KR101589883B1

KR101589883B1 - 터치 패널이 부착된 표시 장치

Info

Publication number: KR101589883B1
Application number: KR1020157003412A
Authority: KR
Inventors: 겐타로 야노; 히로시 벳쿠; 사토시 오카노
Original assignee: 코니카 미놀타 가부시키가이샤
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2016-01-28
Also published as: US9495033B2; KR20150036476A; CN104603727A; CN104603727B; JPWO2014038466A1; JP5884915B2; US20150301667A1; WO2014038466A1

Abstract

표시 패널(1) 상에 편광판(2)을 적층한 표시 장치(10)의 편광판(2) 측에, 반사 방지층(31) 또는 점착제층을 개재하여 터치 패널(20)을 장착한다. 편광판(2)은, 편광자(3)와, 편광자(3)의 터치 패널(20) 측에 적층되는, 막 두께 35㎛ 이하의 필름(4)을 갖고 있다. 필름(4)에 있어서의 터치 패널(20) 측의 표면 접촉각은, 60° 미만이다.

Description

터치 패널이 부착된 표시 장치{DISPLAY DEVICE WITH TOUCH PANEL}

본 발명은 표시 패널 상에 편광판을 개재하여 터치 패널을 장착한 터치 패널이 부착된 표시 장치에 관한 것이다.

최근 들어, 휴대 전화기, 휴대 단말기 또는 퍼스널 컴퓨터 등의 각종 전자 기기가 고기능화되고, 다양화됨에 따라서, 그들의 전자 기기에의 입력 수단의 하나로서, 터치 패널이 사용되고 있다. 터치 패널은, 광투과성을 갖고 있으며, 표시 패널 상에 편광판을 적층한 표시 장치의 상기 편광판 측에, 반사 방지층이나 점착제를 개재하여 장착된다. 이러한 터치 패널로서는, 정전 용량형 터치 패널을 비롯하여, 다양한 방식의 것이 제안되어 있다.

대표적인 정전 용량형 터치 패널로서, 투명한 기판 상에, X 방향으로 연장되는 X 전극 패턴(투명 도전막)이 형성되고, 이것과 절연막을 개재하여, Y 방향으로 연장되는 Y 전극 패턴(투명 도전막)이 형성된 것이 있다. 터치 패널의 상기 기판의 표면을 손가락으로 가압하면, X 전극 패턴과 Y 전극 패턴이 접촉하고, 그 위치에서의 정전 용량이 변화되기 때문에, 그 정전 용량의 변화를 X 전극 패턴 및 Y 전극 패턴을 개재하여 검출함으로써, 가압 위치를 특정할 수 있다. 이러한 정전 용량형 터치 패널은, 예를 들어 특허문헌 1에 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2012-8255호 공보(단락 〔0106〕 내지 〔0108〕, 도 4, 도 5 등 참조)

최근에는, 표시 장치의 박형화, 경량화가 진행되고 있고, 표시 패널뿐만 아니라, 표시 패널에 적층되는 편광판의 박형화도 진행되고 있다. 이러한 편광판의 박형화에 의해, 표시 장치 자체의 투과광량이 증가되기 때문에, 에너지 절약화(소비 전력의 저감)를 도모하거나, 표시 휘도의 향상을 도모할 수 있다.

그러나, 그 반면, 표시 장치의 박형화에 의해, 터치 패널의 가압에 의한 내충격성이 열화되기 쉬워진다. 즉, 터치 패널의 가압 시의 부하가, 터치 패널과 표시 장치(특히 편광판)의 접합 부분에 걸리기 쉬워져, 상기 접합 부분의 반사 방지층이나 점착제층의 접착성을 양호하게 유지할 수 없게 된다. 그 결과, 반사 방지층이나 점착제층이 표시 장치로부터 박리되어버린다. 또한, 그러한 반사 방지층이나 점착제층의 박리는, 표시 장치의 투과광량의 증가에 의해, 표시 불균일로서 더욱 현저하게 확인되게 되기 때문에, 표시 장치의 시인성이 저하된다.

또한, 내충격성을 향상시키기 위해, 편광판을 두껍게 구성하는 것은, 표시 장치의 박형화, 경량화를 저해할 뿐만 아니라, 가열에 의한 내구 시험을 행했을 때, 편광판의 휨이 증대하여 반사 방지층이나 점착제층이 더욱 박리되기 쉬워지기 때문에, 타당하지 않다.

본 발명의 목적은, 상기한 사정을 감안하여, 편광판의 박형의 구성으로, 반사 방지층이나 점착제층의 박리를 억제하여, 표시 장치의 시인성의 저하를 피할 수 있는 터치 패널이 부착된 표시 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 상기 목적은 이하의 구성에 의해 달성된다.

1. 표시 패널 상에 편광판을 적층한 표시 장치의 상기 편광판 측에, 반사 방지층 또는 점착제층을 개재하여 터치 패널을 장착한 터치 패널이 부착된 표시 장치이며,

상기 편광판은, 편광자와, 상기 편광자의 상기 터치 패널 측에 적층되는, 막 두께 35㎛ 이하의 필름을 갖고 있으며,

상기 필름에 있어서의 상기 터치 패널 측의 표면의 접촉각이, 60° 미만인 것을 특징으로 하는 터치 패널이 부착된 표시 장치.

2. 상기 필름의 막 두께가 33㎛ 이하이고, 상기 필름에 있어서의 상기 접촉각이 55° 이하인 것을 특징으로 하는 상기 1에 기재된 터치 패널이 부착된 표시 장치.

3. 상기 필름의 막 두께가 28㎛ 이하이고, 상기 필름에 있어서의 상기 접촉각이 55° 이하인 것을 특징으로 하는 상기 1 또는 2에 기재된 터치 패널이 부착된 표시 장치.

4. 상기 필름에 있어서의 상기 터치 패널 측의 표층은, 아크릴 수지층이며,

상기 아크릴 수지층이, 다관능 아크릴, 우레탄 예비중합체 및 반응성 실리카 미립자를 포함하는 도포 조성물을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 터치 패널이 부착된 표시 장치.

5. 상기 필름은, 셀룰로오스를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 터치 패널이 부착된 표시 장치.

6. 상기 필름은, 프탈산, 아디프산, 적어도 1종의 벤젠모노카르복실산 및 적어도 1종의 탄소수 2 내지 12의 알킬렌글리콜을 반응시킨 구조를 갖는 에스테르 화합물과, 아세틸기 치환도가 2.80 내지 2.95이며 수 평균 분자량 125000 이상 155000 미만의 셀룰로오스트리아세테이트를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 터치 패널이 부착된 표시 장치.

7. 상기 필름은, 필름 기재 상에 하드코팅층을 적층한 하드코팅 필름인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 터치 패널이 부착된 표시 장치.

상기 구성에 의하면, 편광판의 박형의 구성으로, 반사 방지층이나 점착제층의 박리를 억제하여, 표시 장치의 시인성의 저하를 피할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 패널이 부착된 표시 장치의 개략적인 구성을 도시하는 단면도.
도 2는 상기 터치 패널이 부착된 표시 장치의 다른 구성을 도시하는 단면도.

〔터치 패널이 부착된 표시 장치〕

도 1은, 본 실시 형태의 터치 패널이 부착된 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이며, 도 2는, 터치 패널이 부착된 표시 장치의 다른 구성을 도시하는 단면도이다. 이들 도면에 도시하는 바와 같이, 터치 패널이 부착된 표시 장치는, 표시 패널(1) 상에 편광판(2)을 적층한 표시 장치(10)의 편광판(2) 측에, 반사 방지층(31) 또는 점착제층(32)을 개재하여 터치 패널(20)을 장착한 것이다.

표시 장치(10)의 표시 패널(1)은, 액정 표시 패널이나 유기 EL 텔레비전(OLED(Organic light-Emitting Diode)-TV)으로 구성할 수 있다. 액정 표시 패널은, IPS(In Plane Switching) 방식, TN(Twisted Nematic) 방식 등, 다양한 구동 방식의 것을 사용할 수 있다.

편광판(2)은, 소정의 직선 편광을 투과하는 편광자(3)와, 편광자(3)의 터치 패널(20) 측에 순서대로 적층되는 필름(4)과, 편광자(3)의 표시 장치(10) 측에 적층되는 필름(5)으로 구성되어 있다. 필름(4)은, 필름 기재(4a) 상에 하드코팅층(4b)을 적층한 하드코팅 필름으로 구성되어 있다. 또한, 필름(4)은, 필름 기재(4a) 단독으로(하드코팅층을 적층하지 않고) 구성되어도 된다. 하드코팅층(4b)은 편광판(2)의 표면 보호를 위하여 형성되어 있다.

필름(4)에 있어서의 터치 패널(20) 측의 표면(하드코팅층(4b)의 표면)의 접촉각은, 60° 미만으로 설정되어 있다. 이러한 접촉각은, 필름(4)(특히 하드코팅층(4b))의 구성 재료를 적절하게 선택함으로써 실현 가능하다. 또한, 필름(4)의 두께(필름 기재(4a)와 하드코팅층(4b)의 두께의 합계)는 35㎛ 이하이다. 상기 접촉각의 바람직한 범위는 55° 이하이고, 필름(4)의 두께의 바람직한 범위는, 33㎛ 이하이고, 보다 바람직한 범위는 28㎛ 이하이다.

또한, 표시 패널(1)이 OLED로 구성되는 경우, 편광판(2)은, 외광 반사 방지를 위한 원편광판으로 구성된다. 이러한 원편광판은, 편광자(3)의 광학축과 필름(4)(필름 기재(4a))의 지상축이 45°의 각도로 교차하도록, 편광자(3)와 필름(4)을 접합함으로써 구성된다.

터치 패널(20)은, 정전 용량형 터치 패널이며, 유리 기판(21) 상에 투명 도전막을 포함하는 제1 전극 패턴(22)과, 층간 절연층(23)과, 투명 도전막을 포함하는 제2 전극 패턴(24)을 이 순서로 적층하여 구성되어 있다. 또한, 유리 기판(21)의 표면이 터치 패널(20)의 터치면이다. 또한, 제2 전극 패턴(24)을 더 덮도록 절연막을 형성해도 된다.

제1 전극 패턴(22)은, 유리 기판(21) 상에서 일방향(예를 들어 X 방향)으로 연장되도록 형성되어 있다. 층간 절연층(23)은, 제1 전극 패턴(22)을 덮도록 유리 기판(21) 상에 형성되어 있다. 제2 전극 패턴(24)은, 제1 전극 패턴(22)이 연장되는 방향과는 직교하는 방향(예를 들어 Y 방향)으로 연장되도록 형성되어 있다. 터치 패널(20)의 표면을 손가락으로 가압하면, 제1 전극 패턴(22)과 제2 전극 패턴(24)이 접촉되고, 제1 전극 패턴(22)과 제2 전극 패턴(24) 사이의 정전 용량이 변화된다. 그 정전 용량의 변화를 제1 전극 패턴(22) 및 제2 전극 패턴(24)을 개재하여 검출함으로써, 가압 위치(좌표)를 특정할 수 있다.

반사 방지층(31)은, 표면에서의 반사를 방지하기 위한 층이며, 예를 들어 저굴절률층으로 구성되어 있다. 터치 패널(20)이 표시 장치(10)의 테두리부에서 광학 점착 테이프(33)로 접착되는 경우, 그 접착 부분 이외의 부위에서는, 터치 패널(20)은 공극층(34)을 개재하여 반사 방지층(31)과 대향한다.

점착제층(32)은 OCA(Optical Clear Adhesive tape)나 UV 경화 수지(OCR) 등의 접착층으로 구성되어 있다. 점착제층(32)은 표시 장치(10)의 편광판(2)의 표면 전체에 형성되어, 터치 패널(20)과 표시 장치(10)를 접합한다.

표시 장치(10)(편광판(2))의 표면에 터치 패널(20)을 장착하지 않는 구성에서는, 편광판(2)의 표면에 수분 등이 부착되는 것을 최대한 피하기 위해서, 편광판(2)의 표면의 접촉각은 60° 이상으로 설정되는 경우가 많았다.

그러나, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 편광판(2)에 있어서, 필름(4)에 있어서의 터치 패널(20) 측의 표면 접촉각은 60° 미만으로 되어 있다. 이렇게 필름(4)의 표면 접촉각을 낮게 억제함으로써, 필름(4)에 대하여 반사 방지층(31)이나 점착제층(32)이 달라붙기 쉬워져, 그들의 접착성을 향상시킬 수 있다. 이에 의해, 반사 방지층(31)이나 점착제층(32)의 박리를 억제할 수 있다. 게다가, 필름(4)은 막 두께 35㎛ 이하의 박막이므로, 가열에 의한 내구 시험 후의 필름(4)의 휨을 저감할 수 있고, 이 필름(4)의 휨에 기인하는 반사 방지층(31)이나 점착제층(32)의 박리도 억제할 수 있다.

따라서, 표시 장치(10)가 박형화됨으로써 투과광량이 증가해도, 상기 박리에 기인하는 표시 불균일을 저감할 수 있어, 표시 장치(10)의 시인성의 저하를 피할 수 있다. 또한, 필름(4)은 막 두께 35㎛ 이하의 박막이므로, 편광판(2)을 충분히 얇게 구성할 수 있고, 이에 의해 표시 장치(10)의 박형화, 경량화에도 충분히 공헌할 수 있다.

즉, 본 실시 형태의 구성에 의하면, 편광판(2)의 박형 구성으로, 반사 방지층(31)이나 점착제층(32)의 박리를 억제하여, 표시 장치(10)의 시인성의 저하를 피할 수 있다. 이러한 효과는, 필름(4)의 상기 접촉각이 55° 이하이고, 또한, 필름(4)의 두께가 33㎛ 이하(보다 바람직하게는 28㎛ 이하)이면, 확실하게 얻을 수 있다.

여기서, 필름(4)에 있어서의 터치 패널(20) 측의 표층, 즉, 하드코팅층(4b)은 아크릴 수지층으로 구성되어 있고, 상기 아크릴 수지층이, 다관능 아크릴, 우레탄 예비중합체 및 반응성 실리카 미립자를 포함하는 도포 조성물을 사용하여 형성되는 것이 바람직하다.

이렇게 필름(4)의 표층을 구성함으로써, 표면의 접촉각이 60° 미만(보다 바람직하게는 55° 이하)인 필름(4)을 확실하게 실현할 수 있다.

또한, 필름(4)(필름 기재(4a))은 셀룰로오스를 포함하고 있어도 된다. 보다 상세하게는, 필름(4)은 프탈산, 아디프산, 적어도 1종의 벤젠모노카르복실산 및 적어도 1종의 탄소수 2 내지 12의 알킬렌글리콜을 반응시킨 구조를 갖는 에스테르 화합물과, 아세틸기 치환도가 2.80 내지 2.95이며 수 평균 분자량 125000 이상 155000 미만의 셀룰로오스트리아세테이트를 포함하고 있어도 된다.

이러한 필름(4)(필름 기재(4a))을 사용한 구성에 있어서, 상술한 본 실시 형태의 효과를 얻을 수 있다.

〔편광판에 대해서〕

이하, 상기한 편광판(2)을 구성하는 각 층의 상세에 대하여 설명한다.

[필름 기재]

편광판(2)의 필름 기재(4a) 및 필름(5)(이하, 이들을 통합하여 간단히 필름 기재라고 칭함)으로서는, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 사용할 수 있다.

