KR20180082631A - 광학 적층체, 편광판 및 화상 표시 장치 - Google Patents

광학 적층체, 편광판 및 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광투과성 기재 상에 하드 코트층이 형성된 광학 적층체이며, 상기 하드 코트층은, 반응성 이형 실리카 미립자와 바인더 수지를 함유하고, 상기 하드 코트층의 상기 광투과성 기재측에 상기 반응성 이형 실리카 미립자가 편재되어 있고, 상기 하드 코트층의 두께 방향의 단면을, 상기 광투과성 기재측 계면으로부터 각각 영역(1), 영역(2) 및 영역(3)으로 3등분하였을 때, 상기 영역(1)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률이 30 내지 90％, 상기 영역(2)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률이 25 내지 80％, 상기 영역(3)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률이 10 내지 35％이고, 또한, 영역(1)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률≥영역(2)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률>영역(3)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률인 것을 특징으로 하는 광학 적층체이다.

Description

광학 적층체, 편광판 및 화상 표시 장치{OPTICAL LAMINATE, POLARIZING PLATE AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 광학 적층체, 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로루미네센스 디스플레이(ELD), 필드 에미션 디스플레이(FED), 터치 패널, 전자 페이퍼, 태블릿 PC 등의 화상 표시 장치에 있어서는, 반사 방지 성능, 대전 방지 성능, 하드 코트성이나 방오성 등의 다양한 성능을 갖는 기능층을 포함하여 이루어지는 광학 적층체가 형성되어 있다. 화상 표시 장치에 있어서는, 취급 시에 손상이 생기지 않도록, 내찰상성을 부여하는 것이 요구된다.
이와 같은 요구에 대하여, 광투과성 기재 상에 하드 코트(HC)층을 형성한 광학 적층체나, 또한, 반사 방지 기능이나 방현성 등의 광학적 기능을 부여한 광학 적층체를 이용함으로써, 화상 표시 장치의 화상 표시면의 내찰상성을 향상시키는 것이 일반적으로 이루어지고 있다.
이와 같은 하드 코트층을 구비한 광학 적층체로서는, 예를 들어 특허문헌 1에는, 광투과성 기재인 트리아세틸셀룰로오스 기재 상에, 소정의 수지 성분과 소정량의 콜로이드 실리카를 함유하는 하드 코트층을 갖는 광학 적층체가 개시되어 있다.
또한, 이와 같은 하드 코트층을 구비한 광학 적층체로서, 예를 들어 방오성 등의 기능을 부여하는 것을 목적으로, 하드 코트층에 오염 방지제 등을 첨가하거나, 하드 코트층의 상면에 저굴절률층 등의 다른 광학적 기능층을 적층하거나 하는 것이 행해지고 있다.
그러나, 종래의 광학 적층체에서는, 하드 코트층에 오염 방지제 등을 첨가해도 방오성 등의 기능을 충분히 발휘시키는 것이 곤란하였다. 이와 같은 기능을 충분히 발휘시키기 위해서, 예를 들어 오염 방지제 등의 첨가량을 많게 하는 방법도 생각할 수 있지만, 이 경우, 첨가한 오염 방지제가 블리드 아웃하는 등의 문제나, 하드 코트층의 투명성이 저하되는 등의 문제가 있었다.
또한, 종래의 광학 적층체의 하드 코트층 상에 다른 광학적 기능층을 형성하는 경우도, 하드 코트층과 광학적 기능층의 밀착성을 충분히 높이는 것이 곤란하다는 문제도 있었다.
일본 특허 공개 제2010-085985호 공보
본 발명은, 상기 현 상황을 감안하여, 하드 코트층이 높은 경도를 가짐과 함께, 오염 방지제 등을 소량 첨가로 그 기능을 충분히 발휘시킬 수 있고, 또한, 하드 코트층의 상면에 저굴절률층 등의 광학적 기능층을 적층하였을 때에, 상기 광학적 기능층과 하드 코트층의 밀착성이 우수한 것으로 할 수 있고, 간섭 줄무늬 방지성도 우수한 광학 적층체, 상기 광학 적층체를 사용하여 이루어지는 편광판 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은, 광투과성 기재 상에 하드 코트층이 형성된 광학 적층체이며, 상기 하드 코트층은, 반응성 이형 실리카 미립자와 바인더 수지를 함유하고, 상기 하드 코트층의 상기 광투과성 기재측에 상기 반응성 이형 실리카 미립자가 편재되어 있고, 상기 하드 코트층의 두께 방향의 단면을, 상기 광투과성 기재측 계면으로부터 각각 영역(1), 영역(2) 및 영역(3)으로 3등분하였을 때, 상기 영역(1)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률이 30 내지 90％, 상기 영역(2)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률이 25 내지 80％, 상기 영역(3)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률이 10 내지 35％이고, 또한, 영역(1)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률≥영역(2)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률>영역(3)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률인 것을 특징으로 하는 광학 적층체이다.
또한, 상기 반응성 이형 실리카 미립자는, 평균 1차 입경이 1 내지 100㎚인 구 형상의 실리카 미립자 3 내지 20개가 무기의 화학 결합에 의해 결합하고, 표면에 반응성 관능기를 갖는 것인 것이 바람직하다.
또한, 상기 하드 코트층 중의 반응성 이형 실리카 미립자의 함유량이, 상기 반응성 이형 실리카 미립자와 바인더 수지의 합계 100질량부에 대하여, 15 내지 50질량부인 것이 바람직하다.
또한, 상기 하드 코트층은, 오염 방지제를 더 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하드 코트층 상에 저굴절률층을 더 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광투과성 기재는, 트리아세틸셀룰로오스를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 편광 소자를 구비하여 이루어지는 편광판이며, 상기 편광판은, 편광 소자 표면에 상술한 광학 적층체를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판이기도 하다.
본 발명은 또한, 최표면에 상술한 광학 적층체, 또는 상술한 편광판을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치이기도 하다.
이하에, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자는, 광투과성 기재 상에 하드 코트층을 갖는 광학 적층체에 대하여 예의 검토한 결과, 하드 코트층으로서 바인더 수지와 반응성 이형 실리카 미립자를 함유함과 함께, 상기 하드 코트층에 포함되는 반응성 이형 실리카 미립자를 소정의 분포, 구체적으로는 반응성 이형 실리카 미립자를 광투과성 기재측에 특정한 비율로 편재하도록 함유시킴으로써, 높은 경도와, 오염 방지제 등을 다량으로 첨가하지 않고 충분히 그 기능을 발휘시킬 수 있고, 또한, 하드 코트층 상에 저굴절률층 등의 광학적 기능층을 적층하였을 때에, 상기 광학적 기능층과 하드 코트층의 밀착성이 우수한 것으로 할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
도 1은 본 발명의 광학 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 광학 적층체(10)는, 광투과성 기재(11) 상에 하드 코트층(12)을 갖는 구조이다.
이 하드 코트층(12)은, 도시하지 않지만, 반응성 이형 실리카 미립자와 바인더 수지를 함유하는 것이며, 상기 반응성 이형 실리카 미립자는, 하드 코트층(12)의 광투과성 기재측(11)에 편재되어 있다.
예를 들어, 상기 광투과성 기재로서 트리아세틸셀룰로오스 기재(TAC 기재)와 같이 부드러운 기재를 사용한 경우, 기재의 영향을 받아 광학 적층체의 경도(연필 경도)가 저하된다. 이것은, 얇은 기재(예를 들어, 두께 40㎛)에 있어서 현저하다. 그러나, 상기 반응성 이형 실리카 미립자가 하드 코트층의 광투과성 기재측에 편재되어 있음으로써, 하드 코트층의 광투과성 기재측에 단단한 영역이 존재하게 되어, 광학 적층체의 경도(연필 경도)가 우수한 것으로 된다. 본 발명의 광학 적층체는, 특히 얇은(두께 25 내지 65㎛ 정도) TAC 기재를 사용하는 경우에 유효하다.
여기서, 상기 「반응성 이형 실리카 미립자는, 하드 코트층의 광투과성 기재측에 편재되어 있다」란, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 하드 코트층의 두께 방향의 단면을, 광투과성 기재측 계면으로부터 상기 단면의 두께 방향으로 3등분하고, 상기 광투과성 기재측 계면으로부터 각각 영역(1), 영역(2) 및 영역(3)으로 하였을 때, 상기 각 영역(1), (2), (3)에 있어서 관찰되는 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률이, 영역(1)≥영역(2)>영역(3)인 관계를 만족시킨다.
또한, 상기 하드 코트층의 두께 방향의 단면에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 양은, 상기 단면에서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률을 측정함으로써 판단할 수 있다.
여기서, 상기 면적률은, TEM에 의한 단면 사진으로부터, 화상 해석 소프트웨어 WinRoof(미따니 쇼지사 비쥬얼 시스템부)에 의해 화상의 2치화(반응성 이형 실리카 미립자의 존재량을 면적화함)를 행하고, 측정하여 얻을 수 있다.
본 발명의 광학 적층체에 있어서, 상기 영역(1)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률은 30 내지 90％이다. 30％ 미만이면, 하드 코트층의 경도를 충분히 높게 할 수 없고, 또한, 상기 광투과성 기재가 TAC 기재인 경우, 간섭 줄무늬가 발생하기 쉬워진다. 한편, 90％를 초과하면, 본 발명의 광학 적층체의 헤이즈의 상승(입자의 응집, 입자간의 공극의 발생), 광투과성 기재와의 밀착성의 악화, 굽힘 시의 균열 발생 등의 원인으로 된다. 또한, 광투과성 기재가 후술하는 TAC 기재인 경우에는 굴절률의 면에서, 간섭 줄무늬가 발생할 우려도 있다.
상기 영역(1)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률의 바람직한 하한은 40％, 바람직한 상한은 80％이다.
또한, 상기 영역(2)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률은, 25 내지 80％이다. 25％ 미만이면, 하드 코트층의 경도를 충분히 높게 할 수 없고, 80％를 초과하면, 본 발명의 광학 적층체의 헤이즈의 상승(입자의 응집, 입자간의 공극의 발생), 굽힘 시의 균열 발생 등의 원인으로 된다.
상기 영역(2)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률의 바람직한 하한은 30％, 바람직한 상한은 70％이다.
또한, 상기 영역(3)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률은, 10 내지 35％이다. 10％ 미만이면, 하드 코트층의 경도를 충분히 높게 할 수 없고, 35％를 초과하면, 하드 코트층의 상면에 저굴절률층 등을 형성한 경우, 상기 저굴절률층과 하드 코트층의 밀착에 기여하는 수지 성분이 적기 때문에, 이들의 층간의 밀착성이 불충분해진다. 또한, 하드 코트층에 후술하는 오염 방지제를 첨가한 경우, 방오성이 발현되기 어려워진다. 이것은, 수지 성분이 적고, 반응성 실리카 미립자가 많으면, 오염 방지제가 표면으로 나오기 어렵기 때문이라고 추측된다. 또한, 광투과성 기재가 TAC 기재인 경우, 본 발명의 광학 적층체의 제조 시의 비누화 공정에서 반응성 이형 실리카 미립자가 탈락하기 쉬워진다. 또한, 상기 하드 코트층이 취성이 되어, 예를 들어 연필 경도 시험을 행하면, 시험 자국이 하드 코트층 표면에 잔류하여, 구부러지면 균열이 발생해 버린다.
상기 영역(3)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률의 바람직한 하한은 15％, 바람직한 상한은 30％이다.
본 발명의 광학 적층체에서는, 상기 영역(1), (2) 및 (3)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률이 그라데이션으로 되어 있는 것이 바람직하다.
상술한 영역(1), (2) 및 (3)에 있어서의 면적률을 각각 만족시킴으로써, 본 발명의 광학 적층체는, 하드 코트층의 경도가 높고, 또한, 하드 코트층 내에 오염 방지제 등을 첨가하는 경우, 소량 첨가로 그 기능을 충분히 발휘할 수 있음과 함께, 하드 코트층 상에 저굴절률층 등을 형성한 경우, 상기 저굴절률층과 하드 코트층의 밀착성이 우수한 것으로 된다.
또한, 반응성 이형 실리카 미립자의 굴절률이 하드 코트층을 구성하는 바인더 수지보다도 낮기 때문에, 하드 코트층 내의 굴절률을, 영역(1)≤영역(2)<영역(3)의 순으로 할 수 있다. 하드 코트층 중의 굴절률이 이와 같이 변화하는 것이면, 상기 하드 코트층은, 영역(1)과 광투과성 기재(예를 들어, TAC 기재)의 굴절률차가, 영역(3)과 광투과성 기재(예를 들어, TAC 기재)의 굴절률차보다 작으므로, 후술하는 바와 같이, 간섭 줄무늬의 발생의 방지라고 하는 면에서도 양호해진다.
또한, 구체적으로는, 본 발명의 광학 적층체에서는, 하드 코트층의 굴절률이 1.50 내지 1.53 정도, 반응성 이형 실리카 미립자의 굴절률이 1.42 내지 1.46 정도, TAC 기재의 굴절률이 1.48 내지 1.49 정도이므로, 영역(1)이 TAC 기재의 굴절률에 가까워져 간섭 줄무늬가 없어진다.
또한, 하드 코트층 내의 굴절률이, 영역(1), 영역(2), 영역(3)의 순으로 그라데이션으로 됨으로써, 간섭 줄무늬를 적절하게 방지할 수 있다.
상기 반응성 이형 실리카 미립자로서는, 평균 1차 입경이 1 내지 100㎚인 구 형상의 실리카 미립자 3 내지 20개가 무기의 화학 결합에 의해 결합하고, 표면에 반응성 관능기를 갖는 것인 것이 바람직하다. 이와 같은 반응성 이형 실리카 미립자는, 표면에 반응성 관능기를 가지므로, 후술하는 하드 코트층을 구성하는 바인더 수지와의 반응이 가능해져, 하드 코트층의 고경도화가 우수한 것으로 된다. 또한, 표면에 반응성 관능기를 가지므로, 상기 반응성 이형 실리카 미립자를 포함하는 하드 코트층은, 내용제성도 우수하고, 특히 하드 코트층에 비누화 처리(알칼리 처리)를 한 경우에, 반응성 이형 실리카 미립자가 탈락하기 어려워지기 때문에 바람직하다. 또한, 하드 코트층으로부터 반응성 이형 실리카 미립자가 탈락한 경우에는, 헤이즈의 상승, 투과율의 저하, 경도의 저하 등을 초래하는 경우가 있고, 오염 방지 성능의 악화도 발생하는 경우가 있다.
또한, 상기 반응성 이형 실리카 미립자는, 소위 이형 실리카 미립자이기 때문에, 하드 코트층 중에서 반응성 이형 실리카 미립자끼리 및 바인더 수지와 반응성 실리카 미립자가 서로 얽혀, 하드 코트층의 광투과성 기재측(영역(1))에 침강하여, 반응성 실리카 미립자의 고충전화가 가능하게 된다. 또한, 이형 실리카 미립자이며 고충전화할 수 있는 점에서도, 내용제성도 우수하고, 특히 하드 코트층에 비누화 처리(알칼리 처리)를 한 경우에 반응성 이형 실리카 미립자가 탈락하기 어려워지기 때문에 바람직하다.
또한, 상기 반응성 이형 실리카 미립자가, 평균 1차 입경이 1 내지 100㎚인 구 형상의 실리카 미립자 3 내지 20개가 무기의 화학 결합에 의해 결합하고 있음으로써, 단단하고, 특히 연필 경도가 양호해진다고 하는 특징도 있다.
또한, 상기 광투과성 기재가 TAC 기재인 경우, 상기 반응성 이형 실리카 미립자는, 실리카(SiO2)의 굴절률이 1.42 내지 1.46 정도로 낮기 때문에, 굴절률이 1.50 내지 1.53 정도인 바인더 수지를 포함하는 하드 코트층의 굴절률을 TAC 기재(1.48 내지 1.49)의 굴절률에 가깝게 하여, 하드 코트층 및 TAC 기재의 굴절률차를 작게 할 수 있어, 소위 간섭 줄무늬의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 상기 반응성 이형 실리카 미립자를 구성하는 구 형상의 실리카 미립자에 있어서, 「구 형상」이란, 진구 형상 외에, 회전 타원이나 다면체 등도 포함한 구체에 근사할 수 있는 대략 구 형상도 포함하는 개념이다.
상기 구 형상의 실리카 미립자는, 평균 1차 입경이 1 내지 100㎚인 것이 바람직하다. 1㎚ 미만이면, 하드 코트층의 경도 향상에 기여할 수 없는 경우가 있어, 제조적으로도 어렵고, 또한, 응집도 하기 쉽고, 점도도 높기 때문에 다루기 어려워져 버린다. 100㎚를 초과하면, 하드 코트층의 투명성이 저하되어, 투과율의 악화, 헤이즈의 상승을 초래할 우려가 있다. 상기 구 형상의 실리카 미립자의 평균 1차 입경의 보다 바람직한 하한은 5㎚, 보다 바람직한 상한은 60㎚이다.
또한, 상기 반응성 이형 실리카 미립자의 평균 입경(즉, 상기 구 형상 실리카 미립자의 평균 2차 입경)은, 5 내지 300㎚의 범위 내인 것이 바람직하고, 또한 10 내지 200㎚의 범위 내인 것이 바람직하다. 당해 반응성 이형 실리카 미립자의 평균 입경이 상기 범위 내이면, 하드 코트층에 경도를 부여하기 쉽고 또한 하드 코트층의 투명성을 유지하기 쉽다.
