KR101711011B1 - 광학 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

광학 필름은, 베이스재와, 그 베이스재(基材; base member) 위의 광학층을 구비한다. 광학층은, 미립자 및 수지를 포함하는 도료를 베이스재 위에 도포하고, 도료에 생기는 대류에 의해 미립자를 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 분포시키며, 도료를 경화하는 것에 의해 형성되는 요철(凹凸; asperity)을 표면에 가진다. 미립자의 평균 입경이, 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하이다. 광학층의 평균 막두께는, 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하이다. 광학층 표면에서의 거칠기 윤곽(粗曲線; roughness profile)의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.03㎛ 이상 0.15㎛ 이하이며, 또한 제곱 평균 제곱근(二乘平均平方根; Root-mean-square;RMS) 경사 RΔq가 0.01 이상 0.03 이하이다. 수지와 미립자와의 굴절률 차가, 0 이상 0.015 이하이다.

Description

광학 필름 및 그 제조 방법{OPTICAL FILM AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}

본 발명은, 광학 필름 및 그 제조 방법, 눈부심방지성(防眩性; antiglare) 필름, 광학층이 부착된 편광자 및 표시 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 액정표시 장치 등의 표시 장치(디스플레이)에 이용되는 광학 필름에 관한 것이다.

액정 표시 장치 등의 디스플레이에서는, 내부측(백라이트)으로부터 출사(出射; emit)하는 광이나 외부측으로부터의 광을 확산하기 위해, 표시면 측에 눈부심방지성 필름을 설치함으로써, 눈부심방지성(防眩性; antiglare property)을 부여하거나, 표면 반사에 의한 눈부심(映入; glare)을 저감하거나 할 수가 있다. 종래의 눈부심방지성 필름은, 막에 눈부심방지성을 부여하는 표면 요철(凹凸; asperity)을 갖는다.

도 16에 도시하는 바와 같이, 종래의 눈부심방지성 필름(101)은, 부정형(不定形) 실리카 미립자나 유기 미립자 등의 미립자(113)를 함유하는 도료를 베이스재(基材; base member)(111) 위에 도포(塗工; apply)하고, 이 도료를 건조시키는 것에 의해 형성된다. 상술한 구성을 가지는 눈부심방지성 필름에서는, 눈부심방지층(防眩層)(112)에 입사(入射)하는 광이 눈부심방지층(112)으로부터 돌출한 미립자(113)에 의해 산란되므로, 표면 반사에 의한 눈부심이 저감된다.

종래, 눈부심방지성 필름에 대해서 눈부심방지성을 효과적으로 부여하기 위한 요철 형상이 검토되었다. 예를 들면, 일본특허 제3821956호 공보에서는, 번쩍거림(glaring)을 방지하기 위해서, 요철 형상의 중심선 평균 거칠기(粗; roughness)을 0.08∼0.5㎛, 평균 피크 밸리(山谷; peak-valley) 간격을 20∼80㎛의 범위로 선택하는 것이 제안되어 있다.

또, 일본특허 제3374299호 공보에서는, 양호한 눈부심방지성을 실현하기 위해서, 거친 요철과 미세한 요철을 설치하고, 이들 요철이 설치된 표면의 중심선 평균 거칠기 Ra를 0.1∼1.0㎛, 평균 간격 Sm을 20∼120㎛로 하며, 또, 거친 요철의 중심선 평균 거칠기 Ra를 0.5∼1.5㎛, 평균 간격 Sm을 100∼300㎛로 함과 동시에, 미세한 요철의 중심선 평균 거칠기 Ra를 0.05∼0.5㎛, 평균 간격 Sm을 20∼70㎛로 하는 것이 제안되어 있다.

또한, 일본특허 제4001320호 공보에서는, 눈부심방지층을 구성하는 투광성(light-transmitting) 수지와 투광성 미립자의 굴절률 차가 0.02 이상 0.2 이하로 되도록 함으로써, 산란이나 눈부심방지성을 저하시키는 일없이, 투과 선명도(transmission clarity)를 향상시키고, 헤이즈(haze)값을 높게 해서, 면의 번쩍거림을 저감시켜 투과 선명도를 높게 유지하는 것이 제안되어 있다.

상술한 일본특허 제 3821956호 공보 및 일본특허 제 3374299호 공보에서의 제안은, 넓은 각도 범위에서 광을 산란시키는 것을 목적으로 한 것이다. 표면 요철이 미세한 주기를 가지고, 또한 표면 형상이 가파른(急峻; steep) 각도의 성분을 가진다. 그 때문에, 표시 장치의 화면이 전체적으로 하얗게 되어(白茶; 우중충한 갈색으로 보여) 버린다. 즉, 콘트라스트가 저하해 버린다.

또, 일본특허 제4001320호 공보에서의 제안은, 투광성 수지와 투광성 미립자의 굴절률 차, 입경 및 첨가량을 제어하고, 내부 산란을 크게 함으로써 섬광(scintillation) 방지를 목적으로 한 것이다. 이러한 구성에 의해 비교적 높은 투과 선명성을 얻을 수 있지만, 내부 헤이즈에 의한 후방 산란이 많아져, 전체 광선(全光線; total luminous) 투과율의 저하를 초래하게 된다.

이들 문제를 해결하기 위한 수법으로서는, 수지와 입자의 굴절률 차를 줄이고, 내부 헤이즈를 저하시키는 것이 예상될 수 있다. 그러나, 그것만으로는 충분한 눈부심방지성을 얻는 것이 여전히 곤란하다.

또, 예를 들면, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등과 같은 표시 장치의 전면(前面; front)(관찰자측)에 기계적, 열적, 기후에 대한(耐候的; weathering) 보호나 의장성(意匠性; design)을 목적으로 한 전면판이 설치되는 것이 있다. 그 경우, 전면판의 이면(裏面)(표시 장치측)이 평평한 형상이고, 전면판이 휘어지는(deflected) 등 해서 표시 장치에 접근한 경우, 뉴턴 링(Newton's ring)이 발생한다고 하는 문제가 있다.

또, 표시 장치의 이면 측에 다른 이면 부재가 설치되는 경우, 표시 장치의 박형화에 수반해서 표시 장치와 이면측 부재와의 틈새(間隙; space)가 좁아져 있으며, 그것에 부가해서 표시 장치의 대형화가 진행되고 있기 때문에, 부재의 휘어짐의 문제가 현저하게 되고 있으며, 뉴턴 링이 발생한다고 하는 문제가 일어나고 있다. 예를 들면, 액정 디스플레이를 예로서 설명하면, 액정 디스플레이에서는, 광원으로부터 광의 조도(照度)를 면내에서 균일화하는 확산판, 시야각을 제어하기 위한 렌즈 필름, 광을 편광 분리해서 재이용하기 위해 편광 분리 반사 필름 등을 이면 부재로서 설치하고 있다. 그러나, 그의 전면에 설치되는 액정 패널의 이면측 편광판은, 통상 플랫한 표면 형상을 가진다. 그 때문에, 박형의 액정 디스플레이에서는 뉴턴 링의 발생이 문제가 되고 있다. 그래서, 이와 같은 뉴턴 링의 발생을 억제할 수 있는 광학 필름이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 양호한 콘트라스트와 눈부심방지성을 양립시킬 수 있는 광학 필름 및 그 제조 방법, 눈부심방지성 필름, 광학층이 부착된 편광자 및 표시 장치를 제공하는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 양호한 사상 선명성(寫像鮮明性; image clarity)과 눈부심방지성을 양립할 수 있고, 또한, 뉴턴 링의 발생도 억제할 수 있는 광학 필름 및 그 제조 방법, 눈부심방지성 필름, 광학층이 부착된 편광자 및 표시 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 발명자들은, 예의(銳意) 연구한 결과, 투광성 수지와 투광성 미립자의 굴절률 차를 작게 해서, 내부 헤이즈의 저감 즉 전체 광선 투과율의 향상을 도모함과 동시에, 눈부심방지성에 유효하고 또한 각도 성분이 조정된 표면 요철을 형성하는 것에 의해, 눈부심방지성을 부여하는 것이 가능하다는 것을 발견하였다. 다시 말해, 전체 광선 투과율의 향상에 의한 휘도 향상과 눈부심방지성의 양자의 특성을 얻을 수 있는 광학 필름을 얻기에 이르렀다.

제1 실시형태에서는, 베이스재와, 그 베이스재(基材; base member) 위에 설치된 광학층을 구비하고, 광학층이 표면에 요철을 가지는 광학 필름을 제공한다. 그 요철은, 미립자 및 수지를 포함하는 도료를 베이스재 위에 도포하고, 도료에 생기는 대류에 의해 미립자를 어떤 부분에서는 조밀하게(密; densely) 다른 부분에서는 엉성하게(疎; sparsely) 분포시키며, 도료를 경화하는 것에 의해 형성된다. 미립자의 평균 입경이, 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하이다. 광학층의 평균 막두께는, 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하이다. 광학층 표면에서의 거칠기 윤곽(粗曲線; roughness profile)의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.03㎛ 이상 0.15㎛ 이하이며, 또한 제곱 평균 제곱근(二乘平均平方根; Root-mean-square;RMS) 경사 RΔq가 0.01 이상 0.03 이하이다. 수지와 미립자와의 굴절률 차가, 0 이상 0.015 이하이다.

제2 실시형태에서는, 미립자 및 수지를 포함하는 도료를 베이스재 위에 도포하는 공정과; 도료를 건조시키는 것에 의해, 도료에 대류를 발생시키고, 그 대류에 의해 미립자가 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 되도록 미립자를 분포시키는 공정과; 미립자가 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 분포된 도료를 경화시키는 공정을 포함하는 광학 필름의 제조 방법을 제공한다. 미립자의 평균 입경은, 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하이다. 광학층의 평균 막두께는, 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하이다. 광학층의 표면에서의 거칠기 윤곽의 산술 평균 거칠기 Ra는, 0.03㎛ 이상 0.15㎛이하이며, 또한 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq는, 0.01 이상 0.03 이하이다. 수지와 미립자와의 굴절률 차가, 0 이상 0.015 이하이다.

제3 실시형태에서는, 베이스재와, 그 베이스재 위에 설치된 눈부심방지층을 구비하고, 눈부심방지층이 표면에 요철을 가지는 눈부심방지성 필름을 제공한다. 그 요철은, 미립자 및 수지를 포함하는 도료를 베이스재 위에 도포하고, 도료에 생기는 대류에 의해 미립자를 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 분포시키며, 도료를 경화하는 것에 의해 형성된다. 미립자의 평균 입경은, 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하이다. 눈부심방지층의 평균 막두께는, 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하이다. 눈부심방지층의 표면에서의 거칠기 윤곽의 산술 평균 거칠기 Ra는, 0.03㎛ 이상 0.15㎛ 이하이며, 또한 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 0.01 이상 0.03 이하이다. 수지와 미립자와의 굴절률 차는, 0 이상 0.015 이하이다.

제4 실시형태에서는, 편광자와, 그 편광자 위에 설치된 광학층을 구비하고, 광학층이 표면에 요철을 가지는 광학층이 부착된 편광자를 제공한다. 그 요철은, 미립자 및 수지를 포함하는 도료를 도포하고, 도료에 생기는 대류에 의해 미립자를 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 분포시키며, 도료를 경화하는 것에 의해 형성된다. 미립자의 평균 입경은, 2. 4㎛ 이상 8㎛ 이하이다. 광학층의 평균 막두께는, 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하이다. 광학층의 표면에서의 거칠기 윤곽의 산술 평균 거칠기 Ra는, 0.03㎛ 이상 0.15㎛ 이하이며, 또한 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq는, 0.01 이상 0.03 이하이다. 수지와 미립자와의 굴절률 차는, 0 이상 0.015 이하이다.

제5 실시형태에서는, 화상을 표시하도록 구성된 표시부(display unit)와, 그 표시부의 표시면측에 설치된 광학층을 구비하고, 광학층이 표면에 요철을 가지는 표시 장치를 제공한다. 그 요철은, 미립자 및 수지를 포함하는 도료를 도포하고, 도료에 생기는 대류에 의해 미립자를 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 분포시키며, 도료를 경화하는 것에 의해 형성된다. 미립자의 평균 입경은, 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하이다. 광학층의 평균 막두께는, 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하이다. 광학층의 표면에서의 거칠기 윤곽의 산술 평균 거칠기 Ra는, 0.03㎛ 이상 0.15㎛ 이하이며, 또한 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq는, 0.01 이상 0.03 이하이다. 수지와 미립자와의 굴절률 차는, 0 이상 0.015 이하이다.

제6 실시형태에서는, 화상을 표시하도록 구성된 표시부와, 그 표시부의 전면측에 설치된 전면(前面) 부재와, 표시부의 전면측 및/또는 전면 부재의 이면측에 설치된 광학층을 구비하고, 광학층이 표면에 요철을 가지는 표시 장치를 제공한다. 그 요철은, 미립자 및 수지를 포함하는 도료를 도포하고, 도료에 생기는 대류에 의해 미립자를 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 분포시키며, 도료를 경화하는 것에 의해 형성된다. 미립자의 평균 입경은, 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하이다. 광학층의 평균 막두께는, 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하이다. 광학층의 표면에서의 거칠기 윤곽의 산술 평균 거칠기 Ra는, 0.03㎛ 이상 0.15㎛ 이하이며, 또한 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq는, 0.01 이상 0.03 이하이다. 수지와 미립자와의 굴절률 차는, 0 이상 0.015 이하이다.

