KR101132583B1 - 점착형 광학 필름 및 화상 표시 장치 - Google Patents

점착형 광학 필름 및 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 광학 필름의 적어도 편면에, 앵커층을 개재하여 점착제층이 적층되어 있는 점착형 광학 필름은, 앵커층은 5～300㎚, 점착제층은 5～50㎛ 이고, 앵커층 및 점착제층의 적어도 어느 하나의 층은, 암모니아를 함유하는 수분산형 재료에 의해 형성되어 있고, 또한, 암모니아를 함유하는 수분산형 재료에 의해 형성되어 있는 상기 층은, 당해 층에 기인하여 측정되는, 점착형 광학 필름 1㎠ 당에 함유되는 암모니아량이 10ng 이상이며, 점착형 광학 필름 1㎠ 당에 함유되는 전체 암모니아량이 2000ng 이하이다. 이러한 점착형 광학 필름은 외관이 양호하고, 또한, 고열, 고습도 환경 하에 있어서도 광학 특성의 변화를 작게 억제할 수 있는 고내구성을 갖는다.
광학 필름, 앵커층, 수분산형 재료

Description

점착형 광학 필름 및 화상 표시 장치{ADHESIVE OPTICAL FILM AND IMAGE DISPLAY}
본 발명은, 광학 필름의 적어도 편면에 앵커층을 개재하여 점착제층이 적층되어 있는 점착형 광학 필름에 관한 것이다. 또 본 발명은, 상기 점착형 광학 필름을 이용한 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, PDP 등의 화상 표시 장치에 관한 것이다. 상기 광학 필름으로는, 편광판, 위상차판, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름, 나아가서는 이들이 적층되어 있는 것 등을 들 수 있다.
액정 디스플레이 등은, 그 화상 형성 방식으로부터 액정 셀의 양측에 편광 소자를 배치하는 것이 필요 불가결하고, 일반적으로는 편광자의 편면 또는 양면에 투명 보호 필름을 갖는 편광판이 부착되어 있다. 또 액정 패널에는 편광판 외에, 디스플레이의 표시 품위를 향상시키기 위해서 여러가지 광학 소자가 사용되고 있다. 예를 들어, 착색 방지로서의 위상차판, 액정 디스플레이의 시야각을 개선하기 위한 시야각 확대 필름, 나아가서는 디스플레이의 콘트라스트를 높이기 위한 휘도 향상 필름 등이 사용된다. 이들의 필름은 총칭하여 광학 필름으로 불린다.
상기 광학 필름을 액정 셀에 접착하기 위해서는, 통상, 점착제가 사용된다. 또, 광학 필름과 액정 셀, 또는 광학 필름 사이의 접착은, 통상, 광의 손실을 저감시키기 위해, 각각의 재료는 점착제를 이용하여 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. 또, 점착형 광학 필름으로는, 점착제층의 광학 필름에 대한 투묘성 (投錨性) 을 향상시키기 위해서, 앵커층을 개재하여 점착제층을 형성한 점착형 광학 필름이 이용되고 있다 (특허 문헌 1).
상기 점착형 광학 필름은, 텔레비젼, 모니터, 카내비게이션, 휴대 전화 등의 화상 표시 장치의 용도가 확대됨에 따라, 다양한 환경 조건에서의 고내구성, 예를 들어, 고열, 고습도 환경 하에 장시간 방치되어 사용된 경우라도, 광학 특성이 변화되지 않는 것 (편광판에서는 투명 보호 필름이 분해 열화되지 않는 것, 편광 특성이 변화되지 않는 것) 이나, 점착제층의 발포나 박리 등의 외관 결점이 발생하지 않는 것이 요구되고 있다. 특히, 액정 디스플레이의 대형화, 고휘도화, 고정밀화에 의해, 종래의 점착형 광학 필름보다도, 외관 향상에 대한 요구는 더욱 커지고 있다.
상기 보호 필름의 분해 열화를 막기 위해서, 점착제의 아크릴산 양을 줄이는 방법 (특허 문헌 2) 이나, 점착제에 3 급 아민을 첨가하는 방법 (특허 문헌 3) 이 알려져 있다. 그러나, 이들 방법에서는, 편광판의 편광 특성의 변화나 점착제층의 발포, 박리를 억제할 수 없었다.
또, 상기 점착제층, 앵커층은, 종래, 용제형의 재료를 이용하여 형성되었지만, 환경면의 문제로부터, 최근에는, 수분산형의 재료를 이용하여 형성되는 것이 많아지고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평10-20118호
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 소59-111114호
특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 평4-254803호
본 발명은, 광학 필름의 적어도 편면에, 앵커층을 개재하여 점착제층이 적층 되어 있고, 또한 앵커층 및 점착제층의 적어도 어느 하나의 층이 수분산형 재료에 의해 형성되어 있는 점착형 광학 필름으로서, 외관이 양호하고, 또한, 고열, 고습도 환경 하에 있어서도 광학 특성의 변화를 작게 억제할 수 있는 고내구성을 갖는 점착형 광학 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 상기 점착형 광학 필름을 이용한 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 하기의 점착형 광학 필름에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 광학 필름의 적어도 편면에, 앵커층을 개재하여 점착제층이 적층되어 있는 점착형 광학 필름에 있어서,
앵커층은 5～300㎚, 점착제층은 5～50㎛ 이고,
앵커층 및 점착제층의 적어도 어느 하나의 층은, 암모니아를 함유하는 수분산형 재료에 의해 형성되어 있고, 또한,
암모니아를 함유하는 수분산형 재료에 의해 형성되어 있는 상기 층은, 당해 층에 기인하여 측정되는, 점착형 광학 필름 1 ㎠ 당에 함유되는 암모니아량이 10ng 이상이며,
점착형 광학 필름 1 ㎠ 당에 함유되는 전체 암모니아량이 2000ng 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름에 관한 것이다.
상기 점착형 광학 필름은, 점착제층이 암모니아를 함유하는 수분산형 아크릴계 점착제에 의해 형성된 것인 경우에 바람직하다.
상기 점착형 광학 필름은, 앵커층이 암모니아를 함유하고, 또한 수분산형 폴리머를 함유하는 앵커제에 의해 형성된 것인 경우에 바람직하다.
상기 점착형 광학 필름에 있어서, 앵커제는 추가로 대전 방지제를 함유할 수 있다. 앵커제에 대전 방지제를 함유시킴으로써, 앵커층에 대전 방지 기능을 부여할 수 있다.
