KR20190074227A - 적층체 - Google Patents

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시게히로 이토
미츠타카 사세
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 편광판과 박리 필름을 포함하는 적층체의 컬을 작게 할 수 있으며 또한 박리 필름의 들뜸이 일어나기 어려운 적층체를 제공하는 것.
[해결수단] 편광판 및 박리 필름이 이 순서로 적층된 적층체로서, 상기 편광판은 보호 필름, 편광자 및 점착제층을 이 순서로 포함하고, 상기 점착제층은 박리 필름에 인접한 위치에 배치되어 있고, 상기 편광자의 두께는 15 ㎛ 이하이고, 상기 보호 필름의 돌자 강도는 3.0 gf/㎛ 이상이고, 상기 점착제층과 상기 박리 필름의 크리프 힘이 4.5 N 이상 15 N 이하인 적층체.

Description

적층체{LAMINATE}
본 발명은 적층체에 관한 것이다.
액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치는, 소비전력이 낮아 저전압으로 동작하고, 경량이며 박형이라는 등의 특징을 살려, 각종 표시 장치에 이용되고 있다. 액정 표시 장치는 액정 셀의 시인 측과 배면 측에 배치되는 한 쌍의 편광판을 구비한다. 유기 EL 표시 장치는 유기 EL 표시 소자의 시인 측에 배치되는 편광판(원편광판)을 구비한다.
편광판은, 그 표면의 오염이나 상처를 방지하기 위한 박리 가능한 표면 보호 필름(프로텍트 필름이라고도 불린다.)을 한쪽의 표면에 점착하고, 또한 박리 필름(세퍼레이트 필름이라고도 불린다.)을 다른 쪽의 표면에 점착한 적층체로서 시장에 유통되는 것이 일반적이다. 표시 장치를 제작할 때에는, 박리 필름을 박리하여 노출된 점착제층을 표시 소자에 적층한다. 그 때문에, 박리 필름은 사용할 때까지 박리되지 않고서 편광판에 밀착되어 있을 필요가 있다. 그러나 점착제층의 종류에 따라서는, 장기 보관 시에 점착력이 앙진함으로써 적층체의 단부에 있어서 박리 필름이 편광판으로부터 박리된다고 하는 문제, 즉 박리 필름이 들뜬다고 하는 문제가 있었다.
또한, 적층체는 편광자를 기준으로 상하 비대칭의 구성(두께가 다르거나 재료의 종류가 다르거나 층의 수가 다르거나 하는 구성)으로 되는 경우가 있어, 컬이 생기는 경우가 있다. 적층체에 컬이 생기면 표시 장치를 생산하는 수율이 악화되는 경우가 있다. 종래 적층체의 컬은 표면 보호 필름을 편광판에 접합할 때의 장력에 의해 제어되어 왔다. 최근 표시 장치의 박형화에 따라 적층체를 구성하는 부재가 얇아져 보다 컬이 생기기 쉽게 되고 있어, 장력 제어만으로는 이러한 문제의 해결에 역부족이다.
특허문헌 1에는, 점착제층, 편광자 보호 시트, 편광자, 광투과성 기재, 차폐층 및 하드코트층이 이 순서로 적층된 광학 적층체가 기재되어 있다. 광투과성 기재로서 치수 변화율이 작은 폴리에스테르계 기재를 사용함으로써 습도 변화에 의한 컬의 발생을 방지할 수 있다는 것이 기재되어 있다. 또한, 셀룰로오스에스테르 필름은 고온다습의 환경 하에서 응력이 생겨 액정 셀 전체가 컬된다는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 1은, 편광판을 액정 셀에 접합한 후의 액정 패널의 컬을 저감하는 것을 목적으로 하고 있고, 광학 적층체 자체의 컬은 고려하지 않았다. 게다가 특허문헌 1에서는 박리 필름의 들뜸은 고려되어 있지 않다.
특허문헌 2에는, 점착제층, 투명 지지체, 요오드계 PVA 편광자 및 하드코트 필름이 이 순서로 적층된 편광판이 기재되어 있다. 특허문헌 2에 기재된 하드코트 필름은, 투명 지지체를 얇게 했을 때라도, 필름의 경화 경도 저하나 경화 수축에 기인하는 하드코트 필름의 컬을 작게 할 수 있다. 특허문헌 2는, 하드코트 필름 단일체의 컬을 저감하는 것을 목적으로 하고 있고, 하드코트 필름을 편광판에 적용했을 때의 적층체 전체의 컬은 고려하지 않았다. 게다가 특허문헌 2에서는 박리 필름의 들뜸은 고려되어 있지 않다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 2014-6447호 공보 특허문헌 2: 일본 특허공개 2016-64399호 공보
본 발명은, 편광판과 박리 필름을 포함하는 적층체의 컬을 작게 할 수 있고, 박리 필름의 들뜸이 일어나기 어려운 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[1] 편광판 및 박리 필름이 이 순으로 적층된 적층체로서,
상기 편광판은 보호 필름, 편광자 및 점착제층을 이 순서로 포함하고,
상기 점착제층은 박리 필름에 인접한 위치에 배치되어 있고,
상기 편광자의 두께는 15 ㎛ 이하이고,
상기 보호 필름의 돌자 강도는 3.0 gf/㎛ 이상이고,
상기 점착제층과 상기 박리 필름의 크리프 힘(Creep force)이 4.5 N 이상 15 N 이하인 적층체.
[2] 상기 보호 필름의 투습도가 600 g/㎡·24 hr 이하인 [1]에 기재한 적층체.
[3] 상기 보호 필름은 상기 박리 필름 측과는 반대쪽에 하드코트층을 갖는 [1] 또는 [2]에 기재한 적층체.
[4] 상기 하드코트층의 표면 저항치는 1.0×107 Ω/□ 이상 1.0×1010 Ω/□ 이하인 [3]에 기재한 적층체.
[5] 상기 보호 필름은, 셀룰로오스계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 및 메타크릴산메틸계 수지에서 선택되는 적어도 1 종류를 포함하는 [1]∼[4] 중 어느 것에 기재한 적층체.
[6] 상기 편광판을 기준으로 상기 박리 필름 측과는 반대쪽에 표면 보호 필름을 갖는 [1]∼[5] 중 어느 것에 기재한 적층체.
본 발명에 의하면, 편광판과 박리 필름을 포함하는 적층체의 컬을 작게 할 수 있고, 박리 필름의 들뜸이 일어나기 어려운 적층체를 제공할 수 있다.
도 1은 적층체의 층 구성의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 2는 표시 장치의 층 구성의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 3은 크리프 힘을 측정할 때의 시험편의 형상을 도시하는 (a) 평면도 및 (b) 측면도이다.
<적층체>
도 1은 본 발명의 적층체의 층 구성의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 도 1 및 도 2에서 접착제층은 도시되어 있지 않다. 도 1(a)에 도시한 것과 같이, 본 실시형태의 적층체(100)는 편광판(10) 및 박리 필름(60)이 적층된 층 구성을 갖는다. 편광판(10)은 보호 필름(20), 편광자(11) 및 점착제층(30)을 이 순서로 포함한다. 점착제층(30)은 박리 필름(60)에 인접한 위치에 배치되어 있으며, 다시 말해서 점착제층(30)은 편광판(10)의 가장 표면에 형성되는 층이다.
본 발명의 적층체는 추가로 그 밖의 층을 포함할 수 있다. 도 1(b)에 도시한 것과 같이, 본 실시형태의 적층체(101)는 편광판(10)을 기준으로 박리 필름(60) 측과는 반대쪽에 표면 보호 필름(50)을 갖는다.
도 1(a)에 도시한 것과 같이, 적층체는 편광자(11)의 한쪽의 면에만 보호 필름(20)을 갖고 있어도 좋고, 도 1(b)에 도시한 것과 같이, 적층체는 편광자(11)의 양면에 보호 필름(20, 21)을 각각 갖고 있어도 좋다.
도 1(b)에 도시한 것과 같이, 본 실시형태의 적층체(101)에 있어서의 편광판(10)은 하드코트층(40)을 갖는다. 하드코트층(40)은 보호 필름(20) 상에 형성되어 있는 것이 바람직하고, 즉, 보호 필름(20)은 박리 필름(60) 측과는 반대쪽에 하드코트층(40)을 갖는 것이 바람직하다. 하드코트층(40)은 표면 보호 필름(50)에 인접한 위치에 배치되어 있어도 좋고, 하드코트층(40)은 편광판(10)의 가장 표면에 형성되는 층이라도 좋다.
이하, 본 발명의 적층체를 구성하는 각 부재에 관해서 설명한다.
(편광자(11))
본 발명에 이용되는 편광자(11)는 통상 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색함으로써 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조되는 것이다.
폴리비닐알코올계 수지로서는 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 이용할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 외에, 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 및 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통상 85 mol%∼100 mol% 정도이고, 98 mol% 이상이 바람직하다. 이 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋으며, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 이용할 수 있다. 또한 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상 1,000∼10,000 정도이며, 1,500∼5,000 정도가 바람직하다.
폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이 편광자(11)의 원단 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은 공지된 방법으로 제막할 수 있다. 원단 필름의 막 두께는, 얻어지는 편광자(11)의 두께를 15 ㎛ 이하로 하는 것을 고려하면, 5∼35 ㎛ 정도인 것이 바람직하고, 5∼20 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 원단 필름의 막 두께가 35 ㎛ 이상이면, 편광자를 제조할 때의 연신 배율을 높게 할 필요가 있고, 또한 얻어지는 편광자(11)의 치수 수축이 커지는 경향이 있다. 한편, 원단 필름의 막 두께가 5 ㎛ 이하이면, 연신을 실시할 때의 핸들링성이 저하되어, 제조 중에 절단 등의 문제점이 생기기 쉽게 되는 경향이 있다.
폴리비닐알코올계 수지 필름의 일축 연신은, 이색성 색소의 염색 전, 염색과 동시 또는 염색 후에 행할 수 있다. 일축 연신을 염색 후에 행하는 경우에는, 이 일축 연신은 붕산 처리 전 또는 붕산 처리 중에 행하여도 좋다. 또한, 이들의 복수의 단계에서 일축 연신을 행하여도 좋다.
일축 연신함에 있어서는, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 원주 속도가 다른 롤 사이에서 일축으로 연신하여도 좋고, 열 롤을 이용하여 일축으로 연신하여도 좋다. 또한, 일축 연신은 대기 속에서 연신을 행하는 건식 연신이라도 좋고, 용제를 이용하여 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신이라도 좋다. 연신 배율은 통상 3∼8배 정도이다.
폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하는 방법으로서는, 예컨대 이색성 색소를 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하는 방법이 채용된다. 이색성 색소로서 구체적으로는 요오드나 이색성 염료가 이용된다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지 필름은 염색 처리 전에 물에 침지하는 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.
이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우는, 통상 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은 통상 물 100 중량부 당 0.01∼1 중량부 정도이다. 또한, 요오드화칼륨의 함유량은 통상 물 100 중량부 당 0.5∼20 중량부 정도이다. 염색에 이용하는 수용액의 온도는 통상 20∼40℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은 통상 20∼1,800초 정도이다.
한편, 이색성 색소로서 이색성 염료를 이용하는 경우는, 통상 수용성 이색성 염료를 포함하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 이색성 염료의 함유량은 통상 물 100 중량부 당 1×10-4∼10 중량부 정도이고, 1×10-3∼1 중량부 정도가 바람직하다. 이 수용액은 황산나트륨 등의 무기염을 염색 조제로서 함유하고 있어도 좋다. 염색에 이용하는 이색성 염료 수용액의 온도는 통상 20∼80℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에 침지하는 시간(염색 시간)은 통상 10∼1,800초 정도이다.
이색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는 통상 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지함으로써 행할 수 있다.
붕산 함유 수용액에 있어서의 붕산의 양은 통상 물 100 중량부 당 2∼15 중량부 정도이고, 5∼12 중량부가 바람직하다. 이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는, 이 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 양은 통상 물 100 중량부 당 0.1∼15 중량부 정도이고, 5∼12 중량부 정도가 바람직하다. 붕산 함유 수용액에 침지하는 시간은 통상 60∼1,200초 정도이며, 150∼600초 정도가 바람직하고, 200∼400초 정도가 보다 바람직하다. 붕산 함유 수용액의 온도는 통상 50℃ 이상이며, 50∼85℃가 바람직하고, 60∼80℃가 보다 바람직하다.
붕산 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름은 통상 수세 처리된다. 수세 처리는 예컨대 붕산 처리된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 물에 침지함으로써 행할 수 있다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는 통상 5∼40℃ 정도이다. 또한, 침지 시간은 통상 1∼120초 정도이다.
수세 후에는 건조 처리가 실시되어 편광자(11)를 얻을 수 있다. 건조 처리는 열풍건조기나 원적외선 히터를 이용하여 행할 수 있다. 건조 처리 온도는 통상 30∼100℃ 정도이고, 50∼80℃가 바람직하다. 건조 처리 시간은 통상 60∼600초 정도이고, 120∼600초가 바람직하다.
또한, 편광자(11) 제조 공정에 있어서의 폴리비닐알코올계 수지 필름의 연신, 염색, 붕산 처리, 수세 공정 및 건조 공정에서 선택되는 적어도 하나의 공정은, 예컨대 일본 특허공개 2012-159778호에 기재되어 있는 방법에 준하여 행하여도 좋다. 이 문헌에 기재된 방법에서는, 기재 필름에의 폴리비닐알코올계 수지의 코팅에 의해, 편광자(11)가 되는 폴리비닐알코올계 수지층을 형성한다.
본 발명에 있어서 편광판을 구성하는 편광자(11)의 두께는 15 ㎛ 이하이다. 편광자(11)의 두께를 15 ㎛ 이하로 함으로써 편광자 자체의 수축력도 작게 할 수 있기 때문에, 고온 환경 하에 있어서의 벗겨짐도 방지할 수 있다. 본 발명에 있어서 편광자(11)는 13 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 이하라도 좋다. 원하는 광학 특성을 부여하기 쉽다고 하는 점에서, 편광자(11)의 두께는 통상 2 ㎛ 이상이다. 본 발명에 의하면, 편광자(11)의 두께가 15 ㎛ 이하로 얇더라도 적층체의 컬을 억제할 수 있다.
(보호 필름(20, 21))
보호 필름(20)은, 편광자(11)를 기준으로 점착제층(30) 측과는 반대쪽, 즉 시인 측에 배치되는 보호 필름이다. 보호 필름(21)은 편광자(11)와 점착제층(30)의 사이에 배치될 수 있는 보호 필름이다.
보호 필름(20)의 돌자 강도는 3.0 gf/㎛ 이상이며, 바람직하게는 3.5 gf/㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 4.0 gf/㎛ 이상이다. 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 통상 15.0 gf/㎛ 이하이고, 10.0 gf/㎛ 이하라도 좋다. 보호 필름(20)의 돌자 강도를 상기 범위로 하며 또한 점착제층(30)과 박리 필름(60)의 크리프 힘을 후술하는 범위로 함으로써 적층체의 컬을 작게 할 수 있다.
보호 필름의 돌자 강도는 다음과 같이 하여 측정할 수 있다. 돌자 시험에는 선단 직경 1 mmφ, 0.5 R의 니들을 장착한 시험기를 사용한다. 중앙에 원형의 구멍이 뚫린 2개의 지그로 보호 필름을 사이에 끼워 보호 필름을 시험기에 고정한다. 니들을 보호 필름에 대하여 상기 지그의 구멍을 통과하도록 수직으로 강하시켜, 보호 필름이 찢어졌을 때의 강도를 측정한다. 시험 조건은 온도 23±3℃의 환경 하에 돌자 속도 0.33 cm/초로 한다. 시험편 12개에 대하여 돌자 시험을 행하고, 그 평균치를 보호 필름의 두께로 나눔으로써 보호 필름의 단위 막 두께 당 돌자 강도를 구할 수 있다. 보호 필름이 하드코트층을 갖는 경우는, 하드코트층을 형성한 상태에서 돌자 강도를 측정한다.
보호 필름(20)의 투습도는 바람직하게는 600 g/㎡·24 hr 이하이고, 더욱 바람직하게는 550 g/㎡·24 hr 이하이다. 하한치는 특별히 한정되지 않지만, 통상 0 g/㎡·24 hr 이상이며, 보다 전형적으로는 10 g/㎡·24 hr 이상이고, 100 g/㎡·24 hr 이상이라도 좋다. 보호 필름(20)의 투습도를 상기 범위로 함으로써, 편광판의 수분율이 주위의 환경에 따라서 변화되는 폭을 작게 할 수 있다. 그 결과, 편광판의 팽창 또는 수축을 작게 하여 적층체의 컬을 작게 할 수 있다. 보호 필름의 투습도는, JIS Z 0208에 규정된 컵법에 의해, 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건으로 측정할 수 있다. 보호 필름이 하드코트층을 갖는 경우는, 하드코트층을 형성한 상태에서 투습도를 측정한다.
보호 필름(20, 21)은 예컨대 수지 필름으로 구성되며, 또한 투명한 수지 필름으로 구성할 수 있다. 특히 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차폐성 등이 우수한 재료로 구성하는 것이 바람직하다. 적층체가 하드코트층을 갖는 경우, 하드코트층을 형성하는 기재로서 보호 필름(20)을 사용할 수도 있다. 본 명세서에 있어서, 투명하다는 것은 가시광 영역에 있어서 투과율이 80% 이상인 것을 말한다. 또한, 보호 필름(20, 21)으로서 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 경화층, 휘도 향상 필름, 위상차 필름을 사용할 수도 있다.
편광자의 양면에 보호 필름(20, 21)을 각각 적층하는 경우, 보호 필름은 상호 같은 것을 사용하여도 좋고, 상호 다른 것을 사용하여도 좋다.
보호 필름(20, 21)을 형성하는 수지로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 메타크릴산메틸계 수지, 폴리올레핀계 수지(쇄상 폴리올레핀계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지), 폴리염화비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 스티렌계 수지, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌계 수지, 아크릴로니트릴·스티렌계 수지, 폴리아세트산비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 변성 폴리페닐렌에테르계 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리아미드이미드계 수지 및 폴리이미드계 수지 등으로 이루어지는 필름을 들 수 있다.
이들 수지는 단독으로 또는 2 종류 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 또한, 이들 수지는 임의의 적절한 폴리머 변성을 행하고 나서 이용할 수도 있으며, 이 폴리머 변성으로서는, 예컨대 공중합, 가교, 분자 말단 변성, 입체 규칙성 제어 및 이종 폴리머끼리의 반응을 동반하는 경우를 포함하는 혼합 등의 변성을 들 수 있다.
이들 중에서도 보호 필름(20, 21)의 재료로서는, 셀룰로오스계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 및 메타크릴산메틸계 수지에서 선택되는 적어도 1 종류를 포함하는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 폴리올레핀계 수지는 쇄상 폴리올레핀계 수지 및 환상 폴리올레핀계 수지를 포함한다.
메타크릴산메틸계 수지란 메타크릴산메틸 단위를 50 중량% 이상 포함하는 중합체이다. 메타크릴산메틸 단위의 함유량은 바람직하게는 70 중량% 이상이고, 100 중량%라도 좋다. 메타크릴산메틸 단위가 100 중량%인 중합체는 메타크릴산메틸을 단독으로 중합시켜 얻어지는 메타크릴산메틸 단독 중합체이다.
이 메타크릴산메틸계 수지는, 통상 메타크릴산메틸을 주성분으로 하는 단관능 단량체를 라디칼 중합개시제의 존재 하에 중합하여 얻을 수 있다. 중합함에 있어서는, 필요에 따라서 다관능 단량체나 연쇄이동제를 공존시킬 수도 있다.
메타크릴산메틸과 공중합할 수 있는 단관능 단량체로서는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예컨대 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산시클로헥실, 메타크릴산페닐, 메타크릴산벤질, 메타크릴산2-에틸헥실 및 메타크릴산2-히드록시에틸 등의 메타크릴산메틸 이외의 메타크릴산에스테르류; 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산시클로헥실, 아크릴산페닐, 아크릴산벤질, 아크릴산2-에틸헥실 및 아크릴산2-히드록시에틸 등의 아크릴산에스테르류; 2-(히드록시메틸)아크릴산메틸, 3-(히드록시에틸)아크릴산메틸, 2-(히드록시메틸)아크릴산에틸 및 2-(히드록시메틸)아크릴산부틸 등의 히드록시알킬아크릴산에스테르류; 메타크릴산 및 아크릴산 등의 불포화 산류; 클로로스티렌 및 브로모스티렌 등의 할로겐화스티렌류; 비닐톨루엔 및 α-메틸스티렌 등의 치환 스티렌류; 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴 등의 불포화 니트릴류; 무수말레산 및 무수시트라콘산 등의 불포화 산무수물류; 및 페닐말레이미드 및 시클로헥실말레이미드 등의 불포화 이미드류 등을 들 수 있다. 이러한 단량체는 각각 단독으로 이용되어도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용되어도 좋다.
메타크릴산메틸과 공중합할 수 있는 다관능 단량체로서는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예컨대 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 노나에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트 및 테트라데카에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트 등의 에틸렌글리콜 또는 그 올리고머의 양 말단 수산기를 아크릴산 또는 메타크릴산으로 에스테르화한 것; 프로필렌글리콜 또는 그 올리고머의 양 말단 수산기를 아크릴산 또는 메타크릴산으로 에스테르화한 것; 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 헥산디올디(메트)아크릴레이트 및 부탄디올디(메트)아크릴레이트 등의 2가 알코올의 수산기를 아크릴산 또는 메타크릴산으로 에스테르화한 것; 비스페놀A, 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가물 또는 이들의 할로겐 치환체의 양 말단 수산기를 아크릴산 또는 메타크릴산으로 에스테르화한 것; 트리 메틸올프로판 및 펜타에리스리톨 등의 다가 알코올을 아크릴산 또는 메타크릴산으로 에스테르화한 것, 그리고 이들 다가 알코올의 말단 수산기에 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트의 에폭시기를 개환 부가시킨 것; 호박산, 아디프산, 테레프탈산, 프탈산, 이들의 할로겐 치환체 등의 이염기산, 및 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등에 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트의 에폭시기를 개환 부가시킨 것; 알릴(메트)아크릴레이트; 및 디비닐벤젠 등의 방향족 디비닐 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트가 바람직하게 이용된다.
메타크릴산메틸계 수지는, 또한 수지에 공중합시킨 관능기 사이의 반응을 행하여 변성된 것도 이용된다. 그 반응으로서는, 예컨대 아크릴산메틸의 메틸에스테르기와 2-(히드록시메틸)아크릴산메틸의 수산기의 고분자쇄 내 탈메탄올 축합 반응, 또는 아크릴산의 카르복실기와 2-(히드록시메틸)아크릴산메틸의 수산기의 고분자쇄 내 탈수 축합 반응 등을 들 수 있다.
폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지란, 반복 단위의 80 mol% 이상이 에틸렌테레프탈레이트로 구성되는 수지를 의미하고, 다른 디카르복실산 성분과 디올 성분을 포함하고 있어도 좋다. 다른 디카르복실산 성분으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 이소프탈산, 4,4'-디카르복시디페닐, 4,4'-디카르복시벤조페논, 비스(4-카르복시페닐)에탄, 아디프산, 세바신산 및 1,4-디카르복시시클로헥산 등을 들 수 있다.
다른 디올 성분으로서는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 시클로헥산디올, 비스페놀A의 에틸렌옥사이드 부가물, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리테트라메틸렌글리콜 등을 들 수 있다.
이들 디카르복실산 성분이나 디올 성분은 필요에 따라 2 종류 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 또한, p-히드록시안식향산, p-β-히드록시에톡시안식향산 등의 히드록시카르복실산을 병용할 수도 있다. 또한, 다른 공중합 성분으로서 소량의 아미드 결합, 우레탄 결합, 에테르 결합 또는 카르보네이트 결합 등을 함유하는 디카르복실산 성분 또는 디올 성분이 이용되어도 좋다.
폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지의 제조 방법으로서는, 테레프탈산 및 에틸렌글리콜(및 필요에 따라서 다른 디카르복실산 또는 다른 디올)을 직접 중축합시키는 방법, 테레프탈산의 디알킬에스테르 및 에틸렌글리콜(및 필요에 따라서 다른 디카르복실산의 디알킬에스테르 또는 다른 디올)을 에스테르 교환 반응시킨 후 중축합시키는 방법 및 테레프탈산(및 필요에 따라서 다른 디카르복실산)의 에틸렌글리콜에스테르(및 필요에 따라서 다른 디올에스테르)를 촉매의 존재 하에서 중축합시키는 방법 등이 채용된다. 또한, 필요에 따라서 고상 중합을 행하여 분자량을 향상시키거나 저분자량 성분을 저감시키거나 할 수도 있다.
환상 폴리올레핀계 수지는, 예컨대 노르보르넨 및 다른 시클로펜타디엔 유도체와 같은 환상 올레핀 모노머를 촉매의 존재 하에 중합하여 얻어지는 것이다. 이러한 환상 폴리올레핀계 수지를 이용하는 것은, 후술하는 소정의 리타데이션 값을 갖는 보호 필름을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다.
환상 폴리올레핀계 수지로서는, 예컨대 시클로펜타디엔과 올레핀류 또는 (메트)아크릴산 혹은 그 에스테르류로부터 딜스-알더 반응에 의해서 얻어지는 노르보르넨 또는 그 유도체를 모노머로 하여 개환 메타세시스 중합을 행하고, 그것에 이어지는 수소 첨가에 의해서 얻어지는 수지; 디시클로펜타디엔과 올레핀류 또는 (메트)아크릴산 혹은 그 에스테르류로부터 딜스-알더 반응에 의해서 얻어지는 테트라시클로도데센 또는 그 유도체를 모노머로 하여 개환 메타세시스 중합을 행하고, 그것에 이어지는 수소 첨가에 의해서 얻어지는 수지; 노르보르넨, 테트라시클로도데센, 이들의 유도체 및 그 밖의 환상 올레핀 모노머에서 선택되는 적어도 2종의 모노머를 마찬가지로 개환 메타세시스 공중합하고, 그것에 이어지는 수소 첨가에 의해서 얻어지는 수지; 노르보르넨, 테트라시클로도데센 또는 이들의 유도체와 같은 환상 올레핀에, 쇄상 올레핀 및/또는 비닐기를 갖는 방향족 화합물을 부가 공중합시켜 얻어지는 수지 등을 들 수 있다.
쇄상 폴리올레핀계 수지의 전형적인 예는 폴리에틸렌계 수지 및 폴리프로필렌계 수지이다. 그 중에서도 프로필렌의 단독 중합체, 또는 프로필렌을 주체로 하고, 그것에 공중합 가능한 코모노머, 예컨대 에틸렌을, 1∼20 중량%, 바람직하게는 3∼10 중량%의 비율로 공중합시킨 공중합체가 적합하게 이용된다.
폴리프로필렌계 수지는 지환족 포화 탄화수소 수지를 함유하여도 좋다. 지환족 포화 탄화수소 수지를 함유시킴으로써, 리타데이션 값을 제어하기 쉽게 된다. 지환족 포화 탄화수소 수지의 함유량은, 폴리프로필렌계 수지에 대하여 0.1∼30 중량%으로 하는 것이 유리하고, 보다 바람직한 함유량은 3∼20 중량%이다. 지환족 포화 탄화수소 수지의 함유량이 0.1 중량% 미만이면, 리타데이션 값을 제어하는 효과가 충분히 얻어지지 않고, 한편 그 함유량이 30 중량%를 넘으면, 보호 필름으로부터 시간이 경과함에 따라 지환족 포화 탄화수소 수지의 블리드아웃을 일으킬 우려가 있다.
셀룰로오스계 수지란, 면화린터나 목재 펄프(활엽수 펄프, 침엽수 펄프) 등의 원료 셀룰로오스로부터 얻어지는 셀룰로오스의 수산기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가 아세틸기, 프로피오닐기 및/또는 부티릴기로 치환된, 셀룰로오스유기산에스테르 또는 셀룰로오스 혼합 유기산에스테르를 말한다. 예컨대, 셀룰로오스의 아세트산에스테르, 프로피온산에스테르, 부티르산에스테르 및 이들의 혼합 에스테르 등으로 이루어지는 것을 들 수 있다. 그 중에서도 트리아세틸셀룰로오스 필름, 디아세틸셀룰로오스 필름, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 필름 및 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 필름 등이 바람직하다.
메타크릴산메틸계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리올레핀계 수지 및 셀룰로오스계 수지 등을 편광자에 접착하기 위한 보호 필름으로 하는 방법은, 각각의 수지에 따른 방법을 적절하게 선택하면 되며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 용매에 용해시킨 수지를 금속제 밴드 또는 드럼에 유연(流延)하고, 용매를 건조 제거하여 필름을 얻는 용매캐스트법 및 수지를 그 용융 온도 이상으로 가열·혼련하여 다이로부터 압출하고, 냉각함으로써 필름을 얻는 용융압출법이 채용된다. 이 용융압출법에서는, 단층 필름의 압출이라도 좋고, 또한 다층 필름의 동시 압출이라도 좋다. 이러한 재료로 형성한 필름에 대하여 연신 및/또는 수축 가공 등을 행함으로써 위상차치를 부여할 수도 있다.
보호 필름(20, 21)은 필요에 따라서 첨가제를 함유할 수도 있다. 첨가제로서는, 예컨대 윤활제, 블로킹방지제, 열안정제, 산화방지제, 내광제, 내충격성개량제 등을 들 수 있다. 보호 필름(20, 21)은, 편광자와의 접합에 앞서서, 비누화 처리, 코로나 처리 또는 플라즈마 처리 등을 실시해 두는 것이 바람직하다.
보호 필름(20, 21)으로서 이용되는 필름은 시판 제품을 용이하게 입수할 수 있으며, 메타크릴산메틸계 수지 필름이라면, 각각 상품명으로 스미펙스(스미토모카가쿠가부시키가이샤제조), 아크리라이트(등록상표), 아크리프렌(등록상표)(이상, 미쓰비시레이온가부시키가이샤 제조), 데라글라스(등록상표)(아사히가세이가부시키가이샤 제조), 파라글라스(등록상표), 코모글라스(등록상표)(이상, 가부시키가이샤쿠라레 제조) 및 아크리뷰아(등록상표)(가부시키가이샤닛폰쇼쿠바이 제조) 등을 들 수 있다. 폴리올레핀계 수지 필름이라면, 각각 상품명으로 제오노아(등록상표)(닛폰제온가부시키가이샤), 아톤(등록상표)(JSR가부시키가이샤) 등을 들 수 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 필름이라면, 각각 상품명으로 노바클리아(등록상표)(미쓰비시카가쿠가부시키가이샤 제조) 및 데이진 A-PET 시트(데이진가세이가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다. 폴리프로필렌계 수지 필름이라면, 각각 상품명으로 FILMAX CPP 필름(FILMAX사 제조), 산톡스(등록상표)(산톡스가부시키가이샤 제조), 도셀로(등록상표)(도셀로가부시키가이샤 제조), 도요보파이렌필름(등록상표)(도요보세키가부시키가이샤 제조), 도레판(등록상표)(도레필름가코가부시키가이샤 제조), 니혼폴리에이스(니혼폴리에이스가부시키가이샤 제조) 및 다이코(등록상표) FC(후타무라카가쿠가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다. 또한, 셀룰로오스계 수지 필름이라면, 각각 상품명으로 후지탁크(등록상표) TD(후지필름가부시키가이샤 제조), 그리고 KC2UA 및 코니카미놀타 TAC 필름 KC(코니카미놀타가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다.
보호 필름(20, 21)을 상술한 수지 필름으로 형성하는 경우, 수지 필름(하드코트층 등의 두께는 포함하지 않는다.)의 두께는 통상 1∼50 ㎛ 정도이며, 10∼40 ㎛가 바람직하고, 10∼30 ㎛라도 좋다.
보호 필름(20, 21)으로서 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 경화층을 사용하여도 좋다. 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 경화층으로서는 활성에너지선 경화성 수지 조성물에 활성에너지선을 조사함으로써 경화하는 층을 들 수 있다. 활성에너지선 경화성 수지 조성물로서는, 중합성 화합물 및 광중합개시제를 포함하는 것, 광반응성 수지를 포함하는 것, 바인더 수지 및 광반응성 가교제를 포함하는 것 등을 들 수 있다. 중합성 화합물로서는, 광경화성 에폭시계 모노머, 광경화성 아크릴계 모노머, 광경화성 우레탄계 모노머, 광경화성 액정 화합물과 같은 광중합성 모노머나, 광중합성 모노머에 유래하는 올리고머를 들 수 있다. 광중합개시제로서는, 자외선과 같은 활성에너지선의 조사에 의해 라디칼, 양이온, 또는 음이온과 같은 활성종을 발생하는 물질을 포함하는 것을 들 수 있다. 중합성 화합물 및 광중합개시제를 포함하는 활성에너지선 경화성 수지 조성물로서 광경화성 에폭시계 모노머 및 광양이온 중합개시제를 포함하는 것을 바람직하게 이용할 수 있다.
활성에너지선 경화성 수지 조성물의 경화층은, 편광자 상, 보호 필름 상 또는 편광자 혹은 보호 필름에 형성된 배향막 상에 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 도공한 후, 필요에 따라서 건조 공정을 행하고, 이어서 활성에너지선을 조사함으로써 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 경화시키는 경화 공정을 행함으로써 얻을 수 있다. 조사하는 활성에너지선은, 활성에너지선 경화성 수지의 종류에 따라서, 자외선, 전자선, 근자외선, 가시광, 근적외선, 적외선, X선 등에서 적절하게 선택할 수 있다. 활성에너지선으로서는 자외선 또는 전자선이 바람직하고, 특히 취급이 간편하고 고에너지를 용이하게 얻을 수 있다고 하는 점에서 자외선이 바람직하다.
상기 조성물은 첨가제를 포함하고 있어도 좋다. 첨가제로서는, 이온트랩제, 산화방지제, 연쇄이동제, 증감제, 점착부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동조정제, 가소제, 소포제 등을 들 수 있다.
활성에너지선 경화성 수지 조성물의 경화층은 편광자의 표면을 보호하는 보호층으로서 유용하다. 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 경화층은, 통상의 보호 필름에 비해서 얇게 할 수 있기 때문에, 편광판의 박형화에 유효하다. 광경화성 액정 화합물을 사용함으로써, 후술하는 것과 같이 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 경화층에 원하는 위상차를 부여할 수 있다.
활성에너지선 경화성 수지 조성물의 경화층의 두께는 0.01∼20 ㎛가 바람직하고, 0.01∼10 ㎛가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.01∼5 ㎛이다.
보호 필름(20, 21)에 위상차를 부여하여도 좋다. 보호 필름(20, 21)이 위상차를 갖는 경우, 보호 필름(20, 21)은 λ/4판, λ/2판, 포지티브 C 플레이트 등일 수 있다. λ/4판은 그 파장 550[nm]에 있어서의 면내의 위상차치 Re(550)가 100 nm≤Re(550)≤200 nm의 관계를 만족하는 층이다. λ/4판은 Re(450)<Re(550)<Re(650)을 만족하는 역파장 분산성을 보여도 좋다. λ/2판은 Re(550)가 210 nm≤Re(550)≤300 nm을 만족하는 층이다. 포지티브 C 플레이트는 Nz>Nx=Ny의 관계를 만족하고, 그 파장 λ[nm]에 있어서의 두께 방향의 위상차치 Rth(λ)가 -300 nm≤Rth(550)≤-20 nm의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
보호 필름(20, 21)이 위상차를 갖는 경우, 보호 필름(20, 21)은 1 종류의 위상차층으로 이루어지더라도 좋고, 복수 종류의 위상차층으로 이루어지더라도 좋다. 위상차층이 복수의 위상차층으로 이루어지는 경우, 1/4 파장판과 1/2 파장판의 조합, 1/4 파장판과 포지티브 C 플레이트의 조합이 바람직하다.
위상차를 갖는 보호 필름(20, 21)을 형성하는 재료로서는, 위에서 예시한 수지 필름, 액정 화합물이 경화된 층 등을 들 수 있다. 위상차 필름을 수지 필름으로 형성하는 경우, 그 중에서도 폴리카보네이트계 수지, 환상 올레핀계 수지, 스티렌계 수지, 셀룰로오스계 수지가 재료로서 바람직하다. 이러한 재료로 형성한 필름에 대하여 연신 및/또는 수축 가공 등을 행함으로써 위상차치를 부여할 수 있다.
액정 화합물의 종류에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 그 형상으로부터 막대형 타입(막대형 액정 화합물)과 원반형 타입(원반형 액정 화합물, 디스코틱 액정 화합물)으로 분류할 수 있다. 또한, 각각 저분자 타입과 고분자 타입이 있다. 여기서, 고분자란 일반적으로 중합도가 100 이상인 것을 말한다. 소정의 기재에, 중합성기를 갖는 액정 화합물을 포함하는 조성물을 도포하여 액정 화합물을 배향시켜 도포막을 형성한다. 얻어진 도포막에 대하여 경화 처리(자외선의 조사(광 조사 처리) 또는 가열 처리)를 실시함으로써 위상차층을 제조할 수 있다. 재료에 따라서 두께를 선택함으로써 원하는 위상차를 부여할 수 있다. 제조한 위상차층은 예컨대 편광자 상 또는 그 밖의 필름 상에 전사할 수 있다.
보호 필름(20)으로서 휘도 향상 필름을 사용하여도 좋다. 휘도 향상 필름의 두께는 35 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 30 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
휘도 향상 필름으로서는, 광원(백라이트)으로부터의 출사광을 투과 편광과 반사 편광 또는 산란 편광으로 분리하는 기능을 갖는 편광 변환 소자가 이용된다. 이러한 휘도 향상 필름은, 반사 편광 또는 산란 편광의 백라이트로부터의 재귀광을 이용하여, 직선 편광의 출사 효율을 향상시킬 수 있다.
휘도 향상 필름으로서는 예컨대 이방성 반사 편광자를 들 수 있다. 이방성 반사 편광자로서는, 한쪽의 진동 방향의 직선 편광을 투과하고, 다른 쪽의 진동 방향의 직선 편광을 반사하는 이방성 다중 박막을 들 수 있다. 이방성 다중 박막으로서는, 예컨대 3M사 제조의 상품명 "APF"을 들 수 있다. 또한 이방성 반사 편광자로서는 콜레스테릭 액정층과 λ/4판의 복합체를 들 수 있다. 이러한 복합체로서는, 닛토덴코가부시키가이샤 제조의 상품명 "PCF"을 들 수 있다. 또한, 이방성 반사 편광자로서는 반사 그리드 편광자를 들 수 있다. 반사 그리드 편광자로서는, 금속에 미세 가공을 실시하여 가시광 영역에서도 반사 편광을 내는 금속 격자 반사 편광자를 들 수 있다. 그 중에서도 이방성 다중 박막으로 이루어지는 휘도 향상 필름이 바람직하다.
(하드코트층(40))
보호 필름(20)은 박리 필름(60) 측과는 반대쪽에 하드코트층(40)을 갖는 것이 바람직하다. 하드코트층(40)을 형성함으로써, 보호 필름(20)의 투습도를 작게 하거나 돌자 강도를 크게 하거나 할 수 있다.
하드코트층(40)이 형성된 보호 필름(20)은, 표면 저항치가 1.0×107 Ω/□ 이상 1.0×1010 Ω/□ 이하인 것이 바람직하고, 1.0×108 Ω/□ 이상, 1.0×1010 Ω/□ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이러한 표면 저항치로 하고, 또한 점착제층(30)이 대전 방지 기능을 가짐으로써, 다중 취출이나 제품 불량을 초래하는 일 없이 표시 장치를 효율적으로 제조할 수 있다. 표면 저항치는 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다. 하드코트층(40)에 상기 표면 저항 특성을 부여하기 위해서는, 예컨대 하드코트층(40)에 대전방지제를 함유시키면 된다. 대전방지제로서는, 보호 필름(20)의 돌자 강도를 향상시키기 쉬우므로 도전성 입자를 이용하는 것이 바람직하다. 도전성 입자를 이용함으로써, 하드코트층의 막 두께를 크게 하지 않고서 돌자 강도를 크게 할 수 있다.
대전방지제로서는, 제4급 암모늄염, 피리디늄염, 제1∼제3 아미노기 등의 양이온성의 기를 갖는 각종 양이온성 화합물; 술폰산염기, 황산에스테르염기, 인산에스테르염기, 포스폰산염기 등의 음이온성의 기를 갖는 음이온성 화합물; 아미노산계, 아미노황산에스테르계 등의 양성 화합물; 아미노알코올계, 글리세린계, 폴리에틸렌글리콜계 등의 비이온성 화합물; 주석 및 티탄의 알콕시드와 같은 유기 금속 화합물; 이들의 아세틸아세트네이트염과 같은 금속 킬레이트 화합물 등을 들 수 있다.
또한, 제3급 아미노기, 제4급 암모늄기 또는 금속 킬레이트부를 가지며 또한 광중합성 모노머 또는 올리고머, 혹은 광중합성 관능기를 갖는 커플링제와 같은 유기 금속 화합물 등의 광중합성 화합물도 또한 대전방지제로서 사용할 수 있다. 이들 대전방지제는 이온성 액체라도 좋다.
대전방지제로서는 도전성 폴리머도 들 수 있다. 도전성 폴리머로서는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 방향족 공역계의 폴리(파라페닐렌), 복소환식 공역계의 폴리피롤, 폴리티오펜, 지방족 공역계의 폴리아세틸렌, 헤테로 함유 원자 공역계의 폴리아닐린, 혼합형 공역계의 폴리(페닐렌비닐렌), 분자 중에 복수의 공역쇄를 갖는 공역계인 복쇄형 공역계, 상술한 공역 고분자쇄를 포화 고분자에 그라프트 또는 블록 공중합한 고분자인 도전성 복합체 등을 들 수 있다.
대전방지제로서는 도전성 입자도 들 수 있다. 도전성 입자의 구체예로서는 금속 산화물로 이루어지는 것을 들 수 있다. 그와 같은 금속 산화물로서는, 예컨대 안티몬 도핑 산화 주석(약칭: ATO), 인 도핑 산화 주석(약칭: PTO), 주석 도핑 산화인듐(약칭: ITO), 알루미늄 도핑 산화아연(약칭: AZO), 갈륨 도핑 산화아연(약칭: GZO), ZnO, CeO2, Sb2O5, SnO2, In2O3 및 Al2O3을 들 수 있다.
하드코트층(40)은, 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 수지 필름 상에 도공한 후, 활성에너지선을 조사하여 도포막을 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 활성에너지선 경화성 수지로서 광경화성 수지 등을 이용하는 경우, 통상 도공액에는 광중합개시제가 함유된다. 광중합개시제로서는, 자외선과 같은 활성에너지선의 조사에 의해 라디칼, 양이온, 또는 음이온과 같은 활성종을 발생하는 물질을 포함하는 것을 들 수 있다. 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 전체 고형분에 대한 대전방지제의 함유량은 2∼40 질량%인 것이 바람직하고, 20∼35 질량%인 것이 바람직하다. 조성물은 유기 용제 등의 용제, 레벨링제, 분산제, 방오제 등의 그 밖의 첨가제를 포함하고 있어도 좋다.
조성물의 도공 방법은, 그라비아코트법, 마이크로그라비아코트법, 롤코트법, 로드코트법, 나이프코트법, 에어나이프코트법, 키스코트법, 다이코트법 등의 종래 공지된 방법이라도 좋다.
조사하는 활성에너지선은, 활성에너지선 경화성 수지의 종류에 따라서, 자외선, 전자선, 근자외선, 가시광, 근적외선, 적외선, X선 등에서 적절하게 선택할 수 있다. 활성에너지선으로서는 자외선 또는 전자선이 바람직하고, 특히 취급이 간편하고 고에너지를 용이하게 얻을 수 있다고 하는 점에서 자외선이 바람직하다.
하드코트층(40)의 두께는 예컨대 0.01∼20 ㎛인 것이 바람직하고, 1∼10 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 3∼7 ㎛인 것이 더욱 바람직하다. 하드코트층의 두께가 크면 경화 수축에 의해 컬이 생기기 쉽게 되는 경우가 있다.
하드코트층(40)은, 예컨대 하드코트성 이외에도 방현성, 광확산성, 반사방지성 등의 기능이 부여되어 있어도 좋다. 하드코트층(40)은 단층으로 이루어지더라도 좋고, 복수의 층으로 형성되어도 좋다. 하드코트층(40)이 복수의 층으로 이루어지는 경우, 방현층, 광확산층, 반사방지층, 저굴절율층, 고굴절율층 등을 추가로 포함할 수 있다.
방현층은, 외광의 글래어를 방지하기 위한, 표면에 소정의 요철 형상을 부여한 광학 기능층이다. 방현층은, 예컨대 (가) 투명 수지 필름 상에, 입자 및 수지를 함유하는 도공액을 도공한 후, 도공층을 필요에 따라서 경화시키는 방법(입자에 기인하는 표면 요철이 형성된다), (나) 수지 필름 상에, 수지 및 입자를 함유하는 도공액(유기 입자 및/또는 무기 입자를 추가로 함유하여도 좋다)을 도공한 후, 도공층에 소정의 표면 요철 형상을 갖는 금형을 밀어붙이면서 도공층을 필요에 따라서 경화시켜 도공층에 표면 요철을 부여하는 방법 등에 의해서 형성할 수 있다.
방현층을 구성하는 수지로서는 투광성을 갖는 것이라면 특별히 제한은 없다. 예컨대, 상술한 것과 같이 활성에너지선 경화성 수지의 경화물 외에, 열경화성 수지의 경화물; 열가소성 수지; 금속 알콕시드계 폴리머 등일 수 있다. 그 중에서도 활성에너지선 경화성 수지의 경화물이 적합하다. 활성에너지선 경화성 수지로서 자외선경화성 수지 등을 이용하는 경우에는, 상기와 마찬가지로, 도공액에는 광중합개시제(라디칼 중합개시제)가 함유되어, 활성에너지선을 조사함으로써 도공층을 경화시킨다.
열경화성 수지로서는, 아크릴폴리올과 이소시아네이트 프리폴리머로 이루어지는 열경화성 우레탄 수지, 페놀 수지, 요소멜라민 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 실리콘 수지 등을 들 수 있다. 열가소성 수지로서는 상술한 보호 필름의 재료가 예시된다.
금속 알콕시드계 폴리머로서는, 규소알콕시드계의 재료를 원료로 하는 산화규소계 매트릭스 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 금속 알콕시드계 폴리머는, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란 등의 알콕시실란의 가수분해물을 탈수 축합하여 얻어지는 무기계 또는 유기 무기 복합계 매트릭스일 수 있다.
투광성 수지로서 열경화성 수지의 경화물, 금속 알콕시드계 폴리머를 이용하는 경우에는, 도공액을 도공한 후, 가열이 필요한 경우가 있다.
입자는 1종 또는 2종 이상의 것을 사용할 수 있다. 원하는 방현성이나 그 밖의 광학 특성을 얻기 위해서, 입자의 종류, 입자경, 굴절율, 함유량 등이 적절하게조정된다.
광확산층은, 액정 표시 장치의 시야각 확대 등을 목적으로 하여, 액정 셀을 통과한 백라이트광을 확산시키기 위한 광학 기능층이다. 광확산층은, 예컨대 투명 수지 필름 상에, 입자(광확산제) 및 투광성 수지를 함유하는 도공액을 도공한 후, 도공층을 필요에 따라서 경화시키는 방법에 의해서 형성할 수 있다. 입자 및 투광성 수지로서는 방현층에 관해서 기술한 것과 같은 것을 사용할 수 있다.
원하는 광확산성을 얻기 위해서, 투명 수지 필름의 종류, 투광성 수지의 종류, 입자의 종류, 입자경, 굴절율, 함유량, 광확산층의 두께 등이 적절하게 조정된다.
반사방지층은, 외광의 반사를 저감 또는 방지하기 위한 광학 기능층이며, 예컨대 저굴절율층을 구비하는 것일 수 있다. 또한, 투명 수지 필름과 저굴절율층의 사이에, 고굴절율층 및/또는 중굴절율층을 추가로 구비하는 다층 구조라도 좋다.
저굴절율층은, 상술한 활성에너지선 경화성 수지 조성물의 경화물이나 금속 알콕시드계 폴리머 등의 투광성 수지 및 무기 입자를 함유하는 도공액을 도공한 후, 도공층을 필요에 따라서 경화시키는 방법에 의해서 형성할 수 있다. 무기 입자로서는, 예컨대 LiF(굴절율 1.4), MgF(굴절율 1.4), 3NaF·AlF(굴절율 1.4), AlF(굴절율 1.4), Na3AlF6(굴절율 1.33) 등의 저굴절 입자나 중공 실리카 입자 등을 들 수 있다.
고굴절율층은, 상술한 활성에너지선 경화성 수지의 경화물이나 금속 알콕시드계 폴리머 등의 투광성 수지와 무기 입자 및/또는 유기 입자를 함유하는 도공액을 도공한 후, 도공층을 필요에 따라서 경화시키는 방법에 의해서 형성할 수 있다.
(점착제층(30))
점착제층(30)은 액정 셀이나 유기 EL 표시 소자 등의 표시 소자에 편광판을 접합하기 위한 층이다. 점착제층(30)은 후술하는 박리 필름(60)과의 크리프 힘이 4.5 N 이상 15 N 이하이다. 점착제층(30)과 박리 필름(60)의 크리프 힘을 4.5 N 이상으로 하며 또한 보호 필름(20)의 돌자 강도를 상술한 범위로 함으로써, 적층체의 컬을 작게 할 수 있다. 적층체가 뒤집힐려고 할 때에, 편광판(10)과 박리 필름(60)의 사이에서 어긋남을 작게 함으로써 적층체의 컬을 작게 할 수 있는 것으로 생각된다. 이러한 관점에서, 점착제층(30)과 박리 필름(60)의 크리프 힘은 5.0 N 이상인 것이 바람직하고, 6.0 N 이상인 것이 바람직하다. 한편, 점착제층(30)과 박리 필름(60)의 크리프 힘을 15 N 이하로 함으로써, 점착력의 앙진에 의한 박리 필름(60)의 들뜸을 억제할 수 있다. 이러한 관점에서, 점착제층(30)과 박리 필름(60)의 크리프 힘은 14 N 이하인 것이 바람직하다.
도 3을 참조하여 박리 필름과 점착제층의 크리프 힘의 측정 방법을 설명한다. 제작한 적층체를 110 mm(양쪽화살표(82)의 길이)×15 mm(양쪽화살표(81)의 길이)의 크기로 잘라낸다. 편광판과 박리 필름이 서로 겹치는 부분의 길이(양쪽화살표(83)의 길이와 양쪽화살표(84)의 길이의 합)가 긴 변 방향에 대하여 15 mm가 되도록, 긴 변 방향의 중점(점선(80)에 나타내는 부분)에서부터 7.5 mm의 위치보다 끝 쪽의 박리 필름 및 편광판을 각각 절단하여 제외한다. 이와 같이 하여 도 3에 도시한 것과 같은 형상의 시험편을 제작한다. 시험편을 인장시험기에 부착하여 크리프 힘을 측정한다. 구체적으로는, 시험편의 긴 변 방향이 바닥면에 대하여 수직이 되도록 시험편의 긴 변 방향의 한쪽의 단부를 상측 척으로 파지하고, 또 한쪽의 단부를 하측 척으로 파지한다. 척 사이 거리가 1 mm/분의 속도로 넓어지도록 하측 척을 아래쪽으로 이동시켜 이동 거리가 5 mm가 될 때까지 동안에 이동에 걸리는 최대 힘을 크리프 힘으로서 측정한다.
점착제층(30)과 박리 필름(60)의 크리프 힘은, 예컨대 점착제층의 가교제의 첨가량을 조정함으로써 제어할 수 있다. 또한, 크리프 힘은 후술하는 박리 필름(60)의 영향도 받기 때문에, 박리 필름(60)의 이형 처리를 조정하는 방법도 유효하다.
점착제층(30)이 대전 방지 기능을 가지며 또한 하드코트층이 소정의 표면 저항치를 가짐으로써, 다중 취출이나 제품 불량을 초래하는 일 없이 액정 표시 장치를 효율적으로 제조할 수 있다. 점착제층(30)에 대전 방지 기능을 부여하기 위해서는 예컨대 점착제층(30)에 대전방지제를 함유시키면 된다. 즉, 점착제층(30)이 대전방지제를 함유하는 경우, 점착제층(30)은 대전 방지 기능을 갖는다고 말할 수 있다. 대전방지제로서는 상술한 것을 이용할 수 있다. 점착제층이 갖는 대전방지제와 하드코트층이 갖는 대전방지제는 같은 것을 사용하여도 좋고, 다른 것을 사용하여도 좋다.
점착제층(30)의 두께는 5∼40 ㎛인 것이 바람직하고, 10∼30 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 15∼25 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.
점착제층(30)을 형성하는 점착제로서는, 예컨대 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 아세트산비닐/염화비닐 코폴리머, 변성 폴리올레핀, 에폭시계, 불소계, 천연고무, 합성고무 등의 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절하게 선택하여 이용할 수 있다. 점착제로서는, 특히 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 습윤성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 보이고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것이 바람직하다.
점착제의 베이스 폴리머로서 아크릴계 중합체를 이용하는 경우, 아크릴계 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 50만∼250만인 것이 바람직하고, 100만∼200만인 것이 보다 바람직하다. 중량 평균 분자량이 50만 이상이면, 고온고습 환경 하에 있어서의 점착제층의 내구성을 향상시킬 수 있다. 중량 평균 분자량이 250만 이하이면, 점착제를 함유하는 도공액을 도공할 때의 조작성이 양호하게 된다. 아크릴계 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)의 비로 나타내어지는 분자량 분포(Mw/Mn)는 2∼10인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산치이다.
점착제는 가교제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 가교제로서는, 2가 이상의 금속 이온이며, 카르복실기와의 사이에서 카르복실산금속염을 형성하는 것; 폴리아민 화합물이며, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것; 폴리에폭시 화합물이나 폴리올이며, 카르복실기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 것; 폴리이소시아네이트 화합물이며, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것이 예시된다. 그 중에서도 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하다. 베이스 폴리머 100 질량부에 대한 가교제의 첨가량은 0.15∼1 질량부인 것이 바람직하다. 가교제는 1 종류만을 첨가하여도 좋고, 2 종류 이상을 병용하여 첨가하여도 좋다.
점착제는 실란커플링제를 함유하는 것이 바람직하다. 실란커플링제를 함유함으로써 점착제층과 피착체의 밀착성을 높일 수 있다. 베이스 폴리머 100 질량부에 대한 실란커플링제의 첨가량은 0.01∼10 질량부인 것이 바람직하고, 0.05∼2 질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.1∼1 질량부인 것이 더욱 바람직하다. 실란커플링제는 1 종류만을 첨가하여도 좋고, 2 종류 이상을 병용하여 첨가하여도 좋다.
점착제는, 광산란성을 부여하기 위한 미립자, 비드(수지 비드, 글래스 비드 등), 유리 섬유, 베이스 폴리머 이외의 수지, 점착성부여제, 충전제(금속 가루나 그 밖의 무기 분말 등), 산화방지제, 자외선흡수제, 염료, 안료, 착색제, 소포제, 부식방지제, 광중합개시제 등의 첨가제를 포함할 수 있다.
(표면 보호 필름(50))
표면 보호 필름(50)은 기재 필름(51)과 그 위에 적층되는 점착제층(52)을 포함하는 것일 수 있다. 표면 보호 필름(50)은 편광판(10)의 표면을 보호하기 위한 필름이며, 통상 예컨대 표시 소자나 다른 광학 부재에 편광판(10)이 접합된 후에 그것이 갖는 점착제층(52)마다 박리 제거된다.
표면 보호 필름(50)은, 일반적으로 휘도 향상 필름 등의 보호 필름(20, 21)에 비해서 강성이 있으며, 박리 필름(60)의 박리성 향상에 중요하다. 표면 보호 필름(50)의 두께는, 기재 필름(51)의 두께와 그 위에 적층되는 점착제층(52)의 두께의 합계치이며, 바람직하게는 30 ㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 50 ㎛ 이상이다. 한편, 표면 보호 필름(50)의 두께가 지나치게 크면, 박리 필름(60)을 박리할 때에 표면 보호 필름(50)과 편광판(10)의 사이에서 박리가 생기기 쉽게 되기 때문에, 표면 보호 필름(50)의 두께는 바람직하게는 100 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 70 ㎛ 이하이다.
기재 필름(51)은 바람직하게는 열가소성 수지 필름이다. 열가소성 수지 필름을 구성하는 열가소성 수지는, 예컨대 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지와 같은 폴리올레핀계 수지; 환상 폴리올레핀계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; (메트)아크릴계 수지 등을 들 수 있다. 기재 필름은 단층 구조라도 좋고 다층 구조라도 좋다.
기재 필름(51)의 두께는 20∼150 ㎛(예컨대 30∼80 ㎛, 바람직하게는 30∼60 ㎛)일 수 있다. 점착제층(52)의 구성에 관해서는 상술한 편광판(10)이 갖는 점착제층(30)에 관한 기재 내용이 기본적으로 인용된다.
특히 점착제층(52)은, 그 저장 탄성률이 80℃에 있어서 0.15 MPa 이하인 것이 바람직하고, 0.14 MPa 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.10 MPa 이하인 것이 더욱 바람직하다. 통상 점착제층(52)의 80℃에 있어서의 저장 탄성률은 0.01 MPa 이상이다. 점착제층의 저장 탄성률은, 시판되는 점탄성 측정 장치, 예컨대 REOMETRIC사 제조의 점탄성 측정 장치 「DYNAMIC ANALYZER RDA II」를 이용하여 측정할 수 있다.
표면 보호 필름(50)은 대전방지제를 포함할 수 있다. 대전방지제는 예컨대 점착제층(52)에 함유시킬 수 있다. 점착제층(52)에 대전방지제를 함유시키는 대신에 또는 이와 함께, 기재 필름(51)에 있어서의 점착제층(52)이 적층되는 면과는 반대쪽의 면에, 대전방지제를 함유하는 대전방지층을 형성하여도 좋다. 대전방지제로서는 하드코트층에 첨가할 수 있는 대전방지제를 들 수 있다.
(박리 필름)
박리 필름(60)은, 점착제층(30)을 표시 소자(예컨대 액정 셀, 유기 EL 소자)나 다른 광학 부재에 접합할 때까지 그 표면을 보호하기 위해서 임시 부착되는 필름이다. 박리 필름(60)은, 그 한 면에 실리콘계, 불소계 등의 이형제 등에 의한 이형 처리를 실시함으로써, 점착제층(30)과의 크리프 힘을 조정하는 것도 가능하다. 박리 필름(60)은, 이형 처리된 열가소성 수지 필름으로 구성되고, 그 이형 처리된 면에 점착제층(30)을 접합시킬 수 있다.
박리 필름(60)을 구성하는 열가소성 수지는, 예컨대 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌과 같은 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지 등일 수 있다. 박리 필름(60)의 두께는 예컨대 10∼50 ㎛이다.
점착제층(30)과 박리 필름(60) 사이의 박리력은 10 mN/25 mm 이상 200 mN/25 mm 이하인 것이 바람직하고, 40 mN/25 mm 이상 100 mN/25 mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 이러한 범위의 박리력으로 함으로써, 박리 필름의 들뜸을 억제하여, 박리 필름의 박리성을 향상시킬 수 있다. 박리력은, 박리 속도를 300 mm/분으로 하고, 박리 각도를 180°로 했을 때의 값을 채용한다.
(적층체의 제조 방법)
위에서 설명한 부재를, 예컨대 접착제층 또는 점착제층을 통해 적층시킴으로써 서로 접합하여 적층체를 제작할 수 있다. 각각의 부재를 소정 형상으로 재단하고 나서 적층시키더라도 좋고, 각각의 부재를 롤투롤로 적층하고 나서, 소정 형상으로 재단하여도 좋다. 적층체의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 긴 변의 길이를 4.0∼18.0 cm로 하고, 짧은 변의 길이를 3.0∼9.0 cm로 한 직사각형 형상으로 할 수 있다. 적층체에는, 구멍 뚫기 가공을 하거나, 코너를 R 형상으로 가공하거나 하여도 좋다.
접착제층은 예컨대 편광자(11)와 보호 필름(20, 21)을 접착하기 위한 층이며, 접착제층을 형성하는 접착제로서는 활성에너지선 경화성 접착제 및 수계 접착제를 들 수 있다. 또한, 상술한 활성에너지선 경화성 수지 조성물을 사용하여도 좋다.
수계 접착제를 사용하는 경우는, 편광자(11)와 보호 필름(20, 21)을 접합한 후, 수계 접착제 중에 포함되는 물을 제거하기 위해서 건조시키는 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 건조 공정 후, 예컨대 20∼45℃ 정도의 온도에서 양생하는 양생공정을 두어도 좋다.
활성에너지선 경화성 접착제를 이용하는 경우는, 편광자(11)와 보호 필름(20, 21)을 접합한 후, 필요에 따라서 건조 공정을 행하고, 이어서 활성에너지선을 조사함으로써 활성에너지선 경화성 접착제를 경화시키는 경화 공정을 행한다. 활성에너지선의 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400 nm 이하에 발광 분포를 갖는 자외선이 바람직하고, 구체적으로는 저압수은등, 중압수은등, 고압수은등, 초고압수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등을 이용할 수 있다.
편광자(11)와 보호 필름(20, 21)을 접합함에 있어서는, 이들의 적어도 어느 한쪽의 접합면에 비누화 처리, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등을 실시할 수 있다.
편광자(11)와 보호 필름(20, 21)(특히 휘도 향상 필름)을 적층하는 데에 이용할 수 있는 점착제층의 두께는 예컨대 3∼15 ㎛로 할 수 있다. 점착제층을 형성하는 재료는 상술한 점착제층(30)에서 예시한 것을 선택할 수 있다.
점착제층(30)은, 통상 점착제의 용액을 박리 필름(60)과 같은 이형 시트 상에 점착제를 도포하여 건조함으로써 형성된다. 점착제층이 형성된 이형 시트는 점착제층(30)을 통해 편광판(10)에 적층시킬 수 있다. 이형 시트로서 박리 필름(60)을 이용한 경우는, 박리 필름(60)을 다시 붙이는 일 없이 적층체를 얻을 수 있다. 이형 시트로서 박리 필름(60) 이외의 것을 사용한 경우는, 한 번 이형 시트를 박리하여, 박리 필름(60)을 점착제층(30) 상에 적층시킬 수 있다.
표면 보호 필름(50)은, 편광판(10)의 제조 과정에서 미리 보호 필름(20) 상에 적층시키더라도 좋고, 편광판(10)을 제조한 후에 보호 필름(20) 상에 적층시키더라도 좋다. 표면 보호 필름(50)을 접합할 때의 장력을 조정함으로써 적층체의 컬을 제어할 수도 있지만, 장력의 제어 방향은 한 방향으로 한정된다. 한편, 본 발명에 의하면, 컬의 제어에 점착제층(30) 및 보호 필름(20)을 이용하고 있기 때문에 제어 인자에 이방성이 작고, 한 방향에 한하지 않고서 컬을 제어할 수 있다.
(표시 장치의 제조 방법)
도 2는 적층체를 이용한 표시 장치의 층 구성의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 도 2에 있어서 백라이트나 배면 측의 편광판 등은 생략한다. 도 2(a)에 도시하는 표시 장치는, 표시 소자(70)의 한쪽의 면에 점착제층(30)을 통해, 보호 필름(20), 편광자(11) 및 점착제층(30)을 이 순서로 포함하는 편광판이 적층되어 있다. 도 2(b)에 도시하는 표시 장치는, 표시 소자(70)의 한쪽의 면에 점착제층(30)을 통해, 하드코트층(40)이 형성된 보호 필름(20), 편광자(11), 보호 필름(21) 및 점착제층(30)을 이 순서로 포함하는 편광판이 적층되어 있다.
적층체로부터 박리 필름(60)을 박리하여, 노출된 점착제층(30)을 표시 소자(70)에 적층시킴으로써, 편광판을 표시 소자(70)에 적층시킬 수 있다. 편광판이 보호 필름 상에 표면 보호 필름(50)을 갖는 경우는, 편광판을 표시 소자(70)에 적층시킨 후에 표면 보호 필름(50)을 박리할 수 있다.
표시 소자(70)로서는 액정 셀이나 유기 EL 소자 등을 들 수 있다. 화상 표시 장치에 있어서는 이들 화상 표시 소자에 의해 화상이 제어될 수 있다. 액정 셀은, 예컨대 인플레인 스위칭(IPS) 모드, 버티컬 얼라인먼트(VA) 모드, 멀티도메인 버티컬 얼라인먼트(MVA) 모드, 콘티뉴어스 핀휠 얼라인먼트(CPA) 모드, 하이브리드 얼라인먼트 네마틱(HAN) 모드, 트위스티드 네마틱(TN) 모드, 수퍼 트위스티드 네마틱(STN) 모드, 옵티칼 콤펜세이티드 벤드(OCB) 모드 등, 임의의 모드인 것을 사용할 수 있다.
유기 EL 소자는 투명 전극층, 발광층 및 전극층을 이 순서로 구비하며, 투명 전극층 및 전극층으로부터 전압을 인가 받음으로써 발광층이 빛을 발생하게 할 수 있다. 유기 발광층을 구성하는 재료의 예로서는, 폴리파라페닐렌비닐렌계, 폴리플루오렌계 및 폴리비닐카르바졸계의 재료를 들 수 있다. 또한, 발광층은 복수의 발광색이 다른 층의 적층체, 혹은 어떤 색소의 층에 다른 색소가 도핑된 혼합층을 갖고 있어도 좋다. 또한, 유기 EL 소자는 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 등전위면 형성층, 전하 발생층 등의 기능층을 구비하고 있어도 좋다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해서 규정되는 것이 아니다. 예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부는 특별히 기재가 없는 한 질량 기준이다. 또한, 실시예에서 이용한 평가 방법은 다음과 같다.
(1) 두께:
가부시키가이샤니콘 제조의 디지털 마이크로미터 MH-15M을 이용하여 측정했다.
(2) 박리 필름과 점착제층의 크리프 힘:
도 3을 참조하여 박리 필름과 점착제층의 크리프 힘의 측정 방법을 설명한다. 제작한 적층체를 110 mm(양쪽화살표(82)의 길이)×15 mm(양쪽화살표(81)의 길이)의 크기로 잘라냈다. 편광판과 박리 필름이 서로 겹치는 부분의 길이(양쪽화살표(83)의 길이와 양쪽화살표(84)의 길이의 합)가 긴 변 방향에 대하여 15 mm가 되도록 긴 변 방향의 중점(점선 80에 나타내는 부분)에서부터 7.5 mm의 위치보다 끝 쪽의 박리 필름 및 편광판을 각각 절단하여 제외했다. 얻어진 시험편은 도 3에 도시한 것과 같은 형상으로 되어 있었다. 시험편을 인장 시험기(오토그라프(등록상표) AG-1S MO(바닥에 세우는) 타입, 가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제조)에 부착하여 크리프 힘을 측정했다. 구체적으로는, 시험편의 양변의 방향이 바닥면에 대하여 수직이 되도록 시험편의 긴 변 방향의 한쪽의 단부를 상측 척으로 파지하고, 또 한쪽의 단부를 하측 척으로 파지했다. 척 사이 거리가 1 mm/분의 속도로 넓어지도록 하측 척을 아래쪽으로 이동시켰다. 이동 거리가 5 mm가 될 때까지 동안에 이동에 걸리는 최대 힘을 크리프 힘으로서 측정했다.
(3) 돌자 강도:
보호 필름의 돌자 시험을 실시했다. 돌자 시험에는, 선단 직경 1 mmφ, 0.5 R의 니들을 장착한 카토테크가부시키가이샤 제조의 핸디 압축시험기 "KES-G5 니들 관통력 측정 사양"을 사용했다. 중앙에 원형의 구멍이 뚫린 2개의 지그로 보호 필름을 사이에 끼워 보호 필름을 시험기에 고정했다. 니들을 보호 필름에 대하여 상기 지그의 구멍을 통과하도록 수직으로 강하시켜, 보호 필름이 찢어졌을 때의 강도를 측정한다. 온도 23±3℃의 환경 하에 돌자 속도 0.33 cm/초의 측정 조건 하에서 행했다. 돌자 시험에서 측정되는 돌자 강도는, 시험편 12개에 대하여 돌자 시험을 행하여 그 평균치로 했다. 상기 (1)에 기재된 방법으로 보호 필름의 두께를 측정하여, 보호 필름의 단위 막 두께 당 돌자 강도를 구했다.
(4) 투습도:
JIS Z 0208에 규정된 컵법에 의해 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건으로 보호 필름의 투습도를 측정했다.
(5) 박리력:
가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제조의 탁상형 정밀 만능 시험기인 오토그라프(등록상표) AGS-X를 사용하여, 박리 필름과 편광판이 구비하는 점착제층 사이의 박리력을 측정했다. 박리 속도는 300 mm/분으로 하고, 박리 각도를 180°로 했다.
(6) 표면 저항치:
보호 필름의 표면 저항치(Ω/□)를 가부시키가이샤미쓰비시카가쿠아날리테크 제조 MCP-HT450을 이용하여 측정했다. 보호 필름이 하드코트층을 갖는 경우는, 하드코트층을 형성한 상태에서 표면 저항치를 측정했다.
(7) 박리 필름의 들뜸 평가:
제작한 적층체를 상온상습 환경 하에 방치하여, 박리 필름과 편광판 사이에 들뜸(박리 필름이 편광판의 점착제층으로부터 벗겨지는 현상)이 생겼는지를 이하의 기준으로 평가했다.
○: 적층체를 제조 후, 9개월 경과한 시점에서 박리 필름에 들뜸이 발생하지 않았다
×: 적층체를 제조 후, 9개월 경과 시점에서 박리 필름에 들뜸이 발생했다
(8) 컬의 평가:
제작한 적층체를 대각 7 인치의 사이즈(155 mm×87.2 mm)로 잘라내어, 온도 25℃, 습도 60% RH의 환경 하에서 3시간 이상 습도 조절했다. 적층체를 평평한 대 위에 놓고, 적층체의 중앙에 추를 실어, 단부의 기립 높이의 최대치를 측정했다. 이 평가를 긴 변 방향과 짧은 변 방향에 대하여 행하여 평균한 값을 컬량으로 했다. 컬의 평가는 하기 기준으로 판정했다.
○: 절대치가 5.0 mm 미만
×: 절대치가 5.0 mm 이상
(제조예 1: 편광자의 제작)
두께 30 ㎛의 폴리비닐알코올 필름(평균 중합도 약 2,400, 비누화도 99.9 몰% 이상)을, 건식 연신에 의해 약 5배로 일축 연신하고, 또한 긴장 상태를 유지한 채로 60℃의 순수에 1분간 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.05/5/100인 수용액에 28℃에서 60초간 침지했다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 8.5/8.5/100인 수용액에 72℃에서 300초간 침지했다. 이어서 26℃의 순수로 20초간 세정한 후, 65℃에서 건조하여, 폴리비닐알코올 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 12 ㎛의 편광자를 얻었다.
(제조예 2: 수계 접착제의 제작)
물 100 중량부에 대하여, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올〔가부시키가이샤쿠라레에서 입수한 상품명 「KL-318」〕을 3 중량부 용해하고, 그 수용액에 수용성 에폭시 수지인 폴리아미드에폭시계 첨가제〔다오카카가쿠고교가부시키가이샤에서 입수한 상품명 「스미레즈레진(등록상표) 650(30)」, 고형분 농도 30 중량%의 수용액〕를 1.5 중량부 첨가하여, 수계 접착제를 조제했다.
(아크릴 수지 1, 2의 중합예)
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반기를 갖춘 반응 용기에, 아크릴 단량체를 표 1에서 나타낸 배합량으로 넣었다. 거기에 아세트산에틸을 아크릴 모노머의 총 중량 100 부에 대하여 150 부가 되도록 가하여, 아크릴 모노머의 40% 용액을 조정했다. 질소 가스로 장치 내의 공기를 치환하여 산소 불포함으로 하면서 내부 온도를 55℃로 올리고, 아조비스이소부티로니트릴(중합개시제) 0.14 부를 아세트산에틸 10 부에 녹인 용액을 전량 첨가했다. 중합개시제의 첨가 후 1시간, 이 온도에서 유지하고, 이어서 내부 온도를 54∼56℃로 유지하면서 아세트산에틸을 첨가 속도 17.3 부/hr로 반응 용기 내에 연속적으로 가하고, 아크릴 수지의 농도가 35%가 된 시점에서 아세트산에틸의 첨가를 멈추고, 또한 아세트산에틸의 첨가 시작에서부터 12시간 경과할 때까지 이 온도에서 보온했다. 마지막으로 아세트산에틸을 가하여 아크릴 수지의 농도가 20%가 되도록 조절하여, 아크릴 수지의 아세트산에틸 용액 1 및 2를 조제했다. 얻어진 아크릴 수지의 GPC에 의해 구한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw) 및 Mw/Mn을 표 1에 기재한다.
Figure pat00001
BA: 부틸아크릴레이트
MA: 메틸아크릴레이트
HEA: 2-히드록시에틸아크릴레이트
AA: 아크릴산
PEA: 2-페녹시에틸아크릴레이트
MEA: 2-메톡시에틸아크릴레이트
BMAA: 2-부톡시메틸아크릴아미드
(점착제층의 준비)
이하의 점착제층을 준비했다.
점착제층 A: 아크릴 수지 용액 2의 고형분 100 부에 대하여, 가교제로서 콜로네이트 L(도소가부시키가이샤 제조)을 1.2 부, 실란커플링제로서 KBM-403(신에츠카가쿠고교가부시키가이샤 제조)을 0.5 부 배합하고, 또한 고형분 농도가 14%가 되도록 메틸에틸케톤을 첨가하여, 교반기〔야마토가가쿠가부시키가이샤 제조의 "쓰리원모터"〕를 이용하여 300 rpm으로 30분간 교반 혼합하여, 점착제 조성물 A를 조제했다. 점착제 조성물 A를, 이형 처리가 실시된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름〔린텍가부시키가이샤의 상품명 "SP-PLR382190", 박리 필름이라고 부른다〕의 이형 처리된 면에, 애플리케이터를 이용하여 건조 후의 점착층의 두께가 20 ㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 1분간 건조시켜 점착제층 A를 제작했다.
점착제층 B: 아크릴 수지 용액 1의 고형분 100 부에 대하여, 가교제로서 콜로네이트 HXR(도소가부시키가이샤 제조)를 0.6 부, 실란커플링제로서 KBM-403(신에츠카가쿠고교가부시키가이샤 제조)을 0.5 부 배합하고, 또한 고형분 농도가 14%가 되도록 메틸에틸케톤을 첨가하여, 교반기〔야마토가가쿠가부시키가이샤 제조의 "쓰리원모터"〕를 이용하여 300 rpm으로 30분간 교반 혼합하여, 점착제 조성물 A를 조제했다. 점착제 조성물 A를, 이형 처리가 실시된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름〔린텍가부시키가이샤의 상품명 "SP-PLR382190", 박리 필름이라고 부른다〕의 이형 처리된 면에, 애플리케이터를 이용하여 건조 후의 점착층의 두께가 20 ㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 1분간 건조시켜 점착제층 B를 제작했다.
점착제층 C: 콜로네이트 L의 첨가량을 0.4 부로 변경한 것 이외에는 점착제층 A와 동일한 제법에 의해 점착제층 C를 제작했다.
점착제층 D: 콜로네이트 L의 첨가량을 0.3 부로 변경한 것 이외에는 점착제층 A와 동일한 방법에 의해 점착제층 D를 제작했다.
점착제층 E: 콜로네이트 L의 첨가량을 0.2 부로 변경한 것 이외에는 점착제층 B와 동일한 방법에 의해 점착제층 E를 제작했다.
점착제층 F: 콜로네이트 L의 첨가량을 0.1 부로 변경한 것 이외에는 점착제층 B와 동일한 방법에 의해 점착제층 F를 제작했다.
점착제층 G: 콜로네이트 L의 첨가량을 0.05 부로 변경한 것 이외에는 점착제층 B와 동일한 방법에 의해 점착제층 G를 제작했다.
(보호 필름의 준비)
이하의 보호 필름을 준비했다.
보호 필름 A: 셀룰로오스계 수지 필름(KC2UA) 상에 하드코트층을 형성한 필름(토판인사츠가부시키가이샤 제조, 두께 32 ㎛). 하드코트층은 도전성 입자로 이루어지는 대전방지제를 함유한다.
보호 필름 B: 셀룰로오스계 수지 필름(KC2UA) 상에 하드코트층을 형성한 필름(토판인사츠가부시키가이샤 제조, 두께 32 ㎛). 하드코트층은 대전방지제를 함유하지 않는다.
보호 필름 C: 셀룰로오스계 수지 필름(코니카미놀타가부시키가이샤 제조, KC2UA, 두께 25 ㎛)
보호 필름 D: 환상 올레핀계 수지 필름(닛폰제온가부시키가이샤 제조, ZF14-013, 두께 13 ㎛)
〔실시예 1〕
얻어진 편광자의 한 면에 보호 필름 A를 수계 접착제를 통해 접합시켰다. 편광자의 또 한쪽의 면에 동일한 접착제를 통해 보호 필름 D를 접합시켰다. 접합 후, 건조시켜 편광판을 제작했다. 보호 필름 A에 접합할 때는, 하드코트층이 형성된 면과는 반대쪽의 면이 편광자와의 접합면이 되도록 했다. 보호 필름 D를 접합할 때에, 보호 필름 D의 접합면에는 코로나 처리를 실시했다.
보호 필름 D 상에 점착제 B를 도공하여 점착제층 B를 형성했다. 점착제층 B 상에, 폴리에스테르계 수지로 이루어지고, 이형 처리가 실시된 박리 필름(두께 38 ㎛)을 적층했다. 보호 필름 A가 구비하는 하드코트층 상에, 폴리에스테르계 수지 필름(두께 38 ㎛)과 점착제층(20 ㎛)을 구비하는 표면 보호 필름을, 상기 점착제층을 통하여 접합했다. 이와 같이 하여 표면 보호 필름/보호 필름 A/편광자/보호 필름 D/점착제층 B/박리 필름의 층 구성을 갖는 적층체를 제작했다.
보호 필름 A의 표면 저항치는 1.0×1010 Ω/□이고, 박리 필름과 점착제층 B 사이의 박리력은 70 mN/25 mm 였다. 결과를 표 2에 정리했다.
〔실시예 2∼6, 비교예 1∼3〕
보호 필름 A 및 점착제층 B를 표 1에 나타내는 것으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여 적층체를 제작했다. 점착제층과 박리 필름 사이의 박리력은, 실시예 2∼6 및 비교예 2에 있어서 50 mN/25 mm이고, 비교예 1에 있어서 150 mN/25 mm이고, 비교예 3에 있어서 30 mN/25 mm였다. 또한, 실시예 2∼5 및 비교예 1, 3에 있어서 보호 필름의 표면 저항치는 1.0×1010 Ω/□였다. 실시예 6 및 비교예 2의 표면 저항치는 1.0×1013 Ω/□를 넘어 측정할 수 없었다.
이상의 결과를 표 2에 정리했다.
Figure pat00002
본 발명에 의하면, 편광판과 박리 필름을 포함하는 적층체의 컬을 작게 할 수 있으며, 또한 박리 필름의 들뜸이 일어나기 어려운 적층체를 제공할 수 있기 때문에 유용하다.
10: 편광판, 11: 편광자, 20, 21: 보호 필름, 30: 점착제층, 40: 하드코트층, 50: 표면 보호 필름, 51: 기재 필름, 52: 점착제층, 60: 박리 필름, 70: 표시 소자, 80: 점선, 81, 82, 83, 84: 양쪽화살표, 100, 101: 적층체, 200, 201: 표시 장치

Claims (6)

  1. 편광판 및 박리 필름이 이 순서로 적층된 적층체로서,
    상기 편광판은 보호 필름, 편광자 및 점착제층을 이 순서로 포함하고,
    상기 점착제층은 박리 필름에 인접한 위치에 배치되어 있고,
    상기 편광자의 두께는 15 ㎛ 이하이고,
    상기 보호 필름의 돌자 강도는 3.0 gf/㎛ 이상이고,
    상기 점착제층과 상기 박리 필름의 크리프 힘이 4.5 N 이상 15 N 이하인 적층체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보호 필름의 투습도가 600 g/㎡·24 hr 이하인 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보호 필름은 상기 박리 필름 측과는 반대쪽에 하드코트층을 갖는 적층체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하드코트층의 표면 저항치는 1.0×107 Ω/□ 이상 1.0×1010 Ω/□ 이하인 적층체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 필름은 셀룰로오스계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 및 메타크릴산메틸계 수지에서 선택되는 적어도 1 종류를 포함하는 적층체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편광판을 기준으로 상기 박리 필름 측과는 반대쪽에 표면 보호 필름을 갖는 적층체.
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