KR20010113483A - 반사 방지층을 갖는 디스플레이 전면판 - Google Patents

Abstract

(과제) 프로젝션 텔레비전, 플라즈마 디스플레이 텔레비전, 휴대 전화의 디스플레이 등에 사용되는 전면판으로, 반사에 의한 주변 환경 등의 비침이 적고, 또 특히 내찰상성도 우수한 전면판을 제공한다.

(해결 수단) 표면에 반사 방지층을 형성한 디스플레이 전면판이 제공된다. 이 반사 방지층은 전면판 본체의 표면에 형성한 2 층 이상으로 이루어지며, 전면판 본체측의 제 1 층이 그 위의 제 2 층보다도 높은 굴절률을 갖도록 하는 것이 유리하며, 또한 불포화 이중 결합을 2 개 이상 가지며, 자외선 등의 조사에 의해 중합 가능한 화합물 또는 그 올리고머 (A), 유기 규소 화합물 또는 그 중합체 (B) 및 산화지르코늄, 산화티탄, 산화주석 및 산화안티몬에서 선택되는 금속 산화물의 입자 (C) 를 함유하는 피막을 경화시켜 이루어진 고굴절률의 제 1 층과, 유기 규소 화합물의 경화물로 이루어진 저굴절률의 제 2 층으로 구성하는 것이 한층 유리하다.

(선택도) 없음

Description

반사 방지층을 갖는 디스플레이 전면판 {DISPLAY FRONT PANEL HAVING AN ANTI-REFLECTION LAYER}

본 발명은 디스플레이, 즉 표시 장치의 전면판에 관한 것이다. 상세하게는 디스플레이의 시인성(視認性)을 양호하게 하는 반사 방지층을 갖는 디스플레이 전면판에 관한 것이다.

최근, 음극선관 (CRT) 텔레비전 대신에 보다 큰 화면이 얻어지는 영상 방식으로서 배면 투사 방식의 프로젝션 텔레비전이나 플라즈마 디스플레이가 사용되게 되고 있다. 또, 액정 디스플레이도 화면의 대형화가 진행되고 있다. 이들의 디스플레이에는 화면을 보호하는 목적으로 전면판을 장착하는 일이 많으며, 그 전면판에는 표면의 흠집을 방지하기 위하여 가교 피막에 의한 하드 코트층 (내찰상성 피막) 이 형성되는 일이 많다. 또한, 화상의 콘트라스트를 높이기 위하여 염료나 안료를 첨가하여 가시광의 투과율을 저감시키는 일도 있다.

프로젝션 텔레비전이나 플라즈마 디스플레이 방식의 텔레비전 또는 액정 디스플레이는 대형이며 또한 평면이기 때문에 종래의 CRT 디스플레이에 비하여 보다 많은 반사에 의한 주변 환경이나 사람의 비침이 화면상에 보인다. 또, 종래의 CRT 방식에 비하여 화상의 휘도가 낮기 때문에, 반사에 의한 주변 환경 등의 비침이 있으면 화상의 시인성이 낮아진다. 또한, 보호판으로서의 기능을 갖는 전면판에는 내찰상성이 요구된다. 또한, 화상의 콘트라스트를 높이기 위하여 전면판을 구성하는 수지 기재에 염료나 안료를 첨가하는 일이 있지만, 이에 의해 가시광의 투과율이 낮아지기 때문에 염료나 안료의 첨가량에는 한계가 있었다.

또, 최근 휴대 전화가 널리 보급되고 있어, 통화 기능 이외에 다기에 걸친 기능이 부여되고 있다. 휴대 전화의 대표적인 형상을 도 1 에 사시도로 나타내는데, 표시창 (1), 조작부 (3), 안테나 (4) 등으로 구성되어 있다. 휴대 전화의 표시창 (1) 에는 전화 번호나 메일 정보 등 각종 정보가 표시되며, 그 면적은 서서히 커지고 있다. 또한, 디스플레이의 컬러 표시도 보급되기 시작하고 있다. 이 표시창에는 그 보호판으로서 투명 수지가 사용되고 있으며, 표면의 흠집을 방지하기 위하여, 일반적으로는 가교 피복에 의한 하드 코트층 (내찰상성 피막) 이 형성되어 있다.

종래부터 반사 방지 기재로서 기재의 표면에 고굴절률층과 저굴절률층이 이 순으로 적층되어 이루어진 반사 방지층이 형성된 것이 알려져 있다. 여기에서, 고굴절률층은 기재의 굴절률보다도 큰 굴절률을 나타내는 층이며, 저굴절률층은 고굴절률층보다도 작은 굴절률을 나타내는 층이다. 이들 고굴절률층과 저굴절률층은 일체가 되어 반사 방지층을 형성하고 있다. 고굴절률층 및 저굴절률층의 두께는 통상 굴절률 (n) 과 두께 (d) 의 곱인 광학막 두께 (n × d) 가 각각 가시광의 파장 (λ) 의 대략 1/4 (λ/4) 정도나, 1/2 (λ/2) 정도가 되도록 조정된다.

여기에서, 고굴절률층으로서는 기재의 표면에 코팅용 조성물을 도포 후 경화시킨 층이 알려져 있다. 여기에서, 코팅용 조성물로서는 분자 중에 불포화 이중 결합을 2 개 이상 갖는 화합물과 금속 알콕시드의 조성물 등이 알려져 있다 (특개평 8-297201 호 공보 등).

또, 저굴절률층으로서는 유기 규소 화합물의 경화물로 이루어진 층이 알려져 있다 (일본 특개소 63-4201 호 공보 등).

그러나, 이러한 고굴절률층과 저굴절률층으로 이루어진 반사 방지층이 기재의 표면에 형성된 반사 방지 기재는 내찰상성이 떨어지거나 반사 방지층이 박리되기 쉬운 경향에 있었다.

그래서, 본 발명의 목적은 프로젝션 텔레비전이나 플라즈마 디스플레이 텔레비전, 액정 디스플레이 또는 휴대 전화의 디스플레이 등에 사용되는 전면판으로, 반사에 의한 주변 환경 등의 비침이 적고, 화상의 시인성이 양호하며 내찰상성도 우수한 것을 제공하는 것에 있다.

도 1 은 휴대 전화의 1 형태를 나타내는 사시도이다.

도 2 는 실시예 1 에서 얻은 반사 방지 전면판의 반사 스펙트럼을 나타내는 도면이다.

도 3 은 실시예 5 에서 얻은 휴대 전화 표시창재의 반사 스펙트럼을 나타내는 도면이다.

[부호의 설명]

1 : 표시창 3 : 조작부

4 : 안테나

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자가 예의 검토한 결과, 디스플레이 전면판의 표면의 적어도 일부에 반사 방지층을 형성함으로써, 주변 환경이나 사람의 비침을 저감시킬 수 있는 것을 발견하였다. 또, 그 반사 방지층이 전면판 본체의 표면에 형성된 2 층 이상으로 이루어지며, 전면판 본체측의 제 1 층이 그 위에 형성된 제 2 층보다도 높은 굴절률을 갖도록 함으로써, 시인성과 함께 경도도 개량할 수 있는 것을 발견하였다. 특히, 이 제 1 층은 불포화 이중 결합을 2 개 이상 가지며, 활성화 에너지선의 조사에 의해 중합 가능한 화합물 또는 그 올리고머 (A), 유기 규소 화합물 또는 그 중합체 (B) 및 산화지르코늄, 산화티탄, 산화주석 및 산화안티몬에서 선택되는 금속 산화물의 입자 (C) 를 함유하는 조성물로 이루어진 피막이 경화되어 이루어진 고굴절률층으로 하고, 제 2 층은 유기 규소 화합물의 경화물로 이루어진 저굴절률층으로 한 경우에는 반사 방지성 뿐만 아니라 충분한 내찰상성도 갖는 디스플레이용 전면판을 제공할 수 있는 것을 아울러 발견하였다. 이 같은 반사 방지층을 형성함으로써 가시광의 투과율이 높아지기 때문에, 반사 방지층이 없는 전면판과 동등한 투과율을 얻으려면 보다 많은 염료나 안료를 전면판 본체의 재료에 첨가할 수 있으며, 이로써 화면의 콘트라스트를 보다 향상시킬 수 있다.

발명의 실시 형태

본 발명의 반사 방지층을 갖는 디스플레이 전면판은 프로젝션 텔레비전, 플라즈마 디스플레이 텔레비전, 액정 디스플레이 또는 휴대 전화의 디스플레이 등의 전면에 설치되는 것이다. 휴대 전화의 디스플레이의 전면판은 휴대 전화의 표시창재가 된다. 이들의 디스플레이에 한정되는 것은 아니며, 반사에 의한 주변 환경 등의 비침이 있어, 화상의 시인성이 낮아지는 디스플레이라면 적용할 수 있다.

디스플레이 전면판의 본체가 되는 기재는 투명 수지라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 스티렌-아크릴 공중합체, 트리아세틸셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지와 같은 플라스틱 재료 및 무기 유리와 같은 무기 재료를 들 수 있다. 전면판 본체가 되는 재료 중에는 염료나 안료와 같은 착색제, 자외선 흡수제, 산화 방지제 등, 각종 첨가제가 함유되어 있어도 상관없다. 전면판 본체는 단층이라도 상관없으며, 다른 수지끼리 또는 착색층과 투명층 등의 2 층 구성, 또는 그 이상의 층의 다층 구성이라도 상관없다. 전면판의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.1 ∼ 10 mm 정도이다. 두께는 크기 등을 감안하여 적당히 설정된다. 전면판의 표면은 평활이라도 되며, 미세한 요철이 형성되어 있어도 된다. 또, 평면 형상이라도 되며, 곡면을 가지고 있어도 상관없다.

이 같은 전면판 본체의 표면의 적어도 일부에 반사 방지층이 형성된다. 이 반사 방지층은 고굴절률층과 저굴절률층으로 구성되며, 전면판 본체상에 고굴절률층, 저굴절률층의 순으로 형성하는 것이 바람직하다.

고굴절률층의 굴절률은 저굴절률층의 굴절률보다 높다면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상 고굴절률층은 그 굴절률이 약 1.5 ∼ 약 2.2, 바람직하게는 약 1.52 ∼ 약 1.8 의 범위, 저굴절률층은 그 굴절률이 약 1.40 ∼ 1.49, 바람직하게는 약 1.40 ∼ 약 1.45 의 범위의 것이 사용된다.

그리고, 고굴절률층은 불포화 이중 결합을 2 개 이상 가지며, 활성화 에너지선의 조사에 의해 중합 가능한 화합물 또는 그 올리고머 (A), 유기 규소 화합물 또는 그 중합체 (B) 및 산화지르코늄, 산화티탄, 산화주석 및 산화안티몬에서 선택되는 금속 산화물의 입자 (C) 를 함유하는 조성물로 이루어진 피막을 경화시켜 형성하는 것이 바람직하다. 이하, 고굴절률층을 형성하기 위하여 사용되는 활성화 에너지선의 조사에 의해 중합 가능한 화합물 또는 그 올리고머 (A) 를 성분 (A) 라고, 유기 규소 화합물 또는 그 중합체 (B) 를 성분 (B) 라고, 또 산화지르코늄, 산화티탄, 산화주석 및 산화안티몬에서 선택되는 금속 산화물의 입자 (C) 를 성분 (C) 라고 부르는 일이 있다.

성분 (A) 는 불포화 이중 결합을 2 개 이상 갖는 화합물이다. 이러한 화합물은 활성화 에너지선의 조사를 받아 중합시킬 수 있다. 불포화 이중 결합을 2 개 이상 갖는 화합물로서는 예를 들어 다관능 아크릴레이트 화합물 등을 들 수 있다. 여기에서, 다관능 아크릴레이트 화합물이란 분자 중에 2 개 이상의 아크릴로일옥시기 및/또는 메타크로일옥시기를 갖는 화합물을 말한다. 이하, 아크릴로일옥시기와 메타크로일옥시기를 합쳐 (메타)아크릴로일옥시기라 부른다.

성분 (A) 가 될 수 있는 다관능 아크릴레이트 화합물로서는 예를 들어 다음과 같은 것을 들 수 있다.

에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리아크릴레이트, 테트라메틸올메탄트리아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트, 펜타글리세롤트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 글리세린트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 트리스(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 트리메틸올에탄트리메타크릴레이트, 테트라메틸올메탄트리메타크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라메타크릴레이트, 펜타글리세롤트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라메타크릴레이트, 글리세린트리메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사메타크릴레이트, 트리스(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 포스파젠 화합물의 포스파젠환에 (메타)아크릴로일옥시기가 도입된 포스파젠계 (메타)아크릴레이트 화합물, 분자 중에 2 개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 화합물과 1 개 이상의 (메타)아크릴로일옥시기 및 1 개 이상의수산기를 갖는 폴리올 화합물을 반응시켜 얻어지는 우레탄(메타)아크릴레이트 화합물, 분자 중에 2 개 이상의 카르보닐기를 갖는 카르복실산할로겐화물과 1 개 이상의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 폴리올 화합물을 반응시켜 얻어지는 폴리에스테르(메타)아크릴레이트 화합물 등.

성분 (A) 를 구성하는 이들의 화합물은 각각 단독으로 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 또, 성분 (A) 는 이들 각 화합물의 2 량체, 3 량체 등의 올리고머라도 된다.

이들의 중합성 화합물은 시판되고 있는 것도 있기 때문에, 그것을 그대로 사용할 수도 있다. 시판되고 있는 중합성 화합물로서는 예를 들어 "NK 에스테르 A-TMM-3L" [화학명 : 테트라메틸올메탄트리아크릴레이트, 신나까무라가가꾸 (주) 에서 판매], "NK 에스테르 A-9530" [화학명 : 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 신나까무라가가꾸 (주) 에서 판매], "KAYARAD DPCA 시리즈" [디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트의 유도체, 닛뽄가야꾸 (주) 에서 판매], "알로닉스 M-8560" [폴리에스테르아크릴레이트 화합물, 도아고세이 (주) 에서 판매], "뉴프론티어 TEICA" [화학명 : 트리스(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 다이이찌고교세이야꾸 (주) 에서 판매], "PPZ" [포스파젠계 메타크릴레이트 화합물, 교에이샤가가꾸 (주) 에서 판매] 등이 예시된다. 또, 용제와 혼합한 상태에서 시판되고 있는 것을 사용할 수 있으며, 이 같은 시판품으로서는 예를 들어 "알로닉스 UV3701" [도아고세이 (주) 에서 판매], "유니딕 17-813" [다이닛뽄인끼가가꾸고교 (주) 에서 판매], "NK하드M-101" [신나까무라가가꾸 (주) 에서 판매] 등을 들 수 있다.

성분 (B) 는 유기 규소 화합물 또는 그 중합체로서, 여기에서 유기 규소 화합물로서는 예를 들어 알콕시실란 화합물, 할로겐화실란 화합물, 아실록시실란 화합물, 실라잔 화합물 등을 들 수 있다. 이들의 유기 규소 화합물은 그 분자 중에 알킬기, 아릴기, 비닐기, 알릴기, (메타)아크릴로일옥시기, 에폭시기, 아미노기, 메르캅토기 등의 치환기를 가지고 있어도 된다. 이 같은 유기 규소 화합물의 예를 들면, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라클로로실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리클로로실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, γ-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴로일옥시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란과 같은 알콕시실란 화합물, 헥사메틸디실라잔과 같은 실라잔 화합물 등이 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

성분 (B) 는 이 같은 유기 규소 화합물의 단량체라도 되며, 2 량체 ∼ 10 량체 정도의 올리고머 또는 중합도가 10 을 초과하는 폴리머 등이라도 된다. 또 성분 (B) 는 이 같은 유기 규소 화합물이 가수 분해된 것이라도 된다. 가수 분해 생성물은 상기 유기 규소 화합물에 염산이나 인산, 아세트산과 같은 산, 또는 수산화나트륨이나 아세트산나트륨과 같은 염기를 첨가함으로써, 생성시킬 수 있다.