또한 본 발명은, 상기 점착형 광학 필름을 적어도 1 매 이용한 화상 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 점착형 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 각종 사용 양태에 따라, 1 매 또는 복수의 것을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 점착형 광학 필름은, 환경 면에서, 앵커층 및/또는 점착제층이 수분산형 재료에 의해 형성되어 있는 경우와 관계된다. 상기 수분산형 재료는, 수분산액의 분산 안정성을 유지하기 위해서, 암모니아 중화되어 있는 경우가 많다. 암모니아 중화된 분산액으로 이루어지는 수분산형 재료는, 분산 안정성이 양호하므로, 당해 수분산형 재료에 의하면, 줄무늬, 얼룩짐 등의 외관 결점을 발생시키지 않고 앵커층이나 점착제층을 형성할 수 있다. 이러한 관점으로부터, 앵커층 및/또는 점착제층에 함유되는 암모니아에 기인하여 측정되는, 점착형 광학 필름 1 ㎠ 당에 함유되는 암모니아량은 10ng 이상이 되도록 제어된다. 상기 암모니아량이 10ng 미만에서는, 얻어지는 점착형 광학 필름에 줄무늬, 얼룩짐 등의 외관 결점이 발생하기 때문에 바람직하지 않다. 상기 암모니아량은 15ng 이상, 나아가서는 20ng 이상인 것이 바람직하다. 또한, 앵커층 및 점착제층이, 어느 층에 대해도, 수분산형 재료에 의해 형성되어 있는 경우에는, 어느 층에 대해서도 그 층에 기인하여 측정되는 상기 암모니아량에 대해, 10ng 이상이 되도록 제어되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 수분산형 재료의 분산 안정성 면에서, 암모니아의 비율을 많게 하면, 앵커층 및/또는 점착제층에 존재하는 암모니아의 비율도 많아진다. 앵커층 및/또는 점착제층에 존재하는 암모니아의 비율이 많아지면, 고열, 고습도 환경 하에 있어서, 예를 들어, 광학 필름으로서 편광판을 이용하는 경우에는, 편광판의 편광 특성이 변화된다. 이로써, 광학 특성에 영향을 미치고, 고열, 고습도 환경 하에 있어서의 고내구성을 만족시킬 수 없게 된다. 또, 앵커층이나 점착제층의 발포나 박리 등에 의해, 외관 결점이 발생하는 점에서도 바람직하지 않다. 이러한 관점으로부터, 앵커층 및/또는 점착제층에 함유되는 암모니아에 기인하여 측정되는, 점착형 광학 필름 1 ㎠ 당에 함유되는 전체 암모니아량은 2000ng 이하가 되도록 제어된다. 상기 암모니아량이 2000ng 를 초과하면, 얻어지는 점착형 광학 필름의 고내구성 등의 점에서 바람직하지 않다. 상기 암모니아량은 1800ng 이하, 나아가서는 1500ng 이하인 것이 바람직하다. 또한, 상기 암모니아량은, 앵커층 및 점착제층에 함유되는 합계량으로서 측정되는 것이다.
본 발명의 점착형 광학 필름은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 광학 필름 (1) 의 편면에, 앵커층 (2) 을 개재하여, 점착제층 (3) 이 적층되어 있다. 또, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 대전 방지층 (4) 을 형성할 수 있다. 도 2 에서는, 대전 방지층 (4) 은, 앵커층 (2) 과 점착제층 (3) 사이에 형성되어 있지만, 대전 방지층은, 광학 필름 (1) 과 앵커층 (2) 사이, 그 외, 각 층 사이에 형성할 수 있다. 상기 앵커층 (2), 점착제층 (3) 은 적어도 어느 일방이 수분산성 재료에 의해 형성된다. 또한, 앵커층 (2) 에는, 앵커층의 형성 재료에 수분산형 도전성 폴리머 등의 대전 방지제를 함유시킴으로써, 대전 방지 기능을 부여할 수 있다.
상기 점착제층은, 점착제에 의해 형성된다. 점착제로는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절하게 선택하여 이용할 수 있다. 특히, 광학적 투명성이 우수하고, 적절하게 습윤성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내어, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용된다. 이러한 특징을 나타내는 것으로서 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
아크릴계 점착제는, 알킬(메트)아크릴레이트의 모노머 유닛을 주골격으로 하는 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 한다. 또한, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 말하고, 본 발명의 (메트) 란 동일한 의미이 다. 아크릴계 폴리머의 주골격을 구성하는, 알킬(메트)아크릴레이트의 알킬기의 평균 탄소수는 1～12 정도의 것이고, 알킬(메트)아크릴레이트의 구체예로는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트 등을 예시할 수 있고, 이들은 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도 알킬기의 탄소수 1～9 의 알킬(메트)아크릴레이트가 바람직하다.
상기 아크릴계 폴리머 중에는, 접착성이나 내열성의 개선을 목적으로, 1 종류 이상의 각종 모노머가 공중합에 의해 도입된다. 그러한 공중합 모노머의 구체예로는, 예를 들어, (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산4-히드록시부틸, (메트)아크릴산6-히드록시헥실, (메트)아크릴산8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산10-히드록시데실, (메트)아크릴산12-히드록시라우릴이나 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 모노머; (메트)아크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸말산, 크로톤산 등의 카르복실기 함유 모노머; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산무수물기 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.
또, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N-부틸(메트)아크 릴아미드나 N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메트)아크릴아미드 등의 (N-치환)아미드계 모노머; (메트)아크릴산 아미노에틸, (메트)아크릴산 N,N-디메틸아미노에틸, (메트)아크릴산t-부틸아미노에틸 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, N-아크릴로일모르폴린 등의 숙신이미드계 모노머 등도 개질 목적의 모노머 예로서 들 수 있다.
또한 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, N-비닐카르복실산 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)아크릴산 폴리프로필렌글리콜, (메트)아크릴산 메톡시에틸렌글리콜, (메트)아크릴산 메톡시 폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스테르 모노머; (메트)아크릴산 테트라 히드로푸르푸릴, 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 실란계 모노머 등을 들 수 있다. 실란계 모노머로는, 예를 들어, 3-아크릴록시프로필 트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 4-비닐부틸트리메톡시실란, 4-비닐부틸트리에톡시실란, 8-비닐옥틸트리메톡시실란, 8-비닐옥틸트리에톡시실란, 10-메타크릴로일옥시데실트리메톡시실란, 10-아크릴로일옥시데실트리메톡시실란, 10-메타크릴로일옥시데실트리에톡시실란, 10-아크릴로일옥시데실트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 광학 필름 용도로서 액정 셀에 대한 접착성, 접착 내구성 면에서, 아크릴산 등의 카르복실기 함유 모노머가 바람직하게 사용된다.
아크릴계 폴리머 중의 상기 공중합 모노머의 비율은, 특별히 제한되지 않지만, 중량 비율에 있어서, 0.1～10％ 정도인 것이 바람직하다.
아크릴계 폴리머의 평균 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 중량 평균 분자량은, 30만～250 만 정도인 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 폴리머의 제조는, 점착제의 종류 (용제형, 수분산형) 에 따라, 각종 공지된 수법에 의해 실시된다. 예를 들어, 용제형 점착제에 이용하는 아크릴계 폴리머를 조제하기 위해서는, 용액 중합법을 채용할 수 있다. 용액 중합법에서는, 라디칼 중합 개시제로는, 아조계, 과산화물계의 각종 공지된 것을 사용할 수 있다. 반응 온도는 통상 50～80℃ 정도, 반응 시간은 1～8 시간이 된다. 아크릴계 폴리머의 용매로는 일반적으로 아세트산 에틸, 톨루엔 등이 사용된다. 용액 농도는 통상 20～80 중량％ 정도가 된다.
한편, 수분산형 점착제에 이용하는 아크릴계 폴리머를 조제하기 위해서는, 에멀션 중합법을 채용할 수 있다. 그 외, 현탁 중합법을 채용할 수도 있다.
에멀션 중합법에 이용되는 중합 개시제, 유화제 등은 특별히 한정되지 않고 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
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 준약사 제조, VA-057) 등의 아조계 개시제, 과황산칼륨, 황산암모늄 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-부틸퍼옥시이소부틸레이트, 1,1-디(t-헥실퍼옥시)시클로헥산, t-부틸하이드로퍼옥시드, 과산화수소 등의 과산화물계 개시제, 과황산염과 아황산 수소 나트륨의 조합, 과산화물과 아스코르브산 나트륨의 조합 등의 과산화물과 환원제를 조합한 레독스계 개시제 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
상기 중합 개시제는, 단독으로 사용해도 되고, 또 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 되지만, 전체로서의 함유량은 모노머 100 중량부에 대해서, 0.005～1 중량부 정도인 것이 바람직하고, 0.02～0.5 중량부 정도인 것이 보다 바람직하다.
또, 상기 에멀션 중합에 있어서 연쇄 이동제를 이용해도 된다. 연쇄 이 동제를 이용함으로써, 아크릴계 폴리머의 분자량을 적절하게 조정할 수 있다.
연쇄 이동제로는, 예를 들어, 라우릴메르캅탄, 글리시딜메르캅탄, 메르캅토아세트산, 2-메르캅토에탄올, 티오글리콜산, 티오글리콜산2-에틸헥실, 2,3-디메르캅토-1-프로판올 등을 들 수 있다.
이들 연쇄 이동제는, 단독으로 사용해도 되고, 또 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 되지만, 전체로서의 함유량은 모노머 100 중량부에 대해서, 0.01～0.5 중량부 정도이다.
또, 유화제로는, 예를 들어, 라우릴황산나트륨, 라우릴황산암모늄, 도데실벤젠술폰산나트륨, 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산암모늄, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르황산나트륨 등의 음이온계 유화제, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 폴리머 등의 비이온계 유화제 등을 들 수 있다. 이들의 유화제는, 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상을 병용해도 된다.
또한, 반응성 유화제로서 프로페닐기, 알릴에테르 등의 라디칼 중합성 관능기가 도입된 유화제로서, 구체적으로는, 예를 들어, 아쿠아론 HS-10, HS-20, KH-10, BC-05, BC-10, BC-20 (다이이치 공업 제약사 제조), 아데카리아소프 SE10N (아사히 전화 공사 제조) 등이 있다. 반응성 유화제는, 중합 후에 폴리머 사슬에 취입되므로, 내수성이 양호해져 바람직하다. 유화제의 사용량은, 모노머 100 중량부에 대해서, 0.3～10 중량부, 중합 안정성이나 기계적 안정성으로부터 0.5～5 중량부가 보다 바람직하다.
중합 조작예로는, 예를 들어, 먼저 상기한 모노머나 공중합 모노머를 혼합하고, 여기에 유화제 및 물을 배합한 후, 유화되어 에멀션을 조제한다. 이 때의 모노머는 사용하는 전체량의 전부 혹은 일부 배합하고, 나머지는 중합 도중에 적하 (滴下) 시키는 것도 가능하다. 이어서, 이 에멀션에 중합 개시제 및 필요에 따라 물을 첨가하여 에멀션 중합한다.
또한, 물은 에멀션의 조제시에만 배합해도 되고, 혹은, 그 후에, 추가로 배합해도 되며, 후술하는 중합 방법에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 또, 물의 배합량은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 에멀션 중합 후의 아크릴계 폴리머의 고형분 농도가, 30～75 중량％, 바람직하게는 35～70 중량％ 가 되도록 조제하는 것이 바람직하다.
에멀션의 중합 방법은, 특별히 한정되지 않고, 일괄 중합법, 전량 적하법, 이들을 조합한 2 단 중합법 등에서 적절하게 선택할 수 있다.
일괄 중합법에서는, 예를 들어, 반응 용기에 모노머 혼합물, 유화제, 및 물을 주입하고, 교반 혼합에 의해 유화시켜 에멀션을 조제한 후, 추가로 이 반응 용기에 중합 개시제 및 필요에 따라 물을 첨가하여 에멀션 중합한다.
또, 전량 적하법에서는, 먼저 모노머 혼합물, 유화제 및 물을 첨가하여, 교반 혼합에 의해 유화시켜 적하액을 조제함과 함께, 반응 용기에 중합 개시제 및 물을 주입해 두고, 이어서 적하액을 반응 용기 내에 적하시켜 에멀션 중합한다.
또 상기 점착제 (용제형, 수분산형의 어떠한 경우에도) 는, 상기 베이스 폴리머에 가교제를 배합한 점착제 조성물로 할 수 있다. 점착제에 배합할 수 있 는 가교제로는, 유기계 가교제나 다관능성 금속 킬레이트를 들 수 있다. 유기계 가교제로는, 에폭시계 가교제, 이소시아네이트계 가교제, 이민계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 멜라민계 가교제, 아지리딘계 가교제 등을 들 수 있다. 유기계 가교제로는 이소시아네이트계 가교제가 바람직하다. 또한, 수분산형의 점착제의 경우에는, 이소시아네이트계 가교제는, 보호기를 부착한 블록 이소시아네이트 화합물을 이용하는 것이 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, 카르복실산 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물 등을 들 수 있다.
아크릴계 폴리머 등의 베이스 폴리머와 가교제의 배합 비율은 특별히 한정 되지 않지만, 통상, 베이스 폴리머 (고형분) 100 중량부에 대해서, 가교제 (고형분 ) 0.01～10 중량부 정도가 바람직하고, 또 0.1～5 중량부 정도가 바람직하다.
또, 상기 점착제에는, 필요에 따라, 점착 부여제, 가소제, 유리 섬유, 유리 비드, 금속 가루, 그 외의 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제, 안료, 착색제, 충전제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 실란 커플링제 등을, 또 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위에서 각종 첨가제를 적절하게 사용할 수도 있다. 또 미립자를 함유하여 광확산성을 나타내는 점착제층 등으로 해도 된다.
상기 점착제로서 수분산형 점착제 (특히 수분산형 아크릴계 점착제) 를 이용 하는 경우에는, 당해 수분산형 점착제는, 암모니아수에 의해 중화하여 이용한다. 암모니아수는, 통상, 농도 1～20％ 의 수용액으로서 사용된다. 암모니아수의 배합은, 광학 필름 상에 형성되는 점착제층 중에 함유되는 상기 암모니아량이 10ng 이상이며, 또한, 점착형 광학 필름에 함유되는 상기 암모니아량이 2000ng 이하가 되도록 제어된다. 점착제층에 함유되는 암모니아량의 제어는, 앵커층에 함유되는 암모니아량, 점착제층의 두께 등에 의해 적절하게 조제된다.
상기 암모니아수의 배합량은, 통상은, 상기 수분산형 점착제에 함유되는 고형분 100 중량부에 대해서, 암모니아수에 함유되는 암모니아가 0.05～5 중량부 정도가 되도록, 나아가서는 0.1～1 중량부가 되도록 배합하는 것이 바람직하다.
또한, 암모니아수로 중화된 수분산형 점착제에는, 상기 첨가제 외에, 예를 들어, pH 완충제, 발포 방지제, 안정제 등 공지된 것을 적절하게 이용할 수 있다.
앵커층을 형성하는 재료는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 , 각종 폴리머류, 금속 산화물의 졸, 실리카졸 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 폴리머류가 바람직하게 사용된다. 상기 폴리머류의 사용 형태는 용제 가용형, 수분산형, 수용해형 중 어느 것이어도 된다.
상기 폴리머류로는, 예를 들어, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에테르계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리비닐피롤리돈, 폴리스티렌계 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지가 바람직하다. 이들 수지에는 적절하게 가교제를 배합할 수 있다. 이들의 다른 바인더 성분은 1 종 또는 2 종 이상을 적절하게 그 용도에 맞추어 이용할 수 있다.
상기한 것 이외에, 폴리머류로는, 분자 중에 아미노기를 함유한 폴리머류를 들 수 있다. 분자 중에 아미노기를 함유하는 폴리머류로는, 예를 들어, 폴리에틸렌이민, 폴리알릴아민, 폴리비닐아민, 폴리비닐피리딘, 폴리비닐피롤리딘, 전술한 아크릴계 점착제의 공중합 모노머로 나타낸 디메틸아미노에틸아크릴레이트 등의 아미노기 함유 모노머의 중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리에틸렌이민이 바람직하다.
앵커층을, 수분산형 재료에 의해 형성하는 경우에는, 수분산형 폴리머를 이용한다. 수분산형 폴리머로는, 폴리우레탄, 폴리에스테르 등의 각종 수지를 유화제를 이용하여 에멀션화한 것이나, 상기 수지 중에 수분산성의 음이온기, 양이온기 또는 비이온기를 도입하여 자체 유화한 것 등을 들 수 있다.
또 앵커층을 형성하는 재료로는, 상기한 것 이외에, 가교 반응형 수용성 화합물을 이용할 수 있다. 가교 반응형 수용성 화합물은, 가교 반응 전은 물에 가용인 모노머, 올리고머, 또는 폴리머이고, 또한 가교 반응 후는 3 차원 망상 구조를 형성하여 물에 불용이 되는 화합물이며, 예를 들어, 2 액 반응형의 수용성 에폭시 수지, 멜라민-포르말린 수지, 및 우레아-포르말린 수지 등을 들 수 있다.
2 액 반응형의 수용성 에폭시 수지는, 주제 (主劑) 로서 수용성의 다관능 에폭시 수지와 수용성의 경화제로 이루어지고, 양자를 혼합함으로써 부가형의 가교 반응이 발생하여, 3 차원의 폴리머 망상 구조를 형성하는 것이다. 수용성의 다관능 에폭시 수지로는, 트리글리시딜이소시아누레이트, 소르비톨 폴리글리시딜에테 르, (폴리)글리세롤폴리글리시딜에테르, (폴리)에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 및 (폴리)프로필렌글리콜디글리시딜에테르 등의 지방족 글리시딜에테르, 소르비탄 폴리글리시딜에테르 등의 지환족 글리시딜에테르 등을 들 수 있다. 한편, 수용성의 경화제로는, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 및 폴리아미드아민 등의 지방족 다가 아민류, 2-메틸이미다졸, 및 2-에틸-4-메틸이미다졸 등의 이미다졸류, 벤질디메틸아민 등의 3 급 아민류, 메틸하이믹산 무수물, 및 프탈산 무수물 등의 산무수물류, 3 불화 붕소 등의 루이스산류 등을 들 수 있다.
우레아-포르말린 수지 또는 멜라민-포르말린 수지는, 우레아와 포름알데히드 또는 멜라민과 포름알데히드를 부가 반응시킨 초기 프리폴리머를 탈수 축합 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 상기 초기 프리폴리머는, 페놀류나 벤조구아나민 등으로 변성되어 있어도 된다. 상기 초기 프리폴리머의 시판품의 예로는, 유라민시리즈 (미츠이 화학 주식회사 제조), 니카락 시리즈 (산와 케미컬 주식회사) 등을 들 수 있다.
상기 앵커제로서, 수분산형 폴리머를 이용하는 경우에는, 당해 앵커제는, 암모니아수에 의해 중화시켜 이용한다. 암모니아수는, 통상, 농도 1～20％ 의 수용액으로서 사용된다. 암모니아수의 배합은, 광학 필름 상에 형성되는 앵커층 중에 함유되는 상기 암모니아량이 10ng 이상이며, 또한, 점착형 광학 필름에 함유되는 상기 암모니아량이 2000ng 이하가 되도록 제어된다. 앵커층에 함유되는 암모니아량의 제어는, 점착제층에 함유되는 암모니아량, 앵커층의 두께 등에 의해 적절하게 조제된다.
상기 암모니아수의 배합량은, 통상은, 상기 수분산형 폴리머 중에 함유되는 고형분 100 중량부에 대해서, 암모니아수에 함유되는 암모니아가 0.05～5 중량부 정도가 되도록, 나아가서는 0.1～1 중량부가 되도록 배합하는 것이 바람직하다.
상기 앵커제로는, 대전 방지제를 함유시킬 수 있다. 대전 방지제는, 도전성을 부여할 수 있는 재료이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 이온성 계면 활성제, 도전성 폴리머, 금속 산화물, 카본블랙, 및 카본 나노 재료 등을 들 수 있다.
이온성 계면 활성제로는, 예를 들어, 양이온계 (4 급 암모늄염형, 포스포늄염형, 술포늄염형 등), 음이온계 (카르복실산형, 술포네이트형, 술페이트형, 포스페이트형, 포스파이트형 등), 양성 이온계 (술포베타인형, 알킬베타인형, 알킬이미다졸륨 베타인형 등), 비이온계 (다가 알코올 유도체, β-시클로덱스트린 포접 화합물, 소르비탄 지방산 모노에스테르, 소르비탄 지방산 디에스테르, 폴리알킬렌옥시드 유도체, 아민옥시드 등) 의 것을 들 수 있다.
도전성 폴리머로는, 광학 특성, 외관, 대전 방지 효과 및 대전 방지 효과의 열시 (熱時), 가습시에서의 안정성이 양호한 것을 사용한다. 그러한 도전성 폴리머로는, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리퀴녹살린 등의 폴리머를 들 수 있다. 이들 중에서도, 자외선 경화형 도전성 폴리머, 수용성 도전성 폴리머 또는 수분산성 도전성 폴리머가 되기 쉬운, 폴리아닐린, 폴리티오펜 등이 바람직하게 사용된다.
수용성 도전성 폴리머나 수분산성 도전성 폴리머를 이용함으로써, 대전 방지 층을 형성할 때의 도포액을 수용액 또는 수분산액으로서 조제할 수 있어, 도포액에 유기 용제를 이용할 필요가 없다. 그 때문에, 유기 용제에 의한 광학 필름 기재의 변질이나 열화를 억제할 수 있다. 수용액 또는 수분산액은, 용매를 물만으로 하는 것이 밀착성 면에서 바람직하지만, 친수성 용매를 함유하고 있어도 된다. 친수성 용매로는, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, n-아밀알코올, 이소아밀알코올, sec-아밀알코올, tert-아밀알코올, 1-에틸-1-프로판올, 2-메틸-1-부탄올, n-헥사놀, 및 시클로헥사놀 등의 알코올류를 들 수 있다.
상기 수용성 또는 수분산성의 폴리아닐린의 폴리스티렌 환산에 의한 중량 평균 분자량은 500000 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 300000 이하이다. 수용성 또는 수분산성의 폴리티오펜의 폴리스티렌 환산에 의한 중량 평균 분자량은 400000 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 300000 이하이다. 중량 평균 분자량이 상기 값을 초과하는 경우에는 상기 수용성 또는 수분산성을 만족시킬 수 없게 되는 경향이 있고, 그러한 폴리머를 이용하여 도포액 (수용액 또는 수분산액) 을 조제했을 경우에는, 당해 도포액 중에 폴리머의 고형분이 잔존하고, 혹은 고점도화하여 막두께가 균일한 대전 방지층을 형성하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.
수용성 도전 폴리머의 수용성이란, 물 100g 에 대한 용해도가 5g 이상인 경우를 말한다. 상기 수용성 도전 폴리머의 물 100g 에 대한 용해도는 20～30g 인 것이 바람직하다. 수분산성 도전성 폴리머란, 폴리아닐린, 폴리티오펜 등의 도전성 폴리머가 미립자상으로 수중에 분산되어 있는 것이고, 수분산액은 액 점도가 작고 박막 도공 (塗工) 이 용이할 뿐만 아니라, 도포층의 균일성이 우수한다. 여기서 미립자의 사이즈로는 1㎛ 이하인 것이 대전 방지층의 균일성이라는 면에서 바람직하다.
또, 상기 폴리아닐린, 폴리티오펜 등의 수용성 도전성 폴리머 또는 수분산성 도전성 폴리머는, 분자 중에 친수성 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 친수성 관능기로는, 예를 들어 술폰기, 아미노기, 아미드기, 이미노기, 4 급 암모늄염기, 히드록실기, 메르캅토기, 히드라지노기, 카르복실기, 황산 에스테르기, 인산 에스테르기, 또는 그들 염 등을 들 수 있다. 분자 내에 친수성 관능기를 가짐으로써 물에 녹기 쉬워지거나 물에 미립자 상으로 분산되기 쉬워져, 상기 수용성 도전성 폴리머 또는 수분산성 도전성 폴리머를 용이하게 조제할 수 있다.
수용성 도전성 폴리머의 시판품의 예로는, 폴리아닐린 술폰산 (미츠비시 레이온사 제조, 폴리스티렌 환산에 의한 중량 평균 분자량 150000) 등을 들 수 있다. 수분산성 도전 폴리머의 시판품의 예로는, 폴리티오펜계 도전성 폴리머 (나가세켐텍크사 제조, 데나트론 시리즈) 등을 들 수 있다.
금속 산화물로는, 산화 주석계, 산화 안티몬계, 산화 인듐계, 산화 아연계 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 산화 주석계가 바람직하다. 산화 주석계인 것으로는, 예를 들어, 산화 주석 이외에, 안티몬 도프 산화 주석, 인듐 도프 산화 주석, 알루미늄 도프 산화 주석, 텅스텐 도프 산화 주석, 산화 티탄-산화 세륨-산화 주석의 복합체, 산화 티탄-산화 주석의 복합체 등을 들 수 있다. 금속 산 화물은 통상적으로 미립자이고, 그 형상은 입자상 또는 침상인 것이 바람직하게 사용된다. 미립자의 평균 입경은 1～100㎚ 정도, 바람직하게는 2～50㎚ 이다.
상기 이외의 재료로는, 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 천연 그라파이트, 인조 그라파이트, 티탄 블랙, 카본 나노 재료, 양이온형 (4 급 암모늄염 등), 양성 이온형 (베타인 화합물 등), 음이온형 (술폰산염 등) 또는 비이온형 (글리세린 등) 의 이온 도전성기를 갖는 단량체의 단독 중합체 또는 공중합체, 4 급 암모늄염기를 갖는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 유래의 구조 단위를 갖는 중합체 등의 이온 도전성 중합체, 폴리에틸렌 메타크릴레이트 공중합체 등의 친수성 폴리머를 아크릴계 수지 등에 얼로이화시킨 재료를 들 수 있다. 카본 나노 재료는, 카본 나노 튜브, 카본 나노 혼, 카본 나노 월 및 플라렌 등을 들 수 있고, 이 중에서도 카본 나노 튜브를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 대전 방지제의 배합량은, 예를 들어, 앵커제로 이용하는 상기 폴리머류 100 중량부에 대해서, 70 중량부 이하, 바람직하게는 50 중량부 이하이다. 대전 방지 효과 면에서는, 10 중량부 이상, 또 20 중량부 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 대전 방지제를 이용하고, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 대전 방지층을 형성할 수도 있다. 대전 방지층의 형성에 있어서는 적절하게 바인더 성분을 병용해도 된다. 바인더 성분은 특별히 제한되지 않고, 열경화성 수지, 자외선 경화형 수지 등 각종 수지를 이용할 수 있다. 바인더 성분으로는, 상기 앵커층의 형성에 이용한 폴리머류를 이용할 수 있다.
본 발명의 점착형 광학 필름에 사용되는 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 비닐공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2 색성 염료의 2 색성 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 2 색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다. 이들의 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 길이의 3～7배로 연신함으로써 제작할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산 아연, 염화 아연 등을 함유하고 있어도 되는 요오드화 칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또한 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지시켜 수세해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 이외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩짐 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오 드로 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, 폴리스티렌이나 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, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 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 열경화형, 자외선 경화형 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 이용할 수 있다.
보호 필름의 두께는, 적절하게 결정할 수 있으나, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박막성 등의 점으로부터 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 표시되는 필름 두께 방향의 위상차가 -90㎚～+75㎚ 인 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 이러한 두께 방향의 위상차 값 (Rth) 이 -90㎚～+75㎚ 인 것을 사용함으로써, 보호 필름에 기인하는 편광판의 착색 (광학적인 착색) 은 거의 해소할 수 있다. 두께 방향 위상차 (Rth) 는, 더욱 바람직하게는 -80㎚～+60㎚, 특히 -70㎚～+45㎚ 가 바람직하다.
보호 필름으로는, 편광 특성이나 내구성 등의 면에서, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머가 바람직하다. 특히 트리아세틸셀룰로오스 필름이 바람직하다. 또한, 편광자의 양측에 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 동일한 폴리머 재료로 이루어지는 보호 필름을 이용해도 되고, 상이한 폴리머 재료 등으로 이루어지는 보호 필름을 이용해도 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 다른 부재의 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 도전성의 경우도 있는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교의 폴리머 등으로 이루어지는 유기계 미립자 (비드를 함유한다) 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 별체인 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 이용할 수 있는 것 이외에, 상기 편광판에, 실용시에 적층하여, 1 층 또는 2 층 이상 이용할 수 있다.
특히, 편광판에 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되는 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 용이함 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라서 투명 보호층 등을 개재하여 편광판의 편면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적절한 방식으로 실시할 수 있다.
반사형 편광판의 구체예로는, 필요에 따라서 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 광택을 방지하고, 명암의 얼룩짐을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또 미립자 함유의 보호 필름은, 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어 명암 얼룩짐을 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 이용할 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 형성되어, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에서는, 반투과형 편광판의 백 사이드에 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 적층되는 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, 통상, 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, 삼차원의 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 이용되고, 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, 히드록시프로필셀룰로오스, 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 고분자 소재는 연신 등에 의해 배향물 (연신 필름) 이 된다.
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 환상 화합물 단위로 이루어지는 메소겐부를 갖는 것 등을 들 수 있다. 이들 액정 폴리머는, 예를 들어, 유리판 상에 형성한 폴리이미드나 폴리비닐알코올 등의 박막의 표면을 러빙 처리한 것, 산화 규소를 사방 증착한 것 등의 배향 처리면 상에 액정성 폴리머의 용액을 전개하여 열처리함으로써 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 그들을 액정 표시 장치의 제조 과정에서 순차 별개로 적층함으로써도 형성할 수 있으나, 상기와 같이 미리 타원 편광 판 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 아니고 약간 경사진 방향에서 본 경우에도, 화상이 비교적 선명히 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. 통상의 위상차판은, 그 면 방향으로 1 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용된 것에 반해, 시각 보상 필름으로서 사용된 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 열수축 필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용 하에 폴리머 필름을 연신 처리 또는/및 수축 처리한 것이나, 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는, 앞서의 위상차판에서 설명한 폴리머와 동일한 것이 이용되고, 액정 셀에 의한 위상차에 기초하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 양호한 시인의 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적절한 것을 이용할 수 있다.
또, 양호한 시인이 넓은 시야각을 달성하는 점 등에서, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어지는 광학적 이방성층을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 지지한 광학 보상 위상차판을 바람직하게 이용할 수 있다.
편광판과 휘도 향상 필름을 접착시킨 편광판은, 통상 액정 셀의 이측 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등의 백라이트나 이측으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사되면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원 편광을 반사하고, 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 개재하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 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 버려 편광자를 투과되지 않는다. 즉, 이용한 편광자의 특성에 의해서도 상이하지만, 대략 50％ 의 광이 편광자에 흡수되어 버리고, 그만큼, 액정 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소하여 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은, 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 광을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름에서 일반 (一反) 반사시키고, 추가로 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 개재하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사 시키는 것을 반복하고, 이 양자 사이에 반사, 반전되어 있는 광의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향이 된 편광만을, 휘도 향상 필름은 투과시켜 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 확산함과 동시에 편광 상태를 해소하여 비편광 상태가 된다. 즉, 자연광 상태의 광이 반사층 등을 향하고, 반사층 등을 개재하여 반사하고, 다시 확산판을 통과하여 휘도 향상 필름에 재입사하는 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 균일의 밝은 표시 화면을 제공할 수 있는 것으로 생각된다.
상기의 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 반사하고 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적절한 것을 이용할 수 있다.
따라서, 상기한 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 정렬하여 입사시킴으로써, 편광판에 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 개재하여 직선 편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또한, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 이용함으로써, 원 편광을 직선 편광으로 변환할 수 있다.
가시광역 등의 넓은 파장에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를 들어 파장 550㎚ 의 엷은색 광에 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 상위한 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 있지만, 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 이용할 수 있다. 상기의 편광판과 다른 광학층을 접착할 때에, 그들 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 점착형 광학 필름의 제조 방법에 대해 설명한다.
예를 들어, 전술한 광학 필름 상에, 상기 앵커제를 도포하고, 건조시켜 앵커층을 형성한다. 앵커제의 도포액의 고형분 농도는, 0.1～5 중량％ 정도로 조정하는 것이 바람직하다. 도공법으로는, 리버스 코팅, 그라비아 코팅 등의 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 스크린 코팅법, 파운틴 코팅법, 디핑법, 스프레이법 등을 들 수 있다. 앵커층의 형성에 있어서, 앵커제로서 수분산형 재료를 이용하는 경우에는, 건조 온도, 건조 시간을 조정함으로써, 앵커층 중에 함유되는 상기 암모니아량을 제어할 수 있다. 건조 온도는, 바람직하게는 30～150℃, 또 40～120℃, 건조 시간은 0.5～10 분간, 나아가서는, 1～5 분간이다.
앵커층의 두께는 5～300㎚ 이다. 앵커층의 두께는 10～200㎚ 인 것이 바 람직하다. 5㎚ 미만에서는, 광학 필름과 점착제층의 투묘성 확보 면에서 충분하지 않다. 한편, 300㎚ 를 초과하면, 예를 들어, 앵커가 대전 방지제를 함유하고 있는 경우에, 앵커층의 강도 부족으로부터 앵커층 내에서 파괴가 일어나기 쉽고, 충분한 투묘성을 얻을 수 없는 경우가 있다.
또한, 앵커층의 형성에 있어서, 광학 필름에는 활성화 처리를 행할 수 있다. 활성화 처리는 각종 방법을 채용할 수 있고, 예를 들어 코로나 처리, 저압 UV 처리, 플라즈마 처리 등을 채용할 수 있다. 활성화 처리는, 앵커층으로서 수분산형 재료 (나아가서는 대전 방지제로서 수분산성 도전 폴리머를 함유하는 경우) 를 이용하는 경우에 유효하다. 활성화 처리는, 광학 필름이, 특히 폴리올레핀계 수지, 노르보르넨계 수지인 경우에 유효하다.
점착제층의 형성은, 상기 앵커층상에 적층함으로써 실시한다. 점착제층의 형성 방법은, 특별히 제한되지 않고, 앵커층에 점착제 용액 또는 수분산액을 도포하여 건조시키는 방법, 점착제층을 형성한 이형 시트를 전사하는 방법 등을 들 수 있다. 도공 방법은 앵커제의 경우와 동일하다. 점착제층의 두께는 5～50㎛ 이다. 나아가서는 10～40㎛ 이다. 점착제층의 형성에 있어서, 점착제로서 수분산형 재료를 이용하는 경우에는, 건조 온도, 건조 시간을 조정함으로써, 점착제층 중에 함유되는 상기 암모니아량을 제어할 수 있다. 건조 온도는, 바람직하게는 80～200℃, 나아가서는 100～150℃, 건조 시간은 0.5～10 분간, 나아가서는 1～5 분간이다.
이형 시트의 구성 재료로는, 종이, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 합성 수지 필름, 고무 시트, 종이, 직물, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 그들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체 등을 들 수 있다. 이형 시트의 표면에는, 점착제층으로부터의 박리성을 높이기 위해, 필요에 따라 실리콘 처리, 장쇄 (長鎖) 알킬 처리, 불소 처리 등의 저접착성의 박리 처리가 행해져도 된다.
또한, 광학 필름이나 점착제층 등의 각층에는, 예를 들어 살리실산 에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리함으로써 자외선 흡수능을 부여해도 된다.
본 발명의 점착형 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 화상 표시 장치의 형성 등에 바람직하게 이용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은, 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉, 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정 셀과 점착형 광학 필름, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절하게 조립하여 구동 회로를 조립하는 것 등에 의해 형성되지만, 본 발명에 있어서는 상기 광학 필름을 이용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없고, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의의 타입 등의 임의의 타입인 것을 이용할 수 있다.
액정 셀의 편측 또는 양측에 점착형 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 혹은 반사판을 이용한 것 등의 적절한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 상기 광학 필름은 액정 셀의 편측 또는 양측에 형성 할 수 있다. 양측에 광학 필름을 형성하는 경우, 그들은 동일한 것이어도 되고 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치를 형성할 때에는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.
이어서, 유기 일렉트로 루미네선스 장치 (유기 EL 표시 장치) 에 대해 설명한다. 본 발명의 광학 필름 (편광판 등) 은, 유기 EL 표시 장치에 있어서도 적용할 수 있다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치는, 투명 기판 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순서대로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로 루미네선스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기서, 유기 발광층은, 여러 가지의 유기 박막의 적층체이며, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층과 안트라센 등의 형광성의 유기 고체로 이루어지는 발광층의 적층체나, 혹은 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체나, 또 혹은 이들 정공 주입층, 발광층, 및 전자 주입층의 적층체 등, 다양한 조합을 가진 구성이 알려져 있다.
유기 EL 표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 발생하는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아올 때 광을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메카니즘은, 일반적인 다이오드와 동일하고, 이것으로부터도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대해서 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.
유기 EL 표시 장치에 있어서는, 유기 발광층에서의 발광을 취출하기 위해서, 적어도 일방의 전극이 투명하지 않으면 안되고, 통상 산화 인듐주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 이용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극에 일 함수가 작은 물질을 이용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 이용하고 있다.
이러한 구성의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 유기 발광층은, 두께 10㎚ 정도로 매우 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 유기 발광층도 투명 전극과 동일하게, 광을 거의 완전히 투과한다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면으로부터 입사하고, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극에서 반사한 광이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나오기 때문에, 외부로부터 시인했을 때, 유기 EL 표시 장치의 표시면이 경면 (鏡面) 과 같이 보인다.
전압의 인가에 의해 발광하는 유기 발광층의 표면측에 투명 전극을 구비함과 함께, 유기 발광층의 이면측에 금속 전극을 구비하여 이루어지는 유기 일렉트로 루미네선스 발광체를 함유하는 유기 EL 표시 장치에 있어서, 투명 전극의 표면측에 편광판을 형성함과 함께, 이들 투명 전극과 편광판 사이에 위상차판을 형성할 수 있다.
위상차판 및 편광판은, 외부로부터 입사하여 금속 전극에서 반사되어 온 광을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해 금속 전극의 경면을 외부로부터 시인시키지 않는다는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구 성하고, 또한 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각을 π/4 로 조정하면, 금속 전극의 경면을 완전하게 차폐할 수 있다.
즉, 이 유기 EL 표시 장치에 입사되는 외부광은, 편광판에 의해 직선 편광 성분만이 투과된다. 이 직선 편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원 편광이 되지만, 특히 위상차판이 1/4 파장판이고 또한, 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각이 π/4 일 때에는 원 편광이 된다.
이 원 편광은, 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하고, 금속 전극에서 반사되고, 다시 유기 박막, 투명 전극, 투명 기판을 투과하여 위상차판에 다시 직선 편광이 된다. 그리고, 이 직선 편광은, 편광판의 편광 방향과 직교하고 있으므로 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 경면을 완전하게 차폐할 수 있다.
실시예
이하에, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 예 중의 부 (部) 및 ％ 는 모두 중량 기준이다.
실시예 1
(광학 필름의 제작)
두께 80㎛ 의 폴리비닐알코올 필름을 40℃ 의 요오드 수용액 중에서 5 배로 연신한 후 50℃ 에서 4 분간 건조시켜 편광자를 얻었다. 이 편광자의 양측에 트리아세틸셀룰로오스 필름을, 폴리비닐알코올계 접착제를 이용하여 접착하고 편광 판을 얻었다.
(앵커층의 형성)
수분산형 폴리티오펜계 도전성 폴리머와 수분산형 폴리에스테르 수지를 함유하는 용액 A (나가세켐텍스사 제조, 데나트론 P-502RG, 고형분 4％) 와, 농도 10％ 의 암모니아수로부터, 고형분 농도 4％ 의 수분산형 재료 (앵커제) 를 조제하였다. 용액 A : 암모니아수의 비율 (중량비) 은, 순서대로 100:0.1 로 하였다. 상기 편광판의 편면에, 상기 앵커제를 와이어 바에서 건조 후의 두께가 100㎚ 가 되도록 도포하고, 100℃ 에서 1 분간 건조시켜 앵커층을 형성하였다.
(점착제층의 형성)
베이스 폴리머로서 부틸아크릴레이트 : 아크릴산 : 2-히드록시에틸아크릴레이트=100 : 5 : 0.1 (중량비) 의 공중합체로 이루어지는 중량 평균 분자량 200 만의 아크릴계 폴리머를 함유하는 용액 (고형분 24％) 을 이용하였다. 상기 아크릴계 폴리머 용액에 이소시아네이트계 다관능성 화합물인 콜로네이트 L (닛폰 폴리우레탄사 제조) 를 폴리머 고형분 100 부에 대해서 3.2 부, 및 첨가제 (신에츠 실리콘사 제조, KBM-403) 를 0.6 부, 점도 조정을 위한 용제 (아세트산 에틸) 를 첨가하여 점착제 용액 (고형분 11％) 을 조제하였다. 당해 점착제 용액을, 건조 후의 두께가 25㎛ 가 되도록, 이형 필름 (미츠비시 화학 폴리에스테르사 제조, 다이야호일 MRF38, 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재) 상에 리버스 롤 코트법에 의해 도포한 후, 열풍 순환식 오븐에서, 130℃ 에서 3 분간 건조시켜 점착제층을 형성하였다. 당해 점착제층을 상기 앵커층의 표면에 접착시켜, 점착형 편광판을 제작 하였다.
실시예 2
(수분산형 아크릴계 점착제의 조제)
용기에, 원료로서 부틸아크릴레이트 100 부, 아크릴산 5 부, 모노[폴리(프로필렌옥시드)메타크릴레이트]인산에스테르 (프로필렌옥시드의 평균 중합도 5.0) 2 부, 및 3-메타크릴로일옥시프로필-트리에톡시실란 (KBM-503) 0.01 부를 첨가하고 혼합하여 모노머 혼합물을 조제하였다. 이어서 조제한 모노머 혼합물 627 부에, 반응성 유화제로서 아쿠아론 HS-20 (다이이치 공업 제약사 제조) 13 부, 이온 교환수 360 부를 첨가하여 호모디나이저 (특수 기화 공업 (주) 제조) 를 이용하여, 5 분간, 5000rpm 으로 교반하고 강제 유화시켜 모노머 프리에멀션을 조제하였다.
다음으로, 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 적하 로트 및 교반 블레이드를 구비한 반응 용기에, 상기에서 조제한 모노머 프리에멀션 중 200 부 및 이온 교환수 330 부를 주입하고, 이어서, 반응 용기를 질소 치환한 후, 2,2'-아조비스[N-(2-카르복시에틸)-2-메틸프로피온아미딘]수화물 (와코 순약사 제조, VA-057) 0.2 부를 첨가하여, 60℃ 에서 1 시간 중합하였다. 이어서, 남은 모노머 프리에멀션 중 800 부를, 반응 용기에 3 시간에 걸쳐 적하시키고, 그 후 3 시간 중합하였다. 또한, 그 후, 질소 치환하면서 60℃ 에서 3 시간 중합하여, 고형분 농도 48％ 의 수분산형 점착제 조성물의 에멀션 용액을 얻었다.
이어서, 상기 에멀션 용액을 실온까지 냉각한 후, 농도 10％ 의 암모니아수를 30 부 첨가하고, 또한, 아크릴계 증점제 (아론 B-500, 토아 합성 (주) 제조) 3.0 부를 첨가하여, 수분산형 점착제 조성물을 조제하였다.
(점착제층의 형성)
상기 수분산형 점착제 조성물을, 건조 후의 두께가 25㎛ 가 되도록, 이형 필름 (미츠비시 화학 폴리에스테르사 제조, 다이야호일 MRF38, 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재) 상에 리버스 롤 코트법에 의해 도포한 후, 열풍 순환식 오븐 100℃ 에서 3 분간 건조시켜, 점착제층을 형성하였다. 당해 점착제층을, 실시예 1 에서 얻어진, 편광판 상에 형성된 앵커층의 표면에 접착시켜, 점착형 편광판을 제작하였다.
실시예 3
실시예 1 에 있어서, 앵커층을 형성할 때의 온도를, 100℃ 에서 1 분간으로부터, 50℃ 에서 1 분간으로 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 점착형 편광판을 제작하였다.
실시예 4
(앵커층의 형성)
아크릴산 에스테르 (폴리멘트 NK380, (주) 닛폰 쇼쿠바이 제조) 를, 톨루엔에서 고형분이 2％ 가 되도록 조제하여, 용제형 재료 (앵커제) 를 조제하였다. 당해 앵커제를, 실시예 1 의 편광판의 편면에, 와이어 바에서 건조 후의 두께가 100㎚ 가 되도록 도포하고, 40℃ 에서 2 분간 건조시켜 앵커층을 형성하였다.
(점착제층의 형성)
실시예 2 에서 조제한 수분산형 점착제 조성물을, 건조 후의 두께가 25㎛ 가 되도록, 이형 필름 (미츠비시 화학 폴리에스테르사 제조, 다이어 호일 MRF38, 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재) 상에 리버스 롤 코트법에 의해 도포한 후, 열풍 순환식 오븐에서, 130℃ 에서, 3 분간 건조시켜, 점착제층을 형성하였다. 당해 점착제층을, 상기에서 얻어진, 편광판 상에 형성된 앵커층의 표면에 접착시켜, 점착형 편광판을 제작하였다.
비교예 1
실시예 1 에 있어서, 수분산형 재료 (앵커제) 의 조제에 있어서, 용액 A : 암모니아수의 비율 (중량비) 을, 순서대로 100 : 0.01 로 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 점착형 편광판을 제작하였다.
비교예 2
실시예 1 에 있어서, 수분산형 재료 (앵커제) 의 조제에 있어서, 용액 A : 암모니아수의 비율 (중량비) 을, 순서대로 100:1 로 바꾼 것, 앵커층을 형성할 때의 건조 조건을, 100℃ 에서 1 분간으로부터, 23℃ 에서 1 분간으로 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 점착형 편광판을 제작하였다.
비교예 3
실시예 2 에 있어서, 앵커층의 형성을 실시예 4 에 기재된 앵커층의 형성으로 바꾼 것, 수분산형 점착제 조성물을 조제에 있어서, 농도 10％ 의 암모니아수의 첨가량 30 부를 3 부로 바꾼 것, 점착제층을 형성할 때의 건조 조건을, 100℃ 에서 3 분간으로부터, 150℃ 에서 3 분간으로 바꾼 것 이외에는 실시예 2 와 동일하게 하여, 점착형 편광판을 제작하였다.
비교예 4
실시예 2 에 있어서, 앵커층의 형성을 실시예 4 에 기재된 앵커층의 형성으로 바꾼 것, 수분산형 점착제 조성물을 조제에 있어서, 농도 10％ 의 암모니아수의 첨가량 30 부를 50 부로 바꾼 것 이외에는 실시예 2 와 동일하게 하여, 점착형 편광판을 제작하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 점착형 편광판에 대하여 하기 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
(암모니아량의 측정)
점착형 편광판을, 9㎝×9㎝ 로 절단하고, 순수 중에서, 120℃ 에서 1 시간의 자비 (煮沸) 추출을 실시하였다. 이 추출액으로부터, 이온 크로마토그램 (DIONEX 사 제조, DX-500) 에 의해 암모늄 이온을 정량하였다. 5 검체에 대해 측정하고, 그 값으로부터 평균치를 유도하여, 그것을 1㎠ 당 환산한 값을 암모니아량으로 하였다.
(외관)
제작한 점착형 편광판에 대해서, 육안에 의해 하기 기준으로 외관을 평가하였다.
○ : 문제 없음. × : 문제 (줄무늬, 얼룩짐) 있음.
(편광 특성)
점착형 편광판을, 15 인치 사이즈로 절단하여 샘플을 제작하였다. 이 샘플을 유리판에 접착시켜 편광도를 측정하였다. 이 때의 편광도를 초기 편광도 (A) 로 한다. 또, 상기 샘플을 90℃ 의 환경 하 및 60℃, 95％RH 의 환경 하에, 각각 1000 시간 방치한 후, 상기와 동일하게 하여 편광도를 측정하였다. 이 때의 편광도를 처리 후 편광도 (B) 로 한다. 편광도는, 분광 경도계 ((주) 무라카미 색채 연구소 제작, DOT-3C) 로 측정하였다. 초기 편광도 (A) 와 처리 후 편광도 (B) 로부터, 편광도 변화량 (A-B) 을 산출하였다.
앵커층 점착제층 점착형 광학 필름

외관
 편광도 변화량
형성제의종류 암모니아
함유량
(ng/㎠)		 형성제의종류 암모니아
함유량
(ng/㎠)		 90℃×
1000 시간		 60℃/95％RH×
1000 시간
실시예 1 수분산형 14 용제형 14 ○ 0.4 0.3
실시예 2 수분산형 14 수분산형 1850 ○ 0.5 0.5
실시예 3 수분산형 25 용제형 25 ○ 0.4 0.4
실시예 4 용제형 - 수분산형 1400 ○ 0.4 0.5
비교예 1 수분산형 2.5 용제형 2.5 × 0.3 0.4
비교예 2 수분산형 2200 용제형 2200 ○ 2.0 5.6
비교예 3 용제형 - 수분산형 7 × 0.5 0.5
비교예 4 용제형 - 수분산형 2800 ○ 2.5 12.2
도 1 은 본 발명의 점착형 광학 필름의 일례의 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 점착형 광학 필름의 다른 일례의 단면도이다.
부호의 설명
1 : 광학 필름
2 : 앵커층
3 : 점착제층
4 : 대전 방지층

Claims (3)

  1. 광학 필름의 적어도 편면에, 앵커층을 개재하여 점착제층이 적층되어 있는 점착형 광학 필름으로서,
    상기 앵커층은 5～300㎚, 상기 점착제층은 5～50㎛ 이고,
    상기 앵커층 및 상기 점착제층의 적어도 어느 하나의 층은, 암모니아를 함유하는 수분산형 재료에 의해 형성되어 있고, 또한,
    상기 암모니아를 함유하는 수분산형 재료에 의해 형성되어 있는 상기 층은, 당해 층에 기인하여 측정되는, 점착형 광학 필름 1㎠ 당에 함유되는 암모니아량이 10ng 이상이며,
    점착형 광학 필름 1㎠ 당에 함유되는 전체 암모니아량이 2000ng 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착제층이 암모니아를 함유하는 수분산형 아크릴계 점착제에 의해 형성된 것인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 점착형 광학 필름을 적어도 1 매 이용한, 화상 표시 장치.
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