KR20190053920A

KR20190053920A - 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름, 화상 표시 장치, 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름 제조 방법

Info

Publication number: KR20190053920A
Application number: KR1020197011101A
Authority: KR
Inventors: 케이 히치리; 요시타카 모리모토; 소이치로 히라키; 히데키 미야우치
Original assignee: 제이엔씨 주식회사
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2019-05-20
Also published as: WO2018062442A1; JP2018055056A; EP3521870A1; TW201817601A; CN109791226A; EP3521870A4; JP6414173B2; US20200033506A1

Abstract

본 발명은, 우수한 눈부심 방지성 및 반사 방지성을 부여할 수 있고, 각종 디스플레이에 사용하였을 때 번쩍거림이 적고 시인성이 양호하며, 나아가 표면 보호용 필름으로도 이용 가능한 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름이다. 본 발명의 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은, 투명한 필름 형태의 기재(10)와; 기재(10)의 한쪽면 측에, 기재(10) 측으로부터 한 층의 눈부심 방지층(12)과 한 층의 반사 방지층(11);을 순서대로 구비한다. 눈부심 방지층의 두께는 3~15 μm이고, 반사 방지층의 두께는 50 nm~150 nm이다. 눈부심 방지층은 활성 에너지선 경화성 수지를 포함하는 수지 조성물을 경화한 경화물이고, 수지 조성물은 부피 평균 입자 지름 0.3~0.9 μm의 실리카 입자를 함유한다.

Description

눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름, 화상 표시 장치, 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름 제조 방법

본 발명은, 눈부심 방지(防眩, anti-glare) 기능 및 반사 방지(anti-reflection) 기능을 구비한 필름에 관한 것으로서, 특히, 번쩍거림, 비침, 반사, 백탁감(白濁感)을 억제함으로써 시인성(視認性)을 향상시키고, 또한 하드 코팅성을 갖는 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름에 관한 것이다.

화상 표시 장치(액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등)는, 실내 조명(형광등 등)이나 태양광 등의 외광이 표시면에 쏟아지면, 비침, 반사 등에 의해 시인성이 저하된다. 따라서, 이들을 억제하기 위하여, 화상 표시 장치의 표시면에는, 눈부심 방지 처리 또는 반사 방지 처리를 실시하는 것이 행해지고 있다.

눈부심 방지 처리는, 미립자를 함유시킨 층에서 표면에 요철을 마련하고, 그 요철과 층 중의 미립자에 의해 입사광을 산란시키는 처리이다. 입사광이 확산 반사됨으로써, 반사 상이 불선명해지고, 외광 등의 비침이 억제된다. 그러나, 그 요철은 투과광도 산란시키기 때문에, 고정밀(高精細) 화상 표시 장치에는 적합하지 않다.

한편으로 반사 방지 처리는, 반사 방지층의 표면 반사광과 반사 방지층의 하층과의 계면 반사광 간의 간섭에 의해, 반사광을 약화시키는 처리이다. 입사광의 반사가 억제됨으로써, 콘트라스트, 광의 투과율이나 화상 표시 장치의 시인성 등이 향상된다.

다만, 화상 표시 장치의 표시면은, 보다 고도의 내찰상성(耐擦傷性), 내마모성, 고경도성을 갖는 것이 바람직하다.

눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은 이들 눈부심 방지 처리와 반사 방지 처리를 조합한 것으로서, 눈부심 방지층 단독의 경우에 비해 화상의 시인성이나 콘트라스트가 향상된다. 또한, 반사 방지층 단독의 경우에 비해 외광 등의 비침을 억제할 수 있다.

필름에 눈부심 방지층을 형성시키는 기법으로는, 특정 범위 내에 있는 입자 지름의 수지 비즈 혹은 무기 산화물(실리카 등)을 분산시키는 것이 알려져 있다(특허 문헌 1, 2).

이와 같이 하여 형성한 눈부심 방지층 위에 낮은 굴절률의 수지 혹은 무기 화합물의 초박막(두께 수 십~수 백 nm)을 한 층 혹은 복수 층 적층함으로써, 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은 제작된다.

이와 같이 제작한 눈부심 방지성 하드 코팅 필름 혹은 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은 충분한 눈부심 방지성을 갖는다. 하지만, 분산시키는 입자의 입자 지름이 부적절한 경우에는 "번쩍거림(glittering)" 혹은 "어른거림(flickering)", "신틸레이션(scintillation)", "스파클링(sparkling)" 등이라 불리는 현상에 의해, 화상 표시 장치의 시인성이 저하되는 것이 특허 문헌 3에서 지적되고 있다. "번쩍거림"은, 입자 혹은 표면 요철의 렌즈 효과에 의해, RGB 화소가 확대되거나, 밝기에 불균일이 발생하여 화상 표시 장치의 시인성이 저하되는 현상이다. 즉, 특허 문헌 1, 2 등에 기재된 방법으로는, 반드시 번쩍거림의 문제를 회피하지는 못하고 있다.

특허 문헌 3에 기재된 발명에 의해, 화상의 해상도가 어느 정도 작은 경우에는 번쩍거림을 억제할 수 있다. 그런데, 최근 화상 표시 장치의 고정밀화가 더 진행되어, 고정밀 화상 표시 장치에 대해서는 특허 문헌 3에 기재된 방법으로는 반드시 번쩍거림을 억제할 수는 없다는 것을 알 수 있었다. 또한, 특허 문헌 3에 기재된 방법으로는, 눈부심 방지층의 막 두께를 2.5 μm이하로 억제할 필요가 있고, 하드 코팅 필름의 경도(연필 경도)를 확보하기가 어려웠다. 이 문제에 대한 대책으로서 특허 문헌 3에서는 눈부심 방지층의 하층에 추가로 클리어 하드 코팅층을 마련하고 있으나, 층 수를 늘리면 이번에는 대폭적인 제조 시간이나 제조 비용의 상승이 문제가 된다.

번쩍거림에 대한 대책으로서 특허 문헌 4에는 "평균 입자 지름 0.5~5 μm의 실리카 입자"와 "평균 입자 지름 1~60 nm의 미립자"를 분산시킨 고정밀 눈부심 방지성 하드 코팅 필름이 기재되어 있다. 평균 입자 지름 1~60 nm의 미립자의 기능은 양호한 눈부심 방지성을 유지함과 아울러, 투과 선명도를 향상시키는 것에 있다고 명세서에 기재가 있다. 비특허 문헌 1에 따르면, 수 십 nm의 미립자에는, 그보다 큰 입자의 부착·응집을 방지하는 효과가 있고, 이 효과에 의해 평균 입자 지름 0.5~5 μm의 실리카 입자의 응집이 억제되고, 투과 선명도가 향상되었다고 생각된다. 그러나, 이 수법으로는 입자 지름 1~60 nm의 미립자를 분산시키는 공정이 별도로 필요하고, 분산액을 구입한 경우에도 고가이기 때문에, 역시 제조 시간이나 제조 비용의 상승은 피할 수 없다.

(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 평 9-269403호 공보 (특허 문헌 2) 일본 특허 공개 2006-48025호 공보 (특허 문헌 3) 일본 특허 공개 2009-103734호 공보 (특허 문헌 4) 일본 특허 공개 2002-036452호 공보

(비특허 문헌 1) 모로호시 아쓰시(2008), "퓸드 실리카[일본 에어로질(주)]", 다사키 히로토(편), 각종 필러의 구조·스펙·기능[데이터집 ], 기술 정보 협회, p.100

화상 표시 장치의 표시면에 사용하는 필름은, 화상 표시 장치의 고성능화, 고정밀화에 따라, 보다 우수한 눈부심 방지성 및 반사 방지성이 요구되고 있다. 구체적으로는, 보다 고도의 비침 방지, 번쩍거림 방지, 백탁감의 해소(콘트라스트의 향상)가 요구되고 있으며, 고정밀 화상 표시 장치에서는 특히 번쩍거림 방지가 중요하다. 그러나, 비침 방지와 번쩍거림 방지는 트레이트 오프로서, 어느 하나를 좋게 하면 나머지 하나가 악화되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은, 고정밀 화상 표시 장치에서도 비침 방지와 번쩍거림 방지를 양립시키고, 표시 화질을 저하시키지 않고, 우수한 눈부심 방지성 및 반사 방지성을 부여할 수 있고, 각종 디스플레이에 사용했을 때 시인성이 양호하고, 나아가 표면 보호용 필름으로도 이용 가능한 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 행하였다. 그 결과, 눈부심 방지층이 함유하는 입자의 평균 입자 지름 및 입자의 종류, 입자의 형상을 제어하면 비침 방지와 번쩍거림 방지를 양립할 수 있는 것, 눈부심 방지층과 반사 방지층을 조합하고, 투명한 필름 형태의 기재(基材)의 일측 면에 기재/눈부심 방지층/반사 방지층이 되도록 순차적으로 적층하면 화질의 저하를 억제하면서, 번쩍거림, 비침, 반사를 억제하여 시인성을 보다 향상시키고, 또한 하드 코팅성을 겸비한 필름을 저렴하게 얻을 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다.

