KR101627915B1 - 터치 패널이 구비된 광학 적층체, 편광판, 화상 표시 장치 및 뉴튼 링의 발생의 억제 방법 - Google Patents

Abstract

뉴튼 링의 발생을 충분히 억제할 수 있어, 고품위의 표시 화상을 얻을 수 있는 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제공한다. 광투과성 기재의 한쪽 면 상에 하드코트층 및 저굴절률층(A)가 이 순서로 적층된 광학 필름과, 한쪽 면 상에 저굴절률층(B)를 구비한 터치 패널이 대향 배치된 터치 패널이 구비된 광학 적층체이며, 상기 광학 필름과 상기 터치 패널은 서로 간극을 둔 상태에서 상기 저굴절률층(A)와 상기 저굴절률층(B)가 마주 보도록 대향 배치되어 있고, 상기 저굴절률층(A)의 상기 저굴절률층(B)측의 표면(A) 및 상기 저굴절률층(B)의 상기 저굴절률층(A)측의 표면(B)에는 요철이 형성되어 있고, 상기 표면(A) 및 표면(B)의 반사 Y값이 0.1％ 이상 1.5％ 미만이고, 상기 표면(A) 및 표면(B)의 요철은, 10점 평균 거칠기(Rz)가 20 내지 90㎚, 평균 경사각(Δa)이 5 내지 20°인 것을 특징으로 하는 터치 패널이 구비된 광학 적층체이다.

Description

터치 패널이 구비된 광학 적층체, 편광판, 화상 표시 장치 및 뉴튼 링의 발생의 억제 방법{OPTICAL LAYERED BODY WITH TOUCH PANEL, POLARIZER, IMAGE DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR SUPPRESSING NEWTON'S RINGS GENERATION}

본 발명은 터치 패널이 구비된 광학 적층체, 편광판, 화상 표시 장치 및 뉴튼 링의 발생의 억제 방법에 관한 것이다.

종래, 액정 표시 패널 등의 표면에, 사용자가 손가락이나 펜 등으로 접촉하여 정보의 입력이 가능하도록 터치 패널이 설치된 것이 알려져 있다.

그런데, 이와 같은 터치 패널이 설치된 액정 표시 패널은, 이하와 같은 이유로부터, 터치 패널과 액정 표시 패널은 약간의 간극을 두고 배치되어 있다.

즉, 터치 패널과 액정 표시 패널에서는 제조 조건이 상이하기 때문에, 터치 패널과 액정 표시 패널을 일체적으로 형성하여 간극이 완전히 없도록 하는 것은, 사실상 곤란 또는 불가능하다. 또한, 터치 패널과 액정 표시 패널을 따로따로 제조하고, 그 후 터치 패널을 액정 표시 패널에 설치함으로써 최종 제품을 제조할 수 있기 때문에, 제조 후에 터치 패널에 문제가 발견된 경우, 터치 패널만을 교환할 수 있다.

그러나, 이와 같은 터치 패널과 액정 표시 패널 사이에 간극이 존재하면, 터치 패널을 시인측으로부터 펜 또는 손가락 등으로 가압하여 휘게 하여, 액정 표시 패널과 접촉할 때, 뉴튼 링이 발생해 버린다. 즉, 가압하고 있는 펜 또는 손가락 등의 포인팅 지그의 주변은, 광의 파장에 비할 수 있을 정도의 간극이 발생하고, 터치 패널의 간극측의 계면에서 반사되는 광과, 액정 표시 패널의 간극측의 계면에서 반사되는 광의 간섭에 의해, 뉴튼 링이 발생하여, 화면의 시인성을 저하시킨다는 문제가 있었다.

이 뉴튼 링의 발생이라는 문제에 대하여, 예를 들면 특허문헌 1에는 터치 패널과 액정 표시 패널의 간극에 수지 재료를 충전하여 수지층으로 하고, 이에 의해 터치 패널 및 액정 표시 패널의 간극과의 계면에 있어서의 반사를 없애는 것을 제안하고 있다.

그러나, 수지 재료를 충전하여 최종적인 제품을 제조하는 것은, 최종 제품을 제조한 후에 터치 패널에 문제가 발견되었다고 해도, 상기 터치 패널만을 교환할 수는 없다. 또한, 수지 재료를 터치 패널과 액정 표시 패널의 간극에 완전히 충전하는 것은 곤란하고, 기포가 포함된 상태로 되면 표시 화상의 결함 원인으로 되는 것이었다.

또한, 예를 들면 특허문헌 2에는, 터치 패널과 액정 표시 패널의 간극측의 표면에 요철을 형성하여, 외부 광의 반사율 저감을 도모하는 것이 제안되어 있다.

그러나, 특허문헌 2에는 요철을 형성함으로써 반사율을 저감할 수 있는 것의 기재는 있지만, 그 값은 3.0％ 정도이고, 이와 같은 반사율로는 뉴튼 링의 발생을 충분히 억제할 수는 없었다. 또한, 인용 문헌 2에서는, 요철의 형상에 대해서는 전혀 검토되어 있지 않다.

일본 특허 공개 제2004-077887호 공보 일본 특허 공개 제2002-189565호 공보

본 발명은, 상기 현 상황을 감안하여, 뉴튼 링의 발생을 충분히 억제할 수 있어, 고품위의 표시 화상을 얻을 수 있는 터치 패널이 구비된 광학 적층체, 상기 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 사용하여 이루어지는 편광판, 화상 표시 장치 및 뉴튼 링의 발생의 억제 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은, 광투과성 기재의 한쪽 면 상에 하드코트층 및 저굴절률층(A)가 이 순서로 적층된 광학 필름과, 한쪽 면 상에 저굴절률층(B)를 구비한 터치 패널이 대향 배치된 터치 패널이 구비된 광학 적층체이며, 상기 광학 필름과 상기 터치 패널은 서로 간극을 둔 상태에서 상기 저굴절률층(A)와 상기 저굴절률층(B)가 마주 보도록 대향 배치되어 있고, 상기 저굴절률층(A)의 상기 저굴절률층(B)측의 표면(A) 및 상기 저굴절률층(B)의 상기 저굴절률층(A)측의 표면(B)에는 요철이 형성되어 있고, 상기 표면(A) 및 표면(B)의 반사 Y값이 0.1％ 이상 1.5％ 미만이고, 상기 표면(A) 및 표면(B)의 요철은, 10점 평균 거칠기(Rz)가 20 내지 90㎚, 평균 경사각(Δa)이 5 내지 20°인 것을 특징으로 하는 터치 패널이 구비된 광학 적층체이다.

본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체에 있어서, 상기 저굴절률층(A) 및 저굴절률층(B)는 중공 형상 실리카 미립자와, 바인더 수지로서 불소 원자 함유 수지를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 저굴절률층(A) 및 저굴절률층(B)는 상기 바인더 수지의 고형분 100질량부에 대한 상기 중공 형상 실리카 미립자의 함유량이 80 내지 200질량부인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체에 있어서, 상기 저굴절률층(A) 및 저굴절률층(B)는 평균 입자 직경이 80 내지 300㎚인 중실 실리카 미립자를 더 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한, 편광 소자를 구비하여 이루어지는 편광판이며, 상기 편광 소자 표면에 상술한 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판이기도 하다.

본 발명은 또한, 상술한 터치 패널이 구비된 광학 적층체, 또는, 상술한 편광판을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치이기도 하다.

본 발명은 또한, 광투과성 기재의 한쪽 면 상에 하드코트층 및 저굴절률층(A)가 이 순서로 적층된 광학 필름과, 한쪽 면 상에 저굴절률층(B)를 구비한 터치 패널이 대향 배치된 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 이용한 뉴튼 링의 발생의 억제 방법이며, 상기 광학 필름과 상기 터치 패널은 서로 간극을 둔 상태에서 상기 저굴절률층(A)와 상기 저굴절률층(B)가 마주 보도록 대향 배치되어 있고, 상기 저굴절률층(A)의 상기 저굴절률층(B) 측의 표면(A), 및 상기 저굴절률층(B)의 상기 저굴절률층(A) 측의 표면(B)에는 요철이 형성되고 있고, 상기 표면(A) 및 표면(B)의 반사 Y값이 0.1％ 이상 1.5％ 미만이고, 상기 표면(A) 및 표면(B)의 요철은 10점 평균 거칠기(Rz)가 20 내지 90nm, 평균 경사각(Δa)이 5 내지 20°인 것을 특징으로 하는 뉴튼 링의 발생의 억제 방법이기도 하다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「수지」란 특별히 언급하지 않는 한, 단량체, 올리고머 등도 포함하는 개념이다.

