KR20120091170A - 광학 필름의 제조 방법, 광학 필름, 편광판 및 디스플레이 - Google Patents

Abstract

생산성이 우수하고, 하드 코트층과 하드 코트층의 기재측에 접하는 층과의 사이에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하여, 시인성이 우수한 광학 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 광투과성 기재를 준비하는 공정, 제1 수지 및 제1 용제를 포함하고, 또한 저굴절률 성분을 포함하지 않거나 또는 저굴절률 성분이 제1 수지의 질량에 대하여 5.0질량％ 이하이고, 점도 μ1이 3mPaㆍs 이상인 제1 조성물, 및 저굴절률 성분, 제2 수지 및 제2 용제를 포함하고, 점도 μ2가 5mPaㆍs 이상이면서 μ2와 μ1의 차가 30mPaㆍs 이하인 제2 조성물을 준비하는 공정, 광투과성 기재의 일면측에 광투과성 기재측으로부터 적어도 제1 조성물 및 제2 조성물을 인접시켜 동시 도포하여 도막으로 하는 공정, 상기 도막을 건조시키고, 계속해서 광조사나 가열을 행하여 경화시키는 공정을 포함하고, 또한 상기 건조 전에 예비 경화를 행하지 않는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법이다.

Description

광학 필름의 제조 방법, 광학 필름, 편광판 및 디스플레이 {METHOD FOR PRODUCING OPTICAL FILM, OPTICAL FILM, POLARIZING PLATE AND DISPLAY}

본 발명은 액정 디스플레이(LCD), 음극관 표시 장치(CRT), 또는 플라즈마 디스플레이(PDP) 등의 디스플레이(화상 표시 장치)의 전방면 등에 설치되는 광학 필름, 그 제조 방법 및 그것을 사용한 편광판 및 디스플레이에 관한 것이다.

상기와 같은 디스플레이에 있어서는, 그 표시면의 시인성을 높이기 위하여, 형광등이나 태양광 등의 외부 광원으로부터 조사된 광선의 반사가 적은 것이 요구된다. 외부 광의 반사를 억제하는 방법으로서, 하드 코트층 등의 기능층의 최표면에 저굴절률층을 형성한 반사 방지 필름을 사용하는 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1).

그러나, 특허문헌 1의 발명과 같이 기능층 형성용 조성물을 도포하고, 전리 방사선으로 반경화시켜 기능층을 형성하고, 또한 반경화 상태의 기능층 상에 저굴절률층 형성용 조성물을 도포하여 완전히 경화시키는 방식(반경화 방식)이나, 종래의 각 층마다 조성물을 도포하고, 완전히 경화시키는 순차 중층 도포 방식에서는 복수회의 도포 공정 및 경화 공정을 행하기 때문에 생산성이 좋지 않다.

이에 대해 특허문헌 2에서는 2층 이상의 기능층을 동시에 중층 도포할 수 있어 높은 생산성이 얻어지고, 층간의 밀착성이 높고, 또한 각 층간에서의 기능 분리에 지장을 초래하는 일이 없는 광학 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 의도하여, 각각 전리 방사선 경화성 수지를 함유하는 A층과 B층을 동시 중층 도포하고, 1회째의 전리 방사선 조사(예비 경화)를 행하고, 이어서 건조하고, 2회째의 전리 방사선 조사를 행하여 경화(완전 경화)시키는 광학 필름의 제조 방법을 제안하고 있다.

그러나, 중층 도포한 각 층간의 높은 밀착성 외에, 중층 도포한 층과 기재 또는 기재측에 접하는 층과의 높은 밀착성도 요구되고 있다. 특허문헌 2에서는 층간의 밀착성이 높고, 각 층간에서의 기능이 분리되어 있지만, 동시 도포한 A층(하드 코트층 또는 방현층)과 B층(굴절률 제어층)의 사이에는 층 계면이 존재하고 있었다.

또한, 특허문헌 1에 있어서는 저굴절률층의 굴절률을 저감시키는 것을 의도하여 중공 입자 등의 저굴절률 미립자를 함유시키고 있지만, 이렇게 저굴절률 미립자를 저굴절률층에 함유시키면 저굴절률층의 굴절률은 저감되지만, 저굴절률층의 기재측에 접하는 기능층은 저굴절률층에 비하여 굴절률이 높기 때문에 저굴절률층과 기능층의 경계(계면)에 있어서 저굴절률층의 저굴절률 미립자와 기능층에 굴절률차가 있고, 정밀한 막 두께 제어를 행하지 않으면 간섭 줄무늬가 발생하게 되어, 반사 방지 필름을 사용한 디스플레이의 표시면의 시인성이 저하되어 버린다고 하는 문제가 있었다.

일본 특허 공개 제2009-053691호 공보 일본 특허 공개 제2008-250267호 공보

본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위하여 이루어진 것이며, 본 발명의 제1 목적은, 동시 도포(중층 도포)를 행함으로써 반사 방지 기능을 갖고, 헤이즈, 전체 광선 투과율 및 줄무늬가 없는 면 형상을 유지하면서, 도포 공정이나 경화 공정을 줄임으로서 생산성을 향상시키고, 또한 순차 도포에 의한 층간의 계면을 없앰으로써 층간의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 밀착성을 양호화하고, 기재 부근에서는 기재의 굴절률과 동일 정도의 굴절률의 하드 코트 조성물의 비율을 많게 함으로써 하드 코트층과 기재의 사이에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 또한 밀착성이 우수한 광학 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은, 상기 광학 필름을 구비한 편광판을 제공하는 것이다.

본 발명의 제3 목적은, 상기 광학 필름을 구비한 디스플레이를 제공하는 것이다.

본 발명자들이 예의 검토한 결과, 저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지를 포함하지 않거나 또는 저굴절률 수지를 포함하고 있어도 광경화성 수지나 열경화성 수지를 포함하는 경화성 수지의 질량에 대하여 5질량％ 이하로 적고, 또한 특정한 점도를 갖는 제1 조성물과, 저굴절률 미립자를 포함하고, 또한 특정한 점도를 갖는 제2 조성물을, 기재측으로부터 상기 제1 조성물 및 제2 조성물을 인접시켜 기재 상 또는 기재 상에 형성된 층 상에 동시 도포하고, 건조 전의 예비 경화를 행하지 않고 건조시키고, 계속해서 광조사나 가열하여 경화시킴으로써, HC층의 막 두께 방향에 있어서 저굴절률 미립자가 HC층의 기재와는 반대측의 계면측에 기재측보다도 많이 존재하고, 또한 기재측일수록 저굴절률 미립자의 존재량이 적어지는 분포, 즉 기재와는 반대측의 계면측으로부터 기재측에 걸쳐 저굴절률 미립자가 서서히 적어지고 있는 분포를 취하고, 종래의 저굴절률층과 HC층을 순차 중층 도포에 의해 형성한 경우나 특허문헌 2와 같은 동시 도포에 의해 형성한 경우와 같은 명확한 층 계면을 나타내지 않고, 또한 반사 방지 기능을 갖고, 헤이즈, 전체 광선 투과율 및 줄무늬가 없는 면 형상을 유지하면서, 순차 도포에 의한 층간의 계면을 없앰으로써 층간의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 밀착성을 양호화하고, 기재 부근에서는 기재의 굴절률과 동일 정도의 굴절률의 하드 코트 조성물의 비율을 많게 함으로써 하드 코트층과 기재의 사이에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 또한 밀착성이 우수한 광학 필름이 높은 생산성으로 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법은, (i) 광투과성 기재를 준비하는 공정, (ii) 반응성을 갖는 제1 수지 및 제1 용제를 포함하고, 또한 저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지를 포함하지 않거나 또는 저굴절률 수지를 포함하고 있어도 상기 제1 수지의 질량에 대하여 5.0질량％ 이하이고, 점도 μ1이 3mPaㆍs 이상인 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물, 및 평균 입경 10 내지 300nm의 저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 저굴절률 성분, 반응성을 갖는 제2 수지 및 제2 용제를 포함하고, 점도 μ2가 5mPaㆍs 이상이면서 상기 μ2로부터 상기 μ1을 차감한 값이 30mPaㆍs 이하인 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물을 준비하는 공정, (iii) 상기 광투과성 기재의 일면측에, 상기 광투과성 기재측으로부터 적어도 상기 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물을 인접시켜 동시 도포하여 도막으로 하는 공정, (iv) 상기 (iii) 공정에서 얻어진 도막을 건조시키고, 계속해서 광조사 및/또는 가열을 행하여 경화시키는 공정을 포함하고, 또한 상기 (iii) 공정과 상기 (iv) 공정의 사이에 예비 경화를 행하지 않는 것을 특징으로 한다.

저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지를 포함하지 않거나 또는 저굴절률 수지를 포함하고 있어도 제1 수지의 질량에 대하여 5.0질량％ 이하로 적고, 상기 특정한 점도를 갖는 제1 HC층용 경화성 수지 조성물(이하, 간단히 제1 조성물이라고 하는 경우가 있음), 및 저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 저굴절률 성분을 포함하고, 상기 특정한 점도를 갖는 제2 HC층용 경화성 수지 조성물(이하, 간단히 제2 조성물이라고 하는 경우가 있음)을 광투과성 기재측으로부터 제1 조성물 및 제2 조성물이 인접하여 위치하도록 동시 중층 도포하여 HC층을 형성하고 예비 경화를 행하지 않음으로써, 제2 조성물에 포함되는 저굴절률 성분이 HC층의 막 두께 방향에 있어서, HC층의 광투과성 기재와는 반대측의 계면측에 광투과성 기재측보다도 많이 존재하고, 또한 광투과성 기재측일수록 저굴절률 성분의 존재량이 적어지도록 분포하고, 광투과성 기재와는 반대측의 계면으로부터 광투과성 기재측에 걸쳐 상기 저굴절률 성분이 서서히 적어지고, HC층 내에 있어서 저굴절률 성분과 HC층의 수지의 굴절률차에 의한 간섭 줄무늬의 발생과, HC층과 기재의 계면에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 또한 시인성이 우수한 광학 필름이 얻어진다.

그리고, 예비 경화를 행하지 않고 도막을 건조시키고, 계속해서 광조사나 가열을 행하여 도막을 경화시키기 때문에, 예비 경화를 행하여 경화시킨 경우에 비하여 HC층과 광투과성 기재나 HC층의 광투과성 기재측에 접하는 층과의 밀착성을 높일 수 있다. 본 발명에 있어서 예비 경화란 도막을 본 경화시키지 않는 광조사 및/또는 가열을 의미한다. 그리고, 도막의 본 경화란 도막을 건조시켜 도막 중의 용제를 적게 하고, 경화한 도막이 JIS K5600-5-4(1999)에 규정하는 연필 경도 시험(4.9N 하중)에서 「H」 이상의 경도를 발현하는 경화를 의미한다.

본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법의 적합한 실시 형태에 있어서는, 상기 (iii) 공정에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 도막의 습윤 막 두께를 T1, 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 도막의 습윤 막 두께를 T2로 하였을 때, T2를 T1로 나눈 값, 즉 T2/T1을 0.01 내지 1로 함으로써, 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서 저굴절률 성분이 HC층의 광투과성 기재와는 반대측의 계면측에 광투과성 기재측보다도 많이 존재하고, 또한 광투과성 기재측일수록 저굴절률 성분의 존재량이 적어지도록 분포하고, 광투과성 기재와는 반대측의 계면으로부터 광투과성 기재측에 걸쳐 상기 저굴절률 성분이 서서히 적어지고, 또한 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서 상기 광투과성 기재와는 반대측의 계면부터 상기 하드 코트층의 건조 막 두께의 70％까지의 영역에, 상기 저굴절률 성분의 전체량의 70 내지 100％가 존재하는 분포를 갖는 광학 필름을 얻는 것도 가능하다.

이렇게 저굴절률 성분이 분포하고 있음으로써, 저굴절률 성분의 함유량을 적게 하여도 광학 필름의 반사 방지 성능을 충분히 발현할 수 있다.

또한, HC층의 막 두께 방향에서의 저굴절률 미립자의 분포는, HC층의 막 두께 방향 단면의 TEM(투과형 전자 현미경) 사진에 의해 관찰할 수 있다.

HC층의 막 두께 방향에서의 저굴절률 수지의 분포는, 예를 들어 광학 필름을 열경화성 수지를 사용하여 포매하고, 그 포매한 광학 필름으로부터 레이카(LEICA)사제 울트라 마이크로톰을 사용하여 80nm 두께의 초박 절편을 제작하고, 계속해서 RuO4를 사용하여 기상 염색을 행하여 TEM에 의해 관찰함으로써 측정할 수 있다.

본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법의 적합한 실시 형태에서는, 상기 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 점도 μ1이 3 내지 95mPaㆍs이고, 상기 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 점도 μ2가 5 내지 100mPaㆍs인 것이, 상기 특정한 저굴절률 성분의 분포를 갖는 HC층이 용이하게 얻어지기 때문에 바람직하다.

