KR100816700B1 - 하드코트 필름, 반사방지 하드코트 필름, 광학소자 및화상표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 하드코트 필름은, 투명 플라스틱 필름 기재의 적어도 편면에, 경화 도막층인 하드코트층을 갖는 하드코트 필름으로서, 하드코트층 형성 재료가, 우레탄아크릴레이트 (A), 이소시아누르산아크릴레이트 (B) 및 무기의 초미립자 (C) 를 함유하고, 고경도를 가지며, 또한, 크랙이나 경화 수축에 의한 컬을 억제할 수 있다.

하드코트 필름, 광학소자, 화상표시장치

Description

하드코트 필름, 반사방지 하드코트 필름, 광학소자 및 화상표시장치{HARD COAT FILM, ANTIREFLECTION HARD COAT FILM OPTICAL ELEMENT AND IMAGE DISPLAY}

본 발명은, 투명 플라스틱 필름 기재의 적어도 편면에 적어도 하드코트층을 형성한 하드코트 필름 및 반사방지 하드코트 필름에 관한 것이다. 또 본 발명은, 당해 하드코트 필름 및 반사방지 하드코트 필름을 사용한 편광판 등의 광학소자에 관한 것이다. 본 발명의 하드코트 필름, 반사방지 하드코트 필름, 광학소자는 화상표시장치, 특히 CRT, 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이 (PDP) 및 EL 디스플레이 (ELD) 등에 바람직하게 사용된다.

각종 화상표시장치의 하나로 LCD 가 있는데, LCD 의 고시야각화, 고정세화, 고속응답성, 색재현성 등에 관한 기술 혁신에 동반하여, LCD 를 이용하는 어플리케이션도 노트북 컴퓨터나 모니터에서 텔레비전으로 변화하고 있다. LCD 의 기본적인 구성은, 2장의 투명 전극을 갖는 평판형 유리 사이에 일정 간격의 갭이 스페이서에 의해 형성되어 있어 거기에 액정 재료가 주입, 밀봉되어 있고, 평판형 유리의 표리면에는 편광판이 부착되어 있다. 편광판은 흠집이 나기 쉽기 때문에, 종래에는 LCD 표면에 유리나 플라스틱으로 이루어지는 커버 플레이트를 장착하여 LCD 표면에 부착되어 있는 편광판에 대한 흠집 손상 방지를 꾀하고 있었다. 그 러나, 커버 플레이트를 장착하면 비용 및 중량의 면에서 불리하여, 점차 표면에 하드코트 처리가 실시된 편광판이 사용되게끔 되어 왔다. 하드코트 처리는, 통상적으로 투명 플라스틱 필름 기재에 하드코트층을 형성한 하드코트 필름을 편광판 표면에 형성함으로써 실시된다.

하드코트층은, 통상, 열 경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등의 전리방사선 경화형 수지를 사용하여 투명 플라스틱 필름 기재 상에 2∼10㎛ 정도의 얇은 도막으로서 형성된다. 그러나, 상기 두께로는 하드코트층의 두께가 충분하지 않기 때문에, 유리 상에 도공한 경우의 연필경도가 4H 이상인 특성을 갖는 하드코트 수지라고 해도 하지(下地)인 투명 플라스틱 필름 기재의 영향을 받아, 투명 플라스틱 필름 기재 상에 형성한 하드코트층의 표면경도는 연필경도로 2H 이하가 되는 것이 일반적이다.

LCD 의 어플리케이션이 가정용 텔레비전으로 이행됨으로써, 일반적인 가정용 텔레비전의 사용자가 LCD 를 사용한 텔레비전이라고 해도 종래의 유리제 CRT 를 이용한 텔레비전과 동일하게 취급하는 것을, 쉽게 생각할 수 있다. 유리제 CRT 의 연필경도는 9H 정도로, 현재의 하드코트 필름의 연필경도 특성과의 차이는 명확하다. 그 때문에, 연필경도가 9H 에는 못 미치더라도, 하드코트 필름에는 경도의 추가적인 향상이 요구되고 있다.

그리고, 하드코트 필름을 각종 화상표시장치에 부착한 경우, 디스플레이 표면, 즉 편광판 표면에서의 빛의 반사에 의해 디스플레이의 시인성이 저하되었다. 그 때문에 하드코트 필름에는 시인성(視認性)의 추가적인 향상이 요구되고 있다.

하드코트층의 경도를 향상시키는 방법으로, 단순하게 하드코트층의 두께를 증가시키는 방법이 있다. 상기 방법에 의하면 경도는 보다 단단해지지만, 하드코트층의 크랙이나 박리가 생기기 쉬워지는 동시에, 하드코트층의 경화 수축에 의한 컬(curl)이 커져, 실용상 사용할 수 있는 것이 얻어지지 않았다. 그래서, 최근 하드코트 필름의 고경도화를 실현함과 함께, 하드코트층의 크랙이나 경화 수축에 의한 컬이라는 과제를 해결하는 방법이 제안되어 있다 (특허문헌 1 내지 특허문헌 4).

특허문헌 1 에는, 투명 플라스틱 필름 기재의 적어도 편면에 자외선 경화형 폴리올아크릴레이트계 수지를 함유하는 조성물로 이루어지는 경화 도막층 (하드코트층) 을 형성한 편광판용 보호 필름이 제안되어 있다. 자외선 경화형 폴리올아크릴레이트계 수지로는 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트가 주로 예시되고 있다. 당해 수지를 플라스틱 필름 기재 상에 도포한 경우, 경화 도막층의 두께를 10㎛ 이상으로 함으로써 연필경도가 4H 이상인 경도를 확보할 수는 있었지만, 경화 수축에 의한 컬을 동시에 억제하기는 어렵다.

특허문헌 2 에는, 투명 플라스틱 필름 기재의 적어도 일방의 면에, 두께 3∼50㎛ 의 1층 또는 다층으로 이루어지는 완충층을 형성하고, 다시 완충층 상에 두께 3∼15㎛ 의 하드코트층을 형성하여 이루어지는 하드코트 필름이 제안되어 있다. 상기 투명 플라스틱 필름 기재, 완충층 및 하드코트층 각각의 연필경도는 이 순서대로 증가되는 값을 갖고, 이것에 의해 하드코트 필름 전체로서의 연필경도 4H∼8H 를 갖도록 설계되어 있다. 그러나, 특허문헌 2 에서는, 하드코트층 외에 완충 층이 필요하여, 적어도 2층 구성으로 하는 것이 요구되기 때문에 생산 공정에 부하를 가져온다는 결점이 있다.

특허문헌 3 에는, 투명 플라스틱 필름 또는 시트 기재의 적어도 일방의 면에 제 1 하드코트층으로서 무기질 또는 유기질의 내부 가교 초미립자를 함유하는 경화 수지층을 형성한 후, 다시 제 2 하드코트층으로서 무기질 또는 유기질의 내부 가교 입자를 함유하지 않은 클리어 경화 수지의 박막을 형성한 것이 제안된다. 그러나, 특허문헌 3 도 특허문헌 2 와 같이 2층 구성으로 함으로써 생산 공정에 부하를 가져온다는 결점이 있다.

특허문헌 4 에는, 투명 플라스틱 필름 기재의 적어도 일방의 면에 적어도 1층의 하드코트층이 형성되어 있는 하드코트 필름으로서, 하드코트층 형성 재료가 수지 100중량부 당 무기미립자를 20∼80중량부 함유하고, 또한 하드코트층 전체의 두께가 10㎛∼50㎛ 이며, 그리고 표면의 연필경도가 4H 이상인 것이 제안되어 있다. 그러나, 특허문헌 4 에서 사용하고 있는, 폴리에스테르아크릴레이트 또는 폴리우레탄아크릴레이트 등의 수지에 대하여 무기미립자를 상기 비율로 함유하는 하드코트 형성 재료에 의해, 투명 플라스틱 필름 기재 상에 10㎛ 이상의 두께로 하드코트층을 형성한 경우에는, 충분한 경도의 확보와 경화 수축에 의한 컬의 억제 2가지의 균형을 맞추기가 어렵다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평9-113728호

특허문헌 2: 일본 공개특허공보 평11-300873호

특허문헌 3: 일본 공개특허공보 2000-52472호

특허문헌 4: 일본 공개특허공보 2000-112379호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은, 투명 플라스틱 필름 기재의 적어도 편면에, 경화 도막층인 하드코트층을 갖는 하드코트 필름으로서, 고경도를 갖고, 또한, 크랙이나 경화 수축에 의한 컬이 억제된 하드코트층을 갖는 하드코트 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 하드코트 필름의 하드코트층 상에 반사방지층을 갖는 반사방지 하드코트 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은, 상기 하드코트 필름 또는 반사방지 하드코트 필름을 사용한 광학소자를 제공하는 것, 나아가 상기 필름 또는 광학소자를 갖는 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 하기 하드코트 필름 등에 의해 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명은, 투명 플라스틱 필름 기재의 적어도 편면에, 경화 도막층인 하드코트층을 갖는 하드코트 필름으로서,

하드코트층 형성 재료가, 우레탄아크릴레이트 (A), 이소시아누르산아크릴레이트 (B) 및 무기의 초미립자 (C) 를 함유하는 것을 특징으로 하는 하드코트 필름에 관한 것이다.

상기 본 발명은, 하드코트층 형성 재료로서 우레탄아크릴레이트 (A) 를 사용함으로써 하드코트층에 탄성 및 가요성 (굴곡성) 을 부여하고 있다. 또한 이소시아누르산아크릴레이트 (B) 를 사용함으로써 하드코트층의 가교도를 높여, 고경도를 실현하고 있다. 그리고, 무기의 초미립자 (C) 를 사용함으로써 하드코트층을 형성하는 수지가 경화될 때에 생기는 경화 수축을 완화시키고 있다. 이들에 의해, 본 발명의 하드코트 필름은, 연필경도로 3H 이상의 고경도를 가지고, 또한, 크랙이나 컬을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한 상기 본 발명의 하드코트 필름은, 상기 성분 (A) 내지 성분 (C) 를 함유하는 형성 재료에 의해 하드코트층을 1층으로 형성한 경우에도, 고경도를 가지고, 또한 크랙이나 컬을 효과적으로 억제할 수 있어, 생산성 면에서도 유리하다.

상기 하드코트 필름에 있어서, 하드코트층의 형성 재료로서 사용하는 초미립자 (C) 로는, 산화티탄, 산화규소 (실리카), 산화알루미늄, 산화아연, 산화주석 및 산화지르코늄으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 산화물이 바람직하게 사용된다.

상기 하드코트 필름에 있어서, 무기의 초미립자 (C) 의 평균 입경이 100㎚ 이하인 것이 바람직하다.

상기 하드코트 필름에 있어서, 하드코트층의 두께는 15∼50㎛ 로 제어하는 것이 바람직하다.

상기 하드코트 필름에 있어서, 하드코트 필름의 연필경도가 4H 이상인 것을 얻을 수 있다.

본 발명의 하드코트 필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 고경도의 표면경도를 갖는 하드코트층을 얻기 위해, 그 두께를 15∼50㎛ 의 범위로 두껍게 한 경우에도 크랙이나 컬을 억제할 수 있다. 연필경도를 4H 이상으로 한 경우에도 크랙이나 컬을 억제할 수 있다.

상기 하드코트 필름에 있어서, 투명 플라스틱 필름 기재의 굴절률과 하드코트층의 굴절률의 차가 0.04 이하인 것이 바람직하다. 상기 굴절률차를 상기 범위가 되도록 제어함으로써, 표면에서의 빛의 반사를 낮게 억제할 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 하드코트 필름의 하드코트층 상에 반사방지층을 갖는 것을 특징으로 하는 반사방지 하드코트 필름에 관한 것이다. 상기 하드코트층 상에 반사방지층을 형성한 반사방지 하드코트 필름은, 양호한 반사방지 효과가 발현된다.

상기 반사방지 하드코트 필름에 있어서, 반사방지층에, 중공이고 구형인 산화규소 초미립자가 함유되어 있는 것이 바람직하다.

또 본 발명은, 광학소자의 편면 또는 양면에, 상기 하드코트 필름 또는 반사방지 하드코트 필름이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학소자에 관한 것이다.

그리고 본 발명은, 상기 하드코트 필름, 상기 반사방지 하드코트 필름, 또는 상기 광학소자를 갖는 화상표시장치에 관한 것이다.

본 발명의 하드코트 필름, 반사방지 하드코트 필름은, 편광자, 편광판 등의 광학소자에 바람직하게 사용할 수 있고, 고경도이면서, 크랙이나 컬을 억제할 수 있으며, 또한 반사에 의한 간섭줄무늬를 저감할 수 있어, 가정용 텔레비전 등의 LCD 등과 같은 화상표시장치에 대해서도 바람직하게 사용할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 하드코트 필름의 단면도의 일례이다.

도 2 는 본 발명의 반사방지 하드코트 필름의 단면도의 일례이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 투명 플라스틱 필름 기재

2: 하드코트층

3: 반사방지층

4: 하드코트 필름

5: 반사방지 하드코트 필름

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 하드코트 필름 및 반사방지 하드코트 필름을 도면을 참조하면서 설명한다. 본 발명의 하드코트 필름 (4) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 투명 플라스틱 필름 기재 (1) 의 편면에 하드코트층 (2) 을 갖는다. 또, 도 1 에는 나타내고 있지 않지만, 하드코트층 (2) 은 투명 플라스틱 필름 기재 (1) 의 양면에 형성할 수도 있다. 또한, 본 발명의 반사방지 하드코트 필름 (5) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 하드코트 필름 (4) 의 하드코트층 (2) 상에 반사방지층 (3) 을 갖는다. 또, 도 2 에는 나타내고 있지 않지만, 하드코트층 (2) 및 반사방지층 (3) 은 투명 플라스틱 필름 기재 (1) 의 양면에 형성할 수도 있다. 또 한, 도 1, 도 2 에서는 하드코트층 (2), 반사방지층 (3) 으로 1층을 갖는 경우를 예시하고 있지만, 본 발명의 하드코트층을 갖는 것이면 이들은 2층 이상이어도 된다.

본 발명의 투명 플라스틱 기재 필름으로는, 투명성을 저해하지 않는 것을 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리알릴레이트, 고리형 올레핀, 트리아세틸셀룰로오스, 아크릴계 수지, 폴리염화비닐 등을 들 수 있다. 이들은 연신가공한 것을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 연신 가공, 특히 2축 연신 가공된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 기계적 강도나 치수안정성이 우수하다는 점에서 바람직하다. 또한, 필름 면내의 위상차가 매우 적다는 점에서 트리아세틸셀룰로오스도 바람직하다. 이러한 투명 플라스틱 필름 기재의 두께는 적용되는 재료에 따라서 적절히 선택되는데, 일반적으로는 25∼500㎛ 정도이고, 바람직하게는 40∼200㎛ 이다.

하드코트층 형성 재료는, 우레탄아크릴레이트 (A), 이소시아누르산아크릴레이트 (B) 및 무기의 초미립자 (C) 를 함유한다.

본 발명의 우레탄아크릴레이트 (A) 로는, (메트)아크릴산 및/또는 그 에스테르, 폴리올, 디이소시아네이트를 구성 성분으로서 함유하는 것이 사용된다. 예를 들어, (메트)아크릴산 및/또는 그 에스테르와 폴리올로부터 수산기를 적어도 1개 갖고, 또 (메트)아크릴로일기를 적어도 1개 갖는 히드록시(메트)아크릴레이트를 제작하고, 이것을 디이소시아네이트와 반응시킴으로써 제조한 것이 사용된다. (메트)아크릴산은 아크릴산 및/또는 메타크릴산이고, 본 발명에 있어서 (메트) 는 동일한 의미이다. 이들 각 구성 성분은, 1종만 사용해도 되고 또는 2종 이상을 병용해도 된다.

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

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

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

하드코트층 형성 재료에 있어서, 우레탄아크릴레이트 (A) 의 비율이 지나치게 적으면 얻어지는 하드코트층의 유연성이나 밀착성이 낮아지고, 한편, 지나치게 많으면 경화 후의 하드코트층의 경도가 저하되는 경향이 있다. 그 때문에, 하드코트 형성 재료의 전체 수지 성분 {성분 (A) 및 성분 (B) 의 합계량/첨가 수지 재료가 있는 경우에는 그것을 포함시킨 합계량} 에 대하여, 우레탄아크릴레이트 (A) 는 70∼95중량% 가 바람직하고, 80∼90중량% 인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 이소시아누르산아크릴레이트 (B) 로는, 적어도 1개의 (메트)아크릴레이트기를 갖는 이소시아누르산 수지를 들 수 있다. 예를 들어, 하기 화학식 1

[화학식 1]

(식 중 R 은, (메트)아크릴로일기 또는 -H 이고, n 은 1∼5의 정수이다. 단, R 은 적어도 1개는 (메트)아크릴로일기이다.) 로 나타내는 화합물을 들 수 있다. n 은 상기한 바대로, 1∼5 의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼3 의 범위이다. R 은 적어도 1개가 (메트)아크릴로일기이면 되는데, 전부가 (메트)아크릴로일기인 것이 바람직하다.

이소시아누르산아크릴레이트 (B) 의 배합량은 특별히 제한되지 않지만, 우레탄아크릴레이트 (A) 100중량부에 대하여, 5∼25중량부 정도의 비율로 배합하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 8∼23중량부이다. 이소시아누르산아크릴레이트 (B) 의 배합량이 25중량부를 초과하는 경우에는 가요성이 떨어지기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 5중량부 미만인 경우에는 충분한 경도가 얻어지지 않아 바람직하지 못하다.

무기의 초미립자 (C) 로는, 산화티탄, 산화규소, 산화알루미늄, 산화아연, 산화주석, 산화지르코늄, 산화칼슘, 산화인듐, 산화안티몬 등을 들 수 있다. 또한 이들의 복합물도 사용할 수 있다. 이들 중에서도 산화티탄, 산화규소 (실리카), 산화알루미늄, 산화아연, 산화주석, 산화지르코늄이 바람직하다. 이들 초미립자 (C) 는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

무기의 초미립자 (C) 의 평균 입경은 100㎚ 이하인 것이 바람직하다. 평균 입경 100㎚ 를 초과하는 경우에는 빛의 산란이 발생하여, 하드코트층의 투과율이 저하되거나 착색되거나 하여, 투명성 면에서는 바람직하지 못하다. 무기의 초미립자 (C) 의 평균 입경은, 50㎚ 이하인 것이 바람직하고, 또 30㎚ 이하인 것이 더 바람직하다.

무기의 초미립자 (C) 의 배합량은, 하드코트 형성 재료의 전체 수지 성분에 대하여 10∼60중량% 정도로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 30∼45 중량% 이다. 무기의 초미립자 (C) 의 배합량을 하드코트 형성 재료의 전체 수지 성분에 대하여 60중량% 를 초과하는 비율로 하면, 상기 초미립자의 응집물이 발생하기 쉬워, 상기와 동일한 결점이 생긴다. 또한 도공성이 나빠지기 때문에 바람직하지 못하다. 한편, 10중량% 미만의 비율에서는, 컬의 발생이 증가하는 경향이 있어 바람직하지 못하다.

무기의 초미립자 (C) 는, 그 배합량에 따라서 하드코트층의 겉보기 굴절률을 조정하는 기능을 갖는다. 투명 플라스틱 필름 기재의 굴절률과 하드코트층의 굴절률은 근사하고 있는 것이 바람직하다. 그 때문에, 하드코트층 형성 재료의 조제시에 있어서는, 상기 투명 플라스틱 필름 기재의 굴절률과 하드코트층의 굴절률의 차 (d) 가 작아지도록 무기의 초미립자 (C) 의 배합량을 적절히 조정하는 것이 바람직하다. 상기 굴절률차 (d) 가 크면, 하드코트 필름에 입사된 외광의 반사광이 무지개색의 색상을 나타내는 간섭줄무늬라고 불리는 현상이 발생하여, 표시품위를 떨어뜨린다. 특히, 하드코트 필름을 구비한 화상표시장치가 사용되는 빈도가 높은 오피스에서는, 형광등으로서 3파장 형광등이 대단히 증가하고 있다. 3파장 형광등은 특정 파장의 발광강도가 강하여 물체가 분명하게 보이는 특징을 갖지만, 이 3파장 형광등불 아래에서는 간섭줄무늬가 더욱 현저히 나타나는 것을 알 수 있다.

상기 굴절률차 (d)는 0.04 이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.02 이하이다. 예를 들어, 투명 플라스틱 필름 기재로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용하는 경우, 실시예의 하드코트 형성 재료에 있어서는, 무기의 초미립자 (C) 로서 산화티탄을 사용하고, 이것을 하드코트 형성 재료의 전체 수지 성분에 대하여 약 35% 정도 배합함으로써, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 굴절률 약 1.64 에 대한 굴절률차 (d) 를 0.04 이하로 제어할 수 있어, 간섭줄무늬의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 투명 플라스틱 필름 기재로서 트리아세틸셀룰로오스 필름을 사용하는 경우, 실시예의 하드코트 형성 재료에 있어서는, 무기의 초미립자 (C) 에 산화규소를 사용하고, 이것을 하드코트 형성 재료의 전체 수지 성분에 대하여 약 40% 정도 배합함으로써, 트리아세틸셀룰로오스 필름의 굴절률 약 1.48 에 대한 굴절률차 (d) 를 상기와 동일하게 0.02 이하로 제어할 수 있어, 간섭줄무늬의 발생을 억제할 수 있다.

하드코트 형성 재료에는, 상기 성분 (A) 내지 성분 (C) 이외에, 반응성 희석제를 함유할 수 있다. 반응성 희석제는 수지 성분을 구성한다. 반응성 희석제로는, 예를 들어, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 등의 2관능 이상의 모노머 및 올리고머를 들 수 있다. 또한, 예를 들어, N-비닐피롤리돈, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트 등의 아크릴산에스테르류, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 노닐페닐메타크릴레이트 등의 메타 크릴산에스테르류, 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트, 및 그 카프로락톤 변성물 등의 유도체, 스티렌, α-메틸스티렌, 아크릴산 등 및 그들의 혼합물, 등의 단관능 모노머를 사용할 수 있다. 이들 반응성 희석제는, 우레탄아크릴레이트 (A) 100중량부에 대하여, 15중량부 이하, 또한 10중량부 이하로 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

하드코트 형성 재료의 경화는, 열 경화, 자외선 등의 전리방사선 경화를 실시할 수 있고, 경화 수단에 맞춰 각종 중합개시제를 사용할 수 있다. 경화 수단으로 자외선을 사용하는 경우에는, 종래 공지된 광중합개시제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, N,N,N,N-테트라메틸-4,4'-디아미노벤조페논, 벤질메틸케탈 등의 벤조인과 그 알킬에테르류; 아세토페논, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등의 아세토페논류; 메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-아밀안트라퀴논 등의 안트라퀴논류; 크산톤; 티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤 등의 티오크산톤류; 아세토페논디메틸케탈, 벤질디메틸케탈 등의 케탈류; 벤조페논, 4,4-비스메틸아미노벤조페논 등의 벤조페논류; 기타, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다. 광중합개시제의 사용량은, 하드코트 형성 재료의 전체 수지 성분 {성분 (A) 및 성분 (B) 의 합계량} 에 대하여 5중량부 이하 정도, 또 1∼4중량부가 더 바람직하다.

또한 하드코트 형성 재료에는 각종 레벨링제를 첨가할 수 있다. 레벨링제로는, 불소계 또는 실리콘계의 레벨링제를 적절히 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 실리콘계 레벨링제이다. 실리콘계 레벨링제로는, 폴리디메틸실록산, 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산, 폴리메틸알킬실록산 등을 들 수 있다. 불소계 또는 실리콘계 레벨링제의 배합량은, 하드코트층 형성 재료의 전체 수지 성분 100중량부에 대하여, 5중량부 이하, 또 0.01∼5중량부의 범위로 하는 것이 더욱 바람직하다.

하드코트 형성 재료의 경화 수단으로 자외선을 사용하는 경우에 있어서, 상기 레벨링제를 하드코트 형성 재료에 배향시켜 두면 예비 건조 및 용매 건조시에 당해 레벨링제가 공기 계면으로 블리드되어 나오기 때문에, 산소에 의한 자외선 경화형 수지의 경화 저해를 방지할 수 있어, 최표면에서도 충분한 경도를 갖는 하드코트층을 얻을 수 있다. 또한, 실리콘계 레벨링제는 하드코트층 표면으로의 블리드에 의해 미끄럼성이 부여되기 때문에 내찰상성도 향상시킬 수도 있다.

그리고 하드코트 형성 재료에는, 필요에 따라서, 성능을 손상시키지 않는 범위에서 안료, 충전제, 분산제, 가소제, 자외선흡수제, 계면활성제, 산화방지제, 틱소트로피화제 등을 사용해도 된다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상 병용해도 된다.

본 발명의 하드코트 필름은, 투명 플라스틱 필름 기재의 적어도 편면에, 상기 하드코트 형성 재료를 도공한 후 경화에 의해 경화 도막층인 하드코트층을 형성함으로써 제조된다. 하드코트 형성 재료는, 도공시에 있어서 용매에 용해한 용 액으로 하여 도공할 수 있다. 하드코트 형성 재료를 용액으로 하여 도공한 경우에는, 건조 후에 경화시킨다.

용매로는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤시클로펜탄온, 시클로헥사논 등의 케톤류; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류; 이소프로필알코올, 에틸알코올 등의 알코올류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메톡시벤젠, 1,2-디메톡시벤젠 등의 방향족 탄화수소류; 페놀, 파라클로로페놀 등의 페놀류; 클로로포름, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류 등을 들 수 있다. 이들 용매는 1종을 단독으로 사용하거나, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 용액의 고형분농도는, 통상 70중량% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 30∼60% 중량이다.

상기 하드코트 형성 재료를 투명 플라스틱 필름 기재 상에 도공하는 방법으로는, 공지된 파운틴 코팅, 다이 코팅, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 그라비아 코팅, 롤 코팅, 바 코팅 등의 도공법을 사용할 수 있다.

상기 하드코트 형성 재료의 경화 수단은 특별히 제한되지 않지만, 전리방사선 경화가 바람직하다. 그 수단에는 각종 활성 에너지를 사용할 수 있고, 자외선이 바람직하다. 에너지선원(線源)으로는, 예를 들어, 고압수은 램프, 할로겐 램프, 크세논 램프, 메탈할라이드 램프, 질소 레이저, 전자선 가속장치, 방사성 원소 등의 선원이 바람직하다. 에너지선원의 조사량은, 자외선 파장 365㎚ 에서의 적산 노광량으로서 50∼5000mJ/㎠ 가 바람직하다. 조사량이 50mJ/㎠ 미만인 경우에는 경화가 불충분해지기 때문에, 하드코트층의 경도가 저하되는 경우가 있다. 또한 5000mJ/㎠ 를 초과하면, 하드코트층이 착색되어 투명성이 저하된다.

상기 하드코트 형성 재료의 경화에 의해 얻어지는 경화 도막층인 하드코트층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 상기한 바대로 15∼50㎛ 로 하는 것이 바람직하다. 하드코트층의 두께는 20∼45㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 두께가 15㎛ 보다 지나치게 얇으면 경도가 내려가기 쉽고, 50㎛ 보다 지나치게 두꺼우면 하드코트층 자체에 크랙이 발생하거나, 하드코트의 경화 수축에 의해 하드코트 필름이 하드코트면에서 컬링될 우려가 있다.

상기 하드코트층 상에는 반사방지층을 형성할 수 있다. 빛은 물체에 닿으면 그 계면에서의 반사, 내부에서의 흡수, 산란이라고 하는 현상을 되풀이하여 물체의 배면으로 투과해 간다. 화상표시장치에 하드코트 필름을 장착하였을 때, 화상의 시인성을 저하시키는 요인의 하나로 공기와 하드코트층 계면에서의 빛의 반사를 들 수 있다. 반사방지층은, 그 표면 반사를 저감시킨다.

반사방지층으로는, 두께 및 굴절률을 엄밀하게 제어한 광학 박막 (반사방지층) 을 하드코트층 표면에 적층한 것을 들 수 있다. 이것은, 빛의 간섭 효과를 이용한 입사광과 반사광의 역전된 위상을 서로 없애게 함으로써 반사방지 기능을 발현시키는 방법이다.

빛의 간섭 효과에 근거하는 반사방지층의 설계에 있어서, 그 간섭 효과를 높이기 위해서는 반사방지층과 하드코트층의 굴절률차를 크게 한다. 예를 들어, 기재 상에 2∼5층의 광학 박막 (상기 두께 및 굴절률을 엄격하게 제어한 박막) 을 적층하는 다층 반사방지층에서는, 굴절률이 상이한 성분을 소정의 두께만큼 복수층 형성함으로써, 반사방지층의 광학 설계에 자유도가 늘어나, 보다 반사방지 효과를 향상시키며, 분광반사 특성도 가시광 영역에서 플랫으로 하는 것이 가능해진다. 광학 박막의 각 층의 두께 정밀도가 요구되기 때문에, 일반적으로는 드라이 방식인 진공증착, 스퍼터링, CVD 등에 의해 각 층의 형성이 이루어져 있다.

상기 반사방지층의 형성 재료로는, 산화티탄, 산화지르코늄, 산화규소, 불화마그네슘 등을 사용할 수 있다. 반사방지 기능을 보다 크게 발현시키기 위해서는, 산화티탄층과 산화규소층의 적층체를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 적층체로는, 하드코트층 상에 굴절률이 높은 산화티탄층 (굴절률: 약 1.8) 이 형성되고, 그 산화티탄층 상에 굴절률이 낮은 산화규소층 (굴절률: 약 1.45) 이 형성된 2층 적층체, 또한, 이 2층 적층체 상에, 산화티탄층 및 산화규소층이 이 순서대로 형성된 4층 적층체가 바람직하다. 이러한 2층 적층체 또는 4층 적층체의 반사방지층을 형성함으로써, 가시광선의 파장영역 (380∼780㎚) 의 반사를 균일하게 저감시킬 수 있다.

또한, 하드코트층 기재 상에 단층의 광학 박막을 적층하는 것에 의해서도 반사방지 효과를 발현시키는 것이 가능하다. 반사방지층을 단층으로 하는 설계에 있어서도, 반사방지 기능을 최대한 끌어내기 위해서는 반사방지층과 하드코트층의 굴절률차를 크게 할 필요가 있다. 상기 반사방지층의 막두께를 d, 굴절률을 n, 입사광의 파장을 λ 로 하면, 반사방지층의 막두께와 그 굴절률 사이에서 nd=λ/4 인 관계식이 성립한다. 반사방지층의 굴절률이 기재의 굴절률보다 작은 경우에 는, 상기 관계식이 성립하는 조건에서는 반사율이 최소가 된다. 예를 들어, 반사방지층의 굴절률이 1.45 인 경우에는, 가시광선 중의 550㎚ 의 파장의 입사광에 대하여 반사율을 최소로 하는 반사방지층의 막두께는 95㎚ 가 된다.

반사방지 기능을 발현시키는 가시광선의 파장영역은 380∼780㎚ 이고, 특히 시감도가 높은 파장영역은 450∼650㎚의 범위이며, 그 중심 파장인 550㎚ 의 반사율을 최소로 하도록 설계하는 것이 일반적으로 실시되고 있다.

단층으로 반사방지층을 설계하는 경우, 그 두께 정밀도는 다층 반사방지막의 두께 정밀도만큼 엄격하지는 않고, 설계 두께에 대하여 ±10% 의 범위, 요컨대 설계 파장이 95㎚ 인 경우에는 86㎚∼105㎚ 의 범위이면 문제없이 사용할 수 있다. 이것으로부터, 일반적으로 단층의 반사방지층을 형성할 때에는, 웨트 방식인 파운틴 코팅, 다이 코팅, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 그라비아 코팅, 롤 코팅, 바 코팅 등의 도공법이 사용되고 있다.

단층으로 반사방지층을 형성하는 재료로는, 예를 들어, 자외선 경화형 아크릴 수지 등의 수지계 재료, 수지 중에 콜로이드성 실리카 등의 무기미립자를 분산시킨 하이브리드계 재료, 테트라에톡시실란, 티탄테트라에톡사이드 등의 금속 알콕사이드를 사용한 졸-겔계 재료 등을 들 수 있다. 또한, 각각의 재료는, 표면의 방오염성을 부여하기 위해 불소기함유 화합물을 사용할 수 있다. 내찰상성 면에서는, 무기 성분 함유량이 많은 저굴절률층 재료가 우수한 경향이 있고, 특히 졸-겔계 재료가 바람직하다. 졸-겔계 재료는 부분 축합하여 사용할 수 있다.

상기 불소기를 함유하는 졸-겔계 재료로는, 퍼플루오로알킬알콕시실란을 예 시할 수 있다. 퍼플루오로알킬알콕시실란으로는, 예를 들어, 일반식: CF₃(CF₂)_nCH₂CH₂Si(OR)₃ (식 중, R 은, 탄소수 1∼5개의 알킬기를 나타내고, n 은 0∼12 의 정수를 나타낸다) 으로 나타내는 화합물을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 트리플루오로프로필트리에톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리에톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 상기 n 이 2∼6 인 화합물이 바람직하다.

본 발명에서는, 상기 반사방지층의 형성 재료로서 사용하는 무기미립자로, 중공이고 구형인 산화규소 초미립자를 사용하는 것이 바람직하다. 중공이고 구형인 산화규소 초미립자는, 평균 입자직경이 5∼300㎚ 정도인 것이 바람직하고, 그 초미립자는 세공을 갖는 외각(外殼) 내부에 공동(空洞)이 형성되어 이루어지는 중공 구형이고, 그 공동 내에 그 미립자 조제시의 용매 및/또는 기체를 포함하여 이루어진다. 상기 공동을 형성하기 위한 전구체 물질이 그 공동 내에 잔존하여 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 외각의 두께는 1∼50㎚ 정도의 범위에 있고, 또한 평균 입자직경의 1/50∼1/5 정도의 범위에 있는 것이 바람직하다. 상기 외각이 복수의 피복층으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 세공이 폐색되고, 상기 공동이 상기 외각에 의해 밀봉되어 이루어지는 것이 바람직하다. 반사방지층 중에 있어서, 다공질 또는 공동이 유지되어 있고, 반사방지층의 굴절률을 저감시키는 것이 가능하기 때문에, 바람직하게 사용할 수 있다.

중공이고 구형인 산화규소 초미립자의 평균 입자직경은 5∼300㎚ 정도이다. 평균 입자직경이 5㎚ 미만이면 구형 미립자에 있어서의 외각의 체적 비율이 증가하고, 공동(空洞)의 용적 비율이 저하되는 경향이 있고, 한편, 평균 입자직경이 300㎚ 를 초과하면 안정된 분산액이 얻기 어려워지며, 또한, 그 초미립자를 함유하는 반사방지층의 투명성이 저하되기 쉽기 때문이다. 중공이고 구형인 산화규소 초미립자의 바람직한 평균 입자직경은 10∼200㎚ 의 범위이다. 또, 상기 평균 입자직경은 동적 광산란법에 의해 구할 수 있다.

중공이고 구형인 산화규소 초미립자의 제조방법은, 예를 들어, 하기 공정 (a)∼공정 (c) 를 갖는다. 중공이고 구형인 산화규소 초미립자는, 분산액으로서 얻어진다. 이러한 중공으로 구형인 산화규소 초미립자의 제조방법으로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2000-233611호에 개시된 실리카계 미립자의 제조방법을 바람직하게 채용할 수 있다.

(a) 규산염의 수용액 및/또는 산성 규산액과, 알칼리 가용의 무기화합물 수용액을, pH 10 이상의 알칼리 수용액 또는, 필요에 따라서 종(種) 입자가 분산된 pH 10 이상의 알칼리 수용액 중에 동시에 첨가하고, 산화규소를 SiO₂ 로 나타내어, 산화규소 이외의 무기화합물을 MO_X 로 나타내었을 때의 몰비 (MO_X/SiO₂) 가 0.3∼1.0 의 범위에 있는 핵입자 분산액을 조제하는 공정.

(b) 상기 핵입자 분산액에 산화규소원을 첨가하여, 핵입자에 제 1 산화규소 피복층을 형성하는 공정.

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

상기 중공이고 구형인 산화규소 초미립자의 분산액은 각종 매트릭스 성분과 혼합함으로써 반사방지 형성용 도공액을 제작할 수 있다. 각종 매트릭스 성분은 하드코트층의 표면에 피막을 형성할 수 있는 성분을 말하고, 하드코트층과의 밀착성이나 경도, 도공성 등의 조건에 적합한 수지 등에서 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 종래부터 사용되고 있는 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 염화비닐 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 불소 수지, 실리콘 수지, 부티랄 수지, 페놀 수지, 아세트산비닐 수지, 자외선 경화 수지, 전자선 경화 수지, 에멀션 수지, 수용성 수지, 친수성 수지, 이들 수지의 혼합물, 또 이들 수지의 공중합체나 변성체 등의 유기 수지를 들 수 있다. 또한 상기 단층으로 반사방지층을 형성하는 재료로서 예시한 졸-겔계 재료 등을 매트릭스 성분으로서 사용할 수 있다.

매트릭스 성분으로서 유기 수지를 사용하는 경우에는, 예를 들어, 상기 중공이고 구형인 산화규소 초미립자의 분산매로서의 물을 알코올 등의 유기용매로 치환한 유기용매 분산액, 필요에 따라서 상기 초미립자를 공지된 커플링제로 처리한 후, 유기용매에 분산시킨 유기용매 분산액과 매트릭스를 적당한 유기용제로 희석하여, 반사방지 형성용 도공액으로 할 수 있다.

한편, 매트릭스 성분으로서 졸-겔계 재료를 사용하는 경우에는, 예를 들어, 알콕시실란 등의 금속 알콕사이드와 알코올의 혼합액에, 물 및 촉매로서의 산 또는 알칼리를 첨가하는 것에 의해 알콕시실란 등의 부분 가수분해물을 얻고, 여기에 상기 분산액을 혼합하고, 필요에 따라 유기용제로 희석하여 도포액으로 할 수 있다.

도공액 중의, 상기 산화규소 초미립자와 매트릭스 성분의 중량비율은, 산화규소 초미립자/매트릭스=1/99∼9/1 의 범위가 바람직하다. 상기 중량비율이 9/1 을 초과하면 반사방지층의 강도가 부족하여 실용성이 부족한 경우가 있다. 한편, 상기 중량비율이 1/99 미만이면 상기 산화규소 초미립자의 첨가 효과가 나타나기 어려운 경우가 있다.

상기 하드코트층의 표면에 형성되는 반사방지층의 굴절률은, 산화규소 초미립자와 매트릭스 성분 등의 혼합비율 및 사용하는 매트릭스의 굴절률에 따라서도 달라지지만, 1.2∼1.42 로 저굴절률이 된다. 또, 본 발명의 산화규소 초미립자자체의 굴절률은 1.2∼1.38 이다.

하드코트 필름의 하드코트층 상에 반사방지층을 형성한 반사방지 하드코트 필름은, 연필경도 면에서 바람직하다. 상기 초미립자 (C) 를 함유하는 하드코트층 표면은 미소 요철이 형성되어 있어, 그것이 연필의 미끄러짐에 영향을 준다 (연필이 걸리기 쉬워 힘이 전해지기 쉽게 되어 있다). 반사방지층을 형성한 경우에는 요철이 매끄럽게 되어, 통상, 하드코트층의 연필경도가 3H 정도인 것은, 4H 의 연필경도로 할 수 있다.

반사방지층은 화상표시장치의 최표면에 장착되는 빈도가 높기 때문에, 외부 환경으로부터 오염받기 쉽다. 특히, 신체 가까이에서는 지문이나 손때, 땀이나 정발료(整髮料) 등의 오염물이 부착되기 쉽고, 그 부착으로 표면반사율이 변화하거 나, 부착물이 희게 떠서 보여 표시 내용이 선명하지 않게 되는 등, 단순한 투명판 등의 경우와 비교하여 오염이 눈에 띄기 쉬워진다. 이러한 경우에는, 상기 부착방지성, 제거용이성에 관한 기능을 부여하기 위해, 불소기함유의 실란계 화합물이나 불소기함유 유기 화합물 등을 반사방지층 상에 적층할 수 있다.

하드코트 필름의 제작, 반사방지 하드코트 필름의 제작에 있어서는, 투명 플라스틱 필름 기재, 또 하드코트층에 각종 표면 처리함으로써, 투명 플라스틱 필름 기재와 하드코트층, 하드코트층과 반사방지층의 접착성을 향상시킬 수 있다. 그 표면 처리로는, 저압 플라즈마 처리, 자외선 조사 처리, 코로나 처리, 화염 처리, 산 또는 알칼리 처리를 사용할 수 있다. 또한, 트리아세틸셀룰로오스를 투명 플라스틱 필름 기재로서 사용한 경우의 표면 처리로는 알칼리 비누화 처리가 바람직하다. 알칼리 비누화 처리는, 트리아세틸셀룰로오스 필름 표면을 알칼리 용액에 침지한 후, 물로 세척하여 건조시키는 사이클로 실시되는 것이 바람직하다. 알칼리 용액으로는, 수산화칼륨 용액, 수산화나트륨 용액을 들 수 있고, 수산화 이온의 규정농도는 0.1∼3N 인 것이 바람직하고, 0.5N∼2N 인 것이 더욱 바람직하다. 알칼리 용액 온도는, 25∼90℃ 의 범위가 바람직하고, 40∼70℃ 가 더욱 바람직하다. 그 후, 물세척 처리, 건조 처리하고, 표면 처리한 트리아세틸셀룰로오스를 얻을 수 있다.

하드코트 필름, 반사방지 하드코트 필름은, 통상, 그 투명 플라스틱 필름 기재측을 점착제나 접착제를 통해서 CRT, LCD, PDP, ELD 의 표면에 부착하여 사용할 수 있다.

또한 하드코트 필름, 반사방지 하드코트 필름은, 통상, 그 투명 플라스틱 필름 기재측을, 점착제나 접착제를 통해서 LCD 나 ELD 에 사용되고 있는 광학소자에 부착할 수 있다. 부착시에 있어서, 투명 플라스틱 필름 기재에는 상기와 동일하게 표면 처리를 실시할 수 있다.

광학소자로는, 예를 들어 편광자 또는 편광판을 들 수 있다. 편광판은, 통상, 편광자의 일측 또는 양측에 투명 보호 필름을 갖는 것이 일반적으로 사용된다. 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 형성하는 경우에는, 표리의 투명 보호 필름은 동일 재료일 수도 있고, 다른 재료일 수도 있다. 편광판은, 통상, 액정셀의 양측에 배치된다. 통상, 편광판은 2장의 편광판의 흡수축이 서로 대략 직교하도록 배치된다.

편광자는 특별히 제한되지 않고, 각종 편광자를 사용할 수 있다. 편광자로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌ㆍ아세트산비닐공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 5∼80㎛ 정도이다.

폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1축 연신한 편광자는 예를 들어, 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원래 길이의 3∼ 7 배로 연신함으로써 제작할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 물세척해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 물세척함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 이외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색 불균일 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 행해도 되고, 염색하면서 연신해도 되고, 또한, 연신한 후 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액 중이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.

상기 편광자는 통상, 편측 또는 양측에 투명 보호 필름이 형성되어 편광판으로서 사용된다. 투명 보호 필름은 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차폐성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다. 상기 투명 보호 필름을 형성하는 재료로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴ㆍ부타디엔ㆍ스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴ㆍ에틸렌ㆍ스티렌 공중합체, 스티렌ㆍ말레이미드 공중합체, 스티렌ㆍ무수말레산 공중합체 등의 스티렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 등의 투명 수지로 이루어지는 필름을 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 고리형 내지 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체 등의 올레핀계 수지, 염화비닐계 수지, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지 등의 투명 수지로 이루어지는 필름도 들 수 있다. 그리고 방향족 폴리이미드나 폴리이미드아미드 등의 이미드계 수지, 술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리페닐렌술피드계 수지, 비닐알코올계 수지, 염화비닐리덴계 수지, 비닐부티랄계 수지, 알릴레이트계 수지, 폴리옥시메틸렌계 수지, 에폭시계 수지나 상기 수지의 블렌드물 등의 투명 수지로 이루어지는 필름 등도 들 수 있다.

또한, 일본 공개특허공보 2001-343529 호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어, (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 및 니트릴기를 갖느 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로서, 이소-부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들 필름은 위상차가 작고, 광탄성(光彈性) 계수가 작기 때문에 편광판 등의 보호 필름에 적용한 경우에 변형에 의한 불균인 등의 문제를 해소할 수 있고, 또 투습도가 작기 때문에 가습 내구성이 우수하다.

상기 투명 보호 필름으로는, 편광 특성이나 내구성 면에서 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 노르보르넨계 수지 등을 들 수 있다. 셀룰로오스계 수지로는 후지사진필름(주) 제조의 제품명 「후지탁」등, 노르보르넨계 수지로는 닛폰제온(주) 제조의 제품명 「제오노아」, JSR(주) 제조의 제품명 「아톤」등을 들 수 있다.

투명 보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취 급성 등의 작업성, 박층성 등의 면에서 1∼500㎛ 정도이다. 보다 바람직하게는 5∼200㎛ 가 바람직하고, 10∼150㎛ 가 보다 바람직하다. 상기 범위이면, 편광자를 기계적으로 보호하고, 고온 고습하에 노출되더라도 편광자가 수축하지 않고, 안정적인 광학 특성을 유지할 수 있다.

또한, 투명 보호 필름은 가능한 한 착색되지 않은 것이 바람직하다. 따라서, Rth=(nx－nz)ㆍd (여기서, nx 는 필름 평면내 지상축방향의 굴절률, nz 는 필름 두께방향의 굴절률, d는 필름 두께이다) 로 표현되는 필름 두께방향의 위상차값이 －90㎚∼＋75㎚ 인 보호 필름을 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 두께방향의 위상차값 (Rth) 이 －90㎚∼＋75㎚ 인 것을 사용함으로써, 보호 필름에 기인하는 편광판의 착색 (광학적인 착색) 을 거의 해소할 수 있다. 두께방향 위상차값 (Rth) 은, 보다 바람직하게는 －80㎚∼＋60㎚, 특히 －70㎚∼＋45㎚ 가 바람직하다.

상기 투명 보호 필름은, 필름 면내의 위상차값 및 두께방향의 위상차값이 액정표시장치의 시야각 특성에 영향을 미치는 경우가 있기 때문에, 위상차값이 최적화된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 단, 위상차값의 최적화가 요구되는 투명 보호 필름은 액정셀에 가까운 측 편광자의 표면에 적층되는 투명 보호 필름이고, 액정셀에 먼 측 편광자의 표면에 적층되는 투명 보호 필름은 액정표시장치의 광학 특성을 변화시키는 일이 없기 때문에 이에 대한 한정은 하지 않는다.

상기 액정셀에 가까운 측 편광자의 표면에 적층되는 투명 보호 필름의 위상차값으로는, 필름 면내의 위상차값 (Re: (nx－ny)ㆍd) 이 0∼5㎚ 인 것이 바람직하 다. 보다 바람직하게는 0∼3㎚ 이다. 더욱 바람직하게는 0∼1㎚ 이다. 두께방향의 위상차값 (Rth) 은 0∼15㎚ 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0∼12㎚ 이다. 더욱 바람직하게는 0∼10㎚ 이다. 특히 바람직하게는 0∼5㎚ 이다. 가장 바람직하게는 0∼3㎚ 이다.

하드코트 필름 등을 적층한 편광판은, 하드코트 필름 등에 투명 보호 필름, 편광자, 투명 보호 필름을 순서대로 적층한 것이어도 되고, 하드코트 필름 등에 편광자, 투명 보호 필름을 순서대로 적층한 것이라도 된다.

기타, 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면은 하드코트층이나 스티킹 방지나 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다. 하드코트 처리는 편광판 표면의 손상 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적당한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄럼 특성 등이 우수한 경화 피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등에 의해 형성할 수 있다. 또한, 스티킹 방지 처리는 인접층과의 밀착 방지를 목적으로 실시된다. 또한, 상기 하드코트층, 스티킹 방지층 등은 투명 보호 필름 자체에 형성할 수도 있고, 별도의 광학층으로서 투명 보호 필름과는 별체의 것으로 형성할 수도 있다.

또 편광판의 층간에, 예를 들어 하드코트층, 프라이머층, 접착제층, 점착제층, 대전방지층, 도전층, 가스 배리어층, 수증기 차단층, 수분 차단층 등을 삽입, 또는 편광판 표면에 적층해도 된다. 또한, 편광판의 각 층을 제작하는 단계에서는 예를 들어, 도전성 입자 또는 대전방지제, 각종 미립자, 가소제 등을 각 층의 형성 재료에 첨가, 혼합함으로써 필요에 따라 개량하여도 된다.

상기 투명 보호 필름의 편광자의 적층방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 아크릴계 폴리머나 비닐알코올계 폴리머로 이루어지는 접착제, 또는 붕산이나 붕사, 글루탈알데히드나 멜라민이나 옥살산 등의 비닐알코올계 폴리머의 수용성 가교제로부터 적어도 이루어지는 접착제 등에 의해 적층할 수 있다. 이것에 의해 습도나 열의 영향에 의해 박리되기 힘들고 광투과율이나 편광도가 우수한 것으로 할 수 있다. 상기 접착제로는, 편광자의 원료인 폴리비닐알코올과의 접착성이 우수하다는 점에서 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 노르보르넨계 수지를 함유하는 고분자 필름을 투명 보호 필름으로 하여 편광자와 적층하는 경우의 점착제로는, 투명성이 우수하고, 복굴절 등이 작고, 얇은 층으로서 사용하더라도 충분한 점착력을 발휘할 수 있는 것이 바람직하다. 그와 같은 점착제로는, 예를 들어, 폴리우레탄계 수지 용액과 폴리이소시아네이트 수지 용액을 혼합하는 드라이 라미네이트용 접착제, 스티렌 부타디엔 고무계 접착제, 에폭시계 2액 경화형 접착제, 예를 들어 에폭시 수지와 폴리티올의 2액으로 이루어지는 것, 에폭시 수지와 폴리아미드의 2액으로 이루어지는 것 등을 사용할 수 있고, 특히 용제형 접착제, 에폭시계 2액 경화형 접착제가 바람직하며, 투명한 것이 바람직하다. 접착제에 따라서는 적당한 접착용 하도제를 사용함으로써 접착력을 향상시킬 수 있는 것이 있어, 그와 같은 접착제를 사용하는 경우에는 접착용 하도제를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 접착용 하도제로는 접착성을 향상시킬 수 있는 층이면 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 동일 분자 내에 아미노기, 비닐기, 에폭시기, 메르캅토기, 클 로르기 등의 반응성 관능기와 가수분해성 알콕시실릴기를 갖는 실란계 커플링제, 동일 분자 내에 티탄을 함유하는 가수분해성의 친수성기와 유기 관능성기를 갖는 티타네이트계 커플링제, 및 동일 분자 내에 알루미늄을 함유하는 가수분해성의 친수성기와 유기 관능성기를 갖는 알루미네이트계 커플링제 등의 이른바 커플링제, 에폭시계 수지, 이소시아네이트계 수지, 우레탄계 수지, 에스테르우레탄계 수지 등의 유기 반응성기를 갖는 수지를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 공업적으로 취급하기 쉽다는 관점에서 실란계 커플링제를 함유하는 층인 것이 바람직하다.

광학소자로는 실용시에 있어서, 상기 편광판에 다른 광학소자 (광학층) 를 적층한 광학 필름을 사용할 수 있다. 그 광학층에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판 포함), 시각 보상 필름 등의 액정표시장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층을 1층 또는 2층 이상 사용할 수 있다. 특히, 편광판에 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원편광판, 편광판에 추가로 시각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광시야각 편광판, 또는 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다. 타원 편광판, 광학 보상 기능이 있는 편광판 등에서는 편광판측에 하드코트 필름이 부여된다.

추가로 필요에 따라서, 내찰상성, 내구성, 내후성, 내습열성, 내열성, 내습성, 투습성, 대전방지성, 도전성, 층간 밀착성 향상, 기계적 강도 향상 등의 각종 특성, 기능 등을 부여하기 위한 처리, 또는 기능층의 삽입, 적층 등을 실시할 수도 있다.

반사형 편광판은 편광판에 반사층을 형성한 것으로, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정표시장치 등을 형성하기 위한 것이고, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정표시장치의 박형화를 도모하기 쉬운 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은 필요에 따라, 상기 투명 보호 필름 등을 사이에 두고 편광판의 편면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적당한 방식으로 실시할 수 있다.

반사형 편광판의 구체예로는 필요에 따라 매트 처리한 투명 보호 필름의 편면에, 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 박이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 것 등을 들 수 있다.

반사판은 상기 편광판의 투명 보호 필름에 직접 부여하는 방식 대신에, 그 투명 필름에 준한 적당한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사 시트 등으로 하여 사용할 수도 있다. 또한, 반사층은 통상 금속으로 이루어지므로, 그 반사면이 투명 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용형태가, 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속 관점이나 보호층의 별도 부설의 회피 관점 등에서 바람직하다.

또한, 반투과형 편광판은 상기에 있어서 반사층에서 빛을 반사하고, 또한 투과하는 하프 미러 등의 반투과형 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은 통상 액정셀의 이면측에 형성되고, 액정표시장치 등을 비교적 밝은 분위 기에서 사용하는 경우에는 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에서는 반투과형 편광판의 백사이드에 내장되어 있는 백라이트 등의 내장 광원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정표시장치 등을 형성할 수 있다. 즉, 반투과형 편광판은 밝은 분위기 하에서는 백라이트 등의 광원 사용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기 하에서도 내장 광원을 이용하여 사용할 수 있는 타입의 액정표시장치 등의 형성에 유용하다.

편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원편광판에 대해 설명한다. 직선 편광을 타원 편광 또는 원편광으로 바꾸거나, 타원 편광 또는 원편광을 직선 편광으로 바꾸거나, 또는 직선 편광의 편광방향을 바꾸는 경우에 위상차판 등이 사용된다. 특히, 직선 편광을 원편광으로 바꾸거나, 원편광을 직선 편광으로 바꾸는 위상차판으로는 소위 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 한다) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 한다) 은 통상 직선 편광의 편광방향을 바꾸는 경우에 사용된다.

타원 편광판은 슈퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정표시장치의 액정층의 복굴절에 의해 생긴 착색 (파랑 또는 황) 을 보상 (방지) 하여 상기 착색이 없는 흑백 표시하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 3차원의 굴절률을 제어한 것은 액정표시장치의 화면을 경사 방향에서 보았을 때에 생기는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원편광판은 예를 들어 화상이 컬러 표시가 되는 반사형 액정표시장치의 화상의 색조를 조절하는 경우 등에 유효하게 사용되고, 또한 반사 방지의 기능도 갖는다. 상기한 위상차판의 구체예로는 폴리카보네이트, 폴 리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌이나 그 밖의 폴리올레핀, 폴리알릴레이트, 폴리아미드와 같은 적당한 폴리머로 이루어지는 필름을 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름이나 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판은 예를 들어 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시각 등의 보상을 목적으로 한 것 등과 같은 사용 목적에 따른 적당한 위상차를 갖는 것이어도 되고, 2종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.

또한, 상기 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적절한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은 (반사형) 편광판과 위상차판의 조합으로 되도록 이들을 액정표시장치의 제조 과정에서 순차 별개로 적층함으로써도 형성할 수 있지만, 상기와 같이 미리 타원 편광판 등의 광학 필름으로 한 것은 품질의 안정성이나 적층 작업성 등이 우수하여 액정표시장치 등의 제조 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

시각 보상 필름은 액정표시장치의 화면을, 화면에 수직이 아니라 약간 기울어진 방향에서 본 경우라도 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 넓히기 위한 필름이다. 이러한 시각 보상 위상차판으로는 예를 들어 위상차 필름, 액정 폴리머 등의 배향 필름이나 투명 기재 상에 액정 폴리머 등의 배향층을 지지한 것 등으로 이루어진다. 통상의 위상차판은 그 면방향으로 1축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는데 비해, 시각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판에는 면방향으로 2축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이라든가, 면방향으로 1축으로 연신되고 두께방향으로도 연신된 두께방향의 굴절률을 제어한 복굴절을 갖는 폴리머나 경사 배향 필름같은 2방향 연신 필름 등이 사용된다. 경사 배향 필름으로는 예를 들어 폴리머 필름에 열수축 필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용 하에 폴리머 필름을 연신 처리 또는/및 수축 처리한 것이나, 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는 앞서 위상차판에서 설명한 폴리머와 동일한 것이 사용되고, 액정셀에 의한 위상차에 기인하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 양호한 시인성의 시야각 확대 등을 목적으로 한 적당한 것을 사용할 수 있다.

또한, 양호한 시인성의 넓은 시야각을 달성한다는 점 등에서, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어지는 광학적 이방성층을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 지지한 광학 보상 위상차판이 바람직하게 사용될 수 있다.

편광판과 휘도 향상 필름을 부착한 편광판은 통상 액정셀의 이면측 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은 액정표시장치 등의 백라이트나 이면측으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사하면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원편광을 반사시키고 다른 빛은 투과시키는 특성을 나타내는 것으로, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은 백라이트 등의 광원으로부터의 빛을 입사시켜 소정 편광상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광상태 이외의 빛은 투과시키지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름면에서 반사한 빛을 다시 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 통해서 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또 는 전부를 소정 편광상태의 빛으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 빛의 증량을 도모함과 함께, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정표시 화상표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 도모하는 것에 의해 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고, 백라이트 등에서 액정셀의 이면측에서 편광자를 통해서 빛이 입사된 경우에는 편광자의 편광축에 일치하지 않는 편광방향을 갖는 빛은 거의 편광자에 흡수되어 버려, 편광자를 투과하지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라서도 다르지만, 대략 50% 의 빛이 편광자에 흡수되고, 그 만큼 액정 화상표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소하여 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은 편광자에 흡수되는 편광방향을 갖는 빛을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름에서 일단 반사시키며, 다시 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 통해 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하여, 이 양자 사이에서 반사, 반전하는 빛의 편광방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광방향으로 된 편광만을, 휘도 향상 필름이 투과시켜 편광자에 공급하기 때문에, 백라이트 등의 빛을 효율적으로 액정표시장치의 화상 표시에 사용할 수 있어 화면을 밝게 할 수 있다.

휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 형성할 수도 있다. 휘도 향상 필름에 의해 반사된 편광상태의 빛은 상기 반사층 등을 향하지만, 설치된 확산판은 통과하는 빛을 균일하게 확산시키는 동시에 편광상태를 해소하여 비편광상태가 된다. 즉, 확산판은 편광을 원래의 자연광상태로 되돌린다. 이 비편광상태, 즉 자연광상태의 빛이 반사층 등을 향하고, 반사층 등을 통해 반사되 어 다시 확산판을 통과하고 휘도 향상 필름에 재입사하는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에, 편광을 원래의 자연광상태로 되돌리는 확산판을 형성함으로써 표시 화면의 밝기를 유지하면서, 동시에 표시 화면의 밝기 불균일을 적게 하여 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 첫회의 입사광은 반사의 반복 회수가 적당하게 증가하여 확산판의 확산 기능과 맞물려 균일하고 밝은 표시 화면을 제공할 수 있는 것으로 생각된다.

상기 휘도 향상 필름으로는 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 다른 박막 필름의 다층 적층체와 같이, 소정 편광축의 직선 편광을 투과하고 다른 빛은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 것 같이, 좌선성 또는 우선성 회전 중 어느 일방의 원편광은 반사하고 다른 빛은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적당한 것을 사용할 수 있다.

따라서, 상기한 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 정렬시켜 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 손실을 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원편광을 투과하는 타입의 휘도 향상 필름에서는 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 억제하는 점에서 그 원편광을 위상차판을 통해 직선 편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또한, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 원편광을 직선 편광으로 변환할 수 있다.

가시광역 등의 넓은 파장 범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은 예를 들어 파장 550㎚ 의 담색광에 대하여 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차층과 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차층, 예를 들어 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층을 중첩하는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 배치하는 위상차판은 1층 또는 2층 이상의 위상차층으로 이루어지는 것일 수 있다.

또한, 콜레스테릭 액정층에 관해서도, 반사 파장이 다른 것을 조합하여 2층 또는 3층 이상 중첩한 배치 구조로 함으로써 가시광 영역 등의 넓은 파장 범위에서 원편광을 반사하는 것을 얻을 수 있고, 이것에 기초하여 넓은 파장 범위의 투과 원편광을 얻을 수 있다.

또한, 편광판은 상기 편광분리형 편광판과 같이, 편광판과 2층 또는 3층 이상의 광학층을 적층한 것으로 되어 있어도 된다. 따라서, 상기 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합한 반사형 타원 편광판이나 반투과형 타원 편광판 등일 수도 있다.

상기 광학소자에 대한 하드코트 필름의 적층, 또한 편광판에 대한 각종 광학층의 적층은 액정표시장치 등의 제조 과정에서 순차 별개로 적층하는 방식으로도 실시할 수 있지만, 이들을 미리 적층한 것은 품질의 안정성이나 조립 작업성 등이 우수하여 액정표시장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적당한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기 편광판이나 그 밖의 광학 필름의 접착시에, 이들 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적 당한 배치 각도로 할 수 있다.

전술한 편광판이나, 편광판을 적어도 1층 적층하고 있는 광학 필름 등의 광학소자의 적어도 편면에는 상기 하드코트 필름이 형성되어 있지만, 하드코트 필름이 형성되어 있지 않은 면에는 액정셀 등의 타부재와 접착하기 위한 점착층을 형성할 수도 있다. 점착층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용될 수 있다.

또한, 상기에 추가하여, 흡습에 의한 발포 현상이나 박리 현상의 방지, 열팽창차 등에 의한 광학 특성의 저하나 액정셀의 휨 방지, 나아가서는 고품질이며 내구성이 우수한 액정표시장치의 형성성 등의 관점에서, 흡습률이 낮고 내열성이 우수한 점착층이 바람직하다.

상기 접착제 또는 점착제에는 베이스 폴리머에 따른 가교제를 함유시킬 수도 있다. 또 점착층 등은 예를 들어 천연물이나 합성물의 수지류, 특히 점착성 부여 수지나, 유리섬유, 유리비즈, 금속분말, 그 밖의 무기분말 등으로 이루어지는 충전제나 안료, 착색제, 산화방지제 등의 점착층에 첨가되는 경우가 있는 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 또한, 미립자를 함유하여 광확산성을 나타내는 점착층 등이어도 된다.

편광판, 광학 필름 등의 광학소자에 대한 점착층의 부설은 적당한 방식으로 실시할 수 있다. 그 예로는 예를 들어 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 적당한 용제의 단독물 또는 혼합물로 이루어지는 용매에 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용해 또는 분산시킨 10∼40 중량% 정도의 점착제 용액을 조제하여, 그것을 유연 방식이나 도공 방식 등의 적당한 전개 방식으로 광학소자 상에 직접 부설하는 방식, 또는 상기에 준하여 세퍼레이터 상에 점착층을 형성하고 그것을 광학소자 상에 옮겨 붙이는 방식 등을 들 수 있다. 점착층은 각 층에서 상이한 조성 또는 종류 등을 갖는 층의 중첩층으로서 형성할 수도 있다. 점착층의 두께는 사용목적이나 접착력 등에 따라서 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1∼500㎛ 이고, 5∼200㎛ 가 바람직하고, 특히 10∼100㎛ 가 바람직하다.

점착층의 노출면에 대해서는 실용에 이용될 때까지는, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 임시로 부착되어 커버된다. 그럼으로써, 통상적인 취급상태에서 점착층에 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로는 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 이들의 라미네이트체 등의 적당한 박엽체(薄葉體)를 필요에 따라서 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적당한 박리제로 코팅 처리한 것 등의, 종래에 준한 적당한 것을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기한 광학소자를 형성하는 편광자나 투명 보호 필름이나 광학층 등, 또한 점착층 등의 각 층에는 예를 들어 살리실산에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합 물, 니켈착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방식에 의해 자외선 흡수능을 갖게 한 것 등이어도 된다.

본 발명의 하드코트 필름을 형성한 광학소자는 액정표시장치 등의 각종 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정표시장치는 종래에 준하여 형성할 수 있다. 즉 액정표시장치는 일반적으로, 액정셀과 광학소자, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 조립함으로써 형성되지만, 본 발명에서는 본 발명에 의한 광학소자를 사용하는 것을 제외하고 특별히 한정되지 않고, 종래에 준할 수 있다. 액정셀에 관해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의의 타입의 것을 사용할 수 있다.

액정셀의 일측 또는 양측에 상기 광학소자를 배치한 액정표시장치나, 조명 시스템에 백라이트 또는 반사판을 사용한 것 등의 적당한 액정표시장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 광학소자는 액정셀의 일측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 광학소자를 형성하는 경우, 그것들은 같은 것이어도 되고 다른 것이어도 된다. 또한, 액정표시장치의 형성시에는 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 백라이트 등의 적당한 부품을 적당한 위치에 1층 또는 2층 이상 배치할 수 있다.

이어서 유기 일렉트로루미네선스 장치 (유기 EL 표시장치) 에 관해서 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시장치는 투명 필름 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 차례로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로루미네선스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기서, 유기 발광층은 여러 가지의 유기 박막의 적층체이고, 예 를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공주입층과, 안트라센 등의 형광성의 유기 고체로 이루어지는 발광층과의 적층체, 또는 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자주입층의 적층체, 또는 이들의 정공주입층, 발광층, 및 전자주입층의 적층체 등, 여러 가지의 조합을 갖는 구성이 알려져 있다.

유기 EL 표시장치는 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 생기는 에너지가 형광물질을 여기하고, 여기된 형광물질이 기저상태로 되돌아갈 때에 빛을 방사하는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 매커니즘은 일반적인 다이오드와 동일하고, 이 점을 통해서도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광강도는 인가전압에 대하여 정류성을 동반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시장치에서는 유기 발광층에서의 발광을 추출하기 위해, 적어도 일방의 전극이 투명해야 하고, 통상 산화인듐주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성된 투명 전극을 양극으로 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 쉽게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.

이러한 구성의 유기 EL 표시장치에서, 유기 발광층은 두께 10㎚ 정도로 매우 얇은 막으로 형성되어 있다. 그래서, 유기 발광층도 투명 전극과 마찬가지로, 빛을 거의 완전히 투과한다. 그 결과, 비발광시에 투명 필름의 표면으로부터 입사하여 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극에서 반사된 빛이, 다시 투명 필름의 표면측으로 나가기 때문에, 외부에서 보았을 때 유기 EL 표시장치의 표시면이 경면처럼 보인다.

전압의 인가에 의해 발광하는 유기 발광층의 표면측에 투명 전극을 구비함과 함께, 유기 발광층의 이면측에 금속 전극을 구비하여 이루어지는 유기 일렉트로루미네선스 발광체를 포함하는 유기 EL 표시장치에서, 투명 전극의 표면측에 편광판을 형성함과 동시에, 이들 투명 전극과 편광판 사이에 위상차판을 형성할 수 있다.

위상차판 및 편광판은 외부에서 입사하여 금속 전극에서 반사되어 온 빛을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해 금속 전극의 경면을 외부로부터 시인시키지 않는다는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구성하고, 또한, 편광판과 위상차판의 편광방향이 이루는 각을 π/4 로 조정하면 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

즉, 이 유기 EL 표시장치에 입사하는 외부광은 편광판에 의해 직선 편광 성분만이 투과한다. 이 직선 편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원 편광으로 되는데, 특히 위상차판이 1/4 파장판이고 게다가 편광판과 위상차판의 편광방향이 이루는 각이 π/4 일 때에는 원편광으로 된다.

이 원편광은 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하여, 금속 전극에서 반사되고, 다시 유기 박막, 투명 전극, 투명 기판을 투과하여 위상차판에 다시 직선 편광으로 된다. 그리고, 이 직선 편광은 편광판의 편광방향과 직교하고 있기 때문에 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 관해서 설명한다. 또, 각 예 중, 「부」, 「% 」는 특기하지 않은 한 중량 기준이다.

실시예 1

(투명 플라스틱 필름 기재)

두께 80㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (굴절률: 1.48) 을 사용하였다.

(하드코트층 형성 재료)

우레탄아크릴레이트 (A) 로서 펜타에리트리톨계 아크릴레이트와 수첨 자일렌디이소시아네이트로부터 얻어진 우레탄아크릴레이트 100부와, 이소시아누르산아크릴레이트 (B) 로서 이소시아누르산-트리스[2-(아크릴로일옥시)에틸] 20부와, 무기의 초미립자 (C) 로서 평균 입경이 10∼20㎚ 의 초미립자 실리카를 전체 고형분에 대하여 40% 와, 중합개시제 (치바스페셜티케미컬사 제조, 이르가큐어 184) 를 전체 고형분에 대하여 3% 를, 아세트산부틸/메틸에틸케톤 (1/2: 중량비) 의 혼합용매에 의해 고형분농도가 45% 가 되도록 희석하여 하드코트 형성 재료 (용액) 을 조제하였다.

(하드코트 필름의 제작)

상기 투명 플라스틱 필름 기재 표면에, 상기 하드코트층 형성 재료를 바 코터로 도공하고, 100℃ 에서 1분간 가열함으로써 도막을 건조시킨 후, 메탈할라이드 램프로 적산 광량 300mJ/㎠ 의 자외선을 조사하고, 경화 처리하여 두께 20㎛ 의 하드코트층이 형성된 하드코트 필름을 얻었다.

실시예 2

(하드코트층 형성 재료)

실시예 1 에 있어서, 하드코트층 형성 재료의 조제에 있어서, 이소시아누르산아크릴레이트 (B) 의 사용량을 10중량부로 변경하고, 또 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트를 8중량 부가한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 하드코트층 형성 재료를 조제하였다.

(하드코트 필름의 제작)

실시예 1 에 있어서, 상기 하드코트층 형성 재료를 사용하고, 하드코트층의 두께를 18㎛ 로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 하드코트 필름을 얻었다.

실시예 3

(투명 플라스틱 필름 기재)

두께 75㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (굴절률: 1.65) 을 사용하였다.

(하드코트층 형성 재료)

실시예 1 에 있어서, 하드코트층 형성 재료의 조제에 있어서, 무기의 초미립자 (C) 로서 평균 입경이 10∼20㎚ 로 이루어지는 초미립자 산화티탄을 전체 수지 성분에 대하여 36% 첨가한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 하드코트층 형성 재료를 조제하였다.

(하드코트 필름의 제작)

실시예 1 에 있어서, 상기 투명 플라스틱 필름 기재, 하드코트층 형성 재료를 사용하고, 하드코트층의 두께를 21㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일 하게 하여 하드코트 필름을 얻었다.

실시예 4

(하드코트 필름의 제작)

실시예 1 에 있어서, 하드코트층의 두께를 42㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 하드코트 필름을 얻었다.

실시예 5

(하드코드 필름의 제작)

실시예 1 에 있어서, 하드코트층의 두께를 31㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 하드코트 필름을 얻었다.

실시예 6

(하드코트층 형성 재료)

실시예 1 에 있어서, 하드코트층 형성 재료의 조제에 있어서, 무기의 초미립자 (C) 의 사용량을 전체 수지 성분에 대하여 50% 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 하드코트층 형성 재료를 조제하였다.

(하드코트 필름의 제작)

실시예 1 에 있어서, 상기 하드코트층 형성 재료를 사용하여, 하드코트층의 두께를 19㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 하드코트 필름을 얻었다.

실시예 7

(하드코트층 형성 재료)

실시예 1 에 있어서, 하드코트층 형성 재료의 조제에 있어서, 무기의 초미립자 (C) 의 사용량을 전체 수지 성분에 대하여 20% 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 하드코트층 형성 재료를 조제하였다.

(하드코트 필름의 제작)

실시예 1 에 있어서, 상기 하드코트층 형성 재료를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 하드코트 필름을 얻었다.

실시예 8

실시예 1 에서 얻어진 하드코트 필름의 하드코트층 상에, 이하의 반사방지층의 형성 재료를 바 코터로 도공하고, 120℃ 에서 3분간 가열함으로써, 건조, 경화 처리하여, 두께 98㎚ 의 반사방지층을 갖는 반사방지 하드코트 필름을 얻었다.

(반사방지층의 형성 재료)

테트라알콕시실란 54부, 플루오로알킬 구조 및 폴리실록산 구조를 갖는 실란 커플링제 23부, 및 아크릴기를 갖는 실란 커플링제로 표면 처리하여 소수화시킨 직경 60㎚ 의 중공이고 구형인 산화규소 초미립자 23부를, 이소프로필알코올/아세트산부틸/메틸이소부틸케톤 (54/14/32: 중량비) 의 혼합용매 중에 분산시키고, 고형분농도를 2.0% 로 조정한 반사방지층의 형성 재료를 얻었다.

실시예 9

(하드코트층 형성 재료)

실시예 1 에 있어서, 하드코트층 형성 재료의 조제에 있어서, 무기의 초미립자 (C) 로서 평균 입경이 10∼20㎚ 로 이루어지는 초미립자 산화티탄을 전체 수지 성분에 대하여 36% 첨가한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 하드코트층 형성 재료를 조제하였다.

(하드코트 필름의 제작)

실시예 1 에 있어서, 상기 투명 플라스틱 필름 기재, 하드코트층 형성 재료를 사용하고, 하드코트층의 두께를 21㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 하드코트 필름을 얻었다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

비교예 1

(하드코트층 형성 재료)

실시예 1 에 있어서, 하드코트층 형성 재료의 조제에 있어서, 무기의 초미립자 (C) 를 배합하지 않은 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 하드코트층 형성 재료를 조제하였다.

(하드코트 필름의 제작)

실시예 1 에 있어서, 상기 하드코트층 형성 재료를 사용하고, 하드코트층의 두께를 21㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 하드코트 필름을 얻었다.

비교예 2

(하드코트층 형성 재료)

실시예 1 에 있어서, 하드코트층 형성 재료의 조제에 있어서, 이소시아누르산아크릴레이트 (B) 를 배합하지 않은 것, 그 대신에 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트를 20중량부 배합한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 하드코트층 형성 재료를 조제하였다.

(하드코트 필름의 제작)

실시예 1 에 있어서, 상기 하드코트층 형성 재료를 사용하고, 하드코트층의 두께를 19㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 하드코트 필름을 얻었다.

비교예 3

(하드코트층 형성 재료)

실시예 1 에 있어서, 하드코트층 형성 재료의 조제에 있어서, 이소시아누르산아크릴레이트 (B) 및 무기의 초미립자 (C) 를 배합하지 않은 것, 그 대신에 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트를 20중량부 배합한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 하드코트층 형성 재료를 조제하였다.

(하드코트 필름의 제작)

실시예 1 에 있어서, 상기 하드코트층 형성 재료를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 하드코트 필름을 얻었다.

비교예 4

(하드코트층 형성 재료)

디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 100중량부와 중합개시제 (치바스페셜티케미컬사 제조, 이르가큐어 184) 4중량부를, 아세트산부틸의 혼합용매에 의해 고형분농도가 45% 가 되도록 희석하여 하드코트 형성 재료 (용액) 를 조제하였다.

(하드코트 필름의 제작)

실시예 1 에 있어서, 상기 하드코트층 형성 재료를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 하드코트 필름을 얻었다.

상기에서 제작한 하드코트 필름 및 반사방지 하드코트 필름에 관계된 굴절률 및 두께는 하기 방법에 의해 측정한 것이다. 그 값을 표 1 에 나타낸다. 또한, 하드코트층 형성 재료의 각 구성 성분을 표 2 에 나타낸다.

(굴절률)

아타고사 제조의 아베 굴절률계를 사용하여, 투명 플라스틱 필름 기재 및 하드코트층의 측정면에 대하여 측정광을 입사시키도록 하여, 그 장치에 나타나는 규정된 측정방법에 의해 측정하였다.

(하드코트층의 두께)

(주)미쯔토요 제조의 마이크로게이지식 두께측정계로 측정하였다. 투명 플라스틱 필름 기재에 하드코트층을 형성한 하드코트 필름의 두께를 측정하고, 기재의 두께를 뺌으로써 하드코트층의 막두께를 산출하였다.

(반사방지층의 두께)

오오쓰카전자(주) 제조의 순간멀티측광 시스템인 MCPD2000 (상품명) 을 사용하여, 간섭 스펙트럼의 파형으로부터 산출하였다.

또한 얻어진 하드코트 필름 (반사방지 하드코트 필름을 포함) 에 관해서 하기와 같이 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(연필경도)

하드코트 필름의 하드코트층이 형성되어 있지 않은 면을, 유리판에 두께 약 20㎛ 의 점착제로 부착한 후, 하드코트층 (또는 반사방지층) 표면에 대해 JIS K-5400 기재의 연필경도 시험에 따라서 시험을 실시하였다.

(컬)

하드코트 필름을 가로세로 10㎝ 로 절단하고, 유리판 상에 하드코트층 (또는 반사방지층) 이 위가 되도록 탑재한 후, 4 모서리에서의 유리판으로부터 들린 길이 (㎜) 를 측정하여, 그 평균치를 컬 평가의 지표로 하였다. 또, 둥글게 말린 것은 「측정 불능」으로 하였다.

(굴곡성)

하드코트 필름을, 투명 플라스틱 필름 기재를 내측으로 하여 직경이 상이한 금속 롤에 직접 접하도록 감고, 하드코트층 (또는 반사방지층) 에 있어서의 크랙 발생의 유무를 육안으로 판정하였다. 크랙이 생기지 않은 직경을 굴곡성의 값 으로서 계측하였다.

(헤이즈)

JIS-K7136 의 헤이즈 (흐림도) 에 준하여, 헤이즈미터 HR300 (무라카미색채기술연구소사 제조) 을 사용하여 측정하였다.

(간섭줄무늬)

하드코트 필름의 하드코트층이 형성되어 있지 않은 면에 미쓰비시레이온 제조의 흑색 아크릴판 (두께 2.0㎜) 을 두께 약 20㎛ 의 점착제로 부착하여 이면의 반사를 없앤 것에 관해서, 3파장의 형광등불 아래에서의 하드코트층 (또는 반사방지층) 표면의 상태를 이하의 기준으로 육안에 의해 평가하였다.

○: 하드코트층 표면에 얇게 간섭색의 변화를 확인할 수 있거나 또는 간섭줄무늬가 거의 눈에 띄지 않는다.

×: 수 ㎜ 의 간격으로 간섭줄무늬를 확인할 수 있거나 또는 수 ㎝ 의 간격으로 간섭줄무늬를 확인할 수 있다.

(반사율)

하드코트 필름의 하드코트층이 형성되어 있지 않은 면에 미쓰비시레이온 제조의 흑색 아크릴판 (두께 2.0㎜) 을 두께 약 20㎛ 의 점착제로 부착하여 이면의 반사를 없앤 것에 관해서, 하드코트층 (또는 반사방지층) 표면의 반사율을 측정하였다. 반사율은, (주)시마즈제작소 제조의 UV2400PC (8°경사 적분구가 장착되어 있는) 분광광도계를 사용하여 분광 반사율 (경면 반사율＋확산 반사율) 을 측정하고, C 광원/2°시야의 전체 반사율 (Y 값) 을 계산에 의해 구했다.

표 1 중, TAC: 트리아세틸셀룰로오스, PET: 폴리에틸렌테레프탈레이트, 이다.

표 2 중, PETA: 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, DPEA: 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 이다.

본 발명의 하드코트 필름 및 반사방지 하드코트 필름은, 편광판 등의 광학소자에 적용되고, 또한, 이들은 화상표시장치, 특히 CRT, 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이 (PDP) 및 EL 디스플레이 (ELD) 등에 바람직하게 사용된다.

Claims (13)

1. 투명 플라스틱 필름 기재의 적어도 편면에, 경화 도막층인 하드코트층을 갖는 하드코트 필름으로서,

   하드코트층 형성 재료가, 우레탄아크릴레이트 (A), 이소시아누르산아크릴레이트 (B) 및 무기의 초미립자 (C) 를 함유하고,

   상기 무기의 초미립자 (C) 가, 산화티탄, 산화규소, 산화알루미늄, 산화아연, 산화주석 및 산화지르코늄으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 산화물이고,

   상기 무기의 초미립자 (C) 의 평균 입경이 100㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 하드코트 필름.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   하드코트층의 두께가 15∼50㎛ 인 것을 특징으로 하는 하드코트 필름.
5. 제 1 항에 있어서,

   하드코트 필름의 연필경도가 4H 이상인 것을 특징으로 하는 하드코트 필름.
6. 제 1 항에 있어서,

   투명 플라스틱 필름 기재의 굴절률과 하드코트층의 굴절률의 차가 0.04 이하인 것을 특징으로 하는 하드코트 필름.
7. 제 1 항에 기재된 하드코트 필름의 하드코트층 상에, 반사방지층을 갖는 것을 특징으로 하는 반사방지 하드코트 필름.
8. 제 7 항에 있어서,

   반사방지층에, 중공이고 구형인 산화규소 초미립자가 함유되어 있고, 상기 초미립자의 평균 입경이 5~300 nm인 것을 특징으로 하는 반사방지 하드코트 필름.
9. 광학소자의 편면 또는 양면에, 제 1 항에 기재된 하드코트 필름이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학소자.
10. 광학소자의 편면 또는 양면에, 제 7 항에 기재된 반사방지 하드코트 필름이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학소자.
11. 제 1 항, 또는 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 하드코트 필름 또는 제 7 항 또는 제 8 항에 기재된 반사방지 하드코트 필름을 갖는 화상표시장치.
12. 제 1 항에 있어서, 무기의 초미립자 (C)가 하드코트 형성 재료의 전체 수지 성분에 대하여 10~60 중량% 정도로 함유되는 것을 특징으로 하는 하드코트 필름.
13. 제 9 항 또는 제 10 항에 기재된 광학소자를 갖는 화상표시장치.

Images