KR20080038456A - 반사방지필름, 그의 제조방법, 광학소자 및 화상표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 반사방지필름은, 투명기재필름의 적어도 편면에, 직접 또는 별도의 층을 통해, 반사방지층이 형성되어 있다. 상기 반사방지층은, 굴절율: n_d ²⁰ ≤1.49 를 만족하는, 적어도 2종류의 저굴절율 재료에 의해 형성되어 있다. 본 발명의 반사방지필름은, 저굴절율 재료에 의해 형성된 반사방지층을 갖고, 반사방지특성과 내마모성이 우수하다. 또한, 반사방지층을, 미립자에 의해 요철형상표면이 형성된 하드 코트층 등을 통해 형성함으로써, 방현성이 우수한 반사방지필름을 얻을 수 있다.

반사방지층, 반사방지필름, 방현성

Description

반사방지필름, 그의 제조방법, 광학소자 및 화상표시장치{ANTIREFLECTION FILM, ITS PRODUCTION METHOD, OPTICAL DEVICE, AND IMAGE DISPLAY}

본 발명은 반사방지필름 및 그 제조방법에 관한 것이다. 추가적으로는 당해 반사방지필름을 사용한 편광판, 광학소자, 및 화상표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 반사방지필름은, 반사방지층, 즉 저굴절율층을 가짐으로써 표면 반사광을 저감할 수 있어 시인성이 양호하다. 이러한 반사방지필름을 사용한 반사방지편광판 등의 광학소자는 액정 디스플레이, 유기 EL 표시장치, 및 PDP, CRT 등의 각종 화상표시장치에서 바람직하게 이용할 수 있다.

액정 패널은 최근의 연구 개발에 의해 디스플레이로서의 확고한 지위를 확보하고 있다. 그러나, 액정 디스플레이를, 밝은 조명하에서, 사용빈도가 높은 카 네비게이션용 모니터나 비디오 카메라용 모니터에 사용한 경우에는, 표면 반사에 의한 시인성의 저하가 현저하다. 그 때문에, 이들 기기에 장착되는 편광판에는, 반사 방지 처리를 실시하는 것이 필수불가결하게 되어 있다. 옥외 사용 빈도가 높은 액정 디스플레이에는, 대부분이 반사 방지 처리를 실시한 편광판이 사용되고 있다. 또한, 형광등이나 태양광 등의 조명광, 키보더(Keyboarder) 등의 외부환경이 화면상에서 반사되는 고스트 현상에 의해 시인성이 저해된다. 그 때문에, 편광판에는 방현 (antiglare) 처리가 실시된다.

반사방지처리는, 일반적으로 진공 증착법, 스퍼터링법, CVD 법 등의 수법에 의해, 굴절율이 상이한 재료로 이루어지는 복수 박막의 다층적층체를 제작하여, 가시광 영역의 반사를 가능한 한 저감시키는 설계가 행해지고 있다. 그러나, 상기의 드라이처리에서의 박막의 형성에는 진공 설비가 필요하고, 처리 비용이 매우 높아진다. 그 때문에, 최근에는 웨트 코팅에 의한 반사방지층의 형성을 행하고 있다. 통상, 반사방지필름은 투명 기재 필름상에, 하드 코트층 및 저굴절율의 반사방지층으로 이루어지는 구성을 갖는다. 반사율의 관점으로부터 하드 코트층에 고굴절율이 요구되고, 반사방지층에는 보다 낮은 굴절율이 요구된다. 저굴절율 재료로서, 굴절율이나 방오염성 (防汚染性) 의 관점에서 불소 함유 폴리머 등이 사용되고 있다 (예를 들어, 일본 특개평 9-208898호 공보참조).

*그러나, 불소 함유 폴리머는, 굴절율의 관점에서는 매우 우수하지만, 형성되는 막은 매우 부드럽고, 또한 하드 코트 수지층과의 밀착성도 확보하기 어렵다. 그 때문에, 불소 함유 폴리머를 사용한 반사방지층 표면을, 천 (布) 등으로 문지르면 표면이 손상되는 문제가 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 반사방지층의 형성재료로서, 실록산계 재료를 사용하는 방법이나, 불소 함유 폴리머로 형성된 반사방지층상에 광학막 (반사방지층) 두께 이하로 무기증착막을 형성하는 방법이 검토되고 있다. 그러나, 상기 방법에서는 굴절율의 상승에 의한 반사율의 상승이나, 제조 공정의 번잡화 등에 의해 충분히 상기 문제를 해결할 수 없었다.

본 발명은 투명 기재 (基材) 필름상에, 저굴절율 재료에 의해 형성된 반사방지층을 갖는 반사방지필름으로서, 반사 방지 특성과 내마모성이 우수한 반사방지필름 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 반사방지특성 및 내마모성이 우수하고, 또한 방현성이 우수한 반사방지필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 당해 반사방지필름을 사용한 편광판을 제공하는 것, 광학소자를 제공하는 것, 나아가서는 이들을 탑재한 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 하기 반사방지필름에 의해 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하는데 이르렀다.

즉, 본 발명은 투명 기재 필름의 적어도 편면에, 직접 또는 별도의 층을 통해, 반사방지층이 형성되어 있는 반사방지필름에 있어서,

상기 반사방지층이, 굴절율 n_d ²⁰ ≤1.49 를 만족하는 적어도 2종류의 저굴절율 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사방지필름에 관한 것이다.

본 발명에서는 반사방지층이, 복수의 저굴절율 재료로 형성되어 있다. 그 때문에, 각각의 저굴절율 재료의 특성을 발휘시킴으로써 반사 방지 특성 및 내마모성을 양립시킬 수 있다. 저굴절율 재료의 굴절율은, 모두 n_d ²⁰ (이하 간단히 굴절율이라 칭함) 의 값으로 1.49 이하이다. 상기 굴절율은 바람직하게는 1.45 이하이다. 특히, 점유체적분률이 많은 쪽의 재료의 상기 굴절율은 1.42 이하인 것이 바람직하다.

반사방지필름에 있어서, 반사방지층은, 상이한 영역을 형성한 분리 구조로 되어 있어도 된다. 또한, 상기 분리 구조는, 해도(海島) 구조를로 되어 있어도 된다. 반사방지층이 미세한 해도(海島) 구조를 형성하고 있는 경우에는, 일반적으로 폴리머 합금 등의 문헌에서 볼 수 있듯이, 해도(海島) 구조를 형성하는 각각의 재료의 기능이 더해진 효과를 나타낸다.

반사방지필름에 있어서, 미세 구조로 되어 있는 분리 구조에서의 짧은 영역의 사이즈는, 막강도와 외관의 관계로부터 5 ~ 1,000 nm 의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 상기 짧은 영역의 사이즈는, SEM, TEM 또는 레이저 현미경 등을 사용하여, 반사방지층의 미세 구조를 화상으로서 기록하고, 거기에 임의로 보조선을 그렸을 때의 영역마다의 선길이를 측정한 것중에서, 보다 짧은 쪽의 영역 (예를 들어, 분리구조가 해도 (海島) 구조인 경우는 섬 (島) 구조, 입자 분산의 경우는 입자가 짧은 영역으로 됨)의 길이의 평균치를 말한다.

상기 짧은 영역을 형성하는 저굴절율 재료는, 밀착성이나 피막강도를 확보하여 내마모성을 향상시킬 수 있는 재료인 것이 바람직하다. 통상, 반사방지층의 막두께는 100 nm 정도이기 때문에, 짧은 영역의 사이즈가, 5 nm 미만에서는, 반사방지층 전체를 보강하는 효과에 있어서는 불충분하다. 한편, 짧은 영역의 사이즈가 1,000 nm 를 초과하는 경우에는, 복수의 저굴절율 재료의 굴절율 차이가 커지면, 각각의 영역에서의 계면에 의한 산란이 무시할 수 없는 레벨로 된다. 그 결과, 형성된 반사방지층이 화이트 얼룩으로 되는 경향이 있다. 이러한 관점으로부터, 당해 짧은 영역의 사이즈는 5 ~ 1,000 nm, 나아가서는 10 ~ 200 nm, 더 나아가서는 20 ~ 200 nm 인 것이 바람직하다.

반사방지필름에 있어서, 반사방지층이, 불소 함유 재료를 주성분으로 하는 영역과 폴리실록산 구조를 주성분으로 하는 영역으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 저굴절율 재료로서는, 분리 구조를 형성할 수 있는 복수의 재료를 적절하게 선택하여 사용할 수 있지만, 반사방지특성, 나아가서는 방오염성 등의 관점으로부터, 적어도 하나의 영역을 불소 함유 재료로 하는 것이 바람직하다. 또한, 하지층과의 밀착성이나 피막강도 등을 향상시켜 내마모성을 충족시키기 위해, 적어도 하나의 영역을 폴리실록산 구조로 하는 것이 바람직하다. 이들 경우에도, 반사방지층은 해도 (海島) 구조로 되어 있는 것이 바람직하고, 특히 폴리실록산 구조를 주성분으로 하는 영역이 섬구조인 것이 바람직하다.

상기 반사방지필름에 있어서, 반사방지층은 하드 코트층을 통해 형성될 수 있다. 반사방지층은 투명 기재 필름상에, 직접 또는 별도의 층을 통해 형성될 수 있는데, 하드 코트층의 형성에 의해 내마모성을 향상시킬 수 있다. 특히 본 발명의 반사방지층은 하드 코트층과의 뛰어난 밀착성이 좋고, 내마모성을 향상시킬 수 있다.

상기 반사방지필름에 있어서, 반사방지층이, 요철 형상으로 되어 있고, 방현 특성 (antiglare property) 을 갖는 것이 바람직하다. 요철 형상으로 함으로써 광확산성을 부여한 반사 방지 방현 필름으로 할 수 있다. 예를 들어, 상기 요철 형상은, 미립자가 분산되고, 또한 당해 미립자에 의해 요철 형상 표면이 형성된 하드 코트층으로 형성할 수 있다.

