KR20210013075A - 굴곡 가능한 광학 적층체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20210013075A
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유연 정
거산 임
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수미토모 케미칼 컴퍼니 리미티드
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Abstract

광학 적층체는 굴곡 가능하고, 편광층 및 보호층을 포함한다. 편광층은 중합 성 액정 화합물이 경화된 층에 이색성 색소를 포함하는 것이다. 보호층은 제1수지를 주성분으로하는 제1보호층 및 제2수지를 주성분으로하는 제2보호층을 포함하고, 제1수지는 (메타)아크릴계 수지이고, 제2수지는 상기 제1수지와 다른 수지이다. 제1보호층의 두께는 0.1μm 이상 1.0μm 미만이다.

Description

굴곡 가능한 광학 적층체 및 그 제조 방법
본 발명은, 굴곡 가능한 광학 적층체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
표시장치에 요구되는 박형화나 경량화를 위해서, 편광자에도 박형화나 경량화가 요구되고 있다. 이러한 편광자로서 액정성을 가지는 재료를 코팅하고 제조한 편광자가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1(일본 특허공개 2010-152351호 공보), 특허문헌 2(일본 특허공개 2016-139133호 공보)). 예를 들면, 특허문헌 1에는, 액정성을 가지는 이색성 색소를 함유하고, 액정성의 비착색성 화합물을 포함하지 않는 편광자를 이용하여 이 편광자 상에 투명 수지 경화층을 적층하여 편광판을 형성함으로써, 물리 강도를 확보하는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 액정 화합물과 이색성 색소를 포함하는 편광자 상에 보호층을 설치한 편광판이 기재되어 있고, 이 보호층에 의해, 제조 단계나 사용 단계에서의 광학 성능의 저하의 문제를 해소할 수 있는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허공개 2010-152351호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허공개 2016-139133호 공보
그런데, 최근, 곡면이나 접어 구부림 면 등의 평면이 아닌 면에의 설치나, 작게 접거나 두루마리 형상으로 하는 것에 의한 휴대성 향상의 관점에서, 가요성을 가지는 플렉서블 디스플레이가 주목을 끌고 있다. 이러한 플렉서블 디스플레이에 이용되는 편광판에는, 편광판 자체에도 가요성이 요구된다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 편광자 상에 설치된 투명 수지 경화층은, 굴곡시켰을 때에 크랙이 생기는 경우가 있어, 플렉서블 디스플레이 용도에는 적합하지 않다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 폴리비닐 알코올을 포함하는 수계 조성물로 형성된 보호층을 설치한 편광판은, 보다 가혹한 내습열환경 하에 놓인 경우에 광학 특성이 저하되는 경우가 있었다.
본 발명은, 가혹한 내습열환경 하에서도 광학 특성의 저하를 억제할 수 있고, 또한 굴곡 가능한 광학 적층체 및 그 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은, 이하에 나타내는 광학 적층체 및 그 제조 방법을 제공한다.
[1]　편광층 및 보호층을 포함하는 굴곡 가능한 광학 적층체로서,
상기 편광층은, 중합성 액정 화합물이 경화된 층에 이색성 색소를 포함하는 것이고,
상기 보호층은, 제1수지를 주성분으로 하는 제1보호층 및 제2수지를 주성분으로 하는 제2보호층을 포함하고,
상기 제1수지는 (메타)아크릴계 수지이고,
상기 제2수지는 상기 제1수지와는 다른 수지이고,
상기 제1보호층의 두께는 0.1㎛ 이상 1.0㎛ 미만인, 광학 적층체.
[2]　상기 보호층의 두께는, 1.5㎛ 이하인, [1]에 기재된 광학 적층체.
[3]　상기 제2수지는, 수계 수지인, [1] 또는 [2]에 기재된 광학 적층체.
[4]　상기 보호층은, 상기 편광층 측으로부터 상기 제2보호층 및 상기 제1보호층의 순서로 적층되어 이루어지는, [1] ~ [3] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.
[5]　[1] ~ [4] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체 및 점착제층을 포함하는 점착제층을 가지는 광학 적층체로서,
상기 점착제층은, 상기 광학 적층체에서의 상기 보호층의 상기 편광층과는 반대측에 설치되어 있는, 점착제층을 가지는 광학 적층체.
[6]　[1] ~ [4] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체가, 접착제층 또는 점착제층을 개재하여 위상차층에 적층된, 위상차층을 가지는 광학 적층체.
[7]　기재층 상에 편광층을 가지는 적층 필름을 준비하는 공정,
상기 적층 필름의 상기 편광층 상에, 보호층을 형성하는 공정을 구비하는, 굴곡 가능한 광학 적층체의 제조 방법으로서,
상기 편광층은, 중합성 액정 화합물이 경화된 층에 이색성 색소를 포함하는 것이고,
상기 보호층은, 제1수지를 주성분으로 하는 제1보호층 및 제2수지를 주성분으로 하는 제2보호층을 포함하고,
상기 제1수지는 (메타)아크릴계 수지이고,
상기 제2수지는 상기 제1수지와는 다른 수지이고,
상기 제1보호층의 두께는 0.1㎛ 이상 1.0㎛ 미만인, 광학 적층체의 제조 방법.
[8]　상기 적층 필름을 준비하는 공정은, 상기 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소를 포함하는 편광층 형성용 조성물을 도공하여 상기 편광층을 형성하는 공정을 구비하는, [7]에 기재된 광학 적층체의 제조 방법.
[9]　상기 제2수지는 수계 수지이고,
상기 보호층을 형성하는 공정은,
상기 편광층 상에, 상기 제2보호층을 형성하기 위한 제2수지조성물을 도공하여 상기 제2보호층을 형성하는 공정,
상기 제2보호층 상에, 상기 제1보호층을 형성하기 위한 제1수지조성물을 도공하여 상기 제1보호층을 형성하는 공정을 구비하는, [1] 또는 [2]에 기재된 광학 적층체의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 굴곡 가능하고, 가혹한 내습열환경 하에서도 광학 특성의 저하를 억제할 수 있는 광학 적층체 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 광학 적층체의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 점착제층을 가지는 광학 적층체의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 위상차층을 가지는 광학 적층체의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 위상차층을 가지는 광학 적층체의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 광학 적층체 및 그 제조 방법의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다. 또한 본 발명의 범위는 여기서 설명하는 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 손상하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경을 할 수 있다.
＜광학 적층체＞
도 1은, 본 발명의 광학 적층체의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 본 실시형태의 광학 적층체(1)는, 굴곡 가능하고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 기재층(10), 편광층(20) 및 보호층(30)을 이 순서로 가진다. 여기서, 굴곡 가능이란, 광학 적층체의 적어도 일부가, 후술하는 굴곡성 시험을 10만회 이상 행했을 때에, 굴곡 부분에 크랙이 생기지 않은 것을 의미한다. 또한, 광학 적층체(1)는, 기재층(10)을 가지고 있어도 좋고, 가지지 않아도 좋다.
편광층(20)은, 중합성 액정 화합물이 경화된 층에 이색성 색소를 포함하는 것이다. 편광층(20)을 포함함으로써 광학 적층체(1)는 광흡수 이방성의 기능을 가진다. 보호층(30)은, 제1수지를 주성분으로 하는 제1보호층(31) 및 제2수지를 주성분으로 하는 제2보호층(32)을 포함하고, 제1수지는 (메타)아크릴계 수지이고, 제2수지는 제1수지와는 다른 수지이다. 여기서, 주성분이란, 각 보호층을 이루는 성분 중 가장 함유량(질량%)이 큰 성분을 말한다. 제1보호층(31)의 두께는 0.1㎛ 이상 1.0㎛ 미만이다.
광학 적층체(1)는, (메타)아크릴계 수지를 주성분으로 하는 제1보호층(31)에 의해, 습열환경 하에서 광학 특성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 이 이유는 분명하지 않지만, 다음과 같이 추측된다. 제1보호층(31)은, (메타)아크릴계 수지를 주성분으로 하고 있기 때문에, 습열환경 하에서 광학 적층체(1) 중에 수분이 침입하기 어렵고, 수분이 침입하는 경우가 있어도, 제1보호층(31)은 팽윤하기 어렵다고 생각된다. 그 결과, 편광층(20) 중의 이색성 색소가 제1보호층(31) 중에 확산하거나 제1보호층(31)을 통과하는 것을 억제할 수 있어 습열환경 하에서의 광학 적층체(1)의 광학 특성의 저하를 억제할 수 있다고 추측된다.
제1보호층(31)의 두께는 0.1㎛ 이상 1.0㎛ 미만이다. 이로 인해, 비교적 균열이나 파단이 생기기 쉽게 되는 (메타)아크릴계 수지를 주성분으로 하는 제1보호층(31)을 가지고 있어도, 굴곡 가능한 광학 적층체(1)가 얻어지기 쉽다.
또한, 제1보호층(31) 이외에 제2보호층(32)을 가지는 것으로, 습열환경 하에서 편광층(20) 중의 이색성 색소가 제1보호층(31) 중이나 제2보호층(32) 중에 확산하거나 제1보호층(31)이나 제2보호층(32)을 통과하는 것을 억제할 수 있다. 이로 인해, 습열환경 하에서의 광학 적층체(1)의 광학 특성의 저하를 보다 한층 억제할 수 있다.
광학 적층체(1)는, 전체의 두께가, 통상 7㎛ 이상이고, 10㎛ 이상인 것이 바람직하고, 20㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한, 130㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 80㎛ 이하인 것이 더 바람직하다.
광학 적층체(1)의 초기 (내습열시험 전)의 시감도 보정 단체(單體) 투과율(T)은, 40% 이상인 것이 바람직하고, 42% 이상인 것이 보다 바람직하다. 고투과율이 요구되는 용도에 광학 적층체(1)를 적용하는 경우에는, 시감도 보정 단체 투과율(T)은, 46% 이상인 것이 바람직하고, 48% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 광학 적층체(1)의 초기 (내습열시험 전)의 시감도 보정 편광도(P)는, 80% 이상인 것이 바람직하고, 92% 이상인 것이 보다 바람직하고, 95% 이상인 것이 더 바람직하고, 98% 이상인 것이 특히 바람직하다. 고투과율이 요구되는 용도에 광학 적층체(1)를 적용하는 경우에는, 시감도 보정 편광도(P)는, 70% 이상인 것이 바람직하다. 시감도 보정 단체 투과율(T)이 46% 이상인 경우, 내습열시험에서 광학 특성이 저하하기 쉬운 경향이 있기 때문에, 광학 적층체(1)는, 시감도 보정 단체 투과율(T)이 46% 이상인 경우에 적합하게 이용할 수 있다.
광학 적층체(1)는, 온도 60℃, 상대습도 90%RH의 환경 하에서 500시간 방치하는 내습열시험 후에 시감도 보정 단체 투과율(T)이, 38% 이상인 것이 바람직하고, 40% 이상인 것이 보다 바람직하다. 광학 적층체(1)는, 상기한 내습열시험 후에 시감도 보정 편광도(P)는, 70% 이상인 것이 바람직하고, 75% 이상인 것이 보다 바람직하고, 80% 이상인 것이 더 바람직하고, 90% 이상이어도 좋고, 93% 이상이어도 좋고, 95% 이상이어도 좋다.
