KR20200080174A - 적층체 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

〔과제〕 액정층(103)을 2개의 점착제층(102, 104) 사이에 갖는 적층체(100)에 있어서 내구성 시험 후에 있어서 누광의 발생이 억제된 적층체(100)를 제공하는 것.
〔해결수단〕 본 발명의 적층체(100)는, 편광판(101)과 제1 점착제층(102)과 액정층(103)과 제2 점착제층(104)을 이 순서로 갖는 적층체(100)로서, 적층체(100)는 액정층(103)의 단부 영역에 크랙을 가지고, N+(Dm×1.34)<120[식 중, N은 상기 크랙 중 평면에서 볼 때의 단부로부터의 깊이가 20 ㎛ 이상인 크랙의 적층체의 단부 길이 10 mm 당 개수를 나타내고, Dm은 상기 개수를 카운트한 크랙 중 가장 큰 깊이[㎛]를 나타낸다.]을 만족한다.

Description

적층체 및 그의 제조 방법{LAMINATE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 적층체 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층을 갖춘 위상차 필름이 제안되어 있다. 특허문헌 2에는, 광시야각 편광판의 제조 방법에 있어서 광학 보상 필름을 열처리하는 것이 제안되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허공개 2017-146367호 공보 특허문헌 2: 일본 특허공개 2005-221551호 공보

액정층을 2개의 점착제층 사이에 갖는 적층체에 있어서 내구성 시험 후에 누광이 발생하는 경우가 있다.

본 발명은, 액정층을 2개의 점착제층 사이에 갖는 적층체에 있어서 내구성 시험 후에 있어서 누광의 발생이 억제된 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이하의 양태 [1]∼[10]을 제공하는 것이다.

[1] 편광판과 제1 점착제층과 액정층과 제2 점착제층을 이 순서로 갖는 적층체로서,

상기 적층체는 상기 액정층의 단부 영역에 크랙을 가지고,

하기 식 (1)을 만족하는 적층체.

N+(Dm×1.34)<120 (1)

[식 중,

N은 상기 크랙 중 평면에서 볼 때의 단부로부터의 깊이가 20 ㎛ 이상인 크랙의 적층체의 단부 길이 10 mm 당 개수를 나타내고,

Dm은 상기 개수를 카운트한 크랙 중 가장 큰 깊이[㎛]를 나타낸다.]

[2] 상기 액정층은 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 층을 갖는 [1]에 기재한 적층체.

[3] 상기 액정층은 배향층을 더 갖는 [1] 또는 [2]에 기재한 적층체.

[4] 상기 크랙의 적어도 하나의 단부는 상기 중합성 액정 화합물의 배향 방향과 교차하는 상기 액정층의 단부에 존재하는 [2] 또는 [3]에 기재한 적층체.

[5] 상기 적층체는 매엽형인 [1]∼[4]의 어느 하나에 기재한 적층체.

[6] 상기 적층체는 연마된 단부면을 갖는 [1]∼[5]의 어느 하나에 기재한 적층체.

[7] [1]∼[6]의 어느 하나에 기재한 적층체를 갖는 화상 표시 장치.

[8] [1]∼[6]의 어느 하나에 기재한 적층체의 제조 방법으로서,

액정층 및 편광판을 준비하는 준비 공정,

액정층을 제1 점착제층을 통해 편광판에 접합하고, 액정층의 제1 점착제층과는 반대측에 제2 점착제층을 마련함으로써 적층체를 얻는 접합 공정,

적층체를 재단하는 재단 공정, 및

적층체의 단부를 연마하는 연마 공정

을 포함하는 제조 방법.

[9] 상기 연마 공정은

적층체를 복수매 겹쳐 쌓아 적층물을 얻는 제1 공정, 및

얻어진 적층물의 단부면의 길이 방향을 따라, 적층물에 대하여, 회전축을 중심으로 회전하는, 절삭날을 갖는 절삭 공구를 상대 이동시킴으로써 적층물의 단부면을 절삭 가공하는 제2 공정

을 포함하는 [8]에 기재한 제조 방법.

[10] 상기 제2 공정에 있어서, 절삭날의 회전 반경 외측 방향에 있어서의 단부가 적층체에 접할 때의 절삭날의 입사 각도가 -30도 이상 30도 이하인 [9]에 기재한 제조 방법.

본 발명에 의하면, 액정층을 2개의 점착제층 사이에 갖는 적층체에 있어서 내구성 시험 후에 있어서 누광의 발생이 억제된 적층체를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 적층체의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시형태에 의한 적층체의 개략 단면도이다.
도 3의 (a)∼(e)는 본 발명의 복합 위상차판의 제조 방법에 있어서의 각 제조 공정의 일례를 모식적으로 도시하는 개략 단면도이다.
도 4는 절삭 공구의 일례를 도시하는 측면도 및 정면도이다.
도 5는 절삭날의 적층물에 대한 입사각을 도시하는 측면도이다.
도 6은 도 4에 도시되는 절삭 공구에 있어서의 절삭부를 상세히 도시하는 분해도이다.
도 7은 도 4에 도시되는 절삭 공구를 갖춘 단부면 가공 장치의 일례를 도시하는 개략 사시도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 이하의 모든 도면에서는, 각 구성 요소를 이해하기 쉽게 하기 위해서 축척을 적절하게 조정하여 도시하고 있고, 도면에 도시되는 각 구성 요소의 축척과 실제의 구성 요소의 축척이 반드시 일치하지는 않는다.

<적층체>

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 적층체의 개략 단면도이다. 도 1에 도시하는 적층체(100)는 편광판(101)과 제1 점착제층(102)과 액정층(103)과 제2 점착제층(104)을 이 순서로 갖는다.

적층체(100)는 상술한 층 이외의 다른 층을 더 포함하여도 좋다. 다른 층으로서는, 예컨대 적층체(100)의 편광판(101)의 외측(제1 점착제층(102)과는 반대측)에 배치될 수 있는 프로텍트 필름 등을 들 수 있다.

적층체(100)의 두께는, 적층체(100)에 요구되는 기능 및 적층체(100)의 용도 등에 따라서 다르기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 25 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이하이면 되고, 바람직하게는 100 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 100 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하이다.

적층체(100)는 장척형이라도 좋고, 매엽형이라도 좋다. 적층체(100)는 바람직하게는 매엽형이다. 매엽형의 적층체는 장척형의 적층체로부터 재단함으로써 얻을 수 있다. 적층체(100)가 매엽형인 경우, 적층체(100)의 평면에서 본 형상은, 예컨대 사각형 형상이라도 좋고, 바람직하게는 장변과 단변을 갖는 사각형 형상이며, 보다 바람직하게는 장방형이다. 적층체(100)의 평면에서 본 형상이 장방형인 경우, 장변의 길이는, 예컨대 10 mm 이상 1400 mm 이하라도 좋고, 바람직하게는 50 mm 이상 600 mm 이하이다. 단변의 길이는, 예컨대 5 mm 이상 800 mm 이하이며, 바람직하게는 30 mm 이상 500 mm 이하이고, 보다 바람직하게는 50 mm 이상 300 mm 이하이다.

또한, 본 명세서에 있어서 평면에서 본다는 것은, 층의 두께 방향에서 본다는 것을 의미한다.

적층체(100)가 매엽형인 경우, 적층체(100)는, 재단 시에 적층체 단부면에 발생하는 보풀 등을 제거할 목적으로, 그리고 치수 정밀도의 관점에서 바람직하게는 연마된 단부면을 갖는다.

적층체(100)는, 적층체를 평면에서 볼 때에 단부면의 일부 또는 전부가 연마되어 있어도 좋으며, 바람직하게는 단부면 전부가 연마되어 있다.

또한, 적층체(100)의 평면에서 본 형상이 사각형 형상인 경우, 적층체(100)를 구성하는 각 층에 있어서의 각 변의 길이는 서로 같아도 좋다. 적층체(100)를 구성하는 각 층은, 코너부가 R 가공되거나, 단부가 절결 가공되거나, 천공 가공되거나 하여도 좋다.

적층체(100)는 화상 표시 장치에 이용할 수 있다. 화상 표시 장치는, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등 어떠한 것이라도 좋다. 적층체(100)는, 화상 표시 장치의 전면측(시인측)에 배치될 수도 있고, 배면측에 배치될 수도 있다. 후술하는 누광은, 적층체(100)가 화상 표시 장치의 전면측(시인측)에 배치되는 경우에 시인되기 쉬우므로, 적층체(100)는 바람직하게는 화상 표시 장치의 전면측에 배치된다. 화상 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우, 적층체(100)는, 액정 셀의 전면측 또는 배면측 중 전면측에 배치되는 편광판을 포함하는 적층체로서 배치될 수 있다. 화상 표시 장치가 유기 EL 표시 장치인 경우, 적층체(100)는, 외광의 반사 방지를 목적으로 하여 전면측에 배치되는 원편광판으로서 전면측에 배치될 수 있다.

적층체(100)는, 예컨대 반사 방지 성능을 갖는 적층체라도 좋다. 반사 방지 성능을 갖는 적층체로서는, 예컨대 원편광판을 들 수 있다. 화상 표시 장치에 있어서, 화상 표시 장치의 전면측에 반사 방지 성능을 갖는 적층체를 마련함으로써, 외래광의 반사에 의한 시인성의 저하를 억제할 수 있다.

적층체는 액정층의 단부 영역에 크랙을 갖는다. 본 발명에 있어서 크랙은, 적층체를 평면에서 보아 광학 현미경의 투과광에 의해 관찰했을 때에, 액정층의 단부 영역에 선형으로 관찰되는 균열이며, 편광판이나 하드코트층 등에 관찰되는 것은 포함되지 않는다. 크랙은 두께 방향에 있어서 관통하고 있어도 좋고, 관통하고 있지 않아도 좋다. 또한 크랙은, 크랙의 적어도 하나의 단부가, 중합성 액정 화합물의 배향 방향과 교차하는 액정층의 단부에 존재하는 것을 말한다. 액정 화합물의 배향 방향과 교차하는 액정층의 단부란, 예컨대 적층체가 사각형상인 경우, 액정층의 액정 화합물의 배향 방향과 평행하지 않은 방향에 있어서의 적층체의 변을 말한다. 크랙의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 통상 선형, 예컨대 직선형, 절선형, 곡선형 및 이들이 조합된 형상으로서 관찰된다. 예컨대, 한 줄의 직선, 절선 또는 곡선으로 이루어지는 것이라도 좋고, 한 줄의 직선, 절선 또는 곡선에서 복수의 직선, 절선 및/또는 곡선이 분기된 것이라도 좋고, 이들이 조합된 것이라도 좋다. 어느 형상에서나, 크랙을 구성하는 직선, 절선 또는 곡선의 적어도 하나의 단부는, 중합성 액정 화합물의 배향 방향과 교차하는 액정층의 단부에 존재한다.

적층체는 하기 식 (1)을 만족한다.

N+(Dm×1.34)<120 (1)

적층체가 식 (1)을 만족함으로써, 적층체는 우수한 내구성을 갖는 것으로 된다.

식 중, N은 액정층의 단부 영역에 존재하는 크랙 중 평면에서 볼 때의 단부로부터의 깊이가 20 ㎛ 이상인 크랙의 단부 길이 10 mm 당 개수(이하, 크랙의 개수라고도 한다)를 나타낸다. 크랙의 개수 N은, 광학 현미경의 투과광에 의해 관찰되며, 크랙이 복수의 직선, 절선 및/또는 곡선의 조합인 경우, 즉 크랙을 구성하는 직선, 절선 및 곡선의 적어도 한 줄이 다른 직선, 절선 및 곡선과 적어도 1점에서 교차하고 있는 경우, 1개로 카운트한다.

본 발명에 있어서 평면에서 볼 때의 단부로부터의 깊이는, 평면에서 볼 때에 관찰되는 크랙 상의 어느 한 점으로부터 중합성 액정 화합물의 배향 방향과 교차하는 액정층의 단부까지의 직선 거리의 최소치 D를 말한다. Dm은, 크랙의 개수를 카운트한 크랙 중 가장 큰 깊이[㎛](이하, 최대 깊이라고도 한다)를 의미한다. 식 (1)을 만족하는 경우, 크랙의 최대 깊이 Dm는 90 ㎛ 미만이 된다.

크랙의 개수 N의 상한은, 예컨대 20개 이하라도 좋고, 바람직하게는 18개 이하, 보다 바람직하게는 15개 이하이다. 한편, 크랙의 개수 N의 하한은, 예컨대 바람직하게는 1개 이상, 보다 바람직하게는 3개 이상이다.

또한, 크랙의 최대 깊이 Dm는, 예컨대 85 ㎛ 이하라도 좋고, 바람직하게는 80 ㎛ 이하이다.

본 발명자에 의해, 예컨대 적층체의 단부면이 연마된 것인 경우, 적층체에 관해서 내구성 시험을 행한 후, 적층체의 단부 주변에 누광이 발생하기 쉬운 경향이 있음이 발견되었다. 이것은, 적층체의 액정층의 배향 방향과 평행이 아닌 단부 주변에 생긴 크랙이, 내구성 시험에 의해 커져, 누광으로서 관찰되기 때문인 것을 알 수 있었다. 그래서, 이 크랙에 주목하여 예의 연구한 결과, 크랙의 최대 깊이 및 개수가 상기 식 (1)으로 표시되는 관계성을 만족할 때에 내구성 시험 후의 누광이 억제되는 경향이 있다는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

본 발명에 있어서의 내구성 시험은, 후술하는 실시예에서 설명하는 방법에 따라서 행하는 시험을 말한다.

적층체는, 내구성의 관점에서 바람직하게는 하기 식 (1’)을 만족한다.

N+(Dm×1.34)<111 (1’)

식 (1’)을 만족하는 경우, 크랙의 최대 깊이 Dm는 83 ㎛ 미만이 된다.

적층체가 식 (1) 또는 식 (1’)을 만족하도록, 예컨대 적층체의 제조 조건을 조절할 수 있다. 예컨대, 연마 공정에서는, 후술하는 것과 같이 이송 속도, 절삭날의 적층체에 대한 진입 방향이나 회전수, 침입 각도 등을 조절할 수 있다.

[편광판]

편광판(101)은 투과광으로부터 직선 편광을 얻는 편광 기능을 갖는 필름이면 된다. 상기 필름으로서는, 흡수 이방성을 갖는 색소를 흡착시킨 연신 필름, 또는 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 필름을 편광자로서 포함하는 필름 등을 들 수 있다. 흡수 이방성을 갖는 색소로서는, 예컨대 2색성 색소를 들 수 있다. 편광자로서 이용되는, 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 필름으로서는, 흡수 이방성을 갖는 색소를 흡착시킨 연신 필름, 혹은 액정성을 갖는 2색성 색소를 포함하는 조성물 또는 2색성 색소와 중합성 액정을 포함하는 조성물을 기재 필름에 도포하여 얻어지는 액상층을 갖는 필름 등을 들 수 있다.

(1) 흡수 이방성을 갖는 색소를 흡착시킨 연신 필름

흡수 이방성을 갖는 색소를 흡착시킨 연신 필름인 편광자는, 통상 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 2색성 색소로 염색함으로써, 그 2색성 색소를 흡착시키는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다.

편광자의 두께는, 예컨대 2 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하이다. 편광자의 두께는 5 ㎛ 이상이라도 좋고, 20 ㎛ 이하, 나아가서는 15 ㎛ 이하, 더 나아가서는 10 ㎛ 이하라도 좋다.

폴리비닐알코올계 수지는 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체가 이용된다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 (메트)아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통상 85∼100 몰% 정도이며, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋으며, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상 1000 이상 10000 이하이며, 바람직하게는 1500 이상 5000 이하이다.

이러한 폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이 편광자의 원단 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알코올계 원단 필름의 막 두께는, 예컨대 10∼150 ㎛ 정도로 할 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지 필름의 일축 연신은, 2색성 색소에 의한 염색 전에, 염색과 동시에 또는 염색 후에 행할 수 있다. 일축 연신을 염색 후에 행하는 경우, 이 일축 연신은, 붕산 처리 전에 행하여도 좋고, 붕산 처리 중에 행하여도 좋다. 또한, 이들의 복수의 단계에서 일축 연신을 행하는 것도 가능하다. 일축 연신에 있어서는, 원주 속도가 다른 롤 사이에서 일축으로 연신하여도 좋고, 열롤을 이용하여 일축으로 연신하여도 좋다. 또한 일축 연신은, 대기 중에서 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 필름의 2색성 색소에 의한 염색은, 예컨대 2색성 색소를 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하는 방법에 의해서 이루어진다. 2색성 색소로서, 구체적으로는 요오드나 2색성의 유기 염료가 이용된다. 2색성 유기 염료에는, C. I. DIRECT RED 39 등의 디스아조 화합물로 이루어지는 2색성 직접 염료, 트리스아조, 테트라키스아조 등의 화합물로 이루어지는 2색성 직접 염료가 포함된다. 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에, 물에의 침지 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.

2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우는, 통상 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은 물 100 질량부 당 통상 0.01∼1 질량부 정도이다. 또한, 요오드화칼륨의 함유량은 물 100 질량부 당 통상 0.5∼20 질량부 정도이다. 염색에 이용하는 수용액의 온도는 통상 20∼40℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은 통상 20∼1,800초 정도이다.

한편, 2색성 색소로서 2색성의 유기 염료를 이용하는 경우는, 통상 수용성 2색성 염료를 포함하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 2색성 유기 염료의 함유량은, 물 100 질량부 당 통상 1×10^-4∼10 질량부 정도이며, 바람직하게는 1×10^-3∼1 질량부이고, 더욱 바람직하게는 1×10^-3∼1×10^-2 질량부이다. 이 수용액은, 황산나트륨과 같은 무기염을 염색 조제로서 포함하고 있어도 좋다. 염색에 이용하는 2색성 염료 수용액의 온도는 통상 20∼80℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은 통상 10∼1,800초 정도이다.

2색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는, 통상 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액에 침지하는 방법에 의해 행할 수 있다. 이 붕산 수용액에 있어서의 붕산의 함유량은, 물 100 질량부 당 통상 2∼15 질량부 정도이며, 바람직하게는 5∼12 질량부이다. 2색성 색소로서 요오드를 이용한 경우에는, 이 붕산 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하고, 그 경우의 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 질량부 당 통상 0.1∼15 질량부 정도이며, 바람직하게는 5∼12 질량부이다. 붕산 수용액에의 침지 시간은 통상 60∼1,200초 정도이며, 바람직하게는 150∼600초, 더욱 바람직하게는 200∼400초이다. 붕산 처리의 온도는 통상 50℃ 이상이며, 바람직하게는 50∼85℃, 더욱 바람직하게는 60∼80℃이다.

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

수세 후에 건조 처리가 실시되어 편광자가 얻어진다. 건조 처리는, 예컨대 열풍 건조기나 원적외선 히터를 이용하여 행할 수 있다. 건조 처리의 온도는 통상 30∼100℃ 정도이며, 바람직하게는 50∼80℃이다. 건조 처리의 시간은 통상 60∼600초 정도이며, 바람직하게는 120∼600초이다. 건조 처리에 의해, 편광자의 수분율은 실용 정도로까지 저감된다. 그 수분율은 통상 5∼20 질량% 정도이며, 바람직하게는 8∼15 질량%이다. 수분율이 5 질량%를 하회하면, 편광자의 가요성을 잃게 되어, 편광자가 그 건조 후에 손상되거나 파단되거나 하는 경우가 있다. 또한, 수분율이 20 질량%를 상회하면, 편광자의 열안정성이 나빠질 가능성이 있다.

이렇게 해서 폴리비닐알코올계 수지 필름에, 일축 연신, 2색성 색소에 의한 염색, 붕산 처리, 수세 및 건조를 행하여 얻어지는 편광자의 두께는 바람직하게는 5∼40 ㎛이다.

편광자의 편면 또는 양면에 열가소성 수지 필름이 접합되어 있어도 좋다. 편광자의 편면 또는 양면에 접합되는 열가소성 수지 필름의 재질로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 환상 폴리올레핀계 수지 필름, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 수지로 이루어지는 아세트산셀룰로오스계 수지 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 수지로 이루어지는 폴리에스테르계 수지 필름, 폴리카보네이트계 수지 필름, (메트)아크릴계 수지 필름, 폴리프로필렌계 수지 필름 등, 당분야에서 공지된 필름을 들 수 있다. 열가소성 수지 필름의 두께는, 박형화의 관점에서, 통상 300 ㎛ 이하이며, 200 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 또한 통상 5 ㎛ 이상이며, 20 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.

열가소성 수지 필름은 보호 필름으로서의 기능을 갖고 있어도 좋다. 또한, 열가소성 수지 필름은 위상차 필름, 휘도 향상 필름과 같은 광학 기능을 아울러 갖는 보호 필름일 수도 있다. 예컨대, 상기 재료로 이루어지는 투명 수지 필름을 연신(일축 연신 또는 이축 연신 등)하거나, 상기 필름 상에 액정층 등을 형성하거나 함으로써, 임의의 위상차 값이 부여된 위상차 필름으로 할 수 있다.

열가소성 수지 필름을 갖는 적층체가 표시 장치에 이용되는 경우, 시인측에 배치되는 열가소성 수지 필름은 위상차를 갖고 있어도 갖고 있지 않아도 좋다. 한편, 위상차층에 적층되는 측의 보호 필름이 위상차를 갖는 경우, 위상차는 10 nm 이하의 위상차인 것이 바람직하다.

열가소성 수지 필름은 하드코트층이 형성된 것이라도 좋다. 하드코트층은, 열가소성 수지 필름의 한쪽의 면에 형성되어 있어도 좋고, 양쪽의 면에 형성되어 있어도 좋다. 하드코트층을 형성함으로써, 경도 및 스크래치성을 향상시킨 열가소성 수지 필름으로 할 수 있다. 하드코트층은, 예컨대 자외선 경화형 수지의 경화층이다. 자외선 경화형 수지로서는, 예컨대 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아미드계 수지, 에폭시계 수지 등을 들 수 있다. 하드코트층은 강도를 향상시키기 위해서 첨가제를 포함하고 있어도 좋다. 첨가제는 한정되지 않으며, 무기계 미립자, 유기계 미립자 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.

편광판(101)은, 편광자의 양면에 접착제층을 통해 열가소성 수지 필름이 각각 접합(적층)된 것이라도 좋다. 편광자와 열가소성 수지 필름의 접합에 이용하는 접착제로서는, 자외선 경화성 접착제 등의 활성 에너지선 경화성 접착제나, 폴리비닐알코올계 수지의 수용액 또는 이것에 가교제가 배합된 수용액, 우레탄계 에멀젼 접착제 등의 수계 접착제를 들 수 있다. 편광자의 양면에 열가소성 수지 필름을 접합하는 경우, 2개의 접착제층을 형성하는 접착제는 동종이라도 좋고, 이종이라도 좋다. 예컨대, 양면에 열가소성 수지 필름을 접합하는 경우, 한 면은 수계 접착제를 이용하여 접합하고, 또 한 면은 활성 에너지선 경화성 접착제를 이용하여 접합하여도 좋다. 자외선 경화형 접착제는, 라디칼 중합성의 (메트)아크릴계 화합물과 광라디칼 중합 개시제의 혼합물이나, 양이온 중합성의 에폭시 화합물과 광양이온 중합 개시제의 혼합물 등일 수 있다. 또한, 양이온 중합성의 에폭시 화합물과 라디칼 중합성의 (메트)아크릴계 화합물을 병용하고, 개시제로서 광양이온 중합 개시제와 광라디칼 중합 개시제를 병용할 수도 있다.

활성 에너지선 경화성 접착제를 이용하는 경우, 접합 후에 활성 에너지선을 조사함으로써 접착제를 경화시킨다. 활성 에너지선의 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400 nm 이하에 발광 분포를 갖는 활성 에너지선(자외선)이 바람직하고, 구체적으로는 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로파 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등이 바람직하게 이용된다.

편광자와 열가소성 수지 필름과의 접착성을 향상시키기 위해서, 편광자와 열가소성 수지 필름과의 접합에 앞서서, 편광자 및/또는 열가소성 수지 필름의 접합면에, 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사 처리, 프라이머 도포 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 실시하여도 좋다.

편광판은, 상술한 대로, 단층 필름인 편광자에 열가소성 수지 필름을 접합 함으로써 제작할 수도 있지만, 이 방법에 한하지 않는다. 예컨대, 일본 특허공개 2009-98653호 공보에 기재된 것과 같은, 기재 필름을 이용하는 방법에 의해서도 제작할 수 있다. 후자의 방법은 박막의 편광자(편광자층)를 갖는 편광판을 얻는 데 유리하며, 예컨대 다음 공정을 포함할 수 있다.

기재 필름의 적어도 한쪽의 면에 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 도공액을 도공한 후, 건조시킴으로써 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 수지층 형성 공정,

적층 필름을 연신하여 연신 필름을 얻는 연신 공정,

연신 필름의 폴리비닐알코올계 수지층을 2색성 색소로 염색하여 편광자층(편광자에 상당)을 형성함으로써 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정,

편광성 적층 필름의 편광자층 상에 접착제를 이용하여 열가소성 수지 필름을 접합하여 접합 필름을 얻는 제1 접합 공정,

접합 필름으로부터 기재 필름을 박리 제거하여 편면 열가소성 수지 필름 구비 편광판을 얻는 박리 공정.

상기 염색 공정에 있어서 2색성 색소를 함유하는 처리액에 아연염을 함유시킴으로써, 편광자에 아연 원소를 함유시킬 수 있다.

편광자층(편광자)의 양면에 열가소성 수지 필름을 적층하는 경우에는, 편면 열가소성 수지 필름 구비 편광판의 편광자면에 접착제를 이용하여 별도의 열가소성 수지 필름을 접합하는 제2 접합 공정을 더 포함한다.

기재 필름을 이용하는 상기 방법에서는, 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정(예컨대, 편광성 적층 필름을 얻는 염색 공정 중의 가교 공정 후 또는 세정 공정 후)에 건조 공정을 포함시킬 수 있다. 상기 편광성 적층 필름, 편면 열가소성 수지 필름 구비 편광판 및 제2 접합 공정을 거쳐 얻어지는 양면 열가소성 수지 필름 구비 편광판에 포함되는 편광자 또는 이들로부터 단리되는 편광자도 또한 본 발명에 속하는 편광자이다.

(2) 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포하여 경화시켜 이루어지는 편광자

흡수 이방성을 갖는 색소를 도포하여 경화시켜 이루어지는 편광자로서는, 액정성을 갖는 중합성의 2색성 색소를 포함하는 조성물 또는 2색성 색소와 중합성 액정을 포함하는 조성물을 기재 필름(또는 기재 필름 상에 형성된 배향막)에 도포하고 경화시켜 얻어지는 층 등의 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 편광자를 들 수 있다.

필요에 따라서, 기재 필름 또는 기재 필름과 배향막 양쪽을 편광자로부터 박리 제거하여도 좋다. 기재 필름의 재료 및 두께는 상술한 열가소성 수지 필름의 재료 및 두께와 같아도 좋다.

흡수 이방성을 갖는 색소를 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자는, 그 편면 또는 양면에 열가소성 수지 필름이 접합되어 있는 형태로 적층체에 삽입되어도 좋다. 열가소성 수지 필름으로서는, 연신 필름 또는 연신층인 편광자에 이용할 수 있는 열가소성 수지 필름과 같은 것을 이용할 수 있다.

흡수 이방성을 갖는 색소를 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자로서는, 구체적으로는 일본 특허공개 2014-148883호 공보 등에 기재된 것을 들 수 있다.

흡수 이방성을 갖는 색소를 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자의 두께는 통상 10 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상 8 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하이다.

편광판(101)은, 시감도 보정 단체 투과율(Ty)이, 예컨대 40% 이상 47% 이하라도 좋고, 바람직하게는 41% 이상 45% 이하이다. 또한 편광판은, 시감도 보정 편광도(Py)는, 예컨대 99.9% 이상이라도 좋으며, 99.95% 이상인 것이 바람직하다. Ty가 지나치게 높으면 Py가 저하하여 화상 표시 장치의 표시 품위가 저하하는 경향이 있다. Ty가 지나치게 낮은 경우, 화상 표시 장치의 휘도가 저하하여 표시 품위가 저하하거나, 또는 휘도를 충분히 높이기 위해서 투입 전력을 크게 할 필요가 생기는 경향이 있다. 시감도 보정 단체 투과율(Ty) 및 시감도 보정 편광도(Py)는, 후술하는 실시예 항목에 있어서 설명하는 방법에 따라서 측정할 수 있다.

[제1 점착제층]

제1 점착제층(102)은, 편광판(101)과 액정층(103)의 사이에 개재하여 이들을 접합할 수 있다. 제1 점착제층(102)은, (메트)아크릴계, 고무계, 우레탄계, 에스테르계, 실리콘계, 폴리비닐에테르계와 같은 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물로 구성할 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 내후성, 내열성 등이 우수한 (메트)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물이 적합하다. 점착제 조성물은 활성 에너지선 경화형, 열 경화형이라도 좋다.

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 카르복실산 금속염을 형성하는 것; 폴리아민 화합물로서, 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.

제1 점착제층(102)의 형성은, 예컨대 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 유기 용제에 점착제 조성물을 용해 또는 분산시켜 점착제액을 조제하고, 이것을 적층체의 대상면에 직접 도공하여 점착제층을 형성하는 방식이나, 이형 처리가 실시된 세퍼레이트 필름 상에 점착제층을 시트형으로 형성해 두고, 그것을 편광판의 대상면에 이착(移着)하는 방식 등에 의해 행할 수 있다.

제1 점착제층(102)의 두께는, 그 접착력 등에 따라서 결정되지만, 예컨대 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하의 범위이면 되고, 바람직하게는 2 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 3 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 3 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하이다.

적층체(100)는 상기한 세퍼레이트 필름을 포함할 수 있다. 세퍼레이트 필름은, 폴리에틸렌 등의 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌 등의 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지 등을 포함하는 필름일 수 있다. 그 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 연신 필름이 바람직하다.

제1 점착제층(102)은, 임의 성분, 예컨대 유리 섬유, 유리 비드, 수지 비드, 금속분이나 다른 무기 분말을 포함하는 충전제, 안료, 착색제, 산화 방지제, 자외선흡수제, 대전 방지제 등을 포함할 수 있다.

대전 방지제로서는, 예컨대 이온성 화합물, 도전성 미립자, 도전성 고분자 등을 들 수 있지만, 이온성 화합물이 바람직하게 이용된다.

이온성 화합물을 구성하는 양이온 성분은 무기 양이온이라도 유기 양이온이라도 좋다.

유기 양이온으로서는, 피리디늄 양이온, 이미다졸륨 양이온, 암모늄 양이온, 술포늄 양이온, 포스포늄 양이온, 피페리디늄 양이온, 피롤리디늄 양이온 등을 들 수 있고, 무기 양이온으로서는 리튬 이온, 칼륨 이온 등을 들 수 있다.

한편, 이온성 화합물을 구성하는 음이온 성분으로서는, 무기 음이온이라도 유기 음이온이라도 좋지만, 대전 방지 성능이 우수한 이온성 화합물을 부여하므로, 불소 원자를 포함하는 음이온 성분이 바람직하다. 불소 원자를 포함하는 음이온 성분으로서는, 헥사플루오로포스페이트 음이온[(PF₆ ^-)], 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 음이온[(CF₃SO₂)₂N^-] 음이온, 비스(플루오로술포닐)이미드 음이온[(FSO₂)₂N^-] 음이온 등을 들 수 있다.

[액정층]

액정층(103)은, 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 층을 갖는 것이 바람직하고, 중합성 액정 화합물이 배향된 상태에서 중합한 중합체의 경화물을 포함하는 층을 갖는 것이 보다 바람직하다. 액정층(103)은 위상차층으로서의 기능을 갖고 있어도 좋다. 위상차층으로서는, 예컨대 λ/2의 위상차를 부여하는 층, λ/4의 위상차를 부여하는 층(포지티브 A층) 및 포지티브 C층 등을 들 수 있다. 액정층(103)은, 후술하는 배향층 및 기재를 포함하고 있어도 좋고, 액정층, 배향층 및 기재를 각각 2 이상 갖고 있어도 좋다.

중합성 액정 화합물은, 중합성 기를 갖는 화합물로서, 액정 상태가 될 수 있는 화합물이다. 중합성 액정 화합물의 중합성 기끼리가 반응하여 중합성 액정 화합물이 중합함으로써, 중합성 액정 화합물이 경화된다.

(기재)

중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 층은, 예컨대 기재에 마련된 배향층 상에 형성된다. 상기 기재는 배향층을 지지하는 기능을 가지며, 장척으로 형성되어 있는 기재라도 좋다. 이 기재는 이형성 지지체로서 기능하며, 전사용의 위상차층이나 배향층을 지지할 수 있다. 또한, 그 표면이 박리 가능한 정도의 접착력을 갖는 것이 바람직하다. 상기 기재로서는, 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; 말레이미드계 수지 등을 포함하는 필름일 수 있다.

기재의 두께로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 20 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 기재의 두께가 20 ㎛ 이상이면 강도가 부여된다.

또한, 기재는 다양한 블로킹 방지 처리가 실시되어 있어도 좋다. 블로킹 방지 처리로서는, 예컨대 이접착(易接着) 처리, 필러 등을 혼련하는 처리, 엠보스 가공(널링 처리) 등을 들 수 있다. 이러한 블로킹 방지 처리를 기재에 대하여 실시함으로써, 기재를 권취할 때의 기재끼리의 달라붙음, 소위 블로킹을 효과적으로 방지할 수 있어, 생산성 높게 광학 필름을 제조하는 것이 가능하게 된다.

(배향층)

중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 층은 배향층을 통해 기재 상에 형성된다. 즉, 기재, 배향층의 순서로 적층되며, 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 층은 상기 배향층 상에 적층된다.

또한, 배향층은 수직 배향층에 한하지 않고, 중합성 액정 화합물의 분자축을 수평 배향시키는 배향층이라도 좋고, 중합성 액정 화합물의 분자축을 경사 배향시키는 배향층이라도 좋다. 배향층으로서는, 후술하는 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물의 도공 등에 의해 용해하지 않는 용매 내성을 가지고, 또한 용매의 제거나 액정 화합물의 배향을 위한 가열 처리에 있어서의 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 배향층으로서는, 배향성 폴리머를 포함하는 배향층, 광배향막 및 표면에 요철 패턴이나 복수의 홈을 형성하여 배향시키는 그루브 배향층을 들 수 있다. 배향층의 두께는 통상 10 nm 이상 10000 nm 이하의 범위이다.

또한, 배향층은 액정층을 지지하는 기능을 가지며, 이형성 지지체로서 기능하여도 좋다. 전사용의 액정층을 지지할 수 있고, 또한 그 표면이 박리 가능한 정도의 접착력을 갖는 것이라도 좋다.

배향층에 이용하는 수지로서는, 중합성 화합물이 중합한 수지가 이용된다. 중합성 화합물은, 중합성 기를 갖는 화합물로서, 통상은 액정 상태로 되지 않는 비액정성의 중합성 비액정성 화합물이다. 중합성 화합물의 중합성 기끼리가 반응하여 중합성 화합물이 중합함으로써, 수지로 된다. 이러한 수지로서는, 액정층 형성 단계에서 중합성 액정 화합물을 배향시키기 위한 배향층으로서 이용하고, 액정층에 포함되지 않는 것이라면, 공지된 배향층의 재료로서 이용되는 수지라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 종래 공지의 일작용성 또는 다작용성 (메트)아크릴레이트계 모노머를 중합 개시제 하에 경화시킨 경화물 등을 이용할 수 있다. 구체적으로 (메트)아크릴레이트계 모노머로서는, 예컨대 2-에틸헥실아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노2-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. 또한 수지로서는, 이들의 1종류라도 좋고, 2종류 이상의 혼합물이라도 좋다.

배향층은, 액정층을 형성한 후, 다른 광학 필름 등과 적층시키는 공정 전후에 있어서, 기재와 함께 박리 제거할 수 있다.

또한, 기재와의 박리성 향상 및 액정층에 막 강도를 부여할 목적으로 액정층에 배향층을 포함할 수 있다. 액정층이 배향층을 포함하는 경우, 배향층에 이용하는 수지로서 일작용성 또는 2작용성 (메트)아크릴레이트계 모노머, 이미드계 모노머 혹은 비닐에테르계 모노머를 경화시킨 경화물 등을 이용하는 것이 바람직하다.

일작용성의 (메트)아크릴레이트계 모노머로서는, 탄소수 4 내지 16의 알킬(메트)아크릴레이트, 탄소수 2 내지 14의 β카르복시알킬(메트)아크릴레이트, 탄소수 2 내지 14의 알킬화페닐(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트 및 이소보르닐(메트)아크릴레이트등을 들 수 있고,

2작용성 (메트)아크릴레이트계 모노머로서는, 1,3-부탄디올디(메트)아크릴레이트; 1,3-부탄디올(메트)아크릴레이트; 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트; 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트; 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트; 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트; 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트; 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트; 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트; 비스페놀A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르; 에톡시화비스페놀A디(메트)아크릴레이트; 프로폭시화네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트; 에톡시화네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 및 3-메틸펜탄디올디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

또한, 이미드계 모노머를 경화시킨 이미드계 수지로서는, 폴리아미드, 폴리이미드 등을 들 수 있다. 또한 이미드계 수지로서는, 이들의 1종류라도 좋고, 2종류 이상의 혼합물이라도 좋다.

또한, 배향층을 형성하는 수지로서, 일작용성 또는 2작용성 (메트)아크릴레이트계 모노머, 이미드계 모노머 및 비닐에테르계 모노머 이외의 모노머를 포함하고 있어도 좋지만, 일작용성 또는 2작용성 (메트)아크릴레이트계 모노머, 이미드계 모노머 및 비닐에테르계 모노머의 함유 비율이, 총 모노머 중에서 50 중량% 이상이라도 좋고, 55 중량% 이상인 것이 바람직하며, 60 중량% 이상인 것이 보다 바람직하다.

배향층이 액정층(103)에 포함되는 경우, 배향층의 두께는 통상 10 nm 이상 10000 nm 이하의 범위이며, 액정층(103)의 배향성이 필름면에 대하여 면내 배향인 경우, 배향층의 두께는 10 nm 이상 1000 nm 이하인 것이 바람직하고, 배향층의 배향성이 필름면에 대하여 수직 배향인 경우는, 100 nm 이상 10000 nm 이하인 것이 바람직하다. 배향층의 두께가 상기 범위 내이면, 기재의 박리성 향상 및 적절한 막 강도를 부여할 수 있다.

(중합성 액정 화합물)

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)로 분류할 수 있다. 또한, 각각 저분자 타입과 고분자 타입이 있다. 여기서, 고분자란, 일반적으로 중합도가 100 이상인 것을 말한다(고분자 물리·상전이 다이나믹스, 도이마사오 저, 2 페이지, 이와나미쇼덴, 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 1에 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 2종류 이상을 병용하여도 좋다. 그 경우, 적어도 1종류가 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 반응이 가능한 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 갖는 액정성은 서모트로픽성 액정이라도 리오트로픽 액정이라도 좋고, 서모트로픽 액정을 질서도로 분류하면, 네마틱 액정이라도 스메틱 액정이라도 좋다.

중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 층은, 후술하는 것과 같이, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물(이하, 중합성 액정 조성물이라고도 한다)을, 예컨대 배향층 상에 도공하여, 활성 에너지선을 조사함으로써 형성할 수 있다. 중합성 액정 조성물에는 상술한 중합성 액정 화합물 이외의 성분이 포함되어 있어도 좋다. 예컨대, 중합성 액정 조성물에는 중합 개시제가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 사용되는 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, 상기 도공액 중의 전체 고형분에 대하여, 0.01 질량% 이상 20 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 여기서 「경화물」은, 형성된 층 단독이라도 변형, 유동하지 않고서 자립하여 존재할 수 있는 상태를 말한다.

또한 중합성 액정 조성물에는, 도공막의 균일성 및 막 강도의 점에서, 중합성 모노머가 포함되어 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 질량% 이상 50 질량% 이하인 것이 바람직하고, 2 질량% 이상 30 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한 중합성 액정 조성물에는, 도공막의 균일성 및 막 강도의 점에서, 계면활성제가 포함되어 있어도 좋다. 계면활성제로서는 종래 공지된 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 특히 불소계 화합물이 바람직하다.

또한, 중합성 액정 조성물에는 용매가 포함되어 있어도 좋으며, 유기 용매가 바람직하게 이용된다. 유기 용매로서는, 예컨대 아미드(예, N,N-디메틸포름아미드), 술폭시드(예, 디메틸술폭시드), 헤테로환 화합물(예, 피리딘), 탄화수소(예, 벤젠, 헥산), 알킬할라이드(예, 클로로포름, 디클로로메탄), 에스테르(예, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸), 케톤(예, 아세톤, 메틸에틸케톤), 에테르(예, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄)를 들 수 있다. 그 중에서도, 알킬할라이드, 케톤이 바람직하다. 또한, 2종류 이상의 유기 용매를 병용하여도 좋다.

또한 중합성 액정 조성물에는, 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 배향제가 포함되어 있어도 좋다. 또한 중합성 액정 조성물에는, 상기 성분 이외에도, 밀착 개량제, 가소제, 폴리머 등이 포함되어 있어도 좋다.

상기 활성 에너지선은 자외선, 가시광, 전자선, X선을 포함하고, 바람직하게는 자외선이다. 상기 활성 에너지선의 광원으로서는, 예컨대 저압 수은 램프, 중압 수은 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 크세논 램프, 할로겐 램프, 카본 아크등, 텅스텐 램프, 갈륨 램프, 엑시머 레이저, 파장 범위 380∼440 nm를 발광하는 LED 광원, 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로파 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등을 들 수 있다.

자외선의 조사 강도는, 통상 자외선 B파(파장 영역 280 nm 이상 310 nm 이하)의 경우, 100 mW/㎠ 이상 3,000 mW/㎠ 이하이다. 자외선 조사 강도는, 바람직하게는 양이온 중합 개시제 또는 라디칼 중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에서의 강도이다. 자외선을 조사하는 시간은 통상 0.1초 이상 10분 이하이며, 바람직하게는 0.1초 이상 5분 이하이고, 보다 바람직하게는 0.1초 이상 3분 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.1초 이상 1분 이하이다.

자외선은 1회 또는 복수 회로 나눠 조사할 수 있다. 사용하는 중합 개시제에 따라 다르기도 하지만, 파장 365 nm에 있어서의 적산 광량은 700 mJ/㎠ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 1,100 mJ/㎠ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1,300 mJ/㎠ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 적산 광량으로 하는 것은, 액정층(103)을 구성하는 중합성 액정 화합물의 중합율을 높여, 내열성을 향상시키는 데 유리하다. 파장 365 nm에 있어서의 적산 광량은, 2,000 mJ/㎠ 이하로 하는 것이 바람직하고, 1,800 mJ/㎠ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 상기 적산 광량으로 하는 것은 액정층(103)의 착색을 초래할 우려가 있다.

본 실시형태에 있어서 액정층(103)의 두께는 0.5 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 액정층(103)의 두께는 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이하인 것이보다 바람직하다. 또한, 상술한 상한치 및 하한치는 임의로 조합할 수 있다. 액정층(103)의 두께가 상기 하한치 이상이면, 충분한 내구성을 얻을 수 있다. 액정층(103)의 두께가 상기 상한치 이하이면, 적층체(100)의 박층화에 공헌할 수 있다. 액정층(103)이 위상차층의 기능을 갖는 경우, 액정층(103)의 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.

액정층(103) 중에는, 각각 별도의 상이한 위상차 특성을 갖는 복수의 액정층이 적층된 것이 포함되어 있어도 좋다. 각각의 액정층은, 접착제나 점착제를 통해 적층하여도 좋고, 이미 형성된 액정층의 표면에 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물을 도공하여 경화시키더라도 좋다.

본 실시형태에 있어서, 액정층(103)의 찌르기 강도는, 예컨대 100 gf 이하라도 좋다. 액정층(103)이 2층의 액정층으로 구성되는 경우, 액정층(103)의 찌르기 강도로서, 이 2층의 액정층으로 구성되는 액정층(103)에 대한 찌르기 강도를 채용할 수 있다. 또한, 액정층(103), 2층 이상의 액정층으로 구성되며 또한 액정층끼리를 접합하기 위한 접착층 및 배향층을 포함하는 경우, 액정층(103)의 찌르기 강도로서, 이들 층도 포함시킨 액정층에 대한 찌르기 강도를 채용할 수 있다.

액정층(103)의 찌르기 강도(이하, 단순히 「찌르기 강도」라고도 한다)는, 95 gf 이하라도 좋고, 90 gf 이하라도 좋고, 80 gf 이하라도 좋다. 액정층(103)의 찌르기 강도는, 10 gf 이상인 것이 바람직하며, 30 gf 이상이라도 좋고, 50 gf 이상이라도 좋다. 이러한 찌르기 강도의 액정층(103)은, 예컨대 액정층(103)을 구성하는 층의 두께를 작게 함으로써 얻을 수 있다.

찌르기 강도는, 액정층(103)에 대하여 찌르기 지그를 수직으로 푹 찔러, 액정층(103)이 터졌을 때의 찌르기 지그에 걸린 하중이다. 찌르기 강도(103)는, 예컨대 로드 셀을 갖춘 압축 시험기로 측정할 수 있다. 압축 시험기의 예로서는, 가토테크가부시키가이샤 제조의 핸디 압축 시험기 「KES-G5형」, 가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제조의 소형 탁상 시험기 「EZ Test(등록상표)」 등을 들 수 있다.

찌르기 강도의 측정은 다음과 같이 하여 행할 수 있다. 찌르기 지그가 통과할 수 있는 직경 15 mm 이하의 원형의 구멍이 뚫린 2장의 샘플대의 사이에 액정층을 끼우고, 액정층에 대하여 찌르기 지그를 수직으로 푹 찔러, 액정층이 터졌을 때의 찌르기 지그에 걸린 하중을 읽어들인다. 찌르기 지그는 원주형의 막대이며, 그 액정층에 접하는 선단이 구형 또는 반구형인 찌르기 바늘을 구비한다. 선단의 구형부 또는 반구형부는 직경이 1 mmφ이다. 또한, 그 곡률은 0.5 R이다. 압축 시험기의 찌르기 속도는 0.0033 cm/초이다. 12개의 위상차층의 시험편에 관해서 찌르기 강도를 측정하여, 그 평균치를 찌르기 강도로서 구한다.

적층체(100)는, 위상차층의 기능을 갖는 액정층을 2 이상 갖더라도 좋다. 적층체(100)가 위상차층의 기능을 갖는 액정층을 2층 갖는 경우, 이 2층의 조합은 λ/4의 위상차를 부여하는 층과 포지티브 C층과의 조합, 또는 λ/4의 위상차를 부여하는 층과 λ/2의 위상차를 부여하는 층과의 조합인 것이 바람직하다. 적층체가 액정층을 2층 포함하는 경우, 각각의 액정층의 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 층을 접착제층이나 점착제층을 통해 적층하여도 좋다. 적층체의 박막화의 관점에서, 복수의 층을 적층한 액정층의 두께는, 3 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

[제2 점착제층]

적층체(100)는 액정층(103) 측에 제2 점착제층(104)을 갖는다. 제2 점착제층(104)은 적층체(100)를 화상 표시 소자 또는 다른 광학 부재에 접합할 수 있다.

제2 점착제층에 이용되는 점착제, 점착제 조성물, 두께 및 제작 방법은, 제1 점착제층의 항에서 말한 설명이 인용된다. 제2 점착제층에 이용되는 세퍼레이터 필름이나 포함될 수 있는 임의 성분에 관해서도 제1 점착제층의 설명이 인용된다.

[프로텍트 필름]

적층체(100)는, 그 표면(전형적으로는 편광판의 열가소성 수지 필름의 표면)을 보호하기 위한 프로텍트 필름을 포함할 수 있다. 프로텍트 필름은, 예컨대 화상 표시 소자나 다른 광학 부재에 편광판이 접합된 후, 그것이 갖는 점착제층마다 박리 제거된다.

프로텍트 필름은, 예컨대 기재 필름과 그 위에 적층되는 점착제층으로 구성된다. 점착제층에 관해서는 상술한 기술 내용이 인용된다.

기재 필름을 구성하는 수지는, 예컨대 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌과 같은 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지 등의 열가소성 수지일 수 있다. 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지이다.

프로텍트 필름의 두께로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 20 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 기재의 두께가 20 ㎛ 이상이면, 적층체(100)에 강도가 부여되기 쉽게 되는 경향이 있다.

도 2는 본 발명의 다른 일 실시형태에 의한 적층체의 개략 단면도이다. 도 2에 도시하는 적층체(200)는, 프로텍트 필름(207)과 열가소성 수지 필름(202)과 편광자(201)를 갖는 편광판(203)과 제1 점착제층(204)과 액정층(205)과 제2 점착제층(206)을 이 순서로 갖는다.

액정층(205)은, 2 이상의 액정층을 포함하고 있어도 좋으며, 이들 액정층을 접합하기 위한 접착제를 포함하고 있어도 좋다. 제2 점착제층(206)은 액정층(205)과는 반대측에 세퍼레이터를 갖고 있어도 좋다.

<적층체의 용도>

적층체는 다양한 표시 장치에 이용할 수 있다. 표시 장치란, 표시 소자를 갖는 장치이며, 발광원으로서 발광 소자 또는 발광 장치를 포함한다. 표시 장치로서는, 예컨대 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, 무기 일렉트로루미네센스(이하, 무기 EL이라고도 한다) 표시 장치, 전자 방출 표시 장치(예컨대, 전장 방출 표시 장치(FED라고도 한다), 표면 전계 방출 표시 장치(SED라고도 한다)), 전자 페이퍼(전자 잉크나 전기 영동 소자를 이용한 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장치(예컨대, 그레이팅 라이트 밸브(GLV라고도 한다) 표시 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD라고도 한다)를 갖는 표시 장치) 및 압전 세라믹 디스플레이 등을 들 수 있다. 액정 표시 장치는, 투과형 액정 표시 장치, 반투과형 액정 표시 장치 등의 어느 것이나 포함한다. 이들 표시 장치는, 2차원 화상을 표시하는 표시 장치라도 좋고, 3차원 화상을 표시하는 입체 표시 장치라도 좋다. 적층체는, 특히 유기 EL 표시 장치 또는 무기 EL 표시 장치에 특히 유효하게 이용할 수 있다.

<광학 적층체의 제조 방법>

적층체의 제조 방법의 일례로서, 도 3의 (a)∼(e)를 참조하여 설명한다.

적층체의 제조 방법은, 액정층 및 편광판을 준비하는 준비 공정[도 3의 (a)∼(d)], 액정층을 제1 점착제층을 통해 편광판에 접합하고, 액정층의 제1 점착제층과는 반대측에 제2 점착제층을 형성함으로써 적층체를 얻는 접합 공정[도 3(e)], 적층체를 재단하는 재단 공정, 적층체의 단부면을 연마하는 연마 공정을 포함한다.

도 3(a)에 도시하는 것과 같은 액정층(301), 배향층(302) 및 기재층(303)을 포함하는 적층 필름(300)과, 도 3(b)에 도시하는 것과 같은 액정층(401), 배향층(402) 및 기재층(403)을 포함하는 적층 필름(400)을 준비한다. 도 3(c)에 도시하는 것과 같이, 적층 필름(300)의 액정층(301)과 적층 필름(400)의 액정층(401)을, 자외선 경화형 접착제층(501)을 통해 접합한 후, 적층 필름(500)을 얻는다.

착제층(501)을 구성하는 접착제는, 예컨대 활성 에너지선 경화형 접착제라도 좋다. 액정층(301) 또는 액정층(401)의 접합면의 어느 한쪽 또는 그 양쪽에 도공하고, 이것에 또 한쪽의 접합면을 적층하여, 접착제층을 구성하는 접착제를 경화시키는 방법을 들 수 있다.

접착제층을 구성하는 접착제의 도공에는, 예컨대 닥터 블레이드, 와이어바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등, 다양한 도공 방식을 이용할 수 있다.

접착제층을 구성하는 접착제를 경화하는 방법으로서는, 접착제의 종류에 따라 경화하는 방법을 적절하게 선택하면 된다. 접착제가 활성 에너지선 경화형 접착제인 경우, 상술한 것과 같이 활성 에너지선으로 경화하는 방법이 바람직하다. 액정층(301)의 접합면 또는 액정층(401)의 접합면의 어느 한쪽 또는 그 양쪽에, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등을 행하여도 좋고, 프라이머층을 형성하여도 좋다.

이어서, 도 3(d)에 도시하는 것과 같이, 편광자(601)에 열가소성 수지 필름(602)을 접합한 편광판(603)에, 프로텍트 필름(604)을 접합한 적층 필름(600)을 준비한다. 도 3(e)에 도시하는 것과 같이, 적층 필름(600)의 편광자(601) 측에 제1 점착제층(701)을 통해 기재층(303) 및 배향층(302)을 박리한 적층 필름(500)을 접합하고, 기재층(403) 및 배향층(402)을 박리한 적층 필름(500)의 제1 점착제층(701) 측과는 반대측에 세퍼레이터(703) 구비 제2 점착제층(702)을 형성함으로써, 적층체(700)를 얻을 수 있다.

본 발명의 복합 위상차층은, 도 3(e)에 도시하는 것과 같은 적층체라도 좋고, 프로텍트 필름(604)을 박리한 적층체라도 좋다. 또한, 배향층(302), 기재층(303), 배향층(402), 기재층(403)을 박리하지 않고, 이들의 어느 하나 또는 전부를 포함하는 적층체라도 좋다.

적층체(700)는 적층 필름을 소정의 치수 및 형상으로 재단할 수 있다. 재단하는 방법으로서는, 예컨대 톰슨날이나 레이저 커터 등을 이용하는 방법을 들 수 있다.

재단한 적층체(700)는, 재단 시에 적층체 단부면에 발생하는 보풀 등을 제거할 목적으로, 그리고 치수 정밀도의 관점에서 단부면을 연마할 수 있다.

적층체의 단부면을 연마하는 방법은, 예컨대 하기 공정을 포함한다.

〔a〕 적층체를 복수매 겹쳐 쌓아 적층물을 얻는 제1 공정, 및

〔b〕 얻어진 적층물의 단부면의 길이 방향을 따라, 적층물에 대하여, 회전축을 중심으로 회전하는, 절삭날을 갖는 절삭 공구를 상대 이동시킴으로써 적층물의 단부면을 절삭 가공하는 제2 공정.

〔제1 공정〕

본 공정은, 사각형의 적층체를 복수매 겹쳐 쌓아 적층물을 얻는 공정이다. 겹쳐 쌓는 적층체의 사이즈, 매수는 특별히 한정되지 않지만, 본 발명에 의하면, 적층물이 상당한 높이를 갖는 경우라도, 양호한 마무리 상태에서 각 적층체의 단부면을 통합하여 가공할 수 있어, 가공 효율이 우수하다. 겹쳐 쌓는 적층체의 매수는, 예컨대 100∼500장이라도 좋다. 적층체는, 예컨대 장척형의 적층체를 재단하여 얻은 것이라도 좋다.

적층물의 단부면을 절삭 가공하는 후술하는 제2 공정을 설명하기 위한 도면인 도 4를 참조하면, 적층체를 복수매 겹쳐 쌓아 얻어지는 적층물(W)은, 4개의 노출된 단부면을 갖고 있고, 각 단부면은 겹쳐 쌓인 각 적층체의 노출된 단부면으로 구성되어 있다. 복수매의 적층체는, 이들의 4변이 가지런하게 되도록 겹쳐 쌓는다. 적층체의 겹쳐 쌓기는 자동 또는 수동으로 행할 수 있다.

크랙 억제의 관점에서, 바람직하게는 절삭날이 적층체에 대하여 진입하는 방향은, 적층체의 단부면을 액정층 측에서 편광판 측으로 향해서 절삭날이 진입하는 것이 바람직하다. 이와 같이 절삭날을 진입시킴으로써, 상술한 식 (1)을 만족하는 적층체를 얻기 쉬운 경향이 있다. 예컨대, 도 4에서는, 절삭날(B)을 회전 방향으로 침입시키는 경우, 적층체의 액정층 측을 절삭날(B)이 진입하는 측으로 하여 겹쳐 쌓은 것이 바람직하다.

〔제2 공정〕

본 공정은 제1 공정에서 얻어진 적층물의 단부면을 절삭 공구에 의해 절삭 가공하여, 단부면 가공 적층체를 얻는 공정이다.

도면을 참조하여, 본 발명에 따른 적층물 단부면을 절삭 가공하는 제2 공정에 이용하는 단부면 가공 장치에 관해서 우선 설명한다. 도 4는 제2 공정에 이용하는 단부면 가공 장치가 갖는 절삭 공구의 일례를 도시하는 측면도〔도 4(a)〕 및 정면도〔도 4(b)〕이고, 도 5는 절삭 공구의 회전축 방향에서 보았을 때에 절삭 공구의 적층물에 대한 입사각을 도시하는 측면도이고, 도 6은 도 4에 도시되는 절삭 공구에 있어서의 절삭부를 상세히 도시하는 분해도이다. 도 7은 도 4에 도시되는 절삭 공구를 갖춘 단부면 가공 장치의 일례를 도시하는 개략 사시도이다.

제2 공정에 이용하는 단부면 가공 장치는, 예컨대 도 7에 도시하는 것과 같이, 적층물(W)을 위아래에서 압박하여, 절삭 가공 중에 적층물(W) 자체가 이동하지 않도록, 그리고 겹쳐 쌓인 적층체가 틀어지지 않도록 고정하거나 하기 위한 지지부(30)와, 적층물(W)의 단부면을 절삭 가공하기 위한, 회전축을 회전 중심으로 하여 회전이 가능한 2개의 절삭 공구(절삭 회전체)(10)를 구비하는 것일 수 있다.

지지부(30)는, 평판형의 기판(적층물(W)의 이동 수단)(31); 기판(31) 상에 배치되는 문 형태의 프레임(32); 기판(31) 상에 배치되는, 중심축을 중심으로 회전 가능한 회전 테이블(33); 프레임(32)에 있어서의 회전 테이블(33)과 대향하는 위치에 마련되며, 상하 이동 가능한 실린더(34)를 구비하는 것일 수 있다. 적층물(W)은, 회전 테이블(33)과 실린더(34)에 의해서 지그(35)를 통해 사이에 끼워져 고정된다.

기판(31)의 양측에는 2개의 절삭 공구(10)가 서로 마주 보게 설치된다. 절삭 공구(10)는 적층물(W)의 크기에 맞춰 회전축 방향으로 이동할 수 있고, 기판(31)은 2개의 절삭 공구(10)끼리의 사이를 통과하도록 이동할 수 있다. 절삭 가공에 있어서는, 적층물(W)을 지지부(30)에 고정하고, 절삭 공구(10)의 회전축 방향의 위치를 적절하게 조정한 다음에, 절삭 공구(10)를 이들의 회전축을 중심으로 회전시키면서, 적층물(W)이 마주 보는 절삭 공구(10)끼리의 사이를 통과하도록 기판(31)을 이동시킨다. 이로써, 적층물(W)의 단부면의 길이 방향을 따라(이 길이 방향에 대하여 평행하게), 적층물(W)에 대하여 절삭 공구(10)를 상대 이동시키면서, 절삭 공구(10)가 갖는 절삭날을 적층물(W)이 마주 보는 노출된 단부면에 맞닿게 하여, 이들의 단부면을 깎아내는 절삭 가공을 행할 수 있다.

도 4를 참조하면, 절삭 공구(10)는, 지지대(10a)에 고정되고, 회전축(A)을 축으로 하여 회전 가능한 회전체일 수 있다. 또한, 도 4 등에 있어서 절삭 공구(10)는 원반 형상으로 되어 있지만, 이 형상에 한정되는 것은 아니다. 이 회전축(A)은 절삭 가공되는 적층물(W)의 단부면에 직교하는 방향으로 연장되어 있다.

절삭 공구(10)는, 회전축(A)에 대하여 수직인(따라서, 절삭 가공되는 적층물(W)의 단부면에 평행한) 설치면(S)을 갖고 있다. 설치면(S) 상에는, 절삭부(1a, 1b 및 1c)로 이루어지는 제1 절삭부 군과, 절삭부(1d, 1e 및 1f)로 이루어지는 제2 절삭부 군이 마련되어 있고, 각 절삭부는, 단부면을 절삭하기 위한 절삭날(B)을 갖고 있다. 각 절삭부는 회전축(A)의 주위에 배치된다. 각 절삭부는, 절삭 가공되는 적층물(W)의 단부면으로 향해서 설치면(S)으로부터 돌출되어 있고, 절삭날(B)은 돌출된 절삭부의 정상면에 배치된다. 각 절삭부가 갖는 절삭날(B)은, 통상 설치면(S)(따라서, 절삭 가공되는 적층물(W)의 단부면)에 대하여 평행하게 연장되어 있게 배치된다.

도 4(b)를 참조하면, 제1 절삭부 군을 구성하는 절삭부(1a, 1b 및 1c)는, 절삭 공구(10)를 그 회전 방향(도 4(b)에 도시되는 화살표 방향)으로 회전시켰을 때, 이 순서로 적층물(W)의 단부면에 맞닿아, 그 단부면을 절삭한다. 절삭부(1a, 1b 및 1c)는, 절삭 공구(10)의 회전 방향에 있어서의 보다 하류 측에 위치하는 절삭부일수록 설치면(S)에서부터 절삭날(B)까지의 거리(절삭날(B)의 돌출 높이)가 커지도록 배치되어 있고, 즉, 절삭부(1b)의 절삭날(B)의 돌출 높이는 절삭부(1a)의 절삭날(B)의 돌출 높이보다 크고, 절삭부(1c)의 절삭날(B)의 돌출 높이는 절삭부(1b)의 절삭날(B)의 돌출 높이보다 크다. 제2 절삭부 군에 관해서도 마찬가지로, 제2 절삭부 군을 구성하는 절삭부(1d, 1e 및 1f)는, 절삭 공구(10)를 그 회전 방향으로 회전시켰을 때, 이 순서로 적층물(W)의 단부면에 맞닿아, 상기 단부면을 절삭한다. 절삭부(1d, 1e 및 1f)는, 절삭 공구(10)의 회전 방향에 있어서의 보다 하류 측에 위치하는 절삭부일수록 절삭날(B)의 돌출 높이가 커지도록 배치되어 있고, 즉, 절삭부(1e)의 절삭날(B)의 돌출 높이는 절삭부(1d)의 절삭날(B)의 돌출 높이보다 크고, 절삭부(1f)의 절삭날(B)의 돌출 높이는 절삭부(1e)의 절삭날(B)의 돌출 높이보다 크다.

또한, 도 4(b)를 참조하면, 제1 절삭부 군을 구성하는 절삭부(1a, 1b 및 1c)는, 절삭 공구(10)의 회전 방향에 있어서의 보다 하류 측에 위치하는 절삭부일수록 회전축(A)에서부터 절삭날(B)까지의 거리가 짧아지도록 배치되어 있고, 즉, 절삭부(1b)에 있어서의 회전축(A)에서부터 절삭날(B)까지의 거리는 절삭부(1a)에 있어서의 그것보다도 짧고, 절삭부(1c)에 있어서의 회전축(A)에서부터 절삭날(B)까지의 거리는 절삭부(1b)에 있어서의 그것보다도 짧다. 제2 절삭부 군에 관해서도 마찬가지로, 제2 절삭부 군을 구성하는 절삭부(1d, 1e 및 1f)는, 절삭 공구(10)의 회전 방향에 있어서의 보다 하류 측에 위치하는 절삭부일수록 회전축(A)에서부터 절삭날(B)까지의 거리가 짧아지도록 배치되어 있다. 즉, 절삭부(1e)에 있어서의 회전축(A)에서부터 절삭날(B)까지의 거리는 절삭부(1d)에 있어서의 그것보다도 짧고, 절삭부(1f)에 있어서의 회전축(A)에서부터 절삭날(B)까지의 거리는 절삭부(1e)에 있어서의 그것보다도 짧다.

설치면(S) 상에 배치되는 각 절삭부는, 회전축(A)의 주위에, 상호 등간격으로 이격하여 배치되는 것이 바람직하다.

도 4에 도시되는 예에 한하지 않고, 절삭 공구(10)는 설치면(S) 상에 배치되는 n군(n은 1 이상의 정수)의 절삭부 군을 가질 수 있다. 도 4에 도시되는 예에서 n은 2이다. n은, 예컨대 1 내지 5의 정수이며, 바람직하게는 2 또는 3이다. 또한, 도 4에 도시되는 예에 한하지 않고, 절삭부 군은 m개(m은 2 이상의 정수)의 절삭부를 가질 수 있다. 도 4에 도시되는 예에서 m은 3이다. m은, 예컨대 2 내지 10의 정수이며, 바람직하게는 3 내지 7의 정수이다.

절삭 공구(10)가 2군 이상의 절삭부 군을 갖는 경우에 있어서, 제1 군에 있어서의 1번째(회전 방향의 가장 상류 측)의 절삭부〔도 4(b)에서의 절삭부(1a)〕의 절삭날(B)의 돌출 높이 및 회전축(A)에서부터 절삭날(B)까지의 거리는, 통상 제2 군(및 제3 군 이후)에 있어서의 1번째의 절삭부〔도 4(b)에서의 절삭부(1d)〕의 그것과 같게 된다. 2번째, 3번째, ···에 관해서도 마찬가지다. 예컨대, 도 4에 도시되는 예와 같이, 절삭 공구(10)가 2군의 절삭부 군을 갖는 경우, 회전축(A)을 통해 대향하는 위치에, 절삭날(B)의 돌출 높이 및 회전축(A)에서부터 절삭날(B)까지의 거리가 동일한 2개의 절삭부(도 4에 도시되는 예에서는 절삭부(1a와 1d), 절삭부(1b와 1e) 및 절삭부(1c와 1f))를 배치하는 것이 바람직하다.

도 4(b)를 참조하면, 설치면(S)을 회전축(A) 방향에서 보았을 때, 각 절삭부가 갖는 절삭날(B)은, 절삭부의 회전 방향에 대하여 내측으로 경사져 있어도 좋다. 절삭날(B)을 직선형의 날로 하고, 직선형의 절삭날(B)에 있어서의 회전 방향 상류 측의 일단이 타단보다도 회전축(A)에 보다 가깝게 되도록 절삭날(B)을 기울여 연장시킴으로써, 회전축(A)과 절삭날(B)의 중심을 지나는 직선과, 절삭날(B)의 중심을 지나는 절삭날(B)의 수선이 이루는 각도〔도 4(b)에서의 θ1〕가 0∼50도가 되게 할 수 있다. 상기 각도(θ1)는, 적층물(W)의 높이(두께)나 적층체의 재질 등을 고려하여 선택할 수 있지만, 보다 바람직하게는 0∼40도이며, 더욱 바람직하게는 0∼35도이다. 절삭날(B)의 연장 방향을 경사시킴으로써, 적층물(W)의 단부면에 대하여 절삭날(B)을 수평이 아니라 완만하게 경사진 각도로 맞닿게 할 수 있기 때문에, 절삭 가공 중에 있어서의 적층물(W)의 단부면의 결손, 손상, 층간 박리를 억제하기 쉽게 되는 경향이 있고, 또한, 층간 박리가 생기기 어려운 단부면 가공 적층체를 얻기 쉽게 되는 경향이 있다.

도 5(a)는, 각도(θ1)를 0도로 한 절삭날(B)을 갖춘 절삭 공구(10)를 회전축(A) 방향에서 보았을 때의 절삭날(B)의 적층물(W)에 대한 입사각(θ2)을 나타낸다. 입사각(θ2)은, 절삭날(B)의 회전 반경 외측 방향에 있어서의 단부가 적층체의 표면에 접할 때의 절삭날(B)의 입사 각도이며, 하기 식에 의해 구할 수 있다.

θ2=sin^-1(Hx/R)-θ1

식 중, Hx는 절삭 공구(10)의 회전축(A)과 동일한 높이에 위치하는 적층물(W) 중 적층체로부터 x매 상의 적층체의 높이를 나타내고, R은 절삭 공구(10)의 반경(회전축(A)에서부터 절삭날(B)의 절삭 공구(10) 외측의 단부까지의 거리)를 나타낸다.

입사각(θ2)은, 도 5(b)에 있어서 절삭날(B)이 α의 위치에 있을 때를 0도로 하고, 절삭날(B)이 β 측에 있을 때를 플러스 측, γ 측에 있을 때를 마이너스 측으로 한다.

입사각(θ2)은, 예컨대 -90도 이상 90도 이하라도 좋으며, 액정층 단부 주변에 발생하는 크랙의 개수를 억제한다는 관점에서 바람직하게는 -30도 이상 30도 이하, 보다 바람직하게는 -15도 이상 15도 이하, 더욱 바람직하게는 -10도 이상 10도 이하, 특히 바람직하게는 -5도 이상 5도 이하이다.

도 6에 도시되는 절삭 공구(10)에 있어서, 각 절삭부 군에 있어서의 최후의 절삭부(회전 방향에 있어서의 가장 하류 측의 절삭부) 이외의 절삭부(1a, 1b, 1d, 1e)는 러핑(Roughing)용이며, 이들 절삭날(B)은, 예컨대 다결정 다이아몬드로 구성할 수 있다. 각 절삭부 군에 있어서의 최후의 절삭부(1c, 1f)는 마무리용이며, 이들 절삭날(B)은, 예컨대 단결정 다이아몬드로 구성할 수 있다. 단, 절삭날(B)의 재질은 이들에 한정되는 것은 아니다.

도 6을 참조하면, 절삭부(1a)(다른 절삭부에 관해서도 마찬가지임)는, 대좌(20)를 통해 설치면(S)에 부착할 수 있다. 대좌(20)는, 예컨대 원주형의 몸통부(21)의 측면에, 절삭부(1a)가 수용되는 폭의 홈부(22)를 가지고, 상단에는 플랜지부(23)를 갖춘 것일 수 있다. 또한 설치면(S)에는, 몸통부(21)의 단면 형상과 같은 형태의 부착 구멍(11)이 형성되고, 또한 부착 구멍(11)을 이분하도록 부착 홈(12)이 형성된다. 절삭부(1a)의 부착에 있어서는, 절삭부(1a)를 대좌(20)의 홈부(22)에 끼워 넣고, 부착 볼트(24)에 의해 고정한다. 그리고, 절삭부(1a)를 부착한 대좌(20)의 몸통부(21)를 부착 구멍(11)에 끼워 넣으면, 플랜지부(23)에 의해 부착 구멍(11)의 주연부에 계지된다. 몸통부(21)를 부착 구멍(11)에 끼워 넣은 상태라도, 대좌(20)는 회전 가능하기 때문에, 절삭부(1a)의 방향을 임의로 조정할 수 있다. 절삭부(1a)의 배향을 결정한 후, 체결 볼트(13)에 의해 부착 홈(12)을 닫음으로써 절삭부(1a)의 부착이 완료된다.

절삭 공구(10)의 사이즈는, 겹쳐 쌓인 모든 적층체의 단부면을 통합하여 절삭 가공할 수 있도록, 절삭 공구(10)의 회전에 의해 절삭부가 그리는 원의 직경(가장 짧은 직경)이, 적층물(W)의 높이와 같거나 또는 그보다 긴 한, 특별히 제한되지 않는다.

도 7을 참조하여 본 공정에서의 단부면 가공 방법에 관해서 설명하면, 우선, 상술한 것과 같이 단부면 가공 장치를 이용하여, 적층물(W)을 지그(35)를 통해 회전 테이블(33)과 실린더(34)에 의해서 위아래에서 압박하여 고정한 후, 2개의 절삭 공구(10)를 적층물(W)이 마주 보는 2개의 단부면의 외측에 각각 배치한다. 이때, 절삭 공구(10)는, 그 회전축(A)이 적층물(W)의 단부면을 지나는 위치(예컨대, 적층물(W)의 두께 방향의 중심을 지나는 위치)에 배치된다.

이어서, 절삭 공구(10)의 회전축(A) 방향의 위치를 적절히 조정한 다음에, 2개의 절삭 공구(10)를 이들의 회전축(A)을 중심으로 회전시키면서, 적층물(W)의 단부면의 길이 방향을 따라(상기 길이 방향에 대하여 평행하게) 적층물(W)에 대하여 절삭 공구(10)를 상대 이동시킴으로써, 절삭 공구(10)의 복수의 절삭날(B)을 단부면에 맞닿게 하여 상기 단부면을 깎아내는 절삭 가공을 행한다. 도 7의 단부면 가공 장치를 이용하는 경우에는, 절삭 공구(10)의 위치를 고정한 상태에서, 적층물(W)이 마주 보는 절삭 공구(10)끼리의 사이를 통과하도록 기판(31)을 수평 이동시킴으로써, 상기한 상대 이동을 행하고 있다. 이때, 절삭 공구(10)의 회전 방향은 통상 적층물(W)의 이동 방향과 역방향이다. 예컨대, 도 7에 있어서 적층물(W)을 좌측 방향으로 이동시키는 경우, 깊은 안쪽의 절삭 공구(10)의 회전 방향은, 적층물(W) 측에서 볼 때 시계 방향이고, 가까운 앞쪽의 절삭 공구(10)의 회전 방향은, 적층물(W) 측에서 볼 때 반시계 방향이다. 이에 따라, 각 적층체의 단부면을 양호한 마무리 상태로 절삭 가공할 수 있다.

또한, 상기한 상대 이동은, 적층물(W)의 위치를 고정한 상태에서, 도시하지 않는 이동 수단을 이용하여, 절삭 공구(10)를 수평 이동시킴으로써 행할 수도 있다. 단, 단부면 가공 장치의 구동 제어의 관점에서, 절삭 공구(10)의 위치를 고정하고, 적층물(W)을 수평 이동시키면서 절삭 가공을 행하는 방법이 바람직하다.

도 7에 도시하는 예와 같이, 1개의 적층물(W)에 대하여 2개의 절삭 공구(10)를 이용하여, 적층물(W)이 마주 보는 2개의 단부면을 동시에 절삭 가공하는 것은, 가공 효율의 점에서 매우 유리하다. 단, 1개의 적층물(W)에 대하여 1개의 절삭 공구를 이용하여 절삭 가공을 행할 수도 있다.

상기한 절삭 공구(10)의 상대 이동에 의한 절삭 가공에 있어서는, 우선 절삭 공구(10)의 가장 외측에 위치하는 절삭부(1a 및 1d)가 적층물(W)의 단부면에 맞닿아, 이 단부면을 깎아낸다. 상대 이동이 진행되면, 이어서 절삭부(1a 및 1d)보다도 내측에 마련된 절삭부(1b 및 1e)가 적층물(W)에 맞닿는다. 절삭부(1b 및 1e)는 절삭부(1a 및 1d)보다도 절삭날(B)의 돌출 높이가 크기 때문에, 절삭부(1a 및 1d)에 의해 절삭된 단부면을 더 깊게 절삭한다. 이와 같이 하여, 절삭부(1a, 1b, 1d 및 1e)가 적층물(W)의 단부면을 서서히 깊게 절삭해 나간다. 마지막으로, 절삭부(1b 및 1e)보다도 내측에 마련되고, 절삭부(1b 및 1e)보다도 절삭날(B)의 돌출 높이가 큰 절삭부(1c 및 1f)가 적층물(W)의 단부면을 절삭하여, 경면 마무리를 한다.

상기한 상대 이동은, 통상 적층물(W)의 2개의 단부면의 일단에서부터 타단까지 이루어지며, 이에 따라 2개의 단부면의 전면을 절삭 가공할 수 있다. 절삭부 군을 구성하는 복수의 절삭부 중 하나의 절삭부에 의해서 절삭되는 단부면의 깊이 방향의 절삭 깊이(깎이는 편광판 단부면의 두께) 및 복수의 절삭부에 의해서 절삭되는 단부면의 깊이 방향의 총 절삭 깊이(깎이는 적층체 단부면의 합계 두께)는, 절삭부 군을 구성하는 각각의 절삭부의 절삭날(B)의 돌출 높이를 조정함으로써 용이하게 제어할 수 있다.

마주 보는 2개의 단부면의 절삭 가공을 끝낸 후, 회전 테이블(33)에 의해 적층물(W)을 90도 회전시키고, 이어서 상기와 같이 하여 나머지 2개의 단부면의 단부면 가공을 행한다.

여기서, 본 발명에서는, 적층물(W)의 단부면의 절삭 가공은, n군의 절삭부 군이 적층물(W)의 단부면에 맞닿는 횟수(절삭 공구의 1 회전에서 n회로 하며, 이하 「접촉 횟수」라고도 한다.)가, 통상 상기 단부면의 길이 방향의 길이 100 mm 당 500회 이상 1000회 이하가 되도록 이루어진다.

적층물(W)과 절삭 공구(10) 사이의 상대 이동 속도 및 절삭 공구(10)의 회전 속도는, 상기 맞닿는 횟수를 만족하도록 조정된다. 상대 이동 속도는, 예컨대 200 mm/분 이상 2000 mm/분 이하의 범위(보다 전형적으로는 500 mm/분 이상 2000 mm/분 이하의 범위)에서 선택할 수 있다. 상대 이동 속도가 상기 범위 내에 있는 경우, 상대 이동 속도는 큰 쪽이, 적층체의 액정층 단부 주변에 발생하는 크랙의 최대 깊이 Dm가 작아지기 쉬운 경향이 있다.

절삭 공구(10)의 회전 속도는, 예컨대 2000 rpm 이상 8000 rpm 이하의 범위(보다 전형적으로는 2500 rpm 이상 6000 rpm 이하의 범위)에서 선택할 수 있다. 절삭 공구(10)의 회전 속도가 상기 범위 내에 있는 경우, 회전 속도는 큰 쪽이, 적층체의 액정층 단부 주변에 발생하는 크랙의 최대 깊이 Dm를 작게 하기 쉬운 경향이 있다.

절삭부 군을 구성하는 복수의 절삭부 중 하나의 절삭부에 의해서 절삭되는 단부면의 깊이 방향의 절삭 깊이(1종의 절삭날(B)의 돌출 높이를 갖는 절삭부에 의해서 깎이는 편광판 단부면의 두께이며, 이하 「1회의 절삭 깊이」라고도 한다.)는, 바람직하게는 0.5 mm 이하이며, 보다 바람직하게는 0.3 mm 이하이다. 1회의 절삭 깊이를 0.5 mm 이하로 하는 것은, 절삭 가공 중에 있어서 층간 박리를 효과적으로 억제하는 데다, 또 단부면의 내충격성의 저하가 억제되고 있음으로써, 층간 박리가 생기기 어려워, 단부면이 양호한 상태에서 마무리된 단부면 가공 적층체를 얻는 데에 있어서 유리하다. 후술하는 「마무리 시의 절삭 깊이」 이외의 1회의 절삭 깊이는 바람직하게는 0.2 mm 이상이다. 1회의 절삭 깊이가 0.2 mm 미만이면, 충분히 표면 상태가 양호한 단부면 마무리를 달성할 수 없는 경우가 있다.

복수의 절삭부에 의해서 절삭되는 단부면의 깊이 방향의 총 절삭 깊이(깎이는 적층체 단부면의 합계 두께이며, 이하 「총 절삭 깊이」라고도 한다.)는, 0.2 mm 이상 1.5 mm 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.5 mm 이상 1.2 mm 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 총 절삭 깊이가 0.2 mm 미만이면, 치수 정밀도가 나빠지고, 또한 충분히 표면 상태가 양호한 단부면 마무리를 달성할 수 없는 경우가 있다. 또한, 총 절삭 깊이가 1.5 mm를 초과하는 경우에는, 절삭날(B)의 열화가 현저하게 됨과 더불어, 적층체 단부면에 걸리는 충격이 커져, 적층체의 단부에 깨짐 등의 문제점을 일으킬 수 있다.

절삭날(B)의 돌출 높이가 가장 큰 절삭부에 의해서 절삭되는 단부면의 깊이 방향의 절삭 깊이(이하, 「마무리 시의 절삭 깊이」라고도 한다.)는, 0.01 mm 이상0.15 mm 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.01 mm 이상 0.1 mm 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 0.01 mm 미만의 정밀도로 절삭 가공을 행하기는 일반적으로는 어렵다. 마무리 시의 절삭 깊이가 0.15 mm를 상회하면, 적층체 단부면에 걸리는 충격이 커져, 적층체의 단부에 깨짐 등의 문제점을 일으킬 수 있다.

실시예

[크랙의 관찰]

단부면 연마 후의 적층체를 광학 현미경(VHX-500100배 시야)을 이용하여 투과광으로 크랙의 개수 N 및 최대 깊이 Dm를 측정했다. 관측된 크랙 중에서 깊이 D가 가장 깊은 것을 최대 깊이 Dm로 했다. 크랙의 개수 N는, 전체 단면부 영역에 있어서 깊이가 20 ㎛를 초과하는 크랙을 카운트하여, 단부 길이 10 mm 당 개수로 환산했다.

크랙을 확인한 변은, 제1 액정층인 제1 위상차층의 지상축과 직교하는 컷트된 적층체의 단변으로 했다.

[내구성 평가]

상술한 것과 같이 하여 제작한 적층체를, 점착제층 측으로부터 박리 필름을 벗겨내고, 노출된 점착제층을 통해 유리판에 접합했다. 또한, 프로텍트 필름을 벗겨내어 얻어진 평가용 샘플에 관해서 하기의 냉열충격 환경 시험을 실시했다.

(냉열충격 환경 시험)

냉열충격 환경 시험은, 적층체를 유리판에 접합한 상태에서, 냉열충격 시험 장치〔에스펙가부시키가이샤에서 판매하고 있는 제품명 「TSA-71L-A-3」〕를 이용하여, 고온 조건(85℃) 유지 시간 30분과, 저온 조건(-40℃) 유지 시간 30분을 1 사이클로 하여 행했다. 또한, 온도 이행 시간을 1분으로 하고, 온도 이행 시의 온도 이행 시간 0분에 있어서, 외기를 도입하지 않고, 적층체에 결로를 발생시키지 않는 조건을 설정했다. 이 사이클을 50, 150 사이클로 반복하여 시험을 실시했다.

(판정)

냉열충격 환경 시험을 행한 후, 크랙의 유무를 시각적으로 확인했다. 시험 전과 변화가 없고, 시험 후에 직교 니콜 하에서 누광이 발생하지 않은 것을 「○」, 50 사이클 시험 후에 직교 니콜 하에서 누광이 있었던 경우를 「×」, 100 사이클 시험 후에 누광이 있었던 경우를 「△」로 했다.

[찌르기 강도]

위에서 제조한 복합 위상차판의 시험편의 찌르기 기울기를 산출했다. 직경 1 mm, 선단의 곡률 반경 0.5 R의 찌르기 지그를 장착한 소형 탁상 시험기〔(주)시마즈세이사쿠쇼 제조의 상품명 「EZ Test」〕를 이용하여, 단위 막 두께 당 찌르기 강도의 측정을 다음과 같은 식으로 행했다. 찌르기 지그가 통과할 수 있는 직경 15 mm 이하의 원형 구멍이 뚫린 2장의 샘플대 사이에 액정층을 끼웠다. 액정층에 대하여 찌르기 지그를 수직으로 푹 찔러, 액정층이 터지거나 갈라지거나 했을 때의 찌르기 지그에 걸린 하중을 읽어들였다. 찌르기 속도는 0.0033 cm/초였다. 12개의 위상차층의 시험편에 관해서 찌르기 강도 측정을 실시하여, 그 평균치를 찌르기 강도로서 구했다.

[편광자]

평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상이며 두께 20 ㎛인 폴리비닐알코올 필름을, 30℃의 순수에 침지한 후, 요오드:요오드칼륨:물의 질량비가 0.02:2:100인 수용액에 30℃에서 침지하여 요오드 염색을 행했다(이하, 요오드 염색 공정이라고도 한다.). 요오드 염색 공정을 거친 폴리비닐알코올 필름을, 요오드화칼륨:붕산:물의 질량비가 12:5:100인 수용액에 56.5℃에서 침지하여 붕산 처리를 행했다(이하, 붕산 처리 공정이라고도 한다). 붕산 처리 공정을 거친 폴리비닐알코올 필름을 8℃의 순수로 세정한 후, 65℃에서 건조하여, 폴리비닐알코올에 요오드가 흡착 배향되어 있는 편광자(연신 후의 두께 8 ㎛)를 얻었다. 이때, 요오드 염색 공정과 붕산 처리 공정에 있어서 연신을 행했다. 이러한 연신에 있어서의 총 연신 배율은 5.3배였다.

[편광판]

상기한 것과 같이 얻어진 편광자에, 하드코트된 시클로올레핀계 수지 필름(두께 28 ㎛)과 비누화 처리된 셀룰로오스계 수지 필름(두께 20 ㎛)을, 수계 접착제를 통해 닙 롤로 각각 접합했다. 얻어진 접합물의 장력을 430 N/m로 유지하면서, 60℃에서 2분간 건조하여, 양면에 보호 필름을 갖는 편광판을 얻었다. 또한, 상기 수계 접착제는 물 100 부에, 카르복시기 변성 폴리비닐알코올(가부시키가이샤쿠라레 제조의 쿠라레포발 KL318) 3 부와, 수용성 폴리아미드 에폭시 수지(다오카카가쿠고교가부시키가이샤 제조의 스미레즈레진 650, 고형분 농도 30%의 수용액) 1.5 부를 첨가하여 조제했다.

얻어진 편광판에 관해서, 분광 광도계(V7100, 닛폰분코가부시키가이샤 제조)를 사용하여, 얻어진 투과율, 편광도에 대하여 JIS Z 8701의 2도 시야(C 광원)에 의해 시감도 보정을 행하여, 시감도 보정 단체 투과율(Ty) 및 시감도 보정 편광도(Py)를 측정했다. 또한, 동 분광광도계를 이용하여 단체 색상 a^* 및 b^*을 측정했다. 얻어진 시감도 보정 단체 투과율(Ty)은 42.1%, 시감도 보정 편광도(Py)는 99.996%, 단체 색상 a^*은 -1.1, 단체 색상 b^*은 3.7이었다.

편광판 표면에 PET 기재에 점착제가 붙은 프로텍트 필름을 표면 처리된 시클로올레핀계 수지 필름의 표면 처리된 표면에 PET 기재의 점착제면과 맞도록 접합시켜 프로텍트 필름 구비 편광판을 얻었다. 두께는 109 ㎛였다.

[점착제]

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 용액의 일부의 중량 평균 분자량을 측정한 바, 180만의 (메트)아크릴산에스테르 중합체의 생성을 확인했다.

상기 공정에서 얻어진 (메트)아크릴산에스테르 중합체 100 질량부(고형분 환산치; 이하 동일하다)와, 이소시아네이트계 가교제로서, 트리메틸올프로판 변성 톨릴렌디이소시아네이트(도소가부시키가이샤 제조, 상품명 「콜로네이트 L」) 0.30 질량부와, 실란 커플링제로서, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(신에츠카가쿠고교가부시키가이샤 제조, 상품명 「KBM403」) 0.30 질량부를 혼합하고, 충분히 교반하여, 아세트산에틸로 희석함으로써, 점착제 조성물의 도공 용액을 얻었다.

세퍼레이터(린테크가부시키가이샤 제조: SP-PLR382190, 두께 38 ㎛)의 이형 처리면(박리층면)에, 애플리케이터에 의해, 건조 후의 두께가 15 ㎛(점착제 A), 25 ㎛(점착제 B)가 되도록 상기 도공 용액을 도공한 후, 100℃에서 1분간 건조하고, 점착제층의 세퍼레이터가 접합된 면과는 반대면에, 또 한 장의 세퍼레이터(린테크사 제조: SP-PLR381031)를 접합하여, 양면 세퍼레이터 구비 점착제층을 얻었다.

[제1 액정층(제1 위상차층)]

제1 액정층(제1 위상차층)으로서, 네마틱 액정 화합물이 경화된 층과, 배향막과, 투명 기재로 이루어지는 λ/4의 위상차를 부여하는 층을 이용했다. 또한, 네마틱 액정 화합물이 경화한 층, 배향층의 합계 두께는 2 ㎛였다.

[제1 액정층(제2 위상차층)]

배향층 형성용의 조성물로서, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트(신나카무라카가쿠고교(주) 제조 A-600) 10.0 질량부와, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(신나카무라카가쿠고교(주) 제조 A-TMPT) 10.0 질량부와, 1,6-핵산디올디(메트)아크릴레이트(신나카무라카가쿠고교(주) 제조 A-HD-N) 10.0 질량부와, 광중합 개시제로서 이르가큐어 907(BASF사 제조 Irg-907) 1.50 질량부를, 용매 메틸에틸 케톤 70.0 질량부 중에서 용해시켜, 배향층 형성용 도공액을 조정했다.

기재 필름으로서 두께 20 ㎛의 장척형의 환상 올레핀계 수지 필름(닛폰제온가부시키가이샤 제조)를 준비하고, 기재 필름의 한 면에, 얻어진 배향층 형성용 도공액을 바코터로 도포했다.

도공 후의 도포층에 온도 80℃에서 60초간의 열처리를 실시한 후, 자외선(UVB)을 220 mJ/㎠ 조사하여, 배향층 형성용 조성물을 중합하고, 경화시켜, 기재 필름 상에 두께 2.3 ㎛의 배향층 1을 형성했다.

위상차층 형성용 조성물로서, 광중합성 네마틱 액정 화합물(메르크사 제조 RMM28B) 20.0 질량부와, 광중합 개시제로서 이르가큐어 907(BASF사 제조 Irg-907) 1.0 질량부를, 용매 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 80.0 질량부 중에 용해시켜, 위상차층 형성용 도공액을 조정했다.

앞서 얻어진 배향층 1 상에 위상차층 형성용 도공액을 도포하고, 도포층에 온도 80℃에서 60초간의 열처리를 실시했다. 그 후, 자외선(UVB)을 220 mJ/㎠ 조사하여, 위상차층 형성용 조성물을 중합하고, 경화시켜, 배향층 상에 두께 0.7 ㎛의 위상차층을 형성했다. 이와 같이 하여 기재 필름 상에 배향층 1과 위상차층 1을 포함하는 제2 위상차 필름(두께 3 ㎛)을 얻었다.

[액정층]

제1 액정층과 제2 액정층을, 자외선 경화형 접착제(두께 1 ㎛)에 의해, 각각의 액정층면(투명 기재와는 반대측의 면)이 접합면이 되도록 접합했다. 이어서, 자외선을 조사하여 자외선 경화형 접착제를 경화시켰다. 이와 같이 하여, 제1 액정층과 제2액정층의 2층의 위상차층을 포함하는 위상차층을 제작했다. 이 위상차층의 양면으로부터 투명 기재를 박리한 후, 위상차층의 찌르기 강도를 측정했다. 위상차층의 찌르기 강도는 70 gf였다. 제1 액정층과 자외선 경화형 접착제층과 제2 액정층의 2층을 포함하는 액정층의 두께는 6 ㎛였다.

[제조예 1]

프로텍트 필름 구비 편광판에, 점착제 A를 포함하는 양면 세퍼레이터 구비 점착제층으로부터 한쪽의 세퍼레이터를 박리한 점착제 A를 접합한 후, 또 다른 쪽의 세퍼레이터를 박리하여, 점착제 A에 제1 위상차층 및 제2 위상차층의 2층의 위상차층을 포함하는 액정층을 접합하고, 점착제 B를 포함하는 양면 세퍼레이터 구비 점착제층으로부터 한쪽의 세퍼레이터를 박리하고, 점착제 B를 접합하여, 프로텍트 필름/하드코트된 시클로올레핀계 수지 필름/폴리비닐알코올 필름/셀룰로오스계 수지 필름/점착제 A/제1 위상차층/자외선 경화형 접착제층/제2 위상차층/점착제 B/세퍼레이터의 층 구조를 갖는 적층 필름을 얻었다. 적층 필름으로서의 두께는 193 ㎛였다.

적층 필름을 소정의 치수 및 형상으로 컷트하고, 컷트한 적층 필름을 각각 액정층 측이 편광판 측보다 상측(절삭날이 진입하는 쪽)이 되게 하여 300장 적층하고, 하기 표 1에 나타내는 연마 조건으로 150 mm×78 mm의 사이즈가 되도록 도 7에 도시하는 구성을 갖는 단부면 가공 장치를 이용하여 단부면 연마를 실시했다. 적층 높이는 57.9 mm, 절삭 공구의 반경 115 mm, 절삭날 경사 각도 0도였다.

[실시예 1∼4 및 비교예 1]

제조예 1에서 얻어진 적층체 중 표 1에 나타내는 적층 위치에 있는 적층체에 관해서 각각 상기 「크랙의 관찰」에 따라서 크랙의 최대 깊이 및 개수를 측정한 후, 내구성 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 표 중, 적층 매수 순번은, 평가한 적층체가 절삭날이 진입한 측에서 몇 번째의 적층 위치에 있는지를 나타낸다.

[제조예 2]

연마 조건을 표 2에 나타내는 조건으로 바꾼 것 이외에는 제조예 1과 같은 식으로 하여 적층체를 얻었다.

[실시예 5 및 6, 비교예 2]

표 2에 나타내는 적층 위치에 있는 적층체에 관해서 각각 상기 「크랙의 관찰」에 따라서 크랙의 최대 깊이 및 개수를 측정한 후, 내구성을 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[제조예 3]

연마 조건을 표 3에 나타내는 조건으로 바꾼 것 이외에는 제조예 1과 같은 식으로 하여 적층체를 얻었다.

[비교예 3]

표 3에 나타내는 적층 위치에 있는 적층체에 관해서 각각 상기 「크랙의 관찰」에 따라서 크랙의 최대 깊이 및 개수를 측정한 후, 내구성을 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f: 절삭부
10: 절삭 공구
10a: 지지대
11: 부착 구멍
12: 부착 홈
13: 체결 볼트
20: 대좌
21: 몸통부
22: 홈부
23: 플랜지부
24: 부착 볼트
30: 지지부
31: 기판
32: 프레임
33: 회전 테이블
34: 실린더
35: 지그
A: 회전축
B: 절삭날
S: 설치면
W: 적층물
R: 반경
Hx: 적층물 높이
100, 200, 700: 적층체
101, 203, 603: 편광판
102, 204, 701: 제1 점착제층
103, 205, 301, 401: 액정층
104, 206, 702: 제2 점착제층
207, 604: 프로텍트 필름
201, 601: 편광자
202, 602: 열가소성 수지 필름
300, 400, 500, 600: 적층 필름
302, 402: 배향층
303, 403: 기재층
501: 접착제층
703: 세퍼레이터

Claims (10)

1. 편광판과 제1 점착제층과 액정층과 제2 점착제층을 이 순서로 갖는 적층체로서,
   상기 적층체는 상기 액정층의 단부 영역에 크랙을 가지고,
   하기 식 (1)을 만족하는 적층체.
   N+(Dm×1.34)<120 (1)
   [식 중,
   N은 상기 크랙 중 평면에서 볼 때의 단부로부터의 깊이가 20 ㎛ 이상인 크랙의 적층체의 단부 길이 10 mm 당 개수를 나타내고,
   Dm은 상기 개수를 카운트한 크랙 중 가장 큰 깊이[㎛]를 나타낸다.]
2. 제1항에 있어서, 상기 액정층은 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 층을 갖는 적층체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 액정층은 배향층을 더 갖는 적층체.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 크랙의 적어도 하나의 단부는 상기 중합성 액정 화합물의 배향 방향과 교차하는 상기 액정층의 단부에 존재하는 적층체.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층체는 매엽형인 적층체.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적층체는 연마된 단부면을 갖는 적층체.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재한 적층체를 갖는 화상 표시 장치.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재한 적층체의 제조 방법으로서,
   액정층 및 편광판을 준비하는 준비 공정,
   액정층을 제1 점착제층을 통해 편광판에 접합하고, 액정층의 제1 점착제층과는 반대측에 제2 점착제층을 형성함으로써 적층체를 얻는 접합 공정,
   적층체를 재단하는 재단 공정, 및
   적층체의 단부면을 연마하는 연마 공정
   을 포함하는 제조 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 연마 공정은
   적층체를 복수매 겹쳐 쌓아 적층물을 얻는 제1 공정, 및
   얻어진 적층물의 단부면의 길이 방향을 따라, 적층물에 대하여, 회전축을 중심으로 회전하는, 절삭날을 갖는 절삭 공구를 상대 이동시킴으로써 적층물의 단부면을 절삭 가공하는 제2 공정
   을 포함하는 제조 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 제2 공정에 있어서, 절삭날의 회전 반경 외측 방향에 있어서의 단부가 적층체에 접할 때의 절삭날의 입사 각도가 -30도 이상 30도 이하인 제조 방법.

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