KR20210082136A - 광학 적층체, 편광판 및 표시 장치 - Google Patents

광학 적층체, 편광판 및 표시 장치 Download PDF

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나오키 세리자와
다카유키 나카니시
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가부시키가이샤 도판 도모에가와 옵티컬 필름
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Abstract

내구성이 우수하고, 무지개 얼룩이 억제되어서 시인성이 높고, 또한, 박형화가 가능한 광학 적층체, 그리고, 이것을 사용한 편광판 및 표시 장치를 제공한다.　 광학 적층체(1)는, 투명 기재(2)의 적어도 한쪽면에, 프라이머층(3)과, 표면에 요철 형상을 갖는 방현층(4)을 이 순서대로 설치한 것이다.　 투명 기재(2)는, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하고, 면 내 리타데이션이 600nm 이하, 또한, 두께 방향 리타데이션이 3000nm 이상이다.

Description

광학 적층체, 편광판 및 표시 장치{OPTICAL LAMINATE, POLARIZING PLATE, AND DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 방현성 필름에 바람직한 광학 적층체, 그리고, 이것을 사용한 편광판 및 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 패널이나 터치 패널 등의 디스플레이 부재에는, 광학 적층체나 반사 방지 필름, 방현 필름 등의 광학 적층체가 사용된다.　 광학 적층체를 구성하는 투명 기재로서는, 투명성이나 광학 등방성이 우수한 트리아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 에스테르계 필름이 지금까지 다용되어 왔지만, 셀룰로오스 에스테르계 필름에는, 내구성, 특히, 내습성 및 내열성이 충분하지 않다는 결점이 있다.　 그래서, 셀룰로오스 에스테르계 필름 대신에, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 투명 기재로서 사용하는 것이 여러가지 검토되고 있다.　 PET 필름에는, 투명성, 내습성, 내열성, 기계 강도가 우수하고, 또한, 저렴하다는 이점이 있다.
단, 폴리에틸렌테레프탈레이트는, 그 분자 구조 중에 방향환을 갖기 때문에, PET 필름의 면 내에 복굴절률성이 발생하여, PET 필름을 투명 기재로서 사용한 광학 적층체를 편광 필름 상에 겹치면 무지개와 같은 색 불균일(이하, 「무지개 얼룩」이라고 한다)이 발생한다.
투명 기재에 PET를 사용한 경우에 발생하는 무지개 얼룩을 해소하는 기술로서는, 예를 들어, 일본 특허 제5556926호 공보에 기재된 것이 있다.　 일본 특허 제5556926호 공보에서는, 면 내 리타데이션(Re)이 3000nm 이상인 폴리에스테르 기재를 사용함으로써, 표시 장치에 사용한 경우에 있어서의 무지개 얼룩을 개선하고 있다.
근년의 디스플레이 장치 박형화 및 경량화에 수반하여, 광학 적층체에도 박형화가 요구되고 있어, 광학 적층체에 사용하는 투명 기재의 박막화가 도모되고 있다.　 그러나, PET 필름을 사용한 경우에 발생하는 무지개 얼룩을 억제하기 위해서, 일본 특허 제5556926호 공보에 기재된 바와 같이, PET 필름의 면 내 리타데이션을 높게 하면, 필연적으로 PET 필름의 두께도 두꺼워진다.　 즉, 고(高)리타데이션의 PET 필름을 투명 기재에 사용한 경우, 박형화가 곤란해진다.
그 때문에, 본 발명은 내구성이 우수하고, 무지개 얼룩이 억제되어서 시인성이 높고, 또한, 박형화가 가능한 광학 적층체, 그리고, 이것을 사용한 편광판 및 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 광학 적층체는, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하고, 면 내 리타데이션이 600nm 이하, 또한, 두께 방향 리타데이션이 3000nm 이상인 투명 기재의 적어도 한쪽면에, 프라이머층과, 표면에 요철 형상을 갖는 방현층을 이 순서대로 설치한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 편광판은, 상기 광학 적층체를 구성하는 투명 기재 상에, 편광 기체가 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 표시 장치는, 상기 광학 적층체를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따르면, 내구성이 우수하고, 무지개 얼룩 및 간섭 줄무늬가 억제되어서 시인성이 높고, 또한, 박형화가 가능한 광학 적층체, 그리고, 이것을 사용한 편광판 및 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징, 국면, 효과는, 첨부 도면과 대조하여, 이하의 상세한 설명으로부터 일층 밝혀질 것이다.
도 1은, 실시 형태에 따른 광학 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는, 실시 형태에 따른 광학 적층체의 다른 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 1은, 실시 형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이다.
광학 적층체(1)는, 투명 기재(2)의 한쪽면에 프라이머층(3) 및 방현층(4)을 이 순서대로 적층한 것이다.
