KR102635865B1 - 광학 필름, 편광판 및 화상 표시 장치 - Google Patents

광학 필름, 편광판 및 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

우수한 내찰상성 및 우수한 내마모성을 실현할 수 있고, 또한 우수한 방오성을 실현할 수 있는 광학 필름, 그리고 이것을 구비한 편광판 및 화상 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 일 양태에 의하면, 수지 기재(11)와, 수지 기재(11)의 제1면(11A)측에 마련된 기능층(12)을 구비하는 광학 필름(10)이며, 광학 필름(10)의 표면(10A)이, 기능층(12)의 표면(12A)이고, 지우개를 사용하여 하중 500g으로 광학 필름(10)의 표면(10A)을 4000 왕복 마찰시키는 지우개 시험(500g×4000 왕복)을 행한 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을, 원자간력 현미경을 사용하여 관찰하였을 때, 상기 영역 내에 외경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 5㎚ 이하의 환형, 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 원형, 그리고 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 부정 형상 중 적어도 어느 것의 파임부가 1개 이상 50개 이하 존재하고, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수가 0.70 이하이고, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수에 대한 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10)의 동마찰 계수의 변화율이 35％인, 광학 필름(10)이 제공된다.

Description

광학 필름, 편광판 및 화상 표시 장치
[관련 출원의 참조]
본원은, 선행하는 일본 출원인 일본 특허 출원 제2018-86886호(출원일: 2018년 4월 27일)의 우선권의 이익을 향수하는 것이며, 그 개시 내용 전체는 인용함으로써 본 명세서의 일부가 된다.
본 발명은, 광학 필름, 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
근년, 스마트폰이나 태블릿 단말기뿐만 아니라, 노트북형 퍼스널 컴퓨터 등의 화상 표시 장치에 있어서도 터치 기능을 갖고 있는 것이 있다. 터치 기능을 갖는 화상 표시 장치에 있어서의 표면은 통상 커버 유리로 구성되어 있는데, 유리는 일반적으로 경도는 우수하긴 하지만 막 두께가 두껍고, 또한 비용이 높아진다. 이 때문에, 커버 유리 대신에 수지 기재를 구비하는 광학 필름을 사용하는 것이 검토되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
한편, 터치 기능을 갖는 화상 표시 장치에 있어서는, 손가락이 아닌 터치펜에 의해 표시면이 마찰됨으로써 조작되는 경우도 있다. 이 때문에, 커버 유리 대신에 사용되는 광학 필름에 있어서는 내찰상성이 요구되는 것은 물론, 터치펜 등으로 마찰됨으로써 광학 필름의 표면에 존재하는 성분이 깎아내어지기 어려운 내마모성과 터치펜 등으로 마찰된 후에도 오염이 부착되기 어려운 방오성도 요구되고 있다.
일본 특허 공개 제2016-125063호 공보
종래부터 내찰상성을 갖는 광학 필름은 알려져 있지만, 내찰상성과 내마모성은 완전히 다른 성질이다. 한편, 비록 우수한 내찰상성과 우수한 내마모성을 실현하였다고 해도, 우수한 방오성을 실현하는 것은 곤란했다. 따라서, 우수한 내찰상성 및 우수한 내마모성을 실현하고, 또한 우수한 방오성도 실현한 광학 필름은 아직 얻지 못하고 있는 것이 현 상황이다.
본 발명은, 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이다. 즉, 우수한 내찰상성 및 우수한 내마모성을 실현할 수 있고, 또한 우수한 방오성을 실현할 수 있는 광학 필름, 그리고 이것을 구비한 편광판 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이하의 발명을 포함한다.
[1] 수지 기재와, 상기 수지 기재의 제1면측에 마련된 기능층을 구비하는 광학 필름이며, 상기 광학 필름의 표면이, 상기 기능층의 표면이고, 지우개를 사용하여 하중 500g으로 상기 광학 필름의 상기 표면을 4000 왕복 마찰시키는 지우개 시험을 행한 후의 상기 광학 필름의 상기 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을, 원자간력 현미경을 사용하여 관찰하였을 때, 상기 영역 내에 외경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 환형, 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 원형, 그리고 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 부정 형상 중 적어도 어느 것의 파임부가 1개 이상 50개 이하 존재하고, 상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면의 동마찰 계수가 0.70 이하이고, 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면의 동마찰 계수에 대한 지우개 시험 후의 광학 필름의 표면의 동마찰 계수의 변화율이 35％ 이내인, 광학 필름.
[2] 수지 기재와, 상기 수지 기재의 제1면측에 마련된 기능층을 구비하는 광학 필름이며, 상기 광학 필름의 표면이, 상기 기능층의 표면이고, 지우개를 사용하여 하중 1000g으로 상기 광학 필름의 상기 표면을 5000 왕복 마찰시키는 지우개 시험을 행하였을 때, 원자간력 현미경을 사용하여 측정한 상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역의 평균 산술 높이와 상기 원자간력 현미경을 사용하여 측정한 상기 지우개 시험 후의 상기 광학 필름의 상기 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역의 평균 산술 높이의 차의 절댓값이 10㎚ 이하이고, 상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면의 동마찰 계수가 0.70 이하이고, 상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면의 동마찰 계수에 대한 상기 지우개 시험 후의 상기 광학 필름의 상기 표면의 동마찰 계수의 변화율이 35％ 이내인, 광학 필름.
[3] 상기 지우개 시험 후의 상기 광학 필름의 상기 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을, 원자간력 현미경을 사용하여 관찰하였을 때, 상기 영역 내에 외경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 환형, 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 원형, 및 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 부정 형상 중 적어도 어느 것의 파임부가 1개 이상 50개 이하 존재하는, 상기 [2]에 기재된 광학 필름.
[4] 상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을, 원자간력 현미경을 사용하여 관찰하였을 때, 상기 파임부가 1개 이상 50개 이하 존재하는, 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.
[5] 상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을, 원자간력 현미경을 사용하여 관찰하였을 때, 상기 파임부가 존재하지 않는, 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.
[6] 상기 파임부보다 내측 또는 상기 파임부 내에, 높이 1㎚ 이상의 볼록부가 존재하고 있는, 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.
[7] 상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면에 있어서의 물에 대한 접촉각에 대한 상기 지우개 시험 후의 상기 광학 필름의 표면에 있어서의 물에 대한 접촉각의 비율인 접촉각 유지율이 80％ 이상인, 상기 [1] 내지 [6]에 기재된 광학 필름.
[8] 스틸울을 사용하여 1㎏/㎠의 하중을 가하면서 상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면을 5000 왕복 마찰시키는 스틸울 시험을 행한 경우에, 상기 표면에 흠집이 확인되지 않는, 상기 [1] 내지 [7] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.
[9] 상기 기능층이, 입자를 포함하는 제1 기능층과, 상기 제1 기능층에 있어서의 상기 수지 기재측의 면과는 반대측의 면에 마련되고, 또한 입자를 포함하지 않는 제2 기능층을 구비하고 있는, 상기 [1] 내지 [8] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.
[10] 상기 수지 기재가 트리아세틸셀룰로오스 수지를 포함하고 또한 상기 수지 기재의 두께가 15㎛ 이상 65㎛ 이하인 경우, 상기 수지 기재가 폴리에스테르계 수지를 포함하고 또한 상기 수지 기재의 두께가 5㎛ 이상 45㎛ 이하인 경우, 상기 수지 기재가 시클로올레핀폴리머계 수지를 포함하고 또한 상기 수지 기재의 두께가 5㎛ 이상 35㎛ 이하인 경우, 또는 상기 수지 기재가 폴리이미드계 수지 및 폴리아미드계 수지 중 적어도 어느 것을 포함하고 또한 상기 수지 기재의 두께가 5㎛ 이상 75㎛ 이하인 경우에 있어서, 상기 광학 필름의 대향하는 변부의 간격이 2㎜가 되고, 또한 상기 기능층이 내측이 되도록 상기 광학 필름을 180° 접는 시험을 10만회 반복하여 행한 경우에 균열 또는 파단이 발생하지 않는, 상기 [1] 내지 [9] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.
[11] 상기 수지 기재가 트리아세틸셀룰로오스 수지, 폴리에스테르계 수지, 시클로올레핀폴리머계 수지 또는 폴리이미드계 수지 및 폴리아미드계 수지 중 적어도 어느 것을 포함하고, 또한 상기 수지 기재의 두께가 35㎛ 이상 105㎛ 이하인 경우에 있어서, 상기 광학 필름의 대향하는 변부의 간격이 3㎜가 되고, 또한 상기 기능층이 외측이 되도록 상기 광학 필름을 180° 접는 시험을 10만회 반복하여 행한 경우에 균열 또는 파단이 발생하지 않고, 또한 상기 [1] 내지 [9] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.
[12] 상기 [1] 내지 [11] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름과, 상기 광학 필름의 상기 수지 기재에 있어서의 상기 제1면과는 반대측의 제2면측에 마련된 편광자를 구비하는, 편광판이 제공된다.
[13] 표시 소자와, 상기 표시 소자보다 관찰자측에 배치된 상기 [1] 내지 [11] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름 또는 상기 [12]에 기재된 편광판을 구비하고, 상기 광학 필름의 상기 기능층이, 상기 수지 기재보다 관찰자측에 위치하고 있는, 화상 표시 장치.
[14] 상기 표시 소자와 상기 광학 필름 사이에 터치 센서를 더 구비하는, 상기 [13]에 기재된 화상 표시 장치.
[15] 상기 표시 소자가 유기 발광 다이오드 소자인, 상기 [13] 또는 [14]에 기재된 화상 표시 장치.
본 발명에 따르면, 우수한 내찰상성 및 우수한 내마모성을 실현할 수 있고, 또한 우수한 방오성을 실현할 수 있는 광학 필름, 및 이 광학 필름을 구비한 편광판 및 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 관한 광학 필름의 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 광학 필름의 일부를 확대한 평면도이다.
도 3은 도 1의 기능층의 일부를 확대한 단면도이다.
도 4는 파임부의 개수를 카운트할 때 및 파임부의 직경을 구할 때의 모습을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 5는 지우개 시험에 사용하는 샘플의 도면이다.
도 6은 산술 평균 높이(Sa)의 이미지도이다.
도 7의 (A) 내지 도 7의 (C)는 접힘 시험의 모습을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 8은 접힘 시험 후의 샘플의 평면도이다.
도 9는 실시 형태에 관한 편광판의 개략 구성도이다.
도 10은 실시 형태에 관한 화상 표시 장치의 개략 구성도이다.
도 11의 (A) 및 도 11의 (B)는 실시예 1에 관한 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면을 원자간력 현미경으로 관찰하였을 때의 사진이다.
도 12의 (A) 및 도 12의 (B)는 실시예 1에 관한 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름의 표면을 원자간력 현미경으로 관찰하였을 때의 사진이다.
도 13의 (A)는 실시예 6에 관한 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면을 원자간력 현미경으로 관찰하였을 때의 사진이고, 도 13의 (B)는 실시예 6에 관한 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름의 표면을 원자간력 현미경으로 관찰하였을 때의 사진이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 광학 필름 및 화상 표시 장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 본 명세서에 있어서, 「필름」, 「시트」 등의 용어는 호칭의 차이에만 기초하며, 서로 구별되는 것은 아니다. 따라서, 예를 들어 「필름」은 시트라고도 불리는 부재도 포함하는 의미로 사용된다. 도 1은 본 실시 형태에 관한 광학 필름의 개략 구성도이고, 도 2는 도 1의 광학 필름의 일부를 확대한 평면도이고, 도 3은 도 1의 기능층의 일부를 확대한 단면도이고, 도 4는 파임부의 개수를 카운트할 때 및 파임부의 직경을 구할 때의 모습을 모식적으로 도시한 도면이다. 도 5는 지우개 시험에 사용하는 샘플의 도면이고, 도 6은 산술 평균 높이(Sa)의 이미지도이고, 도 7의 (A) 내지 도 7의 (C)는 접힘 시험의 모습을 모식적으로 도시한 도면이고, 도 8은 접힘 시험 후의 샘플의 평면도이다.
<<<광학 필름>>>
도 1에 도시되는 광학 필름(10)은, 광투과성을 갖는 것이며, 수지 기재(11)와, 수지 기재(11)의 한쪽 면인 제1면(11A)측에 마련된 기능층(12)을 구비하고 있다. 본 명세서에 있어서의 「기능층」이란, 광학 필름에 있어서, 무언가의 기능을 발휘하는 것이 의도된 층이다. 구체적으로는, 기능층으로서는 예를 들어 하드 코팅 기능, 방오 기능, 및/또는 미끄럼 기능을 발휘하기 위한 층을 들 수 있다. 기능층은, 단층 구조뿐만 아니라 2층 이상의 다층 구조여도 된다. 도 1에 도시되는 기능층(12)은, 제1 기능층(13) 및 제2 기능층(14)으로 이루어지는 다층 구조로 되어 있다. 광학 필름(10)의 표면(10A)은 기능층(12)의 표면(12A)으로 되어 있다.
광학 필름(10)에 있어서는, 원자간력 현미경(AFM)(예를 들어, 제품명 「WET-9100」, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼 제조)을 사용하여, 지우개를 사용하여 하중 500g으로 광학 필름의 표면을 4000 왕복 마찰시키는 지우개 시험(이하, 이 시험을 지우개 시험(500g×4000 왕복)이라고 칭함)을 행한 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 한 변이 5㎛인 정사각형(5㎛×5㎛)의 영역을 관찰하였을 때, 도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 영역 내에 외경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 환형, 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 원형, 그리고 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 부정 형상 중 적어도 어느 것의 파임부(10B)가 1개 이상 50개 이하 존재하고 있다. 이러한 환형, 원형 및 부정 형상 중 적어도 어느 것의 파임부(10B)가 1개 이상 존재하면, 내찰상성 및 내마모성을 충족하는 성능을 발휘하고, 또한 광학 필름(10)의 표면(10A)으로부터의 방오제의 탈락을 방지하는 것이 가능해지고, 또한 파임부(10B)가 50개 이하라고 하는 것은, 표면(10A) 전체가 동일한 막질이 아니라, 경도를 발휘하는 부분과 미끄러지게 하는 부분의 기능을 분리한 면으로 되어 양호한 물성을 얻을 수 있다. 또한, 상기에 있어서, 파임부(10B)의 외경, 직경, 및 지름을 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하로 하고 있는데, 외경 등이 0.1㎛ 미만이면 내마모성이 저하되어 버릴 우려가 있고, 2.5㎛를 초과하면 내찰상성이 저하되어 버릴 우려가 있다. 이러한 파임부(10B)는, 예를 들어 이유는 분명하지는 않지만 기능층(12)에 후술하는 활제 및 방오제를 모두 함유시키는 것, 혹은 활제를 포함하지 않는 경우라도 단일 종류가 아닌 복수 종류의 방오제를 혼재시키는 것, 또는 복수 종류의 원소를 포함하는 방오제를 포함시키는 것 등에 의해 형성할 수 있다. 또한, 관찰하는 영역을 한 변이 5㎛인 정사각형으로 한 것은, 매크로 관찰을 하였을 때에 경면을 갖는 평탄한 표면이거나, 방현성을 갖는 요철 형상의 표면이라도 층의 본질을 관찰하기 위해 평탄한 부분을 관찰할 수 있고, 그리고 그 표면 상태가 필요한 물성을 얻기 위한 기능을 구비하고 있는지 여부를 확인하기 위해 바람직한 확대율이 되기 때문이다. 한 변이 5㎛인 정사각형보다 큰 영역에서는, 상기 형상이 작은 경우에는 존재를 관찰하기 어려워 본질을 파악하려면 확대율이 부족해진다. 또한, 한 변이 5㎛인 정사각형보다 작은 영역에서는, 상기 본 발명에 필요한 기능을 발휘하기 위한 형상을 관찰하기 위해 충분한 분해능이라고는 할 수 없기 때문이다. 또한, 지우개 시험을 하중 500g으로 1000 왕복이나 1500 왕복 정도의 조건에서 행하는 경우, 기능층에 방오제가 포함되어 있으면 내찰상성 및 내마모성은 양호해지는 경우도 있지만, 실용화하기 위해 빠뜨릴 수 없는 방오성을 동시에 얻을 수 없는 경우가 있다. 또한, 조건이 보다 가혹한 지우개 시험(500g×4000 왕복), 더욱 가혹한 후술하는 지우개 시험(1000g×5000 왕복)에서는, 지우개에 의해 기능층의 성분이 대폭 깎아내어져 버려 내찰상성 및 내마모성은 악화되어 버린다. 이에 비해, 기능층(12)은 예를 들어 방오제 외에 활제를 포함하거나, 또는 복수 종류의 방오제를 포함시키므로, 마모된 후에, 상기한 경도를 유지하는 부분과, 미끄러지게 하는 부분의 기능을 분리하고 있다고 생각되는 파임부를, 1개 내지 50개 표면에 해도형으로 존재시킬 수 있다. 파임 부분을 매크로 관찰하면, 기능층 표면 상에 빠짐없이 존재한다고 생각되므로, 가혹한 지우개 시험, 즉 실용 시에 마모되어도, 그 후, 이 구조가 계속 존재하고 있기 때문에 동마찰 계수를 적절한 상태로 할 수 있어, 우수한 내찰상성 및 우수한 내마모성을 얻을 수 있다고 생각되며, 또한 동시에 우수한 방오성도 유지할 수 있다고 생각된다.
파임부(10B)는, 지우개 시험(4000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 한 변이 5㎛인 정사각형(5㎛×5㎛)의 영역에, 3개 이상 또는 5개 이상 관찰되는 것이 바람직하다.
파임부(10B)가 환형의 파임부(10B1)를 포함하는 경우, 파임부(10B1)의 외경의 하한은 0.2㎛ 이상, 0.4㎛ 이상, 0.6㎛ 이상, 0.8㎛ 이상 또는 1.0㎛ 이상인 것이 바람직하고, 또한 외경의 상한은 2.4㎛ 이하, 2.2㎛ 이하 또는 2.0㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 파임부(10B1)의 내경이나 폭은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 파임부(10B1)의 폭은, 1.0㎚ 이상 5.0㎚ 이하인 것이 바람직하다. 파임부(10B1)의 폭이 1.0㎚ 이상이면 방오제의 탈락을 방지할 수 있고, 또한 5.0㎚ 이하이면 내찰상성이 양호하다. 상기 「파임부의 폭」이란, 파임부의 외연과 내연 사이의 거리를 의미하는 것으로 한다.
파임부(10B)가 원형의 파임부(10B2)를 포함하는 경우, 파임부(10B2)의 직경의 하한은 0.2㎛ 이상, 0.4㎛ 이상, 0.6㎛ 이상, 0.8㎛ 이상 또는 1.0㎛ 이상인 것이 바람직하고, 또한 직경의 상한은 2.4㎛ 이하, 2.2㎛ 이하 또는 2.0㎛ 이하인 것이 바람직하다.
파임부(10B)가 부정 형상의 파임부(10B3)를 포함하는 경우, 파임부(10B3)의 직경의 하한은 0.2㎛ 이상, 0.4㎛ 이상, 0.6㎛ 이상, 0.8㎛ 이상 또는 1.0㎛ 이상인 것이 바람직하고, 또한 직경의 상한은 2.4㎛ 이하, 2.2㎛ 이하 또는 2.0㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 지우개를 사용하여 시험하는 것으로 한 것은, 지우개에 의한 마찰이 터치펜에 의한 마찰에 가까워 지우개 시험에 의해 터치펜에 대한 내마모성을 평가할 수 있기 때문이다. 또한, 광학 필름의 내찰상성은, 종래부터 광학 필름의 표면을 스틸울로 마찰시키는 스틸울 시험에 의해 평가되고 있지만, 스틸울은 가느다란 금속선이며, 터치펜과는 현저하게 다르기 때문에 터치펜에 대한 내마모성은 스틸울 시험에 의해서는 평가할 수 없다.
상기 지우개 시험(500g×4000 왕복)은, 이하와 같이 하여 행하는 것으로 한다. 먼저, 지우개 시험에 사용할 지우개를 준비한다. 지우개로서는, 직경이 6.0㎜이고, 길이가 160㎜ 이하이고, 듀로미터 경도(타입 A 듀로미터, 타입 A(원기둥형 압자), JIS K6253:1997/ISO7619(Rubber))가 60 이상 90 이하이며, 재질이 고무인 것을 사용하는 것으로 한다. 이러한 지우개로서는, 미쓰비시 엔피츠 가부시키가이샤 제조의 지우개가 달린 연필(제품명 「사무용 연필 9852(지우개 포함)」)이나 Minoan Inc.사 제조의 RUBBER STICK을 들 수 있다. 지우개는, 지우개 단체여도 되지만 지우개가 달린 연필이어도 된다. 지우개의 길이는, 지그에 설치하는 것이 가능한 길이이면 된다. 지우개의 인장 강도는 11㎏f/㎠ 이상 13㎏f/㎠ 이하여도 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 지우개로서 지우개가 달린 연필을 사용하여 지우개 시험을 행하는 것으로 한다. 지우개가 달린 연필(제품명 「사무용 연필 9852(지우개 포함)」, 미쓰비시 엔피츠 가부시키가이샤 제조)을 준비한 후, 지우개의 선단으로부터 50㎜의 위치에서 당해 연필을 절단한다. 그리고 절단한 지우개가 달린 연필을 지우개측과는 반대측으로부터 직경 6㎜의 구멍을 갖는 지그에 지우개의 선단이 완전히 노출되도록 삽입하여 설치한다. 여기서, 지우개의 선단은 지그로부터 지나치게 나오지 않도록 주의한다. 구체적으로는, 지우개의 선단이 지그로부터 1.5㎜ 정도 노출되도록 지우개가 달린 연필을 지그에 설치한다. 이 지우개가 달린 연필을 갖는 지그를 학진형 마모 견뢰도 시험기(예를 들어, 제품명 「AB-301」, 테스터 산교 가부시키가이샤 제조)에 설치한다. 지그는, 지우개가 달린 연필이 테스트 대상면(광학 필름의 표면)에 대해 수직이 되도록 상기 시험기에 설치하는 것으로 한다. 한편, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)을 50㎜×100㎜의 크기로 잘라내어 도 5에 도시된 바와 같이 샘플 S1을 얻는다. 그리고 이 샘플 S1의 이면(수지 기재측)에, 마찰 영역의 중심을 용이하게 알 수 있도록 유성 펜에 의해 20㎜×40㎜의 프레임 형상의 마크 M1을 그린다. 또한, 마크 M1은, 길이 방향이 샘플 S1의 길이 방향 D2와 평행이 되도록 그려진다. 그리고 이 샘플 S1을 학진형 마모 견뢰도 시험기의 시험편 대에, 주름이 없고, 또한 시험편 대의 표면을 따르도록 고정한다. 또한 샘플 S1은, 시험편 대의 이동 방향이 샘플 S1의 길이 방향 D2가 되고, 또한 마찰 영역의 중심이 마크 M1 내의 중앙이 되도록 설치된다. 그리고 이 상태에서, 하중 500g 및 마찰 속도 30㎜/초로 지우개에 의해 광학 필름(10)의 표면(10A)을 4000 왕복 마찰시킨다.
샘플 S1의 파임부(10B)의 확인은, 원자간력 현미경의 관찰에 의해 행한다. 파임부(10B)의 관찰은 이하와 같이 행한다. 구체적으로는 먼저, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 샘플 S1의 마크 M1 내의 영역 중앙에 있어서, 적어도 눈으로 보아 이상이 없는 개소(큰 이물이나 마찰 흠집 등이 없는 개소)를 3개소 골라내고, 한 변이 5㎜인 정사각형으로 커트하여 3개의 측정 샘플을 얻는다. 한편, 직경 15㎜ 및 두께 1㎜의 평탄한 원형의 금속판을 복수 준비하고, 각각의 금속판에, 닛신 EM 가부시키가이샤 제조의 카본 양면 테이프를 첩부한다. 그 테이프 상에 하나의 측정 샘플을, 측정 샘플의 표면(광학 필름의 표면)이 상측이 되도록 첩부한다. 그리고 테이프와 측정 샘플의 접착을 확실하게 하기 위해, 샘플이 부착된 금속판을 데시케이터 내에서 밤새 방치한다. 밤새 방치 후, 측정 샘플이 부착된 금속판을 원자간력 현미경(제품명 「WET-9400」, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼 제조)의 측정대 상에 자석으로 고정하고, 탭핑 모드로, 측정 에어리어 한 변이 5㎛인 정사각형에서, 원자간력 현미경에 의해 표면 형상을 관찰한다. 파임부의 관찰에 있어서는 이하의 점에 주의한다. 먼저, 관찰 화상이 선명하게 관찰되지 않는 경우에는, 가능한 한, 원자간력 현미경(AFM)의 화상 조정으로 콘트라스트를 높여 관찰한다. 또한, 원자간력 현미경의 관찰 화상에 있어서는, 색의 농담으로 높이를 표현하고 있다. 즉, 색이 짙은 쪽이 높이가 낮은 영역을 나타내고, 색이 옅은 쪽이 높이가 높은 영역을 나타내고 있다. 따라서, 파임부 관찰에 있어서는 색이 짙은 영역(예를 들어, 착색되는 색으로서 갈색을 선택한 경우, 짙은 갈색의 영역)을 관찰 대상으로 한다. 또한, 관찰 화상의 우측 하단의 스케일 바도 그 법칙에 준하고 있고, 히스토그램은 스케일 바의 영역과 연동하여 각 높이의 분포를 나타내고 있다. 또한, 이 히스토그램은, 원자간력 현미경으로 광학 필름의 표면 형상을 판독함으로써 자동적으로 표시된다.
파임부(10B)의 수는, 하나의 측정 샘플에 대해, 랜덤으로 5개소를 선택하고, 3 측정 샘플×5개소(계 15점)에 대해, 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역에 존재하는 파임부(10B)의 개수를 각각 카운트하여, 얻어진 15점의 파임부(10B)의 개수의 산술 평균값을 구함으로써 산출하는 것으로 한다. 여기서, 환형의 파임부(10B1) 전부가 아닌 일부가 상기 영역 내에 존재하는 경우에는, 상기 영역을 관찰하여, 도 4에 표시된 점선과 같이, 상기 영역 내에 존재하고 있는 파임부(10B1)의 외연을 외삽하여 원으로 하고, 상기 영역 내에 존재하는 파임부(10B1)의 외연의 내측의 면적이 외삽된 원의 절반의 면적 이상인 경우에는, 파임부(10B1)의 일부라도 파임부(10B1)로서 카운트하고, 상기 영역 내에 존재하는 파임부(10B1)의 일부의 면적이 외삽된 원의 절반의 면적 미만인 경우에는, 파임부(10B1)로서 카운트하지 않는 것으로 한다. 또한, 원형의 파임부(10B2) 전부가 아닌 일부가 상기 영역 내에 존재하는 경우에도, 환형의 파임부(10B1)와 마찬가지로 처리하는 것으로 한다.
