KR20030044807A - 광확산성 시트, 광학소자, 및 표시장치 - Google Patents

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Abstract

투명 기판, 및 표면상에 미세 요철 형상을 갖는 광확산층을 구비하는 광확산성 시트로서, 미세 요철 형상 표면의 60°광택도가 70% 이하이고, 광확산성 시트의 헤이즈값이 30% 이상이고, 해당 광확산성 시트를 구비하는 광학소자를 구비하는 표시장치에서, 표면 조도가 0 럭스일 때 광확산성 시트 흑백 콘트라스트가 C0 로 정의되고, 표면 조도가 500 럭스일 때 C1 으로 정의되고, 표면 조도가 1000 럭스일 때 C2 로 정의되고, 표면 조도가 2000 럭스일 때 C3 로 정의될 때, 다음 조건, C1/C0 ≥ 0.2, C2/C0 ≥ 0.1, C3/C0 ≥ 0.1을 만족시키는 광확산성 시트는, 외부 환경으로부터의 반사를 방지하고, 우수한 안티글레어 특성을 가지며, 화상 표시장치면의 하얀 표시를 억제하여 우수한 선명도를 제공하고, 또한 화면 글레어를 억제하게 된다.

Description

광확산성 시트, 광학소자, 및 표시장치 {OPTICAL DIFFUSION SHEET, OPTICAL ELEMENT, AND VIEWING DISPLAY}
본 발명은, 액정 표시장치 (LCD), 유기 EL 표시장치, 및 PDP 등의 화상 표시장치의 화면 시인성 저하를 억제하기 위하여 사용하는 광확산성 시트, 및 그 광확산성 시트를 갖는 광학소자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 해당 광확산성 시트나 광학소자를 구비하는 영상 표시장치에 관한 것이다.
종래에, LCD 등의 화상 표시장치에서는, 화상 표시장치면에 제공되는 형광 등의 실내조명, 창문으로부터의 태양광의 입사, 또는 조작자의 그림자의 반사가 화상의 시인성을 악화시켰다. 따라서, 화상 시인성 향상의 목적에서, 표면 반사광을 확산시키고, 외광의 정반사를 중지시키고, 외부 환경의 반사를 방지하기 위하여, 안티글레어 특성을 나타내는 미세 요철구조가 형성된 광확산층을 표시장치 표면상에 제공한다. 광확산층의 형성 방법으로서는, 확산 상태의 미립자를 함유하는 수지를 갖는 코팅층인 수지층을 형성하는 방법이, 미세 구조를 간단하게 구현할 수 있고 동시에 우수한 생산성을 구현할 수 있기 때문에 주로 사용된다.
그러나, 광확산층을 구비하는 종래의 표시장치를 밝은 환경에서 사용하는 경우, 표시 화면이 하얗게 되어 색의 선명도가 저하된다. 특히, 실외 등에서 사용하는 경우에는, 화상을 전혀 인식할 수 없다. 또한, LCD 가, 예를들어 100 ppi 이상의 고정세를 요구하는 경우, 이 LCD 에 상기 광확산층이 장착되면, LCD 표면상에 광확산층의 표면에 돌출한 입자로 형성된 미세 요철구조의 영향에 의한 글레어, 즉 서로다른 강도의 밝기를 갖는 부분이 형성되어 시인성이 저하된다. 이런 글레어 부분의 형성 문제를 해결하기 위하여, 많은 경우에 있어서 더 강한 광확산성을 갖는 층을 사용하지만, 이 경우에는, 선명도가 저하된다.
본 발명의 목적은 사무실 환경과 실외 등의 밝은 환경에서도 외부 환경으로부터의 반사를 방지하고, 우수한 안티글레어 특성을 달성하고, 우수한 선명도를 제공하도록 화상 표시장치면의 백색화를 억제하며, 또한 고선명도가 요구되는 LCD 에 적용할 때도 화면 글레어를 억제하는, 광확산층을 갖는 광확산성 시트를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 광확산성 시트가 제공되는 광학소자를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 해당 광확산성 시트나 광학소자를 구비하는 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 실험의 결과, 본 발명자는 본 발명을 완성하기 위하여 이하 설명하는 특성을 갖는 광확산성 시트를 사용하여, 상기 목적을 달성할 수 있다는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명은 투명 기판, 및 그 투명 기판의 하나 이상의 면에 수지 코팅층으로 형성된 표면상에 미세 요철 형상을 갖는 광확산층을 구비하는 광확산성 시트로서,
미세 요철 형상 표면의 60°광택도가 70% 이하이고,
광확산성 시트의 헤이즈값 (haze value) 이 30% 이상이고,
해당 광확산성 시트가 장착되는 광학소자를 구비하는 표시장치에서, 표면 조도가 0 럭스일 때 광확산성 시트상의 흑백 콘트라스트 Cn (Cn = 백색표시의 밝기/흑색표시의 밝기) 가 C0 로 정의되고, 표면 조도가 500 럭스일 때 C1 으로 정의되고, 표면 조도가 1000 럭스일 때 C2 로 정의되고, 표면 조도가 2000 럭스일 때 C3 로 정의될 때, 다음 조건,
C1/C0 ≥ 0.2
C2/C0 ≥ 0.1
C3/C0 ≥ 0.1
을 충족하는 광확산성 시트에 관한 것이다.
상기 광확산성 시트에서는, 미세 요철형상 표면의 60°광택도가 70% 이하를 나타내므로, 반사가 방지되어 우수한 안티글레어 특성을 얻을 수 있다. 상기60°광택도는 안티글레어 특성의 관점에서 60% 이하로 조절되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 60°광택도는 20% 이하이다.
또한, 본 발명의 상기 광확산성 시트에서, 헤이즈값이 30% 이상으로 설정되므로, 투과된 광의 확산이 조절된다. 그로인해, 고정세가 요구되는 LCD 에 이러한 시트를 제공할 때도 글레어를 효과적으로 조절할 수도 있다. 헤이즈값이 30% 이하를 나타내는 경우, 고정밀 시스템에서 글레어가 완전하게 조절되지는 않는다. 헤이즈값은 바람직하게는 40% 이상으로 설정된다. 반면에, 헤이즈값이 커질수록 투과가 감소하기 때문에, 헤이즈값은 바람직하게는 60% 이하로 조절된다. 특히, 헤이즈값은 바람직하게는 40% 내지 50% 로 조절된다.
또한, 본 발명의 광확산성 시트의 상기 흑백 콘트라스트 Cn 에서, 표면 조도가 500 럭스, 1000 럭스, 및 2000 럭스인 경우의 흑백 콘트라스트값 C1, C2, 및 C3, 및 표면 조도가 0 럭스인 경우의 흑백 콘트라스트값 C0 는 상기 범위의 값을 얻을 수 있도록 각각 제어한다. 그로인해, 사무실, 실외 등의 밝은 환경에서 높은 표면 조도가 제공되는 경우에도, 우수한 안티글레어 특성을 유지하고, 동시에 영상 표시장치면의 백색화를 조절하여, 그결과, 시인성과 색의 재현성을 향상시킬 수 있다.
