KR102373126B1 - 표면 보호 필름, 정전 용량식 터치패널 및 화상 표시 장치 - Google Patents

표면 보호 필름, 정전 용량식 터치패널 및 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

표시 패널로부터의 표시광에 대해서는 효과적으로 투과시켜서, 안정적으로 화상을 표시할 수 있는 한편, 표시 패널로부터의 표시광이 없는 상황에서는, 효율적으로 외광을 반사시켜서, 안정적으로 거울 상태를 취할 수 있는 표면 보호 필름으로서, 정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부한 경우여도, 디스플레이 조작성을 저해하지 않고, 안정적으로 조작할 수 있는 표면 보호 필름, 그것을 사용한 정전 용량식 터치패널 및 화상 표시 장치를 제공한다.
정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부하기 위한 표면 보호 필름 등으로서, 수지 필름과, 점착제층을 포함함과 함께, 수지 필름에 있어서의 주파수 1MHz에서 측정되는 비유전율을 1.0∼5.0의 범위 내의 값으로 하고, 파장 555㎚의 광에 대한 반사율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하며, 또한, 파장 555㎚의 광에 대한 투과율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 한다.

Description

표면 보호 필름, 정전 용량식 터치패널 및 화상 표시 장치{SURFACE PROTECTION FILM, CAPACITIVE TOUCH PANEL, AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 표면 보호 필름, 정전 용량식 터치패널 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
특히, 표시 패널로부터의 표시광에 대해서는 효과적으로 투과시켜서, 안정적으로 화상을 표시할 수 있는 한편, 표시 패널로부터의 표시광이 없는 상황에서는, 효율적으로 외광을 반사시켜서, 안정적으로 거울 상태를 취할 수 있는 표면 보호 필름으로서, 정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부(貼付)한 경우여도, 디스플레이 조작성을 저해하지 않고, 안정적으로 조작할 수 있는 표면 보호 필름, 그것을 사용한 정전 용량식 터치패널 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
종래, 퍼스널컴퓨터나 휴대전화 등에 있어서의 화상 표시 장치의 시인자측 근방의 내부 또는 외부에 하프미러 필름을 마련함에 의해, 표시 패널로부터의 표시광을 화상으로서 표시시키고, 표시광이 없는 상황에서는 거울로서 이용할 수 있는 화상 표시 장치가 개발되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼3).
한편, 최근, 소위 스마트폰이나 태블릿 단말 등의 모바일 전자기기의 보급에 의해, 정전 용량식 터치패널을 사용할 기회가 비약적으로 증대하고 있다.
이러한 정전 용량식 터치패널은, 일반적으로, 액정 표시 패널, 유기 일렉트로 루미네선스 표시 패널 등의 표시 패널 상에, 절연체 필름, 패턴화 투명 도전층 등으로 이루어지는 위치 입력 장치가 마련됨에 의해 구성된다. 또한, 표시 패널 중에 위치 입력 수단이 도입된, 소위 인셀 타입이라 불리는 구성의 정전 용량식 터치패널도 존재한다.
또한, 정전 용량식 터치패널은, 화상 표시 장치를 구성하는데 있어서, 그 밖의 제어 기기와 함께 케이싱 내에 포함되고, 또한 그 시인자측에 유리제 또는 수지제의 보호판이 마련된다. 이때, 보호판과 정전 용량식 터치패널의 사이에는, 공극이 있어도 되고, 공극이 접착제나 점착제로 충전되어 있어도 된다.
또한, 정전 용량식 터치패널에서는, 투명 도전막에 미약한 전압이 인가되어, 투명 도전막 표면에 전하가 비축됨으로써 표면에 전계를 형성한다. 그리고, 그 표면은, 정전 용량식 터치패널 상에 손가락이나 터치펜 등의 도체가 접촉하면, 방전이 발생해서 전계가 미약하게 변화한다.
따라서, 정전 용량식 터치패널은, 이러한 전계의 미약한 변화를 검출함에 의해, 손가락 등의 접촉 위치를 특정할 수 있다.
일본 실개평7-8835호 공보(실용실안등록 청구의 범위) 일본 특개2003-15531호 공보(특허 청구의 범위) 일본 특개2005-326661호 공보(특허 청구의 범위)
종래, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등에 기재된 화상 표시 장치의 표면을 경면화(鏡面化)하는 하프미러 필름으로서는, 특허문헌 3에 기재되어 있는 바와 같이, 금속 증착층을 갖는 수지 필름을 사용하는 것이 일반적이었다.
그러나, 정전 용량식 터치패널에 대해서 금속 증착층을 갖는 수지 필름을 첩부했을 경우, 디스플레이 조작성이 기능하지 않게 된다는 문제가 나타났다.
즉, 금속 증착층의 영향에 의해, 정전 용량식 터치패널을 구성하는 투명 도전막의 표면에 있어서 충분한 전하를 유지하는 것이 곤란해진다. 이것에 의해, 정전 용량식 터치패널의 검출 감도가 현저하게 저하하여, 결과로서 디스플레이 조작성이 기능하지 않게 된다는 문제가 나타났다.
그래서, 본 발명자 등은, 이상과 같은 사정에 감안하여, 예의 노력한 바, 디스플레이용의 표면 보호 필름을 구성하는데 있어서, 필름 기재로서, 소정의 비유전율을 가짐과 함께, 소정의 반사율 및 투과율을 갖는 수지 필름을 사용함에 의해, 상술한 문제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시킨 것이다.
즉, 본 발명의 목적은, 표시 패널로부터의 표시광에 대해서는 효과적으로 투과시켜서, 안정적으로 화상을 표시할 수 있는 한편, 표시 패널로부터의 표시광이 없는 상황에서는, 효율적으로 외광을 반사시켜서, 안정적으로 거울 상태로 할 수 있는 표면 보호 필름으로서, 정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부한 경우여도, 디스플레이 조작성을 저해하지 않고, 안정적으로 조작할 수 있는 표면 보호 필름, 그것을 사용한 정전 용량식 터치패널 및 화상 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따르면, 정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부하기 위한 표면 보호 필름으로서, 수지 필름과, 점착제층을 포함함과 함께, 수지 필름에 있어서의 주파수 1MHz에서 측정되는 비유전율을 1.0∼5.0의 범위 내의 값으로 하고, 파장 555㎚의 광에 대한 반사율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하며, 또한, 파장 555㎚의 광에 대한 투과율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름이다.
즉, 본 발명의 표면 보호 필름이면, 수지 필름에 있어서의 파장 555㎚의 광에 대한 반사율 및 투과율을 소정의 범위로 규정하고 있으므로, 표시 패널로부터의 표시광에 대해서는 효과적으로 투과시켜서, 안정적으로 화상을 표시할 수 있는 한편, 표시 패널로부터의 표시광이 없는 상황에서는, 효율적으로 외광을 반사시켜서, 안정적으로 거울 상태로 할 수 있다.
또한, 수지 필름에 있어서의 비유전율을 소정의 범위로 규정하고 있으므로, 정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부한 경우여도, 디스플레이 조작성을 저해하지 않고, 안정적으로 조작할 수 있다.
또한, 점착제층을 가지므로, 기존의 화상 표시 장치에 대해서 첩부하는 것만으로, 당해 화상 표시 장치에 대해서 용이하게 거울 기능을 부여할 수 있다.
