KR20210032303A - 광학 적층체 및 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 점착제층과 피착체의 사이의 밀착력이 향상한 광학 적층체, 및 상기 광학 적층체를 포함하는 표시장치를 제공한다. 전면판, 제1점착제층, 편광판, 제2점착제층, 및 배면판을 이 순서로 구비하고, 상기 제1점착제층은, 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분 가운데, 중량 평균 분자량이 10만 이하인 성분의 비율이 10 질량% 이상 30 질량% 이하인 광학 적층체가 제공된다. 상기 제2점착제층은, 바람직하게는, 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분 가운데, 중량 평균 분자량이 10만 이하인 성분의 비율이 10 질량% 이상 30 질량% 이하이다.

Description

광학 적층체 및 표시장치
본 발명은, 광학 적층체 및 표시장치에 관한 것이다.
일본 특허공개 2018-027995호 공보(특허문헌 1)에는, 응력 완화 특성이 우수한 점착제층을 구비한 플렉서블 화상 표시장치가 기재되어 있다
특허문헌 1:일본 특허공개 2018-027995호 공보
점착제층을 개재하여 복수의 층이 적층된 광학 적층체는, 점착제층과 피착체의 층의 사이에 기포가 발생하기 쉽다는 문제가 있었다.
본 발명은, 점착제층과 피착체의 사이의 밀착력이 향상한 광학 적층체, 및 상기 광학 적층체를 포함하는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이하에 예시하는 광학 적층체 및 표시장치를 제공한다.
［1］　전면판, 제1점착제층, 편광판, 제2점착제층, 및 배면판을 이 순서로 구비하고,
상기 제1점착제층은, 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분 가운데, 중량 평균 분자량이 10만 이하인 성분의 비율이 10 질량% 이상 30 질량% 이하인 광학 적층체.
［2］　상기 제2점착제층은, 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분 가운데, 중량 평균 분자량이 10만 이하인 성분의 비율이 10 질량% 이상 30 질량% 이하인, [1］에 기재된 광학 적층체.
［3］　상기 제1점착제층을 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분의 유리 전이 온도, 및 상기 제2점착제층을 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분의 유리 전이 온도는, 각각 -70℃ 이상 -40℃ 이하인, [1］또는［2］에 기재된 광학 적층체.
［4］　상기 제1점착제층의 겔분율을 R1(%)로 하고, 상기 제2점착제층의 겔분율을 R2(%)로 한 경우에, 하기 관계식：
R1＜R2
을 만족하는, [1］ ~ ［3］중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.
［5］　상기 제1점착제층의 겔분율은, 60% 이상 95% 이하인, [1］ ~ ［4］중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.
［6］　상기 제2점착제층의 겔분율은, 60% 이상 95% 이하인, [1］ ~ ［5］중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.
［7］　［1］ ~ ［6］중 어느 하나에 기재된 광학 적층체를 포함하는 표시장치.
［8］　상기 전면판측을 내측으로 하여 굴곡할 수 있는, [7］에 기재된 표시장치.
본 발명에 따르면, 점착제층과 피착체의 사이의 밀착력이 향상한 광학 적층체, 및 상기 광학 적층체를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 적층체의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 점착제층을 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분 가운데, 중량 평균 분자량이 10만 이하인 성분의 비율을 구하는 방법을 설명하는 개략도이다.
도 3은 정적 굴곡 내구성 시험을 설명하는 개략도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 광학 적층체의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 이하의 모든 도면에서는, 각 구성요소를 이해하기 쉽게 하기 위해서 축척을 적절히 조정해 나타내고, 도면에 나타나는 각 구성요소의 축척과 실제의 구성요소의 축척이 반드시 일치하는 것은 아니다.
＜광학 적층체＞
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 광학 적층체의 개략 단면도이다. 도 1에 나타내는 광학 적층체(100)는, 전면판(101), 제1점착제층(102), 편광판(103), 제2점착제층(104), 및 배면판(105)를 이 순서로 구비한다. 이하, 제1점착제층(102) 및 제2점착제층(104)을 총칭해 점착제층으로 하는 경우가 있다.
광학 적층체(100)의 두께는, 광학 적층체에 요구되는 기능 및 광학 적층체의 용도 등에 따라 다르기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 50㎛ 이상 4000㎛ 이하이고, 바람직하게는 70㎛ 이상 2000㎛ 이하이고, 보다 바람직하고 100㎛ 이상 1000㎛ 이하이다.
광학 적층체(100)의 평면시 형상은, 예를 들면 방형 형상이어도 좋고, 바람직하게는 장변과 단변을 가지는 방형 형상이고, 보다 바람직하게는 장방형이다. 광학 적층체(100)의 면방향의 형상이 장방형인 경우, 장변의 길이는, 예를 들면 10 mm 이상 1400 mm 이하이어도 좋고, 바람직하게는 50 mm 이상 600 mm 이하이다. 단변의 길이는, 예를 들면 5 mm 이상 800 mm 이하이고, 바람직하게는 30 mm 이상 500 mm 이하이고, 보다 바람직하게는 50 mm 이상 300 mm 이하이다. 광학 적층체(100)를 구성하는 각 층은, 모서리부가 R 가공되거나 단부가 노치 가공되거나 펀칭 가공되어 있어도 좋다.
광학 적층체(100)는, 예를 들면 표시장치 등에 이용할 수 있다. 표시장치는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 유기 일렉트로루미네센스(유기 EL) 표시장치, 무기 일렉트로루미네센스(무기 EL) 표시장치, 액정표시장치, 전계발광 표시장치 등을 들 수 있다. 광학 적층체(100)는, 특히 굴곡할 수 있는 표시장치에 적합하다.
［저분자량 성분의 비율］
광학 적층체(100)는, 제1점착제층(102)을 아세트산에틸에 침지시켜 조제한 현탁액에서, 제1점착제층(102)으로부터 용출된 성분 가운데, 중량 평균 분자량이 10만 이하의 성분(본 명세서에서는, 저분자량 성분이라고 하는 경우가 있다.)의 비율이 10 질량% 이상 30 질량% 이하이고, 바람직하게는 15 질량% 이상 25 질량% 이하이다.
광학 적층체(100)는, 제2점착제층(104)을 아세트산에틸에 침지시켜 조제한 현탁액에서, 제2점착제층(104)으로부터 용출된 성분 가운데, 저분자량 성분의 비율이 바람직하게는 10 질량% 이상 30 질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 15 질량% 이상 25 질량% 이하이다.
현탁액은, 용매인 아세트산에틸에, 점착제층을 녹여 메쉬 사이즈 200으로 여과한 액체이다. 현탁액은, 메쉬 사이즈 200을 통과할 수 있는 분자 사이즈의 폴리머 및 모노머와 같은, 점착제층으로부터 용출된 성분을 포함한다. 용출된 성분이란, 아세트산에틸에 용해, 분산 또는 침전한 성분을 포함할 수 있다. 용출된 성분의 중량 평균 분자량의 분포는, 예를 들면 크기 배제 크로마토그래피에 의해서 구할 수 있다. 중량 평균 분자량이 10만 이하인 저분자량 성분의 비율은, 후술의 실시예의 란에 기재된 방법에 따라서 구할 수 있다.
상기의 현탁액에서, 용출된 성분에 차지하는 저분자량 성분의 비율이 10 질량% 이상 30 질량% 이하일 때, 광학 적층체(100)는 점착제층과 피착체의 사이의 밀착력이 우수하다. 이러한 광학 적층체(100)는, 점착제층과 점착제층에 접하는 층의 사이에 기포가 발생하기 어렵다. 기포의 발생은, 광학 현미경하의 관찰에 의해 판단할 수 있다.
용출된 성분에 차지하는 저분자량 성분의 비율은, 점착제층에 이용되는 점착제 조성물 중의 베이스 폴리머를 구성하는 모노머의 종류 및 배합량; 중합개시제, 가교제 그 외의 첨가제의 종류 및 배합량; 활성 에너지선, 열 그 외의 가교도를 변화시키는 요인 등을 조정함으로써, 소망한 수치 범위로 할 수 있다.
［용출된 성분의 유리 전이 온도］
광학 적층체(100)에서, 제1점착제층(102)을 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분의 유리 전이 온도(Tg), 및 제2점착제층(104)을 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분의 유리 전이 온도는, 각각 -70℃ 이상 -40℃ 이하인 것이 바람직하다. 점착제층을 아세트산에틸에 침지시켜 조제한 현탁액에서, 용출된 성분의 유리 전이 온도가 -40℃ 이하일 때, 점착제층의 유연성이 양호하기 때문에, 광학 적층체(100)는 용이하게 굴곡될 수 있다. 현탁액에서, 용출된 성분의 유리 전이 온도가 -70℃보다 낮을 때, 점착제층의 응집력이 낮아져, 내구 조건에서의 점착력이 저하할 수 있다. 용출된 성분의 유리 전이 온도는, 후술의 실시예의 란에 기재된 방법에 따라서 측정할 수 있다.
광학 적층체는, 통상, 굴곡시킨 상태를 유지(이하, 「정적 굴곡」이라고 한다. 「정적 굴곡」은, 굴곡을 반복하는 동적 굴곡보다도 가혹한 형태이다.)하면, 점착제층과 점착제층에 접하는 층의 사이, 또는 점착제층 내에 기포가 발생하기 쉽다. 본 발명자에 의한 연구의 결과, 제1점착제층(102)을 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분 가운데, 중량 평균 분자량이 10만 이하인 성분의 비율이 10 질량% 이상 30 질량% 이하인 광학 적층체(100)는, 정적 굴곡해도, 점착제층과 점착제층에 접하는 층의 사이, 및 점착제층 내의 기포의 발생이 억제되는(이하, 우수한 「정적 굴곡 내구성」을 가진다고도 한다.) 것을 찾아냈다. 또한 제2점착제층(104)을 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분 가운데, 중량 평균 분자량이 10만 이하인 성분의 비율이 10 질량% 이상 30 질량% 이하인 광학 적층체(100)는, 보다 우수한 정적 굴곡 내구성을 가지는 것을 찾아냈다. 또한, 제1점착제층(102)을 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분의 유리 전이 온도, 및 제2점착제층(104)을 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분의 유리 전이 온도가 각각 -70℃ 이상 -40℃ 이하인 광학 적층체(100)는, 보다 우수한 정적 굴곡 내구성을 가지는 것을 찾아냈다. 여기서, 정적 굴곡한 경우에 기포의 발생이 억제된다는 것은, 광학 적층체를 후술의 정적 굴곡 내구성 시험에 제공해도 12시간 이내에 기포가 발생하지 않는 것을 말한다. 이 때, 점착제층과 점착제층에 접하는 층의 사이의 뜸 또는 박리의 발생도 억제된다.
점착제층의 현탁액에서, 용출된 성분에 차지하는 저분자량 성분의 비율이 10 질량% 미만일 때, 점착제층을 구성하는 점착제 조성물은 과도하게 중합 또는 가교되어 있고, 광학 적층체를 굴곡한 경우에 점착제층에 크랙이 발생하기 쉬워지는 것이라고 추정된다. 점착제층의 현탁액에서, 용출된 성분에 차지하는 저분자량 성분의 비율이 30 질량%를 초과하면, 점착제 조성물의 응집력이 부족해, 광학 적층체를 굴곡한 경우에 점착제층의 응집 파괴가 일어나기 쉬워지는 것이라고 추정된다.