(열가소성 수지)

열가소성 수지란, 유리 전이 온도 또는 융점까지 가열함으로써 부드러워지고, 목적으로 하는 형태로 성형할 수 있는 수지를 말한다.

열가소성 수지로서는, 일반적 범용 수지로서는, 셀룰로오스에스테르, 폴리에틸렌(PE), 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴, 폴리스티렌(PS), 폴리아세트산 비닐(PVAc), 테플론(등록 상표)(폴리테트라플루오로에틸렌, PTFE), ABS 수지(아크릴로니트릴부타디엔스티렌 수지), AS 수지, 아크릴 수지(PMMA) 등을 사용할 수 있다.

특히, 강도나 잘 깨지지 않을 것이 요구되는 경우, 폴리아미드(PA), 나일론, 폴리아세탈(POM), 폴리카르보네이트(PC), 변성 폴리페닐렌에테르(m-PPE, 변성 PPE, PPO), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리 섬유 강화 폴리에틸렌테레프탈레이트(GF-PET), 환상 폴리올레핀(COP) 등을 사용할 수 있다.

또한, 높은 열변형 온도와 장기 사용할 수 있는 특성이 요구되는 경우에는, 폴리페닐렌술피드(PPS), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 비결정 폴리아릴레이트, 액정 중합체, 폴리에테르에테르케톤, 열가소성 폴리이미드(PI), 폴리아미드이미드(PAI) 등을 사용할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 본 실시 형태의 효과 발현의 관점에서, 열가소성 수지가, 셀룰로오스에스테르 수지, 폴리카르보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리올레핀 수지로부터 선택되는 수지인 것이 바람직하다.

상기 수지 필름 기재의 두께는, 20㎛ 이상인 것이 바람직하고, 30㎛ 이상인 것이 보다 바람직하지만, 하드코팅층의 두께와의 합이 35㎛ 이하인 것이, 박형화의 관점에서 바람직하다.

이하, 본 실시 형태에 있어서, 특히 적합한 수지에 대하여 상세한 설명을 한다.

<셀룰로오스에스테르 수지>

본 실시 형태에서 사용할 수 있는 셀룰로오스에스테르 수지는, 셀룰로오스(디, 트리)아세테이트, 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부티레이트 등의 셀룰로오스의 저급 지방산 에스테르, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 셀룰로오스아세테이트프탈레이트 등의 셀룰로오스의 혼합 지방산 에스테르 및 셀룰로오스프탈레이트 등으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

이들 중에서 특히 바람직한 셀룰로오스에스테르는, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부티레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트나 셀룰로오스아세테이트부티레이트를 들 수 있다.

혼합 지방산 에스테르의 치환도로서, 더욱 바람직하는 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트나 셀룰로오스아세테이트부티레이트의 저급 지방산 에스테르는, 탄소 원자수 2 내지 4의 아실기를 치환기로서 갖고, 아세틸기의 치환도를 X라고 하고, 프로피오닐기 또는 부티릴기의 치환도를 Y라고 했을 때, 하기 식(I) 및 (II)를 동시에 만족하는 셀룰로오스에스테르를 포함하는 셀룰로오스 수지인 것이 바람직하다.

식(I) 2.6≤X+Y≤3.0

식(II) 1.0≤X≤2.5

이 중, 특히 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트가 바람직하게 사용되고, 그 중에서 1.9≤X≤2.5이며, 0.1≤Y≤0.9인 것이 바람직하다. 상기 아실기로 치환되지 않은 부분은 통상 수산기로서 존재하고 있는 것이다. 이들은 공지된 방법으로 합성할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서 사용되는 셀룰로오스에스테르는, 중량 평균 분자량 Mw/수 평균 분자량 Mn 비가 1.5 내지 5.5인 것이 바람직하게 사용되고, 특히 바람직하게는 2.0 내지 5.0이며, 더욱 바람직하게는 2.5 내지 5.0이며, 더욱 바람직하게는 3.0 내지 5.0인 셀룰로오스에스테르가 바람직하게 사용된다.

셀룰로오스의 저급 지방산 에스테르로서는, 아세틸기 치환도가 2.80 내지 2.95이며, 수 평균 분자량(Mn)이 125000 이상 155000 미만인 셀룰로오스트리아세테이트A를 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 셀룰로오스트리아세테이트A로서는, 중량 평균 분자량(Mw)이 265000 이상 310000 미만, Mw/Mn이 1.9 내지 2.1인 것이 바람직하다.

또한, 연필 경도가 향상된다는 점에서, 아세틸기 치환도가 2.75 내지 2.90이며, 수 평균 분자량(Mn)이 155000 이상 180000 미만, Mw가 290000 이상 360000 미만, Mw/Mn이 1.8 내지 2.0인 셀룰로오스트리아세테이트B를 셀룰로오스트리아세테이트A와 병용하는 것이 바람직하다. 셀룰로오스트리아세테이트A와 셀룰로오스트리아세테이트B를 병용하는 경우에는, 질량비로 셀룰로오스트리아세테이트A:셀룰로오스트리아세테이트B=100:0 내지 20:80의 범위인 것이 바람직하다.

<에스테르 화합물>

셀룰로오스에스테르계 필름은, 내 투습성이 우수하다는 점에서, 에스테르 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 에스테르 화합물로서는, 프탈산, 아디프산, 적어도 1종의 벤젠모노카르복실산 및 적어도 1종의 탄소수 2 내지 12의 알킬렌글리콜을 반응시킨 구조를 갖는 에스테르 화합물이 바람직하다.

벤젠모노카르복실산 성분으로서는, 예를 들어 벤조산, 파라tert-부틸벤조산, 오르토톨루일산, 메타톨루일산, p-톨루일산, 디메틸벤조산, 에틸벤조산, 노르말프로필벤조산, 아미노벤조산, 아세톡시벤조산 등이 있고, 이들은 각각 1종 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다. 벤조산인 것이 가장 바람직하다.

탄소수 2 내지 12의 알킬렌글리콜 성분으로서는, 에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-프로판디올, 2-메틸1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올(네오펜틸글리콜), 2,2-디에틸-1,3-프로판디올(3,3-디메틸올펜탄), 2-n-부틸-2-에틸-1,3프로판디올(3,3-디메틸올헵탄), 3-메틸-1,5-펜탄디올1,6-헥산디올, 2,2,4-트리메틸1,3-펜탄디올, 2-에틸1,3-헥산디올, 2-메틸1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,12-옥타데칸디올 등이 있고, 이들 글리콜은, 1종 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용된다. 특히 1,2-프로필렌글리콜이 바람직하다.

본 실시 형태에서 사용되는 셀룰로오스에스테르의 원료 셀룰로오스는, 목재 펄프이어도 면화 린터이어도 된다. 목재 펄프는 침엽수이어도 활엽수이어도 되지만, 침엽수 쪽이 보다 바람직하다. 제막 시의 박리성 면에서는, 면화 린터가 바람직하게 사용된다. 이들로부터 만들어진 셀룰로오스에스테르는, 적절히 혼합하여, 또는 단독으로 사용할 수 있다.

예를 들어, 면화 린터 유래 셀룰로오스에스테르:목재 펄프(침엽수) 유래 셀룰로오스에스테르:목재 펄프(활엽수) 유래 셀룰로오스에스테르의 비율이 100:0:0, 90:10:0, 85:15:0, 50:50:0, 20:80:0, 10:90:0, 0:100:0, 0:0:100, 80:10:10, 85:0:15, 40:30:30인 것을 사용할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 셀룰로오스에스테르 수지는, 20ml의 순수(전기 전도도 0.1μS/cm 이하, pH6.8)에 1g 투입하고, 25℃, 1hr, 질소 분위기 하에서 교반했을 때의 pH가 6 내지 7, 전기 전도도가 1 내지 100)μS/cm인 것이 바람직하다.

〔필름 제작 방법〕

이어서, 본 실시 형태에 있어서의 필름 기재의 바람직한 제막 방법에 대하여 설명한다.

<용액 유연 제막법에 의한 기재의 제조 방법>

1) 용해 공정

용해 공정은, 열가소성 수지에 대한 양용매를 주로 하는 유기 용매에, 용해 가마 내에서 열가소성 수지, 열수축 재료, 기타의 첨가제를 교반하면서 용해하고 도프를 형성하는 공정이다. 또한, 양용매란, 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 열가소성 수지에 대하여 양호한 용해성을 갖는 유기 용매를 말하며, 또한 용해에 주된 효과를 나타내고, 그 중에서 대량으로 사용하는 유기 용매를 주(유기) 용매 또는 주된 (유기) 용매라고 한다.

열가소성 수지의 용해에는, 상압에서 행하는 방법, 주 용매의 비점 이하에서 행하는 방법, 주 용매의 비점 이상에서 가압하여 행하는 방법, 일본 특허 공개 평9-95544호 공보, 일본 특허 공개 평9-95557호 공보 또는 일본 특허 공개 평9-95538호 공보에 기재된 바와 같은 냉각 용해법으로 행하는 방법, 일본 특허 공개 평11-21379호 공보에 기재된 바와 같은 고압에서 행하는 방법 등 여러가지 용해 방법을 사용할 수 있지만, 특히 주 용매의 비점 이상에서 가압하여 행하는 방법이 바람직하다.

재활용 가능 재료도 재사용된다. 재활용 가능 재료란, 필름을 미세하게 분쇄한 것으로, 필름을 제막할 때 발생하는, 필름의 양쪽 사이드 부분을 잘라낸 것이나, 찰상 등으로 스펙 아웃한 필름 원단을 말한다.

2) 유연 공정

유연 공정은, 도프를, 송액 펌프(예를 들어, 가압형 정량 기어 펌프)를 통하여 가압 다이에 송액하고, 무한히 이송하는 무단의 금속 벨트, 예를 들어 스테인리스 벨트, 또는 회전하는 금속 드럼 등의 금속 지지체 상의 유연 위치에, 가압 다이 슬릿으로부터 도프를 유연하는 공정이다.

다이의 구금 부재 부분의 슬릿 형상을 조정할 수 있고, 막 두께를 균일하게 하기 쉬운 가압 다이가 바람직하다. 가압 다이에는, 코트 행거 다이나 T다이 등이 있고, 어느 것이든 바람직하게 사용된다. 금속 지지체의 표면은 경면으로 되어 있다. 제막 속도를 높이기 위하여 가압 다이를 금속 지지체 상에 2기 이상 설치하고, 도프량을 분할하여 중층해도 된다. 또는 복수의 도프를 동시에 유연하는 공유연법에 의해 적층 구조의 필름을 얻는 것도 바람직하다.

3) 용매 증발 공정

용매 증발 공정은, 웹(유연용 지지체 상에 도프를 유연하여 형성된 도프막)을 유연용 지지체 상에서 가열하고, 용매를 증발시키는 공정이다.

용매를 증발시키기 위해서는, 웹 측으로부터 바람을 불게 하는 방법 및/또는 지지체의 이면으로부터 액체에 의해 전열시키는 방법, 복사열에 의해 표리로부터 전열하는 방법 등이 있지만, 이면 액체 전열 방법의 건조 효율이 좋아 바람직하다. 또, 그들을 조합하는 방법도 바람직하게 사용된다. 유연 후의 지지체 상의 웹을 40 내지 100℃의 분위기 하에서, 지지체 상에서 건조시키는 것이 바람직하다. 40 내지 100℃의 분위기 하에 유지하기 위해서는, 이 온도의 온풍을 웹 상면에 닿게 하거나, 적외선 등의 수단에 의해 가열하는 것이 바람직하다.

면 품질, 투습성, 박리성의 관점에서, 30 내지 120초 이내에서 해당 웹을 지지체로부터 박리하는 것이 바람직하다.

4) 박리 공정

박리 공정은, 금속 지지체 상에서 용매가 증발한 웹을, 박리 위치에서 박리시키는 공정이다. 박리된 웹은 다음 공정으로 보내진다.

금속 지지체 상의 박리 위치에 있어서의 온도는 바람직하게는 10 내지 40℃이고, 더욱 바람직하게는 11 내지 30℃이다.

또한, 박리하는 시점에서의 금속 지지체 상에서의 웹의 박리 시 잔류 용매량은, 건조 조건의 강약, 금속 지지체의 길이 등에 의해 50 내지 120질량％의 범위에서 박리하는 것이 바람직하지만, 잔류 용매량이 보다 많은 시점에서 박리하는 경우, 웹이 너무 부드러우면 박리 시 평면성을 손상시키고, 박리 장력에 의한 쓸림이나 세로 줄무늬가 발생하기 쉽기 때문에, 경제 속도와 품질의 균형으로 박리 시의 잔류 용매량이 결정된다.

웹의 잔류 용매량은 하기 식으로 정의된다.

잔류 용매량(％)=(웹의 가열 처리 전 질량-웹의 가열 처리 후 질량)/(웹의 가열 처리 후 질량)×100

또한, 잔류 용매량을 측정할 때의 가열 처리란, 115℃에서 1시간의 가열 처리를 행하는 것을 나타낸다.

금속 지지체와 필름을 박리할 때의 박리 장력은, 통상, 196 내지 245N/m이다. 박리 시에 주름이 생기기 쉬운 경우, 190N/m 이하의 장력으로 박리하는 것이 바람직하고, 나아가서는, 박리할 수 있는 최저 장력 내지 166.6N/m, 계속해서, 최저 장력 내지 137.2N/m으로 박리하는 것이 바람직하지만, 특히 바람직하게는 최저 장력 내지 100N/m으로 박리하는 것이다.

본 실시 형태에 있어서는, 상기 금속 지지체 상의 박리 위치에 있어서의 온도를 -50 내지 40℃로 하는 것이 바람직하고, 10 내지 40℃가 더욱 바람직하고, 15 내지 30℃로 하는 것이 가장 바람직하다.

5) 건조 및 연신 공정

건조 및 연신 공정은, 박리 후, 웹을 건조 장치 내에 복수 배치한 롤에 교대로 통과시켜 반송하는 건조 장치, 및/또는 클립으로 웹의 양단을 클립하여 반송하는 텐터 연신 장치를 사용하여, 웹을 건조시키는 공정이다.

건조 수단은 웹의 양면에 열풍을 불게 하는 것이 일반적이지만, 바람 대신에 마이크로웨이브를 닿게 하여 가열하는 수단도 있다. 너무 급격한 건조는, 완성되는 필름의 평면성을 손상시키기 쉽다. 고온에 의한 건조는 잔류 용매가 8질량％ 이하 정도부터 행하는 것이 좋다. 전체를 통과시키고, 건조는 대략 40 내지 250℃에서 행하여진다. 특히 40 내지 160℃에서 건조시키는 것이 바람직하다.

텐터 연신 장치를 사용하는 경우에는, 텐터의 좌우 파지 수단에 의해 필름의 파지 길이(파지 개시부터 파지 종료까지의 거리)를 좌우로 독립적으로 제어할 수 있는 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 텐터 공정에 있어서, 평면성을 개선하기 위하여 의도적으로 상이한 온도를 갖는 구획을 만드는 것도 바람직하다.

또한, 상이한 온도 구획 사이에 각각의 구획이 간섭을 일으키지 않도록, 뉴트럴 존을 설치하는 것도 바람직하다.

또한, 연신 조작은 다단계로 분할하여 실시해도 되고, 유연 방향, 폭 방향으로 2축 연신을 실시하는 것도 바람직하다. 또한, 2축 연신을 행하는 경우에는 동시 2축 연신을 행해도 되고, 단계적으로 실시해도 된다.

