KR20130102039A - 시야각 향상 필름, 액정 표시 장치 및 시야각 개선 방법 - Google Patents

시야각 향상 필름, 액정 표시 장치 및 시야각 개선 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 색조 변화를 억제한 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제를 고도의 레벨로 양립시킨 시야각 향상 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, 적어도 2종의 서로 비상용성인 수지를 포함하는 혼합물을 용융 압출 성형하여 이루어지는 시야각 향상 필름으로서, 주 확산 방향의 파장 440 nm의 광의 출사각 0도에서의 투과도(I0)와 출사각 30도에서의 투과도(I30)의 비율(I30/I0×100)이 0.25 내지 5.5 ％인 것을 특징으로 하는 시야각 향상 필름을 제공한다.

Description

시야각 향상 필름, 액정 표시 장치 및 시야각 개선 방법{FILM FOR IMPROVING VIEWING ANGLE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, AND VIEWING ANGLE IMPROVEMENT METHOD}
본 발명은 보는 각도에 따른 색조 변화를 억제한 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제를 고도의 레벨로 양립시킨, 액정 표시 장치의 액정 셀의 출사광측 또는 입광측에 설치되는 시야각 향상 필름 및 상기 시야각 향상 필름을 이용한 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제를 고도의 레벨로 양립시킨 액정 표시 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 특정한 광학 특성을 갖는 시야각 향상 필름을 액정 표시 장치의 액정 셀의 출사광측 또는 입광측에 설치한다는 간편한 방법으로 시야각이 좁다는 액정 표시 장치가 떠안은 과제를 해결하여 액정 표시 장치의 시야각을 개선하는 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 박형, 경량, 저소비전력 등의 특징을 살려 평판 디스플레이로서 다용되며, 그 용도는 휴대 전화, 휴대 정보 단말기(PDA), 퍼스널 컴퓨터, 텔레비젼 등의 정보용 표시 장치로서 해마다 확대되고 있다.
그러나, 액정 표시 장치는 CRT에 비하여 시야각이 좁다는 문제가 있다.
시야각이란, 액정 표시 장치의 화면을 관찰하는 각도를 변화시킨 경우, 예를 들면 화면의 수선에 대한 각도를 크게 해 가는, 즉 보다 기울어진 방향으로 됨에 따라 정면에서 관찰한 경우보다 화면의 화상의 화질이 저하되는 현상을 가리키고 있다. 상기 화질로서는 컬러 화상의 색조, 화상의 콘트라스트, 백색 표시 화상의 휘도 및 흑색 표시 화상의 광의 누설에 의한 백색 흐려짐 등의 현상을 들 수 있다. 상기 화질의 저하 중에서, 컬러 화상의 색조의 변화는 특히 중요하다.
상기 색조 변화는, 예를 들면 백색의 화상을, 각도를 바꿔 관찰한 경우에, 정면 관찰에서는 백색으로 보인 화상이 비스듬하게 관찰하면 황색을 띤 색조로 변화하는 현상의 색조 변화의 정도로 판정된다. 이하, 상기 색조 변화의 정도를 컬러 시프트도라고 칭하고, 또한 상기 컬러 시프트를 억제하는 효과를 시야각 개선 효과라고 칭한다.
상기한 시야각 개선 효과를 발현하는 방법으로서, 액정 표시 장치의 액정 셀의 시인측에 광확산 필름을 설치하는 방법이 알려져 있다. 상기 방법은 액정층 내부의 액정 배향이나 전극 구조 등의 변경 없이 개선 효과가 나오기 때문에, 액정 표시 장치의 제조 공정에서는 공정의 증가 등이 없어 간편하고 유용하다. 그러나, 화면으로부터 출광하는 광이 확산 필름을 통과함으로써 투과하는 광이 산란되기 때문에 정면에서 본 경우의 화면의 밝기, 즉 휘도가 저하되어 화상이 흑화된다는 과제를 갖는다. 이하, 이것을 정면 휘도 저하라고 칭한다. 즉, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제는 이율 배반 사상으로 되어 양립이 곤란하다. 이 때문에, 정면 휘도 저하를 가능한 한 작게 한 형태에서 큰 시야각 개선 효과를 발현할 수 있는 시야각 향상 필름이 촉망되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에 있어서, 입사광을 산란 투과시키는 기능을 갖는 광확산성 필름을 액정 표시 화면 상에 설치하는 것이 제안되어 있다. 이 필름은 굴절률이 상이한 투명 수지를 해도(海島) 구조로 한 조성물을 용융 압출하여 시트상으로 하고, 이어서 연신함으로써 얻어지지만, 특허문헌 1의 도 3 및 도 4에 도시하는 필름의 확산 투과광의 강도 분포(이하, 변각 배광 분포 패턴이라고도 칭함)로부터, 이하의 점이 시사되어 있다.
도 3의 필름 방향은 확산도가 높기 때문에 시야각 개선 효과는 우수하지만, 정면 휘도 저하가 커진다. 한편, 도 4의 필름 방향은 확산도가 낮기 때문에, 정면 휘도의 저하는 억제되지만, 시야각 개선 효과가 떨어진다. 이러한 광의 확산성이 필름 방향에서 상이한, 이른바 이방성 확산 필름의 경우에는 후술한 바와 같이 정면 휘도 저하는 확산도가 큰 쪽의 지배를 받기 때문에 본 개시 기술에 있어서는 정면 휘도 저하는 크다는 것이 시사된다.
즉, 광확산성 필름의 이방성 방향을 어느 방향을 향하여 설치, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제의 양립을 할 수 없음이 시사되어 있다.
또한, 특허문헌 2에서는 파장에 따라 상이한 산란 각도 분포를 갖고, 또한 필름면에 대하여 방위각이 90도 상이한 2방향에서 확산광 분포가 상이한 분광 이방성 산란 필름이 제안되어 있다. 이 필름은 특허문헌 2의 도 3(a) 및 (b)에 도시되어 있는 필름의 변각 배광 분포 패턴으로부터, 좌우 및 상하의 어느 측에 관해서도 특허문헌 1과 마찬가지로 확산도가 높기 때문에 시야각 개선 효과는 우수하지만, 정면 휘도 저하가 커서 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제의 양립을 할 수 없음이 시사되어 있다.
또한, 특허문헌 3에서는 단일한 열가소성 수지를 포함하고, 내부에 미세한 다수의 공극을 함유하는 부분을 갖는 투과광 산란 제어 필름이 제안되어 있다. 이 필름은 용융 제막한 폴리카보네이트를 연신 처리하고, 홈상의 균열에 의한 광의 산란을 이용한 것인데, 특허문헌 3의 도 13의 필름의 변각 배광 분포 패턴으로부터, α=±90° 방위 및 α=0, 180도 방위 모두 확산도가 부족하고, 정면 휘도 저하는 적어 양호하지만, 시야각 향상 효과가 충분하지 않음이 시사되어 있다.
또한, 특허문헌 4에서는 렌즈 필름을 이용한 방법이 제안되어 있다. 특허문헌 4의 도 8(좌우 방향) 및 9(상하 방향)에 기재되어 있는 필름의 변각 배광 분포 패턴으로부터, 도 8의 필름의 좌우 방향에 대해서는 확산도가 높기 때문에, 시야각 향상은 양호하지만 정면 휘도 저하가 크고, 한편, 도 7의 필름의 상하 방향에 대해서는 반대로 확산도가 낮기 때문에, 시야각 개선 효과가 충분하지 않음이 시사되어 있다. 상기와 같이 이와 같이 이방성이 있는 확산 필름을 이용한 경우에는 정면 휘도 저하는 확산도가 큰 쪽의 지배를 받기 때문에 본 개시 기술에 있어서는 필름의 사용 방향과 관계없이 정면 휘도 저하는 크다는 것이 시사된다.
또한, 특허문헌 5에서는 기재 필름의 표면에 투광성 입자와 투광성 수지를 포함하는 광확산층이 형성되어 이루어지는 투과광 산란 제어 필름이 제안되어 있다. 특허문헌 5의 도 2에 도시되어 있는 필름의 변각 배광 분포 패턴으로부터, 확산도가 부족하고, 정면 휘도 저하는 적어 양호하지만, 시야각 향상 효과가 충분하지 않음이 시사되어 있다.
상기한 바와 같이, 종래의 광확산 필름에 의해 시야각 향상을 도모하는 방법에 있어서는 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제 중 어느 한 특성을 만족한 것은 있지만, 양 특성을 모두 고도의 레벨로 양립할 수 있었던 것은 아직 존재하지 않는 것이 현실이다.
일본 특허 공개 (평)7-114013호 공보 일본 특허 공개 제2004-341309호 공보 일본 특허 공개 (평)10-206836호 공보 일본 특허 공개 (평)09-179113호 공보 일본 특허 공개 제2003-270409호 공보
본 발명은 이러한 종래 기술의 현실을 감안하여 창안된 것이며, 그 목적은 액정 표시 장치의 액정 셀의 출사광측 또는 입광측에 설치함으로써, 그의 화상의 색조 변화를 억제하는 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제를 고도의 레벨로 양립시킬 수 있는 시야각 향상 필름 및 상기 시야각 향상 필름을 이용한 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 시야각이 좁다는 액정 표시 장치가 떠안은 과제를 해결하여 액정 표시 장치의 시야각 향상 특성 개선 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명자는 이러한 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과, 적어도 2종의 수지 혼합물을 용융 성형함으로써 얻어진 광확산 필름의 광학 특성을 특정한 범위로 제어함으로써, 이율 배반 사상인 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제를 고도의 레벨로 양립할 수 있는 것을 발견하였다. 또한, 본 발명자는 특정한 광학 특성을 갖는 시야각 향상 필름을 액정 표시 장치의 액정 셀의 출사광측 또는 입광측에 설치한다는 간편한 방법으로 시야각이 좁다는 액정 표시 장치가 떠안은 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하였다. 본 발명은 이들 지견에 기초하여 완성한 것이다.
즉, 본 발명은 이하의 (1) 내지 (24)의 구성을 갖는다.
(1) 적어도 2종의 서로 비상용성인 수지를 포함하는 혼합물을 용융 압출 성형하여 이루어지는 시야각 향상 필름으로서, 주 확산 방향의 파장 440 nm의 광의 출사각 0도에서의 투과도(I0)에 대한 출사각 30도에서의 투과도(I30)의 비율(I30/I0×100)이 0.25 내지 5.5 ％인 것을 특징으로 하는 시야각 향상 필름.
(2) 파장 550 nm의 광의 전체 광선 투과율이 79 내지 95 ％인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 시야각 향상 필름.
(3) 파장 440 nm의 광의 주 확산 방향의 변각 배광 분포 패턴의 반치폭이 18도 이하인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 시야각 향상 필름.
(4) 비상용성인 수지의 적어도 1종이 폴리올레핀계 수지인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 시야각 향상 필름.
(5) 비상용성인 수지의 2종이 폴리올레핀계 수지인 것을 특징으로 하는 (4)에 기재된 시야각 향상 필름.
(6) 폴리올레핀계 수지가 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 및 환상 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 (5)에 기재된 시야각 향상 필름.
(7) 시야각 향상 필름의 적어도 한면의 최표면에 극성기를 함유한 폴리올레핀 수지를 포함하는 접착 개량층이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 (5) 또는 (6)에 기재된 시야각 향상 필름.
(8) 시야각 향상 필름의 관찰자측의 표면에 하드 코팅층, 반사 저감층 및 방현층으로부터 선택된 기능성층이 적어도 1층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 시야각 향상 필름.
(9) (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 시야각 향상 필름을 액정 표시 장치의 액정 셀보다 관측자측에 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
(10) (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 시야각 향상 필름을 액정 표시 장치의 액정 셀과 광원 사이에 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
(11) 시야각 향상 필름의 주 확산 방향을 액정 표시 장치의 수평 방향으로 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 (9) 또는 (10)에 기재된 액정 표시 장치.
(12) 시야각 향상 필름의 주 확산 방향을 액정 표시 장치의 수직 방향으로 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 (9) 또는 (10)에 기재된 액정 표시 장치.
(13) 백 라이트 광원과, 액정 셀과, 액정 셀의 양면에 설치된 편광자를 갖는 액정 표시 장치에 있어서, 액정 셀의 양면에 설치된 편광자의 어느 한쪽의 표면에 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 시야각 향상 필름을 배치하여 이용하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 시야각 특성 개선 방법.
(14) 시야각 향상 필름의 주 확산 방향이 표시 화면의 수평 방향인 것을 특징으로 하는 (13)에 기재된 액정 표시 장치의 시야각 특성 개선 방법.
(15) 시야각 향상 필름의 주 확산 방향이 표시 화면의 수직 방향인 것을 특징으로 하는 (13)에 기재된 액정 표시 장치의 시야각 특성 개선 방법.
(16) 시인측에 배치하여 이용되는 시야각 향상 필름의 시인측에 하드 코팅층, 반사 저감층 및 방현층으로부터 선택된 기능성층이 적어도 1층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 (13) 내지 (15) 중 어느 하나에 기재된 액정 표시 장치의 시야각 특성 개선 방법.
(17) (13) 내지 (16) 중 어느 하나에 기재된 시야각 특성 개선 방법을 이용한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
(18) 편광자에 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 시야각 향상 필름이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
(19) (18)에 기재된 편광판의 시야각 향상 필름 표면에 하드 코팅층, 반사 저감층 및 방현층으로부터 선택된 기능성층이 적어도 1층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
(20) (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 시야각 향상 필름의 한면에 자기 점착층이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 시야각 향상 기능 부가 보호 필름.
(21) 자기 점착층이 유연 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 (20)에 기재된 시야각 향상 기능 부가 보호 필름.
(22) 한쪽면이 자기 점착층을 포함하고, 다른쪽면이 감압 점착층을 포함하는 양면 점착 필름의 감압 점착층 표면에 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 시야각 향상 필름을 적층하고 있는 것을 특징으로 하는 (20) 또는 (21)에 기재된 시야각 향상 기능 부가 보호 필름.
(23) 시야각 향상 기능 부가 보호 필름의 자기 점착층의 반대면에 하드 코팅층, 반사 저감층 및 방현층으로부터 선택된 기능성층이 적어도 1층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 (20) 내지 (22) 중 어느 하나에 기재된 시야각 향상 기능 부가 보호 필름.
(24) (20) 내지 (23) 중 어느 하나에 기재된 시야각 향상 기능 부가 보호 필름을 액정 표시 장치의 최표면에 착탈 가능하게 점착하는 것을 특징으로 하는 시야각 향상 기능 부가 보호 필름의 사용 방법.
본 발명의 시야각 향상 필름은 직진 투과성과 확산 투과성의 양쪽의 특성을 겸비한 특징 있는 변각 배광 분포 패턴을 갖는다. 또한, 시야각 향상 필름을 통과하여 출광되는 광의 변각 배광 분포 패턴이 광의 파장에 따라 변화하도록 제어되어 있기 때문에, 액정 표시 장치의 액정 셀의 출사광측 또는 입광측에 설치함으로써, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제라는 이율 배반 사상을 고도의 레벨로 양립시킬 수 있어, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하 억제가 양립된 액정 표시 장치를 제공할 수 있다. 즉, 정면 휘도에 크게 기여하는 필름면으로부터 출광하는 광은 550 nm의 파장의 광의 투과도가 높고, 또한 시야각 개선 효과에 기여하는 필름면의 수선으로부터의 각도가 높은 방향으로 출광하는 광은 청색에 가까운 440 nm의 파장의 광의 투과도가 높아지도록 설계되어 있음으로써, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하를 양립시킬 수 있다.
도 1은 고확산성의 광확산 필름에 의해 시야각 개선을 도모한 경우의, 관찰 각도에 따른 휘도 변화의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 이용되는 시야각 향상 필름이 구비하여야 할 바람직한 변각 배광 분포 패턴의 일례를 도시한 도면이다.
