KR102014569B1

KR102014569B1 - 반사 방지 필름

Info

Publication number: KR102014569B1
Application number: KR1020147028208A
Authority: KR
Inventors: 와타루 오오쿠보
Original assignee: 도판 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2019-08-26
Also published as: JPWO2013140811A1; TW201339628A; TWI628456B; WO2013140811A1; CN104204864A; CN104204864B; JP6233298B2; KR20140138262A

Abstract

본 발명은 반사 방지 필름에 있어서, 정면으로부터의 외광의 반사광에 색미가 붙지 않고, 또한 다양한 각도로부터 입사하는 외광의 반사광에 대해서도 색미를 저감할 수 있는 반사 방지 필름을 제공한다. 구체적으로는, CIE 표준 광원인 C 광원의 파장 380nm 내지 780nm의 영역에 있어서의, 입사각이 5° 내지 50°까지의 범위인 어느 입사광에 대해서도, 입사각과 반사각이 동등한 반사 조건에 있어서의 반사광의 색상이, CIE1976L*a*b* 색 공간에 있어서 -3≤a*≤3, -5≤b*≤5를 만족하는 것을 특징으로 하는 반사 방지 필름을 제공한다.

Description

반사 방지 필름{ANTI-REFLECTION FILM}

본 명세서에서 개시되는 내용은, 표시 장치 등의 표시 화면에 외광이 반사하는 것을 방지하는 것을 목적으로 하여 설치되는 반사 방지 필름, 그의 반사 방지 필름을 구비하는 표시 장치, 그의 반사 방지 필름을 구비하는 편광판 및 터치 패널에 관한 것이다. 그러한 반사 방지 패널은, 적합하게는 표시 장치의 표시 화면에 설치되어 사용된다.

일반적으로 디스플레이는, 실내외에서의 사용을 막론하고, 외광 등이 입사하는 환경하에서 사용된다. 이 외광 등의 입사광은, 디스플레이 표면 등에 있어서 정반사되어, 그것에 의한 반사상이 표시 화상과 혼합함으로써, 화면 표시 품질을 저하시켜 버린다. 그로 인해, 디스플레이 표면 등에 반사 방지 기능을 부여하는 것은 필수적이고, 반사 방지 기능의 고성능화가 요구되고 있다.

일반적으로 반사 방지 기능은, 투명 지지체 상에 금속 산화물 등의 투명 재료를 포함하는 고굴절률층과 저굴절률층의 반복 구조에 의한 다층 구조의 반사 방지층을 형성함으로써 얻어진다. 이 다층 구조를 포함하는 반사 방지층은, 화학 증착(CVD)법이나, 물리 증착(PVD)법이라고 하는 건식 성막법에 의해 형성할 수 있다. 건식 성막법을 사용해서 반사 방지층을 형성하는 경우에 있어서는, 저굴절률층, 고굴절률층의 막 두께를 정밀하게 제어할 수 있다는 이점이 있는 한편, 성막을 진공 중에서 행하기 때문에 생산성이 낮고, 대량 생산에 적합하지 않다는 문제를 안고 있다. 한편, 반사 방지층의 형성 방법으로서, 대면적화, 연속 생산, 저비용화가 가능한 도액을 사용한 습식 성막법에 의한 반사 방지막의 생산이 주목받고 있다.

일본 특허 공개 제2007-256346호 공보

최근 모바일 단말기의 보급이 진행되어, 화상 표시 장치 그 자체를 수중에서 조작하는 경우가 증가하고 있다. 또한, 하루 중의 옥외에 있어서는, 옥내에서 사용하는 경우보다도 강한 외광에 노출되기 때문에, 옥외에서도 시인성을 손상시키지 않는, 저반사율의 반사 방지 필름이 요구되고 있다.

또한, 정치 설치형의 화상 표시 장치에 반사 방지 필름을 적용하는 경우, 그의 대부분은, 고정 광원으로부터의 반사광을 저감하는 것이 전제가 되고 있다. 이것은, 외광의 입사각이 변화하지 않는 것을 의미한다. 이에 비해 모바일 단말기의 경우, 옥외에서의 사용이나 수중에서의 조작이 있기 때문에, 외광의 입사가 다양한 각도로부터 입사하고, 또한 시청자도 다양한 각도에서 디스플레이를 관찰하는 경우가 많아진다. 따라서, 모바일 단말기에 대하여 반사 방지 필름을 적용하려고 하는 경우, 정면으로부터의 반사광뿐만 아니라, 모든 입사각의 광원에 대한 반사광, 특히 반사광의 색미에 대해서 검토할 필요가 있다. 현 상황, 반사 방지 필름의 대부분은, 정치 설치형의 화상 표시 장치에 대응한 설계로 되어 있기 때문에, 외광의 입사각과 반사각이 변화하는 것을 상정하고 있지 않은 필름 설계가 되어 있는 것이 과제이다.

