KR101456060B1 - 하드 코트 필름 및 이것을 이용한 터치패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는, 흑색 프레임 및/또는 아이콘이 인쇄된 하드 코트 필름을, 터치패널에 접합시킬 경우에, 인쇄의 단차가 생겨 있는 코너부에, 기포가 발생하지 않도록 하는 데 있다. 그리고, 시인성을 향상시킬 수 있는 광학용의 투명한 점착제(OCA)층을 구비한 하드 코트 필름, 및 이를 이용한 터치패널을 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 투명 수지 필름의 일측면에 하드 코트층을 가지는 하드 코트 필름에 있어서, 하드 코트층이 적층되어 있지 않은 측의 수지 필름 표면에, 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 타측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분에, 광중합개시제를 포함하는 광경화성 수지조성물이 공기 덩어리를 포함하는 일 없이 도포, 증점됨으로써 얻어지는 점착제층을 가지며, 상기 점착제층이 상기 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층의 표면을 피복한 하드 코트 필름을 제공한다.

Description

하드 코트 필름 및 이것을 이용한 터치패널{HARD COAT FILM AND TOUCH PANEL USING THE SAME}
본 발명은, 하드 코트 필름에 관한 것이다. 본 발명은, 흑색 프레임 및/또는 아이콘이 인쇄된 하드 코트 필름을, 터치패널에 접합시킬 경우에, 인쇄의 단차가 생겨 있는 코너부에, 기포가 발생하지 않도록 한다. 그리고, 시인성(視認性)을 높일 수 있는 OCA층을 구비한 하드 코트 필름, 및 이것을 이용한 터치패널을 제공한다.
본 명세서 중의 기재에 있어서, OCA란, 광학용의 투명한 점착제(Optically clear pressure sensitive adhesive의 약칭)를 의미한다. 이하의 설명에서는, 광학용의 투명한 점착제, 또는 OCA라 기재하는 경우가 있다.
종래부터, 조작방법을 지시한 아이콘이 인쇄되어 있는 하드 코트 필름을, 터치패널의 표면에 접합시킨 터치패널이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 및 2 참조).
터치패널이 적용되는 디스플레이(표시장치)로서는, 액정 디스플레이(LCD), 일렉트로루미네선스(electroluminescence) 디스플레이(무기 EL, 유기 EL) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 터치패널이 이용되는 구체적인 전자기기로서는, 액정 TV, 휴대단말, 휴대전화, 전자 페이퍼, 전자서적 단말, 퍼스널 컴퓨터 등을 들 수 있다.
그런데, 특허문헌 1에는, 아이콘이 인쇄된 하드 코트 필름을, 터치패널의 표면에 점착제로 접합시킨 경우에는, 아이콘이 인쇄된 부분과 그 주위와의 단차를 5㎛ 이하로 하면, 접합시에 있어서, 기포의 발생을 막을 수 있다고 기재되어 있다.
또한, 조작방법을 지시한 아이콘이 인쇄되어 있는 하드 코트 필름을, 터치패널의 표면에 접합시킴에 있어서, 아이콘의 인쇄 단차가 있음에 기인하여, 기포의 혼입이 생기는 것을 막기 위한 연구가, 다양하게 시도되고 있다(예컨대, 특허문헌 3∼7 참조).
일본국 특허공개공보 제2003-036143호 일본국 특허공개공보 제2004-213187호 일본국 특허공개공보 제2009-098324호 일본국 특허공개공보 제2010-176111호 일본국 특허공개공보 제2010-072471호 일본국 특허공개공보 제2010-097070호 일본국 특허공개공보 제2010-239324호
그러나, 특허문헌 3에 기재된 터치패널의 경우, 터치패널의 표면에 투광부재(하드 코트 필름에 상당함)를, 접착제층 및 점착제층을 통해 접합시키는 것은, 추가의 수고를 필요로 하기 때문에 가격 상승의 원인이 된다. 또한, 저렴한 표시장치에는, 채용할 수 없다는 문제가 있었다. 또한, 특허문헌 3에 기재된 표시장치에서는, 액정장치의 둘레를 둘러싸도록, 두께가 5∼10㎛ 정도인 차광층이 형성되어 있다. 또한, 차광층의 인쇄 단차의 영향이 미치지 않도록, 접착제층 및 점착제층 영역이 배치되어 있다.
또한, 특허문헌 4에는, 아크릴 수지 또는 폴리카보네이트 수지로 이루어진 투명한 보호판과, 인쇄부와의 단차를 투명성 수지로 메워 평탄화하고, 또한 양면 테이프 혹은 투명성을 가지는 접착제로, 보호판을 디스플레이 표면에 접합시키는 것이 개시되어 있다. 특허문헌 4에 의하면, 인쇄 단차를 메우는 광경화성 수지의 두께는, 인쇄층의 두께의 2배 이상의 두께로 하는 것이 바람직하다고 되어 있다. 그러나, 광경화성 수지를 이용하여 행하는 평탄화의 상세한 방법은, 구체적으로 기재되어 있지 않다.
또한, 특허문헌 5에는, 특정한 저장탄성률을 가지는 점착제층을 통해, 터치패널의 표면에, 광차광층(아이콘의 인쇄층에 상당함)을 가지는 표면보호층(보호 필름에 상당함)을 접합시키는 것이 개시되어 있다. 이러한 점착제층을 사용하면, 기포를 발생시키지 않는다고 되어 있다. 또한, 표면보호층을 터치패널에 접합시킨 후, 표면보호층, 혹은, 터치패널의 반대측으로부터 자외선을 조사하여, 점착제를 경화시킨다고 되어 있다. 그러나, 광차광층의 뒤쪽에, 자외선이 적절히 조사되지 않을 우려가 있다.
또한, 특허문헌 6에는, 특정한 저장탄성률을 가지는 투명 점착시트를 통해, 터치패널의 표면에, 흑색 인쇄층(아이콘의 인쇄층에 상당함)을 가지는 표면투명판(보호 필름에 상당함)을 접합시키는 것이 개시되어 있다.
또한, 액정 표시 패널과 플라스틱판(보호 투명판) 간의 접착면에 있어서 기포가 생기지 않는다고 되어 있다. 그러나, 투명 점착시트를 통해, 투명 플라스틱으로 이루어진 보호 투명판을 액정 패널에 접착시키기 때문에, 흑색 인쇄층의 단차가 생겨 있는 코너부에, 기포가 남는 것을 피할 수 없다.
또한, 특허문헌 7에는, 외부 프레임이 형성된 의장 패널을, 양면 테이프를 통해 터치패널에 접합시키는 것이 개시되어 있다.
양면 테이프의 접합면이, 전체적으로 거의 평면이 되기 때문에, 의장 패널과 양면 테이프 사이에 기포가 생기지 않는다고 되어 있다. 그러나, 양면 테이프를 통해, 의장 패널을 터치패널에 접합시키기 때문에, 외측 프레임부의 인쇄층의 단차가 생겨 있는 코너부에, 기포가 남는 것을 피할 수 없다.
이와 같이, 종래기술에 있어서는, 흑색 프레임 및/또는 아이콘이 인쇄된 하드 코트 필름을, 터치패널에 접합시킬 경우에, 인쇄의 단차가 생겨 있는 코너부에, 기포가 발생하는 것을 막을 수 없다. 또한, 시인성을 높일 수 있는 하드 코트 필름의 제조방법은 알려져 있지 않아, 이러한 개선된 하드 코트 필름, 및 이를 이용한 터치패널을 제공할 수 없었다.
즉, 본 발명의 목적은, 흑색 프레임 및/또는 아이콘이 인쇄된 하드 코트 필름을 터치패널에 접합시킬 경우에, 인쇄의 단차가 생겨 있는 코너부에, 기포가 발생하지 않도록 하는 것이다. 그리고, 시인성을 높일 수 있는 OCA층을 구비한 하드 코트 필름, 및 이것을 이용한 터치패널을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 투명 수지 필름의 일측면에 하드 코트층을 가지고, 타측면에, 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 타측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분에, 광중합개시제를 포함하는 광경화성 수지조성물로 이루어진 점착제층이 형성된 하드 코트 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은, 투명 수지 필름의 양측면에 하드 코트층을 가지고, 일측면의 상기 하드 코트층 상에는, 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 일측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 상기 하드 코트층의 표출되어 있는 부분에, 광중합개시제를 포함하는 광경화성 수지조성물로 이루어진 점착제층이 형성된 하드 코트 필름을 제공한다.
또한, 상기 점착제층이, 상기 인쇄층의 표면을 피복하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광경화성 점착제 조성물이, 유기용제를 포함하고 있어도 상관없지만, 아크릴계 폴리머로 이루어진 주제(主劑), 아크릴계 모노머, 가교제, 광중합개시제를 포함하여 이루어진 자외선경화형의 광경화성 점착제 조성물이나 우레탄 아크릴레이트로 이루어진 주제, 아크릴계 모노머, 가교제, 광중합개시제를 포함하여 이루어진 자외선경화형의 광경화성 수지 등의 무용제(無溶劑) 타입인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명은, 상기의 하드 코트 필름이, 상기 점착제층을 통해 접합된 터치패널을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기의 터치패널이 내장된 전자기기를 제공한다.
상기한 본 발명에 따르면, 흑색 프레임 및/또는 아이콘이 인쇄된 점착제층을 가지는 하드 코트 필름을 터치패널에 접합시킬 경우, 인쇄 단차가 생겨 있는 코너부에, 기포가 발생하지 않도록 할 수 있다. 그 결과, 시인성이 향상된 하드 코트 필름, 및 이것을 이용한 터치패널을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 하드 코트 필름은, 비산 방지 필름, 특히, 정전용량형 터치패널의 ITO면에 접합하는 아이콘 시트로서, 적합하게 이용될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다.
본 발명의 하드 코트 필름은, 투명 수지 필름의 일측면에 하드 코트층을 가지고, 타측면에, 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 타측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분에, 광중합개시제를 포함하는 광경화성 수지조성물로 이루어진 점착제층이 형성되어 있는 하드 코트 필름이다. 또한, 본 발명의 하드 코트 필름은, 투명 수지 필름의 양측면에 하드 코트층을 가지고, 일측면의 상기 하드 코트층 상에는, 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 일측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 상기 하드 코트층의 표출되어 있는 부분에, 광중합개시제를 포함하는 광경화성 수지조성물로 이루어진 점착제층이 형성되어 있는 하드 코트 필름이다. 더욱 바람직한 것은, 상기 점착제층이, 상기 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층의 표면을 피복하고 있는 하드 코트 필름이다.
(투명 수지 필름)
본 발명의 하드 코트 필름에 사용되는 투명 수지 필름으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 수지 필름, 환상(環狀) 폴리올레핀(COP)계 수지 필름으로 이루어진, 투명성과 내열성을 가지는 수지 필름군 중에서 선택된 1종류인 것이 바람직하다. 특히, 가격이 비교적 저렴하고, 투명성이 높기 때문에, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름이, 적합하게 사용된다.
투명 수지 필름의 두께는, 10∼250㎛가 바람직하며, 30∼200㎛가 보다 바람직하다. 투명 수지 필름의 두께가, 10㎛보다 얇으면, 취급성이 결여되므로 바람직하지 않다. 또한, 투명 수지 필름의 두께가, 250㎛보다 두꺼우면, 투명성이 저하되고 가격도 높아진다. 또한, 하드 코트 필름의, 제조 공정에서의 가공 적성이 나빠지므로 바람직하지 않다. 이상과 같은 점에서, 투명 수지 필름의 두께는, 10∼250㎛인 것이 바람직하고, 30∼200㎛이면 보다 바람직하다. 또한, 투명 수지 필름과 하드 코트층 간의 밀착성을 향상시킬 목적으로, 투명 수지 필름의 표면상에, 적절한 이접착성(易接着性)의 수지층을 적층해도 된다. 또한, 화염 처리, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등의 표면 처리를 실시해도 된다. 또한, 투명 수지 필름과 하드 코트층 사이에, 하지층(下地層)을 설치해도 된다.
(점착제층)
본 발명에 따른 하드 코트 필름은, 투명 수지 필름의 일측면에 하드 코트층을 가지고, 타측면에, 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 타측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분에 점착제층이 형성되어 있다. 더 나아가서는, 흑색 프레임 및/또는 아이콘 인쇄층의 표면에도, 점착제층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 점착제층을 형성하기 위해서는, 용제계 아크릴 폴리머나 용제계 아크릴 시럽, 무용제계 아크릴 시럽, 무용제 우레탄 아크릴레이트 등의, 아크릴계 점착제 조성물을 사용할 수 있다.
(아크릴계 폴리머)
용제계 아크릴계 폴리머는, 원료가 되는 아크릴계 모노머로서, 하기의 일반식 [화학식 1]로 나타내어지는 알킬(메타)아크릴레이트 중 적어도 1종류를 사용할 수 있다. 친수성 모노머가 공중합되어 있는 것이 바람직하다. 이것은 아크릴계 폴리머를 이소시아네이트나 에폭시 수지 등의 가교제로 경화시킴으로써, 보다 고기능의 아크릴계 점착층을 형성할 수 있기 때문이다.
Figure 112012033606791-pat00001
(식 중, R1은, 수소 또는 메틸기를 나타내고, R2는, 탄소수가 1∼14인 알킬기를 나타냄.)
상기 일반식 CH2=CR1-COOR2로 나타내어지는 알킬(메타)아크릴레이트로서는, 구체적으로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, n-펜틸(메타)아크릴레이트, 이소펜틸(메타)아크릴레이트, n-헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이것들을, 단독으로 또는 2종류 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이 중, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트가 바람직하게 이용될 수 있다.
또한, 알킬(메타)아크릴레이트는, 점착력의 관점에서, 알킬기(R2)의 탄소수가 1∼14가 된다. 알킬기의 탄소수가 15 이상이면, 점착력이 저하될 가능성이 있으므로 바람직하지 않다. 상기 알킬기(R2)는, 탄소수가 1∼12인 것이 바람직하고, 탄소수가 4∼12인 것이 보다 바람직하며, 탄소수가 4∼8인 것이 가장 바람직하다.
또한, 알킬기(R2)의 탄소수가 1∼14인 알킬(메타)아크릴레이트 중, 알킬기(R2)의 탄소수가 1∼3 또는 13∼14인 알킬(메타)아크릴레이트를 모노머의 일부분으로서 이용해도 되지만, 알킬기(R2)의 탄소수가 4∼12인 알킬(메타)아크릴레이트를 필수로서(예컨대 50∼100몰％) 이용하는 것이 바람직하다. 참고로, 이러한 알킬기(R2)는, 직쇄여도 좋고, 분기쇄여도 좋다.
또한, 알킬(메타)아크릴레이트를 중합시키기 위해서는, 용액중합, 괴상중합, 현탁중합, 유화중합 등 공지의 방법에 따라 행할 수 있지만, 제열(除熱)이 용이한 용액중합이 적합하게 이용될 수 있다. 용액중합반응에 있어서 사용되는 유기용매로서는, 예컨대, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류, 초산에틸, 초산부틸 등의 지방족 에스테르류, 시클로헥산 등의 지환족 탄화수소류, 헥산, 펜탄 등의 지방족 탄화수소류 등을 들 수 있으나, 상기의 중합반응을 저해하지 않는다면, 특별히 한정되지는 않는다. 이러한 용매는, 1종류만을 이용해도 되고, 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 된다. 용매의 사용량은, 적절히 결정하면 된다.
일반적으로, 용액중합반응에 있어서는, 중합 온도가 높아짐에 따라, 생성되는 폴리머의 분자량은 저하된다. 중합반응을, 용매의 환류온도에 의해 실행시킬 경우에는, 중합반응에 적합한 비점온도를 가지는 용매를 사용함으로써, 중합반응열을 제거하면서 폴리머를 얻을 수 있다.
(아크릴계 시럽)
또한, 용제계 아크릴계 폴리머로서는, 상기의 구조식 [화학식 1]에서 나타낸 바와 같은 아크릴계 모노머를 첨가하여, 그대로 도공·제막한 후에, UV 등을 조사하여 경화시키는, 아크릴 시럽이어도 상관없다. 모노머를 첨가시켜 둠으로써, 예컨대, 고온·고습 하의 내구성 시험에 있어서, 백탁 방지 효과를 갖도록 하는 것이 가능해진다. 또한, 아크릴계 폴리머만으로는 발현되지 않는 기능을 부여할 수 있다. 같은 아크릴 시럽이라도, 중합반응에는 유기용매를 사용하지 않고 행하거나, 또는, 중합반응 후에 사용한 유기용매의 제거 작업을 행하여, 무용제의 아크릴 시럽으로 하여 도공할 수 있다.
생산성 및 가공 적성을 고려하면, 용제계의 점착제 조성물보다 UV 경화형의 점착제 조성물이 적합하다. 용제계의 점착제 조성물의 경우, 용매를 휘발시키기 위한 설비 및 용매를 휘발시키기 위한 처리시간이 필요하다. 또한, 도공한 점착제층의 두께에 대해, 건조 후의 점착제층의 두께가, 용제의 증발에 의한 감량분 만큼 얇아져, 두께방향으로의 수축이 크다(용제 컷백(cutback)). 이 때문에, 표시부분은, 흑색 프레임의 인쇄부분보다 두께 수축의 절대치가 크다. 그 결과, 본 발명의 목적인, 점착층을 도공한 후의 표시부분과 인쇄부분 간의 두께 차이를 적게 하는 것이, 점착테이프를 접합시키는 경우보다는 개선된다. 그러나, 용제가 증발하여 막두께가 얇아지는 분만큼의, 두께 차이가 발생되기 쉬워진다. 용제가 증발하여 두께가 얇아짐으로 인한 두께 차이를, 가능한 한 적게 하기 위해서는, 점착제 조성물 중의 용제 함유량을 적게 하고, 나아가서는, 용제성분을 없애는 것이 바람직하다. 이 때문에, 본 발명에서는, 점착제 조성물의 주제에, 무용제 아크릴 시럽이나 무용제 우레탄 아크릴레이트 등의, 무용제 타입을 사용하는 것이 바람직하다.
(우레탄 아크릴레이트)
우레탄 아크릴레이트는, 예컨대, 1분자 중에 2개 이상의 NCO기를 가지는 화합물 1몰에 대해, 2몰 이상의 히드록시기 함유 아크릴계 모노머를 반응시켜서 얻어지는, 1분자 중에 1개 이상의 (메타)아크릴기를 가지는 화합물을 들 수 있다. 여기서, 히드록시기 함유 아크릴계 모노머로서는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 시클로헥산디메탄올모노(메타)아크릴레이트 등의 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
또한, 1분자 중에 2개 이상의 NCO기를 가지는 화합물로서는, 디이소시아네이트 등의 폴리이소시아네이트 화합물과, 디올 등의 폴리올 화합물을 반응시켜서 얻어지는, 분자량이 500∼50000 정도인 올리고머가 바람직하다.
폴리이소시아네이트 화합물로서는, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트나, 트릴렌디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트 등의 방향족 폴리이소시아네이트를 들 수 있다.
폴리올화합물로서는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 등의 글리콜; 글리세린, 펜타에리트리톨 등의 3가 이상의 폴리올; 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리헥사메틸렌글리콜 등의 폴리에테르형 디올; 상기 디올과, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 말레산, 푸마르산, 아디프산, 세바스산 등의 이염기산을 반응시켜 얻어지는 폴리에스테르형의 디올 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 점착제 조성물에서는, 우레탄 아크릴레이트 중 적어도 1종류에, (메타)아크릴레이트 중 적어도 1종류가, 함유되어 있어도 상관없다. 본 발명의 효과를 손상하지 않는 한도 내에서, 추가로, 다른 모노머를 첨가할 수도 있다. (메타)아크릴레이트로서, 예컨대, 일반식 CH2=CR1-COOR2(식 중, R1은 수소 또는 메틸기, R2는 탄소수가 1∼14인 알킬기를 나타냄.)으로 표시되는, 알킬(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 모노머를 들 수 있다. 상기의 일반식 CH2=CR1-COOR2으로 표시되는, 알킬(메타)아크릴레이트로서는, 구체적으로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, n-펜틸(메타)아크릴레이트, 이소펜틸(메타)아크릴레이트, n-헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이것들을 단독으로, 또는 2종류 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이 중, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트가, 바람직하게 이용될 수 있다. 참고로, 이들의 알킬기(R2)는, 직쇄여도 좋고, 분기쇄여도 좋다. 이외에 알콕시실릴기를 함유하는 비(非)아크릴계 모노머로서는, 예컨대, 비닐메톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
또한, 비아크릴계 모노머 등, 여러 가지 화합물을 이용할 수 있다. 첨가 모노머는, (메타)아크릴기나 비닐기 등의 광중합성 기를 1분자에 1개 가지는, 단관능성(單官能性) 모노머가 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 점착제 조성물은, 도포가공시에, 점도를 낮추는 희석제의 역할을 하는 것으로서, 아크릴계 모노머 중 적어도 1종류를 함유하는 것이 통상적이다. 아크릴계 모노머 성분을 지나치게 넣으면, UV조사량을 늘릴 필요가 있기 때문에, 아크릴계 모노머의 첨가량을, 수지성분의 50중량％ 이하, 더욱 바람직하게는, 30중량％ 이하로 한다.
또한, 용제계 아크릴 폴리머, 용제계 아크릴 시럽은, 수지 중에 유기용매가 잔류하고 있다. 잔류하는 유기용매가, 흑색 프레임의 인쇄층이 형성된 하드 코트 필름의, 인쇄층을 오손(汚損)시킨다. 이 때문에, 인쇄층의 도료용 재료는, UV 경화제나 가교제를 사용하여, 사전에 내용매성을 높여 둔다.
또한, 우레탄 아크릴레이트계 UV 경화수지나 아크릴 시럽은, 광중합개시제를 첨가한 후에는, 실내광이나 태양광에 포함되는 자외광이 아크릴 시럽에 작용하면 중합반응이 진행될 우려가 있어, 관리가 어려워진다. 이 때문에, 광중합개시제는, 이후의 공정인 도포공정의, 가능한 한 바로 직전에 첨가하는 것이 바람직하다. 이것은, 아크릴 시럽이 유기용매에 용해되어 있는 수지용액인 경우에도, 동일하게 취급한다. 광중합개시제가, 어떠한 외적 요인에 의해, 도포·제막 전에 반응을 시작하지 않도록 주의한다.
(하드 코트층)
본 발명의 하드 코트 필름에 있어서, 투명 수지 필름에 형성되는 하드 코트층은, 터치패널의 표면재로 사용가능할 정도의 하드 코트성이 있으면 되며, 통상, 연필경도시험에 있어서의 측정값이 2H 이상이면 실용상 문제가 없다. 하드 코트층에 사용되는 수지에는, 특별한 제한은 없으며, 실리콘계, 멜라민계 등의, 열경화형 하드 코트 수지나, 실리콘계, 아크릴계 등의, 자외선경화형 하드 코트 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 하드 코트 필름에는, 투명 수지 필름의 일면 또는 양면에, 하드 코트층이 형성된다. 투명 수지 필름의 일면에만, 하드 코트층을 형성한 경우에는, 열팽창에 의한 휨이나 변형 등이 생기기 쉬워진다. 이 때문에, 저렴한 하드 코트 필름이 필요할 경우에는, 사용이 가능하다. 성능보다 가격이 우선되지 않는다면, 투명 수지 필름의 양면에, 하드 코트층을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 하드 코트층의 두께는, 1∼10㎛인 것이 바람직하고, 2∼8㎛이면 보다 바람직하다. 하드 코트층의 두께가, 1㎛보다 얇으면, 하드 코트성을 얻을 수 없어 내찰상성(耐擦傷性)이 저하된다. 이 때문에, 자외선경화형 하드 코트 수지를 이용할 경우에는, 경화 불량을 발생시키기 쉬워진다.
또한, 하드 코트층의 두께가, 10㎛보다 두꺼울 경우에는, 하드 코트층에 크랙이 발생되기 쉬워진다. 또한, 하드 코트 필름 자체에, 컬이 생기기 쉬워지므로 바람직하지 않다.
또한, 하드 코트층에는, 대전 방지제, 자외선흡수제 등의 각종 기능을 부여하기 위한 첨가제를, 필요에 따라 첨가해도 좋다. 투명 수지 기재의 표면에, 하드 코트층을 형성하는 방법은, 리버스 코팅법, 다이 코팅법, 그라비아 코팅법 등, 종래의 공지된 방법을 사용할 수 있다.
또한, 하드 코트층 상에, 인쇄층 및 점착제층이 적층될 경우에는, 하드 코트층과 인쇄층 및 점착제층 간의 밀착성을 향상시킬 목적으로, 하드 코트층의 표면상에, 적당한 이접착성의 하지층을 적층해도 좋다. 또한, 화염처리, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등의, 표면 처리를 실시해도 좋다.
(흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층)
본 발명은, 투명 수지 필름의 일측면에 하드 코트층을 가지고, 타측면에, 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 타측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분에, 터치패널 등에 접합시키기 위한 점착제층이 형성되어 있는 하드 코트 필름에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 투명 수지 필름의 양측면에 하드 코트층을 가지고, 일측면의 상기 하드 코트층 상에는, 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 일측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 상기 하드 코트층의 표출되어 있는 부분에, 터치패널 등에 접합시키기 위한 점착제층이 형성되어 있는 하드 코트 필름에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하드 코트 필름에 있어서, 인쇄층에 의해 형성되는 흑색 프레임은, 터치패널의 배후에 설치되어 있는, 표시 패널(액정 패널의 백라이트 등)로부터 조사되는 조명광이, 표시 패널의 주위로부터 누출되는 것을 억제한다. 이 때문에, 표시 패널의 주위부를 차광하기 위해, 설치되어 있는 것이다. 또한, 인쇄층에 의해 형성되는 아이콘은, 터치패널의 화면 상에 표시되는 아이콘(특정한 기능, 조작, 항목 등을 입력 또는 선택하기 위한 도안, 문자, 기호 등의 표시) 중, 빈번히 사용되는 것을 고정적으로 표시하기 위해 설치되는 것이다.
인쇄층에 의한 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 형성은, 차광성의 흑색 안료를 함유하는 수지조성물로 이루어지는 도료를, 스크린 인쇄, 요판인쇄 등에 의해 도포·건조시켜, 차광성 피막을 형성함으로써 이루어진다. 흑색 안료로서는, 카본블랙, 흑연, 아닐린블랙, 시아닌블랙, 티탄블랙, 흑색 산화철, 산화크롬, 산화망간으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 1종류 또는 2종류 이상을 복합하여 이용할 수 있다. 이러한 흑색 안료 중, 특히, 카본블랙이 적합하게 사용된다. 흑색 안료(광흡수재)의 바람직한 입자직경의 분포범위는, 0.01∼0.5㎛의 범위이며, 보다 바람직하게는 0.05∼0.3㎛의 범위이다. 참고로, 차광층의 색조를, 무채색 혹은 바람직한 색조로 조정하기 위해, 필요에 따라서, 복수 종류의 다른 색재(色材)를 사용해도 된다. 또한, 인쇄층에 의해 흑색 프레임을 형성하기 위해서는, 예컨대, 흑색 안료로서 카본블랙을 분산시킨 아크릴수지계의 도료를 이용하고, 인쇄층의 막 두께를 10∼50㎛로 함으로써 흑색 프레임을 형성할 수 있다. 이러한 인쇄층은, 흑색에 한정될 필요는 없고, 광택이 있는 수지나 백색, 각종 유채색 등 여러 가지 색을 선택하는 것이 가능하다.
그런데, 본 발명의 하드 코트 필름은, 투명 수지 필름의 일측면에 하드 코트층을 가지고, 타측면에, 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 타측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분에, 더 나아가서는, 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층의 표면에도, 광중합개시제를 포함하는 광경화성 수지조성물로 이루어진 점착제층이 형성되어 있다. 또한, 본 발명의 하드 코트 필름은, 투명 수지 필름의 양측면에 하드 코트층을 가지고, 일측면의 상기 하드 코트층 상에는, 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지며, 상기 일측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 상기 하드 코트층의 표출되어 있는 부분에, 광중합개시제를 포함하는 광경화성 수지조성물로 이루어진 점착제층이 형성되어 있다.
이 때문에, 본 발명의 하드 코트 필름을, 피착체에 접합시키는 작업공정에 있어서, 점착제층의 표면에 작업환경 중의 더스트 등이 부착되어 오손되는 것을 방지하기 위해, 피착체에 접합시키기 직전까지, 점착제층 상에, 기재의 표면에 박리처리된 박리 필름('보호 필름'이라고도 함)을 적층시켜 보관하는 것이 바람직하다. 비용 상승의 요인이 되지만, 본 발명의 하드 코트 필름은, 점착제층 상에 박리 필름을 접합시킨 상태로 제품이 출하되는 것이 바람직하다. 박리 필름은, 본 발명의 하드 코트 필름을 제조한 후의 품질검사시에, 먼지 등의 부착이나, 오손의 유무를 확인하여 검사할 수 있도록 한다. 이 때문에, 투명 수지 필름에, 박리처리제를 도포하여 박리처리되어 이루어지는 것이 바람직하다. 투명 수지 필름으로서는, 가격이 비교적으로 저렴하고, 투명성이 높다는 이유에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름이, 적합하게 사용된다. 투명 수지 필름의 두께는, 10∼250㎛인 것이 바람직하고, 30∼200㎛이면 보다 바람직하다. 또한, 박리처리의 방법은, 특별히 한정되지 않으며, 이미 널리 이용되고 있는 실리콘계 박리제, 부가반응형 실리콘계 박리제 등을 이용해도 된다.
(가교제)
본 발명의 하드 코트 필름에 사용되는 광경화성 수지조성물에는, 임의 성분으로서, 아크릴계 폴리머를 가교하기 위해, 가교제를 첨가해도 좋다. 가교제에 포함되는 관능기의 기수(基數)는, 필요한 점착제 조성물의 물성에 의해 선택하고, 또한, 필요에 따라, 가교제의 첨가량을 조정하는 것이 가능하다.
2관능성의 가교제로서는, 가교반응하는 관능기를 1분자 중에 2개 가지는 화합물이라면, 특별히 한정되지 않는다. 이러한 2관능성의 가교제로서는, 예컨대, 2관능성 에폭시 화합물, 2관능성 이소시아네이트 등을 들 수 있다.
2관능성 에폭시 화합물로서는, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 디프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르 등의 지방족의 2관능성 에폭시 화합물이나, 수첨(水添) 비스페놀A디글리시딜에테르, o-프탈산디글리시딜에스테르, 테레프탈산디글리시딜에스테르, 레졸신디글리시딜에테르 등의 방향족의 2관능성 에폭시 화합물을 들 수 있다. 2관능성 에폭시 화합물의 에폭시기는, 아크릴계 폴리머의 카르복시기와 가교반응할 수 있다.
2관능성 이소시아네이트로서는, 헥사메틸렌디이소시아네이트나 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 등의 지방족 2관능성 이소시아네이트나, 트릴렌디이소시아네이트나 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 방향족 2관능성 이소시아네이트를 들 수 있다. 2관능성 이소시아네이트의 NCO기는, 아크릴계 폴리머의 카르복시기나 히드록시기와 가교반응할 수 있다.
2관능성 가교제의 함유량은, 아크릴계 폴리머의 가교점에 대해 0.1당량 이하가 되는 범위에서, 예컨대, 아크릴계 폴리머 100중량부에 대해 0.5∼3.0중량부가 바람직하며, 1.0∼3.0중량부가 보다 바람직하다.
관능기의 수는, 2관능으로 한정되지 않으며, 필요한 점착제 조성물의 물성(점착력, 경도 등)으로 조정하기 위해, 3관능성 이상의 가교제를 사용하는 것이 가능하다.
(첨가제)
본 발명의 하드 코트 필름에 사용되는 점착제층에 있어서, 점착제의 피착체에 대한 점착력을, 피착체의 상태에 맞추어 조정하거나, 유리판의 피착체에 대한 밀착력을 향상시키거나, 점착제층의 내구성을 향상시키는 등의 관점에서, 점착부여제, 연화제(가소제), 충전제, 노화방지제, 실란 커플링제 등의 각종 첨가제를, 필요에 따라 첨가할 수 있다.
점착부여제로서는, 예컨대, 로진 및 그 유도체, 폴리테르펜, 테르펜페놀수지, 쿠마론-인덴수지, 석유계 수지, 스티렌 수지, 자일렌 수지 등을 들 수 있다. 연화제로서는, 예컨대, 액상 폴리에테르, 글리콜에스테르, 액상 폴리테르펜, 액상 폴리아크릴레이트, 프탈산에스테르, 트리멜리트산에스테르 등을 들 수 있다.
(광중합개시제)
본 발명의 하드 코트 필름에 사용되는 광경화성 수지조성물에는, 광중합개시제(중합촉매)가 포함되어 있다. 상기 광중합개시제(중합촉매)는, 특별히 한정되지는 않지만, 예컨대, 아세토페논계 광중합개시제, 벤조인계 광중합개시제, 벤조페논계 광중합개시제, 티옥산톤계 광중합개시제 등을 들 수 있다.
아세토페논계 광중합개시제로서는, 아세토페논, p-(tert-부틸)1',1',1'-트리클로로아세토페논, 클로로아세토페논, 2',2'-디에톡시아세토페논, 히드록시아세토페논, 2,2-디메톡시-2'-페닐아세토페논, 2-아미노아세토페논, 디알킬아미노아세토페논 등을 들 수 있다.
벤조인계 광중합개시제로서는, 벤질, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시2-메틸-1-페닐-2-메틸프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시2-메틸프로판-1-온, 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있다.
벤조페논계 광중합개시제로서는, 벤조페논, 벤조일안식향산, 벤조일안식향산메틸, 메틸-o-벤조일벤조에이트, 4-페닐벤조페논, 히드록시벤조페논, 히드록시프로필벤조페논, 아크릴벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있다.
티옥산톤계 광중합개시제로서는, 티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 디에틸티옥산톤, 디메틸티옥산톤 등을 들 수 있다.
그 밖의 광중합개시제로서는, α-아실옥심에스테르, 벤질-(o-에톡시카르보닐)-α-모노옥심, 아실포스핀옥사이드, 글리옥시에스테르, 3-케토쿠마린, 2-에틸안트라퀴논, 캠포퀴논, 테트라메틸티오람설파이드, 아조비스이소부티로니트릴, 벤조일퍼옥사이드, 디알킬퍼옥사이드, tert-부틸퍼옥시피발레이트 등을 들 수 있다.
이러한 광중합개시제는, 1종류만을 이용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다. 광중합개시제의 함유량은, 중합성 화합물의 전량(全量)을 100질량％로 하는 중량백분률에 있어서, 0.005∼5질량％인 것이 바람직하고, 0.01∼2질량％인 것이 특히 바람직하다. 광중합개시제의 함유량이, 0.005질량％ 이상이면, 중합성 화합물을 단시간에 중합할 수 있고, 5질량％ 이하이면, 광중합개시제의 찌꺼기가 경화물 중에 잔존하기 어렵다.
투명 수지 필름의 일측면에 하드 코트층을 가지고, 타측면에 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지는 하드 코트 필름에 있어서, 광중합개시제를 포함하는 광경화성 수지조성물을, 상기 타측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분의 전체에 바른다. 또한, 상기 광경화성 수지조성물을, 상기 인쇄층의 표면에도 도포한 후, 광경화성 수지조성물의 도포막을 광경화시켜, 점착제층을 형성한다. 또한, 투명 수지 필름의 양측면에 하드 코트층을 가지고, 일측면의 상기 하드 코트층 상에는, 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되어 이루어지는 하드 코트 필름에 있어서, 광중합개시제를 포함하는 광경화성 수지조성물을, 상기 일측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 상기 하드 코트층의 표출되어 있는 부분의 전체에 바른다. 또한, 상기 광경화성 수지조성물을, 상기 인쇄층의 표면에도 도포한 후, 광경화성 수지조성물의 도포막을 광경화시켜, 점착제층을 형성한다. 광경화 전의 광경화성 수지조성물은, 공기가 모이거나 기포를 포함하지 않도록 도포하는 것이 용이하다. 광경화성 수지조성물을 도포한 후에, 광조사에 의해 경화시켜, 점도를 증가시킴으로써, 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분에, 점착제층을 가지는 하드 코트 필름을 제조할 수 있다. 또한, 점착제층이, 추가로 인쇄층의 표면을 피복하여 이루어지는 경우에는, 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분과 인쇄층이 형성된 부분 간에, 다른 두께의 점착제층을 가지는 하드 코트 필름을 제조할 수 있다.
이와 같이, 광경화에 의한 방법으로 형성된 점착제층은, 점착제층의 점착면(투명 수지 필름의 타측면 및 인쇄층에 접하는 측과 반대되는 측의 면)의, 물리적인 요철형상, 및 광학적인 왜곡이 작다. 이 때문에, 점착제층을 형성하기 전에 비해, 하드 코트 필름의 타측면에 있어서의 물리적인 요철형상, 및 광학적인 왜곡을 감소시킬 수 있다.
[실시예]
이하에서는, 실시예에 근거하여, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
<인쇄층을 가지는 하드 코트 필름의 제작>
두께가 188㎛인, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름을 투명 수지 필름으로 이용하고, 하드 코트층이 양면에 형성되어 있는 하드 코트 필름(토요호자이가부시키가이샤 제조, 품명 DH/A-6188)의 일면에, 실크 인쇄기를 이용하여, 흑색 안료계의 잉크(세이코 어드벤스사 제조, HAC 시리즈, 컨센트레이티드 710 블랙)를, 건조 후의 두께가, 각각 15㎛와 41㎛가 되도록 인쇄·건조하였다. 그 결과, 흑색 프레임의 인쇄층이 형성된, 하드 코트 필름(A)(인쇄층의 두께: 15㎛) 및 하드 코트 필름(B)(인쇄층의 두께: 41㎛)를 얻었다.
얻어진 하드 코트 필름(A 및 B)은, 흑색 프레임의 인쇄층의 두께가, 각각 15㎛, 41㎛로서, 흑색 프레임의 인쇄층에 의한 단차 높이(이하에서는, '인쇄 단차의 높이'라 함)를 가지고 있다.
(점착제층의 저장탄성률의 측정방법)
복수 장의 하드 코트 필름을 겹쳐 접합하여, 소정 두께의 적층체로 만든 후, 오토클레이브 처리(60℃×0.5㎫×30분 간)를 실시하여 기포를 빼고, 약 1㎜(두께)×20㎜(폭)×20㎜(길이)의 사이즈로 재단하여, 동적 점탄성 시험용의 샘플을 제작하였다. 상기 샘플을, 전단형 레오미터(AntonPaar사 제조, 장치명: 점탄성 측정장치, 형식: MCR301)에 의해 선형 영역 내의, 주파수 1Hz의 조건에서 동적 점탄성 시험을 하였다. 저장탄성률의 측정은, -40℃∼+150℃의 온도범위에서, 승온속도 3℃/min의 조건에 의해, 실온 23℃에 있어서의 값을 판독하여, 저장탄성률을 얻었다.
(투명 수지 필름에 대한 점착력 측정방법)
피착체에 대한 점착력의 측정방법은, 다음과 같다.
제작된 하드 코트 필름의, 점착제층을 덮고 있는 세퍼레이터(박리 필름)를 박리하고, 롤러에 의해 2kg의 하중을 가하여 유리판에 접합시킨 후, 23℃, 50% RH환경하에 1시간 동안 방치한 후, 박리속도 300㎜/min으로 박리하여, 그 180° 박리강도를 측정하였다.
(실시예 1)
세로 및 가로의 사이즈가, 약 115㎜×약 60㎜(흑색 프레임 내의 표시영역의 사이즈가 약 90㎜×약 53㎜)인, 흑색 프레임의 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(A)(15㎛의 인쇄 단차를 가짐)을 이용하여, 인쇄층에 의한 흑색 프레임이 형성되어 있지 않은 부분, 및 인쇄층에 의한 흑색 프레임의 상부에, 우레탄 아크릴레이트를 주성분으로 하는 우레탄 아크릴레이트계의 UV경화형 수지조성물(가부시키가이샤 산노프코사 제조, SN-5X, 6618형)을, 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(A)의 투명 수지 필름 표면으로부터의 두께가 경화 후에 35㎛가 되도록 도포하여 점착제층을 적층하였다. 또한, 질소가스에 의한 퍼지를 행하는 분위기 하에서, UV조사를 행하여, 우레탄 아크릴레이트계의 UV경화형 수지조성물을 경화시켜, 광학용의 투명한 점착제층을 형성하여, 실시예 1의 하드 코트 필름을 얻었다. 얻어진 실시예 1의, 하드 코트 필름에 사용한 점착층의 저장탄성률을 측정한 바, 저장탄성률(G')이 5.6×105Pa이고, 손실탄성률(G")이 4.1×105Pa이며, 유리판에 대한 점착력을 측정한 바, 4.6N/25㎜였다.
또한, 실시예 1의 하드 코트 필름에 대해, 광학용의 투명한 점착제층의 표면에 있어서, 흑색 프레임이 인쇄되어 있지 않은 부분 및 흑색 프레임부의, 하드 코트 필름의 기재 표면으로부터의 두께를 측정한 바, 각각 35.2㎛와 35.5㎛로, 그 차이는 0.3㎛였다. 따라서, 실시예 1의 하드 코트 필름에 있어서는, 광학용의 투명한 점착제층을 적층하기 전의, 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(A)에 있어서의 인쇄 단차의 거리인 15㎛보다, 인쇄 단차의 거리를 현저하게 감소시킬 수 있었다.
(실시예 2)
세로 및 가로의 사이즈가, 약 115㎜×약 60㎜(흑색 프레임 내의 표시영역의 사이즈가 약 90㎜×약 53㎜)인, 흑색 프레임의 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(B)(41㎛의 인쇄 단차를 가짐)을 이용하여, 우레탄 아크릴레이트를 주성분으로 하는 우레탄 아크릴레이트계의 UV경화형 수지조성물(케이스엠 가부시키가이샤 제조, T-480형)을, 인쇄층에 의한 흑색 프레임이 형성되어 있지 않은 부분, 및 인쇄층에 의한 흑색 프레임의 상부에, 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(B)의 투명 수지 필름 표면으로부터의 두께가 경화 후에 70㎛가 되도록 도포하여 점착제층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 광학용의 투명한 점착제층을 형성하여, 실시예 2의 하드 코트 필름을 얻었다.
얻어진 실시예 2의 하드 코트 필름에 대해 저장탄성률을 측정한 바, 저장탄성률(G')이 4.3×105Pa이고, 손실탄성률(G")이 2.5×105Pa이며, 유리판에 대한 점착력은 30.2N/25㎜였다.
또한, 광학용의 투명한 점착제층의 표면에 있어서, 흑색 프레임이 인쇄되어 있지 않은 부분 및 흑색 프레임부의, 하드 코트 필름의 투명 수지 필름 표면으로부터의 두께를 측정한 바, 각각 67.5㎛와 73.5㎛로, 그 차이는 6.0㎛였다. 따라서, 실시예 2의 하드 코트 필름에 있어서는, 광학용의 투명한 점착제층을 적층하기 전의 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(B)에 있어서의 인쇄 단차의 거리인 41㎛보다, 인쇄 단차의 거리를 현저하게 감소시킬 수 있었다.
(실시예 3)
세로 및 가로의 사이즈가, 약 180㎜×약 115㎜(흑색 프레임 내의 표시영역의 사이즈가 약 150㎜×약 85㎜)인, 흑색 프레임의 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(A)(15㎛의 인쇄 단차를 가짐)을 이용하여, 인쇄층에 의한 흑색 프레임이 형성되어 있지 않은 부분, 및 인쇄층에 의한 흑색 프레임의 상부에, 우레탄 아크릴레이트를 주성분으로 하는 우레탄 아크릴레이트계의 UV경화형 수지조성물(가부시키가이샤 산노프코사 제조, SN-5X, 6618형)을, 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(A)의 투명 수지 필름 표면으로부터의 두께가 경화 후에 50㎛가 되도록 도포하여 점착제층을 적층하였다. 또한, 질소가스에 의한 퍼지를 행하는 분위기 하에서 UV조사를 행하여, 우레탄 아크릴레이트계의 UV경화형 수지조성물을 경화시켜서, 광학용의 투명한 점착제층을 형성하여, 실시예 3의 하드 코트 필름을 얻었다. 얻어진 실시예 3의 하드 코트 필름에 사용한 점착층의 저장탄성률을 측정한 바, 저장탄성률(G')이 5.6×105Pa이고, 손실탄성률(G")이 4.1×105Pa이며, 유리판에 대한 점착력을 측정한 바, 4.6N/25㎜였다.
또한, 얻어진 실시예 3의 하드 코트 필름은, 광학용의 투명한 점착제층의 표면에 있어서, 흑색 프레임이 인쇄되어 있지 않은 부분 및 흑색 프레임부의, 하드 코트 필름의 기재 표면으로부터의 두께를 측정한 바, 각각 50.0㎛와 53.5㎛로, 그 차이는 3.5㎛였다. 따라서, 실시예 3의 하드 코트 필름에 있어서는, 광학용의 투명한 점착제층을 적층하기 전의 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(A)에 있어서의 인쇄 단차의 거리인 15㎛보다, 인쇄 단차의 거리를 현저하게 감소시킬 수 있었다.
(실시예 4)
세로 및 가로의 사이즈가, 약 250㎜×약 190㎜(흑색 프레임 내의 표시영역의 사이즈가 약 240㎜×약 160㎜)인, 흑색 프레임의 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(A)(15㎛의 인쇄 단차를 가짐)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 4의 하드 코트 필름을 얻었다.
또한, 얻어진 실시예 4의 하드 코트 필름은, 광학용의 투명한 점착제층의 표면에 있어서, 흑색 프레임이 인쇄되어 있지 않은 부분 및 흑색 프레임부의, 하드 코트 필름의 기재 표면으로부터의 두께를 측정한 바, 각각 45.5㎛와 54.5㎛로, 그 차이는 9.0㎛였다. 따라서, 실시예 4의 하드 코트 필름에 있어서는, 광학용의 투명한 점착제층을 적층하기 전의 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(A)에 있어서의 인쇄 단차의 거리인 15㎛보다, 인쇄 단차의 거리를 현저하게 감소시킬 수 있었다.
(비교예 1)
세로 및 가로의 사이즈가, 약 115㎜×약 60㎜이고, 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름의 일면에, 실리콘에 의한 박리처리를 행한 후, 우레탄 아크릴레이트를 주성분으로 하는 우레탄 아크릴레이트계의 UV경화형 수지조성물을, 경화 후의 두께가 35㎛가 되도록 도포하여 점착제층을 적층하였다. 또한, 질소가스에 의한 퍼지를 행하는 분위기 하에서 UV조사를 행함으로써 경화시켜, 광학용의 투명한 점착제층을 형성하였다. 이후, 상기 광학용의 투명한 점착제층 상에, 실리콘에 의한 박리처리를 행하여 박리제층이 형성된, 두께가 38㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름의 박리처리면을 겹쳐 접합시킴으로써, 비교예 1의 광학용의 투명한 점착제층의 전사필름(양면 점착 테이프)을 얻었다.
비교예 1에 따른, 광학용의 투명한 점착제층의 전사필름의 탄성률을 측정한 바, 저장탄성률(G')이 5.6×105Pa이고, 손실탄성률(G")이 4.1×105Pa이며, 유리판에 대한 점착력은 4.6N/25㎜였다. 이것은, 실시예 1과 동일한 점착력이었다.
얻어진 비교예 1의, 광학용의 투명한 점착제층의 전사필름(양면 점착 테이프)을 이용하여, 두께가 35㎛인 광학용의 투명한 점착제층을, 흑색 프레임의 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(A)(15㎛의 인쇄 단차를 가짐)의 인쇄층이 형성된 면에 접합하여 적층시킴으로써, 비교예 1의 하드 코트 필름을 얻었다.
얻어진 비교예 1의 하드 코트 필름은, 광학용의 투명한 점착제층의 표면에 있어서, 흑색 프레임이 인쇄되어 있지 않은 부분 및 흑색 프레임부의, 하드 코트 필름의 기재 표면으로부터의 두께를 측정한 바, 각각 35.2㎛와 50.5㎛로, 그 차이는 15.3㎛였다. 따라서, 비교예 1의 하드 코트 필름에 있어서는 광학용의 투명한 점착제층을 적층하기 전의 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(A)에 있어서의 인쇄 단차인 15㎛와 거의 동일한 인쇄 단차의 거리를 가짐으로써, 인쇄 단차의 거리를 감소시키지 못했다.
(비교예 2)
경화 후의 두께가 65㎛가 되도록 한 것 이외에는, 비교예 1과 동일한 방법으로, 비교예 2의, 광학용의 투명한 점착제층의 전사필름(양면 점착 테이프)을 얻었다.
비교예 2의, 광학용의 투명한 점착제층의 전사필름의 탄성률을 측정한 바, 저장탄성률(G')이 4.3×105Pa이고, 손실탄성률(G")이 2.5×105Pa이며, 유리판에 대한 점착력은 30.2N/25㎜였다. 이것은, 실시예 2와 동일한 점착력이었다.
얻어진 비교예 2의, 광학용의 투명한 점착제층의 전사필름(양면 점착 테이프)을 이용하여, 두께가 41㎛인 광학용의 투명한 점착제층을, 흑색 프레임의 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(B)(41㎛의 인쇄 단차를 가짐)의 인쇄층이 형성된 면에 접합하여 적층시킴으로써, 비교예 2의 하드 코트 필름을 얻었다.
얻어진 비교예 2의 하드 코트 필름은, 광학용의 투명한 점착제층의 표면에 있어서, 흑색 프레임이 인쇄되어 있지 않은 부분 및 흑색 프레임부의, 하드 코트 필름의 기재 표면으로부터의 두께를 측정한 바, 각각 67.0㎛와 107.2㎛로, 그 차이는 40.2㎛였다. 따라서, 비교예 2의 하드 코트 필름에 있어서는 광학용의 투명한 점착제층을 적층하기 전의 인쇄층을 가지는 하드 코트 필름(B)에 있어서의 인쇄 단차인 41㎛와 거의 동일한 인쇄 단차의 거리를 가짐으로써, 인쇄 단차의 거리를 저감시키지 못했다.
표 1에, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2에 대해, 점착제층의 두께, 인쇄 단차의 거리 등에 관한 측정결과를 나타내었다.
점착제층을 적층하기 전의 하드 코트 필름의 기재와 인쇄 프레임 간의 인쇄 단차
〔㎛〕		 광학용의 점착제층의 두께
〔㎛〕		 기재와 점착제층 표면과의 두께 거리〔㎛〕 점착제층이 적층된 하드 코트 필름의 기재와 인쇄 프레임 간의 인쇄 단차
〔㎛〕
흑색 프레임이 아닌 부분 흑색 프레임 부분
실시예 1 15 35 35.2 35.5 0.3
실시예 2 41 70 67.5 73.5 6.0
실시예 3 15 50 50.0 53.5 3.5
실시예 4 15 45 45.5 54.5 9.0
비교예 1 15 35 35.2 50.5 15.3
비교예 2 41 65 67.0 107.2 40.2
(접합 후의 기포 확인 시험)
접합장치(가부시키가이샤 크라임 프로덕츠 제조, 제품명: 소형 매엽(枚葉) 접합기, 형식: SE320)를 사용하여, 제작된 실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2의 하드 코트 필름을, ITO필름(나카이고교가부시키가이샤 제조, 제품명: 메타포스125R2×A, 표면저항치 250Ω/㎡)을 점착테이프로 접합한 유리판의 ITO면에, 접합시키는 작업을 하였다.
실시예 1 내지 실시예 4의 하드 코트 필름에 대해서는, 투명 수지 필름과 인쇄층의 흑색 프레임 간의 인쇄 단차가 있는 부분에, 기포를 발생시키는 일 없이 접합할 수 있었다. 그러나, 비교예 1 및 비교예 2의 하드 코트 필름에 대해서는, 투명 수지 필름과 인쇄층의 흑색 프레임 간의 인쇄 단차가 있는 부분의, 인쇄 단차를 메우지 못하여, 기포가 발생하였다. 또한, 비교예 1 및 비교예 2의 하드 코트 필름에 대해서는, 이후의 오토클레이브 처리(40℃×0.5㎫×15분 간)에 의해, 발생된 기포를 전체적으로 감소시킬 수 있었으나, 육안으로 확인가능할 정도의 크기의 기포는 남아있었다. 이것은, 비교예 1의 하드 코트 필름에 대해서는, 점착제 두께/인쇄 단차의 거리＝35㎛/15㎛＝2.3으로, 인쇄 단차의 거리에 비해 점착제 두께가 커서 요철의 흡수가 용이한 것과, 점착제층의 점착력이 낮고, 또한 점착제가 단단하기 때문이다. 또한, 비교예 2의 하드 코트 필름에 대해서는, 점착력은 높지만, 점착제 두께/인쇄 단차의 거리＝65㎛/41㎛＝1.6으로, 인쇄 단차의 거리에 비해 점착제 두께가 작아서 요철의 흡수가 곤란한 것이 원인이다.
본 발명에 관련된 특허출원인, 일본국 특허출원 제2010-026814호는, 본 발명의 발명자들에 의한 것인데, 해당 출원 명세서에 개시된 실시예 8의 결과로부터 판단하자면, 본 발명의 하드 코트 필름에서 사용하고 있는 점착제층의 저장탄성률을 적용했을 경우, 인쇄 단차를 메우는 점착층의 두께는, 인쇄 단차 거리의 10배 이상인 두께가 필요한 것으로 생각된다(예컨대, 해당 출원 명세서의 실시예 8에서는, 20㎛의 인쇄 단차를 200㎛의 두께의 점착제층으로 메우고 있음). 그러나, 본 발명의 하드 코트 필름에서는, 투명 수지 필름에, 가요성을 가지고 있어 유연하게 변형가능한, 두께가 125㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 필름을 이용하고 있기 때문에, 인쇄의 단차를 메우는 점착층의 두께가, 인쇄 단차 거리의 10배 미만이더라도, 인쇄 단차의 거리를 메우면서도 기포의 발생을 수반함이 없는 접합이 가능하였다.
종래의 점착제층을 가지는 하드 코트 필름에서는, 인쇄 단차를 가지는 피착체에 접합할 경우, 점착력을 강화시킨 유연한 점착제층을 이용함으로써, 하드 코트 필름을 구성하는 점착제층 및 기재 필름을 억지로 변형시켜 접합시켰다. 이 때문에, 기재 필름의 왜곡뿐만 아니라, 인쇄 단차의 주변부에는 점착제층의 밀도가 높은 부분이 발생하지만, 인쇄 단차의 주변부로부터 떨어진 부분에서는, 점착제층의 밀도가 낮아진다.
그 결과, 발생된 점착제층의 밀도 차이로 인해, 투과광선이 굴절되어, 화상표시체로부터의 영상이 왜곡되어 보이는 경우가 있다. 예컨대, 종래의 점착제층을 가지는 하드 코트 필름을 디스플레이의 표면에 접합시켰을 경우, 화상이 표시되어 있지 않은 상태에서는, 반사광이 왜곡되어, 유리를 이용한 경우와 같은 평활성을 나타낼 수 없기 때문에, 의장성도 저하된다.
본 발명에 따른 하드 코트 필름은, 흑색 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층으로 이루어진 단차가 형성되어 있지 않은 부분(디스플레이의 화상이 표시되는 부분)과, 흑색 프레임 및/또는 아이콘이 인쇄되어 있는 부분(디스플레이의 화상이 표시되지 않는 부분)에서, 상이한 두께의 점착제층을 가지고 있다. 또한, 점착제층의 표면은, 인쇄 단차의 거리보다 두께의 차이가 없는 상태가 되기 때문에, 하드 코트층의 표면은, 물리적인 요철형상, 및 광학적인 왜곡이 감소되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 하드 코트 필름은, 점착제층의 유연함에 상관없이 인쇄 단차를 메울 수 있기 때문에, 점착력을 강화시킨 유연한 점착제층 뿐만 아니라, 단단한 재(再)박리용 점착제층이나, 점착제층이 전사되지 않을 정도의 매우 단단한 미(微)점착력의 점착제층을 사용하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 하드 코트 필름을 피착체에 접합시킬 때에는, 수작업에 의해 접합시키지 않고, 예컨대, 상기한 접합장치를 이용하면, 작업성의 향상을 도모할 수 있으므로 보다 바람직하다.

Claims (7)

  1. 투명 수지 필름의 일측면에 하드 코트층을 가지고, 타측면에 무채색 또는 유채색의 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되며, 상기 타측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 부분에, 광중합개시제를 포함하는 광경화성 수지조성물을 도포한 후, UV 조사에 의해 경화한 점착제층이 형성되어 있는, 하드 코트 필름.
  2. 투명 수지 필름의 양측면에 하드 코트층을 가지고, 일측면의 상기 하드 코트층 상에 무채색 또는 유채색의 프레임 및/또는 아이콘의 인쇄층이 형성되며, 상기 일측면 중 상기 인쇄층이 형성되어 있지 않은 상기 하드 코트층의 표출되어 있는 부분에, 광중합개시제를 포함하는 광경화성 수지조성물을 도포한 후, UV 조사에 의해 경화한 점착제층이 형성되어 있는, 하드 코트 필름.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 점착제층이, 추가로 상기 인쇄층의 표면에 도포되는 것에 의해 제작되는, 하드 코트 필름.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 광경화성 점착제 조성물이, 아크릴계 폴리머로 이루어지는 주제(主劑), 아크릴계 모노머, 가교제 및 광중합개시제를 포함하는 자외선경화형의 광경화성 점착제 조성물인, 하드 코트 필름.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 기재된 하드 코트 필름이 접합된 터치패널.
  6. 제 5항에 기재된 터치패널이 내장된 전자기기.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 광경화성 수지조성물이, 용제계 아크릴 폴리머, 용제계 아크릴 시럽, 무용제계 아크릴 시럽 및 무용제 우레탄 아크릴레이트로부터 선택된 아크릴계 점착제 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 하드 코트 필름.
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