KR20110070959A - 광학 시트 - Google Patents

광학 시트 Download PDF

Info

Publication number
KR20110070959A
KR20110070959A KR1020107014110A KR20107014110A KR20110070959A KR 20110070959 A KR20110070959 A KR 20110070959A KR 1020107014110 A KR1020107014110 A KR 1020107014110A KR 20107014110 A KR20107014110 A KR 20107014110A KR 20110070959 A KR20110070959 A KR 20110070959A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical sheet
transparent
resin
diffusion
functional layer
Prior art date
Application number
KR1020107014110A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101778801B1 (ko
Inventor
다카시 고다마
겐 후루이
마코토 혼다
Original Assignee
다이니폰 인사츠 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 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 filed Critical 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Publication of KR20110070959A publication Critical patent/KR20110070959A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101778801B1 publication Critical patent/KR101778801B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021Diffusing 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
    • G02B5/0215Diffusing 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 the surface having a regular structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0284Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in reflection
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid

Abstract

투명 기재의 적어도 일방의 면에 기능층을 갖고, 그 기능층의 최표면 및/또는 내부에 확산 요소를 갖는 표시 소자 표면에 사용하는 광학 시트로서, 하기 식 (I) 의 관계를 갖는 것을 특징으로 한 광학 시트를 제공한다.
0.16<R/V<0.71 (I)
R (확산 정반사 강도) ; 확산 정반사 방향의 강도
V ; 광학 시트에 가시광선을 조사했을 때의 확산 정반사 방향에 대해 -θ 도 ∼ +θ 도까지 1 도마다 측정한 확산 반사 강도의 총합

