KR20220013350A

KR20220013350A - 지문 인증 센서 부착 화상 표시 장치의 표면 보호 필름용 기재 필름, 표면 보호 필름 및 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR20220013350A
Application number: KR1020217019594A
Authority: KR
Inventors: 다카히사 아베; 고우이치 무라타; 준 이나가키
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2020-05-25
Publication date: 2022-02-04
Also published as: JP7081676B2; CN113412440B; CN113412440A; WO2020241589A1; WO2020241589A9; TW202104937A; JPWO2020241589A1

Abstract

본 발명의 목적은, 지문 인증 시스템을 갖는 화상 표시 장치의 표면 보호 부재로서 이용한 경우라도, 지문 인증성이 뛰어난, 표면 보호 필름용 기재 필름, 표면 보호 필름 및 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
하기 (1)∼(4)를 만족하는, 지문 인증 센서 부착 화상 표시 장치의 표면 보호 필름용 기재 필름이다. (1) 상기 기재 필름은, 적어도 편면에 이접착층을 갖는 폴리에스테르 필름이다, (2) 상기 기재 필름은, 지상축의 편차가 7°/m 이하이다, (3) 상기 기재 필름은, 3000∼30000nm의 리타데이션을 갖는다, (4) 상기 기재 필름은, Nz 계수가 2.5 이하이다.

Description

지문 인증 센서 부착 화상 표시 장치의 표면 보호 필름용 기재 필름, 표면 보호 필름 및 화상 표시 장치

본 발명은, 지문 인증 센서를 갖는 화상 표시 장치의 표면 보호 필름용 기재(基材) 필름, 표면 보호 필름 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.

종래부터, 화상 표시 장치에는, 표면 보호를 위해 표면 보호 필름을 첩합(貼合)하는 것이 행해져 왔다. 표면 보호 필름은, 표면의 흠집 발생 방지뿐만 아니라, 화상 셀이나 표면 유리판이 깨진 경우의 비산(飛散) 방지의 목적도 있어, 내(耐)충격성이 뛰어난 2축 연신 폴리에스테르 등이 주로 이용되어 왔다. 또, 화상 표시 장치에는, 터치 센서 부재나 유리 부재의 비산 방지 필름으로서도, 2축 연신 폴리에스테르 필름이 이용되어 왔다.

한편, 모바일 단말 등에서는, 고도의 시큐리티를 확보하기 위해, 얼굴 인증 시스템이나 지문 인증 시스템이 채용되게 되어 왔다(특허문헌 1, 2). 이와 같은 모바일 단말은, 모바일이라는 크기의 제약 속에, 대화면화로 하기 위해, 본체 전체를 표시 화면으로 하고, 화면 내(시인측으로부터 보아 화상 표시 영역으로서 그 안쪽)에 인증 시스템의 센서를 편입하는 것이 제안되고 있다. 특히 유기 일렉트로 루미네선스(유기 EL) 화상 표시 장치에서는, 화상 표시 셀의 픽셀의 틈새를 통하여 지문 인증 센서를 작동시킬 수 있어, 이와 같은 방식이 확산되어 가고 있다.

화면 내에 지문 인증 시스템을 구비하는 화상 표시 장치에 있어서는, 인증을 위한 센서의 시인측에 편광판이 설치되게 되지만, 이와 같은 화상 표시 장치에 있어서, 편광판의 시인측에 표면 보호 필름이 존재하는 경우, 2축 연신 폴리에스테르 필름을 기재로 한 표면 보호 필름을 이용하면, 지문 인증 시스템이 작동(인지)하지 않거나, 오작동(오인지)하거나 하는 경우가 있었다.

일본국 특개 2016-006648호 공보 일본국 특표 2018-515820호 공보

본 발명은, 이러한 종래 기술의 과제를 배경으로 이루어진 것이다.

이러한 목적을 달성하는 수단으로서 이하에 대표되는 발명을 제공한다.

항 1.

하기 (1)∼(4)를 만족하는, 지문 인증 센서 부착 화상 표시 장치의 표면 보호 필름용 기재 필름.

(1) 상기 기재 필름은, 적어도 편면에 이접착층을 갖는 폴리에스테르 필름이다

(2) 상기 기재 필름은, 지상축(遲相軸)의 편차가 7°/m 이하이다

(3) 상기 기재 필름은, 3000∼30000nm의 리타데이션을 갖는다

(4) 상기 기재 필름은, Nz 계수가 2.5 이하이다

항 2.

상기 폴리에스테르 필름이, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름으로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 구성하는 수지 중에는 실질적으로 활제를 포함하지 않는, 항 1에 기재된 지문 인증 센서 부착 화상 표시 장치의 표면 보호 필름용 기재 필름.

항 3.

항 1 또는 2에 기재된 기재 필름의 이접착층면에 기능층이 적층된, 지문 인증 센서 부착 화상 표시 장치의 표면 보호 필름.

항 4.

지문 인증 센서의 시인측에 편광판을 갖는 화상 표시 장치로서,

상기 편광판보다 시인측에, 항 3에 기재된 표면 보호 필름을 갖고,

표면 보호 필름의 지상축 방향과 상기 편광판의 편광자의 소광축(消光軸) 방향이 이루는 각도가 0°±6° 이하, 또는 90°±6° 이하인 화상 표시 장치.

(또한, 상기에 있어서, 「이하」는 「±」의 다음의 수치에만 관여하는 것으로 한다.)

지문 인증 센서 부착의 화상 표시 장치의 표면에 첩합해도 지문 인증 시스템이 정상적으로 작동하고, 편광 선글라스 너머로 관찰한 경우라도 무지개 얼룩이 억제되어 시인성이 뛰어난, 표면 보호 필름용 기재 필름, 표면 보호 필름 및 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 지문 인증 센서부가, 표시 화면(화상 표시부)의 내측에 설치되어 있는 예이다.
도 2는 지문 인증 센서부가, 표시 화면(화상 표시부)의 내측에 설치되어 있는 경우의 일례의 단면도이다.