흑백 콘트라스트 Cn 에 관한 조도의 측정 지점은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 광확산성 시트 표면으로부터의 위치상 약 30cm 내지 50cm 이다.
또한, C1/C0, C2/C0, 및 C3/C0 각각은 1 이하이고, 백색화를 방지하여 우수한 선명도를 달성하기 위하여, C1/C0 는 0.3 이상, 바람직하게는 0.4 이상을 얻도록 제어하고, C2/C0 는 0.2 이상, 바람직하게는 0.3 이상을 얻도록 제어하고, C3/C0 는 0.2 이상, 바람직하게는 0.3 이상을 얻도록 제어한다.
수지 코팅층은 미립자를 포함하고, 수지 코팅층의 표면 요철 형상은 상기 광확산성 시트의 미립자에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 수지 코팅층은 자외선 경화수지로 형성되는 것이 바람직하다.
미립자를 사용하여, 표면 요철 형상을 갖는 수지 코팅층을 간단하고 신뢰성있게 실현할 수 있으며, 동시에, 상기 표면 광택도, 헤이즈값, 및 흑백 콘트라스트의 조절도 간단하게 할 수 있다. 또한, 자외선 조사에 의한 경화처리 등의 간단한 처리 조작에 의해, 자외선 경화수지를 수지 코팅층, 즉 광확산층으로 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기 광확산성 시트의 수지 코팅층의 요철 표면상의 수지 코팅층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 갖는 저굴절율층이 제공되는 것을 특징으로 하는 광확산층에 관한 것이다. 이런 저굴절율층의 존재에 의해, 방사방지 기능이 나타나며, 밝은 환경에서 화면의 백색화가 보다 효과적으로 억제될 수 있다.
또한, 본 발명은 광학소자의 일면 또는 양면에 상기 광확산성 시트를 준비하는 것을 특징으로 하는 광학소자에 관한 것이다. 본 발명의 광확산성 시트는, 예를들어 광학소자와 같이 다양한 종류의 응용에 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 광확산성 시트나 상기 광학소자가 제공된 화상 표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 광확산성 시트와 광학소자는 다양한 유형으로 사용할 수 있다. 예를들어, 그것은, 표시장치에 응용할 수 있으며, 표시장치의상단면 또는 표시장치의 상단면과 내면에 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 광확산성 시트의 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 투명기판 2: 수지 코팅층
3: 미립자 4: 광확산층
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다. 도 1 은, 투명 기판 (1) 상에, 미립자 (3) 가 확산된 수지 코팅층 (2) 을 구비하는 광학산층 (4) 을 형성한 광확산 시트를 나타낸다. 현재 수지 코딩층 (2) 에 확산된 미립자 (3) 는 광확산층 (4) 의 표면상에 요철형상을 형성한다. 또한, 도 1 은 수지 코팅층 (2) 이 하나의 층으로 이루어진 경우를 나타내고 있지만, 광확산층은 수지 코팅층 (2) 과 투명 기판 (1) 사이에 미립자를 포함하는 수지 코팅층을 별도로 형성하여 2 개 이상의 수지 코팅층으로 형성될 수도 있다.
상기 투명 기판 물질로는, 예를들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴레에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머; 디아세틸 셀룰로스와 트리아세틸 셀룰로스 등의 셀룰로스계 폴리머; 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머; 폴리스티렌과 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머; 폴리카보네이트계 폴리머 등을 언급할 수 있다. 또한, 투명 기판을 형성하는 폴리머의 예로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 사이클로계나 노르보르닌 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 폴리머; 비닐 클로라이드계 공중합체; 나일론 및 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머; 이미드계 폴리머 등을 언급할 수 있다. 또한, 투명 기판을 형성하는 폴리머로서는, 술폰계 폴리머; 폴리에테르 술폰계 폴리머; 폴리에테르-에테르 케톤계 폴리머; 폴리 페닐렌 술폰계 폴리머; 비닐 알콜계 폴리머; 비닐라덴 클로라이드계 폴리머; 비닐부티랄계 폴리머; 알릴레이트계 폴리머; 폴리옥시메틸렌계 폴리머; 에폭시계 폴리머; 또는 상기 폴리머들의 혼합 폴리머를 언급할 수 있다. 특히, 광학특성에서, 복굴절이 작은 막을 적절하게 사용할 수 있다.
투명 기판 (1) 의 두께는 적절하게 결정하며, 대개,강도나 취급특성 등의 관점에서, 적당한 얇기를 가질 수 있도록, 일반적으로 대략 10 내지 500μm 이다. 특히, 20 내지 300μm 가 바람직하고, 30 내지 200μm 가 더욱 바람직하다.
미세 요철구조 표면을 갖는 수지 코팅층 (2) 의 형성 방법은 투명 기판 (1) 상에 형성하는 한 특별히 제한되지 않으며 임의의 적절한 방법을 채택할 수 있다. 예를들어, 수지 코팅층 (2) 을 형성하는 물질자체의 표면상에 미세 요철 구조를 형성하는 방법을 언급할 수 있다. 예를들어, 막표면에 미세요철 구조를 제공하기 위하여, 샌드블라스팅, 롤엠보싱, 및 화학에칭과 같은 적절한 방법에 의해 상기 수지 코팅층 (2) 의 형성을 위하여 사용하는 막의 표면에 조면화 처리를 미리 제공하는 방법을 언급할 수 있다. 또한, 다른 수지 코팅층 (2) 의 추가 코팅을 수지 코팅층 (2) 상에 별도로 제공하고, 금속 몰드 등의 전사 방식에 의해 미세 요철구조를 해당 수지 코팅층 표면상에 제공할 수 있다. 또한, 도 1 에 나타낸 바와 같이, 미립자 (3) 를 수지 코팅층 (2) 에 확산하여 미세 요철 구조를 제공하는 방법을 언급할 수 있다. 이들 미세 요철 구조의 형성 방법에서, 2 종류 이상의 방법을 조합하여 사용할 수 있고, 서로다른 종류의 미세 요철구조가 표면상에 합성된 층을 형성할 수도 있다. 상기 수지 코팅층 (2) 의 형성 방법에서, 그안에 확산된 미립자 (3) 를 함유하는 수지 코팅층 (2) 을 형성하는 방법이 미세 요철 구조 형성의 간단성과 신뢰성의 관점에서 바람직하다.
이하, 수지 코팅층 (2) 을 준비하기 위하여 미립자를 분산상태로 포함하는 방법을 설명한다. 해당 수지 코팅층 (2) 을 형성하는 수지로서는, 미립자 (3) 를 분산시킬 수 있고, 수지 코팅층을 형성한 후에 충분한 강도와 투명성을 나타내는 것을 제한없이 사용할 수 있다. 열경화형 수지, 열가소형 수지, 자외선경화형 수지, 전자선경화형 수지, 두 성분의 혼합형 수지 등을 언급할 수 있다. 그중에서, UV 조사로 경화처리하는 간단한 처리 조작을 통하여 효율적으로 광확산층을 형성할 수 있는 자외선경화형 수지가 적당하다.