Description

광학 시트{OPTICAL SHEET}
본 발명은 흑채감 및 화상의 선명도가 우수하여, 동화상과 정지 화상의 혼용에 적합한 광학 시트에 관한 것이다.
표시 장치의 표면에 사용하는 광학 시트는, 투명 기재의 관찰자측의 면에 기능층으로서 방현성, 대전 방지성, 방오성 등의 기능을 갖는 층이 적층되어 있다. 통상, 상기 기능을 발현시키기 위해서, 예를 들어, 방현성을 부여하기 위해서는, 표면층에 요철 형상을 부여하거나, 표면층을 형성하는 수지에 확산 입자를 함유시키는 등의 방법이 행해진다.
또, 대전 방지성을 부여하기 위해서는, 도전성 미립자나 도전성 수지를 첨가하고, 방오성을 부여하기 위해서는, 함불소 폴리머나 방오제를 첨가하는 등의 방법이 행해진다. 이들의 확산 입자, 도전성 미립자, 첨가제 등은, 표면층을 형성하는 수지와는 완전히 상용하는 경우가 없기 때문에, 이들을 사용한 광학 시트는 가시광을 확산시키는 작용을 갖는다. 또, 표면층의 요철도 동일하게 가시광을 확산시키는 작용을 갖는다.
나아가서는, 광학 시트간의 간섭 얼룩이나 광학 시트와 표시 소자 사이에서의 간섭 얼룩을 방지하기 위해, 표면층, 투명 기재의 이면, 각 층간에 가시광 파장 이상의 요철을 형성하는 것도 실시되지만, 이 요철도 동일하게 가시광을 확산시키는 작용을 갖는다.
본 발명에서는, 상기와 같은 가시광의 확산을 발생시키는 것을 확산 요소라고 정의하는데, 이와 같은 확산 요소를 가지면, 광학 시트는 외광의 반사에 의한 콘트라스트의 저하를 발생시키게 된다. 즉, 광학 시트는 상기 서술한 바와 같은 광학 시트의 기능을 유지하면서 콘트라스트의 저하를 방지하는 것이 요구되고 있다.
콘트라스트를 간편하게 평가하는 방법으로서, 헤이즈값이나 내부 헤이즈와 총 헤이즈의 비가 일반적으로 사용되어 왔다. 즉, 광학 시트의 제조 과정에 있어서, 헤이즈값을 낮추도록 재료의 특정, 제조 조건 등을 제어함으로써, 콘트라스트의 저하가 적은 광학 시트를 제조할 수 있다고 생각되었다 (특허문헌 1 ∼ 3 참조).
그러나, 동일한 헤이즈값이라도 콘트라스트가 상이한 경우가 많이 발견되고, 예를 들어, 헤이즈값 및 내부 헤이즈와 총 헤이즈의 비를 지표로 하여 제조해도, 반드시 양호한 광학 시트를 안정적으로 생산할 수는 없음을 알 수 있었다.
또, 최근에는, 원세그를 비롯한 여러가지 배신 (配信) 시스템의 보급에 의해, 정지 화상 및 동화상 양자를, 동일한 디스플레이로 감상할 기회가 증가되고 있다. 그 때문에, 디스플레이 단말에 요구되는 화상 품질도 변화되고 있고, 정지 화상과 동화상의 혼용에 대해 우수한 광학 시트의 개발이 요망되고 있다.
일례로서 특허문헌 4 및 5 에 나타내는 바와 같이, 정지 화상과 동화상에서는 요구 성능은 상이하고, 관찰자의 간시 (看視) 상태도 상이하다. 본 발명자들은, 동화상과 정지 화상에 대한 광학 시트에 대한 요구 성능을 예의 검토한 결과, 동화상에 대해서는 감상할 만한 화질로서 콘트라스트가 높고, 또한 화상의 광택이나 번쩍거림을 증가시키는 것에 의한, 약동감이 있는 화상이 요구되는 것을 알아내었다.
또한, 이와 같은 동화상에 요구되는, 약동감과 콘트라스트를 겸비한 성능 (예를 들어, 흑표시를 한 경우에 광택이 있는 흑으로 보이거나, 살색을 표시한 경우에 광택이 있어 생생하게 보이는 등) 을 「흑채감」이라고 칭한다.
또, 정지 화상에 대해서는 콘트라스트와 내(耐)투영성이 우수한 화상이 요구되고, 이와 같은, 정지 화상에 요구되는 콘트라스트와 내투영성을 겸비한 성능을 「화상의 선명도」라고 칭한다. 즉, 흑채감과 화상의 선명도가 우수한 광학 시트가 희구 (希求) 되고 있다.
일본 공개특허공보 2002-267818 일본 공개특허공보 2007-334294 일본 공개특허공보 2007-17626 일본 공개특허공보 2006-81089 일본 공개특허공보 2006-189658
본 발명은 이와 같은 상황하에서, 흑채감과 화상의 선명도가 우수하여, 동화상과 정지 화상의 혼용에 적합한 광학 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
지금까지, 콘트라스트나 방현성은 표면 요철의 Ra, Rz, Sm, θa 등의 표면 형상에 의존하는 것으로 생각되거나, 내부 확산제와 바인더 수지의 굴절률 차나 내부 확산 입자의 형상 등에 의한 외광의 반사 상태에 의존하는 것으로 생각되었다. 즉 표면 요철과 내부 확산 요소의 상호 효과가 고려되는 경우는 없었다.
본 발명자들은, 도 10 의 1 내지 4 에 나타내는 바와 같이, 내부 확산 입자와 바인더 수지의 굴절률 차에 의해, 확산 입자에 입사된 영상광 및 외광의 확산 입자를 투과하는 광 및 반사하는 광의 확산 특성은 크게 상이하고, 확산 입자와 바인더의 굴절률 차가 클수록, 확산 입자에 의한 반사광량이 증가되고, 또한, 확산 각도가 커지므로, 영상광에 의한 미광 (迷光) 의 발생 증가와 외광의 반사광량이 증가하여 콘트라스트를 저하시키는 것을 알아내고, 추가로 또, 도 9-1 의 1-1 내지 1-5 에 나타내는 바와 같이, 영상광에 있어서는 확산 입자와 표면 요철의 위치 관계에 의해, 확산 입자를 투과한 영상광의 투과 및 반사 특성이나, 해상도나 콘트라스트를 열화시키는 미광의 발생 상황도 크게 상이한 것, 나아가서는, 도 9-2 의 2-1 내지 2-4 에 나타내는 바와 같이, 외광에 있어서도, 확산 입자와 표면 요철의 위치 관계에 의해, 확산층 내부에 침입한 외광의 확산 입자에 의한 반사광의 반사 특성이나 콘트라스트를 열화시키는 미광의 발생 상황도 크게 상이한 것을 알아내어, 본원 광학 시트의 표면 요철의 형상, 확산 입자의 특성, 및 표면 요철과 내부 확산 입자의 상대 관계도 가미함으로써, 콘트라스트나 방현성이 우수할 뿐만 아니라, 흑채감과 화상의 선명도도 우수한 광학 시트를 얻는 것을 가능하게 하였다.
또, 도 9-2 의 확산 입자 2-2 와 같이, 확산 입자에 의해 반사되는 외광의 확산이 커지는 표면 요철과 확산 입자의 위치 관계에 있는 경우에는, 도 9-1 의 1-2 와 같이, 영상광에 관해서도 확산이 크고 미광이 발생하기 쉬운 조건이 되어, 영상광에 의한 콘트라스트 저하도 쉽게 초래되고 있다. 즉, 영상광의 미광에 의한 콘트라스트 저하의 대소 관계는, 외광의 반사 특성에 근사시켜 고려할 수 있다. 또한, 미광에 의한 흑채감에 대해서도 동일하다.
본 발명자들은, 흑채감이 우수한 동화상을 얻기 위해서는, 광학 시트의 투과 확산이 작고 정투과 강도가 높은 것에 의해 영상광의 지향성이 높은 상태에 있고, 또한, 외광 및 영상광의 미광 성분을 감소시킬수록 양호해지는 것을 알아내었다. 이에 대해 투과 산란이 크면 미광이 발생하고, 영상광의 지향성이 낮아져, 영상이 뿌옇게 보이기 때문에 살색 등의 표시에 대해 생생한 표시가 되지 않는다.
한편, 화상의 선명도가 우수한 정지 화상을 얻기 위해서는, 콘트라스트와 내투영성을 양립시킬 필요가 있다.
그러나, 내투영성을 개선하는 목적에서, 이른바 방현성을 강하게 하면 반사 확산이 커져 콘트라스트가 저하되어, 화상의 선명도는 악화된다.
그래서, 본 발명자들은, 화상의 선명도에 관하여 예의 검토한 결과, 관찰자에게 있어서 투영이 거슬리는 원인은, 화상 감상시에 관찰자의 초점이 투영된 외부 영상과 그때마다 맞춰져, 본래의 화상에 시점이 정해지지 않기 때문인 것으로 판명되었다.
그리고, 새로운 검토의 결과, 투영된 외부 영상의 윤곽을 선명하지 않게 함으로써, 투영은 거슬리지 않게 되고, 또한 콘트라스트의 저하도 억제할 수 있어, 화상의 선명도를 향상시키는 것이 가능한 것을 알아내었다.
즉, 정지 화상에 요구되는 화상의 선명도와 동화상의 흑채감을 양립시키기 위해서는, 정투과 확산의 정투과 강도 성분의 저하를 억제하면서, 또한, 투영된 외부 영상의 윤곽을 선명하지 않게 하거나, 작은 반사 확산을 적당히 갖게 하면서 미광 성분을 감소시키는 것이 중요한 것을 알아내었다.
이것은, 정반사 강도 성분을 정반사 근방의 확산으로 전환하는 것을 의미하고, 이하의 (a) ∼ (c) 를 고려함으로써, 정지 화상의 선명도와 동화상의 흑채감의 양립을 도모한 광학 시트가 얻어지는 것을 의미한다. 즉, (a) 투과 확산이 작은 (정투과 강도가 높은) 것, (b) 정반사 강도 성분이 작은 것, (c) 정반사 근방의 확산으로 변환하는 것의 3 요소를 만족시키는 것이다.
광학 시트는 일반적으로는 대전 방지 기능을 갖게 하기 위한 도전 입자의 첨가나, 번쩍거림의 방지나 표면 요철 부형 (賦型) 을 위해서 미세 입자를 첨가하는 경우가 많고, 표면 요철에 의한 확산 (이하 외부 확산이라고 한다) 이외에 내부 확산을 갖고 있다.
여기에서, 내부 확산 인자에 의한 확산과 표면 형상에 의한 확산을 비교한 경우, 광학 시트를 구성하는 수지와 내부 확산 인자의 굴절률 비는, 외부 표면에서의 공기와 수지의 굴절률 비와 비교하여 대폭 작기 때문에, 표면에 요철 형상을 갖는 광학 시트에서는, 투과 확산 강도는 표면 형상이 우위가 된다.
또, θ 인 경사면으로부터의 출사 각도를 ψ, 도막의 굴절률을 n 으로 했을 때, 스넬의 법칙으로부터 n*sinθ = sinψ 이고, 출사 각도 ψ 는 A·sin(n*sinθ)-θ 가 된다. 한편, 반사는, 반사의 법칙에 의해, θ 인 경사면의 2 배의 변화를 나타내는 것이기 때문에, 반사 각도 ψ 는 2*θ 가 된다.
일반적인 도막의 굴절률인 1.5 의 경우에 있어서, 광학 시트의 표면 형상 범위 내 (10 도 이내) 에 대해, 표면 경사 각도에 대한 반사 및 투과의 확산 각도를 도 1 에 나타낸다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 표면 경사 각도에 대한 반사 및 투과의 확산 각도는 비례하여, 항상 반사에 의한 확산 각도가 투과에 의한 확산 각도보다 30 % 정도 큰 것을 알 수 있다. 즉, 투과 확산이 작은 것은, 반사 확산이 작은 것과 거의 동일한 의미가 된다.
따라서, 상기 (a) 투과 확산이 작은 것은, (a') 반사 확산이 작은 것으로 바꾸어 말할 수 있으므로, 전술한 정지 화상의 내투영성과, 동화상의 흑채감의 양립을 도모한 광학 시트에 대해, 정반사를 정반사 근방의 확산으로 변환하는 것이 바람직하게 된다.
한편으로, 확산이 작은 것이 흑채감에는 바람직하기 때문에, 정반사 근방으로의 변환은 과잉이 되지 않는 것이 중요하고, 반사 확산 강도는 특정 범위로 제어되는 것이 바람직하다.
그런데, 지금까지 광학 시트에 사용되어 온 헤이즈값은 JIS K7136 에 나타내는 바와 같이 전체 광선에 대해, 정투과로부터 2.5 도 이상 확산된 광의 비율이기 때문에, 헤이즈값으로부터로는, 상기와 같은 정투과 근방의 확산, 특히, 2.5 도 미만의 확산을 사용한 생각에 상도 (想到) 할 수 없다.
여기에서, 등방 확산인 경우의 정반사 근방의 확산 강도에 대해 고찰한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이 확산 강도는, a 인 확산 반사 강도 분포를 갖는 투명 기판에, b 인 확산 반사 강도 분포를 갖는 층을 적층하면, 0 도에 가까울수록 확산 반사 강도의 감소 비율은 크기 때문에, 0 도에 가까울수록 강도의 저하가 커져, c 인 확산 반사 강도 분포를 갖는 광학 시트가 된다.
즉, 반사 총 광량이 일정한 경우, 0 도 근방의 반사 강도 분포의 변화가 큰 광학 시트일수록 1 도마다 측정한 반사 강도의 총합 (V) 은 작은 값을 나타내고, 0 도 근방의 반사 강도 분포의 변화가 작은 시트일수록 V 는 커진다. 또, 초기부터 반사 강도 분포가 넓게 되어 있는 광학 시트일수록 V 는 작은 값을 나타내고, 초기부터 반사 강도 분포가 좁은 광학 시트일수록 V 는 커진다.
더욱 상세히 서술하면, 반사 확산 각도와 강도의 관계를 나타내는 도 4 에 있어서, 반사 확산 특성이 aa, bb, cc 인 광학 시트 각각의 반사 총 광량은, 각각, y 축을 중심으로 한 회전체의 체적 Vaa, Vbb, Vcc 로 했을 때, 적분 반사율이 동일하면, Vaa = Vbb = Vcc 이다.
여기에서, aa 인 확산 특성을 갖는 광학 시트의 정반사 강도가 Oh 저하되어, bb 및 cc 인 확산 특성이 되었을 경우를 생각한다. bb 인 경우에는, bb 에 의해 나타낸 사선으로 표시되는 부분의 회전체의 체적 Vbaa 가 감소되고, 확산각 b 보다 확산이 큰 부분에서는 aa 보다 강도가 강한 bb 의 특성이 된다. 이 때, Vaa = Vbb 이기 때문에, Vbaa 는 도너츠 형상의 회전체의 체적 Vhbb 에 배분되게 된다.
마찬가지로, cc 인 경우에는, cc 로 나타낸 사선으로 표시된 부분의 회전체의 체적 Vcaa 가 감소되고, 확산각 c 보다 확산이 큰 부분에서는 aa 보다 강도가 강한 cc 의 특성이 된다. 이 때, Vaa = Vcc 이기 때문에, Vcaa 는 도너츠 형상의 회전체의 체적 Vhcc 에 배분되게 된다.
또, 광량은 확산각의 제곱과 그 확산각에서의 강도의 곱에 비례하는 것으로 생각되므로, 정반사 강도의 감소에 수반되는 반사 확산 특성의 변화는, 확산이 큰 부분을 향하게 될수록 그 각도에서의 강도는 보다 낮아진다.
즉, 반사 강도의 총합 V 는, 정반사 근방의 영향이 큰 방현성 등이나, 확산각이 큰 부분의 영향이 큰 백탁감 등은 물론, 양자의 중간 각도에서도 무시할 수 없는 미광 (迷光) 등을 포함하여, 모든 반사 확산 각도와 관련되게 된다.
따라서, R/V 는 정반사를 정반사 근방의 확산으로 변화시킨 정도를 나타냄과 동시에, 미광 등의 영향도 가미하여, 흑채감과 선명도를 보다 양호한 정밀도로 평가하고 있는 것이 된다. 바꾸어 말하면, R/V 는 표면 형상 (외부 확산 요소) 에 관해서는, 정반사를 발휘하는 평탄부와 반사 확산을 발휘하는 요철부의 비율에 근사되기 때문에, 요철의 경사의 각도와 요철의 존재 확률에 관련되고, 내부 확산에 관해서는, 확산 입자와 바인더의 굴절률 차, 확산 입자와의 충돌 확률 및 형상에 관련되고, 표면 형상과 내부 확산의 상호 작용에 관해서는, 상기 상호 작용을 보다 서로 약하게 하는 정도와 서로 강하게 하는 정도에 관련된 것으로, 흑채감과 선명도의 좋고 나쁨을 결정하고 있다.
본 발명은, 상기 지견에 기초하여 완성한 것으로, 이하의 양태를 포함한다.
(1) 투명 기재의 적어도 일방의 면에 기능층을 갖고, 그 기능층의 최표면 및/또는 내부에 확산 요소를 갖는 표시 소자 표면에 사용하는 광학 시트로서, 하기 식 (I) 의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
0.16<R/V<0.71 (I)
R (확산 정반사 강도) ; 확산 정반사 방향의 강도
V ; 광학 시트에 가시광선을 조사했을 때의 확산 정반사 방향에 대해 -θ 도 ∼ +θ 도까지 1 도마다 측정한 확산 반사 강도의 총합
(2) 추가로, 하기 식 (Ⅱ) 의 관계를 갖는 상기 (1) 에 기재된 광학 시트.
0.20<R/V<0.62 (Ⅱ)
(3) 추가로 하기 식 (Ⅲ) 의 관계를 갖는 상기 (1) 에 기재된 광학 시트.
0.31<R/V<0.62 (Ⅲ)
(4) 표시 소자가 액정 표시 소자인 상기 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(5) 기능층이, 투명 수지에 투광성 무기 입자 및/또는 투광성 유기 입자를 분산시켜 이루어지는 상기 (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(6) 기능층이 투명 수지로 이루어지고, 그 투명 수지가 상분리 가능한 복수의 수지로 구성되는 상기 (1) ∼ (5) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(7) 투명 수지와 투광성 무기 입자 및/또는 투광성 유기 입자와의 굴절률이 상이한 상기 (5) 또는 (6) 에 기재된 광학 시트.
(8) 투광성 무기 입자 및/또는 투광성 유기 입자에 의해 기능층의 표면에 요철을 형성한 상기 (5) ∼ (7) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(9) 투명 수지와 투광성 무기 입자 및/또는 투광성 유기 입자와의 굴절률 차가 0.01 ∼ 0.25 인 상기 (5) ∼ (8) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(10) 투광성 무기 입자 및/또는 투광성 유기 입자의 평균 입경이 0.5 ∼ 20 ㎛ 인 상기 (5) ∼ (9) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(11) 투광성 무기 입자 및/또는 투광성 유기 입자의 중량 평균에 의한 평균 직경을 MV, 누적 25 % 직경을 d25, 누적 75 % 직경을 d75 로 했을 때에, (d75-d25)/MV 가 0.25 이하인 상기 (5) ∼ (10) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(12) 투광성 무기 입자 및/또는 투광성 유기 입자가 투명 수지 중에 1 ∼ 30질량% 함유되는 상기 (5) ∼ (11) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(13) 틀의 표면에 형성된 요철을 반전 전사하여, 기능층의 표면에 요철을 형성하여 이루어지는 상기 (1) ∼ (12) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(14) 투명 수지가 전리 방사선 경화성 수지이고, 기능층은 그 전리 방사선 경화성 수지를 함유하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물을 투명 기재 상에 도포하고, 가교 경화하여 형성하는 상기 (5) ∼ (11) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(15) 투명 기재가 셀룰로오스계 수지로 이루어지고, 전리 방사선 경화성 수지 조성물은, 투명 기재에 함침하는 용제 및/또는 투명 기재에 함침하는 전리 방사선 경화성 수지와, 투명 기재에 함침하지 않는 용제 및/또는 투명 기재에 함침하지 않는 전리 방사선 경화성 수지를 포함하고, 상기 식 (I), 식 (Ⅱ) 또는 식 (Ⅲ) 중 어느 것의 관계를 갖도록 제어된 상기 (14) 에 기재된 광학 시트.
(16) 투명 기재가 트리아세틸셀룰로오스 또는 고리형 올레핀인 상기 (1) ∼ (15) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(17) 투명 기재가 폴리에틸렌테레프탈레이트인 상기 (1) ∼ (15) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(18) 기능층이 하드 코트층을 포함하고, 내스틸울 마찰성이 200 g/㎠ 이상인 상기 (1) ∼ (17) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(19) 최표층에 반사 방지 기능층을 형성하여 이루어지는 상기 (1) ∼ (18) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트.
(20) 상기 (1) ∼ (19) 중 어느 하나에 기재된 광학 시트를 사용한 편광판.
(21) 상기 (20) 에 기재된 편광판을 사용한 화상 표시 장치.
(22) 투명 기재의 적어도 일방의 면에 기능층을 갖고, 그 기능층의 최표면 및/또는 내부에 확산 요소를 갖는 광학 시트의 제조 방법으로서, 상기 식 (I) ∼ 식 (Ⅲ) 의 관계를 갖도록 제조 조건을 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 소자 표면에 사용하는 광학 시트의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 흑채감 및 화상의 선명도와, 총 헤이즈 (도 5), 내부 헤이즈 (도 6), 내부 헤이즈/총 헤이즈 (도 7) 의 관계 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 헤이즈값으로는 평가할 수 없었던 흑채감 및 화상의 선명도의 평가가, 흑채감 및 화상의 선명도와 R/V 와의 관계를 나타내는 도 8 로부터 분명한 바와 같이 간편하게 실시할 수 있고, 흑채감이 우수하고, 또한 화상의 선명도가 우수한 광학 시트를 제공할 수 있다.
도 1 은, 표면 경사 각도에 대한 반사 및 투과의 확산 각도를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 확산 강도 분포를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 본 발명에 있어서의 확산 반사 강도의 측정 방법을 나타내는 개념도이다.
도 4 는, 확산 강도 분포의 상세한 설명을 나타내는 개념도이다.
도 5 는, 총 헤이즈와 흑채감 및 선명도를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 내부 헤이즈와 흑채감 및 선명도를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 내부 헤이즈와 총 헤이즈의 비와 흑채감 및 선명도를 나타내는 도면이다.
도 8 은, R/V 와 흑채감 및 선명도를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 영상광 및 외광에 있어서의 확산 입자와 표면 요철의 위치 관계에 의한 반사광의 특성을 설명하는 도면이다.
도 10 은, 내부 확산 입자와 바인더 수지의 굴절률 차에 의한 광의 확산 특성의 차이를 설명하는 도면이다.
발명을 실시하기 위한 형태
본 발명의 광학 시트는, 투명 기재의 적어도 일방의 면에 기능층을 갖고, 그 기능층의 최표면 및/또는 내부에 확산 요소를 갖는 광학 시트로서, 0.16<R/V<0.71 의 관계를 갖도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 3 을 사용하여, R 및 V 의 측정 방법에 대해 설명한다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 광학 시트 (1) 에 4 의 방향으로부터 가시광선을 조사하면, 5 의 방향으로 확산 정반사됨과 함께, 일부의 광이 확산된다. 이 5 의 방향이 확산 정반사 방향이고, 확산 정반사 방향에 있어서의 광의 강도가, 확산 정반사 강도 R 이라고 정의된다.
또한, 이후에 기재하는 바와 같이, 이면 반사를 억제하고, 실사용시의 조건에 맞추기 위해서, 투명 기재 (2) 의 이면에는 접착제를 개재하여 흑색의 아크릴판 등의 가시광 흡수 재료 (8) 를 첩부한다.
다음으로, 확산 정반사 방향에 대해, 도 3 에 나타내는 -θ 도 ∼ +θ 도까지의 확산 반사 강도를 1 도마다 측정한 총합이 V 이다. 측정 범위를 결정하는 θ 에 대해서는, 그 각도 범위가 큰 쪽이 보다 측정 정밀도가 높아지는데, 통상적으로는 45 도 정도에서 충분한 측정 정밀도가 얻어진다. 또한, 입사광의 각도를 바꿈으로써, θ 의 최대 측정 범위를 바꿀 수 있다.
그리고, 광학 시트의 제조 과정에 있어서, R/V 를 지표로 하여, 재료의 선정, 제조 조건의 제어 등을 실시하여, 상기 식 (I) 을 만족하는 광학 시트를 얻는 것이다.
또한, 확산 반사 강도의 측정은, 구체적으로는 이하와 같이 측정한다.
(확산 반사 강도의 측정 방법)
광학 시트의 이면 (표면층을 갖지 않는 면, 관찰자측과 반대측의 면) 을, 투명 점착제를 개재하여 요철이나 휨이 없는 평탄한 흑 아크릴판에 첩부하여 평가용 샘플을 제조한다.
또한, 여기에서 사용하는 흑색의 아크릴판은, 상기 서술한 바와 같이 이면 반사를 방지하기 위한 것으로, 광학 시트의 이면에 공기층을 갖지 않도록, 또한 가시광을 흡수할 수 있는 것이면, 특별히 제한은 없다.
예를 들어, 제조 라인에서 측정하는 경우 등에서는, 광학 시트의 검사용 부분의 이면에 흑색 도료를 도포하거나 하는 방법에 의해 온라인으로 측정할 수도 있다.
다음으로, 평가용 샘플을 측정 장치에 설치하고, 평가용 샘플의 광학 시트측의 면에 대해 면의 법선으로부터 45 도의 각도로부터 광속을 입사한다. 광속이 평가용 샘플의 광학 시트면에 입사되어 확산 반사된 광을, 확산 정반사 방향에 대해 -θ 도 ∼ +θ 도까지의 범위에서, 1 도마다 수광기를 주사함으로써 확산 반사 강도를 측정한다.
또한, 입사광의 정반사 방향인 45 도를 확산 정반사 방향이라고 정의한다. 또, 확산 반사 강도를 측정하는 장치에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 본 발명에 있어서는, 닛폰 전색 공업 (주) 제조「GC5000L」을 사용하였다.
본 발명은, 하기 식 (I) 을 지표로 하여 제어하는 것이 특징이다.
0.16<R/V<0.71 (I)
R/V 가 0.16 을 초과하도록 함으로써, 흑채감이 우수함과 함께, 화상의 선명도가 양호한 광학 시트를 얻을 수 있다. 흑채감을 더욱 양호하게 한다는 관점에서, R/V 는 0.20 을 초과하는 것이 바람직하고, 0.31 을 초과하는 것이 더욱 바람직하다.
또, 화상의 선명도를 더욱 양호하게 한다는 관점에서, R/V 는 0.62 미만인 것이 보다 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 광학 시트는, 상기 식 (I) 을 만족하는 것이다. 상기 식 (I) 을 만족하는 광학 시트는, 흑채감이 우수함과 함께, 화상의 선명도가 우수한 것이 된다.
본 발명에 있어서의 0.16<R/V<0.71 을 달성하기 위해서는, 내부 확산 요소 및 외부 확산 요소에 의해 반사 휘도 분포 및 강도를 조정하는 것이 중요하다.
내부 확산 요소에 의해 반사 휘도 분포 및 강도를 조정하는 방법으로서, 기능층을 구성하는 수지에 투광성 무기 입자 및/또는 투광성 유기 입자 (이하, 간단히 「투광성 입자」라고 기재하는 경우가 있다) 를 분산시키는 방법이 있다.
나아가서는, 기능층을 구성하는 투명 수지, 투명 수지에 분산되는 투광성 입자의 형상, 분산 상태, 입자경, 첨가량, 굴절률 등을 제어함으로써 실시할 수 있다. 또, 투명 수지에 첨가할 수 있는 투광성 입자 이외의 첨가제의 농도 등도, 상기 내부 확산 요소에 의한 확산 반사 강도에 영향을 준다.
한편, 외부 확산 요소에 의해 확산 반사 강도를 조정하는 방법으로는, 예를 들어,
(1) 표면에 미세한 요철을 갖는 틀을 사용하여 광학 시트의 표면에 요철 형상을 전사하는 방법,
(2) 전리 방사선 경화성 수지 등 기능층을 구성하는 수지의 경화 수축에 의해, 표면에 요철을 형성하는 방법,
(3) 투광성 미립자를 상기 표면층으로부터 돌출 고화시켜, 표면에 요철을 형성하는 방법 (돌출되어 있는 미립자가 상기 표면층을 구성하는 수지로 덮여 있어도 되고, 미립자가 노출되어 있어도 되며 어떠한 것이어도 된다),
(4) 외부로부터의 압력에 의해 표면 요철을 부여하는 방법 등이 있다.
상기 (1) 의 방법으로는, 예를 들어, 투명 기재에 전리 방사선 경화성 수지를 배치하고, 그 전리 방사선 경화성 수지의 도공층에 미세한 요철을 갖는 틀을 밀착시켜, 전리 방사선에 의해 경화시킴으로써, 광학 시트의 표면에 요철 형상을 형성할 수 있다.
상기 (2) 의 방법은, 매끄러운 표면을 갖는 미세한 요철이 얻어지기 때문에, 번쩍거림 방지, 내투영성의 부여에 유효하고, 또 상기 (3) 의 방법은, 투광성 입자와 투명 수지의 선정, 도막의 두께, 용제의 선정, 건조 조건, 투명 기재에 대한 침투성 등에 의해 성능 조정을 할 수 있기 때문에, 프로세스가 짧고 또한 작업이 단순하여, 저비용으로 제조할 수 있는 점에서 유효하다.
또한, 요철 표면이나 요철층과 투명 기재 사이에 형성하는 기능층 (반사 방지층이나, 방오층, 하드 코트층, 대전 방지층 등) 도 상기 외부 확산 요소에 의한 확산 반사 강도에 영향을 주는 것이다. 구체적으로는, 요철 표면에 다른 기능층을 형성하여 2 층 구성으로 함으로써, 표면 요철을 완만하게 하여, 표면 확산을 억제할 수 있다. 또한, 상기 다른 기능층의 도막의 두께를 두껍게 함으로써, 표면 요철을 완만하게 하거나, 도포액 조성, 도포 및 건조 조건 등에 의해서도 표면 확산을 제어할 수 있다.
상기 서술한 외부 확산 요소를 얻기 위한 방법 (3) 은, 사용하는 투광성 미립자의 종류에 따라서는, 외부 확산과 내부 확산을 동시에 부여할 수 있고, 제조 프로세스를 간략화할 수 있다는 점에서 바람직한 방법이다.
한편, 상기 (3) 이외의 방법을 이용하는 경우에는, 외부 확산 요소에 의해 확산 반사 강도를 조정하는 방법과, 내부 확산 요소에 의해 확산 반사 강도를 조정하는 방법을, 별개 독립적으로 설계할 수 있으므로, 콘트라스트 이외의, 해상도, 번쩍거림, 내투영성 등의 광학 성능의 조정이 용이해지는 점에서 바람직하다.
또한, 사용하는 수지의 광학 성능을 고려하지 않고, 외부 확산 요소에 의해 확산 반사 강도를 조정할 수 있으므로, 표면 수지의 하드 코트성, 방오성, 대전 방지성 등의 물리 성능을 발휘하는 수지의 선정이 용이하다.
[투광성 입자]
투명 수지에 분산되는 투광성 입자에 대해, 이하에 상세하게 기재한다.
투광성 입자는 유기 입자여도 되고, 무기 입자여도 되며, 유기 입자와 무기 입자를 혼합하여 사용해도 된다.
본 발명의 광학 시트에 있어서, 사용하는 투광성 입자의 평균 입경은, 0.5 ∼ 20 ㎛ 의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 10 ㎛ 이다. 이 범위 내이면, 내부 확산 및/또는 외부 확산에 의한 확산 반사 강도 분포를 조정할 수 있다.
특히, 투광성 입자의 평균 입경이 0.5 ㎛ 이상이면, 입자의 응집이 과도하게 되지 않아, 요철 형성의 조정이 용이해지고, 20 ㎛ 이하이면, 번쩍거림이나 껄끄러운 화상이 잘 나오지 않기 때문에, 확산 반사 강도 분포를 설계하는 데 있어서의 자유도가 확보된다.
또, 투광성 입자의 입경 편차가 적을수록, 산란 특성에 편차가 적어, 확산 반사 강도 분포 설계가 용이해진다. 보다 구체적으로는, 중량 평균에 의한 평균 직경을 MV, 누적 25 % 직경을 d25, 누적 75 % 직경을 d75 로 했을 때, (d75-d25)/MV 가 0.25 이하인 것이 바람직하고, 0.20 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 누적 25 % 직경이란, 입경 분포에 있어서의 입경이 작은 입자부터 카운트하여, 25 질량% 가 되었을 때의 입자경을 말하고, 누적 75 % 직경이란, 동일하게 카운트하여 75 질량% 가 되었을 때의 입자경을 말한다.
입경의 편차 조정 방법으로는, 예를 들어, 합성 반응의 조건을 조정함으로써 실시할 수 있고, 또, 합성 반응 후에 분급 (分級) 하는 것도 유력한 수단이다. 분급에서는, 그 횟수를 늘리거나 그 정도를 강하게 함으로써, 바람직한 분포의 입자를 얻을 수 있다.
분급에는 풍력 분급법, 원심 분급법, 침강 분급법, 여과 분급법, 정전 분급법 등의 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 기능층을 구성하는 투명 수지와 투광성 입자의 굴절률 차가 0.01 ∼ 0.25 인 것이 바람직하다. 굴절률 차가 0.01 이상이면, 번쩍거림을 억제할 수 있고, 0.25 이하이면 확산 반사 강도 분포 설계가 용이해진다. 이상의 관점에서, 그 굴절률 차는 0.01 ∼ 0.2 가 바람직하고, 0.02 ∼ 0.15 인 것이 보다 바람직하다.
또한, 투광성 입자의 굴절률은, 굴절률이 상이한 2 종류의 용매 혼합비를 변화시켜 굴절률을 변화시킨 용매 중, 투광성 입자를 등량 분산하여 탁도를 측정하고, 탁도가 극소가 되었을 때의 용매의 굴절률을 아베 굴절계로 측정하는 것 외에, 카길 시약을 사용하거나 하는 방법에 의해 측정된다.
또, 비중 차가 0.1 이상인 2 종 이상의 투광성 입자를 병용하거나, 입자경의 차가 0.5 ㎛ 이상인, 상이한 입경을 갖는 2 종 이상의 투광성 입자를 병용하거나, 굴절률 차가 0.01 이상인 2 종 이상의 투광성 입자를 병용하거나, 구 형상의 투광성 입자와 부정형의 투광성 입자를 병용함으로써도 확산 반사 강도의 조정을 실시할 수 있다.
또한, 비중은 액상 치환법, 기상 치환법 (피그노미터법) 등으로, 입자경은 콜터 카운터법이나 광 회절 산란법 등 또는 광학 적층체의 단면을 SEM 이나 TEM 등의 현미경으로 관찰함으로써, 굴절률은, 아베 굴절계로 직접 측정하거나, 카길 시약을 사용하는 방법, 분광 반사 스펙트럼이나 분광 엘립소 메트리를 측정하거나 하여 정량적으로 평가할 수 있다.
투광성 유기 입자로는, 폴리메틸메타크릴레이트 입자, 폴리아크릴-스티렌 공중합체 입자, 멜라민 수지 입자, 폴리카보네이트 입자, 폴리스티렌 입자, 가교 폴리스티렌 입자, 폴리염화비닐 입자, 벤조구아나민-멜라민포름알데히드 입자, 실리콘 입자, 불소계 수지 입자, 폴리에스테르계 수지 등이 사용된다.
또, 투광성 무기 입자로는, 실리카 입자, 알루미나 입자, 지르코니아 입자, 티타니아 입자 또 중공 (中空) 이나 세공 (細孔) 을 갖는 무기 입자 등을 들 수 있다.
또, 굴절률, 입경 분포가 동일한 투광성 미립자라도, 투광성 입자의 응집 정도에 따라 확산 반사 강도 분포는 상이하므로, 응집 상태가 상이한 2 종류 이상의 투광성 입자를 조합하여 사용하거나, 실란 커플링 처리의 조건이 상이한 2 종 이상의 무기 입자를 사용함으로써 응집 상태를 바꾸어 확산 반사 강도 분포를 조정할 수 있다.
또한, 투광성 입자의 응집 방지에는, 가시광선의 파장 이하의 입자경, 예를 들어 50 nm 이하 정도의 입자경을 갖는 실리카 등을 첨가하는 방법을 바람직하게 들 수 있다.
또, 내부 확산의 효과를 얻기 위해서는, 가시광선의 파장 이상의 입자경을 갖는 실리카 등의 부정형 투광성 입자가 유효하다. 구 형상 입자와 비교하여, 부정형 입자는 반사 확산 각도의 분포를 넓게 하는 작용이 있기 때문이다.
그러나, 부정형 투광성 입자는 내부 반사 분포도 넓게 하므로, 도막의 확산성에 영향을 미쳐, 확산 반사 강도의 조정이 곤란해지는 경우가 있으므로, 넓은 반사 확산을 얻고자 하는 경우 등 필요에 따라 첨가하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 부정형 투광성 입자를, 구 형상 입자와 부정형 투광성 입자의 합계량에 대해, 4 질량% 미만의 범위 내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
투광성 입자는, 투명 수지 (고형분) 중에 1 ∼ 30 질량% 함유되도록 배합되는 것이 바람직하고, 2 ∼ 25 질량% 의 범위가 보다 바람직하다. 1 질량% 이상이면, 내투영성을 얻을 수 있고, 한편, 30 질량% 이하이면, 콘트라스트의 저하가 적어, 양호한 시인성을 얻을 수 있다.
[투명 수지]
기능층을 구성하는 투명 수지로는, 전리 방사선 경화성 수지 또는 열 경화성 수지를 사용할 수 있다. 기능층을 형성하기 위해서는, 전리 방사선 경화성 수지 또는 열경화성 수지를 함유하는 수지 조성물을 투명 기재에 도포하고, 그 수지 조성물 중에 함유되는 모노머, 올리고머 및 프리폴리머를 가교 및/또는 중합시킴으로써 형성할 수 있다.
모노머, 올리고머 및 프리폴리머의 관능기로는, 전리 방사선 중합성인 것이 바람직하고, 그 중에서도 광중합성 관능기가 바람직하다.
광중합성 관능기로는, (메트)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등의 불포화의 중합성 관능기 등을 들 수 있다.
또, 프리폴리머 및 올리고머로는, 우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트 등의 아크릴레이트, 실록산 등의 규소 수지, 불포화 폴리에스테르, 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
모노머로는, 스티렌,
Figure pct00001
-메틸스티렌 등의 스티렌계 모노머 ; (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산-2-에틸헥실, 펜타에리트리톨(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트 등의 아크릴계 모노머 ; 트리메틸올프로판트리티오글리콜레이트, 트리메틸올프로판트리티오프로필레이트, 펜타에리트리톨테트라티오글리콜 등의 분자 중에 2 개 이상의 티올기를 갖는 폴리올 화합물 등을 들 수 있다.
또, 바인더로서, 폴리머를 상기 수지 조성물에 첨가하여 사용할 수도 있다. 폴리머로는, 예를 들어 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA) 등을 들 수 있다. 폴리머를 첨가함으로써, 도액의 점도 조정이 가능하고, 이것에 의해, 도공을 용이하게 함과 함께, 입자의 응집에 의한 요철 형성의 조정이 용이해진다는 이점이 있다.
또, 상기 수지 조성물에는, 필요에 따라, 광 라디칼 중합 개시제를 첨가할 수 있다. 광 라디칼 중합 개시제로는, 아세토페논류, 벤조인류, 벤조페논류, 포스핀옥사이드류, 케탈류, 안트라퀴논류, 티오크산톤류, 아조 화합물 등이 사용된다.
아세토페논류로는, 2,2-디메톡시아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, p-디메틸아세토페논, 1-히드록시-디메틸페닐케톤, 1-히드록시-디메틸-p-이소프로필페닐케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-4-메틸티오-2-모르폴리노프로피오페논, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논, 4-페녹시디클로로아세토페논, 4-t-부틸-디클로로아세토페논 등을 들 수 있고, 벤조인류로는, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤질디메틸케탈, 벤조인벤젠술폰산에스테르, 벤조인톨루엔술폰산에스테르, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르 등을 들 수 있다. 또, 벤조페논류로는, 벤조페논, 히드록시벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술파이드, 2,4-디클로로벤조페논, 4,4-디클로로벤조페논 및 p-클로로벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논(미힐러케톤), 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 등을 사용할 수 있다.
또, 광 증감제를 혼합하여 사용할 수도 있고, 그 구체예로는, n-부틸아민, 트리에틸아민, 폴리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다.
또, 투명 수지로서, 상 분리 가능한 복수의 수지를 사용함으로써도 내부 확산 요소에 의한 확산 반사 강도를 조정할 수 있다. 즉, 상기한 프리폴리머, 올리고머, 모노머, 및 폴리머에 있어서, 상용성 성분과 비상용성 성분을 혼합하여 사용함으로써, 상기 내부 확산 요소에 의한 확산 반사 강도를 조정할 수도 있다.
예를 들어, 일방의 수지가 스티렌계 수지 (폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 등) 인 경우, 타방의 수지는 셀룰로오스 유도체 (셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로오스에스테르 등), (메트)아크릴계 수지 (폴리메타크릴산메틸 등), 지환식 올레핀계 수지 (노르보르넨을 단량체로 하는 중합체 등), 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지 등을 바람직하게 들 수 있다.
또, 일방의 수지가 셀룰로오스 유도체 (셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로오스에스테르 등) 인 경우, 타방의 수지는, 스티렌계 수지 (폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 등), (메트)아크릴계 수지 (폴리메타크릴산메틸 등), 지환식 올레핀계 수지 (노르보르넨을 단량체로 하는 중합체 등), 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지 등을 바람직하게 들 수 있다.
조합하는 수지의 비율 (질량비) 은, 1/99 ∼ 99/1 의 범위에서 선택할 수 있고, 5/95 ∼ 95/5 의 범위가 바람직하고, 10/90 ∼ 90/10 의 범위가 더욱 바람직하고, 20/80 ∼ 80/20 의 범위, 특히 30/70 ∼ 70/30 의 범위가 바람직하다.
나아가서는, 상기 프리폴리머, 올리고머 및 모노머로서 중합 수축이 큰 것을 사용함으로써, 상기 외부 확산 요소에 의한 확산 반사 강도를 조정할 수도 있다. 중합 수축이 클수록, 표면의 요철이 커져, 확산 반사 강도 분포가 넓어진다.
또, 반대로, 상기 전리 방사선 경화성 수지 또는 열경화성 수지에 상용성 폴리머의 첨가나, 광의 파장 이하의 미립자, 예를 들어 100 nm 이하의 미립자를 충전재로서 첨가함으로써, 중합 수축을 감소시켜 상기 외부 확산 요소에 의한 확산 반사 강도를 조정할 수도 있다.
또, 상기 방사선 경화성 수지 조성물에는, 통상, 점도를 조절하거나, 각 성분을 용해 또는 분산 가능하게 하기 위해서 용제를 사용한다. 그 용제는, 사용하는 용제의 종류에 따라, 도포, 건조의 공정에 의해 도막의 표면 상태가 상이하므로, 외부 확산에 의한 반사 강도 분포를 조정할 수 있는 것을 고려하여 적절히 선택하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 포화 증기압, 투명 기재에 대한 침투성 등을 고려하여 선정된다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 기능층을 형성하기 위한 수지 조성물은, 투명 수지로서의 전리 방사선 경화성 수지, 투광성 입자, 및 용매를 함유하는 것이 바람직하다.
여기에서, 그 수지 조성물은, 투명 기재에 함침하는 용제 (이하 「침투성 용제」라고 하는 경우가 있다) 및/또는 투명 기재에 함침하는 전리 방사선 경화성 수지와, 투명 기재에 함침하지 않는 용제 및/또는 투명 기재에 함침하지 않는 전리 방사선 경화성 수지를 함유하는 것이 바람직하다.
투명 기재에 대한 함침량을 조정함으로써, 기능층의 두께를 제어할 수 있고, 결과적으로 확산 반사 강도를 조정할 수 있기 때문이다.
더욱 상세하게는, 투명 기재에 대한 함침량과 투광성 입자의 크기에 의해, 확산 반사 강도를 제어할 수 있다. 구체적으로는, 용제 및/또는 전리 방사선 경화성 수지 (이하 「용제 등」이라고 표기하는 경우가 있다) 의 기재에 대한 함침량이 작고, 또한 투광성 입자가 작은 경우에는, 용제 등의 중에 대부분의 입자가 매립된 형태로 기능층이 형성되는데, 투광성 입자가 응집되기 쉬워지는 점에서, 표면의 요철은 비교적 큰 것이 된다.
한편, 투명 기재에 대한 함침량이 큰 용제 등과 작은 입경의 투광성 입자를 조합하여 사용한 경우에는, 투광성 입자의 응집이 적어지기 때문에, 표면의 요철은 비교적 작은 것이 된다.
또, 투명 기재에 대한 함침량이 큰 용제 및/또는 전리 방사선 경화성 수지와 큰 입경의 투광성 입자를 조합하여 사용한 경우에는, 기능층의 두께가 얇아지기 때문에, 투광성 입자가 기능층으로부터 돌출되는 형태가 되어, 투광성 입자에서 기인하는 표면 요철이 얻어진다.
이것에 대해, 투명 기재에 대한 함침량이 작은 용제 등과 큰 입경의 투광성 입자를 조합하여 사용한 경우에는, 기능층의 두께가 두꺼워지기 때문에, 투광성 입자의 표면에 대한 돌출이 억제되어, 표면의 요철은 비교적 작은 것이 된다.
이와 같이, 용제 및/또는 전리 방사선 경화성 수지의 투명 기재에 대한 함침량을 조정하고, 이것과 투광성 입자의 입경을 조합하여 제어함으로써, 여러 가지 크기의 표면 요철 형상을 형성시킬 수 있다.
특히, 투명 기재가 셀룰로오스계 수지로 이루어지는 경우에 본 수법은 유효하다.
또한, 상기 용제로서, 1 종류를 단독으로 또는, 상온·상압에 있어서의 비점 및/또는 상대 증발 속도가 상이한 2 종 이상의 용제를 함유할 수 있다. 2 종 이상의 용제를 사용함으로써, 용제의 건조 속도를 다양하게 제어할 수 있다.
건조 속도가 빠르면, 입자의 응집이 충분히 일어나기 전에, 휘발되어 용제가 감소하고 점도가 높아지므로, 그 이상의 응집이 진행되지 않게 된다. 따라서, 건조 속도를 제어하는 것은, 투광성 입자의 입경을 제어하게 되어, 상기 서술한 바와 같이, 용제 및/또는 전리 방사선 경화성 수지의 기재에 대한 침투도와의 관계에서, 확산 반사 강도를 제어하는 것으로 연결된다.
또한, 상대 증발 속도란, ASTM-D3539 에 나타내는 바와 같이, 다음의 식에 의해 구해지는 속도이며, 숫자가 클수록 증발이 빠른 것을 나타낸다. 상대 증발 속도 = 아세트산n-부틸이 증발하는 데 필요로 하는 시간/어느 용제가 증발하는 데 필요로 하는 시간이다.
구체적인 용제로는, 상기 관점에서 적절히 선택할 수 있지만, 구체적으로는, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족계 용제나, 메틸에틸케톤 (MEK), 메틸이소부틸케톤 (MIBK), 시클로헥사논 등의 케톤류를 바람직하게 들 수 있다.
이들은 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 방향족계 용제의 적어도 1 종과 케톤류의 적어도 1 종을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
그 외에, 건조 속도를 제어하기 위해서, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등의 셀로솔브류나 셀로솔브아세테이트류, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 시클로헥사놀 등의 알코올류를 혼합해도 된다.
본 발명에 관련된 광학 시트에 있어서, 투명 수지 중에 투광성 입자 이외의 첨가제가 필요에 따라 배합된다. 예를 들어, 경도 등의 물리 특성, 반사율, 산란성 등의 광학 특성 등의 향상을 위해, 각종 무기 입자를 첨가할 수 있다.
무기 입자로는, 지르코늄, 티탄, 알루미늄, 인듐, 아연, 주석, 안티몬 등의 금속 또는 ZrO2, TiO2, Al2O3, In2O3, ZnO, SnO2, Sb2O3, ITO, ATO, SiO2 등의 금속 산화물을 들 수 있다. 그 외에 카본, MgF, 규소, BaSO4, CaCO3, 탤크, 카올린 등이 함유된다.
그 무기 입자의 입경은, 확산 반사 강도 분포에 대한 영향을 줄이기 위해서, 기능층을 도공할 때의 수지 조성물 중에서 가능한 한 미세화되어 있는 것이 바람직하고, 평균 입경이 100 nm 이하의 범위인 것이 바람직하다.
무기 입자를 100 nm 이하로 미세화함으로써 투명성을 저해하지 않는 광학 시트를 형성할 수 있다. 또한, 무기 입자의 입자경은, 광 산란법이나 전자 현미경 사진에 의해 측정할 수 있다.
또 본 발명에서는, 응집 방지 효과 및 침강 방지 효과, 그 외에, 레벨링성 등의 특성의 향상을 위해, 각종 계면 활성제를 사용할 수 있다. 계면 활성제로는, 실리콘 오일, 불소계 계면 활성제, 바람직하게는 퍼플루오로알킬기를 함유하는 불소계 계면 활성제 등을 들 수 있다.
용제를 함유하는 수지 조성물을 도공하고, 건조시키는 경우, 도막 내에 있어서 막 표면과 내면에 표면 장력 차 등을 발생시키고, 그것에 따라 막 내에 다수의 대류가 일어난다. 이 대류는 도공 불균일이나 도공 결함이 된다.
또, 흑채감과 화상의 선명도에 악영향을 미친다. 이와 같은 계면 활성제를 사용하면, 이 대류를 방지할 수 있으므로, 결함이나 불균일이 없는 요철막이 얻어질 뿐만 아니라, 확산 반사 강도 특성의 조정도 용이해진다.
또한, 본 발명에서는 방오제, 대전 방지제, 착색제 (안료, 염료), 난연제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 접착 부여제, 중합 금지제, 산화 방지제, 표면 개질제 등을 첨가할 수 있다.
본 발명의 광학 시트에 사용되는 투명 기재로는, 투명 수지 필름, 투명 수지판, 투명 수지 시트나 투명 유리 등, 통상 광학 시트에 사용되는 것이면 특별히 한정은 없다.
투명 수지 필름으로는, 트리아세틸셀룰로오스 필름 (TAC 필름), 디아세틸셀룰로오스 필름, 아세틸부틸셀룰로오스 필름, 아세틸프로필셀룰로오스 필름, 고리형 폴리올레핀 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에테르술폰 필름, 폴리아크릴계 수지 필름, 폴리우레탄계 수지 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리술폰 필름, 폴리에테르 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리에테르케톤 필름, (메트)아크릴로니트릴 필름, 폴리노르보르넨계 수지 필름 등을 사용할 수 있다.
특히, 본 발명의 광학 시트를 편광판과 함께 사용하는 경우에서는, 편광을 혼란시키지 않는 점에서 TAC 필름, 고리형 폴리올레핀 필름이, 기계적 강도와 평활성을 중시하는 경우에는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르 필름이 바람직하다.
또, 상기 투명 기재는 다층이어도 되고 단층이어도 되며, 도막과의 접착성을 목적으로 하여 표면에 프라이머층을 형성해도 된다.
또, 투명 기재와 도막층에 실질적인 굴절률 차가 있는 경우에 계면에서 발생하는 간섭 무늬를 방지하기 위해서, 예를 들어 투명 기판과 도막층 사이에 중간의 굴절률을 갖는 간섭 무늬 방지층을 형성하는 것이나, 표면 거침도 (10 점 평균 거침도 Rz) 로서 0.3 ∼ 1.5 ㎛ 정도의 요철을 형성해 둘 수도 있다. 또한, Rz 는 JIS B 0601 1994 에 준거하여 측정한 값이다.
본 발명에 관련된 광학 시트에는 하드 코트성, 내투영성, 반사 방지성, 대전 방지성, 방오성 등의 기능을 갖게 할 수 있다.
하드 코트성은, 통상, 연필 경도 (JIS K5400 에 준거하여 측정) 나 스틸울 #0000 로 하중을 가하면서 10 왕복 마찰 시험을 실시하고, 이면에 흑 테이프를 첩부한 상태에서 흠집이 확인되지 않는 최대 하중으로 평가한다 (내스틸울 마찰성).
본 발명에 관련된 광학 시트에 있어서는, 연필 경도에서는 H 이상이 바람직하고, 2H 이상이 더욱 바람직하다. 또, 내스틸울 마찰성에서는, 200 g/㎠ 이상인 것이 바람직하고, 500 g/㎠ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 700 g/㎠ 이상인 것이 특히 바람직하다.
반사 방지성은 시트의 반사율을 저감시키기 위해서, 최표면에 저굴절률층을 형성한다. 저굴절률층의 굴절률은, 1.5 이하인 것이 바람직하고, 1.45 이하인 것이 보다 바람직하다.
저굴절률층은, 실리카 또는 불화 마그네슘을 함유하는 재료, 저굴절률 수지인 불소 수지 등에 의해 형성된다.
저굴절률층의 두께 d 는, d = mλ/4n 을 만족하는 것이 바람직하다. 여기에서, m 은 정 (正) 의 홀수를 나타내고, n 은 저굴절률층의 굴절률을 나타내고, λ 는 파장을 나타낸다. m 은 바람직하게는 1 이고, λ 는 바람직하게는 480 ∼ 580 nm 이다. 또, 저반사율화의 면에서, 120<n·d<145 의 관계를 갖는 것이 바람직하다.
또, 광학 시트 표면에서의 정전기 방지의 면에서 대전 방지 성능을 부여하는 것이 바람직하다.
대전 방지 성능을 부여하기 위해서는, 예를 들어, 도전성 미립자, 도전성 폴리머, 4 급 암모늄염, 티오펜 등과 반응성 경화 수지를 함유하는 도전성 도공액을 도공하는 방법, 혹은 투명막을 형성하는 금속이나 금속 산화물 등을 증착이나 스퍼터링하여 도전성 박막을 형성하는 방법 등의 종래 공지된 방법을 들 수 있다.
또, 대전 방지층을 하드 코트, 내투영성, 반사 방지 등의 기능층의 일부로서 사용할 수도 있다.
대전 방지성을 나타내는 지표로서 표면 저항값이 있고, 본 발명에서는, 표면 저항값이, 1012Ω/□ 이하가 바람직하고, 1011Ω/□ 이하가 더욱 바람직하고, 1010Ω/□ 이하가 특히 바람직하다. 또, 그 광학 필름이 축적할 수 있는 최대 전압인, 이른바 포화대 전압으로는, 10 kV 의 인가 전압에서 2 kV 이하인 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 광학 시트의 최표면에는 방오층을 형성할 수 있다. 방오층은 표면 에너지를 낮추어, 친수성 혹은 친유성의 오염물이 잘 부착되지 않도록 하는 것이다.
방오층은 방오제의 첨가에 의해 부여할 수 있고, 방오제로는, 불소계 화합물, 규소계 화합물, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있고, 특히 플로로알킬기를 갖는 화합물이 바람직하다.
이하, 본 발명의 광학 시트의 제조 방법에 대해 상세하게 기재한다. 본 발명에서는, 상기 서술한 바와 같이, 식 0.16<R/V<0.71 을 지표로 하여, 이것을 만족하도록, 제조 조건을 제어하는 것이 중요하다.
본 발명의 광학 시트는, 투명 기재에 기능층을 구성하는 수지 조성물을 도포하여 제조한다. 도포의 방법으로는, 여러 가지 방법을 이용할 수 있고, 예를 들어, 딥 코트법, 에어 나이프 코트법, 커튼 코트법, 롤 코트법, 와이어 바 코트법, 그라비아 코트법, 다이 코트법, 블레이드 코트법, 마이크로 그라비아 코트법, 스프레이 코트법, 스핀 코트법 등의 공지된 방법이 이용된다.
본 발명에 있어서는, 도포량에 의해 반사 확산 휘도 특성이 변화되므로, 기능층의 두께를 1 ∼ 20 ㎛ 의 범위에서 안정적으로 얻기 쉬운 롤 코트법, 그라비아 코트법, 다이 코트법이 바람직하다.
상기 방법 중 어느 방법으로 도포한 후, 용제를 건조시키기 위해서 가열된 존에 반송되어, 각종 공지된 방법으로 용제를 건조시킨다.
여기에서 용제 상대 증발 속도, 고형분 농도, 도포액 온도, 건조 온도, 건조풍의 풍속, 건조 시간, 건조 존의 용제 분위기 농도 등을 선정함으로써, 표면 요철 형상의 프로파일에 의한 외부 확산 및 상기 투광성 입자나 상기 첨가제에 의한 내부 확산을 조정할 수 있다.
특히, 건조 조건의 선정에 의해 반사 확산 휘도 특성을 조정하는 방법이 간편하여 바람직하다. 구체적인 건조 온도로는, 30 ∼ 120 ℃, 건조 풍속으로는 0.2 ∼ 50 m/s 인 것이 바람직하고, 이 범위 내에서 적절히 조정함으로써 반사 확산 휘도 특성을 조정할 수 있다.
보다 구체적으로는, 건조 온도를 높임으로써, 수지 및 용제의 기재에 대한 침투성이 향상된다. 즉, 건조 온도를 제어함으로써, 수지 및 용제의 기재에 대한 침투성을 제어할 수 있어, 상기 서술한 바와 같이, 투광성 입자의 입경과의 관계에서, 확산 반사 강도를 제어하는 것으로 연결된다.
예를 들어, 기능층을 형성하기 위한 수지 조성물이, 투명 수지, 투명 수지보다 굴절률이 높은 투광성 입자 및 용제로 이루어지고, 투명 수지의 침투성을 갖는 성분의 굴절률이 투광성 입자의 굴절률보다 낮고, 레벨링성 및 투광성 입자의 침강이나 응집이 동일한 정도인 경우에는, 경화까지의 건조 시간이 길어지면, 투명 수지 중의 저굴절 성분이 투명 기재에 침투하고, 투명 수지의 굴절률이 상승하여, 투광성 입자와의 굴절률 차가 감소된다.
한편, 투명 수지에 대한 투광성 입자의 비율이 증가되기 때문에, 투광성 입자가 표면에 돌출되기 쉬워져, 표면 요철이 발현되기 쉬워진다. 따라서, 건조 시간이 길어짐으로써, 내부 확산은 작아짐과 동시에, 외부 확산이 커진다.
또한, 이 침투성을 이용함으로써 앵커 효과에 의한 투명 기재와 기능층의 밀착성이나, 투명 기재와 기능층의 굴절률 차가 0.03 이상으로 현저해지는 간섭 무늬의 발생을 방지하는 것도 가능해진다.
이것은, 투명 수지 중의 저굴절 성분이 투명 기재에 침투하여 발생한 침투층이, 투명 기재와 기능층 사이에 굴절률이 연속적으로 변화되는 굴절률 조정층으로서의 기능을 발현하여, 계면을 해소하는 작용을 갖기 때문이다.
또, 건조 속도를 빨리 함으로써, 투광성 입자의 응집 시간이 짧아지기 때문에 응집이 진행되지 않아, 실질적으로 작용하는 투광성 입자의 입경은 작아진 것과 동일한 작용을 나타내게 된다.
즉, 건조 속도를 제어함으로써, 실질적으로 작용하는 투광성 입자의 입경을 제어할 수 있고, 역시 상기 서술한 바와 같이, 용제 및/또는 전리 방사선 경화성 수지의 기재에 대한 침투도와의 관계에서, 확산 반사 강도를 제어하는 것으로 연결된다.
실시예
다음으로, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은, 이 예에 의해 조금도 한정되는 것은 아니다.
(평가 방법)
1. 확산 정반사 강도 및 확산 반사 강도의 측정
각 제조예에서 제조된 광학 시트에 대해, 명세서 본문 중에 기재된 방법에 의해 측정하였다.
2. 흑채감 및 화상의 선명도의 평가
소니사 제조 액정 텔레비전 「KDL-40X2500」의 최표면의 편광판을 박리하고, 표면 도포가 없는 편광판을 첩부하였다.
이어서, 그 위에 각 제조예에서 제조한 샘플을 표면 도포면측이 최표면이 되도록, 광학 필름용 투명 점착 필름 (전체 광선 투과율 91 % 이상, 헤이즈 0.3 % 이하, 막 두께 20 ∼ 50 ㎛ 의 제품, 예를 들어 MHM 시리즈 : 니치에이 가공 (주) 제조 등) 에 의해 첩부하였다.
그 액정 텔레비전을, 조도가 약 1,000 Lx 인 환경하의 실내에 설치하고, 미디어 팩토리사의 DVD 「오페라의 유령」을 표시하여, 액정 텔레비전으로부터 1.5 ∼ 2.0 m 정도 떨어진 장소에서, 그 영상을 피험자 15 명이 감상함으로써, 하기 항목에 관해서 3 단계 평가의 감응 평가를 실시하였다. 평가 기준은 이하와 같고, 가장 많은 평가 결과를 최종 결과로 하였다.
(1) 흑채감 ; 동화상 표시일 때, 콘트라스트가 높고, 또한 화상에 광택이나 번쩍거림이 있어, 약동감을 느끼는지의 여부로 판정하였다.
○ ; 양호하다고 대답한 사람이 10 명 이상
△ ; 양호하다고 대답한 사람이 5 ∼ 9 명
× ; 양호하다고 대답한 사람이 4 명 이하
(2) 화상의 선명도 ; 정지 화상 표시일 때, 콘트라스트가 높고, 또한 내투영성 (관측자 및 관측자의 배경의 투영이 신경쓰이지 않는 상태) 이 우수하고, 정지 화상이 투영되어 보이는지의 여부로 판정하였다.
○ ; 양호하다고 대답한 사람이 10 명 이상
△ ; 양호하다고 대답한 사람이 5 ∼ 9 명
× ; 양호하다고 대답한 사람이 4 명 이하
제조예 1
투명 기재로서 트리아세틸셀룰로오스 (후지 필름 (주) 제조, 두께 80 ㎛) 를 준비하였다.
투명 수지로서, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (PETA), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (DPHA), 및 폴리메타크릴산메틸 (PMMA) 의 혼합물 (질량비 ; PETA/DPHA/PMMA = 86/5/9) 을 사용하고 (굴절률 1.51), 이것에 투광성 입자로서, 폴리스티렌 입자 (굴절률 1.60, 평균 입경 3.5 ㎛, (d75-d25)/MV 가 0.05) 및 스티렌-아크릴 공중합 입자 (굴절률 1.56, 평균 입경 3.5 ㎛, (d75-d25)/MV 가 0.04) 를, 투명 수지 100 질량부에 대해, 각각 18.5 및 3.5 질량부 함유시켰다.
이것에 용제로서 톨루엔 (비점 110 ℃, 상대 증발 속도 2.0) 과 시클로헥사논 (비점 156 ℃, 상대 증발 속도 0.32) 의 혼합 용제 (질량비 7 : 3) 를, 투명 수지 100 질량부에 대해, 190 질량부 배합하여 얻어진 수지 조성물을, 상기 투명 기재에 도공하고, 0.2 m/s 의 유속으로 70 ℃ 의 건조 공기를 유통시켜, 1 분간 건조시켰다.
그 후, 자외선을 조사하여 (질소 분위기하에서 200 mJ/㎠) 투명 수지를 경화시켜, 광학 시트를 제조하였다. 도막 두께는 3.5 ㎛ 로 하였다. 이 광학 시트에 관하여, 상기 방법으로 평가한 결과를 표 2 에 나타낸다.
제조예 2 ∼ 7, 및, 제조예 10 ∼ 19
제조예 1 에 있어서, 투명 기재의 종류, 투명 수지의 종류, 투광성 입자의 종류 및 함유량, 용제의 종류 및 함유량, 건조 조건, 및 도막 두께를 표 1 에 기재하는 바와 같이 변화시켜 광학 시트를 제조하였다. 각각의 광학 시트에 관하여, 제조예 1 과 동일하게 평가한 결과를 표 2 에 나타낸다.
제조예 8
투명 기재로서 트리아세틸셀룰로오스 (후지 필름 (주) 제조, 두께 80 ㎛) 를 준비하였다.
투명 수지로서 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (PETA, 굴절률 1.51) 를 사용하고, 이것에 투광성 입자로서, 스티렌-아크릴 공중합 입자 (굴절률 1.51, 평균 입경 9.0 ㎛, (d75-d25)/MV 가 0.04) 및 폴리스티렌 입자 (굴절률 1.60, 평균 입경 3.5 ㎛, (d75-d25)/MV 가 0.05) 를, 각각 투명 수지 100 질량부에 대해, 10.0 질량부, 및 16.5 질량부 함유시켰다.
이것에 용제로서 톨루엔 (비점 110 ℃, 상대 증발 속도 2.0) 과 시클로헥사논 (비점 156 ℃, 상대 증발 속도 0.32) 의 혼합 용제 (질량비 7 : 3) 를, 투명 수지 100 질량부에 대해, 190 질량부 배합하여 얻어진 수지 조성물을, 상기 투명 기재에 도공하고, 1 m/s 의 유속으로 85 ℃ 의 건조 공기를 유통시켜, 1 분간 건조시켰다.
이것에 자외선을 조사하여 (공기 분위기하에서 100 mJ/㎠) 투명 수지를 경화시켰다.
그 도막층 상에, 투명 수지로서 PETA (펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 굴절률 1.51), 및 용제로서 톨루엔 (비점 110 ℃, 상대 증발 속도 2.0) 과 시클로헥사논 (비점 156 ℃, 상대 증발 속도 0.32) 의 혼합 용제 (질량비 7 : 3) 를, 투명 수지 100 질량부에 대해, 190 질량부 배합하여 얻어진 수지 조성물을 도공하고, 5 m/s 의 유속으로 70 ℃ 의 건조 공기를 유통시켜, 1 분간 건조시켰다 (하드 코트층의 형성).
이것에 자외선을 조사하여 (질소 분위기하에서 200 mJ/㎠) 투명 수지를 경화시켜, 광학 시트를 제조하였다. 도막 두께는 전체 12.0 ㎛ 로 하였다. 이 광학 시트에 관하여, 제조예 1 과 동일하게 평가한 결과를 표 2 에 나타낸다.
제조예 9
제조예 8 에 있어서, 투광성 입자인 폴리스티렌 입자의 함유량을, 투명 수지 100 질량부에 대해 6.5 질량부로 하고, 도막 두께를 전체로 13.0 ㎛ 로 한 것 이외에는 제조예 8 과 동일하게 하여, 광학 시트를 제조하였다. 제조예 1 과 동일하게 평가한 결과를 표 2 에 나타낸다.
Figure pct00002
A ; 폴리스티렌 입자 (굴절률 1.60, 평균 입경 3.5 ㎛, (d75-d25)/MV 가 0.05)
B ; 스티렌-아크릴 공중합 입자 (굴절률 1.56, 평균 입경 3.5 ㎛, (d75-d25)/MV 가 0.04)
C ; 스티렌-아크릴 공중합 입자 (굴절률 1.51, 평균 입경 9.0 ㎛, (d75-d25)/MV 가 0.04)
D ; 부정형 실리카 (굴절률 1.45, 평균 입경 1.5 ㎛, (d75-d25)/MV 가 0.6)
E ; 부정형 실리카 (굴절률 1.45, 평균 입경 2.5 ㎛, (d75-d25)/MV 가 0.8)
P ; 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (PETA), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (DPHA), 및 폴리메타크릴산메틸 (PMMA) 의 혼합물 (질량비 ; PETA/DPHA/PMMA = 86/5/9) (굴절률 1.51)
Q ; 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (PETA) (굴절률 1.51)
X ; 톨루엔 (비점 110 ℃, 상대 증발 속도 2.0) 과 메틸이소부틸케톤 (비점 116 ℃, 상대 증발 속도 1.6) 의 혼합물 (질량비 8 : 2)
Y ; 톨루엔 (비점 110 ℃, 상대 증발 속도 2.0) 과 시클로헥사논 (비점 156 ℃, 상대 증발 속도 0.32) 의 혼합물 (질량비 7 : 3)
Figure pct00003
제조예 1 ∼ 19 에 있어서, 확산 반사 강도의 측정 결과로부터 R/V 를 계산하였다. 식 (I) 을 만족하는 광학 시트는, 흑채감, 화상의 선명도가 양호하고, 밸런스가 잡힌 것임을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 제조예 1 ∼ 4, 8 ∼ 12, 15, 16 및 18 이, 0.16<R/V<0.71 을 만족하는 실시예에 해당되고, 제조예 5 ∼ 7, 13, 14, 17 및 19 가, 상기 식을 만족하지 않는 비교예에 해당된다.
산업상 이용가능성
본 발명의 광학 시트에 의하면, 종래의 헤이즈값으로는 평가할 수 없었던 흑채감 및 화상의 선명도의 평가를 간편하게 실시할 수 있고, 흑채감이 우수하고, 또한 화상의 선명도가 우수한 광학 시트를 안정적으로 제공할 수 있다.
1. 광학 시트
2. 기재
4. 광속의 입사 방향
5. 확산 정반사 방향
6. 기능층 (방현층)
7. 투광성 입자
8. 가시광 흡수 재료 (흑색의 아크릴판)

Claims (12)

  1. 투명 기재의 적어도 일방의 면에 기능층을 갖고, 그 기능층의 최표면 및/또는 내부에 확산 요소를 갖는 표시 소자 표면에 사용하는 광학 시트로서,
    하기 식 (I) 의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
    0.16<R/V<0.71 (I)
    R (확산 정반사 강도) ; 확산 정반사 방향의 강도
    V ; 광학 시트에 가시광선을 조사했을 때의 확산 정반사 방향에 대해 -θ 도 ∼ +θ 도까지 1 도마다 측정한 확산 반사 강도의 총합
  2. 제 1 항에 있어서,
    추가로, 하기 식 (Ⅱ) 의 관계를 갖는, 광학 시트.
    0.20<R/V<0.62 (Ⅱ)
  3. 제 1 항에 있어서,
    추가로, 하기 식 (Ⅲ) 의 관계를 갖는, 광학 시트.
    0.31<R/V<0.62 (Ⅲ)
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    표시 소자가 액정 표시 소자인, 광학 시트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기능층이, 투명 수지에 투광성 무기 입자 및/또는 투광성 유기 입자를 분산시켜 이루어지고, 그 투광성 무기 입자 및/또는 투광성 유기 입자에 의해 기능층의 표면에 요철을 형성하는, 광학 시트.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명 기재가 셀룰로오스계 수지로 이루어지고, 상기 기능층이 투명 수지로 이루어지고, 그 투명 수지가 전리 방사선 경화성 수지이고, 기능층은 그 전리 방사선 경화성 수지를 함유하는 전리 방사선 경화성 수지 조성물을 투명 기재 상에 도포하고, 가교 경화시켜 형성하고, 전리 방사선 경화성 수지 조성물은, 투명 기재에 함침하는 용제 및/또는 투명 기재에 함침하는 전리 방사선 경화성 수지와, 투명 기재에 함침하지 않는 용제 및/또는 투명 기재에 함침하지 않는 전리 방사선 경화성 수지를 함유하고, 투명 기재에 대한 함침량을 조정함으로써, 상기 식 (I), 식 (Ⅱ) 또는 식 (Ⅲ) 중 어느 것의 관계를 갖도록 제어한, 광학 시트.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명 기재가 트리아세틸셀룰로오스 또는 고리형 폴리올레핀인, 광학 시트.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명 기재가 폴리에틸렌테레프탈레이트인, 광학 시트.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 기능층이 하드 코트층을 포함하고, 내(耐)스틸울 마찰성이 200 g/㎠ 이상인, 광학 시트.
  10. 제 4 항에 있어서,
    최표층에 반사 방지 기능층을 형성하여 이루어지는, 광학 시트.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 시트를 사용한, 편광판.
  12. 제 11 항에 기재된 편광판을 사용한, 화상 표시 장치.
KR1020107014110A 2008-10-21 2009-10-19 광학 시트 KR101778801B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-271218 2008-10-21
JP2008271218 2008-10-21
JPJP-P-2009-151680 2009-06-26
JP2009151680 2009-06-26
PCT/JP2009/067991 WO2010047300A1 (ja) 2008-10-21 2009-10-19 光学シート

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157034829A Division KR101779279B1 (ko) 2008-10-21 2009-10-19 광학 시트

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110070959A true KR20110070959A (ko) 2011-06-27
KR101778801B1 KR101778801B1 (ko) 2017-09-14

Family

ID=42119339

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107014110A KR101778801B1 (ko) 2008-10-21 2009-10-19 광학 시트
KR1020157034829A KR101779279B1 (ko) 2008-10-21 2009-10-19 광학 시트

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157034829A KR101779279B1 (ko) 2008-10-21 2009-10-19 광학 시트

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8422135B2 (ko)
KR (2) KR101778801B1 (ko)
CN (1) CN101910877B (ko)
TW (1) TWI468739B (ko)
WO (1) WO2010047300A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3199985A4 (en) * 2014-09-22 2017-09-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Antireflection member
CN107076885B (zh) * 2014-10-24 2020-07-07 三菱瓦斯化学株式会社 光扩散膜
TWI596379B (zh) 2016-01-21 2017-08-21 友達光電股份有限公司 顯示模組與應用其之頭戴式顯示裝置
CN106297574B (zh) * 2016-09-08 2022-07-01 北京小米移动软件有限公司 屏幕组件
KR101988548B1 (ko) 2016-12-12 2019-06-12 주식회사 엘지화학 광학 필름 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
CN110100192B (zh) * 2016-12-22 2021-02-09 富士胶片株式会社 光学膜及光学膜的制造方法
KR101852376B1 (ko) 2017-11-16 2018-06-04 정화엠큐디(주) 마이크로파 가열을 이용한 커피생두 로스팅 방법

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3703133B2 (ja) 2001-03-12 2005-10-05 日東電工株式会社 光拡散性シート及び光学素子
JP2004191956A (ja) 2002-11-25 2004-07-08 Fuji Photo Film Co Ltd 反射防止フィルム、偏光板、及び液晶表示装置
JP4448681B2 (ja) 2002-11-25 2010-04-14 富士フイルム株式会社 反射防止フィルム、偏光板、及び液晶表示装置
KR20080033550A (ko) * 2002-11-25 2008-04-16 후지필름 가부시키가이샤 반사 방지막, 편광판, 및 액정 디스플레이 장치
JP4419407B2 (ja) 2003-03-13 2010-02-24 コニカミノルタホールディングス株式会社 防眩性反射防止層の形成方法及び防眩性反射防止フィルムの製造方法
JP2005258155A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Dainippon Printing Co Ltd 透過型スクリーン用光拡散部材
JP2006081089A (ja) 2004-09-13 2006-03-23 Canon Inc 撮像装置
JP2006189658A (ja) 2005-01-06 2006-07-20 Toshiba Corp 画像表示装置及びその画像表示方法
JP4766936B2 (ja) 2005-07-06 2011-09-07 富士フイルム株式会社 光学フィルムおよびその製造方法、光学補償フィルム、偏光板、並びに液晶表示装置
US20070058250A1 (en) * 2005-09-15 2007-03-15 Fuji Photo Film Co., Ltd. Optical film, antireflection film, polarizing plate using the same and display device
JP2007108725A (ja) * 2005-09-15 2007-04-26 Fujifilm Corp 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
US20070139781A1 (en) * 2005-12-15 2007-06-21 Fujifilm Corporation Optical film, and polarizing plate, image display device and liquid crystal display device including the same
JP2007188070A (ja) 2005-12-15 2007-07-26 Fujifilm Corp 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
JP2007256844A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Fujifilm Corp 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
JP2007264113A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Fujifilm Corp 光学フィルム、偏光板および画像表示装置
JP5252811B2 (ja) 2006-05-16 2013-07-31 日東電工株式会社 防眩性ハードコートフィルム、偏光板および画像表示装置
WO2008020578A1 (fr) 2006-08-18 2008-02-21 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Filtre avant pour dispositif d'affichage à plasma, et dispositif d'affichage a plasma
JPWO2008069324A1 (ja) * 2006-12-08 2010-03-25 三菱レイヨン株式会社 光拡散性光学フィルム及びその製造方法、プリズムシート、並びに面光源装置
JP2008180936A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Nitto Denko Corp 色純度向上シート、光学装置、画像表示装置および液晶表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101910877A (zh) 2010-12-08
KR101779279B1 (ko) 2017-09-18
US20100284071A1 (en) 2010-11-11
WO2010047300A1 (ja) 2010-04-29
US8422135B2 (en) 2013-04-16
CN101910877B (zh) 2014-10-01
TWI468739B (zh) 2015-01-11
KR20150144345A (ko) 2015-12-24
KR101778801B1 (ko) 2017-09-14
TW201027135A (en) 2010-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110070958A (ko) 광학 시트
JP4966395B2 (ja) 動画像と静止画像との混用に適した液晶表示装置の黒彩感及び画像の切れの改善方法
WO2010055814A1 (ja) 光学シート
JP2010122560A (ja) 光学シートの製造方法及び光学シート
JP5725216B2 (ja) 光学シート
KR20110070959A (ko) 광학 시트
JP5163259B2 (ja) 光学シートの評価方法
JP5405781B2 (ja) 光学シートの製造方法
JP2014112257A (ja) 光学シート
JP5399024B2 (ja) 光学シートの選別方法
JP2010128255A (ja) 光学シートの製造方法及び光学シート
JP5488430B2 (ja) 動画像と静止画像との混用に適した液晶表示装置の黒彩感及び画像の切れの改善方法
JP5493317B2 (ja) 光学シートの外光の反射によるコントラスト低下防止方法
JP2010122559A (ja) 光学シートの製造方法及び光学シート
JP5439769B2 (ja) 光学シートの製造方法
JP5460032B2 (ja) 光学シートの選別方法
JP2010122710A (ja) 光学シート
JP5531388B2 (ja) 光学シートの製造方法
JP2010128106A (ja) 光学シートの製造方法及び光学シート
JP2010128180A (ja) 光学シートの製造方法及び光学シート
JP2010122709A (ja) 光学シート
JP2014059585A (ja) 光学シート
JP2010122452A (ja) 光学シートの製造方法及び光学シート
JP2011221490A (ja) 動画像と静止画像との混用に適した液晶表示装置の黒彩感及び画像の切れの改善方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
A107 Divisional application of patent
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2015101007318; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20151207

Effective date: 20170630

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant