KR20180089429A - 원편광판 및 이를 이용한 플렉시블한 화상 표시 장치 - Google Patents

원편광판 및 이를 이용한 플렉시블한 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

상태 변화 및 경시 변화의 어느 것에 의해서도 컬이 작고, 플렉시블한 화상 표시 장치에 적용한 경우에 당해 화상 표시 장치의 소망이 아닌 굴곡 및 휨을 억제 할 수 있는 원편광판을 제공한다. 본 발명의 원편광판은 제1 보호층과, 편광자와, 제2 보호층과, 면내 위상차 Re(550)이 80nm∼200nm인 위상차층을 이 순서로 갖고, 제2 보호층의 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도가 160g/m2/24H 미만이다. 이 원편광판은 플렉시블한 화상 표시 장치에 이용된다.

Description

원편광판 및 이를 이용한 플렉시블한 화상 표시 장치
본 발명은 원편광판 및 이를 이용한 플렉시블한 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 스마트폰으로 대표되는 스마트 디바이스 또는 디지털 사이니지(signage)나 윈도우 디스플레이 등의 표시 장치가 강한 외광 하에서 사용되는 기회가 증가하고 있다. 이에 따라, 표시 장치 자체 또는 표시 장치에 이용되는 터치 패널부나 유리 기판, 금속 배선 등의 반사체에 의한 외광 반사나 배경의 비침(mirroring) 등의 문제가 발생하고 있다. 특히, 최근 실용화되고 있는 유기 일렉트로 루미네센스(EL) 표시 장치는 반사성이 높은 금속층을 갖기 때문에 외광 반사나 배경의 비침 등의 문제를 일으키기 쉽다. 그래서 위상차 필름(대표적으로는 λ/4판)을 갖는 원편광판을 시인 측에 반사 방지 필름으로 설치함으로써 이들의 문제를 방지하는 것이 알려져 있다.
그런데, 유기 EL 표시 장치에 관해서는 액정 표시 장치에는 없는 특징을 살려 플렉시블한 또는 굴곡 가능(폴더블)한 구성을 갖는 유기 EL 표시 장치의 실용화가 진행되고 있다. 그러나, 종래의 원편광판을 이용하면, 유기 EL 표시 장치에 소망하지 않는 굴곡 및/또는 휨이 생긴다는 문제가 있다.
일본 특개 2010-139548호 공보 일본 특개 2003-207640호 공보 일본 특개 2004-226842호 공보 일본 특허 제3815790호 일본 특개 2014-170221호 공보
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 주된 목적은 상태 변화 및 경시 변화의 어느 것에 의해서도 컬이 작고, 플렉시블한 화상 표시 장치에 적용한 경우에 당해 화상 표시 장치에 소망되지 않는 굴곡 및 휨을 억제 할 수 있는 원편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 원편광판은 제1 보호층과, 편광자와, 제2 보호층과, 면내 위상차 Re(550)이 80nm∼200nm인 위상차층을 이 순서로 갖고, 해당 제2 보호층의 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도가 160g/m2/24H 미만이다. 이 원편광판은 플렉시블한 화상 표시 장치에 이용된다.
일 실시 형태에 있어서는, 상기 제2 보호층이 생략되어 상기 위상차층이 상기 편광자의 보호층을 겸하고, 해당 위상차층의 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도가 160g/m2/24H 미만이다.
일 실시 형태에 있어서는, 상기 편광자의 흡수축과 상기 위상차층의 지상축(遲相軸)이 이루는 각도(θ)는 35°∼55°이다.
일 실시 형태에 있어서는, 상기 원편광판은 상기 제1 보호층의 외측에 하드 코트층을 더 갖는다.
일 실시 형태에 있어서는, 상기 원편광판은 상기 위상차층 측의 최외부에 점착제층을 더 갖고, 해당 점착제층 표면에 릴리스 라이너가 가착(假着)되어 있다.
일 실시 형태에 있어서는, 상기 원편광판은 상기 제1 보호층 측의 최외부에 표면 보호 필름이 가착되어 있다.
일 실시 형태에 있어서는, 상기 원편광판은 상기 릴리스 라이너 및 상기 표면 보호 필름이 가착된 상태; 해당 릴리즈 라이너가 박리 제거되고, 해당 표면 보호 필름이 가착된 상태; 및 해당 릴리스 라이너 및 해당 표면 보호 필름이 박리 제거된 상태의 각각의 상태에 있어서 25℃±5℃, 상대 습도 55%±10%의 환경 하에 72시간 둔 경우의 컬량이 ±6mm 이내이다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 플렉시블한 화상 표시 장치가 제공된다. 이 화상 표시 장치는 상기 원편광판을 구비한다.
본 발명에 의하면, 원편광판에 있어서 편광자의 표시 셀 측에 인접하는 층의 투습도를 최적화함으로써 상태 변화(대표적으로는 표면 보호 필름의 박리 및/또는 릴리스 라이너의 박리) 및 경시 변화의 어느 것에 의해서도 컬이 작은 원편광판을 실현할 수 있다. 그 결과, 원편광판을 플렉시블한 화상 표시 장치에 적용한 경우에 당해 화상 표시 장치의 소망이 아닌 굴곡 및 휨을 양호하게 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 원편광판의 개략 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시 형태에는 한정되지 않는다.
(용어 및 기호의 정의)
본 명세서에서의 용어 및 기호의 정의는 다음과 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(進相軸) 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. 원편광판의 전체 구성
본 발명의 실시 형태에 따른 원편광판은 대표적으로는 플렉시블한 화상 표시 장치(대표적으로는 유기 EL 표시 장치)에 이용될 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 원편광판의 개략 단면도이다. 본 실시 형태의 원편광판(100)은 제1 보호층(11)과, 편광자(20)와, 제2 보호층(12)과 위상차층(30)을 이 순서로 갖는다. 원편광판(100)에 있어서는, 대표적으로는 제1 보호층(11)이 시인 측으로 되고, 위상차층(30)이 화상 표시 장치의 표시 셀 측으로 된다. 위상차층(30)의 면내 위상차 Re(550)은 80nm∼200nm이다. 위상차층(30)은 대표적으로는 이른바 λ/4판으로서 기능한다. 편광자(20)의 흡수축과 위상차층(30)의 지상축이 이루는 각도(θ)는 대표적으로는 35°∼55°이고, 바람직하게는 38°∼52°이며, 보다 바람직하게는 42°∼48°이고, 더욱 바람직하게는 약 45°이다.
일 실시 형태에 있어서는, 원편광판(100)은 도시예와 같이 제1 보호층(11)의 외측에 하드 코트층(40)을 추가로 갖고 있어도 된다. 일 실시 형태에 있어서는, 원편광판(100)은 다른 위상차층(도시하지 않음)을 추가로 갖고 있어도 된다. 다른 위상차층의 광학 특성(예컨대, 면내 위상차, 두께 방향 위상차, Nz 계수, 굴절률 특성), 수, 조합, 배치 위치 등은 목적에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 일 실시 형태에 있어서는, 원편광판(100)은 도전층 또는 도전층 부착 등방성 기재(모두 도시하지 않음)를 추가로 갖고 있어도 된다. 이 경우 원편광판은 표시 셀(예컨대, 유기 EL 셀)과 편광판과의 사이에 터치 센서가 내장된, 이른바 이너 터치 패널형 입력 표시 장치에 적용될 수 있다.
실용적으로는, 원편광판(100)은 도시예와 같이 위상차층(30) 측의 최외부에 점착제층(50)을 추가로 갖고 있어도 된다. 점착제층이 미리 설치되어 있음으로써, 다른 광학 부재(예컨대, 화상 표시 장치의 표시 셀)에 용이하게 첩합(貼合)할 수 있다. 이 경우 원편광판이 사용에 제공되기 까지, 점착제층(50) 표면에는 릴리스 라이너(60)가 가착되어 점착제층(50)을 보호하는 것이 바람직하다. 또한, 실용적으로는 원편광판(100)은 도시예와 같이 제1 보호층(11) 측의 최외부에 표면 보호 필름(70)이 가착되어 있어도 된다. 또한, 본 명세서에서 표면 보호 필름이라고 할 때에는 작업 시에 원편광판을 일시적으로 보호하는 필름을 의미하고, 제1 보호층(11), 제2 보호층(12)과 같은 편광자의 보호층(편광자 보호 필름)과는 상이한 것이다.
원편광판을 구성하는 각 층 또는 광학 필름은 임의의 적절한 접착층(접착제층 또는 점착제층)을 개재하여 적층되어 있다. 접착제층을 구성하는 접착제로서는 대표적으로는 폴리비닐알코올계 접착제를 들 수 있다. 점착제층을 구성하는 점착제로서는 대표적으로는 아크릴계 점착제를 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 제2 보호층(12)의 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도는 160g/m2/24H 미만이다. 또한, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서는, 제2 보호층(12)은 생략되고, 위상차층(30)이 편광자(20)의 보호층을 겸할 수 있다. 이 경우, 위상차층(30)의 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도가 160g/m2/24H 미만이면 된다. 즉, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 편광자(20)의 표시 셀 측에 인접하는 층의 투습도를 최적화함으로써 상태 변화(대표적으로는 표면 보호 필름의 박리 및/또는 릴리스 라이너의 박리) 및 경시 변화의 어느 것에 의해서도 컬이 작은 원편광판을 실현할 수 있다. 그 결과, 원편광판을 플렉시블한 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 당해 화상 표시 장치가 소망하지 않는 굴곡 및 휨을 양호하게 억제할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 형태는 플렉시블한(또는 폴더블한) 화상 표시 장치에 원편광판을 적용하여 처음 명확해진 과제를 해결하는 것이다. 이것은, 필름의 투습도는 필름의 구성 재료 자체의 특성 및 필름 두께의 양방에 영향을 받는 바, 편광자의 표시 셀 측에 인접한 층(필름)에 소망되는 광학 특성을 유지하면서, 재료 및 두께의 최적화에 대한 시행 착오를 반복함으로써 얻어진 예기치 못한 우수한 효과이다. 또한, 투습도는 JIS Z 0208 (컵법)에 준하여 측정될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 원편광판은 (i) 릴리스 라이너(60) 및 표면 보호 필름(70)이 가착된 상태; (ii) 릴리스 라이너(60)가 박리 제거되고, 표면 보호 필름(70)이 가착된 상태; 및 (iii) 릴리스 라이너(60) 및 표면 보호 필름(70)이 박리 제거된 상태의 각각의 상태에 있어서 25℃±5℃, 상대 습도 55%±10%의 환경 하(대표적으로는 클린 룸 환경 하)에 72시간 둔 경우의 컬량이 바람직하게는 ±6mm 이내이고, 보다 바람직하게는 ±5mm 이내이며, 더욱 바람직하게는 ±4mm 이내이다. 특히, 본 발명의 실시 형태에 따른 원편광판은 상태 (iii)에서의 경시 변화에 의한 컬량이 작은 것이 특징이다. 즉, 상태 (i) 및 (ii)에서의 컬의 제어는 종래부터 이루어지고 있으며, 종래의 강직한 화상 표시 장치에서는 이들의 상태에서의 컬의 제어만으로 충분하였다. 한편, 상태 (iii)에서의 경시 변화에 의한 컬량을 상기 범위로 함으로써 플렉시블한(또는 폴더블한) 화상 표시 장치 자체의 굴곡 및 휨을 양호하게 억제할 수 있음을 알았다. 상기와 같이 편광자의 표시 셀 측에 인접하는 층의 투습도를 최적화함으로써, 상태 (iii)에서의 경시 변화에 의한 컬량을 제어할 수 있다.
상기의 실시 형태는 적절히 조합하여도 되고, 상기의 실시 형태에서의 구성 요소에 당업계에서 자명한 개변을 추가하여도 된다. 또한, 상기 실시 형태에서의 구성 요소를 광학적으로 등가인 구성으로 치환하여도 된다.
이하, 원편광판의 각 구성 요소에 관하여 보다 상세하게 설명한다.
B. 제1 보호층
제1 보호층(11)은 편광자의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 형성된다. 당해 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로서는 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 재료로서는 예컨대, 측쇄에 치환 또는 비치환의 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, 측쇄에 치환 또는 비치환의 페닐기 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 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.
제1 보호층의 두께는 본 발명의 효과가 얻어지는 한, 임의의 적절한 두께가 채용될 수 있다. 제1 보호층의 두께는 예컨대 5㎛∼70㎛이고, 바람직하게는 15㎛∼50㎛이다. 또한, 후술하는 표면 처리가 실시되어 있는 경우, 제1 보호층의 두께는 표면 처리층의 두께를 포함한 두께이다.
본 발명의 원편광판은 대표적으로는 화상 표시 장치의 시인 측에 배치되고 제1 보호층(11)은 대표적으로는 그 시인 측에 배치된다. 따라서, 제1 보호층(11)에는 목적에 따라 임의의 적절한 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 일 실시 형태에 있어서는, 하드 코트 처리가 이루어지고, 상기와 같이 하드 코트층(40)이 설치될 수 있다. 하드 코트층을 구성하는 재료로서는, 예컨대, 아크릴계 수지(아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트), 에폭시계 수지를 주성분으로 하는 자외선 경화형 수지를 들 수 있다. 하드 코트층은 이와 같은 자외선 경화형 수지의 모노머 또는 올리고머와 필요에 따라 광중합 개시제 및 레벨링제를 포함하는 용액을 제1 보호층에 도공 및 건조하고, 당해 건조된 도공층에 광(대표적으로는 자외선)을 조사하여 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 표면 처리의 다른 구체예로서는, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 안티글레어 처리를 들 수 있다. 또한/또는, 제1 보호층(11)에는 필요에 따라 편광 선글라스를 개재하여 시인하는 경우의 시인성을 개선하는 처리(대표적으로는 (타)원편광 기능을 부여하는 것, 초고 위상차를 부여하는 것)가 실시되어 있어도 된다. 이와 같은 처리를 실시함으로써, 편광 선글라스 등의 편광 렌즈를 개재하여 표시 화면을 시인한 경우에도 우수한 시인성을 실현할 수 있다. 따라서, 원편광판은 야외에서 이용될 수 있는 화상 표시 장치에도 바람직하게 적용될 수 있다.
C. 편광자
편광자(20)로서는 임의의 적절한 편광자가 채용될 수 있다. 예컨대, 편광자를 형성하는 수지 필름은 단층의 수지 필름이어도 되고, 이층 이상의 적층체이어도 된다.
단층의 수지 필름으로 구성되는 편광자의 구체예로서는, 폴리비닐알코올(PVA)계 필름, 부분 포멀화 PVA계 필름, 에틸렌·비닐 아세테이트 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 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 바람직하게는 광학 특성이 우수한 것으로부터, PVA계 필름을 요오드로 염색하고 1축 연신하여 얻어진 편광자가 이용된다.
상기 요오드에 의한 염색은 예컨대, PVA계 필름을 요오드 수용액에 침지함으로써 실시된다. 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 구체예로서는 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 대표적으로는 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 박리하여 당해 박리면에 목적에 따라 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 25㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 1㎛∼22㎛이며, 더욱 바람직하게는 1㎛∼12㎛이고, 특히 바람직하게는 3㎛∼12㎛이다. 편광자의 두께가 이와 같은 범위이면, 가열 시의 컬을 양호하게 억제할 수 있고, 또 양호한 가열 시의 외관 내구성이 얻어진다.
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.
D. 제2 보호층
제2 보호층(12)은 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도가 상기와 같이 160g/m2/24H 미만이고, 바람직하게는 155g/m2/24H 이하이며, 보다 바람직하게는 150g/m2/24H 이하이다. 투습도를 이와 같은 범위로 함으로써, 상기와 같이 상태 변화(대표적으로는 표면 보호 필름의 박리 및/또는 릴리스 라이너의 박리) 및 경시 변화의 어느 것에 의해서도 컬이 작은 원편광판을 실현할 수 있다. 또한, 제2 보호층의 투습도의 하한은 예컨대 10g/m2/24H이다.
제2 보호층은 상기의 투습도를 가질 수 있는 한, 편광자의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 형성된다. 제2 보호층의 형성 재료로서 대표적으로는 아크릴계 수지를 들 수 있다. 일 실시 형태에 있어서는, 아크릴계 수지로서 글루타르이미드 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지가 이용된다. 글루타르이미드 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 예컨대, 일본 특개 2006-309033호 공보, 일본 특개 2006-317560호 공보, 일본 특개 2006-328329호 공보, 일본 특개 2006-328334호 공보, 일본 특개 2006-337491호 공보, 일본 특개 2006-337492호 공보, 일본 특개 2006-337493호 공보, 일본 특개 2006-337569호 공보, 일본 특개 2007-009182호 공보, 일본 특개 2009-161744호 공보, 일본 특개 2010-284840호 공보에 기재되어 있다. 이들의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.
다른 실시 형태에 있어서는, 아크릴계 수지로서 락톤 환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지가 이용된다. 락톤 환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 예컨대, 일본 특개 2000-230016호 공보, 일본 특개 2001-151814호 공보, 일본 특개 2002-120326호 공보, 일본 특개 2002-254544호 공보, 일본 특개 2005-146084호 공보에 기재되어 있다. 이들의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.
상기 (메트)아크릴계 수지는 Tg(유리 전이 온도)가 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 120℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125℃ 이상, 특히 바람직하게는 130℃ 이상이다. 내구성이 우수할 수 있기 때문이다. 상기 (메트)아크릴계 수지의 Tg의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서 바람직하게는 170℃ 이하이다.
상기 (메트)아크릴계 수지는 질량 평균 분자량(중량 평균 분자량이라고 칭하는 경우도 있다)이 바람직하게는 1000∼2000000, 보다 바람직하게는 5000∼1000000, 더욱 바람직하게는 10000∼500000, 특히 바람직하게는 50000∼500000이다.
제2 보호층(12)은 광학적으로 등방성인 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서 "광학적으로 등방성인"이라 함은 면내 위상차 Re(550)이 0nm∼10nm이고, 두께 방향의 위상차 Rth(550)이 -10nm∼+10nm인 것을 말한다.
제2 보호층의 두께는 예컨대 15㎛∼35㎛이고, 바람직하게는 15㎛∼25㎛이다. 이와 같은 두께라면 편광자의 내측(표시 셀 측) 보호층으로서 소망의 광학 특성을 유지하면서 상기 투습도를 실현할 수 있다.
E. 위상차층
위상차층(30)은 목적에 따라 임의의 적절한 광학적 특성 및/또는 기계적 특성을 가질 수 있다. 위상차층(30)은 대표적으로는 지상축을 갖는다. 위상차층(30)의 지상축과 편광자(11)의 흡수축이 이루는 각도(θ)는 상기와 같이, 대표적으로는 35°∼55°이고, 바람직하게는 38°∼52°이며, 보다 바람직하게는 42°∼48°이고, 더욱 바람직하게는 약 45°이다. 각도(θ)가 이와 같은 범위이면, 위상차층(30)을 후술하는 바와 같이 λ/4판으로 함으로써 매우 우수한 원편광 특성(결과로서, 매우 우수한 반사 방지 특성)을 갖는 원편광판을 얻을 수 있다.
위상차층(30)은 바람직하게는 굴절률 특성이 nx>ny≥nz의 관계를 나타낸다. 위상차층은 대표적으로는 편광판에 반사 방지 특성을 부여하기 위하여 설치되고, λ/4판으로서 기능할 수 있다. 위상차층의 면내 위상차 Re(550)은 상기와 같이 80nm∼200nm이고, 바람직하게는 100nm∼180nm이며, 보다 바람직하게는 110nm∼170nm이다. 또한, 여기서 "ny=nz"는 ny와 nz가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, 실질적으로 동일한 경우를 포함한다. 따라서, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 ny<nz가 되는 경우가 있을 수 있다.
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 원편광판을 화상 표시 장치에 이용한 경우에 매우 우수한 반사 색상을 달성할 수 있다.
위상차층은 위상차 값이 측정 광의 파장에 따라서 커지는 역분산 파장 특성을 나타내어도 되고, 위상차 값이 측정 광의 파장에 따라서 작아지는 양의 파장 분산 특성을 나타내어도 되며, 위상차 값이 측정 광의 파장에 따라서도 거의 변화하지 않는 플랫한 파장 분산 특성을 나타내어도 된다. 일 실시 형태에 있어서는, 위상차층은 역분산 파장 특성을 나타낸다. 이 경우, 위상차층의 Re(450)/Re(550)은 바람직하게는 0.8 이상 1 미만이고, 보다 바람직하게는 0.8 이상 0.95 이하이다. 이와 같은 구성이면, 매우 우수한 반사 방지 특성을 실현할 수 있다. 다른 실시 형태에 있어서는, 위상차층은 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.
위상차층은 광 탄성계수의 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, 가열시의 수축 응력이 발생했을 경우에 위상차 변화가 발생하기 어렵다. 그 결과, 얻어지는 화상 표시 장치의 열 얼룩이 양호하게 방지될 수 있다.
상기와 같이 제2 보호층(12)이 생략되어 위상차층(30)이 편광자(20)의 보호층을 겸하는 경우, 위상차층은 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도가 상기와 같이 160g/m2/24H 미만이고, 바람직하게는 120g/m2/24H 이하이며, 보다 바람직하게는 100g/m2/24H 이하이다. 투습도를 이와 같은 범위로 함으로써, 상기와 같이 상태 변화(대표적으로는 표면 보호 필름의 박리 및/또는 릴리스 라이너의 박리) 및 경시 변화의 어느 것에 의해서도 컬이 작은 원편광판을 실현할 수 있다. 또한, 위상차층의 투습도의 하한은, 예컨대 10g/m2/24H이다.
위상차층의 두께는 바람직하게는 60㎛ 이하이고, 바람직하게는 30㎛∼58㎛이다. 이와 같은 두께이면 원편광 기능을 부여하는 λ/4판으로서 소망하는 광학 특성을 유지하면서 상기 투습도를 실현할 수 있다.
위상차층(30)은 상기의 특성을 만족할 수 있는 임의의 적절한 수지 필름으로 구성될 수 있다. 그와 같은 수지의 대표예로서는, 환상 올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리스티렌계 수지, 아크릴계 수지를 들 수 있다. 위상차층이 역분산 파장 특성을 나타내는 수지 필름으로 구성되는 경우, 폴리카보네이트계 수지가 바람직하게 이용될 수 있고, 플랫한 파장 분산 특성을 나타내는 수지 필름으로 구성되는 경우, 환상 올레핀계 수지가 바람직하게 이용될 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지로는 본 발명의 효과가 얻어지는 한, 임의의 적절한 폴리카보네이트 수지를 이용할 수 있다. 바람직하게는 폴리카보네이트 수지는 플루오렌계 디히드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위와 이소소르비드계 디히드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위와 지환식 디올, 지환식 디메탄올, 디, 트리 또는 폴리에틸렌글리콜, 및 알킬렌글리콜 또는 스피로글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 디히드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위를 포함한다. 바람직하게는 폴리카보네이트 수지는 플루오렌계 디히드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위와 이소소르비드계 디히드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위와 지환식 디메탄올에서 유래하는 구조 단위 및/또는 디, 트리 또는 폴리에틸렌글리콜에서 유래하는 구조 단위를 포함하고; 더욱 바람직하게는 플루오렌계 디히드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위와 이소소르비드계 디히드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위와, 디, 트리 또는 폴리에틸렌글리콜에서 유래하는 구조 단위를 포함한다. 폴리카보네이트 수지는 필요에 따라서 그 밖의 디히드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위를 포함하고 있어도 된다. 또한, 본 발명에 바람직하게 이용될 수 있는 폴리카보네이트 수지의 상세내용은 예컨대, 일본 특개 2014-10291호 공보, 일본 특개 2014-26266호 공보에 기재되어 있고, 당해 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.
일 실시 형태에 있어서는, 올리고플루오렌 구조 단위를 포함하는 폴리카보네이트계 수지가 이용될 수 있다. 올리고플루오렌 구조 단위를 포함하는 폴리카보네이트계 수지로서는 예컨대, 하기 화학식(1)로 표시되는 구조 단위 및/또는 하기 화학식(2)로 표시되는 구조 단위를 포함하는 수지를 들 수 있다.
[화학식 1]
Figure pct00001
[화학식 2]
Figure pct00002
(상기 화학식(1) 및 상기 화학식(2) 중, R5 및 R6은 각각 독립적으로 직접 결합, 치환 또는 무치환의 탄소수 1∼4의 알킬렌기(바람직하게는 주쇄 상의 탄소수가 2∼3인 알킬렌기)이다. R7은 직접 결합, 치환 또는 무치환의 탄소수 1∼4의 알킬렌기(바람직하게는 주쇄 상의 탄소수가 1∼2인 경우 알킬렌기)이다. R8∼R13은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 무치환의 탄소수 1∼10(바람직하게는 1∼4, 보다 바람직하게는 1∼2)의 알킬기, 치환 또는 무치환의 탄소수 4∼10(바람직하게는 4∼8, 보다 바람직하게는 4∼7)의 아릴기, 치환 또는 무치환의 탄소수 1∼10(바람직하게는 1∼4, 보다 바람직하게는 1∼2)의 아실기, 치환 또는 무치환의 탄소수 1∼10(바람직하게는 1∼4, 보다 바람직하게는 1∼2)의 알콕시기, 치환 또는 무치환의 탄소수 1∼10(바람직하게는 1∼4, 보다 바람직하게는 1∼2)의 아릴옥시기, 치환 또는 무치환의 탄소수 1∼10(바람직하게는 1∼4, 보다 바람직하게는 1∼2)의 아실옥시기, 치환 또는 무치환의 아미노기, 치환 또는 무치환의 탄소수 1∼10(바람직하게는 1∼4)의 비닐기, 치환 또는 무치환의 탄소수 1∼10(바람직하게는 1∼4)의 에티닐기, 치환기를 갖는 유황 원자, 치환기를 갖는 규소 원자, 할로겐 원자, 니트로기 또는 시아노기이다. R8∼R13 중 인접하는 적어도 2개의 기가 서로 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.)
일 실시 형태에 있어서는, 올리고플루오렌 구조 단위에 포함되는 플루오렌 환은 R8∼R13의 모두가 수소 원자인 구성을 갖거나, 혹은 R8 및/또는 R13이 할로겐 원자, 아실기, 니트로기, 시아노기 및 설포기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 것이고, 또한, R9∼R12가 수소 원자인 구성을 갖는다.
올리고플루오렌 구조 단위를 포함하는 폴리카보네이트계 수지의 상세내용은 예컨대, 일본 특개 2015-212816호 공보 등에 기재되어 있다. 당해 특허 문헌의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.
상기 폴리카보네이트 수지의 유리 전이 온도는 110℃ 이상 150℃ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 120℃ 이상 140℃ 이하이다. 유리 전이 온도가 과도하게 낮으면 내열성이 나빠지는 경향이 있고, 필름 성형 후에 치수 변화를 일으킬 가능성이 있으며, 또한 얻어지는 유기 EL 패널의 화상 품질을 낮추는 경우가 있다. 유리 전이 온도가 과도하게 높으면 필름 성형 시의 성형 안정성이 나빠지는 경우가 있고, 또한 필름의 투명성을 해치는 경우가 있다. 또한, 유리 전이 온도는 JIS K 7121(1987)에 준하여 구할 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지의 분자량은 환원 점도로 나타낼 수 있다. 환원 점도는 용매로서 염화 메틸렌을 이용하여 폴리카보네이트 농도를 0.6g/dL로 정밀하게 제조하고, 온도 20.0℃±0.1℃에서 우베로데 점도관을 이용하여 측정된다. 환원 점도의 하한은 통상 0.30dL/g이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.35dL/g 이상이다. 환원 점도의 상한은 통상 1.20dL/g가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.00dL/g, 더욱 바람직하게는 0.80dL/g이다. 환원 점도가 상기 하한값보다 작으면 성형품의 기계적 강도가 작아지는 문제가 발생하는 경우가 있다. 한편, 환원 점도가 상기 상한값보다 크면 성형할 때의 유동성이 저하하여 생산성이나 성형성이 저하하는 문제가 발생하는 경우가 있다.
폴리카보네이트계 수지 필름으로서 시판되는 필름을 이용하여도 된다. 시판품의 구체예로서는 테이진사 제조의 상품명 "퓨어에이스 WR-S", "퓨어에이스 WR-W", "퓨어에이스 WR-M", 닛토덴코사 제조의 상품명 "NRF"를 들 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. 구체예로서는 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 구체예로서는 노보넨계 모노머를 들 수 있다. 노보넨계 모노머로서는, 예컨대, 노보넨 및 그의 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, 그의 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 구체예로서는, 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 수지 필름으로서 시판되는 필름을 이용하여도 된다. 구체예로서는 일본 제온사 제조의 상품명 "제오넥스", "제오노아", JSR사 제조의 상품명 "아톤(Arton)", TICONA사 제조의 상품명 "토퍼스", 미쓰이 화학사 제조의 상품명 "APEL"을 들 수 있다.
위상차층(30)은 예컨대, 상기 수지로 형성된 필름을 연신함으로써 얻어진다. 수지로 필름을 형성하는 방법으로서는 임의의 적절한 성형 가공법이 채용될 수 있다. 구체예로서는 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, 폴리카보네이트계 수지 또는 환상 올레핀계 수지는 많은 필름 제품이 시판되고 있으므로, 당해 시판 필름을 그대로 연신 처리에 제공하여도 된다.
수지 필름(미연신 필름)의 두께는 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.
일 실시 형태에 있어서는, 위상차 필름은 수지 필름을 일축 연신 또는 고정단 일축 연신함으로써 제작된다. 고정단 일축 연신의 구체예로서는 수지 필름을 길이 방향으로 주행시키면서 폭 방향(횡 방향)으로 연신하는 방법을 들 수 있다. 연신 배율은 바람직하게는 1.1배∼3.5배이다.
다른 실시 형태에 있어서는, 위상차 필름은 장척상의 수지 필름을 길이 방향에 대하여 상기의 각도(θ)의 방향으로 연속적으로 경사 연신함으로써 제작될 수 있다. 경사 연신을 채용함으로써, 필름의 길이 방향에 대하여 각도(θ)의 배향각(각도(θ)의 방향으로 지상축)을 갖는 장척상의 연신 필름이 얻어지고, 예컨대, 편광자와의 적층 시에 롤 투 롤이 가능하게 되어, 제조 공정을 간략화할 수 있다. 또한, 각도(θ)는 원편광판에 있어서 편광자의 흡수축과 위상차층의 지상축이 이루는 각도일 수 있다. 각도(θ)는 상기와 같이 대표적으로는 35°∼ 55°이고, 바람직하게는 38°∼52°이며, 보다 바람직하게는 42°∼48°이고, 더욱 바람직하게는 약 45°이다.
경사 연신에 이용하는 연신기로서는 예컨대, 횡방향 및/또는 종방향으로 좌우 상이한 속도의 이송력 또는 인장력 또는 인취력을 부가할 수 있는 텐터식 연신기를들 수 있다. 텐터식 연신기에는 횡일축 연신기, 동시 이축 연신기 등이 있지만, 장척상의 수지 필름을 연속적으로 경사 연신할 수 있는 한, 임의의 적절한 연신기가 이용될 수 있다.
상기 연신기에 있어서 좌우의 속도를 각각 적절하게 제어함으로써 상기 소망의 면내 위상차를 갖고, 또한 상기 소망하는 방향으로 지상축을 갖는 위상차층(실질적으로는 장척상의 위상차 필름)을 얻을 수 있다.
상기 필름의 연신 온도는 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+60℃, 더욱 바람직하게는 Tg-15℃∼Tg+55℃, 가장 바람직하게는 Tg-10℃∼Tg+50℃이다. 이와 같은 온도에서 연신함으로써, 본 발명에 있어서 적절한 특성을 갖는 제1 위상차층을 얻을 수 있다. 또한, Tg는 필름의 구성 재료의 유리 전이 온도이다.
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.
F. 도전층 또는 도전층 부착 등방성 기재
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. 금속 산화물로서는, 예컨대 산화인듐, 산화주석, 산화아연, 인듐-주석 복합 산화물, 주석-안티몬 복합 산화물, 아연-알루미늄 복합 산화물, 인듐-아연 복합 산화물을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직하게는 인듐-주석 복합 산화물(ITO)이다.
도전층이 금속 산화물을 포함하는 경우, 해당 도전층의 두께는 바람직하게는 50nm 이하이고, 보다 바람직하게는 35nm 이하이다. 도전층의 두께의 하한은 바람직하게는 10nm이다.
도전층은 상기 기재로부터 위상차층으로 전사되어 도전층 단독으로 원편광판의 구성층으로 되어도 되고, 기재와의 적층체(도전층 부착 기재)로서 위상차층에 적층되어도 된다. 바람직하게는, 상기 기재는 광학적으로 등방성이고, 따라서 도전층은 도전층 부착 등방성 기재로서 원편광판에 이용될 수 있다.
광학적으로 등방성의 기재(등방성 기재)로서는 임의의 적절한 등방성 기재를 채용할 수 있다. 등방성 기재를 구성하는 재료로서는 예컨대, 노보넨계 수지나 올레핀계 수지 등의 공역계를 갖지 않는 수지를 주골격으로 하고 있는 재료, 락톤 환이나 글루타르이미드 환 등의 환상 구조를 아크릴계 수지의 주쇄 중에 갖는 재료 등을 들 수 있다. 이와 같은 재료를 이용하면, 등방성 기재를 형성하였을 때, 분자쇄의 배향에 따르는 위상차의 발현을 작게 억제할 수 있다. 등방성 기재의 두께는 바람직하게는 50㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 35㎛ 이하이다. 등방성 기재의 두께의 하한은 예컨대 20㎛이다.
상기 도전층 및/또는 상기 도전층 부착 등방성 기재의 도전층은 필요에 따라 패턴화될 수 있다. 패턴화에 의해 도통부와 절연부가 형성될 수 있다. 결과로서, 전극이 형성될 수 있다. 전극은 터치 패널로의 접촉을 감지하는 터치 센서 전극으로서 기능할 수 있다. 패터닝 방법으로서는 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 패터닝 방법의 구체예로서는 습식 에칭법, 스크린 인쇄법을 들 수 있다.
G. 화상 표시 장치
상기 A 항목으로부터 F 항목에 기재된 원편광판은 플렉시블한 화상 표시 장치에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 그와 같은 원편광판을 이용한 플렉시블한 화상 표시 장치를 포함한다. 플렉시블한 화상 표시 장치의 대표예로서는 유기 EL 표시 장치를 들 수 있다. 본 발명의 실시 형태에 따른 플렉시블한 화상 표시 장치는 그의 시인 측에 상기 A 항목으로부터 F 항목에 기재된 원편광판을 구비한다. 원편광판은 위상차층이 표시 셀(예컨대, 유기 EL 셀) 측이 되도록(편광자가 시인 측이 되도록) 적층되어 있다.
플렉시블한 유기 EL 표시 장치는 예컨대, 유기 EL 셀의 기판을 플렉시블 또는 폴더블한 재료로 구성함으로써 실현될 수 있다. 이와 같은 재료로서는 대표적으로는 가요성을 부여한 얇은 유리, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 필름, 합금, 금속을 들 수 있다. 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로서는, 예컨대, 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 에폭시계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지를 들 수 있다. 합금으로서는 예컨대, 스테인레스, 36 알로이, 42 알로이를 들 수 있다. 금속으로서는, 예컨대, 구리, 니켈, 철, 알루미늄, 티타늄을 들 수 있다.
유기 EL 표시 장치의 구성은 업계에서 주지의 사항이므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 플렉시블 또는 폴더블한 유기 EL 표시 장치의 상세내용은 예컨대, 일본 특허 제4601463호 또는 일본 특허 제4707996호에 기재되어 있다. 이들의 기재는 참고로서 본 명세서에 원용된다.
[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
디지털 마이크로미터(안리츠사 제조의 KC-351C)를 이용하여 측정하였다.
(2) 위상차층의 위상차값
실시예 및 비교예에서 이용한 위상차층의 굴절률 nx, ny 및 nz를 자동 복굴절 측정 장치(오우시 계측 기기 주식회사 제조의 자동 복굴절계 KOBRA-WPR)에 의해 측정하였다. 면내 위상차 Re의 측정 파장은 450nm 및 550nm이고, 두께 방향 위상차 Rth의 측정 파장은 550nm이며, 측정 온도는 23℃이었다.
(3) 투습도
제2 보호층 또는 위상차층을 구성하는 필름에 대하여 JIS Z 0208(컵법)에 준하여 측정하였다.
(4) 컬량
실시예 및 비교예에서 얻어진 원편광판에 대하여 (i) 릴리스 라이너 및 표면 보호 필름이 가착된 상태; (ii) 릴리스 라이너가 박리 제거되고, 표면 보호 필름이 가착된 상태; 및 (iii) 릴리스 라이너 및 표면 보호 필름이 박리 제거된 상태의 각각의 상태에 있어서, 25℃±5℃, 클린 룸(상대 습도 55%±10%) 환경 하에 72시간 두었을 경우의 컬량을 측정하였다. 구체적으로는, 정전기가 발생하지 않는 토대 상에 원편광판을 그 중앙부가 받침대에 접하도록 정치(靜置)하고, 72시간 후의 원편광판의 휨을 철제의 직각자(金尺)로 측정하여 네 모퉁이의 휨 중, 가장 높은 것을 컬량으로 하였다. 또한 원편광판이 제1 보호층 측(하드 코트층 측)으로 휘는 경우를 "플러스", 제2 보호층 측(점착제층 측)으로 휘는 경우를 "마이너스"라고 하였다. 컬량이 ±6mm 이내인 경우를 "양호", 6mm를 초과하는 경우를 "불량"이라고 하였다.
[참고예 1: 편광판의 제작]
두께 60㎛의 폴리비닐알코올(PVA)계 수지 필름(쿠라레사 제조, 제품명 "PE6000")의 장척 롤을 롤 연신기에 의해 장척 방향으로 5.9배가 되도록 장척 방향으로 일축 연신하면서 동시에 팽윤, 염색, 가교, 세정 처리를 실시하고, 마지막에 건조 처리를 실시함으로써 두께 22㎛의 편광자(1)를 제작하였다.
구체적으로는 팽윤 처리는 20℃의 순수한 물로 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℃ 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 편광자(1)를 얻었다.
얻어진 편광자(1)의 양면에 폴리비닐알코올계 접착제를 개재하여 글루타르이미드 환 구조를 갖는 메타크릴 수지 필름(두께:20㎛, 제2 보호층에 대응함) 및 TAC 필름의 편면에 하드 코트 처리로 형성된 하드 코트(HC)층을 갖는 HC-TAC 필름(두께:47㎛, 제1 보호층에 대응함)을 각각 첩합하여 제1 보호층/편광자(1)/제2 보호층의 구성을 갖는 편광판(1)을 얻었다.
또한, 글루타르이미드 환 구조를 갖는 메타크릴 수지 필름은 이하와 같이 제작하였다. 글루타르이미드 환 구조를 갖는 메타크릴 수지 펠렛을 100.5kPa, 100℃에서 12시간 건조시키고, 단축의 압출기로 다이스 온도 270℃에서 T다이로부터 압출하여 필름상으로 성형하였다. 얻어진 필름을 그의 반송 방향(MD)으로, 상기 수지의 유리 전이 온도(Tg)보다도 10℃ 높은 분위기 하에서 연신하고, 이어서 반송 방향과 직교하는 방향(TD)으로 상기 수지의 유리 전이 온도(Tg)보다도 7℃ 높은 분위기 하에서 연신하였다. 얻어진 필름은 실질적으로 광학적으로 등방성을 나타내고 있었다.
[참고예 2: 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 일축 연신하면서 동시에 팽윤, 염색, 가교, 세정 처리를 실시하고, 마지막에 건조 처리를 실시함으로써 두께 12㎛의 편광자(2)를 제작하였다. 얻어진 편광자(2)의 편면에 폴리비닐알코올계 접착제를 개재하여 폴리카보네이트계 수지 필름의 편면에 하드 코트 처리로 형성된 하드 코트(HC)층을 갖는 HC-PC 필름(두께:25㎛, 제1 보호층에 대응함)을 첩합하여 제1 보호층/편광자(2)의 구성을 갖는 편광판(2)을 얻었다.
[참고예 3: 편광판의 제작]
참고예 2에서 얻어진 편광자(2)의 양면에 폴리비닐알코올계 접착제를 개재하여 코니카 미놀타 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 첩합하여 제1 보호층/편광자(2)/제2 보호층의 구성을 갖는 편광판(3)을 얻었다.
[참고예 4: 편광판의 제작]
제2 보호층으로서 코니카 미놀타사 제조의 TAC 필름(제품명:KC2CT1, 두께:20㎛)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 제1 보호층/편광자(1)/제2 보호층의 구성을 갖는 편광판(4)을 얻었다.
[참고예 5: 편광판의 제작]
두께 60㎛의 폴리비닐알코올(PVA)계 수지 필름(쿠라레사 제조, 제품명 "PE6000")의 장척 롤을 롤 연신기에 의해 장척 방향으로 5.9배가 되도록 장척 방향으로 일축 연신하면서 동시에 팽윤, 염색, 가교, 세정 처리를 실시하고, 마지막으로 건조 처리를 실시함으로써 두께 23㎛의 편광자(3)를 제작하였다. 얻어진 편광자(3)의 편면에 폴리비닐알코올계 접착제를 개재하여 TAC 필름의 편면에 저반사 하드 코트 처리로 형성된 하드 코트(HC)층을 갖는 저반사 TAC 필름(두께:71㎛, 제1 보호층에 대응함; 다이니폰 인쇄 주식회사 제조, 제품명 "DSG-03HL")을 첩합하여 제1 보호층/편광자(3)의 구성을 갖는 편광판(5)을 얻었다.
[참고예 6: 위상차층을 구성하는 위상차 필름의 제작]
1. 폴리카보네이트 수지 필름의 제작
이소소르비드(ISB) 26.2질량부, 9,9-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]플루오렌 (BHEPF) 100.5질량부, 1,4-시클로헥산디메탄올(1,4-CHDM) 10.7질량부, 디페닐카보네이트(DPC) 105.1질량부 및 촉매로서 탄산 세슘(0.2질량% 수용액) 0.591질량부를 각각 반응 용기에 투입하고, 질소 분위기 하에서 반응의 제1단째의 공정으로서 반응 용기의 열매(熱媒) 온도를 150℃로 하고 필요에 따라 교반하면서 원료를 용해시켰다(약 15분).
이어서, 반응 용기 내의 압력을 상압으로부터 13.3kPa로 하고, 반응 용기의 열매 온도를 190℃까지 1시간에 상승시키면서 발생하는 페놀을 반응 용기 밖으로 빼내었다.
반응 용기 내 온도를 190℃에서 15분 유지한 후, 제2단째의 공정으로서 반응 용기 내의 압력을 6.67kPa로 하고, 반응 용기의 열매 온도를 230℃까지 15분에 상승시켜 발생하는 페놀을 반응 용기 밖으로 빼내었다. 교반기의 교반 토크가 상승해오므로 8분에 250℃까지 승온하고, 추가로 발생하는 페놀을 제거하기 위하여 반응 용기 내의 압력을 0.200kPa 이하로 감압하였다. 소정의 교반 토크에 도달한 후, 반응을 종료하고, 생성된 반응물을 수중으로 압출한 후, 펠렛화를 실시하여 BHEPF/ISB/1,4-CHDM=47.4몰%/37.1몰%/15.5몰%의 폴리카보네이트 수지를 얻었다.
얻어진 폴리카보네이트 수지의 유리 전이 온도는 136.6℃이고, 환원 점도는 0.395dL/g이었다.
얻어진 폴리카보네이트 수지를 80℃에서 5시간 진공 건조를 한 후, 단축 압출기(이스즈 화공기사 제조, 스크류 직경 25mm, 실린더 설정 온도:220℃), T 다이 (폭 200mm, 설정 온도:220℃), 칠롤(설정 온도:120∼130℃) 및 권취기를 구비한 필름 제막 장치를 이용하여 두께 120㎛의 폴리카보네이트 수지 필름을 제작하였다.
2. 위상차 필름의 제작
텐터 연신기를 이용하여 얻어진 폴리카보네이트 수지 필름을 횡연신하여 두께 50㎛의 위상차 필름을 얻었다. 그 때, 연신 배율은 250%이고, 연신 온도를 137∼139℃로 하였다.
얻어진 위상차 필름의 Re(550)은 137∼147nm이고, Re(450)/Re(550)은 0.89이며, Nz 계수는 1.21이고, 배향각(지상축의 방향)은 장척 방향에 대하여 90°이었다. 이 위상차 필름을 위상차층(1)으로 이용하였다.
[참고예 7: 위상차층을 구성하는 위상차 필름의 제작]
두께 140㎛의 폴리카보네이트 수지 필름을 제작한 것 이외에는 참고예 6과 동일하게 하여 두께 55㎛의 위상차 필름을 얻었다. 얻어진 위상차 필름의 Re(550)은 147nm이고, Re(450)/Re(550)은 0.89이며, Nz 계수는 1.21이고, 배향각(지상축의 방향)은 장척 방향에 대하여 90°이었다. 이 위상차 필름을 위상차층(2)으로 이용하였다.
[참고예 8: 위상차층을 구성하는 위상차 필름의 제작]
1. 폴리카보네이트 수지 필름의 제작
비스[9-(2-페녹시카보닐에틸)플루오렌-9-일]메탄 38.06중량부(0.059mol)와, 이소소르비드(로켓플뢰레사 제조, 상품명 "POLYSORB") 53.73중량부(0.368mol)와, 1,4-시클로헥산디메탄올(시스, 트랜스 혼합물 SK 케미컬사 제조) 9.64중량부(0.067mol)와, 디페닐카보네이트(미쓰비시 화학사 제조) 81.28중량부(0.379mol)와, 촉매로서의 칼슘아세테이트 1수화물 3.83×10- 4중량부(2.17×10-6mol)를 반응 용기에 투입하여 반응 장치 내를 감압 질소 치환하였다. 질소 분위기 하, 150℃에서 약 10분간 교반하면서 원료를 용해시켰다. 반응 1단째의 공정으로서 220℃까지 30분에 걸쳐 승온하고 60분간 상압으로 반응하였다. 이어서 압력을 상압으로부터 13.3kPa까지 90분에 걸쳐 감압하고 13.3kPa로 30분간 유지하여 발생하는 페놀을 반응계 밖으로 빼내었다. 이어서 반응 2단째의 공정으로서 열매 온도를 15분에 걸쳐 240℃까지 승온하면서 압력을 0.10kPa 이하까지 15분에 걸쳐 감압하고, 발생하는 페놀을 반응계 밖으로 빼내었다. 소정의 교반 토크에 도달한 후, 질소로 상압까지 복압하여 반응을 정지시키고, 생성된 폴리에스테르카보네이트를 수중으로 압출하고, 스트랜드를 커팅하여 폴리카보네이트 수지 펠렛을 얻었다.
2. 위상차 필름의 제작
상기 폴리카보네이트 수지 펠렛으로 구성되는 필름을 경사 연신하여 두께 5 8㎛의 위상차 필름을 얻었다. 그 때, 연신 방향은 필름의 길이 방향에 대하여 45°로 하였다. 또한, 위상차 필름이 λ/4의 위상차를 발현하도록 연신 배율은 2∼3배로 조정하였다. 또한, 연신 온도는 148℃(즉, 미연신 변성 폴리카보네이트 필름의 Tg+5℃)로 하였다. 얻어진 위상차 필름의 Re(550)은 141nm이고, Re(450)/Re(550)은 0.83이며, Nz 계수는 1.1이고, 광 탄성 계수는 16×10-12Pa이며, 배향각(지상축의 방향)은 장척 방향에 대하여 45°이었다. 이 위상차 필름을 위상차층(3)으로 이용 하였다.
[실시예 1]
편광판(1)의 제2 보호층 면과 위상차층(1)을 편광자의 흡수축과 위상차층의 지상축이 이루는 각도가 45°가 되도록, 아크릴계 점착제를 개재하여 첩합하여 원편광판(1)을 얻었다. 얻어진 원편광판(1)의 위상차층 면에 아크릴계 점착제층(두께 15㎛)을 설치하고, 당해 점착제층 표면에 릴리스 라이너를 가착하였다. 또한, 제1 보호층 면에 표면 보호 필름을 가착하였다. 보호 필름은 두께 38㎛의 PET 필름에 두께 10㎛의 점착제를 도공한 것을 이용하였다. 또한, 제2 보호층의 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도는 150g/m2/24H이었다. 얻어진 원편광판(1)을 상기 (4)의 컬량의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 플렉시블한 유기 EL 표시 장치(삼성사 제조, 상품명 "Galaxy S6 Edge")로부터 유기 EL 셀을 취출하였다. 한편, 원편광판(1)으로부터 릴리스 라이너를 박리하고 점착제층을 개재하여 당해 유기 EL 셀에 원편광판(1)을 첩합하였다. 또한, 유기 EL 셀에 첩합한 원편광판으로부터 표면 보호 필름을 박리하였다. 원편광판(1)을 첩합한 유기 EL 셀을 23℃, 55% RH의 조건 하에서 72시간 방치한 후, 육안으로 휨의 유무를 관찰하였다. 그 결과, 휨도 굴곡도 인정되지 않았다.
[실시예 2]
편광판(2)의 편광자 면과 위상차층(2)을 편광자의 흡수축과 위상차층의 지상축이 이루는 각도가 45°가 되도록 PVA계 접착제를 개재하여 첩합하여 원편광판(2)을 얻었다. 얻어진 원편광판(2)의 위상차층 면에 아크릴계 점착제층(두께 15㎛)을 설치하고, 당해 점착제층 표면에 릴리스 라이너를 가착하였다. 또한, 제1 보호층 면에 표면 보호 필름을 가착하였다. 또한, 위상차층의 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도는 70g/m2/24H이었다. 얻어진 원편광판(2)을 상기 (4)의 컬량의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 얻어진 원편광판(2)을 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 셀에 첩합하고, 실시예 1과 동일한 평가에 제공하였다. 그 결과, 휨도 굴곡도 인정되지 않았다.
[실시예 3]
편광판(5)의 편광자 면과 위상차층(3)을 편광자의 흡수축과 위상차층의 지상축이 이루는 각도가 45°가 되도록 PVA계 접착제를 개재하여 첩합하여 원편광판(5)을 얻었다. 얻어진 원편광판(5)의 위상차층 면에 아크릴계 점착제층(두께 20 ㎛)을 설치하고, 당해 점착제층 표면에 릴리스 라이너를 가착하였다. 또한, 제1 보호층 면에 표면 보호 필름을 가착하였다. 또한 위상차층의 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도는 80g /m2/24H이었다. 얻어진 원편광판(5)을 상기 (4)의 컬량의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 얻어진 원편광판(5)을 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 셀에 첩합하고, 실시예 1과 동일한 평가에 제공하였다. 그 결과, 휨도 굴곡도 인정되지 않았다.
[비교예 1]
편광판(3)의 편광자 면과 위상차층(1)을 편광자의 흡수축과 위상차층의 지상축이 이루는 각도가 45°가 되도록 아크릴계 점착제를 개재하여 첩합하여 원편광판(3)을 얻었다. 얻어진 원편광판(3)의 위상차층 면에 아크릴계 점착제층(두께 15㎛)을 설치하고, 당해 점착제층 표면에 릴리스 라이너를 가착하였다. 또한, 제1 보호층 면에 표면 보호 필름을 가착하였다. 또한, 제2 보호층의 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도는 1000g/m2/24H이었다. 얻어진 원편광판(3)을 상기 (4)의 컬량의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 얻어진 원편광판(3)을 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 셀에 첩합하고, 실시예 1과 동일한 평가에 제공하였다. 그 결과, 휨이 인정되었다.
[비교예 2]
편광판(4)의 편광자 면과 위상차층(1)을 편광자의 흡수축과 위상차층의 지상축이 이루는 각도가 45°가 되도록 아크릴계 점착제를 개재하여 첩합하여 원편광판(4)을 얻었다. 얻어진 원편광판(4)의 위상차층 면에 아크릴계 점착제층(두께 15㎛)을 설치하고, 당해 점착제층 표면에 릴리스 라이너를 가착하였다. 또한, 제1 보호층 면에 표면 보호 필름을 가착하였다. 또한, 제2 보호층의 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도는 1500g/m2/24H이었다. 얻어진 원편광판(4)을 상기 (4)의 컬량의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한 얻어진 원편광판(4)을 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 셀에 첩합하고, 실시예 1과 동일한 평가에 제공하였다. 그 결과, 휨이 인정되었다.
[표 1]
Figure pct00003
<평가>
표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예의 원편광판은 릴리스 라이너 및 표면 보호 필름을 박리한 상태에서의 경시 변화에 의한 컬량이 작다는 것을 알 수 있다. 결과로서, 플렉시블한 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 화상 표시 장치 자체의 굴곡이나 휨을 양호하게 억제할 수 있는 것이 확인되었다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 원편광판은 플렉시블한 화상 표시 장치(예컨대, 유기 EL 표시 장치)에 바랍직하게 이용된다.
11 : 제1 보호층
12 : 제2 보호층
20 : 편광자
30 : 위상차층
40 : 하드 코트층
50 : 점착제층
70 : 표면 보호 필름
100 : 원편광판

Claims (8)

  1. 제1 보호층과, 편광자와, 제2 보호층과, 면내 위상차 Re(550)이 80nm∼200nm인 위상차층을 이 순서로 갖고,
    상기 제2 보호층의 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도가 160g/m2/24H 미만이고,
    플렉시블한 화상 표시 장치에 이용되는,
    원편광판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 보호층이 생략되어 상기 위상차층이 상기 편광자의 보호층을 겸하고, 상기 위상차층의 40℃, 상대 습도 92%에서의 투습도가 160g/m2/24H 미만인, 원편광판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 편광자의 흡수축과 상기 위상차층의 지상축이 이루는 각도(θ)가 35°∼55°인, 원편광판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 보호층의 외측에 하드 코트층을 추가로 갖는, 원편광판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상차층 측의 최외부에 점착제층을 추가로 갖고, 상기 점착제층 표면에 릴리스 라이너가 가착되어 있는, 원편광판.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 보호층 측의 최외부에 표면 보호 필름이 가착되어 있는, 원편광판.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 릴리스 라이너 및 상기 표면 보호 필름이 가착된 상태; 상기 릴리즈 라이너가 박리 제거되고, 상기 표면 보호 필름이 가착된 상태; 및 상기 릴리스 라이너 및 상기 표면 보호 필름이 박리 제거된 상태의 각각의 상태에 있어서, 25℃±5℃, 상대 습도 55%±10%의 환경하에 72시간 둔 경우의 컬량이 ±6mm 이내인,
    원편광판.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 기재된 원편광판을 구비하는, 플렉시블한 화상 표시 장치.
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