KR20120102093A - 광학 필름, 광학 필름의 제조 방법, 편광판, 디스플레이 패널 및 디스플레이 - Google Patents

광학 필름, 광학 필름의 제조 방법, 편광판, 디스플레이 패널 및 디스플레이 Download PDF

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KR20120102093A KR1020127016473A KR20127016473A KR20120102093A KR 20120102093 A KR20120102093 A KR 20120102093A KR 1020127016473 A KR1020127016473 A KR 1020127016473A KR 20127016473 A KR20127016473 A KR 20127016473A KR 20120102093 A KR20120102093 A KR 20120102093A
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Abstract

경도와 내 용제 닦임성을 가지며, 대전 방지 성능을 장기간 지속할 수 있는 광학 필름 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 광 투과성 기재의 일면측에 막 두께 1 내지 40㎛의 하드 코트층이 설치된 광학 필름이며, 상기 하드 코트층에는 양이온과 음이온을 포함하는 이온 액체가 포함되고, 상기 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서, 상기 하드 코트층의 상기 광 투과성 기재와는 반대측의 계면에서부터 50 내지 700nm의 영역에, 상기 계면에서부터 700nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량의 피크가 존재하는 것을 특징으로 하는, 광학 필름을 제공한다.

Description

광학 필름, 광학 필름의 제조 방법, 편광판, 디스플레이 패널 및 디스플레이{OPTICAL FILM, METHOD FOR PRODUCING OPTICAL FILM, POLARIZING PLATE, DISPLAY PANEL, AND DISPLAY}
본 발명은, 광학 필름, 그의 제조 방법, 상기 광학 필름을 구비하는 편광판, 디스플레이 패널 및 디스플레이에 관한 것이다.
텔레비전이나 퍼스널 컴퓨터의 디스플레이의 표시면에 정전기가 모이면, 먼지가 부착되어 시인성이 떨어진다. 그것을 방지하기 위해서, 디스플레이에 사용되는 투명 표면 필름에 어느 정도의 도전성을 갖게 하여 정전기를 제거하는 방법이 취해지고 있다.
도전성을 갖게 하기 위해서는, 표면 필름에 도포하는 하드 코트층 내에, 금속 산화물의 미립자를 첨가하는 방법(전자 전도 패스 작성), 계면 활성제계의 대전 방지제를 첨가하는 방법(이온 전도 패스 작성), 및 표면 필름 자체에 금속이나 도전 폴리머로 메쉬 형상의 도전 패스를 설치하는 방법 등의 방법이 있다.
그러나, 이들 방법에는 각각 문제점이 있다. 즉, 표면 필름 자체에 메쉬 형상의 전도 패스를 설치하는 방법은, 영상의 시인성 악화로 이어진다. 또한, 금속 산화물 미립자를 첨가하는 방법에서는, 입자의 종류나 함유량에 따라 도전성이 크게 다르고, 뿐만 아니라 그 입자 자체에 의한 시인성의 악화라는 문제가 있다.
이 문제를 해결하는 방법으로서, 스퍼터링에 의해 투명한 도전막을 작성하는 방법도 있지만, 차례대로 진공화가 필요해서 제조 비용이 드는 것이 실정이다.
또한, 계면 활성제계의 대전 방지제를 첨가하는 방법은, 이온을 통해 정전기를 제거하는 것인데, 이온을 생성시키기 위해서는, 물(공기 중의 수분)이 필수적이다. 그러나, 건조한 환경하, 즉 수분이 적은 상황에서는, 이온이 생성되지 않기 때문에 현저하게 도전성이 떨어지는 문제가 있다.
따라서, 본 출원인은, 상기의 문제를 갖지 않는 대전 방지제로서, "이온 액체"를 이용한 출원을 행했다(특허 문헌 1 참조). 이온 액체는, 양이온과 음이온을 포함하고, 상온에서 액체이며, 이온이 항상 발생하고 있다는 특징을 갖는다. 따라서, 이 재료를 하드 코트층에 내장함으로써 항상 이온이 발생하여, 이온을 통한 정전기 제거가 가능하게 되었다.
또한, 디스플레이의 표시면 등에 취급시에 상처가 나지 않도록 하기 위해서, 투명 표면 필름은 높은 경도(하드 코트성)가 요구된다.
일본 특허 출원 공개 제2008-274266호 공보
상기 특허 문헌 1에 개시되는 조성물은, 기재에 도포함으로써 대전 방지성 및 하드 코트성을 부여할 수 있는 것으로 유용하다.
그러나, 이온 액체(180)를, 하드 코트층을 형성하는 하드 코트액에 섞어서 도포하면, 대전 방지 성능은 나타내지만, 하드 코트층(170) 내의 이온 액체(180)가, 하드 코트층(170)의 표층에 모이듯이 존재함을 알았다(도 8의 좌측도).
그 때문에, 이렇게 해서 제작한 하드 코트층(170)을 용제가 부착된 걸레 등으로 닦거나, 용제로 막(하드 코트층(170))을 적신 후에 닦으면, 도 8에 도시한 바와 같이, 층(170) 표면으로 부상하여 응집된 이온 액체(180)가 제거되어, 충분한 대전 방지 성능을 얻을 수 없게 되는(도 8의 우측도) 과제를 새롭게 알 수 있었다.
상기 과제에 대한 대책으로서, 이온 액체(180)를 섞은 하드 코트층(170) 위에, 커버층의 역할을 갖는 하드 코트층(190)을 더 순차 도포함으로써 적층하는 것을 생각할 수 있다(도 9의 하측도).
그러나, 이 방법으로는, 그 커버층(190)을 도포할 때에 사용하는 용매에 의해, 하층의 하드 코트층(170)의 표층에 모여 있던 이온 액체(180)가 하드 코트층(170)의 상층에 설치된 커버층(190)에 불균일하게 확산, 용출되고, 그 결과, 도 9에 도시한 바와 같이, 커버층(190) 표면에서 대전 방지제의 농도가 불균일화되어 대전 방지 성능에 불균일이 생기는 문제가 발생했다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 하드 코트층이 경도(하드 코트성) 외에, 대전 방지제가 커버층의 용제나 용제가 부착된 걸레 등에 의해 하드 코트층으로부터 제거되기 어려운 성질(이하, 내 용제 닦임성이라고 함)을 가지며, 또한, 대전 방지 성능을 장기간 지속할 수 있는 광학 필름, 그의 제조 방법, 상기 광학 필름을 구비하는 편광판, 디스플레이 패널 및 디스플레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이하를 요지로 하는 것이다.
1. 광 투과성 기재의 일면측에 막 두께 1 내지 40㎛의 하드 코트층이 설치된 광학 필름이며, 상기 하드 코트층에는 양이온과 음이온을 포함하는 이온 액체가 포함되고, 상기 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서, 상기 하드 코트층의 상기 광 투과성 기재와는 반대측의 계면에서부터 50 내지 700nm의 영역에, 상기 계면에서부터 700nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량의 피크가 존재하는 것을 특징으로 하는, 광학 필름.
2. 상기 피크의 반값 폭이 25 내지 500nm인 것을 특징으로 하는, 상기 1에 기재된 광학 필름.
3. 상기 계면에서부터 700nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량에 대한 상기 계면에서부터 50nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량의 비율이 50％ 이하인 것을 특징으로 하는, 상기 1 또는 2에 기재된 광학 필름.
4. 상기 양이온이, 제4급 암모늄계 양이온, 제4급 포스포늄계 양이온, 이미다졸륨계 양이온, 피리디늄계 양이온 및 피롤리디늄계 양이온으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 양이온인 것을 특징으로 하는, 상기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 광학 필름.
5. 상기 하드 코트층의 표면 저항값이 1.0×1013Ω/□ 이하인 것을 특징으로 하는, 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 광학 필름.
6. 상기 하드 코트층의 상기 광 투과성 기재와는 반대측의 면에 저굴절률층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 상기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 광학 필름.
7. (i) 광 투과성 기재를 준비하는 공정, (ii) 양이온과 음이온을 포함하는 이온 액체, 제1 경화성 수지 및 제1 용제를 포함하는 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물, 및 제2 경화성 수지 및 제2 용제를 포함하는 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물을 준비하는 공정, (iii) 상기 광 투과성 기재의 일면측에, 상기 광 투과성 기재측에서 적어도 상기 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물을 인접시켜서 동시 도포하여 도포막으로 하는 공정, (iv) 상기 (iii) 공정에서 얻어진 도포막을 건조시키고 경화시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학 필름의 제조 방법.
8. 상기 양이온이, 제4급 암모늄계 양이온, 제4급 포스포늄계 양이온, 이미다졸륨계 양이온, 피리디늄계 양이온 및 피롤리디늄계 양이온으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 양이온인 것을 특징으로 하는, 상기 7에 기재된 광학 필름의 제조 방법.
9. 상기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 광학 필름의 상기 광 투과성 기재측의 면에 편광 소자가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 편광판.
10. 상기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 광학 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널.
11. 상기 10에 기재된 편광판을 구비하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널.
12. 상기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 광학 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이.
13. 상기 11에 기재된 디스플레이 패널을 구비하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이.
14. 상기 12에 기재된 디스플레이 패널을 구비하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이.
본 발명은, 경도와 이온 액체의 내 용제 닦임성을 가지며, 대전 방지 성능을 장기간 지속할 수 있는 광학 필름, 그의 제조 방법, 상기 광학 필름을 구비하는 편광판, 디스플레이 패널 및 디스플레이를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 필름의 제1 양태의 단면의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광학 필름의 제2 양태의 단면의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광학 필름의 제3 양태의 단면의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 4는 압출형의 다이 코터를 이용한 동시 도포 방법의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명에 따른 편광판 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 실시예 1 내지 3의 하드 코트층에서의 깊이 방향의 황 원자의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 7은 비교예 1 내지 3의 하드 코트층에서의 깊이 방향의 황 원자의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 8은 이온 액체를 갖는 종래의 하드 코트층 표면을 용제로 닦아냈을 때의 개념도이다.
도 9는 이온 액체를 갖는 종래의 하드 코트층 표면에 커버층을 설치한 경우의 개념도이다.
이하, 우선 본 발명에 따른 광학 필름에 대해서 설명하고, 계속해서 본 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법, 편광판, 디스플레이 패널 및 디스플레이에 대해서 설명한다.
본 발명에서, (메트)아크릴레이트는, 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 의미하고, (메트)아크릴산은, 아크릴산 및/또는 메타크릴산을 의미한다.
본 발명에서, "하드 코트층"이란, JIS K5600-5-4(1999)에 규정하는 연필 경도 시험(4.9N 하중)에서 "H" 이상의 경도를 나타내는 것을 말한다.
본 발명에서, 미립자(고굴절률 미립자를 포함)의 평균 입경이란, 조성물에서의 미립자의 경우에는, 용액 중의 입자를 동적 광 산란 방법으로 측정했을 때의 평균 입경을 의미하고, 니키소(주)제의 마이크로트랙(Microtrac) 입도 분석계를 이용해서 측정할 수 있다. 하드 코트층 중의 미립자의 경우에는, 하드 코트층의 단면의 TEM 사진에 의해 관찰되는 입자 20개의 평균값을 의미한다.
본 발명에서, 분자량이란, 분자량 분포를 갖지 않는 경우에는, 화합물 그 자체의 분자량을 의미하고, 분자량 분포를 갖는 경우에는, THF 용제에서의 겔 침투 크로마토그래피(HLC-8220GPC) 및 데이터 해석 소프트웨어(토소(주)제)를 이용해서 측정한 (GPC)에 의해 측정한 폴리스티렌 환산 값인 중량 평균 분자량(Mw)을 의미하고, Ni개의 분자량(Mi)의 분자(i=1, 2, 3, …)로 이루어지는 타분산계에 대해서, 중합 평균 분자량(Mw)은 하기 식(1)에 의해 구해진다.
Figure pct00001
(광학 필름)
본 발명에 따른 광학 필름은, 광 투과성 기재의 일면측에 막 두께 1 내지 40㎛의 하드 코트층이 설치된 광학 필름이며, 상기 하드 코트층에는 양이온과 음이온을 포함하는 이온 액체가 포함되고, 상기 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서, 상기 하드 코트층의 상기 광 투과성 기재와는 반대측의 계면에서부터 50 내지 700nm의 영역에, 상기 계면에서부터 700nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량의 피크가 존재하는 것을 특징으로 한다.
이렇게 대전 방지성을 발현하는 이온 액체가 하드 코트층 표면에서부터 50nm까지의 깊이의 영역에 편재하지 않고, 하드 코트층의 표면에서부터 특정한 깊이(50 내지 700nm)의 영역에 많이 존재함으로써, 하드 코트층이 내 용제 닦임성을 가지며, 결과적으로 장기간에 걸쳐 충분한 대전 방지 성능을 지속할 수 있다.
또한, 피크란, 그 전후에 비해 존재량이 많은 점(극대점)을 말한다.
또한, 본 발명에서는, 상기 특정한 깊이에 이온 액체의 존재량의 피크가 존재하면 되고, 하드 코트층의 표면에서부터 깊이 50nm까지의 영역에, 상기 피크의 존재량보다 적은 이온 액체가 존재하고 있어도 좋고, 이온 액체가 존재하지 않아도 좋다.
본 발명에 따른 광학 필름의 적절한 실시 양태에서는, 상기 피크의 반값 폭을 25 내지 500nm로 하는 것도 가능하다.
반값 폭이 상기 범위 내가 됨으로써, 하드 코트층의 표면(광 투과성 기재와는 반대측의 계면)에서부터 특정한 깊이(50 내지 700nm)의 영역에 상기 이온 액체가 편재하게 되어, 높은 대전 방지 성능과 내 용제 닦임성을 함께 갖는다.
본 발명에 따른 광학 필름의 적절한 실시 양태에서는, 상기 계면에서부터 700nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량에 대한 상기 계면에서부터 50nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량의 비율을 50％ 이하로 하는 것도 가능하다. 또한, 보다 적절한 실시 양태에서는, 상기 계면에서부터 600nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량에 대한 상기 계면에서부터 50nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량의 비율을 50％ 이하로 하는 것도 가능하다. 나아가, 적절한 실시 양태에서는, 상기 계면에서부터 50nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량의 비율을 30％ 이하로 하는 것도 가능하다.
이에 의해, 효율적으로 하드 코트층의 대전 방지 성능을 높일 수 있다.
또한, 상기 특정 영역에 존재하는 이온 액체의 존재량의 비율은, X선 광전자 분광(XPS)(KRATOS사제의 상품명 ESCA-3400)을 이용해서 아래와 같이 측정할 수 있다.
또한, XPS는 고체 시료의 표면에 X선을 조사하여, 광전 효과에 의해 발생하는 광전자의 운동 에너지를 측정하는 분석 방법이며, 광전자 피크의 관측 강도를 계측함으로써, 시료 표면을 구성하는 원소의 종류, 농도를 측정할 수 있다. 본 발명에서는 X선원으로서 Mg 애노드를 사용했다.
구체적으로는, 시료(하드 코트층)를 이온 스퍼터[Ar+를 조사, 스퍼터용 이온 총은 "고속 이온 총(Kaufman형 이온 총)"을 사용]함으로써 에칭하여 특정 깊이의 부분을 노출시키고, 그 특정 깊이의 노출 부분에서의 XPS 측정을 행한다. 그리고, 그 특정 깊이의 노출 부분에서 관찰된 각 원소 특유의 피크(Binding Energy(B.E.) 단위 [eV])로부터 C(265 내지 305), N(380 내지 420), O(510 내지 550), S(145 내지 185), F(665 내지 705)의 피크를 선택하여, 각각의 피크 면적으로부터 상기 5원소의 존재량을 산출하고, 산출된 상기 5원소의 존재량의 합계를 100％로 한다. 상기 XPS 측정을 하드 코트층의 계면에서부터 측정 대상의 영역(700nm)까지 행한다. 그리고, 상기 5원소 중, 측정 대상의 이온 액체에만 포함되는 특정한 원소에 주목하여, 상기 계면에서부터 측정 대상의 영역(700nm)까지의 상기 특정 원소의 함유량의 합계량(S1)과, 상기 계면에서부터 50nm까지의 영역의 상기 특정 원소의 합계량(S2)으로부터, S1에 대한 S2의 비율을 구함으로써, 상기 계면에서부터 소정 영역(700nm)에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량에 대한 상기 계면에서부터 50nm까지의 영역에 존재하는 이온 액체의 존재량의 비율을 알 수 있다.
그밖에, 필름 단면의 임의 부위에 EDX(원소 분석)를 사용하는 방법도 있다.
하드 코트층에 있어서, 이온 액체의 존재량의 피크가 존재하는 것은, 하드 코트층 표면에서부터 50 내지 700nm의 영역이지만, 내 용제 닦임성과 대전 방지 성능의 관점에서, 하드 코트층 표면에서부터 80 내지 700nm인 것이 바람직하고, 100 내지 600nm인 것이 보다 바람직하다.
도 1은, 본 발명에 따른 광학 필름의 제1 양태의 단면의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 1의 광학 필름(1)에서는, 광 투과성 기재(10)의 일면측에, 막 두께 1 내지 20㎛의 하드 코트층(20)이 설치되어 있다. 하드 코트층(20)에는 이온 액체(30)가 포함되어 있어, 하드 코트층(20)의 막 두께 방향(이하, "깊이 방향"이라고도 함)에 있어서, 하드 코트층(20)의 광 투과성 기재(10)와는 반대측의 계면(40)(이하, 간단히 "하드 코트층의 표면"이라고도 함)에서부터 50 내지 700nm의 영역에, 계면(40)에서부터 700nm까지의 영역에 존재하는 이온 액체(30)의 존재량의 피크가 존재한다. 즉, 계면(40)에서부터 50nm까지의 영역에 존재하는 이온 액체(30)보다, 계면(40)에서부터 50 내지 700nm의 영역에 존재하는 이온 액체(30)가 더 많다.
본 발명에 따른 광학 필름의 제1 양태에서는, 대전 방지성을 발현하는 이온 액체(30)가 계면(40)에서부터 50nm까지의 영역에 편재하지 않고, 하드 코트층(20)의 계면(40)에서부터 특정한 깊이의 영역에 많이 존재함으로써, 하드 코트층(20)이 내 용제 닦임성을 가지며, 장기간에 걸쳐 충분한 대전 방지 성능을 지속할 수 있다.
또한, 도 1 이하의 모식도에서는, 설명의 편의상, 종횡의 치수비 및 각 층간의 치수비는 적절하게 실제 치수와는 다르게 과장해서 도시되어 있다.
이하, 본 발명에 따른 광학 필름의 필수적인 구성 요소인 광 투과성 기재 및 하드 코트층 및 필요에 따라서 설치할 수 있는 저굴절률층에 대해서 설명한다.
(광 투과성 기재)
본 발명의 광학 필름에 사용되는 광 투과성 기재는, 다양한 기능층의 적층 대상이나 지지체가 되는 것이다.
따라서, 광 투과성 기재는, 가시광에 대하여 투명성을 가지며, 다양한 기능층이 적층 가능하다면, 그 종류는 특별히 한정되는 것은 아니다.
구체적으로는 광 투과성 기재로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET:굴절률 1.575), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르류; 환 형상 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등의 폴리올레핀류; 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 등의 비닐계 수지; 폴리카보네이트; 폴리메타크릴레이트 등의 아크릴 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스(TAC:굴절률 1.475), 아세트산셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 나일론-6, 나일론-6?6 등의 폴리아미드계 수지; 폴리이미드계 수지; 폴리비닐알코올, 에틸렌비닐알코올, 폴리에테르술폰, 혹은 폴리에테르케톤 등의 수지로 이루어지는 필름을 예로 들 수 있다.
그밖에 광 투과성 기재로서, 지환 구조를 갖는 비정질 올레핀 폴리머(Cyclo-Olefin-Polymer:COP) 필름도 사용할 수 있다. 이것은, 노르보넨계 중합체, 단환의 환 형상 올레핀계 중합체, 환 형상 공액 디엔계 중합체, 비닐 지환식 탄화수소계 중합체 수지 등이 이용되는 기재로, 예를 들면 니혼제온(주)제의 "제오넥스"나 "제오노아"(노르보넨계 수지), 스미토모 베이크라이트(주)제 "스미라이트 FS-1700", JSR(주)제 "아톤"(변성 노르보넨계 수지), 미츠이화학(주)제 "아펠"(환 형상 올레핀 공중합체), 티코나(Ticona)사제의 "토파스(Topas)"(환 형상 올레핀 공중합체), 히타치화성공업(주)제 "옵토레츠 OZ-1000 시리즈"(지환식 아크릴 수지) 등을 들 수 있다. 또한, TAC의 대체 기재로서 아사히카세이 케미컬(주)제의 FV 시리즈(저복굴절률, 저광탄성율 필름)도 바람직하다.
광 투과성 기재는, 상기의 재료로 이루어지는 것을 단독으로, 또는 동종 혹은 이종의 것을 적층해서 이용할 수 있다.
광 투과성 기재는, 그 위에 하드 코트층을 형성함에 있어서, 접착성 향상을 위해 코로나 방전 처리, 산화 처리 등의 물리적인 처리 외에, 앵커제 혹은 프라이머라고 불리는 도료의 도포를 미리 행해도 된다.
광 투과성 기재의 투명성으로는, 광 투과성 기재가 단층인 경우, 가시 영역의 광선 투과율이 80％ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 투명성을 갖는다는 것은, 무색 투명인 것이 바람직하지만, 반드시 무색 투명인 것에 한하지 않고, 본 발명의 목적을 저해하지 않을 정도라면, 착색된 착색 투명이어도 된다. 가시 영역의 광선 투과율은 가능한 한 높은 것이 바람직하지만, 최종 제품으로는 50％ 이상의 광선 투과율이 필요하므로, 최저 2장을 적층하는 경우를 고려해도, 각각의 광 투과성 기재로는 광선 투과율이 80％이면 목적에 적합하다. 물론, 광선 투과율이 높으면 높을수록 광 투과성 기재를 복수 장 적층할 수 있기 때문에, 광 투과성 기재의 단층의 광선 투과율은 보다 바람직하게는 85％ 이상이며, 특히 바람직하게는 90％ 이상이다. 또한, 광선 투과율을 향상시키기 위해서는, 두께를 얇게 하는 것도 유효한 수단이다.
광 투과성 기재의 두께는, 투명성을 만족하면 특별히 제한되지 않지만, 가공성의 면에서는 12 내지 300㎛ 정도의 범위인 것이 바람직하다. 두께가 12㎛ 이상이면, 제조 공정에서 취급하기 쉽다는 이점이 있다. 한편, 두께가 300㎛ 이하이면, 필름으로서의 가요성을 충분히 얻을 수 있고, 각 공정에서의 연속 권취를 가능하게 하며, 광 투과성 기재끼리를 복수 장 적층할 때의 가공성이 양호하다.
또한, 필요에 따라서 상기 광 투과성 기재로서 공지의 첨가물, 예를 들면 대전 방지제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 가소제, 윤활제, 착색제, 산화 방지제, 난연제 등을 첨가하여, 기능을 부가시킨 것도 사용할 수 있다.
(하드 코트층)
본 발명에 따른 광학 필름의 하드 코트층은, 양이온과 음이온을 포함하는 이온 액체를 포함하고, 1 내지 40㎛의 두께의 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서, 상기 하드 코트층의 상기 광 투과성 기재와는 반대측의 계면에서부터 50 내지 700nm의 영역에, 상기 계면에서부터 700nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량의 피크가 존재한다.
본 발명에서 하드 코트층은, 통상적으로 적어도 경화성 수지 및 이온 액체를 포함하는 하드 코트층용 경화성 수지 조성물(이하, 간단히 "HC층용 조성물"이라고도 함)의 경화물로 이루어진다. 본 발명에 따른 광학 필름의 하드 코트층은, 경화성 수지와 이온 액체를 포함하는 HC층용 조성물의 경화물로 이루어지기 때문에, 높은 대전 방지 성능 및 경도를 갖는다. 또한, 하드 코트층의 깊이 방향에 있어서 상기 특정한 이온 액체의 분포를 갖기 때문에, 내 용제 닦임성을 가지며, 장기간에 걸쳐 충분한 대전 방지 성능을 지속할 수 있다.
이하, HC층용 조성물의 필수 성분인 경화성 수지, 이온 액체와, 필요에 따라서 포함되어 있어도 좋은 용제 등의 기타 성분을 순서대로 설명한다.
(경화성 수지)
본 발명에서는, 상기 경화성 수지로서, 열 및/또는 전리 방사선에 의해 경화 가능한 1 또는 2 이상의 관능기를 갖는 모노머, 올리고머 및 프리폴리머를 이용할 수 있다.
관능기의 예로는, 히드록실기, 산 무수물기, 카르복실기, 아미노기, 이미노기, 에폭시기, 글리시딜기, 또는 이소시아네이트기 등으로 예시되는 축합성기 및 반응성기를 들 수 있다. 또한, 비닐기, 프로페닐기, 이소프로페닐기, 부테닐기, 알릴기 등의 탄소수 2 내지 6의 알케닐기; 에티닐기, 프로피닐기, 부티닐기 등의 탄소수 2 내지 6의 알키닐기; 비닐리덴 등의 탄소수 2 내지 6의 알케닐리덴기, 또는 (메트)아크릴로일기(메타크릴로일기 또는 아크릴로일기를 의미함) 등의 중합성기가 예시된다. 이들 관능기 중, 중합성기가 특히 바람직하다.
경화성 수지 1분자 중의 관능기의 수는, 경화성 수지간에서의 가교에 의해 하드 코트층의 경도를 높이는 관점에서 2 이상이 바람직하다.
상기 중합성기를 갖는 경화성 수지로는, 라디칼 중합성기를 갖는 화합물을 들 수 있다.
라디칼 중합성기를 갖는 화합물로는, 예를 들면, 비교적 저분자량(예를 들면, 분자량 80 내지 2000)의 (메트)아크릴레이트 모노머, 폴리에스테르 모노머, 폴리에테르 모노머, 에폭시 모노머, 우레탄 모노머, 알키드 모노머, 스피로아세탈 모노머, 폴리부타디엔 모노머, 폴리티올폴리엔 모노머, 다가 알코올 등의 다관능 화합물의 (메트)아크릴산에스테르 등을 들 수 있다.
(메트)아크릴레이트 모노머의 구체예로는, 에틸(메트)아크릴레이트, 에틸헥실(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 헥산디올(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
그밖에, 스티렌, 메틸스티렌, N-비닐피롤리돈 등의 단관능 또는 다관능 모노머, 혹은 비스페놀형 에폭시 화합물, 노볼락형 에폭시 화합물, 방향족 비닐에테르, 지방족 비닐에테르 등의 모노머 등을 이용해도 된다.
또한, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,4-디시클로헥산디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 다관능 모노머나, 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 화합물 등의 에폭시계 올리고머, 지방산계 비닐에테르, 방향족계 비닐에테르 등의 비닐에테르계 올리고머 등의 환 형상 에테르 결합 함유 올리고머를 이용해도 된다.
열경화성 수지로는, 열경화성기를 갖는 모노머 또는 올리고머를 이용할 수 있다. 열경화성기는, 예를 들면 알콕시기, 수산기, 카르복실기, 아미노기, 에폭시기, 이소시아네이트기, 아지리딘기, 옥사졸린기, 알데히드기, 카르보닐기, 히드라진기, 비닐기, 시아노기, 메틸올기 또는 활성 메틸렌기 등을 들 수 있다.
또한, 열경화성기는, 블록 이소시아네이트기와 같이, 반응성을 갖는 관능기에 블록제가 결합하고 있어, 가열되면 블록제의 분해 반응이 진행하여 중합성 및 가교성을 나타내는 관능기이어도 좋다.
또한, 열경화성 수지로는, 통상 커플링제로서 이용되는 유기 규소 화합물(규소의 알콕시드 또는 실란 커플링제), 유기 티타늄 화합물(티타네이트 커플링제) 또는 유기 알루미늄 화합물 등의 유기 금속 화합물을 이용해도 된다.
여기서, 유기 규소 화합물로는, 예를 들면, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리메톡시에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란을 들 수 있다. 이들 유기 규소 화합물 중 반응성 기를 갖는 유기 규소 화합물은, 다른 모노머나 올리고머와 경화 반응하여 강고하게 결합하기 쉬우므로, 얻어지는 하드 코트층의 경도가 향상된다.
유기 티타늄 화합물로는, 예를 들면, 테트라메톡시티탄, 테트라에톡시티타늄 등을 예로 들 수 있다.
또한, 필요에 따라서, 주쇄나 측쇄에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 중량 평균 분자량이 2만 이상인 반응성 폴리머 등도 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 반응성 폴리머는, 예를 들면 토아합성(주)제의 "매크로 모노머" 등의 시판품으로서 구입하는 것이 가능하다. 또한, 예를 들면, (메트)아크릴산메틸과 글리시딜메타크릴레이트의 공중합체를 미리 준비해 두고, 후에 공중합체의 글리시딜기와 (메트)아크릴산의 카르복실기를 축합시킴으로써, (메트)아크릴레이트기를 갖는 반응성 폴리머를 얻을 수도 있다.
이들 중량 평균 분자량이 2만 이상으로 큰 성분을 경화성 수지의 전체 질량에 대하여 10 내지 80질량％ 포함함으로써, 복잡한 형상에 대한 성막성의 향상이나 경화시의 체적 수축에 의한 광학 필름의 컬이나 휘어짐의 저감이 가능해진다.
후술하는 침투성 용제를 이용하는 경우, 경화성 수지를 TAC 기재에 침투시키기 쉽게 하는 관점에서, 경화성 수지의 분자량은 1000 이하인 것이 바람직하다.
이러한 경화성 수지로는, 예를 들면, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
경화성 수지는, 상술한 것을 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 이용할 수 있다.
HC층용 조성물에서의 경화성 수지의 함유량은, 필요에 따라서 적절히 조절하면 되는데, 하드 코트층으로서 충분한 경도를 부여할 수 있는 동시에, 충분한 양의 이온 액체를 함유시킬 수 있어, 대전 방지 성능과 경도를 양립시키는 관점에서, 용제를 제외한 HC층용 조성물의 전체 질량에 대하여 50 내지 99질량％의 범위가 바람직하고, 70 내지 97질량％의 범위가 보다 바람직하다.
(대전 방지성을 갖는 이온 액체)
본 발명에서, 이온 액체란, 양이온과 음이온을 포함하고, 상온(23 내지 25℃)에서 액체 상태가 되는 것을 의미한다. 본 발명에 사용하는 이온 액체는, 대전 방지성을 가지면 되며, 그 밖에 요구되는 성능에 따라서, 이온 전도성이 높은 것, 열 안정성이 높은 것, 점성이 적절한 것, 증기압이 낮은 것, 인화성 및 가연성이 없는 것, 액체 온도 범위가 넓은 것 등을 적절히 선택해서 이용하면 된다.
또한, 후술하는 동시 도포법을 이용하는 경우에는, 경화하여 하드 코트층의 하층측이 되는 제1 HC층용 조성물에만 이온 액체가 포함되어 있으면, HC층용 조성물에 이온 액체가 포함되어 있는 것으로 하여, 제2 HC층용 조성물에는 이온 액체가 포함되어 있지 않아도 좋다.
본 발명에 따른 광학 필름에서는, 상기 양이온이, 제4급 암모늄계 양이온, 제4급 포스포늄계 양이온, 이미다졸륨계 양이온, 피리디늄계 양이온 및 피롤리디늄계 양이온으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 양이온인 것이, 용해성 및 대전 방지성의 관점에서 바람직하다. 또한, 상기 양이온은, 제4급 포스포늄계 양이온, 이미다졸륨계 양이온 및 피리디늄계 양이온이, 용해성 및 대전 방지성의 관점에서 보다 바람직하다. 그 중에서도, 열 안정성 및 내광성, 투명성이 양호한 점에서, 제4급 포스포늄계 양이온이 바람직하다.
상기 양이온으로는, 예를 들면, 이하에 기재하는 제4급 암모늄계 양이온(하기 화학식 I), 제4급 포스포늄계 양이온(하기 화학식 II), 이미다졸륨계 양이온(하기 화학식 III), 피리디늄계 양이온(하기 화학식 IV), 피롤리디늄계 양이온(하기 화학식 V) 등을 들 수 있다.
<화학식 I>
Figure pct00002
<화학식 II>
Figure pct00003
<화학식 III>
Figure pct00004
<화학식 IV>
Figure pct00005
<화학식 V>
Figure pct00006
(상기 식에서, R1 내지 R11은, 동일하거나 서로 달라도 좋고, 각각 포화 지방족기를 나타내거나, 혹은 R3 및 R4는, 결합하는 질소 원자와 일체로 지방족 헤테로환을 형성해도 된다. 단, R1 내지 R4 및 R5 내지 R8의 각각의 탄소수의 합은 6 이상, R9와 R10의 탄소수의 합은 3 이상, R11의 탄소수는 2 이상이다. R12 및 R13은, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 포화 지방족기다.)
R1 내지 R13으로 나타내는 포화 지방족기는, 직쇄상이어도 좋고 분기 형상이어도 좋다. 예로서, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 헥실기, 옥틸기, 데실기 등을 들 수 있다. 또한, 상기 예시한 기에, -S-, -O-로 나타내지는 결합에 의해, S, O 등의 헤테로 원자가 포함되어 있는 기 등도 들 수 있다(단, R11은, 이들 중 탄소수가 2 이상인 것이다). 포화 지방족기로서 바람직하게는, 탄소수 1 내지 8의 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 알킬기다.
R3 및 R4가, 결합하는 질소 원자와 일체로 형성하는 지방족 헤테로환의 예로는, 피롤리딘환, 피페리딘환, 디아제핀환, 피페라진환, 모르폴린환 등을 들 수 있으며, 5 내지 6원의 지방족 헤테로환이 바람직하다.
화학식 I로 나타내는 제4급 암모늄계 양이온은, R1 및 R2가 메틸기 또는 에틸기, R3이 탄소수 1 내지 4의 알킬기, R4가 탄소수 1 내지 8의 알킬기인 양이온이 바람직하다. 그리고, 화학식 I로 나타내는 제4급 암모늄계 양이온은, R1 내지 R3이 메틸기, R4가 프로필기인 양이온(TMPA); R1 및 R2가 메틸기, R3이 이소프로필기, R4가 헥실기인 양이온; R1이 메틸기, R2 및 R3이 에틸기, R4가 2-메톡시에틸기인 양이온이 특히 바람직하다.
또한, 화학식 I로 나타내는 제4급 암모늄계 양이온은, R3 및 R4가, 결합하는 질소 원자와 일체로 지방족 헤테로환을 형성하는 경우에는, R1이 메틸기, R2가 에틸기, R3 및 R4가 결합하는 질소 원자와 일체로 피롤리딘환을 형성하는 양이온이나, R1이 메틸기, R2가 부틸기, R3 및 R4가 결합하는 질소 원자와 일체로 피롤리딘환을 형성하는 양이온(BMP)이 바람직하다.
화학식 II로 나타내는 제4급 포스포늄계 양이온은, R5 및 R6이, 각각 독립적으로 메틸기 또는 에틸기, R7이 탄소수 1 내지 4의 알킬기, R8이 탄소수 1 내지 8의 알킬기인 양이온이 바람직하다.
화학식 III으로 나타내는 이미다졸륨계 양이온은, R9 및 R10이, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기인 양이온이 바람직하다. 그리고, R9가 메틸기, R10이 에틸기인 양이온(EMI)이나, R9가 메틸기, R10이 부틸기인 양이온(BMI)이 특히 바람직하다.
화학식 IV로 나타내는 피리디늄계 양이온은, R11이 탄소수 2 내지 8의 알킬기인 양이온이 바람직하고, R11이 부틸기인 양이온(BP)이 특히 바람직하다.
화학식 V로 나타내는 피롤리디늄계 양이온은, R12 및 R13이 탄소수 1 내지 8의 알킬기인 양이온이 바람직하고, R12가 부틸기인 양이온이 특히 바람직하다.
제4급 암모늄계 양이온으로는, 테트라메틸암모늄, 테트라에틸암모늄, 테트라프로필암모늄 등의 대칭 암모늄류를 들 수 있고, 에틸트리메틸암모늄, 비닐트리메틸암모늄, 트리에틸메틸암모늄, 트리에틸프로필암모늄, 디에틸디메틸암모늄, 트리부틸에틸암모늄, 트리에틸이소프로필암모늄, N,N-디메틸피롤리디늄, N-메틸-N-에틸피롤리디늄, N-메틸-N-프로필피롤리디늄, N-메틸-N-부틸피롤리디늄, N-메틸-N-에틸피페리디늄, N-메틸-N-프로필피페리디늄, N-메틸-N-부틸피페리디늄, 트리에틸메톡시메틸암모늄, 디메틸에틸메톡시에틸암모늄, 디메틸에틸메톡시메틸암모늄, 디에틸메틸메톡시에틸암모늄, 디에틸메틸메톡시메틸암모늄 등의, 최단의 치환기의 탄소수가 최장의 치환기의 탄소수의 50％ 이상 100％ 미만인 것이 바람직하다(이하, 의대칭이라고도 함). 또한 그 밖에, 제4급 암모늄계 양이온으로서, 트리메틸프로필암모늄, 트리메틸이소프로필암모늄, 부틸트리메틸암모늄, 알릴트리메틸암모늄, 헥실트리메틸암모늄, 옥틸트리메틸암모늄, 도데실트리메틸암모늄, 트리에틸메톡시에톡시메틸암모늄, 디메틸디프로필암모늄 등의 비대칭 암모늄 등도 들 수 있다.
제4급 포스포늄계 양이온과 음이온을 포함하는 이온 액체로는, 4급 포스포늄염이 바람직하고, 구체적으로는, 트리에틸(메톡시메틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 트리에틸(메톡시메틸)포스포늄?테트라플루오로보레이트, 트리에틸(메톡시메틸)포스포늄?헥사플루오로포스페이트, 트리에틸(메톡시메틸)포스포늄?트리플루오로메탄술포네이트, 트리에틸(메톡시메틸)포스포늄?비스(플루오로술포닐)이미드, 트리에틸(메톡시메틸)포스포늄?티오시아네이트, 트리에틸(메톡시메틸)포스포늄?디시안아미드, 트리에틸(메톡시메틸)포스포늄?디알킬인산, 트리에틸(2-메톡시에틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 트리에틸(메톡시메틸)포스포늄?테트라플루오로보레이트, 트리에틸(2-메톡시에틸)포스포늄?테트라플루오로보레이트, 트리에틸(2-메톡시에틸)포스포늄?헥사플루오로포스페이트, 트리에틸(2-메톡시에틸)포스포늄?트리플루오로메탄술포네이트, 트리에틸(2-메톡시에틸)포스포늄?비스(플루오로술포닐)이미드, 트리에틸(2-메톡시에틸)포스포늄?티오시아네이트, 트리에틸(2-메톡시에틸)포스포늄?디시안아미드, 트리에틸(2-메톡시에틸)포스포늄?디알킬인산, 디에틸메틸(메톡시메틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 디에틸메틸(메톡시메틸)포스포늄?테트라플루오로보레이트, 디에틸메틸(메톡시메틸)포스포늄?디시안아미드, 디에틸메틸(2-메톡시에틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 디에틸메틸(2-메톡시에틸)포스포늄?테트라플루오로보레이트, 디에틸메틸(2-메톡시에틸)포스포늄?디시안아미드, 트리-n-프로필(메톡시메틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 트리-n-프로필(2-메톡시에틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 트리-n-부틸(메톡시메틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 트리-n-부틸(메톡시메틸)포스포늄?테트라플루오로보레이트, 트리-n-부틸(메톡시메틸)포스포늄?디시안아미드, 트리-n-부틸(2-메톡시에틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 트리-n-부틸(2-메톡시에틸)포스포늄?테트라플루오로보레이트, 트리-n-부틸(2-메톡시에틸)포스포늄?디시안아미드, 트리-n-펜틸(메톡시메틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 트리-n-펜틸(2-메톡시에틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 트리-n-헥실(메톡시메틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 트리-n-헥실(2-메톡시에틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드 등을 들 수 있는데, 그 중에서 트리에틸(메톡시메틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 트리에틸(메톡시메틸)포스포늄?테트라플루오로보레이트, 트리에틸(메톡시메틸)포스포늄?디시안아미드, 트리에틸(2-메톡시에틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 트리에틸(2-메톡시에틸)포스포늄?테트라플루오로보레이트, 트리에틸(2-메톡시에틸)포스포늄?디시안아미드, 트리-n-부틸(메톡시메틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 트리-n-부틸(2-메톡시에틸)포스포늄?비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드 등이 저점성, 내염기성 및 내열성의 관점에서 바람직하다.
이미다졸륨계 양이온과 음이온을 포함하는 이온 액체의 구체예로는, 1,3-디메틸이미다졸륨?클로라이드, 1,3-디메틸이미다졸륨?디메틸포스페이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨?클로라이드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨?브로마이드, 1-에틸-메틸이미다졸륨?요오다이드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨?트리플루오로메탄술포네이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨?p-톨루엔술포네이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨?에틸설페이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨?2-메틸(2-메톡시에톡시)에틸설페이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨?디시안아미드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨?테트라플루오로보레이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨?헥사플루오로포스페이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨?비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-메틸-3-프로필이미다졸륨?요오다이드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨?클로라이드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨?브로마이드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨?요오다이드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨?트리플루오로메탄술포네이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨?테트라플루오로보레이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨?헥사플루오로포스페이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨?비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨?테트라클로로페레이트, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨?클로라이드, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨?헥사플루오로포스페이트, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨?테트라플루오로보레이트, 1-부틸-2,3-디메틸이미다졸륨?클로라이드, 1-부틸-2,3-디메틸이미다졸륨?테트라플루오로보레이트, 1-부틸-2,3-디메틸이미다졸륨?헥사플루오로포스페이트를 들 수 있다. 이들 중, 높은 이온 전도성을 나타내는 점에서, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨?트리플루오로메탄술포네이트가 바람직하다.
피리디늄계 양이온과 음이온을 포함하는 이온 액체의 구체예로는, 1-에틸피리디늄?클로라이드, 1-에틸피리디늄?브로마이드, 1-부틸피리디늄?클로라이드, 1-부틸피리디늄?브로마이드, 1-부틸피리디늄?헥사플루오로포스페이트, 1-부틸-4-메틸피리디늄?브로마이드, 1-부틸-4-메틸피리디늄?헥사플루오로포스페이트, 1-에틸-3-메틸피리디늄?에틸설페이트, 1-에틸-3-(히드록시메틸)피리디늄?에틸설페이트 등을 들 수 있다. 이들 중 높은 이온 전도성을 나타내는 점에서, 1-에틸-3-(히드록시메틸)피리디늄?에틸설페이트가 바람직하다.
피롤리디늄계 양이온과 음이온을 포함하는 이온 액체의 구체예로는, 1-부틸-1-메틸피롤리디늄?비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 등을 들 수 있다.
이온 액체의 음이온으로는, 할로겐, 트리플레이트, 테트라플루오로보레이트 및 헥사플루오로포스페이트 등을 들 수 있다.
이온 액체의 함유량은, 하드 코트층에 충분한 대전 방지성을 부여하는 관점에서, 용제를 제외한 HC층용 조성물의 전체 질량에 대하여 1질량％ 이상인 것이 바람직하고, 3질량％ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 이온 액체의 함유량은, 상기 경화성 수지의 함유량을 높이고, 하드 코트층의 충분한 경도를 얻는 관점에서, 용제를 제외한 HC층용 조성물 전량에 대하여 50질량％ 이하인 것이 바람직하고, 30질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
하드 코트층의 막 두께는 1 내지 40㎛이지만, 바람직하게는 1 내지 20㎛이다.
하드 코트층의 표면 저항값은, 1.0×1013Ω/□ 이하인 것이 바람직하고, 1.0×1011Ω/□ 이하인 것이 보다 바람직하다.
(기타 성분)
본 발명에서, HC층용 조성물에는, 필수 성분인 상기 경화성 수지 및 이온 액체 외에, 필요에 따라서 용제, 광개시제, 광증감제, 광중합 촉진제 및 미립자 등의 기타 성분이 포함되어 있어도 좋다.
(용제)
용제로는, 적어도 경화성 수지나 이온 액체 등의 용제 이외의 성분을 균일하게 용해 또는 분산시킬 수 있는 용제이면 특별히 한정되지 않으며, 종래 공지의 용제를 이용할 수 있다.
용제로는, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올 등의 알코올류; 아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 메틸이소부틸케톤(MIBK), 시클로헥사논 등의 케톤류; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류; 디옥산, 테트라히드로푸란, 디이소프로필에테르 등의 에테르류; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 글리콜류; 헥산 등의 지방족 탄화수소류; 에틸셀로솔브, 에틸카르비톨 등의 글리콜 에테르류; 할로겐화 탄화수소류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드류; 디메틸설폭시드 등의 설폭시드류 등을 들 수 있다. 이들 중, 비점이나 상기 경화성 수지의 용해성 또는 분산성의 관점에서, 케톤류나 에스테르류가 적절히 이용된다.
광 투과성 기재가 TAC 기재인 경우, TAC 기재와 하드 코트층의 계면에서의 굴절률차에 의한 간섭 줄무늬의 발생을 억제하기 위해서, TAC 기재에 대한 침투성을 갖는 용제(이하, "침투성 용제"라고 함)를 이용하는 것이 바람직하다. 이렇게 간섭 줄무늬의 발생이 억제되는 것은, 침투성 용제가 TAC 기재를 용해 또는 팽윤시켜, 상기 경화성 수지가 TAC 기재에 침투하기 쉬워져서, TAC 기재와 하드 코트층의 계면이 불명확하게 되어, TAC 기재와 하드 코트층의 계면에서의 굴절률차가 저감되기 때문이라고 추측된다.
침투성 용제로는, 예를 들면, 메틸에틸케톤 등의 케톤류가 바람직하다.
용제는, 상술한 것을 1종 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 된다.
HC층용 조성물 중의 용제의 함유량은, 용제 이외의 각 성분을 균일하게 용해 또는 분산시킬 수 있도록 적절히 조절하면 된다.
용제의 함유량은, 예를 들면, HC층용 조성물의 분산 안정성 및 장기간 보존성의 관점에서, HC층용 조성물의 전체 질량에 대하여 20 내지 99.5질량％로 하는 것이 바람직하고, 30 내지 70질량％로 하는 것이 바람직하다.
(광개시제)
상기 경화성 수지로서 전리 방사선에 의해 경화 가능한 수지를 사용하는 경우에는, 중합을 개시시키기 위해 광개시제를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 광개시제는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 아세토페논류, 벤조페논류, 케탈류, 안트라퀴논류, 디술피드 화합물류, 티우람 화합물류, 플루오로아민 화합물류 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 1-히드록시-시클로헥실-페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 벤질디메틸케톤, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 벤조페논 등을 예시할 수 있다.
이들 중에서도, 1-히드록시-시클로헥실-페닐케톤, 및 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온은, 소량으로도 전리 방사선의 조사에 의한 중합 반응을 개시 또는 촉진하므로, 본 발명에서 바람직하게 이용된다.
광개시제는, 상기 어느 하나를 단독으로, 또는 복수를 조합해서 이용할 수 있다.
광개시제의 시판품으로는, 예를 들면, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤은, 이가큐어 184(Irgacure 184)의 상품명으로 치바재팬(주)에서 입수할 수 있다.
이들 광개시제의 함유량은, 통상적으로 HC층용 조성물 중의 중합성기를 갖는 경화성 수지 100 질량부에 대하여 0.1 내지 20 질량부 정도다.
(광증감제 및 광중합 촉진제)
또한, HC층용 조성물에는 필요에 따라서, 광증감제, 광중합 촉진제가 포함되어 있어도 좋다.
상기 광증감제 및 광중합 촉진제로는, 예를 들면 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, α-메틸벤조인, α-페닐벤조인 등의 벤조인계 화합물; 안트라퀴논, 메틸안트라퀴논 등의 안트라퀴논계 화합물; 벤질; 디아세틸; 아세토페논, 벤조페논 등의 페닐케톤 화합물; 디페닐디술피드, 테트라메틸티우람술피드 등의 술피드 화합물; α-클로로메틸나프탈린; 안트라센 및 헥사클로로부타디엔, 펜타클로로부타디엔 등의 할로겐화 탄화수소, 티오크산톤, n-부틸아민, 트리에틸아민, 트리-n-부틸포스핀 등이 있다.
이들 중에서도, 아세토페논계 광중합 개시제에 대하여, 벤조페논 또는 티오크산톤 광증감제를 이용하는 것이 바람직하다.
광증감제나 광중합 촉진제를 이용하는 경우, 그의 함유량은 적절히 조절하면 되는데, 예를 들면, 광개시제의 질량에 대하여 10 내지 300질량％로 하면 된다.
(미립자)
본 발명에 따른 광학 필름에서는, 하드 코트층의 경도를 높이기 위해서, 종래 공지의 하드 코트층에 이용되고 있는 실리카 미립자 등의 미립자를 이용해도 된다. 또한, 실리카 미립자의 표면에, 상기 경화성 수지의 관능기와 중합 또는 가교 가능한 중합성기 등의 관능기를 갖는 반응성 실리카 미립자인 것이, 하드 코트층의 경도를 높이는 관점에서 바람직하다.
이러한 반응성 실리카 미립자로는, 종래 공지의 것을 이용해도 좋고, 예를 들면, 일본 특허 출원 공개 제2008-165040호 공보에 기재된 반응성 실리카 미립자를 이용할 수 있다.
상기 미립자의 평균 입경은, 분산성의 관점에서 1nm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 미립자의 평균 입경은, 하드 코트층의 투명성을 확보하는 관점에서 100nm 이하인 것이 바람직하다. 이들 관점에서, 미립자의 평균 입경은 10 내지 50nm인 것이 보다 바람직하다.
상기 미립자의 형상은 특별히 한정은 없으며, 구형 및 바늘 형상 등을 들 수 있다.
상기 미립자를 이용하는 경우, 그의 함유량은 적절히 조절하면 되는데, 예를 들면, 용제를 제외한 HC층용 조성물의 전체 질량에 대하여 10 내지 60질량％로 하면 된다.
(분산제)
HC층용 조성물에 미립자를 함유시키는 경우, 미립자의 분산성을 높이기 위해서 공지의 분산제를 이용해도 된다. 분산제로서, 예를 들면, 미립자와의 친화성이 좋은 점에서, 카르복실기, 인산기 및 수산기 등의 음이온성의 극성기를 갖는 분산제가 바람직하다.
음이온성의 극성기를 갖는 분산제로는, 예를 들면 빅케미?재팬(주)제의 상품명 디스퍼빅(Disperbyk)-110, 디스퍼빅-111, 디스퍼빅-116, 디스퍼빅-140, 디스퍼빅-161, 디스퍼빅-162, 디스퍼빅-163, 디스퍼빅-164, 디스퍼빅-170, 디스퍼빅-171, 디스퍼빅-174, 디스퍼빅-180 및 디스퍼빅-182 등을 들 수 있다. 그 중에서도 디스퍼빅-163은 분산성이 양호해서 특히 바람직하다.
분산제를 이용하는 경우, 그의 함유량은 적절히 조절하면 되는데, 예를 들면, 미립자의 질량에 대하여 1 내지 300질량％로 하면 된다.
HC층용 조성물의 기타 성분으로는, 상술한 성분 외에, 필요에 따라서 방오염제, 발수제, 발유제, 지문 부착 방지제, 레벨링제, 유동성 조정제, 경도 조정제, 방현제, 굴절률 조정제 및 고경도화제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 성분을 이용해도 된다.
(광학 필름의 기타 실시 양태)
도 2는, 본 발명에 따른 광학 필름의 제2 양태의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 2의 광학 필름(1)에서는, 트리아세틸셀룰로오스 기재(11)의 일면측에, 트리아세틸셀룰로오스 기재(11)측에서부터 막 두께 1 내지 40㎛의 굴절률 경사 하드 코트층(21) 및 저굴절률층(50)이 설치되어 있다.
굴절률 경사 하드 코트층(21)에서는, 고굴절률 미립자(60)가, 계면(40)측에 가까울수록 많고, 트리아세틸셀룰로오스 기재(11)측에 가까울수록 적어지도록 존재하고 있다.
또한, 도 2 및 후술하는 도 3의 굴절률 경사 하드 코트층에는, 도 1과 마찬가지로 이온 액체가 하드 코트층의 표면에서부터 특정한 깊이의 영역에 많이 존재하는데, 도시의 간략화를 위하여 이온 액체를 생략한다.
굴절률 경사 하드 코트층의 굴절률은, 굴절률 경사 하드 코트층의 기재와는 반대측의 계면의 굴절률을 의미한다.
굴절률 경사 하드 코트층에서 굴절률이 경사져 있는 것은, 다음 방법에 의해 확인할 수 있다. 굴절률 경사 하드 코트층을 아르곤?스퍼터링함으로써 에칭하여 굴절률 경사 하드 코트층의 특정 깊이의 부분을 노출시키고, 그 노출 부분에서의 고굴절률 미립자의 함유량을 X선 광전자 분광 장치(XPS)를 이용해서 측정한다. 이 방법에 의해 굴절률 경사 하드 코트층의 깊이 방향의 고굴절률 미립자의 존재량 분포가 특정된다. 굴절률 경사 하드 코트층의 각 깊이 지점에서의 굴절률은, 고굴절률 미립자의 존재량과 상관하므로, 굴절률 경사 하드 코트층의 깊이 방향의 고굴절률 미립자의 존재량 분포가 경사져 있음을 확인함으로써, 굴절률이 경사져 있는 것도 확인할 수 있다.
또한, 광학 필름을 열경화성 수지를 이용해서 포매하고, 그 포매한 광학 필름으로부터 라이카(LEICA)사제 울트라미크로톰을 이용해서 80nm 두께의 초박 절편을 제작하여, 투과형 전자 현미경(TEM)에 의해 관찰함으로써 측정할 수도 있다.
고굴절률 미립자란, 굴절률이 1.50 내지 2.80인 미립자를 의미한다.
또한, 기재와는 반대측의 하드 코트층 표면의 굴절률은, 분광 광도계((주)시마즈제작소제의 UV-3100PC)를 이용하여, 파장 380 내지 780nm의 절대 반사율을 측정하고, 얻어진 반사율 곡선으로부터 시뮬레이션을 이용해서 구할 수 있다.
본 발명에 따른 광학 필름의 제2 양태에서는, 고굴절률 미립자(60)가 상술한 분포를 취함으로써, 굴절률 경사 하드 코트층(21) 위에 설치된 저굴절률층(50)과 굴절률 경사 하드 코트층(21)의 계면(40) 근방의 굴절률차가 커져, 높은 반사 방지 성능을 갖는다. 또한, 고굴절률 미립자(60)가 층 내에서 균일하게 분포된 하드 코트층을 트리아세틸셀룰로오스 기재 위에 갖는 경우에 비해, 굴절률이 비교적 높은 고굴절률 미립자(60)와 굴절률이 비교적 낮은 트리아세틸셀룰로오스 기재(11)가 접하는 영역이 적어지기 때문에, 하드 코트층(21)의 트리아세틸셀룰로오스 기재(11)측의 영역과 트리아세틸셀룰로오스 기재(11)의 계면(70) 부근의 굴절률차가 작아져, 계면(70)에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 제2 양태의 광학 필름도 제1 양태의 광학 필름과 마찬가지의 이온 액체의 분포를 가지고 있기 때문에, 높은 대전 방지 성능과 내 용제 닦임성을 갖는다.
도 3은, 본 발명에 따른 광학 필름의 제3 양태의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 3의 광학 필름(1)에서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재(12)의 일면측에, 막 두께 1 내지 40㎛의 굴절률 경사 하드 코트층(22)이 설치되어 있다.
굴절률 경사 하드 코트층(22)에서는, 고굴절률 미립자(60)가, 계면(70)측에 가까울수록 많고, 계면(40)측에 가까울수록 적어지도록 존재하고 있다.
본 발명에 따른 광학 필름의 제3 양태에서는, 고굴절률 미립자(60)가 상술한 분포를 취함으로써, 하드 코트층(22)의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재(12)측의 영역과 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재(12)와의 계면(70) 부근의 굴절률차가 작아져서, 계면(70)에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제할 수 있다. 그 이유는 아래와 같이 추측된다. 즉, 하드 코트층에 고굴절률 미립자(60)가 균일하게 분포하면, 비교적 굴절률이 높은 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재(12)에 대하여, 비교적 굴절률이 낮은 수지가 존재하는 비율이 증가한다. 이에 대하여, 고굴절률 미립자(60)가 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재(12)측에 가까울수록 많이 존재하는 분포가 되면, 비교적 굴절률이 높은 고굴절률 미립자(60)가 존재하는 비율이 증가한다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재(12)와 수지의 굴절률차보다, 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재(12)와 고굴절률 미립자(60)의 굴절률차가 더 작기 때문에, 하드 코트층(22)의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재(12)측의 영역과 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재(12)와의 계면(70) 부근의 굴절률차가 작아져서, 계면(70)에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제할 수 있는 것으로 추측된다.
또한, 제3 양태의 광학 필름도 제1 양태의 광학 필름과 마찬가지의 이온 액체의 분포를 가지고 있기 때문에, 높은 대전 방지 성능과 내 용제 닦임성을 갖는다.
상기 고굴절률 미립자로는, 종래 공지의 반사 방지 필름 등에 이용되고 있는 것을 이용하여도 좋고, 예를 들면 금속 산화물 미립자를 들 수 있다. 이러한 금속 산화물 미립자로는, 예를 들면 산화 티타늄(TiO2, 굴절률:2.71), 산화 지르코늄(ZrO2, 굴절률:2.10), 산화 세륨(CeO2, 굴절률:2.20), 산화 주석(SnO2, 굴절률:2.00), 안티몬 주석 산화물(ATO, 굴절률:1.75 내지 1.85), 인듐 주석 산화물(ITO, 굴절률:1.95 내지 2.00), 인 주석 화합물(PTO, 굴절률:1.75 내지 1.85), 산화 안티몬(Sb2O5, 굴절률:2.04), 알루미늄 아연 산화물(AZO), 갈륨 아연 산화물 등을 들 수 있다.
고굴절률 미립자로서, PTO:인 주석 화합물(예를 들면, 상품명 EP SP-2:미츠비시머테리얼(주)제) 등의 금속 산화물 도전성 미립자를 이용한 경우에는, 투명성이 우수하므로 바람직하다.
또한, 고굴절률 미립자로서, ATO:안티몬 주석 산화물(예를 들면, 상품명 SN-100P:이시하라산업(주)제)이나 ITO:인듐 주석 산화물(예를 들면, 상품명 SUFP:스미토모금속광산(주)제) 등의 금속 산화물 도전성 미립자를 이용한 경우에는, 먼지 부착 방지성을 부여할 수 있으므로 바람직하다.
고굴절률 미립자의 평균 입경은, 제1 양태의 미립자와 마찬가지로, 분산성 및 굴절률 경사 하드 코트층의 투명성의 관점에서 1 내지 100nm가 바람직하고, 10 내지 50nm인 것이 보다 바람직하다. 고굴절률 미립자의 형상은 특별히 한정은 없으며, 구형 및 바늘 형상 등을 들 수 있다.
상기 고굴절률 미립자는, 재질, 형상, 평균 입경을 적절히 선택해서 1종 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 된다.
본 발명에 따른 광학 필름의 제2 양태 및 제3 양태에서는, 굴절률 경사 하드 코트층 내에서의 고굴절률 미립자의 분포를 제어하여, 굴절률 경사 하드 코트층과 광 투과성 기재와의 계면에서의 굴절률차를 저감해서, 그 계면에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.
그밖에, 광 투과성 기재의 굴절률, 경화성 수지의 굴절률 등을 고려하여, 고굴절률 미립자 외에, 실리카 미립자나 금속 불화물 등의 굴절률이 낮은 미립자를 이용해서, 상기 굴절률이 낮은 미립자의 분포를 도 2 또는 도 3의 고굴절률 미립자와 같이 제어하여, 하드 코트층과 광 투과성 기재와의 계면에서의 굴절률차를 저감해서, 그 계면에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하는 양태이어도 좋다.
본 발명에서는, 하드 코트층(제1 양태의 하드 코트층 외에, 제2 및 제3 양태의 굴절률 경사 하드 코트층을 포함함)과 광 투과성 기재와의 계면에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하는 관점에서, 하드 코트층과 광 투과성 기재와의 굴절률차는 절대값으로 0.03 이내인 것이 바람직하다.
또한, 하드 코트층의 굴절률은, 분광 광도계((주)시마즈제작소제의 UV-3100PC)를 이용하여, 파장 380 내지 780nm의 절대 반사율을 측정하고, 얻어진 반사율 곡선으로부터 시뮬레이션을 이용해서 구한 굴절률의 값을 말한다.
(저굴절률층)
본 발명에 따른 광학 필름의 제2 양태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 굴절률 경사 하드 코트층(21)의 계면(40) 위에 저굴절률층(50)이 설치된다.
굴절률 경사 하드 코트층(21)은, 계면(40)측에 가까울수록 고굴절률 미립자(60)가 많이 존재하고 있어, 굴절률 경사 하드 코트층(21)과 저굴절률층(50)의 굴절률차를 크게 할 수 있다. 그 때문에, 제2 양태의 광학 필름은 높은 반사 방지 성능을 갖는다.
저굴절률층은, 종래 공지의 저굴절률층으로 할 수 있다. 예를 들면, 일본 특허 출원 공개 제2008-165040호 공보에 기재된 실리카 미립자나 불화 마그네슘, 불소계 수지를 포함하는 저굴절률층으로 할 수 있다.
(광학 필름의 제조 방법)
본 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법은, 하드 코트층의 표면에서부터 특정한 깊이 방향에 있어서 상술한 이온 액체의 분포를 갖도록 하드 코트층을 형성할 수 있는 방법이면 되며, 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에서는, 상술한 이온 액체의 분포를 갖는 하드 코트층을 용이하게 형성할 수 있는 관점에서, 이하의 방법인 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법은, (i) 광 투과성 기재를 준비하는 공정, (ii) 양이온과 음이온을 포함하는 이온 액체, 제1 경화성 수지 및 제1 용제를 포함하는 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물, 및 제2 경화성 수지 및 제2 용제를 포함하는 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물을 준비하는 공정, (iii) 상기 광 투과성 기재의 일면측에, 상기 광 투과성 기재측에서 적어도 상기 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물을 인접시켜서 동시 도포하여 도포막으로 하는 공정, (iv) 상기 (iii) 공정에서 얻어진 도포막을 건조시켜 경화시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법에서는, 이온 액체를 포함하는 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물(이하, "제1 HC층용 조성물"이라고 함)을 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물(이하, "제2 HC층용 조성물"이라고 함)보다 광 투과성 기재측에 위치하도록, 광 투과성 기재측에서 제1 HC층용 조성물 및 제2 HC층용 조성물을 인접해서 광 투과성 기재의 일면측에 동시 도포함으로써, 이온 액체가 하드 코트층의 표층에 블리드 아웃하기 어려워져, 상술한 이온 액체의 분포를 갖는 하드 코트층을 용이하게 형성할 수 있다. 그 때문에, 얻어지는 광학 필름은, 경도와 내 용제 닦임성을 모두 갖는다.
도 4는, 압출형의 다이 코터를 이용한 동시 도포 방법의 일례를 나타낸 모식도이다.
광 투과성 기재(10) 위에 다이 코터 헤드(80)의 슬릿(91 및 92)으로부터 각각 제1 HC층용 조성물(100) 및 제2 HC층용 조성물(110)을, 제1 HC층용 조성물(100)이 제2 HC층용 조성물(110)보다 광 투과성 기재(10)측에 위치하도록 인접해서 동시 도포하고, 제1 HC층용 조성물의 도포막(101) 및 제2 HC층용 조성물의 도포막(111)으로 한다. 또한, 도 4에서, 제1 HC층용 조성물(100)과 제2 HC층용 조성물(110)은 원래 일체가 되어 하나의 하드 코트층을 형성하지만, 설명의 편의상 상기 2종의 조성물이나 그 도포막을 구분해서 기재되어 있다.
이하, 동시 도포 방법을 이용하는 본 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법의 각 공정을 설명한다.
(i) 광 투과성 기재를 준비하는 공정에서는, 상기 광학 필름에서 설명한 광 투과성 기재를 준비한다.
(ii)의 2종의 HC층용 조성물을 준비하는 공정에서는, 각각의 조성물을 준비한다.
광 투과성 기재측에 위치하는 제1 HC층용 조성물은, 이온 액체, 제1 경화성 수지 및 제1 용제를 포함한다. 제1 HC층용 조성물 위에 위치하는 제2 HC층용 조성물은, 제2 경화성 수지 및 제2 용제를 포함한다. 각 성분은 상기 광학 필름에서 설명한 것을 이용하면 된다.
본 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법에서, 제2 HC층용 조성물의 점도가 제1 HC층용 조성물의 점도보다 큰 것이, 상술한 이온 액체의 분포를 갖는 하드 코트층을 형성하기 쉽다.
제1 및 제2 HC층용 조성물의 점도의 조정 방법은 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 용제의 함유량에 의해 점도를 조절한다. 그밖에, 경화성 수지의 종류나 분자량 등에 의해 점도를 조절해도 된다.
제1 HC층용 조성물 및 제2 HC층용 조성물의 점도는, 예를 들면 안톤 파르(Anton Paar)사제의 MCR301을 이용하여, 측정 지그는 PP50으로 하고, 측정 온도는 25℃, 전단 속도는 10000[1/s]의 조건에서 측정 대상의 조성물을 적량 스테이지에 적하해서 측정할 수 있다.
제1 HC층용 조성물과 제2 HC층용 조성물에서는, 경화성 수지의 종류, 분자량, 관능기 수는 동일해도 좋고 상이해도 좋다.
제1 HC층용 조성물과 제2 HC층용 조성물에서는, 용제의 종류는 동일해도 좋고 상이해도 좋다.
제1 HC층용 조성물과 제2 HC층용 조성물에 광개시제 등의 기타 성분이 포함되는 경우에는, 기타 성분도 상기 2종의 조성물에서 종류가 동일해도 좋고 상이해도 좋다.
제1 HC층용 조성물과 제2 HC층용 조성물에서 이온 액체 이외의 조성이 동일하면, 층 내에 계면이 없는 하드 코트층이 얻어지기 쉽다.
본 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 제1 HC층용 조성물에 포함되는 이온 액체에서는, 양이온이, 제4급 암모늄계 양이온, 제4급 포스포늄계 양이온, 이미다졸륨계 양이온, 피리디늄계 양이온 및 피롤리디늄계 양이온으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 양이온인 것이, 용해성 및 대전 방지성의 관점에서 바람직하다.
그 중에서도, 열 안정성 및 내광성, 투명성이 양호한 점에서 제4급 포스포늄계 양이온이 바람직하다.
도 2에 도시한 바와 같은 하드 코트층(21)의 계면(40)측에 고굴절률 미립자(60)가 많이 분포되는 제2 양태의 광학 필름을 형성하는 경우, 제1 HC층용 조성물에는 고굴절률 미립자(60)를 함유시키지 않고, 제2 HC층용 조성물에만 고굴절률 미립자(60)를 함유시켜서 동시 도포를 행하면 좋다. 이 경우, 제2 HC층용 조성물에서의 고굴절률 미립자의 함유량은, 용제를 제외한 제2 HC층용 조성물의 전체 질량에 대하여 50 내지 90질량％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 65 내지 90질량％이다.
한편, 도 3에 도시한 바와 같은 하드 코트층(22)의 계면(70)측에 고굴절률 미립자(60)가 많이 분포되는 제3 양태의 광학 필름을 형성하는 경우, 제2 HC층용 조성물에는 고굴절률 미립자(60)를 함유시키지 않고, 제1 HC층용 조성물에만 고굴절률 미립자(60)를 함유시켜서 동시 도포를 행하면 좋다. 이 경우, 제1 HC층용 조성물에서의 고굴절률 미립자의 함유량은, 용제를 제외한 제1 HC층용 조성물의 전체 질량에 대하여 50 내지 90질량％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 65 내지 90질량％이다.
(iii)의 2종의 HC층용 조성물을 동시 도포하여 도포막으로 하는 공정에서, 제1 HC층용 조성물을 제2 HC층용 조성물보다 광 투과성 기재측에 위치하도록, 광 투과성 기재측에서 제1 HC층용 조성물 및 제2 HC층용 조성물을 인접해서 동시 도포할 수 있는 방법이면, 동시 도포 방법은 특별히 한정되지 않는다. 이러한 동시 도포 방법으로는, 예를 들면, 2 이상의 슬릿(토출구)을 갖는 다이 코팅 및 슬라이드 코팅 등을 들 수 있다. 동시 도포에 이용하는 장치는, 2 이상의 슬릿이 단일 헤드에 설치되어 있는 것이어도 좋고, 2 이상의 슬릿이 2 이상의 헤드에 설치된 것이어도 좋다.
동시 도포에서의 2종의 HC층용 조성물의 도포량은, 원하는 하드 코트층의 막 두께, 이온 액체의 분포 등에 따라서 적절히 조절하면 된다. 예를 들면, 제1 HC층용 조성물은, 웨트 막 두께 0.05 내지 100㎛(건조 막 두께 환산 0.05 내지 20㎛) 정도로 도포하면 된다. 또한, 제2 HC층용 조성물은, 예를 들면 웨트 막 두께 0.05 내지 100㎛(건조 막 두께 환산 0.05 내지 20㎛) 정도로 도포하면 된다. 여기서 웨트 막 두께란, 도포 직후의 조성물 중의 용제가 휘발하기 전의 상태의 도포막의 두께이며, (광 투과성 기재 위에 도포된 조성물의 체적/도포 면적)으로부터 구해진다.
(편광판)
본 발명에 따른 편광판은, 상기 광학 필름의 상기 광 투과성 기재측의 면에 편광자가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
도 5는, 본 발명에 따른 편광판의 층 구성의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 5에 나타내는 편광판(2)은, 광 투과성 기재(10)의 일면측에 이온 액체(30)를 포함하는 하드 코트층(20)이 설치된 광학 필름(1) 및 보호 필름(130) 및 편광층(140)이 적층된 편광자(150)를 갖고 있고, 광학 필름(1)의 광 투과성 기재(10)측의 면에 편광자(150)가 설치되어 있다.
또한, 광학 필름의 광 투과성 기재측의 면에 편광자가 배치되어 있다는 것은, 광학 필름과 편광자가 별도로 형성되어 있는 경우뿐만 아니라, 광학 필름을 구성하는 부재가 편광자를 구성하는 부재를 겸하고 있는 경우도 포함하는 것이다.
또한, 광학 필름에 대해서는, 상술한 광학 필름을 이용하면 되므로 여기서의 설명은 생략한다. 이하, 본 발명에 따른 편광판에서의 다른 구성에 대해서 설명한다.
(편광자)
본 발명의 편광판에 이용되는 편광자로는, 소정의 편광 특성을 구비하는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니며, 일반적으로 액정 표시 장치에 이용되는 편광자를 이용할 수 있다.
편광자는, 소정의 편광 특성을 장기간 유지할 수 있는 형태이면 특별히 한정되는 것이 아니며, 예를 들면, 편광층만으로 구성되어 있어도 좋고, 보호 필름과 편광층이 접합된 것이어도 좋다. 보호 필름과 편광층이 접합되어 있는 경우, 편광층의 한 면에만 보호 필름이 형성되어 있어도 좋고, 편광층의 양면에 보호 필름이 형성되어 있어도 좋다.
편광층으로는, 통상적으로 폴리비닐 알코올로 이루어지는 필름에 요오드를 함침시키고, 이것을 1축 연신함으로써 폴리비닐 알코올과 요오드의 착체를 형성시킨 것이 이용된다.
또한, 보호 필름으로는, 상기 편광층을 보호할 수 있고, 동시에 원하는 광 투과성을 갖는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니다.
보호 필름의 광 투과성으로는, 가시광 영역에서의 투과율이 80％ 이상인 것이 바람직하고, 90％ 이상인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 보호 필름의 투과율은, JIS K7361-1(플라스틱-투명 재료의 전체 광 투과율의 시험 방법)에 의해 측정할 수 있다.
보호 필름을 구성하는 수지로는, 예를 들면, 셀룰로오스 유도체, 시클로올레핀계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐 알코올, 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 예로 들 수 있다. 그 중에서도, 셀룰로오스 유도체 또는 시클로올레핀계 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
(디스플레이 패널)
본 발명에 따른 제1 디스플레이 패널은, 상기 광학 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제2 디스플레이 패널은, 상기 편광판을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일반적으로 디스플레이 패널은, 디스플레이의 시청자측 부재다. 액정 디스플레이를 예로 설명하면, 디스플레이 패널이란, 액정재를 집어넣은 2장의 유리판(예를 들면, 컬러 필터 기판과 어레이 기판)과 편광판 및 본 발명에 따른 광학 필름 등으로 이루어지는 부재다.
따라서, 본 발명에 따른 디스플레이 패널은, 디스플레이의 시청자측 부재에 상기 광학 필름 또는 상기 편광판을 구비하는 것이다.
(디스플레이)
본 발명에 따른 제1 디스플레이는, 상기 광학 필름을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제2 디스플레이는, 상기 디스플레이 패널을 구비하는 것을 특징으로 한다.
디스플레이로는 LCD, PDP, ELD(유기 EL, 무기 EL), CRT 등을 들 수 있다.
디스플레이는, 디스플레이의 시청자측 부재의 디스플레이 패널과, 구동부를 포함하는 배면측 부재를 포함한다. 배면측 부재란, 액정 디스플레이를 예로 설명하면, 백라이트라고 불리는 광원이나 LCD를 제어하는 구동 회로, 광원을 제어하는 회로 및 섀시 등으로 이루어지는 부재다. 이 경우의 액정 디스플레이의 층 구성의 일례로는, 도광판이나 확산 필름 등을 포함하는 백라이트부가 있으며, 그 시청자측에 편광판, 어레이 기판, 액정층, 컬러 필터 기판, 편광판, 광학 필름의 순서대로 적층되어 이루어지는 것이다.
상기 디스플레이의 다른 일례인 PDP는, 표면 유리 기판과 상기 표면 유리 기판에 대향해서 사이에 방전 가스가 봉입되어 배치된 배면 유리 기판을 구비하여 이루어지는 것이다. 상기 디스플레이가 PDP인 경우, 표면 유리 기판의 표면 또는 그 전면판(유리 기판 또는 필름 기판)에 상기 광학 필름을 구비하고 있어도 좋다.
상기 디스플레이는, 전압을 걸면 발광하는 황화 아연, 디아민류 물질 등의 발광체를 유리 기판에 증착하고, 기판에 거는 전압을 제어해서 표시를 행하는 ELD 장치 또는 전기 신호를 광으로 변환하여, 인간의 눈에 보이는 상을 발생시키는 CRT 등의 디스플레이라도 좋다. 이 경우, ELD 장치 또는 CRT의 최표면 또는 그 전면판의 표면에 상기 광학 필름을 구비하고 있어도 좋다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이들 기재에 의해 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
각 화합물의 약어는 각각 이하의 것을 나타낸다.
DPHA: 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트
MIBK: 메틸이소부틸케톤
TAC: 트리아세틸셀룰로오스
이하에 기재하는 조성을 갖는 제1 HC층용 조성물 1 및 제2 HC층용 조성물 1 내지 2를 각각 조제했다.
(제1 HC층용 조성물 1)
이온 액체(트리부틸(2-메톡시에틸)포스포늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 도쿄화성공업(주)제): 5 질량부
제1 경화성 수지(DPHA, 니혼카야쿠(주)제): 50 질량부
제1 경화성 수지(아라카와화학공업(주)제의 상품명 빔 세트 DK1(중량 평균 분자량 20000, 고형분 75％, MIBK 용제): 고형분 환산 50 질량부
레벨링제(DIC(주)제의 상품명 MCF-350): 고형분 환산 3 질량부
광개시제(치바재팬(주)제의 상품명 이가큐어 184): 4 질량부
용제(MIBK): 100 질량부
(제2 HC층용 조성물 1)
제2 경화성 수지(DPHA, 니혼카야쿠(주)제): 50 질량부
제2 경화성 수지(아라카와화학공업(주)제의 상품명 빔 세트 DK1(중량 평균 분자량 20000, 고형분 75％, MIBK 용제): 고형분 환산 50 질량부
레벨링제(DIC(주)제의 상품명 MCF-350): 고형분 환산 3 질량부
광개시제(치바재팬(주)제의 상품명 이가큐어 184): 4 질량부
용제(MIBK): 100 질량부
(제2 HC층용 조성물 2)
제2 경화성 수지(아라카와화학공업(주)제의 상품명 빔 세트 DK1(중량 평균 분자량 20000, 고형분 75％, MIBK 용제): 고형분 환산 100 질량부
레벨링제(DIC(주)제의 상품명 MCF-350): 고형분 환산 3 질량부
광개시제(치바재팬(주)제의 상품명 이가큐어 184): 4 질량부
(실시예 1)
두께 40㎛의 TAC 기재 위에, 제1 HC층용 조성물 1이 제2 HC층용 조성물 1보다 TAC 기재측에 위치하도록, 제1 HC층용 조성물 1을 웨트 막 두께 15㎛(건조 막 두께 환산 약 8㎛), 제2 HC층용 조성물 1을 웨트 막 두께 1㎛(건조 막 두께 환산 약 0.5㎛)가 되도록 동시 도포하고, 오븐에서의 건조에 의해 용제를 제거한 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬(주)제, 광원 H 밸브)를 이용해서, 조사선량 약 95mJ/cm2로 자외선 조사를 행하여 도포막을 경화시켜, 건조 막 두께 약 8㎛의 하드 코트층을 형성하여, TAC 기재/하드 코트층으로 이루어지는 광학 필름을 제작했다.
(실시예 2)
실시예 1에서, 제2 HC층용 조성물 1을 웨트 막 두께 0.5㎛(건조 막 두께 환산 약 0.3㎛)가 되도록 동시 도포한 것 외에는 실시예 1과 마찬가지로 건조 막 두께 약 8㎛의 하드 코트층을 형성하여, 광학 필름을 제작했다.
(실시예 3)
이하에 나타낸 바와 같이, 순차 도공법에 의해 하드 코트층을 형성했다.
두께 40㎛의 TAC 기재 위에, 제1 HC층용 조성물 1을 웨트 막 두께 15㎛(건조 막 두께 환산 약 8㎛)가 되도록 도포하고, 오븐에서의 건조에 의해 용제를 제거한 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬(주)제, 광원 H 밸브)를 이용해서, 조사선량 약 36mJ/cm2로 자외선 조사를 행하여 도포막을 경화시켜, 하층측의 하드 코트층을 형성했다.
다음으로, 상기 하층측의 하드 코트층 위에, 제2 HC층용 조성물 2를 웨트 막 두께 2㎛(건조 막 두께 환산 약 1㎛)가 되도록 도포하고, 오븐에서의 건조에 의해 용제를 제거한 후, 자외선 조사 장치를 이용해서, 조사선량 약 95mJ/cm2로 자외선 조사를 행하여 도포막을 경화시켜, 상하층의 합계 건조 막 두께가 약 9㎛의 하드 코트층을 형성하여, TAC 기재/하드 코트층으로 이루어지는 광학 필름을 제작했다.
(비교예 1)
실시예 3에서, 제2 HC층용 조성물 2 대신에 제2 HC층용 조성물 1을 이용하여, 하층측의 하드 코트층 위에, 제2 HC층용 조성물 1을 웨트 막 두께 1㎛(건조 막 두께 환산 약 0.5㎛)가 되도록 도포해서, 상하층의 합계 막 두께가 약 8㎛의 하드 코트층을 형성한 것 외에는 실시예 3과 마찬가지로 광학 필름을 제작했다.
(비교예 2)
비교예 1에서, 하층의 하드 코트층 위에, 제2 HC층용 조성물 1을 웨트 막 두께 0.5㎛(건조 막 두께 환산 약 0.3㎛)가 되도록 도포하여, 상하층의 합계 막 두께가 약 8㎛의 하드 코트층을 형성한 것 외에는 비교예 1과 마찬가지로 광학 필름을 제작했다.
(비교예 3)
두께 40㎛의 TAC 기재 위에, 제1 HC층용 조성물 1을 웨트 막 두께 15㎛(건조 막 두께 환산 약 8㎛)가 되도록 도포하고, 오븐에서의 건조에 의해 용제를 제거한 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬(주)제, 광원 H 밸브)를 이용해서, 조사선량 약 95mJ/cm2로 자외선 조사를 행하여 도포막을 경화시켜, 건조 막 두께 약 8㎛의 하드 코트층을 형성하여, TAC 기재/하드 코트층으로 이루어지는 광학 필름을 제작했다.
상기 실시예 및 비교예의 각 조성물의 웨트 막 두께 및 도포 방법을 정리한 것을 표 1에 나타낸다.
Figure pct00007
상기 실시예 및 비교예에서 제작한 각각의 광학 필름에 대해서, 이하에 기재하는 바와 같이 이온 액체의 분포, 표면 저항값, 경도, 헤이즈, 전체 광선 투과율 및 밀착성을 측정, 평가했다.
(이온 액체의 분포 측정)
XPS 장치(ESCA-3400, KRATOS사제)를 이용하여, 하드 코트층 표면(계면(40))에서부터의 막 두께(깊이) 방향에서의 이온 액체(트리부틸(2-메톡시에틸)포스포늄?비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드)에 포함되는 황 원자의 농도를 측정함으로써, 이온 액체의 분포를 구했다.
우선, 샘플 대를 덮을 정도로 광학 필름을 커팅하여, 샘플 대에 점착 시트를 개재해서 광학 필름을 접착함으로써 분석 샘플을 작성했다.
XPS 측정은, 광학 필름의 하드 코트층 표면으로부터 이온 스퍼터[Ar+를 조사, 스퍼터용 이온 총은 "고속 이온 총(Kaufman형 이온 총)"을 사용]함으로써 에칭하면서, 하드 코트층 표면에서부터 특정 깊이의 부분을 노출시키면서, 그 노출시키는 깊이를 서서히 깊게 해 나갔다.
상기 실시예 및 비교예에서 제작한 각각의 광학 필름의 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 실시예의 광학 필름의 측정 결과를 그래프로 한 것을 도 6에, 비교예의 광학 필름의 측정 결과를 그래프로 한 것을 도 7에 각각 나타낸다.
Figure pct00008
(내 용제 닦임성의 평가)
상기 실시예 및 비교예에서 제작한 각각의 광학 필름에 대해서, 내 용제 닦임성을 아래와 같이 평가했다.
우선, 용제로 닦아내기 전의 초기 상태에서의 하드 코트층 표면의 표면 저항값을, 미츠비시화학(주)제의 상품명 하이레스타(측정 한계 1.00×1013Ω)를 이용해서 측정했다.
다음으로, 물, 에탄올 및 MIBK 각각을 동량 스며들게 한 걸레(아사히카세이(주)제의 상품명 벰코트?린트프리)를 이용하여, 하드 코트층 표면의 동일 개소를 10회 닦고, 그 후, 건조된 걸레로 10회 닦았다. 그 후, 상기와 마찬가지로 표면 저항값을 측정했다. 측정 결과를 표 3에 나타낸다.
(연필 경도의 측정)
상기 실시예 및 비교예에서 제작한 각각의 광학 필름의 하드 코트층 표면에 대하여, JIS K5600-5-4(1999)에 규정하는 연필 경도 시험(4.9N 하중)을 행하고, 흠이 가지 않은 가장 높은 경도를 측정했다. 측정 결과를 표 3에 나타낸다.
(헤이즈 및 전체 광선 투과율의 측정)
상기 실시예 및 비교예에서 제작한 각각의 광학 필름에 대해서, 탁도계 NDH2000(니혼덴쇼쿠공업(주)제)을 이용해서 헤이즈 및 전체 광선 투과율을 측정했다. 측정 결과를 표 3에 나타낸다.
(밀착성의 평가)
상기 실시예 및 비교예에서 제작한 각각의 광학 필름에 대해서, JIS K5600-5-6에 준거하여, 부착 테이프로서 니치반(주)제의 공업용 24mm 셀로 테이프(등록상표)를 이용해서, 크로스 커팅법에 의한 부착성 시험을 행하여 밀착성을 평가했다. 측정 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure pct00009
(결과의 정리)
표 2 및 도 6으로부터, 실시예 1에서는, 하드 코트층 표면(계면(40))에서부터의 깊이가 300nm에 황 원자의 농도의 피크가 있는 것에 반해, 비교예 1에서는, 깊이 33.3nm에 황 원자의 농도의 피크가 있다. 또한, 실시예 1의 피크의 반값 폭은 83nm이었다.
마찬가지로 실시예 2에서는, 깊이 133.3nm에 황 원자의 농도의 피크가 있는 것에 반해, 비교예 2에서는, 깊이 0nm에 황 원자의 농도의 피크가 있다. 또한, 실시예 2의 피크의 반값 폭은 90nm이었다.
마찬가지로 실시예 3에서는, 깊이 666.7nm에 황 원자의 농도의 피크가 있는 것에 반해, 비교예 3에서는, 깊이 0nm에 황 원자의 농도의 피크가 있다. 또한, 실시예 3의 피크의 반값 폭은 60nm이었다.
이로부터, 본 발명에 따른 광학 필름에서는, 하드 코트층의 계면(40)에서부터 50nm보다 깊은 위치에 이온 액체의 존재량의 피크가 존재함을 알 수 있다.
표 3으로부터, 실시예에서 얻어진 광학 필름에서는, 용제를 닦아낸 후에도 초기 상태와 마찬가지의 표면 저항값을 갖고 있었다. 특히, 에탄올과 MIBK의 유기 용제에 대한 닦임성이 우수했다.
그러나, 비교예 1에서 얻어진 광학 필름에서는, 물로 닦아낸 후의 표면 저항값이 2자리 상승하였다. 또한 유기 용제에 대한 내 닦임성이 없었다.
비교예 2 및 3에서 얻어진 광학 필름은, 물, 에탄올 및 MIBK 모두에 대해서 내 용제 닦임성이 없었다.
<산업상 이용가능성>
본 발명의 광학 필름은, 대전 방지성이 요구되는 제품에 그대로 사용할 수 있다. 본 발명의 광학 필름의 일 양태에 따르면, 대전 방지성 및 하드 코트성을 동시에 실현할 수 있는 광학 필름을 제공할 수 있다. 보다 바람직한 양태에서는, 대전 방지성, 하드 코트성, 저반사화, 및 간섭 줄무늬가 없는 광학 필름을 제공할 수 있다. 그 때문에, 먼지 부착 방지성 건재(화장 시트 등)나 광학 디스크 표면의 오버코트 등에 이용할 수 있다.
1 : 광학 필름
2 : 편광판
10 : 광 투과성 기재
11 : 트리아세틸셀룰로오스 기재
12 : 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재
20 : 하드 코트층
21, 22 : 굴절률 경사 하드 코트층
30 : 이온 액체
40 : 계면
50 : 저굴절률층
60 : 고굴절률 미립자
70 : 계면
80 : 다이 헤드
91, 92 : 슬릿
100 : 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물
101 : 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 도포막
110 : 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물
111 : 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 도포막
120 : 광 투과성 기재의 반송 방향
130 : 보호 필름
140 : 편광층
150 : 편광자
160 : 기재
170 : 종래의 하드 코트층
180 : 이온 액체
190 : 커버층

Claims (14)

  1. 광 투과성 기재의 일면측에 막 두께 1 내지 40㎛의 하드 코트층이 설치된 광학 필름이며,
    상기 하드 코트층에는 양이온과 음이온을 포함하는 이온 액체가 포함되고,
    상기 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서, 상기 하드 코트층의 상기 광 투과성 기재와는 반대측의 계면에서부터 50 내지 700nm의 영역에, 상기 계면에서부터 700nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량의 피크가 존재하는 것을 특징으로 하는, 광학 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피크의 반값 폭이 25 내지 500nm인 것을 특징으로 하는, 광학 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 계면에서부터 700nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량에 대한 상기 계면에서부터 50nm까지의 영역에 존재하는 상기 이온 액체의 존재량의 비율이 50％ 이하인 것을 특징으로 하는, 광학 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 양이온이, 제4급 암모늄계 양이온, 제4급 포스포늄계 양이온, 이미다졸륨계 양이온, 피리디늄계 양이온 및 피롤리디늄계 양이온으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 양이온인 것을 특징으로 하는, 광학 필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하드 코트층의 표면 저항값이 1.0×1013Ω/□ 이하인 것을 특징으로 하는, 광학 필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 하드 코트층의 상기 광 투과성 기재와는 반대측의 면에 저굴절률층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 광학 필름.
  7. (i) 광 투과성 기재를 준비하는 공정,
    (ii) 양이온과 음이온을 포함하는 이온 액체, 제1 경화성 수지 및 제1 용제를 포함하는 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물, 및 제2 경화성 수지 및 제2 용제를 포함하는 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물을 준비하는 공정,
    (iii) 상기 광 투과성 기재의 일면측에, 상기 광 투과성 기재측에서 적어도 상기 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물을 인접시켜서 동시 도포하여 도포막으로 하는 공정,
    (iv) 상기 (iii) 공정에서 얻어진 도포막을 건조시키고 경화시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학 필름의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 양이온이, 제4급 암모늄계 양이온, 제4급 포스포늄계 양이온, 이미다졸륨계 양이온, 피리디늄계 양이온 및 피롤리디늄계 양이온으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 양이온인 것을 특징으로 하는, 광학 필름의 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 광학 필름의 상기 광 투과성 기재측의 면에 편광 소자가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 편광판.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 광학 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널.
  11. 제10항의 편광판을 구비하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널.
  12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 광학 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이.
  13. 제11항의 디스플레이 패널을 구비하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이.
  14. 제12항의 디스플레이 패널을 구비하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180098036A (ko) * 2017-02-24 2018-09-03 동우 화인켐 주식회사 하드 코팅 필름 및 이를 포함하는 화상 표시 장치

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6342331B2 (ja) * 2012-12-21 2018-06-13 三井化学株式会社 有機ｅｌ素子の面封止用シート、それを用いた有機ｅｌデバイスの製造方法、有機ｅｌデバイスおよび有機ｅｌディスプレイパネル
JP6194665B2 (ja) * 2013-07-16 2017-09-13 凸版印刷株式会社 ハードコート組成物および反射防止フィルム
JP5700591B2 (ja) * 2013-07-31 2015-04-15 株式会社フジクラ 色素増感太陽電池素子
WO2015029623A1 (ja) * 2013-08-27 2015-03-05 リンテック株式会社 ハードコート積層体およびその製造方法
JP6181711B2 (ja) * 2015-07-13 2017-08-16 住友化学株式会社 偏光子保護フィルムおよびこれを用いた偏光板
JP6574731B2 (ja) 2016-03-25 2019-09-11 富士フイルム株式会社 光学フィルム、偏光板、及び画像表示装置
CN108089246A (zh) * 2017-12-04 2018-05-29 张家港康得新光电材料有限公司 一种光学膜及触控屏及光学膜的制备方法
JP7172102B2 (ja) * 2018-04-03 2022-11-16 トヨタ自動車株式会社 車両

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI305587B (en) * 2005-11-16 2009-01-21 Daxon Technology Inc Optical film and fabrication method thereof
JP5154772B2 (ja) 2006-07-19 2013-02-27 リンテック株式会社 反射防止フィルム
CN101130661A (zh) * 2006-08-24 2008-02-27 达信科技股份有限公司 抗静电涂布液组合物及高穿透率抗静电薄膜的制造
JP2008146021A (ja) * 2006-09-08 2008-06-26 Fujifilm Corp 光学フィルム
JP4935393B2 (ja) 2007-02-07 2012-05-23 コニカミノルタオプト株式会社 反射防止フィルム、及びそれを用いた偏光板、表示装置
JP2008233371A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Hitachi Maxell Ltd 反射防止フィルム
US20080284950A1 (en) * 2007-04-02 2008-11-20 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Composition, single layer, member or laminate for realizing an antistatic (and hardcoat) features
US8597780B2 (en) * 2007-08-10 2013-12-03 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Hard coat film
JP5659460B2 (ja) * 2008-04-03 2015-01-28 大日本印刷株式会社 光学フィルム、及びその製造方法
JP5583367B2 (ja) * 2008-07-15 2014-09-03 日本合成化学工業株式会社 光学部材用粘着剤組成物および光学部材用粘着剤ならびにそれを用いて得られる粘着剤層付き光学部材
JP2011072878A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Dainippon Printing Co Ltd 積層構造体の製造方法、積層構造体、光学用部材及び塗工膜の形成方法
JP2011169987A (ja) * 2010-02-16 2011-09-01 Sony Corp 防眩性フィルムおよびその製造方法、紫外線硬化型樹脂組成物、ならびに表示装置
JP5842320B2 (ja) * 2010-09-16 2016-01-13 大日本印刷株式会社 光学フィルムの製造方法、光学フィルム、偏光板及び画像表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180098036A (ko) * 2017-02-24 2018-09-03 동우 화인켐 주식회사 하드 코팅 필름 및 이를 포함하는 화상 표시 장치

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