KR20120038701A - 광학적층체, 편광판 및 표시장치 - Google Patents

광학적층체, 편광판 및 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투명기재 필름 및 상기 투명기재 필름 상부에 방현층을 구비한 광학적층체에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 상기 방현층의 최표면이 요철 형상을 구비하여 이루어지고, 상기 요철 형상의 평균간격(Sm)이 0.1 내지 55㎛이며, 요철의 평균거칠기(Rz)가 0.5 내지 1.5㎛이고, 요철의 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.01 내지 0.11㎛인 광학적층체에 관한 것이다.
본 발명에 의한 광학적층체는 방현성을 제공할 뿐 만 아니라 적절한 콘트라스트를 나타내고 있어 염흑감을 개선시키고, 또한, 반짝거림 방지 효과도 우수하다.

Description

광학적층체, 편광판 및 표시장치{Anti-Glare Film, Polarizing Plate and Display Device Using the Same}
본 발명은 광학적층제, 편광판 및 표시장치에 관한 것이다.
방현성 적층체는 일반적으로 기재 상에 요철 형상을 갖는 방현층을 형성함으로써 실현된다. 이러한 방현성 적층체는 화상 표시장치 내의 외광의 반사 또는 상비침에 의한 시인성 저하를 방지하는데 이용되고 있다.
최근에는, 패널 해상도의 고정밀화 요구에 수반하여 방현층의 요철 형상은 보다 미세하게 제작되고 있다. 하지만, 요철 형상의 미세화는 패널 해상도의 고정밀화 요구에 대응할 수 있기는 하지만, 디스플레이 표면에의 외광의 반사광에 대해 화상 표시면이 하얗게 보이거나(백화(白化)), 콘트라스트가 저하 등과 같은 문제점들이 보고 되고 있다.
또한, 요철 형상을 갖는 방현성 적층체가 노트북 등의 화상 표시 표면에 사용된 경우에 어느 정도 충분한 광학 특성을 발휘하는 것이 가능해지지만, 디스플레이 내부의 백라이트 배면으로부터의 투과광이 패널 최표면에 형성된 방현성 적층체의 요철 형상면을 투과할 때, 그 요철 형상이 미세한 렌즈 역할을 하여, 표시되는 화소 등을 흐트러뜨리는 상태 "번쩍거림"이 발생할 수 있다. 이로 인하여 방현성 적층체 자체의 효과를 충분히 발휘하지 못하는 경우가 발생하고 있다.
이에, 패널 해상도의 고정밀화에 수반하여 발생하는 "번쩍거림"을 해소하는 방법으로서, 선명도를 높일 목적으로 표면 요철을 치밀하게 하고, 방현층을 형성하는 수지와 굴절률 차이가 있는 산란 입자를 첨가함으로써 방현성 적층체에 내부 산란 효과를 부여하는 등의 방법이 이용되었다. 그러나, 어느 수단이나 "번쩍거림"에 대해 양호한 해결이 이루어지기는 했지만, 전체의 화상 시인성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 방현성 적층체에서 고정밀화 패널의 번쩍거림을 호전시키는 방법은 표면의 백화 또는 내부 산란 효과에 의한 백탁(유백색화) 등의 콘트라스트를 저하시키는 주요인으로 여겨지고, "번쩍거림 방지"와 "콘트라스트 향상"은 트레이드 오프의 관계에 있어서 양자를 만족시키기에는 기술적 어려움이 남아 있다. 예를 들면, 화면 표시에서의 흑색 재현성이 떨어지는 현상이다. 즉, 명실(明室)에서의 흑색의 계조 표현, 특히 저계조에서 흑색의 그라데이션 차이를 인식하기 어려워 감도가 낮아 지는 것이다. 보다 구체적으로, 흑색과 회색의 색 인식에 있어서 색 번짐 및 동일 색조의 흑색과의 인식을 할 수 없는 경우이다.
한편, 종래에 있어서 내부 헤이즈값／전체 헤이즈값을 0.013 이상 0.8 미만으로 함으로써 번쩍거림 방지 효과 및 백색 번짐 방지 효과를 유효하게 발휘하는 방현성 적층체가 제안되었다. 하지만, 본 발명자들이 검토한 바, 명실에서의 화상의 흑색을 충분히 재현(흑색 재현성)할 수 있는 뛰어난 콘트라스트를 갖고, 또 번쩍거리는 느낌을 방지할 수 있는 방현성 적층체는 아직 개발되지 않았다.
따라서, 현재 방현성 및 흑색 재현성을 달성할 수 있으며 또한 화상 표면의 번쩍거림을 유효하게 방지할 수 있는 광학적층체의 개발이 요망되고 있으며, 특히 액정 디스플레이(LCD)뿐만 아니라, 음극선관 표시 장치(CRT), 플라즈마 디스플레이(PDP), 형광 표시관, 전계 방사형 디스플레이와 같은 타 용도로도 사용할 수 있는 광학적층체가 절실히 요망되고 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 우수한 방현성과 흑색 재현성을 가지면서 번쩍거림 방지성이 우수한 광학적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 편광필름 및 상기 편광필름의 적어도 일면에 광학적층체를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 광학적층체를 표함하는 표시 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양상은,
투명기재 필름 및 상기 투명기재 필름 상부에 방현층을 구비한 광학적층체에 있어서, 상기 방현층의 최표면은 요철 형상을 구비하여 이루어지고, 상기 요철 형상의 평균간격(Sm)은 0.1 내지 55㎛이며,
상기 요철의 평균거칠기(Rz)는 0.5 내지 1.5㎛이고, 상기 요철의 중심선 평균거칠기(Ra)는 0.01 내지 0.11㎛인 광학적층체에 관한 것이다.
본 발명의 다른 양상은, 편광필름 및 상기 편광필름의 적어도 일면에 광학적층체를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 양상은, 상기 광학적층체를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
본 발명에 의한 광학적층체는 방현성을 부여하면서 동시에 우수한 콘트라스트를 제공하여 흑색 재현성이 우수하고, 또한, 우수한 번쩍거림 방지 효과를 제공할 수 있다.
본 발명에 의한 광학적층체는 CRT, 액상 패널, PDP, ELD, FED 등의 고정밀 화상용 디스플레이의 표면에 효과적으로 적용할 수 있다.
이하, 본 발명에 관하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 광학적층체를 제공하는 것이다.
상기 광학적층체는 방현층(또는, 방현 필름이라고 칭함)을 포함하고, 또는, 하드코팅층 또는 저굴절률층을 더 포함할 수 있다.
1. 방현층
상기 방현층은 투명기재 필름 상에 형성되고, 바람직하게는 상기 방현층의 최표면에 요철이 형성되어 있다. 상기 요철에서 요철 평균간격은 Sm, 요철의 중심선 평균거칠기는Ra, 요철의 평균거칠기는Rz로 표시할 수 있으며, 본 발명에 따른 상기 요철 평균간격 및 평균거칠기를 가진 방현층을 포함하는 광학적층체는 우수한 염흑감, 방현성 및 하드코팅층의 표면 균일성을 나타낼 수 있다.
상기 방현층의 요철 평균간격(Sm)은 0.1 내지 55㎛이며, 상기 범위를 벗어 나면 요철 간격이 넓어 화면의 염흑감이 저하되고, 균일한 표면을 가진 하드코팅층을 얻기가 어려울 수 있다.
상기 방현층의 요철의 중심선 평균거칠기(Ra)는0.01 내지 0.11㎛이고, 상기 범위를 벗어날 경우 방현층 상면에 형성되는 하드코팅층의 코팅시 공정성이 나빠지는 문제점이 있다.
상기 방현층은 방현층 형성용 조성물로 형성되어 지고, 상기 방현층 형성용 조성물은 수지 및 미립자를 포함한다.
방현층 형성용 조성물
(A)수지
상기 수지는 경화형 수지이며, 바람직하게는 투명성을 제공하는 경화형 수지이다.
상기 경화형 수지는 자외선 또는 전자선에 의해 경화하는 수지인 전리 방사선 경화형 수지, 용제 건조형 수지(열가소성 수지 등, 도포공정시에 고형분을 조제하기 위한 용제를 건조시키는 것만으로 피막이 되는 수지) 및 열경화형 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 바람직하게는 전리 방사성 경화형 수지일 수 있고, 보다 바람직하게는 전리 방사선 경화형 수지와 열경화형 수지의 혼합물일 수 있다.
(A1)전리 방사선 경화형 수지
상기 전리 방사선 경화형 수지의 구체적인 예로서는 (메타)아크릴레이트기 등의 라디칼 중합성 관능기를 갖는 화합물이며, 보다 구체적인 예로서는 (메타)아크릴레이트계의 올리고머, 프레폴리머 또는 모노머를 들 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트계의 올리고머 및 프레폴리머의 구체적인 예로서는 비교적 저분자량의 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지, 다가 알코올 등의 다관능 화합물의 (메타)아크릴산 에스테르로 이루어지는 올리고머 또는 프레폴리머를 들 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트계의 모노머의 구체적인 예로서는 에틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 헥산디올(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트,디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 상기 (메타)아크릴레이트은 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트를 의미한다.
또한, 상기 전리 방사선 경화형 수지의 다른 예로서는 스티렌, 메틸스티렌, N-비닐피롤리돈 등의 단관능 또는 다관능 단량체, 또는 비스페놀형 에폭시 화합물, 노볼락형 에폭시 화합물, 방향족 비닐에테르, 지방족 비닐에테르 등의 올리고머, 프레폴리머 등의 양이온 중합성 관능기를 갖는 화합물을 들 수 있다.
(A1-1) 광중합 개시제
전리 방사선 경화형 수지를 포함하는 방현층 형성용 조성물은 광중합 개시제를 더 포함할 수 있다.
상기 광중합 개시제의 구체적인 예로서는 아세토페논류, 벤조페논류, 미힐러벤조일벤조에이트(Michler's benzoyl benzoate), α-아밀옥심에스테르, 테트라메틸티우람모노설파이드, 티옥산톤류 등을 들 수 있다.
상기 방현층 형성용 조성물은 필요에 따라 광증감제, 광중합 촉진제를 더 포함할 수 있다.
상기 광증감제, 광중합 촉진체로서는 공지의 광증감제일 수 있고, 구체적인 예로서는 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 召메틸벤조인, 召페닐벤조인 등의 벤조인계 화합물；안트라퀴논, 메틸안트라퀴논 등의 안트라튀논계 화합물；벤질；디아세틸；아세트페논, 벤조페논 등의 페닐케톤 화합물；디페닐디설파이드, 테트라메틸티우람설파이드 등의 설파이드 화합물；召클로로메틸나프탈렌； 안트라센 및 헥사클로로부타디엔, 펜타클로로부타디엔 등의 할로겐화 탄화수소, 티옥산톤, n-부틸아민, 트리에틸아민, 트리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다. 바람직하게는 아세트페논계 광중합 개시제에 대해 벤조페논 또는 티옥산톤 광증감제를 이용할 수 있다.
(A2)용제 건조형 수지
상기 용제 건조형 수지는 상기 전리 방사선 경화형 수지와 혼합하여 사용할 경우에는 방형층 형성시 도포면의 도막 결함을 방지할 수 있다.
상기 용제 건조형 수지는 열가소성 수지일 수 있고, 상기 열가소성 수지의 구체적인 예로서는 초산 비닐 및 그 공중합체, 염화 비닐 및 그 공중합체, 염화 비닐리덴 및 그 공중합체 등의 비닐계 수지, 폴리비닐포르말, 폴리비닐부티랄 등의 아세탈계 수지, 아크릴계 수지 및 그 공중합체, 메타아크릴계 수지 및 그 공중합체 등의 아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스 유도체, 셀룰로오스계 수지, 실리콘계 수지 및 고무 또는 엘라스토머 등을 들 수 있다.
상기 용제 건조형 수지는 투명기재 필름의 종류에 따라서 선택될 수 있고, 예를 들어, 투명기재 필름의 재료가 트리아세틸셀룰로오스 'TAC' 등의 셀룰로오스계 수지의 경우에는 셀룰로오스계 수지를 이용할 수 있다. 상기 셀룰로오스계 수지를 이용함으로써 투명기재 필름과 방현층의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
상기 셀룰로오스계 수지의 구체적인 예로서는 니트로셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 에틸히드록시에틸셀룰로오스 등을 들 수 있다.
(A3)열경화성 수지
상기 열경화성 수지의 구체적인 예로서는 페놀 수지, 요소 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 멜라닌 수지, 구아나민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미노알키드 수지, 멜라민-공축합 수지, 규소 수지, 폴리실록산 수지 등을 들 수 있다.
상기 열경화성 수지를 포함하는 방현층 수지 조성물은 가교제, 중합 개시제 등의 경화제, 중합 촉진제, 용제, 점도 조제제 등을 더 포함할 수 있다.
(B) 미립자
본 발명의 방현층 형성용 조성물은 미립자를 더 포함할 수 있다.
상기 미립자는 폴리스테렌입자를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 폴리스티렌 입자는 스티렌 모노머 단독으로 중합하여 제조되며 굴절율 조절을 위해 메틸메타아크릴레이트, (메타)아크릴산, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트등과 공중합하여 제조될 수 있다.
상기 폴리스티렌 입자의 평균입경은 1 내지 10㎛인 것이 바람직하며 보다 바람직하게는 2 내지 8㎛일 수 있다. 상기 폴리스티렌 입자의 입경이 1㎛ 미만인 경우 헤이즈 조절이 어렵고 입경이 10㎛를 초과할 경우 필름의 투과선명도가 저하되는 문제가 있다.
바람직하게는, 상기 방현층 형성용 조성물은 평균입경이 서로 다른 2종 이상의 상기 폴리스티렌 입자를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 1 내지 10㎛의 입경을 가진 폴리스티렌 입자 중에서 선택된 2종 이상을 포함할 수 있다. 서로 다른 평균입경을 가진 2종 이상의 폴리스티렌 입자를 포함할 경우 각각의 입자 굴절율은 동일한 것이 바람직하다. 상기 방현층 형성용 조성물은 입경이 다른 2종 이상의 폴리스티렌 입자를 포함하기에 하드코팅층의 표면 균일성이 우수하고, 염흑감 및 헤이즈 등을 개선시킬 수 있다.
예를 들어, 2종의 폴리스티렌 입자를 포함할 경우에, 제1 폴리스티렌 입자의 평균입경은 1 내지 5㎛이고, 제2 폴리스티렌 입자의 평균입경은 5 내지 10㎛일 수 있다.
또한, 제1 폴리스티렌 입자 대비 제2 폴리스티렌 입자의 평균입경 비율은 1.2 내지 3일 수 있다. 상기 비율의 범위를 벗어 나는 경우 콘트라스트가 저하되고 낮은 염흑감이 나타날 수 있다.
(C) 용제
상기 방현층 형성용 조성물은 용제를 더 포함할 수 있다.
상기 용제의 구체적인 예로서는 톨루엔, 크실렌, 시클로헥사논, 초산 메틸, 초산 에틸, 초산 부틸, 초산 프로필, MEK(메틸에틸케톤), MIBK(메틸이소부틸케톤) 등을 들 수 있다.
상기 방현층은 다음과 같은 방법에 의해 형성할 수 있다.
상기 방현층 형성용 조성물은 투명기재 필름에 도포한 후 30 내지 150℃의 온도에서 10초 내지 1시간 동안, 보다 바람직하게는 30초 내지 30분 동안 휘발물을 증발시켜 건조시킨다. 다음으로, 방현필름 형성용 조성물을 경화시키며, 광경화인 경우 UV광을 조사하여 경화시킨다. 상기 UV광의 조사량은 약 0.01 내지 10J/㎠인 것이 바람직하고, 0.1 내지 2J/㎠인 것이 보다 바람직하다.
상기 방현층 형성용 조성물을 도포하는 방법은 특별히 제한하지 않으며, 예를 들면, 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아, 마이크로 그라비아 또는 스핀코팅 등에서 선택되는 적당한 방식으로 실시할 수 있다.
상기 방현층 형성용 조성물의 코팅 두께는 1~30㎛이며, 바람직하게는 1~20㎛이고, 보다 바람직하게는 3~16㎛이다.
2. 하드코팅층
본 발명에 의한 광학적층체는 상기 방현층의 상부에 하드코팅층을 더 형성할 수 있다.
상기 하드코팅층은 방현층의 요철 형상을 형성하고 있는 표면거칠기에서 요철 스케일(요철의 산 높이와 산간격)의 1/10이하의 스케일로 요철형상을 따라 존재하고 있는 미세요철을 메꾸어 평탄화 처리를 실시하게 한다.
하드코팅층 형성용 조성물
(A) 수지
수지는 방현층 형성용 조성물에 사용된 수지를 사용하며, 특별히 한정하지 않는다. 상기 수지는 투명한 것이 바람직하고, 상기 수지의 구체적인 예로서는 자외선 또는 전자선에 의해 경화되는 수지인 전리 방사선 경화형 수지, 전리 방사선 경화형 수지, 용제 건조형 수지(열가소성 수지 등, 도포공정시에 고형분을 조제하기 위한 용제를 건조시키는 것만으로 피막이 되는 수지) 및 열경화형 수지으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 전리 방사선 경화형 수지를 들 수 있다.
(B)미립자
상기 하드코팅층 형성용 조성물은 미립자를 포함할 수 있다.
상기 미립자는 무기 미립자일 수 있고, 바람직하게는 콜로이달실리카일 수 있다.
일반적으로, 하드코팅층의 형성에 의해 미세한 요철을 메꾸어 스무딩(smoothing)을 가할 경우에, 과잉의 스무딩에 의해서 미세한 요철 형상이 찌그러지는 현상 등이 발생할 수 있고, 이로 인하여 방현성이 현저히 저하되는 문제점이 있을 수 있다. 하지만, 본 발명에 의한 하드코팅층 형성용 조성물을 이용하여 피막을 형성할 경우에 상기 콜로이달실리카에 의해서 상기 조성물의 유동성이 제어되고, 미세한 요철 형상이 찌그러지는 현상을 방지할 수 있다. 그 결과, 하드코팅층 형성에 따른 방현성 저하가 방지되고, 이와 동시에 우수한 흑색 재현성이 제공될 수 있다.
상기 콜로이달실리카는 콜로이드 상태의 실리카 입자를 물 또는 유기 용매에 분산시킨 콜로이드 용액을 의미한다. 상기 콜로이달실리카의 입자경(직경)은 1㎚ 내지 50㎚ 정도의 초미립자일 수 있다. 상기 콜로이달실리카의 입자경은 BET법에 의한 평균 입자경이다. 평균 입자경은 구체적으로는 BET법에 의해 표면적을 측정하고 입자를 완전 구형으로서 환산하여 산출한다.
상기 콜로이달실리카는 공지된 것으로, 시판된 것으로서는 예를 들면, "메탄올실리카졸", "MA-ST-M", "IPA-ST", "EG-ST", "EG-ST-ZL", "NPC-ST", "DMAC-ST", "MEK", "XBA-ST", "MIBK-ST" (이상, 닛산 화학공업(주) 제품, 모두 상품명), "OSCAL1132", "OSCAL1232", "OSCAL1332", "OSCAL1432", "OSCAL1532", "OSCAL1632", "OSCAL1732" (이상, 쇼쿠바이 가세이공업(觸媒化成工業(주) 제품, 모두 상품명) 등을 들 수 있다.
(C) 용제
상기 하드코팅층은 용제를 더 포함할 수 있다. 상기 용제의 구체적인 예로서는 톨루엔, 크실렌, 시클로헥사논, 초산 메틸, 초산 에틸, 초산 부틸, 초산 프로필, MEK(메틸에틸케톤), MIBK(메틸이소부틸케톤) 등을 들 수 있다.
상기 하드코팅층은 예를 들어 다음과 같은 방법에 의해 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 하드코팅층 형성용 조성물은 방현층 상에 도포한 후 30 내지 150℃의 온도에서 10초 내지 1시간 동안, 보다 바람직하게는 30초 내지 30분 동안 휘발물을 증발시켜 건조시킨다. 이후 하드코팅층 형성용 조성물을 경화시킨다. 광경화인 경우 UV광을 조사하여 경화시킨다. 상기 UV광의 조사량은 약 0.01 내지 10J/㎠인 것이 바람직하고, 0.1 내지 2J/㎠인 것이 보다 바람직하다.
상기 하드코팅층 형성용 조성물을 도포하는 방법으로는 제한이 없으며, 예를 들어 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아, 마이크로 그라비아 또는 스핀코팅 등에서 선택되는 적당한 방식으로 실시할 수 있다.
상기 하드코팅층 형성용 조성물의 코팅 두께는 1~10㎛이며, 바람직하게는 2~8㎛이다. 1㎛미만일 경우 방현층의 요철형상이 가려지지 않아 표면균일성이 저하되고 10㎛를 초과 할 경우 외부 광으로부터 번쩍임이 심하다.
3. 저굴절률층
상기 광학적층체는 상기 하드코팅층의 상부에 저굴절률층을 더 포함할 수 있다.
저굴절률층 형성용 조성물
(A) 저굴절률제
상기 저굴절률제의 구체적인 예로서는 실리카, 불화 마그네슘 등의 저굴절률 무기 초미립자(다공질, 중공 등 모든 종류의 미립자) 및 저굴절률 수지인 불소계 수지 등을 들 수 있으며, 바랍직하게는 실리카일 수 있다.
상기 실리카는 중공실리카 입자이며, 상기 중공 실리카 입자는 굴절률을 낮추어 반사 방지 특성을 높이고, 내스크래치성을 향상시킬 수 있다.
상기 중공 실리카 입자의 굴절률은 1.17?1.40이고, 더 바람직하게는 1.17?1.35이며, 가장 바람직하게는 1.17?1.30이다(상기 중공 실리카 입자의 굴절률은 Abbe 굴절률계(ATAGO사 제품)를 사용하여 측정한다). 상기 굴절률은 실리카의 굴절률, 즉 중공 입자를 형성하는 외곽의 굴절률을 의미하는 것이 아니라, 입자 전체의 굴절률을 의미하는 것이다.
상기 중공 실리카 입자의 저굴절률 및 이의 고공극률을 달성하려고 하는 경우, 외곽의 두께는 감소되고 입자의 강도는 약해질 수 있다. 따라서, 내스크래치성의 관점에서, 중공 실리카 입자의 굴절률이 1.17 미만이면 코팅층의 내스크래치성이 저하될 수 있고, 상기 굴절률이 1.40 초과하면 고굴절률로 인하여 반사 방지특성이 떨어질 수 있다.
상기 중공 실리카 입자 내의 공극률은 10?60%이고, 바람직하게는 20?60%의 범위이며, 더 바람직하게는 30?60%의 범위이다.
상기한 중공 실리카 입자는 공지의 제조방법에 의해 용이하게 제조할 수 있다. 예를 들어, 중공 실리카 입자는 JP-A-2001-233611 및 JP-A-2002-79616에 기재된 방법에 의해 제조된 것을 사용할 수 있다.
상기 중공 실리카 입자의 평균입자 직경은 저굴절률층의 두께의30?150%이고, 바람직하게는 35?80%이며, 더 바람직하게는 40?60%이다. 상기 저굴절률 층의 두께가 100nm인 경우, 상기 중공 실리카 입자의 평균 입자 직경 30nm?150nm이고, 바람직하게는 35nm?80nm이며, 더 바람직하게는 40nm?60nm일 수 있다. 중공 실리카 미립자의 직경이 상기 기재한 범위 내에 포함되면 공동부의 비율이 높아져 저굴절률이 달성될 수 있고, 저굴절률 층의 표면 상에 미세한 요철을 형성시켜 반사율을 낮추는 문제점을 야기하지 않는다.
상기 중공 실리카 입자는 결정질 입자이거나 비결정질 입자일 수 있고, 바람직하게는 단분산입자일 수 있다. 상기 실리카 입자의 형태는 구형 또는 부정형 일 수 있으며, 바람직하게는 구형일 수 있다.
상기 중공 실리카 미립자의 평균 입자 직경은 또한 전자 현미경 사진을 사용함으로써 측정한다.
상기 불소계 수지로서는 적어도 분자 중에 불소 원자를 포함하는 중합성 화합물 또는 그 중합체일 수 있다.
상기 중합성 화합은 전리 방사선으로 경화하는 관능기, 열경화성 극성기 등의 경화 반응성의 기를 갖는 화합물일 수 있고, 이러한 반응성의 기를 동시에 함께 갖는 화합물이어도 좋다. 상기 중합체는 상기와 같은 반응성기 등을 전혀 포함하지 않는 것이다.
상기 전리 방사선 경화성기를 갖는 중합성 화합물은 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 불소 함유 모노머를 널리 이용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 플루오로올레핀류(예를 들면, 플루오로에틸렌, 비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로부타디엔, 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔 등)를 예시할 수 있다.
또한, 2,2,2-트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필(메타)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로부틸)에틸(메타)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로헥실)에틸(메타)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로옥틸)에틸(메타)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로데실)에틸(메타)아크릴레이트, α-트리플루오로메타크릴산 메틸, α-트리플루오로메타크릴산 에틸과 같은, 분자 중에 불소 원자를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물；분자 중에 불소 원자를 적어도 3개 갖는 탄소수 1 내지 14의 플루오로알킬기, 플루오로시클로알킬기 또는 플루오로알킬렌기와, 적어도 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 함불소 다관능(메타)아크릴산 에스테르 화합물 등일 수 있다.
상기 열경화성 극성기의 구체적인 예로서는 수산기, 카르복실기, 아미노기, 에폭시기 등의 수소 결합 형성기 등을 들 수 있다. 이들은 도막과의 밀착성 뿐만 아니라, 실리카 등의 무기 초미립자와의 친화성도 뛰어나다.
상기 열경화성 극성기를 갖는 중합성 화합물의 구체적인 예로서는4-플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체；플루오로에틸렌-탄화수소계비닐에테르공중합체; 에폭시, 폴리우레탄, 셀룰로오스, 페놀, 폴리이미드 등의 각 수지의 불소 변성품 등을 들 수 있다.
상기 전리 방사선 경화성기와 열경화성 극성기를 함께 갖는 중합성 화합물의 구체적인 예로서는 아크릴 또는 메타크릴산의 부분 및 완전 불소화 알킬, 알케닐, 아릴에스테르류, 완전 또는 부분 불소화 비닐에테르류, 완전 또는 부분 불소화 비닐에스테르류, 완전 또는 부분 불소화 비닐케톤류 등을 들 수 있다.
상기 함불소 중합체의 구체적인 예로서는 상기 전리 방사선 경화성기를 갖는 중합성 화합물의 함불소(메타)아크릴레이트 화합물을 적어도 1종류 포함하는 모노머 또는 모노머 혼합물의 중합체；상기 함불소 (메타)아크릴레이트 화합물 중 적어도 1종류와, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트와 같이, 분자 중에 불소 원자를 포함하지 않는 (메타)아크릴레이트 화합물의 공중합체；플루오로에틸렌, 불화 비닐리덴, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 3,3,3-트리플루오로프로필렌, 1,1,2-트리클로로-3,3,3-트리플루오로프로필렌, 헥사플루오로프로필렌과 같은 함불소 모노머의 단독 중합체 또는 공중합체 등을 들 수 있다.
이들 공중합체에 실리콘 성분을 함유시킨 실리콘 함유 불화 비닐리덴 공중합체도 사용할 수 있다.
상기 실리콘 성분의 구체적인 예로서는 (폴리)디메틸실록산, (폴리)디에틸실록산, (폴리)디페닐실록산, (폴리)메틸페닐실록산, 알킬 변성 (폴리)디메틸실록산, 아조기 함유 (폴리)디메틸실록산, 디메틸실리콘, 페닐메틸실리콘, 알킬?아랄킬 변성 실리콘, 플루오로실리콘, 폴리에테르 변성 실리콘, 지방산 에스테르 변성 실리콘, 메틸 수소 실리콘, 실라놀기 함유 실리콘, 알콕시기 함유 실리콘, 페놀기 함유 실리콘, 메타크릴 변성 실리콘, 아크릴 변성 실리콘, 아미노 변성 실리콘, 카르복시산 변성 실리콘, 카르비놀 변성 실리콘, 에폭시 변성 실리콘, 메르캅토 변성 실리콘, 불소 변성 실리콘, 폴리에테르 변성 실리콘 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 그 디메틸실록산 구조를 갖는 것일 수 있다.
또한, 하기와 같은 화합물로 이루어지는 비중합체 또는 중합체도 불소계 수지로서 이용할 수 있다.
구체적인 예들로서, 분자 중에 적어도 1개의 이소시아나토기를 갖는 함불소 화합물과, 아미노기, 히드록실기, 카르복실기와 같은 이소시아나토기와 반응하는 관능기를 분자 중에 적어도 1개 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 화합물；불소 함유 폴리에테르폴리올, 불소 함유 알킬폴리올, 불소 함유 폴리에스테르폴리올, 불소 함유 野카프로락톤 변성 폴리올과 같은 불소 함유 폴리올과, 이소시아나토기를 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 화합물 등을 들 수 있다.
상기 불소 원자를 갖는 중합성 화합물이나 중합체는 상기 방현층 형성용 조성물에 기재된 바와 같은 각 수지 성분을 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 저굴절률층 형성용 조성물에는 상기 저굴절률제와 상기 방현층 및 하드코팅층에 사용된 전리방사선 경화형 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 저굴절률층 형성용 조성물은 반응성기 등을 경화시키기 위한 경화제, 도포공정성을 향상시키거나 오염 방지성을 부여하거나 하기 위해 각종 첨가제, 용제 등을 더 포함할 수 있다.
상기 저굴절률층은 저굴절률제와 수지를 적절한 용제, 예를 들면, 톨루엔, 크실렌, 시클로헥사논, 초산 메틸, 초산 에틸, 초산 부틸, 초산 프로필, MEK(메틸에틸케톤), MIBK(메틸이소부틸케톤)에 혼합하여 얻은 저굴절률층 형성용 조성물을 하드코팅층상에 도포하여 형성한다.
상기 저굴절률층은 예를 들어 다음과 같은 방법에 의해 형성할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 저굴절률층 형성용 조성물은 하드코팅층 상에 도포한 후 30 내지 150℃의 온도에서 10초 내지 1시간 동안, 보다 바람직하게는 30초 내지 30분 동안 휘발물을 증발시켜 건조시킨다. 이후 하드코팅층 형성용 조성물을 경화시킨다. 광경화인 경우 UV광을 조사하여 경화시킨다. 상기 UV광의 조사량은 약 0.01 내지 10J/㎠인 것이 바람직하고, 0.1 내지 2J/㎠인 것이 보다 바람직하다.
상기 저굴절률층 형성용 조성물을 도포하는 방법으로는 제한이 없으며, 예를 들어 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아, 마이크로 그라비아 또는 스핀코팅 등에서 선택되는 적당한 방식으로 실시할 수 있다.
상기 저굴절률층 형성용 조성물의 코팅 두께는 0.01~0.5㎛이며, 바람직하게는 0.05~0.3㎛이다. 상기 범위를 초과 한 경우 충분한 반사방지 효과를 기대하기 어렵다.
상기 저굴절률층은 광학적층체를 얻기 위한 광학설계로부터, 25℃에서의 굴절률이 1.20?1.49의 범위에 있는 것이 바람직하다. 상기 저굴절률층의 굴절률이 상기 굴절률이 1.20 미만이면 반사 방지성이 저하되고, 상기 굴절률이 1.49를 초과하면 반사광의 색감이 강해지는 단점이 있다.
4. 투명기재 필름
상기 투명기재 필름은 투명성이 있는 플라스틱 필름이면 어떤 필름이라도 사용가능하다. 상기 투명기재 필름의 구체적인 예로서는 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 단량체와 같은, 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체들, 셀룰로오스 즉 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스 또는, 폴리시크로올레핀, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리우레탄, 에폭시 등의 열가소성 폴리머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 이루어진 필름일 수 있다. 또한, 미연신(未延伸), 1축 또는 2축 연신 필름을 사용할 수 있다. 바람직하게는 투명성 및 내열성이 우수한 1축 또는 2축 연신 폴리에스테르 필름, 폴리메틸메타크릴레이트 필름 또는 폴리시클로올레핀계 필름이나, 투명성 및 광학적으로 이방성이 없다는 점에서 트리아세틸셀룰로오스나 이소부틸에스테르셀룰로오스로 이루어진 필름 등이 적합하게 사용될 수 있다.
상기 투명기재 필름은 상기 투명기재 필름은 그 두께가 8~1,000㎛이고, 바람직하게는 40~100㎛이다. 두께가8㎛ 미만이며 강도가 저하되어 가공성이 뒤떨어지게 되고, 1,000㎛을 초과하면 너무 두꺼워져 투명성이 저하되거나, 편광판의 중량이 커지는 등의 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 의한 광학적층체의 내부헤이즈는 50 내지 88%인 것이 바람직하다. 내부헤이즈가 50% 미만이면 방현성이 저하되고 88%를 초과하면 염흑감이 저하될 수 있다.
본 발명은 상기 광학적층체를 포함하는 편광판에 관한 것이다.
상기 편광판은 편광필름의 한면 또는, 양면에 상기 광학적층체를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 상기 방현층 형성용 조성물로 제조된 방현 필름(또는 방현층)이 상기 편광필름의 일면에 포함하는 편광판일 수 있다.
상기 편광필름으로는 예를 들면, 폴리비닐 알코올계 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 필름, 폴리비닐 알코올의 탈수처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등이 사용될 수 있다. 바람직하게는 폴리비닐 알코올계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 편광필름이 사용될 수 있다. 이들 편광필름의 두께는 특별하게 제한되지 않지만, 일반적으로 5 내지 80㎛이다.
본 발명은 상기 광학적층체 또는 편광판을 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
예를 들어, 상기 광학적층체을 표시장치의 윈도우에 부착된 표시장치일 수 있고, 상기 편광판을 표시장치의 표면에 구비된 표시장치일 수 있다.
상기 표시장치는 가시성뿐만 아니라 우수한 광확산성과 투과선명도 및 양호한 정면휘도를 구현할 수 있다.
상기 표시장치는 반사형, 투과형, 반투과형 LCD 또는 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형, 또는 IPS형 등의 각종 구동 방식의 LCD, 플라즈마 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, 또는 전자 페이퍼 등과 같은 표시장치일 수 있다.
상기한 표시장치는 본 발명에 따른 편광판 또는 광학적층체를 적용하는 것 이외에는 당해분야에서 알려진 구성을 채택하여 용이하게 형성할 수 있는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 내용을 하기의 실시 형태에 의해 설명하지만, 본 발명의 내용은 이들 실시 형태에 한정하여 해석되는 것이 아니다.
I. 제조예
제조예 1 : 방현층 형성용 조성물
자외선 경화형 수지인 펜타에리스리톨트리아크릴레이트를 31중량부(M340, 미원상사), 자외선 경화형 수지 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 9중량부(DPHA, 일본카야쿠), 미립자로써 제1 폴리스티렌 입자(XX-366K, 세끼스이, 평균입경 8㎛) 6중량부, 제2폴리스티렌 입자(XX-342K, 세끼스이, 평균입경 3㎛) 4중량부, 광개시제로 이가큐어 184(바스프) 2중량부, 레벨링제로 BYK 333(BYK케미) 0.5중량부, 용제로 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME, 대정화금) 47.5중량부를 충분히 혼합하여 조성물로서 조제하였다. 이 조성물을 직경 30㎛의 PP재질의 필터로 여과하여 방현층 형성용 조성물을 조제하였다. 상기 조성물에 대한 성분은 표 1에 제시하였다.
(단위: 중량부)
구성 제조예
1 2 3 4 5 6 7
펜타에리스리톨트리아크릴레이트 31 31 31 31 31 31 31
디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 9 9 9 9 9 9 9
폴리스티렌 입자 8㎛1) 6 6
7㎛2) 6 6
5㎛3) 6 6 10
3㎛4) 4 4 4
2㎛5) 4 4 4
1-히드록시 시클로헥실페닐케톤 이가큐어 184 2 2 2 2 2 2 2
변성실리콘 BYK333 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
프로필렌글리콜모노메틸에테르 PMGE 47.5 47.5 47.5 47.5 47.5 47.5 47.5
<표 1에 사용된 성분에 대한 설명>
1): XX-366K : 폴리스티렌 입자(평균입경 8㎛, 세끼스이, 굴절율 1.595)
2): XX-17HW : 폴리스티렌 입자(평균입경 7㎛, 세끼스이, 굴절율 1.595)
3): XX-06HW : 폴리스티렌 입자(평균입경 5㎛, 세끼스이, 굴절율 1.595)
4): XX-342K : 폴리스티렌 입자(평균입경 3㎛, 세끼스이, 굴절율 1.595)
5): XX-12HW : 폴리스티렌 입자(평균입경 2㎛, 세끼스이, 굴절율 1.595)
이가큐어 184 : 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(바스프)
BYK333 : 변성실리콘(BYK케미사)
PGME : 프로필렌글리콜모노메틸에테르
제조예 8 : 하드코팅층용 조성물 1
우레탄 아크릴레이트(SUO1700B, 신아티엔씨) 30중량부, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(M340, 미원상사) 17중량부, 광개시제 이가큐어 184(바스프) 2.5중량부, 레벨링제로 BYK377(BYK케미) 0.5중량부, 메틸에틸케톤 40중량부, 이소프로필 알코올 10중량부를 충분히 혼합하여 조성물로서 조제하였다. 이 조성물을 직경 30㎛의 PP재질의 필터로 여과하여 하드코팅층용 조성물을 조제하였다.
제조예 9: 하드코팅층용 조성물 2
펜타에리스리톨트리아크릴레이트(M340, 미원상사) 32중량부, 콜로이달 실리카(MIBK-ST, 닛산화학, 평균입경5nm, 30% in MIBK) 50중량부, 광개시제 이가큐어 184(바스프) 2.5중량부, 레벨링제로 BYK377(BYK케미) 0.5중량부, 메틸에틸케톤 15중량부를 충분히 혼합하여 조성물로서 조제하였다. 이 조성물을 직경 30㎛의 PP재질의 필터로 여과하여 하드코팅층용 조성물을 조제하였다.
제조예 10 : 저굴절률층용 조성물
시판되는 저굴절률층 형성용 조성물인 중공실리카 함유 UV코팅액(MB1030: 촉매화성사제: 고형분 농도 5%이며, 고형분 중 중공실리카 약 3중량% 함유, 중합성 모노머, 중합개시제 함유) 10 중량부 에 부착증진제로 1,3,5-트리아미노-2,4,6-트리아진(TCI사) 3중량부, 이소프로판올 5중량부와 에틸아세테이트 3중량부를 첨가하고 실온에서 30분 동안 교반한 후, 이를 3㎛의 포어 크기를 갖는 폴리프로필렌제 필터를 통해 여과하여 굴절률 1.34인 저굴절층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 11 : 저굴절률층용 조성물
시판되는 저굴절률층 형성용 조성물인 불소중합체 함유 UV코팅액(: 애디슨제: 고형분 농도 20%이며, 고형분 중 불소중합체 약 85중량% 함유, 중합성 모노머, 중합개시제 함유) 10 중량부에 메틸에틸케톤 5중량부와 에틸아세테이트 3중량부를 첨가하고 실온에서 30분 동안 교반한 후, 이를 3㎛의 포어 크기를 갖는 폴리프로필렌제 필터를 통해 여과하여 굴절률 1.41인 저굴절층 형성용 조성물을 제조하였다.
II . 광학적층체 제조
[ 실시예 1]
(1) 방현층 형성
80㎛두께의 트리아세틸셀룰로오스필름을 투명기재로 하여 이용하고, 제조예 1로부터 제조된 방현층 형성용 조성물을 필름 위에 마이어바를 이용하여 도포하고 70℃의 오븐 속에서 1분간 가열 건조시켜 용제를 증발시킨 후 UV조사를 500mJ가 되도록 조사하여 경화막을 경화시켜 막두께 13㎛인 방현층을 형성하였다.
(2) 하드코팅층 형성
제작된 방현층 상면에 하드코팅층용 조성물 제조예 7을 마이어바를 이용하여 도포하며 70℃의 오븐 속에서 1분간 가열 건조시켜 용제를 증발시킨 후 UV조사를 400mJ가 되도록 조사하여 경화막을 경화시켜 막두께 5㎛인 하드코팅층을 형성하였다.
(3) 저굴절률층 형성
제작된 하드코팅 상면에 저굴절률층용 조성물 제조예 9를 마이어바를 이용하여 도포하며 70℃의 오븐 속에서 1분간 가열 건조시켜 용제를 증발시킨 후 질소 퍼지상태에서 UV조사를 200mJ가 되도록 조사하여 경화막을 경화시켜 막두께 0.1㎛인 저굴절률층을 형성하였다.
실시예 1로부터 형성된 광학적층체의 요철 형상, 두께 및 헤이즈를 측정하여 표 2에 제시하였다.
[ 실시예 2 내지 31]
실시예 1과 동일한 방법으로 광학적층체를 제조하였으며, 방현층의 두께는 13㎛로 형성되었다.
실시예 2 내지 31로부터 형성된 광학적층체의 요철 형상, 두께 및 헤이즈를 측정하여 표 2와 3에 제시하였다.
[ 비교예 1 내지 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 광학적층체를 제조하였으며, 방현층의 두께는 13㎛로 형성되었다.
비교예 1 내지 5으로부터 형성된 광학적층체의 요철 형상, 두께 및 헤이즈를 측정하여 표 4에 제시하였다.
< 실험예 >
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 광학적층체에 대하여 하기와 같이 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 2 내지 4에 나타내었다.
(1) 요철 형상의 3차원 평가
실시예와 비교예의 광학적층체를 투명글라스에 점착제테이프를 이용하여 고정시키고 그 표면형상을 3차원현미경(VK9510, KEYEMCE사제)으로 측정하였다.
상기 요철형상의 표면거칠기를 나타내는 파라미터(Sm, Rz, Ra)를 측정한 경우 상기 현미경을 이용하여 측정하며 Sm은 요철간 간격, Rz는 10점 평균거칠기, Ra는 중심선 평균거칠기를 나타낸다.
(2) 헤이즈
분광광도계(HZ-1, 일본 스가사)를 이용하여 헤이즈(Haze)를 측정하였다.
실시예 방현층
 Sm
(um)		 Rz
(um)		 Ra
(um)		 하드코팅층 하드
코팅
두께(㎛)		 저굴절률층 저굴절률층 두께(㎛) 헤이즈
(%)
1 제조예 1 3.5 0.9 0.09 제조예 8 5 제조예 10 0.1 60
2 제조예 2 40 1.1 0.08 제조예 8 5 제조예 10 0.1 55
3 제조예 3 3.9 1.3 0.11 제조예 8 5 제조예 10 0.1 51
4 제조예 4 50 0.7 0.10 제조예 8 5 제조예 10 0.1 70
5 제조예 5 35 0.6 0.06 제조예 8 5 제조예 10 0.1 75
6 제조예 6 15 0.9 0.05 제조예 8 5 제조예 10 0.1 80
7 제조예 1 3.6 1.1 0.1 제조예 9 5 제조예 10 0.1 62
8 제조예 2 42 1.3 0.1 제조예 9 5 제조예 10 0.1 53
9 제조예 3 4.1 1.4 0.09 제조예 9 5 제조예 10 0.1 52
10 제조예 4 51 0.8 0.09 제조예 9 5 제조예 10 0.1 73
11 제조예 5 35 0.6 0.06 제조예 9 5 제조예 10 0.1 79
12 제조예 6 14 0.8 0.07 제조예 9 5 제조예 10 0.1 85
13 제조예 1 3.6 1.1 0.08 제조예 8 5 제조예 11 0.1 61
14 제조예 2 42 1.3 0.08 제조예 8 5 제조예 11 0.1 55
15 제조예 3 4.1 1.4 0.10 제조예 8 5 제조예 11 0.1 52
실시예
방현층
 Sm
(um)		 Rz
(um)		 Ra
(um)		 하드코팅층 하드
코팅
두께(㎛)		 저굴절률층 저굴절률층
두께(㎛)		 헤이즈
(%)
16 제조예 4 50 0.7 0.05 제조예 8 5 제조예 11 0.1 72
17 제조예 5 36 0.7 0.04 제조예 8 5 제조예 11 0.1 74
18 제조예 6 13 0.7 0.09 제조예 8 5 제조예 11 0.1 81
19 제조예 1 3.5 1.0 0.08 제조예 9 5 제조예 11 0.1 60
20 제조예 2 40 1.1 0.08 제조예 9 5 제조예 11 0.1 54
21 제조예 3 3.9 1.3 0.09 제조예 9 5 제조예 11 0.1 51
22 제조예 4 50 0.7 0.09 제조예 9 5 제조예 11 0.1 75
23 제조예 5 35 0.6 0.04 제조예 9 5 제조예 11 0.1 77
24 제조예 6 15 0.9 0.07 제조예 9 5 제조예 11 0.1 84
25 제조예 1 3.6 1.1 0.07 제조예 8 6 제조예 10 0.1 60
26 제조예 1 3.5 1.0 0.09 제조예 8 8 제조예 10 0.1 59
27 제조예 1 3.5 1.0 0.10 제조예 8 3 제조예 10 0.1 61
28 제조예 1 3.6 1.1 0.10 제조예 8 5 제조예 10 0.4 60
29 제조예 1 3.7 1.2 0.08 제조예 8 5 제조예 10 0.05 58
30 제조예 1 3.5 1.0 0.09 제조예 8 5 제조예 10 0.3 59
31 제조예 1 3.6 1.1 0.07 제조예 8 9 제조예 10 0.2 63
비교예
방현층
 Sm
(um)		 Rz
(um)		 Ra
(um)		 하드코팅층 하드
코팅
두께(㎛)		 저굴절률층 저굴절률층 두께(㎛) 헤이즈
(%)
1 제조예 1 3.6 1.1 0.13 제조예 8 5 - - 58
2 제조예 1 3.7 1.2 0.10 - - 제조예 10 0.1 57
3 제조예 7 60 2.0 0.30 제조예 8 5 제조예 10 0.1 90
4 제조예 1 3.5 2.5 0.15 제조예 8 11 제조예 10 0.1 40
5 제조예 1 3.6 3.0 0.10 제조예 8 1 제조예 10 0.1 56
< 실험예 >
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 광학적층체에 대하여 하기와 같이 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 5 내지 7에 나타내었다.
(1) 표면 평활성
필름의 도포된 표면을 전등광에 비춰서 기울기 20~30도의 방향에서 관찰하여, 표면층의 균일성(미시적인 응집의 유무)이나, 방현층의 표면성에 기인하는 것으로 생각되는 요철이나 주름의 유무를 확인하였다.
A: 표면층에 미시적인 응집이 없어 균일하고, 또한 방현층에 요철이나 주름이 확인되지 않는다.
B: 표면층에 미시적인 응집이 보이지만 매우 경미하고, 또한 방현층에 요철이나 주름이 확인되지 않는다.
C: 표면층에 미시적인 응집이 보이지만, 방현층에 요철이나 주름이 확인되지 않는다.
D: 표면층에 미시적인 응집이 현저히 보이고, 또한 방현층에도 요철이나 주름이 보인다.
(2) 염흑감 평가
실시예와 비교예의 광학적층체의 필름면과 반대측에 크로스니콜의 편광판에 접합시킨 후 3파장 형광 하에서 관능 평가를 행하여 염흑감을 하기 기준에 의해 상세히 평가하였다.
○ : 윤기가 있는 흑색을 재현
△ : 윤기가 있는 흑색을 약간 재현
× : 윤기가 있는 흑색을 재현 못함
(3) 번쩍거림 평가
HAKUBA제 뷰어(라이트 뷰어 7000PRO)상에 0.7mm 두께의 유리에 형성된 블랙매트릭스 패턴판(75ppi, 100ppi)을 패턴면 아래로 하여 두고 그위에 광학적층체를 요철면을 공기층으로 하여 얹고 필름이 뜨지 않도록 필름의 끝을 손가락으로 가볍게 누리면서 암실에서 번쩍거림을 육안으로 관찰하여 평가하였다.
○ : 100ppi에서 번쩍거림이 인식되지 않았다.
△ : 75ppi에서 번쩍거림이 인식되지 않았다.
× : 75ppi에서 번쩍거림이 인식되었다.
(4) 방현성 평가
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학적층체의 이면을 점착 처리하고 흑색 아크릴판에 부착한 것을 평가용 샘플로 하였다. 폭 20㎜의 흑백 스트라이프판을 준비하고, 상기 샘플(샘플면은 30도 정도 상향으로 기울게 함)에 이 스트라이프를 샘플면의 법선으로부터 20도의 각도에서 비추게 하여 관찰하였다. 이 때 샘플면의 조도(照度)는 250lx(lux)이고, 스트라이프의 휘도(백색)는 65cd／m2로 하였다. 또한, 스트라이프판과 샘플의 거리는 1.5m로, 샘플과 관찰자의 거리는 1m로 하였다. 이것을 관찰자가 보았을 때의 스트라이프의 보이는 방식에 따라 다음과 같이 정의하여 평가하였다.
○：스트라이프를 전혀 인식할 수 없었다
△：스트라이프를 약간 인식할 수 있으나, 신경 쓸 정도는 아니었다
×: 스트라이프를 인식할 수 있었다.
구성 실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
하드코팅층표면균일성 A A A A A A A A A A A A A A A A
염흑감 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
번쩍거림 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
방현성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
구성 실시예
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
하드코팅층 표면균일성 A A A A A A A A A A A A A A A
염흑감 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
번쩍거림 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
방현성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
구성 비교예
1 2 3 4 5
하드코팅층
표면균일성		 A A D D D
염흑감 × × × △ △
번쩍거림 × × △ × △
방현성 × × △ × ×
상기 표 5 및 6을 살펴보면, 본 발명에 의한 광학적층체가 표면거칠기 파라미터(Sm, Rz, Ra)의 범위 내에 포함될 경우에 하드코팅층의 표면 균일성 및 방현성이 우수한 것을 확인할 수 있다. 또한, 우수한 염흑감을 제공할 수 있는 적절한 콘트라스트를 가지면서 번쩍거림 방지성도 발휘한다는 것을 확인할 수 있다.
반면에, 표 7에서 나타낸 바와 같이, 표면거칠기 파라미터(Sm, Rz, Ra)가 본원발명에서 제시한 범위에서 벗어날 경우에 방현성이나 염흑감 및 번쩍거림과 같은 광학 특성이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 제시한 표면거칠기 파라미터(Sm, Rz, Ra)의 범위 내에 포함되는 광학적층체는 방현성 및 광학 특성이 우수하여 고정밀도가 요구되는 표시장치에 효과적으로 적용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 투명기재 필름 및 상기 투명기재 필름 상부에 방현층을 구비한 광학적층체에 있어서,
    상기 방현층의 최표면은 요철 형상을 구비하여 이루어지고,
    상기 요철 형상의 평균간격(Sm)은 0.1 내지 55㎛이며,
    상기 요철의 평균거칠기(Rz)는 0.5 내지 1.5㎛이고,
    상기 요철의 중심선 평균거칠기(Ra)는 0.01 내지 0.11㎛인 것을 특징으로 하는 광학적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방현층은 1 내지 10㎛의 입경을 가진 폴리스티렌 입자 중에서 선택된 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적층체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방현층은 1 내지 5㎛의 입경을 가진 폴리스티렌 입자 중에서 선택된 1종 이상; 및 5 내지 10㎛의 입경을 가진 폴리스티렌 입자 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적층체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방현층의 두께는 1 내지 30㎛인 것을 특징으로 하는 광학적층체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방현층의 상부에 두께가 1 내지 10㎛인 하드코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적층체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하드코팅층의 상부에 상기 방현층 또는 상기 하드코팅층의 굴절율 보다 낮은 굴절율을 가진 저굴절률층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적층체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 저굴절률층의 두께는 0.01 내지 0.5㎛인 것을 특징으로 하는 광학적층체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광학적층체의 내부 헤이즈는 50 내지 88%인 것을 특징으로 하는 광학적층체.
  9. 편광필름 및 상기 편광필름의 적어도 일면에 제1항 내지 제 8항 중 어느 한 항의 광학적층체를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  10. 제1항의 광학적층체를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014175485A1 (ko) * 2013-04-25 2014-10-30 동우화인켐 주식회사 광학 적층체
WO2015037869A1 (ko) * 2013-09-11 2015-03-19 동우 화인켐 주식회사 저반사 광학 적층체
US10690810B2 (en) 2015-09-11 2020-06-23 Lg Chem Ltd. Antireflection film and display device having hard coating layer with specified surface roughness and internal haze

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