KR20210000754A - 점착제층을 갖는 편광 필름, 및 화상 표시 장치 - Google Patents

점착제층을 갖는 편광 필름, 및 화상 표시 장치 Download PDF

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KR20210000754A
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신야 야마모토
히로후미 가타미
아츠시 야스이
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 수율 저하의 과제를 해결할 수 있고, 또한 편광 필름이 박형인 경우에도 충분한 자외선 커트 기능을 부여할 수 있는, 점착제층을 갖는 편광 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 상기 점착제층을 갖는 편광 필름을 사용한 화상 표시 장치를 제공하는 것도 목적으로 한다. 화상 표시 장치에 있어서 화상 표시부보다 시인측에 사용되는, 점착제층을 갖는 편광 필름이며, 상기 점착제층을 갖는 편광 필름은 편광 필름과 당해 편광 필름의 양면에 점착제층을 갖고, 상기 편광 필름은 편광자와 당해 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 갖고, 상기 편광자의 시인측의 투명 보호 필름의, 파장 380㎚에 있어서의 투과율이 6% 이상이고, 또한 상기 편광 필름의 시인측의 점착제층이 자외선 흡수 기능을 갖는 것을 특징으로 하는, 점착제층을 갖는 편광 필름이다.

Description

점착제층을 갖는 편광 필름, 및 화상 표시 장치 {ADHESIVE LAYER-EQUIPPED POLARIZATION FILM, AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 화상 표시 장치에 사용하는, 점착제층을 갖는 편광 필름에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 상기 점착제층을 갖는 편광 필름을 사용한 화상 표시 장치에 관한 것이다. 화상 표시 장치로서는 액정 표시 장치, 유기 EL(일렉트로루미네센스) 표시 장치, PDP(플라즈마 디스플레이 패널), 전자 페이퍼 등을 들 수 있다.
액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치 등은, 그 화상 형성 방식으로부터, 예를 들어 액정 표시 장치에서는 액정 셀의 양측에 편광 소자를 배치하는 것이 필요 불가결하며, 일반적으로는 편광 필름이 접착되어 있다. 또한 액정 패널 및 유기 EL 패널 등의 표시 패널에는 편광 필름 외에, 디스플레이의 표시 품위를 향상시키기 위하여 다양한 광학 소자가 사용되게끔 되어 왔다.
이들 화상 표시 장치에 사용되는 편광 필름은, 일반적으로 편광자를 2매의 보호 필름으로 끼움 지지하는 구성을 갖고 있으며, 보호 필름으로서는 트리아세틸셀룰로오스(TAC)가 널리 사용되고 있다.
근년, 화상 표시 장치의 경량화, 박막화의 흐름에 수반하여, 화상 표시 장치에 사용되는 각 부재에 대하여 박막화가 요구되고 있으며, 편광 필름의 보호 필름에 대해서도 박막화가 요구되고 있다. 상기 보호 필름의 두께가 얇아지면, 화상 표시 장치에 입사되는 자외선을 충분히 커트하지 못하게 되어, 편광자뿐 아니라, 화상 표시 장치에 사용되는 액정 패널, 유기 EL 소자 등을 비롯한 각종 광학 부재의, 자외선에 의한 열화를 빠르게 하는 등의 문제가 있었다.
이와 같은 문제를 해소하기 위하여, 예를 들어 화상 표시 장치에 있어서의 표면 보호 패널과 액정 모듈의 시인측 사이에 배치하여 2개의 부재를 일체화시키기 위한 양면 점착 시트이며, 적어도 1층의 자외선 흡수층을 갖고, 파장 380㎚의 광선 투과율이 30% 이하이고, 또한 파장 430㎚보다도 장파장측에 있어서의 가시광 투과율이 80% 이상인 화상 표시 장치용 투명 양면 점착 시트(예를 들어 특허문헌 1 참조)나, 아크릴계 폴리머 및 트리아진계 자외선 흡수제를 함유하는 점착제층을 갖는 점착 시트가 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 2 참조). 또한 광학 필름의 편면 또는 양면에 점착제층이 마련되어 있는 점착형 광학 필름에 있어서, 상기 점착제층에 자외선 흡수능을 부여할 수 있는 것이 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 3 참조).
일본 특허 공개 제2012-211305호 공보 일본 특허 공개 제2013-75978호 공보 일본 특허 제4208187호 공보
근년, 특허문헌 1 내지 3에 기재되어 있는 바와 같이, 자외선 흡수 기능을 갖는 투명 점착제를 사용하여, 화상 표시 장치에 사용하는 각종 부재를 접합하는 것이 알려져 있지만, 이 경우, 두께 불균일이 발생하거나 수율 악화, 작업성 등의 관점에서 과제가 있었다.
그래서 본 발명은, 수율 저하의 과제를 해결할 수 있고, 또한 편광 필름이 박형인 경우에도 충분한 자외선 커트 기능을 부여할 수 있는, 점착제층을 갖는 편광 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 상기 점착제층을 갖는 편광 필름을 사용한 화상 표시 장치를 제공하는 것도 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하고자 예의 검토를 거듭한 결과, 하기 점착제층을 갖는 편광 필름을 알아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 화상 표시 장치에 있어서 화상 표시부보다 시인측에 사용되는, 점착제층을 갖는 편광 필름이며,
상기 점착제층을 갖는 편광 필름은 편광 필름과 당해 편광 필름의 양면에 점착제층을 갖고,
상기 편광 필름은 편광자와 당해 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 갖고,
상기 편광자의 시인측의 투명 보호 필름의, 파장 380㎚에 있어서의 투과율이 6% 이상이고, 또한,
상기 편광 필름의 시인측의 점착제층이 자외선 흡수 기능을 갖는 것을 특징으로 하는, 점착제층을 갖는 편광 필름에 관한 것이다.
상기 편광자의 시인측의 투명 보호 필름이, 트리아세틸셀룰로오스 필름, 아크릴 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 및 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀 필름으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 필름이고, 또한 두께가 40㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 편광 필름의 시인측의 점착제층의 두께가, 상기 편광 필름의 화상 표시부측의 점착제층의 두께의 2배 이상인 것이 바람직하다.
상기 편광 필름의 시인측의 점착제층이, 파장 380㎚의 투과율이 40% 이하이고, 또한 파장 400㎚의 투과율이 30% 이상인 것이 바람직하다.
상기 편광 필름의 시인측의 점착제층의 b*값이 3.0 이하인 것이 바람직하다.
상기 편광 필름의 시인측의 점착제층이 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로서 함유하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 점착제층을 갖는 편광 필름은, 액정 표시 장치 또는 유기 EL 표시 장치에 사용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 상기 점착제층을 갖는 편광 필름을 화상 표시부보다 시인측에 사용한 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 점착제층을 갖는 편광 필름은, 자외선 흡수 기능을 갖는 점착제층이 편광 필름의 시인측에 미리 적층되어 있는 구성이기 때문에, 공정 삭감, 수율 저하의 과제를 해결할 수 있고, 또한 편광 필름이 박형인 경우에도 충분한 자외선 커트 기능을 부여할 수 있다. 또한 본 발명의 화상 표시 장치는, 상기 점착제층을 갖는 편광 필름을 사용하고 있기 때문에, 화상 표시 장치에 사용되는 액정 패널, 유기 EL 소자 등을 비롯한 각종 광학 부재의, 자외선에 의한 열화를 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 점착제층을 갖는 편광 필름의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 화상 표시 장치의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 화상 표시 장치의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 화상 표시 장치의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
1. 점착제층을 갖는 편광 필름
본 발명의 점착제층을 갖는 편광 필름은, 화상 표시 장치에 있어서 화상 표시부보다 시인측에 사용되고,
상기 점착제층을 갖는 편광 필름은 편광 필름과 당해 편광 필름의 양면에 점착제층을 갖고,
상기 편광 필름은 편광자와 당해 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 갖고,
상기 편광자의 시인측의 투명 보호 필름의, 파장 380㎚에 있어서의 투과율이 6% 이상이고, 또한,
상기 편광 필름의 시인측의 점착제층이 자외선 흡수 기능을 갖는 것을 특징으로 한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 점착제층을 갖는 편광 필름(1)은, 시인측 점착제층(2a)/시인측 투명 보호 필름(3a)/편광자(4)/화상 표시부측 투명 보호 필름(3b)/화상 표시부측 점착제층(2b)을 포함하는 구성이면 되고, 또한 위상차 필름 등을 포함하는 구성이어도 된다. 구체적으로는 시인측 점착제층(2a)/시인측 투명 보호 필름(3a)/편광자(4)/화상 표시부측 투명 보호 필름(3b)/화상 표시부측 점착제층(2b)/위상차 필름(도시하지 않음)/화상 표시부측 점착제층(도시하지 않음) 등의 구성이어도 된다. 편광 필름(5)은 시인측 투명 보호 필름(3a)/편광자(4)/화상 표시부측 투명 보호 필름(3b)으로 구성된다. 각 층에 대하여 이하에 상세히 설명한다.
(1) 시인측 점착제층
본 발명에 있어서, 상기 편광 필름의 시인측의 점착제층(시인측 점착제층)이 자외선 흡수 기능을 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 시인측 점착제층은 자외선 흡수 기능을 가지면 되며, 그 조성은 특별히 한정되지 않는다.