(시야각 향상 필름의 기본 특성)
본 발명의 시야각 향상 필름은 적어도 2종의 서로 비상용성인 수지를 포함하는 혼합물을 용융 압출 성형하여 이루어지고, 명세서 중에서 기재한 방법으로 측정되는 주 확산 방향의 파장 440 nm의 광의 출사각 0도에서의 투과도(I0)에 대한 출사각 30도에서의 투과도(I30)의 비율(I30/I0×100)이 0.25 내지 5.5 ％인 것을 특징으로 한다.
(반치폭 확산도)
본 발명의 시야각 향상 필름은 실시예에서 기재되는 방법으로 측정되는 파장 440 nm의 광의 주 확산 방향의 변각 배광 분포 패턴의 반치폭이 18도 이하인 것이 바람직하다.
상기 반치폭이 18도를 초과하는 경우에는, 본 발명의 시야각 특성 개선 방법에 이용한 경우에 액정 표시 장치의 정면 휘도 저하가 증대하여 본 발명의 소기의 효과를 얻을 수 없다.
상기 반치폭의 바람직한 상한은 16도, 더욱 바람직한 상한은 14도이다. 또한, 상기 반치폭의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 3도이고, 더욱 바람직하게는 4도이다.
일반적으로 확산성은 반치폭(변각 배광 분포 패턴의 피크 톱의 절반 높이에서의 각도)으로 평가되며, 반치폭이 클수록 확산성이 강하고, 반치폭이 작으면 확산성은 부족하다고 되어 있다. 상기한 반치폭은 실시예에서 기재되는 방법으로 측정되고, 종래부터 널리 이용되고 있는 확산성의 척도이다. 이하, 상기 측정값을 반치폭 확산도라고 칭하는 경우도 있다. 그러나, 반치폭 확산도를 지표로 하는 것만으로는 후술하는 시야각 개선 효과 및 정면 휘도 저하 억제를 양립시키기에 적합한 변각 배광 분포 패턴에 있어서의 확산성을 적확하게 나타낼 수 없다.
상술한 바와 같이, 광확산 필름에 의해 시야각 개선 효과를 발현할 수 있는 것은 공지이다. 실제로 도 1에 도시한 바와 같이, 반치폭이 57도인 고확산성 필름을 본 발명 방법에서 이용한 경우에는 경사 방향(고각도)에서 관찰했을 때의 휘도를 향상시킬 수 있어, 이른바 시야각 향상 효과가 발현되지만, 동시에 정면의 휘도가 대폭 저하된다. 따라서, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하는, 이율 배반 사상으로 된다.
도 1의 휘도의 각도 의존성은 이하의 방법으로 측정하였다.
〔휘도의 각도 의존성의 측정 방법〕
RISA-COLOR/ONE-II(하이랜드사 제조)를 이용하여 측정을 행하였다. 시판되는 VA형 액정 표시 장치를 시료대 위에 수평하게 설치하고, 이 패널의 중앙부에 131×131 mm의 크기로 백색의 화상(Nokia monitor test for windows V 1.0(노키아(Nokia)사 제조)의 Farbe 모드)을 표시하고, 그 백색 화상 위에 스포이드로 물을 3방울 떨어뜨리고, 이어서 그 위에 광확산 필름을 두고, 패널과 필름 사이의 물을 균일하게 퍼지게 하여 밀착시키고, CCD 카메라와 디스플레이 사이의 거리를 수직 상태에서 1 m로 하고, CCD 카메라를 액정 표시 장치의 패널 표면에 대하여 -70°부터 +70°까지 사이의 적도상을 이동시켜 이하의 조건에서 휘도를 측정하여, 휘도의 각도 의존성의 프로파일을 구하였다.
블랭크 측정은 시야각 향상 필름을 점착하지 않고 마찬가지로 측정을 행하였다.
휘도는 상기한 백색의 화상을 5×5의 25개의 부분으로 분할하고, 그 중심부의 3×3의 9개의 부분의 전체 픽셀의 휘도를 측정하여 그의 평균값으로 표시하였다.
따라서, 이 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제의 이율 배반 사상을 타파하여, 양 특성을 고도의 레벨로 양립시키기 위해서는 반치폭 확산도는 상기와 같이 오히려 낮은 범위로 설정할 필요가 있다. 게다가 시야각 개선 효과를 발현할 수 있는 확산성을 부여할 필요가 있다.
(바람직한 변각 배광 분포 패턴)
본 발명자들은 상기한 일견 모순된 과제를 해결하는 방법에 관해서 예의 검토를 한 결과, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 억제라는 이율 배반 특성의 양립을 도모하기 위해서는 높은 직진 투과성을 갖고, 또한 적절한 확산성을 부여할 필요가 있는 것, 즉, 반치폭 확산도를 상기 범위로 하고, 또한 변각 배광 분포 패턴의 플레어로 평가되는 확산성을 높임으로써 발현할 수 있으며, 또한 상기 확산성이 출사각 30도의 투과율로 평가할 수 있는 것을 발견하였다.
상기한 광학 특성을 만족시키는 데 바람직한 변각 배광 분포 패턴의 일례를 도 2에 도시한다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 직진 투과성과 확산 투과성 양쪽의 투과성을 겸비한 특징이 있는 특성의 변각 배광 분포 패턴인 것이 바람직하다.
본 변각 배광 분포 패턴은 이하의 방법으로 측정하여 얻은 것이다.
〔변각 배광 분포 패턴의 측정 방법〕
자동 변각 광도계(GP-200: 가부시끼가이샤 무라까미 시끼사이 겡뀨쇼 제조)를 이용하여 측정을 행하였다. 투과 측정 모드, 광선 입사각: 0°(시료면에 대하여 상하, 좌우 모두 직각으로 되는 각도), 수광 각도: -90° 내지 90°(적도선면 상의 각도), 필터: ND10 사용, 광속 조리개: 10.5 mm(VS-1 3.0), 수광 조리개 :9.1 mm(VS-3 4.0)의 조건에서, 주 확산 방향이 수평 방향으로 되도록 시료대에 고정하고, 투과광의 변각 광도 곡선의 피크 톱의 값이 풀 스케일에 대하여 약 80 ％의 범위로 되도록 센서티비티(SENSITIVITY) 및 하이 볼트온(HIGH VOLTON)의 설정을 조정하여, 투과광의 변각 광도 곡선을 구하였다.
(플레어 확산도)
본 발명에 이용되는 시야각 향상 필름은 실시예에서 기재되는 방법으로 측정되는 주 확산 방향의 출사 각도 30도에서의 파장 440 nm의 광의 투과도가 0.7 내지 10인 것이 바람직하고, 0.8 내지 9가 보다 바람직하고, 1.0 내지 8이 더욱 바람직하다. 상한은 또한 7 이하가 바람직하고, 6 이하가 특히 바람직하고, 5.5 이하가 가장 바람직하다.
상기 출사 각도 30도에서의 파장 440 nm의 상대 투과도는 필름면에 직교하는 방향으로 광을 입광시켰을 때의 출사광의 변각 배광 분포 패턴의 플레어에 주목한 확산성의 척도이고, 상기 값이 클수록, 플레어, 즉 출사광이 0으로 될 때까지의 각도가 커진다. 이하, 본 특성을 플레어 확산도라고 칭한다.
상기 플레어 확산도가 0.7 미만이면, 확산성이 부족하기 때문에 시야각 개선 효과가 부족하므로 바람직하지 않다.
한편, 상기 플레어 확산도가 10을 넘는 경우에는 시야각 개선 효과가 과잉으로 되어, 비스듬하게 관찰했을 때에 청색을 띤 색조로 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 정면 휘도 저하의 억제 효과가 저하되는 일도 있다.
또한, 상기 플레어 확산도는 본 발명자들이 본 발명에서 새롭게 창출한 신규한 확산성의 평가 척도이다.
(플레어 확산도 비율)
상기한 플레어 확산도는 시야각 개선 효과에 대해서는 중요하지만, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제의 이율 배반 사상을 타파하여, 양 특성을 고도의 레벨로 양립시키기 위해서는 충분한 특성이라고는 할 수 없다.
상기한 바람직한 변각 배광 분포 패턴에 있어서는 정면 휘도 저하의 억제 면에서는 직진 투과성이 높은 것이 바람직하다. 즉, 출사각 0도에서의 투과도가 높은 것이 바람직하다. 이 때문에, 상기 양 특성을 고도의 레벨로 양립시키기 위해서는 출사각 0도에서의 투과도와 플레어 확산도의 비율이 중요해진다. 이 비율은 출사각 0도에서의 투과도(I0)에 대한 출사각 30도에서의 투과도(I30)의 비율(I30/I0×100)로 표시할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.
즉, 실시예에서 기재되는 방법으로 측정되는 주 확산 방향의 파장 440 nm의 광의 출사각 0도에서의 투과도(I0)에 대한 출사각 30도에서의 투과도(I30)의 비율(I30/I0×100)이 0.25 내지 5.5 ％인 것이 중요하다.
상기 플레어 확산도 비율은 0.30 내지 4.5 ％가 보다 바람직하고, 0.35 내지 4.0 ％가 더욱 바람직하고, 0.35 내지 3.5 ％가 특히 바람직하다.
이하 상기 특성을 플레어 확산도 비율이라고 칭한다.
상기 플레어 확산도 비율을 상기 범위에서 만족시킴으로써 처음으로 이율 배반 사상의 상기한 양 특성을 고도의 레벨로 양립시킬 수 있다. 즉, 플레어 확산도가 0.25 ％ 미만이면 정면 휘도 저하 억제는 양호하지만, 시야각 개선 효과가 부족하기 때문에 바람직하지 않다. 반대로, 플레어 확산도 비율이 5.5 ％를 초과한 경우에는 정면 휘도 저하가 커지기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 컬러 시프트의 보정 효과가 과잉으로 되어 청색을 띤 색조로 되는 경우도 있다.
예를 들면, 상술한 특허문헌에 기재된 도면으로부터, 본 플레어 확산도 비율을 구하면, 특허문헌 1의 고확산도측, 특허문헌 2의 도 3의 (b) 및 특허문헌 4의 고확산도측의 확산도 비율은 각각 88 ％, 60 ％ 및 78 ％로 된다. 따라서, 상기한 바람직한 플레어 확산도 비율은 이들 특허문헌에서 개시되어 있는 필름에 비하여 현저하게 낮은 범위에 있다고 할 수 있다.
(파장 분산성)
상기 플레어 확산도나 플레어 확산도 비율의 규정에 있어서, 파장「440 nm」에 주목한 것도 중요하다. 상술한 바와 같이 시야각 특성이 낮다는 현상은 정면에서 관찰할 때 희게 보이는 색조가 고각도로 관찰했을 때에 황색을 띤 색조로 됨으로써 야기되고 있다. 본 발명자들은 시야각 개선 효과를 발현시키기 위한 하나의 수단으로서, 그러한 색조 변화를 상쇄시키기 위해서는 고각도에서 청색의 광이 보다 투과되기 쉬워지는 것이 중요하다고 생각하고, 440 nm의 파장에 주목하였다.
따라서, 상기한 플레어 확산도나 플레어 확산도 비율은 확산성과 파장 분산성의 2개의 요인을 합체한 신규한 특성값이라고 할 수 있다.
즉, 본 발명의 시야각 향상 필름은 종래 공지된 확산 필름과는, 광학 설계 사상이 완전히 상이한 것이다.
또한, 본 발명에서는 상기 반치폭 확산도에 관해서도 파장 440 nm에 주목하고 있다. 후술한 바와 같이 정면 휘도 저하에 관해서는 550 nm의 파장이 중요하다. 반치폭 확산도에 관해서는 광의 파장의 영향은 작기 때문에, 파장 550 nm에서 평가해도 큰 차이는 없다.
(이방성도)
본 발명에 이용되는 시야각 향상 필름은 실시예에서 기재되는 방법으로 측정되는 이방성도가 2.0 이상인 것이 바람직하다. 5.0 이상이 보다 바람직하고, 10 이상이 더욱 바람직하다.
상기 하한 미만이면, 이방성 부여의 효과가 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
한편, 상한은 한정되지 않지만 200 이상은 기술적으로 곤란하고, 또한 이방성 부여의 효과도 포화되기 때문에 200 미만이 바람직하다.
상기 범위를 만족시킴으로써, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제 효과를 보다 바람직한 방향에서 균형을 잡을 수 있다.
상기 이방성도가 높은 필름인 경우에는 확산도가 높은 방향인 주 확산 방향의 시야각 개선 효과가 커진다. 따라서, 시야각의 개선을 필요로 하는 방향에 따라, 시야각 향상 필름의 설치 방향을 바꿀 필요가 있다. 즉, 액정 표시 장치의 좌우 방향의 시야각 향상을 도모할 때는 주 확산 방향이 패널의 좌우 방향으로 평행하게 되도록, 반대로, 상하 방향의 시야각 향상을 도모할 때는 주 확산 방향이 상하 방향으로 평행하게 되도록 설치하는 것이 바람직하다.
상기 대응에 의해, 필요한 방향만의 시야각 개선 효과를 발현시키는 것이 가능하다는 장점도 있다.
(전체 광선 투과율)
본 발명의 시야각 향상 필름은 명세서 중에서 기재한 방법으로 측정되는 파장 550 nm의 광의 전체 광선 투과율이 바람직하게는 79 내지 95 ％, 보다 바람직하게는 82 내지 93 ％이다.
상한은 보다 바람직하게는 92 ％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 91 ％ 이하이고, 특히 바람직하게는 90 ％ 이하이다.
상기 전체 광선 투과율은 정면 휘도 저하의 지표이고, 본 발명에서는 실시예에서 기재된 방법으로 측정된다. 즉, 주 확산 방향이 수평이 되도록 자기 분광 광도계의 시료대에 고정하고 측정한 것이다. 등방적으로 확산되는 필름의 경우에는 필름의 고정 방향이 변하더라도 전체 광선 투과율은 변화하지 않지만, 특정 방향으로 광이 확산되는 이른바 이방성 확산 필름의 경우에는 측정 시의 필름의 고정 방향에 따라 전체 광선 투과율이 변하기 때문이다. 전체 광선 투과율은 적분구로 수광하여 측정되기 때문에, 본래 필름의 고정 방향에 따라 변하지 않는다고 생각되지만, 이방성 확산 필름의 경우에는 그의 고정 방향에 따라 전체 광선 투과율이 크게 변하는 경우를 위한 대처이다.
주 확산 방향은, 예를 들면 필름에 레이저 마커의 광을 통과시킨 경우의 투과광의 확산으로 판정할 수 있다. 즉, 필름에 레이저 마커로 광을 투과시켰을 때의 출사광이 퍼지는 방향을 주 확산 방향으로 하였다. 또한, 상기 주 확산 방향을 수평 방향으로 되도록 고정하여 측정했을 때가, 전체 광선 투과율이 더 낮아진다.
상기 현상이 생기는 이유는 적분구에서의 수광부의 위치의 영향에 따른 것으로 추찰하고 있다. 주 확산 방향의 확산광이 적분구의 수광부에 직접 입사하는 위치 관계로 되면, 이 직접 입사되는 확산광의 영향을 강하게 받기 때문이라고 생각되어진다.
또한, 후술한 실시예에서 기재하는 본 발명에서의 측정법에 이용되는 측정 장치에 이용되고 있는 적분구는 적분구의 상부의 정점에 수광부가 설치되어 있기 때문에, 이 수광부에 직접 입사하는 광의 영향을 가장 받기 어려운 방향에서의 측정값을 이용하고 있어, 진정한 전체 광선 투과율을 반영한 값으로 되어 있다고 상정하고 있다.
따라서, 실시예에서 기재하는 측정 방법에서 사용하고 있는 자기 분광 광도계(UV-3150; 시마즈 세이사꾸쇼사 제조) 및 적분구 부속 장치(ISR-3100; 시마즈 세이사꾸쇼사 제조)를 이용하여 측정하는 것이 중요하다.