본 발명에 관한 광학 필름은, 상기 광학 필름의 제조 방법에 의해 얻어지는 광학 필름이다.

본 발명에 관한 광학 필름의 적합한 실시 형태에서는, 광투과성 기재의 일면측에 하드 코트층이 형성된 광학 필름이며, 상기 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서 저굴절률 미립자가 상기 광투과성 기재와는 반대측의 계면측에 상기 광투과성 기재측보다도 많이 존재하고, 또한 상기 광투과성 기재측일수록 상기 저굴절률 미립자의 존재량이 적고, 상기 광투과성 기재와는 반대측의 계면으로부터 광투과성 기재측에 걸쳐 상기 저굴절률 성분이 서서히 적어지고, 상기 하드 코트층 내에 층 계면이 없고, 상기 하드 코트층의 상기 광투과성 기재에 대한 바둑판 눈금 밀착성 시험의 밀착률을 90 내지 100％로 하는 것도 가능하다.

여기에서, 바둑판 눈금 밀착성 시험의 밀착률이란, 광학 필름의 HC층측 표면에 한변이 1mm인 사각형에서 합계 100개의 바둑판 눈금을 넣고, 폭 24mm의 점착 테이프(예를 들어, 니찌반(주)제의 공업용 셀로테이프(등록 상표))를 사용하여 5회 연속 박리 시험을 행하여, 하기 기준에 기초하여 산출되는 박리되지 않고 남은 눈금의 비율이다.

밀착률(％)=(박리되지 않은 눈금의 수/합계 눈금수 100)×100

본 발명에 관한 광학 필름의 적합한 실시 형태에서는, 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서, 상기 광투과성 기재와는 반대측의 계면부터 상기 하드 코트층의 건조 막 두께의 70％까지의 영역에, 상기 저굴절률 미립자의 전체량의 70 내지 100％가 존재하는 것도 가능하다.

본 발명에 관한 편광판은 상기 어느 하나의 광학 필름의 상기 하드 코트층과는 반대의 광투과성 기재측에 편광자가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 디스플레이는, 상기 어느 하나의 광학 필름의 상기 하드 코트층과는 반대의 광투과성 기재측에 디스플레이 패널이 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지를 포함하지 않거나 또는 저굴절률 수지를 포함하고 있어도 상기 특정량이고, 상기 특정한 점도를 갖는 제1 조성물, 및 저굴절률 미립자 및/또는 저굴절률 수지를 포함하고, 상기 특정한 점도를 갖는 제2 조성물을 광투과성 기재측으로부터 제1 조성물 및 제2 조성물이 인접하여 위치하도록 동시 도포하고, 예비 경화를 행하지 않고 도막을 건조시키고, 계속해서 광조사나 가열을 행하여 HC층을 형성함으로써, 제2 조성물에 포함되는 저굴절률 미립자 및/또는 저굴절률 수지가 HC층의 막 두께 방향에 있어서, HC층의 광투과성 기재와는 반대측의 계면측에 광투과성 기재측보다도 많이 존재하고, 또한 광투과성 기재측일수록 그 존재량이 적어지도록 분포하고, 또한 광투과성 기재와는 반대측의 계면으로부터 광투과성 기재측에 걸쳐 상기 저굴절률 성분이 서서히 적어지도록 분포하고, 반사 방지 기능을 갖고, 헤이즈, 전체 광선 투과율 및 줄무늬가 없는 면 형상을 유지하면서, 도포 공정이나 경화 공정을 줄임으로써 생산성을 향상시키고, 또한 순차 도포에 의한 층간의 계면을 없앰으로써 층간의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 밀착성을 양호화하고, 기재 부근에서는 기재의 굴절률과 동일 정도의 굴절률의 하드 코트 조성물의 비율을 많게 함으로써 하드 코트층과 기재의 사이에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 또한 밀착성이 우수한 광학 필름이 얻어진다.

도 1은 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 광학 필름의 HC층에서의 저굴절률 미립자의 분포의 일례를 도시한 단면 모식도.
도 2는 종래의 순차 중층 도포 방식에 의해 얻어진 반사 방지 필름의 저굴절률층에서의 저굴절률 미립자의 분포의 일례를 도시한 단면 모식도.
도 3은 본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법에서의 제1 및 제2 HC층용 경화성 수지 조성물을 동시 도포하는 공정의 일례를 도시한 모식도.
도 4는 본 발명의 제2 광학 필름의 층 구성의 일례를 도시한 모식도.
도 5는 본 발명의 제2 광학 필름의 층 구성의 다른 일례를 도시한 모식도.
도 6은 본 발명의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 모식도.
도 7은 실시예 1의 광학 필름의 단면도.
도 8은 실시예 1의 광학 필름의 하드 코트층의 광투과성 기재와는 반대측의 계면 부분의 확대 단면도.
도 9는 비교예 3의 광학 필름의 단면도.

이하, 우선 본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법에 대하여 설명하고, 계속해서 상기 광학 필름에 대하여 설명한다.

본 발명에 있어서, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 나타낸다.

또한, 본 발명의 광에는 가시 및 비가시 영역의 파장의 전자파뿐만 아니라, 전자선과 같은 입자선 및 전자파와 입자선을 총칭하는 방사선 또는 전리 방사선이 포함된다.

본 발명에 있어서, 특별히 기재하지 않는 한, 막 두께란 건조 시의 막 두께(건조 막 두께)를 의미한다.

본 발명에 있어서, 「하드 코트층」이란 JIS K5600-5-4(1999)에 규정하는 연필 경도 시험(4.9N 하중)에서 「H」 이상의 경도를 나타내는 것을 말한다.

또한, 필름과 시트의 JIS-K6900에서의 정의에서는, 시트란 얇고 일반적으로 그 두께가 길이와 폭보다는 작은 평평한 제품을 말하며, 필름이란 길이 및 폭에 비하여 두께가 극히 작고, 최대 두께가 임의로 한정되어 있는 얇은 평평한 제품이며, 일반적으로 롤의 형태로 공급되는 것을 말한다. 따라서, 시트 중에서도 두께가 특히 얇은 것이 필름이라고 할 수 있는데, 시트와 필름의 경계는 분명하지 않고, 명확하게 구별하기 어렵기 때문에, 본 발명에서는 두께가 두꺼운 것 및 얇은 것의 양쪽의 의미를 포함하여 「필름」으로 정의한다.

본 발명에 있어서, 수지란 단량체나 올리고머 외에 중합체를 포함하는 개념이며, 경화 후에 HC층이나 그 밖의 기능층의 매트릭스로 되는 성분을 의미한다.

본 발명에 있어서, 분자량이란, 분자량 분포를 갖는 경우에는 THF 용제에서의 겔 침투 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정한 폴리스티렌 환산값인 중량 평균 분자량을 의미하고, 분자량 분포를 갖지 않는 경우에는 화합물 그 자체의 분자량을 의미한다.

본 발명에 있어서, 저굴절률 미립자의 평균 입경이란, 조성물에서의 미립자의 경우에는, 용액 중의 입자를 동적 광산란 방법으로 측정하여, 1차 입경 및 2차 입경을 포함하는 입경 분포를 누적 분포로 나타내었을 때의 50％ 입경(d50 메디안 직경)을 의미하고, 닛끼소(주)제의 마이크로트랙(Microtrac) 입도 분석계를 사용하여 측정할 수 있다. HC층 중의 미립자의 경우에는, HC층의 단면의 TEM 사진에 의해 관찰되는 입자 20개의 평균값을 의미한다.

(광학 필름의 제조 방법)

본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법은, (i) 광투과성 기재를 준비하는 공정, (ii) 반응성을 갖는 제1 수지 및 제1 용제를 포함하고, 또한 저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지를 포함하지 않거나 또는 저굴절률 수지를 포함하고 있어도 상기 제1 수지의 질량에 대하여 5.0질량％ 이하이고, 점도 μ1이 3mPaㆍs 이상인 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물, 및 평균 입경 10 내지 300nm의 저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 저굴절률 성분, 반응성을 갖는 제2 수지 및 제2 용제를 포함하고, 점도 μ2가 5mPaㆍs 이상이면서 상기 μ2로부터 상기 μ1을 차감한 값이 30mPaㆍs 이하인 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물을 준비하는 공정, (iii) 상기 광투과성 기재의 일면측에, 상기 광투과성 기재측으로부터 적어도 상기 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물을 인접시켜 동시 도포하여 도막으로 하는 공정, (iv) 상기 (iii) 공정에서 얻어진 도막을 건조시키고, 계속해서 광조사 및/또는 가열을 행하여 경화시키는 공정을 포함하고, 또한 상기 (iii) 공정과 상기 (iv) 공정의 사이에 예비 경화를 행하지 않는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 광학 필름의 HC층에서의 저굴절률 미립자의 분포의 일례를 도시한 단면 모식도이다.

광학 필름(1)은 광투과성 기재(10)의 일면측에 HC층(20)이 형성되어 있고, HC층에 있어서 저굴절률 미립자(30)는 HC층의 광투과성 기재와는 반대측의 계면측에 광투과성 기재측보다도 많이 존재하고, 또한 광투과성 기재측일수록 그 존재량이 적은 분포, 즉 광투과성 기재와는 반대측의 계면으로부터 광투과성 기재측에 걸쳐 상기 저굴절률 성분이 서서히 적어지는 분포를 갖고 있다.

도 2는 종래의 순차 중층 도포 방식에 의한 반사 방지 필름의 저굴절률층에서의 저굴절률 미립자의 분포의 일례를 도시한 단면 모식도이다.

반사 방지 필름(100)은 광투과성 기재(10)의 일면측에 광투과성 기재측으로부터 HC층(110) 및 저굴절률층(120)이 형성되어 있고, 저굴절률층 내에 있어서 저굴절률 미립자(30)가 균일하게 분포되어 있지만, HC층을 완전히 경화시켜 형성한 후에 저굴절률층이 형성되어 있기 때문에 저굴절률 미립자는 HC층 내에 없고, 저굴절률층과 HC층의 계면에 있어서 굴절률차가 커져 간섭 줄무늬가 발생해 버렸다. 또한, HC층과 저굴절률층의 계면도 명료하게 판별할 수 있다. 또한, 도 1의 저굴절률 미립자가 존재하고 있는 영역의 두께와 동일 정도의 막 두께가 두꺼운 저굴절률층을 종래의 반사 방지 필름으로 형성하면, 간섭 줄무늬가 발생해 버렸다.

이와 같이 종래의 순차 중층 도포 방식에서는, 본 발명의 도포 방법에 의해 얻어지는 저굴절률 미립자가 분포하고 있는 두께와 동일 정도의 두께의 상층(저굴절률층)을 형성하면, 하층으로 되는 조성물의 경화 부분과 상층으로 되는 조성물의 경화 부분에 계면이 발생하고, 상기 계면 부분에서의 상층의 조성물에 포함되는 저굴절률 미립자와, 하층의 조성물에 포함되는 수지와의 굴절률차가 커서 간섭 줄무늬가 발생해 버렸다.

이에 대해, 본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법에 있어서는, 저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지를 포함하지 않거나 또는 저굴절률 수지를 포함하고 있어도 제1 수지의 질량에 대하여 5.0질량％ 이하이고, 상기 특정한 점도를 갖는 제1 조성물, 및 저굴절률 성분을 포함하고, 상기 특정한 점도를 갖는 제2 조성물을, 광투과성 기재측으로부터 제1 조성물 및 제2 조성물이 인접하여 위치하도록 동시 도포하여 HC층을 형성하고 예비 경화를 행하지 않음으로써, 도 1에 도시한 바와 같이, 제2 조성물에 포함되는 저굴절률 성분이 HC층의 막 두께 방향에 있어서, HC층의 광투과성 기재와는 반대측의 계면측에 광투과성 기재측보다도 많이 존재하고, 또한 광투과성 기재측일수록 저굴절률 미립자의 존재량이 적어지는 분포, 즉 광투과성 기재와는 반대측의 계면측으로부터 광투과성 기재측에 걸쳐 저굴절률 성분이 서서히 적어지고 있는 분포를 취하고, HC층 내에 있어서 저굴절률 성분과 HC층의 수지의 굴절률차에 의한 간섭 줄무늬의 발생과, HC층과 기재의 계면에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하여, 시인성이 우수하고, 또한 HC층과 광투과성 기재 또는 광투과성 기재측에 접하는 층과의 밀착성이 우수한 광학 필름이 얻어진다.

또한, 예비 경화를 행할 필요가 없기 때문에, 예비 경화와 본 경화의 2번 광조사를 행하여 경화시킨 경우에 비하여 생산성도 우수하다.

