KR20210028581A - 적층 광학 필름 및 화상 표시 장치 - Google Patents

적층 광학 필름 및 화상 표시 장치 Download PDF

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유토 자마
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Abstract

접착제층을 개재하여, 적어도 제 1 광학 필름 및 제 2 광학 필름이 적층된 적층 광학 필름으로서, 접착제층은, 제 1 광학 필름측 표면 (F1) 에 있어서의 면내 굴절률 RF1 과 제 2 광학 필름측 표면 (F2) 에 있어서의 면내 굴절률 RF2 가 상이한 것이고, 또한 면내 굴절률이 두께 방향에서 경사지는 적층 광학 필름.

Description

적층 광학 필름 및 화상 표시 장치{LAMINATED OPTICAL FILM AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 접착제층을 개재하여, 적어도 제 1 광학 필름 및 제 2 광학 필름이 적층된 적층 광학 필름에 관한 것이다. 당해 적층 광학 필름은 화상 표시 장치, 특히 유기 EL 표시 장치용으로서 적합하다.
화상 표시 장치의 표시 화면에 있어서의 외광 반사나 배경의 비침에 의한 시인성 불량을 개선하기 위해서, 표시 패널의 시인측에 원 편광판이 배치된 표시 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1 및 2 에는, 흑표시에 있어서의 비스듬한 방향으로부터의 입사광의 반사를 저감하고, 우수한 비스듬한 방향의 반사 색상을 실현한 편광 필름 및 상기 편광 필름을 구비한 표시 장치가 제안되어 있다.
일본 공개특허공보 2015-111236호 일본 공개특허공보 2015-210459호
그러나, 특허문헌 1 및 2 에 기재되는 편광 필름을 사용한 표시 장치는, 반사광에 불균일이 발생하여, 시인성이 불충분하다는 문제가 있었다.
상기 실정을 감안하여, 본 발명의 과제는 외광으로부터의 반사율이 저감되고, 시인성이 우수한 적층 광학 필름 및 그 적층 광학 필름을 구비한 화상 표시 장치, 특히 유기 EL 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제는 하기 구성에 의해 해결 가능하다. 즉 본 발명은, 접착제층을 개재하여, 적어도 제 1 광학 필름 및 제 2 광학 필름이 적층된 적층 광학 필름으로서, 상기 접착제층은, 제 1 광학 필름측 표면 (F1) 에 있어서의 면내 굴절률 RF1 과 제 2 광학 필름측 표면 (F2) 에 있어서의 면내 굴절률 RF2 가 상이한 것이고, 또한 면내 굴절률이 두께 방향에서 경사지는 것을 특징으로 하는 적층 광학 필름에 관한 것이다.
상기 적층 광학 필름에 있어서, 상기 RF1 과 상기 제 1 광학 필름의 면내 평균 굴절률의 차가 0.05 이내이고, 상기 RF2 와 상기 제 2 광학 필름의 면내 평균 굴절률의 차가 0.05 이내인 것이 바람직하다.
상기 적층 광학 필름에 있어서, 상기 제 1 광학 필름의 두께가 30 ㎛ 이하이고, 상기 제 2 광학 필름의 두께가 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 적층 광학 필름에 있어서, 상기 접착제층의 두께가 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또 본 발명은, 상기 기재된 적층 광학 필름을 구비한 화상 표시 장치, 특히 유기 EL 표시 장치에 관한 것이다.
화상 표시 장치는 2 매 이상의 광학 필름이 적층된 적층 광학 필름을 구비하고, 이러한 적층 광학 필름을 구성하는 각 광학 필름은, 통상적으로, 접착제층을 개재하여 적층된다. 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 종래부터 존재하는 적층 광학 필름이 구비하는 접착제층은, 일방의 광학 필름측 (이것을 「표측」 이라고 표현한다) 및 타방의 광학 필름측 (이것을 「이측」 이라고 표현한다) 에서 굴절률이 동일하고, 표측 광학 필름과 접착제층의 계면, 및 이측 광학 필름과 접착제의 계면에서의 반사를 억제하기 위해서, 접착제층의 굴절률을 표측과 이측에서 상이하게 한다고 하는 개념은 지금까지 존재하지 않았다.
그러나, 본 발명에 있어서는, 접착제층을 개재하여, 적어도 제 1 광학 필름 및 제 2 광학 필름이 적층된 적층 광학 필름에 있어서, 각 광학 필름과 접착제층의 계면에서의 반사를 억제하기 위해서, 이러한 접착제층으로서 표측과 이측에서 굴절률이 상이한 것을 사용한다. 구체적으로는, 제 1 광학 필름측 표면 (F1) 에 있어서의 면내 굴절률 RF1 과 제 2 광학 필름측 표면 (F2) 에 있어서의 면내 굴절률 RF2 가 상이한 접착제층을 사용하고, 또한 접착제층의 면내 굴절률이 두께 방향에서 경사지도록 설계하고 있다. 이 때문에, 제 1 광학 필름과 접착제층의 계면, 및 제 2 광학 필름과 접착제층의 계면에서의 반사를 현저하게 억제하고, 또한 접착제층 내에서도 면내 굴절률이 두께 방향에서 경사져 있기 때문에, 마찬가지로 반사를 억제할 수 있다. 게다가, 화상 표시 장치에 장착한 경우, 패널 광 등의 내광의 투과율을 향상할 수 있다.
일반적으로, 적층 광학 필름이 얇을수록 반사광에 불균일이 발생하기 쉽고, 문제시되는 바, 특히 본 발명에 관련된 적층 광학 필름은, 제 1 광학 필름 및 제 2 광학 필름, 나아가서는 접착제층의 두께가 얇아도, 외광, 특히 자연광의 반사율을 저감하는 것이 가능해지고, 시인성도 향상된다. 따라서, 본 발명에 관련된 적층 광학 필름은, 화상 표시 장치, 특히 유기 EL 표시 장치용으로서 특히 유용하다.
도 1 은, 종래부터 존재하는 적층 광학 필름을 구비한 화상 표시 장치에서의 외광으로부터의 반사의 일례를 나타내는 도면
도 2 는, 본 발명에 관련된 적층 광학 필름을 구비한 화상 표시 장치의 일례를 나타내는 도면
본 발명에 있어서는, 접착제층을 개재하여, 적어도 제 1 광학 필름 및 제 2 광학 필름이 적층된 적층 광학 필름에 있어서, 각 광학 필름과 접착제층의 계면에서의 반사를 억제하기 위해서, 이러한 접착제층으로서 표측과 이측에서 굴절률이 상이한 것을 사용하는 것에 특징이 있다. 이러한 특징에 관하여, 종래의 적층 광학 필름을 구비한 화상 표시 장치와 대비하면서, 이하에 설명한다.