상기 반사 방지 방현 필름의 반사방지층은, 그 표면의 60°광택도가 20 ~ 120% 인 것이 바람직하다. 상기 60°광택도가 20% 미만에서는 표면에서의 광산란이 강하여, 화면이 화이트 얼룩으로 보일 수 있다. 한편, 120% 를 초과하면 형광등이나 태양광 등의 조명광이나, 키보더 등의 외부 환경이 화면상에서 반사되는 고스트 현상에 의해 시인성이 저해된다. 60°광택도는 40 ~ 100% 인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 반사 방지 방현 필름은, 헤이즈값이 10 ~ 60% 인 것이 바람직하다. 헤이즈값이 10% 미만에서는 방현성이 결여된다. 한편, 헤이즈값이 60%를 초과하면 광투과성이 저하된다. 헤이즈값은 20 ~ 50% 인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명은 편광자의 편면 또는 양면에, 상기 반사방지필름 (반사 방지 방현 필름을 포함함) 의 투명 기재 필름이 보호 필름으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 당해 반사방지필름 또는 상기 편광판을 사용하고 있는 것을 특징으로 하는 광학소자에 관한 것이다. 또 한, 본 발명은 상기 반사방지필름, 상기 편광판, 또는 상기 광학소자를 사용하고 있는 것을 특징으로 하는 화상표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 반사방지필름을 사용한 반사 방지 편광판 등의 광학소자는 반사광을 저감할 수 있고, 내마모성이 우수하다. 또한, 방현 특성을 부여한 반사 방지 방현 필름은 반사가 없어 시인성이 양호하다. 광학소자는 각종의 용도에 사용할 수 있고, 이것을 탑재한 액정표시장치 등의 화상표시장치는 표시품위가 좋다.

또한, 본 발명은, 투명 기재 필름의 적어도 편면에, 직접 또는 별도의 층을 통해, 반사방지층을 형성하는 반사방지필름의 제조방법에 있어서,

상기 반사방지층의 형성을, 굴절율: n_d ²⁰≤1.49 를 만족하는, 적어도 2종류의 저굴절율 재료를 용매에 용해한 코팅액을, 코팅후, 건조함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 반사방지필름의 제조방법에 관한 것이다.

상기 반사방지필름의 제조방법에 있어서, 저굴절율 재료가 불소 함유 재료와 폴리실록산 형성 재료를 포함하고, 용매가 케톤계 용매와 알코올계 용매를 포함하는 혼합 용매인 것이 바람직하다.

상기 반사방지필름의 제조방법에 의해, 본 발명의 반사방지필름을 바람직하게 제조할 수 있다.

본 발명의 반사방지필름, 또한 당해 반사방지필름이 설치되어 있는 편광판 등의 광학소자는, 반사 방지 특성과 내마모성이 우수하다. 추가로는 방현 특성 이 우수하다. 이들은 액정 디스플레이 (LCD), 플랫 패널 디스플레이 (FPD), 유기 EL 디스플레이, 및 PDP 등의 화상표시장치에 적합하게 적용할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 투명 기재 필름 (1) 상에 저굴절율 재료로 반사방지층 (2) 이 형성되어 있는 반사방지필름이다. 도 2 는 반사방지층 (2) 이 해도 (海島) 구조로 되어 있는 경우의 예이고, 2A 는 섬 구조, 2B 는 해 (海) 구조에 상당한다.

또한, 도 3 은 투명 기재 필름 (1) 상에 하드 코트층 (3), 이어서 반사방지층 (2) 이 형성되어 있는 반사방지필름이다. 도 4 는 투명 기재 필름 (1) 상에, 미입자 (4) 로 요철 형상 표면이 형성된 하드 코트층 (방현층) (3) 이 형성되어 있고, 이어서 반사방지층 (2) 이 형성되어 있는 반사방지 방현필름이다.

투명 기재 필름 (1) 으로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머; 디아세틸 셀룰로오스, 트리아세틸 셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머; 폴리카보네이트계 폴리머; 폴리 메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머 등의 투명 폴리머로 이루어지는 필림이 언급될 수 있다. 또한, 폴리스틸렌, 아크릴로니트릴-스틸렌 공중합체 등의 스틸렌계 폴리머; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 환상 내지 노르보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 폴리머; 염화 비닐계 폴리머; 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머 등의 투명 폴리머로 이루어지는 필름ㄷ 언급될 수 있다. 또한, 이미드계 폴리머; 술폰계 폴리머; 폴리에테르 술 폰계 폴리머; 폴리에테르-에테르 케톤계 폴리머; 폴리 페닐렌 술피드계 폴리머; 비닐 알코올계 폴리머; 염화 비닐리덴계 폴리머; 비닐 부티랄계 폴리머; 알릴레이트계 폴리머; 폴리옥시메틸렌계 폴리머; 에폭시계 폴리머나 상기 폴리머의 혼합물 등의 투명 폴리머로 이루어지는 필름 등도 언급될 수 있다. 투명 기재 필름은, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴 우레탄계, 에폭시계, 및 실리콘계 등의 열경화형, 자외선 경화형 수지의 경화층으로 형성할 수도 있다.

또한, 일본 특개 2001-343529 호 공보 (WO 01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어, (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 및 니트릴기를 갖느 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물이 언급될 수 있다. 구체예로서, 이소-부틸렌과 N-메틸 말레이미드로 이루어지는 교대 공중합체와 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체를 함유하는 수지조성물의 필름이 언급될 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다.

또한, 기재 (基材) 필름은 가능한 한 착색되지 않은 것이 바람직하다. 따라서, Rth = [(nx+ny)/2 - nz] ×d (여기서, nx 및 ny는 필름 평면내의 주굴절율, nz는 필름 두께 방향의 굴절율, d는 필름 두께이다) 로 표현되는 필름 두께 방향의 위상차값이 -90 nm 내지 +75 nm 인 보호 필름이 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 두께 방향의 위상차값 (Rth) 가 -90 nm 내지 +75 nm 인 것을 사용함으로써, 편광판의 보호 필름으로서 사용된 경우에, 편광판의 착색 (광학적인 착색) 을 거의 해소할 수 있다. 두께 방향의 위상차값 (Rth) 은 보다 바람직하게는 -80 nm 내지 +60 nm, 특히 -70 nm 내지 +45 nm 가 바람직하다. 기재 필름은 특히 광학적으로 복굴절이 작은 것이 적합하게 사용된다.

투명 기재 필름 (1) 은 가시광의 광투과율이 우수하고(투과율 90% 이상), 투명성이 우수한 (헤이즈값 1% 이하) 것이 바람직하다. 투명 기재 필름 (1) 의 두께는, 적절하게 결정될 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 관점으로부터, 10 ~ 500 ㎛ 정도이다. 특히 20 ~ 300 ㎛ 가 바람직하고, 30 ~ 200 ㎛ 가 보다 바람직하다. 투명 기재 필름 (1) 의 굴절율은 1.45 ~ 1.7정도, 바람직하게는 약 1.48 ~ 1.65 정도이다.

반사방지층 (2) 의 형성은, 귤절율 1.49 이하의 적어도 2 종류의 저굴절율 재료로 행한다. 반사방지층 (2) 의 형성법은 특히 제한되지 않지만, 하기 방법을 채용할 수 있다.

예를 들어, (1) SiO₂ 나 MgF₂ 등의 저굴절율 재료로 형성된 초미립자 (평균 입경: 100 nm 이하) 를 미리 조제하여 두고, 이 초미립자를 , 초미립자의 재료와는 상이한 저굴절율 재료에 첨가한 형성재 (形成材) 를 사용하는 방법; (2) 알콕시 실란 등의 졸-겔 반응 등을 이용하여 매우 큰 세공 (細孔) 을 갖는 막을 형성하여 두고, 그 세공에 별도의 저굴절율 재료를 충전하는 방법; 및 (3) 적어도 2 종류의 저굴절율 재료의 막형성 공정을 이용한 상분리를 이용하는 방법 등이 언급될 수 있다.

상기 방법들 중에서도, 저굴절율 재료간의 밀착성이나, 공정의 간편함의 관 점으로부터 상기 방법 (3) 을 채용하는 것이 바람직하다. 방법 (3) 에 있어서는, 통상, 적어도 2 종류의 저굴절율 재료를 용매에 용해한 코팅액을 코팅한 후, 건조 공정을 실시한다. 일반적으로, 폴리머 끼리라면, 분자량이나 골격이 매우 유사하지 않은 한 비상용 (非相溶) 이기 때문에, 공통의 용매에 용해한 코팅액을 코팅한 후, 건조공정에 있어서 용매의 휘발과 함께 상분리 (相分離) 가 일어난다. 또한, 모노머 끼리의 조합에 있어서도, 가교 형태의 차이나 반응성, 용매와의 친화성 등을 이용하여 상분리를 일으킬 수 있다.

저굴절율 재료로서는, 반사 방지 특성이 우수한 재료와, 내마모성이 우수한 재료를 조합하는 것이 바람직하다. 반사방지특성이 우수한 재료로서는, 굴절율의 억제의 관점으로부터, 불소계 수지, 실리콘계 수지가 바람직하다. 이들은 지문 닦기와 같은 방오염성의 관점으로부터도 우수하다. 내마모성이 우수한 재료로서, 밀착력의 향상이나 피막강도의 확보의 관점으로부터 폴리실록산계 수지나 폴리 실라잔계 수지, 및 아크릴계 수지 등이 바람직하다. 상기 예시된 저굴절율 재료의 형성재료는 중합반응 이후의 폴리머일 수도 있고, 전구체로 되는 모노머 또는 올리고머일 수도 있다.

반사 방지 특성이 우수한 재료와 내마모성이 우수한 재료의 조합은, 전자 : 후자 (중량비) = 1 : 100 ~ 100 : 1, 나아가서는 1 : 10 ~ 10 : 1 인 것이 바람직하다.