본 발명의 제1 태양에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은, 예컨대 도 1에 도시한 바와 같이, 투명한 필름 형태의 기재(10)와; 기재(10)의 한쪽면 측에, 기재(10) 측으로부터 한 층의 눈부심 방지층(12)과 한 층의 반사 방지층(11);을 순서대로 구비한다. 상기 눈부심 방지층의 두께가 3~15 μm이고, 상기 반사 방지층의 두께가 50~150 nm이다. 상기 눈부심 방지층이, 활성 에너지선 경화성 수지(active energy ray-curable resin)를 포함하는 수지 조성물을 경화한 경화물이고, 상기 수지 조성물이, 부피 평균 입자 지름 0.3~0.9 μm의 실리카 입자를 함유한다.

이와 같이 구성하면, 눈부심 방지층에 포함된 실리카 입자에 의해 입사광을 확산시키고, 번쩍거림을 억제하면서 비침을 저감시킬 수 있다. 나아가, 반사 방지층의 표면 반사광과, 반사 방지층의 하층의 계면 반사광 간의 간섭에 의해 반사광을 약하게 하여 눈부심을 저감시킬 수 있다. 또한, 눈부심 방지층이 경화성 수지로 형성되기 때문에, 눈부심 방지층이 하드 코팅층으로 기능할 수 있다.

본 발명의 제2 태양에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은, 상기 본 발명의 제1 태양에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름에 있어서, 상기 실리카 입자가 부정형(不定形) 실리카 입자이고, 상기 눈부심 방지층 중에 10 중량%~50 중량% 포함되고, 헤이즈(haze)가 2%~20%이고, 380 nm~780 nm의 파장 영역에 있어서의 시감(視感) 반사율이 2.0% 이하이다.

이와 같이 구성하면, 매우 적당한 입자 형상과 입자 농도에 의해 적합한 표면 거칠기를 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름에 부여할 수 있다. 또한, 매우 적당한 시감 반사율에 의해 외광 등의 비침이나 눈부심을 억제할 수 있다. 나아가, 매우 적당한 헤이즈(haze)에 의해 비침, 표시 화상의 흐림(blur)을 억제할 수 있다.

본 발명의 제3 태양에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은, 상기 본 발명의 제1 태양 또는 제2 태양에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름에 있어서, 상기 눈부심 방지층 형성 후의 표면의 산술 평균 거칠기가 0.02~0.1 μm이고, 상기 반사 방지층 형성 후의 표면의 산술 평균 거칠기가 0.02~0.1 μm이고, 상기 반사 방지층 형성 후의 표면의 산술 평균 거칠기가 상기 눈부심 방지층 형성 후의 표면의 산술 평균 거칠기의 60% 이상이다.

이와 같이 구성하면, 눈부심 방지층을 반사 방지층이 추종함으로써, 막 두께의 편차에 의한 간섭 불균일을 억제함과 아울러 반사 방지 효과를 높일 수 있다. 또한, 산술 평균 거칠기가 과도하게 작아 비침이 억제될 수 없는 것이나, 산술 평균 거칠기가 과도하게 커서 번쩍거림이 억제될 수 없는 일이 없다.

본 발명의 제4 태양에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은, 상기 본 발명의 제1 내지 제3 중 어느 하나의 태양에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름에 있어서, 상기 반사 방지층이, 불소계 수지와, 부피 평균 입자 지름 5~70 nm의 금속 산화물 미립자로서 중합성 불포화 기를 갖는 유기 화합물을 결합시킨 금속 산화물 미립자를 함유하고, 굴절률이 1.25~1.38이다.

이와 같이 구성하면, 매우 적당한 반사 방지층의 굴절률에 의해, 반사 방지층으로서 양호한 반사 방지막을 형성할 수 있다. 또한, 불소계 수지로 이루어짐으로써, 표면의 미끄러짐을 양호하게 하여 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름의 손상 방지성을 높일 수 있다. 나아가 부피 평균 입자 지름 5~70 nm의 금속 산화물 미립자로서 중합성 불포화 기를 갖는 유기 화합물을 결합시킨 금속 산화물 미립자를 함유함으로써, 불소 수지의 낮은 막 강도를 보충하고, 내찰상성이 우수한 반사 방지층을 얻을 수 있다.

본 발명의 제5 태양에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은, 상기 본 발명의 제1 내지 제4 중 어느 하나의 태양에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름에 있어서, 상기 기재의 타측면 측에 인쇄 가능층을; 구비한다.

이와 같이 구성하면, 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름의 인쇄성을 향상시키고, 의장을 부여할 수 있다.

본 발명의 제6 태양에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은, 상기 본 발명의 제1 내지 제5 중 어느 하나의 태양에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름에 있어서, 상기 기재의 타측면 측에 점착층을; 구비한다.

이와 같이 구성하면, 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름의 점착성을 향상시키고, 사용 시의 편리성을 높일 수 있다.

본 발명의 제7 태양에 따른 화상 표시 장치는, 상기 본 발명의 제1 내지 제6 중 어느 하나의 태양에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름을 표면에 구비한다.

이와 같이 구성하면, 화상 표시 장치는, 번쩍거림, 비침, 반사를 억제하고, 또한 하드 코팅성을 겸비한 필름을 갖는다. 따라서, 화면의 시인성과 손상 방지성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제8 태양에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름 제조 방법은, 투명한 필름 형태의 기재에 눈부심 방지층과 반사 방지층을 적층한 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름 제조 방법으로서, 투명한 필름 형태의 기재의 일측면 측에, 상기 눈부심 방지층을 형성하기 위한, 경화성 수지를 포함하는 도포액을 도포하여 도막을 형성하고, 상기 도막을 경화시킴으로써, 상기 눈부심 방지층을 적층하는 공정과; 상기 눈부심 방지층에, 반사 방지층을 형성하기 위한, 경화성 수지를 포함하는 도포액을 도포하여 도막을 형성하고, 상기 도막을 경화시킴으로써, 반사 방지층을 적층하는 공정;을 구비한다. 상기 반사 방지층은, 산소 농도 5% 이하의 분위기 하에서, 자외선을 조사함으로써 경화된다. 상기 눈부심 방지층의 두께가 3~15 μm이고, 상기 반사 방지층의 두께가 50 nm~150 nm이다. 상기 눈부심 방지층의 도포액이 활성 에너지선 경화성 수지를 포함하는 수지 조성물이고, 상기 수지 조성물이 부피 평균 입자 지름 0.3~0.9 μm의 실리카 입자를 함유한다.

이와 같이 구성하면, 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름의 오염 방지성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은, 양호한 눈부심 방지성, 반사 방지성, 번쩍거림 억제를 공존시키고, 또한 경도가 유지된 하드 코팅 필름으로서, 비침, 반사를 억제하고, 또한 하드 코팅성을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름(1)의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 화상 표시 장치(2)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4 (a)는 눈부심 방지층의 기능을 설명하기 위한 도면이다. (b)는 반사 방지층의 기능을 설명하기 위한 도면이다.

본 출원은, 일본에서 2016년 9월 30일에 출원된 일본 특허 출원 2016-194444호에 기초하며, 그 내용은 본 출원의 내용으로서 그 일부를 형성한다. 본 발명은 이하의 상세한 설명에 의해 더 완전히 이해될 수 있을 것이다. 본 발명의 추가의 응용 범위는, 이하의 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다. 그러나, 상세한 설명 및 특정 실시는 본 발명의 바람직한 실시 형태로서, 설명의 목적을 위해서만 기재되어 있는 것이다. 이 상세한 설명으로부터 다양한 변경, 개변이 본 발명의 정신과 범위 내에서 당업자에게 있어 명백하기 때문이다. 출원인은, 기재된 실시 형태의 어느 것도 공중에게 헌상할 의도는 없으며, 개변, 대체안 중, 특허 청구 범위 내에 문언 상 포함되지 않을 지도 모르는 것도 균등론 하에서의 발명의 일부로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하기로 한다. 덧붙여, 각 도면에 있어서 서로 동일 또는 해당하는 부분에는 동일 혹은 유사한 부호를 붙이고, 중복된 설명은 생략한다. 또한, 본 발명은, 이하의 실시 형태에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 도포액은 경화성 수지를 포함하고, 경화성 수지만일 수도, 경화성 수지와 용매와의 혼합물일 수도 있다.

《눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름(1)》

도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름(1)(이하, 필름(1)이라고 표기할 수도 있음)에 대하여 설명하기로 한다. 덧붙여, 도 1은 다층으로 구성된 필름(1)의 층 구성을 설명하는 것으로서, 각 층의 두께는 과장되어 있다. 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름(1)은, 투명한 필름 형태의 기재(10)와, 반사 방지층(11), 눈부심 방지층(12)을 구비한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 투명한 필름 형태의 기재(10)의 일측 면(도 1에서는 기재(10)의 상측)에 눈부심 방지층(12), 반사 방지층(11)의 순서로 적층된다.

눈부심 방지층은, 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 함유하는 입자와 표면 요철에 의해 입사광을 확산시키고, 반사광의 눈부심을 저감시키는 기능을 가진다.

반사 방지층은, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 반사 방지층의 표면 반사광과 하층(도 4(b)에서는 기재)의 계면 반사광 간의 간섭에 의해 반사광을 약하게 하여 눈부심을 저감시키는 기능을 가진다.

본원의 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은, 눈부심 방지층과 반사 방지층의 조합에 의해, 번쩍거림, 비침, 반사를 억제함과 동시에, 하드 코팅성도 갖는다.

[기재(10)]

기재(10)에는, 투명성을 갖는 필름 형태의 각종 플라스틱이나 유리를 사용할 수 있다. 투명성을 갖는 플라스틱 필름의 재료로는, 예컨대, 폴리에스터(에스테르)계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에터설폰(폴리에테르술폰)계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아마이드(아미드)계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메타)아크릴계 수지, 폴리염화 바이닐(비닐)계 수지, 폴리염화 바이닐리덴(비닐리덴)계 수지, 폴리스타이렌(스티렌)계 수지, 폴리바이닐알코올계 수지, 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지, 노보넨계 수지 등의 수지를 들 수 있다. 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 트라이(트리)아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리에터술폰, 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트, 폴리에터(에테르)에터케톤, 사이클로(시클로)올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC)나 PMMA/PC 적층 필름 등이 바람직하다. 덧붙여, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트는, 기계적 강도, 치수 안정성, 내열성, 내약품성, 광학 특성 등 및 필름 표면의 평활성이나 핸들링성이 우수하기 때문에 보다 바람직하다. 폴리카보네이트는, 투명성, 내충격성, 내열성, 치수 안정성, 연소성이 우수하기 때문에 보다 바람직하다. 트라이아세틸셀룰로오스는 광학 이방성이 작기 때문에 보다 바람직하다. 가격·입수 용이함도 고려하면, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 특히 바람직하다.

기재(10)의 막 두께는, 바람직하게는 50~500 μm이고, 보다 바람직하게는 80~300 μm이다. 기재(10)의 막 두께가 50 μm 이상이면, 기재의 기계적 강도가 충분하고, 기재의 각 층을 형성하기가 용이해진다. 또한, 막 두께가 500 μm 이하이면, 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름(1)의 두께가 과도하게 두꺼워지지 않아, 본 필름을 사용한 제품(예컨대 후술하는 화상 표시 장치)이 컴팩트하다.

[눈부심 방지층(12)]

눈부심 방지층(12)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 투명한 필름 형태의 기재(10) 위에 미립자 및 경화성 수지를 포함하는 수지 조성물의 도포액을 도포하고, 얻어진 도막을 경화시킴으로써 형성된다. 눈부심 방지층(12)의 적층에는 도포액을 균일하게 코팅하는 습식 코팅법을 이용하는 것이 바람직하다. 습식 코팅법으로는, 바 코팅법, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법 등을 이용할 수 있다.

그라비아 코팅법은, 표면에 요철의 조각 가공이 실시된 그라비아 롤을 도포액에 담그고, 그라비아 롤 표면의 요철부에 부착한 도포액을 닥터 블레이드로 긁어내서 오목부에 액을 저장함으로써 정확하게 계량하고, 기재에 전이시키는 방식이다. 그라비아 코팅법에 의해 저점도의 액을 얇게 코팅할 수 있다.

다이 코팅법은, 다이라 불리는 도포용 헤드로부터 액을 가압하여 압출하면서 코팅하는 방식이다. 다이 코팅법에 의해, 고정밀 코팅이 가능해진다. 나아가, 도포 시에 액이 외기에 노출되기 않기 때문에, 마름(건조)에 의한 도포액의 농도 변화 등이 잘 일어나지 않는다.

그 밖의 습식 코팅법으로는, 스핀 코팅법, 리버스 코팅법, 롤 코팅법, 슬릿 코팅법, 디핑법, 스프레이 코팅법, 키스 코팅법, 리버스 키스 코팅법, 에어 나이프 코팅법, 커튼 코팅법, 로드 코팅법 등을 들 수 있다. 적층하는 방법은, 이들 방법에서 필요로 하는 막 두께에 따라 적당히 선택할 수 있다.

습식 코팅법을 이용함으로써, 매분 수 십 미터의 라인 속도(예컨대 약 20m/분)로 대면적으로 적층할 수 있기 때문에, 대량으로 제조할 수 있고, 생산 효율을 올릴 수 있다.

여기서 경화성 수지란, α선, β선, γ선, 중성자선, 전자선, 자외선 등의 활성 에너지선 조사에 의해 가교하는 활성 에너지선 경화성 수지나, 가열에 의해 가교하는 열경화성 수지이다. 경화성 수지로는, 실리콘(silicone) 수지, 아크릴 수지, 메타아크릴 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 폴리에스터 수지, 우레탄 수지 등을 들 수 있다. 이들 경화성 수지 중에서도 바람직하게는, 생산성 상의 관점에서, 자외선 조사에 의해 단시간에 성막 경화하는 자외선 경화성 수지이다. 자외선 경화성 수지는, 통상적으로, 광 중합 개시제를 첨가하여 사용된다. 광 중합 개시제로는, 예컨대, 각종 벤조인 유도체, 벤조페논 유도체, 페닐케톤 유도체, 등을 들 수 있다. 광 중합 개시제의 첨가량은, 자외선경화성 수지 100 중량%에 대하여, 1~10 중량%로 하는 것이 바람직하다. 1 중량% 이상이면 경화 불량이 잘 일어나지 않고, 10 중량% 이하이면 착색 등의 원인이 되기 어렵다. 덧붙여, 경화성 수지는, 도포하기 위해서는 도포액의 상태에서 사용한다. 그 때문에, 경화성 수지는 액상인 것이 바람직하다. 경화성 수지가 고체인 경우에는, 용매로 용해하여 사용하면 된다.

도포액 중의 경화성 수지의 농도는, 도포액의 점도가 습식 코팅법 등의 적층 방법에 상응한 점도가 되도록 선택할 수 있다. 상기 농도는, 1~80 중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는, 2~60 중량%이다. 도포액 중의 경화성 수지의 농도는, 예컨대, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸(이소부틸)케톤, 프로필렌글라이콜(글리콜)모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트 등의 용매를 사용하여 조정할 수 있다. 또한, 도포액에는, 필요에 따라 공지의 다른 첨가제, 예컨대, 계면 활성제 등의 레벨링제를 첨가할 수도 있다. 레벨링제를 첨가하면, 도포액의 표면 장력을 컨트롤할 수 있고, 뭉침(cissing, crawling), 곰보 자국(크레이터링, cratering) 등의 층 형성 시에 생기는 표면 결함을 억제할 수 있다.