상기 전체 광선 투과율이 79 ％ 미만이면 정면 휘도 저하가 커져, 액정 표시 장치의 정면에서 관찰했을 때의 휘도의 저하율이 커질 가능성이 있다.
한편, 95 ％를 초과한 경우에는 정면 휘도 저하의 억제 효과가 포화될 가능성이 있다.
본 발명자들은 정면 휘도 저하는 대략적으로는 직진광의 투과율의 지배, 즉, 평행 광선 투과율의 지배를 받는 것을 발견하였다. 그러나, 높은 정면 휘도와 시야각 개선 효과의 양립을 만족시키는 좁은 영역에서는 종래의 기술인 헤이즈미터 등을 사용한 비분광의 평행 광선 투과율만으로는 불만족스럽다는 것을 알 수 있었다.
따라서, 정면 휘도 저하를 지배하는 요인을 명확화하기 위해 예의 검토를 하여, 본 발명에서 규정하는 전체 광선 투과율에 이르렀다.
실제의 표시 장치에 있어서 정면에서 관찰한 경우, 필름의 법선 방향의 광원으로부터 확산 필름을 직진 통과한 광뿐만 아니라, 법선 방향 이외의 광원으로부터의 광이 확산 필름에 의해 구부러져, 필름의 법선 방향으로 출광되는 것도 있다. 정면 휘도는 이들 광의 종합을 보아야하고, 본 발명에서 규정하는 전체 광선 투과율이, 특정한 방향의 광에 크게 편중되지 않고 실제 관찰 상태에 가까운 것이라고 생각되어진다.
또한, 550 nm의 파장이 중요한 것에 대해서는 인간의 눈에 대하여 파장 550 nm 부근의 광이 분광 시감 효율이 가장 높게 되어 있고, 이것이 크게 영향을 미치고 있다고 추찰하고 있다.
본 발명의 정면 휘도 저하의 정도는 한정되지 않지만, 백 라이트 장치의 휘도 향상 등의 액정 표시 장치 전체의 시스템의 구성을 바꾸지 않고 정면 휘도 저하의 허용 범위에서 시야각 개선 효과를 도모할 수 있다는 점에서, 시야각 향상 필름을 설치하지 않은 경우의 휘도를 100 ％로 했을 때의 시야각 향상 필름을 설치했을 때의 휘도의 저하율을 ％로 표시한 휘도의 저하율(이하, 상기 정면 휘도 저하율을 포함하여 정면 휘도 저하의 어구를 통일함)이 20 ％ 이하인 것이 바람직하다. 18 ％ 이하가 보다 바람직하고, 15 ％ 이하가 더욱 바람직하다.
또한, 정면 휘도는 패널의 방식이나 종류에 따라 그의 절대값은 상이하지만, 상기한 정면 휘도 저하로 평가하면 패널의 방식이나 종류가 변하더라도 거의 일정한 값으로 되는 것을 확인하고 있다.
상기 전체 광선 투과율을 만족시킴으로써 상기한 정면 휘도 저하를 바람직한 범위로 할 수 있다.
(작용 기구)
광확산 필름으로 정면 휘도를 희생으로 하면, 시야각 개선 효과를 발현할 수 있는 것은 공지이다. 확실히, 상술한 바와 같이, 종래 공지된 반치폭법 확산도로 평가되는 고확산성 필름의 사용으로 경사 방향(고각도)에서 관찰했을 때의 휘도를 향상시킬 수 있지만, 동시에 정면의 휘도가 대폭 저하된다. 따라서, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하는 이율 배반 사상으로 되어, 그 양립은 곤란하였다.
이 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하 억제의 이율 배반 사상을 타파하기 위해서는 상기한 도 2에 도시한 변각 배광 분포 패턴으로 하는 것이 중요하다. 즉, 플레어 확산도 비율을 특정 범위로 하는 것이 중요하다. 플레어 확산도 비율을 특정 범위로 함으로써 정면 휘도에 크게 기여하는 직진 투과성과 시야각 향상에 크게 기여하는 확산 투과성의 균형을 잡을 수 있다. 이것으로, 정면 휘도와 시야각 향상의 이율 배반 사상을 타파할 수 있어, 높은 정면 휘도와 높은 시야각의 양립을 도모할 수 있었다고 추찰하고 있다.
또한, 시야각 향상 필름을 투과하여 온 출사광의 파장 분산성도 중요하다. 즉, 시야각 개선 효과에 기여하는 필름면의 수선으로부터의 각도가 높은 방향으로 출사하는 광은 청색에 가까운 440 nm의 파장의 광의 상대 투과도가 높아지도록 설계하는 것이 중요하고, 이들 요인의 상승 효과에 의해 시야각 개선 효과와 정면 휘도의 양립이 고도의 레벨로 도모할 수 있었다고 추찰하고 있다.
상기한 개개의 요인의 일부에 관해서는 종래 기술에서도 그 중요성이 개시되어 있지만, 상기한 전체 요인을 동시에 만족시키는 것에 의한 작용 기구에 의해, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 이율 배반 사상을 타파한 광확산 필름은 본 발명에서 처음으로 이룰 수 있었던 것이다.
이방성도를 높임으로써, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제 효과를 보다 양립할 수 있는 이유는 분명하지 않지만, 이방성도를 높임으로써 출사광이 특정 방향으로 집광되는 것이 기여되며, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하에서는 이 집광 효과의 기여도에 차이가 있어 보다 야기되고 있다고 추찰하고 있다.
(바람직한 정면 휘도 저하의 범위)
본 발명의 정면 휘도 저하의 정도는 한정되지 않지만, 백 라이트 장치의 휘도 향상 등의 액정 표시 장치 전체의 시스템의 구성을 바꾸지 않고 정면 휘도 저하의 허용 범위에서 시야각 개선 효과를 도모할 수 있는 점에서, 시야각 향상 필름을 설치하지 않은 경우의 휘도를 100 ％로 했을 때의 시야각 향상 필름을 설치했을 때의 휘도의 저하율을 ％로 표시한 휘도의 저하율(이하, 상기 정면 휘도 저하율을 포함하여 정면 휘도 저하의 어구를 통일함)이 20 ％ 이하인 것이 바람직하다. 18 ％ 이하가 보다 바람직하고, 15 ％ 이하가 더욱 바람직하다.
또한, 정면 휘도는 패널의 방식이나 종류에 따라 그의 절대값은 다르지만, 상기한 정면 휘도 저하로 평가하면 패널의 방식이나 종류가 변하더라도 거의 일정한 값으로 되는 것을 확인하고 있다.
상기 전체 광선 투과율을 만족시킴으로써 상기한 정면 휘도 저하를 바람직한 범위로 할 수 있다.
(바람직한 시야각 개선 효과의 범위)
본 발명에서는 시야각 개선 효과는 실시예에서 기재하는 방법으로 평가하였다. 즉, 시판되는 액정 표시 장치의 패널에 백색의 화상을 영출하고, CCD 카메라를 상기 화상의 적도상을 이동시켜, CIE 표색계의 Yxy계의 x값의 각도 의존성을 측정하고, 수선에 대하여 0도일 때의 x값(x0) 및 70도일 때의 x값(x70S)을 구하였다. 한편, 시야각 향상 필름 시료를 설치하지 않은 패널 자신의 x값(x70B)을 구하여, Δx(70도)=x70S-x70B를 산출한 값으로 평가하였다. 이하, 상기 Δx(70도)를 컬러 시프트도라고 칭한다. 일반적으로 액정 표시 장치의 패널은 상기 컬러 시프트도가 플러스로 된다. y값도 x값과 거의 동일 거동을 하고 있고, 녹색 및 적색 방향으로 변위하기 때문에, 결과적으로 황색을 띠게 된다. x값 및 y값 모두 거의 유사한 거동을 나타내기 때문에, 본 발명에서는 x값을 대표값으로 하였다.
이 컬러 시프트도의 플러스측으로의 어긋남을 상쇄시킴으로써 시야각 개선 효과가 발현된다. 이 때문에, 시야각 향상 필름의 컬러 시프트도는 마이너스 방향으로 색 좌표가 이동하는 것이 바람직하다. 상기 컬러 시프트도는 패널의 방식이나 종류에 따라 다르지만, 예를 들면 VA 방식의 경우에는 -0.006 내지 -0.02가 바람직하다. -0.008 내지 -0.018이 보다 바람직하다.
-0.006을 초과한 경우에는 컬러 시프트도가 부족하여 시야각 개선 효과가 적어지기 때문에 바람직하지 않다. 반대로, -0.02 미만의 경우에는 컬러 시프트도가 너무 높기 때문에, 시야각 개선 효과가 과잉으로 되어, 비스듬하게 관찰했을 때의 백색의 화상이 청색을 띤 색조로 되기 때문에 바람직하지 않다.
(시야각 향상 필름의 구성)
본 발명의 광확산 필름은 적어도 2종의 서로 비상용성인 열가소성 수지의 혼합물을 용융 압출 성형함으로써 얻어질 수 있다. 적어도 2종의 서로 비상용성인 열가소성 수지의 혼합물의 존재 형태는 상술한 광학 특성을 만족시키면 특별히 한정되지 않으며, 연속상 및 분산상으로서 각각의 수지가 독립적으로 존재하는 이른바 바다/섬 구조일 수도 있고, 양 수지가 공연속상(共連續相)을 형성한 구조일 수도 있다. 양 수지의 계면에서의 광의 굴절이나 산란에 의해 상술한 특성을 제어할 수 있다.
사용하는 열가소성 수지로서는 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리부텐계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지 및 폴리메틸펜텐계 수지 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지 및 이들의 공중합체 등을 들 수 있다.
상기한 적어도 2종의 비상용성인 열가소성 수지는 각각의 수지를 제막 공정에서 배합할 수도 있고, 미리 혼련법 등에 의해 사전에 배합한 형태로 이용할 수도 있다.
본 발명에서는 3종 이상의 열가소성 수지를 배합할 수도 있고, 각각의 수지의 친화성 향상을 위한 상용화제나 분산 직경 조정제 등의 첨가제를 병용해도 상관없다. 또한, 산화 방지제나 자외선 흡수제 등의 안정제나 대전 방지제 등의 첨가제를 배합할 수도 있다. 또한, 상기한 광학 특성을 저해하지 않는 범위이면, 무기 입자나 중합체 비드 등의 미립자를 첨가할 수도 있다.
이들 열가소성 수지로부터 서로 비상용성(서로 용합하지 않음)인 수지 중 적어도 2종류를 선택하면 된다. 상기한 적어도 2종의 서로 비상용성인 열가소성 수지의 배합 비율은 각각 질량비로 5/95 내지 95/5인 것이 바람직하고, 10/90 내지 90/10이 보다 바람직하고, 20/80 내지 80/20의 비율이 더욱 바람직하다고 할 수 있지만, 또한 후술한 바와 같이 수지 성분의 종류 및 후술한 층 구성, 광확산층의 두께 및 제조 방법 등을 고려하여 설정하는 것이 좋다.
또한, 2종의 서로 비상용성인 열가소성 수지의 배합 비율이 많은 쪽이 연속상으로 되는 경향이 있다. 특히 용융 유동 지수가 가까운 경우, 비율에 따라 해도 구조의 성분이 역회전되는 것도 고려할 필요가 있다.
상기 수지는 일반적으로 시판되고 있는 범용성이 높은 수지로부터 선택하면 되지만, 보다 안정된 생산을 할 수 있는 등의 대응을 위해 특별 주문품을 사용할 수도 있다.
폴리에스테르계 수지는 상기 광학 특성이 달성하기 쉽고, 또한 광학 특성 이외의 기계적 특성이나 열적 특성이 우수한 점에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트의 단일 중합체 및/또는 공중합체의 사용이 바람직하다. 또한, 경제적으로도 우위이다.
폴리에스테르와 조합하는 수지로서는 후술하는 폴리올레핀계 수지가 바람직하다.
또한, 불소계 수지도, 상기 특성을 만족시키면 한정되지 않지만, 상기 광학 특성이 달성하기 쉽고, 또한 경제적으로도 우위인 점에서, 불화비닐리덴계 수지 및 퍼플루오로에틸렌 등의 불소 함유 단량체와 에틸렌이나 프로필렌 등의 올레핀계 단량체의 공중합체의 사용이 바람직하다.
상기 불소 수지는 내광성이 우수하고, 예를 들면 폴리올레핀계 수지와 조합함으로써, 내광성이 우수한 이방성 광확산 필름을 얻을 수 있다.
불소계 수지와 조합하는 수지로서는 후술하는 폴리올레핀계 수지가 바람직하다.
상술한 특성을 안정적으로 발현시킬 수 있는 점에서, 적어도 1종이 폴리올레핀계 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
폴리올레핀계 수지로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리펜텐, 폴리헥센, 폴리메틸펜텐 등이나 이들의 공중합체, 환상 폴리올레핀 등을 들 수 있다.
내광성이나 경제성 면에서 2종류 모두 폴리올레핀계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 2종류 모두 폴리올레핀계 수지를 사용하는 경우에는 그 조합은 특별히 한정되지 않지만, 이 종류의 폴리올레핀계 수지의 굴절률차를 0.003 내지 0.07의 범위로 하는 것이 바람직하다. 0.005 내지 0.06의 범위가 보다 바람직하고, 0.01 내지 0.05가 더욱 바람직하다. 이 굴절률차를 범위로 함으로써, 상술한 광학 특성의 시야각 향상을 보다 안정적으로 얻을 수 있다. 예를 들면, 굴절률차가 0.07를 초과한 경우에는, 예를 들면 전체 광선 투과율이 낮아져, 상기 특성을 만족시킬 수 없게 된다.
즉, 굴절률차가 클수록, 2종의 비상용성인 열가소성 수지의 계면에서의 각도 변화가 커져, 확산에는 유리하게 기능하지만, 한편 계면에서의 반사는 지수 함수적으로 증가하기 때문이라고 생각되어진다.
따라서, 상기 범위에서, 상술한 다양한 광학 특성을 동시에 만족시키기 쉬워진다.
환상 폴리올레핀계 수지로서는, 예를 들면 노르보르넨이나 테트라시클로도데센 등의 환상의 폴리올레핀 구조를 갖는 것을 들 수 있다. 예를 들면, (1) 노르보르넨계 단량체의 개환 (공)중합체를 필요에 따라 말레산 부가, 시클로펜타디엔 부가와 같은 중합체 변성을 행한 후에, 수소 첨가한 수지, (2) 노르보르넨계 단량체를 부가형 중합시킨 수지, (3) 노르보르넨계 단량체와 에틸렌이나 α-올레핀 등의 올레핀계 단량체와 부가형 공중합시킨 수지 등을 들 수 있다. 중합 방법 및 수소 첨가 방법은 통상법에 의해 행할 수 있다.
이들은 유리 전이 온도를 높게 할 수 있고, 다이 내에서의 전단이나 드래프트에 의해 가늘어진 섬 성분이 냉각 중에 빠르게 고화되어, 안정된 특성을 내기 쉬워진다고 생각되어진다.
유리 전이 온도는 바람직하게는 100 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 110 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 120 ℃ 이상이다. 상한은 단량체 종류에 의해 자연스럽게 결정되지만(환상 단량체 100 ％의 Tg), 바람직하게는 230 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 200 ℃ 이하, 특히 바람직하게는 190 ℃ 이하이다. 상한을 초과하면 용융 압출 시에 고온이 필요하게 되어 착색되는 경우가 있거나, 미용해물이 발생하는 경우가 있다. 또한, 값은 ISO11357-1, -2, -3에 준거하여 10 ℃/min의 승온 속도로 측정한 값이다.
환상 폴리올레핀계 수지의 환상 성분의 함유량으로서는 바람직하게는 70 내지 90 질량％, 더욱 바람직하게는 73 내지 85 질량％이다. 특히 노르보르넨계의 경우에는 이 범위가 바람직하다.