(투명 기재)
투명 기재(2)는, 광학 적층체(1)의 기체가 되는 필름이다.　 투명 기재(2)의 두께는, 12 내지 40㎛인 것이 바람직하다.　 투명 기재(2)의 두께가 12㎛를 하회하면, 투명 기재(2)가 너무 얇아져, 방현층(4)의 경도 및 광학 적층체(1)의 강도가 저하된다.　 한편, 투명 기재(2)의 두께가 40㎛를 초과하면, 광학 적층체(1)가 두꺼워지기 때문에, 광학 적층체(1)를 사용한 디스플레이 부재의 박형화에 기여할 수 없게 된다.
투명 기재(2)로서는, 면 내 리타데이션(Re)이 600nm 이하, 또한, 두께 방향 리타데이션(Rth)이 3000nm 이상인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)을 사용한다.　 면 내 리타데이션 및 두께 방향 리타데이션이 이 범위에 있는 PET 필름을 사용함으로써, 광학 적층체(1)를 편광판에 겹쳤을 때, 또는, 광학 적층체(1) 상에 편광자를 설치한 경우의 무지개 얼룩을 억제할 수 있고, 또한, 투명 기재(2)의 박막화를 실현할 수 있다.　 면 내 리타데이션이 600nm를 초과하는 경우, 투명 기재(2)의 두께가 상술한 40㎛보다 두꺼워지기 때문에 바람직하지 않다.　 또한, 두께 방향 리타데이션이 3000nm 미만인 경우, 광학 적층체(1)를 구성했을 때의 방현층(4)의 경도 저하로 이어지기 때문에 바람직하지 않다.　 투명 기재(2)의 두께 방향 리타데이션의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 8000nm 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, PET 필름은, 저투습성(수증기 배리어성), 투명성, 내열성 및 기계 강도가 우수하기 때문에, 투명 기재(2)로서 사용함으로써 광학 적층체(1)의 내구성을 향상시킬 수 있다.　 또한, PET 필름은, 저렴하기 때문에, 제조 비용면에서도 유리하다.　 편광판에 사용되는 폴리비닐알코올(PVA) 필름은, 흡습성이 높고, 수분을 흡수함으로써 팽창하여 치수가 변화하기 때문에, 수분으로부터 보호하기 위하여 양면에 보호 필름을 접합하는 것이 일반적이다.　 본 실시 형태에 따른 광학 적층체(1)는, 투명 기재(2)로서 수증기 배리어성(저투습성)이 있는 PET 필름을 사용하고 있기 때문에, 편광판의 보호 필름으로서 특히 바람직하다.
또한, 투명 기재(2)에는, 프라이머층(3)이나 방현층(4)과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 표면 개질 처리를 실시해도 된다.　 표면 개질 처리로서는, 알칼리 처리, 코로나 처리, 플라스마 처리, 스퍼터 처리, 계면 활성제나 실란 커플링제 등의 도포, Si 증착 등을 예시할 수 있다.
(프라이머층)
프라이머층(3)은, 투명 기재(2)에 대한 방현층(4)의 밀착성을 향상시키는 접착 용이층으로서의 기능을 갖는다.　 프라이머층(3)은, 예를 들어, 투명 기재(2)의 표면에 활성 에너지선 경화성 수지를 적어도 함유하는 프라이머층 형성용 조성물을 도포 시공하여 경화시킴으로써 형성된다.　 프라이머층(3)의 두께는, 40 내지 120nm로 하는 것이 바람직하다.
(방현층)
방현층(4)은, 표면에 미세한 요철 형상을 갖고, 주로 광학 적층체(1)에 방현성을 부여하는 층이다.　 방현층(4)은, 예를 들어, 프라이머층(3)의 표면에 활성 에너지선 경화성 수지와, 미립자를 함유하는 방현층 형성용 조성물을 경화시킴으로써 형성할 수 있다.　 방현층(4)의 두께는, 1 내지 20㎛인 것이 바람직하다.　 방현층(4)의 두께가 1㎛를 하회하면, 방현층(4)의 경도가 부족하다.　 한편, 방현층(4)의 두께가 20㎛를 초과하면, 광학 적층체(1)의 두께가 두꺼워지기 때문에, 광학 적층체(1)를 사용한 디스플레이 부재의 박형화에 기여할 수 없게 된다.
프라이머층(3) 및 방현층(4)에 사용하는 활성 에너지선 경화성 수지는, 전리 방사선이나 자외선 등의 활성 에너지선의 조사에 의해 중합되어 경화되는 수지이며, 예를 들어, 단관능, 2관능 또는 3관능 이상의 (메트)아크릴레이트 모노머를 사용할 수 있다.　 또한, 본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴레이트」는, 아크릴레이트와 메타크릴레이트의 양쪽의 총칭이며, 「(메트)아크릴로일」은, 아크릴로일과 메타크릴로일의 양쪽의 총칭이다.
전리 방사선의 조사에 의해 경화하는 수지 재료로서는, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기 등의 라디칼 중합성 관능기나, 에폭시기, 비닐에테르기, 옥세탄기 등의 양이온 중합성 관능기를 갖는 모노머, 올리고머, 프리폴리머를 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.　 모노머로서는, 아크릴산메틸, 메틸메타크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 페녹시에틸메타크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 등을 예시할 수 있다.　 올리고머, 프리폴리머로서는, 폴리에스테르아크릴레이트, 폴리우레탄아크릴레이트, 다관능 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트, 알키드아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트, 실리콘아크릴레이트 등의 아크릴레이트 화합물, 불포화 폴리에스테르, 테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 비스페놀 A 디글리시딜에테르나 각종 지환식 에폭시 등의 에폭시계 화합물, 3-에틸-3-히드록시메틸옥세탄, 1,4-비스{[(3-에틸-3-옥세타닐)메톡시]메틸}벤젠, 디[1-에틸(3-옥세타닐)]메틸에테르 등의 옥세탄 화합물을 예시할 수 있다.
상술한 수지 재료는, 광중합 개시제의 첨가를 조건으로 하여, 자외선의 조사에 의해 경화시킬 수 있다.　 광중합 개시제로서는, 아세토페논계, 벤조페논계, 티오크산톤계, 벤조인, 벤조인메틸에테르 등의 라디칼 중합 개시제, 방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염, 방향족 요오도늄염, 메탈로센 화합물 등의 양이온 중합 개시제를 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
방현층(4)에 포함되는 미립자는, 표면에 미세한 요철 구조를 형성하여 방현성을 발현시키기 위하여 첨가되는 것이며, 각종 무기 미립자나 유기 미립자(필러)를 이용할 수 있다.　 다만, 미립자는 반드시 필요한 것은 아니고, 방현층(4)의 표면에, 방현성의 발현에 필요한 미세 요철 형상을 형성할 수 있다면, 미립자는 생략해도 된다.
방현층(4)에 첨가하는 미립자로서, 무기 미립자를 사용하는 경우, 평균 입경이 10 내지 200nm인 무기 나노 입자인 것이 바람직하다.　 무기 미립자의 첨가량은, 0.1 내지 5.0％인 것이 바람직하다.
무기 미립자로서는, 예를 들어, 팽윤성 점토를 사용할 수 있다.　 팽윤성 점토는, 양이온 교환능을 갖고, 그 팽윤성 점토의 층 사이에 용매를 도입하여 팽윤하는 것이면 되고, 천연물이어도 되고, 합성물(치환체, 유도체를 포함한다)이어도 된다.　 또한, 천연물과 합성물의 혼합물이어도 된다.　 팽윤성 점토로서는, 예를 들어, 운모, 합성 운모, 버미큘라이트, 몬모릴로나이트, 철 몬모릴로나이트, 바이델라이트, 사포나이트, 헥토라이트, 스티븐사이트, 논트로나이트, 마가디아이트, 아일라라이트, 카네마이트, 층상 티타늄산, 스멕타이트, 합성 스멕타이트 등을 들 수 있다.　 이들 팽윤성 점토는, 1종을 사용해도 되고, 복수를 혼합하여 사용해도 된다.　 또한, 무기 미립자로서 콜로이달 실리카, 알루미나, 산화아연을 단독으로 또는 혼합하여 사용해도 된다.　 상술한 팽윤성 점토에 추가로, 콜로이달 실리카, 알루미나, 산화아연에 1종류 이상을 병용해도 된다.
무기 미립자로서는, 층상 유기 점토가 보다 바람직하다.　 본 발명에 있어서, 층상 유기 점토란, 팽윤성 점토의 층 사이에 유기 오늄 이온을 도입한 것을 말한다.　 유기 오늄 이온은, 팽윤성 점토의 양이온 교환성을 이용하여 유기화할 수 있는 것이기만 하면 제한되지 않는다.　 무기 미립자로서, 예를 들어, 합성 스멕타이트(층상 유기 점토 광물)를 사용할 수 있다.　 합성 스멕타이트는, 방현층 형성용 조성물의 점성을 증가시키는 증점제로서 기능한다.　 증점제로서의 합성 스멕타이트의 첨가는, 수지 입자 및 무기 미립자의 침강을 억제하여, 방현층의 표면의 요철 구조 형성에 기여한다.