경화성 수지를 경화시키기 위한 경화 처리로는, 가열, 자외선 조사, 전자선 조사 등의 경화 처리를 들 수 있다. 덧붙여, 도막에 용매를 포함하는 경우에는, 통상적으로, 50~200℃의 범위 내에서 수 십초~수분 도막을 가열하고, 도막 중에 잔류해 있는 용매를 제거한 후에, 경화 처리를 행하는 것이 바람직하다. 가열에 의한 경화로는, 예컨대, 통상적으로, 180~250℃, 바람직하게는 200~250℃의 온도에서 가열하면 된다. 이 때, 오븐을 사용한 경우에는 30~90분간, 핫 플레이트를 사용한 경우에는 5~30분간 가열하면 된다. 또한, 자외선 조사에 의한 경화로는, UV 램프(예컨대, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, 하이 파워 메탈 할라이드 램프)로부터 200~400 nm의 파장의 자외선을 도막에 단시간(수 초~수 십초의 범위 내) 조사하면 된다. 또한, 전자선 조사에 의한 경화로는, 300 keV 이하의 자기 차폐형의 저에너지 전자 가속기로부터 저에너지 전자선을 도막에 조사하면 된다.

눈부심 방지층(12)에는, 경화 후의 눈부심 방지층(12)이 입사광을 확산시키도록 실리카(산화 규수) 입자를 함유시킨다. 덧붙여, 눈부심 방지층(12)의 굴절률 조정이나 도전성 부여를 위하여, 추가로 유기계 또는 무기계의 미립자를 함유시킬 수도 있다. 보다 구체적으로는, 유기 미립자나 무기 산화물 미립자를 사용할 수 있다.

눈부심 방지층 중에 함유되는 유기 미립자의 구체적인 예로는, 아크릴 수지 미립자, 아크릴-스타이렌 수지 미립자, 폴리스타이렌 수지 미립자, 폴리우레탄 수지 미립자, 에폭시 수지 미립자, 폴리에틸렌 수지 미립자, 벤조구아나민 수지 미립자, 멜라민 수지 미립자가 있다. 이들은 1종으로 사용할 수도, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

눈부심 방지층 중에 함유되는 무기 산화물 미립자의 구체적인 예로는, 산화 규소, 산화 알루미늄(알루미나), 규산 지르코늄, 루틸형 산화 타이타늄(티타늄), 산화 주석, 산화 지르코늄, 산화 세륨, 불화 마그네슘, 산화 철, 산화 아연, 산화 구리, 산화 안티모니(안티몬), 빙정석, 형석, 인회석, 방해석, 석고 및 탈크가 있다. 바람직하게는, 산화 규소, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 규산 지르코늄, 루틸형 산화 티타늄, 산화 주석, 산화 세륨, 불화 마그네슘 및 산화 철이고, 보다 바람직하게는, 굴절률이 큰 루틸형 산화 티타늄, 산화 지르코늄, 도전성을 부여할 수 있는 도핑된 산화 주석, 저렴한 산화 알루미늄, 산화 규소이다. 이들은 1종으로 사용할 수도, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

실리카 입자의 함유량은, 눈부심 방지층 중에 10~50 중량%이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15~25 중량%이다. 양호한 눈부심 방지성을 발현시키기 위해서는 10 중량% 이상이 바람직하고, 기재에 대한 양호한 밀착성을 유지하기 위해서는, 50 중량% 미만인 것이 바람직하다.

실리카 입자의 부피 평균 입자 지름은, 0.3~0.9 μm가 바람직하고, 도막의 투명성을 고려하면, 0.4~0.7 μm가 바람직하다. 부피 평균 입자 지름이 0.3 μm 이상이면 입사광을 충분히 확산시킬 수 있고, 0.9 μm 이하이면 번쩍거림(어른거림)을 충분히 억제할 수 있다. 덧붙여, 미립자의 부피 평균 입자 지름은, 레이저 회절/산란식 입자 지름 분포 측정 장치(LA-950V2, (주)호리바 세이사쿠쇼 제조)를 사용하여 측정하였다. 재료 미터로부터 제공되는 부피 평균 입자 지름 정보를 이용하는 것도 가능하고, 입자 지름 값의 다소의 차이는 기계차로서 허용해야 하는 것이다.

실리카 입자의 형상은, 구형, 중공형, 다공질형, 봉형(어스펙트비(종횡비)가 1 초과 10 이하인 형상을 말함), 판형, 섬유형, 또는 부정형상이 있고, 부정형상의 실리카 입자가 바람직하다. 부정형의 입자를 사용하면, 도막 표면에 효과적으로 요철을 부여할 수 있다.

이와 같이, 눈부심 방지층(12)에는 미립자가 첨가되기 때문에, 미립자의 종류나 양을 조정함으로써, 원하는 눈부심 방지성을 갖는 눈부심 방지층(12)을 용이하게 얻을 수 있다.

눈부심 방지층(12)의 굴절률은 1.45~1.58이고, 바람직하게는 1.48~1.52이다. 굴절률이 1.45 이상이면, 후술하는 반사 방지층(11)과의 굴절률 차이가 과도하게 적어지지 않아, 충분히 반사·비침을 방지할 수 있다. 한편으로, 굴절률이 1.58 이하이면, 아크릴 수지 등을 베이스로 하여 눈부심 방지층을 형성할 수 있고, 충분한 경도를 확보할 수 있다.

눈부심 방지층(12)의 막 두께는 3~15 μm이고, 바람직하게는 3~8 μm이고, 특히 바람직하게는 4~6 μm이다. 막 두께가 3 μm 이상이면, 충분한 연필 경도를 얻을 수 있다. 막 두께가 15 μm 이하이면, 경화막의 인장 응력에 의한 필름의 컬(curl)을 억제할 수 있다.

[반사 방지층(11)]

반사 방지층(11)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 눈부심 방지층(12) 위에, 경화성 수지를 포함하는 수지 조성물의 도포액을 도포하고, 얻어진 도막을 경화시킴으로써 형성된다. 반사 방지층(11)에 사용하는 경화성 수지의 종류, 경화성 수지의 적층 방법, 경화 처리 방법은, 눈부심 방지층(12)에 대하여 기재한 경화성 수지의 종류, 적층 방법, 경화 방법을 이용할 수 있다. 덧붙여, 반사 방지층(11)과 눈부심 방지층(12)에 사용하는 경화성 수지의 종류는, 동일할 수도 서로 다를 수도 있다. 동일한 경화성 수지를 사용하면, 동일한 재료를 사용할 수 있기 때문에, 생산성을 향상시킬 수 있다. 서로 다른 경화성 수지를 사용하면, 선택 가능한 굴절률의 폭이 넓어지고, 굴절률의 조정이 용이해진다. 특히 반사 방지층의 경우에는, 중공 실리카를 분산시키는, 불소계 수지를 사용하는 등의 수단으로 굴절률을 작게 하는 것이 바람직하다.

반사 방지층(11)의 막 두께는 50~150 nm이고, 바람직하게는 70~110 nm이고, 보다 바람직하게는 80~100 nm이다. 반사 방지층의 막 두께가 50~150 nm이면, 반사율이 최소가 되는 파장을 가시광선의 파장의 중앙(550 nm) 부근으로 할 수 있고, 시감 반사율을 크게 저하시킬 수 있다. 또한, 반사 방지층의 막 두께가 50 nm 이상이면, 반사광이 황색이 되는 것을 회피할 수 있다. 150 nm 이하이면, 반사광이 청색이 되는 것을 회피할 수 있음과 아울러, 반사 방지층의 표면이 과도하게 평활해지지 않아, 눈부심 방지성을 유지할 수 있다.

반사 방지층(11)의 굴절률은 1.25~1.38이고, 바람직하게는 1.30~1.38이다. 굴절률이 1.25 이상이면, 첨가하는 무기물(중공 실리카 등)의 양이 과잉해져 상대적으로 경화성 수지의 비율이 적어짐으로써 경화성 수지층의 강도가 불충분해지는 것을 회피할 수 있다. 혹은 경화성 수지로서 불소 수지를 포함하는 혼합물을 사용한 경우, 불소 수지의 양이 과잉해져 경화성 수지층의 강도가 불충분해지는 것을 회피할 수 있다. 굴절률이 1.38 이하이면, 전술한 눈부심 방지층(12)과의 굴절률 차이가 작아, 충분히 반사·비침을 방지할 수 없는 것을 회피할 수 있다. 덧붙여, 반사 방지층(11)의 굴절률은, 눈부심 방지층(12)의 굴절률보다 낮아지도록 조정하는 것이 필수적이다.

반사 방지층(11)의 일 실시 형태로서, 하기를 포함하는 광경화성 저굴절률 수지 조성물을 사용할 수 있다.

(A) 중합성기를 갖는 유기 화합물을 결합시킨 금속 산화물 미립자

(B) 중합성기를 갖는 불소 함유 중합체 및 모노머

(C) (메타)아크릴계 모노머

(D) 광 중합 개시제

(E) 용매

이 광경화성 저굴절률 수지 조성물은, 시판품을 구입하여 사용할 수도 있고, 상기 (A)~(E)의 성분을 혼합하여 사용할 수도 있다. 시판품으로는 TU-2361, TU-2360(모두 JSR(주) 제조)을 이용할 수 있다.

중합성 기를 갖는 유기 화합물을 결합시킨 금속 산화물 미립자(A)는, 금속 산화물 미립자(A1)와, 중합성 기를 포함하는 유기 화합물(A2)을 결합시킨 입자이다. 결합이란, 공유 결합일 수도 있고, 물리 흡착 등의 비공유 결합일 수도 있다. 중합성 유기 화합물로 수식(修飾)한 금속 산화물 미립자의 슬러리로는, 오르가노실리카졸 PGM-AC-2140Y 및 PGM-AC-4130Y(모두 닛산 화학 공업(주) 제조), 아도마나노 YA010C-SM1 및 YA050C-SM1(모두 아도마테크(주)(Admatechs Company Limited) 제조) 등을 이용할 수 있다.

중합성 기를 갖는 불소 함유 중합체 및 모노머(B)로는, 디펜서 OP-3803(DIC(주) 제조), 저굴절률 불소 모노머 LINC-202UA, LINC-152EPA(모두 교에이사 화학(주) 제조) 등을 이용할 수 있다.

(C) (메타)아크릴계 모노머, (D)광 중합 개시제, (E)용매로는, 눈부심 방지층 제작 시에 사용하는 것과 동일한 것을 이용할 수 있다.

금속 산화물 미립자(A1)로는, 예컨대, 산화 티타늄, 실리카, 알루미나, 지르코니아, 산화 아연, 산화 게르마늄, 산화 인듐, 산화 주석, 안티모니 함유 산화 주석(ATO), 주석 함유 산화 인듐(ITO), 산화 안티모니, 산화 세륨 등의 입자를 들 수 있다. 특히, 고경도 및 굴절률을 약간 낮게 조정하는 것이 용이하다는 이유에서 아모퍼스(Amorphous) 실리카가 바람직하다.

금속 산화물 미립자(A1)의 부피 평균 입자 지름은, 5 nm~70 nm가 바람직하고, 경화 후의 두께를 고려하면, 30 nm~60 nm가 바람직하다.

금속 산화물 미립자(A1)의 형상은 구형, 중공형, 다공질형, 봉형(어스펙트비가 1 초과 10 이하인 형상을 말함), 판형, 섬유형, 또는 부정형상이고, 바람직하게는 도막 강도를 부여할 수 있는 구형, 부정형상, 봉형, 굴절률을 작게 할 수 있는 중공형이다.

상기 (A)의 함유량은, 반사 방지층 중에 10~80 중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20~60 중량%이다. (A)의 기능을 발현시키기 위해서는 10 중량% 이상이 바람직하고, 도막 강도나 하층에 대한 양호한 밀착성을 유지하기 위해서는, 80 중량% 이하인 것이 바람직하다. (D)광 중합 개시제의 함유량은, 반사 방지층 중에 0.1~10 중량%인 것이 바람직하다. 0.1 중량% 이상이면 경화 불량이 잘 일어나지 않고, 10 중량% 이하이면 착색 등의 원인이 되기 어렵다. (E)용매의 함유량은, 도포액의 전체 양에 대하여 80 중량%~99 중량%가 바람직하다. 80 중량% 이상이면 도포액의 점도가 과도하게 크지 않아, 수 십~수 백 nm의 균일한 박막을 형성하는 것이 가능하고, 99 중량% 이하이면 도포액의 점도가 과도하게 작아지지 않아, 수 십~수 백 nm의 균일한 박막을 형성하는 것이 가능하다.

[눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름]

눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은 380 nm~780 nm의 파장 영역에 있어서의 시감 반사율이 2.0% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.2% 이하이다. 이 범위이면, 비침이나 외광의 눈부심을 보다 억제할 수 있다.

나아가, 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름의 헤이즈는 2%~20%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3%~10%이다. 2% 이상이면, 비침을 보다 억제할 수 있다. 20% 이하이면, 표시 화상이 흐려지는 것을 방지할 수 있다.

눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은, 눈부심 방지층 형성 후의 눈부심 방지층 표면의 산술 평균 거칠기를 0.02~0.1 μm로 하고, 반사 방지층 형성 후의 반사 방지층 표면의 산술 평균 거칠기를 0.02~0.1 μm로 하고, 반사 방지층 형성 후의 표면의 산술 평균 거칠기가 반사 방지층 형성 전의 표면의 산술 평균 거칠기의 60% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80% 이상이다. 이 범위이면, 눈부심 방지층 표면의 요철을 반사 방지층이 추종하기 쉽게 할 수 있고, 막 두께의 편차에 의한 간섭 불균일을 억제함과 아울러 반사 방지 효과를 높일 수 있다. 또한, 산술 평균 거칠기가 0.02 μm 이상이면 비침을 억제할 수 있고, 산술 평균 거칠기가 0.1 μm보다 작으면 번쩍거림을 억제할 수 있다.

눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은, 눈부심 방지층/반사 방지층이 없는 기재의 타측면 측에 기능층을 구비할 수도 있다. 예컨대, 인쇄 가능층을 들 수 있다. 인쇄 가능층은, 경화성 수지로서, 수산기, 카르복실기, 폴리에틸렌글라이콜 쇄, 폴리프로필렌글라이콜 쇄 중 적어도 하나를 갖는 아크릴계 화합물로 형성된다. 덧붙여, 경화성 수지 중에 포함되는 작용기(또는 고분자 쇄)에 의해, 인쇄 가능층은, 30~50 mN/m, 바람직하게는 35~45 mN/m의 표면 자유 에너지를 갖는 것이 바람직하다. 인쇄하는 잉크는 특별히 따지지 않는다. 인쇄 가능층의 굴절률은 1.30~1.70이고, 바람직하게는 1.40~1.60이다. 인쇄 가능층의 막 두께는 0.5~5.0 μm이고, 바람직하게는 2.0~4.0 μm이다. 인쇄 가능층을 구비함으로써, 반사·비침 방지하고 또한 인쇄성을 겸비한 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름이 된다.

눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름은, 눈부심 방지층/반사 방지층이 없는 기재의 타측면 측에 추가로 점착층을 구비할 수도 있다. 점착층은, 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름의 점착성을 향상시키는 것이면 특별히 제한되지 않는다.

《화상 표시 장치(2)》

도 2를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 화상 표시 장치(2)에 대하여 설명하기로 한다. 화상 표시 장치(2)는, 본 발명에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름(1)과, 기계적 처리에 의해 비추어나온 상을 표시하는 화상 패널(14)을 구비한다. 화상 패널(14)에는, 예컨대, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등을 들 수 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 화상 패널(14) 위에 반사 방지층(11)(도 1 참조)이 상측이 되도록 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름(1)이 올려진다.

다만, 도 2에서는, 디스플레이의 창틀(13)을 과장하였기 때문에, 화상 표시 장치(2)의 중앙 부분, 즉 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름(1)과 화상 패널(14) 사이에 공간이 있는데, 실제로는 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름(1)은 화상 패널(14) 위에 밀찰되어 올려진다.

《눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름 제조 방법》

도 3을 참조하여, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다. 먼저, 투명한 필름 형태의 기재(10)의 일측 면에 습식 코팅법을 이용하여 도포액을 도포하고, 용매가 포함되어 있는 경우에는 그 도포액을 건조시킨 후, 얻어진 도막을 경화시킴으로써, 눈부심 방지층(12)을 적층한다(S01). 다음, 눈부심 방지층(12)의 기재(10) 측과 반대 측의 면에 습식 코팅법을 이용하여 도포액을 도포하고, 용매가 포함되어 있는 경우에는, 그 도포액을 건조시킨 후, 얻어진 도막을 경화시킴으로써, 반사 방지층(11)을 적층한다(S02). 덧붙여, 반사 방지층(11)을 경화시킬 때에는, 질소 퍼지에 의해 산소 농도를 5% 이하로 하는 것이 바람직하다. 산소 농도가 5% 이하이면, 불소계 수지를 사용한 경우에 우수한 오염 방지성을 부여할 수 있다.