제7 실시형태에서는, 화상을 표시하도록 구성된 표시부와, 그 표시부의 이면측에 설치된 이면 부재와, 표시부의 이면측 및/또는 이면 부재의 전면측에 설치된 광학층을 구비하고, 광학층이 표면에 요철을 가지는 표시 장치를 제공한다. 그 요철은, 미립자 및 수지를 포함하는 도료를 도포하고, 도료에 생기는 대류에 의해 미립자를 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 분포시키며, 도료를 경화하는 것에 의해 형성된다. 미립자의 평균 입경은, 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하이다. 광학층의 평균 막두께는, 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하이다. 광학층의 표면에서의 거칠기 윤곽의 산술 평균 거칠기 Ra는, 0.03㎛ 이상 0.15㎛ 이하이며, 또한 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq는, 0.01 이상 0.03 이하이다. 수지와 미립자와의 굴절률 차는, 0 이상 0.015 이하이다.

이들 실시형태에서는, 평균 입경 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하의 미립자와 수지를 포함하는 도료를 베이스재 위에 도포하고, 도료에 생기는 대류에 의해 미립자를 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 분포시키며, 도료를 경화하는 것에 의해, 표면 요철을 가지고, 또한 평균 막두께 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하의 광학층을 형성한다. 이것에 의해, 광학층의 표면에서의 거칠기 윤곽의 산술 평균 거칠기 Ra를 0.04㎛ 이상 0.15㎛ 이하로 하고, 또한 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq를 0.01 이상 0.03 이하로 할 수가 있다. 다시 말해, 눈부심방지성에 유효하고, 또한 각도 성분이 조정된 요철을 표면에 형성할 수가 있다.

또, 수지와 미립자와의 굴절률 차를 0 이상 0.015 이하로 하고 있으므로, 내부 헤이즈의 저감 즉 전체 광선 투과율의 향상을 도모할 수가 있다.

이들 실시형태의 광학 필름은, 표면 요철을 가지고 있으면서도 높은 투과 선명성을 가지고 있다. 이 때문에, 표시 장치 전면에 설치되고 눈부심방지층이나 눈부심방지성 필름으로서 사용할 수가 있다. 게다가, 안티 뉴턴 링층이나 안티 뉴턴 링 필름으로서 사용할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 이들 실시형태에 따르면, 투광성 수지와 투광성 미립자의 굴절률 차를 작게 하고, 내부 헤이즈의 저감 즉 전체 광선 투과율의 향상을 도모한다. 이것에 의해, 그 필름은 눈부심방지성에 유효하다. 또, 각도 성분이 조정된 요철을 표면에 형성하고 있기 때문에, 휘도 향상과 눈부심방지성의 양자의 특성을 양립시킬 수가 있다. 또한, 전체 광선 투과율의 향상에 의해, 백라이트로부터의 광 효율을 향상시킬 수 있기 때문에, 콘트라스트의 흰색 명도(brightness; 휘도)를 향상시키고, 소비 에너지를 저하시킬 수가 있다.

도 1은 제1 실시형태에 따른 액정 표시 장치의 구성의 1예를 도시하는 개략 단면도,
도 2는 제1 실시형태에 따른 눈부심방지성 필름의 구성의 1예를 도시하는 확대 단면도,
도 3은 산술 평균 거칠기 Ra를 설명하기 위한 개략도,
도 4는 제곱 평균 제곱근 경사를 설명하기 위한 개략도,
도 5는 투과상의 선명성 평가에 이용하는 사상 선명성 측정기의 구성을 설명하기 위한 개략도,
도 6은 제2 실시형태에 따른 눈부심방지성 필름의 구성의 1예를 도시하는 확대 단면도,
도 7은 도 6에 도시한 저굴절률층을 확대해서 도시하는 단면도,
도 8은 제3 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예를 도시하는 개략 단면도,
도 9는 제3 실시형태에 따른 표시 장치의 다른 구성예를 도시하는 개략 단면도,
도 10은 제3 실시형태에 따른 뉴턴 링 방지(ANR) 필름의 구성의 1예를 도시하는 개략 단면도,
도 11은 제4 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예를 도시하는 개략 단면도,
도 12는 제4 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예를 도시하는 개략 단면도,
도 13은 제5 실시형태에 따른 표시 장치의 구성의 1예를 도시하는 개략 단면도,
도 14의 (a)∼(d)는, 실시예 1∼4의 눈부심방지성 필름의 표면 사진,
도 15는 비교예 1의 눈부심방지성 필름의 표면 사진,
도 16은 종래 기술의 눈부심방지성 필름의 구성을 도시하는 확대 단면도.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에 기술하는 실시형태의 모든 도면에서는, 동일 또는 대응하는 부분은 동일한 참조 부호로 표시한다.

1. 제1 실시형태

1. 1. 액정 표시 장치의 구성

도 1은, 제1 실시형태에 따른 액정 표시 장치의 구성의 1예를 도시한다. 이 액정 표시 장치는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 광을 출사하도록 구성된 백라이트(3)와, 백라이트(3)로부터 출사된 광을 시간적 공간적으로 변조해서 화상을 표시하도록 구성된 액정 패널(2)을 구비한다. 액정 패널(2)의 양면(兩面)에는 각각, 편광자(2a, 2b)가 설치되어 있다. 액정 패널(2)의 표시면측에 설치된 편광자(2b)에는, 눈부심방지성 필름(1)이 설치되어 있다. 이 실시형태에서는, 눈부심방지성 필름(1) 또는 눈부심방지층이 그 1주면(主面)에 형성된 편광자(2b)를 "눈부심방지성 편광자(4)"라고 칭한다.

백라이트(3)로서는, 예를 들면 직하형(direct-type) 백라이트, 에지형 백라이트 또는 평면 광원형 백라이트를 이용할 수가 있다. 백라이트(3)는, 예를 들면 광원, 반사판, 광학 필름 등을 구비한다. 광원으로서는, 예를 들면 냉음극 형광관(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 열음극 형광관(Hot Cathode Fluorescent Lamp: HCFL), 유기 전계발광(Organic ElectroLuminescence: OEL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 들 수 있다.

액정 패널(2)로서는, 예를 들면 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic: TN) 모드, 수퍼 트위스티드 네마틱(Super Twisted Nematic: STN) 모드, 수직 배향(Vertically Aligned: VA) 모드, 수평 배열(In-Plane Switching: IPS) 모드, 광학 보상 벤드 배향(Optically Compensated Birefringence: OCB) 모드, 강유전성(Ferroelectric Liquid Crystal: FLC) 모드, 고분자 분산형 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal: PDLC) 모드, 상(相) 전이형 게스트 호스트(Phase Change Guest Host: PCGH) 모드 등의 표시 모드의 것을 이용할 수가 있다.

액정 패널(2)의 양면에는, 예를 들면 편광자(2a, 2b)가 그의 투과축이 서로 직교하도록 해서 설치된다. 편광자(2a, 2b)는, 입사하는 광중 직교하는 편광 성분의 한쪽만을 통과시키고, 다른쪽을 흡수에 의해 차폐(blocking)하는 것이다. 편광자(2a, 2b)로서는, 예를 들면 폴리비닐 알콜계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐 알콜계 필름, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체계 부분 비누화(saponified) 필름 등의 친수성(親水性; hydrophilic) 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신시킨 것을 이용할 수가 있다.

1. 2. 눈부심방지성 필름의 구성

도 2는, 제1 실시형태에 따른 눈부심방지성 필름(1)의 구성의 1예를 도시한다. 이 눈부심방지성 필름(1)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 베이스재(11)과, 이 베이스재(11) 위에 설치된 눈부심방지층(12)을 구비한다. 눈부심방지층(12)은 미립자(13)를 포함하고, 그의 표면에는 미세 요철이 형성되어 있다.

표면 헤이즈는, 바람직하게는 0∼5%, 보다 바람직하게는 0∼1%이다. 표면 헤이즈가 5% 이하이면 백탁감(白濁感; cloudy feel)이 감소하고, 1% 이하이면 백탁감은 거의 느껴지지 않게 된다. 또한, 표면 헤이즈는 표면 산란을 검출했을 때의 값이다. 표면 헤이즈가 높으면 높을 수록, 백탁이 늘어난다.

내부 헤이즈는 전체 광선 투과율, 즉 투과성과 관계가 있으며, 바람직하게는 0∼20%, 보다 바람직하게는 0∼10%이다. 내부 헤이즈가 20%를 넘으면, 후방 산란의 영향이 나타나고, 투과성이 저하한다. 내부 헤이즈가 작을 수록, 투과성은 향상되지만, 표시 소자와의 간섭 등에 의해, 번쩍거림이 발생하는 경우에는, 내부 헤이즈를 0∼20%의 범위내로, 조정하는 것이 가능하다.

전체 헤이즈는, 표면 헤이즈와 내부 헤이즈와의 합계이며, 양자를 만족시키는 범위이면 특별히 한정되는 것은 아니다.

전체 헤이즈는, 바람직하게는 3∼45%, 보다 바람직하게는 3∼40%, 가장 바람직하게는 3∼30%이다. 3∼45%의 범위내로 하는 것에 의해, 사상 선명성(寫像鮮明性; image clarity)을 저하시키지 않고 적당한 눈부심방지성을 얻을 수가 있다. 즉, 전체 헤이즈가 3% 미만이면, 충분한 눈부심방지성을 얻는 것이 곤란해진다. 전체 헤이즈가 45%를 넘으면, 사상 선명성이 저하해 버린다.

수지와 미립자의 굴절률 차는 바람직하게는 0∼0.015, 보다 바람직하게는 0∼0.010이다. 수지와 미립자의 굴절률 차가 0.015이상이면, 첨가량에 대한 내부 헤이즈의 상승이 현저하게 되어, 목적으로 하는 표면 거칠기를 형성하기 어려워진다. 굴절률의 차가 상술된 범위를 넘는 아크릴/스티렌 공중합체 미립자를 이용한 경우는, 미립자의 표면 에너지와의 용제의 표면 장력의 관계에 의해 미립자가 응집되고자 하고 표면 헤이즈가 커지기 때문에, 백탁 현상이 증가한다. 상기 굴절률 차에서는 광 산란이 억제되고, 전체 광선 투과율이 91.5% 이상을 나타내며, 눈부심방지층 내부의 헤이즈를 작게 할 수 있다. 그 때문에, 백라이트로부터의 투광성을 향상시키고, 높은 콘트라스트를 실현할 수가 있다.

또, 흑색 아크릴판을 눈부심방지성 필름(1)의 이면에 접착해서 측정되는 백탁도는, 바람직하게는 1.1 이하, 보다 바람직하게는 0.9 이하이다. 백탁도가 1.1 이하이면, 콘트라스트의 저하를 억제할 수 있다. 백탁도가 0.9 이하이면, 뛰어난 콘트라스트를 실현할 수가 있다.

표면 형상은, 건조에 의해 형성된 입자 분포와, 건조 후의 전리 방사선 조사 또는 가열에 의한 경화에 의해 형성된다. 즉, 미립자의 분포{입자의 소밀(粗密; density)}와, 수지의 경화 수축률을 제어하는 것에 의해, 원하는 표면 거칠기를 얻을 수가 있다.

미립자의 분포에 의해서, 미립자가 조밀하게 존재하는 부분에서는, 수지의 비율이 작아지고, 게다가 이들 미립자는 경화를 저해하기 때문에, 경화 수축의 비율이 작아진다. 이에 비해, 미립자가 엉성하게 존재하는 부분에서는, 수지의 비율이 커지기 때문에, 수지의 경화 수축의 비율이 커진다. 이 전자와 후자와의 경화 수축율의 차이(相違)에 의해서, 완만한 요철이 도료 표면에 발생하고, 눈부심방지층 표면에 눈부심방지성이 발현(發現)한다.

특히 중요한 것은 경화 수축율의 제어이다. 본 발명의 발명자들이 실험에 의해 얻은 지견에 따르면, 폴리머를 수지 전량에 대해서 3∼20wt%(重量%), 바람직하게는 5∼15wt% 배합하는 것에 의해, 적당한 경화 수축도에 의해, 원하는 요철을 표면에 형성할 수가 있다. 폴리머가 3wt% 미만이며, 경화 수축이 크기 때문에, 표면 거칠기가 증가하고, 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq 및 산술 평균 거칠기 Ra가 증대하여, 백탁도가 증가한다. 또, 이 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 경화 수축을 조정할 목적으로 폴리머를 첨가하지만, 폴리머가 20wt%를 넘어 과잉으로 첨가, 즉 수지중의 경화 저해물의 비율이 증대하면, 도료의 점도가 증대한다. 이것에 의해, 미립자의 분산성이 나빠져, 미립자가 엉성한(sparse) 부분과 미립자가 조밀한(dense) 부분이 필요이상으로 확실하게 된다. 그 때문에, 경화 수축의 차가 소밀(粗密; dense and sparse) 부분 사이에서 현저하게 나타나고, 백탁도가 증가한다. 또, 폴리머를 20wt%를 넘어 과잉으로 첨가하면, 도포막(塗膜; coating layer)의 경도가 현저하게 저하해 버린다.