방현층(4)에 첨가하는 미립자로서 유기 미립자(필러)를 사용하는 경우, 아크릴 수지, 폴리스티렌 수지, 스티렌-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 폴리에틸렌 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리불화비닐리덴, 폴리 불화 에틸렌계 수지 등의 투광성 수지 재료를 포함하는 수지 입자를 사용할 수 있다.　 굴절률이나 수지 입자의 분산을 조정하기 위해서, 재질(굴절률)이 서로 다른 2종류 이상의 수지 입자를 혼합하여 사용해도 된다.　 수지 입자(필러)는 기재 수지(바인더 수지) 중에서 응집하여, 방현층의 표면에 미세한 요철 구조를 형성한다.　 수지 입자를 배합하지 않고, 방현층 중에 랜덤 응집 구조를 형성함으로써, 방현성 발현에 필요한 요철 구조를 부여할 수도 있지만, 방현층에 수지 입자를 함유시킴으로써, 방현층 표면의 요철 형상의 크기나 수를 조정하기 쉬워진다.
또한, 프라이머층 형성용 조성물 또는 방현층 형성용 조성물에는, 적절히 용제를 첨가해도 된다.　 용제의 예로서는, 디부틸에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 프로필렌 옥시드, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 1,3,5-트리옥산, 테트라히드로푸란, 아니솔 및 페네톨, 폴리에틸렌글리콜메틸에테르 등의 에테르류, 또한 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 디이소부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 및 메틸시클로헥사논 등의 케톤류, 또한 포름산에틸, 포름산프로필, 포름산n-펜틸, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 아세트산n-펜틸, 및 γ-부티로락톤 등의 에스테르류, 또한 메틸셀로솔브, 셀로솔브, 부틸셀로솔브, 셀로솔브 아세테이트 등의 셀로솔브류를 들 수 있다.　 이들을 단독, 또는 2종류 이상 함께 사용해도 된다.
또한, 프라이머층 형성용 조성물 또는 방현층 형성용 조성물에는, 필요에 따라, 방오제, 표면 조제제, 레벨링제, 굴절률 조제제, 광증감제, 도전 재료 등의 첨가제를 첨가해도 된다.
본 실시 형태에 따른 광학 적층체(1)는, 롤·투·롤로, 투명 기재(2)의 적어도 한쪽면에, 상술한 프라이머층 형성용 조성물의 도액을 웨트 코팅법에 의해 도포하고, 도막에 전자선이나 자외선 등의 활성 에너지선을 조사하여, 활성 에너지선 경화성 수지를 경화시킨 뒤, 프라이머층(3) 상에 상술한 방현층 형성용 조성물의 도액을 웨트 코팅법에 의해 도포하고, 도막에 전자선이나 자외선 등의 활성 에너지선을 조사하여, 활성 에너지선 경화성 수지를 경화시킴으로써 형성할 수 있다.　 웨트 코팅법으로서는, 플로우 코팅법, 스프레이 코팅법, 롤 코팅법, 그라비아 롤 코팅법, 에어 닥터 코팅법, 블레이드 코팅법, 와이어 닥터 코팅법, 나이프 코팅법, 리버스 코팅법, 트랜스러 롤 코팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 키스 코팅법, 캐스트 코팅법, 슬롯 오리피스 코팅법, 캘린더 코팅법, 다이 코팅법 등의 공지된 방법을 채용할 수 있다.　 또한, 자외선 조사에 의해 도막을 경화시킨 경우, 자외선 조사의 경우, 고압 수은 램프, 할로겐 램프, 크세논 램프, 퓨전 램프 등을 사용할 수 있다.　 자외선 조사량은, 통상 100 내지 800mJ/cm2 정도이다.
본 실시 형태에 따른 광학 적층체(1)에서는, 투명 기재(2)로서 PET 필름을 사용하고 있기 때문에, 트리아세틸셀룰로오스 등의 아세틸셀룰로오스계 필름과 비교하여 투습도가 낮아, 수증기 배리어성이 우수하다.　 또한, PET 필름은, 내열성 및 기계 강도도 우수하기 때문에, 투명 기재(2)로서 사용함으로써 광학 적층체(1)의 내구성을 향상시킬 수 있다.　 또한, PET 필름은, 투명성이 높고, 저렴하기 때문에, 화상 표시 장치 등에 사용하는 광학 적층체로서 바람직하다.
일반적으로, PET 필름을 투명 기재(2)로 한 광학 적층체를 화상 표시 장치에 사용하면, PET 자체의 복굴절성에 기인하는 무지개 얼룩이 발생하기 쉽다.　 이 무지개 얼룩은, 화상 표시 장치의 시인성을 저하시키는 요인이 된다.　 그러나, 본 실시 형태에 따른 광학 적층체(1)에 있어서는, 면 내 리타데이션이 600nm 이하, 또한, 두께 방향 리타데이션이 3000nm 이상인 PET 필름을 투명 기재(2)로서 사용함으로써, 무지개 얼룩의 발생을 억제할 수 있다.　 방현층(4)과의 굴절률 차에 기인하는 간섭 줄무늬를 억제할 수 있다.
(기타의 변형예)
상기 실시 형태에 따른 광학 적층체(1)에 있어서, 표면에 요철을 갖는 방현층(4) 상에 굴절률 조정층, 대전 방지층, 방오층 등의 다른 기능층(6)을 적어도 1 층을 형성해도 된다.
도 2는, 방현층(4) 상에 기능층(6)으로서 저굴절률층을 더 설치한 광학 적층체(1)의 예를 도시하는 단면도이다.　 저굴절률층은, 표면의 굴절률을 저하시킴으로써 반사율을 저감하기 위한 굴절률 조정층이다.　 저굴절률층은, 폴리에스테르아크릴레이트계 모노머, 에폭시아크릴레이트계 모노머, 우레탄아크릴레이트계 모노머, 폴리올아크릴레이트계 모노머 등의 전리 방사선 경화성 재료와 중합 개시제를 포함하는 도액을 도포하고, 도막을 중합에 의해 경화시켜서 형성할 수 있다.　 저굴절률층에는, 저굴절 입자로서는, LiF, MgF, 3NaF·AlF 또는 AlF(모두, 굴절률 1.4), 또는, Na3AlF6(빙정석, 굴절률 1.33) 등의 저굴절 재료를 포함하는 저굴절률 미립자를 분산시켜도 된다.　 또한, 저굴절률 미립자로서는, 입자 내부에 공극을 갖는 입자를 적합하게 사용할 수 있다.　 입자 내부에 공극을 갖는 입자에 있어서는, 공극의 부분을 공기의 굴절률(≒1)이라고 할 수 있기 때문에, 매우 낮은 굴절률을 구비하는 저굴절률 입자로 할 수 있다.　 구체적으로는 내부에 공극을 갖는 저굴절률 실리카 입자를 사용함으로써, 굴절률을 낮출 수 있다.
대전 방지층은, 폴리에스테르아크릴레이트계 모노머, 에폭시아크릴레이트계 모노머, 우레탄아크릴레이트계 모노머, 폴리올아크릴레이트계 모노머 등의 전리 방사선 경화성 재료와, 중합 개시제와, 대전 방지제를 포함하는 도액을 도포하고, 중합에 의해 경화시킴으로써 형성할 수 있다.　 대전 방지제로서는, 예를 들어, 안티몬을 도핑한 산화주석(ATO), 주석을 도핑한 산화인듐(ITO) 등의 금속 산화물계 미립자, 고분자형 도전성 조성물이나, 4급 암모늄염 등을 사용할 수 있다.　 대전 방지층은, 광학 적층체의 최표면에 설치되어도 되고, 방현층과 투광성 기체 사이에 설치되어도 된다.
방오층은, 광학 적층체의 최표면에 설치되고, 광학 적층체에 발수성 및/또는 발유성을 부여함으로써, 방오성을 높이는 것이다.　 방오층은, 규소 산화물, 불소 함유 실란 화합물, 플루오로알킬실라잔, 플루오로알킬실란, 불소 함유 규소계 화합물, 퍼플루오로폴리에테르기 함유 실란 커플링제 등을 드라이 코팅 또는 웨트 코팅함으로써 형성할 수 있다.
상술한 저굴절률층, 대전 방지층, 방오층 대신에, 또는, 저굴절률층, 대전 방지층, 방오층에 추가로, 적외선 흡수층, 자외선 흡수층, 색보정층 등 중 적어도 1층을 형성해도 된다.
또한, 본 실시 형태에 따른 광학 적층체(1)에 있어서, 방현층(4) 중에 랜덤 응집 구조가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
랜덤 응집 구조란, 상대적으로 수지 성분(바인더 성분)을 많이 함유하는 제1 상과, 상대적으로 무기 성분을 많이 함유하는 제2 상이 3차원적으로 뒤얽혀서 존재하고, 제2 상이 미립자(수지 입자)의 주위에 편재된 구조체를 말한다.　 방현층(4) 중에 랜덤 응집 구조가 형성됨으로써, 미세한 요철을 저감시킬 수 있으므로, 방현성과 흑색 표시 시의 흑색조를 향상시킬 수 있다.　 랜덤 응집 구조는, 예를 들어, 일본 특허 제5802043호 공보에 기재되어 있는 방법에 의해 형성할 수 있다.
또한, 방현층(4) 중에 랜덤 응집 구조를 형성하는 경우에 있어서도, 방현층(4) 상에 상술한 저굴절률층, 대전 방지층, 방오층, 적외선 흡수층, 자외선 흡수층, 색보정층 등의 기능층(6)을 적어도 1층을 형성해도 된다.
또한, 본 실시 형태에 따른 광학 적층체(1)를 사용하여, 편광판을 구성해도 된다.　 구체적으로는, PVA 필름에 요오드나 염료를 흡착·배향시킴으로써 편광 필름을 형성하고, 이 편광 필름의 양면에 본 실시 형태에 따른 광학 적층체(1)를 보호 필름으로서 접합함으로써 편광판을 구성할 수 있다.　 또는, 도 1에 도시한 광학 적층체(1)의 투명 기재(2)의 다른 쪽면(방현층(4)이 설치되어 있지 않은 면)에, 공지된 방법으로 편광층을 설치함으로써, 편광판을 구성해도 된다.　 이 경우, 편광층 상에 추가로 광학 적층체(1) 또는 기타의 보호 필름을 접합해도 된다.　 편광층은, 예를 들어, PVA 필름에 요오드나 염료를 흡착·배향시킴으로써 형성할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 광학 적층체(1)는, 액정 패널 등과 조합하여 표시 장치를 구성하기 위하여 이용할 수 있다.　 표시 장치의 구성예로서는, 관찰 측부터 순서대로 본 실시 형태에 따른 광학 적층체(1), 편광판, 액정 패널, 편광판, 백라이트 유닛을 이 순서대로 적층한 것을 들 수 있다.　 또한, 터치 센서를 추가로 적층하여, 터치 센서 구비 표시 장치를 구성할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 광학 적층체(1)는, 스마트폰이나 태블릿 컴퓨터, 노트북형 컴퓨터 등의 표시 장치나 터치 센서 구비 표시 장치(터치 패널)에 사용되는 광학 적층체로서 이용할 수 있다.　 광학 적층체로서는, 광학 적층체 이외에, 상술한 편광판이나 반사 방지 필름, 방현성 필름 등을 들 수 있다.　 구체적으로는, 본 실시 형태에 따른 광학 적층체(1)는, 액정 표시 장치 등의 표시 패널의 최표면에 설치되는 필름으로서, 또는, 온 셀 방식 또는 인셀 방식의 터치 패널 최표면에 설치되는 필름으로서, 또는, 다이렉트 본딩 방식이나 에어 갭 방식으로 조립되는 터치 패널에 있어서, 터치 센서와 표시 패널 사이에 설치되는 중간 필름으로서 이용할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 투명 기재(2)의 한쪽면에 프라이머층(3) 및 방현층(4)을 설치한 예를 설명했지만, 투명 기재(2)의 양면에 프라이머층(3) 및 방현층(4)을 설치한 광학 적층체를 구성해도 된다.
[실시예]
이하, 본 발명을 구체적으로 실시한 실시예를 설명한다.　 또한, 이하의 실시예 및 비교예에서는, 투명 기재 상에 프라이머층 및 방현층을 형성한 광학 적층체를 제작했지만, 본 발명에 따른 광학 적층체는, 이 3층 구성의 필름에만 한정되는 것은 아니다.
<프라이머층 형성용 조성물>
이하의 재료를 혼합하여 프라이머층 형성용 조성물을 조정하였다.
·기재 수지
상품명: UF8001G(무황변 타입 올리고우레탄아크릴레이트), 교에이샤 가가꾸 가부시키가이샤 0.85질량부
·중합 개시제
상품명: 이르가큐어(등록 상표) 184(1-히드록시시클로헥실페닐케톤), BASF 0.04질량부
·용제
메틸에틸케톤(MEK) 17.46질량부
폴리에틸렌글리콜모노메틸에테르(PGME) 11.64질량부
<방현층 형성용 조성물>
이하의 재료를 혼합하여 방현층 형성용 조성물 1 내지 4를 조정하였다.
[방현층 형성용 도액 1]
·기재 수지: UV/EB 경화성 수지 라이트 아크릴레이트 PE-3A(펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 교에이샤 가가꾸 가부시키가이샤제), 굴절률 1.52
91.7질량부
·수지 입자(필러): 폴리스티렌 입자, 평균 입자 직경 2.0㎛, 굴절률 1.595
1.0질량부
·무기 미립자 1: 합성 스멕타이트 0.5질량부
·무기 미립자 2: 알루미나 나노 입자, 평균 입경 40nm 2.0질량부
·광중합 개시제: 이르가큐어184(BASF 재팬제) 4.8질량부
또한, 용매로서, 톨루엔 및 이소프로필알코올을 16:37의 비율로 혼합한 혼합 용제를 사용하였다.
[방현층 형성용 도액 2]
·기재 수지: UV/EB 경화성 수지 라이트 아크릴레이트 PE-3A(펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 교에이샤 가가꾸 가부시키가이샤제), 굴절률 1.52
91.7질량부
·수지 입자(필러): 스티렌-메타크릴산메틸 공중합 입자, 평균 입자 직경 2.0㎛, 굴절률 1.515
1.0질량부
·무기 미립자 1: 합성 스멕타이트 0.5질량부
·무기 미립자 2: 알루미나 나노 입자, 평균 입경 40nm 2.0질량부
·광중합 개시제: 이르가큐어184(BASF 재팬제) 4.8질량부
또한, 용매로서, 톨루엔 및 이소프로필알코올을 16:37의 비율로 혼합한 혼합 용제를 사용하였다.
[방현층 형성용 도액 3]
·기재 수지: UV/EB 경화성 수지 라이트 아크릴레이트 PE-3A(펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 교에이샤 가가꾸 가부시키가이샤제), 굴절률 1.52
82.4질량부
·수지 입자(필러): 스티렌-메타크릴산메틸 공중합 입자, 평균 입자 직경 3.35㎛, 굴절률 1.565
10.0질량부
·무기 미립자 1: 합성 스멕타이트 1.8질량부
·무기 미립자 2: 알루미나 나노 입자, 평균 입경 40nm 1.0질량부
·광중합 개시제: 이르가큐어184(BASF 재팬제) 4.8질량부
또한, 용매로서, 톨루엔을 사용하였다.
[방현층 형성용 도액 4]
·기재 수지: UV/EB 경화성 수지 라이트 아크릴레이트 PE-3A(펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 교에이샤 가가꾸 가부시키가이샤제), 굴절률 1.52
82.4질량부
·수지 입자(필러): 폴리스티렌 입자, 평균 입자 직경 3.5㎛, 굴절률 1.595
10.0질량부
·무기 미립자 1: 합성 스멕타이트 1.8질량부
·무기 미립자 2: 알루미나 나노 입자, 평균 입경 40nm 1.0질량부
·광중합 개시제: 이르가큐어184(BASF 재팬제) 4.8질량부
또한, 용매로서, 톨루엔을 사용하였다.
<투명 기재>
실시예 1 내지 7, 비교예 1, 2 및 4에서는, 투명 기재로서, 표 1에 나타내는 두께, 면 내 리타데이션(Re) 및 두께 방향 리타데이션(Rth)을 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용하였다.　 또한, 비교예 3에서는, 투명 기재로서, 표 1에 나타내는 두께의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름을 사용하였다.
<광학 적층체의 제작>
(실시예 1 내지 4, 비교예 1, 2 및 4)
투명 기재의 한쪽면에, 상술한 프라이머층 형성용 조성물의 도액을 바 코팅법에 의해 도포하여 건조시킨 후, 메탈 할라이드 램프를 사용하여 조사선량 200mJ/㎡로 자외선을 조사하여 도막을 경화시켜, 프라이머층을 형성하였다.　 또한, 프라이머층 형성용 조성물의 도액 도포 시공량은, 경화막의 두께가 40nm로 되도록 조절하였다.
이어서, 형성한 프라이머층 상에 상술한 방현층 형성용 조성물 1의 도액을 바 코팅법에 의해 도포하여 건조시킨 후, 메탈 할라이드 램프를 사용하여 조사선량 200mJ/㎡로 자외선을 조사하여 도막을 경화시켜, 방현층을 형성하였다.　 또한, 방현층 형성용 조성물 1의 도액 도포 시공량은, 경화막의 두께가 표 1에 나타내는 값이 되도록 조절하였다.
(실시예 5)
실시예 1에 있어서의 방현층 형성용 도액 1 대신 방현층 형성용 도액 2를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 광학 적층체를 제작하였다.
(실시예 6)
실시예 1에 있어서의 방현층 형성용 도액 1 대신 방현층 형성용 도액 3을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 광학 적층체를 제작하였다.
(실시예 7)
실시예 1에 있어서의 방현층 형성용 도액 1 대신 방현층 형성용 도액 4를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 광학 적층체를 제작하였다.
(비교예 3)
투명 기재의 한쪽면에, 프라이머층을 형성하지 않고, 상술한 방현층 형성용 조성물 1의 도액을 바 코팅법에 의해 도포하여 건조시킨 후, 메탈 할라이드 램프를 사용하여 조사선량 200mJ/㎡로 자외선을 조사하여 도막을 경화시켜, 방현층을 형성하였다.　 또한, 방현층 형성용 조성물의 도액 도포 시공량은, 경화막의 두께가 표 1에 나타내는 값이 되도록 조절하였다.
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 4에서 얻어진 광학 적층체에 대해서, 헤이즈, 투과상 선명도, 연필 경도, 무지개 얼룩의 정도 및 투습도를 평가하였다.　 평가 방법 및 평가 기준은 이하와 같다.
<헤이즈>
헤이즈는, JIS K7105에 따라서, 헤이즈 미터(NDH2000, 닛본 덴쇼꾸 고교 가부시끼가이샤제)를 사용하여 측정하였다.
<투과상 선명도>
투과상 선명도는, JIS K7105에 따라서, 사상성 측정기(ICM-1T, 스가 시켕키 가부시키가이샤제)를 사용하여, 광학 빗 폭 0.5mm로 측정하였다.
<연필 경도>
JIS K5600(4.9N 하중)에 기초하여, 연필 스크래치 시험기(HA-301, 테스터 산교 가부시키가이샤)를 사용하여, 하드 코팅층 표면의 연필 경도를 측정하였다.　 측정한 연필 경도가 2H 이상인 경우에 표면 경도가 충분하다고 판정하였다.
<무지개 얼룩>
각 실시예 및 각 비교예에 관한 광학 적층체를 디스플레이(소니 가부시키가이샤제, 액정 TV 형식 번호: KDL-46F5)의 표면에 겹치고, 디스플레이에 화상을 표시시킨 상태에서, 광학 적층체를 정면으로부터 눈으로 보아 관찰하고, 무지개 얼룩의 정도를 이하의 기준으로 평가하였다.
◎: 무지개 얼룩이 보이지 않는다.
○: 무지개 얼룩이 약간 보이지만, 충분히 억제되어 있다.
△: 무지개 얼룩이 보인다.
×: 무지개 얼룩이 현저하게 보인다.
<투습도(수증기 투과도)>
각 실시예 및 각 비교예에 관한 광학 적층체에 대해서, 온도 40℃, 상대 습도 90％ RH의 환경 하에 있어서의 수증기 투과도를 JIS-Z208에 준거하여 측정하였다.　 측정한 수증기 투과도가 80g/㎡·day 이하인 경우에, 수증기 배리어성이 충분하다고 판정하였다.
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 4에 관한 광학 적층체에 사용한 투명 기재의 재질 및 물성값, 그리고, 헤이즈, 투과상 선명도, 연필 경도, 무지개 얼룩의 정도 및 투습도의 평가값을 아울러 나타낸다.
Figure pat00001
실시예 1 내지 7에 관한 광학 적층체에서는, 무지개 얼룩이 화상의 시인성을 손상시키지 않을 정도로 충분히 억제되어 있었다.　 또한, 실시예 1 내지 7에 관한 광학 적층체는, 수증기 배리어성 및 표면 경도도 우수하고, 내구성이 우수함이 확인되었다.
이에 반해, 비교예 1에 관한 광학 적층체에서는, 두께 방향 리타데이션이 3000nm 미만인 PET 필름을 투명 기재로서 사용했기 때문에, 방현층의 표면 경도가 저하되었다.
비교예 2에 관한 광학 적층체에서는, PET 필름의 면 내 리타데이션이 600nm를 초과하기 때문에, 무지개 얼룩을 충분히 억제할 수 없었다.
비교예 3에 관한 광학 적층체는, 투명 기재에 트리아세틸셀룰로오스를 사용했기 때문에 수증기 배리어성이 낮았다.
비교예 4에 관한 광학 적층체는, 고리타데이션(면 내 리타데이션 및 두께 방향 리타데이션이 10000nm 정도)의 PET 필름을 투명 기재로서 사용했기 때문에, 무지개 얼룩은 억제되었지만, 실시예 1 내지 7과 비교하여 투명 기재가 두꺼워졌다.　 따라서, 비교예 4에 관한 광학 적층체는, 박형화에는 적합하지 않음이 확인되었다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 내구성이 우수하고, 무지개 얼룩이 억제되어서 시인성이 높고, 또한, 박형화가 가능한 광학 적층체를 제공할 수 있음이 확인되었다.
본 발명에 따른 광학 적층체는, 외광의 투영을 억제하는 방현성 필름으로서 이용할 수 있고, 특히, 편광판의 기재나 편광판의 보호 필름으로서, 화상 표시 장치에 적합하게 이용할 수 있다.
이상, 본 발명을 상세하게 설명해 왔지만, 전술한 설명은 모든 점에 있어서 본 발명의 예시에 지나지 않고, 그 범위를 한정하려고 하는 것은 아니다.　 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 여러가지의 개량이나 변형을 행할 수 있음은 말할 필요도 없다.

Claims (5)

  1. 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하고, 면 내 리타데이션이 600nm 이하, 또한, 두께 방향 리타데이션이 3000nm 이상인 투명 기재의 적어도 한쪽면에, 프라이머층과, 표면에 요철 형상을 갖는 방현층을 이 순서대로 설치하며,
    상기 방현층의 연필 경도가 2H 이상이고,
    헤이즈가 0.5 내지 50% 인, 광학 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방현층이 방사선 경화형 수지를 포함하는 1층 이상의 방현층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학 적층체.
  3. 제1항에 있어서,
    굴절률 조정층, 대전 방지층, 방오층 중 적어도 1층을 더 구비하는, 광학 적층체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체를 구성하는 상기 투명 기재 상에, 편광 기체가 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 편광판.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체를 구비하는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
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