KR20080087720A - 광산란 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 - Google Patents

광산란 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080087720A
KR20080087720A KR1020080027647A KR20080027647A KR20080087720A KR 20080087720 A KR20080087720 A KR 20080087720A KR 1020080027647 A KR1020080027647 A KR 1020080027647A KR 20080027647 A KR20080027647 A KR 20080027647A KR 20080087720 A KR20080087720 A KR 20080087720A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
light scattering
refractive index
layer
light
Prior art date
Application number
KR1020080027647A
Other languages
English (en)
Inventor
료 사타케
류지 사네토
히로유키 요네야마
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지필름 가부시키가이샤 filed Critical 후지필름 가부시키가이샤
Publication of KR20080087720A publication Critical patent/KR20080087720A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0226—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures having particles on the surface
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0257—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties creating an anisotropic diffusion characteristic, i.e. distributing output differently in two perpendicular axes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements

Abstract

광산란 필름은 지지체; 및 광산란 입자와 투광성 수지를 포함하는 층을 포함하며, 상기 광산란 필름은 하기 수식 (1) 내지 수식 (3):
수식 (1): nB435 < nP435
수식 (2): nB545 < nP545
수식 (3): 0.9 < (nP435/nB435)/(nP545/nB545) < 1.005
를 동시에 만족하고,
식 중 nP435 및 nP545는 각각 파장 435nm 및 545nm 에서의 광산란 입자의 굴절률을 나타내고, nB435 및 nB545는 각각 파장 435nm 및 545nm 에서의 투광성 수지의 굴절률을 나타낸다.
액정 표시 장치, 편광판, 광산란 필름, 광산란 입자, 투광성 수지

Description

광산란 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 {LIGHT-SCATTERING FILM, POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 광산란 필름, 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 시야각 비대칭성을 가지는 디스플레이에 사용하는 경우 시야각 비대칭성을 완화하고, 그와 동시에 디스플레이 상에 탑재되는 경우 색미 변화를 감소시키는 우수한 효과를 발휘할 수 있는 광산란 필름, 상기 광산란 필름이 장착되는 편광판; 및 상기 편광판이 내부에 제공되는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP), CRT, EL 등으로 전형화된 화상 표시 장치가 텔레비젼 및 컴퓨터를 포함하는 각종 분야에서 사용되고, 주목할만한 성장을 나타낸다. 무엇보다도, LCD는 박형 및 경량이고, 박형 화면 텔레비젼, 휴대폰, 퍼스널 컴퓨터, 디지털 카메라, PDA 및 다른 각종 장치에 대한 표시 매체로서 널리 퍼지고 있다.
LCD 의 표시 모드로서, TN 모드, VA 모드, IPS 모드 및 OCB 모드 등의 표시 장치가 개발되고 있다. 액정 표시 장치의 이들 표시 모드에서, 액정 배열 구조는 상이하고, 각각의 액정 배열 구조에 따라 특이한 화상 표시 특성이 나타난다. 초기 단계에 개발된 TN 모드 및 응답 속도가 개선된 OCB 모드는 시야각 휘도 비대칭성 또는 시야각 색미 비대칭성의 문제를 가지는 것으로 밝혀지고, 시야각 성능은 위상차 필름 또는 광산란 필름에 의해 보상될 필요가 있다.
특히, 표시 장치의 크기 증가에 대한 움직임이 최근 가속화되고 있고, 표시 장치의 사용 동안의 편안함에 대한 상술된 시각적 비대칭성의 영향이 심각해지고 있다.
한편, LCD, PDP 등의 디스플레이 부재로 사용되는 광학 기능성 필름에서, 각종 용도에 의한 기능층이 트리아세틸 셀룰로오스 (TAC) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 등의 지지체 상에 적층된다. 이들 광학 기능성 필름 중에서, 디스플레이의 투과광을 산란시키고 디스플레이의 고유한 시야각 휘도 비대칭성을 개선하는 광산란 필름은, 투광성 수지를 형성하기 위한 수지 원료 성분 및 투광성 수지와 굴절률이 상이한 효과에 의해 투과광을 산란시키기 위한 광산란 입자로 구성된다. 광산란 필름은 OCB 모드 및 TN 모드 등의 시야각 비대칭성을 가지는 화상 표시 장치에 대해 특히 우수한 효과를 발휘하는 것으로 알려져 있다 (JP-A-2006-259003 참조).
종래의 광산란 필름에 의해 시야각 비대칭성은 개선되나, 시야각 색미 비대칭성에 있어서는 청미 (blue tint) 변화가 발생하는 문제가 해결되지 않는다.
이들 문제를 고려하여, 본 발명의 양태는 광산란 필름, 편광판 및 액정 표시 장치, 특히 26 인치 이상의 대형 화면 표시 장치를 제공하는 것으로, 시야각 비대칭성을 가지는 디스플레이에 있어서, 휘도 비대칭성 및 색미 변화의 양자가 광범위한 시야각에 걸쳐서 개선되는 것을 보장한다.
예의 검토한 결과, 본 발명자는 상술된 문제가 하기 구성의 광산란 필름 및 편광판, 및 상기 편광판을 이용한 액정 표시 장치에 의해 개선될 수 있음을 밝혀냈다.
<1> 지지체; 및 광산란 입자와 투광성 수지를 포함하는 층을 포함하는 광산란 필름으로서,
광산란 필름은 하기 수식 (1) 내지 수식 (3):
수식 (1): nB435 < nP435
수식 (2): nB545 < nP545
수식 (3): 0.9 < (nP435/nB435)/(nP545/nB545) < 1.005 를 동시에 만족하고,
식 중 nP435 및 nP545는 각각 파장 435nm 및 545nm 에서의 광산란 입자의 굴절 률을 나타내고, nB435 및 nB545는 각각 파장 435nm 및 545nm 에서의 투광성 수지의 굴절률을 나타내는, 광산란 필름.
<2> 지지체; 및 광산란 입자와 투광성 수지를 포함하는 층을 포함하는 광산란 필름으로서,
광산란 필름은 하기 수식 (4):
수식 (4): 0.33 < T435/T545 < 1.25 를 만족하고,
식 중 T435 및 T545는 각각 파장 435nm 및 545nm 에서의 분광 투과율을 나타내는, 광산란 필름.
<3> 하기 수식 (5):
수식 (5): 1.005 < nB435/nB545 < 1.360 을 더 만족하는, <1> 에 기재된 광산란 필름.
<4> 하기 수식 (4):
수식 (4): 0.33 < T435/T545 < 1.25 를 더 만족하고,
식 중 T435 및 T545 는 각각 파장 435nm 및 545nm 에서의 분광 투과율을 나타내는, <1> 에 기재된 광산란 필름.
<5> 투광성 수지는 방향족 고리를 포함하는, <1> 에 기재된 광산란 필름.
<6> 헤이즈 값이 15 ~ 100%인, <1> 에 기재된 광산란 필름.
<7> 광산란 입자는 황 원자를 포함하는, <1> 에 기재된 광산란 필름.
<8> 광산란 입자는 금속 산화물 입자이고, 또는
광산란 입자는 금속 산화물 입자를 포함하는 수지 입자인, <1> 에 기재된 광산란 필름.
<9> <1> 에 기재된 광산란 필름을 포함하는, 편광판.
<10> TN 모드 또는 OCB 모드 액정 셀; 및 <9> 에 기재된 편광판을 포함하는, 액정 표시 장치.
<11> 패널 크기가 26 인치 이상인, <10> 에 기재된 액정 표시 장치.
본 발명에 따라, 시야각 비대칭성을 가지는 디스플레이에 있어서, 광범위한 시야각에 걸쳐 휘도 비대칭성 및 색미 변화의 양자가 개선되는 것을 보장하는 광산란 필름 및 편광판을 획득할 수 있다. 또한, 편광판이 장착된 TN 모드 또는 OCB 모드 화상 표시 장치, 특히 26인치 이상의 대형 화면 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 출원서에서 외국 우선권 이익이 주장되어온 각종 외국 특허 출원서의 전체 내용은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 원용된다.
본 발명의 실시형태는 아래에 기재된다.
<광산란 필름>
[광산란층]
본 발명의 광산란 필름은 적어도 1 종의 투광성 수지 및 그 투광성 수지 중에 분산된 적어도 1 종의 광산란 입자를 포함하는 층 (이후, "광산란층" 으로 칭하기도 함) 을 지지체 필름 상에 적층함으로써 획득된다. 본 발명에서, 투광성 수지는 그 재료의 종류에 제한되지 않고, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지·전리 방사선 경화형 수지를 경화하여 사용할 수 있다. 본 발명에서, 광산란 입자의 파장 435nm 및 545nm 에서의 굴절률이 각각 nP435 및 nP545 이고, 투광성 수지의 파장 435nm 및 545nm 에서의 굴절률이 각각 nB435 및 nB545 임을 가정하면, 하기 수식 (1) 내지 수식 (3) 를 동시에 만족해야 한다:
수식 (1): nB435 < nP435
수식 (2): nB545 < nP545
수식 (3): 0.9 < (nP435/nB435)/(nP545/nB545) < 1.005.
[수식 (1) 내지 수식 (3)]
수식 (1) 내지 수식 (3) 을 아래에 기재한다.
본 발명에서, 수식 (1) 및 수식 (2) 에 도시된 바와 같이, 광산란 입자의 굴절률 (이후, "투광성 입자" 로 칭하기도 함) 은 투광성 수지의 굴절률보다 높아야 할 필요가 있다. 이들 2개 부재 사이의 굴절률 차에 의해 광이 계면에서 산란된다.
본 발명에 사용하기 위한 투광성 수지의 굴절률은, 굴절률이 입자의 굴절률 보다 낮은 것을 제외하고 그 수치에 특별히 제한되지 않으나, 범용의 투광성 수지 및 범용의 입자를 사용하는 경우, 파장 545nm 에서의 투광성 수지의 굴절률은 바람직하게 1.40 ~ 1.60 이고, 더 바람직하게 1.45 ~ 1.58 이며, 가장 바람직하게 1.50 ~ 1.55 이다. 때문에, 이것이 상세히 후술되지만, 굴절률이 지나치게 높으면, 입자와의 굴절률 차가 작아지고, 반면에 투광성 수지의 굴절률이 너무 낮으면, 입자와의 굴절률 차가 커져, 광산란성이 증가한다.
파장 435nm 및 545nm 에서의 투광성 수지 및 입자 사이의 굴절률 차는 바람직하게 0.02 ~ 0.20 이다. 때문에, 굴절률 차가 0.02 이상인 경우, 2개 부재 사이의 굴절률 차에 의해 만족스러운 광산란 효과가 획득되고, 굴절률 차가 0.20 이하인 경우, 지나치게 높은 광산란성으로 인해 전체 필름의 백화와 같은 문제들이 발생하지 않는다. 여기서, 파장 435nm 및 545nm는, 가색법 (additive color process) 에서 원색인 청색 및 녹색에 상응하는 파장이고, 액정 표시 장치에서 통상 사용되는 백라이트를 통과하는 원색의 파장에 상응하기 때문에, 주목된다.
수식 (3) 에서, (nP435/nB435)/(nP545/nB545) 의 값 (이후, "K 값" 이라 칭함) 은 청색 파장에서의 입자 및 투과성 수지의 굴절률 비와 녹색 파장에서의 입자 및 투광성 수지의 굴절률 비 사이의 상대 관계를 나타내고, 굴절률이 양 파장에서 동일한 경우 1.0 이 된다. K 값이 작아짐에 따라, 녹색광에 대한 청색광의 산란은 감소한다. 본 발명에서, K 값은 1.005 미만이어야 하고, 바람직하게 1.000 이하이고, 보다 바람직하게 0.980 이하이다. 특히, 광산란 입자의 입자경이 3.0 ㎛ 미만인 경우, 입자 자체에 의한 광 산란으로부터의 청색광 성분은 녹색광 성분에 비하여 좀 더 증가할 것 같고, K 값은 1.000보다 작은 것이 바람직하다.
파장에 대한 굴절률의 의존성을 파장 분산이라 하고, 굴절률의 파장 의존성이 낮은 경우, 굴절률의 파장 분산이 작다고 한다. 투광성 수지 또는 광산란 입자로 일반적으로 사용되는 물질의 굴절률의 파장 분산은 하기 특성을 가진다.
먼저, 파장이 짧아짐에 따라 물질의 굴절률이 커지는 경향이 있다.
둘째, 파장이 짧아짐에 따라 굴절률이 더 높은 물질의 굴절률은 커지는 경향이 강하다.
따라서, 굴절률이 상대적으로 높은 투광성 입자가 굴절률이 상대적으로 낮은 투광성 수지 중에 분산되는 광산란 필름을 제조하는 경우, 일반적으로 투광성 입자의 굴절률의 파장 분산성은 투광성 수지의 것보다 크고, 이들 2개 부재의 굴절률 차는 단파장 영역에서 커진다. 그 결과, 단파장 성분의 광산란이 증가하고, 산란 광이 청미를 띄는 현상이 필름에 쉽게 일어난다. 따라서, 광산란 필름이 액정 표시 장치의 표면 상에 배치되는 경우, 휘도 비대칭의 개선 효과가 획득될 수 있으나, 산란 정도는 파장에 따라 다르고, 색미 변화가 큰 문제가 발생한다. 특히, 산란광은 휘도 비대칭성이 큰 TN 또는 OCB 모드에서 크게 기여하고, 비스듬한 방향에서 관측하는 경우, 상술한 현상이 현저해진다. 색미 변화의 감소는 투광성 입자의 굴절률의 파장 분산성을 투광성 수지에 가깝게 하고 수식 (3) 을 만족시킴으로써 실현할 수 있다.
본 발명에서, 광산란 입자와 투광성 수지가 수식 (1) 내지 수식 (3) 을 만족 하는 한, 임의의 광산란 입자와 임의의 투광성 수지가 임의로 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 광산란층 형성을 위한 재료는 후술된다.
[광산란층에 사용되는 재료]
{수식 (3) 및 수식 (4) 를 만족시키기 위한 수단}
수식 (3) 및 수식 (4) 를 만족시키기 위한 수단과 관련하여, 다음 수단 (1) 및 수식 (2) 를 독립적으로 또는 혼용하여 사용하는 것이 바람직하다. 수식 (4) 를 만족하기 위한 수단에 관해서, 수식 (3) 을 만족시키는 이외에, 광산란 필름 표면 상에 요철에 기인한 표면 산란을 부여함으로써 이를 또한 달성할 수 있다.
(1) 투광성 수지의 파장 분산성을 증가시켜 단파장에서의 굴절률을 상승시킨다.
(2) 투광성 입자의 파장 분산성을 감소시켜 단파장에서의 굴절률을 저하시킨다.
이들 수단을 아래에 기재한다.
(1) 투광성 수지의 파장 분산성을 증가시켜 단파장에서의 굴절률을 상승시키는 방법
투광성 수지의 단파장에서의 굴절률을 증가시키기 위한 수단은, 투광성 수지를 구성하는 화합물에 방향족기를 부여할 수 있는 한 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 구성 단위에 방향족기를 가지는 투광성 수지를 사용하는 방법, 및 구성 단위에 방향족기를 가지지 않는 투광성 수지와 방향족기 함유 화합물을 혼용하여 사용하는 방법의 양자를 채용할 수 있다. 후자의 경우, 방향족기 함유 화합물 을 혼용하여 사용하는 방법은 각종 화합 반응에 의한 수지 측쇄로의 도입 또는 첨가 중 어느 것일 수 있다. 본 발명에서, 구성 단위에 방향족기를 가지는 투광성 수지를 사용하는 방법이 바람직하고, 분자 내에 방향족기를 가지는 경화성 수지를 코팅 및 경화함으로써 투광성 수지를 형성하는 방법이 보다 바람직하다.
구성 단위에 방향족기를 가지는 열가소성 수지의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN), 폴리카보네이트 (PC), 페놀 수지, 푸란 수지, 자일렌·포름알데히드 수지, 멜라민 수지, 아닐린 수지 및 방향족기 함유 에폭시 수지를 포함한다. 또한, 멜라민 수지의 원료인 메틸롤멜라민 또는 그 알코올 변성 생성물, 및 분자 내에 복수의 히드록실기를 가지는 화합물의 축합물을 포함하는 수지는, 2가지 성분 사이의 혼합비 또는 히드록실기를 가지는 화합물의 선택의 폭이 넓기 때문에, 바람직하다. 이들 수지 중 하나는 단독으로 사용할 수 있거나, 그 복수를 혼합하여 사용할 수 있다.