상기 시인측 점착제층의 형성에는 적당한 점착제를 사용할 수 있으며, 그 종류에 대하여 특별히 제한은 없다. 점착제로서는 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리비닐알코올계 점착제, 폴리비닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제 등을 들 수 있다. 이들 점착제 중에서도 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 밀착성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등이 우수한 점에서 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다. 상기 아크릴계 점착제는 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로서 함유한다.
상기 아크릴계 점착제를 사용한 시인측 점착제층은, 예를 들어 알킬(메트)아크릴레이트를 함유하는 모노머 성분 및/또는 상기 모노머 성분의 부분 중합물, 자외선 흡수제, 및 파장 400㎚ 이상에 흡수대를 갖는 광중합 개시제 (A)를 포함하는 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물을 자외선 중합함으로써 형성되는 것이 바람직하다. 상기 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물을 자외선 중합함으로써 형성된 점착제층은, 150㎛ 이상의 두꺼운 것도 형성이 가능해져 폭넓은 두께의 점착제층을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 알킬(메트)아크릴레이트로서는, 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 24의 알킬기를 에스테르 말단에 갖는 것을 예시할 수 있다. 알킬(메트)아크릴레이트는 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한 알킬(메트)아크릴레이트는 알킬아크릴레이트 및/또는 알킬 메타크릴레이트를 말하며, 본 발명의 (메트)와는 마찬가지의 의미이다.
상기 알킬(메트)아크릴레이트로서는, 예를 들어 상기 탄소수 4 내지 9의 분지를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트를 예시할 수 있다. 당해 알킬(메트)아크릴레이트는, 점착 특성의 균형을 잡기 쉬운 점에서 바람직하다. 구체적으로는 n-부틸(메트)아크릴레이트, s-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, 이소펜틸(메트)아크릴레이트, 이소헥실(메트)아크릴레이트, 이소헵틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들을 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 탄소수 1 내지 24의 알킬기를 에스테르 말단에 갖는 알킬(메트)아크릴레이트는, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 단관능성 모노머 성분의 전량에 대하여 40중량% 이상인 것이 바람직하고, 50중량% 이상이 보다 바람직하고, 60중량% 이상이 더욱 바람직하다.
상기 모노머 성분으로는, 단관능성 모노머 성분으로서, 상기 알킬(메트)아크릴레이트 이외의 공중합 모노머를 함유할 수 있다. 공중합 모노머는, 모노머 성분에 있어서의 상기 알킬(메트)아크릴레이트의 잔부로서 사용할 수 있다.
공중합 모노머로서는, 예를 들어 환상 질소 함유 모노머를 포함할 수 있다. 상기 환상 질소 함유 모노머로서는, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기를 갖고, 또한 환상 질소 구조를 갖는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 환상 질소 구조는, 환상 구조 내에 질소 원자를 갖는 것이 바람직하다. 환상 질소 함유 모노머로서는, 예를 들어 N-비닐피롤리돈, N-비닐-ε-카프로락탐, 메틸비닐피롤리돈 등의 락탐계 비닐 모노머; 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린 등의, 질소 함유 복소환을 갖는 비닐계 모노머 등을 들 수 있다. 또한 모르폴린환, 피페리딘환, 피롤리딘환, 피페라진환 등의 복소환을 함유하는 (메트)아크릴 모노머를 들 수 있다. 구체적으로는 N-아크릴로일모르폴린, N-아크릴로일피페리딘, N-메타크릴로일피페리딘, N-아크릴로일피롤리딘 등을 들 수 있다. 상기 환상 질소 함유 모노머 중에서도 락탐계 비닐 모노머가 바람직하다.
본 발명에 있어서, 환상 질소 함유 모노머는, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 단관능성 모노머 성분의 전량에 대하여 0.5 내지 50중량%인 것이 바람직하고, 0.5 내지 40중량%이 보다 바람직하고, 0.5 내지 30중량%이 더욱 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 모노머 성분으로는, 단관능성 모노머 성분으로서 히드록실기 함유 모노머를 포함할 수 있다. 히드록실기 함유 모노머로서는, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기를 갖고, 또한 히드록실기를 갖는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 히드록실기 함유 모노머로서는, 예를 들어 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 10-히드록시데실(메트)아크릴레이트, 12-히드록시라우릴(메트)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메트)아크릴레이트; (4-히드록시메틸시클로헥실)메틸(메트)아크릴레이트 등의 히드록시알킬시클로알칸(메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 그 외에 히드록시에틸(메트)아크릴아미드, 알릴알코올, 2-히드록시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도 히드록시알킬(메트)아크릴레이트가 적합하다.
본 발명에 있어서, 상기 히드록실기 함유 모노머는, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 단관능성 모노머 성분의 전량에 대하여 접착력, 응집력을 높이는 관점에서 1중량% 이상인 것이 바람직하고, 2중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 3중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 상기 히드록실기 함유 모노머가 지나치게 많아지면, 점착제층이 단단해져 접착력이 저하되는 경우가 있고, 또한 점착제의 점도가 지나치게 높아지거나 겔화되거나 하는 경우가 있는 점에서, 상기 히드록실기 함유 모노머는, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 단관능성 모노머 성분의 전량에 대하여 30중량% 이하인 것이 바람직하고, 27중량% 이하가 보다 바람직하고, 25중량% 이하가 더욱 바람직하다.
또한 (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분으로는, 단관능성 모노머로서 그 외의 관능기 함유 모노머를 함유할 수 있으며, 예를 들어 카르복실기 함유 모노머, 환상 에테르기를 갖는 모노머를 들 수 있다.
카르복실기 함유 모노머로서는, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기를 갖고, 또한 카르복실기를 갖는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 카르복실기 함유 모노머로서는, 예를 들어(메트)아크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시 펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이소크로톤산 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로, 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이타콘산, 말레산은, 이들의 무수물을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 아크릴산, 메타크릴산이 바람직하고, 특히 아크릴산이 바람직하다. 또한 본 발명의 (메트)아크릴계 폴리머의 제조에 사용하는 모노머 성분으로는 카르복실기 함유 모노머를 임의로 사용할 수 있으며, 한편으로는 카르복실기 함유 모노머를 사용하지 않아도 된다.
환상 에테르기를 갖는 모노머로서는, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기를 갖고, 또한 에폭시기 또는 옥세탄기 등의 환상 에테르기를 갖는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 에폭시기 함유 모노머로서는, 예를 들어 글리시딜(메트)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트글리시딜에테르 등을 들 수 있다. 옥세탄기 함유 모노머로서는, 예를 들어 3-옥세타닐메틸(메트)아크릴레이트, 3-메틸-옥세타닐메틸(메트)아크릴레이트, 3-에틸-옥세타닐메틸(메트)아크릴레이트, 3-부틸-옥세타닐메틸(메트)아크릴레이트, 3-헥실-옥세타닐메틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 카르복실기 함유 모노머, 환상 에테르기를 갖는 모노머는, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 단관능성 모노머 성분의 전량에 대하여 30중량% 이하인 것이 바람직하고, 27중량% 이하가 보다 바람직하고, 25중량% 이하가 더욱 바람직하다.
본 발명의 (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분으로는, 공중합 모노머로서는, 예를 들어 CH2=C(R1)COOR2(상기 R1은 수소 또는 메틸기, R2는 탄소수 1 내지 3의 치환된 알킬기, 환상의 시클로알킬기를 나타냄)로 표시되는 알킬(메트)아크릴레이트를 들 수 있다.
여기서, R2로서의, 탄소수 1 내지 3의 치환된 알킬기의 치환기로서는, 탄소수 3 내지 8개의 아릴기 또는 탄소수 3 내지 8개의 아릴옥시기인 것이 바람직하다. 아릴기로서는, 한정되지는 않지만 페닐기가 바람직하다.
이와 같은 CH2=C(R1)COOR2로 표시되는 모노머의 예로서는 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 3,3,5-트리메틸시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 CH2=C(R1)COOR2로 표시되는 (메트)아크릴레이트는, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 단관능성 모노머 성분의 전량에 대하여 50중량% 이하로 사용할 수 있고, 45중량% 이하가 바람직하고, 40중량% 이하가 보다 바람직하고, 35중량% 이하가 더욱 바람직하다.
다른 공중합 모노머로서는, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 스티렌, α-메틸스티렌; (메트)아크릴산폴리에틸렌글리콜, (메트)아크릴산폴리프로필렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시에틸렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스테르 모노머; (메트)아크릴산테트라히드로푸르푸릴, 불소(메트)아크릴레이트, 실리콘(메트)아크릴레이트나 2-메톡시에틸아크릴레이트 등의 아크릴산에스테르계 모노머; 아미드기 함유 모노머, 아미노기 함유 모노머, 이미드기 함유 모노머, N-아크릴로일모르폴린, 비닐에테르 모노머 등도 사용할 수 있다. 또한 공중합 모노머로서는, 테르펜(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트 등의, 환상 구조를 갖는 모노머를 사용할 수 있다.
또한, 규소 원자를 함유하는 실란계 모노머 등을 들 수 있다. 실란계 모노머로서는, 예를 들어 3-아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 4-비닐부틸트리메톡시실란, 4-비닐부틸트리에톡시실란, 8-비닐옥틸트리메톡시실란, 8-비닐옥틸트리에톡시실란, 10-메타크릴로일옥시데실트리메톡시실란, 10-아크릴로일옥시데실트리메톡시실란, 10-메타크릴로일옥시데실트리에톡시실란, 10-아크릴로일옥시데실트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
본 발명의 (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분으로는, 상기 예시의 단관능성 모노머 외에, 점착제의 응집력을 조정하기 위하여 필요에 따라 다관능성 모노머를 함유할 수 있다.
다관능성 모노머는, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기를 적어도 2개 갖는 모노머이며, 예를 들어(폴리)에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,2-에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 1,12-도데칸디올디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄트리(메트)아크릴레이트 등의, 다가 알코올과 (메트)아크릴산의 에스테르 화합물; 알릴(메트)아크릴레이트, 비닐(메트)아크릴레이트, 디비닐벤젠, 에폭시아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 부틸디(메트)아크릴레이트, 헥실디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트를 적합하게 사용할 수 있다. 다관능성 모노머는 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
다관능성 모노머의 사용량은, 그 분자량이나 관능기 수 등에 따라 상이하지만 단관능성 모노머의 합계 100중량부에 대하여 3중량부 이하로 사용하는 것이 바람직하고, 2중량부 이하가 보다 바람직하고, 1중량부 이하가 더욱 바람직하다. 또한 하한값으로서는 특별히 한정되지 않지만 0중량부 이상인 것이 바람직하고, 0.001중량부 이상인 것이 보다 바람직하다. 다관능성 모노머의 사용량이 상기 범위 내임으로써 접착력을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 모노머 성분의 부분 중합물이어도 된다.
상기 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물에 포함되는 자외선 흡수제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 트리아진계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 옥시벤조페논계 자외선 흡수제, 살리실산에스테르계 자외선 흡수제, 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제 등을 들 수 있으며, 이들을 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도 트리아진계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제가 바람직하고, 1분자 중에 히드록실기를 2개 이하 갖는 트리아진계 자외선 흡수제, 및 1분자 중에 벤조트리아졸 골격을 1개 갖는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 자외선 흡수제인 것이, 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물의 형성에 사용되는 모노머에 대한 용해성이 양호하고, 또한 파장 380㎚ 부근에서의 자외선 흡수능이 높기 때문에 바람직하다.
1분자 중에 히드록실기를 2개 이하 갖는 트리아진계 자외선 흡수제로서는, 구체적으로는 2,4-비스-[{4-(4-에틸헥실옥시)-4-히드록시}-페닐]-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진(Tinosorb S, BASF 제조), 2,4-비스[2-히드록시-4-부톡시페닐]-6-(2,4-디부톡시페닐)-1,3,5-트리아진(TINUVIN 460, BASF 제조), 2-(4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일)-5-히드록시페닐과 [(C10-C16(주로 C12-C13)알킬옥시)메틸]옥시란의 반응 생성물(TINUVIN 400, BASF 제조), 2-[4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일]-5-[3-(도데실옥시)-2-히드록시프로폭시]페놀, 2-(2,4-디히드록시페닐)-4,6-비스-(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진과 (2-에틸헥실)-글리시드산에스테르의 반응 생성물(TINUVIN 405, BASF 제조), 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[(헥실)옥시]-페놀(TINUVIN 1577, BASF 제조), 2-(4,6-디페닐―1,3,5-트리아진-2-일)-5-[2-(2-에틸헥사노일옥시)에톡시]-페놀(ADK STAB LA46, ADEKA 제조), 2-(2-히드록시-4-[1-옥틸옥시카르보닐에톡시]페닐)-4,6-비스(4-페닐페닐)-1,3,5-트리아진(TINUVIN 479, BASF사 제조) 등을 들 수 있다.
또한 1분자 중에 벤조트리아졸 골격을 1개 갖는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제로서는 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(1-메틸-1-페닐에틸)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(TINUVIN 928, BASF 제조), 2-(2-히드록시-5-tert-부틸페닐)-2H-벤조트리아졸(TINUVIN PS, BASF 제조), 벤젠프로판산 및 3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시(C7-9 측쇄 및 직쇄 알킬)의 에스테르 화합물(TINUVIN 384-2, BASF 제조), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀(TINUVIN 900, BASF 제조), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(1-메틸-1-페닐에틸)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(TINUVIN 928, BASF 제조), 메틸-3-(3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트/폴리에틸렌글리콜 300의 반응 생성물(TINUVIN 1130, BASF 제조), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-p-크레졸(TINUVIN P, BASF 제조), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀(TINUVIN 234, BASF 제조), 2-〔5-클로로(2H)-벤조트리아졸-2-일〕-4-메틸-6-(tert-부틸)페놀(TINUVIN 326, BASF 제조), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-디-tert-펜틸페놀(TINUVIN 328, BASF 제조), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(TINUVIN 329, BASF 제조), 메틸3-(3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트와 폴리에틸렌글리콜 300의 반응 생성물(TINUVIN 213, BASF 제조), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-도데실-4-메틸페놀(TINUVIN 571, BASF 제조), 2-[2-히드록시-3-(3,4,5,6-테트라히드로프탈이미드메틸)-5-메틸페닐]벤조트리아졸(Sumisorb 250, 스미토모 가가쿠 고교(주) 제조) 등을 들 수 있다.
또한 상기 벤조페논계 자외선 흡수제(벤조페논계 화합물), 옥시벤조페논계 자외선 흡수제(옥시벤조페논계 화합물)로서는, 예를 들어 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논-5-술폰산(무수 및 삼수염), 2-히드록시-4-옥틸옥시벤조페논, 4-도데실옥시-2-히드록시벤조페논, 4-벤질옥시-2-히드록시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4-디메톡시벤조페논 등을 들 수 있다.
또한 상기 살리실산에스테르계 자외선 흡수제(살리실산에스테르계 화합물)로서는, 예를 들어 페닐-2-아크릴로일옥시벤조에이트, 페닐-2-아크릴로일옥시-3-메틸벤조에이트, 페닐-2-아크릴로일옥시-4-메틸벤조에이트, 페닐-2-아크릴로일옥시-5-메틸벤조에이트, 페닐-2-아크릴로일옥시-3-메톡시벤조에이트, 페닐-2-히드록시벤조에이트, 페닐-2-히드록시-3-메틸벤조에이트, 페닐-2-히드록시-4메틸벤조에이트, 페닐-2-히드록시-5-메틸벤조에이트, 페닐2-히드록시-3-메톡시벤조에이트, 2,4-디-tert-부틸페닐-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤조에이트(TINUVIN 120, BASF 제조) 등을 들 수 있다.
상기 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제(시아노아크릴레이트계 화합물)로서는, 예를 들어 알킬-2-시아노아크릴레이트, 시클로알킬-2-시아노아크릴레이트, 알콕시알킬-2-시아노아크릴레이트, 알케닐-2-시아노아크릴레이트, 알키닐-2-시아노아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 자외선 흡수제는 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용해도 되지만, 전체로서의 함유량은, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 단관능성 모노머 성분 100중량부에 대하여 0.1 내지 5중량부 정도인 것이 바람직하고, 0.5 내지 3중량부 정도인 것이 보다 바람직하다. 자외선 흡수제의 첨가량을 상기 범위로 함으로써 점착제층의 자외선 흡수 기능을 충분히 발휘할 수 있고, 또한 자외선 중합의 방해로 되지는 않기 때문에 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물로는, 파장 400㎚ 이상에 흡수대를 갖는 광중합 개시제 (A)를 포함하는 것임이 바람직하다. 점착제 조성물에 자외선 흡수제를 포함하는 경우, 자외선 중합을 행하면, 상기 자외선 흡수제에 의하여 자외선이 흡수되어 버려 충분히 중합하지 못하는 것이었다. 그러나 본 발명에서 사용하는 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물은, 파장 400㎚ 이상에 흡수대를 갖는 광중합 개시제 (A)를 갖기 때문에, 자외선 흡수제를 포함함에도 불구하고 충분히 중합할 수 있는 것이다.
파장 400㎚ 이상에 흡수대를 갖는 광중합 개시제 (A)로서는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(Irgacure 819, BASF 제조), 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드(LUCIRIN TPO, BASF 제조) 등을 들 수 있다.
상기 파장 400㎚ 이상에 흡수대를 갖는 광중합 개시제 (A)는 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
또한 상기 파장 400㎚ 이상에 흡수대를 갖는 광중합 개시제 (A)의 첨가량은, 특별히 한정되는 것은 아니지만 상기 자외선 흡수제의 첨가량보다도 적은 것이 바람직하며, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 단관능성 모노머 성분 100중량부에 대하여 0.005 내지 1중량부 정도인 것이 바람직하고, 0.02 내지 0.5중량부 정도인 것이 보다 바람직하다. 광중합 개시제 (A)의 첨가량이 상기 범위임으로써 자외선 중합을 충분히 진행할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한 본 발명에서 사용하는 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물에는, 파장 400㎚ 미만에 흡수대를 갖는 광중합 개시제 (B)를 함유할 수 있다. 또한 광중합 개시제 (B)는, 파장 400㎚ 이상에 흡수대를 갖지 않는 것이 바람직하다. 당해 광중합 개시제 (B)로서는, 자외선에 의하여 라디칼을 발생시켜 광중합을 개시하는 것이며, 파장 400㎚ 미만에 흡수대를 갖는 것이면 특별히 제한되지 않고, 통상 사용되는 광중합 개시제를 모두 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어 벤조인에테르계 광중합 개시제, 아세토페논계 광중합 개시제, α-케톨계 광중합 개시제, 광 활성 옥심계 광중합 개시제, 벤조인계 광중합 개시제, 벤질계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 케탈계 광중합 개시제, 티오크산톤계 광중합 개시제, 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제 등을 사용할 수 있다.
구체적으로는, 벤조인에테르계 광중합 개시제로서는, 예를 들어 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인프로필에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 아니솔메틸에테르 등을 들 수 있다.
아세토페논계 광중합 개시제로서는, 예를 들어 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 4-페녹시디클로로아세토페논, 4-t-부틸디클로로아세토페논 등을 들 수 있다.
α-케톨계 광중합 개시제로서는, 예를 들어 2-메틸-2-히드록시프로피오페논, 1-[4-(2-히드록시에틸)페닐]-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온 등을 들 수 있다.
광 활성 옥심계 광중합 개시제로서는, 예를 들어 1-페닐-1,1-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐)-옥심 등을 들 수 있다.
벤조인계 광중합 개시제로서는, 예를 들어 벤조인 등을 들 수 있다.
벤질계 광중합 개시제로서는, 예를 들어 벤질 등이 포함된다.
벤조페논계 광중합 개시제에는, 예를 들어 벤조페논, 벤조일벤조산, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 폴리비닐벤조페논, α-히드록시시클로헥실페닐케톤 등이 포함된다.
케탈계 광중합 개시제에는 벤질디메틸케탈 등이 포함된다.
티오크산톤계 광중합 개시제에는, 예를 들어 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤, 도데실티오크산톤 등이 포함된다.
아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제에는, 예를 들어 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등이 포함된다.
상기 파장 400㎚ 미만에 흡수대를 갖는 광중합 개시제 (B)는 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 상기 파장 400㎚ 미만에 흡수대를 갖는 광중합 개시제 (B)는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 첨가할 수 있지만, 첨가량으로서는, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 단관능성 모노머 성분 100중량부에 대하여 0.005 내지 0.5중량부 정도인 것이 바람직하고, 0.02 내지 0.1중량부 정도인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기 모노머 성분에, 파장 400㎚ 미만에 흡수대를 갖는 광중합 개시제 (B)를 먼저 첨가하고 자외선을 조사하여 일부 중합한 모노머 성분의 부분 중합물(프리폴리머 조성물)에, 상기 파장 400㎚ 이상에 흡수대를 갖는 광중합 개시제 (A) 및 자외선 흡수제를 첨가하고 자외선 중합하는 것이 바람직하다. 자외선 조사를 하여 일부 중합한 모노머 성분의 부분 중합물(프리폴리머 조성물)에, 상기 파장 400㎚ 이상에 흡수대를 갖는 광중합 개시제 (A)를 첨가할 때는, 상기 광중합 개시제를 모노머에 용해시킨 후첨가하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 사용하는 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물에는 실란 커플링제를 함유할 수 있다. 실란 커플링제의 배합량은, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 단관능성 모노머 성분 100중량부에 대하여 1중량부 이하인 것이 바람직하고, 0.01 내지 1중량부가 보다 바람직하고, 0.02 내지 0.6중량부가 더욱 바람직하다.
상기 실란 커플링제로서는, 예를 들어 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 에폭시기 함유 실란 커플링제, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸부틸리덴)프로필아민, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란 등의 아미노기 함유 실란 커플링제, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란 등의 (메트)아크릴기 함유 실란 커플링제, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등의 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제 등을 들 수 있다.
본 발명에서 사용하는 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물은 가교제를 함유할 수 있다. 가교제로서는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 실리콘계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 실란계 가교제, 알킬에테르화멜라민계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제, 과산화물 등의 가교제가 포함된다. 가교제는 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합할 수 있다. 이들 중에서도 이소시아네이트계 가교제가 바람직하게 사용된다.
상기 가교제는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용해도 되지만, 전체로서의 함유량은, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 단관능성 모노머 성분 100중량부에 대하여 5중량부 이하인 것이 바람직하고, 0.01 내지 5중량부인 것이 보다 바람직하고, 0.01 내지 4중량부가 더욱 바람직하고, 0.02 내지 3중량부가 특히 바람직하다.
이소시아네이트계 가교제는, 이소시아네이트기(이소시아네이트기를 블록제 또는 수량체화 등에 의하여 일시적으로 보호한 이소시아네이트 재생형 관능기를 포함함)를 1분자 중에 2개 이상 갖는 화합물을 말한다. 이소시아네이트계 가교제로서는, 톨릴렌디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트 등의 방향족 이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지환족 이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 이소시아네이트 등을 들 수 있다.
보다 구체적으로는, 예를 들어 부틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 저급 지방족 폴리이소시아네이트류, 시클로펜틸렌디이소시아네이트, 시클로헥실렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지환족 이소시아네이트류, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 폴리메틸렌폴리페닐이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트류, 트리메틸올프로판/톨릴렌디이소시아네이트 삼량체 부가물(상품명: 코로네이트 L, 닛폰 폴리우레탄 고교(주) 제조), 트리메틸올프로판/헥사메틸렌디이소시아네이트 삼량체 부가물(상품명: 코로네이트 HL, 닛폰 폴리우레탄 고교(주) 제조), 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트체(상품명: 코로네이트 HX, 닛폰 폴리우레탄 고교(주) 제조) 등의 이소시아네이트 부가물, 크실릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 부가물(상품명: D110N, 미쓰이 가가쿠(주) 제조), 헥사메틸렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 부가물(상품명: D160N, 미쓰이 가가쿠(주) 제조); 폴리에테르폴리이소시아네이트, 폴리에스테르폴리이소시아네이트, 및 이들과 각종 폴리올의 부가물, 이소시아누레이트 결합, 뷰렛 결합, 알로파네이트 결합 등으로 다관능화한 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다.
본 발명에서 사용하는 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물에는, 상기 성분 외에, 용도에 따라 적절한 첨가제가 포함되어 있어도 된다. 예를 들어 점착 부여제(예를 들어 로진 유도체 수지, 폴리테르펜 수지, 석유 수지, 유용성 페놀 수지 등으로 이루어지는, 상온에서 고체, 반고체, 또는 액상인 것); 중공 유리 벌룬 등의 충전제; 가소제; 노화 방지제; 산화 방지제 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물은, 기재 상에 도포 등을 행하는 작업에 적합한 점도로 조정하는 것이 바람직하다. 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물의 점도의 조정은, 예를 들어 증점성 첨가제 등의 각종 폴리머나 다관능성 모노머 등의 첨가나, 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물 중의 모노머 성분을 부분 중합시킴으로써 행한다. 또한 당해 부분 중합은, 증점성 첨가제 등의 각종 폴리머나 다관능성 모노머 등을 첨가하기 전에 행해도 되고, 그 후에 행해도 된다. 상기 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물의 점도는 첨가제의 양 등에 따라 변화되기 때문에, 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물 중의 모노머 성분을 부분 중합시키는 경우의 중합률은 일의적으로 정할 수는 없지만, 목표로서는 20% 이하 정도인 것이 바람직하고, 3 내지 20% 정도가 보다 바람직하고, 5 내지 15% 정도가 더욱 바람직하다. 20%를 초과하면 점도가 지나치게 높아지기 때문에 기재에 대한 도포가 어려워진다.
시인측 점착제층은, 상기 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물을 기재의 적어도 편면에 도공하고, 당해 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물에 자외선을 조사함으로써, 형성할 수 있다.
상기 기재로서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 이형 필름, 투명 수지 필름 기재 등의 각종 기재나, 후술하는 편광 필름도 기재로서 적합하게 사용할 수 있다. 시인측 점착제층을 편광 필름 이외의 기재에 형성한 경우에는, 당해 시인측 점착제층은 편광 필름에 접합하고 전사할 수 있다.
상기 이형 필름의 구성 재료로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 필름 등의 수지 필름, 종이, 천, 부직포 등의 다공질 재료, 네트, 발포 시트, 금속 박, 및 이들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체 등을 들 수 있지만, 표면 평활성이 우수한 점에서 수지 필름이 적합하게 사용된다.
그 수지 필름으로서는, 예를 들어 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름 등을 들 수 있다.
상기 이형 필름의 두께는 통상 5 내지 200㎛이며, 바람직하게는 5 내지 100㎛ 정도이다. 상기 이형 필름에는, 필요에 따라 실리콘계, 불소계, 장쇄 알킬계 또는 지방산아미드계의 이형제, 실리카 분 등에 의한 이형 및 방오 처리나, 도포형, 반죽형, 증착형 등의 대전 방지 처리를 할 수도 있다. 특히 상기 이형 필름의 표면에 실리콘 처리, 장쇄 알킬 처리, 불소 처리 등의 박리 처리를 적절히 행함으로써, 상기 점착제층으로부터의 박리성을 보다 높일 수 있다.
상기 투명 수지 필름 기재로서는 특별히 제한되지 않지만, 투명성을 갖는 각종 수지 필름이 사용된다. 당해 수지 필름은 1층의 필름에 의하여 형성되어 있다. 예를 들어 그 재료로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리페닐렌술피드계 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서 특히 바람직한 것은 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지 및 폴리에테르술폰계 수지이다.
상기 필름 기재의 두께는 15 내지 200㎛인 것이 바람직하고, 25 내지 188㎛인 것이 보다 바람직하다.
상기 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물을 상기 기재 상에 도포하는 방법은, 롤 코트, 키스 롤 코트, 그라비아 코트, 리버스 코트, 롤 브러시, 스프레이 코트, 딥 롤 코트, 바 코트, 나이프 코트, 에어 나이프 코트, 커튼 코트, 립 코트, 다이 코터 등 공지된 적절한 방법을 이용할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
상기 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물에 조사하는 자외선의 조도는 5㎽/㎠ 이상이 바람직하다. 당해 자외선의 조도가 5㎽/㎠ 미만이면, 중합 반응 시간이 길어져 생산성이 떨어지는 경우가 있다. 또한 당해 자외선의 조도는 200㎽/㎠ 이하가 바람직하다. 당해 자외선의 조도가 200㎽/㎠를 초과하면, 광중합 개시제가 급격히 소비되기 때문에 중합체의 저분자량화가 일어나며, 특히 고온에서의 유지력이 저하되는 경우가 있다. 또한 자외선의 적산 광량은 100mJ/㎠ 내지 5000mJ/㎠인 것이 바람직하다.
본 발명에 사용되는 자외선 램프는, 특별히 한정되는 것은 아니지만 LED 램프가 바람직하다. LED 램프는 다른 자외선 램프에 비하여 방출 열이 낮은 램프이기 때문에 점착제층의 중합 중의 온도를 억제할 수 있다. 그 때문에, 중합체의 저분자량화를 방지할 수 있고, 점착제층의 응집력의 저하를 방지함과 함께 점착 시트로 한 경우의 고온에서의 유지력을 높일 수 있다. 또한 복수의 자외선 램프를 조합하는 것도 가능하다. 또한 자외선을 간헐적으로 조사하여, 자외선을 조사하는 명기와 자외선을 조사하지 않는 암기를 마련할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물 중의 모노머 성분의 최종적인 중합률은 90% 이상이 바람직하고, 95% 이상이 보다 바람직하고, 98% 이상이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물에 조사하는 자외선의 피크 파장은 200 내지 500㎚의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 300 내지 450㎚의 범위 내에 있는 것이 보다 바람직하다. 자외선의 피크 파장이 500㎚를 초과하면, 광중합 개시제가 분해되지 않아 중합 반응이 개시되지 않는 경우가 있다. 또한 자외선의 피크 파장이 200㎚ 미만이면, 폴리머쇄가 절단되어 접착 특성이 저하되는 경우가 있다.
반응은 공기 중의 산소에 의해 저해되기 때문에, 산소를 차단하기 위하여 아크릴계 점착제 조성물의 도포층 상에 이형 필름 등을 형성하거나 광중합 반응을 질소 분위기 하에서 행하거나 하는 것이 바람직하다. 이형 필름으로서는 전술한 것을 들 수 있다. 또한 이형 필름을 사용한 경우, 당해 이형 필름은 그대로, 점착제층을 갖는 편광 필름의 세퍼레이터로서 사용할 수 있다.
상기 시인측 점착제층의 두께는, 자외선 흡수 기능을 확보하는 관점에서, 후술하는 편광 필름의 화상 표시부측의 점착제층(화상 표시부측 점착제층)의 두께의 2배 이상인 것이 바람직하고, 5배 이상인 것이 보다 바람직하고, 10배 이상인 것이 더욱 바람직하다. 구체적으로는, 상기 시인측 점착제층의 두께는 50㎛ 이상인 것이 바람직하고, 100㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 150㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 시인측 점착제층의 두께의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 10㎜ 이하인 것이 바람직하다. 점착제층의 두께가 10㎜를 초과하면, 자외선의 투과가 곤란해져 모노머 성분의 중합에 시간이 걸려 생산성이 떨어지는 경우가 있기 때문에, 바람직하지 않다.
또한 본 발명에서 사용하는 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물이 광중합 개시제 (B)를 함유하는 경우에는, 알킬(메트)아크릴레이트를 함유하는 모노머 성분과 상기 광중합 개시제 (B)(「전첨가 중합 개시제」라 하는 경우도 있음)를 포함하는 조성물에 자외선을 조사하여 상기 모노머 성분의 부분 중합물을 형성하고, 상기 모노머 성분의 부분 중합물에, 자외선 흡수제, 및 파장 400㎚ 이상에 흡수대를 갖는 광중합 개시제 (A)(「후첨가 중합 개시제」라 하는 경우도 있음)를 첨가하여, 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물을 제작하는 것이 바람직하다. 부분 중합물의 중합률은 20% 이하 정도인 것이 바람직하고, 3 내지 20% 정도가 보다 바람직하고, 5 내지 15% 정도가 더욱 바람직하다. 자외선의 조사 조건은 전술한 바와 같다.
전술한 바와 같이, 광중합 개시제 (B)를 함유하는 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물로부터 점착제층을 형성하는 경우, 전술한 바와 같은 2단계로 중합함으로써 모노머 성분의 중합률을 높일 수 있고, 또한 최종적으로 제작된 점착제층의 자외선 흡수 기능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 시인측 점착제층의 겔 분율은, 특별히 한정되는 것은 아니지만 50% 이상인 것이 바람직하고, 75% 이상인 것이 보다 바람직하고, 85% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 시인측 점착제층의 겔 분율이 작은 경우에는 응집력이 떨어지고, 지나치게 크면 접착력이 떨어지는 경우가 있다.
상기 시인측 점착제층의 투과 b*값은 특별히 한정되지 않지만, 3.0 이하인 것이 바람직하고, 1.5 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.5 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 b*값이란, JIS Z8729에 준거한 L*a*b* 표색계에 있어서의 b*값(색도)을 가리키며, 예를 들어 분광 광도계(제품명: U4100, (주) 히타치 하이테크놀로지즈 제조)를 사용하여 측정할 수 있다.
상기 시인측 점착제층의, 파장 380㎚에 있어서의 투과율이 40% 이하인 것이 바람직하고, 20% 이하인 것이 보다 바람직하고, 8% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 파장 380㎚에 있어서의 투과율 파장이 상기 범위임으로써, 입사되는 자외선을 충분히 차단할 수 있기 때문에, 액정 패널, 유기 EL 소자, 편광자 등을 비롯한 광학 부재의 열화를 억제할 수 있다.
상기 시인측 점착제층의, 파장 400㎚에 있어서의 투과율은 30% 이상인 것이 바람직하고, 50% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하다. 파장 400㎚에 있어서의 투과율 파장이 상기 범위임으로써, 입사되는 가시광을 충분히 투과할 수 있어, 화상 표시 장치에 있어서 충분한 시인성을 확보할 수 있기 때문에 바람직하다.
(2) 화상 표시부측 점착제층
편광 필름의 화상 표시부측 표면의 점착제층(화상 표시부측 점착제층)으로서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 상기 시인측 점착제층에서 상세히 설명한 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물과 마찬가지의 것을 사용해도 되고, 통상 사용되는 각종 점착제층을 사용할 수 있다.
화상 표시부측 표면의 점착제층 형성에는 적당한 점착제를 사용할 수 있으며, 그 종류에 대하여 특별히 제한은 없다. 점착제로서는 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리비닐알코올계 점착제, 폴리비닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제 등을 들 수 있다. 이들 점착제 중에서도 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 밀착성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등이 우수한 점에서 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
아크릴계 점착제는, (메트)아크릴산 알킬에스테르의 모노머 유닛을 주 골격으로 하는 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 한다. 아크릴계 폴리머의 주 골격을 구성하는 (메트)아크릴산 알킬에스테르로서는, 시인측 점착제층을 형성하는 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물에 사용하는 것과 마찬가지의 것을 들 수 있다. 또한 공중합 모노머나 그 비율로서도, 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물에 사용하는 것과 마찬가지의 것을 들 수 있다.
상기 아크릴계 폴리머의 제조는, 각종 공지된 방법에 의하여 제조할 수 있으며, 예를 들어 벌크 중합법, 용액 중합법, 현탁 중합법 등의 라디칼 중합법을 적절히 선택할 수 있다. 라디칼 중합 개시제로서는 아조계, 과산화물계의, 각종 공지된 것을 사용할 수 있다. 반응 온도는 통상 50 내지 80℃ 정도, 반응 시간은 1 내지 8시간으로 된다. 또한 상기 제조법 중에서도 용액 중합법이 바람직하며, 아크릴계 폴리머의 용매로서는 일반적으로 아세트산에틸, 톨루엔 등이 사용된다. 용액 농도는 통상 20 내지 80중량% 정도로 된다.
또한 상기 점착제는, 가교제를 함유하는 점착제 조성물로 할 수 있다. 가교제로서도 전술한 것을 들 수 있는데, 특히 이소시아네이트계 가교제가 바람직하다. 아크릴계 폴리머와 가교제의 배합 비율은 특별히 한정되지 않지만, 통상, 아크릴계 폴리머(고형분) 100중량부에 대하여 가교제(고형분) 0.001 내지 20중량부 정도인 것이 바람직하고, 0.01 내지 15중량부 정도가 보다 바람직하다.
나아가 상기 점착제에는, 필요에 따라 점착 부여제, 가소제, 유리 섬유, 글래스 비즈, 금속 분, 그 외의 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제, 안료, 착색제, 충전제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 실란 커플링제 등을, 또한 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위에서 각종 첨가제를 적절히 사용할 수도 있다. 또한 미립자를 함유하여 광 확산성을 나타내는 점착제층 등으로 해도 된다. 실란 커플링제로서는 전술한 것을 들 수 있다.
화상 표시부측 점착제층은, 상기 점착제를 편광 필름 또는 이형 필름 등의 각종 기재에 도포하고 건조함으로써 형성된다. 점착제층을 이형 필름 등의 각종 기재에 형성한 경우에는, 당해 점착제층은 편광 필름에 접합하고 전사할 수 있다. 상기 점착제의 도포 방법, 상기 각종 기재는, 상기 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물의 도포 방법, 각종 기재와 마찬가지의 것을 들 수 있다.
또한 상기 도포 공정에서는, 형성되는 점착제층이 소정의 두께(건조 후 두께)로 되도록 그 도포량이 제어된다. 화상 표시부측 점착제층의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만 시인측 점착제층의 두께의 1/2 이하인 것이 바람직하고, 1/5 이하인 것이 바람직하고, 1/10 이하인 것이 바람직하다. 화상 표시부측 점착제층의 두께는, 구체적으로는 1 내지 100㎛ 정도인 것이 바람직하고, 3 내지 50㎛ 정도가 보다 바람직하고, 5 내지 30㎛ 정도가 더욱 바람직하다.
화상 표시부측 점착제층의 형성에 있어서는, 도포된 점착제에 대하여 건조가 실시된다. 건조 온도, 건조 시간은 특별히 한정되는 것은 아니며 적절히 설정되지만, 예를 들어 80 내지 200℃ 정도에서 0.5 내지 10분간인 것이 바람직하다.
상기 화상 표시부측 점착제층이 노출되는 경우에는, 실용에 제공되기까지 이형 필름으로 점착제층을 보호해도 된다. 또한 상기 이형 필름은 그대로 점착제층 부착 편광 필름의 세퍼레이터로서 사용할 수 있어, 공정면에 있어서의 간략화가 가능하다.
(3) 편광 필름
본 발명에서 사용하는 편광 필름은 편광자와 당해 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 가지며, 편광자의 시인측의 투명 보호 필름(시인측 투명 보호 필름)의, 파장 380㎚에 있어서의 투과율은 6% 이상인 것을 특징으로 한다.
(3-1) 시인측 투명 보호 필름
본 발명에서 사용하는 시인측 투명 보호 필름의, 파장 380㎚에 있어서의 투과율은 6% 이상이며, 10% 이상인 것이 바람직하고, 15% 이상인 것이 보다 바람직하다. 파장 380㎚에 있어서의 투과율의 상한값에 대해서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만 90% 이하인 것이 바람직하고, 30% 이하인 것이 보다 바람직하다. 시인측 투명 보호 필름의, 파장 380㎚에 있어서의 투과율이 상기 범위에 있음으로써, 시인측 투명 보호 필름의 박형화와, 상기 시인측 점착제층(자외선 흡수제 함유)과 조합하는 것에 의한 충분한 자외선 흡수능을 달성할 수 있기 때문에 바람직하다. 시인측 투명 보호 필름은 자외선 흡수능을 갖고 있지 않더라도, 시인측 점착제층에 의한 자외선 흡수에 의하여 자외선 흡수 기능을 충분히 보충할 수 있기 때문에, 상기 파장 380㎚에 있어서의 투과율이 90% 이하이면 충분히 자외선 흡수능을 갖는다. 또한 상기 시인측 점착제층이, 파장 380㎚의 투과율이 40% 이하인 경우에는, 시인측 투명 보호 필름의, 파장 380㎚의 투과율이 30% 이하인 것이, 자외선 흡수능의 관점에서 바람직하다.
시인측 투명 보호 필름을 형성하는 재료로서는, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다. 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체(AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카르보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 또는 상기 폴리머의 블렌드물 등도, 상기 투명 보호 필름을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다. 투명 보호 필름은, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형, 자외선 경화형의 수지 경화층으로서 형성할 수도 있다. 이들 중에서도 시인측 투명 보호 필름으로서는, 트리아세틸셀룰로오스 필름, 아크릴 필름(아크릴계 폴리머를 사용한 필름), 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 및 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀 필름으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 필름인 것이 바람직하고, 트리아세틸셀룰로오스 필름이 보다 바람직하다.
시인측 투명 보호 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 40㎛ 이하인 것이 바람직하고, 35㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 30㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한 시인측 투명 보호 필름의 두께의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 1㎛ 이상인 것이 바람직하다. 시인측 투명 보호 필름의 두께가 상기 범위임으로써 편광 필름의 박형화를 충분히 달성할 수 있고, 또한 편광자의 보호 기능을 손상시키는 일이 없기 때문에 바람직하다.
후술하는 편광자와 시인측 보호 필름은 수계 접착제 등을 통하여 밀착되는 것이 바람직하다. 수계 접착제로서는 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계, 수계 폴리우레탄, 수계 폴리에스테르 등을 예시할 수 있다. 상기 외에, 편광자와 시인측 투명 보호 필름의 접착제로서는 자외선 경화형 접착제, 전자선 경화형 접착제 등을 들 수 있다. 전자선 경화형 편광 필름용 접착제는 상기 각종 시인측 투명 보호 필름에 대하여 적합한 접착성을 나타낸다. 또한 본 발명에서 사용하는 접착제에는 금속 화합물 필러를 함유시킬 수 있다.
상기 시인측 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다.
(3-2) 편광자
편광자는 특별히 한정되지 않으며 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로서는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에 요오드나 2색성 염료의 2색성 물질을 흡착시키고 1축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 편광자가 적합하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 5 내지 80㎛ 정도이다.
폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하고 1축 연신한 편광자는, 예를 들어 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고 원래 길이의 3 내지 7배로 연신함으로써 제작할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산아연, 염화아연 등을 포함하고 있어도 되는 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또한 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 수세해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 행해도 되고, 염색하면서 연신해도 되며, 또한 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서는, 두께가 10㎛ 이하인 박형 편광자도 사용할 수 있다. 박형화의 관점에서 말한다면 당해 두께는 1 내지 7㎛인 것이 바람직하다. 이와 같은 박형의 편광자는, 두께 불균일이 적고, 시인성이 우수하고, 또한 치수 변화가 적기 때문에 내구성이 우수하며, 나아가 편광 필름으로서의 두께도, 박형화를 도모할 수 있는 점이 바람직하다.
박형의 편광자로서는, 대표적으로는 일본 특허 공개 소51-069644호 공보나 일본 특허 공개 제2000-338329호 공보나 국제 공개 제2010/100917호 팸플릿, 국제 공개 제2010/100917호 팸플릿, 또는 일본 특허 제4751481호 명세서나 일본 특허 공개 제2012-073563호 공보에 기재되어 있는 박형 편광막을 들 수 있다. 이들 박형 편광막은, 폴리비닐알코올계 수지(이하, PVA계 수지라고도 함)층과 연신용 수지 기재를 적층체의 상태에서 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의하여 얻을 수 있다. 이 제법이면, PVA계 수지층이 얇더라도 연신용 수지 기재에 지지 되어 있음으로써, 연신에 의한 파단 등의 문제 없이 연신하는 것이 가능해진다.
상기 박형 편광막으로서는, 적층체의 상태에서 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법 중에서도, 고배율로 연신할 수 있어 편광 성능을 향상시킬 수 있는 점에서, 국제 공개 제2010/100917호 팸플릿, 국제 공개 제2010/100917호 팸플릿, 또는 일본 특허 제4751481호 명세서나 일본 특허 공개 제2012-073563호 공보에 기재가 있는, 붕산 수용액 중에서 연신하는 공정을 포함하는 제법으로 얻어지는 것이 바람직하고, 특히 일본 특허 제4751481호 명세서나 일본 특허 공개 제2012-073563호 공보에 기재가 있는, 붕산 수용액 중에서 연신하기 전에 보조적으로 공중 연신하는 공정을 포함하는 제법에 의하여 얻어지는 것이 바람직하다.
(3-3) 화상 표시부측 투명 보호 필름
화상 표시측 투명 보호 필름에 대해서는, 종래부터 사용되고 있는 것을 적절히 사용할 수 있다. 구체적으로는, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 재료로 형성되는 투명 보호 필름이 바람직하며, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체(AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카르보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 또는 상기 폴리머의 블렌드물 등도, 상기 투명 보호 필름을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다. 투명 보호 필름은, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형, 자외선 경화형의 수지 경화층으로서 형성할 수도 있다.
화상 표시부측 보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박막성 등의 관점에서 1 내지 500㎛ 정도이다.
상기 편광자와 화상 표시부측 투명 보호 필름도 통상, 수계 접착제 등을 통하여 밀착되어 있다. 수계 접착제로서는 전술한 것을 들 수 있다.
상기 화상 표시부측 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다.
2. 화상 표시 장치
본 발명의 화상 표시 장치는, 본 발명의 점착제층을 갖는 편광 필름을 사용한 것을 특징으로 한다.
화상 표시 장치의 구체적인 구성의 일례로서는, 예를 들어 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이,
커버 유리 또는 커버 플라스틱(6)/시인측 점착제층(2a)/시인측 투명 보호 필름(3a)/편광자(4)/화상 표시부측 투명 보호 필름(3b)/화상 표시부측 점착제층(2b)/액정 표시 장치(LCD) 또는 유기 EL 표시 장치(OLED)(7)(도 2);
커버 유리 또는 커버 플라스틱(6)/점착제층(8a)/센서층(9)/시인측 점착제층(2a)/시인측 투명 보호 필름(3a)/편광자(4)/화상 표시부측 투명 보호 필름(3b)/화상 표시부측 점착제층(2b)/액정 표시 장치(LCD) 또는 유기 EL 표시 장치(OLED)(7)(도 3);
커버 유리 또는 커버 플라스틱(6)/점착제층(8a)/센서층(9)/점착제층(8b)/센서층(9)/시인측 점착제층(2a)/시인측 투명 보호 필름(3a)/편광자(4)/화상 표시부측 투명 보호 필름(3b)/화상 표시부측 점착제층(2b)/액정 표시 장치(LCD) 또는 유기 EL 표시 장치(OLED)(7)(도 4);
와 같이, 각 층이 이 순서대로 적층된 화상 표시 장치를 들 수 있다. 본 발명의 점착제층을 갖는 편광 필름(1)은, 전술한 구성 중 「시인측 점착제층(2a)/시인측 투명 보호 필름(3a)/편광자(4)/화상 표시부측 투명 보호 필름(3b)/화상 표시부측 점착제층(2b)」의 부분을 말하며, 이들 이외에도 위상차 필름 등을 포함하고 있어도 된다. 또한 위상차 필름을 포함하는 경우, 구체적으로는 상기 화상 표시부측 점착제층(2b)와 액정 표시 장치(LCD) 또는 유기 EL 표시 장치(OLED)(7) 사이에 점착제층을 개재하여 적층할 수 있다. 또한 각 층의 적층에 있어서, 적절히 점착제층 및/또는 접착제층을 사용할 수 있다.
화상 표시 장치로서는 액정 표시 장치, 유기 EL(일렉트로루미네센스) 표시 장치, PDP(플라즈마 디스플레이 패널), 전자 페이퍼 등을 들 수 있지만, 이들 중에서도 전술한 구성을 갖는 액정 표시 장치, 유기 EL(일렉트로루미네센스) 표시 장치 등이 바람직하다.
실시예
이하에, 실시예에 의하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한 각 예 중의 부 및 %는 모두 중량 기준이다. 실시예 등에 있어서의 평가 항목은 하기와 같이 하여 측정을 행하였다.
제조예 1(아크릴계 점착제 조성물 (a-1)의 제조)
아크릴산2-에틸헥실(2EHA) 78중량부, n-비닐-2-피롤리돈(NVP) 18중량부 및 아크릴산2-히드록시에틸(HEA) 4중량부로 구성되는 모노머 혼합물에 광중합 개시제로서 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(상품명: 이르가큐어 184, 파장 200 내지 370㎚에 흡수대를 가짐, BASF사 제조) 0.035중량부, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온(상품명: 이르가큐어 651, 파장 200 내지 380㎚에 흡수대를 가짐, BASF사 제조) 0.035중량부를 배합한 후, 점도(계측 조건: BH 점도계 No. 5 로터, 10rpm, 측정 온도 30℃)가 약 20㎩·s로 되기까지 자외선을 조사하여, 상기 모노머 성분의 일부가 중합된 프리폴리머 조성물(중합률: 8%)을 얻었다. 다음으로, 해당 프리폴리머 조성물에 헥산디올디아크릴레이트(HDDA) 0.15중량부, 실란 커플링제(상품명: KBM-403, 신에쓰 가가쿠 고교(주) 제조) 0.3중량부를 첨가하고 혼합하여 아크릴계 점착제 조성물 (a-1)을 얻었다.
제조예 2(아크릴계 점착제 조성물 (a-2)의 제조)
부틸아크릴레이트(BA) 67중량부, 시클로헥실아크릴레이트(CHA) 14중량부, 4-히드록시부틸아크릴레이트(4HBA) 27중량부, 광중합 개시제로서 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-1-온(상품명: 이르가큐어 651, 파장 200 내지 380㎚에 흡수대를 가짐, BASF 저팬사 제조) 0.05중량부 및 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤(상품명: 이르가큐어 184, 파장 200 내지 370㎚에 흡수대를 가짐, BASF 저팬사 제조) 0.05중량부를 4구 플라스크에 투입하고 질소 분위기 하에서 자외선에 폭로하여 부분적으로 광중합함으로써, 중합률 10%의 부분 중합물(모노머 시럽)을 얻었다. 다음으로, 해당 부분 중합물에 디펜타에리트리톨펜타 및 헥사아크릴레이트(DPHA) 0.15중량부, 실란 커플링제(상품명: KBM―403, 신에쯔 가가쿠 고교(주) 제조) 0.3중량부를 첨가하고 혼합하고 자외선 조사함으로써 아크릴계 점착제 조성물 (a-2)를 얻었다.
제조예 3(화상 표시부측 점착제층 (B-1)의 제조)
온도계, 교반기, 환류 냉각관 및 질소 가스 도입관을 구비한 세퍼러블 플라스크에 부틸아크릴레이트 95부, 아크릴산 5부, 중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴 0.2부, 및 아세트산에틸 233부를 투입한 후, 질소 가스를 흐르게 하고 교반하면서 약 1시간 질소 치환을 행하였다. 그 후, 60℃로 플라스크를 가열하고 7시간 반응시켜 중량 평균 분자량(Mw) 110만의 아크릴계 폴리머를 얻었다.
상기 아크릴계 폴리머 용액(고형분을 100중량부로 함)에 이소시아네이트계 가교제로서 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트(상품명: 코로네이트 L, 닛폰 폴리우레탄 고교(주) 제조) 0.8중량부, 실란 커플링제(상품명: KBM-403, 신에쯔 가가쿠 고교(주) 제조) 0.1부를 첨가하여 점착제 조성물(용액)을 조제하였다.
두께 38㎛의 세퍼레이터(표면이 박리 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름) 상에, 얻어진 점착제 조성물 용액을, 건조 후의 두께가 12㎛로 되도록 도포하고, 100℃에서 3분간 건조시켜 용매를 제거하여 점착제층을 얻었다. 그 후, 50℃에서 48시간 가열하여 가교 처리를 행하였다. 이하, 이 점착제층을 「화상 표시부측 점착제층 (B-1)」이라 한다.
제조예 4(화상 표시부측 점착제층 (B-2)의 제조)
두께 38㎛의 세퍼레이터(표면이 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름) 상에, 제조예 3에서 얻어진 점착제 조성물 용액을, 건조 후의 두께가 15㎛로 되도록 도포하고, 100℃에서 3분간 건조시켜 용매를 제거하여 점착제층을 얻었다. 그 후, 50℃에서 48시간 가열하여 가교 처리를 행하였다. 이하, 이 점착제층을 「화상 표시부측 점착제층 (B-2)」라 한다.
실시예 1
(자외선 흡수 기능을 갖는 점착제 조성물의 제조)
얻어진 아크릴계 점착제 조성물 (a-1)에, 부틸아크릴레이트에 고형분 15%로 되도록 용해시킨 2,4-비스-[{4-(4-에틸헥실옥시)-4-히드록시}-페닐]-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진(상품명: Tinosorb S, BASF 저팬사 제조) 1.4부와, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(상품명: 이르가큐어 819), 파장 200 내지 450㎚에 흡수대를 가짐, BASF 저팬사 제조) 0.2부를 첨가하고 교반함으로써, 자외선 흡수 기능을 갖는 점착제 조성물을 얻었다.
상기 자외선 흡수 기능을 갖는 점착제 조성물을, 이형 필름이 박리 처리된 필름 상에, 점착제층 형성 후의 두께가 150㎛로 되도록 도포하고, 이어서 해당 점착제 조성물층의 표면에 이형 필름을 접합하였다. 그 후, 조도: 6.5㎽/㎠, 광량: 1500mJ/㎠의 조건에서 자외선 조사를 행하여 점착제 조성물층을 광경화시켜, 시인측 점착제층 (A-1)을 형성하였다.
(편광 필름 (P-1)의 제조)
요오드가 함침된 두께 12㎛의 연신 폴리비닐알코올 필름으로 이루어지는 편광자의 시인측에, 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여 두께 25㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 접합하고, 편광자의 화상 표시부측 표면에, 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여 두께 20㎛의 아크릴 필름을 적층하여, 편광 필름 (P-1)로 하였다. 편광 필름의 편광도는 99.995였다.
(점착제층을 갖는 편광 필름의 제조)
상기 편광 필름 (P-1)의 시인측(즉, 두께 25㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름의 표면)에 시인측 점착제층 (A-1)을 적층하였다. 상기 편광 필름 (P-1)의 화상 표시부측 표면(즉, 두께 20㎛의 아크릴 필름의 표면)에 화상 표시부측 점착제층 (B-1)을 적층하고, 또한, 위상차 필름(두께: 56㎛, 재료:폴리카르보네이트)과 화상 표시부측 점착제층 (B-2)를 적층하여, 점착제층을 갖는 편광 필름을 형성하였다. 얻어진 점착제층을 갖는 편광 필름은, 시인측 점착제층 (A-1)/편광 필름 (P-1)/화상 표시부측 점착제층 (B-1)/위상차 필름/화상 표시부측 점착제층 (B-2)의 구성을 갖고 있었다.
실시예 2 내지 10
자외선 흡수제의 첨가량 및 시인측 점착제층 형성 후의 두께를, 표 1에 기재한 것과 같이 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 점착제층을 갖는 편광 필름을 형성하였다.
실시예 11 내지 13
위상차 필름 및 화상 표시부측 점착제층 (B-2)를 형성하지 않은 것 이외에는 실시예 1 내지 3과 마찬가지로 하여 점착제층을 갖는 편광 필름을 형성하였다.
비교예 1 내지 4
사용한 편광 필름의 종류를, 표 1에 기재한 것과 같이 하고, 시인측 점착제층을 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 11, 1과 마찬가지로 하여 점착제층을 갖는 편광 필름을 형성하였다. 또한 편광 필름 (P-2)는 이하와 같다.
(편광 필름 (P-2)의 제조)
요오드가 함침된 두께 12㎛의 연신 폴리비닐알코올 필름으로 이루어지는 편광자의 시인측에, 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여 두께 60㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 접합하고, 편광자의 화상 표시부측 표면에, 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여 두께 40㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 적층하여, 편광 필름 (P-2)로 하였다. 편광 필름의 편광도는 99.995였다.
비교예 5 내지 8
시인측 점착제층을 형성하는 아크릴계 점착제 조성물의 종류 및 자외선 흡수제의 첨가량을, 표 1에 기재한 것과 같이 한 것 이외에는, 실시예 11, 1과 마찬가지로 하여 점착제층을 갖는 편광 필름을 형성하였다.
얻어진 점착제층, 점착제층을 갖는 편광 필름에 대하여 이하의 평가를 행하였다.
<중합률>
실시예 및 비교예에서 사용한 시인측 점착제층의 이형 필름을 박리하고, 무게를 잰 알루미늄 샬레에 시인측 점착제층만을 얹었다. (알루미늄 샬레+시인측 점착제층)의 무게를 측정하여, 건조 전의 점착제층의 무게를 구하였다. 130℃, 2시간 건조 후, 상온에서 약 20분 냉각한 후에 다시 (알루미늄 샬레+점착제)의 무게를 측정하여, 건조 후의 시인측 점착제층의 무게를 구하였다. 이하의 계산식에 의하여 중합률을 구하였다.
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<겔 분율>
실시예 및 비교예에서 사용한 시인측 점착제층으로부터 약 0.1g 채취하고, 평균 구멍 직경 0.2㎛의 다공질 테트라플루오로에틸렌 시트(상품명: NTF1122, 닛토 덴코(주) 제조)로 감싼 후, 연실로 묶고 그때의 중량을 측정하여(Zg), 해당 중량을 침지 전 중량으로 하였다. 또한 해당 침지 전 중량은 시인측 점착제층(상기에서 채취한 점착제층)과 테트라플루오로에틸렌 시트와 연실의 총 중량이다. 또한 테트라플루오로에틸렌 시트와 연실의 합계 중량도 측정하였다(Yg). 다음으로, 시인측 점착제층을 테트라플루오로에틸렌 시트로 감싸고 연실로 묶은 것(「샘플」이라 칭함)을, 아세트산에틸로 채운 50mL 용기에 넣고 23℃에서 7일간 정치하였다. 그 후, 용기로부터 샘플(아세트산에틸 처리 후)을 취출하여 알루미늄제 컵으로 옮기고, 130℃에서 2시간, 건조기 내에서 건조하여 아세트산에틸을 제거한 후, 중량을 측정하여(Xg), 해당 중량을 침지 후 중량으로 하였다. 하기 식으로부터 겔 분율을 산출하였다.
겔 분율(중량%)=(X-Y)/(Z-Y)×100
<시인측 점착제층의 투과율, b*값의 측정>
실시예 및 비교예에서 사용한 시인측 점착제층의 이형 필름을 박리하고, 시인측 점착제층을 측정용 지그에 장착하고 분광 광도계(제품명: U4100, (주) 히타치 하이테크놀로지즈 제조)로 측정하였다.
<잔존 응력>
실시예 및 비교예에서 사용한 시인측 점착제층으로부터 폭 30㎜, 길이 50㎜를 잘라내고 통형으로 하여 시험편을 제작하였다. 이를 척 간 20㎜로 설치하고, 해당 시험편을 인장 속도 200㎜/분으로 60㎜(300%) 인장하였다(인장 후의 척 간은 80㎜). 60㎜ 인장한 위치에서 300초간 고정(보유 지지)하고 300초 후의 응력값(N)을 측정하였다. 이하의 식에 의하여 잔존 응력을 구하였다.
300초 후 잔존 응력=300초 후의 응력값(N)/(4×시험편의 두께/10)
<광학 신뢰성>
실시예 및 비교예에서 얻어진 점착제층을 갖는 편광 필름의 양면을 유리(상품명: S200200, 두께: 1.3㎜, 사이즈: 45㎜×50㎜, 마쓰나미 글래스 고교(주) 제조)로 접합을 한 후, 오토클레이브 처리(기압: 0.5㎫, 온도: 50℃)를 15분간 실시하였다. 비교예 1 내지 4에 대해서는, 편광 필름 또는 위상차 필름측의 화상 표시부측 점착제층과 상기 유리를 접합하고 상기와 마찬가지의 오토클레이브 처리를 행하였다. 그 후, 이하의 각종 신뢰성 조건 하에 투입하고 자외 가시 근적외 분광 광도계(제품명: V7100, 니혼 분코(주) 제조)로 투과율을 측정하였다. 초기로부터의 투과율 변화량을 구하였다. 이하의 평가 기준에 의하여 평가하였다.
(각종 신뢰성 조건)
(조건 1) 85℃×500h
(조건 2) 60℃, 95% ×500h
(조건 3) 히트 쇼크(HS)(-40℃ 내지 85℃)×300사이클
(조건 4) UV 조사 하×100h, 조도: 500W/㎠(300 내지 700㎚), 환경 온도: 60 내지 65℃, 환경 습도: 50%
(평가 기준)
○: 투과율 변화량이 2.0% 이하이다.
△: 투과율 변화량이 2.0% 초과 3.0% 이하이다.
×: 투과율 변화량이 3.0% 초과이다.
<접착제 오염, 치수 정밀도, 단부 외관>
실시예, 비교예에서 얻어진 점착제층을 갖는 편광 필름을 슈퍼 커터로 25㎜×30㎜의 크기로 절단하였다. 그 후, 단부면 가공기(메가로 테크니카(주) 제조)에 의하여 절단편의 측면의 4면을 0.05㎜ 절삭하여 샘플로 하였다. 접착제 오염에 대해서는, 샘플의 측면을 눈으로 보아 확인하여 접착제 오염의 유무를 확인하였다. 치수 정밀도, 단부 외관에 대해서는, 광학 현미경으로 관측하여 이하의 평가 기준으로 평가하였다.
(치수 정밀도)
○: ±0.3㎜ 이내
×: ±0.3㎜ 초과
(단부 외관)
○: 손으로 만졌을 때 단부의 끈적임이 없는 경우
×: 손으로 만졌을 때 단부의 끈적임이 있는 경우
Figure pat00002
표 1 중,
P-1은 편광 필름 (P-1)을,
P-2는 편광 필름 (P-2)를,
a-1은, 제조예 1에서 얻어진 아크릴계 점착제 조성물 (a-1)을,
a-2는, 제조예 2에서 얻어진 아크릴계 점착제 조성물 (a-2)를,
B-1은, 제조예 3에서 얻어진 화상 표시부측 점착제층 (B-1)을,
B-2는, 제조예 4에서 얻어진 화상 표시부측 점착제층 (B-2)를
나타낸다.
1: 점착제층을 갖는 편광 필름
2a: 시인측 점착제층
2b: 화상 표시부측 점착제층
3a: 시인측 투명 보호 필름
3b: 화상 표시부측 투명 보호 필름
4: 편광자
5: 편광 필름
6: 커버 유리 또는 커버 플라스틱
7: 액정 표시 장치(LCD) 또는 유기 EL 표시 장치(OLED)
8a, 8b: 점착제층
9: 센서층

Claims (7)

  1. 화상 표시 장치에 있어서 화상 표시부보다 시인측에 사용되는, 점착제층을 갖는 편광 필름이며,
    상기 점착제층을 갖는 편광 필름은 편광 필름과 상기 편광 필름의 양면에 점착제층을 갖고,
    상기 편광 필름은 편광자와 상기 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 갖고,
    상기 편광자의 시인측의 투명 보호 필름의, 파장 380㎚에 있어서의 투과율이 6% 이상 90% 이하이고, 또한,
    상기 편광 필름의 시인측의 점착제층이 자외선 흡수 기능을 가지며,
    상기 편광자의 시인측의 투명 보호 필름의 두께가 1㎛ 이상 40㎛ 이하이며,
    상기 편광자의 시인측의 투명 보호 필름이 트리아세틸셀룰로오스 필름이며,
    상기 편광자의 화상 표시측 투명 보호 필름을 형성하는 폴리머가, 아크릴계 폴리머, 스티렌계 폴리머, 폴리카르보네이트계 폴리머, 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머 및 에폭시계 폴리머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는, 점착제층을 갖는 편광 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편광 필름의 시인측의 점착제층의 두께가, 상기 편광 필름의 화상 표시부측의 점착제층의 두께의 2배 이상인 것을 특징으로 하는, 점착제층을 갖는 편광 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 편광 필름의 시인측의 점착제층이, 파장 380㎚의 투과율이 40% 이하이고, 또한 파장 400㎚의 투과율이 30% 이상인 것을 특징으로 하는, 점착제층을 갖는 편광 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 편광 필름의 시인측의 점착제층의 b*값이 3.0 이하인 것을 특징으로 하는, 점착제층을 갖는 편광 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 편광 필름의 시인측의 점착제층이 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로서 함유하고 있는 것을 특징으로 하는, 점착제층을 갖는 편광 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    액정 표시 장치 또는 유기 EL 표시 장치에 사용하는 것을 특징으로 하는, 점착제층을 갖는 편광 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된, 점착제층을 갖는 편광 필름을 화상 표시부보다 시인측에 사용한 것을 특징으로 하는, 화상 표시 장치.
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