상기한 내습열시험의 전후에 시감도 보정 단체 투과율(T)의 변화량의 절대치(｜ΔT｜)는, 3% 이하인 것이 바람직하고, 2% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1% 이하인 것이 더 바람직하고, 통상 0% 초과이다. 또한, 상기한 내습열시험의 전후에 시감도 보정 편광도(P)의 변화량의 절대치(｜ΔP｜)는, 2% 이하인 것이 바람직하고, 1% 이하인 것이 보다 바람직하고, 통상 0% 초과이다.
또한, 광학 적층체(1)는, 후술하는 굴곡성 시험을 10만회 이상 행했을 경우에, 굴곡 위치에 크랙 등의 파손이 보이지 않는 것이 바람직하고, 굴곡성 시험을 20만회 이상 행해도 크랙이 보이지 않는 것이 보다 바람직하다.
이하, 광학 적층체(1)를 이루는 각 층에 대해 상술한다.
(기재층)
기재층(10)은, 편광층(20)의 제조나 운반시에 취급을 용이하게 하고, 또한, 기재층(10)을 설치함으로써, 광학 적층체(1)의 보관시에 편광층(20)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
기재층(10)으로는, 광학용으로 이용되는 투명 수지 필름이면 특별히 한정하지 않고 이용할 수 있다. 기재층(10)을 이루는 수지재료로는, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 쇄상 올레핀계 수지; 노르보르넨계 폴리머계 등의 환상 올레핀계 수지; 폴리비닐 알코올계 수지; 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지; (메타)아크릴산 에스테르계 수지; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등의 셀룰로오스 에스테르계 수지; 폴리에틸렌 나프탈레이트계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 설폰계 수지; 폴리에테르설폰계 수지; 폴리에테르케톤계 수지; 폴리페닐렌설피드계 수지; 폴리페닐렌옥시드계 수지; 폴리이미드 수지; 폴리아미드 수지; 폴리아미드이미드 수지; 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종을 들 수 있다. 또한 본 명세서 중 「(메타)아크릴」이란, 아크릴 및 메타크릴로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 한쪽을 의미한다. 「(메타)아크릴로일」, 「(메타)아크릴레이트」에 대해서도 마찬가지이다.
기재층(10)의 두께는, 광학 적층체(1)를 굴곡 가능하게 할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 광학 적층체(1)의 박형화나 경량화를 위해서는, 강도나 가공성을 확보할 수 있는 범위 내에서 얇은 것이 바람직하다. 기재층(10)의 두께는, 예를 들면, 통상 5㎛ 이상이고, 10㎛ 이상인 것이 바람직하고, 20㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한, 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 80㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 60㎛ 이하인 것이 더 바람직하다.
기재층(10)은, 방현 기능, 반사 기능, 표면반사방지 기능, 위상차 필름으로서의 기능, 반사 기능과 투과 기능을 겸비하는 반투과반사 기능, 광확산 기능 등을 가지는 것이어도 좋다.
(편광층)
편광층(20)은, 직선 편광층으로서, 중합성 액정 화합물이 경화된 층에 이색성 색소를 포함하는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 편광층(20)이 광학 적층체(1) 평면 방향으로의 편광 특성을 가지는 경우, 이색성 색소와 중합성 액정 화합물이 광학 적층체(1) 평면에 대해서 수평 배향한 상태로, 중합성 액정 화합물이 경화하면 좋고, 편광층(20)이 광학 적층체(1)의 두께 방향으로의 편광 특성을 가지는 경우, 이색성 색소와 중합성 액정 화합물이 광학 적층체(1) 평면에 대해서 수직 배향한 상태로, 그리고 중합성 액정 화합물이 경화하면 좋다.
(중합성 액정 화합물)
중합성 액정 화합물이란, 액정성을 발현할 수 있는 메소겐(mesogen)와 중합 반응에 관여하는 중합기를 포함하는 화합물이다. 중합성기는, 광중합성기인 것이 바람직하다. 광중합성기란, 광중합개시제로부터 발생한 활성 라디칼이나 산 등에 의해서 중합 반응에 관여할 수 있는 기를 말한다.
중합성 액정 화합물의 액정성은, 써모트로픽 액정이어도 좋고, 리오트로픽 액정이어도 좋지만, 이색성 색소와 혼합하기 때문에, 써모트로픽 액정인 것이 바람직하다. 중합성 액정 화합물이 써모트로픽 액정 화합물인 경우, 네마틱 액정상을 나타내는 액정 화합물이어도 좋고, 스멕틱 액정상을 나타내는 액정 화합물이어도 좋지만, 중합 반응에 의해 경화막으로서 편광 기능을 발현시키기 위해서는, 스멕틱 액정상을 나타내는 액정 화합물인 것이 바람직하다.
스멕틱 액정상으로는, 스멕틱 A상, 스멕틱 B상, 스멕틱 D상, 스멕틱 E상, 스멕틱 F상, 스멕틱 G상, 스멕틱 H상, 스멕틱 I상, 스멕틱 J상, 스멕틱 K상, 스멕틱 L상 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 스멕틱 B상, 스멕틱 F상, 스멕틱 I상이 바람직하고, 스멕틱 B상이 보다 바람직하다. 중합성 액정 화합물이 나타내는 액정상이 이러한 액정상인 것으로, 보다 높은 편광 특성을 얻을 수 있다.
이러한 중합성 액정 화합물로는, 구체적으로는, 하기 식(1)로 나타내는 화합물(이하, 화합물(1)이라고 하는 경우가 있다.) 등을 들 수 있다.
U1-V1-W1-X1-Y1-X2-Y2-X3-W2-V2-U2　　　(1)
［식(1) 중, X1, X2 및 X3은, 서로 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 좋은 1, 4-페닐렌기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 시클로헥산-1, 4-디일기를 나타낸다. 다만, X1, X2 및 X3 중 적어도 하나는, 치환기를 가지고 있어도 좋은 1, 4-페닐렌기이다. 시클로헥산-1, 4-디일기를 구성하는 -CH2-는, -O-, -S- 또는 -NR-로 치환되어 있어도 좋다. R은, 탄소수 1 ~ 6의 알킬기 또는 페닐기를 나타낸다.
Y1 및 Y2는, 서로 독립적으로, -CH2CH2-, -CH2O-, -COO-, -OCOO-, 단결합, -N=N-, -CRa=CRb-, -C≡C- 또는 -CRa=N-를 나타낸다. Ra 및 Rb는, 서로 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 4의 알킬기를 나타낸다.
U1 및 U2는, 수소 원자 또는 중합성기를 나타내고, 적어도 한쪽이 중합성기이다.
W1 및 W2는, 서로 독립적으로, 단결합, -O-, -S-, -COO- 또는 -OCOO-를 나타낸다.
V1 및 V2는, 서로 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 좋은 탄소수 1 ~ 20의 알칸디일기를 나타내고, 상기 알칸디일기를 구성하는 -CH2-는, -O-, -S- 또는 -NH-로 치환되어 있어도 좋다.］
화합물(1)에서, X1, X2 및 X3 중 적어도 하나는, 치환기를 가지고 있어도 좋은 1, 4-페닐렌기인 것이 바람직하다.
치환기를 가지고 있어도 좋은 1, 4-페닐렌기는, 무치환인 것이 바람직하다. 치환기를 가지고 있어도 좋은 시클로헥산-1, 4-디일기는, 치환기를 가지고 있어도 좋은 트랜스-시클로헥산-1, 4-디일기인 것이 바람직하고, 치환기를 가지고 있어도 좋은 트랜스-시클로헥산-1, 4-디일기는 무치환인 것이 바람직하다.
치환기를 가지고 있어도 좋은 1, 4-페닐렌기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 시클로헥산-1, 4-디일기가 임의로 가지는 치환기로는, 메틸기, 에틸기, 부틸기 등의 탄소수 1 ~ 4의 알킬기, 시아노기 또는 할로겐 원자 등을 들 수 있다.
Y1은, -CH2CH2-, -COO- 또는 단결합인 것이 바람직하고, Y2는, -CH2CH2- 또는 -CH2O-인 것이 바람직하다.
U2는, 수소 원자 또는 중합성기이다. U1은, 수소 원자 또는 중합성기이고, 바람직하게는 중합성기이다. U1 및 U2는, 함께 중합성기인 것이 바람직하고, 함께 광중합성기인 것이 바람직하다. 광중합성기를 가지는 중합성 액정 화합물은, 보다 저온 조건 하에서 중합할 수 있는 점에서 유리하다.
U1 및 U2로 나타내는 중합성기는 서로 달라도 좋지만, 동일한 것이 바람직하다. 중합성기로는, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐 페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐옥시기, 옥시라닐기 또는 옥세타닐기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다.
V1 및 V2로 나타내는 알칸디일기로는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1, 3-디일기, 부탄-1, 3-디일기, 부탄-1, 4-디일기, 펜탄-1, 5-디일기, 헥산-1, 6-디일기, 헵탄-1, 7-디일기, 옥탄-1, 8-디일기, 데칸-1, 10-디일기, 테트라데칸-1, 14-디일기, 이코산-1, 20-디일기 등을 들 수 있다. V1 및 V2는, 바람직하게는 탄소수 2 ~ 12의 알칸디일기이고, 보다 바람직하게는 탄소수 6 ~ 12의 알칸디일기이다.
치환기를 가지고 있어도 좋은 탄소수 1 ~ 20의 알칸디일기가 임의로 가지는 치환기로는, 시아노기, 할로겐 원자 등을 들 수 있지만, 상기 알칸디일기는, 무치환인 것이 바람직하고, 무치환이고 또한 직쇄상의 알칸디일기인 것이 보다 바람직하다.
W1 및 W2는, 서로 독립적으로, 바람직하게는 단결합 또는 -O-이다.
식(1)로 나타내는 중합성 액정 화합물로는, 예를 들면, 이하의 식으로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다. 화합물(1)이, 시클로헥산-1, 4-디일기를 가지는 경우, 그 시클로헥산-1, 4-디일기는, 트랜스체인 것이 바람직하다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
예시한 화합물(1) 중에서도, 식(1-2), 식(1-3), 식(1-4), 식(1-6), 식(1-7), 식(1-8), 식(1-13), 식(1-14) 및 식(1-15)로 나타내는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
예시한 화합물(1)은, 단독 또는 조합하여, 편광층(20)에 이용할 수 있다. 또한, 2종 이상의 중합성 액정 화합물을 조합하는 경우에는, 적어도 1종이 화합물(1)인 것이 바람직하고, 2종 이상이 화합물(1)인 것이 보다 바람직하다. 2종 이상의 중합성 액정 화합물을 조합함으로써 액정-결정 상전이 온도 이하의 온도에서도 일시적으로 액정성을 유지할 수 있는 경우가 있다. 2 종류의 중합성 액정 화합물을 조합하는 경우의 혼합비로는, 통상, 1：99 ~ 50：50이고, 5：95 ~ 50：50인 것이 바람직하고, 10：90 ~ 50：50인 것이 더 바람직하다.
화합물(1)은, 예를 들면, Lub　et　al.　Recl.Traｖ.Chim.Pays-Bas, 115, 321-328(1996), 또는 일본 특허 제4719156호 등에 기재된 공지 방법으로 제조할 수 있다. 화합물(1)로는, 시판품을 사용해도 좋고, 예를 들면 Paliocolor LC242(BASF사)를 들 수 있다.
편광층(20) 중에서의 중합성 액정 화합물의 함유량은, 편광층(20)의 고형분 100 질량부에 대해서, 통상 70 ~ 99.5 질량부이고, 바람직하게는 80 ~ 99 질량부이고, 보다 바람직하게는 80 ~ 94 질량부이고, 더 바람직하게는 80 ~ 90 질량부이다. 여기서, 고형분이란, 후술하는 편광층 형성용 조성물로부터 용제를 제외한 성분의 합계량을 말한다.
(이색성 색소)
이색성 색소란, 분자의 장축 방향에서의 흡광도와 단축 방향에서의 흡광도가 다른 성질을 가지는 색소를 말한다. 이색성 색소는, 염료이어도 안료이어도 좋고, 비액정성의 이색성 색소인 것이 바람직하다. 이색성 색소는, 중합성기를 가지는 것을 포함하고 있어도 좋고, 중합성기를 가지지 않는 것을 포함하고 있어도 좋다. 이색성 색소로는, 300 ~ 700 nm의 범위에 흡수 극대 파장(λMAX)을 가지는 것이 보다 바람직하다. 이러한 이색성 색소로는, 예를 들면, 아크리딘 색소, 옥사진 색소, 시아닌 색소, 나프탈렌 색소, 아조 색소, 안트라퀴논 색소 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 아조 색소가 바람직하다. 아조 색소로는, 모노아조 색소, 비스아조 색소, 트리스아조 색소, 테트라키스아조 색소, 스틸벤아조 색소 등을 들 수 있고, 바람직하게는 비스아조 색소 또는 트리스아조 색소이다. 이색성 색소는 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋지만, 가시광선 전역에서 흡수를 얻기 위해서는, 3 종류 이상의 이색성 색소를 조합하는 것이 바람직하고, 3 종류 이상의 아조 색소를 조합하는 것이 보다 바람직하다.
아조 색소로는, 예를 들면, 식(2)로 나타내는 화합물(이하, 화합물(2)라고 하는 경우가 있다.)을 들 수 있다.
A1(-N=N-A2)p-N=N-A3　　　(2)
［식(2) 중, A1 및 A3은, 서로 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 좋은 페닐기, 치환기를 가지고 있어도 좋은 나프틸기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 1가의 복소환기를 나타낸다. A2는, 치환기를 가지고 있어도 좋은 1, 4-페닐렌기, 치환기를 가지고 있어도 좋은 나프탈렌-1, 4-디일기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 2가의 복소환기를 나타낸다. p는 1 ~ 4의 정수를 나타낸다. p가 2 이상의 정수인 경우, 복수개 존재하는 A2는 서로 독립하여 동일해도 달라도 좋다.］
1가의 복소환기로는, 퀴놀린, 티아졸, 벤조티아졸, 티에노티아졸, 이미다졸, 벤조이미다졸, 옥사졸, 벤조옥사졸 등의 복소환 화합물로부터 1개의 수소 원자를 제외한 기를 들 수 있다. 2가의 복소환기로는, 상기 복소환 화합물로부터 2개의 수소 원자를 제외한 기를 들 수 있다.
A1 및 A3에서의 페닐기, 나프틸기 및 1가의 복소환기, 및 A2에서의 p-페닐렌기, 나프탈렌-1, 4-디일기 및 2가의 복소환기가 임의로 가지는 치환기로는, 탄소수 1 ~ 4의 알킬기; 메톡시기, 에톡시기 및 부톡시기 등의 탄소수 1 ~ 4의 알콕시기; 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1 ~ 4의 불화 알킬기; 시아노기; 니트로기; 할로겐 원자; 아미노기, 디에틸 아미노기 및 피롤리디노기 등의 치환 또는 무치환 아미노기 (치환 아미노기란, 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 1개 또는 2개 가지는 아미노기, 혹은 2개의 치환 알킬기가 서로 결합해 탄소수 2 ~ 8의 알칸디일기를 형성하고 있는 아미노기를 의미한다. 무치환 아미노기는, -NH2이다.)를 들 수 있다. 또한 탄소수 1 ~ 6의 알킬기의 구체예는, 화합물(1)의 페닐렌기 등이 임의로 가지는 치환기로 예시한 것과 동일하다.
식(2)로 나타내는 아조 색소로는, 예를 들면, 이하의 식으로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure pct00005
Figure pct00006
［식(2-1) ~ (2-6) 중,
B1 ~ B20은, 서로 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1 ~ 6의 알킬기, 탄소수 1 ~ 4의 알콕시기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 무치환의 아미노기 (치환 아미노기 및 무치환 아미노기의 정의는 상기와 같다), 염소 원자 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.
n1 ~ n4는, 서로 독립적으로 0 ~ 3의 정수를 나타낸다.
n1가 2 이상인 경우, 복수개의 B2는 서로 독립하여 동일해도 좋고, 달라도 좋고,
n2가 2 이상인 경우, 복수개의 B6은 서로 독립하여 동일해도 좋고, 달라도 좋고,
n3가 2 이상인 경우, 복수개의 B9는 서로 독립하여 동일해도 좋고, 달라도 좋고,
n4가 2 이상인 경우, 복수개의 B14는 서로 독립하여 동일해도 좋고, 달라도 좋다.］
상기한 안트라퀴논 색소로는, 식(2-7)로 나타내는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00007
［식(2-7) 중, R1 ~ R8은, 서로 독립적으로, 수소 원자, -Rx, -NH2, -NHRx, -NRx 2, -SRx 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
Rx는, 탄소수 1 ~ 4의 알킬기 또는 탄소수 6 ~ 12의 아릴기를 나타낸다.］
상기한 옥사진 색소로는, 식(2-8)로 나타내는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00008
［식(2-8) 중, R9 ~ R15는, 서로 독립적으로, 수소 원자, -Rx, -NH2, -NHRx, -NRx 2, -SRx 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
Rx는, 탄소수 1 ~ 4의 알킬기 또는 탄소수 6 ~ 12의 아릴기를 나타낸다.］
상기 아크리딘 색소로는, 식(2-9)로 나타내는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00009
［식(2-9) 중, R16 ~ R23은, 서로 독립적으로, 수소 원자, -Rx, -NH2, -NHRx, -NRx 2, -SRx 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
Rx는, 탄소수 1 ~ 4의 알킬기 또는 탄소수 6 ~ 12의 아릴기를 나타낸다.］
식(2-7), 식(2-8) 및 식(2-9)에서의, Rx로 나타내는 탄소수 1 ~ 4의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기 또는 헥실기 등을 들 수 있고, 탄소수 6 ~ 12의 아릴기로는, 페닐기, 톨루일기, 크실릴기 또는 나프틸기 등을 들 수 있다.
상기 시아닌 색소로는, 식(2-10)으로 나타내는 화합물 또는 식(2-11)로 나타내는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00010
［식(2-10) 중, D1 및 D2는, 서로 독립적으로, 식(2-10a) ~ 식(2-10d)의 어느 하나로 나타내는 기를 나타낸다.
Figure pct00011
n5는 1 ~ 3의 정수를 나타낸다.］
Figure pct00012
［식(2-11) 중, D3 및 D4는, 서로 독립적으로, 식(2-11a) ~ 식(2-11h)의 어느 하나로 나타내는 기를 나타낸다.
Figure pct00013
n6는 1 ~ 3의 정수를 나타낸다.］
이색성 색소의 함유량(복수종 포함하는 경우에는 그 합계량)은, 양호한 광흡수 특성을 얻는 관점에서, 편광층(20) 중의 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해서, 통상 0.1 질량부 이상 30 질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.1 질량부 이상 20 질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.1 질량부 이상 10 질량부 이하인 것이 더 바람직하고, 0.1 질량부 이상 5 질량부 이하가 특히 바람직하다. 이색성 색소의 함유량이 이 범위이면, 중합성 액정 화합물의 액정 배향을 어지럽히기 어렵기 때문에 바람직하다.
(보호층)
보호층(30)은, 편광층(20)의 기재층(10)과는 반대측에 설치되어 편광층(20)을 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 보호층(30)은, 편광층(20)을 기준으로, 편광층(20)의 화상 표시 소자 측에, 즉 편광층(20)의 시인측과는 반대의 측에 설치되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 습열 환경 하에 놓인 광학 적층체(1)의 광학 특성이 저하되는 것을 억제하고, 외부로부터의 충격 등으로부터 광학 적층체(1)를 보호할 수 있다.
보호층(30)은, (메타)아크릴계 수지를 포함하는 제1수지를 주성분으로 하는 제1보호층(31) 및 제1수지와는 다른 수지인 제2수지를 주성분으로 하는 제2보호층(32)을 포함한다. 도 1에 나타내는 광학 적층체(1)에서는, 편광층(20)측으로부터, 제2보호층(32) 및 제1보호층(31)이 이 순서로 적층되어 있다. 제1보호층(31)과 제2보호층(32)은 서로 접하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 보호층(30)은, 제1보호층(31) 및 제2보호층(32) 이외의 그 외의 보호층을 가지고 있어도 좋고, 그 외의 보호층은, 제1보호층(31) 및 제2보호층(32)보다도 편광층(20)으로부터 먼 측에 설치되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 도 1에 나타내는 광학 적층체에 그 외의 보호층을 설치되는 경우, 편광층(20)측으로부터, 제2보호층(32), 제1보호층(31) 및 그 외의 보호층이 이 순서로 설치되어 있는 것이 바람직하다.
보호층(30)의 두께(제1보호층(31)의 두께, 제2보호층(32)의 두께, 및 보호층(30)을 이루는 그 외의 층의 합계)는, 1.5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1.1㎛ 미만인 것이 보다 바람직하고, 1.0㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 통상, 0.2㎛ 이상이다. 이로 인해, 편광층(20)을 보호층(30)에 의해서 충분히 보호하면서, 굴곡 가능한 광학 적층체(1)가 얻어지기 쉬워진다.
제1보호층(31)의 주성분인 제1수지는 (메타)아크릴계 수지이면 특별히 한정되지 않는다. (메타)아크릴계 수지란, (메타)아크릴계 수지를 구성하는 모노머 중 (메타)아크릴로일기를 가지는 모노머가 주성분인 폴리머인 것을 말한다. 여기서, 주성분이란, (메타)아크릴계 수지를 구성하는 모노머 성분 중에서 가장 함유량(질량%)이 큰 모노머를 말한다. 제1보호층(31)으로서 (메타)아크릴계 수지를 이용함으로써, 상기한 바와 같이, 상기한 습열환경 하에서도 광학 적층체(1)의 광학 특성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
(메타)아크릴계 수지로는, 광중합성 모노머를 중합한 것이 바람직하고, 예를 들면 (메타)아크릴로일기를 가지는 단관능 모노머 또는 다관능 모노머를 단독으로 또는 2종 이상을 혼합해 중합한 것일 수 있다. (메타)아크릴계 수지는, (메타)아크릴로일기를 가지는 모노머 이외의 모노머가 중합되어 있어도 좋고, 예를 들면, 비닐기를 가지는 모노머가 중합되어 있어도 좋다.