도 1 은, 종래부터 존재하는 적층 광학 필름을 구비한 화상 표시 장치에서의 외광 (자연광) (L) 으로부터의 반사광 (LR) 의 일례를 나타내는 도면이다. 도 1 에 나타내는 화상 표시 장치 (M) 는, 유기 발광 다이오드 (7) 를 구비하는 유기 EL 화상 표시 장치이고, 제 1 접착제층 (2) 을 개재하여 제 1 광학 필름 (투명 보호 필름) (1) 및 제 2 광학 필름 (편광자) (3) 이 적층된 적층 광학 필름 (10) 을 구비한다. 도 1 에 나타내는 종래의 구성의 경우, 제 1 접착제층 (2) 은, 표측 및 이측의 굴절률이 동일하고, 투명 보호 필름 (1) 의 굴절률과 제 1 접착제층 (2) 의 굴절률의 차이, 나아가서는 제 1 접착제층 (2) 과 편광자 (3) 의 굴절률의 차이가 원인이 되어, 투명 보호 필름 (1) 과 제 1 접착제층 (2) 의 계면, 및 제 1 접착제층 (2) 과 편광자 (3) 의 계면에서 외광 (자연광) (L) 이 반사되어 버리기 때문에, 반사광에 불균일이 발생하고, 시인성이 불충분해진다.
도 2 는, 본 발명에 관련된 적층 광학 필름을 구비한 화상 표시 장치의 일례를 나타내는 도면이다. 도 2 에 나타내는 화상 표시 장치 (M) 는, 유기 발광 다이오드 (7) 를 구비하는 유기 EL 화상 표시 장치이고, 접착제층 (2) 을 개재하여 제 1 광학 필름 (투명 보호 필름) (1) 및 제 2 광학 필름 (편광자) (3) 이 적층된 적층 광학 필름 (10) 을 구비한다. 또한, 본 발명에 있어서 적층 광학 필름은, 적어도 외측면 (시인측면) 으로부터 내측면을 향하여, 제 1 광학 필름 → 접착제층 → 제 2 광학 필름을 구비하는 것이면, 3 매 이상의 광학 필름으로 구성되어도 되고, 도 2(a) 에 나타내는 실시형태에서는, 화상 표시 장치 (M) 는, 최외측면으로부터 유기 발광 다이오드 (7) 를 향하여 차례로, 투명 보호 필름 (제 1 광학 필름) (1) → 제 1 접착제층 (2) → 편광자 (제 2 광학 필름) (3) → 제 2 접착제층 (4) → 위상차 필름 (제 3 광학 필름) (5) → 점착제층 (6) 을 구비한다. 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 관련된 적층 광학 필름 (10) 이 구비하는 제 1 접착제층 (2) 은, 투명 보호 필름 (제 1 광학 필름) (1) 측 표면 (F1) 에 있어서의 면내 굴절률 RF1 과 편광자 (제 2 광학 필름) (3) 측 (F2) 에 있어서의 면내 굴절률 RF2 가 상이하고, 또한 접착제층의 면내 굴절률이 두께 방향에서 경사지도록 설계되어 있다. 이에 따라, 본 발명에 관련된 적층 광학 필름 (10) 에서는, 투명 보호 필름과 접착제층의 계면, 및 접착제층과 편광자의 계면, 나아가서는 접착제층 내에서의 외광 (자연광) (L) 의 반사율이 저감되어, 시인성이 우수하다.
＜제 1 접착제층＞
이하에, 본 발명에 관련된 적층 광학 필름이 구비하는 접착제층에 대해서 설명한다. 본 발명에 있어서, 접착제층의 두께는 얇은 편이 바람직하며, 구체적으로는 접착제층의 두께가 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 3 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 관련된 적층 광학 필름이 구비하는 접착제층은, 표측과 이측에서 굴절률이 상이한 점이 특징이다. 구체적으로는, 제 1 광학 필름측 표면 (F1) 에 있어서의 면내 굴절률 RF1 과 제 2 광학 필름측 표면 (F2) 에 있어서의 면내 굴절률 RF2 가 상이한 것이고, 또한 접착제층의 면내 굴절률이 두께 방향에서 경사지도록 설계되어 있다.
본 발명에 있어서, 접착제층의 제 1 광학 필름측 표면 (F1) (또는 제 2 광학 필름측 표면 (F2)) 에 있어서의 「면내 굴절률」 은, 프리즘 커플러 SPA-4000 (사일론 테크놀로지사 제조) 을 사용하여, 접착제층의 각 표면측의 면내의 굴절률을 측정하였다. 측정 온도는 23 ℃, 측정 파장은 532 ㎚ 로 하였다.
본 발명에 있어서, 접착제층은 상기 특징을 만족하는 것이면, 어떠한 재료 설계여도 되지만, 특히 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물에 활성 에너지선을 조사하여 얻어진 경화물층에 의해 형성된 것인 것이 바람직하다. 또한, 표측과 이측에서 면내 굴절률이 상이한 접착제층의 제조 방법의 일례에 대해서는 후술한다. 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물은, 전자선 경화형, 자외선 경화형, 가시광선 경화형 등으로 크게 나눌 수 있다. 나아가서는, 자외선 경화형, 가시광선 경화형 접착제는, 라디칼 중합 경화형 접착제와 카티온 중합형 접착제로 구분할 수 있다. 본 발명에 있어서, 파장 범위 10 ㎚ ∼ 380 ㎚ 미만의 활성 에너지선을 자외선, 파장 범위 380 ㎚ ∼ 800 ㎚ 의 활성 에너지선을 가시광선으로서 표기한다.
라디칼 중합 경화형 접착제를 구성하는 화합물로는, 라디칼 중합성 화합물을 들 수 있다. 라디칼 중합성 화합물은, (메트)아크릴로일기, 비닐기 등의 탄소-탄소 이중 결합의 라디칼 중합성의 관능기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 이들 경화성 성분은, 단관능 라디칼 중합성 화합물 또는 2 관능 이상의 다관능 라디칼 중합성 화합물 모두 사용할 수 있다. 또, 이들 라디칼 중합성 화합물은, 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 라디칼 중합성 화합물로는, 예를 들어, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물이 적합하다. 본 발명에 있어서 사용하는 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물은, 주성분으로서 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 함유하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물의 전체량을 100 중량％ 로 했을 때, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 50 중량％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 80 중량％ 이상 함유하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, (메트)아크릴로일이란, 아크릴로일기 및/또는 메타크릴로일기를 의미하며, 「(메트)」 는 이하 동일한 의미이다.
단관능 라디칼 중합성 화합물로는, 예를 들어, (메트)아크릴아미드기를 갖는 (메트)아크릴아미드 유도체를 들 수 있다. (메트)아크릴아미드 유도체는, 편광자나 각종 투명 보호 필름과의 접착성을 확보할 뿐만 아니라, 또, 중합 속도가 빨라 생산성이 우수한 점에서 바람직하다. (메트)아크릴아미드 유도체의 구체예로는, 예를 들어, N-메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸(메트)아크릴아미드, N-이소프로필(메트)아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드, N-헥실(메트)아크릴아미드 등의 N-알킬기 함유 (메트)아크릴아미드 유도체 ; N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-하이드록시에틸(메트)아크릴아미드, N-메틸올-N-프로판(메트)아크릴아미드 등의 N-하이드록시알킬기 함유 (메트)아크릴아미드 유도체 ; 아미노메틸(메트)아크릴아미드, 아미노에틸(메트)아크릴아미드 등의 N-아미노알킬기 함유 (메트)아크릴아미드 유도체 ; N-메톡시메틸아크릴아미드, N-에톡시메틸아크릴아미드 등의 N-알콕시기 함유 (메트)아크릴아미드 유도체 ; 메르캅토메틸(메트)아크릴아미드, 메르캅토에틸(메트)아크릴아미드 등의 N-메르캅토알킬기 함유 (메트)아크릴아미드 유도체 등을 들 수 있다. 또, (메트)아크릴아미드기의 질소 원자가 복소 고리를 형성하고 있는 복소 고리 함유 (메트)아크릴아미드 유도체로는, 예를 들어, N-아크릴로일모르폴린, N-아크릴로일피페리딘, N-메타크릴로일피페리딘, N-아크릴로일피롤리딘 등을 들 수 있다.
