KR20120022796A - 광학 기능층용 미립자, 디스플레이용 광학 부재 및 방현 기능층 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방현성과 흑색 재현성을 극히 높은 레벨로 양립할 수 있고, 고선명도 디스플레이에 대하여 적합하게 적용할 수 있는 광학 기능층을 얻을 수 있는 광학 기능층용 미립자를 제공한다. 본 발명은 코어와 상기 코어를 피복하는 쉘을 갖고, 투명 기재에 첨가되어서 광학 기능층의 형성에 이용되는 광학 기능층용 미립자이며, 평균 입경 R이 상기 광학 기능층에 입사하는 광의 파장 이상이고, 또한 상기 평균 입경 R과 상기 코어의 평균 직경 r의 비(r/R)가 0.50 이상이며, 또한 상기 쉘은 상기 투명 기재와 상이한 굴절률을 가짐과 함께, 광 흡수 성능을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 기능층용 미립자에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 주로 워드프로세서, 컴퓨터, 텔레비전 등의 화상 표시에 이용하는 각종 디스플레이에 설치하는 광학 부재에 이용하는 미립자에 관한 것이다.
음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로 루미네센스 디스플레이(ELD) 등의 화상 표시 장치에 있어서는, 일반적으로 최표면에는 반사 방지를 위한 광학 필름이 설치되어 있다. 이러한 반사 방지용 광학 필름은 광의 산란이나 간섭에 의해, 상의 비침을 억제하거나 반사율을 저감하거나 하는 것이다.
반사 방지용 광학 필름의 하나로서, 투명성 기재의 표면에 요철 형상을 갖는 방현층을 형성한 방현 필름이 알려져 있다. 이러한 방현 필름은, 표면의 요철 형상에 의해 외광을 산란시켜서 외광의 반사나 상의 비침에 의한 시인성의 저하를 방지할 수 있다.
이러한 방현 필름으로서는, 종래, 입자에 의해 요철을 형성한 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1).
그런데, 최근, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치는 극히 높은 레벨의 화질이 요구되고 있어, 특히 방현성 외에 흑색 재현성이 우수한 것이 특히 요구되고 있다.
방현성 외에 흑색 재현성을 향상시키는 방법으로서는, 예를 들어, 평균 입경이 상이하고, 입경이 소정의 범위 내로 제어된, 적어도 2종의 투광성 수지 입자를 포함하는 광확산층을 구비한 광학 필름이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 2).
그러나, 이러한 종래의 방법으로는, 최근의 극히 높은 레벨에서의 방현성 및 흑색 재현성의 양립을 만족시키지 못하는 것이 현실이었다.
또한, 기재와 굴절률이 상이한 미립자를 열가소성 수지에 혼입하거나, 열경화 수지에 분산시킴으로써 확산 시트로 한 광학 부재가 투과형 스크린 등에 이용되고 있지만, 상기 미립자에 의해 외광의 백스캐터링이 발생하기 때문에 콘트라스트가 낮은 결점이 있었다.
이러한 미립자에 의한 콘트라스트 저하를 방지하기 위해서, 예를 들어, 특허문헌 3에 개시된 바와 같이 미립자 표면에 간섭을 이용한 반사 방지층을 갖는 미립자나 특허문헌 4 에 개시된 바와 같이 굴절률을 단계적 또는 연속적으로 변화시키는 미립자가 제안되어 있다. 그러나, 이러한 반사 방지층을 갖는 미립자는 간섭에 기인하는 착색이 발생하기 쉽고, 또한 굴절률을 변화시키는 미립자에서는 확산을 크게 하는 것이 곤란했다.
본 발명은, 상기 현실을 감안하여, 방현성이나 확산성과 흑색 재현성을 극히 높은 레벨로 양립할 수 있음과 함께 색의 재현성을 우수한 것으로 할 수 있어, 고선명도 디스플레이에 대하여 적합하게 적용할 수 있는 광학 기능층을 얻을 수 있는, 광학 기능층용 미립자, 상기 광학 기능층용 미립자를 이용해서 이루어지는, 디스플레이용 광학 부재, 방현 필름 및 확산 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 코어와 상기 코어를 피복하는 쉘을 갖고, 투명 기재에 첨가되어서 광학 기능층의 형성에 이용되는 광학 기능층용 미립자이며, 평균 입경 R이 상기 광학 기능층에 입사하는 광의 파장 이상이고, 또한 상기 평균 입경 R과 상기 코어의 평균 직경 r의 비(r/R)가 0.50 이상이고, 또한 상기 쉘은 상기 투명 기재와 상이한 굴절률을 가짐과 함께, 광 흡수 성능을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 기능층용 미립자이다.
또한, 본 발명의 광학 기능층용 미립자는, 투명 기재의 굴절률 n1과 쉘의 굴절률 n2의 비(n2/n1)를 Δn으로 했을 때, Δn과 (r/R)이 하기 수학식 1 내지 4를 만족시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 Δn과 (r/R)이 하기 수학식 5, 6을 만족시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 Δn과 (r/R)이 하기 수학식 7을 만족시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 광학 기능층용 미립자는 코어 및 쉘은 유기 재료로 이루어지고, 상기 쉘은 상기 코어를 구성하는 유기 재료에 자외광 영역, 가시광 영역 및 적외광 영역으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 영역에 광 흡수 성능을 갖는 첨가제를 포함시켜서 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 광학 기능층용 미립자는, 확산 휘도 분포의 정투과에서의 휘도를 p라고 하고, 쉘에 광 흡수 성능을 갖는 첨가제가 첨가되어 있지 않은 입자에 있어서의, 상기 첨가제의 흡수 최대 파장에서의 확산 휘도 분포의 정투과에서의 휘도를 P라고 했을 때, (p/P)가 0.6 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 첨가제는 가시 파장 영역에서의 흡수율이 대략 동일한 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 투명 기재와 상기 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 이용해서 형성된 광학 기능층을 구비한 디스플레이용 광학 부재이며, 상기 광학 기능층에 있어서의 광학 기능층용 미립자의 비율(질량％)이 하기 수학식 8로 나타내어지는 식으로부터 산출되는 수치 이상이고, 또한 하기 수학식 9로 나타내어지는 식으로부터 산출되는 수치 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광학 부재이다.
