KR20130119929A - 방현성 필름, 방현성 필름의 제조 방법, 편광판 및 화상 표시 장치 - Google Patents

방현성 필름, 방현성 필름의 제조 방법, 편광판 및 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

방현성이 우수함과 함께, 섬광의 발생 및 콘트라스트의 저하를 적절하게 방지할 수 있는 방현성 필름을 제공한다. 광투과성 기재와, 상기 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면 위에 형성되고 표면에 요철 형상을 갖는 확산층을 갖는 방현성 필름이며, 상기 확산층은 유기 미립자(A), 유기 미립자(B) 및 바인더 성분의 경화물을 함유하고, 상기 확산층에서의 상기 유기 미립자(A)의 함유량을 CA, 평균 입경을 RA, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔA라 하고, 상기 확산층에서의 상기 유기 미립자(B)의 함유량을 CB, 평균 입경을 RB, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔB라 했을 때, 하기 식 (1), 식 (2) 및 식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 방현성 필름.
ΔA<ΔB 식 (1)
RA>RB 식 (2)
CA/RA 3<CB/RB 3 식 (3)

Description

방현성 필름, 방현성 필름의 제조 방법, 편광판 및 화상 표시 장치{ANTI-GLARE FILM, METHOD FOR MANUFACTURING ANTI-GLARE FILM, POLARIZING PLATE, AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 방현성 필름, 상기 방현성 필름의 제조 방법, 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로루미네센스 디스플레이(ELD), 필드 에미션 디스플레이(FED), 터치 패널, 전자 페이퍼, 태블릿 PC 등의 화상 표시 장치에 있어서는, 일반적으로 최표면에는 반사 방지를 위한 광학 적층체가 설치되어 있다. 이러한 반사 방지용 광학 적층체는, 광의 확산이나 간섭에 의해, 상의 투영을 억제하거나 반사율을 저감하는 것이다.
반사 방지용 광학 적층체의 하나로서, 투명성 기재의 표면에 요철 형상을 갖는 방현층을 형성한 방현성 필름이 알려져 있다. 이 방현성 필름은, 표면의 요철 형상에 의해 외광을 확산시켜서 외광의 반사나 상의 투영에 의한 시인성의 저하를 방지할 수 있다.
종래의 방현성 필름으로는, 예를 들어 응집성 실리카 등의 입자의 응집에 의해 방현층의 표면에 요철 형상을 형성하는 타입, 유기 필러를 수지 중에 첨가해서 층 표면에 유기 필러에 의한 요철 형상을 형성하는 타입, 또는 층 표면에 요철을 가진 필름을 라미네이트해서 요철 형상을 전사하는 타입 등이 알려져 있다.
그런데, 이러한 종래의 방현성 필름은, 어느 타입이든, 방현층의 표면 형상의 작용에 의해 광 확산·방현 작용을 얻도록 하고 있다. 방현성을 높이기 위해서는 방현층 표면의 요철 형상을 크게 할 필요가 있는데, 요철 형상이 커지면, 도막의 흐린 정도값(헤이즈값)이 상승해서 부옇게 흐려짐이 발생하고, 이에 따라 투과 선명도가 저하된다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 타입의 방현성 필름은, 예를 들어 액정 표시 장치에 사용한 경우, 백라이트 등의 배면으로부터의 투과광이 요철 형상을 갖는 방현성 필름을 통과할 때에, 그 표면의 요철 형상의 작용에 의해, 표시되는 화소를 어지럽히는 "섬광"(눈에는, 반짝거리는 휘도의 차에 의한 "깜박거림"으로서 보임)이 발생되어버린다는 문제도 있었다.
이러한 섬광의 발생을 방지하기 위해서는, 예를 들어 방현성 필름을 구성하는 바인더 수지와 굴절률이 상이한 입자에 의한 내부 확산을 부여하는 방법이 있다.
내부 확산을 부여해서 섬광을 방지하는 경우, 방현성 필름을 구성하는 바인더 수지와 입자의 굴절률차를 크게 하거나, 입자의 첨가량을 증가시킬 필요가 있다.
그런데, 이러한 섬광 방지 방법에서는, 바인더 수지와 입자의 계면이 존재하게 되고, 바인더 수지와 입자의 굴절률차에 따라서 계면에서의 반사가 발생하여, 얻어지는 화상의 콘트라스트가 저하되어 버린다는 문제가 있었다.
상기 문제의 해결책으로서, 예를 들어 중심부와 표층부에서 굴절률을 서서히 상이하게 한 다층 입자나 굴절률에 그라데이션을 부여한 입자를 사용하는 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 또한, 예를 들어 입자 표면에 바인더 수지의 굴절률과 입자의 굴절률의 사이가 되는 두께 100nm 정도의 중간 굴절률층을 설치한 입자를 사용함으로써 입자와 바인더 계면에서의 반사를 저하시키는 방법도 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).
그러나, 이러한 입자는 매우 고가이고, 또한 그 제조 방법에 기인해서 입자의 입경의 제어나, 입자 표층과 내부의 굴절률차를 크게 하는 것이 어려워, 내부 확산을 크게 하는 것은 곤란하다는 문제가 있었다.
또한, 2종류의 입경이나 굴절률이 상이한 입자를 특정한 배합 비율로 첨가함으로써 섬광, 콘트라스트 및 부옇게 흐려짐의 개선을 도모하는 시도도 이루어져 있지만(예를 들어, 특허문헌 3, 4, 5, 6, 7, 8 참조), 표면 요철 형상에 기여하는 입자와 내부 확산에 기여하는 입자의 입경, 배합 비율, 굴절률 등이 종합해서 감안되어 있지 않기 때문에, 아직 방현성, 콘트라스트, 섬광이 우수한 방현 필름을 얻을 수 없는 것이 실정이었다.
일본 특허 공개 평 2-120702호 공보 일본 특허 공개 제2005-17920호 공보 일본 특허 공개 제2010-78886호 공보 일본 특허 공개 제2007-196421호 공보 일본 특허 공개 제2008-40063호 공보 일본 특허 공개 제2008-122832호 공보 일본 특허 공개 제2009-3331호 공보 일본 특허 공개 제2009-271400호 공보
본 발명은 상기 현 상황을 감안하여, 방현성이 우수함과 함께, 섬광의 발생 및 콘트라스트의 저하를 적절하게 방지할 수 있는 방현성 필름, 상기 방현성 필름의 제조 방법, 상기 방현성 필름을 적용한 편광판 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 광투과성 기재와, 상기 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면 위에 형성되고 표면에 요철 형상을 갖는 확산층을 갖는 방현성 필름이며, 상기 확산층은 유기 미립자(A), 유기 미립자(B) 및 바인더 성분의 경화물을 함유하고, 상기 확산층에서의 상기 유기 미립자(A)의 함유량을 CA, 평균 입경을 RA, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔA라 하고, 상기 확산층에서의 상기 유기 미립자(B)의 함유량을 CB, 평균 입경을 RB, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔB라 했을 때, 하기 식 (1), 식 (2) 및 식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 방현성 필름이다.
ΔA<ΔB 식 (1)
RA>RB 식 (2)
CA/RA 3<CB/RB 3 식 (3)
본 발명의 방현성 필름에 있어서, 상기 바인더 성분은, (메트)아크릴레이트 단량체 및/또는 올리고머를 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 적어도 상기 유기 미립자(A)는, 바인더 성분이 함침되어 형성된 함침층을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 광투과성 기재와, 상기 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면 위에 형성되고 표면에 요철 형상을 갖는 확산층을 갖는 방현성 필름의 제조 방법이며, 상기 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면 위에, 유기 미립자(A), 유기 미립자(B) 및 바인더 성분을 함유하는 도액을 도포하고, 건조시켜서 도막을 형성하고, 상기 도막을 경화시켜서 상기 확산층을 형성하는 공정을 갖고, 상기 확산층에서의 상기 유기 미립자(A)의 함유량을 CA, 평균 입경을 RA, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔA라 하고, 상기 확산층에서의 상기 유기 미립자(B)의 함유량을 CB, 평균 입경을 RB, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔB라 했을 때, 하기 식 (1), 식 (2) 및 식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 방현성 필름의 제조 방법이기도 하다.
ΔA<ΔB 식 (1)
RA>RB 식 (2)
CA/RA 3<CB/RB 3 식 (3)
또한, 본 발명은, 편광 소자를 구비하여 이루어지는 편광판이며, 상기 편광 소자의 표면에 본 발명의 방현성 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판이기도 하다.
또한, 본 발명은 최표면에 본 발명의 방현성 필름, 또는 본 발명의 편광판을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치이기도 하다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 방현성 필름은, 광투과성 기재와, 상기 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면 위에 형성되고 표면에 요철 형상을 갖는 확산층을 갖는다.
상기 광투과성 기재는, 평활성, 내열성을 구비하고, 기계적 강도가 우수한 것이 바람직하다. 상기 광투과성 기재를 형성하는 재료의 구체예로는, 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트), 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리메타크릴산메틸, 폴리카르보네이트, 시클로올레핀, 또는 폴리우레탄 등의 열가소성 수지를 들 수 있고, 기계적 강도의 면에서, 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트)가 바람직하며, 편광을 어지럽히지 않는 점에서, 셀룰로오스트리아세테이트가 바람직하다.
상기 광투과성 기재는, 상기 열가소성 수지의 유연성이 풍부한 필름 형상체로서 사용하는 것이 바람직하지만, 경화성이 요구되는 사용 형태에 따라서, 이들 열가소성 수지의 판을 사용하는 것도 가능하고, 또는 유리판의 판상체의 것을 사용해도 좋다.
상기 광투과성 기재가 필름 형상체일 경우, 그 두께로는, 20 내지 300㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 상한이 200㎛이며, 하한이 30㎛이다. 광투과성 기재가 판상체인 경우에는 이들 두께를 초과하는 두께이어도 좋다.
또한, 상기 광투과성 기재는, 그 위에 방현층을 형성할 때에, 접착성 향상을 위하여 코로나 방전 처리, 산화 처리 등의 물리적 또는 화학적인 처리 외에, 앵커제 또는 프라이머라고 불리는 도료의 도포를 미리 행해도 좋다.
상기 확산층은, 상기 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면 위에 형성되어 있고, 유기 미립자(A), 유기 미립자(B) 및 바인더 성분의 경화물을 함유한다.