또한, 본 발명의 표면 보호 필름을 구성하는데 있어서, 수지 필름에 있어서의 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 반사율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하며, 또한, 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 투과율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함에 의해, 화상 표시 상태에 있어서의 표시 화상 및 거울 상태에 있어서의 반사상을 구성하는 색의 일부가 시인하기 어려워지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 표면 보호 필름을 구성하는데 있어서, 수지 필름이 반사형 편광 필름을 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함에 의해, 특히 화상 표시 장치의 표시 패널이 액정 표시 패널일 경우에, 화상 표시 상태에서는 표시광을 효율적으로 투과시켜서, 안정적으로 화상을 표시할 수 있으며, 또한, 거울 상태에서는 외광을 효율적으로 반사시켜서, 선명한 반사상을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 태양은, 정전 용량식 터치패널로서, 시인자측에 상술한 표면 보호 필름을 첩부해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전 용량식 터치패널이다.
즉, 본 발명의 정전 용량식 터치패널이면, 소정의 표면 보호 필름을 첩부해서 이루어지므로, 안정적으로 화상을 표시할 수 있다. 한편, 표시 패널로부터의 표시광이 없는 상황에서는, 안정적으로 거울 상태로 할 수 있다. 또한, 디스플레이 조작성을 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 태양은, 정전 용량식 터치패널을 갖는 화상 표시 장치로서, 화상 표시 장치의 시인자측 표면에 상술한 표면 보호 필름을 첩부해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름 부착 화상 표시 장치이다.
즉, 본 발명의 화상 표시 장치이면, 소정의 표면 보호 필름을 첩부해서 이루어지므로, 안정적으로 화상을 표시할 수 있다. 한편, 표시 패널로부터의 표시광이 없는 상황에서는, 안정적으로 거울 상태로 할 수 있다. 또한, 디스플레이 조작성을 안정적으로 유지할 수 있다.
도 1의 (a)∼(c)는, 본 발명의 표면 보호 필름을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 2는, 반사형 편광 필름을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 3은, 본 발명의 화상 표시 장치를 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 4의 (a)는, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼2에서 사용한 수지 필름에 있어서의 파장-반사율 차트이고, 도 4의 (b)는, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼2에서 사용한 수지 필름에 있어서의 파장-투과율 차트.
도 5의 (a)∼(b)는, 파장 555㎚의 광에 대한 반사율 및 투과율을 구하는 방법을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 6의 (a)는, 실시예 1∼2에서 사용한 표면 보호 필름에 있어서의 파장-반사율 차트이고, 도 6의 (b)는, 실시예 1∼2에서 사용한 표면 보호 필름에 있어서의 파장-투과율 차트.
도 7의 (a)∼(c)는, 실시예 1 등의 표면 보호 필름을 첩부한 화상 표시 장치의 화상 표시 상태 및 거울 상태를 촬영한 사진을 나타내는 도면.
[제1 실시형태]
본 발명의 제1 실시형태는, 도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부하기 위한 표면 보호 필름(10)으로서, 수지 필름(12)과, 점착제층(14)을 포함함과 함께, 수지 필름(12)에 있어서의 주파수 1MHz에서 측정되는 비유전율을 1.0∼5.0의 범위 내의 값으로 하고, 파장 555㎚의 광에 대한 반사율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하며, 또한, 파장 555㎚의 광에 대한 투과율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름(10)이다.
이하, 본 발명의 제1 실시형태인 표면 보호 필름을, 도면을 적의(適宜) 참조해서, 구체적으로 설명한다.
1. 수지 필름
(1) 비유전율
본 발명에 있어서의 수지 필름은, 주파수 1MHz에서 측정되는 비유전율을 1.0∼5.0의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 한다.
이 이유는, 수지 필름의 비유전율이 1.0 미만의 값으로 되면, 사용 가능한 수지가 과도하게 제한되는 경우가 있기 때문이다. 한편, 수지 필름의 비유전율이 5.0을 초과한 값으로 되면, 정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부했을 경우에, 디스플레이 조작성을 과도하게 저해하는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 수지 필름에 있어서의 주파수 1MHz에서 측정되는 비유전율의 하한값을 1.5 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 2 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 수지 필름에 있어서의 주파수 1MHz에서 측정되는 비유전율의 상한값을 4 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 3 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
(2) 광학 특성
(2)-1 반사율
또한, 본 발명에 있어서의 수지 필름은, 파장 555㎚의 광에 대한 반사율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 한다.
이 이유는, 수지 필름의 이러한 반사율이 20% 미만의 값으로 되면, 인간의 눈이 밝기를 느끼는 감도가 가장 높은 파장이 555㎚이므로, 표시 패널로부터의 표시광이 없는 상황에 있어서 거울 상태로 되었을 때에, 선명한 반사상을 시인하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 수지 필름의 이러한 반사율이 80%를 초과한 값으로 되면, 표시 패널로부터의 표시광을 투과시켜서 화상을 표시했을 때에, 반사광이 과잉하게 표시광과 간섭해서, 안정적으로 화상을 표시하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 수지 필름에 있어서의 파장 555㎚의 광에 대한 반사율의 하한값을 35% 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 45% 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 수지 필름에 있어서의 파장 555㎚의 광에 대한 반사율의 상한값을 65% 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 55% 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서의 수지 필름은, 파장 370∼810㎚의 광(가시광)에 대한 평균 반사율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 수지 필름의 이러한 평균 반사율이 20% 미만의 값으로 되면, 표시 패널로부터의 표시광이 없는 상황에 있어서 거울 상태로 되었을 때에, 반사상을 구성하는 색의 일부가 시인하기 어려워지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 수지 필름의 이러한 평균 반사율이 80%를 초과한 값으로 되면, 표시 패널로부터의 표시광을 투과시켜서 화상을 표시했을 때에, 반사광이 과잉하게 표시광과 간섭해서, 화상이 시인하기 어려워지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 수지 필름에 있어서의 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 반사율의 하한값을 35% 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 45% 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 수지 필름에 있어서의 파장 370㎚의 광에 대한 평균 반사율의 상한값을 65% 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 55% 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
(2)-2 투과율
또한, 본 발명에 있어서의 수지 필름은, 파장 555㎚의 광에 대한 투과율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 한다.
이 이유는, 수지 필름의 이러한 투과율이 20% 미만의 값으로 되면, 표시 패널로부터의 표시광을 투과시켜서 화상을 표시했을 때에, 선명하게 화상을 표시하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 수지 필름의 이러한 투과율이 80%를 초과한 값으로 되면, 반사광 강도가 저하하여, 거울로서의 기능을 하지 못하는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 수지 필름에 있어서의 파장 555㎚의 광에 대한 투과율의 하한값을 35% 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 45% 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 수지 필름에 있어서의 파장 555㎚의 광에 대한 투과율의 상한값을 65% 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 55% 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서의 수지 필름은, 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 투과율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 수지 필름의 이러한 평균 투과율이 20% 미만의 값으로 되면, 표시 패널로부터의 표시광을 투과시켜서 화상을 표시했을 때에, 표시 화상을 구성하는 색의 일부가 시인하기 어려워지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 수지 필름의 이러한 평균 투과율이 80%를 초과한 값으로 되면, 반사광 강도가 저하하여, 거울로서의 기능을 하지 못하는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 수지 필름에 있어서의 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 투과율의 하한값을 35% 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 45% 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 수지 필름에 있어서의 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 투과율의 상한값을 65% 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 55% 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또, 전광선(全光線) 투과율에 대해서는, 10∼90%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 40∼60%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 헤이즈값에 대해서는, 0.1∼10%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.5∼1.0%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
(2)-3 편광 특성
또한, 수지 필름이 반사형 편광 필름을 포함하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 수지 필름이 반사형 편광 필름을 포함함에 의해, 특히 화상 표시 장치의 표시 패널이 액정 표시 패널일 경우에, 화상 표시 상태에서는 표시광을 효율적으로 투과시켜서, 안정적으로 화상을 표시할 수 있으며, 또한, 거울 상태에서는 외광을 효율적으로 반사시켜서, 선명한 반사상을 얻을 수 있기 때문이다.