또한, 본 명세서에 있어서, 실리카 미립자의 평균 1차 입경은, 용액 중의 당해 입자를 동적 광산란 방법에 의해 측정하고, 입자 직경 분포를 누적 분포로 나타냈을 때의 50％ 입자 직경(d50 메디안 직경)을 의미한다. 당해 평균 1차 입경은, 닛끼소(주)제의 Microtrac 입도 분석계를 사용하여 측정할 수 있다. 또한, 상기 실리카 미립자의 평균 2차 입경은, 평균 1차 입경과 마찬가지의 방법에 의해 구할 수 있다.
상기 반응성 이형 실리카 미립자는, 바람직하게는 상기 구 형상의 실리카 미립자가 3 내지 20개, 보다 바람직하게는 3 내지 10개, 무기의 화학 결합에 의해 결합하여 이루어지는 것이다. 상기 구 형상의 실리카 미립자수가 3개 미만이면, 하드 코트층의 경도를 높이는 효과가 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 상기 구 형상의 실리카 미립자수가 20개를 초과하면, 하드 코트층의 투명성이 저하되어, 투과율의 악화, 헤이즈의 상승을 초래할 우려가 있다.
이와 같은 반응성 이형 실리카 미립자는, 종횡비, 즉, 장축과 단축의 비가 3 내지 20인 것이 하드 코트층의 내찰상성 및 경도가 향상되는 효과가 높은 점에서 바람직하다.
상기 무기의 화학 결합으로서는, 예를 들어 이온 결합, 금속 결합, 배위 결합 및 공유 결합을 들 수 있다. 그 중에서도, 상기 반응성 이형 실리카 미립자를 극성 용매 중에 첨가해도, 결합한 구 형상의 실리카 미립자가 분산되지 않는 결합, 구체적으로는, 금속 결합, 배위 결합 및 공유 결합이 바람직하고, 또한, 공유 결합이 바람직하다. 또한, 극성 용매로서는, 예를 들어 물 및 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올 등의 저급 알코올 등을 들 수 있다.
또한, 상기 반응성 이형 실리카 미립자의 입자 상태로서는, 3 내지 20개의 상기 구 형상의 실리카 미립자가 무기의 화학 결합에 의해 결합하고, 응집한 상태의 입자(응집 입자), 및, 3 내지 20개의 상기 구 형상의 실리카 미립자가 무기의 화학 결합에 의해 결합하고, 쇄상에 결합한 쇄상 입자를 들 수 있다. 특히, 하드 코트층의 경도를 높이는 관점에서, 당해 반응성 이형 실리카 미립자의 입자 상태로서는, 쇄상 입자가 바람직하다.
또한, 상기 반응성 이형 실리카 미립자가 쇄상 입자인 경우, 상기 구 형상의 실리카 미립자의 평균 결합수는, 하드 코트층의 단면을 TEM 사진을 사용하여 관찰하고, 관찰된 경화된 반응성 이형 실리카 미립자를 100개 선택하고, 각 반응성 이형 실리카 미립자 중에 포함되는 구 형상의 실리카 미립자를 세어, 그 평균값으로서 구할 수 있다.
이와 같은 반응성 이형 실리카 미립자의 제조 방법으로서, 상기 구 형상의 실리카 미립자가 무기의 결합에 의해 결합한 것이 얻어지면 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 방법을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 단분산의 실리카 미립자 분산액의 농도, 혹은 pH를 조절하고, 100℃ 이상의 고온에서 수열 처리함으로써 얻을 수 있다. 이때, 필요에 따라서 바인더 성분을 첨가하여 실리카 미립자의 결합을 촉진할 수도 있다.
또한, 사용되는 실리카 미립자 분산액을 이온 교환 수지에 통액함으로써, 이온을 제거해도 된다. 이와 같은 이온 교환 처리에 의해 실리카 미립자의 결합을 촉진할 수 있다. 수열 처리 후, 다시 이온 교환 처리를 행해도 된다.
상기 반응성 이형 실리카 미립자는 표면에 반응성 관능기를 갖는다.
상기 반응성 관능기로서는 특별히 한정되지 않고, 후술하는 하드 코트층을 구성하는 바인더 수지와의 가교가 가능하도록 적절히 선택된다.
구체적으로는, 상기 반응성 관능기로서는, 중합성 불포화기가 적절하게 사용되고, 바람직하게는 광경화성 불포화기이며, 특히 바람직하게는 전리 방사선 경화성 불포화기이다. 그 구체예로서는, (메트)아크릴로일기, 비닐기, 알릴기 등의 에틸렌성 불포화 결합 및 에폭시기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 에틸렌성 불포화 결합인 것이 바람직하다.
상기 반응성 관능기는, 적어도 반응성 이형 실리카 미립자의 표면의 일부에 유기 성분이 피복되어, 당해 유기 성분에 의해 도입된 반응성 관능기를 표면에 갖는 것인 것이 바람직하다.
여기서, 유기 성분이란 탄소를 함유하는 성분이다. 또한, 적어도 표면의 일부에 유기 성분이 피복되어 있는 형태로서는, 예를 들어 실리카 미립자의 표면에 존재하는 수산기에 실란 커플링제 등의 유기 성분을 포함하는 화합물이 반응하여, 표면의 일부에 유기 성분이 결합한 형태, 또는 실리카 미립자의 표면에 존재하는 수산기에 이소시아네이트기를 갖는 유기 성분을 포함하는 화합물이 반응하여, 표면의 일부에 유기 성분이 결합한 형태 외에, 예를 들어 실리카 미립자의 표면에 존재하는 수산기에 수소 결합 등의 상호 작용에 의해 유기 성분을 부착시킨 형태나, 중합체 입자 중에 실리카 미립자를 함유하는 형태 등이 포함된다.
적어도 표면의 일부에 유기 성분이 피복되어, 당해 유기 성분에 의해 도입된 반응성 관능기를 표면에 갖는 반응성 이형 실리카 미립자를 제조하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 방법을 사용할 수 있다.
상술한 반응성 이형 실리카 미립자는, 상기 하드 코트층 중 상기 반응성 이형 실리카 미립자와 후술하는 바인더 수지의 합계 100질량부에 대하여, 15 내지 45질량부 함유되어 있는 것이 바람직하다. 15질량부 미만이면, 하드 코트층을 충분히 고경도화할 수 없는 경우가 있고, 45질량부를 초과하면, 후술하는 바와 같은 반응성 이형 실리카 미립자의 분포를 유지할 수 없는 경우가 있어, 하드 코트층의 상면에 저굴절률층 등의 광학적 기능층을 형성하였을 때에, 하드 코트층과 광학적 기능층의 밀착성이 불충분해지는 경우가 있다.
상기 하드 코트층을 구성하는 바인더 수지로서는, 투명성의 것이 적절하게 사용되고, 구체적으로는, 자외선 혹은 전자선에 의해 경화하는 수지인 전리 방사선 경화형 수지, 전리 방사선 경화형 수지와 용제 건조형 수지(도포 시공 시에 고형분을 조정하기 위해서 첨가한 용제를 건조시킬 뿐이고, 피막으로 되는 수지)의 혼합물, 또는 열경화형 수지 등을 들 수 있고, 바람직하게는 전리 방사선 경화형 수지를 들 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「수지」는 단량체, 올리고머 등의 수지 성분도 포함하는 개념이다.
상기 전리 방사선 경화형 수지로서는, 예를 들어 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트나 이들의 에틸렌옥시드 변성품, 프로필렌옥시드 변성품, 카프로락톤 변성품 등의 다관능을 갖는 것을 들 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「(메트)아크릴레이트」는 메타크릴레이트 및 아크릴레이트를 가리키는 것이다.
상기 화합물 외에, 불포화 이중 결합을 갖는 비교적 저분자량의 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등도 상기 전리 방사선 경화형 수지로서 사용할 수 있다.
상기 전리 방사선 경화형 수지는, 용제 건조형 수지와 병용하여 사용할 수도 있다. 용제 건조형 수지를 병용함으로써, 도포면의 피막 결함을 유효하게 방지할 수 있고, 이에 의해 보다 우수한 방현성을 얻을 수 있다. 상기 전리 방사선 경화형 수지와 병용하여 사용할 수 있는 용제 건조형 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 열가소성 수지를 사용할 수 있다.
상기 열가소성 수지로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 아세트산비닐계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 셀룰로오스 유도체, 실리콘계 수지 및 고무 또는 엘라스토머 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지는, 비결정성이며, 또한 유기 용매(특히 복수의 중합체나 경화성 화합물을 용해 가능한 공통 용매)에 가용인 것이 바람직하다. 특히, 제막성, 투명성이나 내후성의 관점에서, 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스 유도체(셀룰로오스에스테르류 등) 등이 바람직하다.
상기 바인더 수지로서 사용할 수 있는 열경화형 수지로서는, 페놀 수지, 요소 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 멜라민 수지, 구아나민 수지, 불포화폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미노알키드 수지, 멜라민-요소 공축합 수지, 규소 수지, 폴리실록산 수지 등을 들 수 있다.
상기 하드 코트층 형성용 조성물은, 바인더 수지인 전리 방사선 경화형 수지를 자외선 경화형 수지로서 사용하는 경우에는, 광중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 광중합 개시제로서는, 예를 들어 아세토페논류(예를 들어, 상품명 이르가큐어 184, BASF사제의 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤, 상품명 이르가큐어 907, BASF사제의 2-메틸-1〔4-(메틸티오)페닐〕-2-모르폴리노프로판-1-온), 벤조페논류, 티오크산톤류, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염, 방향족 요오도늄염, 메탈로센 화합물, 벤조인술폰산에스테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고 또는 2종 이상을 병용해도 된다.
또한, 상품명 이르가큐어 127(BASF사제의 2-히드록시-1-{4-〔4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)벤질〕-페닐}-2-메틸-프로판-1-온)이나, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1이나 2-디메틸아미노-2-(4-메틸-벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온도 병용 가능하다.
또한, 상기 이외의 시판품도 사용할 수 있고, 구체적으로는, BASF사제의 이르가큐어 369, 이르가큐어 379, 이르가큐어 819, 이르가큐어 500, 이르가큐어 754, 이르가큐어 250, 이르가큐어 1800, 이르가큐어 1870, 이르가큐어 OXE01, DAROCUR TPO, DAROCUR1173, 닛본 시이벨헤그너사제의 SpeedcureMBB, SpeedcurePBZ, SpeedcureITX, SpeedcureCTX, SpeedcureEDB, Esacure ONE, Esacure KIP150, Esacure KTO46, 닛본 가야꾸사제의 KAYACURE DETX-S, KAYACURE CTX, KAYACURE BMS, KAYACURE DMBI 등을 들 수 있다.
또한, 상기 하드 코트층은, 오염 방지제를 더 함유하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 상기 하드 코트층 중의 반응성 이형 실리카 미립자는, 광투과성 기재측에 편재되어 있기 때문에, 상기 하드 코트층이 오염 방지제를 함유하는 경우, 상기 오염 방지제는, 하드 코트층의 광투과성 기재와 반대측에 편재되게 된다. 그 결과, 오염 방지제의 첨가량을 많게 하지 않고, 충분한 오염 방지 성능을 하드 코트층에 부여하는 것이 가능하게 된다.
상기 오염 방지제로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 실리콘 함유계와 불소 함유계, 실리콘 함유계/불소 함유계 오염 방지제를 들 수 있고, 각각 단독으로 사용해도 되고, 혼합하여 사용해도 된다. 또는, 아크릴계 오염 방지제이어도 된다.
상기 오염 방지제의 구체예로서는, 예를 들어 불소 함유계 오염 방지제(상품명 옵툴 DAC, 다이킨 고교사제) 등을 들 수 있다.
상기 오염 방지제의 함유량으로서는, 상술한 바인더 수지 100질량부에 대하여, 0.01 내지 1.0중량부인 것이 바람직하다. 0.01중량부 미만이면, 하드 코트층에 충분한 방오성을 부여할 수 없는 경우가 있고, 1.0중량부를 초과하면, 하드 코트층의 경도가 저하될 우려가 있다.
또한, 상기 오염 방지제는, 중량 평균 분자량이 5000 이하인 것이 바람직하고, 오염 방지 성능의 내구성을 개선하기 위해서, 반응성 관능기를 바람직하게는 1 이상, 보다 바람직하게는 2 이상 갖는 화합물이 바람직하다. 또한, 상기 중량 평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의한 폴리스티렌 환산에 의해 구할 수 있다.
또한, 상기 반응성을 갖는 오염 방지제는, 방오성의 성능 지속성(내구성)이 양호해지고, 그 중에서도, 상술한 불소 함유계 오염 방지제는, 지문이 찍히기 어렵고(눈에 띄기 어렵고), 닦아냄성도 양호하다. 또한, 상기 하드 코트층 형성용 조성물의 도포 시공 시의 표면 장력을 내릴 수 있으므로, 레벨링성이 좋아, 형성하는 하드 코트층의 외관이 양호한 것으로 된다.
또한, 반응성을 갖는 오염 방지제로서는, 시판품으로서 입수 가능하고, 상기 이외의 시판품으로서는, 예를 들어 실리콘 함유계로서는, 예를 들어 SUA1900L10(신나카무라 가가꾸사제), SUA1900L6(신나카무라 가가꾸사제), Ebecryl1360(다이셀 사이텍사제), UT3971(닛본 고세사제), BYKUV3500(빅 케미사제), BYKUV3510(빅 케미사제), BYKUV3570(빅 케미사제) 등을 들 수 있고, 불소 함유계로서는, 예를 들어RS71(DIC사제), RS74(DIC사제), 디펜서 TF3001(DIC사제), 디펜서 TF3000(DIC사제), 디펜서 TF3028(DIC사제), 라이트 프로코트 AFC3000(교에샤 가가꾸사제) 등을 들 수 있다.
상기 하드 코트층은, 상술한 성분 외에, 필요에 따라서, 그 밖의 성분을 포함하고 있어도 된다. 상기 그 밖의 성분으로서는, 상기 바인더 수지 이외의 수지, 열중합 개시제, 자외선 흡수제, 광중합 개시제, 광안정화제, 레벨링제, 가교제, 경화제, 중합 촉진제, 점도 조정제, 대전 방지제, 산화 방지제, 슬립제, 굴절률 조정제, 분산제, 블로킹 방지제, 착색제 등을 들 수 있다. 이들은 공지의 것을 사용할 수 있다.
상기 하드 코트층은, 상술한 반응성 이형 실리카 미립자, 바인더 수지 및 필요에 따라서 오염 방지제나, 그 밖의 임의의 성분을 용제 중에 분산시킨 하드 코트층용 조성물을, 상기 광투과성 기재 상에 도포하여 형성한 도막을 건조하고, 전리 방사선 조사 또는 가열 등에 의해 경화시킴으로써 형성할 수 있다.
또한, 상기 용제로서는, 사용하는 바인더 수지의 종류 및 용해성에 따라서 선택하여 사용할 수 있고, 예를 들어 케톤류(아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등), 에테르류(디옥산, 테트라히드로푸란 등), 지방족 탄화수소류(헥산 등), 지환식 탄화수소류(시클로헥산 등), 방향족 탄화수소류(톨루엔, 크실렌 등), 할로겐화 탄소류(디클로로메탄, 디클로로에탄 등), 에스테르류(아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등), 물, 알코올류(에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 시클로헥산올 등), 셀로솔브류(메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등), 셀로솔브 아세테이트류, 술폭시드류(디메틸술폭시드 등), 아미드류(디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등) 등을 예시할 수 있고, 이들의 혼합 용매이어도 된다.
상기 용제는, 그 중에서도, 트리아세틸셀룰로오스 기재에 대하여 침투성이 있는 침투성 용제를 함유하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 침투성 용제의 「침투성」이란, 트리아세틸셀룰로오스 기재에 대한 침투성, 팽윤성, 습윤성 등의 모든 개념을 포함하는 뜻이다. 후술하는 광투과성 기재가 트리아세틸셀룰로오스 기재이면, 이와 같은 침투성 용제가 트리아세틸셀룰로오스 기재를 팽윤, 습윤함으로써, 하드 코트층 형성용 조성물의 일부가 트리아세틸셀룰로오스 기재까지 침투하는 거동을 취하여, 트리아세틸셀룰로오스 기재와 하드 코트층의 계면을 실질적으로 없앨 수 있어, 간섭 줄무늬의 발생의 한층 더한 방지 및 트리아세틸셀룰로오스 기재와 하드 코트층의 밀착성의 향상을 도모할 수 있다.
상기 침투성 용제의 구체예로서는, 케톤류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 메틸이소부틸케톤, 디아세톤알코올, 에스테르류; 포름산메틸, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 락트산에틸, 질소 함유 화합물; 니트로메탄, 아세토니트릴, N-메틸피롤리돈, N, N-디메틸포름아미드, 글리콜류; 메틸글리콜, 메틸글리콜아세테이트, 에테르류; 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 디옥솔란, 디이소프로필에테르, 할로겐화 탄화수소; 염화메틸렌, 클로로포름, 테트라클로로에탄, 글리콜에테르류; 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 셀로솔브 아세테이트, 그 외, 디메틸술폭시드, 탄산프로필렌을 들 수 있고, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있고, 바람직하게는 에스테르류, 케톤류; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 메틸에틸케톤 등을 들 수 있다. 그 외, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올, 이소부틸알코올 등의 알코올류나, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류도, 상기 침투성 용제와 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 광학 적층체에 있어서, 상기 하드 코트층에 포함되는 반응성 이형 실리카 미립자는, 상술한 바와 같이 상기 하드 코트층의 광투과성 기재측에 편재되어 있다. 이와 같은 하드 코트층의 형성 방법으로서는, 예를 들어 상술한 도막의 건조 조건을 적절히 조정하는 방법을 들 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어 상기 하드 코트층용 조성물에 사용되는 용제로서 후술하는 침투성 용제를 사용하고, 광투과성 기재 상에 도막을 형성한 후, 상기 도막에 포함되는 바인더 수지가 광투과성 기재 중에 조금만 침투하는 조건에서 건조시키는 방법을 들 수 있다. 또한, 이때, 상기 바인더 수지가 광투과성 기재 중에 침투하는 양이 지나치게 많아지면, 형성하는 하드 코트층의 경도 저하를 초래하는 경우가 있다.
또한, 상기 하드 코트층용 조성물에 사용되는 용제로서 침투성 용제 이외의 용제(비침투성 용제)를 사용하는 경우, 예를 들어 상기 도막의 건조 온도를 높게 하고, 상기 하드 코트층용 조성물에 있어서의 고형분을 낮추고, 바인더 수지의 분자량을 작은 것으로 하는(중량 평균 분자량으로 450 이하 정도) 등의 방법에 의해, 상기 바인더 수지를 광투과성 기재 중에 침투시켜, 상술한 하드 코트층을 형성하는 방법을 들 수 있다.
또한, 상기 하드 코트층용 조성물에 비침투성 용제를 사용하는 경우, 상술한 도막을 천천히 건조시켜, 상기 도막 중에서 반응성 이형 실리카 미립자를 자체 중량에 의해 침강시키는 방법도 들 수 있다. 이 경우, 바인더 수지로서 점도가 낮은 것을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 이것은, 영역(1)에서는, 반응성 이형 실리카 미립자끼리는 서로 얽혀, 단위 체적당의 실리카 밀도가, 구 형상 실리카와 비교해서 높아지기 때문에 침강한다. 그리고, 영역(1)에 있어서의 단위 면적당의 침강에 대한 바인더 수지의 저항이 줄어든다. 또한, TAC 기재에 바인더 수지를 침투시켜, 영역(1)의 반응성 이형 실리카 미립자의 비율을 올림으로써, 보다 효과적으로 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률의 그라데이션을 부여할 수 있다.
이외에, 상기 도막의 건조 중에 대류를 일으키면, 반응성 실리카 미립자의 농담차가 나 버리기 때문에, 상기 도막의 건조는 대류를 일으키지 않고 행하는 것이 필요하다(즉, 반응성 이형 실리카 미립자의 존재 위치를 건조 초기에 고정시킨다).
상기 건조 과정에서, 광투과성 기재로부터 따뜻하게 하면, 광투과성 기재와 하드 코트층의 계면에서 대류가 일어나므로 바람직하지 않다. 한편, 하드 코트층측으로부터 건조시키면, 건조 초기에 피막이 생기기 때문에 대류를 억제할 수 있어, 상기 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률의 그라데이션이 발현하기 쉽다.
상기 광투과성 기재는, 평활성, 내열성을 구비하고, 기계적 강도가 우수한 것이 바람직하다. 광투과성 기재를 형성하는 재료의 구체예로서는, 예를 들어 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트), 아크릴, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리메타크릴산메틸, 폴리카르보네이트, 또는 폴리우레탄 등의 열가소성 수지를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC)를 들 수 있다.
본 발명의 광학 적층체에서는, 상기 광투과성 기재의 재료로서는, 그 중에서도 TAC가 특히 바람직하다. 본 발명의 상술한 효과를 내기 쉽고, 또한, 상술한 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률의 그라데이션을 부여하기 쉽기 때문이다.
상기 광투과성 기재는, 상기 열가소성 수지를 유연성이 풍부한 필름 형상체로서 사용하는 것이 바람직하지만, 경화성이 요구되는 사용 형태에 따라서, 이들 열가소성 수지의 판을 사용하는 것도 가능하고, 또는 유리판의 판 형상체의 것을 사용해도 된다.
그 외, 상기 광투과성 기재로서는, 지환 구조를 가진 비정질 올레핀 중합체(Cyclo-Olefin-Polymer : COP) 필름을 들 수 있다. 이것은, 노르보르넨계 중합체, 단환의 환상 올레핀계 중합체, 환상 공액 디엔계 중합체, 비닐 지환식 탄화수소계 중합체 등이 사용되는 기재이며, 예를 들어 닛본 제온사제의 제오넥스나 제오노아(노르보르넨계 수지), 스미또모 베이크라이트사제의 스미 라이트 FS-1700, JSR사제의 아톤(변성 노르보르넨계 수지), 미쯔이 가가꾸사제의 아펠(환상 올레핀 공중합체), Ticona사제의 Topas(환상 올레핀 공중합체), 히따찌 가세이사제의 옵토렛츠 OZ-1000 시리즈(지환식 아크릴 수지) 등을 들 수 있다.
또한, 트리아세틸셀룰로오스의 대체 기재로서 아사히 가세이 케미컬즈사제의 FV 시리즈(저복굴절률, 저광탄성율 필름)도 바람직하다.
상기 광투과성 기재의 두께로서는, 20 내지 300㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 하한이 30㎛이고, 상한이 200㎛이다. 광투과성 기재가 판 형상체인 경우에는, 이들의 두께를 초과하는 두께이어도 된다. 상기 광투과성 기재는, 그 위에 상기 하드 코트층 등을 형성할 때에, 접착성 향상을 위해서, 코로나 방전 처리, 산화 처리 등의 물리적 또는 화학적인 처리 외에, 앵커제 또는 프라이머라 불리는 도료의 도포가 미리 행해져 있어도 된다. 최근, 디스플레이의 박화, 경량화가 요망되고 있기 때문에, TAC 기재의 경우에는, 25 내지 70㎛ 정도의 두께인 것이 바람직하다. 본 발명의 광학 적층체는, 경량화에 최적이다. TAC 기재가 얇아지면, 상기 TAC 기재가 원인으로 경도의 문제가 현저해지지만, 본 발명의 광학 적층체는, 하드 코트층에 상술한 영역(1)을 갖기 때문에, 이와 같은 경도의 문제를 적절하게 해결할 수 있다.
본 발명의 광학 적층체는, 상기 하드 코트층 상에 저굴절률층을 더 갖는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 광학 적층체에 있어서의 하드 코트층은, 함유하는 반응성 이형 실리카 미립자가 상기 하드 코트층의 광투과성 기재측에 편재되어 있기 때문에, 상기 저굴절률층과 하드 코트층의 밀착성이 우수한 것으로 된다. 또한, 상기 영역(3)은, 영역(1)보다도 반응성 이형 실리카 미립자의 비율이 적기(굴절률이 높기) 때문에, 보다 저반사의 광학 적층체로 된다.
상기 저굴절률층으로서는, 실리카나 불화마그네슘 등의 저굴절률 물질을 수지 중에 함유시킨 층, 불소계 수지 등의 저굴절률 수지의 층, 저굴절률 물질을 저굴절률 수지 중에 함유시킨 층, 혹은, 저굴절률 물질로서 공극 함유 미립자를 수지 중에 함유시킨 층 등을 들 수 있다. 상기 저굴절률층에 포함되는 수지는, 상기 저굴절률층의 하드 코트층과의 밀착성이 우수한 점에서, 자외선 경화형 수지인 것이 바람직하다.
상기 자외선 경화형 수지로서는, 예를 들어 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA), 펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(PETTA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA)가 적절하게 사용된다. 또한, 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트도 적절하게 사용된다.
상기 자외선 경화형 수지를 사용하는 경우, 광중합 개시제를 병용하는 것이 바람직하다. 상기 광중합 개시제로서는, 예를 들어 아세토페논류(예를 들어, 상품명 이르가큐어 184, BASF사제의 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤, 상품명 이르가큐어 907, BASF사제의 2-메틸-1〔4-(메틸티오)페닐〕-2-모르폴리노프로판-1-온), 벤조페논류, 티오크산톤류, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염, 방향족 요오도늄염, 메탈로센 화합물, 벤조인술폰산에스테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고 또는 2종 이상을 병용해도 된다.
또한, 상품명 이르가큐어 127(BASF사제의 2-히드록시-1-{4-〔4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)벤질〕-페닐}-2-메틸-프로판-1-온)이나, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1이나 2-디메틸아미노-2-(4-메틸-벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온도 병용 가능하다.
또한, 상기 이외의 시판품도 사용할 수 있고, 구체적으로는, BASF사제의 이르가큐어 369, 이르가큐어 379, 이르가큐어 819, 이르가큐어 500, 이르가큐어 754, 이르가큐어 250, 이르가큐어 1800, 이르가큐어 1870, 이르가큐어 OXE01, DAROCUR TPO, DAROCUR1173, 닛본 시이벨헤그너사제의 SpeedcureMBB, SpeedcurePBZ, SpeedcureITX, SpeedcureCTX, SpeedcureEDB, Esacure ONE, Esacure KIP150, Esacure KTO46, 닛본 가야꾸사제의 KAYACURE DETX-S, KAYACURE CTX, KAYACURE BMS, KAYACURE DMBI 등을 들 수 있다.
그 중에서도, 상품명 이르가큐어 127(BASF사제의 2-히드록시-1-{4-〔4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)벤질〕-페닐}-2-메틸-프로판-1-온)이 적절하게 사용된다.
또한, 상기 공극 함유 미립자란, 내부에 기체를 포함하는 미립자나, 기체를 포함하는 다공질 구조의 미립자이며, 미립자 고체 부분의 본래의 굴절률에 대하여, 상기 기체에 의한 공극에 의해 미립자 전체적으로는, 외관상 굴절률이 저하된 미립자를 의미한다. 이와 같은 공극 함유 미립자로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2001-233611호 공보에 개시된 실리카 미립자 등을 들 수 있다. 또한, 공극 함유 미립자로서는, 실리카와 같은 무기물 이외에, 일본 특허 공개 제2002-805031호 공보 등에 개시된 중공 중합체 미립자도 들 수 있다.
또한, 공극 함유 미립자의 평균 입경은, 예를 들어 5 내지 300㎚ 정도이다. 또한, 상기 공극 함유 미립자의 표면에는 자외선 경화가 가능한 관능기를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 광학 적층체에 있어서, 상기 저굴절률층은, 굴절률이 1.450 미만인 것이 바람직하다. 1.450 이상이면, 본 발명의 광학 적층체의 반사 방지 성능이 불충분해져, 최근의 화상 표시 장치의 고레벨의 표시 품질에 대응할 수 없는 경우가 있다. 보다 바람직한 하한은 1.250, 보다 바람직한 상한은 1.425이다.
상기 저굴절률층의 막 두께(㎚) dA는, 하기 수학식 (Ⅰ):
[수학식 Ⅰ]
Figure pat00001
(상기 수학식 중,
nA는 저굴절률층의 굴절률을 나타내고,
m은 양의 홀수를 나타내고, 바람직하게는 1을 나타내고,
λ는 파장이고, 바람직하게는 480 내지 580㎚의 범위의 값임)
을 만족시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는, 저굴절률층은 하기 수학식 (Ⅱ) :
[수학식 Ⅱ]
Figure pat00002
를 만족시키는 것이 저반사율화의 점에서 바람직하다.
또한, 상기 저굴절률층은, 헤이즈값이 1％ 이하인 것이 바람직하다. 1％를 초과하면, 본 발명의 광학 적층체의 광투과성이 저하되어, 화상 표시 장치의 표시 품질 저하의 원인으로 되는 경우가 있다. 보다 바람직하게는 0.5％ 이하이다. 또한, 본 명세서에 있어서, 헤이즈값이란 JIS K7136에 준거하여 구해진 값이다.
이와 같은 저굴절률층의 형성 방법으로서는, 상술한 저굴절률층을 구성하는 재료 및 또한 그 밖의 성분을 포함하는 저굴절률층용 조성물을 사용하여, 상기 하드 코트층의 표면에 도포하여 형성한 도막을 건조하고, 전리 방사선의 조사 및/또는 가열에 의해 도막을 경화시킴으로써 형성할 수 있다.
상기 저굴절률층용 조성물을 도포하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 스핀 코트법, 침지법, 스프레이법, 다이코트법, 바 코트법, 롤 코터법, 메니스커스 코터법, 플렉소 인쇄법, 스크린 인쇄법, 비드 코터법 등의 각종 방법을 들 수 있다.
상기 저굴절률층용 조성물에 필요에 따라서 포함하고 있어도 되는 그 밖의 성분으로서는, 예를 들어 레벨링제, 중합 촉진제, 점도 조정제, 오염 방지제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 블로킹 방지제, 착색제, 대전 방지제, 상술한 것 이외의 수지 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 적층체는, 필요에 따라서 임의의 층으로 하여, 상술한 하드 코트층과는 상이한 다른 하드 코트층, 고굴절률층, 중굴절률층, 대전 방지층, 방현층, 오염 방지층 등을 구비하여 이루어지는 것이어도 된다.
본 발명의 광학 적층체는, 경도가, JIS K5600-5-4(1999)에 의한 연필 경도 시험(하중 4.9N)에 있어서, 2H 이상인 것이 바람직하고, 3H 이상인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 광학 적층체는, 표면을, #0000번의 스틸울을 사용하여, 마찰 하중 500g/㎠로 10왕복 마찰한 후에 상기 표면을 관찰한 경우, 상기 표면의 도막의 박리가 보이지 않는 것이 바람직하고, 700g/㎠로 마찬가지로 10왕복 마찰한 후에, 표면 도막의 박리가 보이지 않는 것이 보다 바람직하다. 가장 바람직하게는 1000g/㎠ 이상으로 마찬가지로 10왕복 마찰하여 표면 도막의 박리가 보이지 않는 것이다.
또한, 본 발명의 광학 적층체의 전체 광선 투과율은, 80％ 이상인 것이 바람직하다. 80％ 미만이면, 디스플레이 표면에 장착한 경우에 있어서, 색 재현성이나 시인성을 손상시킬 우려가 있다. 상기 전체 광선 투과율은, 90％ 이상인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 광학 적층체는, 헤이즈값이 1％ 이하인 것이 바람직하다. 1％를 초과하면, 본 발명의 광학 적층체의 광투과성이 저하되어, 화상 표시 장치의 표시 품질 저하의 원인으로 되는 경우가 있다. 보다 바람직하게는 0.5％ 이하이다.
또한, 상기 헤이즈는, 헤이즈 미터(무라카미 색채 기술 연구소제, 제품 번호; HM-150)를 사용하여 JIS K-7136에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다.
본 발명의 광학 적층체는, 광투과성 기재 상에, 상술한 하드 코트층용 조성물을 도포하여 하드 코트층을 형성하는 공정, 및, 필요에 따라서, 형성한 하드 코트층 상에 상술한 저굴절률층용 조성물을 도포하여 저굴절률층을 더 형성하는 공정을 갖는 방법을 들 수 있다.
상기 하드 코트층 및 저굴절률층을 형성하는 방법으로서는, 상술한 바와 같다.
또한, 상기 하드 코트층에 상술한 반응성 이형 실리카 미립자를 편재시키는 건조 조건으로서는, 구체적으로는, 예를 들어 건조 온도 : 40 내지 90℃, 건조 시간 : 30 내지 90초인 것이 바람직하고, 이때, 하드 코트층 형성용 조성물의 고형분은 30 내지 50％인 것이 바람직하다.
본 발명의 광학 적층체는, 편광 소자의 표면에, 본 발명에 의한 광학 적층체를 상기 광학 적층체에 있어서의 하드 코트층이 존재하는 면과 반대의 면에 형성함으로써, 편광판으로 할 수 있다. 이와 같은 편광판도 본 발명의 하나이다.
상기 편광 소자로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 요오드 등에 의해 염색하고, 연신한 폴리비닐알코올 필름, 폴리비닐포르말 필름, 폴리비닐아세탈 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체계 비누화 필름 등을 들 수 있다.
상기 편광 소자와 본 발명의 광학 적층체의 라미네이트 처리에 있어서는, 광투과성 기재(바람직하게는, 트리아세틸셀룰로오스 기재)에 비누화 처리를 행하는 것이 바람직하다. 비누화 처리에 의해, 접착성이 양호해져 대전 방지 효과도 얻을 수 있다.
본 발명은, 최표면에 상기 광학 적층체 또는 상기 편광판을 구비하여 이루어지는 화상 표시 장치이기도 하다.
상기 화상 표시 장치는, LCD, PDP, FED, ELD(유기 EL, 무기 EL), CRT, 전자 페이퍼, 터치 패널, 태블릿 PC 등의 화상 표시 장치이어도 된다.
상기 LCD는, 투과성 표시체와, 상기 투과성 표시체를 배면으로부터 조사하는 광원 장치를 구비하여 이루어지는 것이다. 본 발명의 화상 표시 장치가 LCD인 경우, 이 투과성 표시체의 표면에, 본 발명의 광학 적층체 또는 본 발명의 편광판이 형성되어 이루어지는 것이다.
본 발명이 상기 광학 적층체를 갖는 액정 표시 장치인 경우, 광원 장치의 광원은 광학 적층체의 하측으로부터 조사된다. 또한, STN형의 액정 표시 장치에는, 액정 표시 소자와 편광판 사이에, 위상차판이 삽입되어도 된다. 이 액정 표시 장치의 각 층간에는 필요에 따라서 접착제층이 형성되어도 된다.
상기 PDP는, 표면 유리 기판(표면에 전극을 형성)과 당해 표면 유리 기판에 대향하여 사이에 방전 가스가 봉입되어 배치된 배면 유리 기판(전극 및 미소한 홈을 표면에 형성하고, 홈 내에 적, 녹, 청의 형광체층을 형성)을 구비하여 이루어지는 것이다. 본 발명의 화상 표시 장치가 PDP인 경우, 상기 표면 유리 기판의 표면, 또는 그 전면판(유리 기판 또는 필름 기판)에 상술한 광학 적층체를 구비하는 것이기도 하다.
상기 화상 표시 장치는, 전압을 걸면 발광하는 황화아연, 디아민류 물질 : 발광체를 유리 기판에 증착하고, 기판에 거는 전압을 제어하여 표시를 행하는 ELD 장치, 또는 전기 신호를 광으로 변환하여, 인간의 눈에 보이는 상을 발생시키는 CRT 등의 화상 표시 장치이어도 된다. 이 경우, 상기와 같은 각 표시 장치의 최표면 또는 그 전면판의 표면에 상술한 반사 방지 필름을 구비하는 것이다.
본 발명의 화상 표시 장치는, 어느 경우도, 텔레비전, 컴퓨터, 워드프로세서 등의 디스플레이 표시에 사용할 수 있다. 특히, CRT, 액정 패널, PDP, ELD, FED, 전자 페이퍼, 터치 패널, 태블릿 PC 등의 고정밀 화상용 디스플레이의 표면에 적절하게 사용할 수 있다.
본 발명의 반사 방지 필름은, 하드 코트층이 반응성 이형 실리카 미립자를 함유하는 것이며, 상기 반응성 이형 실리카 미립자가 하드 코트층의 광투과성 기재측에 소정의 비율로 편재되어 있다. 이 때문에, 하드 코트층을 고경도로 할 수 있음과 함께, 오염 방지제 등을 하드 코트층에 첨가한 경우, 소량 첨가로 충분히 그 기능을 발휘시킬 수 있고, 또한, 하드 코트층의 상면에 저굴절률층 등의 광학적 기능층을 적층하였을 때에, 상기 광학적 기능층과 하드 코트층의 밀착성이 우수한 것으로 할 수 있다.
또한, 광투과성 기재가 트리아세틸셀룰로오스 기재인 경우, 하드 코트층과 트리아세틸셀룰로오스 기재의 계면에서 간섭 줄무늬가 발생하는 것도 적절하게 방지할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 반사 방지 필름은, 음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로루미네센스 디스플레이(ELD), 필드 에미션 디스플레이(FED) 등에 적절하게 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 광학 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
본 발명의 내용을 하기의 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명의 내용은 이들의 실시 형태에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 특별히 언급하지 않는 한, 「부(部)」 및 「％」는 질량 기준이다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한, 각 성분량은 고형분량이다.
하기 성분을 배합하여 하드 코트층용 조성물 1 내지 18을 제조하였다.
(하드 코트층용 조성물 1)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 75중량부(고형 환산 30중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 70중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 75중량부
(하드 코트층용 조성물 2)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 100중량부(고형 환산 40중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 60중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 60중량부
(하드 코트층용 조성물 3)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 62중량부(고형 환산 25중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 75중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 83중량부
(하드 코트층용 조성물 4)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 125중량부(고형 환산 50중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 50중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 45중량부
(하드 코트층용 조성물 5)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039-1SIV(1차 평균 입경 45㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 113중량부(고형 환산 45중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 55중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 52중량부
(하드 코트층용 조성물 6)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039-2SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 8, 고형분 40％, MIBK 용제)) 75중량부(고형 환산 30중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 70중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 75중량부
(하드 코트층용 조성물 7)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 75중량부(고형 환산 30중량부)
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, PET30) 70중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 75중량부
(하드 코트층용 조성물 8)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 75중량부(고형 환산 30중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 40중량부
중합체 아크릴레이트(아라까와 가가꾸 고교사제, 빔 세트 BS371, 고형분 65％, 아세트산부틸 용제) 40중량부(고형 환산으로 30중량부)
오염 방지제(DIC사제, RS71, 반응기 함유 불소 올리고머) 고형 환산 1중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 75중량부
(하드 코트층용 조성물 9)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 75중량부(고형 환산 30중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 70중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
불소계 오염 방지제(DIC사제, RS71) 고형 환산 0.5중량부
MIBK 75중량부
(하드 코트층용 조성물 10)
구 형상 반응성 실리카 미립자(닛산 가가꾸 고교사제, 제품명 MIBKSD(1차 평균 입경 12㎚, 평균 연결 개수 0, 고형분 40％, MIBK 용제)) 75중량부(고형 환산 30중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 70중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 75중량부
(하드 코트층용 조성물 11)
비반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제) 75중량부(고형 환산 30중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 70중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 75중량부
(하드 코트층용 조성물 12)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 25중량부(고형 환산 10중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 90중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 105중량부
(하드 코트층용 조성물 13)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 75중량부(고형 환산 30중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 70중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 15중량부
(하드 코트층용 조성물 14)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 75중량부(고형 환산 30중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 70중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 75중량부
(하드 코트층용 조성물 15)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 175중량부(고형 환산 70중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 30중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 15중량부
(하드 코트층용 조성물 16)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 175중량부(고형 환산 70중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 30중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 200중량부
(하드 코트층용 조성물 17)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 75중량부(고형 환산 30중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 70중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
MIBK 100중량부
(하드 코트층용 조성물 18)
반응성 이형 실리카 미립자(니끼 쇼쿠바이 가세이사제, 제품명 DP1039SIV(1차 평균 입경 20㎚, 평균 연결 개수 4, 고형분 40％, MIBK 용제)) 175중량부(고형 환산 70중량부)
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸사제, DPHA) 30중량부
광중합 개시제(BASF사제, 이르가큐어 184) 4중량부
불소계 오염 방지제(DIC사제, RS71) 고형 환산 0.5중량부
MIBK 15중량부
(실시예 1 내지 9, 비교예 1 내지 4, 6 내지 9)
광투과성 기재(두께 40㎛, 트리아세틸셀룰로오스 수지 필름(후지 필름사제, TD40UL))을 준비하고, 상기 광투과성 기재의 편면에, 표 1에 나타낸 각 하드 코트층 형성용 조성물을 도포하여 도막을 형성하였다. 그 후, 상기 도막을 온도 70℃의 열 오븐 내에서 60초간 건조하여, 도막 중의 용제를 증발시키고, 자외선을 적산 광량이 200mJ로 되도록 조사하여 도막을 경화시킴으로써, 13g/㎡(건조 시, 두께 10㎛)의 하드 코트층을 형성시켜, 실시예 1 내지 9, 비교예 1 내지 4, 6 내지 9에 관한 광학 적층체를 제조하였다.
(비교예 5)
도막을 온도 70℃의 열 오븐 내에서 60초간 건조시킬 때, 하드 코트층 형성용 조성물을 도포한 측이, 하향으로 되도록 건조시킨 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 5에 관한 광학 적층체를 제조하였다.
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체를 이하의 방법에 의해 평가하였다. 결과를 표 1에 나타냈다.
(연필 경도)
연필 스크래치 시험의 경도는, 제작한 실시예 및 비교예에 관한 광학 적층체를 온도 25℃, 상대 습도 60％의 조건에서 2시간 조습한 후, JIS-S-6006이 규정하는 시험용 연필을 사용하여, JIS K5600-5-4(1999)에 규정하는 연필 경도 시험(500g 하중)을 행하여, 손상이 생기지 않은 가장 높은 경도를 측정하였다.
(내스틸울(SW)성)
실시예 및 비교예에 관한 광학 적층체의 하드 코트층의 표면을, #0000번의 스틸울을 사용하여 10왕복 마찰하고, 도막의 박리가 발생하지 않은 가장 높은 마찰 하중(g/㎠)을 측정하였다.
(헤이즈)
헤이즈 미터(무라카미 색채 기술 연구소제, 제품 번호; HM-150)를 사용하여 JIS K-7136에 따라서, 헤이즈값(％)을 측정하였다.
(밀착성)
JIS K 5600에 기초하여, 실시예 및 비교예에 관한 광학 적층체의 하드 코트층에, 한 변의 길이가 1㎜인 정사각형으로 합계 100개의 바둑판 눈을 만들어 넣고, 니치반사제 공업용 24㎜ 셀로판 테이프(등록 상표)를 사용하여 5회 연속 박리 시험을 행하여, 남아 있는 모눈의 수량을 계측하였다.
또한, 표 1에는, (박리되지 않은 모눈수)/(합계의 모눈수 100)를 나타냈다.
(간섭 줄무늬)
실시예 및 비교예에 관한 광학 적층체의 하드 코트층과 반대측의 면에 흑색의 테이프를 접합한 후, 삼파장관 형광등 하에서 육안으로 간섭 줄무늬의 유무의 평가를 행하였다. 간섭 줄무늬를 시인할 수 없는 경우를 ○로 하고, 약하게 시인할 수 있었던 경우를 △로 하고, 시인할 수 있었던 경우를 ×로 하였다.
Figure pat00003
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예에 관한 광학 적층체는, 연필 경도는 4H 이상이고, 내SW성, 헤이즈 및 밀착성의 각 평가도 양호한 결과이다.
한편, 비교예에 관한 광학 적층체는, 모두 연필 경도가 3H 이하이고, 내SW성, 헤이즈 및 밀착성 중 어느 것도 우수한 것은 없었다.
(참고예 1)
광투과성 기재(두께 40㎛, 트리아세틸셀룰로오스 수지 필름(후지 필름사제, TD40UL))를 준비하고, 상기 광투과성 기재의 편면에, 하드 코트층용 조성물 1을 도포하여 도막을 형성하였다. 그 후, 상기 도막을 온도 70℃의 열 오븐 내에서 60초간 건조하여, 도막 중의 용제를 증발시키고, 자외선을 적산 광량이 70mJ로 되도록 조사하여, 도막을 경화(반경화)시킴으로써, 건조 시 13g/㎡(건조 시, 두께 10㎛)의 하드 코트층을 형성시켰다.
또한 하드 코트층 상에, 하기에 나타낸 저굴절률층용 조성물 1을 도포하여 도막을 형성하였다. 그 후, 상기 도막을 온도 70℃의 열 오븐 내에서 60초간 건조하여, 도막 중의 용제를 증발시키고, 자외선을 적산 광량이 200mJ로 되도록 조사하여, 도막을 경화시킴으로써, 두께가 100㎚의 저굴절률층을 구비한 광학 적층을 제작하였다.
저굴절률층용 조성물 1
중공 형상 처리 실리카 미립자(상기 실리카 미립자의 고형분 : 20질량％ 용액; 메틸이소부틸케톤, 평균 입경 : 50㎚) 73질량부
불소 원자 함유 중합체(JSR사제; 옵스타 TU2224, 고형분 20％ 용제 메틸이소부틸케톤) 고형분 환산으로 2질량부
불소 원자 함유 단량체(교에샤 가가꾸사제; LINC3A, 고형분 100％) 5질량부
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA) 3질량부
중합 개시제(이르가큐어 127; BASF사제) 0.35질량부
실리콘ㆍ불소 원자 함유 오염 방지제(TU2225; JSR사제) 고형분 환산으로 0.5질량부
메틸이소부틸케톤(MIBK) 320질량부
프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME) 161질량부
이 결과, 얻어진 저굴절률층을 구비한 광학 적층체는, 면적률, 연필 경도, 헤이즈, 밀착성 및 간섭 줄무늬의 각 평가는, 실시예 1과 마찬가지였지만, 저굴절률층을 갖기 때문에, 내SW성은 400g/㎠이고, 반사율을 측정한 바, Y값이 0.98％이었다. 또한, 상기 Y값이란, 시마즈 세이사꾸쇼제의 광학 측정 장치(UV-3100PC, 분광계)를 사용하여, 파장 영역 400 내지 700㎚의 범위의 5도 정반사율을 측정하고, JIS Z8701에 따라서 시감도 보정한 값이다.
본 발명의 광학 적층체는, 상술한 구성을 포함하여 이루어지는 하드 코트층을 갖기 때문에, 경도가 우수하고, 오염 방지제 등의 소량 첨가로 충분히 그 기능을 발휘시킬 수 있고, 또한, 하드 코트층 상에 저굴절률층 등의 광학적 기능층을 형성한 경우, 하드 코트층과 광학적 기능층의 밀착성이 우수한 것으로 된다.
그 때문에, 본 발명의 광학 적층체는, 음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로루미네센스 디스플레이(ELD), 필드 에미션 디스플레이(FED) 등에 적절하게 적용할 수 있다.
10 : 광학 적층체
11 : 광투과성 기재
12 : 하드 코트층

Claims (1)

  1. 광투과성 기재 상에 하드 코트층이 형성된 광학 적층체이며,
    상기 하드 코트층은, 반응성 이형 실리카 미립자와 바인더 수지를 함유하고,
    상기 하드 코트층의 상기 광투과성 기재측에 상기 반응성 이형 실리카 미립자가 편재되어 있고,
    상기 하드 코트층의 두께 방향의 단면을, 상기 광투과성 기재측 계면으로부터 각각 영역(1), 영역(2) 및 영역(3)으로 3등분하였을 때,
    상기 영역(1)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률이 30 내지 90％,
    상기 영역(2)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률이 25 내지 80％,
    상기 영역(3)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률이 10 내지 35％이고, 또한,
    영역(1)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률≥영역(2)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률>영역(3)에 있어서의 반응성 이형 실리카 미립자의 면적률인 것을 특징으로 하는 광학 적층체.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10254444B2 (en) 2011-07-26 2019-04-09 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Anti-glare film, polarizer and image display device
US9366784B2 (en) 2013-05-07 2016-06-14 Corning Incorporated Low-color scratch-resistant articles with a multilayer optical film
US9703011B2 (en) * 2013-05-07 2017-07-11 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with a gradient layer
US9110230B2 (en) 2013-05-07 2015-08-18 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with retained optical properties
US11267973B2 (en) 2014-05-12 2022-03-08 Corning Incorporated Durable anti-reflective articles
US9790593B2 (en) 2014-08-01 2017-10-17 Corning Incorporated Scratch-resistant materials and articles including the same
CN104808277A (zh) * 2015-05-11 2015-07-29 武汉华星光电技术有限公司 偏振光片和包含其的液晶显示装置
CN107735697B (zh) 2015-09-14 2020-10-30 康宁股份有限公司 减反射制品以及包含其的显示器装置
KR20230004969A (ko) 2017-03-23 2023-01-06 미쯔비시 케미컬 주식회사 양면 점착 시트, 화상 표시 장치 구성용 부재를 가지는 적층체, 적층체 형성 키트 및 양면 점착 시트의 사용
CN109753192A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 张家港康得新光电材料有限公司 透明导电膜、其制备方法、电容式触控组件及电容式触摸屏
US10976474B2 (en) * 2017-11-06 2021-04-13 Motorola Mobility Llc Anti-static lens coatings
CN108205166A (zh) * 2017-12-04 2018-06-26 张家港康得新光电材料有限公司 一种光学膜及触控屏
CN108169826A (zh) * 2017-12-04 2018-06-15 张家港康得新光电材料有限公司 一种光学膜、ito膜及触控屏
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
CN111655483A (zh) * 2018-06-29 2020-09-11 株式会社Lg化学 光学层合体和显示装置
TWI763976B (zh) * 2018-07-25 2022-05-11 日商日東電工股份有限公司 易接著薄膜及其製造方法、偏光板、以及影像顯示裝置
JP7228028B2 (ja) 2018-08-17 2023-02-22 コーニング インコーポレイテッド 薄い耐久性の反射防止構造を有する無機酸化物物品
KR20210126586A (ko) * 2019-02-13 2021-10-20 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 적층 시트
US20210341649A1 (en) * 2020-04-29 2021-11-04 Samsung Display Co., Ltd. Anti-reflective film and display device including the same
KR102518012B1 (ko) * 2020-07-13 2023-04-04 닛토덴코 가부시키가이샤 방오층이 형성된 광학 필름
JP7115657B1 (ja) * 2021-06-11 2022-08-09 大日本印刷株式会社 機能性フィルム及びその製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070063134A (ko) * 2005-12-14 2007-06-19 도레이새한 주식회사 도전성/자성 입자를 함유한 하드코트 및 방현성 반사 방지필름의 제조방법
JP2009042648A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Dainippon Printing Co Ltd ハードコートフィルム
JP2010085985A (ja) 2008-09-04 2010-04-15 Dainippon Printing Co Ltd 光学積層体、その製造方法、偏光板及び画像表示装置
JP2010122325A (ja) * 2008-11-17 2010-06-03 Dainippon Printing Co Ltd 光学シート及び光学シートの製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4135232B2 (ja) * 1998-10-29 2008-08-20 凸版印刷株式会社 ハードコートフィルムもしくはシート
JP5203741B2 (ja) 2008-02-19 2013-06-05 富士フイルム株式会社 多層膜フィルム及びその製造方法
JP5531509B2 (ja) 2008-09-05 2014-06-25 大日本印刷株式会社 光学積層体、偏光板及び画像表示装置
JP5157819B2 (ja) * 2008-10-23 2013-03-06 大日本印刷株式会社 ハードコートフィルム
CN101722691B (zh) 2008-10-23 2014-04-16 大日本印刷株式会社 硬涂膜及硬涂层用固化性树脂组合物
JP5540495B2 (ja) * 2008-11-17 2014-07-02 大日本印刷株式会社 ハードコート層用硬化性樹脂組成物、及びハードコートフィルム
JP5332558B2 (ja) 2008-12-02 2013-11-06 大日本印刷株式会社 ハードコートフィルム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070063134A (ko) * 2005-12-14 2007-06-19 도레이새한 주식회사 도전성/자성 입자를 함유한 하드코트 및 방현성 반사 방지필름의 제조방법
JP2009042648A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Dainippon Printing Co Ltd ハードコートフィルム
JP2010085985A (ja) 2008-09-04 2010-04-15 Dainippon Printing Co Ltd 光学積層体、その製造方法、偏光板及び画像表示装置
JP2010122325A (ja) * 2008-11-17 2010-06-03 Dainippon Printing Co Ltd 光学シート及び光学シートの製造方法

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Publication number Publication date
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WO2012043341A1 (ja) 2012-04-05

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