이러한 확산층은, 상기 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면 위에, 유기 미립자(A), 유기 미립자(B) 및 바인더 성분을 함유하는 도액을 도포하고, 건조시켜서 도막을 형성하고, 상기 도막을 경화시킴으로써 형성할 수 있다.
또한, 본 명세서에서, "바인더 성분"이란, 전리 방사선 경화하여 중합체 막이 되기 때문에, 이 중합체 막의 기본 구조의 구성 단위가 될 수 있는 분자를 모두 포함한다. 즉, 단량체뿐만 아니라, 올리고머, 예비 중합체 등의 수지 성분도 포함하는 개념이다.
여기서, 방현성 필름의 확산층으로서, 종래부터 주로 표면 요철을 형성하는 비교적 큰 미립자와 주로 내부 확산을 발현하는 비교적 작은 미립자를 함유하는 것이 종래부터 알려져 있다. 이러한 2종류의 미립자를 함유하는 확산층을 구비한 방현성 필름을 사용하여, 화상 표시 장치의 표시 화상의 콘트라스트를 향상시키기 위해서는 확산층의 반사를 억제할 필요가 있는데, 지금까지, 확산층의 반사는 확산층의 표면의 반사로서 취급하고 있었다.
본 발명자들은, 확산층의 반사에 대해서 예의 검토한 결과, 확산층 중에서는, 함유되는 미립자는 성기게 존재하고 있어, 두께 방향에서 중첩되는 경우는 거의 없기 때문에, 확산층의 반사는, 표면에서의 반사와 함유되는 내부의 미립자의 반사의 합이며, 이 내부의 미립자의 반사는, 그 입경, 첨가량 및 바인더 성분의 경화물에 대한 굴절률차에 따라서 결정됨을 알아내었다. 또한, 섬광을 저감시키기 위해서는, 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차가 큰 미립자의 첨가가 유효한 것도 알아내었다.
이러한 본 발명자들이 발견한 지식을 감안하여, 주로 표면 요철을 형성하는 비교적 큰 미립자와 주로 내부 확산을 발현하는 비교적 작은 미립자의 확산층 중에서의 존재 형태에 대한 고찰에 의해 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 방현성 필름에 있어서, 상기 확산층에 함유되는 유기 미립자(A)는 주로 상기 확산층의 표면에 요철 형상을 형성하는 역할을 하는 미립자이며, 또한 상기 확산층에 함유되는 유기 미립자(B)는 주로 확산층에 내부 확산을 발생시키는 역할을 하는 미립자이다.
이러한 유기 미립자(A) 및 유기 미립자(B)를 함유하는 확산층에 있어서, 상기 유기 미립자(A)의 함유량을 CA, 평균 입경을 RA, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔA라 하고, 상기 유기 미립자(B)의 함유량을 CB, 평균 입경을 RB, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔB라 했을 때, 하기 식 (1), 식 (2) 및 식 (3)을 만족하는 것이다. 또한, 상기 유기 미립자(A) 및 유기 미립자(B)의 확산층 중에서의 굴절률은, 각 유기 미립자의 평균의 굴절률을 의미한다.
ΔA<ΔB 식 (1)
RA>RB 식 (2)
CA/RA 3<CB/RB 3 식 (3)
상기 식 (1)은, 유기 미립자(B)와 바인더 성분의 경화물의 굴절률차가, 유기 미립자(A)와 바인더 성분의 경화물의 굴절률차보다 큰 것을 나타내고 있다. 본 발명의 반사 방지 필름은, 이러한 식 (1)과 후술하는 식 (2)를 만족한 상태에서, 후술하는 식 (3)을 만족하는 유기 미립자(A)와 유기 미립자(B)를 확산층에 함유함으로써, 확산층의 내부 확산 효과가 높아져, 섬광의 방지 효과 및 콘트라스트가 우수한 것이 된다.
또한, 상기 확산층에 함유시키기 전의 유기 미립자(A) 및 유기 미립자(B)의 굴절률의 측정 방법으로는, 예를 들어, 베케법, 최소 편각법, 편각 해석, 모드·라인법, 엘립소메트리법 등에 의해 측정할 수 있다. 또한, 바인더 성분의 경화물의 굴절률은, 확산층을 형성하는 도액으로부터 미립자를 포함하지 않는 것을 도포, 건조, 경화시킨 바인더 성분만의 경화막을 아베 굴절계로 측정함으로써 얻을 수 있다.
또한, 상기 확산층 중의 바인더 성분의 경화물, 유기 미립자(A) 및 유기 미립자(B)의 굴절률의 측정 방법으로는, 제작한 방현성 필름의 확산층 중에서 유기 미립자 또는 유기 미립자의 파편, 또는 바인더 성분의 경화물의 파편을 어떤 형태로든 취출한 것에 대해 상술한 각 방법을 마찬가지로 사용할 수 있다. 이 외에, 위상 쉬프트 레이저 간섭 현미경(FK 광학 연구소제의 위상 쉬프트 레이저 간섭 현미경이나 미조시리 광학공업소제의 2광속 간섭 현미경 등)을 사용해서 바인더 성분의 경화물과 유기 미립자(A) 및 유기 미립자(B)의 굴절률차를 측정할 수 있다.
또한, 상기 바인더 성분이, 후술하는 (메트)아크릴레이트와 그 이외의 수지를 함유하는 경우, 상기 바인더 성분의 경화물의 굴절률이란, 유기 미립자를 제외한 함유하는 모든 수지 성분에 의한 경화물의 평균 굴절률을 말한다.
또한, 미립자에 의해 확산층의 표면에 요철 형상이 형성되는 경우, 상기 미립자의 수에 대응하여 표면 요철 형상(볼록부)이 형성되고, 섬광의 문제는, 확산층의 표면의 요철 형상에 기인하는 것이다.
즉, 영상 광이 영상측에서 확산층을 투과하여 표면의 요철 형상(볼록부)에 입사했을 때, 상기 요철 형상에 의해 영상 광은 굴절되어 관찰측에 출사된다. 이때, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 확산층 표면의 요철 형상(볼록부)이 특이점을 갖지 않는 매끄러운 경사를 구비하고 있으면, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 출사광의 확산 분포는 매끄러워서, 휘도 변화가 인지되지 않으며, 섬광의 문제가 발생하지 않는다.
그러나, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 상기 확산층의 표면 요철 형상(볼록부)에 특이점이 존재하고, 상기 특이점의 전후에서 동일한 방향으로 출사되는 영상 광이 발생하면, 원래 매끄러운 확산 분포 강도이어야 할 표면에, 임의의 각도 θ에만 매우 강한 광이 출사되게 된다.
이때, 본래는 각도 θ보다 약간 큰 또는 작은 각도로 출사되어야 할 영상 광도 각도 θ에서 출사되므로, 각도 θ보다 약간 큰 또는 작은 각도에서 출사되는 영상 광은 줄어들게 된다. 그 결과, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 매끄러운 휘도 변화를 나타내고 있는 볼록부 상에 각도 θ보다 약간 작은(큰) 각도에서 급격하게 어두워졌다가, 각도 θ에서 급격하게 밝아지고, 또한 각도 θ보다 약간 큰(작은) 각도에서 다시 급격하게 어두워지고, 그런 뒤, 초기부터의 매끄러운 휘도 변화로 복귀한다는 현상이 발생함으로써, 마하 효과가 가미되어, 섬광의 문제가 발생하게 된다.
이에 반해, 상기 확산층이 내부 확산에 기여하는 미립자를 함유하면, 이 미립자의 내부 확산 작용에 의해, 확산층에 입사하는 영상 광이 확산된다. 그리고, 확산층의 표면 요철 형상(볼록부)에 상술한 특이점이 있어도, 각도 θ에서 동일한 방향으로 출사되는 영상 광은 약해지는 동시에, 각도 θ에 대하여 약간 작은 또는 큰 각도로 출사되는 영상 광은 증가하게 된다.
그 결과, 확산층의 표면 요철 형상(볼록부)에 특이점이 있어도, 각도 θ 방향의 영상 광의 증가가 억제되는 동시에, 각도 θ 근방의 출사되는 영상 광의 감소도 억제하게 되어, 본래의 매끄러운 휘도 변화가 유지되게 되고, 따라서, 섬광의 발생을 적절하게 억제할 수 있다.
본 발명은, 이러한 지식에 기초해서 예의 검토한 결과, 섬광의 발생이 충분히 억제된 방현성 필름을 얻기 위해서는, 확산층의 표면 요철 형상의 형성에 기여하는 미립자(유기 미립자(A))의 수에 의해 결정되는 표면 요철(볼록부)의 수보다, 확산층의 내부 확산에 기여하는 미립자(유기 미립자(B))의 수에 의해 결정되는 내부 확산점의 수를 많게 할 필요가 있음을 알아내었다.
또한, 도 1의 (a)는, 섬광이 없는 확산층을 투과하는 영상 광이 확산층 표면에서 굴절되는 모습을 모식적으로 도시한 단면도이고, (b)는, (a)에 나타낸 영상 광의 휘도와 확산 각도의 관계를 나타낸 그래프이다. 또한, 도 2의 (a)는, 섬광이 있는 확산층을 투과하는 영상 광이 확산층 표면에서 굴절되는 모습을 모식적으로 도시한 단면도이며, (b)는, (a)에 나타낸 영상광의 휘도와 확산 각도의 관계를 나타낸 그래프이다.
상기 식 (2)는, 유기 미립자(A)의 평균 입경이, 유기 미립자(B)의 평균 입경에 비해 큰 것을 나타내고 있으며, 확산층의 표면 요철 형상을 유기 미립자(A)에 의해 형성하고, 확산층의 내부 확산 작용을 유기 미립자(B)에 의해 발생시키기 위해 필요한 요건이다.
상기 식 (3)은, 상기 확산층에 있어서, 상기 유기 미립자(B)의 수가 상기 유기 미립자(A)의 수보다 많은 것을 나타내고 있다.
즉, 상기 유기 미립자(A) 및 유기 미립자(B) 모두가 구체라고 가정하고, 확산층에서의 입자 수를 각각 NA, NB라 하고, 또한 비중을 각각 WA, WB라 하면, NA, NB는 각각 이하와 같이 구해진다.
NA=CA/[(4/3)×π×(RA/2)3×WA]
NB=CB/[(4/3)×π×(RB/2)33×WB]
또한, 유기 미립자(A), 유기 미립자(B)의 비중(WA, WB)은
WA≒WB
라 간주할 수 있다.
그리고, NB>NA이므로,
CB/[(4/3)×π×(RB/2)3×WB]>CA/[(4/3)×π×(RA/2)3×WA]
로부터,
CA/RA 3 <CB/RB 3이 도출된다.