(화상 표시 장치)

본 발명의 화상 표시 장치는, 지문 인증 센서를 갖는 지문 인증 센서 부착 화상 표시 장치이다. 지문 인증 센서의 시인측에 편광판을 갖는 것이 바람직하다. 지문 인증 센서(지문 인증 센서부)는 표시 화면의 내측(시인측으로부터 보아 화상 표시 영역으로서 그 안쪽)에 설치되어 있다. 예를 들면, 여기에서 말하는 표시 화면의 내측(시인측으로부터 보아 화상 표시 영역으로서 그 안쪽)이란 도 1이나 도 2의 상태이다. 표시 화면의 내측에 설치되는 타입은 화면 내장형이라고도 불리고 있으며, 예를 들면, 도 2와 같이 지문 인증 센서 본체는 시인측으로부터 보아 화면의 안쪽에 설치되어 있다. 도 2에 있어서, 지문 인증 센서 본체의 시인측에, 화상 표시 셀(예를 들면, 유기 EL 셀)이 배치되어 있다. 화상 표시 셀의 시인측에는, 편광판(화상 표시 셀이 유기 EL 셀인 경우에는, 원(圓)편광판이 바람직하다)이 배치되어 있다. 편광판보다 시인측에는, 본 발명의 표면 보호 필름(본 발명의 표면 보호 필름용 기재 필름에, 기능층이 적층된 것)이 배치되어 있다.

본 발명의 화상 표시 장치는, 스마트폰, 모바일 PC, PDA, 게임기, 카메라, 전자 사전 등인 것이 바람직하고, 특히 스마트폰이 바람직하다.

(화상 표시 셀)

본 발명의 화상 표시 장치에 이용되는 화상 표시 셀은, 특별히 제한은 없지만, 소형, 박형화할 수 있다는 점에서, 액정 표시 셀이나 유기 EL(OLED) 셀을 바람직한 예로서 들 수 있다. 그중에서도, 유기 EL 셀은, 셀의 픽셀의 틈새를 통하여 지문 인증의 센서를 작동시킬 수 있어, 바람직한 예이다.

(지문 인증 센서)

지문 인증 센서는 광학식, 초음파식, 정전 용량식, 전계 강도 측정식, 감압식, 감열식 등을 들 수 있고, 특별히 제한은 없지만, 본 발명의 화상 표시 장치의 구성과의 상성(相性)으로부터 광학식 또는 초음파식이 바람직하고, 특히 광학식이 바람직하다. 광학식의 지문 인증 센서로는, 예를 들면, Synaptics사로부터 상품명 「Clear ID」로서 시판되고 있다. 초음파식의 지문 인증 센서로는, 예를 들면, Qualcomm Technologies사로부터 상품명 「Qualcomm Fingerprint Sensors」로서 시판되고 있다.

(편광판)

상기와 같이, 화상 표시 장치는, 지문 인증 센서의 시인측에 편광판이 설치된 상태이다. 편광판은, 편광을 발생시키는 기능을 갖는 편광자와 편광자를 보호하기 위한 편광자 보호 필름을 포함하는 것인 것이 일반적이지만, 편광자의 편면에만 편광자 보호 필름이 적층된 것이어도 되고, 편광자만인 것이어도 된다. 편광자로는, 1축으로 배향한 폴리비닐 알코올에 옥소나 유기계의 이색성 색소 등이 흡착되어 있는 박막, 액정 화합물과 유기계 이색성 색소로 이루어지는 배향막 등을 들 수 있지만, 특별히 제한없이 이용할 수 있다.

편광자 보호 필름으로는, 특별히 제한은 되지 않지만, 셀룰로오스계, 폴리에스테르계, 환상 폴리올레핀계, 아크릴계, 폴리카보네이트계 등의 미연신 필름이나 연신 필름을 이용할 수 있다. 단, 폴리에스테르 등의 연신 필름인 경우는, 편광자의 소광축(흡수축)과 연신 필름의 주(主)배향 방향과는 평행 또는 수직인 것이 바람직하다. 여기에서, 평행 또는 수직이란, 편광자의 소광축과 연신 필름의 주배향 방향이 이루는 각도가, 엄밀히 0도 또는 90도일 필요는 없으며, 0도 또는 90도로부터의 어긋남의 허용 폭은 ±6도이고, 보다 바람직한 허용 폭은 ±5도이며, 더욱 바람직한 허용 폭은 ±4도이고, 특히 바람직한 허용 폭은 ±3도이며, 가장 바람직한 허용 폭은 ±2도이다.

편광판의 편광자의 소광축은, 화면의 장변(長邊)에 대하여 평행인 경우, 수직인 경우, 45도의 방향인 경우 등이 있다. 이러한 방향은 화상 표시 셀의 종류, 목적에 따라 결정되며, 본 발명에서는 특별히 제한하는 것은 아니다. 예를 들면 유기 EL 표시 셀의 경우, 45도로 배치되는 경우도 많다.

편광자와 화상 표시 셀의 사이에, 위상차층이 설치되어 있어도 된다. 위상차층은 수지를 연신한 위상차 필름이어도 되고, 액정 화합물을 도포, 배향시킨 액정 화합물의 배향막이어도 된다. 유기 EL 셀의 경우는, 셀의 금속 배선의 반사 등을 억제하기 위해, 위상차층으로서 1/4 파장층을 설치한 원편광판이 이용된다. 원편광판의 위상차층을 유기 EL 셀측으로 하여 배치된다.