즉, 도 2에 나타내는 바와 같이, 반사형 편광 필름(12a)이면, 광을 조사했을 경우에, 반사형 편광 필름(12a)의 투과축과 일치하는 편광 성분에 대해서는 투과시키고, 이것과 직교하는 편광 성분에 대해서는 반사시킬 수 있다.
여기에서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 특히 화상 표시 장치(200)의 표시 패널(20)이 액정 표시 패널(20a)인 경우에는, 액정 표시 패널(20a)로부터 출사되는 표시광이 편광으로 된다.
따라서, 반사형 편광 필름(12a)의 투과축과, 액정 표시 패널(20a)로부터 출사되는 표시광의 편광축이 일치하도록 표면 보호 필름(10)을 첩부함으로써, 화상 표시 상태에서는 표시광의 투과율을 이론적으로는 100%까지 향상시킬 수 있으며, 또한, 거울 상태에서는 외광의 반사율을 이론적으로는 50%까지 향상시킬 수 있다.
또, 상세에 대해서는, 제2 실시형태에 있어서 설명한다.
(3) 다층 구조
또한, 수지 필름을, 굴절률이 상대적으로 낮은 층(이하, 「저굴절률층」이라 하는 경우가 있다)과, 굴절률이 상대적으로 높은 층(이하, 「고굴절률층」이라 하는 경우가 있다)을 교호(交互)로 다수 적층한 다층 구조의 수지 필름으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같은 다층 구조의 수지 필름이면, 층간의 구조적인 광간섭에 의해서, 특정 파장의 광을 선택적으로 반사 또는 투과하는 광학 간섭 필름으로 할 수 있어, 본 발명의 수지 필름으로서 호적하게 사용할 수 있기 때문이다.
즉, 이와 같은 다층 구조의 수지 필름이면, 각 층의 막두께를 서서히 변화시키거나, 서로 다른 반사 피크를 갖는 필름을 첩합함으로써, 반사율을 적의 향상시킬 수 있다.
또, 디스플레이 조작성의 관점에서, 금속 증착층은 존재하지 않는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 설명하면, 일반적으로 층두께가 0.05∼0.5㎛이며, 굴절률이 서로 다른 층끼리를 교호로 적층한 다층 구조 수지 필름에 있어서는, 한쪽의 층을 구성하는 층과 다른 쪽의 층을 구성하는 층의 굴절률 차와, 막두께 및 적층 수에 의해, 특정의 파장의 광을 반사하는 증반사(增反射)라는 현상이 나타나고, 일반적으로 그 반사 파장은 하기 식(1)으로 표시된다.
Figure 112017048916594-pct00001
(식(1) 중, λ는 반사 파장(㎚)이고, n1, n2은 각각의 층의 굴절률이고, d1, d2는 각각의 층의 두께(㎚)이다)
또한, 한쪽의 층에 양의 응력 광학 계수를 가진 수지를 사용함으로써, 1축방향으로 연신함에 의해 이러한 층의 굴절률을 복굴절률화시켜서 이방성을 부여하여, 필름면 내의 연신 방향에 있어서의 층간의 굴절률차를 크게 하는 한편, 필름면 내의 연신 방향과 직교 방향에 있어서의 층간의 굴절률차를 작게 함에 의해, 특정의 편광 성분만을 반사할 수 있다.
따라서, 1방향의 편광 성분을 반사하여, 그 직교 방향의 편광 성분을 투과하는 반사형 편광 필름을 얻을 수 있고, 그 경우, 일반적으로 그 복굴절성은 하기 식(2)으로 표시된다.
Figure 112017048916594-pct00002
(식(2) 중, n1X, n2X은 각각의 층에 있어서의 연신 방향의 굴절률, n1Y, n2Y은 각각의 층에 있어서의 연신 방향에 직교하는 방향의 굴절률이다)
또한, 고굴절률층/저굴절률층의 조합으로서는, 예를 들면, PEN/coPEN, PET/coPEN, PEN/sPS, PEN/이스터, PET/이스터, PET/에크델, PEN/에크델, PEN/THV 및 PEN/coPET 등을 들 수 있다.
또, 「이스터」는 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트(이스트만케미컬사제)이고, 「에크델」은 열가소성 폴리에스테르(이스트만케미컬사제)이고, 「THV」는 플루오로 폴리머(쓰리엠사제)이고, 「coPET」는 테레프탈산에 의거한 코폴리머이다.
또한, 시판의 반사형 편광 필름으로서는, 예를 들면, 쓰리엠사제의 DBEF 시리즈 등을 채용할 수 있다.
또한, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 수지 필름(12)은, 표면 보호 기능이나 취급성을 향상시키는 관점에서, 반사형 편광 필름(12a) 등의 광학적인 기능을 발휘하기 위한 층 외에, 수지 또는 유리로 이루어지는 보조적인 기재층(12b, 12b')을 포함하는 것도 바람직하다.
이 경우, 보조적인 기재층은, 광학적인 기능을 발휘하기 위한 층의 편면에만 마련해도 되며, 양면에 마련해도 된다.
또 이와 같은 보조적인 기재층으로서는, 특히 한정되지 않지만, 폴리에스테르 필름, 폴리올레핀 필름, 폴리카보네이트 필름, 유리판 등을 들 수 있다.
(4) 두께
또한, 수지 필름의 두께를 5∼100㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 수지 필름의 두께가 5㎛ 미만의 값으로 되면, 충분한 광학 특성을 얻는 것이 곤란해지거나, 표면 보호 기능이 과도하게 저하하거나 하는 경우가 있기 때문이다. 한편, 수지 필름의 두께가 100㎛를 초과한 값으로 되면, 비유전율이 과도하게 커져서, 정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부했을 때에, 디스플레이 조작성이 저하하는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 수지 필름의 두께의 하한값을 10㎛ 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 15㎛ 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 수지 필름의 두께의 상한값을 60㎛ 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 40㎛ 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
2. 점착제층
(1) 비유전율
본 발명에 있어서의 점착제층은, 주파수 1MHz에서 측정되는 비유전율을 2∼5의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 점착제층의 비유전율이 2 미만의 값으로 되면, 사용 가능한 점착제가 과도하게 제한되는 경우가 있기 때문이다. 한편, 점착제층의 비유전율이 5를 초과한 값으로 되면, 정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부했을 경우에, 디스플레이 조작성이 저하하는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 점착제층에 있어서의 주파수 1MHz에서 측정되는 비유전율의 하한값을 2.4 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 2.8 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 점착제층에 있어서의 주파수 1MHz에서 측정되는 비유전율의 상한값을 4.6 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 4.2 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
(2) 종류
또한, 점착제의 종류로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 아크릴계 점착제 또는 실리콘계 점착제를 사용하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 광학 특성이 우수하며, 점착력의 조정도 용이하기 때문이다.
또한, 아크릴계 점착제로서는, 특히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, (메타)아크릴산에스테르 공중합체 및 가교제를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, (메타)아크릴산에스테르 공중합체 및 가교제에 대하여, 각각 설명한다.
아크릴산에스테르 공중합체의 구성 단위로서는, 알킬기의 탄소수가 1∼20의 범위 내의 값인 (메타)아크릴산에스테르를 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같은 (메타)아크릴산에스테르로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산프로필, (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산펜틸, (메타)아크릴산헥실, (메타)아크릴산시클로헥실, (메타)아크릴산2-에틸헥실, (메타)아크릴산이소옥틸, (메타)아크릴산데실, (메타)아크릴산도데실, (메타)아크릴산미리스틸, (메타)아크릴산팔미틸 및 (메타)아크릴산스테아릴 등의 적어도 1종에 유래한 것을 들 수 있다. 이들은 1종류로 사용해도 되며, 복수 종을 병용해도 된다.
또한, 분자 내에 관능기를 갖는 비닐 단량체를 포함하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 관능기로서 수산기, 카르복시기, 아미노기, 아미드기의 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하며, 구체예로서는, (메타)아크릴산2-히드록시에틸, (메타)아크릴산2-히드록시프로필, (메타)아크릴산3-히드록시프로필, (메타)아크릴산2-히드록시부틸, (메타)아크릴산3-히드록시부틸, (메타)아크릴산4-히드록시부틸 등의 (메타)아크릴산히드록시알킬에스테르; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N-메틸메타크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드 등의 아크릴아미드류; (메타)아크릴산모노메틸아미노에틸, (메타)아크릴산모노에틸아미노에틸, (메타)아크릴산모노메틸아미노프로필, (메타)아크릴산모노에틸아미노프로필 등의 (메타)아크릴산모노알킬아미노알킬; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레산, 이타콘산, 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화카르복시산 등을 들 수 있다. 이들은 1종류로 사용해도 되며, 복수 종을 병용해도 된다.
또한, (메타)아크릴산에스테르 중합체에 있어서, 공중합할 때의 단량체 성분의 전체량에 대해서, 알킬기의 탄소수가 1∼20의 범위 내의 값인 (메타)아크릴산에스테르 단량체의 배합량을 70∼99.5중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 80∼99중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 90∼98.5중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
한편, 분자 내에 관능기를 갖는 비닐 단량체는, 0.5∼30중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 1∼20중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.5∼10중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 특히 바람직하다.
또, 알킬기의 탄소수가 1∼20의 범위 내의 값인 (메타)아크릴산에스테르란, 예를 들면, (메타)아크릴산메틸과 같이, 분자 내에 수산기, 카르복시기, 아미노기 및 아미드기를 갖지 않는 (메타)아크릴산에스테르를 의미한다.
또한, 상술한 공중합비는, 각 구성 단위인 단량체의 투입량으로부터 산출되는 이론값을 나타낸다.
또한, 공중합 형태에 대해서는 특히 제한되는 것은 아니며, 랜덤, 블록, 그래프트 공중합체의 어느 것이어도 된다.
또한, (메타)아크릴산에스테르 공중합체의 중량 평균 분자량으로서는, 5만∼220만의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 10만∼100만의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 15만∼30만의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 가교제로서는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등을 바람직하게 들 수 있지만, 특히 이소시아네이트계 가교제가 바람직하다.
이러한 이소시아네이트계 가교제는, 적어도 폴리이소시아네이트 화합물을 포함하는 것이다.
보다 구체적으로는, 예를 들면, 톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 폴리이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 지환식 폴리이소시아네이트 등, 및 그들의 뷰렛체, 이소시아누레이트체, 또한 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올프로판, 피마자유 등의 저분자 활성 수소 함유 화합물과의 반응물인 어덕트체 등을 들 수 있다.
또한, 가교제의 배합량으로서는, (메타)아크릴산에스테르 공중합체 100중량부에 대해서, 0.01∼20중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.1∼10중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 1∼5중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 실리콘계 점착제로서는, 특히 제한되는 것은 아니지만, 오르가노폴리실록산을 구성 성분으로서 포함하는 각종 실리콘 고무로 하는 것이 바람직하다.
또한, 오르가노폴리실록산의 유기기로서는 알킬기, 아릴기, 알케닐기 등의 탄화수소기를 들 수 있다.
또한, 알킬기로서는 메틸, 에틸, 프로필 등이, 아릴기로서는 페닐기 등이, 알케닐기로서는, 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 헥세닐기 등이, 각각 예시되지만, 적당한 미점착성(微粘着性)과 재박리성(再剝離性)을 갖는다는 점에서는, 알케닐기, 특히 비닐기를 갖는, 부가형의 오르가노폴리실록산이 호적하게 사용된다.
또한, 오르가노폴리실록산의 중합도는 특히 제한되지 않지만, 통상 500∼10000, 또한 2000∼8000인것이 바람직하다.
또한, 부가형의 오르가노폴리실록산을 사용하는 경우는, 백금 촉매를 당해 부가형의 오르가노폴리실록산 100질량부에 대해서, 0.01∼3질량부, 특히 0.05∼2질량부의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 백금 촉매로서는, 백금흑, 염화제2백금, 염화백금산, 염화백금산과 1가 알코올과의 반응물, 염화백금산과 올레핀류와의 착체, 백금비스아세토아세테이트 등을 예시할 수 있다.
또한, 오르가노폴리실록산에는, 점착력을 높이기 위하여, 실리콘계 점착제에 사용되어 있는 각종 실리콘 레진, 즉, 분자 중에 규소 원자에 결합한 수산기를 포함하는 분기상 오르가노폴리실록산을 함유시킬 수 있다.