베이스재

베이스재(11)의 재료로서는, 예를 들면 투명성을 가지는 플라스틱 필름을 이용할 수가 있다. 투명 플라스틱 필름의 재료로서는, 예를 들면 공지의 고분자 필름을 이용할 수가 있다. 공지의 고분자 필름으로서는, 구체적으로는 예를 들면 트리아세틸 셀룰로스(TAC), 폴리에스테르(TPEE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 아라미드, 폴리에틸렌(PE), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리프로필렌(PP), 디아세틸셀룰로스, 폴리비닐 클로라이드, 아크릴 수지(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 에폭시 수지, 요소 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지 등을 들 수 있다. 베이스재(11)의 두께는, 생산성의 점에서 38㎛∼100㎛인 것이 바람직하지만, 이 범위에 특별히 한정되는 것은 아니다.

눈부심방지층

눈부심방지층(12)은, 미립자(13) 및 수지를 포함하고 있다. 미립자(13)는, 눈부심방지층(12)내에서 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 분포되어 있다. 또, 눈부심방지층(12)은, 필요에 따라서, 첨가제로서 광 안정제, 자외선(UV) 흡수제, 대전 방지제, 난연제, 산화 방지제 등을 포함하고 있어도 좋다.

눈부심방지층(12)의 표면에서, 미립자(13)가 수지에 의해 덮여 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 미립자(13)를 덮는 것에 의해, 미립자(13)가 눈부심방지층(12)으로부터 돌출하여, 미립자 자체의 곡률로 이루어지는 고각도(high-angle) 성분이 표면에 형성됨으로써 백탁도가 증대하는 것을 억제할 수가 있다.

눈부심방지층(12)의 평균 막두께를 T, 미립자(13)의 평균 입경을 D로 했을 때, 비율 R(=D/Tx100)이, 바람직하게는 30% 이상 70% 이하, 보다 바람직하게는 30% 이상 60% 이하이다. 비율 R이 30% 미만이면, 눈부심방지성이 저하해 버린다. 비율 R이 70%를 넘으면, 표면 근방에 존재하는 미립자(13)가 많아지기 때문에, 백탁도가 상승하고, 콘트라스트가 저하해 버린다.

눈부심방지층의 평균 막두께는, 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하, 바람직하게는 8㎛ 이상 16㎛ 이하, 보다 바람직하게는 11㎛ 이상 13㎛ 이하이다. 평균 막두께가 6.4㎛ 미만이면 충분한 경도가 얻어지지 않고, 평균 막두께가 18㎛를 넘으면 제조시에 수지를 경화시키는 과정에서 컬(curling)이 현저하게 생기기 때문이다.

미립자(13)로서는, 예를 들면 구형(球形) 또는 편평한 유기 미립자 등이 이용된다. 미립자(13)의 평균 입경은, 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하, 보다 바람직하게는 4㎛ 이상 6㎛ 이하이다. 미립자(13)의 평균 입경이 작아지면, 표면 근방에 존재하는 미립자 수가 증가하기 때문에, 표면 산란에 의해 백탁도가 증대한다. 평균 입경이 2.4㎛ 미만이면, 백탁도의 증대가 현저하게 된다. 평균 입경이 8㎛를 넘으면, 사상 선명도의 저하를 초래하고, 고정밀 디스플레이에 적용한 경우에 번쩍거림이 발생하는 경우가 있다. 또한, 이 실시형태에서는, 미립자(13)의 평균 입경은, 세공(細孔;pore) 전기 저항법에 의해 측정한 것이다.

미립자(13)의 첨가량은, 수지 100중량부에 대해서, 바람직하게는 8중량부 이상 50중량부 이하, 보다 바람직하게는 10중량부 이상 30중량부 이하, 한층 더 바람직하게는 10중량부 이상 20 중량부 이하이다. 미립자(13)의 첨가량이 8중량부 미만이면, 면내 방향에서의 미립자(13)의 소밀이 분명하게 되어 버린다. 그 때문에, 거칠기가 증대하고, 선명한 영상을 얻을 수가 없다. 한편, 미립자(13)의 첨가량이 50중량부를 넘으면, 헤이즈가 증대해 버리기 때문에, 사상 선명도의 값이 저하하고, 결과로서 표시 장치의 영상 콘트라스트도 저하한다. 다만, 미립자(13)의 굴절률과 투광성 수지의 굴절률 차를 저감함으로써, 눈부심방지층의 내부 산란을 억제할 수 있다. 그 때문에, 요구되는 영상 콘트라스트에 따라서, 미립자(13)의 첨가량이나 투광성 수지와의 굴절률 차를 이 실시형태의 범위에서 조정하는 것이 바람직하다.

유기 미립자로서는, 매트릭스 수지와의 굴절률 차가 0 이상 0.015 이하로 되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 아크릴 입자, 아크릴/스티렌 공중합체를 주성분으로 하는 미립자, 스티렌 입자를 이용하는 것이 가능하지만, 이것에 한정되는 일없이 사용하는 것이 가능하다.

투광성 수지로서는, 후술하는 바와 같이 일반적인 것을 사용가능하다. 화상 투과성의 관점에서 투광성이 뛰어난 것, 또 내손상성(耐傷性)의 관점에서 고경도를 가지는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 자외선 경화 수지와 폴리머를 함유한 투광성 수지가 바람직하다. 이와 같은 투광성 수지의 굴절률은 1.5∼1.6인 것이 일반적이다.

아크릴/스티렌 공중합체를 주성분으로 하는 미립자(13)를 이용한 경우, 아크릴 함유율 55wt%∼85wt%인 가교성 폴리(메타) 아크릴레이트 공중합체를 주성분으로 하는 미립자(13)를 투광성 수지와의 조합으로 이용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 굴절률 차 0 이상 0.015 이하를 얻는(달성하는) 것이 가능하다. 동시에, 적당한 소밀 분포를 형성하고, 원하는 표면 거칠기를 얻는 것이 가능하다. 또, 아크릴 함유율에 의해서 응집이나 분산을 제어해서 사용할 수 있는 관점으로부터도, 아크릴/스티렌 공중합체를 주성분으로 하는 미립자(13)가 바람직하다.

아크릴/스티렌 공중합체를 사용하지 않고(스티렌을 배합하지 않고), 구조 및 관능기 수가 다른 아크릴 수지의 배합 비율로 조정된 아크릴계 미립자를 이용한 경우에도, 미립자 표면을 친수화 처리나 소수화(疏水化) 처리하는 것에 의해, 건조시에 형성되는 입자 분포를 제어하는 것이 가능하다.

미립자(13)로서, 예를 들면 아크릴 수지 등의 약간 극성이 있는 미립자를 이용한 경우, 건조시에 생기는 도료내의 대류가 작아진다. 그 때문에, 미립자가 분산되어, 원하는 입자 분포를 형성하기 어렵다. 그와 같은 문제를 개선하기 위해서는, 표면 장력이 높은 용제를 사용하지 않으면 안 된다. 그러나, 그와 같은 용제는 끓는점이 높고 도포막이 건조하기 어렵게 되기 때문에, 제조상 취급하기 힘들다. 그 때문에, 예를 들면 스티렌 등의 비극성의 수지가 배합된 미립자를 이용하는 것이 바람직하다. 아크릴/스티렌 공중합체를 주성분으로 하는 미립자는, 합성할 때의 아크릴과 스티렌의 조성 비율을 바꾸는 것에 의해서 표면 에너지를 바꿀 수가 있다. 아크릴/스티렌 공중합체를 주성분으로 하는 미립자 중에서도, 아크릴 함유율 55wt%∼85 wt%와 같은 배합비를 가지는 것이 특히 바람직하다. 원하는 입자 분포를 얻을 수 있고, 경화 수축의 제어 공정을 부가해서, 원하는 표면 형상을 얻을 수 있기 때문이다.

눈부심방지층(12)의 표면에서의 거칠기 윤곽의 산술 평균 거칠기 Ra는, 0.03㎛ 이상 0.15㎛ 이하이다. 거칠기 윤곽의 산술 평균 거칠기 Ra가 0.03㎛ 미만이면, 눈부심방지성이 저하해 버린다. Ra가 0.15㎛를 넘으면, 콘트라스트가 저하해 버린다.

도 3은, 산술 평균 거칠기 Ra를 설명하기 위한 그래프이다. 산술 평균 거칠기 Ra는 이하의 식(1)에 의해 나타내는 바와 같이, 기준 길이(sampling length)에 있어서의 Z(x)의 절대값의 평균값이며, 보다 값이 작을수록 더욱 평활(flatness)한 것을 나타낸다. 산술 평균 거칠기 Ra가 0.03㎛미만이면, 눈부심방지층 표면은 거울면에 가까워지고, 입사한 광에 대해서 정반사하는(mirror-reflected) 성분이 증가하기 때문에, 눈부심방지성이 저하한다.

산술 평균 거칠기 Ra의 상한값은, 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 0.01 이상 0.03 이하의 범위내에 있으면, 특별히 제한되는 것은 아니다. 그렇지만, 실험에 의하면, 산술 평균 거칠기 Ra의 증대와 함께, 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq도 동시에 증가해 버린다. 이 때문에, 산술 평균 거칠기 Ra가 0.15㎛를 넘으면, 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 0.03㎛를 넘어 버려, 콘트라스트가 저하해 버린다.

[수학식 1]

Figure 112016038624194-pat00001

또, 표면의 각도 성분을 평균화한 값은, 상술한 바와 같이 RΔq(θa)로 표현되지만, 그것만으로는 불충분하다. 균일하게 완만한 표면을 얻음으로써, 더 높은 고콘트라스트를 실현할 수가 있다. 그 파라미터로서 Ra를 이용하는 것이 가능하고, RΔq=0.01∼0.03 및 Ra=0.15 이하로 조정함으로써, 균일하게 완만한 표면을 가지는 필름을 얻을 수가 있다.

도 4는, 제곱 평균 제곱근 경사를 설명하기 위한 개략도이다. 거칠기 윤곽의 제곱 평균 제곱근 거칠기 RΔq는, 미소 범위에서의 경사를 평균화해서 구해지는 파라미터이며, 이하의 식(2)에 의해 정의된다:

[수학식 2]

Figure 112016038624194-pat00002

여기서, RΔq(Rdq)는 거칠기 윤곽의 제곱 평균 제곱근 경사를 나타내고, PΔq(Pdq)는 단면 곡선의 제곱 평균 제곱근 경사를 나타내며, WΔq(Wdq)는 기복(waviness) 곡선의 제곱 평균 제곱근 경사를 나타낸다.

제곱 평균 제곱근 경사 RΔq와 광학 특성{콘트라스트(백탁감) 및 눈부심방지성}은 상관되어 있다. 즉, 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq를 제어함으로써, 콘트라스트와 눈부심방지성을 제어하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 0.01 이상 0.03 이하일 때에, 양호한 콘트라스트와 눈부심방지성을 양립시킬 수가 있다.

제곱 평균 제곱근 경사 RΔq는 백탁감과 상관되어 있다. 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq는 미소 영역에서의 경사의 평균값이기 때문에, 표면을 구성하는 성분에 가파른 경사가 포함되면, 즉 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 0.03을 넘으면, 표면 산란이 커지기 때문에, 백탁감이 늘어난다. 다시 말해, 명소(明所; photopic) 콘트라스트가 저하한다. 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 0.01㎛ 미만이면, 표면이 거울면에 가까워지고, 정반사 성분이 증가하고 눈부심방지성이 현저하게 저하한다. 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq와 유사한 표면 윤곽 파라미터로서 평균 경사각 θa(일본 산업 표준 JIS B 0601-1994)가 있다. 평균 경사각 θa도 경사를 나타내는 의미에서는 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq와 유사하다. 그러나, 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq를 구하는 상기 식에서는, 미소 영역의 미분값을 제곱하고 평균을 내고 있기 때문에, 보다 큰 각도의 성분(백탁감에 효과가 있다)이 강조된다. 따라서, 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq는, 백탁도에 대해서 평균 경사각 θa보다도 감도가 높다.

거칠기 윤곽의 평균 길이 RSm은, 눈부심방지성의 발현 방식(仕方)과 상관되어 있다. 거칠기 윤곽의 평균 길이는, 기준 길이에서의 윤곽 요소의 길이 Xs의 평균이며, 구체적으로는 하기의 식(3)에 의해 표현된다.

[수학식 3]

Figure 112016038624194-pat00003

거칠기 윤곽의 평균 길이 RSm은, 바람직하게는 0.05㎜ 이상 0.2㎜ 이하, 보다 바람직하게는 0.08㎜ 이상 0.15㎜ 이하이다. RSm이 0.05㎜ 미만이면, 눈부심방지성을 발현하지 않는 경향이 있다. RSm이 0.2㎜를 넘으면, 육안(目視)으로 확인가능할 정도로 표면이 거칠어지는 경향이 있다. RSm을 0.08㎜ 이상 0.15㎜이하의 범위로 조정 하는 것에 의해, 강한 광이 수직으로 액정 표시 장치에 입사하는 환경하에서도 뛰어난 눈부심방지성을 발현할 수 있기 때문이다.

