점착형 광학 필름, 적층 광학 필름 및 화상 표시 장치{ADHESIVE OPTICAL FILM, MULTILAYER OPTICAL FILM AND IMAGE DISPLAY}
기술분야
본 발명은, 광학 필름의 적어도 편면에 점착제층을 갖는 점착형 광학 필름에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 점착형 광학 필름과 다른 광학 필름을 적층한 적층 광학 필름에 관한 것이다. 나아가서는, 본 발명은, 상기 점착형 광학 필름, 적층 광학 필름을 사용한 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 관한 것이다. 상기 광학 필름으로는, 편광판, 위상차판, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름을 들 수 있다. 이들 광학 필름은, 상기한 바와 같이, 적층하여 사용할 수 있다.
배경기술
액정 디스플레이 등은, 그 화상 형성 방식으로부터 액정 셀의 양측에 편광 소자를 배치하는 것이 필요 불가결하고, 일반적으로는 편광판이 부착되어 있다. 또 액정 패널에는 편광판 외에, 디스플레이의 표시 품위를 향상시키기 위해서 여러가지 광학 소자가 사용되도록 되고 있다. 예를 들어, 착색 방지로서의 위상차판, 액정 디스플레이의 시야각을 개선하기 위한 시야각 확대 필름, 나아가서는 디스플레이의 콘트라스트를 높이기 위한 휘도 향상 필름 등이 사용된다. 이들 필름은 총칭하여 광학 필름으로 불린다.
상기 광학 필름을 액정 셀에 부착시키기 위해서는, 통상, 점착제가 사용된다. 또, 광학 필름과 액정 셀, 또는 광학 필름 간의 접착은, 통상, 광의 손실을 저감시키기 위해, 각각의 재료는 점착제를 사용하여 밀착되어 있다. 이러한 경우에, 광학 필름을 고착시키는 데 건조 공정을 필요로 하지 않는 등의 장점을 갖기 때문에, 점착제는, 광학 필름의 편측에 미리 점착제층으로서 형성된 점착형 광학 필름이 일반적으로 사용된다.
상기 점착형 광학 필름이 적용되는 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치는 여러 환경 하에서 사용된다. 그 때문에, 상기 점착형 광학 필름에는, 고온 환경 하에 있어서의 내열성, 고습 환경 하에 있어서의 내습성 등의 내구성을 갖는 것이 요망된다. 이러한 내구성을 개선한 것으로서, 편광 필름과 액정 셀의 유리 기판의 점착제로서, 아미노기 및/또는 아미드기 함유의 (메트)아크릴계 모노머를 0.3∼10 중량% 공중합 성분으로 하는 (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 점착제를 사용하는 것이 제안되어 있다 (특허 문헌 1).
한편, 최근에는, 화상 표시 장치는 박형화가 요망되고 있어, 점착형 광학 필름에도 박형화가 요망되고 있다. 이러한 박형화의 요구에 수반하여, 점착형 광학 필름의 점착제층에 대해서도 박형화가 요구되고 있다. 그러나, 점착제층을 박형화해 나가면, 내구성을 만족시키기 어려워진다. 상기 특허 문헌 1 에 기재된 점착제를 사용한 경우에 있어서도, 점착제층이 얇아지면 내구성을 만족시킬 수 없게 된다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평6-108025호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 점착제층을 박형화했을 경우에 있어서도 내구성을 만족시킬 수 있는, 점착형 광학 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 본 발명은 상기 점착형 광학 필름을 사용한 적층 광학 필름을 제공하는 것, 나아가서는 상기 점착형 광학 필름, 적층 광학 필름을 사용한 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 하기 점착형 광학 필름을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉 본 발명은, 광학 필름의 적어도 편면에 점착제층을 갖는 점착형 광학 필름에 있어서,
상기 점착제층은,
모노머 성분으로서,
복소환 함유 아크릴 모노머 3∼10 중량%,
카르복시기 함유 모노머 0.5∼5 중량%,
히드록시기 함유 모노머 0.05∼2 중량%, 및
알킬(메트)아크릴레이트 83∼96.45 중량%를 함유하여 이루어지고, 또한 중량 평균 분자량이 150만∼280만의 (메트)아크릴계 폴리머,
그리고 가교제를 함유하여 이루어지는 점착제에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름에 관한 것이다.
상기 점착형 광학 필름에 있어서, 복소환 함유 아크릴 모노머로는, 복소환으로서, 모르폴린환, 피페리딘환 또는 피롤리딘환를 갖는 것이 바람직하게 사용된다.
상기 점착형 광학 필름에 있어서, 카르복시기 함유 모노머로는, 아크릴산이 바람직하게 사용된다.
상기 점착형 광학 필름에 있어서, 히드록시기 함유 모노머로는, 히드록시알킬(메트)아크릴레이트가 바람직하게 사용된다.
상기 점착형 광학 필름에 있어서, 가교제로는, 이소시아네이트계 가교제가 바람직하게 사용된다.
상기 점착형 광학 필름에 있어서, 가교제의 사용량은, (메트)아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해, 0.02∼2 중량부인 것이 바람직하다.
상기 점착형 광학 필름은, 점착제층의 두께가 1∼15㎛ 로 박형화되었을 경우 에 있어서도 바람직하게 사용된다.
상기 점착형 광학 필름에 있어서, 광학 필름으로는 각종의 것을 사용할 수 있는데, 광학 필름으로서 편광판을 사용한 점착형 편광판 또는 광학 필름으로서 위상차판을 사용한 점착형 위상차판에 바람직하다.
또 본 발명은, 상기 점착형 광학 필름이, 당해 점착형 광학 필름의 점착제층을 개재하여, 다른 광학 필름에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 광학 필름에 관한 것이다. 본 발명의 점착형 광학 필름의 점착제층은, 광학 필름과 광학 필름의 적층에 사용하는 경우에 바람직하고, 특히 당해 점착제층을 박형화했을 경우에 있어서 바람직하다.
상기 적층 광학 필름으로는, 점착형 광학 필름이 점착형 편광판이며, 이것에 다른 광학 필름으로서 위상차판을 적층하는 경우에 바람직하다.
또 본 발명은, 상기 점착형 광학 필름 또는 상기 적층 광학 필름을 적어도 1장 사용한 화상 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 점착형 광학 필름, 적층 광학 필름은, 액정 표시 장치 등 화상 표시 장치의 각종 사용 양태에 따라, 1 장 또는 복수의 것을 조합하여 사용된다.
발명의 효과
상기 본 발명의 점착형 광학 필름은, 점착제의 베이스 폴리머로서, 복소환 함유 아크릴 모노머, 카르복시기 함유 모노머, 히드록시기 함유 모노머, 및 알킬(메트)아크릴레이트를 상기 소정량 함유하여 이루어지는 (메트)아크릴계 폴리머를 사용하고 있다. 또, 상기 (메트)아크릴계 폴리머는, 중량 평균 분자량이 150만∼280만의 고분자량으로 제어한 것을 사용하고 있다. 이와 같이, 본 발명의 점착제의 베이스 폴리머에 사용되는 (메트)아크릴계 폴리머로서, 특정 모노머를 특정량 사용하고, 또한 고분자량으로 제어한 것을 사용함으로써, 점착제층이 박형화된 경우에도, 내열성, 내습성 등의 내구성을 만족시킨 것이다. 예를 들어, 본 발명의 점착형 광학 필름 또는 적층 광학 필름에 사용하는 광학 필름으로서 위상차판을 사용한 경우에는, 내구성이 우수한 점에서, 예를 들어, 위상차판의 가열 또는 가습 환경 하에 있어서도 위상차 변화를 작게 억제할 수 있다. 상기 (메트)아 크릴계 폴리머의 모노머 종을 사용하지 않거나, 상기 모노머의 사용 비율이 상기 비율을 벗어나거나, (메트)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는, 점착제층이 박형화되었을 경우의 내구성을 만족시킬 수 없다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 점착형 광학 필름에 의하면, 점착제층을 박형화한 경우에 있어서도 내구성을 만족시킬 수 있으므로, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 박형화에 공헌할 수 있다. 특히, 점착형 광학 필름은, 점착제층을 광학 필름과 광학 필름의 적층에 사용하는 경우에 바람직하게 적용할 수 있다. 즉, 본 발명의 점착형 광학 필름에 의하면, 이것을 광학 필름에 적층하여 사용한 경우에도, 점착제층이 얇기 때문에, 적층 광학 필름으로서의 총 두께를 낮게 억제할 수 있다. 그 결과, 적층 광학 필름으로서의 적용 범위가 넓어져, 복수 종의 광학 필름의 적용, 또 여러 가지 광학 필름의 조합 양태가 확대된다.
또, 본 발명의 점착형 광학 필름으로서, 박형화한 점착제층을 사용하는 경우에는, 점착형 광학 필름의 단부에서의 풀이 발린 부분의 어긋남을 낮게 억제할 수 있다. 또, 점착제층이 박형화됨으로써, 저농도에서의 점착제의 도공이 가능해져, 점착제층의, 나아가서는 점착형 광학 필름의 외관이 향상된다. 나아가서는, 풀의 접착 면적이 작아져 풀의 결여를 억제할 수 있다. 나아가서는, 점착형 광학 필름을 펀칭 가공할 때에, 점착제층이 잘 비어져 나오지 않게 되어, 절단면에 있어서의 점착제가 비어져 나와 부착되는 경우가 적고, 또, 비어져 나와 부착되는 점착제에 수반된, 풀의 결여 부분이 발생하기 어려워진다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 발명의 점착형 광학 필름의 일례이다.
도 2 는 본 발명의 적층형의 점착형 광학 필름의 일례이다.
도 3 은 본 발명의 적층형의 점착형 광학 필름의 일례이다.
부호의 설명
A 점착형 광학 필름
1 광학 필름
11 편광판
12, 13 위상차판
2(21, 22, 23) 점착제층
G 유리 기판
발명을 실시하기
위한 최선의 형태
이하에, 본 발명의 점착형 광학 필름을, 도면을 참조하면서 설명한다. 예를 들어, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 점착형 광학 필름 (A) 은, 광학 필름 (1) 의 편면에 점착제층 (2) 이 적층되어 있다.
도 2 에서는, 점착형 광학 필름 (A1) 과 점착형 광학 필름 (A2) 이 적층되어 있다. 점착형 광학 필름 (A1) 에서는, 광학 필름으로서 편광판 (11) 을 사용하고, 이것에 점착제층 (21) 이 적층되어 있다. 점착형 광학 필름 (A2) 에서는, 광학 필름으로서 위상차판 (12) 을 사용하고, 이것에 점착제층 (22) 이 적층되어 있다. 또, 도 3 에서는, 점착형 광학 필름 (A1), 점착형 광학 필름 (A3), 점착형 광학 필름 (A2) 이 이 순서로 적층되어 있다. 점착형 광학 필름 (A3) 에서 는, 광학 필름으로서 위상차판 (13) 을 사용하고, 이것에 점착제층 (23) 이 적층되어 있다. 도 2, 도 3 에 있어서, 점착제층 (22) 은, 액정 셀의 기판 등에 사용되는 유리 기판 (G) 에 부착되어 있다.
또한, 본 발명의 적층 광학 필름은, 점착형 광학 필름이 광학 필름에 적층되어 있으면 되고, 따라서, 본 발명의 적층 광학 필름에는, 점착형 광학 필름과 점착형 광학 필름이 적층된 경우를 포함한다. 본 발명에 있어서, 적층되는 점착형 광학 필름의 종류, 그 적층 수는 도 2, 도 3 에 나타낸 것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 적층 광학 필름은, 본 발명의 점착형 광학 필름의 적어도 1 장 사용되어 있으면 된다. 본 발명의 점착형 광학 필름이 부착되는 점착형 광학 필름은 특별히 제한은 없지만, 박형화의 점에서는, 본 발명의 점착형 광학 필름을 복수 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 점착형 광학 필름은, 상기 점착형 광학 필름 (A1, A2, A3) 중 어디에나 적용할 수 있지만, 점착제층의 박형화가 특히 요구되고 있는 광학 필름과 광학 필름의 적층에 적용된다. 도 2, 도 3 에서는, 본 발명의 점착형 광학 필름은, 점착형 광학 필름 (A1, A3) 에 대한 적용이 바람직하다.
본 발명의 점착형 광학 필름의 점착제층의 형성에 사용되는 점착제는, 모노머 성분으로서, 복소환 함유 아크릴 모노머 3∼10 중량%, 카르복시기 함유 모노머 0.5∼5 중량%, 및 히드록시기 함유 모노머 0.05∼2 중량%, 및, 알킬(메트)아크릴레이트 83∼96.45 중량%를 함유하여 이루어지는 (메트)아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로서 사용한다.
복소환 함유 아크릴 모노머로는, 중합성의 관능기를 가지고, 또한 복소환을 갖는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 중합성 관능기는, (메트)아크릴로일기, 비닐에테르기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, (메트)아크릴로일기가 바람직하다. 복소환으로는, 모르폴린환, 피페리딘환, 피롤리딘환, 피페라진환 등을 들 수 있다. 복소환 함유 아크릴 모노머로는, 예를 들어, N-아크릴로일모르폴린, N-아크릴로일피페리딘, N-메타크릴로일피페리딘, N-아크릴로일피롤리딘 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, N-아크릴로일모르폴린이 바람직하다. 또한, 복소환 함유 아크릴 모노머는, 점착제층을 박형화했을 경우의 내열성, 내습성 중 어떠한 내구성을 향상시킬 수 있다. 복소환 함유 아크릴 모노머 대신에 아미노기, 지환기 등을 갖는 모노머를 사용했다고 해도, 내열성, 내습성 중 어떠한 내구성도 만족시킬 수 없다.
또, 복소환 함유 아크릴 모노머는, 점착제층의 광학 필름에 대한 점착력을 향상시킬 수 있는 점에서 바람직하다. 특히, 노르보르넨계 수지 등의 고리형 폴리올레핀에 대한 점착력을 향상시키는 점에서 바람직하고, 광학 필름으로서, 고리형 폴리올레핀을 사용하고 있는 경우에 바람직하다.
복소환 함유 아크릴 모노머는, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분의 전체량에 대해 3∼10 중량%의 비율로 사용된다. 복소환 함유 아크릴 모노머의 비율은, 4∼9.5 중량%인 것이 바람직하고, 6∼9 중량%인 것이 보다 바람직하다. 복소환 함유 아크릴 모노머의 비율이 상기 범위보다 적으면, 점착제층을 박형화했을 경우의 내열성, 내습성 중 어떠한 내구성도 만족시킬 수 없다. 또, 복소환 함유 아크릴 모노머의 비율이 상기 범위보다 많아지면 박형화했을 경우의 내습성을 만족시킬 수 없게 된다. 또, 복소환 함유 아크릴 모노머는, 점착제층의 부착성을 향상시킬 수 있지만, 복소환 함유 아크릴 모노머의 비율이 상기 범위보다 많아지면, 부착성 면의 향상 효과가 작아진다. 또, 복소환 함유 아크릴 모노머의 비율이 상기 범위보다 많아지면 점착력이 저하되는 점에서도 바람직하지 않다.
카르복시기 함유 모노머로는, 중합성의 관능기를 가지고, 또한 카르복시기를 갖는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 카르복시기 함유 모노머로는, 예를 들어, (메트)아크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸말산, 크로톤산 등을 들 수 있다. 이들 중에서, (메트)아크릴산, 특히 아크릴산이 바람직하다.
카르복시기 함유 모노머는, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분의 전체량에 대해, 0.5∼5 중량%의 비율로 사용된다. 카르복시기 함유 모노머의 비율은, 1∼4.5 중량%인 것이 바람직하고, 1.5∼4 중량%인 것이 보다 바람직하다. 카르복시기 함유 모노머의 비율이 상기 범위보다 적으면, 점착제층을 박형화했을 경우의 내열성을 만족시킬 수 없다. 또, 카르복시기 함유 모노머의 비율이 상기 범위보다 많아지면 박형화했을 경우의 내열성, 내습성 중 어떠한 내구성도 만족시킬 수 없게 된다. 또, 카르복시기 함유 모노머의 비율이 상기 범위보다 많아지면 점착력이 저하되는 점에서도 바람직하지 않다.
히드록시기 함유 모노머로는, 중합성의 관능기를 가지고, 또한 히드록시기를 갖는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 히드록시기 함유 모노머로는, 예를 들어, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 10-히드록시데실(메트)아크릴레이트, 12-히드록시라우릴(메트)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메트)아크릴레이트 ; 그 외, (4-히드록시메틸시클로헥실)메틸아크릴레이트, N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-히드록시(메트)아크릴아미드, 알릴알코올, 2-히드록시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 히드록시알킬(메트)아크릴레이트가 바람직하다.
히드록시기 함유 모노머는, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분의 전체량에 대해, 0.05∼2 중량%의 비율로 사용된다. 히드록시기 함유 모노머의 비율은, 0.075∼1.5 중량%인 것이 바람직하고, 0.1∼1 중량%인 것이 보다 바람직하다. 히드록시기 함유 모노머의 비율이 상기 범위보다 적으면, 점착제층을 박형화했을 경우의 내열성을 만족시킬 수 없다. 또, 히드록시기 함유 모노머의 비율이 상기 범위보다 많아지면 박형화했을 경우의 내열성, 내습성 중 어떠한 내구성도 만족시킬 수 없게 된다. 또, 히드록시기 함유 모노머의 비율이 상기 범위보다 많아지면, 부착성, 점착력이 저하되는 점에서도 바람직하지 않다.
알킬(메트)아크릴레이트로는, 알킬(메트)아크릴레이트의 알킬기의 평균 탄소수는 1∼12 정도의 것이다. 또한, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 말하고, 본 발명의 (메트) 와는 동일한 의미이다. 알킬(메 트)아크릴레이트의 구체예로는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트 등을 예시할 수 있고, 이들은 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도 알킬기의 탄소수 1∼9 의 알킬(메트)아크릴레이트가 바람직하다.
알킬(메트)아크릴레이트는, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분의 전체량에 대해, 83∼96.45 중량%의 비율로 사용된다. 알킬(메트)아크릴레이트는, 통상, 상기 복소환 함유 아크릴 모노머, 카르복시기 함유 모노머 및 히드록시기 함유 모노머 이외의 잔여부이다.
상기 (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분으로는, 상기 모노머 외에, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 상기 이외의 모노머를, 모노머 전체량의 10% 이하의 범위에서 사용할 수 있다.
이러한 임의 모노머로는, 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산 무수물기 함유 모노머 ; 아크릴산의 카프로락톤 부가물 ; 스티렌술폰산이나 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 모노머 ; 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 모노머 등을 들 수 있다. 질소 함유 비닐 모노머를 들 수 있다. 예를 들어, 말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드 ; (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸(메트)아크릴아미드, N-헥실(메트)아크릴아미드, N-메 틸(메트)아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드나 N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메트)아크릴아미드 등의 (N-치환)아미드계 모노머 ; (메트)아크릴산 아미노에틸, (메트)아크릴산 아미노프로필, (메트)아크릴산N,N-디메틸아미노에틸, (메트)아크릴산t-부틸아미노에틸, 3-(3-피리니딜)프로필(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산 알킬아미노알킬계 모노머 ; (메트)아크릴산 메톡시에틸, (메트)아크릴산 에톡시에틸 등의 (메트)아크릴산 알콕시알킬계 모노머 ; N-(메트)아크릴로일옥시메틸렌숙신이미드나 N-(메트)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌숙신이미드, N-(메트)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌숙신이미드 등의 숙신이미드계 모노머 등을 들 수 있다.
또한, 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐비페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, N-비닐카르복시산 아미드류, 스티렌, α-메틸스티렌, N-비닐카프로락탐 등의 비닐계 모노머 ; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트계 모노머 ; (메트)아크릴산 글리시딜 등의 에폭시기 함유 아크릴계 모노머 ; (메트)아크릴산 폴리에틸렌글리콜, (메트)아크릴산폴리프로필렌글리콜, (메트)아크릴산 메톡시에틸렌글리콜, (메트)아크릴산 메톡시폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스테르 모노머 ; (메트)아크릴산 테트라히드로푸르푸릴, 불소(메트)아크릴레이트, 실리콘(메트)아크릴레이트나 2-메톡시에틸아크릴레이트 등의 아크릴산 에스테르계 모노머 등도 사용할 수 있다.
또한, 상기 이외의 공중합 가능한 모노머로서, 규소 원자를 함유하는 실란 계 모노머 등을 들 수 있다. 실란계 모노머로는, 예를 들어, 3-아크릴록시프로필트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 4-비닐부틸트리메톡시실란, 4-비닐부틸트리에톡시실란, 8-비닐옥틸트리메톡시실란, 8-비닐옥틸트리에톡시실란, 10-메타크릴로일옥시데실트리메톡시실란, 10-아크릴로일옥시데실트리메톡시실란, 10-메타크릴로일옥시데실트리에톡시실란, 10-아크릴로일옥시데실트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
본 발명의 (메트)아크릴계 폴리머는, 중량 평균 분자량이 150만∼280만이다. 또한 170만∼270만인 것이 보다 바람직하고, 200만∼250만인 것이 더욱 바람직하다. 중량 평균 분자량이 상기 범위보다 작으면, 점착제층을 박형화했을 경우의 내열성, 내습성 중 어떠한 내구성도 만족시킬 수 없다. 또, 중량 평균 분자량이 상기 범위보다 커지면 박형화했을 경우의 상기 내구성을 만족시킬 수 없게 되고, 또한 부착성, 점착력이 저하되는 점에서도 바람직하지 않다. 또한, 중량 평균 분자량은, GPC (겔투과 크로마토그래피) 에 의해 측정하고, 폴리스티렌 환산에 의해 산출된 값을 말한다.
이와 같은 (메트)아크릴계 폴리머의 제조는, 용액중합, 괴상중합, 유화중합, 각종 라디칼중합 등의 공지된 제조 방법을 적절히 선택할 수 있다. 또, 얻어지는 (메트)아크릴계 폴리머는, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 그래프트 공중합체 중 어느 하나이어도 된다.
또한, 용액 중합에 있어서는, 중합 용매로서, 예를 들어, 아세트산 에틸, 톨루엔 등이 사용된다. 구체적인 용액 중합예로는, 반응은 질소 등의 불활성 가 스 기류 하에서 중합 개시제를 첨가하여, 통상적으로 50∼70℃ 정도이고, 5∼30 시간 정도의 반응 조건에서 실시된다.
라디칼 중합에 사용되는 중합 개시제, 연쇄 이동제, 유화제 등은 특별히 한정되지 않고 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 또한, (메트)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은, 중합 개시제, 연쇄 이동제의 사용량, 반응 조건에 의해 제어 가능하고, 이들 종류에 따라 적절한 그 사용량이 조정된다.
중합 개시제로는, 예를 들어, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디히드로클로라이드, 2,2'-아조비스[2-(5-메틸-2-이미다졸린-2-일)프로판]디히드로클로라이드, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)2황산염, 2,2'-아조비스(N,N'-디메틸렌이소부틸아미딘), 2,2'-아조비스[N-(2-카르복시에틸)-2-메틸프로피온아미딘]하이드레이트 (와코 순약사 제조, VA-057) 등의 아조계 개시제, 과황산 칼륨, 과황산 암모늄 등의 과황산염, 디(2-에틸헥실)퍼옥시디카보네이트, 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, 디-sec-부틸퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 디라우로일퍼옥시드, 디-n-옥타노일퍼옥시드, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디(4-메틸벤조일)퍼옥시드, 디벤조일퍼옥시드, t-부틸퍼옥시이소 부틸레이트, 1,1-디(t-헥실퍼옥시)시클로헥산, t-부틸하이드로퍼옥시드, 과산화수소 등의 과산화물계 개시제, 과황산염과 아황산수소나트륨의 조합, 과산화물과 아스코르브산 나트륨의 조합 등의 과산화물과 환원제를 조합한 레독스계 개시제 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.
상기 중합 개시제는, 단독으로 사용해도 되고, 또 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 되지만, 전체로서의 함유량은 모노머 100 중량부에 대해, 0.005∼1 중량부 정도인 것이 바람직하고, 0.02∼0.5 중량부 정도인 것이 보다 바람직하다.
또한, 중합 개시제로서, 예를 들어, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴을 사용하여, 상기 중량 평균 분자량의 (메트)아크릴계 폴리머를 제조하기 위해서는, 중합 개시제의 사용량은, 모노머 성분의 전체량 100 중량부에 대해 0.06∼0.2 중량부 정도로 하는 것이 바람직하고, 나아가서는 0.08∼0.175 중량부 정도로 하는 것이 바람직하다.
연쇄 이동제로는, 예를 들어, 라우릴 메르캅탄, 글리시딜 메르캅탄, 메르캅토 아세트산, 2-메르캅토 에탄올, 티오글리콜산, 티오글루콜산2-에틸헥실, 2,3-디메르캅토-1-프로판올 등을 들 수 있다. 연쇄 이동제는, 단독으로 사용해도 되고, 또 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 되지만, 전체로서의 함유량은 모노머 성분의 전체량 100 중량부에 대해 0.1 중량부 정도 이하이다.
또, 유화 중합하는 경우에 사용하는 유화제로는, 예를 들어, 라우릴 황산 나트륨, 라우릴 황산 암모늄, 도데실벤젠술폰산 나트륨, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 황산 암모늄, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르 황산 나트륨 등의 음이온계 유화제, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 폴리머 등의 비이온계 유화제 등을 들 수 있다. 이들 유화제는, 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상을 병용해도 된다.
또한, 반응성 유화제로서, 프로페닐기, 알릴에테르기 등의 라디칼 중합성 관능기가 도입된 유화제로서, 구체적으로는, 예를 들어, 아쿠아론 HS-10, HS-20, KH-10, BC-05, BC-10, BC-20 (이상, 모두 다이이치 공업 제약사 제조), 아데카리아소프 SE10N (아사히 전화공업사 제조) 등이 있다. 반응성 유화제는, 중합 후에 폴리머 사슬에 도입되기 때문에, 내수성이 양호해져 바람직하다. 유화제의 사용량은, 모노머 성분의 전체량 100 중량부에 대해, 0.3∼5 중량부, 중합 안정성이나 기계적 안정성에서 0.5∼1 중량부가 보다 바람직하다.
또 상기 점착제는, 가교제를 함유하는 점착제 조성물로 하는 것이 바람직하다. 점착제에 배합할 수 있는 다관능 화합물로는, 유기계 가교제나 다관능성 금속 킬레이트를 들 수 있다. 유기계 가교제로는, 에폭시계 가교제, 이소시아네이트계 가교제, 이민계 가교제 등을 들 수 있다. 유기계 가교제로는 이소시아네이트계 가교제가 바람직하다. 다관능성 금속 킬레이트는, 다가 금속이 유기 화합물과 공유 결합 또는 배위 결합하고 있는 것이다. 다가 금속 원자로는, Al, Cr, Zr, Co, Cu, Fe, Ni, V, Zn, In, Ca, Mg, Mn, Y, Ce, Sr, Ba, Mo, La, Sn, Ti 등을 들 수 있다. 공유 결합 또는 배위 결합하는 유기 화합물 중의 원자로는 산소 원자 등을 들 수 있고, 유기 화합물로는 알킬에스테르, 알코올 화합물, 카르복시산 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물 등을 들 수 있다.
이소시아네이트계 가교제로는, 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트 등의 방향족 이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지환족 이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 이소시아네이트 등을 들 수 있 다.
보다 구체적으로는, 예를 들어, 부틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 저급 지방족 폴리이소시아네이트류, 시클로펜틸렌디이소시아네이트, 시클로헥실렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지환족 이소시아네이트류, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트, 폴리메틸렌폴리페닐이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트류, 트리메틸올프로판/톨릴렌디이소시아네이트 3 량체 부가물 (닛폰 폴리우레탄 공업사 제조, 상품명 콜로네이트 L), 트리메틸올프로판/헥사메틸렌디이소시아네이트 3 량체 부가물 (닛폰 폴리우레탄 공업사 제조, 상품명 콜로네이트 HL), 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트체 (닛폰 폴리우레탄 공업사 제조, 상품명 콜로네이트 HX) 등의 이소시아네이트 부가물, 폴리에테르폴리이소시아네이트, 폴리에스테르폴리이소시아네이트, 그리고 이들과 각종 폴리올과의 부가물, 이소시아누레이트 결합, 뷰렛 결합, 알로파네이트 결합 등으로 다관능화한 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다.
상기 이소시아네이트계 가교제는 단독으로 사용해도 되고, 또 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 되는데, 전체로서의 함유량은, 상기 (메트)아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해, 상기 이소시아네이트계 가교제 0.02∼2 중량부 함유하여 이루어지는 것이 바람직하고, 0.04∼1.5 중량부 함유하여 이루어지는 것이 보다 바람직하고, 0.05∼1 중량부 함유하여 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. 0.02 중량부 미만에서는, 응집력이 결여되는 경우가 있고, 한편, 2 중량부를 초과하면, 가교 형 성이 과다해져, 접착성이 떨어지는 경우가 있다.
나아가서는, 상기 점착제에는, 필요에 따라, 점착 부여제, 가소제, 유리 섬유, 유리 비즈, 금속 가루, 그 밖의 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제, 안료, 착색제, 충전제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 실란 커플링제 등을, 또 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위에서 각종 첨가제를 적절히 사용할 수도 있다. 또 미립자를 함유하여 광 확산성을 나타내는 점착제층 등으로 해도 된다.
본 발명의 점착형 광학 필름은, 광학 필름의 적어도 편면에, 상기 점착제에 의해 점착제층을 형성한 것이다.
점착제층을 형성하는 방법으로는, 예를 들어, 상기 점착제 조성물을 박리 처리한 세퍼레이터 등에 도포하고, 중합 용제 등을 건조 제거하여 점착제층을 형성한 후에 광학 필름에 전사하는 방법, 또는 광학 필름에 상기 점착제 조성물을 도포하고, 중합 용제 등을 건조 제거하여 점착제층을 광학 필름에 형성하는 방법 등에 의해 제작된다. 또한, 점착제의 도포에 있어서는, 적절히 중합 용제 이외의 1 종 이상의 용제를 새롭게 첨가해도 된다.
또, 광학 필름의 표면에 앵커층을 형성하거나 코로나 처리, 플라즈마 처리등의 각종 접착 용이 처리를 행한 후에 점착제층을 형성할 수 있다. 또, 점착제층의 표면에는 접착 용이 처리를 실시해도 된다.
점착제층의 형성 방법으로는 각종 방법이 사용된다. 구체적으로는, 예를 들어, 롤 코트, 키스 롤 코트, 그라비아 코트, 리버스 코트, 롤 브러시, 스프레이 코트, 딥 롤 코트, 바 코트, 나이프 코트, 에어 나이프 코트, 커튼 코트, 립 코트, 다이코터 등에 의한 압출 코트법 등의 방법을 들 수 있다.
점착제층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 1∼100㎛ 정도이다. 특히, 박형화한 점착제층에 대한 적용이 바람직하고, 상기 점착제층의 두께가 1∼15㎛ 인 경우에 있어서도 바람직하다. 나아가서는 점착제층의 두께는 1∼12㎛, 나아가서는 1∼10㎛, 나아가서는 1∼8㎛ 로 박형화하여 사용할 수 있다.
상기 점착제층이 노출되는 경우에는, 실용에 제공될 때까지 박리 처리한 시트 (세퍼레이터) 로 점착제층을 보호해도 된다.
세퍼레이터의 구성 재료로는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 필름 등의 플라스틱 필름, 종이, 천, 부직포 등의 다공질 재료, 네트, 발포 시트, 금속박, 및 이들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체 등을 들 수 있지만, 표면 평활성이 우수한 점에서 플라스틱 필름이 바람직하게 사용된다.
그 플라스틱 필름으로는, 상기 점착제층을 보호할 수 있는 필름이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 필름 등을 들 수 있다.
상기 세퍼레이터의 두께는 통상, 5∼200㎛, 바람직하게는 5∼100㎛ 정도이다. 상기 세퍼레이터에는, 필요에 따라, 실리콘계, 불소계, 장쇄 알킬계 혹은 지방산 아미드계의 이형제, 실리카분말 등에 의한 이형 및 방오 처리나, 도포형, 반죽형, 증착형 등의 대전 방지 처리도 할 수도 있다. 특히, 상기 세퍼레이터의 표면에 실리콘 처리, 장쇄 알킬 처리, 불소 처리 등의 박리 처리를 적절히 실시함으로써, 상기 점착제층으로부터의 박리성을 보다 높일 수 있다.
또한, 상기의 점착형 광학 필름의 제작에 있어서 사용한, 박리 처리한 시트는, 그대로 점착형 광학 필름의 세퍼레이터로서 사용할 수 있어, 공정 면에 있어서의 간략화를 달성할 수 있다.
광학 필름으로는, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 형성에 사용되는 것이 사용되고, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 광학 필름으로는 편광판을 들 수 있다. 편광판은 편광자의 편면 또는 양면에는 투명 보호 필름을 갖는 것이 일반적으로 사용된다.
편광자는, 특별히 한정되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료의 이색성 물질을 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 이색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 5∼80㎛ 정도이다.
폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1 축 연신한 편광자는, 예를 들어, 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원 길이(元長)의 3∼7배로 연신함으로써 제조할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산 아연, 염화 아연 등을 함유하고 있어도 되는 요오드화 칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 추가로 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 수세해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색하면서 연신해도 되며, 또 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화 칼륨 등의 수용액이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.
상기 편광자의 편면 또는 양면에 형성되는 투명 보호 필름을 형성하는 재료로는, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스틸렌이나 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술파이드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화 비 닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 알릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 또는 상기 폴리머의 블렌드물 등도 상기 투명 보호 필름을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다. 투명 보호 필름은, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열 경화형, 자외선 경화형의 수지의 경화층으로서 형성할 수도 있다.
또, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (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 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로는 이소부틸렌과 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.
보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있는데, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박막성 등의 점에서 1∼500㎛ 정도이다. 특히, 5∼200㎛ 가 바람직하다.
또, 보호 필름은 가능한 한 착색이 없는 것이 바람직하다. 따라서, Rth = (nx-nz)·d (단, nx 는 필름 평면 내의 지상축 방향의 굴절률, nz 는 필름 두께 방향의 굴절률, d 는 필름 두께이다) 로 나타내는 필름 두께 방향의 위상차가 -90nm∼+75nm 인 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 이러한 두께 방향의 위상차 값 (Rth) 이 -90nm∼+75nm 인 것을 사용함으로써, 보호 필름에서 기인하는 편광 판의 착색 (광학적 착색) 은 거의 해소할 수 있다. 두께 방향 위상차 (Rth) 는, 더욱 바람직하게는 -80nm∼+60nm, 특히 -70nm∼+45nm 가 바람직하다.
보호 필름으로는, 편광 특성이나 내구성 등의 점에서, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머가 바람직하다. 특히 트리아세틸셀룰로오스 필름이 바람직하다. 또한, 편광자의 양측에 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 동일한 폴리머 재료로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 되고, 상이한 폴리머 재료 등으로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 된다.
상기 편광자와 보호 필름은 통상, 수계 접착제 등을 개재하여 밀착되어 있다. 수계 접착제로는, 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계, 수계 폴리우레탄, 수계 폴리에스테르 등을 예시할 수 있다.
상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 행한 것이어도 된다.
하드 코트 처리는 편광판 표면의 손상 방지 등을 목적으로 행해지는 것이고, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적절한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄럼 특성 등이 우수한 경화 피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등으로 형성할 수 있다. 반사 방지 처리는 편광판 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 행해지는 것이고, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또, 스티킹 방지 처리는 인접층과의 밀착 방지를 목적으로 행해진다.
또, 안티글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사되어 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 행해지는 것이고, 예를 들어 샌드블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적절한 방식으로 투명 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다. 상기 표면 미세 요철 구조의 형성에 함유시키는 미립자로는, 예를 들어 평균 입경이 0.5∼50㎛ 인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화 주석, 산화 인듐, 산화 카드뮴, 산화 안티몬 등으로 이루어지는 도전성도 갖는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교의 폴리머 등으로 이루어지는 유기계 미립자 등의 투명 미립자가 사용된다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은, 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명 수지 100 중량부에 대해서 일반적으로 2∼50 중량부 정도이며, 5∼25 중량부가 바람직하다. 안티글레어 층은, 편광판 투과광을 확산하여 시각 등을 확대하기 위한 확산층 (시각 확대 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.
또한, 상기 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등은, 투명 보호 필름 그 자체에 형성할 수 있는 것 이외에, 별도 광학층으로서 투명 보호 필름과는 별체의 것으로 하여 형성할 수도 있다.
또 광학 필름으로는, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름, 휘도 향상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층이 되는 것을 들 수 있다. 이들은 단독으로 광학 필름으로서 사용할 수 있는 것 이외에, 상기 편광판에 실용시에 적층 하여, 1 층 또는 2 층 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 원 편광판, 편광판에 추가로 시각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광시야각 편광판, 혹은 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다.
반사형 편광판은, 편광판에 반사층을 형성한 것으로, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성하기 위한 것이고, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정 표시 장치의 박형화를 도 모하기 용이한 것 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라 투명 보호층 등을 개재하여 편광판의 편면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적절한 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. 또, 상기 투명 보호 필름에 미립자를 함유시켜 표면 미세 요철 구조로 하고, 그 위에 미세 요철 구조의 반사층을 갖는 것 등도 들 수 있다. 전술한 미세 요철 구조의 반사층은, 입사광을 난반사에 의해 확산시켜 지향성이나 번쩍거리는 눈부심을 방지하고, 명암의 불균일을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또 미립자 함유의 보호 필름은, 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어 명암 불균일을 보다 억제할 수 있는 이점 등도 가지고 있다. 투명 보호 필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조의 반사층의 형성은, 예를 들어 진공 증착 방식, 이온 플레이팅 방식, 스퍼터링 방식이나 도금 방식 등의 적절한 방식으로 금속을 투명 보호층의 표면에 직접 부설하는 방법 등에 의해 실시할 수 있다.
반사판은 상기의 편광판의 투명 보호 필름에 직접 부여하는 방식을 대신하여, 그 투명 필름에 준한 적절한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사 시트 등으로서 사용할 수도 있다. 또한 반사층은, 통상, 금속으로 이루어지므로, 그 반사면이 투명 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용 형태가, 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속 면이나, 보호층의 별도 부설의 회피 면 등에서 바람직하다.
또한, 반투과형 편광판은, 상기에 있어서 반사층에서 광을 반사하고, 또한 투과되는 하프 미러 등의 반투과형의 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은, 통상, 액정 셀의 이측 (裏側) 에 형성되고, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에서는, 반투과형 편광판의 백사이드에 내장되어 있는 백라이트 등의 내장 전원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성할 수 있다. 즉, 반투과형 편광판은, 밝은 분위기 하에서는, 백라이트 등의 광원 사용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기 하에서도 내장 전원을 이용하여 사용할 수 있는 타입의 액정 표시 장치 등의 형성에 유용하다.
편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광에 대해서 설명한다. 직선 편광을 타원 편광 또는 원 편광으로 바꾸거나, 타원 편광 또는 원 편광을 직선 편광으로 바꾸거나, 혹은 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 위상차판 등이 사용된다. 특히, 직선 편광을 원 편광으로 바꾸거나, 원 편광을 직선 편광으로 바꾸는 위상차판으로는, 이른바 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 한다) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 한다) 은, 통상적으로 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 사용된다.
타원 편광판은 슈퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절에 의해 발생한 착색 (파랑 또는 노랑) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 흑백 표시하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 3 차원의 굴절률을 제어한 것은, 액정 표시 장치의 화면을 경사 방향에서 보았을 때에 발생하는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원 편광판은, 예를 들어 화상이 컬러 표시가 되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 정돈하는 경우 등에 유효하게 사용되고, 또, 반사 방지의 기능도 갖는다.
위상차판으로는, 고분자 소재를 1 축 또는 2 축 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 두께도 특별히 제한되지 않지만, 20∼150㎛ 정도가 일반적이다.
고분자 소재로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸비닐에테르, 폴리히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로 필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리카보네이트, 폴리알릴레이트, 폴리술폰, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리알릴술폰, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 셀룰로오스계 중합체, 노르보르넨계 수지, 또는 이들의 2 원계, 3 원계 각종 공중합체, 그래프트 공중합체, 블렌드물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 노르보르넨계 수지가 바람직하게 사용된다. 이들 고분자 소재는 연신 등에 의해 배향물 (연신 필름) 이 된다.
액정 폴리머의 배향 필름은, 액정 폴리머, 액정 모노머 또는 이들의 혼합물등의 액정 재료에 의해 형성할 수 있다.
액정 모노머는, 네마틱성, 콜레스테릭성 또는 스멕틱성의 액정 배향을 나타내는 각종 골격을 가지고, 또한 말단에 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 비닐기 등의 불포화 이중 결합이나 에폭시기 등의 중합성 관능기를 적어도 1 개 갖는 액정 성 화합물이다. 이들 액정 모노머 중에서도, 아크릴로일기 또는 메타아크릴로일기 등의 불포화 이중 결합을 적어도 1 개 갖는 액정성 화합물이며, 네마틱 액정성의 것이 상용된다. 액정 모노머로서, 내구성을 향상시키기 위해서는, 광 중합성 관능기를 2 개 이상 갖는 것이 바람직하다.
액정 폴리머로는, 예를 들어, 액정 배향성을 부여하는 공액성의 직선상 원자단 (메소겐) 이 폴리머의 주쇄나 측쇄에 도입된 주쇄형이나 측쇄형의 각종의 것 등을 들 수 있다. 주쇄형의 액정 폴리머의 구체예로는, 굴곡성을 부여하는 스페이서부에서 메소겐기를 결합한 구조의, 예를 들어 네마틱 배향성의 폴리에스테르계 액정성 폴리머, 디스코틱 폴리머나 콜레스테릭 폴리머 등을 들 수 있다. 측쇄형의 액정 폴리머의 구체예로는, 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리말로네이트를 주쇄 골격으로 하고, 측쇄로서 공액성의 원자단으로 이루어지는 스페이서부를 개재하여 네마틱 배향 부여성의 파라 치환 고리형 화합물 단위로 이루어지는 메소겐부를 갖는 것 등을 들 수 있다.
상기 액정 폴리머의 배향 필름은, 예를 들어, 유리판 상에 형성한 폴리이미드나 폴리비닐알코올 등의 박막의 표면을 러빙 처리한 것, 산화 규소를 사방 증착 한 것 등의 배향 처리면 상, 또는 연신 필름 등의 배향 기재 상에 액정 재료의 용액을 전개하여 열 처리함으로써 실시된다.
위상차판은, 예를 들어 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시각 등의 보상을 목적으로 한 것 등의 사용 목적에 따른 적절한 위상차를 갖는 것이어도 되고, 2 종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.
또, 상기의 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은, 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적절한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은, (반사형) 편광판과 위상차판의 조합이 되도록 그것들을 액정 표시 장치의 제조 과정에서 순차 별개로 적층함으로써도 형성할 수 있는데, 상기와 같이 미리 타원 편광판 등의 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 적층 작업성 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
시각 보상 필름은, 액정 표시 장치의 화면을, 화면에 수직이 아니라 약간 경 사진 방향에서 본 경우에도, 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 넓히기 위한 필름이다. 이러한 시각 보상 위상차판으로는, 예를 들어 위상차판, 액정 폴리머 등의 배향 필름이나 투명 기재 상에 액정 폴리머 등의 배향층을 지지한 것 등으로 이루어진다. 통상적인 위상차판은, 그 면 방향으로 1 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용된 것에 반해, 시각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판에는, 면 방향으로 2 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이나, 면 방향으로 1 축으로 연신되고 두께 방향으로도 연신된 두께 방향의 굴절률을 제어한 복굴절을 갖는 폴리머나 경사 배향 필름과 같은 2 방향 연신 필름 등이 사용된다. 경사 배향 필름으로는, 예를 들어 폴리머 필름에 열 수축 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, 상기의 위상차판에서 설명한 폴리머와 동일한 것이 사용되고, 액정 셀에 의한 위상차에 기초하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 양호한 시인의 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적절한 것을 사용할 수 있다.
또, 양호한 시인의 넓은 시야각을 달성하는 점 등에서, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어지는 광학적 이방성층을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 지지한 광학 보상 위상차판을 바람직하게 사용할 수 있다.
편광판과 휘도 향상 필름을 접착시킨 편광판은, 통상 액정 셀의 이측 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등의 백라이트나 이 측으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사되면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원 편광을 반사시키고, 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것으로, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은, 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광 상태 이외의 광은 투과되지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름 면에서 반사한 광을 다시 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 통하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과시키는 광의 증량을 도모함과 함께, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정 표시 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 도모함으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고, 백라이트 등에서 액정 셀의 이측으로부터 편광자를 통해 광을 입사한 경우에는, 편광자의 편광축에 일치하지 않는 편광 방향을 갖는 광은 편광자에 흡수되어, 편광자를 투과해 오지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라서도 상이하지만, 대략 50% 의 광이 편광자에 흡수되고, 그만큼, 액정 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소되어 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은, 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 광을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름에서 일단 반사시키고, 추가로 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 통하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하고, 이 양자 사이에서 반사, 반전되고 있는 광의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향이 된 편광만을, 휘도 향상 필름은 투과시켜서 편광자에 공급하므로, 백라이트 등의 광을 효율적으로 액정 표시 장치의 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 편광 상태의 광은 상기 반사층 등을 향하지만, 설치된 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산시킴과 동시에 편광 상태를 해소하여 비편광 상태가 된다. 즉, 자연광 상태의 광이 반사층 등을 향하고, 반사층 등을 통하여 반사되고, 다시 확산판을 통과하여 휘도 향상 필름에 재입사되는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에, 편광을 원래의 자연광으로 되돌리는 확산판을 형성함으로써 표시 화면의 밝기를 유지하면서, 동시에 표시 화면의 밝기의 불균일을 작게 하여, 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 첫 회의 입사광은 반사의 반복 횟수가 적당하게 증가하여, 확산판의 확산 기능과 함께 균일한 밝은 표시 화면을 제공할 수 있는 것으로 생각된다.
상기 휘도 향상 필름으로는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같은, 소정 편광축의 직선 편광을 투과 하고 다른 광은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 것과 같이, 좌회전 또는 우회전 중 어느 일방의 원 편광을 반사시키고 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적절한 것을 사용할 수 있다.
따라서, 상기한 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 정렬하여 입사시킴으로써, 편광 판에 의한 흡수 손실을 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원 편광을 투과하는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 억제하는 점에서 그 원 편광을 위상차판을 통하여 직선 편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또한, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 원 편광을 직선 편광으로 변환할 수 있다.
가시광역 등의 넓은 파장에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를 들어 파장 550㎚ 의 담색광에 대해서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판과 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차층, 예를 들어 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층을 중첩시키는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 배치하는 위상차판은, 1 층 또는 2 층 이상의 위상차층으로 이루어지는 것이어도 된다.
또한, 콜레스테릭 액정층에 대해서도, 반사 파장이 상이한 것의 조합으로 하여 2 층 또는 3 층 이상 중첩한 배치 구조로 함으로써, 가시광역 등의 넓은 파장 범위에서 원 편광을 반사하는 것을 얻을 수 있고, 그것에 기초하여 넓은 파장 범위의 투과 원 편광을 얻을 수 있다.
또, 편광판은, 상기의 편광 분리형 편광판과 같이, 편광판과 2 층 또는 3 층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어져 있어도 된다. 따라서, 상기의 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합시킨 반사형 타원 편광판이나 반투과형 타원 편광판 등이어도 된다.
편광판에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있는데, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적절한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기의 편광판과 다른 광학층을 접착할 때에, 그들 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 점착형 광학 필름의 광학 필름이나 점착제층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산 에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방식에 의해 자외선 흡수능을 갖게 한 것 등이어도 된다.
본 발명의 점착형 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 화상 표시 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은, 종래에 준해 실시할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정 셀과 점착형 광학 필름, 및 필요에 따라 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 장착해 넣음으로써 형성되지만, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없고, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의의 타입 등의 것을 사용할 수 있다.
액정 셀의 편측 또는 양측에 점착형 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 혹은 반사판을 사용한 것 등의 적절한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 광학 필름은 액정 셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 광학 필름을 형성하는 경우, 그들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.
실시예
이하에, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 예 중의 부 및 % 는 모두 중량 기준이다.
실시예 등에 있어서의 평가 항목은 하기와 같이 하여 측정을 실시하였다.
<중량 평균 분자량의 측정>
얻어진 (메트)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은, GPC (겔투과 크로마토그래피) 에 의해 측정하였다.
·분석 장치 : 토소사 제조, HLC-8120GPC
·데이터 처리 장치 : 토소사 제조, GPC-8020
·칼럼 : 토소사 제조, G7000HXL-H+GMHXL+GMHXL
·칼럼 사이즈 ; 각 7.8mmφ×30cm (합계 90cm)
·유량 : 0.8ml/min
·주입 시료 농도 : 약 0.1 중량%
·주입량 : 100μl
·칼럼 온도 : 40℃
·용리액 : 테트라히드로푸란
·검출기 : 시차 굴절계 (RI)
또한, 분자량은 폴리스티렌 환산에 의해 산출하였다. 또, 분자량 10만 이하의 중량분율 (Area%) 은, GPC 측정 결과로부터 상기 데이터 처리 장치에서 산출하였다. 이 때 모노머 성분은 포함하지 않았다.
제조예 1
<(메트)아크릴계 폴리머의 조제>
교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4 구 플라스크에, 부틸아크릴레이트 91부, N-아크릴로일모르폴린 6부, 아크릴산 2.7부, 2-히드록시부틸아크릴레이트 0.3부, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1 중량부, 아세트산 에틸 200 중량부를 주입하고, 적당히 교반하면서 질소 가스를 도입하여 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액온을 55℃ 부근으로 유지하고 8 시간 중합 반응을 실시하여, 아크릴계 폴리머 용액을 조제하였다. 상기 아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은 220만이었다.
제조예 2∼36
제조예 1 에 있어서, 모노머 성분의 종류 및 사용량, 그리고 중합 개시제의 사용량 중 어느 적어도 하나를 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 아크릴계 폴리머 용액을 조제하였다. 각 예에서 얻어진 아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량을 표 1 에 나타낸다.
실시예 1
(점착제층이 부착된 편광판의 제작)
제조예 1 에서 얻어진 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100 부에 대해, 가교제로서 톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 부가물로 이루어지는 폴리이소시아네이트계 가교제 (닛폰 폴리우레탄 공업사 제조, 콜로네이트 L) 0.2부를 배합한 아크릴계 점착제 용액을 조제하였다.
이어서, 상기 아크릴계 점착제 용액을, 실리콘 처리를 행한 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (미츠비시 화학 폴리에스테르 필름사 제조, 두께 : 38㎛) 의 편면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 5㎛ 가 되도록 도포하고, 150℃ 에서 3 분간 건조시켜, 점착제층을 형성하였다. 당해 점착제층을 편광판 (닛토 전공사 제조, SEG5224DU) 에 전사하여, 점착제층이 부착된 편광판 (A) 을 제작하였다.
실시예 2∼16, 비교예 1∼25
실시예 1 에 있어서, 아크릴계 점착제 용액의 조제에 사용한 아크릴계 폴리머 용액의 종류, 가교제의 배합량, 건조 후의 점착제층의 두께를 표 2 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 점착제층이 부착된 편광판 (A1) 을 제작하였다.
실시예 17
실시예 1 에 있어서, 편광판 대신에, 위상차판 (JSR 사 제조, 노르보르넨계 필름, 제품명 아톤) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 점착제층이 부착된 위상차판 (A3) 을 제작하였다. 얻어진 점착제층이 부착된 위상차판 (A3) 의 위상차판측에, 실시예 11 에서 얻어진 점착제층이 부착된 편광판 (A1) 을 부착시켜, 편광판/점착제층/위상차판/점착제층 구성의 점착제층이 부착된 적층 광학 필름을 제작하였다.
비교예 26
실시예 1 에 있어서, 아크릴계 점착제 용액의 조제에 사용한 아크릴계 폴리머 용액의 종류, 가교제의 배합량을 표 2 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것, 편광판 대신에 위상차판 (JSR 사 제조, 노르보르넨계 필름, 제품명 아톤) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 점착제층이 부착된 위상차판 (A3) 을 제작하였다. 얻어진 점착제층이 부착된 위상차판 (A3) 의 위상차판측에, 실시예 1 에서 얻어진 점착제층이 부착된 편광판 (A1) 을 부착시켜, 편광판/점착제층/위상차판/점착제층 구성의 점착제층이 부착된 적층 광학 필름을 제작하였다.
상기 실시예 1∼17 및 비교예 1∼26 에서 얻어진 점착제층이 부착된 편광판 (A1) 또는 점착제층이 부착된 적층 광학 필름에 대해 이하의 평가를 실시하였다. 평가 결과를 표 2 에 나타낸다.
<내구성의 평가>
(샘플의 제작)
교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4 구 플라스크에, 부틸아크릴레이트 100부, 아크릴산 5부, 2-히드록시부틸아크릴레이트 0.1부, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1 중량부, 아세트산 에틸 200 중량부를 주입하고, 천천히 교반하면서 질소 가스를 도입하여 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액온을 55℃ 부근으로 유지하여 8 시간 중합 반응을 실시하고, 아크릴계 폴리머 용액을 조제하였다. 상기 아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은 192만이었다. 얻어진 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100 부에 대해, 가교제로서 톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 부가물로 이루어지는 폴리이소시아네이트계 가교제 (닛폰 폴리우레탄 공업사 제조, 콜로네이트 L) 0.6 중량부를 배합한 아크릴계 점착제 용액을 조제하였다. 이것을 아크릴계 점착제 용액 A 로 한다.
이어서, 상기 아크릴계 점착제 용액을, 실리콘 처리를 행한 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (미츠비시 화학 폴리에스테르 필름사 제조, 두께 : 38㎛) 의 편면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 25㎛ 가 되도록 도포하고, 130℃ 에서 3 분간 건조시켜, 점착제층을 형성하였다. 당해 점착제층을 위상차판 (JSR 사 제조, 노르보르넨계 필름, 제품명 아톤) 에 전사하여, 점착제층이 부착된 위상차판 (A2) 을 제작하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진, 점착제층이 부착된 편광판 (A1) 또는 점 착제층이 부착된 적층 광학 필름을, 상기 점착제층이 부착된 위상차판 (A2) 의 위상차판측에 부착시켜 샘플을 제작하였다. 점착제층이 부착된 편광판 (A1) 을 사용한 경우의 샘플은 도 2 의 구성에 대응하고 있고, 이것을 샘플 1 로 한다. 점착제층이 부착된 적층 광학 필름을 사용한 경우의 샘플은 도 3 의 구성에 대응하고 있고, 이것을 샘플 2 로 한다.
(내열 시험)
상기 샘플 1, 2 를 5 인치 사이즈로 재단하고, 0.5mm 의 무알칼리 유리 (코닝사 제조, 1737) 에 부착시킨 후, 50℃, 0.5Mpa 의 오토클레이브에서 15 분간 처리한 후, 이어서 90℃ 의 분위기 하에서 500 시간 보존하고 나서, 실온 (약 25℃) 으로 되돌렸다.
(내습 시험)
상기 샘플 1, 2 를 5 인치 사이즈로 재단하고, 0.5mm 의 무알칼리 유리 (코닝사 제조, 1737) 에 부착시킨 후, 50℃, 0.5Mpa 의 오토클레이브에서 15 분간 처리한 후, 이어서 60℃, 95%RH 의 분위기 하에서 500 시간 보존하고 나서, 실온 (약 25℃) 으로 되돌렸다.
내열 시험 및 내습 시험의 평가는 육안으로, 하기 기준에 의해 실시하였다.
○ : 박리나 뜸, 발포 없음
× : 박리나 뜸, 발포 있음
<점착력의 측정>
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진, 점착제층이 부착된 편광판 (A1) 또는 점착제층이 부착된 적층 광학 필름을, 위상차판 (JSR 사 제조, 노르보르넨계 필름, 제품명 아톤) 에 부착시킨 후, 25mm×150mm 로 재단하고, 인장 시험기로, 박리 각도 90°, 박리 속도 300mm/min 로 점착력을 측정하였다.
<부착성>
내구성의 평가에 있어서, 점착제층이 부착된 편광판 (A1) 또는 점착제층이 부착된 적층 광학 필름을, 점착제층이 부착된 위상차판 (A2) 에 부착시켰을 때의 상태를 육안으로, 하기 기준에 의해 실시하였다.
○ : 내부에 기포 등이 발생하지 않고, 제대로 부착할 수 있었던 경우
× : 기포 등이 내포되어, 부착이 곤란한 경우
표 1 중, BA : 부틸아크릴레이트, 2EHA :2-에틸헥실아크릴레이트, CHA : 시클로헥실아크릴레이트, ACMO : N-아크릴로일모르폴린, ACPI : N-아크릴로일피페리딘, MACPI : N-메타크릴로일피페리딘, ACPY : N-아크릴로일피롤리딘, AA : 아크릴산, HBA : 2-히드록시부틸아크릴레이트, DMAA : 디메틸아크릴아미드, DMAPAA : 디메틸아미노프로필아크릴아미드, DMAEA : 디메틸아미노아크릴레이트, IPAA : 이소프로필아크릴아미드, VP : N-비닐피롤리돈, CHMI : N-시클로헥실말레이미드를 나타낸다.
<위상차판 1>
두께 48㎛ 의 노르보르넨계 필름 (JSR 사 제조, 제품명 아톤) 을, 150℃ 에서 1.71 배로 가로 연신하였다. 얻어진 위상차판 (1) 은, 두께 28㎛, 면내 위상차 140nm, Nz 계수 1.55 였다.
<위상차판 2>
두께 60㎛ 의 노르보르넨계 필름 (닛폰 제온사 제조, 제품명 제오노아) 을, 140℃ 에서 1.28 배로 1 축 연신하였다. 얻어진 위상차판 (2) 은, 두께 35㎛, 면내 위상차 130nm, Nz 계수 1.0 이었다.
<위상차판 3>
하기 화학식 1 :
[화학식 1]
로 나타내는 네마틱 액정성 액정 화합물 90부, 하기 화학식 2 :
[화학식 2]
로 나타내는 키랄제 10 부, 광 중합 개시제 (이르가큐어 907, 치바 스페셜티 케미컬즈사 제조) 5 부, 및 메틸에틸케톤 300 부를 균일하게 혼합하여, 액정 도공액을 조제하였다. 이 액정 도공액을 기판 (2 축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름) 상에 코팅하고, 80℃ 에서 3 분간 열 처리하고, 이어서 자외선을 조사하고 중합 처리하여, 콜레스테릭 배향 고화층 (두께 2㎛) 을 형성하였다. 콜레스테릭 배향 고화층의 두께 방향 위상차는 120nm 였다. 콜레스테릭 배향 고화층에 이소시아네이트계 경화형 접착제 (두께 5㎛) 를 도포하고, 당해 접착제를 개재하여 상기 위상차판 (2) 을 부착시켜, 적층체 (위상차판 (3)) 로 하였다.
실시예 18
(점착제층이 부착된 편광판의 제작)
제조예 1 에서 얻어진 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100 부에 대해, 가교제로서 톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 부가물로 이루어지는 폴리이소시아네이트계 가교제 (닛폰 폴리우레탄 공업사 제조, 콜로네이트 L) 0.5부를 배합한 아크릴계 점착제 용액을 조제하였다.
이어서, 상기 아크릴계 점착제 용액을, 실리콘 처리를 행한 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (미츠비시 화학 폴리에스테르 필름사 제조, 두께 : 38㎛) 의 편면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 5㎛ 가 되도록 도포하고, 150℃ 에서 3 분간 건조시켜, 점착제층을 형성하였다. 당해 점착제층을 편광판 (닛토 전공사 제조, SEG5224DU) 에 전사하여, 점착제층이 부착된 편광판 (A1-1) 을 제작하였다.
(점착제층이 부착된 적층 광학 필름의 제작)
이어서, 상기 내구성의 평가에서 조제한 아크릴계 점착제 용액 A 를, 실리콘 처리를 행한 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (미츠비시 화학 폴리에스테르 필름사 제조, 두께 : 38㎛) 의 편면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 25㎛ 가 되도록 도포하고, 130℃ 에서 3 분간 건조시켜, 점착제층을 형성하였다. 당해 점착제층을 위상차판 (1) 에 전사하고, 점착제층이 부착된 위상차판 (A3-1) 을 제작하였다. 얻어진 점착제층이 부착된 위상차판 (A3-1) 의 위상차판 (1) 측에, 상기 점착제층이 부착된 편광판 (A1-1) 을 부착시켜, 편광판/점착제층/위상차판 (1)/점착제층 구성의 점착제층이 부착된 적층 광학 필름 (구성 2-1) 을 제작하였다.
실시예 19
실시예 18 에 있어서, 위상차판 (1) 대신에, 위상차판 (3) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 18 과 동일하게 하여, 편광판/점착제층/위상차판 (3)/점착제층 구성의 점착제층이 부착된 적층 광학 필름 (구성 2-2) 을 제작하였다. 또한, 위상차판 (3) 의 액정층측에 아크릴계 점착제 용액 A 에 의해 두께 25㎛ 의 점착제층을 형성하였다.
실시예 20∼24, 비교예 27∼34
실시예 18 에 있어서, 아크릴계 점착제 용액의 조제에 사용한 아크릴계 폴리머 용액의 종류, 편광판에 적층한 건조 후의 점착제층의 두께, 적층 광학 필름의 구성을 표 3 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는, 실시예 18 과 동일하게 하여, 점착제층이 부착된 적층 광학 필름을 제작하였다.
상기 실시예 18∼24 및 비교예 27∼34 에서 얻어진 점착제층이 부착된 적층 광학 필름에 대해, 상기 동일한 내구성의 평가 및 이하의 위상차 변화에 대해 평가를 실시하였다. 평가 결과를 표 3 에 나타낸다.
<위상차 변화>
상기 점착제층이 부착된 적층 광학 필름을 40mm×30mm 로 재단하고, 0.5mm 의 무알칼리 유리 (코닝사 제조, 1737) 에 부착시킨 후, 샘플 중앙부의 위상차 (측정 파장 550nm) 를 측정하였다. 위상차의 측정은, 오오츠카 전자사 제조의 RETS-1200VA 로 측정하였다. 상기 유리에 부착한 샘플을 90℃ 에서 500 시간 보존하고 나서, 실온 (약 25℃) 으로 되돌린 후, 다시 위상차를 측정하였다. 위상차 변화가 초기치와 비교하여, 2nm 이하이면 「○」, 2nm 를 초과하면 「×」로 하였다.
실시예 18∼24 에서는, 점착제층으로서, 본 발명의 특정 조성의 (메트)아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로서 사용하고 있어, 내구성이 양호하다. 이러한 본 발명의 점착제층은 얇아도 내구성을 만족시킬 수 있고, 실시예 18∼23 에서는, 점착제층의 박형화에 따라 위상차 변화를 작게 제어할 수 있는 것을 알 수 있다.