(표면 보호 필름)

본 발명의 표면 보호 필름은, 표면 보호 필름용 기재 필름의 적어도 편면에, 하드 코트층, 반사 방지층, 저반사층, 방현층(防眩層) 등의 기능층이 적층되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 표면 보호 필름은, 화상 표시 장치의 표면에 위치하고, 화상 표시면의 흠집 발생을 막거나, 충격을 받아 화상 표시 셀이나 터치 센서, 표면 커버 유리 등의 유리 부재가 깨졌을 때에 유리 비산을 방지하기 위해, 하드 코트층을 갖는 것이 바람직하다. 표면 보호 필름은, 필름 자체가 흠집이 난 경우에는 벗기고, 바꿔 붙이기 가능한 것인 것이 바람직하다. 표면 보호 필름은, 광학용의 기재레스(baseless) 점착제 시트로 화상 표시 장치에 첩합되어 있는 것이 바람직하다. 표면 보호 필름에는, 기재가 되는 투명 필름의 적어도 편면에, 내흠집성이나 방오성(防汚性)을 부여하기 위한 하드 코트 도포액을 도공함으로써 하드 코트층을 설치할 수 있다. 바람직하게는, 기재가 되는 필름의 시인측에 하드 코트층이 적층된다. 본 발명에 적용되는 하드 코트는 어떤 기능도 한정되지 않는다. 하드 코트층으로는, 종래 공지의 하드 코트층을 이용할 수 있다. 또, 반사 방지층, 저반사층, 방현층도, 특별히 한정되는 일 없이, 종래 공지의 것을 이용할 수 있다. 저반사층과 방현층의 조합, 반사 방지층과 방현층의 조합 등도 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 하드 코트층에, 반사 방지 기능, 저반사 기능, 및/또는 방현 기능을 부여한 것도 바람직하게 이용할 수 있다.

또, 표면 보호 필름은, 2장의 기재 필름을 광학 점착 필름으로 첩합하여, 1장의 보호 필름으로서 사용해도 된다.

본 발명의 표면 보호 필름의 기재가 되는 필름은, 롤의 형태로 권취(卷取)되고, 그 후, 점착제층을 첩부하거나 기능층(예를 들면, 하드 코트층)을 적층한 후, 임의의 형상으로 종이를 재단(斷裁)하여 사용된다. 롤의 형태에 있어서, 기재가 되는 필름의 폭은 특별히 제약은 없지만, 2500mm 이내인 것이 바람직하고, 2000mm 이내인 것이 보다 바람직하며, 1500mm 이내인 것이 더욱 바람직하다. 2500mm보다 크면, 핸들링성이 악화될 우려가 있다. 롤의 형태에 있어서, 필름의 폭의 하한은, 500mm 이상이 바람직하고, 800mm 이상이 보다 바람직하며, 1000mm 이상이 더욱 바람직하다.

(편광자의 소광축 방향과 표면 보호 필름의 지상축 방향과의 이루는 각도)

본 발명에 있어서, 편광자의 소광축 방향과 표면 보호 필름의 지상축 방향(표면 보호 필름용 기재 필름의 지상축 방향)은, 평행 또는 수직인 것이 바람직하다. 여기에서, 평행 또는 수직이란, 편광자의 소광축 방향과 표면 보호 필름의 지상축 방향과의 이루는 각도가, 엄밀히 0도, 또는 90도일 필요는 없고, 0°±6° 이하 또는 90°±6° 이하가 바람직하고, 0°±5° 이하 또는 90도 ±5° 이하가 보다 바람직하며, 0°±4° 이하 또는 90°±4° 이하가 더욱 바람직하고, 0°±3° 이하 또는 90°±3° 이하가 특히 바람직하며, 0°±2° 이하 또는 90°±2° 이하가 특히 바람직하다. 또한, 「이하」라는 용어는, 「±」의 다음의 수치에만 관여하는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들면, 상기 「0°±6° 이하」란, 0°를 중심으로 상하 6°의 범위의 변동을 허용하는 것을 의미한다. 또, 마찬가지로, 「90°±6° 이하」란, 90°를 중심으로 상하 6°의 범위의 변동을 허용하는 것을 의미한다. 또한, 하드 코트층 등의 기능층은, 일반적으로, 기재 필름 상에 도포하여 설치되기 때문에, 표면 보호 필름의 지상축 방향과, 기재 필름의 지상축 방향은 통상, 동일하다.

편광자의 소광축과 표면 보호 필름의 지상축과의 각도가 바람직한 범위로부터 어긋나면, 센서가 작동하지 않고, 오작동이 발생한다는 문제가 일어나는 경우가 있다. 이것은, 광학적인 지문 센서는 하부로부터 표시 장치 표면을 향해 광을 조사하여, 그 반사광으로 지문을 판독하고 있지만, 센서의 위(시인측)에 편광자가 존재하면, 편광자에서 직선 편광이 된 광이 위상차가 있는 표면 보호 필름 내를 광학축과 어긋난 각도로 나아가므로 타원 편광이 되어, 이것이 반사되어 재차 편광자를 통과할 때에도 위상차가 있는 표면 보호 필름의 영향을 받아, 센서의 수상(受像) 화상에서 특정의 파장 영역으로 광량이 저하하기 때문에, 센서의 수광 파장이 결정되어 있는 경우는 지문의 정확한 패턴을 검지하기 어려워지기 때문이라고 생각된다. 또, 센서가 넓은 파장 영역을 수광하는 경우라도 전체의 광량이 저하되어, 센서 및 그 후의 처리의 정밀도를 유지할 수 없게 되기 때문이라고 생각된다. 또한, 이러한 이유는 추측에 지나지 않으며, 본 기술을 한정하는 것은 아니다. 또, 지상축 방향은, 분자 배향계(예를 들면, 오지 게이소쿠 기기 가부시키가이샤 제조, MOA-6004형 분자 배향계)로 평가할 수 있다.

(표면 보호 필름용 기재 필름)

표면 보호 필름의 기재 필름으로는, 내열성, 기계적 강도, 치수 안정성 등 보호 필름으로서의 특성으로부터, 폴리에스테르가 바람직하고, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 것이 바람직하다.

본 발명의 표면 보호 필름용 기재 필름(이하, 기재 필름으로 생략하는 경우가 있다)은, 연신에 의해 배향되어, 기계적 강도가 향상되어 있는 것이 바람직하다. 기재 필름은, 1축 연신 필름이어도 2축 연신 필름이어도 된다. 전(全) 방향에 대하여 기계적 강도가 뛰어난 면에서는, 2축 연신 필름인 것이 바람직하다. 한편, 지상축 방향의 균일성이나 광학 특성의 제어에 뛰어난 면에서는 1축 연신 필름이 바람직하다. 필름을 공업적으로 텐터로 2축 연신하면 배향축 방향은 필름의 폭 방향으로 활형으로 왜곡되지만(보잉 현상), 폭 방향으로 1축 연신된 필름에서는, 이 왜곡이 저감되어, 폭 방향으로 넓게 의도한 대로의 배향 방향을 가져, 지상축 방향의 변동이 작고, 균일성이 뛰어난 필름을 확보할 수 있어, 동일 조건에서의 첩합이나 펀칭 가공 등이 가능해, 생산성 향상의 면에서 유리하다. 그러나, 1축 연신 필름에서는, 배향 방향에 직교하는 힘에 대한 기계 강도가 약해지는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 주배향 방향에 대하여 직교하는 방향의 기계적 강도를 올리기 위해, 주연신 방향과 직교하는 방향에도 약하게 연신을 가하는 것도 바람직하다. 이 약한 연신은 주연신 후에 행해도 되지만, 주연신 전에 행하거나, 동시에 행하는 것이 바람직하다. 물론, 완전한 1축 연신이어도 된다. 또한, 연신은, 일반적으로는, 필름의 흐름 방향(세로 방향)으로는 연속하는 롤을 이용한 롤 연신이 이용되고, 폭 방향(가로 방향)이나 종횡의 동시 연신에는 텐터를 이용한 연신이 이용된다. 본 발명에 있어서, 주배향 방향(주연신 방향)은, 흐름 방향이어도 폭 방향이어도 된다.

본 발명의 표면 보호 필름용 기재 필름은, 각각의 소재에 맞추어 적정한 온도, 연신 배율, 속도를 선택하여 제막할 수 있다. 이하에 표면 보호 필름용 기재 필름으로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 이용한 경우의 대표적인 제조 방법을 나타내지만, 본 발명에 있어서의 기재 필름의 제조 방법은 이하로 한정되는 것은 아니다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 제조 방법으로서 일반적으로 이용되는 축차(逐次) 2축 연신법에서는, 제 1 단째의 연신으로서 세로 방향(필름의 흐름 방향)으로 연속 롤로 행하고, 그 후, 제 2 단째의 연신으로서 폭 방향(필름의 흐름 방향과는 직교하는 방향)의 연신에서는, 필름의 폭 양단을 클립으로 파지하여 텐터 내에서 연신한다. 제 1 단째의 연신 배율은 1.0배∼2.5배가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.0∼2.0배이다. 또, 제 2 단째의 연신 배율은 3.0∼6.0배가 바람직하고, 특히 바람직하게는 3.5∼5.5배이다. 또한, 1축 연신만의 경우, 연신 배율은 제 2 단째의 연신 배율을 채용하는 것이 바람직하다. 어느 연신에 있어서도, 연신 온도는 80∼130℃가 바람직하고, 특히 바람직하게는 90∼120℃이다. 연신 후, 열안정성을 부여하는 것을 목적으로, 열처리를 하는 것이 바람직하다. 열처리는, 100∼250℃에서 처리하는 것이 바람직하고, 180∼245℃에서 처리하는 것이 더욱 바람직하다. 또, 상기의 텐터 연신은 폭 방향이었지만, 세로 방향에 대하여 경사 방향으로 연신을 행해도 되고, 동시 2축 연신법에 의해 연신해도 된다.

리타데이션을 특정의 범위로 제어하기 위해서는, 세로 연신 배율과 가로 연신 배율의 비율을 제어하는 것이 바람직하다. 종횡의 연신 배율의 차를 크게 함으로써 리타데이션을 크게 할 수 있다. 또, 연신 온도를 낮게 설정하는 것도 리타데이션을 높게 하는데 있어서는 바람직하다. 또, Nz 계수를 특정의 값으로 하기 위해서는, 세로 연신 배율과 가로 연신 배율의 비율을 제어하는 것이 바람직하고, 1축 배향성이 강할수록, Nz 계수의 값을 낮게 할 수 있다. 필름의 Nz 계수를 특정의 범위로 제어하기 위해서는, 세로 연신 배율과 가로 연신 배율의 비율, 연신 온도를 적절히 설정함으로써 행할 수 있다. 예를 들면, 종횡의 연신 배율의 차가 클수록, 연신 온도가 높을수록, 낮은 Nz 계수를 얻을 수 있다.

본 발명의 표면 보호 필름용 기재 필름의 지상축의 편차는, 7°/m 이하인 것이 바람직하고, 6°/m 이하인 것이 보다 바람직하며, 5°/m 이하인 것이 더욱 바람직하고, 4°/m 이하인 것이 특히 바람직하며, 3°/m 이하인 것이 가장 바람직하다. 지상축의 편차를 7°/m 이하로 함으로써, 표면 보호 필름으로서 지문 인증 센서 부착 화상 표시 장치에 첩합했을 때에, 화상 표시의 표면측에 있는 편광판의 소광축과 표면 보호 필름의 지상축을 0°±6° 이내 또는 90°±6° 이내로 맞추는 것에 기여한다. 편차는 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.

본 발명의 표면 보호 필름용 기재 필름의 리타데이션(면내 리타데이션, Re)은, 3000∼30000nm 범위인 것이 바람직하고, 4000∼20000nm가 보다 바람직하며, 4500∼15000nm가 더욱 바람직하다. 리타데이션의 하한치에 대해서는, 보다 더욱 바람직하게는 5500nm 이상이고, 특히 바람직하게는 6000nm 이상이다. 리타데이션을 3000nm 이상으로 함으로써, 편광 선글라스 너머로 화상 표시 장치를 관찰했을 때에, 표면 보호 필름에 무지개 얼룩이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또, 리타데이션이 30000nm를 넘어도, 무지개 얼룩 개선 효과의 대폭 향상은 기대하기 어려워지는 데다가, 두께가 필요해지고, 얇게 하기 위해서는 현저하게 1축 배향을 높일 필요가 있어, 배향 방향과 직교하는 방향의 기계적 강도가 저하하는 경우가 있다. 리타데이션은 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.

본 발명의 표면 보호 필름용 기재 필름의 Nz 계수는, 2.5 이하가 바람직하고, 2.2 이하가 보다 바람직하며, 2.0 이하가 더욱 바람직하다. Nz 계수가 2.5보다도 높아지면, 지문 인증성이 저하되는 경향이 있다. 또, 편광 선글라스 너머로 화상 표시 장치를 관찰했을 때에, 표면 보호 필름에 무지개 얼룩이 발생하는 경우가 있다. Nz 계수가 높아짐으로써 지문 인증성이 저하되는 이유는 밝혀져 있지 않지만, Nz 계수가 높아짐으로써, 경사로부터 보았을 때에 표면 보호 필름용 기재 필름의 지상축과 화상 표시 장치의 표층에 있는 편광판의 소광축 또는 그것과 직교하는 축과의 어긋남이 커지기 때문에, 지문 인증성이 저하하는 것이 아닌지 추찰하고 있다. 또한, 이러한 이유는 추측에 지나지 않으며, 본 기술을 한정하는 것은 아니다. Nz 계수의 하한치는, 1.2인 것이 바람직하다. 또, 필름의 기계적 강도를 유지하기 위해서는, Nz 계수의 하한치는 1.3 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.4 이상, 더욱 바람직하게는 1.45 이상, 특히 바람직하게는 1.5 이상이다. Nz 계수는 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.

본 발명의 표면 보호 필름용 기재 필름의 두께는, 각각의 목적에 맞추어 적절히 설정할 수 있지만, 5∼200㎛인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 10∼150㎛, 특히 바람직하게는 20∼100㎛이다. 필름 두께의 상한은, 박형화의 관점에서 80㎛ 미만이 바람직하고, 75㎛ 미만이 보다 바람직하다. 5㎛ 미만이면 너무 얇아서 취급이 나빠지는 경우가 있을 뿐만 아니라, 표면 보호 필름으로서 이용하는 경우에, 목적이었던 충분한 기계 강도가 확보되지 못하는 경우가 있다. 200㎛를 넘으면, 강성이 너무 높아져 취급성이 나빠지는 경우가 있을 뿐만 아니라, 표시 장치의 박형화에 맞지 않는 경우가 있다.

폴리에스테르 필름은, 투명성의 관점에서, 필름을 구성하는 수지 중에 실질적으로 활제를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 여기에서, 실질적으로 활제를 포함하지 않는다란, 폴리에스테르 필름을 구성하는 수지 중에 포함되는 활제의 함유량이 100ppm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50ppm 이하이다. 일반적으로, 활제로는, 예를 들면, 실리카, 알루미나-실리카 복합 산화물, 탄산칼슘, 카올린, 이산화티탄, 황산바륨, 알루미나, 인산칼슘, 히드록시 아파타이트 입자, 제올라이트 등의 무기 입자; 가교 폴리스티렌, 가교 아크릴, 폴리메틸메타크릴레이트, 실리콘 수지 등의 내열성 유기 입자 등을 들 수 있다. 폴리에스테르 필름을 구성하는 수지 중에는 실질적으로 활제를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 핸들링성이 필요한 경우에는, 폴리에스테르 필름을 구성하는 수지 중에는 실질적으로 활제를 첨가하지 않고, 이접착층에 활제를 첨가해도 상관없다. 활제의 함유량에 관해서는, 활제가 무기물이면, 형광 X선에 의해 금속 함유량을 정량화함으로써 측정할 수 있다. 그때, 이접착층 중의 활제와 구분하기 위해, 사전에 이접착층을 제거한 다음 측정하는 것이 바람직하다. 활제가 유기물인 경우에는, 폴리에스테르는 용해하고 입자는 용해하지 않는 용매를 선택하고, 입자를 폴리에스테르로부터 원심분리하여, 입자의 전체 중량에 대한 비율(중량％)을 구하는 방법으로 측정할 수 있다.

(이접착층)

본 발명의 표면 보호 필름용 기재 필름에는, 기능층(하드 코트층 등) 등과의 이접착성을 부여하기 위해, 적어도 편면에, 이접착층을 설치하는 것이 바람직하다. 하드 코트층과의 이접착성을 부여하기 위한 코트로는, 예를 들면, 일본국 특허 제3589233호 공보, 일본국 특허 제3900191호 공보에 기재되어 있는 것 등 다수 나타내어져 있지만, 본 발명에 있어서는, 어떠한 종류의 이접착 코트로도 한정되는 일 없이 이용할 수 있다. 또, 양면에 이접착층을 설치하는 경우는, 동일한 것을 사용해도 되고, 다른 것을 사용해도 된다. 이접착층의 도포액으로는, 예를 들면, 일본국 특허 제3567927호 공보, 일본국 특허 제3589232호 공보, 일본국 특허 제3589233호 공보, 일본국 특허 제3900191호 공보 등에 개시된 수용성 또는 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지 용액, 아크릴 수지 용액, 및 폴리우레탄 수지 용액 등을 들 수 있지만, 본 발명에 있어서는, 어떠한 종류의 이접착 코트로도 한정되는 일 없이 이용할 수 있다.

이접착층은, 예를 들면, 도포액을 미연신 필름 또는 세로 방향의 1축 연신 필름의 편면 또는 양면에 도포한 후, 100∼150℃로 건조하고, 추가로 가로 방향으로 연신하여 얻을 수 있다. 최종적인 이접착층의 도포량은, 0.05∼0.2g/㎡ 정도가 바람직하다. 도포액은, 공지의 방법을 이용하여 도포할 수 있다. 예를 들면, 리버스 롤·코트법, 그라비아·코트법, 키스·코트법, 롤 브러시법, 스프레이 코트법, 에어 나이프 코트법, 와이어 바 코트법, 파이프 닥터 법 등을 들 수 있다. 이들 방법을 단독으로 또는 조합하여 행할 수 있다.

본 발명의 표면 보호 필름용 기재 필름의 전(全)광선 투과율은, 80％ 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 85％ 이상이며, 특히 바람직하게는 88％ 이상이다. 또, 기재 필름의 헤이즈는 3％ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2.5％ 이하이며, 특히 바람직하게는 2％ 이하이다.

실시예

이하, 실시예에 대해서 설명하지만, 발명은 실시예의 내용으로 한정되지 않는다.

(1) 지상축의 편차

분자 배향계(오지 게이소쿠 기기 가부시키가이샤 제조, MOA-6004형 분자 배향계)를 이용하여 지상축 방향을 측정했다. 측정은, 필름 롤의 폭 방향에 있어서의 중심점 및, 상기 중심점으로부터 폭 방향(필름 흐름 방향에 직교하는 방향)으로 100mm 간격마다 측정을 행했다. 이렇게 얻어진 측정치의 최대치와 최소치를 구하여, 이하의 식에 의해, 지상축의 편차(단위는 °/m)를 평가했다.

(지상축의 편차)＝(측정치의 최대치-측정치의 최소치)÷((측정 부분의 개수-1)×0.1)

후술하는 실시예에서는, 폭 1200mm의 필름 롤을 사용하고 있으며, 이 필름 롤의 폭 방향에 있어서의 중심점, 및 중심점으로부터 폭 방향으로 100mm 간격으로 좌우 5점씩, 합계 11점의 측정을 행했다. 지상축의 편차(단위는 °/m)는, 폭 방향에서 얻어진 측정치의 최대치와 최소치의 차를 구한 후, 이하의 식으로부터 구했다.

(지상축의 편차)＝(측정치의 최대치-측정치의 최소치)÷((11-1)×0.1)

또한, 지상축 방향은, TD 방향(폭 방향)을 기준으로 측정한 것이며, 시계 방향, 시계 반대 방향으로 정부(正負)의 구별을 하여 평가했다. 또한, 필름 흐름 방향에 대해서는 지상축의 방향은 기본적으로 거의 일정하게 생각되는 점에서, 폭 방향의 지상축의 편차만 평가했다.

(2) 리타데이션, Nz 계수

리타데이션이란, 필름 상의 직교하는 2축의 굴절률의 이방성(|nx-ny|)과 필름 두께 d(nm)와의 곱으로 정의되는 파라미터이며, 광학적 등방성, 이방성을 나타내는 척도이다. 또, Nz 계수는 (|nx-nz|)/(|nx-ny|)로 정의되는 파라미터이며, 1축 배향성을 나타내는 척도이다. 필름의 굴절률은, 이하의 방법에 의해 구했다. 먼저 분자 배향계(오지 게이소쿠 기기 가부시키가이샤 제조, MOA-6004형 분자 배향계)를 이용하고, 필름의 지상축 방향을 구하여, 지상축 방향이 측정용 샘플 장변과 평행하게 되도록, 4cm×2cm의 장방형을 잘라내어, 측정용 샘플로 했다. 이 샘플에 대해서, 지상축 방향의 굴절률(nx), 면 내에서 지상축 방향과 직교하는 방향의 굴절률(즉 진상축 방향의 굴절률, ny) 및 두께 방향의 굴절률(nz)을 아베 굴절률계(아타고사 제조, NAR-4T, 측정 파장 589nm)에 의해 구했다. 필름의 두께 d(nm)는 전기 마이크로미터(파인류프사 제조, 밀리트론 1245D)를 이용하여 측정하고, 단위를 nm로 환산했다. 굴절률의 이방성(|nx-ny|)과 필름의 두께 d(nm)의 곱으로부터, 리타데이션(Re)을 구했다.

(3) 편광자의 소광축

표면 보호 필름 등을 벗겨 직선 편광이 출광되도록 한 화상 표시 장치를 점등시키고, 그 위에 소광축이 기지(旣知)인 편광 필터를 얹어 가장 어두워지는 상태의 편광 필터의 소광축의 방향을 구해, 이것과 90도의 방향을, 화상 표시 장치가 갖는 편광자의 소광축 방향으로 했다.

(4) 광선 투과율

JIS K-7105에 준거하여 행했다.

(5) 헤이즈

JIS K-7105에 준거하여 행했다.

(6) 인증 성공 횟수

화면 지문 인증 휴대 VIVO사 제조 X20 Plus UD의 표면에 평가 샘플을 첩부하여, 지문 인증성을 평가했다. 또한, 구입 시에, 화면 지문 인증 휴대의 표면에 첩부되어 있던 표면 보호 필름은 벗기고 나서, 평가 샘플을 첩부했다. 평가는, 지문 인증에 의한 10회의 기동을 시도하여, 기동할 수 있던 횟수로 나타냈다. 또한, 손가락 끝은 젖은 타올로 더러움을 닦아낸 후, 마른 타올로 수분을 제거하고, 약 3초 후에 센서부에 손가락 끝을 얹어 행했다.

(7) 무지개 얼룩 관찰

화면 지문 인증 휴대 VIVO사 제조 X20 Plus UD의 표면에 평가 샘플을 첩부하여, 편광 선글라스를 쓴 상태에서 전방위로부터 관찰했다. 또한, 구입 시에, 화면 지문 인증 휴대의 표면에 첩부되어 있던 표면 보호 필름은 벗기고 나서, 평가 샘플을 첩부했다.

◎: 무지개 얼룩은 인정되지 않았다

○: 약한 무지개 얼룩이 인정되었다

×: 명백한 무지개 얼룩이 인정되었다.

(제조예 1-폴리에스테르 수지)

에스테르화 반응 캔을 승온하여 200℃에 도달한 시점에서, 테레프탈산을 86.4 질량부 및 에틸렌글리콜 64.6 질량부를 넣고, 교반하면서 촉매로서 삼산화 안티몬을 0.017 질량부, 초산 마그네슘 사수화물을 0.064 질량부, 트리에틸아민 0.16 질량부를 넣었다. 이어서, 가압 승온을 행하여 게이지압 0.34MPa, 240℃의 조건으로 가압 에스테르화 반응을 행한 후, 에스테르화 반응 캔을 상압으로 되돌리고, 인산 0.014 질량부를 첨가했다. 또한, 15분에 걸쳐 260℃로 승온하고, 인산 트리메틸 0.012 질량부를 첨가했다. 이어서 15분 후에, 고압 분산기에서 분산 처리를 행하고, 15분 후, 얻어진 에스테르화 반응 생성물을 중축합 반응 캔에 이송하여, 280℃에서 감압하 중축합 반응을 행했다.

중축합 반응 종료 후, 95％ 커트 지름이 5㎛의 나슬론제 필터로 여과 처리를 행하고, 노즐로부터 스트랜드상으로 압출하여, 미리 여과 처리(구멍 지름: 1㎛ 이하)를 행한 냉각수를 이용하여 냉각, 고화(固化)시켜, 펠릿상으로 커트했다. 얻어진 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지(A)의 고유 점도는 0.62dl/g이며, 불활성 입자 및 내부 석출 입자는 실질상 함유하고 있지 않았다. (이후, PET(A)로 약기한다.)

(제조예 2-이접착층 형성용 도포액의 조제)

상법(常法)에 의해 에스테르 교환 반응 및 중축합 반응을 행하고, 디카르본산 성분으로서(디카르본산 성분 전체에 대하여) 테레프탈산 46 몰％, 이소프탈산 46 몰％ 및 5-술포네이토이소프탈산 나트륨 8 몰％, 글리콜 성분으로서(글리콜 성분 전체에 대하여) 에틸렌글리콜 50 몰％ 및 네오펜틸글리콜 50 몰％의 조성의 수분산성 술폰산 금속 염기 함유 공중합 폴리에스테르 수지를 조제했다. 이어서, 물 51.4 질량부, 이소프로필 알코올 38 질량부, n-부틸셀로솔브 5 질량부, 비이온계 계면활성제 0.06 질량부를 혼합한 후, 가열 교반하고, 77℃에 달하면, 상기 수분산성 술폰산 금속 염기 함유 공중합 폴리에스테르 수지 5 질량부를 첨가하고, 수지의 덩어리가 없어질 때까지 계속 교반한 후, 수지 수분산액을 상온까지 냉각하여, 고형분 농도 5.0 질량％의 균일한 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지액을 얻었다. 또한, 응집체 실리카 입자(후지실리시아(주)사 제조, 사이리시아 310) 3 질량부를 물 50 질량부에 분산시킨 후, 상기 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지액 99.46 질량부에 사이리시아 310의 수분산액 0.54 질량부를 첨가하고, 교반하면서 물 20 질량부를 더하여, 이접착층 형성용 도포액을 얻었다.

(기재 필름 1)

기재 필름 원료로서 입자를 함유하지 않는 PET(A) 수지 펠릿을 상법에 의해 건조하여 압출기에 공급하고, 285℃에서 용해했다. 이 수지를, 각각 스테인리스 소결체의 여재(濾材)(공칭 여과 정밀도 10㎛ 입자 95％ 커트)로 여과하여, 구금(口金)으로부터 시트상으로 하여 압출한 후, 정전 인가 캐스트법을 이용하여 표면 온도 30℃의 캐스팅 드럼에 감아 냉각 고화하여, 미연신 필름을 제작했다.

이어서, 리버스 롤법에 의해 이 미연신 PET 필름의 양면에 건조 후의 도포량이 0.08g/㎡가 되도록, 상기 접착성 개질 도포액을 도포한 후, 80℃에서 20초간 건조했다.

이 도포층을 형성한 미연신 필름을 텐터 연신기로 유도하고, 필름의 단부(端部)를 클립으로 파지하면서, 온도 125℃의 열풍 존으로 유도하여, 폭 방향으로 4.0배로 연신했다. 다음으로, 폭 방향으로 연신된 폭을 유지한 채로, 온도 225℃, 30초간으로 처리하고, 추가로 폭 방향으로 3％의 완화 처리를 행하여, 폭 4000mm의 점보 롤을 제작했다. 점보 롤의 폭 방향의 중심을 제품 롤의 폭 방향의 일단(一端)(단 A라고 한다)이 되도록 폭 1200mm로 슬릿하여, 필름 두께 약 50㎛의 1축 연신 PET 필름의 제품 롤을 얻었다.

(기재 필름 2)

미연신 필름의 두께를 변경함으로써, 기재 필름의 두께를 약 100㎛로 한 것 이외에는 기재 필름 1과 마찬가지로 하여 1축 연신 PET 필름의 제품 롤을 얻었다.

(기재 필름 3)

기재 필름 1과 마찬가지의 방법에 의해 제작된 미연신 필름을, 가열된 롤군 및 적외선 히터를 이용하여 105℃로 가열하고, 그 후 주속차(周速差)가 있는 롤군에서 주행 방향으로 1.5배 연신한 후, 기재 필름 1과 마찬가지의 방법으로 폭 방향으로 4.0배 연신하여, 필름 두께 약 50㎛의 2축 연신 PET 필름의 제품 롤을 얻었다.

(기재 필름 4)

기재 필름 3과 마찬가지의 방법으로, 주행 방향으로 2.0배, 폭 방향으로 4.0배 연신하여, 필름 두께 약 50㎛의 2축 연신 PET 필름의 제품 롤을 얻었다.

(기재 필름 5)

기재 필름 1과 마찬가지의 방법으로, 주행 방향으로 1.0배, 폭 방향으로 3.5배 연신하여, 필름 두께 약 75㎛의 1축 연신 PET 필름의 제품 롤을 얻었다.

(기재 필름 6)

기재 필름 1과 마찬가지의 방법을 이용하여, 미연신 필름의 두께를 변경하고, 폭 방향 연신 배율을 3.8배, 연신 온도를 135℃로 하여, 두께 약 100㎛의 1축 연신 PET 필름의 제품 롤을 얻었다.

(기재 필름 7)

기재 필름 1과 마찬가지의 방법을 이용하여, 미연신 필름의 두께를 변경하고, 폭 방향 연신 배율을 3.8배로 변경함으로써, 두께 38㎛의 1축 연신 PET 필름의 제품 롤을 얻었다.

(기재 필름 8)

기재 필름 1과 마찬가지의 방법을 이용하여, 미연신 필름의 두께를 변경함으로써, 두께를 38㎛의 1축 연신 PET 필름의 제품 롤을 얻었다.

(기재 필름 9)

기재 필름 1과 마찬가지의 방법을 이용하여, 미연신 필름의 두께를 변경함으로써, 두께 약 10㎛의 1축 연신 PET 필름의 제품 롤을 얻었다.

(기재 필름 10)

기재 필름 3과 마찬가지의 방법으로, 주행 방향으로 3.2배, 폭 방향으로 4.0배 연신(폭 방향 연신 온도는 140℃)하여, 필름 두께 약 75㎛의 2축 연신 PET 필름의 제품 롤을 얻었다.

(기재 필름 11)

기재 필름 1과 마찬가지의 방법을 이용하여, 미연신 필름의 두께를 변경하고, 열풍 존의 온도를 135℃로 하여, 기재 필름의 두께 약 125㎛의 1축 연신 PET 필름의 제품 롤을 얻었다.

기재 필름 1∼11 각각의 특성을 표 1에 나타낸다.

[표 1]

(표면 보호 필름의 제작)

기재 필름 1∼11의 한쪽의 이접착 코트면에, UV 경화형의 하드 코트제를 도공, 건조 후, 고압 수은등으로 자외선을 조사하여, 편면에 하드 코트층을 갖는 기재 필름 1∼11을 얻었다. 또한 각 기재 필름의, 하드 코트층을 적층한 면과는 반대면에, 시판의 광학 점착제(기재레스 타입)를, 경(輕)박리 시트를 벗기고 롤 투 롤로 적층했다.

상기와 같이 하여, 점착제층 부착의 표면 보호 필름의 필름 롤 1∼11을 얻었다.

(표면 보호 필름을 갖는 화상 표시 장치의 조립)

상기의 표면 보호 필름을, 광학적 지문 인증 센서를 표시 화면에 편입한 유기 EL 표시 장치 VIVO사 제조 X20 Plus UD의 화면 전체의 크기로 커트했다. 표면 보호 필름은, 롤의 폭 방향의 단(단 A에 상당)으로부터, 폭 방향으로 200mm, 600mm, 1000mm의 3개소에서, 장방형 샘플의 한 변이 필름 흐름 방향에 대하여 일정한 각도가 되도록, 잘라냈다. 잘라내어진 표면 보호 필름을, 점착제면을 개재하여, 상기 유기 EL 표시 장치의 화면 상에 첩부했다. 또한, 구입 시에 첩부되어 있던 표면 보호 필름은 벗겼다. 첩합되었을 때의 편광자의 소광축과 표면 보호 필름의 지상축과의 이루는 각도, 및 그 평가 결과를 표 2∼4에 나타냈다. 또한, 표면 보호 필름의 지상축은, 샘플의 센터 위치(장방형 샘플 2개의 대각선이 교차하는 점)에서 평가했다.

[표 2]

[표 3]

[표 4]

표 2∼4에 있어서, 편광자의 소광축과 표면 보호 필름의 지상축이 이루는 각도는, 양(正)의 수치는, 편광자의 소광축에 대하여 지상축이 시인측으로부터 보아 시계 방향을 나타낸다. 표 2∼4에 있어서 나타내어지는 바와 같이, 기재 필름 No.1∼9, 11은, 모두 인증 성공 횟수가 높아, 양호한 지문 인증성을 갖고 있었다. 또, 기재 필름 No.2, 6, 11은 무지개 얼룩이 인정되지 않고, No.1, 3, 5, 7, 8은 약한 무지개 얼룩은 인정되었기는 하지만, 실용상의 문제는 없고, 무지개 얼룩 억제 효과가 인정되었다.

1 : 화상 표시 장치 2 : 화상 표시부
3 : 지문 인증 센서부 21 : 화상 표시 셀
22 : 편광판 23 : 점착제층
24 : 표면 보호 필름 31 : 지문 인증 센서 본체

Claims

하기 (1)∼(4)를 만족하는, 지문 인증 센서 부착 화상 표시 장치의 표면 보호 필름용 기재(基材) 필름:
(1) 상기 기재 필름은, 적어도 편면에 이접착층을 갖는 폴리에스테르 필름이다
(2) 상기 기재 필름은, 지상축의 편차가 7°/m 이하이다
(3) 상기 기재 필름은, 3000∼30000nm의 리타데이션을 갖는다
(4) 상기 기재 필름은, Nz 계수가 2.5 이하이다.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리에스테르 필름이, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름으로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 구성하는 수지 중에는 실질적으로 활제를 포함하지 않는, 지문 인증 센서 부착 화상 표시 장치의 표면 보호 필름용 기재 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 기재 필름의 이접착층면에 기능층이 적층된, 지문 인증 센서 부착 화상 표시 장치의 표면 보호 필름.
지문 인증 센서의 시인측에 편광판을 갖는 화상 표시 장치로서, 상기 편광판보다 시인측에, 제 3 항에 기재된 표면 보호 필름을 갖고,
표면 보호 필름의 지상축 방향과 상기 편광판의 편광자의 소광축 방향이 이루는 각도가 0°±6° 이하 또는 90°±6° 이하인 화상 표시 장치.