그 함유량으로서는, 오르가노폴리실록산 100중량부에 대해서, 50중량부 이하, 특히 5∼20중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
(3) 두께
또한, 점착제층의 두께를 5∼300㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 점착제층의 두께가 5㎛ 미만의 값으로 되면, 충분한 점착력이 얻을 수 없는 경우가 있기 때문이다. 한편, 점착제층의 두께가 300㎛를 초과한 값으로 되면, 비유전율이 과도하게 커져서, 정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부했을 때에, 디스플레이 조작성이 저하하는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 점착제층의 두께의 하한값을 10㎛ 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 15㎛ 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 점착제층의 두께의 상한값을 100㎛ 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 50㎛ 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
(4) 점착력
또한, 점착제층의 점착력을 0.1∼50N/25㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 점착제층의 점착력이 0.1N/25㎜ 미만의 값으로 되면, 표면 보호 필름이 정전 용량식 터치패널의 표면 등으로부터 박리하기 쉬워지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 점착제층의 점착력이 50N/25㎜를 초과한 값으로 되면, 재부착이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 점착제층의 점착력의 하한값을 1N/25㎜ 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 3N/25㎜ 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 점착제층의 점착력의 상한값을 25N/25㎜ 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 10N/25㎜ 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
3. 광학 특성
(1) 반사율
또한, 본 발명의 표면 보호 필름은, 파장 555㎚의 광에 대한 반사율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 표면 보호 필름의 이러한 반사율이 20% 미만의 값으로 되면, 표시 패널로부터의 표시광이 없는 상황에 있어서 거울 상태로 되었을 때에, 반사상이 시인하기 어려워지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 표면 보호 필름의 이러한 반사율이 80%를 초과한 값으로 되면, 표시 패널로부터의 표시광을 투과시켜서 화상을 표시했을 때에, 반사광이 과잉하게 표시광과 간섭해서, 화상이 시인하기 어려워지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 표면 보호 필름에 있어서의 파장 555㎚의 광에 대한 반사율의 하한값을 35% 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 45% 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 표면 보호 필름에 있어서의 파장 555㎚의 광에 대한 반사율의 상한값을 65% 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 55% 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 본 발명의 표면 보호 필름은, 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 반사율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 표면 보호 필름의 이러한 평균 반사율이 20% 미만의 값으로 되면, 표시 패널로부터의 표시광이 없는 상황에 있어서 거울 상태로 되었을 때에, 반사상을 구성하는 색의 일부가 시인하기 어려워지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 표면 보호 필름의 이러한 평균 반사율이 80%를 초과한 값으로 되면, 표시 패널로부터의 표시광을 투과시켜서 화상을 표시했을 때에, 반사광이 과잉하게 표시광과 간섭해서, 화상이 시인하기 어려워지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 표면 보호 필름에 있어서의 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 반사율의 하한값을 35% 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 45% 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 표면 보호 필름에 있어서의 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 반사율의 상한값을 65% 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 55% 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
(2) 투과율
또한, 본 발명에 있어서의 표면 보호 필름은, 파장 555㎚의 광에 대한 투과율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 표면 보호 필름의 이러한 투과율이 20% 미만의 값으로 되면, 표시 패널로부터의 표시광을 투과시켜서 화상을 표시했을 때에, 화상이 시인하기 어려워지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 표면 보호 필름의 이러한 투과율이 80%를 초과한 값으로 되면, 반사광 강도가 저하하여, 거울로서의 기능이 손상되는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 표면 보호 필름에 있어서의 파장 555㎚의 광에 대한 투과율의 하한값을 35% 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 45% 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 표면 보호 필름에 있어서의 파장 555㎚의 광에 대한 투과율의 상한값을 65% 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 55% 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서의 표면 보호 필름은, 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 투과율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 표면 보호 필름의 이러한 평균 투과율이 20% 미만의 값으로 되면, 표시 패널로부터의 표시광을 투과시켜서 화상을 표시했을 때에, 표시 화상을 구성하는 색의 일부가 시인하기 어려워지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 표면 보호 필름의 이러한 평균 투과율이 80%를 초과한 값으로 되면, 반사광 강도가 저하하여, 거울로서의 기능이 불충분하게 이루어지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 표면 보호 필름에 있어서의 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 투과율의 하한값을 35% 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 45% 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 표면 보호 필름에 있어서의 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 투과율의 상한값을 65% 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 55% 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또, 전광선 투과율에 대해서는, 10∼90%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 45∼60%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 헤이즈값에 대해서는, 0.01∼10%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.1∼1.0%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
4. 박리 시트
또한, 도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 표면 보호 필름(10)의 점착제층(14)의 노출면에 대하여, 박리 시트(16)를 적층하는 것이 바람직하다.
또한, 박리 시트의 재료로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 들 수 있으며, 두께로서는 5∼200㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 10∼100㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
5. 그 밖의 용도
본 발명의 표면 보호 필름은, 정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부하기 위한 것이므로, 디스플레이 조작성을 유지하기 위하여, 소정의 비유전율을 갖는 것이 필수이다.
그러나, 물론, 본 발명의 표면 보호 필름은, 예를 들면, 액정 디스플레이의 표면에 직접 표면 보호 필름을 첩부하는 경우 등, 정전 용량식 터치패널 이외의 용도에 사용한 경우여도, 화상 표시 상태와 거울 상태의 전환을 실현할 수 있다.
따라서, 용도를 특히 한정하지 않을 경우, 본 발명의 구성 요건으로부터 비유전율에 대한 구성 요건을 제외한 이하의 발명도 성립한다.
「디스플레이용 표면 보호 필름으로서, 수지 필름과, 점착제를 포함함과 함께, 수지 필름에 있어서의 파장 555㎚의 광에 대한 반사율을 40∼60%의 범위 내의 값으로 하며, 또한, 파장 555㎚의 광에 대한 투과율을 40∼60%의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름.」
또, 이러한 발명의 구체적인 내용은, 본 명세서에 있어서의 비유전율에 관한 내용 이외의 내용과 동일하며, 이러한 발명의 효과는, 정전 용량식 터치패널에 적용했을 때의 디스플레이 조작성이 요구되지 않는 이외는, 본 발명의 효과와 같다.
[제2 실시형태]
본 발명의 제2 실시형태는, 표시 패널의 시인자측에 위치 입력 장치를 적층해서 이루어지는 정전 용량식 터치패널이 포함된 화상 표시 장치로서, 시인자측 표면에 제1 실시형태의 표면 보호 필름을 첩부해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름 부착 화상 표시 장치이다.
이하, 본 발명의 제2 실시형태인 화상 표시 장치를, 도면을 적의 참조해서, 구체적으로 설명한다.
또, 본 발명의 또 다른 실시형태인, 시인자측에 제1 실시형태의 표면 보호 필름을 첩부해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전 용량식 터치패널에 대해서도, 제2 실시형태의 일부로서, 아울러서 설명한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 이러한 표면 보호 필름 부착 화상 표시 장치(300)는, 시인자측으로부터 순서대로, 제1 실시형태로서 설명한 표면 보호 필름(10), 투명 보호판(40), 및, 위치 입력 장치(30) 및 표시 패널(20)을 갖는 정전 용량식 터치패널(100)을 적층해서 구성된다.
또, 표면 보호 필름(10)은, 투명 보호판(40)의 시인자측에의 첩부 대신에, 투명 보호판(40)의 위치 입력 장치(30)의 측에 첩부해도 되고, 위치 입력 장치(30)의 시인자측 표면에 첩부해도 되고, 위치 입력 장치(30)의 액정 표시 패널(20)측에 첩부해도 된다.
단, 이들의 경우에는, 화상 표시 장치(200)의 제조 공정 내에서의 첩부가 필요해진다.
따라서, 사용자가 화상 표시 장치(200)로부터 면 보호 필름(10)을 자유롭게 제거 가능하게 하도록, 도 3에 나타내는 바와 같이, 표면 보호 필름(10)은 투명 보호판(40)의 시인자측, 화상 표시 장치(200)의 시인자측 최표면에 첩부하는 것이 바람직하다.
또, 표면 보호 필름(10)에 대한 설명은, 중복을 피해서 생략한다.
또한, 투명 보호판(40)으로서는, 유리판, 아크릴 수지판, 폴리카보네이트 수지판, 폴리에스테르 수지판 등을 들 수 있다.
또한, 위치 입력 장치(30)는, 통상적으로, 투명 도전막으로 이루어지는 X전극과 Y전극으로 구성된다. 상세히 기술하면, 1개의 기재에 X전극과 Y전극이 형성된 타입과, 2개의 기재에 X전극과 Y전극이 개별로 형성된 타입이 존재하지만, 본 발명에 있어서는 어느 쪽의 타입을 사용해도 된다.
또한, 표시 패널(20)로서는, 액정 표시 패널(20a), 플라스마 표시 패널, 유기 EL 표시 패널 등을 들 수 있다.
또한, 표시 패널(20)이 액정 표시 패널(20a)임과 함께, 표면 보호 필름(10)에 있어서의 수지 필름(12)이 반사형 편광 필름(12a)을 포함하며, 또한, 반사형 편광 필름(12a)의 투과축과, 액정 표시 패널(20a)로부터 출사된 광의 편광축이 일치하도록 표면 보호 필름(10)을 첩부하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 화상 표시 상태에서는 표시광을 효율적으로 투과시켜서, 안정적으로 화상을 표시할 수 있으며, 또한, 거울 상태에서는 외광을 효율적으로 반사시켜서, 선명한 반사상을 얻을 수 있기 때문이다.
즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 액정 표시 패널(20a)로부터 출사되는 표시광이 편광이므로, 반사형 편광 필름(12a)의 투과축과, 액정 표시 패널(20a)로부터 출사되는 표시광의 편광축이 일치하도록 표면 보호 필름(10)을 첩부함으로써, 표시광의 투과율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
이하, 도 3을 사용해서, 표시 패널(20)이 액정 표시 패널(20a)임과 함께, 표면 보호 필름(10)에 있어서의 수지 필름이 반사형 편광 필름(12a)인 표면 보호 필름 부착 화상 표시 장치(300)에 대하여, 화상 표시 상태와, 거울 상태로 나눠서, 구체적으로 설명한다.
또, 액정의 타입으로서는, 트위스티드 네마틱(NT)형 액정을 사용한 것으로 하여 설명한다.
(화상 표시 상태)
우선, 화상 표시 상태에서는, 액정 표시 패널(20a)에 있어서, 백라이트(28)로부터 시인자측에 출사된 광이, 제1 흡수형 편광판(24)에 의해 제2 직선 편광이 흡수되고, 제1 직선 편광만이 액정층(22)에 침입한다.
이때, 화상 표시 상태에서는, 표시 화상에 있어서의 명(明) 표시 부분에 대응하는 광에 대해서는, 투명 전극(도시하지 않음)에 인가되는 전압이 OFF로 제어되기 때문에, 액정층(22)에 의해서 편광축이 90° 변화하는 한편, 표시 화상에 있어서의 암(暗) 표시 부분에 대응하는 광에 대해서는 인가되는 전압이 ON으로 제어되기 때문에, 편광축이 변화하지 않는다.
따라서, 제1 흡수형 편광판(24)을 투과한 제1 직선 편광 중, 표시 화상에 있어서의 명 표시 부분에 대응하는 광은, 액정층(22)에 있어서 이것과 직교하는 제2 직선 편광으로 된다.
여기에서, 제2 흡수형 편광판(26)의 투과축은 제1 흡수형 편광판의 투과축과 직교하도록 배치되어 있으므로, 액정층(22)을 투과한 제2 직선 편광은, 제2 흡수형 편광판(26)을 투과한다.
따라서, 액정 표시 패널(20a)로부터 출사되는 표시광은, 제2 직선 편광으로 이루어진다.
다음으로, 액정 표시 패널(20a)로부터 출사된 제2 직선 편광은, 위치 입력 장치(30) 및 투명 보호판(40)을 그대로 투과하여, 수지 필름으로서의 반사형 편광 필름(12a)을 포함하는 표면 보호 필름(10)에 도달한다.
이때, 반사형 편광 필름(12a)의 투과축과, 액정 표시 패널(20a)로부터 출사된 광의 편광축이 일치하도록 반사형 편광 필름(12a)을 첩부하고 있음에 의해, 액정 표시 패널(20a)로부터 출사된 제2 직선 편광으로 이루어지는 표시광은, 그대로, 이론적으로는 100% 표면 보호 필름(10)을 투과하여, 시인자에 시인되게 된다.
(거울 상태)
다음으로, 거울 상태에서는, 외광이 표면 보호 필름(10)에 입사하지만, 외광은 자연광이며, 제1 직선 편광 및 제2 직선 편광을 50%씩 포함하기 때문에, 제1 직선 편광만이 반사하고, 제2 직선 편광은 투과하게 된다.
따라서, 표면 보호 필름을 투과한 제2 직선 편광은, 투명 보호판(40) 및 위치 입력 장치(30)을 투과한 후, 액정 표시 패널(20a)에 입사한다.
이때, 액정층(22)의 상태는, 화상 표시 상태의 명 표시 부분의 경우와 같으므로, 제2 직선 편광은 제2 흡수형 편광판(26), 액정층(22), 제1 흡수형 편광판(24)을 각각 투과해서 백라이트(28)까지 도달하여, 산란·소멸한다.
한편, 입사한 외광 중, 제1 직선 편광에 대해서는 이론적으로는 모두 반사하게 되므로, 이론적으로는 50%의 광이 반사상으로서 시인자에 시인되게 된다.
또한, 표시 패널이 액정 표시 패널 이외일 경우에는, 표면 보호 필름에 있어서의 수지 필름이 반사형 편광 필름을 포함하지 않는 것도 바람직하다.
이 이유는, 액정 표시 패널 이외의 표시 패널로부터 출사되는 표시광은 편광된 광이 아니기 때문에, 표시 패널로부터의 표시광 중, 반사형 편광 필름의 투과축과 일치하지 않는 편광축의 광이 표시 패널측에 반사해 버려서, 안정적으로 화상을 표시하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 표시 패널이 액정 표시 패널 이외일 경우에는, 편광 특성을 갖지 않는 수지 필름을 사용하는 것도 바람직하다.
(실시예)
이하, 실시예를 참조해서, 본 발명의 표면 보호 필름 등을 더 상세히 설명한다.
[실시예 1]
1. 표면 보호 필름의 제조
(1) 수지 필름의 준비
수지 필름으로서, 두께 15㎛의 반사형 편광 필름(3M(주)제, APF-v4)을 준비했다.
또한, 준비한 반사형 편광 필름에 있어서의, 파장 555㎚의 광에 대한 반사율(%) 및 투과율(%), 및, 가시광(파장 370∼810㎚의 광)에 대한 평균 반사율(%) 및 평균 투과율(%)을, 자외가시 근적외 분광광도계(시마즈세이사쿠죠(주)제, UV-3600)를 사용해서 측정했다.
또한, 이때, 편광축에 따라 값이 변하지 않도록, 반사형 편광 필름의 측정면측에 초복굴절 필름(SRF)을 개재(介在)시켜서 측정을 행했다. 얻어진 값을 표 1에 나타냄과 함께, 얻어진 파장-반사율 차트를 도 4의 (a)의 특성 곡선 A로 나타내고, 얻어진 파장-투과율 차트를 도 4의 (b)의 특성 곡선 A로 나타낸다.
또한, JIS K 7361에 준거해서 전광선 투과율(%)을 측정함과 함께, JIS K 7163에 준거해서 헤이즈값(%)을 측정했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 파장 555㎚의 광에 대한 반사율(%)은, 이하와 같이 해서 구했다.
즉, 우선, 도 4의 (a)의 특성 곡선 A에 있어서의 파장 범위를 한정해서 확대한 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 특성 곡선 A에 있어서의 파장 555㎚의 양측에 존재하는 극소 피크 a와 극대 피크 b를 인정했다.
다음으로, 인정한 극소 피크 a와 극대 피크 b에 있어서의 반사율(%)의 평균값을 산출하여, 얻어진 값을 파장 555㎚의 광에 대한 반사율(%)로 했다.
또한, 파장 555㎚의 광에 대한 투과율(%)에 대해서도 마찬가지이고, 도 4의 (b)의 특성 곡선 A에 있어서의 파장 범위를 한정해서 확대한 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 특성 곡선 A에 있어서의 파장 555㎚의 양측에 존재하는 극소 피크 a'와 극대 피크 b'를 인정했다.
다음으로, 인정한 극소 피크 a'와 극대 피크 b'에 있어서의 투과율(%)의 평균값을 산출하여, 얻어진 값을 파장 555㎚의 광에 대한 투과율(%)로 했다.
또, 이와 같이 계산한 이유는, 광의 간섭에 의해 당해 측정에서는 물결치는 스펙트럼으로 관찰되지만, 실제는 이것을 고르게 한 스펙트럼이 얻어져 있는 것으로 추찰되기 때문이다.
또한, 준비한 반사형 편광 필름의 비유전율을, 이하의 방법에 따라서 측정했다.
즉, 반사형 편광 필름을 10매 적층해서 측정 샘플로 했다.
다음으로, LCR/레지스턴스 미터(애질런트테크놀러지(주)제, 임피던스/게인·페이즈 애널라이저4194A)에 유전체 테스트·픽스처(애질런트테크놀러지(주)제, Agilent 16451B)를 접속해서, 주파수 1MHz에 있어서의 측정 샘플의 정전 용량 C(F)를 측정했다.
다음으로, 하기 식(3)을 사용해서, 반사형 편광 필름 1매의 정전 용량 C'(F)를 산출한 후, 하기 식(4)을 사용해서, 주파수 1MHz에서 측정되는 반사형 편광 필름의 비유전율 εr을 산출했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112017048916594-pct00003
(식(3) 중, C는 측정 샘플의 정전 용량(F)이고, C'는 반사형 편광 필름의 정전 용량(F)이다)
Figure 112017048916594-pct00004
(식(4) 중, C'는 반사형 편광 필름의 정전 용량(F)이고, d는 반사형 편광 필름의 두께(m)이고, L은 측정 전극의 직경=0.005(m)이고, ε0은 진공의 유전율=8.854×10-12(F/m)이다)
(2) 점착제층의 제조
아크릴산2-에틸헥실 67중량부, 아크릴산부틸 30중량부, 아크릴산2-히드록시에틸 1중량부, 아크릴산 2중량부를, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 및 2-메르캅토에탄올의 존재 하, 공중합함에 의해 중량 평균 분자량 20만의 아크릴 공중합체를 얻었다.
또, 얻어진 아크릴 공중합체의 중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 사용해서 이하의 조건에서 측정(GPC 측정)한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이다.
<측정 조건>
·GPC 측정 장치 : 도소샤제, HLC-8020
·GPC 칼럼(이하의 순서대로 통과) : 도소샤제
TSK guard column HXL-H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
·측정 용매 : 테트라히드로퓨란
·측정 온도 : 40℃
다음으로, 얻어진 아크릴 공중합체 100중량부(고형분 환산값을 나타낸다. 이하 마찬가지로 한다)에 대해서, 트리메틸올프로판 변성 톨릴렌디이소시아네이트(니혼폴리우레탄제, 상품명「코로네이트L」) 3중량부를 혼합하고, 톨루엔으로 희석함에 의해 도포액을 얻었다.
다음으로, 도포액을, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면을 실리콘계 박리제로 박리 처리한 중박리형(重剝離型) 박리 시트(린텍(주)제, SP-PET2150, 두께 : 38㎛)의 박리 처리면에 나이프 코터로 도포한 후, 90℃에서 1분간 가열 처리했다. 가열 후, 도포면을, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면을 실리콘계 박리제로 박리 처리한 경박리형(輕剝離型) 박리 시트(린텍(주)제, SP-PET1130, 두께 : 38㎛)의 박리 처리면측이 접하도록 첩합하고, 25℃에서 7일간 양생함에 의해 양면을 박리 필름으로 협지된 아크릴 점착제층을 형성했다.
얻어진 아크릴 점착제층의 두께는, 25㎛였다. 또, 점착제층의 두께는, 간이형 디지털 측장 시스템((주)니콘제, 디지마이크로MH-15M)에 의해 측정했다.
또한, 얻어진 점착제층의 비유전율을, 반사형 편광 필름의 경우와 마찬가지로 해서 측정했다. 얻어진 값을 표 1에 나타낸다.
(3) 점착제층의 첩합
다음으로, 2매의 박리 필름에 협지된 상태의 점착제층으로부터, 경박리형 박리 시트를 박리한 후, 점착제층의 노출면을 반사형 편광 필름에 대해서 첩합하여, 표면 보호 필름을 얻었다.
또한, 얻어진 표면 보호 필름으로부터 중박리형 박리 시트를 박리해서, 파장 555㎚의 광에 대한 반사율(%) 및 투과율(%), 및, 가시광(파장 370∼810㎚의 광)에 대한 평균 반사율(%) 및 평균 투과율(%)을, 반사형 편광 필름의 경우와 마찬가지로 해서 측정했다. 얻어진 값을 표 1에 나타냄과 함께, 얻어진 파장-반사율 차트를 도 6의 (a)의 특성 곡선 A로 나타내고, 얻어진 파장-투과율 차트를 도 6의 (b)의 특성 곡선 A로 나타낸다.
또한, JIS K 7361에 준거해서 전광선 투과율(%)을 측정함과 함께, JIS K 7163에 준거해서 헤이즈값(%)을 측정했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
2. 화상 표시 장치에의 첩부
다음으로, 얻어진 표면 보호 필름을 30㎜×30㎜의 정방형으로 재단한 후, 중박리형 박리 시트를 박리하고, 위치 입력 장치 및 액정 표시 패널로 이루어지는 정전 용량식 터치패널을 탑재한 화상 표시 장치(Apple Inc.제, iPad(등록상표) Air 2)의 디스플레이 표면에 첩부했다.
이때, 표면 보호 필름에 있어서의 반사형 편광 필름의 투과축과, 액정 표시 패널로부터 출사되는 표시광의 편광축이 일치하도록 첩부했다.
3. 평가
(1) 화상 표시 상태의 평가
(1)-1 휘도의 측정
표면 보호 필름을 첩부한 화상 표시 장치의 전원을 넣어, 소정의 화상을 표시한 화상 표시 상태로 하고, 이때의 표시광의 휘도(cd/㎠)를 색채 휘도계(코니카미놀타(주)제, CS-100A)를 사용해서 측정했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 블랭크로서, 표면 보호 필름을 첩부하고 있지 않은 개소(이하, 「블랭크 개소」라 하는 경우가 있다)에 있어서도, 마찬가지로 휘도를 측정했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(1)-2 목시에 의한 평가
또한, 표면 보호 필름을 첩부한 화상 표시 장치의 전원을 넣어, 소정의 화상을 표시한 화상 표시 상태로 하고, 이때의 시인성을 목시에 의해, 하기 기준에 따라 평가했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 이때의 화상 표시 장치를 촬영한 사진을 도 7의 (a)에 나타낸다.
◎ : 블랭크 개소와의 구분이 안됨
○ : 블랭크 개소보다 약간 어둡지만, 화상은 선명하게 확인할 수 있음
△ : 블랭크 개소보다 명백히 어둡지만, 화상은 확인할 수 있음
× : 블랭크 개소보다 현저하게 어두워, 화상을 확인하는 것이 곤란함
(2) 거울 상태의 평가
(2)-1 휘도의 측정
표면 보호 필름을 첩부한 화상 표시 장치의 전원을 끊어, 거울 상태로 하고, 이때의 외광의 반사광의 휘도(cd/㎠)를 색채 휘도계(코니카미놀타(주)제, CS-100A)를 사용해서 측정했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 블랭크로서, 블랭크 개소에 있어서도, 마찬가지로 휘도를 측정했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(2)-2 목시에 의한 평가
또한, 표면 보호 필름을 첩부한 화상 표시 장치의 전원을 끊어, 거울 상태로 하고, 이때의 시인성을 목시에 의해, 하기 기준에 따라 평가했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 이때의 화상 표시 장치를 촬영한 사진을 도 7의 (b)에 나타낸다.
