KR20160019892A - 접합 광학 부재 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 접합 광학 부재의 제조 방법은, 패턴화 위상차 필름의 원반이 되는 제1 광학 시트(2A)와, 편광자층의 원반이 되는 제2 광학 시트(8A)와, 투명 기재 또는 위상차 필름의 원반이 되는 제3 광학 시트(9A)를, 상기 제1 광학 시트(2A)와 상기 제3 광학 시트(9A) 사이에 상기 제2 광학 시트(8A)가 위치하도록 반송하는 반송 공정과, 제1 광경화성 접착제(7a)를 통해 상기 제1 광학 시트(2A)와 상기 제2 광학 시트(8A)를 접합하고, 제2 광경화성 접착제(7b)를 통해 상기 제2 광학 시트(8A)와 상기 제3 광학 시트(9A)를 접합한 접합 광학 시트(1A)를 형성하는 접합 공정을 적어도 포함한다.

Description

접합 광학 부재 및 그 제조 방법{BONDED OPTICAL MEMBER, AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은 접합 광학 부재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

본원은, 2013년 6월 12일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2013-124098호 및 2013년 9월 27일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2013-202047호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

편광 필름이나 위상차 필름 등의 광학 필름은, 액정 표시 장치를 구성하는 중요한 광학 부재이다. 예컨대, 액정 표시 장치에서는, 편광 필름이 액정 패널의 양면에 1장씩 배치되어 있다.

또한, 최근의 소위 FPR(Film Patterned Retarder) 방식의 3D 액정 표시 장치에서는, 액정 패널의 표시 영역에 있어서 좌우로 연장되는 화소열마다, 좌안용의 화상과 우안용의 화상을 교대로 짜 넣어 이들 화상을 동시에 표시함으로써, 편광 안경을 통해 3D 영상을 보는 것이 가능하게 되어 있다.

이러한 3D 액정 표시 장치에서는, 액정 패널의 표면측의 편광 필름 상에, 액정 패널의 복수의 화소열에 대응한 복수의 편광 패턴열을 갖는 FPR 필름이 더 배치되어 있다(예컨대, 특허문헌 1을 참조).

그런데, 이러한 3D 액정 표시 장치를 제조할 때에는, 액정 패널의 한쪽의 면(이면)에 편광 필름을 접합한 후, 액정 패널의 다른쪽의 면(표면)에 편광 필름을 접합한다. 그 후, FPR 필름을 표면측의 편광 필름 상에 접합하는 것을 행하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 제조 방법에서는, 편광 필름을 일단 제조한 후에, 점착층을 통해 FPR 필름을 편광 필름에 접합해야 한다. 이 경우, 점착층이나 편광 필름을 구성하는 부재를 다용할 뿐만 아니라, 구성 부재의 두께가 두꺼워짐으로써, 패널 실장시에 시차나 크로스 토크가 발생하기 쉬워진다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명자들은, 「일본 특허 출원 제2012-129748호 공보」에 있어서, FPR 필름(패턴화 위상차 필름)과 편광 필름을 접합함으로써 일체화한 접합 광학 필름(접합 광학 부재)을 액정 패널의 표면측에 접합하는 것을 제안했다. 본 발명에 의해, 생산 공정을 간략화하면서, 제품 수율의 더 나은 향상을 도모할 수 있다.

FPR 필름은, 장척 띠형상의 투명 기재 상에 광배향층과 액정층이 순서대로 적층된 광학 이방성층을 갖고 있다. 한편, 종래의 편광 필름은, 2장의 위상차 필름 또는 투명 기재에 편광자층이 끼워 넣어진 구조를 갖고 있다. 따라서, 이들 FPR 필름과 편광 필름을 접합 일체화한 접합 광학 필름은, 위상차 필름 또는 투명 기재 상에, 편광자층과, 액정층과, 광배향층과, 투명 기재가 순서대로 적층된 구조를 갖는 것으로 된다.

또한, 이러한 접합 광학 필름을 제조할 때에는, 패턴화 위상차 필름의 원반이 되는 제1 광학 시트와, 편광 필름의 원반이 되는 제2 광학 시트와, 위상차 필름 또는 투명 기재의 원반이 되는 제3 광학 시트를, 각각의 원반 롤로부터 권출하면서, 제1 광학 시트와 제3 광학 시트 사이에 제2 광학 시트를 끼워 넣은 상태에서, 수계 접착제를 통해 제1 광학 시트와 제2 광학 시트와 제3 광학 시트의 사이를 접합함으로써 일체화한 접합 광학 시트를 형성하다. 그 후, 이 접합 광학 시트를 가열·건조시킴으로써, 수계 접착제를 경화시키는 것을 행한다.

수계 접착제는, 물과 친수성 유기 용매를 혼합한 수용매계 접착제수로 구성된다. 이러한 수계 접착제로는, 예컨대 폴리비닐알콜계 수지 접착제나, 수계 2액형 우레탄계 에멀전 접착제 등을 들 수 있다. 또한, 유기 용매계 접착제로는, 예컨대 2액형의 우레탄계 접착제 등을 들 수 있다. 한편, 무용제계 접착제로는, 예컨대 1액형 우레탄계 접착제 등을 들 수 있다.

그러나, 종래의 수계 접착제를 이용하여 각 광학 시트를 접합하는 방법에서는, 수계 접착제에 포함되는 수분을 각 광학 시트가 흡수하여 팽창한다. 한편, 가열·건조시에는, 각 광학 시트에 가해지는 열에 의해 수계 접착제가 경화됨과 동시에, 각 광학 시트에 탈수·수축이 생긴다. 이러한 각 광학 시트에 생기는 변화는, FPR 필름의 패턴 품질에 악영향을 미친다.

즉, FPR 필름의 패턴 품질을 유지하기 위해서는, 편광 패턴열의 피치마다 각 편광 패턴열의 폭을 균일화하는 것이 중요하다. 또한, 복수의 편광 패턴열을 합계한 피치 전체(총 피치)에서의 크기가, 액정 패널의 표시 영역(유효 화소역)의 크기와 일치하는 것이 중요하다. 또한, 편광 패턴열의 직선도가 높게 유지되고 있는 것이 요구된다. 또한, 편광 패턴열이 구부러지거나 변형되거나 하여, 이 편광 패턴열로부터 액정 패널의 화소열이 비어져 나와 있거나 하지 않는 것 등이 요구된다.

액정 패널에 FPR 필름을 접합시킬 때에는, 복수의 편광 패턴열의 각 경계선이 복수의 화소열의 각 사이에 위치하도록, FPR 필름을 액정 표시 패널에 양호한 정밀도로 접합시킬 필요가 있다. 이 경계선이 화소열 사이로부터 벗어나 버리면, 좌우 눈의 화상에 반대측 눈의 화상을 혼입한다는 크로스 토크의 원인이 된다. 복수의 편광 패턴열의 각 경계선을 복수의 화소열의 각 사이에 위치시키기 위해서는, 적어도 ±50 ㎛, 바람직하게는 ±20 ㎛의 접합 정밀도가 필요해진다.

따라서, 이들 요구를 만족시키기 위해서는, FPR 필름의 패턴 품질이나, FPR 필름의 접합 정밀도 등을 종합적으로 감안하여, 품질을 유지할 수 있는 제조 조건을 확립할 필요가 있다. 예컨대, FPR 필름의 패턴 품질을 안정화시키기 위해서는, 계절적인 온도 변화나, 환경 관리, 조건 조정 등의 변동 요인과의 관점에서, 접합 전에 80℃ 이상의 가열·건조를 행하거나, 혹은 조습을 행하는 것을 생각할 수 있다.

그러나, 그러한 변동 요인에 맞춰 제조 조건을 그때마다 조정할 필요가 있기 때문에, 관리가 번잡해진다. 또한, 원료마다의 관리도 필요해지기 때문에, 효율적인 운용이 어렵고, 생산성이 저하되어 버린다는 새로운 문제가 발생하게 된다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2012-212033호 공보

본 발명은, 이러한 종래의 사정을 감안하여 제안된 것으로, 패턴 품질을 유지하고, 접합 정밀도의 향상을 도모함으로써, 생산성의 더 나은 향상을 가능하게 한 접합 광학 부재 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관련된 접합 광학 부재는, 투명 기재 상에 광배향층과 액정층이 순서대로 적층된 패턴화 위상차 필름과, 상기 액정층과 제1 광경화성 접착제층을 통해 접합된 편광자층과, 상기 편광자층과 제2 광경화성 접착제층을 통해 접합된 투명 기재 또는 위상차 필름을 구비하고, 상기 제1 광경화성 접착제층 및 상기 제2 광경화성 접착제층은, 에폭시 화합물과 양이온 중합 개시제를 함유하고, 활성화 에너지를 조사했을 때에 양이온 중합에 의해 경화되는 광경화성 접착제로부터 형성된다.

또한, 상기 접합 광학 부재는, 상기 투명 기재의 상기 광배향층 및 상기 액정층이 적층된 면과는 반대측의 면 상에, 표면 처리층이 형성되어 있는 구성이어도 좋다.

또한, 상기 접합 광학 부재는, 상기 액정층의 상기 제1 광경화성 접착제층과 대향하는 쪽의 면에 용이 접착층이 형성되어 있는 구성이어도 좋다.

또한, 본 발명에 관련된 접합 광학 부재의 제조 방법은, 투명 기재 상에 광배향층과 액정층이 순서대로 적층된 패턴화 위상차 필름과, 상기 액정층과 제1 광경화성 접착제층을 통해 접합된 편광자층과, 상기 편광자층과 제2 광경화성 접착제층을 통해 접합된 투명 기재 또는 위상차 필름을 구비하는 접합 광학 부재의 제조 방법으로서, 상기 패턴화 위상차 필름의 원반이 되는 제1 광학 시트와, 상기 편광자층의 원반이 되는 제2 광학 시트와, 상기 투명 기재 또는 위상차 필름의 원반이 되는 제3 광학 시트를, 상기 제1 광학 시트와 상기 제3 광학 시트 사이에 상기 제2 광학 시트가 위치하도록 반송하는 반송 공정과, 상기 제1 광학 시트의 상기 제2 광학 시트와 대향하는 면에, 에폭시 화합물과 양이온 중합 개시제를 함유하는 제1 광경화성 접착제를 도포하고, 상기 제3 광학 시트의 상기 제2 광학 시트와 대향하는 면에, 에폭시 화합물과 양이온 중합 개시제를 함유하는 제2 광경화성 접착제를 도포하는 도포 공정과, 상기 제1 광경화성 접착제를 통해 상기 제1 광학 시트와 상기 제2 광학 시트를 접합하고, 상기 제2 광경화성 접착제를 통해 상기 제2 광학 시트와 상기 제3 광학 시트를 접합한 접합 광학 시트를 형성하는 접합 공정과, 상기 접합 광학 시트에 활성화 에너지를 조사함으로써 상기 제1 광경화성 접착제 및 상기 제2 광경화성 접착제를 경화시키는 조사 공정과, 상기 접합 광학 시트를 권취하는 권취 공정을 적어도 포함한다.

또한, 상기 반송 공정에서, 상기 제1 광학 시트의 접합전 장력에 대한 상기 제3 광학 시트의 접합전 장력의 비를 0.60∼0.80의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 접합 광학 시트의 제1 광학 시트측의 면에 표면 보호 시트를 접합하는 공정을 포함하고, 상기 표면 보호 시트의 접합전 장력에 대한 상기 접합 광학 시트의 종탄성률의 비를 1100∼1300의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 도포 공정 전에, 상기 제1 광학 시트의 상기 액정층측의 표면에 대하여 용이 접착 처리를 실시하는 용이 접착 처리 공정을 포함해도 좋다.

상기 제1 광학 시트의 접합전 온도를 30℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 도포 공정에서, 상기 광경화성 접착제를 그라비아 코터에 의해 도포해도 좋다.

또한, 상기 접합 공정에서, 상기 제1 광학 시트와 상기 제2 광학 시트와 상기 제3 광학 시트를 한쌍의 닙 롤 사이에 통과시킴으로써, 상기 접합 광학 시트를 형성해도 좋다.

또한, 상기 조사 공정에서, 상기 접합 광학 시트를 상기 권취 롤에 권취한 상태에서 활성화 에너지를 조사함과 동시에, 상기 접합 광학 시트를 상기 권취 롤에 권취할 때에, 상기 제1 광학 시트를 내주측에 위치시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조사 공정에서, 상기 권취 롤로서, 냉각 기구를 갖는 칠러 롤을 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조사 공정에서, 활성화 에너지로서 자외선광을 조사하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 권취 공정 후에, 상기 접합 광학 시트를 권출하면서, 상기 접합 광학 부재가 되는 일정한 길이마다 절단하는 절단 공정을 포함해도 좋다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 접합 정밀도의 향상을 도모하면서, 더 나은 생산성의 향상을 가능하게 한 접합 광학 부재 및 그 제조 방법을 제공하는 것이 가능하다.

도 1은, 본 발명을 적용한 접합 광학 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 접합 광학 필름의 제조 장치의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 3은, 액정 패널의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 4는, 도 3 중에 나타내는 A-A 절단선에 의한 액정 패널(P)의 단면도이다.
도 5는, 액정 패널과 FPR 일체형 편광 필름의 접합시의 위치 맞춤을 설명하기 위한 평면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관해 도면을 참조하여 설명한다.

또, 이하의 설명에서 사용하는 도면은, 특징을 알기 쉽게 하기 위해, 편의상 특징이 되는 부분을 확대하여 나타내고 있는 경우가 있어, 각 구성 요소의 치수 비율 등이 실제와 동일하다고는 할 수 없다. 또한, 이하의 설명에 있어서 예시되는 재료, 치수 등은 일례로서, 본 발명은 이들에 반드시 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.

본 실시형태에서는, 접합 광학 부재 및 그 제조 방법으로서, FPR 필름(패턴화 위상차 필름)과 편광 필름(편광판)을 접합함으로써 일체화한 접합 광학 필름(접합 광학 부재)을 제조하는 경우를 예로 들어 설명한다.

(접합 광학 부재)

우선, 본 발명을 적용한 접합 광학 부재의 일례로서, 예컨대 도 1에 나타내는 접합 광학 필름(1)에 관해 설명한다.

또, 도 1은, 이 접합 광학 필름(1)의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.

이 접합 광학 필름(1)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, FPR 필름(패턴화 위상차 필름)(2)과 편광 필름(편광판)(3)이 접합 일체화된 FPR 일체형 편광 필름이다. 구체적으로, 이 접합 광학 필름(1)은, 투명 기재 필름(4) 상에 광배향층(5)과 액정층(6)이 순서대로 적층되어 이루어지는 FPR 필름(2)과, FPR 필름(2)의 액정층(6)과 제1 광경화성 접착제층(7a)을 통해 접합된 편광자층(8)과, 편광자층(8)과 제2 광경화성 접착제층(7b)을 통해 접합된 투명 기재 필름(9a) 또는 위상차 필름(9b)을 개략 구비하고 있다. 또, 광배향층(5)과 액정층(6)은 광학 이방성층(10)을 구성한다.

이 중, FPR 필름(2)을 구성하는 투명 기재 필름(4)은, FPR 필름(2)의 기재가 되는 것이고, 광배향층(5)은, 액정층(6) 내의 액정 분자를 배향 규제하는 것이며, 액정층(6)은, 액정 패널의 복수의 화소열에 대응한 복수의 편광 패턴열을 형성하는 것이다.

또한, FPR 필름(2)은, 편광 필름(3)과 접합되는 쪽의 표면, 즉 액정층(6)의 제1 광경화성 접착제층(7a)과 대향하는 쪽의 표면에, 용이 접착층(도시하지 않음)을 형성해도 좋다. 용이 접착층은, FPR 필름(2)의 편광 필름(3)에 대한 접착성(밀착성)을 향상시키기 위한 것이다.

용이 접착층의 성분은, 목적으로 하는 기능이 얻어지는 것이면, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 용이 접착층의 성분으로는, 극성기를 골격에 갖고, 비교적 저분자량과 비교적 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지(폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지 등)를 들 수 있다. 또한, 골격에 존재하는 극성기로는, 그 수지가 친수성 또는 수분산성이 되도록 선택된 것이 바람직하고, 예컨대, 친수성의 치환기, 에테르 결합, 복수의 에테르 결합 등을 들 수 있다.

친수성의 치환기에 관해서는, 예컨대, 술폰산기, 카르복실산기, 인산기 등을 들 수 있다. 또한, 이들의 리튬염, 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염 등을 들 수 있다. 에테르 결합 또는 복수의 에테르를 갖는 기에 관해서는, 예컨대, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등으로부터 유도되는 치환기 또는 구조 단위를 들 수 있다. 또한, 이들 치환기 또는 구조 단위를 포함하는 모노머를, 예컨대, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지 등에 도입함으로써 얻어지는 성분 등을 용이 접착층의 성분으로서 들 수 있다.

또한, 용이 접착층에는, 필요에 따라, 예컨대, 가교제, 유기 또는 무기 충전제, 계면 활성제, 윤활제 등을 배합해도 좋다.

또한, FPR 필름(2)에서는, 편광 필름(3)과의 밀착성을 향상시키는 관점에서, 편광 필름(3)과 접합되는 쪽의 표면, 즉 용이 접착층이 형성되는 표면에 대하여 용이 접착 처리를 실시하는 것이 유효하다. 용이 접착 처리로는, 예컨대, 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사 처리, 플레임(화염) 처리 등의 표면을 활성화하는 처리를 들 수 있다. 또한, 비누화 처리, 프라이머 처리, 앵커 코팅 처리 등을 들 수 있다.

FPR 필름(2)에는, 우안용의 화상광과 좌안용의 화상광을 서로 반대 방향의 원편광광으로 하기 때문에, 편광 방향을 서로 상이하게 한 좌안용의 편광 패턴열과 우안용의 편광 패턴열이 교대로 늘어서 배열되어 있다. 예컨대, 42인치 액정 표시 장치의 경우, FPR 필름의 폭 방향(액정 패널의 세로 방향)으로 약 1000개의 편광 패턴열이 교대로 늘어서 배열되어 있다. 또한, 하나의 편광 패턴열의 폭은 450∼500 ㎛ 정도이다.

투명 기재 필름(4)으로는, 예컨대, 폴리비닐알콜계 수지, 폴리스티렌계 수지, (메트)아크릴레이트계 수지, 환형 폴리올레핀계 수지나 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 폴리올레핀계 수지를 이용할 수 있다. 또한, 트리아세틸셀룰로오스(TAC)계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 등을 이용할 수 있다.

광학 이방성층(10)은, 광배향층(5)에 의해 액정층(6)을 배향시킴으로써 형성할 수 있다. 구체적으로, 이 광학 이방성층(10)은, 투명 기재 필름(4) 상에 광배향층(5)을 형성하는 공정과, 광배향층(5)에 포토마스크를 이용하여 편광광을 조사하고, 편광 패턴의 열에 대응한 배향 패턴을 형성하는 공정과, 광배향층(5) 상에 중합성 액정 조성물을 포함하는 도포막을 형성하고, 이 도포막에 포함되는 중합성 액정 조성물을 배향 패턴에 맞춰 배향시키는 공정과, 도포막에 포함되는 중합성 액정 조성물을 중합시켜, 액정층(6)을 형성하는 공정을 거침으로써 형성할 수 있다.

광배향층(5)에는, 감광성 수지를 이용할 수 있다. 감광성 수지로는, 예컨대, 아조벤젠 구조, 스피로피란 구조, 스피로벤조피란 구조, 풀기드 구조 등의 광조사에 의해 이성화하는 감광성 수지를 들 수 있다. 또한, 감광성 수지로는, 예컨대, 말레이미드 구조, 칼콘형 구조, 신남산형 구조, 1,2-비닐렌 구조, 1,2-아세틸렌 구조 등의 광조사에 의해 가교하는 감광성 수지를 들 수 있다.

광배향층(5)에는, 그 중에서도, 광조사에 의해 가교하는 감광성 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 칼콘형 구조(하기 식(a)로 표시되는 구조), 신남산형 구조(하기 식(b)로 표시되는 구조), 말레이미드 구조, 1,2-비닐렌 구조, 1,2-아세틸렌 구조의 감광성 수지를 이용하는 것이 바람직하고, 칼콘 구조, 신남산 구조의 감광성 수지를 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 가교 구조를 형성할 수 있는 감광성 수지에 있어서는, 가교 반응에 필요한 에너지량이 적다. 또한, 가교 반응이 비가역 반응이기 때문에, 광조사를 복수회 행한 경우라도, 최초의 노광에서 부여된 배향 규제력을 안정적으로 유지할 수 있다.

또, 식(a), (b) 중에 있어서, 「Ar」은, 서로 독립적으로, 페닐렌기, 나프탈렌디일기 또는 비페닐렌기를 나타낸다. 「*」는, 결합수(結合手)를 나타낸다.

광배향층(5)으로는, 예컨대, 상기 감광성 수지와 1 이상의 라디칼 중합성기(바람직하게는 비닐기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기 등)를 갖는 단량체를 라디칼 중합한 것, 상기 감광성 수지와 2 이상의 아미노기를 갖는 단량체와 디카르복실산 화합물을 중합한 것, 상기 감광성 수지와 2 이상의 카르복실기를 갖는 단량체와 디아민 화합물을 중합한 것 등을 이용할 수 있다.

광배향층(5)으로는, 그 외에도, 감광성 수지와 단량체의 혼합물을, 음이온 중합, 양이온 중합 등의 연쇄 중합이나, 배위 중합, 개환 중합 등에 의해 중합한 것을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 감광성 수지와 1 이상의 라디칼 중합성기를 갖는 단량체를 라디칼 중합한 것을 이용하는 것이 바람직하다.

광배향층(5)으로서, 감광성 수지와 하나의 라디칼 중합성기를 갖는 단량체를 라디칼 중합한 것을 이용하는 경우에는, 상기 단량체에 있어서 감광성 수지와 라디칼 중합성기가 알킬렌기를 통해 결합되어 있는 것이 바람직하다. 알킬렌기의 탄소수는, 3 이상 20 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 이상 10 이하이다. 또한, 감광성 수지와 라디칼 중합성기는, 에스테르 결합(-CO-O- 또는 -O-CO-), 에테르 결합(-O-)을 통해 결합하고 있어도 좋다.

광배향층(5)은, 상이한 감광성 수지와 복수종의 단량체를 중합함으로써 얻어지는 공중합체여도 좋다. 또한, 광배향층(5)은, 감광성 수지를 갖지 않는 단량체에서 유래되는 구성 성분(구조 단위)을 포함하고 있어도 좋다. 이 경우, 광배향층(5)의 전구성 성분 중, 감광성 수지를 갖는 단량체에서 유래되는 구성 성분(구조 단위)의 함유량은 50 mol% 이상 95 mol% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60 mol% 이상 90 mol% 이하이며, 더욱 바람직하게는 70 mol% 이상 80 mol% 이하이다.

광배향층(5)에 포함되는 감광성 수지의 수 평균 분자량은, 20,000 이상 100,000 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25,000 이상 80,000 이하이며, 더욱 바람직하게는 30,000 이상 50,000 이하이다. 상기 범위 내이면, 후공정에서 중합 액정 조성물을 배향시킬 때, 보다 배향성이 좋아진다.

또한, 광배향층(5)으로는, 예컨대, 일본 특허 제4450261호 공보, 일본 특허 제4011652호 공보, 일본 특허 공개 제2010-49230호 공보, 일본 특허 제440490호 공보, 일본 특허 공개 제2007-156439호 공보, 일본 특허 공개 제2007-232934호 공보에 기재된 재료를 이용할 수 있다. 이들 재료는, 단독으로 이용해도 좋고 2종류 이상을 병용해도 좋다.

액정층(6)은, 중합성 액정 조성물로서, 2종 이상의 액정 화합물(바람직하게는, 중합성 액정)을 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 중합성 액정 조성물로는, 하기 식(X)으로 표시되는 작용기를 포함하는 화합물(이하 「화합물(X)」이라고 하는 경우가 있음)을 들 수 있다.

P¹¹-B¹¹-E¹¹-B¹²-A¹¹-B¹³- …(X)

식(X) 중에 있어서, 「P¹¹」은 중합성기를 나타낸다.

「A¹¹」은, 2가의 지환식 탄화수소기 또는 2가의 방향족 탄화수소기를 나타낸다. 2가의 지환식 탄화수소기 및 2가의 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소원자는, 할로겐원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 좋다. 탄소수 1∼6의 알킬기 및 탄소수 1∼6의 알콕시기에 포함되는 수소원자는, 불소원자로 치환되어 있어도 좋다.

「B¹¹」은, -O-, -S-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-NR¹⁶-, -NR¹⁶-CO-, -CO-, -CS-, 또는 단결합을 나타낸다. R¹⁶은, 수소원자 또는 탄소수 1∼6의 알킬기를 나타낸다.

「B¹²」 및 「B¹³」은, 각각 독립적으로, -C≡C-, -CH=CH-, -CH₂-CH₂-, -O-, -S-, -C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-, -O-C(=O)-O-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -C(=O)-NR¹⁶-, -NR¹⁶-C(=O)-, -OCH₂-, -OCF₂-, -CH₂O-, -CF₂O-, -CH=CH-C(=O)-O-, -O-C(=O)-CH=CH-, 또는 단결합을 나타낸다.

「E¹¹」은, 탄소수 1∼12의 알칸디일기를 나타낸다. 알칸디일기에 포함되는 수소원자는, 탄소수 1∼5의 알콕시기로 치환되어 있어도 좋다. 알콕시기에 포함되는 수소원자는, 할로겐원자로 치환되어 있어도 좋다. 또한, 알칸디일기를 구성하는 -CH₂-는, -O- 또는 -CO-로 치환되어 있어도 좋다.

A¹¹의 방향족 탄화수소기 및 지환식 탄화수소기의 탄소수는, 3∼18의 범위인 것이 바람직하고, 5∼12의 범위인 것이 보다 바람직하며, 5 또는 6인 것이 특히 바람직하다. A¹¹은, 시클로헥산-1,4-디일기, 1,4-페닐렌기인 것이 바람직하다.

E¹¹은, 직쇄형의 탄소수 1∼12의 알칸디일기인 것이 바람직하다. 또한, 알칸디일기를 구성하는 -CH₂-는, -O-로 치환되어 있어도 좋다. 구체적으로, E¹¹로는, 예컨대, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기, 노난-1,9-디일기, 데칸-1,10-디일기, 운데칸-1,11-디일기, 도데칸-1,12-디일기 등의 탄소수 1∼12의 직쇄형 알칸디일기를 들 수 있다. 또한, E¹¹로는, -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-, -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-, -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂- 등을 들 수 있다.

P¹¹로 표시되는 중합성기로는, 중합 반응성, 특히 광중합 반응성이 높다는 점에서, 라디칼 중합성기 또는 양이온 중합성기가 바람직하다. 또한, 취급이 용이한 데다가, 액정 화합물의 제조 자체도 용이한 점에서, 중합성기는, 하기 식(P-11)∼식(P-15)로 표시되는 기인 것이 바람직하다.

또, 식(P-11)∼(P-15) 중에 있어서, R¹⁷∼R²¹은, 각각 독립적으로, 탄소수 1∼6의 알킬기 또는 수소원자를 나타낸다.

식(P-11)∼식(P-15)로 표시되는 기의 구체예로는, 하기 식(P-16)∼식(P-20)으로 표시되는 기를 들 수 있다.

P¹¹은, 식(P-14)∼식(P-20)으로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 비닐기, p-스틸벤기, 에폭시기 또는 옥세타닐기인 것이 보다 바람직하다. P¹¹-B¹¹-로 표시되는 기는, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기인 것이 더욱 바람직하다.

화합물(X)로는, 하기 식(I), 식(II), 식(III), 식(IV), 식(V) 또는 식(VI)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

P¹¹-B¹¹-E¹¹-B¹²-A¹¹-B¹³-A¹²-B¹⁴-A¹³-B¹⁵-A¹⁴-B¹⁶-E¹²-B¹⁷-P¹² …(I)

P¹¹-B¹¹-E¹¹-B¹²-A¹¹-B¹³-A¹²-B¹⁴-A¹³-B¹⁵-A¹⁴-F¹¹ …(II)

P¹¹-B¹¹-E¹¹-B¹²-A¹¹-B¹³-A¹²-B¹⁴-A¹³-B¹⁵-E¹²-B¹⁷-P¹² …(III)

P¹¹-B¹¹-E¹¹-B¹²-A¹¹-B¹³-A¹²-B¹⁴-A¹³-F¹¹ …(IV)

P¹¹-B¹¹-E¹¹-B¹²-A¹¹-B¹³-A¹²-B¹⁴-E¹²-B¹⁷-P¹² …(V)

P¹¹-B¹¹-E¹¹-B¹²-A¹¹-B¹³-A¹²-F¹¹ …(VI)

식(I)∼(VI) 중에 있어서, 「A¹²」∼「A¹⁴」는, 각각 독립적으로, 상기 식(X) 중의 「A¹¹」과 동일한 의미이다.

「A¹⁴」∼「A¹⁵」는, 각각 독립적으로, 상기 식(X) 중의 「B¹²」와 동일한 의미이다.

「B¹⁷」은, 각각 독립적으로, 상기 식(X) 중의 「B¹¹」과 동일한 의미이다.

「E¹²」는, 상기 식(X) 중의 「E¹¹」과 동일한 의미이다.

「F¹¹」은, 수소원자, 탄소수 1∼13의 알킬기, 탄소수 1∼13의 알콕시기, 시아노기, 니트로기, 트리플루오로메틸기, 디메틸아미노기, 히드록시기, 메틸올기, 포르밀기, 술포기(-SO₃H), 카르복시기, 탄소수 1∼10의 알콕시카르보닐기 또는 할로겐원자를 나타낸다. 알킬기 및 알콕시기를 구성하는 -CH₂-는, -O-로 치환되어 있어도 좋다.

중합성 액정 조성물의 구체예로는, 액정 편람(액정 편람 편집 위원회편, 마루젠(주) 2000년 10월 30일 발행)의 「3.8.6 네트워크(완전 가교형)」, 「6.5.1 액정 재료 b. 중합성 네마틱 액정 재료」에 기재된 화합물 중에서 중합성기를 갖는 화합물, 일본 특허 공개 제2010-31223호 공보, 일본 특허 공개 제2010-270108호 공보, 일본 특허 공개 제2011-6360호 공보, 일본 특허 공개 제2011-207765호 공보에 기재된 중합성 액정 조성물을 들 수 있다.

화합물(X)의 구체예로는, 하기 식(I-1)∼식(I-4), 식(II-1)∼식(II-4), 식(III-1)∼식(III-26), 식(IV-1)∼식(IV-19), 식(V-1)∼식(V-2) 및 식(VI-1)∼식(VI-6)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

또, 각 식 중에 있어서, 「k1」 및 「k2」는, 각각 독립적으로, 2∼12의 정수를 나타낸다. 이들 화합물(X)은, 그 합성 용이성 또는 입수 용이성의 면에서 바람직하다.

액정층(6)은, 상기 중합성 액정 조성물에 더하여, 중합 개시제, 중합 금지제, 광증감제, 레벨링제, 키랄제, 용제 등을 포함해도 좋다. 액정층(6)이 중합성 액정 조성물을 포함하는 경우, 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다.

편광 필름(3)을 구성하는 편광자층(8)은, 직선 편광의 광을 투과시키는 것이다. 편광자층(8)은, 통상, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 1축 연신하는 공정과, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 2색성 색소로 염색함으로써 2색성 색소를 흡착시키는 공정과, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정과, 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거침으로써 제조할 수 있다.

폴리비닐알콜계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻을 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에도, 아세트산비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체여도 좋다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예컨대, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

폴리비닐알콜계 수지의 비누화도는, 통상 85∼100 몰% 정도이고, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 폴리비닐알콜계 수지는, 변성되어 있어도 좋고, 예컨대, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등을 이용할 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지의 중합도는, 통상 1,000∼10,000 정도이고, 바람직하게는 1,500∼5,000 정도이다.

폴리비닐알콜계 수지 필름을 제조하는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법으로 폴리비닐알콜계 수지 필름을 제조할 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지 필름의 두께는, 예컨대 10∼150 ㎛ 정도, 바람직하게는 10∼100 ㎛ 정도이다.

폴리비닐알콜계 수지 필름의 1축 연신은, 2색성 색소에 의한 염색 전에, 염색과 동시에, 또는 염색 후에 행할 수 있다. 1축 연신을 염색 후에 행하는 경우, 이 1축 연신은, 붕산 처리 전에 행해도 좋고, 붕산 처리 중에 행해도 좋다. 또한, 이들의 복수의 단계에서 1축 연신을 행할 수 있다.

1축 연신에는, 주속이 상이한 롤 사이에서 1축으로 연신하는 방법이나, 열 롤을 이용하여 1축으로 연신하는 방법 등을 채용할 수 있다. 또한, 1축 연신은, 대기중에서 연신을 행하는 건식 연신에 의해 행해도 좋고, 물 등의 용제를 이용하여, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신에 의해 행해도 좋다. 연신 배율은, 통상 3∼8배 정도이다.

폴리비닐알콜계 수지 필름의 2색성 색소에 의한 염색은, 예컨대, 2색성 색소를 함유하는 수용액에 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지하는 방법에 의해 행할 수 있다. 구체적으로, 2색성 색소로는, 요오드나 2색성 유기 염료를 이용할 수 있다. 또, 폴리비닐알콜계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에 침지하여 팽윤시키는 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.

2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는, 통상, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에서의 요오드의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 0.01∼1 중량부 정도이다. 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 0.5∼20 중량부 정도이다. 염색에 이용하는 수용액의 온도는, 통상 20∼40℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에 대한 침지 시간(염색 시간)은, 통상 20∼1,800초 정도이다.

한편, 2색성 색소로서 2색성의 유기 염료를 이용하는 경우에는, 통상, 수용성의 2색성 유기 염료를 포함하는 수용액에, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에서의 2색성 유기 염료의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 0.0001∼10 중량부 정도이고, 바람직하게는 0.001∼1 중량부이다. 이 염료 수용액은, 황산나트륨과 같은 무기염을 염색 조제로서 함유하고 있어도 좋다. 염색에 이용하는 2색성 유기 염료 수용액의 온도는, 통상 20∼80℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에 대한 침지 시간(염색 시간)은, 통상 10∼1,800초 정도이다.

2색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는, 염색된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지하는 방법에 의해 행할 수 있다. 붕산 함유 수용액에서의 붕산의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 2∼15 중량부 정도이고, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 이 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 함유 수용액에서의 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 중량부당, 통상 0.1∼15 중량부 정도이고, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 붕산 함유 수용액에 대한 침지 시간은, 통상 60∼1,200초 정도이고, 바람직하게는 150∼600초, 더욱 바람직하게는 200∼400초이다. 붕산 함유 수용액의 온도는, 통상 50℃ 이상이고, 바람직하게는 50∼85℃, 더욱 바람직하게는 60∼80℃이다.

붕산 처리 후의 폴리비닐알콜계 수지 필름은, 통상, 수세 처리된다. 수세 처리는, 예컨대, 붕산 처리된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 물에 침지하는 방법에 의해 행할 수 있다. 수세 처리에서의 물의 온도는, 통상 5∼40℃ 정도이다. 또한 침지 시간은, 통상 1∼120초 정도이다.

수세 후에는, 건조 처리가 실시된다. 건조 처리는, 열풍 건조기나 원적외선 히터를 이용하여 행할 수 있다. 건조 처리의 온도는, 통상 30∼100℃ 정도이고, 바람직하게는 50∼80℃이다. 건조 처리의 시간은, 통상 60∼600초 정도이고, 바람직하게는 120∼600초이다. 건조 처리에 의해 폴리비닐알콜계 수지 필름 중의 수분율은 실용 정도로까지 저감된다. 그 수분율은, 통상 5∼20 중량% 정도이고, 바람직하게는 8∼15 중량%이다. 수분율이 5 중량%를 하회하면, 필름의 가요성이 소실되어, 건조 후에 손상되거나, 파단되거나 하는 경우가 있다. 또한, 수분율이 20 중량%를 초과하면, 열안정성이 부족한 경향이 있다.

이상과 같이 하여, 폴리비닐알콜계 수지 필름에 2색성 색소가 흡착 배향된 편광 필름(3)을 제조할 수 있다. 얻어지는 편광 필름(3)의 두께는, 예컨대, 5∼40 ㎛ 정도로 할 수 있다.

편광 필름(3)은, 제조 라인에 있어서, 장척 띠형상의 폴리비닐알콜계 수지 필름을 흐르게 함으로써 연속적으로 제조할 수 있다.

투명 기재 필름(9a) 또는 위상차 필름(9b)은, 편광 필름(3)의 기재가 되는 것이다. 또한, 위상차 필름(9b)은, 통과하는 광에 위상차를 부여하는 기능을 갖고 있다. 구체적으로, 위상차 필름(9b)은, 투명성이 우수하며, 또한 연신에 의해 적당한 위상차 값을 발현할 수 있는 수지에 의해 형성할 수 있다.

이러한 수지로는, 예컨대, 폴리비닐알콜계 수지, 폴리스티렌계 수지, (메트)아크릴레이트계 수지, 환형 폴리올레핀계 수지나 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 폴리올레핀계 수지를 들 수 있다. 또한, 트리아세틸셀룰로오스(TAC)계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 등을 들 수 있다. 이러한 수지로 이루어지는 필름을 1축이나 2축 등의 적절한 방식으로 연신함으로써, 적당한 위상차가 부여된 위상차 필름(9b)을 얻을 수 있다.

위상차 필름(9b)은, 1/4 파장판이나 1/2 파장판과 같은 파장판이어도 좋고, 시야각 보상 필름 등이어도 좋다. 위상차 필름(9b)의 두께는, 통상 20∼200 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 20∼120 ㎛이다.

위상차 필름(9b)으로서 시야각 보상 필름을 사용하는 경우, 액정 패널에 채용되어 있는 모드를 고려할 필요가 있다. 예컨대, 수직 배향(Vertical Alignment: VA) 모드의 액정 패널이면, 시야각 보상 필름으로서, 양의 고유 복굴절을 갖는 고분자 필름이 1축 연신되고, 굴절률 타원체가 nx＞ny≒nz의 관계를 갖는 포지티브 A 플레이트를 이용할 수 있다. 또한, 가로 연신이나 축차 2축 연신이 실시되고, 굴절률 타원체가 nx＞ny＞nz의 관계를 갖는 2축성의 필름을 이용할 수 있다. 또한, 굴절률 타원체가 nx≒ny＞nz의 관계를 갖는 네거티브 C 플레이트를 이용할 수 있다.

여기서, nx는, 필름의 면내 지상축(x축) 방향의 굴절률이고, ny는, 면내 진상축(進相軸)(y축: 지상축(遲相軸)과 면 내에서 직교하는 축) 방향의 굴절률이며, nz는, 두께(z축) 방향의 굴절률이다.

특히, 시야각 보상 필름에는, 2축 연신된 2축성의 필름이 적합하게 이용된다. 2축성의 시야각 보상 필름을 사용하는 경우, 그 2축성의 기준이 되는 Nz 계수는, 하기 식(4)로 정의된다. 또한, 막두께를 d로 했을 때의 면 내의 위상차 값(R_o) 및 두께 방향의 위상차 값(R_th)은, 각각 하기 식(5) 및 (6)으로 정의된다.

Nz=(nx-nz)/(nx-ny) …(4)

R₀=(nx-ny)×d …(5)

R_th=[(nx+ny)/2-nx]×d …(6)

또한, 상기 식(4)∼(6)으로부터, Nz 계수와, 면 내의 위상차 값(R₀)과, 두께 방향의 위상차 값(R_th)의 관계는, 하기 식(7)로 나타낼 수 있다.

Nz=R_th/R₀+0.5 …(7)

위상차 필름(9b)으로서 시야각 보상 필름을 이용하는 경우, 그 면 내의 위상차 값(R₀)은, 30∼300 nm의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50∼260 nm의 범위이다. 또한, Nz 계수는, 1.1∼7의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.4∼5의 범위이다. 이들 범위로부터, 적용되는 액정 표시 장치에 요구되는 시야각 특성에 맞춰 적절히 광학 특성의 값을 선택하면 된다.

제1 광경화성 접착제층(7a) 및 제2 광경화성 접착제층(7b)은, 활성화 에너지를 조사함으로써 경화되는 것이며, 그 중에서도 활성화 에너지로서 자외선(UV)광을 조사함으로써 경화되는 자외선 경화성 수지(UV 접착제)를 적합하게 이용하고 있다.

자외선 경화성 수지(UV 접착제)는, 에폭시 화합물과 함께, 양이온 중합 개시제를 함유하고, 활성화 에너지(UV 광)를 조사했을 때에 양이온 중합에 의해 경화되는 것을 이용하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 제1 광경화성 접착제층(7a) 및 제2 광경화성 접착제층(7b)에는, 활성 에너지의 조사, 가열, 건조 등에 의해 경화되고, 실용에 충분한 강도로 접착할 수 있는 것이면 된다. 그러한 접착제로는, 예컨대, 글리시딜에테르계 에폭시 화합물, 지환식 에폭시 화합물, 및 옥세탄 화합물과 같은 양이온 중합성 화합물에, 광양이온 중합 개시제를 배합하여 이루어지는 양이온 중합성의 광경화성 접착제 조성물 등을 들 수 있다. 또한, 아크릴계 화합물과 같은 라디칼 중합성 화합물에, 광라디칼 중합 개시제를 배합하여 이루어지는 라디칼 중합성의 광경화성 접착제 조성물 등을 들 수 있다.

또한, 양이온 중합성 또는 라디칼 중합성의 화합물에, 열중합 개시제, 즉 열양이온 발생제 또는 열라디칼 발생제를 배합하여 이루어지는 열경화성 접착제 조성물 등을 들 수 있다.

본 발명에서는, 그 중에서도, 에폭시 화합물과 광양이온 중합 개시제를 함유하여 이루어지는 양이온 중합성의 광경화성 접착제 조성물을 적합하게 이용할 수 있다. 광경화성 접착제 조성물은, 무용제로 사용 가능한 것이 보다 바람직하다.

즉, 광경화성 접착제 조성물로는, 광양이온 경화 가능한 에폭시 화합물로서, 무용제로 적절한 유동성을 갖고, 적절한 경화 접착 강도를 부여하는 것을 선택하고, 그것에 알맞은 양이온 중합 개시제를 배합하여 이루어지는 것을 이용하는 것이 바람직하다.

광경화성 접착제 조성물은, 경화 공정에서 건조 설비를 생략할 수 있고, 접합 광학 시트의 가열·건조를 행할 필요가 없어, 접합 광학 시트를 구성하는 각 광학 시트에 가해지는 열에 의한 탈수·수축이 생기지 않는다. 그 때문에, FPR 필름(2)의 패턴 품질을 양호하게 유지할 수 있다.

이러한 광경화성 접착제 조성물에 이용되는 에폭시 화합물로는, 예컨대, 수산기를 갖는 방향족 화합물 또는 사슬형 화합물의 글리시딜에테르화물, 아미노기를 갖는 화합물의 글리시딜아미노화물, CC 이중 결합을 갖는 사슬형 화합물의 에폭시화물, 포화 탄소환에 직접 혹은 알킬렌을 통해 글리시딜옥시기 혹은 에폭시에틸기가 결합하고 있는 지환식 에폭시 화합물, 또는, 포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합하고 있는 지환식 에폭시 화합물 등을 들 수 있다. 이들 에폭시 화합물은, 각각 단독으로 이용해도 좋고 상이한 복수종을 병용해도 좋다. 그 중에서도, 지환식 에폭시 화합물은, 양이온 중합성이 우수한 점에서 적합하게 이용된다.

수산기를 갖는 방향족 화합물 또는 사슬형 화합물의 글리시딜에테르화물은, 예컨대, 상기 방향족 화합물 또는 사슬형 화합물의 수산기에 에피클로로히드린을 염기성 조건하에서 부가 축합시키는 방법에 의해 얻을 수 있다. 그러한 글리시딜에테르화물을 중합하여 이루어지는 수지로는, 예컨대, 비스페놀형 에폭시 수지, 다방향환형 에폭시 수지, 알킬렌글리콜형 에폭시 수지 등이 있다.

비스페놀형 에폭시 수지의 구성 단위로는, 예컨대, 비스페놀 A의 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체, 비스페놀 F의 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체, 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-비페놀의 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체 등을 들 수 있다.

다방향환형 에폭시 수지로는, 예컨대, 페놀 노볼락 수지의 글리시딜에테르화물, 크레졸 노볼락 수지의 글리시딜에테르화물, 페놀아랄킬 수지의 글리시딜에테르화물, 나프톨아랄킬 수지의 글리시딜에테르화물, 페놀디시클로펜타디엔 수지의 글리시딜에테르화물 등을 들 수 있다. 또한, 트리스페놀류의 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체 등도 다방향환형 에폭시 수지에 속한다.

알킬렌글리콜형 에폭시 수지의 구성 단위로는, 예컨대, 에틸렌글리콜의 글리시딜에테르화물, 디에틸렌글리콜의 글리시딜에테르화물, 1,4-부탄디올의 글리시딜에테르화물, 1,6-헥산디올의 글리시딜에테르화물 등을 들 수 있다.

아미노기를 갖는 화합물의 글리시딜아미노화물은, 상기 화합물의 아미노기에 에피클로로히드린을 염기성 조건하에서 부가 축합시키는 방법에 의해 얻을 수 있다. 아미노기를 갖는 화합물은, 동시에 수산기를 갖고 있어도 좋다. 아미노기를 갖는 화합물의 글리시딜아미노화물로는, 예컨대, 1,3-페닐렌디아민의 글리시딜아미노화물 및 그 올리고머체, 1,4-페닐렌디아민의 글리시딜아미노화물 및 그 올리고머체, 3-아미노페놀의 글리시딜아미노화물 및 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체, 4-아미노페놀의 글리시딜아미노화물 및 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체 등을 들 수 있다.

CC 이중 결합을 갖는 사슬형 화합물의 에폭시화물은, 상기 사슬형 화합물의 CC 이중 결합을, 과산화물을 이용하여 염기성 조건하에서 에폭시화하는 방법에 의해 얻을 수 있다. CC 이중 결합을 갖는 사슬형 화합물로는, 예컨대, 부타디엔, 폴리부타디엔, 이소프렌, 펜타디엔, 헥사디엔 등을 들 수 있다. 또한, 이중 결합을 갖는 테르펜류도 에폭시화 원료로서 이용할 수 있고, 비고리식 모노테르펜의 예를 들면, 리날로올 등이 있다. 에폭시화에 이용되는 과산화물의 예로는, 과산화수소, 과초산, tert-부틸히드로퍼옥사이드 등이 있다.

포화 탄소환에 직접 혹은 알킬렌을 통해 글리시딜옥시기 또는 에폭시에틸기가 결합하고 있는 지환식 에폭시 화합물로는, 앞서 게시한 비스페놀류를 대표예로 하는 수산기를 갖는 방향족 화합물의 방향환을 수소화하여 얻어지는 수소화 환형 폴리히드록시 화합물의 글리시딜에테르화물을 들 수 있다. 또한, 수산기를 갖는 포화 환형 화합물의 글리시딜에테르화물, 비닐기를 갖는 포화 환형 화합물의 에폭시화물 등도 들 수 있다.

한편, 포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합하고 있는 지환식 에폭시 화합물은, 예컨대, CC 이중 결합을 고리 내에 갖는 비방향족 환형 화합물의 CC 이중 결합을, 과산화물을 이용하여 염기성 조건하에서 에폭시화하는 방법에 의해 얻을 수 있다. CC 이중 결합을 고리 내에 갖는 비방향족 환형 화합물로는, 예컨대, 시클로펜텐고리를 갖는 화합물, 시클로헥센고리를 갖는 화합물, 시클로펜텐고리 또는 시클로헥센고리에 더욱 적어도 2개의 탄소원자가 결합하여 추가의 고리를 형성하고 있는 다환식 화합물 등을 들 수 있다. 이 CC 이중 결합을 고리 내에 갖는 비방향족 환형 화합물은, 고리 외에 별도의 CC 이중 결합을 갖고 있어도 좋다. CC 이중 결합을 고리 내에 갖는 비방향족 환형 화합물의 예를 들면, 시클로헥센, 4-비닐시클로헥센, 단환식 모노테르펜인 리모넨 및 α-피넨 등이 있다.

포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합하고 있는 지환식 에폭시 화합물은, 전술한 바와 같은 고리에 직접 결합한 에폭시기를 갖는 지환식 구조가, 적당한 연결기를 통해 적어도 2개 연결된 화합물이어도 좋다. 여기서 말하는 연결기에는, 예컨대, 에스테르 결합, 에테르 결합, 알킬렌 결합 등을 갖는 기가 포함된다.

포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합하고 있는 지환식 에폭시 화합물로는, 예컨대 이하의 것을 들 수 있다.

3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트,

1,2-에폭시-4-비닐시클로헥산,

1,2-에폭시-4-에폭시에틸시클로헥산,

1,2-에폭시-1-메틸-4-(1-메틸에폭시에틸)시클로헥산,

3,4-에폭시시클로헥실메틸 (메트)아크릴레이트,

2,2-비스(히드록시메틸)-1-부탄올과 4-에폭시에틸-1,2-에폭시시클로헥산의 부가물,

에틸렌 비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트),

옥시디에틸렌 비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트),

1,4-시클로헥산디메틸 비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트),

3-(3,4-에폭시시클로헥실메톡시카르보닐)프로필3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트 등.

에폭시 화합물을 함유하는 광경화성 접착제 조성물은, 또한 에폭시 화합물 이외의 광경화성 접착제 조성물을 함유해도 좋다. 에폭시 화합물 이외의 광경화성 접착제 조성물로는, 예컨대, 옥세탄 화합물이나 아크릴 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 양이온 중합에 있어서 경화 속도를 향상시킬 수 있는 점에서, 옥세탄 화합물을 병용하는 것이 바람직하다.

옥세탄 화합물로서, 분자 내에 4원환 에테르를 갖는 화합물로는, 예컨대 이하의 것을 들 수 있다.

1,4-비스[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸]벤젠,

3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세탄,

비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르,

3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄,

3-에틸-3-(시클로헥실옥시메틸)옥세탄,

페놀노볼락옥세탄,

1,3-비스[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시]벤젠 등.

에폭시 화합물이나 옥세탄 화합물을 포함하는 광경화성 접착제 조성물은, 이들을 배합하여 이루어지는 광경화성 접착제 조성물을 무용제로 하기 위해, 유기 용제 등으로 희석되어 있지 않은 것이 바람직하다. 또한, 후술하는 광경화성 접착제 조성물을 구성하는 광양이온 중합 개시제나 증감제가 포함하는 소량 성분도, 유기 용제에 용해된 것보다, 유기 용제가 제거·건조된 것이 바람직하다. 즉, 소량 성분 단독의 분체 또는 액체를 이용하는 것이 바람직하다.

광양이온 중합 개시제는, 활성 에너지, 예컨대 자외선의 조사를 받아 양이온종을 발생시키는 것이며, 그것이 배합된 접착제 조성물에 원하는 접착 강도 및 경화 속도를 부여하는 것이면 된다. 예컨대, 방향족 디아조늄염, 방향족 요오드늄염이나 방향족 술포늄염과 같은 오늄염, 및 철-알렌 착체 등을 들 수 있다. 이들 광양이온 중합 개시제는, 각각 단독으로 이용해도 좋고 상이한 복수종을 병용해도 좋다.

방향족 디아조늄염으로는, 예컨대, 이하와 같은 화합물을 들 수 있다.

벤젠디아조늄 헥사플루오로안티모네이트,

벤젠디아조늄 헥사플루오로포스페이트,

벤젠디아조늄 헥사플루오로보레이트 등.

방향족 요오드늄염으로는, 예컨대, 이하와 같은 화합물을 들 수 있다.

디페닐요오드늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트,

디페닐요오드늄 헥사플루오로포스페이트,

디페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트,

비스(4-노닐페닐)요오드늄 헥사플루오로포스페이트 등.

방향족 술포늄염으로는, 예컨대, 이하와 같은 화합물을 들 수 있다.

트리페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트,

트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트,

트리페닐술포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트,

디페닐(4-페닐티오페닐)술포늄 헥사플루오로안티모네이트,

4,4'-비스(디페닐술포니오)디페닐술피드 비스헥사플루오로포스페이트,

4,4'-비스[디(β-히드록시에톡시페닐)술포니오]디페닐술피드 비스헥사플루오로안티모네이트,

4,4'-비스[디(β-히드록시에톡시페닐)술포니오]디페닐술피드 비스헥사플루오로포스페이트,

7-[디(p-톨루일)술포니오]-2-이소프로필티오크산톤 헥사플루오로안티모네이트,

7-[디(p-톨루일)술포니오]-2-이소프로필티오크산톤 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트,

4-페닐카르보닐-4'-디페닐술포니오디페닐술피드 헥사플루오로포스페이트,

4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4'-디페닐술포니오디페닐술피드 헥사플루오로안티모네이트,

4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4'-디(p-톨루일)술포니오-디페닐술피드 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등.

철-알렌 착체로는, 예컨대, 이하와 같은 화합물을 들 수 있다.

크실렌-시클로펜타디에닐철(II) 헥사플루오로안티모네이트,

쿠멘-시클로펜타디에닐철(II) 헥사플루오로포스페이트,

크실렌-시클로펜타디에닐철(II) 트리스(트리플루오로메틸술포닐)메타나이드 등.

이들 광양이온 중합 개시제 중에서도, 방향족 술포늄염은, 300 nm 이상의 파장 영역에서도 자외선 흡수 특성을 갖는 점에서, 경화성이 우수하고, 양호한 기계 강도나 접착 강도를 갖는 접착제층을 부여할 수 있다. 그 때문에 적합하게 이용된다.

광양이온 중합 개시제의 배합량은, 광경화성 접착제 조성물의 총량 100 중량부에 대하여, 통상 0.5∼20 중량부이고, 바람직하게는 1∼15 중량부이다. 그 배합량이 0.5 중량부를 하회하면, 경화가 불충분해지고, 접착제층의 기계 강도나 접착 강도를 저하시키는 경우가 있다. 한편, 그 배합량이 20 중량부를 초과하면, 접착제층 중의 이온성 물질이 증가함으로써, 접착제층의 흡습성이 높아지고, 얻어지는 편광판의 내구 성능을 저하시키는 경우가 있다.

광경화성 접착제 조성물은, 필요에 따라 광증감제를 함유할 수 있다. 광증감제를 사용함으로써, 반응성이 향상되고, 접착제층의 기계 강도나 접착 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 광증감제로는, 예컨대, 카르보닐 화합물, 유기 황 화합물, 과황화물, 레독스계 화합물, 아조 화합물, 디아조 화합물, 할로겐 화합물, 광환원성 색소 등을 들 수 있다.

광증감제가 될 수 있는 카르보닐 화합물의 예를 들면, 벤조인메틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 및 α,α-디메톡시-α-페닐아세토페논과 같은 벤조인 유도체; 9,10-디부톡시안트라센과 같은 안트라센 화합물; 벤조페논, 2,4-디클로로벤조페논, o-벤조일벤조산메틸, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논 및 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논과 같은 벤조페논 및 그 유도체; 2-클로로안트라퀴논 및 2-메틸안트라퀴논과 같은 안트라퀴논 유도체; N-메틸아크리돈 및 N-부틸아크리돈과 같은 아크리돈 유도체; α,α-디에톡시아세토페논과 같은 아세토페논 유도체; 크산톤 유도체; 플루오레논 유도체 등이 있다. 광증감제가 될 수 있는 유기 황 화합물의 예를 들면, 2-클로로티오크산톤 및 2-이소프로필티오크산톤과 같은 티오크산톤 유도체 등이 있다. 그 외에, 벤질 화합물이나 우라닐 화합물 등도 광증감제로서 이용할 수 있다. 이들 광증감제는, 각각 단독으로 이용해도 좋고 상이한 복수종을 병용해도 좋다.

광증감제를 배합하는 경우, 그 배합량은, 광경화성 접착제 조성물의 총량 100 중량부에 대하여, 0.1∼20 중량부의 범위로 하는 것이 바람직하다.

광경화성 접착제 조성물에는, 그 효과를 저해하지 않는 범위에서 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 첨가제로는, 예컨대, 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제 등을 들 수 있다.

광경화성 접착제 조성물은, 필름에 적당한 방법으로 도공할 수 있는 점도를 갖는 것이면 되는데, 그 25℃에서의 점도는, 10∼30,000 mPa·sec의 범위에 있는 것이 바람직하고, 50∼6,000 mPa·sec의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 그 점도가 10 mPa·sec를 하회하면, 도공할 수 있는 장치가 한정되고, 도공할 수 있다 하더라도 불균일이 없는 균질한 도포막이 잘 얻어지지 않게 되는 경향이 있다. 한편, 그 점도가 30,000 mPa·sec를 초과하면, 유동하기 어려워져, 동일하게 도공할 수 있는 장치가 한정되고, 불균일이 없는 균질한 도포막이 잘 얻어지지 않게 되는 경향이 있다. 여기서 말하는 점도는, B형 점도계를 이용하고, 그 조성물을 25℃로 조온한 후, 60 rpm으로 측정되는 값이다.

광경화성 접착제 조성물에 대하여 조사되는 활성 에너지로는, 예컨대, 파장이 1 pm∼10 nm인 X선, 10∼400 nm인 자외선, 파장이 400∼800 nm인 가시광선 등을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 취급 용이성, 광경화성 접착제 조성물의 조제 용이성 및 그 안정성, 그 경화 성능의 관점에서, 자외선이 적합하게 이용된다.

자외선의 광원에는, 예컨대, 파장 400 nm 이하의 발광 분포를 갖는, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고 등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로파 여기 수은등, 메타이드 램프 등을 이용할 수 있다.

자외선의 조사 강도는, 접착제의 종류나 조사 시간에 의해 결정되는 것이고, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도를 0.1∼300 mW/cm²의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1∼200 mW/cm²의 범위로 설정한다. 광경화성 접착제 조성물에 대한 광조사 강도가 0.1 mW/cm² 미만이 되면, 경화 반응 시간이 길어져, 생산성의 면에서 불리해진다. 한편, 광조사 강도가 300 mW/cm²를 초과하면, 램프로부터 복사되는 열 및 경화성 접착제 조성물의 중합시의 발열에 의해, 광경화성 접착제 조성물의 황변이나 필름의 열화를 발생시키는 경우가 있다.

자외선의 조사 시간은, 접착제의 종류나 조사 강도에 의해 결정되는 것이고, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 조사 강도와 조사 시간의 곱으로 표시되는 적산 광량을 10∼5,000 mJ/cm²의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50∼1,000 mJ/cm²의 범위로 설정한다. 경화성 접착제 조성물에 대한 적산 광량이 10 mJ/cm² 미만이 되면, 개시제 유래의 활성종의 발생이 충분하지 않고, 얻어지는 접착제층의 경화가 불충분해진다. 한편, 적산 광량이 5,000 mJ/cm²를 초과하면, 조사 시간이 길어지기 때문에, 생산성의 면에서 불리해진다.

제1 광경화성 접착제층(7a) 및 제2 광경화성 접착제층(7b)의 두께는, 통상 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하이지만, 접합 광학 필름(1)의 두께를 얇게 하는 관점에서, 20 ㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ㎛ 이하이다.

또한, 투명 기재 필름(4)은, 광배향층(5) 및 액정층(6)이 적층된 면과는 반대측의 면 상에, 예컨대, 하드 코트층이나, 반사 방지층, 방현층 등의 표면 처리층을 형성한 구성으로 해도 좋다.

또한, 투명 기재 필름(4), 및 투명 기재 필름(9a) 또는 위상차 필름(9b)에는, 접착제가 도포되기 전에, 예컨대, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사 처리, 또는 전자선 조사 처리와 같은 표면 활성화 처리가 실시되어도 좋다. 또한, 각 필름에는, 필요에 따라 건조 처리 및 조습을 행해도 좋다.

또한, 접합 광학 필름(1)의 FPR 필름(2)측의 면에는, 표면 보호 시트(프로텍트 필름)(Pf)가 접합되어 있다. 이 표면 보호 시트(Pf)는, 접합 광학 필름(1)의 표면을 보호하는 것이고, 접합 광학 필름(1)에 대하여 박리 가능하게 형성되어 있다.

구체적으로, 표면 보호 시트(Pf)로는, 통상, 투명 수지 필름에 점착·박리성의 수지층 또는 부착성의 수지층을 형성하여, 약한 점착성을 부여한 것이 이용된다. 예컨대, 투명 수지 필름으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌, 및 폴리프로필렌과 같은 열가소성 수지의 압출 필름; 이들을 조합한 공압출 필름; 및 이들을 1축 또는 2축으로 연신한 필름 등을 들 수 있다.

점착·박리성의 수지층으로는, 예컨대, 아크릴계 점착제, 천연 고무계 점착제, 스티렌-부타디엔 공중합 수지계 점착제, 폴리이소부틸렌계 점착제, 비닐에테르계 수지 점착제, 실리콘계 수지 점착제 등을 들 수 있다. 또한, 부착성의 수지층으로는, 예컨대, 에틸렌-아세트산비닐 공중합 수지 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 투명 수지 필름으로는, 투명성 및 균질성이 우수하고, 염가인 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌의 1축 또는 2축 연신 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 점착·박리성의 수지층으로는, 투명성이 우수한 아크릴계 점착제를 이용하는 것이 바람직하다.

표면 보호 시트(Pf)의 두께는, 15∼75 ㎛인 것이 바람직하다. 이 두께가 15 ㎛를 하회하면, 취급성이 뒤떨어지거나, 본래 요구되는 표면 보호 성능이 저하되거나 하는 경우가 있다. 한편, 이 두께가 75 ㎛를 초과하면, 강성이 지나치게 강하여, 역시 취급성이 뒤떨어지거나, 박리 강도가 높아지거나 하는 경우가 있다.

표면 보호 시트(Pf)의 인장 탄성률은, 장척 방향(MD)에 있어서 1,000 MPa 이상인 것이 바람직하고, 3,000 MPa 이상인 것이 보다 바람직하다. 이 인장 탄성률이 지나치게 작으면, 취급성이 뒤떨어지거나, 폴리프로필렌계 수지 필름에 접합할 때의 장력에 견딜 수 없거나 하는 경우가 있다.

표면 보호 시트(Pf)는, 그 표면에, 예컨대, 방오 처리, 반사 방지 처리, 하드 코트 처리, 대전 방지 처리 등이 실시되어 있어도 좋다. 또한, 표면 보호 시트(Pf)의 점착제층에는, 그 박리시에 정전기를 야기시키지 않기 위해, 대전 방지제 등이 함유되어 있어도 좋다.

(접합 광학 부재의 제조 방법)

다음으로, 본 발명을 적용한 접합 광학 부재의 제조 방법의 일례로서, 예컨대 도 2에 나타내는 제조 장치(100)를 이용하여, 상기 접합 광학 필름(1)의 원반이 되는 접합 광학 시트(1A)를 제조하는 경우에 관해 설명한다.

또, 도 2는, 이 제조 장치(100)의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.

이 제조 장치(100)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 FPR 필름(2)의 원반이 되는 제1 광학 시트(2A)를 제1 원반 롤(20)로부터 권출하면서 반송시키는 제1 반송 라인(제1 반송 수단)(101)과, 상기 편광자층(8)의 원반이 되는 제2 광학 시트(8A)를 제2 원반 롤(80)로부터 권출하면서 반송시키는 제2 반송 라인(제2 반송 수단)(102)과, 상기 투명 기재(9a) 또는 위상차 필름(9b)의 원반이 되는 제3 광학 시트(9A)를 제3 원반 롤(90)로부터 권출하면서 반송시키는 제3 반송 라인(제3 반송 수단)(103)과, 제1 광학 시트(2A)와 제2 광학 시트(8A)와 제3 광학 시트(9A)를 접합 일체화한 접합 광학 시트(1A)를 반송시키는 제4 반송 라인(제4 반송 수단)(104)을 구비하고 있다.

제1 반송 라인(101)은, 이 제조 장치(100)의 하단측에 위치하며, 한쌍의 제1 닙 롤(105a, 105b)과, 복수의 제2 가이드 롤(106a∼106d)을 갖고 있다. 이 중, 한쌍의 제1 닙 롤(105a, 105b)은, 그 사이에 제1 광학 시트(2A)를 끼워 넣으면서, 서로 반대 방향으로 회전함으로써, 제1 광학 시트(2A)를 제1 원반 롤(20)로부터 인출하는 것이다. 한편, 복수의 제1 가이드 롤(106a∼106d)은, 서로 동일 방향으로 회전하면서, 제1 닙 롤(105a, 105b)에 의해 인출된 제1 광학 시트(2A)를 제2 광학 시트(8A)의 하면에 대향하는 위치까지 안내하는 것이다.

제2 반송 라인(102)은, 이 제조 장치(100)의 중단측에 위치하며, 한쌍의 제2 닙 롤(107a, 107b)과, 제2 가이드 롤(108)을 갖고 있다. 이 중, 한쌍의 제2 닙 롤(107a, 107b)은, 그 사이에 제2 광학 시트(8A)를 끼워 넣으면서, 서로 반대 방향으로 회전함으로써, 제2 광학 시트(8A)를 제2 원반 롤(80)로부터 인출하는 것이다. 한편, 가이드 롤(108)은, 한 방향으로 회전하면서, 한쌍의 제2 닙 롤(107a, 107b)에 의해 인출된 제2 광학 시트(8A)를 하류측으로 안내하는 것이다.

제3 반송 라인(103)은, 이 제조 장치(100)의 상단측에 위치하며, 한쌍의 제3 닙 롤(109a, 109b)과, 복수의 제2 가이드 롤(110a∼110d)을 갖고 있다. 이 중, 한쌍의 제3 닙 롤(109a, 109b)은, 그 사이에 제3 광학 시트(9A)를 끼워 넣으면서, 서로 반대 방향으로 회전함으로써, 제3 광학 시트(9A)를 제3 원반 롤(90)로부터 인출하는 것이다. 한편, 복수의 제3 가이드 롤(110a∼110d)은, 서로 동일 방향으로 회전하면서, 제3 닙 롤(109a, 109b)에 의해 인출된 제3 광학 시트(9A)를 제2 광학 시트(8A)의 상면에 대향하는 위치까지 안내하는 것이다.

제4 반송 라인(104)은, 제2 반송 라인(102)의 하류측에 위치하며, 한쌍의 제4 닙 롤(111a, 111b)과, 제4 가이드 롤(112)을 갖고 있다. 이 중, 한쌍의 제4 닙 롤(111a, 111b)은, 그 사이에 접합 광학 시트(1A) 및 표면 보호 시트(Pf)를 끼워 넣으면서, 서로 반대 방향으로 회전함으로써, 표면 보호 시트(Pf)가 접합된 접합 광학 시트(1A)를 하류측으로 인출하는 것이다. 한편, 가이드 롤(112)은, 한 방향으로 회전하면서, 접합 시트(1A)를 하류측으로 안내하는 것이다.

그리고, 이 제조 장치(100)에서는, 반송 공정으로서, 제1, 제2 및 제3 반송 라인(101∼103)을 동기시키면서, 각 광학 시트(2A, 9A, 8A)를 동일 속도로 상류측으로부터 하류측으로 반송시킨다. 또한, 제1, 제2 및 제3 광학 시트(2A, 8A, 9A)를 접합한 후에는, 제4 반송 라인(104)에 의해 접합 광학 시트(1A)를 하류로 반송시킨다.

또한, 제1 반송 라인(101)과 제3 반송 라인(103)에는, 제1 광학 시트(2A)와 제3 광학 시트(9A)에 대하여 장력을 부가하는 텐션 기구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 그리고, 이 제조 장치(100)에서는, 각각의 텐션 기구에 의해 제1 광학 시트(2A)와 제3 광학 시트(9A)에 부가되는 장력을 조정함으로써, 기준 속도로 반송되는 제2 광학 시트(8A)에 대하여, 제1 광학 시트(2A)와 제3 광학 시트(9A)의 반송 속도가 동일해지도록, 그 속도 조정을 행하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 이 제조 장치(100)에서는, 제1 광학 시트(2A) 및 제3 광학 시트(9A)에 가해지는 장력을 제어하면서, 제2 광학 시트(8A)에 대한 제1 광학 시트(2A) 및 제3 광학 시트(9A)의 접합을 행한다. 이에 따라, FPR 필름(2)의 총 피치 패턴이나, 피치의 직선성 등을 조정하는 것이 가능하다.

또한, 이 제조 장치(100)에서는, 후술하는 도포 공정 전에, 용이 접착 처리 공정으로서, 제1 광학 시트(2A)의 액정층(6)측의 표면에 대하여 전술한 용이 접착 처리를 실시해도 좋다. 이에 따라, 제1 광학 시트(2A)의 제2 광학 시트(8A)와 접합되는 쪽의 표면에 용이 접착층을 형성할 수 있다.

제조 장치(100)는, 제1 광학 시트(2A)의 제2 광학 시트(8A)와 대향하는 면(이하, 제1 광학 시트(2A)의 내면이라고 함)에, 상기 제1 광경화성 접착제층(7a)이 되는 UV 접착제(제1 광경화성 접착제)를 도포하는 제1 도포 장치(제1 도포 수단)(113)와, 제3 광학 시트(9A)의 제2 광학 시트(8A)와 대향하는 면(이하, 제3 광학 시트(9A)의 내면이라고 함)에, 상기 제2 광경화성 접착제층(7b)이 되는 UV 접착제(제2 광경화성 접착제)를 도포하는 제2 도포 장치(제2 도포 수단)(114)를 구비하고 있다.

제1 도포 장치(113)는, 제1 반송 라인(101)의 가이드 롤(106b, 106c) 사이에서 반송되는 제1 광학 시트(2A)의 내면에 대향하여 배치된 코터 롤(113a)을 갖고 있다. 이 코터 롤(113a)은, 그라비아 코터에 의해 광경화성 접착제를 도포하는 것이다. 즉, 이 제1 도포 장치(113)는, 제1 광학 시트(2A)의 반송 방향과 동일하게 회전하는 코터 롤(113a)의 외주면을 제1 광학 시트(2A)의 내면에 접촉시키면서, 이 코터 롤(113a)의 외주면으로부터 제1 광학 시트(2A)의 내면에 UV 접착제를 전사하여 도포하는 것이다.

제2 도포 장치(114)는, 제3 반송 라인(103)의 가이드 롤(110b, 110c) 사이에서 반송되는 제3 광학 시트(9A)의 내면에 대향하여 배치된 코터 롤(114a)을 갖고 있다. 이 코터 롤(114a)은, 상기 코터 롤(113a)과 마찬가지로, 그라비아 코터에 의해 광경화성 접착제를 도포하는 것이다. 즉, 이 제2 도포 장치(114)는, 제3 광학 시트(9A)의 반송 방향과 동일하게 회전하는 코터 롤(114a)의 외주면을 제1 광학 시트(2A)의 내면에 접촉시키면서, 이 코터 롤(114a)의 외주면으로부터 제1 광학 시트(2A)의 내면에 UV 접착제를 전사하여 도포하는 것이다.

그리고, 이 제조 장치(100)에서는, 도포 공정으로서, 제1 도포 장치(113)를 이용하여, 제1 광학 시트(2A)의 내면에 상기 제1 광경화성 접착제층(7a)이 되는 UV 접착제를 도포함과 동시에, 제2 도포 장치(114)를 이용하여, 제3 광학 시트(9A)의 내면에 상기 제2 광경화성 접착제층(7b)이 되는 UV 접착제를 도포한다.

또, 제1 도포 장치(113) 및 제2 도포 장치(114)는, 전술한 그라비아 코터에 의한 도포 방법에 한정되지 않고, 필요량의 UV 접착제를 균일하게 도포할 수 있는 방법을 채용하면 된다. 예컨대, 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등의 각종 도공 방식을 채용할 수 있다.

제조 장치(100)는, 제1, 제2 및 제3 반송 라인(101∼103)의 합류점에 위치하며, 제1, 제2 및 제3 광학 시트(1A, 8A, 9A)를 접합하기 위한 한쌍의 제5 닙 롤(115a, 115b)을 구비하고 있다.

한쌍의 제5 닙 롤(115a, 115b)은, 그 사이에 제1, 제2 및 제3 광학 시트(2A, 8A, 9A)를 끼워 넣으면서, 서로 반대 방향으로 회전함으로써, 제1 광학 시트(2A)와 제3 광학 시트(9A) 사이에 제2 광학 시트(8A)가 끼워 넣어진 접합 광학 시트(1A)를 제4 반송 라인(104)으로 인출하는 것이다.

그리고, 이 제조 장치(100)에서는, 접합 공정으로서, 한쌍의 제5 닙 롤(115a, 115b) 사이에 제1, 제2 및 제3 광학 시트(1A, 8A, 9A)를 통과시킴으로써, 이들 제1, 제2 및 제3 광학 시트(1A, 8A, 9A)를 가압하면서, 제2 광학 시트(8A)의 하면과 제1 광학 시트(2A)의 내면(상면)을 UV 접착제를 통해 접합시킴과 동시에, 제2 광학 시트(8A)의 상면과 제3 광학 시트(9A)의 내면(하면)을 UV 접착제를 통해 접합시킨다. 이에 따라, UV 접착제를 통해 제1 광학 시트와 제2 광학 시트와 제3 광학 시트를 접합 일체화한 접합 광학 시트(1A)가 형성된다.

제조 장치(100)는, 한쌍의 제5 닙 롤(115a, 115b)을 통과한 접합 광학 시트(1A)에 대하여 UV 광(활성화 에너지)(L)을 조사하는 UV 조사 장치(조사 수단)(116)를 구비하고 있다.

이 UV 조사 장치(116)는, 한쌍의 닙 롤(115a, 115b)과 가이드 롤(112) 사이에 위치하며, 접합 광학 시트(1A)가 권취되는 권취 롤(117)과, 이 권취 롤(117)에 권취된 접합 광학 시트(1A)에 대하여 UV 광(L)을 조사하는 UV 조사 램프(광원)(118)를 갖고 있다.

권취 롤(117)은, 냉각 기구를 갖는 칠러 롤로서, 그 외주면에 권취된 접합 광학 시트(1A)를 냉각하면서, 한 방향으로 회전함으로써, 접합 시트(1A)를 하류측으로 안내하는 것이 가능하게 되어 있다. 냉각 기구는, 칠러 롤(권취 롤(117))의 표면 온도를 10∼60℃의 범위에서 조절할 수 있다.

UV 조사 램프(118)는, UV 접착제를 경화시키는 활성화 에너지로서 UV 광(L)을 조사하는 것이고, 권취 롤(117)의 접합 광학 시트(1A)가 권취된 부분에 대향하여 배치되어 있다.

그리고, 이 제조 장치(100)에서는, 조사 공정으로서, 제1 광학 시트(2A)를 내주측(제3 광학 시트(9A)를 외주측)에 위치시킨 상태에서, 권취 롤(114)에 권취된 접합 광학 시트(1A)에 대하여 UV 광(L)을 조사한다. 이에 따라, 제2 광학 시트(8A)의 하면과 제1 광학 시트(2A)의 내면(상면) 사이의 UV 접착제와, 제2 광학 시트(8A)의 상면과 제3 광학 시트(9A)의 내면(하면) 사이의 UV 접착제가 경화된 접합 광학 시트(1A)가 얻어진다.

제조 장치(100)는, 조사 공정 후의 접합 광학 시트(1A)를 권취하는 권취 롤(119)을 구비하고 있다. 이 권취 롤(119)은, 상기 제4 닙 롤(111a, 111b)의 하류측에 위치하며, 한 방향으로 회전하면서, 접합 광학 시트(1A)를 권취하는 것이다.

또한, 이 제조 장치(100)에서는, 제4 원반 롤(121)로부터 권출한 표면 보호 시트(Pf)를, 접합 광학 시트(1A)의 하면측으로부터 상기 제4 닙 롤(111a, 111b) 사이에 통과시킨다. 이에 따라, 접합 광학 시트(1A)의 제1 광학 시트(2A)측에 표면 보호 시트(Pf)가 접합된다.

그리고, 이 제조 장치(100)에서는, 권취 공정으로서, 제1 광학 시트(2A)를 내주측(제3 광학 시트(9A)를 외주측)에 위치시킨 상태에서, 접합 광학 시트(1A)가 표면 보호 시트(Pf)와 함께 권취 롤(119)에 권취된다.

권취 공정 후에는, 절단 공정으로서, 접합 광학 시트(1A)를 권출하면서, 상기 접합 광학 필름(1)이 되는 일정한 길이마다 절단하는 것을 행한다. 이에 따라, 상기 도 1에 나타내는 접합 광학 필름(1)을 얻을 수 있다. 그리고, 이 접합 광학 필름(1)은, 액정 패널의 표면측에 접합되게 된다.

여기서, 상기 조사 공정에서는, 제1 광학 시트(2A)를 내주측(제3 광학 시트(9A)를 외주측)에 위치시킨 상태에서, 권취 롤(114)에 권취된 접합 광학 시트(1A)에 대하여 UV 광(L)을 조사하는 것이 바람직하다.

이 경우, 접합 광학 시트(1A)로부터 절단된 접합 광학 필름(1)은, 표면 보호 시트(Pf)로부터 박리되었을 때에, 액정 패널의 표면측에 접합되는 투명 기재 필름(9a) 또는 위상차 필름(9b)측을 외측으로 하여 컬(만곡)이 발생하기 때문에, 액정 패널에 대한 접합이 용이해진다. 반대로, 투명 기재 필름(9a) 또는 위상차 필름(9b)측을 내측으로 하여 컬(만곡)이 발생한 경우에는, 접합시에 액정 패널과의 사이에서 기포가 형성되기 쉬워지는 등의 문제가 생기기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 이 제조 장치(100)에는, 제1 반송 라인(101) 중에 제1 광학 시트(2A)에 대하여 열처리를 행하는 건조로(120)가 설치되어 있다. 제1 광학 시트(2A)를 구성하는 FPR 필름(2)은, 액정 도공의 프로세스에서 건조됨으로써, 수분을 흡수하기 쉬운 상태로 되어 있다. 따라서, 제1 광학 시트(2A)에 대해서는, 열처리를 행하지 않는 쪽이 좋기는 하지만, 다른 부재와 접합하기 전에 치수를 안정화시키기 위해, 30℃ 이하에서 열처리 혹은 조습을 행하고 있다.

한편, 제3 반송 라인(103) 중에는, 제3 광학 시트(9A)에 대하여 열처리를 행할 필요가 없다. 이것은, 제3 광학 시트(9A)를 구성하는 투명 기재 필름(9a) 또는 위상차 필름(9b)이 COP(시클로올레핀 폴리머)나 TAC(트리아세틸셀룰로오스)와 같은 원료로부터 형성되고, 이들 원료는, 입하시에 평행 함수율에 가까워, 공정 내에서 흡습 팽창이나 건조 수축 등은 거의 발생하지 않는다고 생각되기 때문이다.

또한, 제조 장치(100)에서는, 도시를 생략하지만, 제2 반송 라인(102) 중에 제2 광학 시트(8A)에 대하여 열처리를 행하는 건조로를 설치한 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 제2 광학 시트(8A)에 대해서는, 60℃ 이하에서 열처리 혹은, 조습을 행한다. 이에 따라, 편광자층(8)의 총 피치를 조정할 수 있다.

이상과 같이, 상기 접합 광학 필름(1)의 제조 방법에서는, UV 접착제가 도포된 제1 광학 시트(2A)와, UV 접착제가 도포된 제3 광학 시트(9A) 사이에 제2 광학 시트(8A)를 동시에 끼워 넣고, 이들 UV 접착제를 통해 제1 광학 시트(2A)와 제2 광학 시트(8A)와 제3 광학 시트(9A)를 접합 일체화한 접합 광학 시트(1A)에 대하여 UV 광(L)을 조사하여, UV 접착제를 경화시킨다. 또한, 제1 광학 시트(2A)의 UV 접착제를 도포하는 면에는 용이 접착층을 형성해도 좋다.

이에 따라, 접합 광학 시트(1A)에는, 쓸데없는 열이 가해지지 않기 때문에, 종래와 같은 가열·건조시의 수축에 의해 치수가 변화하는 것을 회피할 수 있다. 또한, 종래와 같이 수계 접착제를 이용한 경우에는, 접합 광학 시트(1A)에 흡수에 의한 치수 변화가 생기기 때문에, 접합 광학 시트(1A)를 가열·건조시킨다는 공정이 불가결해진다. 이에 대하여, 상기 접합 광학 필름(1)의 제조 방법에서는, 접합 광학 시트(1A)를 가열·건조시킨다는 공정이 불필요해지기 때문에, 더 나은 생산성의 향상을 도모하는 것이 가능하다.

따라서, 본 발명에 의하면, 접합 정밀도의 향상을 도모하면서, 더 나은 생산성의 향상을 가능하게 한 접합 광학 부재 및 그 제조 방법을 제공하는 것이 가능해진다. 특히, FPR 필름(패턴화 위상차 필름)(2)에서는, 위상차 패턴의 피치 정밀도나 직선성이 10 ㎛ 오더의 변동에 그치게 할 것이 요구되기 때문에, 본 발명을 적용하는 것이 대단히 유효하다.

또한, 상기 반송 공정에서는, 제1 광학 시트(2A)의 접합전 장력에 대한 제3 광학 시트(9A)의 접합전 장력의 비를, 0.60∼0.80의 범위로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.63∼0.78로 한다. 이에 따라, 제1 광학 시트(2A) 및 제3 광학 시트(9A)의 직선성을 높일 수 있다.

즉, 제1 광학 시트(2A)의 접합전 장력을 제3 광학 시트(9A)의 접합전 장력보다 크게 하는 것은, 접합 광학 시트(1A)의 직선성을 양호하게 유지하면서, 액정 패널에 접합하기에 알맞은 컬을 발생시키는 데에 있어서 바람직하다.

여기서, 「단위 단면적당의 접합전 장력」이란, 실측되는 필름에 가해지고 있는 장력(단위는, 예컨대 「N」)을, 필름의 단면적, 즉 필름의 폭과 두께의 곱(단위는, 예컨대 「mm²」)으로 나누어 얻어지는 값(단위는, 예컨대 「N/mm²」)이다.

접합전 장력을 조정하는 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 접합 장치에 구비된 필름의 접합 롤과 조출되는 필름 롤 또는 핀치 롤에 가해지는 토크를 조절하는 방법, 접합 롤의 주속도와 조출되는 필름 롤 또는 핀치 롤의 주속도에 미차를 부여하여 장력을 발생시키는 방법 등을 채용할 수 있다.

제1 광학 시트(2A)의 접합전 장력에 대한 제3 광학 시트(9A)의 접합전 장력의 비는, 이 제1 광학 시트(2A)의 접합전 장력에 관한 단위 단면적당의 접합전 장력을 T1로 하고, 제3 광학 시트(9A)의 접합전 장력에 관한 단위 단면적당의 접합전 장력을 T3으로 했을 때에, 하기 식(1)을 만족한다.

0.60≤T1/T3≤0.80 …(1)

여기서, 제1 광학 시트(2A)의 단위 단면적당의 접합전 장력(T1)[N/mm²]과 제3 광학 시트(9A)의 단위 단면적당의 접합전 장력(T3)[N/mm²]을 변화시켰을 때의 제3 광학 시트(9A)의 접합전 장력(T3)에 대한 제1 광학 시트(2A)의 접합전 장력(T1)의 비(T1/T3)를 구하고, 이러한 조건에서 제작한 접합 광학 시트(1A)의 직선성[mm]을 측정했다. 이들을 종합한 결과를 표 1에 나타낸다.

또, 직선성에 관해서는, 42인치 사이즈에서 1번째 편광 패턴의 양끝을 연결하는 직선을 기준축으로 하여 1080개째의 편광 패턴이 기준축에 대하여 수직 방향(TD: Transverse Direction)으로 변위하는 양[mm]을 측정했다. 또한, 측정에는, 니콘사 제조의 2차원 측정기(상품명: Nikon VMR 10080)를 이용했다. 직선성이 나빠지면, 이 변위량이 커지고, 크로스 토크(좌우 눈에 대하여 각각의 신호가 새는 것)의 원인이 된다.

제3 광학 시트의 접합전 장력[N/mm2]	제1 광학 시트의 접합전 장력[N/mm2]	T1/T3	직선성[mm]
11.4	7.41	0.65	0.025
11.4	8.47	0.74	0.020
11.4	5.29	0.46	0.042
11.4	9.53	0.83	0.036

표 1에 나타내는 바와 같이, T1/T3을 0.60∼0.80의 범위로 한 경우에는, 접합 광학 시트(1A)의 직선성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 접합 광학 시트(1A)의 제1 광학 시트(2A)측의 면에 표면 보호 시트(Pf)를 접합하고 있다. 이 경우, 표면 보호 시트(Pf)의 접합전 장력(T4)에 대한 접합 광학 시트(1A)의 종탄성률(G)의 비(G/T4)를, 1100∼1300의 범위로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 표면 보호 시트(Pf)의 접합전 장력(T4)을 접합 광학 시트(1A)의 종탄성률(G)에 따라 규정함으로써, 접합 광학 시트(1A)의 직선성을 양호하게 유지하면서, 액정 패널에 접합하기에 알맞은 컬을 발생시킬 수 있다.

즉, 접합 광학 시트(1A)의 종탄성률(영률)(G)과, 표면 보호 시트(Pf)에 가해지는 단위 단면적당의 접합전 장력(T4)은, 하기 식(2)를 만족한다.

1100≤G/T4≤1300 …(2)

여기서, 접합 광학 시트(1A)(종탄성률(G): 약 8000)를 이용하여, 접합 광학 시트(1A)의 단위 단면적당의 접합전 장력을 6.76 N/mm²로 하고, 표면 보호 시트(Pf)의 단위 단면적당의 접합전 장력(T4)을 6.92 N/mm²로 한 경우와, 8.90 N/mm²로 한 경우의 표면 보호 시트(Pf)의 접합전 장력(T4)에 대한 접합 광학 시트(1A)의 종탄성률(G)의 비(G/T4)를 구하고, 이러한 조건에서 제작한 접합 광학 시트(1A)의 직선성[mm]을 측정했다. 이들을 종합한 결과를 표 2에 나타낸다.

접합 광학 시트의 Pf 접합시 장력[N/mm2]	표면 보호 시트의 접합 장력[N/mm2]	G/T4	직선성 [mm]
6.76	6.92	1156	0.030
6.76	8.90	899	0.060

표 2에 나타내는 바와 같이, G/T4의 값을 1100 이상으로 함으로써, 접합 광학 시트(1A)의 직선성을 높일 수 있다. 한편, G/T4의 값이 1300을 초과하면, 표면 보호 시트(Pf)의 장력이 지나치게 낮아져, 접합 광학 시트(1A)로부터 절단된 접합 광학 필름(1)이, 전술한 접합에 알맞은 컬의 상태를 유지할 수 없게 될 뿐만 아니라, 반송계가 불안정해진다.

또한, 제1 광학 시트(2A)의 접합전 온도는, 30℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 가열을 행하지 않고 상온(예컨대 25℃)으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 제1 광학 시트(2A)에 온도를 가하지 않는 것은, 제1 광학 시트(2A)에 부여되어 있는 패턴 품질에 수분의 출입에 의한 흡수 팽창이나 탈수 수축에 의한 악영향을 막는 데에 있어서 바람직하다.

여기서, 접합전의 제1 광학 시트(2A)에 대하여 가열을 행하지 않은 경우(25℃)와, 가열을 행한 경우(75℃)에 관해, 접합 광학 시트(1A)의 제조 직후의 총 피치[mm]와, 그 접합 광학 시트(1A)의 제조 7일 후의 총 피치[mm]를 측정하고, 그 총 피치의 변화량[mm]을 조사했다. 그 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 또, 총 피치란, 1080개의 편광 패턴의 폭의 합계치를 나타낸다.

제1 광학 시트의 접합전 온도[℃]	접합 광학 시트의 제조 직후 총 피치[mm]	접합 광학 시트의 제조 7일 후 총 피치[mm]	총 피치의 변화량 [mm]
25(가열 없음)	523.3	523.5	0.2
75	522.5	523.3	0.8

표 3에 나타내는 바와 같이, 접합전의 제1 광학 시트(2A)에 대하여 가열을 행하지 않은 경우 쪽이, 가열을 행한 경우보다 총 피치의 변화량이 작은 것을 알 수 있다.

(광학 표시 장치)

다음으로, 상기 접합 광학 필름(1A)을 이용한 광학 표시 장치의 일례로서, 도 3 및 도 4에 나타내는 액정 패널(P)에 관해 설명한다.

또, 도 3은, 액정 패널(P)의 개략 구성을 나타내는 평면도이다. 도 4는, 도 3 중에 나타내는 A-A 절단선에 의한 액정 패널(P)의 단면도이다.

액정 패널(P)은, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아 직사각 형상을 이루는 제1 기판(P1)과, 제1 기판(P1)에 대향하여 배치되는 비교적 소형의 직사각 형상을 이루는 제2 기판(P2)과, 제1 기판(P1)과 제2 기판(P2) 사이에 봉입된 액정층(P3)을 구비한다. 액정 패널(P)은, 평면에서 보아 제1 기판(P1)의 외형상을 따르는 직사각 형상을 이루고, 평면에서 보아 액정층(P3)의 외주의 내측에 수용되는 영역을 표시 영역(P4)으로 한다.

그리고, 이 액정 패널(P)의 이면(백라이트)측에는, 편광 필름(F11)이 접합되어 있다. 한편, 이 액정 패널(P)의 표면(표시면)측에는, 편광 필름(F12)과 FPR 필름(패턴화 위상차 필름)(F13)을 접합 일체화한 FPR 일체형 편광 필름(접합 광학 필름)(F14)이 접합되어 있다. 이 중, FPR 일체형 편광 필름(F14)에는, 상기 도 1에 나타내는 접합 광학 필름(1)이 이용되고 있다. 그리고, 이들 필름(F11, F14)이 접합된 액정 패널(P)은, 구동 회로나 백라이트 유닛 등이 더욱 도입됨으로써, 액정 표시 장치가 된다.

또, 액정 패널(P)의 구동 방식에 관해서는, 예컨대, TN(Twisted Nematic), STN(SuperTwisted Nematic), VA(Vertical Alignment), IPS(In-Plane Switching), OCB(Optically Compensated Bend) 등, 이 분야에서 알려져 있는 각종 모드를 채용할 수 있다.

편광 필름(F11) 및 FPR 일체형 편광 필름(F14)은, 점착제층을 통해 액정 패널(P)에 접합된다. 따라서, 이들 필름(F11, F14)은, 미리 점착층이 형성되어 있다.

구체적으로, 이 점착제층을 형성하는 점착제로는, 예컨대, 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르 등을 베이스 폴리머로 하는 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 아크릴계 점착제는, 광학적인 투명성이 우수하고, 알맞은 습윤성이나 응집력을 유지하며, 또한 내후성이나 내열성 등이 우수하고, 가열이나 가습의 조건하에서 들뜸이나 벗겨짐 등의 박리 문제가 잘 생기지 않기 때문에, 적합하게 이용된다.

아크릴계 점착제를 구성하는 아크릴계 베이스 폴리머에는, 에스테르 부분이, 메틸기, 에틸기, 부틸기, 또는 2-에틸헥실기와 같은 탄소수 20 이하의 알킬기를 갖는 아크릴산알킬에스테르와, (메트)아크릴산이나 (메트)아크릴산2-히드록시에틸과 같은 작용기 함유 (메트)아크릴계 모노머의 아크릴계 공중합체가 적합하게 이용된다.

이러한 아크릴계 공중합체를 포함하는 점착제층은, 액정 패널(P)에 접합한 후에 어떠한 문제가 있어 박리할 필요가 생긴 경우에, 유리 기판에 점착제 잔여물 등을 발생시키지 않고 비교적 용이하게 박리할 수 있다. 점착제층에 이용하는 아크릴계 공중합체는, 그 유리 전이 온도가 25℃ 이하, 나아가서는 0℃ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 이 아크릴계 공중합체는, 통상 10만 이상의 중량 평균 분자량을 갖는다.

점착제층을 형성하는 점착제로는, 광확산제가 분산된 확산 점착제를 이용할 수도 있다. 광확산제는, 점착제층에 광확산성을 부여하기 위한 것으로, 점착제층을 구성하는 베이스 폴리머와 상이한 굴절률을 갖는 미립자이면 되고, 무기 화합물로 이루어지는 미립자나 유기 화합물(폴리머)로 이루어지는 미립자를 이용할 수 있다.

전술한 바와 같은 아크릴계 베이스 폴리머를 비롯하여, 점착제층을 구성하는 베이스 폴리머는 1.4 전후의 굴절률을 나타내는 경우가 많기 때문에, 광확산제는, 그 굴절률이 1∼2 정도인 것으로부터 적절히 선택하면 된다. 점착제층을 구성하는 베이스 폴리머와 광확산제의 굴절률차는, 통상 0.01 이상이고, 또한 액정 표시 장치의 밝기나 시인성을 유지하는 관점에서는, 0.01 이상 0.5 이하인 것이 바람직하다. 광확산제로서 이용하는 미립자는, 구형의 것, 그것도 단분산에 가까운 것이 바람직하고, 예컨대, 평균 입경이 2∼6 ㎛ 정도의 범위에 있는 미립자가 적합하게 이용된다.

무기 화합물로 이루어지는 미립자로는, 예컨대, 산화알루미늄(굴절률 1.76), 산화규소(굴절률 1.45) 등을 들 수 있다. 또한 유기 화합물(폴리머)로 이루어지는 미립자로는, 예컨대, 멜라민 수지 비드(굴절률 1.57), 폴리메타크릴산메틸 비드(굴절률 1.49), 메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 비드(굴절률 1.50∼1.59), 폴리카보네이트 비드(굴절률 1.55), 폴리에틸렌 비드(굴절률 1.53), 폴리스티렌 비드(굴절률 1.6), 폴리염화비닐 비드(굴절률 1.46), 실리콘 수지 비드(굴절률 1.46) 등을 들 수 있다.

광확산제의 배합량은, 그것이 분산되는 점착제층에 필요해지는 헤이즈 값이나, 그것이 적용되는 액정 표시 장치의 밝기 등을 고려하여 적절히 결정되지만, 통상, 점착제층을 구성하는 베이스 폴리머 100 중량부에 대하여 3∼30 중량부 정도이다.

광확산제가 분산된 점착제층의 헤이즈 값은, 점착제층 부착 편광판이 적용된 액정 표시 장치의 밝기를 확보함과 동시에, 표시상의 번짐이나 흐려짐을 잘 발생시키지 않게 하는 관점에서, 20∼80%의 범위로 하는 것이 바람직하다. 여기서 헤이즈 값은, (확산 투과율/전광선 투과율)×100(%)으로 정의되는 값이며, JIS K 7105에 준하여 측정된다.

투명한 점착제 또는 확산 점착제를 구성하는 각 성분은, 아세트산에틸 등의 적당한 용제에 녹여 점착제 조성물이 된다. 다만, 광확산제 등의 용제에 녹지 않는 성분은, 분산된 상태가 된다. 이 점착제 조성물을 적당한 기재 상에 도포하고, 건조시켜, 점착제층을 형성할 수 있다.

점착제층의 형성 방법으로는, 예컨대, 기재로서 박리 필름을 이용하고, 이 박리 필름의 면 상에 점착제를 도포하여 점착제층을 형성한 후, 얻어진 점착제층을 필름(F11, F14)에 점착하는 방법이나, 필름(F11, F14)의 표면에 점착제를 직접 도포하여 점착제층을 형성한 후, 그 위에 박리 필름을 접합하는 방법 등이 있다.

또한, 박리 필름의 면 상에 점착제층을 형성한 후, 그 점착제층에 다른 1장의 박리 필름을 접합한 양면 박리 필름형 점착제 시트로 할 수도 있다. 이러한 양면 박리 필름형 점착제 시트는, 필요한 시기에 한쪽의 박리 필름을 박리하여 필름(F11, F14)에 점착할 수 있다.

양면 박리 필름형 점착제 시트로서 시판되고 있는 제품의 예를 들면, 각각 상품명으로, 닛토덴코 주식회사로부터 판매되고 있는 “LUCIACS”, 린텍 주식회사로부터 판매되고 있는 “논캐리아”, 니치에이 가공 주식회사로부터 판매되고 있는 “광학용 기재리스 양면 점착 테이프 MHM-F25”, 도요 잉크 주식회사로부터 판매되고 있는 “광학 점착 시트 FS800”, 소켄 화학 주식회사로부터 판매되고 있는 “광학용 양면 테이프 SK” 등이 있다.

점착제층은, 예컨대, 온도 23℃, 상대 습도 65%에서 3∼20일 정도 숙성되어, 가교제의 반응을 충분히 진행시킨 후, 액정 패널(P)에 접합된다.

점착제층의 두께는, 그 접착력 등에 따라 적절히 결정되지만, 통상, 1∼40 ㎛ 정도이다. 가공성이나 내구성 등의 특성을 저해하지 않고, 박형의 편광판을 얻기 위해서는, 점착제층의 두께를 3∼25 ㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 점착제층의 두께를 이 범위로 함으로써, 액정 표시 장치를 정면에서 본 경우나 비스듬하게 본 경우의 밝기를 유지하여, 표시상의 번짐이나 흐려짐이 잘 발생하지 않게 할 수 있다.

점착층이 형성된 필름(F11, F14)은, 액정 패널(P)에 접합되는 제품 형상으로 커트된 상태, 혹은 그곳으로부터 박리 필름으로 보호된 점착제층으로부터 박리 필름을 박리한 상태에서, 점착제층측이 볼록해지는 컬 상태로 할 수 있다. 또한, 액정 패널(P)에 접합할 때에는, 중앙부 또는 단부에 기포를 혼입하는 등의 문제를 방지하는 관점에서, 그 컬량은 5 mm 이하로 하는 것이 바람직하다.

도 5는, 액정 패널(P)과 FPR 일체형 편광 필름(F14)의 접합시의 위치 맞춤을 설명하기 위한 평면도이다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 액정 패널(P)의 표시 영역(P4)의 화소는, 표시 영역(P4)의 장변(액정 패널(P)의 좌우 방향)을 따라, 적색(도 5 중 부호 R로 나타냄), 녹색(도 5 중 부호 G로 나타냄), 청색(도면 중 부호 B로 나타냄)의 각 색 R, G, B에 대응한 컬러 필터가 주기적으로 늘어서 배치되어 있다. 그리고, 각 색 R, G, B에 대응한 화소가 좌우 방향을 따라 다수 늘어서 화소열(L)이 되고, 이 화소열(L)이 표시 영역(P4)의 상하에 걸쳐 다수 배열되어 있다.

한편, FPR 일체형 편광 필름(F14)은, 그 장변을 따라 연장되는 복수의 편광 패턴열(PA)을 갖고 있다. 이들 복수의 편광 패턴열(PA)은, 액정 패널(P)의 각 화소열(L)에 대응하여 상하에 걸쳐 다수 배열되어 있다. 또한, 각 편광 패턴열(PA)은, 좌안용과 우안용에 편광 방향을 상이하게 한 좌안용의 편광 패턴열(PA)과 우안용의 편광 패턴열(PA)을 갖고 있고, 이들이 표시 영역(P4)의 단변(액정 패널(P)의 상하 방향)을 따라 교대로 늘어서 배열되어 있다. 그리고, 이 FPR 일체형 편광 필름(F14)은, 각 편광 패턴열(PA)의 경계선(K)이 표시 영역(P4)의 각 화소열(L)의 사이에 위치하도록 액정 패널(P)에 대하여 접합되게 된다.

이러한 액정 패널(P)을 이용한 FPR 방식의 3D 액정 표시 장치에서는, 액정 패널(P)의 화소의 좌우로 연장되는 1라인마다, 좌우 눈용의 영상을 교대로 짜 넣어 이들을 동시에 표시하면서, 편광 안경을 통해 3D 영상을 보는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 이 액정 표시 장치에서는, 상기 FPR 일체형 편광 필름(F14)에 본 발명을 적용한 접합 광학 필름(1)을 이용하고 있는 점에서, 염가로 박육화가 가능해지고, 신뢰성이 우수한 것이 된다.

1: 접합 광학 필름(접합 광학 필름)
2: FPR 필름(패턴화 위상차 필름)
3: 편광 필름
4: 투명 기재 필름
5: 광배향층
6: 액정층
7a: 제1 광경화성 접착제층
7b: 제2 광경화성 접착제층
8: 편광자층
9a: 투명 기재 필름
9b: 위상차 필름
Pf: 표면 보호 시트
2A: 제1 광학 시트
20: 제1 원반 롤
8A: 제2 광학 시트
80: 제2 원반 롤
9A: 제3 광학 시트
90: 제3 원반 롤
100: 제조 장치
101: 제1 반송 라인(제1 반송 수단)
102: 제2 반송 라인(제2 반송 수단)
103: 제3 반송 라인(제3 반송 수단)
104: 제4 반송 라인(제4 반송 수단)
105a, 105b: 제1 닙 롤
106a∼106d: 제1 가이드 롤
107a, 107b: 제2 닙 롤
108: 제2 가이드 롤
109a, 109b: 제3 닙 롤
110a∼110d: 제3 가이드 롤
111a, 111b: 제4 닙 롤
112: 제4 가이드 롤
113: 제1 도포 장치(제1 도포 수단)
113a: 코터 롤
114: 제2 도포 장치(제2 도포 수단)
115a, 115b: 닙 롤
116: UV 조사 장치(조사 수단)
117: 권취 롤
118: UV 조사 램프(광원)
119: 권취 롤
120: 건조로
121: 제4 원반 롤
L: UV 광(활성화 에너지)

Claims (14)

1. 투명 기재 상에 광배향층과 액정층이 순서대로 적층된 패턴화 위상차 필름과,
   상기 액정층과 제1 광경화성 접착제층을 통해 접합된 편광자층과,
   상기 편광자층과 제2 광경화성 접착제층을 통해 접합된 투명 기재 또는 위상차 필름을 구비하고,
   상기 제1 광경화성 접착제층 및 상기 제2 광경화성 접착제층은, 에폭시 화합물과 양이온 중합 개시제를 함유하고, 활성화 에너지를 조사했을 때에 양이온 중합에 의해 경화되는 광경화성 접착제로부터 형성되는 접합 광학 부재.
2. 제1항에 있어서, 상기 투명 기재의 상기 광배향층 및 상기 액정층이 적층된 면과는 반대측의 면 상에, 표면 처리층이 형성되어 있는 접합 광학 부재.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 액정층의 상기 제1 광경화성 접착제층과 대향하는 쪽의 면에 용이 접착층이 형성되어 있는 접합 광학 부재.
4. 투명 기재 상에 광배향층과 액정층이 순서대로 적층된 패턴화 위상차 필름과,
   상기 액정층과 제1 광경화성 접착제층을 통해 접합된 편광자층과,
   상기 편광자층과 제2 광경화성 접착제층을 통해 접합된 투명 기재 또는 위상차 필름을 구비하는 접합 광학 부재의 제조 방법으로서,
   상기 패턴화 위상차 필름의 원반이 되는 제1 광학 시트와, 상기 편광자층의 원반이 되는 제2 광학 시트와, 상기 투명 기재 또는 위상차 필름의 원반이 되는 제3 광학 시트를, 상기 제1 광학 시트와 상기 제3 광학 시트 사이에 상기 제2 광학 시트가 위치하도록 반송하는 반송 공정과,
   상기 제1 광학 시트의 상기 제2 광학 시트와 대향하는 면에, 에폭시 화합물과 양이온 중합 개시제를 함유하는 제1 광경화성 접착제를 도포하고, 상기 제3 광학 시트의 상기 제2 광학 시트와 대향하는 면에, 에폭시 화합물과 양이온 중합 개시제를 함유하는 제2 광경화성 접착제를 도포하는 도포 공정과,
   상기 제1 광경화성 접착제를 통해 상기 제1 광학 시트와 상기 제2 광학 시트를 접합하고, 상기 제2 광경화성 접착제를 통해 상기 제2 광학 시트와 상기 제3 광학 시트를 접합한 접합 광학 시트를 형성하는 접합 공정과,
   상기 접합 광학 시트에 활성화 에너지를 조사함으로써 상기 제1 광경화성 접착제 및 상기 제2 광경화성 접착제를 경화시키는 조사 공정과,
   상기 접합 광학 시트를 권취하는 권취 공정을 적어도 포함하는 접합 광학 부재의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 반송 공정에서, 상기 제1 광학 시트의 접합전 장력에 대한 상기 제3 광학 시트의 접합전 장력의 비를 0.60∼0.80의 범위로 하는 접합 광학 부재의 제조 방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 접합 광학 시트의 상기 제1 광학 시트측의 면에 표면 보호 시트를 접합하는 공정을 포함하고,
   상기 표면 보호 시트의 접합전 장력에 대한 상기 접합 광학 시트의 종탄성률의 비를 1100∼1300의 범위로 하는 접합 광학 부재의 제조 방법.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도포 공정 전에, 상기 제1 광학 시트의 상기 액정층측의 면에 대하여 용이 접착 처리를 실시하는 용이 접착 처리 공정을 포함하는 접합 광학 부재의 제조 방법.
8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 광학 시트의 접합전 온도를 30℃ 이하로 하는 접합 광학 부재의 제조 방법.
9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도포 공정에서, 상기 광경화성 접착제를 그라비아 코터에 의해 도포하는 접합 광학 부재의 제조 방법.
10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접합 공정에서, 상기 제1 광학 시트와 상기 제2 광학 시트와 상기 제3 광학 시트를 한쌍의 닙 롤 사이에 통과시킴으로써, 상기 접합 광학 시트를 형성하는 접합 광학 부재의 제조 방법.
11. 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조사 공정에서, 상기 접합 광학 시트를 상기 권취 롤에 권취한 상태에서 상기 활성화 에너지를 조사함과 동시에, 상기 접합 광학 시트를 권취 롤에 권취할 때에는, 상기 제1 광학 시트를 내주측에 위치시키는 접합 광학 부재의 제조 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 조사 공정에서, 상기 권취 롤로서, 냉각 기구를 갖는 칠러 롤을 이용하는 접합 광학 부재의 제조 방법.
13. 제4항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조사 공정에서, 상기 활성화 에너지로서 자외선광을 조사하는 접합 광학 부재의 제조 방법.
14. 제4항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 권취 공정 후에, 상기 접합 광학 시트를 권출하면서, 상기 접합 광학 부재가 되는 일정한 길이마다 절단하는 절단 공정을 포함하는 접합 광학 부재의 제조 방법.
    

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