본 명세서에서 개시되는 내용의 목적 중 하나는, 정면으로부터의 반사광의 색상을 저감함과 함께, 다양한 각도로부터 입사하는 외광의 반사광에 대해서도 색상을 저감하는 반사 방지 필름, 그의 반사 방지 필름을 구비하는 표시 장치, 그의 반사 방지 필름을 구비하는 편광판 및 터치 패널을 제공하는 데 있다.

이 목적은, 후술하는 바와 같은 반사 방지 필름, 그의 반사 방지 필름을 구비하는 화상 표시 장치 또는 액정 표시 장치, 그의 반사 방지 필름을 구비하는 편광판을 제공함으로써 달성된다.

즉, 1개의 형태에 있어서, 이 반사 방지 필름은, CIE 표준 광원인 C 광원의 파장 380nm 내지 780nm까지의 영역에 있어서의, 입사각이 5° 내지 50°까지의 범위 중 어느 입사광에 대해서도, 입사각과 반사각이 동등한 반사 조건에 있어서의 반사광의 색상이, CIE1976L*a*b* 색 공간에 있어서 -3≤a*≤3, -5≤b*≤5를 만족하는 것을 특징으로 한다.

한 실시 형태에 있어서, 상술한 반사 방지 필름 표면에서의 시감 평균 반사율이 0.05％ 이상 1.0％ 이하의 범위 내인 것을 특징으로 하는 반사 방지 필름이 제공된다.

별도의 형태에 있어서, 상술한 반사 방지 필름을 구비하는 표시 장치로서도 제공될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 경우, 「표시 장치」라는 용어는, 그의 유저에 대하여 시각적으로 출력하기 위한 단말 장치를 말하고, 이 표시 장치는, 예를 들어 그의 표시 화면(display screen)에 화상을 비춘다. 이러한 표시 장치로서는, 특히 액정 디스플레이(LCD), CRT 디스플레이, 유기 발광 소자 디스플레이(ELD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 표면 전계 디스플레이(SED), 필드 에미션 디스플레이(FED) 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.

또한 별도의 형태에 있어서, 상술한 반사 방지 필름을 구비하는 편광판으로서도 제공될 수 있다.

또한 추가로 별도의 형태에 있어서, 상술한 반사 방지 필름을 구비하는 터치 패널로서 제공될 수 있다.

상기와 같은 반사 방지 필름을, 화상 표시 장치나 액정 표시 장치에 설치함으로써, 반사 방지 필름 표면에서의 시감 평균 반사율을 0.05％ 이상 1.0％ 이하의 범위 내로 할 수 있고, 정면으로부터의 반사광에 색미가 붙는 것을 저감함과 함께, 다양한 각도로부터 입사하는 외광의 반사광에 대하여 색미가 붙는 것을 저감할 수 있다. 또한, 그의 반사 방지 필름을 사용한 편광판을 액정 표시 장치의 표면에 설치함으로써, 또한 그의 반사 방지 필름을 터치 패널에 사용함으로써도, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은, 한 실시 형태에 따른 반사 방지 필름의 모식 단면도이다.
도 2는, 실시예 및 비교예에서 제작된 반사 방지 필름에 있어서의 반사광의 색상의 각도 의존성을 나타내는 도면이다.

이하, 본 명세서에 있어서 개시하는 예시적인 반사 방지 필름에 대해서 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 개시되는 반사 방지 필름은, CIE 표준 광원인 C 광원의 파장 380nm 내지 780nm까지의 영역에 있어서의, 입사각이 5° 내지 50°까지의 범위에서의 어느 입사광에 대해서도, 그 입사각과 반사각이 동등한 반사 조건에 있어서의 반사광의 색상이, CIE1976L*a*b* 색 공간에 있어서 -3≤a*≤3, -5≤b*≤5를 만족한다. 그로 인해, 외광의 입사 각도가 변화한 경우에도, 반사 방지 필름의 반사광 색상이 뉴트럴 컬러가 된다.

또한, 입사각이 5°인 입사광에 대하여, 반사각 -5° 내지 -80°까지의 범위에 있어서의 반사광의 색상이, CIE1976L*a*b* 색 공간에 있어서 -3≤a*≤3, -5≤b*≤5를 만족함으로써, 반사 방지 필름에 대하여 보는 각도만을 변동시켰을 때의 반사광 색상이 뉴트럴이 되고, 이것을 만족하는 것이 좋다.

CIE 표준 광원인 C 광원의 파장 380nm 내지 780nm까지의 영역에 있어서의, 입사각이 5° 내지 50°까지의 범위에서의 어느 입사광에 대해서도, 입사각과 반사 각이 동등한 반사 조건에 있어서의 반사광의 색상이, CIE1976L*a*b* 색 공간에 있어서 Δa*≤3, Δb*≤3을 만족하면(단, Δa*=a*max-a*min, Δb*=b*max-b*min을 나타내고, a*max 및 a*min은 각각 a*값의 최댓값과 최솟값을 나타내고, 그리고 b*max 및 b*min은 각각 b*값의 최댓값과 최솟값을 나타냄), 입사각이나 반사각의 각도가 변화했을 때의 색상 변화가 작아지기 때문에, 이것을 만족하는 것이 좋다. 색상 변화의 폭은 작을수록 바람직하기 때문에, Δa*≤1, Δb*≤1이면 더욱 바람직하다.

한 실시 형태에 있어서, 반사 방지 필름의 시감 평균 반사율은 0.05％ 이상 1.0％ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.

(반사 방지 필름의 층 구성)

도 1을 참조하면서, 반사 방지 필름의 층 구성에 대해서 상세하게 설명한다. 본 예의 반사 방지 필름은, 투명 지지체 상에 하드 코팅층을 도포한 후에 고굴절률층과 저굴절률층을 순차 적층한 다층 구성을 취하도록 제공된다. 이때, 고굴절률층과 저굴절률층의 층수는 상관없다. 단, 비용이나 양품 생산율 등을 고려한 경우, 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 예의 반사 방지 필름(10)은 투명 지지체(11) 상에 하드 코팅층(12)을 도포하고, 추가로 그 위에 고굴절률층(13)을 도포하고, 그 위에 저굴절률층(14)을 적층하면, 반사 방지 필름으로서 적절하게 사용할 수 있다.

이때, 각 층의 막 두께와 굴절률을 조정해 감으로써, 반사광의 색상 파라미터인 a*값, b*값을 목적하는 것으로 맞춰 넣을 수 있다. 예를 들어, 하드 코팅층의 막 두께는 3.0㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위로, 하드 코팅층의 굴절률은 1.48 이상 1.53 이하의 범위로, 고굴절률층의 막 두께는 230nm 이상 260nm 이하의 범위로, 고굴절률층의 굴절률은 1.58 이상 1.64 이하의 범위로, 저굴절률층의 막 두께는 115nm 이상 135nm 이하의 범위로, 저굴절률층의 굴절률은 시감 평균 반사율을 0.05％ 이상 1.0％ 이하의 범위 내로 할 수 있는 굴절률(예를 들어 굴절률 1.30)인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 하드 코팅층 및 고굴절률층 및 저굴절률층의 도공 방법으로서는 스프레이법, 스크린 인쇄법, 닥터 블레이드법, 그라비아 인쇄법, 다이 코팅법, 잉크젯법 등 기존의 도포 방법을 들 수 있지만, 특별히 한정되지 않는다.

본 예의 반사 방지 필름에 있어서의 투명 지지체는, 투명성이나 광의 굴절률 등의 광학 특성, 나아가 내충격성, 내열성, 내구성 등의 제물성을 고려하여, 다양한 유기 고분자로부터 제조된다. 이 유기 고분자로서는, 이하의 것을 들 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다: 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 셀로판 등의 셀룰로오스계, 6-나일론, 6,6-나일론 등의 폴리아미드계, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리이미드, 폴리비닐알코올, 폴리카르보네이트, 에틸렌비닐알코올 등. 바람직하게는, 이 유기 고분자는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리카르보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트이다. 더욱 바람직하게는, 이 유기 고분자는 트리아세틸셀룰로오스이고, 이것은 복굴절률이 작고, 투명성이 양호하다는 점에서 각종 디스플레이에 대하여 적절하게 사용할 수 있다.

또한, 이 유기 고분자에 공지된 첨가제, 예를 들어 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 가소제, 활제, 착색제, 산화 방지제, 난연제 등을 첨가함으로써, 투명 지지체에 여러가지 기능을 부가할 수 있다. 또한, 투명 지지체는, 상기의 유기 고분자로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물 또는 중합체로부터 제조될 수도 있고, 복수의 층을 적층시킨 것일 수도 있다.

또한, 투명 지지체의 두께는 20㎛ 이상 200㎛ 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 나아가 20㎛ 이상 80㎛ 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

한 실시 형태에 있어서, 반사 방지 필름에 있어서의 하드 코팅층으로서는, 아크릴계 재료를 사용할 수 있다. 이 아크릴계 재료로서는, 다가 알코올의 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르와 같은 단관능, 2관능 또는 3관능 이상의 (메트)아크릴레이트 화합물, 디이소시아네이트와 다가 알코올 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 히드록시에스테르 등으로부터 합성되는 것과 같은 다관능의 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 이들 이외에도, 전리 방사선형 재료로서, 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 폴리에테르 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등을 사용할 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서 사용되는 경우, 「(메트)아크릴레이트」라는 용어는, 「아크릴레이트」와 「메타크릴레이트」 양쪽을 나타낸다. 예를 들어, 「우레탄(메트)아크릴레이트」는 「우레탄아크릴레이트」와 「우레탄메타크릴레이트」 양쪽을 나타내고 있다.

단관능의 (메트)아크릴레이트 화합물로서는, 예를 들어 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린, N-비닐피롤리돈, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 트리데실(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메트)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메트)아크릴레이트, 인산 (메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 인산 (메트)아크릴레이트, 페녹시(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 페녹시(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 페녹시(메트)아크릴레이트, 노닐페놀(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 노닐페놀(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 노닐페놀(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2-히드록시프로필프탈레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸히드로겐프탈레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필히드로겐프탈레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필헥사히드로히드로겐프탈레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필테트라히드로히드로겐프탈레이트, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 헥사플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 2-아다만탄 및 아다만탄디올로부터 유도되는 1가의 모노(메트)아크릴레이트를 갖는 아다만틸아크릴레이트 등의 아다만탄 유도체 모노(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다.

상기 2관능의 (메트)아크릴레이트 화합물로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 부탄디올디(메트)아크릴레이트, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 노난디올디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 등의 디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다.

상기 3관능 이상의 (메트)아크릴레이트 화합물로서는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리스2-히드록시에틸이소시아누레이트트리(메트)아크릴레이트, 글리세린트리(메트)아크릴레이트 등의 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트 등의 3관능의 (메트)아크릴레이트 화합물이나, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판헥사(메트)아크릴레이트 등의 3관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물이나, 이들 (메트)아크릴레이트의 일부를 알킬기나 ε-카프로락톤으로 치환한 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 등을 들 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다.

아크릴계 재료 중에서도, 원하는 분자량, 분자 구조를 설계할 수 있고, 형성되는 하드 코팅층의 물성의 밸런스를 용이하게 취하는 것이 가능하다고 한 이유로부터, 다관능 우레탄 아크릴레이트를 적절하게 사용할 수 있다. 우레탄 아크릴레이트는 다가 알코올, 다가 이소시아네이트 및 수산기 함유 아크릴레이트를 반응시킴으로써 얻어진다. 구체적으로는, 교에샤 가가꾸사 제조 UA-306H, UA-306T, UA-306I 등, 닛본 고세 가가꾸사 제조 UV-1700B, UV-6300B, UV-7600B, UV-7605B, UV-7640B, UV-7650B 등, 신나카무라 가가꾸사 제조 U-4HA, U-6HA, UA-100H, U-6LPA, U-15HA, UA-32P, U-324A 등, 다이셀 유씨비사 제조 에베크릴(Ebecryl)-1290, 에베크릴-1290K, 에베크릴-5129 등, 네가미 고교사 제조 UN-3220HA, UN-3220HB, UN-3220HC, UN-3220HS 등을 들 수 있지만 이것으로 한정되는 것은 아니다.

또한 이들 이외에도, 전리 방사선형 재료로서, 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 폴리에테르 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등을 사용할 수 있고, 특히 그의 재료를 한정하지 않는다.

또한, 전리 방사선 경화형 재료는 자외선에 의해 경화되기 때문에, 하드 코팅층 형성용 도액에는 광 중합 개시제를 첨가한다. 광 중합 개시제로서는, 자외선이 조사되었을 때에 라디칼을 발생하는 것일 수 있고, 예를 들어 아세토페논류, 벤조인류, 벤조페논류, 포스핀옥시드류, 케탈류, 안트라퀴논류, 티오크산톤류를 사용할 수 있다. 또한, 광 중합 개시제의 첨가량은, 전리 방사선 경화형 재료 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 10중량부, 바람직하게는 1중량부 내지 7중량부, 더욱 바람직하게는 1중량부 내지 5중량부이다.

또한, 하드 코팅층 형성용 도액에는, 필요에 따라 용매나 각종 첨가제를 가할 수 있다. 용매로서는 톨루엔, 크실렌, 시클로헥산, 시클로헥실벤젠 등의 방향족 탄화수소류, n-헥산 등의 탄화수소류, 디부틸에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 프로필렌옥시드, 디옥산, 디옥솔란, 트리옥산, 테트라히드로푸란, 아니솔 및 페네톨 등의 에테르류, 또한 메틸이소부틸케톤, 메틸부틸케톤, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논 및 메틸시클로헥사논 등의 케톤류, 또한 포름산에틸, 포름산프로필, 포름산n- 펜틸, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 아세트산n-펜틸 및 γ-부티로락톤 등의 에스테르류, 추가로는 메틸셀로솔브, 셀로솔브, 부틸셀로솔브, 셀로솔브아세테이트 등의 셀로솔브류, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올 등의 알코올류 중에서 도공 적정 등을 고려해서 적절히 선택된다. 또한, 도액에는 첨가제로서, 표면 조정제, 굴절률 조정제, 밀착성 향상제, 경화제 등을 가할 수도 있다.

또한, 하드 코팅층 형성용 도액에는 기타 첨가제를 가할 수도 있다. 이러한 첨가제로서는, 예를 들어 기소제, 레벨링제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 중합 금지제 등을 들 수 있다.

한 실시 형태에 있어서, 반사 방지 필름에 있어서의 고굴절률층으로서는, 금속 알콕시드, 실란 커플링제, 유기 수지 중 어느 1종류 또는 복수 조합한 바인더를 포함하고, 또한 바인더에 금속 미립자나 유기 미립자를 첨가한 것을 사용할 수 있다. 이들 성분은 요구되는 유기계 코팅층의 굴절률에 의해 적절히 선택되고, 재료의 조합, 혼합비 등에 의해 굴절률을 조정한다. 예를 들어, 고굴절률 재료로서, Ti, Ta, Zr, In, Zn 등의 금속 알콕시드나, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화아연, 산화인듐 등의 금속 미립자가 사용된다.

희석 용매로서 사용되는 것은, 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 조성물의 안정성, 하드 코팅층에 대한 습윤성, 휘발성 등을 고려하여, 이용되는 희석 용매로서는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 2-메톡시에탄올 등의 알코올류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸 등의 케톤류, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류, 디이소프로필에테르 등의 에테르류, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜 등의 글리콜류, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 에틸카르비톨, 부틸카르비톨 등의 글리콜에테르류, 헥산, 헵탄, 옥탄 등의 지방족 탄화수소류, 할로겐화 탄화수소, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드 등을 들 수 있다. 또한, 용매는 1종류뿐만 아니라 2종류 이상의 혼합물로서 사용하는 것도 가능하다.

고굴절률층을 형성하기 위한 바인더 매트릭스 형성 재료로서는 전리 방사선 경화형 재료를 포함한다. 전리 방사선 경화형 재료로서는, 하드 코팅층 형성용 도액에 포함되는 전리 방사선 경화형 재료로서 예시한 아크릴계 재료를 사용할 수 있다. 아크릴계 재료로서는, 다가 알코올의 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르와 같은 다관능 또는 다관능의 (메트)아크릴레이트 화합물, 디이소시아네이트와 다가 알코올 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 히드록시에스테르 등으로부터 합성되는 것과 같은 다관능의 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물을 사용할 수 있다. 또한 이들 이외에도, 전리 방사선형 재료로서, 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 폴리에테르 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등을 사용할 수 있다.

한 실시 형태에 있어서, 반사 방지 필름에 있어서의 저굴절률층으로서는, 저굴절 입자로서는 LiF, MgF, 3NaF·AlF 또는 AlF(모두, 굴절률 1.4), 또는 Na₃AlF₆(빙정석, 굴절률 1.33) 등의 저굴절 재료를 포함하는 저굴절률 입자를 사용할 수 있다. 또한, 입자 내부에 공극을 갖는 입자를 적절하게 사용할 수 있다. 입자 내부에 공극을 갖는 입자에 있어서는, 공극의 부분을 공기의 굴절률(≒1)로 할 수 있기 때문에, 매우 낮은 굴절률을 구비하는 저굴절률 입자로 할 수 있다. 구체적으로는, 내부에 공극을 갖는 저굴절률 실리카 입자를 사용할 수 있다.

저굴절률층에 사용되는 저굴절률 입자로서는, 그의 입경이 1nm 이상 100nm 이하인 것이 바람직하다. 입경이 100nm를 초과하는 경우, 레일리 산란에 의해 광이 현저하게 반사되어, 저굴절률층이 백화하여 반사 방지 필름의 투명성이 저하되는 경향이 있다. 한편, 입경이 1nm 미만인 경우, 입자의 응집에 의한 저굴절률층에 있어서의 입자의 불균일성 등의 문제가 발생한다.

저굴절률층을 형성하기 위한 바인더 매트릭스 형성 재료로서는 전리 방사선 경화형 재료를 포함한다. 전리 방사선 경화형 재료로서는, 하드 코팅층 형성용 도액에 포함되는 전리 방사선 경화형 재료로서 예시한 아크릴계 재료를 사용할 수 있다. 아크릴계 재료로서는, 다가 알코올의 아크릴산 또는 메타크릴산에스테르와 같은 다관능 또는 다관능의 (메트)아크릴레이트 화합물, 디이소시아네이트와 다가 알코올 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 히드록시에스테르 등으로부터 합성되는 것과 같은 다관능의 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물을 사용할 수 있다. 또한 이들 이외에도, 전리 방사선형 재료로서, 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 폴리에테르 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 적절히 이 수지가 불소화된 것이라도 상관없다.

<실시예>

이하, 실시예 및 비교예에 대해서 재차 설명하지만, 해당 실시예는 예시 목적으로 나타내는 것이고, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 후술하는 제조예 1 내지 제조예 3까지는, 각각 실시예 1에서 사용되는 하드 코팅층 형성용 도액, 고굴절률층 형성용 도액, 저굴절률층 형성용 도액의 제조예이다. 이들을 이용하여, 형성예 1 내지 3까지 나타낸 순서에 따라, 실시예 1에 관한 반사 방지 필름을 제작하였다. 또한, 후술하는 제작 조건의 변경에 의해, 비교예 1 내지 비교예 7까지의 필름을 제작하였다.

실시예 1

<제조예 1>

(하드 코팅층 형성용 도액)

디펜타에리트리톨트리아크릴레이트 25질량부, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 25질량부, 우레탄아크릴레이트 50질량부, 이르가큐어 184(바스프(BASF)사 제조(광 중합 개시제)) 5질량부를 사용하여, 이것을 메틸에틸케톤 118질량부에 용해해서 하드 코팅층 형성 도액을 제조하였다.

<제조예 2>

(고굴절률층 형성용 도액)

우레탄아크릴레이트 3질량부, 산화지르코늄 미립자 분산액(고형분 25％, 용제: 메틸이소부틸케톤) 18질량부, 이르가큐어 184(바스프사 제조(광 중합 개시제)) 0.1질량부를 사용하여, 이것을 메틸이소부틸케톤 79중량부에서 희석해서 고굴절률층 형성 도액을 제조하였다.

<제조예 3>

(저굴절률층 형성용 도액)

다공질 실리카 미립자 분산액(고형분 20％, 용제: 메틸이소부틸케톤) 18질량부, EO 변성 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(상품명: DPEA-12, 닛본 가야꾸 제조) 1.99질량부, 중합 개시제(바스프사 제조, 상품명; 이르가큐어 184) 0.07질량부, TSF4460(상품명, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈(주) 제조: 알킬폴리에테르 변성 실리콘 오일) 0.20질량부를, 용매인 메틸이소부틸케톤 80중량부로 희석해서 저굴절률층 형성용 도액을 제조하였다.

[반사 방지 필름의 층 구조의 형성]

<형성예 1>

(하드 코팅층의 형성)

트리아세틸셀룰로오스 필름(후지 필름 제조: 막 두께 60㎛)의 편면에 하드 코팅층 형성용 도액을 도포하고, 80℃·60초 오븐에서 건조하고, 건조 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬, 광원 H 밸브)를 사용해서 조사선량 300mJ/㎡로 자외선 조사를 행함으로써 건조 막 두께 5㎛의 투명한 하드 코팅층을 형성시켰다. 하드 코팅층의 굴절률은 1.52였다.

<형성예 2>

(고굴절률층의 형성)

상기 방법에서 형성한 하드 코팅층 상에 고굴절률층 형성용 도액을 건조 후의 막 두께가 250nm가 되도록 도포하였다. 이것에, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬, 광원 H 밸브)를 사용해서 조사선량 192mJ/㎡로 자외선 조사를 행하여 경화시켜서 고굴절률층을 형성하였다. 고굴절률층의 굴절률은 1.60이었다.

<형성예 3>

(저굴절률층의 형성)

상기 방법에서 형성한 고굴절률층 상에 저굴절률층 형성용 도액을 건조 후의 막 두께가 120nm가 되도록 도포하였다. 이것에, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬, 광원 H 밸브)를 사용해서 조사선량 192mJ/㎡로 자외선 조사를 행하여 경화시켜서 저굴절률층을 형성하고, 반사 방지 필름을 제작하였다. 저굴절률층의 굴절률은 1.30이었다.

[비교예에 대해서]

제조예 2의 우레탄아크릴레이트 3질량부, 산화지르코늄 미립자 분산액(고형분 20％, 용제: 메틸이소부틸케톤) 18질량부, 이르가큐어 184(바스프사 제조(광 중합 개시제)) 0.1질량부, 메틸이소부틸케톤 79중량부를 기준으로 하여, 메틸이소부틸케톤의 양을 주로 해서 변화시켜서 비교예 2로부터 비교예 3까지의 반사 방지 필름을, 또한 우레탄아크릴레이트와 산화지르코늄 미립자 분산액의 양을 주로 해서 변화시켜서 비교예 4로부터 비교예 5까지의 반사 방지 필름을 제작하였다.

제조예 3의 다공질 실리카 미립자 분산액(고형분 20％, 용제: 메틸이소부틸케톤) 18질량부, EO 변성 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(상품명: DPEA-12, 닛본 가야꾸 제조) 1.99질량부, 중합 개시제(바스프사 제조, 상품명; 이르가큐어 184) 0.07질량부, TSF4460(상품명, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈(주) 제조: 알킬폴리에테르 변성 실리콘 오일) 0.20질량부, 메틸이소부틸케톤 80중량부를 기준으로 하여, 메틸이소부틸케톤의 양을 주로 해서 변화시켜서 비교예 6으로부터 비교예 7의 반사 방지 필름을 제작하였다.

비교예 1로부터 7까지의 더욱 구체적인 내용에 대해서, 이하에 설명한다.

<비교예 1>

형성예 2에서 나타낸 고굴절률층을 하드 코팅 상에 도포하지 않고, 그 대신 저굴절률층을 하드 코팅 상에 도포한 예이다.

<비교예 2>

형성예 2의 고굴절률층의 건조 후의 막 두께가 290nm가 되도록 도포한 예이다. 여기에서는 용매인 메틸이소부틸케톤을 74중량부로 고굴절률층 형성용 도액을 제조하였다.

<비교예 3>

형성예 2의 고굴절률층의 건조 후의 막 두께가 190nm가 되도록 도포한 예이다. 여기에서는 용매인 메틸이소부틸케톤을 84중량부로 고굴절률층 형성용 도액을 제조하였다.

<비교예 4>

형성예 2의 고굴절률층의 우레탄아크릴레이트를 1.5중량부, 산화지르코늄 미립자 분산액을 24중량부로 하고, 건조 후의 형성막 굴절률이 1.66이 되도록 도포한 예이다.

<비교예 5>

형성예 2의 고굴절률층의 우레탄 아크릴레이트를 6중량부, 산화지르코늄 미립자 분산액을 6중량부로 하고, 건조 후의 형성막 굴절률이 1.56이 되도록 도포한 예이다.

<비교예 6>

형성예 3의 저굴절률층의 건조 후의 막 두께가 140nm가 되도록 도포한 예이다. 여기에서는 용매인 메틸이소부틸케톤을 75중량부로 저굴절률층 형성용 도액을 제조하였다.

<비교예 7>

형성예 3의 저굴절률층의 건조 후의 막 두께가 110nm가 되도록 도포한 예이다. 여기에서는 용매인 메틸이소부틸케톤을 85중량부로 저굴절률층 형성용 도액을 제조하였다.

상기 비교예에 관한 제조 방법은, 특별히 설명이 없는 것에 대해서는 실시예 1에서의 조작에 준하는 것으로 한다.

[반사 방지 필름의 평가]

실시예 1 및 비교예 1 내지 비교예 7까지에서 얻어진 반사 방지 필름에 대해서, 이하의 방법으로 평가를 행하였다.

(시감 평균 반사율)

얻어진 반사 방지 필름의 저굴절률층 표면에 대해서, 자동 분광 광도계(히타치 세이사꾸쇼 제조, U-4100)를 사용하여, 입사각 5°에 있어서의 분광 반사율을 측정하였다. 또한, 얻어진 분광 반사율 곡선으로부터, JISR3106에 따라 시감 평균 반사율을 구하였다. 또한, 측정시에는 투명 지지체인 트리아세틸셀룰로오스 필름 중 저굴절률층이 형성되어 있지 않은 면에 소광 흑색 도료를 도포하고, 반사 방지의 처치를 행하였다.

(반사광의 색상)

얻어진 반사 방지 필름의 저굴절률층 표면에 대해서, 자동 분광 광도계(히타치 세이사꾸쇼 제조, U-4100)를 사용하여, 입사각 5°에 있어서의 분광 반사율을 측정하고, 얻어진 분광 반사율 곡선으로부터 반사광의 색상을 구하였다. 또한, 측정시에는 투명 지지체인 트리아세틸셀룰로오스 필름 중 저굴절률층이 형성되어 있지 않은 면에 소광 흑색 도료를 도포하여, 반사 방지의 처치를 행하였다.

(반사광의 색상의 각도 의존성)

얻어진 반사 방지 필름의 저굴절률층 표면에 대해서, 자동 분광 광도계(히타치 세이사꾸쇼 제조, U-4100)를 사용하여, 입사각과 반사각이 동일 조건에 있어서, 입사각 5°내지 50°까지(5°, 10°, 20°, 30°, 40° 및 50°)에 있어서의 분광 반사율을 측정하고, 얻어진 분광 반사율 곡선으로부터 반사광의 색상을 구하였다. 또한, 측정시에는 투명 지지체인 트리아세틸셀룰로오스 필름 중 저굴절률층이 형성되어 있지 않은 면에 소광 흑색 도료를 도포하여, 반사 방지의 처치를 행하였다.

(평가 결과)

표 1, 도 2에 평가 결과를 나타내었다. 또한, 도 2에 있어서, 화살표의 단부점은, 입사각 5°내지 50°까지의 범위의 단부점에 대응하는 색상의 결과, 즉 화살표의 시점은 입사각 5°의 결과이고, 화살표의 종점은 입사각 50°의 결과이다.

표 1의 결과로부터, 실시예 1은 양호한 성능을 나타내었다. 또한 실시예 1은, 도 2의 결과로부터, 반사광의 색상의 각도 의존성에 대해서도 양호한 성능을 나타내었다. 또한, 도 2에 있어서, 부호 (21)로 나타낸 범위는, 반사 방지 필름의 반사광에 색미가 붙지 않는 뉴트럴 컬러가 되는 색상 범위를 의미한다. 또한, 비교예 4에 대해서는, 균일한 막이 형성되지 않았기 때문에, 측정이 불가능하였다. 상술한 실시예에 있어서는, 반사 방지 필름은, 반사 방지 필름 표면에서의 시감 평균 반사율을 0.05％ 이상 1.0％ 이하의 범위 내로 할 수 있고, 정면으로부터의 반사광의 색상을 저감함과 함께, 다양한 각도로부터 입사하는 외광의 반사광에 대해서도 색상을 저감할 수 있다.

10…반사 방지 필름
11…투명 지지체
12…하드 코팅층
13…고굴절률층
14…저굴절률층
21…반사 방지 필름의 반사광에 색미가 붙지 않는 뉴트럴 컬러가 되는 색상 범위

Claims

투명 지지체 상에 하드 코팅층, 고굴절률층 및 저굴절률층이 순차적으로 적층되어 구성되며,
CIE 표준 광원인 C 광원의 파장 380nm 내지 780nm까지의 영역에 있어서의, 입사각이 5° 내지 50°까지의 범위에서의 어느 입사광에 대해서도, 그 입사각과 반사각이 동등한 반사 조건에 있어서의 반사광의 색상이, CIE1976L*a*b* 색 공간에 있어서 -3≤a*≤3, -5≤b*≤5를 만족하고,
상기 하드 코팅층의 막 두께가 3.0㎛ 이상 10㎛ 이하이고, 상기 하드 코팅층의 굴절률이 1.48 이상 1.53 이하이고,
상기 고굴절률층의 막 두께가 230nm 이상 260nm 이하이고, 상기 고굴절률층의 굴절률이 1.58 이상 1.64 이하이고,
상기 저굴절률층의 막 두께가 115nm 이상 135nm 이하이고, 상기 저굴절률층의 굴절률은 반사 방지 필름 표면에서의 시감 평균 반사율을 0.05％ 이상 1.0％ 이하의 범위 내로 할 수 있는 굴절률인 것을 특징으로 하는 반사 방지 필름.
삭제
제1항에 기재된 반사 방지 필름을 구비하는 표시 장치.
제1항에 기재된 반사 방지 필름을 구비하는 편광판.
제1항에 기재된 반사 방지 필름을 구비하는 터치 패널.