◎ : 반사상이, 진짜 거울과 같은 레벨로 확인할 수 있음
○ : 진짜 거울보다 약간 어둡지만, 반사상은 선명하게 확인할 수 있음
△ : 진짜 거울보다 명백히 어둡지만, 반사상은 확인할 수 있음
× : 진짜 거울보다 현저하게 어두워, 반사상을 확인하는 것이 곤란함
(3) 디스플레이 조작성의 평가
표면 보호 필름을 첩부한 화상 표시 장치의 전원을 넣어, 소정의 화상을 표시한 화상 표시 상태로 하고, 표면 보호 필름의 위에서 터치 조작을 행하고, 디스플레이 조작성을 하기 기준에 따라 평가했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
◎ : 블랭크 개소와 마찬가지로 터치 조작을 행할 수 있음
○ : 블랭크 개소보다 약간 감도가 둔하지만, 문제 없이 터치 조작을 행할 수 있음
△ : 블랭크 개소보다 명백히 감도가 둔하지만, 터치 조작을 행할 수 있음
× : 블랭크 개소보다 현저하게 감도가 둔하여, 터치 조작을 행할 수 없음
[실시예 2]
실시예 2에서는, 표면 보호 필름을 제조할 때에, 점착제층을 하기와 같이, 아크릴 점착제층과 실리콘계 점착제층의 적층품으로 바꾸고, 아크릴 점착제층측을 반사형 편광 필름에 첩부한 것 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 표면 보호 필름을 제조한 후, 화상 표시 장치에 첩부하여, 평가했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 얻어진 표면 보호 필름에 있어서의 파장-반사율 차트를 도 6의 (a)의 특성 곡선 B로 나타내고, 얻어진 파장-투과율 차트를 도 6의 (b)의 특성 곡선 B로 나타낸다.
(점착제)
부가 반응형의 실리콘(신에쓰가가쿠고교(주)제, KS-847H) 100중량부에 백금 촉매(도레다우코닝샤제, 상품명 : SRX-212) 0.2질량부를 더하고, 메틸에틸케톤으로, 고형분 농도 약 20질량%으로 희석한 실리콘 용액을, 두께 38㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(도레(주)제, 루미러T60)의 편면에 도공하고, 130℃에서 2분간 가열하고 경화시켜서, 두께 30㎛의 실리콘 점착제층을 형성했다.
다음으로, 얻어진 실리콘 점착층 상에, 미처리의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(도레(주)제, 루미러T60)을 박리 필름으로서 첩합했다.
다음으로, 실시예 1에서 얻어진 아크릴 점착제층의 경박리형 박리 시트를 박리해서, 상술한 실리콘 용액을 도공한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 미도공면측에 첩부했다. 이것에 의해, 「미처리의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름/실리콘계 점착제층(두께 30㎛)/폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 38㎛)/아크릴 점착제층(두께 25㎛)/중박리형 박리 필름」의 구성을 갖는 점착제층을 얻었다.
[실시예 3]
실시예 3에서는, 얻어진 표면 보호 필름을 화상 표시 장치에 대해서 첩부할 때에, 반사형 편광 필름에 있어서의 투과축과, 표시 패널로부터 출사하는 광의 편광축을, 45° 어긋나게 한 것 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 표면 보호 필름을 제조한 후, 화상 표시 장치에 첩부하여, 평가했다. 얻어진 결과를 표 1, 도 7의 (c)에 나타낸다.
[비교예 1]
비교예 1에서는, 표면 보호 필름을 제조할 때에, 수지 필름으로서의 반사형 편광 필름 대신에, 표면에 알루미늄 증착층을 형성한 하프미러 필름(린텍(주)제, 윈코스 루미쿨1035UH)을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 표면 보호 필름을 제조한 후, 화상 표시 장치에 첩부하여, 평가했다. 얻어진 결과를 표 1, 도 4의 (a)의 특성 곡선 B, 도 4의 (b)의 특성 곡선 B 및 도 7의 (a)∼(c)에 나타낸다.
[비교예 2]
비교예 2에서는, 표면 보호 필름을 제조할 때에, 수지 필름으로서의 반사형 편광 필름 대신에, 표면에 알루미늄 증착층을 형성한 하프미러 필름(린텍(주)제, 윈코스 루미쿨1015UH)을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 표면 보호 필름을 제조한 후, 화상 표시 장치에 첩부하여, 평가했다. 얻어진 결과를 표 1, 도 4의 (a)의 특성 곡선 C, 도 4의 (b)의 특성 곡선 C 및 도 7의 (a)∼(c)에 나타낸다.
[표 1]
Figure 112017048916594-pct00005
이상, 상술한 바와 같이, 본원 발명에 따르면, 디스플레이용의 표면 보호 필름을 구성하는데 있어서, 필름 기재로서, 소정의 비유전율을 가짐과 함께, 소정의 반사율 및 투과율을 갖는 수지 필름을 사용함에 의해, 표시 패널로부터의 표시광에 대해서는 효율적으로 투과시켜서, 안정적으로 화상을 표시할 수 있는 한편, 표시 패널로부터의 표시광이 없는 상황에서는, 효율적으로 외광을 반사시켜서, 안정적으로 거울 상태를 취할 수 있고, 또한, 정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부한 경우여도, 디스플레이 조작성을 저해하지 않고, 안정적으로 조작할 수 있게 되었다.
따라서, 본 발명의 표면 보호 필름 등은, 기존의 스마트폰이나 태블릿 등에 대해서 거울 기능을 부여하고 싶다는, 특히 많은 여성 유저가 갖는 잠재적인 요구를 충족시키는 것으로 기대된다.
10 : 표면 보호 필름 12 : 수지 필름
12a : 반사형 편광 필름 12b : 보조적인 기재층
12b' : 다른 보조적인 기재층 14 : 점착제층
16 : 박리 시트 20 : 표시 패널
20a : 액정 표시 패널 22 : 액정층
24 : 제1 흡수형 편광판 26 : 제2 흡수형 편광판
28 : 백라이트 30 : 위치 입력 장치
40 : 투명 보호판 100 : 정전 용량식 터치패널
200 : 화상 표시 장치 300 : 표면 보호 필름 부착 화상 표시 장치

Claims (5)

  1. 액정 표시 패널의 시인자측에 정전 용량식 터치패널을 갖는 화상 표시 장치에 있어서, 정전 용량식 터치패널의 시인자측에 첩부(貼付)하기 위한 표면 보호 필름으로서,
    수지 필름과, 점착제층을 포함함과 함께,
    상기 수지 필름에 있어서의 주파수 1MHz에서 측정되는 비유전율을 1.0∼5.0의 범위 내의 값으로 하고,
    파장 555㎚의 광에 대한 반사율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하며,
    파장 555㎚의 광에 대한 투과율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하고, 또한,
    상기 수지 필름이 반사형 편광 필름을 포함함과 함께,
    상기 반사형 편광 필름의 투과축과, 상기 액정 표시 패널로부터 출사되는 표시광의 편광축이 일치하도록 첩부되는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수지 필름에 있어서의 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 반사율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하며, 또한, 파장 370∼810㎚의 광에 대한 평균 투과율을 20∼80%의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 점착제층의 점착력을 0.1∼50N/25mm의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름.
  4. 정전 용량식 터치패널로서,
    시인자측에 제1항에 기재된 표면 보호 필름을 첩부해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전 용량식 터치패널.
  5. 액정 표시 패널의 시인자측에 정전 용량식 터치패널을 갖는 화상 표시 장치로서,
    상기 화상 표시 장치의 시인자측 표면에 제1항에 기재된 표면 보호 필름을 첩부해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름 부착 화상 표시 장치.
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