KR20200096431A

KR20200096431A - 편광판 및 표시 장치

Info

Publication number: KR20200096431A
Application number: KR1020200011931A
Authority: KR
Inventors: 소스케 사이토; 쇼지 소부에
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2019-02-04
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2020-08-12
Also published as: CN111522089A

Abstract

[과제] 중합성 액정 화합물을 사용한 위상차 필름을 갖춘 원편광판으로서, 고온고습 환경 하에 두기 전후에 위상차 필름의 면내 위상차값이 상승하기 어려운 원편광판을 제공하는 것.
[해결수단] 편광판과 위상차 필름을 갖는 원편광판으로서, 상기 편광판은 편광자와 상기 편광자의 적어도 한쪽의 면에 접합된 보호 필름을 포함하고, 상기 편광자는 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드가 흡착 배향한 필름이고, 상기 편광자의 붕소 함유량은 1.00 중량% 이상이고, 상기 보호 필름의 투습도는 50 g/㎡·24 hr 이상이고, 상기 위상차 필름은 중합성 액정 화합물이 경화한 층으로 이루어지는 위상차층을 포함하는 원편광판.

Description

편광판 및 표시 장치{POLARIZING PLATE AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은 편광판 및 표시 장치에 관한 것이다.

최근 유기 일렉트로루미네센스(이하, 유기 EL이라고도 함) 표시 장치로 대표되는 화상 표시 장치가 급속히 보급되고 있다. 유기 EL 표시 장치에는, 편광자 및 위상차 필름(λ/4판)을 구비하는 원편광판이 탑재된다. 원편광판을 배치함으로써, 외광의 반사를 방지하여, 화면의 시인성을 향상시킬 수 있다.

유기 EL 표시 장치의 대두에 의해, 화상 표시 장치의 박형화에 대한 요구가 강해짐에 따라, 원편광판에 관해서도 박형화가 요구되고 있다. 종래의 수지 필름을 성형한 위상차 필름에서, 박형화가 가능한 액정 화합물을 재료로 하여 형성한 위상차 필름으로 변경하는 것이 검토되고 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 중합성 액정 화합물을 사용한 위상차 필름은, 중합성 액정 화합물을 기재 상에 도공하여 배향시키고, 필요에 따라 빛을 조사하여 배향 상태를 고정함으로써 제조된다.

특허문헌 1: 일본 특허공개 2017-54093호 공보

중합성 액정 화합물을 사용한 위상차 필름을 갖는 원편광판을 고온고습 환경 하에 두면, 위상차 필름의 면내 위상차값이 상승해 버린다고 하는 문제가 있다는 것이 판명되었다. 면내 위상차값의 상승은, 반사 색상을 변화시켜, 화상 표시 장치의 시인성을 악화시킬 수 있다. 본 발명의 목적은, 중합성 액정 화합물을 사용한 위상차 필름을 갖춘 원편광판으로서, 고온고습 환경 하에 두기 전후에 위상차 필름의 면내 위상차값이 상승하기 어려운 원편광판을 제공하는 것이다.

[1] 편광판과 위상차 필름을 갖는 원편광판으로서,

상기 편광판은 편광자와 상기 편광자의 적어도 한쪽의 면에 접합된 보호 필름을 포함하고,

상기 편광자는 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드가 흡착 배향한 필름이고,

상기 편광자의 붕소 함유량은 1.00 중량% 이상이고,

상기 보호 필름의 투습도는 50 g/㎡·24 hr 이상이고,

상기 위상차 필름은 중합성 액정 화합물이 경화한 층으로 이루어지는 위상차층을 포함하는 원편광판.

[2] 상기 편광자의 두께가 20 ㎛ 이하인 [1]에 기재한 원편광판.

[3] 상기 편광자의 시감도 보정 단체 투과율이 40% 이상인 [1] 또는 [2]에 기재한 원편광판.

[4] 상기 편광자를 80℃에서 4시간 유지했을 때에, 폭 2 mm 당 흡수축 방향의 수축 응력이 60 N/㎟ 이상인 [1]∼[3]의 어느 하나에 기재한 원편광판.

[5] 상기 편광자의 단체 색상은, a* 값이 -0.90 이상 -0.60 이하이고, b* 값이 2.70 이상 3.70 이하인 [1]∼[4]의 어느 하나에 기재한 원편광판.

[6] 상기 위상차 필름은 배향막을 포함하고,

상기 배향막은 상기 편광자와 상기 위상차층의 사이에 위치하는 [1]∼[5]의 어느 하나에 기재한 원편광판.

[7] 상기 편광판과 상기 위상차 필름이 활성 에너지선 경화성 접착제에 의해 접합되어 있는 [1]∼[6]의 어느 하나에 기재한 원편광판.

[8] 상기 편광판은 편광자의 양쪽의 면에 보호 필름을 구비하고,

한쪽의 보호 필름의 투습도는 500 g/㎡·24 hr 이상이고,

또 한쪽의 보호 필름의 투습도는 100 g/㎡·24 hr 이하인 [1]∼[7]의 어느 하나에 기재한 원편광판.

[9] 앞면판, 차광 패턴 및 터치 센서를 추가로 갖는 [1]∼[8]의 어느 하나에 기재한 원편광판.

[10] [1]∼[9]의 어느 하나에 기재한 원편광판과 표시 소자를 구비하는 표시 장치.

본 발명에 의하면, 중합성 액정 화합물을 사용한 위상차 필름을 갖춘 원편광판으로서, 고온고습 환경하에 두기 전후에 위상차 필름의 면내 위상차값이 상승하기 어려운 원편광판을 제공할 수 있다.

도 1은 원편광판의 층 구성을 도시하는 개략 단면도의 일례이다.
도 2는 유기 EL 표시 장치의 층 구성을 도시하는 개략 단면도의 일례이다.

<원편광판>

본 발명의 원편광판은 편광판과 위상차 필름을 갖는다. 편광판과 위상차 필름은 예컨대 접착층을 통해 적층할 수 있다. 접착층으로서는, 예컨대 후술하는 점착제층이나 접착제층을 들 수 있다. 본 발명에 있어서 편광판이란, 편광자와 편광자의 적어도 한쪽의 면에 접합된 보호 필름을 포함하는 적층체를 말한다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 원편광판의 층 구성의 일례를 설명한다. 또한, 도 1에서 편광자(10)와 보호 필름(11, 12)을 각각 접합하기 위한 접착제층은 도시하지 않는다. 도 1(a)에 도시하는 원편광판(100)은, 편광자(10)의 한쪽의 면에 제1 보호 필름(11)이 적층되고, 편광자(10)의 또 한쪽의 면에 제2 보호 필름(12)이 적층된 편광판(1)과, 중합성 액정 화합물이 경화한 층(20)을 포함하는 위상차 필름(2)이 점착제층(13)을 통해 적층된 층 구성을 갖는다. 또한 원편광판(100)은, 위상차 필름(2)에 있어서의 편광판(1)과는 반대쪽의 면에 점착제층(14)을 갖는다. 점착제층(14)은 유기 EL 표시 소자나 터치 센서 등에 접합하기 위한 점착제층일 수 있다.

도 1(b)에 도시하는 원편광판(101)은, 편광자(10)의 한쪽의 면에 제1 보호 필름(11)이 적층되고, 편광자(10)의 또 한쪽의 면에 제2 보호 필름(12)이 적층된 편광판(1)과 위상차 필름(2)이 점착제층(13)을 통해 적층된 층 구성을 갖는다. 원편광판(101)에 있어서, 위상차 필름(2)은, 중합성 액정 화합물이 경화한 층(20)과 중합성 액정 화합물이 경화한 층(21)이 접착층(15)을 통해 적층된 층 구성을 갖는다. 또한 원편광판(101)은, 위상차 필름(2)에 있어서의 편광판(1)과는 반대쪽의 면에 점착제층(14)을 갖는다. 점착제층(14)은 유기 EL 표시 소자나 터치 센서 등에 접합하기 위한 점착제층일 수 있다.

도 1(c)에 도시하는 원편광판(103)은, 편광자(10)의 한쪽의 면에 제1 보호 필름(11)이 적층된 편광판(1)과 위상차 필름(2)이 점착제층(13)을 통해 적층된 층 구성을 갖는다. 원편광판(103)에 있어서 편광판(1)은, 편광자(10)의 한쪽의 면에만 보호 필름을 갖는 편광판이다. 원편광판(103)에 있어서 위상차 필름(2)은, 중합성 액정 화합물이 경화한 층(20)과 중합성 액정 화합물이 경화한 층(21)이 접착층(15)을 통해 적층된 층 구성을 갖는다. 또한 원편광판(103)은, 위상차 필름(2)에 있어서의 편광판(1)과는 반대쪽의 면에 점착제층(14)을 갖는다. 점착제층(14)은 유기 EL 표시 소자나 터치 센서 등에 접합하기 위한 점착제층일 수 있다.