(메타)아크릴로일기를 가지는 모노머로는, 특별히 한정되지 않지만, 분자 내에 1개 또는 2개 이상의 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합해 이용할 수 있다. 구체적으로는, 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메티롤프로판 테트라(메타)아크릴레이트, 상기 (메타)아크릴레이트의 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드 첨가 화합물; 분자 중에 4개 이상의 (메타)아크릴로일기를 가지는 올리고에스테르 (메타)아크릴레이트, 올리고에테르 (메타)아크릴레이트, 올리고우레탄 (메타)아크릴레이트, 올리고에폭시 (메타)아크릴레이트, 올리고멜라민 (메타)아크릴레이트, 덴드리머 구조를 가지는 다관능 아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 이외의 (메타)아크릴로일기를 가지는 모노머로서 트리메티롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 글리세롤 트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸) 이소시아누레이트 트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 1, 3-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1, 4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1, 6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸) 이소시아누레이트 디(메타)아크릴레이트, 상기 (메타)아크릴산 에스테르에 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드를 첨가한 폴리(메타)아크릴레이트; 분자 중에 1 ~ 3개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 올리고에스테르 (메타)아크릴레이트, 올리고에테르 (메타)아크릴산 에스테르, 올리고우레탄 (메타)아크릴산 에스테르, 올리고에폭시 (메타)아크릴산 에스테르; 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 상기 (메타)아크릴산 에스테르에 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드를 첨가한 생성물; 모노(메타)아크릴산 에스테르, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소데실 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트, 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
비닐기를 가지는 모노머로는, N-비닐 피롤리돈, N-비닐 카프로락탐, N-비닐프탈이미드, N-비닐석신이미드 등의 N-비닐 화합물; 스티렌, 디비닐 벤젠, 클로로메틸 스티렌, 히드록시스티렌, α-메틸 스티렌, 브로모 메틸 스티렌, 트리브로모 메틸 스티렌 등의 비닐 치환 방향족화물; 디에틸렌글리콜 모노메틸 비닐 에테르, 에틸렌글리콜 디비닐 에테르, 디에틸렌글리콜 디비닐 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디비닐 에테르 등의 비닐 에테르; 비닐 아세테이트, 비닐프로피오네이트, 비닐벤조에이트 등의 비닐 에스테르를 들 수 있다.
제1보호층(31)의 두께는 0.1㎛ 이상이고, 0.3㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한, 1.0㎛ 미만이고, 0.9㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.8㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 제1보호층(31)의 두께가 상기 범위 내인 것으로, 굴곡 가능한 광학 적층체(1)가 얻기 쉬워진다.
제2보호층(32)은, 제2수지를 주성분으로 한다. 제2수지는, 제1보호층(31)의 주성분인 제1수지와는 다른 수지를 주성분으로 하는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 상기한 바와 같이, (메타)아크릴계 수지와는 다른 수지를 주성분으로 하는 제2보호층(32)을 설치함으로써, 상기한 습열 환경 하에서도 광학 적층체(1)의 광학 특성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 후술하는 점착제층을 가지는 광학 적층체에서, 편광층(20) 중의 이색성 색소가 점착제층까지 확산하는 것을 억제할 수 있다.
제2수지로는, 수계 수지 등을 들 수 있다. 수계 수지로는, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 전분류, 메틸 셀룰로오스, 카복시메틸 셀룰로오스, 알긴산나트륨 등의 수용성 폴리머 등을 들 수 있고, 이 중 폴리비닐 알코올이 바람직하다.
폴리비닐 알코올로는, 투명성이 우수하고 경시적인 황변 등의 변화가 없는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리아세트산비닐을 비누화해 얻어진 폴리비닐 알코올; 그 유도체; 또한 아세트산비닐과 공중합성을 가지는 단량체의 공중합체의 비누화물; 폴리비닐 알코올을, 아세탈화, 우레탄화, 에테르화, 그래프트화, 인산 에스테르화 등을 행한 변성 폴리비닐 알코올; 등을 들 수 있다. 상기 단량체로는, (무수) 말레인산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, (메타)아크릴산 등의 불포화 카르복실산 및 그 에스테르류; 에틸렌, 프로필렌 등의α-올레핀, (메타)알릴 설폰산(소다), 설폰산 소다(모노알킬말레이트), 디설폰산소다알킬말레이트, N-메틸올 아크릴아미드, 아크릴아미드 알킬 설폰산 알칼리염, N-비닐 피롤리돈, N-비닐 피롤리돈 유도체 등을 들 수 있다. 이들 폴리비닐 알코올은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 병용해 사용할 수 있다.
제2보호층(32)의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 0.1㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.3㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한, 3㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1.5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1㎛ 이하인 것이 더 바람직하다. 제2보호층(32)의 두께가 상기 범위 내인 것으로, 굴곡 가능한 광학 적층체(1)가 얻어지기 쉬워진다. 제2보호층(32)의 두께는, 제1보호층(31)의 두께와 동일하지만, 제1보호층(31)의 두께보다도 작은 것이 바람직하다.
제2보호층(32)을 이루는 제2수지가 수성 수지인 경우, 편광층(20) 상에 후술하는 제2수지조성물을 도포해 제2보호층(32)을 형성할 때에, 용매로서 물을 사용할 수 있다. 이로 인해, 용매로서 유기용매를 이용하는 경우와 비교하여, 용매가 편광층(20)을 용해하는 등의 결함이 생기는 것을 억제할 수 있다.
보호층(30)은, 제2보호층(32)을 이루는 제2수지가 수성 수지인 경우, 도 1에 나타낸 바와 같이, 편광층(20)측으로부터 제2보호층(32) 및 제1보호층(31)이 이 순서로 적층되어 이루어지는 것이 바람직하다. 이로 인해, 제2보호층(32) 및 제1보호층(31)을, 후술하는 제2수지조성물 및 제1수지조성물의 도포에 의해서, 각각 직접 형성할 수 있다. 이로 인해, 광학 적층체(1)의 박형화를 실현하기 쉬워진다.
제2보호층(32)을 이루는 제2수지가 수성 수지인 경우, 제2보호층(32)은 습열환경 하에서 수분에 의해서 팽윤하기 쉽다고 추측된다. 특히, 제2보호층(32)이 제1보호층(31)보다도 편광층(20) 측에 설치되는 경우, 제2보호층(32)이 팽윤함으로써, 편광층(20) 중의 이색성 색소가, 제2보호층(32) 중으로 확산하거나 제2보호층(32)을 통과하여 제2보호층(32)의 외부의 층으로 확산할 가능성이 있다. 여기서, 제2보호층(32)의 외부의 층이란, 제2보호층(32)의 편광층(20)과는 반대측에 설치된 층으로서, 예를 들면 후술하는 점착제층을 가지는 광학 적층체(2)의 점착제층(40) 등이다. 도 1에 나타내는 층 구조를 가지는 광학 적층체(1)에서는, 상기한 바와 같이 제2보호층(32)을 이색성 색소가 통과하였다고 해도, 상기한 바와 같이, (메타)아크릴계 수지를 주성분으로 하는 제1보호층(31)을 가지고 있어 이색성 색소의 확산을 억제할 수 있다고 생각되기 때문에, 습열환경 하에서의 광학 적층체(1)의 광학 특성의 저하를 억제할 수 있다.
(배향층)
광학 적층체(1)는, 기재층(10)과 편광층(20)의 사이에 배향층을 가지고 있어도 좋다. 배향층은, 편광층(20)에 포함되는 중합성 액정 화합물을 소망한 방향으로 액정 배향시키는 배향 규제력을 가지는 것이다. 배향층은, 편광층(20)을 형성할 때에 이용하는, 후술하는 편광층 형성용 조성물의 도포 등에 의해 용해하지 않는 용제 내성을 가지고, 또한, 용제의 제거나 중합성 액정 화합물의 배향을 위한 가열 처리에 내열성을 가지는 것이 바람직하다. 배향층의 두께는, 통상 10 ~ 10000 nm이고, 바람직하게는 10 ~ 1000 nm이고, 보다 바람직하게는 10 ~ 500 nm이다.
배향층으로는, 배향성 폴리머를 포함하는 배향층, 광배향층, 표면에 요철 패턴이나 복수의 홈을 형성해 중합성 액정 화합물을 배향시키는 그루브 배향층 등을 들 수 있다.
배향성 폴리머로는, 분자 내에 아미드 결합을 가지는 폴리아미드나 젤라틴류, 분자 내에 이미드 결합을 가지는 폴리이미드 및 그 가수분해물인 폴리아믹산, 폴리비닐 알코올, 알킬 변성 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리옥사졸, 폴리에틸렌이민, 폴리스티렌, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리아크릴산 및 폴리아크릴산 에스테르류를 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리비닐 알코올이 바람직하다. 2종 이상의 배향성 폴리머를 조합하여 이용해도 좋다.
배향성 폴리머를 포함하는 배향층은, 통상, 배향성 폴리머가 용제에 용해한 조성물(이하, 배향성 폴리머 조성물이라고 하는 경우가 있다.)을 기재층(10)에 도포하고 용제를 제거하거나, 또는, 배향성 폴리머 조성물을 기재층(10)에 도포하고 용제를 제거해, 러빙하는 (러빙법) 것으로 기재층(10)의 표면에 형성된다.
상기 용제로는, 물, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필 알코올, 프로필렌글리콜, 메틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 등의 알코올 용제; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트, γ-부티로락톤, 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 젖산 에틸 등의 에스테르 용제; 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸 아밀 케톤, 메틸 이소부틸 케톤 등의 케톤 용제; 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용제; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소 용제; 아세토니트릴 등의 니트릴 용제; 테트라히드로푸란, 디메톡시 에탄 등의 에테르 용제; 클로로포름, 클로로벤젠 등의 염소화 탄화수소 용제 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.
배향성 폴리머 조성물 중의 배향성 폴리머의 농도는, 배향성 폴리머가, 용제에 완용(完溶)할 수 있는 범위이면 좋지만, 용액에 대해서 고형분 환산으로 0.1 ~ 20 질량%가 바람직하고, 0.1에서 10 질량% 정도가 더 바람직하다.
배향성 폴리머 조성물로서 시판의 배향막 재료를 그대로 사용해도 좋다. 시판의 배향막 재료로는, SUNEVER (등록상표)(Nissan Chemical Industries, Ltd. 제), Optoma(등록상표)(JSR 주식회사 제) 등을 들 수 있다.
배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하는 방법으로는, 스핀 코팅법, 익스트루젼법, 그라비아 코팅법, 다이코팅법, 슬릿 코팅법, 바 코팅법, 어플리케이터법 등의 도포법, 플렉소법 등의 인쇄법 등의 공지의 방법을 들 수 있다.
광배향층은, 통상, 광반응성기를 가지는 폴리머 또는 모노머와 용제를 포함하는 조성물(이하, 「광배향막 형성용 조성물」이라고 하는 경우가 있다.)을 기재층(10)에 도포하고, 광(바람직하게는, 편광 UV)을 조사하는 것으로 기재층(10)의 표면에 형성할 수 있다. 광배향층은, 조사하는 광의 편광 방향을 선택함으로써, 배향 규제력의 방향을 임의로 제어할 수 있는 점에서 보다 바람직하다.
광반응성기란, 광조사함으로써 액정 배향능을 일으키는 기를 말한다. 구체적으로는, 광조사에 의해 생기는 분자의 배향 야기 또는 이성화 반응, 2량화 반응, 광가교 반응 혹은 광분해 반응 등의 액정 배향능의 기원이 되는 광반응에 관여하는 기를 들 수 있다. 그 중에서도, 2량화 반응 또는 광가교 반응에 관여하는 기가, 배향성이 우수한 점에서 바람직하다. 광반응성기로서 불포화 결합, 특히 이중 결합을 가지는 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 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 가지는 기가 특히 바람직하다.