특히 에틸렌을 공중합시키고 있는 환상 폴리올레핀계 수지가 폴리에틸렌계 수지와의 친화성이 높아 특성을 달성하기 위해서는 바람직하다.
에틸렌의 함유량으로서는 바람직하게는 30 내지 10 질량％, 더욱 바람직하게는 27 내지 15 질량％이다.
폴리에틸렌계 수지로서는 단일 중합체일 수도 있고, 공중합체일 수도 있다. 공중합체의 경우에는 50 몰％ 이상이 에틸렌 성분인 것이 바람직하다. 상기 폴리에틸렌 수지의 밀도나 중합 방법 등도 한정되지 않지만, 밀도가 0.909 이하인 공중합체의 사용이 바람직하다. 예를 들면, 옥텐과의 공중합체를 들 수 있다. 중합 방법은 메탈로센 촉매법 및 비메탈로센 촉매법 중 어느 것이든 상관없다.
특히, 고확산성이 안정적으로 부여할 수 있는 점에서, 에틸렌과 옥텐의 블록 공중합체의 사용이 바람직하다. 예를 들면, 이 수지로서는 다우 케미컬사 제조의 인퓨즈(TM)를 들 수 있다. 이 수지는 블록 구조를 위해, 결정성의 부분을 갖기 때문에, 저밀도이면서 고융점이라는 특징이 있고, 얻어지는 시야각 향상 필름의 내열성 등을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
폴리프로필렌계 수지로서는 단일 중합체일 수도 있고, 공중합체일 수도 있다. 공중합체의 경우에는 50 몰％ 이상이 프로필렌 성분인 것이 바람직하다. 이 수지의 제조 방법, 분자량 등은 특별히 한정되지 않지만, 내열성 등의 면에서 결정성이 높은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 결정성은 시차 주사 열량계(DSC)에 의한 융해열로 판단되며, 융해열이 65 J/g 이상인 것이 바람직하다.
에틸렌 및/또는 부텐이 포함된 폴리올레핀계 수지로서는 호모폴리에틸렌 수지, 호모폴리부텐 수지, 및 이들 수지의 다른 올레핀계 단량체와의 공중합체, 아크릴산이나 메타크릴산 및 이들 에스테르 유도체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 다른 올레핀계 단량체와의 공중합체의 경우에는 랜덤, 블록 및 그래프트 공중합체 중 어느 것일 수 있다. 또한, EP 고무 등의 분산체라도 상관없다. 이 수지의 제조 방법이나 분자량 등도 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기한 폴리에틸렌계 수지나 에틸렌과 부텐의 공중합체의 사용이 바람직하다.
나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지는 중합체의 결정/비결정 구조가 나노 오더로 제어되고, 상기 결정이 나노 오더로 메쉬 구조를 갖는 열가소성의 폴리올레핀계 엘라스토머이고, 예를 들면 미쓰이 가가꾸사 제조의 노티오(상표 등록)를 들 수 있다. 종래의 폴리올레핀계 엘라스토머 수지는 결정 크기가 마이크로미터 오더인 데 반하여, 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지는 결정 크기가 나노 오더로 제어되고 있다는 특징을 갖는다. 이 때문에, 종래의 폴리올레핀계 엘라스토머 수지에 비하여, 투명성, 내열성, 유연성, 고무 탄성 등이 우수한 경우가 많다. 따라서, 상기 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지를 배합함으로써, 얻어지는 필름의 외관을 향상시킬 수 있는 경우가 있다.
상기한 적어도 2종의 서로 비상용성인 열가소성 수지의 용융 유동 지수는 상기한 광학 특성을 만족시키면 특별히 한정되지 않는다. 각각의 열가소성 수지는 230 ℃에서 측정한 용융 유동 지수가 0.1 내지 100, 바람직하게는 0.2 내지 50의 범위에서 적절히 선택된다.
상기 수지의 용융 유동 지수는 수지의 조성, 조성비, 어느 수지를 바다 성분으로 할지 및 원하는 광학 특성 등을 고려하여 적절히 선택된다.
그 지침은 조성 비율이 더 많고, 또한 용융 유동 지수가 낮은 쪽이 바다 성분으로 된다. 동량의 경우에는 용융 유동 지수가 높은 쪽이 바다 성분으로 되기 쉽다. 조성 비율이 높은 쪽의 용융 유동 지수가 높은 경우에는 단순한 바다/섬 구조가 아니라, 예를 들면 공연속상으로 형성되는 경우도 있다.
본 발명에서는 상술한 바와 같이 확산도에 이방성을 부여하는 것이 바람직하다. 상기 특성을 부여하기 위해서는 섬 구조에 이방성을 갖게 하는 것이 바람직하다. 이러한 형상의 섬 구조를 형성하기 위해서는 바다 성분 수지와 섬 성분 수지의 용융 점도에 차이를 두는 것이 바람직하다. 특히, 바다 성분보다 섬 성분의 용융 점도를 낮게 하는 것이 바람직하다. 이를 위해서는, 예를 들면 용융 유동 지수의 차이를 두는 것이 바람직하고, 바다 성분보다 섬 성분의 용융 유동 지수를 더 높게 하는 것이 바람직하다. 또한, 바다 성분 수지와 섬 성분 수지의 강성에 차이를 두는 것도 바람직하다. 특히, 바다 성분보다 섬 성분의 강성을 낮게 하는 것이 바람직하다.
또한, 섬 성분의 용융 유동 지수가 낮은 경우에는 다이 내에서의 전단이나 드래프트에 의해 섬 성분이 가늘어지는 힘이 가해지기 어려워져, 이방성이 저하될 수 있다. 질량비가 50/50으로부터 멀어질수록 이 경향은 강해진다. 이들 경향을 고려하여, 각 특성의 조정을 행한다.
2종의 수지가 모두 폴리올레핀계 수지인 경우에는 환상 폴리올레핀계 수지와 폴리에틸렌계 수지나 폴리프로필렌계 수지의 조합이나, 상기 3종의 조합이 상술한 특성의 필름이 얻어지기 쉬운 점이나 경제성 면에서 바람직하다.
환상 폴리올레핀계 수지와 폴리에틸렌계 수지나 폴리프로필렌계 수지의 조합의 경우에는 폴리에틸렌계 수지나 폴리프로필렌계 수지를 해상(海相)으로 하고, 또한 상기 해상의 폴리에틸렌계 수지나 폴리프로필렌계 수지의 용융 유동 지수를 도상(島相)의 환상 폴리올레핀계 수지의 용융 유동 지수보다 높게 하는 것이 바람직하다.
환상 폴리올레핀계 수지와 폴리에틸렌계 수지나 폴리프로필렌계 수지의 조합의 경우에는 전체 수지량 중에 환상 폴리올레핀계 수지가 10 내지 60 질량％ 배합되어 있는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 질량％이다.
상기 범위가, 후술의 폴리에틸렌계 수지나 폴리프로필렌계 수지를 해상으로 하는 것이 바람직한 실시 양태의 실현에 대하여 바람직하다.
상기 구성과 반대 구성인 환상 폴리올레핀계 수지를 해상으로 한 경우에는 다이스 내에서의 전단, 해상의 유연성이나 유동성이 관계하여, 원하는 광학 특성, 특히 이방성도가 높은 시야각 향상 필름이 얻기 어렵다.
상기 실시 양태에 의해, 제막 장치를 바꾼 경우에 있어서도, 원하는 광학 특성을 갖는 광확산 필름이 안정적으로 얻을 수 있다는 효과도 나온다. 이 이유는 분명하지 않지만, 제막 장치를 바꾼 경우에 발생하는 압출 조건의 차이나 다이스 형상의 차이에 따라 전단 등의 변화가 있더라도, 해상의 수지를 도상 수지보다 부드럽게 하고, 또한 그 유동성을 높임으로써, 그 영향이 완화되기 때문으로 추찰하고 있다.
2종 모두 폴리올레핀계 수지를 포함하는 경우의 도상의 크기는 특별히 한정되지 않지만, 레이저 산란법으로 요구되는 단경의 평균 크기는 0.1 내지 2 ㎛가 바람직하다. 0.1 ㎛ 미만이면 확산도가 부족하기 때문에 바람직하지 않다. 반대로, 2 ㎛를 초과한 경우에는 후방산란의 정도가 증가하여, 전체 광선 투과율이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
(접착 개량층의 적층)
본 발명의 시야각 향상 필름은 주로 2종의 서로 비상용성인 폴리올레핀계 수지를 포함하는 광확산층의 적어도 한면에, 주로 극성기를 함유하는 폴리올레핀 수지를 포함하는 접착 개량층이 최표면으로 되도록 적층된 다층 광확산 필름인 것이 바람직하다.
상기 대응에 의해, 시야각 향상 필름의 다른 부재에 대한 접착성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 액정 셀에 삽입되는 편광판에 시야각 향상 필름을 수계의 접착제로 점착하는 것이 가능해져, 액정 표시 장치에 대한 시야각 향상 필름의 조립이 용이해진다.
(접착 개량층)
본 발명에서의 극성기를 함유하는 폴리올레핀 수지는 그 골격으로서 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 헥센, 옥텐, 메틸펜텐 및 환상 올레핀 중 적어도 1종의 단량체를 포함하고 있는 것이 바람직하다.
상기 단량체를 1종류 이용한 단독 중합체로 할 수도 있고 2종 이상의 단량체를 이용한 공중합체로 할 수도 있다.
본 발명에서의 상기 극성기를 함유하는 폴리올레핀 수지는 적어도 1 종류의 극성기를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 극성기로서는 카르복실산기, 술폰산기, 포스폰산기, 수산기, 글리시딜기, 이소시아네이트기, 아미노기, 이미드기, 옥사졸린기, 에스테르기, 에테르기, 카르복실산금속염기, 술폰산금속염기, 포스폰산금속염기, 3급 아민염기 또는 4급 아민염기 등을 들 수 있다. 이 극성기는 1종일 수도 있고, 2종 이상을 포함할 수도 있다.
극성기의 종류는 광확산층을 구성하는 폴리올레핀계 수지의 조성이나 밀착 대상의 부재의 종류나 필요로 하는 밀착력 등에 의해 적절히 선택하면 되지만, 적어도 카르복실산기를 포함하는 것이 바람직한 실시 양태이다.
또한, 본 발명에서의 극성기를 함유한 폴리올레핀 수지는 극성기가 폴리올레핀 수지의 고분자쇄 중에 직접 도입될 수도 있고, 또한 다른 수지에 도입되어, 첨가, 혼합되어 있는 상태일 수도 있다. 또한, 경우에 따라 본 발명의 폴리올레핀 수지는 분자쇄의 말단이나 내부에 도입된, 예를 들면 카르복실산기나 수산기에 이들과 반응할 수 있는 화합물을 반응시켜 변성하여 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에서는 상기 극성기를 함유하는 폴리올레핀 수지는 1종의 단독 사용일 수도 있고, 2종 이상을 배합한 배합 조성물일 수도 있다. 또한, 극성기를 함유하지 않은 폴리올레핀 수지나 다른 종류의 수지를 배합한 배합 조성물일 수도 있다. 상기 배합 조성물의 경우에는 상기한 극성기를 함유한 폴리올레핀 수지는 10 질량％ 이상으로 포함되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 30 질량％ 이상이다.
상기한 접착 개량층은 한면 적층 및 양면 적층 중 어느 것이든 상관없다. 총 두께는 한정되지 않지만, 10 내지 500 ㎛가 바람직하다. 두께 구성비도 한정되지 않지만, 밀착층 두께가 한면의 두께로 2 내지 100 ㎛인 것이 바람직하다.
상기한 광확산층/접착 개량층의 두께 구성비는 100/1 내지 3/1인 것이 바람직하고, 10/1 내지 4/1이 보다 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 시야각 향상 효과와 접착성 개량 효과의 균형을 잡을 수 있다.
(시야각 향상 필름의 제조 방법)
본 발명의 시야각 향상 필름의 제조 방법도 상술한 광학 특성을 만족시키면 특별히 한정되지 않지만, 경제성 면에서 용융 압출 성형에 의해 제막하는 방법이 바람직하다.
본 발명에서는 광확산성을 부여하기 위해, 비용융성 미립자를 함유시킬 필요가 없기 때문에, 용융 압출 성형법으로 실시하더라도, 제막 공정에서의 용융 수지의 여과 필터의 눈막힘을 감소시킬 수 있어, 생산성이 우수한 동시에 얻어지는 필름의 청징도도 높다는 특징을 갖는다.
상기 용융 압출 성형법에 의한 제막 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 T 다이법 및 인플레이션법 중 어느 것일 수 있다. 또한, 미연신 상태의 필름일 수도 있고, 연신 처리를 행할 수도 있다.
상기 용융 압출 성형법은, 일반적으로 압출기에 의해 용융된 수지를 다이로부터 시트상으로 압출하고, 상기 시트를 냉각 롤에 밀착시키고 냉각 고화시켜 제막된다. 냉각 롤에 대한 밀착은 일반적으로 널리 이용되고 있는 가압 롤로 가압하여 행할 수 있지만, 이방성을 부여한다는 점에서는 상기한 냉각 롤에 대한 밀착 시에 상기 밀착부의 입구 부분에 액 저류 존(뱅크라고 칭해지는 경우도 있음)이 형성되지 않는 것이 바람직하다. 상기 액 저류 존의 형성은 냉각 롤에 대한 밀착 시에 압접된 경우, 즉, 강한 압력으로 눌렸을 때에 발생하기 때문에, 상기 밀착 시의 밀착 압력을 낮게 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 일반적으로 널리 이용되고 있는 가압 롤로 압접하여 밀착시킨다는 방법은 피하는 편이 좋다.
약한 압력으로 밀착시키는 방법이면 한정되지 않지만, 예를 들면 압출기에 의해 용융된 수지를 다이로부터 시트상으로 압출하고, 상기 시트를 가스압에 의한 가압 방법 및/또는 흡인법 및/또는 정전기 밀착법에 의해 밀착시키고 냉각 고화시켜 제막되어 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 방법에 의해, 이방성을 갖는 시야각 향상 필름을 안정적으로 얻을 수 있다.
상기한 가스압에 의한 가압 방법 및/또는 흡인법 및/또는 정전기 밀착법에 의해 밀착시키고 냉각 고화시키는 방법은 한정되지 않는다. 예를 들면, 가스압에 의한 가압 방법으로서는, 예를 들면 공기 등의 가스압으로 가압하는, 이른바 에어나이프법 등의 방법, 감압 노즐로 흡인하여 밀착시키는 진공 챔버법, 정전기력으로 밀착시키는 정전기 밀착법 등을 들 수 있다. 상기 방법은 단독으로 사용할 수도 있고, 복수의 방법을 병용할 수도 있다. 얻어지는 필름의 두께 정밀도를 높일 수 있는 점에서, 후자를 실시하는 것이 바람직한 실시 양태이다.
본 발명의 시야각 향상 필름은 비연신법 및 연신법 중 어느 것으로 제조할 수도 있다. 예를 들면, 광확산층에 폴리에스테르계 수지를 이용한 경우에는 일축 연신을 하는 것이 바람직하다. 연신 배율은 2배 이상이 바람직하다. 상한은 한정되지 않지만, 10배 미만이 바람직하다. 상기 대응에 의해, 도상이 연신 방향으로 연신되어 가늘고 긴 구조로 되고, 상기 도상의 배향 방향과 직교한 방향의 광확산성이 현저하게 향상되어, 이방성이면서 고확산성을 확보할 수 있다.
비연신법에 의해 제조하는 경우에, 용융 압출된 시트를 냉각 고화하기 전에 신장하는 방법, 즉, 드래프트율을 높이는 방법에 의해 제조할 수도 있다.
