KR102382642B1

KR102382642B1 - 광학 적층체 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102382642B1
Application number: KR1020200024841A
Authority: KR
Inventors: 승백 홍
Original assignee: 수미토모 케미칼 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2019-03-04
Filing date: 2020-02-28
Publication date: 2022-04-04
Anticipated expiration: 2040-02-28
Also published as: CN111650683A; KR20200106451A; JP2020144168A; JP6792660B2; TW202040186A

Abstract

본 발명은, 레이저 광으로 절단된 경우에도 굴곡성이 우수한 광학 적층체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은, 전면판과 편광자층을 구비하는 광학 적층체로서, 평면시에서 외주 단부의 적어도 일부를 포함하는 변형부, 및 변형부 이외의 영역인 정상부를 가지고, 식：T_N/W_HAZ≥4.0을 만족하는 광학 적층체를 제공한다.

Description

광학 적층체 및 그 제조방법{OPTICAL LAMINATE AND METHOD OF PREPARATION THEROF}

본 발명은 광학 적층체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 적어도 대향하는 단변(端邊)에 따라서 후육부(厚肉部)가 형성된 편광판이 제안되고 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 충격 흡수 점착제층을 가지는 충격 흡수 점착제 시트가 개시되고, 충격 흡수 점착제층의 측면이 테이퍼 면인 충격 흡수 점착제 시트가 개시되어 있다.

특허문헌 1:일본 특허공개 2012-173588호 공보 특허문헌 2:일본 특허공개 2015-166459호 공보

광학 적층체는, 레이저 광 등을 이용하여 광학 적층 필름으로부터 절단된 경우, 굴곡성이 저하하는 경우가 있다.

본 발명은, 레이저 광 등에 의해서 광학 적층 필름으로부터 절단된 경우에도 굴곡성이 우수한 광학 적층체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하에 나타내는 적층체 및 그 제조방법을 제공한다.

［1］　전면판(前面板)과 편광자층을 구비하는 광학 적층체로서, 평면시에서 외주 단부의 적어도 일부를 포함하는 변형부, 및 변형부 이외의 영역인 정상부를 가지고, 하기 식(1)을 만족하는 광학 적층체.

T_N/W_HAZ≥4.0　　　　　(1)

W_HAZ：변형부의 폭［μm］

T_N：정상부의 두께［μm］

［2］　하기 식(2)을 더 만족하는,［1］에 기재된 광학 적층체.

1≤M_N/M_HAZ＜1.15　　　(2)

M_HAZ：변형부의 압축 탄성률［MPa］

M_N：정상부의 압축 탄성률［MPa］

［3］　전면판과 편광자층을 구비하는 광학 적층체로서, 평면시에서 외주 단부의 적어도 일부를 포함하는 변형부, 및 변형부 이외의 영역인 정상부를 가지고, 하기 식(2)을 만족하는 광학 적층체.

1≤M_N/M_HAZ＜1.15　　　(2)

M_HAZ：변형부의 압축 탄성률［MPa］

M_N：정상부의 압축 탄성률［MPa］

［4］　［1］ ~ ［3］중 어느 하나에 기재된 광학 적층체를 포함하는, 화상표시장치.

［5］　［1］ ~ ［3］중 어느 하나에 기재된 광학 적층체의 제조방법으로서,

광학 적층 필름을 레이저 커터로부터 조사되는 레이저 광으로 절단하여 광학 적층체를 얻는 절단 공정을 포함하는, 제조방법.

［6］　상기 레이저 광을 1회 조사한 경우의 단위길이당 에너지는 150 mJ/mm 이하인,［5］에 기재된 제조방법.

본 발명에 따르면, 레이저 광 등에 의해서 광학 적층 필름으로부터 절단된 경우에도 굴곡성이 우수한 광학 적층체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명과 관련되는 광학 적층체의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명과 관련되는 광학 적층체의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명과 관련되는 광학 적층체의 또 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 주사형 전자현미경에 의한 광학 적층체의 단면 관찰 상이다.
도 5는 본 발명과 관련되는 광학 적층체의 다른 일례의 외주 단부를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은 실시예 1에서의 광학 적층체의 제조방법을 설명하는 개략 단면도이다.
도 7은 실시예 1에서의 광학 적층체의 제조방법을 설명하는 개략 단면도이다.
도 8은 실시예 1에서의 광학 적층체의 제조방법을 설명하는 개략 단면도이다.
도 9는 실시예 1에서의 광학 적층체의 제조방법을 설명하는 개략 단면도이다.
도 10은 실시예 1에서의 광학 적층체의 제조방법을 설명하는 개략 단면도이다.
도 11은 실시예 1에서의 광학 적층체의 제조방법을 설명하는 개략 단면도이다.
도 12는 실시예 6에서의 광학 적층체의 제조방법을 설명하는 개략 단면도이다.
도 13은 실시예 6에서의 광학 적층체의 제조방법을 설명하는 개략 단면도이다.
도 14는 실시예 6에서의 광학 적층체의 제조방법을 설명하는 개략 단면도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 이하의 모든 도면에서는, 각 구성요소를 이해하기 쉽게 하기 위해서 축척을 적절히 조정해 나타내고 있어 도면에 나타나는 각 구성요소의 축척과 실제의 구성요소의 축척은 반드시 일치하는 것은 아니다.

＜광학 적층체＞

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 광학 적층체의 개략 단면도이다. 도 1에 나타내는 광학 적층체(이하, 생략해 「적층체」라고도 한다)(1)는, 전면판(10)과 편광자층(20)을 포함하는 굴곡 가능한 적층체이다. 굴곡 가능이란, 적층체(1)를, 편광자층의 흡수축 방향 및 투과축 방향으로 굴곡시킨 경우에, 크랙 및 파단하지 않고 굽힐 수 있는 것을 의미한다. 굴곡 가능이란, 바람직하게는 적층체의 내면의 굴곡 반경이 2.5 mm로의 굴곡이 가능한 것을 의미하고, 보다 바람직하게는 적층체의 내면의 굴곡 반경이 2.5 mm로의 굴곡 횟수가 1만회이어도 크랙이 생기지 않는 것을 의미한다.

흡수축 방향이란, 편광자층(20)을 구성하는 후술의 이색성 색소 및 중합성 액정 화합물이 기재 면에 대해서 수평 배향한 상태에서 중합성 액정 화합물이 경화된 경우나 액정성을 나타내는 이색성 색소가 기재 면에 대해서 수평 배향한 경우에, 이색성 색소 및 중합성 액정 화합물의 배향 방향을 말한다. 투과축 방향이란, 편광자층(20)을 구성하는 후술의 이색성 색소와 중합성 액정 화합물이 기재 면에 대해서 수평 배향한 상태에서 중합성 액정 화합물이 경화된 경우나 액정성을 나타내는 이색성 색소가 기재 면에 대해서 수평 배향한 경우에, 기재 면에 대해서 수평 방향이고, 또한 배향 방향에 대해서 수직 방향을 말한다. 편광자층(20)의 배향 상태는 편광현미경 관찰에 의해서 확인할 수 있다. 편광현미경에 적층체(1)를 설치하고, 편광현미경의 편광판을 회전시켜 갔을 때에 광누락이 발생해 가장 밝은 명시야로 관찰될 때, 편광현미경의 편광판의 배향 방향이 적층체(1)의 편광자층(20)의 흡수축 방향이 된다. 광누락이 발생하지 않고 가장 어두운 암시야로 관찰될 때, 편광현미경의 편광판의 배향 방향이 적층체(1)의 편광자층(20)의 투과축 방향이 된다.

광학 적층체(1)는, 상술한 층 이외의 다른 층을 포함할 수 있다. 다른 층은, 예를 들면, 전면판(10)과 편광자층(20)의 사이나, 편광자층(20)의 외측(전면판측과는 반대측)에 배치될 수 있다. 다른 층으로는, 예를 들면, 전면판(10)과 편광자층(20)의 사이에 배치되는 제1점착제층이나, 편광자층(20)의 전면판(10) 측과는 반대측의 면에 제2점착제층을 개재하여 배치되는 지지 기재 또는 터치센서 패널, 터치센서 패널이 제2점착제층을 개재하여 배치되는 경우에는 터치센서 패널의 제2점착제층 측과는 반대측의 면에 제3점착제층을 개재하여 배치되는 지지 기재 등을 들 수 있다.

광학 적층체(1)는, 제1점착제층과 편광자층(20)의 사이에 배치되는 열가소성 수지 필름 층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 광학 적층체(1)는, 편광자층(20)에서의 전면판(10) 측의 면 및/또는 지지 기재 혹은 터치센서 패널 측의 면에 예를 들면 접착제층을 개재하여 적층되는 열가소성 수지 필름 층을 포함하고 있어도 좋다. 또한, 광학 적층체에는, 도포액의 도포에 의해서 층을 형성할 때에 도포액이 도포되는 기재 필름이 상기 층과 함께 포함되어도 좋다.

광학 적층체(1)의 두께는, 광학 적층체(1)에 요구되는 기능 및 광학 적층체(1)의 용도 등에 따라 다르기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 50μm 이상 1000μm 이하이어도 좋고, 바람직하게는 100μm 이상 500μm 이하이고, 보다 바람직하게는 100μm 이상 300μm 이하이다.

광학 적층체(1)의 평면시 형상은, 예를 들면 방형 형상이어도 좋고, 바람직하게는 장변과 단변을 가지는 방형 형상이고, 보다 바람직하게는 장방형이다. 광학 적층체(1)의 평면시 형상이 장방형인 경우, 장변의 길이는, 예를 들면 10 mm 이상 1400 mm 이하이어도 좋고, 바람직하게는 50 mm 이상 600 mm 이하이다. 단변의 길이는, 예를 들면 5 mm 이상 800 mm 이하이고, 바람직하게는 30 mm 이상 500 mm 이하이고, 보다 바람직하게는 50 mm 이상 300 mm 이하이다.

광학 적층체(1)의 평면시 형상이 방형 형상인 경우, 광학 적층체(1)를 구성하는 각 층에서의 각 변의 길이는 서로 같아도 좋다. 광학 적층체(1)를 구성하는 각 층은, 각부(角部)가 R 가공되거나 단부(端部)가 노치 가공되거나 천공 가공되어 있어도 좋다.

본 명세서에서, 평면시란, 층의 두께 방향으로부터 보는 것을 의미한다.

상술한 바와 같이 광학 적층체(1)는, 그 면 내에서의 적어도 한 방향에 관해서, 광학 적층체(1)의 내면의 굴곡 반경이 2.5 mm가 되도록 반복해 굴곡시킬 때, 바람직하게는, 그 굴곡 횟수가 1만회이어도 크랙이 생기지 않는다.

광학 적층체(1)는, 그 면 내에서의 적어도 한 방향에 관해서, 광학 적층체(1)의 내면의 굴곡 반경이 2.5 mm가 되도록 반복해 굴곡시킬 때, 보다 바람직하게는, 그 굴곡 횟수가 3만회이어도 크랙이 생기지 않고, 더 바람직하게는, 그 굴곡 횟수가 5만회이어도 크랙이 생기지 않고, 더욱더 바람직하게는, 그 굴곡 횟수가 10만회이어도 크랙이 생기지 않는다.

광학 적층체(1)는, 적어도, 그 면 내에서의 한 방향 및 거기에 직교하는 방향에 관해서, 상기 반복된 굴곡을 시킨 경우에 크랙을 일으키지 않는 굴곡 횟수가 상기 범위인 것이 바람직하다.

본 명세서에서, 굴곡에는, 굽힘 부분에 곡면이 형성되는 접힘 형태가 포함된다. 접힘 형태에서, 접힌 내면의 굴곡 반경은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 굴곡에는, 내면의 굴절각이 0도 보다 크고 180도 미만인 굴절의 형태, 및 내면의 굴곡 반경이 제로에 근사, 또는 내면의 굴절각이 0도인 접힘 형태가 포함된다.

굴곡성이 양호한 광학 적층체(1)를 적용한 화상표시장치는, 굴곡 가능한 플렉서블 디스플레이로서 이용할 수 있다.

도 2는, 본 발명과 관련되는 광학 적층체의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 도 2에 나타나는 광학 적층체(2)는, 전면판(10), 제1점착제층(30), 편광자층(20), 제2점착제층(40), 지지 기재(50)를 이 순서로 구비한다.

도 3은, 본 발명과 관련되는 광학 적층체의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 도 3에 나타나는 광학 적층체(3)는, 전면판(10), 제1점착제층(30), 편광자층(20), 제2점착제층(40), 터치센서 패널(60), 제3점착제층(70), 지지 기재(50)를 이 순서로 구비한다.

광학 적층체는, 평면시에서 외주 단부의 적어도 일부를 포함하는 변형부, 및 변형부 이외의 영역인 정상부를 가지고, 하기 식(1)을 만족한다.

T_N/W_HAZ≥4.0　　　　　(1)

W_HAZ：평면시에서의 변형부의 폭［μm］

T_N：단면 시에서의 정상부의 두께［μm］

광학 적층체는, 식(1)을 만족하는 것으로, 굴곡성이 우수하게 된다.

광학 적층체는, 장척상 또는 매엽상의 광학 적층 필름으로부터 소정의 치수나 형상으로 절단함으로써 얻을 수 있다. 얻어진 광학 적층체가, 예를 들면 레이저 광 등에 의해서 형성된 절단면을 가지는 경우, 굴곡했을 때에, 그 절단면을 가지는 외주 단부 영역에 크랙 등이 생기기 쉽고, 충분한 굴곡성이 얻어지지 않는 경우가 있었다. 크랙이 발생한 외주 단부 영역의 단면을 주사형 전자현미경에 의해 관찰했는데, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 두께 방향으로 열에 의해 변형이 생겨 양쪽 모두의 면에서 두께 방향으로 팽창하고 있는 경우가 많은 것을 알 수 있었다. 도 4b에 나타낸 바와 같이, 두께가 커지고 있는 영역을 변형부로 하고, 두께에 변화가 생기지 않은 영역을 정상부로 한 경우, 변형부의 폭(W_HAZ)(101)에 대해서 미변형부의 두께(T_N)(102)가 소정의 값 이상인 경우, 광학 적층체는 굴곡성이 우수한 것을 찾아냈다. 또한 변형부(101)와 정상부(102)의 경계(103)는, 주사형 전자현미경에 의해 광학 적층체의 단면에서 양면 또는 한쪽면에 관찰되는 두께 변화가 시작되는 개소 중 외주 단부로부터 가장 떨어진 개소를 포함하는 두께 방향에 평행한 직선으로 한다. 또한, 경계가 복수 관찰되는 경우는, 외주 단부로부터 가장 떨어진 경계보다도 외측(외주 단부 측)에 있는 영역을 변형부로 한다. 또한, 본 발명에서는, 변형부 이외의 영역을 정상부로 하고, 그 두께를 정상부의 두께 T_N로 한다. 변형부(101)와 정상부(102)의 경계(103)는, 절단면을 포함하는 외주 단부 영역의 투과광을 광학 현미경으로 관찰한 경우에 명암의 차이에 의해 관찰할 수도 있다.

변형부는, 통상, 절단면에 따라서 일정한 폭으로 광학 적층체의 외주에 형성되는 경우가 많다. 변형부가 절단면에 따라서 일정한 폭이 아닌 경우, 변형부의 폭은, 변형부의 최장의 폭일 수 있다. 광학 적층체는, 외주 단부의 적어도 일부가 광학 적층 필름으로부터 절단된 것이면 좋고, 즉 변형부가 외주 단부의 적어도 일부를 포함하는 것이면 좋다. 또한, 광학 적층체는, 외주 단부의 전부가 광학 적층 필름으로부터 절단된 것이어도 좋고, 즉 변형부가 외주 단부의 전부를 포함하는 것이어도 좋다.

도 5는, 도 2의 구성의 광학 적층체(2)의 외주 단부를 나타내는 개략 단면도이다. 절단면(201)은, 레이저 광에 의해 절단된 절단면이고, 레이저 조사 방향(202)으로 조사 측으로부터 출사 측에 걸쳐 경사져 있다. 이 경사의 각도는, 예를 들면 레이저 광의 출력이나 절단 속도, 조사각, 조사 방향 등에 의해 변화할 수 있다. 도 5에서, 변형부와 정상부의 경계는, 레이저 광조사측의 면에 변형이 생겨 있는 부분으로부터 레이저 광출사측의 면에 내린 수선(203)의 위치로 할 수 있다. 변형부의 폭 W_HAZ는, 이 수선(203)과 광학 적층체의 레이저 광출사측면의 교점으로부터, 광학 적층체의 레이저 광출사측면의 단부와의 거리(204)가 된다.

평면시에서, 변형부의 폭 W_HAZ는, 변형부가 절단면에 따라서 선상으로 형성되는 경우, 절단면에 수직방향으로 선의 폭을 의미한다. 예를 들면 평면시에서, 변형부가 절단면에 따라서 직선상으로 형성되는 경우, 그 절단면으로부터 수직방향으로 정상부까지의 거리가 된다. 외주에 따른 방향의 절단면의 길이는 예를 들면 1 mm 이상이어도 좋고, 통상, 광학 적층체의 외주의 길이 이하이다.

변형부의 폭 W_HAZ는, 예를 들면 1μm 이상 65μm 이하이어도 좋고, 바람직하게는 5μm 이상 50μm 이하이고, 보다 바람직하게는 10μm 이상 40μm 이하이고, 더 바람직하게는 15μm 이상 35μm 이하이다. 변형부의 폭 W_HAZ는 후술의 실시예의 란에 설명하는 방법에 따라 측정할 수 있다.

변형부의 폭 W_HAZ는, 절단 조건의 조절에 의해서 상기 범위로 할 수 있다. 예를 들면 레이저 광에 의해 광학 적층 필름을 절단하는 경우, 변형부의 폭 W_HAZ는, 레이저 광의 출력을 작게 하면 변형부의 폭도 작아지는 경향이 있다.

도 5에 나타내는 정상부의 두께 T_N(205)는, 상술의 광학 적층체의 두께이어도 좋고, 예를 들면 50μm 이상 1000μm 이하이고, 바람직하게는 100μm 이상 500μm 이하이고, 보다 바람직하게는 100μm 이상 300μm 이하이다.

변형부의 두께 T_HAZ는, 부재의 두께의 편향 및 굴곡성의 관점에서, 정상부의 두께 T_N보다 예를 들면 0.1μm 이상 1000μm 이하 두꺼워져 있어도 좋다. 변형부의 두께 T_HAZ는, 주사형 전자현미경에 의해 관찰되는 광학 적층체의 변형부의 단면에서 한쪽의 면과 다른 쪽의 면에 각각 두께가 커진 개소를 포함하는 경우의 최대 두께이다.

T_N/W_HAZ는, 바람직하게는 6 이상이고, 보다 바람직하게는 8 이상이고, 더 바람직하게는 10 이상이다. 상한 값은 특별히 한정되지 않지만, T_N/W_HAZ는, 100 이하일 수 있고, 50 이하일 수 있고, 30 이하이어도 좋다.

다른 관점에서 광학 적층체는, 하기 식(2)을 만족한다.

1≤M_N/M_HAZ＜1.15　　　(2)

M_HAZ：변형부의 압축 탄성률［MPa］

M_N：정상부의 압축 탄성률［MPa］

광학 적층체는, 식(2)을 만족하는 것으로, 굴곡성이 우수하게 된다. 광학 적층체는, 식(1) 및 식(2)을 만족하는 것으로, 더 우수한 굴곡성이 얻어지는 경향이 있다.

본 발명자에 의해, 변형부의 압축 탄성률은 변화하고 있는 경우가 있는 것이 찾아내졌다. 이러한 경우, 압축 탄성률은 작아지는 경향이 있다. 변형부의 압축 탄성률의 변화가 너무 커지지 않게 하면 우수한 굴곡성이 얻어지는 경향이 있는 것이 규명되었다.

상기 식(2)을 만족하도록 하기 위해서, 절단 조건을 조절할 수 있다. 예를 들면 레이저 광에 의해 광학 적층 필름을 절단하는 경우, 변형부의 압축 탄성률은, 레이저 광의 출력을 작게 하면 증가가 억제되기 쉬워지는 경향이 있다.

정상부의 압축 탄성률 M_N은, 예를 들면 1000 MPa 이상 4000 MPa 이하이어도 좋고, 바람직하게는 1500 MPa 이상 3500 MPa 이하이다. 압축 탄성률은, 전면판의 표면에서의 정상부와 변형부에서 각각 측정된다. 압축 탄성률은 후술의 실시예의 란에서 설명하는 방법으로 측정된다.

M_N/M_HAZ는, 바람직하게는 1 이상 1.10 이하이고, 보다 바람직하게는 1 이상 1.08 이하이고, 더 바람직하게는 1 이상 1.05 이하이고, 특히 바람직하게는 1 이상 1.03 이하이다. M_N/M_HAZ는, 1을 넘어도 좋다.

［전면판］

전면판(10)은, 바람직하게는, 광을 투과할 수 있는 판상체이다. 전면판(10)은, 1층만으로 구성되어도 좋고, 2층 이상으로 구성되어도 좋다. 전면판(10)은, 화상표시장치의 최표면을 구성하는 층일 수 있다.

전면판(10)으로는, 예를 들면, 유리제의 판상체(예를 들면, 유리판, 유리 필름 등), 수지제의 판상체(예를 들면, 수지판, 수지 시트, 수지 필름 등)을 들 수 있다.

상기 중에서도, 광학 적층체 및 이것을 포함하는 화상표시장치의 굴곡성의 관점에서, 수지 필름 등의 수지제의 판상체인 것이 바람직하다.

수지 필름 등의 수지제의 판상체를 구성하는 열가소성 수지로는, 예를 들면, 쇄상 폴리올레핀계 수지(폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리메틸펜텐계 수지 등), 환상폴리올레핀계 수지(노르보르넨계 수지 등) 등의 폴리올레핀계 수지; 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리카르보네이트계 수지; 에틸렌-아세트산 비닐계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리에테르이미드계 수지; 폴리메틸 (메타)아크릴레이트 수지 등의 (메타)아크릴계 수지; 폴리이미드계 수지; 폴리에테르 설폰계 수지; 폴리설폰계 수지; 폴리염화비닐계 수지; 폴리염화비닐리덴계 수지; 폴리비닐알코올계 수지; 폴리비닐 아세탈계 수지; 폴리에테르 케톤계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 폴리에테르 설폰계 수지; 폴리아미드이미드계 수지 등을 들 수 있다.

열가소성 수지는, 단독으로 또는 2종 이상 혼합해 이용할 수 있다.

그 중에서도, 가요성, 강도 및 투명성의 관점에서, 전면판(10)을 구성하는 열가소성 수지로는, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지가 적합하게 이용된다.

전면판(10)은, 기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 하드 코트층을 마련해 경도를 보다 향상시킨 필름이어도 좋다. 기재 필름으로는, 상술의 수지 필름을 이용할 수 있다.

하드 코트층은, 기재 필름의 한쪽의 면에 형성되어 있어도 좋고, 양쪽 모두의 면에 형성되어 있어도 좋다. 하드 코트층을 설치하는 것으로, 경도 및 스크래치성을 향상시킬 수 있다.

하드 코트층은, 예를 들면, 자외선 경화형 수지의 경화층이다. 자외선 경화형 수지로는, 예를 들면, (메타)아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아미드계 수지, 에폭시계 수지 등을 들 수 있다. 하드 코트층은, 강도를 향상시키기 위해서, 첨가제를 포함하고 있어도 좋다. 첨가제는 한정되지 않고, 무기계 미립자, 유기계 미립자, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.

전면판(10)은, 화상표시장치의 전면(화면)을 보호하는 기능(윈도우 필름으로서의 기능)을 가질 뿐 아니라, 터치센서로서의 기능, 블루 라이트 컷 기능, 시야각 조정 기능 등을 가지는 것이어도 좋다.

전면판(10)의 두께는, 예를 들면 20μm 이상 2000μm 이하이어도 좋고, 바람직하게는 25μm 이상 1500μm 이하, 보다 바람직하게는 30μm 이상 1000μm 이하, 더 바람직하게는 40μm 이상 500μm 이하, 특히 바람직하게는 40μm 이상 200μm 이하, 더욱더 바람직하게는 40μm 이상 100μm 이하이어도 좋다.

［제1점착제층］

제1점착제층(30)은, 전면판(10)과 편광자층(20)의 사이에 배치되는 점착제층이다.

광학 적층체는, 제1점착제층(30)으로서 1층 또는 2층 이상의 점착제층을 포함할 수 있지만, 바람직하게는 1층이다.

제1점착제층(30)은, (메타)아크릴계, 고무계, 우레탄계, 에스테르계, 실리콘계, 폴리비닐 에테르계와 같은 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물로 구성할 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 내후성, 내열성 등이 우수한 (메타)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물이 적합하다. 점착제 조성물은, 활성에너지선 경화형, 열 경화형이어도 좋다.

점착제 조성물에 이용되는 (메타)아크릴계 수지(베이스 폴리머)로는, 예를 들면, (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산 메틸, (메타) 아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 헥실, (메타)아크릴산 옥틸, (메타)아크릴산 라우릴, (메타)아크릴산 이소옥틸, (메타)아크릴산이소데실, (메타)아크릴산 2-에틸헥실, (메타)아크릴산 이소보닐과 같은 (메타)아크릴산 에스테르의 1종 또는 2종 이상을 모노머로 하는 중합체 또는 공중합체가 적합하게 이용된다.

베이스 폴리머에는, 극성 모노머를 공중합 시키는 것이 바람직하다. 극성 모노머로는, 예를 들면, (메타)아크릴산, (메타)아크릴산 2-히드록시프로필, (메타)아크릴산 히드록시에틸, (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트와 같은, 카르복실기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등을 가지는 모노머를 들 수 있다.

점착제 조성물은, 상기 베이스 폴리머만을 포함하는 것이어도 좋지만, 통상은 가교제를 더 함유한다. 가교제로는, 2가 이상의 금속이온으로서, 카르복실기와의 사이에 카르복실산 금속 염을 형성하는 것; 폴리아민 화합물로서, 카르복실기와의 사이에 아미드 결합을 형성하는 것; 폴리에폭시 화합물이나 폴리올로서, 카르복실기와의 사이에 에스테르 결합을 형성하는 것; 폴리이소시아네이트 화합물로서, 카르복실기와의 사이에 아미드 결합을 형성하는 것이 예시된다. 그 중에서도, 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하다.

활성에너지선 경화형 점착제 조성물이란, 자외선이나 전자선과 같은 활성에너지선의 조사를 받아 경화하는 성질을 가지고 있어 활성에너지선 조사 전에도 점착성을 가지고 필름 등의 피착체에 밀착시킬 수 있고 활성에너지선의 조사에 의해서 경화해 밀착력 등의 조정을 할 수 있는 성질을 가지는 점착제 조성물이다.

활성에너지선 경화형 점착제 조성물은, 자외선 경화형인 것이 바람직하다. 활성에너지선 경화형 점착제 조성물은, 베이스 폴리머, 가교제 외에, 활성에너지선 중합성 화합물을 더 함유한다. 또한 필요에 따라, 광중합개시제나 광증감제 등을 함유시켜도 좋다.

활성에너지선 중합성 화합물로는, 예를 들면, 분자 내에 적어도 1개의 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 (메타)아크릴레이트 모노머; 관능기 함유 화합물을 2종 이상 반응시켜 얻어지고, 분자 내에 적어도 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 (메타)아크릴레이트 올리고머 등의 (메타)아크릴로일옥시기 함유 화합물 등의 (메타)아크릴계 화합물을 들 수 있다.

점착제 조성물은, 광산란성을 부여하기 위한 미립자, 비즈(수지비즈, 유리비즈 등), 유리섬유, 베이스 폴리머 이외의 수지, 점착성 부여제, 충전제(금속 분말이나 그 외의 무기 분말 등), 산화방지제, 자외선 흡수제, 염료, 안료, 착색제, 소포제, 부식억제제, 광중합개시제 등의 첨가제를 포함할 수 있다.

제1점착제층(30)은, 상기 점착제 조성물의 예를 들면 유기용제 희석액을 기재 상에 도포하고, 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 활성에너지선 경화형 점착제 조성물을 이용한 경우는, 형성된 점착제층에, 활성에너지선을 조사함으로써 소망한 경화도를 가지는 경화물로 할 수 있다.

제1점착제층(30)의 두께는, 예를 들면, 2μm 이상 100μm 이하이고, 바람직하게는 3μm 이상 50μm 이하이고, 보다 바람직하게는 5μm 이상 30μm 이하이다.

［편광자층］

편광자층(20)으로는, 이색성 색소를 흡착시킨 연신필름 또는 연신층, 이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 층 등을 들 수 있다.

이색성 색소로서 구체적으로는, 요오드나 이색성 유기염료가 이용된다. 이색성 유기염료에는, C.I.DIRECT　RED　39 등의 디스아조 화합물로 이루어지는 이색성 직접염료, 트리스아조, 테트라키스아조 등의 화합물로 이루어지는 이색성 직접염료가 포함된다.

이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자층으로는, 액정성을 가지는 이색성 색소를 포함하는 조성물 또는 이색성 색소와 중합성 액정을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 얻어지는 층 등의 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 편광자층을 들 수 있다.

이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자층은, 이색성 색소를 흡착시킨 연신필름 또는 연신층에 비해, 굴곡 방향에 제한이 없기 때문에 바람직하다. 따라서, 적어도 면 내에서의 한 방향 및 거기에 직교하는 방향, 또한, 면 내에서의 모든 방향에 관해서, 상기 반복된 굴곡을 시킨 경우에 크랙을 일으키지 않는 굴곡 횟수가 상기 범위인 광학 적층체를 얻는 데는, 편광자층(20)으로서 이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 층을 이용하는 것이 바람직하다.

(1) 연신필름 또는 연신층인 편광자층

이색성 색소를 흡착시킨 연신필름인 편광자층(20)은, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색함으로써, 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다.

편광자층(20)의 두께는, 예를 들면 2μm 이상 40μm 이하이다. 편광자층의 두께는, 5μm 이상이어도 좋고, 20μm 이하, 또한 15μm 이하, 더욱더 바람직하게는 10μm 이하이어도 좋다.

폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화하여 얻어진다. 폴리아세트산 비닐계 수지로는, 아세트산 비닐의 단독중합체인 폴리아세트산 비닐 외, 아세트산 비닐과 거기에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체가 이용된다. 아세트산 비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들면, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐 에테르류, 불포화설폰산류, 암모늄기를 가지는 (메타)아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85 ~ 100몰% 정도이고, 바람직하게는 98몰% 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예를 들면, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐 아세탈도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1000 이상 10000 이하이고, 바람직하게는 1500 이상 5000 이하이다.

이색성 색소를 흡착시킨 연신층인 편광자층(20)은, 통상, 상기 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 도포액을 기재 필름 상에 도포하는 공정, 얻어진 적층 필름을 일축 연신하는 공정, 일축 연신된 적층 필름의 폴리비닐알코올계 수지층을 이색성 색소로 염색함으로써, 그 이색성 색소를 흡착시켜 편광자층(20)으로 하는 공정, 이색성 색소가 흡착된 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다.

필요에 따라, 기재 필름을 편광자층(20)으로부터 박리 제거해도 좋다. 기재 필름의 재료 및 두께는, 후술하는 열가소성 수지 필름의 재료 및 두께와 같아도 좋다.

연신필름 또는 연신층인 편광자층(20)은, 그 한쪽면 또는 양면에 열가소성 수지 필름이 첩합(貼合)되어 있는 형태로 광학 적층체에 포함되어도 좋다. 이 열가소성 수지 필름은, 편광자층(20)용의 보호 필름, 또는 위상차 필름으로서 기능할 수 있다.

열가소성 수지 필름은, 예를 들면, 쇄상 폴리올레핀계 수지(폴리프로필렌계 수지 등), 환상폴리올레핀계 수지(노르보르넨계 수지 등) 등의 폴리올레핀계 수지; 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리카르보네이트계 수지; (메타)아크릴계 수지; 또는 이들의 혼합물 등으로 이루어지는 필름일 수 있다.

열가소성 수지 필름의 두께는, 박형화의 관점에서, 통상 300μm 이하이고, 바람직하게는 200μm 이하이고, 보다 바람직하게는 100μm 이하이고, 더 바람직하게는 80μm 이하이고, 더욱더 바람직하게는 60μm 이하이고, 또한, 통상 5μm 이상이고, 바람직하게는 20μm 이상이다.

열가소성 수지 필름은 위상차를 가지고 있어도, 가지지 않아도 좋다.

열가소성 수지 필름은, 예를 들면, 접착제층을 이용하여 편광자층(20)에 첩합할 수 있다.

(2) 이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자층

이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자층으로는, 액정성을 가지는 중합성의 이색성 색소를 포함하는 조성물, 또는 이색성 색소와 중합성 액정을 포함하는 조성물을, 기재 필름(또는 기재 필름 상에 형성된 배향막)에 도포하고 경화시켜 얻어지는 층 등의 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 편광자층을 들 수 있다.

필요에 따라, 기재 필름 또는 기재 필름과 배향막의 양쪽 모두를 편광자층(20)으로부터 박리 제거해도 좋다. 기재 필름의 재료 및 두께는, 상술한 열가소성 수지 필름의 재료 및 두께와 같아도 좋다.

이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자층(20)은, 그 한쪽면 또는 양면에 열가소성 수지 필름이 첩합되어 있는 형태로 광학 적층체에 포함되어도 좋다. 열가소성 수지 필름으로는, 연신필름 또는 연신층인 편광자층에 이용할 수 있는 열가소성 수지 필름과 마찬가지의 것을 이용할 수 있다. 편광자층은, 배향막을 구비해도 좋다. 배향막은, 박리되어도 좋다. 열가소성 수지 필름은, 예를 들면, 접착제층을 이용하여 편광자층(20)에 첩합할 수 있다.

이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자층(20)으로는, 구체적으로는, 일본 특허공개 2013-37353호 공보나 일본 특허공개 2013-33249호 공보 등에 기재된 것을 들 수 있다.

이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자층은, 그 한쪽면 또는 양면에, 보호층으로서 오버코트(OC) 층이 형성되어도 좋다. 광 경화성 수지나 수용성 폴리머 등을 들 수 있다. 광 경화성 수지로는, 예를 들면, (메타)아크릴계 수지, 우레탄계 수지, (메타)아크릴 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지 등을 들 수 있다. 수용성 폴리머로는, 예를 들면, 폴리(메타)아크릴아미드계 폴리머; 폴리비닐 알코올, 및 에틸렌-비닐 알코올 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, (메타)아크릴산 또는 그 무수물-비닐 알코올 공중합체 등의 비닐 알코올계 폴리머; 카르복시 비닐계 폴리머; 폴리비닐 피롤리돈; 전분류; 알긴산 나트륨; 폴리에틸렌옥시드계 폴리머 등을 들 수 있다. OC층의 두께는, 20μm 이하인 것이 바람직하고, 15μm 이하인 것이 보다 바람직하고, 10μm 이하인 것이 또한 바람직하고, 5μm 이하이어도 좋고, 또한, 0.05μm 이상이고, 0.5μm 이상이어도 좋다.

이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자층(20)의 두께는, 통상 10μm 이하이고, 바람직하게는 0.5μm 이상 8μm 이하이고, 보다 바람직하게는 1μm 이상 5μm 이하이다.

편광판에 후술의 위상차 필름(예를 들면, 위상차층으로서 λ／4판을 포함하는 위상차 필름)을 적층해, 원편광판을 얻을 수 있다. 이 때, 편광자의 흡수축과 λ／4판의 지상축(遲相軸)의 이루는 각도는, 45°±10°일 수 있다.

［제2점착제층］

제2점착제층(40)은, 편광자층(20)과 터치센서 패널(60)의 사이에 배치되는 점착제층이다.

다만, 이러한 실시형태에 한정되지 않고, 광학 적층체는, 제2점착제층(40)을 포함하지 않아도 좋고, 제2점착제층(40)으로서 1층 또는 2층 이상의 점착제층을 포함하고 있어도 좋다. 제2점착제층(40)의 수는, 바람직하게는 1 이상이고, 보다 바람직하게는 1 이상 3 이하이고, 더 바람직하게는 1 또는 2이다.

제2점착제층(40)을 구성하는 점착제 조성물의 조성 및 배합 성분, 점착제 조성물의 타입(활성에너지선 경화형이나 열 경화형인지 아닌지 등), 제2점착제층(40)에 배합될 수 있는 첨가제, 제2점착제층(40)의 제작 방법, 제2점착제층(40)의 두께에 대해서는, 제1점착제층(30)에 대한 기술이 인용된다.

제2점착제층(40)에 상당하는 1층 또는 2층 이상의 점착제층은 각각 독립적으로, 두께 등에서, 제1점착제층(30)와 같아도 좋고, 달라도 좋다.

［지지 기재］

지지 기재(50)는, 바람직하게는, 광을 투과할 수 있는 판상체이다. 지지 기재(50)는, 1층만으로 구성되어도 좋고, 2층 이상으로 구성되어도 좋다. 지지 기재(50)는, 위상차 필름, 터치센서 패널, 유기 EL 표시소자 등의 표시소자 또는 이들의 조합일 수도 있다.

지지 기재(50)로는, 전면판(10)과 마찬가지로, 예를 들면, 유리제의 판상체(예를 들면, 유리판, 유리 필름 등), 수지제의 판상체(예를 들면, 수지판, 수지 시트, 수지 필름 등)을 들 수 있다.

상기 중에서도, 광학 적층체 및 이것을 포함하는 화상표시장치의 굴곡성의 관점에서, 수지 필름 등의 수지제의 판상체인 것이 바람직하다. 수지 필름 등의 수지제의 판상체를 구성하는 열가소성 수지의 구체예에 대해서는, 전면판(10)에 대한 기술이 인용된다. 열가소성 수지는, 바람직하게는, 셀룰로오스계 수지, (메타)아크릴계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리카르보네이트계 수지 등이다.

지지 기재(50)의 두께는, 광학 적층체의 박형화의 관점에서, 바람직하게는 15μm 이상 200μm 이하이고, 보다 바람직하게는 20μm 이상 150μm 이하이고, 더 바람직하게는 50μm 이상 130μm 이하이다.

(위상차 필름)

위상차 필름은, 1층 또는 2층 이상의 위상차층을 포함할 수 있다. 위상차층으로는, λ／4판이나 λ／2판과 같은 포지티브 A 플레이트, 및 포지티브 C 플레이트일 수 있다. 위상차층은, 상술의 보호 필름의 재료로서 예시를 한 수지 필름으로 형성되어도 좋고, 중합성 액정 화합물이 경화한 층으로 형성되어도 좋다. 위상차 필름은, 배향막이나 기재 필름을 더 포함하고 있어도 좋다.

위상차 필름의 두께는, 예를 들면 1μm 이상 50μm 이하이어도 좋다.

［터치센서 패널］

터치센서 패널(60)은, 터치된 위치를 검출할 수 있는 센서이면, 검출 방식은 한정되지 않고, 저항막 방식, 정전용량 결합 방식, 광센서 방식, 초음파 방식, 전자유도 결합 방식, 표면탄성파 방식 등의 터치센서 패널이 예시된다. 저비용인 점에서, 저항막 방식, 정전용량 결합 방식의 터치센서 패널이 적합하게 이용된다.

저항막 방식의 터치센서 패널의 일례는, 서로 대향 배치된 한쌍의 기판과, 이러한 한쌍의 기판의 사이에 협지된 절연성 스페이서와, 각 기판의 내측의 전면(全面)에 저항막으로서 설치된 투명 도전막과 터치 위치 검지 회로에 의해 구성되어 있다. 저항막 방식의 터치센서 패널을 설치한 화상표시장치에서는, 전면판(10)의 표면이 터치되면, 대향하는 저항막이 단락되어, 저항막에 전류가 흐른다. 터치 위치 검지 회로가, 이 때의 전압의 변화를 검지해, 터치된 위치가 검출된다.

정전용량 결합 방식의 터치센서 패널의 일례는, 기판과, 기판의 전면에 설치된 위치 검출용 투명전극과 터치 위치 검지 회로에 의해 구성되어 있다. 정전용량 결합 방식의 터치센서 패널을 설치한 화상표시장치에서는, 전면판(10)의 표면이 터치되면, 터치된 점에서 인체의 정전용량을 통해 투명전극이 접지된다. 터치 위치 검지 회로가, 투명전극의 접지를 검지해, 터치된 위치가 검출된다.

터치센서 패널(60)의 두께는, 예를 들면 5μm 이상 2,000μm 이하이어도 좋고, 바람직하게는 5μm 이상 100μm 이하, 더 바람직하게는 5μm 이상 50μm 이하이다.

［제3점착제층］

제3점착제층(70)은, 터치센서 패널(60)과 지지 기재(70)의 사이에 배치되는 점착제층이다.

다만, 이러한 실시형태에 한정되지 않고, 광학 적층체는, 제3점착제층(70)을 포함하지 않아도 좋고, 제3점착제층(70)으로서 1층 또는 2층 이상의 점착제층을 포함하고 있어도 좋다. 제3점착제층(70)의 수는, 바람직하게는 1 이상이고, 보다 바람직하게는 1 이상 3 이하이고, 더 바람직하게는 1 또는 2이다.

제3점착제층(70)을 구성하는 점착제 조성물의 조성 및 배합 성분, 점착제 조성물의 타입(활성에너지선 경화형이나 열경화형인지 아닌지 등), 제3점착제층(70)에 배합될 수 있는 첨가제, 제3점착제층(70)의 제작 방법, 제3점착제층(70)의 두께에 대해서는, 제1점착제층(30)에 대한 기술이 인용된다.

제3점착제층(70)에 상당하는 1층 또는 2층 이상의 점착제층은 각각 독립적으로, 두께 등에서, 제1점착제층(30)과 같아도 좋고, 달라도 좋다.

＜광학 적층체의 제조방법＞

광학 적층체의 제조방법은, 광학 적층 필름을 레이저 커터로부터 조사되는 레이저 광으로 절단하여 광학 적층체를 얻는 절단 공정을 포함한다.

광학 적층 필름은, 점착제층, 혹은 접착제층을 더 개재하여 광학 적층체를 구성하는 층끼리 첩합하는 공정을 포함하는 방법에 따라 제조할 수 있다. 점착제층이나 접착제층을 통해 층끼리 첩합하는 경우에는, 밀착성을 높이기 위해서, 첩합면의 한쪽 또는 양쪽 모두에 대해서, 예를 들면 코로나 처리 등의 표면 활성화 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

편광자층이나 위상차층은, 열가소성 수지 필름 또는 기재 필름 상에 직접, 또는 배향막을 개재하여 형성할 수 있고, 이 열가소성 수지 필름 또는 기재 필름은 광학 적층체에 포함되어도 좋고, 혹은 편광자층이나 위상차층으로부터 박리되어 광학 적층체의 구성요소로는 되지 않아도 좋다. 광학 적층 필름은, 예를 들면 후술하는 실시예의 란에 기재된 방법에 따라 제조할 수 있다.

절단 공정에서는, 광학 적층 필름을 레이저 커터로 소망한 형상이나 치수로 절단하여 광학 적층체를 얻을 수 있다. 또한, 제조방법은, 광학 적층 필름을 레이저 커터로 절단해 광학 적층체를 얻는 절단 공정의 전 혹은 후에, 또는 이 공정 중에서, 레이저 커터를 이용하는 절단 방법 이외의 절단 방법, 예를 들면 톰슨 칼날을 이용하여 절단하는 공정, 드럼 컷 공정 등을 포함할 수도 있다.

레이저 커터로부터 조사하는 레이저 광의 종류로는, 예를 들면 CO₂ 레이저(파장 9.3μm), 화이버-레이저(파장 1064 nm, YAG 레이저(파장 1064 nm), YVO 레이저(파장 1064 nm) 등을 들 수 있다. 그 중에서도 광학 적층체가 식(1)을 만족하기 쉽게 하는 관점에서 바람직하게는 CO₂ 레이저(파장 9.3μm)이다. CO₂ 레이저(파장 9.3μm)로는, 예를 들면 Synrad 사 제의 광원을 이용할 수 있다. 레이저 광은, 펄스광이어도 좋고, CW 광이어도 좋다.

레이저 광을 조사하는 방향으로는, 광학 적층 필름의 전면판측이어도 좋고, 그 반대 면 측이어도 좋지만, 바람직하게는 전면판측이다.

레이저 광은, 수평으로 설치한 광학 적층 필름의 상측 표면에 대해서 연직 하향으로 조사할 수 있고, 레이저 광의 주사 방향에 대해서 비스듬하게 조사할 수도 있다. 레이저 광은, 수평으로 설치된 광학 적층 필름의 하측 표면에 대해서 초점을 맞추도록 조사할 수 있다. 예를 들면 레이저 광을 전면판측에 조사하는 경우, 전면판의 표면에 초점을 맞출 수 있다. 이것에 의해, 변형부가 너무 커지는 것을 억제하기 쉽게 할 수 있다.

레이저 광의 출력은, 예를 들면 1 W 이상 75 W 이하이어도 좋고, 바람직하게는 5 W 이상 65 W 이하, 보다 바람직하게는 10 W 이상 55 W 이하이고, 더 바람직하게는 10 W 이상 30 W 이하이다. 레이저 광의 출력은 낮은 것이 상술의 변형부의 폭 W_HAZ가 작아지는 경향이 있다.

레이저 광을 복수회 조사함으로써 절단을 행하기 쉽게 할 수 있다. 레이저 광을 복수회 조사하는 경우, 레이저 광의 조사 횟수는, 예를 들면 2회 이상 5회 이하이어도 좋고, 바람직하게는 2회 이상 3회 이하이다.

레이저 광을 주사하는 속도(절단 속도)는, 예를 들면 10 mm/초 이상 1000 mm/초 이하이어도 좋고, 바람직하게는 200 mm/초 이상 600 mm/초 이하이다.

레이저 광을 1회 조사한 경우의 단위길이당 에너지(조사량)는, 예를 들면 150 mJ/mm 이하이어도 좋고, 바람직하게는 10 mJ/mm 이상 125 mJ/mm 이하이어도 좋고, 바람직하게는 15 mJ/mm 이상 110 mJ/mm 이하이고, 보다 바람직하게는 20 mJ/mm 이상 100 mJ/mm 이하이다.

광학 적층체의 각부에 R 가공을 실시하거나 단부에 노치나 구멍을 마련하기 위해서 레이저 커터를 이용해도 좋다.

＜화상표시장치＞

본 발명과 관련되는 화상표시장치는, 상기 본 발명과 관련되는 광학 적층체를 포함한다. 화상표시장치는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 유기 EL 표시장치, 무기 EL 표시장치, 액정 표시장치, 전계발광 표시장치 등의 화상표시장치를 들 수 있다. 화상표시장치는 터치패널 기능을 가지고 있어도 좋다. 광학 적층체는, 굴곡 또는 접힘 등이 가능한 가요성을 가지는 화상표시장치에 적합하다.

화상표시장치에서, 광학 적층체는, 전면판을 외측(표시소자 측과는 반대측, 즉 시인측)을 향해서, 화상표시장치가 가지는 표시소자의 시인측에 배치된다.

본 발명과 관련되는 화상표시장치는, 스마트폰, 테블릿 등의 모바일기기, 텔레비전, 디지털 포토 프레임, 전자 간판, 측정기나 계기류, 사무용 기기, 의료 기기, 전산기기 등으로서 이용할 수 있다.

본 발명과 관련되는 화상표시장치는, 굴곡성이 우수하기 때문에, 플렉서블 디스플레이 등에 적합하다.

실시예

이하에 실시예를 이용하여 본 발명을 한층 더 자세하고 설명하지만, 본 발명은 이것들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예 중의 「%」및 「부」는, 특별히 기재되지 않는 한, 질량% 및 질량부이다. 시험 및 측정은 이하와 같게 하여 행했다.

［압축 탄성률］

얻어진 광학 적층체의 변형부 및 정상부에 대해, 이하의 조건에서 압축 탄성률을 측정했다. Tip는 전면판의 표면으로 밀어넣었다.

평가 장치：Nano　Indenter

평가 온도：상온, 25℃

압력：10mN

Tip의 종류：Vickers　Tip

반복 측정：10회

［층의 두께］

접촉 식 막 두께 측정장치(Nikon Corporation 제 「MS-5C」)를 이용하여 측정했다. 다만, 편광자층 및 배향막에 대해서는, 레이저현미경(Olympus Corporation 제 「OLS3000」)을 이용하여 측정했다.

［변형부의 폭］

우선, 주사형 전자현미경에 의한 단면 관찰에 의해 변형부와 정상부의 경계를 결정했다. 주사형 전자현미경에 의해 광학 적층체의 단면에서 양면 또는 한쪽면에 관찰되는 두께 변화가 시작되는 점 중에서 외주 단부로부터 가장 떨어진 점을 결정하고, 그 점을 포함하는 두께 방향에 평행한 직선을 경계로 했다. 그 경계로부터 외주 단부까지의 거리를 측정하고, 그 거리를 변형부의 폭으로 했다.

［굴곡성］

얻어진 광학 적층체에 대해서, 이하의 조건에서 굴곡성을 측정했다.

평가 장치：Forehu 사 제, 형명(型名)：F1-2SV

평가 온도：상온, 25℃

굴곡 방식：In-folding(전면판을 내측으로 한 굴곡)

굴곡 속도：1Hz

굴곡 사이 대기시간：0초

굴곡 횟수：최초에 크랙이 보일 때까지 반복 굴곡을 실시했다.

굴곡 반경：2.5 mm(2.5 R)

［실시예 1］

하기의 순서에 따라서, 도 2와 마찬가지의 구성을 가지는 광학 적층체를 제작했다.

(1) 전면판의 준비

전면판(10)으로서 양면에 하드 코트층을 가지는 윈도우 필름(폴리이미드 필름(전체의 두께：70μm)을 준비했다. 하드 코트층은, 아크릴계 수지가 경화한 층이고, 그 두께는 10μm이었다. 폴리이미드 필름의 두께는 50μm이었다.

(2) 점착 시트 A의 제작

하기 성분을, 질소 분위기 하에서 교반하면서 55℃에서 반응시킴으로써 아크릴 수지를 얻었다.

아크릴산부틸：70부

아크릴산 메틸：20부

아크릴산：2.0부

라디칼 중합개시제(2, 2＇-아조비스이소부티로니트릴)：0.2부

용제(아세트산에틸)：80부

얻어진 아크릴 수지에, 가교제(TOSOH CORPORATION 제 「Coronate L」) 1.0부, 실란커플링제(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제 「X-12-981」) 0.5부를 혼합하고, 전체 고형분 농도가 10%가 되도록 아세트산에틸을 첨가하여, 점착제 조성물을 얻었다.

얻어진 점착제 조성물을 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(박리 필름 B, 두께 38μm)의 이형 처리 면에, 어플리케이터를 이용하여 건조 후의 두께가 25μm가 되도록 도포했다. 도포층을 100℃에서 1분간 건조하여, 점착제층을 구비하는 필름을 얻었다. 그 후, 점착제층의 노출면 상에, 이형 처리된 다른 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(박리 필름 A, 두께 38μm)을 첩합했다. 그 후, 온도 23℃, 상대습도 50%RH의 조건에서 7일간 양생시켰다.

이와 같이 하여, 박리 필름 A/점착제층/박리 필름 B로 이루어지는 점착 시트 A를 제작했다.

(3) 편광자층을 가지는 적층 필름 A의 제작

(3-1) 중합성 액정 화합물의 조제

하기 식(1-6)으로 나타내는 중합성 액정 화합물(이하, 「화합물(1-6)」이라고도 한다.) 및 하기 식(1-7)으로 나타내는 중합성 액정 화합물(이하, 「화합물(1-7)」이라고도 한다.)을, Lub　et　al.Recl.Traｖ.Chim.Pays-Bas, 115, 321-328(1996)에 기재된 방법에 따라서 조제했다.

[화 1]

[화 2]

(3-2) 이색성 색소의 준비

이색성 색소로서 하기 식(2-1a), (2-1b) 및 (2-3a)으로 나타내는 일본 특허공개 2013-101328호 공보의 실시예에 기재된 아조 색소를 준비했다.

[화 3]

[화 4]

[화 5]

(3-3) 편광자층 형성용 조성물의 조제

중합성 액정 화합물인 화합물(1-6) 75부 및 화합물(1-7) 25부, 이색성 색소인 식(2-1a), (2-1b) 및 (2-3a)으로 나타내는 아조 색소 각 2.5부, 중합개시제로서의 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-몰포리노페닐) 부탄-1-온(BASF 재팬 사 제 「Irgacure369」) 6부, 및 레벨링제로서의 폴리아크릴레이트 화합물(BYK-Chemie 사 제 「BYK-361N」) 1.2부를, 용제의 톨루엔 400부에 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반하여 편광자층 형성용 조성물을 조제했다.

(3-4) 배향막 형성용 조성물의 조제

이하의 구조단위로 이루어지는 광반응성 기를 가지는 폴리머를 농도가 5%가 되도록 시클로펜타논에 용해하여 배향막 형성용 조성물을 조제했다.

[화 6]

(3-5) 편광자층을 가지는 적층 필름 A의 제작

트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(두께 25μm) 상에, 상기 (3-4)에서 얻어진 배향막 형성용 조성물을 바 코트법에 따라 도포하고, 80℃의 건조 오븐 중에서 1분간 가열건조했다.

얻어진 건조 도막에 편광 UV 조사 처리를 실시하여, 제1배향막(AL1)을 형성했다. 편광 UV 처리는, UV 조사장치(USHIO INC. 제 「SPOT　CURE　SP-7」)로부터 조사되는 광을, 와이어-그리드(USHIO INC. 제 「UIS-27132＃＃」)를 투과시키고, 파장 365 nm에서 측정한 적산 광량이 100 mJ/㎠인 조건에서 행했다. 제1배향막(AL1)의 두께는 100 nm이었다.

형성한 제1배향막(AL1) 상에, 상기 (3-3)에서 얻어진 편광자층 형성용 조성물을 바 코트법에 따라 도포하고, 120℃의 건조 오븐에서 1분간 가열건조한 후, 실온까지 냉각했다. 상기 UV 조사장치를 이용하여, 적산 광량 1200 mJ/㎠(365 nm 기준)로 자외선을 건조 도막에 조사함으로써, 편광자층(pol)을 형성했다. 얻어진 편광자층의 두께는 1.8μm이었다.

이와 같이 하여 편광자층/제1배향막(AL1)/열가소성 수지 필름 층(TAC 필름)으로 이루어지는 적층 필름 A를 얻었다.

(4) 터치센서 패널의 준비

터치센서 패널로서 터치센서 패턴 층을 준비했다. 터치센서 패턴 층은, 투명 도전층으로서의 ITO층과 분리층으로서의 아크릴계 수지 조성물의 경화층을 가지는 것이고, 두께가 7μm이었다.

(5) 지지 기재의 준비

두께 113μm, 유기 EL 소자를 구비하는 폴리이미드 필름을 준비했다.

(6) 광학 적층체의 제작

도 6 ~ 도 10을 참조하면서 설명한다. 또한 도 6 ~ 도 10에 배향막이 할애되어 있다.

또한, 이하에 나타내는 모든 층끼리의 첩합에서는, 첩합된 2개의 층의 각각의 첩합면에 코로나 처리(출력 0.3 kW, 속도 3 m/분, 1회)를 실시하고 나서 첩합을 행했다(다른 실시예 및 비교예에 대해서도 마찬가지이다.).

우선, 상기 (2)에서 얻어진 점착 시트 A의 박리 필름 A를 박리하고, 노출한 점착제층을, 상기 (3)에서 얻어진 적층 필름 A의 편광자층의 면에 첩합하고, 도 6에 나타나는 적층 필름을 얻었다. 도 6에서, 참조 부호 20은, 적층 필름 A의 편광자층을 나타내고, 참조 부호 90은, 적층 필름 A의 열가소성 수지 필름 층을 나타내고, 참조 부호 40는, 점착 시트 A의 점착제층을 나타내고, 이것이 제2점착제층(40)에 상당하고, 참조 부호 41은, 점착 시트 A의 박리 필름 B를 나타낸다.

다음에, 도 6에 나타나는 적층 필름으로부터 박리 필름(B41)를 박리하고, 노출한 점착제층(40)의 면에, 상기 (4)의 터치센서 패널(터치센서 패널(60))을 첩합하여, 도 7에 나타나는 적층 필름을 얻었다.

다음에, 2번째의 점착 시트 A를 준비하고, 이 점착 시트 A의 박리 필름 A를 박리하는 동시에, 노출한 점착제층의 면에 터치센서 패널(60)에 첩합하여, 도 8에 나타나는 적층 필름을 얻었다. 도 8에서, 참조 부호 70은, 2번째의 점착 시트 A의 점착제층을 나타내고, 이것이 제3점착제층(70)에 상당하고, 참조 부호 71은, 2번째의 점착 시트 A의 박리 필름 B를 나타낸다.

다음에, 도 8에 나타나는 적층 필름으로부터 박리 필름(B71)를 박리하고, 노출한 점착제층의 면에, 상기 (5)의 지지 기재(지지 기재(50))를 첩합하여, 도 9에 나타나는 적층 필름을 얻었다.

다음에, 3번째의 점착 시트 A를 준비하고, 이 점착 시트 A의 박리 필름 A를 박리하고, 노출한 점착제층을, 도 9에 나타나는 적층 필름의 열가소성 수지 필름 층(90)(TAC 필름)에 첩합하여, 도 10에 나타나는 적층 필름을 얻었다. 도 10에서, 참조 부호 30은, 3번째의 점착 시트 A의 점착제층을 나타내고, 이것이 제1점착제층(20)에 상당하고, 참조 부호 31은, 3번째의 점착 시트 A의 박리 필름 B를 나타낸다.

마지막으로, 도 10에 나타나는 적층 필름으로부터 박리 필름 B를 박리하고, 노출한 점착제층(30)의 면에, 상기 (1)에서 준비한 전면판(10)을 첩합하여, 도 11의 구성을 가지는 광학 적층 필름을 얻었다.

얻어진 광학 적층 필름을, 레이저 커터(LPTech 사 제, 레이저 광원：Synrad사, CO₂ 레이저, 레이저 파장：9.3μm)를 이용하여 20 mm×110 mm의 직사각형으로 절단해, 광학 적층체를 얻었다. 레이저 커터는 광학 적층 필름의 전면판(10) 측에 입사하고, 전면판(10)의 표면에 레이저의 초점을 맞췄다. 레이저의 조사 횟수는 2회이다. 즉, 1회째에 레이저를 조사한 개소에 대해서, 다시 레이저를 조사했다. 각 조사에서, 레이저 출력 및 절단 속도는 같았다. 그 외의 절단 조건은 표 1에 나타낸다. 얻어진 광학 적층체에 대한 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

［실시예 2］

레이저 커터에 의한 광학 적층 필름의 절단 조건을 표 1에 나타내는 조건으로 바꾼 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대한 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

［실시예 3］

［실시예 4］

［실시예 5］

［실시예 6］

하기의 순서에 따라서 광학 적층체를 제작했다. 도 6, 도 12 ~ 도 14를 참조하면서 설명한다. 또한 도 6, 도 12 ~ 도 14에 배향막이 할애되어 있다.

우선, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도 6에 나타나는 적층 필름을 얻었다. 다음에, 도 6에 나타나는 적층 필름으로부터 박리 필름 B를 박리하는 동시에, 노출한 점착제층의 면에, 상기 (5)의 지지 기재(지지 기재(50))를 첩합하여, 도 12에 나타나는 적층 필름을 얻었다.

다음에, 2번째의 점착 시트 A를 준비하고, 이 점착 시트 A의 박리 필름 A를 박리하고, 노출한 점착제층을, 도 12에 나타나는 적층 필름의 열가소성 수지 필름 층(90)(TAC 필름)에 첩합하여, 도 13에 나타나는 적층 필름을 얻었다. 그 다음에, 도 13에 나타나는 적층 필름으로부터 박리 필름(B31)를 박리하고, 노출한 점착제층의 면에, 상기 (1)에서 준비한 전면판(10)을 첩합하여, 도 14의 구성을 가지는 광학 적층 필름을 얻었다.

얻어진 광학 적층 필름을, 레이저 커터(LPTech 사 제, 레이저 광원：Synrad사, CO₂ 레이저, 레이저 파장：9.3μm)를 이용하여 셀 단위(20 mm×110 mm)로 절단해, 광학 적층체를 얻었다. 레이저 커터는 광학 적층 필름의 전면판(10) 측에 입사하고, 전면판(10)의 표면에 레이저의 초점을 맞췄다. 그 외의 절단 조건은 표 1에 나타낸다. 얻어진 광학 적층체에 대한 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

［실시예 7］

레이저 커터에 의한 광학 적층 필름의 절단을 표 1에 나타내는 조건으로 바꾼 것 이외는 실시예 6 과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대해 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

［실시예 8］

레이저 커터에 의한 광학 적층 필름의 절단을 표 1에 나타내는 조건으로 바꾼 것 이외는 실시예 6 과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대한 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

［비교예 1］

레이저 커터에 의한 광학 적층 필름의 절단을 표 1에 나타내는 조건으로 바꾼 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대한 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

［비교예 2］

1, 2, 3 광학 적층체,
10:　전면판,
20:　편광자층,
30:　제1점착제층,
40:　제2점착제층,
31, 41, 71: 박리 필름 B,
50:　지지 기재,
60:　터치센서 패널,
70:　제3점착제층,
90:　열가소성 수지 필름,
101:　변형부의 폭,
102:　정상부의 두께,
103:　경계,
201:　절단면,
202:　조사 방향,
203:　수선,
204:　변형부의 폭,
205:　정상부의 두께.

Claims

전면판과 편광자층을 구비하는 광학 적층체로서, 평면시에서 외주 단부의 적어도 일부를 포함하는 레이저 절단으로 인한 변형부, 및 변형부 이외의 영역인 정상부를 가지고, 하기 식(1)을 만족하는, 광학 적층체.
T_N/W_HAZ≥4.0　　　　　(1)
W_HAZ：변형부의 폭［μm］
T_N：정상부의 두께［μm］
제1항에 있어서,
하기 식(2)을 더 만족하는, 광학 적층체.
1≤M_N/M_HAZ＜1.15　　　(2)
M_HAZ：변형부의 압축 탄성률［MPa］
M_N：정상부의 압축 탄성률［MPa］
전면판과 편광자층을 구비하는 광학 적층체로서, 평면시에서 외주 단부의 적어도 일부를 포함하는 레이저 절단으로 인한 변형부, 및 변형부 이외의 영역인 정상부를 가지고, 하기 식(2)을 만족하는, 광학 적층체.
1≤M_N/M_HAZ＜1.15　　　(2)
M_HAZ：변형부의 압축 탄성률［MPa］
M_N：정상부의 압축 탄성률［MPa］
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체를 포함하는, 화상표시장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체의 제조방법으로서,
광학 적층 필름을 레이저 커터로부터 조사되는 레이저 광으로 절단하여 변형부 및 정상부를 포함하는 광학 적층체를 얻는 절단 공정을 포함하는, 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 레이저 광을 1회 조사한 경우의 단위길이당 에너지는 150 mJ/mm 이하인, 제조방법.