자외선경화형 수지의 예로는, 폴리에스테르계, 아크릴계, 우레탄계, 아미드계, 실리콘계, 및 에폭시계 수지 등의 다양한 종류의 수지가 있으며, 자외선 경화형 모노머, 올리고머, 및 폴리머 등도 포함될 수 있다. 자외선 중합성을 갖는 기능기를 갖는 수지, 및 2개 이상, 특히 3 내지 6개의 해당 기능기를 갖는 아크릴계 모노머 및 올리고머를 성분으로서 포함하는 수지를 언급할 수 있다. 또한, 자외선 경화형 수지에는 자외선 중합 개시제가 혼합된다.
상기 자외선 경화형 수지에는 (수지 코팅층 (2) 의 형성), 레벨링제, 틱소트로피제 (thixotrophy agent), 대전방지제 등의 첨가제를 사용할 수 있다. 틱소트로피의 사용은 미세 요철 구조 표면상에 입자를 투입하는 형성 방법에서 유익하다. 틱소트로피제로서는, 0.1 μm 이하의 입경을 갖는 실리카, 마이카, 스멕타이트 등을 언급할 수 있다.
미립자 (3) 로서는, 다양한 금속 산화물, 유리, 및 플라스틱 등의 투명성을갖는 물질을 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 예를들어, 실리카, 알루미나, 티타니아, 산화 지르코늄, 산화 칼슘, 산화 주석, 산화 인듐, 및 산화 안티모니 등의 무기계 산화물 미립자; 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 아크릴-스티렌 공중합체, 벤조구안아민, 멜아민, 폴리카보네이트 등의 다양한 폴리머를 포함하는 가교 또는 선형 유기계 미립자; 실리콘계 미립자 등이 있다. 또한, 실리카 등의 무기계 미립자로서, 파쇄 실리카 분말 등도 사용할 수 있고, 비드 입자도 유기계 미립자로서 사용할 수 있다. 유기계 미립자의 사용은 글레어를 억제하는 데 효과적이다. 이들 미립자 (3) 는 단독으로 또는 2개 이상의 종류를 선택 조합하여 사용할 수 있다. 미립자의 평균 입경은 1 내지 10μm 이고, 바람직하게는 2 내지 5μm 이다.
미립자 (3) 를 포함하는 수지 코팅층 (2) 의 형성 방법은 특별히 제한되는 것은 아니며, 적절한 방법을 선택할 수 있다. 예를들어, 미립자 (3) 를 포함하는 수지 (예를들어, 자외선경화수지: 코팅액) 를 상기 투명 기판 (1) 상에 코팅하고, 표면상에 요철 형상을 제공하는 수지 코팅층 (2) 을 형성하도록 건조후에 경화처리를 제공한다. 상기 수지의 코팅은 파운틴, 다이코터, 캐스팅, 스핀코드, 파운틴 메탈링, 및 포토그라비어 등의 적절한 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 코팅처리에서, 상기 코팅 용액은, 톨루엔, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 이소프로필 알콜, 에틸 알콜 등의 일반적인 용액으로 희석하며, 이들은 희석없이 코팅할 수도 있다.
위에서 설명한 범위내로 형성된 광확산층 (4) 의 표면 광택도, 헤이즈값, 및흑백 콘트라스트를 조절하기 위해서, 상기 코팅 용액에 포함된 미립자 (3) 와 내용물의 평균 입경 및 수지 코팅층 (2) 의 두께를 적절하게 조절한다.
상기 코팅 용액에 포함된 미립자 (3) 의 퍼센티지는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 상기 특성을 충족시키기 위해서는 수지 100 중량부에 대하여 1 - 20 의 중량부, 보다 바람직하게는 5 - 15 중량부이다. 또한, 수지 코팅층 (2) 의 두께는 특히 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 대략 1 내지 10μm 이며, 보다 바람직하게는 3 내지 5μm 이다.
반사방지기능을 갖는 저반사율층을, 상기 광확산층 (4) 을 형성하는 수지 코팅층 (2) 의 요철 표면에 제공할 수 있다. 물질이 수지코팅층 (2) 의 굴절율보다 작은 굴절율을 갖는 경우, 저굴절율을 갖는 물질의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를들어 플루오르화 폴리실록산 등의 저굴절율 물질은 그 용도로 사용할 수 있다. 저굴절율층의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 약 0.05 내지 0.3μm 이고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.3μm 이다.
또한, 광학소자를 도 1 의 광확산성 시트의 상기 투명기판 (1) 에 부착시킬 수 있다 (미도시).
광학소자의 예로서는, 편광자를 언급할 수 있다. 편광자는 특별히 제한되는 것은 아니며 다양한 종류를 사용할 수 있다. 편광자로서는, 예를들어 요오드와 이색성 염료 등의 이색성 물질을 폴리비닐 알코올계 필름, 부분 포멀라이즈화 폴리비닐 알코올계 필름, 및 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에 흡착하여 일축연장한 필름, 탈수 폴리비닐 알코올과 탈염산처리된 폴리비닐 클로라이드 등의 폴리-엔계 배향 필름을 언급할 수 있다. 이들의 경우, 연장한 후에 이색성 물질 (요오드, 염료) 을 흡수 및 배향한 폴리비닐 알코올계 필름을 적절히 사용할 수 있다. 편광자의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 약 5 내지 80㎛ 의 두께를 일반적으로 채택한다.
폴리비닐 알코올계 필름을 요오드 수용액에서 침지 및 염색한 후에 원래 길이의 3 내지 7 배만큼 연장시킴으로써, 폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색한 후에 일축연장한 편광자를 얻을 수 있다. 필요하다면, 필름은 황산아연, 염화아연을 함유하는 붕산, 요오드화 칼륨 등의 수용액에 침지시킬 수도 있다. 또한, 염색전에, 폴리비닐 알코올계 필름을 물에 침지시켜 필요한 경우 세척할 수 있다. 폴리비닐 알코올계 필름을 물로 세척함으로써 염색의 불균일 등을 방지하는 효과를 폴리비닐 알코올계 필름을 침지시킴으로서 기대할 수 있으며, 또한 폴리비닐 알코올계 필름 표면상의 오염이나 블로킹 방지제 (blocking inhibitor) 를 세정할 수도 있다. 요오드로 염색한 후에 연장하거나, 동시에 연장하거나, 또는 역으로 연장한 후에 요오드로 염색할 수 있다. 붕산, 요오드화 칼륨, 등의 수용액, 그리고 수조에서 연장을 수행할 수 있다.
투명 보호 필름은 편광판으로서 사용되는 상기 편광자의 일면 또는 양면에 일반적으로 제공된다. 투명 보호 필름으로서는, 투명성, 기계적 강도, 열안정도, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 물질이 바람직하다. 투명 보호 필름으로서는, 상기 설명한 투명 기판과 동일한 물질의 필름을 사용할 수 있다. 상기 투명 보호 필름으로서는, 그 양쪽면, 표면 및 백사이드를 동일한 폴리머 물질로 형성한 투명 보호필름을 사용하고, 또한 양쪽면을 서로다른 폴리머 물질 등으로 형성한 투명 보호 필름도 사용할 수 있다. 상기 광확산성 시트가 편광자 (편광판) 의 일면 또는 양면에 제공되는 경우, 광확산성 시트의 투명 기판은 편광자의 투명 보호 필름으로서 기능할 수도 있다.
상기 투명 보호필름의 편광 접착표면의 반대면으로서는, 하드코트층, 및 반사방지, 스티킹 (sticking) 방지, 및 확산이나 안티글레어를 목적으로 하는 처리를 실시한 다양한 필름을 사용할 수 있다. 하드코트 처리는 편광판의 표면이 손상되는 것을 방지하기 위해 행할 수 있으며, 이 하드코트 필름은 예를들어 우수한 경도와 미끄러짐 특성 등을 갖는 경화 코팅 필름을 아크릴계와 실리콘계 수지 등의 적절한 자외선 경화형 수지를 이용하여 투명 보호필름의 표면에 추가하는 방법으로 형성할 수 있다. 또한, 스티킹 방지처리는 인접층과의 접착방지목적에서 행할 수 있다. 또한 상기 하드 코드층과 스티킹 방지층 등은 보호 필름 그 자체로서 준비할 수 있고, 또한 그들은 보호층과는 서로다른 광학층으로서 준비할 수 있다.
광학소자로서는, 다른 광학 소자 (광학층) 를 상기 편광판에 적층한 광학 필름을 실제로 사용할 수 있다. 광학층들에 대해서는 특별하게 제한은 없지만, 반사판, 반투과판, 위상차판 (1/2 파장판과 1/4 파장판을 포함함) 및 시야각 보상필름 등의 액정 표시장치 등을 구성하기 위해 사용할 수 있는 하나 또는 2개의 층, 또는 그 이상의 광학층을 사용할 수 있다. 특히 바람직하게는, 편광판은; 반사판이나 반투과 반사판을 본 발명의 편광판에 적층한 반사형 편광판; 위상차판을 그 편광판에 더 적층한 타원편광판 또는 원편광판; 시야각 보상 필름을 편광판에 더적층한 광시야각 편광판; 또는 휘도향상 필름을 편광판에 더 적층한 편광판 등을 언급할 수 있다.
반사층을 편광판상에 설치하여 반사형 편광판을 제공하며, 이런 종류의 판은 표시를 제공하기 위해 인식측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사하는 액정 표시장치용으로 사용한다. 이런 종류의 기판은 백라이트 등의 내장 광원을 필요로 하지 않으나, 액정표시장치를 용이하게 얇게 할 수 있는 이점을 갖는다. 반사형 편광판은, 필요한 경우 금속 등의 반사층을 투명 보호층 등을 통하여 편광판의 일면에 부착하는 방식 등의 적절한 방식을 사용하여 형성할 수 있다.
반사형 편광판의 예로는, 필요한 경우 반사층을 알루미늄 등의 반사 금속의 호일 및 증착막을, 매트처리한 보호 필름의 일면에 접착하는 방법을 이용하여 형성한 판을 언급할 수 있다.
반사판을 상기 편광판의 보호필름에 직접 제공하는 방법 대신에, 투명필름용의 적절한 필름상에 반사층을 준비하여 구성한 반사시트로서 사용할 수도 있다. 또한, 일반적으로 반사층은 금속으로 이루어지기 때문에, 산화에 의한 반사율의 저하방지, 장기간동안 초기 반사율유지, 및 반사층의 별도 준비를 필요없게 한다는 점에서, 반사층은 사용시에 보호필름이나 편광판 등으로 피복하는 것이 바람직하다.
또한, 반투과형 편광판은, 광을 반사하고 투과하는 하프밀러 등의 반투과형 반사층으로서 상기 반사층을 준비함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은 일반적으로 액정셀의 백사이드에 준비되며, 비교적 밝은 분위기에서 사용할 때 인식측 (표시측) 으로부터 반사되는 입사광에 의해 화상을 표시하는 종류의 액정 표시장치 유닛을 구성할 수 있다. 그리고, 이 유닛은 비교적 어두운 분위기에서 반투과형 편광판의 백사이드에 내장된 백라이트 등의 내장형 광원을 이용하여 화상을 표시한다. 즉, 반투과형 편광판은 밝은 분위기에서 백라이트 등의 광원의 에너지를 줄이는 액정표시장치를 얻는 데 유용하며, 필요한 경우 비교적 어두운 분위기 등에서 내장 광원과 함께 사용할 수 있다.
상기 편광판은 위상차판을 적층하는 타원편광판이나 원편광판으로서 사용할 수 있다. 이하, 상기 타원 편광판과 원편광판에 대해서 설명한다. 이들 편광판들은 직선편광을 타원편광 또는 원편광으로 변환하고, 타원편광 또는 원편광을 직선편광으로 변환하거나, 또는 위상차판의 기능에 의해 직선편광의 편광방향을 변환할 수 있다. 원편광을 직선편광으로 변환하거나, 직선편광을 원편광으로 변환하는 위상차판으로서는, 소위 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 함) 을 사용한다. 일반적으로, 직선편광의 편광방향을 변환할 때는, 1/2 파장판 (λ/2 판) 을 사용한다.
타원편광판은 슈퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정표시장치의 액정층의 복굴절에 의해 발생한 착색 (청색 또는 황색) 을 보상 (방지) 함으로써 이런 착색없이 단색 표시를 제공하기 위하여 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, 3 차원 굴절율을 조절하는 편광판은, 바람직하게는 경사진 방향으로부터 액정 표시장치의 화면을 보았을 때 발생하는 착색 (청색 또는 황색) 을 보상 (방지) 할 수도 있다. 원편광판은, 예를들어 착색된 화상을 제공하는 반사형 액정 표지장치의 화상의 색조를 조절하는 경우에 효과적으로 사용할 수 있으며, 이는 반사방지 기능도 갖는다. 예를들어, 위상차판은 다양한 파장판, 액정층 등의 복굴절에 의한 착색, 시야각 등을 보상하기 위하여 사용할 수 있다. 위상차 등의 광학적 특성은 각각의 목적에 따라서 적절한 위상차값을 갖는 2 종류 이상의 위상차판을 갖는 적층체를 사용하여 조절할 수 있다. 위상차판으로서는, 폴리카보네이트, 노보르닌계 수지, 폴리비닐 알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리프로필렌, 폴리알릴레이트, 폴리아미드 등의 적절한 고분자를 함유하는 필름을 연장하여 형성한 복굴절 필름; 액정폴리머 등의 액정을 함유하는 배향 필름; 액정 물질의 배향층을 지지하는 필름 등을 언급할 수 있다. 위상차판은, 액정층의 복굴절에 의한 착색, 시야각 등의 보상을 목적으로 하는 다양한 종류의 파장판 등의 사용목적에 따라서 적절한 위상차를 갖는 위상차판일 수 있으며, 위상차 등의 광학특성을 조절할 수 있도록 2 종류 이상의 위상차판을 적층한 위상차판일 수 있다.
상기 타원편광판과 상기 반사형 타원편광판은, 편광판이나 반사형 편광판을 위상차판과 적절하게 결합한 적층판이다. 이런 종류의 타원편광판 등은 편광판 (반사형) 과 위상차판을 결합하고, 액정표시장치의 제조시 그들을 일대일로 각각 적층함으로써 제조할 수 있다. 반면, 적층을 우선 수행하여 광학필름으로서 얻은 타원편광판 등의 편광판은 품질의 안정성, 적층시 작업성 등에서 우수하며, 액정표시장치의 제조 효율이 향성된다는 이점을 갖는다.
시야각 보상필름은 시야각을 확대하여 화면에 수직방향이 아닌 경사진 방향에서 관측할 경우에도 화상이 비교적 선명하게 보이게 하는 필름이다. 시야각보상 위상차판과 같이, 일축 연장 또는 직교 양방향 연장으로 처리한 복굴절특성을 갖는 필름, 및 경사 배향필름 등의 양방향 연장필름을 사용할 수도 있다. 경사 배향 필름으로서, 예를들어 열수축 필름을 고분자 필름에 접착하고, 접착한 필름을 가열하고, 연장하고, 수축력에 의해 영향을 받는 상태에서 수축하는 방법을 사용하여 얻은 필름, 또는 경사진 방향으로 배향된 필름을 언급할 수 있다. 액정셀 등에 의한 위상차에 기초한 표시각의 변화, 우수한 시인성을 갖는 표시각 확장의 변화에 의한 착색의 방지목적으로 시야각 보상필름을 적절하게 결합할 수 있다.
또한, 우수한 시인성의 광시야각을 달성한다는 관점에서 액정 폴리머의 배향층으로 이루어진, 특히 디스코틱 액정 폴리머 (discotic liquide crystal polymer) 의 경사배열층으로 이루어진 광학 이방성층이 트리아세틸 셀룰로오스 필름으로 지지되는 보상판을 바람직하게 사용할 수 있다.
편광판과 휘도향상 필름을 서로 접착한 편광판은 일반적으로 액정셀의 백사이드에 준비하여 사용할 수 있다. 휘도 향상 필름은 액정 표시장치의 백라이트와 백사이드로부터의 반사 등에 의한 자연광이 있을 경우, 소정 편광축을 갖는 직선편광이나 소정 방향을 갖는 원편광을 반사시키며, 다른 광을 투과시키는 특성을 나타낸다. 따라서, 휘도향상 필름을 편광판에 적층함으로써 얻는 편광판은 소정 편광상태 없이는 광을 투과하지 않고 그것을 반사하며, 백라이트 등의 광원으로부터 광을 수용함으로써 소정 편광상태를 갖는 투과광을 얻을 수 있다. 이 편광판은 휘도 향상 필름에 의해 반사된 광이 백사이드에 준비된 반사층을 통하여 역전되도록 하고, 광을 휘도향상필름으로 재입사시켜서, 광의 일부 또는 전부를 소정편광 상태의 광으로서 투과시킴으로써 휘도 향상 필름을 통한 투과광의 양을 증가시킨다. 편광판은 편광자에서 흡수하기 어려운 편광을 공급함과 동시에, 액정 화상 표시장치 등에 이용가능한 광량을 증가시켜서, 그결과 발광상태를 개선시킬 수 있다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고 백라이트 등에 의해 액정셀의 백사이드로부터 편광자를 통하여 광이 입사하는 경우, 편광자의 편광축과는 다른 편광방향을 갖는 광의 대부분이 편광자에 의해 흡수되며, 편광자를 투과하지는 않는다. 이는, 사용한 편광자의 특성에 의해 영향을 받음에도 불구하고, 광의 50% 가 편광자에 의해 흡수되고, 액정 화상표시장치 등에 사용하기 위한 광의 양이 상당히 감소하여 그 표시화상이 어두워진다. 휘도 향상필름은 편광자에 흡수되는 편광방향을 갖는 광을 편광자에 의해 입사시키지는 않지만, 휘도 향상필름에 의해 한번 광을 반사시키며, 또한 광을 휘도 향상필름에 재입사시키기 위하여 백사이드에 준비된 반사층 등을 통하여 광을 역전시킨다. 이런 상기 반복동작에 의하여, 양자간에 반사되고 역전된 광의 편광방향이 편광자를 통과하는 편광방향을 갖게되는 경우, 휘도 향상 필름은 광을 투과시켜서 편광자에 제공한다. 그결과, 백라이트로부터의 광은, 밝은 화면을 얻기 위하여 액정 표시장치의 화상표시용으로 효과적으로 사용할 수 있다.
또한, 휘도향상 필름과 상기 반사층 사이에 확산판을 설치할 수 있다. 휘도 향상 필름이 반사한 편광은 상기 반사층 등으로 입사하고, 설치한 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산시키며, 동시에 광상태를 비편광으로 변화시킨다. 즉, 확산판은 편광을 자연광 상태로 복귀시킨다. 비편광상태, 즉 자연광상태의광은 반사층 등을 통하여 반사하고, 반사층 등을 향해 확산판을 통하여 휘도향상필름으로 다시 입사하는 단계들을 반복한다. 이런식으로, 휘도 향상 필름과 상기 반사층사이에, 편광을 자연광상태로 복귀시키는 확산판을 설치하며, 표시 화면의 밝기를 유지하면서 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있고, 동시에 표시 화면의 밝기의 불균일성을 조절할 수 있다. 이런 확산판을 준비함으로써, 제 1 입사광의 반사 반복회수는 확산판의 확산기능과 함께 균일하고 밝은 표시 화면을 제공하기에 충분한 정도까지 증가한다고 판단할 수 있다.
상기 휘도 향상 필름으로는, 적절한 필름을 사용할 수 있다. 즉, 유전물질의 다층 박막; 소정 편광축을 갖는 직선편광된 편광을 투과하며 다른 광은 반사시키는 특성을 갖는, 서로 다른 굴절률 이방성 (3M Co., Ltd. 의 D-BEF 등) 을 갖는 박막의 다층 적층 필름 등의 적층 필름; 콜레스테릭 액정 고분자의 배향 필름; 배향된 콜레스테릭 액정층이 지지되는 필름 등의, 좌선성 또는 우선성 회전으로 원편광된 광을 반사하고 다른 광은 투과하는 특성을 갖는 필름 (NITTO DENKO CORPORATION 의 PCF350; Merck Co., Ltd.의 Transmax 등) 등을 언급할 수 있다.
따라서, 상기 소정 편광축을 갖는 직선편광을 투과하는 종류의 휘도향상 필름에서는, 투과광의 편광축을 배향하고 광을 편광판 자체에 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수손실을 조절하며 편광을 효과적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층으로서 원편광을 투과하는 종류의 휘도향상 필름에서는, 광은 편광자 자체로 입사시키지만, 흡수 손실 조절을 고려하여, 원편광을 위상차판을 통하여 직선편광으로 변화시킨 후, 광을 편광자로 입사시키는 것이 바람직하다. 또한, 원편광은 위상차판 등의 1/4 파장판을 사용하여 직선편광으로 변환한다.
550nm 의 파장을 갖는 약한 광에 대해 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차층을 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층 등의 다른 위상차 특성을 갖는 위상차층으로 적층하는 방식으로, 가시광선 영역 등의 광파장 범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판을 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도향상 필름 사이에 위치하는 위상차판은 하나 이상의 위상차층으로 구성된다.
또한, 서로다른 반사 파장을 갖는 2개 이상의 층을 서로 적층한 구조를 채택함으로써, 콜레스테릭 액정층에서는 가시광선 영역 등의 넓은 파장의 원편광을 반사시키는 층을 얻을 수 있다. 따라서, 이런 종류의 콜레스테릭 액정층을 사용하여 넓은 파장범위의 투과 원편광을 얻을 수 있다.
또한, 편광판은, 편광판을 적층한 다층 필름 및 상기 분리형 편광판인 2 개 이상의 광학층으로 구성될 수 있다. 따라서, 편광판은 반사형 타원편광판, 반투과형 타원편광판 등일 수 있으며, 여기서 상기 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판은 각각 상기 위상차판과 결합할 수 있다.
상기 광확산 시트의 광학소자로의 적층과 다양한 광학층의 편광판으로의 적층은, 액정 표시장치 등의 제조과정에서 적층을 연속하여 개별적으로 수행하는 방법에 의해 형성하지만, 이전에 적층한 형태의 광학 필름은 품질면에서 우수한 안정성과 조립작업성을 갖는 현저한 이점을 가지며, 따라서 액정 표시장치 등의 제조 처리능을 향상시킬 수 있다. 접착층 등의 적절한 접착 수단을 적층을 위해 사용할 수 있다. 상기 편광판과 다른 광학 필름을 접착하는 경우에, 광학축은 목표 위상차 특성 등에 따라서 적합한 배치각도로 설정한다.
한층 이상의 광학 소자를 광확산 시트로 적층한, 한층 이상의 편광판을 적층한 광학필름과 상기 편광판에서는, 광확산 시트를 층에 준비되지 않지만, 접착층을 액정셀 등의 다른 부재와의 접착을 위해서 준비할 수 있다. 접착층을 형성하는 점착제 (pressure sensitive adhesive) 는 특별하게 제한되지는 않기 때문에, 예를들어 아크릴계 고분자; 실리콘계 고분자; 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르; 플로오르계 및 고무계 고분자를 기재 고분자로서 적절하게 선택할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착체 등의 점착제를 바람직하게 사용할 수 있으며, 이는 광학 투명성에서 우수하며, 적절한 젖음성 (wettability), 응집성(cohesiveness) 및 접착성을 갖는 접착 특성을 나타내며, 현저한 내후성과 내열성 등을 갖는다.
또한, 낮은 흡습성과 우수한 내열성을 갖는 접착층이 바람직하다. 이는, 흡습에 의한 발포현상과 박리현상을 방지하기 위하여, 열팽창 차이에 기인한 액정셀의 광학특성의 저하와 만곡 (curvature) 을 방지하기 위하여, 그리고, 내구성이 우수한 고품질의 액정 표시장치를 제조하기 위하여 이들 특성을 필요로 하기 때문이다.
예를들어, 접착층은 천연 또는 인공수지, 접착수지, 유리 섬유, 유리 비드 (glass bead), 금속분, 다른 무기분 등을 함유하는 충진재, 안료, 착색제, 및 산화방지제 등을 함유할 수 있다. 또한, 이는 미립자를 함유하고, 광확산성을 갖는 접착층일 수 있다.
접착층을 편광판, 광학 필름 등의 광학소자에 접착하기 위하여 적절한 방법을 수행할 수 있다. 예를들어, 기재 고분자나 그 혼합물이 용해 또는 확산된 대략 10 내지 40 중량% 의 점착제 용액, 예를들어, 톨루엔이나 에틸아세테이트, 또는 이들 두 용제의 혼합 용제를 제조할 수 있다. 유연 방식 (flow method), 코팅 방식 등의 적절한 전개방식을 이용하여 편광판 상단 또는 광학필름 상단에 직접 도포하는 방법, 또는 상술한 바와 같이 세퍼레이터 (separator) 상에 접착층을 한번 형성한 후, 편광판이나 광학 필름상에 이송하는 방법을 언급할 수 있다. 또한, 서로 다른 조성물과 다른 종류의 점착제가 서로 적층되는 층으로서, 접착층을 각각의 층상에 준비할 수 있다. 점착층의 두께는 사용목적과 접착강도 등에 따라서 적절하게 결정할 수 있고, 일반적으로 1 내지 500 ㎛ 이고, 바람직하게는 5 내지 200 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 10 내지 100 ㎛ 이다.
실제로 사용하기 전까지는, 오염 등을 방지하기 위하여 접착층의 노출면에 임시 세퍼레이터를 부착한다. 그로인해, 실제 취급중에 외부 물질이 접착층과 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로서는, 상기 두께 조건을 고려하지 않고, 예를들어 필요한 경우 실리콘계, 긴사슬 알킬계, 플루오르계 이형제, 황화 몰리브데늄 등의 이형제로 코팅한 적절한 종래의 시트재를 사용할 수 있다. 적절한 시트재로서, 플라스틸 필름, 고무시트, 종이, 포, 부직포, 네트, 발포 시트, 금속박, 또는 그들의 적층 시트를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 살리실산 (salicylic acid), 에스테르계 화합물, 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 시아노 아크릴레이트계 화합물, 및 니켈착염계 화합물 등의 UV 흡착제를 첨가하는 방법을 이용하여 자외선 흡수 특성을 편광판용 편광자, 투명 보호 필름, 광학 필름 등의 상기 각각의 층, 접착층 등에 부여할 수 있다.
본 발명의 광확산 시트가 준비된 광학 소자는 액정 표시장치등의 다양한 설비를 준비하는 데 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시장치의 조립은 종래의 방법에 따라서 수행할 수 있다. 즉, 액정 표시장치는 일반적으로 액정셀, 광학 필름, 및 필요한 경우 조명 시스템 등의 여러 부분을 적절하게 조립하고, 구동회로를 결합함으로서 제조한다. 본 발명에서는 본 발명의 광학 필름을 사용하는 것을 제외하고는, 종래 방법을 사용하는 데 특별한 제한이 없다. 또한, TN 형, STN 형, π형 등의 임의의 종류의 액정셀을 사용할 수 있다.
상기 광학 필름을 액정셀의 일면 또는 양면에 배치하고, 백라이트나 반사판을 조명 시스템용으로 사용하는 액정표시장치 등의 적절한 액정 표시장치를 제조할 수 있다. 이경우, 본 발명에 의한 광학 필름을 액정셀의 일면 또는 양면에 설치할 수 있다. 광학필름을 양측에 설치할 때, 그들은 서로 동일한 종류일 수도 다른 종류일 수도 있다. 또한, 액정 표시장치를 조립할 때, 확산판, 안티 글레어층, 반사방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 및 백라이트 등의 적절한 부품을 한개 층 또는 2개 이상의 층의 적절한 위치에 설치할 수 있다.
후속하여, 유기 일렉트로루미네선스 장치 (유기 EL 표시장치) 를 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시장치에서는, 투명 기판상에 발광체 (유기 일렉트로루미네선스 발광체) 를 형성하는 순서로 투명전극, 유기 발광층, 및 금속전극을 순차적층한다. 여기서, 유기 발광층은 다양한 유기 박막의 적층체이며, 다양한 조합의 많은 조성물들, 예를들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어진 정공 주입층의 적층체, 안트라센 등의 형광 유기 고체로 이루어진 발광층; 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어진 전자 주입층의 적층체; 이들 정공 주입층과, 발광층, 및 전기 주입층 등의 적층제 등이 알려져 있다.
유기 EL 표시장치는 투명 전극과 금속 전극사이에 전압을 인가하여 양의 정공과 전자를 유기 발광층에 주입하는 원리에 기초하여 광을 방사하며, 이들 양의 정공과 전자의 재조합에 의해 발생한 에너지는 형광 물질을 여기시켜서, 결과적으로 여기된 형광물질이 기저상태로 돌아갈 때 광을 방사하게 된다. 중간과정에서 행해지는 재결합이라 불리는 메카니즘은 일반적인 다이오드에서의 메카니즘과 동일하며, 예상대로는 인가 전압에 대한 정류특성을 수반하는 전류와 발광 강도사이에 강한 비선형 관계가 존재한다.
유기 EL 표시장치에서는, 유기 발광층에서 발광이 나오도록, 하나 이상의 전극이 투명해야한다. 일반적으로, 인듐 틴 옥사이드 (ITO) 등의 투명 전기 도체로 형성된 투명 전극을 애노드로서 사용할 수 있다. 한편, 전기 주입을 용이하게 하고 발광 효율을 증대시키기 위해서, 작은 일함수 (work function) 를 갖는 물질을 캐소드로서 사용하는 것이 중요하며, Mg-Ag 및 Al-Li 등의 금속 전극을 일반적으로 사용한다.
이런 구성의 유기 EL 표시장치에서는, 유기발광층은 약 10 nm 두께의 매우얇은 막에 의해 형성한다. 이런 이유로, 광은 투명전극과 마찬가지로 유기 발광층을 거의 완전하게 투과한다. 그결과, 광이 방사되지 않을 때, 투명 기판의 표면으로부터 입사광으로서 입사하고, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하며, 금속 전극에 의해서 반사되는 광이, 투명 기판의 전방 표면에서 다시 나타나기 때문에, 유기 EL 표시장치는 외부에서 볼 경우 거울처럼 보인다.
전압 인가에 의해 광을 방사하는 유기 발광층 표면상에 투명 전극을 구비함과 동시에, 유기 발광체의 백사이드에 금속 전극을 구비하는 유기 일렉트로루미네선스 발광체를 포함하는 유기 EL 표시장치에서는, 위상차판을 이들 투명 전극과 편광판 사이에 설치하고, 투명 전극의 표면상에 편광판을 준비한다.
위상차판과 편광판은, 외부로부터 입사광으로서 입사하고 금속 전극에 의해 반사된 광을 편광시키는 기능을 갖기 때문에, 이들은 금속전극의 거울표면을 편광작용에 의해 외부로부터 볼 수 없도록 만드는 효과를 갖는다. 위상차판은 1/4 파장판으로 구성되고, 편광판과 위상차판의 2 개의 편광 방향사이의 각도를 π/4 로 조절하는 경우, 금속 전극의 유리표면은 완전하게 차폐된다.
이는 이런 유기 EL 표시장치로 입사광으로서 입사하는 외광의 단지 직선 편광성분만이 편광판의 작용으로 투과한다는 것을 의미한다. 이 직선 편광은 일반적으로 위상차판에 의해 타원편광을 제공하며, 특히 위상차판은 1/4 파장판이며, 또한 편광판과 위상차판의 2 개의 편광방향사이의 각도가 π/4 로 조절될 때 이는 원편광을 제공한다.
이 원편광은 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하고, 금속전극에 의해서 반사된후, 유기 박막, 투명 전극 및 투명 기판을 다시 투과하여, 위상차판을 통해 직선편광으로 복귀한다. 이 직선 편광은 편광판의 편광방향에 대하여 직각이기 때문에, 이는 편광판을 투과할 수 없다. 그결과, 금속전극의 유리 표면은 완전하게 차폐된다.
[실시예]
이하 실시예를 참조하여 본 발명의 예시적인 설명을 하겠으나, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 전혀 아니다.
실시예 1
미립자로서, 3.5μm 평균 직경을 갖는 폴레스티렌 비드 14 중량부, 자외선경화형 수지 (우레탄 아크릴 모노머) 100 중량부, 벤조페닉 포토폴리머화 개시제 5 중량부, 틱소트로피제 (스멕타이트) 2.5 중량부, 32 중량%의 전체 고체 내용물을 제공하는 것으로 계량된 용매 (톨루엔) 를 혼합하여 코닝 용액을 준비하였다. 이 코팅 용액을 트리아세틸 셀룰로스 필름 (80μm 의 두께) 에 도포하고, 120℃ 에서 5분 동안 건조하였다. 후속하여, 자외선의 조사에 의해서 경화처리를 수행하고, 약 5μm 의 두께를 갖는 미세 요철구조 표면을 갖는 수지 코팅층을 갖는 광확산성 시트를 제조하였다.
실시예 2
층이 0.1μm 의 두께를 가질 수 있도록, 수지코팅층의 굴절율 (1.52) 보다 낮은 굴절율을 갖는 저굴절율층 (물질: NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES, LTD. 의 LR-202, 굴절율 1.39) 을 수지 코팅층의 요철 표면에 추가했다는 사실을 제외하고는,실시예 1 에서와 같이 광확산성 시트를 제조하였다.
비교예 1
2.5μm 의 평균직경의 실리카 비드 14 중량부를 미립자로서 사용하고, 실시예 1 의 틱소트로피제를 혼합하지 않고서 코팅 용액을 준비하였다는 것을 제외하고는, 실시예 1 에서와 같이 코팅 용액을 준비하였다. 또한, 광확산성 시트는 해당 코팅용액을 사용하여 실시예 1 에서와 같이 제조하였다.
비교예 2
전체 고체 내용물이 37 중량% 가 되도록 실시예 1 의 용액을 준비하였다는 것을 제외하고는 코팅용액을 실시예 1 에서와 같이 준비하였다. 또한, 광확산성 시트는 해당 코팅용액을 사용하여 실시예 1 에서와 같이 제조하였다.
실시예들과 비교예들에서 얻은 광확산성 시트를, 표면 광택도, 헤이즈값, 및 흑백 콘트라스트 Cn 에 대하여 측정하였다. 결과는 표 1 에 나타낸다.
(표면 광택도)
JIS K 7105-1981 에 따라서 Suga Testing Machine Co.,에서 제조한 디지털 가변각 광택도계 UGV-5DP 를 사용하여 60°광택도를 측정하였다.
(헤이즈값)
JIS K 7105-1981 에 따라서 Suga Testing Machine Co. 에서 제조한 헤이즈 메터 (HGM-2DP) 를 사용하여 헤이즈값을 측정하였다.
(흑백 콘트라스트)
편광판 (두께 185μm) 을 부착한 광확산성 시트를 Dell ComputerCorporation 에서 제조한 노트북 사이즈 개인 컴퓨터의 액정셀상에 접착층을 통하여 부착하였다 (패널 미세도 120 ppi). 흑백 콘트라스트 Cn 의 측정시, TOPCON CORPORATION 에서 제조한 BM-5A 를 휘도계 로서 사용하였다. 이는 패널 표면으로부터의 수직 방향에서 50cm 의 거리에 위치한다. 0 럭스의 암실, 500 럭스의 실내 조명, 1000 럭스와 2000 럭스의 자연광의 조명하에서 흑백 콘트라스트를 구하기 위하여 백색 표시에서의 밝기와 흑색 표시에서의 밝기를 측정하였다.
실시예들과 비교예들에서 얻은 광확산성 시트에 대한 흑백 콘트라스트의 측정으로 다음 평가를 수행하였다. 그 결과는 표 2 에 나타낸다.
(표면 백색도)
다음 근거에 기초하여 관찰하여 1000 럭스하에서의 표면 백색도를 측정하였다.
4: 표면 백색화가 전혀 관찰되지 않았음.
3: 표면 백색화가 거의 관찰되지 않았음.
2: 표면 백색화가 관찰되었으나 실질적으로 만족스러웠음.
1: 표면이 하얗게 되어 화상이 관찰되지 않았음.
(글레어 등급)
암실에서 다음 근거에 기초하여 관찰하여 글레어의 등급을 측정하였다.
4: 글레어가 전혀 관찰되지 않았음.
3: 글레어가 거의 관찰되지 않았음.
2: 글레어가 관찰되었으나, 실질적으로 만족스러웠음.
1: 글레어가 관찰되었음.
(반사)
다음 근거에 기초하여 관찰하여 형광 램프 (안티글레어 특성) 의 조명하에서의 형광 램프의 반사를 측정하였다.
3: 반사가 전혀 관찰되지 않았음.
2: 반사가 관찰되었으나, 실질적으로 만족스러웠음.
1: 반사가 관찰되었음.
실시예 1 에서는, 2000 럭스의 조명에서, 표면 백색화가 거의 관찰되지않았으며, 선명한 색상이 나타났고, 화상의 시인성이 우수하였다. 실시예 2 에서는, 더 우수한 등급의 표면 백색화가 나타났고, 표면 백색화가 전혀 관찰되지 않았다. 비교예 1 에서는, 백색화와 글레어가 표면상에서 관찰되었다. 비교예 2 에서는, 표면상에서 백색화와 글레어가 관찰되지 않았으나, 반사가 나타났고 안티글레어 특성은 나타나지 않았다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 사무실 환경과 실외 등의 밝은 환경에서도 외부 환경으로부터의 반사를 방지하고, 우수한 안티글레어 특성을 달성하고, 우수한 선명도를 제공하도록 화상 표시장치면의 백색화를 억제하며, 또한 고선명도가 요구되는 LCD 에 적용할 때도 화면 글레어를 억제하는, 광확산층을 갖는 광확산성 시트를 제공할 수 있다.
또한, 해당 광확산성 시트가 제공되는 광학소자를 제공할 수 있으며, 해당 광확산성 시트나 광학소자를 구비하는 표시장치를 제공할 수 있다.

Claims (7)

  1. 투명 기판, 및 그 투명 기판의 하나 이상의 면에 수지 코팅층으로 형성된 표면상에 미세 요철 형상을 갖는 광확산층을 구비하는 광확산성 시트로서,
    표면 요철 형상 표면의 60°광택도가 70% 이하이고,
    광확산성 시트의 헤이즈값이 30% 이상이고,
    해당 광확산성 시트를 포함하는 광학소자를 구비하는 표시장치에서, 표면 조도가 0 럭스일 때 광확산성 시트 흑백 콘트라스트 Cn (Cn = 백색 표시의 밝기/흑색 표시의 밝기) 가 C0 로 정의되고, 표면 조도가 500 럭스일 때 C1 으로 정의되고, 표면 조도가 1000 럭스일 때 C2 로 정의되고, 표면 조도가 2000 럭스일 때 C3 로 정의되는 경우, 다음 조건,
    C1/C0 ≥ 0.2
    C2/C0 ≥ 0.1
    C3/C0 ≥ 0.1
    을 충족하는 것을 특징으로 하는 광확산성 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수지 코팅층은 미립자를 포함하고, 수지 코팅층의 표면 요철 형상은 미립자에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 광확산성 시트.
  3. 제 1 항에 있어서, 수지 코팅층은 자외선 경화 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 광확산성 시트.
  4. 제 1 항에 따른 광확산성 시트의 수지 코팅층의 요철 표면상에 수지 코팅층의 굴절율 보다 낮은 굴절율을 갖는 저굴절율층을 구비하는 광확산성 시트.
  5. 제 1 항에 따른 광확산성 시트를 갖는 광학소자로서,
    상기 광확산성 시트가 광학소자의 일면 또는 양면상에 제공되는 것을 특징으로 하는 광학소자.
  6. 제 4 항에 따른 광확산성 시트를 갖는 광학소자로서, 상기 광확산성 시트가 광학소자의 일면 또는 양쪽면상에 제공되는 것을 특징으로 하는 광학소자.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한항에 따른 광확산성 시트, 또는 제 5 항에 따른 광학소자를 구비하는 화상 표시장치.
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