KR20070121042A

KR20070121042A - 방현성 하드 코트 필름

Info

Publication number: KR20070121042A
Application number: KR1020077025769A
Authority: KR
Inventors: 다이스케 하마모토; 히로유키 다카오; 유우이치 기무라; 가츠노리 다카다; 세이이치 구스모토; 다카유키 시게마츠
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2007-12-26
Also published as: KR100959049B1; TWI400163B; WO2007000856A1; TW200706362A; JP2008158536A; US7963660B2; CN101208620B; US20090086326A1; CN101208620A

Abstract

투명 플라스틱 필름 기재에 방현성 하드 코트층을 형성한 경우에, 방현성을 유지하면서 디스플레이의 표시 콘트라스트의 저하를 억제하는 것이 가능한 방현성 하드 코트 필름을 제공한다. 투명한 필름 기재 (1) 의 적어도 일방의 면에, 미립자 (2b) 를 함유하고, 표면이 요철 형상인 하드 코트층 (2) 을 구비한 방현성 하드 코트 필름 (4) 으로서, 상기 미립자 (2b) 의 평균 입경이 6㎛∼15㎛ 이며, 또한 상기 미립자 (2b) 에 의해 형성되는 요철 형상의 평균 경사각 θa 가 0.4˚ 이상 1.5˚ 이하이며, (콘트라스트비)/(상기 미립자를 함유하지 않는 하드 코트 필름의 콘트라스트비)×100≥60% 의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.

미립자, 표시 콘트라스트 특성, 방현성

Description

방현성 하드 코트 필름{ANTIGLARE HARDCOAT FILM}

본 발명은 투명한 필름 기재의 적어도 편면에 하드 코트층을 형성한 방현성 하드 코트 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 편광판 등의 광학 소자나, CRT (Cathode Ray Tube), 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이 (PDP) 및 일렉트로루미네선스 디스플레이 (ELD) 등의 화상 표시 장치에 바람직하게 사용가능한 방현성 하드 코트 필름, 그것을 구비한 편광판 및 그들을 구비한 화상 표시 장치에 관한 것이다.

각종 화상 표시 장치의 하나로 LCD 가 있는데, LCD 의 고시야각화, 고정세화, 고속 응답성, 색 재현성 등에 관한 기술 혁신에 수반하여, LCD 를 이용하는 어플리케이션도 노트북 컴퓨터나 모니터에서 TV 로 변화하고 있다. LCD 의 기본적인 구성은 각각 투명 전극을 구비한 평판형 유리 기판을 일정 간격의 갭이 되도록 스페이서를 개재하여 대향 배치하고, 그 유리 기판 사이에 액정 재료를 주입하고 밀봉하여 액정 셀로 하고, 추가로 한 쌍의 유리 기판의 외측면에 각각 편광판을 설치한 것으로 되어 있다. 종래에는, 2 장의 투명 플라스틱 필름 기재의 사이에 끼워진 편광판의 표면에 샌드블라스트나 엠보스 롤, 화학 에칭 등의 적절한 방식으로 조면화 처리하여 편광판 표면에 미세 요철 구조를 부여하거나, 별도 투명 플라스틱 필름 기재 표면에 형성된 하드 코트층에 미립자를 분산 함유시켜 미세 요철 구조를 부여하는 방법 등으로 방현 처리를 실시해 왔다.

투명 플라스틱 필름 기재에 방현 처리를 실시한 방현성 하드 코트 필름은 통상, 열 경화형 수지나, 자외선 경화형 수지 등의 전리 방사선 경화형 수지에 입경이 수 ㎛ 인 구형 또는 부정형의 무기 또는 유기 미립자를 분산한 것을, 투명 플라스틱 필름 기재 상에 2∼10㎛ 정도의 얇은 도막을 형성하여 얻을 수 있다.

LCD 등의 플랫 패널 디스플레이가 가정용 TV 에 적용됨으로써, 고시야각화, 고속 응답화, 고정세화 등의 표시 품위의 향상과 함께, 실내의 형광등이나 시청자의 이미지가 디스플레이 표면에 비춰지는 것을 방지하는 방현성의 향상과, 밝은 곳에서의 표시 콘트라스트의 추가적인 향상, 즉 흑색 표시시에 있어서 흑색 농도의 향상이 요구되고 있다.

그러나, 방현성과 밝은 곳에서의 표시 콘트라스트는 트레이드 오프의 관계를 갖고 있다. 따라서, 표시 콘트라스트를 중요시하는 어플리케이션에 있어서는, 방현성을 희생하여 평활한 표면 형상의 하드 코트층이 디스플레이 표시면의 최표면에 배치된다. 또한, 방현성을 중요시하는 어플리케이션에 있어서는, 요철 형상의 하드 코트층 (방현층) 이 디스플레이 표시면의 최표면에 배치된다.

밝은 곳에서 표시 콘트라스트가 저하되는 원인으로서는, 평활한 표면 형상의 하드 코트층 또는 방현층 표면에서의 반사 및 방현층 내부에서의 광 산란에 의한 영향이 고려된다. 표면 반사에 의한 표시 콘트라스트의 저감을 억제하기 위하여, 반사 방지층을 디스플레이 표시면의 최표면에 적절히 형성함으로써, 외광이 표 시면에서 반사되는 것을 저감시켜, 밝은 곳에서의 표시 콘트라스트의 향상을 도모하고 있다.

상기의 트레이드 오프의 관계는 하드 코트 수지에 미립자를 첨가하여 얻을 수 있는 방현성 하드 코트층을 단순히 이용하였다 하더라도 회피할 수 없다. 소정의 방현 특성을 얻기 위하여 미립자의 첨가량을 적절히 조정하면, 표시 콘트라스트가 저하되기 때문이다. 이와 같은 방현성 하드 코트 필름에 있어서 표시 콘트라스트의 저하에 관한 문제를 해결하는 방법이, 예를 들어 하기 특허 문헌 1 에 개시되어 있다.

특허 문헌 1 에는, 투명 지지체 상에, 적어도 1 층의 방현성 하드 코트층을 갖는 방현성 반사 방지 필름이 기재되어 있다. 상기의 방현성 하드 코트층에는 방현성 하드 코트층의 층두께에 대하여 60% 이상 95% 미만의 평균 입경을 갖는 제 1 투광성 입자를 적어도 1 종과, 동일 층두께에 대하여 105% 이상 140% 미만인 평균 입경을 갖는 제 2 투광성 입자를 적어도 1 종이 함유되어 있다. 그러나, 상기 구성의 방현성 반사 방지 필름이면, 하드 코트층의 막두께에 대한 투광성 미립자의 평균 입경의 규정만으로는, 방현성과 표시 콘트라스트 특성의 양방을 동시에 향상시키는 것은 곤란하다.

특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 제2003-248110호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 필름 기재 상에 방현성 하드 코트층을 형성한 경우에, 방현성을 유지하면서 디스플레이의 표시 콘트라스트의 저하를 억제하는 것이 가능한 방현성 하드 코트 필름을 제공하는 데에 있다. 또한, 상기 방현성 하드 코트 필름을 구비한 편광판, 및 그들을 구비한 화상 표시 장치를 제공하는 데에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본원 발명자들은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 방현성 하드 코트 필름, 그것을 구비한 편광판, 또는 그들을 구비한 화상 표시 장치에 대하여 검토하였다. 그 결과, 하기 구성을 채용함으로써 상기 목적을 달성할 수 있음을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 관련되는 방현성 하드 코트 필름은, 상기의 과제를 해결하기 위하여, 투명한 필름 기재의 적어도 일방의 면에, 미립자를 함유하고 표면이 요철 형상인 하드 코트층을 구비한 방현성 하드 코트 필름으로서, 상기 미립자의 평균 입경이 6㎛∼15㎛ 이며, 또한 상기 미립자에 의해 형성되는 요철 형상의 평균 경사각 θa 가 0.4˚ 이상 1.5˚ 이하이며, 표시 콘트라스트 특성이 60 이상인 것을 특징으로 한다.

미립자의 평균 입경을 6㎛∼15㎛ 로 함으로써, 방현성 하드 코트 필름 표면을 매우 매끄러운 요철 형상으로 할 수 있다. 또한, 상기 요철 형상의 평균 경사각 θa 를 0.4˚∼1.5˚ 로 함으로써 방현성을 양호한 것으로 한다. 또한, 표시 콘트라스트 특성을 60 이상으로 함으로써, 밝은 곳에서의 표시 품위를 양호한 것으로 한다. 즉, 상기 구성이면, 방현성 및 표시 콘트라스트를 모두 향상시킨 방현성 하드 코트 필름을 제공할 수 있다. 또한, 표시 콘트라스트 특성은 (방현성 하드 코트 필름의 콘트라스트비)/(하드 코트 필름의 콘트라스트비)×100 으로 산출한 값이다. 또한, 콘트라스트비는 (백색 표시에서의 휘도/흑색 표시에서의 휘도) 로 표시되는 값이다.

상기 방현성 하드 코트 필름에 있어서는, 상기 하드 코트층의 막두께가 15㎛∼35㎛ 인 것이 바람직하다. 하드 코트층의 막두께를 15㎛ 이상으로 함으로써, 방현성 하드 코트 필름 자체의 경도가 과도하게 저하되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 막두께를 35㎛ 이하로 함으로써, 방현성 하드 코트 필름에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 방현성 하드 코트 필름의 경화 수축에서 기인하여, 하드 코트층측이 내측이 되도록 컬링되는 것도 저감할 수 있다.

또한, 상기 방현성 하드 코트 필름에 있어서는, 상기 미립자가 대략 구 형상인 것이 바람직하다.

본 발명에 관련되는 편광판은, 상기의 과제를 해결하기 위하여, 상기에 기재된 방현성 하드 코트 필름을 구비한 것을 특징으로 한다.

이로써, 방현성 및 표시 콘트라스트가 양호한 편광판을 제공할 수 있다.

본 발명에 관련되는 화상 표시 장치는, 상기의 과제를 해결하기 위하여, 상기에 기재된 방현성 하드 코트 필름, 또는 상기에 기재된 편광판을 구비한 것을 특징으로 한다.

이로써, 방현성 및 표시 콘트라스트가 우수하고, 표시 품위가 높은 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.

발명의 효과

본 발명은 상기에 설명한 수단에 의해, 이하에 설명하는 바와 같은 효과를 나타낸다.

즉, 본 발명에 의하면, 미립자의 평균 입경을 6㎛∼15㎛ 로 하고, 하드 코트층에 있어서 요철 형상의 평균 경사각 θa 를 0.4˚∼1.5˚로 하고, 추가로 표시 콘트라스트 특성을 60 이상으로 함으로써, 방현성과 표시 콘트라스트의 양방이 매우 양호한 방현성 하드 코트 필름, 그것을 구비한 편광판 및 그들을 구비한 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.

[도 1] 본 발명의 실시의 일 형태에 관련되는 방현성 하드 코트 필름의 개략을 나타내는 단면 모식도이다.

[도 2] 상기 방현성 하드 코트 필름 표면에 있어서의 요철 형상의 평균 경사각 θa 의 측정 방법을 설명하기 위한 설명도이다.

[도 3] 본 발명의 다른 실시형태에 관련되는 방현성 반사 방지 하드 코트 필름의 개략을 나타내는 단면 모식도이다.

부호의 설명

1: 필름 기재

2: 하드 코트층

2a: 수지 바인더

2b: 미립자

4: 방현성 하드 코트 필름

5: 반사 방지층

6: 방현성 반사 방지 하드 코트 필름

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 도 1 은 본 실시형태에 관련되는 방현성 하드 코트 필름의 개략을 나타내는 단면 모식도이다.

동일 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련되는 방현성 하드 코트 필름 (4) 은 투명성을 갖는 플라스틱으로 이루어지는 필름 기재 (1) 의 일방의 면에 방현성 하드 코트층 (이하, 간단히 하드 코트층이라고 한다)(2) 을 적층한 구성이다. 또한, 도 1 에는 나타내고 있지 않지만, 하드 코트층 (2) 은 필름 기재 (1) 의 양면에 형성하는 것도 가능하다. 또한, 도 1 에서는, 하드 코트층 (2) 이 단층인 경우를 예시하고 있지만, 본 발명의 하드 코트층을 갖는 것이면, 이들은 2 층 이상이어도 된다.

상기 필름 기재 (1) 는 가시광의 광선 투과율이 우수하고 (바람직하게는 광선 투과율 90% 이상), 투명성이 우수한 것 (바람직하게는 헤이즈값 1% 이하) 이면 특별히 제한은 없다. 구체적으로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머, 폴리메틸메타 크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머 등의 투명 폴리머로 이루어지는 필름을 들 수 있다. 또한, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체 등의 스티렌계 폴리머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 고리형 내지 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 올레핀계 폴리머, 염화 비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머 등의 투명 폴리머로 이루어지는 필름도 들 수 있다. 또한, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머나 상기 폴리머의 블렌드물 등의 투명 폴리머로 이루어지는 필름 등도 들 수 있다. 특히 광학적으로 복굴절이 적은 것이 바람직하게 사용된다.

본 실시형태에 관련되는 방현성 하드 코트 필름 (4) 을 보호 필름으로서 편광판에 사용하는 경우에는, 필름 기재 (1) 로서는, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리카보네이트, 아크릴계 폴리머, 고리형 내지 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀 등이 바람직하다. 또한, 필름 기재 (1) 는 후술하는 편광자 자체이어도 된다. 이와 같은 구성이면, TAC 등으로 이루어지는 보호층을 필요로 하지 않아 편광판의 구조를 단순화할 수 있으므로 제조 공정 수를 감소시켜, 생산 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 편광판을 한층 더 박층화할 수 있다. 또한, 필름 기재 (1) 가 편광자인 경우에는, 하드 코트층 (2) 이 종래의 보호층으로서의 역할을 하게 된다. 또한, 방현성 하드 코트 필름은 액정 셀 표면에 장착되는 커버 플레 이트로서의 기능을 겸하게 된다.

필름 기재 (1) 의 두께에 대해서는 적절히 결정할 수 있는데, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 점을 고려하여, 10∼500㎛ 정도이다. 특히 20∼300㎛ 가 바람직하고, 30∼200㎛ 가 보다 바람직하다. 또한, 필름 기재 (1) 의 굴절률로서는 특별히 제한되지 않고, 통상 1.30∼1.80 정도, 특히 1.40∼1.70 인 것이 바람직하다.

상기 하드 코트층 (2) 은 수지 바인더 (2a) 에 미립자 (2b) 를 첨가하고, 그 표층 부분이 요철 형상으로 형성된 층이다.

상기 하드 코트층 (2) 은 우레탄아크릴레이트 (A 성분), 폴리올(메타)아크릴레이트 (B 성분), 및 수산기 및 아크릴로일기의 적어도 일방의 기를 갖는 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트의 폴리머, 코폴리머 또는 상기 폴리머와 코폴리머의 혼합물 (C 성분) 을 형성 재료로 하여 구성된다.

상기 우레탄아크릴레이트 (A 성분) 로서는, (메타)아크릴산 및/또는 그 에스테르, 폴리올, 디이소시아네이트를 구성 성분으로서 함유하는 것이 사용된다. 예를 들어, (메타)아크릴산 및/또는 그 에스테르와 폴리올로부터, 수산기를 적어도 1 개 갖는 히드록시(메타)아크릴레이트를 제조하고, 이것을 디이소시아네이트와 반응시킴으로써 제조한 것이 사용된다. (메타)아크릴산은 아크릴산 및/또는 메타크릴산이며, 본 발명에 있어서 (메타) 는 동일한 의미이다. 이들 각 구성 성분은 1 종이어도 되고, 또는 2 종 이상을 병용해도 된다.

(메타)아크릴산의 에스테르로서는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크 릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트 등의 알킬(메타)아크릴레이트; 시클로헥실(메타)아크릴레이트 등의 시클로알킬(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 폴리올은 수산기를 적어도 2 개 갖는 화합물이며, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 히드록시 피발린산네오펜틸글리콜에스테르, 시클로헥산디메틸올, 1,4-시클로헥산디올, 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메틸올, 수소 첨가 비스페놀 A, 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀 A, 프로필렌 옥사이드 부가 비스페놀 A, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 글리세린, 3-메틸펜탄-1,3,5-트리올, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 글루코오스류 등을 들 수 있다.

상기 디이소시아네이트로서는, 방향족, 지방족 또는 지환족의 각종 디이소시아네이트류를 사용할 수 있고, 예를 들어, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4-디페닐디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 3,3-디메틸-4,4-디페닐디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 등, 또한 이들의 수소 첨가물 등을 들 수 있다.

상기 우레탄아크릴레이트 (A 성분) 의 첨가량에 대해서는, 너무 적으면 하드 코트층의 유연성 및 밀착성이 저하되고, 너무 많으면 경화 후의 하드 코트층의 경도가 저하된다. 이 때문에, 하드 코트 형성 재료의 전체 수지 성분 (A∼C 성분의 합계량, 또는 첨가 수지 재료 등이 있는 경우에는 그것을 포함한 합계량) 에 대하여 우레탄아크릴레이트 (A 성분) 는 15 중량%∼55 중량% 가 바람직하고, 25 중량%∼45 중량% 인 것이 보다 바람직하다. 우레탄아크릴레이트 (A 성분) 의 첨가량을 하드 코트 형성 재료의 전체 수지 성분에 대하여 55 중량% 를 초과하여 첨가하면 하드 코트 성능이 저하되어 바람직하지 않은 경우가 있다. 또한, 15 중량% 미만의 배합에서는 유연성이나 밀착성이 향상되지 않아, 바람직하지 않은 경우가 있다.

상기 폴리올(메타)아크릴레이트 (B 성분) 의 구성 성분으로서는, 예를 들어, 펜타에리트리톨디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 펜타에리트리톨트리 아크릴레이트와 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트를 함유하는 혼합 성분이 특히 바람직하다.

폴리올(메타)아크릴레이트 (B 성분) 의 배합량은 우레탄아크릴레이트 (A 성분) 에 대하여 70 중량%∼180 중량% 의 비율인 것이 바람직하고, 100 중량%∼150 중량% 의 비율인 것이 보다 바람직하다. 폴리올(메타)아크릴레이트 (B 성분) 의 배합량이 우레탄아크릴레이트 (A 성분) 에 대하여 180 중량% 를 초과하는 비율로 하면, 하드 코트층의 경화 수축이 커지고, 그 결과, 하드 코트 필름의 컬이 커 지거나 굴곡성이 저하되어 바람직하지 않은 경우가 있다. 또한, 70 중량% 미만의 비율에서는, 하드 코트성, 즉 경도나 내찰상성이 저하되어 바람직하지 않은 경우가 있다.

상기 C 성분에 있어서의 알킬기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 탄소수 1∼10 의 알킬기가 바람직하다. 또한, 알킬기는 직쇄상이어도 되고, 분기상이어도 된다. 상기 C 성분은, 예를 들어 하기 일반식 (1) 의 반복 단위를 포함하는 폴리머, 코폴리머 또는 상기 폴리머와 코폴리머의 혼합물을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 2,3-디히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-아크릴로일옥시프로필(메타)아크릴레이트, 2-아크릴로일옥시-3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2,3-디아크릴로일옥시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-아크릴로일옥시에틸(메타)아크릴레이트 등의 모노머로 형성되는 폴리머, 코폴리머 또는 상기 폴리머와 코폴리머의 혼합물을 들 수 있다.

상기 일반식 (1) 에 있어서, R¹ 은 H 기 또는 CH₃ 기를 나타내고, R² 는 CH₂CH₂X 기 또는 하기 일반식 (2) 로 표시되는 관능기를 나타낸다.

상기 X 는 H 기 또는 하기 일반식 (3) 으로 표시되는 아크릴로일기를 나타내고, 각 X 는 동종이어도 되고 이종이어도 된다.

상기 C 성분의 첨가량으로서는, 우레탄아크릴레이트 (A 성분) 에 대하여, 25 중량%∼110 중량% 의 비율인 것이 바람직하고, 45 중량%∼85 중량% 의 비율인 것이 보다 바람직하다. 배합량이 110 중량% 를 초과하는 경우에는, 도공성이 저하되어 바람직하지 않은 경우가 있다. 또한, 배합량이 25% 미만인 경우에는, 컬의 발생이 현저히 증대하여 바람직하지 않은 경우가 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 이 C 성분을 함유함으로써 하드 코트층 (2) 의 경화 수축을 억제하고, 그 결과 컬의 발생을 방지하는 것이다. 하드 코트 필름 등의 제조상의 관점에서는, 컬의 발생을 적어도 30㎜ 이내로 억제하는 것이 바람직하고, 그 범위내로 컬의 발생을 억제함으로써 작업성 및 생산 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.

상기 하드 코트층 (2) 에는, 미립자 (2b) 가 포함되어 있다. 미립자 (2b) 는 주로 방현성을 부여하는 방현성 미립자로서 기능한다. 미립자 (2b) 는 무기 미립자와 유기 미립자로 분류된다. 상기 무기 미립자로서는 특별히 한정 되지 않고, 예를 들어, 산화 규소, 산화 티탄, 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 주석, 산화 지르코늄, 산화 칼슘, 산화 인듐, 탄산 칼슘, 황산 바륨, 탤크, 카올린, 황산 칼슘 등을 들 수 있다. 또한, 유기 미립자로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸아크릴레이트 수지 분말, 실리콘계 수지 분말, 폴리스티렌 수지 분말, 폴리카보네이트 수지 분말, 아크릴-스티렌계 수지 분말, 벤조구아나민계 수지 분말, 멜라민계 수지 분말, 또한 폴리올레핀계 수지 분말, 폴리에스테르계 수지 분말, 폴리아미드 수지 분말, 폴리이미드계 수지 분말, 폴리불화에틸렌 수지 분말, 폴리에틸렌 수지 분말 등을 들 수 있다. 이들 무기 미립자 및 유기 미립자는 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 미립자 (2b) 의 평균 입경은 하드 코트층 (2) 의 막두께의 30%∼50% 인 것이 보다 바람직하다. 평균 입경이 30% 미만이면, 표면에 충분한 요철 형상을 형성할 수 없어, 충분한 방현 기능을 부여할 수 없다는 문제가 있다. 한편, 평균 입경이 50% 를 초과하면, 표면의 요철차가 지나치게 커져, 외관이 악화되거나 반사광의 산란이 강해져 희뿌옇게 된다는 문제가 있다.

상기 미립자 (2b) 의 배합량으로서는 특별히 한정되지 않고, 적절히 설정할 수 있다. 구체적으로는, 하드 코트 형성 재료 100 중량부에 대하여 2∼70 중량부인 것이 바람직하고, 4∼50 중량부인 것이 보다 바람직하고, 15∼40 중량부인 것이 특히 바람직하다.

미립자 (2b) 의 굴절률로서는, 상기 하드 코트층 (2) 의 바인더 성분 (2a) 의 굴절률과의 관계에서 적절히 선택할 필요가 있지만, 1.40 이상 1.70 이하의 범위에서 적절히 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 수지 바인더 (2a) 와 미립자 (2b) 의 계면에 생기는 광의 산란을 가능한 한 억제하려면, 수지 바인더 (2a) 와 미립자 (2b) 의 굴절률차를 작게 할 필요가 있다. 수지 바인더 (2a) 의 굴절률은 일반적으로 1.5∼1.6 이다. 따라서, 미립자 (2b) 로서는, 유기 수지 바인더 (2a) 의 굴절률의 값에 근접한 굴절률을 갖는 유기물의 미립자나, 산화 규소 등의 무기물로 이루어지는 미립자가 바람직하게 사용된다. 하드 코트층 (2) 의 굴절률에 대한 미립자 (2b) 의 굴절률차는 0.05 미만인 것이 바람직하다. 굴절률차가 0.05 이상이면, 광의 산란이 강해지고, 표시 화상이 선명하지 않다거나, 표시 콘트라스트가 저하된다는 문제를 일으키는 경우가 있다. 또한, 하드 코트층 (2) 의 굴절률에 대한 미립자 (2b) 의 굴절률차는, 보다 바람직하게는 0.03 미만, 특히 바람직하게는 0.02 미만이다.

미립자 (2b) 의 평균 입경은 6㎛∼15㎛ 의 범위이다. 평균 입경이 6㎛ 미만이면, 비록 하드 코트층 (2) 의 표면 형상이 후술의 평균 경사각 θa 값을 만족하는 경우라도, 이유는 분명하지 않지만, 밝은 곳에서의 표시 콘트라스트가 저하되는 경향이 있다. 또한, 평균 입경이 15㎛ 를 초과하면, 하드 코트층 (2) 의 막두께와 비교한 미립자 (2b) 의 사이즈가 상대적으로 커진다. 이로써, 하드 코트층 (2) 의 형성시에 있어서, 미립자 (2b) 의 하드 코트층 (2) 내부로의 매몰 정도를 제어하는 것이 곤란해져, 미립자 (2b) 를 서로 겹치는 등에 의해 하드 코트 층 (2) 표면으로부터 미립자 (2b) 가 돌출하여, 돌기 형상의 결점이 발생하는 경우가 있다. 일반적으로, 표면 형상이 평탄한 하드 코트층을 이용한 경우, 이것을 디스플레이의 표시 화면에 배치하고, 밝은 곳에 있어서의 표시 콘트라스트의 값을 측정하면, 표시 화면에 비춤이 발생하지만, 그 값은 가장 높아진다 (하드 코트층 상에 반사 방지층을 형성했을 때를 제외한다). 그러나, 평균 입경이 6㎛∼15㎛ 의 범위인 미립자 (2b) 를 함유하는 하드 코트층 (2) 을 이용한 경우, 상기의 하드 코트층의 경우보다, 밝은 곳에 있어서의 표시 콘트라스트의 값이 저하되지만, 큰 폭으로 저하되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 미립자 (2b) 로서는, 애스펙트비가 1.5 이하인 대략 구 형상의 입자를 이용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 진구 형상의 미립자를 이용하는 것이 바람직하다. 애스펙트비가 1.5 를 초과하는 구형 입자나 다각형 입자를 이용했을 경우, 미립자에 의해 형성되는 요철 형상의 θa 의 제어가 곤란해지는 경우가 있다.

하드 코트층 (2) 의 평균 경사각 θa 는 0.4˚ 이상 1.5˚ 이하인 것이 필요하다. θa 가 0.4˚ 미만이면, 충분한 안티글레어성을 발휘하지 못하고, 외광 등의 비춤이 발생한다는 문제가 있다. 한편, θa 가 1.5˚ 를 초과하면, 헤이즈치가 증대한다는 문제가 있다. 상기 범위내이면, 하드 코트층 (2) 의 방현 효과를 향상시킬 수 있고, 외광 등의 비춤을 바람직하게 방지할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 평균 경사각 θa 는 하기 수학식 (1) 로 정의되는 값이다.

θa = tan^-1Δa … (1)

상기 수학식 (1) 에 있어서, Δa 는 하기 수학식 (2) 에 나타내는 바와 같이, JIS B 0601 (1994년도판) 에 규정되는 거침도 곡선의 기준 길이 L 에 있어서, 서로 이웃하는 산의 정점과 골짜기의 최하점의 차 (높이 h) 의 합계 (h₁ + h₂ + h₃ + … + h_n) 를 상기 기준 길이 L 로 나눈 값이다. 상기 거침도 곡선은 단면 곡선으로부터 소정의 파장보다 긴 표면 물결 성분을 위상차 보상형 광역 필터로 제거한 곡선이다. 또한, 상기 단면 곡선이란 대상면에 직각인 평면에서 대상면을 절단했을 때에, 그 잘린 부위에 나타나는 윤곽이다. 도 2 에 상기 거침도 곡선, 높이 h 및 기준선 L 의 일례를 나타낸다.

Δa = (h₁ + h₂ + h₃ + … + h_n)/L … (2)

필름 기재 (1) 의 굴절률과 하드 코트층 (2) 의 굴절률차를 d 로 하면, d 는 0.04 이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.02 이하이다. 필름 기재 (1) 로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 이용하는 경우, 입경이 100㎚ 이하인 무기 초미립자로서 산화 티탄을 하드 코트 형성 재료의 전체 수지 성분에 대하여 약 35% 정도 배합함으로써, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 굴절률 약 1.64 에 대하여 d 를 0.02 이하로 제어할 수 있어, 간섭 무늬의 발생을 억제할 수 있다. 필름 기재 (1) 로서 트리아세틸셀룰로오스 필름을 이용하는 경우, 입경이 100㎚ 이하인 무기 초미립자로서 산화 규소를 하드 코트 형성 재료의 전체 수지 성분에 대하여 약 40% 정도 배합함으로써, 트리아세틸셀룰로오스 필름의 굴절률 약 1.48 에 대하여 d 를 상기와 마찬가지로 0.02 이하로 제어할 수 있어, 간섭 무늬의 발생을 억제할 수 있다.

상기 하드 코트층 (2) 의 막두께는 15∼35㎛ 로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼30㎛ 이다. 막두께의 하한값을 15㎛ 로 해도, 하드 코트층 (2) 은 폴리올(메타)아크릴레이트 (B 성분) 를 함유하므로, 경도를 일정 이상 (예를 들어, 연필 경도로 4H 이상) 으로 유지할 수 있다. 또한, 경도를 한층 더 크게 하기 위하여, 막두께의 상한값을 35㎛ 로 해도, 하드 코트층 (2) 은 우레탄아크릴레이트 (A 성분) 및 C 성분을 함유하므로, 컬이나 균열 등의 발생을 충분히 방지할 수 있다. 또한, 막두께가 15㎛ 미만인 경우, 하지인 필름 기재 (1) 의 영향을 받아 경도가 저하되는 경우가 있다. 한편, 막두께가 35㎛ 를 초과하는 경우, 하드 코트층 (2) 자체에 크랙이 발생하거나, 하드 코트층 (2) 의 경화 수축에 의해 하드 코트 필름이 하드 코트면에 컬링되어, 실용상 문제가 되는 경우가 있다. 또한, JIS K-5400 에 의한 연필 경도 시험으로 4H 이상의 경도를 얻기 위해서는, 20㎛ 이상의 막두께로 하는 것이 바람직하다.

하드 코트 형성 재료의 희석 용매로서 특별히 한정되지 않고, 여러 가지의 것을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 디부틸에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 프로필렌옥시드, 1,4-디옥산, 1,3-디옥소란, 1,3,5-트리옥산, 테트라히드로푸란, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 포름산에틸, 포름산프로필, 포름산n-펜틸, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 아세트산n-펜틸, 아세틸아세톤, 디아세톤알코올, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 1-펜탄올, 2-메틸-2-부탄올, 시클로헥사놀, 아세트산이소부틸, 메틸이소부틸케톤, 2-옥타논, 2-펜타논, 2-헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논 등을 들 수 있다. 이들은 1 종 또는 2 종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 아세트산에틸은 전체 희석 용매에 대하여 20 중량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25 중량% 이상, 특히 바람직하게는 30 중량%∼70 중량% 의 범위이다. 이로써, 필름 기재 (1) 로서 트리아세틸셀룰로오스를 이용하는 경우에는, 특히 밀착성이 우수한 하드 코트층 (2) 을 형성하는 것이 가능하게 된다. 아세트산에틸의 함유량이 전체 희석 용매에 대하여 70 중량% 를 초과하면, 휘발 속도가 빠르기 때문에, 도공 불균일이나 건조 불균일이 생기기 쉬워지고, 20 중량% 미만인 경우에는, 기재와의 밀착성이 저하되게 되어 바람직하지 않은 경우가 있다.

하드 코트층 (2) 에 대해서는, 예를 들어 상기 하드 코트층 (2) 의 형성에 이용한 필름의 표면을 미리 샌드블라스트나 엠보스 롤, 화학 에칭 등의 적절한 방식으로 조면화 처리하여 필름 표면에 미세 요철 구조로 함으로써, 하드 코트층 (2) 을 형성하는 재료 자체의 표면을 미세 요철 구조로 형성하는 방법 등을 조합하여, 하드 코트층 (2) 의 표면의 요철 상태가 불균일해지도록 해도 된다.

하드 코트 형성 재료에는, 각종 레벨링제를 첨가할 수 있다. 레벨링제로 서는, 불소계 또는 실리콘계의 레벨링제를 적절히 사용할 수 있는데, 보다 바람직하게는 실리콘계의 레벨링제이다. 실리콘계 레벨링제로서는, 폴리디메틸실록산, 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산, 폴리메틸알킬실록산 등을 들 수 있다. 이들 실리콘계의 레벨링제 중, 반응성 실리콘이 특히 바람직하다. 반응성 실리콘을 첨가함으로써, 표면에 미끄럼성이 부여되어 내찰상성이 지속된다. 또한, 저굴절률층으로서 실록산 성분을 함유하는 것을 이용했을 경우, 반응성 실리콘으로서 히드록실기를 갖는 것을 이용하면 밀착성이 향상된다.

상기 반응성 실리콘의 레벨링제로서는, 예를 들어 실록산 결합과, 아크릴레이트기 및 히드록실기를 갖는 것을 예시할 수 있다. 보다 구체적으로는,

(1) (디메틸실록산/메틸): (3-아크릴로일-2-히드록시프로폭시프로필실록산/메틸):(2-아크릴로일-3-히드록시프로폭시프로필실록산)=0.8:0.16:0.04 의 몰비의 공중합물

(2) 디메틸실록산: 히드록시프로필실록산:6-이소시아네이트헥실이소시아누르산:지방족 폴리에스테르=6.3:1.0:2.2:1.0 의 몰비의 공중합물

(3) 디메틸실록산: 말단이 아크릴레이트의 메틸폴리에틸렌글리콜프로필에테르실록산: 말단이 히드록실기의 메틸폴리에틸렌글리콜프로필에테르실록산=0.88:0.07:0.05 의 몰비의 공중합물 등을 들 수 있다.

레벨링제의 배합량은 방현성 하드 코트 형성 재료의 전체 수지 성분 100 중량부에 대하여, 5 중량부 이하, 또한 0.01∼5 중량부의 범위로 하는 것이 바람직하다.

하드 코트 형성 재료의 경화 수단에 자외선을 이용하는 경우에 있어서, 불소계 또는 실리콘계의 레벨링제를 하드 코트 형성 재료에 배합해 두면, 예비 건조 및 용매 건조시에 불소계, 실리콘계의 레벨링제가 공기 계면에 블리드해 온다. 이로써, 산소에 의한 자외선 경화형 수지의 경화 저해를 막을 수 있어, 하드 코트층 (2) 의 최표면에 있어서도 충분한 경도를 갖는 하드 코트층 (2) 을 얻을 수 있다. 또한, 실리콘계의 레벨링제가 하드 코트층 (2) 표면에 블리드함으로써, 그 하드 코트층 (2) 에 미끄럼성이 부여된다. 이로써, 내찰상성도 향상시킬 수 있다.

상기 하드 코트층 (2) 의 형성 재료에는, 필요에 따라 성능을 해치지 않는 범위에서, 안료, 충전제, 분산제, 가소제, 자외선 흡수제, 계면 활성제, 산화 방지제, 틱소트로피화제 등이 첨가되어도 된다. 이들 첨가제는 단독으로 사용해도 되고, 또 2 종류 이상 병용해도 된다.

본 실시형태에 관련되는 하드 코트 형성 재료에는, 종래 공지된 광중합 개시제를 이용할 수 있다. 예를 들어, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 아세토페논, 벤조페논, 크산톤, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 벤조인프로필에테르, 벤질디메틸케탈, N,N,N',N'-테트라메틸-4,4'-디아미노벤조페논, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 그 외 티오크산톤계 화합물 등을 사용할 수 있다.

상기 하드 코트층 (2) 을 형성하려면, 우레탄아크릴레이트 (A 성분), 폴리올(메타)아크릴레이트 (B 성분) 및 C 성분을 적어도 함유하는 하드 코트 형성 재료를 필름 기재 (1) 상에 도공하고, 그 후 경화시킨다. 하드 코트 형성 재료는 도공시에, 용매에 용해한 용액으로서 도공할 수 있다. 하드 코트 형성 재료를 용액으로서 도공했을 경우에는, 건조 후에 경화시킨다.

상기 하드 코트 형성 재료를 필름 기재 (1) 상에 도공하는 방법으로서는, 공지된 판텐 코트, 다이 코트, 스핀 코트, 스프레이 코트, 그라비아 코트, 롤 코트, 바 코트 등의 도공법을 이용할 수 있다.

상기 하드 코트 형성 재료의 경화 수단은 특별히 제한되지 않지만, 전리 방사선 경화가 바람직하다. 그 수단에는 각종 활성 에너지를 이용할 수 있지만, 자외선이 바람직하다. 에너지선원으로서는, 예를 들어 고압 수은 램프, 할로겐 램프, 크세논 램프, 메탈할라이드 램프, 질소 레이저, 전자선 가속 장치, 방사성 원소 등의 선원이 바람직하다. 에너지선원의 조사량은 자외선 파장 365㎚ 에서의 적산 노광량으로서 50∼5000mJ/㎠ 가 바람직하다. 조사량이 50mJ/㎠ 미만인 경우에는, 경화가 불충분해지기 때문에, 하드 코트층의 경도가 저하되는 경우가 있다. 또한 5000mJ/㎠ 를 초과하면, 하드 코트층이 착색되어 투명성이 저하되는 경우가 있다.

본 실시형태에 관련되는 방현성 하드 코트 필름 (4) 은 광의 표면 반사를 저감시키는 반사 방지층을 형성하지 않아도 양호한 표시 콘트라스트 특성을 나타낼 수 있다. 단, 본 발명의 방현성 하드 코트 필름에 반사 방지층을 형성하여, 방현성 반사 방지 하드 코트 필름으로 하는 것을 방해하는 것은 아니다.

도 3 에, 반사 방지층을 형성한 방현성 반사 방지 하드 코트 필름을 나타낸다. 광은 물체에 닿으면 그 계면에서의 반사, 내부에서의 흡수, 산란과 같은 현상을 반복하여 물체의 배면으로 투과해 간다. 화상 표시 장치에 하드 코트 필름을 장착했을 때, 화상의 시인성을 저하시키는 요인의 하나로 공기와 하드 코트층 계면에서의 광의 반사를 들 수 있다. 반사 방지층 (5) 은 그 표면 반사를 저감시키는 것이다. 또한, 도 3 에는 나타내고 있지 않지만, 하드 코트층 (2) 및 반사 방지층 (5) 은 필름 기재 (1) 의 양면에 형성하는 것도 가능하다. 또한, 도 3 에서는, 하드 코트층 (2) 및 반사 방지층 (5) 을 각각 1 층씩 형성한 경우를 예시하고 있지만, 본 발명의 하드 코트층 (2) 을 갖는 것이면, 반사 방지층 (5) 은 2 층 이상이어도 된다.

반사 방지층 (5) 으로서는, 막두께 및 굴절률을 엄밀히 제어한 광학 박막 (반사 방지층) 을 하드 코트층 (2) 표면에 적층한 것을 들 수 있다. 이것은, 광의 간섭 효과를 이용한 입사광과 반사광이 역전한 위상을 서로 없애게 함으로써 반사 방지 기능을 발현시키는 방법이다.

광의 간섭 효과에 기초하는 반사 방지층 (5) 의 설계에 있어서, 그 간섭 효과를 향상시키는 수단으로서는, 반사 방지층 (5) 과 하드 코트층 (2) 의 굴절률차를 크게 하는 방법이 있다. 기재 상에 2∼5 층의 광학 박막 (상기 막두께 및 굴절률을 엄밀히 제어한 박막) 을 적층하는 다층 반사 방지층에서는, 굴절률이 상이한 성분을 소정의 두께만큼 복수층 형성함으로써, 반사 방지층 (5) 의 광학 설계에 자유도가 증가하여, 더욱 반사 방지 효과를 향상시키고, 분광 반사 특성도 가시광 영역에서 플랫으로 하는 것이 가능하게 된다. 광학 박막의 각 층의 막두께 정밀도가 요구되기 때문에, 일반적으로는 드라이 방식인 진공 증착, 스퍼터링, CVD 등에 의해 각 층이 형성되고 있다.

반사 방지층 (5) 으로서는, 산화 티탄, 산화 지르코늄, 산화 규소, 불화 마그네슘 등이 사용되지만, 반사 방지 기능을 보다 크게 발현시키기 위해서는, 산화 티탄층과 산화 규소층의 적층체를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 적층체는 하드 코트층 상에 굴절률이 높은 산화 티탄층 (굴절률: 약 1.8) 이 형성되고, 그 산화 티탄층 상에 굴절률이 낮은 산화 규소층 (굴절률: 약 1.45) 이 형성된 2 층 적층체, 추가로 이 2 층 적층체 상에 산화 티탄층 및 산화 규소층이 이 순서로 형성된 4 층 적층체가 바람직하다. 이러한 2 층 적층체 또는 4 층 적층체의 반사 방지층을 형성함으로써, 가시광선의 파장 영역 (380∼780㎚) 의 반사를 균일하게 저감시키는 것이 가능하다.

또한, 필름 기재 (1) 상에 단층의 광학 박막을 적층함으로써도 반사 방지 효과를 발현시키는 것이 가능하다. 반사 방지층 (5) 을 단층으로 하는 설계에 있어서도, 반사 방지 기능을 최대한 인출하기 위해서는, 반사 방지층 (5) 과 하드 코트층 (2) 의 굴절률차를 크게 할 필요가 있다. 상기 반사 방지층 (5) 의 막두께를 d, 굴절률을 n, 입사광의 파장을 λ 로 하면, 반사 방지층 (5) 의 막두께와 그 굴절률 사이에 nd=λ/4 의 관계식이 성립한다. 반사 방지층 (5) 은 그 굴절률이 필름 기재 (1) 의 굴절률보다 작은 저굴절률층인 경우에는, 상기 관계식이 성립하는 조건에서는 반사율이 최소가 된다. 예를 들어, 반사 방지층 (5) 의 굴절률이 1.45 인 경우에는, 가시광선 중의 550㎚ 의 파장의 입사광에 대하여, 반사율을 최소로 하는 반사 방지층 (5) 의 막두께는 95㎚ 가 된다.

반사 방지 기능을 발현시키는 가시광선의 파장 영역은 380∼780㎚ 이며, 특히 시감도가 높은 파장 영역은 450∼650㎚ 의 범위이며, 그 중심 파장인 550㎚ 의 반사율을 최소로 하는 설계를 행하는 것이 일반적으로 행해지고 있다.

단층으로 반사 방지층 (5) 을 설계하는 경우, 그 막두께 정밀도는 다층 반사 방지층의 막두께 정밀도만큼 엄밀하지 않고, 설계 막두께에 대하여 ±10% 의 범위, 즉 설계 파장이 95㎚ 인 경우에는, 86㎚∼105㎚ 의 범위이면 문제없이 사용할 수 있다. 이로부터, 일반적으로 단층의 반사 방지층 (5) 의 형성에는, 웨트 방식인 판텐 코트, 다이 코트, 스핀 코트, 스프레이 코트, 그라비아 코트, 롤 코트, 바 코트 등의 도공법이 채용된다.

단층으로 반사 방지층 (5) 을 형성하는 재료로서는, 예를 들어 자외선 경화형 아크릴 수지 등의 수지계 재료, 수지 중에 콜로이달 실리카 등의 무기 미립자를 분산시킨 하이브리드계 재료, 테트라에톡시실란, 티탄테트라에톡시드 등의 금속 알콕시드를 이용한 졸-겔계 재료 등을 들 수 있다. 또한, 각각의 재료는 표면의 방오염성을 부여하기 위하여 불소기 함유 화합물을 이용할 수 있다. 내찰상성의 면에서는, 무기 성분 함유량이 많은 반사 방지층 재료가 우수한 경향이 있고, 특히 졸-겔계 재료가 바람직하다. 졸-겔계 재료는 부분 축합하여 이용할 수 있다.

상기 불소기를 함유하는 졸-겔계 재료로서는, 퍼플루오로알킬알콕시실란을 예시할 수 있다. 퍼플루오로알킬알콕시실란으로서는, 예를 들어 일반식: CF₃(CF₂)_nCH₂CH₂Si(OR)₃ (식 중, R 은 탄소수 1∼5 개의 알킬기를 나타내고, n 은 0∼12 의 정수를 나타낸다) 로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 트리플루오로프로필트리에톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리에톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 이들 화합물 중에서 상기 n 이 2∼6 인 것이 바람직하다.

저굴절률층 (반사 방지층) 으로서, 일본 공개특허공보 제2004-167827호에 기재된 에틸렌글리콜 환산에 의한 수평균 분자량이 500∼10000 인 실록산 올리고머와, 폴리스티렌 환산에 의한 수평균 분자량이 5000 이상이고, 플루오로알킬 구조 및 폴리실록산 구조를 갖는 불소 화합물을 함유하는 하드 코트 형성 재료로 구성되는 것을 바람직하게 이용할 수 있다.

저굴절률층 (반사 방지층) 에는, 막강도를 개선하기 위하여 무기의 졸을 첨가할 수 있다. 무기의 졸로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 실리카, 알루미나, 불화 마그네슘 등을 들 수 있지만, 실리카 졸이 특히 바람직하다. 무기의 졸의 첨가량은 저굴절률 형성 재료의 전체 고형분 100 중량부에 대하여 10∼80 중량부의 범위내에서 적절히 설정할 수 있다. 무기의 졸의 입경으로서는, 2∼50㎚ 의 범위내의 것이 바람직하고, 5∼30㎚ 의 범위내의 것이 보다 바람직하다.

반사 방지층 (5) 에는, 굴절률의 저감을 목적으로, 중공이고 구 형상인 산화 규소 초미립자를 함유시킬 수 있다. 중공이고 구 형상인 산화 규소 초미립자는 평균 입자경이 5㎚∼300㎚ 정도인 것이 바람직하고, 그 초미립자는 세공을 갖는 외각의 내부에 공동이 형성되어 이루어지는 중공 구 형상이며, 그 공동내에 그 미립자 조제시의 용매 및/또는 기체를 포함하여 이루어진다. 상기 공동을 형성하기 위한 전구체 물질이 그 공동내에 잔존하여 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 외각의 두께는 1㎚∼50㎚ 정도의 범위에 있고, 또한 평균 입자경의 1/50∼1/5 정도의 범위에 있는 것이 바람직하다. 상기 외각이 복수의 피복층으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 세공이 폐색되고, 상기 공동이 상기 외각에 의해 밀봉되어 이루어지는 것이 바람직하다. 반사 방지층 (5) 중에 있어서, 다공질 또는 공동이 유지되어 있고, 반사 방지층 (5) 의 굴절률을 저감시키는 것이 가능하기 때문에, 바람직하게 이용할 수 있다.

상기 산화 규소 초미립자의 평균 입자경은, 상기 서술한 바와 같이, 5∼300㎚ 의 범위인 것이 바람직하다. 평균 입자경이 5㎚ 미만에서는, 구 형상 미립자에 있어서의 외각의 체적 비율이 증가하고, 공동의 용적의 비율이 저하되는 경향이 있다. 한편, 평균 입자경이 300㎚ 를 초과하면, 안정된 분산액을 얻기가 어려워지고, 또한 그 초미립자를 함유하는 반사 방지층의 투명성이 저하되기 쉬워지기 때문이다. 중공이고 구 형상인 산화 규소 초미립자의 바람직한 평균 입자경은 10∼200㎚ 의 범위이다. 또한, 상기 평균 입자경은 동적 광산란법에 의해 구할 수 있다.

중공이고 구 형상인 산화 규소 초미립자의 제조 방법은, 예를 들어 하기 공정 (a)∼공정 (c) 를 갖는다.

(a) 규산염의 수용액 및/또는 산성 규산액과, 알칼리 가용의 무기 화합물 수용액을 pH 10 이상의 알칼리 수용액 또는, 필요에 따라 종(種) 입자가 분산된 pH 10 이상의 알칼리 수용액 중에 동시에 첨가하여, 산화 규소를 SiO₂ 로 나타내고, 산화 규소 이외의 무기 화합물을 MO_x 로 나타냈을 때의 몰비 (MO_x/SiO₂) 가 0.3∼1.0 의 범위에 있는 핵 입자 분산액을 조제하는 공정.

(b) 상기 핵입자 분산액에 산화 규소원을 첨가하여, 핵 입자에 제 1 산화 규소 피복층을 형성하는 공정.

(c) 상기 분산액에 산을 첨가하여, 상기 핵 입자를 구성하는 원소의 일부 또는 전부를 제거하는 공정.

상기의 중공이고 구 형상인 산화 규소 초미립자 분산액은 각종 매트릭스 성분과 혼합함으로써, 반사 방지 형성용 도공액을 제조할 수 있다. 각종 매트릭스 성분이란, 하드 코트층 (2) 의 표면에 피막을 형성할 수 있는 성분을 말하고, 기재와의 밀착성이나 경도, 도공성 등의 조건에 적합한 수지 등에서 선택하여 이용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 종래부터 이용되고 있는 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 염화 비닐 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 불소 수지, 실리콘 수지, 부티랄 수지, 페놀 수지, 아세트산 비닐 수지, 자외선 경화 수지, 전자선 경화 수지, 에멀젼 수지, 수용성 수지, 친수성 수지, 이들 수지의 혼합물, 또한 이들 수지의 공중합체나 변성체 등의 도료용 유기 수지를 들 수 있다. 또한, 상기의 단층으로 반사 방지층 (5) 을 형성하는 재료로서 예시한 알콕시실 란 등의 가수 분해성 유기 규소 화합물 등을 매트릭스 성분으로서 이용할 수 있다.

매트릭스 성분으로서 유기 수지를 이용하는 경우에는, 예를 들어 상기 중공이고 구 형상인 산화 규소 초미립자의 분산매로서의 물을 알코올 등의 유기 용매로 치환한 유기 용매 분산액, 필요에 따라 상기 초미립자를 공지된 커플링제로 처리한 후, 유기 용매에 분산시킨 유기 용매 분산액과 매트릭스를 적당한 유기 용제로 희석하여, 반사 방지 형성용 도공액으로 할 수 있다.

한편, 매트릭스 성분으로서 가수 분해성 유기 규소 화합물을 이용하는 경우에는, 예를 들어 알콕시실란과 알코올의 혼합액에, 물 및 촉매로서의 산 또는 알칼리를 첨가함으로써, 알콕시실란의 부분 가수 분해물을 얻고, 이것에 상기 분산액을 혼합하고, 필요에 따라 유기 용제로 희석하여, 도포액으로 할 수 있다.

도공액 중의, 상기 산화 규소 초미립자와 매트릭스 성분의 중량 비율은 산화 규소 초미립자:매트릭스=1:99∼9:1 의 범위가 바람직하다. 상기 중량 비율이9:1 을 초과하면 반사 방지층 (5) 의 강도가 부족하여 실용성이 결여되는 경우가 있다. 한편, 상기 중량 비율이 1:99 미만에서는 상기 산화 규소 초미립자의 첨가 효과가 나타나기 어려운 경우가 있다.

상기 하드 코트층 (2) 의 표면에 형성되는 반사 방지층 (5) 의 굴절률은 산화 규소 초미립자와 매트릭스 성분 등의 혼합 비율 및 사용하는 매트릭스의 굴절률에 따라서도 달라지지만, 1.2∼1.42 로 저굴절률이 된다. 또한, 본 발명의 산화 규소 초미립자 자체의 굴절률은 1.2∼1.38 이다.

하드 코트 필름의 하드 코트층 (2) 상에 반사 방지층 (5) 을 형성한 방현성 반사 방지 하드 코트 필름 (6) 은 연필 경도의 점에서 바람직하다. 초미립자를 함유하는 하드 코트층 (2) 의 표면에는 미소 요철이 형성되어 있고, 그것이 연필의 미끄러짐에 영향을 준다 (연필이 걸리기 쉬워 힘이 전달되기 쉽게 되어 있다). 반사 방지층 (5) 을 형성했을 경우에는, 요철이 매끄럽게 되어, 통상적으로는 하드 코트층 (2) 의 연필 경도의 3H 정도의 것은 4H 의 연필 경도로 할 수 있다.

이러한 중공이고 구 형상인 산화 규소 초미립자의 제조 방법으로서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 제2000-233611호에 개시된 실리카계 미립자의 제조 방법이 바람직하게 채용된다.

반사 방지층 (저굴절률층)(5) 을 형성시킬 때의 건조 및 경화의 온도는 특별히 제한되지 않고, 통상 60℃∼150℃, 바람직하게는 70℃∼130℃ 에 있어서, 통상 1 분에서 30 분, 생산성을 고려한 경우에는 1 분에서 10 분 정도가 보다 바람직하다. 또한, 건조 및 경화 후, 추가로 가열 처리를 실시함으로써 보다 고경도의 반사 방지 하드 코트 필름을 얻을 수 있다. 가열 처리의 온도는 특별히 제한되지 않고, 통상 40℃∼130℃, 바람직하게는 50℃∼100℃ 에 있어서 통상 1 분에서 100 시간, 보다 내찰상성을 향상시키기 위해서는 10 시간 이상 실시하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 온도, 시간은 상기 범위에 제한되지 않고, 적절히 조정할 수 있다. 가열은 핫 플레이트, 오븐, 벨트로 등에 의한 방법이 적절히 채용된다.

반사 방지층 (5) 은 화상 표시 장치의 최표면에 장착되는 빈도가 높기 때문에, 외부 환경으로부터 오염되기 쉽다. 특히, 주변에 있어서는 지문이나 손때, 땀이나 정발 재료(整髮料) 등의 오염물이 부착되기 쉽고, 그 부착에서 표면 반사율이 변화되거나 부착물이 하얗게 떠 보여 표시 내용이 불선명해지는 등, 단순한 투명판 등의 경우에 비해 오염이 눈에 띄기 쉬워진다. 이와 같은 경우에는, 상기 부착 방지성, 제거 용이성에 관한 기능을 부여하기 위하여, 불소기 함유의 실란계 화합물이나 불소기 함유의 유기 화합물 등을 반사 방지층 (5) 상에 적층하는 것이 바람직하다.

필름 기재 (1), 또는 필름 기재 (1) 상에 도공을 실시한 하드 코트층 (2) 에 각종 표면 처리를 실시함으로써, 필름 기재 (1) 와 하드 코트층 (2), 필름 기재 (1) 와 편광자 또는 하드 코트층 (2) 과 반사 방지층 (5) 의 접착성을 향상시킬 수 있다. 그 표면 처리로서는, 저압 플라즈마 처리, 자외선 조사 처리, 코로나 처리, 화염 처리, 산 또는 알칼리 처리를 이용할 수 있다. 또한, 트리아세틸셀룰로오스를 필름 기재로서 이용했을 경우의 표면 처리로서 바람직하게 사용되는 알칼리 비누화 처리를 구체적으로 설명한다. 셀룰로오스에스테르 필름 표면을 알칼리 용액에 침지한 후, 물세정하여 건조시키는 주기로 행해지는 것이 바람직하다. 알칼리 용액으로서는, 수산화 칼륨 용액, 수산화 나트륨 용액을 들 수 있고, 수산화 이온의 규정 농도는 0.1N∼3.0N 인 것이 바람직하고, 0.5N∼2.0N 인 것이 더욱 바람직하다. 알칼리 용액 온도는 25℃∼90℃ 의 범위가 바람직하고, 40℃∼70℃ 가 더욱 바람직하다. 그 후, 물세정 처리, 건조 처리를 행하고, 표면 처리를 실시하여 트리아세틸셀룰로오스를 얻을 수 있다.

또한, 필름 기재 (1) 의 이면 (하드 코트층 (2) 의 형성면과는 반대측의 면) 에 컬의 발생을 방지하는 것을 목적으로, 다음에 설명하는 용제 처리를 행해도 된다. 용제 처리는 필름 기재 (1) 를 용해시킬 수 있는 용제 또는 팽윤시킬 수 있는 용제를 함유하는 조성물을, 종래 공지된 방법에 의해 도포하여 행해진다. 그러한 용제를 도포함으로써, 필름 기재 (1) 의 이면측으로 둥글게 되려고 하는 성질을 부여하고, 이로써 하드 코트층 (2) 을 구비한 필름 기재 (1) 가 하드 코트층 (2) 의 형성면측으로 컬링하고자 하는 힘을 상쇄하여 컬의 발생을 방지하는 것이다.

상기 용제로서는, 용해시키는 용제 및/또는 팽윤시키는 용제의 혼합물 외에, 추가로 용해시키지 않는 용제를 함유하는 경우도 있다. 이들을 필름 기재 (1) 의 컬 정도나 수지의 종류에 의해 적절한 비율로 혼합한 조성물 및 도포량을 이용하여 행한다.

컬 방지 기능을 더욱 향상시키는 경우에는, 이용하는 용제 조성을 용해시킬 수 있는 용제 및/또는 팽윤시킬 수 있는 용제의 혼합 비율을 크게 하고, 용해시키지 않는 용제의 혼합 비율을 작게 하는 것이 효과적이다. 이 혼합 비율은 바람직하게는 (용해시킬 수 있는 용제 및/또는 팽윤시킬 수 있는 용제):(용해시키지 않는 용제)=10:0∼1:9 로 사용된다. 이러한 혼합 조성물에 함유되는, 투명 수지 필름을 용해 또는 팽윤시키는 용제로서는, 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 디옥산, 아세톤, 메틸에틸케톤, N,N-디메틸포름아미드, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 트리클로로에틸렌, 메틸렌클로라이드, 에틸렌클로라이드, 테트라클로로에탄, 트리클로로에탄, 클로로포름 등이 있다. 용해시키지 않는 용제로서는, 예를 들어 메탄올, 에탄올, n-프로필알코올, i-프로필알코올, n-부탄올 등을 들 수 있다.

이들 용제 조성물을 그라비아 코터, 딥 코터, 리버스 코터 또는 압출 코터 등을 이용하여, 필름 기재 (1) 의 표면에 웨트 막두께 (건조 전의 막두께) 가 1∼100㎛, 보다 바람직하게는 5∼30㎛ 가 되도록 도포한다.

이와 같이 하여 도포한 각 용제는 건조 후에 비산시켜도 되고, 또한 미량이 잔존하고 있어도 되지만, 바람직하게는 도포면에 용매가 잔존하고 있지 않은 상태가 좋다.

또한, 필름 기재 (1) 의 이면 (하드 코트층 (2) 의 형성면과는 반대측인 면) 에 컬의 발생을 방지하는 것을 목적으로, 다음에 설명하는 투명 수지층을 형성해도 된다. 상기 투명 수지층으로서는, 예를 들어 열가소성 수지, 방사선 경화성 지, 열 경화성 수지, 그 외의 반응형 수지를 주성분으로 하는 층을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 열가소성 수지를 주성분으로 하는 층이 바람직하다.

상기 열가소성 수지로서는, 예를 들어 염화 비닐-아세트산 비닐 공중합체, 염화 비닐 수지, 아세트산 비닐 수지, 아세트산 비닐과 비닐알코올의 공중합체, 부분 가수 분해한 염화 비닐-아세트산 비닐 공중합체, 염화 비닐-염화 비닐리덴 공중합체, 염화 비닐-아크릴로니트릴 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 염소화 폴리염화 비닐, 에틸렌-염화 비닐 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 등의 비닐계 중합체 혹은 공중합체, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 수지 등의 셀룰로오스 유도체, 말레산 및/또는 아크릴산의 공중합체, 아크릴산 에스테르 공중합체, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 염소화 폴리에틸렌, 아크릴로니트릴-염소화 폴리에틸렌-스티렌 공중합체, 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체, 아크릴 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리에스테르폴리우레탄 수지, 폴리에테르폴리우레탄 수지, 폴리카보네이트폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 폴리아미드 수지, 아미노 수지, 스티렌-부타디엔 수지, 부타디엔-아크릴로니트릴 수지 등의 고무계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지 등을 들 수 있다. 이들 열가소성 수지 중, 예를 들어 디아세틸셀룰로오스 등을 이용한 셀룰로오스계 수지층이 투명 수지층으로서는 특히 바람직하다.

또한 방현성 하드 코트 필름 (4), 방현성 반사 방지 하드 코트 필름 (6) 은 통상, 그 필름 기재 (1) 측을 점착제나 접착제를 통하여, LCD 나 ELD 에 이용되고 있는 광학 부재에 부착할 수 있다. 부착시에, 필름 기재 (1) 에는 상기와 동일한 표면 처리를 실시할 수 있다.

광학 부재로서는, 예를 들어 편광자 또는 편광판을 들 수 있다. 편광판은 통상, 편광자의 편측 또는 양측에 투명 보호 필름을 갖는 것이 일반적으로 사용된다. 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 형성하는 경우에는, 표리의 투명 보호 필름은 같은 재료이어도 되고, 상이한 재료이어도 된다. 편광판은 통상, 액정 셀의 양측에 배치된다. 통상, 편광판은 2 장의 편광판의 흡수축이 서로 거의 직교하도록 배치된다.

다음에, 본 발명의 방현성 하드 코트 필름 (4) 또는 방현성 반사 방지 하드 코트 필름 (6) 을 적층한 광학 소자에 대하여, 편광판을 예로서 설명한다. 본 발명의 방현성 하드 코트 필름 (4) 또는 방현성 반사 방지 하드 코트 필름 (6) 은, 접착제나 점착제 등을 이용하여 편광자 또는 편광판과 적층함으로써, 본 발명의 기능을 가진 편광판을 얻을 수 있다. 편광판은 통상, 액정 셀의 양측에 배치된다. 통상, 편광판은 2 장의 편광판의 흡수축이 서로 거의 직교하도록 배치된다. 편광판은 통상, 편광자의 편측 또는 양측에 투명 보호 필름을 갖는 것이 일반적으로 사용된다. 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 형성하는 경우에는, 표리의 투명 보호 필름은 같은 재료이어도 되고, 상이한 재료이어도 된다.

상기 편광자로서는, 특별히 제한되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질을 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 이색성 물질로 이루어지는 편광자가, 편광 이색비가 높아 특히 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 5∼80㎛ 정도이다.

폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1 축 연신한 편광자는, 예를 들어 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원래 길이의 3∼7 배로 연신함으로써 제조할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산 아연, 염화 아연 등을 함유하고 있어도 되는 요오드화 칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 추가로 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 물세정해 도 된다.

폴리비닐알코올계 필름을 물세정함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 행해도 되고, 염색하면서 연신해도 되고, 또한 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화 칼륨 등의 수용액 중이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.

상기 편광자의 편면 또는 양면에 설치되는 투명 보호 필름으로서는, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성, 위상차값의 안정성 등이 우수한 것이 바람직하다. 상기 투명 보호 필름을 형성하는 재료로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체, 스티렌 수지, 아크릴로니트릴·스티렌 수지, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌 수지, 아크릴로니트릴·에틸렌·스티렌 수지, 스티렌·말레이미드 공중합체, 스티렌·무수 말레산 공중합체 등의 스티렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지 등을 들 수 있다. 또한, 시클로계 올레핀 수지, 노르보르넨계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지, 염화 비닐계 수지, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지, 방향족 폴리이미드나 폴리이미드아미드 등의 이미드계 수지, 술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수 지, 폴리페닐렌술피드계 수지, 비닐알코올계 수지, 염화 비닐리덴계 수지, 비닐부티랄계 수지, 아릴레이트계 수지, 폴리옥시메틸렌계 수지, 에폭시계 수지 또는 상기 수지의 블렌드물 등으로 이루어지는 고분자 필름 등도 상기 투명 보호 필름을 형성하는 수지의 예로서 들 수 있다. 또한, 상기 투명 보호 필름은 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열 경화형, 자외선 경화형 수지의 경화층으로서 형성할 수도 있다.

또한, 일본 공개특허공보 제2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 고분자 필름, 예를 들어 (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측쇄에 치환 및/비치환 페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로서는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 고분자 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 이용할 수 있다. 이들 필름은 위상차가 작고, 광탄성 계수가 작기 때문에 편광판 등의 보호 필름에 적용했을 경우에는 변형에 의한 불균일 등의 문제를 해소할 수 있고, 또한 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.

상기 투명 보호 필름으로서 바람직하게는, 편광 특성이나 내구성 등의 점에서, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지 및 노르보르넨계 수지가 사용된다. 구체적으로는, 후지 사진필름(주) 제조 제품명 「후지택」이나, 닛폰 제온(주) 제조 제품명 「제오노아」, JSR(주) 제조 제품명 「아톤」 등을 들 수 있 다.

상기 투명 보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있는데, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 점에서 1∼500㎛ 정도이다. 보다 바람직하게는 5∼200㎛ 이다. 특히 바람직하게는 10∼150㎛ 이다. 상기의 범위이면, 편광자를 기계적으로 보호하여, 고온 고습하에 노출되어도 편광자가 수축되지 않고, 안정된 광학 특성을 유지할 수 있다.

또한, 투명 보호 필름은 가능한 한 착색이 없는 것이 바람직하다. 따라서, Rth=(nx-nz)·d (단, nx 는 필름 평면내의 지상축 방향의 굴절률, nz 는 필름 두께방향의 굴절률, d 는 필름의 막두께이다) 로 표시되는 필름의 막두께 방향의 위상차값이 -90㎚∼+75㎚ 인 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 막두께 방향의 위상차값 (Rth) 이 -90㎚∼+75㎚ 인 것을 사용함으로써, 보호 필름에서 기인하는 편광판의 착색 (광학적인 착색) 을 거의 해소할 수 있다. 막두께 방향 위상차값 (Rth) 은 더욱 바람직하게는 -80㎚∼+60㎚, 특히 -70㎚∼+45㎚ 가 바람직하다.

상기 투명 보호 필름은 필름 면내의 위상차값 및 막두께 방향의 위상차값이 액정 표시 장치의 시야각 특성에 영향을 미치는 경우가 있으므로, 위상차값이 최적화된 것을 이용하는 것이 바람직하다. 단, 위상차값의 최적화가 요망되는 투명 보호 필름이란, 액정 셀에 가까운 측의 편광자의 표면에 적층되는 투명 보호 필름이며, 액정 셀에서 먼 측의 편광자의 표면에 적층되는 투명 보호 필름은 액정 표시 장치의 광학 특성을 변화시키는 일은 없으므로, 이에 한정되지 않는다.

상기 액정 셀에 가까운 측의 편광자의 표면에 적층되는 투명 보호 필름의 위 상차값으로서는, 필름 면내의 위상차값 (Re:(nx-ny)·d) 이 0∼5㎚ 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0∼3㎚ 이다. 더욱 바람직하게는 0∼1㎚ 이다. 막두께 방향의 위상차값 (Rth) 은 0∼15㎚ 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0∼12㎚ 이다. 더욱 바람직하게는 0∼10㎚ 이다. 특히 바람직하게는 0∼5㎚ 이다. 가장 바람직하게는 0∼3㎚ 이다.

방현성 하드 코트 필름 (4) 등을 적층한 편광판은 하드 코트 필름 등에 투명 보호 필름, 편광자, 투명 보호 필름을 순차적으로 적층한 것이어도 되고, 방현성 하드 코트 필름 등에 편광자, 투명 보호 필름을 순차적으로 적층한 것이어도 된다.

그 외, 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면은, 하드 코트층이나 스티킹 방지나 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다. 하드 코트 처리는 편광판 표면의 스크래치 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로서, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적절한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄럼 특성 등이 우수한 경화 피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등으로 형성할 수 있다. 또한, 스티킹 방지 처리는 인접층과의 밀착 방지를 목적으로 실시된다. 또한, 상기 하드 코트층, 스티킹 방지층 등은 투명 보호 필름 자체에 형성할 수 있는 것 외에, 별도로 광학층으로서 투명 보호 필름과는 별체의 것으로서 형성할 수도 있다.

또한 편광판의 층간에, 예를 들어 하드 코트층, 프라이머층, 접착제층, 점착제층, 대전 방지층, 도전층, 가스 배리어층, 수증기 차단층, 수분 차단층 등을 삽입, 또는 편광판 표면으로 적층해도 된다. 또한, 편광판의 각 층을 제조하는 단계에서는, 예를 들어 도전성 입자 혹은 대전 방지제, 각종 미립자, 가소제 등을 각 층의 형성 재료에 첨가, 혼합하는 등에 의해, 개량을 필요에 따라 행해도 된다.

상기 투명 보호 필름의 편광자와의 적층 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 아크릴계 폴리머나 비닐알코올계 폴리머로 이루어지는 접착제, 혹은 붕산이나 붕사, 글루탈알데히드나 멜라민이나 옥살산 등의 비닐알코올계 폴리머의 수용성 가교제로 적어도 이루어지는 접착제 등을 개재하여 행할 수 있다. 이로써 습도나 열의 영향으로 박리되기 어렵고 광 투과율이나 편광도가 우수한 것으로 할 수 있다. 상기 접착제로서는, 편광자의 원료인 폴리비닐알코올과의 접착성이 우수한 점에서, 폴리비닐알코올계 접착제를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 노르보르넨계 수지를 함유하는 고분자 필름을 투명 보호 필름으로서, 편광자와 적층하는 경우의 점착제로서는, 투명성이 우수하고, 복굴절 등이 작고, 얇은 층으로서 이용해도 충분히 점착력을 발휘할 수 있는 것이 바람직하다. 그러한 점착제로서는, 예를 들어 폴리우레탄계 수지 용액과 폴리이소시아네이트 수지 용액을 혼합하는 드라이 라미네이트용 접착제, 스티렌부타디엔고무계 접착제, 에폭시계 2 액 경화형 접착제, 예를 들어 에폭시 수지와 폴리티올의 2 액으로 이루어지는 것, 에폭시 수지와 폴리아미드의 2 액으로 이루어지는 것 등을 이용할 수 있고, 특히 용제형 접착제, 에폭시계 2 액 경화형 접착제가 바람직하고, 투명한 것이 바람직하다. 접착제에 따라서는, 적당한 접착용 하도제 (下塗劑) 를 이용함으로써 접착력을 향상시킬 수 있는 것이 있고, 그러한 접착제를 이용하는 경우에는 접착용 하도제를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 접착용 하도제로서는, 접착성을 향상시킬 수 있는 층이면 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 동일 분자내에 아미노기, 비닐기, 에폭시기, 메르캅토기, 클로르기 등의 반응성 관능기와 가수 분해성 알콕시실릴기를 갖는 실란계 커플링제, 동일 분자내에 티탄을 함유하는 가수 분해성의 친수성 기와 유기 관능성 기를 갖는 티타네이트계 커플링제, 및 동일 분자내에 알루미늄을 함유하는 가수 분해성의 친수성 기와 유기 관능성 기를 갖는 알루미네이트계 커플링제 등의 이른바 커플링제, 에폭시계 수지, 이소시아네이트계 수지, 우레탄계 수지, 에스테르우레탄계 수지 등의 유기 반응성 기를 갖는 수지를 이용할 수 있다. 그 중에서도, 공업적으로 취급하기 쉽다는 관점에서, 실란계 커플링제를 함유하는 층인 것이 바람직하다.

상기 편광판은, 액정 셀로의 적층을 용이하게 하기 위하여, 양면 또는 편면에 접착제층이나 점착제층을 형성해 두는 것이 바람직하다.

상기 접착제층 또는 점착제층에 사용되는 접착제 또는 점착제로서는, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 아세트산 비닐/염화 비닐 코폴리머, 변성 폴리올레핀, 에폭시계, 불소계, 천연 고무, 합성 고무 등의 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 특히, 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수하다는 점에서, 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.

상기 접착제 또는 점착제에는 베이스 폴리머에 따른 가교제를 함유시킬 수 있다. 또한, 점착제층에는 필요에 따라 예를 들어 천연물이나 합성물의 수지류, 유리 섬유나 유리 비즈, 금속 가루나 그 외의 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제나 안료, 착색제나 산화 방지제 등의 적절한 첨가제를 배합할 수도 있다. 또한 투명 미립자를 함유시켜 광 확산성을 나타내는 점착제층으로 할 수도 있다.

또한, 상기의 투명 미립자에는, 예를 들어 평균 입경이 0.5∼20㎛ 인 실리카나 산화칼슘, 알루미나나 티타니아, 지르코니아나 산화 주석, 산화 인듐이나 산화 카드뮴, 산화 안티몬 등의 도전성의 무기계 미립자나, 폴리메틸메타크릴레이트나 폴리우레탄과 같은 적절한 폴리머로 이루어지는 가교 또는 미가교의 유기계 미립자 등 적절한 것을 1 종 또는 2 종 이상 이용할 수 있다.

상기 접착제 또는 점착제는, 통상 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용제에 용해 또는 분산시킨 고형분 농도가 10∼50 중량% 정도의 접착제 용액으로서 사용된다. 상기 용제로서는, 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 유기 용제나 물 등의 접착제의 종류에 따른 것을 적절히 선택하여 이용할 수 있다.

상기 접착제 또는 점착제는, 조성 또는 종류가 다른 것을 적층물로서 편광판이나 광학 필름의 편면 또는 양면에 형성할 수도 있다. 상기 접착제 또는 점착제의 막두께는 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1∼500㎛ 이며, 5∼200㎛ 가 바람직하고, 특히 10∼100㎛ 가 바람직하다.

상기 접착제층 또는 점착제층 등의 노출면에 대해서는, 실용에 제공할 때까지의 동안, 그 오염 방지 등을 목적으로 박리지 또는 이형 필름 (세퍼레이터라고도 한다) 이 임시 부착되어 커버된다. 이로써, 통례의 취급 상태에서 접착제층 또 는 점착제층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 상기 세퍼레이터로서는, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 그들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체를 필요에 따라 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화 몰리브덴 등의 적절한 박리제로 코트 처리한 것 등의, 종래에 준한 적절한 것을 이용할 수 있다.

다음에, 본 실시형태에 관련되는 편광판과 병용하여 사용되는 다른 광학 부재에 대하여 설명한다. 상기 다른 광학 부재에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 예를 들어 타원 편광판 또는 원 편광판에, 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판을 들 수 있다. 또한, 상기의 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과, 위상차판을 조합한 반사형 타원 편광판이나 반투과형 타원 편광판 등이어도 된다. 또한, 본 실시형태에 관련되는 방현성 하드 코트 필름 (4) 혹은 방현성 반사 방지 하드 코트 필름 (6), 또는 편광판을 투과형 또는 반투과형 액정 표시 장치에 이용하는 경우에는, 시판되는 휘도 향상 필름 (편광 선택층을 갖는 편광 분리 필름, 예를 들어 스미토모 3M(주) 제조의 D-BEF 등) 과 병용함으로써, 더욱 표시 특성이 높은 표시 장치를 얻을 수 있다.

상기 방현성 하드 코트 필름 (4) 또는 방현성 반사 방지 하드 코트 필름 (6) 과 편광판 등은 화상 표시 장치의 제조 과정에서 순차적으로 별개로 적층함으로써도 형성할 수 있다. 그러나, 미리 적층해 두는 편이, 품질의 안정성이나 적층 작업성 등이 우수하고, 화상 표시 장치 등의 제조 효율을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다.

본 실시형태에 관련되는 방현성 하드 코트 필름 (4), 방현성 반사 방지 하드 코트 필름 (6) 또는 그들을 구비한 편광판은, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 각종 화상 표시 장치에 실장할 수 있다.

이하에, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 자세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 재료나 배합량 등은, 특별히 한정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 그들에만 한정하는 취지의 것이 아니라, 단순한 설명예에 지나지 않는다. 또한, 「부」「%」 는 특별히 기술하지 않는 한, 중량 기준이다.

(실시예 1)

하기에 나타내는 A 성분, B 성분 및 C 성분과, 광중합 개시제를 함유하는 수지 성분을 아세트산에틸 및 아세트산부틸의 혼합 용매에 고형분 농도 66% 로 함유하는 수지 원료 (다이닛폰 잉크(주) 제조, 상품명; GRANDIC PC1071) 를 준비하였다. 이 수지 원료 100 부에 평균 입자경 8㎛ 의 아크릴 수지 입자 (굴절률 1.49) 30 부 및 반응성 레벨링제 0.5 부를 첨가하고, 추가로 아세트산부틸:아세트산 에틸(중량비)=46:54 (전체 용매에 대한 아세트산에틸 비율 54%) 로 고형분 농도가 55% 가 되도록, 아세트산에틸을 이용하여 희석함으로써, 하드 코트 형성 재료를 조제하였다. 또한, 상기 반응성 레벨링제는 디메틸실록산:히드록시프로필실록산:6-이소시아네이트헥실이소시아누르산:지방족 폴리에스테르=6.3:1.0:2.2:1.0 의 몰비로 공중합시킨 공중합물이다.

A 성분: 펜타에리트리톨계 아크릴레이트와 수소 첨가 자일렌디이소시아네이트로 이루어지는 우레탄아크릴레이트 (100 부)

B 성분: 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (49 부), 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (24 부) 및 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 (41 부)

C 성분: 상기 일반식 (1) 로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리머 및 코폴리머의 혼합물 (59 부)

광중합 개시제: 이르가큐아 184 (상품명, 치바·스페셜리티케미컬즈(주) 제조)

혼합 용제: 아세트산부틸:아세트산에틸(중량비)=89:11

상기 하드 코트 형성 재료를 필름 기재로서 두께 80㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (굴절률: 1.48) 상에 바 코터를 이용하여 도공하고, 100℃ 에서 1 분간 가열함으로써 도막을 건조시켰다. 그 후, 메탈할라이드 램프로 적산 광량 300mJ/㎠ 의 자외선을 조사하고, 경화 처리하여 막두께 25㎛ 의 하드 코트층을 형성하여, 본 실시예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다. 하드 코트층의 굴절률은 1.52 였다. 또한, 대부분의 미립자의 애스펙트비가 1.05 였다.

(실시예 2)

본 실시예에 있어서는, 미립자로서 평균 입자경 10㎛, 굴절률 1.49 의 아크릴 수지 입자를 이용하고, 그 첨가량을 전체 수지 성분에 대하여 15 부로 하고, 또한 막두께를 22㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로, 본 실시예 에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다. 또한, 대부분의 미립자의 애스펙트비가 1.05 였다.

(실시예 3)

본 실시예에 있어서는, 아크릴 수지 입자의 첨가량을 전체 수지 성분에 대하여 30 부로 변경하고, 하드 코트층의 막두께를 33㎛ 로 변경한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 하여 본 실시예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다.

(실시예 4)

본 실시예에 있어서는, 하드 코트층의 막두께를 31㎛ 로 변경한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여 본 실시예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다.

(실시예 5)

본 실시예에 있어서는, 하드 코트층의 막두께를 24㎛ 로 변경한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 하여 본 실시예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다.

(실시예 6)

본 실시예에 있어서는, 하드 코트층의 막두께를 26㎛ 로 변경한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 하여 본 실시예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다.

(실시예 7)

본 실시예에 있어서는, 하드 코트층의 막두께를 21㎛ 로 변경한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 하여 본 실시예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다.

(실시예 8)

본 실시예에 있어서는, 미립자로서 평균 입자경 10㎛, 굴절률 1.51 의 아크릴-스티렌 수지 입자를 이용하고 그 첨가량을 전체 수지 성분에 대하여 20 부로 하고, 또한 막두께를 22㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로, 본 실시예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다. 또한, 대부분의 미립자의 애스펙트비가 1.05 였다. 아크릴-스티렌 수지 입자는 아크릴 모노머와 스티렌 모노머를 유화 중합시켜 얻은 것이다. 또한, 굴절률은 아크릴 모노머와 스티렌 모노머의 배합 비율을 변경함으로써 조정하였다.

(실시예 9)

본 실시예에 있어서는, 미립자로서 평균 입자경 10㎛, 굴절률 1.52 의 아크릴-스티렌 수지 입자를 이용하고, 그 첨가량을 전체 수지 성분에 대하여 20 부로 하고, 또한 막두께를 22㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로, 본 실시예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다. 또한, 대부분의 미립자의 애스펙트비가 1.05 였다.

(실시예 10)

본 실시예에 있어서는, 미립자로서 평균 입자경 10㎛, 굴절률 1.53 의 아크릴-스티렌 수지 입자를 이용하고, 그 첨가량을 전체 수지 성분에 대하여 20 부로 하고, 또한 막두께를 23㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로, 본 실시예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다. 또한, 대부분의 미립자의 애스펙트비가 1.05 였다.

(실시예 11)

본 실시예에 있어서는, 미립자로서 평균 입자경 10㎛, 굴절률 1.54 의 아크릴-스티렌 수지 입자를 이용하고, 그 첨가량을 전체 수지 성분에 대하여 20 부로 하고, 또한 막두께를 22㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로, 본 실시예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다. 또한, 대부분의 미립자의 애스펙트비가 1.05 였다.

(실시예 12)

본 실시예에 있어서는, 미립자로서 평균 입자경 15㎛, 굴절률 1.49 의 아크릴 수지 입자를 이용하고, 그 첨가량을 전체 수지 성분에 대하여 25 부로 하고, 하드 코트 형성 재료의 고형분 농도를 35% 로 하고, 또한 막두께를 20㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로, 본 실시예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다. 또한, 대부분의 미립자의 애스펙트비가 1.05 였다.

(비교예 1)

본 비교예에 있어서는, 미립자로서 평균 입자경 3㎛, 굴절률 1.49 의 아크릴 수지 입자를 이용하고, 그 첨가량을 전체 수지 성분에 대하여 30 부로 하고, 또한 막두께를 23㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로, 본 비교예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다. 또한, 대부분의 미립자의 애스 펙트비가 1.05 였다.

(비교예 2)

본 비교예에 있어서는, 미립자로서 평균 입자경 5㎛, 굴절률 1.49 의 아크릴 수지 입자를 이용하고, 그 첨가량을 전체 수지 성분에 대하여 30 부로 하고, 또한 막두께를 20㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로, 본 비교예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다. 또한, 대부분의 미립자의 애스펙트비가 1.05 였다.

(비교예 3)

자외선 경화형 수지 100 부, 레벨링제 (디펜서 MCF323) 0.5 부, 평균 입자경 1.3㎛ 의 산화 규소 입자 (사일로포빅 100, 후지 시리시아 화학 제조) 6.5 부, 평균 입자경 2.5㎛ 의 산화 규소 입자 (사일로포빅 702, 후지 시리시아 화학 제조) 7.5 부, 중합 개시제 (상품명; 이르가큐아 184) 5 중량부를 톨루엔에 의해 고형분 농도가 45% 가 되도록 희석하여 제조하였다. 또한, 상기 자외선 경화형 수지는 우레탄아크릴레이트 40%, 폴리에스테르아크릴레이트 40%, 아세트산부틸 20% 로 이루어진다.

상기 하드 코트 형성 재료를, 필름 기재로서 두께 80㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (굴절률: 1.48) 상에 바 코터를 이용하여 도공하고, 100℃ 에서 3 분간 가열함으로써 도막을 건조시켰다. 그 후, 메탈할라이드 램프로 적산 광량 300mJ/㎠ 의 자외선을 조사하고, 경화 처리하여 막두께 3㎛ 의 하드 코트층을 형성하여, 본 실시예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름을 제조하였다. 하드 코트 층의 굴절률은 1.53 이었다. 또한, 대부분의 미립자의 애스펙트비가 1.6 이상이었다.

(비교예 4)

본 비교예에 있어서는, 미립자로서 평균 입자경 1.8㎛ 의 산화 규소 입자 (사일로포빅 200, 후지 시리시아 화학 제조) 6.5 부와, 평균 입자경 2.5㎛ 의 산화 규소 입자 (사일로포빅 702, 후지 시리시아 화학 제조) 6.5 부를 이용하고, 또한 막두께를 8㎛ 로 변경한 것 이외에는, 비교예 3 과 동일하게 하여, 본 비교예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름 제조하였다. 또한, 각각의 미립자의 애스펙트비는 거의 1.6 이상이었다.

(비교예 5)

본 비교예에 있어서는, 미립자로서 평균 입자경 1.3㎛ 의 산화 규소 입자 (사일로포빅 200, 후지 시리시아 화학 제조) 13 부를 이용하고, 하드 코트 형성 재료의 고형분 농도를 40% 로 하고, 또한 막두께를 6㎛ 로 변경한 것 이외에는, 비교예 3 과 동일하게 하여, 본 비교예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름 제조하였다. 또한, 각각의 미립자의 애스펙트비는 거의 1.6 이상이었다.

(비교예 6)

본 비교예에 있어서는, 미립자로서 평균 입자경 3.5㎛ 의 폴리스티렌 입자 (상품명; SX350H, 소켄 화학 제조) 14 부를 이용하고, 막두께를 5㎛ 로 변경한 것 이외에는, 비교예 3 과 동일하게 하여, 본 비교예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름 제조하였다. 또한, 각각의 미립자의 애스펙트비는 거의 1.6 이상이었다.

(비교예 7)

본 비교예에 있어서는, 미립자로서 평균 입자경 10㎛, 굴절률 1.49 의 아크릴 수지 입자를 이용하고, 그 첨가량을 전체 수지 성분에 대하여 3 부로 하고, 막두께를 20㎛ 로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 본 비교예에 관련되는 방현성 하드 코트 필름 제조하였다. 또한, 각각의 미립자의 애스펙트비는 거의 1.6 이상이었다.

(참고예 1)

비교예 6 에서 얻어진 방현성 하드 코트 필름 상에, 이하의 반사 방지층 형성 재료를 도공하고, 건조, 경화 처리를 거쳐, 두께 100㎚ 의 반사 방지층을 갖는 방현성 반사 방지 하드 코트 필름을 제조하였다.

반사 방지층의 형성은 다음과 같이 하여 행하였다. 먼저, 반사 방지층의 형성 재료로서, 에틸렌글리콜 환산에 의한 평균 분자량이 500∼10000 인 실록산 올리고머 (콜코트 N103 (콜코트(주) 제조, 고형분 2 중량%)) 를 준비하고, 그 수평균 분자량을 측정하였다. 그 결과, 수평균 분자량은 950 이었다. 또한, 폴리스티렌 환산에 의한 수평균 분자량이 5000 이상이고, 플루오로알킬 구조 및 폴리실록산 구조를 갖는 불소 화합물로서, 옵스터 JTA105 (상품명, JSR(주) 제조, 고형분 5 중량%) 를 준비하고, 이 불소 화합물의 수평균 분자량에 대하여 측정하면, 폴리스티렌 환산에 의한 수평균 분자량은 8000 이었다. 또한, 경화제로서는 JTA 105A (JSR(주) 제조, 고형분 5 중량%) 를 이용하였다.

다음에, 옵스터 JTA105 를 100 부, JTA105A 를 1 부, 콜코트 N103 을 590 부, 및 아세트산부틸을 151.5 부 혼합하여, 반사 방지층 형성 재료를 조제하였다. 반사 방지층 형성 재료를 하드 코트층 상에 다이 코터로, 하드 코트층과 같은 폭이 되도록 하여 도공하였다. 또한, 120℃ 에서 3 분간 가열함으로써 건조·경화시켜 반사 방지층 (저굴절률층, 두께 0.1㎛, 굴절률 1.43) 을 형성하였다. 이로써, 반사율이 2.2% 인 방현성 반사 방지 하드 코트 필름을 제조하였다.

(투명 플라스틱 필름 기재 및 하드 코트층의 굴절률)

투명 플라스틱 필름 기재 및 하드 코트층의 굴절률은 아타고사 제조의 아베 굴절률계를 이용하여 행하였다. 즉, 투명 플라스틱 필름 기재 및 하드 코트층의 측정면에 대하여 측정광을 입사시키도록 하여, 그 장치에 나타나는 규정의 측정 방법에 의해 측정을 실시하였다.

(미립자의 굴절률)

각 미립자의 굴절률은 다음과 같이 하여 측정하였다. 즉, 미립자를 슬라이드 유리 상에 올려, 굴절률 표준액을 미립자 상에 적하하고, 커버 유리를 씌워 시료를 제조한다. 그 시료를 현미경으로 관찰하여, 미립자의 윤곽이 굴절률 표준액과의 계면에서 가장 시인하기 어려워지는 굴절률 표준액의 굴절률을 미립자의 굴절률로 하였다.

(하드 코트층의 막두께)

하드 코트층의 막두께는 (주) 미츠토요 제조의 마이크로 게이지식 두께계로 측정함으로써 구하였다. 투명 플라스틱 필름 기재에 방현성 하드 코트층을 형성한 방현성 하드 코트 필름의 두께를 측정하고, 기재의 두께를 뺌으로써 하드 코 트층의 막두께를 산출하였다. 결과를 표 1, 2 에 나타낸다.

(반사 방지층의 막두께)

반사 방지층의 막두께는 오오츠카 전자 제조의 순간 멀티 측광 시스템인 MCPD2000 (상품명) 을 이용하여, 간섭 스펙트럼으로부터의 파형으로 산출하였다.

(반사율)

투명 플라스틱 필름 기재에 있어서, 하드 코트층이 형성되어 있지 않은 면측 (이면) 에 미츠비시 레이욘 제조 흑색 아크릴판 (2.0㎜t) 을 두께 약 20㎛ 의 점착재로 붙이고, 이면에 있어서 광 반사를 없앴다. 다음에, 시마즈 제조소 제조 UV2400PC (80 경사 적분구 부착) 분광 광도계로 분광 반사율 (경면 반사율 + 확산 반사율) 을 측정하고, C 광원/20 시야의 전반사율 (Y 값) 을 계산에 의해 구하였다.

(연필 경도)

연필 경도 시험은 얻어진 하드 코트 필름을 유리판에 두께 약 20㎛ 의 점착재로 붙이고, JIS K-5400 에 기재된 연필 경도 시험에 따라 (단, 하중 500g) 시험을 실시하였다. 결과를 표 1, 2 에 나타낸다.

(헤이즈)

헤이즈의 측정 방법은 JIS-K7136 헤이즈 (흐림도) 에 준해 헤이즈 미터 HR300 (무라카미 색채 기술 연구소사 제조) 를 이용하여, 측정하였다. 결과를 표 1, 2 에 나타낸다.

(광택도)

광택도에 대해서는, 측정 각도를 60˚ 로 하고, JIS K7105-1981 에 준해, 스가 시험기(주) 제조 (디지털 변각 광택계 UGV-5DP) 를 이용하여, 측정하였다.

(산술 평균 표면 거침도 Ra 및 평균 경사각 θa)

방현성 하드 코트 필름의 방현성 하드 코트층이 형성되어 있지 않은 면에, MATSUNAMI 제조의 유리 (막두께 1.3㎜) 를 점착재로 붙였다. 고정밀도 미세 형상 측정기 (상품명: 서프코더 ET4000, (주)코사카 연구소) 로 측정하여, JIS B0601-1994 에 기재된 산술 평균 표면 거침도 Ra 값, 요철의 평균 간격 Sm 값을 구하였다. 또한, 평균 경사각 θa 값도 동일 측정기로 자동 산출에 의해 구하였다.

(표시 콘트라스트)

(1) 제조한 방현성 하드 코트 필름은 방현성 하드 코트층이 형성되어 있지 않은 면에 막두께 약 20㎛ 의 아크릴계 점착재를 붙여, 표면이 평활한 편광판에 마주 붙였다 (50㎜×50㎜).

(2) 방현성 하드 코트 필름이 부착된 편광판을 샤프(주) 제조 패널 (패널 형번: LQ150X1LAJO) 의 중앙 부분에 붙였다.

(3) 실장한 패널에 대하여, 수광기 (MINOLTA 제조, SPECTRORADIOMETER CS1000A) 를 50㎝ 상방에 평행해지도록 설정하고, 링 조명 (직경 37㎜: MORITEX 제조 MHF-G150LR) 을 높이 27㎜ 위치에 설정하였다. 이 설정 위치에서의 링 조명광으로부터 패널에 조사되는 광의 조사 각도를 각도 30˚ 로 하였다.

(4) 조도계 (TOPCOM 제조, ILLUMINANCE METER) 를 사용하여, 조도 1000Lx 가 되도록 조절하였다.

(5) 패널의 화상을 흑색 표시 및 백색 표시로 각각 전환하고, 편광판의 중앙 부분에 있어서 흑색 표시에서의 휘도, 백색 표시에서의 휘도를 각각 흑색 휘도·백색 휘도로 하여 측정을 실시하였다. 그 값을 기본으로 콘트라스트비 (백색 휘도/흑색 휘도) 를 산출하였다.

(6) 기준값으로서 미립자를 배합하지 않은 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 제조한 하드 코트 필름을 이용하여, 그 콘트라스트비를 상기 (1)∼(5) 의 방법으로 측정하고, 그 값을 100 (실측값: 312) 으로서 규격화하였다. 또한, 상기 기준 하드 코트 필름의 표면 거침도에 관한 특성값으로서 Ra 값 0.003㎛, θa 값 0.06˚ 이었다.

(방현성)

(1) 방현성 하드 코트 필름의 하드 코트층이 형성되어 있지 않은 면측에 미츠비시 레이욘 제조 흑색 아크릴판 (2.0㎜t) 을 점착제로 붙여, 이면에 있어서 광 반사를 없앴다.

(2) 일반적으로 디스플레이를 이용하는 오피스 환경하 (약 1000Lx) 에서 상기에서 제조한 필름 샘플의 방현성을 육안으로 확인하였다. 육안으로 보았을 때의 판정 기준은, 이미지의 비춤이 거의 없는 경우를 ◎, 이미지의 비춤이 있으나, 시인성에 대한 영향은 작은 경우를 ○, 이미지의 비춤은 있으나, 실용상 문제는 없는 경우를 △, 이미지의 비춤이 있는 경우를 × 로 하였다.

(흑색의 농도)

(1) 제조한 방현성 하드 코트 필름의 방현성 하드 코트층이 형성되어 있지 않은 면에 막두께 약 20㎛ 의 아크릴계 점착제를 붙여, 표면이 평활한 편광판에 마주 붙였다.

(2) 방현성 하드 코트 필름이 부착된 편광판을 샤프(주) 제조 패널 (패널 형번: LQ150X1LAJO) 에 실장하였다.

(3) 일반적으로 디스플레이를 이용하는 오피스 환경하 (약 1000Lx) 에서 패널을 흑색 표시로 구동시켜 흑색의 농도를 육안으로 확인하였다. 육안으로 보았을 때의 판정 기준은 흑색의 정도가 매우 양호한 경우를 ◎, 흑색의 정도가 양호한 경우를 ○, 약간 하얗게 되어 있지만, 실용상 문제는 없는 경우를 △, 희뿌옇게 되어 있는 경우를 × 로 하였다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 방현성 하드 코트 필름은 필름 기재의 적어도 편면에 미립자와 하드 코트 수지를 주성분으로 하는 방현성 하드 코트층을 갖는 방현성 하드 코트 필름으로서, 평균 입경이 6㎛∼15㎛ 인 미립자에 의해 요철 형상을 형성하고, 요철 형상의 평균 경사각 θa 를 0.4˚∼1.5˚ 의 범위로 함으로써, 실사용 환경에 있어서 밝은 곳에서의 디스플레이의 표시 콘트라스트를 60 이상으로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 하드 코트 필름은 점착재 또는 접착재에 의해 편광판 등의 광학 필름에 바람직하게 이용할 수 있고, 그 편광판을 장착한 LCD 는 가정용 TV 로서 사용한 경우에도 충분한 방현성, 표시 콘트라스트 특성을 갖기 때문에, 바람직하게 이용할 수 있다.

Claims

투명한 필름 기재의 적어도 일방의 면에, 미립자를 함유하고 표면이 요철 형상인 하드 코트층을 구비한 방현성 하드 코트 필름으로서,

상기 미립자의 평균 입경이 6㎛∼15㎛ 이며,

또한 상기 미립자에 의해 형성되는 요철 형상의 평균 경사각 θa 가 0.4˚ 이상 1.5˚ 이하이며,

표시 콘트라스트 특성이 60 이상인 것을 특징으로 하는 방현성 하드 코트 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 하드 코트층의 막두께가 15㎛∼35㎛ 인 것을 특징으로 하는 방현성 하드 코트 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 미립자가 대략 구 형상인 것을 특징으로 하는 방현성 하드 코트 필름.
제 1 항에 기재된 방현성 하드 코트 필름을 구비한 것을 특징으로 하는 편광판.
제 1 항에 기재된 방현성 하드 코트 필름을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
제 4 항에 기재된 편광판을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.