KR20200047380A - 편광판 및 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
[과제] 본 발명의 목적은, 고온 환경 하에 놓인 경우라도 면내 중앙부의 투과율이 저하하기 어렵고, 고온 고습 환경 하에 놓인 경우라도 편광도가 저하하기 어려운 편광판을 제공하는 것이다.
[해결수단] 상기 편광판은 편광자와, 편광자의 한쪽의 면에 적층된 제1 광학 필름과, 편광자의 다른 쪽의 면에 적층된 제1 접착층과, 제1 접착층에 있어서의 편광자 측과는 반대 측에 배치된 제2 접착층을 가지고, 제1 광학 필름의 투습도는 100 g/㎡·24 hr. 이하이고, 제1 접착층의 투습도는 500 g/㎡·24 hr. 이상이고, 제2 접착층의 투습도는 100 g/㎡·24 hr. 이하인 편광판이다.
[해결수단] 상기 편광판은 편광자와, 편광자의 한쪽의 면에 적층된 제1 광학 필름과, 편광자의 다른 쪽의 면에 적층된 제1 접착층과, 제1 접착층에 있어서의 편광자 측과는 반대 측에 배치된 제2 접착층을 가지고, 제1 광학 필름의 투습도는 100 g/㎡·24 hr. 이하이고, 제1 접착층의 투습도는 500 g/㎡·24 hr. 이상이고, 제2 접착층의 투습도는 100 g/㎡·24 hr. 이하인 편광판이다.
Description
본 발명은 편광판 및 표시 장치에 관한 것이다.
편광판은, 액정 셀이나 유기 EL 소자 등의 화상 표시 소자와, 전면판이나 터치 패널 등의 투명판의 사이에 점착제층을 통해 접합되어, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 각종 화상 표시 장치에 이용되고 있다. 최근, 이러한 화상 표시 장치는, 휴대전화나 태블릿 단말 등의 모바일 기기에 더하여, 카 내비게이션 장치나 백 모니터 등의 차재용 화상 표시 장치로서도 사용되는 경우가 있다. 이에 따라 편광판에는, 종래 요구되어 온 것보다도 더 가혹한 환경 하에 있어서의 내구성이 요구되고 있다(특허문헌 1).
특허문헌 1에는, 편광판의 양면에 점착제층을 통해 유리판이 적층된 적층체가 기재되어 있으며, 편광판의 단위 면적당 수분량 및 편광판을 구성하는 투명 보호 필름의 포화 급수량을, 각각 소정치 이하로 하는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 1에는, 이 적층체를 고온 환경 하(온도 95℃)에 두더라도 편광판의 면내 중앙부의 투과율이 저하하기 어렵다는 것을 개시하고 있다.
특허문헌 1에 기재된 편광판은, 고온 환경 하에 있어서 편광판의 면내 중앙부의 투과율이 저하하는 것을 방지하는 효과를 발휘하는 것이다. 그러나, 그 효과는 반드시 만족할 만한 것은 아니었다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 편광판은 고온 고습 환경 하에 있어서 편광도가 저하하기 쉽다고 하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 고온 환경 하에 놓인 경우라도 면내 중앙부의 투과율이 저하하기 어렵고, 고온 고습 환경 하에 놓인 경우라도 편광도가 저하하기 어려운 편광판을 제공하는 것이다.
[1] 편광자와, 편광자의 한쪽의 면에 적층된 제1 광학 필름과, 편광자의 다른 쪽의 면에 배치된 제1 접착층과, 제1 접착층에 있어서의 편광자 측과는 반대 측에 배치된 제2 접착층을 가지고,
제1 광학 필름의 투습도는 100 g/㎡·24 hr.이하이고,
제1 접착층의 투습도는 500 g/㎡·24 hr.이상이고,
제2 접착층의 투습도는 100 g/㎡·24 hr.이하인 편광판.
[2] 제1 접착층과 제2 접착층의 사이에 제2 광학 필름을 가지고,
제1 접착층 및 제2 접착층은 제2 광학 필름에 접해 있는, [1]에 기재된 편광판.
[3] 제1 광학 필름에 있어서의 편광자 측과는 반대 측의 면에 적층된 제3 접착층을 갖는, [1] 또는 [2]에 기재된 편광판.
[4] 제2 접착층에 있어서의 편광자 측과는 반대 측에 적층된 제4 접착층을 갖는, [1]∼[3]의 어느 하나에 기재된 편광판.
[5] [3]에 기재된 편광판이, 제3 접착층을 통해 전면판에 적층되고, 제2 접착층을 통해 표시 소자 또는 터치 패널에 적층되어 있는 표시 장치.
[6] [4]에 기재된 편광판이, 제3 접착층을 통해 전면판에 적층되고, 제4 접착층을 통해 표시 소자 또는 터치 패널에 적층되어 있는 표시 장치.
본 발명에 의하면, 고온 환경 하에 놓인 경우라도 면내 중앙부의 투과율이 저하하기 어렵고, 고온 고습 환경 하에 놓인 경우라도 편광도가 저하하기 어려운 편광판을 제공할 수 있다.
도 1은 편광판의 층 구성을 도시하는 개략 단면도의 일례이다.
도 2는 표시 장치의 층 구성을 도시하는 개략 단면도의 일례이다.
도 2는 표시 장치의 층 구성을 도시하는 개략 단면도의 일례이다.
<편광판>
본 발명의 편광판은, 편광자와, 편광자의 한쪽의 면에 적층된 제1 광학 필름과, 편광자의 다른 쪽의 면에 배치된 제1 접착층과, 제1 접착층에 있어서의 편광자 측과는 반대 측에 배치된 제2 접착층을 갖는다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 편광판의 층 구성의 일례를 구체적으로 설명한다. 도 1(a)에 도시하는 편광판(101)은, 편광자(1)와, 편광자(1)의 한쪽의 면에 적층된 제1 광학 필름(11)과, 편광자(1)의 다른 쪽의 면에 배치된 제1 접착층(21)과, 제1 접착층(21)에 있어서의 편광자(1) 측과는 반대 측에 배치된 제2 접착층(22)을 갖는다. 편광판(101)은 제1 접착층(21)과 제2 접착층(22)의 사이에 제2 광학 필름(12)을 가지고, 제1 접착층(21) 및 제2 접착층(22)은 제2 광학 필름(12)에 접해 있다. 편광판(101)은 제1 접착제층(21)이 편광자(1)에 접해 있다. 편광판(101)은, 제1 광학 필름(11)에 있어서의 편광자(1) 측과는 반대 측의 면에 적층된 제3 접착층(23)을 갖는다.
이 실시양태에 있어서, 제3 접착층(23)은 전면판이나 터치 패널에 접합하기 위한 접착층일 수 있고, 제2 접착층(22)은 터치 패널이나 표시 소자에 접합하기 위한 접착층일 수 있다.
도 1(b)에 도시하는 편광판(102)은, 도 1(a)에 도시한 층에 더하여, 제2 접착층(22)에 있어서의 편광자(1) 측과는 반대 측에 적층된 제4 접착층(24)을 갖는다. 제2 접착층(22)과 제4 접착층(24)의 사이에 제3 광학 필름(13)을 가지고, 제2 접착층(22) 및 제4 접착층(24)은 제3 광학 필름(13)에 접해 있다.
이 실시양태에 있어서, 제3 접착층(23)은 전면판이나 터치 패널에 접합하기 위한 접착층일 수 있고, 제4 접착층(24)은 터치 패널이나 표시 소자에 접합하기 위한 접착층일 수 있다.
제1 광학 필름(11)의 투습도는 100 g/㎡·24 hr. 이하이며, 50 g/㎡·24 hr.이하인 것이 바람직하고, 20 g/㎡·24 hr. 이하인 것이 보다 바람직하다. 제1 광학 필름(11)의 투습도는 0 g/㎡·24 hr. 이상일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 광학 필름의 투습도는 JIS Z0208(컵법)에 준거하여, 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건으로 측정된 값을 말한다.
제1 접착층(21)의 투습도는 500 g/㎡·24 hr. 이상이며, 1000 g/㎡·24 hr. 이상인 것이 바람직하고, 3000 g/㎡·24 hr. 이상인 것이 보다 바람직하다. 제1 접착층(21)의 투습도는 10,000 g/㎡·24 hr. 이하일 수 있다.
제2 접착층(22)의 투습도는 100 g/㎡·24 hr. 이하이며, 50 g/㎡·24 hr. 이하인 것이 바람직하고, 20 g/㎡·24 hr. 이하인 것이 보다 바람직하다. 제2 접착층(22)의 투습도는 0 g/㎡·24 hr. 이상일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 접착층의 투습도는, JIS K7129에 준거하여, 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건으로 측정된 값을 말한다. 시험 방법은 감습(感濕) 센서법으로 할 수 있다.
제1 광학 필름(11), 제1 접착층(21) 및 제2 접착층(22)이 각각 상기 순서로 적층되어, 각각 상기 투습도의 범위를 보임으로써, 고온 환경 하에 놓인 경우라도 면내 중앙부의 투과율이 저하하기 어려우며, 또한 고온 고습 환경 하에 놓인 경우라도 편광도가 저하하기 어렵게 된다. 투습도가 높은 제1 접착층(21)은, 고온 환경 하에 있어서 편광판 중의 수분이 방출되기 쉽게 하여, 폴리비닐알코올의 폴리엔화를 일으키기 어렵게 한다고 생각된다. 한편, 투습도가 낮은 제1 광학 필름(11) 및 제2 접착층(22)은, 고온 고습 환경 하에 있어서 편광판에 수분이 침입하는 것을 막아, 편광도의 저하량을 작게 할 수 있다고 생각된다.
편광판은 도 1에 도시한 층 이외의 층을 가질 수 있다. 편광판이 추가로 갖고 있어도 좋은 층으로서는, 전면판, 차광 패턴 등을 들 수 있다. 전면판은 편광판에 있어서의 시인 측에 배치될 수 있다.
차광 패턴은, 전면판에 있어서의 편광판 측의 면 상에, 편광판에 있어서의 전면판 측의 면 상에 또는 그 양쪽에 형성할 수 있다. 차광 패턴은, 표시 장치의 액자 테두리(비표시 영역)에 형성되어, 표시 장치의 배선이 사용자에게 시인되지 않게 할 수 있다.
편광판의 주면(主面)의 형상은 원형, 다각형, 그 밖의 도형 및 이들의 조합일 수 있다. 편광판의 주면의 형상은 실질적으로 직사각형이라도 좋다. 주면이란 표시면에 대응하는 가장 넓은 면적을 갖는 면을 의미한다. 실질적으로 직사각형이란, 4개의 모퉁이(코너부) 중 적어도 하나의 코너부가 둔각이 되도록 절제된 형상이나 라운딩을 띤 형상이거나, 주면에 수직인 단부면의 일부가 면내 방향으로 우묵하게 들어간 함몰부(절결)를 갖거나, 주면 내의 일부가 원형, 타원형, 다각형 및 이들의 조합 등의 형상으로 도려내여진 구멍부를 갖거나 하여도 좋다는 것을 말한다. 편광판이 차재 용도인 경우, 편광판의 주면의 형상은, 사이드 미러의 형상, 백미러의 형상 또는 인스트루먼트 패널의 형상이라도 좋다.
편광판의 크기는, 면내 중앙부의 투과율 저하를 보다 작게 한다는 관점에서, 장변의 길이가 6 cm 이상 35 cm 이하이고 단변의 길이가 5 cm 이상 30 cm 이하인 직사각형으로 수습되는 크기인 것이 바람직하고, 장변의 길이가 10 cm 이상 30 cm 이하이고 단변의 길이가 6 cm 이상 25 cm 이하인 직사각형으로 수습되는 크기인 것이 보다 바람직하다.
이하, 편광판이 구비하는 각 층에 관해서 설명한다.
(1) 편광자
편광판이 구비하는 편광자는, 그 흡수축에 평행한 진동면을 갖는 직선 편광을 흡수하고, 흡수축에 직교하는(투과축과 평행한) 진동면을 갖는 직선 편광을 투과하는 성질을 갖는 흡수형의 편광자일 수 있다. 편광자로서는, 일축 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 2색성 색소를 흡착 배향시킨 편광자를 적합하게 이용할 수 있다. 편광자는, 예컨대 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정; 폴리비닐알코올계 수지 필름을 2색성 색소로 염색함으로써 2색성 색소를 흡착시키는 공정; 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액 등의 가교액으로 처리하는 공정; 및 가교액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 포함하는 방법에 의해서 제조할 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지로서는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 이용할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체의 예는, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 및 암모늄기를 갖는 (메트)아크릴아미드류 등을 포함한다.
본 명세서에 있어서 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 및 메타크릴에서 선택되는 적어도 한쪽을 의미한다. 「(메트)아크릴로일」, 「(메트)아크릴레이트」 등에 있어서도 마찬가지다.
폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통상 85∼100 mol%이고, 98 mol% 이상이 바람직하다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋으며, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말 또는 폴리비닐아세탈 등을 이용할 수도 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는 통상 1000∼10000이며, 1500∼5000이 바람직하다. 폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는 JIS K 6726에 준거하여 구할 수 있다.
이러한 폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이 편광자(편광자)의 원단 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 방법이 채용된다. 폴리비닐알코올계 원단 필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 편광자의 두께를 15 ㎛ 이하로 하기 위해서는, 5∼35 ㎛인 것을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20 ㎛ 이하이다.
폴리비닐알코올계 수지 필름의 일축 연신은 2색성 색소의 염색 전에, 염색과 동시에 또는 염색 후에 행할 수 있다. 일축 연신을 염색 후에 행하는 경우, 이 일축 연신은 가교 처리 전 또는 가교 처리 중에 행하여도 좋다. 또한, 이들의 복수의 단계에서 일축 연신을 행하여도 좋다.
일축 연신함에 있어서는, 원주 속도가 다른 롤 사이에서 일축으로 연신하여도 좋고, 열롤을 이용하여 일축으로 연신하여도 좋다. 또한 일축 연신은, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신이라도 좋고, 용제나 물을 이용하여 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신이라도 좋다. 연신 배율은 통상 3∼6배이다.
폴리비닐알코올계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하는 방법으로서는, 예컨대 상기 필름을 2색성 색소가 함유된 수용액에 침지하는 방법이 채용된다. 2색성 색소로서는 요오드나 2색성 유기 염료가 이용된다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에의 침지 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.
2색성 색소에 의한 염색 후의 가교 처리로서는, 통상 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지하는 방법이 채용된다. 2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 이 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다.
편광자의 두께는, 편광자에 포함되는 수분량을 작게 한다는 관점에서, 20 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 15 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 13 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 8 ㎛ 이하이다. 편광자의 두께는 통상 2 ㎛ 이상이고, 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 편광자의 두께가 이러한 범위이면, 면내 중앙부의 투과율이 저하하는 것을 방지하기 쉽다.
편광자로서는, 예컨대 일본 특허공개 2016-170368호 공보에 기재된 것과 같이, 액정 화합물이 중합된 경화막 중에, 2색성 색소가 배향된 것을 사용하여도 좋다. 2색성 색소로서는, 파장 380∼800 nm의 범위 내에 흡수를 갖는 것을 이용할 수 있으며, 유기 염료를 이용하는 것이 바람직하다. 2색성 색소로서, 예컨대 아조 화합물을 들 수 있다. 액정 화합물은, 배향한 채로 중합할 수 있는 액정 화합물이며, 분자 내에 중합성 기를 가질 수 있다. 또한, WO 2011/024891에 기재된 것과 같이, 액정성을 갖는 2색성 색소로 편광자를 형성하여도 좋다.
(2) 제1 광학 필름
제1 광학 필름은 수지 필름일 수 있다. 제1 광학 필름은 편광자를 보호하는 기능을 갖는 보호 필름일 수 있다. 보호 필름은, 투광성을 갖는(바람직하게는 광학적으로 투명한) 열가소성 수지, 예컨대 쇄상 폴리올레핀계 수지(폴리프로필렌계 수지 등), 환상 폴리올레핀계 수지(노르보르넨계 수지 등)와 같은 폴리올레핀계 수지; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 메타크릴산메틸계 수지와 같은 (메트)아크릴계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리염화비닐계 수지; 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌계 수지; 아크릴로니트릴·스티렌계 수지; 폴리아세트산비닐계 수지; 폴리염화비닐리덴계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리아세탈계 수지; 변성 폴리페닐렌에테르계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리아릴레이트계 수지; 폴리아미드이미드계 수지; 폴리이미드계 수지 등으로 이루어지는 필름일 수 있다. 본 발명에 있어서 보호 필름은, 폴리올레핀계 수지 또는 (메트)아크릴계 수지로 이루어지는 필름인 것이 바람직하다.
쇄상 폴리올레핀계 수지로서는, 폴리에틸렌 수지(에틸렌의 단독중합체인 폴리에틸렌 수지나, 에틸렌을 주체로 하는 공중합체), 폴리프로필렌 수지(프로필렌의 단독중합체인 폴리프로필렌 수지나, 프로필렌을 주체로 하는 공중합체)와 같은 쇄상 올레핀의 단독중합체 외에, 2종 이상의 쇄상 올레핀으로 이루어지는 공중합체를 들 수 있다.
환상 폴리올레핀계 수지는, 환상 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이며, 예컨대 일본 특허공개 평1-240517호 공보, 일본 특허공개 평3-14882호 공보, 일본 특허공개 평3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 환상 폴리올레핀계 수지의 구체예를 들면, 환상 올레핀의 개환 (공)중합체, 환상 올레핀의 부가 중합체, 환상 올레핀과 에틸렌, 프로필렌과 같은 쇄상 올레핀과의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체) 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그의 유도체로 변성한 그라프트 중합체, 그리고 이들의 수소화물이다. 그 중에서도 환상 올레핀으로서 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 모노머와 같은 노르보르넨계 모노머를 이용한 노르보르넨계 수지가 바람직하게 이용된다.
폴리에스테르계 수지는, 하기 셀룰로오스에스테르계 수지를 제외한, 에스테르 결합을 갖는 수지이며, 다가 카르복실산 또는 그의 유도체와 다가 알코올과의 중축합체로 이루어지는 것이 일반적이다. 다가 카르복실산 또는 그의 유도체로서는 2가의 디카르복실산 또는 그의 유도체를 이용할 수 있으며, 예컨대 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 나프탈렌디카르복실산디메틸을 들 수 있다. 다가 알코올로서는 2가의 디올을 이용할 수 있으며, 예컨대 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올을 들 수 있다. 폴리에스테르계 수지의 대표예로서, 테레프탈산과 에틸렌글리콜의 중축합체인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지는 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 주된 구성 모노머로 하는 수지이다. (메트)아크릴계 수지의 구체예는, 예컨대 폴리메타크릴산메틸과 같은 폴리(메트)아크릴산에스테르; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체; 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체; (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등); 메타크릴산메틸과 지환족 탄화수소기를 갖는 화합물과의 공중합체(예컨대, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보르닐 공중합체 등)를 포함한다. 바람직하게는 폴리(메트)아크릴산메틸과 같은 폴리(메트)아크릴산C1-6알킬에스테르를 주성분으로 하는 중합체가 이용되고, 보다 바람직하게는 메타크릴산메틸을 주성분(50∼100 중량%, 바람직하게는 70∼100 중량%)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지가 이용된다.
셀룰로오스에스테르계 수지는 셀룰로오스와 지방산과의 에스테르이다. 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예는, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트, 셀룰로오스디프로피오네이트를 포함한다. 또한, 이들의 공중합물이나, 수산기의 일부가 다른 치환기로 수식된 것도 들 수 있다. 이들 중에서도 셀룰로오스트리아세테이트(트리아세틸셀룰로오스)가 특히 바람직하다.
폴리카보네이트계 수지는, 카보네이트기를 통해 모노머 단위가 결합된 중합체로 이루어지는 엔지니어링 플라스틱이다.
보호 필름은, 그 외면(편광자와는 반대 측의 면)에, 하드코트층, 방현층, 광확산층, 반사방지층, 저굴절율층, 대전방지층, 방오층과 같은 표면 처리층(코팅층)을 구비하는 것이라도 좋다. 또한, 제1 광학 필름의 두께는 표면 처리층의 두께를 포함한 것이다. 보호 필름은 위상차를 갖고 있어도 좋다.
제1 광학 필름의 두께는 통상 10∼100 ㎛이지만, 소정 범위의 투습도를 부여한다는 관점에서, 10∼60 ㎛인 것이 바람직하고, 10∼55 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 15∼40 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.
제1 광학 필름은 예컨대 접착제층을 통해 편광자에 접합할 수 있다. 또한, 도 1, 도 2에 있어서 제1 광학 필름과 편광자를 접착하는 접착제층은 도시가 생략되어 있다. 접착제층을 형성하는 접착제로서는, 수계 접착제, 활성 에너지선 경화성 접착제 또는 열경화성 접착제를 이용할 수 있고, 바람직하게는 수계 접착제, 활성 에너선 경화성 접착제이다.
수계 접착제로서는, 폴리비닐알코올계 수지 수용액으로 이루어지는 접착제, 수계 2액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올계 수지 수용액으로 이루어지는 수계 접착제가 적합하게 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독중합체인 폴리아세트산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올 호모폴리머 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 폴리비닐알코올계 공중합체, 또는 이들의 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴리비닐알코올계 중합체 등을 이용할 수 있다. 수계 접착제는, 알데히드 화합물(글리옥살 등), 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물, 메틸올 화합물, 이소시아네이트 화합물, 아민 화합물, 다가 금속염 등의 가교제를 포함할 수 있다.
수계 접착제를 사용하는 경우는, 편광자와 제1 광학 필름을 접합한 후, 수계 접착제 중에 포함되는 물을 제거하기 위한 건조 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 건조 공정 후, 예컨대 20∼45℃의 온도에서 양생하는 양생 공정을 두어도 좋다.
상기 활성 에너지선 경화성 접착제란, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해서 경화하는 경화성 화합물을 함유하는 접착제이며, 바람직하게는 자외선 경화성 접착제이다.
상기 경화성 화합물은, 양이온 중합성의 경화성 화합물이나 라디칼 중합성의 경화성 화합물일 수 있다. 양이온 중합성의 경화성 화합물로서는, 예컨대 에폭시계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물)이나, 옥세탄계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 옥세탄환을 갖는 화합물), 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 라디칼 중합성의 경화성 화합물로서는, 예컨대 (메트)아크릴계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 화합물)이나, 라디칼 중합성의 이중 결합을 갖는 그 밖의 비닐계 화합물 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 양이온 중합성의 경화성 화합물과 라디칼 중합성의 경화성 화합물을 병용하여도 좋다. 활성 에너지선 경화성 접착제는, 통상 상기 경화성 화합물의 경화 반응을 개시하게 하기 위한 양이온 중합 개시제 및/또는 라디칼 중합 개시제를 추가로 포함한다.
편광자와 제1 광학 필름을 접합함에 있어서는, 접착성을 높이기 위해서, 이들의 적어도 어느 한쪽의 접합면에 표면 활성화 처리를 실시하여도 좋다. 표면 활성화 처리로서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 방전 처리(글로 방전 처리 등), 화염 처리, 오존 처리, UV 오존 처리, 전리활성선 처리(자외선 처리, 전자선 처리 등)와 같은 건식 처리; 물이나 아세톤 등의 용매를 이용한 초음파 처리, 비누화 처리, 앵커코트 처리와 같은 습식 처리를 들 수 있다. 이들 표면 활성화 처리는 단독으로 행하여도 좋고, 2개 이상을 조합하여도 좋다.
(3) 제2 광학 필름
제2 광학 필름은, 상술한 제1 광학 필름으로서 예시한 필름에서 선택할 수 있다. 이 경우, 제1 광학 필름과 제2 광학 필름은 재료나 두께가 서로 다르더라도 좋고, 동일하여도 좋다. 제2 광학 필름으로서는 위상차 필름도 예시할 수 있다.
위상차 필름은 적어도 위상차층을 포함하는 필름이다. 위상차층은 연신 필름이라도 좋으며, 연신 필름의 재료는 상술한 보호 필름을 형성하는 수지에 예시한 것에서 채용된다. 이 경우, 위상차층은, 폴리올레핀계 수지 또는 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 연신 필름일 수 있다. 위상차층은 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물로 구성되는 층이라도 좋다. 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물로 구성되는 층이란, 구체적으로는 중합성 액정 화합물이 경화한 층을 의미한다. 본 명세서에 있어서, λ/2의 위상차를 부여하는 층, λ/4의 위상차를 부여하는 층(포지티브 A층) 및 포지티브 C층 등을 총칭하여, 위상차층이라고 하는 경우가 있다. 또한, 위상차 필름은 후술하는 배향막을 포함하고 있어도 좋다.
λ/2의 위상차를 부여하는 층으로서는, 바람직하게는 파장 550 nm에 있어서의 면내 위상차 값이 200∼280 nm인 층을 의미하고, 보다 바람직하게는 면내 위상차 값이 215∼265 nm인 층을 의미한다. λ/4의 위상차를 부여하는 층으로서는, 바람직하게는 파장 550 nm에 있어서의 면내 위상차 값이 100∼160 nm인 층을 의미하고, 보다 바람직하게는 면내 위상차 값이 110∼150 nm인 층을 의미한다. 포지티브 C층은, 굴절율이 nx≒ny<nz의 관계성을 보이는 층일 수 있다. 포지티브 C층의 두께 방향의 위상차 값는, 파장 550 nm에 있어서 -50 nm∼-150 nm일 수 있고, -70 nm∼-120 nm 일 수 있다. 위상차층은 정파장 분산성을 보여도 좋고, 역파장 분산성을 보여도 좋다.
제2 광학 필름이 λ/4의 위상차를 부여하는 층을 포함하는 경우, 제2 광학 필름은, λ/4의 위상차를 부여하는 층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도가 대략 45°가 되도록 적층될 수 있다. 대략 45°란 40°∼50°를 의미한다. 이때, 편광판은 원편광판으로서의 기능이 부여될 수 있다.
중합성 액정 화합물이 경화한 층은, 예컨대 기재에 마련된 배향막 상에 형성된다. 기재는 배향막을 지지하는 기능을 가지고, 장척으로 형성되어 있는 기재라도 좋다. 이 기재는 이형성 지지체로서 기능하며, 전사용의 위상차층을 지지할 수 있다. 또한, 그 표면이 박리 가능한 정도의 접착력을 갖는 것이 바람직하다. 기재로서는, 상기 보호 필름의 재료로서 예시한 수지 필름을 들 수 있다.
중합성 액정 화합물이 경화한 층은 배향막을 통해 기재 상에 형성된다. 즉, 기재, 배향막의 순으로 적층되고, 중합성 액정 화합물이 경화한 층은 배향막 상에 적층된다.
또한, 배향막은 수직 배향막에 한하지 않으며, 중합성 액정 화합물의 분자축을 수평 배향시키는 배향막이라도 좋고, 중합성 액정 화합물의 분자축을 경사 배향시키는 배향막이라도 좋다. 배향막의 두께는 통상 10 nm∼10000 nm의 범위이고, 바람직하게는 10 nm∼1000 nm의 범위이고, 보다 바람직하게는 500 nm 이하이며, 더욱 바람직하게는 10 nm∼200 nm의 범위이다.
본 실시형태에서 사용되는 중합성 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(고분자물리·상전이다이나믹스, 도이마사오(土井正男) 저, 2 페이지, 이와나미쇼텐, 1992).
본 실시형태에서는 어느 중합성 액정 화합물이나 이용할 수 있다. 또한, 2종 이상의 막대형 액정 화합물이나 2종 이상의 원반형 액정 화합물, 또는 막대형 액정 화합물과 원반형 액정 화합물의 혼합물을 이용하여도 좋다.
또한, 막대형 액정 화합물로서는, 예컨대 일본 특허공표 평11-513019호 공보의 청구항 1, 또는 일본 특허공개 2005-289980호 공보의 단락 [0026]∼[0098]에 기재된 것을 적합하게 이용할 수 있다. 원반형 액정 화합물로서는, 예컨대 일본 특허공개 2007-108732호 공보의 단락 [0020]∼[0067], 또는 일본 특허공개 2010-244038호 공보의 단락 [0013]∼[0108]에 기재된 것을 적합하게 이용할 수 있다.
중합성 액정 화합물은 2 종류 이상을 병용하여도 좋다. 그 경우, 적어도 1 종류가 분자 내에 2 이상의 중합성 기를 갖고 있다. 즉, 상기 중합성 액정 화합물이 경화한 층은, 중합성 기를 갖는 액정 화합물이 중합에 의해서 고정되어 형성된 층인 것이 바람직하다. 이 경우, 층으로 된 후에는 이제 액정성을 보일 필요는 없다.
중합성 액정 화합물은 중합 반응을 할 수 있는 중합성 기를 갖는다. 중합성 기로서는, 예컨대 중합성 에틸렌성 불포화기나 고리 중합성 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. 여기서, (메트)아크릴로일기란, 메타아크릴로일기 및 아크릴로일기 양자를 포함하는 개념이다.
중합성 액정 화합물이 경화한 층은, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물을, 예컨대 배향막 상에 도공하여, 예컨대 자외선과 같은 활성 에너지선을 조사함으로써 형성할 수 있다. 조성물에는, 상술한 중합성 액정 화합물 이외의 성분이 첨가되어 있어도 좋다. 예컨대 조성물은 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 중합 개시제는, 중합 반응의 형식에 따라서, 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-아미노페닐케톤과의 조합 등을 들 수 있다. 중합 개시제의 사용량은, 조성물 중의 전체 고형분에 대하여, 0.01∼20 질량%인 것이 바람직하고, 0.5∼5 질량%인 것이 보다 바람직하다.
조성물은, 도공막의 균일성 및 막 강도의 점에서, 중합성 모노머를 포함하고 있어도 좋다. 중합성 모노머로서는 라디칼 중합성 또는 양이온 중합성의 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 다작용성 라디칼 중합성 모노머가 바람직하다.
또한 중합성 모노머로서는, 상술한 중합성 액정 화합물과 공중합할 수 있는 것이 바람직하다. 중합성 모노머의 사용량은, 중합성 액정 화합물의 전체 질량에 대하여, 1∼50 질량%인 것이 바람직하고, 2∼30 질량%인 것이 보다 바람직하다.
조성물은, 도공막의 균일성 및 막 강도의 점에서, 계면활성제를 포함하고 있더라도 좋다. 계면활성제로서는 종래 공지된 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 특히 불소계 화합물이 바람직하다.
조성물은 용매를 포함하고 있어도 좋다. 용매로서 유기 용매가 바람직하게 이용된다. 유기 용매로서는, 예컨대 아미드(N,N-디메틸포름아미드 등), 술폭시드(디메틸술폭시드 등), 헤테로환 화합물(피리딘 등), 탄화수소(벤젠, 헥산 등), 알킬할라이드(클로로포름, 디클로로메탄 등), 에스테르(아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등), 케톤(아세톤, 메틸에틸케톤 등), 에테르(테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄 등)를 들 수 있다. 그 중에서도 알킬할라이드, 케톤이 바람직하다. 또한, 2 종류 이상의 유기 용매를 병용하여도 좋다.
조성물은, 편광자 계면 측의 수직 배향제, 공기 계면 측의 수직 배향제 등의 수직 배향 촉진제, 그리고 편광자 계면 측의 수평 배향제, 공기 계면 측의 수평 배향제 등의 수평 배향 촉진제와 같은 각종 배향제를 포함하고 있어도 좋다. 조성물은, 상기 성분 이외에도, 밀착 개량제, 가소제, 폴리머 등을 포함하고 있어도 좋다.
제2 광학 필름이 위상차 필름인 경우, 제2 광학 필름의 두께는 0.5 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 제2 광학 필름의 두께는 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 25 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 제2 광학 필름의 두께가 상기 하한치 이상이면 충분한 내구성을 얻을 수 있다. 제2 광학 필름의 두께가 상기 상한치 이하이면 편광판의 박층화에 공헌할 수 있다. 제2 광학 필름의 두께는, λ/4의 위상차를 부여하는 층, λ/2의 위상차를 부여하는 층, 또는 포지티브 C층의 원하는 면내 위상차 값 및 두께 방향의 위상차 값을 얻을 수 있도록 조정될 수 있다.
(4) 제3 광학 필름
제3 광학 필름은, 상술한 제1 광학 필름 또는 제2 광학 필름으로서 예시한 필름에서 선택할 수 있다. 이 경우, 제1 광학 필름, 제2 광학 필름, 제3 광학 필름은, 재료나 두께가 서로 다르더라도 좋고, 동일하여도 좋다. 제3 광학 필름은 보호 필름 또는 위상차 필름일 수 있으며, 위상차 필름인 것이 바람직하다.
제2 광학 필름 및 제3 광학 필름이 함께 위상차 필름인 경우, 제2 광학 필름 및 제3 광학 필름은, λ/4의 위상차를 부여하는 층과 포지티브 C층의 조합, 또는 λ/4의 위상차를 부여하는 층과 λ/2의 위상차를 부여하는 층의 조합인 것이 바람직하다.
(5) 제1 접착층
제1 접착층은 접착제층이나 점착제층으로 형성된다. 제1 접착층은 점착제층인 것이 바람직하다. 제1 접착층은 상술한 제2 광학 필름과 편광자를 적층하는 기능을 가질 수 있다. 제1 접착층은, 편광자를 기준으로 하여, 표시 소자 측(즉 시인 측과는 반대 측)에 배치될 수 있다. 제1 접착제층은 편광자에 접해 있다.
투습도를 상기 범위로 제어하기 쉬우므로, 제1 접착층을 형성하는 접착제층으로서는 수계 접착제층이 바람직하다. 수계 접착제로서는, 폴리비닐알코올계 수지 수용액으로 이루어지는 접착제, 수계 2액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올계 수지 수용액으로 이루어지는 수계 접착제가 적합하게 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독중합체인 폴리아세트산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올 호모폴리 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 폴리비닐알코올계 공중합체, 또는 이들의 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴리비닐알코올계 중합체 등을 이용할 수 있다. 수계 접착제는, 알데히드 화합물(글리옥살 등), 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물, 메틸올 화합물, 이소시아네이트 화합물, 아민 화합물, 다가 금속염 등의 가교제를 포함할 수 있다. 수계 접착제층의 두께는 1 ㎛ 이하일 수 있다.
제1 접착층은 점착제층으로 형성할 수도 있다. 점착제층은, (메트)아크릴계, 우레탄계, 에스테르계, 실리콘계, 폴리비닐에테르계와 같은 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물로 구성할 수 있다. 그 중에서도, 투습도를 제어하기 쉬우므로 (메트)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물이 적합하다. 점착제 조성물은, 활성 에너지선 경화형, 열 경화형이라도 좋다. 점착제층의 두께는 통상 3∼30 ㎛이고, 바람직하게는 3∼25 ㎛이다.
점착제 조성물에 이용되는 (메트)아크릴계 수지(베이스 폴리머)로서는, 예컨대 (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실과 같은 (메트)아크릴산에스테르의 1종 또는 2종 이상을 모노머로 하는 중합체 또는 공중합체가 적합하게 이용된다. 베이스 폴리머에는 극성 모노머를 공중합시키는 것이 바람직하다. 극성 모노머로서는, 예컨대 (메트)아크릴산, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산히드록시에틸, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트와 같은, 카르복실기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등을 갖는 모노머를 들 수 있다.
점착제 조성물은 상기 베이스 폴리머만을 포함하는 것이라도 좋지만, 통상은 가교제를 추가로 함유한다. 가교제로서는, 2가 이상의 금속 이온으로서, 카르복실기와의 사이에서 카르복실산금속염을 형성하는 것; 폴리아민 화합물으로서, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것; 폴리에폭시 화합물이나 폴리올로서, 카르복실기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 것; 폴리이소시아네이트 화합물로서, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것이 예시된다. 그 중에서도 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하다.
(6) 제2 접착층
제2 접착층은 접착제층이나 점착제층으로 형성된다. 제2 접착층은 점착제층인 것이 바람직하다. 제2 접착층은, 상술한 제2 광학 필름과 제3 광학 필름을 적층하는 기능, 또는 상술한 제2 광학 필름과 터치 패널이나 표시 소자를 적층하는 기능을 가질 수 있다.
투습도를 상기 범위로 제어하기 쉬우므로, 제2 접착층을 형성하는 접착제층으로서는 활성 에너지선 경화성 접착제층이 바람직하다. 활성 에너지선 경화성 접착제란, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해서 경화하는 경화성 화합물을 함유하는 접착제이며, 바람직하게는 자외선 경화성 접착제이다.
상기 경화성 화합물은 양이온 중합성의 경화성 화합물이나 라디칼 중합성의 경화성 화합물일 수 있다. 양이온 중합성의 경화성 화합물로서는, 예컨대 에폭시계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물)이나, 옥세탄계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 옥세탄환을 갖는 화합물), 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 라디칼 중합성의 경화성 화합물로서는, 예컨대 (메트)아크릴계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 화합물)이나, 라디칼 중합성의 이중 결합을 갖는 그 밖의 비닐계 화합물 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 양이온 중합성의 경화성 화합물과 라디칼 중합성의 경화성 화합물을 병용하여도 좋다. 활성 에너지선 경화성 접착제는, 통상 상기 경화성 화합물의 경화 반응을 개시하게 하기 위한 양이온 중합 개시제 및/또는 라디칼 중합 개시제를 추가로 포함한다. 활성 에너지선 경화성 접착제층의 두께는 0.5 ㎛ 이상 2 ㎛ 이하일 수 있다.
제2 접착층은 점착제층으로 형성할 수도 있다. 투습도를 소정 범위로 제어하면서 밀착력을 부여한다는 관점에서, 점착제층은 고무계 점착제나 폴리올레핀계 점착제인 것이 바람직하다. 점착제 조성물은 활성 에너지선 경화형, 열 경화형이라도 좋다. 점착제층의 두께는 통상 3∼50 ㎛이며, 바람직하게는 3∼30 ㎛이다.
고무계 점착제로서는 고무계 폴리머를 포함하는 것이면 된다. 고무계 폴리머는, 실온 부근의 온도 영역에 있어서 고무 탄성을 보이는 폴리머이다. 구체적으로는, 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 이소부틸렌계 폴리머 등을 들 수 있다. 내후성의 관점에서, 이소부틸렌의 단독중합체인 폴리이소부틸렌(PIB)을 이용하는 것이 바람직하다. 폴리이소부틸렌은, 주쇄 중에 이중 결합을 포함하지 않기 때문에 내광성이 우수하다. 폴리이소부틸렌으로서는, 예컨대 BASF사 제조의 OPPANOL 등의 시판 제품을 이용할 수 있다.
폴리이소부틸렌의 중량 평균 분자량(Mw)은 10만 이상인 것이 바람직하고, 30만 이상인 것이 보다 바람직하고, 60만 이상인 것이 더욱 바람직하고, 70만 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 중량 평균 분자량의 상한치는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 500만 이하가 바람직하고, 300만 이하가 보다 바람직하고, 200만 이하가 더욱 바람직하다. 폴리이소부틸렌의 중량 평균 분자량을 10만 이상으로 함으로써 고온 보관 시의 내구성이 보다 우수한 고무계 점착제 조성물로 할 수 있다.
폴리이소부틸렌의 함유량은, 고무계 점착제 조성물의 전체 고형분 중, 50 중량% 이상인 것이 바람직하고, 60 중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 70 중량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 80 중량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 85 중량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 90 중량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 폴리이소부틸렌의 함유량의 상한은 특별히 한정되는 것이 아니며, 99 중량% 이하인 것이 바람직하고, 98 중량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 폴리이소부틸렌을 상기 범위에서 포함함으로써 저투습성이 우수하기 때문에 바람직하다.
또한, 본 발명에서 사용하는 고무계 점착제에 있어서는, 폴리이소부틸렌 이외의 폴리머나 엘라스토머 등을 포함할 수도 있다. 구체적으로는, 이소부틸렌과 노르말부틸렌과의 공중합체, 이소부틸렌과 이소프렌과의 공중합체(예컨대 레귤러 부틸 고무, 염소화부틸 고무, 브롬화부틸 고무, 부분 가교 부틸 고무 등의 부틸 고무류), 이들의 가황물이나 변성물(예컨대, 수산기, 카르복실기, 아미노기, 에폭시기 등의 작용기로 변성한 것) 등의 이소부틸렌계 폴리머; 스티렌-에틸렌-부틸렌-스틸렌 블록 공중합체(SEBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS), 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SBS), 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 블록 공중합체(SEPS, SIS의 수첨물), 스티렌-에틸렌-프로필렌 블록 공중합체(SEP, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체의 수첨물), 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체(SIBS), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 등의 스티렌계 블록 코폴리머 등의 스티렌계 열가소성 엘라스토머; 부틸 고무(IIR), 부타디엔 고무(BR), 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR), EPR(2원계 에틸렌-프로필렌 고무), EPT(3원계 에틸렌-프로필렌 고무), 아크릴 고무, 우레탄 고무, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머; 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머; 폴리프로필렌과 EPT(3원계 에틸렌-프로필렌 고무)와의 폴리머 블렌드 등의 블렌드계 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들은, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 첨가할 수 있는데, 상기 폴리이소부틸렌 100 중량부에 대하여 10 중량부 정도 이하인 것이 바람직하고, 내구성의 관점에서는 포함하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 고무계 점착제는, 폴리이소부틸렌과 수소 인발형 광중합 개시제를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 수소 인발형 광중합 개시제란, 활성 에너지선을 조사함으로써, 개시제 자신은 개열(開裂)되는 일 없이 폴리이소부틸렌으로부터 수소를 인발하여, 폴리이소부틸렌에 반응점을 만들 수 있는 것이다. 반응점 형성에 의해, 폴리이소부틸렌의 가교 반응을 개시할 수 있는 것이다.
광중합 개시제로서는, 본 발명에서 이용하는 수소 인발형 광중합 개시제 외에, 활성 에너지선의 조사에 의해, 광중합 개시제 자신이 개열 분해되어 라디칼을 발생시키는 개열형 광중합 개시제도 알려져 있다. 그러나, 본 발명에서 이용하는 폴리이소부틸렌에 개열형 광중합 개시제를 이용하면, 라디칼이 발생한 광중합 개시제에 의해 폴리이소부틸렌의 주쇄가 절단되어 버려, 가교할 수 없는 것이다. 본 발명에서는, 수소 인발형 광중합 개시제를 이용함으로써, 상술한 것과 같이 폴리이소부틸렌의 가교를 할 수 있는 것이다.
수소 인발형 광중합 개시제로서는, 벤조페논계 화합물, 티옥산톤계 화합물, 아미노벤조페논계 화합물, 방향족 케톤 화합물, 퀴논계 방향족 화합물을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 반응성의 점에서, 벤조페논계 화합물이 바람직하고, 벤조페논이 보다 바람직하다.
수소 인발형 광중합 개시제의 함유량은, 상기 폴리이소부틸렌 100 중량부에 대하여, 0.001∼10 중량부인 것이 바람직하고, 0.005∼10 중량부인 것이 보다 바람직하고, 0.01∼10 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 수소 인발형 광중합 개시제를 상기 범위에서 포함함으로써, 가교 반응을 원하는 밀도까지 진행시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
고무계 점착제는 다작용성 라디칼 중합성 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 다작용성 라디칼 중합성 화합물은 폴리이소부틸렌의 가교제로서 기능하는 것이다. 다작용성 라디칼 중합성 화합물은, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 라디칼 중합성의 작용기를 적어도 2개 갖는 화합물이다.
다작용성 라디칼 중합성 화합물의 함유량은, 폴리이소부틸렌 100 중량부에 대하여 20 중량부 이하인 것이 바람직하고, 15 중량 이하인 것이 보다 바람직하고, 10 중량부 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 다작용성 라디칼 중합성 화합물의 함유량의 하한치는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 폴리이소부틸렌 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상인 것이 바람직하고, 0.5 중량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 1 중량부 이상인 것이 더욱 바람직하다. 다작용성 라디칼 중합성 화합물의 함유량이 상기 범위에 있음으로써, 얻어지는 고무계 점착제층의 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 사용하는 고무계 점착제는, 테르펜 골격을 포함하는 점착부여제, 로진 골격을 포함하는 점착부여제 및 이들의 수첨물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 점착부여제를 포함할 수 있다. 고무계 점착제에 점착부여제를 포함함으로써, 각종 피착체에 대하여 높은 접착성을 가지면서 또한 고온 환경 하에 있어서도 높은 내구성을 갖는 고무계 점착제층을 형성할 수 있다.
고무계 점착제는 유기 용매를 포함할 수 있다. 유기 용매로서는, 예컨대 톨루엔, 크실렌, n-헵탄, 디메틸에테르 등을 들 수 있으며, 이들을 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도 톨루엔이 바람직하다.
고무계 점착제에는, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 상기한 것 이외의 첨가제를 첨가할 수도 있다. 첨가제의 구체예로서는, 연화제, 가교제(예컨대, 폴리이소시아네이트, 에폭시 화합물, 알킬에테르화멜라민 화합물 등), 충전제, 노화방지제, 자외선 흡수제 등을 들 수 있다.
고무계 점착제층은 상기 점착제로 형성할 수 있다. 고무계 점착제층은, 각종 지지체 등에 점착제를 도포하여, 가열 건조나 활성 에너지선의 조사 등에 의해 형성할 수 있다.
폴리올레핀계 점착제로서는 폴리올레핀계 수지를 포함하는 것이면 된다. 폴리올레핀계 수지의 구체예로서는, 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 저결정 폴리프로필렌, 비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체, 아이오노머 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산에스테르-무수말레산 공중합체, 에틸렌-메타크릴산글리시딜 공중합체 등의 에틸렌 공중합체나 폴리올레핀 변성 폴리머 등을 들 수 있다. 폴리올레핀계 점착제는, 보다 바람직하게는 비정질 폴리프로필렌계 수지를 포함하고, 더욱 바람직하게는 비정질 프로필렌-(1-부텐)공중합체를 포함한다. 이러한 점착제라면, 더욱 단차 추종성이 우수한 점착제층을 얻을 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「비정질」이란, 결정질과 같이 명확한 융점을 갖지 않는 성질을 말한다.
점착제에 포함되는 비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체의 함유 비율은, 점착제층의 탄성치가 0.7 N/mm 이하가 되도록 적절하게 조정될 수 있다. 점착제에 포함되는 비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체의 함유 비율은, 중량비로 바람직하게는 10 중량%∼100 중량%이고, 보다 바람직하게는 10 중량%∼95 중량%이다.
비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체는, 바람직하게는 메탈로센 촉매를 이용하여, 프로필렌과 1-부텐을 중합함으로써 얻을 수 있다. 보다 상세하게는, 비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체는, 예컨대 메탈로센 촉매를 이용하여 프로필렌과 1-부텐을 중합시키는 중합 공정을 행하고, 이 중합 공정 후, 촉매 잔사 제거 공정, 이물 제거 공정 등의 후처리 공정을 행함으로써 얻을 수 있다. 비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체는, 이러한 공정을 거쳐, 예컨대 파우더형, 펠릿형 등의 형상으로 얻을 수 있다. 메탈로센 촉매로서는, 예컨대 메탈로센 화합물과 알루미녹산을 포함하는 메탈로센 균일 혼합 촉매, 미립자형의 담체 상에 메탈로센 화합물이 담지된 메탈로센 담지형 촉매 등을 들 수 있다.
상기한 것과 같이 메탈로센 촉매를 이용하여 중합된 비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체는 좁은 분자량 분포를 보인다. 상기 비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체의 분자량 분포(Mw/Mn)는 바람직하게는 3 이하이고, 보다 바람직하게는 2 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.1∼2이며, 특히 바람직하게는 1.2∼1.9이다. 분자량 분포가 좁은 비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체는 저분자량 성분이 적기 때문에, 이러한 비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체를 이용하면, 저분자량 성분의 블리드에 의한 피착체의 오염을 방지할 수 있는 점착제층을 얻을 수 있다.
비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체에 있어서의, 프로필렌 유래의 구성 단위의 함유 비율은, 바람직하게는 80 몰%∼99 몰%, 보다 바람직하게는 85 몰%∼99 몰%이고, 더욱 바람직하게는 90 몰%∼99 몰%이다.
비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체에 있어서의, 1-부텐 유래의 구성 단위의 함유 비율은, 바람직하게는 1 몰%∼20 몰%, 보다 바람직하게는 1 몰%∼15 몰%, 더욱 바람직하게는 1 몰%∼10 몰%이다. 이러한 범위이면, 인성과 유연성의 밸런스가 우수한 점착제층을 얻을 수 있다.
비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체는 블록 공중합체라도 좋고, 랜덤 공중합체라도 좋다.
비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 바람직하게는 200,000 이상이고, 보다 바람직하게는 200,000∼500,000이며, 더욱 바람직하게는 200,000∼300,000이다. 비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)이 이러한 범위이면, 일반적인 스티렌계 열가소성 수지, 아크릴계 열가소성 수지(Mw가 100,000 이하)와 비교하여, 저분자량 성분이 적어, 피착체의 오염을 방지할 수 있는 점착제층을 얻을 수 있다.
비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체의 230℃, 2.16 kgf에 있어서의 멜트 플로우 레이트는, 바람직하게는 1 g/10 min∼50 g/10 min이고, 보다 바람직하게는 5 g/10 min∼30 g/10 min이고, 더욱 바람직하게는 5 g/10 min∼20 g/10 min이다. 비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체의 멜트 플로우 레이트가 이러한 범위이면, 공압출 성형에 의해, 가공 불량 없이 두께가 균일한 점착제층을 형성할 수 있다. 멜트 플로우 레이트는 JISK7210에 준한 방법에 의해 측정할 수 있다.
비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체는, 그 밖의 모노머 유래의 구성 단위를 추가로 포함하고 있어도 좋다. 그 밖의 모노머로서는, 예컨대 에틸렌, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 4-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐 등의 α-올레핀 등을 들 수 있다.
폴리올레핀계 점착제층은 바람직하게는 결정성 폴리프로필렌계 수지를 추가로 포함한다. 결정성 폴리프로필렌계 수지를 함유함으로써, 점착제층의 70℃의 탄성률 E’을 원하는 값으로 조정할 수 있다. 결정성 폴리프로필렌계 수지의 함유 비율은, 원하는 탄성률 E’에 따라서 임의의 적절한 비율로 설정될 수 있다. 결정성 폴리프로필렌계 수지의 함유 비율은, 비정질 프로필렌-(1-부텐) 공중합체와 결정성 폴리프로필렌계 수지와의 합계 중량에 대하여, 바람직하게는 0 중량%∼90 중량%이고, 보다 바람직하게는 5 중량%∼90 중량%이다.
결정성 폴리프로필렌계 수지는, 호모폴리프로필렌이라도 좋고, 프로필렌과 프로필렌에 공중합 가능한 모노머에 의해 얻어지는 공중합체라도 좋다. 프로필렌에 공중합 가능한 모노머로서는, 예컨대 에틸렌, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 4-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐 등의 α-올레핀 등을 들 수 있다. 상기 결정성 폴리프로필렌계 수지가 프로필렌과 프로필렌에 공중합 가능한 모노머에 의해 얻어지는 공중합체인 경우, 랜덤 공중합체라도 좋고, 블록 공중합체라도 좋다.
결정성 폴리프로필렌계 수지는 메탈로센 촉매를 이용하여 중합함으로써 얻을 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 결정성 폴리프로필렌계 수지를 이용하면, 저분자량 성분의 블리드에 의한 피착체의 오염을 방지할 수 있다.
폴리올레핀계 점착제층은, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 그 밖의 성분을 추가로 포함하고 있어도 좋다. 상기 그 밖의 성분으로서는, 예컨대 산화방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 내열안정제, 대전 방지제 등을 들 수 있다. 그 밖의 성분의 종류 및 사용량은 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있다.
폴리올레핀계 점착제층은, 상기 점착제로 형성할 수 있으며, 그 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 각종 지지체 등에 점착제를 압출 성형하여, 가열 건조나 활성 에너지선의 조사 등에 의해 점착제층을 형성할 수 있다.
압출 성형에 있어서의 성형 온도는, 바람직하게는 160℃∼220℃이고, 보다 바람직하게는 170℃∼200℃이다. 이러한 범위이면 성형 안정성이 우수하다.
(7) 제3 접착층, 제4 접착층
제3 접착층 및 제4 접착층은 접착제층이나 점착제층으로 형성된다. 제3 접착층은, 상술한 제1 광학 필름과 터치 패널이나 전면판을 적층하는 기능을 가질 수 있다. 제4 접착층은, 상술한 제3 광학 필름과 터치 패널이나 표시 소자를 적층하는 기능을 가질 수 있다.
제3 접착층 및 제4 접착층은, 상술한 제1 접착층 또는 제2 접착층으로서 예시한 접착제층이나 점착제층으로 형성되며, 바람직하게는 제1 접착층으로서 예시한 접착제층이나 점착제층으로 형성된다. 제3 접착층 및 제4 접착층은 점착제층인 것이 바람직하다. 제3 접착층 및 제4 접착층은 재료나 두께가 상호 동일하여도 좋고, 상호 다르더라도 좋다.
면내 중앙부의 투과율 저하를 보다 작게 한다는 관점에서, 제3 점착제층 및 제4 점착제층의 두께는, 각각 독립적으로 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 15 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 30 ㎛ 이상이라도 좋다. 제3 점착제층 및 제4 점착제층의 두께는, 200 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 150 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
<표시 장치>
본 발명의 표시 장치는 상술한 편광판을 구비한 것이다. 표시 장치의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, 무기 EL 표시 장치, 플라즈마 표시 장치일 수 있다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 표시 장치의 층 구성의 일례를 구체적으로 설명한다. 도 2(a)에 도시하는 표시 장치(201)는, 도 1(a)에 도시하는 편광판(101)이, 제3 접착층(23)을 통해 전면판(31)에 적층되고, 제2 접착층(22)을 통해 표시 소자(32)에 적층되어 있는 표시 장치이다. 도 2(b)에 도시하는 표시 장치(202)는, 도 1(b)에 도시하는 편광판(102)이, 제3 접착층(23)을 통해 전면판(31)에 적층되고, 제4 접착층(24)을 통해 표시 소자(32)에 적층되어 있는 표시 장치이다. 도시하지는 않지만, 전면판이나 표시 소자의 한쪽을 터치 패널로 치환하여도 좋다.
(1) 전면판
전면판은 편광판의 시인 측에 배치된다. 전면판은 제3 접착층을 통해 편광판에 적층될 수 있다.
전면판으로서는, 유리, 수지 필름의 적어도 일면에 하드코트층을 포함하여 이루어지는 것 등을 들 수 있다. 유리로서는 예컨대 고투과 유리나 강화 유리를 이용할 수 있다. 특히 얇은 투명면 재료를 사용하는 경우에는, 화학 강화를 실시한 유리가 바람직하다. 유리의 두께는, 예컨대 100 ㎛∼5 mm로 할 수 있다.
수지 필름의 적어도 일면에 하드코트층을 포함하여 이루어지는 전면판은, 기존의 유리와 같이 경직이 아니라, 플렉시블한 특성을 가질 수 있다. 하드코트층의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 5∼100 ㎛라도 좋다.
수지 필름으로서는, 노르보르넨 또는 다환 노르보르넨계 단량체와 같은 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체, 셀룰로오스(디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스)에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 폴리시클로올레핀, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 에폭시 등의 고분자로 형성된 필름이라도 좋다. 수지 필름은, 미연신, 1축 또는 2축 연신 필름을 사용할 수 있다. 이들의 고분자는 각각 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 수지 필름으로서는, 투명성 및 내열성이 우수한 폴리아미드이미드 필름 또는 폴리이미드 필름, 1축 또는 2축 연신 폴리에스테르 필름, 투명성 및 내열성이 우수함과 더불어, 필름의 대형화에 대응할 수 있는 시클로올레핀계 유도체 필름, 폴리메틸메타크릴레이트 필름 및 투명성과 광학적으로 이방성이 없는 트리아세틸셀룰로오스 및 이소부틸에스테르셀룰로오스 필름이 바람직하다. 수지 필름의 두께는 5∼200 ㎛, 바람직하게는, 20∼100 ㎛라도 좋다.
하드코트층은, 광 혹은 열에너지를 조사하여 가교 구조를 형성하는 반응성 재료를 포함하는 하드코트 조성물의 경화에 의해 형성할 수 있다. 하드코트층은, 광경화형 (메트)아크릴레이트 모노머 혹은 올리고머 및 광경화형 에폭시 모노머 혹은 올리고머를 동시에 포함하는 하드코트 조성물의 경화에 의해 형성할 수 있다. 광경화형 (메트)아크릴레이트 모노머는, 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 및 폴리에스테르(메트)아크릴레이트로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 에폭시(메트)아크릴레이트는, 에폭시 화합물에 대하여 (메트)아크릴로일기를 갖는 카르복실산을 반응시킬 수 있다.
하드코트 조성물은 용매, 광개시제 및 첨가제로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다. 첨가제는, 무기 나노 입자, 레벨링제 및 안정제로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 수 있으며, 그 이외에도 상기 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 각 성분으로서, 예컨대 항산화제, UV 흡수제, 계면활성제, 윤활제, 방오제 등을 추가로 포함할 수 있다.
(2) 차광 패턴
차광 패턴은, 전면판 또는 전면판이 적용되는 표시 장치의 베젤 또는 하우징의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 차광 패턴은, 전면판에 있어서의 편광판 측의 면 상에, 편광판에 있어서의 전면판 측의 면 상에 또는 그 양쪽에 형성할 수 있다. 차광 패턴은, 표시 장치의 각 배선을 숨겨 사용자에게 시인되지 않게 할 수 있다. 차광 패턴의 색 및/또는 재질은 특별히 제한되지 않으며, 흑색, 백색, 금색 등의 다양한 색을 갖는 수지 물질로 형성할 수 있다.
차광 패턴의 두께는 2 ㎛∼50 ㎛라도 좋으며, 바람직하게는 4 ㎛∼30 ㎛라도 좋고, 보다 바람직하게는 6 ㎛∼15 ㎛의 범위이라도 좋다. 또한, 차광 패턴과 표시부 사이의 단차에 의한 기포 혼입 및 경계부의 시인을 억제하기 위해서, 차광 패턴에 형상을 부여할 수 있다.
(3) 표시 소자
표시 소자로서는, 액정 표시 소자, 유기 EL 표시 소자, 무기 EL 표시 소자, 플라즈마 표시 소자 등을 들 수 있다. 구체적으로, 예컨대 액정 표시 소자는 제1 기판과 제2 기판을 포함하여 구성된다. 제1 기판은, 매트릭스형으로 형성되는 복수의 박막 트랜지스터(TFT)를 갖는 박막 트랜지스터 기판이다. 제2 기판은, 제1 기판에 대향하여 배치되며, 컬러 필터를 갖는 대향 기판이다. 유기 EL 표시 소자는, 상호 대향하는 한 쌍의 전극 사이에 유기 발광 재료층이 협지된 박막 구조체를 갖는다. 이 유기 발광 재료층에 한쪽의 전극으로부터 전자가 주입됨과 더불어, 다른 쪽의 전극으로부터 정공이 주입됨으로써 유기 발광 재료층 내에서 전자와 정공이 결합하여 자기 발광을 한다. 백라이트를 필요로 하는 액정 표시 소자 등과 비교하여 시인성이 좋고, 보다 박형화가 가능하며, 또한 직류 저전압 구동이 가능하다고 하는 이점을 갖는다.
(4) 터치 패널
터치 패널은, 기재, 기재 상에 마련된 하부 전극, 하부 전극에 대향하는 상부 전극, 하부 전극과 상부 전극에 협지된 절연층을 갖는다. 기재는, 광투과성을 갖는 가요성의 수지 필름이라면, 다양한 것을 채용할 수 있다. 예컨대 기재로서는, 상술한 제1 광학 필름의 재료로서 예시한 필름을 이용할 수 있다.
하부 전극은, 예컨대 평면에서 봤을 때 정방형의 복수의 소전극을 갖는다. 복수의 소전극은 매트릭스형으로 배열하고 있다. 복수의 소전극은, 소전극의 한쪽의 대각선 방향에 인접하는 소전극끼리 접속되어, 복수의 전극열을 형성하고 있다. 복수의 전극열은, 단부에서 서로 접속되어, 서로 이웃하는 전극열 사이의 전기 용량을 검출할 수 있게 되어 있다.
상부 전극은, 예컨대 평면에서 봤을 때 정방형의 복수의 소전극을 갖는다. 복수의 소전극은, 평면에서 봤을 때 하부 전극이 배치되어 있지 않은 위치에, 상보적으로 매트릭스형으로 배열하고 있다. 즉, 상부 전극과 하부 전극은, 평면에서 봤을 때 간극 없이 배치되어 있다. 복수의 소전극은, 소전극의 다른 쪽의 대각선 방향에 인접하는 소전극끼리 접속되어, 복수의 전극열을 형성하고 있다. 복수의 전극열은, 단부에서 서로 접속되어, 서로 이웃하는 전극열 사이의 전기 용량을 검출할 수 있게 되어 있다.
절연층은 하부 전극과 상부 전극을 절연하고 있다. 절연층의 형성 재료는, 터치 패널의 절연층의 재료로서 통상 알려진 재료를 사용할 수 있다.
또한 본 실시형태에서는, 터치 패널이, 소위 투영형 정전 용량 방식의 터치 센서인 것으로 하여 설명했지만, 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 막저항 방식 등, 다른 방식의 터치 패널을 채용할 수도 있다.
<편광판의 제조 방법>
도 1(a)에 도시한 편광판(101)을 예로 들어 편광판의 제조 방법을 설명한다. 편광판(101)은, 접착제를 통해, 편광자(1)와 제1 광학 필름(11)을 접합하는 공정, 제1 접착층(21)을 통해, 편광자(1)와 제2 광학 필름(12)을 접합하는 공정, 제2 접착층(22)을 제2 광학 필름(12)에 적층하는 공정 및 제3 접착층(23)을 제1 광학 필름(11)에 적층하는 공정으로 얻어진다.
편광판(101)은, 장척의 부재를 준비하여, 롤투롤로 각각의 부재를 접합한 후, 소정의 형상으로 재단하여 제조하여도 좋고, 각각의 부재를 소정의 형상으로 재단한 후, 접합하여도 좋다.
[실시예]
(1) 필름 두께 측정 방법
가부시키가이샤니콘 제조의 디지털 마이크로미터인 MH-15M을 이용하여 측정했다.
(2) 위상차 값 측정 방법
위상차 측정 장치 KOBRA-WPR(오지게이소큐기키가부시키가이샤 제조)를 이용하여 측정했다.
(3) 광학 필름의 투습도 측정 방법
투습도는 JIS Z 0208(컵법)에 준거하여, 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건으로 측정되었다.
(4) 접착층의 투습도 측정 방법
접착층의 투습도는 수증기 투과도계(Lyssy 제조 L80 시리즈)를 이용하여, JIS K7129에 준거하여, 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건으로 측정되었다. 시험 방법은 감습 센서법으로 했다.
[편광자]
두께 20 ㎛의 폴리비닐알코올 필름(평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상)을 건식 연신에 의해 약 5배로 세로 일축 연신하고, 또한 긴장 상태를 유지한 채로, 60℃의 순수에 1분간 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.05/5/100인 28℃의 수용액에 60초간 침지했다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 8.5/8.5/100인 72℃의 수용액에 300초간 침지했다. 이어서 26℃의 순수로 20초간 세정한 후, 65℃에서 건조 처리를 행하여, 폴리비닐알코올 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 8 ㎛의 편광자를 얻었다.
[제1 광학 필름]
제1 광학 필름 A: 한쪽의 표면에 하드코트층을 갖는, 연신된 환상 올레핀계 수지 필름을 준비했다. 제1 광학 필름 A의 두께는 30 ㎛였다. 제1 광학 필름 A의 투습도는 20 g/㎡·24 hr.였다.
제1 광학 필름 B: 트리아세틸셀룰로오스 필름을 준비했다. 제1 광학 필름 B의 두께는 40 ㎛였다. 제1 광학 필름 B의 투습도는 600 g/㎡·24 hr.였다.
[제2 광학 필름]
제2 광학 필름 A: 이하와 같이 하여 제작했다. 하기 구조의 광배향성 재료 5 부(중량 평균 분자량: 30,000)와 시클로펜타논(용매) 95 부를 혼합하여, 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반함으로써 배향막 형성용 조성물을 얻었다.
이하에 나타내는 중합성 액정 화합물 1 및 중합성 액정 화합물 2를 90:10의 질량비로 혼합한 혼합물 100 부에 대하여, 레벨링제(F-556; DIC사 제조)를 1.0 부 및 중합 개시제인 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(「이르가큐어 369(Irg369)」, BASF재팬가부시키가이샤 제조)을 6 부 첨가했다.
또한, 고형분 농도가 13%가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 첨가하여 80℃에서 1시간 교반함으로써 액정 경화막 형성용 조성물을 얻었다.
중합성 액정 화합물 1은 일본 특허공개 2010-31223호 공보에 기재된 방법으로 제조했다. 또한, 중합성 액정 화합물 2는 일본 특허공개 2009-173893호 공보에 기재된 방법에 준하여 제조했다. 이하에 각각의 분자 구조를 나타낸다.
(중합성 액정 화합물 1)
(중합성 액정 화합물 2)
기재 필름으로서 50 ㎛ 두께의 시클로올레핀계 필름〔닛폰제온가부시키가이샤 제조의 상품명 「ZF-14-50」〕 상에 코로나 처리를 실시했다. 코로나 처리가 실시된 면에, 배향막 형성용 조성물을 바코터로 도포했다. 도포막을 80℃에서 1분간 건조했다. 건조한 도포막에, 편광 UV 조사 장치〔우시오덴키가부시키가이샤의 상품명 「SPOTCURE SP-9」〕를 이용하여, 축 각도 45°로 편광 UV를 조사하여 배향막을 얻었다. 편광 UV의 조사는, 파장 313 nm에 있어서의 적산 광량이 100 mJ/㎠가 되도록 이루어졌다.
이어서, 배향막 상에, 액정 경화막 형성용 조성물을, 바코터를 이용하여 도포했다. 도포막을 120℃에서 1분간 건조했다. 건조한 도포막에, 고압 수은 램프〔우시오덴키가부시키가이샤의 상품명: 「유니큐어 VB-15201BY-A」〕를 이용하여 자외선을 조사했다. 자외선의 조사 공정은, 파장 365 nm에 있어서의 적산 광량이 500 mJ/㎠가 되도록 질소 분위기 하에서 이루어졌다. 이와 같이 하여 기재 필름, 배향막 및 중합성 액정 화합물이 경화한 층으로 이루어지는 적층체를 얻었다.
(위상차 값의 측정)
위상차층은, 각 파장에 있어서의 위상차 값 Re(λ)로서, Re(450)=121 nm, Re(550)=142 nm, Re(650)=146 nm을 갖고 있었다. 그 결과, Re(450)/Re(550)=0.85, Re(650)/Re(550)=1.03으로 산출되었다. 위상차층은 λ/4의 위상차를 부여하는 층이었다.
제2 광학 필름 B: 연신된 환상 올레핀계 수지 필름 상에, 중합성 액정 화합물이 경화한 층이 형성된 필름을 준비했다. 연신된 환상 올레핀계 수지 필름은 λ/4의 위상차를 부여하는 층이고, 중합성 액정 화합물이 경화한 층은 포지티브 C층이었다. 제2 광학 필름 B의 두께는 21 ㎛였다. 제2 광학 필름 B의 투습도는 20 g/㎡·24 hr.였다.
제2 광학 필름 C: 트리아세틸셀룰로오스 필름을 준비했다. 제2 광학 필름 C의 두께는 20 ㎛였다. 제2 광학 필름 C의 투습도는 1600 g/㎡·24 hr.였다.
[제1 접착층]
제1 접착층 A: 교반기, 온도계, 환류 냉각기, 적하 장치 및 질소 도입관을 갖춘 반응 용기에, 아크릴산n-부틸 97.0 질량부, 아크릴산 1.0 질량부, 아크릴산2-히드록시에틸 0.5 질량부, 아세트산에틸 200 질량부 및 2,2’-아조비스이소부티로니트릴 0.08 질량부를 넣고, 상기 반응 용기 내의 공기를 질소 가스로 치환했다. 질소 분위기 하에서 교반하면서 반응 용액을 60℃로 승온하여 6시간 반응시킨 후, 실온까지 냉각했다. 얻어진 아크릴산에스테르 중합체의 중량 평균 분자량은 180만이었다.
상기 공정에서 얻어진 (메트)아크릴산에스테르 중합체 100 질량부(고형분 환산치; 이하 동일하다)와, 이소시아네이트계 가교제로서 트리메틸올프로판 변성 톨릴렌디이소시아네이트(도소가부시키가이샤 제조, 상품명 「콜로네이트(등록상표) L」) 0.30 질량부와, 실란 커플링제로서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(신에츠카가쿠고교가부시키가이샤 제조, 상품명 「KBM403」) 0.30 질량부를 혼합하고, 충분히 교반하여, 아세트산에틸로 희석함으로써 점착제 조성물을 얻었다.
이형 처리된 기재 필름 상에, 건조 후의 두께가 25 ㎛가 되도록 점착제 조성물을 도공했다. 점착제 조성물을 100℃에서 1분간 건조하여, 제1 접착층 A를 얻었다. 제1 접착층 A의 투습도는 3600 g/㎡·hr.였다.
제1 접착층 B: 이하의 성분을 혼합하고, 탈포하여 제1 접착층 B를 형성하는 접착제를 조정했다. 이 접착제는 자외선 경화성 접착제이다.
3',4'-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트(상품명: CEL2021P, 가부시키가이샤다이셀 제조): 70 질량부
네오펜틸글리콜디글리시딜에테르(상품명: EX-211, 나가세켐텍스가부시키가이샤 제조): 20 질량부
2-에틸헥실글리시딜에테르(상품명: EX-121, 나가세켐텍스가부시키가이샤 제조): 10 질량부
양이온 중합 개시제(상품명: CPI-100, 산아프로가부시키가이샤 제조): 고형분량 2.25 질량부(50% 프로필렌카보네이트 용액으로서 배합했다.)
1,4-디에톡시나프탈렌: 2 질량부
제1 접착층 C: 물 100 질량부에 대하여, 이하의 성분을 혼합하여, 제1 접착층 C를 형성하는 접착제를 조정했다. 이 접착제는 수계 접착제이다.
카르복실기 변성 폴리비닐알코올〔가부시키가이샤쿠라레에서 입수한 상품명 「KL-318」〕: 3 질량부
수용성 에폭시 수지인 폴리아미드에폭시계 첨가제〔다오카카가쿠고교가부시키가이샤 제조의 상품명 「스미레즈레진 650(30)」, 고형분 농도 30%의 수용액〕: 1.5 질량부
[제2 접착층]
제2 접착층 A: 폴리이소부틸렌(상품명: OPPANOL B80, Mw: 약 75만, BASF사 제조) 100 중량부와, 다작용성 라디칼 중합성 화합물로서의 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트(상품명: NK 에스테르 A-DCP, 2작용성 아크릴레이트, 분자량: 304, 신나카무라카가쿠고교(주) 제조) 10 중량부, 수소 인발형 광중합 개시제인 벤조페논(와코쥰야쿠고교(주) 제조) 0.5 부, 완전 수첨 테르펜페놀 10 중량부를 배합한 톨루엔 용액(점착제 용액)을 고형분이 15 중량%가 되도록 조정하여, 고무계 점착제(용액)를 조제했다.
고무계 점착제(용액)를, 한 면을 실리콘으로 박리 처리한 두께 38 ㎛의 폴리에스테르 필름(상품명: 다이아호일 MRF, 미쓰비시쥬시(주) 제조)의 박리 처리면에 도포하여 도포층을 형성했다. 이어서, 도포층을 80℃에서 3분 건조시키고, 점착제층을 형성하여, 점착제층의 두께가 20 ㎛인 점착 시트를 제작했다. 또한, 점착 시트의 점착면에는, 한 면을 실리콘으로 박리 처리한 두께 38 ㎛의 폴리에스테르 필름(상품명: 다이아호일 MRF, 미쓰비시쥬시(주) 제조)을, 박리 처리면과 상기 점착제층이 접하도록 접합시켰다. 점착제층의 양면에 피복된 폴리에스테르 필름은 박리 필름(세퍼레이터)으로서 기능한다. 한쪽의 세퍼레이터를 박리하고, 세퍼레이터를 박리한 측으로부터 실온에서 자외선을 조사하여, 제2 접착층 A/세퍼레이터로 이루어지는 점착 시트를 얻었다. 자외선은, UVA 영역에 있어서, 적산 광량이 1000 mJ/㎠가 되도록 조사했다. 제2 접착층 A의 투습도는 20 g/㎡·hr.였다.
제2 접착층 B: 제1 접착층 A와 같은 식으로 하여 점착제 조성물을 얻었다. 이형 처리된 기재 필름 상에, 건조 후의 두께가 25 ㎛가 되도록 점착제 조성물을 도공했다. 점착제 조성물을 100℃에서 1분간 건조하여, 제1 접착층 A를 얻었다. 제2 접착층 B의 투습도는 3600 g/㎡·hr.였다.
[제3 접착층]
제3 접착층 A: 제1 접착층 A와 동일한 점착제를 사용했다. 이형 처리된 기재 필름 상에, 건조 후의 두께가 100 ㎛가 되도록 점착제 조성물을 도공했다. 점착제 조성물을 100℃에서 1분간 건조하여, 제3 접착층 A를 얻었다. 제3 접착층 A의 투습도는 900 g/㎡·hr.였다.
[실시예 1]
편광자와 제1 광학 필름 A를 수계 접착제를 통해 접합했다. 제2 광학 필름 A에 있어서의 중합성 액정 화합물이 경화한 층상에 제1 접착층 A를 적층했다. 제1 접착층 A에 적층된 기재 필름을 박리하여 노출한 제1 접착층 A를 통해, 제2 광학 필름 A와 편광자를 접합시켰다. 제2 광학 필름 A가 적층된 기재 필름을 박리하여 노출된 배향막에, 제2 접착층 A를 적층시켰다. 또한, 제1 광학 필름 A 상에 제3 접착층 A를 적층시켰다. 여기서, 각 층을 접합할 때는, 접합면에 코로나 처리를 실시했다. 이와 같이 하여, 제3 접착층 A/제1 광학 필름 A/편광자/제1 접착층 A/제2 광학 필름 A/제2 접착층 A가 이 순서로 적층된 편광판을 얻었다.
[비교예 1]
편광자와 제1 광학 필름 A를 수계 접착제를 통해 접합했다. 제2 광학 필름 B 에 있어서의 연신된 환상 올레핀계 수지 필름 상에, 제1 접착층 B를 형성하는 접착제를 도공했다. 제1 접착층 B를 형성하는 접착제를 통해, 제2 광학 필름 B와 편광자를 접합시켰다. 자외선을 조사하여 접착제를 경화시켜, 두께가 1.0 ㎛인 제1 접착층 B를 형성했다. 제2 광학 필름 B에 제2 접착층 B를 적층시켰다. 추가로, 제1 광학 필름 A 상에 제3 접착층 A를 적층시켰다. 또한, 각 층을 접합할 때는, 접합면에 코로나 처리를 실시했다. 이와 같이 하여, 제3 접착층 A/제1 광학 필름 A/편광자/제1 접착층 B/제2 광학 필름 B/제2 접착층 B가 이 순서로 적층된 편광판을 얻었다.
[비교예 2]
제1 접착층 C를 형성하는 접착제를 통해, 제1 광학 필름 B와 편광자와 제2 광학 필름 C를 접합했다. 접착제를 건조시켜 제1 접착층 C를 형성했다. 제2 광학 필름 C 상에 제2 접착층 B를 적층했다. 추가로, 제1 광학 필름 B 상에 제3 접착층 A를 적층시켰다. 또한, 편광자에 제1 광학 필름 B, 제2 광학 필름 C를 접합할 때는, 제1 광학 필름 B 및 제2 광학 필름 C에 비누화 처리를 실시하고, 점착제층을 적층시킬 때는, 점착제층에 코로나 처리를 실시했다. 이와 같이 하여, 제3 접착층 A/제1 광학 필름 B/편광자/제1 접착층 C/제2 광학 필름 C/제2 접착층 B가 이 순서로 적층된 편광판을 얻었다.
[고온 내구 시험]
편광판을 80 mm×80 mm 크기의 정방형으로 재단했다. 재단한 편광판을, 제2 접착층을 통해 유리판에 접합시켰다. 제3 접착층 상에도 유리판을 접합시켰다. 유리판은, 코닝사 제조 EAGLE XG(등록상표)이며, 그 두께는 0.4 mm였다. 유리판은 편광판의 사이즈보다도 큰 것을 사용했다. 이와 같이 하여, 편광판의 양면에 한 쌍의 유리판이 적층된 평가용 적층체를 제작했다.
평가용 적층체를, 온도 50℃의 환경 하에 12시간 방치한 후에, 온도 95℃의 오븐에 300시간 또는 온도 105℃의 오븐에 168시간 투입했다. 평가용 적층체를 오븐으로부터 꺼내어, 면내 중앙부의 투과율이 저하했는지를 시각적으로 확인했다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
○: 면내 중앙부에 있어서, 투과율의 저하가 확인되지 않았다.
△: 면내 중앙부에 있어서, 투과율의 저하가 약간 확인되었다.
×: 면내 중앙부에 있어서, 투과율의 저하가 분명히 확인되었다.
[고온 고습 내구 시험]
고온 내구 시험과 같은 식으로 하여 평가용 적층체를 제작했다. 평가용 적층체를, 온도 50도의 환경 하에 12시간 방치한 후에, 온도 85℃ 상대습도 85% RH의 오븐에 500시간 투입했다. 평가용 적층체를 오븐으로부터 꺼내어, 편광판의 시감도 보정 편광도를 측정했다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예의 편광판은, 고온 환경 하에 놓인 경우라도 면내 중앙부의 투과율이 저하하기 어렵고, 고온 고습 환경 하에 놓인 경우라도 편광도가 저하하기 어려운 것이었다. 한편, 비교예 1의 편광판은, 고온 환경 하에 놓였을 때에, 면내 중앙부의 투과율이 저하했다. 비교예 2의 편광판은, 고온 고습 환경 하에 놓였을 때에, 편광도의 저하량이 컸다.
본 발명에 의하면, 고온 환경 하에 놓인 경우라도 면내 중앙부의 투과율이 저하하기 어렵고, 고온 고습 환경 하에 놓인 경우라도 편광도가 저하하기 어려운 편광판이 제공되기 때문에 유용하다.
1: 편광자
11: 제1 광학 필름
12: 제2 광학 필름
13: 제3 광학 필름
21: 제1 접착층
22: 제2 접착층
23: 제3 접착층
24: 제4 접착층
31: 전면판
32: 표시 소자
101, 102: 편광판
201, 202: 표시 장치
11: 제1 광학 필름
12: 제2 광학 필름
13: 제3 광학 필름
21: 제1 접착층
22: 제2 접착층
23: 제3 접착층
24: 제4 접착층
31: 전면판
32: 표시 소자
101, 102: 편광판
201, 202: 표시 장치
Claims (6)
- 편광자와, 편광자의 한쪽의 면에 적층된 제1 광학 필름과, 편광자의 다른 쪽의 면에 배치된 제1 접착층과, 제1 접착층에 있어서의 편광자 측과는 반대 측에 배치된 제2 접착층을 가지고,
제1 광학 필름의 투습도는 100 g/㎡·24 hr. 이하이고,
제1 접착층의 투습도는 500 g/㎡·24 hr. 이상이고,
제2 접착층의 투습도는 100 g/㎡·24 hr. 이하인 편광판. - 제1항에 있어서, 제1 접착층과 제2 접착층의 사이에 제2 광학 필름을 가지고,
제1 접착층 및 제2 접착층은 제2 광학 필름에 접해 있는 편광판. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 광학 필름에 있어서의 편광자 측과는 반대 측의 면에 적층된 제3 접착층을 갖는 편광판.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 접착층에 있어서의 편광자 측과는 반대 측에 적층된 제4 접착층을 갖는 편광판.
- 제3항에 기재된 편광판이, 제3 접착층을 통해 전면판에 적층되고, 제2 접착층을 통해 표시 소자 또는 터치 패널에 적층되어 있는 표시 장치.
- 제4항에 기재된 편광판이, 제3 접착층을 통해 전면판에 적층되고, 제4 접착층을 통해 표시 소자 또는 터치 패널에 적층되어 있는 표시 장치.
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