KR102014924B1 - 장척상의 광학 적층체 및 화상 표시 장치 - Google Patents

장척상의 광학 적층체 및 화상 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102014924B1
KR102014924B1 KR1020187015396A KR20187015396A KR102014924B1 KR 102014924 B1 KR102014924 B1 KR 102014924B1 KR 1020187015396 A KR1020187015396 A KR 1020187015396A KR 20187015396 A KR20187015396 A KR 20187015396A KR 102014924 B1 KR102014924 B1 KR 102014924B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
retardation
phase difference
polarizer
retardation layer
Prior art date
Application number
KR1020187015396A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180088405A (ko
Inventor
타케하루 키타가와
아키노리 니시무라
아야카 우메모토
Original Assignee
닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛토덴코 가부시키가이샤 filed Critical 닛토덴코 가부시키가이샤
Publication of KR20180088405A publication Critical patent/KR20180088405A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102014924B1 publication Critical patent/KR102014924B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • H01L27/32—
    • H01L51/50—
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/8791—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

소정의 크기로 재단하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에 제품별 표시 특성의 편차를 작게 할 수 있는 장척상의 광학 적층체를 제공한다. 본 발명의 광학 적층체는 장척상이고, 편광자와 편광자의 적어도 한쪽 측에 보호층을 포함하는 편광판과, 제1 위상차층과, 제2 위상차층과, 도전층과, 도전층에 밀착 적층된 기재를 이 순서로 갖는다. 기재의 면내 위상차 Re(550)은 3nm∼6nm이고, 폭 방향에서의 위상차의 편차는 10%∼30%이며, 폭 방향에서의 지상축 방향의 편차는 1°∼5°이다. 제1 위상차층의 면내 위상차 Re(550)은 220nm∼250nm이고, 제1 위상차층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 10°∼20°이며, 제2 위상차층의 면내 위상차 Re(550)은 110nm∼125nm이고, 제2 위상차층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 65°∼85°이다.

Description

장척상의 광학 적층체 및 화상 표시 장치
본 발명은 장척(長尺)상의 광학 적층체 및 이를 이용한 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 박형 디스플레이의 보급과 함께 유기 EL 패널을 탑재한 디스플레이(유기 EL 표시 장치)가 제안되고 있다. 유기 EL 패널은 반사성이 높은 금속층을 갖기 때문에, 외광 반사나 배경의 비침(mirroring) 등의 문제를 일으키기 쉽다. 그래서 원편광판을 시인 측에 설치함으로써 이들의 문제를 방지하는 것이 알려져 있다. 한편, 표시 셀(예컨대, 유기 EL 셀)과 편광판과의 사이에 터치 센서가 내장된, 이른바 이너 터치 패널형 입력 표시 장치의 수요가 높아지고 있다. 이와 같은 구성의 입력 표시 장치는 화상 표시 셀과 터치 센서와의 거리가 가깝기 때문에 사용자에게 자연스러운 입력 조작감을 제공하는 것이 가능하도록 되어 있다.
이너 터치 패널형 입력 표시 장치용의 편광판(또는 원편광판)에 있어서는 박형화, 품질의 편차 방지, 제조 효율의 향상 등의 관점에서 편광판(또는 원편광판)과 터치 센서용 도전성 필름과의 일체화가 검토되고 있다. 예컨대, 장척상의 편광판(또는 원편광판)과 장척상의 도전성 필름을, 이른바 롤 투 롤에 의해 첩합(貼合)하는 것이 시도되고 있다. 그러나 롤 투 롤에 의해 도전성 필름을 일체화한 편광판은 폭 방향의 특성의 편차가 크다는 문제가 있다. 결과로서, 이와 같은 도전성 필름을 일체화한 편광판을 소정의 크기로 재단하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 제품별 표시 특성에 허용 곤란한 편차가 발생하는 경우가 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특개 2003-311239호 공보 [특허 문헌 2] 일본 특개 2002-372622호 공보 [특허 문헌 3] 일본 특허 제3325560호 공보 [특허 문헌 4] 일본 특개 2003-036143호 공보
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 주된 목적은 소정의 크기로 재단하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에 제품별 표시 특성의 편차를 작게 할 수 있는 장척상의 광학 적층체를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 광학 적층체는 장척상이고, 편광자와 해당 편광자의 적어도 한쪽측에 보호층을 포함하는 편광판과, 제1 위상차층과, 제2 위상차층과, 도전층과, 해당 도전층에 밀착 적층된 기재를 이 순서로 갖는다. 해당 기재의 면내 위상차 Re(550)은 3nm∼6nm이고, 해당 기재의 폭 방향에서의 위상차의 편차는 10%∼30%이며, 해당 기재의 폭 방향에서의 지상축 방향의 편차는 1°∼5°이다. 본 발명의 광학 적층체에 있어서는 해당 제1 위상차층의 면내 위상차 Re(550)은 220nm∼250nm이고, 해당 제1 위상차층의 지상축과 해당 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 10°∼20°이며; 해당 제2 위상차층의 면내 위상차 Re(550)은 110nm∼125nm이고, 해당 제2 위상차층의 지상축과 해당 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 65°∼85°이다.
일 실시 형태에 있어서는, 상기 광학 적층체는 롤상이다.
일 실시 형태에 있어서는, 상기 광학 적층체는 폭이 500mm 이상이다.
일 실시 형태에 있어서는, 상기 제1 위상차층 및 상기 제2 위상차층은 환상 올레핀계 수지 필름으로 구성되어 있다. 다른 실시 형태에 있어서는, 상기 제1 위상차층 및 상기 제2 위상차층은 액정 화합물의 배향 고화층(配向固化層)이다.
본 발명의 다른 국면에 의하면 화상 표시 장치가 제공된다. 이 화상 표시 장치는 소정의 크기로 재단된 상기 광학 적층체를 구비한다.
본 발명에 의하면, 편광판과 위상차층과 터치 센서용 도전층을 갖는 장척상의 광학 적층체에 있어서, 위상차층으로서 특정의 2개의 위상차층을 조합하여 광학 보상함으로써, 도전층이 형성되어 있는 기재의 위상차 및 위상차의 폭 방향의 편차 등에 기인하는 광학 적층체의 폭 방향의 특성의 편차에도 불구하고, 당해 광학 적층체를 소정의 크기로 재단하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에 제품별 표시 특성의 편차를 작게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이다.
도 2는 참고예 4에서 이용한 경사 연신 장치의 전체 구성을 설명하는 개략 평면도이다.
도 3은 도 2의 경사 연신 장치에 있어서 클립 피치를 변화시키는 링크 기구를 설명하기 위한 요부 개략 평면도이고, 클립 피치가 최소의 상태를 나타낸다.
도 4는 도 2의 경사 연신 장치에 있어서 클립 피치를 변화시키는 링크 기구를 설명하기 위한 요부 개략 평면도이고, 클립 피치가 최대의 상태를 나타낸다.
도 5는 참고예 4에서 채용한 경사 연신의 실시 형태를 설명하는 모식도이다.
도 6은 도 5에 나타내는 경사 연신 시의 경사 연신 장치의 각 존(zone)과 클립 피치와의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 관하여 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시 형태에는 한정되지 않는다.
(용어 및 기호의 정의)
본 명세서에서의 용어 및 기호의 정의는 하기와 같다.
(1) 굴절률(nx, ny, nz)
"nx"는 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향(즉, 지상축 방향)의 굴절률이고, "ny"는 면내에서 지상축과 직교하는 방향(즉, 진상축 방향)의 굴절률이며, "nz"는 두께 방향의 굴절률이다.
(2) 면내 위상차(Re)
"Re(λ)"는 23℃에서의 파장 λnm의 광으로 측정한 면내 위상차이다. 예컨대, "Re(550)"은 23℃에서의 파장 550nm의 광으로 측정한 면내 위상차이다. Re(λ)는 층(필름)의 두께를 d(nm)로 하였을 때, 식:Re(λ)=(nx-ny)×d에 의해 구할 수 있다.
(3) 두께 방향의 위상차(Rth)
"Rth(λ)"는 23℃에서의 파장 λnm의 광으로 측정한 두께 방향의 위상차이다. 예컨대, "Rth(550)"은 23℃에서의 파장 550nm의 광으로 측정한 두께 방향의 위상차이다. Rth(λ)는 층(필름)의 두께를 d(nm)로 하였을 때, 식:Rth(λ)=(nx-nz)×d에 의해 구할 수 있다.
(4) Nz 계수
Nz 계수는 Nz=Rth/Re에 의해 구할 수 있다.
A. 광학 적층체의 전체 구성
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이다. 본 실시 형태의 광학 적층체(100)는 편광판(10)과, 제1 위상차층(20)과, 제2 위상차층(30)과, 도전층(41)과, 기재(42)를 이 순서로 갖는다. 편광판(10)은 편광자(11)와 편광자(11)의 한쪽 측에 배치된 제1 보호층(12)과, 편광자(11)의 다른 한 쪽에 배치된 제2 보호층(13)을 포함한다. 목적에 따라, 제1 보호층(12) 및 제2 보호층(13) 중의 한쪽은 생략되어도 된다. 예컨대, 제1 위상차층(20)이 편광자(11)의 보호층으로서도 기능할 수 있는 경우에는 제2 보호층(13)은 생략되어도 된다. 기재(42)는 도전층(41)에 밀착 적층되어 있다. 본 명세서에 있어서 "밀착 적층"이란, 2개의 층이 접착층(예컨대, 접착제층, 점착제층)을 개재하지 않고 직접 또한 고착하여 적층되어 있는 것을 말한다. 도전층(41) 및 기재(42)는 대표적으로는 기재(42)와 도전층(41)과의 적층체로서 광학 적층체(100)에 도입될 수 있다. 또한, 보기 쉽도록 도면에서의 각 층의 두께 비율은 실제와는 상이하게 되어 있다.
도면으로부터는 명확하지 않지만, 본 발명의 실시 형태의 광학 적층체는 장척상이다. 따라서, 광학 적층체의 구성 요소(예컨대, 편광판, 위상차층, 기재) 또한 장척상이다. 일 실시 형태에 있어서는, 광학 적층체는 롤상으로 권회되어 있다. 본 명세서에 있어서 "장척상"이란 폭에 대하여 길이가 충분하게 긴 세장(細長) 형상을 의미하고, 예컨대 폭에 대하여 길이가 10배 이상, 바람직하게는 20배 이상의 세장 형상을 포함한다. 따라서, 광학 적층체(100)는 예컨대, 장척상의 편광판(10)과 제1 위상차층(20)을 구성하는 장척상의 위상차 필름과 제2 위상차층(30)을 구성하는 장척상의 위상차 필름과 장척상의 도전성 필름(도전층(41)과 기재와의 적층체)을 롤 투 롤로 적층함으로써 제작될 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 "롤 투 롤"이란 롤상의 필름을 반송하면서 서로의 장척 방향을 가지런하게 하여 첩합하는 것을 말한다.