여기서, 상기 수학식 8 및 9 중, T는 상기 광학 기능층의 평균 두께(㎛)를 나타내고, R은 상기 광학 기능층용 미립자의 평균 입경(㎛)을 나타내고, R＜T이다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 광학 기능층용 미립자에 의해 형성된 요철면을 갖는 것을 특징으로 하는 방현 필름이다.
또한, 본 발명은 투명 기재와 상기 본 발명의 광학 부재용 미립자를 이용해서 형성된 디스플레이용 광학 기능층을 갖고, 상기 투명 기재는 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 확산 필름이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자는 미립자가 기재(바인더 성분)에 첨가된 광학 기능층에 대해서 예의 검토한 결과, 광학 기능층을 통과하는 광이 미립자를 투과할 때에 미광, 백스캐터링이 발생하고, 이 미광, 백스캐터링이 디스플레이의 흑색 재현성의 향상을 방해하고 있었던 것을 발견했다.
이러한 사실에 기초하여 더 검토한 결과, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 투명 기재(도시하지 않음) 중에 첨가된 상태로 미립자(20(30)) 내에 입사한 광(이하, 입사광(21(31))이라고도 함)은 투명 기재에 투과광(23(33))으로서 출사할 때에, 미립자(20(30))와 투명 기재의 계면에서 미립자(20(30))의 내부 방향으로의 반사광(이하, 내부 반사광(22(32))이라고도 함)을 발생시키고, 이 내부 반사광(22(32))이 미립자(20(30)) 내의 소정의 영역에 편재하고 있는 것을 발견했다. 또한, 도 2는 투명 기재의 굴절률 n1과 미립자의 쉘의 굴절률 n2의 비(n2/n1)가 1 미만인 경우의 광의 진행 상태를 도시하는 모식도이고, 도 3은 투명 기재의 굴절률 n1과 미립자의 쉘의 굴절률 n2의 비(n2/n1)가 1을 초과하는 경우의 광의 진행 상태를 도시하는 모식도이다. 또한, 도 2, 3에 있어서, 미립자(20, 30)는 코어와 쉘의 굴절률이 동일한 것이며, 미립자(20, 30)의 표면에서 반사하는 광에 대해서는 생략하고 있다.
그리고, 본 발명자는 더욱 예의 검토한 결과, 미립자 내의 내부 반사광이 편재해서 통과하는 영역에 광 흡수 성능을 갖게 함으로써, 미광의 발생을 적합하게 방지할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명에서는 미립자를 투과하는 광(필요한 광)은 광 흡수 성능을 갖게 한 영역의 두께에 의한 흡수일 뿐이므로, 투과율의 저하는 적은데 반해, 미광이 되는 내부 반사광은 광 흡수 성능을 갖게 한 영역 안을 통과하는 거리가 투과하는 광에 비해서 극도로 길어지기 때문에, 상기 영역에서의 흡수를 보다 강하게 받게 되어, 미광의 발생이 억제되게 된다.
본 발명의 광학 기능층용 미립자는 투명 기재에 첨가되어서 광학 기능층의 형성에 이용되는 것이다.
상기 광학 기능층으로서는 특별히 한정되지 않고, 고선명도 화상용 디스플레이의 표면에 설치하는 종래 공지된 표면 필름이나 스크린 등을 들 수 있고, 예를 들어 방현층, 하드 코팅층, 반사 방지층, 대전 방지층, 확산층 등을 들 수 있다. 그 중에서도 방현층, 확산층으로서 적합하게 이용된다.
또한, 본 발명의 광학 기능층용 미립자는 후술하는 쉘의 광 흡수 특성을 가시 영역 이외에 가지게 하는 것에 따라서는, 디스플레이 용도 이외에도, 예를 들어, 리모트 컨트롤의 스위칭이나 포인터에 의한 위치 검출에 이용하는 적외광의 미광 발생을 방지해서 검출 정밀도를 높이는데 이용하거나, 자외선 조사 장치의 확산판에 이용해서 유해한 자외광의 반사를 방지하는데 이용하거나 할 수도 있다. 나아가, 후술하는 쉘에 포함시키는 첨가제로서, 광의 파장에 대한 윈도우를 갖는 것을 이용함으로써, 백스캐터링되는 광의 파장을 한정시키는 것이 가능하고, 파장 변환 재료를 상기 첨가제로서 이용함으로써, 백스캐터링되는 광의 파장을 바꾸는 것도 가능하다.
도 1은 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 광학 기능층용 미립자(10)는 코어(11)와 상기 코어(11)를 피복하는 쉘(12)을 갖는다.
본 발명의 광학 기능층용 미립자에 있어서, 상기 코어는 투명한 재료로 이루어지는 것이며, 유기 재료로 이루어지는 것이 적합하게 이용된다. 이러한 코어를 구성하는 재료로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 스티렌 수지(굴절률;1.60), 멜라민 수지(굴절률;1.57), 아크릴 수지(굴절률;1.49), 아크릴-스티렌 공중합체 수지(굴절률;1.49 내지 1.60), 폴리카르보네이트 수지(굴절률;1.59), 폴리에틸렌(굴절률;1.53), 폴리염화비닐(굴절률;1.54) 등을 들 수 있다. 그 중에서도 스티렌 수지, 아크릴-스티렌 수지가 적합하게 이용되고, 특히 아크릴-스티렌 공중합 수지가 아크릴과 스티렌의 비율을 바꿈으로써 용이하게 굴절률을 바꿀 수 있으므로, 보다 바람직하게 이용된다.
또한, 상기 쉘은 상기 투명 기재와 상이한 굴절률을 가짐과 함께, 광 흡수 성능을 갖는 것이다. 상기 쉘의 굴절률이 투명 기재의 굴절률과 동일하면, 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 이용해서 이루어지는 방현 필름이나 확산 필름 등의 디스플레이용 광학 부재에 충분한 광학적 특성(번쩍임 방지성, 확산성)을 얻을 수 없게 된다.
이러한 쉘로서는, 예를 들어, 상술한 코어를 구성하는 유기 재료 중에 광 흡수 성능을 발휘하는 첨가제를 포함시켜서 이루어지는 것을 들 수 있다.
상기 첨가제로서는 한정되지 않지만, 예를 들어, 자외광 영역, 가시광 영역 및 적외광 영역으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 영역에 광 흡수 성능을 갖는 것이 특히 적합하게 이용된다. 상기 첨가제가 이러한 광 흡수 성능을 가짐으로써, 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 상술한 광학 기능층 용도로서 적합하게 이용할 수 있다. 그 중에서도, 콘트라스트를 향상시키기 위한 상기 첨가제로서는 가시 파장 영역에서의 흡수율이 대략 동일한 것이 바람직하다. 가시광 영역에서의 각 파장에 있어서의 흡수율이 대략 동일한 첨가제이면, 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 이용해서 이루어지는 디스플레이용 광학 부재 등은 영상광이 착색되는 경우가 없고, 또한 반사광도 착색되지 않기 때문이다. 또한, 상기 「흡수율이 대략 동일하다」란, 육안으로 뉴트럴 블랙 또는 뉴트럴 그레이가 됨으로써, 가시광 영역에 있어서의 각 파장의 흡수율의 비가 ±10％ 이하로 되어 있는 것이다.
이러한 첨가제로서는 특별히 한정되지 않고, 미립자로서 첨가되어 있어도 좋고, 쉘 재료에 용해되어 있어도 좋다. 또한, 상기 첨가제는 투과성을 가져도 좋고, 반대로 투과성을 갖고 있지 않더라도 좋다. 구체적으로는, 상기 첨가제로서는 공지된 염료나 안료를 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 제조법에 따라서 단체 또는 복합해서 이용하면 좋다.
상기 첨가제의 첨가량으로서는, 상기 쉘 및 코어를 구성하는 재료 및 투명 기재를 구성하는 재료 등을 고려하여, 상기 내부 반사광을 적합하게 흡수하고, 본 발명의 광학 필름 기능층용 미립자에 입사한 광은 충분히 투과시키는 정도로 적절하게 조정된다.
여기서, 미립자를 함유하는 투명 기재로 이루어지는 광학 기능층의 확산 성능을 크게 하기 위해서, 상기 투명 기재와 미립자의 굴절률 차를 크게 하면, 미립자 표면 반사가 커지는 폐해가 발생하게 된다. 따라서, 본 발명의 광학 기능층용 미립자에 있어서, 상기 쉘은 코어와 투명 기재의 중간의 굴절률을 갖는 것이 바람직하다. 상기 쉘의 굴절률이 상기 조건을 만족시킴으로써, 상기 표면 반사를 적합하게 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 기능층용 미립자는 평균 입경 R이 상기 광학 기능층에 입사하는 광(입사광)의 파장 이상이다. 상기 평균 입경 R이 입사광의 파장 미만이면, 본 발명의 광학 기능층용 미립자에 조사된 광의 광로를 특정할 수 없어, 투과광량과 미광 흡수량을 조정할 수 없다.
또한, 상기 평균 입경 R로서는, 구체적으로는 0.4 내지 20㎛인 것이 바람직하다. 0.4㎛ 미만이면, 상기 입사광의 파장 미만이 되기 쉽고, 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 이용해서 이루어지는 광학 기능층에 적용 가능한 광의 선택의 폭이 한정된다. 또한, 충분한 방현성 및 흑색 재현성이 우수한 광학 기능층을 얻을 수 없는 경우가 있다. 20㎛를 초과하면, 번쩍임이 발생하기 쉬워져 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 이용해서 이루어지는 광학 필름을 적용한 디스플레이의 품위를 저하시키는 경우가 있다.
콘트라스트 향상을 도모하는데 상기 입경 R의 보다 바람직한 하한은 0.8㎛, 보다 바람직한 상한은 10㎛이다.
또한, 본 발명의 광학 기능층용 미립자는 상기 평균 입경 R과 상기 코어의 평균 직경 r의 비(r/R)가 0.50 이상이다. 0.50 미만이면, 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 미광의 흡수가 과잉이 되어 반대로 투과광의 강도가 저하되게 되고, 광학 기능층을 제작한 경우에 투과율이 떨어지게 된다.
본 발명에 있어서, 상기 (r/R)은 0.70 이상인 것이 바람직하고, 0.85 이상인 것이 보다 바람직하다. 쉘에 의한 투과광의 강도 저하에 비해 미광의 흡수 효율이 보다 높기 때문이다.
또한, 상기 평균 입경 R 및 코어의 평균 직경 r은 공지된 현미경 관찰에 의한 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 단면 관찰에 의해 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 기능층용 미립자에 있어서, 상기 투명 기재의 굴절률 n1과 광학 기능층용 미립자의 쉘의 굴절률 n2의 비(n2/n1)를 Δn(이하, 비굴절률이라고도 함)으로 했을 때, Δn과 (r/R)이 상기 수학식 1 내지 4를 만족시키는 것이 바람직하다. 상기 (r/R)이 수학식 1 내지 4를 만족시킴으로써, 본 발명의 광학 기능층용 미립자는 적합하게 입사한 광의 투과 성능과 내부 반사광의 흡수 성능이 우수한 것이 된다.
본 발명의 광학 기능층용 미립자에 있어서, 상기 Δn과 (r/R)이 상기 수학식 5, 6을 만족시키는 것이 보다 바람직하다. 상기 수학식 5, 6을 만족시킴으로써, 본 발명의 광학 기능층용 미립자는 입사한 광의 투과 성능과 내부 반사광의 흡수 성능이 보다 우수한 것이 된다.
또한, 본 발명의 광학 기능층용 미립자는 상기 Δn과 (r/R)이 상기 수학식 7을 만족시키는 것이 바람직하다. 상기 수학식 7을 만족시킴으로써, 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 광의 투과 성능과 내부 반사광의 흡수 성능의 밸런스가 가장 적합한 것이 된다.
도 4, 5 및 6은 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 코어 직경(％)[(r/R)×100]과 비굴절률의 관계를 내부 반사광을 흡수하는 비율별로 나타낸 그래프이다. 이들 그래프에 나타낸 바와 같이, 미립자 내부에서의 반사는 비굴절률에 의존한다. 미립자 계면에서 반사율 0.1％의 내부 반사광을 쉘에 유도하기 위해서 요구되는 코어 직경을 나타내는 것이 수학식 1 내지 4로 나타내어지는 그래프이며(도 4), 마찬가지로 1％의 경우가 수학식 5, 6으로 나타내어지는 그래프이며(도 5), 10％의 경우가 수학식 7로 나타내어지는 그래프이다(도 6).
