KR20070096880A - 방현 편광막 적층 및 그를 포함하는 액정 디스플레이 - Google Patents

Abstract

표면 상에 불균일물들을 가진 방현층, 선형 편광자 및 광학 이방성층을 가진 방현 편광막 적층이 개시되며, 상기 방현층은, 수직 입사광에 대한 5 % 이하인 헤이즈와, 각각, 0.5 mm, 1.0 mm 및 2.0 mm 의 폭을 가진 어두운 선들 및 밝은 선들로 구성된 3 개의 광학 주파수 콤들을 사용하는 45 도의 광의 입사각에서 측정되었을 때 50 % 이하인 전체 반사 해상도와, 2 % 이하의 반사율 R(30), 0.003 % 이하인 반사율 R(40) 와, 그리고 0.001 이하인 R(30) 에 대한 R(≥60) 의 비율을 가지며, 여기에서 각각의 반사율은 30 도의 입사각으로 들어가는 입사광에 대해서 측정되며;

방현층 표면은 50 내지 1,500 ㎛² 의 평균 면적을 가진 보로노이 다각형들로 구성되며;

광학적으로 이방성층은 광학적 (-) 또는 (+) 단축 및 층의 수직 방향에서 5 내지 50 도의 각도로 기울어진 광학 축을 가진다.

편광막, 반사율, 이방성층, 방현층

Description

방현 편광막 적층 및 그를 포함하는 액정 디스플레이{GLARE-PROOF POLARIZING FILM LAMINATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY COMPRISING THE SAME}

도 1 은 본 발명의 방현 편광막 적층의 일 예의 개략적 단면.

도 2 는 방현층에 대한 광의 입사 방향 및 반사 방향을 도시하는 개략적 사시도.

도 3 은, 반사각에 대한, 도 2 의 방현층의 수직선에서 30 도의 각도로 들어가는 입사광에 대한 반사광의 반사율을 표시한 그래프의 일 예 (세로축은 로그 스케일로 표현됨).

도 4 는 방현막의 볼록한 부분의 정점들을 결정하는 알고리즘을 도시하는 개략적 사시도.

도 5 는 모점 (generatrix) 으로 방현막의 볼록한 부분들의 정점들을 사용하여 보로노이 분할 (Voronoi division) 의 일 예를 도시하는 보로노이 도면.

도 6a 내지 6e 는 방현층을 제조하기 위한 바람직한 방법의 단계들을 개략적 도면.

도 7 은 폴리싱 후의 무전해 (electroless) 니켈 도금된 방현층의 개략적 단면도.

도 8 은 본 발명에 따른 액정 디스플레이의 일 예의 개략적 단면도.

도 9 는 본 발명에 따른 액정 디스플레이의 다른 예의 개략적 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 방현층 15 : 수직선

21 : 금속판 24 : 니켈 도금층

30 : 선형 편광자 40 : 광학 이방성층

본 발명은 액정 디스플레이 등에서 적절하게 사용되는 방현 편광막 적층 및 그를 포함하는 액정 디스플레이에 관한 것이다.

액정 디스플레이들은 경량, 박형, 저 전력 소비등과 같은 좋은 특성을 가지기 때문에, 휴대용 TV들, 노트북 크기의 개인용 컴퓨터들에 점점 더 이용된다. 최근에, 액정 디스플레이들은 또한 큰 스크린등을 가진 TV들과 같은 이미지 시청 장치에서 점점 더 사용된다. TV 세트들처럼 이미지들을 디스플레이하기 위해 사용된 액정 디스플레이들의 경우에서, 가시성 (visibility), 특히, 스크린을 정면에서 볼 때의 콘트라스트 (contrast) 비율, 및 스크린을 비스듬한 방향으로 볼 때의 콘트라스트 비율들, 즉, 시야각 특성이 중요시 된다.

종래의 트위스트 네마틱 (본 명세서에서는 TN 이라고 불림) 타입 액정 디스플레이들은 셀에서 액정 물질의 프리틸트 (pretilt) 에 의해서 초래된 반사율의 이방성때문에 충분한 시야각 특성을 가지지 못한다. 그러므로, JP-A-06-214116 은, TN 타입 액정 디스플레이에서의 편광판과 액정 셀 사이에서, 시트 표면에 대해서 비스듬한 방향으로 배열된 광학 축 및 광학적 (-) 단축을 가진 시트-형태 광학 이방성층을 제공하는 것을 제시한다. JP-A-10-186356 은 액정 상태에서의 광학적 (+) 단축을 가진 액정 폴리머에 의해서 형성된 고정된 네마틱 하이브리드 배향 (orientation) 을 가진 광학 보상막을 개시하고, 시야각이 TN 타입 액정 디스플레이 상에 광학 보상막을 도포함으로써 확대되는 것을 개시한다. 즉, TN 타입 액정 디스플레이의 시야각은 광학 보상막으로써 막 표면에 대해서 비스듬한 방향으로 놓인 광학 축을 가진 광학 이방성 막의 사용에 의해서 개선된다.

액정 디스플레이와 같은 이미지 디스플레이 장치들은 장치의 이미지 디스플레이 스크린이 외부 광을 반사할 때 가시성을 크게 상실한다. 따라서, TV들 및 개인용 컴퓨터들의 모니터 스크린들 등처럼, 이미지 품질 및 가시성에 중요도를 두는 에플리케이션들에서는, 디스플레이 장치들의 스크린 표면은 보통 외부 광의 반사를 막기 위해서 처리된다. 반사를 막기 위한 수단으로, 입사각을 분산시키고, 그것에 의하여, 반사된 이미지를 흐리게 하기 (smudge) 위해서 표면 상의 미세한 불균일물 (irregularity) 들을 형성하는, 방현 처리는, 그러한 처리가 비교적 저렴한 비용으로 수행되기 때문에, 큰 크기의 개인용 컴퓨터, 모니터들, TV들 등과 같은 에플리케이션에서 바람직하게 사용된다.

그러한 방현 특성을 제공하는 막으로써, JP-A-2002-365410 은 막 표면에 형성된 미세한 불균일물들을 가진 광학막을 개시하며, 표면에서 반사된 광 프로파일은 광이 수직선에서 -10 도의 방향으로 막의 표면에 들어가고 그 표면으로부터 반 사된 광만이 관측될 때 특정한 관계를 만족한다. JP-A-2002-189106 은 투명 레진막 및 미세한 불균일물을 가진 이온화 방사 경화성 레진층을 포함하는 방현막을 개시하며, 상기 불균일물은, 엠보싱 몰드 (embossing mold) 와 투명 레진막 사이에 이온화 방사 경화성 레진을 삽입하면서 이온화 방사 경화성 레진층을 경화시키는 것에 의해서 투명 레진막의 표면에 형성되며, 그 결과 상기 불균일물을 가진 이온화 방사 경화성 레진층은 3 차원 표면 거칠기에 대한 데이터 레벨로 인접한 볼록 부분들 사이의 평균 거리 및 십점 평균 거칠기 (ten-point average roughness) 가 개별적 특정 범위내에 있는 그러한 미세한 불균일물들을 형성한다.

JP-A-2004-90187 은 표면 상에 미세한 불균일물들을 가진 막의 제조 과정에서 사용된 롤을 제조하는 방법을 개시하며, 상기 방법은 엠보싱 롤의 표면 상에 도금 금속층을 형성하는 단계, 도금 금속층의 표면을 미러 폴리싱하는 단계, 세라믹 비즈로 도금 금속층의 미러 폴리싱된 표면을 블러스팅하는 단계, 및 도금 금속층을 선택적으로 두드리는 (peening) 단계를 포함한다.

통상적으로, 외부 광의 반사를 방지하고 충분한 가시성을 보장하기 위해서 최소한 10% 의 높은 헤이즈 (haze) 를 가진 방현막을 사용할 것이 필요하며, 그러한 높은 헤이즈를 가진 방현막들은 노트북 크기의 개인용 컴퓨터들, TV들 등에 폭넓게 사용된다. 하지만, 최소한 10 % 의 높은 헤이즈를 가진 방현막들은 높은 반사-산란 특성 때문에 밝은 공간에서 측정된 콘트라스트가 감소되는 결점을 가진다. 또한, 액정 디스플레이가 본질적으로 가지는, 어두운 공간에서 측정된 콘트라스트를 또한 방현막이 감소시키는 것이 높은 헤이즈를 가진 방현막의 결점이 다.

이러한 문제들을 해결하기 위해서, JP-A-2006-53371 은 낮은 헤이즈 및 특정 반사 프로파일을 가진 방현막을 개시하며, 방현막은 미립자로 충돌시켜 폴리싱된 금속판 상에 불균일물들을 형성하는 것, 몰드를 형성하는 불균일물들의 깊이를 감소시키기 위해서 금속판의 불균일한 표면 상에 무전해 니켈 도금하는 것, 및 몰드의 표면 불균일물들을 투명 레진막의 표면으로 이동시키는 것에 의해서 제조된다. JP-A-2006-53511 은, 순서대로 적층된, 방현층, 선형 편광자 및 광학 이방성층을 포함하는 방현 편광막을 개시하며, 방현층은 각각이 특정 면적을 가진 구역으로 나뉘어지며, 그러한 방현 편광막이 TN 타입 액정 디스플레이에 도포될 때, 액정 디스플레이의 가시성이 개선된다는 것을 설명한다.

본 발명의 일 목적은 헤이즈를 증가시키지 않고 개선된 가시성 및 높은 방현 특성을 가진 방현 편광막을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 방현 편광막을 포함하며 충분한 방현 특성 및 또한 우수한 디스플레이 특질을 가진 액정 디스플레이를 제공하는 것이다.

본 발명은, 순서대로 적층된, 방현층, 선형 편광자 및 광학 이방성층을 포함하는 JP-2006-53511 의 방현 편광막 적층에 기초하며, 방현 편광막 적층에 JP-A-2006-53371 에서 개시된 개선된 반사 프로파일을 가진 방현막이 적용된다. 그 후, 다양한 연구들이 방현 편광막 적층의 방현 특성을 더욱 개선시키기 위해서 수행되어왔다. 결과적으로, 방현 편광막 적층이 선형 편광자의 일 표면 상에 제 공된 특정 광학 특질들 및 특정 표면 형상을 가진 방현층, 및 선형 편광자의 다른 표면 상에 제공된 막의 수직 방향에서 기울어진 광학 축을 가진 광학 이방성층을 포함할 때, 방현 편광막 적층은 낮은 헤이즈를 가진다는 것이 알려져 있고, 그러한 방현 편광막 적층이 액정 디스플레이에 도포될 때, 디스플레이의 콘트라스트가 더욱 개선될 수 있다는 것이 알려져 있다. 따라서, 본 발명은 다른 연구들 후에 완결되었다.

따라서, 본 발명은, 순서대로 적층된, 표면 상에 미세한 불균일물들을 가진 방현층, 선형 편광자 및 광학 이방성층을 포함하는 방현 편광막 적층을 제공하며, 여기에서, 방현층은, 수직 입사광에 대한 5 % 이하인 헤이즈와, 각각, 0.5 mm, 1.0 mm 및 2.0 mm 의 폭을 가진 어두운 선들 및 밝은 선들로 구성된 3 개의 광학 주파수 콤 (comb) 들을 사용해서 45 도의 광의 입사각에서 측정될 때, 50 % 이하인 전체 반사 해상도와, 30 도의 입사각으로 들어가는 입사광에 대하여 2 % 이하인 30 도의 반사각에서의 반사율 R(30) 과, 30 도의 입사각으로 들어가는 입사광에 대하여 0.003 % 이하인 40 도의 반사각에서의 반사율 R(40) 과, 그리고 R(≥60) 이 30 도의 입사각으로 들어가는 입사광에 대한 60 도 이상의 반사각에서의 임의의 방향에서의 반사율일때 0.001 이하인 R(30) 에 대한 R(≥60) 의 비율을 가지며;

방현층의 표면은 50 ㎛² 내지 1,500 ㎛² 의 평균 면적, 바람직하게는, 300 ㎛² 내지 1000 ㎛² 의 다각형을 포함하며, 여기에서 다각형은 모점으로 표면 불균일물들의 볼록 부분들의 정점들을 사용해서 표면의 보로노이 분할에 의해서 형성되 며;

광학 이방성층은 층의 수직 방향에서 5 내지 50 도의 각도로 기울어진 광학 축 및 광학적 (-) 또는 (+) 단축을 가진다.

본 발명의 방현 편광막 적층에서, 방현층은 바람직하게는 표면 상에 미세한 불균일물들을 가진 레진막으로 구성되며, 방현층은 미립자를 충돌시켜 폴리싱된 금속판 상에 불균일물을 형성하는 것, 몰드를 형성하기 위해서 금속판의 불균일한 표면 상에 무전해 니켈 도금하는 것, 투명한 레진막의 표면에 몰드의 표면 불균일물들을 이동시키는 것, 및 몰드로부터 레진막을 제거하는 것에 의해서 제조된다. 여기에서, 투명 레진막은 UV-경화막 또는 열가소성 레진막일 수도 있다. 광학 이방성층은 바람직하게는 광학적 (-) 인 단축을 가진다.

게다가, 본 발명은 한 쌍의 전극 기판들 및 전극 기판들 사이에서 샌드위치된 TN 타입 액정을 포함하는 액정 셀, 및 그 액정 셀의 양 표면 상에 위치된 편광판들을 포함하는 액정 디스플레이를 제공하며, 여기에서 디스플레이 표면 상에 위치된 편광판은 본 발명의 방현 편광막 적층으로 구성되며, 방현 편광막 적층은 광학 이방성층의 면이 액정 셀과 마주보도록 위치된다.

본 발명의 방현 편광막 적층은 방현 특성을 달성하기 위해서 표면 상에 미세한 불균일물들을 가지더라도 낮은 헤이즈를 가진다. 본 발명의 방현 편광막 적층은, 적층이 액정 디스플레이, 특히, TN 타입 액정의 배향 상태 (oriented state) 를 제어하는 것에 의해서 이미지들을 디스플레이하는 액정 디스플레이에 도포될 때, 높은 콘트라스트를 달성할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 액정 디스플레 이는 높은 방현 특성을 가지며, 또한 높은 콘트라스트를 달성하며, 따라서 디스플레이된 이미지들의 가시성 및 밝기에서 탁월하다.

본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다.

도 1 을 참조할 때, 본 발명의 방현 편광막 적층 (10) 은 방현층 (11), 선형 편광자 (30) 및 광학 이방성층 (40) 을 포함하며, 이들은 이 순서로 위에서부터 적층된다. 방현층 (11) 은 미세한 불균일물들이 형성된 방현 표면을 가지며, 수직 입사광에 대한 5 % 이하의 헤이즈와, 각각, 0.5 mm, 1.0 mm 및 2.0 mm 의 폭을 가진 어두운 선들 및 밝은 선들로 구성된 3 개의 광학 주파수 콤들을 사용해서 45 도의 광의 입사각에서 측정될 때, 50 % 이하인 전체 반사 해상도와, 30 도의 입사각으로 들어가는 입사광에 대하여 2 % 이하의 30 도의 반사각에서의 반사율 R(30) 과, 30 도의 입사각으로 들어가는 입사광에 대하여 0.003 % 이하인 40 도의 반사각에서의 반사율 R(40) 과, 그리고 R(≥60) 이 30 도의 입사각으로 들어가는 입사광에 대하여 60 도 이상의 반사각에서의 임의 방향으로의 반사율일때 0.001 이하인 R(30) 에 대한 R(≥60) 의 비율을 가지며;

방현층의 표면은 50 ㎛² 내지 1500 ㎛² 의 평균 면적, 바람직하게는 300 ㎛²내지 1,000㎛² 를 가진 다각형들로 구성되며, 다각형들은 모점들로써 표면 불균일물들의 볼록한 부분들의 정점들을 사용해서 표면의 보로노이 분할에 의해서 형성된다. 광학 이방성층 (40) 은 층의 수직 방향에서 5 내지 50 도의 각도로 기울어 진 광학 축 및 광학적 (-) 또는 (+) 단축을 가진다.

먼저, 방현층 (11) 이 설명된다. 방현층 (11) 은 바람직하게는 이하 설명될 방법에 의해서 생성되며, 미세한 불균일물들이 형성되는 방현 표면, 및 수직 입사광에 대하여 5 % 이하의 헤이즈를 가진다. 방현층 (11) 은 표면 상에 형성된 미세한 불균일물들을 가지더라도, 방현층 (11) 이 액정 디스플레이에 도포될 때, 낮은 헤이즈를 가지며 따라서 콘트라스트의 감소를 억제시킬 수 있다.

방현층 (11) 은 45 도 입사광에 대하여 50 % 이하의 전체 반사 해상도를 가진다. 반사 해상도는 JIS K 7105 에서 설명된 방법에 의해서 측정될 수도 있다. JIS K 7105 의 방법에서, 각각이 0.125 mm, 0.5 mm, 1.0 mm 및 2.0 mm 의 폭 (밝은 선의 폭에 대한 어두운 선의 폭의 비율은 1:1) 을 가지는 어두운 선들 및 밝은 선들로 구성된 4 개의 광학 주파수 콤들이 규정되고 이용된다. 본 발명에서, 4 개의 광학 주파수 콤들을 사용해서 측정된 반사 해상도들 중에서, 본 발명에 따른 방현층을 위한 광학 주파수 콤을 사용해서 획득된 반사 해상도가 0.125 mm 로 측정된 값은 비교적 큰 오차를 가질 정도로 작기 때문에, 0.125 mm 의 폭을 가진 광학 주파수 콤을 사용해서 획득된 것은 합산되지 않는다. 따라서, 본 발명에서, 전체 반사 해상도는, 각각, 0.5 mm, 1.0 mm 및 2.0 mm 의 폭을 가진 어두운 선들 및 밝은 선들로 구성된 3 개의 광학 주파수 콤들을 사용해서 측정된 반사 해상도들의 합이다. 따라서, 상기 해상도에 따른 전체 해상도의 가능한 최대값은 300 % 이다. 전체 반사 해상도가 50 % 를 초과할 때, 광 소스의 이미지와 같은 이미지들은 본 발명의 방현 편광막 적층의 방현 특성이 저하될 정도로 반사된다.

전체 해상도가 50 % 이하이면, 0.5 mm, 1.0 mm 및 2.0 mm 의 폭을 가진 각각의 광학 주파수 콤들을 사용해서 측정된 각각의 반사 해상도는, 측정 오차로 인한 반사 해상도의 변동이 무시될 수 없을 정도로, 거의 약 10 내지 20 % 이기 때문에, 전체 반사 해상도가 50 % 이하일 때에는, 오직 전체 반사 해상도에서 방현 특성의 우수성을 평가하는 것이 어려울 수도 있다.

그러므로, 방현 특성을 평가하기 위한 다른 표준으로 사용되는, 반사각에 대한 반사율의 의존도는 도 2 및 도 3 을 참조하여 설명된다. 도 2 는 방현층 (방현막) 에 대해서 광의 입사 방향 및 반사 방향을 도시하는 개략적 사시도이다. 본 발명에 따라서, R(30) 이, 방현층 (11) 의 수직선 (15) 로부터 30 도의 각도로 들어가는 입사광 (16) 에 대해서, 30 도의 반사각의 방향으로, 즉, 정방향 (17) 으로 반사된 광의 반사율로써 정의될 때, R(30) 은 2 % 이하이다. 정반사율 R(30) 은 바람직하게는 1.5 % 이하이며, 보다 바람직하게는 0.7 % 이하이다. 정반사율 R(30) 이 2 % 를 초과할 때, 방현층은 디스플레이의 가시성이 감소될 정도로 충분한 방현 특성을 가지지 않을 수도 있다. 도 2 에서, 임의의 각도 θ 에서의 반사된 광의 방향은 번호 (18) 로 표시되고, 반사율의 측정 동안 반사된 광의 방향 (17 및 18) 은 막의 수직선 (15) 및 입사광의 방향 (16) 을 포함하는 평면 (19) 에 존재한다.

도 3 은 반사각에 대해서, 도 2 의 방현층 (11) 의 수직선 (15) 에서 30 도의 각도로 들어가는 입사광 (16) 에 대한 반사된 광 (18) 의 반사율을 그린 그래프의 예이다. 반사율 및 반사각의 관계를 도시하는 그래프, 즉 각각의 반사각에 서의 그래프로부터 판독된 반사율은 "반사율 프로파일" 이라고 불린다. 도 3 의 그래프에서 도시된 바와 같이, 정반사율 R(30) 은 30 도의 각도로 들어가는 입사광 (16) 에 대한 반사율의 피크 값이며, 반사 방향이 정반사 방향에서 벗어남에 따라 반사율은 감소하는 경향이 있다.

본 발명에 따르면, R(40) 이 도 2 에서 도시된 방현층 (11) 의 수직선 (15) 에서 30 도의 각도로 들어가는 입사광 (16) 에 대한 40 도의 반사각에서의 방향으로 반사된 광의 반사율로써 정의될 때 R(40) 은 0.003 % 이하이다. R(40) 이 0.003 % 를 초과할 때, 디스플레이된 이미지는 백화 (whitening) 되는 경향이 있다. 따라서, R (40) 은 바람직하게는 그렇게 크지는 않다. R(40) 이 너무 작을 때, 역시 방현층은 충분한 방현 특성을 가지지 않을 수도 있다. 따라서, R(40) 은 바람직하게는 0.00005 % 이상이다. 하지만, 반사율 또는 백화는 사용자들의 선호도를 반영하는 특성 및 눈으로 주관적으로 판단되기 때문에, R(40) 의 바람직한 범위를 엄밀하게 판단하는 것이 매우 어려울 수도 있다.

게다가, 본 발명에 따르면, R(30) 에 대한 R(≥60) 의 비율은 0.001 이하이며, 여기에서, R(≥60) 은 60 도 이상의 반사각에서의 임의의 방향이다. 이 비율은 바람직하게는 0.0005 이하이며, 보다 바람직하게는 0.0001 이하이다. 여기에서, "60 도 이상의 반사각에서의 임의의 방향" 은 60 도와 90 도 사이의 범위에서의 반사각을 의미한다. 이하 설명될 방법에 의해서 제조된 방현막은 도 3 에 도시된 전형적 반사 프로파일을 가지며, 그러한 방현막의 경우에, 반사율은 종종 정반사 방향에서 피크를 가지며 반사각이 증가함에 따라 점점 감소한다. 따 라서, R(≥60)/R(30) 비율은 R(60)/R(30) 비율로 표현될 수 있으며, R(60) 은 60 도의 반사각에서의 굴절률이다. R(≥60)/R(30) 비율이 0.001 을 초과할 때, 방현층은 디스플레이 스크린의 가시성이 저하될 정도로 하얗게 보인다. 즉, 검은 이미지가 스크린 앞에 방현층을 제공하는 것으로 디스플레이 스크린 상에 디스플레이될 때, 전체 스크린은 외부 광을 반사시키는 것에 의해서 하얗게 보인다.

도 3 에 도시된 반사 프로파일의 경우에서, 정반사율 R(30) 이 약 0.4 %, R(40) 이 0.0006 %, 및 R(60) 이 약 0.00003 % 이다.

상술한 특정 반사 프로파일이외에, 본 발명에 따른 방현층의 표면은 50 ㎛² 내지 1500 ㎛²의 평균 면적이며, 바람직하게는 300 ㎛² 내지 1000 ㎛² 이며, 여기에서 다각형들이 모점으로 표면 불균일물들의 볼록한 부분들의 정점들을 사용해서 표면의 보로노이 분할에 의해서 형성된다.

방현층의 불균일한 표면 상의 볼록한 부분들의 정점들을 판단하기 위한 알고리즘이 설명된다. 방현층의 표면 상에 하나의 임의의 지점에 관심이 집중될 때, 임의의 지점 주변에 그 지점의 높이보다 더 높은 높이를 가지는 지점이 없고, 불균일한 표면 상의 그 임의의 지점의 높이가 불균일 표면상의 최저점의 높이와 최고점의 높이 사이의 중간값보다 더 높다면, 임의의 지점은 볼록한 부분의 정점이다. 구체적으로, 도 4 에 도시된 바와 같이, 방현층의 표면 상의 임의의 지점 (81) 이 선택된다. 2 ㎛ 내지 5 ㎛ 의 반지름을 가진 원이 방현층의 기저면 (83) 과 평행한 평면내의 원의 중심으로 지점 (81) 을 이용해서 그려진다. 방 현층의 표면 (83) 상에 그려진 원을 투영하는 것에 의해서 표시된 원 (84) 내의 지점 (81) 의 높이보다 더 높은 높이가 없고, 지점 (81) 의 높이가 불균일 표면상의 최저점의 높이 및 최고점의 높이 사이의 중간값보다 높을 때, 지점 (81) 은 볼록한 부분의 정점으로 판단된다. 이러한 경우에서, 투영된 원 (84) 은 샘플 표면 상의 미세한 불균일물들이 계산되지 않는 반지름을 가지며, 원 (84) 은 다수의 볼록한 부분들을 포함하지 않는다. 따라서, 원 (84) 의 반지름은 바람직하게는 약 3 ㎛ 이다. 상기 방법에 의해서, 불균일 표면의 단위 면적당 볼록한 부분들의 갯수가 또한 계산될 수 있다.

상기 방법에 의해서 계산된 볼록한 부분들의 갯수는 반사 또는 백화를 초래하지 않고 좋은 가시성을 달성하기 위해서, 200 ㎛ x 200 ㎛ 의 필드에서 바람직하게는 50 내지 150 이다. 방현층의 불균일 표면 상의 볼록한 부분들의 갯수가 적다면, 특히, 방현 편광막 적층이 높은 해상도를 가진 디스플레이 장치와 결합하여 사용될 때, 디스플레이된 이미지들을 보기 어렵게 될 정도로 글래어 (glare) 가 픽셀들과의 간섭에 의해서 발생한다. 더욱이, 디스플레이된 이미지의 텍스처 (texture) 가 저하된다. 볼록한 부분들의 갯수가 너무 많을 때, 불균일물의 형상의 기울임 각도는 이미지가 백화되는 경향이 있을 정도로 매우 가파르게 된다. 200 ㎛ x 200 ㎛ 의 필드에서의 볼록한 부분들의 갯수는 바람직하게는 120 이하 및 70 이상이다.

이제, 보로노이 분할이 설명될 것이다. 여러 개의 지점들 (즉, 모점) 이 평면에 분포될 때, 평면 상의 임의의 지점에 가장 가까운 모점을 판단하는 것에 의 해서 평면을 분할할 수 있는, 모양이 보로노이 모양이며, 그러한 모양들에 의한 평면의 분할이 보로노이 분할이라고 불린다. 도 5 는 모점들로 표면 상의 볼록한 부분들의 정점들을 사용하는 방현층의 표면의 보로노이 분할의 예를 도시한다. 도 5 에서, 지점들 (85) 은 모점들이며, 하나의 모점을 포함하는 각각의 다각형 (86) 이 보로노이 분할에 의해서 형성된 영역이며, 그러한 다각형이 보로노이 영역 또는 보로노이 다각형으로 불리며, 본 명세서에서는 보로노이 다각형으로 불린다. 도 5 의 테두리에 검게 표현된 영역 (87) 은 이하에서 설명될 것이다. 보로노이 그림에서, 모점들의 갯수는 보로노이 다각형들의 갯수와 동일하다. 단순함을 위해서, 모점의 부분 및 다각형들의 부분은, 각각, 도 5 의 번호 (85 및 86) 으로 표시된다.

모점으로 볼록한 부분들의 정점들을 사용하는 보로노이 분할에 의해서 획득된 보로노이 다각형들의 평균 면적을 계산하기 위해서, 방현층의 표면 형상이 공초점 현미경, 간섭 현미경, 원자력 현미경 (AFM) 등과 같은 적절한 장치로 관찰되며, 3 차원 좌표값이 결정된다. 그 후, 방현층의 표면은 다음의 알고리즘에 따라서 분할된 보로노이이며, 보로노이 다각형들의 평균 면적이 계산된다. 즉, 방현층의 불균일한 표면 상의 볼록한 부분들의 정점들이 상기 알고리즘에 따라서 결정되며, 그 후, 볼록한 부분들의 정점들이 방현층의 기저면 상에 투영된다. 그 후, 표면 형상의 측정에 의해서 획득된 모든 3 차원 좌표들은 기저면 상에 투영되고, 모든 투영된 지점들은 보로노이 분할을 수행하기 위해서 가장 가까운 나선형 모형들에 할당된다. 모든 보로노이 다각형들의 면적들이 보로노이 다각형들의 평균 면적을 획득하기 위해서 계산되며 평균화된다. 이러한 측정에서, 측정된 시야의 주변에 근접한 보로노이 다각형들의 면적이 오차를 최소화하기 위해서 계산된다. 즉, 도 5 의 경우에서, 측정 시야의 주변에 근접한 검게 표현된 보로노이 다각형들 (87) 은 평균 면적의 계산에 포함되지 않는다. 또한, 측정 오차를 최소화하기 위해서, 보로노이 다각형들의 평균값들은 각각 200 ㎛ x 200 ㎛ 의 필드를 가진 3 개 이상의 필드내에서 계산되며, 모든 평균값들은 측정된 값으로 다시 평균화되며 사용된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서, 모점으로 방현층의 불균일 표면 상의 볼록한 부분들의 정점을 가진 보로노이 다각형들의 평균 면적은 50 ㎛² 내지 1,500 ㎛² 이며, 바람직하게는 300 ㎛² 내지 1,000 ㎛² 이다. 보로노이 다각형들의 평균 면적이 50 ㎛² 보다 작을 때, 방현층의 표면 불균일의 형상의 기울임 각은 이미지가 백화되는 경향이 있을 정도로 매우 가파르다. 보로노이 다각형들의 평균 면적이 1,500 ㎛² 을 초과할 때, 방현층의 불균일 표면 형상은 거칠게 되어서, 특히, 방현 편광막 적층이 높은 해상도를 가진 디스플레이 장치와의 조합으로 사용될 때, 글레어가 발생하며, 이미지의 텍스처가 저하된다.

여기에서 측정된 3 차원 좌표들을 사용해서, JIS B 0601 (= ISO 4287) 에 의해서 규정된, 최대 단면 높이 Pt 및 단면 곡선의 산술적 평균 높이 Pa 가 계산될 수 있다. 또한, 방현층의 불균일 표면 상의 각각의 지점의 높이는 히스토그램 의 형태로 표현될 수 있다. 반사 또는 백화를 초래하지 않고 좋은 가시성을 달성하기 위해서, 단면 커브의 산술적 평균 높이 Pa 는 바람직하게는 0.08 ㎛ 내지 0.15 ㎛ 이며, 최대 단면 높이 Pt 는 바람직하게는 0.4 ㎛ 내지 0.9 ㎛ 이다. 산술적 평균 높이 Pa 가 0.08 ㎛ 보다 작을 때, 방현층의 표면은 어떠한 방현 특성도 가지지 않을 정도로 실질적으로 평평해진다. 산술적 평균 높이 Pa 가 0.15 ㎛ 를 초과할 때, 방현층의 표면 형상은 거칠어져서, 백화 및 글레어 같은 문제들이 발생하게 된다. 최대 단면 높이 Pt 가 0.4 ㎛ 이하일 때, 방현층의 표면이 어떠한 방현 특성도 가지지 않을 정도로 평평해진다. 최대 단면 높이 Pt 가 0.9 ㎛ 를 초과할 때, 다시 방현층의 표면 형상은 거칠어져서 백화 및 글레어 같은 문제가 발생하게 된다.

방현층의 불균일 표면 상의 지점들의 높이들이 히스토그램의 형태로 그려질 때, 히스토그램의 피크들은 바람직하게는 불균일 표면 상의 최저점 (0 % 높이) 의 높이와 최고점 (100 % 높이) 의 높이 사이의 중간값 (50 % 높이) 로부터 ±20 % 범위 내에 존재한다. 이것은 히스토그램의 피크가 바람직하게는 최고점의 높이와 최저점의 높이의 높이차의 30 % 와 70 % 사이의 범위 내에 존재한다는 것을 의미한다. 피크가 중간값으로부터 ±20 % 범위 내에서 존재하지 않으면, 즉, 피크가 최고점의 높이의 30 % 보다 작거나 또는 70 % 보다 높은 범위에 존재하면, 방현층의 표면 형상은 거칠어져서, 바람직하지 않게 글래어가 발생하는 경향이 있다. 또한, 외관의 텍스처가 저하되는 경향이 있다.

높이들의 히스토그램을 그리기 위해서, 방현층 (방현막) 의 표면 상의 높이 의 최고 및 최저 지점이 결정되며, 그 후 최저점의 높이와 각각의 측정된 지점의 높이의 차이 (즉, 측정된 지점의 높이) 가 각각의 지점의 상대적 높이를 획득하기 위해서 최저점의 높이와 최고점의 높이 사이의 차이 (즉, 가장 큰 높이차) 로 나뉘어진다. 그러므로, 획득된 상대적 높이는 히스토그램에서의 각각의 지점의 피크 위치를 획득하기 위해서 100 % 인 최고 높이 및 0 % 인 최저 높이를 가진 히스토그램으로 그려진다. 히스토그램은 데이터의 오차의 영향을 피하기 위해서 섹션들로 나뉘어져야 하며, 일반적으로 약 10 내지 30 섹션들로 나뉘어진다. 예를 들면, 최저점 (0 % 높이) 에서 최고점 (100 % 높이) 의 전 구역은 5 % 간격으로 나뉘어지고, 피크의 위치가 결정된다.

상술한 특질들을 가진 방현층을 구성하는 방현 표면은 실질적으로 어떠한 평평한 평면을 가지지 않는 불균일물들에 의해서 커버되는 형상을 가진다. 그러한 표면 형상을 가진 방현 표면은 바람직하게는 미립자들을 충돌시켜 폴리싱된 금속판 상에 불균일물들을 형성하는 것, 몰드를 형성하기 위해서 금속판의 불균일 표면 상에 무전해 니켈 도금하는 것, 몰드의 표면 불균일물들을 투명 레진막의 표면에 몰드의 표면 불균일물을 이동시키는 것, 및 몰드로부터 이동된 불균일물들을 가진 투명 레진막을 제거하는 것에 의해서 제조될 수도 있다.

상술한 방법에 의해서 방현층 (방현막) 을 제조하는 바람직한 방법이 도 6 을 참조하여 설명되며, 도 6 은 표면 상에 불균일물들을 가진 몰드의 제조부터 몰드 몸체로서 금속판을 사용해서 몰드에서 레진막으로의 불균일물의 이동까지의 단계들의 단면들을 개략적으로 도시한다. 도 6a 는 폴리싱된 표면 (22) 을 가진, 정반사 폴리싱 후의 금속판 (21) 의 단면을 도시한다. 금속판 (21) 의 폴리싱된 표면 (22) 은 표면 (22) 상에 불균일물들을 형성하기 위해서 미립자를 충돌시킨다(블러스팅된다). 도 6b 는 상기의 충돌 이후에 금속판 (21) 상의 단면을 개략적으로 도시하며, 그것은 반구 모양의 미세한 오목 부분 (23) 을 가진다. 다음, 미립자 충돌에 의해서 형성된 불균일물들을 가진 표면은 불균일물들의 깊이를 감소시키기 위해서 니켈로 무전해 도금된다. 도 6c 는 니켈의 무전해 도금 후에 금속판 (21) 의 단면을 개략적으로 도시한다. 도 6c 에서, 니켈 도금층 (24) 은 미세한 오목 부분을 가진 금속판 (21) 의 표면 상에 형성되며, 니켈 도금층 (24) 의 표면 (23) 은 그 깊이가 도 6b 의 표면 (26) 에 비교해서 니켈의 무전해 도금에 의해서 감소되는 불균일물들을 가지며, 즉, 금속판의 표면의 불균일한 형상이 무뎌지게 된다. 따라서, 금속판 (21) 의 반구 형상을 가진 미세하게 오목한 표면 (23) 이 니켈로 무전해 도금될 때, 바람직한 광학 특성을 가진 방현막을 제조하는데 적합한 불균일물들을 가지며 어떠한 평평한 평면도 가지지 않는 몰드가 획득될 수 있다.

도 6d 는 이전 단계에서 형성된 도 6c 의 몰드의 불균일물들을 레진막으로 이동시키는 단계를 개략적으로 도시한다. 즉, 레진막은 니켈 도금층 (24) 의 불균일한 표면 상에 형성된다. 그것에 의하여, 이동된 불균일한 형상을 가진 막 (11) 이 획득된다. 막 (11) 은 열가소성 투명 레진의 단일막으로 구성될 수도 있다. 이러한 경우에서, 가열된 상태에서 열가소성 레진막은 몰드의 불균일한 표면 (26) 에 가해지고 열 가압에 의해서 몰딩된다. 선택적으로, 도 6d 에 도시된 것처럼, 막 (11) 은 투명 기판막 (12) 및 상기 기판막 (12) 의 표면 상에 적층된 이온화 방사 경화성 레진층 (13) 으로 구성될 수도 있다. 이러한 경우에, 이온화 방사 경화성 레진층 (13) 은 몰드의 불균일한 표면 (26) 에 접촉하게 되고 레진층 (13) 을 경화시키기 위해서 이온화 방사에 의해서 방사된다. 그것에 의해서, 몰드의 불균일한 형상은 이온화 방사 경화성 레진층 (13) 에 이동된다. 이러한 막들은 이하에서 상세히 설명될 것이다. 도 6e 는 몰드로부터 제거된 후에 막 (11) 의 단면을 도시한다.

도 6 에서 도시된 방법에서, 몰드의 제조을 위해서 사용된 금속의 바람직한 실시예들은 알루미늄, 철, 구리, 스테인레스 스틸 등을 포함한다. 그 중에서, 미립자를 충돌시키는 것에 의해서 쉽게 변형되는 금속들, 즉, 너무 큰 경도를 가지지 않은 것들이 바람직하다. 특히, 바람직하게는 알루미늄, 철, 구리 등이 사용된다. 비용 측면에서, 알루미늄 및 연철이 더욱 바람직하다. 몰드는 평평한 금속판 또는 실린더형 금속 롤의 형태일 수도 있다. 롤 형태 몰드가 사용될 때, 방현막이 계속적으로 제조될 수 있다.

폴리싱된 표면을 가진 금속은 미립자로 충돌되거나 블러스팅된다. 특히, 종종 금속판 또는 롤은 희망하는 정확성을 달성하기 위해서, 예를 들면, 절단되거나 그라인딩됨으로써, 머시닝되어서, 그것에 의해서 프로세싱 자국들이 자주 금속 몸체의 표면 상에 남아있기 때문에, 금속은 바람직하게는 거울 표면에 가까운 상태로 폴리싱된다. 깊은 자국이 남아있으면, 몇몇 자국들의 깊이가 미립자들로 형성된 불균일물들의 깊이보다 더 넓기 때문에, 금속 몸체의 표면은 미립자로 금속 표면을 충돌시킨 후에도 여전히 자국들의 흔적을 가질 수도 있어서, 깊은 자국들의 흔적들이 방현층의 광학 특성들에 의도하지 않은 영향을 줄 수도 있다.

금속 표면을 폴리싱하는 방법은 제한되지 않으며, 임의의 기계적 폴리싱, 전기 분해 폴리싱, 및 화학적 폴리싱이 사용될 수도 있다. 기계적 폴리싱의 예들은 슈퍼피니싱 (superfinishing), 랩핑 (lapping), 유체 폴리싱, 버핑 (buffing) 등을 포함한다. 폴리싱 후의 금속 표면의 표면 거칠기는 중심선 평균 표면 거칠기 Ra 에 의해서, 1 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 0.5 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.1 ㎛ 이하이다. Ra 가 너무 클 때, 변형 이전의 표면 거칠기의 영향은 미립자 충돌에 의해서 금속 표면의 변형 후에 남아있을 수도 있다. Ra의 하한은 제한되지 않을 수도 있지만, 현실적으로 프로세싱 시간, 프로세싱 비용 등의 관점에서 제한될 수도 있다.

미립자를 금속 표면에 충돌시키는 방법은 바람직하게는 블러스팅 프로세싱 방법이다. 블러스팅 프로세싱 방법의 예들은 샌드블러스팅 (sand blasting), 쇼트블러스팅 (shotblasting), 액체 호닝 (liquid honing) 등을 포함한다. 이러한 프로세싱 방법들에서 사용된 입자들로써, 구에 가까운 형상을 가진 것들이 날카로운 에지를 가진 것들보다 보다 바람직하다. 더욱이, 단단한 물질의 입자들은 날카로운 에지를 형성하는 프로세싱동안 깨지지 않기 때문에 바람직하다. 그러한 입자들을 만족시키는 세라믹 입자들의 바람직한 예들은 구형 산화지르코늄 비즈, 알루미늄 비즈 등이다. 금속 입자들의 바람직한 예들은 스틸, 스테인레스 스틸 등으로 만들어진 비즈이다. 더욱이, 레진 바인더 상에 보유되는 세라 믹 또는 금속 비즈를 포함하는 입자들이 사용될 수도 있다.

10 내지 75 ㎛, 바람직하게는, 10 내지 35 ㎛ 의 평균 입자 크기를 가진 입자들, 특히, 구형 미립자들이 금속 표면 상에서 충돌시키기 위해서 미립자들로써 사용될 때, 50 내지 1,500 ㎛², 바람직하게는 300 내지 1,000 ㎛² 의 범위에서의 본 발명에 따른 규정된 보로노이 다각형들의 평균 면적을 포함하는 형상 팩터들을 포함하는, 방현막이 제조될 수 있다. 미립자들로써, 일정한 입자 크기를 가진 입자들, 즉, 균일한 (monodisperse) 입자들이 특히 바람직하다. 미립자들의 평균 입자 크기가 너무 작을 때, 금속 표면 상에 만족스런 불균일물들을 형성하는 것이 어렵다. 또한, 불균일물의 형상의 기울임 각도는 이미지가 백화되는 경향이 있을 정도로 매우 가파르다. 미립자들의 평균 입자 크기가 너무 클 때, 표면 불균일물들은 글래어가 발생하고, 이미지의 텍스처가 저하될 정도로 거칠어 진다.

상술한 방법에 의해서 형성된 불균일물들을 가진 금속 표면이 그 후 불균일물들의 깊이를 줄이기 위해서 니켈로 무전해 도금된다. 깊이 감소의 정도는 금속의 종류, 블러스팅 등에 의해서 형성된 불균일물들의 깊이 및 크기, 도금 니켈의 종류 및 두께 등에 의존한다. 깊이 감소의 정도를 제어하는 가장 중요한 요소는 도금 니켈의 두께일 수도 있다. 무전해 도금 니켈의 두께가 너무 작다면, 블러스팅 등에 의해서 형성된 불균일물들의 깊이는 효과적으로 감소되지 않아서, 몰드로부터 이동된 불균일물들을 가진 방현막의 광학 특성들이 충분하게 개선될 수 없다. 무전해 도금 니켈의 두께가 너무 클 때에는, 생산성이 감소한다. 따 라서, 무전해 도금 니켈의 두께는 바람직하게는 약 3 내지 70 ㎛, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하이다.

금속 표면 상에 도금층을 형성하기 위해서, 바람직하게는 금속판 또는 롤의 표면 상에 거시적으로 일정한 두께를 가진 도금층을 형성하는 무전해 도금, 특히, 높은 경도를 가진 도금층을 제공하는 무전해 니켈 도금이 사용된다. 무전해 니켈 도금의 바람직한 예들은 황, 니켈-인 합금 도금 (낮은 인 타입, 중간 인 타입 또는 높은 인 타입), 니켈-붕소 합금 도금 등과 같은 광택제를 포함하는 도금 베스 (bath) 를 사용해서 광택 니켈 도금을 포함한다.

JP-A-2002-189106 에서 설명된 경성 크롬 도금, 특히, 전해질 크롬 도금이 사용되면, 전계는 도금된 금속의 두께가 중심과 에지 사이에서 달라질 정도로 금속판 또는 롤의 에지들에 집중되는 경향이 있다. 따라서, 일정한 깊이를 가진 불균일물들이 금속판 또는 롤의 전체 표면에 대해서 블러스팅 등에 의해서 형성되면, 도금에 의한 깊이 감소의 정도는 금속판 또는 롤의 표면 상에서 장소에 따라 변할 수도 있으며, 결과적으로 불균일물들의 깊이는 변한다. 따라서, 전해질 도금은 본 발명에서 바람직하게 사용되지 않는다.

또한, 경성 크롬 도금은 거친 표면을 형성할 수도 있고, 따라서 방현층을 제조하기 위한 몰드의 제조에 적합하지 않다. 거친 표면을 제거하기 위해서, 경성 크롬 도금의 표면이 보통 폴리싱된다. 하지만, 도금된 표면의 폴리싱은 이하에서 설명되는 것처럼 본 발명에서는 바람직하지 않다.

하지만, 본 발명은 표면 강도를 증가시키기 위해서 무전해 니켈 도금후에, 최외곽 표면에 얇은 크롬 도금, 즉 소위 플래쉬 크롬 도금의 형성을 차단하지 않는다. 플래쉬 크롬 도금이 수행되면, 플래쉬 도금된 크롬층의 두께는 프라이머 (primer) 로써 무전해 도금된 니켈층의 형상의 왜곡을 피하기 위해서 가능한 작아지며, 바람직하게는 3 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는, 1 ㎛ 이하이다.

또한, JP-A-2004-90187 에서 개시된 것처럼 도금 후에 금속판 또는 롤을 폴리싱하는 것은 본 발명에서는 바람직하지 않다. 도금된 표면이 폴리싱되면, 최외곽 표면은, 방현층의 광학 특성이 저하될 정도로 좋은 재생산성으로 거의 제어되지 않도록 평평한 부분들을 가질 수도 있고, 불균일물들의 형상은, 형상 제어 요소들의 갯수가 증가되기 때문에, 거의 좋은 재생산성으로 제어되지 않는다. 도 7 은 평평한 평면들이 미립자를 충돌시키는 것에 의해서 형성된 불균일물들을 가진 표면을 폴리싱하는 것에 의해서 형성되는 금속판을 도시하며, 여기에서 불균일물들의 깊이는 무전해 니켈 도금에 의해서 감소되었다. 즉, 도 7 은 니켈 도금층 (24) 의 표면이 폴리싱된 도 6c 의 무전해 도금 금속판에 대응한다. 폴리싱의 결과로써, 금속판 (21) 에 형성된 니켈 도금층 (24) 상의 표면 불균일물들 (26) 의 볼록한 부분들의 일부는 그라인딩되며 그것에 의해서 평평한 평면들 (29) 이 형성된다.

본 발명에 따라서, 도 6c 에 도시된 표면 상에 형성된 불균일물들을 가진 몰드가 사용되며, 불균일물들의 형상은 방현 표면을 형성하기 위해서 막 (11) 의 표면으로 이동된다. 이 경우에, 몰드의 표면 형상은 임의의 종래 방법에 의해서 막 표면으로 이동될 수 있다. 예를 들면, 열가소성 레진막은 레진막의 표면에 몰드의 표면 불균일물들을 이동시키기 위해서 몰드의 불균일한 표면 (26) 에 열 가압되며; 이온화 방사 경화성 레진은 투명한 레진막의 표면에 코팅되며, 그 후 경화되지 않은 상태에서의 이온화 방사 경화성 레진은 몰드의 불균일한 표면 (26) 에 약하게 부착되고 이온화 방사 경화성 레진을 경화시키기 위해서 투명한 레진막을 통하여 이온화 방사로 방사되어 경화된 이온화 방사 경화성 레진의 표면에 몰드의 표면 불균일물들을 이동시킨다. 이동 후에, 막은 방현막 (11) 을 획득하기 위해서 도 6e 에서 도시된 바와 같은 몰드로부터 제거된다. 이온화 방사 경화성 레진을 사용하는 후자의 방법은 표면 결함의 방지와 같은 기계적 강도의 측면에서 바람직하게 사용된다.

상기 후자의 방법에서 사용된 투명한 레진은 실질적으로 광학 투명도를 가진 임의의 막일 수도 있다. 투명한 레진의 특정 예들은 셀룰로우즈 레진 (즉, 트리아세틸 셀룰로우즈, 디아세틸 셀룰로우즈, 셀룰로우즈 아세테이트 프로피오네이트 등), 씨클로올레핀 폴리머, 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리비닐 염화물 등을 포함한다. 씨클로올레핀 폴리머는 모노머로써, 노보넨, 디메타노옥타히드로하프탈렌 (dimethanooctahydrohaphthalene) 등과 같은 환식 (cyclic) 올레핀을 포함하는 폴리머이다. 상용가능한 씨클로올레핀 폴리머의 예들은 ARTON (상표명)(JSR Corporation 에 의해 사용가능), ZEONOR® 및 ZEONEX® (모두 ZEON Corporation 에 의해 사용가능) 등이 있다.

그 중에서, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리 술폰 및 폴리에테르 술폰 및 씨클로올레핀 폴리머와 같은 열가소성을 가진 투명한 레진막이 적당한 온도에서 표면 불균일물들을 가진 몰드에 가압되거나 압력으로 접합되며, 그 후 몰드로부터 벗겨져서 그것에 의해서 몰드의 표면 불균일물들을 막 표면에 이동시킨다. 또한, 편광판은 투명막으로 사용되며 몰드의 표면 불균일물들은 편광판의 표면에 직접 이동될 수 있다.

이온화 방사 경화성 레진이 몰드의 표면 불균일물들을 이동시키기 위해서 사용될 때, 바람직하게는 분자내의 하나 이상의 아크릴로일옥시기를 가진 혼합물의 폴리머가 사용된다. 방현층의 기계적 강도를 증가시키기 위해서, 3 가지 이상의 기능들을 가진 아크릴레이트, 즉, 3 가지 이상의 아크릴로일옥시기를 가진 혼합물이 보다 바람직하게 사용된다. 그러한 혼합물의 특정 예들은 트리메티롤프로판 트리아크릴레이트, 트리메티롤에탄 트리아크릴레이트, 글리세린 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라 아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 등을 포함한다. 방현층의 파괴를 방지하도록 방현층에 유연성을 부여하기 위해서, 바람직하게는 분자내 우레탄 결합을 가진 아크릴레이트가 사용된다. 그러한 아크릴레이트 혼합물의 특정예들은 분자 내의 아크릴로일옥시기 (즉, 트리메티롤프로판 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 등) 이외에 하나 이상의 히드로옥실기를 가진 혼합물의 2 개의 분자들이 디이소시아네이트 혼합물 (즉, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 토릴렌 디이소시아네이트 등) 에 추가되는 구조를 가지는 우레탄 아크릴레이트이다. 또한, 에 테르 아크릴레이트 폴리머, 에스테르 아크릴레이트 폴리머 등과 같은, 이온화 방사에 의해서 빠르게 폴리머화되고 경화된 다른 아크릴 레진이 사용될 수도 있다.

또한, 에폭시 레진, 옥세탄 레진 등과 같은 양이온적으로 폴리머화가능 이온화 방사 경화성 레진이 경화 후에 불균일물을 부여받는 레진으로 사용될 수도 있다. 이 경우에, 양이온적으로 폴리머화가능 이온화 방사 경화성 레진의 일 예는, 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]벤젠, 비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르 등과 같은 양이온적으로 폴리머화가능 다중기능성 옥세탄 혼합물 및 (4-메틸페닐)[4-(2-메틸프로필)페닐)이오도니움 헥사플루오르포스페이트 등과 같은 양이온적 포토폴리머 개시제를 포함하는 혼합물로부터 준비될 수도 있다.

이온화 방사 경화성 아크릴 레진이 UV 선의 방사로 경화될 때, 폴리머화 및 경화 반응을 개시하기 위해서 UV 선의 방사로 라디칼을 발생시키는, UV 라디칼 폴리머화 개시제가 사용된다. UV 선은 보통 투명한 레진막의 측면에서 방사된다. 따라서, 광이 막을 통과할 수 있는 파장 범위내에 라디칼 생성 반응을 개시하기 위해서, 가시광선내지 UV 선의 범위에서의 라디칼 생성 반응을 개시하는 폴리머화 개시제가 사용된다.

UV 선의 방사에 의한 라디칼 생성 반응을 개시하는 UV 선 라디칼 폴리머화 개시제의 예들은 1-히드로옥시씨클로헥실 페닐 케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르포리노프로판-1-온, 2-히드로옥시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온 등을 포함한다. UV 선이 UV 선 흡수제를 포함하는 투명한 레진막을 통하여 방사될 때, 가시광성 파장 범위내의 흡수 범위를 가진 라디칼 포토폴리머화 개시제가 사용된 다. 그러한 개시제의 예들은 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스피네 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스피네 옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐피스피네 옥사이드 등을 포함한다.

몰드가 표면 상에 미세한 불균일물들을 가진 도금된 표면을 가진 평평한 평면이 형태일 때, 몰드의 불균일한 표면은 투명한 레진막의 층에 코팅된 비경화된 이온화 방사 경화성 레진을 지니는 투명한 레진막의 층과 접촉되도록 하여, 이온화 방사 경화성 레진의 코팅된 층이 몰드의 불균일한 표면에 약하게 접착되도록 하며, 그 뒤 이온화 방사는 이온화 방사 경화성 레진을 경화하기 위해서 투명한 레진막의 측면으로부터 방사된다. 그 후, 이온화 방사 경화성 레진의 경화된 층은 투명 레진 기판막과 함께 몰드로부터 제거된다. 그것에 의해서, 몰드의 불균일한 형상이 투명한 레진막 상에 포함된 이온화 방사 경화성 레진의 경화된 층에 이동된다.

몰드가 주변 표면 상에 미세한 불균일물들을 가진 도금된 표면을 가진 롤의 형태이고, 몰드의 불균일한 형상이 이온화 방사 경화성 레진으로 이동될 때, 이온화 방사 경화성 레진이 롤 형태 몰드의 주변 표면에 접촉되는 동안 이온화 방사 경화성 레진의 층의 적층은 이온화 방사로 방사되고 그 후 이온화 방사 경화성 레진은 투명한 레진막과 함께 몰드로부터 제거된다. 그것에 의해서, 몰드의 불균일한 형상이 계속적으로 투명한 레진막 상에 포함된 이온화 방사 경화성 레진의 경화된 층으로 이동된다.

이온화 방사는 UV 선 또는 전자빔일 수도 있다. 취급 용이 및 안전의 관 점에서, 바람직하게는 UV 선이 사용된다. UV 광 소스로써, 바람직하게는 고압 수은 램프, 금속 할로겐 램프 등이 사용된다. 방사가 UV 흡수제를 포함하는 투명한 레진막을 통하여 수행될 때, 바람직하게는 많은 양의 가시 광선 성분들을 포함하는 금속 할로겐 램프가 사용된다. 또한, 바람직하게는 "V-Bulb" 및 "D-Bulb" (둘다 상표명)(Fusion UV 시스템 JAPAN KK 에 의해 사용가능) 이 사용될 수 있다. 이온화 방사의 도즈 (does) 는 경화된 막이 몰드로부터 제거될 수 있는 단계에 UV 경화성 레진을 굳히는 데 충분할 정도이다. 표면 강도를 개선시키기 위해서, 이온화 방사 경화성 레진의 경화된 층 및 투명한 레진층의 적층이 이온화 방사 경화성 레진의 층의 측면에서 더욱 방사될 수도 있다.

상술한 방법에 따라서, 5 % 이하의 헤이즈를 가진 방현층 (방현막) 이 준비될 수 있다. 헤이즈는 JIS K 7136 에 의해 정의되고 (확산된 투과율/전체 광 투과율) x 100 (%) 로 표현된다.

상술한 바와 같이, 실질적으로 어떠한 평평한 평면도 가지지 않는 미세한 불균일물들을 가진 몰드가 사용되고 그러한 불균일물들의 형상이 투명 레진막 또는 투명 레진막 상에 적층된 이온화 방사 경화성 레진의 경화된 층으로 이동될 때, 투명 레진막의 방현 표면은 실질적으로 어떠한 평평한 평면도 가지지 않은 미세한 불균일물들을 가진다.

본 발명에서, 도 1 을 참조하여 상술한 바와 같이, 상술한 바와 같이 제조된 방현층 (11) 은 선형 편광자 (30) 의 일 표면 상에 위치되고, 광학 이방성층 (40) 이 방현 편광막 적층 (10) 을 형성하기 위해서 선형 편광자 (30) 의 다른 표면 상 에 위치된다. 선형 편광자 (30) 가 막에서 서로 수직한 두 개의 방향 중 한 방향으로 진동하는 선편광은 통과시키도록 하는 반면에, 두 방향 중 다른 한 방향으로 진동하는 선편광은 흡수하는 통상적으로 사용되는 편광막 또는 편광판일 수도 있다. 그러한 선형 편광자의 특정 예는 높은 중크롬 염료로 염료 처리되고 붕산으로 교차 결합되며 단축으로 연신된 폴리비닐 알콜 막이다. 높은 크롬 염료로써 요오드를 포함하는 요오드계 편광자 또는 높은 중크롬 염료로써 유기 중크롬 염료를 포함하는 염료계 편광자가 사용될 수 있다. 선형 편광자는 그것으로써 폴리비닐 알콜 타입 편광자일 수도 있고, 또는 적어도 일 표면 상에 트리아세틸 셀룰로우즈와 같은 투명한 폴리머의 보호막을 가진 폴리비닐 알콜 타입 편광자일 수도 있다.

선형 편광자 (30) 의 다른 표면 상에 위치한 광학 이방성층 (40) 은 광학적 (+) 또는 (-) 단축 및 5 내지 50 도 만큼 막의 수직 방향에서 기울어진 광학 축이다.

먼저, 광학적 (-) 단축 및 5 내지 50 도 만큼 막의 수직 방향에서 기울어진 광학측을 가진 광학 이방성층이 설명된다. "광학적 (-) 단축" 은 층이 굴절률의 (-) 이방성을 가진다는 것을 의미하며, 즉, 광학 축 방향으로의 굴절률이 광학 축에 수직한 평면에서의 평균 굴절률보다 작다는 것을 의미한다. 광학 이방성층 (40) 으로써, 그러한 (-) 굴절률 이방성 및 5 내지 50 도 만큼 막의 수직 방향에서 기울어진 광학 축을 가진 층이 사용될 수도 있다. 그러한 광학 이방성층의 바람직한 예는, 예를 들면, 유기 혼합물로 코팅된 트리아세틸 셀룰로우즈, 특 히, JP-A-06-214116 에서 설명된 디스크같은 분자 형상 및 액정을 가진 혼합물, 또는 어떠한 액정도 가지지 않지만 전계 또는 자계의 인가에 의해서 (-) 굴절률 이방성을 보여주며 광학 축이 5 내지 50 도 만큼 막의 수직 방향으로부터 기울어지도록 향해진 혼합물로 구성된 투명막이다. 광학 축의 배향은 단일 방향으로의 배향 또는, 광학 축의 기울임 각도가 막의 일 표면에서 다른 표면으로 서서히 증가하는 하이브리드 배향일 수도 있다.

액정 및 디스크같은 분자 형상을 가진 유기 혼합물의 예들은 하나 이상의 선형 치환기 (즉, 알킬기, 알콕시기, 알킬-치환 벤조일옥시기, 알콕시-치환 벤조일옥시기 등) 가 방사적으로 결합된 평면 구조 (즉, 트리페닐렌, 트룩센, 벤젠 등) 를 가진 뉴클레이 (nuclei) 를 포함한 액정 혼합물과 같은 낮거나 높은 분자량 디스코틱 (discotic) 액정들을 포함한다. 그 중에서, 가시광선에서 어떠한 흡수도 하지 않는 것들이 바람직하다.

디스크같은 분자 구조를 가진 이러한 유기 혼합물들이 단독으로 사용될 수도 있고, 또는 혼합물들은 그 중에 두 개 이상의 혼합으로 사용될 수도 있고, 또는 본 발명에 필요한 배향을 얻기 위해서 폴리머 메트릭스와 같은 다른 유기 혼합물과 혼합될 수도 있다. 다른 유기 혼합물은 디스크같은 분자 구조를 가진 유기 혼합물들과 호환될 수 있고 또는 광이 산란되지 않을 정도의 입자 크기에서 디스크같은 분자 구조를 가진 유기 혼합물들을 확산시킬 수 있는 임의의 혼합물일 수도 있다. 그러한 액정 혼합물 및 막의 수직선에서 기울어진 광학 축을 가진 셀룰로우즈 레진계 투명막의 일 예가 "WV 막" (상표명, FUJIFILM Corporation 에 의해 사 용가능) 이며, 상기 막은 본 발명에서 사용될 수도 있다.

다음, 광학적 (+) 단축 및 5 내지 50 만큼 막의 수직 방향에서 기울어진 광학 축을 가진 광학 이방성층이 설명된다. "광학적 (+) 단축" 은 층이 굴절률의 (+) 이방성을 가지는 것, 즉, 광학 축 방향으로의 굴절률이 광학 축에 수직한 평면에서의 평균 굴절률보다 더 크다는 것을 의미한다. 광학 이방성층 (40) 으로써, 그러한 (+) 굴절률 이방성 및 5 내지 50 만큼 막의 수직 방향에서 기울어진 광학 축을 가진 층이 사용될 수도 있다. 그러한 광학 이방성층의 바람직한 예는 JP-A-10-186356 에서 개시된 막대같은 구조를 가지는 유기 혼합물, 특히, 네마틱 결정을 가지며 혼합물에 (+) 광학 이방성을 주는 분자 구조를 가진 혼합물, 또는 어떠한 액정도 가지지 않지만 전계 또는 자계의 인가에 의해서 (+) 굴절률 이방성을 보여주며, 광학 축이 5 내지 50 도 만큼 막의 수직 방향에서 기울어지도록 향하는 혼합물로 코팅되는 셀룰로우즈 레진으로 구성된 투명한 막이다. 광학 축의 배향은 단일 방향으로의 배향일 수도 있고, 또는 광학 축의 기울임 각도가 막의 일 표면에서 다른 표면으로 서서히 증가하는 하이브리드 배향일 수도 있다. 네마틱 액정 혼합물의 층 및 막의 수직선에서 기울어진 광학 축을 가진 투명 막의 예는 "NH 막" (NIPPON OIL 사에 의해 사용가능) 이며, 상기 막은 본 발명에서 사용될 수도 있다.

또한, 광학적 (+) 단축 및 5 내지 50 도 만큼 막의 수직 방향에서 기울어진 광학 축을 가진 광학 이방성층은, 투명 기저 막 상에, 진공 증착에 의해서 박막을 형성할 수 있는 유전체를 증착하는 것에 의해서 제조될 수도 있으며 기저 막의 수 직선에 대해서 기울어진 방향으로 투명 기저 막 상에 증착될 때 (+) 굴절률 이방성을 나타낸다. 이러한 목적에 사용된 유전체 혼합물은 무기적 또는 유기적 유전체 혼합물일 수도 있다. 그 중에서, 무기적 유전체 혼합물이 진공 증착 단계에서 열에 대한 안정성 측면에서 바람직하다. 금속 옥사이드가 좋은 투명도를 가지기 때문에, 무기적 유전체 혼합물의 바람직한 예들은 탄탈륨 옥사이드 (Ta₂O₃), 텅스텐 옥사이드 (WO₃), 실리콘 디옥사이드 (SiO₂), 실리콘 모노옥사이드 (SiO), 비스무트 옥사이드 (Bi₂O₃), 네오디뮴 옥사이드 (Nd₂O₃) 등과 같은 금속 옥사이드를 포함한다. 금속 옥사이드 중에서, 탄탈륨 옥사이드, 텅스텐 옥사이드, 비스무트 옥사이드 등이 굴절률 이방성을 쉽게 보여주고 경성 막을 형성시키기 때문에 보다 바람직하다.

상술한 바와 같이, 방현층 (11) 이 선형 편광자 (30) 의 일 표면에 적층되며, 그에 반해 광학 이방성층 (40) 은 방현 편광막 적층 (10) 을 형성하기 위해서 선형 편광자 (30) 의 다른 표면 상에 적층된다 (도 1). 이러한 적층 단계에서, 방현층 (11) 은 방현 특성을 부여하기 위해서 프로세싱되는 표면 (즉, 불균일한 표면) 이 외부를 향하도록 적층되며, 즉, 그러한 표면은 선형 편광자 (30) 를 향하지 않는다. 광학 이방성층 (40) 이 투명한 기저막 상에 굴절률 이방성을 보여주는 물질의 층을 가질 때, 투명한 기저막이 선형 편광자 (30) 를 향하도록 적층된다. 막들을 적층하기 위해서, 아크릴 접착제와 같은 좋은 투명도를 가진 접착제가 바람직하게 사용된다.

상용가능한 적층으로서, 선현 편광자의 일 표면에 부착된 5 내지 50 도 만큼 막의 수직선에서 기울어진 광학 축 및 광학적 (-) 단축 을 가진 광학 이방성층으로 구성된 편광판, 즉, 선형 편광자 (30) 및 광학 이방성층 (40) 으로 구성된 적층이 판매된다. 그러한 상용가능한 적층의 예는 "SUMIKARAN SRH 862A" (Sumitomo Chemical Co.,Ltd. 에 의해 사용가능) 이다. 방현 편광막 적층 (10) 을 형성하기 위해서, 적층된 편광판의 일 표면이 광학적 (-) 단축 및 5 내지 50 도 만큼 막의 수직선에서 기울어진 광학 축을 가진 광학 이방성층을 지니는 적층된 편광판의 다른 표면 상에 방현층 (11) 이 적층된다.

도 1 에서 도시된 방현 편광막 적층 (10) 이 액정 디스플레이를 조립하기 위해서, 한 쌍의 기판 사이에서 샌드위치된 TN 액정을 포함하는 액정 셀과 결합된다. 그러한 액정 디스플레이의 예들이 도 8 및 9 에서 도시된다. 이러한 예들에서, 액정 셀 (50) 은, 서로 마주보는 기판들의 표면들 상에 개별적인 전극들 (54 및 55) 을 가지는, 한 쌍의 셀 기판들 (51 및 52) 사이에서 샌드위치된 TN 액정 (57) 을 포함한다.

통상적으로, TN 액정 셀 (50) 은 양 표면 상에 편광판들을 가진다. 본 발명에 따라서, 편광판들 중 하나는, 특히, 디스플레이 표면 상의 편광판은, 즉, 보는 사람에게 보여지는 액정 셀의 표면은 도 1 에 도시된 방현층 (11)/선형 편광자 (30)/광학 이방성층 (40) 의 구조를 가진 방현 편광막 적층 (10) 으로 구성된다. 이 경우에, 편광판은 광학 이방성층 (40) 이 액정 셀 (50) 을 마주보도록 위치된다. 방현 편광막 적층 (10) 의 광학 이방성층 (40) 이 접착제 (60) 로 액정 셀 (50) 에 부착된다. 액정 셀 (50) 의 배면에, 백라이트 (back light)(70) 가 제공되고 액정 셀 (50) 을 위한 광원으로 기능한다.

방현 편광막 적층 (10), 액정 셀 (50) 및 백라이트 (70) 의 조립 구조는 도 8 및 도 9 에서 공통적이지만, 액정 셀 (50) 과 백라이트 (70) 사이의 구조는 서로 다르다. 도 8 의 실시예에서는, 편광판 (35) 이 접착제 (60) 로 액정 셀 (50) 의 배면에 제공되지만, 도 9 에서는, 광학 이방성층 (45) 및 편광판 (35) 이 접착제 (60) 로 액정 셀 (50) 의 배면 상에 이 순서로 제공된다.

배면 상의 편광판 (35) 은 막 평면에서 서로 수직한 두 방향 중 하나로 진동하는 선편광은 통과하게 하지만, 두 방향 중 나머지 한 방향으로 진동하는 선편광은 흡수하는 종래의 편광판일 수도 있다. 구체적으로, 종래의 편광판은 높은 중크롬 염료로 염료 처리되며 붕산으로 교차 결합된 단축으로 연신된 폴리비닐 알콜 막을 포함할 수도 있고, 그러한 막은 하나 이상의 표면 상에 투명한 폴리머로 구성된 보호막을 보통 가진다. 도 9 에 도시된 배면 상에 제공된 광학 이방성층 (45) 은 방현 편광막 적층 (10) 에서 사용된 광학 이방성층 (40) 처럼, 광학적 (-) 또는 (+) 단축 및, 막의 수직 방향에서 5 내지 50 도 만큼 기울어진 광학 축을 가진 것일 수도 있다.

디스플레이 특성 및 시야각 특성을 개선하기 위해서, 도 9 에 도시된 배면 상에 또한 광학 이방성층 (45) 을 제공하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 선형 편광자 및, 선형 편광자의 일 표면에 부착된, 막의 수직 방향에서 5 내지 50 도 만큼 기울어진 광학 축 및 광학적 (-) 단축을 가진 광학 이방성층을 포함하는 편광판이 도 9 의 광학 이방성층 (45) 및 편광판 (35) 으로 사용될 수도 있다.

실시예들

본 명세서에서, 본 발명은 임의의 방법으로 본 발명의 범위를 제한하지 않는, 다음의 실시예들에 의해서 설명될 것이다.

실시예 1

(a) 몰드의 제조

직경 300 mm 을 가진 (JIS 에 따른 5056) 알루미늄 롤의 주변 표면이 미러 폴리싱되었다. 그 후, 알루미늄 롤의 미러 폴리싱된 주변 표면은 표면 상에 불균일물들을 형성하기 위해서 (FUJI Manufacturing Co., Ltd 에서 구매된) 블러스팅 장치를 사용해서 0.1 MPa 의 블러스팅 압력 (게이지 압력, 본 명세서하에서는 동일) 하에서 지르코니아 비즈 "TZ-SX-17" (상표명, TOSO CORPORATION 에 의해 사용가능; 평균 입자 크기 : 20 ㎛) 로 블러스팅되었다. 표면 불균일물들을 가진 알루미늄 롤은 금속 몰드를 형성하기 위해서 니켈로 도금된 무전해 광택이다. 도금 조건은 두께 12 ㎛ 를 가진 니켈 층을 형성하도록 설정되었다. 도금 후에, 니켈 층의 두께는 베타-선 막 두께 측정기 (Fischer Instruments KK 에 의해서사용가능한 "Fisher Scope MMS") 로 측정되었고 12.3 ㎛ 였다.

(b) 방현막의 제조 및 평가

광 경화성 레진 구성 "GRANDIC 806T" (상표명, Dainippon Ink & Chemicals Inc. 에 의해서 사용가능) 이 50 % 농도 용액을 획득하기 위해서 에틸 아세테이트에서 용해되었다. 그 후, 용액에, 포토폴리머화 개시제 "LUCILIN TPO" (상표 명, BASF 에 의해 사용가능; 화학명: 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥사이드) 가 코팅 조직을 획득하기 위해서 경화성 레진의 100 중량부당 5 중량부의 양으로 추가되었다. 코팅 조직은 건조 후의 코팅 두께가 5 ㎛ 이고, 그 후 건조기에서 3 분동안 60℃로 고정되도록 80 ㎛ 의 두께를 가진 트리아세틸 셀룰로우즈 (TAC) 막 상에 코팅되었다. 건조 후의 TAC 막은 광-경화성 레진 조직 층이 몰드의 니켈 도금 표면에 접하도록 고무 롤을 가지고 (a) 에서 제조된 금속 몰드의 불균일한 표면에 약하게 접촉되며 가압되었다. 그러한 상태에서, 20 mW/㎠ 의 세기를 가진 고압 수은 램프에서의 광이 광-경화성 레진 조직을 경화하기 위해서 h-선 변환된 광 크기로 200 mJ/㎠ 의 도즈에서 TAC 막의 측면으로부터 방사되었다. 그 후, 경화된 레진 층을 지니는 TAC 막이 몰드로부터 제거되어 표면 불균일물들을 가진 경화된 레진 층 및 TAC 막의 적층으로 구성된 투명한 방현막을 획득하기 위해서 몰드로부터 제거되었다.

방현막의 헤이즈는 JIS K 7136 에 따라서 헤이즈 측정기 "HM-150" (Murakami Color Research Laboratory 에 의해서 사용가능) 을 사용해서 측정되었고, 0.9 % 였다. 측정을 위해서, 방현막의 샘플이 휨을 방지하기 위해서 외부로 향하는 불균일한 표면을 가진 유리판에 광학적 투명한 접착제로 부착되었다.

투과율 해상도는 JIS K 7105 에 따라서 사상성 측정기 (image clarity meter) "ICM-1DP" (Suga Test Instruments Co., Ltd. 에 의해서 사용가능) 를 사용해서 측정되었다. 측정을 위해서, 방현막의 샘플이 휨을 방지하기 위해서 외부로 향하는 불균일한 표면을 가진 유리판에 광학적 투명 접착제로 부착된다. 샘 플은 그 후 배면 (유리판에 접촉한 표면) 으로부터의 광으로 조사되고, 투과율 해상도가 측정되었다. 결과는 다음과 같다:

투과율 해상도의 상기 측정에 사용된 동일한 사상성 측정기 "ICM-1DP" 를 사용해서 측정되었다. 측정을 위해서, 방현막의 샘플이 휨을 방지하기 위해서 외부로 향하는 불균일한 표면을 가진 유리판에 광학적 투명한 접착제로 부착되었다. 배면 유리 표면 상에 반사를 억제하기 위해서 2 mm 의 두께를 가진 검은 색의 아크릴 레진 판이 방현막이 부착된 유리판의 노출된 표면에 물을 이용하여 고정되었다. 이 상태에서, 측정은 방현막의 샘플의 측면으로부터의 광을 방사하는 것에 의해서 수행되었다. 결과는 다음과 같다:

*: 반사 해상도의 값들의 합계에서 배제됨.

반사율은 30 도 만큼 막의 수직선에서 기울어진 방향으로 He-Ne 레이저로부터의 시준된 빔을 가진 방현막의 불균일한 표면을 방사하는 것 및 막의 수직선 및 방사 방향을 포함하는 평면에서 반사율의 변화를 측정하는 것에 의해서 측정되었다. 반사율이 "3292 03 광학 전력 센서" 및 "3292 광학 전력 측정기" (둘다 Yokogawa Electric Corporation 에 의해서 사용가능) 를 사용해서 측정되었다. 결과적으로, R(3) 은 0.374% 였고, R(40) 은 0.00064 % 였으며, R(60)/R(30) 은 0.00010 이었다.

공초점 현미경 "PLu 2300" (Sensofar Corporation 에 의해서 사용가능) 을 사용해서, 방현막의 표면 형상이 관찰되었다. 관찰을 위해서, 방현막의 샘플이 휨을 방지하기 위해서 외부로 향하는 불균일한 표면을 가진 유리판에 광학적 투명한 접착제로 부착되었다. 대물 렌즈의 배율은 50 배이다. 획득된 데이터는 상술한 알고리즘에 따라서 프로세싱되었고 보로노이 다각형들의 평균 면적은 582 ㎛² 인 것으로 계산되었다. 3 차원 좌표 정보로부터, 방현막의 전체 표면은 미세한 불균일물들을 가지지만, 어떠한 평평한 부분도 가지지 않는 것으로 확인되었다.

몰드의 제조을 위한 조건, 및 방현막의 광학 특성 및 표면 상태 (보로노이 다각형들의 평균 면적) 가 표 1 에 요약되었다.

표면 형상의 상기 관찰에서 획득된 3 차원 좌표에 기초해서, 200 ㎛ x 200 ㎛ 필드에서 볼록한 부분들의 정점들의 갯수, 단면 커브의 산술적 평균 높이 Pa 및 최대 단면 높이 Pt, 및 높이들의 히스토그램의 피크 위치가 계산되었다. 결과는 표 2 에서 도시된다.

(c) 방현 편광막 적층의 제조

선형 편광자/광학 이방성층 적층 (Sumitomo Chemical Co., Ltd 에 의해서 사용가능한 "SUMIKARAN SRH 862A") 이 제공되었다. 이 적층은 폴리비닐 알콜-요오드 타입 선형 편광자, 선형 편광자의 일 표면에 부착된 광학 이방성층, 및 선형 편광자의 다른 표면에 부착된 트리아세틸 셀룰로우즈 막으로 구성된다. 이 광학 이방성층은 기판 및 상기 기판에 고정되고 코팅된 광학적 (-) 단축을 가진 디스코틱 액정 분자들로 구성되며, 광학 축이 막의 수직선에서 5 내지 50 도의 범위로 서서히 기울어지며 외관상 광학 축은 전체적으로 약 18 도 만큼 수직선에서 기울어지는 하이브리드 배향을 가진다 ("WV 막" FUJIFILM Corporation 에 의해서 사용가능). (b) 에서 획득된 방현막의 평평한 표면은 방현 편광막 적층을 조립하기 위해서 선형 편광자/광학 이방성층 적층의 트리아세틸 셀룰로우즈 막 측면에 부착되었다.

(d) 액정 디스플레이의 제조 및 평가

편광판들은 개인용 컴퓨터를 위한 TN 타입 TFT 액정 디스플레이 디바이스를 지닌 상용가능한 모니터의 배면 및 디스플레이 표면으로부터 떼어졌다. 그 후, 처음 사용된 편광판들 대신에, 선형 편광자/광학 이방성층 적층 "SUMIKARAN SRH 862A" 은 적층의 흡수축 (absorbing axis) 이 액정 셀을 향하는 최초 광학 이방성 층 및 편광판의 흡수축에 대응되도록 배면에 접착제로 부착되며, 그에 반하여, 상기 (c) 에서 제조된 방현 편광막 적층은 막 적층의 흡수축이 액정 셀에 접하는 최초 광학 이방성층 및 편광판에 대응되도록 디스플레이 표면에 접착제로 부착되었다. 그것에 의하여, 방현층을 가진 액정 디스플레이가 조립되었다.

개인용 컴퓨터는 암실에서 활성화되었고, 블랙 디스플레이 상태 또는 화이트 디스플레이 상태에서의 액정 디스플레이의 휘도는 휘도 측정기 "BM5A" (TOPCON Corporation 에 의해서 사용가능) 을 사용해서 측정되었고 그 후 콘트라스트가 계산되었다. 여기에서, 콘트라스트는 블랙 디스플레이 상태에서의 휘도에 대한 화이트 디스플레이 상태에서의 휘도의 비율로 표현된다. 결과적으로, 암실에서 측정된 액정의 콘트라스트는 569 였다.

그 후, 이 평가 시스템은 밝은 공간으로 이동되었고, 어두운 디스플레이 상태에서의 디스플레이의 반사가 시각적으로 관찰되었다. 결과적으로, 실질적으로 어떠한 반사도 관찰되지 않았다. 이것은 액정 디스플레이가 좋은 방현 특성을 가졌다는 것을 확인시킨다. 결과는 표 3 에서 요약된다.

실시예 2 및 3

불균일한 표면을 가진 금속 몰드는 도금된 니켈 층의 두께가 표 1 에서 도시된 것처럼 변하는 것을 제외하고 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 제조되었다. 이렇게 제조된 금속 몰드를 사용하면서, 표면에 불균일물들을 가진 경화된 레진 층으로 구성된 투명한 방현막 및 TAC 막이 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 제조되었다. 광학 특성 및 방현막의 표면 상태 (보로노이 다각형들의 평균 면적) 가 표 1 에 요약된다. 각각의 막을 가지고, 200 ㎛ x 200 ㎛ 의 필드에서의 볼록한 부분들의 정점들의 갯수, 단면 커브의 산술적 높이 Pa 및 최대 단면 높이 Pt, 높이들의 히스토그램의 피크 위치들이 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 계산되었다. 결과들은 표 2 에서 도시된다. 또한, 방현층을 가진 액정 디스플레이는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 이러한 막들을 사용해서 조립되었고, 콘트라스트 및 방현 특성이 평가되었다. 결과는 표 3 에서 도시된다.

표 1 에 기록된 투과율 해상도는 각각 0.125 mm, 0.5 mm, 1.0 mm 및 2.0 mm 의 어두운 부분과 밝은 부분의 폭을 가진 4 개의 광학 주파수 콤을 사용해서 측정된 투과율 해상도의 합이며, 그에 반하여, 반사 해상도는 각각 0.5 mm, 1.0 mm 및 2.0 mm 의 어두운 부분과 밝은 부분의 폭을 가진 3 개의 광학 주파수 콤을 사용해서 측정된 반사 해상도의 합이다.

비교예들 1-5

비교를 위해서, 각각이 편광판 "SUMIKARAN" (Sumitomo Chemical Co., Ltd. 에 의해서 사용가능) 로써 사용되며 UV 경화가능 레진에서 분산된 주입기 (filler) 를 포함하는, 방현막들 "AG1", "AG3", "AG5", "AG6" 및 "AG8" 이 사용되었고, 광학 특성 및 이러한 방현막들의 보로노이 다각형들의 평균 면적은 실시예들 1, 2 및 3 의 결과와 함께 표 1 에 기록되었다. 그러한 막들을 가지고, 보로노이 다각형들의 평균 면적을 계산할 때 측정된 3 차원 좌표를 사용할 때, 200 ㎛ x 200 ㎛ 의 필드에서의 볼록한 부분들의 정점들의 갯수, 단면 커브의 산술적 높이 Pa 및 최대 단면 높이 Pt, 및 고도들의 히스토그램의 피크 위치들이 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 계산되었다. 결과들은 실시예들 1, 2 및 3 의 결과들과 함께 표 2 에 기록된다. 또한, 방현층을 가진 액정 디스플레이는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 방현막을 사용해서 조립되었고, 콘트라스트 및 방현 특성이 평가되었다. 결과는 실시예 1, 2 및 3 의 결과와 함께 표 3 에서 도시된다.

표 1 및 3 에 도시된 결과로로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 헤이즈의 해상도, 반사 프로파일 및 표면 형상에 도달했던 실시예 1, 2 및 3 의 샘플들은 (반사 없는) 뛰어난 방현 특성을 보여주며, 높은 콘트라스트 및 좋은 가시성을 달성했다. 또한, 샘플들은 적은 글래어 및 적은 백화를 초래한다.

비교예들 1 및 2 의 샘플들은, R(30) 이 2 % 이하이며, R(40) 이 0.003 % 이하이며, R(60)/R(30) 은 0.001 이하였기 때문에, 백화를 경험하지 않는다. 하지만, 이러한 샘플들의 보로노이 다각형들의 평균 면적이 1,500 ㎛² 을 초과할 때, 그것들은 글래어를 초래했다. 액정 디스플레이가 비교예들의 방현막들로부터 제조되었던 방현 편광막 적층을 사용해서 조립되었을 때, 비교예 1 및 2 에서의 콘트라스트는 매우 높으며, 각각 492 및 420 이지만, 방현 특성은 만족스럽지 못했고, 표 3 에 도시된 바와 같이, 가시성은 낮았다. 비교예들 3, 4 및 5 의 샘플들을 가질때, R(40) 은 0.003 % 를 초과했으며 R(60)/R(30) 은 0.001 을 초과했다. 따라서, 그것들은 본 발명에 따른 샘플들보다 더욱 백화되었다. 비교예들 3, 4 및 5 에서, 헤이즈는 높았으며 따라서 콘트라스트는 감소되는 경향이 있다.

본 발명을 통해 헤이즈를 증가시키지 않고 개선된 가시성 및 높은 방현 특성을 가진 방현 편광막을 제공할 수 있으며, 또한 본 발명에 따른 방현 편광막을 포함하며 충분한 방현 특성 및 또한 좋은 디스플레이 특질을 가진 액정 디스플레이를 제공할 수 있다.

Claims (6)

1. 순서대로 적층된, 표면 상에 미세한 불균일물을 가진 방현층, 선형 편광자 및 광학 이방성층을 포함하는 방현 편광막 적층으로서,

   상기 방현층은, 수직 입사광에 대한 5 % 이하인 헤이즈와, 각각, 0.5 mm, 1.0 mm 및 2.0 mm 의 폭을 가진 어두운 선들 및 밝은 선들로 구성된 3 개의 광학 주파수 콤들을 사용해서 45 도의 광의 입사각에서 측정될 때, 50 % 이하인 전체 반사 해상도와, 30 도의 입사각으로 들어가는 입사광에 대하여 2 % 이하인 30 도의 반사각에서의 반사율 R(30) 과, 30 도의 입사각으로 들어가는 입사광에 대하여 0.003 % 이하인 40 도의 반사각에서의 반사율 R(40) 과, 그리고 R(≥60) 이 30 도의 입사각으로 들어가는 입사광에 대한 60 도 이상의 반사각에서의 임의 방향으로의 반사율일때 0.001 이하인 R(30) 에 대한 R(≥60) 의 비율을 가지며;

   상기 방현층의 표면은 50 ㎛² 내지 1,500 ㎛² 의 평균 면적을 가진 다각형들로 구성되며, 상기 다각형들은 모점 (generatrix) 들로써 상기 표면 불균일물들의 상기 볼록한 부분들의 정점들을 사용해서 상기 표면의 보로노이 분할에 의해서 형성되며;

   상기 광학 이방성층은 상기 층의 상기 수직 방향에서 5 내지 50 도의 각도로 기울어진 광학 축 및 광학적 (-) 또는 (+) 단축을 가지는, 방현 편광막 적층.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 다각형들은 300 ㎛² 내지 1,000 ㎛² 의 평균 면적을 가지며, 상기 다각형들은 모점들로써 상기 표면 불균일물들의 상기 볼록한 부분들의 상기 정점들을 사용해서 상기 표면의 보로노이 분할에 의해서 형성되는, 방현 편광막 적층.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 방현층은 그 표면 상에 미세한 불균일물들을 가진 레진막으로 구성되며, 상기 표면은 미립자를 충돌시켜 폴리싱된 금속판 상에 불균일물들을 형성하는 것, 몰드를 형성하기 위해서 상기 금속판의 상기 불균일한 표면 상에 무전해 니켈 도금하는 것, 투명한 레진막의 표면에 상기 몰드의 상기 표면 불균일물들을 이동시키는 것, 및 상기 몰드로부터 상기 레진막을 제거하는 것에 의해서 제조되는, 방현 편광막 적층.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 투명한 레진막은 UV 경화성 레진 또는 열가소성 레진을 포함하는, 방현 편광막 적층.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 광학 이방성층은 광학적 (+) 또는 (-) 단축을 가진, 방현 편광막 적층.
6. 한 쌍의 전극 기판들 및 상기 전극 기판들 사이에서 샌드위치된 트위스트된 네마틱 타입 액정을 포함하는 액정 디스플레이로서,

   디스플레이 표면측 상에 위치된 상기 편광판은 청구항 제 1 항 내지 4 항의 어느 한 항에서의 방현 편광막 적층으로 구성되며, 상기 방현 편광막 적층은 상기 광학 이방성층 면이 상기 액정 셀과 마주보도록 위치되는, 액정 디스플레이.

Images