상기와 같이, 광학 적층체(100)는 2개의 위상차층(제1 위상차층(20) 및 제2 위상차층(30))을 갖는다. 제1 위상차층(20)은 지상축을 갖는다. 제1 위상차층(20)의 지상축과 편광자(11)의 흡수축이 이루는 각도는 10°∼20°이고, 바람직하게는 13°∼17°이며, 보다 바람직하게는 약 15°이다. 제1 위상차층은 바람직하게는 굴절률 특성이 nx>ny≥nz의 관계를 나타낸다. 제1 위상차층의 면내 위상차 Re(550)은 220nm∼250nm이고, 바람직하게는 230nm∼240nm이다. 제2 위상차층(30)도 또한 지상축을 갖는다. 제2 위상차층(30)의 지상축과 편광자(11)의 흡수축이 이루는 각도는 65°∼85°이고, 바람직하게는 72°∼78°이며, 보다 바람직하게는 약 75°이다. 제2 위상차층은 바람직하게는 굴절률 특성이 nx>ny≥nz의 관계를 나타낸다. 제2 위상차층의 면내 위상차 Re(550)은 110nm∼125nm이고, 바람직하게는 115nm∼120nm이다. 상기와 같이 제1 위상차층의 면내 위상차는 이른바 λ/2판보다도 약간 작게 설정되고, 제2 위상차층의 면내 위상차는 이른바 λ/4판보다도 약간 작게 설정된다. 이와 같이 설정함으로써 후술하는 재료를 이용하여 각각의 위상차층을 구성한 경우에 매우 우수한 반사율 및 반사 색상을 실현할 수 있다. 본 발명에 의하면, 상기와 같은 특성을 갖는 2개의 위상차층을 조합하여 광학 보상함으로써 기재의 위상차 및 위상차의 폭 방향의 편차 등에 기인하는 광학 적층체의 폭 방향의 특성의 편차에도 불구하고, 당해 광학 적층체를 소정의 크기로 재단하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에 제품별 표시 특성의 편차를 작게 할 수 있다. 이와 같은 효과는 상기 2개의 위상차층의 조합과 광학적으로 등가인 특성을 갖는 단일 위상차층에서는 얻어지지 않는다. 즉, 이와 같은 효과는 상기 2개의 위상차층을 조합하여 이용하여 광학 적층체를 제작하고, 또한 당해 광학 적층체를 소정의 크기로 재단하고 화상 표시 장치에 적용하여 비로소 얻어진 식견이며, 예상치 못한 우수한 효과이다.
기재(42)의 면내 위상차 Re(550)은 3nm∼6nm이고, 바람직하게는 4nm∼5nm이다. 기재(42)의 폭 방향에서의 위상차의 편차는 10%∼30%이고, 바람직하게는 15%∼25%이다. 기재(42)의 폭 방향에서의 지상축 방향의 편차는 1°∼5°이고, 바람직하게는 1°∼3°이다. 본 발명에 의하면, 기재에 위상차가 있고, 또한 폭 방향에 있어서 당해 위상차 및 지상축 방향으로 편차가 있음으로써 광학 적층체의 폭 방향의 특성에 편차가 있는 경우에도, 상기와 같이 특정한 2개의 위상차층을 조합하여 광학 보상함으로써 당해 광학 적층체를 소정의 크기로 재단하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에 제품별 표시 특성의 편차를 작게 할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 "위상차의 편차"란 설정 위상차에 대한 편차의 최대값을 말하고, "지상축 방향의 편차"란 설정 지상축 방향에 대한 편차의 최대값을 말한다.
광학 적층체의 폭은 바람직하게는 500mm 이상이고, 보다 바람직하게는 800mm 이상이다. 폭의 상한은, 예컨대 1500mm이다. 폭이 넓을수록 상기 기재의 위상차 등에 기인하는 광학 적층체의 폭 방향의 특성의 편차가 커지므로, 본 발명의 효과가 현저하게 나타나게 된다.
일 실시 형태에 있어서는, 제1 위상차층(20) 및 제2 위상차층(30)은 각각 수지 필름으로 구성되어 있다. 다른 실시 형태에 있어서는, 제1 위상차층(20) 및 제2 위상차층(30)은 각각 액정 화합물의 배향 고화층일 수 있다. 또한, 수지 필름에 관해서는 C-2항 및 D-2항에서, 액정 화합물의 배향 고화층에 관해서는 C-3항 및 D-3항에서 각각 상세하게 설명한다.
도전층(41)과 기재(42)와의 밀착 적층 이외에는, 광학 적층체를 구성하는 각 층은 임의의 적절한 접착층(접착제층 또는 점착제층:도시하지 않음)을 개재하여 적층되어 있어도 되고, 도전층(41) 및 기재(42)의 경우와 마찬가지로 밀착 적층되어 있어도 된다.
광학 적층체는 치수 변화율이 바람직하게는 1% 이하이고, 보다 바람직하게는0.95% 이하이다. 광학 적층체의 치수 변화율은 작으면 작을수록 바람직하다. 광학 적층체의 치수 변화율의 하한은, 예컨대 0.01%이다. 광학 적층체의 치수 변화율이 이와 같은 범위이면, 고온고습하에서의 도전층의 크랙의 발생을 현저하게 억제할 수 있다.
광학 적층체의 총 두께는 바람직하게는 220㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 80㎛∼190㎛이다. 제1 위상차층(20) 및 제2 위상차층(30)이 액정 화합물의 배향 고화층인 경우에는 광학 적층체의 총 두께는 바람직하게는 175㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 80㎛∼140㎛이다.
이하에 광학 적층체를 구성하는 각 층, 광학 필름 및 점착제에 관하여 보다 상세하게 설명한다.
B. 편광판
B-1. 편광자
편광자(11)로서는 임의의 적절한 편광자가 채용될 수 있다. 예컨대, 편광자를 형성하는 수지 필름은 단층의 수지 필름이어도 되고, 2층 이상의 적층체이어도 된다.
단층의 수지 필름으로 구성되는 편광자의 구체예로서는, 폴리비닐알코올(PVA)계 필름, 부분 포멀화 PVA계 필름, 에틸렌·비닐아세테이트 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질에 의한 염색 처리 및 연신 처리가 실시된 것, PVA의 탈수 처리물이나 폴리 염화 비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 바람직하게는 광학 특성이 우수한 것에서 PVA계 필름을 요오드로 염색하고, 1축 연신하여 얻어진 편광자가 이용될 수 있다.
상기 요오드에 의한 염색은 예컨대, PVA계 필름을 요오드 수용액에 침지함으로써 이루어진다. 상기 1축 연신의 연신 배율은 바람직하게는 3∼7배이다. 연신은 염색 처리 후에 실시하여도 되고, 염색하면서 실시하여도 된다. 또한 연신하고 나서 염색하여도 된다. 필요에 따라 PVA계 필름에 팽윤 처리, 가교 처리, 세정 처리, 건조 처리 등이 실시된다. 예컨대, 염색 전에 PVA계 필름을 물에 침지하여 수세함으로써 PVA계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있을 뿐만 아니라, PVA계 필름을 팽윤시켜 염색 얼룩 등을 방지할 수 있다.
적층체를 이용하여 얻어지는 편광자의 구체예로는 수지 기재와 당해 수지 기재에 적층된 PVA계 수지층(PVA계 수지 필름)과의 적층체, 또는 수지 기재와 당해 수지 기재에 도포 형성된 PVA계 수지층과의 적층체를 이용하여 얻어지는 편광자를 들 수 있다. 수지 기재와 당해 수지 기재에 도포 형성된 PVA계 수지층과의 적층체를 이용하여 얻어지는 편광자는, 예컨대, PVA계 수지 용액을 수지 기재에 도포하고, 건조시켜 수지 기재상에 PVA계 수지층을 형성하여 수지 기재와 PVA계 수지층과의 적층체를 얻는 것; 당해 적층체를 연신 및 염색하여 PVA계 수지층을 편광자로 하는 것;에 의해 제작될 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 연신은 대표적으로 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜 연신하는 것을 포함한다. 또한, 연신은 필요에 따라 붕산 수용액 중에서의 연신 전에 적층체를 고온(예컨대, 95℃ 이상)에서 공중 연신하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 얻어진 수지 기재/편광자의 적층체는 그대로 이용하여도 되고(즉, 수지 기재를 편광자의 보호층으로 하여도 되고), 수지 기재/편광자의 적층체로부터 수지 기재를 박리하고, 당해 박리면에 목적에 따른 임의의 적절한 보호층을 적층하여 이용하여도 된다. 이와 같은 편광자의 제조 방법의 상세는, 예컨대 일본 특개 2012-73580호 공보에 기재되어 있다. 당해 공보는 그 전체의 기재가 본 명세서에 참고로서 원용된다.
편광자의 두께는 바람직하게는 18㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 1㎛∼12㎛이며, 더욱 바람직하게는 3㎛∼12㎛이고, 특히 바람직하게는5㎛∼12㎛이다.
편광자의 붕산 함유량은 바람직하게는 18중량% 이상이고, 보다 바람직하게는 18중량%∼25중량%이다. 편광자의 붕산 함유량이 이와 같은 범위이면 후술하는 요오드 함유량과의 상승적인 효과에 의해 첩합 시의 컬 조정의 용이성을 양호하게 유지하고, 또한, 가열 시의 컬을 양호하게 억제하면서 가열 시의 외관 내구성을 개선할 수 있다. 붕산 함유량은 예컨대, 중화법으로 하기의 식을 이용하여 단위 중량당 편광자에 포함되는 붕산량으로 산출할 수 있다.
[수 1]
Figure 112018053275937-pct00001
편광자의 요오드 함유량은, 바람직하게는 2.1중량% 이상이고, 보다 바람직하게는 2.1중량%∼3.5중량%이다. 편광자의 요오드 함유량이 이와 같은 범위이면 상기의 붕산 함유량과의 상승적인 효과에 의해 첩합 시의 컬 조정의 용이성을 양호하게 유지하고, 또한, 가열 시의 컬을 양호하게 억제하면서 가열 시의 외관 내구성을 개선할 수 있다. 본 명세서에서 "요오드 함유량"이란 편광자(PVA계 수지 필름) 중에 포함되는 모든 요오드의 양을 의미한다. 보다 구체적으로는 편광자 중에 있어서 요오드는 요오드 이온(I-), 요오드 분자(I2), 폴리요오드 이온(I3 -, I5 -) 등의 형태로 존재하는데, 본 명세서에서의 요오드 함유량은 이들의 형태를 모두 포함한 요오드의 양을 의미한다. 요오드 함유량은 예컨대, 형광 X선 분석의 검량선법에 의해 산출할 수 있다. 또한, 폴리요오드 이온은 편광자 중에서 PVA-요오드 착체를 형성한 상태로 존재하고 있다. 이와 같은 착체가 형성됨으로써 가시광의 파장 범위에서 흡수 이색성이 발현될 수 있다. 구체적으로는, PVA와 3요오드화물 이온과의 착체(PVA·I3 -)는 470nm 부근에 흡수 피크를 갖고, PVA와 5요오드화물 이온과의 착체(PVA·I5 -)는 600nm 부근에 흡수 피크를 갖는다. 결과로서, 폴리요오드 이온은 그 형태에 따라 가시광의 폭 넓은 범위에서 광을 흡수할 수 있다. 한편, 요오드 이온(I-)은 230nm 부근에 흡수 피크를 갖고, 가시광의 흡수에는 실질적으로 관여하지 않는다. 따라서, PVA와의 착체의 상태로 존재하는 폴리요오드 이온이 주로 편광자의 흡수 성능에 관여할 수 있다.