즉, 투과광의 저하에 대한 흡수 효과는 수학식 1 내지 4＜수학식 5, 6＜수학식 7이 된다.
본 발명의 광학 기능층용 미립자는 확산 휘도 분포의 정투과에서의 휘도를 p라고 하고, 상기 쉘에 광 흡수 성능을 갖는 첨가제가 첨가되어 있지 않은 입자에 있어서의, 상기 첨가제의 흡수 최대 파장에서의 확산 휘도 분포의 정투과에서의 휘도를 P라고 했을 때, (p/P)가 0.6 이상인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 (p/P)는 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 쉘이 갖는 흡광의 정도를 나타내는 파라미터이며, 0.6 미만이면 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 투과하는 광의 투과율이 낮아져, 광학 기능층 용도로서 부적당하게 된다. 상기 (p/P)의 보다 바람직한 하한은 0.7이며, 더욱 바람직한 하한은 0.8이다.
또한, 상기 (p/P)의 값은 광학 기능층용 미립자를 측정하는 것이 바람직하지만, 미립자가 작아서 측정이 곤란한 경우에는, 예를 들어, 이하와 같은 방법으로 산출한 (p'/P')로서 측정할 수 있다.
<광학 기능층용 미립자의 쉘을 후염색에 의해 설치한 경우>
(1) 염색하지 않은 상기 미립자를 이용해서 프레스 처리에 의해 형성한 두께 1mm의 판을 제작한다.
(2) 제작한 판의 가시광 영역에 있어서의 투과율 (P')를 측정한다.
(3) 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 쉘을 형성하는 경우와 동일한 조건으로 상기 판을 염색하고, 쉘 두께와 동일한 두께로 염색층을 갖는 처리판을 제작한다.
(4) 제작한 처리판의 가시광 영역의 투과율 (p')를 측정한다.
(5) (p'/P')를 산출한다.
<광학 기능층용 미립자의 쉘의 주위를 염료 또는 안료로 덮은 경우>
(1) 상기 미립자의 코어 재료를 프레스 처리에 의해 형성한 두께 1mm의 판을 제작한다.
(2) 제작한 판의 가시광 영역에 있어서의 투과율 (P')를 측정한다.
(3) 쉘의 두께 A를 측정한다.
(4) 상기 미립자의 코어 재료를 프레스 처리에 의해 형성한 두께 1-2×A(mm)의 코어판을 제작한다.
(5) 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 쉘을 형성하는 재료를 도료화해서 상기 코어판에 총 두께가 1mm가 되도록 도장해서 처리판을 제작한다.
(6) 제작한 처리판의 가시광 영역의 투과율 (p')를 측정한다.
(7) (p'/P')를 산출한다.
본 발명의 광학 기능층용 미립자는 상술한 구성의 코어와 쉘로 이루어지는 것이기 때문에, 후술하는 투명 기재 중에 분산시킨 상태로 광이 투과한 경우에, 미립자 내부에서의 내부 반사광이 거의 발생하는 경우가 없고, 미광의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다. 이로 인해, 방현성과 흑색 재현성을 극히 높은 레벨로 양립할 수 있어, 고선명도 디스플레이에 대하여 적합하게 적용할 수 있는 광학 기능층을 얻을 수 있다.
이러한 코어와 쉘로 이루어지는 구조의 본 발명의 광학 기능층용 미립자는, 예를 들어, 미립자 재료에 침투성을 갖는 염료욕에 미리 형성해 둔 미립자를 침지시킴으로써, 염료를 미립자 표면 근방에 함침시키는 방법; 염료나 안료를 용해 또는 분산시킨 반응성 액체를 이용해서 코어 물질의 계면에서 중합시키는 방법; 염료나 안료를 용해 또는 분산시킨 중합체 용액에 코어 물질을 첨가하고, 분산매 중에서 미소 방울로하여, 용제를 비산 고화하는 방법; 코어 물질을 염료나 안료를 용해 또는 분산시킨 쉘 물질을 녹인 액체에 투입하여 분무 형상으로 해서 열풍 중에 분출하는 방법 등에 의해 제조할 수 있다.
본 발명의 광학 기능층용 미립자가 첨가되는 투명 기재는, 상기 광학 기능층용 미립자의 바인더 성분으로서 기능하는 것이다.
이러한 투명 기재로서는, 투명성의 것이라면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 자외선 또는 전자선에 의해 경화되는 수지인 전리 방사선 경화형 수지, 용제 건조형 수지, 열가소성 수지, 열경화성 수지 등, 미립자를 분산할 수 있는 기능을 갖는 것이면 좋다.
예를 들어, 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 이용해서 방현 필름이나 하드 코팅 필름 등의 표면 필름을 제조하는 경우, 전리 방사선 경화형 수지가 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 이용해서 투과형 스크린 등을 제조하는 경우, 열가소성 수지가 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 이용해서 확산 필름 등을 제조하는 경우, 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지가 각각 자외선 경화, 압출 성형, 실크 인쇄 등의 각각의 프로세스에 적합한 형태로 이용하는 것이 가능하다. 단, 상기 표면 필름, 투과형 스크린 및 확산 필름 등을 제조하는 경우, 이용되는 투명 기재로서는 상술한 것에 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에 있어서 「수지」는 단량체, 올리고머, 중합체 등의 수지 성분도 포함하는 개념이다.
상기 전리 방사선 경화형 수지로서는, 예를 들어, (메트)아크릴레이트계의 관능기를 갖는 화합물 등의 1 또는 2개 이상의 불포화 결합을 갖는 화합물을 들 수 있다.
1개의 불포화 결합을 갖는 화합물로서는, 예를 들어, 에틸(메트)아크릴레이트, 에틸헥실(메트)아크릴레이트, 스티렌, 메틸스티렌, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다. 2개 이상의 불포화 결합을 갖는 화합물로서는, 예를 들어, 폴리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 헥산디올(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 등의 다관능 화합물과 (메트)아크릴레이트 등의 반응 생성물(예를 들어, 다가 알코올의 폴리(메트)아크릴레이트에스테르) 등을 들 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「(메트)아크릴레이트」란, 메타크릴레이트 및 아크릴레이트를 가리키는 것이다.
상기 화합물 외에, 불포화 이중 결합을 갖는 비교적 저분자량의 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등도 상기 전리 방사선 경화형 수지로서 이용할 수 있다.
본 발명의 광학 기능층용 미립자를 표면 필름에 이용하는 경우에 있어서는, 상기 투명 기재는 자외선 경화 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 전리 방사선 경화형 수지를 상기 자외선 경화 수지로서 이용하는 경우는, 상기 광학 기능층을 형성할 때의 조성물 중에 광중합 개시제를 함유시키는 것이 바람직하다.
상기 광중합 개시제로서는, 구체예로는, 아세토페논류, 벤조페논류, 미힐러벤조일벤조에이트, α-아밀옥심에스테르, 티오크산톤류, 프로피오페논류, 벤질류, 벤조인류, 아실포스핀옥시드류를 들 수 있다. 또한, 광증감제를 혼합해서 이용하는 것이 바람직하고, 그 구체예로서는 예를 들어, n-부틸아민, 트리에틸아민, 폴리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다.
상기 광중합 개시제로서는, 상기 전리 방사선 경화형 수지가 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 수지계의 경우에는, 아세토페논류, 벤조페논류, 티오크산톤류, 벤조인, 벤조인메틸에테르 등을 단독 또는 혼합해서 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 전리 방사선 경화형 수지가 양이온 중합성 관능기를 갖는 수지계의 경우에는, 상기 광중합 개시제로서는 방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염, 방향족 요오도늄염, 메탈로센 화합물, 벤조인술폰산에스테르 등을 단독 또는 혼합물로서 이용하는 것이 바람직하다.
상기 광중합 개시제의 첨가량은 전리 방사선 경화형 수지 100 질량부에 대하여 0.1 내지 10 질량부인 것이 바람직하다.
상기 전리 방사선 경화형 수지는 용제 건조형 수지와 병용해서 이용할 수도 있다.
상기 용제 건조형 수지로서는, 주로 열가소성 수지를 들 수 있다. 상기 열가소성 수지로서는, 일반적으로 예시되는 것이 이용된다. 상기 용제 건조형 수지의 첨가에 의해, 도포면의 도막 결함을 유효하게 방지할 수 있다.
바람직한 열가소성 수지의 구체예로서는, 예를 들어, 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 아세트산비닐계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 셀룰로오스 유도체, 실리콘계 수지 및 고무 또는 엘라스토머 등을 들 수 있다.
상기 열가소성 수지로서는, 통상, 비결정성이며, 또한 유기 용제(특히 복수의 중합체나 경화성 화합물을 용해 가능한 공통 용제)에 가용인 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 성형성 또는 제막성, 투명성이나 내후성이 높은 수지, 예를 들어 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스 유도체(셀룰로오스에스테르류 등) 등이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 상기 광학 기능층을 적층하는 광투과성 기재의 재료가 트리아세틸셀룰로오스 「TAC」 등의 셀룰로오스계 수지의 경우, 열가소성 수지의 바람직한 구체예로서 셀룰로오스계 수지, 예를 들어, 니트로셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 에틸히드록시에틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스계 수지를 이용함으로써, 상기 광투과성 기재와의 밀착성 및 투명성을 향상시킬 수 있다.
상기 열경화성 수지로서는, 예를 들어, 페놀 수지, 요소 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 멜라닌 수지, 구아나민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미노알키드 수지, 멜라민-요소 공축합 수지, 규소 수지, 폴리실록산 수지 등을 들 수 있다.
상기 열경화성 수지를 이용하는 경우, 필요에 따라서 가교제, 중합 개시제 등의 경화제, 중합 촉진제, 용제, 점도 조정제 등을 병용해서 이용할 수도 있다.
상기 투명 기재와 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 이용함으로써, 광학 기능층을 구비한 디스플레이용 광학 부재를 형성할 수 있다.
이러한 디스플레이용 광학 부재도 또한 본 발명의 하나이다.
즉, 본 발명의 디스플레이용 광학 부재는, 투명 기재와 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 이용해서 형성한 광학 기능층을 구비한 디스플레이용 광학 부재이며, 상기 광학 기능층에 있어서의 광학 기능층용 미립자의 비율(질량％)이 하기 수학식 8로 나타내어지는 식으로부터 산출되는 수치 이상이고, 또한 하기 수학식 9로 나타내어지는 수학식으로부터 산출되는 수치 이하인 것을 특징으로 한다.
<수학식 8>
<수학식 9>
여기서, 상기 수학식 8 및 9 중, T는 상기 광학 기능층의 평균 두께(㎛)를 나타내고, R은 상기 광학 기능층용 미립자의 평균 입경(㎛)을 나타내고, R＜T이다.
본 발명의 디스플레이용 광학 부재는, 상기 투명 기재 및 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 이용해서 형성한 광학 기능층을 구비한다.
상기 광학 기능층에 있어서의 투명 기재로서는, 본 발명의 광학 기능층용 미립자에 있어서 설명한 것을 들 수 있다.
상기 광학 기능층은 평균 두께를 T(㎛)라고 하고, 상기 광학 기능층용 미립자의 평균 입경을 R(㎛)이라고 했을 때에 R＜T이며, 또한 상기 광학 기능층에 있어서의 상기 광학 기능층용 미립자의 비율(％)이 상기 수학식 8로 나타내어지는 식으로부터 산출되는 수치 이상이고, 또한 상기 수학식 9로 나타내어지는 식으로부터 산출되는 수치 이하이다.
여기서, 상기 수학식 8은 상기 광학 기능층에 있어서의 광학 기능층용 미립자 간격이 시력 2로 명시 거리 25cm에서의 육안의 해상도 35㎛의 한계 이하에 있는 것을 의미하고 있다. 따라서, 상기 광학 기능층용 미립자의 비율이 상기 수학식 8에 의해 산출되는 수치보다도 작은 경우, 상기 광학 기능층에 포함되는 광학 기능층용 미립자가 육안으로 관찰되어 미립자가 분리되어 이물질 형상으로 보이게 된다.
한편, 상기 수학식 9는 상기 광학 기능층에 있어서의 광학 기능층용 미립자가 최밀 충전되어 있는 것을 의미하고 있다. 따라서, 상기 광학 기능층용 미립자의 비율이 상기 수학식 9에 의해 산출되는 수치보다도 큰 경우, 상기 광학 기능층으로부터 돌출된 광학 기능층용 미립자가 존재하게 되고, 농도에 불균일이 발생되어 검은 이물질로서 인지되게 된다.
또한, 상기 「광학 기능층용 미립자의 비율」이란, 상기 광학 기능층에 있어서의 투명 기재와 미립자의 중량에 대한 미립자의 중량％이다.
이러한 광학 기능층을 형성하는 방법으로서는, 상술한 투명 기재, 광학 기능층용 미립자 및 기타 필요에 따라서 레벨링제, 대전 방지제, 오염 방지제 등의 각종 첨가제와 용제를 혼합해서 얻은 도공액을 이용하는 방법을 들 수 있다. 즉, 상기 도공액을 소정의 기재 필름 상에 도포해서 도막을 형성하고, 상기 도막을 경화시킴으로써 상기 광학 기능층을 형성할 수 있다.
상기 용제로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 이소프로필알코올, 메탄올, 에탄올 등의 알코올류; 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등의 에스테르류; 할로겐화 탄화수소; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소; 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME); 또는 이들의 혼합물을 들 수 있고, 바람직하게는 케톤류, 에스테르류를 들 수 있다.
상기 기재 필름으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 통상의 플라스틱보다 투명성이 우수한 재료로부터 선정된다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드(나일론6, 나일론66), 트리아세틸셀룰로오스, 폴리스티렌, 폴리아릴레이트, 폴리카르보네이트, 폴리염화비닐, 폴리메틸펜텐, 폴리에테르술폰, 폴리메타크릴산메틸 등으로 이루어지는 연신 또는 미연신 필름이다. 또한, 이들 필름을 단층 혹은 2층 이상의 다층 필름으로서 이용할 수도 있다.
상기 기재 필름의 두께로서는 10 내지 200㎛ 정도인 것이 바람직하다. 10㎛ 미만이면 강도가 불충분해져, 상기 광학층을 충분히 지지할 수 없는 경우가 있고, 200㎛을 초과하면 자원의 낭비일 뿐만 아니라, 가공 시에 조작하기 어려운 경우가 있다.
상기 도공액을 도포해서 도막을 형성하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 통상의 리버스 롤 코팅, 롤 코팅, 메이어 바 코팅, 그라비아 코팅 등의 방법으로 3 내지 15g/m2(고형분 환산, 이하 마찬가지로 기재함) 도포 시공하는 방법을 들 수 있다.
또한, 도막을 경화하는 방법으로서는 전자선 또는 자외선, 가시광선 등의 전자파를 조사하는 방법을 들 수 있다. 상기 자외선에 의한 경화는 초고압 수은등, 고압 수은등, 카본 아크, 크세논 아크, 메탈할라이드 램프 등으로부터 발하여지는 전자파를 이용할 수 있다.
이들 전리 방사선에 의한 경화 반응은, 최대한 산소가 적은 분위기에서 행하는 것이 바람직하다. 저산소 분위기 하에서는, 산소에 의한 경화 저해나, 원하는 중합 반응 이외의 부반응에 의한 착색이나 분해가 없이 경화 반응을 완결할 수 있다. 따라서, 상기 광학 기능층은 첨가한 광학 기능층용 미립자의 유지 능력이 우수한 마모성을 유지할 수 있다. 이에 반하여 산소 농도가 높은 경우에는, 경화 반응이 완결되지 않고, 광학 기능층은 마모성이 떨어져서 미립자가 탈락하는 경우도 있다. 그리고, 바람직한 산소 농도는 1000ppm 이하이다.
이와 같이 해서 형성되는 광학 기능층을 본 발명의 광학 기능층용 미립자에 의해 형성된 표면 요철을 갖는 것으로 함으로써(이하, 방현층이라고도 함), 상기 디스플레이용 광학 부재는 방현 필름으로서 이용할 수 있다.
이러한 방현 필름도 또한 본 발명의 하나이다.
본 발명의 방현 필름은, 상기 방현층의 표면에 상술한 본 발명의 광학 기능층용 미립자에 의한 요철이 형성되어 있기 때문에, 상기 미립자 내를 투과하는 광이 내부 반사함에 따른 미광이 거의 발생하지 않고, 극히 방현성 및 흑색 재현성이 우수한 것이 된다.
즉, 본 발명의 방현 필름은 우수한 투과 화상 선명도 및 비침 방지성을 구비한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 방현 필름에 있어서, 상기 기재 필름과 방현층 사이의 접착을 견고하고 또한 안정되게 하기 위해서, 기재 필름의 도포 시공면에 코로나 방전이나 오존 가스에 의한 표면 처리를 하거나, 기재 필름과 방현층의 양쪽 면과 친화성이 있어 접착성이 강한 재료로 이루어지는 프라이머층을 설치하는 것이 바람직하다. 프라이머층은 폴리에스테르?폴리올이나 폴리에테르?폴리올과, 폴리이소시아네이트로 이루어지는 반응형의 바니시를 도포 시공해서 형성할 수 있다.
본 발명의 광학 기능층용 미립자는 상술한 구성으로 이루어지기 때문에, 투명 기재 중에 첨가된 상태로 그 내부를 투과하는 광의 내부 반사광을 적합하게 흡수할 수 있다. 따라서, 본 발명의 광학 기능층용 미립자를 이용해서 이루어지는 광학 기능층은 방현성과 흑색 재현성을 극히 높은 레벨로 양립할 수 있고, 고선명도 디스플레이에 대하여 적합하게 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 투명 기재의 굴절률 n1과 미립자의 굴절률 n2의 비(n2/n1)가 1 미만인 경우의 광의 진행 상태를 도시하는 모식도이다.
도 3은 투명 기재의 굴절률 n1과 미립자의 굴절률 n2의 비(n2/n1)가 1을 초과하는 경우의 광의 진행 상태를 도시하는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 (r/R)과 Δn의 관계를, 내부 반사 비율이 0.1％까지의 내부 반사광을 흡수하는 경우를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 (r/R)과 Δn의 관계를, 내부 반사 비율이 1％까지의 내부 반사광을 흡수하는 경우를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 (r/R)과 Δn의 관계를, 내부 반사 비율이 10％까지의 내부 반사광을 흡수하는 경우를 나타낸 그래프이다.
도 2는 투명 기재의 굴절률 n1과 미립자의 굴절률 n2의 비(n2/n1)가 1 미만인 경우의 광의 진행 상태를 도시하는 모식도이다.
도 3은 투명 기재의 굴절률 n1과 미립자의 굴절률 n2의 비(n2/n1)가 1을 초과하는 경우의 광의 진행 상태를 도시하는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 (r/R)과 Δn의 관계를, 내부 반사 비율이 0.1％까지의 내부 반사광을 흡수하는 경우를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 (r/R)과 Δn의 관계를, 내부 반사 비율이 1％까지의 내부 반사광을 흡수하는 경우를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 광학 기능층용 미립자의 (r/R)과 Δn의 관계를, 내부 반사 비율이 10％까지의 내부 반사광을 흡수하는 경우를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 내용을 하기의 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명의 내용은 이들 실시 형태에 한정되어 해석되는 것이 아니다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한, 「부」 및 「％」는 질량 기준이다.
(실시예 1)
우선, 스티렌 90부, 메타크릴산메틸 10부를 이용해서 유화 공중합함으로써 스티렌-아크릴 공중합체의 단분산 입자를 얻었다. 이 단분산 입자의 평균 입경 R은 3.5㎛, 굴절률은 1.58이었다.
이어서, 사와다 프라테크사 제조의 수지용 염료 SDN흑 20g을 1000g의 물로 희석한 염색 액에, 얻어진 단분산 입자 5g을 60℃에서 첨가, 교반하고 1분간의 염색을 행해서 쉘을 형성하고, 수세, 건조해서 광학 기능층용 미립자를 얻었다.
얻어진 광학 기능층용 미립자는, 단면의 현미경 관찰에 의해 평균 입경 R, 코어의 평균 직경 r의 비(r/R)=0.91(쉘 두께 0.16㎛)이며, 쉘의 굴절률은 1.58이었다.
또한, 얻어진 단분산 입자를 프레스함으로써 얻은 1mm의 판을 상기 염색액으로 동일한 조건으로 처리한 판과 미처리 판의 가시영역에 있어서의 투과율의 비는 0.85이었다. 또한, 상기 판의 착색층의 두께는 상기 쉘의 두께와 같았으므로, 상기 광학 기능층용 미립자의 흡수 계수를 0.15로 했다.
이어서, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 45부, 이르가큐어 184(상품명) 2부, 톨루엔 35부, 시클로헥산 15부의 조성으로 이루어지는 투명 기재의 전구체(경화후 굴절률 1.50)에, 상기 광학 기능층용 미립자 6부를 첨가해서 방현층 형성 도포액을 제조했다.
얻어진 방현층 형성 도포액을 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름의 한쪽 면에 바 코터로 도포하고, 50℃?1분간의 조건으로 건조 후, 산소 농도를 0.1％ 이하로 유지하고, UV 조사 장치〔퓨전 UV 시스템 재팬사 제조:H 밸브(상품명)〕를 이용해서 적산 광량 100mj으로 경화하고, 막 두께 약5㎛의 방현층을 형성하여 방현 필름을 제작했다.
(실시예 2)
염색액의 염료를 10g으로 하고, 염색 조건을 65℃, 2분간으로 한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 기능층용 미립자를 제작했다. 이 광학 기능층용 미립자의 r/R은 0.75(쉘 두께 0.44㎛)이며, 쉘의 굴절률은 1.58이었다. 또한, 흡수 계수는 0.28이었다.
얻어진 광학 기능층용 미립자를 이용해서 실시예 1과 마찬가지로 방현 필름을 얻었다.
(실시예 3)
염색액의 염료를 5g으로 하고 염색 조건을 68℃, 3분간으로 한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 기능층용 미립자를 제작했다. 이 광학 기능층용 미립자의 r/R은 0.61(쉘 두께 0.68㎛)이며, 쉘의 굴절률은 1.58이었다. 또한, 흡수 계수는 0.39이었다.
얻어진 광학 기능층용 미립자를 이용해서 실시예 1과 마찬가지로 방현 필름을 얻었다.
(비교예 1)
염색하지 않은 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻어진 단분산 입자를 이용해서, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현 필름을 얻었다.
(비교예 2)
스티렌 10부, 메타크릴산메틸 90부를 유화 공중합함으로써 스티렌-아크릴 공중합체의 단분산 입자를 얻었다. 이 단분산 입자의 평균 입자 직경은 3.5㎛, 굴절률은 1.50이었다.
이 단분산 입자를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현 필름을 얻었다.
(비교예 3)
스티렌 90부, 메타크릴산메틸 10부를 배합해서, 실시예 1과는 조건을 바꾸어서 유화 공중합함으로써 스티렌-아크릴 공중합체의 단분산 입자를 얻었다.
비교예 3에 관한 단분산 입자의 평균 입자 직경은 0.38㎛, 굴절률은 1.58이었다.
이 단분산 입자를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현 필름을 얻었다.
(비교예 4)
비교예 2의 단분산 입자를 이용하고, 염색액의 염료를 10g, 염색 조건을 65℃, 2분간으로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광학 기능층용 미립자를 제작했다. 이 광학 기능층용 미립자의 r/R은 0.75(쉘 두께 0.44㎛)이며, 쉘의 굴절률은 1.50이었다. 또한, 흡수 계수는 0.28이었다.
이 광학 기능층용 미립자를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현 필름을 얻었다.
(비교예 5)
실시예 1의 단분산 입자를 이용하고, 염색액의 염료를 10g, 염색 조건을 62℃, 5분간으로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광학 기능층용 미립자를 제작했다. 이 광학 기능층용 미립자의 r/R은 0.43(쉘 두께 1.00㎛)이며, 쉘의 굴절률은 1.58이었다. 또한, 흡수 계수는 0.37이었다.
이 광학 기능층용 미립자를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현 필름을 얻었다.
(평가)
실시예 및 비교예에서 얻어진 방현 필름에 대해서, 이하의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타냈다.
<흑색 레벨, 백색 레벨, 콘트라스트, 번쩍임, 방현성>
소니사 제조의 액정 텔레비전 KDL-40X2500의 최표면의 편광판을 박리하고 표면 도포가 없는 편광판을 첨부했다. 이어서, 그 위에 실시예 및 비교예의 방현 필름을 광학 기능층이 관찰자 측이 되도록, 투명 점착 필름으로 첨부했다.
1000Lx의 실내에 있어서, 미디어 팩토리사의 DVD 「오페라의 유령」을 표시하고, 피험자 15명이 감상하여, 흑색 레벨, 백색 레벨, 콘트라스트, 번쩍임 및 방현성이 양호하다고 대답한 사람이 10명 이상일 때를 「○」, 5 내지 9명일 때를 「△」, 4명 이하일 때를 「×」라고 평가했다.
<확산성>
좌우로 조금 이동했을 때의 화질의 변화의 유무를 흑색 레벨 등의 평가와 마찬가지의 방법으로 행하고, 화질의 변화의 유무를 평가하여, 변화가 마음에 걸리지 않는다고 대답한 사람이 10명 이상일 때를 「○」, 5 내지 9명일 때를 「△」, 4명 이하일 때를 「×」라고 했다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예에 관한 방현 필름은 모든 평가에서 적합한 결과를 나타냈다.
이에 반해, 쉘을 갖지 않는 비교예 1에 관한 방현 필름은 흑색 레벨 및 콘트라스트가 떨어졌다.
또한, 쉘을 갖지 않고, 투명 기재의 굴절률과 미립자의 쉘의 굴절률이 동일한 광학 기능층용 미립자를 이용한 비교예 2에 관한 방현 필름은 번쩍임 및 확산성이 떨어졌다.
또한, 쉘을 갖지 않고, 평균 입경이 방현층에 입사시킨 광의 파장(400 내지 800nm)보다 작은 광학 기능층용 미립자를 이용한 비교예 3에 관한 방현 필름은 흑색 레벨, 콘트라스트 및 방현성의 각 평가에서 떨어졌다.
또한, 쉘을 갖지만, 투명 기재의 굴절률과 미립자의 쉘의 굴절률이 동일한 광학 기능층용 미립자를 이용한 비교예 4에 관한 방현 필름은 번쩍임 및 확산성의 평가에서 떨어졌다.
또한, 쉘을 갖지만, r/R이 0.5보다 작은 광학 기능층용 미립자를 이용한 비교예 5에 관한 방현 필름은 백색 레벨 및 콘트라스트가 떨어졌다.
본 발명의 광학 기능층용 미립자는 음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로 루미네센스 디스플레이(ELD) 등의 디스플레이, 특히 고선명도 디스플레이의 방현 기능층으로서 적합하게 이용할 수 있다.
10: 광학 기능층용 미립자
11: 코어
12: 쉘
20, 30: 미립자
21, 31: 입사광
22, 32: 내부 반사광
23, 33: 투과광
11: 코어
12: 쉘
20, 30: 미립자
21, 31: 입사광
22, 32: 내부 반사광
23, 33: 투과광
Claims (11)
- 코어와 상기 코어를 피복하는 쉘을 갖고, 투명 기재에 첨가되어서 광학 기능층의 형성에 이용되는 광학 기능층용 미립자이며,
평균 입경 R이 상기 광학 기능층에 입사하는 광의 파장 이상이며, 또한 상기 평균 입경 R과 상기 코어의 평균 직경 r의 비(r/R)가 0.50 이상이며, 또한,
상기 쉘은, 상기 투명 기재와 상이한 굴절률을 가짐과 함께, 광 흡수 성능을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 기능층용 미립자. - 제1항에 있어서, 투명 기재의 굴절률 n1과 쉘의 굴절률 n2의 비(n2/n1)를 Δn으로 했을 때, Δn과 (r/R)이 하기 수학식 1 내지 4를 만족시키는 광학 기능층용 미립자.
<수학식 1>
<수학식 2>
<수학식 3>
<수학식 4>
- 제2항에 있어서, Δn과 (r/R)이 하기 수학식 5, 6을 더 만족시키는 광학 기능층용 미립자.
<수학식 5>
<수학식 6>
- 제2항 또는 제3항에 있어서, Δn과 (r/R)이 하기 수학식 7을 더 만족시키는 광학 기능층용 미립자.
<수학식 7>
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 코어 및 쉘은 유기 재료로 이루어지고, 상기 쉘은 유기 재료에 자외광 영역, 가시광 영역 및 적외광 영역으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 영역에 광 흡수 성능을 갖는 첨가제를 포함시켜서 이루어지는 광학 기능층용 미립자.
- 제5항에 있어서, 확산 휘도 분포의 정투과에서의 휘도를 p라고 하고,
쉘에 광 흡수 성능을 갖는 첨가제가 첨가되어 있지 않은 입자에 있어서의, 상기 첨가제의 흡수 최대 파장에서의 확산 휘도 분포의 정투과에서의 휘도를 P라고 했을 때에,
(p/P)가 0.6 이상인 광학 기능층용 미립자. - 제5항 또는 제6항에 있어서, 첨가제는 가시 파장 영역에서의 각 파장에 있어서의 흡수율이 대략 동일한 것인 광학 기능층용 미립자.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 투명 기재는 자외선 경화 수지로 이루어지는 광학 기능층용 미립자.
- 투명 기재와, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 광학 기능층용 미립자를 이용해서 형성된 광학 기능층을 구비한 디스플레이용 광학 부재이며,
상기 광학 기능층에 있어서의 광학 기능층용 미립자의 비율(질량％)이 하기 수학식 8로 나타내어지는 식으로부터 산출되는 수치 이상이고, 또한 하기 수학식 9로 나타내어지는 식으로부터 산출되는 수치 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광학 부재.
<수학식 8>
<수학식 9>
여기서, 상기 수학식 8 및 9 중, T는 상기 광학 기능층의 평균 두께(㎛)를 나타내고, R은 상기 광학 기능층용 미립자의 평균 입경(㎛)을 나타내고, R＜T이다. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 광학 기능층용 미립자에 의해 형성된 요철면을 갖는 것을 특징으로 하는 방현 필름.
- 투명 기재와, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 광학 기능층용 미립자를 이용해서 형성된 디스플레이용 광학 기능층을 갖고,
상기 투명 기재는, 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 확산 필름.
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