이 제1 실시형태에 따른 눈부심방지성 필름(1)의 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq는, 종래 기술의 눈부심방지성 필름보다도 작은 것이 된다. 이것은, 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 미소 영역에서의 경사를 평균화해서 구해지는 파라미터인 것을 고려하면, 구체적으로는 이하의 것을 나타내고 있다. 즉, 이 제1 실시형태에 따른 눈부심방지성 필름(1)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 연속적이고 완만한 요철을 가지는데 반해, 종래 기술의 눈부심방지성 필름은, 도 16에 도시하는 바와 같이, 가파른 각도의 성분을 포함하는 요철을 가지고 있다. 따라서, 이 제1 실시형태에 따른 눈부심방지성 필름(1)에서는, 광이 넓은 각에 걸쳐 산란하는 것을 억제하여, 표시 화면의 백탁화를 저감할 수 있는데 반해, 종래 기술의 눈부심방지성 필름에서는, 광이 넓은 각에 걸쳐 확산되기 때문에, 표시 화면이 백탁화해 버린다. 또한, 도 16에 도시하는 종래 기술의 눈부심방지성 필름에서는, 입자 사이즈와 미립자의 돌출량에 의해 요철이 결정된다.

대전 방지제로서는, 예를 들면 도전성 탄소, 무기 미립자, 무기 미분말, 계면 활성제, 이온성 액체 등을 이용할 수가 있다. 이들 대전 방지제는 단독으로 사용하거나, 또는 조합해서 이용해도 좋다. 무기 미립자 및 무기 미분말의 재료로서는, 예를 들면 도전성 금속 산화물을 주성분으로 하는 재료를 들 수 있다. 도전성 금속 산화물로서는, 예를 들면 산화 주석, 산화 인듐, ATO(안티몬 도핑된 산화 주석), ITO(인듐 도핑된 산화 주석), 안티몬 산화 아연 등을 이용할 수가 있다. 또, 대전 방지제로서 무기 미립자를 이용하는 경우에는, 상술한 응집체를 형성하는 미립자(13) 중의 적어도 일부 미립자가, 대전 방지제로서의 무기 미립자인 것이 바람직하다.

계면 활성제로서는, 예를 들면 카르복실산계 화합물 및 인산염계 염과 같은 음이온계 또는 양쪽성(兩性系; amphoteric) 화합물; 아민계 화합물이나 4차 암모늄 염과 같은 양이온계 화합물; 지방산 다가 알코올 에스테르계 화합물이나 폴리옥시에틸렌 부가물과 같은 비이온계 화합물; 폴리아크릴산 유도체와 같은 고분자계 화합물을 들 수 있다. 이온성 액체는, 실온에서 액상을 나타내는 용융염이다. 이온성 액체로서는, 용제 및 수지와 상용성을 가지고, 후술하는 건조 공정에서 용제를 휘발시킨 후에도 수지에 용융된 상태로 존재하는 것이 바람직하다. 또, 이온성 액체로서는, 계면 활성 효과가 작고, 도료에 첨가해도 미립자(13)의 대류 및 응집에 영향을 미치지 않는 것이 바람직하다. 구체적으로, 이온쌍의 양이온 종(種)으로서는, 예를 들면 질소함유 오늄(onium)으로 이루어지는 지방족의 4차 암모늄 양이온, 질소함유 헤테로고리 구조의 4차 암모늄 양이온, 인 함유 오늄염으로 이루어지는 포스포늄 양이온, 황함유 오늄으로 이루어지는 술포늄 양이온 등을 들 수 있다. 이온쌍의 음이온 종으로서는, 예를 들면 할로겐 음이온, 유기 카르복실기 음이온, 유기 불소계 음이온 등을 들 수 있다. 특히, 음이온이 트리스(트리플루오로메틸술포닐) 질산과 같은 유기 불소계 음이온이면, 상온(常溫)에서 액체의 이온쌍으로 되기 쉬우므로 바람직하다. 또, 이온성 액체가 이온쌍 중에 긴사슬형(長鎖) 알킬기를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 이온쌍 중에 긴사슬형 알킬기가 포함되어 있으면, 계면 활성 효과가 높아져, 미립자(13)의 응집에 영향을 미치기 때문이다. 또, 이온성 액체는 여러 종류를 조합해도 좋다.

1. 3. 눈부심방지성 필름의 특성

눈부심방지성 필름(1)의 투과 사상(寫像) 선명성은, JIS-K7105(플라스틱의 광학 특성에 대한 시험 방법)에 따라서 사상성 측정기(image clarity tester)를 이용해서 평가할 수가 있다. 이 평가 방법에 대해서, 도 5를 이용해서 설명한다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 사상성 측정기는, 광원(31), 슬릿(32), 렌즈(33), 다른 렌즈(35), 광학 빗(comb)(36), 및 수광기(37)를 구비하고, 렌즈(33)와 렌즈(35) 사이에 측정 대상물인 시험편(34)(예를 들면, 눈부심방지성 필름(1))이 배치된다. 슬릿(32)은 렌즈(33)의 초점 위치에 배치되고, 광학 빗(36)은 렌즈(35)의 초점 위치에 배치된다. 광학 빗(36)에는, 예를 들면 빗폭이 2㎜, 1㎜, 0.5㎜, 0.25㎜ 및 0.125㎜인 것이 있으며, 이들 광학 빗(36) 중에서 적당히 선택하여 이용된다.

이 측정 방법은, 광원(31)으로부터 방사된 광을 슬릿(32)을 통해 인공의(擬似) 선 광원으로서 취출(取出; extract)하고, 렌즈(33)를 통과시켜 평행광으로서 시험편(34)에 수직으로 입사시킨다. 그 후, 다시 렌즈(35)를 이용해서 집광하고, 광학 빗(36)을 통과한 광을 수광기(37)에 의해 수광하는 것이다. 명암부 사이의 콘트라스트는 계산에 의해서 구한다. 시험편(34)이 없는 경우, 혹은 시험편(34)이 광학적으로 균일한 매체인 경우, 광학 빗(36) 부분에서 광은 슬릿(32)의 사이즈로까지 집광되기 때문에, 광학 빗(36)의 개구 사이즈가 슬릿(32)보다도 넓으면, 수광되는 광량은 광학 빗(36)의 투명부, 불투명부에 대응해서 각각 100%, 0%로 된다. 이에 반해, 시험편(34)이 블러(blur; 흐릿해짐)를 일으키는 것인 경우, 광학 빗(36) 위에 결상되는 슬릿(32)의 상은 그 블러의 영향에 의해 굵어지기 때문에, 광학 빗(36)의 투명부에 상응하는 위치에서는 슬릿(32)의 상의 양단(兩端)이 광학 빗(36)의 불투명부에 겹쳐지고(overlap), 100%였던 수광된 광량이 감소한다. 또, 광학 빗(36)의 불투명부에 상응하는 위치에서는 슬릿상의 양단에 겹쳐진 불투명부로부터 광이 새어나가, 0%의 수광된 광량이 증가한다.

이와 같이 해서 측정되는 투과 사상 선명도의 값 C는, 광학 빗(36)의 투명부의 투과광 최대값 M과, 불투명부의 투과광 최소값 m으로부터 다음의 식에 의해서 정의된다.

투과 사상 선명도의 값 C(%)={(M-m)/(M+m)}x100

투과 사상 선명도의 값 C가 크면 투과 사상 선명성이 높고, 작으면 이른바 블러 또는 왜곡(distortion)을 갖고 있는 것을 나타낸다. 또한, 이하에서는, JIS-K7105에 준거해서 빗폭이 2㎜인 광학 빗을 이용해서 측정한 투과 사상 선명도의 값 C(2.0)를, "빗폭 2㎜의 값 C(2.0)"라고 적당히 칭한다. 마찬가지로, 빗폭이 1㎜, 0.5㎜, 0.25㎜ 및 0.125㎜인 광학 빗을 이용해서 측정한 투과 사상 선명도의 값을 각각, "빗폭 1㎜의 값 C(1.0)", "빗폭 0.5㎜의 값 C(0.5)", "빗폭 0.25㎜의 값 C(0.25)" 및 "빗폭 0.125㎜의 값 C(0.125)"라고 적당히 칭한다.

제1 실시형태에 따른 눈부심방지성 필름(1)에서는, JIS-K7105에 준거해서 측정한 투과 사상 선명도의 값 C를 이하와 같이 설정함으로써, 눈부심방지성을 가지면서, 미세한 화상도를 위한 높은 콘트라스트가 얻어지고, 높은 선명도의 화상이 얻어진다.

눈부심방지성 필름(1)의 빗폭 0.125㎜의 값 C(0.125)는, 45 이상 100 이하, 바람직하게는 55 이상 98 이하, 보다 바람직하게는 65 이상 98 이하이다. 빗폭 0.125㎜의 값 C(0.125)를 45 이상으로 함으로써, 미세 피치의 투과상에 대해서도 콘트라스트가 높은 화상을 얻을 수 있고, 게다가 눈부심 방지성 필름(1)을 미세 피치의 화소를 가지는 표시 장치에 적용한 경우에도 번쩍거림이 생기지 않는 표면 처리를 실현할 수가 있다.

눈부심방지성 필름(1)의 빗폭 0.125㎜의 값 C(0.125)와, 빗폭 2㎜의 값 C(2.0)와의 비율([C(0.125)/C(2.0)]x100)이, 바람직하게는 50% 이상 100% 이하, 보다 바람직하게는 65% 이상 100% 이하, 한층 더 바람직하게는 80% 이상 100% 이하이다. 단, 측정값으로서 비율([C(0.125)/C(2.0)]x100)이 100을 넘는 일이 있다. 이와 같은 경우, 비율은 100으로 간주한다. 이와 같이 상기 비율을 50% 이상으로 조정함으로써, 반사상의 거칠기를 억제할 수가 있다. 양자의 값의 비율이 작은 경우는, 그 표면을 거시적으로(macroscopic)(2.0㎜를 해상할 수 있을 정도) 본 경우와, 미시적으로(microscopic)(0.125㎜를 해상할 수 있을 정도)본 경우에서, 거칠기가 다르다고 하는 일이 있다. 이와 같은 경우, 국소적인 돌기가 형성되어 있을 가능성이 높고, 이러한 표면에 상을 반사시킨 경우는 상이 거칠게 보인다.

빗폭이 각각 0.125㎜, 0.5㎜, 1.0㎜, 2.0㎜인 광학 빗을 이용해서 측정한 투과 사상 선명도의 합계값, 즉 {C(0.125)+C(0.5)+C(1.0)+C(2.0)}이, 바람직하게는 230 이상 400 이하, 보다 바람직하게는 270 이상 400% 이하, 한층 더 바람직하게는 300 이상 400% 이하이다. 이와 같이 함으로써, 어떠한 화상이더라도 콘트라스트가 높은 표시를 얻을 수가 있다. 폭이 넓은 빗의 측정값이 폭이 좁은 빗의 측정값보다도 극단적으로 낮은 일은 없기 때문에, 합계값이 220인 경우, 2.0㎜ 폭의 투과 사상 선명도가 최저 55로 되며, 이것보다 더 낮은 콘트라스트값에서는, 상이 흐릿해져(blurred) 보여 버린다.

1. 4. 눈부심방지성 필름의 제조 방법

다음에, 상술한 구성을 가지는 눈부심방지성 필름(1)의 제조 방법의 1예에 대해서 설명한다. 이 눈부심방지성 필름(1)의 제조 방법에 따라, 베이스재(11) 위에, 미립자(13)와 수지와 용제를 포함하는 도료를 도포하고, 용제를 건조시킨 후 수지를 경화시키는 것이다.

도료 제조

우선, 예를 들면 수지와 미립자(13)와 용제를 디스퍼(disper) 등의 교반기(攪拌機; stirrer)나 비드 밀(bead mill) 등의 분산기로 혼합해서, 미립자(13)가 분산된 도료를 얻는다. 이 때, 필요에 따라서 광안정제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 난연제, 산화 방지제 등을 더 첨가하도록 해도 좋다. 또, 점도 조정제로서, 실리카 미립자 등을 더 첨가하도록 해도 좋다.

용제로서는, 예를 들면 사용하는 수지 원료를 용해하고, 미립자(13)와의 젖음성(濡性; wettability)이 양호하며, 베이스재(11)를 백화시키지 않는 유기 용제 등을 사용할 수가 있다. 유기 용제로서는, 예를 들면, 3차 부탄올, 이소프로필 아세테이트 등을 들 수 있다.

수지는, 수지 전량에 대해서 바람직하게는 3wt% 이상 20wt% 이하의 폴리머와, 80wt% 이상 97wt% 이하의 올리고머 및/또는 모노머, 보다 바람직하게는 5wt% 이상 15wt% 이하의 폴리머와, 85wt% 이상 95wt% 이하의 올리고머 및/또는 모노머를 포함하고 있다. 폴리머는, 경화 수축을 조정할 목적으로 첨가된다. 폴리머의 함유량이 3wt% 미만이면, 경화 수축이 크고, 표면의 거칠기가 증가하며, 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq 및 산술 평균 거칠기 Ra가 증대하여, 백탁도가 증가한다. 한편, 폴리머를 20wt%를 넘어 과잉으로 첨가하면, 수지 중의 경화 저해물의 비율이 증대하고, 도료의 점도가 증대한다. 이것에 의해, 미립자(13)의 분산성이 나빠지고, 미립자(13)가 엉성한 부분과 미립자(13)가 조밀한 부분이 필요 이상으로 확실해진다. 그 때문에, 경화 수축의 차가 소밀 부분 사이에서 현저하게 나타나고 백탁도가 증가한다. 또, 폴리머를 20wt%를 넘어 과잉으로 첨가하면, 눈부심방지층(12)의 경도 저하도 현저해진다.

눈부심방지층(12)의 마르텐스 경도(Martens' Hardness)는, 220N/㎟ 이상인 것이 바람직하다. 폴리머를 20wt%를 넘게 첨가한 경우, 220N/㎟ 이상의 마르텐스 경도를 얻는 것이 곤란해진다.

이 실시형태에서는, 마르텐스 경도는 이하의 평가 방법에 의해 구해진 것이다.

베이스재(11) 위에 눈부심방지층(12)을 형성하고, 미립자(13)가 존재하지 않는 부분을 선택하여, 하기의 조건하에서 압입(押入; indentation) 시험에 의해 표면 경도를 측정한다.

측정 장치:피코덴터 HM-500{피셔 인스트루먼츠사(Fischer Instruments K.K.)}

압자(壓子; indenter):비커스 압자

최대 압입 깊이: AG층(눈부심 방지층)의 평균 두께의 10% 이하

수지로서는, 제조 용이성의 점에서, 예를 들면 자외선 혹은 전자선에 의해 경화하는 전리 방사선 경화형 수지, 또는 열에 의해 경화하는 열 경화형 수지가 바람직하다. 자외선으로 경화할 수 있는 감광성 수지가 가장 바람직하다. 이와 같은 감광성 수지로서, 예를 들면 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리올 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트 등의 아크릴레이트계 수지를 이용할 수가 있다. 경화 후의 특성으로서, 화상 투과성의 관점에서 투광성이 뛰어난 것, 또 내손상성의 관점에서 고경도를 가지는 수지가 특히 바람직하고, 적당히 선택하는 것이 가능하다. 또한, 전리 방사선 경화형 수지는 자외선 경화형 수지에 특별히 한정되는 것은 아니며, 투광성을 가지는 것이면 이용할 수가 있다. 그러나, 착색, 헤이즈에 의해 투과광의 색상(hue), 투과 광량이 현저하게 변화하지 않는 것이 바람직하다.

이와 같은 감광성 수지는, 수지를 형성할 수 있는 모노머, 올리고머, 폴리머 등의 유기 재료에 광중합 개시제를 배합해서 얻어진다. 예를 들면, 우레탄 아크릴레이트 수지는, 폴리에스테르 폴리올에 이소시아네이트 모노머, 혹은 프리폴리머(prepolymer)를 반응시키고, 얻어진 생성물에, 수산기를 가지는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트계 모노머를 반응시키는 것에 의해서 얻어진다.

감광성 수지에 포함되는 광중합 개시제로서는, 예를 들면 벤조페논 유도체, 아세토페논 유도체, 안트라퀴논 유도체 등을 단독으로 사용하거나, 혹은 조합해서 이용할 수가 있다. 이 감광성 수지에는, 피막 형성을 보다 양호하게 하는 성분 예를 들면 아크릴계 수지 등을 더 적당히 선택하고 배합해도 좋다.

또, 상기 감광성 수지에, 적어도 건조에 의해서 고착(定着)되는 우레탄 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 스티렌 수지, 멜라민 수지, 셀룰로오스계 수지, 또는 전리 방사선 경화형 올리고머, 열경화형 올리고머를 적당히 혼합해서 사용하는 것이 가능하다. 상기 수지를 적당히 혼합하는 것에 의해서, 눈부심방지층(12)의 경도나 컬을 조정하는 것이 가능하다. 상기에 한정되는 것은 아니고, 바람직하게는, 폴리머는 아크릴 이중 결합과 같은 전리 방사선 경화형 관능기, -OH기 등의 열 경화성 기를 가지는 것을 사용하는 것이 가능하다.

이와 같이 제조되는 도료에 있어서, 도포전에, 도료에 포함되는 미립자(13)와 액체 성분과의 비중 차를 조정하고, 미립자(13)의 적당한 침강 및/또는 응집을 일으키게 하는 것이 바람직하다. 도포 후, 도포막 표면에, 비교적 경사각이 낮은 낮은 각(低角) 반사부와 큰 기울기를 가지는 넓은 각(廣角) 반사부가 혼재한 원하는 미세 요철을 형성할 수 있기 때문이다. 또, 미립자(13)와 용제와의 표면 장력차를 조정하는 것이 바람직하다. 수지의 건조시에, 미립자(13)의 분포를 제어할 수 있기 때문이다.

도포

다음에, 상술한 바와 같이 해서 얻어진 도료를, 베이스재(11) 위에 도포한다. 도료는, 건조 후의 평균 막두께가, 바람직하게는 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하, 보다 바람직하게는 8㎛ 이상 16㎛ 이하, 한층 더 바람직하게는 11㎛ 이상 13㎛ 이하로 되도록 도포된다. 평균 막두께가 너무 얇으면, 충분한 경도가 얻어지지 않기 때문이다. 반대로, 너무 두꺼우면, 제조시에 수지를 경화시키는 과정에서 컬이 생기기 때문이다.

도포 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지의 도포 방법을 이용할 수가 있다. 공지의 도포 방법으로서는, 예를 들면 마이크로 그라비어(gravure) 코팅법, 와이어 바 코팅법, 다이렉트 그라비어 코팅법, 다이 코팅법, 디핑법, 스프레이 코팅법, 리버스 롤 코팅법, 커튼 코팅법, 콤마 코팅법, 나이프 코팅법, 스핀 코팅법 등을 들 수 있다.

건조 및 경화

도료의 도포 후, 건조 및 경화함으로써, 눈부심방지층(12)을 얻는다. 이 때, 종래 기술과 비교해서 주기가 넓고, 완만한(즉, 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 적당히 작은) 요철을 눈부심방지층(12)의 표면에 형성한다. 이 때, 개개의 미립자(13)를 균일하게 분산시키는 것이 아니라, 건조시에 생기는 대류에 의해서, 조밀한 부분과 엉성한 부분이 생기도록 미립자(13)를 의도적으로 분포시킨다. 미립자(13)가 조밀하게 응집된 부분을 1개의 피크로 형성한다. 이것에 의해, 완만하고 매끄러운 기복을 가지는 표면 윤곽이 형성된다. 또, 건조 온도 및 건조 시간은 도료 중에 포함되는 용제의 끓는점에 의해서 적당히 결정하는 것이 가능하다. 그 경우, 건조 온도 및 건조 시간은, 베이스재(11)의 내열성을 고려해서, 열 수축에 의해 베이스재(11)의 변형이 일어나지 않는 범위에서 선정하는 것이 바람직하다.

이하에, 건조 단계 및 경화 단계에 대해서 구체적으로 설명한다.

우선, 베이스재(11) 위에 도포된 도료를 소정의 온도에서 건조시키는 것에 의해, 도료에 대류를 발생시키며, 그 대류에 의해서 미립자(13)를 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 분포시킨다.

미립자(13)가 변하는(varying) 밀도로 분포되는 정도(소밀 분포 정도)는, 예를 들면 용제의 표면 장력과 미립자(13)의 표면 에너지를 적당 조정하는 것에 의해 선택할 수가 있다. 또, 건조 온도 및 건조 시간은, 도료중에 포함되는 용제의 끓는점에 의해서 적당히 선정하는 것이 가능하다. 그 경우, 건조 온도 및 건조 시간은, 베이스재(11)의 내열성을 고려해서, 열 수축에 의해 베이스재(11)의 변형이 일어나지 않는 범위에서 선정하는 것이 바람직하다.

건조 조건은 특별히 한정되는 것은 아니다. 자연 건조이더라도, 건조 온도나 건조 시간 등을 조정하는 인공적 건조이더라도 좋다. 단, 건조시에 도료 표면에 바람을 쏘이는 경우, 도포막 표면에 풍문(風紋;wind ripple)이 생기지 않도록 하는 것이 바람직하다. 풍문이 생기면 눈부심방지층 표면에 원하는 완만한 기복의 요철이 형성되기 어려워지는 경향이 있으며, 눈부심방지성과 콘트라스트를 양립시키는 것이 곤란하게 되기 때문이다.

다음에, 예를 들면 전리 방사선 조사 또는 가열에 의해, 베이스재(11)위에서 건조된 수지를 경화시킨다. 결과적으로, 미립자(13)가 조밀한 부분과, 미립자(13)가 엉성한 부분에 있어서의 경화 수축율의 차이에 의해서, 완만한 요철이 도료 표면에 발생한다. 즉, 미립자(13)가 조밀하게 모인 부분을 1개의 피크로 해서, 주기가 큰 기복이 형성된다. 즉, 종래 기술과 비교해서 주기가 넓고, 또한 완만한 요철 형상이 눈부심방지층(12)의 표면에 형성된다.

전리 방사선으로서는, 예를 들면 전자선, 자외선, 가시광선, 감마선, 등을 이용할 수 있다. 생산 설비의 관점에서, 자외선이 바람직하다. 자외선 원(源)으로서는, 예를 들면 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본 아크, 크세논 아크, 금속 할로겐 등 등을 이용할 수가 있다. 적산 조사량(integrated dose)은, 수지의 경화 특성, 수지나 베이스재(11)의 황변(黃變; yellowing) 억제 등을 고려해서 적당히 선택하는 것이 바람직하다. 또, 조사(照射) 분위기는, 예를 들면 공기, 질소, 아르곤 등의 불활성 기체 분위기를 들 수 있다.

이상에 의해, 목적으로 하는 눈부심방지성 필름이 얻어진다.

상술한 바와 같이, 이 제1 실시형태에 따르면, 미립자(13) 및 수지를 포함하는 도료를 베이스재(11) 위에 도포하고, 도료를 건조시키는 것에 의해, 도료에 대류를 발생시키고, 그 대류에 의해서 미립자(13)를 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 분포시키며, 미립자(13)가 이와 같이 분포된 도료를 경화시킨다. 수지는, 수지의 총 중량에 대해서 3wt% 이상 20wt% 이하의 폴리머를 포함한다. 미립자(13)의 평균 입경은, 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하이다. 눈부심방지층(12)의 평균 막두께는, 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하이다. 따라서, 콘트라스트가 높고 또한 뛰어난 눈부심방지성을 가지는 눈부심방지성 필름을 실현할 수가 있다.

2. 제2 실시형태

2. 1. 눈부심방지성 필름의 구성

도 6은, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 눈부심방지성 필름의 구성의 1예를 도시한다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 이 제2 실시형태에 따른 눈부심방지성 필름(1)은, 눈부심방지층(12) 위에 저굴절률층(14)을 더 구비하는 점에서, 상술한 제1 실시형태와는 다르다. 베이스재(11) 및 눈부심방지층(12)은, 상술한 제1 실시형태와 마찬가지이므로, 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 저굴절률층(14)은, 눈부심방지층 표면의 기복을 따르도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 거의 균일한 두께를 가짐과 동시에, 반사 방지층 표면의 기복이 눈부심방지층표면과 거의 동등하게 완만한 기복을 가지고 있는 것이 보다 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 저굴절률층(14)을 설치한 경우에도, 콘트라스트와 눈부심방지성을 양립시킬 수가 있다. 또한, 저굴절률층(14)이 거의 균일한 두께인 것이 이상적이지만, 저굴절률층(14)은 눈부심방지층(12)위의 모든 영역에 설치되어 있을 필요는 없다는 것이 주목되어야 한다. 눈부심방지층(12)의 돌기부(突部)를 제외한 대부분, 즉 비교적 평활하고 반사가 큰 매끄러운 부분에 저굴절률층(14)이 거의 균일하게 형성되어 있으면, 충분한 콘트라스트를 얻을 수가 있다.

도 7은, 도 6에 도시한 저굴절률층(14)을 확대해서 도시하는 단면도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 저굴절률층(14)은, 예를 들면 수지와 중공 미립자(15)를 포함하고 있다. 중공 미립자(15)는, 눈부심방지층(12)의 표면 전체에 분산되어 있는 것이 바람직하다. 또, 중공 미립자(15)는, 저굴절률층(14)에 매립되고, 매립된 중공 미립자(15)는, 저굴절률층(14)의 두께 방향으로 2∼3개 정도 적층되어 중공 미립자(15)의 층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

2. 2. 눈부심방지성 필름의 제조 방법

다음에, 제2 실시형태에 따른 눈부심방지성 필름의 제조 방법의 1예에 대해서 설명한다. 이 제2 실시형태에 따른 눈부심방지성 필름의 제조 방법은, 눈부심방지층(12)의 형성 단계 후에 저굴절률층의 형성 단계를 더 포함하는 점에서, 상술한 제1 실시형태와는 다르다. 따라서, 이하에서는, 저굴절률층(14)의 형성 단계에 대해서만 설명한다.

도료 조제

우선, 예를 들면 디스퍼 등의 교반기나 비드 밀 등의 분산기에 의해, 중공 미립자(15), 수지 및 용제를 혼합하여, 도료를 제조한다. 또, 필요에 따라서, 광안정제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 난연제, 산화 방지제 등의 첨가제를 첨가하도록 해도 좋다.

수지로서는, 광 또는 전자선 등의 조사에 의해 경화하는 전리 방사선 경화형 수지, 또는 열에 의해 경화하는 열 경화형 수지를 단독으로 사용하거나, 또는 조합해서 이용할 수가 있다. 제조 용이성의 관점에서 보면, 자외선에 의해 경화하는 감광성 수지가 가장 바람직하다. 전리 방사선 경화 형 수지는, 다관능(polyfunctional) 모노머를 90% 이상 포함하고 있는 것이 바람직하다. 다관능 모노머로서는, 예를 들면 다가 알콜과 (메타)아크릴산과의 에스테르, 구체적으로는 예를 들면 에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1, 4-디시클로헥산 디아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 트리메티롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 1, 2, 3-시클로헥산 테트라메타크릴레이트, 폴리우레탄 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르 폴리아크릴레이트 등을 들 수 있다.

중공 미립자(15)로서는, 실리카, 알루미나 등의 무기 미립자, 스티렌, 아크릴 등의 유기 미립자를 들 수 있다. 실리카 미립자가 특히 바람직하다. 이 중공 미립자(15)는 내부에 공기를 함유하고 있기 때문에, 그 자신의 굴절률은, 통상의 미립자와 비교해서 낮아진다. 예를 들면, 실리카 미립자의 굴절률은 1.46인데 비해, 중공 실리카 미립자의 굴절률은 1.45 이하이다.

중공 미립자(15)의 평균 입경은, 10∼200㎚인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30∼60㎚이다. 평균 입경이 200㎚를 넘으면, 가시광 파장에 비해서 무시할 수 없는 입자가 되기 때문에, 저굴절률층(14)의 표면에서 광이 산란된다. 따라서, 투명성이 저하하고, 표시면 등이 하얗게(grayish) 보인다. 또, 평균 입경이 10㎚ 미만이면, 중공 미립자(15)가 응집하기 쉽게 되어 버리는 경향이 있다. 또, 중공 실리카 미립자 등의 중공 미립자(15)는, 수지와의 친화성을 향상하는 관점에서 보면, 전리 방사선으로 중합하는 (메타)아크릴로일기를 표면에 가지는 것이 바람직하다.

첨가제로서는, 예를 들면 변성 실리콘 아크릴레이트 화합물 등을 이용해도 좋다. 구체적으로는, 디메틸 실리콘 분자내에 적어도 1개 이상의 유기기를 가지는 것을 들 수 있다. 디메틸 실리콘에 결합되어 있는 유기기 당량은, 1630g/㏖ 이상인 것이 바람직하다. 유기기 당량의 측정 방법으로서는, 핵 자기(磁氣) 공명 측정법(NMR)을 이용해서 디메틸 실리콘 분자내의 메틸 기의 1H와 유기기의 1H와의 피크 강도비로부터 산출하는 방법을 이용할 수가 있다. 유기기로서는, 예를 들면 메타크릴기, 아크릴기, 메르캡토기 등을 들 수 있다.

용제로서는, 사용하는 수지를 용해하고, 또한 바닥부(下地; underlying)로 되는 눈부심방지층(12)을 용해하지 않는 것이 바람직하다. 이와 같은 용제로서, 예를 들면 3차 부탄올, 톨루엔, 메틸 에틸 케톤(MEK), 이소프로필 알콜(IPA), 메틸 이소부틸 케톤(MIBK) 등의 유기 용제를 들 수 있다.

도포

다음에, 상술한 바와 같이 제조한 도료를, 눈부심방지층(12) 위에 도포한다. 도료의 도포 방법으로서는, 예를 들면, 그라비어 코팅, 바 코팅, 다이 코팅, 나이프 코팅, 콤마 코팅, 스프레이 코팅, 커튼 코팅 등을 들 수 있다. 또한, 도포 방법은, 상기 방법에 한정되는 것은 아니며, 소정량의 두께를 균일하게 도포할 수 있으면 어떠한 것이라도 좋다.

건조 및 경화

다음에, 눈부심방지층(12) 위에 도포된 도료를 건조 및 경화시킨다. 이것에 의해, 완만한 요철을 가지는 저굴절률층(14)이 눈부심방지층(12) 위에 형성된다. 건조 및 경화 방법으로서는, 상술한 제1 실시형태에서의 눈부심방지층의 제작 공정과 마찬가지 것을 이용할 수가 있다. 이상에 의해, 목적으로 하는 눈부심방지성 필름(1)이 얻어진다.

이 제2 실시형태에 따르면, 눈부심방지층(12) 위에는 저굴절률층(14)을 더 설치하고 있으므로, 상술한 제1 실시형태에 비해서 반사율을 더욱더 저감할 수가 있다.

3. 제3 실시형태

이 제3 실시형태는, 상술한 제1 실시형태에 있어서 눈부심방지성 필름으로서 이용한 광학 필름을, "뉴턴 링 방지(Anti Newton-Ring: ANR) 필름"(이하, ANR 필름이라고 칭한다)으로서 이용하는 것이다.

도 8 및 도 9는, 제3 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예를 도시한다. 각 표시 장치는, 표시부(21)와, 이 표시부(21)의 전면(前面)측에 설치된 전면 부재(22)를 구비한다. 표시부(21)와 전면 부재(22) 사이에는, 예를 들면 공기층이 형성되어 있다. 표시부(21)의 전면측 및 전면 부재(22)의 이면측의 적어도 한쪽에, ANR 필름(23)이 구비되어 있다. 구체적으로는, 도 8에서는, 전면 부재(22)의 이면측에 ANR 필름(23)을 구비하는 표시 장치의 예가 도시되어 있다. 또, 도 9에서는, 표시부(21)의 전면측 및 전면 부재(22)의 이면측의 양쪽에 ANR 필름(23)을 구비하는 표시 장치의 예가 도시되어 있다. 뉴턴 링 발생의 억제의 관점에서 보면, 표시부(21)의 표시면측 및 전면 부재(22)의 이면측의 양쪽에 ANR 필름(23)을 구비하는 것이 바람직하다. ANR 필름(23)과 전면 부재(22) 또는 표시부(21)는, 접착제 등을 이용해서 접착되어 있다. 또한, 본 실시형태에서, "전면"이라 함은 표시면으로서 기능하는 측의 면, 즉 관찰자측의 면을 나타내며, "이면"이라 함은 표시면과는 반대측의 면을 나타낸다.

표시부(21)로서는, 예를 들면 액정 디스플레이, 음극선관 (Cathode Ray Tube; CRT) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 유기 전계 발광(Electro Luminescence; EL) 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, 표면 전도형 전자 방출 소자 디스플레이(Surface-conduction Electron-emitter Display: SED), 전계 방출형 디스플레이(Field Emission Display: FED) 등을 이용할 수가 있다.

전면 부재(22)는, 표시부(21)의 전면(관찰자측)의 기계적, 열적 및 기후에 대한 보호나, 의장성 향상을 목적으로 해서 이용하는 것이다. 전면 부재(22)는, 예를 들면 시트모양, 필름모양, 또는 판모양을 가진다. 전면 부재(22)의 재료로서는, 예를 들면 유리, 트리아세틸 셀룰로스(TAC), 폴리에스테르(TPEE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 아라미드, 폴리에틸렌(PE), 폴리아크릴레이트, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리프로필렌(PP), 디아세틸 셀룰로스, 폴리비닐 클로라이드, 아크릴 수지(PMMA), 폴리카보네이트(PC) 등을 이용할 수가 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 투명성을 가지는 재료이면, 적당히 이용할 수가 있다.

도 10은, ANR 필름(23)의 구성의 1예를 도시한다. ANR 필름(23)은, 표시 장치에서의 뉴턴 링의 발생을 억제하기 위한 것이다. 도 10에 도시하는 바와 같이, ANR 필름(23)은, 베이스재(24)와, 이 베이스재(24) 위에 설치된 ANR 층(25)을 가진다. ANR 필름(23)은, 접착층(46)을 거쳐서 전면 부재(22) 등의 피착체(adherend)에 대해서 접착되어 있다. 접착층(46)은, 접착제를 주성분으로 한다. 이 접착제로서는, 예를 들면 광학 필름 기술 분야에 있어서 공지의 것을 이용할 수가 있다. 또한, 본 명세서에서는, 감압성(感壓性) 접착제(PSA: Pressure Sensitive Adhesive) 등의 접착제도 접착제의 일종으로 간주한다.

ANR 필름(23)으로서는, 제1 실시형태에서의 눈부심방지성 필름(1)과 마찬가지의 것을 이용할 수가 있다. 구체적으로는, 베이스재(24), ANR 층(25)으로서는 각각, 제1 실시형태에서의 베이스재(11), 눈부심방지층(12)과 마찬가지의 것을 이용할 수가 있다.

또, 도 10에 도시하는 바와 같이, 반사광 저감의 관점에서, AR(Anti-Reflection)층(27)을 ANR 층(25) 위에 더 형성하는 것이 바람직하다. AR층(27)으로서는, 건식 및 습식의 어느 것도 이용할 수가 있다. 그러나, 습식의 것이 바람직하다. 습식의 AR층(27)으로서는, 예를 들면 제2 실시형태에서 이용한 것과 같은 중공 미립자를 포함하는 층을 이용할 수가 있다.

제3 실시형태에 따르면, 표시부(21)의 전면측 및/또는 전면 부재(22)의 이면측에, ANR 필름(23)을 설치함으로써, 뉴턴 링의 발생을 억제하거나, 혹은 신경이 쓰이지 않을 정도까지 뉴턴 링의 발생을 저감하는 것이 가능하다.

4. 제4 실시형태

도 11 및 도 12는, 제4 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예를 도시한다. 이 제4 실시형태는, 표시부(21)와, 이 표시부(21)의 이면측에 설치된 이면 부재(26)를 구비하고, 표시부(21)의 이면측 및/또는 이면 부재(26)의 전면측에, ANR 필름(23)을 구비하는 점에서, 제3 실시형태와는 다르다.

구체적으로는, 도 11에서는, 표시부(21)의 이면측에 ANR 필름(23)을 구비하는 표시 장치의 예가 도시되어 있다. 또, 도 12에서는, 표시부(21)의 이면측 및 이면 부재(26)의 전면측의 양쪽에 ANR 필름(23)을 구비하는 표시 장치의 예가 도시되어 있다. 또한, 상술한 제3 실시형태와 동일한 부분에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 중복 방지를 위해 그의 설명을 생략한다.

이면 부재(26)는, 예를 들면 시트모양, 필름모양 또는 판모양을 가진다. 표시부(21)가 액정 디스플레이인 경우, 이면 부재(26)는, 예를 들면 광원 조도를 면내에서 균일화하기 위한 확산판 또는 확산 시트, 시야각을 제어하기 위한 렌즈 필름, 광원으로부터의 광을 편광 및 분리해서 재이용하기 위해 구성된 편광 분리 반사 필름 등이다.

이 제4 실시형태에 따르면, 표시부(21)의 이면측 및/또는 이면 부재(26)의 전면측에, ANR 필름(23)을 설치함으로써, 뉴턴 링의 발생을 억제하거나, 혹은 신경이 쓰이지 않을 정도까지 뉴턴 링의 발생을 저감하는 것이 가능하다.

5. 제5 실시형태

도 13은, 제5 실시형태에 따른 표시 장치의 구성의 1예를 도시한다. 이 제5 실시형태는, 표시부(21)의 전면측 및/또는 전면 부재(22)의 이면측에, 접착제 등을 이용하지 않고 ANR 층(25)을 직접 형성하고 있는 점 에서, 제4 실시형태와는 다르다. 도 13에서는, 전면 부재(22)의 이면측에, ANR 층(25)을 직접 형성하고 있는 예가 도시되어 있다. 상술한 제3 실시형태와 동일한 부분에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 중복 방지를 위해 그 설명을 생략한다.

*또한, 제4 실시형태에서도 마찬가지로, 표시부(21)의 이면측 및/또는 이면 부재(26)의 전면측에, ANR 층(25)을 직접 형성하도록 해도 좋다.

이 제5 실시형태에 따르면, 표시부(21)의 전면측 및/또는 전면 부재(22)의 이면측에, ANR 층(25)을 직접 형성하고 있으므로, 표시 장치의 구성 및 제조 공정을 제4 실시형태에 비해 간략화할 수가 있다.

이하, 실시예 1에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 이 실시예에 있어서, 미립자의 평균 입경 및 눈부심방지층의 건조 막두께는 이하와 같이 해서 측정한 것이다.

미립자의 평균 입경

미립자의 평균 입경은, 콜터 멀티사이저(Coulter multisizer)에 의해 입자 지름을 측정하고, 얻어진 데이터를 평균해서 구했다.

눈부심방지층의 건조 막 두께

눈부심방지층의 건조 막두께(평균 막두께)는, 접촉식 두께 측정기(TESA 주식회사제)를 이용해서 이하와 같이 해서 구했다. 우선, 접촉 단자는 6㎜ 지름의 원통형 형상을 이용해서 눈부심방지층이 손상되지 않을(unbreak) 정도의 저하중으로, 원통 단자를 눈부심방지층에 접촉시켰다. 그리고, 임의의 다섯 지점을 측정하고, 눈부심방지성 필름 총두께의 평균값 DA를 구했다. 또, 동일 베이스재의 미(未)도포부의 두께를 측정하고, 베이스재의 두께 DB를 구했다. 평균값 DA와 베이스재의 두께 DB와의 차를 눈부심방지층의 두께로 했다. 미도포부가 얻어지지 않는 경우에는, 눈부심방지성 필름의 절단면을 마이크로톰(microtome)법 등에 의해 제작하고, 베이스재의 두께를 측정하는 것이 가능하다. 그러나, 미시적인 막두께로 되기 때문에, 상술된 것과 같이 평균 막두께로서 구하는 것이 바람직하다.

실시예 1

하기의 도료 조성에 나타내는 원료를 배합하고, 마그네틱 교반기(stirrer)로 1시간 교반해서 도료를 얻었다. 다음에, 얻어진 도료를 바 코터로 두께 80㎛의 TAC 필름{후지 사진 필름사(Fujifilm Corporation)제} 위에 도포하고, 80℃의 건조로(乾燥爐)에서 2분간 건조한 후, 자외선을 1J/㎠ 조사하고, 건조 막두께 13.4㎛의 눈부심방지층을 형성했다. 이상에 의해, 목적으로 하는 광학 필름을 얻었다.

<도료 조성>

6관능 우레탄 아크릴 올리고머: 90중량부

아크릴계 폴리머: 10중량부

개시제: 이르가큐어(Irgacure) 184  5중량부

용제: 부틸 아세테이트 55중량부

   디메틸 카보네이트 45중량부

실리콘계 레벨링제: 0.05중량부

가교성 아크릴-스티렌 공중합(copolymer) 미립자{세키스이 화성품 공업 주식회사(積水化成品工業株式會社; Sekisui Plastics co.,Ltd.)제 테크폴리머, 굴절률: 1.505, 평균 입경: 5.5㎛, 변동 계수: 8}: 10중량부

실시예 2

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 10.2㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.510, 평균 입경: 4.5㎛, 변동 계수: 8): 10중량부

실시예 3

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 12.1㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.515, 평균 입경: 5.5㎛, 변동 계수: 8): 10중량부

실시예 4

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 13㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.525, 평균 입경: 5.0㎛, 변동 계수: 8): 10중량부

실시예 5

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 13㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.535, 평균 입경: 5.0㎛, 변동 계수: 8): 10중량부

실시예 6

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 6.4㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.510, 평균 입경: 4.5㎛, 변동 계수: 8): 10중량부

실시예 7

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 8.8㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.510, 평균 입경: 5.0㎛, 변동 계수: 8): 10중량부

실시예 8

하기의 수지 및 미립자를 하기의 첨가량 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 18㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

6관능 우레탄 아크릴 올리고머: 87중량부

아크릴계 폴리머: 13중량부

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.515, 평균 입경: 5.5㎛, 변동 계수: 8): 25중량부

실시예 9

하기의 수지 및 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 11㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

6관능 우레탄 아크릴 올리고머: 97중량부

아크릴계 폴리머: 3중량부

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.510, 평균 입경: 4.5㎛, 변동 계수: 8): 15 중량부

실시예 10

하기의 수지 및 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 11㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

6관능 우레탄 아크릴 올리고머: 80중량부

아크릴계 폴리머: 20중량부

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.510, 평균 입경: 4.5㎛, 변동 계수: 8): 15중량부

실시예 11

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 8.1㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.535, 평균 입경: 2.5㎛, 변동 계수: 8): 15중량부

실시예 12

하기의 수지 및 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 14.3㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

6관능 우레탄 아크릴 올리고머: 95중량부

아크릴계 폴리머: 5중량부

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.515, 평균 입경: 8.0㎛, 변동 계수: 8): 30중량부

실시예 13

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 8㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.515, 평균 입경: 5.5㎛, 변동 계수: 8): 10중량부

실시예 14

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 12㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴 미립자{소켄 화학 주식회사(綜硏化學株式會社; Soken Chemical Engineering Co.,Ltd.)제, 굴절률: 1.515, 평균 입경: 5.0㎛, 변동 계수: 8}: 10중량부

실시예 15

우선, 하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.525, 평균 입경: 5.0㎛, 변동 계수: 8): 10중량부

다음에, 얻어진 광학 필름 위에, 중공 실리카로 이루어지는 저굴절률 도료를 바 코터로 120㎚ 두께로 도포한 후, 경화시켰다. 이것에 의해, 저굴절률층(반사 방지 코팅)이 광학 필름 위에 형성되었다. 이상에 의해, 목적으로 하는 광학 필름을 얻었다.

실시예 16

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 14.5㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.510, 평균 입경: 4.5㎛, 변동 계수: 8): 10중량부

실시예 17

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 9.0㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.525, 평균 입경: 6㎛, 변동 계수: 8): 9중량부

실시예 18

우선, 실시예 1과 마찬가지로 해서 눈부심방지성 필름을 얻었다. 다음에, 얻어진 눈부심방지성 필름 위에, 중공 실리카로 이루어지는 저굴절률 도료를 바 코터로 120㎚ 두께로 도포한 후, 경화시켰다. 이것에 의해, 저굴절률층(반사 방지 코팅)이 눈부심방지층 위에 형성되었다. 이상에 의해, 목적으로 하는 광학 필름을 얻었다.

비교예 1

하기의 수지 및 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 18.2㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

6관능 우레탄 아크릴 올리고머: 95중량부

아크릴계 폴리머: 5중량부

아크릴 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.495, 평균 입경: 8㎛, 변동 계수: 8): 10중량부

비교예 2

하기의 수지 및 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 13㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

6관능 우레탄 아크릴 올리고머: 95중량부

아크릴계 폴리머: 5중량부

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.570, 평균 입경: 5.0㎛, 변동 계수: 8): 9.4중량부

비교예 3

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 5.2㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.515, 평균 입경: 5. 5㎛, 변동 계수: 8): 10중량부

비교예 4

하기의 수지 및 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 19.6㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

6관능 우레탄 아크릴 올리고머: 95중량부

아크릴계 폴리머: 5중량부

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.515, 평균 입경: 8㎛, 변동 계수: 8): 30중량부

비교예 5

하기의 수지 및 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 11.5㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

*6관능 우레탄 아크릴 올리고머: 100중량부

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.510, 평균 입경: 4.5㎛, 변동 계수: 8): 15중량부

비교예 6

하기의 수지 및 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 11.2㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

6관능 우레탄 아크릴 올리고머: 75중량부

아크릴계 폴리머: 25중량부

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.510, 평균 입경: 4.5㎛, 변동 계수: 8): 15중량부

비교예 7

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 8㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.515, 평균 입경: 1.8㎛, 변동 계수: 8): 15중량부

비교예 8

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 13.58㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.515, 평균 입경: 8.0㎛, 변동 계수: 8): 30중량부

비교예 9

하기의 미립자를 하기의 첨가량으로 배합하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 평균 막두께 9.0㎛의 눈부심방지층을 가지는 광학 필름을 얻었다.

가교성 아크릴-스티렌 공중합 미립자(세키스이 화성품 공업 주식회사제 테크폴리머, 굴절률: 1.495, 평균 입경: 6㎛, 변동 계수: 8): 9중량부

실시예 및 비교예의 눈부심방지 필름의 거칠기, 사상 선명성, 전체 광선 투과율, 헤이즈, 백탁도, 눈부심방지성, 마르텐 경도 및 미립자의 상태가 하기와 같이 측정되었다.

거칠기 평가

실시예 및 비교예의 눈부심방지성 필름에 대해서, 표면 거칠기를 측정했다. 2차원 단면 곡선으로부터 거칠기 윤곽을 취득하고, 거칠기 파라미터로서 산술 평균 거칠기 Ra, 거칠기 윤곽의 제곱 평균 제곱근 거칠기 RΔq, 거칠기 윤곽의 평균 길이 RSm을 산출했다. 그 결과를 표 1∼표 4에 나타낸다. 또한, 측정 조건은 JIS B0601:2001에 준거했다. 이하에 측정 장치 및 측정 조건을 나타낸다.

측정 장치(instrument): 전자동 미세형상 측정기(Full-automatic micro profiler), 서프코더(Surfcorder) ET4000A{주식회사 코사카 연구소(株式會社小坂硏究所; Kosaka Laboratory,Ltd.)제}

λc=0.8㎜, 평가 길이: 4㎜, 컷오프(cutoff)x5배

데이터 샘플링 간격: 0.5㎛

사상 선명도

실시예 및 비교예의 각 눈부심방지성 필름에 대해서, 미세 피치 화상의 투과 선명성을 평가하기 위해서, JIS-K7105에 따라서, 빗(comb)폭이 2㎜, 1㎜, 0.5㎜, 0.25㎜, 0.125㎜인 광학 빗을 이용해서 투과 사상 선명도를 평가했다. 표 1∼표 3에 빗폭이 2㎜, 1㎜, 0.5㎜, 0.125㎜인 광학 빗을 이용해서 측정한 투과 사상 선명도의 총합을 나타낸다. 평가에 사용한 측정 장치는 스가 시험기(주)(Suga Test Instruments Co.,Ltd.)제의 사상성 측정기(ICM-1T형)이다.

전체 광선 투과율 및 헤이즈

실시예 및 비교예의 눈부심방지성 필름에 대해서, 전체 광선 투과율, 표면 및 내부 헤이즈를 측정했다. 그 결과를 표 1∼표 4에 나타낸다. 또한, 총 헤이즈는, 표면 헤이즈와 내부 헤이즈와의 합계이다.

평가 장치: 무라카미(村上) 색채 기술 연구소(Murakami Color Research Laboratory Co.,Ltd.)제 헤이즈 미터 HM-150형

*평가 조건: 전체 광선 투과율 JIS K7136

     헤이즈 JIS K7136

또한, 각 실시예의 광학 필름의 헤이즈를 내부 헤이즈와 표면 헤이즈 로 분리하기 위해서, 각 필름 표면에 광학 접착제를 이용하여 TAC 필름을 접착해서 헤이즈를 측정했다. 그 결과, 이유는 분명하지 않지만, 이 실시예의 광학 필름 단체(單體; alone)의 헤이즈보다도 큰 값으로 되었다. 이 때문에, 계산상으로는 마이너스의 표면 헤이즈로 되지만, 이 실시예에서는 이것을 표면 헤이즈의 제로로 간주했다. 또한, TAC 표면에 광학 접착제를 이용하여 다른 TAC를 접착하여 측정한 헤이즈는 0.5% 이하라는 것이 실험에 의해 확인된다.

백탁도

실시예 및 비교예의 눈부심방지성 필름에 대해서, 백탁도의 측정을 행했다. 그 결과를 표 1∼표 3에 나타낸다. 백탁감은, 눈부심방지층 표면에서 산란된 반사광을 검출하는 것에 의해 감지된다. 여기에서는, 시판되는 분광 측색계(分光色測計; spectrophotometer)를 사용했다. 상기 현상을 모의적으로 재현하고, 정량화한 값을 백탁도로 했다. 또한, 이 측정된 백탁도는, 시각적으로 느끼는 백탁감과 상관이 있다는 것이 실험에 의해 확인된다.

백탁도의 구체적인 측정법을 이하에 나타낸다. 우선, 이면 반사의 영향을 억제하고, 눈부심방지성 필름 자체의 확산 반사를 평가하기 위해서, 각 눈부심방지성 필름의 이면에 접착제를 이용하여 흑색 아크릴판{미츠비시(三菱) 레이온 주식회사(Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.)제 아크릴라이트(acrylite) L 502}를 접착했다. 다음에, 엑스라이트사(X-rite Inc.)제의 휴대용 구형(球型) 분광 측색계 SP64를 이용하고, D65 광원을 사용하며, 확산광을 시료 표면에 조사해서 시료 법선 방향(normal direction)으로부터 8ㅀ 방향으로 기울어진 위치에 존재하는 검출기에 의해 반사광을 측정하는 d/8ㅀ광학계로 측정했다. 측정값은 정반사 성분을 제외하고 확산 반사 성분만을 검출하는 SPEX 모드를 사용하여, 검출 시야각 2ㅀ에서 행했다. 이것에 의해서, 광원 강도에 대한 확산 반사 강도의 비율을 구할 수가 있다.

눈부심방지성

실시예 및 비교예의 눈부심방지성 필름에 대해서, 눈부심방지성을 이하와 같이 해서 평가했다. 우선, 흑색 아크릴판(A4 사이즈)에 눈부심방지성 필름을 접착층을 이용하여 접착해서, 평가 샘플을 제작했다. 다음에, 밝기 300 럭스(lux)의 실내에서, 눈부심방지 필름(판)을 관찰자의 눈높이에 수직으로 설치하여, 관찰자 자신의 얼굴을 비추게(映入; project) 했다. 이 때, 눈부심방지성 필름으로부터 관찰자의 얼굴까지의 거리를 50㎝로 했다. 이 반사상의 눈부심 정도(映入具合; glare degree)를 하기의 기준으로 평가했다. 그 결과를 표 1∼표 3에 나타낸다.

A: 반사상(反射像)의 눈을 인식할 수 없다.

B: 눈은 어느 정도 인식할 수 있지만, 윤곽이 흐릿해져 있다.

C: 눈을 그대로(직접) 인식할 수 있다.

마르텐스 경도

실시예 및 비교예의 눈부심방지성 필름에 대해서, 미립자가 존재하지 않는 부분을 선택하고, 하기의 조건하에서 압입에 의한 표면 경도를 측정했다. 그 결과를 표 1∼표 3에 나타낸다.

측정 장치: 피코덴터(PICODENTOR) HM-500(피셔 인스트루먼츠사)

압자: 비커스 압자

최대 압입 깊이: 눈부심방지층의 평균 두께의 10% 이하

미립자 상태

실시예 및 비교예의 눈부심방지성 필름에 대해서, 광학 현미경의 관찰에 의해서, 유기 미립자의 분포 상태를 관찰했다. 그 결과를 표 1∼표 3에 나타낸다. 또한, 유기 미립자가 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 분포되어 있는 샘플인 경우를 "양호(good)"이라고 하고, 유기 미립자가 거의 균일하게 분포되어 있는 샘플인 경우를 "불량(poor)"이라고 했다. 이하에 관찰 조건을 나타낸다.

관찰 조건: 올림푸스사(Olympus Corporation)제 광학 현미경 BX51, 배율 20배, 투과상(透過像)

또, 실시예 1∼18 및 비교예 1∼8 중에서, 실시예 1∼4 및 비교예 1의 눈부심방지성 필름의 표면 사진을 대표예로서 도 14의 (a)∼도 15에 도시한다.

도 14의 (a)∼도 14의 (d)로부터는, 아크릴/스티렌 공중합 미립자를 이용한 실시예 1∼4에 있어서, 미립자가 응집되어 있다는 것을 알 수 있다. 이에 비해, 도 15로부터는, 아크릴 미립자를 이용한 비교예 1에 있어서, 미립자가 분산되어 있다는 것을 알 수 있다.

뉴턴 링

실시예 및 비교예의 눈부심방지성 필름에 대해서, 흑색 아크릴판에 눈부심방지층 면을 접촉시켜서 눈부심방지 필름을 배치(載置; place)했다. 다음에, 눈부심방지층과는 반대면으로부터 300g/㎠의 하중을 가하고, 육안으로 뉴턴 링의 유무를 평가했다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.

[표 1]

Figure 112016038624194-pat00004

[표 2]

Figure 112016038624194-pat00005

[표 3]

Figure 112016038624194-pat00006

[표 4]

*

Figure 112016038624194-pat00007

표 1∼표 4로부터 이하를 알 수가 있다.

실시예 1∼18에서는, 수지와 미립자의 굴절률 차를 0 이상 0.015 이하, 미립자의 평균 입경을 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하, 수지에 대한 폴리머의 함유량을 3wt% 이상 20wt% 이하, 눈부심방지층의 평균 막두께를 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하로 하고 있다. 그러므로, 산술 평균 거칠기 Ra가 0.03㎛∼0.15㎛의 범위내이며, 또한 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 0.01∼0.03의 범위내로 되고 있다. 따라서, 콘트라스트와 눈부심방지성을 양립시킬 수가 있다.

또, 실시예 15에서는, 눈부심방지층 위에 저반사층을 형성하고 있으므로, 실시예 1∼14에 비해서 뛰어난 눈부심방지성을 유지하면서 높은 전체 광선 투과율을 얻을 수가 있다.

비교예 1에서는, 굴절률 차가 0∼0.015의 범위에서 벗어나고, 또한 눈부심방지층의 건조 막두께가 8∼18㎛의 범위에서 벗어나 있다. 그러므로, 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 0.01∼0.03의 범위에서 벗어나 있다. 따라서, 뛰어난 눈부심방지성이 얻어지지 않는다. 또, 사상 선명도가 230 이하만큼 낮은 값이 된다.

비교예 2에서는, 굴절률 차가 0∼0.015의 범위에서 벗어나 있으므로, 산술 평균 거칠기 Ra가 0.03∼0.15의 범위에서 벗어나 있다. 따라서, 뛰어난 눈부심방지성이 얻어지지 않고, 헤이즈가 높은 값으로 되며, 전체 헤이즈와 내부 헤이즈 차에 의한 표면 헤이즈가 나타나서, 백탁화를 유발한다. 또, 사상 선명도가 230 이하만큼 낮은 값이 된다.

비교예 3에서는, 막두께가 6.4∼18㎛의 범위에서 벗어나 있고, 또한 비율 R이 30%∼70%의 범위에서 벗어나 있으므로, 산술 평균 거칠기 Ra가 0.03∼0.15의 범위에서 벗어나고, 또한 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 0.01∼0.03의 범위에서 벗어나 있다. 이것에 의해, 뛰어난 눈부심방지성이 얻어지기는 하지만, 백탁이 증대해 버린다.

비교예 4에서는, 막두께가 6.4∼18㎛의 범위에서 벗어나 있으므로, 전체 헤이즈나 내부 헤이즈가 매우 높은 값으로 되고 백탁이 증대한다. 또, 사상 선명도가 230 이하만큼 낮은 값이 된다.

비교예 5에서는, 폴리머의 함유량이 3wt%∼20wt%의 범위에서 벗어나 있으므로, 산술 평균 거칠기 Ra가 0.03∼0.15의 범위에서 벗어나고, 또한 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 0.01∼0.03의 범위에서 벗어나 있다. 따라서, 뛰어난 눈부심방지성이 얻어지기는 하지만, 백탁도가 증대해 버린다.

비교예 6에서는, 폴리머의 함유량이 3wt%∼20wt%의 범위에서 벗어나 있으므로, 산술 평균 거칠기 Ra가 0.03㎛∼0.15㎛의 범위에서 벗어나고, 또한 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 0.01∼0.03의 범위에서 벗어나 있다. 따라서, 뛰어난 눈부심방지성이 얻어지기는 하지만, 백탁도가 증대해 버리고 있다. 또, 폴리머의 함유량이 과잉이기 때문에, 마르텐스 경도가 실시예 9∼10과 비교예 3에 비해서 저하하고 있다.

비교예 7에서는, 입자의 입경이 2.4∼8㎛의 범위에서 벗어나 있고, 또한 비율 R이 30%∼70%의 범위에서 벗어나 있다. 그러므로, 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 0.01∼0.03의 범위에서 벗어나 있다. 따라서, 눈부심방지성이 얻어지기는 하지만, 백탁도가 증대해 버리고 있다.

비교예 8에서는, 입자의 입경이 2.4∼8㎛의 범위에서 벗어나 있으므로, 산술 평균 거칠기 Ra가 0.03∼0.15의 범위에서 벗어나 있다. 따라서, 뛰어난 눈부심방지성이 얻어지기는 하지만, 입경이 크기 때문에 사상 선명도가 230 이하만큼 낮은 값이 된다.

또, 뉴턴 링의 유무를 평가한 실시예 17, 18 및 비교예 9에 주목하면, 이하를 알 수 있다.

실시예 17, 18에서는, 수지와 미립자의 굴절률 차를 0 이상 0.015 이하, 미립자의 평균 입경을 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하, 수지에 대한 폴리머의 함유량을 3 wt% 이상 20wt% 이하, 눈부심방지층의 평균 막두께를 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하로 함과 동시에, 미립자를 응집시키고 있다. 이것에 의해, 뉴턴 링의 발생을 억제되고 있다.

이에 반해, 비교예 9에서는, 수지와 미립자의 굴절률 차를 0 이상 0.015 이하, 미립자의 평균 입경을 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하, 수지에 대한 폴리머의 함유량을 3wt% 이상 20wt% 이하, 눈부심방지층의 평균 막두께를 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하로 하고 있다. 그러나, 미립자를 적당히 응집시키고 있지 않으므로, 뉴턴 링이 발생해 버린다.

본 발명은, 그 전체 내용이 본원 명세서에 참고용으로 병합되어 있는, 2008년 8월 13일자로 일본 특허청에 출원된 일본특허출원 제2008-208795호에 관련된 주제를 포함한다.

이상, 본 발명의 실시형태 및 실시예에 대해서 구체적으로 설명했지만, 본 발명은, 상술한 실시형태 및 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 의거하는 각종 변형 및 수정이 가능하다.

예를 들면, 상술한 실시형태 및 실시예에서 예시한 수치, 형상, 재료 및 구성 등은 어디까지나 예에 불과하며, 필요에 따라서 이것과는 다른 수치, 형상, 재료 및 구성 등을 이용해도 좋다.

또, 상술한 실시형태에서는, 액정 디스플레이의 표시면에 구비되는 광학 필름 및 그 제조 방법에 본 발명을 적용하는 경우를 예로서 설명했다. 그렇지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, CRT 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널, 전계 발광 디스플레이, 표면 전도형 전자 방출 소자 디스플레이 등의 각종 표시 장치의 표시면에 이용되는 광학 필름 및 그 제조 방법에 적용가능하다.

또, 상술한 실시형태 및 실시예에서는, 본 발명의 광학 필름을 눈부심방지성 필름 및 뉴턴 링 방지 필름으로서 이용하는 경우를 예로서 설명했다. 그렇지만, 본 발명의 광학 필름은 이들 용도에 한정되는 것이 아니라, 높은 투과 선명성과 요철 형상(irregular profile)의 양립이 요구되는 여러가지 다른 용도에 적용할 수가 있다.

또, 상술한 실시형태에서는 표시 장치에 본 발명을 적용하는 예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명은 터치 패널에 대해서도 적용가능하다.

Claims (3)

  1. 베이스재(基材; base member)와;
    상기 베이스재 위에 설치되고, 표면에 요철(凹凸; asperity)을 가지는 광학층을 구비하고,
    상기 요철은, 미립자 및 수지를 포함하는 도료를 상기 베이스재 위에 도포하고, 상기 도료에 생기는 대류에 의해 상기 미립자를 어떤 부분에서는 조밀(密; dense)하게 다른 부분에서는 엉성(疎; sparse)하게 분포시키며, 상기 도료를 경화하는 것에 의해서 형성되고,
    상기 미립자의 평균 입경이 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하이고,
    상기 광학층의 평균 막두께가 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하이고,
    상기 광학층의 평균 막두께를 T, 상기 미립자의 평균 입경을 D로 했을 때, 비율 R(=D/Tx100)이 30% 이상 70% 이하이고,
    상기 광학층의 표면에서의 거칠기 윤곽(粗曲線; roughness profile)의 산술 평균 거칠기 Ra가 0.03㎛ 이상 0.15㎛ 이하이고, 또한 제곱 평균 제곱근(二乘平均平方根; root-mean-square) 경사 RΔq가 0.01 이상 0.03 도 이하이며,
    상기 수지는, 3wt% 이상 20wt% 이하의 폴리머와, 80wt% 이상 97wt% 이하의 올리고머 또는 모노머를 포함하고,
    상기 미립자의 첨가량은, 수지 100 중량부에 대해서 8 중량부 이상 50 중량부 이하이고,
    상기 수지와 상기 미립자와의 굴절률 차가 0 이상 0.015 이하이며,
    상기 미립자는 아크릴계 미립자이며,
    상기 아크릴계 미립자의 표면은 친수화 처리되어 있는 것인, 광학 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    폭이 0.125㎜, 0.5㎜, 1.0㎜ 및 2.0㎜인 광학 빗(comb)을 이용해서 측정한 투과 사상 선명도(寫像鮮明度; image clarity)의 합계값이, 230% 이상인 광학 필름.
  3. 미립자 및 수지를 포함하는 도료를 베이스재 위에 도포하는 단계와;
    상기 도료를 건조시키는 것에 의해, 상기 도료에 대류를 발생시키고, 그 대류에 의해 상기 미립자가 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 되도록 상기 미립자를 분포시키는 단계와;
    상기 미립자가 어떤 부분에서는 조밀하게 다른 부분에서는 엉성하게 분포된 도료를 경화시키는 것에 의해, 광학층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 미립자의 평균 입경이, 2.4㎛ 이상 8㎛ 이하이고,
    상기 광학층의 평균 막두께가, 6.4㎛ 이상 18㎛ 이하이고,
    상기 광학층의 평균 막두께를 T, 상기 미립자의 평균 입경을 D로 했을 때, 비율 R(=D/Tx100)이 30% 이상 70% 이하이고,
    상기 광학층의 표면에서의 거칠기 윤곽의 산술 평균 거칠기 Ra가 0.03㎛ 이상 0.15㎛ 이하이고, 또한 제곱 평균 제곱근 경사 RΔq가 0.01 이상 0.03 도 이하이며,
    상기 수지는, 3wt% 이상 20wt% 이하의 폴리머와, 80wt% 이상 97wt% 이하의 올리고머 또는 모노머를 포함하고,
    상기 미립자의 첨가량은, 수지 100 중량부에 대해서 8 중량부 이상 50 중량부 이하이고,
    상기 수지와 상기 미립자와의 굴절률 차가 0 이상 0.015 이하이며,
    상기 미립자는 아크릴계 미립자이며,
    상기 아크릴계 미립자의 표면은 친수화 처리되어 있는 것인, 광학 필름의 제조 방법.
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