상기 (메트)아크릴아미드 유도체 중에서도, 편광자나 각종 투명 보호 필름과의 접착성의 점에서, N-하이드록시알킬기 함유 (메트)아크릴아미드 유도체가 바람직하고, 또, 단관능 라디칼 중합성 화합물로는, 예를 들어, (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 각종 (메트)아크릴산 유도체를 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 2-메틸-2-니트로프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, s-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, t-펜틸(메트)아크릴레이트, 3-펜틸(메트)아크릴레이트, 2,2-디메틸부틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 4-메틸-2-프로필펜틸(메트)아크릴레이트, n-옥타데실(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산 (탄소수 1-20) 알킬에스테르류를 들 수 있다.
또, 상기 (메트)아크릴산 유도체로는, 예를 들어, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 시클로펜틸(메트)아크릴레이트 등의 시클로알킬(메트)아크릴레이트 ; 벤질(메트)아크릴레이트 등의 아르알킬(메트)아크릴레이트 ; 2-이소보르닐(메트)아크릴레이트, 2-노르보르닐메틸(메트)아크릴레이트, 5-노르보르넨-2-일-메틸(메트)아크릴레이트, 3-메틸-2-노르보르닐메틸(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트 등의 다고리형 (메트)아크릴레이트 ; 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-메톡시메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메트)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 알킬페녹시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트 등의 알콕시기 또는 페녹시기 함유 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또, 상기 (메트)아크릴산 유도체로는, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-하이드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 10-하이드록시데실(메트)아크릴레이트, 12-하이드록시라우릴(메트)아크릴레이트 등의 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트나, [4-(하이드록시메틸)시클로헥실]메틸아크릴레이트, 시클로헥산디메탄올모노(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트 등의 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 ; 글리시딜(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트글리시딜에테르 등의 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트 ; 2,2,2-트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸에틸(메트)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 헥사플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메트)아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실(메트)아크릴레이트, 3-클로로-2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트 등의 할로겐 함유 (메트)아크릴레이트 ; 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 등의 알킬아미노알킬(메트)아크릴레이트 ; 3-옥세타닐메틸(메트)아크릴레이트, 3-메틸-옥세타닐메틸(메트)아크릴레이트, 3-에틸-옥세타닐메틸(메트)아크릴레이트, 3-부틸-옥세타닐메틸(메트)아크릴레이트, 3-헥실-옥세타닐메틸(메트)아크릴레이트 등의 옥세탄기 함유 (메트)아크릴레이트 ; 테트라하이드로푸르푸릴(메트)아크릴레이트, 부티로락톤(메트)아크릴레이트 등의 복소 고리를 갖는 (메트)아크릴레이트나, 하이드록시피발산네오펜틸글리콜(메트)아크릴산 부가물, p-페닐페놀(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또, 단관능 라디칼 중합성 화합물로는, (메트)아크릴산, 카르복시에틸아크릴레이트, 카르복시펜틸아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이소크로톤산 등의 카르복실기 함유 모노머를 들 수 있다.
또, 단관능 라디칼 중합성 화합물로는, 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 복소 고리를 갖는 비닐계 모노머 등을 들 수 있다.
또, 단관능 라디칼 중합성 화합물로는, 활성 메틸렌기를 갖는 라디칼 중합성 화합물을 사용할 수 있다. 활성 메틸렌기를 갖는 라디칼 중합성 화합물은, 말단 또는 분자 중에 (메트)아크릴기 등의 활성 이중 결합기를 갖고, 또한 활성 메틸렌기를 갖는 화합물이다. 활성 메틸렌기로는, 예를 들어 아세토아세틸기, 알콕시말로닐기, 또는 시아노아세틸기 등을 들 수 있다. 상기 활성 메틸렌기가 아세토아세틸기인 것이 바람직하다. 활성 메틸렌기를 갖는 라디칼 중합성 화합물의 구체예로는, 예를 들어 2-아세토아세톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-아세토아세톡시프로필(메트)아크릴레이트, 2-아세토아세톡시-1-메틸에틸(메트)아크릴레이트 등의 아세토아세톡시알킬(메트)아크릴레이트 ; 2-에톡시말로닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 2-시아노아세톡시에틸(메트)아크릴레이트, N-(2-시아노아세톡시에틸)아크릴아미드, N-(2-프로피오닐아세톡시부틸)아크릴아미드, N-(4-아세토아세톡시메틸벤질)아크릴아미드, N-(2-아세토아세틸아미노에틸)아크릴아미드 등을 들 수 있다. 활성 메틸렌기를 갖는 라디칼 중합성 화합물은, 아세토아세톡시알킬(메트)아크릴레이트인 것이 바람직하다.
또, 2 관능 이상의 다관능 라디칼 중합성 화합물로는, 예를 들어, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메트)아크릴레이트, 1,10-데칸디올디아크릴레이트, 2-에틸-2-부틸프로판디올디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 부가물 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 프로필렌옥사이드 부가물 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 디글리시딜에테르디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메트)아크릴레이트, 고리형 트리메틸올프로판포르말(메트)아크릴레이트, 디옥산글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, EO 변성 디글리세린테트라(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산과 다가 알코올의 에스테르화물, 9,9-비스[4-(2-(메트)아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌을 들 수 있다. 구체예로는, 아로닉스 M-220 (토아 합성사 제조), 라이트 아크릴레이트 1,9ND-A (쿄에이샤 화학사 제조), 라이트 아크릴레이트 DGE-4A (쿄에이샤 화학사 제조), 라이트 아크릴레이트 DCP-A (쿄에이샤 화학사 제조), SR-531 (Sartomer 사 제조), CD-536 (Sartomer 사 제조) 등을 들 수 있다. 또 필요에 따라, 각종 에폭시 (메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트나, 각종 (메트)아크릴레이트계 모노머 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형 접착제 조성물은, 활성 에너지선에 전자선 등을 사용하는 경우에는, 당해 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물은 광 중합 개시제를 함유하는 것은 필요하지 않지만, 활성 에너지선에 자외선 또는 가시광선을 사용하는 경우에는, 광 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다.
라디칼 중합성 화합물을 사용하는 경우의 광 중합 개시제는, 활성 에너지선에 의해 적절히 선택된다. 자외선 또는 가시광선에 의해 경화시키는 경우에는 자외선 또는 가시광선 개열의 광 중합 개시제가 사용된다. 상기 광 중합 개시제는 단독으로 사용해도 되지만, 복수의 광 중합 개시제를 혼합하여 사용하는 경우, 경화 속도나 경화성을 조정할 수 있기 때문에 바람직하다. 상기 광 중합 개시제로는, 예를 들어, 벤질, 벤조페논, 벤조일벤조산, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 등의 벤조페논계 화합물 ; 4-(2-하이드록시에톡시)페닐(2-하이드록시-2-프로필)케톤, α-하이드록시-α,α'-디메틸아세토페논, 2-메틸-2-하이드록시프로피오페논, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 2-하이드록시-1-{4-[4-(2-하이드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]페닐}-2-메틸-프로판-1-온 등의 방향족 케톤 화합물 ; 메톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)-페닐]-2-모르폴리노프로판-1 등의 아세토페논계 화합물 ; 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인부틸에테르, 아니소인메틸에테르 등의 벤조인에테르계 화합물 ; 벤질디메틸케탈 등의 방향족 케탈계 화합물 ; 2-나프탈렌술포닐클로라이드 등의 방향족 술포닐클로라이드계 화합물 ; 1-페논-1,1-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐)옥심 등의 광 활성 옥심계 화합물 ; 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤, 도데실티오크산톤 등의 티오크산톤계 화합물 ; 캠퍼 퀴논 ; 할로겐화 케톤 ; 아실포스피녹시드 ; 아실포스포네이트 등을 들 수 있다.
상기 광 중합 개시제의 배합량은, 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물의 전체량을 100 중량％ 로 했을 때, 20 중량％ 이하이다. 광 중합 개시제의 배합량은, 0.01 ∼ 20 중량％ 인 것이 바람직하고, 나아가서는 0.05 ∼ 10 중량％, 나아가서는 0.1 ∼ 5 중량％ 인 것이 바람직하다.
또 본 발명의 적층 광학 필름용 경화형 접착제를, 경화성 성분으로서 라디칼 중합성 화합물을 함유하는 가시광선 경화형으로 사용하는 경우에는, 특히 380 ㎚ 이상의 광에 대하여 고감도인 광 중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 380 ㎚ 이상의 광에 대하여 고감도인 광 중합 개시제에 대해서는 후술한다.
상기 광 중합 개시제로는, 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 ;
[화학식 1]
Figure pat00001
(식 중, R1 및 R2 는 -H, -CH2CH3, -iPr 또는 Cl 을 나타내고, R1 및 R2 는 동일하거나 또는 상이해도 된다) 을 단독으로 사용하거나, 혹은 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 후술하는 380 ㎚ 이상의 광에 대하여 고감도인 광 중합 개시제를 병용하는 것이 바람직하다. 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 사용한 경우, 380 ㎚ 이상의 광에 대하여 고감도인 광 중합 개시제를 단독으로 사용한 경우에 비해 접착성이 우수하다. 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 중에서도, R1 및 R2 가 -CH2CH3 인 디에틸티오크산톤이 특히 바람직하다. 접착제 중의 일반식 (1) 로 나타내는 화합물의 조성 비율은, 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물의 전체량을 100 중량％ 로 했을 때, 0.1 ∼ 5 중량％ 인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 4 중량％ 인 것이 보다 바람직하고, 0.9 ∼ 3 중량％ 인 것이 더욱 바람직하다.
또, 필요에 따라 중합 개시 보조제를 첨가하는 것이 바람직하다. 중합 개시 보조제로는, 트리에틸아민, 디에틸아민, N-메틸디에탄올아민, 에탄올아민, 4-디메틸아미노벤조산, 4-디메틸아미노벤조산메틸, 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산이소아밀 등을 들 수 있고, 4-디메틸아미노벤조산에틸이 특히 바람직하다. 중합 개시 보조제를 사용하는 경우, 그 첨가량은, 경화성 성분의 전체량 100 중량부에 대하여, 통상적으로 0 ∼ 5 중량부, 바람직하게는 0 ∼ 4 중량부, 가장 바람직하게는 0 ∼ 3 중량부이다.
또, 필요에 따라 공지된 광 중합 개시제를 병용할 수 있다. UV 흡수능을 갖는 투명 보호 필름은, 380 ㎚ 이하의 광을 투과하지 않기 때문에, 광 중합 개시제로는, 380 ㎚ 이상의 광에 대하여 고감도인 광 중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1, 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 비스(η5-2,4-시클로펜타디엔-1-일)-비스(2,6-디플루오로-3-(1H-피롤-1-일)-페닐)티타늄 등을 들 수 있다.
특히, 광 중합 개시제로서, 일반식 (1) 의 광 중합 개시제에 더하여, 추가로 하기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물 ;
[화학식 2]
Figure pat00002
(식 중, R3, R4 및 R5 는 -H, -CH3, -CH2CH3, -iPr 또는 Cl 을 나타내고, R3, R4 및 R5 는 동일하거나 또는 상이해도 된다) 을 사용하는 것이 바람직하다. 일반식 (2) 로 나타내는 화합물로는, 시판품이기도 한 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온 (상품명 : Omnirad907 메이커 : IGMresins) 이 적합하게 사용 가능하다. 그 외, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1 (상품명 : Omnirad369 메이커 : IGMresins), 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논 (상품명 : Omnirad379 메이커 : IGMresins) 이 감도가 높기 때문에 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기 광 중합 개시제 중에서도, 하이드록실기 함유 광 중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물이, 중합 개시제로서 하이드록실기 함유 광 중합 개시제를 함유하는 경우, 편광자측의 A 성분의 농도가 높은 접착제층에 대한 용해성이 높아져, 접착제층의 경화성이 높아진다. 하이드록실기를 갖는 광 중합 개시제로는, 예를 들어 2-메틸-2-하이드록시프로피오페논 (상품명 「DAROCUR1173」, IGMresins 사 제조), 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤 (상품명 「Omnirad184」, IGMresins 사 제조), 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로판-1-온 (상품명 「Omnirad2959」, IGMresins 사 제조), 2-하이드록시-1-{4-[4-(2-하이드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]페닐}-2-메틸-프로판-1-온 (상품명 「Omnirad127」, IGMresins 사 제조) 등을 들 수 있다. 특히 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤은 A 성분의 농도가 높은 접착제층에 대한 용해성이 특히 우수하기 때문에 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서 사용하는 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물은, 상기 라디칼 중합성 화합물에 관련된 경화성 성분에 더하여, (메트)아크릴 모노머를 중합하여 이루어지는 아크릴계 올리고머를 함유할 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물 중에 아크릴계 올리고머 성분을 함유함으로써, 그 조성물에 활성 에너지선을 조사·경화시킬 때의 경화 수축을 저감하고, 접착제와, 편광자 및 투명 보호 필름 등의 피착체와의 계면 응력을 저감할 수 있다. 그 결과, 접착제층과 피착체의 접착성의 저하를 억제할 수 있다. 경화물층 (접착제층) 의 경화 수축을 충분히 억제하기 위해서는, 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물의 전체량을 100 중량％ 로 했을 때, 아크릴계 올리고머의 함유량을 5 ∼ 30 중량％ 로 하는 것이 바람직하고, 10 ∼ 20 중량％ 로 하는 것이 보다 바람직하다.
활성 에너지선 경화형 접착제 조성물은, 도공 시의 작업성이나 균일성을 고려한 경우, 저점도인 것이 바람직하기 때문에, (메트)아크릴 모노머를 중합하여 이루어지는 아크릴계 올리고머도 저점도인 것이 바람직하다. 저점도인 아크릴계 올리고머로는, 중량 평균 분자량 (Mw) 이 15000 이하인 것이 바람직하고, 10000 이하인 것이 보다 바람직하고, 5000 이하인 것이 특히 바람직하다. 한편, 편광자 및 투명 보호 필름 사이에 개재하는 접착제 조성물의 성분의 편재를 보다 진행시키기 위해서는, 아크릴계 올리고머 (A) 의 중량 평균 분자량 (Mw) 이 500 이상인 것이 바람직하고, 1000 이상인 것이 보다 바람직하고, 1500 이상인 것이 특히 바람직하다. 아크릴계 올리고머 (A) 를 구성하는 (메트)아크릴 모노머로는, 구체적으로는 예를 들어, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 2-메틸-2-니트로프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, S-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, t-펜틸(메트)아크릴레이트, 3-펜틸(메트)아크릴레이트, 2,2-디메틸부틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 4-메틸-2-프로필펜틸(메트)아크릴레이트, N-옥타데실(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산 (탄소수 1-20) 알킬에스테르류, 또한, 예를 들어, 시클로알킬(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 시클로펜틸(메트)아크릴레이트 등), 아르알킬(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 벤질(메트)아크릴레이트 등), 다고리형 (메트)아크릴레이트 (예를 들어, 2-이소보르닐(메트)아크릴레이트, 2-노르보르닐메틸(메트)아크릴레이트, 5-노르보르넨-2-일-메틸(메트)아크릴레이트, 3-메틸-2-노르보르닐메틸(메트)아크릴레이트 등), 하이드록실기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (예를 들어, 하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2,3-디하이드록시프로필메틸-부틸(메트)메타크릴레이트 등), 알콕시기 또는 페녹시기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-메톡시메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메트)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트 등), 에폭시기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (예를 들어, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등), 할로겐 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (예를 들어, 2,2,2-트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸에틸(메트)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 헥사플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메트)아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실(메트)아크릴레이트 등), 알킬아미노알킬(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 등) 등을 들 수 있다. 이들 (메트)아크릴레이트는, 단독 사용 또는 2 종류 이상 병용할 수 있다. 아크릴계 올리고머 (A) 의 구체예로는, 토아 합성사 제조 「ARUFON」, 소켄 화학사 제조 「액트플로」, IGMresins 사 제조 「JONCRYL」 등을 들 수 있다.
아크릴계 올리고머가 액체인 경우는, 접착제 조성물에 대한 용해성을 고려할 필요가 없기 때문에 적합하게 사용된다. 아크릴계 올리고머는, 유리 전이 온도 (Tg) 가 25 ℃ 미만인 경우에 통상적으로 액체이다. 또, 접착제 조성물과의 상용성과 접착제층 중의 성분의 편재를 양립하기 위해서는, 아크릴계 올리고머는 극성 관능기를 함유하는 것이 바람직하다. 극성 관능기로는 하이드록실기, 에폭시기, 카르복실기, 알콕시실릴기 등을 들 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 「ARUFON UH 시리즈」, 「ARUFON UC 시리즈」, 「ARUFON UF 시리즈」, 「ARUFON UG 시리즈」, 「ARUFON US 시리즈」 (모두 토아 합성사 제조) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 편광자와의 상호 작용에 의한 접착성의 향상이 기대된다는 점에서, 에폭시기를 함유하는 것이 바람직하다. 구체적으로 예를 들어, 「ARUFON UG-4000」, 「ARUFON UG-4010」 (모두 토아 합성사 제조) 을 들 수 있다.
＜제 1 광학 필름＞
본 발명에 있어서는, 제 1 광학 필름으로서 적합하게는 투명 보호 필름이 사용 가능하다. 투명 보호 필름의 두께는 얇은 편이 바람직하며, 구체적으로는 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1 ∼ 20 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 투명 보호 필름으로는, 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, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술파이드계 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 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1 종류 이상 포함되어 있어도 된다. 첨가제로는, 예를 들어, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제 (滑劑), 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50 ∼ 100 중량％, 보다 바람직하게는 50 ∼ 99 중량％, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 98 중량％, 특히 바람직하게는 70 ∼ 97 중량％ 이다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50 중량％ 이하인 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등을 충분히 발현할 수 없을 우려가 있다.
또, 투명 보호 필름으로는, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어, (A) 측사슬에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, 측사슬에 치환 및/또는 비치환 페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들 필름은 위상차가 작고, 광 탄성 계수가 작기 때문에 편광 필름의 변형에 의한 불균일 등의 문제를 해소할 수 있고, 또 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.
또한, 적층 광학 필름 중, 제 1 광학 필름과 접착제층의 계면에서의 반사를 저감하기 위해서는, 접착제층의 제 1 광학 필름측 표면 (F1) 에 있어서의 면내 굴절률을 RF1 로 했을 때, 상기 RF1 과 상기 제 1 광학 필름의 면내 평균 굴절률의 차가 0.05 이내인 것이 바람직하고, 0.03 이내인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 투명 보호 필름 (제 1 광학 필름) 의 「면내 평균 굴절률」 은, 프리즘 커플러 SPA-4000 (사일론 테크놀로지 제조) 을 사용하여, 투명 보호 필름의 면내의 굴절률 중, 진상축 방향의 굴절률 및 지상축 방향의 굴절률을 측정하고, 이들 평균값을 면내 평균 굴절률로 하였다. 측정 온도는 23 ℃, 측정 파장은 532 ㎚ 로 하였다.
＜제 2 광학 필름＞
본 발명에 있어서는, 제 2 광학 필름으로서 적합하게는 편광자가 사용 가능하다. 편광자는, 특별히 제한되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 재료를 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 이색성 물질로 이루어지는 편광자가 적합하다.
적층 광학 필름 중, 제 2 광학 필름과 접착제층의 계면에서의 반사를 저감하기 위해서는, 접착제층의 제 2 광학 필름측 표면 (F2) 에 있어서의 면내 굴절률을 RF2 로 했을 때, 상기 RF2 와 상기 제 2 광학 필름의 면내 평균 굴절률의 차가 0.05 이내인 것이 바람직하고, 0.03 이내인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 편광자의 「면내 평균 굴절률」 은, 프리즘 커플러 SPA-4000 (사일론 테크놀로지 제조) 을 사용하여, 편광자의 면내의 굴절률 중, 투과축 방향의 굴절률 및 흡수축 방향의 굴절률을 측정하고, 이들 평균값을 편광자의 면내 평균 굴절률로 하였다. 측정 온도는 23 ℃, 측정 파장은 532 ㎚ 로 하였다.
편광자의 두께는 일반적으로 1 ∼ 30 ㎛ 이지만, 상기한 바와 같이, 적층 광학 필름이 얇을수록 반사광에 불균일이 발생하기 쉽기 때문에, 특히 본 발명에 있어서는, 편광자가 박형 편광자인 것이 바람직하고, 구체적으로는 두께가 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1 ∼ 12 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.
박형의 편광자로는, 대표적으로는, 일본 공개특허공보 소51-069644호나 일본 공개특허공보 2000-338329호나, WO2010/100917호 팜플렛, PCT/JP2010/001460 의 명세서, 또는 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재되어 있는 박형 편광막을 들 수 있다. 이들 박형 편광막은, 폴리비닐알코올계 수지 (이하, PVA 계 수지라고도 한다) 층과 연신용 수지 기재를 적층체의 상태에서 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻을 수 있다. 이 제법이면, PVA 계 수지층이 얇아도, 연신용 수지 기재에 지지되고 있음으로써 연신에 의한 파단 등의 문제없이 연신하는 것이 가능해진다.
상기 박형 편광막으로는, 적층체의 상태에서 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법 중에서도, 고배율로 연신할 수 있어 편광 성능을 향상시킬 수 있는 점에서, WO2010/100917호 팜플렛, PCT/JP2010/001460 의 명세서, 또는 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재가 있는 바와 같은 붕산 수용액 중에서 연신하는 공정을 포함하는 제법으로 얻어지는 것이 바람직하고, 특히 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재가 있는 붕산 수용액 중에서 연신하기 전에 보조적으로 공중 연신하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 적층 광학 필름은, 접착제층의 표측과 이측에서 면내 굴절률이 상이하고, 또한 면내 굴절률이 두께 방향에서 경사지는 점이 특징이다. 이러한 접착제층을 구비하는 적층 광학 필름은, 예를 들어 하기 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
접착제층을 개재하여, 적어도 제 1 광학 필름 및 제 2 광학 필름이 적층된 적층 광학 필름의 제조 방법으로서, 접착제층은, 제 1 접착제 조성물의 제 1 경화물층 및 제 2 접착제 조성물의 제 2 경화물층을 포함하는 것이고, 상기 제 1 접착제 조성물과 상기 제 2 접착제 조성물은 적어도 일부가 상이한 성분을 함유하는 것이고, 상기 제 1 광학 필름의 첩합면 (貼合面) 에 상기 제 1 접착제 조성물을 도공하는 제 1 공정과, 상기 제 2 광학 필름의 첩합면에 상기 제 2 접착제 조성물을 도공하는 제 2 공정과, 상기 제 1 광학 필름의 상기 제 1 접착제 조성물 도공면 및 상기 제 2 광학 필름의 상기 제 2 접착제 조성물 도공면을 첩합하는 제 3 공정과, 상기 제 1 광학 필름면 측 또는 상기 제 2 광학 필름면 측으로부터 활성 에너지선을 조사하여, 상기 제 1 광학 필름과 상기 제 2 광학 필름을 접착시키는 제 4 공정을 포함하는 제조 방법.
상기 제조 방법에서는, 접착제층이 제 1 접착제 조성물의 제 1 경화물층 및 제 2 접착제 조성물의 제 2 경화물층을 포함하고, 또한 제 1 접착제 조성물과 제 2 접착제 조성물은 적어도 일부가 상이한 성분을 함유하는 것이기 때문에, 제 1 광학 필름측 표면 (F1) 에 있어서의 면내 굴절률 RF1 과 제 2 광학 필름측 표면 (F2) 에 있어서의 면내 굴절률 RF2 에서 상이한 접착제층이 형성된다. 여기서, 제 1 광학 필름의 면내 평균 굴절률 및 제 2 광학 필름의 면내 평균 굴절률은, 미리 측정하는 것이 가능하고, 제 1 접착제 조성물의 제 1 경화물층의 제 1 광학 필름측 표면 (F1) 에 있어서의 면내 굴절률 RF1 및 제 2 광학 필름측 표면 (F2) 에 있어서의 면내 굴절률 RF2 도, 각각 최적인 배합 설계를 실시함으로써, 임의의 값으로 설계 가능하다. 따라서, 상기 제조 방법에서는, 표측과 이측에서 면내 굴절률이 상이한 접착제층, 나아가서는 RF1 과 제 1 광학 필름의 면내 평균 굴절률의 차가 0.05 이내이고, RF2 와 제 2 광학 필름의 면내 평균 굴절률의 차가 0.05 이내인 접착제층을 구비하는 적층 광학 필름을 제조할 수 있다.
또, 상기 제 3 공정에서는, 상기 제 1 접착제 조성물 및 상기 제 2 접착제 조성물이 미경화의 상태에서 중첩되기 때문에, 서로 상이한 성분을 갖는 경우라도, 적당히 성분끼리가 서로 섞인다. 그 결과, 상기 제 1 경화물층 및 상기 제 2 경화물층과의 계면에서 면내 굴절률차가 잘 발생하지 않게 되어, 면내 굴절률이 두께 방향에서 경사지게 된다.
또한, 상기 제 1 공정에 있어서, 도공한 상기 제 1 접착제 조성물을 풍건하거나, 나아가서는 도공한 상기 제 1 접착제 조성물이 용제를 함유하는 경우에는, 용제를 제거함으로써, 미리 미경화의 제 1 접착제 조성물의 도공층을 형성해도 된다.
본 발명에 관련된 적층 광학 필름에 있어서, 제 1 광학 필름이 투명 보호 필름이고, 제 2 광학 필름이 편광자인 경우, 상기 제 1 공정 및/또는 제 2 도공 공정 (도공 행정) 전에 표면 개질 처리를 실시해도 된다. 구체적인 처리로는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 비누화 처리에 의한 처리 등을 들 수 있다.
또, 상기 제 1 공정 및/또는 제 2 도공 공정 (도공 행정) 에 있어서, 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물의 도공 방식은, 조성물의 점도나 목적으로 하는 두께에 따라 적절히 선택된다. 도공 방식의 예로서, 예를 들어, 리버스 코터, 그라비아 코터 (다이렉트, 리버스나 오프셋), 바 리버스 코터, 롤 코터, 다이 코터, 바 코터, 로드 코터 등을 들 수 있다. 그 외, 도공에는, 디핑 방식 등의 방식을 적절히 사용할 수 있다.
상기 제 3 공정 (첩합 공정) 에 있어서, 도공한 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물을 개재하여, 2 종류의 상이한 광학 필름을 첩합한다. 광학 필름의 첩합은, 예를 들어 롤 라미네이터 등에 의해 실시할 수 있다.
상기 제 4 공정 (접착 행정) 에 있어서, 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물은, 전자선 경화형, 자외선 경화형, 가시광선 경화형의 양태로 사용할 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물로는, 가시광선 경화형 접착제 조성물이 생산성의 관점에서 바람직하다.
활성 에너지선 경화형 접착제 조성물에서는, 예를 들어 편광자와 투명 보호 필름을 첩합한 후에, 활성 에너지선 (전자선, 자외선, 가시광선 등) 을 조사하고, 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물을 경화하여 접착제층을 형성한다. 상기 제 4 공정 (접착 행정) 에 있어서, 활성 에너지선 (전자선, 자외선, 가시광선 등) 의 조사 방향은, 임의의 적절한 방향으로부터 조사할 수 있다. 바람직하게는, 투명 보호 필름측으로부터 조사한다. 편광자측으로부터 조사하면, 편광자가 활성 에너지선 (전자선, 자외선, 가시광선 등) 에 의해 열화할 우려가 있다.
전자선 경화형에 있어서, 전자선의 조사 조건은, 상기 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물을 경화할 수 있는 조건이면, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다. 예를 들어, 전자선 조사는, 가속 전압이 바람직하게는 5 ㎸ ∼ 300 ㎸ 이며, 더욱 바람직하게는 10 ㎸ ∼ 250 ㎸ 이다. 가속 전압이 5 ㎸ 미만인 경우, 전자선이 접착제까지 닿지 않아 경화 부족이 될 우려가 있고, 가속 전압이 300 ㎸ 를 초과하면, 시료를 통과하는 침투력이 지나치게 강해서, 투명 보호 필름이나 편광자에 데미지를 줄 우려가 있다. 조사선량으로는, 5 ∼ 100 kGy, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 75 kGy 이다. 조사선량이 5 kGy 미만인 경우에는, 접착제가 경화 부족이 되고, 100 kGy 를 초과하면, 투명 보호 필름이나 편광자에 데미지를 주어, 기계적 강도의 저하나 황변을 발생시켜, 소정의 광학 특성을 얻을 수 없다.
전자선 조사는, 통상적으로, 불활성 가스 중에서 조사를 실시하지만, 필요하다면 대기 중이나 산소를 조금 도입한 조건으로 실시해도 된다. 투명 보호 필름의 재료에 따르지만, 산소를 적절히 도입함으로써, 최초로 전자선이 닿는 투명 보호 필름면에 굳이 산소 저해를 발생시키고, 투명 보호 필름에 대한 데미지를 방지할 수 있어, 접착제에만 효율적으로 전자선을 조사시킬 수 있다.
본 발명에 관련된 적층 광학 필름을 제조할 때, 활성 에너지선으로서, 파장 범위 380 ㎚ ∼ 450 ㎚ 의 가시광선을 포함하는 것, 특히 파장 범위 380 ㎚ ∼ 450 ㎚ 의 가시광선의 조사량이 가장 많은 활성 에너지선을 사용하는 것이 바람직하다. 자외선 경화형, 가시광선 경화형에 있어서, 자외선 흡수능을 부여한 투명 보호 필름 (자외선 불투과형 투명 보호 필름) 을 사용하는 경우, 대략 380 ㎚ 보다 단파장의 광을 흡수하기 때문에, 380 ㎚ 보다 단파장의 광은 활성 에너지선 경화형 접착제에 도달하지 않고, 그 중합 반응에 기여하지 않는다. 또한, 투명 보호 필름에 의해 흡수된 380 ㎚ 보다 단파장의 광은 열로 변환되어, 투명 보호 필름 자체가 발열하고, 적층 광학 필름의 컬·주름 등 불량의 원인이 된다. 그 때문에, 본 발명에 있어서 자외선 경화형, 가시광선 경화형을 채용하는 경우, 활성 에너지선 발생 장치로서 380 ㎚ 보다 단파장의 광을 발광하지 않는 장치를 사용하는 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는, 파장 범위 380 ∼ 440 ㎚ 의 적산 조도와 파장 범위 250 ∼ 370 ㎚ 의 적산 조도의 비가 100 : 0 ∼ 100 : 50 인 것이 바람직하고, 100 : 0 ∼ 100 : 40 인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 관련된 활성 에너지선으로는, 갈륨 봉입 메탈 할라이드 램프, 파장 범위 380 ∼ 440 ㎚ 를 발광하는 LED 광원이 바람직하다. 혹은, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 백열 전구, 크세논 램프, 할로겐 램프, 카본 아크등, 메탈 할라이드 램프, 형광등, 텅스텐 램프, 갈륨 램프, 엑시머 레이저 또는 태양광 등의 자외선과 가시광선을 포함하는 광원을 사용할 수 있고, 밴드 패스 필터를 사용하여 380 ㎚ 보다 단파장의 자외선을 차단하여 사용할 수도 있다. 편광자와 투명 보호 필름의 사이의 접착제층의 접착 성능을 높이면서, 적층 광학 필름의 컬을 방지하기 위해서는, 갈륨 봉입 메탈 할라이드 램프를 사용하고, 또한 380 ㎚ 보다 단파장의 광을 차단 가능한 밴드 패스 필터를 개재하여 얻어진 활성 에너지선, 또는 LED 광원을 사용하여 얻어지는 파장 405 ㎚ 의 활성 에너지선을 사용하는 것이 바람직하다.
자외선 경화형 또는 가시광선 경화형에 있어서, 자외선 또는 가시광선을 조사 후에 활성 에너지선 경화형 접착제를 가온하는 것 (조사 후 가온) 도 바람직하며, 그 경우 40 ℃ 이상으로 가온하는 것이 바람직하고, 50 ℃ 이상으로 가온하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서 사용하는 활성 에너지선 경화형 접착제는, 특히 편광자와 파장 365 ㎚ 의 광선 투과율이 5 ％ 미만인 투명 보호 필름을 접착하는 접착제층을 형성하는 경우에 적합하게 사용 가능하다. 여기서, 본 발명에 관련된 활성 에너지선 경화형 접착제는, 상기 서술한 일반식 (1) 의 광 중합 개시제를 함유함으로써, UV 흡수능을 갖는 투명 보호 필름 너머로 자외선을 조사하여, 접착제층을 경화 형성할 수 있다. 따라서, 편광자의 양면에 UV 흡수능을 갖는 투명 보호 필름을 적층한 적층 광학 필름에 있어서도, 접착제층을 경화시킬 수 있다. 단, 당연히, UV 흡수능을 갖지 않는 투명 보호 필름을 적층한 적층 광학 필름에 있어서도, 접착제층을 경화시킬 수 있다. 또한, UV 흡수능을 갖는 투명 보호 필름이란, 380 ㎚ 의 광에 대한 투과율이 10 ％ 미만인 투명 보호 필름을 의미한다.
투명 보호 필름에 대한 UV 흡수능의 부여 방법으로는, 투명 보호 필름 중에 자외선 흡수제를 함유시키는 방법이나, 투명 보호 필름 표면에 자외선 흡수제를 함유하는 표면 처리층을 적층시키는 방법을 들 수 있다.
자외선 흡수제의 구체예로는, 예를 들어, 종래 공지된 옥시벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 살리실산에스테르계 화합물, 벤조페논계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물, 트리아진계 화합물 등을 들 수 있다.
＜제 2 접착제층＞
도 2 에 나타내는 실시형태에 있어서, 제 2 접착제층 (4) 은, 상기 제 1 접착제층과 동일하게 설계 가능하다. 단, 도 2 에 나타내는 실시형태에서는, 제 2 접착제층 (4) 에 입사하는 광 (L) 은, 편광자 (제 2 광학 필름) (3) 를 투과하여 입사하기 때문에, 편광자 (3) 투과축 방향의 편광이 된다. 따라서, 편광자 (3) 와 제 2 접착제층 (4) 의 계면, 및 위상차 필름 (5) 과 제 2 접착제층 (4) 의 계면에서의 반사를 억제하기 위해서, 제 2 접착제층 (4) 은, 편광자 (3) 측 표면 (F3) 에 있어서의 편광자 (3) 투과축 방향의 굴절률 RF3 과 위상차 필름 (5) 측 표면 (F4) 에 있어서의 편광자 (3) 투과축 방향의 굴절률 RF4 가 상이한 것이고, RF3 과 편광자 (3) 의 투과축 방향의 굴절률의 차가 0.05 이내이고, RF4 와 위상차 필름 (5) 의 편광자 (3) 의 투과축 방향의 굴절률의 차가 0.05 이내인 것이 바람직하다. 이 경우, 화상 표시 장치 (M) 전체에서 반사율이 저감되어, 시인성이 현저하게 향상된다.
＜제 3 광학 필름＞
제 3 광학 필름은 특별히 한정은 없지만, 예를 들어 반사 필름이나 반투과 필름, 위상차 필름 (1/2 나 1/4 등의 파장 필름을 포함한다), 시각 보상 필름 등의 화상 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층을 이용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 제 3 광학 필름의 두께는 얇은 편이 바람직하며, 구체적으로는 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1 ∼ 10 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.
＜점착제층＞
도 2 에 나타내는 실시형태에 있어서, 전술한 투명 보호 필름 (제 1 광학 필름) (1), 제 1 접착제층 (2), 편광자 (제 2 광학 필름) (3), 제 2 접착제층 (4) 및 위상차 필름 (제 3 광학 필름) (5) 을 구비하는 적층 광학 필름은, 점착제층 (6) 을 개재하여 유기 발광 다이오드 (7) 에 적층되어 있다. 점착층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
점착층은, 상이한 조성 또는 종류 등의 것의 중첩층으로서 편광 필름이나 광학 필름의 편면 또는 양면에 형성할 수도 있다. 또 양면에 형성하는 경우에, 편광 필름이나 광학 필름의 표리에 있어서 상이한 조성이나 종류나 두께 등의 점착층으로 할 수도 있다. 점착층의 두께는, 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절히 결정할 수 있으며, 일반적으로는 1 ∼ 500 ㎛ 이고, 1 ∼ 200 ㎛ 가 바람직하고, 특히 1 ∼ 100 ㎛ 가 바람직하다.
점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공할 때까지의 동안, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 임시 부착되어 커버된다. 이에 따라, 통례의 취급 상태에서 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 그들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장사슬 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적절한 박리제로 코트 처리한 것 등의, 종래에 준한 적절한 것을 사용할 수 있다.
＜화상 표시 장치＞
본 발명의 적층 광학 필름은 유기 EL 화상 장치나 액정 표시 장치 등의 각종 화상 표시 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 화상 표시 장치의 형성은, 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉 화상 표시 장치는 일반적으로, 유기 발광 다이오드나 액정 셀과 적층 광학 필름, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 장착하는 것 등에 의해 형성되지만, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 적층 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없고, 종래에 준할 수 있다.
본 발명의 적층 광학 필름을 액정 표시 장치에 사용하는 경우, 액정 셀의 편측 또는 양측에 적층 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 혹은 반사판을 사용한 것 등의 적절한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 적층 광학 필름은 액정 셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 적층 광학 필름을 형성하는 경우, 그것들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성 시에는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.
실시예
이하에 나타내는 실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 에서는, 시뮬레이션에 의해 적층 광학 필름을 모델 설계하였다. 시뮬레이션에는, 시판되는 액정 시뮬레이터인 「LCD 마스터 (신텍크사 제조)」 를 사용하였다. 또, 광학 계산 알고리즘은 4 × 4 존즈 매트릭스법으로 하였다. 또, 적층 광학 필름에 대한 제 1 광학 필름측으로부터의 입사광 (랜덤광) 으로는 380 ㎚ ∼ 780 ㎚ 의 것을 사용하였다.
(제 1 광학 필름 (투명 보호 필름))
제 1 광학 필름으로서, 550 ㎚ 의 면내 평균 굴절률이 1.6 인 QL 필름 (두께 1.2 ㎛, 후지 필름사 제조) 을 사용하였다.
(제 2 광학 필름 (편광자))
제 2 광학 필름으로서, 550 ㎚ 의 면내 평균 굴절률이 1.5 인 편광자 (두께 12 ㎛) 의 것을 사용하였다.
실시예 1 ∼ 3
LCD 마스터를 사용하여, 제 1 광학 필름측 표면 (F1) 에 있어서의 면내 굴절률 RF1 및 제 2 광학 필름측 표면 (F2) 에 있어서의 면내 굴절률 RF2 가 표 1 에 기재된 값이 되는 접착제층을 설계하고, 이러한 접착제층을 개재하여 제 1 광학 필름 및 제 2 광학 필름이 적층된 적층 광학 필름을 설계하고, 적층 광학 필름에 대한 제 1 광학 필름측으로부터 랜덤광을 조사했을 때의 반사율을 산출하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
비교예 1
LCD 마스터를 사용하여, 두께 방향에서 면내 굴절률이 일정한 접착제층 (단층의 접착제층) 을 설계하고, 이러한 접착제층을 개재하여 제 1 광학 필름 및 제 2 광학 필름이 적층된 적층 광학 필름을 설계하고, 그 반사율을 산출하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure pat00003
표 1 의 결과로부터, 실시예 1 ∼ 3 에 관련된 적층 광학 필름에서는, ｜R(a) ― RF1｜ 및 ｜R(b) ― RF2｜ 가 0.05 이내에 설계되고, 또한 접착제층의 면내 굴절률이 두께 방향에서 경사져 있기 때문에, 외광 (랜덤광) 이 적층 광학 필름에 입사했을 경우의 반사율이 낮고, 시인성이 우수한 것을 알 수 있다. 한편, 종래의 적층 광학 필름에 해당하는 비교예에 관련된 적층 광학 필름에서는, ｜R(a) ― RF1｜ 이 0.05 를 초과하고, 또한 접착제층의 면내 굴절률이 두께 방향에서 경사져 있지 않기 때문에, 반사율이 크고, 시인성이 나쁜 것을 알 수 있다.

Claims (6)

  1. 접착제층을 개재하여, 적어도 제 1 광학 필름 및 제 2 광학 필름이 적층된 적층 광학 필름으로서,
    상기 접착제층은, 제 1 광학 필름측 표면 (F1) 에 있어서의 면내 굴절률 RF1 과 제 2 광학 필름측 표면 (F2) 에 있어서의 면내 굴절률 RF2 가 상이한 것이고, 또한 면내 굴절률이 두께 방향에서 경사지는 것을 특징으로 하는 적층 광학 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 RF1 과 상기 제 1 광학 필름의 면내 평균 굴절률의 차가 0.05 이내이고, 상기 RF2 와 상기 제 2 광학 필름의 면내 평균 굴절률의 차가 0.05 이내인 적층 광학 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 필름의 두께가 30 ㎛ 이하이고, 상기 제 2 광학 필름의 두께가 20 ㎛ 이하인 적층 광학 필름.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 접착제층의 두께가 5 ㎛ 이하인 적층 광학 필름.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 적층 광학 필름을 구비한 화상 표시 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 적층 광학 필름을 구비한 유기 EL 표시 장치.
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