도 1에 도시하는 것과 같이 위상차 필름은, 위상차층을 1층 갖고 있어도 좋고, 2층 갖고 있어도 좋다. 또한 위상차 필름은, 위상차층에 더하여, 그 제조 단계에서 중합성 액정 화합물을 배향시키기 위한 배향막을 갖고 있는 것이 바람직하다. 도 1에 도시하는 것과 같이 편광판은, 편광자의 한쪽의 면에만 보호 필름이 적층되어 있어도 좋고, 양쪽의 면에 적층되어 있어도 좋다.

원편광판은, 도 1에 도시한 층 이외의 층을 가질 수 있다. 원편광판이 추가로 갖고 있어도 좋은 층으로서는, 앞면판, 차광 패턴, 터치 센서 등을 들 수 있다. 앞면판은 편광판에 있어서의 위상차 필름이 적층된 측과는 반대쪽에 배치될 수 있다.

차광 패턴은 앞면판에 있어서의 편광판 측의 면 위에 형성할 수 있다. 차광 패턴은, 화상 표시 장치의 액자(비표시 영역)에 형성되며, 화상 표시 장치의 배선이 사용자에게 시인되지 않게 할 수 있다.

터치 센서는 위상차 필름에 있어서의 편광판 측과는 반대쪽의 면 위에 배치된다. 터치 센서는 앞면판과 편광판의 사이에 배치되어도 좋다. 터치 센서는 입력 수단으로서 이용된다.

터치 센서로서는, 저항막 방식, 표면탄성파 방식, 적외선 방식, 전자유도 방식, 정전용량 방식 등 다양한 양식이 제안되어 있고, 어느 방식이라도 상관없다. 그 중에서도 정전용량 방식이 바람직하다. 정전용량 방식 터치 센서는 활성 영역 및 상기 활성 영역의 외곽부에 위치하는 비활성 영역으로 구분된다. 활성 영역은 표시 패널에서 화면이 표시되는 영역(표시부)에 대응하는 영역이며, 사용자의 터치가 감지되는 영역이고, 비활성 영역은 표시 장치에서 화면이 표시되지 않는 영역(비표시부)에 대응하는 영역이다. 터치 센서는 플렉시블한 특성을 갖는 기판과; 상기 기판의 활성 영역에 형성된 감지 패턴과; 상기 기판의 비활성 영역에 형성되며, 상기 감지 패턴과 패드부를 통해 외부의 구동 회로와 접속하기 위한 각 센싱 라인을 포함할 수 있다. 터치 센서의 기판은, 인성(靭性)이 2,000 MPa% 이상인 것이 터치 센서에 생길 수 있는 크랙을 억제한다는 관점에서 바람직하다. 보다 바람직하게는 인성이 2,000 MPa%∼30,000 MPa%이다. 여기서 인성은, 고분자 재료의 인장 시험을 통해 얻어지는 응력(MPa)-변형(%) 곡선(Stress-Strain Curve)에 있어서 파괴점까지의 곡선의 하부 면적으로서 정의된다.

원편광판의 주면(主面)의 형상은 실질적으로 직사각형일 수 있다. 주면이란 표시면에 대응하는 가장 넓은 면적을 갖는 면을 의미한다. 실질적으로 직사각형이란, 4개의 모서리(코너부) 중 적어도 하나의 코너부가 둔각이 되도록 절제된 형상이나 라운딩을 형성한 형상이거나, 주면에 수직인 단부면의 일부가 면내 방향으로 우묵하게 들어간 함몰부(절결)를 갖거나, 주면 내의 일부가 원형, 타원형, 다각형 및 이들의 조합 등의 형상으로 도려내어진 천공부를 갖거나 하여도 좋다는 것을 말한다.

원편광판의 크기는 특별히 한정되지 않는다. 원편광판이 실질적으로 직사각형인 경우, 장변의 길이는 6 cm 이상 35 cm 이하인 것이 바람직하고, 10 cm 이상 30 cm 이하인 것이 보다 바람직하며, 단변의 길이는 5 cm 이상 30 cm 이하인 것이 바람직하고, 6 cm 이상 25 cm 이하인 것이 보다 바람직하다.

<편광판>

본 발명에 있어서 편광판이란, 편광자와, 상기 편광자의 적어도 한쪽의 면에 접합된 보호 필름을 포함하는 것이다. 즉, 편광판은, 편광자와, 편광자의 한면 혹은 양면에 접합된 보호 필름을 포함하는 적층체를 말한다. 편광판이 구비하는 보호 필름은, 후술하는 하드코트층, 반사방지층, 대전방지층 등의 표면 처리층을 갖고 있어도 좋다. 편광자와 보호 필름은, 예컨대 접착제층이나 점착제층을 통해 적층할 수 있다. 편광판이 구비하는 부재에 관해서 이하에 설명한다.

(1) 편광자

편광판이 구비하는 편광자는, 그 흡수축에 평행한 진동면을 갖는 직선편광을 흡수하고, 흡수축에 직교하는(투과축과 평행한) 진동면을 갖는 직선편광을 투과하는 성질을 갖는 흡수형의 편광자일 수 있다. 본 발명에서는, 편광자는 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드가 흡착 배향한 것을 이용한다.

고온고습 환경 하에서, 위상차 필름의 면내 위상차값이 상승한다고 하는 현상은, 수분이 편광자에 포함되는 요오드(특히 I₃ ^-)를 용출시키고, 그 요오드가 위상차 필름으로 이행함으로써 생기는 것이 본 발명자 등의 검토에 의해 밝혀졌다. 그 때문에, 본 발명과 같이, 편광자가 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드가 흡착 배향된 것인 경우에, 고온고습 환경 하에서 위상차값이 상승하기 어렵다고 하는 효과를 얻기 쉽다.

고온고습 환경 하에서 요오드의 용출을 막기 위해서는 편광자의 가교 밀도를 크게 하는 것이 바람직하다. 후술하는 것과 같이, 편광자는 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액에 침지하는 공정을 거쳐 제조되고, 붕산은 폴리비닐알코올계 수지쇄끼리를 가교한다. 편광자의 가교 밀도가 크면, 습열 환경 하에서도 요오드를 편광자 중에 유지하기 쉽다. 편광자의 가교 밀도는 편광자 중의 붕소 함유량에 관계된다고 생각되므로, 본 발명에 있어서 편광자의 붕소 함유량은, 1.00 중량% 이상이며, 1.80 중량% 이상인 것이 바람직하고, 2.00 중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 2.50 중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 편광자의 붕소 함유량은 10.00 중량% 이하라도 좋고, 8.00 중량% 이하라도 좋고, 6.00 중량% 이하라도 좋다. 편광자의 붕소 함유량은 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해 측정된다.

바꿔 말하면, 고온고습 환경 하에서 요오드의 용출을 막기 위해서는, 편광자의 수축 응력을 크게 하는 것이 바람직하다. 편광자의 수축 응력은 붕산에 의한 가교 정도를 반영하기 때문이다. 편광자를 80℃에서 4시간 유지했을 때, 폭 2 mm 당 흡수축 방향의 수축 응력이 60 N/㎟ 이상인 것이 바람직하고, 80 N/㎟ 이상인 것이 보다 바람직하고, 85 N/㎟ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 편광자의 수축력은 120 N/㎟ 이하라도 좋고, 110 N/㎟ 이하라도 좋다. 편광자의 수축력은, 상세하게는 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해 측정된다. 상기 붕소 함유량이나 수축 응력은 예컨대 연신 처리나 가교 처리에 의해서 제어할 수 있다.

편광자는, 예컨대 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정; 폴리비닐알코올계 수지 필름을 요오드로 염색함으로써 요오드를 흡착시키는 공정; 요오드가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액 등의 가교액으로 처리하는 공정; 폴리비닐알코올계 수지 필름을 금속 이온으로 처리하는 공정; 및 폴리비닐알코올계 수지 필름을 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 명세서에서 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 및 메타크릴에서 선택되는 적어도 한쪽을 의미한다. 「(메트)아크릴로일」, 「(메트)아크릴레이트」 등에서도 마찬가지다.

폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통상 85∼100 mol%이며, 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 편광자의 원반 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 방법이 채용된다. 폴리비닐알코올계 원반 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, 요오드에 의한 염색 전, 염색과 동시 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, 주속(周速)이 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∼8배이다.

폴리비닐알코올계 수지 필름을 요오드로 염색하는 방법으로서는, 예컨대 상기 필름을, 요오드를 포함하는 수용액에 침지하는 방법이 채용된다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에 침지하는 처리를 해 두는 것이 바람직하다.

요오드에 의한 염색 후의 가교 처리로서는, 통상 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지하는 방법이 채용된다. 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다.

붕산 함유 수용액의 붕산 농도는, 물 100 중량부에 대하여 1.0∼8.0 중량부인 것이 바람직하고, 1.5∼6.0 중량부인 것이 바람직하고, 2.0∼5.5 중량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 붕산 함유 수용액의 요오드화칼륨 농도는, 물 100 중량부에 대하여 0.1∼20 중량부인 것이 바람직하고, 1.0∼15 중량부인 것이 바람직하다. 붕산 농도를 크게 하면 붕소 함유량을 크게 하기 쉽다.

붕산 함유 수용액의 온도는 40∼80℃인 것이 바람직하고, 60∼70℃인 것이 바람직하다. 온도를 높이면 가교 반응이 진행되기 쉽다. 가교 처리 시간은 1초간∼10분간인 것이 바람직하고, 10초간∼5분간인 것이 바람직하다.

가교 처리는 한 번으로 행하여도 좋고, 여러 번으로 나눠 행하여도 좋다. 가교 처리를 여러 번으로 나눠 행하는 경우, 각각의 가교 처리에 있어서 붕산 농도, 요오드화칼륨 농도, 붕산 함유 수용액의 온도, 가교 처리 시간은 각각 동일하더라도 좋고, 다르더라도 좋다.

금속 이온 처리는, 금속염을 포함하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 금속 이온 처리에 의해, 다양한 금속 이온을 폴리비닐알코올계 수지 필름 중에 함유시킬 수 있다. 금속 이온으로서는, 특히 색조 조정이나 내구성 부여의 점에서 코발트, 니켈, 아연, 크롬, 알루미늄, 구리, 망간, 철 등의 천이 금속의 금속 이온이 바람직하다. 이들 금속 이온 중에서도, 색조 조정이나 내열성 부여 등의 점에서 아연 이온이 바람직하다. 아연염으로서는, 염화아연, 요오드화아연 등의 할로겐화아연, 황산아연, 아세트산아연 등을 들 수 있다.

아연염 수용액 중의 아연 이온의 농도는 예컨대 0.1∼10 중량%이며, 바람직하게는 0.5∼7 중량%이다. 또한, 아연염 용액은 요오드화칼륨 등의 칼륨 이온 및 요오드 이온을 포함하는 것이 바람직하다. 아연염 용액 중의 요오드화칼륨 농도는 예컨대 0.1∼10 중량%이며, 바람직하게는 0.2∼5 중량%이다.

편광자 중의 아연 함유량은 2.00 중량% 이하인 것이 바람직하고, 1.00 중량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.03 중량% 이상인 것이 바람직하고, 0.05 중량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 편광자의 아연 함유량이 상기 범위이면, 고온고습 환경 하에서 요오드의 용출을 막기 쉽다. 아연 함유량은, 시판되는 형광X선 분석장치를 이용하여 측정된다. 아연 함유량은 금속 이온 처리 등에 의해 제어할 수 있다.

편광자 중의 요오드 함유량은 3.3 중량% 이하인 것이 바람직하고, 3.0 중량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.9 중량% 이상인 것이 바람직하고, 2.2 중량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 편광자의 요오드 함유량이 상기 범위이면, 편광 성능을 양호하게 유지하면서 용출할 수 있는 요오드의 양을 적게 할 수 있다. 요오드 함유량은 시판되는 형광X선 분석장치를 이용하여 측정된다. 요오드 함유량은 염색 처리, 가교 처리, 수세 처리 등에 의해 제어할 수 있다.

편광자의 두께는 바람직하게는 20 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 15 ㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 8 ㎛ 이하이다. 편광자의 두께는 통상 2 ㎛ 이상이며, 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 편광자의 두께를 작게 하는 것은, 편광자에 포함되는 요오드의 양을 적게 하는 데에 기여하기 때문에, 용출할 수 있는 요오드의 양을 적게 할 수 있다. 한편, 어느 정도의 두께가 확보됨으로써, 필름의 반송성이 높아지거나, 얻어지는 편광자의 편광 성능이 확보되거나 할 수 있다.

이와 같이 하여 얻어지는 편광자는, 시감도 보정 단체 투과율이 50% 이하인 것이 바람직하고, 45% 이하인 것이 보다 바람직하며, 40% 이상인 것이 바람직하고, 42% 이상인 것이 보다 바람직하다. 편광자의 시감도 보정 단체 투과율이 상기 범위이면, 편광 성능을 양호하게 유지하면서 용출할 수 있는 요오드의 양을 적게 할 수 있다.

이와 같이 하여 얻어지는 편광자는, 시감도 보정 편광도가 99.999% 이하인 것이 바람직하고, 99.995% 이하인 것이 보다 바람직하고, 99.985% 이상인 것이 바람직하고, 99.990% 이상인 것이 보다 바람직하다. 편광자의 시감도 보정 편광도가 상기 범위이면, 편광 성능을 양호하게 유지하면서 용출할 수 있는 요오드의 양을 적게 할 수 있다.

이와 같이 하여 얻어지는 편광자의 단체 색상은, 바람직하게는 a* 값이 -0.90 이상 -0.60 이하이고, 보다 바람직하게는 -0.88 이상 -0.65 이하이다. 또한, b* 값이 2.70 이상 3.70 이하이며, 보다 바람직하게는 2.80 이상 3.60 이하이다. 편광자의 단체 색상이 청(靑)에 근접한 경우, 즉 b* 값이 작은 경우, 습열 환경 하에서 위상차 필름의 위상차값이 상승하기 쉽기 때문에, 본 발명의 효과가 현저하다. 편광자의 색상은 시판되는 분광측색계에 의해 측정할 수 있다.

(2) 보호 필름

본 발명의 원편광판은, 편광자의 적어도 한쪽의 면에 보호 필름을 가지고, 편광자에 있어서의 위상차 필름 측과는 반대쪽의 면에 보호 필름을 갖는 것이 바람직하다. 편광판은, 투습도가 50 g/㎡·24 hr 이상인 보호 필름을 적어도 1장 구비한다. 보호 필름의 투습도는 후술하는 방법에 의해 측정된다.

편광자에 적층되는 보호 필름은, 투광성을 갖는(바람직하게는 광학적으로 투명한) 열가소성 수지일 수 있다. 보호 필름으로서는, 쇄상 폴리올레핀계 수지(폴리 프로필렌계 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 등을 포함하는 필름을 들 수 있다.

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 올레핀을 포함하는 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 그 유도체로 변성한 그래프트 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 그 유도체와 다가 알코올과의 중축합체를 포함하는 것이 일반적이다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체로서는 2가의 디카르복실산 또는 그 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)아크릴산C_1-6알킬에스테르를 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 중합체를 포함하는 엔지니어링 플라스틱이다.

보호 필름의 두께는 통상 1∼100 ㎛이지만, 강도나 취급성 등의 관점에서 5∼60 ㎛인 것이 바람직하고, 10∼55 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 15∼40 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

편광자의 편면 또는 양면에 접합되는 보호 필름은, 동종의 열가소성 수지로 구성되어 있어도 좋고, 이종의 열가소성 수지로 구성되어 있어도 좋다. 또한, 두께가 동일하여도 좋고, 다르더라도 좋다. 또한, 동일한 위상차 특성을 갖고 있어도 좋고, 다른 위상차 특성을 갖고 있어도 좋다.

상기한 대로 고온고습 환경 하에서 위상차 필름의 면내 위상차값이 상승한다고 하는 현상은, 수분이 편광자에 포함되는 요오드를 용출시켜, 그 요오드가 위상차 필름으로 이행함으로써 생기는 것으로 생각된다. 그 때문에, 고온고습 환경 하에서 편광자에 수분이 침입하기 쉬운 경우, 편광자로부터 요오드가 용출하기 쉬운 경우에, 본 발명의 효과는 현저하다. 이러한 양태로서는, 편광자의 위상차 필름 측과는 반대쪽에 투습도가 높은 보호 필름을 적층한 양태, 편광자의 위상차 필름 측에 보호 필름을 적층하지 않는 양태를 들 수 있다.

이러한 관점에서, 편광판이 위상차 필름 측과는 반대쪽에 구비하는 보호 필름의 투습도는, 50 g/㎡·24 hr 이상이라도 좋고, 100 g/㎡·24 hr 이상이라도 좋고, 500 g/㎡·24 hr 이상이라도 좋다. 보호 필름의 투습도는 예컨대 1000 g/㎡·24 hr 이하일 수 있다. 투습도는 JIS Z 0208에 준거한 것이며, 온도 40℃, 상대습도 90%에 있어서 측정한 값을 말한다.

편광판이 편광자의 양쪽의 면에 보호 필름을 갖춘 경우, 한쪽의 보호 필름의 투습도는 50 g/㎡·24 hr 이상(또는 100 g/㎡·24 hr 이상, 나아가서는 500 g/㎡·24 hr 이상)으로 했을 때에, 또 한쪽의 보호 필름의 투습도는 1000 g/㎡·24 hr 이하인 것이 바람직하고, 500 g/㎡·24 hr 이하인 것이 보다 바람직하고, 100 g/㎡·24 hr 이하인 것이 더욱 바람직하고, 50 g/㎡·24 hr 이하인 것이 특히 바람직하다.

편광판이 편광자의 양쪽의 면에 보호 필름을 갖춘 경우, 편광자의 위상차 필름 측과는 반대쪽에 배치하는 보호 필름의 투습도를 50 g/㎡·24 hr 이상(또는 100 g/㎡·24 hr 이상, 나아가서는 500 g/㎡·24 hr 이상)으로 했을 때에, 편광자의 위상차 필름 측에 배치하는 보호 필름의 투습도는, 1000 g/㎡·24 hr 이하인 것이 바람직하고, 500 g/㎡·24 hr 이하인 것이 보다 바람직하고, 100 g/㎡·24 hr 이하인 것이 더욱 바람직하고, 50 g/㎡·24 hr 이하인 것이 특히 바람직하다.

상술한 것과 같이, 보호 필름의 적어도 어느 한쪽은, 그 외면(편광자와는 반대쪽의 면)에, 하드코트층, 방현층, 광확산층, 반사방지층, 저굴절률층, 대전방지층, 방오층과 같은 표면 처리층(코팅층)을 구비하는 것이라도 좋다. 여기서, 보호 필름의 두께는 표면 처리층의 두께를 포함한 것이다. 이들 표면 처리층은 편광자에 수분이 침입하는 것을 막는 데에 기여할 수 있다.

보호 필름은 후술하는 접착제층 또는 점착제층을 통해 편광자에 접합할 수 있다. 접착제층을 형성하는 접착제로서는 바람직하게는 수계 접착제, 활성 에너지선 경화성 접착제이다.

편광자와 보호 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(글로우 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, 앵커 코트 처리와 같은 습식 처리를 들 수 있다. 이들 표면 활성화 처리는 단독으로 행하여도 좋고, 2개 이상을 조합하여도 좋다.

편광자의 양면에 보호 필름이 접합되는 경우에 있어서, 이들 보호 필름을 접합하기 위한 접착제는, 동종의 접착제라도 좋고, 이종의 접착제라도 좋다.

보호 필름 대신에, 편광자의 적어도 한쪽의 면에 보호층을 형성하여도 좋다. 보호층은, 편광자에 접착제층이나 점착제층을 개재하지 않고서 형성될 수 있고, 즉, 보호층은 편광자를 접하여 형성될 수 있다. 보호층은 (메트)아크릴계 수지를 포함하는 층일 수 있다. 보호층은 편광자로부터 요오드가 이행하는 것을 방지할 수 있다. 보호층은 단층이라도 좋고, 복수의 층으로 형성되어도 좋다.

(메트)아크릴계 수지를 포함하는 층은, (메트)아크릴계 수지를 포함하는 조성물을 편광자에 도공하고, 가열 또는 활성 에너지선을 조사하거나, 기재 필름 상에 (메트)아크릴계 수지를 포함하는 조성물을 도공하고, 가열 또는 활성 에너지선을 조사하거나 함으로써 형성할 수 있다. 후자의 경우, (메트)아크릴계 수지를 포함하는 층 위에 편광자를 형성하여도 좋다.

(메트)아크릴계 수지란, (메트)아크릴계 수지를 구성하는 모노머 중 (메트)아크릴로일기를 갖는 모노머가 주성분인 폴리머인 것을 말한다. 여기서 주성분이란, (메트)아크릴계 수지를 구성하는 모노머 성분 중에서 가장 함유량(질량%)이 큰 모노머를 말한다. 보호층을 형성하는 재료로서 (메트)아크릴계 수지를 이용함으로써, 습열 환경 하에서도 원편광판의 광학 특성이 저하하는 것을 억제할 수도 있다.

(메트)아크릴계 수지로서는 광중합성 모노머를 중합한 것이 바람직하며, 예컨대 (메트)아크릴로일기를 갖는 단작용 모노머 또는 다작용 모노머를 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 중합한 것일 수 있다. (메트)아크릴계 수지는, (메트)아크릴로일기를 갖는 모노머 이외의 모노머가 중합되어 있어도 좋으며, 예컨대 비닐기를 갖는 모노머가 중합되어 있어도 좋다.

(메트)아크릴로일기를 갖는 모노머로서는 특별히 한정되지 않지만, 분자 내에 1개 또는 2개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다. 구체적으로는, 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 상기 (메트)아크릴레이트의 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드 첨가 화합물; 분자 중에 4개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 올리고에스테르(메트)아크릴레이트, 올리고에테르(메트)아크릴레이트, 올리고우레탄(메트)아크릴레이트, 올리고에폭시(메트)아크릴레이트, 올리고멜라민(메트)아크릴레이트, 덴드리머 구조를 갖는 다작용 아크릴레이트 등을 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지를 포함하는 층의 두께는 통상 0.1 ㎛ 이상이고, 0.3 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.5 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 또한 통상 20.0 ㎛ 이하이고, 15 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

<위상차 필름>

본 발명의 원편광판은 위상차 필름을 갖는다. 위상차 필름은 위상차층을 갖는다. 위상차층은 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물로 구성되는 층을 갖는 것이 바람직하다. 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 포함하는 것이 바람직하다.

λ/2의 위상차를 부여하는 층으로서는, 바람직하게는 파장 550 nm에 있어서의 면내 위상차값이 200∼280 nm인 층을 의미하고, 보다 바람직하게는 면내 위상차값이 215∼265 nm인 층을 의미한다. λ/4의 위상차를 부여하는 층으로서는, 바람직하게는 파장 550 nm에 있어서의 면내 위상차값이 100∼160 nm인 층을 의미하고, 보다 바람직하게는 면내 위상차값이 110∼150 nm인 층을 의미한다. 포지티브 C층은 굴절률이 nx≒ny<nz의 관계성을 보이는 층일 수 있다. 포지티브 C층의 두께 방향의 위상차값은, 파장 550 nm에 있어서 -50 nm∼-150 nm일 수 있고, -70 nm∼-120 nm일 수 있다. 또한, nx는 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향(즉, 지상축 방향)의 굴절률이고, ny는 면내에서 지상축과 직교하는 방향(즉, 진상축 방향)의 굴절률이고, nz는 두께 방향의 굴절률이다.

위상차층은, 정파장 분산성을 보이더라도 좋고, 역파장 분산성을 보이더라도 좋다. 위상차 필름이 복수의 위상차층을 갖는 경우, 각각의 위상차층이 정파장 분산성을 보이더라도 좋고, 역파장 분산성을 보이더라도 좋다. 위상차 필름이 역파장 분산성을 보이는 위상차층을 갖춘 경우, 습열 환경 하에서 위상차값이 상승했을 때에, 반사 색상이 변화되기 쉽고, 표시 장치의 시인성이 악화하기 쉽다. 그 때문에, 위상차 필름이 역파장 분산성을 보이는 위상차층을 갖춘 경우에, 본 발명의 효과가 현저하다.

본 발명에서는, λ/4의 위상차를 부여하는 층이 역파장 분산성을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로 λ/4의 위상차를 부여하는 층은 이하의 식을 만족하는 것이 바람직하다.

0.80<Re(450)/Re(550)<1.00 … (1)

1.00<Re(650)/Re(550)<1.30 … (2)

여기서, 식 중 Re(λ)는, 파장 λ nm에 있어서의 면내 위상차값을 나타낸다.

중합성 액정 화합물이 경화한 층은, 예컨대 기재에 마련된 배향막 상에 형성된다. 상기 기재는 배향막을 지지하는 기능을 가지며, 장척의 기재라도 좋다. 이 기재는, 이형성 지지체로서 기능하고, 전사용의 위상차층을 지지할 수 있다. 또한, 그 표면이 박리 가능할 정도의 접착력을 갖는 것이 바람직하다. 상기 기재로서는 상기 보호 필름의 재료로서 예시한 수지 필름을 들 수 있다.

기재의 두께로서는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 20 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 기재의 두께가 20 ㎛ 이상이면, 강도가 부여된다. 한편, 두께가 200 ㎛ 이하이면, 기재를 재단 가공하여 매엽의 기재로 함에 있어서, 가공 부스러기의 증가, 재단 날의 마모를 억제할 수 있다.

기재는 다양한 블로킹 방지 처리가 실시되어 있어도 좋다. 블로킹 방지 처리로서는, 이접착 처리, 필러 등을 혼련해서 넣는 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.

중합성 액정 화합물이 경화한 층은 배향막을 통해 기재 상에 형성된다. 즉, 기재, 배향막의 순으로 적층되고, 중합성 액정 화합물이 경화한 층은 상기 배향막 상에 적층된다.

배향막은 수직 배향막이라도 좋고, 중합성 액정 화합물의 분자축을 수평 배향시키는 배향막이라도 좋고, 중합성 액정 화합물의 분자축을 경사 배향시키는 배향막이라도 좋다. 배향막의 종류는 중합성 액정 화합물이나 요구하는 위상차 특성에 따라서 선택할 수 있다. 배향막으로서는, 후술하는 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물의 도공 등에 의해 용해되지 않는 용매 내성을 가지며, 또한 용매의 제거나 액정 화합물의 배향을 위한 가열 처리에 있어서의 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 배향막으로서는, 배향성 폴리머를 포함하는 배향막, 광배향막 및 표면에 요철 패턴이나 복수의 홈을 형성하여 배향시키는 그루브 배향막을 들 수 있다.

배향막의 두께는 통상 10 nm∼10000 nm의 범위이며, 바람직하게는 10 nm∼1000 nm의 범위이고, 보다 바람직하게는 500 nm 이하이고, 더욱 바람직하게는 10 nm∼200 nm의 범위이다. 위상차 필름이 배향막을 포함하고, 편광자와 위상차층의 사이에 배향막이 배치되면, 배향막은 요오드의 이행을 차단하는 기능을 발휘할 수 있다. 요오드의 이행을 차단하는 기능을 충분히 발휘하기 위한 배향막의 두께는 예컨대 0.3 ㎛ 이상이며, 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.7 ㎛ 이상이며, 더욱 바람직하게는 1.0 ㎛ 이상이다.

배향성 폴리머를 포함하는 배향막은, 통상 배향성 폴리머가 용매에 용해된 조성물을 기재에 도포하고 용매를 제거하거나, 또는 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하고 용매를 제거하고 러빙함(러빙법)으로써 얻을 수 있다. 배향성 폴리머로서는, 예컨대 분자 내에 아미드 결합을 갖는 폴리아미드나 젤라틴류, 분자 내에 이미드 결합을 갖는 폴리이미드 및 그 가수분해물인 폴리아믹산, 폴리비닐알코올, 알킬 변성 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리옥사졸, 폴리에틸렌이민, 폴리스티렌, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 폴리아크릴산에스테르류를 들 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올이 바람직하다. 배향성 폴리머는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

광배향막은, 통상 광반응성 기를 갖는 폴리머 또는 모노머와 용매를 포함하는 조성물을 기재에 도포하고, 용매를 제거한 후에 편광(바람직하게는 편광 UV)을 조사함으로써 얻을 수 있다. 광배향막은, 조사하는 편광의 편광 방향을 선택함으로써 배향 규제력의 방향을 임의로 제어할 수 있다는 점에서도 유리하다.

광반응성 기란, 빛을 조사함으로써 액정 배향능을 생기게 하는 기를 말한다. 구체적으로는 광조사에 의해 생기는 분자의 배향 유기 또는 이성화 반응, 이량화 반응, 광가교 반응 혹은 광분해 반응 등의 액정 배향능의 기원이 되는 광반응에 관여하는 기를 들 수 있다. 그 중에서도 이량화 반응 또는 광가교 반응에 관여하는 기가 배향성이 우수하다는 점에서 바람직하다. 광반응성 기로서, 불포화 결합, 특히 이중 결합을 갖는 기가 바람직하고, 탄소-탄소 이중 결합(C=C 결합), 탄소-질소 이중 결합(C=N 결합), 질소-질소 이중 결합(N=N 결합) 및 탄소-산소 이중 결합(C=O 결합)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 갖는 기가 특히 바람직하다.

C=C 결합을 갖는 광반응성 기로서는, 비닐기, 폴리엔기, 스틸벤기, 스틸바졸기, 스틸바졸륨기, 칼콘기 및 신나모일기 등을 들 수 있다. C=N 결합을 갖는 광반응성 기로서는, 방향족 시프 염기, 방향족 히드라존 등의 구조를 갖는 기를 들 수 있다. N=N 결합을 갖는 광반응성 기로서는, 아조벤젠기, 아조나프탈렌기, 방향족 복소환 아조기, 비스아조기, 포르마잔기 및 아족시벤젠 구조를 갖는 기 등을 들 수 있다. C=O 결합을 갖는 광반응성 기로서는, 벤조페논기, 쿠마린기, 안트라퀴논기 및 말레이미드기 등을 들 수 있다. 이들 기는 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 알릴옥시기, 시아노기, 알콕시카르보닐기, 히드록실기, 술폰산기, 할로겐화알킬기 등의 치환기를 갖고 있어도 좋다.

그 중에서도, 광이량화 반응에 관여하는 광반응성 기가 바람직하고, 광배향에 필요한 편광 조사량이 비교적 적으며 또한 열 안정성이나 경시 안정성이 우수한 광배향막을 얻기 쉽다고 하는 점에서, 신나모일기 및 칼콘기가 바람직하다. 광반응성 기를 갖는 폴리머로서는, 상기 폴리머 측쇄의 말단부가 계피산 구조로 되는 신나모일기를 갖는 것이 특히 바람직하다.

중합성 액정 화합물은, 그 형상에서 봤을 때, 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, 도이 마사오 저, 2 페이지, 이와나미쇼텐, 1992). 본 발명에서는, 어느 타입의 중합성 액정 화합물이나 사용할 수 있다. 2종 이상의 막대형 액정 화합물이나 2종 이상의 원반형 액정화합물, 또는 막대형 액정 화합물과 원반형 액정 화합물의 혼합물을 이용하여도 좋다.

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 있는 것이 바람직하다. 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 불포화 기나 고리 중합성 기 등 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.

중합성 액정 화합물이 경화한 층은, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물을, 예컨대 배향막 상에 도공하고, 활성 에너지선을 조사함으로써 형성할 수 있다. 상기 조성물에는 상술한 중합성 액정 화합물 이외의 성분이 포함되어 있어도 좋다. 상기 조성물에는 중합개시제가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 사용되는 중합개시제는, 중합 반응의 형식에 따라서, 예컨대 열중합개시제나 광중합개시제가 선택된다. 예컨대 광중합개시제로서는, α-카르보닐 화합물, 아실로인에테르, α-탄화수소 치환 방향족 아실로인 화합물, 다핵 퀴논 화합물, 트리아릴이미다졸 다이머와 p-아미노페닐케톤과의 조합 등을 들 수 있다. 중합개시제의 사용량은, 상기 조성물 중의 전체 고형분에 대하여 0.01∼20 질량%인 것이 바람직하고, 0.5∼5 질량%인 것이 보다 바람직하다.

상기 조성물은, 도공막의 균일성 및 막 강도의 점에서, 중합성 모노머를 포함할 수 있다. 중합성 모노머로서는, 라디칼 중합성 또는 양이온 중합성의 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 다작용성 라디칼 중합성 모노머가 바람직하다.

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.

상기 조성물은, 도공막의 균일성 및 막 강도의 점에서, 계면활성제를 포함할 수 있다. 계면활성제로서는 종래 공지된 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 특히 불소계 화합물이 바람직하다.

상기 조성물은 용매를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 유기 용매를 포함한다. 유기 용매로서는, 아미드(예, N,N-디메틸포름아미드), 술폭시드(예, 디메틸술폭시드), 헤테로환 화합물(예, 피리딘), 탄화수소(예, 벤젠, 헥산), 알킬 할라이드(예, 클로로포름, 디클로로메탄), 에스테르(예, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸), 케톤(예, 아세톤, 메틸에틸케톤), 에테르(예, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄)를 들 수 있다. 그 중에서도 알킬 할라이드, 케톤이 바람직하다. 상기 조성물은 2 종류 이상의 유기 용매를 포함하고 있어도 좋다.

상기 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 포함할 수 있다. 또한, 상기 조성물은, 상기 성분 이외에도, 밀착개량제, 가소제, 폴리머를 포함할 수 있다.

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

자외선의 조사 강도는 예컨대 100 mW/㎠∼3,000 mW/㎠이다. 자외선 조사 강도는, 바람직하게는 양이온 중합개시제 또는 라디칼 중합개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에서의 강도이다. 자외선을 조사하는 시간은 통상 0.1초∼10분이며, 바람직하게는 0.1초∼5분이고, 보다 바람직하게는 0.1초∼3분이고, 더욱 바람직하게는 0.1초∼1분이다. 자외선은 한 번 또는 여러 번으로 나눠 조사할 수 있다.

본 실시형태에 있어서 위상차층의 두께는 0.5 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 위상차층의 두께는 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 상술한 상한치 및 하한치는 임의로 조합할 수 있다. 위상차층의 두께가 상기 하한치 이상이면, 충분한 내구성을 얻을 수 있다. 위상차층의 두께가 상기 상한치 이하이면, 원편광판의 박층화에 공헌할 수 있다. 위상차층의 두께는, λ/4의 위상차를 부여하는 층, λ/2의 위상차를 부여하는 층, 또는 포지티브 C층의 원하는 면내 위상차값 및 두께 방향의 위상차값을 얻을 수 있도록 조정될 수 있다.

위상차 필름은, 중합성 액정 화합물이 경화한 층을 1층 포함하는 것이라도 좋고, 중합성 액정 화합물이 경화한 층을 2층 이상 포함하는 것이라도 좋다. 위상차 필름이 중합성 액정 화합물이 경화한 층을 2층 포함하는 경우, 2층은 λ/4의 위상차를 부여하는 층 및 포지티브 C층, 또는 λ/4의 위상차를 부여하는 층 및 λ/2의 위상차를 부여하는 층인 것이 바람직하다. 위상차 필름이 중합성 액정 화합물이 경화한 층을 2층 포함하는 경우, 중합성 액정 화합물이 경화한 층을 배향막 상에 각각 제작하여, 접착층을 통해 양자를 적층함으로써 위상차 필름은 제조되어도 좋고, 중합성 액정 화합물이 경화한 층 상에, 추가로 중합성 액정 화합물이 경화한 층을 형성하여도 좋다. 양자를 적층한 후, 배향막을 남기고 기재를 박리할 수 있으며, 배향막과 기재 양쪽을 박리할 수도 있다.

요오드의 이행을 막는다고 하는 관점에서는, 중합성 액정 화합물이 경화한 층과 편광자의 사이에 배향막을 갖는 것이 바람직하다. 배향막은, 중합성 액정 화합물이 경화한 층에 요오드가 침입하는 것을 막는 기능을 할 수도 있다. 따라서, 위상차 필름이 중합성 액정 화합물이 경화한 층을 1층 포함하는 경우, 위상차 필름은, 편광자에 가까운 측에서부터, 배향막, 중합성 액정 화합물이 경화한 층이 이 순서로 적층되어 있는 구성인 것이 바람직하다. 위상차 필름이 중합성 액정 화합물이 경화한 층을 2층 포함하는 경우, 위상차 필름은, 편광자에 가까운 측에서부터, 배향막, 중합성 액정 화합물이 경화한 층, 접착층, 중합성 액정 화합물이 경화한 층 및 배향막이 이 순서로 적층되어 있는 구성, 편광자에 가까운 측에서부터, 배향막, 중합성 액정 화합물이 경화한 층, 배향막 및 중합성 액정 화합물이 경화한 층이 이 순서로 적층되어 있는 구성인 것이 바람직하다.

위상차 필름의 두께는 3∼30 ㎛인 것이 바람직하고, 5∼25 ㎛인 것이 보다 바람직하다.

<접착층>

접착층으로서는 예컨대 후술하는 점착제층이나 접착제층을 들 수 있다. 접착층은, 편광자와 보호 필름을 적층하거나, 편광판과 위상차 필름을 적층하거나, 2개의 위상차층을 적층하거나, 원편광판을 화상 표시 소자나 터치 센서에 적층하거나 하기 위한 층일 수 있다.

요오드의 이행을 막는다고 하는 관점에서, 편광판과 위상차 필름을 적층하는 접착층은 접착제층인 것이 바람직하고, 활성 에너지선 경화성 접착제층인 것이 보다 바람직하다. 편광판과 위상차 필름을 적층하는 접착층의 두께는 1.0 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5 ㎛ 이상이며, 더욱 바람직하게는 2.0 ㎛ 이상이다.

<점착제층>

점착제층은, (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. 점착제층의 두께는 통상 3∼30 ㎛이며, 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 이온이며, 카르복실기와의 사이에서 카르복실산금속염을 형성하는 것; 폴리아민 화합물이며, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것; 폴리에폭시 화합물이나 폴리올이며, 카르복실기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 것; 폴리이소시아네이트 화합물이며, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것이 예시된다. 그 중에서도 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하다.

<접착제층>

수계 접착제로서는, 폴리비닐알코올계 수지 수용액을 포함하는 접착제, 수계2액형 우레탄계 에멀션 접착제 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올계 수지 수용액을 포함하는 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, 부재끼리 적층한 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, 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, (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 개시시키기 위한 양이온 중합개시제 및/또는 라디칼 중합개시제를 추가로 포함한다.

<앞면판>

본 발명은, 원편광판과 앞면판이 접착층을 통해 적층된 앞면판 구비 원편광판을 포함한다. 앞면판은 편광판의 시인 측에 배치된다. 앞면판은 접착층을 통해 편광판에 적층될 수 있다. 접착층으로서는 예컨대 전술한 점착제층이나 접착제층을 들 수 있다. 도 2의 (a), (b), (c)에 도시하는 것과 같이, 앞면판(4)은, 편광판(1)에 있어서의 보호 필름(11) 상에 점착제층(16)을 통해 적층될 수 있다.

앞면판으로서는, 유리, 수지 필름의 적어도 일면에 하드코트층을 포함하여 이루어지는 것 등을 들 수 있다. 유리로서는, 예컨대 고투과 유리나 강화 유리를 이용할 수 있다. 특히 얇은 투명 면재를 사용하는 경우에는, 화학 강화를 실시한 유리가 바람직하다. 유리의 두께는 예컨대 100 ㎛∼5 mm로 할 수 있다.

수지 필름의 적어도 일면에 하드코트층을 포함하여 이루어지는 앞면판은, 기존의 유리와 같이 경직한 것이 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, 아세틸셀룰로오스부티레이트, 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. 이들 고분자는 각각 단독으로 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.

상기 하드코트층은, 빛 혹은 열에너지를 조사하여 가교 구조를 형성하는 반응성 재료를 포함하는 하드코트 조성물의 경화에 의해 형성할 수 있다. 상기 하드코트층은, 광경화형 (메트)아크릴레이트 모노머, 혹은 올리고머 및 광경화형 에폭시 모노머, 혹은 올리고머를 동시에 포함하는 하드코트 조성물의 경화에 의해 형성할 수 있다. 상기 광경화형 (메트)아크릴레이트 모노머는, 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 및 폴리에스테르(메트)아크릴레이트로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 에폭시(메트)아크릴레이트는, 에폭시 화합물에 대하여 (메트)아크릴로일기를 갖는 카르복실산을 반응시켜 얻을 수 있다.

하드코트 조성물은 용제, 광개시제 및 첨가제로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다. 첨가제는, 무기 나노 입자, 레벨링제 및 안정제로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으며, 그 이외에도 해당 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 각 성분으로서, 예컨대 항산화제, UV흡수제, 계면활성제, 윤활제, 방오제 등을 추가로 포함할 수 있다.

<차광 패턴>

차광 패턴은, 앞면판 또는 앞면판이 적용되는 표시 장치의 베젤 또는 하우징의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 차광 패턴은 앞면판에 있어서의 표시 소자 측에 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.

일 실시형태에 있어서, 차광 패턴의 두께는 2 ㎛∼50 ㎛라도 좋고, 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.

<원편광판의 제조 방법>

도 1(a)에 도시한 원편광판(100)을 예로 들어 원편광판의 제조 방법을 설명한다. 원편광판(100)은, 편광판(1)과 위상차 필름(2)을 점착제층(13)을 통해 적층함으로써 제조할 수 있다.

편광판(1)은, 편광자(10)와 보호 필름(11, 12)을 각각 접착제층을 통해 적층하여 제조할 수 있다. 편광판은, 장척의 부재를 준비하여, 롤투롤로 각각의 부재를 접합한 후, 소정 형상으로 재단하여 제조하여도 좋고, 각각의 부재를 소정의 형상으로 재단한 후, 접합하여도 좋다. 편광자(10)에 보호 필름(11, 12)을 접합한 후, 가열 공정이나 습도 조절 공정을 두어도 좋다.

위상차 필름(2)은 예컨대 다음과 같이 제조할 수 있다. 기재 상에 배향막을 형성하고, 배향막 상에 중합성 액정 화합물을 포함하는 도공액을 도공한다. 중합성 액정 화합물을 배향시킨 상태에서, 활성 에너지선을 조사하여, 중합성 액정 화합물을 경화시킨다. 중합성 액정 화합물이 경화한 층 상에, 박리 필름 상에 형성된 점착제층(14)을 적층시킨다. 이어서, 기재 및/또는 배향막을 박리한다. 이어서, 보호 필름(12) 상에, 박리 필름 상에 형성된 점착제층(13)을 적층시킨다. 위상차 필름(2)은, 장척의 부재를 준비하고, 롤투롤로 각각의 부재를 접합한 후, 소정 형상으로 재단하여 제조하여도 좋고, 각각의 부재를 소정의 형상으로 재단한 후, 접합하여도 좋다.

그리고, 점착제층(13) 상에 적층된 박리 필름을 박리하고, 점착제층(13)을 통해 위상차 필름(2)과 편광판(1)을 접합함으로써 원편광판(100)을 제작할 수 있다.

<용도>

원편광판은 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 함) 표시 장치, 전자 방출 표시 장치(예컨대 전장 방출 표시 장치(FED라고도 함), 표면 전계 방출 표시 장치(SED라고도 함)), 전자 페이퍼(전자 잉크나 전기 영동 소자를 이용한 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장치(예컨대 그레이팅 라이트 밸브(GLV라고도 함) 표시 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD라고도 함)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. 원편광판은, 특히 유기 EL 표시 장치 또는 무기 EL 표시 장치에 특히 유효하게 이용할 수 있다.

본 발명의 표시 장치는 본 발명의 원편광판과 표시 소자를 구비하는 것이다. 본 발명의 표시 장치로서는, 예컨대 도 2에 도시한 것을 들 수 있다. 도 2의 (a), (b), (c)에 있어서, 유기 EL 표시 장치(104, 105, 106)는, 위상차 필름(20) 상에 적층된 점착제층(14)을 통해 원편광판이 유기 EL 표시 소자(3)에 적층된 층 구성을 갖는다.

[실시예]

[붕소 함유량]

편광자 0.2 g을 1.9 중량% 만니톨 수용액 200 g에 용해했다. 얻어진 수용액을 1 mol/L의 수산화나트륨 수용액으로 적정하고, 중화에 필요한 수산화나트륨액의 양과 검량선의 비교에 의해, 편광자의 붕소 함유량을 산출했다.

[위상차값]

원편광판, 위상차 필름의 위상차값은, 위상차 측정 장치(오지게이소쿠기키가부시키가이샤 제조 KOBRA-WPR)를 이용하여 측정했다.

[색상 평가]

반사 색상을 측정할 때는, 반사판으로서, ALANOD사 제조의 MIRO(5011GP)를 사용했다. 이 반사판은 증착으로 형성된 반사면을 갖는 경면 반사판이다.

상기 평가용 샘플을, 상기 반사판 위에 배치했다. 분광측색계(코니카미놀타가부시키가이샤 제조 CM-2600d)를 이용하여, 반사 색상(a*, b*)의 측정을 실시했다. 반사 색상은, 광원이 D65일 때의 값이며, SCI 방식(정반사광을 포함함)으로 측정했다.

[시감도 보정 단체 투과율, 시감도 보정 편광도, 단체 색상]

시감도 보정 단체 투과율, 시감도 보정 편광도 및 단체 색상은, 적분구 구비 흡광광도계(닛폰분코가부시키가이샤 제조 V7100)를 이용하여 얻어진 투과율 및 편광도에 대하여, JIS Z 8701의 2도 시야(C 광원)에 의해 시감도 보정을 행함으로써 산출했다.

[투습도의 측정]

보호 필름의 투습도(수증기 투과율)는, JIS Z 0208에 기재된 방법에 기초하여, 40℃ 90% RH 조건 하에서 측정하여, 1 ㎡ 당 1일(24시간)의 투습량의 값(g/㎡·24 hr)으로서 구했다.

[수축 응력]

편광판의 보호 필름을, 흡수축 방향을 장변으로 하는 폭 2 mm, 길이 10 mm의 측정용 시료를 잘라냈다. 이 시료를 열기계 분석장치(에스아이아이ㆍ나노테크놀로지가부시키가이샤 제조 EXSTAR-6000)에 셋트하고, 치수를 일정하게 유지한 채로 80℃에서 4시간 유지했을 때에 발생하는 흡수축 방향(장변 방향)의 수축 응력을 측정했다.

[실시예 1]

[제조예 1: 위상차층 1을 포함하는 적층체의 제작]

하기 구조의 광배향성 재료 5 부(중량 평균 분자량: 30,000)와 시클로펜타논 95 부를 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반함으로써 수평 배향막 형성용 조성물을 얻었다.

이하에 나타내는 중합성 액정 화합물 A 및 중합성 액정 화합물 B를 90:10의 질량비로 혼합한 혼합물 100 부에 대하여, 레벨링제(F-556; DIC가부시키가이샤 제조)를 1.0 부 및 중합개시제인 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 첨가하고, 80℃에서 1시간 교반함으로써, 위상차층 형성용 조성물(1)을 얻었다.

중합성 액정 화합물 A는 일본 특허공개 2010-31223호 공보에 기재된 방법으로 제조했다.

또한, 중합성 액정 화합물 B는 일본 특허공개 2009-173893호 공보에 기재된 방법에 준하여 제조했다. 이하에 각각의 분자 구조를 나타낸다.

(중합성 액정 화합물 A)

(중합성 액정 화합물 B)

시클로올레핀 폴리머(COP) 필름(닛폰제온가부시키가이샤 제조, ZF-14, 두께 23 ㎛)을 포함하는 기재 필름을, 코로나 처리 장치(AGF-B10, 가스가덴키가부시키가이샤 제조)를 이용하여 출력 0.3 kW, 처리 속도 3 m/분의 조건으로 1회 코로나 처리했다. 코로나 처리를 실시한 기재의 표면에, 수평 배향막 형성용 조성물을 바코터에 의해 도포했다. 도포막을 80℃에서 1분간 건조하고, 편광 UV 조사 장치(SPOT CURE SP-7; 우시오덴키가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 100 mJ/㎠의 적산 광량으로 편광 UV 노광을 실시했다. 얻어진 수평 배향막의 두께를 레이저 현미경(LEXT, 올림푸스가부시키가이샤 제조)으로 측정한 바, 100 nm였다.

이어서, 실온 25℃, 습도 30% RH 환경 하에서, 위상차층 형성용 조성물(1)을 구멍 직경 0.2 ㎛의 PTFE제 멤브레인 필터(아드반테크도요(주) 제조, 품번; T300A025A)에 통과시켜, 25℃로 보온한 배향막 구비 기재 필름 상에 바코터를 이용하여 도포했다. 도막을 120℃에서 1분간 건조한 후, 고압 수은 램프(유니큐어 VB-15201BY-A, 우시오덴키가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 자외선을 조사(질소 분위기 하, 파장: 365 nm, 파장 365 nm에 있어서의 적산 광량: 1000 mJ/㎠)함으로써 광학 필름을 작성했다. 얻어진 도막의 두께를 레이저 현미경(LEXT, 올림푸스가부시키가이샤 제조)으로 측정한 바, 2 ㎛였다.

이와 같이 하여, 중합성 액정 화합물이 경화한 층(위상차층 1), 수평 배향막 및 기재 필름이 이 순서로 적층된 적층체를 얻었다. 위상차층 1은, λ/4의 위상차값을 보이는 위상차층이었다. 위상차층 1은 역파장 분산성을 보였다.

[제조예 2: 위상차층 2를 포함하는 적층체의 제작]

수직 배향막 형성용 조성물로서, 2-페녹시에틸아크릴레이트와, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트와, 디펜타에리스리톨트리아크릴레이트와, 비스(2-비닐옥시에틸)에테르를 1:1:4:5의 비율로 혼합하고, 중합개시제로서 LUCIRIN TPO를 4%의 비율로 첨가한 혼합물을 이용했다.

위상차층 형성용 조성물(2)은, 광중합성 네마틱 액정 화합물(멜크사 제조, RMM28B)과 용매를, 고형분이 1∼1.5 g이 되도록 조제하여 제작했다. 용매는, 메틸에틸케톤(MEK)과 메틸이소부틸케톤(MIBK)과 시클로헥사논(CHN)을 질량비(MEK:MIBK:CHN)로 35:30:35의 비율로 혼합시킨 혼합 용매를 이용했다.

두께 38 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 기재 필름으로서 준비했다. 기재 필름의 한 면에 수직 배향막 형성용 조성물을 막 두께 3 ㎛가 되도록 도포하고, 200 mJ/㎠의 자외선을 조사하여, 수직 배향막을 제작했다.

수직 배향층 상에 위상차층 형성용 조성물(2)을 다이코팅에 의해 도공했다. 도공량은 4∼5 g(wet)였다. 건조 온도를 75℃, 건조 시간을 120초간으로 하여 도막을 건조시켰다. 그 후, 도막에 자외선(UV) 조사하여, 중합성 액정 화합물을 중합시켰다.

이와 같이 하여, 중합성 액정 화합물이 경화한 층(위상차층 2), 수직 배향막 및 기재 필름이 이 순서로 적층된 적층체를 얻었다. 위상차층 2는, 포지티브 C 플레이트였다. 위상차층 2와 배향막의 합계 두께는 4 ㎛였다.

[제조예 3: 위상차층의 적층체의 제작]

위상차층 1을 포함하는 적층체와 위상차층 2를 포함하는 적층체를, 자외선 경화성 접착제에 의해, 각각의 위상차층면(기재 필름 측의 표면과는 반대쪽의 표면)이 접합면으로 되도록 접합했다. 이어서, 자외선을 조사하여 자외선 경화성 접착제를 경화시켰다. 이와 같이 하여, 위상차층 1 및 위상차층 2의 2층의 위상차층을 포함하는 위상차층의 적층체를 제작했다.

[제조예 4: 편광자의 제작]

두께 20 ㎛, 중합도 2,400, 비누화도 99.9% 이상의 폴리비닐알코올 필름을, 건식으로 연신 배율 4.5배로 일축 연신하고, 긴장 상태를 유지한 채로 물 100 중량부당 요오드 0.05 중량부 및 요오드화칼륨 5 중량부를 함유하는 염색욕에 28℃에서 60초간 침지했다.

이어서, 물 100 중량부당 붕산 5.5 중량부 및 요오드화칼륨 15 중량부를 함유하는 붕산 수용액 1에, 64℃에서 110초간 침지했다. 이어서, 물 100 중량부당 붕산 5.5 중량부 및 요오드화칼륨 15 중량부를 함유하는 붕산 수용액 2에, 67℃에서 30초간 침지했다. 그 후, 3℃의 순수를 이용하여 수세하고, 건조하여, 편광자를 얻었다.

얻어진 편광자의 시감도 보정 단체 투과율은 42.15%이고, 시감도 보정 편광도는 99.995%였다. 편광자의 단체 색상 a*은 -0.88이고, 단체 색상 b*은 3.69였다. 편광자의 수축 응력은 99.9 N/㎟였다.

[제조예 5: 편광판의 제작]

얻어진 편광자의 한쪽의 면에, 비누화 처리된 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름 1(코니카미놀타가부시키가이샤 제조 KC2UATAC 두께 25 ㎛)을, 수계 접착제를 통해 닙롤로 접합했다. 편광자의 또 한쪽의 면에, 비누화 처리된 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름 2(후지필름가부시키가이샤 제조 ZRG20SL 두께 20 ㎛)를, TAC 필름 1과 같은 식으로 하여 접합했다. 얻어진 접합물의 장력을 430 N/m로 유지하면서 60℃에서 2분간 건조하여, 편광자의 양면에 TAC 필름을 갖는 편광판을 얻었다. 상기 수계 접착제는, 물 100 부에, 카르복시기 변성 폴리비닐알코올(가부시키가이샤쿠라레 제조 쿠라레포발 KL318) 3 부와, 수용성 폴리아미드에폭시 수지(다오카카가쿠고교가부시키가이샤 제조 스미레즈레진 650 고형분 농도 30%의 수용액) 1.5 부를 첨가하여 조제했다. TAC 필름 1의 투습도는 1200 g/㎡·24 hr였다. TAC 필름 2의 투습도는 1500 g/㎡·24 hr였다.

편광판의 TAC 필름 2의 면에 아크릴계 점착제층을 적층했다. 제조예 3에서 제작한 위상차층의 적층체로부터 위상차층 1의 형성에 이용한 기재 필름을 박리했다. 노출된 수평 배향막과 상기 아크릴계 점착제층을 접합했다. 편광자의 흡수축과 위상차층 1의 지상축이 이루는 각도는 45°였다. 이어서, 위상차층 2의 형성에 이용한 기재 필름을 박리하고, 노출된 수직 배향막에 아크릴계 점착제층을 적층했다.

이와 같이 하여, 편광판과 위상차 필름이 적층된 원편광판을 얻었다. 원편광판은, TAC 필름 1, 편광자, TAC 필름 2, 점착제층, 수평 배향막, 위상차층 1, 접착제층, 위상차층 2, 수직 배향막 및 점착제층이 이 순서로 적층된 층 구성이었다.

[실시예 2]

편광판을 제작할 때에, 편광자의 한쪽에만 TAC 필름 1을 접합한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 식으로 하여 원편광판을 제작했다. 원편광판은, TAC 필름 1, 편광자, 점착제층, 수평 배향막, 위상차층 1, 접착제층, 위상차층 2, 수직 배향막 및 점착제층이 이 순서로 적층된 층 구성이었다.

[실시예 3]

편광자의 제작 시에, 붕산 수용액 2의 붕산 함유량을 2.3 중량부로 변경하는 것 이외에는, 실시예 2와 같은 식으로 하여 원편광판을 제작했다. 편광자의 수축 응력은 88.2 N/㎟였다. 얻어진 편광자의 시감도 보정 단체 투과율은 42.85%이고, 시감도 보정 편광도는 99.985%였다. 편광자의 단체 색상 a*은 -0.69이고, 단체 색상 b*은 2.81이었다.

[실시예 4]

편광자의 제작 시에, 붕산 수용액 2의 붕산 함유량을 1.8 중량부로 변경하는 것 이외에는, 실시예 2와 같은 식으로 하여 원편광판을 제작했다. 편광자의 수축 응력은 80.2 N/㎟였다. 얻어진 편광자의 시감도 보정 단체 투과율은 42.56%이고, 시감도 보정 편광도는 99.993%였다. 편광자의 단체 색상 a*은 -0.81이고, 단체 색상 b*은 3.17이었다.

[실시예 5]

편광자의 제작 시에, 붕산 수용액 2의 붕산 함유량을 1.1 중량부로 변경하는 것 이외에는, 실시예 2와 같은 식으로 하여 원편광판을 제작했다. 편광자의 수축 응력은 63.2 N/㎟였다. 얻어진 편광자의 시감도 보정 단체 투과율은 42.30%이고, 시감도 보정 편광도는 99.994%였다. 편광자의 단체 색상 a*은 -0.90이고, 단체 색상 b*은 3.25였다.

[실시예 6]

실시예 4와 같은 식으로 하여 편광판을 제작했다. 편광판의 편광자의 면에 아크릴계 점착제층을 적층했다. 제조예 1에서 제작한 위상차층 1을 포함하는 적층체 중, 위상차층 1과 상기 아크릴계 점착제층을 접합했다. 편광자의 흡수축과 위상차층 1의 지상축이 이루는 각도는 45°였다. 접합시킨 후, 위상차층 1의 형성에 이용한 기재 필름을 박리했다. 노출된 수평 배향막과 제조예 2에서 제작한 위상차층 2를 자외선 경화성 접착제에 의해 접합했다. 이어서, 자외선을 조사하여 자외선 경화성 접착제를 경화시켰다. 이어서, 위상차층 2의 형성에 이용한 기재 필름을 박리하여, 노출된 수직 배향막에 아크릴계 점착제층을 적층했다. 이와 같이 하여, 편광판과 위상차 필름이 적층된 원편광판을 얻었다. 원편광판은, TAC 필름 1, 편광자, 점착제층, 위상차층 1, 수평 배향막, 접착제층, 위상차층 2, 수직 배향막 및 점착제층이 이 순서로 적층된 층 구성이었다.

[실시예 7]

중합성 액정 화합물을 경화시킬 때에 조사하는 자외선의 적산 광량을 1500 mJ/㎠로 하는 것 이외에는, 제조예 1과 같은 식으로 하여 위상차층을 포함하는 적층체를 제작했다. 위상차층 1을 상기 위상차층으로 변경하는 것 이외에는, 실시예 3과 같은 식으로 하여 원편광판을 제작했다.

[실시예 8]

중합성 액정 화합물을 경화시킬 때에 조사하는 자외선의 적산 광량을 700 mJ/㎠로 하는 것 이외에는, 제조예 1과 같은 식으로 하여 위상차층을 포함하는 적층체를 제작했다. 위상차층 1을 상기 위상차층으로 변경하는 것 이외에는, 실시예 3과 같은 식으로 하여 원편광판을 제작했다.

[비교예 1]

편광자의 제작 시에, 붕산 수용액 2의 붕산 함유량을 0.7 중량부로 변경하는 것 이외에는, 실시예 2와 같은 식으로 하여 원편광판을 제작했다. 편광자의 수축 응력은 26.2 N/㎟였다. 얻어진 편광자의 시감도 보정 단체 투과율은 42.35%이고, 시감도 보정 편광도는 99.994%였다. 편광자의 단체 색상 a*은 -1.00이고, 단체 색상 b*은 3.35였다.

실시예 및 비교예에서 제작한 원편광판을, 수퍼커터를 이용하여 150 mm×50 mm의 크기로 잘라내고, 아크릴계 점착제층을 통해 유리판에 접합했다. 유리에 접합한 원편광판을 온도 85℃, 상대습도 85% RH의 오븐에 24시간 투입했다. 오븐 투입 전후에 있어서의 위상차값의 변화량과 반사 색상의 변화량을 표 1에 나타냈다.

본 발명에 의하면, 고온고습 환경 하에서도 위상차 필름의 위상차값이 상승하기 어려운 원편광판을 제공할 수 있기 때문에 유용하다.

1: 편광판, 2: 위상차 필름, 3: 유기 EL 표시 소자, 4: 앞면판, 10: 편광자, 11, 12: 보호 필름, 13, 14, 16: 점착제층, 15: 접착층, 20, 21: 중합성 액정 화합물이 경화한 층, 100, 101, 103: 원편광판, 104, 105, 106: 유기 EL 표시 장치

Claims

편광판과 위상차 필름을 갖는 원편광판으로서,
상기 편광판은 편광자와 상기 편광자의 적어도 한쪽의 면에 접합된 보호 필름을 포함하고,
상기 편광자는 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드가 흡착 배향한 필름이고,
상기 편광자의 붕소 함유량은 1.00 중량% 이상이고,
상기 보호 필름의 투습도는 50 g/㎡·24 hr 이상이고,
상기 위상차 필름은 중합성 액정 화합물이 경화한 층으로 이루어지는 위상차층을 포함하는 원편광판.
제1항에 있어서, 상기 편광자의 두께가 20 ㎛ 이하인 원편광판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광자의 시감도 보정 단체 투과율이 40% 이상인 원편광판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편광자를 80℃에서 4시간 유지했을 때에, 폭 2 mm 당 흡수축 방향의 수축 응력이 60 N/㎟ 이상인 원편광판.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편광자의 단체 색상은 a* 값이 -0.90 이상 -0.60 이하이고, b* 값이 2.70 이상 3.70 이하인 원편광판.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위상차 필름은 배향막을 포함하고,
상기 배향막은 상기 편광자와 상기 위상차층의 사이에 위치하는 원편광판.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편광판과 상기 위상차 필름이 활성 에너지선 경화성 접착제에 의해 접합되어 있는 원편광판.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편광판은 편광자의 양쪽의 면에 보호 필름을 구비하고,
한쪽의 보호 필름의 투습도는 500 g/㎡·24 hr 이상이고,
또 한쪽의 보호 필름의 투습도는 100 g/㎡·24 hr 이하인 원편광판.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 앞면판, 차광 패턴 및 터치 센서를 추가로 갖는 원편광판.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재한 원편광판과 표시 소자를 구비하는 표시 장치.