KR20240061648A - 마이크로 led 화상 표시 장치 - Google Patents

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도시타케 스즈키
도시유키 오야
히로시 시바노
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도요보 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 화상 표시 부분의 최표면에 표면 보호 필름이 적층된 마이크로 LED 화상 표시 장치로서, 상기 표면 보호 필름의 면내 리타데이션이 3000nm 이상 30000nm 이하인 마이크로 LED 화상 표시 장치이다.

Description

마이크로 LED 화상 표시 장치
본 발명은, LED 화상 표시 장치에 관한 것이다.
근래, RGB의 화소로서 매우 작은 LED를 이용한 미니 LED나 마이크로 LED(총칭하여 마이크로 LED라고 한다)와 같은 화상 표시 장치가 출시되어, 색재현성이나 다이나믹 레인지의 넓이, 고휘도, 광시야각, 응답 속도의 빠름 등으로 주목받고 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 이 마이크로 LED 화상 표시 장치는, 화면 사이즈가 200인치 이상으로 대화면에 대응할 수 있는 것이 특징인 동시에, 대형 화면이 주류를 이루고 있다.
또, 화상 표시 장치의 최표면(最表面)에는, 반사 방지의 기능을 갖게 하는 동시에, 보호를 위해서나 유리 등의 비산 방지를 위해 표면 보호 필름이 첩합(貼合)되는 경우가 많은데, 마이크로 LED 화상 표시 장치에서도 마찬가지로 표면 보호 필름이 이용되는 경우가 많다.
일반적으로 화상 표시 장치의 표면 보호를 위해 이용되는 필름으로는, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC), 폴리환상 올레핀(COP), 아크릴, 폴리에스테르 등의 필름을 들 수 있지만, TAC는 온도, 습도 등의 환경 변화에 의한 치수 변화가 커서 대화면에는 적합하지 않다. COP, 아크릴은 내충격성이 낮아 큰 필름에서는 작업성이 나쁘다는 문제가 있었다. 폴리에스테르는 상기의 문제는 일어나기 어렵고, 표면 보호 필름으로서 뛰어난 특성을 갖지만, 그 복굴절성 때문에 외광의 반사가 무지개 얼룩을 발생시켜, 화질을 저하시키는 경우가 있었다. 일반적으로 옥외에서도 실내에서도, 주위의 광은 반사에 의한 편광 성분을 포함하는 경우가 많고, 이 편광은 복굴절성을 갖는 디스플레이의 표면 보호 필름에서 반사됨으로써, 보다 강한 무지개 얼룩을 발생시킨다.
특히, 마이크로 LED 화상 표시 장치는 비스듬하게 관찰해도 휘도나 색재현성의 저하가 적기 때문에, 외광의 반사에 의한 약간의 무지개 얼룩이어도 눈에 띄기 쉬운 것을 알게 되었다. 게다가, 대형이기 때문에 사이니지 용도 등, 옥외나 반옥외(지붕이나 벽으로 구분된 공간일지라도, 도어 등으로 옥외와 구분되어 있지는 않은 장소), 공항이나 역이나 대형의 공공 시설 등의 옥외로부터 연속된 환경에서 이용되는 경우도 많고, 편광 선글라스를 통해 화면을 관찰하는 경우에는 편광 성분을 포함하는 외광 반사에 의한 무지개 얼룩이 보다 현저하게 나타나, 화질의 저하가 두드러지기 쉬웠다. 또, 편광 선글라스를 쓴 채로 보는 경우에는, 화상을 경사 방향에서 보게 되는 영역에서는 화상으로부터의 광이 표면 보호 필름의 계면에서 반사되게 되어, 화상로부터의 광 자체가 무지개 얼룩이 되는 경우도 있었다. 이와 같이, 마이크로 LED 화상 표시 장치에 있어서는, 표면 보호 필름에 의해 발생하는, 비스듬하게 본 경우에 무지개 얼룩이 발생한다고 하는 과제가 있었다. 또, 흑색 표시 부분에서는 액정 표시 장치 등에 비해 짙은 흑색이 되기 때문에, 외광 반사에 의한 무지개 얼룩도 눈에 띄기 쉽고, 또, 전원을 껐을 때에도 외광 반사에 의한 무지개 얼룩은 사라지지 않기 때문에, 표시 장치 자체의 외관 품위가 저하된다는 문제도 있었다.
더 나아가서는, 흑색 표시 부분이나 전원을 끈 상태에서는, 외광의 편광 성분과 복굴절성에 의한 반사광의 무지개 얼룩뿐만 아니라, 폴리에스테르 필름의 코트층의 광 간섭에 의한 간섭색이 눈에 띄고, 이 간섭색에 의해서도 표시 화질의 저하나 표시 장치 자체의 외관 품위가 저하된다는 문제도 있었다. 특히 쇼윈도 등에 이용되는 경우나 고급 호텔의 로비, 고급점 등에서 이용되는 경우, 브랜드의 가치를 훼손하지 않기 위해서도, 전원을 끈 상태라도 뛰어난 외관이 요구되고 있어, 외관 품위를 향상시키는 것도 요구되고 있었다.
일본국 특개2021-67763호 공보
본 발명은 상기 과제를 해결하고자 하는 것이며, 마이크로 LED 화상 표시 장치에 있어서, 표면 보호 필름에서 유래하는 무지개 얼룩이 저감되어, 다양한 설치 장소에 있어서도 모두 뛰어난 시인성(視認性)을 갖는, 마이크로 LED 화상 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다. 또한, 뛰어난 외관의 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명자는, 이러한 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과, 하기로 대표되는 발명의 완성에 이르렀다.
항 1
화상 표시 부분의 최표면에 표면 보호 필름이 적층된 마이크로 LED 화상 표시 장치로서, 상기 표면 보호 필름의 면내 리타데이션이 3000nm 이상 30000nm 이하인 마이크로 LED 화상 표시 장치.
항 2
상기 표면 보호 필름의 Nz 계수가 1.78 이하인, 항 1에 기재한 마이크로 LED 화상 표시 장치.
항 3
상기 표면 보호 필름이 폴리에스테르 필름인, 항 1 또는 2에 기재한 마이크로 LED 화상 표시 장치.
항 4
상기 표면 보호 필름의 지상축(遲相軸) 방향이, 마이크로 LED 화상 표시 장치의 화상 표시 부분의 장변 방향 또는 단변 방향과 대략 평행인, 항 1∼3 중 어느 것에 기재한 마이크로 LED 화상 표시 장치.
항 5
상기 표면 보호 필름이 기재(基材) 필름과 그 시인측에 기능성층을 갖는 항 1∼4 중 어느 것에 기재한 마이크로 LED 화상 표시 장치.
항 6
상기 기능성층이, 반사 방지층, 저반사층, 방현층(防眩層) 중 적어도 하나인, 항 1∼5 중 어느 것에 기재한 마이크로 LED 화상 표시 장치.
항 7
상기 기재 필름의 기능성층의 면측에 이접착층을 갖는 항 5 또는 6에 기재한 마이크로 LED 화상 표시 장치.
항 8
상기 이접착층에 포함되는 수지가 나프탈렌환 구조를 갖는 수지인 항 7에 기재한 마이크로 LED 화상 표시 장치.
항 9
상기 이접착층이 고굴절률 입자를 포함하는 항 7에 기재한 마이크로 LED 화상 표시 장치.
이다.
본 발명에 의해, 표면 보호 필름에서 유래하는 무지개 얼룩을 경감하고, 다양한 설치 장소에 있어서도 모두 뛰어난 시인성을 갖는, 마이크로 LED 화상 표시 장치를 얻을 수 있다. 또, 코트층에서 유래하는 간섭 무늬도 경감하여, 뛰어난 외관의 마이크로 LED 화상 표시 장치를 얻을 수 있다.
(마이크로 LED 화상 표시 장치)
본 발명의 마이크로 LED 화상 표시 장치는, 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색의 발광 소자로서, 발광 다이오드를 이용한 것인 것이 바람직하다.
소자의 발광 스펙트럼에 관하여 설명한다.
적색의 발광 소자의 발광 피크는 바람직하게는 600∼650nm, 보다 바람직하게는 610∼645nm, 더욱 바람직하게는 615∼640nm이다.
녹색의 발광 소자의 발광 피크는 바람직하게는 500∼560nm, 보다 바람직하게는 510∼550nm, 더욱 바람직하게는 520∼540nm이다.
청색의 발광 소자의 발광 피크는 바람직하게는 410∼470nm, 보다 바람직하게는 420∼460nm이며, 더욱 바람직하게는 425∼450nm이다. 상기 범위로 함으로써, 넓은 색재현성을 확보하여 선명한 적색, 녹색, 청색을 표시할 수 있고, 또한 전력 절약화가 가능하다.
청색의 발광 소자의 발광 스펙트럼의 반치폭은 바람직하게는 30nm 이하, 보다 바람직하게는 25nm 이하, 더욱 바람직하게는 20nm 이하이다. 녹색의 발광 소자의 발광 스펙트럼의 반치폭은 바람직하게는 40nm 이하, 보다 바람직하게는 35nm 이하, 더욱 바람직하게는 30nm 이하이다. 적색의 발광 소자의 발광 스펙트럼의 반치폭은 바람직하게는 50nm 이하, 보다 바람직하게는 45nm 이하, 더욱 바람직하게는 40nm 이하이다.
각 발광 소자의 발광 스펙트럼의 반치폭의 하한은 바람직하게는 5nm 이상, 보다 바람직하게는 8nm 이상, 더욱 바람직하게는 10nm 이상이다. 상기 범위로 함으로써, 넓은 색재현성을 확보하여 선명한 색을 표시할 수 있고, 또한 전력 절약화가 가능하다.
각 색의 발광 소자는, 표시 장치의 화소로서 이용하는 경우, 칩으로서 이용되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 발광 소자는 발광 다이오드와 같은 발광하는 구성요소를 나타내고, 칩이란, 발광 다이오드와 외부와 접속하기 위한 전극을 배선으로 연결하고, 이것을 수지 등으로 밀봉(封止)하여 하나의 부품으로 한 것을 나타낸다.
본 발명에서는, R, G, B 각 색으로 개별의 칩으로 되어 있어도 되고, 3색의 발광 소자가 하나의 패키지로 된 칩이어도 된다.
칩은 광이 조사되는 방향에서 본 형상이, 정방형, 장방형, 마름모형, 평행사변형, 삼각형, 6각형 등이나 ＜형으로 절곡(折曲)된 형상 등, 형상이 특별히 한정되는 것은 아니다. 그중에서도, 장방형이 바람직하다.
각 칩의 크기는, 장방형 또는 정방형의 칩이면, 장변이 바람직하게는 2㎛ 이상, 보다 바람직하게는 5㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 7㎛ 이상이다. 장변이 바람직하게는 700㎛ 이하, 보다 바람직하게는 500㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 300㎛ 이하, 특히 바람직하게는 250㎛ 이하이다. 장변과 단변의 비는 바람직하게는 1.2∼5, 보다 바람직하게는 1.3∼4, 1.4∼3이다. 발광 소자가 장방형 이외인 경우의 바람직한 크기는, 최대 직경(임의의 2점 사이에서 최대가 되는 값)이 상기 범위인 것이 바람직하다. 또한, 칩이 비교적 큰 것을 미니 LED, 작은 것을 마이크로 LED라고 부르는 경우가 있지만, 양자의 구별은 엄밀한 것은 아니며, 본 발명에 있어서는 총칭하여 마이크로 LED(μLED)라고 한다.
마이크로 LED 화상 표시 장치에서는, 상기의 각 색의 칩을 기판 상에 종횡으로 정렬한 어레이로서 나란히 설치하는 것이 바람직하다. 기판은, 유리, 세라믹, 금속, 페놀 수지, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리아라미드 등의 수지, 섬유 강화 수지 등을 들 수 있고, 이들의 적층체여도 된다. 기판에는, 산화규소, 질화규소 등이 코트되어 있어도 된다. 기판 상의 칩은, 칩의 전극을 통해, 기판 상의 배선에 의해 구동 회로(IC)와 접속되어 있다.
배선은 두께 방향으로는 층간 절연막으로 분리되지만 부분적으로 도통하고 있어, 3차원 구조로 되어 있는 것이 바람직하다. 기판의 두께의 하한은 바람직하게는 10㎛이고, 보다 바람직하게는 20㎛이며, 더욱 바람직하게는 30㎛이다. 기판의 두께의 상한은 바람직하게는 3000㎛이고, 보다 바람직하게는 2000㎛이며, 더욱 바람직하게는 1500㎛, 특히 바람직하게는 1000㎛, 가장 바람직하게는 700㎛이다. 기판에는 보강을 위해, 추가로 수지판이나 금속판 등을 적층해도 된다.
배선과 함께 칩이 배치된 기판의 표시면(시인측면)은, 배선이나 칩을 기계적 충격이나 습도, 부식 가스 등으로부터 보호하기 위해 투명 수지로 덮여 있는 것이 바람직하다. 투명 수지로는, 자외선 경화성 수지나 열경화성 수지가 바람직하고, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 스티렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리올레핀계 수지 등을 베이스 수지로서 이용한 자외선 경화 수지나, 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, 우레아계 수지, 멜라민계 수지, 디알릴프탈레이트계 수지, 비닐에스테르계 수지, 폴리이미드, 폴리우레탄 등의 열경화성 수지를 들 수 있다.
투명 수지의 두께는, 칩이 완전히 덮이는 두께인 것이 바람직하며 칩의 상면과 투명 수지층 상면과의 거리로, 하한은 바람직하게는 10㎛, 보다 바람직하게는 20㎛, 더욱 바람직하게는 30㎛이고, 상한은 바람직하게는 1000㎛, 보다 바람직하게는 700㎛, 더욱 바람직하게는 500㎛이다. 투명 수지는, 상기 두께로 된 경우에, 가시광 영역 전역에 걸쳐 투과율이 90％ 이상이 되는 것을 선택하는 것이 바람직하다.
또한, 투명 수지의 시인측은, 표면판이나 윈도우 시트라고 불리는 유리판이나 투명 수지판이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또, 표면판의 더욱 시인측이나 표면판과 투명 수지층 사이에 터치 센서가 배치되어 있어도 된다. 표면판에 터치 센서의 기능이 부여되어 있어도 된다.
(표면 보호 필름)
본 발명에 있어서, 마이크로 LED 화상 표시 장치의 시인측의 최표면에는 표면 보호 필름이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 표면 보호 필름은, 전면판(前面板) 등에 유리판이 이용되고 있는 경우에는, 유리가 깨진 경우의 비산 방지 필름으로서 이용될 뿐만 아니라, 하드 코트나 반사 방지 코트, 방현 코트를 행한 필름을 이용하여 흠집 방지나 반사를 억제하여 화상을 보기 쉽게 하는 기능을 부여하기 위해 이용된다.
마이크로 LED 화상 표시 장치에서 전면판을 이용하지 않고 상기의 투명 수지층에 직접 표면 보호 필름이 배치되어 있어도 된다.
또, 표면 보호 필름은 새로 붙이는(貼替) 것이 가능하도록 해도 된다.
표면 보호 필름은, 후술하는 바와 같이 기재 필름과 기능성층을 갖는 적층 필름인 것이 바람직하고, 기재 필름과 기능성층 사이에는 이접착층(易接着層)을 갖는 것이 바람직하다. 표면 보호 필름은 기재 필름과 기능성층을 갖는 적층 필름을 의미하고, 기재 필름은 이접착층이 설치되어 있는 경우는 이접착층을 포함하는 것이다. 기재 필름에서 이접착층을 포함하지 않는 부분을 구별하여 설명할 필요가 있는 경우는 필름 원반(原反)이라고 하는 경우가 있다.
(광학 특성)
표면 보호 필름에 이용되는 기재 필름은, 면내의 리타데이션(Re)이 바람직하게는 3000nm 이상, 보다 바람직하게는 4500nm 이상, 더욱 바람직하게는 6000nm 이상, 특히 바람직하게는 6500nm 이상, 가장 바람직하게는 7000nm 이상이다. Re는, 바람직하게는 30000nm 이하, 보다 바람직하게는 20000nm 이하, 더욱 바람직하게는 15000nm 이하, 특히 바람직하게는 12000nm 이하, 가장 바람직하게는 10000nm 이하이다. 상기 범위로 함으로써, 표면 보호 필름을 취급이 용이한 두께의 범위에서, 비스듬하게 본 경우의 무지개 얼룩을 억제할 수 있다.
기재 필름의 두께 방향의 리타데이션(Rth)이 바람직하게는 3000nm 이상, 보다 바람직하게는 4500nm 이상, 더욱 바람직하게는 6000nm 이상, 특히 바람직하게는 6500nm 이상, 가장 바람직하게는 7000nm 이상이다. Rth는, 바람직하게는 30000nm 이하, 보다 바람직하게는 2000nm 이하, 더욱 바람직하게는 15000nm 이하, 특히 바람직하게는 13000nm 이하, 가장 바람직하게는 11000nm 이하이다.
기재 필름의 Re/Rth는 바람직하게는 0.60 이상, 보다 바람직하게는 0.70 이상, 더욱 바람직하게는 0.80 이상, 특히 바람직하게는 0.85 이상, 가장 바람직하게는 0.90 이상이다. Re/Rth는 1.4 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.3 이하, 더욱 바람직하게는 1.2 이하, 특히 바람직하게는 1.1 이하, 가장 바람직하게는 1.05 이하이다. 상기 이하로 함으로써, 필름의 제막(製膜) 시나 가공 시, 화상 표시 장치에 첩합할 때 파단 등의 문제가 일어나기 어려워져, 안정된 생산이나 가공을 행하기 쉬워진다.
기재 필름의 NZ 계수는 2.2 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.9 이하, 더욱 바람직하게는 1.70 이하, 특히 바람직하게는 1.65 이하, 가장 바람직하게는 1.62 이하이다. 상기 이하로 함으로써, 경사 방향에서 본 경우의 리타데이션의 각도 의존성을 작게 할 수 있어, Re가 동일해도 보다 넓은 범위에서 무지개 얼룩을 억제할 수 있다. NZ 계수는 1.0 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.2 이상, 더욱 바람직하게는 1.3 이상이다.
기재 필름의 면 배향도(ΔP)의 상한은 바람직하게는 0.150, 보다 바람직하게는 0.140, 더욱 바람직하게는 0.135이고, 특히 바람직하게는 0.130이며, 가장 바람직하게는 0.125이다. ΔP의 하한은 바람직하게는 0.100이고, 보다 바람직하게는 0.105이다.
Re/Rth, NZ 계수, ΔP 중 적어도 하나를 상기 범위로 함으로써, 경사 방향에서 본 경우의 넓은 범위에서 무지개 얼룩을 억제하고, 또한, 필름의 제막 시나 가공 시, 화상 표시 장치에의 첩합 시에 파단 등의 문제가 일어나기 어려워져, 안정된 생산이나 가공을 행하기 쉬워진다.
(필름의 지상축 방향)
기재 필름의 지상축 방향은, 표면 보호 필름으로서 직사각형으로 잘라냈을 때에, 장변 방향 또는 단변 방향에 대해 7도 이하로 되어 있는 것이 바람직하고, 5도 이하가 보다 바람직하며, 3도 이하가 더욱 바람직하고, 2도 이하가 가장 바람직하다. 그러기 위해서는, 기재 필름의 MD 방향(필름 제막의 흐름 방향) 또는 TD 방향(MD 방향과 직교하는 방향)에 대해, 지상축 방향은 7도 이하가 바람직하고, 5도 이하가 보다 바람직하며, 3도 이하가 더욱 바람직하고, 2도 이하가 가장 바람직하다.
또한, 기재 필름의 지상축 방향의 불균일은 10도 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 8도 이하, 더욱 바람직하게는 6도 이하, 특히 바람직하게는 5도 이하, 가장 바람직하게는 4도 이하이다.
지상축의 불균일은, 필름의 폭 방향에서의 중심점, 및 상기 중심점에서 폭 방향(필름 흐름 방향에 직교하는 방향)으로 100mm 간격마다의 지점의 측정의 지상축 방향을, 분자 배향계를 이용하여 측정하고, 얻어진 측정치의 최대치와 최소치를 구하여, 측정치의 최대치와 최소치의 차를 불균일으로 한다. 지상축 방향은, TD 방향(폭 방향)을 기준으로 측정한 것이며, 우회전, 좌회전으로 양음(正負)의 구별을 하여 평가한다.
또, 표면 보호 필름이 매엽(枚葉)으로 되어 있어, 필름의 폭 방향이 불명확한 경우는, 필름의 인접하는 2변을 따라 상기의 측정을 행하여, 최대치와 최소치의 차의 큰 쪽의 값을 채용한다. 이것은, 필름의 MD 방향에서는 지상축 방향의 불균일이 작은 것이 이유이다.
필름 원반에 이용되는 수지로는, 배향에 의해 복굴절을 발생시키는 것이면 특별히 한정은 되지 않지만, 리타데이션을 크게 할 수 있는 점, 투습성이나 흡습성이 낮은 점에서, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리스티렌 등이 바람직하고, 특히 폴리에스테르가 바람직하다. 바람직한 폴리에스테르로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리테트라메틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 등을 들 수 있고, 그중에서도 PET, PEN이 바람직하다. 이들 폴리에스테르는, 주(主)구성성분 이외의 카르복시산 성분이나 글리콜 성분이 공중합되어 있어도 되지만, 카르복시산 성분이나 글리콜 성분의 합계량을 100 몰％로 한 경우에, 주구성성분 이외의 카르복시산 성분이나 글리콜 성분의 합계량은 10 몰％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 몰％ 이하, 더욱 바람직하게는 2 몰％ 이하, 특히 바람직하게는 1.5 몰％ 이하, 가장 바람직하게는 1.2 몰％ 이하이다. 상기를 초과하면 열수축률이 높아질 우려가 있다. 또한, 주구성성분 이외의 글리콜 성분에는, 디에틸렌 글리콜 등의 부생성물도 포함하는 것으로 한다. 또, 폴리에스테르의 중합에 있어서, 글리콜의 2량화 등의 부반응은 완전히 피할 수는 없기 때문에, 주구성성분 이외의 글리콜 성분량은 바람직하게는 0.1 몰％ 이상이다. 가장 바람직한 주구성성분 이외의 글리콜 성분량의 범위는 0.2∼1.0 몰％이다.
상기 폴리에스테르는, 고배율의 연신이 용이하고, 내충격성도 있기 때문에 취급성이 용이한 데다가, 저투습성이나 저흡습성으로 인해 환경의 변화에 의한 치수 변화율도 낮아, 200인치 이상이나 300인치 이상과 같은 대형이 되는 마이크로 LED 화상 표시 장치의 표면 보호 필름으로서 이용한 경우에도, 표시 장치의 휨이나 경년(經年)에 의한 표면 보호 필름의 벗겨짐 등을 억제할 수 있다.
기재 필름의 두께는, 바람직하게는 25㎛ 이상, 보다 바람직하게는 40㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이상, 특히 바람직하게는 60㎛ 이상이다. 필름의 두께는 바람직하게는 200㎛ 이하, 보다 바람직하게는 150㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 120㎛ 이하, 특히 바람직하게는 100㎛ 이하이다. 상기 범위로 함으로써, 필요한 Re 등의 광학 특성과 표면 보호 필름으로서의 강도를 확보하여, 취급이 용이한 필름이 된다.
PET의 경우, 필름을 구성하는 수지의 고유 점도(IV)는 0.5∼1.50dL/g인 것이 바람직하다. IV의 하한은 보다 바람직하게는 0.53dL/g이고, 더욱 바람직하게는 0.55L/g이다. IV의 상한은 보다 바람직하게는 1.20dL/g이고, 더욱 바람직하게는 1.00dL/g이며, 특히 바람직하게는 0.8dL/g이다. PEN의 경우, IV의 하한은 바람직하게는 0.45dL/g이고, 보다 바람직하게는 0.48dL/g이며, 더욱 바람직하게는 0.50dL/g이고, 특히 바람직하게는 0.53dL/g이다. IV의 상한은 보다 바람직하게는 1.00dL/g이고, 보다 바람직하게는 0.80dL/g이며, 더욱 바람직하게는 0.75dL/g이고, 특히 바람직하게는 0.70dL/g이다. 상기 범위로 함으로써, 내충격성 등 기계적 강도가 뛰어난 필름이 되며, 또 기기에 큰 부하를 가하는 일 없이 효율 좋게 제조할 수 있다.
표면 보호 필름은, 파장 380nm의 광선 투과율이 20％ 이하인 것이 바람직하다. 380nm의 광선 투과율은 15％ 이하가 보다 바람직하고, 10％ 이하가 더욱 바람직하며, 5％ 이하가 특히 바람직하다. 상기 광선 투과율이 20％ 이하이면, 표면 보호 필름이나 사용하는 점착제, 접착제, 투명 수지 등의 자외선에 의한 변질을 억제할 수 있다. 또한, 투과율은, 필름의 평면에 대해 수직 방향으로 측정한 것이며, 분광 광도계(예를 들면, 히타치 U-3500형)를 이용하여 측정할 수 있다.
표면 보호 필름의 파장 380nm의 광선 투과율을 20％ 이하로 하는 것은, 필름 원반 중에 자외선 흡수제를 첨가하는 방법, 자외선 흡수제를 함유한 도포액을 기재 필름 표면에 도포하는 방법, 기능성층에 자외선 흡수제를 첨가하는 방법, 자외선 흡수제의 종류, 농도 및 필름의 두께를 적절히 조절하는 것 등에 의해 달성할 수 있다. 자외선 흡수제는 공지의 물질이다. 자외선 흡수제로는, 유기계 자외선 흡수제와 무기계 자외선 흡수제를 들 수 있지만, 투명성의 관점에서 유기계 자외선 흡수제가 바람직하다.
유기계 자외선 흡수제로는, 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 환상 이미노에스테르계 등 및 그 조합을 들 수 있다.
필름 원반에는 미끄러짐성 향상을 위해, 평균 입경 0.05∼2㎛의 입자를 첨가하는 것도 바람직하다. 입자로는, 산화티탄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 실리카, 알루미나, 탈크, 카올린, 클레이, 인산칼슘, 운모, 헥토라이트, 지르코니아, 산화텅스텐, 불화리튬, 불화칼슘 등의 무기 입자나, 스티렌계, 아크릴계, 멜라민계, 벤조구아나민계, 실리콘계 등의 유기 폴리머계 입자 등을 들 수 있다. 평균 입경은 쿨터 카운터법에 의한 중량 분포의 값을 채용할 수 있다.
이들 입자는 필름 원반 전체에 첨가해도 되지만, 스킨-코어의 공압출 공압출(共押出) 다층 구조로 하여, 스킨층에만 첨가해도 된다. 또, 필름 원반 자체에는 입자를 포함하지 않고, 후술하는 이접착층에 입자를 첨가하는 것도 바람직하다.
필름 원반의 수지에 입자를 첨가하는 경우, 미리 입자를 첨가하여 제조된 원료 수지를 이용하는 방법, 제막 시에 입자를 고농도로 첨가한 마스터배치를 이용하는 방법이 있다. 어느 방법에 있어서도, 입자의 응집물이 많아지면, 헤이즈가 저하되는 경우나 표면 거칠기가 커지는 경우가 있다. 원료인 수지 제조 시나 마스터배치 제조 시에 필터 등으로 이러한 입자 응집물을 제거해 두는 것이 바람직하다. 또한, 제막 시에 용융 수지의 라인 중에 필터를 설치하여, 입자 응집물을 제거하는 것이 바람직하다.
기재 필름은 일반적인 필름의 제조 방법에 따라 얻을 수 있다. 필름이 PET인 경우를 예로 들어 설명한다. 이하, 제조 방법의 설명에 있어서, 기재 필름을 폴리에스테르 필름이라고 칭하는 경우가 있다.
예를 들면, 폴리에스테르 필름의 제조 방법으로는, 폴리에스테르 수지를 용융하고, 시트상으로 압출하여 성형된 무배향 폴리에스테르를 유리 전이 온도 이상의 온도에서, 세로 방향이나 가로 방향으로 연신하고, 열처리를 실시하는 방법을 들 수 있다.
기재 필름은 1축 연신이어도, 2축 연신이어도 되지만, 2축성이 강해지면, 필요한 Re를 확보하기 위해 두께가 필요하게 된다거나, Re/Rth나 NZ 계수를 적정 범위로 하는 것이 용이하다는 등의 이유에서 1축 연신인 것이 바람직하다.
기재 필름의 주배향축은, 필름의 주행 방향(길이 방향 또는 MD 방향이라고 하는 경우도 있다)이어도, 길이 방향과 직교하는 방향(직교 방향, TD 방향이라고 하는 경우도 있다)이어도 된다. MD 연신의 경우는 롤 연신이 바람직하고, TD 연신의 경우는 텐터 연신이 바람직하다. 필름 표면의 흠집의 적음, 생산성 등의 면, PVA를 연신한 편광자와의 첩합의 면에서, 텐터에 의한 TD 연신이 바람직한 방법이다.
연신에서는, 미연신의 필름을 예열하여, 바람직하게는 80∼130℃, 보다 바람직하게는 90∼120℃에서 연신한다. 연신 배율은 주연신 방향에서 3.6∼7.0배가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3.8∼6.5배, 더욱 바람직하게는 4.0배에서 6.2배이고, 특히는 4.1배에서 6배인 것이 바람직하다.
또, 보다 1축성을 높이기 위해, 연신 시에 연신 방향과 직교하는 방향으로 수축시키는 것도 바람직하다. 텐터에서의 TD 연신의 경우, 수축은 예를 들면 텐터 클립 간격을 좁게 함으로써 행할 수 있다. 수축 처리는, 1∼20％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼15％이다.
2축 연신을 행하는 경우이면, 상기 광학 특성을 적정 범위로 하기 위해서는, 상기를 주연신으로 하고, 주연신 전에 주연신과는 직교하는 방향으로 1.2배 이하의 연신으로 하는 것이 바람직하며, 더 나아가서는 1.15배 이하, 특히는 1.13 이하의 연신인 것이 바람직하다. 직교하는 방향의 연신 배율의 하한은 1.01배가 바람직하고, 더 나아가서는 1.03배, 특히는 1.05배이다.
연신에 이어 열고정을 행하는 것이 바람직하다. 열고정 온도는 150∼230℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 170∼220℃이다.
열고정에 있어서, 주연신 방향이나 이것과 직교하는 방향으로 완화 처리를 행하는 것도 바람직하다. 완화 처리는, 0.5∼10％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1∼5％이다.
필름의 지상축 방향의 불균일을 저감시키기 위해서는, 연신∼열고정 공정에 있어서 보잉 현상이 작아지도록 연신 속도나 온도를 조정하거나, TD 방향에서의 필름의 온도가 균일해지도록, 풍량을 조정하는 등을 행하는 것이 바람직하다.
필름 원반에는 코로나 처리, 화염 처리, 플라스마 처리 등의 접착성을 향상시키는 처리를 행해도 된다.
(이접착층)
기재 필름은 이접착층이 설치되어 있어도 된다. 이접착층은 후술하는 기능성층과의 밀착성이나 표시 장치 표면에 첩합할 때의 접착제 등과의 접착성을 향상시켜, 장기의 사용중에서의 표면 보호 필름 자체나 기능성층의 박리를 방지할 수 있다.
이접착층에 이용되는 수지는, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지 등이 이용되고, 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르 폴리우레탄 수지, 폴리카보네이트 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지가 바람직하다. 이접착층은 가교되어 있는 것이 바람직하다. 가교제로는, 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물, 에폭시 수지, 옥사졸린 화합물 등을 들 수 있다.
이접착층은 이들 수지와 필요에 따라 가교제, 입자 등을 첨가한 도료로서 표면 보호 필름에 도포·건조하여 설치할 수 있다. 입자로는 상술의 기재에 이용되는 것이 예시된다.
이접착층의 두께는, 하한이 바람직하게는 10nm, 보다 바람직하게는 15nm, 더욱 바람직하게는 20nm이다. 두께의 상한은, 바람직하게는 500nm, 보다 바람직하게는 300nm, 더욱 바람직하게는 200nm, 특히 바람직하게는 150nm이다. 또한, 이접착층은 도포량으로 관리해도 된다.
표면 보호 필름이 이접착층을 갖는 경우, 이접착층의 필름 원반과의 계면에 의한 반사광과 이접착층의 필름 원반과는 반대면의 계면(기능성층이나 접착제층, 점착제층과의 계면)의 반사광에서 간섭이 일어나, 이접착층의 두께가 불균일한 부분에서 간섭색이 생기는 경우가 있다. 이 간섭색은, 흑색 표시 부분이나 전원을 껐을 때에 두드러진다. 이 간섭색을 억제하기 위해서는 간섭을 저감시키는 것이 바람직하다.
간섭을 저감시키기 위해서는, 이접착층의 굴절률을 필름 원반의 굴절률에 가깝게 하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 필름 원반은 복굴절성을 갖는데, 필름 원반의 진상축(進相軸) 방향의 굴절률을 nf, 지상축 방향의 굴절률을 nl로 한 경우, 이접착층의 굴절률 n은 바람직하게는, nf－0.05≤n≤nl＋0.05이고, 보다 바람직하게는 nf－0.02≤n≤nl＋0.02이며, 더욱 바람직하게는 nf≤n≤nl이다.
예를 들면, 필름 원반이 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 경우, 진상축 방향의 굴절률은 1.6, 지상축 방향의 굴절률은 1.7 정도이기 때문에, 이접착층의 굴절률은, 하한이, 바람직하게는 1.55, 보다 바람직하게는 1.57, 보다 바람직하게는 1.58, 더욱 바람직하게는 1.59, 특히 바람직하게는 1.60이다. 이접착층의 굴절률은, 상한이, 바람직하게는 1.75, 보다 바람직하게는 1.73, 보다 바람직하게는 1.72, 더욱 바람직하게는 1.71, 특히 바람직하게는 1.70이다.
이접착층의 굴절률은, 인라인 코트로 도공(塗工) 후에 연신하는 경우에는, 복굴절성을 갖는 경우가 있다. 그 경우, 상기 이접착층의 굴절률은 진상축 방향과 지상축 방향의 평균 굴절률이다. 이접착층의 굴절률은, 예를 들면, 이접착층의 도포액을 유리판 등의 위에 도포, 건조시키고, 엘립소미터 등으로 측정할 수 있다.
상기 굴절률의 범위로 하기 위해서는, 이접착층에 이용하는 수지의 굴절률을 조정하는 방법이나 고굴절률의 입자를 첨가하는 방법이 바람직하다.
수지이면, 방향족 성분에 의해 굴절률을 높일 수 있기 때문에, 주쇄 또는 측쇄에 벤젠환 또는 나프탈렌환을 갖는 수지, 특히 나프탈렌환을 갖는 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 나프탈렌 디카르복시산을 공중합시킨 폴리에스테르가 바람직하다. 나프탈렌 디카르복시산을 공중합시킨 폴리에스테르는, 폴리에스테르 수지로서 필요에 따라 다른 수지와 혼합하여 이용해도 된다. 또, 폴리에스테르 폴리우레탄의 폴리에스테르 폴리올로서 이용해도 된다. 폴리에스테르 중의 나프탈렌 디카르복시산 성분은, 전(全)산 성분을 100 몰％로 한 경우에 30∼90 몰％가 바람직하고, 40∼80 몰％가 더욱 바람직하다.
고굴절률 입자의 굴절률의 하한은 바람직하게는 1.7이고, 보다 바람직하게는 1.75이다. 고굴절률 입자의 굴절률의 상한은 바람직하게는 3.0이고, 보다 바람직하게는 2.7이며, 더욱 바람직하게는 2.5이다.
고굴절률 입자로는 고굴절률의 금속 산화물을 포함하는 입자가 바람직하다. 이와 같은 금속 산화물로는, TiO2(굴절률 2.7), ZnO(굴절률 2.0), Sb2O3(굴절률 1.9), SnO2(굴절률 2.1), ZrO2(굴절률 2.4), Nb2O5(굴절률 2.3), CeO2(굴절률 2.2), Ta2O5(굴절률 2.1), Y2O3(굴절률 1.8), La2O3(굴절률 1.9), In2O3(굴절률 2.0), Cr2O3(굴절률 2.5) 등, 및 이들의 금속 원자를 포함하는 복합 산화물을 들 수 있다. 그중에서도, SnO2 입자, TiO2 입자, ZrO2 입자, TiO2-ZrO2 복합 입자가 바람직하다.
고굴절률 입자의 평균 입경은 5nm 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10nm 이상이며, 더욱 바람직하게는 15nm 이상이고, 특히 바람직하게는 20nm 이상이다. 고굴절률 입자의 평균 입경은 5nm 이상이면, 응집하기 어려워 바람직하다.
고굴절률 입자의 평균 입경은 200nm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 150nm 이하이며, 더욱 바람직하게는 100nm 이하이고, 특히 바람직하게는 60nm 이하이다. 고굴절률 입자의 평균 입경은 200nm 이하이면 투명성이 양호하여 바람직하다.
또한, 첨가하는 입자의 평균 입경은 동적 광산란법으로 측정하고, 큐뮬런트법을 이용하여 구할 수 있다.
이접착층 중의 고굴절률 입자의 함유량은 2 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 질량％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 4 질량％ 이상이고, 특히 바람직하게는 5 질량％ 이상이다. 도포층 중의 고굴절률 입자의 함유량은 2 질량％ 이상이면, 도포층의 굴절률을 높게 유지할 수 있어, 저간섭성이 효과적으로 얻어져 바람직하다.
이접착층 중의 고굴절률 입자의 함유량은 50 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40 질량％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 30 질량％ 이하이고, 특히 바람직하게는 20 질량％ 이하이다. 도포층 중의 입자 A 함유량은 50 질량％ 이하이면, 조막성(造膜性)이 유지되어 바람직하다.
이접착층은, 연신 완료의 필름에 오프라인으로 설치해도 되지만, 제막 공정 중에 인라인으로 설치하는 것이 바람직하다. 인라인으로 설치하는 경우는, 세로 연신 전, 가로 연신 전 중 어느 쪽이어도 되지만, 가로 연신 직전에 도공되고, 텐터에 의한 예열, 가열, 열처리 공정으로 건조, 가교되는 것이 바람직하다. 또한, 롤에 의한 세로 연신 직전에 인라인 코트하는 경우에는 도공 후, 세로형 건조기에서 건조시킨 후에 연신 롤로 유도하는 것이 바람직하다.
이접착층은 적어도 편면, 바람직하게는 양면에 설치된다.
(기능성층)
표면 보호 필름에는, 필름의 시인측에 하드 코트층, 반사 방지층, 저반사층, 방현층, 대전 방지층 등의 기능성층이 설치되어 있는 것도 바람직한 형태이다. 반사 방지층, 저반사층, 방현층을 총칭하여 반사 저감층이라고 한다. 반사 저감층은 표시 화면에 외광이 비쳐 보기 어려워지는 것을 방지할 뿐만 아니라, 계면의 반사를 억제하여 무지개 얼룩을 저감시키거나, 눈에 띄기 어렵게 하거나 하는 작용도 있다.
반사 저감층측에서 측정한 표면 보호 필름의 파장 550nm에서의 5도 반사율의 상한은 바람직하게는 5％이고, 보다 바람직하게는 4％이며, 더욱 바람직하게는 3％이고, 특히 바람직하게는 2％이며, 가장 바람직하게는 1.5％이다. 상기를 초과하면 외광의 반사가 커져, 화면의 시인성이 저하되는 경우가 있다. 반사율의 하한은 바람직하게는 특별히 규정되는 것은 아니지만, 현실적인 면에서 바람직하게는 0.01％이고, 더욱 바람직하게는 0.1％이다.
반사 저감층으로는, 저반사층, 반사 방지층, 방현층 등 여러 가지 종류가 있다.
저반사층은, 기재 필름의 표면에 저굴절률의 층(저굴절률층)을 설치함으로써 공기와의 굴절률차를 작게 하여, 반사율을 저감시키는 기능을 갖는 층이다.
(반사 방지층)
반사 방지층은, 저굴절률층의 두께를 컨트롤하여, 저굴절률층의 상측 계면(저굴절률층－공기의 계면)과 저굴절률층의 하측 계면(예를 들면, 기재 필름－저굴절률층의 계면)과의 반사광을 간섭시켜 반사를 제어하는 층이다. 이 경우, 저굴절률층의 두께는, 가시광의 파장(400∼700nm)/(저굴절률층의 굴절률×4) 정도가 되는 것이 바람직하다.
반사 방지층과 기재 필름 사이에는 고굴절률층을 설치하는 것도 바람직한 형태이며, 저굴절률층이나 고굴절률층을 2층 이상 설치하여, 다중 간섭에 의해 반사 방지 효과를 더욱 높여도 된다.
반사 방지층의 경우, 반사율의 상한은 바람직하게는 2％이고, 보다 바람직하게는 1.5％이며, 더욱 바람직하게는 1.2％이고, 특히 바람직하게는 1％이다.
(저굴절률층)
저굴절률층의 굴절률은, 1.45 이하가 바람직하고, 1.42 이하가 보다 바람직하다. 또, 저굴절률층의 굴절률은, 1.20 이상이 바람직하고, 1.25 이상이 보다 바람직하다.
또한, 저굴절률층의 굴절률은, 파장 589nm의 조건에서 측정되는 값이다.
저굴절률층의 두께는 한정되지 않지만, 통상, 30nm∼1㎛ 정도의 범위 내에서 적절히 설정하면 된다. 또, 저굴절률층 표면의 반사와, 저굴절률층과 그 내측의 층(기재 필름, 하드 코트층 등)과의 계면 반사를 상쇄시켜, 보다 반사율을 낮추는 목적이라면, 저굴절률층의 두께는 70∼120nm가 바람직하고, 75∼110nm가 보다 바람직하다.
저굴절률층으로는, 바람직하게는 (1) 바인더 수지 및 저굴절률 입자를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는 층, (2) 저굴절률 수지인 불소계 수지로 이루어지는 층, (3) 실리카 또는 불화 마그네슘을 함유하는 불소계 수지 조성물로 이루어지는 층, (4) 실리카, 불화 마그네슘 등의 저굴절률 물질의 박막 등을 들 수 있다.
(1)의 수지 조성물에 함유되는 바인더 수지로는, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 아크릴 등 특별히 제한 없이 이용할 수 있다. 그중에서도 아크릴이 바람직하고, 광조사에 의해 광중합성 화합물을 중합(가교)시켜 얻어진 것인 것이 바람직하다.
광중합성 화합물로는, 광중합성 모노머, 광중합성 올리고머, 광중합성 폴리머를 들 수 있고, 이들을 적절히 조정하여 이용할 수 있다. 광중합성 화합물로는, 광중합성 모노머와, 광중합성 올리고머 또는 광중합성 폴리머와의 조합이 바람직하다. 이들 광중합성 모노머, 광중합성 올리고머, 광중합성 폴리머는 다관능의 것이 바람직하다.
다관능 모노머로는, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(PETTA), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트(DPPA) 등을 들 수 있다. 또한, 도공 점도나 경도의 조정을 위해, 단관능 모노머를 병용해도 된다.
다관능 올리고머로는, 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트, 폴리에스테르-우레탄 (메타)아크릴레이트, 폴리에테르 (메타)아크릴레이트, 폴리올 (메타)아크릴레이트, 멜라민 (메타)아크릴레이트, 이소시아누레이트 (메타)아크릴레이트, 에폭시 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
다관능 폴리머로는, 우레탄 (메타)아크릴레이트, 이소시아누레이트 (메타)아크릴레이트, 폴리에스테르-우레탄 (메타)아크릴레이트, 에폭시 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
코트제에는, 상기 성분 외에 중합 개시제, 가교제의 촉매, 중합 금지제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 레벨링제, 계면활성제 등이 포함되어 있어도 된다.
(1)의 수지 조성물에 포함되는 저굴절률 입자로는, 실리카 입자(예를 들면, 중공 실리카 입자), 불화 마그네슘 입자 등을 들 수 있고, 그중에서도, 중공 실리카 입자가 바람직하다. 이와 같은 중공 실리카 입자는, 예를 들면, 일본국 특개2005-099778호 공보의 실시예에 기재한 제조 방법에 의해 제작할 수 있다.
저굴절률 입자의 일차 입자의 평균 입경은, 5∼200nm가 바람직하고, 5∼100nm가 보다 바람직하며, 10∼80nm가 더욱 바람직하다.
저굴절률 입자는, 실란 커플링제로 표면 처리된 것이 보다 바람직하고, 그중에서도 (메타)아크릴로일기를 갖는 실란 커플링제로 표면 처리된 것이 바람직하다.
저굴절률층에 있어서의 저굴절률 입자의 함유량은, 바인더 수지 100 질량부에 대해 10∼250 질량부가 바람직하고, 50∼200 질량부가 보다 바람직하며, 100∼180 질량부가 더욱 바람직하다.
(2)의 불소계 수지로는, 적어도 분자 중에 불소 원자를 포함하는 중합성 화합물 또는 그 중합체를 이용할 수 있다. 중합성 화합물로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 광중합성 관능기, 열경화 극성기 등의 경화 반응성기를 갖는 것이 바람직하다. 또, 이들 복수의 경화 반응성기를 동시에 겸비하는 화합물이어도 된다. 이 중합성 화합물에 대해, 중합체는, 상기의 경화 반응성기 등을 갖지 않는 것이다.
광중합성 관능기를 갖는 화합물로는, 예를 들면, 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 불소 함유 모노머를 널리 이용할 수 있다.
저굴절률층에는 내지문성을 향상시킬 목적으로, 공지의 폴리실록산계 또는 불소계의 방오제(防汚劑)를 적절히 첨가하는 것도 바람직하다.
저굴절률층의 표면은, 방현성을 나타내기 위해 요철면이어도 되지만, 평활면인 것도 바람직하다.
저굴절률층의 표면이 평활면인 경우, 저굴절률층의 표면의 산술 평균 거칠기 SRa(JIS B0601:1994)는, 바람직하게는 20nm 이하이고, 보다 바람직하게는 15nm 이하이며, 더욱 바람직하게는 10nm 이하이고, 특히 바람직하게는 1∼8nm이다. 또, 저굴절률층의 표면의 십점 평균 거칠기 Rz(JIS B0601:1994)는, 바람직하게는 160nm 이하이고, 보다 바람직하게는 50∼155nm이다.
고굴절률층의 굴절률은 1.55∼1.85로 하는 것이 바람직하고, 1.56∼1.70으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 고굴절률층의 굴절률은, 파장 589nm의 조건에서 측정되는 값이다.
고굴절률층의 두께는, 30∼200nm인 것이 바람직하고, 50∼180nm인 것이 보다 바람직하다. 고굴절률층은 복수의 층이어도 되지만, 2층 이하가 바람직하고, 단층이 보다 바람직하다. 복수의 층인 경우는, 복수의 층의 두께의 합계가, 상기 범위 내인 것이 바람직하다.
고굴절률층을 2층으로 하는 경우는, 저굴절률층측의 고굴절률층의 굴절률을 보다 높게 하는 것이 바람직하며, 구체적으로는, 저굴절률층측의 고굴절률층의 굴절률은 1.60∼1.85인 것이 바람직하고, 다른쪽의 고굴절률층의 굴절률은 1.55∼1.70인 것이 바람직하다.
고굴절률층은 고굴절률 입자 및 수지를 포함하는 수지 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.
그중에서도, 고굴절률 입자로는, 오산화안티몬 입자, 산화아연 입자, 산화티탄 입자, 산화세륨 입자, 주석 도프 산화인듐 입자, 안티몬 도프 산화주석 입자, 산화이트륨 입자 및 산화지르코늄 입자 등이 바람직하다. 이들 중에서도 산화티탄 입자 및 산화지르코늄 입자가 적합하다.
고굴절률 입자는 2종 이상을 병용해도 된다. 특히, 제 1 고굴절률 입자와 그것보다 표면 전하량이 적은 제 2 고굴절률 입자를 첨가하는 것도 응집을 방지하기 위해서는 바람직하다. 또, 고굴절률 입자는 표면 처리되어 있는 것도 분산성의 면에서 바람직하다.
고굴절률 입자의 일차 입자의 바람직한 평균 입경은, 저굴절률 입자와 마찬가지이다.
고굴절률 입자의 함유량은, 수지 100 질량부에 대해, 30∼400 질량부인 것이 바람직하고, 50∼200 질량부인 것이 보다 바람직하며, 80∼150 질량부인 것이 더욱 바람직하다.
고굴절률층에 이용되는 수지로는, 불소계 수지를 제외하고 저굴절률층에서 예로 든 수지와 동일하다.
고굴절률층 위에 설치되는 저굴절률층을 평탄하게 하기 위해서는, 고굴절률층의 표면도 평탄한 것이 바람직하다. 고굴절률층의 표면을 평탄하게 하는 방법으로는, 상기의 저굴절률층을 평탄하게 하는 방법이 이용된다.
고굴절률층 및 저굴절률층은, 예를 들면, 광중합성 화합물을 포함하는 수지 조성물을, 기재 필름에 도포하고, 건조시킨 후, 도막상의 수지 조성물에 자외선 등의 광을 조사하여, 광중합성 화합물을 중합(가교)시킴으로써 형성할 수 있다.
고굴절률층 및 저굴절률층의 수지 조성물에는, 필요에 따라, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 용제, 중합 개시제를 첨가해도 된다. 또한, 분산제, 계면활성제, 대전 방지제, 실란 커플링제, 증점제, 착색 방지제, 착색제(안료, 염료), 소포제(消泡劑), 레벨링제, 난연제, 자외선 흡수제, 접착 부여제, 중합 금지제, 산화 방지제, 표면 개질제, 이활제(易滑劑) 등을 첨가하고 있어도 된다.
(방현층)
방현층은 표면에 요철을 설치하여 난반사시킴으로써, 외광이 표면에서 반사되는 경우의 광원의 형태의 비침을 방지하거나, 눈부심을 저감시키거나 하는 층이다.
방현층 표면의 요철의 산술 평균 거칠기(SRa)는, 바람직하게는 0.02∼0.25㎛이고, 보다 바람직하게는 0.02∼0.15㎛이며, 더욱 바람직하게는 0.02∼0.12㎛이다.
방현층 표면의 요철의 십점 평균 거칠기(Rzjis)는, 바람직하게는 0.15∼2.00㎛이고, 보다 바람직하게는 0.20∼1.20㎛이며, 더욱 바람직하게는 0.30∼0.80㎛이다.
SRa 및 Rzjis는, JIS B0601-1994 또는 JIS B0601-2001에 준거하여, 접촉형 조도계를 이용해 측정되는 거칠기 곡선으로부터 산출된다.
기재 필름에 방현층을 설치하는 방법으로는, 예를 들면, 이하의 방법을 들 수 있다.
·입자(필러) 등을 포함하는 방현층용 도료를 도공한다
·방현층용 수지를, 요철 구조를 갖는 금형에 접촉시킨 상태에서 경화시킨다
·방현층용 수지를, 요철 구조를 갖는 금형에 도포하고, 기재 필름에 전사한다
·건조, 제막 시에 스피노달 분해가 생기는 도료를 도공한다
방현층의 두께의 하한은, 바람직하게는 0.1㎛이고, 보다 바람직하게는 0.5㎛이다. 방현층의 두께의 상한은, 바람직하게는 100㎛이고, 보다 바람직하게는 50㎛이며, 더욱 바람직하게는 20㎛이다.
방현층의 굴절률은, 바람직하게는 1.20∼1.80이고, 보다 바람직하게는 1.40∼1.70이다.
방현층 자체의 굴절률을 낮추어 저반사 효과를 구하는 경우, 방현층의 굴절률은, 1.20∼1.45가 바람직하고, 1.25∼1.40이 보다 바람직하다.
방현층 위에 후술의 저굴절률층을 설치하는 경우, 방현층의 굴절률은, 1.50∼1.80이 바람직하고, 1.55∼1.70이 보다 바람직하다.
또한, 방현층의 굴절률은, 파장 589nm의 조건에서 측정되는 값이다.
저굴절률층에 요철을 설치하여 방현성 저반사층으로 해도 되고, 요철 상에 저굴절률층을 설치해 반사 방지 기능을 갖게 하여, 방현성 반사 방지층으로 해도 된다.
(하드 코트층)
상기의 반사 저감층의 하층으로서 하드 코트층을 설치하는 것도 바람직한 형태이다. 하드 코트층은 연필 경도로 H 이상이 바람직하고, 2H 이상이 보다 바람직하다. 하드 코트층은, 예를 들면, 열경화성 수지 또는 방사선 경화성 수지의 조성물 용액을 도포, 경화시켜 설치할 수 있다.
열경화성 수지로는, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 페놀 수지, 요소(尿素)멜라민 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 실리콘 수지, 이들의 조합 등을 들 수 있다. 열경화성 수지 조성물에는, 이들 경화성 수지에, 필요에 따라 경화제가 첨가된다.
방사선 경화성 수지는, 방사선 경화성 관능기를 갖는 화합물인 것이 바람직하고, 방사선 경화성 관능기로는, (메타)아크릴로일기, 비닐기, 알릴기 등의 에틸렌성 불포화 결합기, 에폭시기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 이 중, 전리(電離) 방사선 경화성 화합물로는, 에틸렌성 불포화 결합기를 갖는 화합물이 바람직하고, 에틸렌성 불포화 결합기를 2개 이상 갖는 화합물이 보다 바람직하며, 그중에서도, 에틸렌성 불포화 결합기를 2개 이상 갖는, 다관능성 (메타)아크릴레이트계 화합물이 더욱 바람직하다. 다관능성 (메타)아크릴레이트계 화합물로는, 모노머여도 올리고머여도 폴리머여도 된다.
이들의 구체예로는, 상기의 바인더 수지로서 예로 든 것이 이용된다.
하드 코트로서의 경도를 달성하기 위해서는, 방사선 경화성 관능기를 갖는 화합물 중, 2관능 이상의 모노머가 50 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 70 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 더 나아가서는, 방사선 경화성 관능기를 갖는 화합물 중, 3관능 이상의 모노머가 50 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 70 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다.
상기 방사선 경화성 관능기를 갖는 화합물은, 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
하드 코트층의 두께는, 0.1∼100㎛의 범위가 바람직하고, 0.8∼20㎛의 범위가 보다 바람직하다.
하드 코트층의 굴절률은, 1.45∼1.70인 것이 보다 바람직하고, 1.50∼1.60인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 하드 코트층의 굴절률은, 파장 589nm의 조건에서 측정되는 값이다.
하드 코트층의 굴절률을 조정하기 위해서는, 수지의 굴절률을 조정하는 방법, 입자를 첨가하는 경우는 입자의 굴절률을 조정하는 방법을 들 수 있다.
입자로는, 방현층의 입자로서 예시한 것을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 하드 코트층도 포함하여, 반사 저감층이라고 칭하는 경우가 있다.
표면 보호 필름에 기능성층을 설치하는 경우는, 상기의 기재 필름의 이접착층면에 접하여 기능성층을 설치하고, 기재 필름/이접착층/기능성층의 구성으로 하는 것이 바람직하다.
표면 보호 필름은, 점착제로 μLED 화상 표시 장치의 화상 표시 부분 표면에 첩합되는 것이 바람직하다. 점착제는, 기재레스의 광학용 점착제가 바람직하다. 점착제층의 양면에 이형 필름이 첩합된 광학용 점착제의 한쪽의 이형 필름을 박리하고, 표면 보호 필름의 기능성층과는 반대측의 면과 첩합시키고, 그 후, 다른쪽의 이형 필름을 박리하여 마이크로 LED 화상 표시 장치에 첩합된다.
마이크로 LED 화상 표시 장치는 그 크기가 제한되는 것은 아니지만, 대각선의 길이는 50인치 이상이 바람직하고, 80인치 이상이 보다 바람직하며, 100인치 이상이 더욱 바람직하고, 120인치 이상이 특히 바람직하다. 대각선의 길이는, 1000인치 이하가 바람직하고, 700인치 이하가 보다 바람직하며, 500인치 이하가 더욱 바람직하다.
표면 보호 필름의 지상축 방향은, 마이크로 LED 화상 표시 장치의 장변 방향 또는 단변 방향과 대략 평행으로 하여 첩합되는 것이 바람직하지만, 단변 방향과 대략 평행으로 하는 것이 보다 바람직하다. 무지개 얼룩은, 지상축 방향에 대해 20∼50도 진상축 방향에서, 필름의 법선 방향에 대해 50∼70도 비스듬한 방향에서 비교적 강하게 나타나는 경향이 있지만, 지상축 방향을 화면의 단변 방향으로 함으로써, 설치된 마이크로 LED 화상 표시 장치를 경사 방향에서 보는 경우에는 가로 방향의 경사에서 보는 경우가 많은데, 이 경우에 무지개 얼룩이 나타나기 쉬운 방향을 피할 수 있다. 또, 네 모퉁이를 무지개 얼룩이 나타나기 쉬운 방향으로부터 피할 수 있다. 또한, 마이크로 LED 화상 표시 장치의 단변을 수평으로 하여 설치하는 경우에는, 표면 보호 필름의 지상축 방향을 화면의 장변 방향으로 하는 것도 바람직하다.
또한, 여기에서 대략 평행이란 바람직하게는 7도 이내의 오차, 보다 바람직하게는 5도 이내의 오차, 더욱 바람직하게는 3도 이내의 오차를 허용하는 것이다.
실시예
(1) 폴리에스테르 필름의 굴절률
분자 배향계(오지 게이소쿠 기기 가부시키가이샤 제조, MOA-6004형 분자 배향계)를 이용하여, 필름의 지상축 방향을 구하고, 지상축 방향이 장변과 평행이 되도록, 4cm×2cm의 장방형을 잘라내어, 측정용 샘플로 했다. 이 샘플에 대해서, 직교하는 2축의 굴절률(지상축 방향의 굴절률: ny, 진상축(지상축 방향과 직교하는 방향의 굴절률): nx) 및 두께 방향의 굴절률(nz)을 아베 굴절률계(아타고사 제조, NAR-4T, 측정 파장 589nm)에 의해 구했다.
(2) 면내 리타데이션(Re)
면내 리타데이션이란, 필름 상의 직교하는 2축의 굴절률의 이방성(△Nxy＝nx－ny)과 필름 두께 d(nm)의 곱(△Nxy×d)으로 정의되는 파라미터이며, 광학적 등방성, 이방성을 나타내는 척도이다. 2축의 굴절률의 이방성(△Nxy)을, 상기 (1)의 방법에 의해 구하고, 상기 2축의 굴절률차(|nx－ny|)를 굴절률의 이방성(△Nxy)으로서 산출했다. 필름의 두께 d(nm)는 전기 마이크로미터(파인류프사 제조, 밀리트론 1245D)를 이용하여 측정하고, 단위를 nm로 환산했다. 굴절률의 이방성(△Nxy)과 필름의 두께 d(nm)의 곱(△Nxy×d)으로부터, 리타데이션(Re)을 구했다. nx는 면내의 지상축과 직교하는 방향의 굴절률, ny는 면내의 지상축 방향의 굴절률, nz는 두께 방향의 굴절률이다. 실시예에서는, TD 방향이 지상축 방향과 평행으로 되어 있는 필름의 TD 방향의 중앙부에서 샘플을 잘라내어 측정했다.
(3) 두께 방향 리타데이션(Rth)
두께 방향 리타데이션이란, 필름 두께 방향 단면에서 보았을 때의 2개의 복굴절 △Nxz(＝|nx－nz|) 및 △Nyz(＝|ny－nz|)에 각각 필름 두께 d를 곱하여 얻어지는 리타데이션의 평균을 나타내는 파라미터이다. 리타데이션의 측정과 마찬가지의 방법으로 nx, ny, nz와 필름 두께 d(nm)를 구하고, (△Nxz×d)와 (△Nyz×d)의 평균치를 산출하여 두께 방향 리타데이션(Rth)을 구했다.
(4) NZ 계수
리타데이션의 측정과 마찬가지의 방법으로 nx, ny, nz를 구하고, nx, ny, nz를, Nz 계수＝|ny－nz|/|ny－nx|로 표시되는 식에 대입하여, Nz 계수를 구했다.
(5) ΔP
리타데이션의 측정과 마찬가지의 방법으로 nx, ny, nz를 구하고, nx, ny, nz를, ΔP＝(nx＋ny)/2－nz로 표시되는 식에 대입하여, Nz 계수를 구했다.
(6) 지상축의 불균일
분자 배향계(오지 게이소쿠 기기 가부시키가이샤 제조, MOA-6004형 분자 배향계)를 이용하여 지상축 방향을 측정했다. 측정은, 표면 보호 필름으로서 매엽으로 잘라낸 필름 폭 방향에서의 중심점, 및 상기 중심점에서 폭 방향(필름 흐름 방향에 직교하는 방향)으로 100mm 간격마다 측정을 행하였다. 이렇게 하여 얻어진 측정치의 최대치와 최소치를 구하고, 이하의 식에 의해, 지상축의 불균일을 평가했다.
(지상축의 불균일)＝(측정치의 최대치－측정치의 최소치)
또, 지상축 방향은, TD 방향(폭 방향)을 기준으로 측정한 것이며, 우회전, 좌회전으로 양음의 구별을 하여 평가했다.
(7) 파장 380nm에서의 광선 투과율
분광 광도계(히타치 세이사쿠쇼 제조, U-3500형)를 이용해, 공기층을 표준으로 하여 파장 300∼500nm 영역의 광선 투과율을 측정하고, 파장 380nm에서의 광선 투과율을 구했다.
(8) 고유 점도
페놀/1,1,2,2-테트라클로로에탄(60/40(중량비))의 혼합 용매 50ml 중에 용해하고, 30℃에서 오스트발트 점도계를 이용하여 측정했다.
폴리에스테르 X(PET (X))
고유 점도 0.62dL/g의 폴리에틸렌 테레프탈레이트
폴리에스테르 Y(PET (Y))
자외선 흡수제(2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤조옥사진-4-온) 10 질량부, PET (X) 90 질량부의 용융 혼합물.
(공중합 폴리에스테르 수지의 중합)
교반기, 온도계 및 부분 환류식 냉각기를 구비하는 스테인리스 스틸제 오토클레이브에, 디메틸 나프탈레이트 381 질량부, 디메틸 테레프탈레이트 58.3 질량부, 디메틸 5-나트륨 술포이소프탈레이트 41.5 질량부, 디에틸렌 글리콜 46.7 질량부, 에틸렌 글리콜 245.8 질량부, 및 테트라-n-부틸 티타네이트 0.5 질량부를 투입하고, 160℃에서 220℃까지 4시간에 걸쳐 에스테르 교환 반응을 행하였다. 이어서 255℃까지 승온하고, 반응계를 서서히 감압한 후, 30Pa의 감압하에서 1시간 30분 반응시켜, 공중합 폴리에스테르 수지 (A-1)을 얻었다. 얻어진 공중합 폴리에스테르 수지는, 담황색 투명이었다. 1H-NMR로 측정한 조성은 2,6-나프탈렌 디카르복시산/테레프탈산/5-나트륨 술포이소프탈산//에틸렌 글리콜/디에틸렌 글리콜＝78/15/7//90/10(몰％)이었다.
마찬가지의 방법으로, 다른 조성의 공중합 폴리에스테르 수지 (A-2)를 얻었다. 조성은 테레프탈산/이소프탈산/5-나트륨 술포이소프탈산//에틸렌 글리콜/네오 펜틸 글리콜＝80/15/5//85/15(몰％)였다.
(폴리에스테르의 수분산액의 조제)
교반기, 온도계와 환류 장치를 구비한 반응기에, 폴리에스테르 수지 (A-1) 20 질량부, 에틸렌 글리콜 t-부틸 에테르 15 질량부를 넣고, 110℃에서 가열, 교반하여 수지를 용해했다. 수지가 완전히 용해한 후, 물 65 질량부를 상기 폴리에스테르 용액에 교반하면서 서서히 첨가했다. 첨가 후, 액(液)을 교반하면서 실온까지 냉각하여, 고형분 20 질량％의 유백색의 폴리에스테르의 수분산액 (B-1)을 제작했다. 마찬가지로 폴리에스테르 수지 (A-1) 대신에 폴리에스테르 수지 (A-2)를 사용해 수분산액을 제작하여, 수분산액 (B-2)로 했다.
(블록 폴리이소시아네이트 가교제의 중합)
교반기, 온도계, 환류 냉각관, 질소 취입관, 적하(滴下) 깔때기를 부착한 4구 플라스크 내를 질소 분위기로 하고, HMDI를 600부, 3가 알코올인 폴리카프로락톤계 폴리에스테르 폴리올(다이셀 가가쿠사 제조, 프락셀 303, 분자량 300) 30부를 투입하고, 교반하 반응기 내 온도를 90℃ 1시간 유지하여 우레탄화 반응을 행하였다. 그 후 반응기 내 온도를 60℃로 유지하고, 이소시아누레이트화 촉매 테트라메틸암모늄 카프릴레이트를 첨가하고, 수율이 48％가 된 시점에서 인산을 첨가하고 반응을 정지하여, 폴리이소시아네이트 조성물 (C-1)을 얻었다.
이어서, 교반기, 온도계, 환류 냉각관, 질소 취입관, 적하 깔때기를 부착한 4구 플라스크 내를 질소 분위기로 하고, 폴리이소시아네이트 조성물 (C-1) 100부, 분자량 400의 메톡시 폴리에틸렌 글리콜(닛폰 유시사 제조, 유니옥스 M400) 19부(폴리이소시아네이트의 전(全) 이소시아네이트기의 10％와 반응한다), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 37부를 투입하고, 80℃에서 7시간 유지했다. 그 후 반응액 온도를 50℃로 유지하고, 메틸 에틸 케톡심 38부를 적하했다. 반응액의 적외 스펙트럼을 측정한 결과, 이소시아네이트기가 소실되고, 고형분 농도 80 질량％의 수성 블록 폴리이소시아네이트 수지 (C-2)를 얻었다.
실시예 1
도포액 (D-1)의 조제
하기의 도제(塗劑) 혼합하여, 도포액을 작성했다. 입자 A는 굴절률 2.1의 SnO2, 입자 B는 평균 일차 입경 약 500nm의 실리카 입자이다.
물 43.26 질량％
이소프로판올 30.00 질량％
폴리에스테르 수분산액 (B-1) 20.07 질량％
수성 블록 폴리이소시아네이트 수지 (C-2) 0.74 질량％
입자 A 5.58 질량％ (다키 가가쿠 제조 세라메스 S-8, 고형분 농도 8 질량％)
입자 B 0.30 질량％ (닛폰 쇼쿠바이 제조 시호스타 KEW50, 고형분 농도 15 질량％)
계면활성제 0.05 질량 (닛신 가가쿠 고교 제조 다이놀 604, 고형분 농도 100 질량％)
도포액 (D-2)의 조제
폴리에스테르 수분산액을 B-2로, 입자 A를 굴절률 1.46의 SiO2(닛산 가가쿠 고교 제조 스노우텍스 ZL, 고형분 농도 40 질량％)로 변경한 것 이외에는 도포액 (D-1)과 마찬가지로 하여 도포액 (D-2)를 얻었다.
실시예 1
(기재 필름 A)
기재 필름 중간층용 원료로서 입자를 함유하지 않는 PET (X) 수지 펠릿 90 질량부와 자외선 흡수제를 함유한 PET (Y) 수지 펠릿 10 질량부를 135℃에서 6시간 감압 건조(1Torr) 한 후, 압출기 2(중간층 Ⅱ층용)에 공급하고, 또, PET (X)를 상법(常法)에 의해 건조하여 압출기 1(외층 Ⅰ층 및 외층 Ⅲ층용)에 각각 공급하고, 285℃에서 용해했다. 이 2종의 폴리머를, 각각 스테인리스 소결체의 여재(濾材)(공칭 여과 정밀도 10㎛ 입자 95％ 컷)로 여과하고, 2종 3층 합류 블록으로 적층하여, 구금(口金)으로부터 시트상으로 하여 압출한 후, 정전 인가(印加) 캐스트법을 이용해 표면 온도 30℃의 캐스팅 드럼에 휘감아 냉각 고화하여, 미연신 필름을 만들었다. 이때, I층, Ⅱ층, Ⅲ층의 두께의 비는 10:80:10이 되도록 각 압출기의 토출량을 조정했다.
이어서, 이 미연신 PET 필름의 양면에 건조 후의 도포량이 0.08g/m2가 되도록, 도포액 (D-1)을 도포한 후, 80℃에서 20초간 건조했다.
이 도포층을 형성한 미연신 필름을 텐터 연신기로 유도하여, 필름의 단부를 클립으로 파지하면서, 100℃의 텐터로 유도하고, 폭 방향으로 4.0배로 연신했다. 다음으로, 폭 방향으로 연신된 폭을 유지한 채로, 온도 190℃의 열고정 존에서 10초간 처리하고, 추가로 폭 방향으로 2.0％의 완화 처리를 행하여, 필름 두께 60㎛의 1축 연신 PET 필름을 얻었다.
실시예 2, 3
기재 필름 B, C
두께를 바꾼 것 이외에는 기재 필름 A와 마찬가지로 하여, 기재 필름 B를 얻었다.
실시예 4, 5
기재 필름 D, E
기재 필름 A와 마찬가지로 하여 얻어진 미연신 PET 필름을 저속 롤, 고속 롤로 이루어지는 MD 연신기를 이용하여 90℃에서 1.1배 연신했다. 그 후, 도포액 D-1을 도공하고, 텐터에서의 연신 배율을 4.2배로 한 것 이외에는, 기재 필름 A와 마찬가지로 하여 기재 필름 D를 얻었다.
또, MD의 연신 배율을 1.25배로 하고, 텐터의 온도를 110℃로 한 것 이외에는 기재 필름 D와 마찬가지로 하여 기재 필름 E를 얻었다.
실시예 6
기재 필름 F
두께를 바꾸고, 텐터의 온도를 110℃, 연신 배율을 4.8배로 한 것 이외에는 기재 필름 A와 마찬가지로 하여 기재 필름 F를 얻었다.
실시예 7
기재 필름 G
MD 연신 배율을 3.1배, 텐터 온도를 120℃, 배율을 3.5배로 한 것 이외에는 기재 필름 D와 마찬가지로 하여 기재 필름 G를 얻었다.
실시예 8
기재 필름 H
도포액을 D-2로 한 것 이외에는 기재 필름 B와 마찬가지로 하여 기재 필름 H를 얻었다.
외광 반사에 의한 무지개 얼룩 평가 1
시판의 풀 컬러 시리얼 LED 테이프를 1m×1.5m의 백색 플라스틱판 상에 늘어놓고, 그 위에 액정 표시 장치의 백라이트 유닛에 이용되고 있는 확산판, 추가로 그 위에 유리판을 얹어, LED를 백색 발광시켜 유사 μLED 화상 표시 장치로 했다. 또한, 시리얼 LED 테이프는 적, 녹, 청의 발광 다이오드의 소자가 탑재된 칩이 테이프상의 기판에 나란히 장착되어 있는 것이다. 또한, 칩 이외의 부분은 흑색의 종이 테이프로 덮었다.
얻어진 기재 필름의 폭 방향의 중앙에서, 지상축 방향이 단변과 평행이 되도록 하여 1m×1.5m로 잘라내고, 모의 μLED 화상 표시 장치의 유리판 상에 광학용 점착제를 이용해 첩합하여, 평가용 표면 보호 필름 부착 모의 μLED 화상 표시 장치로 했다.
작성한 표면 보호 필름 부착 모의 μLED 화상 표시 장치를, 실외광이 들어오는 방의 벽에, 모의 μLED 화상 표시 장치의 중앙이 160cm의 높이, 장변 방향이 수평이 되도록 설치했다. 또한, 방은, 조명으로서 형광등형 백색 LED가 이용되고, 바닥면은 갈색의 리놀륨제, 벽은 약한 광택이 있는 크림색의 염화 비닐제의 벽지이다.
모의 μLED 화상 표시 장치를 설치한 벽에서 약 1m 떨어져, 가로 방향으로 이동하면서, 편광 선글라스를 쓰고 소등한 상태의 모의 μLED 화상 표시 장치를 바라보고, 화면에 비친 실내나 실외를 관찰했다. 평가는 하기와 같이 하고, ◎, ○를 합격으로 했다.
◎: 관찰자의 위치에 관계없이, 화면에 무지개 얼룩은 인정되지 않았다.
○: 관찰자의 위치가 극히 일부의 범위에서, 화면의 단(端) 부분 등, 정면에서의 각도가 큰 부분에 무지개 얼룩이 인정되었다.
△: 관찰자의 위치가 넓은 범위에서, 화면의 일부에 무지개 얼룩이 인정되었다.
×: 관찰자의 위치에 관계없이, 화면의 넓은 부분에서 무지개 얼룩이 인정되었다.
또한, 모의 μLED 화상 표시 장치를 점등한 경우, 편광 선글라스를 쓰지 않고 관찰한 경우 어느 쪽에 있어서도, 무지개 얼룩의 강도의 차이는 있으나, 평가 결과로서 상기의 랭크에 차이는 없기 때문에, 소등한 상태에서 편광 선글라스를 쓰고 관찰한 평가 결과를 대표로 했다.
외광 반사에 의한 무지개 얼룩 평가 2
지상축 방향이 장변과 평행이 되도록 하여 기재 필름으로부터 잘라낸 것 이외에는 외광 반사에 의한 무지개 얼룩 평가 1과 마찬가지로 했다.
표시 화상의 무지개 얼룩 평가 1, 2
외광 반사에 의한 무지개 얼룩 평가 1, 2와 마찬가지로 하여 표면 보호 필름을 붙인 모의 μLED 화상 표시 장치를 점등시키고, 편광 선글라스를 쓴 상태에서 화면을 관찰했다. 또한, 화면에 반사광이 들어오는 위치에는 흑색의 천을 붙인 패널을 두어, 화면의 반사광에 의한 영향을 배제했다.
간섭색 평가
(하드 코트층의 형성)
작성한 기재 필름의 편면에, 하기 조성의 하드 코트층 형성용 도포액을 #10 와이어 바를 이용해 도포하고, 70℃에서 1분간 건조하여, 용제를 제거했다. 이어서, 하드 코트층을 도포한 필름에 고압 수은등을 이용해 300mJ/cm2의 자외선을 조사하여, 두께 5㎛의 하드 코트층을 갖는 표면 보호 필름을 얻었다.
·하드 코트층 형성용 도포액
메틸 에틸 케톤 65.00 질량％
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 27.20 질량％ (신나카무라 가가쿠 제조 A-DPH)
폴리에틸렌 디아크릴레이트 6.80 질량％ (신나카무라 가가쿠 제조 A-400)
광중합 개시제 1.00 질량％ (치바 스페셜티 케미컬즈사 제조 이르가큐어 184)
하드 코트를 형성한 표면 보호 필름을 10cm(필름 폭 방향)×15cm(필름 길이 방향)의 면적으로 잘라내어, 시료 필름을 작성했다. 얻어진 시료 필름의 하드 코트층면과는 반대면에, 흑색 광택 테이프(닛토덴코 가부시키가이샤 제조, 비닐 테이프 No 21; 검정)를 첩합했다. 이 시료 필름의 하드 코트층면을 상면으로 하고, 3파장형 주백색(내셔널 파룩, F.L 15EX-N 15W)을 광원으로 하여, 비스듬한 위에서 육안으로 가장 반사가 강하게 보이는 위치 관계(광원으로부터의 거리 40∼60cm, 15∼45°의 각도)에서 관찰했다.
육안으로 관찰한 결과를, 하기의 기준으로 랭크 분류를 한다. 또한, 관찰은 해당 평가에 정통한 3명이서 행하고, 평가가 나뉜 경우는 합의했다. ○ 및 △를 합격으로 했다.
○: 모든 각도에서의 관찰에서도 거의 간섭색은 보이지 않는다
△: 약간 홍채상(虹彩狀) 색채가 관찰된다
×: 뚜렷한 홍채상 색채가 관찰된다
(반사 방지층 적층 표면 보호 필름)
실시예 2에서 얻어진 기재 필름 B의 편면에, 바 코터를 이용해 하기 조성의 중굴절률층 형성용 도포액을 도포하고, 70℃ 1분간 건조 후, 고압 수은등을 이용해 400mJ/cm2의 자외선을 조사하여, 건조 막 두께 5㎛의 중굴절률층을 얻었다. 다음으로, 형성한 중굴절률층 위에, 바 코터를 이용해, 하기 조성의 고굴절률층 형성용 도포액을 중굴절률층과 마찬가지의 방법으로 형성하고, 추가로 그 위에 하기 조성의 저굴절률층 형성용 도포액을 중굴절률층과 마찬가지의 방법으로 형성하여, 반사 방지층을 적층한 표면 보호 필름을 얻었다. 반사 방지성을 갖는 바람직한 표면 보호 필름이 얻어졌다.
반사율은 0.7％였다. 반사율은, 분광 광도계(시마즈 세이사쿠쇼 제조, UV-3150)를 이용해, 파장 550nm에서의 5도 반사율을 측정했다. 또한, 필름의 반사 방지층(또는 저반사층)을 설치한 측과는 반대측의 면에, 검정 매직을 칠한 후, 검정 비닐 테이프((주)교와 비닐 테이프 HF-737 폭 50mm)를 붙여 측정했다.
·중굴절률층 형성용 도포액(굴절률 1.52)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 70 질량부
1,6-비스(3-아크릴로일옥시-2-히드록시프로필옥시)헥산 30 질량부
광중합 개시제 4 질량부 (치바 스페셜티 케미컬즈(주) 제조, 이르가큐어 184)
이소프로판올 100 질량부
·고굴절률층 형성용 도포액(굴절률 1.64)
ITO 미립자(평균 입자 0.07㎛) 85 질량부
테트라메틸올메탄 트리아크릴레이트 15 질량부
광중합 개시제(KAYACURE BMS, 닛폰 가야쿠 제조) 5 질량부
부틸 알코올 900 질량부
·저굴절률층 형성용 도포액(굴절률 1.42)
1,10-디아크릴로일옥시-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-헥사데카플루오로데칸 70 질량부
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 10 질량부
실리카겔 미립자(XBA-ST, 닛산 가가쿠 제조) 60 질량부
광중합 개시제(KAYACURE BMS, 닛폰 가야쿠 제조) 5 질량부
산업상 이용가능성
본 발명의 마이크로 LED 화상 표시 장치는, 표면 보호 필름에서 유래하는 무지개 얼룩이 발생하는 일 없이, 다양한 설치 장소에서도 모두 뛰어난 시인성을 갖는 마이크로 LED 화상 표시 장치를 제공할 수 있다. 또, 뛰어난 외관의 표시 장치를 제공한다.

Claims (9)

  1. 화상 표시 부분의 최표면에 표면 보호 필름이 적층된 마이크로 LED 화상 표시 장치로서, 상기 표면 보호 필름의 면내 리타데이션이 3000nm 이상 30000nm 이하인 마이크로 LED 화상 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면 보호 필름의 Nz 계수가 1.78 이하인, 마이크로 LED 화상 표시 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 표면 보호 필름이 폴리에스테르 필름인, 마이크로 LED 화상 표시 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면 보호 필름의 지상축 방향이, 마이크로 LED 화상 표시 장치의 화상 표시 부분의 장변 방향 또는 단변 방향과 대략 평행인, 마이크로 LED 화상 표시 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면 보호 필름이 기재 필름과 그 시인측에 기능성층을 갖는 마이크로 LED 화상 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기능성층이, 반사 방지층, 저반사층 및 방현층 중 적어도 하나인, 마이크로 LED 화상 표시 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 기재 필름의 기능성층의 면측에 이접착층을 갖는 마이크로 LED 화상 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이접착층에 포함되는 수지가 나프탈렌환 구조를 갖는 수지인 마이크로 LED 화상 표시 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 이접착층이 고굴절률 입자를 포함하는 마이크로 LED 화상 표시 장치.
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