이 경우, 단계적이라는 것은, 예를 들어 연신 방향이 상이한 연신을 순차 행하는 것도 가능하고, 동일한 방향의 연신을 다단계로 분할하고, 또한 상이한 방향의 연신을 그 어느 단계에 부가하는 것도 가능하다. 즉, 예를 들어 다음과 같은 연신 스텝도 가능하다.

a) 유연 방향으로 연신-폭 방향으로 연신-유연 방향으로 연신-유연 방향으로 연신

b) 폭 방향으로 연신-폭 방향으로 연신-유연 방향으로 연신-유연 방향으로 연신

또한, 동시 2축 연신에는, 한 방향으로 연신하고, 다른 한쪽을, 장력을 완화하여 수축시키는 경우도 포함된다. 동시 2축 연신의 바람직한 연신 배율은, 폭 방향, 길이 방향 모두 ×1.01배 내지 ×1.5배의 범위로 할 수 있다.

연신을 행하는 경우의 웹 잔류 용매량은, 연신 개시 시에 20 내지 100질량％인 것이 바람직하고, 또한 웹의 잔류 용매량이 10질량％ 이하로 될 때까지 연신을 걸면서 건조를 행하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5질량％ 이하이다.

연신을 행하는 경우의 건조 온도는, 30 내지 160℃가 바람직하고, 50 내지 150℃가 더욱 바람직하고, 70 내지 140℃가 가장 바람직하다.

연신 공정에 있어서, 분위기의 폭 방향의 온도 분포가 적은 것이, 필름의 균일성을 높이는 관점에서 바람직하고, 연신 공정에서의 폭 방향의 온도 분포는, ±5℃ 이내가 바람직하고, ±2℃ 이내가 보다 바람직하고, ±1℃ 이내가 가장 바람직하다.

6) 권취 공정

권취 공정은, 웹 중의 잔류 용매량이 2질량％ 이하로 되고 나서 필름으로서 권취기에 의해 권취하는 공정이며, 잔류 용매량을 0.4질량％ 이하로 함으로써 치수 안정성이 양호한 필름을 얻을 수 있다. 특히 0.00 내지 0.10질량％로 권취하는 것이 바람직하다.

권취하는 방법은, 일반적으로 사용되고 있는 것을 사용하면 되고, 정 토크법, 정 텐션법, 테이퍼 텐션법, 내부 응력이 일정한 프로그램 텐션 컨트롤법 등이 있고, 그것들을 구분해서 사용하면 된다.

본 실시 형태에 따른 필름 기재는, 긴 필름인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 100m 내지 5000m 정도의 것을 나타내고, 통상, 롤 형상으로 제공되는 형태의 것이다. 또한, 필름의 폭은 1.3 내지 4m인 것이 바람직하고, 1.4 내지 2m인 것이 보다 바람직하다.

<용융 유연 제막법에 의한 기재의 제조 방법>

이어서, 본 실시 형태의 필름 기재를 용융 유연 제막법에 의해 제조하는 경우의 방법에 대하여 설명한다.

<용융 펠릿 제조 공정>

용융 압출에 사용하는, 수지를 포함하는 조성물은, 통상 미리 혼련하여 펠릿화해 두는 것이 바람직하다.

펠릿화는, 공지된 방법이면 되고, 예를 들어 건조한 열가소성 수지와 열수축 재료 등을 포함하는 첨가제를 피더로 압출기에 공급하고, 1축이나 2축의 압출기를 사용하여 혼련하고, 다이로부터 스트랜드 형상으로 압출하여, 수냉 또는 공냉하고, 커팅함으로써, 펠릿화할 수 있다.

원재료는, 압출 하기 전에 건조시켜 두는 것이 원재료의 분해를 방지하는 데 있어서 중요하다. 특히 셀룰로오스에스테르는 흡습하기 쉬우므로, 제습 열풍 건조기나 진공 건조기로 70 내지 140℃에서 3시간 이상 건조시키고, 수분율을 200ppm 이하, 또한 100ppm 이하로 해 두는 것이 바람직하다.

첨가제는, 압출기에 공급하기 전에 혼합해 두어도 되고, 각각 개별의 피더로 공급해도 된다. 또한, 입자나 산화 방지제 등의 소량의 첨가제는, 균일하게 혼합하기 위해서, 사전에 혼합해 두는 것이 바람직하다.

산화 방지제의 혼합은, 고체끼리 혼합해도 되고, 필요에 따라, 산화 방지제를 용제에 용해해 두고, 열가소성 수지에 함침시켜서 혼합해도 되고, 또는 분무하여 혼합해도 된다.

건조와 혼합을 동시에 할 수 있다는 점에서, 진공 나우타 믹서 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 피더부나 다이로부터의 출구 등 공기와 접촉하는 경우에는, 제습 공기나 제습한 N₂ 가스 등의 분위기 하에 하는 것이 바람직하다.

압출기는, 전단력을 억제하고, 수지가 열화(분자량 저하, 착색, 겔 생성 등)되지 않도록 펠릿화 가능하고 가능한 한 저온에서 가공하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 2축 압출기의 경우, 깊은 홈 타입의 스크루를 사용하여, 동일 방향으로 회전시키는 것이 바람직하다. 혼련의 균일성으로부터, 교합 타입이 바람직하다.

이상과 같이 하여 얻어진 펠릿을 사용하여 필름 제막을 행한다. 펠릿화하지 않고, 원재료의 분말을 그대로 피더로 압출기에 공급하고, 그대로 필름 제막하는 것도 가능하다.

<용융 혼합물을 다이로부터 냉각 롤에 압출하는 공정>

먼저, 제작한 펠릿을 1축이나 2축 타입의 압출기를 사용하여, 압출할 때의 용융 온도 Tm을 200 내지 300℃ 정도로 하고, 리프 디스크 타입의 필터 등으로 여과하여 이물을 제거한 후, T다이로부터 필름 형상으로 공압출하고, 냉각 롤 상에서 고화하고, 탄성 터치 롤과 가압하면서 유연한다. 또한, Tm은, 압출기의 다이 출구 부분의 온도이다.

공급 호퍼로부터 압출기에 도입할 때는, 진공하 또는 감압하나 불활성 가스 분위기하로 하여 산화 분해 등을 방지하는 것이 바람직하다.

다이에 흠집이나 가소제의 응결물 등의 이물이 부착되면 줄무늬 형상의 결함이 발생하는 경우가 있다. 이러한 결함을 다이 라인이라고도 칭하는데, 다이 라인 등의 표면의 결함을 작게 하기 위해서는, 압출기로부터 다이까지의 배관에는 수지의 체류부가 가능한 한 적어지는 구조로 하는 것이 바람직하다. 다이의 내부나 립에 흠집 등이 가능한 한 없는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

압출기나 다이 등의 용융 수지와 접촉하는 내면은, 표면 조도를 작게 하거나, 표면 에너지가 낮은 재질을 사용하거나 하여, 용융 수지가 부착되기 어려운 표면 가공이 실시되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 하드크롬 도금이나 세라믹 용사한 것을 표면 조도 0.2S 이하로 되도록 연마한 것을 들 수 있다.

냉각 롤에는 특별히 제한은 없지만, 고강성의 금속 롤로서 내부에 온도 제어 가능한 열매체 또는 냉매체가 흐르는 구조를 구비한 롤이면 된다. 냉각 롤의 크기는 한정되지 않지만, 용융 압출된 필름을 냉각하기에 충분한 크기이면 되고, 통상 냉각 롤의 직경은 100㎜ 내지 1m 정도이다.

냉각 롤의 표면 재질은, 탄소강, 스테인리스, 알루미늄, 티타늄 등을 들 수 있다. 또한 표면의 경도를 높이거나, 수지와의 박리성을 개량하기 위해서, 하드크롬 도금이나, 니켈 도금, 비정질 크롬 도금 등이나, 세라믹 용사 등의 표면 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

냉각 롤 표면의 표면 조도는, Ra로 0.1㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 또한 0.05㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 롤 표면이 평활할 수록, 얻어지는 필름의 표면도 평활하게 할 수 있는 것이다. 물론 표면 가공한 표면은 더욱 연마하여 상술한 표면 조도로 하는 것이 바람직하다.

탄성 터치 롤로서는, 일본 특허 공개 평03-124425호, 일본 특허 공개 평08-224772호, 일본 특허 공개 평07-100960호, 일본 특허 공개 평10-272676호, WO97/028950호, 일본 특허 공개 평11-235747호, 일본 특허 공개 제2002-36332호, 일본 특허 공개 제2005-172940호나 일본 특허 공개 제2005-280217호의 각 공보에 기재되어 있는, 표면이 박막 금속으로 피복된 실리콘 고무 롤을 사용할 수 있다.

냉각 롤로부터 필름을 박리할 때는, 장력을 제어하여 필름의 변형을 방지하는 것이 바람직하다.

〔복합 수지 필름의 제조 방법〕

본 실시 형태의 필름 기재는, 복합 수지 필름으로 구성할 수 있다. 복합 수지 필름을 제조하는 방법으로서는, 공유연법에 의한 제막 공정을 갖는 형태의 제조 방법, 공압출법에 의한 제막 공정을 갖는 형태의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.

<공유연법:더블 캐스트법>

유연(캐스트) 공정에 있어서의 금속 지지체는, 표면을 경면 마무리한 것이 바람직하고, 금속 지지체로서는, 스테인리스 스틸 벨트 또는 주물로 표면을 도금 마무리한 드럼이 바람직하게 사용된다. 캐스트의 폭은 1 내지 4m로 할 수 있다.

유연 공정의 금속 지지체의 표면 온도는, -50℃ 내지 용제가 비등하여 발포되지 않는 온도로 설정된다. 온도가 높은 쪽이 웹의 건조 속도를 빠르게 할 수 있으므로 바람직하지만, 지나치게 높으면 웹이 발포되거나, 평면성이 열화되는 경우가 있다. 바람직한 지지체 온도로서는, 0 내지 100℃에서 적절히 결정되고, 5 내지 30℃가 더욱 바람직하다. 또는, 냉각함으로써 웹을 겔화시켜서 잔류 용매를 많이 포함한 상태에서 드럼으로부터 박리하는 것도 바람직한 방법이다.

금속 지지체의 온도를 제어하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 온풍 또는 냉풍을 불어대는 방법이나, 온수를 금속 지지체의 이측에 접촉시키는 방법이 있다. 온수를 사용하는 쪽이 열의 전달이 효율적으로 행해지기 때문에, 금속 지지체의 온도가 일정해질 때까지의 시간이 짧아 바람직하다. 온풍을 사용하는 경우에는 용매의 증발 잠열에 의한 웹의 온도 저하를 고려하여, 용매의 비점 이상의 온풍을 사용하면서, 발포도 방지하면서 원하는 온도보다 높은 온도의 바람을 사용하는 경우가 있다. 특히, 유연부터 박리할 때까지의 사이에서 지지체의 온도 및 건조풍의 온도를 변경하여, 효율적으로 건조를 행하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에서는, 아세틸화 셀룰로오스의 용액을 2회 이상으로 분할하여 캐스트하는 것도 바람직하다.

제조된 도프A를 다이에 의해 스테인리스 스틸 벨트에 유연하고, 유연된 웹 상에, 또한 제조된 도프B를, 다이를 통하여 적층 유연한다. 적층된 웹은, 박리점에 있어서 박리되고, 그 후 건조 존에서 건조되어 권취된다.

도프A, 도프B의 조성물로서의 구성에 특별히 제한은 없고, 아세틸화 셀룰로오스, 셀룰로오스나노파이버 및 기타 첨가제나 용매의 조성 비율은 어떻게도 채용할 수 있다. 또한, 도프A, 도프B의 유연막 두께도 특별히 제한은 없다. 3회 이상의 분할 캐스트도 가능하다.

본 실시 형태에서는, 이렇게 캐스트를 분할함으로써, 셀룰로오스나노파이버의 필름 막 내의 분포 상태를 용이하게 제어하는 것이 가능하게 되고, 필름의 인열 강도, 탄성률이나, 필름 치수 변화의 정도를 요구에 따라서 제어할 수 있다.

또한, 바람직하게는 셀룰로오스파이버를 유연 후, 건조 공정에서 파이버가 필름면 내에 배열되기 쉽게 하는 건조 공정을 사용할 수 있다.

<공압출법>

본 실시 형태에 있어서는, 공압출법에 의해, 적층 구조의 필름을 제작할 수도 있다. 예를 들어, 스킨층/코어층/스킨층과 같은 구성의 필름을 만들 수 있다. 예를 들어, 매트제는, 스킨층에 많게, 또는 스킨층에만 넣을 수 있다. 가소제, 자외선 흡수제는 스킨층보다 코어층에 많이 넣을 수 있고, 코어층에만 넣어도 된다. 또한, 코어층과 스킨층에서 가소제, 자외선 흡수제의 종류를 다르게 할 수도 있는데, 예를 들어 스킨층에는 저휘발성의 가소제 및/또는 자외선 흡수제를 포함시키고, 코어층에는 가소성이 우수한 가소제, 또는 자외선 흡수성이 우수한 자외선 흡수제를 첨가할 수도 있다. 스킨층과 코어층의 유리 전이 온도가 상이해도 되고, 스킨층의 유리 전이 온도보다 코어층의 유리 전이 온도가 낮은 것이 바람직하다. 이때, 스킨과 코어 양자의 유리 전이 온도를 측정하고, 이들의 체적 분율로부터 산출한 평균값을 상기 유리 전이 온도 Tg라고 정의하여 마찬가지로 취급할 수도 있다. 또한, 용융 유연시의 셀룰로오스에스테르를 포함하는 용융물의 점도도 스킨층과 코어층이 상이해도 되고, 스킨층의 점도>코어층의 점도이어도, 코어층의 점도≥스킨층의 점도이어도 된다.

또한, 상기 공압출법이란, 복수의 압출기를 사용하여, 각각으로부터 적층하는 수지를 가열 용융하고, 각각의 수지를 합류시킨 후에 T다이의 슬릿 형상의 토출구로부터 공압출, 칠드 롤로 냉각 고화시켜서 캐스트 시트(미연신 상태)를 형성하는 방법이다. 용융 수지를 합류시켜서, T다이로부터 시트를 압출하는 방법으로서는, 용융 수지를 합류시키고 나서 매니폴드를 확장하는 피드 블록법과, 용융 수지를 각각 매니폴드로 확장하고 나서 합류시키는 멀티 매니폴드법이 있지만, 그 어느 쪽을 사용해도 된다.

또한, 바람직하게는 코어층과 스킨층을 칠드 롤로 냉각 고화할 때 압력을 가함으로써, 파이버가 필름면 내에 배열되기 쉬워져, 필름면 내의 선팽창 계수를 저하시킬 수 있다.

〔첨가제〕

(산화 방지제)

필름 기재는, 첨가제로서 산화 방지제를 포함하는 것이 바람직하다. 바람직한 산화 방지제는, 인계 또는 페놀계이며, 인계와 페놀계를 동시에 조합하면 보다 바람직하다. 이하, 본 실시 형태에 있어서 적절하게 사용할 수 있는 산화 방지제에 대하여 설명한다.

<페놀계 산화 방지제>

본 실시 형태에 있어서는, 페놀계의 산화 방지제가 바람직하게 사용되고, 특히 힌더드 페놀 화합물이 바람직하게 사용된다.