또한, 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름 제조 방법은, 반사 방지층(11)의 막 두께를 원하는 막 두께로 하기 위하여, 도포액 중의 수지의 농도 등을 조정하는 공정, 눈부심 방지층(12)의 헤이즈를 원하는 헤이즈로 하기 위하여, 무기 산화물의 종류나 양을 조정하는 공정을 추가로 구비할 수도 있다.

<실시예>

이하에 본 발명을 실시예를 이용하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하의 실시예에 기재된 내용에 한정되는 것은 아니다.

먼저 각종 물성 등의 측정 방법을 나타낸다.

<입자 지름>

미립자의 입자 지름은 레이저 회절/산란식 입자 지름 분포 측정 장치(LA-950V2, (주)호리바 세이사쿠쇼 제조)를 사용하여 측정하였다. 조제 후의 도포액을 프로필렌글라이콜모노메틸에터로 희석하여 측정을 행하고, 부피 평균 입자 지름과, 입자 지름 분포를 얻었다. 미립자 메이커가 제공한 부피 평균 입자 지름과, 입자 지름 분포가 있는 경우에는 그 값을 사용하였다. 덧붙여, 레이저 회절/산란식 입자 지름 분포 측정 장치에서는, 입자의 형상이 구형이 아닌 경우, 입자 지름은 피측정 입자와 동등한 광 산란 특성을 가진, 구형 입자의 입자 지름으로서 결정된다.

<입자 형상>

입자 형상은 주사형 전자 현미경(SEM)(SU-70, (주)히타치 하이테크놀로지즈 제조)에 의해 확인하였다. 덧붙여, 전자선에 의한 시료의 대전을 방지하기 위하여, SEM 관측 전에 시료를 백금 스퍼터 막에 의해 피복하고, 표면에 도전성을 부여하였다.

<시감 반사율>

반사 분광막 두께계(FE-3000, 오쓰카 덴시(주) 제조)에 의해 파장 380 nm~780 nm의 범위의 절대 경면(鏡面) 반사율 스펙트럼을 측정하고, 이하의 식에 의거하여 시감 반사율(자극값 Y)을 계산하였다.

단, λ는 가시광선의 파장(nm)을 나타내고, S(λ)는 CIE에서 정의되는 D65 광원의 광, y(λ)는 CIE에서 정의되는 2°시야의 등색 함수, R(λ)은 반사 분광막 두께계로 측정한 절대 경면 반사율이다.

<막 두께>

반사 분광 막 두께계(FE-3000, 오쓰카 덴시(주) 제조)에 의해 절대 반사율 스펙트럼을 측정하였다. 절대 반사율의 실측값과 이론식을 이용하여, 막 두께를 피팅 파라미터로 하여, 최소 이승법에 의해 막 두께를 결정하였다.

<굴절률>

유리 기판 위에 스핀 코팅에 의해 박막을 제작하고, 오븐에서 건조 후, 자외선을 조사하여 굴절률 측정용의 경화막을 얻었다. 표면 거칠기 측정 장치(알파 스텝 IQ, KLA Tencor(주) 제조)에 의해 경화막의 두께를 측정하였다. 나아가 반사 분광 막 두께계(FE-3000, 오쓰카 덴시(주) 제조)에 의해 경화막의 절대 반사율 스펙트럼을 측정하였다. 절대 반사율의 실측값과 이론식을 이용하여, 막 두께 측정 시와 반대로, 굴절률을 피팅 파라미터로 하여, 최소 이승법에 의해 굴절률을 결정하였다. 굴절률에는 광의 파장 의존성이 있지만, 589 nm의 값을 사용하였다.

<전 광선 투과율>

JIS K 7361-1의 규격에 준거하여, 헤이즈 미터(NDH-5000SP, 닛폰 덴쇼쿠 고교(주) 제조)를 사용하여, 전(全) 광선 투과율을 측정하였다.

<헤이즈>

JIS K 7136의 규격에 준거하여, 헤이즈 미터(NDH-5000SP, 닛폰 덴쇼쿠 고교(주) 제조)를 사용하여, 헤이즈를 측정하였다.

<글로스>

JIS Z 8741의 규격에 준거하여, 글로스 미터(VG-7000, 닛폰 덴쇼쿠 고교(주) 제조)를 사용하여, 입사각 60°에 있어서의 글로스를 측정하였다. 덧붙여, 필름의 눈부심 방지층 및 반사 방지층을 형성한 면과 반대측(필름 뒷면)으로부터의 측정광의 반사를 방지하기 위하여, 필름 뒷면에 흑색 PET 필름(NE-B50S+, 니치에이 가코(주)(NICHIEI KAKOH CO.,LTD.) 제조)을 붙인 후에 측정을 행하였다.

<번쩍거림(어른거림)>

눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름을 액정 디스플레이(264ppi, iPad(등록 상표) 제3 세대, A1416)와 밀착시키고, 번쩍거림(어른거림)을 육안으로 비교하였다. 결과는 이하와 같이 판정을 행하였다.

◎: 번쩍거림은 거의 없음.

○: 번쩍거림은 자세히 보면 있지만 거슬리지는 않음.

△: 번쩍거림이 있으며, 화면의 시인성을 적게 저하시키고 있음.

×: 번쩍거림이 있으며, 화면의 시인성을 크게 저하시키고 있음.

<비침>

필름의 눈부심 방지층 및 반사 방지층을 형성한 면과 반대 측(필름 뒷면)으로부터의 측정 광의 반사를 방지하기 위하여, 필름 뒷면에는 흑색 PET 필름(NE-B50S+, 니치에이 가코(주) 제조)을 붙였다. 그리고 필름에 컬(curl)이 발생하지 않도록 유리판에 붙이고, 거울과 같이 자신의 얼굴을 비추어넣어 비침을 육안을 비교하였다. 결과는 이하와 같이 판정을 행하였다.

◎: 얼굴의 윤곽은 알아볼 수 없음.

○: 얼굴의 윤곽은 흐려져 있음.

△: 얼굴의 윤곽을 자세히 보면 확인할 수 있음.

×: 얼굴의 윤곽을 확실히 확인할 수 있음.

<외광의 눈부심>

필름의 눈부심 방지층 및 반사 방지층을 형성한 면과 반대 측(필름 뒷면)으로부터의 측정 광의 반사를 방지하기 위하여, 필름 뒷면에는 흑색 PET 필름(NE-B50S+, 니치에이 가코(주) 제조)을 붙였다. 그리고 필름에 컬이 발생하지 않도록 유리판에 붙이고, 형광등을 비추어넣어 눈부심을 육안으로 비교하였다. 결과는 이하의 4단계로 나누어 판정을 행하였다.

◎: 형광등이 눈부시지 않음.

○: 형광등이 조금 눈부시게 느껴짐.

△: 형광등이 눈부시게 느껴짐.

×: 형광등이 매우 눈부시게 느껴짐.

<백탁감>

필름의 눈부심 방지층 및 반사 방지층을 형성한 면과 반대 측(필름 뒷면)으로부터의 측정 광의 반사를 방지하기 위하여, 필름 뒷면에는 흑색 PET 필름(NE-B50S+, 니치에이 가코(주) 제조)을 붙였다. 그리고 필름에 컬이 발생하지 않도록 유리판에 붙였다. 필름을 통하여 본 흑색 PET 필름의 검은 정도와, 필름을 통하지 않고 본 흑색 PET 필름의 검은 정도를 육안으로 비교하였다. 결과는 이하의 4단계로 나누어 판정을 행하였다.

◎: 필름을 통한 경우와 통하지 않은 경우에서 흑색 PET 필름의 검은 정도는 동등함.

○: 필름을 통하면, 통하지 않는 경우보다 흑색 PET 필름이 약간 상대적으로 하얗게 느껴짐.

△: 필름을 통하면, 통하지 않는 경우보다 흑색 PET 필름이 하얗게 느껴짐.

×: 필름을 통하면, 통하지 않는 경우보다 흑색 PET 필름이 매우 하얗게 느껴짐.

<연필 경도>

JIS K 5600-5-4의 규격에 준거하여(하중 750g), 긁음 경도(연필법) 시험기(KT-VF2380, 코텍(COTEC)(주) 제조)를 사용하여 연필 경도를 측정하였다.

<표면 거칠기>

JIS B 0651의 규격에 준거하여, 표면 거칠기 측정 장치(알파 스텝 IQ, KLA Tencor(주) 제조)를 사용하여 산술 평균 거칠기 Ra를 측정하였다.

다음, 눈부심 방지층 형성용 광 경화성 수지 조성물(도포액)의 조제 방법을 나타낸다.

·광 경화성 수지 조성물(도포액) A의 조제

광 중합성을 갖는 아크릴산 에스터 올리고머 및 모노머의 혼합물: 30.5 중량%, 광 중합 개시제: 1.6 중량%, 실리카 미립자:8.5 중량%, 프로필렌글라이콜모노메틸에터: 59.4 중량%를 혼합하고, 디스퍼로 교반 후, 비즈 밀(Beads Mill)로 실리카 미립자의 분산을 행하고, 필터로 여과하여 광 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 광 경화성 수지 조성물 중의 실리카 미립자의 부피 평균 입자 지름을 레이저 회절/산란식 입자 지름 분포 측정 장치를 사용하여 측정하였다. 실리카 미립자의 부피 평균 입자 지름은 0.6 μm였다. 박막 제작 후, SEM에 의해 입자 형상을 확인하면, 광 경화성 수지 조성물 A에 포함되는 실리카 입자는 부정형이었다.

·광 경화성 수지 조성물(도포액) B의 조제

광 경화성 수지 조성물(도포액) A에 추가로 광 중합성을 갖는 아크릴산 에스터 올리고머 및 모노머의 혼합물, 광 중합 개시제, 프로필렌글라이콜모노메틸에터를 가함으로써 실리카 미립자의 농도를 저하시켰다. 광 경화성 수지 조성물(도포액) B의 조성에 대해서는 표 1에 나타내었다.

·광 경화성 수지 조성물(도포액) C의 조제

광 중합성을 갖는 아크릴산 에스터 올리고머 및 모노머의 혼합물:32.6 중량%, 광 중합 개시제:1.6 중량%, 실리카 미립자:6.2 중량%, 프로필렌글라이콜모노메틸에터:59.6 중량%를 혼합하고, 디스퍼로 교반 후, 비즈 밀로 실리카 미립자의 분산을 행하고, 필터로 여과하여 광 경화성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 광 경화성 수지 조성물 중의 실리카 미립자의 부피 평균 입자 지름을 레이저 회절/산란식 입자 지름 분포 측정 장치를 사용하여 측정하였다. 실리카 미립자의 부피 평균 입자 지름은 1.2 μm였다. 박막 제작 후, SEM에 의해 입자 형상을 확인하면, 광 경화성 수지 조성물 C에 포함되는 실리카 입자는 부정형이었다.

·광 경화성 수지 조성물(도포액) D의 조제

광 중합성을 갖는 아크릴산 에스터 올리고머 및 모노머의 혼합물:31.7 중량%, 광 중합 개시제:1.6 중량%, 진구(眞球)형 실리카 미립자(아도마파인 SC2500-SMJ, 부피 평균 입자 지름 0.5 μm, 아도마텍스(주) 제조):5.6 중량%, 프로필렌글라이콜모노메틸에터:61.1 중량%를 혼합하고, 디스퍼로 교반하여 광 경화성 수지 조성물 D를 얻었다. 박막 제작 후, SEM에 의해 입자 형상을 확인하면, 광 경화성 수지 조성물 D에 포함되는 실리카 입자는 구형이었다.

·광 경화성 수지 조성물(도포액) E의 조제

광 중합성을 갖는 아크릴산 에스터 올리고머 및 모노머의 혼합물: 31.7 중량%, 광 중합 개시제: 1.6 중량%, 아크릴 수지 미립자(ENEOS 유니 파우더 서브마이크론 그레이드, 부피 평균 입자 지름 0.5 μm, JX 에너지(주) 제조): 5.6 중량%, 프로필렌글라이콜모노메틸에터: 61.1 중량%를 혼합하고, 디스퍼로 교반하여 광 경화성 수지 조성물 E를 얻었다. 박막 제작 후, SEM에 의해 입자 형상을 확인하면, 광 경화성 수지 조성물 E에 포함되는 실리카 입자는 구형이었다.

·광 경화성 수지 조성물(도포액) F의 조제

광 중합성을 갖는 아크릴산 에스터 올리고머 및 모노머의 혼합물: 33.4 중량%, 광 중합 개시제: 1.6 중량%, 프로필렌글라이콜모노메틸에터: 65 중량%를 혼합하고, 디스퍼로 교반하여 광 경화성 수지 조성물 F를 얻었다.

도포액 A~F의 조성을 표 1에 나타내었다. 덧붙여, 미립자의 배합비는 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름 제작 후의 헤이즈가 2~10%가 되도록 조정하였다.

나아가, 반사 방지층 형성용의 광 경화성 저굴절률 수지 조성물(도포액)의 조제 방법을 나타낸다.

·광 경화성 저굴절률 수지 조성물(도포액) G의 조제

에틸렌성 불포화 기 함유 불소 함유 중합체, 중합성 불포화 기를 갖는 유기 화합물을 결합시킨 금속 산화물 미립자, (메타)아크릴 모노머, 광 중합 개시제 및 용매 등의 혼합물인 광 경화성 저굴절률 수지 조성물(TU-2361, JSR(주) 제조) 25 중량%를 용매 75 중량%로 희석하여, 이를 광 경화성 저굴절률 수지 조성물(도포액) G로 하였다. 금속 산화물 미립자(실리카)의 부피 평균 입자 지름을 레이저 회절/산란식 입자 지름 분포 측정 장치를 사용하여 측정하였더니, 47 nm였다.

[실시예 1]

·광 투과성 기재

광 투과성 기재로서, 양면에 접착이 용이하게(Easily adhesive) 가공된 두께 125 μm 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(테토론(tetoron) KEL86W, 데이진 듀퐁 필름(주) 제조)을 사용하였다.

·눈부심 방지층의 형성

상기 기재 위에 바 코터를 사용하여, 광 경화성 수지 조성물(도포액) A를 건조 후의 평균 막 두께가 4~5 μm가 되도록 도포한 후, 온도 85℃의 오븐에서 2분간 건조하였다. 그 후, 고압 수은 램프를 사용하여, 조사량 300 mJ/cm²로 광 경화를 행하고, 눈부심 방지층을 형성하였다.

100 nm를 초과하는 입자 지름의 미립자를 포함하는 층의 굴절률을 본 명세서에 기재한 방법으로 측정하기는 어렵다. 589 nm에 있어서의 눈부심 방지층의 수지만의 굴절률은 1.52이고, 실리카 미립자의 굴절률은 1.46, 아크릴 수지 미립자의 굴절률은 1.49이기 때문에, 이번에 형성한 눈부심 방지층의 겉보기의 굴절률은 1.46~1.52 사이에 있다고 생각된다.

·반사 방지층의 형성

상기 기재의 눈부심 방지층을 형성한 면에 바 코터를 사용하여 광 경화성 저굴절률 수지 조성물(도포액) G를 건조 후의 평균 막 두께가 90~100 nm가 되도록 도포한 후, 온도 85℃의 오븐에서 1분간 건조하였다. 그 후, 질소 분위기 하에서 고압 수은 램프를 사용하여 조사량 300 mJ/cm²로 광 경화를 행하고, 반사 방지층을 형성하였다. 반사 방지층의 589 nm에 있어서의 굴절률은 1.35였다.

[비교예 1]

반사 방지층을 형성하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 눈부심 방지 필름을 제작하였다.

[비교예 2]

눈부심 방지층의 형성 시에 건조 후의 평균 막 두께가 1~2 μm가 되도록 도공(塗工)한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름을 얻었다.

[실시예 2]

눈부심 방지층 형성 시에 광 경화성 수지 조성물(도포액) B를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 눈부심 방지층 및 반사 방지층을 형성하였다.

[비교예 3]

반사 방지층을 형성하지 않은 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여 눈부심 방지필름을 제작하였다.

[비교예 4]

눈부심 방지층 형성 시에 광 경화성 수지 조성물(도포액) C를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 눈부심 방지층 및 반사 방지층을 형성하였다.

[비교예 5]

눈부심 방지층 형성 시에 광 경화성 수지 조성물(도포액) D를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 눈부심 방지층 및 반사 방지층을 형성하였다.

[비교예 6]

눈부심 방지층 형성 시에 광 경화성 수지 조성물(도포액) E를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 눈부심 방지층 및 반사 방지층을 형성하였다.

[비교예 7]

눈부심 방지층 형성 시에 광 경화성 수지 조성물(도포액) F를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 눈부심 방지층 및 반사 방지층을 형성하였다.

실시예 1~2 및 비교예 1~7의 조성을 표 3에 나타내었다. 각종 물성값의 측정 결과도 함께 나타내었다. 덧붙여, 미립자의 배합비는 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름 제작 후의 헤이즈가 2~10%가 되도록 조정하였다.

실시예 1과 비교예 1, 실시예 2와 비교예 3을 비교하면, 반사 방지층을 마련함으로써 비침이 억제됨과 아울러, 백탁감도 경감되어 있음을 알 수 있다. 또한, 실시예 1에서는 비교예 1보다 연필 경도가 증가해 있다. 반사 방지층은 매우 얇기 때문에 도막의 경도에는 거의 기여하지 않으나, 반사 방지층이 불소계 수지로 이루어짐으로써, 표면을 미끄러지기 쉽게 하여 결과적으로 잘 손상되지 않게 되어 있다.

실시예 1과 비교예 2를 비교하면, 눈부심 방지층의 막 두께를 3 μm 이상으로 두껍게 함으로써 연필 경도가 증가하는 것을 알 수 있다.

실시예 1 및 2와, 비교예 4를 비교하면, 부정형 실리카의 부피 평균 입자 지름을 0.3~0.9 μm의 범위 내로 함으로써, 고정밀 화면에서도 번쩍거림을 억제함과 아울러, 비침 방지 효과도 얻을 수 있음을 알 수 있다.

실시예 1 및 2와, 비교예 5를 비교하면, 구형 실리카가 아니라 부정형 실리카(부피 평균 입자 지름 0.3~0.9 μm)를 사용함으로써, 고정밀 화면에서도 번쩍거림의 억제와 비침 방지의 균형이 잡힌 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

실시예 1 및 2와, 비교예 6을 비교하면, 아크릴 수지 미립자가 아니라 부정형 실리카(부피 평균 입자 지름 0.3~0.9 μm)를 사용함으로써, 고정밀 화면에서도 번쩍거림의 억제와 비침 방지의 균형이 잡힌 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

실시예 1 및 2와, 비교예 5 및 7을 비교하면, 눈부심 방지층과 반사 방지층의 산술 평균 거칠기 Ra가 작으면 충분한 비침 방지 효과를 얻을 수 없음을 알 수 있다. 또한, 실시예 1 및 2와, 비교예 2, 4 및 6을 비교해 보면, 눈부심 방지층과 반사 방지층의 산술 평균 거칠기 Ra가 크면 충분한 번쩍거림 억제 효과를 얻을 수 없음을 알 수 있다.

본 명세서 중에서 인용하는 간행물, 특허 출원 및 특허를 포함하는 모든 문헌을, 각 문헌을 개개로 구체적으로 나타내고, 참조하여 편입시키는 것과, 또한, 그 내용 모두를 여기서 진술하는 것과 동일한 정도로, 참조하여 여기에 편입시킨다.

본 발명의 설명과 관련하여(특히 이하의 청구항과 관련하여) 사용되는 명사 및 동일한 지시어의 사용은, 본 명세서 중에서 특별히 지적하거나, 명백하게 문맥과 모순되지 않는 한, 단수 및 복수 모두에 미치는 것으로 해석된다. 어구 "구비하는", "갖는", "함유하는" 및 "포함하는"은, 특별히 언급이 없는 한, 오픈 엔드 텀(즉 "~를 포함하지만 한정하지 않는다"라는 의미)으로서 해석된다. 본 명세서 중의 수치 범위의 구체적인 진술은, 본 명세서 중에서 특별히 지적하지 않는 한, 단순히 그 범위 내에 해당하는 각 값을 개개로 언급하기 위한 약기법으로서의 역할을 하는 것만을 의도하고 있으며, 각 값은 본 명세서 중에서 개개로 열거된 것과 같이, 명세서에 편입된다. 본 명세서 중에서 설명되는 모든 방법은, 본 명세서 중에서 특별히 지적하거나 명백하게 문맥과 모순되지 않는 한, 모든 적절한 순서로 행할 수 있다. 본 명세서 중에서 사용하는 모든 예 또는 예시적인 표현(예컨대 "등")은, 특별히 주장하지 않는 한, 단순히 본 발명을 보다 잘 설명하는 것만을 의도하며, 본 발명의 범위에 대한 제한을 마련하는 것은 아니다. 명세서 중의 어떠한 표현도, 본 발명의 실시에 빼놓을 수 없는, 청구항에 기재되어 있지 않은 요소를 나타내는 것이라고는 해석되지 않는 것으로 한다.

본 명세서 중에서는, 본 발명을 실시하기 위하여 본 발명자가 알고 있는 가장 좋은 형태를 포함하여, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명하고 있다. 당업자에게 있어서는, 상기 설명을 읽은 후에, 이들 바람직한 실시 형태의 변형이 명백해질 것이다. 본 발명자는, 숙련자가 적당히 이러한 변형을 적용할 것을 예기하고 있으며, 본 명세서 중에서 구체적으로 설명되는 이외의 방법으로 본 발명이 실시되는 것을 예정하고 있다. 따라서 본 발명은, 준거법에서 허용되는 바와 같이, 본 명세서에 첨부된 청구항에 기재된 내용의 변경 및 균등물을 모두 포함한다. 나아가, 본 명세서 중에서 특별히 지적하거나, 명백하게 문맥과 모순되지 않는 한, 모든 변형에 있어서의 상기 요소의 어느 조합도 본 발명에 포함된다.

1 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름
2 화상 표시 장치
10 기재
11 반사 방지층
12 눈부심 방지층
13 창틀
14 화상 패널

Claims

투명한 필름 형태의 기재와,
상기 기재의 한쪽면 측에, 상기 기재측으로부터 한 층의 눈부심 방지층과 한 층의 반사 방지층을 순서대로 구비하고,
상기 눈부심 방지층의 두께가 3~15 μm이고,
상기 반사 방지층의 두께가 50~150 nm이고,
상기 눈부심 방지층이 활성 에너지선 경화성 수지를 포함하는 수지 조성물을 경화한 경화물이고,
상기 수지 조성물이 부피 평균 입자 지름 0.3~0.9 μm의 실리카 입자를 함유하는,
눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름.
청구항 1에 있어서,
상기 실리카 입자가, 부정형 실리카 입자이고, 상기 눈부심 방지층 중에 10 중량%~50 중량% 포함되고,
헤이즈가 2%~20%이고,
380 nm~780 nm의 파장 영역에 있어서의 시감 반사율이 2.0% 이하인,
눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 눈부심 방지층 형성 후의 표면의 산술 평균 거칠기가 0.02~0.1 μm이고,
상기 반사 방지층 형성 후의 표면의 산술 평균 거칠기가 0.02~0.1 μm이고,
상기 반사 방지층 형성 후의 표면의 산술 평균 거칠기가 상기 눈부심 방지층 형성 후의 표면의 산술 평균 거칠기의 60% 이상인,
눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반사 방지층이, 불소계 수지와, 부피 평균 입자 지름 5~70 nm의 금속 산화물 미립자로서 중합성 불포화 기를 갖는 유기 화합물을 결합시킨 금속 산화물 미립자를 함유하고, 굴절률이 1.25~1.38인,
눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재의 타측면 측에 인쇄 가능층을 구비하는,
눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재의 타측면 측에 점착층을 구비하는,
눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름을 표면에 구비하는,
화상 표시 장치.
투명한 필름 형태의 기재에 눈부심 방지층과 반사 방지층을 적층한 눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름 제조 방법으로서,
투명한 필름 형태의 기재의 일측면 측에 상기 눈부심 방지층을 형성하기 위한, 경화성 수지를 포함하는 도포액을 도포하여 도막을 형성하고, 상기 도막을 경화시킴으로써, 상기 눈부심 방지층을 적층하는 공정과,
상기 눈부심 방지층에, 반사 방지층을 형성하기 위한, 경화성 수지를 포함하는 도포액을 도포하여 도막을 형성하고, 상기 도막을 경화시킴으로써, 반사 방지층을 적층하는 공정을 구비하고,
상기 반사 방지층은, 산소 농도 5% 이하의 분위기 하에서 자외선을 조사함으로써 경화되고,
상기 눈부심 방지층의 두께가 3~15 μm이고,
상기 반사 방지층의 두께가 50~150 nm이고,
상기 눈부심 방지층의 도포액이 활성 에너지선 경화성 수지를 포함하는 수지 조성물이고,
상기 수지 조성물이 부피 평균 입자 지름 0.3~0.9 μm의 실리카 입자를 함유하는,
눈부심 방지성 반사 방지 하드 코팅 필름 제조 방법.