이러한 식 (3)을 만족하지 않는 경우, 본 발명의 방현성 필름을 사용한 화상 표시 장치는, 표시 화상의 섬광을 충분히 억제할 수 없다.
본 발명의 방현성 필름에 있어서, 상기 유기 미립자(A) 및 유기 미립자(B)는 모두 유기 미립자이므로, 후술하는 바와 같이, 이들 유기 미립자에 바인더 성분이 함침된 함침층을 형성할 수 있어, 상술한 식 (1) 내지 (3)을 충족하는 확산층의 콘트라스트 등을 더욱 향상시킨 방현성 필름을 적절하게 얻을 수 있다.
본 발명의 방현성 필름에 있어서, 적어도 유기 미립자(A)는 바인더 성분이 함침되어 형성된 함침층을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 방현성 필름은, 상기 유기 미립자(B)도 바인더 성분이 함침되어 형성된 함침층이 형성되어 있어도 좋다. 이하, 유기 미립자(A)에 상기 함침층을 갖는 것으로 해서, 그 이유를 설명한다.
상기 유기 미립자(A)에서의 함침층은, 바인더 성분과 유기 미립자(A)를 구성하는 재료가 혼합된 상태로 형성된 것이다. 즉, 상기 유기 미립자(A)는 중심부에서는 함침층이 형성되어 있지 않은 상태의 굴절률(즉, 확산층에 함유시키기 전의 유기 미립자(A)(이하, 유기 미립자(a)라고 함)의 굴절률)을 유지하는 한편, 바인더 성분의 경화물과의 계면 근방에서는, 상기 경화물의 굴절률에 가까운 굴절률을 갖게 된다. 그 결과, 바인더와의 굴절률차가 유지된 중심부에서의 확산 성능을 유지하면서, 유기 미립자(A)의 반사율은 저하된다. 또한, 상기 함침층을 갖는 유기 미립자(A)는, 확산층의 바인더 성분의 경화물과의 밀착성이 매우 우수한 것이 된다.
또한, 상기 유기 미립자(A)가 상기 함침층을 가짐으로써, 본 발명의 방현성 필름은, 온습도 변화에 대한 방현 정도의 경시 변화에 대한 안정성(내습열성)이 우수한 것으로 된다. 이것은, 이하와 같은 기구로 개선되는 것이라 유추하고 있다.
즉, 지금까지의 유기 미립자를 함유하는 방현성 필름에서는, 내습열성 시험을 행하면, 확산층에 침입된 수분은, 유기 미립자와 바인더 수지의 계면이 갖는 왜곡에 작용하여, 당해 왜곡의 증대, 완화, 마이크로 균열의 발생 등을 일으킴으로써, 경시적인 방현성의 변화(헤이즈의 변화)를 일으키고 있었던 것으로 유추된다. 또한, 이 왜곡은, 입경이 큰 유기 미립자에서 현저하다.
그러나, 본 발명에서의 유기 미립자(A)와 같이 함침층을 가지면, 상기 유기 미립자(A)와 바인더 성분의 경화물의 계면의 왜곡이 감소하므로, 상기 왜곡의 증대, 완화, 마이크로 균열의 발생 등이 억제되는 것으로 유추된다.
또한, 후술하는 바와 같이, 상기 함침층은, 상기 바인더 성분 및/또는 용제가, 유기 미립자(a)를 팽윤시킴으로써 적절하게 형성되는 층이기 때문에, 상기 유기 미립자(A)는 매우 유연성이 풍부한 미립자이다. 이로 인해, 상기 확산층의 표면에는 상기 확산층 중의 유기 미립자(A)에 대응하는 위치에 볼록부가 형성되는데, 상기 볼록부의 형상을 완만한 것으로 할 수 있다.
즉, 본 발명에서의 가장 적합한 형태는, 상기 식 (1) 내지 (3)을 만족하고, 또한 확산층이 함침층을 갖는 유기 미립자를 사용한 방현성 필름이다.
또한, 이 점에 대해서는, 나중에 더욱 상세하게 설명한다.
상기 유기 미립자(A)를 구성하는 재료로는, 후술하는 바인더 성분 및/또는 용제에 의해 팽윤되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 폴리에스테르 수지, 스티렌 수지, (메트)아크릴 수지, 올레핀 수지, 또는 이들의 공중합체 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 가교 (메트)아크릴 수지가 적절하게 사용된다. 또한, (메트)아크릴이란, 아크릴 또는 메타크릴을 의미한다.
여기서, (메트)아크릴 수지, 스티렌 수지 및 (메트)아크릴-스티렌 공중합체에 의한 유기 미립자는, 일반적으로 알려져 있는 제조 방법으로 제조할 때, 모두 재료로서 (메트)아크릴-스티렌 공중합 수지를 사용하는 경우가 있다.
또한, 상기 유기 미립자(A)가 코어-쉘 타입의 미립자에서는, 코어에 (메트)아크릴 수지를 포함하여 이루어지는 미립자를 사용한 폴리스티렌 미립자나, 반대로 코어에 스티렌 수지를 포함하여 이루어지는 미립자를 사용한 폴리 (메트)아크릴 미립자가 존재한다. 이로 인해, 본 명세서에서는, (메트)아크릴 미립자, 스티렌 미립자 및 (메트)아크릴-스티렌 공중합 미립자의 구별에 대해서는, 미립자가 갖는 특성(예를 들어, 굴절률)이 어느 수지에 가장 가까운가로 판단하는 것으로 한다. 예를 들어, 미립자의 굴절률이 1.50 미만이면 (메트)아크릴 미립자라 하고, 미립자의 굴절률이 1.50 이상 1.59 미만이면 (메트)아크릴-스티렌 공중합체 미립자라 하고, 미립자의 굴절률이 1.59 이상이면 스티렌 미립자라고 할 수 있다.
상기 가교 (메트)아크릴 수지로는, 예를 들어 아크릴산 및 아크릴산에스테르, 메타크릴산 및 메타크릴산에스테르, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴 등의 아크릴계 단량체에, 과황산 등의 중합 개시제 및 에틸렌글리콜디메타크릴레이트 등의 가교제를 사용하여, 현탁 중합법 등에 의해 중합시켜 얻어지는 단독 중합체나, 공중합체가 적합하다.
상기 아크릴계 단량체로서, 메틸메타크릴레이트를 사용해서 얻어진 가교 아크릴 수지가 특히 적합하다. 또한, 후술하는 바인더 성분 및/또는 용제에 의한 팽윤 정도를 조정함으로써 함침층의 두께를 제어할 수 있는데, 이를 위해서는, 바인더 성분의 함침량이 바람직한 범위가 되도록 가교의 정도를 바꾸어 두는 것이 바람직하다.
상기 유기 미립자(A)의 평균 입경(RA)으로는, 예를 들어 0.5 내지 15.0㎛의 범위이고, 또한 확산층의 두께 미만인 것이 적합하다. 특히, 1.0 내지 10.0㎛의 범위의 것이 보다 적합하다. 상기 입경이 0.5㎛ 미만이면 본 발명의 방현성 필름의 방현성이 불충분해지는 경우가 있고, 15.0㎛를 초과하거나, 확산층의 두께 이상이면, 본 발명의 방현성 필름을 적용해서 이루어지는 디스플레이의 화상에 거친 느낌이 있어 화질이 저하되어버리는 경우가 있다.
또한, 상기 평균 입경이란, 확산층에 함유되기 전에는, 유기 미립자(A) 단독으로의 측정이며, 코울터 카운터법에 의한 중량 평균 직경으로서 계측할 수 있다. 한편, 확산층에 함유된 후에는, 확산층 중의 유기 미립자(A)의 평균 입경의 측정이며, 확산층의 투과 광학 현미경 관찰에 있어서, 10개의 유기 미립자(A)의 최대 직경을 평균한 값으로서 구해진다. 또는 그것이 부적합한 경우에는, 유기 미립자(A)의 중심 근방을 지나는 단면의 전자 현미경(TEM, STEM 등의 투과형이 바람직하다) 관찰에 있어서, 임의의 동일한 종류이고, 거의 동일한 정도의 입경으로서 관찰되는 유기 미립자(A) 30개를 선택해서(입자의 어느 부위의 단면인지 불분명하기 때문에 n수를 증가시킴) 그 단면의 최대 입경을 측정하고, 그 평균값으로서 산출되는 값이다. 모두 화상으로부터 판단하기 때문에, 화상 해석 소프트웨어로 산출해도 좋다.
또한, 후술하는 유기 미립자(B)의 평균 입경도 마찬가지로 측정할 수 있다.
또한, 상기 확산층 중의 유기 미립자(A)의 함침층은, 상기 확산층 중의 유기 미립자(A)의 외표면에서부터 그 중심을 향해, 상기 바인더 성분이 함침되어 형성된 층이다. 또한, 상기 함침층은, 바인더 성분 중 저분자량 성분, 즉, 주로 단량체가 함침되어 형성된 층이며, 고분자 성분인 바인더 성분의 중합물, 즉, 중합체나 올리고머는 함침되기 어렵다.
상기 함침층은, 예를 들어 상기 확산층 중의 유기 미립자(A)의 단면을 현미경(STEM 등) 관찰함으로써 판별할 수 있다.
또한, 상기 함침층에 함침되는 바인더 성분은, 구성하는 전체 성분이 함침된 것이어도 좋고, 구성하는 성분의 일부가 함침된 것이어도 좋다.
또한, 상기 함침층은, 평균 두께가 0.01 내지 1.0㎛인 것이 바람직하다. 0.01㎛ 미만이면 상술한 함침층을 형성함으로써 얻어지는 효과를 충분히 얻을 수 없고, 1.0㎛를 초과하면, 유기 미립자(A)의 내부 확산 기능을 충분히 발휘할 수 없게 되어, 섬광의 방지 효과를 충분히 얻지 못하는 경우가 있다. 상기 함침층의 평균 두께의 보다 바람직한 하한은 0.1㎛, 보다 바람직한 상한은 0.8㎛이다. 이 범위 내에 있음으로써, 보다 상술한 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 상기 함침층의 평균 두께란, 방현성 필름의 단면 전자 현미경(TEM, STEM 등의 투과형이 바람직하다) 사진에서 관찰되는 유기 미립자(A)의 단면에서의 함침층의 두께의 평균값을 의미한다. 구체적으로는, 상기 확산층의 단면을 전자 현미경으로 3000 내지 5만배로, 함침층이 있는 미립자가 반드시 1개 이상 존재하고 있는 임의의 5곳을 관찰하고, 촬영한 후에, 함침층의 두께를 미립자 1개에 대해서 2점 측정하여, 측정값 10점을 평균한 값으로서 구할 수 있다. 상기 함침층의 두께의 측정은, 미립자 주위의 바인더 성분의 경화물과 미립자의 경계선이 비교적 명료하고, 또한 최대 함침되어 있는 부분을 2점 선택해서 행한다.
여기서, 유기 미립자는 일반적으로 가교된 구조를 갖는데, 이 가교의 정도에 따라 바인더 성분이나 용제에 의한 팽윤 정도가 상이한 것이 되며, 통상, 가교도가 높아지면 팽윤도가 낮아지고, 가교도가 낮으면 팽윤도가 높아진다. 이 때문에, 예를 들어 상기 유기 미립자(A)를 구성하는 재료가 상술한 가교 아크릴 수지인 경우, 상기 함침층의 두께는, 상기 가교 아크릴 수지의 가교의 정도를 적절히 조정함으로써 원하는 범위로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 방현성 필름에 있어서, 상기 유기 미립자(A)로는, 예를 들어 사전에, 가교도가 서로 다른 유기 미립자를 사용한 도액으로 방현성 필름을 제작하여, 바람직한 함침 정도에 합치하는 유기 미립자를 선정해서 사용하면 된다.
또한, 상기 유기 미립자(A)는 상기 확산층 중에서 응집되지 않는 것이 바람직하다. 상기 확산층 중의 유기 미립자(A)가 응집되어 있으면, 응집된 유기 미립자(A)에 대응하는 위치의 확산층의 표면에 큰 볼록부가 형성되어, 본 발명의 방현성 필름에 부옇게 흐려짐이나 섬광이 발생되어버리는 경우가 있다. 또한, 상기 확산층 중의 유기 미립자(A)의 응집은, 예를 들어 후술하는 층상 무기 화합물을 함유시킴으로써 적절하게 방지할 수 있다.
상기 확산층에서의 유기 미립자(A)의 함유량(CA)으로는, 바인더 성분의 경화물 100질량부에 대하여 0.5 내지 30질량부인 것이 바람직하다. 0.5질량부 미만이면 확산층의 표면에 충분한 요철 형상을 형성할 수 없어, 본 발명의 방현성 필름의 방현 성능이 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 30질량부를 초과하면, 확산층 중에서 유기 미립자(A)끼리 응집이 발생하여, 확산층의 표면에 큰 볼록부가 형성되어서 부옇게 흐려지거나 섬광이 발생되어버리는 경우가 있다. 상기 유기 미립자(A)의 함유량(CA)의 보다 바람직한 하한은 1.0질량부, 보다 바람직한 상한은 20질량부이다. 이 범위 내에 있음으로써, 보다 상술한 효과를 확실하게 할 수 있다.
또한, 상기 유기 미립자(A)의 함유량(CA)이란, 확산층을 형성할 때에 사용되는 확산층용 조성물에 있어서는, 바인더 성분 100질량부에 대한 질량부이다. 한편, 경화물인 확산층으로부터 상기 유기 미립자(A)의 함유량(CA)을 산출할 수도 있고, 이 경우, 확산층의 광투과성 기재에 수직인 방향의 단면의 현미경 사진을 찍어, 상기 사진 화상에서의 단위 면적당에 포함되는 유기 미립자(A)의 수(N), 평균 입경(RA) 및 방현성 필름의 단면 사진으로부터 측정한 확산층의 두께(T)를 사용하여, 방현성 필름 단위 체적당 유기 미립자(A)의 체적 비율(N×π×RA 3/6/T)을 산출하고, 이것을 상기 유기 미립자(A)의 함유량(CA)으로 한다.
상기 유기 미립자(B)는, 상기 식 (1) 내지 (3)을 만족하는 미립자, 즉, 바인더 성분의 경화물에 대한 굴절률차(ΔB)가, 상기 유기 미립자(A)의 바인더 성분의 경화물의 굴절률차(ΔA)보다 크고, 또한 유기 미립자(A)의 평균 입경보다 작은 평균 입경을 갖고, 또한 확산층에서의 수가, 유기 미립자의 수보다 적은 미립자이다.
이러한 유기 미립자(B)로는, 예를 들어 폴리스티렌 수지, 멜라민 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 올레핀 수지, 또는 이들의 공중합체 등의 유기 입자 등을 들 수 있다. 이들 유기 미립자(B)는 단독으로 사용되어도 좋고, 2종 이상이 병용되어도 좋다.
그 중에서도, 굴절률이 높아 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 형성하기 쉽고(예를 들어, 통상의 방사선 경화형 바인더의 굴절률은 1.48 내지 1.54 정도), 내부 확산을 얻기 쉬운 점에서, 폴리스티렌 미립자 및/또는 아크릴-스티렌 공중합체 미립자가 적절하게 사용된다.
또한, 이하, 미립자에 대해서 "고 가교", "저 가교"라고 하는 경우가 있는데, 상기 "고 가교", "저 가교"란, 하기와 같이 정의하는 것으로 한다.
톨루엔과 메틸이소부틸케톤의 혼합물(질량비 8:2)을 방사선 경화형 바인더(펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 및 폴리메타크릴산메틸(PMMA; 중량 평균 분자량 75,000)의 혼합물(질량비; PETA/DPHA/PMMA=80/10/10)) 100질량부에 대하여 190질량부 배합한 도액을 제조한다.
얻어진 도액에 미립자를 침지시키고, 직후에 스포이트로 슬라이드 글래스에 얹고, 또한 그 위에 커버 글래스를 덮는다. 이것을 광학 현미경으로 관찰하여 평균 입경(d0)(20개의 미립자의 평균값)을 구한다. 또한 침지 후 30℃에서 24시간 경과한 것을 마찬가지로 광학 현미경으로 관찰해서 평균 입경(d24)을 구한다. 이렇게 해서 구한 입경의 변화율 [(d24-d0)/d0]×100이, 5% 이상의 미립자를 "저 가교", 5% 미만의 미립자를 "고 가교"라고 정의한다.
상기 유기 미립자(B)는, 상술한 식 (1) 내지 (3)을 만족하는 범위에서, 바인더 성분이 함침된 함침층이 형성되어 있어도 좋다.
상기 유기 미립자(B)에 상기 함침층이 형성되어 있음으로써, 상술한 유기 미립자(A)의 경우와 마찬가지로, 섬광의 억제와 콘트라스트의 향상 및 본 발명의 방현성 필름의 온습도 변화에 대한 방현 정도의 경시 변화에 대한 안정성(내습열성)이 우수한 것으로 된다. 또한, 이하의 설명에서, 확산층에 함유시키기 전의 유기 미립자(B)를 유기 미립자(b)라고 칭한다.
상기 유기 미립자(B)에 형성되는 함침층은, 평균 두께가 상기 유기 미립자(A)의 함침층보다 작은 것이 바람직하다. 상기 유기 미립자(B)는, 상기 유기 미립자(A)의 평균 입경(RA)보다 작은 평균 입경(RB)을 갖기 때문에, 상기 유기 미립자(B)의 함침층의 두께가 유기 미립자(A)의 함침층보다 두꺼울 경우, 확산 각도가 큰 것이 요구되는 유기 미립자(B)의 중심부가 작아지기 때문에, 확산층의 확산 성능이 불충분해지는 경우가 있다.
상기 확산층 중의 유기 미립자(B)에 함침층이 형성되어 있는지 여부의 판단은, 예를 들어 상기 확산층의 유기 미립자(B)의 단면을 현미경(STEM 등)으로 관찰함으로써 행할 수 있다.
본 발명의 방현성 필름에 있어서, 상기 유기 미립자(B)로는, 예를 들어 사전에, 가교도가 서로 다른 유기 미립자를 사용한 도액으로 방현 필름을 제작하여, 바람직한 함침 정도에 합치하는 유기 미립자를 선정해서 사용하면 된다.
상기 확산층에서의 유기 미립자(B)의 함유량(CB)으로는, 후술하는 바인더 성분의 경화물 100질량부에 대하여 0.5 내지 30질량부인 것이 바람직하다. 0.5질량부 미만이면 섬광이 발생하기 쉽고, 한편, 30질량부를 초과하면, 콘트라스트가 저하되는 경우가 있다. 상기 유기 미립자(B)의 함유량(CB)의 보다 바람직한 하한은 1.0질량부, 보다 바람직한 상한은 20질량부이다. 이 범위 내에 있음으로써, 보다 상술한 효과를 확실하게 할 수 있다. 또한, 상기 유기 미립자(B)의 함유량(CB)은, 상기 유기 미립자(A)와 마찬가지의 방법으로 측정된 값을 의미한다.
상기 바인더 성분으로는, (메트)아크릴레이트 단량체를 필수 성분으로서 포함하는 것인 것이 바람직하다.
이러한 상기 바인더 성분으로는, 상술한 유기 미립자(a) 및 유기 미립자(b)를 팽윤시키는 것을 적절하게 들 수 있고, 투명성인 것이 바람직하고, 예를 들어 자외선 또는 전자선에 의해 경화되는 전리 방사선 경화형 수지를 들 수 있다. 또한, 본 명세서에서, 단량체란, 전리 방사선 경화하여 중합체 막이 되기 때문에, 이 중합체 막의 기본 구조의 구성 단위가 될 수 있는 분자를 모두 포함하고, 불포화 결합을 갖는다. 즉, 올리고머나 예비 중합체가 경화막의 기본 단위이면, 올리고머나 예비 중합체도 포함된다.
본 발명에서, 상기 단량체는, 분자량이 5000 이하의 작은 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서, 중량 평균 분자량이란, THF 용제에서의 겔 침투 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정한 폴리스티렌 환산값으로서 구한 것이다.
상기 (메트)아크릴레이트 단량체로는, 예를 들어 (메트)아크릴레이트계의 관능기를 갖는 화합물 등의 1 또는 2 이상의 불포화 결합을 갖는 화합물을 들 수 있다.
하나의 불포화 결합을 갖는 화합물로는, 예를 들어, 에틸 (메트)아크릴레이트, 에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 스티렌, 메틸스티렌, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다. 2 이상의 불포화 결합을 갖는 화합물로는, 예를 들어, 폴리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 F EO 변성 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A EO 변성 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 이소시아누르산 EO 변성 디(메트)아크릴레이트, 이소시아누르산 EO 변성 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 PO 변성 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 EO 변성 트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트 등의 다관능 화합물과 (메트)아크릴레이트 등의 반응 생성물(예를 들어, 다가 알코올의 폴리(메트)아크릴레이트에스테르) 등을 들 수 있다.
또한, 2 이상의 불포화 결합을 갖는 우레탄 (메트)아크릴레이트나 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트도 들 수 있다.
상기 전리 방사선 경화형 수지로는 상기 (메트)아크릴레이트 단량체 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 사용할 수 있다.
상기 전리 방사선 경화형 수지를 자외선 경화형 수지로서 사용하는 경우에는, 상기 확산층을 형성할 때에 제조되는 도액은, 광중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다.
상기 광중합 개시제로는, 구체예에는, 아세토페논류, 벤조페논류, 미힐러벤조일벤조에이트, α-아밀옥심에스테르, 티오크산톤류, 프로피오페논류, 벤질류, 벤조인류, 아실포스핀옥시드류를 들 수 있다. 또한, 광증감제를 혼합해서 사용하는 것이 바람직하고, 그 구체예로는, 예를 들어 n-부틸아민, 트리에틸아민, 폴리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다.
상기 광중합 개시제로는, 상기 자외선 경화형 수지가 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 수지계인 경우에는, 아세토페논류, 벤조페논류, 티오크산톤류, 벤조인, 벤조인메틸에테르 등을 단독 또는 혼합해서 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 자외선 경화형 수지가 양이온 중합성 관능기를 갖는 수지계인 경우에는, 상기 광중합 개시제로는, 방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염, 방향족 요오도늄염, 메탈로센 화합물, 벤조인술폰산에스테르 등을 단독 또는 혼합물로서 사용하는 것이 바람직하다.
상기 광중합 개시제의 첨가량은, 자외선 경화형 수지 100질량부에 대하여 0.1 내지 10질량부인 것이 바람직하다.
또한, 상기 전리 방사선 경화형 수지는, 용제 건조형 수지(열가소성 수지 등, 도포 시공시에 고형분을 조정하기 위해서 첨가한 용제를 건조시키는 것만으로 피막이 되는 수지)와 병용해서 사용할 수도 있다.
상기 용제 건조형 수지로는, 주로 열가소성 수지를 들 수 있다. 상기 열가소성 수지로는, 일반적으로 예시되는 것이 이용된다. 상기 용제 건조형 수지의 첨가에 의해, 도포면의 도막 결함을 유효하게 방지할 수 있다.
바람직한 열가소성 수지의 구체예로는, 예를 들어 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 아세트산 비닐계 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 수지로는, 통상 비결정성이며, 또한 유기 용제(특히 복수의 중합체나 경화성 화합물을 용해 가능한 공통 용제)에 가용인 수지를 사용하는 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 광투과성 기재의 재료가 트리아세틸셀룰로오스 "TAC" 등의 셀룰로오스계 수지인 경우, 열가소성 수지의 바람직한 구체예로서, 셀룰로오스계 수지, 예를 들어 니트로셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 에틸히드록시에틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스계 수지를 사용함으로써, 광투과성 기재와 확산층의 밀착성 및 투명성을 향상시킬 수 있다.
상기 바인더 성분은, 열경화성 수지를 더 함유하고 있어도 좋다. 상기 열경화성 수지로는, 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. 열경화성 수지를 사용하는 경우, 필요에 따라서 가교제, 중합 개시제 등의 경화제, 중합 촉진제, 용제, 점도 조정제 등을 병용해서 사용할 수도 있다.
상기 도액은, 용제를 더 함유하는 것이 바람직하다.
상기 용제로는 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 물, 알코올(예, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 벤질 알코올), 케톤(예, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논), 에스테르(예, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산프로필, 포름산부틸), 지방족 탄화수소(예, 헥산, 시클로헥산), 할로겐화 탄화수소(예, 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 사염화탄소), 방향족 탄화수소(예, 벤젠, 톨루엔, 크실렌), 아미드(예, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, n-메틸피롤리돈), 에테르(예, 디에틸에테르, 디옥산, 테트라히드로푸란), 에테르 알코올(예, 1-메톡시-2-프로판올) 등을 들 수 있다.
상기 바인더 성분 및 용제는, 상기 유기 미립자(a) 및 유기 미립자(b)를 팽윤시키는 성질의 것을 선택해서 사용해도 좋지만, 어느 한쪽만이 상기 유기 미립자(a) 및 유기 미립자(b)를 팽윤시키는 성질인 것을 선택해서 사용해도 좋다.
또한, 상기 유기 미립자(a) 및 유기 미립자(b)의 함침층의 형성은, 상기 유기 미립자(a) 및 유기 미립자(b)를 팽윤시키는 성질을 갖는 용제가 존재함으로써, 상기 바인더 성분의 팽윤성의 정도에 의존하지 않고, 보다 확실하게 행할 수 있으므로, 적어도 상기 용제는, 상기 유기 미립자(a) 및 유기 미립자(b)를 팽윤시키는 성질을 갖는 것이 보다 바람직하다. 이것은, 상기 유기 미립자(a) 및 유기 미립자(b)에, 우선, 상기 용제가 작용해서 상기 유기 미립자(a) 및 유기 미립자(b)가 팽윤되고, 계속해서 상기 바인더 성분에 포함되는 저분자량 성분이 함침되어 나가기 위한 것으로 유추하고 있다.
본 발명의 방현성 필름에서는, 상기 방사선 경화형 바인더 및 용제의 조합으로는, 그 중에서도 바인더 성분으로서, 분자량이 작아 함침되기 쉬운 점에서 (메트)아크릴레이트 단량체와, 용제로서, 상기 유기 미립자(a)를 팽윤시키는 성질이 강한 케톤, 에스테르계를 조합해서 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 용제를 혼합해서 사용함으로써 유기 미립자(a) 및 유기 미립자(b)의 팽윤 정도를 조정함으로써, 상기 바인더 성분에 포함되는 저분자량 성분의 함침량을 제어할 수 있다.
또한, 상기 용제는, 상기 유기 미립자 및 광투과성 기재를 팽윤시키는 성질을 갖는 것이 보다 바람직하다. 이러한 용제를 사용해서 형성한 본 발명의 방현성 필름은, 광투과성 기재에 바인더 성분이 함침되게 되어, 적합한 광투과성 기재와 확산층의 접착성 및 간섭 줄무늬의 방지성이 얻어진다.
상기 확산층은, 층상 무기 화합물을 더 함유하는 것이 바람직하다. 상기 확산층이 상기 층상 무기 화합물을 함유하게 되어, 상기 확산층의 컬 방지성, 내자외선성, 균열 방지성 등의 내충격성을 향상시킬 수 있다.
상기 층상 무기 화합물로는 특별히 한정되지 않으며, 몬모릴로나이트, 바이델라이트, 논트로나이트, 사포나이트, 헥토라이트, 사우코나이트, 스테벤사이트, 버미큘라이트, 할로이사이트, 카올리나이트, 엔델라이트, 딕카이트, 탈크, 파이로필라이트, 운모, 마가라이트, 백운모, 금운모, 사규소운모, 테니올라이트, 안티고라이트, 클로라이트, 쿡케이트, 페난타이트 등을 들 수 있다. 이것들의 층상 무기 화합물은, 천연물이어도 좋고 합성물이어도 좋다.
상기 층상 무기 화합물로는, 그 중에서도 탈크가 적합하다. 예를 들어, 상기 층상 무기 화합물로서 탈크를 사용하고, 상기 유기 미립자(a)로서 가교 아크릴 비즈, 유기 미립자(b)로서 스티렌을 사용한 경우, 확산층 중에서의 유기 미립자(A), 유기 미립자(B)와의 응집의 정도를 적절하게 제어하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 본 발명의 방현성 필름의 방현성, 부옇게 흐려짐 방지성, 섬광 방지성을 고레벨로 달성할 수 있다.
이것은, 상기 탈크가 친유성이 높은 물질인 점이 영향을 미치고 있는 것으로 추측하고 있다. 즉, 유기 미립자(a)(가교 아크릴 수지)가 친수성, 유기 미립자(b)(스티렌)가 친유성인 각 성질을 갖고, 양쪽 미립자가 응집하는 것을, 친유성이 높은 탈크가 조정하고 있는 것으로 추측하고 있다.
상기 확산층에서의 상기 층상 무기 화합물의 함유량은, 상기 바인더 성분의 경화물 100질량부에 대하여 0.1 내지 20질량부인 것이 바람직하다. 0.1질량부 미만이면 본 발명의 방현성 필름의 내충격성 및/또는 유기 미립자(A) 등의 분산성이 불충분해지는 경우가 있고, 20질량부를 초과하면, 상기 확산층을 형성하는 도액의 점도가 높아져 도포 시공을 할 수 없어지거나, 형성하는 도막 표면의 요철의 제어를 할 수 없게 되는 경우가 있다. 상기 층상 무기 화합물의 함유량의 보다 바람직한 하한은 0.5질량부, 보다 바람직한 상한은 10질량부다. 이 범위에 있음으로써, 내충격성 및/또는 미립자의 분산성의 효과를 보다 발휘할 수 있음과 함께, 표면 요철의 제어도 보다 용이하게 된다.
상기 도액은, 상술한 각 재료를 혼합함으로써 제조할 수 있다.
상기 각 재료를 혼합해서 도액을 제조하는 방법으로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 페인트 셰이커 또는 비즈 밀 등을 사용하면 된다.
상기 확산층은, 상기 도액을 상기 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면 위에 도포, 건조해서 도막을 형성하고, 상기 도막을 경화시킴으로써 형성할 수 있다.
상기 도액의 도포 방법으로는 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 롤 코트법, 미야바 코트법, 그라비아 코트법, 다이 코트법 등을 들 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 유기 미립자(A)는, 상기 유기 미립자(a)를 상기 바인더 성분 및/또는 용제로 팽윤시켜, 바인더 성분을 함침시켜서 함침층을 형성함으로써 제조되지만, 상기 유기 미립자(A)의 제조는, 상기 도액 중에서 행해져도 되고, 상기 광투과성 기재에 도포해서 형성한 도막 중에서 행해져도 좋다.
또한, 상기 제조한 도액은, 확산층을 형성하기 전에 소정 시간 정치하는 것이 바람직하다.