편광자는 바람직하게는 파장 380nm∼780nm의 어느 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광자의 단체 투과율은 상기와 같이 43.0%∼46.0%이고, 바람직하게는 44.5%∼46.0%이다. 편광자의 편광도는 바람직하게는 97.0% 이상이고, 보다 바람직하게는 99.0% 이상이며, 더욱 바람직하게는 99.9% 이상이다.
B-2. 제1 보호층
제1 보호층(12)은 편광자의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 형성된다. 당해 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로는 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지나 폴리에스테르계, 폴리비닐알코올계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르설폰계, 폴리설폰계, 폴리스티렌계, 폴리노보넨계, 폴리올레핀계, (메트)아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지 등을 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴계, 우레탄계, (메트)아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열 경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 이 밖에도 예컨대, 실록산계 폴리머 등의 유리질계 폴리머도 들 수 있다. 또한, 일본 특개 2001-343529호 공보(WO01/37007)에 기재된 폴리머 필름도 사용할 수 있다. 이 필름의 재료로는 예컨대, 측쇄에 치환 또는 비치환의 이미드기를 갖는 열가소성 수지와 측쇄에 치환 또는 비치환의 페닐기 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 사용할 수 있고, 예컨대, 이소부텐과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교대 공중합체와 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 갖는 수지 조성물을 들 수 있다. 당해 폴리머 필름은 예컨대, 상기 수지 조성물의 압출 성형물일 수 있다.
본 발명의 광학 적층체는 후술하는 바와 같이 대표적으로는 화상 표시 장치의 시인 측에 배치되고, 제1 보호층(12)은 대표적으로는 그 시인 측에 배치된다. 따라서, 제1 보호층(12)에는 필요에 따라 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티 킹 방지 처리, 안티글레어 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 또한/또는 제1 보호층(12)에는 필요에 따라 편광 선글라스를 개재하여 시인하는 경우의 시인성을 개선하는 처리(대표적으로는 (타)원 편광 기능을 부여하는 것, 초고위상차를 부여하는 것)이 실시되어 있어도 된다. 이와 같은 처리를 실시함으로써 편광 선글라스 등의 편광 렌즈를 개재하여 표시 화면을 시인한 경우에도 우수한 시인성을 실현할 수 있다. 따라서 광학 적층체는 옥외에서 이용할 수 있는 화상 표시 장치에도 적합하게 적용될 수 있다.
제1 보호층의 두께는 상기 소망하는 편광판의 두께 및 제2 보호층과의 두께의 차가 얻어지는 한, 임의의 적절한 두께가 채용될 수 있다. 제1 보호층의 두께는 예컨대 10㎛∼50㎛이고, 바람직하게는 15㎛∼40㎛이다. 또한, 표면 처리가 실시되어 있는 경우, 제1 보호층의 두께는 표면 처리층의 두께를 포함한 두께이다.
B-3. 제2 보호층
제2 보호층(13)도 또한 편광자의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 형성된다. 당해 필름의 주성분이 되는 재료는 제1 보호층에 관하여 상기 B-2항에서 설명한 바와 같다. 제2 보호층(13)은 광학적으로 등방성인 것이 바람직하다. 본 명세서에서 "광학적으로 등방성인"이라 함은 면내 위상차 Re(550)이 0nm∼10nm이고, 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 -10nm∼+10nm인 것을 말한다.
제2 보호층의 두께는 예컨대 15㎛∼35㎛이고, 바람직하게는 20㎛∼30㎛이다. 제1 보호층의 두께와 제2 보호층의 두께와의 차는 바람직하게는 15㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 10㎛ 이하이다. 두께의 차가 이와 같은 범위이면, 첩합 시의 컬을 양호하게 억제할 수 있다. 제1 보호층의 두께와 제2 보호층의 두께는 동일하여도 되고, 제1 보호층 쪽이 두꺼워도 되며, 제2 보호층 쪽이 두꺼워도 된다. 대표적으로는 제2 보호층보다도 제1 보호층 쪽이 두껍다.
C. 제1 위상차층
C-1. 제1 위상차층의 특성
제1 위상차층(20)은 상기와 같이 지상축을 갖는다. 제1 위상차층(20)의 지상축과 편광자(11)의 흡수축이 이루는 각도는 바람직하게는 10°∼20°이고, 보다 바람직하게는 13°∼17°이며, 더욱 바람직하게는 약 15°이다. 제1 위상차층(20)의 지상축과 편광자(11)의 흡수축이 이루는 각도가 이와 같은 범위이면, 후술하는 바와 같이 제1 위상차층 및 제2 위상차층의 면내 위상차를 각각 소정의 범위로 설정하고, 제2 위상차층의 지상축을 편광자의 흡수축에 대하여 소정의 각도로 배치함으로써 광대역에서 매우 우수한 원편광 특성(결과로서 매우 우수한 반사 방지 특성)을 갖는 광학 적층체를 얻을 수 있다.
제1 위상차층은 바람직하게는 굴절률 특성이 nx>ny≥nz의 관계를 나타낸다. 제1 위상차층의 면내 위상차 Re(550)은 220nm∼250nm이고, 바람직하게는 230nm∼240nm이다. 또한, 여기서 "ny=nz"는 ny와 nz가 완전히 동일한 경우 뿐만 아니라, 실질적으로 동일한 경우를 포함한다. 따라서, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 ny<nz가 되는 경우가 있을 수 있다.
제1 위상차층의 Nz 계수는 바람직하게는 0.9∼3, 보다 바람직하게는 0.9∼2.5, 더욱 바람직하게는 0.9∼1.5, 특히 바람직하게는 0.9∼1.3이다. 이와 같은 관계를 충족함으로써, 얻어지는 광학 적층체를 화상 표시 장치에 이용한 경우에 매우 우수한 반사 색상을 달성할 수 있다.
제1 위상차층은 위상차값이 측정광의 파장에 따라서 커지는 역분산 파장 특성을 나타내어도 되고, 위상차값이 측정광의 파장에 따라 작아지는 양의 파장 분산 특성을 나타내어도 되며, 위상차값이 측정광의 파장에 따라서도 거의 변화하지 않는 플랫한 파장 분산 특성을 나타내어도 된다. 제1 위상차층은 일 실시 형태에 있어서는, 위상차값이 측정광의 파장에 의해서도 거의 변화하지 않는 플랫한 파장 분산 특성을 나타낸다. 이 경우, 위상차층의 Re(450)/Re(550)은 바람직하게는 0.99∼1.03이고, Re(650)/Re(550)은 바람직하게는 0.98∼1.02이다. 플랫한 파장 분산 특성을 나타내고 소정의 면내 위상차를 갖는 제1 위상차층과, 플랫한 파장 분산 특성을 나타내고 소정의 면내 위상차를 갖는 제2 위상차층을 소정의 지상축 각도로 조합하여 이용함으로써, 광대역에서 매우 우수한 반사 방지 특성을 실현할 수 있다.
제1 위상차층은 광 탄성 계수의 절대값이 바람직하게는 2×10-11m2/N 이하, 보다 바람직하게는 2.0×10-13m2/N∼1.5×10-11m2/N, 더욱 바람직하게는 1.0×10-12m2/N∼1.2×10-11m2/N의 수지를 포함한다. 광 탄성 계수의 절대값이 이와 같은 범위이면, 가열 시의 수축 응력이 발생한 경우에 위상차 변화가 발생하기 어렵다. 그 결과, 얻어지는 화상 표시 장치의 열 얼룩이 양호하게 방지될 수 있다.
제1 위상차층은 치수 변화율이 바람직하게는 1% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.95% 이하이다. 제1 위상차층의 치수 변화율은 작으면 작을수록 바람직하다. 제1 위상차층의 치수 변화율의 하한은, 예컨대 0.01%이다. 제1 위상차층의 치수 변화율이 이와 같은 범위이면, 고온고습하에서의 도전층의 크랙의 발생을 현저하게 억제할 수 있다.
C-2. 수지 필름으로 구성되는 제1 위상차층
제1 위상차층이 수지 필름으로 구성되는 경우, 그 두께는 바람직하게는 60㎛ 이하이고, 바람직하게는 30㎛∼50㎛이다. 제1 위상차층의 두께가 이와 같은 범위이면, 소망하는 면내 위상차를 얻을 수 있다.
제1 위상차층(20)은 상기 C-1항에 기재된 특성을 만족할 수 있는 임의의 적절한 수지 필름으로 구성될 수 있다. 그러한 수지의 대표예로는 환상 올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리스티렌계 수지, 아크릴계 수지를 들 수 있다. 제1 위상차층이 플랫한 파장 특성을 나타내는 수지 필름으로 구성되는 경우, 환상 올레핀계 수지가 바람직하게 이용될 수 있다.
환상 올레핀계 수지는 환상 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이고, 예컨대, 일본 특개평 1-240517호 공보, 일본 특개평 3-14882호 공보, 일본 특개평 3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로는 환상 올레핀의 개환 (공)중합체, 환상 올레핀의 부가 중합체, 환상 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀과의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체) 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 변성체, 및 그들의 수소화물을 들 수 있다. 환상 올레핀의 구체예로는 노보넨계 모노머를 들 수 있다. 노보넨계 모노머로는, 예컨대, 노보넨 및 그 알킬 및/또는 알킬리덴 치환체, 예컨대, 5-메틸-2-노보넨, 5-디메틸-2-노보넨, 5-에틸-2-노보넨, 5-부틸-2-노보넨, 5-에틸리덴-2-노보넨 등, 이들의 할로겐 등의 극성기 치환체; 디시클로펜타디엔, 2,3-디히드로디시클로펜타디엔 등; 디메타노옥타히드로나프탈렌, 그 알킬 및/또는 알킬리덴 치환체, 및 할로겐 등의 극성기 치환체, 예컨대, 6-메틸-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌, 6-에틸-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌, 6-에틸리덴-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌, 6-클로로-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌, 6-시아노-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌, 6-피리딜-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌, 6-메톡시카르보닐-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌 등; 시클로펜타디엔의 3∼4량체 예컨대, 4,9:5,8-디메타노-3a,4,4a,5,8,8a,9,9a-옥타히드로-1H-벤조인덴, 4,11:5,10:6,9-트리메타노-3a,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a,11,11a-도데카히드로-1H-시클로펜타안트라센 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 개환 중합 가능한 다른 시클로올레핀류를 병용할 수 있다. 이와 같은 시클로올레핀의 구체예로는, 예컨대, 시클로펜텐, 시클로옥텐, 5,6-디히드로디시클로펜타디엔 등의 반응성의 이중 결합을 1개 갖는 화합물을 들 수 있다.
상기 환상 올레핀계 수지는 톨루엔 용매에 의한 겔 투과·크로마토그래피(GPC)법으로 측정한 수 평균 분자량(Mn)이 바람직하게는 25,000∼200,000, 더욱 바람직하게는 30,000∼100,000, 가장 바람직하게는 40,000∼80,000이다. 수 평균 분자량이 상기의 범위이면, 기계적 강도가 우수하고, 용해성, 성형성, 유연의 조작성이 우수한 것이 될 수 있다.
상기 환상 올레핀계 수지가 노보넨계 모노머의 개환 중합체를 수소 첨가하여 얻어지는 것인 경우에는 수소 첨가율은 바람직하게는 90% 이상이고, 더욱 바람직하게는 95% 이상이며, 가장 바람직하게는 99% 이상이다. 이와 같은 범위이면, 내열 열화성 및 내광 열화성 등이 우수하다.
상기 환상 올레핀계 수지 필름으로 시판되는 필름을 이용하여도 된다. 구체예로는 일본 제온사 제조의 상품명 "제오넥스", "제오노아", JSR사 제조의 상품명 "아톤(Arton)", TICONA사 제조의 상품명 "토퍼스", 미쓰이 화학사 제조의 상품명 "APEL"을 들 수 있다.
제1 위상차층(20)은 예컨대, 상기 환상 올레핀계 수지로 형성된 필름을 연신함으로써 얻어진다. 환상 올레핀계 수지로 필름을 형성하는 방법으로는 임의의 적절한 성형 가공법이 채용될 수 있다. 구체예로는 압축 성형법, 트랜스퍼 성형법, 사출 성형법, 압출 성형법, 블로우 성형법, 분말 성형법, FRP 성형법, 캐스팅 도공법(예컨대, 유연법), 캘린더 성형법, 열 프레스법 등을 들 수 있다. 압출 성형법 또는 캐스트 도공법이 바람직하다. 얻어지는 필름의 평활성을 높이고, 양호한 광학적 균일성을 얻을 수 있기 때문이다. 성형 조건은 사용되는 수지의 조성이나 종류, 위상차층에 소망되는 특성 등에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 또한, 상기와 같이, 환상 올레핀계 수지는 많은 필름 제품이 시판되고 있으므로, 당해 시판 필름을 그대로 연신 처리에 제공하여도 된다.
수지 필름(미연신 필름)의 두께는 제1 위상차층의 소망하는 두께, 소망하는 광학 특성, 후술하는 연신 조건 등에 따라, 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다. 바람직하게는 50㎛∼300㎛이다.
상기 연신은 임의의 적절한 연신 방법, 연신 조건(예컨대, 연신 온도, 연신 배율, 연신 방향)이 채용될 수 있다. 구체적으로는 자유단 연신, 고정단 연신, 자유단 수축, 고정단 수축 등의 다양한 연신 방법을 단독으로 이용할 수도 있고, 동시 또는 순차적으로 이용할 수도 있다. 연신 방향에 관해서도, 길이 방향, 폭 방향, 두께 방향, 경사 방향 등, 다양한 방향이나 차원으로 실시할 수 있다. 연신의 온도는, 수지 필름의 유리 전이 온도(Tg)에 대하여, Tg-30℃∼Tg+60℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 Tg-10℃∼Tg+50℃이다.
상기 연신 방법, 연신 조건을 적절히 선택함으로써, 상기 소망하는 광학 특성(예컨대, 굴절률 특성, 면내 위상차, Nz 계수)을 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있다.
일 실시 형태에 있어서는, 위상차 필름은 장척상의 수지 필름을 길이 방향에 대하여 소정의 각도의 방향으로 연속적으로 경사 연신함으로써 제작될 수 있다. 경사 연신을 채용함으로써 필름의 길이 방향에 대하여 소정의 각도의 배향각(당해 각도의 방향으로 지상축)을 갖는 장척상의 연신 필름이 얻어지고, 예컨대, 편광자와의 적층 시에 롤 투 롤이 가능하게 되어, 제조 공정을 간략화할 수 있다. 또한, 당해 각도는 광학 적층체에 있어서 편광자의 흡수축과 제1 위상차층의 지상축이 이루는 각도일 수 있다. 당해 각도는 상기와 같이, 바람직하게는 10°∼20°이고, 보다 바람직하게는 13°∼17°이며, 더욱 바람직하게는 약 15°이다.
경사 연신에 이용하는 연신기로는 예컨대, 가로 및/또는 세로 방향으로 좌우 상이한 속도의 이송력 또는 인장력 또는 인취력을 부가할 수 있는 텐터식 연신기를들 수 있다. 텐터식 연신기에는 가로 1축 연신기, 동시 2축 연신기 등이 있지만, 장척상의 수지 필름을 연속적으로 경사 연신 할 수 있는 한, 임의의 적절한 연신기가 이용될 수 있다.
상기 연신기에 있어서 좌우의 속도를 각각 적절하게 제어함으로써 상기 소망하는 면내 위상차를 갖고, 또한 상기 소망하는 방향으로 지상축을 갖는 제1 위상차층(실질적으로는 장척상의 위상차 필름)을 얻을 수 있다.
상기 필름의 연신 온도는 제1 위상차층에 소망되는 면내 위상차값 및 두께, 사용되는 수지의 종류, 사용되는 필름의 두께, 연신 배율 등에 따라 변화할 수 있다. 구체적으로는 연신 온도는 바람직하게는 Tg-30℃∼Tg+30℃, 더욱 바람직하게는 Tg-15℃∼Tg+15℃, 가장 바람직하게는 Tg-10℃∼Tg+10℃이다. 이와 같은 온도에서 연신함으로써, 본 발명에 있어서 적절한 특성을 갖는 제1 위상차층을 얻을 수 있다. 또한, Tg는 필름의 구성 재료의 유리 전이 온도이다.
C-3. 액정 화합물의 배향 고화층으로 구성되는 제1 위상차층
제1 위상차층(20)은 액정 화합물의 배향 고화층이어도 된다. 액정 화합물을 이용함으로써 얻어지는 위상차층의 nx와 ny와의 차를 비액정 재료에 비해 현격하게 크게 할 수 있기 때문에 소망하는 면내 위상차를 얻기 위한 제1 위상차층의 두께를 현격하게 작게 할 수 있다. 그 결과, 광학 적층체를 한층 더 박형화하는 것을 실현할 수 있다. 제1 위상차층(20)이 액정 화합물의 배향 고화층으로 구성되는 경우, 그 두께는 바람직하게는 1㎛∼7㎛이고, 보다 바람직하게는 1.5㎛∼2.5㎛이다. 액정 화합물을 이용함으써, 수지 필름보다도 현격하게 얇은 두께로 수지 필름과 동등한 면내 위상차를 실현할 수 있다.
본 명세서에서 "배향 고화층"이란 액정 화합물이 층 내에서 소정의 방향으로 배향하고, 그 배향 상태가 고정되어 있는 층을 말한다. 또한, 「배향 고화층」은 후술하는 바와 같이 액정 모노머를 경화시켜 얻어지는 배향 경화층을 포함하는 개념이다. 본 실시 형태에 있어서는, 대표적으로는 봉상의 액정 화합물이 제1 위상차층의 지상축 방향으로 나열한 상태로 배향하고 있다(호모지니어스 배향). 액정 화합물로는, 예컨대, 액정상이 네마틱상인 액정 화합물(네마틱 액정)을 들 수 있다. 이와 같은 액정 화합물로서, 예컨대, 액정 폴리머나 액정 모노머가 사용 가능하다. 액정 화합물의 액정성의 발현 기구는 리오트로픽이어도, 서모트로픽이어도 어느 것이어도 된다. 액정 폴리머 및 액정 모노머는 각각 단독으로 사용하여도 되고, 조합하여도 된다.
액정 화합물이 액정 모노머인 경우, 당해 액정 모노머는 중합성 모노머 및 가교성 모노머인 것이 바람직하다. 액정 모노머를 중합 또는 가교(즉, 경화)시킴으로써, 액정 모노머의 배향 상태를 고정할 수 있기 때문이다. 액정 모노머를 배향시킨 후에, 예컨대, 액정 모노머끼리를 중합 또는 가교시키면, 그에 따라 상기 배향 상태를 고정할 수 있다. 여기서, 중합에 의해 폴리머가 형성되고, 가교에 의해 3 차원 망목 구조가 형성되는데, 이들은 비액정성이다. 따라서, 형성된 제1 위상차층은 예컨대, 액정성 화합물에 특유의 온도 변화에 따른 액정상, 유리상, 결정상으로의 전이가 일어나지 않는다. 그 결과, 제1 위상차층은 온도 변화에 영향을 받지 않는, 지극히 안정성이 우수한 위상차층이 된다.
액정 모노머가 액정성을 나타내는 온도 범위는 그 종류에 따라 상이하다. 구체적으로는 당해 온도 범위는 바람직하게는 40℃∼120℃이고, 더욱 바람직하게는 50℃∼100℃이며, 가장 바람직하게는 60℃∼90℃이다.
상기 액정 모노머로는 임의의 적절한 액정 모노머가 채용될 수 있다. 예컨대, 일본 특표 2002-533742(WO00/37585), EP358208(US5211877), EP66137(US4388453), WO93/22397, EP0261712, DE19504224, DE4408171 및 GB2280445 등에 기재된 중합성 메소겐 화합물 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 중합성 메소겐 화합물의 구체예로는, 예컨대, BASF사의 상품명 LC242, Merck사의 상품명 E7, Wacker-Chem사의 상품명 LC-Sillicon-CC3767을 들 수 있다. 액정 모노머로는, 예컨대 네마틱성 액정 모노머가 바람직하다.
액정 화합물의 배향 고화층은 소정의 기재의 표면에 배향 처리를 실시하고, 당해 표면에 액정 화합물을 포함하는 도공액을 도공하여 당해 액정 화합물을 상기 배향 처리에 대응하는 방향으로 배향시키고, 당해 배향 상태를 고정함으로써 형성될 수 있다. 이와 같은 배향 처리를 이용함으로써 장척상의 기재의 장척 방향에 대하여 소정의 방향으로 액정 화합물을 배향시킬 수 있고, 결과로서 형성되는 위상차층의 소정의 방향으로 지상축을 발현시킬 수 있다. 예컨대, 장척상의 기재상에 장척 방향에 대하여 15°의 방향으로 지상축을 갖는 위상차층을 형성할 수 있다. 이와 같은 위상차층은 경사 방향으로 지상축을 갖도록 소망되는 경우에도, 롤 투 롤을 이용하여 적층할 수 있기 때문에, 광학 적층체의 생산성이 현격하게 향상될 수 있다. 일 실시 형태에 있어서는, 기재는 임의의 적절한 수지 필름이고, 당해 기재상에 형성된 배향 고화층은 편광판(10)의 표면에 전사될 수 있다. 다른 실시 형태에 있어서는, 기재는 제2 보호층(13)일 수 있다. 이 경우에는 전사 공정이 생략되어 배향 고화층(제1 위상차층)의 형성부터 연속하여 롤 투 롤에 의해 적층이 이루어질 수 있기 때문에 생산성이 더욱 향상된다.
상기 배향 처리로는 임의의 적절한 배향 처리가 채용될 수 있다. 구체적으로는 기계적인 배향 처리, 물리적인 배향 처리, 화학적인 배향 처리를 들 수 있다. 기계적인 배향 처리의 구체예로는 러빙 처리, 연신 처리를 들 수 있다. 물리적인 배향 처리의 구체예로는 자기장 배향 처리, 전기장 배향 처리를 들 수 있다. 화학적인 배향 처리의 구체예로는 사방(斜方) 증착법, 광 배향 처리를 들 수 있다. 각종 배향 처리의 처리 조건은 목적에 따라 임의의 적절한 조건이 채용될 수 있다.
액정 화합물의 배향은 액정 화합물의 종류에 따라 액정상을 나타내는 온도에서 처리함으로써 이루어진다. 이와 같은 온도 처리를 실시함으로써, 액정 화합물이 액정 상태를 취하고, 기재 표면의 배향 처리 방향에 따라 당해 액정 화합물이 배향한다.
배향 상태의 고정은 일 실시 형태에 있어서는, 상기와 같이 배향한 액정 화합물을 냉각함으로써 이루어진다. 액정 화합물이 중합성 모노머 또는 가교성 모노머인 경우에는 배향 상태의 고정은 상기와 같이 배향한 액정 화합물에 중합 처리 또는 가교 처리를 실시함으로써 이루어진다.
액정 화합물의 구체예 및 배향 고화층의 형성 방법의 상세는 일본 특개 2006-163343호 공보에 기재되어 있다. 당해 공보의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.
D. 제2 위상차층
D-1. 제2 위상차층의 특성
제2 위상차층(30)은 상기와 같이 지상축을 갖는다. 제2 위상차층(30)의 지상축과 편광자(11)의 흡수축이 이루는 각도는 바람직하게는 65°∼85°이고, 보다 바람직하게는 72°∼78°이며, 더욱 바람직하게는 약 75°이다. 제2 위상차층(30)의 지상축과 제1 위상차층(20)의 지상축이 이루는 각도는 바람직하게는 52°∼68°이고, 보다 바람직하게는 57°∼63°이며, 더욱 바람직하게는 약 60°이다. 제2 위상차층(30)의 지상축과 편광자(11)의 흡수축이 이루는 각도가 이와 같은 범위이면, 상기와 같이 제1 위상차층의 면내 위상차를 소정의 범위로 설정하고, 제1 위상차층의 지상축을 편광자의 흡수축에 대하여 소정의 각도로 배치하며, 후술하는 바와 같이 제2 위상차층의 면내 위상차를 소정의 범위로 설정함으로써 광대역에서 매우 우수한 원편광 특성(결과로서, 매우 우수한 반사 방지 특성)을 갖는 광학 적층체를 얻을 수 있다.
제2 위상차층은 바람직하게는 굴절률 특성이 nx>ny≥nz의 관계를 나타낸다. 제2 위상차층의 면내 위상차 Re(550)은 110nm∼125nm이고, 바람직하게는 115nm∼120nm이다.
제2 위상차층은 치수 변화율이 바람직하게는 1% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.95% 이하이다. 제2 위상차층의 치수 변화율은 작으면 작을수록 바람직하다. 제2 위상차층의 치수 변화율의 하한은, 예컨대 0.01%이다. 제2 위상차층의 치수 변화율이 이와 같은 범위이면, 고온고습하에서의 도전층의 크랙의 발생을 현저하게 억제할 수 있다.
제2 위상차층의 그 밖의 특성에 대해서는, 제1 위상차층에 관하여 상기 C-1 항에서 설명한 바와 같다.
D-2. 수지 필름으로 구성되는 제2 위상차층
제2 위상차층이 수지 필름으로 구성되는 경우, 그 두께는 바람직하게는 40㎛ 이하이고, 바람직하게는 25㎛∼35㎛이다. 제2 위상차층의 두께가 이와 같은 범위이면 소망하는 면내 위상차를 얻을 수 있다. 제2 위상차층이 수지 필름으로 구성되는 경우, 그 재료, 특성, 제조 방법 등은 제1 위상차층에 관하여 상기 C-2항에서 설명한 바와 같다.
D-3. 액정 화합물의 배향 고화층으로 구성되는 제2 위상차층
제2 위상차층(30)은 제1 위상차층과 동일하게 액정 화합물의 배향 고화층이어도 된다. 제2 위상차층(30)이 액정 화합물의 배향 고화층으로 구성되는 경우, 그 두께는 바람직하게는 0.5㎛∼2㎛이고, 보다 바람직하게는 1㎛∼1.5㎛이다. 제2 위상차층이 액정 화합물의 배향 고화층으로 구성되는 경우, 그 재료, 특성, 제조 방법 등은 제1 위상차층에 관하여 상기 C-3항에서 설명한 바와 같다.
D-4. 제1 위상차층과 제2 위상차층과의 조합
제1 위상차층 및 제2 위상차층은 임의의 적절한 조합으로 이용될 수 있다. 구체적으로는 제1 위상차층이 수지 필름으로 구성되고, 제2 위상차층이 액정 화합물의 배향 고화층으로 구성되어도 되고; 제1 위상차층이 액정 화합물의 배향 고화층으로 구성되고, 제2 위상차층이 수지 필름으로 구성되어도 되며; 제1 위상차층 및 제2 위상차층이 어느 것도 수지 필름으로 구성되어도 되고; 제1 위상차층 및 제2 위상차층이 어느 것도 액정 화합물의 배향 고화층으로 구성되어도 된다. 바람직하게는 제1 위상차층이 수지 필름으로 구성되는 경우에는 제2 위상차층도 수지 필름으로 구성되고; 제1 위상차층이 액정 화합물의 배향 고화층으로 구성되는 경우에는 제2 위상차층도 액정 화합물의 배향 고화층으로 구성된다. 또한, 제1 위상차층 및 제2 위상차층이 어느 것도 수지 필름으로 구성되는 경우, 제1 위상차층 및 제2 위상차층은 동일하여도 되고, 상세한 구성이 상이하여도 된다. 제1 위상차층 및 제2 위상차층이 어느 것도 액정 화합물의 배향 고화층으로 구성되는 경우도 동일하다.
E. 도전층
도전층은 임의의 적절한 성막 방법(예컨대, 진공 증착법, 스퍼터링법, CVD법, 이온 플레이팅법, 스프레이법 등)에 의해, 임의의 적절한 기재상에 금속 산화물막을 성막하여 형성될 수 있다. 성막 후, 필요에 따라 가열 처리(예컨대, 100℃∼200℃)를 실시하여도 된다. 가열 처리를 실시함으로써 비정질막이 결정화될 수 있다. 금속 산화물로는, 예컨대 산화인듐, 산화주석, 산화아연, 인듐-주석 복합 산화물, 주석-안티몬 복합 산화물, 아연-알루미늄 복합 산화물, 인듐-아연 복합 산화물을 들 수 있다. 인듐 산화물에는 2가 금속이온 또는 4가 금속이온이 도핑되어 있어도 된다. 바람직하게는 인듐계 복합 산화물이고, 보다 바람직하게는 인듐-주석 복합 산화물(ITO)이다. 인듐계 복합 산화물은 가시광 영역(380nm∼780nm)에서 높은 투과율(예컨대, 80% 이상)을 갖고, 또한 단위 면적당의 표면 저항값이 낮다는 특징을 갖고 있다.
도전층이 금속 산화물을 포함하는 경우, 해당 도전층의 두께는 바람직하게는 50nm 이하이고, 보다 바람직하게는 35nm 이하이다. 도전층의 두께의 하한은 바람직하게는 10nm이다.
도전층의 표면 저항값은 바람직하게는 300Ω/□ 이하이고, 보다 바람직하게는 150Ω/□ 이하이며, 더욱 바람직하게는 100Ω/□ 이하이다.
도전층은 필요에 따라 패턴화될 수 있다. 패턴화에 의해 도통(導通)부와 절연부가 형성될 수 있다. 패터닝 방법으로는 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 패터닝 방법의 구체예로는 습식 에칭법, 스크린 인쇄법을 들 수 있다.
F. 기재
기재로는 임의의 적절한 수지 필름이 이용될 수 있다. 바람직하게는 우수한 투명성을 갖는 수지 필름이다. 구성 재료의 구체예로는, 환상 올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지를 들 수 있다.
상기와 같이, 기재는 면내 위상차 및 지상축을 갖고, 당해 면내 위상차 및 지상축 방향은 폭 방향에 있어서 편차를 갖는다. 상기와 같이 본 발명에 의하면, 이와 같은 기재에 기인하는 폭 방향의 특성의 편차가 존재하는 경우에도 광학 적층체를 소정의 크기로 재단하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에 제품별 표시 특성의 편차를 작게 할 수 있다.
기재의 두께는 바람직하게는 10㎛∼200㎛이고, 보다 바람직하게는 20㎛∼60㎛이다.
필요에 따라, 도전층(41)과 기재(42)와의 사이에, 하드 코트층(도시하지 않음)이 설치되어 있어도 된다. 하드 코트층으로는 임의의 적절한 구성을 갖는 하드 코트층이 이용될 수 있다. 하드 코트층의 두께는 예컨대 0.5㎛∼2㎛이다. 헤이즈가 허용 범위이면, 하드 코트층에 뉴턴링 저감을 위한 미립자를 첨가하여도 된다. 또한, 필요에 따라 도전층(41)과 기재(42)(존재하는 경우에는 하드 코트층)와의 사이에 도전층의 밀착성을 높이기 위한 앵커 코트층 및/또는 반사율을 조정하기 위한 굴절률 조정층이 설치되어도 된다. 앵커 코트층 및 굴절률 조정층으로는 임의의 적절한 구성이 채용될 수 있다. 앵커 코트층 및 굴절률 조정층은 수nm∼수십nm의 박층일 수 있다.
필요에 따라 기재(42)의 도전층과 반대측(광학 적층체의 최외측)에 다른 하드 코트층이 설치되어도 된다. 당해 하드 코트층은 대표적으로는 바인더 수지층과 구상 입자를 포함하고, 구상 입자가 바인더 수지층으로부터 돌출하여 볼록(凸)부를 형성하고 있다. 이와 같은 하드 코트층의 상세는 일본 특개 2013-145547호 공보에 기재되어 있고, 당해 공보의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.
G. 기타
본 발명의 실시 형태에 따른 광학 적층체는 그 밖의 위상차층을 추가로 포함하고 있어도 된다. 그 밖의 위상차층의 광학적 특성(예컨대, 굴절률 특성, 면내 위상차, Nz 계수, 광탄성 계수), 두께, 배치 위치 등은 목적에 따라 적절하게 설정될 수 있다.
실용적으로는, 기재(42)의 표면에는 표시 셀에 첩합하기 위한 점착제층(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 당해 점착제층의 표면에는 광학 적층체가 사용에 제공되기까지 박리 필름이 첩합되어 있는 것이 바람직하다.
H. 화상 표시 장치
상기 A항 내지 G항에 기재된 장척상의 광학 적층체는 소정의 크기로 재단되어 화상 표시 장치에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 이와 같은 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치를 포함한다. 화상 표시 장치의 대표예로는 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치를 들 수 있다. 본 발명의 실시 형태에 따른 화상 표시 장치는 그 시인 측에 소정의 크기로 재단된 상기 A항 내지 G항에 기재된 광학 적층체를 구비한다. 광학 적층체는 도전층이 표시 셀(예컨대, 액정 셀, 유기 EL 셀)측이 되도록(편광자가 시인 측이 되도록) 적층되어 있다. 즉, 본 발명의 실시 형태에 따른 화상 표시 장치는 표시 셀(예컨대, 액정 셀, 유기 EL 셀)과 편광판과의 사이에 터치 센서가 내장된 이른바 이너 터치 패널형 입력 표시 장치일 수 있다. 이 경우 터치 센서는 도전층(또는 기재 부착 도전층)과 표시 셀과의 사이에 배치될 수 있다. 터치 센서의 구성에 대해서는 업계에서 주지의 구성이 채용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한 각 특성의 측정 방법은 다음과 같다.
(1) 두께
도포 형성된 위상차층(액정 화합물의 배향 고화층)에 관해서는 오오츠카 전자사 제조의 MCPD 2000을 이용하여 간섭막 두께 측정법에 의해 측정하였다. 그 밖의 필름에 관해서는 디지털 마이크로미터(안리츠사 제조의 KC-351C)를 이용하여 측정하였다.
(2) 위상차값
실시예 및 비교예에 이용한 위상차층 및 기재의 굴절률 nx, ny 및 nz를 자동 복굴절 측정 장치(오우지 계측 기기 주식회사 제조의 자동 복굴절계 KOBRA-WPR)에 의해 계측하였다. 면내 위상차 Re의 측정 파장은 450nm 및 550nm이고, 두께 방향 위상차 Rth의 측정 파장은 550nm이며, 측정 온도는 23℃이었다.
(3) 위상차값 및 지상축 방향의 편차
실시예 및 비교예에 이용한 기재 부착 도전층의 기재를 구성하는 필름 롤(참고예 5의 폴리시클로올레핀 필름 롤)의 폭 방향으로 등간격으로 50mm×50mm의 샘플을 5점 절취하였다. 절취한 샘플에 대하여 자동 복굴절 측정 장치(오우지 계측 기기 주식회사 제조의 자동 복굴절계 KOBRA-WPR)를 이용하여 면내 위상차 Re(550) 및 지상축을 구하였다. 설정 위상차에 대한 편차의 최대값(%)을 위상차값의 편차로 하고, 설정 지상축 방향에 대한 편차의 최대값을 지상축 방향의 편차로 하였다.
(4) 화상 표시 장치의 표시 특성
삼성 무선사 제조의 스마트폰(Galaxy-S5)을 분해하여 유기 EL 패널을 취출하였다. 실시예 및 비교예에서 얻어진 500mm 폭의 광학 적층체 롤의 폭 방향으로 등간격으로 50mm×50mm의 샘플을 5점 절취하였다. 절취한 샘플을 유기 EL 패널에 첩합하고 육안으로 반사 색상을 확인하였다. 평가 기준은 이하와 같다.
양호:뉴트럴한 반사 색상을 나타내고, 또한 5개의 샘플에 대한 반사 색상의 차이는 인정되지 않았다.
불량: 뉴트럴한 반사 색상이었으나, 샘플마다 색감의 차이가 인정되었다.
[참고예 1:편광판의 제작]
두께 30㎛의 폴리비닐알코올(PVA)계 수지 필름(쿠라레사 제조, 제품명 'PE3000')의 장척 롤을 롤 연신기에 의해 장척 방향으로 5.9배가 되도록 장척 방향으로 1축 연신하면서 동시에 팽윤, 염색, 가교, 세정 처리를 실시하고, 마지막으로 건조 처리를 실시함으로써 두께 12㎛의 편광자(1)를 제작하였다.
구체적으로는 팽윤 처리는 20℃의 순수(純水)로 처리하면서 2.2배로 연신하였다. 이어서, 염색 처리는 얻어지는 편광자의 단체 투과율이 45.0%가 되도록 요오드 농도가 조정된 요오드와 요오드화 칼륨의 중량비가 1:7인 30℃의 수용액 중에서 처리하면서 1.4배로 연신하였다. 또한, 가교 처리는 2단계의 가교 처리를 채용하고, 1단계째의 가교 처리는 40℃의 붕산과 요오드화 칼륨을 용해한 수용액에서 처리하면서 1.2배로 연신하였다. 1단계째의 가교 처리의 수용액의 붕산 함유량은 5.0중량%이고, 요오드화 칼륨 함유량은 3.0중량%로 하였다. 2단계째의 가교 처리는 65℃의 붕산과 요오드화 칼륨을 용해한 수용액에서 처리하면서 1.6배로 연신하였다. 2단계째의 가교 처리의 수용액의 붕산 함유량은 4.3중량%이고, 요오드화 칼륨 함유량은 5.0중량%로 하였다. 또한, 세정 처리는 20℃의 요오드화 칼륨 수용액으로 처리하였다. 세정 처리의 수용액의 요오드화 칼륨 함유량은 2.6중량%로 하였다. 마지막으로, 건조 처리는 70℃에서 5분간 건조시켜 장척상의 편광자(1)를 얻었다.
얻어진 장척상의 편광자(1)의 양면에 폴리비닐알코올계 접착제를 개재하여 코니카미놀타 주식회사 제조의 TAC 필름(제품명:KC2UA, 두께:25㎛, 제2 보호층에 대응함) 및 당해 TAC 필름의 편면에 하드 코트 처리에 의해 형성된 하드 코트(HC)층을 갖는 HC-TAC 필름(두께:32㎛, 제1 보호층에 대응함)을 각각 롤 투 롤에 의해 첩합하여 제1 보호층/편광자(1)/제2 보호층의 구성을 갖는 장척상의 편광판(1)을 얻었다.
[참고예 2:제1 위상차층을 구성하는 액정 배향 고화층의 제작]
네마틱 액정상을 나타내는 중합성 액정(BASF사 제조:상품명 "Palio color LC242", 하기 식으로 표시됨) 10g과, 당해 중합성 액정 화합물에 대한 광 중합 개시제(BASF사 제조:상품명 "이르가큐어 907") 3g을 톨루엔 40g에 용해하여 액정 조성물(도공액)을 제조하였다.
Figure 112018053275937-pct00002
장척상의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(두께 38㎛) 표면을 러빙 천을 이용하여 러빙하여 배향 처리를 실시하였다. 배향 처리의 조건은 러빙 횟수(러빙 롤 갯수)가 1, 러빙 롤 반경 r이 76.89mm, 러빙 롤 회전수 nr이 1500rpm, 필름 반송 속도 v가 83mm/sec이고, 러빙 강도 RS 및 압입량 M은 표 1에 나타내는 바와 같은 5종류의 조건 (a)∼(e)로 실시하였다.
[표 1]
Figure 112018053275937-pct00003
배향 처리의 방향은 편광판에 첩합하는 때에 편광자의 흡수축의 방향에 대하여 시인 측에서 볼 때 -75°방향이 되도록 하였다. 이 배향 처리 표면에 상기 액정 도공액을 바 코터에 의해 도공하고, 90℃에서 2분간 가열 건조함으로써 액정 화합물을 배향시켰다. 조건 (a)∼(c)에서는 액정 화합물의 배향 상태가 매우 양호하였다. 조건 (d) 및 (e)에서는 액정 화합물의 배향에 약간의 흐트러짐이 발생하였지만, 실용상에는 문제가 없는 수준이었다. 이와 같이 하여 형성된 액정층에 메탈할라이드 램프를 이용하여 1mJ/cm2의 광을 조사하고 당해 액정층을 경화시킴으로써, 장척상의 PET 필름상에 위상차층(액정 배향 고화층, 1)을 형성하였다. 위상차층(1)의 두께는 2㎛, 면내 위상차 Re(550)은 236nm이었다. 또한 위상차층(1)은 nx>ny=nz의 굴절률 분포를 가지고 있었다.
[참고예 3:제2 위상차층을 구성하는 액정 배향 고화층의 제작]
장척상의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(두께 38㎛) 표면을 러빙 천을 이용하여 러빙하여 배향 처리를 실시하였다. 배향 처리 방향은 편광판에 첩합하는 때에 편광자의 흡수축의 방향에 대하여 시인 측에서 볼 때 -15°방향이 되도록 하였다. 이 배향 처리 표면에 참고예 2와 동일한 액정 도공액을 도공하고, 참고예 2와 동일하게 하여 액정 화합물을 배향 및 경화시켜, 장척상의 PET 필름상에 위상차층(2)을 형성하였다. 위상차층(2)의 두께는 1.2㎛, 면내 위상차 Re(550)은 115nm이었다. 또한 위상차층(2)은 nx>ny=nz의 굴절률 분포를 가지고 있었다.
[참고예 4:위상차층을 구성하는 위상차 필름의 제작]
교반 날개 및 100℃로 제어된 환류 냉각기를 구비한 종형 반응기 2대로 이루어지는 배치 중합 장치를 이용하여 중합을 실시하였다. 9,9-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]플루오렌(BHEPF), 이소소르비드(ISB), 디에틸렌글리콜(DEG), 디페닐카보네이트(DPC) 및 마크네슘 아세테이트 4수화물을 몰 비율로 BHEPF/ISB/DEG/DPC/마그네슘 아세테이트=0.348/0.490/0.162/1.005/1.00×10-5이 되도록 투입하였다. 반응기 내를 충분하게 질소 치환한 후(산소 농도 0.0005∼0.001vol%), 열매(熱媒)로 가온을 실시하고, 내부 온도가 100℃가 된 시점에서 교반을 개시하였다. 승온 개시 40분 후에 내부 온도를 220℃에 도달시키고, 이 온도를 유지하도록 제어하는 동시에 감압을 개시하여 220℃에 도달하고 나서 90분에서 13.3kPa로 하였다. 중합 반응과 함께 부생하는 페놀 증기를 100℃의 환류 냉각기로 이끌고, 페놀 증기 중에 약간량 포함되는 모노머 성분을 반응기로 되돌리고, 응축하지 않은 페놀 증기는 45℃의 응축기로 이끌어 회수하였다.
제1 반응기에 질소를 도입하여 일단 대기압까지 복압시킨 후, 제1반응기 내의 올리고머화된 반응액을 제2 반응기로 옮겼다. 이어서, 제2 반응기 내의 승온 및 감압을 개시하여 50분에서 내부 온도 240℃, 압력 0.2kPa로 하였다. 그 후, 소정의 교반 동력이 될 때까지 중합을 진행시켰다. 소정 동력에 도달한 시점에서 반응기에 질소를 도입하여 복압하고 반응액을 스트랜드의 형태로 추출하여 회전식 커터로 펠렛화를 하여 BHEPF/ISB/DEG=34.8/49.0/16.2[mol%]의 공중합 조성의 폴리카보네이트 수지를 얻었다. 이 폴리카보네이트 수지의 환원 점도는 0.430dL/g, 유리 전이 온도는 128℃이었다.
얻어진 폴리카보네이트 수지를 80℃에서 5시간 진공 건조를 한 후, 단축 압출기(이스즈 화공기사 제조, 스크류 직경 25mm, 실린더 설정 온도: 220℃), T다이(폭 900mm, 설정 온도: 220℃), 칠드 롤(chilled roll)(설정 온도 도: 125℃) 및 권취기를 구비한 필름 제막 장치를 이용하여 두께 130㎛의 폴리카보네이트 수지 필름을 제작하였다.
(경사 연신)
상기와 같이하여 얻어진 폴리카보네이트 수지 필름을 일본 특개 2014-194483호 공보의 실시예 1에 준한 방법으로 경사 연신하여 위상차 필름을 얻었다. 즉, 도 2∼도 5에 나타낸 바와 같은 장치를 이용하여 도 6에 나타내는 바와 같은 클립 피치의 프로파일에서 예열 처리, 경사 연신 및 MD 수축 처리에 제공하여 위상차 필름을 얻었다. 또한, 장치의 상세한 구성에 관해서는 일본 특개 2014-194483호 공보의 기재가 본 명세서에 참고로서 원용된다. 위상차 필름의 구체적인 제작 과정은 이하와 같다:폴리카보네이트 수지 필름(두께 130㎛, 폭 765mm)을 연신 장치의 예열 존에서 142℃로 예열하였다. 예열 존에서는 좌우 클립의 클립 피치가 125mm이었다. 다음으로, 필름이 제1 경사 연신 존(C1)에 들어감과 동시에, 우측 클립의 클립 피치의 증대를 개시하고 제1 경사 연신 존(C1)에서 125mm에서 177.5mm까지 증대시켰다. 클립 피치 변화율은 1.42이었다. 제1 경사 연신 존(C1)에서 좌측 클립의 클립 피치에 대해서는 클립 피치의 감소를 개시하고, 제1 경사 연신 존(C1)에서 125mm에서 90mm까지 감소시켰다. 클립 피치 변화율은 0.72이었다. 또한, 필름이 제2 경사 연신 존(C2)에 들어감과 동시에 좌측 클립의 클립 피치의 증대를 개시하고 제2 경사 연신 존(C2)에서 90mm에서 177.5mm까지 증대시켰다. 한편, 우측 클립의 클립 피치는 제2 경사 연신 존(C2)에서 177.5mm 그대로 유지하였다. 또한, 상기 경사 연신과 동시에 폭 방향으로도 1.9배 연신을 실시하였다. 또한, 상기 경사 연신은 135℃에서 실시하였다.
(MD 수축 처리)
이어서, 수축 존에 있어서, MD 수축 처리를 실시하였다. 구체적으로는 좌측 클립 및 우측 클립의 클립 피치를 함께 1775mm에서 165mm까지 감소시켰다. MD 수축 처리에서의 수축률은 70%이었다.
이상과 같이하여 위상차 필름(두께 50㎛)을 얻었다. 얻어진 위상차 필름의 Re(550)은 141nm이고, 복굴절 Δnxy는 0.00282이었다. 얻어진 위상차 필름을 위상차층(3)으로 하였다.
[참고예 5: 도전성 필름(기재 부착 도전층)의 제작]
기재로서 두께 50㎛의 장척상의 폴리시클로올레핀 필름(니폰 제온사 제조, 상품명 "ZEONOR(등록 상표)")을 이용하였다. 이 기재의 한쪽 면에 자외선 경화성 수지 조성물(DIC사의 상품명 "UNIDIC(등록 상표) RS29-120")을 도포하고, 80℃에서 1분간 건조시킨 후, 자외선 경화시켜 두께 1.0㎛의 하드 코트층을 형성하였다. 이어서, 기재의 다른 쪽 면에 상기와 동일한 자외선 경화성 수지 조성물 100중량부와, 최빈(最頻) 입자경이 1.9㎛인 아크릴계 구상 입자(소켄 화학사 제조, 상품명 "MX-180TA") 0.002중량부를 포함하는 구상 입자 포함 경화성 수지 조성물을 도포하고, 그 후 자외선 경화시켜 두께 1.0㎛의 하드 코트층을 형성하였다. 상기에서 얻어진 폴리시클로올레핀 필름을 스퍼터링 장치에 투입하고 입자를 포함하고 있지 않은 하드 코트층 표면에 두께 27nm의 인듐 주석 산화물의 비정질층을 형성하였다. 이어서, 인듐 주석 산화물의 비정질층이 형성된 폴리시클로올레핀 필름을 130℃의 가열 오븐에서 90분간 가열 처리하여, 표면 저항값이 100Ω/□의 투명 도전성 필름을 제작하였다. 기재의 면내 위상차 Re(550)은 4nm이고, 폭 방향의 위상차의 편차는 20%이며, 폭 방향의 배향각(지상축의 방향)의 편차는 2°이었다.
[참고예 6: 도전성 필름(기재 부착 도전층)의 제작]
기재로서 두께 50㎛의 PET 필름(도레이사 제조, 상품명 "루미라 # 50")을 이용한 것 이외에는 참고예 5와 동일한 방법으로 표면 저항값이 100Ω/□의 투명 도전성 필름을 제작하였다.
[참고예 7:점착제층의 제작]
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에 부틸 아크릴레이트 99부, 4-히드록시부틸아크릴레이트 1.0부 및 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.3부를 에틸 아세테이트와 함께 가하였다. 반응 용기 중의 혼합물을 질소 가스 기류하에서 60℃에서 4시간 반응시킨 후, 당해 반응액에 에틸 아세테이트를 가하여 중량 평균 분자량 165만의 아크릴계 폴리머를 함유하는 용액(고형분 농도 30%)을 얻었다. 상기 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100부 당 0.15부의 디벤조일 퍼옥사이드(일본 유지(주) 제조:나이퍼 BO-Y)와 0.1부의 트리메틸올프로판크실렌 디이소시아네이트(미츠이 다케다 케미컬(주):타케네이트 D110N)와 0.2부의 실란 커플링제(소켄 화학 주식회사 제조:A-100, 아세토아세틸기 함유 실란 커플링제)를 배합하여 점착제층 형성용 용액을 얻었다. 상기 점착제층 형성용 용액을 실리콘계 박리제로 표면 처리한 폴리에스테르 필름으로 이루어진 세퍼레이터에 도공하고, 155℃에서 3분간 가열 처리하여 두께 15㎛의 점착제층 A를 얻었다.
[참고예 8:점착제층의 제작]
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에 부틸 아크릴레이트 94.9부, 아크릴레이트 5부 및 2-히드록시에틸아크릴레이트 0.1부, 및 이들의 모노머(고체분) 100부에 대하여 0.3부의 벤조일퍼옥사이드를 에틸아세테이트와 함께 가하였다. 반응 용기 중의 혼합물을 질소 가스 기류하에서 60℃에서 7시간 반응시킨 후, 당해 반응액에 에틸 아세테이트를 가하여 중량 평균 분자량 220만의 아크릴계 폴리머를 함유하는 용액(고형분 농도 30중량%)을 얻었다. 상기 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100부 당 0.6부의 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트(일본 폴리우레탄(주) 제조:코로네이트 L)와 0.075부의 γ-글리시독시프로필메톡시실란(신에츠 화학 공업(주) 제조:KBM-403)을 배합하여 점착제층 형성용 용액을 얻었다. 상기 점착제층 형성용 용액을 실리콘계 박리제로 표면 처리한 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 세퍼레이터에 도공하고, 155℃에서 3분간 가열 처리하여 두께 15㎛의 점착제층 B를 얻었다.
[실시예 1]
편광판(1)의 제2 보호층면과 위상차층(1)을, 두께 5㎛의 아크릴계 접착제를 개재하여 롤 투 롤에 의해 첩합하였다. 그 결과, 편광자의 흡수축과 위상차층(1)의 지상축이 이루는 각도가 15°가 되었다. 이어서, 위상차층(1)이 형성되어 있던 PET 필름을 박리하고, 당해 박리면에 위상차층(2)을, 두께 5㎛의 아크릴계 접착제를 개재하여 롤 투 롤에 의해 첩합하였다. 그 결과, 편광자의 흡수축과 위상차층(2)의 지상축이 이루는 각도가 75°가 되었다. 또한, 위상차층(2)이 형성되어 있던 PET 필름을 박리하여 편광판/제1 위상차층/제2 위상차층의 구성을 갖는 원편광판(1)을 얻었다. 원편광판(1)의 제2 위상차층과 참고예 5에서 얻어진 기재 부착 도전층의 도전층을 점착제층 A를 개재하여 롤 투 롤에 의해 첩합하여 장척상(폭 500mm의 롤상)의 광학 적층체(1)를 얻었다. 얻어진 광학 적층체(1)를 상기 (4)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 1]
편광판(1)의 제2 보호층면과 위상차층(3)을, 두께 12㎛의 아크릴계 접착제를 개재하여 롤 투 롤에 의해 첩합하여 편광판/위상차층의 구성을 갖는 원편광판(2)을얻었다. 그 결과, 편광자의 흡수축과 위상차층(3)의 지상축이 이루는 각도가 45°가 되었다. 이 구성은 실시예 1에서의 2개의 위상차층을 조합한 구성과 광학적으로 실질적으로 등가이다. 원편광판(2)의 위상차층과 참고예 5에서 얻어진 기재 부착 도전층의 도전층을 점착제층 A를 개재하여 첩합하여 장척상(폭 500mm의 롤상)의 광학 적층체(2)를 얻었다. 얻어진 광학 적층체(2)를 상기 (4)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[표 2]
Figure 112018053275937-pct00004
<평가>
표 2에서의 실시예와 비교예와의 비교로부터 명확한 바와 같이, 도전층이 형성되어 있는 기재의 위상차 및 지상축 방향의 폭 방향의 편차는 동일하고, 또한 위상차층의 보상 기능이 광학적으로 등가임에도 불구하고, 위상차층으로서 특정의 2개의 위상차층을 조합하여 광학 보상함으로써 폭 넓은 롤상의 광학 적층체를 소정의 크기로 재단하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에 제품별 특성의 편차를 작게 할 수 있다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 광학 적층체는 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치와 같은 화상 표시 장치에 바람직하게 이용되고, 특히 유기 EL 표시 장치의 반사 방지 필름으로서 바람직하게 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 광학 적층체는 이너 터치 패널형 입력 표시 장치에 바람직하게 이용될 수 있다.
10 : 편광판
11 : 편광자
12 : 제1 보호층
13 : 제2 보호층
20 : 제1 위상차층
30 : 제2 위상차층
41 : 도전층
42 : 기재
100 : 광학 적층체

Claims (6)

  1. 장척상의 광학 적층체로서,
    편광자와 상기 편광자의 적어도 한쪽 측에 보호층을 포함하는 편광판과, 제1 위상차층과, 제2 위상차층과, 도전층과, 상기 도전층에 밀착 적층된 기재를 이 순서로 갖고,
    상기 기재의 면내 위상차 Re(550)이 3nm∼6nm이며, 상기 기재의 폭 방향에서의 위상차의 편차가 10%∼30%이고, 상기 기재의 폭 방향에서의 지상축 방향의 편차가 1°∼5°이며,
    상기 제1 위상차층의 면내 위상차 Re(550)이 220nm∼250nm이고, 상기 제1 위상차층의 지상축과 상기 편광자의 흡수축이 이루는 각도가 10°∼20°이며,
    상기 제2 위상차층의 면내 위상차 Re(550)이 110nm∼125nm이고, 상기 제2 위상차층의 지상축과 상기 편광자의 흡수축이 이루는 각도가 65°∼85°인,
    장척상의 광학 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    롤상인, 장척상의 광학 적층체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    폭이 500mm 이상인, 장척상의 광학 적층체.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 위상차층 및 상기 제2 위상차층이 환상 올레핀계 수지 필름으로 구성되어 있는 장척상의 광학 적층체.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 위상차층 및 상기 제2 위상차층이 액정 화합물의 배향 고화층인, 장척상의 광학 적층체.
  6. 소정의 크기로 재단된 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 광학 적층체를 구비하는, 화상 표시 장치.
KR1020187015396A 2015-12-02 2016-11-21 장척상의 광학 적층체 및 화상 표시 장치 KR102014924B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015235576A JP6453746B2 (ja) 2015-12-02 2015-12-02 長尺状の光学積層体および画像表示装置
JPJP-P-2015-235576 2015-12-02
PCT/JP2016/084385 WO2017094539A1 (ja) 2015-12-02 2016-11-21 長尺状の光学積層体および画像表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180088405A KR20180088405A (ko) 2018-08-03
KR102014924B1 true KR102014924B1 (ko) 2019-08-28

Family

ID=58797261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187015396A KR102014924B1 (ko) 2015-12-02 2016-11-21 장척상의 광학 적층체 및 화상 표시 장치

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6453746B2 (ko)
KR (1) KR102014924B1 (ko)
CN (1) CN108292004B (ko)
TW (1) TWI673524B (ko)
WO (1) WO2017094539A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019191282A (ja) * 2018-04-20 2019-10-31 日東電工株式会社 位相差層付き偏光板および有機ｅｌ表示装置
JP7413997B2 (ja) * 2018-04-27 2024-01-16 日本ゼオン株式会社 広帯域波長フィルムの製造方法、並びに円偏光フィルムの製造方法
JP6890161B2 (ja) * 2018-10-15 2021-06-18 日東電工株式会社 位相差層付偏光板およびそれを用いた画像表示装置
JP6890160B2 (ja) * 2018-10-15 2021-06-18 日東電工株式会社 位相差層付偏光板およびそれを用いた画像表示装置
KR102521527B1 (ko) * 2018-10-15 2023-04-14 닛토덴코 가부시키가이샤 위상차층 부착 편광판 및 이를 이용한 화상 표시 장치
CN111045135B (zh) * 2018-10-15 2023-08-22 日东电工株式会社 带相位差层的偏振片及使用了该带相位差层的偏振片的图像显示装置
JP6890162B2 (ja) * 2018-10-15 2021-06-18 日東電工株式会社 位相差層付偏光板およびそれを用いた画像表示装置
KR102536728B1 (ko) * 2018-10-15 2023-05-26 닛토덴코 가부시키가이샤 위상차층 부착 편광판 및 이를 이용한 화상 표시 장치
KR102476698B1 (ko) * 2018-10-15 2022-12-14 닛토덴코 가부시키가이샤 위상차층 부착 편광판 및 이를 이용한 화상 표시 장치
WO2020196146A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 日東電工株式会社 位相差層付偏光板
JPWO2020241705A1 (ko) * 2019-05-28 2020-12-03
JP7382801B2 (ja) * 2019-11-12 2023-11-17 日東電工株式会社 位相差層付偏光板および画像表示装置
JP6986616B2 (ja) 2019-12-10 2021-12-22 住友化学株式会社 積層体及び光学積層体
CN111308603A (zh) * 2020-04-09 2020-06-19 四川龙华光电薄膜股份有限公司 一种斜向光轴相位差膜
KR102705601B1 (ko) * 2020-05-06 2024-09-10 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
JP7046127B6 (ja) * 2020-07-28 2023-12-18 日東電工株式会社 光学積層体および該光学積層体の位相差層付偏光板を含む画像表示装置
CN114495721B (zh) * 2022-02-07 2023-09-01 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板及显示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006091825A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Far Eastern Textile Ltd 棒状液晶分子の配向方法及びそれにより製造された光学デバイス

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000111896A (ja) * 1998-08-04 2000-04-21 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd タッチパネル付き液晶表示装置及びタッチパネル
KR100602815B1 (ko) 1998-10-30 2006-07-19 데이진 가부시키가이샤 위상차필름 및 그것을 이용한 광학장치
JP2002311239A (ja) * 2001-04-16 2002-10-23 Nitto Denko Corp １／４波長板、円偏光板及び表示装置
JP2002372622A (ja) 2001-06-14 2002-12-26 Nitto Denko Corp 複合位相差板、円偏光板及び液晶表示装置、有機ｅｌ表示装置
JP2003036143A (ja) 2001-07-25 2003-02-07 Sumitomo Chem Co Ltd インナータッチパネル
JP2003311239A (ja) 2002-04-23 2003-11-05 Matsushita Electric Works Ltd 生ごみ処理装置
JP2004020701A (ja) * 2002-06-13 2004-01-22 Nippon Zeon Co Ltd 光学積層体
TW201145112A (en) * 2010-02-24 2011-12-16 Alps Electric Co Ltd Operating device
CN102834796B (zh) * 2010-07-07 2016-04-27 阿尔卑斯电气株式会社 输入装置
JP5576238B2 (ja) * 2010-10-25 2014-08-20 京セラディスプレイ株式会社 液晶表示装置
TW201425814A (zh) * 2012-12-26 2014-07-01 鴻海精密工業股份有限公司 發光二極體模組及其製造方法
JP2014170221A (ja) * 2013-02-07 2014-09-18 Nitto Denko Corp 円偏光板および屈曲可能な表示装置
KR102401054B1 (ko) * 2013-04-10 2022-05-20 니폰 제온 가부시키가이샤 정전 용량식 터치 패널 부착 표시 장치
JP6424816B2 (ja) * 2013-05-16 2018-11-21 日本ゼオン株式会社 静電容量式タッチパネル付き表示装置
JP2015069158A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 大日本印刷株式会社 光学フィルム、画像表示装置及び光学フィルムの製造方法
JP2015232647A (ja) * 2014-06-10 2015-12-24 日東電工株式会社 積層体および画像表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006091825A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Far Eastern Textile Ltd 棒状液晶分子の配向方法及びそれにより製造された光学デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
TW201728928A (zh) 2017-08-16
KR20180088405A (ko) 2018-08-03
JP6453746B2 (ja) 2019-01-16
TWI673524B (zh) 2019-10-01
CN108292004A (zh) 2018-07-17
CN108292004B (zh) 2019-11-08
JP2017102286A (ja) 2017-06-08
WO2017094539A1 (ja) 2017-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102014924B1 (ko) 장척상의 광학 적층체 및 화상 표시 장치
KR20190104150A (ko) 광학 보상층 부착 편광판 및 이를 이용한 유기 el 패널
CN108292003B (zh) 光学层叠体及图像显示装置
WO2017038417A1 (ja) 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
KR101978802B1 (ko) 광학 적층체 및 화상 표시 장치
CN111556976B (zh) 相位差板、带光学补偿层的偏振片、图像显示装置及带触控面板的图像显示装置
CN107924012B (zh) 长条状的带光学补偿层的偏振片及使用了其的有机el面板
JP6301885B2 (ja) 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
CN108627901B (zh) 带防反射层及防映入层的偏振片及其制造方法
JP2019066882A (ja) 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
WO2017154447A1 (ja) 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
KR20180088817A (ko) 광학 적층체 및 화상 표시 장치
KR20200042396A (ko) 위상차층 부착 편광판 및 이를 이용한 화상 표시 장치
CN111045132B (zh) 带相位差层的偏振片及使用了该带相位差层的偏振片的图像显示装置
KR20200042397A (ko) 위상차층 부착 편광판 및 이를 이용한 화상 표시 장치
TWI858013B (zh) 偏光板及其製造方法、以及使用該偏光板之影像顯示裝置
CN111045133B (zh) 带相位差层的偏振片及使用了该带相位差层的偏振片的图像显示装置
CN111045137B (zh) 带相位差层的偏振片及使用了该带相位差层的偏振片的图像显示装置
JP2018109778A (ja) 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
KR20200042395A (ko) 위상차층 부착 편광판 및 이를 이용한 화상 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant