KR20200000800A - 편광판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지할 수 있는 편광판을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제는, 편광자층과, 위상차층과, 편광자층과 위상차층 사이에 배치된 수지층을 포함하고, 위상차층은, 액정 조성물의 경화물을 형성 재료로 하고, ISO14577에 준거하여 측정되는 수지층의 마르텐스 경도가, 160 N/㎟ 이상 500 N/㎟ 이하인 편광판에 의해 해결된다.
상기 과제는, 편광자층과, 위상차층과, 편광자층과 위상차층 사이에 배치된 수지층을 포함하고, 위상차층은, 액정 조성물의 경화물을 형성 재료로 하고, ISO14577에 준거하여 측정되는 수지층의 마르텐스 경도가, 160 N/㎟ 이상 500 N/㎟ 이하인 편광판에 의해 해결된다.
Description
본 발명은 편광판에 관한 것으로, 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치에도 관한 것이다.
종래, 액정 표시 장치 및 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치(이하, 유기 EL 표시 장치라고도 한다.) 등의 표시 장치에 있어서의 편광의 공급 소자로서, 또한, 편광의 검출 소자로서, 편광판이 널리 이용되고 있다. 편광판은, 편광 필름(편광자층)의 편면(片面) 또는 양면에, 접착제 등을 이용하여 보호 필름(보호층)을 접합한 구성의 것이 알려져 있다.
편광 필름으로서는, 폴리비닐알코올계 수지로 형성된 필름에 요오드 등의 이색성 색소가 배향된 것이 알려져 있다. 편광 필름 중의 요오드는, 요오드 착체로서 존재하고, 폴리비닐알코올계 수지의 배향에 의존하여, 요오드 착체 자신도 배향하고 있다. 이 요오드 착체가, 가시 영역의 광을 흡수함으로써, 편광 필름은 편광 특성(편광도)을 나타내는 것이 알려져 있다.
화상 표시 장치에는, 편광자층 및 위상차층을 구비하는 편광판이 널리 이용되고 있다(예컨대, 특허문헌 1).
그러나, 특허문헌 1에 기재된 편광판을 습열(濕熱) 환경하(예컨대, 온도 80℃, 상대 습도 90%의 환경하)에 방치한 경우, 편광도가 저하되는 경우가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지할 수 있는 편광판 및 유기 EL 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명자들이 예의 검토한 결과, 습열 환경하에 있어서 편광도가 저하되는 원인은, 위상차층에 포함되는 성분이 편광자층으로 이행하여, 편광에 기여하고 있는 요오드 착체, 또는 요오드 착체를 유지하기 위한 가교점과 반응하여, 요오드 착체가 소실되는 것이라고 추정하였다.
추정되는 원인에 대해, 발명자들은, 이하의 편광판에 의하면, 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다.
본 발명의 일양태는, 편광자층과, 위상차층과, 편광자층과 위상차층 사이에 배치된 수지층을 포함하고, 위상차층은, 액정 조성물의 경화물을 형성 재료로 하고, ISO14577에 준거하여 측정되는 수지층의 마르텐스 경도가, 160 N/㎟ 이상 500 N/㎟ 이하인 편광판을 제공한다.
본 발명의 일양태에 있어서는, 위상차층은, 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층인 구성으로 해도 좋다.
본 발명의 일양태는, 편광자층과, 제1 위상차층과, 편광자층과 제1 위상차층 사이에 배치된 수지층과, 편광자층을 기준으로 수지층측에 배치된 제2 위상차층을 포함하고, 제1 위상차층은, 제1 액정 조성물의 경화물을 형성 재료로 하고, 제2 위상차층은, 제2 액정 조성물의 경화물을 형성 재료로 하며, ISO14577에 준거하여 측정되는 수지층의 마르텐스 경도가, 160 N/㎟ 이상 500 N/㎟ 이하인 편광판을 제공한다.
본 발명의 일양태에 있어서는, 제1 위상차층은, 면내에 있어서의 지상축(遲相軸) 방향의 굴절률을 nx, 면내에 있어서의 지상축 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 ny, 두께 방향에 있어서의 굴절률을 nz로 했을 때에, nz>nx≥ny의 관계를 만족하는 층인 구성으로 해도 좋다.
본 발명의 일양태에 있어서는, 제2 위상차층은, 수지층과 제1 위상차층 사이에 배치되고, 수지층과 접하고 있는 구성으로 해도 좋다.
본 발명의 일양태에 있어서는, 제2 위상차층은, 수지층과 편광자층 사이에 배치되고, 수지층과 접하고 있는 구성으로 해도 좋다.
본 발명의 일양태에 있어서는, 수지층이, 제1 위상차층과 접하고 있는 구성으로 해도 좋다.
본 발명의 일양태에 있어서는, 제2 위상차층은, 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층인 구성으로 해도 좋다.
본 발명의 일양태는, 유기 일렉트로루미네센스 표시 소자와, 유기 일렉트로루미네센스 표시 소자의 시인측에 배치된 상기한 편광판을 구비한 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일양태에 의하면, 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지할 수 있는 편광판 및 유기 EL 표시 장치가 제공된다.
도 1은 제1 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다.
도 2는 제1 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다.
도 3은 제1 실시형태의 유기 EL 표시 장치의 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다.
도 4는 유기 EL 소자의 층 구성의 일례를 도시한 모식 단면도이다.
도 5는 제2 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다.
도 6은 제2 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다.
도 7은 제3 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다.
도 8은 제3 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다.
도 9는 제4 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다.
도 10은 제4 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다.
도 11은 제5 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다.
도 12는 제5 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다.
도 2는 제1 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다.
도 3은 제1 실시형태의 유기 EL 표시 장치의 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다.
도 4는 유기 EL 소자의 층 구성의 일례를 도시한 모식 단면도이다.
도 5는 제2 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다.
도 6은 제2 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다.
도 7은 제3 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다.
도 8은 제3 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다.
도 9는 제4 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다.
도 10은 제4 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다.
도 11은 제5 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다.
도 12는 제5 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다.
<제1 실시형태>
[편광판]
이하, 제1 실시형태의 편광판에 대해, 도 1에 기초하여 설명한다.
한편, 이하의 설명에서 이용하는 도면은, 특징 부분을 강조할 목적으로, 편의상 특징이 되는 부분을 확대하여 도시하고 있는 경우가 있고, 각 구성 요소의 치수 비율 등이 실제와 동일하다고는 할 수 없다. 또한, 동일한 목적으로, 특징이 되지 않는 부분을 생략하여 도시하고 있는 경우가 있다.
도 1은 제1 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 편광판(1)은, 보호층(11)과, 편광자층(12)과, 수지층(13)과, 제1 점착제층(14)과, 제2 점착제층(15)과, 위상차층(16)과, 배향층(19)을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 편광판(1)은, 편광자층(12)의 일면(12a)에만 보호층(11)(보호 필름)을 구비하는 층 구성이다. 편광판 중에서도, 특히, 편광자층의 편면에만 보호 필름을 갖는 편광판은, 편광도가 저하되기 쉽기 때문에, 본 발명의 효과는 현저하다.
본 명세서에 있어서 「편광자층」이란, 무편광의 광을 입사시켰을 때, 흡수축에 직교하는 진동면을 갖는 직선 편광을 투과시키는 성질을 갖는 광학층을 말한다.
편광자층(12)의 타면(12b)측에는, 위상차층(16)이 배치되어 있다.
편광자층(12)과, 위상차층(16) 사이에는, 수지층(13)이 배치되어 있다. 수지층(13)은, 일면(13a)에서 편광자층(12)과 접하고 있다.
제1 점착제층(14)은, 수지층(13)과 위상차층(16) 사이에 배치되고, 수지층(13)과 위상차층(16)을 점착한다.
배향층(19)은, 위상차층(16)을 기준으로 수지층(13)과는 반대측에 배치되고, 위상차층(16)의 면(16b)에 접하고 있다.
제2 점착제층(15)은, 배향층(19)을 기준으로 위상차층(16)측과는 반대측에 배치되고, 배향층(19)의 면(타면)(19b)에 접하고 있다. 후술하는 유기 EL 표시 장치에 편광판(1)을 적용할 때에, 편광판(1)은, 제2 점착제층(15)을 통해, 표시 패널에 점착된다.
편광자층(12)의 일면(12a)측은, 후술하는 유기 EL 표시 장치에 편광판(1)을 적용할 때의 시인측이 되는 면이다. 편광자층(12)의 일면(12a)측에는, 보호층(11)이 배치되어 있다. 보호층(11)과, 편광자층(12)은 접착제(도시 생략)를 통해 접착되어 있다.
편광판(1)은, 장척(長尺)형이어도 좋고, 장척형의 편광판을 소정의 길이로 절단함으로써 얻어지는 매엽체(枚葉體)여도 좋다. 장척형의 편광판은, 장척형의 보호층과, 장척형의 편광자층과 장척형의 수지층을 포함한다.
이하, 제1 실시형태의 편광판(1)을 구성하는 각 층에 대해 상세히 설명한다.
(편광자층)
편광자층(12)으로서는, 임의의 적절한 편광자층이 채용될 수 있다. 예컨대, 편광자층(12)을 형성하는 수지 필름은, 단층의 수지 필름이어도 좋고, 2층 이상의 적층 필름이어도 좋다. 편광자층(12)은, 중합성 액정 화합물에 이색성 색소를 배향시켜, 중합성 액정 화합물을 중합시킨 경화막이어도 좋다.
단층의 수지 필름으로 구성되는 편광자층(12)의 구체적인 예로서는, 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질에 의한 염색 처리, 및 연신 처리가 실시된 필름, 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다.
친수성 고분자 필름으로서는, 폴리비닐알코올(이하, PVA라고 약기하는 경우도 있다.)계 필름, 부분 포르말화 PVA계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등을 들 수 있다.
폴리엔계 배향 필름으로서는, PVA의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등을 들 수 있다.
편광자층(12)으로서는, 광학 특성이 우수한 점에서, PVA계 필름을 요오드로 염색하고 일축 연신하여 얻어진 필름을 이용하는 것이 바람직하다.
편광자층 중의 요오드는, 요오드 착체로서 존재하고, PVA계 수지의 배향에 의존하여, 요오드 착체 자신도 배향하고 있다. 이 요오드 착체가, 가시 영역의 광을 흡수함으로써, 편광자층은 편광 특성(편광도)을 나타내는 것이 알려져 있다.
PVA계 수지의 비누화도는, 85~100 몰% 정도이고, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. PVA계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예컨대, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용 가능하다. PVA 수지의 중합도는, 1000~10000 정도이고, 바람직하게는 1500~5000 정도이다.
편광자층(12)의 두께는, 2 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 3 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 5 ㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 편광자층(12)의 두께는, 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 20 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 15 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 전술한 상한값 및 하한값은, 임의로 조합할 수 있다.
편광자층(12)의 두께가 얇아지면 고온, 고습의 환경하에 있어서 편광자층(12) 단부의 요오드가 빠져나가기 쉬워진다. 그 때문에, 편광자층(12)의 두께는 5 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 편광자층(12)의 두께가 두꺼운 경우에는, 냉열 교환 시험에 있어서 편광자층(12)의 균열이 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, 편광자층의 두께는 15 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서 「층의 두께」는, 편광판에 있어서의 층의 적층 방향의 치수를 의미한다. 본 실시형태에 있어서의 「층」으로서는, 예컨대, 보호층, 편광자층, 수지층, 제1 점착제층, 위상차층, 제2 점착제층 등을 들 수 있다.
층의 두께는, 예컨대, 백색 간섭식의 비접촉 막후계(膜厚計)를 이용하거나, 접촉식의 막후계를 이용하거나 하여 층의 임의의 점을 9점 측정하고, 그 평균값을 산출함으로써 얻을 수 있다. 비접촉식의 막후계를 이용하는 경우, 측정하는 대상에 접촉하지 않고 정밀한 측정이 가능하다. 그 때문에, 측정하는 대상이 적층체의 일부의 층이어도, 각 층을 박리하지 않고 대상의 막 두께를 측정할 수 있다.
(보호층)
보호층(11)으로서는, 예컨대, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성, 연신성 등이 우수한 열가소성 수지로 형성된 필름이 이용된다.
이러한 열가소성 수지의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀 수지, 시클로계 및 노르보르넨 구조를 갖는 환상 폴리올레핀 수지(노르보르넨계 수지라고도 한다.), (메트)아크릴 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
열가소성 수지로 형성된 필름은, PVA계 수지 및 이색성 물질로 형성된 편광자층과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 표면 처리(예컨대, 코로나 처리 등)가 실시되어 있어도 좋고, 프라이머층(하도층이라고도 한다.) 등의 박층이 형성되어 있어도 좋다.
보호층(11)은, 온도 40℃, 상대 습도 90% RH에서의 투습도가 1~1500 g/㎡·24 hr인 것이 바람직하다. 투습도는, JIS Z 0208:1976에 준거하여 측정을 할 수 있다.
보호층(11)의 두께는, 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 15 ㎛ 이상이어도 좋다. 또한, 보호층(11)의 두께는, 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 30 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 한편, 전술한 상한값 및 하한값은, 임의로 조합할 수 있다.
(위상차층)
위상차층(16)은, 예컨대 포지티브 A층, 네거티브 A층, 포지티브 C층 또는 네거티브 C층일 수 있다. 구체적으로 위상차층(16)이 A층이면, 1/4 파장의 정면 위상차를 부여하는 층, 또는 1/2 파장의 정면 위상차를 부여하는 층인 것이 바람직하다.
위상차층(16)이 C층인 경우, 파장 550 ㎚에 있어서, 두께 방향의 위상차값 Rth가 -90 ㎚~-10 ㎚인 것이 바람직하다. 이러한 범위의 C층은, 내구성이 우수하고, 박형화도 도모할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「1/4 파장의 정면 위상차를 부여하는 층」이란, 가시광 영역의 파장의 직선 편광을 원 편광으로(또는, 원 편광을 직선 편광으로) 변환하는 위상차층이다. 「1/4 파장의 정면 위상차를 부여하는 층」은, 파장 550 ㎚에 있어서의 정면 위상차값이 110~160 ㎚일 수 있고, 130 ㎚~150 ㎚일 수 있다. 「1/2 파장의 정면 위상차를 부여하는 층」이란, 가시광 영역의 파장의 직선 편광의 편광 방위를 90° 변환하는 위상차층이다. 「1/2 파장의 정면 위상차를 부여하는 층」은, 파장 550 ㎚에 있어서의 정면 위상차값이 250 ㎚~300 ㎚일 수 있고, 260 ㎚~280 ㎚일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「포지티브 C층」이란, 면내에 있어서의 지상축 방향의 굴절률을 nx, 그 면내에 있어서의 진상축(進相軸) 방향의 굴절률을 ny, 그 두께 방향에 있어서의 굴절률을 nz로 했을 때에, nz>nx≥ny의 관계를 만족하는 층이다. nx와 ny는, 실질적으로 동일할 수 있다. 구체적으로는, nx와 ny의 차의 크기가 0.01 이내이면, nx와 ny가 실질적으로 동일하다고 할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「네거티브 C층」이란, 면내에 있어서의 지상축 방향의 굴절률을 nx, 그 면내에 있어서의 진상축 방향의 굴절률을 ny, 그 두께 방향에 있어서의 굴절률을 nz로 했을 때에, nz<ny≤nx의 관계를 만족하는 층이다. nx와 ny는, 실질적으로 동일할 수 있다. 구체적으로는, nx와 ny의 차의 크기가 0.01 이내이면, nx와 ny가 실질적으로 동일하다고 할 수 있다.
편광자층(12)과, 위상차층(16)을 구비하는 편광판(1)은, 원 편광판으로서 기능할 수 있는 것이 바람직하다. 즉, 위상차층(16)은 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층인 것이 바람직하다.
위상차층(16)은, 액정 조성물의 경화물을 형성 재료로 한다. 액정 조성물은, 액정 화합물을 포함한다.
본 실시형태에서 사용되는 액정 화합물의 종류에 대해서는, 특별히 한정되지 않으나, 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. 한편, 고분자란, 일반적으로 중합도가 100 이상인 것을 말한다.
본 실시형태에서는, 어느 액정 화합물을 이용할 수도 있다. 또한, 2종 이상의 막대형 액정 화합물이나, 2종 이상의 원반형 액정 화합물, 또는 막대형 액정 화합물과 원반형 액정 화합물의 혼합물을 이용해도 좋다.
한편, 막대형 액정 화합물 및 원반형 액정 화합물은, 공지된 재료를 이용할 수 있다.
액정 화합물의 경화물은, 중합성 기를 갖는 막대형 액정 화합물, 또는 중합성 기를 갖는 원반형 액정 화합물을 이용하여 형성하는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 광학 특성의 온도 변화나 습도 변화를 작게 할 수 있다.
액정 화합물은, 2종류 이상을 병용해도 좋다. 그 경우, 적어도 1종류가 분자 내에 2 이상의 중합성 기를 갖고 있는 것이 바람직하다. 즉, 액정 화합물의 경화물은, 중합성 기를 갖는 막대형 액정 화합물 또는 중합성 기를 갖는 원반형 액정 화합물이 중합에 의해 형성된 경화물인 것이 바람직하다. 이 경우, 경화물이 된 후에는 액정성을 나타낼 필요는 없다.
막대형 액정 화합물 또는 원반형 액정 화합물이 중합성 기를 갖는 경우, 그 중합성 기의 종류는, 특별히 제한되는 것은 아니다. 중합성 기로서는, 예컨대, 중합성 에틸렌성 불포화 기나 환중합성 기 등의 부가 중합 반응이 가능한 작용기가 바람직하다. 보다 구체적으로는, 중합성 기로서는, 예컨대, (메트)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, (메트)아크릴로일기가 바람직하다. 한편, (메트)아크릴로일기란, 메타아크릴로일기 및 아크릴로일기의 양자를 포함하는 개념이다.
액정 조성물에는, 전술한 액정 화합물 이외의 성분이 포함되어 있어도 좋다.
예컨대, 액정 조성물에는, 중합 개시제가 포함되어 있어도 좋다. 사용되는 중합 개시제는, 중합 반응의 형식에 따라, 예컨대, 열중합 개시제나 광중합 개시제가 선택된다.
예컨대, 광중합 개시제로서는, α-카르보닐 화합물, 아실로인에테르, α-탄화수소 치환 방향족 아실로인 화합물, 다핵 퀴논 화합물, 트리아릴이미다졸 다이머와 p-아미노페닐케톤의 조합 등을 들 수 있다.
중합 개시제의 사용량은, 액정 조성물 중의 전체 고형분에 대해, 0.01~20 질량%인 것이 바람직하고, 0.5~5 질량%인 것이 보다 바람직하다.
액정 조성물에는, 액정 조성물을 도공한 막의 균일성 및 막의 강도를 높일 목적으로, 중합성 모노머가 포함되어 있어도 좋다. 중합성 모노머로서는, 라디칼 중합성 또는 양이온 중합성의 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 다작용성 라디칼 중합성 모노머가 바람직하다.
한편, 중합성 모노머로서는, 전술한 중합성 기를 갖는 액정 화합물(이하, 중합성 액정 화합물이라고도 한다.)과 공중합할 수 있는 것이 바람직하다.
중합성 모노머로서는, 공지된 재료를 이용할 수 있다.
중합성 모노머의 사용량은, 액정 화합물의 전체 질량에 대해, 1~50 질량%인 것이 바람직하고, 2~30 질량%인 것이 보다 바람직하다.
액정 조성물에는, 액정 조성물을 도공한 막의 균일성 및 막의 강도를 높일 목적으로, 공지된 계면 활성제가 포함되어 있어도 좋다. 계면 활성제로서는, 종래 공지된 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 특히, 불소계 화합물이 바람직하다.
액정 조성물에는, 용매가 포함되어 있어도 좋고, 유기 용매가 바람직하게 이용된다.
유기 용매로서는, 예컨대, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드, 디메틸술폭시드 등의 술폭시드, 피리딘 등의 헤테로환 화합물, 벤젠, 헥산 등의 탄화수소, 클로로포름, 디클로로메탄 등의 알킬 할라이드, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄 등의 에테르를 들 수 있다. 그 중에서도, 유기 용매로서는, 알킬 할라이드, 케톤이 바람직하다. 또한, 2종류 이상의 유기 용매를 병용해도 좋다.
액정 조성물에는, 상기 성분 이외에도, 밀착 개량제, 가소제, 폴리머 등이 포함되어 있어도 좋다.
액정 조성물의 경화물은, 액정 조성물을 후술하는 배향층(19) 상에 도공하고, 수평 배향, 수직 배향, 또는 경사 배향시킨 후, 경화시킴으로써 형성할 수 있다.
위상차층(16)의 두께는, 0.1 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 위상차층(16)의 두께는, 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 한편, 전술한 상한값 및 하한값은, 임의로 조합할 수 있다.
위상차층(16)의 두께가 전술한 범위 내이면, 내구성과 얇음의 양립이 가능하다.
위상차층(16)의 두께는, 소망의 면내 위상차값, 및 두께 방향의 위상차값이 얻어지도록 조정하면 된다.
편광자층(12)과 같은 편광자층, 및 위상차층(16)과 같은 위상차층을 구비한 편광판을 습열 환경하(예컨대, 온도 80℃, 상대 습도 90%의 환경하)에 방치한 경우, 편광도가 저하되는 경우가 있다.
발명자들은, 습열 환경하에 있어서 편광판의 편광도가 저하되는 원인으로서, 요오드 착체가 소실되는 것이라고 추정하였다. 요오드 착체가 소실되는 원인으로서는, 위상차층에 포함되는 성분이 편광자층으로 이행하여, 편광에 기여하고 있는 요오드 착체, 또는 요오드 착체를 유지하기 위한 가교점과 반응하기 때문이라고 생각된다.
추정되는 원인에 대해, 발명자들은, 위상차층에 포함되는 성분이 편광자층으로 이행하는 것을 억제함으로써 편광도의 저하를 억제할 수 있다고 가정하였다. 검토를 거듭한 결과, 발명자들은, 편광자층과 위상차층 사이에 이하의 수지층을 형성함으로써, 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다.
(수지층)
수지층(13)은, (메트)아크릴계 수지, 다작용 모노머를 포함하는 수지 조성물의 반응 생성물로 구성되는 것이 바람직하다.
((메트)아크릴계 수지)
수지 조성물에 포함되는 (메트)아크릴계 수지는, 우레탄(메트)아크릴레이트 또는 하기 식 (Ⅰ)로 표시되는 (메트)아크릴산알킬에스테르에 유래하는 구조 단위(이하, 구조 단위 (Ⅰ)이라고도 한다.)를 포함하는 중합체(이하, (메트)아크릴산에스테르 중합체라고도 한다.)인 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴산」이란, 아크릴산 또는 메타크릴산의 어느 것이어도 좋은 것을 의미한다. (메트)아크릴레이트 등의 「(메트)」도 동일한 의미이다.
본 명세서에 있어서 「유래」란, 원료 모노머가 중합하기 위해서 화학 구조가 변화하고, 그 외의 구조 변화를 발생시키지 않는 것을 의미한다.
우레탄(메트)아크릴레이트는, 지방족 우레탄(메트)아크릴레이트여도 좋고, 방향족 우레탄(메트)아크릴레이트여도 좋다. 우레탄아크릴레이트는, 예컨대, (메트)아크릴산 및/또는 (메트)아크릴산에스테르, 폴리올, 및 디이소시아네이트를 이용하여 조제된다. 구체적으로는, (메트)아크릴산 및/또는 (메트)아크릴산에스테르와 폴리올로부터, 수산기가 적어도 1개 남은 히드록시(메트)아크릴레이트를 조제하고, 이것을 디이소시아네이트와 반응시키는 방법에 의해, 우레탄아크릴레이트를 제조할 수 있다.
우레탄아크릴레이트의 제조에 이용되는 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예컨대, (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산프로필, (메트)아크릴산이소프로필, 및 (메트)아크릴산부틸과 같은 (메트)아크릴산알킬에스테르; (메트)아크릴산시클로헥실과 같은 (메트)아크릴산시클로알킬에스테르를 들 수 있다.
우레탄아크릴레이트의 제조에 이용되는 폴리올은, 분자 내에 수산기를 적어도 2개 갖는 화합물이다. 구체예를 들면, 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 히드록시피발산의 네오펜틸글리콜에스테르, 시클로헥산디메틸올, 1,4-시클로헥산디올, 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메틸올, 수소 첨가 비스페놀 A, 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀 A, 프로필렌옥사이드 부가 비스페놀 A, 트리메틸올에탄, 트리디메틸올프로판, 글리세린, 3-메틸펜탄-1,3,5-트리올, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리펜타에리스리톨, 글루코오스류 등이 있다.
우레탄아크릴레이트의 제조에 이용되는 디이소시아네이트는, 방향족, 지방족 또는 지환식의 각종 디이소시아네이트류일 수 있다. 구체예를 들면, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 디페닐-4,4'-디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐-4,4'-디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 및 이들 중 방향환을 갖는 화합물의 수소 첨가물 등이 있다.
우레탄(메트)아크릴레이트의 중량 평균 분자량(이하, 간단히 Mw라고도 한다.)은, 100~1000인 것이 바람직하다.
식 (Ⅰ) 중, R10은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. R20은, 탄소수 1~20의 알킬기를 나타낸다. 상기 알킬기는 직쇄상, 분기상 또는 환상의 어느 구조를 갖고 있어도 좋다. 상기 알킬기의 수소 원자는, 탄소수 1~10의 알콕시기 또는 탄소수 1~10의 우레탄기로 치환되어 있어도 좋다.
식 (Ⅰ)로 표시되는 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예컨대, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, i-프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, i-부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, i-헥실(메트)아크릴레이트, n-헵틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, i-옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, n- 및 i-노닐(메트)아크릴레이트, n-데실(메트)아크릴레이트, i-데실(메트)아크릴레이트, n-도데실(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보로닐(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
알콕시기 함유 알킬아크릴레이트의 구체예로서는, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 에톡시메틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
그 중에서도, 식 (Ⅰ)로 표시되는 (메트)아크릴산에스테르로서는, n-부틸(메트)아크릴레이트 또는 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트를 포함하는 것이 바람직하고, n-부틸(메트)아크릴레이트를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
(메트)아크릴산에스테르 중합체는, 구조 단위 (Ⅰ) 이외의 다른 단량체에 유래하는 구성 단위를 포함하고 있어도 좋다. 다른 단량체에 유래하는 구조 단위는, 1종이어도 좋고, 2종 이상이어도 좋다. (메트)아크릴산에스테르 중합체가 포함할 수 있는 다른 단량체로서는, 극성 작용기를 갖는 단량체, 방향족 기를 갖는 단량체, 아크릴아미드계 단량체를 들 수 있다.
극성 작용기를 갖는 단량체로서는, 극성 작용기를 갖는 (메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 극성 작용기로서는, 히드록시기, 카르복시기, 치환 아미노기, 무치환 아미노기 등을 들 수 있다. 극성 작용기로서는, 에폭시기 등의 복소환 기 등도 들 수 있다.
(메트)아크릴산에스테르 중합체 중의 극성 작용기를 갖는 단량체에 유래하는 구조 단위의 함유량은, (메트)아크릴산에스테르 중합체의 전체 구조 단위 100 질량부에 대해, 바람직하게는 20 질량부 이하, 보다 바람직하게는 0.1 질량부 이상 20 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 질량부 이상 10 질량부 이하, 특히 바람직하게는 0.5 질량부 이상 10 질량부 이하이다.
방향족 기를 갖는 단량체로서는, 분자 내에 1개의 (메트)아크릴로일기와 1개 이상의 방향환(예컨대, 벤젠환, 나프탈렌환 등)을 갖고, 페닐기, 페녹시에틸기, 또는 벤질기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르를 들 수 있다. 이들의 구조 단위를 포함함으로써, 고온, 고습 환경에 있어서 발생하는 편광판의 화이트 스폿 현상을 억제할 수 있다.
(메트)아크릴산에스테르 중합체 중의 방향족 기를 갖는 단량체에 유래하는 구조 단위의 함유량은, (메트)아크릴산에스테르 중합체의 전체 구조 단위 100 질량부에 대해, 바람직하게는 50 질량부 이하, 보다 바람직하게는 4 질량부 이상 50 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 4 질량부 이상 25 질량부 이하이다.
아크릴아미드계 단량체로서는, N-(메톡시메틸)아크릴아미드, N-(에톡시메틸)아크릴아미드, N-(프로폭시메틸)아크릴아미드, N-(부톡시메틸)아크릴아미드, N-(2-메틸프로폭시메틸)아크릴아미드 등을 들 수 있다. 이들의 구조 단위를 포함함으로써, 후술하는 대전 방지제 등의 첨가물의 블리드아웃을 억제할 수 있다.
또한, 구조 단위 (Ⅰ) 이외의 다른 단량체에 유래하는 구조 단위로서, 스티렌계 단량체에 유래하는 구조 단위, 비닐계 단량체에 유래하는 구조 단위, 분자 내에 복수의 (메트)아크릴로일기를 갖는 단량체에 유래하는 구조 단위 등이 포함되어 있어도 좋다.
(메트)아크릴산에스테르 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은, 50만~250만인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 50만 이상이면, 고온, 고습의 환경하에 있어서의 수지층(13)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 중량 평균 분자량이 250만 이하이면, 수지 조성물을 도공할 때의 조작성이 양호해진다. 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(이하, 간단히 Mn이라고도 한다.)의 비로 나타나는 분자량 분포(Mw/Mn)는, 예컨대 2~10이다.
본 명세서에 있어서 「중량 평균 분자량」 및 「수 평균 분자량」이란, 겔·퍼미에이션·크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산값이다.
점착성 및 내구성의 양립의 관점에서, (메트)아크릴계 수지의 유리 전이 온도는, 바람직하게는, -60℃~-10℃이다. 한편, 유리 전이 온도는, 시차 주사 열량계(DSC)에 의해 측정할 수 있다.
(메트)아크릴계 수지는, 2종 이상의 (메트)아크릴산에스테르 중합체를 포함해도 좋다.
(다작용 모노머)
본 명세서에 있어서, 다작용 모노머란, 분자 내에 3개 이상의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 다작용 (메트)아크릴레이트 모노머를 말한다.
3작용 이상의 다작용 (메트)아크릴레이트 모노머로서는, 글리세린트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트 및 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트와 같은 3작용 이상의 지방족 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 그 외, 3작용 이상의 할로겐 치환 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트, 글리세린의 알킬렌옥사이드 부가물의 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판의 알킬렌옥사이드 부가물의 트리(메트)아크릴레이트, 1,1,1-트리스[(메트)아크릴로일옥시에톡시에톡시]프로판, 트리스(히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트류 등을 들 수 있다.
수지 조성물은, 공지된 라디칼 중합 개시제를 포함하고 있는 것이 바람직하다.
(그 외의 성분)
수지 조성물은, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 용매, 가교 촉매, 점착 부여 수지(택키파이어(tackifier)), 가소제 등의 첨가제를 단독 또는 2종 이상 포함할 수 있다. 또한, 수지 조성물에 자외선 경화성 화합물을 배합하고, 수지층(13)을 형성한 후에 자외선을 조사하여 경화시켜, 보다 단단한 수지층으로 하는 것도 유용하다.
이러한 수지 조성물의 반응 생성물은 가교 구조를 형성하고 있다. 그 때문에, 수지층(13)은, 위상차층(16)에 포함되는 성분이 편광자층(12)으로 이행하는 것을 억제할 수 있다고 생각된다. 또한, 가교 구조가 조밀할수록, 위상차층(16)에 포함되는 성분이 수지층(13)에 머물러, 편광자층(12)으로 이행하기 어렵다고 생각된다.
가교 구조의 소밀의 정도는, ISO14577에 준거하여 수지층(13)의 마르텐스 경도를 측정함으로써 간접적으로 확인할 수 있다. 수지층(13)에 있어서, 가교점이 증가하면, 폴리머 분자의 분자간 거리가 작아지기 때문에, 가교 구조는 조밀해진다. 또한, 폴리머 분자간의 결합력이 높아져, 변형되기 어려워지기 때문에, 수지층(13)의 경도가 커진다. 즉, 수지층(13)에 있어서, 경도가 클수록, 가교 구조가 조밀하다고 할 수 있다.
수지층(13)의 마르텐스 경도는, 160 N/㎟ 이상 500 N/㎟ 이하이고, 500 N/㎟ 미만이어도 좋다. 수지층(13)의 마르텐스 경도가 500 N/㎟ 이하이면, 수지층(13)의 폴리머 분자쇄가 움직이는 것이 가능하기 때문에, 수지층(13)의 유연성이 충분히 높아진다. 수지층(13)의 유연성이 충분히 높으면, 수지층이 편광자층의 신축에 의해 파단되기 어렵다고 생각된다. 그 결과, 편광판(1)의 유연성이 충분히 높아진다. 한편, 상기 마르텐스 경도가 160 N/㎟ 이상이면, 가교 구조가 충분히 조밀해져, 위상차층(16)에 포함되는 성분이 편광자층(12)으로 이행하는 것을 충분히 억제할 수 있다고 생각된다. 그 결과, 습열 환경하(예컨대, 온도 80℃, 상대 습도 90%의 환경하)에 있어서도, 편광판(1)의 편광도가 저하되기 어렵다.
상기 마르텐스 경도는, 170 N/㎟ 이상인 것이 바람직하고, 190 N/㎟ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 마르텐스 경도는, 400 N/㎟ 이하인 것이 보다 바람직하고, 400 N/㎟ 미만이어도 좋다. 한편, 전술한 상한값 및 하한값은, 임의로 조합할 수 있다.
본 실시형태에서는, 상기 마르텐스 경도가 160 N/㎟ 이상 500 N/㎟ 이하의 범위가 되도록, 이용하는 (메트)아크릴계 수지, 다작용 모노머 등의 배합비를 적절히 조정하면 된다. 예컨대, 다작용 모노머와 (메트)아크릴계 수지의 배합비를, 15:85~85:15로 해도 좋고, 40:60~80:20으로 해도 좋다.
통상, 이러한 마르텐스 경도를 갖는 수지층이, 적층체(편광판)의 내부에 배치되는 일은 적다. 왜냐하면, 수지층이 적층체 내에서 고정되어 있는 상태에서는, 마르텐스 경도가 500 N/㎟ 이하여도, 수지층이 편광자층의 신축에 의해 파단되는 경우가 있기 때문이다.
한편, 본 실시형태에서는, 이러한 마르텐스 경도를 갖는 수지층(13)이 편광판(1)의 내부에 배치되어 있다. 편광자층(12)의 신축에 의한 수지층(13)의 파단을 억제하기 위해서는, 수지층(13)의 파단 하중이 500 g 이상 2000 g 이하인 것이 바람직하고, 2000 g 미만이어도 좋다.
수지층(13)의 파단 하중은, 이하와 같이 하여 측정할 수 있다. 측정에는, 가토테크 가부시키가이샤 제조의 핸디 압축 시험기(KES-G5)를 사용할 수 있다. 상기 시험기에 구비된, 중앙에 관통 구멍(직경 11 ㎜)을 갖는 지그로 시험편(수지층)을 사이에 끼우고, 시험편을 상기 시험기에 설치한다. 여기서, 사용하는 시험편의 크기는 상기 관통 구멍을 덮는 것이 가능한 크기이고, 시험편의 두께는 수지층의 두께이다. 다음으로, 압자(壓子)를 시험편에 압입한다. 압자에 의해 시험편이 파단 또는 시험편을 압자가 관통했을 때의 하중이 파단 하중(단위: g)으로 정의된다. 압자는, 선단이 구형이고, φ1 ㎜인 것을 사용한다. 압자가 압입되는 속도는, 0.33 ㎝/초로 한다. 파단 하중의 측정을 행하는 환경의 온도는, 23℃로 한다. 핸디 압축 시험기(KES-G5)를 사용하는 경우, 감도는 10으로 하고, 전압은 5 ㎜/10 V로 한다.
본 실시형태에서는, 상기 파단 하중이 500 g 이상 2000 g 이하의 범위가 되도록, 수지층을 형성하는 (메트)아크릴계 수지, 다작용 모노머 등의 배합비를 적절히 조정하면 된다. 예컨대, 다작용 모노머와 (메트)아크릴계 수지의 배합비를, 15:85~85:15로 해도 좋고, 40:60~80:20으로 해도 좋다.
이하, 수지층(13)의 마르텐스 경도의 측정 방법에 대해 설명한다. ISO14577에 준거하여 수지층(13)에 대해 압입 시험을 실시하여, 수지층(13)의 마르텐스 경도를 측정한다. 구체적으로는 실시예의 난에 기재한 바와 같고, 박막 경도계로서, 가부시키가이샤 엘리오닉스 제조 나노인덴테이션 시험기(ENT-2100)를 사용할 수 있다. 수지층(13)으로 형성되는 시료를 상기 시험기에 설치하고, 상기 시료에 베르코비치 압자를 접촉시켜, 압입함으로써, 마르텐스 경도를 측정할 수 있다. 초기 하중은 0 mN으로 하고, 최대 하중은 0.5 mN으로 한다.
최대 하중 유지, 즉 최대 하중을 유지하는 시간은 1000 m초로 할 수 있다. 마르텐스 경도의 측정을 행하는 환경의 온도는, 23℃로 할 수 있다.
수지층(13)의 두께를 소정 값 이상으로 하는 것도 바람직하다. 수지층(13)의 두께는, 0.5 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상이어도 좋으며, 3 ㎛ 이상이어도 좋고, 8 ㎛ 이상이어도 좋다. 수지층(13)의 두께의 상한값은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 수지층(13)의 경화 수축의 정도를 작게 하기 위해서, 수지층(13)의 두께는 20 ㎛ 이하로 할 수 있고, 15 ㎛ 이하로 할 수 있다.
(제1 점착제층)
본 명세서에 있어서, 「점착제」란, 유연한 고무상이고, 그 자체를 피착체에 붙임으로써 접착성을 발현하는 것으로 한다. 또한, 후술하는 활성 에너지선 경화형 점착제는, 에너지선을 조사함으로써, 접착력을 조정할 수 있다.
제1 점착제층(14)을 구성하는 점착제로서는, 종래 공지된 광학적인 투명성이 우수한 점착제를 특별히 제한 없이 이용할 수 있고, 예컨대, 아크릴계, 우레탄계, 실리콘계, 폴리비닐에테르계 등의 베이스 폴리머를 갖는 점착제를 이용할 수 있다. 또한, 제1 점착제층(14)을 구성하는 점착제로서는, 활성 에너지선 경화형 점착제, 열경화형 점착제 등이어도 좋다.
「활성 에너지선 경화형」이란, 자외선이나 전자선 등의 에너지선의 조사를 받아 경화하는 성질을 말한다. 활성 에너지선 경화형의 점착제는, 에너지선 조사 전에 있어서도 점착성을 갖고 있다. 그 때문에, 활성 에너지선 경화형의 점착제는, 피착체에 밀착하고, 에너지선의 조사에 의해 경화하여 밀착력을 조정할 수 있다.
활성 에너지선 경화형의 점착제는, 아크릴계 점착제와, 에너지선 중합성 화합물을 포함한다. 활성 에너지선 경화형의 점착제에는, 가교제가 배합되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라, 활성 에너지선 경화형의 점착제에는, 광중합 개시제나 광증감제 등이 배합되어 있어도 좋다.
이들 중에서도, 투명성, 점착력, 재박리성, 내후성, 내열성 등이 우수한 아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 한 점착제가 적합하다.
제1 점착제층(14)의 두께는, 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1 점착제층(14)의 두께는, 40 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 30 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 한편, 전술한 상한값 및 하한값은, 임의로 조합할 수 있다. 제1 점착제층(14)의 두께가 3 ㎛ 이상이면, 수지층(13)과 위상차층(16)을 충분히 접합할 수 있다. 제1 점착제층(14)의 두께가 40 ㎛ 이하이면, 위상차층(16)의 어긋남이 발생하기 어렵다.
본 실시형태의 편광판(1)을 제조할 때에, 강한 압력으로 수지층(13)과 위상차층(16)을 제1 점착제층(14)을 통해 접합한 경우, 약한 압력으로 접합했을 때에 비해 제1 점착제층(14)의 두께가 얇아지는 경우가 있다. 이것은 제1 점착제층(14)이 신축성을 갖기 때문에 발생하지만, 수지층(13)과 위상차층(16)을 접합 후, 잠시 방치하면, 제1 점착제층(14)의 두께는 원래대로 된다. 그 때문에, 강한 압력으로 수지층(13)과 위상차층(16)을 제1 점착제층(14)을 통해 접합했을 때에는, 예컨대 5분간 방치한 후에 제1 점착제층(14)의 두께를 측정함으로써 일정한 값을 얻을 수 있다.
(배향층)
배향층(19)은, 액정 화합물의 분자축을 수직 배향시키는 수직 배향층에 한하지 않고, 액정 화합물의 분자축을 수평 배향시키는 수평 배향층이어도 좋고, 액정 화합물의 분자축을 경사 배향시키는 경사 배향층이어도 좋다.
배향층(19)으로서는, 액정 조성물의 도공 등에 의해 용해하지 않는 용매 내성을 갖는 재료가 바람직하다. 또한, 배향층(19)으로서는, 용매의 제거나 액정 화합물의 배향을 위한 가열 처리에 대해 내열성을 갖는 재료가 바람직하다.
배향층(19)의 재료로서는, 배향성 폴리머를 포함하는 배향막, 광 배향막 또는 표면에 요철 패턴이나 복수의 홈을 형성하여 배향시키는 그루브 배향막을 들 수 있다.
배향층(19)의 두께는, 예컨대 10 ㎚ 이상 10000 ㎚ 이하의 범위이고, 바람직하게는 10 ㎚ 이상 1000 ㎚ 이하의 범위이며, 보다 바람직하게는 10 ㎚ 이상 500 ㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 10 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하의 범위이다.
배향층(19)에 이용하는 수지로서는, 공지된 배향막의 재료로서 이용되는 수지이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 종래 공지된 단작용 또는 다작용의 (메트)아크릴레이트계 모노머를 중합 개시제하에서 경화시킨 경화물 등을 이용할 수 있다.
구체적으로, 배향층(19)에 이용하는 수지로서는, (메트)아크릴레이트계 모노머로서는, 예컨대, 2-에틸헥실아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노 2-에틸헥실에테르아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노페닐에테르아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜모노페닐에테르아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 메타크릴산, 우레탄아크릴레이트 등을 예시할 수 있다.
한편, 배향층(19)에 이용하는 수지로서는, 이들의 1종류여도 좋고, 2종류 이상의 혼합물이어도 좋다.
(제2 점착제층)
제2 점착제층(15)을 구성하는 점착제로서는, 종래 공지된 광학적인 투명성이 우수한 점착제를 특별히 제한 없이 이용할 수 있다.
제2 점착제층(15)을 구성하는 점착제로서, 전술한 제1 점착제층(14)을 구성하는 점착제로서 예시한 재료와 동일한 재료를 사용할 수 있다. 제1 점착제층(14)의 두께와, 제2 점착제층(15)의 두께는, 동일해도 좋고, 상이해도 좋다.
제2 점착제층(15)의 두께는, 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제2 점착제층(15)의 두께는, 40 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 30 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 한편, 전술한 상한값 및 하한값은, 임의로 조합할 수 있다.
제2 점착제층(15)의 두께가 3 ㎛ 이상이면, 위상차층과, 후술하는 표시 패널을 충분히 접합할 수 있다. 제2 점착제층(15)의 두께가 40 ㎛ 이하이면, 제2 점착제층(15)을 통해 배치되는 위상차층(16)과, 후술하는 표시 패널의 어긋남이 발생하기 어렵다.
후술하는 유기 EL 표시 장치를 제조할 때에, 강한 압력으로 위상차층(16)과 표시 패널을 제2 점착제층(15)을 통해 접합한 경우, 약한 압력으로 접합했을 때에 비해 제2 점착제층(15)의 두께가 얇아지는 경우가 있다. 이것은 제2 점착제층(15)이 신축성을 갖기 때문에 발생하지만, 위상차층(16)과 표시 패널을 접합 후, 잠시 방치하면, 제2 점착제층의 두께는 원래대로 된다. 그 때문에, 강한 압력으로 위상차층(16)과 표시 패널을 제2 점착제층(15)을 통해 접합했을 때에는, 예컨대 5분간 방치한 후에 제2 점착제층(15)의 두께를 측정함으로써 일정한 값을 얻을 수 있다.
(편광판)
편광판(1)의 총 두께는, 30 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 편광판(1)의 총 두께는, 500 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 300 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 100 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 전술한 상한값 및 하한값은, 임의로 조합할 수 있다.
편광판의 총 두께가 500 ㎛ 이하이면, 편광판(1)의 박층화에 공헌할 수 있다. 편광판(1)의 총 두께가 30 ㎛ 이상이면, 편광판(1)의 강도가 향상된다.
본 명세서에 있어서 「편광판의 총 두께」란, 편광판의 적층 방향의 치수를 의미한다. 편광판의 총 두께는, 예컨대, 마이크로미터에 의해 편광판의 임의의 5점에 있어서 측정하고, 그 평균값을 산출함으로써 얻을 수 있다.
한편, 「편광판의 총 두께」는, 최종적으로 화상 표시 장치에 편입되는 필름의 두께의 합계값이다. 즉, 「편광판의 총 두께」에는, 최종적으로 화상 표시 장치에 편입되지 않는 필름의 두께를 포함하지 않는다. 최종적으로 화상 표시 장치에 편입되지 않는 필름으로서는, 박리 필름이나 표면 보호 필름을 들 수 있다.
편광판(1)의 총 두께는, 보호층(11), 편광자층(12), 수지층(13), 제1 점착제층(14), 위상차층(16), 제2 점착제층(15), 그 외 편광판에 포함되고 또한 최종적으로 화상 표시 장치에 편입되는 모든 광학 필름층, 점착제층, 접착제층의 두께를 각각 측정하고, 이들의 값을 합계함으로써도 얻을 수 있다.
보호층(11), 편광자층(12), 수지층(13), 제1 점착제층(14), 위상차층(16), 제2 점착제층(15), 그 외 편광판에 포함되는 모든 광학 필름층, 점착제층, 접착제층의 두께는, 본 명세서에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 편광판의 편광도는, 「시감도 보정 단체 투과율(Ty)」 및 「시감도 보정 편광도(Py)」라고 불리는 2개의 파라미터로 평가된다. Ty 및 Py는 각각, 인간의 눈의 감도가 가장 높은 550 ㎚ 부근의 가중이 가장 커지도록 보정을 행한 가시 영역(파장 380~780 ㎚)에 있어서의 투과율, 및 편광도이다. 파장 380 ㎚ 미만의 광은, 통상, 인간의 눈으로는 시인할 수 없기 때문에, Ty 및 Py에 있어서는 고려되지 않는다.
편광판(1)의 Ty는, 편광판(1)이 적용되는 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 있어서 구해지는 값이다. 편광판(1)의 Ty는, 40% 이상 47% 이하인 것이 바람직하고, 41% 이상 45% 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위로 함으로써, Ty와 Py의 밸런스가 보다 양호해진다. 편광판(1)의 Ty가 40% 이상이면, 화상 표시 장치의 휘도가 충분히 높아진다. 편광판(1)의 Ty가 47% 이하이면, Py가 충분히 높아지고, 콘트라스트가 양호해진다. 한편, 편광판(1)의 Ty가 40% 미만인 경우에는, 화상 표시 장치의 휘도를 충분히 높게 하기 위해서 화상 표시 장치의 투입 전력을 크게 하면 된다.
편광판(1)의 Py는, 99.9% 이상인 것이 바람직하고, 99.95% 이상인 것이 보다 바람직하며, 99.99% 이상이어도 좋다.
편광판(1)에 대해 온도 80℃, 상대 습도 90%의 환경하에 24시간 방치하는 습열 시험을 행했을 때, 편광판(1)의 시험 전후의 Py의 차의 절대값(이하, ΔPy라고도 한다.)은, 0% 이상 13% 이하이다. 또한, 편광판(1)의 시험 전후의 Ty의 차(이하, ΔTy라고도 한다.)는, 0% 이상 5% 이하이다. ΔPy 및 ΔTy가 상기 범위 내이면, 편광판(1)은 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지할 수 있다고 할 수 있다.
내습열성의 관점에서, 편광판(1)의 ΔPy는, 10% 이하인 것이 바람직하고, 8% 이하인 것이 보다 바람직하며, 5% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 내습열성의 관점에서, 편광판(1)의 ΔTy는, 4% 이하가 바람직하고, 3% 이하가 보다 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 편광판(1)의 Ty는, 적분구를 갖는 분광 광도계(니혼 분코 가부시키가이샤 제조의 「V7100」)를 이용하여 측정된다. 파장 380 ㎚~780 ㎚의 범위에 있어서 MD 투과율과 TD 투과율을 구하고, 식 (1)에 기초하여 각 파장에 있어서의 단체 투과율을 산출한다.
다음으로, JIS Z 8701의 2도 시야(C광원)에 의해 시감도 보정을 행하여, 시감도 보정 단체 투과율을 구한다. 여기서, 「MD 투과율」이란, 글랜 톰슨 프리즘으로부터 나오는 편광의 방향과 편광판 샘플의 투과축을 평행하게 했을 때의 투과율을 나타낸다. 또한, 「TD 투과율」이란, 글랜 톰슨 프리즘으로부터 나오는 편광의 방향과 편광판 샘플의 투과축을 직교로 했을 때의 투과율을 나타낸다.
본 명세서에 있어서, 편광판(1)의 Py는, 전술한 MD 투과율과 TD 투과율로부터, 식 (2)에 기초하여 각 파장에 있어서의 편광도를 산출한다. 또한 JIS Z 8701의 2도 시야(C광원)에 의해 시감도 보정을 행하여, 시감도 보정 단체 투과율을 구한다.
[편광판의 제조 방법]
이하, 제1 실시형태의 편광판의 제조 방법에 대해, 도 2에 기초하여 설명한다.
본 실시형태의 편광판(1)은, 편광판(1)을 구성하는 각 층을 순서대로 적층함으로써 제조해도 좋고, 인접하는 각 층을 미리 적층해 두고, 그 적층체끼리를 적층함으로써 제조해도 좋다. 또한, 편광판(1)을 구성하는 각 층은, 공지된 방법에 의해 제조해도 좋고, 시판되어 있는 재료를 이용해도 좋다.
도 2는 제1 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 편광자층(12)을 포함하는 적층체(A)와, 위상차층(16)을 포함하는 적층체(B), 제1 점착제층(14)이 되는 제1 점착제(140), 및 제2 점착제층(15)이 되는 제2 점착제(150)를 준비한다.
적층체(A)는, 보호층(11)과, 편광자층(12)과, 수지층(13)을 이 순서로 적층시킨 적층체이다.
적층체(B)는, 위상차층(16)과, 배향층(19)을 적층시킨 적층체이다.
적층체(A) 및 적층체(B)의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다.
다음으로, 적층체(A)의 수지층(13)과, 적층체(B)의 위상차층(16)을 대향시키고, 적층체(A)와 적층체(B) 사이에 제1 점착제(140)를 배치하여, 복합 적층체를 얻는다.
다음으로, 적층체(A) 또는 적층체(B)의 양측으로부터 복합 적층체를 가압하여, 적층체(A)와 적층체(B)를 접합한다. 이에 의해, 적층체(A)와, 제1 점착제층(14)과, 적층체(B)가 이 순서로 적층된 복합 적층체가 얻어진다.
다음으로, 얻어진 복합 적층체의 배향층(19)의 타면(19b)에, 제2 점착제(150)를 적층한다. 이에 의해, 편광판(1)이 얻어진다.
한편, 편광판(1)을 구성하는 각 층의 적층순은 이것에 한정되지 않는다.
본 실시형태의 편광판(1)은, 전술한 수지층(13)을 구비하고 있기 때문에, 위상차층(16)에 포함되는 성분이 편광자층(12)으로 이행하는 것을 억제할 수 있다고 생각된다. 이것은, 위상차층(16)에 포함되는 성분이 수지층(13)에 머물러, 편광자층(12)으로 이행하기 어려운 것이 요인이라고 생각된다. 따라서, 본 실시형태의 편광판(1)은, 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지할 수 있다.
[유기 EL 표시 장치]
이하, 도 3을 참조하면서, 제1 실시형태의 편광판을 구비한 유기 EL 표시 장치에 대해 설명한다.
도 3은 제1 실시형태의 유기 EL 표시 장치의 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(100)는, 표시 패널(10)과, 편광판(1)을 구비한다.
편광판(1)은, 표시 패널(10)의 시인측에 배치되어 있다. 편광판(1)은, 편광판(1)이 갖는 제2 점착제층(15)에 의해 표시 패널(10)에 접착되어 있다. 편광판(1)이 갖는 보호층(11)의 일면(11a)은, 유기 EL 표시 장치(100)의 시인측이 되는 면이다.
표시 패널(10)은, 유기 일렉트로루미네센스 표시 소자(이하, 유기 EL 소자라고도 한다.)를 포함한다. 즉, 편광판(1)은, 유기 EL 소자의 시인측에 배치되어 있다.
도 4는 유기 EL 소자의 층 구성의 일례를 도시한 모식 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 유기 EL 소자(200)는, 기판(201)과, 양극(202)과, 유기 EL층(203)과, 음극(204)과, 이들을 덮는 밀봉층(205)을 갖고 있다. 또한, 유기 EL 소자(200)는, 필요에 따라, 예컨대, 기판(201) 상에 평탄화층(도시 생략)을 형성해도 좋고, 양극(202)과 음극(204) 사이에 단락을 방지하기 위한 절연층(도시 생략)을 형성해도 좋다.
유기 EL 소자를 구성하는 각 층은, 공지된 재료를 이용할 수 있다.
유기 EL 소자(200)는, 공지된 롤 투 롤 프로세스로 연속적으로 제조될 수 있다. 또한, 유기 EL 소자(200)는, 장척형의 편광판(1)과 롤 투 롤 프로세스로 연속적으로 적층되어, 유기 EL 표시 장치(100)가 연속적으로 제조될 수 있다.
이상과 같은 구성의 유기 EL 표시 장치(100)에 의하면, 습열 환경하에 있어서도 높은 표시 품위를 유지할 수 있다.
<제2 실시형태>
[편광판]
이하, 도 5를 참조하면서, 제2 실시형태의 편광판에 대해 설명한다. 제2 실시형태의 편광판은, 제1 실시형태의 편광판과 일부 공통되어 있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서 제1 실시형태와 공통되는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 제2 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 편광판(2)은, 보호층(11)과, 편광자층(12)과, 수지층(13)과, 제1 점착제층(14)과, 제2 점착제층(15)과, 제1 위상차층(17)과, 제2 위상차층(18)과, 제1 배향층(20)과, 제2 배향층(21), 접착층(22)을 포함한다.
본 실시형태의 편광판(2)은, 위상차층으로서 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18)을 갖는다. 편광자층(12)의 타면(12b)측에는, 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18)이 배치되어 있다. 편광자층(12)과 제1 위상차층(17) 사이에는, 수지층(13)이 배치되어 있다. 제2 위상차층(18)은, 편광자층(12)을 기준으로 수지층(13)측에 배치되어 있다. 제2 위상차층(18)은, 수지층(13)과 제1 위상차층(17) 사이에 배치되어 있다.
제1 위상차층(17)과, 제2 위상차층(18)은, 접착층(22)을 통해 접착되어 있다.
제1 위상차층(17)의 접착층(22)측과는 반대측의 면(타면)(17b)에는, 제2 배향층(21)이 접하고 있다.
제2 위상차층(18)의 접착층(22)측과는 반대측의 면(일면)(18a)에는, 제1 배향층(20)이 접하고 있다. 제1 배향층(20)과 수지층(13)은, 제1 점착제층(14)을 통해 접착되어 있다. 제1 점착제층(14)은, 수지층(13)의 타면(13b)에 형성되어 있다.
제2 점착제층(15)은, 제2 배향층(21)의 제1 위상차층(17)측과는 반대측의 면(타면)(21b)에 접하고 있다.
이하, 제2 실시형태의 편광판(2)을 구성하는 각 층에 대해 상세히 설명한다.
(제1 위상차층, 제2 위상차층)
제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18)은, 각각 독립적으로 예컨대 1/2 파장의 위상차를 부여하는 층, 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층 등의 포지티브 A층, 네거티브 A층, 포지티브 C층 또는 네거티브 C층일 수 있다. 제1 위상차층(17)과, 제2 위상차층은, 동일한 재료여도 좋고, 상이한 재료여도 좋다.
본 명세서에 있어서, 「1/2 파장의 위상차를 부여하는 층」이란, 어떤 특정한 파장의 직선 편광의 편광 방위를 90° 변환하는 위상차층이다.
본 실시형태의 하나의 측면으로서는, 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18) 중 어느 한쪽이 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층이고, 다른 쪽이 1/2 파장의 위상차를 부여하는 층인 것이 바람직하다. 또한, 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18) 중 어느 한쪽이 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층이고, 다른 쪽이 포지티브 C층인 것이 바람직하다.
따라서, 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18)의 두께, 및 이들을 구성하는 재료는, 소망의 면내 위상차값, 두께 방향의 위상차값이 얻어지도록 조정하면 된다.
제1 위상차층(17)이 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층이고, 제2 위상차층(18)이 1/2 파장의 위상차를 부여하는 층인 경우, 제1 위상차층(17)의 두께는 예컨대, 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이고, 제2 위상차층(18)의 두께는 예컨대, 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
제1 위상차층(17)이 포지티브 C층이고, 제2 위상차층(18)이 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층인 경우, 제1 위상차층(17)의 두께는 예컨대, 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이고, 제2 위상차층(18)의 두께는 예컨대, 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이다.
한편, 제1 위상차층(17)의 두께 및 제2 위상차층(18)의 두께는, 제1 실시형태에서 설명한 층의 두께의 측정 방법에 의해 얻을 수 있다.
제1 위상차층(17)은, 제1 액정 조성물의 경화물을 형성 재료로 한다. 제2 위상차층(18)은, 제2 액정 조성물의 경화물을 형성 재료로 한다. 제1 액정 조성물 및 제2 액정 조성물은, 제1 실시형태의 위상차층(16)에서 예시한 재료와 동일한 재료를 사용할 수 있다. 제1 액정 조성물과, 제2 액정 조성물은, 동일해도 좋고, 상이해도 좋다.
편광자층(12)과 같은 편광자층, 및 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18)과 같은 위상차층을 구비한 편광판을 습열 환경하(예컨대, 온도 80℃, 상대 습도 90%의 환경하)에 방치한 경우, 편광도가 저하되는 경우가 있다.
본 실시형태의 편광판(2)에 있어서도, 편광자층(12)과, 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18) 사이에, 수지층(13)을 형성함으로써, 2개의 위상차층에 포함되는 성분이 편광자층(12)으로 이행하는 것을 억제할 수 있다고 생각된다. 그 결과, 발명자들은, 편광자층(12)과, 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18) 사이에, 수지층(13)을 형성함으로써, 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다.
(제1 배향층, 제2 배향층)
제1 배향층(20) 및 제2 배향층(21)은, 제1 실시형태의 배향층(19)에서 예시한 재료와 동일한 재료를 사용할 수 있다. 제1 배향층(20)과, 제2 배향층(21)은, 동일해도 좋고, 상이해도 좋다.
(접착층)
본 명세서에 있어서, 「접착층」이란, 접착제층 또는 점착제층을 의미한다. 점착제층으로서는, 전술한 재료를 적절히 사용할 수 있다. 이하에서는, 접착층(22)이 접착제층인 경우에 대해 설명한다. 「접착제」는, 기재에 도공했을 때에는 액상으로 기재에 칠할 수 있고, 고화됨으로써 접착성을 발현하는(즉, 고화될 때까지는, 접착성을 발현하지 않는다.) 것으로 한다.
제1 위상차층(17)과 제2 위상차층(18)을 접합하는 접착제로서는, 예컨대, 수계 접착제, 또는 활성 에너지선 경화성의 접착제를 들 수 있다.
수계 접착제로서는, 예컨대, PVA계 수지를 물에 용해, 또는 분산시킨 접착제를 들 수 있다.
활성 에너지선 경화성의 접착제로서는, 예컨대, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 경화성 화합물을 함유하는 접착제를 들 수 있다.
활성 에너지선 경화성의 접착제로서는, 양호한 접착성을 나타내는 점에서, 양이온 중합성의 경화성 화합물, 및 라디칼 중합성의 경화성 화합물 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 포함하는 것이 바람직하다. 활성 에너지선 경화성의 접착제는, 상기 경화성 화합물의 경화 반응을 개시시키기 위한 양이온 중합 개시제, 및 라디칼 중합 개시제 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 더 포함할 수 있다.
양이온 중합성의 경화성 화합물 및 라디칼 중합성의 경화성 화합물은, 공지된 재료를 이용할 수 있다.
활성 에너지선 경화성의 접착제는, 필요에 따라, 양이온 중합 촉진제, 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제, 대전 방지제, 레벨링제, 용매 등의 첨가제를 함유할 수 있다.
접착층(22)의 두께는, 0.01 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.05 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 접착층(22)의 두께가 0.01 ㎛ 이상이면, 충분한 강도를 갖기 때문에, 편광판(2)의 균열이 발생하기 어렵다. 접착층(22)의 두께가 10 ㎛ 이하이면, 제1 위상차층(17)과 제2 위상차층(18) 사이에 들뜸이나 박리가 발생하기 어렵다. 또한, 접착제의 경화 수축 시에 기인하는, 편광판(2)의 외관 불량도 발생하기 어렵다.
[편광판의 제조 방법]
이하, 제2 실시형태의 편광판의 제조 방법에 대해, 도 6에 기초하여 설명한다.
본 실시형태의 편광판(2)은, 편광판(2)을 구성하는 각 층을 순서대로 적층함으로써 제조해도 좋고, 인접하는 각 층을 미리 적층해 두고, 그 적층체끼리를 적층함으로써 제조해도 좋다. 또한, 편광판(2)을 구성하는 각 층은, 공지된 방법에 의해 제조해도 좋고, 시판되어 있는 재료를 이용해도 좋다.
도 6은 제2 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 먼저, 편광자층(12)을 포함하는 적층체(A), 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18)을 포함하는 적층체(C), 제1 점착제층(14)이 되는 제1 점착제(140), 및 제2 점착제층(15)이 되는 제2 점착제(150)를 준비한다.
적층체(A)는, 제1 실시형태의 편광판의 제조 방법에서 이용한 적층체와 동일하다.
적층체(C)는, 제1 배향층(20)과, 제2 위상차층(18)과, 접착층(22)과, 제1 위상차층(17)과, 제2 배향층(21)을 이 순서로 적층시킨 적층체이다. 적층체(C)는, 제1 배향층(20) 및 제2 위상차층(18)의 적층체와, 제1 위상차층(17) 및 제2 배향층(21)의 적층체를, 제1 위상차층(17)과 제2 위상차층(18)을 대향시킨 상태에서, 접착층(22)을 이용하여 접합함으로써 얻어진다.
다음으로, 적층체(A)의 수지층(13)과, 적층체(C)의 제1 배향층(20)을 대향시키고, 적층체(A)와, 적층체(C) 사이에 제1 점착제(140)를 배치하여, 복합 적층체를 얻는다.
다음으로, 적층체(A) 또는 적층체(C)의 양측으로부터 복합 적층체를 가압하여, 적층체(A)와 적층체(C)를 접합한다. 이에 의해, 적층체(A)와, 제1 점착제층(14)과, 적층체(C)가 이 순서로 적층된 복합 적층체가 얻어진다.
다음으로, 얻어진 복합 적층체의 제2 배향층(21)의 타면(21b)에, 제2 점착제(150)를 적층한다. 이에 의해, 편광판(2)이 얻어진다.
한편, 편광판(2)을 구성하는 각 층의 적층순은 이것에 한정되지 않는다.
본 실시형태의 편광판(2)은, 전술한 수지층(13)을 구비하고 있기 때문에, 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18)에 포함되는 성분이 편광자층(12)으로 이행하는 것을 억제할 수 있다고 생각된다. 이것은, 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18)에 포함되는 성분이 수지층(13)에 머물러, 편광자층(12)으로 이행하기 어려운 것이 요인이라고 생각된다. 따라서, 본 실시형태의 편광판(2)은, 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지할 수 있다.
<제3 실시형태>
[편광판]
이하, 도 7을 참조하면서, 제3 실시형태의 편광판에 대해 설명한다. 제3 실시형태의 편광판은, 제2 실시형태의 편광판과 일부 공통되어 있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서 제2 실시형태와 공통되는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.
도 7은 제3 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 편광판(3)은, 보호층(11)과, 편광자층(12)과, 수지층(13)과, 제2 점착제층(15)과, 제1 위상차층(17)과, 제2 위상차층(18)과, 제1 배향층(20)과, 제2 배향층(21), 접착층(22)과, 제3 점착제층(23)을 포함한다.
제2 실시형태의 편광판(2)과 상이한 것은, 수지층(13)의 타면(13b)에 직접 제1 배향층(20)이 형성되어 있는 것이다. 또한, 편광자층(12)과 수지층(13)은 제3 점착제층(23)을 통해 접착되어 있는 것이다.
제3 점착제층(23)을 구성하는 점착제로서, 제1 실시형태의 제1 점착제층(14)을 구성하는 점착제로서 예시한 재료와 동일한 재료를 사용할 수 있다.
제2 점착제층(15)의 두께와, 제3 점착제층(23)의 두께는, 동일해도 좋고, 상이해도 좋다.
[편광판의 제조 방법]
이하, 제3 실시형태의 편광판의 제조 방법에 대해, 도 8에 기초하여 설명한다.
본 실시형태의 편광판(3)은, 편광판(3)을 구성하는 각 층을 순서대로 적층함으로써 제조해도 좋고, 인접하는 각 층을 미리 적층해 두고, 그 적층체끼리를 적층함으로써 제조해도 좋다. 또한, 편광판(3)을 구성하는 각 층은, 공지된 방법에 의해 제조해도 좋고, 시판되어 있는 재료를 이용해도 좋다.
도 8은 제3 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 먼저, 편광자층(12)을 포함하는 적층체(D), 수지층(13), 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18)을 포함하는 적층체(E), 제3 점착제층(23)이 되는 제3 점착제(230), 및 제2 점착제층(15)이 되는 제2 점착제(150)를 준비한다.
적층체(D)는, 보호층(11)과, 편광자층(12)을 적층시킨 적층체이다.
적층체(E)는, 수지층(13)과, 제1 배향층(20)과, 제2 위상차층(18)과, 접착층(22)과, 제1 위상차층(17)과, 제2 배향층(21)을 이 순서로 적층시킨 적층체이다.
적층체(E)는, 수지층(13), 제1 배향층(20) 및 제2 위상차층(18)의 적층체와, 제1 위상차층(17) 및 제2 배향층(21)의 적층체를, 제1 위상차층(17)과 제2 위상차층(18)을 대향시킨 상태에서, 접착층(22)을 이용하여 접합함으로써 얻어진다.
이하, 수지층(13), 제1 배향층(20) 및 제2 위상차층(18)의 적층체의 제조 방법에 대해 설명한다. 먼저, 수지층(13)을 형성한다. 다음으로 수지층(13)의 표면에 직접 제1 배향층(20)을 형성한다. 다음으로, 제1 배향층(20)의 표면에 제2 위상차층(18)을 형성한다. 이와 같이 하여, 수지층(13), 제1 배향층(20) 및 제2 위상차층(18)의 적층체가 얻어진다.
다음으로, 적층체(D)의 편광자층(12)과, 적층체(E)의 수지층(13)을 대향시키고, 적층체(D)와, 적층체(E) 사이에 제3 점착제(230)를 배치하여, 복합 적층체를 얻는다.
다음으로, 적층체(D) 또는 적층체(E)의 양측으로부터 복합 적층체를 가압하여, 적층체(D)와 적층체(E)를 접합한다. 이에 의해, 적층체(D)와, 제3 점착제층(23)과, 적층체(E)가 이 순서로 적층된 복합 적층체가 얻어진다.
다음으로, 얻어진 복합 적층체의 제2 배향층(21)의 타면(21b)에, 제2 점착제(150)를 적층한다. 이에 의해, 편광판(3)이 얻어진다.
한편, 편광판(3)을 구성하는 각 층의 적층순은 이것에 한정되지 않는다.
본 실시형태의 편광판(3)은, 전술한 수지층(13)을 구비하고 있기 때문에, 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18)에 포함되는 성분이 편광자층(12)으로 이행하는 것을 억제할 수 있다고 생각된다. 이것은, 제1 위상차층(17) 및 제2 위상차층(18)에 포함되는 성분이 수지층(13)에 머물러, 편광자층(12)으로 이행하기 어려운 것이 요인이라고 생각된다. 따라서, 본 실시형태의 편광판(3)은, 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지할 수 있다.
<제4 실시형태>
[편광판]
이하, 도 9를 참조하면서, 제4 실시형태의 편광판에 대해 설명한다. 제4 실시형태의 편광판은, 제3 실시형태의 편광판과 일부 공통되어 있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서 제3 실시형태와 공통되는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.
도 9는 제4 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 편광판(4)은, 보호층(11)과, 편광자층(12)과, 수지층(13)과, 제2 점착제층(15)과, 제1 위상차층(17)과, 제2 위상차층(18)과, 제1 배향층(20)과, 제2 배향층(21), 접착층(22)과, 제4 점착제층(24)과, 제5 점착제층(25)을 포함한다.
제3 실시형태의 편광판(3)과 상이한 것은, 제1 위상차층(17)과 제2 위상차층(18) 사이에 수지층(13)이 배치되어 있는 것이다. 즉, 제1 위상차층(17)은, 수지층(13)을 기준으로 편광자층(12)과는 반대측에 배치되어 있다. 한편, 제2 위상차층(18)은, 수지층(13)과 편광자층(12) 사이에 배치되어 있다.
이유는 불분명하지만, 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층 등에 비해, 포지티브 C층 쪽이, 습열 환경하에 있어서 편광도를 저하시키는 작용이 눈에 띄게 큰 것이 밝혀졌다. 그 때문에, 본 실시형태와 같이, 수지층(13)을 기준으로, 적어도 제1 위상차층(17)이 편광자층(12)측과는 반대측에 존재하는 경우, 제1 위상차층(17)이 포지티브 C층이고, 제2 위상차층(18)이 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층인 것이 바람직하다. 이 경우, 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지한다고 하는 본 발명의 효과가 얻어지기 쉽다.
제4 점착제층(24) 및 제5 점착제층(25)을 구성하는 점착제로서, 제1 실시형태의 제1 점착제층(14)을 구성하는 점착제로서 예시한 재료와 동일한 재료를 사용할 수 있다.
제4 점착제층(24)의 두께와, 제5 점착제층(25)의 두께는, 동일해도 좋고, 상이해도 좋다.
[편광판의 제조 방법]
이하, 제4 실시형태의 편광판의 제조 방법에 대해, 도 10에 기초하여 설명한다.
본 실시형태의 편광판(4)은, 편광판(4)을 구성하는 각 층을 순서대로 적층함으로써 제조해도 좋고, 인접하는 각 층을 미리 적층해 두고, 그 적층체끼리를 적층함으로써 제조해도 좋다. 또한, 편광판(4)을 구성하는 각 층은, 공지된 방법에 의해 제조해도 좋고, 시판되어 있는 재료를 이용해도 좋다.
도 10은 제4 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 먼저, 편광자층(12), 수지층(13) 및 제2 위상차층(18)을 포함하는 적층체(F), 제1 위상차층(17)을 포함하는 적층체(G), 제5 점착제층(25)이 되는 제5 점착제(250), 및 제2 점착제층(15)이 되는 제2 점착제(150)를 준비한다.
적층체(F)는, 보호층(11)과, 편광자층(12)과, 제4 점착제층(24)과, 제2 위상차층(18)과, 제1 배향층(20)과, 수지층(13)을 이 순서로 적층시킨 적층체이다.
적층체(G)는, 제1 위상차층(17)과, 제2 배향층(21)을 적층시킨 적층체이다.
적층체(F) 및 적층체(G)의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다.
다음으로, 적층체(F)의 수지층(13)과, 적층체(G)의 제1 위상차층(17)을 대향시키고, 적층체(F)와, 적층체(G) 사이에 제5 점착제(250)를 배치하여, 복합 적층체를 얻는다.
다음으로, 적층체(F) 또는 적층체(G)의 양측으로부터 복합 적층체를 가압하여, 적층체(F)와 적층체(G)를 접합한다. 이에 의해, 적층체(F)와, 제5 점착제층(25)과, 적층체(G)가 이 순서로 적층된 복합 적층체가 얻어진다.
다음으로, 얻어진 복합 적층체의 제2 배향층(21)의 타면(21b)에, 제2 점착제(150)를 적층한다. 이에 의해, 편광판(4)이 얻어진다.
한편, 편광판(4)을 구성하는 각 층의 적층순은 이것에 한정되지 않는다.
본 실시형태의 편광판(4)은, 전술한 수지층(13)을 구비하고 있기 때문에, 제1 위상차층(17)에 포함되는 성분이 편광자층(12)으로 이행하는 것을 억제할 수 있다고 생각된다. 이것은, 제1 위상차층(17)에 포함되는 성분이 수지층(13)에 머물러, 편광자층(12)으로 이행하기 어려운 것이 요인이라고 생각된다. 따라서, 본 실시형태의 편광판(4)은, 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지할 수 있다.
<제5 실시형태>
[편광판]
이하, 도 11을 참조하면서, 제5 실시형태의 편광판에 대해 설명한다. 제5 실시형태의 편광판은, 제4 실시형태의 편광판과 일부 공통되어 있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서 제4 실시형태와 공통되는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.
도 11은 제5 실시형태의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 편광판(5)은, 보호층(11)과, 편광자층(12)과, 수지층(13)과, 제2 점착제층(15)과, 제1 위상차층(17)과, 제2 위상차층(18)과, 제1 배향층(20)과, 제2 배향층(21), 접착층(22)과, 제4 점착제층(24)을 포함한다.
제4 실시형태의 편광판과 상이한 것은, 제1 위상차층(17)과, 제2 위상차층(18)이 수지층(13)을 통해 접하고 있는 것이다. 즉, 수지층(13)은, 제1 위상차층(17)에 포함되는 성분이 편광자층(12)으로 이행하는 것을 억제하는 역할 외에, 제1 위상차층(17)과 제2 위상차층(18)을 접합하는 역할도 담당하고 있다.
이유는 불분명하지만, 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층 등에 비해, 포지티브 C층 쪽이, 습열 환경하에 있어서 편광도를 저하시키는 작용이 눈에 띄게 큰 것이 밝혀졌다. 그 때문에, 본 실시형태와 같이, 수지층(13)을 기준으로, 적어도 제1 위상차층(17)이 편광자층(12)측과는 반대측에 존재하는 경우, 제1 위상차층(17)이 포지티브 C층이고, 제2 위상차층(18)이 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층인 것이 바람직하다. 이 경우, 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지한다고 하는 본 발명의 효과가 얻어지기 쉽다.
[편광판의 제조 방법]
이하, 제5 실시형태의 편광판의 제조 방법에 대해, 도 12에 기초하여 설명한다.
본 실시형태의 편광판(5)은, 편광판(5)을 구성하는 각 층을 순서대로 적층함으로써 제조해도 좋고, 인접하는 각 층을 미리 적층해 두고, 그 적층체끼리를 적층함으로써 제조해도 좋다. 또한, 편광판(5)을 구성하는 각 층은, 공지된 방법에 의해 제조해도 좋고, 시판되어 있는 재료를 이용해도 좋다.
도 12는 제5 실시형태의 편광판의 제조 방법의 일례를 도시한 모식도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 먼저, 편광자층(12) 및 제2 위상차층(18)을 포함하는 적층체(H), 수지층(13)이 되는 수지 조성물(130) 및 제1 위상차층(17)을 포함하는 적층체(I), 및 제2 점착제층(15)이 되는 제2 점착제(150)를 준비한다.
적층체(H)는, 보호층(11)과, 편광자층(12)과, 제4 점착제층(24)과, 제1 배향층(20)과, 제2 위상차층(18)을 이 순서로 적층시킨 적층체이다.
적층체(I)는, 수지 조성물(130)과, 제1 위상차층(17)과, 제2 배향층(21)을 이 순서로 적층시킨 적층체이다.
적층체(H) 및 적층체(I)의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않는다.
다음으로, 적층체(H)의 제2 위상차층(18)과, 적층체(I)의 수지 조성물(130)을 접착시켜, 복합 적층체를 얻는다. 이에 의해, 적층체(H)와, 적층체(I)가 적층된 복합 적층체가 얻어진다. 이 복합 적층체의 수지 조성물(130)을 경화시킴으로써, 제1 위상차층(17)과 제2 위상차층(18) 사이에 수지층(13)을 형성한다.
다음으로, 얻어진 복합 적층체의 제2 배향층(21)의 타면(21b)에, 제2 점착제(150)를 적층한다. 이에 의해, 편광판(5)이 얻어진다.
한편, 편광판(5)을 구성하는 각 층의 적층순은 이것에 한정되지 않는다.
본 실시형태의 편광판(5)은, 전술한 수지층(13)을 구비하고 있기 때문에, 제1 위상차층(17)에 포함되는 성분이 편광자층(12)으로 이행하는 것을 억제할 수 있다고 생각된다. 이것은, 제1 위상차층(17)에 포함되는 성분이 수지층(13)에 머물러, 편광자층(12)으로 이행하기 어려운 것이 요인이라고 생각된다. 따라서, 본 실시형태의 편광판(5)은, 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 적합한 실시형태예에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 것도 없다. 전술한 예에 있어서 나타낸 각 구성 부재의 여러 형상이나 조합 등은 일례이고, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에 있어서 설계 요구 등에 기초하여 여러 가지로 변경 가능하다.
[실시예]
이하에 본 발명을 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 한편, 본 실시예에서는, 위상차층으로서, 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층에 비해, 습열 환경하에 있어서의 편광도 저하의 작용이 큰 포지티브 C층을 이용하였다. 본 실시예에 있어서의 수지층의 마르텐스 경도, 편광판의 Ty 및 Py는 이하의 방법에 의해 구하였다.
[수지층의 마르텐스 경도]
ISO14577에 준거하여 수지층에 대해 압입 시험을 실시하여, 수지층의 마르텐스 경도를 측정하였다. 구체적으로는, 박막 경도계로서, 가부시키가이샤 엘리오닉스 제조 나노인덴테이션 시험기(ENT-2100)를 사용하였다. 수지층으로 형성되는 시료를 상기 시험기에 설치하고, 베르코비치 압자를 상기 시료의 측면으로부터 접촉시켜, 압입함으로써, 마르텐스 경도를 측정하였다. 초기 하중은 0 mN으로 하고, 최대 하중은 0.5 mN으로 하였다. 최대 하중 유지는 1000 m초로 하였다. 마르텐스 경도의 측정을 행하는 환경의 온도는, 23℃였다.
[수지층의 파단 하중]
수지층의 파단 하중은, 이하와 같이 하여 측정하였다. 측정에는, 가토테크 가부시키가이샤 제조의 핸디 압축 시험기(KES-G5)를 사용하였다. 상기 시험기에 구비된, 중앙에 관통 구멍(직경 11 ㎜)을 갖는 지그로 시험편(수지층)을 사이에 끼우고, 시험편을 상기 시험기에 설치하였다. 여기서, 사용하는 시험편의 크기는 상기 관통 구멍을 덮는 것이 가능한 크기이고, 시험편의 두께는 수지층의 두께이다. 다음으로, 압자를 시험편에 압입하였다. 압자에 의해 시험편이 파단 또는 시험편을 압자가 관통했을 때의 하중을 파단 하중(단위: g)으로서 측정하였다. 압자는, 선단이 구형이고, φ1 ㎜인 것을 사용하였다. 압자가 압입되는 속도는, 0.33 ㎝/초로 하였다. 파단 하중의 측정을 행하는 환경의 온도는, 23℃였다. 감도는 10으로 하고, 전압은 5 ㎜/10 V로 하였다.
[편광판의 Ty, Py]
편광판의 Ty는, 적분구를 갖는 분광 광도계(니혼 분코 가부시키가이샤 제조의 「V7100」)를 이용하여 측정하였다. 파장 380 ㎚~780 ㎚의 범위에 있어서 MD 투과율과 TD 투과율을 구하고, 식 (1)에 기초하여 각 파장에 있어서의 단체 투과율을 산출하였다. 다음으로, JIS Z 8701의 2도 시야(C광원)에 의해 시감도 보정을 행하여, 시감도 보정 단체 투과율을 구하였다.
편광판의 Py는, 전술한 MD 투과율과 TD 투과율로부터, 식 (2)에 기초하여 각 파장에 있어서의 편광도를 산출하였다. 또한 JIS Z 8701의 2도 시야(C광원)에 의해 시감도 보정을 행하여, 시감도 보정 단체 투과율을 구하였다.
[실시예 1~4, 비교예 1]
[편광 필름의 제조]
두께 20 ㎛의 PVA 필름(평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상)을, 건식 연신에 의해 약 6배로 일축 연신하고, 또한 긴장 상태를 유지한 채로, 40℃의 순수에 40초간 침지하였다.
다음으로, 이 필름을, 요오드/요오드화칼륨/물의 질량비가 0.044/5.7/100인 28℃의 염색 수용액에 30초간 침지함으로써, 염색 처리하였다.
다음으로, 염색 처리 후의 필름을, 요오드화칼륨/붕산/물의 질량비가 11.0/6.2/100인 70℃의 붕산 수용액에 120초간 침지함으로써, 가교 처리하였다.
계속해서, 가교 처리 후의 필름을, 8℃의 순수로 15초간 세정한 후, 300 N/m의 장력으로 유지한 상태에서, 60℃에서 50초간, 계속해서 75℃에서 20초간 건조하였다. 이렇게 해서, PVA 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 7 ㎛의 편광 필름을 얻었다.
[적층체 (1)의 제조]
보호 필름으로서, 시클로올레핀계 수지 필름(COP, 닛폰 제온 가부시키가이샤 제조 ZF-14 UV, 흡수 특성 없음, 두께 13 ㎛)을 준비하였다. 얻어진 편광 필름과, 시클로올레핀계 수지 필름 사이에 수계 접착제를 주입하고, 닙롤로 접합하였다. 얻어진 적층체의 장력을 430 N/m로 유지하면서, 60℃에서 2분간 건조하여, 편광자층과, 편광자층의 편면에 배치된 보호층을 구비하는 적층체 (1)을 얻었다. 적층체(A)의 두께는 20 ㎛였다.
한편, 상기 수계 접착제는, 물 100 질량부에, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올(가부시키가이샤 쿠라레 제조; 쿠라레 포발(등록 상표) KL318) 3 질량부와, 수용성 폴리아미드에폭시 수지(다오카 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조; 스미레즈 레진(등록 상표) 650; 고형분 농도 30%의 수용액) 1.5 질량부를 첨가하여 조제하였다.
[적층체 (2)의 제조]
투명 기재로서, 두께 38 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 형성된 기재를 준비하였다. 투명 기재의 편면에 수직 배향층용 조성물을 막 두께 3 ㎛가 되도록 도공하고, 적산 광량이 20 mJ/㎠가 되도록 자외선을 조사하여, 배향층을 형성하였다.
한편, 전술한 수직 배향층용 조성물은, 2-페녹시에틸아크릴레이트와, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트와, 디펜타에리스리톨트리아크릴레이트와, 비스(2-비닐옥시에틸)에테르를 1:1:4:5의 비율로 혼합하고, 얻어진 혼합물의 총 질량에 대해, 중합 개시제로서 LUCIRIN(등록 상표) TPO를 4%의 비율로 첨가하여 조제하였다.
형성한 배향층 상에, 중합성 네마틱 액정 화합물(머크사 제조, RMM28B)을 함유하는 액정 조성물을, 다이 코팅에 의해 배향층 상에 도공하였다.
액정 조성물의 조제에는, 용매로서, 메틸에틸케톤(MEK)과, 메틸이소부틸케톤(MIBK)과, 비점이 155℃인 시클로헥사논(CHN)을, 질량비(MEK:MIBK:CHN)로 35:30:35의 비율로 혼합시킨 혼합 용매를 이용하였다. 그리고, 액정 조성물 100 g당 고형분이 1~1.5 g이 되도록 조제한 액정 조성물을, 건조 전의 도공량이 4~5 g이 되도록 배향층 상에 도공하였다.
배향층 상에 액정 조성물을 도공한 후, 얻어진 도공층을, 건조 온도를 75℃로 하고, 건조 시간을 120초간으로 하여 건조 처리하였다. 그 후, 자외선(UV) 조사에 의해 액정 화합물을 중합시켜 경화시켰다. 이렇게 해서, 위상차층, 배향층 및 투명 기재로 구성된 적층체 (2)를 얻었다. 이 위상차층은, nz>nx=ny의 관계를 만족하고 있고, 포지티브 C층이었다. 위상차층과, 배향층의 합계의 두께는 4 ㎛였다.
[수지 조성물의 조제]
디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(이하, DPHA라고도 한다.)(아로닉스(등록 상표) M-403 도아 고세이 가부시키가이샤 제조 다작용 아크릴레이트)와, 아크릴레이트 수지(에베크릴(등록 상표) 4858 다이셀 유씨비 가부시키가이샤 제조, 지방족 우레탄아크릴레이트)를 합쳐 100 질량부, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온(이르가큐어(등록 상표) 907; 치바 스페셜티 케미컬즈사 제조) 3 질량부, 불소계 레벨링제(F-554 DIC 가부시키가이샤 제조 불소 함유 기·친유성 기 함유 올리고머) 0.25 질량부를 이소프로판올 250 질량부에 용해한 용액을 조제하여, 아크릴 수지를 포함하는 수지 조성물을 조제하였다. 한편, 표 1에 나타내는 질량 배합비로, DPHA와, 아크릴레이트 수지를 배합하였다.
[적층체 (3)의 제조]
적층체 (2)의 위상차층 상에, 수지 조성물을 바 코터로 도포하였다. 얻어진 도막을 80℃에서 1분간 건조 후, 고압 수은 램프(「유니큐어 VB-15201BY-A」, 우시오 덴키 가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 자외선을 조사(질소 분위기하, 파장 365 ㎚에 있어서의 적산 광량: 400 mJ/㎠)함으로써, 수지층을 형성하였다. 이와 같이 하여, 투명 기재, 배향층, 위상차층 및 수지층으로 구성된 적층체 (3)을 제작하였다.
[적층체 (4)의 제조]
적층체 (1)의 편광자층을 코로나 처리한 후, 상기에서 제조된 적층체 (3)과 적층체 (1)을, 점착제 (1)(린텍 가부시키가이샤 제조 감압식 점착제 두께 15 ㎛)을 통해 접합하였다. 접합 후, 투명 기재만을 박리하여 적층체 (4)를 제작하였다.
[편광판의 제조]
적층체 (4)의 배향층을 코로나 처리한 후, 점착제 (2)(린텍 가부시키가이샤 제조 감압식 점착제 25 ㎛)를 접합하여, 적층체 (5)(편광판)를 제작하였다. 적층체 (5)는, 점착제 (2), 배향층, 위상차층, 수지층, 점착제 (1), 편광자층, 보호층을 이 순서로 구비하고 있었다.
[평가용 편광판의 제조]
적층체 (5)를 점착제 (2)에 의해 무알칼리 유리에 접합하여, 시료로 하였다.
[비교예 2]
수지층을 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 시료를 제작하였다.
[습열 내구 시험]
실시예 1~4 및 비교예 1 및 비교예 2의 시료를, 온도 80℃, 상대 습도 90%의 환경하에 24시간 방치하여, 습열 내구 시험을 행하였다. 시험 전후의 편광판의 ΔPy 및 ΔTy를 구하였다.
표 1에, 수지층의 두께, 마르텐스 경도, 파단 하중, 및 습열 내구 시험 결과를 나타내었다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일양태를 적용한 실시예 1~4의 편광판의 ΔPy 및 ΔTy는, 모두 비교예 1 및 2의 편광판의 ΔPy 및 ΔTy보다 작았다. 이것으로부터, 본 발명의 일양태의 편광판은, ISO14577에 준거하여 측정되는 마르텐스 경도가 160 N/㎟ 이상 500 N/㎟ 이하의 수지층을 구비하고 있기 때문에, 위상차층에 포함되는 성분이 편광자층으로 이행하는 것을 억제할 수 있다고 생각된다. 이것은, 위상차층에 포함되는 성분이 수지층에 머물러, 편광자층으로 이행하기 어려운 것이 요인이라고 생각된다. 따라서, 본 발명의 일양태의 편광판은, 습열 환경하에 있어서도 높은 편광도를 유지할 수 있다.
이상의 점에서, 본 발명이 유용한 것이 확인되었다.
1, 2, 3, 4, 5: 편광판
12: 편광자층
13: 수지층
16: 위상차층
17: 제1 위상차층
18: 제2 위상차층
12: 편광자층
13: 수지층
16: 위상차층
17: 제1 위상차층
18: 제2 위상차층
Claims (9)
- 편광자층과,
위상차층과,
상기 편광자층과 상기 위상차층 사이에 배치된 수지층을 포함하고,
상기 위상차층은, 액정 조성물의 경화물을 형성 재료로 하고,
ISO14577에 준거하여 측정되는 상기 수지층의 마르텐스 경도가, 160 N/㎟ 이상 500 N/㎟ 이하인 편광판. - 제1항에 있어서, 상기 위상차층은, 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층인 편광판.
- 편광자층과,
제1 위상차층과,
상기 편광자층과 상기 제1 위상차층 사이에 배치된 수지층과,
상기 편광자층을 기준으로 상기 수지층측에 배치된 제2 위상차층을 포함하고,
상기 제1 위상차층은, 제1 액정 조성물의 경화물을 형성 재료로 하고,
상기 제2 위상차층은, 제2 액정 조성물의 경화물을 형성 재료로 하며,
ISO14577에 준거하여 측정되는 상기 수지층의 마르텐스 경도가, 160 N/㎟ 이상 500 N/㎟ 이하인 편광판. - 제3항에 있어서, 상기 제1 위상차층은, 면내에 있어서의 지상축(遲相軸) 방향의 굴절률을 nx, 상기 면내에 있어서의 상기 지상축 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 ny, 두께 방향에 있어서의 굴절률을 nz로 했을 때에, nz>nx≥ny의 관계를 만족하는 층인 편광판.
- 제4항에 있어서, 상기 제2 위상차층은, 상기 수지층과 상기 제1 위상차층 사이에 배치되고, 상기 수지층과 접하고 있는 편광판.
- 제4항에 있어서, 상기 제2 위상차층은, 상기 수지층과 상기 편광자층 사이에 배치되고, 상기 수지층과 접하고 있는 편광판.
- 제6항에 있어서, 상기 수지층이, 상기 제1 위상차층과 접하고 있는 편광판.
- 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 위상차층은, 1/4 파장의 위상차를 부여하는 층인 편광판.
- 유기 일렉트로루미네센스 표시 소자와,
상기 유기 일렉트로루미네센스 표시 소자의 시인측에 배치된 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 편광판을 구비한 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치.
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