상기 도액을 제조해서 정치하지 않고 확산층을 형성하면, 사용하는 유기 미립자(A)의 가교도나, 바인더 성분 및/또는 용제에 의한 상기 유기 미립자(A)의 팽윤 정도를 적절히 조정한 경우에도, 확산층 중의 유기 미립자(A)에 충분한 함침층을 형성할 수 없는 경우가 있기 때문이다.
상기 도액의 정치 시간으로는, 사용하는 유기 미립자(A)의 종류, 가교도 및 입경, 및 사용하는 방사선 경화형 바인더 및/또는 용제의 종류 등에 따라 적절히 조정하면 되는데, 예를 들어 12 내지 48시간 정도인 것이 바람직하다.
상기 광투과성 기재 위에 형성한 도막을 경화시킴으로써 확산층을 형성할 수 있다.
상기 도막의 경화 방법으로는 특별히 한정되지 않지만, 자외선 조사에 의해 행하는 것이 바람직하다. 자외선에 의해 경화를 행하는 경우, 190 내지 380nm의 파장 영역의 자외선을 사용하는 것이 바람직하다. 자외선에 의한 경화는, 예를 들어 메탈 할라이드 램프등, 고압 수은등, 저압 수은등, 초고압 수은등, 카본 아크등, 블랙 라이트 형광등 등에 의해 행할 수 있다. 전자선원의 구체예로는, 코크로프트 월턴형, 반데그라프트형, 공진 변압기형, 절연 코어 변압기형, 직선형, 다이나미트론형, 고주파형 등의 각종 전자선 가속기를 들 수 있다.
본 발명의 방현성 필름에 있어서, 상기 확산층은, 표면에 요철 형상을 갖는다.
상기 확산층은, 상기 확산층 중의 유기 미립자(A)에 대응하는 위치에 볼록부(이하, 볼록부(A)라고도 함)를 갖는 것이 바람직하고, 상기 볼록부(A)는, 그 높이가, 하기 요건 (1), (2) 및 (3) 모두를 충족하는 유기 미립자(C)를 포함하는 확산층(C)의 표면의 상기 유기 미립자(C)에 대응하는 위치의 볼록부(이하, 볼록부(C)라고도 함)의 높이보다 낮은 것이 바람직하다.
요건 (1): 유기 미립자(A) 대신에 유기 미립자(C)를 사용하는 것 외에는, 유기 미립자(A)를 함유하는 확산층과 동일한 조건에서 확산층(C)을 형성한다
요건 (2): 확산층(C) 중의 유기 미립자(C)는, 확산층 중의 유기 미립자(A)와 동일한 평균 입경을 갖는다.
요건 (3): 유기 미립자(C)는, 확산층(C) 중에서 함침층이 형성되지 않는다.
상기 볼록부(A)는, 상기 볼록부(C)와 비교해서 높이가 낮고 완만한 형상이다. 이러한 볼록부(A)가 형성된 확산층을 갖는 본 발명의 방현성 필름은, 방현성, 부옇게 흐려짐성 방지성을 우수한 것으로 할 수 있다.
이것은, 상기 도막을 경화시킬 때의 유기 미립자(A)는, 상술한 함침층이 형성된 유기 미립자(A)이며, 이 유기 미립자(A)가, 상기 유기 미립자(C)와 비교하여, 매우 유연성이 풍부한 미립자이기 때문이라고 유추된다. 즉, 상기 도막을 경화시키면, 바인더 성분은 경화 수축을 일으키지만, 상기 유기 미립자(A)가 위치하는 표면의 경화 수축은, 상기 유기 미립자(A)가 위치하지 않는 표면의 경화 수축과 비교하여, 상기 바인더 성분의 양이 적기 때문에 작아진다. 그러나, 상기 유기 미립자(A)는, 매우 유연성이 풍부한 미립자이기 때문에, 상기 도막의 경화 수축에 의해 유기 미립자(A)가 변형된다. 그 결과, 형성되는 볼록부(A)의 높이가, 보다 단단한 유기 미립자(C)를 포함하는 확산층(C)의 표면에 형성되는 상기 볼록부(C)와 비교해서 낮고, 매끄러워지는 것으로 추측하고 있다.
또한, 상기 볼록부의 높이란, 방현성 필름 표면을 AFM에 의해 관찰하여, 표면에 존재하는 상기 볼록부의 경사면에서의 상기 볼록부에서 오목부로 변화하는 변곡점으로부터, 상기 볼록부의 정점까지의 높이 10점(임의)을 측정한 평균값을 의미한다.
본 발명의 방현성 필름은, 상술한 확산층을 갖는 것이기 때문에, 상기 확산층 중의 유기 미립자(A)와 바인더 성분의 경화물의 밀착성이 매우 우수한 것으로 된다. 또한, 본 발명의 방현성 필름은, 맨드릴 시험에서, 맨드릴의 직경이 10mm의 조건에서, 보다 바람직하게는 8mm의 조건에서, 더욱 바람직하게는 6mm의 조건에서 균열이 발생하지 않는 것이다.
또한, 상기 확산층 중의 유기 미립자(A)에 상술한 함침층이 형성되어 있는 경우, 상기 함침층은, 바인더 성분이 혼합된 상태로 형성된 것이므로, 상기 확산층 중의 유기 미립자(A)(함침층)와 바인더 성분의 경화물의 계면에서, 상기 확산층의 투과광이 반사하는 것을 적절하게 방지하면서 적당한 내부 확산성을 발현할 수 있다.
또한, 상기 확산층의 유기 미립자(A)에 대응하는 위치에 형성된 볼록부를, 그 높이가 낮고 완만한 형상으로 할 수 있다.
그로 인해, 본 발명의 방현성 필름의 방현성, 부옇게 흐려짐 방지성 및 섬광 방지성을 높은 레벨로 달성할 수 있다.
이러한 함침층의 확보를 확실하게 하기 위해서, 유기 미립자(A)는 저 가교인 것이 바람직하고, 유기 미립자(A) 및 유기 미립자(B)가 저 가교인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 방현성 필름에 있어서, 상기 확산층의 두께로는 1 내지 20㎛인 것이 바람직하다. 1㎛ 미만이면 본 발명의 방현성 필름의 하드 코트 성능이 불충분해지는 경우가 있고, 20㎛를 초과하면, 컬의 발생이나 균열에 대한 내성이 불충분해지는 경우가 있다. 상기 확산층의 두께의 보다 바람직한 하한은 2㎛, 보다 바람직한 상한은 15㎛이다.
또한, 상기 확산층의 두께란, 공초점 레이저 현미경(LeicaTCS-NT: 라이카사제: 대물 렌즈 "10 내지 100배")으로 방현성 필름의 단면을 관찰하여, 계면의 유무를 판단해서 하기의 평가 기준으로 판단함으로써 구해진다.
측정 수순
(1) 할레이션이 없는 선명한 화상을 얻기 위해서, 공초점 레이저 현미경에, 습식의 대물 렌즈를 사용하고, 또한 방현성 필름 위에 굴절률 1.518의 오일을 약 2mL 올려놓고 관찰하였다. 오일의 사용은, 대물 렌즈와 확산층의 사이의 공기층을 소실시키기 위해서 사용하였다.
(2) 1 화면당 요철의 최대 볼록부, 최소 오목부의 기재로부터의 막 두께를 1점씩 총 2점 측정하고, 그것을 5 화면분, 총 10점 측정하여, 평균값을 확산층의 두께로서 산출하였다.
또한, 상기 공초점 레이저 현미경으로 계면을 명확하게 할 수 없는 방현성 필름의 경우에는, 마이크로톰 등으로 단면을 작성하여, 전자 현미경 관찰에 의해, 상기 (2)와 마찬가지로 확산층의 두께를 산출할 수도 있다.
본 발명의 방현성 필름은, 60℃×90% RH×1000시간의 내습열성 시험 전후의 헤이즈값 변화가 1.5% 이하인 것이 바람직하다. 1.5%를 초과하면, 내습열성이 떨어져 온습도 변화에 대하여 방현 정도가 경시 변화하는 경우가 있다. 상기 헤이즈값의 변화는, 1.0% 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 이러한 내습열성은, 상술한 함침층이 형성된 유기 미립자(A)를 확산층에 함유함으로써 얻을 수 있다.
또한, 상기 헤이즈값은, JIS-K7136에 규정된 헤이즈(흐림도)에 준하여, 헤이즈 미터 HM150(무라카미 색채 기술 연구소사제, 상품명)을 사용해서 측정한 값이다.
이러한 본 발명의 방현성 필름을 제조하는 방법도 또한, 본 발명의 하나이다.
즉, 본 발명의 방현성 필름의 제조 방법은, 광투과성 기재와, 상기 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면 위에 형성되고 표면에 요철 형상을 갖는 확산층을 갖는 방현성 필름의 제조 방법이며, 상기 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면 위에, 유기 미립자(A), 유기 미립자(B) 및 바인더 성분을 함유하는 도액을 도포하고, 건조시켜서 도막을 형성하고, 상기 도막을 경화시켜서 상기 확산층을 형성하는 공정을 갖고, 상기 확산층에서의 상기 유기 미립자(A)의 함유량을 CA, 평균 입경을 RA, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔA라 하고, 상기 확산층에서의 상기 유기 미립자(B)의 함유량을 CB, 평균 입경을 RB, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔB라 했을 때, 하기 식 (1), 식 (2) 및 식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 방현성 필름의 제조 방법이다.
ΔA<ΔB 식 (1)
RA>RB 식 (2)
CA/RA 3<CB/RB 3 식 (3)
본 발명의 방현성 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 도액을 구성하는 재료 등은, 상술한 본 발명의 방현성 필름에서 설명한 것과 마찬가지의 것을 들 수 있다.
또한, 상기 확산층을 형성하는 공정도, 상술한 본 발명의 방현성 필름에서 설명한 방법과 마찬가지의 방법을 들 수 있다.
또한, 편광 소자를 구비하여 이루어지는 편광판이며, 상기 편광 소자의 표면에, 광투과성 기재를 접합하거나 해서 본 발명의 방현성 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판도 본 발명의 하나이다.
상기 편광 소자로는 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 요오드 등에 의해 염색하고 연신한 폴리비닐알코올 필름, 폴리비닐포르말 필름, 폴리비닐아세탈 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체계 비누화 필름 등을 사용할 수 있다. 상기 편광 소자와 본 발명의 방현성 필름의 라미네이트 처리에서는, 광투과성 기재에 비누화 처리를 행하는 것이 바람직하다. 비누화 처리에 의해, 접착성이 양호해지고 대전 방지 효과도 얻을 수 있다.
본 발명은, 최표면에 상기 방현성 필름 또는 상기 편광판을 구비하여 이루어지는 화상 표시 장치이기도 하다. 상기 화상 표시 장치는, LCD, PDP, FED, ELD(유기 EL, 무기 EL), CRT, 전자 페이퍼, 터치 패널, 태블릿 PC 등의 화상 표시 장치이어도 좋다.
상기 LCD는, 투과성 표시체와, 상기 투과성 표시체를 배면에서 조사하는 광원 장치를 구비하여 이루어지는 것이다. 본 발명의 화상 표시 장치가 LCD인 경우, 이 투과성 표시체의 표면에, 본 발명의 방현성 필름 또는 본 발명의 편광판이 형성되어 이루어지는 것이다.
본 발명이 상기 방현성 필름을 갖는 액정 표시 장치인 경우, 광원 장치의 광원은 방현성 필름의 하측에서 조사된다. 또한, STN형의 액정 표시 장치에는, 액정 표시 소자와 편광판의 사이에, 위상차판이 삽입되어서 된다. 이 액정 표시 장치의 각 층간에는 필요에 따라서 접착제층이 설치되어도 된다.
상기 PDP는, 표면 유리 기판(표면에 전극을 형성)과 당해 표면 유리 기판에 대향해서 사이에 방전 가스가 봉입되어 배치된 배면 유리 기판(전극 및 미소한 홈을 표면에 형성하고, 홈 내에 적색, 녹색, 청색의 형광체층을 형성)을 구비하여 이루어지는 것이다. 본 발명의 화상 표시 장치가 PDP인 경우, 상기 표면 유리 기판의 표면, 또는 그 전방면판(유리 기판 또는 필름 기판)에 상술한 방현성 필름을 구비하는 것이기도 하다.
상기 화상 표시 장치는, 전압을 걸면 발광하는 황화아연, 디아민류 물질: 발광체를 유리 기판에 증착하고, 기판에 거는 전압을 제어해서 표시를 행하는 ELD 장치, 또는 전기 신호를 광으로 변환하여, 육안으로 보이는 상을 발생시키는 CRT 등의 화상 표시 장치이어도 좋다. 이 경우, 상기와 같은 각 표시 장치의 최표면 또는 그 전방면판의 표면에 상술한 방현성 필름을 구비하는 것이다.
본 발명의 방현성 필름은, 어떠한 경우든 텔레비전, 컴퓨터, 전자 페이퍼 등의 디스플레이 표시에 사용할 수 있다. 특히, CRT, 액정 패널, PDP, ELD, FED, 전자 페이퍼, 터치 패널, 태블릿 PC 등의 고정밀 화상용 디스플레이의 표면에 적절하게 사용할 수 있다.
본 발명의 방현성 필름은, 확산층 중에서의 유기 미립자(A)의 함유량(CA), 평균 입경(RA) 및 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차(ΔA)와, 상기 확산층에서의 상기 유기 미립자(B)의 함유량(CB), 평균 입경(RB), 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차(ΔB)가, 상술한 특정한 관계를 충족하는 것이기 때문에, 방현성이 우수함과 함께, 섬광의 발생 및 콘트라스트의 저하를 적절하게 방지할 수 있다.
도 1의 (a)는 섬광이 없는 확산층을 투과하는 영상 광이 확산층 표면에서 굴절되는 모습을 모식적으로 도시한 단면도이며, (b)는 (a)에 나타낸 영상 광의 휘도와 확산 각도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 2의 (a)는 섬광이 있는 확산층을 투과하는 영상 광이 확산층 표면에서 굴절되는 모습을 모식적으로 도시한 단면도이며, (b)는 (a)에 나타낸 영상 광의 휘도와 확산 각도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 3은 실시예 1에 관한 방현성 필름의 확산층의 단면 STEM 사진이다.
도 4는 실시예 2에 관한 방현성 필름의 확산층의 단면 STEM 사진이다.
본 발명의 내용을 이하의 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명의 내용은 이들 실시예에 한정해서 해석되는 것이 아니다.
(실시예 1)
우선, 광투과성 기재로서 트리아세틸셀룰로오스(후지 필름사제, 두께 80㎛)를 준비하였다.
이어서, 하기 조성의 도액을 제조하였다.
바인더 성분 [펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 및 폴리메타크릴산메틸(PMMA; 중량 평균 분자량 75,000)의 혼합물(질량비; PETA/DPHA/PMMA=80/10/10), (굴절률 1.52)] 100질량부
광중합 개시제(상품명: 이르가큐어 184; 바스프(BASF) 재팬사제) 5.0질량부
유기 미립자(A) [저 가교 아크릴 입자(굴절률 1.49, 평균 입경 5.0㎛, 소껜 가가꾸사제)] 7.0질량부
유기 미립자(B) [저 가교 폴리스티렌 입자(굴절률 1.59, 평균 입경 2.0㎛, 세끼스이 화성품사제)] 3.0질량부
탈크(굴절률 1.57, 평균 입경 0.8㎛, 닛본 탈크사제) 2.0질량부
용제 [톨루엔과 메틸이소부틸케톤의 혼합물(질량비; 톨루엔/메틸이소부틸케톤=8/2)] 190질량부
얻어진 도액을 24시간 에이징한 후, 메이어 바를 사용해서 광투과성 기재에 도포 시공하고, 1.2m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 유통시켜, 1분간 건조시켜서 도막을 형성하였다.
그 후, 형성한 도막에 자외선을 조사해서(질소 분위기 하에서 200mJ/cm2) 바인더 성분을 경화시켜 확산층을 형성하여, 방현성 필름을 제작하였다. 또한, 확산층의 두께는 6.0㎛로 하였다.
(실시예 2)
하기 조성의 도액을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현성 필름을 제작하였다.
바인더 성분 [펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 및 폴리메타크릴산메틸(PMMA; 중량 평균 분자량 75,000)의 혼합물(질량비; PETA/DPHA/PMMA=80/10/10), (굴절률 1.52)] 100질량부
광중합 개시제(상품명: 이르가큐어 184; 바스프(BASF) 재팬사제) 5.0질량부
유기 미립자(A) [저 가교 아크릴 입자(굴절률 1.49, 평균 입경 5.0㎛, 소껜 가가꾸사제)] 7.0질량부
유기 미립자(B) [저 가교 폴리스티렌 입자(굴절률 1.59, 평균 입경 3.5㎛, 소껜 가가꾸사제)] 5.0질량부
탈크(굴절률 1.57, 평균 입경 0.8㎛, 닛본 탈크사제) 2.0질량부
용제 [톨루엔과 메틸이소부틸케톤의 혼합물(질량비; 톨루엔/메틸이소부틸케톤=8/2)] 190질량부
(실시예 3)
하기 조성의 도액을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현성 필름을 제작하였다.
바인더 성분 [펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 및 폴리메타크릴산메틸(PMMA; 중량 평균 분자량 75,000)의 혼합물(질량비; PETA/DPHA/PMMA=80/10/10), (굴절률 1.52)] 100질량부
광중합 개시제(상품명: 이르가큐어 184; 바스프(BASF) 재팬사제) 5.0질량부
유기 미립자(A) [저 가교 아크릴 입자(굴절률 1.49, 평균 입경 5.0㎛, 소껜 가가꾸사제)] 7.0질량부
유기 미립자(B) [저 가교 폴리스티렌 입자(굴절률 1.59, 평균 입경 3.5㎛, 소껜 가가꾸사제)] 2.5질량부
탈크(굴절률 1.57, 평균 입경 0.8㎛, 닛본 탈크사제) 2.0질량부
용제 [톨루엔과 메틸이소부틸케톤의 혼합물(질량비; 톨루엔/메틸이소부틸케톤=8/2)] 190질량부
(실시예 4)
하기 조성의 도액을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현성 필름을 제작하였다.
바인더 성분 [펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 및 폴리메타크릴산메틸(PMMA; 중량 평균 분자량 75,000)의 혼합물(질량비; PETA/DPHA/PMMA=80/10/10), (굴절률 1.52)] 100질량부
광중합 개시제(상품명: 이르가큐어 184; 바스프(BASF) 재팬사제) 5.0질량부
유기 미립자(A) [저 가교 아크릴 입자(굴절률 1.49, 평균 입경 5.0㎛, 소껜 가가꾸사제)] 7.0질량부
유기 미립자(B) [저 가교 폴리스티렌 입자(굴절률 1.59, 평균 입경 3.5㎛, 소껜 가가꾸사제)] 5.0질량부
용제 [톨루엔과 메틸이소부틸케톤의 혼합물(질량비; 톨루엔/메틸이소부틸케톤=8/2)] 190질량부
(실시예 5)
하기 조성의 도액을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현성 필름을 제작하였다.
바인더 성분 [펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 및 폴리메타크릴산메틸(PMMA; 중량 평균 분자량 75,000)의 혼합물(질량비; PETA/DPHA/PMMA=80/10/10), (굴절률 1.52)] 100질량부
광중합 개시제(상품명: 이르가큐어 184; 바스프(BASF) 재팬사제) 5.0질량부
유기 미립자(A) [저 가교 아크릴 입자(굴절률 1.49, 평균 입경 5.0㎛, 소껜 가가꾸사제)] 7.0질량부
유기 미립자(B) [고 가교 폴리스티렌 입자(굴절률 1.59, 평균 입경 3.5㎛, 소껜 가가꾸사제)] 5.0질량부
탈크(굴절률 1.57, 평균 입경 0.8㎛, 닛본 탈크사제) 2.0질량부
용제 [톨루엔과 메틸이소부틸케톤의 혼합물(질량비; 톨루엔/메틸이소부틸케톤=8/2)] 190질량부
(실시예 6)
하기 조성의 도액을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현성 필름을 제작하였다.
바인더 성분 [펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 및 폴리메타크릴산메틸(PMMA; 중량 평균 분자량 75,000)의 혼합물(질량비; PETA/DPHA/PMMA=80/10/10), (굴절률 1.52)] 100질량부
광중합 개시제(상품명: 이르가큐어 184; 바스프(BASF) 재팬사제) 5.0질량부
유기 미립자(A) [고 가교 아크릴 입자(굴절률 1.49, 평균 입경 5.0㎛, 소껜 가가꾸사제)] 7.0질량부
유기 미립자(B) [고 가교 폴리스티렌 입자(굴절률 1.59, 평균 입경 3.5㎛, 소껜 가가꾸사제)] 5.0질량부
탈크(굴절률 1.57, 평균 입경 0.8㎛, 닛본 탈크사제) 2.0질량부
용제 [톨루엔과 메틸이소부틸케톤의 혼합물(질량비; 톨루엔/메틸이소부틸케톤=8/2)] 190질량부
(비교예 1)
하기 조성의 도액을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현성 필름을 제작하였다.
바인더 성분 [펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 및 폴리메타크릴산메틸(PMMA; 중량 평균 분자량 75,000)의 혼합물(질량비; PETA/DPHA/PMMA=80/10/10), (굴절률 1.52)] 100질량부
광중합 개시제(상품명: 이르가큐어 184; 바스프(BASF) 재팬사제) 5.0질량부
유기 미립자(A) [저 가교 아크릴 입자(굴절률 1.49, 평균 입경 5.0㎛, 소껜 가가꾸사제)] 7.0질량부
유기 미립자(B) [저 가교 폴리스티렌 입자(굴절률 1.59, 평균 입경 3.5㎛, 소껜 가가꾸사제)] 2.0질량부
탈크(굴절률 1.57, 평균 입경 0.8㎛, 닛본 탈크사제) 2.0질량부
용제 [톨루엔과 메틸이소부틸케톤의 혼합물(질량비; 톨루엔/메틸이소부틸케톤=8/2)] 190질량부
(비교예 2)
하기 조성의 도액을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현성 필름을 제작하였다.
바인더 성분 [펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 및 폴리메타크릴산메틸(PMMA; 중량 평균 분자량 75,000)의 혼합물(질량비; PETA/DPHA/PMMA=80/10/10), (굴절률 1.52)] 100질량부
광중합 개시제(상품명: 이르가큐어 184; 바스프(BASF) 재팬사제) 5.0질량부
유기 미립자(A) [고 가교 아크릴 입자(굴절률 1.49, 평균 입경 5.0㎛, 소껜 가가꾸사제)] 7.0질량부
유기 미립자(B) [고 가교 폴리스티렌 입자(굴절률 1.59, 평균 입경 3.5㎛, 소껜 가가꾸사제)] 2.0질량부
탈크(굴절률 1.57, 평균 입경 0.8㎛, 닛본 탈크사제) 2.0질량부
용제 [톨루엔과 메틸이소부틸케톤의 혼합물(질량비; 톨루엔/메틸이소부틸케톤=8/2)] 190질량부
실시예 및 비교예에서 얻어진 방현성 필름에 대해서 이하의 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타냈다.
또한, 표 1에는, 유기 미립자(A)에 대해서 확산층 중에 함유되기 전의 것을 a, 확산층 중의 것을 A라 각각 표기하고, 확산층에서의 함유량(Ca, CA), 평균 입경(Ra, RA) 및 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차(Δa, ΔA) 및 Ca/Ra 3, CA/RA 3, 유기 미립자(B)에 대해서, 확산층 중에 함유되기 전의 것을 b, 확산층 중의 것을 B라 각각 표기하고, 확산층에서의 함유량(Cb, CB), 평균 입경(Rb, RB) 및 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차(Δb, ΔB) 및 Cb/Rb 3, CB/RB 3에 대해서도 나타냈다.
(함침층의 두께)
실시예 및 비교예에서 얻어진 방현성 필름에 대해서 확산층의 두께 방향으로 절단하고, 유기 미립자(A)를 1개 이상 적어도 포함하는 단면을 배율 3000 내지 5만배로 STEM 관찰을 행하여, 바인더 성분이 유기 미립자(A)에 함침되어 있는 부분에서, 유기 미립자(A)와 주위의 바인더 성분의 경화물의 경계가 비교적 명료하고, 또한 유기 미립자(A) 내에 바인더 성분이 가장 함침되어 있는 것으로 보이는 부분 2점의 두께를 측정하였다. 총 5개의 유기 미립자(A)에 대해서 마찬가지로 측정하여, 10점의 측정 결과의 평균값을 산출하였다.
실시예 1에 관한 방현성 필름의 확산층의 단면 STEM 사진을 도 3에 도시하고, 실시예 2에 관한 방현성 필름의 확산층의 단면 STEM 사진을 도 4에 도시하였다.
또한, 유기 미립자(A) 이외에, 유기 미립자(B) 등을 더 함유하는 경우도, 상기와 마찬가지로 그 유기 미립자(B)에 대한 함침층의 두께를 측정할 수 있다.
(헤이즈)
JIS-K7136에 규정된 헤이즈(흐림도)에 준하여, 헤이즈 미터 HM150(무라카미 색채 기술 연구소사제)을 사용해서, 실시예 및 비교예에서 얻어진 방현성 필름의 헤이즈값을 측정하였다.
(콘트라스트)
흑색 아크릴판에 실시예 및 비교예에서 얻어진 방현성 필름을, 광학 필름용 투명 점착 필름을 사용해서 접합하고, 방현성 필름의 표면 상태를, 15명의 피험자가, 1000Lx의 명실 조건에서 여러 방향에서 육안 관능 평가를 행하였다. 광택이 있는 흑색을 재현할 수 있는지 여부를 판정하여, 이하의 기준에 의해 평가하였다.
◎: 양호라고 대답한 사람이 13명 이상
○: 양호라고 대답한 사람이 12 내지 10명
○ 내지 △: 양호라고 대답한 사람이 9 내지 8명
△: 양호라고 대답한 사람이 7 내지 5명
×: 양호라고 대답한 사람이 4명 이하
(섬광)
소니사제 액정 텔레비전 "KDL-40X2500"의 최표면의 편광판을 박리하고, 표면 도포가 없는 편광판을 부착하였다.
계속해서, 그 위에 실시예 및 비교예에서 얻어진 방현성 필름을, 확산층측이 최표면으로 되도록, 광학 필름용 투명 점착 필름(전체 광선 투과율 91% 이상, 헤이즈 0.3% 이하, 막 두께 20 내지 50㎛인 제품, 예를 들어 MHM 시리즈: 니치에이 화공사제 등)에 의해 부착하였다.
상기 액정 텔레비전을, 조도가 약 1000Lx의 환경하의 실내에 설치하고, 백색 화면 표시하여, 액정 텔레비전으로부터 1.5 내지 2.0m 정도 떨어진 장소로부터 상하, 좌우 다양한 각도에서 피험자 15명이 육안 관능 평가를 행하였다. 백색 화면 표시에 섬광이 보이는지 여부를 판정하여, 이하의 기준에 따라서 평가하였다.
◎: 양호라고 대답한 사람이 10명 이상
○: 양호라고 대답한 사람이 9 내지 8명
△: 양호라고 대답한 사람이 7 내지 5명
×: 양호라고 대답한 사람이 4명 이하
Figure pct00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1, 2에 관한 방현성 필름은, 식 (1) 내지 (3)을 만족하고 모든 평가 결과가 양호해서, 특히 식 (3)을 충분히 만족하기 때문에, 섬광의 평가가 매우 양호하였다. 실시예 3에 관한 방현성 필름은, 식 (1) 내지 (3)을 만족하지만, 식 (3)에서의 양변의 차가 작기 때문에, 섬광의 평가가 약간 떨어지는 결과이었다. 실시예 4에 관한 방현성 필름은, 실시예 2와 비교해서 탈크가 함유되어 있지 않기 때문에, 섬광의 평가가 양호하지만 약간 떨어지는 결과이었다. 실시예 5에 관한 방현성 필름은, 유기 미립자(B)가 함침되어 있지 않기 때문에, 실시예 1 내지 4와 비교해서 콘트라스트가 약간 떨어지고, 실시예 6에 관한 방현성 필름은, 유기 미립자(A) 및 유기 미립자(B) 모두가 함침되어 있지 않기 때문에, 또한 콘트라스트가 떨어지는 결과이었다.
한편, 비교예 1, 2에 관한 방현성 필름은, 모두 식 (3)을 만족하지 않기 때문에, 섬광이 매우 나쁜 결과이었다.
본 발명의 방현성 필름은, 음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로루미네센스 디스플레이(ELD), 필드에미션 디스플레이(FED), 전자 페이퍼 등의 디스플레이, 특히 고정밀화 디스플레이에 적절하게 사용할 수 있다.
10, 20 : 확산층
11, 21 : 요철 형상(볼록부)

Claims (6)

  1. 광투과성 기재와, 상기 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면 위에 형성되고 표면에 요철 형상을 갖는 확산층을 갖는 방현성 필름이며,
    상기 확산층은 유기 미립자(A), 유기 미립자(B) 및 바인더 성분의 경화물을 함유하고,
    상기 확산층에서의 상기 유기 미립자(A)의 함유량을 CA, 평균 입경을 RA, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔA라 하고,
    상기 확산층에서의 상기 유기 미립자(B)의 함유량을 CB, 평균 입경을 RB, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔB라 했을 때,
    하기 식 (1), 식 (2) 및 식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 방현성 필름.
    ΔA<ΔB 식 (1)
    RA>RB 식 (2)
    CA/RA 3<CB/RB 3 식 (3)
  2. 제1항에 있어서,
    바인더 성분은 (메트)아크릴레이트 단량체 및/또는 올리고머를 함유하는 것을 특징으로 하는 방현성 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 유기 미립자(A)는 바인더 성분이 함침되어 형성된 함침층을 갖는 것을 특징으로 하는 방현성 필름.
  4. 광투과성 기재와, 상기 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면 위에 형성되고 표면에 요철 형상을 갖는 확산층을 갖는 방현성 필름의 제조 방법이며,
    상기 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면 위에, 유기 미립자(A), 유기 미립자(B) 및 바인더 성분을 함유하는 도액을 도포하고 건조시켜서 도막을 형성하고, 상기 도막을 경화시켜서 상기 확산층을 형성하는 공정을 갖고,
    상기 확산층에서의 상기 유기 미립자(A)의 함유량을 CA, 평균 입경을 RA, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔA라 하고,
    상기 확산층에서의 상기 유기 미립자(B)의 함유량을 CB, 평균 입경을 RB, 상기 바인더 성분의 경화물과의 굴절률차를 ΔB라 했을 때,
    하기 식 (1), 식 (2) 및 식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 방현성 필름의 제조 방법.
    ΔA<ΔB 식 (1)
    RA>RB 식 (2)
    CA/RA 3<CB/RB 3 식 (3)
  5. 편광 소자를 구비하여 이루어지는 편광판이며, 상기 편광 소자의 표면에 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방현성 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  6. 최표면에 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방현성 필름, 또는 제5항의 편광판을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
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