힌더드 페놀 화합물의 구체예에는, n-옥타데실3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트, n-옥타데실3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)-아세테이트, n-옥타데실3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, n-헥실3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐벤조에이트, n-도데실3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐벤조에이트, 네오-도데실3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 도데실β(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 에틸α-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)이소부티레이트, 옥타데실α-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)이소부티레이트, 옥타데실α-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 2-(n-옥틸티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시-벤조에이트, 2-(n-옥틸티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시-페닐아세테이트, 2-(n-옥타데실티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐아세테이트, 2-(n-옥타데실티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시-벤조에이트, 2-(2-히드록시에틸 티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, 디에틸글리콜 비스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시-페닐)프로피오네이트, 2-(n-옥타데실티오)에틸3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 스테아르아미드-N,N-비스-[에틸렌3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], n-부틸이미노-N,N-비스-[에틸렌3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2-(2-스테아로일옥시에틸티오)에틸3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, 2-(2-스테아로일옥시에틸티오)에틸7-(3-메틸-5-t-부틸-4-히드록시페닐)헵타노에이트, 1,2-프로필렌글리콜 비스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 에틸렌글리콜 비스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 네오펜틸글리콜 비스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 에틸렌글리콜 비스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐아세테이트), 글리세린-l-n-옥타데카노에이트-2,3-비스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐아세테이트), 펜타에리트리톨-테트라키스-[3-(3',5'-디-t-부틸-4'-히드록시페닐)프로피오네이트], 1,1,1-트리메틸올에탄-트리스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 소르비톨 헥사-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2-히드록시에틸7-(3-메틸-5-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 2-스테아로일옥시에틸7-(3-메틸-5-t-부틸-4-히드록시페닐)헵타노에이트, 1,6-n-헥산디올-비스[(3',5'-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 펜타에리트리톨-테트라키스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시히드로신나메이트)이 포함된다. 상기 타입의 힌더드 페놀 화합물은, 예를 들어 시바 재팬(주)로부터, "Irganox1076" 및 "Irganox1010"이라는 상품명으로 시판되고 있다.

<인계 산화 방지제>

인계 산화 방지제로서는, 포스파이트(phosphite), 포스포나이트(phosphonite), 포스피나이트(phosphinite) 또는 제3급 포스판(phosphane) 등의 인계 화합물을 사용할 수 있다. 인계 화합물로서는, 종래 기지의 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2002-138188호, 일본 특허 공개 제2005-344044호 단락 번호(0022 내지 0027), 일본 특허 공개 제2004-182979호 단락 번호(0023 내지 0039), 일본 특허 공개 평10-306175호, 일본 특허 공개 평1-254744호, 일본 특허 공개 평2-270892호, 일본 특허 공개 평5-202078호, 일본 특허 공개 평5-178870호, 일본 특허 공표 제2004-504435호, 일본 특허 공표 제2004-530759호 및 일본 특허 출원 제2005-353229호의 각 공보의 명세서 중에 기재되어 있는 것이 바람직하다.

인계 화합물의 첨가량은, 수지 100질량부에 대하여, 통상 0.01 내지 10질량부, 바람직하게는 0.05 내지 5질량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 3질량부이다.

인계 화합물로서는, 상기 일반식으로 표현되는 화합물 외에, 트리페닐포스파이트, 디페닐이소데실포스파이트, 페닐디이소데실포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리스(디노닐페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 10-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥시드, 6-[3-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로폭시]-2,4,8,10-테트라-t-부틸디벤즈[d,f][1.3.2]디옥사포스페핀, 트리데실포스파이트 등의 모노포스파이트계 화합물; 4,4'-부틸리덴-비스(3-메틸-6-t-부틸페닐-디-트리데실포스파이트), 4,4'-이소프로필리덴-비스(페닐-디-알킬(C12 내지 C15) 포스파이트) 등의 디포스파이트계 화합물; 트리페닐포스포나이트, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)[1,1-비페닐]-4,4'-디일비스포스포나이트, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸-5-메틸페닐)[1,1-비페닐]-4,4'-디일비스포스포나이트 등의 포스포나이트계 화합물; 트리페닐포스피나이트, 2,6-디메틸페닐디페닐포스피나이트 등의 포스피나이트계 화합물; 트리페닐포스핀, 트리스(2,6-디메톡시 페닐)포스핀 등의 포스핀계 화합물 등을 들 수 있다.

상기 타입의 인계 화합물은, 예를 들어 스미토모 가가꾸 가부시끼가이샤로부터, "SumilizerGP", 가부시끼가이샤 ADEKA로부터 "ADK STAB PEP-24G", "ADK STAB PEP-36" 및 "ADK STAB3010", 시바 재팬 카부시끼가이샤로부터 "IRGAFOS P-EPQ", 사까이 가가꾸 고교 가부시끼가이샤로부터 "GSY-P101"이라는 상품명으로 시판되고 있다.

(기타의 산화 방지제)

또한, 디라우릴-3,3'-티오디프로피오네이트, 디미리스틸-3,3'-티오디프로피오네이트, 디스테아릴-3,3'-티오디프로피오네이트, 펜타에리트리틸테트라키스(3-라우릴티오프로피오네이트) 등의 황계 산화 방지제, 2-tert-부틸-6-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸벤질)-4-메틸페닐아크릴레이트, 2-[1-(2-히드록시-3,5-디-tert-펜틸페닐)에틸]-4,6-디-tert-펜틸페닐아크릴레이트 등의 내열 가공 안정제, 일본 특허 공고 평08-27508호에 기재된 3,4-디히드로-2H-1-벤조피란계 화합물, 3,3'-스피로디크로만계 화합물, 1,1-스피로인단계 화합물, 모르폴린, 티오모르폴린, 티오모르폴린옥시드, 티오모르폴린디옥시드, 피페라진 골격을 부분 구조에 갖는 화합물, 일본 특허 공개 평03-174150호에 기재된 디알콕시 벤젠계 화합물 등의 산소 스캐빈저 등을 들 수 있다. 이들 산화 방지제의 부분 구조가, 중합체의 일부, 또는 규칙적으로 중합체에 펜던트되어 있어도 되고, 가소제, 산포착제, 자외선 흡수제 등의 첨가제의 분자 구조의 일부에 도입되어 있어도 된다.

(기타의 첨가제)

본 실시 형태에 따른 필름 기재에는, 상기 화합물 등 이외에, 목적에 따라서 다양한 화합물 등을 첨가제로서 함유시킬 수 있다.

<산포착제>

산포착제로서는, 미국 특허 제4,137,201호 명세서에 기재되어 있는 산포착제로서의 에폭시 화합물을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 산포착제로서의 에폭시 화합물은, 상기 기술분야에 있어서 기지이며, 다양한 폴리글리콜의 디글리시딜에테르, 특히 폴리글리콜 1몰당 약 8 내지 40몰의 에틸렌옥시드 등의 축합에 의해 유도되는 폴리글리콜, 글리세롤의 디글리시딜에테르 등, 금속 에폭시 화합물(예를 들어, 염화비닐 중합체 조성물에 있어서 및 염화비닐 중합체 조성물과 함께, 종래부터 이용되고 있는 것), 에폭시화 에테르 축합 생성물, 비스페놀 A의 디글리시딜에테르(즉, 4,4'-디히드록시디페닐디메틸메탄), 에폭시화 불포화 지방산 에스테르(특히, 2 내지 22개의 탄소 원자의 지방산의 4 내지 2개 정도의 탄소 원자의 알킬에스테르(예를 들어, 부틸에폭시스테아레이트) 등), 및 다양한 에폭시화 장쇄 지방산 트리글리세라이드 등(예를 들어, 에폭시화 대두유 등의 조성물에 의해 대표되고, 예시될 수 있는, 에폭시화 식물성유 및 다른 불포화 천연유(이들은 때로는 에폭시화 천연 글리세라이드 또는 불포화 지방산이라고 칭해지고, 이 지방산은 일반적으로 12 내지 22개의 탄소 원자를 함유하고 있음))이 포함된다.

<광안정제>

광안정제로서는, 힌더드 아민 광안정제(HALS) 화합물을 들 수 있고, 이것은 기지의 화합물이며, 예를 들어 미국 특허 제4,619,956호 명세서의 제5 내지 11란 및 미국 특허 제4,839,405호 명세서의 제3 내지 5란에 기재되어 있는 바와 같이, 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘 화합물 또는 그들의 산 부가염 또는 그들과 금속 화합물의 착체가 포함된다. 또한, 일본 특허 공개 제2007-63311호 공보에 기재되어 있는 광안정제를 사용할 수 있다.

<자외선 흡수제>

자외선 흡수제로서는, 자외선에 의한 열화 방지의 관점에서, 파장 370㎚ 이하의 자외선 흡수능이 우수하고, 또한 액정 표시성의 관점에서, 파장 400㎚ 이상의 가시광 흡수가 적은 것이 바람직하다. 예를 들어, 옥시 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 살리실산에스테르계 화합물, 벤조페논계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등을 들 수 있지만, 벤조페논계 화합물이나 착색이 적은 벤조트리아졸계 화합물이 바람직하다. 또한, 일본 특허 공개 평10-182621호 공보, 일본 특허 공개 평8-337574호 공보에 기재된 자외선 흡수제, 일본 특허 공개 평6-148430호 공보에 기재된 고분자 자외선 흡수제를 사용해도 된다.

벤조트리아졸계 화합물의 구체예로서, 2-2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-(3",4",5",6"-테트라히드로프탈이미드메틸)-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2,2-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀), 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-(2-옥틸옥시카르보닐에틸)-페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-(1-메틸-1-페닐에틸)-5'-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페닐)벤조트리아졸, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(직쇄 및 측쇄 도데실)-4-메틸페놀, 옥틸-3-〔3-tert-부틸-4-히드록시-5-(클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)페닐〕프로피오네이트와 2-에틸헥실-3-〔3-tert-부틸-4-히드록시-5-(5-클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)페닐〕프로피오네이트의 혼합물 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

또한, 시판품으로서, 티누빈(TINUVIN)326, 티누빈(TINUVIN)109, 티누빈(TINUVIN)171, 티누빈(TINUVIN)900, 티누빈(TINUVIN)928, 티누빈(TINUVIN)360(모두 시바 재팬사제), LA31(ADEKA사제), Sumisorb250(스미토모 가가꾸사제), RUVA-100(오츠카 가가꾸제)을 들 수 있다.

벤조페논계 화합물의 구체예로서, 2,4-디히드록시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-술포 벤조페논, 비스(2-메톡시-4-히드록시-5-벤조일페닐메탄) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

본 실시 형태에 있어서는, 자외선 흡수제는 0.1 내지 20질량％ 첨가하는 것이 바람직하고, 또한 0.5 내지 10질량％ 첨가하는 것이 바람직하고, 또한 1 내지 5질량％ 첨가하는 것이 바람직하다. 이들은 2종 이상을 병용해도 된다.

<매트제>

본 실시 형태의 필름 기재에는, 매트제 등의 미립자를 첨가할 수 있고, 미립자로서는, 무기 화합물의 미립자 또는 유기 화합물의 미립자를 들 수 있다. 미립자로서는, 예를 들어 이산화규소, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 카올린, 탈크, 소성 규산칼슘, 수화 규산칼슘, 규산알루미늄, 규산마그네슘, 인산칼슘 등의 무기 미립자나 가교 고분자 미립자를 들 수 있다. 그 중에서도, 이산화규소가 수지 기판의 헤이즈를 낮게 할 수 있으므로 바람직하다. 이산화규소와 같은 미립자는 유기물에 의해 표면 처리되어 있는 경우가 많지만, 이러한 것은 수지 기판의 헤이즈를 저하할 수 있기 때문에 바람직하다.

표면 처리에서 바람직한 유기물로서는, 할로실란류, 알콕시실란류, 실라잔, 실록산 등을 들 수 있다. 미립자의 평균 입경이 큰 쪽이 미끄럼성 효과는 크고, 반대로 평균 입경이 작은 쪽은 투명성이 우수하다.

또한, 미립자의 2차 입자의 평균 입경은, 0.05 내지 1.0㎛의 범위이다. 바람직한 미립자의 2차 입자의 평균 입경은 5 내지 50㎚가 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 7 내지 14㎚이다. 이 미립자는 셀룰로오스에스테르 필름 중에서는, 셀룰로오스에스테르 필름 표면에 0.01 내지 1.0㎛의 요철을 생성시키기 위하여 바람직하게 사용된다. 미립자의 셀룰로오스에스테르 중의 함유량은, 셀룰로오스에스테르에 대하여 0.005 내지 0.3 질량％가 바람직하다.

이산화규소의 미립자로서는, 니뽄 에어로실(주)제의 에어로실(AEROSIL) 200, 200V, 300, R972, R972V, R974, R202, R812, OX50, TT600 등을 들 수 있고, 바람직하게는 에어로실 200V, R972, R972V, R974, R202, R812이다. 이 미립자는 2종 이상 병용해도 된다. 2종 이상 병용하는 경우, 임의의 비율로 혼합하여 사용할 수 있다. 이 경우, 평균 입경이나 재질이 다른 미립자, 예를 들어 에어로실 200V와 R972V를 질량비로 0.1:99.9 내지 99.9:0.1의 범위에서 사용할 수 있다.

상기 매트제로서 사용되는 기재 중의 미립자의 존재는, 다른 목적으로서 기재의 강도 향상을 위하여 사용할 수도 있다.

〔하드코팅층〕

이어서, 편광판의 하드코팅층의 상세에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 하드코팅층은, 예를 들어 활성 에너지선 경화형 수지로 구성되는 것이 바람직하다.

(활성 에너지선 경화형 수지)

활성 에너지선 경화형 수지란, 자외선이나 전자선과 같은 활성선 조사에 의해 가교 반응 등을 거쳐서 경화하는 수지를 말하며, 구체적으로는 에틸렌성 불포화기를 갖는 수지이다. 더욱 구체적으로는, 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트계 수지, 자외선 경화형 폴리에스테르아크릴레이트계 수지, 자외선 경화형 에폭시아크릴레이트계 수지, 자외선 경화형 폴리올아크릴레이트계 수지 또는 자외선 경화형 에폭시 수지 등이 바람직하게 사용된다. 그 중에서도 자외선 경화형 아크릴레이트계 수지가 바람직하다.

자외선 경화형 아크릴레이트계 수지로서는, 다관능 아크릴레이트가 바람직하다. 해당 다관능 아크릴레이트로서는, 펜타에리트리톨 다관능 아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 다관능 아크릴레이트, 펜타에리트리톨 다관능 메타크릴레이트 및 디펜타에리트리톨 다관능 메타크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 여기서, 다관능 아크릴레이트이란, 분자 중에 2개 이상의 아크릴로일옥시기 또는 메타크로일옥시기를 갖는 화합물이다.

다관능 아크릴레이트의 단량체로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리아크릴레이트, 테트라메틸올메탄트리아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트, 펜타글리세롤트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 글리세린트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 트리스(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 트리메틸올에탄트리메타크릴레이트, 테트라메틸올메탄트리메타크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라메타크릴레이트, 펜타글리세롤트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라메타크릴레이트, 글리세린트리메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사메타크릴레이트, 활성 에너지선 경화형의 이소시아누레이트 유도체 등을 바람직하게 들 수 있다. 이들 다관능 아크릴레이트로서는 시판품을 사용해도 되고, 펜타에리트리톨트리/테트라아크릴레이트(신나까무라 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조, A-TMM-3L 등), 펜타에리트리톨트리아크릴레이트(교에샤 가가꾸제, PE-3A) 등을 입수할 수 있다. 또한, 이들 화합물은, 각각 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용된다.

활성 에너지선 경화형 수지의 이소시아누레이트 유도체로서는, 이소시아누르산 골격에 1개 이상의 에틸렌성 불포화기가 결합된 구조를 갖는 화합물이면 되고, 특별히 제한은 없지만, 동일 분자 내에 3개 이상의 에틸렌성 불포화기 및 1개 이상의 이소시아누레이트환을 갖는 화합물이 바람직하다.

이러한 이소시아누르산 트리아크릴레이트 화합물로서는 시판품을 사용할 수도 있고, 예를 들어 신나까무라 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조 A-9300 등을 들 수 있다. 이소시아누르산 디아크릴레이트 화합물의 시판품으로서는, 예를 들어 도아 고세 가부시끼가이샤 제조 아로닉스 M-215 등을 들 수 있다. 이소시아누르산 트리아크릴레이트 화합물 및 이소시아누르산 디아크릴레이트 화합물의 혼합물로서는, 예를 들어 도아 고세 가부시끼가이샤 제조 아로닉스 M-315, 아로닉스 M-313 등을 들 수 있다. ε-카프로락톤 변성의 활성 에너지선 경화형의 이소시아누레이트 유도체로서는, ε-카프로락톤 변성 트리스-(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트인 신나까무라 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조 A-9300-1CL, 도아 고세 가부시끼가이샤 제조 아로닉스 M-327 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

또한, 활성 에너지선 경화형 수지로서는, 단관능 아크릴레이트를 사용해도 된다. 단관능 아크릴레이트로서는, 이소보로닐아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 이소스테아릴아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 에틸카르비톨아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 베헤닐아크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트 등을 들 수 있다. 단관능 아크릴레이트로서는, 신나까무라 가가꾸 고교 가부시끼가이샤나 오사까 유끼 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 등으로부터 입수할 수 있다. 이들 화합물은, 각각 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용된다. 또한, 상기 단량체의 이량체, 삼량체 등의 올리고머이어도 된다.

또한, 활성 에너지선 경화형 수지로서는, 우레탄 아크릴레이트를 사용해도 된다. 우레탄 아크릴레이트로서는, 예를 들어 아라까와 가가꾸 고교(주)제의 빔 세트575CB, 교에샤 가가꾸제의 UA-306H 등의 시판품을 사용할 수 있다.

상술한 바와 같은 다관능 아크릴레이트의 점도는, 25℃에 있어서의 점도가 3000m㎩·s 이하인 것이 바람직하고, 1500m㎩·s 이하가 더욱 바람직하다. 특히 바람직하게는, 1000m㎩·s 이하이다. 이러한 저점도 수지로서는, 글리세린트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 상기 점도는 E형 점도계를 사용해서 25℃의 조건에서 측정한 값이다.

하드코팅층 조성물 중에 있어서의, 상기 활성 에너지선 경화형 수지의 배합량은, 조성물 전체를 100질량부로 하면, 통상 10 내지 99질량부, 바람직하게는 35 내지 99질량부이다. 활성 에너지선 경화형 수지의 배합량이 적으면, 하드코팅층의 막 강도가 충분히 얻어지기 어렵다. 또한, 배합량이 많으면, 후술하는 공지된 도포 방법으로 도포했을 때의 막 두께 균일성이나 도포 줄무늬 등의 고장이 발생하기 때문에 바람직하지 않다.

(양이온 중합성 화합물)

하드코팅층은, 또한 양이온 중합성 화합물을 함유해도 된다. 양이온 중합성 화합물이란, 에너지 활성선 조사나 열에 의해 양이온 중합을 일으켜서 수지화하는 것이다. 구체적으로는, 에폭시기, 환상 에테르기, 환상 아세탈기, 환상 락톤기, 환상 티오에테르기, 스피로오르토에스테르 화합물, 비닐 옥소기 등을 들 수 있다. 그 중에서도 에폭시기나 비닐에테르기 등의 관능기를 갖는 화합물이, 본 실시 형태에 있어서 적절하게 사용된다.

에폭시기 또는 비닐에테르기를 갖는 양이온 중합성 화합물로서는, 예를 들어 페닐글리시딜에테르, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 비닐시클로헥센디옥사이드, 리모넨디옥사이드, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 비스-(6-메틸-3,4-에폭시시클로헥실)아디페이트, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 디에틸렌글리콜디비닐에테르, 폴리에틸렌글리콜디비닐에테르, 1,4-시클로헥산디메탄올디비닐에테르 등을 들 수 있다. 또한, 에폭시 화합물로서는, 중합체 화합물도 사용할 수 있다.

하드코팅층 조성물에 상기 양이온 중합성 화합물이 포함되는 경우, 하드코팅층 조성물 중에 있어서의, 양이온 중합성 화합물의 배합량은, 조성물 전체를 100질량부라 하면, 통상 1 내지 90질량부, 바람직하게는 1 내지 50질량부이다.

(미립자)

하드코팅층은, 미립자를 함유해도 된다. 미립자로서는 무기 미립자와 유기 미립자를 들 수 있다. 무기 입자로서는, 실리카, 산화티타늄, 산화알루미늄, 산화주석, 산화인듐, ITO, 산화아연, 산화지르코늄, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 소성 카올린, 소성 규산칼슘, 수화 규산칼슘, 규산알루미늄, 규산마그네슘 및 인산칼슘을 들 수 있다. 유기 입자로서는, 폴리메타크릴산 메틸아크릴레이트 수지 분말, 아크릴 스티렌계 수지 분말, 폴리메틸메타크릴레이트 수지 분말, 실리콘계 수지 분말, 폴리스티렌계 수지 분말, 폴리카르보네이트 수지 분말, 벤조구아나민계 수지 분말, 멜라민계 수지 분말, 폴리올레핀계 수지 분말, 폴리에스테르계 수지 분말, 폴리아미드계 수지 분말, 폴리이미드계 수지 분말 또는 폴리 불화에틸렌계 수지 분말 등을 들 수 있다. 이들 미립자의 평균 입경은, 하드코팅층 도포 조성물의 안정성이나 클리어성으로부터, 30nm 내지 200㎚가 바람직하다. 또한, 하드코팅층에는 입경이 상이한 2종 이상의 미립자를 함유시켜도 된다. 원하는 연필 경도를 달성하기 쉽다는 점에서, 하드코팅층에는 실리카 미립자를 함유시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태의 작용 효과를 보다 잘 발휘한다는 점에서, 하드코팅층에는 중합성 불포화기를 갖는 유기 화합물에 의해 표면 처리된 반응성 실리카 미립자(Xa)를 함유시키는 것이 바람직하다. 이하, 중합성 불포화기를 갖는 유기 화합물에 의해 표면 처리된 반응성 실리카 미립자(Xa)에 대하여 설명한다.

《반응성 실리카 미립자(Xa)》

실리카 미립자로서는, 공지된 것을 사용할 수 있다. 또한, 그 형상은, 구상이어도 부정형의 것이어도 되고, 통상의 콜로이달 실리카에 한하지 않고 중공 입자, 다공질 입자, 코어/쉘형 입자 등이어도 상관없지만, pH가 2.0 내지 6.5인 콜로이달 실리카가 바람직하다.

실리카 미립자의 분산매는, 물 또는 유기 용매가 바람직하다. 유기 용매로서는, 메탄올, 이소프로필알코올, 에틸렌글리콜, 부탄올, 에틸렌글리콜모노프로필에테르 등의 알코올류; 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드류; 아세트산에틸, 아세트산 부틸, γ-부티로락톤 등의 에스테르류; 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산 등의 에테르류 등의 유기 용제를 들 수 있고, 이들 중에서 알코올류 및 케톤류가 바람직하다. 이들 유기 용제는, 단독 또는 2종 이상 혼합하여 분산매로서 사용할 수도 있다. 시판품으로서는, 예를 들어 콜로이달 실리카로서, 닛산 가가꾸 고교(주)제 MEK-ST-L, MEK-ST-MS, IPA-ST-L, IPA-ST-ZL 등을 들 수 있다.

반응성 실리카 미립자(Xa)는, 상술한 바와 같은 콜로이달 실리카를, 중합성 불포화기를 갖는 유기 화합물(이하, 「유기 화합물(X)」라고 함)로 표면 처리함으로써 얻어진다. 유기 화합물(X)은 중합성 불포화기, 바람직하게는 에틸렌성 불포화기를 갖고, 또한 하기 일반식(a)로 나타내는 기 및 분자 내에 실라놀기를 갖는 화합물 또는 가수분해에 의해 실라놀기를 생성하는 화합물인 것이 바람직하다.

…(a)

[-U-C(=V)-NH-]는, 구체적으로는, [-O-C(=O)-NH-], [-O-C(=S)-NH-], [-S-C(=O)-NH-], [-NH-C(=O)-NH-], [-NH-C(=S)-NH-] 및 [-S-C(=S)-NH-]의 6종이다. 이들 기는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 열 안정성의 관점에서, [-O-C(=O)-NH-]기와, [-O-C(=S)-NH-]기 또는 [-S-C(=O)-NH-]기 중 적어도 어느 하나를 병용하는 것이 바람직하다.

유기 화합물(X)에 포함되는 에틸렌성 불포화기로서는 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 비닐기를 적합한 예로서 들 수 있다. 이 에틸렌성 불포화기는, 활성 라디칼종에 의해 부가 중합을 하는 구성 단위이다.

실라놀기를 생성하는 화합물로서는, 규소 원자에 알콕시기, 아릴옥시기, 아세톡시기, 아미노기, 할로겐 원자 등이 결합된 화합물을 들 수 있지만, 규소 원자에 알콕시기 또는 아릴옥시기가 결합된 화합물, 즉, 알콕시 실릴기 함유 화합물 또는 아릴옥시 실릴기 함유 화합물이 바람직하다. 구체예로서는, 예를 들어 하기 일반식(b)로 나타내는 화합물을 들 수 있다.

…(b)

일반식(b) 중, R²¹, R²²는, 동일해도 상이해도 되고, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 아릴기이며, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 옥틸, 페닐, 크실릴기 등을 들 수 있다. 여기서, j는, 1 내지 3의 정수이다.

[(R²¹O)_jR²² _3-jSi-]로 나타나는 기로서는, 예를 들어 트리메톡시실릴기, 트리에톡시실릴기, 트리페녹시실릴기, 메틸디메톡시실릴기, 디메틸메톡시실릴기 등을 들 수 있다. 이러한 기 중, 트리메톡시실릴기 또는 트리에톡시실릴기 등이 바람직하다.

R²³은, 탄소수 1 내지 12의 지방족 또는 방향족 구조를 갖는 2가의 유기기이며, 쇄상, 분지상 또는 환상의 구조를 포함하고 있어도 된다. 구체예로서, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 헥사메틸렌, 시클로헥실렌, 페닐렌, 크실릴렌, 도데카메틸렌 등을 들 수 있다.

R²⁴는, 2가의 유기기이며, 통상, 분자량 14 내지 1만, 바람직하게는 분자량 76 내지 500의 2가의 유기기 중에서 선택된다. 구체예로서, 헥사메틸렌, 옥타메틸렌, 도데카메틸렌 등의 쇄상 폴리알킬렌기; 시클로헥실렌, 노르보르닐렌 등의 지환식 또는 다환식의 2가의 유기기; 페닐렌, 나프틸렌, 비페닐렌, 폴리페닐렌 등의 2가의 방향족기; 및 이들의 알킬기 치환체, 아릴기 치환체를 들 수 있다. 또한, 이들 2가의 유기기는 탄소 및 수소 원자 이외의 원소를 포함하는 원자단을 포함하고 있어도 되고, 폴리에테르 결합, 폴리에스테르 결합, 폴리아미드 결합, 폴리카르보네이트 결합을 포함할 수도 있다.

R²⁵는, (k+1)가의 유기기이며, 바람직하게는 쇄상, 분지상 또는 환상의 포화 탄화수소기, 불포화 탄화수소기 중에서 선택된다.

Z는, 활성 라디칼종의 존재 하, 분자간 가교 반응을 하는 중합성 불포화기를 분자 중에 갖는 1가의 유기기를 나타낸다. 또한, k는, 바람직하게는 1 내지 20의 정수이며, 더욱 바람직하게는, 1 내지 10의 정수, 특히 바람직하게는, 1 내지 5의 정수이다.

유기 화합물(X)은, 예를 들어 가수분해성 실란과, 폴리이소시아네이트 화합물, 폴리티오이소시아네이트 화합물 및 이소시아네이트기와 티오이소시아네이트기를 모두 갖는 화합물로부터 선택된 1개 이상의 화합물과, 이소시아네이트기 또는 티오이소시아네이트기와 부가 반응을 일으키는 활성 수소 원자를 갖는 활성 수소 함유 중합성 불포화 화합물을 직접 부가 반응시킴으로써 행할 수 있다.

바람직하게는, 머캅토프로필트리메톡시실란과 이소포론디이소시아네이트를 디부틸주석 디라우레이트 존재 하에서 혼합하고, 60 내지 70℃에서 수시간 정도 반응시킨 후에, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트를 첨가하고, 또한 60 내지 70℃에서 수시간 정도 반응시킨다.

계속해서, 얻어진 유기 화합물(X)을 실리카 미립자와 혼합하고, 가수분해시켜, 양자를 결합시킴으로써 반응성 실리카 미립자(Xa)를 제조할 수 있다.

실리카 미립자에의 유기 화합물(X)의 결합량은, 실리카 미립자를 100질량％로 하여, 바람직하게는 0.01질량％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1질량％ 이상, 특히 바람직하게는 1질량％ 이상이다.

상기 범위이면, 조성물 중에 있어서의 반응성 실리카 미립자(Xa)의 분산성이 양호하다. 또한, 반응성 실리카 미립자(Xa) 제조 시의 원료 중의 실리카 미립자의 배합 비율은, 바람직하게는 5 내지 99질량％이며, 더욱 바람직하게는 10 내지 98질량％이다. 하드코팅층용 도포 조성물 중의, 반응성 실리카 미립자(Xa)의 함유량은, 조성물 중의 고형분 전량을 100질량％로 했을 때, 5 내지 80질량％가 바람직하고, 10 내지 80질량％가 보다 바람직하다. 이러한 범위에서 사용함으로써 하드코팅 도포 조성물 중에서 반응성 실리카 미립자(Xa)가 안정되게 존재한다.

또한, 하드코팅층은, 전술한 활성 에너지선 경화형 수지와 미립자를 함유하고, 함유 질량비로, 활성 에너지선 경화형 수지:미립자=90:10 내지 20:80인 것이 바람직하다.

(기타의 첨가제, 하드코팅층의 제조 방법)

하드코팅층에는, 상기 활성 에너지선 경화형 수지의 경화 촉진을 위해서, 또한 광중합 개시제를 함유시키는 것이 바람직하다. 광중합 개시제의 배합량으로서는, 질량비로, 광중합 개시제:활성 에너지선 경화형 수지=20:100 내지 0.01:100인 것이 바람직하다.

광중합 개시제로서는, 구체적으로는, 알킬페논계, 아세토페논, 벤조페논, 히드록시벤조페논, 미힐러케톤, α-아밀옥심에스테르, 티오크산톤 등 및 이들의 유도체를 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들은 시판되는 것을 사용해도 되고, 예를 들어 BASF 재팬(주)제의 이르가큐어184, 이르가큐어907, 이르가큐어651 등을 바람직한 예시로서 들 수 있다.

또한, 하드코팅층은, 상술한 자외선 흡수제와 마찬가지인 자외선 흡수제를 함유하고 있어도 된다.

나아가서는, 하드코팅층이 2층 이상으로 구성되고, 또한 필름 기재와 접하는 하드코팅층에 자외선 흡수제를 함유하는 것이, 본 실시 형태의 목적 효과가 양호하게 발휘되고, 또한 하드코팅층의 막 강도(내찰상성)나 연필 경도가 양호하게 얻어지는 점에서 바람직하다. 자외선 흡수제의 함유량으로서는, 질량비로, 자외선 흡수제:하드코팅층 조성물=0.01:100 내지 10:100인 것이 바람직하다.

하드코팅층을 2층 이상 형성하는 경우, 필름 기재와 접하는 하드코팅층의 막 두께는, 0.05 내지 2㎛의 범위인 것이 바람직하다. 2층 이상의 적층은 동시 중층으로 형성해도 된다. 동시 중층이란, 건조 공정을 거치지 않고 기재 상에 2층 이상의 하드코팅층을 wet on wet로 도포하여, 하드코팅층을 형성하는 것이다. 제1 하드코팅층 상에 건조 공정을 거치지 않고, 제2 하드코팅층을 wet on wet로 적층하기 위해서는, 압출 코터에 의해 순서대로 중층하거나, 또는 복수의 슬릿을 갖는 슬롯다이로 동시 중층을 행하면 된다.

또한, 하드코팅층의 제작 방법으로서는, 셀룰로오스아세테이트 필름을 팽윤 또는 일부 용해를 하는 용제로 희석한 하드코팅층 도포 조성물을, 이하의 방법으로 셀룰로오스아세테이트 필름 상에 도포, 건조, 경화하여 형성하는 방법이, 하드코팅층과 셀룰로오스아세테이트 필름의 층간 밀착이 얻어지기 쉽다는 점에서 바람직하다.

셀룰로오스아세테이트 필름을 팽윤 또는 일부 용해하는 용제로서는, 케톤 및/또는 아세트산 에스테르를 포함하는 용제가 바람직하다. 구체적으로는, 케톤으로서는 메틸에틸케톤, 아세톤, 시클로헥사논 등을 들 수 있다. 또한, 아세트산 에스테르로서는 아세트산에틸, 아세트산 메틸, 아세트산 부틸 등을 들 수 있다. 하드코팅층 도포 조성물은, 기타의 용제로서, 알코올계 용제를 포함해도 된다.

하드코팅층 도포 조성물의 도포량은, 웨트막 두께로서 0.1 내지 40㎛가 적합하고, 더욱 바람직하게는, 0.5 내지 30㎛이다. 또한, 드라이막 두께로서는 평균 막 두께 5 내지 20㎛ 정도, 바람직하게는 7 내지 12㎛가 바람직하지만, 본 실시 형태에서는, 필름 기재와 하드코팅층의 막 두께의 총합으로 35㎛ 이하로 되도록, 도포량을 설정하는 것이 바람직하다.

하드코팅층은, 그라비아 코터, 딥 코터, 리버스 코터, 와이어 바 코터, 다이(압출) 코터, 잉크젯법 등 공지된 도포 방법을 사용하여, 하드코팅층을 형성하는 하드코팅 도포 조성물을 도포하고, 도포 후, 건조하고, 활성선을 조사(UV 경화 처리라고도 함)하고, 또한 필요에 따라, UV 경화 후에 가열 처리함으로써 형성할 수 있다. UV 경화 후의 가열 처리 온도로서는 80℃ 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 100℃ 이상이고, 특히 바람직하게는 120℃ 이상이다. 이러한 고온에서 UV 경화 후의 가열 처리를 행함으로써, 하드코팅층의 기계적 강도(내찰성, 연필 경도)가 보다 양호해진다.

건조는, 감율 건조 구간의 온도를 80℃ 이상의 고온으로 하여 행하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 감율 건조 구간의 온도는 95℃ 이상, 130℃ 이하이다. 감율 건조 구간의 온도를 고온으로 하여 건조 처리로 함으로써, 하드코팅층의 형성 시에 도막 수지 중에서 대류가 발생하기 때문에, 하드코팅층 표면에 미세한 표면 거칠기가 발현하기 쉽고, 후술하는 산술 평균 조도 Ra도 얻어지기 쉬워진다.

일반적으로, 건조 프로세스는, 건조가 시작되면, 건조 속도가 일정한 상태로부터 서서히 감소하는 상태로 변화해 가는 것이 알려져 있고, 건조 속도가 일정한 구간을 항율 건조 구간, 건조 속도가 감소되어 가는 구간을 감율 건조 구간이라고 칭한다. 항율 건조 구간에 있어서는 유입되는 열량은 모두 도막 표면의 용매 증발에 소비되고 있고, 도막 표면의 용매가 적어지면 증발면이 표면으로부터 내부로 이동하여 감율 건조 구간에 들어간다. 이 이후는 도막 표면의 온도가 상승하여 열풍 온도에 근접해 가기 때문에, 자외선 경화형 수지 조성물의 온도가 상승하고, 수지 점도가 저하되어 유동성이 증가한다고 생각된다.

UV 경화 처리의 광원으로서는, 자외선을 발생하는 광원이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 카본 아크등, 메탈 할라이드 램프, 크세논 램프 등을 사용할 수 있다.

조사 조건은 각각의 램프에 따라 상이하지만, 활성선의 조사량은, 통상 50 내지 1000mJ/㎠, 바람직하게는 50 내지 300mJ/㎠이다.

또한, 활성선을 조사할 때에는, 필름의 반송 방향으로 장력을 부여하면서 행하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 폭 방향으로도 장력을 부여하면서 행하는 것이다. 부여하는 장력은, 통상 30 내지 500N/m, 바람직하게는 30 내지 300N/m이다. 장력을 부여하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 백 롤 상에서 반송 방향으로 장력을 부여해도 되고, 텐터로 폭 방향 또는 2축 방향으로 장력을 부여해도 된다. 이에 의해 더욱 평면성이 우수한 필름을 얻을 수 있다.

하드코팅층에는, 대전 방지성을 부여하기 위하여 도전제를 함유시켜도 되고, 바람직한 도전제로서는, 금속 산화물 입자 또는 π 공액계 도전성 중합체를 들 수 있다. 또한, 이온 액체도 도전성 화합물로서 바람직하게 사용된다.

또한, 하드코팅층에는, 불소-실록산 그래프트 중합체나 실리콘계 계면 활성제를 함유시켜도 된다.

불소-실록산 그래프트 중합체란, 적어도 불소계 수지에, 실록산 및/또는 오르가노실록산 단체를 포함하는 폴리실록산 및/또는 오르가노폴리실록산을 그래프트화시켜서 얻어지는 공중합체의 중합체를 말한다. 시판품으로서는, 후지 가세이 고교 가부시끼가이샤 제조의 ZX-022H, ZX-007C, ZX-049, ZX-047-D 등을 들 수 있다.

실리콘계 계면 활성제는, 실리콘 오일의 메틸기의 일부를 친수성기로 치환한 계면 활성제이다. 친수성기로서는, 폴리에테르, 폴리글리세린, 피롤리돈, 베타인, 황산염, 인산염, 4급 염 등이 있다. 실리콘 계면 활성제의 구체적 상품으로서, 예를 들어 SH200, BY16-873, PRX413(디메틸실리콘 오일; 도레이·다우코닝·실리콘(주)사제), SH203, SH230, SF8416(알킬 변성 실리콘 오일; 도레이·다우코닝·실리콘(주)사제), SF8417, BY16-208, BY16-209, BY16-849, BY16-872, FZ-2222, FZ-2207(디메틸폴리실록산·폴리에틸렌옥시드 직쇄상 블록 공중합체; 니뽄유니카(주)제의 FZ 시리즈), KF-101, KF-102, KF-105(에폭시 변성 실리콘 오일; 신에쯔 가가꾸 고교사제), BYK-UV3500, BYK-UV3510, BYK-333, BYK-331, BYK-337(폴리에테르 변성 실리콘 오일, 빅 케미-재팬사제) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

또한, 이들 성분은, 도포액 내의 고형분 성분에 대하여, 0.01 내지 5질량％의 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다.

(하드코팅층의 표면 형상)

본 실시 형태에 있어서의 하드코팅층 표면의 산술 평균 조도 Ra는, 긴 필름으로 권취했을 때의 블로킹 방지 효과나 셀룰로오스아세테이트 필름과의 밀착성이 우수하다는 점에서, 4 내지 20㎚인 것이 바람직하다. 산술 평균 조도 Ra는, JIS B0601:1994의 규정에 기초하여, 광학 간섭식 표면 조도계(RST/PLUS, WYKO사제)로 측정한 값이다.

또한, 하드코팅층 표면의 요철 평균 간격 Sm은 3 내지 40㎛가 바람직하다. 또한, 하드코팅층 표면의 산술 평균 조도 Ra와, 셀룰로오스에스테르 필름(필름 기재)의 하드코팅층 도설면의 요철 평균 간격 Sm과의 비율(Ra/Sm)이 2×10^-4 내지 6×10^-3인 것이 바람직하다. Sm에 대해서는, 산술 평균 조도 Ra와 마찬가지로, JIS B0601:1994의 규정에 기초하여, 광학 간섭식 표면 조도계(RST/PLUS, WYKO사제)로 측정할 수 있다.

하드코팅층 표면의 산술 평균 조도 Ra를 상기 범위로 하기 위해서, 주형을 눌러서 표면에 돌기를 형성시키는 방법이나, SP값(용해도 파라미터)이 상이한 수지를 섞어서, 표면 요철을 형성시키는 방법, 스피노달 분해나 핵 생성 등으로 돌기를 형성시키는 방법을 사용할 수 있다.

또한, 돌기 형성에 사용되는 주형 롤로서는, 요철이 미세한 것부터 거친 것까지, 적절히 선택하여 적용할 수 있고, 매트 형상, 렌티큘러 렌즈 형상, 구상의 요철이 규칙적이고, 또는 랜덤하게 배열된 것을 사용할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 하드코팅 필름의 헤이즈값은, 1％ 이하인 것이, 충분한 휘도나 높은 콘트라스트가 얻어지는 점에서 바람직하다.

<기능성층>

(백코팅층)

본 실시 형태의 필름 기재에 있어서의 하드코팅층을 형성한 측과는 반대측의 면에, 컬이나 블로킹 방지를 위하여 백코팅층을 형성해도 된다.

컬이나 블로킹 방지의 관점에서, 백코팅층에는, 이산화규소, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 소성 카올린, 소성 규산칼슘, 산화주석, 산화인듐, 산화아연, ITO, 수화 규산칼슘, 규산알루미늄, 규산마그네슘 및 인산칼슘 등의 입자를 첨가할 수 있다.

백코팅층에 포함되는 입자는, 바인더에 대하여 0.1 내지 50질량％가 바람직하다. 백코팅층을 형성한 경우의 헤이즈 증가는 0.5％ 이하인 것이 바람직하고, 특히 0.1％ 이하인 것이 바람직하다. 바인더로서는, 셀룰로오스에스테르 수지가 바람직하다. 또한, 백코팅층을 형성하기 위한 도포 조성물에는, 알코올류, 케톤류 및/또는 아세트산 에스테르류 등의 용매를 함유하는 것이 바람직하다.

(반사 방지층)

본 실시 형태의 하드코팅 상층에는, 외광 반사 방지 기능을 갖는 반사 방지층을 도포 설치해도 된다. 또한, 상기 반사 방지층은, 도 1에 있어서의 반사 방지층(31)에 대응한다.

반사 방지층은, 광학 간섭에 의해 반사율이 감소하도록 굴절률, 막 두께, 층수, 층순 등을 고려하여 적층되어 있는 것이 바람직하다. 반사 방지층은, 지지체인 필름 기재보다 굴절률이 낮은 저굴절률층, 또는 지지체보다 굴절률이 높은 고굴절률층과 저굴절률층을 조합하여 구성되어 있는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는, 3층 이상의 굴절률층으로 구성되는 반사 방지층이며, 지지체 측으로부터 굴절률이 상이한 3층이, 중굴절률층(지지체보다 굴절률이 높고, 고굴절률층보다 굴절률이 낮은 층)/고굴절률층/저굴절률층의 순서대로 적층되어 있는 것이 바람직하게 사용된다. 또는, 2층 이상의 고굴절률층과 2층 이상의 저굴절률층을 교대로 적층한 4층 이상의 층 구성의 반사 방지층도 바람직하게 사용된다.

반사 방지층을 갖는 필름의 층 구성으로서는, 하기와 같은 구성을 생각할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

셀룰로오스아세테이트 필름/하드코팅층/저굴절률층

셀룰로오스아세테이트 필름/하드코팅층/중굴절률층/저굴절률층

셀룰로오스아세테이트 필름/하드코팅층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층

셀룰로오스아세테이트 필름/하드코팅층/고굴절률층(도전성층)/저굴절률층

셀룰로오스아세테이트 필름/하드코팅층/방현성층/저굴절률층

(저굴절률층)

저굴절률층은, 실리카계 미립자를 함유하는 것이 바람직하고, 그 굴절률은, 23℃, 파장 550㎚ 측정으로, 1.30 내지 1.45의 범위인 것이 바람직하다.

저굴절률층의 막 두께는, 5nm 내지 0.5㎛인 것이 바람직하고, 10nm 내지 0.3㎛인 것이 더욱 바람직하고, 30nm 내지 0.2㎛인 것이 가장 바람직하다.

저굴절률층 형성용 조성물에 대해서는, 실리카계 미립자로서, 특히 외각층을 갖고 내부가 다공질 또는 공동인 입자를 적어도 1종류 이상 포함하는 것이 바람직하다. 특히 해당 외각층을 갖고 내부가 다공질 또는 공동인 입자가, 중공 실리카계 미립자인 것이 바람직하다.

또한, 저굴절률층 형성용 조성물에는, 하기 일반식(OSi-1)로 표현되는 유기 규소 화합물 또는 그 가수분해물, 또는, 그 중축합물을 아울러 함유시켜도 된다.

일반식(OSi-1):Si(OR)₄

상기 일반식으로 표현되는 유기 규소 화합물은, 식 중, R은 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 나타낸다. 구체적으로는, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라이소프로폭시실란 등이 바람직하게 사용된다.

이외에 용제, 필요에 따라, 실란 커플링제, 경화제, 계면 활성제 등을 첨가해도 된다. 또한, 불소 원자를 35 내지 80질량％의 범위에서 포함하고, 또한 가교성 또는 중합성의 관능기를 포함하는 불소 함유 화합물을 주로 하여 이루어지는 열경화성 및/또는 광경화성을 갖는 화합물을 함유해도 된다. 구체적으로는 불소 함유 중합체, 또는 불소 함유 졸겔 화합물 등이다. 불소 함유 중합체로서는, 예를 들어 퍼플루오로알킬기 함유 실란 화합물〔예를 들어(헵타데카플루오로-1,1,2,2-테트라히드로데실)트리에톡시실란〕의 가수분해물이나 탈수 축합물 외에, 불소 함유 단량체 단위와 가교 반응성 단위를 구성 단위로 하는 불소 함유 공중합체를 들 수 있다. 기타, 용제, 필요에 따라, 실란 커플링제, 경화제, 계면 활성제 등을 첨가해도 된다.

(고굴절률층)

고굴절률층의 굴절률은, 23℃, 파장 550㎚ 측정으로, 굴절률을 1.4 내지 2.2의 범위로 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 고굴절률층의 두께는 5㎚ 내지 1㎛가 바람직하고, 10nm 내지 0.2㎛인 것이 더욱 바람직하고, 30nm 내지 0.1㎛인 것이 가장 바람직하다. 굴절률의 조정은, 금속 산화물 미립자 등을 첨가함으로써 행할 수 있다. 사용하는 금속 산화물 미립자의 굴절률은 1.80 내지 2.60인 것이 바람직하고, 1.85 내지 2.50인 것이 더욱 바람직하다.

금속 산화물 미립자의 종류는 특별히 한정되는 것이 아니라, Ti, Zr, Sn, Sb, Cu, Fe, Mn, Pb, Cd, As, Cr, Hg, Zn, Al, Mg, Si, P 및 S로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 갖는 금속 산화물을 사용할 수 있다. 이 금속 산화물 미립자에는, Al, In, Sn, Sb, Nb, 할로겐 원소, Ta 등의 미량의 원자를 도프해도 된다. 또한, 이들의 혼합물이어도 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 그 중에서도, 산화지르코늄, 산화안티몬, 산화주석, 산화아연, 산화인듐-주석(ITO), 안티몬 도프 산화주석(ATO) 및 안티몬산 아연으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 산화물 미립자를 주성분으로 하여 사용하는 것이 특히 바람직하다. 특히 안티몬산 아연 입자를 함유하는 것이 바람직하다.

이들 금속 산화물 미립자의 1차 입자의 평균 입자 직경은 10㎚ 내지 200㎚의 범위이며, 10 내지 150㎚인 것이 특히 바람직하다. 금속 산화물 미립자의 평균 입자 직경은, 주사전자현미경(SEM) 등에 의한 전자 현미경 사진으로부터 계측할 수 있다. 동적 광산란법이나 정적 광산란법 등을 이용하는 입도 분포계 등에 의해 계측해도 된다. 입경이 너무 작으면 응집하기 쉬워져, 분산성이 열화된다. 입경이 너무 크면 헤이즈가 현저하게 상승하여 바람직하지 않다. 금속 산화물 미립자의 형상은, 미립상, 구형 형상, 입방체 형상, 방추 형상, 바늘 형상 또는 부정 형상인 것이 바람직하다.

금속 산화물 미립자는 유기 화합물에 의해 표면 처리해도 된다. 금속 산화물 미립자의 표면을 유기 화합물로 표면 수식함으로써, 유기 용매 중에서의 분산 안정성이 향상되고, 분산 입경의 제어가 용이해짐과 함께, 시간 경과에 따른 응집, 침강을 억제할 수도 있다. 이로 인해, 바람직한 유기 화합물로의 표면 수식량은 금속 산화물 입자에 대하여 0.1질량％ 내지 5질량％, 보다 바람직하게는 0.5질량％ 내지 3질량％이다. 표면 처리에 사용하는 유기 화합물의 예에는, 폴리올, 알칸올아민, 스테아르산, 실란 커플링제 및 티타네이트 커플링제가 포함된다. 이 중에서도 실란 커플링제가 바람직하다. 2종 이상의 표면 처리를 조합해도 된다.

또한, 고굴절률층은, π 공액계 도전성 중합체를 함유해도 된다. π 공액계 도전성 중합체란, 주쇄가 π 공액계로 구성되어 있는 유기 고분자이면 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리티오펜류, 폴리피롤류, 폴리아닐린류, 폴리페닐렌류, 폴리아세틸렌류, 폴리페닐렌비닐렌류, 폴리아센류, 폴리티오펜비닐렌류 및 이들의 공중합체를 들 수 있다. 중합의 용이함, 안정성 면에서는, 폴리티오펜류, 폴리아닐린류, 폴리아세틸렌류가 바람직하다.

π 공액계 도전성 중합체는, 비치환 상태 그대로라도 충분한 도전성이나 바인더 수지에의 용해성이 얻어지지만, 도전성이나 용해성을 보다 높이기 위해서, 알킬기, 카르복시기, 술포기, 알콕시기, 히드록시기, 시아노기 등의 관능기를 도입해도 된다.

또한, 고굴절률층은, 이온성 화합물을 함유해도 된다. 이온성 화합물로서는, 이미다졸륨계, 피리듐계, 지환식 아민계, 지방족 아민계, 지방족 포스포늄계의 양이온과 BF₄-, PF₆- 등의 무기 이온계, CF₃SO₂-, (CF₃SO₂)₂N-, CF₃CO₂- 등의 불소계의 음이온으로 이루어지는 화합물 등을 들 수 있다. 해당 중합체와 바인더의 비율은, 중합체 100질량부에 대하여 바인더가 10 내지 400질량부가 바람직하고, 특히 바람직하게는, 중합체 100질량부에 대하여 바인더가 100 내지 200질량부이다.

(방현성층)

하드코팅층 상에는, 기능성층으로서 방현층을 형성할 수도 있다. 방현성층은, 필름 표면에 반사된 상의 윤곽을 흐리게 하는 것에 의해 반사상의 시인성을 저하시켜서, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이와 같은 화상 표시 장치 등의 사용 시에, 반사상의 비침이 신경쓰이지 않도록 하는 층이다. 방현층은, 구체적으로는, 상기한 하드코팅층에 미립자 등의 첨가나 상기 주형을 밀어붙여서 표면에 돌기를 형성하는 방법 등에 의해, 층 표면의 산술 평균 조도 Ra를 0.1 내지 1㎛로 조정한 층인 것이 바람직하다.

또한, 상기 방현층의 적분 반사율에 차지하는 산란 반사율의 비율(산란 반사 비율)은 2 내지 60％인 것이 바람직하다. 상기 범위에 산란 반사 비율을 미립자 등을 사용하여 제어함으로써, 상술한 바와 같은 투습성이 높은 아세트화도를 갖는 셀룰로오스아세테이트 필름과 방현층의 층간 밀착성을 향상시킬 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 산란 반사 비율의 비율이 20 내지 50％의 범위이면 보다 밀착성을 양호하게 할 수 있다.

또한, 산란 반사 비율은, 코니카 미놀타(주)제, 분광 측색계 CM-2500d를 사용하여, 측정 직경φ 8㎜, 관찰 시야 2°의 조건에서, SCI(적분 반사율) 및 SCE(산란 반사율)를 측정함으로써 구할 수 있다.

〔점착제층〕

터치 패널을 표시 장치에 접착할 때 사용하는 점착제층(도 2의 점착제층(32)에 상당)을 구성하는 점착제로서는, 특별히 제한 없이, 공지된 점착제를 사용할 수 있고, 예를 들어 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 고무계 점착제, 폴리에스테르계 점착제 등을 사용할 수 있지만, 점착력이나 저장 탄성률의 제어가 비교적 용이한 아크릴계 점착제가 특히 바람직하다.

아크릴계 점착제로서는, (메트)아크릴산 메틸, (메트)아크릴산 에틸, (메트)아크릴산 n-부틸, (메트)아크릴산 이소부틸, (메트)아크릴산 n-헥실, (메트)아크릴산 2-에틸부틸, (메트)아크릴산 2-에틸헥실, (메트)아크릴산 이소옥틸, (메트)아크릴산 데실 등의 탄소수 1 내지 20의 아크릴산 알킬에스테르의 1종 또는 2종 이상과, 상기 아크릴산 알킬에스테르와 공중합 가능한 (메트)아크릴산, 이타콘산, 말레산, 무수 말레산, (메트)아크릴산 2-히드록시에틸, (메트)아크릴산 4-히드록시부틸 등의 관능기 단량체와의 공중합체에, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등의 가교제를 반응시킨 것을 들 수 있다.

점착제층의 두께는, 1㎛ 내지 13㎛인 것이 바람직하다. 점착제층의 두께가 1㎛ 이상인 경우, 충분한 점착력이 얻어지고, 13㎛ 이하인 경우, 프레스 소성 가공시나 재단 가공 시에 접착제의 비어져나옴을 억제할 수 있으며, 또한 높은 연필 경도가 유지된다. 바람직한 점착제층의 두께는, 3 내지 12㎛이다.

점착제층의 저장 탄성률로서는, 0℃에서의 저장 탄성률이 1.0×10⁶ 내지 1.0×10⁸㎩인 것이 바람직하다. 점착제층의 저장 탄성률이 1.0×10⁶㎩ 이상인 경우, 충분한 프레스 소성 가공 적성, 재단 가공 적성 및 높은 연필 경도가 얻어지고, 1.0×10⁸㎩ 이하인 경우, 충분한 점착력이 얻어진다. 바람직한 점착제층의 저장 탄성률은, 1.5×10⁶ 내지 1.0×10⁷㎩이다.

하드코팅층 상에 점착제층을 형성하는 방법으로서는, 별도로 박리 시트에 점착제 함유 조성물을 도포하고, 건조시켜서 제작한 점착제층에, 하드코팅 필름(필름 기재+하드코팅층)을 적층하는 방법을 들 수 있다. 상기 점착제 함유 조성물의 도포 방법은, 예를 들어 바 코팅법, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 블레이드 코팅법, 다이 코팅법, 그라비아 코팅법, 커튼 코팅법 등의 종래 공지된 방법을 들 수 있다. 또한, 상기 점착제 함유 조성물을 하드코팅 필름의 표면에 직접 도포하고, 건조시킴으로써, 점착제층을 적층하도록 해도 된다.

상기 박리 시트는, 다양한 박리 시트를 사용할 수 있지만, 대표적으로는 박리성을 표면에 갖는 기재 시트로 구성된다. 기재 시트로서는, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리카르보네이트 수지 등의 필름이나, 이들 필름에 전료 등의 충전제를 배합한 필름이나 합성지 등을 들 수 있다. 또한, 글라신지, 클레이코트지, 상질지 등의 종이 기재를 들 수 있다.

기재 시트의 표면에 박리성을 갖게 하기 위해서는, 그 표면에 열경화성 실리콘 수지나, 자외선 경화형 실리콘 수지 등의 박리제를 도포 등에 의해 부착시키면 된다. 박리제의 도포량은, 0.03 내지 3.0g/㎡가 바람직하다. 박리 시트는, 박리제를 갖는 표면을 점착제층에 접하여 적층된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 구체예를 실시예로서 설명한다. 또한, 본 발명과의 비교를 위하여, 비교예에 대해서도 아울러 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<광학 필름 A1의 제작>

<미립자 분산액1>

·실리카 미립자(에어로실 R972V 니뽄에어로실(주)제) 11질량부

·에탄올 89질량부

이상을 디졸버로 50분간 교반 혼합한 후, 맨튼 고린(Manton-Gaulin)으로 분산을 행하고, 미립자 분산액1을 제작하였다.

<미립자 첨가액1>

메틸렌 클로라이드를 넣은 용해 탱크에 충분히 교반하면서, 미립자 분산액1을 천천히 첨가하였다. 또한, 2차 입자의 입경이 소정의 크기로 되도록 아트라이터로 분산을 행하였다. 이것을 니뽄 세이센(주)제의 파인메트 NF로 여과하고, 미립자 첨가액1을 제조하였다.

·메틸렌 클로라이드 99질량부

·미립자 분산액1 5질량부

<주 도프액>

하기 조성의 주 도프액을 제조하였다. 먼저 가압 용해 탱크에 메틸렌 클로라이드와 에탄올을 첨가하였다. 다음으로 용제가 들어간 가압 용해 탱크에 셀룰로오스아세테이트를 교반하면서 투입하였다. 이것을 가열하고, 교반하면서, 완전히 용해하였다. 이것을 아즈미 로시(주)제의 아즈미 로시 No.244를 사용하여 여과하고, 주 도프액을 제조하였다.

·메틸렌 클로라이드 438질량부

·에탄올 32질량부

·아세틸기 치환도 2.88, Mn=140000의 셀룰로오스아세테이트 90질량부

·에스테르계 화합물1 10질량부

·티누빈928(시바 재팬(주)제) 6질량부

·미립자 첨가액1 4질량부

이상을 밀폐 용기에 투입하고, 가열하고, 교반하면서, 완전히 용해하고, 아즈미 로시(주)제의 아즈미 로시 No.24를 사용하여 여과하고, 도프액을 제조하였다.

이어서, 벨트 유연 장치를 사용하여, 스테인리스 밴드 지지체에 균일하게 유연하였다. 스테인리스 밴드 지지체에서, 잔류 용제량이 100％가 될 때까지 용제를 증발시키고, 스테인리스 밴드 지지체 상에서 박리하였다. 셀룰로오스에스테르 필름의 웹을 35℃에서 용제를 증발시키고, 1.5m 폭으로 슬릿하고, 텐터로 폭을 유지하고 160℃의 건조 온도(열 처리 온도, 연신 온도라고도 함)에서 건조시켰다. 건조를 시작했을 때의 잔류 용제량은 20％이었다.

그 후, 120℃의 건조 장치 내를 다수의 롤로 반송시키면서 15분간 건조시킨 후, 필름 양단에 폭 15㎜, 높이 10㎛의 널링 가공을 실시하고, 권취 코어에 권취하여, 광학 필름 A1을 얻었다. 광학 필름의 잔류 용제량은 0.2％이며, 막 두께는 25㎛, 권취수는 3900m이었다.

<광학 필름 A2의 제작>

광학 필름 A2로서, KC4UA(코니카 미놀타 어드밴스드 레이어사제, 상품명: KC4UA, 두께 40㎛를 사용하였다.

<광학 필름 A3의 제작>

광학 필름 A3으로서, 두께 30㎛의 락톤화 폴리메틸메타크릴레이트 필름을 사용하였다. 상기 아크릴계 필름은, 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지(공중합 단량체의 질량비; 메타크릴산 메틸/2-(히드록시메틸)아크릴산 메틸=8/2, 락톤환화율 약 100％) 90질량부와, 아크릴로니트릴-스티렌(AS) 수지(도요AS AS20, 도요 스티렌(주)제) 10질량부의 혼합물을, 용융 압출기를 사용하여 혼련하고, 투명한 펠릿을 얻었다. 이 펠릿을 메틸에틸케톤에 용해시키고, 용액 캐스트법으로 두께 30㎛의 락톤화 폴리메틸메타크릴레이트 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 양면에, 하기에 나타내는 접착 용이화제 조성물을 바 코터로 건조시킨 후의 두께가 0.3㎛가 되도록 도포한 후, 140℃에서 건조시켜서 특정한 수지층을 형성하고, 광학 필름 A3을 얻었다.

(접착 용이화제 조성물)

폴리에스테르우레탄(다이이찌 고교 세야꾸사제, 상품명: 슈퍼 플렉스210, 고형분 33％) 16.8g, 가교제(옥사졸린 함유 중합체, 니뽄 쇼꾸바이사제, 상품명: 에포크로스 WS-700, 고형분 25％) 4.2g, 1중량％의 암모니아수 2.0g, 콜로이달 실리카(후소 가가꾸 고교사제, 상품명: 쿼트론 PL-3, 고형분 20중량％) 0.42g 및 순수 76.6g을 혼합하여, 접착 용이화제 조성물을 얻었다.

<광학 필름 A4의 제작>

광학 필름 A4로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(미쯔비시 주시사제, 두께 25㎛를 사용하였다.

<하드코팅 필름 B1의 제작>

다음의 하드코팅층 조성물을 구멍 직경 0.4㎛의 폴리프로필렌제 필터로 여과한 것을, 압출 코터를 사용하여 광학 필름 A1 상에 도포하였다. 그리고, 온도 80℃에서 건조시킨 후, 산소 농도가 1.0 체적％ 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서, 자외선 램프를 사용하여 자외선을 조사하고, 도포층을 경화시켰다. 이때의 자외선 조사부의 조도는 100mW/㎠이며, 조사량은 0.25J/㎠이었다. 그리고, 드라이막 두께 3㎛의 하드코팅층을 형성하여 권취하고, 롤 형상의 하드코팅 필름 B1을 제작하였다.

《하드코팅층 조성물》

하기 재료를 교반, 혼합하고 하드코팅층 도포 조성물로 하였다.

·디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 30질량부

(NK에스테르A-DPH, 신나까무라 가가꾸 고교(주)제)

·우레탄 아크릴레이트 70질량부

(UA-306H, 교에샤 가가꾸(주)제)

·폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산 1질량부

(BYK-UV3510, 빅 케미·재팬(주)제)

·이르가큐어184(시바 재팬(주)제) 4질량부

·이소프로필알코올 111질량부

·메틸에틸케톤 74질량부

<하드코팅 필름 B2 내지 B5의 제작>

광학 필름 A1 대신 광학 필름 A2 내지 A4를 사용하고, 하드코팅 필름 B1과 마찬가지의 제작 방법으로, 하드코팅 필름 B2 내지 B4를 얻었다. 또한, 하드코팅 필름 B3을 순수에 60초간 침지하고 나서, 60℃의 오븐에서 60초간 건조시키고, 하드코팅 필름 B5를 얻었다.

하드코팅 필름 B1 내지 B5와, 사용한 광학 필름 A1 내지 A4 및 그 재료와, 하드코팅 필름 B1 내지 B5의 막 두께(광학 필름 A1 내지 A4의 두께를 포함함)와의 관계를 표 1에 나타낸다.

[편광판의 제작]

상기 제작한 하드코팅 필름 B1을, 40℃의 2.5mol/L 수산화나트륨 수용액으로 90초간 알칼리 처리하고, 45초간 수세하고, 10질량％ HCl로 30℃ 45초간 중화하고, 계속해서 30℃ 45초간 수세하여 비누화 처리하고, 알칼리 처리 필름을 얻었다.

계속해서, 두께 75㎛의 폴리비닐알코올 필름을, 35℃의 물로 팽윤시켰다. 이 필름을, 요오드 0.075g, 요오드화 칼륨 5g, 물 100g으로 이루어지는 수용액에 60초간 침지시킨 후, 요오드화 칼륨 3g, 붕산 7.5g, 물 100g으로 이루어지는 45℃의 수용액에 침지시켰다. 침지 후의 필름을, 55℃, 연신 배율 5배로 1축 연신하였다. 얻어진 필름을 수세한 후, 건조시켜서 두께 35㎛의 편광자를 얻었다.

이어서, 상기 알칼리 처리 필름에 완전 비누화형 폴리비닐알코올 5％ 수용액을 접착제로 하여, 편광자의 편면에 하드코팅층이 표층이 되도록 접합하고, 다른 한쪽 면에는 상기 광학 필름 A1을 마찬가지로 알칼리 처리한 필름을 접합하고, 편광판 C1을 제작하였다.

상기와 마찬가지의 방법으로, 표 2에 나타내는 조합으로 편광판 C2, C6을 제작하였다. 편광판 C3 내지 C5, C7에 대해서는, 접합 방법을 하기에 나타내는 방법을 사용하여 제작하였다.

광학 필름 A1, 하드코팅 필름 B1, B3 내지 B5에, 각각 하기에 나타내는 접착층용 조성물을 마이크로그라비아 코터(그라비아 롤: #300, 회전 속도 140％/라인 속)로, 경화 후의 두께가 5㎛가 되도록 도포하고, 접착제가 부착된 보호 필름을 얻었다.

전술한 편광자의 양면에, 각각 접착제 부착 보호 필름을 표 2에 나타내는 조합으로, 롤기로 접합하였다. 그 후, 양측으로부터 자외선을 조사하여 접착제를 경화시켰다. 라인 속도는 20m/min으로 하고, 보호 필름에 조사하는 자외선의 적산 광량은 각각 200mJ/㎠로 하였다. 이에 의해, 편광판 C3 내지 C5, C7을 얻었다.

[터치 패널이 부착된 표시 장치(공극 없음)의 제작]

시판되고 있는 터치 패널이 부착된 액정 표시 장치(GALAXY S III, 삼성(주)제)로부터, 터치 패널 모듈과, 터치 패널 모듈측의 액정 셀(액정 패널)에 접합되어 있는 편광판을 조심스럽게 박리하였다.

계속해서, 상기 제작한 편광판 C1에 아크릴계 점착제를 개재하여 액정 셀을 접합하고, 액정 표시 장치를 제작하였다.

상기 제작한 액정 표시 장치의 하드코팅 필름 B1의 표면에, 소니 케미칼 & 인포메이션 디바이스사제의 SVR1240을 도포하고, 점착제층을 형성하였다.

이어서, 도포한 SVR1240을 개재하고, 상기 제작한 액정 표시 장치와 터치 패널을 접합하여, 일부분에 자외선을 조사하여 임시 고정하였다. 계면에 기포가 발생하지 않았는지 검사한 후, 전체에 자외선을 조사하여 완전히 경화시키고, 액정 표시 장치와 터치 패널을 본 고정하고, 터치 패널이 부착된 표시 장치 D1을 얻었다.

또한, 상기와 마찬가지의 방법으로, 액정 표시 장치의 편광판 C2 내지 C7 상에 점착제층을 형성하고, 점착제층을 개재하여 터치 패널과 액정 표시 장치를 접합함으로써, 터치 패널이 부착된 표시 장치 D2 내지 D7을 얻었다.

[터치 패널이 부착된 표시 장치(공극 있음)의 제작]

《저굴절률층 조성물》

불소 중합체(분자량 1000000)와, 불소 중합체 100중량부에 대하여 저굴절률 나노 미립자 80중량부와, 불소 중합체 100중량부에 대하여 아크릴 단량체(분자량 1000) 40중량부와, 불소 중합체 100중량부에 대하여 불소계 첨가제 1중량부와, 불소 중합체 100중량부에 대하여 실리콘계 첨가제 1중량부가 되도록 조합하여 조액하고, MIBK(메틸이소부틸케톤):t-BuOH(t-부틸알코올):시클로헥사논=20:55:25를 첨가하고, 3.5wt％의 저굴절률층 조성물을 제작하였다.

(반사 방지 필름의 제작)

상기 하드코팅 필름 B1 내지 B5 상에 상기 제작한 저굴절률층 조성물을 도포하고, 80℃·40초 오븐에서 건조시키고, 막 두께가 100㎚가 되도록 하였다. 건조 후, 질소 퍼지 하에서 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬, 광원 H 벌브)를 사용하여, 조사선량 380mJ/㎡로 자외선 조사를 행하여 저굴절률층 조성물을 경화시켜, 저굴절률층을 형성하고, 반사 방지 필름(LR(Low Reflection) 필름) E1 내지 E5를 제작하였다.

반사 방지 필름 E1 내지 E5와, 사용한 하드코팅 필름 B1 내지 B5 및 그 막 두께의 관계를 표 3에 나타낸다.

(편광판의 제작)

상기 편광판 C1 내지 C7과 마찬가지로, 상기 동일한 조건에서 제작한 두께 35㎛의 편광자를 사용하여, 표 4에 나타내는 조합으로 반사 방지 필름 E1 내지 E5를 편광자에 접합하고, 편광판 C8 내지 C13을 제작하였다.

(접합)

시판되고 있는 터치 패널이 부착된 액정 표시 장치(i㎩d II, 애플(주)제)로부터, 터치 패널 모듈과, 액정 셀에 접합되어 있는 편광판을 조심스럽게 박리하였다.

계속해서, 상기 제작한 편광판 C8 내지 C13에 아크릴계 점착제를 개재하여 액정 셀을 접합하고, 액정 표시 장치를 제작하였다.

계속해서, 상기 액정 표시 장치의 테두리부에 광학 점착 테이프(두께 0.025㎜, 닛토덴코(주)제)를 접합하고, 액정 표시 장치와 터치 패널을 접합하고, 터치 패널이 부착된 표시 장치 D8 내지 D13을 얻었다.

[접촉각의 측정]

상기에서 제작한 각 하드코팅 필름을 온도 23℃, 55％ RH(상대 습도)에 있어서 24시간 습열 처리한 시료에 대해서, 각 필름의 표면(터치 패널 측의 면)에 있어서의 접촉각을, 접촉각계 CA-A(교와카이멘 가가꾸 가부시끼가이샤제)를 사용하여 측정하였다. 접촉각의 측정에는 순수를 사용하고, 상기 온습도 하에서 액적 직경을 1.0㎜로 해서 접촉각을 측정하였다.

또한, 제작한 각 필름으로부터, 무작위로 30㎜×40㎜의 크기의 시료를 20매 샘플링하고, 각 시료의 표면에 대하여 전술한 방법에 의해 접촉각을 측정하고, 각 필름 각각 20매에 관한 측정값의 평균값을 채용하였다.

[표시 불균일의 측정]

상기에서 제작한 각 표시 장치 D1 내지 D13을 23℃ 55％ RH 환경 하에서 24시간 습열 처리하였다. 그 후, 백라이트를 2시간 점등시킨 후, 흑색 표시시켰을 때의 최대 휘도와 최소 휘도를, 휘도 분포 측정 장치(코니카 미놀타사제, 상품명 「CA-1500」)를 사용하여 측정하였다.

최대 휘도와 최소 휘도의 측정은, 이하와 같이 행하였다. 즉, 액정 표시 장치의 표시 화면을 가로 3구획×세로 3구획의 합계 9구획으로 분할하였다. 그리고, 중앙 구획의 휘도를 최소 휘도로 하고, 전체 구획(9구획) 중 가장 큰 휘도를 최대 휘도로 하였다. 얻어진 최대 휘도를, 최소 휘도로 제산하여, 흑색 휘도비를 산출하였다(흑색 휘도비=최대 휘도/최소 휘도). 그리고, 표시 불균일의 평가를 이하의 기준에 기초하여 행하였다.

○: 흑색 휘도비가 1.50 미만이다.

△: 흑색 휘도비가 1.50 이상 2.00 미만이다.

×: 흑색 휘도비가 2.00 이상이다.

또한, 얻어진 각 표시 장치 D1 내지 D13을, 50℃ 90％ RH 환경 하에서 24시간 습열 처리하였다. 그 후, 전술한 것과 마찬가지로 하여 흑색 휘도비를 측정하고, 표시 불균일을 평가하였다.

또한, 각 표시 장치 D1 내지 D13과 실시예(또는 비교예)의 대응 관계는, 표 2 및 표 4에 나타내는 바와 같다.

[평가 결과]

표시 장치 D1, D6 내지 D8, D13에 대해서는, 하드코팅 필름의 표면 접촉각이 60° 미만이고, 필름면에 대한 반사 방지 필름 또는 점착제층의 접착성이 향상되기 때문에, 23℃ 55％ RH 환경 하에서의 습열 처리 후의 표시 불균일 평가가 모두 ○로 되어 있다. 또한, 이들 표시 장치에 있어서는, 50℃ 90％ RH 환경 하에서의 습열 처리 후의 표시 불균일 평가가 ○ 또는 △라는 점에서, 하드코팅 필름의 막 두께가 35㎛ 이하로 얇기 때문에, 가열 후의 필름 휨이 저감되고, 이에 의해, 반사 방지 필름이나 점착제층의 박리가 더욱 억제되고 있음이 추인된다.

이에 반해, 다른 표시 장치 D2 내지 D5, D9 내지 D12에 대해서는, 「하드코팅 필름의 막 두께가 35㎛ 이하」, 「하드코팅 필름의 표면 접촉각이 60° 미만」 중 적어도 한쪽의 조건을 충족하지 않기 때문에, 표시 불균일의 평가에 ×가 포함되어 있다.

이상으로, 하드코팅 필름의 막 두께가 35㎛ 이하이고, 또한, 표면의 접촉각이 60° 미만인 것에 의해, 하드코팅 필름에 대한 반사 방지 필름 또는 점착제층의 접착성을 향상시켜서, 이들의 박리에 기인하는 표시 불균일을 억제할 수 있어, 표시 장치의 시인성의 저하를 피할 수 있다고 할 수 있다. 특히, 하드코팅 필름의 막 두께가 35㎛ 이하인 것에 의해, 편광판을 충분히 얇게 할 수 있어, 표시 장치의 박형화, 경량화에도 충분히 공헌할 수 있다.

또한, 50℃ 90％ RH 환경 하에서의 습열 처리 후의 표시 불균일 평가가, 하드코팅 필름의 막 두께가 33㎛이고, 또한, 표면의 접촉각이 55°일 때 ○ 또는 △이며, 하드코팅 필름의 막 두께가 43㎛이고, 또한, 표면의 접촉각이 80°일 때 ×이기 때문에, 하드코팅 필름의 막 두께 상한으로서는 33㎛와 43㎛ 사이에서 33㎛에 가까운 값인 35㎛를 생각할 수 있고, 접촉각의 상한으로서는 55°와 80° 사이에서 55°에 가까운 값인 60°를 생각할 수 있다. 또한, 표 2 및 표 4로부터, 표시 불균일을 억제함에 있어서, 하드코팅 필름의 막 두께는 33㎛ 이하인 것이 바람직하고, 28㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 하드코팅 필름의 표면 접촉각은 55° 이하인 것이 바람직하다고 할 수 있다.

본 발명은 액정 표시 장치나 유기 EL 텔레비전의 전방면에, 반사 방지층이나 점착제층을 개재하여 터치 패널을 장착하는 경우에 이용 가능하다.

1 표시 패널
2 편광판
3 편광자
4 필름
10 표시 장치
20 터치 패널
31 반사 방지층
32 점착제층

Claims

표시 패널 상에 편광판을 적층한 표시 장치의 상기 편광판 측에, 반사 방지층 또는 점착제층을 개재하여 터치 패널을 장착한 터치 패널이 부착된 표시 장치이며,
상기 편광판은, 편광자와, 상기 편광자의 상기 터치 패널 측에 적층되는, 막 두께 35㎛ 이하의 필름을 갖고 있으며,
상기 필름에 있어서의 상기 터치 패널 측의 표면의 접촉각이, 60° 미만인 것을 특징으로 하는 터치 패널이 부착된 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 필름의 막 두께가 33㎛ 이하이고, 상기 필름에 있어서의 상기 접촉각이 55° 이하인 것을 특징으로 하는 터치 패널이 부착된 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 필름의 막 두께가 28㎛ 이하이고, 상기 필름에 있어서의 상기 접촉각이 55° 이하인 것을 특징으로 하는 터치 패널이 부착된 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 필름에 있어서의 상기 터치 패널 측의 표층은, 아크릴 수지층이며,
상기 아크릴 수지층이, 다관능 아크릴, 우레탄 예비중합체 및 반응성 실리카 미립자를 포함하는 도포 조성물을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널이 부착된 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 필름은, 셀룰로오스를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널이 부착된 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 필름은, 프탈산, 아디프산, 적어도 1종의 벤젠모노카르복실산 및 적어도 1종의 탄소수 2 내지 12의 알킬렌글리콜을 반응시킨 구조를 갖는 에스테르 화합물과, 아세틸기 치환도가 2.80 내지 2.95이며 수 평균 분자량 125000 이상 155000 미만의 셀룰로오스트리아세테이트를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널이 부착된 표시 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필름은, 필름 기재 상에 하드코팅층을 적층한 하드코팅 필름인 것을 특징으로 하는 터치 패널이 부착된 표시 장치.