C=C 결합을 가지는 광반응성기로는, 비닐기, 폴리엔기, 스틸벤기, 스틸바졸기, 스틸바졸리움기, 칼콘기, 신나모일기 등을 들 수 있다. C=N 결합을 가지는 광반응성기로는, 방향족 시프 염기, 방향족 히드라존 등의 구조를 가지는 기 등을 들 수 있다. N=N 결합을 가지는 광반응성기로는, 아조벤젠기, 아조나프탈렌기, 방향족 복소환아조기, 비스아조기, 포르마잔기, 아족시벤젠 구조를 가지는 기 등을 들 수 있다. C=O 결합을 가지는 광반응성기로는, 벤조페논기, 쿠마린기, 안트라퀴논기, 말레이미드기 등을 들 수 있다. 이들 기는, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 알릴 옥시기, 시아노기, 알콕시카르보닐기, 히드록실기, 설폰산기, 할로겐화 알킬기 등의 치환기를 가지고 있어도 좋다.
광배향막 형성용 조성물에 포함되는 용제로는, 상기한 배향성 폴리머 조성물에 포함되는 용제와 마찬가지의 것을 들 수 있고, 광반응성기를 가지는 폴리머 또는 모노머의 용해성에 따라 적절히 선택할 수 있다.
광배향막 형성용 조성물 중의 광반응성기를 가지는 폴리머 또는 모노머의 함유량은, 폴리머 또는 모노머의 종류나 목적으로 하는 광배향층의 두께에 따라 적절히 조절할 수 있지만, 적어도 0.2 질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.3 ~ 10 질량%의 범위가 보다 바람직하다. 광배향층의 특성이 현저하게 손상되지 않는 범위에서, 광배향막 형성용 조성물은, 폴리비닐 알코올이나 폴리이미드 등의 고분자 재료나 광증감제를 포함하고 있어도 좋다.
편광을 조사하려면, 기재층(10) 상에 도포된 광배향막 형성용 조성물로부터, 용제를 제거한 것에 직접, 편광 UV를 조사하는 형식이어도, 기재층(10)측으로부터 편광을 조사해, 편광을 투과시켜 조사하는 형식이어도 좋다. 또한, 상기 편광은, 실질적으로 평행광인 것이 특히 바람직하다. 조사하는 편광의 파장은, 광반응성기를 가지는 폴리머 또는 모노머의 광반응성기가, 광 에너지를 흡수할 수 있는 파장 영역의 것이 좋다. 구체적으로는, 파장 250 ~ 400 nm의 범위의 UV(자외선)가 특히 바람직하다. 상기 편광 조사에 이용하는 광원으로는, 크세논 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈할라이드 램프, KrF, ArF 등의 자외광 레이저 등을 들 수 있고, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 및 메탈할라이드 램프가 보다 바람직하다. 이러한 램프는, 파장 313 nm의 자외선의 발광 강도가 크기 때문에 바람직하다. 상기한 광원으로부터의 광을, 적절한 편광자를 통과해 조사함으로써, 편광 UV를 조사할 수 있다. 이러한 편광자로는, 편광 필터나 글란 톰슨(Glan-Thompson), 글란 테일러(Glan Taylor) 등의 편광 프리즘이나 와이어 그리드 타입의 편광자를 이용할 수 있다.
또한 러빙 또는 편광 조사를 행할 때에, 마스킹을 행하면, 액정 배향의 방향이 다른 복수의 영역(패턴)을 형성할 수도 있다.
그루브 배향층은, 층 표면의 요철 패턴 또는 복수의 홈에 의해서 액정 배향능이 얻어지는 막이다. 복수의 등간격으로 배열된 직선 형상의 그루브(홈)를 가지는 기재층(10)에 액정 분자를 두었을 경우, 그 홈에 따른 방향으로 액정 분자가 배향한다.
그루브 배향층을 기재층(10)의 표면에 형성하는 구체적인 방법으로는, 감광성 폴리이미드 표면에 주기적인 패턴 형상의 슬릿을 가지는 노광용 마스크를 개재하여 노광 후, 현상 및 린스 처리를 행해 불필요한 폴리이미드막을 제거해 요철 패턴을 형성하는 방법, 표면에 홈을 가지는 판 형상의 원반에 경화 전의 UV 경화 수지층을 형성하고, 수지층을 기재층(10)에 옮기고 나서 경화하는 방법, 기재층(10) 상에 형성한 UV 경화 전의 UV 경화 수지층에, 복수의 홈을 가지는 롤 형상의 원반을 꽉 눌러 요철을 형성하고, 그 후 경화하는 방법 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 일본 특허공개 평 6-34976호 공보, 일본 특허공개 2011-242743호 공보 기재의 방법 등을 이용할 수 있다.
(그 외의 층)
광학 적층체(1)는, 편광층(20)과 보호층(30)의 사이에 접착층을 가지고 있어도 좋다. 예를 들면 후술한 바와 같이, 편광층(20) 상에 제1보호층(31)을 전사하는 경우 등에는, 편광층(20)과 제1보호층(31)의 사이에 접착층을 설치하는 것이 바람직하다. 접착층은, 점착제, 접착제 또는 이들의 조합에 의해서 형성할 수 있고, 통상 1층이지만, 2층 이상이어도 좋다.
접착제로는, 예를 들면, 수계 접착제, 활성 에너지선 경화형 접착제, 점착제 등 중 1 또는 2종 이상을 조합해 형성할 수 있다. 수계 접착제로는, 예를 들면 폴리비닐 알코올계 수지 수용액, 수계 2액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제로는, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 경화하는 접착제이고, 예를 들면 중합성 화합물 및 광중합성 개시제를 포함하는 것, 광반응성 수지를 포함하는 것, 바인더 수지 및 광반응성 가교제를 포함하는 것 등을 들 수 있다. 상기 중합성 화합물로는, 광경화성 에폭시계 모노머, 광경화성 아크릴계 모노머, 광경화성 우레탄계 모노머 등의 광중합성 모노머나, 이들 모노머로부터 유래하는 올리고머 등을 들 수 있다. 상기 광중합개시제로는, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사해 중성 라디칼, 음이온 라디칼, 양이온 라디칼의 활성종을 발생하는 물질을 포함하는 것을 들 수 있다.
점착제로는, (메타)아크릴계 점착제, 스티렌계 점착제, 실리콘계 점착제, 고무계 점착제, 우레탄계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 에폭시계 공중합체 점착제 등을 이용할 수 있다.
＜광학 적층체의 제조 방법＞
본 실시형태의 굴곡 가능한 광학 적층체(1)의 제조 방법은, 기재층(10) 상에 편광층(20)을 가지는 적층 필름을 준비하는 공정(이하, 「준비 공정」이라고 하는 경우가 있다.), 및
적층 필름의 편광층(20) 상에, 보호층(30)을 형성하는 공정(이하, 「보호층 형성 공정」이라고 하는 경우가 있다.)을 구비하는, 굴곡 가능한 광학 적층체(1)의 제조 방법으로서,
편광층(20)은, 중합성 액정 화합물이 경화된 층에 이색성 색소를 포함하는 것이고,
보호층(30)은, 제1수지를 주성분으로 하는 제1보호층(31) 및 제2수지를 주성분으로 하는 제2보호층(32)을 포함하고,
제1수지는 (메타)아크릴계 수지이고,
제2수지는, 제1수지와는 다른 수지이고,
제1보호층(31)의 두께는 0.1㎛ 이상 1.0㎛ 미만이다.
광학 적층체(1)의 제조 방법은, 또한 기재층(10)을 박리하는 공정을 가지고 있어도 좋다. 기재층(10)을 박리하는 경우, 기재층(10)이 박리 가능하게 되도록, 편광층(20)이 형성되는 측의 기재층(10) 표면을, 실리콘 코팅 등의 이형처리를 행해 두는 것이 바람직하다.
(준비 공정)
준비 공정에서 준비하는 적층 필름은, 기재층(10)의 적어도 한 면 측에 편광층(20)을 가지는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 상기한 배향층을 포함하는 경우는, 기재층(10) 상에 배향층, 편광층(20)이 이 순서로 적층된 것이 바람직하다. 이러한 적층 필름은, 기재층(10)의 적어도 한쪽의 면에, 상기한 배향층 형성용 조성물을 도공하여 배향층을 형성하는 공정 및 배향층 상에, 편광층 형성용 조성물을 도공하여 편광층(20)을 형성하는 공정을 가질 수 있다.
배향층을 형성하는 공정에서는, 배향층 형성용 조성물을 도공하기 전에, 기재층(10)에 표면 처리를 실시해도 좋다. 표면 처리로는, 예를 들면, 코로나 처리, 플라스마 처리, 레이저 처리, 오존 처리, 비누화 처리, 화염 처리, 커플링제의 도포 처리, 프라이머 처리 등을 들 수 있다. 배향층을 형성하는 공정의 상세에 대해서는, 상기한 바와 같다.
편광층(20)을 형성하는 공정에 이용하는 편광층 형성용 조성물은, 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소를 포함하고, 중합개시제 및 용제를 포함하는 것이 바람직하고, 증감제, 중합 금지제, 레벨링제 및 중합성 비액정 화합물 등을 포함하고 있어도 좋다. 액정 화합물 및 이색성 색소로는, 상기한 것을 이용할 수 있고, 용제, 중합개시제, 증감제, 중합 금지제, 레벨링제, 중합성 비액정 화합물로는 후술하는 것을 이용할 수 있다.
편광층 형성용 조성물을 도공하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 상기한 배향층 형성용 조성물을 도공하는 방법과 마찬가지의 방법을 들 수 있다. 편광층 형성용 조성물이 용제를 포함하는 경우, 편광층 형성용 조성물의 도공층으로부터 용제를 제거하는 것이 바람직하다. 용제를 제거하는 방법으로는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조법, 감압 건조법 등을 들 수 있다.
편광층 형성용 조성물의 도공층으로부터 용제를 제거한 후, 활성 에너지선 조사를 행해, 중합성 액정 화합물을 광중합시켜 편광층(20)을 형성하는 것이 바람직하다. 조사하는 활성 에너지선으로는, 편광층 형성용 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물의 광중합성기의 종류나, 광중합개시제를 포함하는 경우에는 광중합개시제의 종류 등에 따라 적절히 선정하면 좋다. 활성 에너지선으로는, 예를 들면, 가시광, 자외광, 적외광, X선, α선, β선, 및 γ선으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 일종 이상의 광을 들 수 있다. 이들 중, 중합 반응의 진행을 제어하기 쉬운 점, 광중합 장치로서 해당 분야에서 광범위하게 이용되고 있는 것을 사용할 수 있는 점에서, 자외광이 바람직하다.
편광층 형성용 조성물이 포함하고 있어도 좋은 용제는, 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소를 완전하게 용해할 수 있는 것이 바람직하고, 또한, 중합성 액정 화합물의 중합 반응에 불활성인 용제인 것이 바람직하다.
용제로는, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필 알코올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜 메틸 에테르, 에틸렌글리콜 부틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 등의 알코올 용제; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트, γ-부티로락톤, 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 젖산 에틸 등의 에스테르 용제; 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 2-헵타논, 메틸 이소부틸 케톤 등의 케톤 용제; 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용제; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소 용제; 아세트니트릴 등의 니트릴 용제; 테트라히드로푸란, 디메톡시 에탄 등의 에테르 용제; 클로로포름, 클로로벤젠 등의 염소 함유 용제; 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 단독으로 이용해도 좋고, 조합해도 좋다.
편광층 형성용 조성물 중의 용제의 함유량은, 편광층 형성용 조성물의 총량에 대해서 50 ~ 98 질량%가 바람직하다. 환언하면, 편광층 형성용 조성물에서의 고형분의 함유량은, 2 ~ 50 질량%가 바람직하다. 고형분의 함유량이 50 질량% 이하이면, 편광층 형성용 조성물의 점도가 낮아지는 점에서, 편광층(20)의 두께가 대략 균일하게 되어, 편광층(20)에 불균일이 생기기 어려워지는 경향이 있다. 또한, 이러한 고형분의 함유량은, 제조하려고 하는 편광층(20)의 두께를 고려해 정할 수 있다.
편광층 형성용 조성물이 포함하고 있어도 좋은 중합개시제는, 중합성 액정 화합물 등의 중합 반응을 개시할 수 있는 화합물인, 중합개시제로는, 광의 작용에 의해 활성 라디칼을 발생하는 광중합개시제가 바람직하다.
중합개시제로는, 예를 들면 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 알킬페논 화합물, 아실 포스핀 옥시드 화합물, 트리아진 화합물, 요오드늄염, 설포니움염 등을 들 수 있다.
중합개시제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 배향을 어지럽히기 어렵다는 관점에서, 중합성 액정 화합물의 함유량 100 질량부에 대해서, 통상 0.1 ~ 30 질량부이고, 바람직하게는 0.5 ~ 10 질량부이고, 보다 바람직하게는 0.5 ~ 8 질량부이다.
편광층 형성용 조성물이 포함하고 있어도 좋은 증감제로는, 광증감제가 바람직하다. 증감제로는, 예를 들면, 크산톤, 티옥산톤 등의 크산톤 화합물(예를 들면, 2, 4-디에틸티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤 등); 안트라센, 알콕시기 함유 안트라센(예를 들면, 디부톡시안트라센 등) 등의 안트라센 화합물; 페노티아진, 루브렌 등을 들 수 있다.
편광층 형성용 조성물 중의 증감제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 함유량 100 질량부에 대해서, 통상 0.1 ~ 30 질량부이고, 바람직하게는 0.5 ~ 10 질량부이고, 보다 바람직하게는 0.5 ~ 8 질량부이다.
편광층 형성용 조성물이 포함하고 있어도 좋은 중합 금지제로는, 히드로퀴논, 알콕시기 함유 히드로퀴논, 알콕시기 함유 카테콜(예를 들면, 부틸 카테콜 등), 피로갈롤, 2, 2, 6, 6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시 라디칼 등의 라디칼 포착제; 티오 페놀류; β-나프틸아민류, β-나프톨류 등을 들 수 있다.
편광층 형성용 조성물 중의 중합 금지제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 함유량 100 질량부에 대해서, 통상 0.1 ~ 30 질량부이고, 바람직하게는 0.5 ~ 10 질량부이고, 보다 바람직하게는 0.5 ~ 8 질량부이다.
편광층 형성용 조성물이 포함하고 있어도 좋은 레벨링제로는, 편광층 형성용 조성물의 유동성을 조정하고, 편광층 형성용 조성물의 도막을 보다 평탄하게 하는 기능을 가지는 것이고, 예를 들면, 계면활성제를 들 수 있다. 바람직한 레벨링제로는, 폴리아크릴레이트 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제, 불소 원자 함유 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제 등을 들 수 있다.
편광층 형성용 조성물에서의 레벨링제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 함유량 100 질량부에 대해서, 통상 0.3 질량부 이상 5 질량부 이하이고, 바람직하게는 0.5 질량부 이상 3 질량부 이하이다.
편광층 형성용 조성물이 포함하고 있어도 좋은 중합성 비액정 화합물은, 중합성 비액정 화합물을 함유함으로써, 중합 반응성 부위의 가교 밀도를 높여 편광층(20)의 강도를 향상시킬 수 있다.
중합성 비액정 화합물은, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기로 이루어지는 군 중의 적어도 1개 이상의 중합성기를 가지는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 2개 이상 10개 이하의 중합성기를 가지는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 3개 이상 8개 이하의 중합성기를 가지는 것이 바람직하다.
편광층 형성용 조성물에서의 중합성 비액정 화합물의 함유량은, 편광층 형성용 조성물의 고형분 100 질량부에 대해서, 통상 0.1 ~ 30 질량부이고, 바람직하게는 0.5 ~ 10 질량부이다.
상기에서는, 기재층(10) 상에 배향층 및 편광층(20)을 형성하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 기재층(10) 대신에 편광층 형성용 기재를 이용하여 이 편광층 형성용 기재 상에, 상기와 같은 순서로 배향층 및 편광층(20)을 형성해도 좋다. 이 경우, 배향층 및 편광층(20)을 형성한 후, 편광층 형성용 기재, 또는, 편광층 형성용 기재 및 배향층을 박리하여, 배향층 또는 편광층(20) 상에 기재층(10)을 설치하면 좋다.
(보호층 형성 공정)
보호층 형성 공정은, 편광층(20) 상에 보호층(30)을 형성하는 공정이고, 제1보호층(31) 및 제2보호층(32)을 포함하는 보호층(30)을 미리 형성한 후, 이 보호층(30)을 편광층(20) 상에 전사해도 좋고, 편광층(20) 상에, 제1보호층(31) 및 제2보호층(32)을 임의의 순서로 순서대로 형성해도 좋다.
미리 형성한 보호층(30)을 편광층(20) 상에 형성하는 경우는, 제1보호층(31)이나 제2보호층(32)을 형성하기 위한 공정용 부재인 기재 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 기재 필름에 제1보호층(31) 및 제2보호층(32)을 임의의 순서로 형성해 보호층(30)을 얻는다. 계속해서, 필요에 따라서 접착층을 통해, 편광층(20)과 기재 필름 상의 보호층(30)을 첩합한 후, 기재 필름을 박리함으로써, 편광층(20) 상에 보호층(30)을 전사하면 좋다.
기재 필름에 제1보호층(31) 및 제2보호층(32)을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1보호층(31)은, 제1보호층(31)을 형성하기 위한 제1수지조성물을 도포해 형성할 수 있다. 또한, 제2보호층(32)은, 제2보호층(32)을 형성하기 위한 제2수지조성물을 도포해 형성할 수 있다. 예를 들면, 기재 필름 상에 제1수지조성물을 도공하여 제1보호층(31)을 형성하는 경우에는, 이 제1보호층(31) 상에 제2수지조성물을 도공하여 제2보호층(32)을 형성하거나, 또는, 제1보호층(31) 상에, 다른 기재 필름 상에 제2수지조성물을 도공하여 형성한 제2보호층(32)을 전사하면 좋다. 혹은 기재 필름상에 제2수지조성물을 도공하여 제2보호층(32)을 형성하는 경우에는, 이 제2보호층(32) 상에 제1수지조성물을 도공하여 제1보호층(31)을 형성하거나, 또는, 제2보호층(32) 상에, 다른 기재 필름 상에 제1수지조성물을 도공하여 형성한 제1보호층(31)을 전사하면 좋다. 제1수지조성물 및 제2수지조성물에 포함되는 성분, 도공 방법 등에 대해서는, 후술한다.
편광층(20) 상에, 제1보호층(31) 및 제2보호층(32)을 임의의 순서로 순서로 형성하는 경우는, 제1보호층과 제2보호층(32)이 접하도록 형성하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 편광층(20) 상에, 제1보호층(31) 및 제2보호층(32)이 이 순서로 형성되는 경우는, 편광층(20) 상에, 제1보호층(31)을 전사에 의해서 형성하여, 그 후, 제1보호층(31) 상에, 제2수지조성물을 도공하여 제2보호층(32)을 형성하는 것이 바람직하다. 제1보호층(31)을 이루는 제1수지는 (메타)아크릴계 수지를 주성분으로 하기 때문에, 제1수지조성물은 통상, 용매로서 유기용매를 포함한다. 이 때문에, 편광층(20) 상에 제1수지조성물을 도공하면 편광층(20)을 용해하는 등의 결함이 생길 가능성이 있기 때문에, 기재 필름 상에 제1수지조성물을 도공하여 형성한 제1보호층(31)을, 편광층(20) 상에 전사하는 것이 바람직하다.
또한, 제2보호층(32)을 이루는 제2수지가 수계 수지인 경우는, 편광층(20) 상에, 제2수지조성물을 도공하여 제2보호층(32)을 형성한 후, 이 제2보호층(32) 상에 제1수지조성물을 도공하여 제1보호층(31)을 형성하는 것이 바람직하다. 제2수지가 수계 수지인 경우, 제2보호층(32)을 형성하기 위한 제2수지조성물에 포함되는 용매의 대부분은 물이기 때문에, 편광층(20) 상에 제2수지조성물을 도공해도, 편광층(20)이 용해하는 등의 결함은 생기기 어렵다. 또한, 용매로서 유기용매를 포함하는 제1수지조성물은, 편광층(20) 상에 형성된 제2보호층(32) 상에 도공되기 때문에, 편광층(20)이 용해하는 등의 결함은 생기기 어렵다. 또한 편광층(20) 상에 제2수지조성물 및 제1수지조성물을 순서대로 도공함으로써 제2보호층(32) 및 제1보호층(31)을 형성하는 경우, 편광층(20)과 보호층(30)의 사이나, 제1보호층(31)과 제2보호층(32)의 사이에 접착층 등을 설치할 필요가 없기 때문에, 광학 적층체(1)의 박형화가 가능하고, 또한, 광학 적층체(1)의 제조 공정도 간이화할 수 있다. 그러므로, 편광층(20) 상에 접착층을 개재시키지 않고, 제2보호층(32) 및 제1보호층(31)을 이 순서로 형성하는 경우에는, 제2보호층(32)을 이루는 제2수지는 수계 수지인 것이 바람직하다.
(제1수지조성물)
제1보호층(31)을 형성하기 위한 제1수지조성물은, 제1수지((메타)아크릴계 수지)를 구성하는 모노머 성분, 중합개시제, 용매 등을 포함할 수 있다. 제1수지를 구성하는 모노머 성분에 대해서는, 상기에서 설명한 바와 같다.
중합개시제로는, 모노머 성분이 광중합성 모노머인 경우, 광조사에 의해 라디칼을 형성할 수 있는 광중합개시제인 것이 바람직하다. 광중합개시제로는, 아세토페논계 광개시제, 아미노케톤계 광개시제 등을 이용할 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합해 이용할 수 있다.
아세토페논계 광개시제로는, 4-페녹시디클로로아세토페논, 4-t-부틸디클로로아세토페논, 4-t-부틸트리클로로아세토페논, 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온, 1-(4-이소프로필 페닐)-2-히드록시-2-메틸 프로판-1-온, 1-(4-도데실 페닐)-2-히드록시-2-메틸 프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐(2-히드록시-2-프로필) 케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐 케톤 등을 들 수 있다.
아미노 케톤계 광개시제로는, 2-메틸-1-［4-(메틸 티오) 페닐］-2-몰포리노프로파논-1,2-메틸-1-［4-(메톡시) 페닐］-2-몰포리노프로파논-1,2-메틸-1-［4-(2-히드록시에톡시) 페닐-2-몰포리노프로파논-1,2-메틸-1-［4-(디메틸 아미노) 페닐-2-몰포리노프로파논-1,2-메틸-1-［4-(디페닐 아미노) 페닐］-2-몰포리노프로파논- 1,2-벤질-2-디메틸 아미노-1-(4-몰포리노페닐)-부타논-1, 3, 6-비스(2-메틸-2-몰포리노프로피오닐)-9-N-옥틸카르바졸 등을 들 수 있다.
시판품으로는, Irgacure　184, 127, 500, 2959, 369, 907, Darcure　1173(BASF 사 제) 등을 들 수 있다.
광중합개시제의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 제1수지조성물의 모노머 성분의 합계 100 질량부에 대해서 0.1 ~ 10 질량부로 할 수 있다.
용매는, 모노머 성분 및 모노머 성분을 중합해 얻어지는 수지를 분산할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 프로필렌글리콜 메톡시 알코올 등의 알코올계 용매; 메틸 에틸 케톤, 메틸 부틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 디에틸 케톤, 디프로필 케톤 등의 케톤계 용매; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 프로필렌글리콜 메톡시 아세테이트 등의 아세테이트계 용매; 메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브, 프로필 셀로솔브 등의 셀로솔브계 용매; 노멀 헥산, 노멀 헵탄, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소계 용매를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합해 이용할 수 있다.
제1수지조성물은, 제1수지((메타)아크릴계 수지)를 주성분으로 할 수 있는 한, 제1수지 이외의 수지 성분이나, 제1수지 이외의 수지 성분을 얻기 위한 모노머 성분을 함유하고 있어도 좋다. 또한, 제1수지조성물은, 필요에 따라서, 레벨링제, 자외선 흡수제, 열안정제, 대전 방지제, 가소제 등의 첨가제를 포함하고 있어도 좋다.
제1수지조성물을 도공하는 방법으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 마이크로그라비아 코트법, 롤 코트법, 딥핑 코트법, 스핀 코트법, 다이코트법, 캐스트 전사법, 플로우 코트법, 스프레이 코트법 등의 공지의 방법을 들 수 있다.
제1수지조성물로부터 제1보호층(31)을 형성할 때, 피도공 부재에 제1수지조성물을 도공하여 건조한 후, 활성 에너지선을 조사함으로써, 제1수지조성물 중에 포함되는 모노머 성분을 중합시켜 제1보호층(31)을 형성한다. 활성 에너지선으로는, 예를 들면 전자선, 자외선, 가시광선 등을 들 수 있고, 모노머 성분의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있다.
(제2수지조성물)
제2보호층(32)을 형성하기 위한 제2수지조성물은, 제2수지 및 용매를 포함할 수 있다. 제2수지조성물은, 제2수지 대신에, 제2수지를 구성하는 모노머 성분 및 중합개시제와 용매를 포함하는 것이어도 좋다.
제2수지로는, 상기한 수계 수지를 들 수 있다. 제2수지조성물이 수계 수지를 포함하는 경우, 용매 100 질량부에 대해서 90 질량부 이상이 물인 것이 바람직하고, 95 질량부 이상이 물인 것이 보다 바람직하다. 용매에 포함되는 물 이외의 성분으로는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 프로필렌글리콜 메톡시 알코올 등의 물과 상용성을 가지는 알코올계 용매를 들 수 있다. 제2수지조성물에는, 필요에 따라서, 가소제, 실란 커플링제, 대전 방지제, 레벨링제, 염기성 물질 등의 첨가제를 더 포함하고 있어도 좋다.
제2수지조성물을 도공하는 방법으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 압출 코팅법, 다이렉트 그라비아 코트법, 리버스 그라비아 코트법, CAP 코트법, 다이코트법, 딥 코트법, 바 코트법, 스핀 코트법 등의 공지의 방법을 들 수 있다. 제2수지조성물로부터 제2보호층(32)을 형성할 때, 피도공 부재에 제2수지조성물을 도공하여, 열건조 등에 의해 건조하면 좋다. 제2수지조성물이 모노머 성분을 포함하는 경우는, 가열이나 활성 에너지선 조사를 행해, 모노머 성분을 중합시키는 공정을 더 설치하면 좋다.
＜점착제층을 가지는 광학 적층체＞
도 2는, 본 발명의 점착제층을 가지는 광학 적층체의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 본 실시형태의 점착제층을 가지는 광학 적층체(2)는, 광학 적층체(1) 및 제1점착제층(40)(점착제층)을 포함한다. 제1점착제층(40)은, 광학 적층체(1)에서의 보호층(30)의 편광층(20)과는 반대측에 설치된다. 제1점착제층(40)은, 위상차층에 첩합하기 위해서 이용된다. 점착제층을 가지는 광학 적층체(2)는, 광학 적층체(1)의 보호층(30) 상에 제1점착제층(40)을 형성함으로써 제조할 수 있다. 제1점착제층(40)을 형성하기 위한 점착제로는, 특별히 한정되지 않고, 상기한 점착제를 이용할 수 있다.
＜위상차층을 가지는 광학 적층체＞
광학 적층체(1)는, 점착제층 또는 접착제층을 개재하여 위상차층에 적층되어, 위상차층을 가지는 광학 적층체를 형성할 수 있다. 위상차층을 가지는 광학 적층체는, 예를 들면, 점착제층을 가지는 광학 적층체(2)의 제1점착제층(40)을 개재하여 위상차층에 적층하여 얻을 수 있고, 광학 적층체(1)의 보호층(30) 상에 접착제층을 개재하여 위상차층을 적층하여 얻을 수도 있다. 위상차층을 가지는 광학 적층체에 포함되는 위상차층은 1층이어도 좋고, 2층 이상이어도 좋다. 2층 이상의 위상차층을 포함하는 경우는, 위상차층끼리를 접착층을 개재하여 적층해도 좋다. 접착층에 이용할 수 있는 점착제 및 접착제로는, 상기한 것과 같은 것을 들 수 있다. 또한, 위상차층 상에는, 화상 표시 소자에 첩합하기 위한 점착제층을 설치해도 좋다.
이하, 위상차층을 가지는 광학 적층체로서 광학 적층체(1)과 위상차층을 접착제층을 개재하여 적층한 경우를 예로 들어 설명한다. 도 3 및 도 4는, 본 실시형태의 위상차층을 가지는 광학 적층체의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 도 3에 나타내는 위상차층을 가지는 광학 적층체(5)는, 광학 적층체(1)의 보호층(30) 상에, 제1접착제층(41), 제1위상차층(51), 및 제2점착제층(42)을 이 순서로 가지고 있다. 또한, 도 4에 나타내는 위상차층을 가지는 광학 적층체(6)는, 광학 적층체(1)의 보호층(30) 상에, 제2접착제층(43), 제2위상차층(52), 제3접착제층(45), 제3위상차층(53), 제3점착제층(44)을 이 순서로 가지고 있다.
제1위상차층 ~ 제3위상차층으로는, 예를 들면, λ ／2 파장판, λ ／4 파장판, 역파장 분산성의 λ ／4 파장판, 포지티브 C 플레이트 등을 들 수 있다. 도 3에 나타내는 위상차층을 가지는 광학 적층체(5)에서는, 제1위상차층(51)은 λ ／4 파장판인 것이 바람직하다. 또한, 도 4에 나타내는 위상차층을 가지는 광학 적층체(6)를 원편광판으로서 이용하는 경우, 제2위상차층(52)이 역파장 분산성의 λ ／4 파장판이고, 또한, 제3위상차층(53)이 포지티브 C 플레이트이거나, 또는, 제2위상차층(52)이 λ ／2 파장판이고, 또한, 제3위상차층(53)이 λ ／4 파장판인 것이 바람직하다. 이러한 위상차층은, 위상차 필름이어도 좋고, 상기한 중합성 액정 화합물이 경화된 층이어도 좋지만, 위상차층을 가지는 광학 적층체에 양호한 굴곡성을 부여하는 관점에서는, 중합성 액정 화합물이 경화된 층인 것이 바람직하다. 중합성 액정 화합물이 경화된 층은, 중합성 액정 화합물, 중합개시제 등을 포함하는 조성물을 배향층 상에 도공하고, 경화시킴으로써 형성할 수 있다.
제2점착제층 및 제3점착제층(42, 44)를 형성하기 위한 점착제로는, 특별히 한정되지 않고, 상기한 점착제를 이용할 수 있다. 또한, 제1접착제층 ~ 제3접착제층(41, 43, 45)에 이용할 수 있는 접착제로는, 특별히 한정되지 않고, 상기한 접착제를 이용할 수 있다. 위상차층을 가지는 광학 적층체(5, 6)은, 광학 적층체(1)의 보호층(30) 상에 제1접착제층 또는 제2접착제층(41, 43)을 설치하고, 이 위에 제1위상차층 ~ 제3위상차층을 형성함으로써 제조해도 좋고, 제1위상차층(51) 상 또는 제2위상차층(52) 상에 제1접착제층 또는 제2접착제층(41, 43)을 설치하고, 이 위에 광학 적층체(1)를 적층하여 제조해도 좋다.
＜표시장치＞
본 실시형태의 표시장치는, 위상차층을 가지는 광학 적층체를, 점착제층을 개재하여 화상 표시 소자에 첩합된 것으로 할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 나타내는 위상차층을 가지는 광학 적층체(5)를, 제2점착제층(42)을 개재하여 화상 표시 소자에 첩합하여 표시장치로 해도 좋고, 도 4에 나타내는 위상차층을 가지는 광학 적층체(6)를, 제3점착제층(44)을 개재하여 화상 표시 소자에 첩합하여 표시장치로 해도 좋다. 표시장치로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 유기 일렉트로루미네센스(유기 EL) 표시장치, 무기 일렉트로루미네센스(무기 EL) 표시장치, 액정표시장치, 터치 패널을 가지는 표시장치, 전계발광 표시장치 등을 들 수 있다. 본 실시형태의 표시장치는, 굴곡 가능한 광학 적층체(1)를 가지기 때문에, 굴곡 가능한 표시장치에 적합하게 이용할 수 있고, 특히 유기 EL 표시장치에 적합하게 이용할 수 있다.
실시예
본 발명을 실시예에 기초해 또한 구체적으로 설명한다. 다만, 본 발명은, 이러한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 실시예, 비교예 중의 「%」및 「부」는, 특별한 기재가 없는 한, 질량% 및 질량부이다.
［두께의 측정］
제1보호층 및 제2보호층의 두께는, 접촉식 두께 측정기 (MS-5 C, Nikon Corporation 제)
를 이용하여 각각 측정하였다. 측정은, 각 층을 형성한 타이밍에, TD방향으로 50 mm 간격으로 행해, 얻어진 측정치의 평균치로부터, 제1보호층 및 제2보호층의 두께를 산출해서 행했다.
［시감도 보정 편광도(P) 및 시감도 보정 단체 투과율(T)의 측정］
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 광학 적층체를, 흡수축 방향으로 40 mm, 흡수축에 직교하는 방향으로 40 mm가 되도록 자르고, 점착제를 개재하여 유리판에 접착해 평가용 샘플을 제작하였다. 이 평가용 샘플의 시감도 보정 편광도 및 시감도 보정 단체 투과율을 분광 광도계(V7100, JASCO Corporation 제)를 이용하여 가시광선 영역에서 측정하고, 내습열시험 전의 시감도 보정 편광도［%］및 시감도 보정 단체 투과율［%］로 하였다. 이 평가용 샘플을, 각각, 온도 60℃, 상대습도 90% RH의 가온 가습 환경 하에서 500시간 방치한 후, 마찬가지로 시감도 보정 편광도 및 시감도 보정 단체 투과율을 측정하고, 내습열시험 후의 시감도 보정 편광도［%］및 시감도 보정 단체 투과율［%］로 하였다. 얻어진 시감도 보정 편광도 및 시감도 보정 단체 투과율에 기초하여, 내습열시험 전후의 시감도 보정 편광도의 변화량의 절대치(｜ΔP｜)［%］, 내습열시험 전후의 시감도 보정 단체 투과율의 변화량의 절대치(｜ΔT｜)［%］를 산출하였다.
［굴곡성 시험］
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 광학 적층체를, 흡수축 방향으로 120 mm, 흡수축에 직교하는 방향으로 20 mm가 되도록 자르고, 굴곡성 시험용 샘플로 하였다. 굴곡성 시험용 샘플을, 폴딩 머신 (Vision　5Axis　Bending　Test　Machine, Dynamic　Folding 장비, 2축 타입, Science　Town 사 제)에 테이프로 고정하여, 상온하, 기재층이 내측이 되도록 하여 내측의 휨반경 1 mm, 휨각도 0°가 되도록 굴곡한 후, 굴곡 전 상태로 되돌리는 동작을 1회로 하여 이 동작을 반복적으로 행해, 굴곡 부분에서의 크랙의 유무를 육안으로 확인하였다. 굴곡 횟수가 20만회의 시점에서 굴곡 부분에 크랙이 생기지 않은 것을 A로 하고, 굴곡 횟수가 10만회 이상 20만회 미만의 사이에 굴곡 부분에 크랙이 생긴 것을 B로 하고, 굴곡 횟수가 10만회 미만으로, 굴곡 부분에 크랙이 생긴 것을 C로서 평가하였다.
［실시예 1］
두께가 25㎛인 트리아세틸셀룰로오스(TAC)의 기재층 상에, 광배향막 형성용 조성물을 바 코트법에 따라 도공하였다. 이용한 광배향막 형성용 조성물은, 광반응성기를 가지는 하기 폴리머를, 농도 5 질량%로 시클로펜타논에 용해한 용액이다.
·광반응성기를 가지는 폴리머：
Figure pct00014
광배향막 형성용 조성물을 도공하여 얻어진 도막을 온도 120℃에서 2분간 건조하고, UV 조사 장치(SPOT　CURE　SP-7, USHIO INC. 제)를 이용하여 노광량이 100 mJ/㎠(365 nm 기준)가 되도록, 와이어 그리드(UIS-27132＃＃, USHIO INC. 제)를 통과한 편광을 조사하는 것으로 배향 성능을 부여하여, 두께 50 nm의 배향층을 형성하였다.
계속해서, 하기의 성분을 혼합해, 80℃에서 1시간 교반함으로써 편광층 형성용 조성물을 얻고, 이 편광층 형성용 조성물을 상기에서 얻은 배향층 상에 바 코트법에 따라 도공하였다. 또한 이색성 색소에는, 일본 특허공개 2013-101328호 공보의 실시예에 기재된 아조 색소를 이용하였다.
·중합성 액정 화합물：
Figure pct00015
·이색성 색소(아조 색소)：
Figure pct00016
·레벨링제：
폴리아크릴레이트 화합물(BYK-361N; BYK-Chemie 사 제)　　1.2부
·용제：
o-크실렌　　400부
·중합개시제：
Irgacure-369(BASF)　　6부
편광층 형성용 조성물을 도공하여 얻어진 도막을 온도 120℃에서 1분간 건조해, 실온까지 냉각한 후, UV 조사 장치(SPOT　CURE　SP-7, USHIO INC. 제)를 이용하고, 노광량 1200 mJ/㎠(365 nm 기준)의 UV 광을 조사해 중합성 액정 화합물을 경화시켜 편광층을 형성하였다.
편광층 상에, 폴리비닐 알코올과 물을 포함하는 제2수지조성물을, 건조 후의 두께가 0.5㎛가 되도록 도공하고, 온도 80℃에서 3분간 건조하여 제2보호층을 형성하였다.
제2보호층 상에, 제1수지조성물을, 경화 후의 두께가 0.1㎛가 되도록 도공하였다. 제1보호층 형성용 조성물은, 18 관능의 아크릴기를 가지는 덴드리머아크릴레이트(Miramer　SP1106,Miwon) 2.8 질량부, 6 관능의 아크릴기를 가지는 우레탄 아크릴레이트(Miramer　PU-620 D, Miwon) 6 질량부, 광중합개시제(Irgacure-184, BASF) 0.5 질량부, 레벨링제(BYK-3530, BYK) 0.1 질량부, 다관능 이소시아네이트 화합물(LR9000, BASF) 0.6 질량부, 및 메틸 에틸 케톤(MEK) 90 질량부를 포함한다.
제1수지조성물을 도공하여 얻어진 도막을 온도 80℃에서 3분간 건조해, UV 조사 장치(SPOT　CURE　SP-7, USHIO INC. 제)를 이용하여, 노광량 500 mJ/㎠(365 nm 기준)의 UV 광을 조사해 제1보호층을 형성하였다. 이상과 같이 하여, 기재층/배향층/편광층/제2보호층/제1보호층으로 이루어지는 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대해서, 시감도 보정 편광도(P) 및 시감도 보정 단체 투과율(T)을 측정하고, 굴곡성 시험을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
［실시예 2］
제1보호층의 두께를 0.5㎛로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대해서, 시감도 보정 편광도(P) 및 시감도 보정 단체 투과율(T)을 측정하고, 굴곡성 시험을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
［실시예 3］
제1보호층의 두께를 0.9㎛로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대해서, 시감도 보정 편광도(P) 및 시감도 보정 단체 투과율(T)을 측정하고, 굴곡성 시험을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
［비교예 1］
제1보호층을 설치하지 않는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대해서, 시감도 보정 편광도(P) 및 시감도 보정 단체 투과율(T)을 측정하고, 굴곡성 시험을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
［비교예 2］
제1보호층의 두께를 1.5㎛로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대해서, 시감도 보정 편광도(P) 및 시감도 보정 단체 투과율(T)을 측정하고, 굴곡성 시험을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
［비교예 3］
제1보호층의 두께를 0.05㎛로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대해서, 시감도 보정 편광도(P) 및 시감도 보정 단체 투과율(T)을 측정하고, 굴곡성 시험을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
［실시예 4］
편광층 형성용 조성물에 첨가하는 아조 색소의 양을 줄이고, 시감도 보정 편광도(P) 및 시감도 보정 단체 투과율(T)을 표 1에 나타내는 값으로 한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대해서, 시감도 보정 편광도(P) 및 시감도 보정 단체 투과율(T)을 측정하고, 굴곡성 시험을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
［실시예 5］
편광층 형성용 조성물에 첨가하는 아조 색소의 양을 줄이고, 시감도 보정 편광도(P) 및 시감도 보정 단체 투과율(T)을 표 1에 나타내는 값으로 한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대해서, 시감도 보정 편광도(P) 및 시감도 보정 단체 투과율(T)을 측정하고, 굴곡성 시험을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00017
1　광학 적층체,
2 점착제층을 가지는 광학 적층체,
5 위상차층을 가지는 광학 적층체,
6 위상차층을 가지는 광학 적층체,
10기재층,
20 편광층,
30 보호층,
31 제1보호층,
32 제2보호층,
40 제1점착제층(점착제층),
41 제1접착제층(접착제층),
42 제2점착제층,
43 제2접착제층(접착제층),
44 제3점착제층,
45 제3접착제층,
51 제1위상차층(위상차층),
52 제2위상차층(위상차층),
53 제3위상차층(위상차층).

Claims (9)

  1. 편광층 및 보호층을 포함하는 굴곡 가능한 광학 적층체로서,
    상기 편광층은, 중합성 액정 화합물이 경화된 층에 이색성 색소를 포함하는 것이고,
    상기 보호층은, 제1수지를 주성분으로 하는 제1보호층 및 제2수지를 주성분으로 하는 제2보호층을 포함하고,
    상기 제1수지는 (메타)아크릴계 수지이고,
    상기 제2수지는 상기 제1수지와는 다른 수지이고,
    상기 제1보호층의 두께는 0.1㎛ 이상 1.0㎛ 미만인, 광학 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호층의 두께는 1.5㎛ 이하인, 광학 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2수지는 수계 수지인, 광학 적층체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호층은, 상기 편광층 측으로부터 상기 제2보호층 및 상기 제1보호층의 순서로 적층되어 이루어지는, 광학 적층체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체 및 점착제층을 포함하는 점착제층을 가지는 광학 적층체로서,
    상기 점착제층은, 상기 광학 적층체에서의 상기 보호층의 상기 편광층과는 반대측에 설치되어 있는, 점착제층을 가지는 광학 적층체.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체는, 접착제층 또는 점착제층을 개재하여 위상차층에 적층된, 위상차층을 가지는 광학 적층체.
  7. 기재층 상에 편광층을 가지는 적층 필름을 준비하는 공정, 및
    상기 적층 필름의 상기 편광층 상에, 보호층을 형성하는 공정을 구비하는, 굴곡 가능한 광학 적층체의 제조 방법으로서,
    상기 편광층은, 중합성 액정 화합물이 경화된 층에 이색성 색소를 포함하는 것이고,
    상기 보호층은, 제1수지를 주성분으로 하는 제1보호층 및 제2수지를 주성분으로 하는 제2보호층을 포함하고,
    상기 제1수지는 (메타)아크릴계 수지이고,
    상기 제2수지는 상기 제1수지와는 다른 수지이고,
    상기 제1보호층의 두께는 0.1㎛ 이상 1.0㎛ 미만인, 광학 적층체의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적층 필름을 준비하는 공정은, 상기 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소를 포함하는 편광층 형성용 조성물을 도공하여 상기 편광층을 형성하는 공정을 구비하는, 광학 적층체의 제조 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제2수지는 수계 수지이고,
    상기 보호층을 형성하는 공정은,
    상기 편광층 상에, 상기 제2보호층을 형성하기 위한 제2수지조성물을 도공하여 상기 제2보호층을 형성하는 공정,
    상기 제2보호층 상에, 상기 제1보호층을 형성하기 위한 제1수지조성물을 도공하여 상기 제1보호층을 형성하는 공정을 구비하는, 광학 적층체의 제조 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7185460B2 (ja) * 2018-09-21 2022-12-07 住友化学株式会社 偏光フィルム並びにそれを含む偏光板および表示装置
JP2021135503A (ja) * 2020-02-25 2021-09-13 住友化学株式会社 偏光板およびその製造方法
JP2021157170A (ja) * 2020-03-25 2021-10-07 住友化学株式会社 偏光膜形成用組成物および偏光膜
JP7462597B2 (ja) * 2020-12-24 2024-04-05 住友化学株式会社 円偏光板、光学積層体及び画像表示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010152351A (ja) 2008-11-28 2010-07-08 Fujifilm Corp 偏光素子とその製造方法
JP2016139133A (ja) 2015-01-27 2016-08-04 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. 保護層を含む偏光板及びこれを含む表示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005045485A1 (en) * 2003-11-06 2005-05-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Dichroic guest-host polarizer comprising an oriented polymer film
JP5871455B2 (ja) * 2010-02-23 2016-03-01 山本光学株式会社 円偏光板および円偏光レンズ、および円偏光眼鏡
JP6118275B2 (ja) 2014-01-09 2017-04-19 富士フイルム株式会社 偏光板の製造方法および画像表示装置の製造方法
JP5602963B1 (ja) * 2014-01-30 2014-10-08 グリー株式会社 ゲーム管理プログラム、ゲーム管理方法及びゲーム管理システム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010152351A (ja) 2008-11-28 2010-07-08 Fujifilm Corp 偏光素子とその製造方法
JP2016139133A (ja) 2015-01-27 2016-08-04 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. 保護層を含む偏光板及びこれを含む表示装置

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