또한, 광투과성 기재 상에 저굴절률 성분으로서 저굴절률 미립자를 포함하는 HC층을 동시 도포에 의해 형성한 경우, 상기 HC층과 상기 광투과성 기재의 밀착성이 좋은 이유는 분명하지는 않지만, 이하의 이유가 추측된다. 즉, 광투과성 기재에 대하여 제1 조성물에 포함되는 수지가 접하면 상기 수지가 광투과성 기재에 침투하여 화학적 및/또는 물리적 결합이 발생하기 때문에, HC층과 광투과성 기재의 밀착성이 향상되는 것으로 추측된다. 이에 대해, HC층에 포함되는 저굴절률 미립자가 상술한 바와 같은 광투과성 기재측일수록 존재량이 적어진다고 하는 분포를 취하지 않고 HC층 중에 균일하게 분산된 경우, HC층 중의 광투과성 기재측의 계면에 있어서 저굴절률 미립자가 차지하는 부분만큼, 수지가 침투하는 것에 의한 수지와 기재의 화학적 및/또는 물리적 결합이 발생하지 않고, 밀착성이 높아지지 않는다고 추측된다.

또한, 광투과성 기재 상에 제1 조성물과 제2 조성물을 동시 도포한 직후에 예비 경화를 행하면, 용제 존재 하에서 수지가 광투과성 기재에 침투하기 전에 중합 내지 가교가 개시되어, 수지의 분자량이 커져 수지가 광투과성 기재에 침투하지 않고, 건조 후에 또 광조사나 가열을 행하여도 밀착성이 높아지지 않는다고 추측된다.

이러한 점에서 광투과성 기재 상에 제1 조성물과 제2 조성물을 동시 도포하여 상술한 특정한 저굴절률 미립자의 분포를 갖는 본 발명의 HC층을 형성하는 경우에는, 광투과성 기재에 대한 밀착성이 우수한 것으로 추측된다.

도 3은 본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법에서의 제1 및 제2 HC층용 경화성 수지 조성물을 동시 도포하는 공정의 일례를 도시한 모식도이다.

광투과성 기재(10) 상에 다이 코터 헤드(40)의 슬릿(51 및 52)으로부터 각각 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물(60) 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물(70)을 광투과성 기재측에 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물이 위치하도록 인접하여 동시 중층 도포하고, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 도막(61) 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 도막(71)으로 한다. 또한, 도 3에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물과 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물은 원래 일체로 되어 하드 코트층을 형성하지만, 설명의 간략화를 위하여 상기 2종의 조성물이나 그 도막을 색 구분하여 기재하고 있다.

이하, (i) 및 (ii) 공정에서 준비하는 광투과성 기재 및 제1 조성물 및 제2 조성물에 대하여 설명한다.

(광투과성 기재)

본 발명의 광투과성 기재는, 광학 필름의 광투과성 기재로서 사용할 수 있는 물성을 만족하는 것이면 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 하드 코트 필름이나 광학 필름에 사용되고 있는 트리아세틸셀룰로오스, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 시클로올레핀 중합체 등을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.

가시광 영역 380 내지 780nm에서의 광투과성 기재의 평균 광투과율은 50％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70％ 이상, 특히 바람직하게는 85％ 이상이다. 또한, 광투과율의 측정은 자외 가시 분광 광도계(예를 들어, (주)시마즈 세이사꾸쇼제 UV-3100PC)를 사용하여 실온, 대기 중에서 측정한 값을 사용한다.

또한, 광투과성 기재에 비누화 처리나 프라이머층을 형성하는 등의 표면 처리가 실시되어도 된다. 또한, 광투과성 기재에는 대전 방지제 등의 첨가제가 첨가되어도 된다.

광투과성 기재의 두께는 특별히 한정되지 않고, 통상 20㎛ 내지 300㎛ 정도이고, 바람직하게는 40㎛ 내지 200㎛이다.

(제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물)

제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물은, 반응성을 갖는 제1 수지 및 제1 용제를 포함하고, 또한 저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지를 포함하지 않거나 또는 저굴절률 수지를 포함하고 있어도 상기 제1 수지의 질량에 대하여 5.0질량％ 이하이고, 점도 μ1이 5mPaㆍs 이상이다.

제1 조성물이 저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지를 포함하지 않거나 또는 저굴절률 수지를 포함하고 있어도 상기 제1 수지의 질량에 대하여 5.0질량％ 이하이고, 상기 특정한 점도를 갖고, 후술하는 제2 조성물이 저굴절률 성분을 포함하고, 특정한 점도를 갖고, 또한 제1 조성물이 제2 조성물보다도 광투과성 기재측에 위치하도록 상기 2종의 조성물이 인접하여 동시 도포됨으로써, 제1 조성물과 제2 조성물이 경화하여 HC층을 형성할 때에, HC층의 막 두께 방향에 있어서, 광투과성 기재와는 반대측의 계면측으로부터 광투과성 기재측에 걸쳐 저굴절률 성분이 서서히 적어지고 있는 분포를 취하고, 저굴절률 성분이 저굴절률 미립자인 경우에는 도 1에 도시한 바와 같이 저굴절률 미립자가 분포한다.

제1 조성물의 점도 μ1은, 후술하는 제2 조성물과의 혼합을 적절하게 억제하는 점에서 3mPaㆍs 이상이고, 10mPaㆍs 이상인 것이 바람직하다. 상기 점도 μ1은 도포 시공성을 높이는 관점에서 95mPaㆍs 이하가 바람직하고, 50mPaㆍs 이하가 보다 바람직하고, 30mPaㆍs 이하가 특히 바람직하다. 그리고, 제2 조성물의 점도 μ2로부터 μ1을 차감한 값(이하, 간단히 「점도의 차」라고도 하는 경우가 있음)이 30mPaㆍs 이하이다. 점도의 차는 혼합의 억제와 형성되는 면 형상의 관점에서 15mPaㆍs 이하인 것이 바람직하고, 10mPaㆍs 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1 조성물의 점도 μ1과 제2 조성물의 점도 μ2는, 도포 시공성의 관점에서 μ2가 μ1보다도 큰 것이 바람직하다.

또한, 제1 조성물 및 후술하는 제2 조성물의 점도는, 예를 들어 안톤 파르(Anton Paar)사제의 상품명 MCR301을 사용하고, 측정 지그는 PP50으로 하고, 측정 온도는 25℃, 전단 속도는 10000[1/s]의 조건에서 측정 대상의 조성물을 적당량 스테이지에 적하하여 측정할 수 있다.

제1 조성물은 저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지를 포함하지 않거나 또는 저굴절률 수지를 포함하고 있어도 상기 제1 수지의 질량에 대하여 5.0질량％ 이하이다. 이러한 저굴절률 성분은 반사 방지 성능을 발현하는 관점에서는 HC층의 광투과성 기재와는 반대측의 계면 및 그 근방 부분에만 존재하는 것이 바람직하다. HC층 전체에 저굴절률 성분이 균일하게 존재하면 광학 필름의 반사 방지 성능이 충분히 발현되지 않고, 또한 HC층의 경도도 충분히 발현되지 않을 우려가 있다. 이 점에 대하여, 후술하는 제2 조성물이 저굴절률 성분을 상기 계면 및 그 근방 영역에 많이 분포시키는 작용을 갖는다. 제1 조성물에 저굴절률 수지가 포함되어 있어도 상기의 양이면 광학 필름에 있어서 충분한 반사 방지 성능이 얻어진다. 제1 조성물에 포함되는 저굴절률 수지의 양은 제1 수지의 질량에 대하여 1질량％ 이하인 것이 바람직하다.

(제1 수지)

제1 수지는 반응성을 갖고, 경화하여 HC층의 매트릭스로 되는 성분이다. 제1 수지는 광조사나 가열에 의해 제1 수지끼리 및 후술하는 제2 수지와의 중합 내지 가교 반응성을 갖는다. 제1 수지는 자외선 등의 광조사에 의해 경화하는 광경화성 수지이어도 되고, 가열에 의해 경화하는 열경화성 수지이어도 된다.

제1 수지가 광경화성 수지인 경우, 제1 수지는 중합성 불포화기를 갖는 것이 바람직하고, 전리 방사선 경화성 불포화기를 갖는 것이 보다 바람직하다. 그 구체예로서는 (메트)아크릴로일기, 비닐기, 알릴기 등의 에틸렌성 불포화 결합 및 에폭시기 등을 들 수 있다.

제1 수지가 열경화성 수지인 경우, 제1 수지로서는 예를 들어 수산기, 카르복실기, 아미노기, 에폭시기, 글리시딜기, 이소시아네이트기 및 알콕실기 등을 갖는 것을 들 수 있다.

제1 수지는 가교 반응에 의해 HC층의 경도를 높이는 점에서 반응성기를 1분자 중에 2개 이상 갖는 것이 바람직하고, 3개 이상 갖는 것이 보다 바람직하다.

광경화성 수지로서의 제1 수지는, 종래 공지된 HC층의 매트릭스로 되는 광경화성 수지를 사용하면 되며, 예를 들어 펜타에리트리톨트리아크릴레이트(PETA) 및 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 등의 다관능 단량체가 바람직하게 사용된다.

열경화성 수지로서의 제1 수지는, 예를 들어 에폭시기를 갖는 화합물 및 일본 특허 공개 제2006-106503호 공보에 기재된 바인더성 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2008-165041호 공보에 기재된 열경화성 수지를 사용할 수 있다.

제1 조성물의 점도 μ1을 조절하기 쉬운 관점에서, 제1 수지의 분자량은 500 이상인 것이 바람직하고, 1000보다 큰 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1 조성물의 점도 μ1을 조절하기 쉬운 관점에서, 제1 수지의 분자량의 상한값은 150000 이하인 것이 바람직하고, 50000 이하인 것이 보다 바람직하고, 20000 이하인 것이 특히 바람직하다. 제1 수지의 분자량이 이 범위인 것에 의해, 후술하는 제2 조성물에 포함되는 저굴절률 미립자나 저굴절률 수지가 HC층 전체에 균일하게 확산되는 것을 억제하고, HC층의 광투과성 기재와는 반대측의 계면측에 많이 존재시키기 쉽다.

분자량이 1000보다 큰 수지로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 폴리알킬렌옥시드쇄 함유 중합체 D나 아라까와 가가꾸 고교(주)제의 상품명 빔 세트 DK1, 신나까무라 가가꾸 고교(주)제의 UV 경화형 우레탄아크릴레이트 올리고머인 상품명 NH 올리고 U-15HA 및 닛본 고세이 가가꾸 고교(주)제의 상품명 UV-1700B 등을 바람직하게 들 수 있다.

HC층과 기재의 계면에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하는 관점에서, 제1 수지에 분자량이 1000 이하인 수지를 함유시키는 것이 바람직하다. 이러한 분자량 1000 이하의 수지로서는, 상기 PETA나 DPHA를 바람직하게 들 수 있다.

제1 수지로서 분자량이 1000 이하인 수지와, 그 이외의 수지, 즉 분자량이 1000보다 큰 수지를 병용하는 경우, 분자량 1000 이하의 수지의 함유량은 원하는 점도 등에 따라 적절하게 조절하면 되지만, 분자량 1000 이하의 수지의 함유량이 제1 수지의 전체 질량에 대하여 50 내지 100질량％인 것이 바람직하다.

또한, HC층의 경도의 관점에서, 제1 수지의 분자량은 5000 이하인 것이 바람직하다.

이밖에 제1 수지로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 바인더 C를 사용하여도 된다. 상기 바인더 C의 시판품으로서는 중량 평균 분자량이 10000 미만이고, 또한 2 이상의 중합성 불포화기를 갖는 우레탄아크릴레이트의 시판품인 교에샤 가가꾸(주)제의 상품명 AH-600, AT-600, UA-306H, UA-306T, UA-306I 등, 닛본 고세이 가가꾸 고교(주)제의 상품명 UV-3000B, UV-3200B, UV-6300B, UV-6330B, UV-7000B 등, 아라까와 가가꾸 고교(주)제의 상품명 빔 세트 500 시리즈(502H, 504H, 550B 등), 신나까무라 가가꾸 고교(주)제의 상품명 U-6HA, UA-32P, U-324A, 도아 고세이(주)제의 상품명 M-9050 등을 들 수 있다.

제1 수지의 함유량은 적절하게 조절하여 사용하면 되며, 제1 조성물의 전체 고형분에 대하여 40 내지 90질량％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 내지 80질량％이다.

제1 수지는 1종 단독으로 사용하여도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용하여도 된다. 또한, 제1 수지는 후술하는 제2 조성물에 포함되는 제2 수지와 기본 골격, 관능기의 종류 혹은 관능기수 또는 분자량이 동일하여도 되고 상이하여도 된다.

(제1 용제)

제1 용제는 제1 조성물에 있어서 상기 제1 수지와 같은 고형분을 용해 또는 분산시켜 점도를 조절하는 작용을 갖는다.

제1 용제로서는 종래 공지된 하드 코트층용 조성물에 사용되고 있는 용제로부터 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 예를 들어, 메틸에틸케톤(MEK), 메틸이소부틸케톤(MIBK) 및 톨루엔 등이나, 일본 특허 공개 제2005-316428호 공보에 기재된 알코올류, 케톤류, 에스테르류, 할로겐화 탄화수소류, 방향족 탄화수소류, 에테르류 등을 들 수 있다. 제1 용제로서는 이밖에 예를 들어 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 디옥솔란 및 디이소프로필에테르 등의 에테르류 및 메틸글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME), 메틸글리콜아세테이트 등의 글리콜류 등을 사용할 수 있다.

제1 조성물의 점도를 조정하는(높이는) 관점에서, 제1 용제는 점도가 높은 것이 바람직하고, 1mPㆍs 이상이 바람직하고, 2mPㆍs 이상이 보다 바람직하다. 이러한 제1 조성물의 점도를 높이기 위한 용제로서는, 예를 들어 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME) 등이 바람직하다.

또한, 제1 용제의 종류 및 상기 광투과성 기재의 종류를 적절하게 선택함으로써, 제1 용제는 상기 제1 수지의 일부를 상기 광투과성 기재에 침투시키는 작용도 갖는다.

본 발명에 있어서, 광투과성 기재에 대하여 침투성이 있는 용제(침투성 용제)를 사용(또는 병용)함으로써 제1 수지가 기재에 침투하여 간섭 줄무늬의 발생을 억제하기 쉽고, 밀착성도 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 침투성이란, 광투과성 기재에 대하여 침투하는 성질 외에 광투과성 기재를 팽윤 또는 습윤시키는 개념을 포함하는 의미이다.

침투성 용제의 구체예로서는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 및 시클로헥사논 등의 케톤류, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸 및 아세트산 부틸 등의 에스테르류, 할로겐화 탄화수소 및 페놀류를 들 수 있다.

광투과성 기재가 트리아세틸셀룰로오스(TAC)인 경우에 사용하는 용제 및 광투과성 기재가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)인 경우에 사용하는 용제는, 일본 특허 공개 제2005-316428호 공보에 기재된 용제를 들 수 있다.

특히, 광투과성 기재가 트리아세틸셀룰로오스(TAC)인 경우에 사용하는 용제는 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 및 메틸에틸케톤이 바람직하다.

제1 용제는 후술하는 제2 조성물에 포함되는 제2 용제와 동일하여도 되고 상이하여도 된다.

제1 조성물에 있어서, 제1 용제의 질량에 대한 제1 수지의 질량의 비율이 100 내지 400질량％인 것이 HC층에 있어서 광투과성 기재와는 반대측에 저굴절률 성분을 많이 분포시키는 점에서 바람직하다. 또한, 이때, 후술하는 제2 조성물에 있어서, 제2 용제의 질량에 대한 저굴절률 성분 및 제2 수지의 합계 질량의 비율은 100 내지 400질량％이다.

(제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 그 밖의 성분)

제1 조성물에는 상기 성분 외에 기능성 부여를 목적으로 하여 중합 개시제, 대전 방지제, 증점제 및 반응성 또는 비반응성 레벨링제 등이 더 포함되어도 된다.

(중합 개시제)

필요에 따라 라디칼 및 양이온 중합 개시제 등을 적절하게 선택하여 사용하여도 된다. 이들 중합 개시제는 광조사 및/또는 가열에 의해 분해되어, 라디칼 혹은 양이온을 발생시켜 라디칼 중합과 양이온 중합을 진행시키는 것이다. 예를 들어, 라디칼 중합 개시제로서는 시바 재팬(주)제의 이르가큐어 184(1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤)를 들 수 있다.

에폭시기를 함유하는 제1 수지와 같이 광 양이온 중합성의 제1 수지를 사용하는 경우에는, 필요에 따라 예를 들어 일본 특허 공개 제2010-107823호 공보에 기재된 양이온 중합 개시제를 사용할 수 있다.

중합 개시제를 사용하는 경우, 그 함유량은 제1 조성물의 전체 고형분에 대하여 1 내지 10질량％로 사용하는 것이 바람직하다.

(대전 방지제)

대전 방지제로서는 종래 공지된 대전 방지제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 일본 특허 공개 제2007-264221호 공보에 기재된 제4급 암모늄염 등의 양이온성 대전 방지제나, 주석 도프 산화인듐(ITO) 등의 미립자를 사용할 수 있다.

대전 방지제를 사용하는 경우, 그 함유량은 제1 조성물의 전체 고형분에 대하여 30 내지 60질량％로 사용하는 것이 바람직하다.

(증점제)

제1 조성물에는 점도의 조정을 목적으로 하여 증점제가 포함되어도 된다.

증점제로서는 종래 공지된 증점제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 카제인 및 카제인의 염 등의 단백질계, 폴리비닐알코올, 지방족 아미드, 아크릴 공중합물, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산나트륨 등, 폴리에테르디알킬에스테르, 비닐메틸에테르-무수 말레산 공중합물의 부분 에스테르 및 아세틸렌글리콜 등의 유기계 증점제를 들 수 있다. 이밖에 마이크로 실리카, 카올린 벤토나이트 및 탈크 등의 무기계 증점제도 들 수 있다.

상기 유기계 증점제 및 무기계 증점제를 1종 단독으로 사용하여도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용하여도 된다.

증점제를 사용하는 경우, 그 함유량은 제1 조성물의 전체 고형분에 대하여 0.1 내지 10질량％로 사용하는 것이 바람직하다.

(레벨링제)

레벨링제는 HC 표면에 대하여 도포 안정성, 미끄러짐성, 오염 방지성 또는 내찰상성을 부여하는 작용을 갖는다.

레벨링제로서는 종래 공지된 반사 방지 필름에 사용되고 있는 불소계, 실리콘계 및 아크릴계 등의 레벨링제를 사용할 수 있다. 예를 들어, DIC(주)제 메가팩 시리즈(MCF350-5) 등의 전리 방사선 경화성기를 갖지 않는 불소계의 레벨링제, 신에쯔 가가꾸 고교(주)제의 X22-163A 등의 전리 방사선 경화성기를 갖는 실리콘계의 레벨링제 모두를 사용할 수 있다.

레벨링제를 사용하는 경우의 함유량으로서는, 불소계의 레벨링제인 경우에는 제1 수지의 질량에 대하여 5.0질량％ 이하로 사용하고, 0.1 내지 3.0질량％로 사용하는 것이 바람직하며, 불소계 이외의 레벨링제인 경우에는 제1 수지의 질량에 대하여 0.5 내지 10질량％로 사용하는 것이 바람직하다.

또한, HC층의 경도의 관점에서, 레벨링제의 함유량은 제1 조성물 및 제2 조성물의 고형분의 합계 질량에 대하여 5.0질량％ 이하인 것이 바람직하다.

제1 조성물은, 통상, 제1 용제에 제1 수지 외에 필요에 따라 포함되는 중합 개시제 등을 일반적인 제조법에 따라 혼합하여 분산 처리함으로써 제조된다. 혼합 분산에는 페인트 셰이커 또는 비즈 밀 등을 사용할 수 있다.

(제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물)

본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법에 있어서 사용하는 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물은, 평균 입경 10 내지 300nm의 저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 저굴절률 성분, 반응성을 갖는 제2 수지 및 제2 용제를 포함하고, 점도 μ2가 5mPaㆍs 이상이면서 점도의 차가 30mPaㆍs 이하이다.

제2 조성물이 저굴절률 성분을 포함하고, 상기 특정한 점도를 가지며, 또한 상기 제1 조성물이 제2 조성물보다도 광투과성 기재측에 위치하도록 상기 2종의 조성물이 인접하여 동시 도포됨으로써, 제1 조성물과 제2 조성물이 경화하여 HC층을 형성할 때에, HC층의 막 두께 방향에 있어서, 광투과성 기재와는 반대측의 계면측으로부터 광투과성 기재측에 걸쳐 저굴절률 성분이 서서히 적어지고 있는 분포를 취하고, 상기 저굴절률 성분이 저굴절률 미립자인 경우에는 도 1에 도시한 바와 같이 저굴절률 미립자가 분포한다.

본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법에 있어서 사용하는 제2 조성물의 점도 μ2는, 상기 제1 조성물과의 혼합을 적절하게 억제하는 점에서 5mPaㆍs 이상이며, 10mPaㆍs 이상인 것이 바람직하다. 상기 점도 μ2는 도포 시공성을 높이는 관점에서 100mPaㆍs 이하가 바람직하고, 50mPaㆍs 이하가 보다 바람직하고, 30mPaㆍs 이하가 특히 바람직하다. 또한, 제1 조성물의 점도 μ1과 제2 조성물의 점도 μ2는, 도포 시공성의 관점에서 μ2가 μ1보다도 큰 것이 바람직하다.

(저굴절률 미립자)

본 발명에 관한 제1 광학 필름의 제조 방법에 있어서 사용하는 저굴절률 미립자는, HC층의 광투과성 기재와는 반대측의 계면측에 많이 존재함으로써 본 발명의 광학 필름에 반사 방지성을 부여한다. 저굴절률 미립자 외에, 후술하는 저굴절률 수지를 함께 사용하여도 된다.

저굴절률 미립자는 굴절률이 1.20 내지 1.45인 것을 가리킨다.

저굴절 미립자로서는 종래 공지된 저굴절률층에 사용되고 있는 입자를 사용할 수 있으며, 예를 들어 특허문헌 2에 기재된 중공의 실리카 미립자나, LiF(굴절률 1.39), MgF₂(불화마그네슘, 굴절률 1.38), AlF₃(굴절률 1.38), Na₃AlF₆(빙정석, 굴절률 1.33) 및 NaMgF₃(굴절률 1.36) 등의 금속 불화물 미립자를 들 수 있다.

또한, 저굴절률 미립자는 그 표면을 제2 수지나 상기 제1 수지와 가교 반응 가능하도록 중합성 불포화기나 열경화성기를 갖는 유기 성분으로 피복되어도 된다. 피복 방법으로서는 일본 특허 공개 제2008-165040호 공보에 기재된 반응성 무기 미립자의 제조 방법을 이용할 수 있다.

저굴절률 미립자의 평균 입경은, HC층의 헤이즈 상승을 방지하는 점에서 300nm 이하이다. 저굴절률 미립자가 중공 실리카 미립자인 경우, 공극을 필요로 하기 때문에 평균 입경은 굴절률 저하의 효과를 발현시키는 관점에서 10nm 이상이다.

저굴절률 미립자의 평균 입경은 바람직하게는 10 내지 100nm, 더욱 바람직하게는 30 내지 100nm이다.

저굴절률 미립자의 함유량은 적절하게 조절하여 사용하면 되며, 제2 조성물에 포함되는 제2 수지와의 합계 질량에 대하여 50 내지 90질량％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 65 내지 90질량％이다.

(저굴절률 수지)

저굴절률 수지는 도막의 제막 후의 굴절률이 1.30 내지 1.45인 수지를 가리킨다. 저굴절률 수지 외에 상기 저굴절률 미립자를 함께 사용하여도 된다.

또한, 저굴절률 수지는 도막의 제막 후에 HC층의 매트릭스의 일부로 될 수 있는 성분이기 때문에, 후술하는 제2 수지를 겸하여 저굴절률 수지를 사용하여도 된다.

저굴절률 수지로서는 종래 공지된 광경화성기 또는 열경화성기 등의 반응성기를 갖는 불소 함유 수지, 반응성기를 갖지 않는 불소 함유 수지 등을 사용할 수 있다.

광경화성기를 갖는 불소 함유 수지로서는, 예를 들어 비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로부타디엔, 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔 등의 플루오로올레핀류를 들 수 있다.

이밖에 광경화성기를 갖는 불소 함유 수지로서 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-트리플루오로메타크릴산 메틸, α-트리플루오로메타크릴산 에틸 등의 (메트)아크릴레이트 화합물, 1 분자 중에 불소 원자를 적어도 3개 갖는 탄소수 1 내지 14의 플루오로알킬기, 플루오로시클로알킬기 또는 플루오로알킬렌기와, 적어도 2개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 불소 함유 다관능 (메트)아크릴산 에스테르 화합물 등을 들 수 있다.

열경화성기를 갖는 불소 함유 수지로서, 예를 들어 4-플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체, 플루오로에틸렌-탄화수소계 비닐에테르 공중합체 및 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 셀룰로오스 수지, 페놀 수지 및 폴리이미드 수지 등의 불소 변성품 등을 사용할 수 있다.

이밖에 일본 특허 공개 제2010-122603호 공보에 기재된 불소 원자를 함유하는 중합성 화합물의 중합체, 공중합체 및 실리콘 함유 불화비닐리덴 공중합체를 사용하여도 된다.

저굴절률 수지의 분자량은 특별히 제한되지 않고, 적절하게 선택할 수 있지만, 500 내지 5000이 제2 조성물의 점도를 조절하는 관점에서 바람직하다.

제2 조성물에 포함되는 저굴절률 수지의 함유량은 적절하게 조절하면 되지만, 저굴절률 수지가 후술하는 제2 수지를 겸하는 경우에는, 제2 조성물의 전체 고형분에 대하여 70 내지 100질량％인 것이 바람직하다.

(제2 수지)

제2 수지는 반응성을 갖고, 경화하여 HC층의 매트릭스로 되는 성분이다. 제2 수지는 광조사나 가열에 의해 제2 수지끼리 및 상기 제1 수지와의 중합 내지 가교 반응성을 갖는다.

제2 수지는 자외선 등의 광조사에 의해 경화하는 광경화성 수지이어도 되고, 가열에 의해 경화하는 열경화성 수지이어도 된다. 제2 수지가 광경화성 수지인 경우, 제2 수지는 중합성 불포화기를 갖는 것이 바람직하고, 전리 방사선 경화성 불포화기를 갖는 것이 보다 바람직하다. 그 구체예로서는 (메트)아크릴로일기, 비닐기, 알릴기 등의 에틸렌성 불포화 결합 및 에폭시기 등을 들 수 있다.

제2 수지가 열경화성 수지인 경우, 제2 수지가 갖는 열경화성기로서는, 예를 들어 수산기, 카르복실기, 아미노기, 에폭시기, 글리시딜기, 이소시아네이트기 및 알콕실기 등을 들 수 있다.

제2 수지는 가교 반응에 의해 HC층의 경도를 높이는 점에서, 경화성기를 1분자 중에 2개 이상 갖는 것이 바람직하고, 3개 이상 갖는 것이 보다 바람직하다.

제2 수지로서는 상기 제1 수지에서 예시한 것을 사용할 수 있다.

제2 수지의 함유량은 적절하게 조절하여 사용하면 되며, 제2 조성물의 전체 고형분에 대하여 60질량％ 이하가 바람직하다. 또한, 제2 수지가 저굴절률 수지를 겸하는 경우에는, 제2 조성물의 전체 고형분에 대하여 100질량％ 이하이어도 된다.

제2 수지는 1종 단독으로 사용하여도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용하여도 된다.

(제2 용제)

제2 용제는 제2 조성물에 있어서, 상기 저굴절률 미립자나 제2 수지와 같은 고형분을 용해 또는 분산시켜 점도를 조절하는 기능을 갖는다. 제2 용제로서는 상기 제1 용제에서 예시한 것을 사용할 수 있다.

(제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 그 밖의 성분)

제2 조성물에는 상기 성분 외에 기능성 부여를 목적으로 하여 제1 조성물과 마찬가지로 중합 개시제, 대전 방지제, 증점제, 오염 방지제 및 반응성 또는 비반응성 레벨링제 등이 더 포함되어도 된다.

(중합 개시제)

중합 개시제는 상기 제1 조성물에서 예시한 것을 사용할 수 있다.

중합 개시제를 사용하는 경우, 그 함유량은 제2 조성물의 전체 고형분에 대하여 1 내지 5질량％로 사용하는 것이 바람직하다.

(대전 방지제)

대전 방지제는 상기 제1 조성물에서 예시한 것을 사용할 수 있다.

대전 방지제를 사용하는 경우, 그 함유량은 제2 조성물의 전체 고형분에 대하여 30 내지 60질량％로 사용하는 것이 바람직하다.

(증점제)

증점제는 상기 제1 조성물에서 예시한 것을 사용할 수 있다.

증점제의 함유량으로서는, 제2 조성물의 전체 고형분에 대하여 0.1 내지 10질량％로 사용하는 것이 바람직하다.

(오염 방지제)

오염 방지제는 광학 필름의 최표면의 오염을 방지하고, 또한 HC층에 내찰상성을 부여할 수도 있다. 오염 방지제는 제1 조성물 및 제2 조성물의 양쪽에 포함되어도 된다. 적은 함유량으로 오염 방지성을 효율적으로 발현시키는 관점에서, 오염 방지제는 제2 조성물에만 포함되어 있는 것이 바람직하다.

오염 방지제로서는 종래 공지된 불소계 화합물 또는 규소계 화합물 등의 오염 방지제(방오제)를 사용하여도 된다.

오염 방지제로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2007-264279호 공보에 기재된 오염 방지제를 들 수 있다.

시판품인 오염 방지제를 사용하는 것도 바람직하다. 이러한 시판품인 오염 방지제(비반응성)로서는 DIC(주)제의 메가팩 시리즈, 예를 들어 상품명 MCF350-5, F445, F455, F178, F470, F475, F479, F477, TF1025, F478 및 F178K 등, 도시바 실리콘(주)제의 TSF 시리즈 등, 신에쯔 가가꾸 고교(주)제의 X-22 시리즈 및 KF 시리즈 등 및 틱소(주)제의 실라플레인 시리즈 등을 들 수 있다.

시판품인 오염 방지제(반응성)로서는 신나까무라 가가꾸 고교(주)제의 상품명 SUA1900L10 및 상품명 SUA1900L6, 다이셀 UCB(주)제의 상품명 에베크릴(Ebecryl) 350, 상품명 에베크릴 1360 및 상품명 KRM7039, 닛본 고세이 가가꾸 고교(주)제의 UT3971, DIC(주)제의 상품명 디펜서 TF3001, 상품명 디펜서 TF3000 및 상품명 디펜서 TF3028, 교에샤 가가꾸(주)제의 상품명 라이트 프로코트 AFC3000, 신에쯔 가가꾸 고교(주)제의 상품명 KNS5300, GE 도시바 실리콘(주)제의 상품명 UVHC1105 및 UVHC8550 및 닛본 페인트(주)제의 상품명 ACS-1122 등을 들 수 있다.

(레벨링제)

레벨링제는 상기 제1 조성물에서 예시한 것을 사용할 수 있다.

레벨링제는 제1 조성물과 제2 조성물 중 어디에 포함되어도 되지만, 효율적으로 레벨링제의 기능을 발현하는 관점에서 제2 조성물에만 포함되어 있는 것이 바람직하다.

레벨링제를 사용하는 경우의 함유량으로서는, 불소계의 레벨링제인 경우에는 제2 수지의 질량에 대하여 5.0질량％ 이하로 사용하고, 0.1 내지 3.0질량％로 사용하는 것이 바람직하며, 불소계 이외의 레벨링제인 경우에는 제2 수지의 질량에 대하여 0.5 내지 10질량％로 사용하는 것이 바람직하다.

제2 조성물의 제조 방법은 상기 제1 조성물에서 예시한 방법을 이용할 수 있다.

(그 밖의 기능층용 조성물)

본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법에 있어서는, 상기 (iii) 동시 도포하는 공정에 있어서 광투과성 기재의 일면측에, 적어도 상기 제1 및 제2 조성물을 동시 도포하면 되며, 광학 필름의 요구되는 성능에 따라 적시에 그 밖의 기능층을 형성하기 위하여 그 밖의 기능층용 조성물을 준비하여도 된다.

그 밖의 기능층으로서는, 예를 들어 대전 방지층 및 오염 방지층을 들 수 있다.

또한, 후술하는 바와 같이 그 밖의 기능층용 조성물은, 광투과성 기재측으로부터 제1 및 제2 조성물이 위치하도록 인접하여 도포만 하면, 그 기능에 따라 적절하게 도포 위치를 설정할 수 있다.

본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법의 (iii) 제1 조성물과 제2 조성물을 동시 도포하는 공정에 있어서, 상기 제1 및 제2 조성물을 동시 도포하는 방법은 동시 도포할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같은 익스트루전형의 다이 코터를 사용한 방법을 들 수 있다.

광학 필름의 제조 방법의 (iii) 제1 조성물과 제2 조성물을 동시 도포하는 공정에 있어서는, 제1 조성물의 도막의 습윤 막 두께를 T1, 제2 조성물의 도막의 습윤 막 두께를 T2로 하였을 때, T2/T1을 0.01 내지 1로 하는 것이, HC층의 막 두께 방향에 있어서 저굴절률 성분이 HC층의 광투과성 기재와는 반대측의 계면측에 광투과성 기재측보다도 많이 존재하고, 또한 광투과성 기재측일수록 저굴절률 성분의 존재량이 적어지도록 분포하고, 광투과성 기재와는 반대측의 계면으로부터 광투과성 기재측에 걸쳐 상기 저굴절률 성분이 서서히 적어지고, 또한 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서 상기 광투과성 기재와는 반대측의 계면부터 상기 하드 코트층의 건조 막 두께의 70％까지의 영역에, 상기 저굴절률 성분의 전체량의 70 내지 100％가 존재하는 분포로 하는 것이 가능하고, 효율적으로 광학 필름의 반사 방지성을 높일 수 있는 관점에서 바람직하다. 여기에서 습윤 막 두께란, 도포 직후의 조성물 중의 용제가 휘발하기 전의 상태의 도막의 두께이며, (광투과성 기재 상에 도포된 조성물의 체적/도포 면적)으로부터 구해진다.

또한, 제1 및 제2 조성물의 도포를 도 3에 도시한 바와 같은 다이 코터 헤드를 사용하여 행하는 경우, 다이 코터 헤드(40)와 광투과성 수지 기재(10)의 거리인 코터 갭(80)과 광투과성 수지 기재(10) 상에 동시 다층 도포하였을 때의 제1 및 제2 조성물의 도막의 합계의 두께(90)가, 코터 갭(80)<(두께(90)의 2배)의 관계에 있는 것이 바람직하다. 이러한 관계를 유지하면서 동시 다층 도포함으로써, 광투과성 수지 기재(10)와 다이 코터 헤드(40)의 사이에 형성되는 도포 비드가 안정화된다. 특히 이 도포 비드는 도포에 의해 형성하는 층이 박막화할수록 불안정해지기 쉽고, 도포면에 불균일이나 줄무늬를 발생시켜 외관을 악화시키는 원인으로 되지만, 상기 코터 갭(80)과 두께(90)의 관계를 유지함으로써 도포 비드를 안정화시키기 쉬워진다. 또한, 도포 비드란, 도포 장치와 기재의 사이에 생성되는 액 고임을 의미한다.

상기 그 밖의 기능층용 조성물은, 제1 및 제2 조성물과 함께 동시 도포되어도 되고, 제1 및 제2 조성물과는 별도로 도포하여도 된다. 동시 도포하는 경우에는, 광투과성 기재측으로부터 제1 및 제2 조성물이 위치하도록 인접하여 도포만 하면, 그 기능에 따라 적절하게 도포 위치를 설정할 수 있다. 예를 들어, 대전 방지층용 조성물을 제1 및 제2 조성물과 함께 동시 도포하는 경우에는, 도 3의 다이 헤드의 슬릿(51)보다도 광투과성 기재의 반송 방향(140)의 상류측, 즉 도 3에 있어서는 슬릿(51)의 좌측에 제3 슬릿(도시하지 않음)을 설치하여 대전 방지층용 조성물, 제1 및 제2 조성물을 동시 도포하면 된다. 또한, 예를 들어 대전 방지층용 조성물, 제1 및 제2 조성물 및 오염 방지층용 조성물을 동시 도포하는 경우에는, 도 3에 있어서 슬릿(51)의 좌측에 대전 방지층용 조성물을 도포하기 위한 제3 슬릿(도시하지 않음)을, 슬릿(52)의 우측에 오염 방지층용 조성물을 도포하기 위한 제4 슬릿(도시하지 않음)을 설치하고, 상기 4종의 조성물을 동시 도포하면 된다.

(iv) 공정의 건조 방법으로서는, 예를 들어 감압 건조 또는 가열 건조, 나아가 이들 건조를 조합하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 상압에서 건조시키는 경우에는 30 내지 110℃에서 건조시키는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 (iv) 공정 전, 즉 도막의 건조 전에 예비 경화를 행하지 않는다.

예를 들어, 제1 또는 제2 용제로서 메틸이소부틸케톤을 사용하는 경우에는, 통상 실온 내지 80℃, 바람직하게는 40℃ 내지 70℃의 범위 내의 온도에서 20초 내지 3분, 바람직하게는 30초 내지 1분 정도의 시간으로 건조가 행해진다.

또한, 본 발명에 있어서, (iv) 공정의 건조란, 상기 건조를 행하여도 층의 경화가 제품으로서 충분하지 않을 정도(예를 들어, JIS K5600-5-4(1999)에 규정하는 연필 경도 시험(4.9N 하중)에서 경도 「H」 미만)로 처리하는 것을 의미하는 것에 대해, 제1 수지나 제2 수지가 열경화성 수지를 포함하는 경우에 건조 후에 행하는 가열은, 상기 가열을 행함으로써 층의 경화가 제품으로서 충분해지는 정도(상기 연필 경도 시험에서 경도 「H」 이상)의 온도에서 처리하는 것을 의미한다.

(iv) 공정의 광조사 방법으로서는 주로 자외선, 가시광, 전자선 또는 전리 방사선 등이 사용된다. 자외선 경화의 경우에는 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본 아크, 크세논 아크 또는 메탈 할라이드 램프 등의 광선으로부터 발하는 자외선 등을 사용한다. 에너지선원의 조사량은, 자외선 파장 365nm에서의 적산 노광량으로서 50 내지 300mJ/cm²이다.

본 발명에 있어서는 예비 경화는 행하지 않고, 도막을 경화(본 경화)시키는 광조사나 가열은 도막의 건조 후에 행한다. 이에 의해, 제2 조성물에 포함되는 저굴절률 성분이 HC층의 막 두께 방향에 있어서, HC층의 광투과성 기재와는 반대측의 계면측에 광투과성 기재측보다도 많이 존재하고, 또한 광투과성 기재측일수록 저굴절률 성분의 존재량이 적어지도록 분포하고, 광투과성 기재와는 반대측의 계면으로부터 광투과성 기재측에 걸쳐 상기 저굴절률 성분이 서서히 적어지고, HC층 내에 있어서 저굴절률 성분과 HC층의 수지의 굴절률차에 의한 간섭 줄무늬의 발생과, HC층과 기재의 계면에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 또한 시인성이 우수한 광학 필름이 얻어진다.

또한, 예비 경화를 행하지 않고 도막을 건조시키고, 계속해서 광조사나 가열을 행하여 도막을 경화시키기 때문에, 예비 경화를 행하여 경화시키는 경우에 비하여 HC층과 광투과성 기재나 HC층의 광투과성 기재측에 접하는 층과의 밀착성을 높일 수 있다.

또한, 예비 경화를 행할 필요가 없기 때문에, 예비 경화와 본 경화의 2번 광조사를 행하여 경화시키는 경우에 비하여 생산성도 우수하다.

(광학 필름)

본 발명에 관한 광학 필름은 상기 제조 방법에 의해 얻어지는 것이며, 도 1에 도시한 바와 같이 광투과성 기재(10)의 일면측에 적어도 HC층(20)이 형성되어 있다.

본 발명의 광학 필름은, 상기 제조 방법에 의해 제조함으로써, 제2 조성물에 포함되는 저굴절률 미립자 및/또는 저굴절률 수지가 HC층의 막 두께 방향에 있어서, HC층의 광투과성 기재와는 반대측의 계면측에 광투과성 기재측보다도 많이 존재하고, 또한 광투과성 기재측일수록 그 존재량이 적어지도록 분포하고, HC층 내에 있어서 그 저굴절률 미립자 및/또는 저굴절률 수지와 HC층의 수지의 굴절률차에 의한 간섭 줄무늬의 발생과, HC층과 기재의 계면에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 또한 시인성이 우수한 광학 필름이 얻어진다.

또한, 예비 경화를 행하지 않고 도막을 건조시키고, 계속해서 광조사나 가열에 의해 경화시키고 있기 때문에, 예비 경화를 행하고, 계속해서 건조, 광조사나 가열을 행하여 경화시키는 경우에 비하여, 종래의 저굴절률층과 HC층을 순차 중층 도포에 의해 형성한 경우나 특허문헌 2와 같은 동시 도포에 의해 형성한 경우와 같은 명확한 층 계면을 나타내지 않고, 또한 반사 방지 기능을 가지며, 헤이즈, 전체 광선 투과율 및 줄무늬가 없는 면 형상을 유지하면서 층간의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 밀착성을 양호화하고, 기재 부근에서는 기재의 굴절률과 동일 정도의 굴절률의 하드 코트 조성물의 비율을 많게 함으로써 하드 코트층과 기재의 사이에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 또한 밀착성이 우수하다.

본 발명의 광학 필름은, 상기 제조 방법에서 설명한 바와 같이 그 밖의 기능층용 조성물을 도포하여, 그 밖의 기능층을 형성하여도 되고, 예를 들어 제1 조성물의 광투과성 기재측에 대전 방지층용 조성물을 도포하여 대전 방지층을 형성한 경우에는, 도 4에 도시한 바와 같은 광투과성 기재(10)측으로부터 대전 방지층(140) 및 HC층(20)이라고 하는 층 구성으로 된다.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이, HC층의 광투과성 기재와는 반대측의 면에 오염 방지층(150)을 형성하여도 된다.

HC층의 건조 막 두께(이하, 간단히 「막 두께」라고도 함)는 요구되는 성능에 따라 적절하게 조절할 수 있으며, 예를 들어 막 두께 1 내지 20㎛인 것이 바람직하다.

그 밖의 기능층의 막 두께는 적절하게 조절하면 되며, 예를 들어 대전 방지층의 막 두께는 0.05 내지 5㎛가 바람직하고, 오염 방지층의 막 두께는 0.01 내지 10nm가 바람직하다.

본 발명의 광학 필름은 요구되는 성능에 따라 적절하게 상기 제2 조성물의 저굴절률 미립자나 저굴절률 수지의 종류나 함유량을 조절함으로써 그 반사율을 조절할 수 있는데, 입사광에 대하여 반사율이 1 내지 3.75인 것이 바람직하고, 1 내지 3.4인 것이 보다 바람직하다.

반사율은 닛본 분꼬(주)제의 상품명 V7100형 자외 가시 분광 광도계 및 닛본 분꼬(주)제의 상품명 VAR-7010 절대 반사율 측정 장치를 사용하여, 입사각을 5°, 편광자를 N 편광, 측정 파장 범위를 380 내지 780nm로 하여 광학 필름의 TAC 기재측에 흑색 테이프를 접합하고, 그것을 장치에 설치하여 측정한다. 또한, 측정 파장 범위에서 구해진 측정 결과의 평균값을 반사율로 한다.

본 발명의 광학 필름의 헤이즈는 요구되는 성능에 따라 적절하게 조절할 수 있는데, 0.1 내지 1.0％인 것이 바람직하고, 0.1 내지 0.4％인 것이 보다 바람직하다.

헤이즈값은 JIS K7136에 따라 반사ㆍ투과율계 HM-150((주)무라까미 시끼사이 기쥬쯔 겡뀨쇼제)에 의해 측정할 수 있다.

본 발명에 관한 광학 필름의 적합한 실시 형태에서는, 광투과성 기재의 일면측에 하드 코트층이 형성된 광학 필름이며, 상기 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서, 저굴절률 미립자가 상기 광투과성 기재와는 반대측의 계면측에 상기 광투과성 기재측보다도 많이 존재하고, 또한 상기 광투과성 기재측일수록 상기 저굴절률 미립자의 존재량이 적고, 상기 광투과성 기재와는 반대측의 계면으로부터 광투과성 기재측에 걸쳐 상기 저굴절률 성분이 서서히 적어지고, 상기 하드 코트층 내에 층 계면이 없고, 상기 하드 코트층의 상기 광투과성 기재에 대한 바둑판 눈금 밀착성 시험의 밀착률을 90 내지 100％로 하는 것도 가능하다.

도 1에 도시한 바와 같이, HC층 내에 있어서 이러한 저굴절률 미립자의 분포를 취함으로써, 반사 방지 기능을 갖고, 헤이즈, 전체 광선 투과율 및 줄무늬가 없는 면 형상을 유지하면서 층간의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 밀착성을 양호화하고, 기재 부근에서는 기재의 굴절률과 동일 정도의 굴절률의 하드 코트 조성물의 비율을 많게 함으로써 하드 코트층과 기재의 사이에서의 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 밀착성이 우수한 광학 필름이 얻어진다.

하드 코트층 내의 층 계면이란, 도 2에 도시한 바와 같이 층 내에 있어서 조성물의 경화 부분에 계면(경계)이 발생하는 것을 의미한다. 층 계면의 구체예로서는, 후술하는 도 9에 도시하는 2종의 조성물의 경화 부분의 경계를 들 수 있다.

본 발명에 관한 광학 필름의 적합한 실시 형태에서는, 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서, 상기 광투과성 기재와는 반대측의 계면부터 상기 하드 코트층의 건조 막 두께의 70％까지의 영역에, 상기 저굴절률 미립자의 전체량의 70 내지 100％가 존재하는 것도 가능하다. 이에 의해, 광학 필름의 반사 방지성을 효율적으로 높일 수 있다.

본 발명의 광학 필름의 전체 광선 투과율(τt)은, 투명성의 점에서 90％ 이상이 바람직하고, 92％ 이상이 보다 바람직하다.

광학 필름의 전체 광선 투과율은, JIS K7361에 따라 헤이즈값과 동일한 측정기로 측정할 수 있다.

(편광판)

본 발명에 관한 편광판은, 상기 광학 필름의 상기 하드 코트층과는 반대의 광투과성 기재측에 편광자가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 6은 본 발명에 관한 편광판의 층 구성의 일례를 도시하는 모식도이다. 도 6에 도시하는 편광판(2)은, 광투과성 기재(10)에 HC층(20)이 형성된 광학 필름(1) 및 보호 필름(160) 및 편광층(170)이 적층된 편광자(180)를 갖고 있고, 광학 필름(1)의 HC층(20)과는 반대의 광투과성 기재(10)측에 편광자(180)가 설치되어 있다.

또한, 광학 필름의 하드 코트층과는 반대의 광투과성 기재측에 편광자가 배치되어 있다고 하는 것은, 광학 필름과 편광자가 별도로 형성되어 있는 경우뿐만 아니라, 광학 필름을 구성하는 부재가 편광자를 구성하는 부재를 겸하고 있는 경우도 포함하는 것이다.

또한, 본 발명에 관한 편광판을 디스플레이 패널에 사용하는 경우, 통상, 편광자측에 디스플레이 패널이 배치된다.

또한, 광학 필름에 대해서는, 상술한 광학 필름을 사용하면 되므로, 여기에서의 설명은 생략한다. 이하, 본 발명에 관한 편광판에서의 다른 구성에 대하여 설명한다.

(편광자)

본 발명에 사용되는 편광자로서는 소정의 편광 특성을 구비하는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니며, 일반적으로 액정 표시 장치에 사용되는 편광자를 사용할 수 있다.

편광자는 소정의 편광 특성을 장기간 유지할 수 있는 형태이면 특별히 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 편광층만으로 구성되어도 되고, 보호 필름과 편광층이 접합된 것이어도 된다. 보호 필름과 편광층이 접합되어 있는 경우, 편광층의 편면에만 보호 필름이 형성되어도 되고, 편광층의 양면에 보호 필름이 형성되어도 된다.

편광층으로서는, 통상 폴리비닐알코올로 이루어지는 필름에 요오드를 함침시키고, 이것을 1축 연신함으로써 폴리비닐알코올과 요오드의 착체를 형성시킨 것이 사용된다.

또한, 보호 필름으로서는 상기 편광층을 보호할 수 있고, 또한 원하는 광투과성을 갖는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니다.

보호 필름의 광투과성으로서는 가시광 영역에서의 투과율이 80％ 이상인 것이 바람직하고, 90％ 이상인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 보호 필름의 투과율은 JIS K7361-1(플라스틱-투명 재료의 전체 광투과율의 시험 방법)에 의해 측정할 수 있다.

보호 필름을 구성하는 수지로서는, 예를 들어 셀룰로오스 유도체, 시클로올레핀계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐알코올, 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도 셀룰로오스 유도체 또는 시클로올레핀계 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

보호 필름은 단일한 층으로 이루어지는 것이어도 되고, 복수의 층이 적층된 것이어도 된다. 또한, 보호 필름이 복수의 층이 적층된 것인 경우에는, 동일 조성의 복수의 층이 적층되어도 되고, 또한 다른 조성을 갖는 복수의 층이 적층되어도 된다.

또한, 보호 필름의 두께는, 본 발명의 편광판의 가요성을 원하는 범위 내로 할 수 있고, 또한 편광층과 접합함으로써 편광자의 치수 변화를 소정의 범위 내로 할 수 있는 범위이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 5 내지 200㎛의 범위 내인 것이 바람직하고, 특히 15 내지 150㎛의 범위 내인 것이 바람직하고, 또한 30 내지 100㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 두께가 5㎛보다도 얇으면, 본 발명의 편광판의 치수 변화가 커져 버릴 우려가 있다. 또한, 상기 두께가 200㎛보다도 두꺼우면, 예를 들어 본 발명의 편광판을 재단 가공할 때에, 가공 부스러기가 증가하거나 재단 날의 마모가 빨라져 버릴 우려가 있다.

보호 필름은 위상차성을 갖는 것이어도 된다. 위상차성을 갖는 보호 필름을 사용함으로써, 본 발명의 편광판을 디스플레이 패널의 시야각 보상 기능을 갖는 것으로 할 수 있다고 하는 이점이 있다.

보호 필름이 위상차성을 갖는 형태로서는, 원하는 위상차성을 발현할 수 있는 형태이면 특별히 한정되는 것이 아니다. 이러한 형태로서는, 예를 들어 보호 필름이 단일한 층으로 이루어지는 구성을 갖고, 위상차성을 발현하는 광학 특성 발현제를 함유함으로써 위상차성을 갖는 형태와, 상술한 수지로 이루어지는 보호 필름 상에 굴절률 이방성을 갖는 화합물을 함유하는 위상차층이 적층된 구성을 가짐으로써, 위상차성을 갖는 형태를 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 이들 어느 형태라도 적절하게 사용할 수 있다.

(디스플레이)

본 발명에 관한 디스플레이는, 상기 광학 필름의 상기 하드 코트층과는 반대의 광투과성 기재측에 디스플레이 패널이 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

디스플레이로서는 LCD, PDP, ELD(유기 EL, 무기 EL), CRT 등을 들 수 있다.

디스플레이는, 디스플레이의 시청자측 부재의 디스플레이 패널과, 구동부를 포함하는 배면측 부재로 이루어진다. 액정 디스플레이를 예로 들어 설명하면, 디스플레이 패널이란 액정재를 가둔 2매의 유리판(예를 들어, 컬러 필터 기판과 어레이 기판)과 편광판 및 본 발명의 광학 필름 등으로 이루어지는 부재이다. 액정 디스플레이를 예로 들어 설명하면, 배면측 부재란 백라이트라고 불리는 광원이나 LCD를 제어하는 구동 회로, 광원을 제어하는 회로 및 섀시 등으로 이루어지는 부재이다. 이 경우의 액정 디스플레이의 층 구성의 일례로서는 도광판이나 확산 필름 등을 포함하는 백라이트부가 있고, 그 시청자측에 편광판, 어레이 기판, 액정층, 컬러 필터 기판, 편광판, 광학 필름의 순으로 적층되어 이루어지는 것이다.

상기 디스플레이의 다른 일례인 PDP는, 표면 유리 기판과 상기 표면 유리 기판에 대향하여 사이에 방전 가스가 봉입되어 배치된 배면 유리 기판을 구비하여 이루어지는 것이다. 상기 디스플레이가 PDP인 경우, 표면 유리 기판의 표면 또는 그의 전방면판(유리 기판 또는 필름 기판)에 상기 광학 필름을 구비하는 것이기도 하다.

상기 디스플레이는 전압을 걸면 발광하는 황화아연, 디아민류 물질 등의 발광체를 유리 기판에 증착하고, 기판에 거는 전압을 제어하여 표시를 행하는 ELD 장치 또는 전기 신호를 광으로 변환하여 인간의 눈에 보이는 상을 발생시키는 CRT 등의 디스플레이이어도 된다. 이 경우, ELD 장치 또는 CRT의 최표면 또는 그 전방면판의 표면에 상기 광학 필름을 구비하는 것이다.

<실시예>

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이들 기재에 의해 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

저굴절률 미립자로서 닛끼 쇼꾸바이 가세이(주)제의 중공 실리카 미립자(상품명 스루 리어 DAS(평균 입경 50nm, MIBK 분산액, 고형분 20％))를 사용하였다.

제1 수지 (1)로서 아라까와 가가꾸 고교(주)제의 상품명 빔 세트 DK1(중량 평균 분자량 20000, 고형분 75％, MIBK 용제)을 사용하였다.

제1 수지 (2)로서 닛본 가야꾸(주)제의 펜타에리트리톨트리아크릴레이트를 사용하였다.

제1 수지를 겸한 저굴절률 수지로서 교에샤 가가꾸(주)제의 LINC-3A(하기 화학식 (1)로 표시되는 트리아크릴로일-헵타데카플루오로노네닐-펜타에리트리톨(주성분)과 펜타에리트리톨트리아크릴레이트의 혼합물)를 사용하였다.

화학식 (1)

중합 개시제로서 시바 재팬(주)제의 상품명 이르가큐어(Irg) 184를 사용하였다.

레벨링제로서 DIC(주)제의 상품명 MCF350-5(고형분 5％)를 사용하였다.

용제로서 MIBK를 사용하였다.

광투과성 기재로서 후지 필름(주)제의 TAC 기재, 상품명 TD80UL(두께 80㎛)을 사용하였다.

또한, 제1 조성물 및 제2 조성물의 점도는 안톤 파르사제의 MCR301을 사용하고, 측정 지그는 PP50으로 하고, 측정 온도는 25℃, 전단 속도는 10000[1/s]의 조건에서 측정 대상의 조성물(잉크)을 적당량 스테이지에 적하하여 측정하였다.

건조 막 두께의 측정은 미쯔또요(Mitutoyo)제의 상품명 디지마틱 인디케이터(DIGIMATIC INDICATOR) CODE215-403을 사용하여 유리 상에 측정 대상의 샘플을 놓고 측정하였다.

각 화합물의 약어는 각각 이하와 같다.

PETA: 펜타에리트리톨트리아크릴레이트

MIBK: 메틸이소부틸케톤

IPA: 이소프로판올

TAC: 트리아세틸셀룰로오스

(제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 제조)

각각 하기에 나타내는 조성의 성분을 배합하여 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 2, 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1을 제조하였다.

(제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1)

빔 세트 DK1: 64.72질량부(고형분 환산 48.54질량부)

Irg184: 1.94질량부

MCF350-5: 0.97질량부(고형분 환산 0.05질량부)

MIBK: 32.36질량부

(제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2)

PETA: 75.49질량부(고형분 환산 56.62질량부)

Irg184: 3.02질량부

MCF350-5: 3.02질량부(고형분 환산 0.15질량부)

MIBK: 18.47질량부

(제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1)

스루 리어 DAS: 75.81(고형분 환산 15.16질량부)

빔 세트 DK1: 13.48질량부(고형분 환산 10.11질량부)

Irg184: 0.61질량부

MCF350-5: 10.11질량부(고형분 환산 0.51질량부)

(제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2)

스루 리어 DAS: 83.12(고형분 환산 16.62질량부)

빔 세트 DK1: 15.83질량부(고형분 환산 11.87질량부)

Irg184: 0.48질량부

MCF350-5: 0.57질량부(고형분 환산 0.03질량부)

(제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 3)

스루 리어 DAS: 73.95(고형분 환산 14.79질량부)

빔 세트 DK1: 24.65질량부(고형분 환산 18.49질량부)

Irg184: 0.74질량부

MCF350-5: 0.67질량부(고형분 환산 0.03질량부)

(제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 4)

LINC-3A: 78.63

Irg184: 3.15질량부

MCF350-5: 15.73질량부(고형분 환산 0.79질량부)

MIBK: 2.49질량부

(광학 필름의 제작)

(실시예 1)

상기 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1을 증발기를 사용하여 용제를 증류 제거하고, 각각 점도를 30mPaㆍs로 조정하였다. 계속해서, 1m/분의 속도로 반송되는 TAC 기재(TD80UL) 상에, TAC 기재측으로부터 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1이 위치하도록 2층 동시 도포를 행하였다. 이때, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1의 도막의 습윤 막 두께를 각각 20㎛, 10㎛로 하였다.

계속해서, 2층 동시 도포의 도막을 70℃에서 60초간 건조하고, 질소 분위기 하에서 자외선을 적산 광량이 120mJ/cm²로 되도록 조사하여 도막을 경화시킴으로써, 건조 막 두께 10㎛의 하드 코트층을 형성하여, 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 1)

실시예 1에 있어서, 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1을 사용하지 않고, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1만을 습윤 막 두께 20㎛로 도포하고, 건조 막 두께 9㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 2)

실시예 1에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1을 사용하지 않고, 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1만을 습윤 막 두께 20㎛로 도포하고, 건조 막 두께 10㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 3)

실시예 1에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1만을 습윤 막 두께 20㎛로 도포하고, 그 도막을 70℃에서 60초간 건조하고, 질소 분위기 하에서 자외선을 적산 광량이 120mJ/cm²로 되도록 조사하여 도막을 경화시키고, 계속해서 그 경화막 상에 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1만을 습윤 막 두께 10㎛로 도포하고, 그 도막을 70℃에서 60초간 건조하고, 질소 분위기 하에서 자외선을 적산 광량이 120mJ/cm²로 되도록 조사하여 도막을 경화시켜, 합계 건조 막 두께 10㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 2)

상기 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2를 각각 점도 10mPaㆍs로 조정하였다. 계속해서, 20m/분의 속도로 반송되는 TAC 기재(TD80UL) 상에, TAC 기재측으로부터 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2가 위치하도록 2층 동시 도포를 행하였다. 이때, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2의 도막의 습윤 막 두께를 각각 25㎛, 5㎛로 하였다.

계속해서, 2층 동시 도포의 도막을 70℃에서 60초간 건조하고, 질소 분위기 하에서 자외선을 적산 광량이 120mJ/cm²로 되도록 조사하여 도막을 경화시킴으로써, 건조 막 두께 11㎛의 하드 코트층을 형성하여, 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 3)

실시예 2에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2의 도막의 습윤 막 두께를 각각 25㎛, 1㎛로 하고, 건조 막 두께 8㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 4)

실시예 2에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2의 도막의 습윤 막 두께를 각각 18.75㎛, 3.75㎛로 하고, 건조 막 두께 6㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 4)

실시예 2에 있어서, 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2를 사용하지 않고, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1만을 습윤 막 두께 20㎛로 도포하고, 건조 막 두께 11㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 5)

실시예 2에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1을 사용하지 않고, 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2만을 습윤 막 두께 10㎛로 도포하고, 건조 막 두께 5㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 6)

실시예 2에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2의 동시 도포 후, 건조 전에, 질소 분위기 하에서 자외선을 적산 광량이 50mJ/cm²로 되도록 조사(예비 경화)한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 5)

상기 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 3을 각각 점도 10mPaㆍs로 조정하였다. 계속해서, 20m/분의 속도로 반송되는 TAC 기재(TD80UL) 상에, TAC 기재측으로부터 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 3이 위치하도록 2층 동시 도포를 행하였다. 이때, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 3의 도막의 습윤 막 두께를 각각 25㎛, 5㎛로 하였다.

계속해서, 2층 동시 도포의 도막을 70℃에서 60초간 건조하고, 질소 분위기 하에서 자외선을 적산 광량이 120mJ/cm²로 되도록 조사하여 도막을 경화시킴으로써, 건조 막 두께 9㎛의 하드 코트층을 형성하여, 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 6)

실시예 5에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 3의 도막의 습윤 막 두께를 각각 25㎛, 1㎛로 하고, 건조 막 두께 8㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 7)

실시예 5에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 3의 도막의 습윤 막 두께를 각각 18.75㎛, 3.75㎛로 하고, 건조 막 두께 5㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 7)

실시예 5에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1을 사용하지 않고, 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 3만을 습윤 막 두께 10㎛로 도포하고, 건조 막 두께 5㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 8)

상기 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 4를 각각 점도 30mPaㆍs로 조정하였다. 계속해서, 1m/분의 속도로 반송되는 TAC 기재(TD80UL) 상에, TAC 기재측으로부터 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 4가 위치하도록 2층 동시 도포를 행하였다. 이때, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 4의 도막의 습윤 막 두께를 각각 20㎛, 10㎛로 하였다.

계속해서, 2층 동시 도포의 도막을 25℃에서 60초간 건조하고, 질소 분위기 하에서 자외선을 적산 광량이 120mJ/cm²로 되도록 조사하여 도막을 경화시킴으로써, 건조 막 두께 14㎛의 하드 코트층을 형성하고, 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 9)

실시예 8에 있어서, 2층 동시 도포의 도막의 건조 온도를 50℃로 한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 10)

실시예 8에 있어서, 2층 동시 도포의 도막의 건조 온도를 70℃로 한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 11)

실시예 8에 있어서, 2층 동시 도포의 도막의 건조 온도를 100℃로 한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 12)

실시예 10에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 4의 도막의 습윤 막 두께를 각각 25㎛, 5㎛로 한 것 이외에는, 실시예 10과 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 8)

실시예 10에 있어서, 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 4를 사용하지 않고, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2만을 습윤 막 두께 20㎛로 도포하고, 건조 막 두께 9㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 10과 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 9)

실시예 10에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 2를 사용하지 않고, 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 4만을 습윤 막 두께 10㎛로 도포하고, 건조 막 두께 8㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 10과 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(실시예 13)

실시예 1에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1의 점도를 각각 90mPaㆍs로 되도록 조정하고, 동시 도포 시에 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 3의 도막의 습윤 막 두께를 각각 25㎛, 5㎛로 하고, 건조 막 두께 18㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 10)

실시예 1에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1의 점도를 각각 4mPaㆍs로 되도록 조정하고, 건조 막 두께 5㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 11)

실시예 1에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1의 점도를 각각 10mPaㆍs, 4mPaㆍs로 되도록 조정하고, 건조 막 두께 9㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 12)

실시예 1에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1의 점도를 각각 62mPaㆍs, 10mPaㆍs로 되도록 조정하고, 건조 막 두께 17㎛의 하드 코트층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 필름을 제작하였다.

(비교예 13)

실시예 1에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 1의 점도를 각각 10mPaㆍs로 되도록 조정하고, 그 조정한 2개의 조성물을 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 양으로 혼합하고, 그 혼합한 조성물을 TAC 기재 상에 도포하였다. 이때, 이 혼합한 조성물의 도막의 습윤 막 두께를 30㎛로 하였다.

계속해서, 그 도막을 실시예 1과 마찬가지로 건조, 광조사를 행하여 건조 막 두께 10㎛의 하드 코트층을 형성하고, 광학 필름을 제작하였다.

상기 실시예 및 비교예에서 사용한 조성물의 종류, 습윤 막 두께, 도포 방식, 건조 막 두께 및 건조 조건 및 TAC 기재의 반송 속도를 정리한 것을 하기 표 1에 나타낸다.

(광학 필름의 평가)

상기 실시예 및 비교예의 광학 필름에 대하여, 각각 하기에 나타낸 바와 같이 반사율, 헤이즈(Hz) 및 전체 광선 투과율에 대하여 측정을 행하였다. 또한, 상기 실시예 및 비교예의 광학 필름에 대하여, 각각 하기에 나타낸 바와 같이 간섭 줄무늬의 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

또한, 실시예 1의 광학 필름의 단면 사진을 도 7 및 8에, 비교예 3의 광학 필름의 단면 사진을 도 9에 도시한다. 또한, 도 8의 단면 사진은 도 7의 사진에서의 HC층의 TAC 기재와는 반대측의 계면측을 확대한 것이다.

(반사율의 측정)

반사율의 측정은, 닛본 분꼬(주)제의 상품명 V7100형 자외 가시 분광 광도계 및 닛본 분꼬(주)제의 상품명 VAR-7010 절대 반사율 측정 장치를 사용하여, 입사각을 5°, 편광자를 N 편광, 측정 파장 범위를 380 내지 780nm로 하여 광학 필름의 TAC 기재측에 흑색 테이프를 접합하고, 그것을 장치에 설치하여 측정을 행하였다. 또한, 측정 파장 범위에서 구해진 측정 결과의 평균값을 반사율로 하였다.

(헤이즈 및 전체 광선 투과율의 측정)

헤이즈 및 전체 광선 투과율은 각각 JIS K-7136, JIS K7361에 준거하여 반사ㆍ투과율계 HM-150((주)무라까미 시끼사이 기쥬쯔 껭뀨쇼제)으로 측정하였다.

(간섭 줄무늬의 평가)

후나테크(주)제의 간섭 줄무늬 검사 램프(Na 램프)를 사용하여 육안으로 검사하고, 하기 기준으로 평가하였다.

○: 간섭 줄무늬의 발생이 거의 보이지 않은 것

△: 간섭 줄무늬가 희미하게 보인 것

×: 간섭 줄무늬가 명확하게 보인 것

(밀착성의 평가)

상기 실시예 및 비교예의 광학 필름에 대하여, 각각 하기에 나타내는 바둑판 눈금 밀착성 시험의 밀착률의 측정을 행하였다.

또한, 비교예 12에 대해서는 면 형상이 나빠서 측정할 수 없었다.

(바둑판 눈금 밀착성 시험)

광학 필름의 HC층측 표면에 한변이 1mm인 사각형에서 합계 100눈금의 바둑판 눈금을 넣고, 니찌반(주)제의 공업용 24mm 셀로테이프(등록 상표)를 사용하여 5회 연속 박리 시험을 행하여, 하기 기준에 기초하여 산출되는 박리되지 않고 남은 눈금의 비율을 구하였다.

밀착률(％)=(박리되지 않은 눈금의 수/합계 눈금수 100)×100

(면 형상의 평가)

광학 필름의 외관의 면 형상(도포 시공 줄무늬의 유무)에 대하여 육안에 의해 평가를 행하였다.

○: 도포 시공 줄무늬가 보이지 않은 것

△: 도포 시공 줄무늬가 희미하게 보인 것

×: 도포 시공 줄무늬가 명확하게 보인 것

(결과의 정리)

표 2로부터 실시예에서는 모두 반사율 및 헤이즈가 낮았다. 실시예에서는 전체 광선 투과율은 91.5％ 이상으로 높은 값이었다. 또한, 실시예에서는 모두 간섭 줄무늬의 발생이 억제되어 있었다. 또한, 실시예에서는 밀착성과 면 형상도 양호하였다. 특히 실시예 1과 실시예 2의 면 형상이 양호하였다.

실시예 1의 광학 필름의 단면도인 도 7 및 도 8로부터, 중공 실리카 미립자가 HC층의 TAC 기재와는 반대측(상층측)으로부터 TAC 기재측일수록 적어지는 분포를 취하고 있는 것을 알 수 있고, 도 8로부터는 HC층의 TAC 기재와는 반대측의 계면부터 5㎛까지 대부분의 중공 실리카 미립자가 분포하고 있는 것을 알 수 있다.

또한, 도 7 내지 도 9를 대비하면, 실시예 1의 경우에서는 제1 조성물의 경화한 부분과 제2 조성물의 경화한 부분의 경계가 비교예 3에 비하여 명확하지 않은 것을 알 수 있다.

그러나, 실시예 1에 있어서 제2 조성물이 없는 경우에 상당하는 비교예 1에서는, 중공 실리카 미립자가 포함되지 않기 때문에 일반적인 하드 코트층만인 것과 동일한 반사율로 되어 버렸다.

실시예 1에 있어서 제1 조성물이 없는 경우에 상당하는 비교예 2에서는, 간섭 줄무늬가 발생하고 밀착률도 낮았다. 이것은 제2 조성물에 포함되는 중공 실리카 미립자가 HC층에 있어서 균일하게 분포하고, HC층의 TAC 기재측 계면에 위치함으로써 TAC 기재와 중공 실리카 미립자의 굴절률차가 커진 것에 의해 간섭 줄무늬가 발생한 것으로 추측된다. 또한, 이와 같이 HC층의 TAC 기재측 계면에 중공 실리카 미립자가 위치함으로써, HC층의 수지가 TAC 기재에 침투하여 경화하는 면적이 작아져 밀착성이 저하한 것으로 추측된다.

실시예 1에 있어서 동시 도포가 아니라 순차 도포를 한 경우에 상당하는 비교예 3에서는, 간섭 줄무늬가 희미하게 관찰되었다. 이것은 도 9의 단면 사진에 보여지는 바와 같이 제1 조성물의 경화한 부분과 제2 조성물의 경화한 부분의 경계가 명료하게 구별되고, 이 경계 부분의 굴절률차에 의해 간섭 줄무늬가 발생한 것으로 추측된다.

실시예 2에 있어서 제2 조성물이 없는 경우에 상당하는 비교예 4에서는, 비교예 1과 마찬가지로 반사율이 일반적인 하드 코트층만의 것과 동일한 반사율로 되어 버렸다.

실시예 2에 있어서 제1 조성물이 없는 경우에 상당하는 비교예 5에서는, 비교예 2와 마찬가지로 간섭 줄무늬가 발생하고 밀착률도 낮았다.

실시예 2에 있어서 건조 전에 예비 경화를 행한 경우에 상당하는 비교예 6에서는 밀착률이 낮았다. 이것은 예비 경화를 행함으로써, 제1 조성물과 제2 조성물의 경화(수지의 중합 내지 가교)가 진행되어 버려, TAC 기재측의 제1 조성물에 포함되는 제1 수지가 TAC 기재에 충분히 침투하지 않았기 때문이라고 추측된다.

실시예 5에 있어서 제1 조성물이 없는 경우에 상당하는 비교예 7에서는, 비교예 2와 마찬가지로 간섭 줄무늬가 발생하고 밀착률도 낮았다.

실시예 10에 있어서 제2 조성물이 없는 경우에 상당하는 비교예 8에서는, 비교예 1과 마찬가지로 일반적인 하드 코트층만의 것과 동일한 반사율로 되어 버렸다.

실시예 10에 있어서 제1 조성물이 없는 경우에 상당하는 비교예 9에서는, 비교예 2와 마찬가지로 간섭 줄무늬가 발생하고 밀착률도 낮았다.

실시예 1에 있어서 제1 조성물과 제2 조성물의 점도가 모두 작은 경우에 상당하는 비교예 10에서는, 반사율이 비교예 1보다도 낮고, 실시예 1보다도 높았다. 이것은 2개의 조성물의 점도가 낮음으로써, 2개의 조성물의 혼합이 진행되어 버려, HC층의 TAC 기재와 반대측(상층측)에 존재하는 중공 실리카 미립자가 감소하고, 반사율이 높아졌기 때문이라고 추측된다.

실시예 1에 있어서 HC층의 상층측의 제2 조성물의 점도가 작은 경우에 상당하는 비교예 11에서는 면 형상이 좋지 않았다.

실시예 1에 있어서 제1 조성물과 제2 조성물의 점도차가 큰 경우에 상당하는 비교예 12에서는, HC층 표면의 줄무늬가 대량으로 발생하고, 표면이 평활하지 않게 되어 버려, 광이 산란함으로써 반사율, 헤이즈 및 전체 광선 투과율을 측정할 수 없었다.

실시예 1에 있어서 제1 조성물과 제2 조성물을 균일하게 혼합한 것을 도포한 경우에 상당하는 비교예 13에서는, 반사율이 비교예 10과 동등하게 되었다. 또한, 간섭 줄무늬가 발생하고 밀착률도 낮았다. 이것은 2개의 조성물을 균일하게 혼합하여 도포한 것에 의해, 비교예 10과 마찬가지로 HC층의 TAC 기재와 반대측에 존재하는 중공 실리카 미립자가 감소하고, 반사율이 높아졌기 때문이라고 추측된다. 또한, 비교예 2와 마찬가지로 HC층의 TAC 기재측 계면에 중공 실리카 미립자가 위치함으로써 간섭 줄무늬가 발생하고, 밀착률이 낮아진 것으로 추측된다.

1: 광학 필름
2: 편광판
10: 광투과성 기재
20: 하드 코트층
30: 저굴절률 미립자
40: 다이 헤드
51, 52: 슬릿
60: 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물
61: 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 도막
70: 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물
71: 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 도막
80: 코터 갭
90: 제1 및 제2 조성물의 합계 습윤 막 두께
100: 종래의 반사 방지 필름
110: 종래의 하드 코트층
120: 저굴절률층
130: 광투과성 기재의 반송 방향
140: 대전 방지층
150: 오염 방지층
160: 보호 필름
170: 편광층
180: 편광자

Claims (8)

1. (i) 광투과성 기재를 준비하는 공정,
   (ii) 반응성을 갖는 제1 수지 및 제1 용제를 포함하고, 또한 저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지를 포함하지 않거나 또는 저굴절률 수지를 포함하고 있어도 상기 제1 수지의 질량에 대하여 5.0질량％ 이하이고, 점도 μ1이 3mPaㆍs 이상인 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물, 및 평균 입경 10 내지 300nm의 저굴절률 미립자 및 저굴절률 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 저굴절률 성분, 반응성을 갖는 제2 수지 및 제2 용제를 포함하고, 점도 μ2가 5mPaㆍs 이상이면서 상기 μ2로부터 상기 μ1을 차감한 값이 30mPaㆍs 이하인 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물을 준비하는 공정,
   (iii) 상기 광투과성 기재의 일면측에, 상기 광투과성 기재측으로부터 적어도 상기 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물 및 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물을 인접시켜 동시 도포하여 도막으로 하는 공정,
   (iv) 상기 (iii) 공정에서 얻어진 도막을 건조시키고, 계속해서 광조사 및/또는 가열을 행하여 경화시키는 공정을 포함하고, 또한 상기 (iii) 공정과 상기 (iv) 공정의 사이에 예비 경화를 행하지 않는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 (iii) 공정에 있어서, 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 도막의 습윤 막 두께를 T1, 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 도막의 습윤 막 두께를 T2로 하였을 때, T2/T1이 0.01 내지 1인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 점도 μ1이 3 내지 95mPaㆍs이고, 상기 제2 하드 코트층용 경화성 수지 조성물의 점도 μ2가 5 내지 100mPaㆍs인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 광학 필름.
5. 제4항에 있어서, 광투과성 기재의 일면측에 하드 코트층이 형성된 광학 필름이며,
   상기 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서, 저굴절률 미립자가 상기 광투과성 기재와는 반대측의 계면측에 상기 광투과성 기재측보다도 많이 존재하고, 또한 상기 광투과성 기재측일수록 상기 저굴절률 미립자의 존재량이 적고, 상기 광투과성 기재와는 반대측의 계면으로부터 광투과성 기재측에 걸쳐 상기 저굴절률 성분이 서서히 적어지고,
   상기 하드 코트층 내에 층 계면이 없고,
   상기 하드 코트층의 상기 광투과성 기재에 대한 바둑판 눈금 밀착성 시험의 밀착률이 90 내지 100％인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
6. 제4항에 있어서, 상기 하드 코트층의 막 두께 방향에 있어서, 상기 광투과성 기재와는 반대측의 계면부터 상기 하드 코트층의 건조 막 두께의 70％까지의 영역에, 상기 저굴절률 미립자의 전체량의 70 내지 100％가 존재하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
7. 제4항에 기재된 광학 필름의 상기 하드 코트층과는 반대의 광투과성 기재측에 편광자가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
8. 제4항에 기재된 광학 필름의 상기 하드 코트층과는 반대의 광투과성 기재측에 디스플레이 패널이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
   

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