또한, 본 발명의 시야각 향상 필름은 단층일 수도 있고, 2층 이상의 다층 구성이어도 상관없다. 다층 구성의 경우에는 적어도 1층이 상기한 구성을 포함하는 광확산 필름을 포함하는 층이면, 다른 층은 광확산성을 갖지 않는 단순한 투명층일 수도 있다. 또한, 전층이 광확산층의 구성일 수도 있다.
상기 다층 구성의 경우에는 다층 공압출법에 의해 제조할 수도 있고, 압출 라미네이트법이나 드라이 라미네이트법에 의해 실시할 수도 있다.
상기한 적어도 2종의 비상용성인 열가소성 수지의 혼합물은 각각의 열가소성 수지를 제막 공정의 압출기 등으로 배합할 수도 있고, 미리 혼련법 등에 의해 사전에 혼합물로 한 형태로 이용할 수도 있다.
본 발명의 시야각 향상 필름의 두께는 10 내지 500 ㎛가 바람직하고, 20 내지 500 ㎛가 보다 바람직하고, 20 내지 200 ㎛가 더욱 바람직하다고 할 수 있다. 광확산층의 수지 성분의 종류, 배합비, 층 구성 및 제조 방법 등과 동시에 필름 두께에 다라, 광학 특성이 크게 변화한다.
또한, 두께를 조정하는 경우, 드래프트비, 압출 유량, 립폭 등의 변경에 의해 조절할 수 있다.
(시야각 특성 개선 방법)
본 발명에서의 시야각 특성 개선 방법은 백 라이트 광원과, 액정 셀과, 액정 셀의 출광측 또는 입광측에 배치된 편광자를 적어도 갖는 액정 표시 장치에 있어서, 적어도 상기 출광측 또는 입광측 편광자의 각각 출광측 또는 입광측에 상기 시야각 향상 필름을 설치하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명의 방법은 액정 표시 장치 제조 공정의 공정수를 늘리지 않고 개선할 수 있고, 또한 모든 액정 표시 장치에 적용 가능한 점에서 매우 경제성이 높고, 또한 적용 범위가 넓은 방법이다. 따라서, 통상 방법에 의해 생산된 액정 표시 장치의 액정 셀의 최표면에 상기한 시야각 향상 필름을 설치할 수도 있고, 액정 셀의 시인측에 설치되는 편광자에 상기한 시야각 향상 필름을 적층하여 시야각 향상 필름이 시인측으로 되도록 액정 표시 장치의 패널에 조립할 수도 있다. 또한, 액정 표시 장치에 이용되어 액정 셀의 입광측의 최표면에 상기한 시야각 향상 필름을 설치할 수도 있고, 액정 셀의 입광측에 설치되는 편광자에 상기한 시야각 향상 필름을 적층하여 시야각 향상 필름이 입광측으로 되도록 액정 표시 장치의 액정 셀에 조립할 수도 있다.
(편광자)
본 발명에서의 편광자는 편광 기능을 갖는 필름이나 시트를 포함하면 한정되지 않는다. 예를 들면, PVA 등에 요오드 또는 2색성 색소를 염착시킨 것을 들 수 있다. 또한, 편광자 단체일 수도 있고, 예를 들면 각종 보호 필름과의 복합체로 할 수도 있다.
(시야각 향상 필름과 편광자 적층체 및 그것에 이용되는 접착제)
본 발명에서는 상기와 같이 시야각 향상 필름을 액정 셀에 삽입되는 편광자와 적층하여 액정 셀에 조립하는 것이 바람직한 실시 양태의 하나이다. 상기 적층체의 구성은 한정되지 않지만 상기한 시야각 향상 필름과 편광자를 접착제로 접합시켜 이루어지는 것이 바람직한 실시 양태의 하나이다.
상기 접착제는 투명하고, 또한 시야각 향상 필름과 편광판 양쪽과 접착성을 갖는 것이면 한정되지 않는다. 예를 들면, 열이나 UV 등의 활성선 등으로 가교성을 갖는 것을 들 수 있다. 예를 들면, 시야각 향상 필름과 편광판 양쪽에 친화력이 있고, 투명한 단량체, 올리고머 및 중합체와 가교제의 배합체를 들 수 있다. 또한, 상기 투명한 단량체, 올리고머 및 중합체의 분자 중에 상기 방법으로 가교 반응을 야기하는 관능기를 갖는 것 또는 상기 성분과 가교제의 배합체로 할 수도 있다.
편광판은 PVA계의 중합체를 주성분으로 한 것이 많기 때문에, 상기 접착제는 PVA계 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 폴리아세트산비닐을 비누화하여 얻어진 폴리비닐알코올; 그의 유도체; 또한 아세트산비닐과 공중합성을 갖는 단량체와의 공중합체의 비누화물; 폴리비닐알코올을 아세탈화, 우레탄화, 에테르화, 그래프트화, 인산에스테르화한 변성 폴리비닐알코올 등을 들 수 있다. 상기 단량체로서는 (무수)말레산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, (메트)아크릴산 등의 불포화 카르복실산 및 그의 에스테르류; 에틸렌, 프로필렌 등의　α-올레핀, (메트)알릴술폰산(소다), 술폰산소다(모노알킬말레에이트), 디술폰산소다알킬말레에이트, N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드알킬술폰산알칼리염, N-비닐피롤리돈, N-비닐피롤리돈 유도체 등을 들 수 있다. 이들 폴리비닐알코올계 수지는 1종만 사용할 수도 있고 2종 이상을 병용할 수도 있다.
PVA계 중합체의 비누화도는 한정되지 않지만 60 내지 85 ％의 것이 바람직하다.
상기 PVA계 중합체를 이용한 경우의 가교제로서는 특별히 한정되지 않지만 수용성이나 수분산성의 것이 바람직하다. 예를 들면, 수산기와 가교성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 멜라민계, 이소시아네이트계, 카르보디이미드계, 옥사졸린계, 에폭시계 등의 화합물을 들 수 있다. 도포액의 경시 안정성 면에서 멜라민계, 이소시아네이트계, 카르보디이미드계, 옥사졸린계의 화합물을 들 수 있다. 또한, 가교제는 폴리비닐알코올계 멜라민계 화합물 또는 이소시아네이트계 화합물의 것이 바람직하다. 또한, 가교 반응을 촉진시키기 위해, 촉매 등을 필요에 따라 적절히 사용할 수도 있다.
상기한 편광자와 적층하여 액정 표시 장치에 조립하는 경우에는 액정 표시 장치의 모드의 차이에 의한 편광자의 흡수축의 방향의 차이를 배려하여 대응하는 것이 바람직하다.
(시야각 향상 기능 부가 보호 필름)
본 발명에서는, 상기한 시야각 향상 필름의 한면에 자기 점착층을 적층함으로써, 얻어진 적층체는 예를 들면 액정 표시 장치의 액정 셀의 표면에 착탈 가능하게 점착할 수 있기 때문에, 액정 표시 장치의 시야각 개선을 할 뿐 아니라, 액정 표시 장치의 표면의 오염이나 흠집 발생의 방지를 하는 보호 기능도 부가할 수 있다. 게다가, 착탈 가능하기 때문에, 예를 들면 시야각 향상 필름의 표면이 더러워지거나, 또는 흠집이 발생하거나 하여 시인성이 악화된 경우 등에 새로운 것으로 재점착하는 것이 가능해진다. 즉, 시야각 향상 기능 부가 보호 필름으로서 사용할 수 있게 되기 때문에, 바람직한 실시 양태의 하나이다.
상기 자기 점착층은 시야각 향상 필름의 표면에 직접 형성할 수도 있고, 다른 기재 필름의 표면에 형성하여, 상기 자기 점착층 적층 필름과 시야각 향상 필름을 적층할 수도 있다. 특히, 후자의 방법이 범용성이 높고, 또한 선택폭이 넓어지기 때문에 바람직하다. 후자의 방법의 경우에는 양면 점착층을 포함하는, 이른바 양면 점착 필름에 시야각 향상 필름을 점착하여 자기 점착층을 형성하는 것이 좋다. 상기 양면 점착 필름은 양면 모두 자기 점착층으로 하여 한면의 자기 점착층에서 시야각 향상 필름을 고정할 수 있지만, 한면은 예를 들면 아크릴계 등의 감압 점착층을 형성하여, 상기 감압 점착층측에 시야각 향상 필름을 점착하는 방법이 시야각 향상 필름을 견고하게 고정할 수 있다는 점이나 경제성 면에서 바람직하다.
상기 양면 점착 필름을 이용하여 시야각 향상 기능 부가 보호 필름을 제작하는 경우의 양면 점착 필름의 종류나 제조 방법도 한정되지 않지만, 예를 들면 일본 특허 공개 제2009-73937호 공보에 개시되어 있는 방법으로 얻어지는 양면 점착 필름의 사용이, 자기 점착층의 자기 점착 특성이 우수하고, 또한 코스트 퍼포먼스 등이 우수하기 때문에 바람직하다.
또한, 예를 들면 일본 특허 공개 제2009-299021호 공보 등에서 개시되어 있는 비정질의 폴리올레핀계 수지층을 상기한 시야각 향상 필름과 직접 복합하는 방법도 경제성 등의 점에서 바람직하다. 상기 복합 방법은 한정되지 않는다. 예를 들면, 공압출법이나 압출 라미네이트법을 들 수 있다.
(자기 점착층)
본 발명에서의 자기 점착성이란, 피착면에 대한 점착 시에 외부에서 압력을 가하지 않아도 점착할 수 있는 성질을 의미한다.
더욱 상세하게는 복수회 점착 및 박리를 반복할 수 있으면 한정되지 않지만, 유연한 중합체를 포함하는 것이, 점착 및 박리를 반복해도 그 점착 성능이나 박리 성능의 변화가 작고, 또한 박리한 경우에 표시 화면 표면에 상기 자기 점착층의 성분이 전사하여 표시 화면을 오염시키는 현상이 발생하기 어렵기 때문에 바람직하다.
유연한 중합체는 비가교 중합체일 수도 있고 가교 중합체일 수도 있다. 또한, 겔체로 할 수도 있다. 중합체의 종류도 한정되지 않는다. 예를 들면, 폴리올레핀계 중합체, 아크릴계 중합체, 폴리에스테르계 중합체, 폴리우레탄계 중합체 및 실리콘계 중합체 등을 들 수 있다. 폴리올레핀계 중합체 및 폴리올레핀계 중합체와 다른 중합체와의 조성물 및 실리콘계 중합체가, 상기 특성이 보다 우수하기 때문에 바람직하다.
실리콘계 중합체의 종류나 가교 방법도 한정되지 않지만, 예를 들면 일본 특허 공개 제2009-113420호 공보에서 개시되어 있는 방법이 바람직하다. 또한, 부가형 실리콘 중합체가 바람직하다.
상기 유연 중합체를 포함하는 자기 점착층은 이하의 측정 방법으로 평가되는 표층 다이나믹 경도가 0.01 내지 100 mN/㎛2인 것이 바람직하고, 0.03 내지 80 mN/㎛2인 것이 보다 바람직하다.
상기한 표층 다이나믹 경도가 0.01 mN/㎛2 미만이면 박리가 곤란해져 상기 리페어성이 저하되고, 반대로 100 mN/㎛2를 초과하면 고정력이 부족하다.
〔표층 다이나믹 경도〕
시마즈 세이사꾸쇼 제조의 시마즈 다이나믹 초미소 경도계 DUH202형을 이용하고, 시험 모드: 모드 3(연질 재료 시험), 압자의 종류: 115, 시험 가중: 1.97 mN, 부하 속도: 0.0142 mN/초, 유지 시간: 5초의 조건에서 측정하였다. 시료는 슬라이드 유리 상에 에폭시 접착제로 고정하고, 측정대에 세팅하였다. 본 측정법으로 평가되는 다이나믹 경도는 시료의 표면으로부터의 깊이에 따라 다른 측정값이 얻어진다. 표면으로부터 3 ㎛의 깊이의 측정값을 표층 경도로 하였다.
또한, 상기 유연 중합체를 포함하는 자기 점착층은 그의 표면의 평균 표면 조도(Ra)가 0.12 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.08 ㎛ 이하, 특히 바람직하게는 0.05 ㎛ 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 이에 의해 자기 점착층의 자기 점착성에 의한 실용적인 고정력, 즉 표면 태크력이 발현된다. 다만, 상기한 평균 표면 조도(Ra)가 0.12 ㎛를 초과하면, 자기 점착성이 발현되지 않아, 자기 점착에 의한 고정이 불가능해진다. 또한, 상기 평균 표면 조도(Ra)는 이하의 방법으로 측정된 값이다.
〔평균 표면 조도(Ra)〕
고사까 세이사꾸쇼 제조 SE-200형 표면 조도계를 이용하여, 세로 배율: 1000, 가로 배율: 20, 컷오프: 0.08 mm, 측정 길이: 8 mm, 측정 속도: 0.1 mm/분의 조건에서 측정하였다.
(액정 표시 장치)
본 발명이 적용할 수 있는 액정 표시 장치는 백 라이트 광원과 액정 셀과, 액층셀의 시인측에 배치한 편광자를 적어도 갖는 액정 표시 장치이면 한정되지 않는다. 예를 들면, TN, VA, OCB, IPS 및 ECB 모드의 액정 표시 장치를 들 수 있다.
(하드 코팅층 등의 기능성층의 적층 사용)
본 발명의 액정 표시 장치에서는 시야각 향상 필름의 관찰자측의 표면에 하드 코팅층, 반사 저감층 및 방현층으로부터 선택된 기능성층이 적어도 1층 적층되어 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 기능층은 각각 단독의 구성일 수도 있고, 복수의 기능을 적층하여 사용할 수도 있다.
하드 코팅층의 적층에 의해 시야각 향상 필름 표면의 내흠집성이 향상된다. 또한, 반사 저감층 및/또는 방현층의 복합에 의해, 액정 표시 장치를 외광이 비치는 환경에서 사용해도 외광의 비침이 감소되어, 화상의 시인성이 향상된다. 또한, 밝은 환경에서 사용하더라도, 시야각 향상 효과의 감소가 보이지 않게 된다. 반사 저감층이나 방현층은 그 표면이 반사 방지 기능을 가지면 되며, 예를 들면 안티 글레어 타입, 안티 리플렉션 타입 및 그 양 기능을 병유한 타입 등을 사용할 수 있다. 특히, 후자의 2가지의 사용이 바람직하다.
상기 기능층의 복합은 시야각 향상 필름의 표면에 직접 적층할 수도 있고, 상기 기능층을 갖는는, TAC나 PET 등의 플라스틱 필름과 적층하여 사용할 수도 있다. 후자 쪽이 널리 시장에 유통되고 있는 제품을 사용하여 실시할 수 있기 때문에 바람직한 경우가 있다. 후자의 기능성층을 갖는 필름의 복합 방법은 점착제 또는 접착제로 고정하는 것이 바람직하지만, 단순히 중첩시켜 지그로 고정할 수도 있다.
본 발명에서는 시야각 향상 필름이나 상기한 기능성층 복합체의 액정 표시 장치에 대한 설치 방법으로서는, 예를 들면 반사 손실이 적은 접착제나 점착제 등에 의해 액정 셀의 편광자나 편광판에 점착하는 것이 바람직하다.
접착제나 점착제는 시야각 향상 필름과 대상물을 고정할 수 있으면 한정되지 않지만, 광학용의 제품을 이용하는 것이 바람직하다.
(시야각 향상 필름의 점착 방향)
본 발명의 시야각 향상 필름은 상기 이방성도를 높임으로써 액정 표시 장치의 시야각 개선 효과가 발현되는 방향을 바꿀 수 있다.
예를 들면, TV에서는 수평 방향의 시야각 개선 효과가 요구되지만, 퍼스널 컴퓨터나 각종 장치용의 모니터나 디지털 사이니지용의 표시 장치에서는 수직 방향의 시야각 개선 효과도 요구되는 경우도 있다.
상기 요구에 대답하기 위해서는 시야각 향상 필름의 설치 방향을 변경함으로써 달성할 수 있다.
즉, 시야각 향상 필름의 주 확산 방향의 시야각이 개선되기 때문에, 예를 들면 수평 방향의 시야각 개선을 도모하고 싶을 때는 시야각 향상 필름의 주 확산 방향이 액정 표시 장치의 대략 가로 방향으로 설치하는 것이 바람직하다. 한편, 수직 방향의 시야각 개선을 도모하고 싶을 때는 시야각 향상 필름의 주 확산 방향이 액정 표시 장치의 대략 세로 방향으로 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 설치 방향은 액정 표시 장치를 세로 방향으로 세워 설치한 경우의 방향에서 표시하고 있다. 따라서, 수평 방향은 좌우 방향과, 또한 수직 방향은 상하 방향으로 표현할 수도 있다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것이 아니고, 본 발명의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적절히 변경을 가하여 실시하는 것도 가능하고, 이들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 실시예에서 채용한 측정·평가 방법은 다음과 같다. 또한, 실시예 중에서 「부」라는 것은 언급이 없는 한 「질량부」를 의미하며, 「％」라는 것은 언급이 없는 한 「질량％」를 의미한다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 특성을 만족시키지 않는 비교예의 필름도 편의상, 시야각 향상 필름이라고 칭한다.
1. 반치폭 확산도(파장 440 nm의 광의 주 확산 방향의 변각 배광 분포 패턴의 반치폭)
변각 분광 측색 시스템 GCMS-4형(GSP-2형: 가부시끼가이샤 무라까미 시끼사이 겡뀨쇼 제조, 변각 분광 광도계 GPS-2형)을 이용하여 측정을 행하였다. 투과 측정 모드, 광선 입사각: 0°(필름 법선 방향), 수광 각도: -80° 내지 80°(필름 법선으로부터의 극각. 방위각은 수평), 광원: D65, 시야: 2°의 조건에서, 시료의 주 확산 방향이 수평 방향으로 되도록 시료대에 고정하여, 투과광의 변각 분광 광도 곡선을 구하였다. 틸트각은 0°으로 하였다.
실제로 사용하는 경우에는 시료대의 축과 주 확산 방향의 축의 어긋남은 20도 정도까지는 허용된다.
5° 피치로 측정하였다.
상기 측정에 의해 얻어진 변각 배광 분포 패턴의 피크 톱의 절반 높이에서의 각도를 구하여 반치폭 확산도로 하였다.
측정에 앞서 가부시끼가이샤 무라까미 시끼사이 겡뀨쇼 제조의 GCMS-4용의 투과 확산 표준판(오팔 유리)을 이용하여 장치의 교정을 행하고, 상기 투과 확산 표준판의 수광 각도 0도에서의 투과광 강도를 기준(1.000)으로 하여, 상대 투과도를 측정하였다. 또한, 상기 투과 확산 표준판은 적분구식 분광 계측으로 공기층을 1.000으로 했을 때의 440 nm의 투과율이 0.3069이었다.
본 측정은 각 시료 모두 3회 측정하여 그의 평균값으로 표시하였다.
시료의 양면에서 표면 조도가 상이한 경우에는 시야각 향상 필름으로서 사용하는 경우의 광의 투과 방향이 일치하는 방향으로 시료를 고정하여 측정하는 것이 좋다. 본 발명에서는 표면 조도가 낮은 쪽으로부터 입광하는 방향으로 고정하여 측정하였다.
또한, 주 확산 방향이란 최대의 광확산성이 얻어지는 필름 면내의 방향이고, 레이저 포인터 등을 이용하여 간단히 결정할 수 있다.
2. 플레어 확산도(주 확산 방향의 출사각도 30도에서의 파장 440 nm의 광의 상대 투과도)
변각 분광 측색 시스템 GCMS-4형(GSP-2형: 가부시끼가이샤 무라까미 시끼사이 겡뀨쇼 제조, 변각 분광 광도계 GPS-2형)을 이용하여 측정을 행하였다. 투과 측정 모드, 광선 입사각: 0°(필름 법선 방향), 수광 각도: 0° 내지 80°(필름 법선으로부터의 극각. 방위각은 수평), 광원: D65, 시야: 2°의 조건에서, 시료의 주 확산 방향이 수평 방향으로 되도록 시료대에 고정(시료대의 축과 주 확산 방향의 축의 어긋남은 20도 정도까지는 허용됨)하여, 투과광의 변각 분광 광도 곡선을 구하였다. 틸트각은 0°로 하였다.
수광각 0°부터 10°까지는 1° 피치로, 10°부터 80°까지는 5° 피치로 측정하였다.
측정에 앞서 가부시끼가이샤 무라까미 시끼사이 겡뀨쇼 제조의 GCMS-4용의 투과 확산 표준판(오팔 유리)을 이용하여 장치의 교정을 행하고, 상기 투과 확산 표준판의 수광 각도 0도에서의 투과광 강도를 기준(1.000)으로 하여, 상대 투과도를 측정하였다. 또한, 상기 투과 확산 표준판은 적분구식 분광 계측으로 공기층을 1.000으로 했을 때의 440 nm의 투과율이 0.3069이었다.
본 측정은 각 시료 모두 3회 측정하여 그의 평균값으로 표시하였다. 수광각(이하, 출사각이라고 칭함) 30도에서의 파장 440 nm의 투과도로 표시하였다.
시료의 양면에서 표면 조도가 상이한 경우에는 시야각 향상 필름으로서 사용하는 경우의 광의 투과 방향이 일치하는 방향으로 시료를 고정하여 측정하는 것이 좋다. 본 발명에서는 표면 조도가 낮은 쪽으로부터 입광하는 방향으로 고정하여 측정하였다.
또한, 주 확산 방향이란 최대의 광확산성이 얻어지는 필름 면내의 방향이고, 레이저 포인터 등을 이용하여 간단히 결정할 수 있다.
3. 플레어 확산도 비율(주 확산 방향의 파장 440 nm의 광의 출사각 0도에서의 투과도(I0)에 대한 출사각 30도에서의 투과도(I30)의 비율(I30/I0×100))
상기한 플레어 확산도와 동일 방법으로, 파장 440 nm의 출사각 0° 및 30°의 투과도를 측정하여, 출사각 0도에서의 투과도(I0)에 대한 출사각 30도에서의 투과도(I30)의 비율(I30/I0×100)을 구하여 ％ 표시하였다.
시료의 양면에서 표면 조도가 상이한 경우에는 실제로 사용하는 경우의 광의 투과 방향이 일치하는 방향으로 시료를 고정하여 측정한다. 본 발명에서는 표면 조도가 낮은 쪽으로부터 입광하는 방향으로 고정하고 측정하였다.
4. 이방성도
상기한 플레어 확산도 측정법으로 얻어진 플레어 확산도를 (I30)H로 하였다.
또한, 상기한 플레어 확산도 측정법에 있어서, 시료의 주 확산 방향이 수직 방향으로 되도록 시료대에 고정하여, 상기와 동일한 방법으로, 상기한 (I30)H와 직교하는 방향의 플레어 확산도인 (I30)V를 구하였다.
이방성도는 하기 식 (1)로 산출하였다.
(I30)H/(I30)V (1)
5. 전체 광선 투과율
자기 분광 광도계(UV-3150; 시마즈 세이사꾸쇼사 제조)에 적분구 부속 장치(ISR-3100; 시마즈 세이사꾸쇼사 제조)를 세팅하여, 슬릿폭 12 nm이고 파장 300 내지 800 nm의 범위를 고속으로 스캔하여 분광 스펙트럼의 측정을 행하여, 550 nm에서의 투과율로 표시하였다.
상기 측정에 있어서는 시료의 주 확산 방향이 수평 방향으로 되도록 시료 고정 기구에 고정하여 측정했을 때의 값을 이용하였다. 주 확산 방향은 시료에 레이저 마커로 광을 쏘아, 출사광의 확산 방향을 검지하여 결정하였다.
시료의 양면에서 표면 조도가 상이한 경우에는 실제로 사용하는 경우의 광의 투과 방향이 일치하는 방향으로 시료를 고정하여 측정하는 것이 좋다. 본 발명에서는 표면 조도가 낮은 쪽으로부터 입광하는 방향으로 고정하고 측정하였다.
6. 정면 휘도 저하
RISA-COLOR/ONE-II(하이랜드사 제조)를 이용하여 측정을 행하였다. 시판되는 VA형 액정 표시 장치를 시료대 위에 수평하게 설치하고, 이 패널의 중앙부에 131×131 mm의 크기로 백색의 화상(Nokia monitor test for windows V 1.0(Nokia 사 제조)의 Farbe 모드)을 표시하고, 그 백색 화상 위에 스포이드로 물을 3방울 떨어뜨리고, 이어서 그 위에 시료 필름을 두고, 패널과 필름 사이의 물을 균일하게 퍼지게 하여 밀착시키고, CCD 카메라는 디스플레이 표면으로부터 수직 방향 1 m의 위치에 고정하고, 이하의 조건에서 휘도 측정을 하였다. 구해진 휘도를 Is로 하였다.
한편, 시료 필름을 밀착시키지 않은 패널 자체의 휘도를 동일한 방법으로 휘도 측정을 하였다. 구해진 휘도를 Ib로 하고, 하기 식 (1)로 정면 휘도 저하를 산출하여, 정면 휘도 저하를 ％로 표시하였다.
휘도의 저하=(Ib-Is/Ib)×100(％) (1)
휘도는 상기한 백색의 화상을 5×5의 25개의 부분으로 분할하고, 그 중심부의 3×3의 9개의 부분의 전체 픽셀의 휘도를 측정하여 그의 평균값으로 표시하였다.
또한, 시료 필름은 주 확산 방향이 패널의 가로 방향과 대략 평행하게 되도록 설치하여 측정하였다.
7. 시야각 개선 효과
RISA-COLOR/ONE-II(하이랜드사 제조)를 이용하여 측정을 행하였다. 시판되는 VA형 액정 표시 장치를 수평하게 설치하고, 이 패널의 중앙부에 131×131 mm의 크기로 백색의 화상(Nokia monitor test for windows V 1.0(노키아사 제조)의 Farbe 모드)을 표시하고, 그 백색 화상 위에 스포이드로 물을 3방울 떨어뜨리고, 이어서 그 위에 확산 필름을 두고, 패널과 필름 사이의 물을 균일하게 퍼지게 하여 밀착시키고, CCD 카메라와 디스플레이 사이의 거리를 수직 상태에서 1 m로 하고, CCD 카메라를 액정 표시 장치의 패널 표면에 대하여 -70°부터 +70°까지 사이의 적도상을 이동시켜 이하의 조건에서 CIE 표색계의 Yxy계의 x값의 각도 의존성을 측정하여, 수선에 대하여 0도일 때의 x값(x0)으로부터 70도일 때의 x값(x70S)을 구하였다. 한편, 시야각 향상 필름 시료를 설치하지 않은 패널 자신의 x값(x70B)을 구하여, Δx(70도)=x70S-x70B를 산출한 값으로 표시하였다.
x값은 상기한 백색의 화상을 5×5의 25개의 부분으로 분할하고, 그 중심부의 3×3의 9개의 부분의 전체 픽셀의 휘도를 측정하여 그의 평균값으로 표시하였다.
또한, 시료 필름은 주 확산 방향이 패널의 가로 방향과 대략 평행하게 되도록 설치하여 측정하였다.
또한, 액정 표시 장치의 화면 수평 방향의 시야각 개선 효과를 평가하는 경우에는 액정 화면의 수평 방향이 상기한 적도 방향으로 되도록 설치하여 측정을 하였다. 한편, 액정 표시 장치의 화면 수직 방향의 시야각 개선 효과를 평가하는 경우에는 액정 화면의 수직 방향이 상기한 적도 방향으로 되도록 설치하여 측정을 하였다.
(실시예 1)
환상 폴리올레핀계 수지(토파스(TOPAS)(TM)6013 F-04 토파스 어드밴스드 폴리머스(Topas Advanced Polymers)사 제조, 용융 유동 지수: 2.0(230 ℃)) 10 질량부와 폴리프로필렌 수지 2011D(스미또모 가가꾸사 제조, 스미또모 노블렌 용융 유동 지수: 2.5(230 ℃)) 90 질량부를, 이케가이 뎃꼬사 제조 PCM45 압출기를 이용하여 수지 온도 250 ℃에서 용융 혼합하여 T 다이로 압출하고, 경면의 냉각 롤로 냉각함으로써 두께 90 ㎛의 시야각 향상 필름을 얻었다. 상기 냉각 시의 냉각 롤에 대한 필름의 밀착은 정전기 밀착법으로 행하였다. 냉각 롤의 표면 온도는 20 ℃로 설정하였다. 필름은 3 m/분의 속도로 권취하였다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 정면 휘도 저하가 20 ％ 이내로 억제되고, 또한 현저한 시야각 개선 효과가 발현되어, 고품질이었다.
또한, 시야각 향상 필름을 점착하지 않는 경우의 패널 자체의 Δx(70도)는 +0.016이었다.
(실시예 2)
2대의 용융 압출기를 이용하여, 기층으로서 제1 압출기에 의해 환상 폴리올레핀계 수지(토파스(TM) 6013S-04 토파스 어드밴스드 폴리머스사 제조, 용융 유동 지수: 2.0(230 ℃)) 35 질량부와 에틸렌과 옥텐을 포함하는 블록 공중합 수지(다우·케미컬사 제조 인퓨즈(TM) D9817.15 용융 유동 지수: 26(230 ℃)) 65 질량부를 사전에 혼련하여 공급하고, 표층으로서 제2 압출기에 의해 폴리프로필렌계의 접착성 수지(아드머(TM) QF551 미쓰이 가가꾸사 제조, 용융 유동 지수: 5.7(190 ℃))를 공급하여, T 다이 방식으로 용융 공압출한 후, 크레이프의 냉각 롤로 냉각함으로써 두께 56 ㎛의 시야각 향상 필름을 얻었다. 상기 냉각 시의 냉각 롤에 대한 필름의 밀착은 진공 챔버를 이용하여 행하였다. 제1 압출기 및 제2 압출기 모두 일축 방식이고, 출구 온도는 각각 230 및 250 ℃로 하였다. 또한, 냉각 롤의 표면 온도는 50 ℃로 설정하였다. 필름은 21 m/분의 속도로 권취하였다. 층 두께 구성은 8/40/8(㎛)이었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 실시예 1에서 얻어진 시야각 향상 필름보다 더욱 정면 휘도 저하가 적어 고품질이었다.
(실시예 3)
실시예 2의 방법에 있어서, 필름 두께 및 층 두께 구성을 40 ㎛ 및 6/28/6(㎛)으로 하고, 압출기의 출구 온도를 양쪽 모두 270 ℃로, 권취 속도를 18 m/분으로 변경하는 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 시야각 개선 효과 및 정면 휘도 저하 모두 우수하여 고품질이었다.
(실시예 4)
2대의 용융 압출기를 이용하여, 기층으로서 제1 압출기에 의해 환상 폴리올레핀계 수지(토파스(TM)5013 S-04 토파스 어드밴스드 폴리머스사 제조, 용융 유동 지수: 8.6(230 ℃)) 50 질량부와 에틸렌과 옥텐을 포함하는 블록 공중합 수지(다우·케미컬사 제조 인퓨즈(TM) D9100.15 용융 유동 지수: 2.4(230 ℃)) 50 질량부를 공급하고, 표층으로서 제2 압출기에 의해 폴리프로필렌 수지 2011D(스미또모 가가꾸사 제조, 스미또모 노블렌 용융 유동 지수: 2.5(230 ℃))를 공급하여, T 다이 방식으로 용융 공압출한 후, 경면의 냉각 롤로 냉각함으로써 두께 115 ㎛, 층 두께 구성 30/55/30(㎛)의 시야각 향상 필름을 얻었다. 상기 냉각 시의 냉각 롤에 대한 필름의 밀착은 진공 챔버를 이용하여 행하였다. 제1 압출기는 이축 방식이고, 제2 압출기 모두는 일축 방식이었다. 출구 온도는 양 압출기 모두 250 ℃로 하였다. 또한, 냉각 롤의 표면 온도는 20 ℃로 설정하였다. 필름은 3.0 m/분의 속도로 권취하였다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 실시예 1에서 얻어진 시야각 향상 필름보다는 시야각 개선 효과가 약간 떨어지지만, 정면 휘도 저하가 작아 고품질이었다.
(실시예 5)
실시예 2의 방법에 있어서, 제1 압출기 및 제2 압출기의 출구 온도는 각각 250 및 230 ℃로, 냉각 롤의 표면을 크레이프로, 권취 속도를 15 m/분으로 변경하는 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 실시예 2에서 얻어진 시야각 향상 필름보다 정면 휘도 저하가 약간 악화되지만, 시야각 개선 효과가 향상되었다.
(실시예 6)
실시예 1의 방법에 있어서, 환상 폴리올레핀계 수지(토파스(TM)6013 F-04 토파스 어드밴스드 폴리머스사 제조, 용융 유동 지수: 2.0(230 ℃))와 폴리프로필렌 수지 2011D(스미또모 가가꾸사 제조, 스미또모 노블렌 용융 유동 지수: 2.5(230 ℃))의 배합 비율을 각각 35 질량부 및 65 질량부로, 필름 두께를 30 ㎛로 변경하는 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 실시예 1에서 얻어진 시야각 향상 필름에 비교하여 시야각 개선 효과가 저하되지만 정면 휘도 저하가 좋아진다.
(실시예 7)
실시예 1의 방법으로, 필름 두께를 60 ㎛로 변경하는 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 실시예 1에서 얻어진 시야각 향상 필름보다는 정면 휘도 저하는 좋아지지만, 시야각 개선 효과가 적어졌다.
(실시예 8)
실시예 2에 있어서, 제1 압출기에 공급하는 수지 조성을 환상 폴리올레핀계 수지(토파스(TM) 6013S-04 토파스 어드밴스드 폴리머스사 제조, 용융 유동 지수: 2.0(230 ℃)) 20 질량부와 에틸렌과 옥텐을 포함하는 블록 공중합 수지(다우·케미컬사 제조 인퓨즈(TM) D9817.15 용융 유동 지수: 26(230 ℃)) 80 질량부로, 필름 두께 및 층 두께 구성을 108 ㎛ 및 24/60/24(㎛)로 변경하는 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 시야각 개선 효과 및 정면 휘도 저하 모두 우수하여 고품질이었다.
(실시예 9)
실시예 2의 방법에 있어서, 제1 압출기에 공급하는 수지 조성을 환상 폴리올레핀계 수지(토파스(TM) 6013S-04 토파스 어드밴스드 폴리머스사 제조, 용융 유동 지수: 2.0(230 ℃)) 10 질량부와 에틸렌과 옥텐을 포함하는 블록 공중합 수지(다우·케미컬사 제조 인퓨즈(TM) D9817.15 용융 유동 지수: 26(230 ℃)) 90 질량부로, 두께를 108 ㎛, 층 두께 구성을 24/60/24(㎛)로 변경하는 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 실시예 2에서 얻어진 시야각 향상 필름과 동등한 특성을 갖고 있어 고품질이었다.
(실시예 10)
실시예 2의 방법에 있어서, 두께를 84 ㎛, 층 두께 구성을 12/60/12(㎛)로 변경하는 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 실시예 2에서 얻어진 시야각 향상 필름보다 정면 휘도 저하가 커지지만, 시야각 개선 효과가 좋아져 고품질이었다.
(실시예 11)
실시예 5의 방법에 있어서, 냉각 롤의 표면을 경면으로, 냉각 롤의 표면 온도를 20 ℃로, 권취 속도를 23 m/분으로 변경하는 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다. 얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 실시예 5에서 얻어진 시야각 향상 필름과 동등한 특성을 갖고 있어 고품질이었다.
(실시예 12)
2대의 용융 압출기를 이용하여, 기층으로서 제1 압출기에 의해 환상 폴리올레핀계 수지(토파스(TM)5013 S-04 토파스 어드밴스드 폴리머스사 제조, 용융 유동 지수: 8.6(230 ℃)) 50 질량부와 에틸렌과 옥텐을 포함하는 블록 공중합 수지(다우·케미컬사 제조 인퓨즈(TM) D9100.15 용융 유동 지수: 2.4(23 ℃)) 50 질량부를 공급하고, 표층으로서 제2 압출기에 의해 폴리프로필렌 수지 2011D(스미또모 가가꾸사 제조, 스미또모 노블렌 용융 유동 지수: 2.5(230 ℃))를 공급하여, T 다이 방식으로 용융 공압출한 후, 경면의 냉각 롤로 냉각함으로써 두께 90 ㎛, 층 두께 구성 30/30/30(㎛)의 시야각 향상 필름을 얻었다. 상기 냉각 시의 냉각 롤에 대한 필름의 밀착은 진공 챔버를 이용하여 행하였다. 제1 압출기는 이축 방식이고, 제2 압출기 모두는 일축 방식이었다. 출구 온도는 양 압출기 모두 250 ℃로 하였다. 또한, 냉각 롤의 표면 온도는 20 ℃로 설정하였다. 필름은 3.0 m/분의 속도로 권취하였다. 얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 실시예 5에서 얻어진 시야각 향상 필름보다는 시야각 개선 효과가 약간 떨어지지만, 정면 휘도 저하가 작아 고품질이었다.
(실시예 13)
실시예 8의 방법에 있어서, 제1 압출기에 공급하는 수지 조성을 환상 폴리올레핀계 수지(토파스(TM) 6013S-04 토파스 어드밴스드 폴리머스사 제조용융 유동 지수: 2.0(230 ℃)) 20 질량부와 에틸렌과 옥텐을 포함하는 블록 공중합 수지(다우·케미컬사 제조 인퓨즈(TM) D9817.15 용융 유동 지수: 26(230 ℃)) 80 질량부로, 두께를 56 ㎛, 층 두께 구성을 12/32/12(㎛)로 변경하는 것 이외에는 실시예 8과 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다. 얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 실시예 8에서 얻어진 시야각 향상 필름보다는 시야각 개선 효과가 떨어지지만 정면 휘도 저하가 작아 우수하였다.
(실시예 14)
실시예 1의 방법으로, 환상 폴리올레핀계 수지(토파스(TM)6013 F-04 토파스 어드밴스드 폴리머스사 제조, 용융 유동 지수: 2.0(230 ℃))와 폴리프로필렌 수지 2011D(스미또모 가가꾸사 제조, 스미또모 노블렌 용융 유동 지수: 2.5(230 ℃))의 배합 비율을 각각 35 질량부 및 65 질량부로 변경하는 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다. 얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 실시예 1에서 얻어진 시야각 향상 필름보다는 정면 휘도 저하가 약간 악화되지만, 시야각 개선 효과가 향상되었다.
(실시예 15)
실시예 5의 방법에 있어서, 제1 압출기에 공급하는 환상 폴리올레핀계 수지(토파스(TM) 6013S-04 토파스 어드밴스드 폴리머스사 제조, 용융 유동 지수: 2.0(230 ℃)) 35 질량부와 에틸렌과 옥텐을 포함하는 블록 공중합 수지(다우·케미컬사 제조 인퓨즈(TM) D9817.15 용융 유동 지수: 26(230 ℃)) 65 질량부를 사전에 혼련하지 않고 공급하고, 두께를 40 ㎛, 층 두께 구성을 6/28/6(㎛), 제1 압출기 및 제2 압출기의 출구 온도는 각각 270 및 290 ℃로 하였다. 또한, 냉각 롤의 표면 온도는 20 ℃, 필름 권취 속도를 9.5 m/분으로 변경하는 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다. 얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 실시예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 실시예 5에서 얻어진 시야각 향상 필름과 마찬가지의 특성을 갖고 있어 고품질이었다.
(비교예 1)
폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미또모 노블렌 FS2011DG3) 50 질량부, 에틸렌·부텐 공중합체(미쓰이 가가꾸사 제조, 타프머 A 0585 X) 30 질량부 및 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지(미쓰이 가가꾸사 제조, 노티오 PN3560) 20 질량부를 미리 2축의 압출기로 용융 압출함으로써 얻은 혼련된 폴리올레핀계 수지 조성물을, 60 mmφ 단축 압출기(L/D; 22) 내에서 수지 온도 240 ℃에서 용융 혼합하여 T 다이로 압출한 후, 20 ℃의 캐스팅 롤로 냉각함으로써 미연신 시트를 얻었다. 이어서 이 미연신 시트를 세로 연신기의 롤 주속차를 이용하여 연신 온도 118 ℃에서 4.5배로 연신하고, 재차 가로 방향으로 145 ℃에서 8.2배로 연신하여, 158 ℃에서 열세트를 하였다. 계속해서 그의 한면에 코로나 처리를 하여 두께 25 ㎛의 광확산 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 비교예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 정면 휘도 저하는 작지만, 시야각 개선 효과가 떨어져 저품질이었다.
(비교예 2)
2대의 용융 압출기를 이용하여, 기재층의 A 층으로서 제1 압출기에 의해 폴리프로필렌 수지 WF836DG3(스미또모 가가꾸사 제조, 스미또모 노블렌) 100 질량부를 공급하고, 확산층의 B 층으로서 제2 압출기에 의해 폴리프로필렌 수지 WF836DG3(스미또모 가가꾸사 제조, 스미또모 노블렌) 17 질량부와 프로필렌·에틸렌 공중합체 HF3101C(닛본 폴리프로필렌사 제조) 83 질량부를 공급하여, 다이스 내에서 A/B로 되도록 T 다이 방식으로 용융 공압출한 후, 20 ℃의 캐스팅 롤로 냉각함으로써 미연신 시트를 얻었다. 이어서 이 미연신 시트를 세로 연신기의 롤 주속차를 이용하여 연신 온도 120 ℃에서 4.8배로 연신하고, 이어 텐터식 연신기에 의해 165 ℃에서 가열한 후, 155 ℃의 연신 온도에서 가로 방향으로 9배 연신하였다. 이어서 166 ℃에서 열 고정을 행하여, A 층 및 B 층의 두께는 각각 22.2 ㎛ 및 2.8 ㎛인 시야각 향상 필름을 얻었다. 권취 직전에 기층 A 표면에 코로나 처리를 행하였다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 비교예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 정면 휘도 저하는 작지만, 시야각 개선 효과가 떨어져 저품질이었다.
(비교예 3)
실시예 9의 방법에 있어서, 두께를 28 ㎛로, 층 두께 구성을 6/16/6(㎛)으로 변경하는 것 이외에는 실시예 9와 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 비교예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 정면 휘도 저하는 작지만, 시야각 개선 효과가 떨어져 저품질이었다.
(비교예 4)
실시예 1의 방법에 있어서, 두께를 30 ㎛로 변경하는 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 비교예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 정면 휘도 저하는 작지만, 시야각 개선 효과가 떨어져 저품질이었다.
(비교예 5)
실시예 5의 방법으로, 두께를 175 ㎛로, 층 두께 구성을 25/125/25(㎛)로 변경하는 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 비교예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 시야각 개선 효과는 양호하지만, 정면 휘도 저하가 커서 저품질이었다.
(비교예 6)
실시예 6의 방법에 있어서, 두께를 150 ㎛로 변경하는 것 이외에는 실시예 6과 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 비교예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 시야각 개선 효과는 양호하지만, 정면 휘도 저하가 커서 저품질이었다.
(비교예 7)
실시예 9의 방법에 있어서, 필름 두께를 216 ㎛로, 층 두께 구성을 48/120/48(㎛)로 변경하는 것 이외에는 실시예 9와 동일한 방법으로 시야각 향상 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 비교예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 시야각 개선 효과는 양호하지만, 정면 휘도 저하가 커서 저품질이었다.
(비교예 8)
두께 100 ㎛의 고투명성 폴리에스테르 필름(도요 보세끼사 제조 코스모샤인 A 4300)의 한면에, 평균 입경이 3 ㎛인 진구상의 아크릴 수지 입자(도요 보세끼사 제조 타프틱(TM) FH-S300) 50 질량부와 폴리우레탄 수지 50 질량부의 혼합부가 건조 후 두께로 30 ㎛로 되도록 도공기를 이용하여 도포 및 건조를 행함으로써 시야각 향상 필름을 얻었다.
얻어진 시야각 향상 필름의 특성을 표 1에 나타낸다.
본 비교예에서 얻어진 시야각 향상 필름은 시야각 개선 효과는 양호하지만, 정면 휘도 저하가 커서 저품질이었다.
Figure pct00001
(실시예 16 및 실시예 17)
실시예 1 및 실시예 2에서 얻어진 시야각 향상 필름을 광학용 양면 점착 테이프로 시판되는 VA 방식의 액정 모니터의 표면에 주 확산 방향이 모니터의 대략 수평 방향으로 되도록 점착하여, 수평 방향의 시야각 개선 효과 및 정면 휘도 저하의 평가를 행하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
실시예 1 및 실시예 2와 동등한 결과가 얻어져, 정면 휘도 저하를 억제한 형태로 시야각 개선 효과가 발현되었다. 육안 관찰에 의해서도 수평 방향의 시야각 개선 효과가 확인되었다. 또한, 정면에서 관찰했을 때의 휘도 저하도 작았다.
(비교예 9 및 비교예 10)
비교예 3 및 비교예 4에서 얻어진 시야각 향상 필름을 광학용 양면 점착 테이프로 시판되는 VA 방식의 액정 모니터의 표면에 주 확산 방향이 모니터의 대략 수평 방향으로 되도록 점착하여, 수평 방향의 시야각 개선 효과 및 정면 휘도 저하의 평가를 행하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
비교예 3 및 비교예 4와 동등한 결과가 얻어져, 정면 휘도 저하는 작지만 시야각 개선 효과가 작았다. 육안 관찰에 의해서도 시야각 개선 효과는 작았다.
(비교예 11 및 실시예 12)
비교예 5 및 비교예 8에서 얻어진 시야각 향상 필름을 광학용 양면 점착 테이프로 시판되는 VA 방식의 액정 모니터의 표면에 주 확산 방향이 모니터의 대략 수평 방향으로 되도록 점착하여, 수평 방향의 시야각 개선 효과 및 정면 휘도 저하의 평가를 행하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
비교예 6 및 실시예 7과 동등한 결과가 얻어지고, 시야각 개선 효과는 양호하지만, 정면 휘도 저하가 컸다. 육안 관찰에 의해서도 수평 방향의 시야각 개선 효과는 양호하지만 정면에서 관찰했을 때의 휘도 저하가 컸다.
Figure pct00002
(실시예 18 및 실시예 19)
실시예 16 및 실시예 17의 시야각 향상 필름의 양면 점착 테이프를 점착한 표면의 반대면에 구레하 엘라스토머사 제조의 하드 가공된 안티 리플렉션 타입의 디스플레이용 보호 필름을 점착하여 기능층이 복합되어 시야각 향상 필름 복합체를 얻었다. 상기 시야각 향상 필름 복합체의 양면 점착 테이프측의 세퍼레이터를 제거하고, 시판되는 VA 방식의 액정 모니터의 표면에 주 확산 방향이 모니터의 대략 수평 방향으로 되도록 점착하여, 수평 방향의 시야각 개선 효과 및 정면 휘도 저하의 평가를 행하였다.
실시예 16 및 실시예 17와 동등한 결과가 얻어졌다. 또한, 반사 방지 효과가 부가되기 때문에, 상기 액정 패널을 밝은 환경에서 관찰해도 시야각 향상 효과의 저하가 보이지 않았다. 또한, 외광이 비치는 장소에서 사용해도 외광의 비침이 억제되기 때문에 화상의 시인성이 향상되었다. 또한, 하드 가공이 되어 있기 때문에 흠집이 생기기 어렵게 되었다.