성분 (C) 는 산화지르코늄, 산화티탄, 산화주석 및 산화안티몬에서 선택되는 금속 산화물의 입자이다. 이들의 입자는 그 1 차 입자 직경이 통상 0.1 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.05 ㎛ 이하이며, 또 통상은 0.001 ㎛ 이상이다. 1 차 입자 직경이 너무 커지면 얻어지는 고굴절률층의 투명성이 저하되는 경향에 있다. 이들의 입자는 1 종을 단독으로 사용해도 되며, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

본 발명에서, 반사 방지층을 구성하는 데에 바람직한 고굴절률층은 이상의 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C) 로 이루어진 피막이 경화되어 이루어진 것이지만, 이 피막은 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C) 의 합계 100 중량부를 기준으로 성분 (A) 를 통상 20 ∼ 80 중량부, 바람직하게는 30 ∼ 60 중량부, 성분 (B) 를 통상 1 ∼ 20 중량부, 바람직하게는 3 ∼ 15 중량부, 성분 (C) 를 통상 10 ∼ 70 중량부, 바람직하게는 40 ∼ 70 중량부 각각 함유한다. 성분 (A) 의 함유량이 20 중량부를 하회(下回)하면 얻어지는 반사 방지층의 경도가 작아지는 경향에 있으며, 80 중량부를 초과하면, 얻어지는 고굴절률층의 굴절률이 작아지는 경향에 있다. 성분 (B) 의 함유량이 1 중량부를 하회하거나, 20 중량부를 초과하거나 하면, 얻어지는 반사 방지층의 경도가 작아지는 경향에 있다. 또, 성분 (C) 의 함유량이 10 중량부를 하화하면, 얻어지는 고굴절률층의 굴절률이 작아지는 경향에 있으며, 70 중량부를 초과하면 얻어지는 반사 방지층의 경도가 작아지는 경향에 있다.

고굴절률층의 두께는 전면판 기재의 굴절률, 고굴절률층의 굴절률, 저굴절률층의 굴절률 및 두께 등에 따라 적절히 선택되지만, 통상은 0.01 ∼ 0.5 ㎛ 정도이다. 그 두께가 0.01 ㎛ 를 하회하면, 반사율이 커지는 경향에 있으며, 또 0.5 ㎛ 를 초과하면 반사율이 커짐과 동시에 고굴절률층 및 기재의 굴절률에 따라서는 간섭에 의한 무지개 모양이 나타나기 쉬워지는 경향에 있다. 이 고굴절률층은 통상 성분 (A) 의 경화물 중에 성분 (B) 및 성분 (C) 가 분산된 구조의 층이 된다.

성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C) 를 함유하는 조성물은 용제로 희석되어 있어도 된다. 용제로서는 이들의 성분을 용해 또는 분산할 수 있으며, 도포 후에 휘발될 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 이것이 도포되는 기재의 재질이나 형상, 도포 방법 등에 따라 적절히 선택된다. 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 2-부탄올, 이소부탄올, tert-부탄올, 디아세톤알코올, 2-에톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 3-메톡시프로판올, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2-프로판올과 같은 알코올류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤과 같은 케톤류, 톨루엔, 크실렌과 같은 방향족탄화수소류, 아세트산에틸, 아세트산부틸과 같은 에스테르류 등을 들 수 있다. 용제의 사용량은 기재의 재질 및 형상, 또한 도포 방법, 목적으로 하는 고굴절률층의 두께 등에 따라 적절히 선택되지만, 통상은 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C) 의 합계 100 중량부를 기준으로 50 ∼ 10,000 중량부 정도이다.

고굴절률층을 형성하기 위한 조성물은 이상 설명한 각 성분 이외에 중합 개시제, 증감제, 안정화제, 산화 방지제, 착색제 등의 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 중합 개시제로서는 예를 들어 페닐케톤계 화합물, 벤조페논계 화합물 등, 통상의 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어 "일가큐어 907" (화학명: 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온), "일가큐어 184" (화학명: 1-히드록시시클로헥실페닐케톤), "다로큐어 1173" (화학명: 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온) (이상, 치바ㆍ스페셜리티ㆍ케미컬즈 (주) 에서 판매), "에자큐어 KIP" (2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온의 올리고머, 니혼시이벨헤그너 (주) 에서 판매) 등을 들 수 있다. 증감제로서는 예를 들어 "에자큐어 EDB" (화학명 : 4-디메틸아미노벤조산에틸, 니혼시이벨헤그너 (주) 에서 판매) 등을 들 수 있다. 중합 개시제나 증감제는 조성물을 기재 표면에 도포 후, 활성화 에너지선을 조사함으로써, 빠르게 경화시키기 위하여 함유된다.

이상과 같은 조성물을 전면판 기재의 표면에 도포함으로써, 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C) 를 함유하는 피막이 형성된다. 전면판 기재의 표면에 조성물을 도포하려면 통상과 동일한 방법, 예를 들어 마이크로 그라비아 코트법, 롤 코트법, 디핑 코트법, 스핀 코트법, 다이 코드법, 캐스트 전사법, 스프레이 코트법 등의 방법을 채용할 수 있다.

이어서, 이 피막에 활성화 에너지선을 조사한다. 활성화 에너지선으로서는 예를 들어 자외선, 전자선, 방사선 등을 들 수 있으며, 성분 (A) 의 종류에 따라 적절히 선택된다. 활성화 에너지선의 조사 시간은 특별히 한정되지 않지만, 통상은 0.1 ∼ 60 초 정도의 범위이다. 또, 활성화 에너지선은 통상 10 ∼ 40 ℃ 정도의 분위기 하에서 조사할 수 있다. 조성물이 용제를 함유하는 경우에는 피막이 용제를 함유한 상태 그대로 활성화 에너지선을 조사해도 되며, 용제를 휘발시킨 후에 활성화 에너지선을 조사해도 된다.

본 발명의 반사 방지 전면판은 이러한 고굴절률층 위에 저굴절률층이 적층되어 있다. 저굴절률층은 고굴절률층의 굴절률보다도 작은 굴절률을 나타내는 층으로, 유기 규소 화합물의 경화물로 이루어진 층인 것이 바람직하다. 저굴절률층을 형성하는 유기 규소 화합물로서는 앞서 성분 (B) 로서 설명한 것과 동일한 유기 규소 화합물을 들 수 있다. 또, 유기 규소 화합물의 경화물에는 이들의 화합물의 중합체 또는 가수 분해 생성물의 경화물도 포함된다.

이 저굴절률층은 실리카 입자를 함유하고 있어도 된다. 실리카 입자로서는 그 1 차 입자 직경이 통상 0.3 ∼ 100 nm 이며, 콜로이드상으로 분산되어 실리카졸을 형성할 수 있는 입자가 바람직하게 사용된다. 입자 직경이 100 nm 를 초과하면, 투명성이 저하되기 쉬운 경향에 있다. 이러한 실리카 입자는 다공질이라도 된다. 실리카 입자를 사용하는 경우, 그 사용량은 실리카 입자 및 유기 규소 화합물 [산화 규소 (SiO₂) 로 환산] 의 합계 100 중량부 당 통상 60 중량부 이하, 또 0.01 중량부 이상이다.

저굴절률층의 두께는 전면판 기재의 굴절률, 고굴절률층의 굴절률 및 두께, 저굴절률층의 굴절률 등에 따라 적절히 선택되지만, 통상은 0.01 ∼ 0.5 ㎛ 정도이다. 그 두께가 0.01 ㎛ 를 하회하거나 0.5 ㎛ 를 초과하거나 하면, 전면판의 반사율이 커지는 경향에 있다.

저굴절률층은 고굴절률층 위에 형성된다. 이 저굴절률층의 형성에는 유기 규소 화합물을 함유하는 조성물을 도포하여 피막을 얻는 방법이 채용된다.유기 규소 화합물을 함유하는 조성물로서는 예를 들어 유기 규소 화합물과 용제의 혼합물이 사용된다. 실리카 입자를 추가로 함유하는 조성물을 사용함으로써, 유기 규소 화합물의 경화물 중에 실리카 입자가 분산된 저굴절률층을 얻을 수 있다. 이 조성물에 사용되는 용제로서는 유기 규소 화합물을 용해시킬 수 있으며, 도포 후에 휘발하여 실리카 입자를 사용하는 경우에는 이것을 분산시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 저굴절률층의 종류, 기재의 재질 및 형상, 도포 방법 등에 따라 적절히 선택되지만, 고굴절률층의 조성물에서 예시한 것과 동일한 용제로부터 적절히 선택하여 사용할 수 있다.

저굴절률층용의 조성물은 반응 촉진제, 안정화제, 산화 방지제, 착색제 등의 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 또, 유기 규소 화합물로서 그 가수 분해 생성물을 사용하는 경우에는 염산이나 인산, 아세트산과 같은 산, 또는 수산화나트륨이나 아세트산나트륨과 같은 염기 등을 조성물에 첨가해도 된다.

도포 방법은 통상과 동일한 방법, 예를 들어 마이크로 그라비아 코트법, 롤 코트법, 디핑 코트법, 스핀 코트법, 다이 코트법, 캐스트 전사법, 스프레이 코트법 등의 방법 등을 채용할 수 있다. 이로써, 유기 규소 화합물을 함유하는 조성물로 이루어진 피막이 형성된다.

이어서, 이 피막을 경화시킨다. 경화에는 예를 들어 가열에 의한 방법이 사용된다. 가열 온도나 가열 시간은 이용하는 유기 규소 화합물의 종류나 사용량에 따라 적절히 선택된다. 이로써, 전면판 기재의 표면에 고굴절률층 및 저굴절률층으로 이루어진 반사 방지층이 형성된 반사 방지 전면판을 얻을 수 있지만,이 반사 방지 전면판은 반사 방지층의 경도가 충분하기 때문에 내찰상성도 우수하다.

전면판 기재와 반사 방지층의 사이에는 하드 코트층을 갖고 있어도 된다. 하드 코트층으로서는 예를 들어 2 개 이상의 관능기를 갖는 화합물로 이루어진 피막을 경화한 것을 들 수 있다. 하드 코트층을 형성하기 위한 관능기로서는 예를 들어 (메타)아크릴로일옥시기와 같은 불포화 이중 결합을 갖는 기, 에폭시기나 실란올기와 같은 반응성의 치환기 등을 들 수 있다. 그 중에서도 불포화 이중 결합을 갖는 기는 자외선이나 전자선과 같은 활성화 에너지선의 조사에 의해 용이하게 경화할 수 있기 때문에 바람직하게 사용된다. 불포화 이중 결합을 갖는 기를 2 개 이상 갖는 화합물로서는 예를 들어 성분 (A) 로서 앞서 설명한 것과 동일한 화합물을 들 수 있다. 이러한 화합물은 용제에 희석된 상태에서 「하드 코트제」로서 시판되고 있는 것을 사용할 수 있으며, 시판되는 하드 코트제로서 구체적으로는 성분 (A) 가 될 수 있는 시판품으로서 앞서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

하드 코트층은 통상의 방법, 예를 들어 하드 코트제를 수지 기재의 표면에 도포함으로써 피막으로 하고, 이에 활성화 에너지선을 조사함으로써 형성할 수 있다. 도포 방법으로서는 예를 들어, 마이크로 그라비아 코트법, 롤 코트법, 디핑 코트법, 스핀 코트법, 다이 코드법, 플로 코트법, 스프레이 코트법 등을 들 수 있다. 하드 코트층의 두께는 통상 0.5 ∼ 50 ㎛ 정도, 바람직하게는 1 ∼ 20 ㎛ 정도이다. 그 두께가 0.5 ㎛ 미만이면, 내찰상성이 불충분해지는 경향에 있으며, 또 50 ㎛ 를 초과하면, 하드 코트층에 균열이 발생하기 쉬워지는 경향에 있다.

이러한 하드 코트층은 대전 방지성의 하드 코트층이라도 된다. 대전 방지성의 하드 코트층으로서는 예를 들어 도전성 입자가 분산된 하드 코트층, 계면 활성제를 함유하는 하드 코트층 등을 들 수 있다. 도전성 입자가 분산된 하드 코트층으로서는 불포화 이중 결합을 2 개 이상 갖는 화합물이 경화되어 이루어진 경화피막에 도전성 입자가 분산되어 이루어진 층 등을 들 수 있다. 도전성 입자로서는 예를 들어 주석, 안티몬, 티탄, 인듐과 같은 금속의 산화물이나 이들의 금속의 복합 산화물, 예를 들어 인듐주석 복합 산화물 (ITO) 이나 안티몬도프 산화주석 등의 입자를 들 수 있다. 도전성 입자의 입자 직경은 1 차 입자 직경으로 통상 0.001 ∼ 0.1 ㎛ 정도이다. 그 1 차 입자 직경이 0.1 ㎛ 를 초과하면 투명성이 저하되는 경향에 있다.

이 같은 하드 코트층은 도전성 입자를 함유하는 하드 코트제, 계면 활성제를 함유하는 하드 코트제 등을 전면판 기재의 표면에 도포한 후, 경화시키는 방법에 의해 형성할 수 있다. 도전성 입자를 함유하는 하드 코트제로서는 예를 들어 "신트론 C-4456" (신토오토료 (주) 에서 판매), "스미세파인 R-311" (스미토모오사카시멘트 (주) 에서 판매) 등이 시판되고 있다. 이로써, 얻어지는 하드 코트층은 대전 방지 성능을 영구적으로 지속시키는 것도 가능하다.

본 발명의 디스플레이용 전면판은 전면판 본체의 표면에 반사 방지층을 형성한 것으로, 특히 고굴절률층과 그 위에 적층된 저굴절률층으로 반사 방지층을 구성하고 있는 것이지만, 이 전면판은 이상 설명한 바와 같이, 예를 들어 전면판 본체를 구성하는 기재의 표면에 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C) 를 함유하는 조성물을 도포하여 피막을 형성하고, 이 피막에 활성화 에너지선을 조사하여 고굴절률층을 형성하고, 이어서 유기 규소 화합물을 함유하는 조성물을 도포하여 피막을 형성하고, 이 피막을 경화시켜 저굴절률층을 형성함으로써 제조할 수 있다. 반사 방지층은 전면판 본체의 편면에 형성해도 되며, 양면에 형성해도 된다. 또, 편면에 형성하는 경우는 그 반사 방지층이 디스플레이측 (시청측에서 보아 이면) 이 되도록 할 수도 있으며, 시청측 (전면) 이 되도록 할 수도 있다.

실시예

이하 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예에서 얻은 반사 방지 전면판은 이하의 방법으로 평가하였다.

(a) 반사율

전면판의 일방의 면을 스틸울로 조면화하고, 거기에 흑색 페인트를 칠하여 건조시키고, 이어서 타방의 면 (반사 방지층측) 의 입사 각도 5°에서의 절대 경면 반사 스펙트럼을 자외선 가시분광 광도계 [(주) 시마즈세이사꾸쇼 제조의 "UV-3100"] 을 사용하여 측정하고 반사율이 최소치를 나타내는 파장과 그 반사율의 최소치를 구하였다.

(b) 전광선 투과율

JIS K 7105 에 준거하여 측정하였다.

(c) 내찰상성

가제에 49 N/㎠ 의 압력을 가하여 반사 방지 전면판의 방사 방지층이 형성된 측의 표면을 왕복시켜 육안으로 표면의 흡집이 확인될 때까지의 왕복회수로 평가하였다.

(c) 밀착성

JIS K 5400 에 규정된 「바둑판 눈금 테이프법」에 따라 반사 방지층측의 표면에 형성된 바둑판 눈금 100 개 당의 박리수로 평가하였다.

실시예 1

(1) 하드 코트층의 형성

도전성 입자를 함유하는 시판 하드 코트제 [스미토모오사카시멘트 (주) 제조의 "스미세파인 R-311"] 53.6 중량부에, 추가로 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 [신나까무라가가꾸 (주) 제조의 "NK 에스테르 A9530"] 6.9 중량부, 메틸에틸케톤 10.8 중량부 및 디아세톤알코올 24.2 중량부를 첨가하여 혼합하고, 하드 코트용 조성물로 하였다. 아크릴 수지판 [스미토모가가꾸고교 (주) 제조의 "스미펙스 E000", 두께 2 mm] 에 상기의 하드 코트용 조성물을 디프 코트법으로 끌어올림 속도 50 ㎝/분 으로 도포하고, 40 ℃ 에서 10 분간 건조한 후, 자외선을 조사하여 하드 코트층을 형성하였다. 이 하드 코트층은 대전 방지성을 갖고 있다.

(2) 고굴절률층의 형성

펜타에리트리톨트리아크릴레이트 1.0 중량부, 테트라에톡시실란 0.1 중량부, 평균 1 차 입자 직경 0.01 ㎛ 인 산화지르코늄의 입자 1.7 중량부, 중합 개시제인1-히드록시시클로헥실페닐케톤 0.2 중량부 및 용제인 이소부틸알코올 97 중량부를 혼합하여 고굴절률층용의 코팅조성물로 하였다. 상기 (1) 에서 얻은 하드 코트층을 갖는 아크릴 수지판의 하드 코트층 위에 이 고굴절률층용의 코팅 조성물을 디프 코트법으로 끌어올림 속도 20 ㎝/분 으로 도포하고, 40 ℃ 에서 10 분간 건조한 후, 자외선을 조사하여 고굴절률층을 형성하였다. 또한, 여기에서 사용한 고굴절률층용의 코팅 조성물을 아크릴 수지판에 도포하여 경화시킨 상태에서 측정한 굴절률은 1.72 였다.

(3) 저굴절률층의 형성

테트라에톡시실란 0.8 중량부, 용제인 에탄올 98.4 중량부 및 0.1 N 염산 0.8 중량부를 혼합하여 저굴절률층용의 코팅 조성물로 하였다. 상기 (2) 에서 형성한 고굴절률층 위에 이 저굴절률층용의 코팅 조성물을 디프 코트법으로 끌어올림 속도 20 ㎝/분 으로 도포하고, 실온에서 5 분간 건조한 후, 80 ℃ 에서 20 분간가열하고 저굴절률층을 형성하여 반사 방지 전면판을 얻었다.

또한, 여기에서 사용한 저굴절률층용의 코팅 조성물을 아크릴 수지판에 도포하여 경화시킨 상태에서 측정한 굴절률은 1.44 였다.

이 반사 방지 전면판은 아크릴 수지판의 표면에 하드 코트층이 형성되어 있으며, 이 층의 위에 고굴절률층 및 저굴절률층이 이 순으로 형성되어 있다. 이 반사 방지 전면판의 평가 결과를 표 1 에 나타낸다. 또, 이 반사 방지 전면판의 반사 스펙트럼을 도 2 에 나타낸다. 이 반사 방지 전면판을 프로젝션 텔레비전에 장착한 바, 외광의 비침이 적고, 화상의 시인성이 양호하였다.

실시예 2

평균 1 차 입자 직경이 0.01 ㎛ 인 산화지르코늄 입자 1.7 중량부, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 1.0 중량부, 테트라메톡시실란올리고머 (미쯔비시가가꾸 (주) 에서 판매의 "MKC 실리케이트 MS51") 0.1 중량부, 용제인 이소부틸알코올 97 중량부 및 중합 개시제인 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 0.2 중량부를 혼합하여 고굴절률층용의 코팅조성물로 하였다. 실시예 1 과 동일하게 하여 아크릴 수지판의 표면에 하드 코팅층을 형성하고, 이 하드 코팅층을 갖는 아크릴 수지판의 하드 코팅층 위에 상기 고굴절률층용의 코팅 조성물을 적용하는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 조작하여 고굴절률층을 형성하고, 이어서 실시예 1 과 동일한 저굴절률층을 형성하여 반사 방지 전면판을 얻었다. 이 반사 방지 전면판의 평가 결과를 표 1 에 나타낸다. 이 반사 방지 전면판을 프로젝션 텔레비전에 장착한 바, 외광의 비침이 적고, 화상의 시인성이 양호하였다.

실시예 3

염료를 함유하는 착색 아크릴 수지판 [스미토모가가꾸고교 (주) 제조의 "스미펙스 E109", 두께 2 mm] 을 사용한 것 이외에는 실시예 2 와 동일하게 하여 반사 방지 전면판을 얻었다. 이 반사 방지 전면판의 평가 결과를 표 1 에 나타낸다. 이 반사 방지 전면판을 프로젝션 텔레비전에 장착한 바, 외광의 비침이 적고, 화상의 시인성이 양호하였다. 또, 투과율이 염료에 의해 저감되고 있기 때문에, 콘트라스트도 양호하였다.

실시예 4

평균 1 차 입자 직경이 0.01 ㎛ 인 산화지르코늄의 입자 1.7 중량부, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 1.0 중량부, 용제인 이소부틸알코올 97 중량부 및 중합 개시제인 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 0.3 중량부를 혼합하여 고굴절률층용의 코팅 조성물로 하였다. 실시예 1 과 동일하게 하여 아크릴 수지판의 표면에 하드 코팅층을 형성하고, 이 하드 코팅층을 갖는 아크릴 수지판의 하드 코팅층 위에 상기 고굴절률층용의 코팅 조성물을 적용하는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 조작하여 고굴절률층을 형성하고, 이어서 실시예 1 과 동일한 저굴절률층을 형성하여 반사 방지 전면판을 얻었다. 이 반사 방지 전면판의 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.

비교예 1

실시예 1 과 동일하게 하여 아크릴 수지판의 표면에 하드 코팅층을 형성하고, 반사 방지층을 형성하지 않고 전면판으로 하였다. 이 전면판의 평가 결과를 표 1 에 나타낸다. 이 전면판을 프로젝션 텔레비전에 장착한 바, 외광의 비침이 많고, 화상의 시인성이 양호하다고는 할 수 없었다.

비교예 2

실시예 3 과 동일하게 하여 착색 아크릴 수지판의 표면에 하드 코팅층을 형성하고, 반사 방지층을 형성하지 않고 전면판으로 하였다. 이 전면판의 평가 결과를 표 1 에 나타낸다. 이 전면판을 프로젝션 텔레비전에 장착한 바, 외광의 비침이 많고, 화상의 시인성이 양호하다고는 할 수 없었다. 비교예 1 의 것에 비하여 콘트라스트는 향상되고 있었지만, 실시예 3 의 것보다도 화상이 어두웠다.

	반사율이 최소치를 나타내는	전광선 투과율	내찰상성
	파장			반사율
실시예 1	564 nm	0.23 %	96.2 %	100 왕복 이상
실시예 2	592 nm	0.24 %	96.2 %	100 왕복 이상
실시예 3	553 nm	0.24 %	84.3 %	100 왕복 이상
실시예 4	578 nm	0.23 %	96.2 %	10 왕복
비교예 1	-	4.3 %	92.1 %	100 왕복 이상
비교예 2	-	4.3 %	80.2 %	100 왕복 이상

이들 실시예에서 알 수 있듯이 본 발명에 따라 반사 방지층을 형성한 디스플레이용 전면판은 낮은 반사율 및 높은 광선 투과율을 나타내며 시인성이 우수한 것이 된다. 특히, 실시예 1 ∼ 3 과 같이 반사 방지층을 구성하는 고굴절률층에 유기 규소 화합물을 함유시킴으로써 내찰상성도 우수한 것이 된다.

실시예 5

(1) 고귤절율층의 형성

실시예 1 과 동일한 고굴절률층용의 코팅 조성물을 사용하여 내찰상성 하드 코트 아크릴 수지판 [스미토모가가꾸고교 (주) 제조의 "스미펙스 EMR200", 두께 1 mm] 위에 실시예 1 과 동일하게 하여 고굴절률층을 형성하였다.

(2) 저굴절률층의 형성

실시예 1 과 동일한 저굴절률층용의 코팅 조성물을 사용하여, 상기 (1) 에서 형성한 고굴절률층 위에 이 저굴절률층용의 코팅 조성물을 실시예 1 과 동일하게 하여 저굴절률층을 형성하고, 휴대 전화 표시창재를 얻었다. 이 휴대 전화 표시창재는 아크릴 수지판의 하드 코트층 위에 고굴절률층 및 저굴절률층이 이 순으로 형성되어 있다. 이 표시창재의 평가 결과를 표 2 에 나타낸다. 또, 이표시창재의 반사 스펙트럼을 도 3 에 나타낸다.

실시예 6

실시예 2 와 동일한 고굴절률층용의 코팅 조성물을 사용하고, 실시예 5 에서 사용한 것과 동일한 내찰상성 하드 코트 아크릴 수지판의 표면에 이 고굴절률층용의 코팅 조성물을 적용한 것 이외에는 실시예 5 와 동일하게 조작하여 고굴절률층을 형성하고, 이어서 실시예 1 과 동일한 저굴절률층을 형성하여 휴대 전화 표시창재를 얻었다. 이 표시창재의 평가 결과를 표 2 에 나타낸다.

실시예 7

실시예 4 와 동일한 고굴절률층용의 코팅 조성물을 사용하고, 실시예 5 에서 사용한 것과 동일한 내찰상성 하드 코트 아크릴 수지판의 표면에 이 고굴절률층용의 코팅 조성물을 적용한 것 이외에는 실시예 5 와 동일하게 조작하여 고굴절률층을 형성하고, 이어서 실시예 1 과 동일한 저굴절률층을 형성하여 휴대 전화 표시창재를 얻었다. 이 표시창재의 평가 결과를 표 2 에 나타낸다.

	반사율이 최소치를 나타내는	내찰상성	밀착성
	파장			반사율
실시예 5	564 nm	0.23 %	100 왕복 이상	0
실시예 6	592 nm	0.24 %	100 왕복 이상	0
실시예 7	578 nm	0.23 %	10 왕복	84

이들 실시예에서 알 수 있듯이 본 발명에 따라 반사 방지층을 형성한 표시창재는 반사율이 작으며, 따라서 높은 광선 투과율을 나타내는 것이 된다. 특히, 실시예 5 및 6 과 같이 고굴절률층에 유기 규소 화합물을 함유시킴으로써 내찰상성이나 밀착성도 우수한 것이 된다.

본 발명에 의해 반사 방지층을 형성한 디스플레이용 전면판은 주변 환경 등의 비침이 작으며, 높은 광선 투과율을 나타내며, 시인성이 우수하다. 특히, 이 반사 방지층을 특정의 이층 구조로 한 경우에는 내찰상성이 우수한 충분한 경도를 구비하며, 또 밀착성도 양호해진다.

Claims (5)

1. 불포화 이중 결합을 2 개 이상 가지며, 활성화 에너지선의 조사에 의해 중합 가능한 화합물 또는 그 올리고머 (A), 유기 규소 화합물 또는 그 중합체 (B), 및 산화지르코늄, 산화티탄, 산화주석 및 산화안티몬에서 선택되는 금속 산화물의 입자 (C) 를 함유하는 피막을 경화시켜 이루어진 고굴절률층과, 유기 규소 화합물의 경화물로 이루어진 저굴절률층으로 이루어진 반사 방지층이 고굴절률층을 디스플레이 전면판측으로 하여 디스플레이 전면판 표면의 적어도 일방에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 반사 방지층을 갖는 디스플레이 전면판.
2. 제 1 항에 있어서, 고굴절률층이 중합 가능한 화합물 또는 그 올리고머 (A), 유기 규소 화합물 또는 그 중합체 (B) 및 금속 화합물의 입자 (C) 의 합계 100 중량부를 기준으로 중합 가능한 화합물 또는 그 올리고머 (A) 를 20 ∼ 80 중량부, 유기 규소 화합물 또는 그 중합체 (B) 를 1 ∼ 20 중량부, 및 금속 산화물의 입자 (C) 를 10 ∼ 70 중량부 각각 함유하는 피막을 경화시켜 이루어진 반사 방지층을 갖는 디스플레이 전면판.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 디스플레이 전면판이 표면에 하드 코트층을 갖는 수지 기재로 이루어진 반사 방지층을 갖는 디스플레이 전면판.
4. 제 1 항에 있어서, 디스플레이 전면판이 액정 디스플레이 전면판, 플라즈마 디스플레이 텔레비전 전면판 또는 프로젝션 텔레비전 전면판인 반사 방지층을 갖는 디스플레이 전면판.
5. 제 1 항에 있어서, 디스플레이 전면판이 휴대 전화 표시창재인 반사 방지층을 갖는 디스플레이 전면판.