상기 파임부(10B)가 환형의 파임부(10B1)를 포함하는 경우에는, 파임부(10B1)의 외경은 이하와 같이 하여 구하는 것으로 한다. 먼저, 측정 샘플 S1의 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을 원자간력 현미경으로 관찰하고, 1개의 파임부(10B1)에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이 파임부(10B1)의 외연에 존재하는 임의의 점 A로부터 파임부(10B1)의 외연에 존재하는 다른 임의의 점 B까지의 길이가 가장 길어지는 선을 그어, 점 A로부터 점 B까지의 선의 길이(외경)를 구한다. 그리고 이 측정을 3개소에서 행하여, 3개소에서 측정된 길이의 산술 평균값을 구함으로써 파임부(10B1)의 외경을 산출하는 것으로 한다. 상기 파임부(10B)가 원형의 파임부(10B2)를 포함하는 경우에도, 환형의 파임부(10B2)와 마찬가지로 하여 직경을 산출한다.
파임부(10B)가 부정 형상의 파임부(10B3)을 포함하는 경우에는, 파임부(10B3)의 지름은 이하와 같이 하여 구하는 것으로 한다. 먼저, 측정 샘플 S1의 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을 원자간력 현미경으로 관찰하고, 1개의 파임부(10B3)에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이 파임부(10B3)의 중앙부라고 생각되는 부분을 통과하는 직선 L1을 긋는다. 그리고 이 직선 L1과 파임부(10B)의 외연이 교차하는 점 C1, 점 D1을 구한다. 그리고 점 C1과 점 D1 사이의 거리 DS1을 측정함과 함께 거리 DS1의 중점 M을 구한다. 또한, 중점 M을 통과하고, 직선 L1에 대해 60°가 되는 직선 L2를 그어, 이 직선 L2와 파임부(10B)의 외연이 교차하는 점 C2, 점 D2를 구하고, 점 C2와 점 D2 사이의 거리 DS2를 측정한다. 또한, 중점 M을 통과하고, 직선 L1에 대해 120°가 되고, 또한 직선 L2와 겹치지 않는 직선 L3을 그어, 이 직선 L3과 파임부(10B)의 외연이 교차하는 점 C3, 점 D3을 구하고, 점 C3과 점 D3 사이의 거리 DS3을 측정한다. 그리고 거리 DS1 내지 DS3의 평균값을 구하여, 이것을 지름이라 하자.
상기 「파임부의 깊이」란, 기준 위치로부터 파임부의 깊이 방향 D1(도 3 참조)로 가장 깊은 위치까지의 거리를 의미한다. 상기 파임부의 깊이는, 이하와 같이 하여 구하는 것으로 한다. 먼저, 광학 필름(10)의 표면(10A)의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을 원자간력 현미경으로 관찰하고, 1개의 파임부에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이 임의의 점 E로부터 점 F까지의 선을 따라 점 E로부터 점 F까지의 깊이를 측정한다. 그리고 점 E로부터 점 F까지의 깊이 중 가장 깊은 깊이를 구한다. 또한, 깊이의 기준 위치는, 원자간력 현미경으로 광학 필름의 표면 형상을 판독함으로써 자동적으로 결정된다. 그리고 이 측정을 3개소에서 행하여, 3개소에서 측정된 3개의 깊이의 산술 평균값을 구함으로써 파임부의 깊이를 산출하는 것으로 한다. 또한, 파임부(10B) 내에 있어서는, 애스펙트비가 5 이상인 국소적으로 깊은 구멍이 존재하는 경우도 있어, 그 구멍이 파임부(10B)의 깊이의 측정 시에 고려되면, 파임부(10B)의 깊이의 값이 정확하게 구해지지 않으므로, 점 E로부터 점 F 사이에 이러한 국소적으로 깊은 구멍이 존재하지 않도록 점 E 및 점 F를 결정한다. 파임부(10B)의 깊이의 하한은, 3㎚ 이상, 5㎚ 이상 또는 10㎚ 이상이어도 되고, 또한 상한은, 기능을 발휘하지만 내구성 시험 시에 마이크로크랙의 기점이 되지 않고, 또한 눈으로 매크로 관찰한 경우에 결함으로서 보이지 않는 상태가 바람직한 점에서, 100㎚ 이하인 것이 바람직하다.
지우개 시험 전의 광학 필름(10)에 있어서는, 광학 필름(10)의 표면(10A)의 한 변이 5㎛인 정사각형(5㎛×5㎛)의 영역을 관찰하였을 때, 상기 영역 내에 파임부(10B)가 1개 이상 50개 이하 존재하고 있어도 되지만, 파임부(10B)가 존재하지 않아도 된다. 즉, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)에 있어서는, 파임부(10B)는 기능층(12)을 구성하는 성분이나 기능층(12)을 구성할 때의 기능층용 조성물의 건조 조건 등에 따라 나타나거나, 나타나지 않거나 한다. 단, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)에 있어서, 파임부(10B)가 존재하지 않는 경우라도 파임부(10B)가 잠재적으로는 존재하고 있으므로, 파임부(10B) 내나 파임부(10B) 상에 무언가의 성분이 지우개 시험(500g×4000 왕복)이나 지우개 시험(1000g×5000 왕복)에서 그 성분이 탈락함으로써, 지우개 시험 후에 파임부(10B)가 나타나는 것이라고 생각된다. 지우개 시험 전의 광학 필름(10)에 있어서는, 광학 필름(10)의 표면(10A)의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을 관찰하였을 때, 상기 영역 내에 파임부(10B)가 3개 이상 또는 5개 이상 존재하고 있어도 된다. 본 명세서에 있어서의 「지우개 시험 전의 광학 필름」이란, 지우개 시험(500g×4000 왕복)이나 후술하는 지우개 시험(1000g×5000 왕복)과 같은 지우개 시험을 행하지 않은 상태의 광학 필름을 의미하는 것으로 한다. 지우개 시험 전의 광학 필름(10)에 있어서의 파임부(10B)는, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름(10)에 있어서의 파임부(10B)와 마찬가지의 방법에 의해 확인하는 것으로 한다.
또한, 광학 필름(10)에 있어서는, 원자간력 현미경(AFM)(예를 들어, 제품명 「WET-9100」, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼 제조)을 사용하여, 지우개를 사용하여 하중 1000g으로 광학 필름(10)의 표면(10A)을 5000 왕복 마찰시키는 지우개 시험(이하, 이 시험을 지우개 시험(1000g×5000 왕복)이라고 칭함)을 행한 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 한 변이 5㎛인 정사각형(5㎛×5㎛)의 영역을 관찰하였을 때, 상기 영역 내에 외경 0.5㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 환형, 직경 0.5㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 원형, 또는 직경 0.5㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 부정 형상의 파임부(10B)가 1개 이상 50개 존재하고 있는 것이 바람직하다. 내찰상성 및 내마모성을 평가하려면, 통상 지우개 시험(500g×4000 왕복)으로 행하는 평가로 충분하지만, 현재, 강한 힘으로 터치펜을 압박하는 동시에 마찰시키는 횟수가 많은 사람을 상정하여, 더욱 가혹한 조건에서의 평가가 요구되고 있다. 이 때문에, 지우개 시험(1000g×5000 왕복)으로 행하는 것으로 하고 있다. 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름(10)에 있어서의 파임부(10B)는, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름(10)에 있어서의 파임부(10B)와 마찬가지의 방법에 의해 확인하는 것으로 한다.
파임부(10B)보다 내측 또는 파임부(10B) 내에는, 높이 1㎚ 이상의 돌기(10C)가 존재하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 돌기(10C)가 파임부(10B)보다 내측 또는 파임부(10B) 내에 존재함으로써, 다음으로 설명할 접촉각 유지율을 보다 향상시킬 수 있다. 돌기(10C)는 원자간력 현미경(AFM)(예를 들어, 제품명 「WET-9100」, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼 제조)을 사용한 관찰에 의해 확인할 수 있다. 또한, 돌기(10C)의 높이는 관찰에 의해 확인된 돌기(10C) 중 가장 높은 돌기(10C)의 높이를 측정하여 산출하는 것으로 한다. 구체적으로는, 돌기(10C)의 높이는 이하와 같이 하여 구하는 것으로 한다. 먼저, 광학 필름(10)의 표면(10A)의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을 원자간력 현미경으로 관찰하여, 1개의 돌기(10C)에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기에서 인용한 점 E로부터 점 F까지의 선을 따라 점 E로부터 점 F까지의 높이를 측정한다. 그리고 점 E로부터 점 F까지의 높이 중 가장 높은 높이를 구한다. 또한, 높이의 기준 위치는, 원자간력 현미경으로 광학 필름의 표면 형상을 판독함으로써 자동적으로 결정된다.
원자간력 현미경(예를 들어, 제품명 「AFM-5500」, 히타치 테크놀로지스 가부시키가이샤 제조)을 사용하여 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역의 평균 산술 높이(Sa)와 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역의 평균 산술 높이(Sa)의 차의 절댓값은, 10㎚ 이하인 것이 바람직하다. 10㎚ 이하이면 미끄럼을 부여할 수 있는 부위와 경도를 부여할 수 있는 부위가 균형있게 기능할 수 있을 정도로 잔존하여, 양호한 물성을 유지할 수 있다고 생각된다. 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 전후의 산술 평균 높이(Sa)의 차의 절댓값을 사용한 것은, 하중 1000g으로 지우개 시험을 행한다고 하는 가혹한 시험이기 때문에, 지우개 시험 후의 광학 필름의 표면이 거칠어져 버려, 하중 500g의 지우개 시험과는 달리, 파임부 자체가 변형되어 버리는 경우가 많아 파임부 자신의 특징의 판단이 어려웠기 때문이다. 이 차의 절댓값의 하한은, 0.005㎚ 이상인 것이 바람직하고, 0.001㎚ 이상인 것이 보다 바람직하다. 내마모성이나 내찰상성을 생각하면 Sa는 변화가 없는 편이 좋다고 생각되지만, 전혀 변화가 없는 막질이면, 외부로부터의 다양한 충격을 흡수하기 어려워 마이크로크랙이 생기기 쉬운 경우가 있어, 양호한 접힘성을 얻는 것이 어려운 경우가 있다. 이 때문에, Sa의 상한은 7㎚ 이하, 5㎚ 이하 또는 3㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다. Sa의 정의는 ISO25178에 따르는 것으로 한다. Sa란, 이차원의 산술 평균 조도 Ra를 삼차원으로 확장한 파라미터이며(도 6 참조), 측정 대상 영역(A)에 있어서의 높이 Z(x, y)의 절댓값의 평균을 나타내고, 삼차원 표시에서는 골부가 절댓값화에 의해 산부로 변화된 상태에서 측정 대상 영역의 산술 평균을 나타낸 것에 상당한다. 또한, 상기 이차원이란 평면은 아니다. 예를 들어, 평면을 xy, 높이를 z로 나타낸 경우, 이차원이란 선과 높이, 즉 x와 z 또는 y와 z로 표기되고, 삼차원이란 면과 높이, 즉 xy와 z로 표현된다. 구체적으로는, Sa는, 측정 대상 영역의 면적을 A라 하면, 하기 수식 (1)로 구해진다.
산술 평균 높이(Sa)는, 원자간력 현미경(예를 들어, 제품명 「AFM-5500」, 히타치 테크놀로지스 가부시키가이샤 제조)을 사용하여, 이하와 같이 산출하는 것으로 한다. 구체적으로는 먼저, 지우개 시험 전의 광학 필름을 50㎜×100㎜의 크기로 잘라내어, 샘플 S1과 마찬가지의 샘플을 얻는다. 그리고 이 샘플로부터 적어도 눈으로 보아 이상이 없는 개소(큰 이물이나 마찰 흠집 등이 없는 개소)를 랜덤하게 3개소 골라내고, 한 변이 5㎜인 정사각형으로 커트하여 3개의 측정 샘플을 얻는다. 한편, 직경 15㎜ 및 두께 1㎜의 평탄한 원형의 금속판을 복수 준비하고, 각각의 금속판에, 닛신 EM 가부시키가이샤 제조의 카본 양면 테이프를 첩부한다. 그 테이프 상에 하나의 측정 샘플을, 측정 샘플의 표면(광학 필름의 표면)이 상측이 되도록 첩부한다. 그리고 테이프와 측정 샘플의 접착을 확실하게 하기 위해, 샘플이 부착된 금속판을 데시케이터 내에서 밤새 방치한다. 밤새 방치 후, 측정 샘플이 부착된 금속판을 원자간력 현미경(제품명 「AFM-5500」, 히타치 테크놀로지스 가부시키가이샤 제조)의 측정대 상에 놓고, 탭핑 모드로, 측정 에어리어 한 변이 5㎛인 정사각형에서, 원자간력 현미경에 의해 표면 형상을 관찰한다. 그리고 관찰한 데이터로부터 원자간력 현미경에 내장되어 있는 면 해석 소프트웨어를 사용하여 Sa를 산출한다. 또한, 면 해석 시에 있어서의 세로의 스케일은 20㎚로 한다. 관찰은 실온에서 행하고, 캔틸레버로서는 올림푸스 가부시키가이샤 제조의 SI-DF40P2를 사용한다. 또한, 관찰 시에는, 하나의 측정 샘플에 대해 랜덤하게 5개소를 선택하고, 3 측정 샘플×5개소(계 15점)에 대해 각각 표면 형상을 관찰한다. 그리고 얻어진 15점의 데이터 전부에 있어서, 원자간력 현미경에 내장된 면 해석 소프트웨어를 사용하여 Sa를 산출하고, 15점의 산술 평균값을 측정 샘플의 Sa로 한다. 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름에 있어서도, 지우개 시험 전의 광학 필름과 마찬가지의 방법에 의해 산술 평균 높이(Sa)를 측정한다.
지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)에 있어서의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역의 산술 평균 높이(Sa)는, 10㎚ 이하로 되어 있어도 된다. 이 Sa의 상한은, 7㎚ 이하, 4㎚ 이하, 1㎚ 이하 또는 0.8㎚ 이하로 되어 있어도 된다. Sa의 상한임으로써, 상기한 파임부가 존재해도, 또는 지우개 시험 후에 파임부가 발현된 경우라도 높은 투명성, 낮은 헤이즈성이 얻어진다. 또한, 지우개 시험 후에, 바람직한 막질을 얻을 수 있는 파임부가 얻어지는 것은, 이 상한이 적용되어 있다고 생각할 수 있다. 이것을 초과한 경우, 막질 제어가 어려워져 바람직한 물성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한 이 Sa의 하한은, 롤이나 낱장으로 광학 필름을 제조할 때에 광학 필름을 겹칠 가능성이 높아, 그때의 필름끼리의 첩부를 방지하는 관점에서, 0.01㎚ 이상 또는 0.05㎚ 이상으로 되어 있어도 된다.
지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)에 있어서의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역의 산술 평균 높이(Sa)는 7±0.005㎚ 이하로 되어 있어도 된다. 이것은, 상기한 바와 같이, 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 전후에 Sa값이 전혀 변화되지 않는 것보다는 약간 변화되는 쪽이 좋기 때문이다. 변화량은 증가해도 되고, 감소해도 된다. 이 Sa의 상한은 6㎚ 이하, 5㎚ 이하 또는 3㎚ 이하로 되어 있어도 된다. 또한 이 Sa의 하한은, 롤이나 낱장으로 광학 필름을 제조할 때에 광학 필름을 겹칠 가능성이 높아, 그때의 필름끼리의 첩부를 방지하는 관점과, 바람직한 상기 파임부 형상이 존재하는 표면(10A)을 얻는 관점에서, 0.01㎚ 이상 또는 0.05㎚ 이상으로 되어 있어도 된다.
지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g이나 하중 1000g)는, 0.70 이하로 되어 있다. 동마찰 계수(하중 500g이나 하중 1000g)가 0.70 이하이면 초기에 있어서 양호한 미끄럼성을 얻을 수 있으므로, 양호한 내찰상성 및 내마모성을 얻을 수 있다. 롤로 제조하는 경우, 극단적으로 동마찰 계수가 너무 낮으면 지나치게 미끄럽기 때문에 권취 시에 권취 어긋남을 발생하는 경우가 있으므로, 상기 동마찰 계수(하중 500g이나 하중 1000g)의 하한은 0.20 이상이 바람직하고, 0.25 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 동마찰 계수(하중 500g이나 하중 1000g)의 상한은, 0.65 이하 또는 0.60 이하인 것이 바람직하다. 이러한 동마찰 계수(하중 500g이나 하중 1000g)는, 예를 들어 기능층(12)에 활제 및 방오제를 포함시키는 것, 혹은 활제를 포함하지 않는 경우라도 단일 종류가 아닌 복수 종류의 방오제를 혼재시키는 것, 또는 복수 종류의 원소를 포함하는 방오제를 포함시키는 것 등에 의해 얻을 수 있다. 한편, 예를 들어 기능층에 방오제를 포함시키지 않고 활제를 포함시킨 경우나 기능층에 활제를 포함시키지 않고 방오제를 포함시킨 경우, 1종류의 방오제를 포함시킨 경우 등, 어느 1종류의 재료만을 포함시킨 경우에는, 동마찰 계수(하중 500g이나 하중 1000g)는 그다지 저하되지 않아, 이러한 동마찰 계수를 얻을 수는 없다. 본 발명의 광학 필름은, 지우개 시험 후에 파임 형상이 나타나고, 또한 파임부가 없는 부분도 존재한다. 이와 같이, 어느 불균일함을 갖는 표면이면 동마찰 계수(하중 500g이나 하중 1000g)가 낮아지기 쉬워, 내찰상성 및 내마모성에 유효하다고 생각된다.
상기 동마찰 계수는, 동마찰 마모 측정기(예를 들어, 제품명 「핸디 트라이보 마스터 Type: TL201Ts」, 가부시키가이샤 트리니티라보 제조)를 사용하여, 이하와 같이 하여 측정할 수 있다. 이 측정기는, 지우개 시험을 의사적으로 행함과 함께 동마찰 계수를 실시간으로 측정할 수 있다. 따라서, 동마찰 계수를 측정할 때의 지우개 시험은, 학진형 마모 견뢰도 시험기를 사용하여 행하는 것은 아니다. 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수는, 후술하는 지우개 의사 시험을 행하였을 때의 1 왕복째에 있어서의 동마찰 계수로 하고, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)는 지우개 의사 시험의 4000 왕복째에 있어서의 동마찰 계수로 하고, 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 1000g)는 지우개 의사 시험의 5000 왕복째에 있어서의 동마찰 계수로 한다.
구체적으로는 먼저, 지우개를 준비한다. 동마찰 계수를 측정할 때의 지우개로서는, 지우개 시험(500g×4000 왕복)에 사용되는 지우개와 마찬가지의 것을 사용한다. 본 실시 형태에 있어서는, 지우개로서 지우개가 달린 연필을 사용하여 지우개 시험을 행하는 것으로 한다. 지우개가 달린 연필(제품명 「사무용 연필(9852)(지우개 포함)」, 미쓰비시 엔피츠 가부시키가이샤 제조)을 준비한 후, 지우개의 선단으로부터 50㎜의 위치에서 당해 연필을 절단한다. 그리고 지우개 시험(500g×4000 왕복)과 마찬가지로, 절단한 지우개가 달린 연필을 지우개측과는 반대측으로부터 직경 6㎜의 구멍을 갖는 지그에 설치한다. 그 후, 이 지우개가 달린 연필을 갖는 지그를 동마찰 마모 측정기의 측정 유닛의 축에 양면 테이프로 고정한다. 이 상태에서, 동마찰 마모 측정기에 전기적으로 접속된 퍼스널 컴퓨터(PC)의 화면 상에서 전용 소프트웨어(트라이보 해석 소프트웨어)를 가동한다. 한편, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)을 50㎜×100㎜의 크기로 잘라내어, 6개의 샘플 S1을 얻는다. 6개의 샘플 S1 중, 3개의 샘플 S1은, 지우개 시험 전의 동마찰 계수(하중 500g) 및 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 동마찰 계수(하중 500g)를 측정하기 위한 것이고, 나머지 3개의 샘플 S1은, 지우개 시험 전의 동마찰 계수(하중 1000g) 및 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 동마찰 계수(하중 1000g)를 측정하기 위한 것이다. 그리고 이들 샘플 S1의 이면(수지 기재측)에, 도 5에 도시된 바와 같이, 각각 마찰 영역의 중심을 용이하게 알 수 있도록 유성 펜에 의해 20㎜×40㎜의 프레임 형상의 마크 M1을 그린다. 또한, 마크 M1은, 길이 방향이 샘플 S1의 길이 방향 D2와 평행이 되도록 그려진다. 그 후, 동마찰 마모 측정기의 구동 유닛 상에 동마찰 계수를 측정하는 면을 상측으로 하여, 주름이 없고, 또한 구동 유닛의 표면을 따르도록 샘플 S1의 네 변을 셀로판테이프(등록상표)로 고정한다. 또한, 샘플 S1은, 구동 유닛의 이동 방향이 샘플 S1의 길이 방향 D2가 되고, 또한 마찰 영역의 중심이 마크 M1 내의 중앙이 되도록 설치된다. 또한, 이 지그의 상면에 500g의 추를 양면 테이프로 고정하고, 샘플 S1에 측정 유닛의 지우개를 샘플의 표면에 수직으로 접촉시킨다. 그리고 마찰 길이(편도)를 20㎜, 마찰 속도를 40 왕복/분, 왕복 횟수를 4000회, 측정 모드를 연속 측정으로 설정하고, PC의 화면 상의 스타트 스위치를 눌러, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경하에서, 샘플 S1의 동마찰 계수의 측정을 개시한다. 이에 의해, 지우개 시험(500g×4000 왕복)을 의사적으로 재현하는 지우개 의사 시험(500g×4000 왕복)이 행해진다. 지우개 의사 시험 중, 마찰력을 연속적으로 측정하고, 시간을 횡축으로, 그때의 마찰력이 종축으로 되는 그래프를 얻는다. 각 왕복 횟수 시점에 있어서의 동마찰 계수는, 그 왕복 횟수에 이르는 시간에 있어서의 마찰력을 수직 항력으로 나눔으로써 산출한다. 수직 항력이란, 지우개에 가해지고 있는 하중을 말한다. 지우개 시험 전 및 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)는, 3개의 샘플 S1에 대해 동마찰 계수(하중 500g)를 측정하여, 3개의 샘플에서 얻어진 값의 산술 평균값으로 한다. 또한, 나머지 3개의 샘플을 사용하여 마찬가지로 지우개 시험 전 및 지우개 의사 시험(1000g×5000 왕복)을 행함과 함께 동마찰 계수를 측정한다. 또한, 이 경우에는, 추를 500g으로부터 1000g으로 바꿈과 함께 왕복 횟수를 5000회로 설정한다. 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 1000g)는 나머지 3개의 샘플 S1에 대해 동마찰 계수(하중 1000g)의 측정을 행하여, 3개의 샘플에서 얻어진 값의 산술 평균값으로 한다. 또한, 측정 1회마다, 지그로부터 노출시키는 지우개의 거리를 1.5㎜ 정도(예를 들어, 1㎜ 내지 2㎜)로 수정한다.
지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)에 대한 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)의 변화율은, 35％ 이내로 되어 있다. 이 변화율이 35％ 이내이면, 지우개로 4000 왕복 마찰시켰다고 해도 미끄럼성을 유지할 수 있으므로, 우수한 내찰상성 및 내마모성을 얻을 수 있고, 또한 화상 표시 장치의 표면에 사용하는 경우에 중요한 방오성도 유지할 수 있다. 여기서, 정지 마찰 계수가 아닌 동마찰 계수를 확인하고 있는 것은, 지우개 시험 시에 광학 필름(10)의 표면(10A)에 부여되어 있는 상태를 평가할 수 있다고 생각되기 때문이다. 이 변화율은, 20％ 이내인 것이 보다 바람직하고, 15％ 이내인 것이 가장 바람직하다. 또한, 지우개를 사용하여 하중 500g으로 광학 필름의 표면을 1000 왕복, 2000 왕복, 3000 왕복, 4000 왕복 또는 5000 왕복 마찰시키는 지우개 의사 시험에 있어서도, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)에 대한 각 지우개 의사 시험 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)의 변화율은, 35％ 이내로 되어 있는 것이 바람직하다.
지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 1000g)에 대한 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 1000g)의 변화율은, 35％ 이내로 되어 있다. 이 변화율이 35％ 이내이면, 지우개로 5000 왕복 마찰시켰다고 해도 미끄럼성을 유지할 수 있으므로, 우수한 내찰상성 및 내마모성을 얻을 수 있고, 또한 화상 표시 장치의 표면에 사용하는 경우에 중요한 방오성도 유지할 수 있다. 이 변화율은, 20％ 이내인 것이 보다 바람직하고, 15％ 이내인 것이 가장 바람직하다. 또한, 지우개를 사용하여 하중 1000g으로 광학 필름의 표면을 1000 왕복째, 2000 왕복째, 3000 왕복째, 4000 왕복째 또는 5000 왕복 마찰시키는 지우개 의사 시험에 있어서도, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 1000g)에 대한 각 지우개 시험 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 1000g)의 변화율은, 35％ 이내로 되어 있는 것이 바람직하다.
상기 변화율은, 변화율을 A라 하고, 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면의 동마찰 계수를 B라 하고, 지우개 시험 후의 광학 필름의 표면의 동마찰 계수를 C라 하였을 때, 이하의 수식 (2)에 의해 구해진다. 또한, 변화율 A는 절댓값으로 한다.
지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)는, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)보다 낮게 되어 있어도 된다. 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)가 이러한 관계를 충족함으로써, 지우개 시험 전보다 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 쪽이 광학 필름(10)의 표면(10A)이 미끄러우므로, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름(10)에 있어서, 보다 우수한 내찰상성 및 보다 우수한 내마모성을 얻을 수 있다. 또한, 지우개 시험 전의 동마찰 계수(하중 500g)와, 1000 왕복 후의 동마찰 계수(하중 500g)를 비교한 경우, 그 절댓값으로서의 차가 작은 편이 바람직하다. 이 차가 작다고 하는 것은, 초기부터 마모성이 우수하다는 것을 의미한다. 그러한 기능층(12)은 지우개 시험 전부터, 특히 미끄러짐 용이성과 경도 등의 기능이 잘 분리된 막질이라고 생각할 수 있다. 지우개 시험 후(500g×4000 왕복)의 상기 동마찰 계수(하중 500g)는, 0.70 이하, 0.65 이하 또는 0.60 이하인 것이 바람직하다. 롤로 제조하는 경우, 극단적으로 동마찰 계수가 너무 낮으면 지나치게 미끄럽기 때문에 권취 시에 권취 어긋남을 발생하는 경우가 있으므로, 지우개 시험 후(500g×4000 왕복)의 상기 동마찰 계수(하중 500g)의 하한은 0.2 이상인 것이 바람직하고, 0.25 이상인 것이 보다 바람직하다. 이러한 동마찰 계수(하중 500g)는, 예를 들어 기능층(12)에 활제 및 방오제를 포함시키는 것, 혹은 활제를 포함하지 않는 경우라도 단일 종류가 아닌 복수 종류의 방오제를 혼재시키는 것, 또는 복수 종류의 원소를 포함하는 방오제를 포함시키는 것 등에 의해 얻을 수 있다.
지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 1000g)는, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 1000g)보다 낮게 되어 있어도 된다. 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수가 이러한 관계를 충족함으로써, 지우개 시험 전보다 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 쪽이 광학 필름(10)의 표면(10A)이 미끄러우므로, 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름(10)에 있어서, 보다 우수한 내찰상성 및 보다 우수한 내마모성을 얻을 수 있다. 또한, 지우개 시험 전의 동마찰 계수(하중 1000g)와, 1000 왕복 후의 동마찰 계수(하중 1000g)를 비교한 경우, 그 절댓값으로서의 차가 작은 편이 바람직하다. 이 차가 작다는 것은, 초기부터 마모성이 우수하다는 것을 의미한다. 그러한 기능층(12)은 지우개 시험 전부터, 특히 미끄러짐 용이성과 경도 등의 기능이 잘 분리된 막질이라고 생각할 수 있다. 지우개 시험 후(1000g×5000 왕복)의 상기 동마찰 계수(하중 1000g)는 0.65 이하, 0.60 이하 또는 0.55 이하인 것이 바람직하다. 롤로 제조하는 경우, 극단적으로 동마찰 계수가 너무 낮으면 지나치게 미끄럽기 때문에 권취 시에 권취 어긋남을 발생하는 경우가 있으므로, 지우개 시험 후(1000g×5000 왕복)의 상기 동마찰 계수(하중 1000g)의 하한은 0.20 이상인 것이 바람직하고, 0.25 이상인 것이 보다 바람직하다. 이러한 동마찰 계수(하중 1000g)는 기능층(12)에 활제 및 방오제를 포함시키는 것, 혹은 활제를 포함하지 않는 경우라도 단일 종류가 아닌 복수 종류의 방오제를 혼재시키는 것, 또는 복수 종류의 원소를 포함하는 방오제를 포함시키는 것 등에 의해 얻을 수 있다.
광학 필름(10)에 있어서는, 지우개 시험(500g×4000 왕복)을 행한 경우에, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)에 있어서의 물에 대한 접촉각에 대한 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)에 있어서의 물에 대한 접촉각의 비율인 접촉각 유지율이 80％ 이상인 것이 바람직하다. 접촉각 유지율이 80％ 이상이면, 광학 필름(10)의 표면(10A)에 방오제의 대부분이 지우개 시험에 의해 깎아내어지지 않고 잔존하고 있는, 즉 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후에 파임부가, 파임부가 없는 부분에 비해 균형있게 발현되어 있으므로, 광학 필름(10)은 우수한 내마모성을 갖는다고 판단할 수 있는 동시에, 우수한 방오성을 얻을 수 있다.
또한, 지우개 시험(1000g×5000 왕복)을 행한 경우에, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)에 있어서의 물에 대한 접촉각에 대한 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)에 있어서의 물에 대한 접촉각의 비율인 접촉각 유지율이 80％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 접촉각 유지율이 80％ 이상이면, 광학 필름(10)은 보다 우수한 내마모성을 갖는다고 판단할 수 있는 동시에, 보다 우수한 방오성을 얻을 수 있다.
상기 물에 대한 접촉각은, JIS R3257:1999에 기재된 정적법에 따라서, 현미경식 접촉각계(예를 들어, 제품명 「DropMaster300」, 교와 가이멘 가가쿠 가부시키가이샤 제조)를 사용하여 각각 측정한다. 구체적으로는 먼저, 지우개 시험 전의 샘플 S1로부터 30㎜×50㎜의 크기로 잘라내어 측정 샘플을 얻는다. 측정 샘플은, 20㎜×40㎜의 프레임 형상의 마크 M1을 포함하도록 잘라내어진다. 그리고 25㎜×75㎜의 크기의 슬라이드 글래스 상에 이 측정 샘플을 양면 테이프로 평탄하게 첩부한다. 또한, 상기 프레임이 슬라이드 글래스 내에 들어가도록 측정 샘플을 첩부한다. 측정 샘플을 평탄하게 첩부하기 위해서는, 상기 프레임 이상의 크기의 양면 테이프로 붙이는 것이 좋다. 또한, 상기 프레임이 슬라이드 글래스 내에 들어가도록 붙인다. 즉, 측정 샘플의 단면은, 슬라이드 글래스/양면 테이프/측정 샘플의 상태가 된다. 그 후, 측정 샘플이 띠고 있는 정전기가 측정 결과에 영향을 미치지 않도록 하기 위해, 이오나이저(예를 들어, 제품명 「KD-730B」, 가스가 덴키 가부시키가이샤 제조)로 이온을 조사함으로써 측정 샘플을 30초간 제전한다. 제전 후, 주사기로 1μL의 물을 기능층의 표면에 적하하여 5초간 유지한다. 그리고 현미경식 접촉각계의 스위치를 눌러 물에 대한 접촉각을 측정한다. 접촉각의 측정은, 온도 23±5℃, 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경하에서 행해진다. 또한 접촉각은 10점 측정하여, 그들의 산술 평균값을 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면 접촉각으로 한다. 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름의 표면에 있어서의 물에 대한 접촉각은, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 샘플 S1을 사용하는 것 이외에는, 또한 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름의 표면에 있어서의 물에 대한 접촉각은, 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 샘플 S1을 사용하는 것 이외에는, 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면에 있어서의 물에 대한 접촉각의 측정 방법과 마찬가지의 방법에 의해 측정된다.
상기 접촉각 유지율은, 접촉각 유지율을 D(％)라 하고, 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면의 물에 대한 접촉각을 E라 하고, 지우개 시험 후의 광학 필름의 표면 물에 대한 접촉각을 F라 하였을 때, 이하의 수식 (3)에 의해 구하는 것으로 한다.
지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)에 있어서의 물에 대한 접촉각은, 100° 이상인 것이 바람직하다. 이 접촉각이, 100° 이상이면 충분한 내방오성을 갖게 되어 지문이나 오염의 부착을 억제할 수 있고, 또한 가령 지문이나 오염이 부착된 경우라도 닦아내기 쉬워진다. 광학 필름(10)의 표면(10A)의 물에 대한 접촉각의 하한은 95° 이상인 것이 보다 바람직하고, 상한은 120° 이하인 것이 바람직하다.
광학 필름(10)에 있어서는, 스틸울을 사용하여 1㎏/㎠의 하중을 가하면서 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)(기능층(12)의 표면(12A))을 5000 왕복 마찰시키는 스틸울 시험을 행한 경우에 광학 필름(10)의 표면(10A)에 흠집이 확인되지 않는 것이 바람직하다. 스틸울 시험은, 이하와 같이 하여 행해진다. 먼저, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)을 50㎜×100㎜의 크기로 잘라내어 샘플을 얻는다. 그리고 샘플의 표면(광학 필름의 표면)이 상면이 되도록 학진형 마모 견뢰도 시험기(예를 들어, 제품명 「AB-301」, 테스터 산교 가부시키가이샤 제조)의 시험편 대에 주름이나 컬이 없도록 평탄하게 샘플을 고정한다. 그리고 스틸울 #0000(닛폰 스틸울(주) 제조, 상품명 「본스타 B-204」)을 이 시험기에 세트하여 샘플의 표면에 접촉시키고, 이동 속도 100㎜/초, 1 왕복에서의 이동 거리 200㎜(편도 이동 거리 100㎜)로, 하중 1㎏/㎠를 가하면서 스틸울을 5000 왕복 마찰시킨다. 스틸울과 샘플의 표면의 접촉 면적은 1㎠로 한다. 또한, 시험 환경은 특기하지 않는 한, 온도 23±5℃, 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하로 한다. 상기 본스타 B-204는, 가로: 약 390㎜, 세로: 약 75㎜, 두께: 약 110㎜의 업무용 사이즈이다. 여기로부터 적량을 떼어내어, (절단하면 스틸울 섬유의 단면이 나오기 때문에 칼날 절단하지 않음) 특이한 스틸울 돌출부가 없는 상태까지 균일하게 둥글렸다. 그리고 하중 1㎏을 가한 경우, 접촉 면적이 1㎠일 때에 스틸울의 두께가 20㎜가 되도록 설정한다. 그 후, 샘플에 대해, 형광등 아래(샘플 상의 조도가 800 내지 1200Lx, 관찰 거리 30㎝) 및 LED 조명 아래(샘플 상의 조도가 4000 내지 6000Lx, 관찰 거리 30㎝)에서 육안으로 관찰하여, 흠집이 확인되는지 여부를 관찰한다.
지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)은, JIS K5600-5-4:1999에서 규정되는 연필 경도 시험으로 측정되었을 때의 경도(연필 경도)가 3H 이상인 것이 바람직하고, 6H인 것이 보다 바람직하고, 7H 이상인 것이 더욱 바람직하다. 연필 경도 시험은, 이하와 같이 하여 행해진다. 먼저, 지우개 시험 전의 광학 필름을 50㎜×100㎜의 크기로 잘라내어 샘플을 얻는다. 그리고 이 샘플을 기능층이 상측이 되고, 또한 유리판 상에 접힘이나 주름이 없도록 니치반 가부시키가이샤 제조의 셀로판테이프(등록상표)로 고정한다. 다음으로, 연필에 500g의 하중을 가하는 동시에, 긁기 속도 1㎜/초로 연필을 이동시킨다. 연필 경도는, 연필 경도 시험에 있어서 샘플의 표면에 흠집이 나지 않는 가장 높은 경도로 한다. 또한, 연필 경도의 측정 시에는, 경도가 다른 연필을 복수 자루 사용하여 행하지만, 연필 1자루에 대해 5회 연필 경도 시험을 행하여, 5회 중 4회 이상 샘플의 표면에 흠집이 발생하지 않은 경우에는, 이 경도의 연필에 있어서는 샘플의 표면에 흠집이 발생하지 않았다고 판단한다. 상기 흠집은, 연필 경도 시험을 행한 샘플의 표면을 형광등 아래에서 투과 관찰하여 시인되는 것을 가리킨다.
온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경하에서, 광학 필름(10)에 대해 광학 필름(10)의 대향하는 변부의 간격 φ가 2㎜가 되고, 또한 기능층(12)이 내측이 되도록 180° 접는 시험(접힘 시험)을 10만회, 20만회, 50만회, 또는 100만회 반복하여 행한 경우라도 광학 필름(10)에 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것이 바람직하다. 광학 필름(10)에 대해 접힘 시험을 10만회 반복하여 행한 경우에, 광학 필름(10)에 균열이나 파단 등이 발생하면, 광학 필름(10)의 접힘성이 불충분해진다. 또한, 상기 접힘 횟수가 많을수록 균열되기 쉽거나 또는 파단되기 쉬워지므로, 상기 접힘 횟수가 20만회, 30만회, 50만회 또는 100만회인 접힘 시험 후의 광학 필름에 있어서 균열이나 파단되지 않는 것은, 상기 접힘 횟수가 10만회인 접힘 시험 후의 광학 필름에 있어서 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것에 비해 기술적으로 현저한 차이가 있다. 또한, 상기 접힘 시험의 접힘 횟수를 적어도 10만회로 평가하고 있는 것은, 이하의 이유 때문이다. 예를 들어, 광학 필름을 접힘 가능한 스마트폰에 내장하는 것을 상정하면, 접힘을 행하는 빈도(개폐하는 빈도)가 매우 많아진다. 이 때문에, 상기 접힘 시험의 접힘 횟수를 예를 들어 1만회나 5만회로 하는 평가에서는, 실용적인 레벨에서의 평가를 행하지 못할 우려가 있다. 구체적으로는, 예를 들어 항상 스마트폰을 사용하는 사람을 상정하면, 아침에 전철이나 버스 등의 출퇴근 시만으로도 5회 내지 10회는 스마트폰을 개폐하는 것이 상정되므로, 하루에만 적어도 30회는 스마트폰을 개폐하는 것이 상정된다. 따라서, 스마트폰을 1일 30회 개폐하는 것을 상정하면, 접힘 횟수가 1만회인 접힘 시험은 30회×365일＝10950회가 되므로, 1년간의 사용을 상정한 시험이 된다. 즉, 접힘 횟수가 1만회인 접힘 시험의 결과가 양호하였다고 해도, 1년 경과 후에는 광학 필름에 균열이나 파단이 발생할 우려가 있다. 따라서, 접힘 시험에 있어서의 접힘 횟수가 1만회인 평가란, 제품으로서 사용할 수 없는 레벨밖에 확인할 수 없는 것이며, 사용할 수 있지만 불충분한 것도 양호하다고 되어 버려, 평가할 수 없다. 이 때문에, 실용적인 레벨인지 여부를 평가하기 위해서는, 상기 접힘 시험의 접힘 횟수는 적어도 10만회로 평가할 필요가 있다. 또한, 광학 필름(10)에 대해 광학 필름(10)의 대향하는 변부의 간격 φ가 3㎜가 되고, 또한 기능층(12)이 외측이 되도록 광학 필름(10)을 10만회 접는 경우라도 광학 필름(10)에 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것이 보다 바람직하다.
상기 접힘 시험에 있어서는, 광학 필름(10)의 대향하는 변부의 간격 φ가 2㎜인 상태에서 행하지만, 화상 표시 장치의 박형화를 도모하는 관점에서, 광학 필름(10)의 대향하는 변부의 간격 φ는, 더욱 좁은 범위, 구체적으로는 1㎜가 되도록 10만회 반복하여 180° 접는 접힘 시험을 행한 경우라도, 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것이 보다 바람직하다. 또한 상기 접힘 횟수가 동일해도, 상기 간격 φ가 좁아질수록 균열 또는 파단이 발생하지 않도록 하는 것은 어려워지므로, 상기 간격 φ가 1㎜인 접힘 시험의 광학 필름에 있어서 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것은, 상기 간격 φ가 2㎜인 접힘 시험 후의 광학 필름에 있어서 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것에 비해 기술적으로 현저한 차이가 있다.
접힘 시험을 행할 때에는, 먼저, 접힘 시험 전의 광학 필름(10)의 임의의 개소로부터 소정의 크기(예를 들어, 125㎜×50㎜의 직사각 형상)의 샘플 S2를 잘라낸다(도 8 참조). 또한, 125㎜×50㎜의 크기로 샘플을 잘라낼 수 없는 경우에는, 접힘 시험 후에 행하는 후술하는 각 평가를 할 수 있는 크기이면 되고, 예를 들어 80㎜×25㎜의 크기의 직사각형으로 샘플을 잘라내도 된다. 접힘 시험 전의 광학 필름(10)으로부터 샘플 S2를 잘라낸 후, 샘플 S2에 대해 접힘 시험을 행한다.
접힘 시험은, 이하와 같이 하여 행해진다. 도 7의 (A)에 도시하는 바와 같이 접힘 시험에 있어서는, 먼저 샘플 S2의 변부 S2a와 변부 S2a와 대향하는 변부 S2b를, 평행하게 배치된 접힘 내구 시험기(예를 들어, 제품명 「U자 신축 시험기 DLDMLH-FS」, 유아사 시스템 기키 가부시키가이샤 제조, IEC62715-6-1 준거)의 고정부(15)로 각각 고정한다. 고정부(15)에 의한 고정은, 샘플 S2의 길이 방향으로 편측 약 10㎜의 샘플 S2의 부분을 보유 지지함으로써 행해진다. 단, 샘플 S2가 상기 크기보다 더욱 작은 경우, 샘플 S2에 있어서의 이 고정에 요하는 부분이 약 20㎜까지이면, 고정부(15)에 테이프로 첩부함으로써 측정이 가능하다(즉, 최소 샘플은 60㎜×25㎜). 또한, 도 7의 (A)에 도시하는 바와 같이, 고정부(15)는 수평 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 상기 장치이면, 종래의 로드에 샘플을 권취하는 방법 등과 달리, 샘플에 장력이나 마찰을 발생시키는 일 없이, 굽힘의 부하에 대한 내구 평가하는 것이 가능하여 바람직하다.
다음으로, 도 7의 (B)에 도시하는 바와 같이, 고정부(15)를 서로 근접하도록 이동시킴으로써, 샘플 S2의 중앙부 S2c를 접도록 변형시키고, 또한 도 7의 (C)에 도시하는 바와 같이 샘플 S2의 고정부(15)에 의해 고정된 대향하는 2개의 변부 S2a, S2b의 간격 φ가 2㎜가 되는 위치까지 고정부(15)를 이동시킨 후, 고정부(15)를 역방향으로 이동시켜 샘플 S2의 변형을 해소시킨다.
도 7의 (A) 내지 (C)에 도시하는 바와 같이 고정부(15)를 이동시킴으로써, 샘플 S2를 중앙부 S2c에서 180° 접을 수 있다. 또한, 샘플 S2의 굴곡부 S2d가 고정부(15)의 하단으로부터 비어져 나오지 않도록 하고, 또한 이하의 조건에서 접힘 시험을 행하고, 또한 고정부(25)가 가장 접근하였을 때의 간격을 2㎜로 제어함으로써 샘플 S2의 대향하는 2개의 변부 S2a, S2b의 간격 φ를 2㎜로 할 수 있다. 이 경우, 굴곡부 S2d의 외경을 2㎜로 간주한다. 또한, 샘플 S2의 두께는, 고정부(25)의 간격(2㎜)과 비교하여 충분히 작은 값이므로, 샘플 S2의 접힘 시험의 결과는, 샘플 S2의 두께의 차이에 의한 영향은 받지 않는다고 간주할 수 있다.
(접힘 조건)
·왕복 속도: 80rpm(분당 회전수)
·시험 스트로크: 60㎜
·굴곡 각도: 180°
샘플 S2에 대해 상기 접힘 시험을 행하면, 접힘 시험 후의 샘플 S2에 균열 또는 파단이 발생하지 않았다고 해도 굴곡부에 접히려는 성질이 발생하고, 또한 마이크로크랙이 발생해 버려 외관 불량, 구체적으로는 백탁 현상이나 마이크로크랙을 기점으로 한 층간 박리(밀착 불량)가 발생할 우려가 있다. 백탁 현상의 원인 중 하나로는, 광학 필름의 어느 층의 재질인 유기 화합물의 결정 상태가 변화되는 것이라고 생각된다. 밀착 불량이 국소에서 발생한 경우, 온도·습도의 변화에 의해 층간 박리부에 수분이 고이거나, 이 박리부에 공기가 들어가는 경우가 있으므로 백탁이 증가할 우려가 있다. 근년, 디스플레이는 단순한 평면이 아니라, 접히거나 곡면으로 하거나 다양한 3차원 디자인이 증가하고 있다. 이 때문에, 굴곡부의 접히려는 성질이나 마이크로크랙의 억제는, 화상 표시 장치로서 사용하는 데 있어서 극히 중요하다. 이러한 사실로부터, 광학 필름(10)은 플렉시블성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서의 「플렉시블성」이란, 상기 접힘 시험 후에 있어서 균열이나 파단이 발생하지 않는 것뿐만 아니라, 접히려는 성질 및 마이크로크랙이 확인되지 않는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서에 있어서의 「플렉시블성」이란, 상기 접힘 시험 후에 있어서, 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것만을 요건으로 하는 플렉시블성과는 다른 것이다.
상기 접히려는 성질의 관찰은 눈으로 행하는 것으로 하지만, 접히려는 성질의 관찰 시에는, 백색 조명의 명실(800럭스 내지 2000럭스)에서 굴곡부를 투과광 및 반사광에 의해 빠짐없이 관찰함과 함께, 접혔을 때에 굴곡부에 있어서의 내측으로 되는 부분 및 외측으로 되는 부분을 모두 관찰하는 것으로 한다. 상기 접히려는 성질의 관찰은, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경하에서 행하는 것으로 한다.
상기 마이크로크랙의 관찰은, 디지털 마이크로스코프(디지털 현미경)로 행하는 것으로 한다. 디지털 마이크로스코프로서는, 예를 들어 키엔스 가부시키가이샤 제조의 VHX-5000을 들 수 있다. 마이크로크랙은, 디지털 마이크로스코프의 조명으로서 링 조명을 선택함과 함께, 암시야 및 반사광으로 관찰하는 것으로 한다. 구체적으로는 먼저, 접힘 시험 후의 샘플을 천천히 펴서 마이크로스코프의 스테이지에 테이프로 샘플을 고정한다. 이때, 접히려는 성질이 강한 경우에는, 관찰할 영역이 가능한 한 평평해지도록 한다. 단, 샘플의 중앙 부근의 관찰 예정 영역(굴곡부)은 손으로 만지지 않고, 힘이 가해지지 않는 정도로 한다. 그리고 접혔을 때에 내측으로 되는 부분 및 외측으로 되는 부분을 모두 관찰하는 것으로 한다. 상기 마이크로크랙의 관찰은, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경하에서 행하는 것으로 한다.
상기 접히려는 성질 및 상기 마이크로크랙의 관찰에 있어서는, 관찰할 위치를 용이하게 파악할 수 있도록 접힘 시험 전의 샘플을 내구 시험기의 고정부에 설치하고, 1회 접혔을 때, 도 8에 도시된 바와 같이 굴곡부 S2d에 있어서의 접힘 방향 D3과 직교하는 방향에 위치하는 양단 S2d1에, 굴곡부인 것을 나타내는 마크 M2를 유성 펜 등으로 표시해 두면 된다. 또한, 접힘 시험 후에 전혀 접히려는 성질 등이 관찰되지 않는 샘플의 경우는, 샘플의 관찰 위치가 불분명해지는 것을 방지하기 위해, 접힘 시험 후에 내구 시험기로부터 분리한 상태에서, 굴곡부 S2d의 상기 양단 S2d1의 마크 M2끼리를 잇는 선 M3(도 8에 있어서의 점선)을 유성 펜 등으로 그어 두어도 된다. 그리고 접히려는 성질의 관찰에 있어서는, 굴곡부 S2d의 양단 S2d1의 마크 M2와 이 마크 M2끼리를 잇는 선 M3으로 형성되는 영역인 굴곡부 S2d 전체를 눈으로 관찰한다. 또한 마이크로크랙의 관찰에 있어서는, 마이크로스코프 시야 범위(도 8에 있어서의 이점쇄선으로 둘러싸인 범위)의 중심이 굴곡부 S2d의 중앙이 되도록 마이크로스코프의 위치를 맞춘다. 또한, 유성 펜 등에 의한 마크는, 실측에 필요한 샘플 영역에는 기재되지 않도록 주의한다.
또한, 샘플 S2에 대해 상기 접힘 시험을 행하면, 수지 기재와 기능층 사이의 밀착성이 저하될 우려가 있다. 이 때문에, 상기 접힘 시험 후의 광학 필름의 굴곡부에 있어서, 수지 기재(11)와 기능층(12) 사이의 계면 부근을 디지털 마이크로스코프로 관찰하였을 때, 수지 기재(11)와 기능층(12)의 계면 부근에서 박리 등이 관찰되지 않는 것이 바람직하다. 디지털 마이크로스코프로서는, 예를 들어 키엔스 가부시키가이샤 제조의 VHX-5000을 들 수 있다.
지우개 시험 전의 광학 필름(10)에 있어서는, JIS K5600-5-1:1999에 기재되어 있는 맨드릴 시험(2㎜ 내지 32㎜의 금속제 원기둥에 샘플을 감는 시험)에 준하여, 기능층(12)을 외측으로 한 광학 필름(10)을 원기둥에 감을 때의 크랙(금)이 발생하지 않은 원기둥의 최소 직경이 20㎜ 이하인 것이 바람직하다. 최소 직경은, 이 측정을 3회 행하여 3개의 최소 직경 중 가장 작은 직경으로 한다.
광학 필름(10)의 한쪽 면측에 점착층이나 접착층을 통해 편광판 등의 다른 필름이 마련되어 있는 경우에는, 상기와 마찬가지의 방법에 의해 점착층이나 접착층과 함께 다른 필름을 박리하고 나서 접힘 시험이나 맨드릴 시험을 행하는 것으로 한다. 다른 필름의 박리는, 예를 들어 이하와 같이 하여 행할 수 있다. 먼저, 광학 필름에 점착층이나 접착층을 통해 다른 필름이 부착된 적층체를 드라이어로 가열하고, 광학 필름과 다른 필름의 계면이라고 생각되는 부위에 커터의 날끝을 넣어 천천히 박리해 간다. 이러한 가열과 박리를 반복함으로써, 점착층이나 접착층 및 다른 필름을 박리할 수 있다. 또한, 이러한 박리 공정이 있었다고 해도 맨드릴 시험에 큰 영향은 없다.
지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 전광선 투과율은, 90％ 이상인 것이 바람직하다. 광학 필름(10)의 전광선 투과율이 90％ 미만이면, 광학적 성능이 불충분해질 우려가 있다. 전광선 투과율은, JIS K7361-1:1997에 준거하여 헤이즈미터(예를 들어, 제품명 「HM-150」, 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠 제조)를 사용하여 측정할 수 있다. 전광선 투과율은, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)을 50㎜×100㎜의 크기로 잘라내어 샘플을 얻는다. 그리고 이 샘플에 대해 3회 측정하여 얻어진 값의 산술 평균값으로 한다. 광학 필름(10)의 전광선 투과율은, 91％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 92％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
상기 전광선 투과율은, 헤이즈미터(예를 들어, 제품명 「HM-150」, 가부시키가이샤 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠 제조)를 사용하여 JIS K7361-1:1997에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다. 상기 전광선 투과율은, 광학 필름을 50㎜×100㎜의 크기로 잘라낸 후, 컬이나 주름이 없고, 또한 지문이나 먼지 등이 없는 상태에서 설치하고, 샘플 1매에 대해 3회 측정하고, 3회 측정하여 얻어진 값의 산술 평균값으로 한다. 본 명세서에 있어서의 「3회 측정한다」란, 동일한 장소를 3회 측정하는 것이 아니라, 서로 다른 3개소를 측정하는 것을 의미하는 것으로 한다. 광학 필름(10)에 있어서는, 눈으로 본 표면(10A)은 평탄하고, 또한 기능층(12) 등이 적층되는 층도 평탄하며, 또한 막 두께의 변동률도 ±10％의 범위 내에 든다. 따라서, 잘라낸 샘플의 서로 다른 3개소에서 전광선 투과율을 측정함으로써, 대략의 광학 필름의 면 내 전체의 전광선 투과율의 평균값이 얻어진다고 생각된다. 전광선 투과율의 변동률은, 측정 대상이 1m×3000m로 길거나, 5인치의 스마트폰 정도의 크기라도 ±10％ 이내이다. 또한, 광학 필름을 상기 크기로 잘라낼 수 없는 경우에는, 22㎜×22㎜ 이상의 크기로 광학 필름을 적절하게 잘라내도 된다. 광학 필름의 크기가 작은 경우는, 광원 스폿이 벗어나지 않는 범위에서 조금씩 어긋나게 하거나, 또는 각도를 바꾸거나 하여 측정점을 3개소로 한다.
또한, 광학 필름(10)에 점착층이나 접착층을 통해 편광판 등의 다른 필름이 마련되어 있는 경우에는, 상기와 마찬가지의 방법에 의해 점착층이나 접착층과 함께 다른 필름을 박리하고 나서 전광선 투과율을 측정하는 것으로 한다. 또한, 이러한 박리 공정이 있었다고 해도 전광선 투과율의 측정에 큰 영향은 없다.
지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 헤이즈값(전체 헤이즈값)은, 광학 필름(10)의 표면(10A)이 경면 형상의 평탄한 것인 경우, 1％ 이하인 것이 바람직하다. 광학 필름(10)의 헤이즈값이 1％를 초과하면, 광학적 성능이 불충분해질 우려가 있다.
광학 필름(10)의 표면(10A)이 방현성을 갖는 경우에는, 헤이즈값은 1％를 초과하고 있어도 된다. 예를 들어, 화상 선명성을 중요시하는 경우에는, 헤이즈값은 5％ 이하, 나아가 3％ 이하인 것이 바람직하다. 한편, 표시 소자의 패턴이 시인되는 것, 이른바 비침 현상 방지 등의 경우에는, 전체 헤이즈값은 25％ 이하, 나아가 20％ 이하, 나아가 15％ 이하가 바람직하다.
상기 헤이즈값은, 헤이즈미터(예를 들어, 제품명 「HM-150」, 가부시키가이샤 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠 제조)를 사용하여 JIS K7136: 2000에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로는 헤이즈값은, 전광선 투과율의 측정 방법과 마찬가지의 방법에 의해 측정한다.
또한, 광학 필름에 점착층이나 접착층을 통해 편광판 등의 다른 필름이 마련되어 있는 경우에는, 상기와 마찬가지의 방법에 의해 점착층이나 접착층과 함께 다른 필름을 박리하고 나서 헤이즈값을 측정하는 것으로 한다. 또한, 이러한 박리 공정이 있었다고 해도 헤이즈값의 측정에는 큰 영향은 없다.
광학 필름(10)은, 옐로우 인덱스(YI)가 15 이하인 것이 바람직하다. 광학 필름(10)의 YI가 15 이하이면 광학 필름(10)의 황색 느낌을 억제할 수 있어, 투명성이 요구되는 용도에도 적용할 수 있다. YI의 상한은, 10 이하, 7 이하, 또는 6 이하인 것이 보다 바람직하다. 옐로우 인덱스(YI)는 이하와 같이 하여 구해진다. 먼저, 광학 필름(10)으로부터 50㎜×50㎜의 크기로 잘라낸 샘플을 얻는다. 그리고 이 샘플을, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경하에서, 분광 광도계(제품명 「UV-2450」, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼 제조, 광원: 텅스텐 램프 및 중수소 램프) 내에 수지 기재측이 광원측이 되도록 배치한 상태에서 샘플의 파장 300㎚ 내지 780㎚의 투과율을 측정한다. 그리고 측정된 샘플의 투과율로부터, JIS Z8722:2009에 기재된 연산식에 따라서 색도 삼자극값 X, Y, Z를 계산하고, 삼자극값 X, Y, Z로부터 ASTM D1925:1962에 기재된 연산식에 따라서 YI를 산출한다. YI는, 샘플 1매에 대해 파장 300㎚ 내지 780㎚의 투과율을 3회 측정함으로써 3회 산출하고, 3회 산출하여 얻어진 값의 산술 평균값으로 한다. 또한, UV-2450에 있어서는, 옐로우 인덱스는 UV-2450에 접속된 퍼스널 컴퓨터(PC) 상에서 상기 투과율의 측정 데이터를 판독하여, 계산 항목에서 「YI」의 항목에 체크함으로써 산출된다. 파장 300㎚ 내지 780㎚의 투과율의 측정은, 이하의 조건에서 파장 300㎚ 내지 780㎚에 있어서 각각 전후 1㎚의 사이에서 최저 5 포인트분의 투과율을 측정하고, 그 평균값을 산출함으로써 구하는 것으로 한다. 또한, 분광 투과율의 스펙트럼에 굴곡이 발생하면 델타 5.0㎚에서 스무딩 처리를 행해도 된다.
(측정 조건)
·파장 영역: 300㎚ 내지 780㎚
·스캔 속도: 고속
·슬릿 폭: 2.0
·샘플링 간격: 오토(0.5㎚ 간격)
·조명: C
·광원: D2 및 WI
·시야: 2°
·광원 전환 파장: 360㎚
·S/R 전환: 표준
·검출기: PM
·오토 제로: 베이스 라인의 스캔 후 550㎚에서 실시
광학 필름(10)의 용도는 특별히 한정되지 않지만, 광학 필름(10)의 용도로서는 예를 들어 스마트폰, 태블릿 단말기, 퍼스널 컴퓨터(PC), 웨어러블 단말기, 디지털 사이니지, 텔레비전, 카 내비게이션 등의 화상 표시 장치를 들 수 있다. 또한 광학 필름(10)은, 차량 탑재 용도에도 적합하다. 상기 각 화상 표시 장치의 형태로서는, 폴더블, 롤러블과 같은 플렉시블성을 필요로 하는 용도에도 바람직하다.
광학 필름(10)은, 원하는 크기로 커트되어 있어도 되지만, 롤 형상이어도 된다. 광학 필름(10)이 원하는 크기로 커트되어 있는 경우, 광학 필름의 크기는 특별히 제한되지 않고, 화상 표시 장치의 표시면의 크기에 따라서 적절하게 결정된다. 구체적으로는, 광학 필름(10)의 크기는 예를 들어 2.8인치 이상 500인치 이하로 되어 있어도 된다. 본 명세서에 있어서의 「인치」란, 광학 필름이 사각 형상인 경우에는 대각선의 길이를 의미하고, 원 형상인 경우에는 직경을 의미하고, 타원 형상인 경우에는 짧은 직경과 긴 직경의 합의 평균값을 의미하는 것으로 한다. 여기서, 광학 필름이 사각 형상인 경우, 상기 인치를 구할 때의 광학 필름의 종횡비는, 화상 표시 장치의 표시 화면으로서 문제가 없으면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 세로:가로＝1:1, 4:3, 16:10, 16:9, 2:1 등을 들 수 있다. 단, 특히 디자인성이 우수한 차량 탑재 용도나 디지털 사이니지에 있어서는 이러한 종횡비에 한정되지 않는다. 또한, 광학 필름(10)의 크기가 큰 경우에는, 예를 들어 임의의 위치로부터 A5 사이즈(148㎜×210㎜)로 잘라낸 후, 각 측정 항목의 크기로 잘라내는 것으로 한다. 또한, 예를 들어 광학 필름(10)이 롤 형상으로 되어 있는 경우에 있어서는, 광학 필름(10)의 롤로부터 소정의 길이를 조출함과 함께, 롤의 길이 방향을 따라 연장되는 양단부를 포함하는 비유효 영역이 아닌, 품질이 안정되어 있는 중심부 부근의 유효 영역으로부터 원하는 크기로 잘라내는 것으로 한다.
<<수지 기재>>
수지 기재(11)는, 광투과성을 갖는 수지로 이루어지는 기재이다. 본 명세서에 있어서의 「광투과성」이란 광을 투과시키는 성질을 의미하며, 예를 들어 전광선 투과율이 50％ 이상, 바람직하게는 70％ 이상, 보다 바람직하게는 80％ 이상, 특히 바람직하게는 90％ 이상인 것을 포함한다. 광투과성이란, 반드시 투명할 필요는 없고, 반투명해도 된다.
수지 기재(11)를 구성하는 수지로서는 특별히 한정되지 않지만, 광투과성을 갖는 수지인 것이 바람직하다. 이러한 광투과성을 갖는 수지로서는, 예를 들어 아세틸셀룰로오스계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 방향족 폴리에테르케톤계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 또는 이들 수지를 2종 이상 혼합한 혼합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 수지 기재에 대한 수지의 밀착성이나 연필 경도의 관점에서는 아세틸셀룰로오스계 수지가 바람직하다. 또한, 수지 기재는 기능층 등을 코팅할 때에 코팅 장치에 접촉하기 때문에 흠집이 발생하기 쉽지만, 폴리에스테르계 수지로 이루어지는 수지 기재는, 코팅 장치에 접촉해도 흠집이 발생하기 어려우므로, 헤이즈값의 상승을 억제할 수 있는 점, 및 내열성, 배리어성, 내수성에 대해서도 폴리에스테르계 수지 이외의 수지로 이루어지는 기재보다 우수한 점에서는, 이들 중에서도 폴리에스테르계 수지가 바람직하다.
광학 필름으로서, 접힘 가능한 광학 필름을 얻는 경우에는, 수지 기재를 구성하는 수지로서는 접힘성이 양호하다는 점에서, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 시클로올레핀폴리머계 수지 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 단, 사용 방식에 따라서는, 아세틸셀룰로오스계 수지(예를 들어, 트리아세틸셀룰로오스)도 바람직하게 사용할 수 있다. 또한 이들 중에서도, 우수한 접힘성을 가질 뿐만 아니라 우수한 경도 및 투명성도 갖고, 또한 내열성도 우수하여 소성함으로써 더욱 우수한 경도 및 투명성을 부여할 수도 있는 관점에서는, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 또한, 옥외 등에서는 선글라스를 장착하고 화상 표시 장치의 표시 화상을 관찰하는 경우가 있는데, 선글라스가 편광 선글라스인 경우, 편광 선글라스 너머로 표시 화상을 관찰하면 시인성이 저하될 우려가 있다. 따라서, 현재 편광 선글라스 너머로 표시 화상을 관찰한 경우라도 시인성의 저하를 억제할 수 있을 것이 요구되고 있다. 이에 비해, 시클로올레핀폴리머계 수지는, 영상광에 위상차를 부여하여 상기 시인성의 저하를 억제할 수 있으므로, 상기 시인성의 저하를 억제하는 관점에서는, 시클로폴리올레핀폴리머계 수지가 바람직하다.
본 발명자들은, 광학 필름에 있어서 플렉시블성이 중요시되는 경우에는, 수지 기재로서 폴리이미드계 수지를 포함하는 기재가 양호하다고 추측하고 있었다. 폴리이미드계 수지를 사용한 경우, 확실히 종래의 범용되고 있는 투명 기재(예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트계 수지, 트리아세틸셀룰롤계 수지 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지를 포함하는 기재)와 비교하면, 마이크로크랙이나 파단은 발생하기 어렵다. 그러나 폴리이미드계 수지를 사용하는 경우라도, 관찰하면 다른 수지 기재와 마찬가지로 기능층 등에 주름이나 접히려는 성질이 발생해 버리는 경우가 있다. 특히, 광학 필름을 스마트폰 용도로 사용하는 경우에는 화면이 작다는 점에서, 접히려는 성질이 보이면 문자 등을 읽을 수 없을 우려가 있다. 이에 비해, 수지 기재로서 예를 들어 극히 박막인 시클로올레핀폴리머계 수지를 포함하는 기재를 사용하면, 두께가 60㎛ 이상 100㎛ 이하인 폴리이미드계 수지를 포함하는 기재를 사용하는 경우보다 접힘성이 우수한 것을 알아냈다. 또한, 예를 들어 시클로올레핀폴리머계 수지를 포함하는 수지 기재의 막 두께가 5㎛ 이상 35㎛ 이하(나아가 5㎛ 이상 18㎛ 이하)라고 하는 극히 박막인 경우에는, 면 내 및 막 두께 방향의 위상차 값이 매우 작은 등 광학 성능도 우수하다. 예를 들어, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리아미드계 수지를 포함하는 수지 기재의 경우에는, 막의 구조상, 면 내 위상차가 100㎚ 미만이라도, 두께 방향의 위상차는 1000 이상이 되는 경우가 있어, 화상 표시 장치에 사용하는 경우에는 시인성에 영향을 미칠 우려가 있다. 한편, 시클로올레핀폴리머계 수지를 포함하는 수지 기재의 경우에는, 면 내, 두께 방향 위상차는 모두 100㎚ 미만, 50㎚ 미만 등으로 제어하는 것이 용이하고 삼차원의 광학 등방성이 우수하므로, 편광 선글라스 대응도 가능해져 광학 용도로는 매우 바람직하다. 이 때문에, 플렉시블 용도 및 광학 용도로는, 극히 박막의 시클로올레핀폴리머계 수지를 포함하는 수지 기재가 바람직하다. 또한, 트리아세틸셀룰로오스계 수지나 폴리카르보네이트계 수지를 포함하는 수지 기재도 광학 등방성을 갖지만, 상기한 두께 5㎛ 이상 35㎛ 이하에서 접히면, 주름이나 균열 등의 문제가 발생하기 쉬우므로, 동일한 광학 등방성을 갖는 시클로올레핀폴리머계 수지를 포함하는 수지 기재는, 분자 구조적으로 접힘성이 강하다고 생각된다.
아세틸셀룰로오스계 수지로서는, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스(TAC)계 수지, 디아세틸셀룰로오스계 수지를 들 수 있다. 트리아세틸셀룰로오스계 수지는, 가시광 영역 380 내지 780㎚에 있어서, 평균 광투과율을 50％ 이상으로 하는 것이 가능한 수지이다. 트리아세틸셀룰로오스계 수지의 평균 광투과율은 70％ 이상, 나아가 85％ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 트리아세틸셀룰로오스계 수지로서는, 순수한 트리아세틸셀룰로오스 이외에, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트와 같이 셀룰로오스와 에스테르를 형성하는 지방산으로서 아세트산 이외의 성분도 병용한 것이어도 된다. 또한, 이들 트리아세틸셀룰로오스에는, 필요에 따라서 디아세틸셀룰로오스 등의 다른 셀룰로오스 저급 지방산 에스테르, 혹은 가소제, 자외선 흡수제 등의 각종 첨가제가 첨가되어 있어도 된다.
폴리올레핀계 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로올레핀폴리머(COP)계 수지, 시클로올레핀코폴리머(COC)계 수지 등 중 적어도 1종을 구성 성분으로 하는 수지를 들 수 있다.
시클로올레핀폴리머계 수지로서는, 노르보르넨계 수지, 단환의 환형 올레핀계 수지, 환형 공액 디엔계 수지, 비닐 지환식 탄화수소계 수지 및 이들의 수소화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 노르보르넨계 수지는, 투명성과 성형성이 양호하므로 적합하게 사용할 수 있다.
노르보르넨계 수지로서는, 노르보르넨 구조를 갖는 모노머의 개환 중합체 혹은 노르보르넨 구조를 갖는 모노머와 다른 모노머의 개환 공중합체 또는 그들의 수소화물, 노르보르넨 구조를 갖는 모노머의 부가 중합체 혹은 노르보르넨 구조를 갖는 모노머와 다른 모노머의 부가 공중합체 또는 그들의 수소화물 등을 들 수 있다.
시클로올레핀폴리머계 수지의 시판품으로서는, 예를 들어 닛본 제온 가부시키가이샤 제조의 상품명 「제오넥스(등록상표)」나 「제오노아(등록상표)」(노르보르넨계 수지), 스미토모 베이크라이트 가부시키가이샤 제조의 상품명 「스미라이트(등록상표) FS-1700」, JSR 가부시키가이샤 제조의 상품명 「아톤(등록상표)」(변성 노르보르넨계 수지), 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 상품명 「아펠(등록상표)」(환형 올레핀 공중합체), Ticona사 제조의 상품명 「Topas(등록상표)」(환형 올레핀 공중합체), 히타치 가세이 가부시키가이샤 제조의 상품명 「옵토레츠 OZ-1000 시리즈」(지환식 아크릴 수지) 등을 들 수 있다. 이러한 시클로올레핀계 수지를 제막하여 광투과성 기재를 얻을 수 있다. 제막으로서는 특별히 한정되지 않으며, 용제 캐스트법이나 용융 압출법 등, 공지의 제막 방법을 사용할 수 있다. 또한, 제막된 시클로올레핀폴리머계 필름도 시판되고 있고, 이것을 수지 기재로서 사용할 수도 있다. 시클로올레핀폴리머계 필름으로서는, 예를 들어 세키스이 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 상품명 「에스시나(등록상표)」나 「SCA40」, 닛본 제온 가부시키가이샤의 상품명 「제오노아 필름(등록상표)」, JSR 가부시키가이샤 제조의 상품명 「아톤(등록상표) 필름」 등을 들 수 있다.
시클로올레핀 코폴리머계 수지로서는, 예를 들어 에틸렌과 노르보르넨계 모노머의 공중합체나, 에틸렌과 테트라시클로도데센의 공중합체 등을 들 수 있다.
폴리카르보네이트계 수지로서는, 예를 들어 비스페놀류(비스페놀 A 등)를 베이스로 하는 방향족 폴리카르보네이트, 디에틸렌글리콜비스알릴카보네이트 등의 지방족 폴리카르보네이트 등을 들 수 있다.
아크릴계 수지로서는, 예를 들어 폴리(메트)아크릴산메틸계 수지, 폴리(메트)아크릴산에틸계 수지, (메트)아크릴산메틸-(메트)아크릴산부틸 공중합체계 수지 등을 들 수 있다.
폴리에스테르계 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 중 적어도 1종을 구성 성분으로 하는 수지 등을 들 수 있다.
방향족 폴리에테르케톤계 수지로서는, 예를 들어 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등을 들 수 있다.
폴리이미드계 수지는, 지방족의 폴리이미드계 수지여도 되지만, 방향족환을 포함하는 방향족계 폴리이미드 수지인 것이 바람직하다. 방향족계 폴리이미드 수지는, 테트라카르복실산 성분 및 디아민 성분 중 적어도 한쪽에 방향족환을 포함하는 것이다.
폴리이미드계 수지는, 그 일부에 폴리아미드 구조를 포함하고 있어도 된다. 포함하고 있어도 되는 폴리아미드 구조로서는, 예를 들어 트리멜리트산 무수물과 같은 트리카르복실산 잔기를 포함하는 폴리아미드이미드 구조나, 테레프탈산과 같은 디카르복실산 잔기를 포함하는 폴리아미드 구조를 들 수 있다. 폴리아미드계 수지는, 지방족 폴리아미드뿐만 아니라 방향족 폴리아미드(아라미드)를 포함하는 개념이다. 구체적으로는, 폴리이미드계 수지로서는, 예를 들어 하기 화학식 (1) 및 (2)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다. 하기 화학식 중, n은, 반복 단위이며, 2 이상의 정수를 나타낸다. 또한, 하기 화학식 (1) 및 (2)로 표시되는 화합물 중에서도, 화학식 (1)로 표시되는 화합물은 저위상차 및 고투명이므로 바람직하다.
수지 기재(11)의 두께는 25㎛ 이상 100㎛ 이하로 되어 있는 것이 바람직하다. 수지 기재의 두께가 25㎛ 이상이면 광학 필름이 컬링되기 어렵고, 또한 경도도 불충분해지지 않으며, 또한 광학 필름을 롤투롤로 제조하는 경우, 주름이 발생하기 어려워지므로 외관의 악화를 초래할 우려도 없다. 한편, 수지 기재의 두께가 100㎛ 이하이면, 굽힘성이 불충분해지지 않아, 경도와 굴곡성의 양립을 도모할 수 있다. 수지 기재(11)의 하한은 30㎛ 이상, 35㎛ 이상 또는 40㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 수지 기재(11)의 상한은 90㎛ 이하, 85㎛ 이하 또는 80㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 수지 기재의 두께는, 주사 투과형 전자 현미경(STEM) 또는 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 수지 기재의 단면을 촬영하고, 그 단면의 화상에 있어서 수지 기재의 두께를 20개소 측정하여, 그 20개소의 두께의 산술 평균값을 구함으로써 구할 수 있다. 또한, 주사형 전자 현미경에 의한 촬영은, 수지 기재의 두께에 적합한 배율로, 수지 기재와 기능층의 계면 라인을 명확하게 한 후에 행하는 것으로 한다. 구체적으로는, 예를 들어 수지 기재의 두께가 50㎛인 경우에는 1000배, 또한 100㎛인 경우에는 500배와 같이 수지 기재의 두께에 따라 배율을 적절하게 조정한다. 수지 기재(11)의 두께의 변동률은, 15％ 이하, 10％ 이하 또는 7％ 이하인 것이 바람직하다. 주사 투과형 전자 현미경(STEM)을 사용하여 수지 기재의 두께를 측정하는 경우, 기능층의 막 두께의 측정 방법과 마찬가지의 방법에 의해 측정할 수 있다. 단, 수지 기재의 단면 사진을 촬영할 때의 배율은 100 내지 2만배로 한다.
광학 필름에 플렉시블성(예를 들어, 접힘성)이 요구되는 경우, 수지 기재나 기능층의 두께가 두꺼우면, 접힘 시에 굴곡부에 있어서의 수지 기재나 기능층에 균열이 발생할 우려가 있고, 또한 굴곡부에 있어서의 수지 기재나 기능층에 접히려는 성질나 마이크로크랙이 발생해 버리는 경우가 있다. 균열, 접히려는 성질이나 마이크로크랙이 발생하면 외관 불량, 구체적으로는 백탁 현상이나 크랙 기인의 밀착 불량 등이 발생해 버릴 우려가 있다. 이 때문에, 광학 필름을 플렉시블 용도로 사용하는 경우에는, 수지 기재나 기능층의 두께 제어나 각 층 사이의 밀착성(재료가 영향을 미치는 화학적 결합에 의한 밀착이나, 크랙이 발생하지 않는 물리적인 밀착)이 중요해진다. 특히, 수지 기재(11)가, 시클로올레핀폴리머계 수지나 폴리에스테르계 수지를 포함하는 경우나, 폴리이미드계 수지를 포함하는 경우도 두께에 따라 균열되기 어려운 정도가 바뀌므로, 수지 기재의 두께 제어가 중요해진다. 단, 기능층(12)이 내측이 되도록 광학 필름(10)을 접는 것(내측 굽힘)과, 기능층(12)이 외측이 되도록 광학 필름(10)을 접는 것(외측 굽힘)에서는, 수지 기재(11)의 바람직한 두께가 다르다. 구체적으로는, 광학 필름(10)이 내측 굽힘에서 사용되는 경우보다 외측 굽힘의 경우 쪽이, 수지 기재(11)는 두꺼워도 된다. 두껍게 함으로써 외부로부터 받는 충격을 흡수하는 기능을 부여할 수 있다.
<광학 필름이 내측 굽힘에서 사용되는 경우>
수지 기재(11)가, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스 수지를 포함하는 경우에는, 수지 기재(11)의 두께는 15㎛ 이상 65㎛ 이하인 것이 바람직하다. 수지 기재의 두께가 지나치게 얇으면, 접힘 시에 수지 기재가 벗어나 버릴 우려가 있지만, 이 수지 기재(11)의 두께가 15㎛ 이상이면 접힘 시에 수지 기재(11)가 벗어나는 것을 억제할 수 있다. 또한 수지 기재(11)의 두께가 65㎛ 이하이면 접힘 시에 굴곡부에 있어서의 수지 기재(11)의 균열을 억제할 수 있고, 또한 굴곡부에 있어서의 백탁 현상을 억제할 수 있다. 이 경우의 수지 기재(11)의 두께의 상한은, 50㎛ 이하 또는 30㎛ 이하인 것이 바람직하다.
수지 기재(11)가, 예를 들어 시클로올레핀폴리머계 수지를 포함하는 경우에는, 수지 기재(11)의 두께는 5㎛ 이상 45㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이 수지 기재(11)의 두께가 5㎛ 이상이면 핸들링성이 양호하고, 또한 45㎛ 이하이면 접힘 시에 굴곡부에 있어서의 수지 기재(11)의 균열을 억제할 수 있고, 또한 굴곡부에 있어서의 백탁 현상을 억제할 수 있다. 이 경우의 수지 기재(11)의 두께의 상한은, 35㎛ 이하 또는 18㎛ 이하인 것이 바람직하다.
수지 기재(11)가, 예를 들어 폴리에스테르계 수지를 포함하는 경우에는, 수지 기재(11)의 두께는 5㎛ 이상 45㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이 수지 기재(11)의 두께가 5㎛ 이상이면 핸들링성이 양호하고, 또한 45㎛ 이하이면 접힘 시에 굴곡부에 있어서의 수지 기재(11)의 균열을 억제할 수 있고, 또한 굴곡부에 있어서의 백탁 현상을 억제할 수 있다. 이 경우의 수지 기재(11)의 두께의 상한은, 35㎛ 이하 또는 18㎛ 이하인 것이 바람직하다.
수지 기재(11)가, 예를 들어 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지 또는 이들의 혼합물을 포함하는 경우에는, 수지 기재(11)의 두께는 5㎛ 이상 75㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이 수지 기재(11)의 두께가 5㎛ 이상이면 핸들링성이 양호하고, 또한 75㎛ 이하이면 접힘 시의 수지 기재(11)의 균열을 억제할 수 있고, 또한 광학 특성이나 기계 특성이 양호하다. 이 경우의 수지 기재(11)의 두께의 상한은 70㎛ 이하, 60㎛ 이하, 50㎛ 이하, 35㎛ 이하 또는 18㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 이 경우의 수지 기재(11)의 두께의 하한은, 핸들링성 등의 관점에서 5㎛ 이상인 것이 바람직하다.
상기한 각 수지 기재의 두께가 35㎛ 이하인 경우에는, 제조 시에 수지 기재(11)에 보호 필름을 부착하면 가공 적성이 향상되므로 바람직하다.
<광학 필름이 외측 굽힘에서 사용되는 경우>
수지 기재(11)가, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스 수지, 시클로올레핀폴리머계 수지, 폴리에스테르계 수지, 혹은 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지 또는 이들의 혼합물을 포함하는 경우에는, 수지 기재(11)의 두께는 35㎛ 이상 105㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이 수지 기재(11)의 두께가 35㎛ 이상이면, 외측에 사용하기 때문에 외부로부터 받는 여러 충격을 흡수할 수 있고, 또한 105㎛ 이하이면 접힘 시에 굴곡부에 있어서의 수지 기재(11)의 균열을 억제할 수 있고, 또한 굴곡부에 있어서의 백탁 현상을 억제할 수 있다. 이 경우의 수지 기재(11)의 두께의 상한은 85㎛ 이하 또는 80㎛ 이하인 것이 바람직하다.
<<기능층>>
기능층(12)은, 하드 코팅 기능을 발휘하는 층, 즉 하드 코팅층인 경우에 대해 설명한다. 본 명세서에 있어서의 「하드 코팅층」이란, 후술하는 인덴테이션 경도가 수지 기재의 인덴테이션 경도보다 큰 층을 의미한다. 플렉시블성을 얻는 경우에는, 기능층이 하드 코팅층 이외의 층이어도 된다. 그 경우는, 기능층은 이하에 나타내는 연필 경도 미만이어도 된다. 이러한 경우라도, 수지 기재 단체의 상태보다 기계 강도가 높아지므로 하드 코팅층으로서 기능한다.
기능층(12)은, JIS K5600-5-4:1999에서 규정되는 연필 경도 시험으로 측정되었을 때의 경도(연필 경도)가 「H」 이상인 것이 바람직하다. 연필 경도를 「H」 이상으로 함으로써, 광학 필름(10)이 단단해져 내구성을 향상시킬 수 있다. 연필 경도 시험은, 연필에 500g의 하중을 가함과 함께, 긁기 속도를 1㎜/초로 한 상태에서 행하는 것으로 한다. 연필 경도는, 연필 경도 시험에 있어서 광학 필름의 표면에 흠집이 발생하지 않는 가장 높은 경도로 한다. 또한, 연필 경도의 측정 시에는, 경도가 다른 연필을 복수 자루 사용하여 행하는데, 연필 1자루에 대해 5회 연필 경도 시험을 행하여, 5회 중 4회 이상 광학 필름의 표면에 흠집이 나지 않은 경우에는, 이 경도의 연필에 있어서는 광학 필름의 표면에 흠집이 발생하지 않았다고 판단한다. 상기 흠집은, 연필 경도 시험을 행한 광학 필름의 표면을 형광등 아래에서 투과 관찰하여 시인되는 것을 가리킨다. 기능층은 단층 구조여도 되지만, 본 실시 형태와 같이 2층 이상의 다층 구조여도 된다.
기능층(12)의 인덴테이션 경도(HIT)는 100㎫ 이상인 것이 바람직하다. 플렉시블성이 가장 중요한 경우에는, 20㎫ 이상 100㎫ 미만인 것이 바람직하다. 기능층(12)의 인덴테이션 경도의 하한은 200㎫ 이상 또는 300㎫ 이상이어도 되고, 또한 상한은, 마이크로크랙을 방지하고 기능층과 수지 기재의 계면에 있어서의 밀착성을 유지하는 관점에서 800㎫ 이하여도 된다. 이러한 하한 및 상한으로 함으로써, 기능층 자신의 플렉시블성을 유지할 수 있다. 또한, 광학 필름에 있어서, 실용화를 위해서는 접힘 시험 후에도 물리 특성, 광학 특성이 시험 전과 거의 동일한 것이 필요하다. 또한, 기능층은, 가공 시의 흠집 발생을 방지하는 역할의 층으로서 유효하다. 이러한 사실로부터, 플렉시블성을 살리면서 또한 상술한 바와 같은 실용을 위한 물성을 얻기 위해서는, 상기한 수치 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 또한 용도에 따라 다른데, 수지 기재의 한쪽 면측에만 기능층이 마련되어도 되지만, 수지 기재의 양면측에 기능층이 마련되어도 된다.
본 명세서에 있어서의 「인덴테이션 경도」란, 압자의 부하로부터 하중 제거까지의 하중-변위 곡선으로부터 구해지는 값이다. 상기 인덴테이션 경도(HIT)의 측정은, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경하에서, 측정 샘플에 대해 Bruker(브루커)사 제조의 「TI950 TriboIndenter」를 사용하여 행하는 것으로 한다. 측정 샘플은, 상기한 SEM에 의한 단면 사진의 촬영 시에 제작된 샘플과 동일한 방법으로 제작해도 된다. 기능층(12)의 막 두께가 얇은 경우에는, 표면·계면 절삭 시험 장치(Surface And Interfacial Cutting Analysis System: SAICAS) 등의 경사면 절삭 장치에 의해 측정 면적을 충분히 크게 하는 것이 바람직하다. 통상, 단면 분석은 표면에 대해 수직으로 시료를 절단한 면(수직 단면)을 분석하지만, 다층 구조의 시료에서 각 층의 층 두께가 얇은 경우, 넓은 분석 영역을 필요로 하는 경우, 특정한 층을 선택적으로 분석하는 것은 곤란하다. 그러나 경사면 절삭에 의해 단면을 제작한 경우, 수직 단면에 비해 시료면을 넓게 노출시킬 수 있다. 예를 들어, 수평면에 대해 10°의 경사면을 제작하면, 수직 단면에 비해 시료면은 약 6배 넓어진다. 이 때문에, SAICAS로 경사면 절삭에 의한 단면을 제작함으로써, 수직 단면으로는 분석 곤란한 시료에 대해서도 분석하는 것이 가능해진다. 다음으로, 얻어진 측정 샘플의 단면에 있어서 평탄한 개소를 찾아내고, 이 평탄한 개소에 있어서 변위 기준의 측정으로 최대 압입 변위가 100㎚가 되도록, 속도 10㎚/초로 버코비치(Berkovich) 압자(삼각추, Bruker사 제조의 TI-0039)를 10초만에 변위 0㎚로부터 변위 100㎚까지 부하를 가하면서 기능층(12)에 수직으로 압입한다. 여기서, 버코비치 압자는, 광투과성 기재의 영향을 피하기 위해 및 기능층의 측연부의 영향을 피하기 위해, 수지 기재와 기능층의 계면으로부터 기능층의 중앙측으로 500㎚ 이격되고, 기능층의 양측단으로부터 각각 기능층의 중앙측으로 500㎚ 이상 이격된 기능층의 부분 내에 압입하는 것으로 한다. 그 후 변위 100㎚에서 5초간 유지한 후, 10초만에 변위 100㎚로부터 변위 0㎚까지 하중 제거한다. 그리고 이때의 압입 하중 F(N)에 대응하는 압입 깊이 h(㎚)를 연속적으로 측정하여, 하중-변위 곡선을 작성한다. 작성된 하중-변위 곡선으로부터 인덴테이션 경도를, 하기 수식 (4)와 같이 최대 압입 하중 Fmax(N)을, 압자와 기능층(12)이 접하고 있는 접촉 투영 면적 Ap(㎟)로 나눈 값에 의해 구한다. 인덴테이션 경도는, 10개소 측정하여 얻어진 값 중, 최댓값과 최솟값을 차감한 8개소분의 측정값의 산술 평균값으로 한다. Ap는 표준 시료의 용융 석영을 사용하여, Oliver-Pharr법으로 압자 선단 곡률을 보정한 접촉 투영 면적이다.
기능층(12)의 막 두께는, 11㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 바람직하다. 기능층(12)의 막 두께가 11㎛ 이상이면, 기능층(12)의 경도가 충분히 얻어지고, 또한 50㎛ 이하이면 가공성의 악화를 억제할 수 있다. 기능층(12)의 막 두께의 하한은, 원하는 경도를 얻는 관점에서 14㎛ 이상, 17㎛ 이상 또는 20㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 기능층(12)의 막 두께의 상한은 굽힘성 향상의 관점에서, 45㎛ 이하, 42㎛ 이하 또는 39㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 기능층이 다층 구조인 경우, 기능층의 막 두께란, 각 기능층의 막 두께의 합계를 의미하는 것으로 한다. 기능층(12)의 막 두께의 변동률은 15％ 이하, 10％ 이하 또는 7％ 이하인 것이 바람직하다.
기능층의 막 두께는, 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 기능층의 단면을 촬영하고, 그 단면의 화상에 있어서 기능층의 막 두께를 20개소 측정하여, 그 20개소의 막 두께의 산술 평균값으로 한다. 구체적인 단면 사진의 촬영 방법을 이하에 기재한다. 먼저, 1㎜×10㎜로 잘라낸 광학 필름을 포매 수지에 의해 포매한 블록을 제작하고, 이 블록으로부터 일반적인 절편 제작 방법에 의해 구멍 등이 없는 균일한, 두께 70㎚ 이상 100㎚ 이하의 절편을 잘라낸다. 여기서, 두께 70㎚ 이상 100㎚ 이하의 절편을 잘라내는 것으로 한 것은, 측정 시에는 절편이 잘려나간 나머지 블록을 사용하는데, 이 얇기의 절편을 잘라냄으로써 나머지 블록의 단면의 평탄성이 양호해지기 때문이다. 또한, 나머지 블록의 평탄성이 나쁘면 측정 정밀도가 악화될 우려가 있다. 절편의 제작에는, 「울트라 마이크로톰 EM UC7」(레이커 마이크로시스템즈 가부시키가이샤) 등을 사용할 수 있다. 그리고 이 구멍 등이 없는 균일한 절편이 잘려나간 나머지 블록을 측정 샘플로 한다. 그 후, 주사형 전자 현미경(SEM)(제품명 「S-4800」, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈 제조)을 사용하여 측정 샘플의 단면 사진을 촬영한다. 상기 S-4800을 사용하여 단면 사진을 촬영할 때에는, 검출기를 「SE」, 가속 전압을 「5kV」, 에미션 전류를 「10μA」로 하여 단면 관찰을 행한다. 배율에 대해서는, 포커스를 조절하여 콘트라스트 및 밝기를 각 층이 분별되는지 관찰하면서 100 내지 10만배, 바람직하게는 기능층의 막 두께에 따라서 1000배 내지 1만배로 적절하게 조절한다. 또한, 막 두께의 측정 편차를 저감시키기 위해, 기능층의 막 두께를 최대한 저배율로 측정하는 것이 권장된다. 예를 들어, 기능층의 막 두께가 30㎛ 정도인 경우에는 배율 2000배, 15㎛ 정도인 경우에는 배율 2000 내지 5000배가 바람직하다. 또한, 상기 S-4800을 사용하여 단면 사진을 촬영할 때에는 또한 애퍼쳐를 「빔 모니터 조리개 3」으로 하고, 대물 렌즈 조리개를 「3」으로 하고, 또한 W.D.를 「8㎜」로 해도 된다. 제1층의 막 두께를 측정할 때에는, 단면 관찰하였을 때, 제1 기능층과 다른 층(예를 들어, 수지 기재)의 계면 콘트라스트를 가능한 한 명확하게 관찰할 수 있는 것이 중요해진다. 가령, 콘트라스트 부족으로 이 계면을 보기 어려운 경우에는, 사산화오스뮴, 사산화루테늄, 인텅스텐산 등 염색 처리를 실시하면 유기층 사이의 계면을 보기 쉬워지므로 염색 처리를 행해도 된다. 또한, 계면의 콘트라스트는 고배율인 쪽이 알기 어려운 경우가 있다. 그 경우에는 저배율도 동시에 관찰한다. 예를 들어, 2.5만배와 5만배나, 5만배와 10만배 등 고저의 두 배율로 관찰하고, 양 배율로 상기한 산술 평균값을 구하고, 또한 그 평균값을 제1 기능층의 막 두께의 값으로 한다.
기능층(12)은, 제1 기능층(13)과, 제1 기능층(13)에 있어서의 수지 기재(11)측의 면과는 반대측의 면에 마련된 제2 기능층(14)을 구비하고 있다.
<제1 기능층>
제1 기능층(13)은, 경도를 높이기 위한 층이다. 제1 기능층(13)은, 바인더 수지와, 바인더 수지 중에 분산된 입자를 포함하고 있다. 제1 기능층(13)에 입자를 포함시킴으로써, 보다 높은 연필 경도를 달성할 수 있다. 제1 기능층(13)은, 바인더 수지 등 외에, 필요에 따라서 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 상기 이외의 각종 첨가제를 함유해도 된다. 이러한 첨가제로서는, 예를 들어 자외선 흡수제, 대전 방지제, 접착성 향상제, 레벨링제, 요변성 부여제, 커플링제, 가소제, 소포제, 충전제, 착색제, 필러 등을 들 수 있다.
제1 기능층(13)의 막 두께는, 10㎛ 이상 40㎛ 이하인 것이 바람직하다. 제1 기능층의 막 두께가 10㎛ 이상이면, 제1 기능층의 경도가 불충분해지지 않고, 또한 40㎛ 이하이면 가공성의 악화를 억제할 수 있다. 제1 기능층(13)의 막 두께의 하한은, 간섭 줄무늬를 억제하는 관점에서 12㎛ 이상, 14㎛ 이상 또는 16㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 제1 기능층(13)의 막 두께의 상한은, 수지 기재(11)에 대한 밀착성의 관점에서 38㎛ 이하, 34㎛ 이하 또는 30㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 제1 기능층(13)의 막 두께는, 기능층(12)의 막 두께와 마찬가지의 방법에 의해 측정하는 것으로 한다. 제1 기능층(13)의 막 두께의 변동률은, 15％ 이하, 10％ 이하 또는 7％ 이하인 것이 바람직하다.
(바인더 수지)
수지는, 중합성 화합물(경화성 화합물)의 중합체(경화물)를 포함한다. 중합성 화합물은, 분자 내에 중합성 관능기를 적어도 하나 갖는 것이다. 중합성 관능기로서는, 예를 들어 (메트)아크릴로일기, 비닐기, 알릴기 등의 에틸렌성 불포화 기를 들 수 있다. 또한, 「(메트)아크릴로일기」란, 「아크릴로일기」 및 「메타크릴로일기」의 양쪽을 포함하는 의미이다.
중합성 화합물로서는, 다관능 (메트)아크릴레이트가 바람직하다. 상기 다관능 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨옥타(메트)아크릴레이트, 테트라펜타에리트리톨데카(메트)아크릴레이트, 이소시아누르산트리(메트)아크릴레이트, 이소시아누르산디(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르트리(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르디(메트)아크릴레이트, 비스페놀디(메트)아크릴레이트, 디글리세린테트라(메트)아크릴레이트, 아다만틸디(메트)아크릴레이트, 이소보로닐디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜탄디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트나, 이들을 PO, EO, 카프로락톤 등으로 변성한 것을 들 수 있다.
이들 중에서도 상술한 연필 경도를 적합하게 충족할 수 있다는 점에서, 3 내지 6관능의 것이 바람직하고, 예를 들어 펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA), 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(PETTA), 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트(DPPA), 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨옥타(메트)아크릴레이트, 테트라펜타에리트리톨 데카(메트)아크릴레이트 등이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서 (메트)아크릴레이트란, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 의미한다.
또한, 경도나 조성물의 점도 조정, 밀착성의 개선 등을 위해, 단관능 (메트)아크릴레이트 모노머를 더 포함하고 있어도 된다. 상기 단관능 (메트)아크릴레이트모노머로서는, 예를 들어 히드록시에틸아크릴레이트(HEA), 글리시딜메타크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 이소스테아릴(메트)아크릴레이트, 2-아크릴로일옥시에틸숙시네이트, 아크릴로일모르폴린, N-아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈이미드, 시클로헥실아크릴레이트, 테트라히드로푸릴아크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트 및 아다만틸아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 모노머의 중량 평균 분자량은, 수지층의 경도를 향상시키는 관점에서 1000 미만이 바람직하고, 200 이상 800 이하가 보다 바람직하다. 또한, 상기 중합성 올리고머의 중량 평균 분자량은, 1000 이상 2만 이하인 것이 바람직하고, 1000 이상 1만 이하인 것이 보다 바람직하고, 2000 이상 7000 이하인 것이 더욱 바람직하다.
(입자)
입자는, 기능층의 경도를 높이는 성분이며, 무기 입자, 유기 입자 또는 이들의 혼합물 중 어느 것이어도 된다. 무기 입자로서는, 예를 들어 실리카(SiO2) 입자, 알루미나 입자, 티타니아 입자, 산화주석 입자, 안티몬 도핑 산화주석(약칭: ATO) 입자, 산화아연 입자 등의 무기 산화물 입자를 들 수 있다. 이들 중에서도, 경도를 보다 높이는 관점에서 실리카 입자가 바람직하다. 실리카 입자로서는, 구형 실리카 입자나 이형 실리카 입자를 들 수 있지만, 이들 중에서도 이형 실리카 입자가 바람직하다. 본 명세서에 있어서의 「구형 입자」란, 예를 들어 진구상, 타원 구상 등의 입자를 의미하고, 「이형 입자」란, 감자 형상(단면 관찰 시의 애스펙트비가 1.2 이상 40 이하)의 랜덤한 요철을 표면에 갖는 형상의 입자를 의미한다. 상기 이형 입자는 그 표면적이 구상 입자와 비교하여 크기 때문에, 이러한 이형 입자를 함유함으로써 상기 바인더 수지와의 접촉 면적이 커져, 제1 기능층(13)의 연필 경도를 보다 우수한 것으로 할 수 있다. 제1 기능층(13)에 포함되어 있는 실리카 입자가 이형 실리카 입자인지 여부는, 제1 기능층(13)의 단면을 투과형 전자 현미경(TEM) 또는 주사 투과형 전자 현미경(STEM)으로 관찰함으로써 확인할 수 있다. 구형 실리카 입자를 사용하는 경우, 구형 실리카 입자의 입자경이 작을수록 기능층의 경도가 높아진다. 이에 비해, 이형 실리카 입자는, 시판되고 있는 가장 작은 입자경의 구형 실리카 입자만큼 작지 않아도, 이 구형 실리카와 동등한 경도를 달성할 수 있다.
상기 실리카 입자의 평균 입자경은 5㎚ 이상 200㎚ 이하인 것이 바람직하다. 5㎚ 미만이면 입자 자신의 제조가 곤란해져 입자끼리가 응집되거나 하는 경우가 있고, 또한 이형으로 하는 것이 매우 곤란해지는 경우가 있고, 또한 상기 도공 전의 잉크의 단계에서 이형 실리카 입자의 분산성이 나빠 응집되거나 하는 경우가 있다. 한편, 상기 이형 실리카 입자의 평균 입자경이 200㎚를 초과하면 제1 기능층에 큰 요철이 형성되거나, 헤이즈의 상승과 같은 문제가 발생하거나 하는 경우가 있다. 실리카 입자가 구형 실리카 입자인 경우에는 실리카 입자의 평균 입자경은, 투과형 전자 현미경(TEM) 또는 주사 투과형 전자 현미경(STEM)을 사용하여 촬영한 입자의 단면의 화상으로부터 20개의 입자의 입자경을 측정하여, 20개의 입자의 입자경의 산술 평균값으로 한다. 또한, 실리카 입자가 이형 실리카 입자인 경우에는, 실리카 입자의 평균 입자경은 투과형 전자 현미경(TEM) 또는 주사 투과형 전자 현미경(STEM)을 사용하여 촬영한 기능층의 단면의 화상으로부터 입자의 외주의 2점간 거리의 최댓값(긴 직경)과 최솟값(짧은 직경)을 측정하고, 평균하여 입자경을 구하고, 20개의 입자의 입자경의 산술 평균값으로 한다.
제1 기능층(13) 중의 입자의 함유량은 20질량％ 이상 70질량％ 이하인 것이 바람직하다. 입자의 함유량이 20질량％ 이상이면 충분한 경도를 담보할 수 있고, 또한 입자의 함유량이 70질량％ 이하이면 충전율이 지나치게 상승하지 않아, 입자와 바인더 수지의 밀착성의 악화를 억제할 수 있어, 제1 기능층의 경도의 저하를 억제할 수 있다.
무기 입자로서는, 표면에 중합성 관능기를 갖는 무기 입자(반응성 무기 입자)를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 표면에 중합성 관능기를 갖는 무기 입자는, 실란 커플링제 등에 의해 무기 입자를 표면 처리함으로써 제작할 수 있다. 무기 입자의 표면을 실란 커플링제로 처리하는 방법으로서는, 무기 입자에 실란 커플링제를 스프레이하는 건식법이나, 무기 입자를 용제에 분산시키고 나서 실란 커플링제를 첨가하여 반응시키는 습식법 등을 들 수 있다.
유기 입자로서는, 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.
<제2 기능층>
제2 기능층(14)은 내찰상성 및 미끄럼성을 높이기 위한 층이다. 제2 기능층(14)은 하드 코팅층이지만, 하드 코팅층이 아닌, 예를 들어 증착층이나 스프레이 도포층이어도 된다. 제2 기능층(14)은 바인더 수지, 활제 및 방오제를 포함한다. 제2 기능층(14)은 바인더 수지 등 외에, 필요에 따라서 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 상기 이외의 각종 첨가제를 함유해도 된다. 이러한 첨가제로서는, 예를 들어 입자(예를 들어, 방현성을 얻기 위한 마이크로미터 오더의 입자나 기능성을 발현시키기 위한 나노 오더의 입자), 자외선 흡수제, 대전 방지제, 접착성 향상제, 레벨링제, 요변성 부여제, 커플링제, 가소제, 소포제, 충전제, 착색제, 필러 등을 들 수 있다.
제2 기능층(14)의 막 두께는, 1㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 바람직하다. 제2 기능층의 막 두께가 1㎛ 이상이면 충분한 내찰상성이 발현되고, 또한 10㎛ 이하이면 컬을 억제할 수 있고, 또한 굴곡성을 유지할 수 있다. 제2 기능층(14)의 막 두께의 하한은, 원하는 경도를 얻는 관점에서 2㎛ 이상, 3㎛ 이상 또는 4㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 제2 기능층(14)의 막 두께의 상한은, 투명성의 관점에서 7㎛ 이하, 8㎛ 이하 또는 9㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 제2 기능층(14)의 막 두께는, 기능층(12)의 막 두께와 마찬가지의 방법으로 측정하는 것으로 한다. 제2 기능층(14)의 막 두께의 변동률은, 15％ 이하, 10％ 이하 또는 7％ 이하인 것이 바람직하다.
지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 제2 기능층(14)의 표면(14A)에 있어서의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역의 산술 평균 높이(Sa)는 10㎚ 이하로 되어 있는 것이 바람직하다. 이 Sa의 상한은, 7㎚ 이하, 4㎚ 이하 또는 1㎚ 이하, 또한 0.8㎚ 이하로 되어 있어도 된다. 이 상한임으로써, 상기 파임부(10B)가 존재해도, 또는 지우개 시험 후에 파임부(10B)가 발현된 경우라도 높은 투명성, 낮은 헤이즈성이 얻어진다. 또한, 지우개 시험 후에, 바람직한 막질이 얻어지기 위한 파임부가 얻어지는 것은 이 상한이 적용되어 있는 것이라고 생각된다. 이 상한을 초과한 경우, 막질 제어가 어려워져 바람직한 물성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한 이 Sa의 하한은, 롤이나 낱장으로 제조할 때에 광학 필름을 겹칠 가능성이 높고, 그 때의 필름끼리의 첩부를 방지하는 관점에서 0.01㎚ 이상 또는 0.05㎚ 이상으로 되어 있어도 된다.
(바인더 수지)
제2 기능층(14)에 포함되는 바인더 수지는, 제1 기능층(13)에 포함되는 바인더 수지와 마찬가지이므로, 여기서는 설명을 생략하는 것으로 한다.
(활제)
활제는 광학 필름(10)의 표면(10A)에 미끄럼성을 부여하기 위한 것이다. 활제는 중합성 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 활제로서 중합성 관능기를 갖는 활제를 사용한 경우에는, 활제는 제2 기능층(14) 중에 있어서 바인더 수지와 결합된 상태로 존재한다.
활제로서는, 광학 필름의 표면의 미끄럼성을 향상시키기 쉬운 관점에서 실리콘계 활제가 바람직하다. 실리콘계 활제로서는, 특별히 한정되지 않지만 디메틸폴리실록산, 메틸페닐폴리실록산, 메틸수소폴리실록산 등의 스트레이트 실리콘이나 변성 실리콘을 들 수 있다.
변성 실리콘으로서는, 예를 들어 (메트)아크릴 변성 실리콘 등의 에틸렌성 불포화기 변성 실리콘, 아미노 변성 실리콘, 아미드 변성 실리콘, 에폭시 변성 실리콘, 카르복시 변성 실리콘, 알코올 변성 실리콘, 카르비놀 변성 실리콘, 머캅토 변성 실리콘 등을 들 수 있다.
활제의 시판품으로서는, 예를 들어 BYK-313, BYK-322, BYK-331, BYK-333, BYK-345, BYK-377, BYK-378, BYK-UV3500, BYK-UV3510(모두 빅케미 재팬 가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다.
활제의 중량 평균 분자량은, 3000 이상 20000 이하인 것이 바람직하다. 활제의 중량 평균 분자량이 3000 이상이면 면질상(面質上)의 문제의 발생을 억제할 수 있고, 또한 활제의 중량 평균 분자량이 20000 이하이면 수지와의 상용성이 악화되는 것을 억제할 수 있다.
활제의 함유량은, 바인더 수지를 구성하는 중합성 화합물 100질량부에 대해 0.01질량부 이상 0.5질량부 이하인 것이 바람직하다. 활제의 함유량이 0.01질량부 이상이면 제2 기능층의 표면의 동마찰 계수가 낮아져 우수한 미끄럼성을 얻을 수 있고, 또한 0.5질량부 이하이면 내찰상성의 저하를 억제할 수 있다.
활제와 방오제의 양쪽을 포함시키는 경우의 함유 비율은 1:9 내지 5:5인 것이 바람직하다. 함유 비율이 이 범위 내에 있으면, 보다 우수한 내찰상성 및 보다 우수한 내마모성을 갖는 광학 필름을 얻을 수 있다.
(방오제)
방오제는 광학 필름(10)의 표면(10A)에 지문 등의 오염이 부착되는 것을 방지하기 위한 것이다. 방오제는 중합성 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 방오제로서 중합성 관능기를 갖는 방오제를 사용한 경우에는, 방오제는 제2 기능층 중에 있어서 바인더 수지와 결합된 상태로 존재한다.
방오제로서는, 불소계 방오제나 불소 실리콘계 방오제 등의 불소 함유 방오제가 바람직하다. 불소 함유 방오제를 사용한 경우에는, 지문이 묻기 어렵고(눈에띄기 어렵고), 닦임성도 양호하다. 또한, 제2 기능층용 조성물의 도공 시의 표면 장력을 낮출 수 있으므로 레벨링성이 좋아, 형성되는 제2 기능층의 외관이 양호한 것이 된다. 불소 함유 방오제 중에서도, 지우개와의 마찰력을 저하시키는 관점에서 실록산 골격과 같은 Si를 포함하는 구조와 퍼플루오로에테르와 같은 F를 포함하는 구조를 동시에 포함하는 화합물인 불소 실리콘계 방오제가 바람직하다. 이와 같이 Si와 F를 동시에 포함하는 방오제의 경우에는, 이것만으로도 양호한 물성을 얻을 수 있다. 또한, 불소계의 방오제와 실리콘계의 방오제를 복수 함께 포함시킴으로써도 미끄럼성 및 방오성을 양호하게 할 수 있다.
불소계 방오제의 시판품으로서는, 예를 들어 옵툴 DAC, 옵툴 DSX(모두 다이킨 고교 가부시키가이샤 제조), 메가팍 RS-56, 메가팍 RS-71, 메가팍 RS-74, 메가팍 RS-75(모두 DIC 가부시키가이샤 제조), LINC152EPA, LINC151EPA, LINC182UA(모두 교에샤 가가쿠 가부시키가이샤 제조), 프터젠트 650A, 프터젠트 601AD, 프터젠트 602 등을 들 수 있다.
불소 실리콘계 방오제의 시판품으로서는, 예를 들어 메가팍 RS-851, 메가팍 RS-852, 메가팍 RS-853, 메가팍 RS-854(모두 DIC 가부시키가이샤 제조), 옵스터 TU2225, 옵스터 TU2224(모두 JSR 가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다.
방오제의 중량 평균 분자량은 3000 이상 20000 이하인 것이 바람직하다. 방오제의 중량 평균 분자량이 3000 이상이면, 면질상의 문제의 발생을 억제할 수 있고, 또한 방오제의 중량 평균 분자량이 20000 이하이면, 수지와의 상용성이 악화되는 것을 억제할 수 있다.
방오제의 함유량은, 바인더 수지를 구성하는 중합성 화합물 100질량부에 대해 0.01질량부 이상 0.5질량부 이하인 것이 바람직하다. 방오제의 함유량이 0.01질량부 이상이면 우수한 방오성을 얻을 수 있고, 또한 0.5질량부 이하이면 내찰상성의 저하를 억제할 수 있다.
(입자)
제2 기능층에 특히 큰 입자를 첨가하면, 광학 필름의 표면에 큰 요철 형상이 형성되므로, 광학 필름의 표면에 대해 지우개 시험(500g×4000 왕복)이나 지우개 시험(1000g×5000 왕복)을 행하면, 입자가 탈락하고, 입자의 탈락에 기인하여 광학 필름의 표면에 흠집이 발생할 우려가 있다. 이에 비해, 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수가 0.70 이하로 되어 있으므로 지우개가 미끄러지기 쉽다. 이 때문에, 제2 기능층(14)에 입자를 첨가하였다고 해도, 지우개 시험(500g×4000 왕복)이나 지우개 시험(1000g×5000 왕복)을 행하였을 때에 입자가 탈락하기 어려워 흠집이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 입자는, 제1 기능층(13)의 란에서 설명한 입자와 마찬가지이므로, 여기서는 설명을 생략하는 것으로 한다.
<<광학 필름의 제조 방법>>
광학 필름(10)은, 예를 들어 이하와 같이 하여 제작할 수 있다. 먼저, 수지 기재(11)의 제1면(11A) 상에 바 코터 등의 도포 장치에 의해 제1 기능층용 조성물을 도포하여, 제1 기능층용 조성물의 도막을 형성한다.
<제1 기능층용 조성물>
제1 기능층용 조성물은, 경화 후에 바인더 수지로 되는 중합성 화합물 및 입자를 포함하고 있다. 제1 기능층용 조성물은, 그 밖에 필요에 따라서, 자외선 흡수제, 레벨링제, 용제, 중합 개시제를 포함하고 있어도 된다.
(용제)
상기 용제로서는, 알코올(예, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, s-부탄올, t-부탄올, 벤질알코올, PGME, 에틸렌글리콜, 디아세톤알코올), 케톤(예, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 헵타논, 디이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디아세톤알코올), 에스테르(아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산n-프로필, 아세트산이소프로필, 포름산메틸, PGMEA), 지방족 탄화수소(예, 헥산, 시클로헥산), 할로겐화 탄화수소(예, 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 사염화탄소), 방향족 탄화수소(예, 벤젠, 톨루엔, 크실렌), 아미드(예, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, n-메틸피롤리돈), 에테르(예, 디에틸에테르, 디옥산, 테트라히드로푸란), 에테르알코올(예, 1-메톡시-2-프로판올), 카르보네이트(탄산디메틸, 탄산디에틸, 탄산에틸메틸) 등을 들 수 있다. 이들 용제는 단독으로 사용되어도 되고, 2종류 이상이 병용되어도 된다. 그 중에서도 상기 용제로서는, 우레탄(메트)아크릴레이트 등의 성분, 그리고 다른 첨가제를 용해 혹은 분산시켜 제1 기능층용 조성물을 적합하게 도공할 수 있는 점에서, 메틸이소부틸케톤, 메틸에틸케톤이 바람직하다.
(중합 개시제)
중합 개시제는, 전리 방사선 조사로부터 분해되어, 라디칼을 발생시켜 중합성 화합물의 중합(가교)을 개시 또는 진행시키는 성분이다.
중합 개시제는, 전리 방사선 조사에 의해 라디칼 중합을 개시시키는 물질을 방출하는 것이 가능하면 특별히 한정되지 않는다. 중합 개시제로서는, 특별히 한정되지 않고 공지의 것을 사용할 수 있고, 구체예에는 예를 들어 아세토페논류, 벤조페논류, 미힐러벤조일벤조에이트, α-아밀옥심에스테르, 티오크산톤류, 프로피오페논류, 벤질류, 벤조인류, 아실포스핀옥시드류를 들 수 있다. 또한, 광증감제를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하고, 그 구체예로서는 예를 들어 n-부틸아민, 트리에틸아민, 폴리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다.
제1 기능층용 조성물의 도막을 형성한 후, 각종 공지의 방법으로 이 도막을, 예를 들어 30℃ 이상 120℃ 이하의 온도에서 10초간 내지 120초간 가열함으로써 건조시켜, 용제를 증발시킨다.
도막을 건조시킨 후, 도막에 자외선 등의 전리 방사선을 조사하여 도막을 반경화(하프큐어)시킨다. 본 명세서에 있어서의 「반경화」란, 전리 방사선을 더 조사하면 경화가 실질적으로 진행되는 것을 의미한다. 단, 이 단계에서, 도막을 완전 경화(풀큐어)시켜도 된다. 본 명세서에 있어서의 「완전 경화」란, 이 이상 전리 방사선을 조사해도 경화가 실질적으로 진행되지 않는 것을 의미한다. 본 명세서에 있어서의 전리 방사선으로서는 가시광선, 그리고 자외선, X선, 전자선, α선, β선 및 γ선을 들 수 있다.
도막을 반경화시킨 후, 도막 상에, 바 코터 등의 도포 장치에 의해 제2 기능층을 형성하기 위한 제2 기능층용 조성물을 도포하여 제2 기능층용 조성물의 도막을 형성한다.
<제2 기능층용 조성물>
제2 기능층용 조성물은, 경화 후에 바인더 수지로 되는 중합성 화합물, 활제 및 방오제를 포함하고 있다. 제2 기능층용 조성물은, 그 밖에 필요에 따라서, 자외선 흡수제, 용제, 중합 개시제를 포함하고 있어도 된다. 제2 기능층용 조성물은, 용제 및 중합 개시제는 제1 기능층용 조성물에서 설명한 용제 및 중합 개시제와 마찬가지이므로, 여기서는 설명을 생략하는 것으로 한다.
제2 기능층용 조성물의 도막을 형성한 후, 각종 공지의 방법으로 이 도막을, 예를 들어 30℃ 이상 120℃ 이하의 온도에서 10초간 내지 120초간 가열함으로써 건조시켜, 용제를 증발시킨다.
도막을 건조시킨 후, 제2 기능층용 조성물의 도막에 자외선 등의 전리 방사선을 조사하여, 제1 기능층용 조성물의 도막 및 제2 기능층용 조성물의 도막을 완전 경화(풀큐어)시키고, 제1 기능층(13) 및 제2 기능층(14)을 형성하여 기능층(12)을 얻는다. 이에 의해, 도 1에 도시되는 광학 필름(10)이 얻어진다.
본 실시 형태에 따르면, 원자간력 현미경을 사용하여 상기 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을 관찰하였을 때, 이 영역 내에 외경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 환형, 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 원형, 또는 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 부정 형상 중 적어도 어느 것의 파임부가 1개 이상 50개 이하 존재하고, 또한 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)가 0.70 이하로 되어 있고, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)에 대한 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)의 변화율이 35％ 이내이므로, 우수한 내찰상성 및 우수한 내마모성을 실현할 수 있고, 또한 우수한 방오성을 실현할 수 있는 광학 필름(10)을 얻을 수 있다. 이것은, 이하의 이유 때문이라고 생각된다. 기능층에 활제 및 방오제를 포함시킨 경우, 또는 기능층에 활제를 포함하지 않는 경우라도 단일 종류가 아닌 복수 종류의 방오제를 혼재시킨 경우, 또는 복수 종류의 원소를 포함하는 방오제를 포함시킨 경우, 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면에 있어서의 동마찰 계수를 0.70 이하로 할 수 있으므로, 스틸울이나 지우개와 기능층의 표면 사이에 작용하는 동마찰력이 낮아 스틸울이나 지우개가 미끄러지기 쉬워진다. 특히, 기능층에 활제 및 방오제를 포함시킨 경우, 활제(예를 들어 실리콘계 활제) 또는 방오제가 국소적으로 고농도로 존재하고 있으므로, 스틸울이나 지우개가 보다 미끄러지기 쉬워진다. 또한, 지우개와 기능층의 표면 사이에 작용하는 동마찰력이 낮으면, 지우개와의 마찰에 의한 광학 필름의 표면으로부터의 방오제의 대폭의 탈락을 억제할 수 있으므로, 지우개 시험에 의한 접촉각의 저하를 억제할 수 있어 우수한 방오성을 얻을 수 있다. 그리고 이러한 광학 필름에 대해 지우개 시험(500g×4000 왕복)을 행하면, 광학 필름의 표면이 마찰됨으로써, 국소적으로 존재하고 있는 활제 또는 방오제의 일부가 약간 탈락하여 상기 파임부가 형성된다. 여기서, 대부분의 활제 또는 방오제는 파임부에 잔존하고 있기 때문에, 그 영향으로 지우개 시험 전뿐만 아니라 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후에도 스틸울이나 지우개와 기능층의 표면 사이에 작용하는 동마찰력이 낮아지므로, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)에 대한 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 500g)의 변화율을 35％ 이내로 할 수 있다. 이 때문에, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후에도, 스틸울이나 지우개가 미끄러지기 쉬워진다. 이에 의해, 지우개 시험 전뿐만 아니라, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후에 있어서도 우수한 내찰상성 및 우수한 내마모성을 실현할 수 있고, 또한 우수한 방오성을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 지우개 시험(1000g×5000 왕복)을 행하였을 때, 원자간력 현미경을 사용하여 측정한 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역의 평균 산술 높이와 원자간력 현미경을 사용하여 측정된 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름의 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역의 평균 산술 높이의 차의 절댓값이 0.1㎚ 이상 5㎚ 이하이고, 또한 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면의 동마찰 계수(하중 1000g)가 0.70 이하로 되어 있어, 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 1000g)에 대한 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 1000g)의 변화율이 35％ 이내이므로, 우수한 내찰상성 및 우수한 내마모성을 갖는 광학 필름을 얻을 수 있다. 이것은, 이하의 이유 때문이라고 생각된다. 통상, 지우개 시험(1000g×5000 왕복)을 행하면, 광학 필름의 표면의 성분은 탈락하기 쉬우므로, 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름의 표면의 산술 평균 높이는 현저하게 커지는 경향이 있다. 이에 비해, 본 실시 형태의 기능층과 같이 기능층에 활제 및 방오제를 포함시킨 경우, 또는 기능층에 활제를 포함하지 않는 경우라도 단일 종류가 아닌 복수 종류의 방오제를 혼재시킨 경우, 또는 복수 종류의 원소를 포함하는 방오제를 포함시킨 경우에는, 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면에 있어서의 동마찰 계수(하중 1000g)를 0.70 이하로 할 수 있으므로, 스틸울이나 지우개와 기능층의 표면 사이에 작용하는 동마찰력이 낮아 스틸울이나 지우개가 미끄러지기 쉬워진다. 그리고 이러한 광학 필름에 대해 지우개 시험(1000g×5000 왕복)을 행하면, 상기한 바와 같이 국소적으로 존재하고 있는 활제 또는 방오제의 일부가 약간 탈락하기는 하지만, 활제 또는 방오제의 작용에 의해 미끄러지기 쉬우므로 지우개에 의해 깎아내어지는 성분이 적고, 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 전후에 있어서의 광학 필름의 표면의 평균 산술 높이의 차의 절댓값을 0.1㎚ 이상 5㎚ 이하로 할 수 있고, 또한 지우개 시험 전의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 1000g)에 대한 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름(10)의 표면(10A)의 동마찰 계수(하중 1000g)의 변화율을 35％ 이내로 할 수 있다. 이에 의해, 지우개 시험 전뿐만 아니라, 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후에 있어서도, 우수한 내찰상성 및 우수한 내마모성을 실현할 수 있고, 또한 우수한 방오성을 실현할 수 있다.
<<<<편광판>>>>
광학 필름(10)은, 편광판에 내장하여 사용하는 것이 가능하다. 도 9는 본 실시 형태에 관한 편광판의 개략 구성도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 편광판(20)은 광학 필름(10)과, 편광자(21)와, 보호 필름(22)을 이 순으로 구비하고 있다. 본 명세서에 있어서의 「편광판」이란, 적어도 편광자가 포함되어 있는 적층체를 의미하고 있고, 편광판(20)의 구성 이외에, 예를 들어 편광자와 본 발명의 광학 필름이 점착제나 접착제를 통해 일체화된 적층체도 포함된다. 그때, 편광자와 본 발명의 광학 필름 사이에는, 무언가의 기능을 갖는 기능층이 존재해도 된다.
광학 필름(10)과 편광자(21) 및 편광자(21)와 보호 필름(22)은, 예를 들어 수계 접착제 또는 자외선 경화성 접착제에 의해 접합되어 있다.
<<<편광자>>>
편광자(21)는, 수지 기재(11)에 있어서의 제1면(11A)과는 반대측의 제2면(11B)측에 마련되어 있다. 편광자(21)는, 요오드 또는 2색성 색소에 의해 염색되고, 1축 연신시킨 폴리비닐알코올계 수지 필름을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지로서는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 사용할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들어 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 되고, 예를 들어 알데히드류에 의해 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등을 사용할 수도 있다.
<<<보호 필름>>>
보호 필름(22)으로서는, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스 필름(TAC 필름)이나 (메트)아크릴 수지 필름 등을 들 수 있다.
<<<<화상 표시 장치>>>>
광학 필름(10)은, 접힘 가능한 화상 표시 장치에 내장하여 사용하는 것이 가능하다. 도 10은, 본 실시 형태에 관한 화상 표시 장치의 개략 구성도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 화상 표시 장치(30)는 관찰자측을 향해 주로 전지 등이 수납된 하우징(31), 보호 필름(32), 표시 소자(33), 원편광판(34), 터치 센서(35) 및 광학 필름(10)이 이 순으로 적층되어 있다. 표시 소자(33)와 원편광판(34) 사이, 원편광판(34)과 터치 센서(35) 사이, 터치 센서(35)와 광학 필름(10) 사이에는, 예를 들어 OCA(Optical Clear Adhesive) 등의 광투과성 접착층(36)이 배치되어 있고, 이들 부재는 광투과성 접착층(36)에 의해 서로 고정되어 있다. 또한, 상기 화상 표시 장치는 일례이며, 폴더블이나 롤러블을 목적으로 한 경우는 이것에 한정되지 않는다.
광학 필름(10)은, 기능층(12)이 수지 기재(11)보다 관찰자측이 되도록 배치되어 있다. 화상 표시 장치(30)에 있어서는, 광학 필름(10)의 기능층(12)의 표면(12A)이, 화상 표시 장치(30)의 표면(30A)을 구성하고 있다.
표시 소자(33)는 유기 발광 다이오드(OLED) 소자로 되어 있지만, 표시 소자로서는 액정 표시 소자, 무기 발광 다이오드 소자 또는 양자 도트 발광 다이오드(QLED)여도 된다.
터치 센서(35)는, 원편광판(34)보다 표시 소자(33)측에 배치되어 있지만, 원편광판(34)과 광학 필름(10) 사이에 배치되어 있어도 된다. 또한, 터치 센서(35)는 온셀 방식이나 인셀 방식이어도 된다.
광학 필름(10)의 용도는, 특별히 한정되지 않지만 스마트폰, 태블릿 단말기, 터치 기능을 갖는 퍼스널 컴퓨터 등의 화상 표시 장치에 있어서 특히 적합하게 사용할 수 있다.
실시예
본 발명을 상세하게 설명하기 위해 이하에 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이들 기재에 한정되지 않는다. 또한, 하기의 「고형분 100％ 환산값」이란, 용제 희석품 중의 고형분을 100％로 하였을 때의 값이다.
<하드 코팅층용 조성물의 조제>
먼저, 하기에 나타내는 조성이 되도록 각 성분을 배합하여 하드 코팅층용 조성물을 얻었다.
(하드 코팅층용 조성물 1)
·디펜타에리트리톨폴리아크릴레이트(제품명 「A-9550」, 신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조): 70질량부
·실리카 입자(제품명 「PGM-AC-2140Y」, 닛산 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조): 30질량부
·불소계 레벨링제(제품명 「메가팍 F-444」, DIC 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
(하드 코팅층용 조성물 2)
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트(제품명 「A-TMM-3」, 신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조): 100질량부
·실리콘계 활제(제품명 「BYK-333」, 빅케미 재팬 가부시키가이샤 제조): 0.1.질량부
·불소 함유 방오제(제품명 「메가팍 RS-56」, DIC 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
(하드 코팅층용 조성물 3)
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트(제품명 「A-TMM-3」, 신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조): 100질량부
·실리콘계 활제(제품명 「BYK-377」, 빅케미 재팬 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
·불소 함유 방오제(제품명 「메가팍 RS-56」, DIC 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
(하드 코팅층용 조성물 4)
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트(제품명 「A-TMM-3」, 신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조): 100질량부
·실리콘계 활제(제품명 「BYK-378」, 빅케미 재팬 가부시키가이샤 제조): 100질량부
·불소 함유 방오제(제품명 「메가팍 RS-56」, DIC 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
(하드 코팅층용 조성물 5)
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트(제품명 「A-TMM-3」, 신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조): 100질량부
·실리콘계 활제(제품명 「BYK-UV3510」, 빅케미 재팬 가부시키가이샤 제조): 100질량부
·불소 함유 방오제(제품명 「메가팍 RS-56」, DIC 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
(하드 코팅층용 조성물 6)
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트(제품명 「A-TMM-3」, 신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조): 100질량부
·실리콘계 활제(제품명 「BYK-UV3500」, 빅케미 재팬 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
·불소 함유 방오제(제품명 「메가팍 RS-56」, DIC 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
(하드 코팅층용 조성물 7)
·디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트와 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트의 혼합물(제품명 「M403」, 도아 고세 가부시키가이샤 제조): 25질량부
·디펜타에리트리톨 EO 변성 헥사아크릴레이트(제품명 「A-DPH-6E」, 신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조): 25질량부
·이형 실리카 입자(평균 입자경 25㎚, 닛키 쇼쿠바이 가세이 가부시키가이샤 제조): 50질량부(고형분 100％ 환산값)
·광중합 개시제(1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 제품명 「Omnirad184」, IGM Resins B.V.사 제조): 4질량부
·불소 실리콘계 레벨링제(제품명 「불소 실리콘 코팅제 KP911」, 신에쓰 가가쿠 가부시키가이샤 제조): 0.2질량부(고형분 100％ 환산값)
·메틸이소부틸케톤(MIBK): 150질량부
(하드 코팅층용 조성물 8)
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트(제품명 「A-TMM-3」, 신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조): 100질량부
·실리콘계 활제(제품명 「BYK-345」, 빅케미 재팬 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
·불소 함유 방오제(제품명 「메가팍 RS-75」, DIC 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
·이활제(제품명 「H65」, CIK 나노 테크 가부시키가이샤 제조): 1.5질량부
(하드 코팅층용 조성물 9)
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트(제품명 「A-TMM-3」, 신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조): 100질량부
·불소 함유 방오제(제품명 「메가팍 RS-75」, DIC 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
(하드 코팅층용 조성물 10)
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트(제품명 「A-TMM-3」, 신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조): 100질량부
·실리콘계 활제(제품명 「BYK-313」, 빅케미 재팬 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
·불소 함유 방오제(제품명 「메가팍 RS-75」, DIC 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
(하드 코팅층용 조성물 11)
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트(제품명 「A-TMM-3」, 신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조): 100질량부
·실리콘계 활제(제품명 「BYK-322」, 빅케미 재팬 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
·불소 함유 방오제(제품명 「메가팍 RS-75」, DIC 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
(하드 코팅층용 조성물 12)
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트(제품명 「A-TMM-3」, 신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조): 100질량부
·실리콘계 활제(제품명 「BYK-331」, 빅케미 재팬 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
·불소 함유 방오제(제품명 「메가팍 RS-75」, DIC 가부시키가이샤 제조): 0.1질량부
<실시예 1>
수지 기재로서, 크기가 210㎜×297㎜(A4 사이즈) 및 두께가 80㎛인 트리아세틸셀룰로오스 기재(제품명 「KC8UAW」, 코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조)를 준비하고, 트리아세틸셀룰로오스 기재의 한쪽 면인 제1면에, 바 코터로 하드 코팅층용 조성물 1을 도포하여 도막을 형성하였다. 그 후, 형성된 도막에 대해 90℃에서 40초간 가열시킴으로써 도막 중의 용제를 증발시키고, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬사 제조, 광원 H 벌브)를 사용하여, 자외선을 공기 중에서 적산 광량이 100mJ/㎠가 되도록 조사하여 도막을 반경화(하프큐어)시켰다. 다음으로, 반경화시킨 하드 코팅층용 조성물 1의 도막의 표면에, 바 코터로 하드 코팅층용 조성물 2를 도포하여 도막을 형성하였다. 형성된 도막에 대해 90℃에서 1분간 가열시킴으로써 도막 중의 용제를 증발시키고, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬사 제조, 광원 H 벌브)를 사용하여, 자외선을 산소 농도가 200ppm 이하인 조건하에서 적산 광량이 400mJ/㎠가 되도록 조사하여 도막을 완전 경화(풀큐어)시켰다. 이에 의해, 트리아세틸셀룰로오스 기재 상에, 막 두께가 15㎛인 제1 하드 코팅층과, 제1 하드 코팅층 상에 적층된 막 두께가 5㎛인 제2 하드 코팅층으로 이루어지는 하드 코팅층을 구비하는 광학 필름을 얻었다.
제1 하드 코팅층이나 제2 하드 코팅층의 막 두께는, 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 하드 코팅층의 단면을 촬영하고, 그 단면의 화상에 있어서 하드 코팅층의 막 두께를 20개소 측정하여, 그 20개소의 막 두께의 산술 평균값으로 하였다. 구체적인 단면 사진의 촬영 방법을 이하에 기재한다. 먼저, 1㎜×10㎜로 잘라낸 광학 필름을 포매 수지에 의해 포매한 블록을 제작하고, 이 블록으로부터 일반적인 절편 제작 방법에 의해 구멍 등이 없는 균일한, 두께 70㎚ 이상 100㎚ 이하의 절편을 잘라냈다. 절편의 제작에는, 「울트라 마이크로톰 EM UC7」(레이커 마이크로시스템즈 가부시키가이샤) 등을 사용하였다. 그리고 이 구멍 등이 없는 균일한 절편이 잘려나간 나머지 블록을 측정 샘플로 하였다. 그 후, 주사형 전자 현미경(SEM)(제품명 「S-4800」, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈제)을 사용하여 측정 샘플의 단면 사진을 촬영한다. 상기 S-4800을 사용하여 단면 사진을 촬영할 때에는, 검출기를 「SE」, 가속 전압을 「5kV」, 에미션 전류를 「10μA」로 하여 단면 관찰을 행하였다. 배율에 대해서는, 포커스를 조절하여 콘트라스트 및 밝기를 각 층이 분별되는지 관찰하면서 10000 내지 50000배의 범위 내에서 적절하게 조절하였다. 또한, 상기 S-4800을 사용하여 단면 사진을 촬영할 때에는 또한 빔 모니터 조리개를 「3」으로 하고, 대물 렌즈 조리개를 「3」으로 하고, 또한 W.D.를 「8㎜」로 하였다. 실시예 2 내지 실시예 13 및 비교예 1 내지 5에 있어서도, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 기재의 두께 및 하드 코팅층의 막 두께를 측정하였다.
<실시예 2>
실시예 2에 있어서는, 하드 코팅층용 조성물 2 대신에 하드 코팅층용 조성물 3을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<실시예 3>
실시예 3에 있어서는, 하드 코팅층용 조성물 2 대신에 하드 코팅층용 조성물 4를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<실시예 4>
실시예 4에 있어서는, 하드 코팅층용 조성물 2 대신에 하드 코팅층용 조성물 5를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<실시예 5>
실시예 5에 있어서는, 하드 코팅층용 조성물 2 대신에 하드 코팅층용 조성물 6을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<실시예 6>
실시예 6에 있어서는, 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 기재(제품명 「KC8UAW」, 코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조) 대신에 두께 60㎛의 트리아세틸셀룰로오스 기재(제품명 「KC6UAW」, 코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조)를 사용하고, 또한 하드 코팅층용 조성물 2 대신에 하드 코팅층용 조성물 7을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<실시예 7>
실시예 7에 있어서는, 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 기재(제품명 「KC8UAW」, 코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조) 대신에 두께 25㎛의 트리아세틸셀룰로오스 기재(제품명 「Z-TAC」, 후지필름 가부시키가이샤 제조)를 사용하고, 또한 하드 코팅층용 조성물 2 대신에 하드 코팅층용 조성물 7을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<실시예 8>
실시예 8에 있어서는, 트리아세틸셀룰로오스 기재 대신에 두께 48㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재(제품명 「코스모샤인(등록상표) A4100」, 도요보 가부시키가이샤 제조)를 사용하고, 또한 하드 코팅층용 조성물 2 대신에 하드 코팅층용 조성물 7을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<실시예 9>
실시예 9에 있어서는, 트리아세틸셀룰로오스 기재 대신에 두께 38㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재(제품명 「코스모샤인(등록상표) A4100」, 도요보 가부시키가이샤 제조)를 사용하고, 또한 하드 코팅층용 조성물 2 대신에 하드 코팅층용 조성물 7을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<실시예 10>
실시예 10에 있어서는, 트리아세틸셀룰로오스 기재 대신에 두께 50㎛의 시클로올레핀폴리머 기재(제품명 「제오노아 필름(등록상표) ZF16」, 닛본 제온 가부시키가이샤 제조)를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<실시예 11>
실시예 11에 있어서는, 트리아세틸셀룰로오스 기재 대신에 두께 25㎛의 시클로올레핀폴리머 기재(제품명 「제오노아 필름(등록상표) ZF16」, 닛본 제온 가부시키가이샤 제조)를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<실시예 12>
실시예 12에 있어서는, 트리아세틸셀룰로오스 기재 대신에 두께 60㎛의 폴리이미드 기재(상품명 「네오풀림(등록상표)」, 미쓰비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 제조)를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다. 또한, 상기 네오풀림(등록상표)은 폴리이미드 기재로서 시판되고 있는 것이었다.
<실시예 13>
실시예 13에 있어서는, 트리아세틸셀룰로오스 기재 대신에 두께 20㎛의 폴리이미드 기재(상품명 「네오풀림(등록상표)」, 미쓰비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 제조)를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다. 또한, 상기 네오풀림(등록상표)은 폴리이미드 기재로서 시판되고 있는 것이었다.
<비교예 1>
비교예 1에 있어서는, 하드 코팅층용 조성물 2 대신에 하드 코팅층용 조성물 8을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<비교예 2>
비교예 2에 있어서는, 하드 코팅층용 조성물 2 대신에 하드 코팅층용 조성물 9를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<비교예 3>
비교예 3에 있어서는, 하드 코팅층용 조성물 2 대신에 하드 코팅층용 조성물 10을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<비교예 4>
비교예 4에 있어서는, 하드 코팅층용 조성물 2 대신에 하드 코팅층용 조성물 11을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<비교예 5>
비교예 5에 있어서는, 하드 코팅층용 조성물 2 대신에 하드 코팅층용 조성물 12를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 필름을 얻었다.
<지우개 시험 전후의 파임부 확인>
실시예 1 내지 6, 8, 10, 12 및 비교예 1 내지 5에 관한 광학 필름에 있어서, 원자간력 현미경(AFM)(제품명 「WET-9100」, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼 제조)을 사용하여, 지우개 시험 전후의 광학 필름의 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을 관찰하여, 상기 영역 내에 존재하는 외경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 환형, 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 원형, 그리고 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 부정 형상 중 적어도 어느 것의 파임부를 확인 및 이러한 파임부의 수를 카운트하였다. 그리고 이러한 파임부가 1개 이상 50개 이하 존재하는 경우를 「유」라 하고, 1개 이상 50개 이하 존재하지 않는 경우를 「무」라 하였다. 또한, 이러한 파임부보다 내측에 높이 1㎚ 이상의 돌기가 존재하는지 확인하였다. 그리고 이러한 돌기가 존재하지 않는 경우를 「무」라 하고, 하고 존재하는 경우를 「유」라 하였다. 또한, 실시예 7에 관한 광학 필름에 있어서 파임부의 관찰 등을 행하지 않은 것은, 실시예 6과 마찬가지인 하드 코팅층용 조성물 7을 사용하여 하드 코팅층을 형성하였기 때문이고, 실시예 9에 관한 광학 필름에 있어서 파임부의 관찰 등을 행하지 않은 것은, 실시예 8과 마찬가지인 하드 코팅층용 조성물 7을 사용하여 하드 코팅층을 형성하였기 때문이고, 실시예 11에 관한 광학 필름에 있어서 파임부의 관찰 등을 행하지 않은 것은, 실시예 10과 마찬가지인 하드 코팅층용 조성물 7을 사용하여 하드 코팅층을 형성하였기 때문이고, 실시예 13에 관한 광학 필름에 있어서 파임부의 관찰 등을 행하지 않은 것은, 실시예 12와 마찬가지인 하드 코팅층용 조성물 7을 사용하여 하드 코팅층을 형성하였기 때문이다.
파임부의 확인을 행할 때에는 먼저, 50㎜×100㎜의 크기로 광학 필름을 3개 잘라내어 3개의 샘플을 얻었다. 그리고 3개의 샘플의 이면에, 각각 유성 펜에 의해 20㎜×40㎜의 직사각형의 프레임을 그렸다. 직사각형의 프레임은, 길이 방향이 샘플의 길이 방향과 평행이 되도록 그렸다. 그리고 3개의 샘플 중 2개의 샘플에 있어서 지우개 시험을 행하였다.
상기 지우개 시험은, 이하와 같이 하여 행해졌다. 먼저, 지우개가 달린 연필(제품명 「사무용 연필(9852)(지우개 포함)」, 미쓰비시 엔피츠 가부시키가이샤 제조)을 준비하였다. 이 지우개가 달린 연필의 직경은 6㎜이고, 듀로미터 경도(타입 A 듀로미터, 타입 A(원기둥형 압자), JIS K6253:1997/ISO7619(Rubber))는 65 이상 90 이하였다. 지우개가 달린 연필을 준비한 후, 지우개의 선단으로부터 50㎜의 위치에서 연필을 절단하였다. 그리고 절단한 지우개가 달린 연필을 지우개측과는 반대측으로부터 직경 6㎜의 구멍을 갖는 지그에 지우개가 완전히 노출되도록 삽입하여 설치하였다. 지우개가 달린 연필은, 지우개의 선단이 지그로부터 1.5㎜ 정도 노출되도록 지그에 설치되었다. 그리고 이 지우개가 달린 연필을 갖는 지그를 학진형 마모 견뢰도 시험기(제품명 「AB-301」, 테스터 산교 가부시키가이샤 제조)에 설치하였다. 지그는 지우개가 달린 연필이 샘플 표면에 대해 수직이 되도록 상기 시험기에 설치되었다.
한편, 상기에서 얻어진 샘플 하나를 상기 학진형 마모 견뢰도 시험기의 시험편 대에, 주름이 없고, 또한 시험편 대의 표면을 따르도록 샘플을 고정하였다. 또한, 샘플은 시험편 대의 이동 방향이 샘플의 길이 방향이 되고, 또한 마찰의 중심이 프레임 내의 중앙이 되도록 설치되었다. 그리고 이 상태에서, 하중 500g 및 마찰 속도 30㎜/초로 지우개에 의해 샘플의 표면을 4000 왕복 마찰시키는 지우개 시험(500g×4000 왕복)을 행하였다. 또한, 상기에서 얻어진 다른 샘플 하나를 사용하여, 마찬가지로 하중 1000g 및 마찰 속도 30㎜/초로 지우개에 의해 샘플의 표면을 5000 왕복 마찰시키는 고무 시험(1000g×5000 왕복)을 행하였다. 즉, 3개 중 하나의 샘플은 지우개 시험을 행하지 않은 것(지우개 시험 전의 것)이고, 또 하나의 샘플은 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 것이고, 나머지 하나의 샘플은 지우개 시험(1000g×4000 왕복) 후의 것이었다.
상기 각 샘플의 표면에 있어서의 환형, 원형이나 부정 형상의 파임부의 확인은 원자간력 현미경(AFM)(제품명 「WET-9100」, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼 제조)에 의한 관찰에 의해 행해졌다. 관찰은, 이하와 같이 하여 행해졌다. 구체적으로는 먼저, 샘플의 프레임 내의 영역 중앙에 있어서, 적어도 눈으로 보아 이상이 없는 개소(큰 이물이나 마찰 흠집 등이 없는 개소)를 랜덤하게 3개소 골라 내고, 한 변이 5㎜인 정사각형으로 커트하여 3개의 측정 샘플을 얻었다. 한편, 직경 15㎜ 및 두께 1㎜의 평탄한 원형의 금속판을 복수 준비하고, 각각의 금속판에, 닛신 EM 가부시키가이샤 제조의 카본 양면 테이프를 첩부하였다. 그 테이프 위에 하나의 측정 샘플을, 측정 샘플의 표면(광학 필름의 표면)이 상측이 되도록 첩부하였다. 그리고 테이프와 측정 샘플의 접착을 확실하게 하기 위해, 샘플이 부착된 금속판을 데시케이터 내에서 밤새 방치한다. 밤새 방치 후, 샘플이 부착된 금속판을 원자간력 현미경(제품명 「WET-9400」, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼 제조)의 측정대 상에 자석으로 고정하고, 탭핑 모드로, 측정 에어리어 한 변이 5㎛인 정사각형에서, 원자간력 현미경에 의해 표면 형상을 관찰하였다.
상기 파임부의 개수는, 하나의 측정 샘플에 대해 랜덤하게 5개소를 선택하고, 3 측정 샘플×5개소(계 15점)에 대해, 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역에 존재하는 파임부의 개수를 각각 카운트하고, 얻어진 15점의 파임부의 개수의 산술 평균값을 구함으로써 산출하였다. 여기서, 파임부가 환형인 경우이며, 상기 파임부 전부가 아닌 일부가 상기 영역 내에 존재하는 경우에는, 광학 필름의 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을 원자간력 현미경에 의해 관찰하고, 도 2에 도시된 점선과 같이 상기 영역 내에 존재하고 있는 파임부의 외연을 외삽하여 원으로 하고, 상기 영역 내에 존재하는 파임부의 외연의 내측의 면적이 외삽된 원의 절반의 면적 이상인 경우에는 파임부의 일부라도 파임부로서 카운트하고, 상기 영역 내에 존재하는 파임부의 일부의 면적이 외삽된 원의 절반의 면적 미만인 경우에는, 파임부로서 카운트하지 않는 것으로 하였다.
상기 파임부가 환형인 경우에는, 상기 파임부인지 판단할 때의 파임부의 외경 및 깊이는, 이하와 같이 하여 구하였다. 먼저, 샘플의 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을 원자간력 현미경으로 관찰하여, 1개의 파임부에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 파임부의 외연에 존재하는 임의의 점 A로부터 파임부의 외연에 존재하는 다른 임의의 점 B까지의 길이가 가장 길어지는 선을 긋고, 점 A로부터 점 B까지의 선의 길이(외경)를 구하였다. 또한, 이 선을 따라 점 A로부터 점 B까지 깊이를 측정하여, 점 A로부터 점 B까지의 깊이 중 기준 위치로부터 가장 깊은 깊이를 구하였다. 또한, 깊이의 기준 위치는, 원자간력 현미경으로 광학 필름의 표면 형상을 판독함으로써 자동적으로 결정되었다. 그리고 이 측정을 3개소에서 행하여, 3개소에서 측정된 길이의 산술 평균값을 구함으로써 파임부의 외경을 산출함과 함께, 3개소에서 측정된 3개의 깊이의 산술 평균값을 구함으로써 파임부의 깊이를 산출하였다. 또한, 파임부 내에 있어서는, 애스펙트비가 5 이상인 국소적으로 깊은 구멍이 존재하는 경우도 있고, 그 구멍이 파임부의 깊이의 측정 시에 고려되면, 파임부의 깊이의 값이 정확하게 구해지지 않으므로, 점 A 내지 점 B 사이에 이러한 국소적으로 깊은 구멍이 존재하지 않도록 점 A 및 점 B를 결정하였다. 파임부가 원형인 경우에도, 파임부가 환형인 경우와 마찬가지로 하여 직경이나 깊이를 구하였다.
상기 파임부가 부정 형상인 경우에는, 파임부의 직경은 이하와 같이 하여 구하였다. 먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 샘플의 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을 원자간력 현미경으로 관찰하여, 1개의 파임부에 있어서, 파임부의 중앙부라고 생각되는 부분을 통과하는 직선 L1을 그었다. 이 직선 L1과 파임부의 외연이 교차하는 점 C1, 점 D1을 구하였다. 그리고 점 C1과 점 D1 사이의 거리 DS1을 측정함과 함께 거리 DS1의 중점 M을 구하였다. 또한, 중점 M을 통과하고, 직선 L1에 대해 60°가 되는 가상의 직선 L2를 그어, 이 직선 L2와 파임부(10B)의 외연이 교차하는 점 C2, 점 D2를 구하고, 점 C2와 점 D2 사이의 거리 DS2를 측정하였다. 또한, 중점 M을 통과하고, 직선 L1에 대해 120°가 되고, 또한 직선 L2와 겹치지 않는 가상의 직선 L3을 그어, 이 직선 L3과 파임부(10B)의 외연이 교차하는 점 C3, 점 D3을 구하여, 점 C3과 점 D3 사이의 거리 DS3을 측정하였다. 그리고 거리 DS1 내지 DS3의 평균값을 구하여, 이것을 직경이라 하였다. 또한, 파임부가 부정 형상인 경우에도, 파임부가 환형인 경우와 마찬가지로 하여 깊이를 구하였다.
<지우개 시험 전후의 산술 평균 높이(Sa)의 측정>
실시예 1 내지 6, 8, 10, 12 및 비교예 1 내지 5에 관한 광학 필름에 있어서, 지우개 시험 전 및 지우개 시험(5000 왕복) 후의 산술 평균 높이(Sa)를 원자간력 현미경(예를 들어, 제품명 「AFM-5500」, 히타치 테크놀로지스 가부시키가이샤 제조)을 사용하여 이하와 같이 산출하고, 지우개 시험 전의 산술 평균 높이(Sa)와 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 산술 평균 높이(Sa)의 차의 절댓값을 구하였다. 구체적으로는 먼저, 지우개 시험 전의 광학 필름을 50㎜×100㎜의 크기로 2개 잘라내어 2개의 샘플을 얻었다. 그리고 2개의 샘플의 이면에, 각각 유성 펜에 의해 20㎜×40㎜의 직사각형의 프레임을 그렸다. 직사각형의 프레임은, 길이 방향이 샘플의 길이 방향과 평행이 되도록 그렸다. 그리고 2개의 샘플 중 하나의 샘플에 있어서 지우개 시험(1000g×5000 왕복)을 행하였다. 지우개 시험(1000g×5000 왕복)은 상기 <지우개 시험 전후의 파임부 확인> 란 중의 지우개 시험(1000g×5000 왕복)과 마찬가지의 조건에서 행하였다.
그리고 각 샘플의 프레임 내의 영역 중앙에 있어서, 적어도 눈으로 보아 이상이 없는 개소(큰 이물이나 마찰 흠집 등이 없는 개소)를 랜덤하게 3개소 골라 내고, 한 변이 5㎜인 정사각형으로 커트하여 3개의 측정 샘플을 얻었다. 한편, 직경 15㎜ 및 두께 1㎜의 평탄한 원형의 금속판을 복수 준비하고, 각각의 금속판에, 닛신 EM 가부시키가이샤 제조의 카본 양면 테이프를 첩부하였다. 그 테이프 위에 하나의 측정 샘플을, 측정 샘플의 표면(광학 필름의 표면)이 상측이 되도록 첩부하였다. 그리고 테이프와 측정 샘플의 접착을 확실하게 하기 위해, 샘플이 부착된 금속판을 데시케이터 내에서 밤새 방치하였다.
밤새 방치 후, 측정 샘플이 부착된 금속판을 원자간력 현미경(제품명 「AFM-5500」, 히타치 테크놀로지스 가부시키가이샤 제조)의 측정대 상에 놓고, 탭핑 모드로, 측정 에어리어 한 변이 5㎛인 정사각형에서, 원자간력 현미경에 의해 표면 형상을 관찰하였다. 그리고 관찰한 데이터로부터 원자간력 현미경에 내장되어 있는 면 해석 소프트웨어를 사용하여 산술 평균 높이 Sa를 산출하였다. 또한, 면 해석 시에 있어서의 세로의 스케일은 20㎚로 하였다. 관찰은 실온에서 행하고, 캔틸레버로서는 올림푸스 가부시키가이샤 제조의 SI-DF40P2를 사용하였다. 또한, 관찰 시에는, 하나의 측정 샘플에 대해 랜덤하게 5개소를 선택하고, 3 측정 샘플×5개소(계 15점)에 대해 각각 표면 형상을 관찰하였다. 그리고 얻어진 15점의 데이터 전부에 있어서, 원자간력 현미경에 내장된 면 해석 소프트웨어를 사용하여 Sa를 산출하여, 15점의 산술 평균값을 측정 샘플의 Sa라 하였다. 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 샘플에 있어서도, 지우개 시험 전의 광학 필름과 마찬가지의 방법에 의해 산술 평균 높이(Sa)를 측정하였다. 그리고 지우개 시험 전의 측정 샘플의 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역 산술 평균 높이(Sa)와 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 측정 샘플의 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역 산술 평균 높이(Sa)의 차의 절댓값을 구하였다.
<지우개 시험 전후의 동마찰 계수의 측정>
실시예 1 내지 6, 8, 10, 12 및 비교예 1 내지 5에 관한 광학 필름에 있어서, 지우개 시험 전후에 있어서의 광학 필름의 표면의 동마찰 계수를 각각 측정하고, 또한 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면의 동마찰 계수에 대한 지우개 시험 후의 광학 필름의 표면의 동마찰 계수의 변화율을 구하였다. 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면의 동마찰 계수(하중 500g)는, 후술하는 지우개 의사 시험(500g×4000 왕복)에서 1 왕복 마찰시켰을 때의 샘플의 동마찰 계수로 하고, 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면의 동마찰 계수(하중 1000g)는, 후술하는 지우개 의사 시험(1000g×5000 왕복)에서 1 왕복 마찰시켰을 때의 샘플의 동마찰 계수로 하고, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름의 표면의 동마찰 계수(하중 500g)는 지우개 의사 시험(500g×4000 왕복)에서 4000 왕복 마찰시켰을 때의 샘플의 동마찰 계수로 하고, 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름의 표면의 동마찰 계수(하중 1000g)는 지우개 의사 시험(1000g×5000 왕복)에서 5000 왕복 마찰시켰을 때의 샘플의 동마찰 계수로 하였다. 동마찰 계수 측정 시에 행해지는 지우개 의사 시험은, <지우개 시험 전후의 파임부 및 돌기 확인>의 란에 기재된 지우개 시험을 모방한 것이다.
구체적으로는 먼저, 지우개가 달린 연필(제품명 「사무용 연필(9852)(지우개 포함)」, 미쓰비시 엔피츠 가부시키가이샤 제조)을 준비하고, 지우개의 선단으로부터 50㎜의 위치에서 당해 연필을 절단하였다. 그리고 절단한 지우개가 달린 연필을 지우개측과는 반대측으로부터 직경 6㎜의 구멍을 갖는 지그에 지우개의 선단이 완전히 노출되도록 삽입하여 지그에 설치하였다. 지우개가 달린 연필은, 지우개의 선단이 지그로부터 1.5㎜ 정도 노출되도록 지그에 설치되었다. 그 후, 이 지우개가 달린 연필을 갖는 지그를 동마찰 마모 측정기(제품명 「핸디 트라이보 마스터 Type: TL201Ts」, 가부시키가이샤 트리니티라보 제조)의 측정 유닛의 축에 양면 테이프로 고정하였다. 이 상태에서, 동마찰 마모 측정기에 전기적으로 접속된 퍼스널 컴퓨터(PC)의 화면 상에서 전용 소프트웨어(트라이보 해석 소프트웨어)를 가동하였다.
한편, 지우개 시험 전의 광학 필름을 50㎜×100㎜의 크기로 잘라내어 6개의 샘플을 얻었다. 6개의 샘플 중 3개의 샘플은, 지우개 시험 전의 동마찰 계수 및 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 동마찰 계수를 측정하기 위한 것이고, 나머지 3개의 샘플은 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 동마찰 계수를 측정하기 위한 것이다. 그리고 이들 샘플의 이면에, 각각 마찰 영역의 중심을 용이하게 알 수 있도록 유성 펜에 의해 20㎜×40㎜의 프레임 형상의 마크를 그렸다. 또한 표시는, 길이 방향이 샘플의 길이 방향과 평행이 되도록 그려졌다. 그 후, 정·동마찰 마모 측정기의 구동 유닛 상에 동마찰 계수를 측정하는 면을 상측으로 하여, 주름이 없고, 또한 구동 유닛의 표면을 따르도록 샘플의 네 변을 셀로판테이프(등록상표)로 고정하였다. 또한 샘플은, 구동 유닛의 이동 방향이 샘플의 길이 방향이 되고, 또한 마찰 영역의 중심이 표시 내의 중앙이 되도록 설치되었다. 또한, 이 지그의 상면에 500g의 추를 양면 테이프로 고정하여, 샘플에 측정 유닛의 지우개 부분을 샘플의 표면에 수직으로 접촉시켰다. 그리고 마찰 길이(편도)를 20㎜, 마찰 속도를 40 왕복/분, 왕복 횟수를 4000회, 측정 모드를 연속 측정으로 설정하여, PC의 화면 상의 스타트 스위치를 눌러, 온도 23℃ 및 상대 습도 50％의 환경하에서, 지우개 의사 시험(500g×4000 왕복)을 행함과 함께, 샘플의 동마찰 계수(하중 500g)의 측정을 개시하였다. 이 지우개 의사 시험 중, 동마찰 계수(하중 500g)를 연속적으로 측정하여, 시간을 횡축으로, 그때의 동마찰력이 종축이 되는 그래프를 얻었다. 각 왕복 횟수 시점에 있어서의 동마찰 계수(하중 500g)는, 그 왕복 횟수에 이르는 시간에 있어서의 동마찰력을 수직 항력으로 나눔으로써 산출하였다. 각각의 동마찰 계수(하중 500g)는 3개의 샘플에 대해 측정하고, 3회 측정하여 얻어진 값의 산술 평균값으로 하였다. 또한, 1회 측정할 때마다, 지우개의 선단의 노출을 1.5㎜로 조정하였다. 또한, 상기 수식 (2)에 기초하여, 지우개 의사 시험 전의 샘플의 표면의 동마찰 계수(하중 500g)에 대한 지우개 의사 시험(500g×4000 왕복) 후의 샘플의 표면의 동마찰 계수(하중 1000g)의 변화율을 구하였다.
또한, 나머지 3개의 샘플을 사용하여, 마찬가지로 지우개 의사 시험(1000g×5000 왕복)을 행함과 함께 동마찰 계수(하중 1000g)를 측정하였다. 또한, 이 경우에는, 추를 500g으로부터 1000g으로 바꾸는 동시에 왕복 횟수를 5000회로 설정하였다. 동마찰 계수(하중 1000g)는, 3개의 샘플에 대해 측정하고, 3회 측정하여 얻어진 값의 산술 평균값으로 하였다. 또한, 상기 수식 (2)에 기초하여, 지우개 의사 시험 전의 샘플의 표면의 동마찰 계수(하중 1000g)에 대한 지우개 의사 시험(1000g×5000 왕복) 후의 샘플의 표면의 동마찰 계수(하중 1000g)의 변화율을 구하였다.
<지우개 시험 전후의 접촉각 유지율>
실시예 1 내지 6, 8, 10, 12 및 비교예 1 내지 5에 관한 광학 필름에 있어서, 지우개 시험 전후에 있어서의 광학 필름의 표면의 물에 대한 접촉각을 각각 측정하고, 지우개 시험 전의 접촉각에 대한 지우개 시험 후의 접촉각의 유지율을 산출하였다. 지우개 시험으로서는, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 및 지우개 시험(1000g×5000 왕복)을 행하였다.
먼저, 상기 <지우개 시험 전후의 파임부 확인> 란에 기재된 샘플과 마찬가지의 샘플을 3개 얻었다. 그리고 3개 샘플 중 하나의 샘플에 대해, 상기 <지우개 시험 전후의 파임부 및 돌기 확인> 란에 기재된 지우개 시험(500g×4000 왕복)을 행하고, 또한 또 하나의 샘플에 대해 상기 <지우개 시험 전후의 파임부 확인> 란에 기재된 지우개 시험(1000g×5000 왕복)을 행하였다.
그리고 23℃에 있어서, 현미경식 접촉각계(제품명 「DropMaster300」, 교와 가이멘 가가쿠 가부시키가이샤 제조)를 사용하고, JIS R3257:1999에 기재된 정적법에 준거한 방법에 의해 샘플의 표면의 물에 대한 접촉각을 측정하였다. 구체적으로는 먼저, 지우개 시험 전의 샘플로부터 30㎜×50㎜의 크기로 잘라내어 측정 샘플을 얻었다. 측정 샘플은 20㎜×40㎜의 프레임 형상의 마크를 포함하도록 잘라내어졌다. 그리고 25㎜×75㎜의 크기의 슬라이드 글래스 상에 이 측정 샘플을 양면 테이프로 평탄하게 첩부하였다. 또한, 상기 프레임이 슬라이드 글래스에 들어가도록 측정 샘플을 첩부하였다. 그 후, 측정 샘플이 띠고 있는 정전기가 측정 결과에 영향을 미치지 않도록 하기 위해, 이오나이저(예를 들어, 제품명 「KD-730B」, 가스가 덴키 가부시키가이샤 제조)로 이온을 조사함으로써 측정 샘플을 30초간 제전하였다. 그리고 제전 후, 주사기로 1μL의 물을 제2 하드 코팅층의 표면에 적하하고 5초간 유지하였다. 그리고 현미경식 접촉각계의 스위치를 눌러 물에 대한 접촉각을 측정하였다. 접촉각의 측정은, 온도 23℃, 상대 습도 50％의 환경하에서 행해졌다. 또한 접촉각은 10점 측정하여, 그들의 산술 평균값을 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면 접촉각으로 하였다. 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름의 표면에 있어서의 물에 대한 접촉각은, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 샘플을 사용하는 것 이외에는, 또한 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름의 표면에 있어서의 물에 대한 접촉각은, 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 샘플을 사용하는 것 이외에는, 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면에 있어서의 물에 대한 접촉각의 측정 방법과 마찬가지의 방법에 의해 측정되었다. 그리고 상기 수식 (3)에 따라서, 접촉각 유지율을 구하였다.
<스틸울(SW) 시험>
실시예 1 내지 6, 8, 10, 12 및 비교예 1 내지 5에 관한 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면(하드 코팅층의 표면)에 대해 스틸울 시험을 행하고, 평가하였다. 구체적으로는, 지우개 시험 전의 광학 필름으로부터 50㎜×100㎜의 크기로 잘라내어 지우개 시험 전의 샘플을 얻었다. 그리고 샘플의 표면(광학 필름의 표면)이 상면이 되도록 학진형 마모 견뢰도 시험기(제품명 「AB-301」, 테스터 산교 가부시키가이샤 제조)의 시험편 대에 주름이나 컬이 없도록 평탄하게 샘플을 고정하였다. 그리고 스틸울 #0000(닛폰 스틸울(주) 제조, 상품명 「본스타 B-204」)을 이 시험기에 세트하여 샘플의 표면에 접촉시키고, 온도 23℃ 및 상대 습도 50％의 환경하에서 이동 속도 100㎜/초, 1 왕복에서의 이동 거리 200㎜(편도 이동 거리 100㎜)에서, 하중 1㎏/㎠를 가하면서 스틸울을 5000 왕복 마찰시켰다. 스틸울과 광학 필름의 표면의 접촉 면적은 1㎠로 하였다. 상기 본스타 B-204는, 가로: 약 390㎜, 세로: 약 75㎜, 두께: 약 110㎜의 업무용 사이즈였다. 여기로부터 적량을 떼어내어, (절단하면 스틸울 섬유의 단면이 나오기 때문에 칼날 절단하지 않음) 특이한 스틸울 돌출부가 없는 상태까지 균일하게 둥글렸다. 그리고 하중 1㎏을 가한 경우, 접촉 면적이 1㎠일 때에 스틸울의 두께가 20㎜가 되도록 설정하였다. 그 후, 샘플에 대해, 형광등 아래(샘플 상의 조도가 800 내지 1200Lx, 관찰 거리 30㎝) 및 LED 조명 아래(샘플 상의 조도가 4000 내지 6000Lx, 관찰 거리 30㎝)에서 눈으로 관찰하여, 샘플의 표면에 흠집의 유무를 육안으로 확인하였다. 평가 기준은, 이하와 같이 하였다.
○: 흠집이 확인되지 않았다.
×: 흠집이 확인되었다.
<연필 경도 시험>
실시예 1 내지 6, 8, 10, 12 및 비교예 1 내지 5에 관한 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면(하드 코팅층의 표면)에 있어서의 연필 경도를, JIS K5600-5-4:1999에 기초하여 각각 측정하였다. 또한, 연필 경도의 측정 시에는, 광학 필름으로부터 50㎜×100m의 크기로 잘라내어 지우개 시험 전의 샘플을 얻었다. 이 샘플을 유리판 상에 접힘이나 주름이 없도록 니치반 가부시키가이샤 제조의 셀로판테이프(등록상표)로 고정한 상태에서, 연필에 1㎏의 하중을 가하면서, 연필을 속도 1㎜/초로 이동시켰다. 연필 경도는, 연필 경도 시험에 있어서 광학 필름의 표면에 흠집이 발생하지 않는 가장 높은 경도로 한다. 또한, 연필 경도의 측정 시에는, 경도가 다른 연필을 복수 자루 사용하여 행하는데, 연필 1자루에 대해 5회 연필 경도 시험을 행하여, 5회 중 4회 이상 형광등 아래에서 샘플(광학 필름)의 표면을 투과 관찰하였을 때에 샘플의 표면에 흠집이 시인되지 않은 경우에는, 이 경도의 연필에 있어서는 샘플의 표면에 흠집이 발생하지 않았다고 판단한다.
<전광선 투과율 측정>
실시예 1 내지 6, 8, 10, 12 및 비교예 1 내지 5에 관한 지우개 시험 전의 광학 필름의 전광선 투과율을, JIS K7361-1:1997에 준거하여, 헤이즈미터(제품명 「HM-150」, 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠 제조)를 사용하여 측정하였다. 상기 전광선 투과율은, 지우개 시험 전의 광학 필름으로부터 50㎜×100㎜의 크기로 잘라내어 샘플을 얻었다. 그리고 이 샘플을, 컬이나 주름이 없고, 또한 지문이나 먼지 등이 없는 상태에서 하드 코팅층측이 비광원측이 되도록 설치하여, 샘플 1매에 대해 3회 측정하고, 3회 측정하여 얻어진 값의 산술 평균값으로 하였다.
<헤이즈값 측정>
실시예 1 내지 6, 8, 10, 12 및 비교예 1 내지 5에 관한 지우개 시험 전의 광학 필름의 헤이즈값(전체 헤이즈값)을 JIS K7136: 2000에 준거하여, 헤이즈미터(제품명 「HM-150」, 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠 제조)를 사용하여 측정하였다. 상기 헤이즈값은, 광학 필름으로부터 50㎜×100㎜의 크기로 잘라내어 지우개 시험 전의 샘플을 얻었다. 그리고 이 샘플을, 컬이나 주름이 없고, 또한 지문이나 먼지 등이 없는 상태에서 하드 코팅층측이 비광원측이 되도록 설치하여, 광학 필름 1매에 대해 3회 측정하고, 3회 측정하여 얻어진 값의 산술 평균값으로 하였다.
<플렉시블성 평가>
(1) 접힘 시험 후의 균열·파단 평가
실시예 6 내지 13에 관한 광학 필름에 있어서, 접힘 시험을 행하여 균열 및 파단을 평가하였다. 구체적으로는 먼저, 지우개 시험 전의 광학 필름으로부터 125㎜×50㎜의 직사각형의 샘플을 1매 잘라냈다. 샘플을 잘라낸 후, 접힘 내구 시험기로서 U자 신축 시험기(제품명 「DLDMLH-FS」, 유아사 시스템 기키 가부시키가이샤 제조)에, 이 샘플의 짧은 변(50㎜)측을 고정부로 각각 고정하고, 도 5의 (C)에 도시한 바와 같이 대향하는 2개의 변부의 최소의 간격이 2㎜(굴곡부의 외경 2㎜)가 되도록 하여 설치하고, 이하의 조건에서 이 샘플의 하드 코팅층측의 면을 180° 접는 시험(하드 코팅층이 내측이 되고, 기재가 외측이 되도록 접는 시험)을 10만회 행하였다.
(접힘 조건)
·왕복 속도: 80rpm(분당 회전수)
·시험 스트로크: 60㎜
·굴곡 각도: 180°
그리고 굴곡부에 균열 또는 파단이 발생하지 않았는지 조사하였다. 평가 기준은, 이하와 같이 하였다. 또한, 접힘 시험 전에 있어서의 각 광학 필름의 굴곡부가 되는 영역을 관찰한 바, 균열이나 파단은 관찰되지 않았다. 평가 기준은, 이하와 같았다.
(접힘성)
◎: 접힘 시험 후에 있어서도, 굴곡부에 균열 또는 파단이 발생하지 않았다.
○: 접힘 시험 후에 있어서, 굴곡부에 균열이 약간 발생하였지만, 실사용상 문제가 없는 레벨이었다.
△: 접힘 시험 후에 있어서, 굴곡부에 균열 또는 파단이 발생하였다.
또한 마찬가지로, 실시예 6 내지 13에 관한 광학 필름으로부터 상기와 마찬가지의 샘플을 제작하여, 샘플의 짧은 변측을 고정부에 각각 고정하고, 대향하는 2개의 변부의 최소의 간격 φ가 2㎜(굴곡부의 외경 2㎜)가 되도록 하여 설치하고, 하드 코팅층측이 내측이 되도록 샘플을 20만회 반복하여 180° 접는 접힘 시험을 행하고, 마찬가지로 하여 접힘 시험 후의 샘플의 균열이나 파단을 관찰하여 상기 기준으로 평가하였다. 또한, 실시예 6 내지 13에 관한 광학 필름으로부터 상기와 마찬가지의 샘플을 제작하여, 샘플의 짧은 변측을 고정부에 각각 고정하고, 대향하는 2개의 변부의 최소의 간격 φ가 2㎜(굴곡부의 외경 2㎜)가 되도록 하여 설치하여, 하드 코팅층측이 내측이 되도록 샘플을 30만회 반복하여 180° 접는 접힘 시험을 행하고, 마찬가지로 하여 접힘 시험 후의 샘플의 균열이나 파단을 관찰하여 상기 기준으로 평가하였다.
(2) 접힘 시험 후의 접히려는 성질 평가
실시예 6 내지 13에 관한 광학 필름에 있어서, 접힘 시험 후의 외관을 관찰하여 광학 필름의 굴곡부에 접히려는 성질이 발생하고 있는지 평가하였다. 접힘 시험은, 접힘 시험 전후의 표면 저항값 평가의 란에 기재된 방법에 의해 행해졌다. 접히려는 성질의 관찰은, 온도 23℃ 및 상대 습도 50％의 환경하에서, 눈으로 봄으로써 행하였다. 접히려는 성질의 관찰 시에는, 백색 조명의 명실(800럭스 내지 2000럭스)에서, 굴곡부를 투과광 및 반사광에 의해 빠짐없이 관찰함과 함께, 접었을 때에 굴곡부에 있어서의 내측이었던 부분 및 외측이었던 부분을 모두 관찰하였다. 접히려는 성질의 관찰에 있어서는, 관찰할 위치를 용이하게 파악할 수 있도록, 접힘 시험 전의 샘플을 내구 시험기의 고정부에 설치하고, 1회 접었을 때, 도 7에 도시한 바와 같이 굴곡부에 있어서의 접힘 방향에 직교하는 방향에 위치하는 양단에, 굴곡부인 것을 나타내는 마크를 유성 펜으로 표시해 두었다. 또한, 접힘 시험 후에, 접힘 시험 후에 내구 시험기로부터 분리한 상태에서, 굴곡부의 상기 양단의 마크끼리를 이은 선을 유성 펜으로 그어 두었다. 그리고 접히려는 성질의 관찰에 있어서는, 굴곡부의 상기 양단의 마크와 이 마크끼리를 잇는 선으로 형성되는 영역인 굴곡부 전체를 눈으로 관찰하였다. 또한, 접힘 시험 전에 있어서의 각 광학 필름의 굴곡부가 되는 영역을 관찰한 바, 접히려는 성질은 관찰되지 않았다. 평가 기준은 이하와 같았다.
◎: 접힘 시험 후에 있어서도, 광학 필름에 접히려는 성질이 관찰되지 않았다.
○: 접힘 시험 후에 있어서, 광학 필름에 접히려는 성질이 약간 관찰되었지만, 실사용상 문제가 없는 레벨이었다.
△: 접힘 시험 후에 있어서, 광학 필름에 접히려는 성질이 관찰되었다.
(3) 접힘 시험 후의 마이크로크랙 평가
실시예 6 내지 13에 관한 광학 필름에 있어서, 접힘 시험 후의 외관을 관찰하여 광학 필름의 굴곡부에 마이크로크랙이 발생하였는지 평가하였다. 접힘 시험은, 접힘 시험 전후의 표면 저항값 평가의 란에 기재되어 있는 방법에 의해 행해졌다. 마이크로크랙의 관찰은, 온도 23℃ 및 상대 습도 50％의 환경하에서, 디지털 마이크로스코프(제품명 「VHX-5000」, 키엔스 가부시키가이샤 제조)를 사용하여 행하였다. 구체적으로는 먼저, 접힘 시험 후의 샘플을 천천히 펴서, 마이크로스코프의 스테이지에 테이프로 샘플을 고정하였다. 이때, 접히려는 성질이 강한 경우에는, 관찰 부분이 가능한 한 평평해지도록 한다. 단, 샘플의 중앙 부근의 관찰 예정부(굴곡부)는 손으로 만지지 않고, 힘이 가해지지 않는 정도로 한다. 다음으로, 접혔을 때의 내측으로 되는 부분 및 외측으로 되는 부분을 모두 관찰하였다. 마이크로크랙의 관찰은, 디지털 마이크로스코프의 조명으로서 링 조명을 선택하고, 배율 200배로, 암시야 및 반사광으로 행하였다. 마이크로크랙의 관찰에 있어서는, 관찰할 위치를 용이하게 파악할 수 있도록 접힘 시험 전의 샘플을 내구 시험기의 고정부에 설치하고, 1회 접었을 때, 도 8에 도시한 바와 같이, 굴곡부에 있어서의 접힘 방향과 직교하는 방향에 위치하는 양단에, 굴곡부인 것을 나타내는 마크를 유성 펜으로 표시해 두었다. 또한, 접힘 시험 후에, 접힘 시험 후에 내구 시험기로부터 분리한 상태에서, 굴곡부의 상기 양단의 마크끼리를 이은 선을 유성 펜으로 그어 두었다. 그리고 마이크로크랙의 관찰에 있어서는, 마이크로스코프 시야 범위의 중심이 굴곡부의 중앙이 되도록 마이크로스코프의 위치를 맞추었다. 또한, 접힘 시험 전에 있어서의 각 광학 필름의 굴곡부가 되는 영역을 관찰한 바, 마이크로크랙은 관찰되지 않았다. 평가 기준은, 이하와 같았다.
(마이크로크랙)
◎: 접힘 시험 후에 있어서도, 광학 필름에 마이크로크랙이 관찰되지 않았다.
○: 접힘 시험 후에 있어서, 광학 필름에 마이크로크랙이 약간 관찰되었지만, 실사용상 문제가 없는 레벨이었다.
△: 접힘 시험 후에 있어서, 광학 필름에 마이크로크랙이 관찰되었다.
이하, 결과를 표 1 내지 표 3에 나타낸다.
Figure 112020126188439-pct00007
Figure 112020126188439-pct00008
Figure 112020126188439-pct00009
이하, 결과에 대해 설명한다. 비교예 1 내지 5에 관한 광학 필름에 있어서는, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후에 1개 이상 50개 이하의 상기 파임부가 확인되지 않거나, 또는 지우개 시험(500g×4000 왕복) 전후의 동마찰 계수의 변화율이 35％를 초과하였다. 이 때문에, 비교예 1, 2에 관한 광학 필름에 있어서는, 스틸울 시험의 결과가 양호하긴 했지만, 접촉각 유지율이 낮아, 내마모성이 떨어지고, 또한 비교예 3 내지 5에 관한 광학 필름에 있어서는, 접촉각 유지율의 결과는 양호하기는 했지만, 스틸울 시험의 결과는 나빠 내찰상성이 떨어졌다. 이에 비해, 실시예 1 내지 6, 8, 10, 12에 관한 광학 필름에 있어서는, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후에 1개 이상 50개 이하의 상기 파임부가 확인되고, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 전의 동마찰 계수가 0.70 이하의 범위 내이며, 또한 지우개 시험(500g×4000 왕복) 전후의 동마찰 계수의 변화율이 35％ 이내였으므로, 스틸울 시험의 결과 및 접촉각 유지율의 결과도 양호하였다. 또한, 실시예 7에 관한 광학 필름의 하드 코팅층은, 실시예 6에 관한 광학 필름과 마찬가지의 하드 코팅층이고, 실시예 9에 관한 광학 필름의 하드 코팅층은, 실시예 8에 관한 광학 필름과 마찬가지의 하드 코팅층이고, 실시예 11에 관한 광학 필름의 하드 코팅층은, 실시예 10에 관한 광학 필름과 마찬가지의 하드 코팅층이고, 실시예 13에 관한 광학 필름의 하드 코팅층은, 실시예 12에 관한 광학 필름과 마찬가지의 하드 코팅층이므로, 실시예 7은 실시예 6과 마찬가지, 실시예 9는 실시예 8과 마찬가지, 실시예 11은 실시예 10과 마찬가지, 및 실시예 13은 실시예 12와 마찬가지의 결과가 얻어질 것이라고 생각된다. 이 결과로부터, 실시예 1 내지 13에 관한 광학 필름에 있어서는, 내찰상성이 우수하고, 또한 내마모성도 우수한 것이 확인되었다.
비교예 1 내지 5에 관한 광학 필름에 있어서는, 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 전후의 산술 평균 높이(Sa)의 차의 절댓값이 0.1㎚ 이상 5㎚ 이하의 범위 밖이며, 또한 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 전후의 동마찰 계수의 변화율이 35％를 초과하였다. 이 때문에, 비교예 1, 2에 관한 광학 필름에 있어서는, 스틸울 시험의 결과가 양호하긴 했지만, 접촉각 유지율이 낮아, 내마모성이 떨어지고, 또한 비교예 3 내지 5에 관한 광학 필름에 있어서는, 접촉각 유지율의 결과는 양호하기는 했지만, 스틸울 시험의 결과는 나빠 내찰상성이 떨어졌다. 이에 비해, 실시예 1 내지 6, 8, 10, 12에 관한 광학 필름에 있어서는, 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 전후의 산술 평균 높이(Sa)의 차의 절댓값이 0.1㎚ 이상 5㎚ 이하의 범위 내이고, 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 전의 동마찰 계수가 0.70 이하의 범위 내이고, 또한 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 전후의 동마찰 계수의 변화율이 35％ 이내였으므로, 스틸울 시험의 결과 및 접촉각 유지율의 결과도 양호하였다. 또한, 실시예 7에 관한 광학 필름의 하드 코팅층은, 실시예 6에 관한 광학 필름과 마찬가지의 하드 코팅층이고, 실시예 9에 관한 광학 필름의 하드 코팅층은, 실시예 8에 관한 광학 필름과 마찬가지의 하드 코팅층이고, 실시예 11에 관한 광학 필름의 하드 코팅층은, 실시예 10에 관한 광학 필름과 마찬가지의 하드 코팅층이고, 실시예 13에 관한 광학 필름의 하드 코팅층은, 실시예 12에 관한 광학 필름과 마찬가지의 하드 코팅층이므로, 실시예 7은 실시예 6과 마찬가지, 실시예 9는 실시예 8과 마찬가지, 실시예 11은 실시예 10과 마찬가지, 및 실시예 13은 실시예 12와 마찬가지의 결과가 얻어질 것이라고 생각된다. 이 결과로부터, 실시예 1 내지 13에 관한 광학 필름에 있어서는, 내찰상성이 우수하고, 또한 내마모성도 우수한 것이 확인되었다.
참고로, 실시예 1에 관한 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을 원자간력 현미경에 의해 관찰하였을 때의 사진을 도 11의 (A)에 나타내고, 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면을 원자간력 현미경으로 관찰하였을 때의 사진을 도 11의 (B)에 나타내고, 실시예 1에 관한 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름의 표면을 원자간력 현미경으로 관찰하였을 때의 사진을 도 12의 (A)에 나타내고, 실시예 1에 관한 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후의 광학 필름의 표면을 원자간력 현미경으로 관찰하였을 때의 사진을 도 12의 (B)에 나타냈다. 실시예 1에 관한 광학 필름에 있어서는, 도 11의 (A) 및 도 11의 (B)에 나타낸 바와 같이, 지우개 시험 전에 있어서는, 환형, 원형이나 부정 형상의 파임부가 존재하지 않았지만, 지우개 시험(500g×4000 왕복) 후에 있어서는, 도 12의 (A) 및 도 12의 (B)에 나타낸 바와 같이, 원형으로 보이는 원형부의 에지부를 따라 약 폭 0.8㎚의 파임부가 형성되어 있으므로, 환형의 파임부가 존재하고 있었다. 도 11의 (A), 도 11의 (B), 도 12의 (A) 및 도 12의 (B)는, 원자간력 현미경인 AFM-5500(히타치 테크놀로지스 가부시키가이샤 제조)을 사용하여 촬영된 것이다. 또한, 도 11의 (B)에 있어서의 높이 방향의 스케일은 7.00㎚로 되어 있는 한편, 도 12의 (B)에 있어서는 돌기가 존재하기 때문에 높이 방향의 스케일은 20.04㎚로 되어 있다. 이 때문에, 언뜻보면 도 12의 (B)보다 도 11의 (B) 쪽이, 샘플의 표면이 거친 것처럼 보이지만, 높이 방향의 축척이 다르기 때문에, 일률적으로 도 12의 (B)보다 도 11의 (B) 쪽이 샘플의 표면이 거칠다고는 할 수 없다. 높이 방향의 축척은, 원자간력 현미경으로 샘플의 표면 형상을 판독함으로써 자동적으로 결정되었다.
또한, 실시예 6에 관한 지우개 시험 전의 광학 필름의 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을 원자간력 현미경(제품명 「AFM-5500」, 히타치 테크놀로지스 가부시키가이샤 제조)에 의해 원자간력 현미경으로 관찰하였을 때의 사진을 도 13의 (A)에 나타내고, 실시예 6에 관한 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 광학 필름의 표면을 원자간력 현미경(제품명 「AFM-5500」, 히타치 테크놀로지스 가부시키가이샤 제조)으로 관찰하였을 때의 사진을 도 13의 (B)에 나타냈다. 실시예 6에 있어서는, 지우개 시험 전의 샘플 및 지우개 시험(1000g×5000 왕복) 후의 샘플의 어느 쪽에도 상기 파임부가 존재하고 있었다.
상기 접힘 시험에 있어서는, 하드 코팅층이 내측이 되도록 접힘 시험을 행하였지만, 대향하는 2개의 변부의 최소의 간격 φ가 3㎜(굴곡부의 외경 3㎜)가 되도록 하여 설치하여, 하드 코팅층측이 외측이 되도록 샘플을 10만회 반복하여 180° 접는 접힘 시험을 행한 바, 실시예 6 내지 13에 관한 광학 필름에 있어서는, 접힘 시험 후의 균열·파단 평가, 접히려는 성질 평가 및 마이크로크랙 평가는 모두 양호(「○」 이상)였다.
10: 광학 필름
10A: 표면
10B: 파임부
11: 수지 기재
11A: 제1면
11B: 제2면
12: 기능층
12A: 표면
13: 제1 기능층
14: 제2 기능층
20: 편광판
21: 편광자
30: 화상 표시 장치
33: 표시 소자
35: 터치 센서

Claims (15)

  1. 수지 기재와, 상기 수지 기재의 제1면측에 마련된 기능층을 구비하는 광학 필름이며,
    상기 광학 필름의 표면이, 상기 기능층의 표면이고,
    지우개를 사용하여 하중 500g으로 상기 광학 필름의 상기 표면을 4000 왕복 마찰시키는 지우개 시험을 행한 후의 상기 광학 필름의 상기 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을, 원자간력 현미경을 사용하여 관찰하였을 때, 상기 영역 내에 외경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 환형, 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 원형, 그리고 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 부정 형상 중 적어도 어느 것의 파임부가 1개 이상 50개 이하 존재하고,
    상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면의 동마찰 계수가 0.70 이하이고,
    상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면의 동마찰 계수에 대한 상기 지우개 시험 후의 상기 광학 필름의 상기 표면의 동마찰 계수의 변화율이 35％ 이내인, 광학 필름.
  2. 수지 기재와, 상기 수지 기재의 제1면측에 마련된 기능층을 구비하는 광학 필름이며,
    상기 광학 필름의 표면이, 상기 기능층의 표면이고,
    지우개를 사용하여 하중 1000g으로 상기 광학 필름의 상기 표면을 5000 왕복 마찰시키는 지우개 시험을 행하였을 때, 원자간력 현미경을 사용하여 측정한 상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역의 평균 산술 높이와 상기 원자간력 현미경을 사용하여 상기 지우개 시험 후의 상기 광학 필름의 상기 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역의 평균 산술 높이의 차의 절댓값이 10㎚ 이하이고,
    상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면의 동마찰 계수가 0.70 이하이고,
    상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면의 동마찰 계수에 대한 상기 지우개 시험 후의 상기 광학 필름의 상기 표면의 동마찰 계수의 변화율이 35％ 이내인, 광학 필름.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지우개 시험 후의 상기 광학 필름의 상기 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을, 원자간력 현미경을 사용하여 관찰하였을 때, 상기 영역 내에 외경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 환형, 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 원형, 그리고 직경 0.1㎛ 이상 2.5㎛ 이하 및 깊이 1㎚ 이상 150㎚ 이하의 부정 형상 중 적어도 어느 것의 파임부가 1개 이상 50개 이하 존재하는, 광학 필름.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을, 원자간력 현미경을 사용하여 관찰하였을 때, 상기 파임부가 1개 이상 50개 이하 존재하는, 광학 필름.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면의 한 변이 5㎛인 정사각형의 영역을, 원자간력 현미경을 사용하여 관찰하였을 때, 상기 파임부가 존재하지 않는, 광학 필름.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 파임부보다 내측 또는 상기 파임부 내에, 높이 1㎚ 이상의 돌기가 존재하고 있는, 광학 필름.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면에 있어서의 물에 대한 접촉각에 대한 상기 지우개 시험 후의 상기 광학 필름의 표면에 있어서의 물에 대한 접촉각의 비율인 접촉각 유지율이 80％ 이상인, 광학 필름.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    스틸울을 사용하여 1㎏/㎠의 하중을 가하면서 상기 지우개 시험 전의 상기 광학 필름의 상기 표면을 5000 왕복 마찰시키는 스틸울 시험을 행한 경우에, 상기 표면에 흠집이 확인되지 않는, 광학 필름.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기능층이, 입자를 포함하는 제1 기능층과, 상기 제1 기능층에 있어서의 상기 수지 기재측의 면과는 반대측의 면에 마련되고, 또한 입자를 포함하지 않는 제2 기능층을 구비하고 있는, 광학 필름.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수지 기재가 트리아세틸셀룰로오스 수지를 포함하고 또한 상기 수지 기재의 두께가 15㎛ 이상 65㎛ 이하인 경우, 상기 수지 기재가 폴리에스테르계 수지를 포함하고 또한 상기 수지 기재의 두께가 5㎛ 이상 45㎛ 이하인 경우, 상기 수지 기재가 시클로올레핀폴리머계 수지를 포함하고 또한 상기 수지 기재의 두께가 5㎛ 이상 35㎛ 이하인 경우, 또는 상기 수지 기재가 폴리이미드계 수지 및 폴리아미드계 수지 중 적어도 어느 것을 포함하고 또한 상기 수지 기재의 두께가 5㎛ 이상 75㎛ 이하인 경우에 있어서, 상기 광학 필름의 대향하는 변부의 간격이 2㎜가 되고, 또한 상기 기능층이 내측이 되도록 상기 광학 필름을 180° 접는 시험을 10만회 반복하여 행한 경우에 균열 또는 파단이 발생하지 않는, 광학 필름.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수지 기재가 트리아세틸셀룰로오스 수지, 폴리에스테르계 수지, 시클로올레핀폴리머계 수지 또는 폴리이미드계 수지 및 폴리아미드계 수지 중 적어도 어느 것을 포함하고, 또한 상기 수지 기재의 두께가 35㎛ 이상 105㎛ 이하인 경우에 있어서, 상기 광학 필름의 대향하는 변부의 간격이 3㎜가 되고, 또한 상기 기능층이 외측이 되도록 상기 광학 필름을 180° 접는 시험을 10만회 반복하여 행한 경우에 균열 또는 파단이 발생하지 않고, 또한 광학 필름.
  12. 제1항 또는 제2항에 기재된 광학 필름과,
    상기 광학 필름의 상기 수지 기재에 있어서의 상기 제1면과는 반대측의 제2면측에 마련된 편광자
    를 구비하는, 편광판.
  13. 표시 소자와,
    상기 표시 소자보다 관찰자측에 배치된 제1항 또는 제2항에 기재된 광학 필름을 구비하고,
    상기 광학 필름의 상기 기능층이, 상기 수지 기재보다 관찰자측에 위치하고 있는, 화상 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 표시 소자와 상기 광학 필름 사이에 터치 센서를 더 구비하는, 화상 표시 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 표시 소자가 유기 발광 다이오드 소자인, 화상 표시 장치.
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