전리 방사선 경화형 수지는 경화된 필름의 경도 증가면에서, 다관능 모노머 또는 다관능 올리고머인 것이 바람직하다. 중합성 관능기는 광-, 전자 빔- 또는 방사선 중합성 관능기인 것이 바람직하고, 광중합성 관능기인 것이 보다 바람직하다. 광중합성 관능기의 예는 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기 및 알릴기 등의 불포화 중합성 관능기를 포함한다. 이 중에서, (메타)아크릴로일기가 바람직하다.
에틸렌성 불포화기를 가지는 광중합성 모노머 중에서, 구성 단위에 방향족기를 가지는 모노머의 예는 비닐벤젠 유도체 (예를 들어, 비닐벤젠, p-tert-부틸 비 닐벤젠, 1,4-디비닐벤젠, 2-아크릴로일에틸 4-비닐벤조에이트, 1,4-디비닐시클로헥사논), 및 방향족기 함유 (메타)아크릴레이트 유도체 (예를 들어, 페닐 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트) 를 포함한다. 또한, 우레탄 결합을 통해서 내부에 아크릴로일기가 도입된 방향족기 함유 다관능성 모노머가, 굴절률의 큰 파장 분산 때문에 바람직하다. 시판되는 화합물의 예는 "Ebecryl-204", "Ebecryl-205", "Ebecryl-210", "Ebecryl-215", "Ebecryl-220", "Ebecryl-6202" 및 "KRM8098" 을 포함한다 (모두 DAICEL-CYTEC Company Ltd. 에 의해 제조).
에틸렌성 불포화기를 가지는 광중합성 모노머 중에서, 구성 단위에 방향족기가 없는 화합물은 특별히 제한되지 않으나, 그 예는 (메타)아크릴산 및 메틸 (메타)아크릴레이트 등의 범용의 중합성 모노머, 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 (DPHA), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 등의 다관능 모노머를 포함한다.
투광성 수지를 구성하는 화합물에 도입될 수 있는 방향족기는 페닐기, 비페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 각종 축합 고리 및 각종 헤테로방향족 고리를 포함한다. 도입된 방향족기의 비율에 대해서, 방향족기를 감광성 수지에 도입하는 경우, 모든 모노머 단위에 대한 방향족 모노머 단위의 성분비는 바람직하게 5 ~ 40% 이고, 더 바람직하게 10 ~ 30%, 보다 더 바람직하게 15 ~ 20% 이다. 방향족 화합물을 첨가하는 경우, 전체 고형분에 대한 방향족 첨가제의 중량비는 바람직하게 5 ~ 40% 이고, 보다 바람직하게 10 ~ 30% 이고, 보다 더 바람직하게 15 ~20% 이다. 다른 방법에 있어서, 방향족 성분의 비율이 높기 때문에, 단파장에서의 굴절률이 상승되어, 바람직한 결과가 획득된다. 하지만, 성분비가 5% 미만이면, 굴절률 상승의 기대 효과가 작은 반면, 성분비가 40% 초과하면, 굴절률의 파장 분산성이 과도하게 증가되어, 청색 성분의 산란이 감소될 수 있지만 역으로 적색 성분의 산란이 증가한다.
(2) 투광성 입자의 파장 분산성을 감소시켜 단파장에서의 굴절률을 저하시키는 방법
투광성 입자의 단파장에서의 굴절률을 저하시키기 위한 방법을 후술한다.
(2-1) 황 원자, 요오드 원자, 브롬 원자 또는 염소 원자의 도입
투광성 입자를 형성하는 화합물에 높은 값의 [분자 굴절률 R/ 분자 분산 △R] 을 가지는 원자기를 도입함으로써 고굴절률임에도 불구하고 파장 분산을 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 황 원자, 요오드 원자, 브롬 원자 또는 염소 원자의 도입이 효과적이며, 이들 원자 중에서, 내후성 관점에서, 황 원자의 도입이 바람직하다. 화합물의 구체적인 예는 4관능의 티올 및 방향족 고리 함유 이소시아네이트의 부가 중합에 의해 획득된 티오우레탄계 화합물을 포함한다.
Figure 112008021737990-PAT00001
티올에 대해서, 파장 분산을 감소시키기 위해 황 함유율이 증가된 하기 화합물의 사용이 또한 유리하다.
Figure 112008021737990-PAT00002
높은 황 함유율 및 용이한 성형성의 관점에서, 분자 내에 에피술피드기를 복수개 가지는 방향족 또는 지방족 화합물이 사용될 수 있다. 바람직하게, 하기 구조를 가지는 화합물이 사용될 수 있다.
Figure 112008021737990-PAT00003
식 중, -X- 는 -S-[(CH2)m-S]n- 을 나타내고, 여기서 m = 0 ~ 4, n = 0 ~ 2 이다. 이들 범위에 m 및 n 을 설정함으로써, 취급성 및 내열성이 우수하고, 고굴절률 및 작은 파장 분산이 보장된 광산란 필름이 획득될 수 있다.
(2-2) 금속 산화물 입자의 사용
일반적으로, 금속 산화물의 파장 분산은 유기 투광성 수지에 비해 작다. 금속 산화물 중에서, 지르코늄, 티타늄, 아연, 알루미늄 및 인듐 등의 금소 원자의 산화물이 고굴절률을 가진다. 원하는 광산란성을 획득하기 위해서, 투광성 수지 및 광산란 입자 사이의 굴절률 차를 상술된 적합한 범위로 조절하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 금속 산화물 입자 또는 지르코늄 및 실리콘, 티타늄 및 실리콘, 또는 알루미늄 및 실리콘을 함유하는 혼합 결정의 다층 구조 산화물 입자를 형성할 수 있다. 예를 들어, 티타늄 및 실리콘을 사용하는 입자를 형성하기 위한 방법은, JP-A-7-2520, JP-A-2003-252616 및 JP-A-2006-52128 에 기재되어 있다.
(2-3) 금속 산화물 입자를 함유하는 수지 입자의 사용
원하는 굴절률로 조절되는 수지 입자는 지르코늄, 티타늄, 아연, 알루미늄, 인듐, 하프늄, 스칸듐, 란타늄 등의 고굴절률 금속 산화물을 0.1 ㎛ 이하의 미립자 상태로 수지 입자에 함유시킴으로써 사용될 수 있다. 예를 들어, 표면이 실란 커플링제로 소수성으로 변성된, 약 15nm 직경의 지르코늄 산화물 입자가 라디칼 중합성 모노머와 혼합될 수 있고, 이 혼합물이 중합되어, 고굴절률 광산란 입자가 형성될 수 있다. 금속 산화물 입자를 포함하는 수지 입자의 조제법에 관련하여, 예를 들어, 에멀젼 중합법, 트윈-스크류 니딩 (twin-screw kneading)/펄버라이징 (pulverizing) 방법, 및 트윈-스크류 니딩과 그 이후의 용해에 의한 방법이 알려져 있다. 미립자 티타늄 산화물을 포함하는 수지 미립자의 예는 JP-A-2007-277464 에 기재되어 있다.
(2-4) 트리아진 고리를 포함하는 수지 입자의 사용
벤젠 고리를 가지는 수지를 사용하는 경우와 비교하여, 높은 굴절률임에도 불구하고, 트리아진 고리를 가지는 수지를 사용하는 것에 의해, 파장 분산이 감소될 수 있다. 틸트된 수지의 예는 멜라민 수지 및 구아나민 수지를 포함한다. 이들 중에서, 알킬에테르화 멜라민 수지, 아세토구아나민계 수지, 스피로구아나민계 수지 및 벤조구아나민계 수지가 바람직하고, 메틸롤화 멜라민계 수지가 보다 바람직하다.
본 발명에서, 투광성 입자의 파장 분산성을 감소시켜 단파장에서의 굴절률을 저하시키기 위해서, (2-1) 내지 (2-3) 중 임의의 일 방법을 채용할 수 있다. 또한, (2-3) 의 금속 산화물 미립자를 함유하는 수지로서 (2-1) 의 수지를 사용할 수 있다.
본 발명에서, 투광성 입자의 굴절률 파장 분산은 작은 것이 바람직하고, 1.000＜nP435/nP545＜1.029 인 것이 바람직하며, 1.000＜nP435/nP545＜1.020 인 것이 보다 바람직하다. 폴리스티렌계 폴리머는 고굴절률을 가지는 범용 투광성 입자로 알려져 있으나, 폴리스티렌계 수지는 약 1.031 만큼 높은 nP435/nP545 값을 가지고, 그 파장 분산성은 크다. 이와 비교하여, (2-1) 내지 (2-4) 의 방법을 사용하는 경우, 파장 분산성이 본 발명의 바람직한 범위로 감소될 수 있다.
일종의 투광성 입자를 사용할 수 있거나, 복수종의 투광성 입자를 사용할 수 있다. 복수종의 투광성 입자를 사용하는 경우, 적어도 일종의 입자가 광산란에 주로 기여하지만, 다른 종의 입자는 산란에 기여할 수 없다. 따라서, 복수종의 입자를 사용하는 경우, 입자 종의 선택에 대해서, 입자 종이 상기 (2-1) 내지 (2-4) 분류에 제한되지 않지만, 적어도 일종 이상의 입자가 (2-1) 내지 (2-4) 에 해당하는 입자인 것이 바람직하다. 특히, 투광성 입자의 비중이 상대적으로 작고, 코팅 용액에서의 입자의 침강이 덜 발생하기 때문에, (2-1) 의 황 원자, 요오드 원자, 브롬 원자 또는 염소 원자가 내부에 도입된 투광성 입자 또는 (2-4) 의 트리아진 고리를 포함하는 수지 입자가 바람직하게 사용된다.
본 발명에서, 투광성 수지의 파장 분산을 증가시키는 수단 (1) 및 투광성 입자의 파장 분산을 감소시키는 수단 (2) 을 독립적으로 사용하거나, 또는 양자를 혼용하여 사용할 수 있다.
[수식 (4)]
물질이 광을 산란 및 흡수하지 않지만 광을 투과시키는 비율인 분광 투과율은, 광의 파장에 따라 달라지고, 일반적으로 분광 투과 스펙트럼으로 측정한다. 내부에 분산된 광산란 입자를 가지는 투광성 수지로 형성된 광산란층의 경우, 가시광 영역에서의 분광 투과 스펙트럼은 입자의 재료, 형상 및 크기에 따라 달라진다. 본 발명에서, 하기 수식 (4) 를 만족하는 것이 바람직하다:
수식 (4): 0.33 < T435/T545 < 1.25.
(T435/T545) 의 값 (K 값) 이 작은 경우, 청색 성분의 광산란이 크고, 필름을 통해 수직으로 투과된 광은 황 (yellow) ~ 적미 (red tint) 를 띤다. 한편, 상술한 값이 큰 경우, 청색 성분의 광산란이 작고, 필름을 통해 수직으로 투과된 광이 청미를 띠게 보인다. 따라서, 본 발명에서, 파장 435nm 에서의 투과율 T435 및 파장 545nm 에서의 투과율 T545 사이의 비율 T435/T545 는 바람직하게 0.33 ~ 1.25 의 범위이고, 더 바람직하게 0.40 ~ 1.11 이며, 가장 바람직하게 0.66 ~ 1.00 이다.
본 발명에서, 투광성 수지의 굴절률의 파장 분산성이 수식 (5) 를 만족하는 것이 바람직하다:
수식 (5): 1.005 < nB435/nB545 < 1.360.
여기서, 상기 평가값이 1.005 이하이면, 단파장 영역에서의 입자에 대한 굴 절률 비가 커지고, 표시 장치 상에 탑재된 경우 투과광의 청미 변화가 증가하며, 반면에, 평가값이 1.360 이상이면, 단파장 영역에서의 입자에 대한 굴절률 비가 작아지고, 표시 장치 상에 탑재된 경우 투과광의 적미 변화가 증가한다. 따라서, 평가값이 수식 (5) 의 범위에 있는 경우, 시감 개선의 효과가 가장 큰 광산란 필름을 획득할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 수식 (1) 내지 수식 (3) 을 만족하고, 동시에 수식 (5) 를 만족하는 것이 특히 바람직하다. 수식 (1) 내지 수식 (3) 이 만족되고, 동시에 수식 (5) 가 만족되는 경우, 투광성 수지 및 입자의 양자의 굴절률의 파장 분산성이 감소되고, 동시에 그들 사이의 굴절률 비의 파장 의존성이 저하된다. 그 결과, 각 파장마다의 광산란성이 뉴트럴에 근접하게 되고, 표시 장치의 색미 변화를 최적으로 제어할 수 있는 광산란 필름을 획득할 수 있다.
광산란 필름에 의해 화상 표시 장치의 표시 품질을 개선 (시야각을 개선) 하기 위해서, 적절히 입사된 광이 적절히 확산될 필요가 있다.
확산 효과가 커짐에 따라, 시야각 특성이 개선된다. 한편, 표시 품질 관점에서, 정면 휘도를 유지하기 위해서, 투과율이 가능한 한 많이 증가될 필요가 있다.
본 발명에서, 적절한 산란성을 얻기 위해서, 광산란 입자의 입자경은 바람직하게 0.5 ~ 6.0㎛ 이고, 더 바람직하게 0.6 ~ 5.0㎛ 이며, 가장 바람직하게 0.7 ~ 4.0㎛ 이다. 이 범위의 입자경을 가지는 입자를 사용함으로써, 본 발명에 적합한 광산란의 각도 분포가 획득된다. 입자경이 0.5㎛ 이상인 경우, 적절한 광산 란 효과가 획득되고, 시야각 특성이 우수할 뿐만 아니라 후방 산란도 적절히 억제되어 휘도 감소를 저하시킬 수 있다. 한편, 입자경이 6.0㎛ 이하인 경우, 광산란 효과가 작아지고, 시야각 특성이 덜 개선되는 문제 등이 야기되지 않는다. 광산란 입자의 크기가 3.0㎛ 미만이면, 입자 자체에 의한 광산란의 파장 의존성이 증가하는 경향이 있고 단파장에서의 광산란이 강화된다. 이 영역에서, 굴절률의 파장 분산에 관한 투광성 수지 및 광산란 입자 사이의 관계 (K 값) 가 단파장에서의 광을 덜 산란시킨다는 것이 특히 중요하다. 따라서, K 값은 1.0 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에서, 광산란 입자의 형상은 특별히 제한되지 않으며, 구형, 평판형 또는 방추형 등의 각종 형상을 취할 수 있으나, 구형이 바람직하다.
적절한 산란성이 헤이즈 값에 의해 특정화될 수 있다. 헤이즈 값이 너무 낮다면, 시야각 개선을 위한 만족스러운 효과를 획득할 수 없고, 반면에 헤이즈 값이 너무 높다면 정면 휘도가 저하된다. 따라서, 광산란 필름의 헤이즈 값은 15 ~ 100% 가 바람직하고, 30 ~ 80% 가 보다 바람직하며, 40 ~ 65% 가 가장 바람직하다. 본 발명에서, 헤이즈 값이 15 ~ 100% 이면, 광산란 필름을 적절한 산란성을 가지는 것이라고 할 수 있다.
[광산란 층에서의 재료 사용]
본 발명의 광산란 층에서 사용될 수 있는 재료를 후술한다.
(투광성 수지)
본 발명에서 사용하기 위한 투광성 수지는 광산란 입자와 관련하여 수식 (1) ~ 수식 (3) 을 만족하는 한 그 재료의 종류에 특별히 제한되지 않으며, 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 전리 방사선 경화형 수지를 적절히 사용할 수 있다.
상기 수단 (2) 에 의해 투광성 입자의 파장 분산성을 감소시키는 것에 의해, 하기 수지를 사용하는 것이 가능하게 된다.
열가소성 수지에 대해서, 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP), 폴리비닐 알코올 (PVA), 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 시클로올레핀 코폴리머 (COC), 노르보르넨-함유 수지 및 폴리에테르 술폰 등의 각종 수지를 사용할 수 있다. 이들을 단독으로 또는 그 복수종의 혼합물로 사용할 수 있다.
열경화성 수지의 예는 푸란 수지, 케톤·포름알데히드 수지, 우레아 수지, 아닐린 수지, 알키드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 및 에폭시 수지를 포함한다.
이들을 단독으로 또는 그 복수종의 혼합물로 사용할 수 있다.
전리 방사선 경화형 수지는 경화된 필름의 경도 상승이라는 점에서, 다관능 모노머 도는 다관능 올리고머인 것이 바람직하다. 중합성 관능기는 광-, 전자 빔- 또는 방사선 중합성 관능기가 바람직하고, 광중합성 관능기가 보다 바람직하다. 광중합성 관능기의 예는 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기 및 알릴기 등의 불포화 중합성 관능기를 포함한다. 이들 중에서, (메타)아크릴로일기가 바람직하다.
2 이상의 에틸렌성 불포화기를 가지는 광중합성 모노머의 예는 폴리히드릭 알코올의 에스테르 및 (메타)아크릴산 {예를 들어, 에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴 레이트, 1,4-시클로헥산디올 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸롤에탄 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 1,3,5-시클로헥산트리올 트리메타크릴레이트, 폴리우레탄 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르 폴리아릴레이트}, 비닐술폰 (예를 들어, 디비닐술폰), 및 (메타)아크릴아미드 (예를 들어, 메틸렌비스아크릴아미드) 를 포함한다. 이들 중에서, 필름 경도, 즉, 내찰상성의 관점에서, 적어도 3개의 관능기를 가지는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 모노머가 바람직하고, 적어도 5개의 관능기를 가지는 아크릴레이트 모노머가 보다 바람직하다. 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트의 혼합물은 시판되며, 바람직하게 사용된다.
또한, 우레탄 결합을 통해 아크릴로일기가 내부에 도입된 다관능 모노머는 굴절률의 파장 분산이 커서 바람직하다. 시판품으로, DAICEL-CYTEC Company Ltd. 에 의해 제조되는 "Ebecryl" 시리즈의 지방족 또는 방향족 우레탄 아크릴레이트가 바람직하다.
중합성 불포화기를 가지는 모노머를 대신하여, 또는 중합성 불포화기를 가지는 모노머에 추가하여, 가교 관능기가 바인더에 도입될 수 있다. 가교 관능기의 예는 이소시아네이트기, 에폭시기, 아지리딘기, 옥사졸린기, 알데히드기, 카르보닐기, 히드라진기, 카르복실기, 메틸롤기 및 활성 메틸렌기를 포함한다. 또 한, 비닐술폰산, 산 무수물, 시아노아크릴레이트 유도체, 멜라민, 에테르화 메틸롤, 에스테르, 우레탄, 및 테트라메톡시실란 등의 금속 알콕사이드가 가교 구조를 가지는 모노머로서 사용될 수 있다. 블록 이소시아네이트기와 같이 분해 반응의 결과로서 가교성을 나타내는 관능기가 또한 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 사용하기 위한 가교 관능기는, 반응을 직접 일으키지는 않지만, 분해의 결과로서 반응성을 나타내는 기일 수 있다. 가교 관능기 등을 가지는 바인더는 코팅된 다음 가열되고, 그로인해 가교 구조가 형성될 수 있다.
(광산란 입자)
본 발명에서, 투광성 수지로부터의 굴절률 차가 상술한 수치를 취하는 한, 사용가능한 광산란 입자는 제한되지 않는다. 상기 수단 (1) 에 의해 투과성 수지의 파장 분산을 증가시킴으로써, 하기의 범용 입자를 사용하는 것이 가능해진다.
본 발명에서, 광산란 입자는 단분산 유기 미립자이거나 단분산 무기 미립자일 수 있다. 입자경이 덜 분산되기 때문에, 광산란성에서의 변동은 감소하고, 광산란 필름의 디자인은 용이해진다. 투광성 미립자는 바람직하게 플라스틱 비드이고, 투광성 수지와의 굴절률 차로서 상술한 수치를 가지는 높은 투명성의 플라스틱 비드가 보다 바람직하다.
사용되는 유기 미립자의 예는 폴리메틸 메타크릴레이트 비드 (굴절률: 1.49), 아크릴-스티렌 코폴리머 비드 (굴절률: 1.54), 멜라민 포름알데히드 비드 (굴절률: 1.65), 폴리카보네이트 비드 (굴절률: 1.57), 스티렌 비드 (굴절률: 1.60), 가교형 폴리스티렌 비드 (굴절률: 1.61), 폴리비닐 클로라이드 비드 (굴절 률: 1.60), 및 벤조구아나민-멜라민 포름알데히드 비드 (굴절률: 1.68) 를 포함한다. 투광성 미립자는 투광성 수지 100 질량부 당 5 ~ 30 질량부의 양으로 적절히 함유된다.
(무기 필러)
상술한 투광성 미립자의 경우, 투광성 미립자는 수지 조성물 (투광성 수지) 에서 쉽게 침강하고, 따라서 침강을 방지하기 위해서 실리카 등의 무기 필러를 첨가할 수 있다. 또한, 첨가된 무기 필러의 양이 많아짐에 따라, 투광성 미립자의 침강을 방지하기에는 효과적이나, 필름 코팅의 투명성에 대해 부작용을 야기한다. 따라서, 0.5㎛ 이하의 입자경을 가지는 무기 필러를, 필름 코팅의 투명성에 손상을 주지 않을 정도로, 0.1 질량% 미만의 양으로 투광성 수지에 함유시키는 것이 바람직하다.
(광중합 개시제)
지지체 상에 임의의 층을 제조하기 위해서 사용되는 코팅액에 있어서, 광 조사로 투광성 수지를 경화하기 위한 광중합 개시제를 첨가하는 것이 바람직하다. 본 발명에서, 광라디칼 중합 개시제는 광개시제로 사용되는 것이 바람직하다.
광라디칼 중합 개시제의 예는 아세토페논, 벤조인, 벤조페논, 포스핀 산화물, 케탈, 안트라퀴논, 티오크산톤, 아조 화합물, 퍼옥사이드 (예를 들어, JP-A-2001-139663 참조), 2,3-디알킬디온 화합물, 디술피드 화합물, 플루오로아민 화합물, 방향족 술포니움, 로핀 다이머, 오늄염, 보레이트염, 활성 에스테르, 활성 할로겐, 무기 착체 및 쿠머린을 포함한다.
이들 개시제는 단독으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다. 또한, 각종 예는 최신 UV 경화 기술 ( Newest UV Curing Technologies ), 159 페이지, Technical Information Institute Co., Ltd. (1991), 및 Kiyomi Kato, 자외선 경화 시스템 (Ultraviolet Curing System ), 65-148 페이지, Sogo Gijutsu Center (1989) 에도 기재되어 있고, 이들은 본 발명에서 유용하다.
시판되는 광라디칼 중합 개시제의 바람직한 예는 Nippon Kayaku Co., Ltd. 에 의해 제조된 "KAYACURE (예를 들어, DETX-S, BP-100, BDMK, CTX, BMS, 2-EAQ, ABQ, CPTX, EPD, ITX, QTX, BTC, MCA)"; Ciba Specialty Chemicals Corp. 에 의해 제조된 "Irgacure (예를 들어, 651, 184, 500, 819, 907, 369, 1173, 1870, 2959, 4265, 4263)"; Sartomer Company Inc. 에 의해 제조된 "Esacure (KIP100F, KB1, EB3, BP, X33, KT046, KT37, KIP150, TZT)"; 및 그 혼합물을 포함한다.
광중합 개시제는 다관능 모노머의 100질량부 당 0.1 ~ 15 질량부의 양으로 사용되는 것이 바람직하고; 1 ~ 10 질량부가 보다 바람직하다.
(표면 상태 개량제)
지지체 상에 임의의 층을 제조하기 위해 사용되는 코팅액에 있어서, 표면 상태 불량 (예를 들어, 코팅 불균일, 건조 불균일, 점 결함) 을 개선하기 위해서 불소계 표면 상태 개량제 또는 실리콘계 표면 상태 개량제 중 적어도 어느 것을 첨가하는 것이 바람직하다.
표면 상태 개량제는 바람직하게 코팅액의 표면 장력을 1 mN/m 이상으로 변화시킨다. 여기서, 코팅액의 표면 장력이 1 mN/m 이상으로 변화된다는 것은, 코 팅/건조에서의 농축 공정을 포함하여, 표면 상태 개량제의 첨가 이후, 코팅액의 표면 장력을 표면 상태 개량제가 첨가되지 않은 코팅액의 표면 장력과 비교하여 1 mN/m 이상으로 변화된다는 것을 의미한다. 코팅액의 표면 장력을 1 mN/m 이상 감소시키는 효과를 가지는 표면 상태 개량제가 바람직하고, 표면 장력을 2 mN/m 이상 감소시키는 표면 상태 개량제가 보다 바람직하며, 표면 장력을 3 mN/m 이상 감소시키는 표면 상태 개량제가 보다 더 바람직하다.
불소계 표면 상태 개량제의 바람직한 예는 플루오로지방족기를 가지는 화합물을 포함한다. 화합물의 바람직한 예는 JP-A-2005-115359, JP-A-2005-221963 및 JP-A-2005-234476 에 기재된 화합물을 포함한다.
(코팅 용매)
본 발명의 각 층을 형성하기 위한 코팅 조성물에 사용되는 용매로서, 예를 들어, 용매가 각 성분을 용해 또는 분산시킬 수 있는지, 코팅 단계 및 건조 단계에서 균일한 표면 상태를 용이하게 제공하는지, 액체 저장성을 보장할 수 있는지 또는 적절한 포화 증기압을 가지는지 여부의 관점으로부터 선택된 각종 용매를 사용할 수 있다.
2종 이상의 용매를 혼합하여 사용할 수 있다. 건조 부하 관점에서, 실온의 대기압 하에서 비점이 100℃ 이하인 용매를 주성분으로 사용하고, 건조 속도를 조절하기 위해서 비점이 100℃ 이상인 용매를 소량 함유하는 것이 바람직하다.
비점이 100℃ 이하인 용매의 예는 헥산 (비점: 68.7℃), 헵탄 (98.4℃), 시클로헥산 (80.7℃) 및 벤젠 (80.1℃) 등의 탄화수소; 디클로로메탄 (39.8℃), 클로 로포름 (61.2℃), 카본 테트라클로라이드 (76.8℃), 1,2-디클로로에탄 (83.5℃) 및 트리클로로에틸렌 (87.2℃) 등의 할로겐화 탄화수소; 디에틸 에테르 (34.6℃), 디이소프로필 에테르 (68.5℃), 디프로필 에테르 (90.5℃) 및 테트라히드로푸란 (66℃) 등의 에테르; 에틸 포르메이트 (54.2℃), 메틸 아세테이트 (57.8℃), 에틸 아세테이트 (77.1℃) 및 이소프로필 아세테이트 (89℃) 등의 에스테르; 아세톤 (56.1℃) 및 2-부타논 (메틸 에틸 케톤과 동일, 79.6℃) 등의 케톤; 메탄올 (64.5℃), 에탄올 (78.3℃), 2-프로판올 (82.4℃) 및 1-프로판올 (97.2℃) 등의 알코올; 아세토니트릴 (81.6℃) 및 프로피오니트릴 (97.4℃) 등의 시아노 화합물; 및 카본 디술피드 (46.2℃) 를 포함한다. 이들 중에서, 케톤 및 에스테르가 바람직하고, 케톤이 보다 바람직하다. 케톤 중에서, 2-부타논이 바람직하다.
비점이 100℃ 이상인 용매의 예는 옥탄 (125.7℃), 톨루엔 (110.6℃), 크실렌 (138℃), 테트라클로로에틸렌 (121.2℃), 클로로벤젠 (131.7℃), 디옥산 (101.3℃), 디부틸 에테르 (142.4℃), 이소부틸 아세테이트 (118℃), 시클로헥사논 (155.7℃), 2-메틸-4-펜타논 (MIBK 와 동일, 115.9℃), 1-부탄올 (117.7℃), N,N-디메틸포름아미드 (153℃), N,N-디메틸아세트아미드 (166℃) 및 디메틸 술폭시드 (189℃) 를 포함한다. 이들 중에서, 시클로헥사논 및 2-메틸-4-펜타논이 바람직하다.
[광산란 층의 형성 방법]
광산란층은 수식 (1) ~ 수식 (3) 을 만족하거나 또는 수식 (4) 를 만족하는 한, 임의의 방법에 의해 형성될 수 있다. 광산란층은 하기 코팅법에 의해 형성 될 수 있으나, 본 발명이 이들 방법으로 제한되지는 않는다.
딥 코팅법, 에어 나이프 코팅법, 커테인 코팅법, 롤러 코팅법, 와이어 바 코팅법, 그라비어 코팅법, 압출 코팅법 (다이 코팅법) (미국 특허 2,681,294 호 참조) 및 마이크로그라비어 코팅법 등의 공지 방법이 사용된다. 이들 중에서, 마이크로그라비어 코팅법 및 다이 코팅법이 바람직하다.
본 발명에서 사용하기 위한 마이크로그라비어 코팅법은 약 10 ~ 100 mm, 바람직하게는 약 20 ~ 50 mm 의 직경을 가지고, 전체 외주면에 그라비어 패턴이 새겨진 그라비어 롤을 지지체 아래에서 지지체 반송 방향의 역방향으로 회전시키고, 동시에 여분의 코팅액은 닥터 블레이드를 이용하여 그라비어 롤의 표면으로부터 벗겨내며, 이로써, 지지체 상면이 자유 상태인 위치에서 지지체의 하면으로 일정량의 코팅액을 전사하고 코팅하는 것을 특징으로 하는 코팅법이다. 롤형 투명 지지체는 연속적으로 풀리고, 풀린 지지체의 일측에 마이크로그라비어 코팅법에 의해 광산란층을 코팅할 수 있다.
마이크로그라비어 코팅법으로 코팅하기 위한 조건과 관련하여, 그라비어 롤 상에 새겨진 그라비어 패턴의 선수는 바람직하게 50 ~ 800 lines/inch, 보다 바람직하게 100 ~ 300 lines/inch 이고, 그라비어 패턴의 깊이는 바람직하게 1 ~ 600 ㎛, 보다 바람직하게 5 ~ 200㎛ 이며, 그라비어 롤의 회전수는 바람직하게 3 ~ 800 rpm, 보다 바람직하게 5 ~ 200 rpm 이고, 지지체 반송 속도는 바람직하게 0.5 ~ 100 m/min, 보다 바람직하게 1 ~ 50 m/min 이다.
본 발명의 필름을 높은 생산성으로 공급하기 위해서, 압출법 (다이 코팅법) 이 바람직하게 사용된다. 이 방법은 하드코트층 또는 반사방지층 등의 습식 코팅량이 작은 (20 cm3/m2 이하) 영역에서 특히 바람직하게 사용될 수 있다.
[광확산층의 다른 물성치]
광확산층의 두께가 적절한 산란성을 실현하고 필름으로서의 제품 적합성을 유지할 정도로 큰 두께인 한, 광산란층이 두께는 특별히 제한되지 않는다. 더 구체적으로, 층 두께가 너무 작으면, 산란성이 불충분하고 시감 개선의 만족스러운 효과를 얻을 수 없는 반면, 층 두께가 너무 크다면, 심각한 컬링이 수반될 수 있다. 따라서, 본 발명의 광산란층 두께는 바람직하게 3 ~ 15 ㎛ 이고, 보다 바람직하게 4 ~ 12㎛ 이며, 보다 더 바람직하게 5 ~ 10 ㎛이다.
본 발명에서, 필름 표면에 요철을 형성함으로써 광산란 필름에 방현성을 부여할 수 있다. 화상의 선명성을 유지하기 위한 목적으로 깨끗한 표면을 얻기 위해서, 표면 거칠기를 나타내는 특성 중에서, 예를 들어, 중심선 평균 거칠기 (Ra) 가 바람직하게 0.8㎛ 이하로 되게 한다. Ra 는 보다 바람직하게 0.07㎛ 이고, 보다 더 바람직하게 0.06㎛ 이다.
[광산란 필름의 층 구성]
본 발명의 광산란 필름에 부가될 수 있는 구성 층을 후술한다.
본 발명의 광산란 필름에 있어서, 광산란층에 부가하여, 목적에 따라 필요한 기능층을 제공할 수도 있다.
바람직한 일 실시형태는 광학 간섭 효과에 의해 굴절률이 감소되도록, 예를 들어, 굴절률, 막 두께, 층의 수, 층의 순서를 고려하여 광산란층을 위에 가지는 지지체 상에 적층된 반사방지층을 포함한다. 또한, 본 발명의 내용에서, 반사방지층은 고굴절률층, 중간 굴절률층, 및 저굴절률층을 통칭한다.
반사방지층의 가장 간단한 구성은 광산란층이 위에 형성된 지지체 상에 코팅으로 저굴절률층만을 제공하는 구성이다. 반사율을 보다 감소시키기 위해서, 광산란층의 굴절률보다 높은 굴절률을 가지는 고굴절률층 및 광산란층의 굴절률보다 낮은 굴절률을 가지는 저굴절률층을 조합하여 구성하는 것이 바람직하다. 구성의 예는 지지체 측으로부터 광산란층/고굴절률층/저굴절률층으로 구성된 2층 구성, 및 중간 굴절률층(지지체, 광산란층 또는 하드코트층보다 높은 굴절률을 가지나 고굴절률층보다 낮은 굴절률을 가지는 층)/고굴절률층/저굴절률층의 순서대로 굴절률이 상이한 3개 층을 적층함으로써 형성된 구성을 포함한다. 많은 수의 반사방지층이 적층되는 구성이 또한 제안된다. 우선, 내구성, 광학성, 비용, 생산성 등의 측면에서, 반사방지층은 중간 굴절률층/고굴절률층/저굴절률층의 순서대로, 하드코트층 및 광산란층이 위에 형성된 지지체 상에 코팅되는 것이 바람직하다. 그 예는 JP-A-8-122504, JP-A-8-110401, JP-A-10-300902, JP-A-2002-243906 및 JP-A-2000-111706 에 기재된 구성을 포함한다.
다른 기능을 각 층에 또한 부여할 수 있는데, 그 예로서 방오성 저굴절률층 및 대전 방지 고굴절률층을 포함한다 (예를 들어, JP-A-10-206603 및 JP-A-2002-243906 참조).
본 발명의 반사방지층을 가지는 광산란 필름에 대한 층 구성의 바람직한 예 는 이하에 서술된다. 본 발명의 반사방지 광산란 필름은 반사율이 광학 간섭에 의해 감소될 수 있다면 이들 층 구성에만 제한되지 않는다. 하기 구성에서, 광산란층에 방현 기능을 부여하는 것이 또한 가능하다.
Figure 112008021737990-PAT00004
지지체 필름/광산란층/저굴절률층
Figure 112008021737990-PAT00005
지지체 필름/광산란층/대전 방지층/저굴절률층
Figure 112008021737990-PAT00006
지지체 필름/하드코트층/광산란층/저굴절률층
Figure 112008021737990-PAT00007
지지체 필름/하드코트층/광산란층/대전 방지층/저굴절률층
Figure 112008021737990-PAT00008
지지체 필름/하드코트층/대전 방지층/광산란층/저굴절률층
Figure 112008021737990-PAT00009
지지체 필름/광산란층/고굴절률층/저굴절률층
Figure 112008021737990-PAT00010
지지체 필름/광산란층/대전 방지층/고굴절률층/저굴절률층
Figure 112008021737990-PAT00011
지지체 필름/광산란층/중간 굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
Figure 112008021737990-PAT00012
지지체 필름/광산란층/고굴절률층/저굴절률층
Figure 112008021737990-PAT00013
대전 방지층/지지체 필름/광산란층/중간 굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
Figure 112008021737990-PAT00014
지지체 필름/대전 방지층/광산란층/중간 굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
Figure 112008021737990-PAT00015
대전 방지층/지지체 필름/광산란층/중간 굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
Figure 112008021737990-PAT00016
대전 방지층/지지체 필름/광산란층/고굴절률층/저굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
또 다른 바람직한 실시형태는 광학 간섭의 적극적인 사용없이 하드코트성, 방습성, 가스 배리어성, 방현성, 방오성 등을 부여하기 위해 필요한 층을 제공하는 광산란 필름이다.
상술한 실시형태에서 필름의 층 구성의 바람직한 실시예를 아래에 서술한다.
Figure 112008021737990-PAT00017
지지체 필름/광산란층/하드코트층
Figure 112008021737990-PAT00018
지지체 필름/광산란층
Figure 112008021737990-PAT00019
지지체 필름/광산란층/방현층
Figure 112008021737990-PAT00020
지지체 필름/하드코트층/광산란층
Figure 112008021737990-PAT00021
지지체 필름/광산란층/하드코트층
Figure 112008021737990-PAT00022
지지체 필름/대전 방지층/광산란층
Figure 112008021737990-PAT00023
지지체 필름/방습층/광산란층
Figure 112008021737990-PAT00024
지지체 필름/가스 배리어층/광산란층
Figure 112008021737990-PAT00025
지지체 필름/광산란층/방오층
Figure 112008021737990-PAT00026
대전 방지층/지지체 필름/광산란층
Figure 112008021737990-PAT00027
광산란층/지지체 필름/대전 방지층
이들 층은 증착, 대기압 플라즈마, 코팅 등에 의해 형성될 수 있다. 생산성 측면에서, 이들 층을 코팅으로 형성하는 것이 바람직하다.
각 구성층에 대해 후술한다.
[하드코트층]
본 발명의 필름에서는, 필름에 물리적 강도를 부여하기 위해서 하드코트층을 투명 지지체의 표면 상에 바람직하게 제공할 수 있다. 하드코트층은 2층 이상의 적층체로 구성할 수 있다.
반사방지 광산란 필름을 획득하기 위해, 광학 설계 측면에서, 본 발명에서 사용하기 위한 하드코트층의 굴절률은 바람직하게 1.48 ~ 2.00 이고, 보다 바람직하게 1.52 ~ 1.90 이며, 보다 더 바람직하게 1.55 ~ 1.80 이다. 적어도 하나의 저굴절률층이 하드코트층에 존재하는 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 굴절률이 상기 하한 이상인 경우, 반사방지성이 개선되고, 굴절률이 상기 상한 이하인 경우, 반사광의 색미가 강화되지 않는다.
만족스러운 내구성 및 필름에 대한 내충격성을 부여하고자 하는 견지에서, 하드코트층의 두께는 통상 0.5 ~ 50 ㎛ 정도이고, 바람직하게 1 ~ 20 ㎛, 보다 바람직하게 2 ~ 10 ㎛, 및 가장 바람직하게 3 ~ 7 ㎛ 이다.
하드코트층의 표면 경도는 연필 경도 시험에서, 바람직하게 H 이상, 보다 바람직하게 2H 이상, 및 가장 바람직하게 3H 이상이다. 또한, JIS K-5400에 따른 테버 (Taber) 시험에서, 시험 전후 사이에 견본의 마모 손실이 작은 것이 바람직하다.
하드코트층은 광산란층과 마찬가지로, 전리 방사선 경화형 화합물의 가교 또는 중합 반응을 통해 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전리 방사선 경화형 다관능 모노머 또는 다관능 올리고머를 함유하는 코팅 조성물이 투명 지지체 상에 코팅되고, 다관능 모노머 또는 다관능 올리고머의 가교 또는 중합 반응이 일어나서, 하드코트층이 형성될 수 있다.
전리 방사선 경화형 다관능 모노머 또는 다관능 올리고머에서의 관능기는 바람직하게 광-, 전자빔- 또는 방사선- 중합성 관능기이고, 보다 바람직하게 광중합성 관능기이다.
광중합성 관능기의 예는 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기 및 알릴기 등의 불포화 중합성 관능기를 포함한다. 이들 중에서, (메타)아크릴로일기가 바람직하다.
하드코트층의 굴절률을 조절하기 위해서, 고굴절률 모노머, 무기 미립자 또는 양자 모두를 하드코트층의 바인더에 첨가할 수 있다. 무기 미립자는 굴절률 제어 효과 이외에, 가교 반응에 기인한 경화 수축을 억제하는 효과를 가진다. 본 발명에서, 하드코트층 형성 이후, 상술한 다관능 모노머 및/또는 고굴절률 모노머 등을 중합하여 제조되는 폴리머가, 내부에 분산된 무기 입자를 포함하여, 바이더로서 지칭된다.
하드코트층의 표면 산란을 이용하여 방현 기능을 부여하는 경우, 표면 헤이즈는 바람직하게 5 ~ 15% 이고, 보다 바람직하게 5 ~ 10% 이다.
[방현층]
방현층은 표면 산란 효과에 의한 방현성을 부여하기 위해 형성되고, 바람직하게 필름의 내찰상성을 개선한다.
방현성을 부여하기 위한 방법의 공지예는 JP-A-6-16851 에 기재된 표면에 미세 요철을 가지는 매트 형상의 필름을 적층함으로써 방현층을 형성하는 방법; JP-A-2000-206317 에 기재된 전리 방사선의 조사량의 차로 인한 전리 방사선 경화형 수지의 경화 수축을 야기하는 것에 의해 방현층을 형성하는 방법; JP-A-2000-338310 에 기재된 건조를 통해 투광성 수지에 대해 양호한 용매의 중량비를 줄이는 것에 의해, 투광성 미립자 및 투광성 수지를 겔화 및 고형화하여 필름 코팅 표면 상에 요철을 형성하는 방법; JP-A-2000-275404 에 기재된 외압을 적용하여 표면 요철을 부여하는 방법; 및 JP-A-2005-195819 에 기재된 복수의 폴리머를 포함하는 혼합 용액으로부터 용매가 증발하는 공정에서 일어나는 상 분리를 이용하여 표면 요철을 형성하는 방법을 포함한다. 이들 공지 방법을 이용할 수 있다.
[고굴절률층, 중간 굴절률층]
본 발명의 바람직한 반사방지 광산란 필름에서, 고굴절률층 및 중간 굴절률층이 제공되고 광학 간섭이 후술되는 저굴절률층과 함께 이용되는 경우, 반사방지성이 개선될 수 있다.
본 발명의 하기 내용에서, 이들 고굴절률층 및 중간 굴절률층이 고굴절률층으로 통칭하여 지칭되는 경우가 있다. 또한, 본 발명에 있어서 고굴절률층, 중간 굴절률층 및 저굴절률층에서의 용어 "고", "중간" 및 "저" 는 층들 중에서의 굴절률의 상대 크기를 나타낸다. 투명 지지체와의 관계에서, 굴절률이 투명 지지체>저굴절률층, 및 고굴절률층>투명 지지체의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
고굴절률층 상에 저굴절률층을 형성하여 반사방지 광산란 필름을 제조하기 위해서, 고굴절률층의 굴절률은 바람직하게 1.55 ~ 2.40 이고, 보다 바람직하게 1.60 ~ 2.20 이며, 보다 더 바람직하게 1.65 ~ 2.10 이고, 가장 바람직하게 1.80 ~ 2.00 이다.
지지체에 가까운 순서대로 중간 굴절률층, 고굴절률층 및 저굴절률층을 제공하여 반사방지 광산란 필름을 제조하는 경우, 고굴저률층의 굴절률은 바람직하게 1.65 ~ 2.40 이고, 보다 바람직하게 1.70 ~ 2.20 이다. 중간 굴절률층의 굴절 률은 저굴절률층의 굴절률과 고굴절률층의 굴절률 사이의 수치로 조절된다. 중간 굴절률층의 굴절률은 바람직하게 1.55 ~ 1.80 이다.
중간 굴절률층 및 고굴절률층은 형성된 층의 굴절률차를 크게 하기 위한 무기 입자, 바인더 및 매트릭스를 형성하기 위한 용매를 함유하고, 원한다면, 중합 개시제를 함유하는 코팅 조성물을 도포하고, 용매를 건조하며, 가열 및 전리 방사선 조사 중 어느 하나 또는 양자에 의해 코팅을 경화하여 바람직하게 형성한다. 경화성 수지 또는 개시제를 사용하는 경우, 코팅 이후 가열 및/또는 전리 방사선의 효과에 의한 중합 반응을 통해 경화성 수지를 경화하여 중간 굴절률층 또는 고굴절률층을 형성할 수 있다.
고굴절률층 또는 중간 굴절률층에 사용하기 위한 무기 입자의 특정예는 TiO2, ZrO2, Al2O3, In2O3, ZnO, SnO2, Sb2O3, ITO 및 SiO2 를 포함한다. 굴절률 증가 관점에서, TiO2 및 ZrO2 가 바람직하다. 또한, 무기 필러의 표면을 실란 커플링 처리 또는 티타늄 커플링 처리하는 것이 바람직하다. 필러 표면 상에서 바인더 종과 반응할 수 있는 관능기를 가지는 표면 처리제를 사용하는 것이 바람직하다.
굴절률이 상이한 것을 제외하고, 고굴절률층과 동일한 재료를 사용하여 동일한 방법으로 중간 굴절률층을 제조할 수 있으며, 이하, 특히 고굴절률층에 대해서 후술한다.
고굴절률층에서의 무기 입자의 함유량은 고굴절률층 질량에 대하여, 바람직 하게 10 ~ 90 질량% 이고, 보다 바람직하게 15 ~ 80 질량% 이며, 보다 더 바람직하게 15 ~ 75 질량% 이다. 고굴절률층에서 2종 이상의 무기 입자를 혼용하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 고굴절률층의 굴절률을 상승시키기 위해서, 고굴절률 무기 입자를 사용하는 것에 부가하여, 예를 들어, 방향족 고리를 함유하는 전리 방사선 경화형 화합물, 불소를 제외한 할로겐 원소 (예를 들어, Br, I, Cl) 를 함유하는 전리 방사선 경화형 화합물, 또는 S, N 및 P 등의 원자를 함유하는 전리 방사선 경화형 화합물을 경화 또는 중합 반응시켜 획득한 바인더를 바람직하게 또한 사용할 수 있다.
고굴절률층 상에 저굴절률층을 갖는 경우, 고굴절률층의 굴절률은 바람직하게 투명 지지체의 굴절률보다 크다.
고굴절률층의 두께는 용도에 따라 적절하게 설계될 수 있다. 후술되는 광학 간섭층으로서 고굴절률층을 사용하는 경우, 두께는 바람직하게 30 ~ 200nm 이고, 보다 바람직하게 50 ~ 170 nm 이며, 보다 더 바람직하게 60 ~ 150 nm 이다.
방현 기능을 부여하는 입자를 함유하지 않는 경우, 고굴절률층의 헤이즈는 바람직하게 더 낮다. 헤이즈는 바람직하게 5% 이하, 더 바람직하게 3% 이하, 보다 더 바람직하게 1% 이하이다. 고굴절률층은 투명 지지체 상에 바로 또는 또 다른 층을 통해서 형성되는 것이 바람직하다.
[저굴절률층]
저굴절률층은 본 발명의 필름의 반사율을 감소시키기 위해서 사용되는 것이 바람직하다.
저굴절률층의 굴절률은 바람직하게 1.20 ~ 1.46 이고, 더 바람직하게 1.25 ~ 1.46 이며, 보다 더 바람직하게 1.30 ~ 1.40 이다.
저굴절률층의 두께는 바람직하게 50 ~ 200nm 이고, 보다 바람직하게 70 ~ 100nm 이다.
저굴절률층의 헤이즈는 바람직하게 3% 이하이고, 보다 바람직하게 2% 이하이며, 가장 바람직하게 1% 이하이다.
저굴절률층의 표면 강도는 구체적으로 500g의 부하를 가지는 연필 경도 시험에서, 바람직하게 H 이상이고, 보다 바람직하게 2H 이상이며, 보다 더 바람직하게 3H 이상이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태인 반사방지 광산란 필름의 방오 성능을 개선하기 위해서, 표면 상의 물의 접촉각은 바람직하게 90°이상이고, 보다 바람직하게 95°이상이며, 보다 더 바람직하게 100°이상이다.
저굴절률층은 가열, 전리 방사선 조사 또는 양 수단에 의해 경화되는 경화 물질을 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 경화성 수지 또는 개시제를 사용하는 경우, 저굴절률층은 코팅 이후, 가열 및/또는 전리 방사선의 효과에 의한 중합 반응을 통해서 경화성 수지의 경화에 의해 형성할 수 있다.
경화 재료 조성물의 바람직한 실시형태는 예를 들어,
(1) 가교 또는 중합성 관능기를 가지는 함불소 폴리머를 함유하는 조성물
(2) 함불소 유기실란 화합물의 가수분해 축합물을 주로 포함하는 조성물
(3) 2개 이상의 에틸렌성 불포화기를 가지는 모노머 및 중공 (hollow) 구조를 가지는 무기 미립자를 함유하는 조성물을 포함한다.
(1) 가교 또는 중합성 관능기를 가지는 함불소 폴리머를 함유하는 조성물
가교 또는 중합성 관능기를 가지는 함불소 폴리머는 함불소 모노머 및 가교 또는 중합성 관능기를 가지는 모노머의 코폴리머를 포함한다. 함불소 모노머의 예는 플루오로올레핀 (예를 들어, 플루오로에틸렌, 비닐리덴 플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔), (메타)아크릴산의 부분 또는 완전 불소화 알킬 에스테르 유도체 {예를 들어, Osaka Organic Chemical Industry Ltd.에 의해 제조된 "Viscoat 6FM", Daikin Industries, Ltd. 에 의해 제조된 "M-2020"}, 및 완전 또는 부분 불화 비닐 에테르를 포함한다.
가교성 기를 부여하기 위한 모노머의 일 실시형태는 글리시딜 메타크릴레이트와 같이, 분자 내에 가교성 관능기를 가지기 이전의 (메타)아크릴레이트 모노머이다. 또 다른 실시형태는, 히드록실기 등의 관능기를 가지는 모노머를 사용하여 함불소 코폴리머를 합성하고, 이후 치환기를 변성하여 가교성 또는 중합성 관능기를 도입하기 위한 모노머를 더 사용하는 방법이다. 모노머의 예는 카르복실기, 히드록실기, 아미노기, 술폰산기 등을 가지는 (메타)아크릴레이트 모노머 {예를 들어, (메타)아크릴산, 메틸롤 (메타)아크릴레이트, 히드록실알킬 (메타)아크릴레이트 및 알릴 아크릴레이트} 를 포함한다. 후자의 실시형태는 JP-A-10-25388 및 JP-A-10-147739 에 기재된다.
함불소 코폴리머는 용해도, 분산성, 도포성, 방오성 및 대전 방지성 측면에서 적절한 공중합성 성분을 함유할 수 있다. 특히, 방오성 및 미끄럼성을 부여하기 위해서, 실리콘을 도입하는 것이 바람직하고, 이는 주쇄 및 측쇄 양자에 도입할 수 있다.
폴리실록산 부분 구조를 주쇄에 도입하기 위한 방법의 예는 JP-A-6-93100 에 기재된 아조기-함유 폴리실록산 아미드 {시판품으로서, Wako Pure Chemicals Industries, Ltd. 에 의해 제조된 "VPS-0501 및 VPS-1001"(상품명)} 등의 폴리머형 개시제를 사용하는 방법을 포함한다. 측쇄에 도입하기 위한 방법의 예는 J. Appl. Polym . Sci ., Vol. 2000, 78 페이지 (1955) 및 JP-A-56-28219 에 기재된 중합 반응에 의해 일 말단에 반응기를 가지는 폴리실록산 (예를 들어, Chisso Corp. 에 의해 제조된 "Silaplane" 시리즈) 을 도입하는 방법; 및 폴리실록산-함유 실리콘 마크로머 (macromer) 를 중합하는 방법을 포함한다. 두 가지 방법을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 폴리머와 함께, JP-A-2000-17028 에 기재된 바와 같이, 중합성 불포화기를 가지는 경화제를 혼용하여 적절히 사용할 수 있다. 또한, JP-A-2002-145952 에 기재된 바와 같이, 함불소 다관능 중합성 불포화기를 가지는 화합물과의 혼용이 바람직하다. 다관능 중합성 불포화기를 가지는 화합물의 예는 2 이상의 에틸렌성 불포화기를 가지는 상술한 모노머를 포함한다. JP-A-2004-170901 에 기재된 유기실란의 가수분해 축합물이 또한 바람직하고, (메타)아크릴로일기를 함유하는 유기실란의 가수분해 축합물이 보다 바람직하다. 이들 화합물은 중합성 불포화기를 가지는 화합물이 폴리머 바디로 사용되는 경우 특히 바람직한데, 이는 혼용이 내찰상성의 개선에 매우 효과적이기 때문이다.
폴리머 자체가 충분히 높은 경화성을 가지지 않는 경우, 가교 화합물을 블렌딩함으로써 필요한 경화성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 폴리머 바디가 히드록실기를 함유하는 경우, 각종 아미노 화합물을 경화제로 사용하기에 바람직하다. 가교 화합물로서 사용되는 아미노 화합물은 히드록시알킬아미노기 및 알콕시알킬아미노기 중 하나 또는 양자를 합하여 2이상의 기를 함유하는 화합물이고, 그 특정예는 멜라민계 화합물, 우레아계 화합물, 벤조구아나민계 화합물 및 글리코루릴계 화합물을 포함한다. 이러한 화합물을 경화하기 위해서, 유기산 또는 그 염을 바람직하게 사용한다.
상기에 기재된 함불소 코폴리머의 특정예는 JP-A-2003-222702 및 JP-A-2003-183322 에 기재되어 있다.
(2) 함불소 유기실란 화합물의 가수분해 축합물을 주로 포함하는 조성물
필름 코팅 표면의 높은 경도 및 저굴절률 때문에 함불소 유기실란 화합물의 가수분해 축합물을 주로 포함하는 조성물이 또한 바람직하다. 불화 알킬기 및 테트라알콕시실란과 관련하여 일 말단 또는 양 말단에 가수분해성 실란올을 함유하는 화합물의 축합물이 바람직하다. 조성물의 구체적인 예는 JP-A-2002-265866 및 일본 특허 317,152 에 기재되어 있다.
(3) 2 이상의 에틸렌성 불포화기를 가지는 모노머 및 중공 구조를 가지는 무기 미립자를 함유하는 조성물
또 다른 바람직한 실시형태는 저굴절률 입자 및 바인더를 포함하는 저굴절률층이다. 저굴절률 입자는 유기 또는 무기일 수 있으나, 그 내부에 캐비티 (cavity) 를 가지는 입자가 바람직하다. 중공 입자의 특정예는 JP-A-2002-79616 에 기재된 실리카계 입자를 포함한다. 입자의 굴절률은 바람직하게 1.15 ~ 1.40 이고, 보다 바람직하게 1.20 ~ 1.30 이다. 바인더는 광확산층의 단락에서 상술된 2 이상의 에틸렌성 불포화기를 가지는 모노머를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르는 저굴절률층에 있어서, 광확산층의 단락에서 상술된 중합 개시제가 바람직하게 첨가된다. 라디칼 중합성 화합물을 함유하는 경우, 중합성 개시제를 화합물에 대해 1 ~ 10 질량부, 바람직하게 1 ~ 5 질량부의 양으로 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용하기 위한 저굴절률층에 있어서, 무기 입자를 혼용하여 사용할 수 있다. 내찰상성을 부여하기 위해서, 저굴절률층의 두께의 15 ~ 150%, 바람직하게 30 ~ 100%, 보다 바람직하게 45 ~ 60% 에 상응하는 입자경을 가지는 미립자를 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용하기 위한 저굴절률층에 있어서, 방오성, 내수성, 내약품성 및 미끄럼성 등의 특성을 부여하기 위해서 공지된 폴리실록산계 또는 불소계 방오제, 미끄럼제 등을 적절히 첨가할 수 있다.
[대전 방지층]
본 발명에서, 필름 표면 상에 정전기 전하를 방지하고자 하는 견지에서 대전 방지층이 바람직하게 제공된다. 대전 방지층을 형성하기 위한 방법의 예는 도 전성 박막을 형성하기 위해서 투명 필름을 형성하는 금속 또는 금속 산화물 등의 증착 또는 스퍼터링하는 방법, 및 도전성 미립자 및 반응성 경화 수지를 함유하는 도전성 코팅액을 코팅하는 방법 등의 종래 공지된 방법을 포함한다. 대전 방지층을 지지체 상에 바로 형성하거나 또는 지지체와의 강한 접착성을 보장하는 프라이머층을 통해서 형성할 수 있다. 또한, 반사 방지층의 일부로서 대전 방지층이 사용될 수 있다. 이 경우, 대전 방지층이 최외곽 표면층과 보다 가까운 층으로 사용되는 경우, 층 두께가 작더라도 충분히 높은 대전 방지성을 획득할 수 있다.
대전 방지층의 두께는 바람직하게 0.01 ~ 10 ㎛ 이고, 보다 바람직하게 0.03 ~ 7 ㎛ 이며, 보다 더 바람직하게 0.05 ~ 5 ㎛ 이다. 대전 방지층의 표면 저항은 바람직하게 105 ~ 1012 Ω/sq 이고, 보다 바람직하게 105 ~ 109 Ω/sq 이며, 가장 바람직하게 105 ~ 108 Ω/sq 이다. 대전 방지층의 표면 저항은 사검침법으로 측정할 수 있다.
대전 방지층은 실질적으로 투명한 것이 바람직하다. 구체적으로 말하면, 대전 방지층의 헤이즈는 바람직하게 10% 이하이고, 보다 바람직하게 5% 이하이며, 보다 더 바람직하게 3% 이하이고, 가장 바람직하게 1% 이하이다. 파장 550nm 에서의 광 투과율은 바람직하게 50% 이상이고, 보다 바람직하게 60% 이상이며, 보다 더 바람직하게 65% 이상이고, 가장 바람직하게 70% 이상이다.
본 발명에서 사용하기 위한 대전 방지층은 바람직하게 표면 강도에서 우수하 다. 구체적으로, 대전 방지층의 표면 강도는, 부하 1kg 의 연필 경도에 대해서, 바람직하게 H 이상이고, 보다 바람직하게 2H 이상이며, 보다 더 바람직하게 3H 이상이고, 가장 바람직하게 4H 이상이다.
[코팅 용매]
이들 구성층 중에서, 지지체 필름과 인접하게 코팅되는 층은 지지체 필름을 용해할 수 있는 적어도 1종 이상의 용매 및 지지체 필름을 용해할 수 없는 적어도 1종 이상의 용매를 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 실시형태에 의해, 지지체 필름으로의 인접층 성분의 과도한 침투가 방지될 수 있고, 동시에 인접층과 지지체 필름 사이의 접착성이 보장될 수 있다. 또한, 지지체 필름을 용해할 수 있는 용매 중에서 적어도 1종의 용매의 비점이, 지지체 필름을 용해할 수 없는 용매 중에서 적어도 1종의 용매의 비점보다 높다. 보다 바람직하게는, 지지체 필름을 용해할 수 있는 용매 중에서 가장 높은 비점을 가지는 용매와 지지체 필름을 용해할 수 없는 용매 중에서 가장 높은 비점을 가지는 용매 사이의 비점 차는 30℃ 이상이다. 이 차는 가장 바람직하게 40 ℃ 이상이다.
투명 지지체 필름을 용해할 수 있는 용매의 총량 (A) 과 투명 지지체 필름을 용해할 수 없는 용매의 총량 (B) 사이의 질량비 (A/B) 는 바람직하게 5/95 ~ 50/50 이고, 보다 바람직하게 10/90 ~ 40/60 이며, 보다 더 바람직하게 15/85 ~ 30/70 이다.
[지지체]
본 발명의 필름 지지체는 투명 수지 필름, 투명 수지판, 투명 수지 시트, 투 명 유리 등일 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 투명 수지 필름의 예는 셀룰로오스 아실레이트 필름 (예를 들어, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (굴절률: 1.48), 셀룰로오스 디아세테이트 필름, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 필름, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 필름), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리에테르술폰 필름, 폴리아크릴 수지 필름, 폴리우레탄계 수지 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리술폰 필름, 폴리에테르 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리에테르 케톤 필름, (메타)아크릴니트릴 필름, 폴리올레핀 및 아크릴 구조를 가지는 폴리머 [노르보르넨계 수지 {JSR Corp. 에 의해 제조된 "ARTON" (상품명)}, 비결정 폴리올레핀 {ZEON Corp. 에 의해 제조된 "ZEONEX" (상품명)}] 를 포함한다. 이들 중에서, 트리아세틸 셀룰로오스, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 지환식 구조를 가지는 폴리머가 바람직하고, 트리아세틸 셀룰로오스가 보다 바람직하다.
대략 25 ~ 1000㎛의 두께를 가지는 지지체가 보통 사용될 수 있으나, 두께는 바람직하게 25 ~ 250㎛ 이고, 보다 바람직하게 30 ~ 90㎛ 이다.
임의의 폭을 가지는 지지체를 사용할 수 있지만, 취급성, 수율 및 생산성의 관점에서 폭은 통상 100 ~ 5,000mm 이고, 바람직하게 800 ~ 3,000mm 이며, 보다 바람직하게 1,000 ~ 2,000mm 이다. 지지체는 롤 형상의 길이가 긴 지지체로 취급될 수 있고, 길이는 통상 100 ~ 5,000 m 이고, 바람직하게 500 ~ 3,000 m 이다.
지지체의 표면은 바람직하게 평활하고, 평균 거칠기 Ra 값은 바람직하게 1㎛ 미만이고, 보다 바람직하게 0.0001 ~ 0.5 ㎛ 이며, 보다 더 바람직하게 0.001 ~ 0.1 ㎛ 이다.
[셀룰로오스 아실레이트 필름]
이들 각종 필름 중에서, 투명성이 높고, 광학 복굴절이 작고, 제조가 용이하며, 편광판 보호 필름으로서 통상 사용되는 셀룰로오스 아실레이트 필름이 바람직하다.
셀룰로오스 아실레이트 필름에 관하여, 역학특성, 투명성, 평면성 등을 개선하기 위한 각종 기술이 알려져 있고, JIII Journal of Technical Disclosure, No. 2001-1745 에 기재된 기술이 본 발명의 필름에 대한 공지 기술로 사용될 수 있다.
<광산란 필름의 용도>
[편광판]
본 발명의 광산란 필름을 편광 필름의 일측 또는 양측에 배치된 보호필름으로 사용하거나 또는 편광판으로 사용할 수 있다. 하나의 보호 필름에 대해 본 발명의 광산란 필름을 사용하는 동안, 또 다른 보호필름에 대해 통상의 셀룰로오스 아세테이트 필름을 사용할 수 있지만, 용액 필름 성형법에 의해 제조되고 롤 형상의 필름의 폭 방향으로 10 ~ 100% 의 연신비로 연신되는 셀룰로오스 아세테이트 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 편광판에서, 일 표면은 광산란 필름이고, 다른 보호 필름은 액정성 화합물을 포함하는 광학 이방성층을 가지는 광학 보상 필름인 것이 바람직하다. 광학 보상 필름 (위상차 필름) 은 액정 디스플레이 화면 상의 시야각 특성을 개선할 수 있다. 공지된 광학 보상 필름을 사용할 수 있으나, 시야각 확 대라는 견지에서 JP-A-2001-100042 에 기재된 광학 보상 필름이 바람직하다.
편광 필름은 요오드계 편광 필름, 이색성 염료를 사용하는 염료계 편광 필름, 및 폴리엔계 편광 필름을 포함한다. 요오드계 편광 필름 및 염료계 편광 필름은 폴리비닐 알코올계 필름을 사용하여 일반적으로 제조된다.
반사 방지 필름의 투명 지지체 또는 셀룰로오스 아세테이트 필름의 지상축과 편광 필름의 투과축은 실질적으로 평행하도록 배치된다.
보호 필름의 투습도는 편광판의 생산성에 있어서 중요하다. 편광 필름 및 보호 필름은 수계 접착제로 적층되고, 이 접착제의 용매는 보호 필름에서 확산되어 건조된다. 보호 필름의 투습도가 높아짐에 따라, 건조율 및 생산성이 보다 상승되지만, 투습도가 지나치게 높으면, 액정 표시 장치가 사용되는 환경 (고습하) 에 따라 편광 필름으로 습기가 들어가, 편광능이 저하된다.
보호 필름의 투습도는, 예를 들어, 투명 지지체 또는 폴리머 필름 (및 중합성 액정 화합물) 의 두께, 자유 체적 또는 친수성/소수성에 의해 결정된다. 본 발명의 필름을 편광판의 보호필름으로 사용하는 경우, 투습도는 바람직하게 100 ~ 1,000 g/㎡ㆍ24hrs, 보다 바람직하게 300 ~ 700 g/㎡ㆍ24hrs 이다.
편광 필름은 공지된 편광 필름 또는 편광 필름의 흡수축이 장축 방향에 평행하지도 않고 직교하지 않는 길이가 긴 편광 필름으로부터 절단된 편광 필름일 수 있다. 편광 필름의 흡수축이 장축 방향에 평행하지도 않고 직교하지 않는 길이가 긴 편광 필름은 하기 방법으로 제조된다.
이것은 홀딩 수단으로 양 에지를 홀딩하면서 계속해서 공급되는 폴리머 필름 에 장력을 가하여 연신한 편광 필름이고, 필름을 필름 폭 방향으로 적어도 1.1 ~ 20.0 배로 연신하고, 필름의 양 에지를 홀딩한 상태에서 필름 진행 방향을 굴곡시키는 연신법에 의해 제조할 수 있으며, 여기서 필름의 양 에지를 홀딩하는 단계시 출구에서의 필름 진행 방향과 필름의 실질적인 연신 방향에 의해 이루어지는 각도가 20 ~ 70°로 경사지도록, 필름의 양 에지에서의 홀딩 장치 사이의 장축 방향으로의 진행 속도 차는 3% 이내이다. 특히, 경사각 45°로 제조된 편광 필름이 생산성 측면에서 바람직하다.
[액정 표시 장치]
본 발명의 광확산 필름 및/또는 편광판을 액정 디스플레이 등의 화상 표시 장치로 유리하게 사용할 수 있고, 디스플레이의 최외곽 표면층으로서 바람직하게 사용된다.
액정 표시 장치는 액정 셀 및 그 양측에 배치된 편광판 2매를 포함하고, 액정 셀은 전극 기판 2매 사이에 액정을 담지한다. 일부의 경우, 하나의 광학 이방성층이 액정 셀과 하나의 편광판 사이에 배치되거나, 또는 2매의 광학 이방성층이 배치되는데, 즉, 하나는 액정 셀과 일 편광판 사이에, 또 다른 하나는 액정 셀과 또 다른 편광판 사이에 배치된다.
액정 셀은 TN 모드, VA 모드, OCB 모드, IPS 모드 및 ECB 모드를 포함하나, 상술한 바와 같이, 본 발명의 광확산 필름은 TN 모드 또는 OCB 모드에서 시야각 특성을 개선하는 큰 효과를 발휘할 수 있다.
[TN 모드]
TN 모드 액정 셀에서, 봉상 액정성 분자는 전압 무인가시 실질적으로 수평 배열로 배향되고, 또한 60 ~ 120°의 각도로 트위스트된다. TN 모드 액정 셀은 컬러 TFT 액정 표시 장치로 가장 빈번하게 이용되고, 많은 문헌에 기재되어 있다.
[OCB 모드]
OCB 모드 액정 셀은 봉상 액정성 분자가 액정 셀의 상부 및 하부 사이에서 역 방향으로 (대칭적으로) 배향되는 밴드 배향 모드의 액정 셀이며, 이것은 미국 특허 4,583,825 및 5,410,422 에 기재되어 있다. 봉상 액정성 분자는 액정 셀의 상부 및 하부 사이에서 대칭적으로 배향되고, 밴드 배향 모드의 액정 셀은 광학적으로 자기 보상력을 가진다. 따라서, 이 액정 모드를 OCB (optically compensatory bend) 액정 모드라 한다. 밴드 배향 모드의 액정 표시 장치는 응답 속도가 빠르다는 점에서 유리하다.
OCB 모드 액정 표시 장치의 구조, 및 이에 사용가능한 광학 이방성층, 셀룰로오스계 보호 필름, 편광 필름, 컬러필터 등은 JP-A-2006-259003 에 상세히 기재되어 있다.
최근, 액정 표시 장치의 크기가 커지는 움직임이 현저하다. 크기가 커짐에 따라, 액정 표시 장치의 시야각 특성은 사용자에 의해 인지되는 편안함에 큰 영향을 미친다. TN 모드 또는 OCB 모드 액정 표시 장치의 시야각 비대칭성은 광산란 필름을 탑재함으로써 개선되므로, 본 발명의 광 산란 필름은 26 인치 이상의 대형 화면 표시 장치에 특히 사용되는 것이 바람직하다.
(OCB 모드 및 TN 모드에 대한 광산란 필름의 효과)
본 발명의 광산란 필름은 OCB 모드 및 TN 모드에 사용되는 것이 바람직하다. 액정 표시 장치 중에서, OCB 모드가 특히 응답 속도가 개선된 표시 모드이다. 하지만, OCB 모드 액정 표시 장치는 액정 배열에 의해 45°비스듬한 방향에서의 시야각 휘도 비대칭성이라는 점에서 불량하다. 본 발명의 광산란 필름은 디스플레이의 투과광을 등방적으로 산란시키고, 동시에 색미 성분을 균등하게 주변 모서리로 산란시켜, 색미를 변화시키지 않으면서 시야각 휘도 비대칭성을 감소시킬 수 있다.
TN 모드는 초기에 발달된 액정 표시 모드이고, 저렴하지만, 상/하 방향으로 계조 반전되는 심각한 문제를 가진다. 계조 반전을 감소시키기 위해서, 시야각 보상 필름을 탑재시키는 방법이 일반적으로 채용되나 (예를 들어, JP-A-2004-233872 참조), 시야각 보상 필름의 효과를 보완하기 위해, 본 발명에서의 상술한 특징을 이용하는 것이 보다 효과적이다.
(대형 화면 표시 장치에 대한 광산란 필름의 효과)
본 발명의 광산란 필름은 패널 크기가 26 인치 이상인 액정 표시 장치에 사용되는 것이 바람직하다. 종래 표시 장치의 사용에서와 동일한 거리에서 대형 화면 표시 장치를 사용하는 경우, 화면을 끝에서 끝까지 보기 위한 좌/우 방향에서의 시야각 영역이 커진다. 따라서, 대형 화면 표시 장치를 사용하는 경우, 표시 장치의 시각 비대칭성이 종래 표시 장치보다 현저하게 나타난다.
또한, 표시 장치의 화면 크기가 커지고 두께가 감소함에 따라, 액정 표시 장치를 배치하는 방법이 다양해진다. 따라서, 시야각 비대칭성은 좌/우 방향에서 뿐만 아니라 상/하 방향에서 개선될 필요가 있다. 시야각 휘도 비대칭성의 문제는 다른 액정 표시 모드와 비교하여 OCB 모드 또는 TN 모드 액정 표시 장치에서 특히 중요하다. 본 발명의 광산란 필름은 디스플레이의 투과광을 등방적으로 산란시키고 그와 동시에, 색미 성분을 주변 모서리로 균일하게 산란시킴으로써 색미를 변화시키지 않고 시야각 휘도 비대칭성을 감소시킬 수 있어서, 상술한 대형 화면 표시 장치에 적합하게 사용된다. 본 발명의 광산란 필름은 패널 크기가 26 인치 이상인 액정 표시 장치에 바람직하게 사용되고, 보다 바람직하게 패널 크기가 32 인치 이상인 액정 표시 장치에 사용되며, 보다 더 바람직하게 패널 크기가 37 인치 이상인 액정 표시 장치에 사용된다.
[실시예]
본 발명은 실시예를 참조하여 보다 상세히 후술되지만, 본 발명이 이에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 다른 지시가 없다면, "부" 및 "%" 는 질량을 기준으로 한다.
[각 층용 코팅액의 조제]
[광산란층용 코팅액의 조제]
{광산란층용 코팅액 (DL-1) 의 조제}
광산란층을 구성하는 투광성 수지로서의 방향족 우레탄 아크릴레이트 "EB-220" {Daicel Chemical Industries, Ltd. 제조} 의 100 질량부, 투광성 입자로서의 멜라민 수지 입자 "OPTBEADS 2000M" {입자경: 1.5㎛, Nissan Chemical Industries, Ltd. 제조} 의 9 질량부, 및 중합 개시제로서의 "Irgacure 184" {Ciba Specialty Chemicals Corp. 제조} 의 6 질량부를 혼합하고, 고형분이 50% 되도록 메틸 에틸 케톤/메틸 이소부틸 케톤 (30/70 질량비) 으로 조절한다.
{광산란층용 코팅액 (DL-2) 의 조제}
광산란층을 구성하는 투광성 수지로서의 지방족 우레탄 아크릴레이트 "UN-904" {Negami Chemical Industrial Co., Ltd. 제조} 의 100 질량부, 투광성 입자로서의 멜라민 수지 입자 "OPTBEADS 2000M" 의 9 질량부, 및 중합 개시제로서의 "Irgacure 184" 의 6 질량부를 혼합하고, 고형분이 50% 되도록 메틸 에틸 케톤/메틸 이소부틸 케톤 (30/70 질량비) 으로 조절한다.
{광산란층용 코팅액 (DL-3) 의 조제}
광산란층을 구성하는 투광성 수지로서의 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 {Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조} 의 100 질량부, 투광성 입자로서의 멜라민 수지 입자 "OPTBEADS 2000M" 의 9 질량부, 및 중합 개시제로서의 "Irgacure 184" 의 6 질량부를 혼합하고, 고형분이 50% 되도록 메틸 에틸 케톤/메틸 이소부틸 케톤 (30/70 질량비) 으로 조절한다.
(투광성 입자 1의 조제)
"KBM-5103" {Shin-Etsu Chemical Co,. Ltd. 제조} 1.0 질량부, 디이소프로폭시알루미늄 에틸 아세테이트 0.05 질량부, 증류수 0.3 질량부 및 에틸 아세테이트 22.0 질량부를 지르코니아 입자 (JP-A-2007-119617 의 실시예 1의 방법에 따라 제조) 10 질량부에 첨가하고 혼합하여, 지르코니아 입자 표면을 표면-개질한다. 이후, 분산 처리를 수행하여 지르코니아 분산액 (지르코니아 농도: 30 질량%) 을 획득한다.
물 600 질량부를, 교반기 및 환류 응축기가 장착된 반응기에 채우고, 여기에 폴리비닐 알코올 0.7 질량부 및 나트륨 도데실벤젠술포네이트 2.7 질량부를 첨가하고 용해한다. 계속해서, (상기 조제된 지르코니아 분산액 205 질량부, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 (Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조) 32.4 질량부 및 벤조일 퍼옥사이드 1.5 질량부를 포함한) 입자-형성용 혼합물 1 을 첨가하고, 이후 교반한다. 혼합액을 15 분 동안 5,000 rpm 으로 균질기 (homogenizer) 를 사용하여 균일하게 분산시키고, 질소 가스를 블로잉하면서 4시간 동안 75℃에서 교반을 계속한다. 이후, 생성물을 가볍게 탈수시킨 다음, 물로 세정하고 건조한다. 획득된 투광성 입자 1 의 평균 입자경은 1.5㎛ 이다.
{광산란층용 코팅액 (DL-4) 의 조제}
광산란층을 구성하는 투광성 수지로서의 지방족 우레탄 아크릴레이트 "UN-904" (Negami Chemical Industrial Co., Ltd. 제조) 의 100 질량부, 투광성 입자로서의 투광성 입자 1의 9 질량부, 및 중합 개시제로서의 "Irgacure 184" 의 6 질량부를 혼합하고, 메틸 에틸 케톤/메틸 이소부틸 케톤 (30/70 질량비) 으로 혼합물의 고형분을 50%로 조절한다.
[저굴절률층용 코팅액의 조제]
(졸액 a의 조제)
교반기 및 환류 응축기가 장착된 반응 용기에, 메틸 에틸 케톤 120부, 아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란 "KBM-5103" {Shin-Etsu Chemical Co,. Ltd. 제조} 100 부 및 디이소프로폭시알루미늄 에틸 아세테이트 3부를 첨가하고 혼합하며, 이온교환수 30부를 첨가한 이후 60℃에서 4 시간 동안 반응되게 한다. 이후, 반응액을 실온으로 냉각하여 졸액 a를 획득한다. 질량 평균 분자량은 1,600 이고, 올리고머 이상의 성분 중에서 분자량 1,000 ~ 20,000 인 성분의 비율은 100% 인 것으로 밝혀졌다. 또한, 가스 크로마토그래피 분석으로부터, 원료 아크릴로일록시프로필트리메톡시실란이 전혀 잔존하지 않음이 밝혀졌다.
(분산액 A의 조제)
"KBM-5103" (Shin-Etsu Chemical Co,. Ltd. 제조) 30 질량부 및 디이소프로폭시알루미늄 에틸 아세테이트 1.5 질량부를, 중공 실리카 미립자 졸 (이소프로필 알코올 실리카 졸, 평균 입자경: 60nm, 쉘의 두께: 10nm, 실리카 농도: 20 질량%, 실리카 입자의 굴절률: 1.31, 크기를 변경하여 JP-A-2002-79616 의 조제 실시예 4 에 따라 조제) 의 500 질량부에 첨가하고 혼합하며, 이온교환수 9 질량부를 첨가한다. 60℃에서 8 시간 동안 반응시킨 후, 반응액을 실온으로 냉각하고, 아세틸 아세톤 1.8 질량부를 첨가한다. 실리카 함유율을 거의 일정하게 유지하기 위해서 획득된 분산액의 500 질량부에 시클로헥사논을 첨가하면서, 감압 증류에 의해 용매 치환을 수행한다. 분산액에서 이물질을 발생시키지 않고, 고형분의 농도를 시클로헥사논으로 20 질량%로 조절한다. 이러한 방법으로, 분산액 A 가 조제된다.
{저굴절률층용 코팅액 (Ln-1) 의 조제}
에틸렌성 불포화기를 함유하는 함불소 폴리머 {JP-A-2005-89536 의 제조 실 시예 3 에 기재된 불소 폴리머 (A-1)} 의 고형분으로 45.0 질량부를 메틸 이소부틸 케톤 500 질량부에 용해하고, 분산액 A 의 195 질량부 (실리카 고형분으로 39.0 질량부 + 표면 처리제), 콜로이달 실리카 분산액 {실리카, "MEK-ST" 와 입자 크기가 상이함, 평균 입자경: 45nm, 고형분의 농도: 30질량%, Nissan Chemical Industries, Ltd. 제조} 의 30.0 질량부 (고형분으로 9.0 질량부), 졸 액 a 의 17.0 질량부 (고형분으로서 5.0 질량부), 및 광중합 개시제 "PM980M" {Wako Pure Chemicals Industries, Ltd.} 의 2.0 질량부를 첨가한다. 전체 코팅액의 고형분 농도가 6 질량% 가 되도록 획득된 용액을 메틸 에틸 케톤으로 희석한다. 이러한 방법으로, 저굴절률층용 코팅액 (Ln-1) 을 조제한다.
<실시예 1>
[광산란 필름의 제조]
{광산란 필름 (101) 의 제조}
지지체로서 트리아세틸 셀룰로오스 필름 "TD-80U" {Fujifilm Corp. 제조} 상에 광산란층용 코팅액 (DL-1) 을 건조 두께 5.0㎛ 로 코팅한다. 용매를 건조한 이후, 160 W/cm 의 "공냉 금속 할라이드 램프" {Eye Graphics Co., Ltd. 제조} 를 사용해 조도 1.5kW/㎠ 및 조사량 95mJ/㎠ 으로 자외선을 조사하여 코팅층을 경화하여 광산란 필름 (101) 을 제조한다.
{광산란 필름 (102) 의 제조}
광산란 필름 (101) 제조에서 광산란층용 코팅액 (DL-1) 대신에 광산란층용 코팅액 (DL-2) 을 사용하는 것을 제외하고, 광산란 필름 (101) 의 제조에서와 동일 한 방법으로 광산란 필름 (102) 을 제조한다.
{광산란 필름 (103) 의 제조}
광산란 필름 (101) 제조에서 광산란층용 코팅액 (DL-1) 대신에 광산란층용 코팅액 (DL-3) 을 사용하는 것을 제외하고, 광산란 필름 (101) 의 제조에서와 동일한 방법으로 광산란 필름 (103) 을 제조한다.
{광산란 필름 (107) 의 제조}
광산란 필름 (101) 제조에서 광산란층용 코팅액 (DL-1) 대신에 광산란층용 코팅액 (DL-4) 을 사용하는 것을 제외하고, 광산란 필름 (101) 의 제조에서와 동일한 방법으로 광산란 필름 (107) 을 제조한다.
[액정 표시 장치 및 이에 사용되는 편광판의 제조]
[편광판의 제조]
{광학 보상 필름의 제조}
(셀룰로오스 아세테이트 용액의 조제)
아세틸화도가 60.9% 인 셀룰로오스 아세테이트 (린터) 80 질량부, 아세틸화도가 60.8% 인 셀룰로오스 아세테이트 (린터) 20 질량부, 트리페닐 포스페이트 7.8 질량부, 비페닐 디페닐 포스페이트 3.9 질량부, 메틸렌 클로라이드 300 질량부, 및 메탄올 45 질량부를 이 순서대로 혼합탱크에 충진하고, 가열하에서 각 성분을 교반으로 용해하여 셀룰로오스 아세테이트 용액을 조제한다.
(리타데이션 상승제 용액의 조제)
아세틸화도가 60.9% 인 셀룰로오스 아세테이트 (린터) 4 질량부, 아래에 도 시된 리타데이션 상승제 25 질량부, 실리카 미립자 0.5 질량부 (평균 입자경: 20nm), 메틸렌 클로라이드 80 질량부, 및 메탄올 20 질량부를 이 순서대로 분리 혼합 탱크에 충진하고, 혼합물을 가열하에서 교반하여 리타데이션 상승제 용액을 조제한다.
(리타데이션 상승제)
Figure 112008021737990-PAT00028
(셀룰로오스 아세테이트 필름 A 의 제조)
상기 리타데이션 상승제 용액 30 질량부를 셀룰로오스 아세테이트 용액의 470 질량부와 혼합하고, 혼합물을 완전히 교반하여 도프를 조제한다. 리타데이션 상승제 첨가량은 셀룰로오스 아세테이트 100 질량부 당 6.2 질량부이다.
밴드 유연기를 사용하여 획득된 도프를 유연하고, 필름 표면 온도를 35℃ 되게 한 후 1분 동안 밴드 상에서 필름을 건조하고, 잔류 용매량이 45질량%가 될 때 분리하며, 온도 140℃의 대기에서 폭방향 28% 연신비로 텐터 연신 존에서 연신한 다음, 10분 동안 140℃에서 건조하고 20분 동안 130℃에서 건조하여 잔류 용매량이 0.3 질량%인 셀룰로오스 아세테이트 필름 (두께: 60㎛) 을 제조한다.
제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름의 광학 특성을 측정한 결과, Re 리타데이션 값은 35nm, Rth 리타데이션 값은 175nm이다. 또한, 광학 특성에 대해서, 파장 550nm에서의 Re 리타데이션 값 및 Rth 리타데이션 값은 "엘립소미터 M-150" {JASCO Corp. 제조} 를 사용하여 측정한다.
제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름의 표면 상에서, 1.5N 수산화 칼륨 용액 (용매: 물/이소프로필 알코올/프로필렌 글리콜 = 14/86/15 vol%) 5mL/㎡ 를 코팅하고 10초 동안 60℃에서 유지한다. 이후, 필름 표면에 잔존하는 수산화 칼륨을 수세정하고, 필름을 건조한다. 셀룰로오스 아세테이트 필름의 표면 에너지는 접촉각 방법에 의해 결정되며 60mN/m 이었다. 이러한 식으로, 편광판에서 보호 필름으로도 기능하는 광학 보상 필름용 셀룰로오스 아세테이트 필름 A를 제조한다.
(광학 이방성층의 형성)
(배향막용 코팅액의 조제)
아래에 도시된 변성 폴리비닐 알코올 10 질량부, 물 371 질량부, 메탄올 119 질량부, 및 글루타르알데히드 0.5 질량부를 이 순서대로 혼합하여 배향막용 코팅액을 조제한다.
(변성 폴리비닐 알코올)
Figure 112008021737990-PAT00029
(배향막의 형성)
셀룰로오스 아세테이트 필름 A 상에, 배향막용 코팅액 28 mL/㎡ 을 #16 와이어 바 코터로 코팅한다. 필름 코팅을 60초 동안 60℃ 에서 열풍으로 건조하고, 150초 동안 90℃ 에서 열풍으로 더 건조한다. 계속해서, 형성된 필름을 셀룰로오스 아세테이트 필름 A의 장축 방향과 45°각을 이루는 방향으로 러빙 처리한다. 이러한 식으로, 배향막을 지지체로 사용되는 셀룰로오스 아세테이트 필름 A 상에 제공한다.
(광학 이방성층용 코팅액의 조제)
메틸 에틸 케톤 102 질량부, 아래에 도시된 디스코틱 액정성 화합물 41.01 질량부, 에틸렌 옥사이드-변성 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트 "V360" {Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 제조} 4.06 질량부, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 "CAB551-0.2" {Eastman Chemical Co. 제조} 0.68 질량부, 광중합 개시제 "Irgacure 907" {Ciba Specialty Chemicals Corp. 제조} 1.35 질량부, 및 광감제 "Kayacure DETX" {Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조} 0.45 질량부를 이 순서대로 혼합 하여 광학 이방성층용 코팅액을 조제한다.
(디스코틱 액정성 화합물)
Figure 112008021737990-PAT00030
(광학 이방성층의 코팅)
상기에서 조제된 광학 이방성층용 코팅액을 #4 와이어 바로 배향막 상에 코팅하고, 130℃의 항온 존에서 2분 동안 코팅을 가열하여 디스코틱 액정성 화합물을 하이브리드 배열로 배향한다. 이후, 100℃ 대기에서 1,200 Wcm의 고압 수은 램프를 사용하여 0.4초 동안 자외선을 조사하여 디스코틱 액정성 화합물을 중합하고 그것에 의해 배열을 고정시킨다. 이러한 식으로, 셀룰로오스 아세테이트 필름 A 상에 광학 이방성층을 코팅 및 형성하여 광학 보상 필름을 제조한다.
[OCB 모드용 시인측 편광판의 제조]
{OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-1) 의 제조}
연신 폴리비닐 알코올 필름에 요오드를 흡착시켜 편광 필름을 제조한다. 광산란 필름 (101) 의 배면 (광산란층이 형성된 표면의 반대면) 을 비누화한 다음, 광산란 필름의 배면이 편광 필름 측에 오도록 폴리비닐 알코올계 접착제를 사용하여 편광 필름의 일측에 적층한다.
또한, 광학 이방성층을 코팅하여 상기에서 제조된 광학 보상 필름을, 셀룰로오스 아세테이트 필름 A이 편광 필름 측에 오도록 폴리비닐 알코올계 접착제를 사용하여, 광산란 필름 (101) 이 적층된 면과 반대되는 편광 필름 면에 적층한다. 편광 필름의 투과축과 광학 보상 필름의 셀룰로오스 아세테이트 필름 A의 지상축은 평행하도록 배열된다. 이러한 식으로, OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-1) 을 제조한다.
{OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-2) 의 제조}
OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-2) 은, 시인측 편광판 (Pol-1) 제조시 광산란 필름 (101) 대신 일측의 보호필름으로서 광산란 필름 (102) 을 사용하는 것을 제외하고, 편광판 (Pol-1) 과 동일한 방법으로 제조된다.
{OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-3) 의 제조}
OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-3) 은, 시인측 편광판 (Pol-1) 제조시 광산란 필름 (101) 대신 일측의 보호필름으로서 광산란 필름 (103) 을 사용하는 것을 제외하고, 편광판 (Pol-1) 과 동일한 방법으로 제조된다.
{OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-7) 의 제조}
OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-7) 은, 시인측 편광판 (Pol-1) 제조시 광산란 필름 (101) 대신 일측의 보호필름으로서 광산란 필름 (107) 을 사용하는 것을 제외하고, 편광판 (Pol-1) 과 동일한 방법으로 제조된다.
[백라이트측 편광판의 제조]
연신된 폴리비닐 알코올 필름에 요오드를 흡착시켜 편광 필름을 제조한다. 광학 이방성층을 제공하여 상기에서 제조된 광학 보상 필름을, 셀룰로오스 아세테이트 필름 A 가 편광 필름 측에 오도록 폴리비닐 알코올계 접착제를 사용하여 편광 필름의 일측에 적층한다. 편광 필름의 투과축과 광학 보상 필름의 셀룰로오스 아세테이트 필름 A의 지상축은 평행하도록 배치된다. 또한, 시판되는 트리아세테이트 필름 "TD80-UF" {Fujifilm Corp. 제조} 을 비누화하고, 광학 이방성 필름이 적층되는 면과 반대되는 편광 필름 면에 적층한다. 이러한 식으로, 백라이트측 편광판을 제조한다.
[액정 표시 장치의 제조]
[OCB 모드의 액정 표시 장치 (201) 의 제조]
배향막으로서의 폴리이미드 필름을 ITO 전극을 구비한 유리 기판 상에 제공하고, 배향막을 러빙 처리한다. 러빙 방향을 평행 배열시키면서, 획득된 2장의 유리 기판을 서로 대향하도록 배치하고, 셀 갭을 6㎛ 로 설정한다. △n이 0.1396인 액정성 화합물 "ZLI1132" (Merck Ltd. 제조) 을 셀 갭에 주입하여 OCB 모드 액정 셀을 제조한다. 시인측 편광판 (Pol-1) 을 제조된 OCB 모드 액정 셀에 적층하고, 백라이트측 편광판을 반대측에 적층한다. 시인측 편광판의 광학 이방성층이 셀 기판과 대면하고, 액정 셀의 러빙 방향이 액정 셀이 대면하는 광학 이방성층의 러빙 방향과 역평행하게 되도록, 이들 편광판을 배치한다. 또한, 백라이트 장치를 설치하여 액정 표시 장치 (201) 를 제조한다.
[OCB 모드 액정 표시 장치 (202) 의 제조]
OCB 모드 액정 표시 장치 (202) 는, 액정 표시 장치 (201) 제조시 시인측 편 광판 (Pol-1) 대신에 시인측 편광판 (Pol-2) 를 사용하는 것을 제외하고, 액정 표시 장치 (201) 와 동일한 방법으로 제조된다.
[OCB 모드 액정 표시 장치 (203) 의 제조]
OCB 모드 액정 표시 장치 (203) 는, 액정 표시 장치 (201) 제조시 시인측 편광판 (Pol-1) 대신에 시인측 편광판 (Pol-3) 를 사용하는 것을 제외하고, 액정 표시 장치 (201) 와 동일한 방법으로 제조된다.
[OCB 모드 액정 표시 장치 (207) 의 제조]
OCB 모드 액정 표시 장치 (207) 는, 액정 표시 장치 (201) 제조시 시인측 편광판 (Pol-1) 대신에 시인측 편광판 (Pol-7) 을 사용하는 것을 제외하고, 액정 표시 장치 (201) 와 동일한 방법으로 제조된다.
[OCB 모드 액정 표시 장치 (210) 의 제조]
OCB 모드 액정 표시 장치 (210) 는, 액정 표시 장치 (201) 제조시 시인측 편광판 (Pol-1) 대신에 비누화 처리된 시판되는 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 "TD80-UF" 을 사용하는 것을 제외하고, 액정 표시 장치 (201) 와 동일한 방법으로 제조된다.
이렇게 획득된 광산란 필름 및 액정 표시 장치를 사용하여 다음 평가를 수행한다.
[광산란 필름의 평가]
[평가 1: 투광성 수지의 굴절률의 측정]
광산란 필름에 사용되는 투광성 수지의 굴절률을 다음 방법으로 측정한다.
광산란용 코팅액으로부터 투광성 입자를 제거하고, 조제된 용액을 지지체 "TD-80U" {트리아세틸 셀룰로오스 필름, Fujifilm Corp. 제조} 상에 코팅하여 5.0㎛의 건조 두께를 가지도록 하고, 용매를 건조한 이후, 160 W/cm 의 "공냉 금속 할라이드 램프" {Eye Graphics Co., Ltd. 제조} 를 사용해 조도 1.5kW/㎠ 및 조사량 95mJ/㎠ 으로 자외선을 조사하여 코팅층을 경화하여 투광성 수지 필름을 획득한다. 간섭 막후계(膜厚計) "FE-3000" {Otsuka Electronics Co., Ltd. 제조} 으로 파장 435nm 및 545nm 에서의 굴절률을 각 투광성 수지 필름 및 지지체 상에서 측정한다.
[평가 2: 투광성 입자의 굴절률의 측정]
멜라민 수지 입자
교반기, 환류 응축기 및 온도계가 장착된 2L-체적 반응 플라스크에서, 멜라민 80.0 질량부, 37% 포르말린 154.4 질량부, 황산 나트륨 1.0 질량부, 및 물 683 질량부를 충진하고, 25% 암모니아 수용액으로 pH를 8.5 로 조절한다. 이후, 혼합물을 교반하면서 온도를 높이고, 온도 70℃를 유지하면서 30분 동안 반응 처리하여 멜라민 수지의 초기 축합물의 수용액을 조제한다. 온도 70℃를 유지하면서 파라-톨루엔술폰산 모노히드레이트의 10질량% 수용액을 획득된 초기 축합물 수용액에 첨가하여, pH를 5.1 로 조절한다. 이와같이 획득된 용액을 슬라이드 유리에 코팅하고, 용매를 건조하며, 온도를 90℃로 상승시킨 후, 3시간 동안 경화 반응을 속행한다. 간섭 막후계 "FE-3000" {Otsuka Electronics Co., Ltd. 제조} 으로 획득된 투광성 필름 및 지지체에 대해 435nm 및 545nm에서의 굴절률을 측정한다.
지르코니아-함유 투광성 입자 1
투광성 입자 1 의 조제시 사용되는 입자-형성용 혼합물 1 을 메틸 이소부틸 케톤으로 희석시켜 농도를 30 질량% 로 조절하고, 슬라이드 유리 상에 코팅한다. 용매 건조 이후, 질소 분위기에서 10분간 70℃ 온도로 코팅을 경화한다. 획득된 투광성 필름 및 지지체의 굴절률을 간섭 막후계 "FE-3000" {Otsuka Electronics Co., Ltd. 제조} 으로 435nm 및 545nm 에서 측정한다.
[평가 3: 광산란 필름의 분광 투과율의 측정]
UV-가시 분광 광도계 "UV-3150" {Shimadzu Corp. 제조} 로, 광산란 필름 각각의 파장 435nm 및 545nm 에서의 광투과 스펙트럼을 측정한다.
[평가 4: 광산란 필름의 헤이즈 측정]
측정 장치 "HR-100" {Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd. 제조} 을 사용하여 JIS K-7136 에 따라 광산란 필름 각각의 헤이즈 값을 측정한다.
광산란 층과 획득된 광산란 필름의 구성 및 그 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1에서, 약어는 다음 물질을 나타낸다.
OPB: 멜라민 수지 입자 "OPTBEADS 2000M", 입자경: 1.5㎛, Nissan Chemical Industries, Ltd. 제조
EB-220:
방향족 우레탄 아크릴레이트 "EB-220", Daicel Chemical Industries, Ltd. 제조
UN-904:
지방족 우레탄 아크릴레이트 "UN-904", Negami Chemical Industrial Co., Ltd. 제조
DPHA:
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조
Figure 112008021737990-PAT00031
[화상 표시 장치의 평가]
[평가 5: 화상 표시 장치의 콘트라스트, 시야각 및 시야각 색미 변화]
55Hz 의 직사각형파 전압을 액정 셀에 인가한다. 모드는 백표시 2V 및 흑표시 5V인 노멀리 화이트 모드이다. 투과율 비 (백표시/흑표시) 를 콘트라스트 비라 하고, 측정 장치 "EZ-콘트라스트 160D" {ELDIM Co. 제조} 로 흑표시 (L1) 에서 백표시 (L8) 까지의 8단계에서 콘트라스트를 측정한다. 10 이상의 콘트라스트를 제공하는 상/하 방향 및 좌/우 방향에서의 시야각을 결정한다.
또한, 중간조 전압 3V가 인가되고, 45°의 좌/우 시야각에서 시인되는 화상의 색미는 Lu'v' 표색계로 측정한다. 극각 60°및 방위각 45° 위치에서 극각 60°및 방위각 135° 위치 (u'2, v'2) 까지의 투과광의 색미 변화 (△u'v') 는 하기 수식 (6) 에 따라 계산된다. 여기서, 극각 60°및 방위각 45° 위치에서의 투과광의 u'v' 색도도 상의 좌표를 (u'1, v'1) 이라고 가정하고, 극각 60°및 방위각 135° 위치에서의 투과광의 u'v' 색도도 상의 좌표를 (u'2, v'2) 이라고 가정한다. 평가 결과는 표 2에 나타낸다.
수식 (6):
△u'v'=√[(u'2-u'1)2+(v'2-v'1)2]
△u'v' 값이 작은 것이 보다 바람직하다. 이 값이 0.02 이하인 경우, 색미 변화는 좀처럼 눈에 인식되지 않고; 0.02 ~ 0.03 인 경우, 색미 변화에서의 중요한 차이가 인식되며; 그리고 0.03 이상인 경우, 심각한 색미 변화가 인지된다.
Figure 112008021737990-PAT00032
본 발명에 따라, 시야각을 확대하고 색미의 시야각 의존성을 감소시킬 수 있는 광산란 필름이 획득된다는 것이 표 2로부터 확인된다. 특히, 우레탄 결합을 가지는 경화성 화합물 또는 방향족 고리를 가지는 경화성 화합물을 사용하여 투광성 수지를 형성하는 경우, 색미의 시야각 의존성이 감소될 수 있다.
<실시예 2>
[광산란 반사방지 필름의 제조]
[광산란 반사방지 필름 (104) 의 제조]
광산란 필름 (101) 상에 저굴절률층용 코팅액 (Ln-1) 을 건조 및 경화 이후의 두께가 95nm 되도록 코팅한다. 용매 건조 이후, 160 W/cm 의 "공냉 금속 할라이드 램프" {Eye Graphics Co., Ltd. 제조} 를 사용해 조도 1.5kW/㎠ 및 조사량 500mJ/㎠ 으로 자외선을 조사하여 저굴절률층을 경화하면서, 약 100ppm 의 산소 농도까지 시스템을 질소 퍼지하여, 광산란 반사방지 필름 (104) 을 획득한다.
[광산란 반사방지 필름 (105) 의 제조]
광산란 반사방지 필름 (104) 제조시 광산란 필름 (101) 을 사용하는 대신에 광산란 필름 (102) 을 사용하는 것을 제외하고, 광산란 반사방지 필름 (104) 과 동일한 방법으로 광산란 반사방지 필름 (105) 을 획득한다.
[광산란 반사방지 필름 (106) 의 제조]
광산란 반사방지 필름 (104) 제조시 광산란 필름 (101) 을 사용하는 대신에 광산란 필름 (103) 을 사용하는 것을 제외하고, 광산란 반사방지 필름 (104) 과 동일한 방법으로 광산란 반사방지 필름 (106) 을 획득한다.
[편광판의 제조]
[OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-4) 의 제조]
OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-1) 의 제조시 광산란 필름 (101) 을 사용하는 대신에 광산란 필름 (104) 을 사용하는 것을 제외하고, 시인측 편광판 (Pol-1) 과 동일한 방법으로 시인측 편광판 (Pol-4) 을 제조한다.
[OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-5) 의 제조]
OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-1) 의 제조시 광산란 필름 (101) 을 사용하는 대신에 광산란 필름 (105) 을 사용하는 것을 제외하고, 시인측 편광판 (Pol-1) 과 동일한 방법으로 시인측 편광판 (Pol-5) 을 제조한다.
[OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-6) 의 제조]
OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-1) 의 제조시 광산란 필름 (101) 을 사용하는 대신에 광산란 필름 (106) 을 사용하는 것을 제외하고, 시인측 편광판 (Pol-1) 과 동일한 방법으로 시인측 편광판 (Pol-6) 을 제조한다.
[액정 표시 장치의 제조]
[OCB 모드 액정 표시 장치 (204) 의 제조]
OCB 모드 액정 표시 장치 (201) 의 제조시 OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-1) 을 사용하는 대신에 OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-4) 을 사용하는 것을 제외하고, 액정 표시 장치 (201) 와 동일한 방법으로 OCB 모드 액정 표시 장치 (204) 를 제조한다.
[OCB 모드 액정 표시 장치 (205) 의 제조]
OCB 모드 액정 표시 장치 (201) 의 제조시 OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-1) 대신에 OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-5) 을 사용하는 것을 제외하고, 액정 표시 장치 (201) 와 동일한 방법으로 OCB 모드 액정 표시 장치 (205) 를 제조한다.
[OCB 모드 액정 표시 장치 (206) 의 제조]
OCB 모드 액정 표시 장치 (201) 의 제조시 OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-1) 대신에 OCB 모드용 시인측 편광판 (Pol-6) 을 사용하는 것을 제외하고, 액정 표시 장치 (201) 와 동일한 방법으로 OCB 모드 액정 표시 장치 (206) 를 제조한다.
화상 표시 장치 (204) ~ (206) 을 실시예 1에 따라서 평가하고, 그 결과 거의 동일한 효과가 획득된다. 저굴절률에 의한 시인성 개선이 얻어진다. 결과는 표 3에 나타낸다.
Figure 112008021737990-PAT00033
<실시예 3>
실시예 2의 액정 표시 장치 (204) 및 (206) 을 사용하여, 화상 표시 장치의 화면 크기를 20, 22, 26 또는 32 인치로 변경하여 화상 표시 장치를 제조한다.
테스팅 패널리스트 10명에게 화상 표시 장치의 일 유닛을 8-mat 거실에 자유롭게 배치하게 하고, 그리고 각 사람에 의한 취급을 매일 관찰하면서, 본 발명의 광산란 필름이 장착된 화상 표시 장치 및 광산란 필름이 장착되지 않은 화상 표시 장치에 대한 다음 3단계 스케일에 대해서 액정 표시 장치의 색미의 시야각 의존성에서의 변화를 평가할 것을 요구한다.
10 점: 본 발명과 비교예 사이에서 뚜렷한 차이가 관측되고, 본 발명의 표시 장치가 명백하게 우수함.
5 점: 본 발명과 비교예 사이에서 차이가 관측되고, 본 발명의 표시 장치가 우수함.
3 점: 본 발명과 비교예 사이에서 차이가 인식되나, 매일 취급시 큰 차이는 없음.
0 점: 본 발명과 비교예 사이에서 차이가 실질적으로 인식되지 않음.
테스팅 패널리스트 10명의 평가 점수를 평균하여 획득된 결과를 표 4에 나타낸다.
표시 장치 크기 평가
20 인치 3.7
22 인치 3.9
26 인치 7.3
32 인치 7.8
표 4에서 보는 바와 같이, 화상 표시 장치의 크기가 모두 작은 경우, 화상 표시 장치의 평가는 본 발명과 비교예 사이에서 그렇게 다르지 않으나, 화상 표시 장치가 26 인치 이상인 경우, 현저한 차이가 인식된다. 이것은, 테스팅 패널리스트가, 작은 화상 표시 장치가 테이블 상에 배치되어 있는 것을 관찰하고 많은 경우 다소 고정된 위치에서 관측하지만, 26 인치가 넘는 크기의 화상 표시 장치는 낮은 테이블 또는 플루어 케이스 상에 점점 더 배치되고 표시 장치를 관측하는 시야각이 확대되기 때문에 일어나는 것으로 추측된다. 현재 시장에서 입수 가능한 액정 TV 는 26 인치 크기가 약 20kg 중량을 가지는데, 많은 사람들이 이러한 TV 는 너무 커서 테이블 상에 배치할 수 없다고 일반적으로 생각하는 것 같다.
본 발명에 따라, 시야각 비대칭성을 가지는 디스플레이에 있어서, 광범위한 시야각에 걸쳐 휘도 비대칭성 및 색미 변화의 양자가 개선되는 것을 보장하는 광산란 필름 및 편광판을 획득할 수 있다. 또한, 편광판이 장착된 TN 모드 또는 OCB 모드 화상 표시 장치, 특히 26인치 이상의 대형 화면 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 출원서에서 외국 우선권 이익이 주장되어온 각종 외국 특허 출원서의 전체 내용은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 원용된다.

Claims (11)

  1. 지지체; 및 광산란 입자와 투광성 수지를 포함하는 층을 포함하는 광산란 필름으로서,
    상기 광산란 필름은 하기 수식 (1) 내지 수식 (3):
    수식 (1): nB435 < nP435
    수식 (2): nB545 < nP545
    수식 (3): 0.9 < (nP435/nB435)/(nP545/nB545) < 1.005 를 동시에 만족하고,
    식 중 nP435 및 nP545는 각각 파장 435nm 및 545nm 에서의 광산란 입자의 굴절률을 나타내고, nB435 및 nB545는 각각 파장 435nm 및 545nm 에서의 투광성 수지의 굴절률을 나타내는, 광산란 필름.
  2. 지지체; 및 광산란 입자와 투광성 수지를 포함하는 층을 포함하는 광산란 필름으로서,
    상기 광산란 필름은 하기 수식 (4):
    수식 (4): 0.33 < T435/T545 < 1.25 를 만족하고,
    식 중 T435 및 T545는 각각 파장 435nm 및 545nm 에서의 분광 투과율을 나타내는, 광산란 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    하기 수식 (5):
    수식 (5): 1.005 < nB435/nB545 < 1.360 을 더 만족하는, 광산란 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    하기 수식 (4):
    수식 (4): 0.33 < T435/T545 < 1.25 를 더 만족하고,
    식 중 T435 및 T545 는 각각 파장 435nm 및 545nm 에서의 분광 투과율을 나타내는, 광산란 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 투광성 수지는 방향족 고리를 포함하는, 광산란 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    헤이즈 값이 15 ~ 100%인, 광산란 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광산란 입자는 황 원자를 포함하는, 광산란 필름.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광산란 입자는 금속 산화물 입자이고, 또는
    상기 광산란 입자는 금속 산화물 입자를 포함하는 수지 입자인, 광산란 필름.
  9. 제 1 항에 기재된 광산란 필름을 포함하는, 편광판.
  10. TN 모드 또는 OCB 모드 액정 셀; 및
    제 9 항에 기재된 편광판을 포함하는, 액정 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    패널 크기가 26 인치 이상인, 액정 표시 장치.
KR1020080027647A 2007-03-26 2008-03-26 광산란 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 KR20080087720A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007078732 2007-03-26
JPJP-P-2007-00078732 2007-03-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080087720A true KR20080087720A (ko) 2008-10-01

Family

ID=39793666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080027647A KR20080087720A (ko) 2007-03-26 2008-03-26 광산란 필름, 편광판 및 액정 표시 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8208100B2 (ko)
JP (1) JP4914858B2 (ko)
KR (1) KR20080087720A (ko)
CN (1) CN101276009B (ko)
TW (1) TW200848772A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015030428A1 (ko) * 2013-08-27 2015-03-05 동우 화인켐 주식회사 반사방지 광학 적층체
KR20180113343A (ko) 2017-04-06 2018-10-16 경희대학교 산학협력단 헤이즈 패턴이 형성된 광학 필름 및 그 제조방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090019752A (ko) * 2007-08-21 2009-02-25 후지필름 가부시키가이샤 산란 부재 및 그것을 사용하는 유기 일렉트로루미네선스 표시 장치
JP5277931B2 (ja) * 2008-12-16 2013-08-28 大日本印刷株式会社 光学シート、及び映像表示装置
JP6193541B2 (ja) * 2012-02-10 2017-09-06 ビジョン開発株式会社 ナノダイヤモンド複合体を含有する透明光拡散体及びその製造方法
KR101936810B1 (ko) * 2012-06-08 2019-01-09 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
JP5673773B2 (ja) * 2013-10-16 2015-02-18 Dic株式会社 光学異方体
JP2015210308A (ja) * 2014-04-24 2015-11-24 日本製紙株式会社 反射防止フィルム
CN107546338B (zh) 2017-08-29 2019-08-02 上海天马微电子有限公司 有机发光显示面板及有机发光显示装置
CN108983529A (zh) * 2018-08-01 2018-12-11 京东方科技集团股份有限公司 显示面板

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3874222B2 (ja) * 1997-11-19 2007-01-31 株式会社エンプラス 光源装置
JPH11281970A (ja) * 1998-03-30 1999-10-15 Toshiba Corp 反射型液晶表示素子
CN1151403C (zh) * 2000-07-21 2004-05-26 明基电通股份有限公司 背光板模组件
JP3847130B2 (ja) * 2001-10-11 2006-11-15 富士写真フイルム株式会社 光散乱フイルム、光散乱フイルムの製造方法、偏光板および液晶表示装置
US6836369B2 (en) * 2002-03-08 2004-12-28 Denso Corporation Head-up display
JP2003270411A (ja) * 2002-03-18 2003-09-25 Nitto Denko Corp 異方性散乱素子、これを用いた偏光板、光学素子、画像表示装置
EP1646903A2 (en) * 2003-07-14 2006-04-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Variable beam shaping element
JP2006098912A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Sumitomo Chemical Co Ltd ポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板
JP2006259003A (ja) 2005-03-15 2006-09-28 Fuji Photo Film Co Ltd 偏光板および液晶表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015030428A1 (ko) * 2013-08-27 2015-03-05 동우 화인켐 주식회사 반사방지 광학 적층체
KR20180113343A (ko) 2017-04-06 2018-10-16 경희대학교 산학협력단 헤이즈 패턴이 형성된 광학 필름 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
US8208100B2 (en) 2012-06-26
TW200848772A (en) 2008-12-16
JP2008268934A (ja) 2008-11-06
JP4914858B2 (ja) 2012-04-11
US20080239201A1 (en) 2008-10-02
CN101276009A (zh) 2008-10-01
CN101276009B (zh) 2012-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8208100B2 (en) Light-scattering film, polarizing plate and liquid crystal display device
US20050030444A1 (en) Liquid crystal display
JP2006106715A (ja) 反射防止フィルム、偏光板、および液晶表示装置
KR101471692B1 (ko) 방현성 하드 코트 필름, 그것을 사용한 편광판 및 화상 표시 장치, 그리고 방현성 하드 코트 필름의 제조 방법
US8220940B2 (en) Antiglare film, antireflection film, polarizing plate and image display device
JP2006106714A (ja) 反射防止フィルム、偏光板、および液晶表示装置
EP1978381A1 (en) Anti-reflection film, polarizing plate and liquid crystal display device
JP2007108725A (ja) 光学フィルム、反射防止フィルム、それを用いた偏光板およびディスプレイ装置
JP2006293269A (ja) 反射防止フィルム及びそれを用いたディスプレイ装置
JP2007256844A (ja) 光学フィルム、反射防止フィルム、光学フィルムの製造方法、それを用いた偏光板およびディスプレイ装置
JP2010085504A (ja) 液晶表示装置
JP2007188070A (ja) 光学フィルム、及びそれを用いた偏光板、画像表示装置並びに液晶表示装置
JP2006048025A (ja) 反射防止フィルムおよびその製造方法
JP2008105191A (ja) 光学フィルム、反射防止フィルム、偏光板、表示装置、及び光学フィルムの製造方法
JP4448681B2 (ja) 反射防止フィルム、偏光板、及び液晶表示装置
JP2007083228A (ja) 被膜シートの製造方法、被膜シート、光学フィルム、反射防止フィルム、偏光板、および液晶表示装置
JP2007065635A (ja) 光学フィルム、特に反射防止フィルム及びその製造方法、並びに反射防止フィルムを用いた偏光板及び液晶表示装置
JP2007101679A (ja) 液晶表示装置
JP2009265645A (ja) 反射防止フィルム、偏光板および画像表示装置
JP2009086341A (ja) 光散乱フィルム、偏光板、及び液晶表示装置
JP2005266800A (ja) 偏光板およびそれを用いたｖａモード型液晶表示装置
JP2007057612A (ja) 防眩性反射防止フィルム及びその製造方法、該防眩性反射防止フィルムを用いた偏光板、並びに該偏光板を用いた液晶表示装置及び液晶表示装置
JP2005301246A (ja) 反射防止フィルム、偏光板、および液晶表示装置
WO2020111176A1 (ja) 防眩性フィルム、防眩性フィルムの製造方法、光学部材および画像表示装置
JP2005187770A (ja) 反射防止フィルム、偏光板、および液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid