KR102528794B1

KR102528794B1 - 광학 필름 및 터치 패널이 부착된 표시 장치

Info

Publication number: KR102528794B1
Application number: KR1020220065523A
Authority: KR
Inventors: 쇼이치로 오구미; 겐 후루이; 아츠히로 고바야시; 마사유키 츠네카와
Original assignee: 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2022-05-27
Publication date: 2023-05-08
Also published as: TW202024673A; KR20220079505A; CN105319613A; KR102457032B1; CN105319613B; CN109375301A; CN109375301B; TW201604574A; TWI702414B; TWI719851B; KR20160010326A

Abstract

투영이나 뉴튼 링을 억제하면서, 번쩍임을 억제할 수 있고, 또한 전체 헤이즈 및 내부 헤이즈가 낮은 광학 필름, 및 워터 마크 및 번쩍임의 발생을 충분히 억제할 수 있는 터치 패널이 부착된 표시 장치를 제공하기 위한 것으로, 광투과성 기재 상에, 표면에 요철 형상을 갖는 광학층이 적층된 구성을 갖는 광학 필름이며, 전체 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이고, 내부 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이고, 0.125㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정되는 투과상 선명도를 C(0.125)라 하고, 0.25㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정되는 투과상 선명도를 C(0.25)라 했을 때, 하기 식(1) 및 식(2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 광학 필름이다.
C(0.25)-C(0.125)≥2% (1)
C(0.125)≤64% (2)

Description

광학 필름 및 터치 패널이 부착된 표시 장치{OPTICAL FILM AND DISPLAY DEVICE WITH TOUCH PANEL}

본 발명은 광학 필름 및 터치 패널이 부착된 표시 장치에 관한 것이다.

액정 디스플레이(LCD), 음극선관 표시 장치(CRT), 플라즈마 디스플레이(PDP), 발광 소자 디스플레이(ELD), 필드 에미션 디스플레이(FED) 등의 화상 표시 장치에 있어서의 화상 표시면에는, 통상, 관찰자 및 관찰자의 배경 등의 투영을 억제하기 위해서, 표면에 요철을 갖는 방현 필름이나 최표면에 반사 방지층을 갖는 반사 방지성 필름이 설치되어 있다.

방현 필름은, 외광을 방현층의 요철면에서 산란시켜서 관찰자 및 관찰자의 배경 등의 투영을 억제하는 것이다. 방현 필름은, 주로, 광투과성 기재와, 광투과성 기재 상에 설치된 요철면을 갖는 방현층을 구비하고 있다.

방현층은, 통상 바인더 수지와, 바인더 수지 중에 존재하고 또한 요철면을 형성하기 위한 미립자를 포함하고 있다.

그러나, 이러한 방현 필름을 화상 표시 장치의 표면에 배치한 경우에는, 방현층의 요철면에 의해 영상광이 산란되고, 소위 번쩍임이 발생해버릴 우려가 있다. 이러한 문제에 대하여 방현 필름의 내부 헤이즈를 높여, 번쩍임을 억제하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

그런데, 최근 들어, 4K2K(수평 화소수 3840×수직 화소수 2160)라고 불리는 수평 화소수가 3000 이상인 초 고정밀의 화상 표시 장치가 개발되었다.

이러한 초 고정밀의 화상 표시 장치에 있어서도, 상기 화상 표시 장치와 마찬가지로, 화상 표시면에 방현 필름이 설치되지만, 초 고정밀의 화상 표시 장치에 있어서는, 지금까지 이상의 휘도나 광투과성이 요구되고 있다.

여기서, 방현 필름의 전체 헤이즈나 내부 헤이즈를 높이면, 휘도나 광투과율의 저하를 야기하므로, 초 고정밀의 화상 표시 장치에 있어서는, 상기와 같이 번쩍임을 억제하기 위한 수단으로서, 방현 필름의 내부 헤이즈를 높인다는 수단은 채용할 수 없다. 또한, 방현 필름의 내부 헤이즈를 높이면, 영상광이 방현 필름 내에서 확산되어, 일부의 영상광이 미광이 될 우려가 있고, 이 결과, 암실 콘트라스트가 저하되고, 또한 화상이 흐려져버릴 우려도 있다. 따라서, 현재, 초 고정밀의 화상 표시 장치에 내장되는 필름으로서, 번쩍임을 억제할 수 있고, 또한 전체 헤이즈 및 내부 헤이즈가 낮은 필름이 요망되고 있다.

또한, 최근 들어, 스마트폰이나 태블릿 단말기와 같은 터치 패널 탑재의 소형 모바일이 급속하게 보급되고 있는데, 이러한 소형 모바일에 있어서도, 표시 화상의 초 고정밀화를 위해서, 화상 표시 장치는, 번쩍임의 문제가 보다 현저해지는 한편, 지금까지 이상의 휘도나 광투과성이 요구되고 있다.

종래, 액정 디스플레이 등의 표시 패널 상에 터치 패널을 배치한 터치 패널이 부착된 표시 장치가 알려져 있고, 상기와 같은 소형 모바일에 있어서도, 화상 표시 장치 상에 터치 패널을 배치한 터치 패널이 부착된 표시 장치가 많이 사용되고 있다. 이러한 터치 패널이 부착된 표시 장치에 있어서는, 화상 표시면을 손가락 등으로 접촉함으로써 정보를 직접 입력할 수 있다.

터치 패널을 표시 패널 상에 고정할 때, 표시 패널과 터치 패널은 이격해서 배치되는 경우가 많다. 즉, 표시 패널과 터치 패널은, 공기층(에어 갭)을 개재하여 배치되는 경우가 많다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).

터치 패널이 부착된 표시 장치의 화상 표시면은, 그 성질상, 손가락 등으로 접촉하는 정도뿐만 아니라, 손가락 등으로 강하게 눌리는 경우가 있다. 화상 표시면이 강하게 눌린 경우, 터치 패널이 변형되므로, 터치 패널과 표시 패널 사이의 거리가 좁아져(공기층의 두께가 얇아져), 터치 패널의 표시 패널측의 표면에서 반사되는 광과, 표시 패널의 터치 패널측의 표면에서 반사되는 광이 간섭하여, 뉴튼 링이 발생해서 화면의 시인성을 저하시킨다는 문제가 있었다.

또한, 최근 터치 패널이 부착된 표시 장치의 박형화 및 대면적화가 진행되고 있다. 터치 패널이 부착된 표시 장치의 박형화가 진행됨에 따라서, 터치 패널과 표시 패널 사이의 거리가 보다 좁아지고, 또한 터치 패널이 부착된 표시 장치의 대면적화가 진행됨에 따라서, 터치 패널이 변형되기 쉬워졌다. 이로 인해, 뉴튼 링의 문제가 보다 현저하게 되었다.

또한, 이하, 터치 패널의 변형에 수반하여 발생하는 뉴튼 링을 특히 워터 마크라고도 한다.

이러한 워터 마크의 문제에 대하여, 예를 들어 특허문헌 3에는, 터치 패널과 액정 표시 패널과의 간극에 수지 재료를 충전해서 수지층으로 하고, 이에 의해 터치 패널 및 액정 표시 패널의 간극과의 계면에 있어서의 반사를 없애는 것을 제안하고 있다.

그러나, 수지 재료를 충전해서 최종적인 제품을 제조하는 것은, 최종 제품을 제조한 후에 터치 패널에 문제가 발견되었다고 해도, 상기 터치 패널만을 교환할 수는 없다. 또한, 수지 재료를 터치 패널과 액정 표시 패널과의 간극에 완전히 충전하는 것은 곤란하며, 기포가 포함된 상태가 되면 표시 화상의 결함의 원인이 되는 것이었다.

여기서, 표시 패널과 터치 패널이 이격해서 배치된 표시 장치에 있어서, 표시 패널의 표면에 요철면을 설치하고, 이 요철면에서 입사광을 확산시켜서 뉴튼 링의 발생을 억제하는 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 4 참조).

그러나, 이러한 요철면을 표시 패널의 표면에 설치한 터치 패널이 부착된 표시 장치에서는, 상기 요철면에 의해 영상광이 산란되고, 소위 번쩍임이 발생되어버리는 경우가 있었다.

이러한 번쩍임의 문제에 대해서도, 상술한 초 고정밀의 화상 표시 장치에 내장되는 필름과 마찬가지로, 표시 패널의 내부 헤이즈를 높이는 방법은 채용할 수 없었다.

또한, 이러한 번쩍임의 문제에 대해서는, 예를 들어 요철면의 요철 간격(Sm)을 화소의 사이즈에 비하여 절반 이하로 하는 방법 등, 요철의 간격을 작게 하는 방향도 검토되어 왔다. 그러나, 초 고정밀의 화상 표시 장치에 대해서는, 종래의 요철의 간격을 작게 하는 방법으로는 충분히 번쩍임을 억제할 수 없는 경우가 있었다.

일본 특허 공개 제2010-102186호 공보 일본 특허 공개 제2010-15412호 공보 일본 특허 공개 제2004-077887호 공보 일본 특허 공개 제2002-189565호 공보

본 발명은 상기 현 상황을 감안하여, 투영이나 뉴튼 링을 억제하면서, 번쩍임을 억제할 수 있고, 또한 전체 헤이즈 및 내부 헤이즈가 낮은 광학 필름, 및 워터 마크 및 번쩍임의 발생을 충분히 억제할 수 있는 터치 패널이 부착된 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 광투과성 기재 상에, 표면에 요철 형상을 갖는 광학층이 적층된 구성을 갖는 광학 필름이며, 전체 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이고, 내부 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이고, 0.125㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정되는 투과상 선명도를 C(0.125)라 하고, 0.25㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정되는 투과상 선명도를 C(0.25)라 했을 때, 하기 식(1) 및 식(2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 광학 필름이다.

C(0.25)-C(0.125)≥2% (1)

C(0.125)≤64% (2)

또한, 다른 형태에 관한 본 발명은 광투과성 기재 상에, 표면에 요철 형상을 갖는 광학층이 적층된 구성을 갖는 광학 필름이며, 상기 광학 필름의 표면에 있어서의 표면 높이 분포의 반값폭이 200㎚ 이상이며, 표면 요철의 평균 곡률이 0.30㎜^-1 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름이다.

본 발명의 광학 필름에 있어서, 상기 광학 필름의 전체 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이고, 상기 광학 필름의 내부 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 광학 필름에 있어서, 상기 광학 필름의 전체 헤이즈값이 0% 이상 1% 이하이고, 상기 광학 필름의 내부 헤이즈값이 실질적으로 0%인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 광학 필름에 있어서, 상기 광학층은, 바인더 수지와 미립자를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 미립자는, 무기 산화물 미립자인 것이 바람직하다.

상기 무기 산화물 미립자의 평균 1차 입경이 1㎚ 이상 100㎚ 이하인 것이 바람직하고, 또한 상기 무기 산화물 미립자는, 표면이 소수화 처리된 무기 산화물 미립자인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 본 발명의 광학 필름과, 터치 패널이 대향 배치된 구성을 갖는 터치 패널이 부착된 표시 장치이며, 본 발명의 광학 필름과 상기 터치 패널은, 서로 간극을 가진 상태에서 상기 광학 필름에 있어서의 광학층과 상기 터치 패널이 마주보게 대향 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널이 부착된 표시 장치이다.

이하에, 본 발명을 상세하게 설명한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「수지」란, 특별히 언급하지 않는 한, 단량체, 올리고머 등도 포함하는 개념이다.

또한, 이하, 본 발명의 광학 필름과 다른 형태에 관한 본 발명의 광학 필름에서 공통되는 사항에 대해서는, 간단히 본 발명의 광학 필름이라고 칭해서 설명한다.

본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 광학 필름의 표면을 특정한 요철 형상으로 함으로써, 광학 필름의 내부 헤이즈에 구애되지 않고 번쩍임의 발생을 고도로 억제할 수 있고, 또한 광학 필름과 터치 패널이 대향 배치된 구성으로, 광학 필름과 터치 패널 사이에 간극을 형성했다고 해도 워터 마크의 발생을 고도로 억제할 수 있어, 양호한 표시 화상을 얻을 수 있음을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

또한, 이러한 본 발명의 광학 필름은, 워터 마크와 같은 뉴튼 링의 발생을 고도로 억제할 수도 있으므로, 터치 패널과 대향 배치해서 사용되는 광학층으로서도 사용할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 광학 필름을 모식적으로 도시한 단면도이다.

본 발명의 광학 필름(11)에 있어서, 광투과성 기재(12)와, 표면에 요철 형상을 갖는 광학층(13)이 적층된 구성을 갖고 있다.

본 발명의 광학 필름(11)은, 전체 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이며, 또한 내부 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이다.

전체 헤이즈값 및 내부 헤이즈값은, 광학 필름 전체로서 측정했을 때의 값이다.

또한, 상기 전체 헤이즈값 및 내부 헤이즈값은, 헤이즈 미터(HM-150, 무라까미 시끼사이 기술 연구소제)를 사용해서 JIS K7136에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로는, 헤이즈 미터를 사용하여, JIS K7136에 따라서 광학 필름의 전체 헤이즈값을 측정한다. 그 후, 광학 필름의 표면에, 투명 광학 점착 층을 개재하여 트리아세틸셀룰로오스 기재(후지필름사제, TD60UL)를 부착한다. 이에 의해, 광학 필름의 표면 요철 형상이 찌부러져, 광학 필름의 표면이 평탄해진다. 그리고, 이 상태에서, 헤이즈 미터(HM-150, 무라까미 시끼사이 기술 연구소제)를 사용하여, JIS K7136에 따라서 헤이즈값을 측정함으로써 내부 헤이즈값을 구한다. 이 내부 헤이즈는, 광학 필름에 있어서의 표면의 요철 형상을 가미하지 않는 것이다.

본 발명의 광학 필름(11)의 전체 헤이즈값은 1% 이하인 것이 바람직하고, 0.3% 이상 0.5% 이하인 것이 보다 바람직하다. 내부 헤이즈값은 실질적으로 0%인 것이 바람직하다. 여기서, 「내부 헤이즈값이 실질적으로 0%이다」라는 것은, 내부 헤이즈값이 완전히 0%인 경우에 한정되지 않고, 내부 헤이즈값이 0％를 초과하는 경우에도, 측정 오차의 범위 내이며, 내부 헤이즈값이 거의 0%라고 간주할 수 있는 범위(예를 들어, 0.3% 이하의 내부 헤이즈값)를 포함하는 의미이다.

광학 필름(11)의 전체 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이고, 내부 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하인 경우에는, 광학 필름(11)의 표면 헤이즈값은 0% 이상 5% 이하로 되어 있다. 광학 필름(11)의 표면 헤이즈값은 0% 이상 1% 이하가 바람직하고, 0% 이상 0.3% 이하가 보다 바람직하다. 표면 헤이즈값은, 광학 필름(11)에 있어서의 표면의 요철 형상에만 기인하는 것이며, 전체 헤이즈값으로부터 내부 헤이즈값을 차감함으로써, 광학 필름(11)에 있어서의 표면의 요철 형상에만 기인하는 표면 헤이즈값이 구해진다.

본 발명의 광학 필름(11)에 있어서는, 0.125㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정되는 광학 필름(11)의 투과상 선명도를 C(0.125)라 하고, 0.25㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정되는 광학 필름(11)의 투과상 선명도를 C(0.25)라 했을 때, 하기 식(1) 및 식(2)를 만족하고 있다.

C(0.25)-C(0.125)≥2% (1)

C(0.125)≤64% (2)

또한, 상기 「투과상 선명도」란, JIS K7374의 상 선명도의 투과법에 준거한 투과상 선명도 측정 장치에 의해 측정할 수 있다. 이러한 측정 장치로서는, 예를 들어 스가 시껭끼사제의 사상성 측정기 ICM-1T 등을 들 수 있다.

또한, 도 2에 도시되는 바와 같이, 투과상 선명도 측정 장치(100)는, 광원(101), 슬릿(102), 렌즈(103), 렌즈(104), 광학 빗(105) 및 수광기(106)를 구비하고, 광원(101)로부터 발해지고, 또한 슬릿(102)을 통과한 광을 렌즈(103)에 의해 평행광으로 하고, 이 평행광을 광학 필름(11)의 광투과성 기재(12) 측에 조사시키고, 광학 필름(11)의 광학층(13)의 요철 형상(14)으로부터 투과한 광을 렌즈(104)에 의해 집광시키고, 광학 빗(105)을 통과한 광을 수광기(106)에서 수광하는 것이며, 이 수광기(106)에서 수광된 광의 양에 기초하여, 하기 식(3)에 의해 투과상 선명도 C를 산출한다.

C(n)={(M-m)/(M+m)}×100(%) (3)

또한, 식(3) 중, C(n)는 광학 빗의 폭 n(㎜)일 때의 투과상 선명도(%), M은, 광학 빗의 폭 n(㎜)일 때의 최고 광량이며, m은 광학 빗의 폭 n(㎜)일 때의 최저 광량이다.

광학 빗(105)은, 광학 빗(105)의 길이 방향을 따라서 이동 가능하고, 차광 부분 및 투과 부분을 갖고 있다. 광학 빗(105)의 차광 부분 및 투과 부분의 폭 비는 1:1로 되어 있다. 여기서, JIS K7374에 있어서는, 광학 빗으로서, 폭이, 0.125㎜, 0.25㎜, 0.5㎜, 1.0㎜, 2.0㎜인 5종류의 광학 빗이 정해져 있다.

본 발명에 있어서, 광학 필름이, 상기 식(1) 및 식(2)를 만족할 필요가 있다. 이것은, 이하의 이유 때문이다.

즉, 먼저, 광학 필름에 있어서, 투영 방지성이나 워터 마크와 같은 뉴튼 링 방지성을 얻기 위해서, 광학층의 표면에 요철 형상을 형성하지만, 본 발명자들이 연구한 바, 상기 식(2)의 요건을 충족시키는 것, 즉, C(0.125)의 값을 64% 이하로 함으로써 투영이나 워터 마크를 효과적으로 방지할 수 있음을 알아내었다.

또한, 본 발명에 있어서의 투영 방지성은, 관찰자(관측자) 및 관찰자의 배경의 투영이 신경쓰이지 않을 정도의 것을 말하고, 예를 들어 관찰자가 있는 것은 보이지만, 그 윤곽만은 불명료한 희미해진 상태로 되고, 또한 관찰자의 배경에 있는 것도 존재는 보이지만, 윤곽이나 경계가 불명료하게 되는 것을 의미한다. 이와 같이, 관찰자의 윤곽 등이 희미해질 뿐이며, 관찰자에게 있어서는 투영이 신경쓰이지는 않는 상태가 된다.

한편, 이 요철 형상에 있어서의 오목부나 볼록부가 광을 집광·확산시켜 렌즈와 같이 작용해버리는 경우가 있다(렌즈 효과). 그리고, 이러한 렌즈 효과가 발생하면, 액정 디스플레이 등의 화소를 구획하는 블랙 매트릭스나 화소로부터의 투과광이 랜덤하게 강조되어버리고, 이에 의해 번쩍임이 발생하는 것이라고 생각된다.

그래서, 본 발명자들이 더욱 연구한 바, 광학 필름의 광학층의 표면에 형성된 요철 형상에 의한 광의 확산을, 보다 미소한 각도의 확산으로 함으로써, 구체적으로는, 상기 식(1)의 요건을 충족시키는 것, 즉, C(0.25)-C(0.125)의 값을 2% 이상으로 함으로써 번쩍임의 발생을 억제할 수 있음이 판명되었다. 이것은, 이하의 이유 때문이라고 생각된다.

즉, 투과상 선명도는 작은 광학 빗일수록 미소한 각도의 확산 영향을 받아서 값이 낮아진다. 따라서, 작은 광학 빗에 있어서의 값은 작고, 또한 큰 광학 빗에 있어서의 값이 클수록 넓은 각도의 확산이 적다고 할 수 있다.

그래서, C(0.125)의 값에 대하여, 그 다음으로 큰 광학 빗인 C(0.25)를 2% 이상 크게 함으로써, 미소한 각도의 확산으로 할 수 있다고 생각되고, 또한 미소한 각도의 확산으로 함으로써, 렌즈 효과를 매우 작게 할 수 있으므로 번쩍임을 매우 효과적으로 방지할 수 있는 것이라고 생각된다.

이러한 점에서, 광학 필름이, 상기 식(1) 및 식(2)를 만족할 필요가 있다고 되어 있다.

또한, 통상 당업자라면 번쩍임을 억제하는 관점에서는, C(0.25)의 값과 C(0.125)의 값의 차는 작은 편이 좋고, 이 차가 크면, 번쩍임이 악화될 것으로 예측된다. 이것은, 예를 들어 일본 특허 공개 제2010-269504호 공보에 의해서도 뒷받침되고 있다. 이 공개 공보에는, 번쩍임을 억제하는 관점에서, 0.125㎜의 광학 빗을 사용한 투과상 선명도와 2.0㎜의 광학 빗을 사용한 투과상 선명도의 비를 0.70 이상으로 하는 것, 및 이 비를 바람직하게는 0.80 이상 0.93 이하로 하는 것이 기재되어 있다. 즉, 이 공개 공보에 있어서는, 0.25㎜의 광학 빗을 사용하고 있지 않지만, 상기 비는 0.70 이상보다 0.80 이상인 편이 바람직하다고 기재되어 있으므로, 0.125㎜의 광학 빗을 사용한 투과상 선명도와 2.0㎜의 광학 빗을 사용한 투과상 선명도의 차는 작은 편이 바람직하다는 방향성을 나타내고 있다. 이에 비해, 이 예측과는 반대로, 본 발명에 있어서는, 번쩍임을 억제하기 위해서, C(0.25)의 값과 C(0.125)의 값의 차를 2% 이상으로 하고 있다.

따라서, 상기 식(1) 및 식(2)를 만족하는 광학 필름은, 종래 공지된 광학 필름의 기술 수준에 비추어, 예측될 수 있는 범위를 초과한 것이라고 할 수 있다.

또한, 본원 명세서에 있어서는, 광학 적층체라고 칭한 경우에도, 광학 필름을 나타내는 것으로 한다.

도 3은, 본 발명의 광학 필름(11)을 사용한 터치 패널이 부착된 표시 장치를 모식적으로 도시한 단면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치(30)는, 광학 필름(31)과 터치 패널(35)이 대향 배치되어 있고, 광학 필름(31)은, 광투과성 기재(32)의 한쪽 면 상에, 표면에 요철 형상(34)을 갖는 광학층(33)이 적층되어 있다.

본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치(30)에 있어서, 광학 필름(31)과 터치 패널(35)은, 서로 간극을 가진 상태에서 광학층(33)(요철 형상(34))과 터치 패널(35)이 마주보게 대향 배치되어 있다.

여기서, 터치 패널(35)로서는, 저항막식 터치 패널이나 정전 용량식 터치 패널 등을 들 수 있고, 본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치(30)에서는, 어느 방식이라도 사용할 수 있지만, 그 중에서도, 정전 용량식 터치 패널에 적합하다.

본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치(30)에 있어서, 광학 필름(31)의 전체 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이며, 또한 내부 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이다.

본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치에 있어서, 광학 필름(31)의 전체 헤이즈값은 1% 이하인 것이 바람직하고, 0.3% 이상 0.5% 이하인 것이 보다 바람직하다.

내부 헤이즈값은 실질적으로 0%인 것이 바람직하다.

여기서, 「내부 헤이즈값이 실질적으로 0%이다」라는 것은, 내부 헤이즈값이 완전히 0%인 경우에 한정되지 않고, 내부 헤이즈값이 0％를 초과하는 경우에도, 측정 오차의 범위 내이며, 내부 헤이즈값이 거의 0%라고 간주할 수 있는 범위(예를 들어, 0.3% 이하의 내부 헤이즈값)를 포함하는 의미이다.

광학 필름(31)의 전체 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이고, 내부 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하인 경우에는, 광학 필름(31)의 표면 헤이즈값은 0% 이상 5% 이하로 되어 있다.

광학 필름(31)의 표면 헤이즈값은 0% 이상 1% 이하가 바람직하고, 0% 이상 0.3% 이하가 보다 바람직하다.

표면 헤이즈값은, 광학 필름(31)에 있어서의 표면의 요철 형상에만 기인하는 것이며, 전체 헤이즈값으로부터 내부 헤이즈값을 차감함으로써, 광학 필름(31)에 있어서의 표면의 요철 형상에만 기인하는 표면 헤이즈값이 구해진다.

본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치는, 0.125㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정되는 광학 필름(31)의 투과상 선명도를 C(0.125)라 하고, 0.25㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정되는 광학 필름(31)의 투과상 선명도를 C(0.25)라 했을 때, 하기 식(1) 및 (2)를 만족하고 있다.

C(0.25)-C(0.125)≥2% (1)

C(0125)≤64% (2)

본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치에 있어서, 상기 C(0.25)의 값과 C(0.125)의 값의 차는 5% 이상인 것이 바람직하고, 10% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 C(0.25)의 값과 C(0.125)의 값의 차는 30% 이하인 것이 바람직하다.

상기 C(0.125)의 값은, 60% 이하인 것이 바람직하고, 50% 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 C(0.125)의 값은, 5% 이상인 것이 바람직하고, 20% 이상인 것이 보다 바람직하다.

또한, 다른 형태에 관한 본 발명의 광학 필름에 있어서는, 도 1에 도시한 광학 필름(11)의 표면에 있어서의 표면 높이 분포의 반값폭이 200㎚ 이상이다.

여기서, 상기 광학 필름의 표면에 있어서의 표면 높이 분포의 반값폭을 200㎚ 이상으로 한 것은, 이 범위이면, 인간의 눈에는 워터 마크는 관찰되지 않기 때문, 즉, 워터 마크를 불가시화할 수 있기 때문이다.

그 이유로서는 여러 가지 이론이 생각되지만, 예를 들어 이하에 나타내는 이론을 들 수 있다.

도 4는, 다른 형태에 관한 본 발명의 광학 필름(11)을 사용한 터치 패널이 부착된 표시 장치에 입사한 광이 반사되는 모습을 도시한 모식도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 터치 패널(45) 측으로부터 입사한 광은, 광학층(43) 측의 간극(46)과의 계면에서 반사되는 광과, 간극(46)에 투과되어 광학층(43)의 표면(요철 형상(44))에서 반사되는 광 사이에 간섭이 발생하지만, 터치 패널(45)과 광학층(43)의 표면(요철 형상(44)) 사이의 간극(46)의 각 위치에 있어서의 두께에 따라, 각 위치에 있어서의 간섭 색이 변화된다.

또한, 도 4에 있어서는, 가시광 파장 전역에서 간섭이 발생하는 경우를 나타내고 있고, 가장 간극(46)이 두꺼운 부분의 광(A)에 있어서의 간섭 색은 적색계이며, 가장 간극(46)이 얇은 부분의 광(C)에 있어서의 간섭 색은 청색계이며, 광(B)에 있어서의 간섭 색은, 광(A)과 광(B) 사이의 황녹색계이다.

그리고, 이러한 간섭 색의 변화가 인간은 인식할 수 없는 미소한 영역에서 발생하고 있으면, 각 간섭 색이 혼색되어, 인간의 눈에는 간섭 줄무늬(워터 마크)라고는 인식되지 않는다.

즉, 간극(46)의 두께 변화는, 요철 형상(44)의 높이 분포에 대응하고 있으므로, 상기 높이 분포가 인간의 눈으로는 인식할 수 없는 영역에서 형성되고, 또한 가시광 파장 전역에서 간섭 색이 충분히 발생하는 분포로 되어 있으면 된다.

여기서, 가시광 파장의 하한 파장의 간섭 색이 발생하는 광학 거리와 가시광 파장의 상한 파장의 간섭 색이 발생하는 광학 거리와의 차는, 광학 거리가 1파장분이 될 때가 최대이고, 가시광 파장은 380㎚ 내지 780㎚의 범위이기 때문에, 그때의 광학 거리의 차는 400㎚(780㎚-380㎚)가 된다.

따라서, 광학 거리의 차가 400㎚ 이상 존재하고, 그 사이의 요철 형상(44)의 높이 분포가 가능한 한 균등하면, 가시광 파장 전역에 간섭 색을 충분히 발생시킬 수 있다.

그리고, 상기 광학 거리는, 간극(46)의 두께의 2배이기 때문에, 간극(46)의 두께 변화로서는 200㎚ 이상이면 되게 된다.

이것은 바꾸어 말하면, 요철 형상(44)을 표면에 갖는 광학층(43)의 표면 높이가 200㎚ 이상의 범위가 되도록 균등한 분포가 존재하고 있으면 되게 된다.

따라서, 광학 필름(11)의 표면에 있어서의 표면 높이 분포의 반값폭이 200㎚ 이상이면, 요철 형상(44)은, 상술한 표면 높이가 200㎚ 이상의 범위가 되도록 균등한 분포가 존재한 것이 되고, 가시광 파장 전역에서 간섭 색이 충분히 발생하는 높이 분포가 존재하고 있게 되어, 워터 마크는 불가시화할 수 있다고 할 수 있다.

또한, 이때, 간극(46)의 두께 변화, 즉, 광학층(43)의 표면에 있어서의 표면 높이가 미소한 영역에서 분포하고 있는 것을 담보하기 위해서는, 큰 간격의 요철을 미리 제거한 표면 프로파일로부터 표면 높이 분포를 산출하면 된다.

즉, 장파장 컷오프 필터를 적용한 표면 프로파일을 사용하면 된다.

인간의 눈으로는 인식할 수 없게 한다는 관점에서, 장파장 컷오프 필터의 파장으로서는 800㎛로 하는 것이 적합하다.

여기서, 표면 높이 분포의 반값폭은, 접촉식 표면 조도계나 비접촉식 표면 조도계(예를 들어, 간섭 현미경, 공초점 현미경, 원자간력 현미경 등)에 의해 얻어진 표면 프로파일로부터, Histogram Plot에 의해, 횡축에 요철 높이(단위:㎚), 종축에 빈도(단위:Counts)를 플롯한 요철 분포에 있어서의 반값폭(피크 위치에 있어서의 분포의 높이의, 절반의 높이 위치에 있어서의 분포의 폭)(단위:㎚)을 나타낸다.

*상기 표면 높이 분포의 반값폭은, 220㎚ 이상인 것이 바람직하고, 250㎚ 이상인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 표면 높이 분포의 반값폭은, 500㎚ 이하인 것이 바람직하다.

표면 높이 분포의 반값폭이 500㎚를 초과하면, 표면 요철의 높이가 너무 커서, 번쩍임이 악화될 우려가 있다.

표면 높이 분포의 반값폭은 400㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 300㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

상기 표면 프로파일은, 간편성 때문에 간섭 현미경을 사용하여 측정하는 것이 바람직하다.

이러한 간섭 현미경으로서는, 예를 들어 Zygo사제의 「New View」 시리즈 등을 들 수 있다.

상기 다른 형태에 관한 본 발명의 광학 필름(11)의 표면에 있어서의, 표면 요철의 평균 곡률은 0.30㎜^-1 이하이다.

워터 마크를 방지하는 등의 목적으로 광학층의 표면에 요철 형상을 형성하지만, 이 요철 형상에 있어서의 요철이 렌즈와 같이 작용해버리는 경우가 있다(렌즈 효과).

그리고, 이러한 렌즈 효과가 발생하면, 액정 디스플레이 등의 화소를 구획하는 블랙 매트릭스나 화소로부터의 투과광이 랜덤하게 강조되어버리고, 이에 의해 번쩍임이 발생하는 것이라고 생각된다.

본 발명자들이 연구한 바, 요철 형상의 곡률이 커질수록, 렌즈 효과가 커져 번쩍임이 발생하기 쉬워지는 것을 알아내었다.

따라서, 광학 필름의 표면에 있어서의, 표면 요철의 평균 곡률을 0.30㎜^-1 이하로 함으로써, 요철 형상을 형성해도 번쩍임을 매우 효과적으로 방지할 수 있다.

표면 요철의 평균 곡률은 0.25㎜^-1 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.20㎜^-1 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 표면 요철의 평균 곡률은 0.05㎜^-1 이상인 것이 바람직하다.

평균 곡률이 0.05㎜^-1 미만이면 워터 마크 방지성이 떨어질 우려가 있다.

여기서, 표면 요철의 평균 곡률은 이하와 같이 해서 구한다.

도 5는, 상기 광학 필름의 표면 프로파일이며, 도 5에 도시하는 바와 같이, 광학 필름 표면 프로파일에 A(x1, y1), B(x2, y2) 및 C(x3, y3)이 부여된 경우, B점에 있어서의 곡률은 A점, B점, C점의 3점을 통과하는 원의 반경의 역수로서 구할 수 있고, 이하의 식에 의해 표현된다.

상술한 표면 높이 분포를 산출할 때와 마찬가지로 하여 얻어진 표면 프로파일에 있어서, 가로 방향을 x 방향, 높이 방향을 y 방향으로 놓고, 가로 방향의 측정 간격을 d라 하면, x2-x1=x3-x2=d이며, y1, y2, y3은, 각각의 점에 있어서의 높이라고 간주하여, 상기 식은 이하와 같이 고쳐 쓸 수 있다.

표면 프로파일로부터 상기와 같은 계산을 각 점마다 행함으로써 각 점마다의 곡률을 계산하고, 그들을 평균함으로써 표면 요철의 평균 곡률을 산출할 수 있다.

이때, 매우 미소한 요철은, 렌즈 효과에 기여하지 않고, 곡률의 계산에는 포함시키지 않는 편이 바람직하므로, 표면 프로파일을 구할 때, 단파장 컷오프 필터를 적용해서 매우 미소한 요철 성분을 제거하는 것이 바람직하다.

이 관점에서는, 단파장 컷오프 필터의 파장으로서는 25㎛로 하는 것이 적합하다.

또한, 통상 당업자라면, 번쩍임을 억제하는 관점에서는, 표면 요철의 평균 간격(Sm)의 값은 작은 편이 좋고, 이 값이 크면, 번쩍임이 악화된다고 예측된다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2010-191412호 공보 등 참조).

그러나, 표면 요철의 평균 간격이 작아지는 것은, 평균 곡률은 커지는 것을 의미한다.

따라서, 상기 표면 높이 분포의 반값폭의 값과, 표면 요철의 평균 곡률이, 상기에서 특정한 수치 범위를 만족하는 광학 필름은, 종래 공지된 광학 필름의 기술 수준에 비추어, 예측될 수 있는 범위를 초과한 것이라고 할 수 있다.

또한, 다른 형태에 관한 본 발명의 광학 필름을 사용한 터치 패널이 부착된 표시 장치(이하, 다른 형태에 관한 본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치라고도 함.)에 있어서는, 도 3에 도시한 다른 형태에 관한 본 발명의 광학 필름(31)의 표면에 있어서의 표면 높이 분포의 반값폭이 200㎚ 이상이다.

여기서, 표면 높이 분포의 반값폭은, 접촉식 표면 조도계나 비접촉식 표면 조도계(예를 들어, 간섭 현미경, 공초점 현미경, 원자간력 현미경 등)에 의해 얻어진 표면 프로파일로부터, Histogram Plot에 의해, 횡축에 요철 높이(단위:㎚), 종축에 빈도(단위:Counts)를 플롯한 요철 분포에 있어서의 반값폭(피크 위치에 있어서의 분포의 높이, 절반 높이의 위치에 있어서의 분포의 폭)(단위:㎚)을 나타낸다.

다른 형태에 관한 본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치에 있어서는, 상기 표면 높이 분포의 반값폭은, 220㎚ 이상인 것이 바람직하고, 250㎚ 이상인 것이 보다 바람직하다.

다른 형태에 관한 본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치에 있어서는, 상기 광학 필름의 표면에 있어서의, 표면 요철의 평균 곡률은 0.30㎜^-1 이하이다.

상기 표면 요철의 평균 곡률은 0.25㎜^-1 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.20㎜^-1 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 표면 요철의 평균 곡률은 0.05^-1 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 광학 필름은, 광투과성 기재 상에, 표면에 요철 형상을 갖는 광학층이 적층되어 있다.

상기 광투과성 기재로서는, 광투과성을 가지면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 셀룰로오스아실레이트 기재, 시클로올레핀 중합체 기재, 폴리카르보네이트 기재, 아크릴레이트계 중합체 기재, 폴리에스테르 기재 또는 유리 기재 등을 들 수 있다.

상기 셀룰로오스아실레이트 기재로서는, 예를 들어 셀룰로오스트리아세테이트 기재, 셀룰로오스디아세테이트 기재 등을 들 수 있다.

또한, 상기 시클로올레핀 중합체 기재로서는, 예를 들어 노르보르넨계 단량체 및 단환 시클로올레핀 단량체 등의 중합체로 이루어지는 기재 등을 들 수 있다.

또한, 상기 폴리카르보네이트 기재로서는, 예를 들어 비스페놀류(비스페놀 A 등)를 베이스로 하는 방향족 폴리카르보네이트 기재, 디에틸렌글리콜비스알릴카르보네이트 등의 지방족 폴리카르보네이트 기재 등을 들 수 있다.

또한, 상기 아크릴레이트계 중합체 기재로서는, 예를 들어 폴리(메타)아크릴산 메틸 기재, 폴리(메타)아크릴산 에틸 기재, (메타)아크릴산 메틸-(메타)아크릴산 부틸 공중합체 기재 등을 들 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 (메타)아크릴산이란, 아크릴산 또는 메타크릴산을 의미한다.

상기 폴리에스테르 기재로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 중 적어도 1종을 구성 성분으로 하는 기재 등을 들 수 있다.

상기 유리 기재로서는, 예를 들어 소다석회 실리카 유리, 붕규산염 유리, 무알칼리 유리 등의 유리 기재를 들 수 있다.

이들 중에서도, 리타데이션이 우수하고 또한 편광자와의 접착이 용이한 점에서 셀룰로오스아실레이트 기재가 바람직하고, 또한 셀룰로오스아실레이트 기재 중에서도 트리아세틸셀룰로오스 기재(TAC 기재)가 바람직하다. 트리아세틸셀룰로오스 기재는, 가시광 영역 380 내지 780㎚에 있어서, 평균 광투과율을 50% 이상으로 하는 것이 가능한 광투과성 기재이다. 상기 트리아세틸셀룰로오스 기재의 평균 광투과율은 70% 이상, 또한 85% 이상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 트리아세틸셀룰로오스 기재로서는, 순수한 트리아세틸셀룰로오스 이외에, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트와 같이 셀룰로오스와 에스테르를 형성하는 지방산으로서 아세트산 이외의 성분도 병용한 것이어도 된다. 또한, 이들 트리아세틸셀룰로오스에는, 필요에 따라, 디아세틸셀룰로오스 등의 다른 셀룰로오스 저급 지방산 에스테르, 또는 가소제, 자외선 흡수제, 이활제 등의 각종 첨가제가 첨가되어 있어도 된다.

리타데이션 및 내열성이 우수하다는 점에서는, 시클로올레핀 중합체 기재가 바람직하고, 또한 기계 특성 및 내열성의 점에서는, 폴리에스테르 기재가 바람직하다.

상기 광투과성 기재의 두께로서는 특별히 한정되지 않지만, 5㎛ 이상 1000㎛ 이하로 하는 것이 가능하고, 상기 광투과성 기재의 두께 하한은 핸들링성 등의 관점에서 15㎛ 이상이 바람직하고, 25㎛ 이상이 보다 바람직하다. 상기 광투과성 기재의 두께 상한은 박막화의 관점에서 80㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 광학 필름은, 상기 광투과성 기재의 광학층과의 계면 부분에, 상기 광투과성 기재와, 중량 평균 분자량이 1000 이하인 광중합성 단량체를 단량체 단위로서 포함하는 수지가 혼재된 혼재 영역을 갖는 것이 바람직하다. 상기 혼재 영역을 가짐으로써, 상기 광투과성 기재와 광학층과의 계면 반사에 기인한 간섭 줄무늬의 억제를 도모할 수 있다.

상기 광중합성 단량체는, 광학층의 후술하는 바인더 수지에 단량체 단위로서 포함되어 있는 중량 평균 분자량이 1000 이하의 광중합성 단량체와 동일한 것이다.

상기 혼재 영역의 두께로서는, 0.01㎛ 이상 1㎛ 이하인 것이 바람직하다. 본 발명의 광학 필름 및 터치 패널이 부착된 표시 장치는, 광학층의 후술하는 요철면에 의해 충분히 간섭 줄무늬의 발생을 억제할 수 있으므로, 상기 혼재 영역의 두께가 이렇게 얇은 경우에도, 간섭 줄무늬의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 종래 공지된 반사 방지 필름으로도 상기 혼재 영역과 마찬가지인 혼재 영역을 형성함으로써 간섭 줄무늬를 억제하는 일이 행하여지고 있지만, 종래의 공지된 반사 방지 필름으로 형성되는 혼재 영역의 두께는, 3㎛ 이상으로 두껍고, 본 발명에 있어서 형성되는 혼재 영역의 두께는, 종래의 반사 방지 필름으로 형성되는 혼재 영역에 비하여 충분히 얇다고 할 수 있다.

또한, 상기 혼재 영역을 형성함으로써, 광투과성 기재와 광학층과의 밀착성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 광학층의 요철면에 의해 충분히 간섭 줄무늬의 발생을 억제할 수 있으므로, 광학 필름에 이러한 혼재 영역을 형성하지 않아도 된다. 이렇게 혼재 영역을 형성하지 않는 경우에도, 간섭 줄무늬의 발생을 억제할 수 있으므로, 예를 들어 아크릴 기재, 시클로올레핀 중합체 기재나 폴리에스테르 기재 등의 혼재 영역의 형성이 곤란한 기재이어도, 광투과성 기재로서 사용할 수 있다.

상기 광학층으로서는, 예를 들어 반사 방지성, 하드 코팅성, 방현성, 대전 방지성 또는 방오성 등의 기능을 발휘하는 층 등을 들 수 있다.

상기 광학층이, 반사 방지성 이외에 하드 코팅성을 발휘하는 층인 경우, 광학층은, JIS K5600-5-4(1999)로 규정되는 연필 경도 시험(4.9N 하중)에서 「H」 이상의 경도를 갖는 것이 바람직하다.

상기 광학층의 표면은, 상술한 바와 같이 요철 형상이 형성된 요철면으로 되어 있다. 또한, 상기 「광학층의 표면」이란, 광학층에 있어서의 광투과성 기재측의 면(광학층의 이면)과는 반대측의 면을 의미하는 것으로 한다.

또한, 내부 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하의 범위 내이면, 내부 헤이즈값은, 투과상 선명도에 영향을 주지 않으므로, 투과상 선명도는, 광학 필름의 표면 요철 형상에 영향을 받는다. 한편, 본 발명에서는, 광학 필름의 표면은, 광학층의 요철면으로 되어 있다. 따라서, 본 발명에 있어서, 광학 필름의 투과상 선명도가 상기 식(1) 및 식(2)를 만족하는지 여부는, 광학층의 요철면의 요철 형상에 의해 결정된다. 또한, 이하, 광학 필름이 상기 식(1) 및 식(2)를 만족하는 광학층의 요철면을 「특이한 요철면」이라고 칭한다.

또한, 상술한 이유와 마찬가지로, 내부 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하의 범위 내이면, 광학 필름의 내부 헤이즈가 번쩍임의 발생에 영향을 미치는 일이 없기 때문에, 상기 범위 내의 내부 헤이즈인 경우에는, 광학 필름의 표면 요철 형상이 번쩍임의 발생에 영향을 미친다. 이하, 본 발명에 있어서의 상술한 요건을 충족시키는 광학 필름의 요철면에 대해서도 「특이한 요철면」이라고 칭한다.

상기 특이한 요철면은, 요철의 수, 요철의 크기 또는 요철의 경사각 등을 적절히 조정함으로써 형성할 수 있지만, 이들을 조정하는 방법으로서는, 예를 들어, 경화 후 바인더 수지가 되는 광중합성 화합물 및 미립자를 포함하는 광학층용 조성물을 사용해서 요철면을 형성하는 방법 등을 들 수 있다.

상기 요철면을 형성하는 방법에 있어서는, 광중합성 화합물이 중합(가교)하여, 바인더 수지가 될 때, 미립자가 존재하지 않는 부분에 있어서는, 광중합성 화합물이 경화 수축을 일으키기 때문에 전체적으로 수축된다. 이에 비해, 미립자가 존재하는 부분에 있어서는, 미립자는 경화 수축을 일으키지 않기 때문에, 미립자의 상하에 존재하는 광중합성 화합물만 경화 수축을 일으킨다. 이에 의해, 미립자가 존재하는 부분은 미립자가 존재하지 않는 부분에 비하여 광학층의 막 두께가 두꺼워지므로, 광학층의 표면이 요철면이 된다. 따라서, 미립자의 종류나 입경 및 광중합성 화합물의 종류를 적절히 선택하고, 도막 형성 조건을 조정함으로써, 특이한 요철면을 갖는 광학층을 형성할 수 있다.

상기 광학층은, 바인더 수지 및 미립자를 포함하고 있고, 상술한 방법에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 바인더 수지는, 광중합성 화합물의 중합물(가교물)을 포함하는 것이다.

상기 바인더 수지는, 광중합성 화합물의 중합물(가교물) 외에, 용제 건조형 수지나 열경화성 수지를 포함하고 있어도 된다.

상기 광중합성 화합물은, 광중합성 관능기를 적어도 1개 갖는 것이다. 또한, 본 명세서에 있어서의, 「광중합성 관능기」란, 광조사에 의해 중합 반응할 수 있는 관능기이다.

이러한 광중합성 관능기로서는, 예를 들어 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 알릴기 등의 에틸렌성 이중 결합을 들 수 있다. 또한, 「(메타)아크릴로일기」란, 「아크릴로일기」 및 「메타크릴로일기」의 양쪽을 포함하는 의미이다.

또한, 상기 광중합성 화합물을 중합할 때 조사되는 광으로서는, 가시광선 및 자외선, X선, 전자선, α선, β선 및 γ선과 같은 전리 방사선을 들 수 있다.

상기 광중합성 화합물로서는, 예를 들어 광중합성 단량체, 광중합성 올리고머 또는 광중합성 중합체를 들 수 있고, 이들을 적절히 조정해서 사용할 수 있다.

상기 광중합성 화합물로서는, 광중합성 단량체와, 광중합성 올리고머 또는 광중합성 중합체와의 조합이 바람직하다. 또한, 상기 혼재 영역을 형성하는 경우에는, 광중합성 화합물로서 적어도 광중합성 단량체를 포함시킨다.

상기 광중합성 단량체는, 중량 평균 분자량이 1000 이하인 것인 것이 바람직하다. 상기 광중합성 단량체의 중량 평균 분자량이 1000 이하인 것에 의해, 광투과성 기재에 침투하는 용제와 함께 광투과성 기재에 광중합성 단량체를 침투시키는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 상기 광투과성 기재에 있어서의 광학층의 계면 부근에, 해당 광투과성 기재와 광학층과의 굴절률을 완화시키기 위한, 광투과성 기재와 이 광중합성 단량체를 단량체 단위로서 포함하는 수지가 혼재된 혼재 영역을 형성할 수 있다. 또한, 이러한 광중합성 단량체를, 1종뿐만 아니라, 복수종 사용해도 된다.

상기 광중합성 단량체로서는, 광중합성 관능기를 2개(즉, 2관능) 이상 갖는 다관능 단량체가 바람직하다.

상기 2관능 이상의 단량체로서는, 예를 들어 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨 옥타(메타)아크릴레이트, 테트라펜타에리트리톨 데카(메타)아크릴레이트, 이소시아누르산 트리(메타)아크릴레이트, 이소시아누르산 디(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르 트리(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 디(메타)아크릴레이트, 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트, 아다만틸 디(메타)아크릴레이트, 이소보로닐 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트나, 이들을 PO, EO 등으로 변성한 것을 들 수 있다.

이들 중에서도 경도가 높은 광학층을 얻는 관점에서, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA), 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(PETTA), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트(DPPA) 등이 바람직하다.

상기 광중합성 올리고머는, 중량 평균 분자량이 1000을 초과하고 10000 이하인 것이다.

상기 광중합성 올리고머로서는, 2관능 이상의 다관능 올리고머가 바람직하고, 광중합성 관능기가 3개(3관능) 이상인 다관능 올리고머가 바람직하다.

상기 다관능 올리고머로서는, 예를 들어 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트, 폴리에스테르-우레탄 (메타)아크릴레이트, 폴리에테르 (메타)아크릴레이트, 폴리올 (메타)아크릴레이트, 멜라민 (메타)아크릴레이트, 이소시아누레이트 (메타)아크릴레이트, 에폭시 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 광중합성 중합체는, 중량 평균 분자량이 1만을 초과하는 것이며, 중량 평균 분자량으로서는 1만을 초과하고 8만 이하가 바람직하고, 1만을 초과하고 4만 이하가 보다 바람직하다. 중량 평균 분자량이 8만을 초과하는 경우에는, 점도가 높기 때문에 도포 시공 적성이 저하되어버려, 얻어지는 광학 필름의 외관이 악화될 우려가 있다.

상기 다관능 중합체로서는, 우레탄 (메타)아크릴레이트, 이소시아누레이트 (메타)아크릴레이트, 폴리에스테르-우레탄 (메타)아크릴레이트, 에폭시 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 용제 건조형 수지는, 열가소성 수지 등, 도포 시공시에 고형분을 조정하기 위해서 첨가한 용제를 건조시키는 것만으로, 피막으로 되는 수지이다. 용제 건조형 수지를 첨가한 경우, 광학층을 형성할 때, 도액의 도포면의 피막 결함을 유효하게 방지할 수 있다. 용제 건조형 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 일반적으로, 열가소성 수지를 사용할 수 있다.

상기 열가소성 수지로서는, 예를 들어 스티렌계 수지, (메타)아크릴계 수지, 아세트산 비닐계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 셀룰로오스 유도체, 실리콘계 수지 및 고무 또는 엘라스토머 등을 들 수 있다.

상기 열가소성 수지는, 비결정성이고, 또한 유기 용매(특히 복수의 중합체나 경화성 화합물을 용해 가능한 공통 용매)에 가용인 것이 바람직하다. 특히, 투명성이나 내후성이라는 관점에서, 스티렌계 수지, (메타)아크릴계 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스 유도체(셀룰로오스에스테르류 등) 등이 바람직하다.

상기 열경화성 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 페놀 수지, 요소 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 멜라민 수지, 구아나민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미노 알키드 수지, 멜라민-요소 공축합 수지, 규소 수지, 폴리실록산 수지 등을 들 수 있다.

상기 미립자는, 무기 미립자 또는 유기 미립자 중 어느 것이어도 되지만, 그 중에서도, 예를 들어 실리카(SiO₂) 미립자, 알루미나 미립자, 티타니아 미립자, 산화주석 미립자, 안티몬 도프 산화주석(약칭;ATO) 미립자, 산화아연 미립자 등의 무기 산화물 미립자가 바람직하다. 상기 무기 산화물 미립자는, 광학층 중에서 응집체를 형성하는 것이 가능하게 되고, 이 응집체의 응집 정도에 의해 특이한 요철면을 형성하는 것이 가능하게 된다.

상기 유기 미립자로서는, 예를 들어 플라스틱 비즈를 들 수 있다. 플라스틱 비즈로서는, 구체예로서는, 폴리스티렌 비즈, 멜라민 수지 비즈, 아크릴 비즈, 아크릴-스티렌 비즈, 실리콘 비즈, 벤조구아나민 비즈, 벤조구아나민·포름알데히드 축합 비즈, 폴리카르보네이트 비즈, 폴리에틸렌 비즈 등을 들 수 있다.

상기 유기 미립자는, 상술한 경화 수축에 있어서, 미립자가 갖는 경화 수축에 대한 저항력이 적절하게 조정되어 있는 것이 바람직하다. 이 수축에 대한 저항력을 조정하기 위해서는, 사전에, 삼차원 가교의 정도를 바꾸어서 작성한, 경도가 상이한 유기 미립자를 포함하는 광학 필름을 복수 제작하고, 광학 필름의 투과상 선명도를 평가함으로써, 특이한 요철면이 되기에 적합한 가교 정도를 선정해 두는 것이 바람직하다.

상기 미립자로서 무기 산화물 입자를 사용하는 경우, 무기 산화물 입자는 표면 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 상기 무기 산화물 미립자에 표면 처리를 실시함으로써, 미립자의 광학층 중에서의 분포를 적절하게 제어할 수 있고, 또한 미립자 자체의 내약품성 및 내비누화성의 향상을 도모할 수도 있다.

상기 표면 처리로서는, 미립자의 표면을 소수성으로 하는 소수화 처리가 바람직하다. 이러한 소수화 처리는, 미립자의 표면에 실란류나 실라잔류 등의 표면 처리제를 화학적으로 반응시킴으로써, 얻을 수 있다. 구체적인 표면 처리제로서는, 예를 들어 디메틸디클로로실란이나 실리콘 오일, 헥사메틸디실라잔, 옥틸실란, 헥사데실실란, 아미노실란, 메타크릴실란, 옥타메틸시클로테트라실록산, 폴리디메틸실록산 등을 들 수 있다. 미립자가 무기 산화물 미립자인 경우, 무기 산화물 미립자의 표면에는 수산기가 존재하고 있지만, 상기와 같은 소수화 처리를 실시함으로써, 무기 산화물 미립자의 표면에 존재하는 수산기가 적어지고, 무기 산화물 미립자의 BET법에 의해 측정되는 비표면적이 작아짐과 함께, 무기 산화물 미립자가 과도하게 응집되는 것을 억제할 수 있어, 특이한 요철면을 갖는 기능층을 형성할 수 있다.

상기 미립자로서 무기 산화물 입자를 사용하는 경우, 무기 산화물 미립자는 비정질인 것이 바람직하다. 이것은, 무기 산화물 입자가 결정성인 경우, 그 결정 구조 중에 포함되는 격자 결함에 의해, 무기 산화물 미립자의 루이스산염이 강해져버려, 무기 산화물 미립자가 과도한 응집을 제어하지 못하게 될 우려가 있기 때문이다.

상기 광학층에 대한 미립자의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 0.1질량% 이상 5.0질량% 이하인 것이 바람직하다. 미립자의 함유량이 0.1질량% 이상으로 되어 있으므로, 특이한 요철면을 보다 확실하게 형성할 수 있고, 또한 미립자의 함유량이 5.0질량% 이하로 되어 있으므로, 응집체가 과도하게 발생하는 일도 없고, 내부 확산 및/또는 기능층의 표면에 큰 요철이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 이에 의해 백탁감을 억제할 수 있다. 미립자 함유량의 하한은 0.2질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 미립자 함유량의 상한은 3.0질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

상기 미립자는, 단립자 상태에서의 형상이 구상인 것이 바람직하다. 미립자의 단립자가 이러한 구상인 것에 의해, 광학 필름을 화상 표시 장치의 화상 표시면에 배치했을 때, 콘트라스트가 우수한 화상을 얻을 수 있다. 여기서, 「구상」이란, 예를 들어 진구 형상, 타원 구상 등이 포함되지만, 소위 부정형의 것은 포함되지 않는 의미이다.

상기 미립자로서 유기 미립자를 사용하는 경우, 굴절률이 상이한 수지의 공중합 비율을 변경함으로써 바인더 수지와의 굴절률차를 작게, 예를 들어 0.01 미만으로 하는 것이, 미립자에 의한 광의 확산을 억제할 수 있다는 점에서 바람직하다. 유기 미립자의 평균 1차 입경은 8.0㎛ 미만인 것이 바람직하고, 5.0㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

상기 광학층은, 상기 방법 중에서도, 완만한 응집체를 형성하는 미립자를 사용해서 형성된 것인 것이 바람직하다. 「완만한 응집체」란, 미립자의 응집체가 괴상이 아니고, 1차 입자가 이어짐으로써 형성된 굴곡부와, 굴곡부 사이에 끼워진 내측 영역을 포함하는 구조를 갖는 응집체를 의미한다. 여기서, 본 명세서에 있어서는, 「굴곡부」란, 만곡부도 포함하는 개념이다. 굴곡부를 갖는 형상으로서는, 예를 들어 V자 형상, U자 형상, 원호 형상, C자 형상, 사구(絲毬) 형상, 바구니 형상 등을 들 수 있다. 상기 굴곡부의 양단은, 폐쇄되어 있어도 되고, 예를 들어 굴곡부를 갖는 환상 구조이어도 된다.

상기 굴곡부는, 1차 입자가 이어짐으로써 형성되고, 또한 굴곡되어 있는 1개의 미립자의 응집체로 구성되어 있어도 되지만, 1차 입자가 이어짐으로써 형성된 줄기부와, 줄기부로부터 분기되고, 또한 1차 입자가 이어짐으로써 형성된 가지부에 의해 구성되어 있어도 되고, 또한 줄기부로부터 분기되고, 또한 줄기부에 있어서 연결된 2개의 가지부에 의해 구성되어 있어도 된다. 상기 「줄기부」란, 미립자의 응집체에 있어서 가장 긴 부분이다.

상기 내측 영역은, 바인더 수지로 매립되어 있다. 상기 굴곡부는, 내측 영역을 광학층의 두께 방향으로 물도록 존재하고 있는 것이 바람직하다.

괴상으로 응집되어 있는 응집체는, 경화 후에 바인더 수지로 되는 광중합성 화합물의 경화 수축(중합 수축) 시에 단일 고체로서 작용하므로, 광학층의 요철면은 응집체 형상에 대응한다. 이에 비해, 미립자가 완만하게 응집된 응집체는, 굴곡부와, 굴곡부에 의해 사이에 끼인 내측 영역을 갖고 있으므로, 경화 수축 시에 완충 작용을 갖는 고체로서 작용한다. 따라서, 미립자가 완만하게 응집된 응집체는, 경화 수축 시에, 용이하게 또한 균일성을 갖고 찌부러진다. 이에 의해, 요철면의 형상은, 미립자가 괴상으로 응집되어 있는 경우에 비하여 완만하고, 또한 일부에 큰 요철 형상이 발생하기 어려워진다.

상기 광학층이 완만하게 응집된 응집체에 의해 형성되어 있는 경우, 막 두께를 조정함으로써 완만하게 응집된 응집체의 크기를 조정하는 것도 가능하다. 즉, 막 두께가 크면 완만하게 응집된 응집체의 크기가 보다 커지기 쉽다. 그것에 의해, 요철의 크기를 보다 크고, 요철의 간격을 보다 넓게 할 수 있다.

또한, 완만한 응집체를 형성하는 미립자로서는, 예를 들어 평균 1차 입경이 1㎚ 이상 100㎚ 이하인 무기 산화물 미립자가 바람직하다. 미립자의 평균 1차 입경이 1㎚ 이상으로 되어 있으므로, 특이한 요철면을 갖는 광학층을 보다 용이하게 형성할 수 있고, 또한 평균 1차 입경이 100㎚ 이하로 되어 있으므로, 미립자에 의한 광의 확산을 억제할 수 있고, 우수한 암실 콘트라스트를 얻을 수 있다. 미립자의 평균 1차 입경의 하한은 5㎚ 이상인 것이 보다 바람직하고, 미립자의 평균 1차 입경의 상한은 50㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 미립자의 평균 1차 입경은, 단면 전자 현미경(TEM, STEM 등의 투과형이고 배율이 5만배 이상인 것이 바람직함)의 화상으로부터, 화상 처리 소프트웨어를 사용하여 측정되는 값이다.

상기 완만한 응집체를 형성하는 미립자로서 무기 산화물 미립자를 사용하는 경우, 광학층의 요철면에 있어서의 요철은, 무기 산화물 미립자에만 기인해서 형성되어 있는 것이 바람직하다. 「광학층의 요철면에 있어서의 요철이 무기 산화물 미립자에만 기인해서 형성되어 있다」라는 것은, 광학층의 요철면에 있어서의 요철이, 무기 산화물 미립자 이외에, 무기 산화물 미립자 이외의 미립자에 기인해서 형성되어 있는 경우는 실질적으로 포함되지 않는다는 의미이다. 여기서 말하는, 「실질적으로 포함되지 않는다」라는 것은, 광학층의 요철면에 있어서의 요철을 형성하지 않는 미립자이거나, 요철을 형성한다고 해도 반사 방지성에 영향을 미치지 않는 아주 적은 양이면, 광학층은, 무기 산화물 미립자 이외의 다른 미립자를 포함하고 있어도 되는 것을 의미한다.

상기 무기 산화물 미립자 중에서도, 완만한 응집체를 형성하고, 용이하게 특이한 요철면을 형성할 수 있다는 관점에서, 퓸드실리카가 특히 바람직하다.

상기 퓸드실리카란, 건식법으로 제작된 200㎚ 이하의 입경을 갖는 비정질의 실리카이며, 규소를 포함하는 휘발성 화합물을 기상에서 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 사염화규소(SiCl₄) 등의 규소 화합물을 산소와 수소의 불꽃 속에서 가수분해해서 생성된 것 등을 들 수 있다. 상기 퓸드실리카의 시판품으로서는, 예를 들어 닛본에어로실사제의 AEROSIL R805 등을 들 수 있다.

상기 퓸드실리카에는, 친수성을 나타내는 것과, 소수성을 나타내는 것이 있지만, 이들 중에서도, 수분 흡수량이 적어져, 기능층용 조성물 중에 분산되기 쉬워지는 관점에서, 소수성을 나타내는 것이 바람직하다.

소수성의 퓸드실리카는, 퓸드실리카의 표면에 존재하는 실라놀기에 상기와 같은 표면 처리제를 화학적으로 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 상기와 같은 응집체를 용이하게 얻는다는 관점에서는, 퓸드실리카는 옥틸실란 처리되어 있는 것이 가장 바람직하다.

상기 퓸드실리카의 BET 비표면적은, 100㎡/g 이상 200㎡/g 이하가 바람직하다. 퓸드실리카의 BET 비표면적을 100㎡/g 이상으로 함으로써, 퓸드실리카가 너무 분산되지 않고, 적당한 응집체를 형성시키기 쉬워지고, 또한 퓸드실리카의 BET 비표면적을 200㎡/g 이하로 함으로써, 퓸드실리카가 과잉으로 큰 응집체를 형성하기 어려워진다. 퓸드실리카의 BET 비표면적의 하한은, 보다 바람직하게는 120㎡/g이며, 더욱 바람직하게는 140㎡/g이다. 퓸드실리카의 BET 비표면적의 상한은, 보다 바람직하게는 180㎡/g이며, 더욱 바람직하게는 165㎡/g이다.

이러한 광학층은, 예를 들어 이하의 방법에 의해 형성할 수 있다.

먼저, 상기 광투과성 기재의 표면에, 이하의 광학층용 조성물을 도포한다.

상기 광학층용 조성물을 도포하는 방법으로서는, 예를 들어, 스핀 코팅, 침지법, 스프레이법, 슬라이드 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법 등의 공지된 도포 방법을 들 수 있다.

상기 광학층용 조성물은, 적어도, 상기 광중합성 화합물, 상기 미립자를 포함하는 것이다. 기타, 필요에 따라, 광학층용 조성물에, 상기 열가소성 수지, 상기 열경화성 수지, 용제, 중합 개시제를 첨가해도 된다. 또한, 광학층용 조성물에는, 광학층의 경도를 높게 하고, 경화 수축을 억제하고, 굴절률을 제어하는 등의 목적에 따라, 종래 공지된 분산제, 계면 활성제, 대전 방지제, 실란 커플링제, 증점제, 착색 방지제, 착색제(안료, 염료), 소포제, 레벨링제, 난연제, 자외선 흡수제, 접착 부여제, 중합 금지제, 산화 방지제, 표면 개질제, 이활제 등을 첨가하고 있어도 된다.

상기 용제는, 상기 광학층용 조성물을 도포하기 쉽게 하기 위해서 점도를 조정할 목적이나, 증발 속도나 미립자에 대한 분산성을 조정하여, 광학층 형성 시에 있어서의 미립자의 응집 정도를 조정해서 특이한 요철면을 형성시키기 쉽게 할 목적으로 사용될 수 있다.

이러한 용제로서는, 예를 들어 알코올(예, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, s-부탄올, t-부탄올, 벤질알코올, PGME, 에틸렌글리콜), 케톤류(아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 시클로헥사논, 메틸이소부틸케톤, 디아세톤알코올, 시클로헵타논, 디에틸케톤 등), 에테르류(1,4-디옥산, 디옥솔란, 테트라히드로푸란 등), 지방족 탄화수소류(헥산 등), 지환식 탄화수소류(시클로헥산 등), 방향족 탄화수소류(톨루엔, 크실렌 등), 할로겐화 탄소류(디클로로메탄, 디클로로에탄 등), 에스테르류(포름산 메틸, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 부틸, 락트산 에틸 등), 셀로솔브류(메틸셀로솔브,에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등), 셀로솔브 아세테이트류, 술폭시드류(디메틸술폭시드 등), 아미드류(디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등) 등을 예시할 수 있고, 이들의 혼합물이어도 된다.

또한, 상술한 바와 같이, 광투과성 기재에 있어서의 광학층과의 계면 부근에 혼재 영역을 형성하는 경우에는, 상기 용제로서, 광투과성 기재에 대하여 침투성이 높고, 광투과성 기재를 용해 또는 팽윤시키는 침투성 용제를 포함하는 것을 사용함과 함께, 광중합성 화합물로서, 적어도 중량 평균 분자량이 1000 이하인 광중합성 단량체를 포함하는 것을 사용한다.

상기 침투성 용제 및 광중합성 단량체를 사용함으로써, 광투과성 기재에 침투성 용제뿐만 아니라, 광중합성 단량체도 침투하므로, 광투과성 기재에 있어서의 광학층과의 계면 부근에 광투과성 기재와, 광중합성 단량체를 단량체 단위로서 포함하는 수지가 혼재된 혼재 영역을 형성할 수 있다.

상기 침투성 용제로서는, 예를 들어 케톤류(아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 시클로헥사논, 메틸이소부틸케톤, 디아세톤알코올, 시클로헵타논, 디에틸케톤), 에스테르류(포름산 메틸, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 부틸, 락트산 에틸 등), 에테르류(1,4-디옥산, 디옥솔란, 테트라히드로푸란 등), 셀로솔브류(메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등), 셀로솔브아세테이트류, 술폭시드류(디메틸술폭시드 등), 페놀류(페놀, 오르토클로로페놀) 등을 들 수 있다. 또한, 이들의 혼합물이어도 된다. 광투과성 기재로서 트리아세틸셀룰로오스 기재를 사용하는 경우에 있어서는, 이들 중에서도, 침투성 용제로서는, 예를 들어 메틸이소부틸케톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 부틸로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 또한 광투과성 기재로서 폴리에스테르 기재를 사용하는 경우에 있어서는, 오르토클로로페놀이 바람직하다.

상기 중합 개시제는, 광조사에 의해 분해되어, 라디칼을 발생해서 광중합성 화합물의 중합(가교)을 개시 또는 진행시키는 성분이다.

이러한 중합 개시제는, 광조사에 의해 라디칼 중합을 개시시키는 물질을 방출하는 것이 가능하면 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 것을 사용할 수 있고, 구체예로는, 예를 들어 아세토페논류, 벤조페논류, 미힐러벤조일벤조에이트, α-아밀옥심에스테르, 티오크산톤류, 프로피오페논류, 벤질류, 벤조인류, 아실포스핀옥시드류를 들 수 있다. 또한, 광증감제를 혼합해서 사용하는 것이 바람직하고, 그 구체예로서는, 예를 들어 n-부틸아민, 트리에틸아민, 폴리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다.

상기 중합 개시제로서는, 상기 바인더 수지가 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 수지계의 경우에는, 아세토페논류, 벤조페논류, 티오크산톤류, 벤조인, 벤조인메틸에테르 등을 단독 또는 혼합해서 사용하는 것이 바람직하다.

광학층용 조성물에 있어서의 중합 개시제의 함유량은, 광중합성 화합물 100질량부에 대하여 0.5질량부 이상 10.0질량부 이하인 것이 바람직하다. 중합 개시제의 함유량을 이 범위 내로 함으로써, 하드 코팅 성능을 충분히 유지할 수 있고, 또한 경화 저해를 억제할 수 있다.

광학층용 조성물 중에 있어서의 원료의 함유 비율(고형분)로서는 특별히 한정되지 않지만, 통상은 5질량% 이상 70질량% 이하가 바람직하고, 25질량% 이상 60질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

상기 레벨링제로서는, 예를 들어 실리콘 오일, 불소계 계면 활성제 등이, 광학층이 버나드 셀 구조로 되는 것을 피한다는 점에서 바람직하다. 용제를 포함하는 수지 조성물을 도포 시공하고, 건조하는 경우, 도막 내에서 도막 표면과 내면에 표면 장력 차 등을 발생하고, 그것에 의해서 도막 내에 다수의 대류가 야기된다. 이 대류에 의해 발생하는 구조는 버나드 셀 구조라고 불리고, 형성하는 광학층에 표면이 오돌도돌한 미세한 요철이나 도포 시공 결함과 같은 문제의 원인이 된다.

상기 버나드 셀 구조는, 광학층의 표면의 요철이 너무 커져버릴 우려가 있다. 전술한 바와 같은 레벨링제를 사용하면, 이 대류를 방지할 수 있기 때문에, 결함이나 불균일이 없는 광학층이 얻어질뿐만 아니라, 광학층의 표면의 요철 형상의 조정도 용이해진다.

상기 광학층용 조성물의 제조 방법으로서는, 각 성분을 균일하게 혼합할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 페인트 셰이커, 비즈 밀, 니더, 믹서 등의 공지된 장치를 사용해서 행할 수 있다.

상기 광투과성 기재의 표면에, 광학층용 조성물을 도포한 후, 도막 형상의 광학층용 조성물을 건조시키기 위해서 가열된 존에 반송하고, 각종 공지된 방법으로 광학층용 조성물을 건조시켜 용제를 증발시킨다. 여기서, 용제 상대 증발 속도, 고형분 농도, 도포액 온도, 건조 온도, 건조풍의 풍속, 건조 시간, 건조 존의 용제 분위기 농도 등을 선정함으로써, 미립자의 응집 상태나 분포 상태를 조정할 수 있다.

특히, 건조 조건의 선정에 의해 미립자의 분포 상태를 조정하는 방법이 간편하여 바람직하다.

예를 들어, 건조 온도를 낮게 하고, 및/또는, 건조 풍속을 작게 함으로써, 건조 속도를 느리게 하는 것에 의해, 미립자가 보다 응집되기 쉬워지기 때문에, 요철이 크고 또한 요철의 간격이 넓은 형상으로 하기 쉽게 할 수 있다.

구체적인 건조 온도로서는, 30 내지 120℃, 건조 풍속에서는 0.2 내지 50m/s인 것이 바람직하고, 이 범위 내에서 적절히 조정한 건조 처리를, 1회 또는 복수회 행함으로써 미립자의 분포 상태를 원하는 상태로 조정할 수 있다.

또한, 광학층용 조성물을 건조시키면, 광투과성 기재에 침투한 침투성 용제는 증발하지만, 광중합성 화합물은 광투과성 기재 중에 잔존한다.

그 후, 도막 형상의 광학층용 조성물에 자외선 등의 광을 조사하여, 광중합성 화합물을 중합(가교)시킴으로써 광학층용 조성물을 경화시켜서, 광학층을 형성함과 함께, 혼재 영역을 형성한다.

상기 광학층용 조성물을 경화시킬 때의 광으로서, 자외선을 사용하는 경우에는, 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본 아크, 크세논 아크, 메탈 할라이드 램프 등으로부터 발해지는 자외선 등을 이용할 수 있다. 또한, 자외선의 파장으로서는, 190 내지 380㎚의 파장 영역을 사용할 수 있다. 전자선원의 구체예로서는, 코크로프트 월턴형, 반데그라프트형, 공진 변압기형, 절연 코어 변압기형, 또는 직선형, 다이나미트론형, 고주파형 등의 각종 전자선 가속기를 들 수 있다.

또한, 바인더 수지를 형성하는 재료로서, 광중합성 화합물과 용제 건조형 수지를 사용함으로써도, 특이한 요철면을 갖는 광학층을 형성할 수 있다.

구체적으로는, 예를 들어 광중합성 화합물, 용제 건조형 수지 및 미립자를 포함하는 광학층용 조성물을 사용하여, 상기와 마찬가지의 방법에 의해 광투과성 기재 상에 광학층용 조성물의 도막을 형성하고, 상기와 마찬가지로 광학층용 조성물을 경화시킨다.

상기 바인더 수지를 형성하는 재료로서, 광중합성 화합물과 용제 건조형 수지를 병용한 경우, 광중합성 화합물만을 사용한 경우에 비하여 점도를 상승시킬 수 있고, 또한 경화 수축(중합 수축)을 적게 할 수 있으므로, 건조 시 및 경화 시에, 광학층의 요철면이 미립자의 형상에 추종하지 않게 형성되어, 특이한 요철면을 형성할 수 있다. 단, 광학층의 요철면의 요철 형상은, 광학층의 막 두께 등의 영향을 받으므로, 이러한 방법으로 광학층을 형성하는 경우에도, 광학층의 막 두께 등을 적절히 조정할 필요가 있는 것은 물론이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 광학층은, 상기 식(1) 및 식(2)를 만족하면, 1층 구조로 되어 있어도, 2층 이상의 다층 구조로 되어 있어도 되고, 또한 본 발명에 있어서는, 상기 광학층은, 상술한 표면 높이 분포의 반값폭, 표면 요철의 평균 곡률을 만족하면, 1층 구조로 되어 있어도, 2층 이상의 다층 구조로 되어 있어도 된다.

구체적으로는, 광학층은, 표면이 요철면으로 된 하지 요철층과, 하지 요철층 상에 형성된 표면 조정층으로 이루어지는 2층 구조로 되어 있어도 된다.

상기 하지 요철층은, 광학층이어도 된다.

상기 표면 조정층은, 상기 하지 요철층의 표면에 존재하는 미세한 요철을 메워, 매끄러운 요철면을 얻기 위해서, 및/또는, 요철층의 표면에 존재하는 요철의 간격, 크기 등을 조정하기 위한 층이다. 상기 표면 조정층은, 표면이 요철면으로 되어 있고, 그 표면 조정층의 요철면이 특이한 요철면으로 되어 있다. 단, 광학층이 다층 구조인 경우에는, 제조 공정이 복잡해지고, 또한 제조 공정의 관리가 1층 구조인 경우에 비하여 곤란해질 우려가 있으므로, 광학층은 1층 구조가 바람직하다.

상기 표면 조정층의 막 두께는, 요철을 조정하는 관점에서, 0.5㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 표면 조정층의 막 두께의 상한은, 12㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 8㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 표면 조정층의 막 두께의 하한은, 3㎛ 이상인 것이 바람직하다.

상기 하지 요철층 및 표면 조정층으로 이루어지는 광학층은, 광학층용 조성물로서, 하지 요철층용 조성물 및 표면 조정층용 조성물을 사용하여, 이하의 방법에 의해 형성하는 것이 가능하다.

상기 하지 요철층용 조성물로서는, 상기 광학층용 조성물의 란에서 설명한 광학층용 조성물과 마찬가지의 조성물을 사용할 수 있다. 또한, 표면 조정층용 조성물로서는, 상기 바인더 수지의 란에서 설명한 광중합성 화합물과 마찬가지인 광중합성 화합물을 적어도 포함하는 조성물을 사용할 수 있다. 표면 조정층용 조성물은, 광중합성 화합물 외에, 상기 광학층용 조성물의 란에서 설명한 레벨링제나 용제와 마찬가지인 레벨링제나 용제 등이 포함되어 있어도 된다.

상기 하지 요철층 및 표면 조정층으로 이루어지는 광학층을 형성할 때에는, 먼저, 투과성 기재 상에 하지 요철층용 조성물을 도포하여, 광투과성 기재 상에 하지 요철층용 조성물의 도막을 형성한다.

그리고, 이 도막을 건조시킨 후에, 도막에 자외선 등의 광을 조사하여, 광중합성 화합물을 중합(가교)시킴으로써 하지 요철층용 조성물을 경화시켜서, 하지 요철층을 형성한다.

그 후, 하지 요철층 상에 표면 조정층용 조성물을 도포하고, 표면 조정층용 조성물의 도막을 형성한다. 그리고, 이 도막을 건조한 후, 도막에 자외선 등의 광을 조사하여, 광중합성 화합물을 중합(가교)시킴으로써 표면 조정층용 조성물을 경화시켜서, 표면 조정층을 형성한다. 이에 의해, 완만한 응집체를 형성하는 미립자를 사용하지 않아도, 특이한 요철면을 갖는 광학층을 형성할 수 있다. 단, 광학층의 요철면의 요철 형상은, 도막의 건조 조건, 및 하지 요철층 및 표면 조정층의 막 두께 등에 의해서도 영향을 받으므로, 이러한 방법으로 광학층을 형성하는 경우에도, 도막의 건조 조건 및 하지 요철층 및 표면 조정층의 막 두께 등을 적절히 조정할 필요가 있음은 물론이다.

상기 광학 필름은, 전체 광선 투과율이 85% 이상인 것이 바람직하다. 전체 광선 투과율이 85% 이상이면 광학 필름을 화상 표시 장치의 표면에 장착한 경우에 있어서, 색 재현성이나 시인성을 보다 향상시킬 수 있다. 상기 전체 광선 투과율은, 90% 이상인 것이 보다 바람직하다. 전체 광선 투과율은, 헤이즈 미터(무라까미 시끼사이 기술 연구소제, 제품 번호;HM-150)를 사용해서 JIS K7361에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다.

상기 광학 필름의 표면에 있어서는, 그 표면을 구성하는 요철의 삼차원 평균 경사각 θa_3D가 0.12° 이상 0.5° 이하로 되어 있는 것이 바람직하고, 0.15° 이상 0.4° 이하로 되어 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 광학 필름의 표면에 있어서는, 이 표면을 구성하는 요철의 평균 산 간격 Smp가 0.05㎜ 이상 0.3㎜ 이하로 되어 있는 것이 바람직하고, 0.10㎜ 이상 0.25㎜ 이하로 되어 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 광학 필름의 표면에 있어서는, 이 표면을 구성하는 요철의 산술 평균 조도 Ra가 0.01㎛ 이상 0.11㎛ 이하로 되어 있는 것이 바람직하고, 0.035㎛ 이상 0.08㎛ 이하로 되어 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 광학 필름의 표면에 있어서는, 이 표면을 구성하는 요철의 10점 평균 조도 Rz가 0.10㎛ 이상 0.30㎛ 이하로 되어 있는 것이 바람직하고, 0.12㎛ 이상 0.28㎛ 이하로 되어 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 「θa_3D」, 「Smp」, 「Ra」 및 「Rz」는, 접촉식 표면 조도계나 비접촉식의 표면 조도계(예를 들어, 간섭 현미경, 공초점 현미경, 원자간력 현미경 등)의 측정에 의해 얻어진 삼차원 조도 곡면으로부터 산출할 수 있다. 상기 삼차원 조도 곡면의 데이터는, 기준면(가로 방향을 x축, 세로 방향을 y축으로 함)에 있어서, 간격 d로 격자 형상으로 배치한 점과, 그 점의 위치에 있어서의 높이로 표현된다.

즉, x축 방향으로 i번째, y축 방향으로 j번째의 점 위치(이후 (i, j)라고 표기함)에 있어서의 높이를 Z_i,j라고 하면, 임의의 위치(i, j)에 있어서, x축에 대한 x축 방향의 기울기 Sx, y축에 대한 y 축방향의 기울기 Sy는, 이하와 같이 산출된다.

Sx=(Z_i+1,j-Z_i-1,j)/2d

Sy=(Z_i,j+1-Z_i,j-1)/2d

또한, (i, j)에 있어서의 기준면에 대한 기울기 St는, 하기 식으로 산출된다.

그리고 (i, j)에 있어서의 경사 각도는, tan^-1(St)로 산출된다.

상기 삼차원 조도 곡면은, 간편성으로부터 간섭 현미경을 사용하여 측정하는 것이 바람직하다. 이러한 간섭 현미경으로서는, 예를 들어 Zygo사제의 「New View」 시리즈 등을 들 수 있다.

그리고, 상기 삼차원 평균 경사각 θa_3D는, 각 점의 경사 각도 평균값에 의해 산출된다.

또한, 본 발명에 있어서의 상기 요철의 평균 산 간격 Smp는, 다음과 같이 구한다.

상기 3차원 조도 곡면으로부터 기준면보다 높은 부분에서 하나의 영역으로 둘러싸인 부분을 하나의 산이라 했을 때의 산의 개수를 Ps라고 하고, 측정 영역 전체(기준면)의 면적을 A라고 하면, Smp는 하기 식으로 산출된다.

또한, 본 발명에 있어서의 상기 요철의 산술 평균 조도 Ra는, JIS B0601:1994에 기재되어 있는 2차원 조도 파라미터인 Ra를 3차원으로 확장한 것이며, 기준면에 직교 좌표축 X, Y축을 두고, 조도 곡면을 Z(x, y), 기준면의 크기를 Lx, Ly라고 하면, 하기 식으로 산출된다.

또한, 상술한 Z_i,j를 사용하면, 상기 요철의 산술 평균 조도 Ra는, 하기 식으로 산출된다.

본 발명에 있어서의 상기 10점 평균 조도 Rz는, JIS B0601:1994에 기재되어 있는 2차원 조도 파라미터인 Rz를 3차원으로 확장한 것이다.

즉, 기준면 상에 이 기준면의 중심을 통과하는 직선을, 전역을 망라하도록 360도 방사상으로 다수 설치하고, 3차원 조도 곡면으로부터 각 직선에 기초하여 절단한 단면 곡선을 얻어, 그 단면 곡선에 있어서의 10점 평균 조도(최고의 산 정상에서부터 높은 순서대로 5번째까지의 산 높이의 평균과 최고 깊이의 골짜기 바닥에서부터 깊은 순서대로 5번째까지의 산골짜기 깊이의 평균의 합)를 구한다. 그렇게 해서 얻어진 다수의 10점 평균 조도 중, 상위 50％를 평균함으로써 산출된다.

또한, 본 발명의 광학 필름은, 투영 및 뉴튼 링의 발생이나, 워터 마크의 발생을 보다 적합하게 방지할 수 있기 때문에, 상기 광학층은, 표면에 요철 형상을 갖는 요철층 상에 저굴절률층이 적층된 구성인 것이 바람직하다.

상기 요철층으로서는, 상술한 바인더 수지 및 미립자를 포함하여 이루어지는 광학층과 마찬가지의 조성 및 방법으로 형성된 것을 들 수 있다.

상기 저굴절률층은, 외부로부터의 광(예를 들어 형광등, 자연광 등)이 광학 필름의 표면에서 반사될 때, 그 반사율을 낮춘다고 하는 역할을 하는 층이다. 저굴절률층으로서는, 바람직하게는 1) 실리카, 불화 마그네슘 등의 저굴절률 입자를 함유하는 수지, 2) 저굴절률 수지인 불소계 수지, 3) 실리카 또는 불화 마그네슘을 함유하는 불소계 수지, 4) 실리카, 불화 마그네슘 등의 저굴절률 물질의 박막 등 중 어느 하나로 구성된다. 불소계 수지 이외의 수지에 대해서는, 상술한 광학층을 구성하는 바인더 수지와 마찬가지의 수지를 사용할 수 있다.

또한, 상술한 실리카는, 중공 실리카 미립자인 것이 바람직하고, 이러한 중공 실리카 미립자는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2005-099778호 공보의 실시예에 기재된 제조 방법으로 제작할 수 있다. 이들 저굴절률층은, 그 굴절률이 1.45 이하, 특히 1.42 이하인 것이 바람직하다. 또한, 저굴절률층의 두께는 한정되지 않지만, 통상은 30㎚ 내지 1㎛ 정도의 범위 내에서 적절히 설정하면 된다.

또한, 상기 저굴절률층은 단층으로 효과가 얻어지지만, 더 낮은 최저 반사율, 또는 보다 높은 최저 반사율을 조정할 목적으로, 저굴절률층을 2층 이상 형성하는 것도 적절히 가능하다. 상기 2층 이상의 저굴절률층을 형성하는 경우, 각각의 저굴절률층의 굴절률 및 두께에 차이를 두는 것이 바람직하다.

상기 불소계 수지로서는, 적어도 분자 중에 불소 원자를 포함하는 중합성 화합물 또는 그 중합체를 사용할 수 있다. 중합성 화합물로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 전리 방사선으로 경화되는 관능기, 열경화되는 극성기 등의 경화 반응성의 기를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 이들 반응성의 기를 동시에 겸비하는 화합물이어도 된다. 이 중합성 화합물에 대하여, 중합체란, 상기와 같은 반응성 기 등을 일절 갖지 않는 것이다.

상기 전리 방사선으로 경화되는 관능기를 갖는 중합성 화합물로서는, 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 불소 함유 단량체를 널리 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 플루오로올레핀류(예를 들어 플루오로에틸렌, 비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로부타디엔, 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔 등)를 예시할 수 있다. (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 것으로서는, 2,2,2-트리플루오로에틸 (메타)아크릴레이트, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필 (메타)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로부틸)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로헥실)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로옥틸)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로데실)에틸 (메타)아크릴레이트, α-트리플루오로메타크릴산메틸, α-트리플루오로메타크릴산에틸과 같은, 분자 중에 불소 원자를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물; 분자 중에, 불소 원자를 적어도 3개 갖는 탄소수 1 내지 14의 플루오로알킬기, 플루오로시클로알킬기 또는 플루오로알킬렌기와, 적어도 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 불소 함유 다관능 (메타)아크릴산 에스테르 화합물 등도 있다.

상기 열경화되는 극성기로서 바람직한 것은, 예를 들어 수산기, 카르복실기, 아미노기, 에폭시기 등의 수소 결합 형성기이다. 이들은, 도막과의 밀착성뿐만 아니라, 실리카 등의 무기 초미립자와의 친화성도 우수하다. 열경화성 극성기를 갖는 중합성 화합물로서는, 예를 들어 4-플루오로에틸렌-퍼플루오로 알킬비닐에테르 공중합체; 플루오로에틸렌-탄화수소계 비닐에테르 공중합체; 에폭시, 폴리우레탄, 셀룰로오스, 페놀, 폴리이미드 등의 각 수지의 불소 변성품 등을 들 수 있다.

상기 전리 방사선으로 경화되는 관능기와 열경화되는 극성기를 겸비하는 중합성 화합물로서는, 아크릴 또는 메타크릴산의 부분 및 완전 불소화 알킬, 알케닐, 아릴에스테르류, 완전 또는 부분 불소화 비닐에테르류, 완전 또는 부분 불소화 비닐에스테르류, 완전 또는 부분 불소화 비닐케톤류 등을 예시할 수 있다.

또한, 불소계 수지로서는, 예를 들어 다음과 같은 것을 들 수 있다.

상기 전리 방사선 경화성기를 갖는 중합성 화합물의 불소 함유 (메타)아크릴레이트 화합물을 적어도 1종 포함하는 단량체 또는 단량체 혼합물의 중합체; 상기 불소 함유 (메타)아크릴레이트 화합물 중 적어도 1종과, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트와 같은 분자 중에 불소 원자를 포함하지 않는 (메타)아크릴레이트 화합물과의 공중합체; 플루오로에틸렌, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 3,3,3-트리플루오로프로필렌, 1,1,2-트리클로로-3,3,3-트리플루오로프로필렌, 헥사플루오로프로필렌과 같은 불소 함유 단량체의 단독중합체 또는 공중합체 등. 이들 공중합체에 실리콘 성분을 함유시킨 실리콘 함유 불화비닐리덴 공중합체도 사용할 수 있다. 이 경우의 실리콘 성분으로서는, (폴리)디메틸실록산, (폴리)디에틸실록산, (폴리)디페닐실록산, (폴리)메틸페닐실록산, 알킬 변성 (폴리)디메틸실록산, 아조기 함유 (폴리)디메틸실록산, 디메틸실리콘, 페닐메틸실리콘, 알킬·아르알킬 변성 실리콘, 플루오로실리콘, 폴리에테르 변성 실리콘, 지방산 에스테르 변성 실리콘, 메틸 수소 실리콘, 실라놀기 함유 실리콘, 알콕시기 함유 실리콘, 페놀기 함유 실리콘, 메타크릴 변성 실리콘, 아크릴 변성 실리콘, 아미노 변성 실리콘, 카르복실산 변성 실리콘, 카르비놀 변성 실리콘, 에폭시 변성 실리콘, 머캅토 변성 실리콘, 불소 변성 실리콘, 폴리에테르 변성 실리콘 등이 예시된다. 그 중에서도, 디메틸실록산 구조를 갖는 것이 바람직하다.

나아가서는, 이하와 같은 화합물로 이루어지는 비중합체 또는 중합체도, 불소계 수지로서 사용할 수 있다. 즉, 분자 중에 적어도 1개의 이소시아나토기를 갖는 불소 함유 화합물과, 아미노기, 히드록실기, 카르복실기와 같은 이소시아나토기와 반응하는 관능기를 분자 중에 적어도 1개 갖는 화합물을 반응시켜서 얻어지는 화합물; 불소 함유 폴리에테르 폴리올, 불소 함유 알킬 폴리올, 불소 함유 폴리에스테르 폴리올, 불소 함유 ε-카프로락톤 변성 폴리올과 같은 불소 함유 폴리올과, 이소시아나토기를 갖는 화합물을 반응시켜서 얻어지는 화합물 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기한 불소 원자를 갖는 중합성 화합물이나 중합체와 함께, 상기 광학층에 기재한 바와 같은 각 바인더 수지를 혼합해서 사용할 수도 있다. 또한, 반응성기 등을 경화시키기 위한 경화제, 도포 시공성을 향상시키거나, 방오성을 부여시키거나 하기 위해서, 각종 첨가제, 용제를 적절히 사용할 수 있다.

상기 저굴절률층의 형성에 있어서는, 저굴절률제 및 수지 등을 첨가해서 이루어지는 저굴절률층용 조성물의 점도를 바람직한 도포성이 얻어지는 0.5 내지 5mPa·s(25℃), 바람직하게는 0.7 내지 3mPa·s(25℃)의 범위의 것으로 하는 것이 바람직하다. 가시광선이 우수한 광학층을 실현할 수 있고, 또한 균일하고 도포 불균일이 없는 박막을 형성할 수 있으며, 또한 밀착성이 특히 우수한 저굴절률층을 형성할 수 있다.

수지의 경화 수단은, 상술한 광학층에서 설명한 것과 마찬가지이면 된다. 경화 처리를 위해서 가열 수단이 이용되는 경우에는, 가열에 의해, 예를 들어 라디칼을 발생해서 중합성 화합물의 중합을 개시시키는 열 중합 개시제가 불소계 수지 조성물에 첨가되는 것이 바람직하다.

저굴절률층의 층 두께(㎚) d_A는, 하기 식(A):

d_A=mλ/(4n_A) (A)

(상기 식 중,

n_A는 저굴절률층의 굴절률을 나타내고,

m은 정의 홀수를 나타내고, 바람직하게는 1을 나타내고,

λ은 파장이며, 바람직하게는 480 내지 580㎚의 범위의 값임)

를 만족하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 저굴절률층은 하기 식(B):

120<n_Ad_A<145 (B)

를 만족하는 것이 저반사율화의 점에서 바람직하다.

본 발명에 따르면, 0.125㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정되는 광학 필름의 투과상 선명도를 C(0.125)라 하고, 0.25㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정되는 광학 필름의 투과상 선명도를 C(0.25)라 했을 때, 광학 필름은, 상기 식(1) 및 식(2)를 만족하고 있으므로, 광학 필름이, 0% 이상 5% 이하라고 하는 낮은 전체 헤이즈를 갖고, 또한 0% 이상 5% 이하라고 하는 낮은 내부 헤이즈를 갖고 있었다고 해도, 상술한 이유로부터, 번쩍임을 억제하고 또한 투영 및 워터 마크를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 광학 필름의 표면에 있어서의 표면 높이 분포의 반값폭의 값, 상기 표면 요철의 평균 곡률이 상기 특정한 수치 범위를 만족할 때, 광학 필름의 표면에 있어서의 요철 형상이 특정한 요철 형상으로 되기 때문에, 광학 필름이, 0% 이상 5% 이하라고 하는 낮은 전체 헤이즈를 갖고, 또한 0% 이상 5% 이하라고 하는 낮은 내부 헤이즈를 갖고 있었다고 해도, 상술한 이유로부터, 번쩍임을 억제하고 또한 워터 마크를 제어할 수 있다.

여기서, 전체 헤이즈값 및 내부 헤이즈값은, 광학 필름 전체로서 측정했을 때의 값이다.

또한, 상기 전체 헤이즈값 및 내부 헤이즈값은, 헤이즈 미터(HM-150, 무라까미 시끼사이 기술 연구소제)를 사용해서 JIS K7136에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다.

구체적으로는, 헤이즈 미터를 사용하여, JIS K7136에 따라서 광학 필름의 전체 헤이즈값을 측정한다.

그 후, 광학 필름의 표면에, 투명 광학 점착층을 개재하여 트리아세틸셀룰로오스 기재(후지필름사제, TD60UL)를 부착한다.

이에 의해, 광학 필름의 표면 요철 형상이 찌부러져, 광학 필름의 표면이 평탄해진다.

그리고, 이 상태에서, 헤이즈 미터(HM-150, 무라까미 시끼사이 기술 연구소제)를 사용하여, JIS K7136에 따라서 헤이즈값을 측정함으로써 내부 헤이즈값을 구한다.

이 내부 헤이즈는, 광학 필름에 있어서의 표면의 요철 형상을 가미하지 않는 것이다.

본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치에 있어서, 광학 필름의 전체 헤이즈값은 1% 이하인 것이 바람직하고, 0.3% 이상 0.5% 이하인 것이 보다 바람직하다.

내부 헤이즈값은 실질적으로 0%인 것이 바람직하다.

상기 광학 필름의 전체 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이고, 내부 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하인 경우에는, 광학 필름의 표면 헤이즈값은 0% 이상 5% 이하로 되어 있다.

광학 필름의 표면 헤이즈값은 0% 이상 1% 이하가 바람직하고, 0% 이상 0.3% 이하가 보다 바람직하다.

표면 헤이즈값은, 광학 필름에 있어서의 표면의 요철 형상에만 기인하는 것이며, 전체 헤이즈값으로부터 내부 헤이즈값을 차감함으로써, 광학 필름에 있어서의 표면의 요철 형상에만 기인하는 표면 헤이즈값이 구해진다.

상기 미립자로서, 평균 1차 입경이 1㎚ 이상 100㎚ 이하의 무기 산화물 미립자(예를 들어, 퓸드실리카)를 사용하여, 광학층을 형성한 경우에는, 더 낮은 전체 헤이즈값(예를 들어, 1% 이하의 전체 헤이즈값) 및 더 낮은 내부 헤이즈값(예를 들어, 실질적으로 0%의 내부 헤이즈값)을 갖는 광학 필름을 얻을 수 있다. 즉, 광학 필름의 전체 헤이즈 및 내부 헤이즈는, 광학 필름을 투과하는 투과광 중, 전방 산란에 의해, 입사광으로부터 2.5° 이상 빗나간 투과광의 비율이므로, 입사광으로부터 2.5° 이상 빗나간 투과광의 비율을 저하시킬 수 있으면, 전체 헤이즈값 및 내부 헤이즈는 낮아진다. 한편, 평균 1차 입경이 100㎚ 이하인 무기 산화물 미립자가, 광학층 중에 있어서는 괴상으로 응집되지 않고, 완만한 응집체를 형성하므로, 광학층을 투과하는 광은, 광학층 중에 있어서 확산되기 어렵다. 따라서, 평균 1차 입경이 1㎚ 이상 100㎚ 이하인 무기 산화물 미립자를 사용하여, 광학층을 형성한 경우에는, 입사광으로부터 2.5° 이상 빗나간 투과광의 발생을 억제할 수 있고, 이에 의해, 전체 헤이즈값 및 내부 헤이즈값이 더 낮은 광학 필름을 얻을 수 있다.

상기 광학층의 요철면에 있어서의 요철을 무기 산화물 미립자에만 기인해서 형성한 경우에는, 반사 방지성 및 워터 마크 방지성을 얻을 수 있는 완만하고 균일한 요철을 갖는 요철면, 즉 곡률이 작은 요철을 갖는 요철면을 형성하기 쉬워진다. 그로 인해, 전체 헤이즈값 및 내부 헤이즈값이 낮고, 또한 번쩍임을 더욱 억제할 수 있는 광학 필름을 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 광학 필름은, 전체 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하로 되어 있고, 또한 내부 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하로 되어 있으므로, 휘도나 광투과성의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 광학 필름의 내부에 있어서의 영상광의 확산을 억제할 수 있으므로, 일부의 영상광이 미광으로 되는 일도 없고, 그 결과, 암실 콘트라스트가 저하될 우려도 없고, 또한 화상이 흐려져버릴 우려도 없다. 이에 의해, 상기 광학 필름을, 초 고정밀화된 소형 모바일이나, 4K2K(수평 화소수 3840×수직 화소수 2160)와 같은 수평 화소수가 3000 이상인 초 고정밀의 화상 표시 장치에 내장해서 사용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 광학 필름이 요철면을 갖는 광학층을 구비하고 있으므로, 광투과성 기재와 광학층과의 계면에서 반사되는 광과, 광학층의 요철면에서 반사되는 광과의 간섭을 억제할 수 있다. 이에 의해, 간섭 줄무늬의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 혼재 영역을 형성한 경우에는, 광투과성 기재와 광학층과의 계면에서의 반사를 억제할 수 있으므로, 간섭 줄무늬의 발생을 보다 억제할 수 있다.

상기 광학층의 요철면에 있어서의 요철을 무기 산화물 미립자에만 기인해서 형성한 경우, 요철면을 구성하는 요철의 경사 각도가 커지지 않도록 하는 것도 용이하게 된다. 이에 의해, 외광이 과도한 확산을 발생하는 일도 없으므로, 명실 콘트라스트의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 영상광이 미광이 되는 것도 방지할 수 있으므로, 양호한 암실 콘트라스트도 얻을 수 있다. 또한, 적당한 정반사 성분을 가지므로, 동화상을 표시했을 때, 화상의 광택이나 빛남이 증가하여, 약동감을 얻을 수 있다. 이에 의해, 우수한 콘트라스트와 약동감을 겸비한 흑채감을 얻을 수 있다.

또한, 상기 식(1) 및 (2)를 만족하는 광학 필름에 의해, 번쩍임 및 워터 마크의 개선 방법을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 상기 광학 필름의 표면에 있어서의 표면 높이 분포의 반값폭이 200㎚ 이상이고, 표면 요철의 평균 곡률이 0.30㎜^-1 이하인 것을 만족하는 광학 필름에 의해, 번쩍임 및 워터 마크의 개선 방법을 제공하는 것도 가능하다.

상기 광학 필름은, 예를 들어 4K2K(수평 화소수 3840×수직 화소수 2160)와 같은 수평 화소수가 3000 이상인 초 고정밀의 화상 표시 장치에 내장해서 사용할 수 있다. 화상 표시 장치로서는, 예를 들어 액정 디스플레이(LCD), 음극선관 표시 장치(CRT), 플라즈마 디스플레이(PDP), 발광 소자 디스플레이(ELD), 필드 에미션 디스플레이(FED), 터치 패널, 태블릿 PC, 전자 페이퍼 등을 들 수 있다.

상기 화상 표시 장치는, 수평 화소수가 3000 이상인 액정 디스플레이가 적합하다. 화상 표시 장치는, 백라이트 유닛과, 백라이트 유닛보다도 관찰자 측에 배치된, 광학 필름을 구비하는 액정 패널을 포함한다. 백라이트 유닛으로서는, 공지된 백라이트 유닛을 사용할 수 있다. 상기 백라이트로서는, 양자 도트 LED를 사용할 수도 있다.

본 발명의 광학 필름은, 특정한 요철 형상이 형성되어 있기 때문에, 번쩍임의 발생을 충분히 억제할 수 있어, 고품위의 표시 화상을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치는, 광학 필름의 터치 패널에 대향하는 표면에, 특정한 요철 형상이 형성되어 있기 때문에, 워터 마크 및 번쩍임의 발생을 충분히 억제할 수 있어, 고품위의 표시 화상을 얻을 수 있다.

이로 인해, 본 발명의 광학 필름은, 음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 발광 소자 디스플레이(ELD), 필드 에미션 디스플레이(FED), 전자 페이퍼, 태블릿 PC 등에 적절하게 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 광학 필름을 모식적으로 도시한 단면도.
도 2는 광학 필름의 투과상 선명도를 투과상 선명도 측정 장치로 측정하는 모습을 도시한 모식도.
도 3은 본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치를 모식적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치의 제2 형태에 입사한 광이 반사되는 모습을 도시한 모식도.
도 5는 본 발명의 광학 필름의 표면 프로파일.

본 발명의 내용을 다음의 실시예에 의해 설명하겠지만, 본 발명의 내용은 이들 실시 형태에 한정해서 해석되는 것은 아니다. 특별히 언급이 없는 한, 「부」 및 「%」는 질량 기준이다.

(실시예 1)

(광학 필름의 제작)

광투과성 기재(셀룰로오스트리아세테이트 필름, 두께 40㎛, 코니카 미놀타사제, KC4UAW)를 준비하고, 이 광투과성 기재의 편면에, 하기에 나타낸 조성의 광학층용 조성물을 도포하고, 도막을 형성하였다.

계속해서, 형성한 도막에 대하여 0.2m/s의 유속으로 50℃의 건조 공기를 30초간 유통시킨 후, 다시 10m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 30초간 유통시켜서 건조시킴으로써 도막 내의 용제를 증발시켰다.

그 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬사제, 광원 H 벌브)를 사용하여, 자외선을 질소 분위기(산소 농도 200ppm 이하) 하에서 적산 광량이 100mJ/c㎡가 되게 조사해서 도막을 경화시킴으로써, 두께 5.0㎛(경화시)의 광학층을 형성하고, 광학 필름을 제작하였다.

(광학층용 조성물)

실리카 미립자(옥틸 실란 처리 퓸드실리카, 평균 1차 입자 직경 12㎚, 닛본에어로실사제) 0.5질량부

펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(PETTA)(제품명 「PETA」, 다이셀·사이테크사제) 50질량부

우레탄아크릴레이트(제품명 「V-4000BA」, DIC사제) 50질량부

중합 개시제(이르가큐어184, BASF 재팬사제) 5질량부

폴리에테르 변성 실리콘(제품명 「TSF4460」, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제) 0.025질량부

톨루엔 115질량부

이소프로필알코올 45질량부

시클로헥사논 15질량부

(실시예 2)

도막의 경화 조건을, 자외선의 적산 광량이 50mJ/c㎡가 되게 조사해서 도막을 경화시킨 것 이외는, 실시예 1의 광학층과 마찬가지로 하여 요철층을 형성하였다.

형성한 요철층의 표면에, 하기에 나타낸 저굴절률층용 조성물을 도포하고, 도막을 형성하였다.

계속해서, 형성한 도막에 대하여 0.2m/s의 유속으로 40℃의 건조 공기를 15초간 유통시킨 후, 다시 10m/s의 유속으로 40℃의 건조 공기를 30초간 유통시켜서 건조시킴으로써 도막 내의 용제를 증발시켰다.

그 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬사제, 광원 H 벌브)를 사용하여, 자외선을 질소 분위기(산소 농도 200ppm 이하) 하에서 적산 광량이 100mJ/c㎡가 되게 조사해서 도막을 경화시킴으로써, 0.1㎛ 두께(경화시)의 저굴절률층을 형성하고 요철층과 이 요철층 상에 저굴절률층이 적층된 구성의 광학층을 형성하였다. 이에 의해 실시예 2에 관한 광학 필름을 제작하였다.

(저굴절률층용 조성물)

중공 실리카 미립자(평균 입경 60㎚) 125질량부(고형분 100% 환산값)

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(제품명:PETIA, 다이셀·사이테크사)

20질량부

불소 함유 중합체(제품명 「옵스타 JN35」, JSR사제)

80질량부(고형분 100% 환산값)

중합 개시제(이르가큐어127;BASF 재팬사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E;신에쯔 가가꾸 고교사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤(MIBK) 5300질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 2200질량부

(실시예 3)

광학층용 조성물에 있어서의 실리카 미립자의 배합량을 0.8질량부로 하고, 도막의 건조 조건을, 1.0m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 15초간 유통시킨 후, 다시 10m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 30초간 유통시키는 것으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 4)

광학층의 경화 시의 두께를 4.5㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 5)

도막의 건조 조건을, 1.0m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 15초간 유통시킨 후, 다시 10m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 30초간 유통시키는 것으로 하고, 광학층의 경화 시의 두께를 4.5㎛로 한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 6)

광학층용 조성물에, 유기 입자(아크릴-스티렌 공중합체 입자, 평균 입자 직경:2.0㎛, 굴절률:1.55, 세키스이카세이힌고교사제)를 1.0질량부 함유시키고, 도막의 건조 조건을, 1.0m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 15초간 유통시킨 후, 다시 10m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 30초간 유통시키는 것으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 1)

광학층용 조성물에 있어서의 실리카 미립자의 배합량을 1.0질량부로 함과 함께, 유기 입자(아크릴-스티렌 공중합체 입자, 평균 입자 직경:2.0㎛, 굴절률:1.55, 세키스이카세이힌고교사제)를 3.0질량부 함유시키고, 도막의 건조 조건을, 0.2m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 15초간 유통시킨 후, 다시 10m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 30초간 유통시키는 것으로 하고, 광학층의 경화 시의 두께를 4.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 2)

광학층용 조성물에, 실리카 미립자를 배합하지 않은 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광학 필름을 제작하였다.

<투영 방지성의 평가>

각 실시예 및 비교예에서 제작한 광학 필름을, 투명 점착제를 개재하여, 요철면이 표면이 되도록 흑색 아크릴판에 부착하였다. 이 샘플을 명실 환경 하에서 약 2m 이격된 거리로부터 육안으로, 관측자 및 관측자의 배경 투영이 신경쓰이지 않을 정도의 투영 방지성이 얻어지고 있는지 여부를 다음의 기준에 의해 평가하였다.

○: 투영이 신경쓰이지 않는다.

×: 투영이 확실히 보인다.

<워터 마크의 유무>

각 실시예 및 비교예에서 제작한 광학 필름을, 투명 점착제를 개재하여, 요철면이 표면이 되도록 흑색 아크릴판에 부착하였다.

또한, 두께가 0.7㎜이며, 또한 크기가 10㎝×10㎝인 유리판의 양단에 테이프를 부착하였다. 그리고, 광학 필름과 유리판이 이격되도록, 유리판의 테이프를 부착한 면을 광학 필름이 마주보게 배치하였다. 광학 필름의 표면과 유리판 사이의 에어 갭 간격은 0.1㎜이었다. 그리고, 유리판을 손가락으로 누른 상태에서, 유리 상에 배치된 나트륨 램프로부터 광을 조사하고, 워터 마크가 확인되는지 여부를 조사하였다. 평가 기준은 이하와 같이 하였다. 결과를 표 1에 나타냈다.

◎: 워터 마크가 확인되지 않았다.

○: 약간 워터 마크가 관찰되었지만 문제가 없는 레벨이었다.

*×: 워터 마크가 명확하게 확인되었다.

<투과상 선명도의 측정>

실시예 및 비교예에서 얻어진 각 광학 필름에 대해서, 이하와 같이 해서 투과상 선명도를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타냈다.

먼저, 사상성 측정기(형식 번호:ICM-1T, 스가 시껭끼사제)를 준비하였다.

그리고, 실시예 및 비교예에 관한 각 광학 필름을, 트리아세틸셀룰로오스 수지 필름 측이 사상성 측정기의 광원측이 되도록 설치하여, JIS K7374의 투과법에 의한 상 선명도의 측정법에 준거하여, 투과상 선명도를 측정하였다. 광학 빗으로서는, 0.125㎜ 폭, 0.25㎜ 폭의 것을 사용하였다. 그리고, 0.25㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정된 투과상 선명도(C(0.25))와 0.125㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정된 투과상 선명도(C(0.125))의 차(C(0.25)-C(0.125))를 구하였다. 또한, 참고를 위해서, 0.5㎜ 폭, 1.0㎜ 폭, 2.0㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여, 상기와 마찬가지로 실시예 및 비교예에 관한 각 광학 필름의 투과상 선명도를 측정하였다.

<번쩍임 평가(1)>

실시예 및 비교예에서 얻어진 각 광학 필름에 있어서, 광학 필름의 광학층이 형성되어 있지 않은 면과, 350ppi의 블랙 매트릭스(유리 두께 0.7㎜)의 매트릭스가 형성되어 있지 않은 유리면을 점착제로 접합하였다. 이렇게 해서 얻어진 시료에 대하여 블랙 매트릭스 측에 백색면 광원(HAKUBA제 LIGHTBOX, 평균 휘도 1000cd/㎡)을 설치함으로써, 의사적으로 번쩍임을 발생시켰다. 이것을 광학 필름측으로부터 CCD 카메라(KP-M1, C 마운트 어댑터, 접사 링;PK-11A 니콘, 카메라 렌즈;50㎜, F 1.4s NIKKOR)로 촬영하였다. CCD 카메라와 광학 필름의 거리는 250㎜로 하고, CCD 카메라의 포커스는 광학 필름에 맞게 조절하였다. CCD 카메라로 촬영한 화상을 퍼스널 컴퓨터에 도입하고, 화상 처리 소프트웨어(ImagePro Plusver.6.2;Media Cybernetics사제)로 다음과 같이 해석을 행하였다. 먼저, 도입한 화상으로부터 200×160 픽셀의 평가 개소를 선택하고, 이 평가 개소에 있어서, 16bit 그레이스케일로 변환하였다.

이어서, 필터 커맨드의 강조 탭으로부터 저역 통과 필터를 선택하고 3×3, 횟수 3, 강도 10의 조건에서 필터링 처리를 하였다. 이에 의해 블랙 매트릭스 패턴 유래의 성분을 제거하였다.

이어서, 평탄화를 선택하고, 배경: 어둡다, 오브젝트 폭 10의 조건에서 쉐이딩 보정을 행하였다.

이어서, 콘트라스트 강조 커맨드로 콘트라스트:96, 휘도:48로서 콘트라스트 강조를 행하였다. 얻어진 화상을 8비트 그레이스케일로 변환하고, 그 중의 150×110 픽셀에 대해서 픽셀마다의 값의 편차를 표준 편차값으로서 산출함으로써, 번쩍임을 수치화하였다. 이 수치화한 번쩍임값이 작을수록, 번쩍임이 적다고 할 수 있다. 결과를 표 1에 나타냈다.

<번쩍임 평가(2)>

실시예 및 비교예에서 얻어진 각 광학 필름에 있어서, 이하와 같이 해서 번쩍임을 평가하였다. 휘도 1500cd/㎡의 라이트 박스(백색면 광원, 350ppi의 블랙 매트릭스 유리, 광학 필름 순으로 아래에서부터 중첩된 상태로 하고, 30㎝ 정도의 거리로부터 상하, 좌우 여러 가지 각도에서, 피험자 15명이 육안 평가를 행하였다. 번쩍임이 신경이 쓰이는지 여부를 판정하고, 다음의 기준에 의해 평가하였다. 결과를 표 1에 나타냈다.

◎: 양호라고 대답한 사람이 13명 이상

○: 양호라고 대답한 사람이 10 내지 12명

△: 양호라고 대답한 사람이 7 내지 9명

×: 양호라고 대답한 사람이 6명 이하

<전체 헤이즈, 내부 헤이즈, 표면 헤이즈 측정>

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 각 광학 필름에 대해서, 이하와 같이 하여, 전체 헤이즈, 내부 헤이즈, 표면 헤이즈를 측정하였다. 결과를 표 2에 나타냈다.

먼저, 헤이즈 미터(HM-150, 무라까미 시끼사이 기술 연구소제)를 사용하여, JIS K7136에 따라서 광학 필름의 전체 헤이즈값을 측정하였다.

그 후, 광학층의 표면에, 투명 광학 점착층을 개재하여 트리아세틸셀룰로오스 기재(코니카 미놀타사제, KC4UAW)를 부착하였다. 이에 의해, 광학층에 있어서의 요철면의 요철 형상이 찌부러져, 광학 필름의 표면이 평탄해졌다. 이 상태에서, 헤이즈 미터(HM-150, 무라까미 시끼사이 기술 연구소제)를 사용하여, JIS K7136에 따라서 헤이즈값을 측정해서 내부 헤이즈값을 구하였다. 그리고, 전체 헤이즈값으로부터 내부 헤이즈값을 차감함으로써, 표면 헤이즈값을 구하였다.

<삼차원 평균 경사각 θa_3D의 측정>

실시예 및 비교예에서 얻어진 각 광학 필름의 표면에 있어서, 삼차원 평균 경사각 θa_3D를 이하와 같이 해서 측정하였다. 결과를 표 2에 나타냈다.

각 광학 필름의 요철이 형성되어 있는 면과는 반대측의 면에, 투명 점착제를 개재하여, 유리판에 부착해서 샘플로 하고, 백색 간섭 현미경(New View7300, Zygo사제)을 사용하여, 이하의 조건에서, 광학 필름의 표면 형상의 측정·해석을 행하였다. 또한, 측정·해석 소프트웨어에는 MetroPro ver 8.3.2의 Microscope Application을 사용하였다.

(측정 조건)

대물 렌즈: 50배

Zoom: 1배

측정 영역: 545㎛×545㎛

해상도(1점당의 간격): 0.44㎛

(해석 조건)

Removed: Plane

Filter: High Pass

FilterType: GaussSpline

Low wavelength: 250㎛

High wavelength: 3㎛

Remove spikes: on

Spike Height(xRMS): 2.5

또한, Low wavelength는, 조도 파라미터에 있어서의 컷오프값λc에 상당한다.

이어서, 상기 해석 소프트웨어(MetroPro ver8.3.2-Microscope Application)로 Slope Mag Map 화면 상에 「Ra」를 표시시키고, 그 수치를 광학 필름의 θa_3D라 하였다.

<Smp, Ra, Rz의 측정>

상술한 삼차원 평균 경사각 θa_3D를 산출할 때 얻어진 표면 형상 데이터 및 동일한 해석 조건으로, Surface Map 화면 상에 「Ra」, 「SRz」를 표시시키고, 각각의 수치를 광학 필름의 Ra, Rz라 하였다.

이어서, 상기 Surface Map 화면 중에 「Save Data」 버튼을 표시시키고, 해석 후의 3차원 곡면 조도 데이터를 보존하였다. 그리고, Advanced Texture Application에서, 상기 보존 데이터를 읽어들여 이하의 해석 조건을 적용하였다.

(해석 조건)

High FFT Filter: off

Low FFT Filter: off

Remove: Plane

이어서, Peak/Valleys 화면을 표시하고 「Peaks Stats」로부터 산의 개수를 카운트하였다. 단, 의미가 없는 산을 제외하기 위해서, 면적이 Low wavelength를 직경으로 하는 원의 면적(125㎛×125㎛×π)의 1/10000 이상, 또한 높이가 Rtm의 1/10 이상인 산을 카운트 대상으로 하였다. 또한, Rtm은 「Roughness/Waviness Map」 화면으로부터 판독할 수 있고, 전체 측정 영역을 3×3으로 분할했을 때의 각 구역마다의 최대 높이의 평균을 나타낸다. 그리고, 상술한 방법으로, 즉, 하기 식에 기초하여, Smp를 산출하였다. 결과를 표 2에 나타냈다.

표 1 및 표 2에 도시한 바와 같이, 실시예에 관한 광학 필름은, 투영 방지성, 워터 마크, 번쩍임(1), (2)의 각 평가가 우수하고, 또한 전체 헤이즈, 내부 헤이즈, 표면 헤이즈의 각 값도 충분히 낮았다.

한편, 비교예 1에 관한 광학 필름은, C(0.25)의 값과 C(0.125)의 값과의 차가 작고, 광학층 표면의 요철 형상이 완만한 번쩍임의 평가에서 떨어져 있었다. 또한, 비교예 2에 관한 광학 필름은, C(0.125)의 값이 크고, 또한 C(0.25)의 값과 C(0.125)의 값과의 차가 작고, 투영 방지성 및 워터 마크의 평가에서 떨어져 있었다.

<표면 높이 분포의 반값폭>

실시예 및 비교예에서 얻어진 각 광학 필름의 광학층이 형성되어 있는 면과는 반대측의 면에, 투명 점착제를 개재하여, 유리판에 부착해서 샘플로 하고, 백색 간섭 현미경(New View7300, Zygo사제)을 사용하여, 이하의 조건에서, 광학 필름의 표면 프로파일을 얻었다.

또한, 측정·해석 소프트웨어에는 MetroPro ver 8.3.2의 Microscope Application을 사용하였다.

(측정 조건)

대물 렌즈: 10배

Zoom: 1배

측정 영역: 2.71㎜×2.71㎜

해상도(1점당의 간격): 2.18㎛

(해석 조건)

Removed: None

Filter: BandPass

FilterType: GaussSpline

Low wavelength: 800㎛

High wavelength: 25㎛

Remove spikes: on

Spike Height(xRMS): 2.5

또한, Low wavelength가 장파장 컷오프 필터의 파장이며, High wavelength가 단파장 컷오프 필터의 파장에 상당한다.

이어서, 상기 해석 소프트웨어(MetroPro ver8.3.2-Microscope Application)로 Surface Map 화면을 표시하고, 상기 화면 내에서 히스토그램을 구간 폭이 약 20㎚가 되도록 표시시키고, 표면 높이 분포의 히스토그램 데이터를 얻었다.

얻어진 히스토그램 데이터로부터, 그 피크 위치에 있어서의 분포의 높이의, 절반의 높이의 위치에 있어서의 분포의 폭을 판독하고, 표면 높이 분포의 반값폭으로 하였다.

또한, 반값폭의 산출에 있어서는, 얻어진 히스토그램 데이터의 각 계급의 값의 직선 보간에 의한 근사 곡선을 작성하고, 그 곡선으로부터 산출하였다.

<표면 요철의 평균 곡률>

상기와 마찬가지로 하여 얻어진 표면 프로파일로부터 x 방향에 대해서 각 점과 그 전후의 점의 3점으로부터 상술한 식에 따라, 곡률을 계산하고, 모든 점에 있어서의 곡률의 평균을 계산함으로써, 표면 요철의 평균 곡률을 산출하였다.

각 실시예 및 비교예에서 제작한 광학 필름에 대해서, 표면 높이 분포의 반값폭, 표면 요철의 평균 곡률, 워터 마크의 유무, 번쩍임 평가(1), (2), 전체 헤이즈, 내부 헤이즈, 표면 헤이즈, 삼차원 평균 경사각 θa_3D, 「Smp」, 「Ra」 및 「Rz」의 결과를 표 3에 나타냈다.

표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 6에 관한 광학 필름은, 워터 마크, 번쩍임(1), (2)의 각 평가가 우수하고, 또한 전체 헤이즈, 내부 헤이즈, 표면 헤이즈의 각 값도 충분히 낮았다.

한편, 비교예 1에 관한 광학 필름은, 표면 요철 형상의 평균 곡률이 크고, 표면 요철 형상에 의한 렌즈 효과가 커지고, 번쩍임의 평가에서 떨어져 있었다.

또한, 비교예 2에 관한 광학 필름은, 표면 높이 분포의 반값폭이 작고, 워터 마크의 평가에서 떨어져 있었다.

본 발명의 광학 필름은, 상술한 구성으로 이루어지기 때문에, 투영이나 뉴튼 링을 억제하면서, 번쩍임의 발생을 충분히 억제할 수 있어, 고품위의 표시 화상을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치는, 상술한 구성으로 이루어지기 때문에, 워터 마크 및 번쩍임의 발생을 충분히 억제할 수 있어, 고품위의 표시 화상을 얻을 수 있다.

그로 인해, 본 발명의 터치 패널이 부착된 표시 장치는, 음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로루미네센스 디스플레이(ELD), 필드 에미션 디스플레이(FED), 전자 페이퍼, 태블릿 PC 등에 적절하게 적용할 수 있다.

11 광학 필름
12 광투과성 기재
13 광학층
14 요철 형상
100 투과상 선명도 측정 장치
101 광원
102 슬릿
103, 104 렌즈
105 광학 빗
106 수광기
30 터치 패널이 부착된 표시 장치
31 광학 필름
32 광투과성 기재
33 광학층
34 요철 형상
35 터치 패널
43 광학층
44 요철 형상
45 터치 패널
46 간극

Claims

광투과성 기재 상에, 표면에 요철 형상을 갖는 광학층이 적층된 구성을 갖는 광학 필름이며,
전체 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이고, 내부 헤이즈값이 0% 이상 5% 이하이고,
0.125㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정되는 투과상 선명도를 C(0.125)라 하고, 0.25㎜ 폭의 광학 빗을 사용하여 측정되는 투과상 선명도를 C(0.25)라 했을 때, 하기 식(1) 및 식(2)를 만족하고,
상기 광학층은, 바인더 수지와 미립자를 포함하고,
상기 미립자는, 무기 산화물 미립자이며,
상기 광학층의 요철면에 있어서의 요철이, 상기 무기 산화물 미립자에 의해 기인하여 형성되지만, 상기 무기 산화물 미립자 이외의 미립자에 기인하여 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
C(0.25)-C(0.125)≥2% (1)
C(0.125)≤64% (2)
제1항에 있어서,
전체 헤이즈값이 0% 이상 1% 이하이고, 내부 헤이즈값이 실질적으로 0%인 광학 필름.
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제1항에 있어서,
무기 산화물 미립자의 평균 1차 입경이 1㎚ 이상 100㎚ 이하인 광학 필름.
제1항에 있어서,
무기 산화물 미립자는, 표면이 소수화 처리된 무기 산화물 미립자인 광학 필름.
제1항, 제2항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름과, 터치 패널이 대향 배치된 구성을 갖는 터치 패널이 부착된 표시 장치이며,
상기 광학 필름과 상기 터치 패널은, 서로 간극을 가진 상태에서 상기 광학 필름에 있어서의 광학층과 상기 터치 패널이 마주보게 대향 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널이 부착된 표시 장치.