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KR20150112965A - 반사 방지 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

반사 방지 필름 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20150112965A
KR20150112965A KR1020157020399A KR20157020399A KR20150112965A KR 20150112965 A KR20150112965 A KR 20150112965A KR 1020157020399 A KR1020157020399 A KR 1020157020399A KR 20157020399 A KR20157020399 A KR 20157020399A KR 20150112965 A KR20150112965 A KR 20150112965A
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도모노리 우에노
히로키 구라모토
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

고생산성 또한 저비용으로 제조 가능하고, 광대역에 있어서 우수한 반사 특성 (저반사성) 을 가지며, 또한 뉴트럴에 가까운 우수한 반사 색상을 갖는 반사 방지 필름이 제공된다.
본 발명의 반사 방지 필름은, 기재와, 기재측으로부터 순서대로, 중굴절률층과, 고굴절률층과, 저굴절률층을 갖는다. 기재의 굴절률 (nS), 중굴절률층의 굴절률 (nM) 및 고굴절률층의 굴절률 (nH) 은 하기 식 (1) 을 만족시킨다.
[수학식 1]
Figure pct00007

여기서, 기재의 굴절률 (nS), 중굴절률층의 굴절률 (nM) 및 고굴절률층의 굴절률 (nH) 은 nH ＞ nM ＞ nS 의 관계를 갖는다.

Description

반사 방지 필름 및 그 제조 방법{ANTI-REFLECTION FILM AND PRODUCTION METHOD THEREFOR}
본 발명은, 반사 방지 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 드라이 프로세스와 웨트 프로세스를 포함하는 반사 방지 필름의 제조 방법 및 그러한 제조 방법에 의해 얻어지는 반사 방지 필름에 관한 것이다.
종래부터, CRT, 액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 패널 등의 디스플레이 화면에 대한 외광의 비침을 방지하기 위해, 디스플레이 화면의 표면에 배치되는 반사 방지 필름이 널리 사용되고 있다. 반사 방지 필름으로는, 예를 들어, 중굴절률 재료로 이루어지는 층과 고굴절률 재료로 이루어지는 층과 저굴절률 재료로 이루어지는 층을 갖는 다층 필름이 알려져 있다. 이와 같은 다층 필름을 사용함으로써 높은 반사 방지 성능 (광대역에 있어서 낮은 반사율) 을 얻을 수 있는 것이 알려져 있다. 이와 같은 다층 필름은, 일반적으로는, 증착법이나 스퍼터링법 등의 드라이 프로세스 (건식법) 에 의해 형성된다. 그러나, 드라이 프로세스는 생산성이 불량하고, 제조 비용이 높아진다는 문제가 있다.
상기의 문제를 해결하기 위해서, 드라이 프로세스와 코팅이나 도포와 같은 웨트 프로세스 (습식법) 를 조합하여 얻어지는 다층 반사 방지 필름이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1). 그러나, 특허문헌 1 을 비롯하여 지금까지 제안되어 있는 기술은 모두, 생산성 및 비용 저감 효과가 여전히 불충분하고, 얻어지는 반사 방지 필름의 광학 특성도 불충분하다.
그런데, 반사 방지 필름의 반사 방지 성능은 일반적으로는 시감 반사율 (Y) (％) 로 평가되고, 당해 시감 반사율이 낮을수록 반사 방지 성능이 우수하다. 그러나, 시감 반사율을 낮게 하고자 하면, 반사 색상이 착색되기 쉽다는 문제가 있다.
이상과 같이, 낮은 시감 반사율과 착색이 적고 뉴트럴에 가까운 반사 색상을 양립하는 다층 반사 방지 필름, 및, 그러한 필름을 고생산성 또한 저비용으로 얻을 수 있는 기술이 강하게 요망되고 있다.
일본 공개특허공보 2002-243906호
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 광대역에 있어서 우수한 반사 특성 (저반사성) 을 가지며, 또한 뉴트럴에 가까운 우수한 반사 색상을 갖는 반사 방지 필름 및 그러한 반사 방지 필름을 고생산성 또한 저비용으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 반사 방지 필름은, 기재와, 그 기재측으로부터 순서대로, 중굴절률층과, 고굴절률층과, 저굴절률층을 갖고, 그 기재의 굴절률 (nS), 그 중굴절률층의 굴절률 (nM) 및 그 고굴절률층의 굴절률 (nH) 이 하기 식 (1) 을 만족시킨다.
Figure pct00001
여기서, 기재의 굴절률 (nS), 중굴절률층의 굴절률 (nM) 및 고굴절률층의 굴절률 (nH) 은 nH ＞ nM ＞ nS 의 관계를 갖는다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 기재의 굴절률은 1.45 ∼ 1.65 의 범위이고, 상기 중굴절률층의 굴절률은 1.67 ∼ 1.78 의 범위이며, 상기 고굴절률층의 굴절률은 2.00 ∼ 2.60 의 범위이다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 고굴절률층의 파장 580 ㎚ 에 있어서의 광학 막두께는 λ/8 이하이다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 고굴절률층은, 금속 산화물 또는 금속 질화물의 스퍼터링에 의해, 혹은, 산소를 도입하여 금속을 산화시키면서 스퍼터링함으로써 형성되어 있다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 중굴절률층은, 바인더 수지와 그 바인더 수지 중에 분산된 무기 미립자를 함유한다. 일 실시형태에 있어서는, 상기 중굴절률층은, 상기 바인더 수지와 상기 무기 미립자를 함유하는 중굴절률층 형성용 조성물을 상기 기재 상에 도포 및 경화시킴으로써 형성되어 있다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 반사 방지 필름의 제조 방법이 제공된다. 이 방법은, 기재 상에, 바인더 수지와 무기 미립자를 함유하는 중굴절률층 형성용 조성물을 도포 및 경화시켜 중굴절률층을 형성하는 것, 그 중굴절률층 상에 금속 산화물 또는 금속 질화물을 스퍼터링하거나, 혹은, 산소를 도입하여 금속을 산화시키면서 스퍼터링하여 고굴절률층을 형성하는 것, 및 그 고굴절률층 상에 금속 산화물 또는 금속 불화물을 스퍼터링하여 저굴절률층을 형성하는 것을 포함하고, 그 기재의 굴절률 (nS), 그 중굴절률층의 굴절률 (nM) 및 그 고굴절률층의 굴절률 (nH) 이 하기 식 (1) 을 만족시킨다.
Figure pct00002
여기서, 기재의 굴절률 (nS), 중굴절률층의 굴절률 (nM) 및 고굴절률층의 굴절률 (nH) 은 nH ＞ nM ＞ nS 의 관계를 갖는다.
본 발명의 또 다른 국면에 의하면, 반사 방지 필름 부착 편광판이 제공된다. 이 반사 방지 필름 부착 편광판은, 상기의 반사 방지 필름을 포함한다.
본 발명의 또 다른 국면에 의하면, 화상 표시 장치가 제공된다. 이 화상 표시 장치는, 상기의 반사 방지 필름 또는 상기의 반사 방지 필름 부착 편광판을 포함한다.
본 발명에 의하면, 특정 수지 조성물을 사용하여 웨트 프로세스 (도포 및 경화) 에 의해 중굴절률층을 형성하며, 또한, 기재, 중굴절률층 및 고굴절률층의 굴절률이 상기 식 (1) 을 만족시키도록 최적화되어 있음으로써, 고굴절률층의 두께를 종래에 비해 현격히 얇게 하면서, 광대역에 있어서 우수한 반사 성능 (저반사성) 을 가지며, 또한 뉴트럴에 가까운 우수한 반사 색상을 갖는 반사 방지 필름을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 웨트 프로세스를 사용함으로써, 및, 고굴절률층의 두께를 얇게 할 수 있음으로써, 고생산성 또한 저비용의 제조 방법을 실현할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 반사 방지 필름의 개략 단면도이다.
도 2 는, 광대역 반사 방지 필름 (중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층) 의 광학 설계의 개념을 설명하기 위한 진폭 반사율도이다.
도 3 은, 도 2 의 개념에 기초하여 실제로 반사 방지 필름을 설계할 때에, 식 (1) 에 있어서의 R1 및 R2 의 기술적 의의를 설명하는 진폭 반사율도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에는 한정되지 않는다. 또한, 보기 쉽게 하기 위하여 도면에 있어서의 각 층 등의 길이, 두께 등은 실제의 축척과는 상이하다.
A. 반사 방지 필름의 전체 구성
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 반사 방지 필름의 개략 단면도이다. 반사 방지 필름 (100) 은, 기재 (10) 와, 기재 (10) 측으로부터 순서대로, 중굴절률층 (20) 과, 필요에 따라 밀착층 (30) 과, 고굴절률층 (40) 과, 저굴절률층 (50) 을 갖는다. 본 발명에 있어서는, 기재의 굴절률 (nS), 중굴절률층의 굴절률 (nM) 및 고굴절률층의 굴절률 (nH) 이 하기 식 (1) 을 만족시킨다. 여기서, 기재의 굴절률 (nS), 중굴절률층의 굴절률 (nM) 및 고굴절률층의 굴절률 (nH) 은 nH ＞ nM ＞ nS 의 관계를 갖는다 :
Figure pct00003
이와 같은 식을 만족시킴으로써, 본 실시형태의 반사 방지 필름에 의하면, 고굴절률층의 두께를 종래에 비해 현격히 얇게 하면서, 광대역에 있어서 우수한 반사 성능 (저반사성) 을 실현할 수 있다. 고굴절률층은 대표적으로는 Nb2O5 등의 금속 산화물의 스퍼터링에 의해 형성되는 바, 그러한 스퍼터링 속도는 매우 느린 것이 알려져 있다. 따라서, 고굴절률층의 두께를 얇게 함으로써, 반사 방지 필름 전체의 생산 효율을 대폭 향상시킬 수 있다. 또한, 이와 같은 식을 만족시킴으로써, 중굴절률층의 굴절률을 작게 해도 원하는 반사 성능을 확보할 수 있다. 그 결과, 수지 베이스의 재료를 사용한 웨트 프로세스 (도포 및 경화) 에 의해 중굴절률층을 형성하는 것이 가능해지고, 제조 비용을 더욱 삭감시키며, 또한, 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.
식 (1) 에 있어서 좌변의 좌측 (nH － 1)/(nH ＋ 1) 을 R1 로 하고, 좌변의 우측의 제곱근의 식을 R2 로 하면, R1 은 고굴절률층 고유의 반사율을 의미하고, R2 는 기재 상에 광학 막두께가 λ/4 인 중굴절률층을 적층하였을 때의 반사율을 의미한다. 여기서, 광대역 반사 방지 필름의 광학 설계는, 도 2 에 나타내는 바와 같은 진폭 반사율도 (Reflectance Amplitude Diagram) 로 불리는 복소 평면을 사용하여 실시할 수 있다. 진폭 반사율도란, 도 2 에 나타내는 적층체에 대해 화살표가 나타내는 바와 같이 기재로부터 공기 계면에 걸쳐 연속적으로 적층해 갔을 때의 진폭 반사율을 계산하고, 그것을 복소 평면 상에 플롯한 것으로, 이하에 나타내는 바와 같이 다층 반사 방지 필름의 광학 설계를 시각적으로 파악하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 도 2 에 나타내는 바와 같은 굴절률의 관계를 갖는 적층체의 적층 궤적 및 그 반사율은 이하와 같이 하여 구해진다 : (1) 구체적으로는, 기재층의 점 NS {-(nS － 1)/(nS ＋ 1), 0}, 최초 층 (본 발명에 있어서는 중굴절률층) 의 점 N1 {-(n1 － 1)/(n1 ＋ 1), 0}, 2 번째 층 (본 발명에 있어서는 고굴절률층) 의 점 N2 {-(n2 － 1)/(n2 ＋ 1), 0}, 그리고, 3 번째 층 (본 발명에 있어서는 저굴절률층) 의 점 N3 {-(n3 － 1)/(n3 ＋ 1), 0} 의 4 점을 플롯한다 ; (2) 기재층의 굴절률의 점 NS 를 스타트로 하며, 또한, 최초 층의 굴절률의 점 N1 을 지지점으로 하여 시계 방향으로 원을 그린다. 이 때, 원호의 크기 (원호의 각도) 는 막두께에 대응하고, 광학 막두께 λ/4 가 반원에 상당한다 ; (3) 다음으로, 최초 층의 종점을 스타트로 하고, 2 번째 층의 굴절률의 점 N2 를 지지점으로 하여 시계 방향으로 원을 그린다 ; (4) 마찬가지로 하여, 2 번째 층의 종점을 스타트로 하고, 3 번째 층의 굴절률의 점 N3 을 지지점으로 하여 시계 방향으로 원을 그린다 ; (5) 최종 점과 좌표 (0, 0) 의 거리가 반사율에 상당한다. 당해 거리가 짧을수록, 우수한 반사 특성 (저반사성) 을 갖는 반사 방지 필름이 된다. 이와 같은 설계 순서에 있어서의 「지지점」은 엄밀하게는 원의 중심은 아니지만, 편의상, 각 굴절률로부터 간편하게 산출할 수 있는 점 (예를 들어, NS, N1, N2, N3) 을 플롯함으로써 설계해도 아무런 문제가 없다. 또한, 실제로 측정될 수 있는 반사율은 (0, 0) 으로부터의 거리의 자승이 되지만, 설계에 있어서는 개념상 그 거리를 반사율로 파악해도 아무런 지장은 없다. 전술한 R1 및 R2 에 대해서도 동일하다. 또, 상기 복소 평면은 가시광 영역의 각 파장에 있어서 그 적층 궤적은 상이한 것이 되지만, 일반적으로는 시감의 감도가 가장 높다고 여겨지는 580 ㎚ 의 파장에서 설계를 실시한다. 또 580 ㎚ 를 중심으로 하여 광대역의 파장 영역에서 반사율이 낮게 유지되면, 착색이 적고 뉴트럴에 가까운 색상이 담보되는 것이 된다. 도 2 는 중굴절률층 (n1)/고굴절률층 (n2)/저굴절률층 (n3) 의 구성을 갖는 대표적인 광대역 반사 방지 필름의 580 ㎚ 에 있어서의 적층 궤적을 나타내고, 그 각 층의 역할로는 중굴절률층이 저반사화의 기능을 갖고, 고굴절률층이 광대역화의 기능을 가지며, 저굴절률층이 저반사층이라는 기능 분류가 가능한 것을 나타내고 있다. 따라서, 기재/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층의 구성에 있어서 기재, 중굴절률층 및 저굴절률층을 동일한 구성으로 고정시키면, 도 3 으로부터 분명한 바와 같이, 2 번째 원호를 그리는 지지점 (고굴절률층 고유의 굴절률의 점) 과 1 번째 원호가 가로축과 교차하는 점의 거리가 클수록, 고굴절률층의 막두께가 얇은 설계에서 광대역을 유지한 채로 저반사로 할 수 있는 것을 알아냈다. 즉, 2 번째 원호의 각도가 작아도, 광대역화의 기능을 가진 층이 된다. 고굴절률층 고유의 굴절률의 점이 R1 에 상당하고, 1 번째 원호가 가로축과 교차하는 점이 R2 에 상당하므로, (R1 － R2) 가 크면 클수록, 고굴절률층의 막두께를 얇게 하면서, 원하는 반사율을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에 있어서는, (R1 － R2) 는 바람직하게는 0.02 이상이고, 보다 바람직하게는 0.03 이상이다. (R1 － R2) 의 상한은, 예를 들어 0.2 이다. 본 발명에 의하면, 이와 같은 설계 사상을 이용함으로써, 고굴절률층의 두께를 현격히 얇게 하며, 또한, 중굴절률층의 굴절률을 수지 베이스로 실현 가능한 값으로 할 수 있다. 결과적으로, 중굴절률층을 웨트 프로세스 (도포 및 경화) 로 형성함으로써, 생산 효율을 대폭 향상시키며, 또한, 제조 비용을 대폭 억제할 수 있다. 또한, 우수한 반사 성능을 실현할 수 있다. 이와 같은 설계 사상은, 종래와는 완전히 상이한 것이다. 즉, 종래는 도 2 에 나타내는 바와 같이 (R1 － R2) ≒ 0 을 전제로 하여 설계를 실시한 경우, 원하는 반사 특성을 얻으려면 중굴절률층·고굴절률층·저굴절률층의 광학 막두께는 λ/4 정도 필요하다. 따라서 그 설계에서 중굴절률층을 웨트 프로세스로 형성하였다고 해도, 고굴절률층의 막두께는 λ/4 정도를 필요로 하지만, 본 발명에 의한 완전히 상이한 설계 사상에 의해 고굴절률층의 막두께를 훨씬 얇게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 반사 방지 필름의 설명에 있어서는, 도 2 의 일반적인 설명의 표기와는 달리, 중굴절률층, 고굴절률층 및 저굴절률층의 굴절률은, 각각, nM, nH 및 nL 로 나타내고 있다. 또, 상기와 같이, 기재의 굴절률 (nS), 중굴절률층의 굴절률 (nM) 및 고굴절률층의 굴절률 (nH) 은 nH ＞ nM ＞ nS 의 관계를 갖는다.
반사 방지 필름의 반사 색상은, CIE-Lab 표색계에 있어서, 바람직하게는 0 ≤ a* ≤ 15, -20 ≤ b* ≤ 0 이고, 보다 바람직하게는 0 ≤ a* ≤ 10, -15 ≤ b* ≤ 0 이다. 본 발명에 의하면, 상기 식 (1) 을 사용하여 각 층의 굴절률을 최적화함으로써, 상기의 효과에 더하여, 뉴트럴에 가까운 우수한 반사 색상을 갖는 반사 방지 필름을 얻을 수 있다.
반사 방지 필름의 시감 반사율 (Y) 은 낮으면 낮을수록 바람직하고, 바람직하게는 1.0 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.7 ％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.5 ％ 이하이다. 상기와 같이, 본 발명에 의하면, 다층 반사 방지 필름에 있어서 낮은 시감 반사율 (우수한 반사 방지 특성) 과 착색이 적고 뉴트럴에 가까운 반사 색상 (우수한 반사 색상) 을 양립할 수 있다.
이하, 반사 방지 필름을 구성하는 각 층에 대해 상세하게 설명한다.
A-1. 기재
기재 (10) 는, 본 발명의 효과가 얻어지는 한, 임의의 적절한 수지 필름으로 구성될 수 있다. 구체적으로는, 기재 (10) 는, 투명성을 갖는 수지 필름일 수 있다. 필름을 구성하는 수지의 구체예로는, 폴리올레핀계 수지 (예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌), 폴리에스테르계 수지 (예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트), 폴리아미드계 수지 (예를 들어, 나일론-6, 나일론-66), 폴리스티렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리이미드 수지, 폴리비닐알코올 수지, 에틸렌비닐알코올 수지, (메트)아크릴 수지, (메트)아크릴로니트릴 수지, 셀룰로오스계 수지 (예를 들어, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 셀로판) 를 들 수 있다. 기재는, 단일층이어도 되고, 복수의 수지 필름의 적층체여도 되며, 수지 필름 (단일층 또는 적층체) 과 하기의 하드 코트층의 적층체여도 된다. 기재 (실질적으로는, 기재를 형성하기 위한 조성물) 는, 임의의 적절한 첨가제를 함유할 수 있다. 첨가제의 구체예로는, 대전 방지제, 자외선 흡수제, 가소제, 활제, 착색제, 산화 방지제, 난연제를 들 수 있다. 또한, 기재를 구성하는 재료는 당업계에 있어서 주지이므로, 상세한 설명은 생략한다.
기재 (10) 는, 일 실시형태에 있어서는, 하드 코트층으로서 기능할 수 있다. 즉, 기재 (10) 는, 상기와 같이, 수지 필름 (단일층 또는 적층체) 과 이하에 설명하는 하드 코트층의 적층체여도 되며, 당해 하드 코트층 단독으로 기재를 구성해도 된다. 기재가 수지 필름과 하드 코트층의 적층체로 구성되는 경우, 하드 코트층은 중굴절률층 (20) 에 인접하여 배치될 수 있다. 하드 코트층은, 임의의 적절한 전리선 경화형 수지의 경화층이다. 전리선으로는, 예를 들어, 자외선, 가시광, 적외선, 전자선을 들 수 있다. 바람직하게는 자외선이며, 따라서, 전리선 경화형 수지는 바람직하게는 자외선 경화형 수지이다. 자외선 경화형 수지로는, 예를 들어, (메트)아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아미드계 수지, 에폭시계 수지 등을 들 수 있다. 예를 들어, (메트)아크릴계 수지의 대표예로는, (메트)아크릴로일옥시기를 함유하는 다관능성 모노머가 자외선에 의해 경화된 경화물 (중합물) 을 들 수 있다. 다관능성 모노머는 단독으로 사용해도 되고, 복수를 조합하여 사용해도 된다. 다관능성 모노머에는, 임의의 적절한 광 중합 개시제가 첨가될 수 있다. 또한, 하드 코트층을 구성하는 재료는 당업계에 있어서 주지이므로, 상세한 설명은 생략한다.
하드 코트층에는, 임의의 적절한 무기 또는 유기 미립자를 분산시킬 수 있다. 미립자의 입경은, 예를 들어 0.01 ㎛ ∼ 3 ㎛ 이다. 혹은, 하드 코트층의 표면에 요철 형상을 형성할 수 있다. 이와 같은 구성을 채용함으로써, 일반적으로 안티글레어로 불리는 광 확산성 기능을 부여할 수 있다. 하드 코트층에 분산시키는 미립자로는, 굴절률, 안정성, 내열성 등의 관점에서, 산화규소 (SiO2) 가 바람직하게 사용될 수 있다. 또한 하드 코트층 (실질적으로는, 하드 코트층을 형성하기 위한 조성물) 은, 임의의 적절한 첨가제를 함유할 수 있다. 첨가제의 구체예로는, 레벨링제, 충전제, 분산제, 가소제, 자외선 흡수제, 계면 활성제, 산화 방지제, 틱소트로피화제를 들 수 있다.
하드 코트층은, 연필 경도 시험으로 바람직하게는 H 이상, 보다 바람직하게는 3H 이상의 경도를 갖는다. 연필 경도 시험은, JIS K 5400 에 준하여 측정될 수 있다.
기재 (10) 의 두께는, 목적, 기재의 구성 등에 따라 적절히 설정될 수 있다. 기재가 수지 필름의 단일층 또는 적층체로서 구성되는 경우에는, 두께는, 예를 들어 10 ㎛ ∼ 200 ㎛ 이다. 기재가 하드 코트층을 포함하는 경우 또는 하드 코트층 단독으로 구성되는 경우에는, 하드 코트층의 두께는, 예를 들어 1 ㎛ ∼ 50 ㎛ 이다.
기재 (10) 의 굴절률 (기재가 적층 구조를 갖는 경우에는 중굴절률층에 인접하는 층의 굴절률) 은, 바람직하게는 1.45 ∼ 1.65 이고, 보다 바람직하게는 1.50 ∼ 1.60 이다. 이와 같은 굴절률이면, 상기 식 (1) 을 만족시키기 위한 중굴절률층의 설계의 폭을 넓힐 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「굴절률」은, 특별히 언급하지 않는 한, 온도 25 ℃, 파장 (λ) ＝ 580 ㎚ 에 있어서의 JIS K 7105 에 기초하여 측정한 굴절률을 말한다.
A-2. 중굴절률층
중굴절률층 (20) 은, 대표적으로는, 바인더 수지와 당해 바인더 수지 중에 분산된 무기 미립자를 함유한다. 바인더 수지는, 대표적으로는 전리선 경화형 수지이며, 보다 구체적으로는 자외선 경화형 수지이다. 자외선 경화형 수지로는, 예를 들어, (메트)아크릴레이트 수지 (에폭시(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 아크릴(메트)아크릴레이트, 에테르(메트)아크릴레이트) 등의 라디칼 중합형 모노머 혹은 올리고머 등을 들 수 있다. 아크릴레이트 수지를 구성하는 모노머 성분 (전구체) 의 분자량은, 바람직하게는 200 ∼ 700 이다. (메트)아크릴레이트 수지를 구성하는 모노머 성분 (전구체) 의 구체예로는, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (PETA : 분자량 298), 네오펜틸글리콜디아크릴레이트 (NPGDA : 분자량 212), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (DPHA : 분자량 632), 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 (DPPA : 분자량 578), 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (TMPTA : 분자량 296) 를 들 수 있다. 필요에 따라 개시제를 첨가 해도 된다. 개시제로는, 예를 들어, UV 라디칼 발생제 (치바·스페셜리티·케미컬사 제조 이르가큐어 907, 동(同) 127, 동 192 등), 과산화벤조일을 들 수 있다. 상기 바인더 수지는, 상기 전리선 경화형 수지 이외에 다른 수지 성분을 함유하고 있어도 된다. 다른 수지 성분은, 전리선 경화형 수지여도 되고, 열 경화성 수지여도 되며, 열 가소성 수지여도 된다. 다른 수지 성분의 대표예로는, 지방족계 (예를 들어, 폴리올레핀) 수지, 우레탄계 수지를 들 수 있다. 다른 수지 성분을 사용하는 경우, 그 종류나 배합량은, 얻어지는 중굴절률층의 굴절률이 상기 식 (1) 의 관계를 만족시키도록 조정된다.
바인더 수지의 굴절률은, 바람직하게는 1.40 ∼ 1.60 이다.
바인더 수지의 배합량은, 형성되는 중굴절률층 100 중량부에 대해, 바람직하게는 10 중량부 ∼ 80 중량부이고, 보다 바람직하게는 20 중량부 ∼ 70 중량부이다.
무기 미립자는, 예를 들어, 금속 산화물로 구성될 수 있다. 금속 산화물의 구체예로는, 산화지르코늄 (지르코니아) (굴절률 : 2.19), 산화알루미늄 (굴절률 : 1.56 ∼ 2.62), 산화티탄 (굴절률 : 2.49 ∼ 2.74), 산화규소 (굴절률 : 1.25 ∼ 1.46) 를 들 수 있다. 이들 금속 산화물은, 광의 흡수가 적은 데에다가, 전리선 경화형 수지나 열 가소성 수지 등의 유기 화합물로는 발현이 어려운 굴절률을 가지고 있으므로, 굴절률의 조정이 용이하고, 결과적으로, 상기 식 (1) 을 만족시키는 굴절률을 갖는 중굴절률층을 코팅에 의해 형성하는 것을 가능하게 하고 있다. 특히 바람직한 무기 화합물은, 산화지르코늄 및 산화티탄이다. 굴절률 및 바인더 수지와의 분산성이 적절하므로, 원하는 굴절률 및 분산 구조를 갖는 중굴절률층을 형성할 수 있기 때문이다.
무기 미립자의 굴절률은, 바람직하게는 1.60 이상이며, 더욱 바람직하게는 1.70 ∼ 2.80 이고, 특히 바람직하게는 2.00 ∼ 2.80 이다. 이와 같은 범위이면, 원하는 굴절률을 갖는 중굴절률층을 형성할 수 있다.
무기 미립자의 평균 입경은, 바람직하게는 1 ㎚ ∼ 100 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 10 ㎚ ∼ 80 ㎚ 이며, 더욱 바람직하게는 20 ㎚ ∼ 70 ㎚ 이다. 이와 같이, 광의 파장보다 작은 평균 입경의 무기 미립자를 사용함으로써, 무기 미립자와 바인더 수지 사이에 기하 광학적인 반사, 굴절, 산란이 발생하지 않고, 광학적으로 균일한 중굴절률층을 얻을 수 있다.
무기 미립자는, 바인더 수지와의 분산성이 양호한 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서 「분산성이 양호」란, 바인더 수지와 무기 미립자와 (필요에 따라 소량의 UV 개시제와) 휘발 용제를 혼합하여 얻어진 도포액을 도포하고, 용제를 건조 제거하여 얻어진 도막이 투명한 것을 말한다.
일 실시형태에 있어서는, 무기 미립자는, 표면 개질이 행해져 있다. 표면 개질을 실시함으로써, 무기 미립자를 바인더 수지 중에 양호하게 분산시킬 수 있다. 표면 개질 수단으로는, 본 발명의 효과가 얻어지는 한 임의의 적절한 수단이 채용될 수 있다. 대표적으로는, 표면 개질은, 무기 미립자의 표면에 표면 개질제를 도포하여 표면 개질제층을 형성함으로써 실시된다. 바람직한 표면 개질제의 구체예로는, 실란계 커플링제, 티타네이트계 커플링제 등의 커플링제, 지방산계 계면 활성제 등의 계면 활성제를 들 수 있다. 이와 같은 표면 개질제를 사용함으로써, 바인더 수지와 무기 미립자의 젖음성을 향상시켜, 바인더 수지와 무기 미립자의 계면을 안정화시키고, 무기 미립자를 바인더 수지 중에 양호하게 분산시킬 수 있다. 다른 실시형태에 있어서는, 무기 미립자는, 표면 개질을 실시하지 않고 사용될 수 있다.
무기 미립자의 배합량은, 형성되는 중굴절률층 100 중량부에 대해, 바람직하게는 10 중량부 ∼ 90 중량부이고, 보다 바람직하게는 20 중량부 ∼ 80 중량부이다. 무기 미립자의 배합량이 지나치게 많으면, 얻어지는 반사 방지 필름의 기계 특성이 불충분해지는 경우가 있다. 또, 광학 설계상, 고굴절률층의 두께를 크게 할 필요가 생기고, 생산성이 불충분해지는 경우가 많다. 배합량이 지나치게 적으면, 원하는 시감 반사율이 얻어지지 않는 경우가 있다.
중굴절률층 (20) 의 두께는, 바람직하게는 70 ㎚ ∼ 120 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 80 ㎚ ∼ 115 ㎚ 이다. 이와 같은 두께이면, 원하는 광학 막두께를 실현할 수 있다.
중굴절률층 (20) 의 굴절률은, 바람직하게는 1.67 ∼ 1.78 이고, 보다 바람직하게는 1.70 ∼ 1.78 이다. 종래의 반사 방지 필름에 있어서 광대역에서 저반사성을 실현하려고 하면, 저굴절률층의 굴절률이 1.47 이고 고굴절률층의 굴절률이 2.33 인 경우, 중굴절률층의 굴절률을 1.9 전후로 설정할 필요가 있었던 바, 본 발명에 의하면, 이와 같은 굴절률이라 하더라도 원하는 광학 특성을 실현할 수 있다. 그 결과, 중굴절률층을 기계 특성 (경도) 의 관점에서 그다지 굴절률을 높게 할 수 없는 수지 베이스의 조성물의 도포 및 경화에 의해 형성할 수 있게 되어, 생산성의 향상 및 비용의 저감에 크게 기여할 수 있다.
중굴절률층 (20) 의 파장 580 ㎚ 에 있어서의 광학 막두께는, 상기와 같이 중굴절률층이 저반사화의 기능을 갖기 위해서는 λ/4 정도이다. 일 실시형태에 있어서는, 광학 막두께는, 바람직하게는 λ/4 ＋ α (0 ＜ α ＜ λ/16) 이다. 도 3 에서 나타내는 바와 같이, 중굴절률층의 광학 막두께는 λ/4 보다 α 의 범위로 두껍게 설계하고, 인접하는 고굴절률층에 의해 가로축 (실수축) 의 대상의 위치 부근까지 되돌린다는 것이 기본적인 사고 방식이 된다. 단, 광학 막두께의 설계 지침이 이 사고 방식에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 광학 막두께는, 굴절률 (n) 과 두께 (d) 의 곱이며, 대상 파장 (여기서는 580 ㎚) 에 대한 비로 나타내어진다.
A-3. 밀착층
밀착층 (30) 은, 중굴절률층 (20) 과 고굴절률층 (40) 의 밀착성을 높이기 위해 형성될 수 있는 임의의 층이다. 밀착층은, 예를 들어 규소 (실리콘) 로 구성될 수 있다. 밀착층의 두께는, 예를 들어 2 ㎚ ∼ 5 ㎚ 이다.
A-4. 고굴절률층
고굴절률층 (40) 은, 저굴절률층 (50) 과 조합하여 사용함으로써, 각각의 굴절률의 차이에 의해 반사 방지 필름이 광의 반사를 효율적으로 방지할 수 있다. 고굴절률층 (40) 은, 바람직하게는 저굴절률층 (50) 에 인접하여 배치될 수 있다. 또한 고굴절률층 (40) 은, 바람직하게는 저굴절률층 (50) 의 기재측에 배치될 수 있다. 이와 같은 구성이면, 매우 효율적으로 광의 반사를 방지할 수 있다.
고굴절률층 (40) 의 두께는, 바람직하게는 10 ㎚ ∼ 25 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 10 ㎚ ∼ 20 ㎚ 이며, 더욱 바람직하게는 12 ㎚ ∼ 18 ㎚ 이다. 본 발명에 의하면, 상기 A-2 항에서 설명한 바와 같은 특정 중굴절률층을 형성함으로써, 고굴절률층의 두께를 종래에 비해 현격히 얇게 할 수 있다. 그 결과, 고생산성 또한 저비용으로, 원하는 반사 성능을 갖는 반사 방지 필름을 얻을 수 있다.
고굴절률층 (40) 의 굴절률은, 바람직하게는 2.00 ∼ 2.60 이고, 보다 바람직하게는 2.10 ∼ 2.45 이다. 이와 같은 굴절률이면, 저굴절률층과 원하는 굴절률차를 확보할 수 있고, 광의 반사를 효율적으로 방지할 수 있다.
고굴절률층 (40) 의 파장 580 ㎚ 에 있어서의 광학 막두께는, 바람직하게는 λ/8 이하이고, 보다 바람직하게는 λ/32 ∼ λ/8 정도이다. 상기와 같이, 본 발명에 의하면, 고굴절률층의 두께를 종래에 비해 현격히 얇게 할 수 있기 때문에, 결과적으로, 광학 막두께도 현격히 얇게 할 수 있다. 또한, 이와 같은 얇은 광학 막두께라 하더라도, 원하는 반사 성능을 확보할 수 있다.
고굴절률층 (40) 을 구성하는 재료로는, 상기의 원하는 특성이 얻어지는 한 임의의 적절한 재료를 사용할 수 있다. 이와 같은 재료로는, 대표적으로는 금속 산화물 및 금속 질화물을 들 수 있다. 금속 산화물의 구체예로는, 산화티탄 (TiO2), 인듐/주석 산화물 (ITO), 산화니오브 (Nb2O5), 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화주석 (SnO2), 산화지르코늄 (ZrO2), 산화하프늄 (HfO2), 산화안티몬 (Sb2O3), 산화탄탈 (Ta2O5), 산화아연 (ZnO), 산화텅스텐 (WO3) 을 들 수 있다. 금속 질화물의 구체예로는, 질화규소 (Si3N4) 를 들 수 있다. 바람직하게는, 산화니오브 (Nb2O5), 산화티탄 (TiO2) 이다. 굴절률이 적절하며, 또한, 스퍼터링 속도가 느리기 때문에 본 발명에 의한 박막화의 효과가 현저해지기 때문이다.
A-5. 저굴절률층
저굴절률층 (50) 은, 상기와 같이, 고굴절률층 (40) 과 조합하여 사용함으로써, 각각의 굴절률의 차이에 의해 반사 방지 필름이 광의 반사를 효율적으로 방지할 수 있다. 저굴절률층 (50) 은, 바람직하게는 고굴절률층 (40) 에 인접하여 배치될 수 있다. 또한 저굴절률층 (50) 은, 바람직하게는 고굴절률층 (40) 의 기재측과 반대측에 배치될 수 있다. 이와 같은 구성이면, 매우 효율적으로 광의 반사를 방지할 수 있다.
저굴절률층 (50) 의 두께는, 바람직하게는 70 ㎚ ∼ 120 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 80 ㎚ ∼ 115 ㎚ 이다. 이와 같은 두께이면, 원하는 광학 막두께를 실현할 수 있다.
저굴절률층 (50) 의 굴절률은, 바람직하게는 1.35 ∼ 1.55 이고, 보다 바람직하게는 1.40 ∼ 1.50 이다. 이와 같은 굴절률이면, 고굴절률층과 원하는 굴절률차를 확보할 수 있고, 광의 반사를 효율적으로 방지할 수 있다.
저굴절률층 (50) 의 파장 580 ㎚ 에 있어서의 광학 막두께는, 일반적인 저반사층에 상당하는 점에서 λ/4 정도이다.
저굴절률층 (50) 을 구성하는 재료로는, 상기의 원하는 특성이 얻어지는 한 임의의 적절한 재료를 사용할 수 있다. 이와 같은 재료로는, 대표적으로는 금속 산화물 및 금속 불화물을 들 수 있다. 금속 산화물의 구체예로는, 산화규소 (SiO2) 를 들 수 있다. 금속 불화물의 구체예로는, 불화마그네슘, 산불화규소를 들 수 있다. 굴절률의 관점에서는 불화마그네슘, 산불화규소가 바람직하고, 제조 용이성, 기계적 강도, 내습성 등의 관점에서는 산화규소가 바람직하며, 각종 특성을 종합적으로 고려하면 산화규소가 바람직하다.
B. 반사 방지 필름의 제조 방법
이하, 본 발명의 반사 방지 필름의 제조 방법의 일례를 설명한다.
B-1. 기재의 준비
먼저, 기재 (10) 를 준비한다. 기재 (10) 는, 상기 A-1 항에 기재된 바와 같은 수지를 함유하는 조성물로부터 형성되는 수지 필름을 사용해도 되고, 시판되는 수지 필름을 사용해도 된다. 수지 필름의 형성 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 구체예로는, 압출, 용액 유연법을 들 수 있다. 수지 필름의 적층체를 기재로서 사용하는 경우에는, 예를 들어 공압출에 의해 기재를 형성할 수 있다.
기재가 하드 코트층을 포함하는 경우에는, 예를 들어, 상기 수지 필름 상에 하드 코트층을 형성한다. 기재 상에 하드 코트층을 형성하는 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 구체예로는, 롤 코트, 다이 코트, 에어 나이프 코트, 블레이드 코트, 스핀 코트, 리버스 코트, 그라비아 코트 등의 도포법, 또는, 그라비아 인쇄, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 잉크젯 인쇄 등의 인쇄법을 들 수 있다. 하드 코트층 단독으로 기재를 구성하는 경우에는, 형성된 수지 필름/하드 코트층의 적층체로부터 수지 필름을 박리하면 된다.
B-2. 중굴절률층의 형성
다음으로, B-1 항과 같이 준비한 기재 (10) 상에 중굴절률층 (20) 을 형성한다. 보다 상세하게는, 상기 A-2 항에 기재된 바와 같은 바인더 수지와 무기 미립자를 함유하는 중굴절률층 형성용 조성물 (도포액) 을 기재 상에 도포한다. 도포액의 도포성을 향상시키기 위해 용제를 사용할 수 있다. 용제로는, 바인더 수지 및 무기 미립자를 양호하게 분산시킬 수 있는 임의의 적절한 용제를 사용할 수 있다. 도포 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 도포 방법의 구체예로는, 상기 B-1 항에 기재된 바와 같은 것을 들 수 있다. 다음으로, 도포한 중굴절률층 형성용 조성물을 경화시킨다. 상기 A-2 항에 기재된 바와 같은 바인더 수지를 사용하는 경우에는, 경화는 전리선을 조사함으로써 실시된다. 전리선으로서 자외선을 사용하는 경우에는, 그 적산 광량은, 바람직하게는 200 mJ ∼ 400 mJ 이다. 필요에 따라, 전리선 조사 전 및/또는 후에 가열 처리를 실시해도 된다. 가열 온도 및 가열 시간은, 목적 등에 따라 적절히 설정될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 중굴절률층 (20) 이 웨트 프로세스 (도포 및 경화) 에 의해 형성된다.
B-3. 밀착층의 형성
다음으로, B-2 항과 같이 하여 형성한 중굴절률층 (20) 상에, 필요에 따라 밀착층 (30) 을 형성한다. 밀착층 (30) 은, 대표적으로는 드라이 프로세스에 의해 형성된다. 드라이 프로세스의 구체예로는, PVD (Physical Vapor Deposition) 법, CVD (Chemical Vapor Deposition) 법을 들 수 있다. PVD 법으로는, 진공 증착법, 반응성 증착법, 이온 빔 어시스트법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법을 들 수 있다. CVD 법으로는, 플라즈마 CVD 법을 들 수 있다. 인라인 처리를 실시하는 경우에는, 스퍼터링법이 바람직하게 사용될 수 있다. 밀착층 (30) 은, 예를 들어, 규소 (실리콘) 의 스퍼터링에 의해 형성된다. 또한, 상기와 같이, 밀착층은 임의이며 생략되어도 된다.
B-4. 고굴절률층의 형성
다음으로, 중굴절률층 (20) 상 또는 밀착층이 형성되어 있는 경우에는 밀착층 (30) 상에 고굴절률층 (40) 을 형성한다. 고굴절률층 (40) 은, 대표적으로는 드라이 프로세스에 의해 형성된다. 일 실시형태에 있어서는, 고굴절률층 (40) 은, 금속 산화물 (예를 들어, Nb2O5) 또는 금속 질화물의 스퍼터링에 의해 형성된다. 다른 실시형태에 있어서는, 고굴절률층 (40) 은, 산소를 도입하여 금속을 산화시키면서 스퍼터링함으로써 형성된다. 본 발명에 있어서는, 고굴절률층의 두께가 매우 작기 때문에 막두께 제어가 중요한데, 적절한 스퍼터링에 의해 대응 가능하다.
B-5. 저굴절률층의 형성
마지막으로, B-4 항과 같이 하여 형성한 고굴절률층 (40) 상에 저굴절률층 (50) 을 형성한다. 저굴절률층 (50) 은, 일 실시형태에 있어서는 드라이 프로세스에 의해 형성되고, 예를 들어 금속 산화물 (예를 들어, SiO2) 의 스퍼터링에 의해 형성된다. 저굴절률층 (50) 은, 다른 실시형태에 있어서는 웨트 프로세스에 의해 형성되고, 예를 들어 폴리실록산을 주성분으로 하는 저굴절률 재료의 도포에 의해 형성된다. 또, 원하는 막두께에 대해 도중까지 스퍼터링을 실시하고, 그 이후를 도포로 함으로써 저굴절률층을 형성해도 된다.
필요에 따라, 저굴절률층 상에 광학 특성을 저해시키지 않을 정도의 얇은 막 (1 ㎚ ∼ 10 ㎚ 정도) 으로서 방오층을 형성해도 된다. 방오층은, 형성 재료에 따라 드라이 프로세스로 형성해도 되고 웨트 프로세스로 형성해도 된다.
이상과 같이 하여, 반사 방지 필름이 제작될 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 의하면, 드라이 프로세스에 의해 형성되는 층이, 최대로도 고굴절률층과 저굴절률층의 실질 2 층 (2 층의 합계 두께 : 약 120 ㎚) 이므로, 종래의 제조 방법에 비해 반사 색상의 제어가 현격히 용이하다. 예를 들어, 본 발명의 반사 방지 필름의 구성 (중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층) 에 상당하는 설계를 드라이 프로세스로 완결시키는 경우, 중굴절률층 대신에 고굴절률층과 저굴절률층을 구성 요소로 하여 고굴절률층/저굴절률층/고굴절률층/저굴절률층의 구성으로 할 수도 있지만, 이와 같은 구성에서는 드라이 프로세스에 의해 4 층 (4 층의 합계 두께 : 약 200 ㎚) 을 형성하게 된다. 이 드라이 프로세스로 완결시키는 설계에 의하면, 1 층을 형성할 때 및 당해 층의 두께가 약간 변동될 때마다 반사 색상이 크게 변동되므로, 각 층의 두께 제어를 정밀하게 실시할 필요가 있을 뿐만 아니라, 반사 색상이 복잡하게 변화되므로, 인라인에서의 막두께 제어에 곤란을 수반한다. 따라서, 드라이 프로세스에 의해 형성하는 층의 수를 줄임으로써, 두께 제어를 위한 부담이 현격히 경감되고, 반사 색상의 제어가 현격히 용이해진다.
C. 반사 방지 필름의 용도
본 발명의 반사 방지 필름은, CRT, 액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 패널 등의 화상 표시 장치에 있어서의 외광의 비침 방지에 바람직하게 이용할 수 있다. 본 발명의 반사 방지 필름은, 단독의 광학 부재로서 사용해도 되고, 다른 광학 부재와 일체화하여 제공해도 된다. 예를 들어, 편광판에 첩합 (貼合) 하여 반사 방지 필름 부착 편광판으로서 제공해도 된다. 이와 같은 반사 방지 필름 부착 편광판은, 예를 들어 액정 표시 장치의 시인측 편광판으로서 바람직하게 사용될 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에는 한정되지 않는다. 실시예에 있어서의 시험 및 평가 방법은 이하와 같다. 또, 특별히 명기하지 않는 한, 실시예에 있어서의 「％」는 중량 기준이다.
＜광학 특성의 평가＞
이면 반사율을 컷하기 위해서, 얻어진 반사 방지 필름을 흑색 아크릴판 (미츠비시 레이온사 제조, 두께 2.0 ㎜) 에 점착제를 개재하여 첩합하여 측정 샘플을 제조하였다. 이와 같은 측정 샘플에 대해, 분광 광도계 U4100 (히타치 하이테크놀로지사 제조) 을 사용하여 5°정반사의 가시광 영역의 반사율을 측정하였다. 얻어진 반사율의 스펙트럼으로부터 C 광원 2 도 시야에 있어서의 시감 반사율 (Y) 그리고 L*a*b* 표색계의 색상을 산출하여 구하였다.
＜실시예 1＞
기재로서 하드 코트 (굴절률 : 1.53) 가 형성된 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 필름을 사용하였다. 한편, 지르코니아 입자 (평균 입경 40 ㎚, 굴절률 2.19) 를 전체 고형분의 약 70 ％ 함유하는 수지 조성물 (JSR 사 제조, 상품명 「옵스타 KZ 시리즈」) 을 MIBK 로 3 ％ 로 희석한 도포액 (중굴절률층 형성용 조성물) 을 조제하였다. 당해 도포액을, 바 코터를 사용하여 상기 기재 상에 도포하고, 60 ℃ 에서 1 분간 건조 후, 적산 광량 300 mJ 의 자외선을 조사하여, 중굴절률층 (굴절률 : 1.75, 두께 : 100 ㎚) 을 형성하였다. 다음으로, Nb2O5 를 스퍼터링함으로써, 중굴절률층 상에 고굴절률층 (굴절률 : 2.33, 두께 : 18 ㎚) 을 형성하였다. 또한, SiO2 를 스퍼터링함으로써, 고굴절률층 상에 저굴절률층 (굴절률 : 1.47, 두께 : 107 ㎚) 을 형성하였다. 이와 같이 하여 반사 방지 필름을 제작하였다. 얻어진 반사 방지 필름에 있어서 (R1 － R2) 는 0.066 으로, 식 (1) 을 만족시키는 것이었다. 얻어진 반사 방지 필름을 상기 광학 특성의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
＜실시예 2 ∼ 11 및 비교예 1 ∼ 8＞
표 1 에 나타내는 구성으로 반사 방지 필름을 제작하였다. 얻어진 반사 방지 필름을 상기 광학 특성의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
또한, 각 실시예 및 비교예에 있어서, 기재에 대해서는, 하드 코트층이 형성된 TAC 필름 및 하드 코트층이 없는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름을 각각 기재 굴절률 1.53 및 1.65 인 것으로서 사용하였다. 중굴절률층의 굴절률은, 1.65 부터 1.75 까지의 범위에 있어서는 도포액 중의 지르코니아 입자의 함유량을 변화시킴으로써 변화시켰다. 1.77 부터 1.90 까지의 범위에 있어서는, 산화티탄 입자 함유의 수지 조성물 (토요 잉크사 제조, 상품명 「리오듀라스 TYT 시리즈」) 을 사용하여 도포액 중의 산화티탄 입자의 함유량을 변화시킴으로써 변화시켰다. 고굴절률층의 굴절률은, Nb2O5 대신에 ITO (굴절률 : 2.10) 또는 TiO2 (굴절률 : 2.50) 를 스퍼터링함으로써 변화시켰다. 저굴절률층의 굴절률은, 모두 SiO2 를 사용하여 일정하게 하였다. 또, 중굴절률층의 두께는, 도포액의 도포 두께를 변화시킴으로써 변화시켰다. 그 이외의 층의 두께는, 스퍼터링 두께를 변화시킴으로써 변화시켰다.
또한, 비교예 7 및 8 은, 일본 공개특허공보 2002-243906호에 기재된 반사 방지 필름에 대응하는 구성이다.
Figure pct00004
＜평가＞
표 1 로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, (R1 － R2) 를 최적화하여 식 (1) 을 만족시킴으로써, 고굴절률층의 두께를 종래에 비해 현격히 얇게 하면서, 우수한 반사 성능 (저반사성) 을 갖는 반사 방지 필름을 얻을 수 있었다. 한편, (R1 － R2) 가 식 (1) 을 만족시키지 않는 비교예의 반사 방지 필름은, 실용상 허용 가능한 반사율을 확보하고자 하면, 고굴절률층의 두께를 크게 하지 않으면 안되었다. 또한 (R1 － R2) 가 식 (1) 을 만족시키지 않는 경우, 고굴절률층의 두께를 얇게 하면, 반사 색상이 허용 불가능한 것이 되었다.
산업상 이용가능성
본 발명의 반사 방지 필름은, CRT, 액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 패널 등의 화상 표시 장치에 있어서의 외광의 비침 방지에 바람직하게 이용할 수 있다.
10 : 기재
20 : 중굴절률층
30 : 밀착층
40 : 고굴절률층
50 : 저굴절률층
100 : 반사 방지 필름

Claims (9)

  1. 기재와, 상기 기재측으로부터 순서대로, 중굴절률층과, 고굴절률층과, 저굴절률층을 갖고,
    상기 기재의 굴절률 (nS), 상기 중굴절률층의 굴절률 (nM) 및 상기 고굴절률층의 굴절률 (nH) 이 하기 식 (1) 을 만족시키는, 반사 방지 필름 :
    [수학식 1]
    Figure pct00005

    여기서, 기재의 굴절률 (nS), 중굴절률층의 굴절률 (nM) 및 고굴절률층의 굴절률 (nH) 은 nH ＞ nM ＞ nS 의 관계를 갖는다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재의 굴절률이 1.45 ∼ 1.65 의 범위이고, 상기 중굴절률층의 굴절률이 1.67 ∼ 1.78 의 범위이며, 상기 고굴절률층의 굴절률이 2.00 ∼ 2.60 의 범위인, 반사 방지 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고굴절률층의 파장 580 ㎚ 에 있어서의 광학 막두께가 λ/8 이하인, 반사 방지 필름.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고굴절률층이, 금속 산화물 또는 금속 질화물의 스퍼터링에 의해, 혹은, 산소를 도입하여 금속을 산화시키면서 스퍼터링함으로써 형성되어 있는, 반사 방지 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 중굴절률층이, 바인더 수지와 그 바인더 수지 중에 분산된 무기 미립자를 함유하는, 반사 방지 필름.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 중굴절률층이, 상기 바인더 수지와 상기 무기 미립자를 함유하는 중굴절률층 형성용 조성물을 상기 기재 상에 도포 및 경화시킴으로써 형성되어 있는, 반사 방지 필름.
  7. 기재 상에, 바인더 수지와 무기 미립자를 함유하는 중굴절률층 형성용 조성물을 도포 및 경화시켜 중굴절률층을 형성하는 것,
    상기 중굴절률층 상에 금속 산화물 또는 금속 질화물을 스퍼터링하거나, 혹은, 산소를 도입하여 금속을 산화시키면서 스퍼터링하여 고굴절률층을 형성하는 것, 및
    상기 고굴절률층 상에 금속 산화물 또는 금속 불화물을 스퍼터링하여 저굴절률층을 형성하는 것을 포함하고,
    상기 기재의 굴절률 (nS), 상기 중굴절률층의 굴절률 (nM) 및 상기 고굴절률층의 굴절률 (nH) 이 하기 식 (1) 을 만족시키는, 반사 방지 필름의 제조 방법 :
    [수학식 2]
    Figure pct00006

    여기서, 기재의 굴절률 (nS), 중굴절률층의 굴절률 (nM) 및 고굴절률층의 굴절률 (nH) 은 nH ＞ nM ＞ nS 의 관계를 갖는다.
  8. 제 1 항에 기재된 반사 방지 필름을 포함하는, 반사 방지 필름 부착 편광판.
  9. 제 1 항에 기재된 반사 방지 필름 또는 제 8 항에 기재된 반사 방지 필름 부착 편광판을 포함하는, 화상 표시 장치.
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