(실시예 20 및 실시예 21)
실시예 16 및 실시예 17의 시야각 향상 필름의 양면 점착 테이프를 점착한 표면의 반대면에 구레하 엘라스토머사 제조의 하드 가공된 안티 글레어 타입의 디스플레이용 보호 필름을 점착하여 기능성층이 복합되어 시야각 향상 필름 복합체를 얻었다. 상기 시야각 향상 필름 복합체의 양면 점착 테이프측의 세퍼레이터를 제거하고, 시판되는 VA 방식의 액정 모니터의 표면에 주 확산 방향이 모니터의 대략 수평 방향으로 되도록 점착하여, 수평 방향의 시야각 개선 효과 및 정면 휘도 저하의 평가를 행하였다.
실시예 16 및 실시예 17와 동등한 결과가 얻어졌다. 또한, 반사 방지 효과가 부가되기 때문에, 상기 액정 패널을 밝은 환경에서 관찰해도 시야각 향상 효과의 저하가 보이지 않았다. 또한, 외광이 비치는 장소에서 사용해도 외광의 비침이 억제되기 때문에 화상의 시인성이 향상되었다. 또한, 하드 가공이 되어 있기 때문에 흠집이 생기기 어렵게 되었다.
(실시예 22 및 실시예 23)
실시예 16 및 실시예 17에 있어서, 주 확산 방향 필름의 점착 방향을 시야각 향상 필름의 주 확산 방향이 패널의 대략 수직 방향으로 되도록 변경하였다. 패널 화상의 수직 방향의 시야각 개선 효과가 발현되었다.
(실시예 24 및 실시예 25)
실시예 16 및 실시예 17의 방법에 있어서, 액정 표시 장치를 TN 타입으로 변경하고, 시야각 향상 필름의 점착 방향을 각각 대략 수평 방향으로 점착하여 수평 방향의 시야각 개선 효과 및 정면 휘도 저하의 평가를 하였다.
결과를 표 3에 나타낸다.
(실시예 26 및 실시예 27)
실시예 16 및 실시예 17의 방법에 있어서, 액정 표시 장치를 TN 타입로 변경하고, 시야각 향상 필름의 점착 방향을 각각 대략 수직 방향으로 점착하여 수직 방향의 시야각 개선 효과 및 정면 휘도 저하의 평가를 하였다.
결과를 표 3에 나타낸다.
(비교예 13 및 비교예 14)
실시예 23 및 실시예 24의 방법에 있어서, 액정 표시 장치에 점착하는 필름을 비교예 4 및 비교예 5의 필름을 이용하는 것 이외에는 실시예 23 및 실시예 24와 같이 하여 평가한 결과를 표 3에 나타낸다.
(비교예 15 및 16)
실시예 25 및 실시예 26의 방법에 있어서, 액정 표시 장치에 점착하는 필름을 비교예 4 및 비교예 5의 필름을 이용하는 것 이외에는 실시예 25 및 실시예 26와 같이 하여 평가한 결과를 표 3에 나타낸다.
또한, 시야각 향상 필름을 점착하지 않는 경우의 패널 자체의 Δx(70도)는 좌우 방향, 하 방향 및 상 방향의 값은 각각 +0.048, -0.05 및 +0.014이었다.
Figure pct00003
표 3으로부터 이하의 것을 알 수 있다.
수평 방향에 관해서는 본 발명의 시야각 향상 필름의 사용에 의해, VA 타입의 액정 표시 장치와 같이 정면 휘도 저하를 억제한 형태로 시야각 특성을 개선할 수 있다.
수직 방향은 상측에서의 관찰과 하측에서의 관찰에서 개선 효과가 다르다. 하 방향에서의 관찰에서는 수평 방향보다는 그 효과가 작지만 시야각 특성을 개선할 수 있다. 그러나, 상측에서의 관찰에서의 시야각 특성의 개선 효과는 아주 적다. 상측에서의 관찰에서는 액정 표시 장치 자체의 시야각 특성이 하측에서의 관찰이나 수평 방향의 관찰에 비하여 우수한 것이 상기 거동 차의 원인으로 되어 있다고 추찰하고 있다.
TN 타입의 액정 표시 장치는 색조 반전의 크기가 중요하다고 되어 있다. 상기한 컬러 시프트에서의 상 방향의 효과는 적지만, 색조 반전 특성으로서는 본 발명의 시야각 향상 필름에 있어서 상 방향을 포함하여 어느 방향에서든 현저한 개선이 보인다. 따라서, 본 발명의 시야각 특성 개선 방법은 TN 타입의 액정 표시 장치에 관해서도 유효하다고 할 수 있다.
(실시예 28)
실시예 24의 방법에 있어서, 시야각 향상 필름의 점착 장소를 액정 셀의 입광측으로 변경하는 것 이외에는 실시예 25와 같이 하여 평가하였다.
Δx(70도)는 -0.014이고, 정면 휘도 저하율은 13.6 ％이었다. 시야각 향상 필름을 액정 셀의 입광측에 설치해도 시야각 향상 효과가 발현되었다.
(실시예 29 및 30)
각각 실시예 2 및 실시예 5의 시야각 향상 필름을 PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 한쪽에 편광막의 흡수축과 시야각 향상 필름의 주 확산 방향 배치가 직교하도록 점착하고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 점착하여 편광판을 제조하였다.
시판되는 VA 타입의 액정 표시 장치의 패널의 상면측 편광판을 박리하고, 상기 편광판으로 변경하고, 시야각 향상 필름의 주 확산 방향이 수평 방향으로 되도록 설치하여, 수평 방향의 시야각 개선 효과 및 정면 휘도 저하를 평가하였다.
실시예 2 및 실시예 5와 동등한 결과가 얻어졌다.
또한, 실시예 2 및 실시예 5의 시야각 향상 필름은 이하에 나타내는 방법에 의한 접착성 평가에 의해 평가한 결과, 양호한 점착성을 갖고 있었다.
한편, 실시예 1, 4 및 12 등의 표층에 극성기를 함유한 폴리올레핀 수지를 포함하는 접착 개량층이 적층되어 있지 않은 시야각 향상 필름은 상기 접착성이 떨어졌다.
(접착성 평가법)
시야각 향상 필름의 표면에, 고형분 농도 5 질량％로 조정한 비누화도가 74 몰％인 폴리비닐알코올 중합체 수용액에 하기 방법으로 중합 처리를 한 블록 폴리이소시아네이트 가교제 및 유기 주석계 화합물을 포함하는 촉매를 폴리비닐알코올 중합체에 대하여 각각 고형분비로 0.04 및 0.02로 되도록 첨가한 배합 용액을, 건조 후의 폴리비닐알코올 중합체층의 두께가 5 ㎛로 되도록 와이어바에 의해 도포하고, 70 ℃에서 5분간 건조하였다. 폴리비닐알코올 중합체 수용액에는 판정이 용이해지도록 적색 염료를 가한 것을 사용하였다. 제조한 평가용 시료를, 양면 테이프를 점착한 두께 5 mm의 유리판에, 평가용 시료의 폴리비닐알코올 중합체층이 형성된 면의 반대면을 상기 양면 테이프에 점착하였다. 이어서, 폴리비닐알코올 중합체층을 관통하여, 기재 필름에 달하는 100개의 모눈상의 베인 흠집을, 간극 간격 2 mm의 커터가이드를 이용하여 형성했다. 이어서, 점착 테이프(니치반사 제조 셀로판 테이프(등록 상표) CT-24; 24 mm 폭)를 모눈상의 베인 흠집면에 점착하였다. 접착 시에 계면에 남은 공기를 지우개로 눌러, 완전히 밀착시킨 후, 점착 테이프를 세게 수직으로 박리시키는 작업을 10회 실시하였다. 폴리비닐알코올 중합체층이 박리되지 않은 칸의 개수를 세어 접착성을 평가하였다. 폴리비닐알코올 중합체층이 박리된 칸의 수가 10회의 평균값으로 50개 이하인 경우를 양호, 50개를 초과하는 경우를 불량으로 하였다.
(실시예 31 및 실시예 32)
각각 실시예 2 및 실시예 5의 시야각 향상 필름을 PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 한쪽에 편광막의 흡수축과 시야각 향상 필름의 주 확산 방향 배치가 45도로 되도록 점착하고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 점착하여 편광판을 제조하였다.
시판되는 TN 타입의 액정 표시 장치의 패널의 상면측 편광판을 박리하고, 상기 편광판으로 변경하고, 시야각 향상 필름의 주 확산 방향이 수평 방향으로 되도록 설치하여, 수평 방향의 시야각 개선 효과 및 정면 휘도 저하를 평가하였다.
실시예 25와 동등한 결과가 얻어졌다.
(실시예 33 및 실시예 34)
일본 특허 공개 제2009-73937호 공보의 실시예 1의 단락 0204 내지 단락 0205에 기재된 방법에 의해 제조한, 한면이 자기 점착층이고 반대면이 아크릴계 점착층을 포함하는 광학용의 양면 점착 필름(기재 필름의 두께는 38 ㎛로 변경하였음)의 아크릴계 점착층측의 세퍼레이트 필름을 박리하고, 상기 아크릴계 점착층 표면에 각각 실시예 1 및 실시예 2의 시야각 향상 필름을 점착함으로써, 시야각 향상 기능 부가 보호 필름을 얻었다.
또한, 상기 광학용의 양면 점착 필름의 자기 점착층 표면의 표층 다이나믹 경도는 0.09 mN/㎛2이었다. 또한, 평균 표면 조도(Ra)는 0.04 ㎛이었다.
얻어진 각각의 시야각 향상 기능 부가 보호 필름의 자기 점착층측의 세퍼레이트 필름을 박리하고, 실시예 24나 실시예 25에서 이용한 TN 타입의 액정 표시 장치 표면에 시야각 향상 필름의 주 확산 방향이 대략 수평 방향으로 점착하여 수평 방향의 시야각 개선 효과 및 정면 휘도 저하의 평가를 하였다.
실시예 24나 실시예 25와 동등한 시야각 향상 성능이 발현되어, 시야각 향상 성능이 우수하였다. 또한, 자기 점착층에 의해 표시 화면 표면에 점착되기 때문에, 점착성이 우수하여, 공기의 혼입없이 점착할 수 있었다. 예를 들면, 소량의 공기의 혼입이 있는 경우도 경시적으로 공기가 빠져 나간다. 또한, 자기 점착층은 리페어성을 갖고 있기 때문에, 간단히 제거하여 재차 점착할 수 있었다. 일단, 제거하였을 때에는 표시 화면에는 전혀 접착제 잔여가 없어, 표시 화면의 오염은 보이지 않았다. 또한, 자기 점착층은 쿠션성을 갖기 때문에 표시 화면의 보호 기능을 갖고 있었다.
<산업상의 이용가능성>
본 발명의 시야각 향상 필름은 직진 투과성과 확산 투과성의 양쪽 특성을 겸비한 변각 배광 분포 패턴을 갖고, 또한 출사광의 각도에 의해 출사되는 광의 파장의존성이 시야각 개선 효과나 정면 휘도 저하 억제에 유효하게 기능하도록 제어되어 있기 때문에, 액정 표시 장치의 액정 셀의 출사광측 또는 입광측에 설치함으로써, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하의 억제라는 이율 배반 사상을 고도의 레벨로 만족시킬 수 있고, 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하 억제가 양립된 액정 표시 장치를 제공할 수 있기 때문에, 액정 표시 장치의 기능 향상에 매우 유용하다. 또한, 액정 표시 장치는 시야각 개선 효과와 정면 휘도 저하 억제가 양립하고 있어 상품 가치가 높다. 따라서, 산업계에 대한 기여는 크다.

Claims (24)

  1. 적어도 2종의 서로 비상용성인 수지를 포함하는 혼합물을 용융 압출 성형하여 이루어지는 시야각 향상 필름으로서, 주 확산 방향의 파장 440 nm의 광의 출사각 0도에서의 투과도(I0)에 대한 출사각 30도에서의 투과도(I30)의 비율(I30/I0×100)이 0.25 내지 5.5 ％인 것을 특징으로 하는 시야각 향상 필름.
  2. 제1항에 있어서, 파장 550 nm의 광의 전체 광선 투과율이 79 내지 95 ％인 것을 특징으로 하는 시야각 향상 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 파장 440 nm의 광의 주 확산 방향의 변각 배광 분포 패턴의 반치폭이 18도 이하인 것을 특징으로 하는 시야각 향상 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 비상용성인 수지의 적어도 1종이 폴리올레핀계 수지인 것을 특징으로 하는 시야각 향상 필름.
  5. 제4항에 있어서, 비상용성인 수지의 2종이 폴리올레핀계 수지인 것을 특징으로 하는 시야각 향상 필름.
  6. 제5항에 있어서, 폴리올레핀계 수지가 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 및 환상 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 시야각 향상 필름.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 시야각 향상 필름의 적어도 한면의 최표면에 극성기를 함유한 폴리올레핀 수지를 포함하는 접착 개량층이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 시야각 향상 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 시야각 향상 필름의 관찰자측의 표면에 하드 코팅층, 반사 저감층 및 방현층으로부터 선택된 기능성층이 적어도 1층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 시야각 향상 필름.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 시야각 향상 필름을 액정 표시 장치의 액정 셀보다 관측자측에 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 시야각 향상 필름을 액정 표시 장치의 액정 셀과 광원 사이에 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 시야각 향상 필름의 주 확산 방향을 액정 표시 장치의 수평 방향으로 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 시야각 향상 필름의 주 확산 방향을 액정 표시 장치의 수직 방향으로 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 백 라이트 광원과, 액정 셀과, 액정 셀의 양면에 설치된 편광자를 갖는 액정 표시 장치에 있어서, 액정 셀의 양면에 설치된 편광자의 어느 한쪽의 표면에 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 시야각 향상 필름을 배치하여 이용하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 시야각 특성 개선 방법.
  14. 제13항에 있어서, 시야각 향상 필름의 주 확산 방향이 표시 화면의 수평 방향인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 시야각 특성 개선 방법.
  15. 제13항에 있어서, 시야각 향상 필름의 주 확산 방향이 표시 화면의 수직 방향인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 시야각 특성 개선 방법.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 시인측에 배치하여 이용되는 시야각 향상 필름의 시인측에 하드 코팅층, 반사 저감층 및 방현층으로부터 선택된 기능성층이 적어도 1층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 시야각 특성 개선 방법.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 시야각 특성 개선 방법을 이용한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  18. 편광자에 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 시야각 향상 필름이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
  19. 제18항에 기재된 편광판의 시야각 향상 필름 표면에 하드 코팅층, 반사 저감층 및 방현층으로부터 선택된 기능성층이 적어도 1층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
  20. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 시야각 향상 필름의 한면에 자기 점착층이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 시야각 향상 기능 부가 보호 필름.
  21. 제20항에 있어서, 자기 점착층이 유연 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 시야각 향상 기능 부가 보호 필름.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 한쪽면이 자기 점착층을 포함하고, 다른쪽면이 감압 점착층을 포함하는 양면 점착 필름의 감압 점착층 표면에 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 시야각 향상 필름을 적층하고 있는 것을 특징으로 하는 시야각 향상 기능 부가 보호 필름.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 시야각 향상 기능 부가 보호 필름의 자기 점착층의 반대면에 하드 코팅층, 반사 저감층 및 방현층으로부터 선택된 기능성층이 적어도 1층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 시야각 향상 기능 부가 보호 필름.
  24. 제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재된 시야각 향상 기능 부가 보호 필름을 액정 표시 장치의 최표면에 착탈 가능하게 점착하는 것을 특징으로 하는 시야각 향상 기능 부가 보호 필름의 사용 방법.
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