상기 저굴절율 재료의 조합은, 불소 함유 재료를 주성분으로 하는 영역과 폴리실록산 구조를 주성분으로 하는 영역을 형성할 수 있는 조합이 바람직하다.

불소 함유 재료로서는 불소 함유 폴리머가 언급될 수 있다. 불소 함유 폴리머를 형성하는 모노머로서는, 예를 들어, 테트라플루오로 에틸렌, 헥사플루오로 프로필렌, 3,3,3-트리플루오로 프로필렌 등의 플루오로 올레핀류; 알킬 퍼플루오로 비닐 에테르류 또는 알콕시 알킬 퍼플루오로 비닐 에테르류; 퍼플루오로 (메틸 비닐 에테르), 퍼플루오로 (에틸 비닐 에테르), 퍼플루오로 (프로필 비닐 에테르), 퍼플루오로 (부틸 비닐 에테르), 퍼플루오로 (이소부틸 비닐 에테르) 등의 퍼플루오로 (아킬 비닐 에테르)류; 퍼플루오로 (프로폭시 프로필 비닐 에테르) 등의 퍼플루오로 (알콕시 알킬 비닐 에테르) 류 등이 언급될 수 있다. 이들 모노머는 1종류 또는 2종류 이상을 사용할 수 있고, 또한, 다른 모노머와 공중합할 수도 있다.

또한, 불소 함유 재료로서, 퍼플루오로 알킬 알콕시 실란 등의 불소를 함유하는 졸-겔계 재료를 사용할 수 있다. 퍼플루오로 알킬 알콕시 실란으로서, 예를 들어, 일반식 (1): CF₃(CF₂)_nCH₂CH₂Si(OR)₃ (여기서, R은 탄소수 1 ~ 5개의 알킬 기를 나타내고, n은 0 ~ 12 의 정수를 나타낸다) 로 표현되는 화합물이 언급될 수도 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 트리플루오로 프로필 트리메톡시 실란, 트리플루오로 프로필 트리에톡시 실란, 트리데카플루오로 옥틸 트리메톡시 실란, 트리데카플루오로 옥틸 트리에톡시 실란, 헵타데카플루오로 데실 트리메톡시 실란, 헵타데카플루오로 데실 트리에톡시 실란 등이 언급될 수 있다. 이들 중에서도, 상기 n 이 2 ~ 6 인 화합물이 바람직하다.

폴리실록산 구조의 형성재로서는, 알콕시 실란, 알콕시 티타늄 등의 금속 알콕시드를 사용한 졸-겔계 재료 등이 언급될 수 있다. 이들 중에서도, 알콕시 실란이 바람직하다. 알콕시 실란의 구체예는, 테트라메톡시 실란, 테트라에톡시 실란, 테트라프로폭시 실란, 테트라이소프로폭시 실란, 테트라 부톡시 실란 등의 테트라-알콕시 실란류; 메틸 트리메톡시 실란, 메틸트리에톡시 실란, 메틸 트리 프로폭시 실란, 메틸 트리부톡시 실란, 에틸 트리메톡시 실란, 에틸트리에톡시 실란, n-프로필 트리메톡시 실란, n-프로필 트리에톡시 실란, 이소프로필 트리메톡시 실란, 이소프로필 트리에톡시 실란, 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리에톡시 실란, 3-글리시독시 프로필 트리메톡시 실란, 3-글리시독시 프로필 트리에톡시 실란, 3-메르캅토 프로필 트리메톡시 실란, 3-메르캅토 프로필 트리에톡시 실란, 페닐 트리메톡시 실란, 페닐 트리에톡시 실란, 3,4-에폭시 시클로헥실 에틸 트리에톡시 실란, 3,4-에폭시 시클로헥실 에틸 트리메톡시 실란 등의 트리알콕시 실란류; 디메틸 디메톡시 실란, 디메틸디에톡시 실란, 디에틸 디메톡시 실란, 디에틸 디에톡시 실란 등이 언급될 수 있다. 이들 알콕시 실란은 그의 부분 축합물 등으로서 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 테트라-알콕시 실란류 또는 이들의 부분 축합물 등이 바람직하다. 특히, 테트라메톡시 실란, 테트라에톡시 실란, 또는 이들의 부분 축합물이 바람직하다.

상기 방법 (3) 에 있어서, 반사방지층 형성재는 용매에 용해된 코팅액으로서 조제하는 것이 바람직하다. 용매로서, 방향족계 용제, 에스테르계 용제, 알코올계 용제, 케톤계 용제, 아미드계 용제, 술폭시드계 용제, 에테르계 용제, 및 셀 로솔브계 용제 등의 각종 용매의 1종 또는 2종 이상을 적절하게 조합하여 사용할 수 있다. 고형분 농도는 0.2 ~ 20 중량 % 정도, 나아가서는 0.5 ~ 10 중량 % 로 조제하는 것이 바람직하다.

저굴절율 재료로서, 불소 함유 재료 (특히 불소계 폴리머) 및 폴리실록산 형성 재료를 사용하는 경우에는, 케톤계 용매 및 알코올계 용매를 포함하는 혼합 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 케톤계 용매로서는, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 디에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 시클로 펜타논 등이 언급될 수 있다. 또한, 알코올계 용매로서는, 메탄올, 에탄올, n-프로필 알코올, i-프로필 알코올, n-부탄올, i-부탄올, t-부탄올 등이 언급될 수 있다. 특히, 케톤계 용매로서 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤과, 알코올계 용매로서 에탄올, n-부탄올, t- 부탄올을 조합하는 것이 바람직하다. 케톤계 용매와 알코올계 용매의 비율은 특별하게 제한되지 않지만, 케톤계 용매 : 알코올계 용매 (중량비) = 1 : 20 ~ 20 : 1, 나아가서는 1 : 5 ~ 5 : 1 인 것이 바람직하다.

또한, 반사방지층을 형성하는 코팅액에는, 상기 저굴절율 성분에 더하여, 필요에 따라 추가로, 상용화제 (相溶化劑), 가교제, 커플링제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 굴절율 조정제 등을 적절하게 첨가할 수 있다.

반사방지층 (2) 의 형성방법은 특별하게 제한되지 않고, 적절한 방법을 사용하여 하드 코트층 (3) 상에 실시된다. 예를 들어, 닥터 블레이드 방법, 그라비아 룰 코터 방법, 및 디핑 방법이 언급될 수 있다. 상기 분리구조 (해도(海島)구조) 의 사이즈는, 반사방지층 형성시의 조건에 따라 제어할 수 있다. 방법 (3) 에 의해 상분리시키는 경우는, 예를 들어, 용매의 제어나, 용매의 건조 속도 등으로 제어가 가능하다.

반사방지층 (2) 의 두께는 특별하게 제한되지 않고, 통상 70 ~ 120 nm 정도인 것이 바람직하다. 가장 효과적으로는 시감도가 가장 높은 550 nm 의 파장을 갖는 광에 대한 반사율을 억제하는 조건으로서, (두께 : nm) = 550 nm / (4 ×(반사방지층의 평균 굴절율)) 을 목표로 하는 것이 바람직하다.

투명 기재 필름 (1) 에는, 반사방지층 (2) 을 형성하는데, 그 중간에는, 별도의 측을 형성할 수 있다. 별도의 층으로서는 하드 코트층 (3) 이 언급될 수 있다. 반사방지층 (2) 의 굴절율은 하드 코트층 (3) 의 굴절율 보다 낮고, 또한, 투명 기재 필름 (1) 의 굴절율 보다 낮게 되도록 조정하는 것이 바람직하다.

*상기 하드 코트층 (3) 을 형성하는 유기 수지 재료로서는 층 형성후의 피막으로서 충분한 강도를 갖고 투명성이 있는 것을 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 상기 수지로서는, 열경화형 수지, 열가소형 수지, 자외선 경화형 수지, 전자빔 경화형 수지, 2액 혼합형 수지 등이 언급될 수 있지만, 이들 중에서도, 자외선 조사에 의한 경화처리에 의해, 간단한 가공 조작으로 효율좋게 하드 코트층을 형성할 수 있는 자외선 경화형 수지가 적합하다. 자외선 경화형 수지로서는, 폴리에스테르계, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴 우레탄계, 아미드계, 실리콘계, 및 에폭시계 등의 각종의 것이 언급될 수 있고, 자외선 경화형 모노머, 올리고머, 폴리머 등이 포함된다. 바람직하게 사용되는 자외선 경화형 수지는, 예를 들어, 자외선 중 합성의 관능기를 갖는 것, 그 중에서도 당해 관능기를 2개 이상, 특히 3 ~ 6 개 갖는 아크릴계 모노머나 올리고머를 성분으로 함유하는 것이 언급될 수 있다. 또한, 자외선 경화형 수지에는, 자외선 중합 개시제가 배합되어 있다.

상기 하드 코트층 (3) 은 무기 또는 유기의 구형 또는 부정형 (不定形) 의 필러를 함유시킬 수 있다. 예를 들어, 평균입경 0.1 ㎛ 이하의 초미립자를 함유시킬 수 있다. 이러한 초미립자로서는, 예를 들어, 유리, 실리카, 알루미나, 산화칼슘, 티타니아, 산화 지르코늄, 산화 아연과 같은 무기계 입자; 산화석, 산화 인듐, 산화 카드뮴, 산화 안티몬 또는 이들의 복합물과 같은 도전성 무기계 입자가 언급될 수 있다. 상기 초미립자 중에서도, 도전성 무기계 입자를 사용하면, 효과적으로 먼지부착성을 개선할 수 있다. 초미립자로서는, 특히, ITO (산화 인듐/산화주석), ATO (산화 안티몬/산화주석), 산화주석 등을 사용하는 것이 바람직하다.

하드 코트층 (3) 의 굴절율은 투명 기재 필름 (1) 의 굴절율 보다 높아지도록 조정되는 것이 바람직하고, 통상, 굴절율이 1.49 ~ 1.8 정도로 되도록 조정하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 반사방지필름은, 반사방지층 (2) 을 요철 형상으로 하여, 방현성을 부여할 수 있다. 반사방지층 (2) 을 요철 형상으로 하는 방법은 특별하게 제한되지 않고, 예를 들어, 반사방지층 (2) 자체를 요철 형상으로 할 수 있다. 또한, 상기 하드 코트층 (3) 의 표면을 요철구조로 하여, 하드 코트층에 방현성을 부여할 수 있다.

하드 코트층 (3) 에 방현성을 부여하는 수단은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 투명 기재 필름의 표면을 샌드블라스트, 엠보스 롤, 화학 에칭 등의 적절한 방식으로 조면화 (粗面化) 처리하고 이 조면화표면에 하드 코트층을 형성하여 미세요철구조를 부여하는 방법, 금형에 의한 전사 방식 등으로 하드 코트층 표면에 미세요철구조를 부여하는 방법, 도 4에 도시한 바와 같이, 미립자 (4) 를 분산 함유시킨 하드 코트층에 의해 미세요철구조를 형성하는 방법 등이 언급될 수 있다.

상기 미세요철구조를 형성하는 미립자 (4) 로서, PMMA (폴리메틸 메타아크릴레이트), 폴리우레탄, 폴리스틸렌, 및 멜라민 수지 등의 각종 폴리머로 이루어지는 가교 또는 비가교 유기계 입자, 유리, 실리카, 알루미나, 산화 칼슘, 티타니아, 산화지르코늄, 및 산화 아연 등의 무기계 입자나, 산화주석, 산화 인듐, 산화 카드뮴, 산화 안티몬, 또는 이들의 복합물 등의 도전성 무기계 입자를 사용할 수 있다. 방현성을 달성하기 위해, 미립자 (4) 의 평균 입자 직경은 30 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.1 ~ 15 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.5 ~ 10 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.5 ~ 5 ㎛, 및 더욱 바람직하게는 1 ~ 4 ㎛이다. 미립자에 의해 미세요철구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은 수지 100 중량부에 대해 1 ~ 30 중량부 정도로 하는 것이 바람직하다.

또한, 하드 코트층 (방현층) (3) 의 형성에는, 레벨링제, 틱소트로픽제, 및 대전방지제 등의 첨가물을 함유시킬 수 있다. 하드 코트층 (방현층) (3) 의 형성시에, 틱소트로픽제 (0.1 ㎛ 이하의 실리카, 운모 등) 를 함유시킴으로써, 방현층의 표면에 있어서, 돌출입자에 의해 미세요철구조를 용이하게 형성할 수 있다.

하드 코트층 (3) 의 형성방법은 특별히 제한되지 않지만, 적절한 방식을 채용할 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 기재 필름 (1) 상에, 상기 수지를 코팅하고, 건조후, 경화 처리한다. 상기 수지가 미립자 (4)를 함유하는 경우에는 표면에 요철 형상을 나타내는 하드 코트층 (방현층) (3) 을 형성한다. 상기 수지의 코팅은, 파운테인 (fountain) 코팅, 다이 코팅, 캐스팅, 스핀 코팅, 파운테인 메탈링, 및 포토그라비어 등의 적절한 방식으로 코팅된다. 또한, 코팅시에, 상기 수지는, 톨루엔, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸케톤, 이소프로필 알코올, 에틸 알코올 등의 일반적인 용제로 희석해도 좋고, 희석하지 않고 그대로 코팅할 수도 있다. 또한, 하드 코트층 (3) 의 두께는 특별하게 제한되지 않지만, 바람직하게는 20 ㎛ 이하, 0.5 ~ 20 ㎛ 정도, 특히 바람직하게는 1 ~ 10 ㎛ 이다.

반사방지필름에 있어서, 하드 코트층 (3) 의 굴절율이 투명 기재 필름 (1) 의 굴절율보다 높고, 반사방지층 (2) 의 굴절율이 투명 기재 필름 (1) 의 굴절율 보다 낮은 것이 바람직하다. 반사율의 관점으로부터, 하드 코트층 (3) 에는 고굴절율이 요구되고, 반사방지층 (2) 에는 저굴절율이 요구된다. 반사 방지 효과가 좋고, 표시품위가 높은 반사방지필름을 얻기 위해서는, 굴절율이 상기 관계:하드코트층 (3) > 투명 기재 필름 (1) > 반사방지층 (2) 으로 되도록 하드 코트층 (3) 과 반사방지층 (2) 의 굴절율에 차이가 있는 것이 바람직하다.

*반사방지필름은, 투명 기재 필름 (1) 과 하드 코트층 (3) 과의 사이에, 투 명 기재 필름 (1)의 굴절율 보다 굴절율이 높고, 하드 코트층 (3) 의 굴절율 보다 굴절율이 낮은 중간굴절층을 가질 수 있다. 이러한 중간굴절율층을 형성함으로써, 하드 코트층 (3) 으로서 고굴절율인 것을 사용한 경우에는 반사광의 간섭 무늬를 유효하게 방지할 수 있다.

중간굴절율층의 재료로서는, 하드 코트층 (3) 과 투명 기재 필름 (1) 의 중간의 굴절율을 갖는 것이면 특별히 제한되지 않고, 그 형성 방법도 특별히 제한되지 않는다. 중간굴절율층을 형성하는 재료로서는, 하드 코트층 (3) 의 형성재료와 유사한 재료, 및 알콕시 실란 용액 등의 무기계 재료를 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 열경화형 수지계 재료, 자외선 경화형 수지계 재료가 바람직하다. 중간굴절율층은, 이들을 열 또는 자외선 경화 처리함으로써 형성할 수 있다. 중간굴절율층에도, 예를 들어, ITO (산화 인듐/산화주석), ATO (산화 안티몬/산화주석), 및 산화주석 등의, 0.1 ㎛ 이하의 평균 입자 직경을 갖는 도전성 초미립자를 분산함유시킬 수 있다. 중간굴절율층의 두께는 특별하게 제한되지 않고, 1 ㎛ 정도이하, 특히 바람직하게는 50 ~ 500 nm 이다.

상기 반사방지필름의 투명 기재 필름 (1) 에는, 광학소자를 밀착할 수 있다. 광학소자로서는, 편광자가 언급될 수 있다. 편광자는 특별하게 제한되지 않지만, 다양한 종류가 사용될 수도 있다. 편광자로서, 예를 들어, 폴리비닐 알코올계 필름, 부분 포말화 폴리비닐 알코올계 필름, 및 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 필름; 폴리비닐 알코올의 탈수처리물이나 폴리 염화비닐의 탈염산처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등이 언급될 수 있다. 이들 중에서도, 폴리비닐 알코올계 필림과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별하게 제한되지 않지만, 일반적으로는 5 ~ 80 ㎛ 정도이다.

폴리비닐 알코올계 필름을 요오드로 염색하고 1 축 연신된 편광자는, 예를 들어, 폴리비닐 알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 본래 길이의 3 내지 7 배로 연신함으로써 제작할 수 있다. 필요에 따라, 붕산이나 요오드화 칼륨 등의 수용액에 침지할 수 있다. 추가로 필요에 따라 염색전에 폴리비닐 알코올계 필름을 물에 침지하여 수세해도 된다. 폴리비닐 알코올계 필름을 수세함으로써, 폴리비닐 알코올계 필름 표면상의 오염이나 블록킹 방지제를 세정할 수도 있는 것 이외에, 폴리비닐 알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 행해도 되고, 염색하면서 연신해도 되고, 또는 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산 이나 요오드화 칼륨 등의 수용액이나 수욕 (水浴) 중에서도 연신할 수 있다.

상기 편광자는, 통상, 편면 또는 양면에 투명 보호 필름이 형성되어 편광판으로서 사용된다. 투명 보호 필름은 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차폐성, 등방성 등이 뛰어난 재료가 바람직하다. 투명 보호 필름으로서는 상기 예시의 투명 기재 필름과 동일한 재료의 필름이 사용될 수 있다. 상기 투명 보호 필름은, 표리(表裏)에서 동일 폴리머 재료로 이루어지는 투명 보호 필름을 사용해도 좋고, 상이한 폴리머 재료 등으로 이루어지는 투명 보호 필름을 사용해도 된 다. 투명 보호 필름으로서, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 및 수분 차단성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 투명 보호 필름은, 위상차 등의 광학적 이방성이 적을 수록 바람직한 경우가 많다. 상기 투명 보호 필름을 형성하는 폴리머로서는 트리아세틸 셀룰로오스가 최적이다. 반사방지필름을, 편광자 (편광판) 의 편측 또는 양측에 형성하는 경우, 반사방지필름의 투명 기재 필름은 편광자의 투명 보호 필름을 겸할 수 있다. 투명 보호 필름의 두께는 특별하게 제한되지 않지만, 일반적으로 10 내지 300 ㎛ 정도이다.

반사방지필름에 편광판을 적층한 반사방지 편광판은, 반사방지필름에 투명 보호 필름, 편광자, 및 투명 보호 필름을 순차적으로 적층한 것이어도 좋고, 반사방지필름에 편광자 및 투명 보호 필름을 순차적으로 적층한 것이어도 좋다.

그 외, 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않은 면은, 하드 코트층이나 스틱킹 방지나 방현을 목적으로 다양한 처리를 실시한 것이어도 된다. 하드 코트 처리는 편광판 표면의 손상방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적절한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 슬라이드 특성 등이 우수한 경화피막을 투명보호필름의 표면에 부가하는 방식 등에 의해 형성할 수 있다. 또한, 스틱킹 방지 처리는 인접층과의 밀착 방지를 목적으로 실시된다. 또한, 상기 하드 코트층 및 스틱킹 방지층 등은 보호 필름 자체에 형성할 수도 있고, 별도 광학층으로서 투명보호 필름과는 별체의 것으로서 형성할 수도 있다.

또한, 예편광판의 층간으로, 예를 들어, 하드 코트층, 프라이머층, 접착제 층, 점착제층, 대전방지층, 도전층, 가스 배리어층, 수증기 차단층, 수분 차단층 등을 삽입 또는 편광판 표면에 적층해도 된다. 또한, 편광판의 각층을 작성하는 단계에서는, 예를 들어, 도전성 입자 또는 대전 방지제, 각종 미립자, 가소제 등을 각 층의 형성 재료에 첨가 또는 혼합함으로써 필요에 따라 개선할 수 있다.

광학소자로서는, 실용시, 상기 편광판에, 다른 광학소자 (광학층) 를 적층한 광학필름을 사용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별하게 제한은 없지만, 예를 들어 반사판, 반투과판, 위상차판(1/2 파장판 및 1/4 파장판을 포함), 시각 보상 필름 등의 액정표시장치 등의 형성에 사용될 수 있는 것인 광학층을 1층 또는 2층 이상 사용할 수 있다. 특히, 편광판에 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판; 편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원편광판 또는 원편광판; 편광판에 추가로 시각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광시야각 편광판; 또는 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다. 타원편광판 및 광학 보상을 갖는 편광판 등에는 편광판측에 반사방지필름이 부여된다.

또한 필요에 따라서, 내마모성, 내구성, 내후성, 내습열성, 내열성, 내습성, 투습성, 대전방지성, 도전성, 층간의 밀착성 향상, 기계적 강도 향상 등의 각종 특성, 및 기능 등을 부여하기 위한 처리, 또는 기능층의 삽입, 적층 등을 행할 수 있다.

반사형 편광판은, 편광판에 반사층을 형성한 것으로, 시인측(표시측)으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정표시장치 등을 형성하기 위한 것이 고, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정표시장치의 박형화를 도모할 수 있는 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라, 상기 투명보호필름 등을 통해 편광판의 편면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적절한 방식으로 행할 수 있다.

반사형 편광판의 구체예로서는, 필요에 따라 매트 처리된 보호 필름의 편면에 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 박 (箔) 이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 것등이 언급될 수 있다.

반사판은 상기 편광판의 투명보호 필름에 직접 부여하는 방식 대신에, 투명필름에 준하는 적절한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사시트 등으로서 사용하는 것도 가능하다. 또한, 반사층은, 통상, 금속으로 이루어지므로, 반사면이 투명보호필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용형태가, 산화에 의한 반사율의 저하방지, 나아가서는, 초기반사율의 장기지속의 관점아나, 보호층의 별도 부설의 회피의 관점 등으로부터 바람직하다.

또한, 반투과형 편광판은, 상기에 있어서 반사층에 의해 광을 반사하고, 또한 투과하는 하프미러 등의 반투과형 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은 통상 액정셀의 뒷면에 형성되고, 액정표시장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에서는, 반투과형 편광판의 백사이드에 내장되어 있는 백라이트 등의 내장광원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정표시장치 등을 형성할 수 있다. 즉, 반투과형 편광판은, 밝은 분위기하에서는, 백라이트 등의 광원 사용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기하에서도 내장광원을 이용하여 사용할 수 있는 타입의 액정표시장치 등의 형성에 유용하다.

편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원편광판 또는 원편광판에 대하여 설명한다. 직선편광을 타원편광 또는 원편광으로 변화시키거나, 타원편광 또는 원편광을 직선편광으로 변화시키거나 또는 직선편광의 편광방향을 바꾸는 경우에, 위상차판 등이 사용된다. 특히, 직선편광을 원편광으로 변화시키거나, 원편광을 직선편광으로 변화시키는 위상차판으로서는, 소위 1/4 파장판 ( λ/4 판) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판) 은 통상 직선편광의 편광방향을 변화시키는 경우에 사용된다.

타원 편광판은 슈퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정표시장치의 액정층의 복굴절에 의해 생성된 착색 (청색 또는 황색) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 흑백표시하는 경우 등에 효과적으로 사용된다. 또한, 3차원의 굴절율을 제어한 것은, 액정표시장치의 화면을 경사방향으로부터 볼 때 생기는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원편광판은, 예를 들어 화상이 칼러표시로 되는 반사형 액정표시장치의 화상의 색조 (色調) 를 조정하는 경우등에 유효하게 사용되고, 또한, 반사방지의 기능도 갖는다. 상기한 위상차판의 구체예로서는, 폴리카보네이트 예를 들어, 다양한 파장의 판 또는 액정층 등의 복굴절에 의해 초래되는 착색 및 시인각을 보상하는 위상차판이 사용될 수도 있다. 또한, 위상차와 같은 광학 특성은 각 목적에 따라 적절한 위상차 값을 갖는 2 종류 이상의 위상차판을 갖는 적층된 층을 사용하여 제어될 수도 있다. 위상차 판으로서, 폴리 카보네이트, 폴리비닐 알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸 메타아크릴레이트, 폴리프로필렌이나 그 외의 폴리올레핀,폴리아릴레이트, 폴리아미드과 같은 적절한 폴리머로 이루어지는 필름을 연신처리하여 이루어지는 복굴절성 필름이나 액정폴리머의 배향필름, 액정폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것이 언급될 수 있다. 위상차판은, 예를 ㄷ르어 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시각 등의 보상을 목적으로 한 것등의 사용목적에 따른 적절한 위상차를 갖는 것이어도 좋고, 2종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학특성을 제어한 것 등이어도 좋다.

또한, 상기의 타원편광판이나 반사형 타원 편광판은, 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적절하게 조합하여 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은, (반사형) 편광판과 위상차판의 조합으로 되도록 이들을 액정표시장치의 제조과정에서 순차적으로 별개로 적층함으로써 형성할 수도 있지만, 상기와 같이 미리 타원편광판 등의 광학필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 적층작업성 등이 우수하고 액정표시장치 등의 제조효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

시각 보상 필름은, 액정표시장치의 화면을, 화면에 수직이 아닌 약간 기울어진 방향에서 본 경우에도, 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 확대하기 위한 필름이다. 이러한 시각 보상 위상차판으로서는, 예를 들어 위상차 필름. 액정폴리머 등의 배향필름이나 투명기재상에 액정폴리머 등의 배향층을 지지시킨 것등으로 이루어진다. 통상의 위상차판은, 그의 면방향으로 1축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는 것에 대하여, 시각보상필름으로서 사용되는 위상차판에는, 면방향으로 2축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이던가, 면방향 으로 1축으로 연신되고 두께 방향으로도 연신된 두께 방향의 굴절율을 제어한 복굴절을 갖는 폴리머나 경사배향필름과 같은 2방향 연신필름 등이 사용된다. 경사배향필름으로서는, 예를 들어, 폴리머 필름에 열수축 필름을 접착하고 가열에 의한 그의 수축력의 작용하에 폴리머 필름을 연신처리 또는/및 수축처리한 것이나, 액정폴리머를 경사배향시킨 것을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는, 앞선 위상차판에서 설명한 폴리머와 마찬가지의 것이 사용되고, 액정셀에 의한 위상차에 기초한 시야각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 양호한 시인성을 갖는 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적절한 것을 사용할 수 있다.

또한, 양호한 시인성을 갖는 광시야각을 달성하는 점 등으로부터, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어지는 광학적 이방성층을 트리아세틸 셀룰로오스 필름으로 지지한 광학보상 위상차판이 바람직하게 사용될 수 있다.

편광판과 휘도 향상 필름을 함께 부착한 편광판은, 통상 액정셀의 이측(裏側) 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정표시장치 등의 백라이트나 이측으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사하면 소정 편광축의 직선편광 또는 소정 방향의 원편광을 반사하고, 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것이고, 휘도향상필름을 편광판과 적층한 편광판은, 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사시켜 소정 편광상태의 투과광을 얻는 동시에, 상기 소정 편광상태 이외의 광은 투과하지 않고 반사시킨다. 이 휘도 향상 필름면에서 반사된 광을 추가로 그 후측에 형성된 반사층 등을 통해 반사시켜 휘도향상피름에 재입사시키고, 그의 일부 또는 전부를 소정 편광상태의 광으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 광의 증량을 도모하는 동시에, 편광자에 흡수되기 어려운 편광을 공급하여 액정표시화상표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 도모함으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고, 백라이트 등에 의해 액정 셀의 이측으로부터 편광자를 통해 광을 입사시킨 경우에는, 편광자의 편광축에 일치하고 있지 않은 편광 방향을 갖는 광은 대부분 편광자에 의해 흡수되어 버리고, 편광자를 투과하지 않는다. 즉, 사용된 편광자의 특성에 따라서도 다르지만, 약 50%의 광이 편광자에 흡수되고, 그 만큼, 액정화상표시 등에 사용가능한 광량이 감소하여, 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 광을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름에 의해 일단 반사시키고, 추가로 그 후측에 형성된 반사층 등을 통해 반전시켜 휘도 향상 필름으로 재입사시키는 것을 반복하고, 이 양자간에서 반사, 반전되고 있는 광의 편광방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광방향으로 된 편광만을, 휘도향상필름은 투광시켜 편광자에 공급하므로, 백라이트 등의 광을 효율적으로 액정표시장치의 화상의 표시에 사용할 수 있고, 화면을 밝게 할 수 있다.

휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 형성될 수 있다. 휘도 향상 필름에 의해 반사된 편광상태의 광은 상기 반사층 등을 향하지만, 형성된 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산하는 동시에 편광상태를 해소시켜, 비편광상태로 된다. 즉, 확산판은 편광을 본래의 자연광 상태로 되돌린다. 비편광상태, 즉, 자연광 상태의 광이 반사층 등을 향하고, 반사층 등을 통해 반사되고, 다시 확산판을 통과하여 휘도 향상 필름으로 재입사하는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도향상필름과 상기 반사층 등의 사이에, 편광을 본래의 자연광 상태로 되돌리는 확산판을 형성함으로써 표시화면의 휘도를 유지하면서, 동시에 표시화면의 휘도의 얼룩을 적게 하여, 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 초회 (初回) 의 입사광은 반사의 반복 횟수가 갈수록 증가하고, 확산판의 확산기능과 함께 균일하고 밝은 화면표시를 제공할 수 있었던 것으로 생각된다.

상기 휘도향상필름으로서는, 예를 들어 유전체의 다층박막이나 굴절율 이방성이 상이한 박막필름의 다층적층체와 같이, 소정 편광축의 직선편광을 투과하고 다른 광은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정폴리머의 배향필름이나 그의 배향액정층을 필름 기재상에 지지한 것과 같이, 좌회 (左回) 또는 우회 (右回) 중 어느 일방의 원편광을 반사하고 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적절한 것을 사용할 수 있다.

따라서, 상기한 소정 편광축의 직선편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 정렬하여 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 로스를 제어하면서 효율좋게 투과시킬 수 있다. 한편, 코레스테릭 액정층과 같이 원편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그대로 편광자로 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 제어하는 관점으로부터, 그 원편광을 위상차판을 통해 직선편광화하고 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또한, 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써 원편광을 직선 편광으로 변환할 수 있다.

가시광 영역 등의 넓은 파장범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를 들어, 파장 550 nm 의 담색광에 대하여 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차층과 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차층, 예를 들어 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층을 중첩하는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 배치하는 위상차판은 1층 또는 2층 이상의 위상차층으로 이루어져도 된다.

또한, 콜레스테릭 액정층에 대해서도, 입사파장이 상이한 것의 조합으로 하여 2층 또는 3층 이상 중첩한 배치구조로 함으로써, 가시광 영역 등의 넓은 파장범위에서 원편광을 반사시키는 것을 얻을 수 있고, 이에 기초하여 넓은 파장범위의 투과원편광을 얻을 수 있다.

또한, 편광판은, 상기 편광분리형 편광판과 같이, 편광판과 2층 또는 3층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어져 있어도 된다. 따라서, 상기 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합한 반사형 타원편광판이나 반투과형 타원편광판 등이도 된다.

상기 광학소자로의 광확산성 시이트의 적층, 추가로는 편광판으로의 각종 광학층의 적층은, 액정표시장치 등의 제조과정에서 순차적으로 별개로 적층하는 방식으로도 행할 수 있지만, 이들을 미리 적층한 것은, 품질의 안정성이나 조립작업 등이 우수하여 액정표시장치 등의 제조공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는, 점착층 등의 적절한 접착수단을 사용할 수 있다. 상기 편광판이나 그외의 광학필름의 접착시에, 그들의 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.

전술한 편광판이나, 편광판을 적어도 1층 적층하고 있는 광학필름 등의 광학소자의 적어도 편면에는, 상기 광확산성 시이트가 형성되어 있는데, 광확산성 시이트가 형성되어 있지 않은 면에는, 액정셀 등의 타부재와 접착하기 위한 접착층을 형성할 수도 있다. 점착층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 중합체; 실리콘계 중합체; 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르; 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 한 것을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같은 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 습윤성, 응집성 및 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용될 수 있다.

또한, 상기에 부가하여, 흡습에 의한 발포현상이나 박리현상의 방지, 열팽차 차이 등에 의한 광학특성의 저하나 액정셀의 휘어짐 방지, 나아가서는 고품질이고 내구성이 우수한 액정표시장치의 형성성 (形成性) 등의 관점으로부터, 흡습율이 낮고 내열성이 우수한 점착층이 바람직하다.

점착층은, 예를 들어, 천연물 또는 합성물의 수지류, 특히 점착성 부여 수지, 유리 섬유, 유리 비드, 금속 파우더, 다른 무기 파우더 등으로 이루어지는 충전제나 안료, 착색제, 및 산화 방지제 등의 점착층에 첨가되는 것의 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 또한, 미립자를 함유하여 광확산성을 나타내는 점착층 등이어도 된다.

편광판, 광학 필름 등의 광학소자로의 점착층의 부착 형성은, 적절한 방식으 로 행할 수 있다. 그의 예로서, 예를 들어 톨루엔이나 아세틸 아세테이트 등의 적절한 용제의 단독물 또는 혼합물로 이루어지는 용매에 베이스 폴리머 또는 그의 조성물을 용해 또는 분산시킨 10 내지 40 중량 % 정도의 점착제 용액을 조제하고, 이것을 유연 방식이나 코팅 방식 등의 적절한 전개 방식에 의해 광학소자 상에 직접 부설 (付設) 하는 방식, 또는 상기에 준하는 세퍼레이터 상에 점착층을 형성하여 이것을 광학소자 상에 이착 (移着) 하는 방식 등이 언급될 수 있다. 점착층은, 각층에서 상이한 조성 또는 종류 등의 것의 중첩층으로서 형성할 수도 있다. 점착층의 두께는 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절하게 결정될 수 있고, 일반적으로 1 ~ 500 ㎛ 이고, 5 ~ 200 ㎛ 가 바람직하고, 특히 10 ~ 100 ㎛ 가 바람직하다.

점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 공급할 때까지의 동안, 오염방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 부착되어 커버된다. 그것에 의해, 통상의 취급상태에서 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로서는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시이트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포시이트나 금속박, 이들의 라미네이트체 등의 적절한 시이트체를 필요에 따라 실리콘계, 장쇄 (長鎖) 알킬계, 불소계나 황화 몰리브덴 등의 적절한 박리제로 코팅처리된 것등의 종래에 준하는 적절한 것을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 상기 광학소자를 형성하는 편광자나 투명보호필름이나 광학층 등, 또는 점착층 등의 각층에는, 예를 들어 살리실산 에스테르계 화합물, 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 시아노 아크릴레이트계 화합물, 및 니 켈 착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방식에 의해 자외선 흡수능을 가진 것 등이어도 된다.

본 발명의 광확산 시이트를 형성한 광학소자는 액정표시장치 등의 각종 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정표시장치의 형성은, 종래에 따라 행할 수 있다. 즉, 액정표시장치는 일반적으로 액정셀과 광학소자, 및 필요에 따른 조명시스템 등의 구성부품을 적절하게 조립하고 구동회로를 조립하는 등에 의해 형성되지만, 본 발명에서는 본 발명에 의한 광학소자를 이용하는 점을 제외하고 특별히 한정되지 않고, 종래에 준할 수 있다. 액정셀에 대해서도, 예를 들어 TN형이나 STN형, π형 등의 임의의 타입의 것을 사용할 수 있다.

액정셀의 편측 또는 양측에 상기 광학소자를 배치한 액정표시장치나, 조명시스템에 백라이트 또는 반사판을 이용한 것 등의 적절한 액정표시장치를 형성할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 의한 광학소자는 액정셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 광학 필름을 설치하는 경우, 이들은 동일한 것이어도 좋고, 상이한 것이어도 좋다. 또한, 액정표시장치의 형성시에는, 예를 들어, 확산판, 방현층, 반사방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시이트, 광확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1층 또는 2층 이상 배치할 수 있다.

*이어서, 유기 일렉트로루미네센스 장치 (유기 EL 표시장치) 에 대해 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시장치는, 투명기판상에 투명 전극과 유기발광층과 금속 전극을 순서대로 적층하여 발광체 (유기 EL 발광체) 를 형성하고 있다. 여 기서, 유기 발광층은, 다양한 유기 박막의 적층체이고, 예를 들어, 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층, 안트라센 등의 형광성 유기 고체로 이루어지는 발광층의 적층체; 또는 이러한 발광층과 페리렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체; 또는 이들 정공주입층, 발광층 및 전자 주입층의 적층체 등, 다양한 조합을 가진 구성이 공지되어 있다.

유기 EL 표시장치는, 투명전극과 금속전극에 전압을 인가함으로써 유기발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 생성되는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 복귀할 때 광을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메카니즘은, 일반 다이오드와 마찬가지이고, 이것으로부터도 예상할 수 있듯이, 전류와 발광강도는 인가전압에 대해서 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시장치에 있어서는, 유기 발광층에서의 발광을 취출하기 위해, 적어도 일방의 전극이 투명해야 하고, 통상 산화 인듐 주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성된 투명 전극을 애노드로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 쉽게 하여 발광 효율을 증가시키기 위해서는, 캐소드에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag 및 Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.

이러한 구성의 유기 EL 디스플레이에 있어서, 유기 발광층은, 두께 10nm 정도의 매우 엷은 막으로 형성되어 있다. 그 때문에, 유기 발광층도 투명전극과 마찬가지로, 광을 거의 완전하게 투과시킨다. 그 결과, 비발광시에 투명기판의 표면으로부터 입사하고, 투명전극과 유기발광층을 투과하여 금속전극에서 반사된 광이, 다시 투명기판의 표면측으로 나오기 때문에, 외부로부터 시인했을 때, 유기 EL 표시장치의 표시면이 경면과 같이 보인다.

전압의 인가에 의해 발광하는 유기 발광층의 표면측에 투명전극을 구비하는 동시에, 유기 발광층의 이면측에 금속 전극을 구비하여 이루어지는 유기 EL 발광체를 포함하는 유기 EL 표시장치에 있어서, 투명 전극의 표면측에 편광판을 설치하는 동시에 이들 투명 전극과 편광판과의 사이에 위상차판을 설치할 수 있다.

위상차판 및 편광판은, 외부로부터 입사하여 금속 전극에 의해 반사되어 온 광을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광작용에 의해 금속 전극의 경면을 외부로부터 시인할 수 없게 하는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구성하고, 또한 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각을 π/4 로 조정하면, 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

즉, 유기 EL 표시장치에 입사하는 외부광은, 편광판에 의해 직선편광 성분만이 투과한다. 이 직선편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원편광으로 되는데, 특히 위상차판이 1/4 파장판이고, 게다가 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각이 π/4 일 때에는 원편광으로 된다.

이 원편광은, 투명기판, 투명전극, 유기박막을 투과하고, 금속전극에 의해 반사된 후, 다시 유기박막, 투명전극 및 투명기판을 투과하여, 위상차판에 의해 다시 직선편광으로 된다. 그리고, 이 직선편광은, 편광판의 편광방향과 직교하고 있기 때문에, 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 제한되지 않는다. 각 실시예에서, 특별하게 표시하지 않는 경우에, 부(部) 및 % 는 중량기준이다.

실시예 1

(반사방지층 형성재료의 조제)

수평균 분자량 (폴리스티렌 환산) 5000을 갖는 폴리플루오로올레핀계 수지 (테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌/프로필렌 공중합체) 100 부와 수평균 분자량 700 을 갖는 실록산 올리고머 (테트라에톡시 실란의 부분축중합체) 30부를 메틸 에틸 케톤 : 메틸 이소부틸 케톤 : 이소프로필 알코올 (중량비, 10 : 70 : 20) 의 혼합 용매에 용해하여 고형분 농도 2%의 코팅액을 얻었다. 또한, 각각의 재료를 단체 (單體) 로 피막화하고, Abbe 굴절율계를 사용하여 측정한 굴절율의 값은 각각 폴리플루오로올레핀계 수지가 1.38, 실록산 올리고머로부터 얻어지는 폴리실록산이 1.45 이다.

(반사방지필름의 제작)

다음으로, 이 코팅액을 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름상에 와이어 바를 사용하여, 경화 후 막두께가 100nm 로 되도록 균일하게 코팅한 후, 용매를 건조시키 후, 100℃에서 1 시간 가열하여, 반사방지층을 형성하여, 반사방지필름을 얻었다. 반사방지필름의 반사방지층을 TEM 으로 관찰하면, 해도 (海島) 구조가 형성되어 있고, 폴리실록산 구조가 평균 사이즈 10nm 정도의 섬구조이었다.

실시예 2

(반사방지필름의 제작)

실시예 1 (반사방지필름의 제작) 에 있어서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 대신에, 트리아세틸 셀룰로오스 필름상에, 자외선 경화형 아크릴계 하드 코트 수지의 톨루엔 용액을, 와이어 바를 사용하여 도포하고 용매건조한 후에 저압 UV 램프에 의해 자외선 조하여 5㎛ 두께의 하드 코트층을 형성한 필름을 사용하여, 하드 코트층상에 반사방지층을 형성한 것 이외에는 실시예 1 에 따라 반사 방지 필름을 얻었다. 반사방지필름의 반사방지층을 TEM 으로 관찰하면, 해도 구조가 형성되어 있고, 폴리실록산 구조가 평균 사이즈 10nm 정도의 섬구조이었다.

실시예 3

(반사방지층 형성 재료의 조제)

퍼플루오로 알킬실란을 포함하는 불소 함유 재료의 용액 (에탄올 용매, 2% 용액) 에, 실리카 졸 (에탄올 용액, 20%, 평균 입자 직경 90nm) 을 건조후의 고형분 농도로 15% 첨가한 코팅액을 조제했다. 또한, 각각의 재료를 단체로 피막화하고, Abbe 굴절율계를 사용하여 측정한 굴절율의 값은 각각 퍼플루오로 알킬 실란이 1.40, 실리카 졸이 약 1.45 이었다.

(반사방지필름의 제작)

상기 반사방지층 형성재료를 사용하여, 실시예 2 (반사방지필름의 제작)에 따라 반사방지필름을 제작하였다. 반사방지필름의 반사방지층을 SEM 으로 관찰하면, 실리카 졸이 분산된 상태의 분리 구조가 형성되어 있었다.

실시예 4

(반사방지필름의 제작)

실시예 1 (반사방지필름의 제작) 에 있어서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 대신에, 트리아세틸 셀룰로오스 필름상에, 자외선 경화형 아크릴계 하드 코트 수지의 100 부에 대하여 평균 입자 직경 2㎛의 구형 실리카 비드를 8부 첨가한 톨루엔 용액을, 와이어 바를 사용하여 도포 용매건조후에 저압 UV 램프로 자외선 조사하여 5㎛ 두께의 하드 코트층 (방현층) 을 형성한 필름을 사용하여, 하드 코트층 상에 반사방지층을 형성한 것 이외에는 실시예 1 에 따라 반사 방지 (방현) 필름을 얻었다. 반사 방지 (방현) 필름의 반사방지층을 TEM 으로 관찰하면 해도 구조가 형성되어 있고, 폴리실록산 구조가 평균 사이즈 10nm 정도의 섬구조이었다.

비교예 1

실시예 1 (반사방지층 형성재료의 조제) 에 있어서, 실록산 올리고머를 배합하지 않는 것 이외에는 실시예 1 (반사방지층 형성재료의 조제) 과 동일하게 하여 코팅액을 얻었다. 또한, 상기 반사방지층 형성재료 (코팅액) 를 사용하여, 실시예 2 (반사방지필름의 제작) 에 따라 반사방지필름을 제작하였다. 반사방지필름의 반사방지층을 TEM 으로 관찰하면 분리 구조는 형성되어 있지 않았다.

비교예 2

실시예 1 (반사방지층 형성재료의 조제) 에 있어서, 폴리플루오로올레핀계 수지를 배합하지 않은 것 이외에는 실시예 1 (반사방지층 형성재료의 조제) 동일하게 하여 코팅액을 얻었다. 또한, 상기 반사방지층 형성재료 (코팅액) 를 사용 하여, 실시예 2 (반사방지필름의 제작) 에 따라 반사방지필름을 제작하였다. 반사방지필름의 반사방지층을 TEM 으로 관찰하면 분리 구조는 형성되어 있지 않았다.

참고예 1

실시예 1 (반사방지층 형성재료의 조제) 에 있어서, 용매로서, 메틸이소부틸케톤을 단독으로 사용한 것 이외에는 실시예 1 (반사방지층 형성재료의 조제) 과 동일하게 하여 코팅액을 얻었다. 또한, 상기 반사방지층 형성재료 (코팅액) 를 사용하여, 실시예 2 (반사방지필름의 제작) 에 따라 반사방지필름을 제작하였다. 반사방지필름의 반사방지층을 TEM 으로 관찰하면 분리 구조는 형성되어 있지 않았다.

(평가)

상기 실시예 1 ~ 4, 비교예 1 ~ 2, 및 참고예 1 에서 얻어진 반사방지필름에 대해 하기의 평가를 행하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(반사율)

반사방지필름의 기재 필름측을 스틸 울(steel wool)을 사용하여 거칠게 한 후, 흑색의 아크릴 래커를 스프레이하야 반사방지층에 대하여 이면측의 반사광을 없게 한 상태에서, 경사 적분구 부착 분광광도계 (시마즈 제작소 제작 UV-2400) 를 사용하여, 분광 반사율을 측정하였다. 그 결과로부터 C 광원의 2°시야(視野)에서의 Y 값을 산출하였다.

(내마모성)

반사방지필름 (반사방지층) 을, 스틸울 #0000 을 사용하여 400g/25mmφ의 가 중으로 10회 왕복한 후에, 반사방지층의 표면을 육안으로 관찰하고, 하기의 기준으로 손상 정도를 평가하였다.

ｏ : 스크래치가 거의 인식되지 않았다.

△ : 스크래치가 약간 인정되었다.

× : 대부분의 반사방지층이 긁혀있었다.

(지문 지움 특성)

반사방지필름 (반사방지층) 에 강제로 부착된 피지를 화장지(facial tissue)로 지우는 특성을 아래의 기준에 대해 시각적으로 평가하였다.

ｏ : 간단히 지워짐.

△ : 완전히 지워지지 않음.

표 1

	반사율 (%)	내마모성	지문 지움 특성
실시예 1	1.3	ｏ	ｏ
실시예 2	2.1	ｏ	ｏ
실시예 3	2.2	△	ｏ
실시예 4	2.3	ｏ	ｏ
비교예 1	1.8	×	ｏ
비교예 2	3.0	ｏ	×
참고예 1	2.2	×	ｏ

상기 표 1 에 나타난 대로, 실시예의 반사방지필름이 반사율 및 내마모성을 양립할 수 있고, 게다가 지문 지움 특성도 양호한 실용성이 우수한 반사방지층을 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 반사방지층에 형성된 미세 구조 (분리 구조) 에 의해 반사 방지 효과와 내마모성 및 지문 지움 특성의 양립에 유효하다는 것을 알았다.

실시예 5

(반사방지층 형성재료의 조제)

수평균 분자량 (폴리스틸렌 환산) 5000 을 갖는 폴리플루오로올레핀계 수지 (테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌/프로필렌 공중합체) 30부와, 수평균 분자량 700 을 갖는 실록산 올리고머 (테트라에톡시 실란의 부분축중합물) 70부를 메틸 에틸 케톤 : 메틸 이소부틸 케톤 : 이소프로필 알코올 (중량비, 10 : 70 : 20) 의 혼합 용매에 용해하여 고형분 농도 2% 의 코팅액을 얻었다. 또한, 각각의 재료를 단체로 피막화하고, Abbe 굴절율계를 사용하여 측정한 굴절율의 값은 각각 폴리플루오로올레핀계 수지가 1.38, 실록산 올리고머로부터 얻어지는 폴리실록산이 1.45 이었다.

(반사방지필름의 제작)

두께 80 ㎛ 의 트리아세틸 셀룰로오스 필름상에, 자외선 경화형 아크릴계 하드 코트 수지의 고형분 100부에 대하여 평균 입자 직경 3.5 ㎛ 의 구형 폴리스틸렌 비드를 8부 첨가한 톨루엔 용액을, 와이어 바를 사용하여 도포하고 용매건조한 후에 저압 UV 램프로 자외선 조사하여 5 ㎛ 두께의 하드 코트층 (방현층) 을 형성하였다.

상기 하드 코트층 (방현층) 상에, 상기 코팅액을, 와이어 바를 사용하여, 경화후의 두께가 100 nm 로 되도록 코팅한 후, 용매를 건조시킨 후, 100℃에서 1시간 가열하여, 반사방지층을 형성하여, 반사 방지 (방현) 필름을 얻었다.

실시예 6

실시예 5 (반사방지필름의 제작) 에 있어서, 자외선 경화형 아크릴계 하드 코트 수지의 고형분 100부에 대하여 평균 입자 직경 4.0 ㎛ 의 부정형 실리카를 14부 첨가한 톨루엔 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 5 동일하게 하여 하드 코트층 (방현층) 을 형성하였다. 또한, 실시예 5 동일하게 하여 반사방지층을 형성하여, 반사 방지 (방현) 필름을 얻었다.

*실시예 7

실시예 5 (반사방지필름의 제작) 에 있어서, 자외선 경화형 아크릴계 하드 코트 수지의 고형분 100부에 대하여, 평균입자직경 4.0 ㎛ 의 부정형 실리카 6.5부 및 평균입자직경 2.7 ㎛의 부정형 실리카 6.5부를 첨가한 톨루엔 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여 하드 코트층 (방현층) 을 형성하였다. 또한, 실시예 5와 동일하게 하여 반사방지층을 형성하여, 반사방지 (방현) 필름을 얻었다.

비교예 3

실시예 5 (반사방지층 형성재료의 조제) 에 있어서, 실록산 올리고머를 배합하지 않은 것 이외에는 실시예 5 (반사방지층 형성재료의 조제) 와 동일하게 하여 코팅액을 얻었다. 또한, 반사방지층 형성재료 (코팅액) 를 사용하여, 하드 코트층 (방현층) 을 형성하였다. 또한, 실시예 5 와 동일하게 하여 반사방지층을 형성하여, 반사방지 (방현) 필름을 얻었다.

참고예 2

실시예 5 (반사방지층 형성재료의 조제) 에 있어서, 용매로서, 메틸 이소부 틸 케톤을 단독으로 사용한 것 이외에는 실시예 5 (반사방지층 형성재료의 조제) 와 동일하게 하여 코팅액을 얻었다. 또한, 반사방지층 형성재료 (코팅액) 를 사용하여, 하드 코트층 (방현층) 을 형성하였다. 또한, 실시예 5 와 동일하게 하여 반사방지층을 형성하여, 반사방지 (방현) 필름을 얻었다.

(평가)

실시예 5 ~ 7, 비교예 3 및 참고예 3 에서 얻어진 반사방지필름에 대하여 상기 언급한 반사율, 내마모성, 및 지문 지움 특성을 평가하였다. 또한, 헤이즈를 측정하여 방현 특성을 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.

(헤이즈)

반사방지필름을, JIS-K7105 에 따라, 헤이즈 미터 (무라카미 색채 연구소 제작, HM-150) 에 의해 측정하였다.

(방현 특성)

헤이즈가 10 ~ 60 % 인 것을 ｏ, 그 이외의 것을 ×로 하였다.

표 2

	반사율 (%)	내마모성	지문지움특성	헤이즈 (%)	방현 특성
실시예 5	2.1	ｏ	ｏ	43	ｏ
실시예 6	2.3	ｏ	ｏ	23	ｏ
실시예 7	2.6	ｏ	ｏ	12	ｏ
비교예 3	1.8	×	ｏ	43	ｏ
참고예 2	2.2	×	ｏ	43	ｏ

상기 표 2 에 나타낸 대로, 실시예의 반사방지필름은 반사율, 내마모성을 양립할 수 있고, 게다가 지문 지움 특성도 양호한 실용성이 우수한 반사방지층을 갖는다는 것을 알 수 있다. 또한, 하드 코트층으로서 방현층을 형성한 반사방지 방현 필름은, 방현 특성도 우수하다는 것을 알 수 있다.

*실시예 8

(반사방지층 형성재료의 조제)

수평균 분자량 (폴리스티렌 환산) 5000 을 갖는 폴리플루오로올레핀계 수지 (테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌/프로필렌 공중합체) 100부와 수평균 분자량 700 을 갖는 실록산 올리고머 (테트라에톡시 실란의 부분축중합물) 230부를 메틸 에틸 케톤 : 메틸 이소부틸케톤 : 이소프로필 알코올 (중량비, 10 : 70 : 20) 의 혼합 용매에 용해하여 고형분 농도 2% 의 코팅액을 얻었다. 또한, 각각의 재료를 단체로 피막화하고, Abbe 굴절율계를 사용하여 측정한 굴절율의 값은 각각 폴리플루오로올레핀 수지가 1.38, 실록산 올리고머로부터 얻어지는 폴리실록산이 1.45 이었다.

(반사방지필름의 제작)

두께 80 ㎛의 트리아세틸 셀룰로오스 필름상에, 자외선 경화형 아크릴계 하드 코트 수지의 고형분 100 부에 대하여 평균입자직경 2 ㎛ 의 구형 실리카 비드 8부를 첨가한 톨루엔 용액을, 와이어 바를 사용하여 도포하고 용매 건조한 후에 저압 UV 램프로 자외선을 조사하여 5 ㎛ 두께의 하드 코트층 (방현층) 을 형성하였다.

상기 하드 코트층 (방현층) 상에 상기 코팅액을, 와이어 바를 사용하여, 경화후의 막두께가 100 nm 로 되도록 코팅한 후, 용매를 건조시킨 후, 100 ℃ 에서 1 시간 가열하여, 반사방지층을 형성하여, 반사방지 (방현) 필름을 얻었다.

실시예 9

실시예 8 (반사방지필름의 제작) 에 있어서, 자외선 경화형 아크릴계 하드 코트 수지의 고형분 100 부에 평균 입자 직경 3 ㎛ 의 폴리스티렌 비드를 15부 첨가한 톨루엔 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 8 과 동일하게 하여 하드 코트층 (방현층) 을 형성하였다. 또한, 실시예 8 과 동일하게 하여 반사방지층을 형성하여, 반사방지 (방현) 필름을 얻었다.

실시예 10

실시예 8 (반사방지필름의 제작) 에 있어서, 자외선 경화형 아크릴계 하드 코트 수지에 대하여, 미입자를 배합하지 않고 톨루엔 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 8과 동일하게 하여 하드 코트층 (방현층) 을 형성하였다. 또한, 실시예 8과 동일하게 하여 반사방지층을 형성하여, 반사방지 (방현) 필름을 얻었다.

비교예 4

실시예 8 (반사방지층 형성재료의 조제) 에 있어서, 실록산 올리고머를 배합하지 않은 것 이외에는 실시예 8 (반사방지층 형성재료의 조제) 과 동일하게 하여 코팅액을 얻었다. 또한, 상기 반사방지층 형성재료 (코팅액) 를 사용하여, 하드 코트층 (방현) 을 형성하였다. 또한, 실시예 8 과 동일하게 하여 반사방지층을 형성하여, 반사방지 (방현) 필름을 얻었다.

비교예 5

실시예 8 (반사방지층 형성재료의 조제) 에 있어서, 폴리플루오로올레핀계 수지를 배합하지 않은 것 이외에는 실시예 8 (반사방지층 형성재료의 조제) 과 동일하게 하여 코팅액을 얻었다. 또한, 반사방지층 형성재료 (코팅액) 를 사용하여, 하드 코트층(방현)을 형성하였다. 또한, 실시예 8 과 동일하게 하여 반사방지층을 형성하여, 반사방지 (방현) 필름을 얻었다.

(평가)

실시예 8 ~ 10, 비교예 4 ~ 5 에서 얻어진 반사방지필름에 대하여 상기와 마찬가지의 반사율, 내마모성, 및 지문 지움 특성을 평가하였다. 또한, 광택도를 측정하여 방현 특성을 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.

(광택도)

반사방지 필름(반사방지층)의 표면의 60°광택도를, JIS-Z8741에 기초하는 광택계 (수가 테스트 인스트루먼트사 제작, 디지털 벤딩 바이브레이션 광택계 UGV-5DP) 에 의해 측정하였다.

(방현 특성)

광택도 120% 이상의 것을 ×, 20 ~ 120% 의 것을 ｏ 로 하였다.

표 3

	반사율 (%)	내마모성	지문지움특성	광택도 (%)	방현 특성
실시예 8	2.3	ｏ	ｏ	28	ｏ
실시예 9	2.3	ｏ	ｏ	52	ｏ
실시예 10	2.1	ｏ	ｏ	176	×
비교예 4	1.8	×	ｏ	54	ｏ
참고예 5	3.0	ｏ	×	50	ｏ

상기 표 3 에 나타낸 대로, 실시예의 반사방지필름은 반사율, 내마모성을 양립할 수 있고, 게다가 지문 지움 특성도 양호한 실용성이 우수한 반사방지층을 갖 는다는 것을 알 수 있다. 또한, 하드 코트층으로서 방현층을 설치한 반사방지 방현 필름은 방현 특성도 우수하다는 것을 알 수 있다.

상기 각 실시예의 반사방지필름을 요오드계 흡수 이색성 편광자의 보호층으로서 사용하여 편광필름을 작성한 바, 상기 특성을 유지한, 실용성이 높은 반사방지 기능을 갖는 편광필름이 얻어졌다.

도 1은 본 발명의 반사방지필름의 일례이다.

도 2는 본 발명의 반사방지필름의 일례이다.

도 3은 본 발명의 반사방지필름의 일례이다.

도 4는 본 발명의 반사방지 방현필름의 일례이다.

Claims (1)

1. 투명기재필름의 적어도 편면에, 직접 또는 별도의 층을 통해, 반사방지층이 형성되어 있는 반사방지필름에 있어서,

   상기 반사방지층이, 굴절율: n_d ²⁰ ≤1.49 를 만족하는, 적어도 2 종류의 저굴절율 재료에 의해 형성되어 있고, 또한, 상이한 영역을 형성한 분리구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 반사방지필름.

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