이하에, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 터치 패널의 저굴절률층과 광학 필름의 저굴절률층이 대향 배치된 터치 패널이 구비된 광학 적층체에 있어서, 상기 각 저굴절률층이 대향하는 표면에 요철을 형성함과 함께, 상기 요철의 형상을 고도로 제어함으로써, 터치 패널과 광학 필름 사이에 간극을 형성하였다고 해도 뉴튼 링의 발생을 억제할 수 있어, 양호한 표시 화상을 얻을 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

이와 같은 구성의 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 이하의 지견에 기초하여 완성된 것이다.

즉, 터치 패널 시스템의 구조상, 뉴튼 링이 발생하는 것은 원리적으로 방지할 수 없다. 따라서, 발생하는 뉴튼 링을 검지하기 어렵도록 할 필요가 있다.

뉴튼 링을 검지하기 어렵게 하기 위해서는, 뉴튼 링의 강도 절댓값을 내리는, 즉, 암선(명선)의 농도를 내리기 위해서 터치 패널 시스템 중의 대향하는 2개의 계면을 모두 반사 방지층으로 함으로써 반사광량 그 자체를 저감시킨다.

또한, 명암선을 원으로부터 복잡한 선으로 바꾸어, 심플한 기하학적인 선은 검지되기 어렵다는 사람의 감성을 이용한다.

또한, 미채되면 검지되는 감도가 나빠지기 때문에, 명(암)선의 굵기를 불균일하게 하는, 즉, 터치 패널 시스템 중의 대향하는 2개의 계면에 표면 요철을 형성함으로써, 상기 계면간의 거리의 2배가 파장의 정수배와 반파장 어긋나는 위치가 동심원으로 되지 않도록 한다.

또한, 명암의 변화가 완만해지면 검지되는 감도가 나빠지기 때문에, 인접하는 명암선의 콘트라스트를 저하시키는, 즉, 뉴튼 링의 사이에 요철을 갖게 하여, 미소 간섭을 발생시킴으로써 설치 혼합되어 명암차가 감소한다.

이상, 설명한 방법을 사용하면, 발생하는 뉴튼 링을 검지하기 어렵도록 할 수 있다.

여기서, 액정 표시 장치 등의 최표면에 배치되며, 저굴절률층을 갖는 광학 적층체가 종래부터 알려져 있다. 이와 같은 액정 표시 장치 등의 최표면에 배치되어 사용되는 광학 적층체의 저굴절률층은, 그 표면에 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체에 있어서의 저굴절률층의 표면과 동등한 요철 형상이 형성되어 있으면, 내찰상성이 떨어지게 된다. 이 때문에, 종래의 광학 적층체에 있어서의 저굴절률층의 표면은, 최대한 평탄한 것인 것이 필요하였다. 따라서, 종래 공지의 액정 표시 장치 등의 최표면에 배치되는 광학 적층체에 있어서의 저굴절률층을, 본 발명에 있어서의 상기 광학 필름의 저굴절률층으로서 사용할 수는 없다.

또한, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체에서는, 상기 광학 필름의 저굴절률층은, 상술한 바와 같이 터치 패널이 존재하기 때문에 최표면으로 되는 일은 없다. 따라서, 상기 광학 필름의 저굴절률층에는, 제조 공정에 있어서 흠집이 생기지 않을 정도의 내찰상성이 있으면 충분하고, 저굴절률층의 표면에 상술한 특정한 요철 형상이 형성되어 있는 것이 내찰상성의 관점에서 문제로 되는 일은 없다. 구체적으로는, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 상기 광학 필름의 저굴절률층에 대하여, 스틸울(「본스타 #0000(상품명)」, 닛폰 스틸울사제)을 사용하여 마찰 가중 100g/㎠로 10왕복 마찰한 후에 육안으로 흠집이 확인되지 않을 정도의 내찰상성을 갖는 것인 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체의 일례를 모식적으로 도시한 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체(10)는 광학 필름(11)과 상기 광학 필름(11)과 대향 배치된 터치 패널(15)을 갖는다.

광학 필름(11)은 광투과성 기재(12)의 한쪽 면 상에 하드코트층(13) 및 저굴절률층(A)(14)가 이 순서로 적층된 구성을 갖고, 터치 패널(15)은 한쪽 면 상에 저굴절률층(B)(16)를 구비한 구조를 갖는다.

또한, 광학 필름(11)과 터치 패널(15)은, 서로 간극을 둔 상태에서 저굴절률층(A)(14)와 저굴절률층(B)(16)가 마주 보도록 대향 배치되어 있다.

또한, 도시하지 않지만 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체(10)에 있어서, 저굴절률층(A)(14)의 저굴절률층(B)(16)측의 표면(A) 및 저굴절률층(B)(16)의 저굴절률층(A)(14)측의 표면(B)에는 요철이 형성되어 있다.

상기 표면(A) 및 표면(B)(이하, 양자를 통합하여 「표면」이라고도 함)의 요철은, 10점 평균 거칠기(Rz)가 20 내지 90㎚, 평균 경사각(Δa)이 5 내지 20°이다. 이와 같은 특정한 파라미터를 만족시키는 요철 형상이 상기 표면에 형성되어 있음으로써, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체는 뉴튼 링의 발생을 매우 고도로 억제할 수 있다.

또한, 종래, 방현성 부여를 목적으로 하여, 표면에 요철 형상을 갖는 방현층을 구비한 방현성 필름이 알려져 있지만, 본 발명의 광학 적층체는 이와 같은 종래의 방현성 필름과는 상이한 것이다.

즉, 본 발명의 광학 적층체는, 뉴튼 링의 발생을 억제하기 위해서 상기 표면(A) 및 표면(B)에 특정한 요철 형상이 형성되어 있는 것이며, 상기 표면(A) 및 표면(B)에 형성된 요철 형상은, 종래의 방현성 필름의 표면에 형성된 요철 형상과 비교하여, 상기 Rz의 값이 매우 작은 것이다. 따라서, 이와 같은 요철 형상이 형성된 본 발명의 광학 적층체에서는, 종래의 방현성 필름과 같은 방현성은 얻어지지 않는다. 한편, 본 발명에 의하면, 뉴튼 링의 발생을 매우 고도로 억제할 수 있다.

상기 표면의 요철의 10점 평균 거칠기(Rz)가 20㎚ 미만이면, 표면의 요철이 적어, 뉴튼 링의 발생을 충분히 억제할 수 없고, 또한, 기본적으로는 Rz가 클수록, 뉴튼 링의 발생의 억제를 양호하게 행할 수 있지만, 내찰상성은 상기 Rz가 어떤 크기로 되자마자 악화되는 경향이 있고, 특히 상기 Rz가 90㎚를 초과하면, 터치 패널로서 필요한 내찰상성을 유지할 수 없고, 또한, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체의 제조 공정에 있어서의 흠집 발생의 원인으로 된다. 상기 10점 평균 거칠기(Rz)의 바람직한 하한은 35㎚, 바람직한 상한은 70㎚이다.

또한, 상기 표면의 요철 평균 경사각(Δa)이 5°미만이면, 표면의 요철이 완만해져, 뉴튼 링의 발생을 충분히 억제할 수 없다. 기본적으로는 평균 경사각(Δa)이 클수록, 뉴튼 링의 발생의 억제를 양호하게 행할 수 있지만, 내찰상성은 상기 평균 경사각(Δa)이 어떤 크기로 되자마자 악화되는 경향이 있고, 특히 상기 평균 경사각(Δa)이 20°를 초과하면, 터치 패널로서 필요한 내찰상성을 유지할 수 없고, 또한, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체의 제조 공정에 있어서의 흠집 발생의 원인으로 된다. 상기 평균 경사각(Δa)의 바람직한 하한은 7°, 보다 바람직한 하한은 10°이며, 바람직한 상한은 15°이다.

또한, 본 명세서에 있어서, 상기 10점 평균 거칠기(Rz) 및 평균 경사각(Δa)은, 모두 SII 나노테크놀로지사제, 원자간력 현미경(Atomic Force Microscope; AFM) L-trace를 사용하여, 소프트웨어 : SPIWin에 있어서의 해석 모드 : SPIWin 호환 모드 시에 측정된 값이다. SPIWin 호환 모드는, 1982년판 JIS 규격(JIS B0601 : 1982)을 기초로 삼차원으로 확장한 해석 형식이다.

또한, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체에 있어서, 상기 표면(A) 및 표면(B)는 반사 Y값이 0.1％ 이상, 1.5％ 미만이다. 0.1％ 미만이면, 상기 표면(A) 및 표면(B)의 내찰상성이 악화되어, 제조 공정에 있어서의 흠집 발생의 원인으로 되고, 1.5％ 이상이면, 상기 표면(A) 및 표면(B)에서의 반사광량이 많아져 뉴튼 링의 발생을 충분히 억제할 수 없다. 상기 반사 Y값의 바람직한 하한은 0.3％, 바람직한 상한은 1.2％이다.

또한, 상기 반사 Y값이란, 시마즈 세이사꾸쇼사제 MPC3100 분광 광도계로, 5° 정반사율을 380 내지 780㎚까지의 파장 범위에서 측정하고, 그 후, 인간이 눈으로 느끼는 명도로서 환산하는 소프트웨어(MPC3100 내장)에 의해 산출되는 시감 반사율을 나타내는 값이다.

여기서, 기본적으로는 상기 반사 Y값이 작을수록, 뉴튼 링의 발생의 억제를 양호하게 행할 수 있지만, 상기 뉴튼 링의 발생의 억제의 효과는, 상기 반사 Y값과 상기 평균 경사각(Δa)이 연관되어 발휘된다. 이 때문에, 예를 들면 상기 반사 Y값이 작은 값이어도, 상기 평균 경사각(Δa)이 작은 값이면, 뉴튼 링의 발생의 억제의 효과는 작아지고, 반대로, 상기 반사 Y값이 큰 값이어도, 상기 평균 경사각(Δa)이 큰 값이면, 뉴튼 링의 발생의 억제의 효과는 커진다.

본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체에 있어서, 상기 저굴절률층(A) 및 저굴절률층(B)(이하, 양자를 합하여 저굴절률층이라고도 함)는, 중공 형상 실리카 미립자와 바인더 수지로서 불소 원자 함유 수지를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 저굴절률층이란, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 구성하는 광투과성 기재 등의 저굴절률층 이외의 구성물의 굴절률보다도 낮은 굴절률이며, 가시광선의 우수한 반사 방지 성능을 발휘하는 층이다.

상기 중공 형상 실리카 미립자는, 상기 저굴절률층의 굴절률을 낮게 하기 위한 재료이며, 이와 같은 중공 형상 실리카 미립자를 포함하는 저굴절률층이, 바인더 수지로서 불소 원자 함유 수지를 포함함으로써, 상기 저굴절률층의 표면에 상술한 파라미터를 만족시키는 요철을 적절하게 형성할 수 있다. 이것은 이하의 이유에 의한다.

즉, 상기 중공 형상 실리카 미립자와 바인더 수지로서 불소 원자 함유 수지를 포함하는 저굴절률층은, 이들을 포함하는 저굴절률층용 조성물을 사용하여 도막을 형성하고, 상기 도막을 건조, 경화시킴으로써 형성된다.

상기 저굴절률층용 조성물에 있어서, 상기 중공 형상 실리카 미립자가 균일하게 분산된 상태에 있으면, 형성하는 저굴절률층의 표면에 상술한 뉴튼 링의 발생을 억제할 수 있는 요철 형상을 형성하는 것은 곤란하다. 그러나, 상기 중공 형상 실리카 미립자는, 그 표면이 친수성인 것에 반해, 상기 불소 원자 함유 수지는 소수성의 수지이기 때문에, 상기 저굴절률층용 조성물에 있어서 상기 중공 형상 실리카 미립자와 불소 원자 함유 수지는 상용성이 나빠, 상기 도막 중의 중공 형상 실리카 미립자는, 공기층측(저굴절률층으로 하였을 때의 표면측)의 계면 부근에 많이 편재되게 된다. 이와 같이 중공 형상 실리카 미립자가 편재된 상태의 도막을 건조, 경화시켜 저굴절률층을 형성하면, 저굴절률층의 표면 부근에 중공 형상 실리카 미립자가 많이 존재하게 되어, 상기 중공 형상 실리카 미립자에 의한 요철을 적절하게 형성할 수 있다.

이와 같이 중공 형상 실리카 미립자에 의한 요철을 적절하게 형성할 수 있기 때문에, 저굴절률층의 표면에 형성되는 요철 형상을, 상술한 파라미터의 범위로 제어할 수 있다.

상기 중공 형상 실리카 미립자는, 저굴절률층의 표면에 상술한 파라미터를 만족시키는 요철 형상을 형성하면서, 그 굴절률을 내리는 역할을 하는 것이다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「중공 형상 실리카 미립자」란, 내부에 기체가 충전된 구조이며, 실리카 미립자 본래의 굴절률에 비해 기체의 점유율에 반비례하여 굴절률이 저하되는 실리카 미립자를 의미한다.

상기 중공 형상 실리카 미립자의 구체예로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 일본 특허 공개 제2001-233611호 공보에서 개시되어 있는 기술을 사용하여 제조한 실리카 미립자를 바람직하게 들 수 있다. 중공 형상 실리카 미립자는, 제조가 용이하고 그 자체의 경도가 높기 때문에, 후술하는 바인더 수지와 혼합하여 저굴절률층을 형성하였을 때, 그 층 강도가 향상되고, 또한, 굴절률이 낮아지도록 조정하는 것이 가능해진다.

상기 중공 형상 실리카 미립자의 평균 입자 직경으로서는 5 내지 300㎚인 것이 바람직하다. 중공 형상 실리카 미립자의 평균 입자 직경이 이 범위 내에 있음으로써, 저굴절률층에 우수한 투명성을 부여할 수 있다. 보다 바람직한 하한은 8㎚, 보다 바람직한 상한은 100㎚, 더욱 바람직한 하한은 10㎚, 더욱 바람직한 상한은 80㎚이다.

또한, 상기 중공 형상 실리카 미립자의 평균 입자 직경이란, 상기 중공 형상 실리카 미립자 단독의 경우, 동적 광산란법에 의해 측정된 값을 의미한다. 한편, 상기 저굴절률층 중의 중공 형상 실리카 미립자의 평균 입자 직경은, 저굴절률층의 단면을 STEM 등으로 관찰하고, 임의의 중공 형상 실리카 미립자 30개를 선택하여 그 단면의 입자 직경을 측정하고, 그 평균값으로서 산출되는 값이다.

또한, 상기 중공 형상 실리카 미립자는, 쉘의 두께가 5 내지 20㎚인 것이 바람직하다. 5㎚ 미만이면, 제조하기 어렵고, 또한, 중공 형상 실리카 미립자의 강도가 불충분하여 찌부러지기 쉬워지는 경우가 있고, 20㎚를 초과하면, 저굴절률층을 충분히 저굴절률화할 수 없는 경우가 있다. 상기 쉘의 두께의 보다 바람직한 하한은 7㎚, 보다 바람직한 상한은 15㎚이다. 또한, 상기 쉘이란, 상기 중공 형상 실리카 미립자의 중심 부분에 존재하는 기체를 제외한 실리카에 의해 구성되는 외각을 의미하고, 상기 쉘의 두께는 상기 저굴절률층의 단면 현미경 관찰에 의해 측정할 수 있다.

상기 저굴절률층에 있어서의 상기 중공 형상 실리카 미립자의 함유량으로서는, 후술하는 바인더 수지의 고형분 100질량부에 대하여, 80 내지 200질량부인 것이 바람직하다. 80질량부 미만이면, 중공 형상 실리카 미립자의 함유량이 적기 때문에, 저굴절률층을 충분히 저굴절률화할 수 없고, 또한, 저굴절률층의 표면에 상술한 파라미터를 만족시키는 요철을 형성할 수 없는 경우가 있고, 200질량부를 초과하여 중공 형상 실리카 미립자를 함유시켜도 저굴절률층의 굴절률을 그 이상 낮게 할 수 없을 뿐만 아니라, 저굴절률층의 강도가 불충분해지는 경우가 있다. 보다 바람직한 하한은 100질량부, 보다 바람직한 상한은 180질량부이다.

또한, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체에 있어서, 상기 저굴절률층은, 상기 중공 형상 실리카 미립자 외에, 중실 실리카 미립자를 더 함유하는 것이 바람직하다.

상기 중실 실리카 미립자는, 저굴절률층에 미소한 요철을 형성시키기 위한 재료이며, 또한, 상기 중실 실리카 미립자를 함유함으로써, 상기 저굴절률층의 경도를 높게 할 수도 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「중실 실리카 미립자」란, 상술한 중공 형상 실리카 미립자와는 달리, 내부에 기체가 충전되어 있지 않은 구조이며, 실리카 미립자 본래의 굴절률을 구비한 실리카 미립자를 의미한다.

상기 중실 실리카 미립자는, 평균 입자 직경이 80 내지 300㎚인 것이 바람직하다. 80㎚ 미만이면, 요철을 적절하게 형성할 수 없어 뉴튼 링의 발생을 충분히 억제할 수 없게 되는 경우가 있고, 300㎚를 초과하면, 과잉으로 요철이 형성되어 헤이즈의 상승이나 단위 면적당의 중공 실리카가 감소하고, 반사 Y값이 상승하여 계면에서의 반사광량이 많아져 뉴튼 링의 발생을 충분히 억제할 수 없게 되는 경우가 있다.

여기서, 상기 중실 실리카 미립자의 평균 입자 직경이란, 상술한 중공 형상 실리카 미립자와 마찬가지로 하여 측정된 값을 의미한다.

상기 저굴절률층에 있어서의 상기 중실 실리카 미립자의 함유량으로서는, 후술하는 바인더 수지의 고형분 100질량부에 대하여, 1 내지 10질량부인 것이 바람직하다. 1질량부 미만이면, 요철을 적절하게 형성할 수 없어 뉴튼 링의 발생을 충분히 억제할 수 없게 되는 경우가 있고, 10질량부를 초과하면, 과잉으로 요철이 형성되어 헤이즈의 상승이나 단위 면적당의 중공 실리카가 감소하고, 반사 Y값이 상승하여 계면에서의 반사광량이 많아져 뉴튼 링의 발생을 충분히 억제할 수 없게 되는 경우가 있다.

또한, 상기 중실 실리카 미립자는, 표면에 후술하는 바인더 수지로서의 불소 원자 함유 수지에 대한 반응성을 갖는 관능기, 예를 들면 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 관능기 등을 갖는 것이 바람직하다. 상기 반응성 관능기를 표면에 가짐으로써, 저굴절률층의 경도가 우수한 것으로 된다.

본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체에 있어서, 상기 저굴절률층은 바인더 수지로서 불소 원자 함유 수지를 함유하는 것이 바람직하다.

상기 불소 원자 함유 수지로서는, 적어도 분자 중에 불소 원자를 포함하는 중합성 화합물 또는 그 중합체인 것이 바람직하다.

상기 중합성 화합물로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 전리 방사선에 의해 경화되는 관능기, 열경화되는 극성기 등의 경화 반응성의 기를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 이들 반응성의 기를 동시에 겸비하는 화합물이어도 된다. 이 중합성 화합물에 대하여, 중합체란, 상기와 같은 반응성기 등을 일절 갖지 않는 것이다.

상기 전리 방사선에 의해 경화되는 관능기를 갖는 중합성 화합물로서는, 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 불소 함유 단량체를 폭넓게 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 플루오로올레핀류(예를 들면, 플루오로에틸렌, 비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로부타디엔, 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔 등)를 예시할 수 있다. (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 것으로서는, 2,2,2-트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로부틸)에틸(메트)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로헥실)에틸(메트)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로옥틸)에틸(메트)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로데실)에틸(메트)아크릴레이트, α-트리플루오로메타크릴산메틸, α-트리플루오로메타크릴산에틸과 같은, 분자 중에 불소 원자를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물; 분자 중에, 불소 원자를 적어도 3개 갖는 탄소수 1 내지 14의 플루오로알킬기, 플루오로시클로알킬기 또는 플루오로알킬렌기와, 적어도 2개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 불소 함유 다관능 (메트)아크릴산에스테르 화합물 등도 들 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴레이트」란, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미한다.

상기 열경화되는 극성기로서는, 예를 들면 수산기, 카르복실기, 아미노기, 에폭시기 등의 수소 결합 형성기를 들 수 있다.

상기 열경화성 극성기를 갖는 중합성 화합물로서는, 예를 들면 4-플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체; 플루오로에틸렌-탄화수소계 비닐에테르 공중합체; 에폭시, 폴리우레탄, 셀룰로오스, 페놀, 폴리이미드 등의 각 수지의 불소 변성품 등을 들 수 있다.

상기 전리 방사선에 의해 경화되는 관능기와 열경화되는 극성기를 겸비하는 중합성 화합물로서는, 아크릴 또는 메타크릴산의 부분 및 완전 불소화 알킬, 알케닐, 아릴에스테르류, 완전 또는 부분 불소화 비닐에테르류, 완전 또는 부분 불소화 비닐에스테르류, 완전 또는 부분 불소화 비닐케톤류 등을 들 수 있다.

또한, 상기 바인더 수지는, 상기 불소 원자 함유 수지로서, 예를 들면 상기 전리 방사선에 의해 경화되는 관능기를 갖는 중합성 화합물의 불소 함유 (메트)아크릴레이트 화합물을 적어도 1종류 포함하는 단량체 또는 단량체 혼합물의 중합체; 상기 불소 함유 (메트)아크릴레이트 화합물 중 적어도 1종류와, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트와 같은 분자 중에 불소 원자를 포함하지 않는 (메트)아크릴레이트 화합물의 공중합체; 플루오로에틸렌, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 3,3,3-트리플루오로프로필렌, 1,1,2-트리클로로-3,3,3-트리플루오로프로필렌, 헥사플루오로프로필렌과 같은 불소 함유 단량체의 단독 중합체 또는 공중합체 등을 함유하고 있어도 된다.

또한, 이들 공중합체에 실리콘 성분을 함유시킨 실리콘 함유 불화비닐리덴 공중합체도 함유하고 있어도 된다. 이 경우의 실리콘 성분으로서는, 예를 들면 (폴리)디메틸실록산, (폴리)디에틸실록산, (폴리)디페닐실록산, (폴리)메틸페닐실록산, 알킬 변성 (폴리)디메틸실록산, 아조기 함유 (폴리)디메틸실록산, 디메틸실리콘, 페닐메틸실리콘, 알킬ㆍ아르알킬 변성 실리콘, 플루오로실리콘, 폴리에테르 변성 실리콘, 지방산 에스테르 변성 실리콘, 메틸수소 실리콘, 실라놀기 함유 실리콘, 알콕시기 함유 실리콘, 페놀기 함유 실리콘, 메타크릴 변성 실리콘, 아크릴 변성 실리콘, 아미노 변성 실리콘, 카르복실산 변성 실리콘, 카르비놀 변성 실리콘, 에폭시 변성 실리콘, 머캅토 변성 실리콘, 불소 변성 실리콘, 폴리에테르 변성 실리콘 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 디메틸실록산 구조를 갖는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 바인더 수지는, 상기 불소 원자 함유 수지로서, 분자 중에 적어도 1개의 이소시아나토기를 갖는 불소 함유 화합물과, 아미노기, 히드록실기, 카르복실기와 같은 이소시아나토기와 반응하는 관능기를 분자 중에 적어도 1개 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 화합물; 불소 함유 폴리에테르폴리올, 불소 함유 알킬폴리올, 불소 함유 폴리에스테르폴리올, 불소 함유 ε-카프로락톤 변성 폴리올과 같은 불소 함유 폴리올과, 이소시아나토기를 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 화합물 등을 함유하고 있어도 된다.

상기 바인더 수지에 있어서의 상기 불소 원자 함유 수지의 함유량으로서는, 바인더 수지의 전체 고형분 중 90질량％ 이하인 것이 바람직하다. 90질량％를 초과하면, 저굴절률층을 형성하였을 때, 그 층 강도의 경도를 충분히 유지할 수 없게 되는 경우가 있다. 상기 불소 원자 함유 수지의 함유량의 보다 바람직한 상한은 80질량％이다.

상기 불소 원자 함유 수지 자체의 굴절률은 바람직하게는 1.37 내지 1.44이다. 1.37 미만의 경우, 불소 원자의 비율이 높아지므로, 일반적인 용제에 녹기 어렵고, 불소 원자 함유 용제에밖에 용해되지 않게 된다. 또한, 중공 형상 실리카 미립자나 상술한 (메트)아크릴 수지의 단량체 성분의 용해성이 지나치게 나빠져, 후술하는 저굴절률층용 조성물 자체가 겔화되거나, 형성하는 도막 자체가 백화되거나 하는 경우가 있다. 한편, 1.44를 초과하는 경우는, 상술한 바인더 수지의 굴절률에 가까워져 버려, 저굴절률화의 효과가 적어져 버리는 경우가 있다.

또한, 상기 바인더 수지가 상기 불소 원자 함유 바인더만이면, 저굴절률층의 경도가 나빠지기 때문에, 상술한 (메트)아크릴 수지는 필수로 된다.

또한, 상기 바인더 수지는, 상기한 불소 원자 함유 수지 등과 함께, 그 밖의 수지 성분 및 반응성기 등을 경화시키기 위한 경화제, 도포 시공성을 향상시키거나, 방오성을 부여시키거나 하기 위해서, 각종 첨가제, 용제를 적절히 사용할 수 있다.

상기 그 밖의 수지 성분으로서는, 예를 들면 자외선 경화형 수지를 들 수 있고, 본 발명에서는, 특히 (메트)아크릴 수지가 적절하게 사용된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 또는 메타크릴을 의미한다.

상기 (메트)아크릴 수지로서는, (메트)아크릴 단량체의 중합체 또는 공중합체를 들 수 있고, 상기 (메트)아크릴 단량체로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨(메트)테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 이소시아누르산 EO 변성 트리(메트)아크릴레이트 등을 적절하게 들 수 있다.

또한, 이들 (메트)아크릴레이트 단량체는, 분자 골격의 일부를 변성하고 있는 것이어도 되고, 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 카프로락톤, 이소시아누르산, 알킬, 환상 알킬, 방향족, 비스페놀 등에 의한 변성이 이루어진 것도 사용할 수 있다.

이들 (메트)아크릴 단량체는, 단독으로 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다. 이들 (메트)아크릴 단량체는, 후술하는 바와 같은 굴절률의 범위를 만족시킴과 함께 경화 반응성이 우수하여, 얻어지는 저굴절률층의 경도를 향상시킬 수 있다.

상기 (메트)아크릴 단량체는, 굴절률이 1.47 내지 1.53인 것이 바람직하다. 굴절률을 1.47 미만으로 하는 것은 사실상 불가능하고, 1.53을 초과하면, 충분히 낮은 굴절률의 저굴절률층을 얻을 수 없는 경우가 있다.

또한, 상기 (메트)아크릴 단량체는, 중량 평균 분자량이 250 내지 1000인 것이 바람직하다. 250 미만이면, 관능기수가 적어지기 때문에, 얻어지는 저굴절률층의 경도가 저하될 우려가 있다. 1000을 초과하면, 일반적으로는, 관능기 당량(관능기수/분자량)이 작아지기 때문에, 가교 밀도가 낮아져 저굴절률층의 경도가 불충분해지는 경우가 있다.

또한, 상기 (메트)아크릴 단량체의 중량 평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의한 폴리스티렌 환산에 의해 구할 수 있다. GPC 이동상의 용제에는, 테트라히드로푸란이나 클로로포름을 사용할 수 있다. 측정용 칼럼은, 테트라히드로푸란용 또는 클로로포름용의 칼럼의 시판품 칼럼을 조합하여 사용하면 된다. 상기 시판품 칼럼으로서는, 예를 들면 Shodex GPC KF-801, GPC-KF800D(모두 상품명, 쇼와 덴꼬사제) 등을 들 수 있다. 검출기에는, RI(시차 굴절률) 검출기 및 UV 검출기를 사용하면 된다. 이와 같은 용제, 칼럼, 검출기를 사용하여, 예를 들면Shodex GPC-101(쇼와 덴꼬사제) 등의 GPC 시스템에 의해, 상기 중량 평균 분자량을 적절히 측정할 수 있다.

상기 저굴절률층은 헤이즈값이 1％ 이하인 것이 바람직하다. 1％를 초과하면, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체의 광투과성이 저하되거나, 해상도가 저하되거나 하여, 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.

상기 저굴절률층은, 예를 들면 스틸울(「본스타 #0000(상품명)」, 닛폰 스틸울사제)을 사용한 마찰 하중 100g/㎠, 10왕복 마찰하는 내찰상 시험에서 흠집이 발생하지 않는 것이 바람직하다.

상기 저굴절률층은, 상기 중공 형상 실리카 미립자 및 바인더 수지 등을 첨가하여 이루어지는 저굴절률층용 조성물을 사용하여 형성된다.

상기 저굴절률층용 조성물은, 용제를 더 함유하고 있어도 된다.

상기 용제로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, s-부탄올, t-부탄올, 벤질알코올, PGME 등의 알코올; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 헵타논, 디이소부틸케톤, 디에틸케톤 등의 케톤; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산프로필, 포름산부틸, PGMEA 등의 에스테르; 헥산, 시클로헥산 등의 지방족 탄화수소; 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 사염화탄소 등의 할로겐화 탄화수소; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소; 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, n-메틸피롤리돈 등의 아미드; 디에틸에테르, 디옥산, 테트라히드로푸란 등의 에테르; 1-메톡시-2-프로판올 등의 에테르 알코올 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 메틸이소부틸케톤, 메틸에틸케톤, 이소프로필알코올(IPA), n-부탄올, s-부탄올, t-부탄올, PGME, PGMEA가 바람직하다.

또한, 상기 저굴절률층용 조성물은, 필요에 따라서, 그 밖의 성분을 포함하고 있어도 된다.

상기 그 밖의 성분으로서는, 예를 들면 광중합 개시제, 레벨링제, 가교제, 경화제, 중합 촉진제, 점도 조정제, 대전 방지제, 상술한 이외의 수지 등을 들 수 있다.

상기 광중합 개시제로서는, 상기 저굴절률층용 조성물이 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 수지계를 함유하는 경우, 아세토페논류(예를 들면, 상품명 이르가큐어184(BASF사제)로서 시판되고 있는 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤), 벤조페논류, 티오크산톤류, 벤조인, 벤조인메틸에테르 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.

또한, 상기 저굴절률층용 조성물이 양이온 중합성 관능기를 갖는 수지계를 함유하는 경우, 상기 광중합 개시제로서는, 예를 들면 방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염, 방향족 요오도늄염, 메탈로센 화합물, 벤조인술폰산에스테르 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다. 구체적으로는, 시바 스페셜티 케미컬즈사제의 이르가큐어184, 이르가큐어907, 이르가큐어369, 이르가큐어379, 이르가큐어819, 이르가큐어127, 이르가큐어500, 이르가큐어754, 이르가큐어250, 이르가큐어1800, 이르가큐어1870, 이르가큐어 OXE01, DAROCUR TPO, DAROCUR1173; 닛본 시벨헤그너사제의 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, 이르가큐어369, 이르가큐어127, 이르가큐어907, Esacure ONE, SpeedcureMBB, SpeedcurePBZ, KAYACURE DETX-S가 바람직하다.

상기 광중합 개시제의 첨가량은, 상기 바인더 수지의 고형분 100질량부에 대하여, 0.1 내지 10질량부인 것이 바람직하다.

상기 레벨링제, 가교제, 경화제, 중합 촉진제, 점도 조정제, 대전 방지제, 그 밖의 수지는 공지의 것을 사용할 수 있다.

상기 저굴절률층용 조성물의 점도로서는, 바람직한 도포성이 얻어지는 0.5 내지 5m㎩ㆍs(25℃)인 것이 바람직하다. 상기 점도 범위임으로써, 가시광선의 우수한 반사 방지 성능을 실현할 수 있고, 균일하고 도포 불균일이 없는 박막을 형성할 수 있으며, 또한, 밀착성이 특히 우수한 저굴절률층을 형성할 수 있다. 보다 바람직하게는 0.7 내지 3m㎩ㆍs(25℃)이다.

저굴절률층의 층 두께(㎚) d_A는, 하기 수학식 1:

(상기 식 중,

n_A는 저굴절률층의 굴절률을 나타내고,

m은 양의 홀수를 나타내고, 바람직하게는 1을 나타내고,

λ는 파장이며, 바람직하게는 480 내지 580㎚의 범위의 값임)

을 만족시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 저굴절률층은 하기 수학식 2:

를 만족시키는 것이 저반사율화의 점에서 바람직하다.

상기 저굴절률층용 조성물의 제조 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 상술한 중공 형상 실리카 미립자, 바인더 수지 및 필요에 따라서 첨가되는 용제, 광중합 개시제 등의 성분을 혼합함으로써 얻을 수 있다. 혼합에는 페인트 셰이커 또는 비즈 밀 등의 공지의 방법을 사용할 수 있다.

상기 저굴절률층은, 후술하는 하드코트층 상 또는 터치 패널의 유리 기판 상에 상기 저굴절률층용 조성물을 도포하여 형성한 도막을 필요에 따라서 건조하고, 전리 방사선의 조사 및/또는 가열에 의해 도막을 경화시킴으로써 형성할 수 있다.

상기 저굴절률층용 조성물을 도포하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 스핀 코트법, 침지법, 스프레이법, 다이코트법, 바 코트법, 롤 코터법, 메니스커스 코터법, 플렉소 인쇄법, 스크린 인쇄법, 피드 코터법 등의 각종 방법을 들 수 있다.

본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체에 있어서, 상기 광학 필름은, 광투과성 기재의 한쪽 면 상에 하드코트층 및 상술한 저굴절률층(저굴절률층(A))이 이 순서로 적층되어 있다.

상기 광투과성 기재는, 평활성, 내열성을 구비하고, 기계적 강도가 우수한 것이 바람직하다. 광투과성 기재를 형성하는 재료의 구체예로서는, 예를 들면 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트), 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리메타크릴산메틸, 폴리카르보네이트, 또는, 폴리우레탄 등의 열가소성 수지를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트), 셀룰로오스트리아세테이트를 들 수 있다.

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 판상체의 것을 사용해도 된다.

그 밖에, 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 들면 닛본 제온사제의 제오넥스나 제오노아(노르보르넨계 수지), 스미토모 베이크라이트사제의 스미라이트 FS-1700, JSR사제의 아톤(변성 노르보르넨계 수지), 미쯔이 가가꾸사제의 아펠(환상 올레핀 공중합체), Ticona사제의 Topas(환상 올레핀 공중합체), 히따찌 가세이사제의 옵트 렛츠 OZ-1000 시리즈(지환식 아크릴 수지) 등을 들 수 있다.

또한, 트리아세틸셀룰로오스의 대체 기재로서 아사히 가세이 케미컬즈사제의 FV 시리즈(저복굴절률, 저광탄성률 필름)도 바람직하다.

상기 광투과성 기재의 두께로서는 5 내지 300㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 하한이 20㎛이고, 상한이 200㎛이다. 광투과성 기재가 판상체인 경우에는, 이들 두께를 초과하는 두께이어도 된다. 상기 광투과성 기재는, 그 위에 후술하는 하드코트층 등을 형성할 때에, 접착성 향상을 위해서 코로나 방전 처리, 대기압 플라즈마 처리, 산화 처리 등의 물리적인 처리 외에, 앵커제 또는 프라이머라 불리는 도료의 도포가 미리 행해져 있어도 된다. 또한, 상기 광투과성 기재의 재료가 트리아세틸셀룰로오스인 경우에는, 알칼리 처리(비누화 처리) 등의 화학 처리가 미리 행해져 있어도 된다.

상기 하드코트층으로서는, JIS K5600-5-4(1999)에 의해 규정되는 연필 경도 시험에서 2H 이상의 경도를 나타내는 것을 말한다. 상기 경도는 3H 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 하드코트층의 막 두께(경화 시)로서는 0.1 내지 100㎛, 바람직하게는 0.8 내지 20㎛이다.

상기 하드코트층으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 수지와 임의 성분을 함유하는 하드코트층용 조성물에 의해 형성되어 이루어지는 것을 들 수 있다.

상기 수지로서는, 투명성의 것이 적절하게 사용되고, 구체적으로는, 자외선 혹은 전자선에 의해 경화되는 수지인 전리 방사선 경화형 수지, 전리 방사선 경화형 수지와 용제 건조형 수지(도포 시공 시에 고형분을 조정하기 위해서 첨가한 용제를 건조시킬 뿐이며, 피막으로 되는 수지)의 혼합물, 또는, 열경화형 수지 등을 들 수 있고, 바람직하게는 전리 방사선 경화형 수지를 들 수 있다.

상기 전리 방사선 경화형 수지의 구체예로서는, 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 것, 예를 들면 비교적 저분자량의 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지, 다가 알코올 등의 다관능 화합물의 (메트)아크릴레이트 등의 올리고머 또는 예비 중합체, 반응성 희석제 등을 들 수 있다.

상기 전리 방사선 경화형 수지를 자외선 경화형 수지로서 사용하는 경우에는, 광중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 광중합 개시제로서는, 예를 들면 아세토페논류, 벤조페논류, 미힐러벤조일벤조에이트, α-아밀옥심에스테르, 테트라메틸티우람 모노술파이드, 티오크산톤류 등을 들 수 있다.

또한, 광증감제를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하고, 그 구체예로서는, 예를 들면 n-부틸아민, 트리에틸아민, 폴리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다.

상기 전리 방사선 경화형 수지에 혼합하여 사용되는 용제 건조형 수지로서는, 주로 열가소성 수지를 들 수 있고, 상기 열가소성 수지로서는 특별히 한정되지 않고 종래 공지의 것을 사용할 수 있다.

상기 용제 건조형 수지의 첨가에 의해, 도포면의 도막 결함을 유효하게 방지할 수 있다. 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 광투과성 기재의 재료가 셀룰로오스트리아세테이트 등의 셀룰로오스계 수지인 경우, 열가소성 수지의 바람직한 구체예로서는, 셀룰로오스계 수지, 예를 들면 니트로셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 에틸히드록시에틸셀룰로오스 등을 들 수 있다.

상기 열경화성 수지로서는, 예를 들면 페놀 수지, 요소 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 멜라닌 수지, 구아나민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미노알키드 수지, 멜라민-요소 공축합 수지, 규소 수지, 폴리실록산 수지 등을 들 수 있다.

상기 열경화성 수지를 사용하는 경우, 필요에 따라서, 가교제, 중합 개시제 등의 경화제, 중합 촉진제, 용제, 점도 조정제 등을 더 첨가하여 사용할 수 있다.

상기 하드코트층은, 상술한 각 재료를 사용하여 제조한 하드코트층용 조성물을, 상기 광투과성 기재 상에 도포하여 형성한 도막을, 필요에 따라서 건조하고, 전리 방사선 조사 또는 가열 등에 의해 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 또한, 상기 하드코트층용 조성물의 제조 방법 및 도막의 형성 방법 등은 상술한 저굴절률층과 마찬가지의 방법을 들 수 있다.

상술한 하드코트층에는, 또한 공지의 대전 방지제, 고굴절률제, 콜로이달 실리카 등의 고경도ㆍ저컬 재료 등이 포함되어 있어도 된다.

상기 광투과성 기재와 저굴절률층(A) 사이에 상기 하드코트층이 형성된 구조의 상기 광학 필름은, 또한, 상기 하드코트층과, 광투과성 기재 또는 저굴절률층 사이에, 공지의 대전 방지제와 바인더 수지를 포함하는 대전 방지층이 형성된 구조이어도 된다.

상기 광학 필름의 전광선 투과율은 90％ 이상인 것이 바람직하다. 90％ 미만이면, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 디스플레이 표면에 장착한 경우에 있어서, 색 재현성이나 시인성을 손상시킬 우려가 있다. 상기 전광선 투과율은 95％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 96％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

상기 광학 필름의 헤이즈는 1％ 미만인 것이 바람직하고, 0.5％ 미만인 것이 보다 바람직하다.

상기 광학 필름의 제조 방법은, 광투과성 기재 상에, 상술한 하드코트층용 조성물을 도포하여 하드코트층을 형성하는 공정 및 형성한 하드코트층 상에 상술한 저굴절률층용 조성물을 도포하여 저굴절률층을 형성하는 공정을 갖는 방법을 들 수 있다.

상기 하드코트층 및 저굴절률층을 형성하는 방법으로서는 전술한 바와 같다.

상기 터치 패널은, 한쪽 면 상에 상술한 저굴절률층(저굴절률층(B))을 구비한 것이다.

상기 터치 패널로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 표면에 ITO 등의 투명 도전막을 형성한 전극 필름을 2장 사용하여, 투명 도전막측이 마주 보도록 각각의 전극 필름을 대향시키고, 스페이서 등에 의해 일정 간격을 두도록 구성하고, 비입력측의 전극 필름의 투명 도전막과 반대측의 표면에, 상술한 저굴절률층(B)가 형성된 구조를 들 수 있다.

또한, 상기 터치 패널의 저굴절률층(B) 이외의 구성 부재로서는, 액정 표시 패널 등의 표시 장치의 화면 상에 장착된 입력 장치로서 사용되고 있는 종래 공지의 터치 패널과 마찬가지의 것을 사용할 수 있다.

또한, 상기 터치 패널은, 상기 비입력측의 전극 필름의 투명 도전막과 반대측의 표면에, 점착층을 개재하여, 상기 광학 필름과 마찬가지로, 광투과성 기재, 하드코트층 및 저굴절률층(B)가 이 순서로 적층된 구성이어도 된다. 상기 점착층을 구성하는 점착제로서는, 광투과성 기재나 편광판 등의 광학 부품을 견고하게 접착할 수 있고, 게다가 고온, 고습의 조건 하에 놓여져도 발포하지 않는 것이 바람직하고, 예를 들면 아크릴계 점착제가 적절하게 사용된다.

이와 같은 터치 패널은 정전 용량식, 광학식, 초음파식, 박막 저항식 등의 어느 형식이어도 된다.

본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 상술한 광학 필름과 터치 패널이 서로 간극을 둔 상태에서 상기 저굴절률층(A)와 상기 저굴절률층(B)가 마주 보도록 대향 배치되어 있다.

상기 광학 필름과 터치 패널이 형성하는 간극으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 종래 공지의 터치 패널을 탑재한 액정 패널에 있어서의 간극과 동일 정도의 범위로 적절히 조정된다. 또한, 상기 광학 필름과 터치 패널을 대향 배치시키는 방법도 특별히 한정되지 않고 종래 공지의 방법을 들 수 있다.

본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 상기 광학 필름의 광투과성 기재 측면을 편광 소자의 표면에 라미네이트 처리 등에 의해 형성함으로써, 편광판으로 할 수 있다. 이와 같은 편광 소자를 구비하여 이루어지는 편광판이며, 상기 편광 소자 표면에 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 구비하는 편광판도 본 발명의 하나이다.

상기 편광 소자로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 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 터치 패널이 구비된 광학 적층체의 라미네이트 처리에 있어서는, 광투과성 기재(바람직하게는, 트리아세틸셀룰로오스 필름)에 비누화 처리를 행하는 것이 바람직하다. 비누화 처리에 의해, 접착성이 양호해져 대전 방지 효과도 얻을 수 있다.

본 발명은, 상기 터치 패널이 구비된 광학 적층체 또는 상기 편광판을 구비하여 이루어지는 화상 표시 장치이기도 하다.

상기 화상 표시 장치는, LCD, PDP, FED, ELD(유기 EL, 무기 EL), CRT, 태블릿 PC, 터치 패널, 전자 페이퍼 등의 화상 표시 장치이어도 된다.

상기의 대표적인 예인 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 터치 패널이 구비된 광학 적층체 또는 본 발명의 편광판이 형성되어 이루어지는 것이다.

본 발명이 상기 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 갖는 액정 표시 장치인 경우, 광원 장치의 광원은 광학 적층체의 하측으로부터 조사된다. 또한, 액정 표시 소자와 편광판 사이에, 위상차판이 삽입되어도 된다. 이 액정 표시 장치의 각 층간에는 필요에 따라서 접착제층이 형성되어도 된다.

상기 화상 표시 장치인 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 적색, 녹색, 청색의 형광체층을 형성)을 구비하여 이루어지는 것이다. 본 발명의 화상 표시 장치가 PDP인 경우, 상기 표면 유리 기판의 표면, 또는 그 전방면판(유리 기판 또는 필름 기판)에 상술한 터치 패널이 구비된 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 전방면판의 표면에 상술한 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 구비하는 것이다.

본 발명의 화상 표시 장치는, 어느 경우라도, 텔레비전, 컴퓨터, 전자 페이퍼, 태블릿 PC 등의 디스플레이 표시에 사용할 수 있다. 특히, CRT, 액정 패널, PDP, ELD, FED 등의 고정밀 화상용 디스플레이의 표면에 적절하게 사용할 수 있다.

본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 광학 필름 및 터치 패널의 대향하는 저굴절률층의 표면에, 각각 특정한 요철 형상이 형성되어 있기 때문에, 뉴튼 링의 발생을 충분히 억제할 수 있어, 고품위의 표시 화상을 얻을 수 있다.

이 때문에, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로루미네센스 디스플레이(ELD), 필드 에미션 디스플레이(FED), 전자 페이퍼, 태블릿 PC 등에 적절하게 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체의 일례를 모식적으로 도시한 단면도.

본 발명의 내용을 다음의 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명의 내용은 이 실시 형태에 한정되어 해석되는 것은 아니다. 특별히 언급하지 않는 한, 「부」 및 「％」는 질량 기준이다.

(실시예 1)

(광학 필름의 제작)

광투과성 기재(셀룰로오스트리아세테이트 필름, 두께 60㎛, 후지필름사제, TD60UL P)를 준비하고, 상기 광투과성 기재의 편면에, 하기에 나타낸 조성의 하드코트층용 조성물을 도포하여, 도막을 형성하였다.

계속해서, 형성한 도막에 대하여, 0.2m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 15초간 유통시킨 후, 다시 10m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 30초간 유통시켜 건조시킴으로써 도막 중의 용제를 증발시켰다.

그 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬사제, 광원 H 벌브)를 사용하여, 자외선을 질소 분위기(산소 농도 200ppm 이하) 하에서 적산 광량이 50mJ/㎠로 되도록 조사하여 도막을 경화시킴으로써, 두께 10㎛(경화 시)의 하드코트층을 형성하였다.

(하드코트층용 조성물)

우레탄 아크릴레이트(UV1700B, 닛본 고세사제) 50질량부

폴리에스테르아크릴레이트(M9050, 도아 고세사제) 50질량부

중합 개시제(이르가큐어184; BASF사제) 4질량부

메틸에틸케톤 150질량부

형성한 하드코트층의 표면에, 하기 조성의 저굴절률층(A)용 조성물(1)을, 건조(50℃×1분) 후의 막 두께가 0.1㎛로 되도록 도포하여 도막을 형성하였다. 상기 도막을, 건조 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬사제, 광원 H 벌브)를 사용하여, 질소 분위기(산소 농도 200ppm 이하) 하에서, 적산 광량 100mJ/㎠로 자외선 조사를 행하여 경화시켜 저굴절률층(A)를 형성하여, 광학 필름을 얻었다.

(저굴절률층(A)용 조성물(1))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 50㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

140질량부

불소 함유 중합체(JN35)(JSR사제) 15질량부(고형분)

불소 함유 단량체(LINC3A)(교에이사 가가꾸사제) 55질량부(고형분)

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 30질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

광투과성 기재(셀룰로오스트리아세테이트 필름, 두께 60㎛, 후지필름사제, TD60UL P)의 한쪽 면 상에 저굴절률층(A)용 조성물(1)을, 건조(50℃×1분) 후의 막 두께가 0.1㎛로 되도록 도포하여 도막을 형성하였다. 상기 도막을, 건조 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템 재팬사제, 광원 H 벌브)를 사용하여, 질소 분위기(산소 농도 200ppm 이하) 하에서, 적산 광량 100mJ/㎠로 자외선 조사를 행하여 경화시켜, 저굴절률층(A)와 마찬가지의 요철 형상을 갖는 저굴절률층(B)를 형성하였다. 그리고, 광투과성 기재의 저굴절률층(B)측과 반대측 면과, 터치 패널 센서의 기재를 아크릴계 점착제를 포함하는 점착층을 개재하여 점착시켜, 터치 패널을 제조하였다.

얻어진 광학 필름과 터치 패널을, 저굴절률층(A)와 저굴절률층(B)의 간극이 0.3㎜로 되도록 대향 배치시켜, 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(실시예 2)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(2)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(2))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 60㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

140질량부

불소 함유 중합체(JN35)(JSR사제) 15질량부(고형분)

불소 함유 단량체(LINC3A)(교에이사 가가꾸사제) 55질량부(고형분)

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 30질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(실시예 3)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 다음의 저굴절률층(A)용 조성물(3)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(3))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 50㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

160질량부

불소 함유 중합체(JN35)(JSR사제) 15질량부(고형분)

불소 함유 단량체(LINC3A)(교에이사 가가꾸사제) 55질량부(고형분)

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 30질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(실시예 4)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(4)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(4))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 50㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

70질량부

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 60㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

70질량부

불소 함유 중합체(JN35)(JSR사제) 15질량부(고형분)

불소 함유 단량체(LINC3A)(교에이사 가가꾸사제) 55질량부(고형분)

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 30질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(실시예 5)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(5)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(5))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 60㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

160질량부

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 100질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(실시예 6)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(6)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(6))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 60㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

140질량부

불소 함유 중합체(JN35)(JSR사제) 15질량부(고형분)

불소 함유 단량체(LINC3A)(교에이사 가가꾸사제) 65질량부(고형분)

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 20질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(실시예 7)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(7)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(7))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 50㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

160질량부

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 100질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(실시예 8)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(8)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(8))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 50㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

140질량부

중실 실리카 미립자(평균 입경 : 250㎚)(CIK 나노 테크사제) 5질량부

불소 함유 중합체(JN35)(JSR사제) 15질량부(고형분)

불소 함유 단량체(LINC3A)(교에이사 가가꾸사제) 55질량부(고형분)

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 30질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(비교예 1)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(9)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(9))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 60㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

120질량부

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 100질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(비교예 2)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(10)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(10))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 60㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

140질량부

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 100질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(비교예 3)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(11)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(11))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 60㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

120질량부

불소 함유 중합체(JN35)(JSR사제) 70질량부(고형분)

불소 함유 단량체(LINC3A)(교에이사 가가꾸사제) 10질량부(고형분)

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 20질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(비교예 4)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(12)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(12))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 50㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

110질량부

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 100질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(비교예 5)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(13)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(13))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 60㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

80질량부

트리메틸올프로판트리아크릴레이트(TMP-A)(교에이사 가가꾸사제) 100질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(비교예 6)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(14)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(14))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 50㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

60질량부

불소 함유 중합체(JN35)(JSR사제) 15질량부(고형분)

불소 함유 단량체(LINC3A)(교에이사 가가꾸사제) 55질량부(고형분)

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 30질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(비교예 7)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(15)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(15))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 50㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

200질량부

불소 함유 중합체(JN35)(JSR사제) 15질량부(고형분)

불소 함유 단량체(LINC3A)(교에이사 가가꾸사제) 55질량부(고형분)

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 30질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

(비교예 8)

저굴절률층(A) 조성물(1) 대신에, 하기의 저굴절률층(A)용 조성물(16)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 광학 필름을 제작하였다. 얻어진 광학 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 제조하였다.

(저굴절률층(A)용 조성물(16))

중공 형상 실리카 미립자(평균 입경 : 60㎚)(닛키 쇼쿠바이 가세이사제)

120질량부

불소 함유 중합체(JN35)(JSR사제) 30질량부(고형분)

불소 함유 단량체(LINC3A)(교에이사 가가꾸사제) 60질량부(고형분)

펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA)(닛본 가야꾸사제) 10질량부

중합 개시제(이르가큐어127)(BASF사제) 7질량부

변성 실리콘 오일(X22164E)(신에츠 가가꾸사제) 5질량부

메틸이소부틸케톤 7000질량부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800질량부

실시예 및 비교예에서 제조한 터치 패널이 구비된 광학 적층체에 대하여 이하의 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타냈다.

(반사 Y값)

실시예 및 비교예에서 제작한 각 광학 필름의 저굴절률층(A)의 표면(A) 및 터치 패널의 저굴절률층(B)의 표면(B)의 반사 Y값을, 시마즈 세이사꾸쇼사제MPC3100 분광 광도계로, 5° 정반사율을 380 내지 780㎚까지의 파장 범위에서 측정하고, 그 후, 인간이 눈으로 느끼는 명도로서 환산하는 소프트웨어(MPC3100 내장)에 의해 산출하였다. 또한, 측정 시에는, 이면 반사를 방지하기 위해서, 광학 필름 및 터치 패널의 측정면과는 반대측에, 흑색 테이프(테라오까사제)를 붙였다.

(저굴절률층(A)에 있어서의 10점 평균 거칠기(Rz) 및 평균 경사각(Δa))

SII 나노테크놀로지사제, 원자간력 현미경(Atomic Force Microscope; AFM) L-trace를 사용하여, 소프트웨어 : SPIWin에 있어서의 해석 모드 : SPIWin 호환 모드 시에, 저굴절률층(A)에 있어서의 10점 평균 거칠기(Rz) 및 평균 경사각(Δa)을 측정하였다. SPIWin 호환 모드는, 1982년판 JIS 규격(JIS B0601 : 1982)을 기초로 삼차원으로 확장한 해석 형식이다.

(뉴튼 링의 유무)

실시예 및 비교예에서 제조한 터치 패널이 구비된 광학 적층체에 대하여, 터치 패널측으로부터 70㎜의 간격을 두고 설치 면적이 1㎠로 되도록, 300g의 분동을 2개 얹었을 때와, 350g의 분동을 2개 얹었을 때의 뉴튼 링의 유무를 암실, Na 램프광원 하에서 각각 관찰하고, 이하의 기준으로 평가하였다. 또한, 중량이 상이한 2종의 분동을 사용하여 평가를 하는 것은, 터치 패널에의 1점 가중에서는 뉴튼 링을 관찰하기 어렵지만, 2개의 분동을 사용한 2점 가중에서는 2개의 분동간을 보면 뉴튼 링을 관찰하기 쉬워지기 때문이다.

◎ : 300g의 분동 및 350g의 분동 모두 뉴튼 링이 보이지 않음

○ : 350g의 분동을 얹으면 뉴튼 링이 연하게 보임

△ : 300g의 분동을 얹으면 뉴튼 링이 연하게 보임

× : 300g의 분동을 얹으면 뉴튼 링이 명확하게 보임

(내찰상성)

실시예 및 비교예에서 제조한 터치 패널이 구비된 광학 적층체의 저굴절률층(A)에 대하여, #0000번의 스틸울을 사용하여, 마찰 가중 200g/㎠와 100g/㎠로 10왕복 마찰한 후, 흠집의 유무를 육안으로 관찰하고, 이하의 기준으로 평가하였다.

◎ : 200g/㎠와 100g/㎠ 모두 흠집이 없음

○ : 100g/㎠에서 흠집이 없음

× : 100g/㎠에서 흠집이 있음

표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예에 따른 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 뉴튼 링은 관찰되지 않고, 또한, 내찰상성도 우수하였다.

이에 반해, 비교예에 따른 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 뉴튼 링 및 내찰상성 중 어느 것에도 우수한 것은 없었다. 또한, 비교예 7에 따른 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 저굴절률층(A)의 평균 경사각이 크고, 또한, 비교예 8에 따른 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 저굴절률층(A)의 10점 평균 거칠기가 커서, 모두 내찰상성이 실시예에 따른 터치 패널이 구비된 광학 적층체보다도 떨어졌다.

또한, 실시예 3, 4에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체와 실시예 5에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체는 반사 Y값이 동일한 값이었지만, 저굴절률층(A)의 평균 경사각 Δa가 보다 큰 실시예 3, 4에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체쪽이, 실시예 5에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체보다도 뉴튼 링의 발생의 억제 효과가 우수하였다.

또한, 실시예 6에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체와 실시예 7에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체, 및, 실시예 3에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체와 실시예 8에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 저굴절률층(A)의 평균 경사각 Δa가 동일한 값이었지만, 반사 Y값이 보다 작은 실시예 3에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체쪽이, 실시예 8에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체보다도 뉴튼 링의 발생의 억제 효과가 우수하였다.

또한, 비교예 1에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체와 비교예 3에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 저굴절률층(A)의 평균 경사각 Δa가 모두 4°로 작은 값이었지만, 반사 Y값이 보다 작은 비교예 3에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체쪽이, 비교예 1에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체보다도 뉴튼 링의 발생의 억제 효과가 개선되어 있었다.

또한, 비교예 6에 관한 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 반사 Y값이 2.0％로 큰 값이었지만, 저굴절률층(A)의 평균 경사각 Δa가 10°로 큰 값이었기 때문에, 뉴튼 링의 발생의 억제 효과가 개선되어 있었다.

본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 상술한 구성을 포함하기 때문에, 뉴튼 링의 발생을 충분히 억제할 수 있어, 고품위의 표시 화상을 얻을 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 터치 패널이 구비된 광학 적층체는, 음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로루미네센스 디스플레이(ELD), 필드 에미션 디스플레이(FED), 전자 페이퍼, 태블릿 PC 등에 적절하게 적용할 수 있다.

10 : 터치 패널이 구비된 광학 적층체
11 : 광학 필름
12 : 광투과성 기재
13 : 하드코트층
14 : 저굴절률층(A)
15 : 터치 패널
16 : 저굴절률층(B)

Claims (7)

1. 광투과성 기재의 한쪽 면 상에 하드코트층 및 저굴절률층(A)가 이 순서로 적층된 광학 필름과, 한쪽 외부면 상에 저굴절률층(B)를 구비한 터치 패널이 대향 배치된 터치 패널을 구비하는 광학 적층체이며,
   상기 광학 필름과 상기 터치 패널은 서로 간극을 둔 상태에서 상기 저굴절률층(A)이 적층된 광학 필름의 면과 상기 저굴절률층(B)이 적층된 터치 패널의 외부면이 마주 보도록 대향 배치되어 있고,
   상기 저굴절률층(B)을 대향하는 상기 저굴절률층(A)의 표면(A)과, 상기 저굴절률층(A)을 대향하는 상기 저굴절률층(B)의 표면(B)에는 요철이 형성되어 있고,
   상기 표면(A) 및 표면(B)의 반사 Y값이 0.1％ 이상 1.5％ 미만이고,
   상기 표면(A) 및 표면(B)의 요철은 10점 평균 거칠기(Rz)가 20 내지 90㎚이고, 평균 경사각(Δa)이 5 내지 20°인 것을 특징으로 하는 터치 패널이 구비된 광학 적층체.
2. 제1항에 있어서,
   저굴절률층(A) 및 저굴절률층(B)는 중공 형상 실리카 미립자와, 바인더 수지로서 불소 원자 함유 수지를 포함하는 터치 패널이 구비된 광학 적층체.
3. 제2항에 있어서,
   저굴절률층(A) 및 저굴절률층(B)는 바인더 수지의 고형분 100질량부에 대한 중공 형상 실리카 미립자의 함유량이 80 내지 200질량부인 터치 패널이 구비된 광학 적층체.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   저굴절률층(A) 및 저굴절률층(B)는 평균 입자 직경이 80 내지 300㎚인 중실 실리카 미립자를 더 함유하는 터치 패널이 구비된 광학 적층체.
5. 편광 소자를 구비하여 이루어지는 편광판이며,
   상기 편광 소자 표면에 제1항에 기재된 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 터치 패널이 구비된 광학 적층체, 또는, 제5항에 기재된 편광판을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
7. 광투과성 기재의 한쪽 면 상에 하드코트층 및 저굴절률층(A)가 이 순서로 적층된 광학 필름과, 한쪽 외부면 상에 저굴절률층(B)를 구비한 터치 패널이 대향 배치된 터치 패널이 구비된 광학 적층체를 이용한 뉴튼 링의 발생의 억제 방법이며,
   상기 광학 필름과 상기 터치 패널은 서로 간극을 둔 상태에서 상기 저굴절률층(A)이 적층된 광학 필름의 면과 상기 저굴절률층(B)이 적층된 터치 패널의 외부면이 마주 보도록 대향 배치되어 있고,
   상기 저굴절률층(B)을 대향하는 상기 저굴절률층(A)의 표면(A), 및 상기 저굴절률층(A)을 대향하는 상기 저굴절률층(B)의 표면(B)에는 요철이 형성되고 있고,
   상기 표면(A) 및 표면(B)의 반사 Y값이 0.1％ 이상 1.5％ 미만이고,
   상기 표면(A) 및 표면(B)의 요철은 10점 평균 거칠기(Rz)가 20 내지 90nm, 평균 경사각(Δa)이 5 내지 20°인 것을 특징으로 하는 뉴튼 링의 발생의 억제 방법.

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