본 명세서에서, 굴곡에는, 휨부분에 곡면이 형성되는 접어 구부림의 형태가 포함되고, 접어 구부린 내면의 굴곡 반경은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 굴곡에는, 내면의 굴절각이 0도보다 크고 180도 미만인 굴절, 및 내면의 굴곡 반경이 제로에 근사, 또는 내면의 굴절각이 0도인 접힘도 포함한다.
용출된 성분의 유리 전이 온도는, 점착제 조성물 중의 베이스 폴리머를 구성하는 모노머의 종류 및 배합량; 중합개시제, 가교제 그 외의 첨가제의 종류 및 배합량; 활성 에너지선, 열 그 외의 가교도를 변화시키는 요인 등을 조정함으로써, 소망한 수치 범위로 할 수 있다. 용출된 성분의 유리 전이 온도를 -40℃ 이하로 하기 위해서, 점착제 조성물 중의 베이스 폴리머는, 유리 전이 온도가 -40℃ 이하, 바람직하게는 -45℃ 이하, 보다 바람직하게는 -50℃ 이하의 아크릴산 에스테르 모노머를, 그 구성 단위로서 가지는 것이 바람직하다. 이러한 모노머로는, 예를 들면 아크릴산 n-부틸(Tg：-55℃), 아크릴산 n-옥틸(Tg：-65℃), 아크릴산 이소옥틸(Tg：-58℃), 아크릴산 2-에틸헥실(Tg：-70℃), 아크릴산 이소노닐(Tg：-58℃), 아크릴산 이소데실(Tg：-60℃), 메타크릴산 이소데실(Tg：-41℃), 메타크릴산 n-라우릴(Tg：-65℃), 아크릴산 트리데실(Tg：-55℃), 메타크릴산 트리데실(Tg：-40℃)을 들 수 있고, 아크릴산 n-부틸 및 아크릴산 2-에틸헥실이 바람직하다. 이들의 모노머는 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.
점착제 조성물 중의 베이스 폴리머는, 유리 전이 온도가 -40℃ 이하인 모노머로부터 유래하는 구성 단위를 바람직하게는 80 질량% 이상, 보다 바람직하게는 85 질량% 이상, 더 바람직하게는 95 질량% 이상 함유한다. 또한, 점착제 조성물 중의 베이스 폴리머는, 유리 전이 온도가 -40℃ 이하인 모노머로부터 유래하는 구성 단위를 바람직하게는 99.9 질량% 이하, 보다 바람직하게는 99.5 질량% 이하, 더 바람직하게는 99 질량% 이하 함유한다. 유리 전이 온도가 -40℃ 이하인 모노머로부터 유래하는 구성 단위의 함유량이 이러한 범위이면, 용출된 성분의 유리 전이 온도가 상술의 범위에 들어가기 쉽다.
용출된 성분의 유리 전이 온도를 상술한 범위로 설정하기 쉽게 하기 위해서, 점착제 조성물 중의 베이스 폴리머는, 유리 전이 온도가 0℃을 초과하는 모노머로부터 유래하는 구성 단위를 가능한 한 적게 포함하는 것이 바람직하고, 이러한 모노머로부터 유래하는 구성 단위를, 상한치로서 15 질량% 이하 포함하는 것이 바람직하고, 10 질량% 이하 포함하는 것이 보다 바람직하고, 5 질량% 이하 포함하는 것이 더 바람직하다.
［전면판］
전면판(101)은, 광을 투과할 수 있는 판상체이면, 재료 및 두께는 한정되지 않는다. 전면판은, 1층만으로 구성되어도 좋고, 2층 이상으로 구성되어도 좋다. 전면판(101)으로는, 수지제의 판상체(예를 들면 수지판, 수지 시트, 수지 필름 등), 유리제의 판상체(예를 들면 유리판, 유리 필름 등)를 들 수 있다. 전면판(101)은, 표시장치의 최표면을 구성할 수 있다. 전면판(101)은, 수지제의 판상체와 유리제의 판상체의 적층체이어도 좋다.
전면판(101)의 두께는, 예를 들면 30㎛ 이상 500㎛ 이하이어도 좋고, 바람직하게는 40㎛ 이상 200㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 50㎛ 이상 100㎛ 이하이고, 70㎛ 이하이어도 좋다. 본 발명에서, 광학 적층체(100)를 구성하는 각 층의 두께는, 후술하는 실시예에서 설명하는 두께 측정 방법에 따라서 측정할 수 있다.
전면판(101)이 수지제의 판상체인 경우, 수지제의 판상체는, 광을 투과할 수 있는 것이면 한정되지 않는다. 수지제의 판상체를 구성하는 수지로는, 예를 들면 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부티레이트, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리(메타)아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르설폰, 폴리설폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리메틸 메타아크릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아미드이미드 등의 고분자를 들 수 있다. 이들의 고분자는, 단독으로 또는 2종 이상 혼합해 이용할 수 있다. 강도 및 투명성 향상의 관점에서, 수지제의 판상체는, 바람직하게는 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드 등의 고분자로 형성되는 수지 필름이다.
경도를 높이는 관점에서, 전면판(101)은, 하드 코트층을 구비한 수지 필름이어도 좋다. 하드 코트층은, 수지 필름의 한쪽의 면에 형성되어 있어도 좋고, 양면에 형성되어 있어도 좋다. 하드 코트층을 설치하는 것으로, 경도 및 내스크래치성을 향상시킬 수 있다. 하드 코트층은, 예를 들면 자외선 경화형 수지의 경화층이다. 자외선 경화형 수지로는, 예를 들면 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아미드계 수지, 에폭시계 수지 등을 들 수 있다. 하드 코트층은, 경도를 향상시키기 위해서, 첨가제를 포함하고 있어도 좋다. 첨가제는 특별히 한정되지 않고, 무기계 미립자, 유기계 미립자, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 수지 필름의 양면에 하드 코트층을 가지는 경우, 각 하드 코트층의 조성이나 두께는, 서로 같아도 좋고, 서로 달라도 좋다.
전면판(101)이 유리판인 경우, 유리판은, 디스플레이용 강화유리가 바람직하게 이용된다. 유리판의 두께는, 예를 들면 10㎛ 이상 1000㎛ 이하이고, 20㎛ 이상 500㎛ 이하이어도 좋고, 100㎛ 이하이어도 좋다. 유리판을 이용함으로써, 우수한 기계적 강도 및 표면 경도를 가지는 전면판(101)을 구성할 수 있다.
광학 적층체(100)가 표시장치에 이용되는 경우, 전면판(101)은, 표시장치의 전면(화면)을 보호하는 기능(윈도우 필름으로서 기능)을 가질 뿐 아니라, 터치 센서로서의 기능, 블루 라이트 컷 기능, 시야각 조정 기능 등을 가지는 것이어도 좋다.
［제1점착제층］
제1점착제층(102)은, 전면판(101)과 편광판(103)의 사이에 개재하고, 이들을 첩합한다. 제1점착제층(102)은, 1층이어도 좋고, 2층 이상으로 이루어지는 것이어도 좋지만, 바람직하게는 1층이다.
제1점착제층(102)은, (메타)아크릴계 수지, 고무계 수지, 우레탄계 수지, 에스테르계 수지, 실리콘계 수지, 폴리비닐 에테르계 수지를 주성분(베이스 폴리머)으로 하는 점착제 조성물로 구성할 수 있다. 제1점착제층(102)을 구성하는 점착제 조성물로는, 투명성, 내후성, 내열성 등이 우수한 (메타)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물이 적합하다. 점착제 조성물은, 활성 에너지선 경화형 또는 열경화형이어도 좋다.
점착제 조성물에 이용되는 (메타)아크릴계 수지로는, (메타)아크릴산 부틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 이소옥틸, (메타)아크릴산 2-에틸헥실 등의 (메타)아크릴산 에스테르의 1종 또는 2종 이상을 모노머로 하는 중합체 또는 공중합체가 적합하게 이용된다. 베이스 폴리머에는, 극성 모노머를 공중합 시키는 것이 바람직하다. 극성 모노머로는, (메타)아크릴산 화합물, (메타)아크릴산 2-히드록시 프로필 화합물, (메타)아크릴산 히드록시 에틸 화합물, (메타)아크릴아미드 화합물, N,N-디메틸 아미노에틸 (메타)아크릴레이트 화합물, 글리시딜(메타)아크릴레이트 화합물 등의, 카르복실기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등을 가지는 모노머를 들 수 있다.
점착제 조성물은, 상기 베이스 폴리머만을 포함하는 것이어도 좋지만, 통상은 가교제를 더 함유한다. 가교제로는, 2가 이상의 금속 이온이고, 카르복실기와의 사이에 카르복실산 금속염을 형성하는 금속 이온, 카르복실기와의 사이에 아미드 결합을 형성하는 폴리아민 화합물, 카르복실기와의 사이에 에스테르 결합을 형성하는 폴리에폭시 화합물 또는 폴리올, 카르복실기와의 사이에 아미드 결합을 형성하는 폴리이소시아네이트 화합물이 예시된다. 가교제는, 바람직하게는 폴리이소시아네이트 화합물이다.
활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 자외선이나 전자선과 같은 활성 에너지선의 조사를 받아 경화하는 성질을 가지고 있고 활성 에너지선 조사 전에도 점착성을 가지고 필름 등의 피착체에 밀착시킬 수 있어 활성 에너지선의 조사에 의해서 경화해 밀착력을 조정할 수 있는 성질을 가진다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 자외선 경화형인 것이 바람직하다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 베이스 폴리머, 가교제에 더하여, 활성 에너지선 중합성 화합물을 더 함유한다. 필요에 따라서, 광중합개시제, 광증감제 등을 함유시켜도 좋다.
활성 에너지선 중합성 화합물로는, 예를 들면 분자 내에 적어도 1개의 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 (메타)아크릴레이트 모노머; 관능기 함유 화합물을 2종 이상 반응시켜 얻어지고, 분자 내에 적어도 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 (메타)아크릴레이트 올리고머 등의 (메타)아크릴로일옥시기 함유 화합물 등의 (메타)아크릴계 화합물, 분자 내에 적어도 2개의 벤조일페닐메타아크릴로일기를 가지는 화합물을 들 수 있다. 점착제 조성물은, 활성 에너지선 중합성 화합물을, 점착제 조성물의 고형분 100 질량부에 대해서 0.1 질량부 이상 포함할 수 있어 10 질량부 이하, 5 질량부 이하 또는 2 질량부 이하 포함할 수 있다.
벤조일페닐메타아크릴로일기는, 이하의 구조로 나타내는 기를 의미한다. *는 결합손을 나타낸다. 활성 에너지선 중합성 화합물이 분자 내에 가지는 벤조일페닐메타아크릴로일기의 수는, 5 이하일 수 있어 4 이하일 수 있다.
[화 1]
Figure pct00001
분자 내에 적어도 2개의 벤조일페닐메타아크릴로일기를 가지는 화합물로는, 예를 들면 다음의 화합물을 들 수 있다.
[화 2]
Figure pct00002
광중합개시제로는, 예를 들면 벤조페논, 벤질 디메틸 케탈, 1-히드록시 시클로헥실 케톤 등을 들 수 있다. 광중합개시제는, 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다. 점착제 조성물이 광중합개시제를 포함할 때, 그 전체 함유량은, 예를 들면 점착제 조성물의 고형분 100 질량부에 대해 0.01 질량부 이상 3.0 질량부 이하이어도 좋다.
점착제 조성물은, 광산란성을 부여하기 위한 미립자, 비즈(수지 비즈, 유리 비즈 등), 유리 섬유, 베이스 폴리머 이외의 수지, 점착성 부여제, 충전제(금속분말이나 그 외의 무기 분말 등), 산화 방지제, 자외선 흡수제, 염료, 안료, 착색제, 소포제, 부식 방지제, 광중합개시제 등의 첨가제를 포함할 수 있다.
제1점착제층(102)은, 상기 점착제 조성물의 유기용제 희석액을 기재 상에 도포해, 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 제1점착제층(102)은, 점착제 조성물을 이용하여 형성된 점착 시트를 이용하여 형성할 수도 있다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물을 이용한 경우는, 형성된 점착제층에, 활성 에너지선을 조사함으로써 소망한 경화도를 가지는 점착제층으로 할 수 있다.
제1점착제층(102)의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 1㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20㎛ 이상이어도 좋다.
제1점착제층(102)의 응집력을 향상시키는 관점에서, 제1점착제층(102)의 겔분율은, 바람직하게는 60% 이상이고, 보다 바람직하게는 70% 이상이고, 더 바람직하게는 75% 이상이고, 바람직하게는 95% 이하이고, 보다 바람직하게는 90% 이하이고, 더 바람직하게는 85% 이하이다. 겔분율은 후술의 실시예에 기재된 방법에 따라서 측정된다. 겔분율은, 점착제 조성물 중의 베이스 폴리머를 구성하는 모노머의 종류 및 함유량, 첨가제, 가교도 등을 변경함으로써 조정할 수 있다.
제1점착제층(102)의 응집력을 향상시키는 관점에서, 제1점착제층(102)을 두께 150㎛의 기준 점착제층으로 한 경우에, 온도 25℃에서의 전단 탄성률은, 바람직하게는 0.01 MPa 이상이고, 보다 바람직하게는 0.02 MPa 이상이고, 바람직하게는 0.50 MPa 이하이고, 보다 바람직하게는 0.10 MPa 이하이다. 제1점착제층(102) 전단탄성률이 이 범위일 때, 광학 적층체(100)는, 굴곡시켜도 응집 파괴를 일으키기 어렵고, 기포도 발생하기 어렵다. 전단 탄성률은, 점착제 조성물 중의 베이스 폴리머를 구성하는 모노머의 종류 및 함유량, 첨가제, 가교도 등을 변경함으로써 조정할 수 있다. 전단 탄성률은, 후술의 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
［편광판］
편광판(103)은, 예를 들면 직선 편광판, 원편광판, 타원 편광판 등이어도 좋다. 이하에서는, 원편광판과 타원 편광판을 총칭해 단지 원편광판이라고 부른다. 원편광판은, 직선 편광판 및 위상차층을 구비한다. 원편광판은, 화상 표시장치 중에서 반사된 외광을 흡수할 수 있기 때문에, 광학 적층체(100)에 반사 방지 필름으로서 기능을 부여할 수 있다.
편광판(103)의 두께는, 통상 5㎛ 이상이고, 20㎛ 이상이어도 좋고, 25㎛ 이상이어도 좋고, 30㎛ 이상이어도 좋다. 또한, 편광판(103)의 두께는, 80㎛ 이하인 것이 바람직하고, 60㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
(직선 편광판)
직선 편광판은, 자연광 등의 비편광인 광선으로 이루어지는 일방향의 직선 편광을 선택적으로 투과시키는 기능을 가진다. 직선 편광판은, 이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름 또는 연신층, 중합성 액정 화합물의 경화물 및 이색성 색소를 포함하고, 이색성 색소가 중합성 액정 화합물의 경화물 중에 분산해, 배향하고 있는 액정층 등을 편광자층으로서 구비할 수 있다. 이색성 색소는, 분자의 장축 방향에서의 흡광도와 단축 방향에서의 흡광도가 다른 성질을 가지는 색소를 말한다. 액정층을 편광자층으로서 이용한 직선 편광판은, 이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름 또는 연신층에 비해, 굴곡 방향에 제한이 없기 때문에 바람직하다.
(이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름 또는 연신층인 편광자층)
이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름인 편광자층은, 통상, 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 1축 연신하는 공정, 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 요오드 등의 이색성 색소로 염색함으로써, 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다.
편광자층의 두께는, 통상 30㎛ 이하이고, 바람직하게는 18㎛ 이하, 보다 바람직하게는 15㎛ 이하이다. 편광자층의 두께를 얇게 하는 것은, 편광판(103)의 박막화에 유리하다. 편광자층의 두께는, 통상 1㎛ 이상이고, 예를 들면 5㎛ 이상이어도 좋다.
폴리비닐 알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화하여 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외, 아세트산비닐과 이것에 공중합할 수 있는 다른 단량체의 공중합체가 이용된다. 아세트산비닐에 공중합할 수 있는 다른 단량체로는, 예를 들면 불포화 카르복실산계 화합물, 올레핀계 화합물, 비닐 에테르계 화합물, 불포화 술폰계 화합물, 암모늄기를 가지는 (메타)아크릴아미드계 화합물을 들 수 있다.
폴리비닐 알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85 몰% 이상 100 몰% 이하 정도이고, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 폴리비닐 알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 폴리비닐 알코올계 수지의 중합도는, 통상 1000 이상 10000 이하이고, 바람직하게는 1500 이상 5000 이하이다.
이색성 색소를 흡착시킨 연신층인 편광자층은, 통상, 상기 폴리비닐 알코올계 수지를 포함하는 도포액을 기재 필름 상에 도포하는 공정, 얻어진 적층 필름을 1축 연신하는 공정, 1축 연신된 적층 필름의 폴리비닐 알코올계 수지층을 이색성 색소로 염색함으로써, 그 이색성 색소를 흡착시켜 편광자층으로 하는 공정, 이색성 색소가 흡착된 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 편광자층을 형성하기 위해서 이용하는 기재 필름은, 편광자층의 보호층으로서 이용해도 좋다. 필요에 따라서, 기재 필름을 편광자층으로부터 박리 제거해도 좋다. 기재 필름의 재료 및 두께는, 후술하는 열가소성 수지 필름의 재료 및 두께와 마찬가지이어도 좋다.
이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름 또는 연신층인 편광자층은, 그대로 직선 편광판으로서 이용하여 좋고, 그 한 면 또는 양면에 보호층을 형성해 직선 편광판으로서 이용해도 좋다. 보호층으로는, 후술하는 열가소성 수지 필름을 이용할 수 있다. 얻어지는 직선 편광판의 두께는, 바람직하게는 2㎛ 이상 40㎛ 이하이다.
열가소성 수지 필름은, 예를 들면 시클로폴리올레핀계 수지 필름; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스 등의 수지로 이루어지는 아세트산셀룰로오스계 수지 필름; 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등의 수지로 이루어지는 폴리에스테르계 수지 필름; 폴리카보네이트계 수지 필름; (메타)아크릴계 수지 필름; 폴리프로필렌계 수지 필름 등, 당분야에서 공지의 필름을 들 수 있다. 편광자층과 보호층은, 후술하는 첩합층을 개재하여 적층할 수 있다.
열가소성 수지 필름의 두께는, 박형화의 관점에서, 통상 100㎛ 이하이고, 바람직하게는 80㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 60㎛ 이하이고, 더 바람직하게는 40㎛ 이하이고, 더욱더 그러하게 바람직하게는 30㎛ 이하이고, 또한, 통상 5㎛ 이상이고, 바람직하게는 10㎛ 이상이다.
열가소성 수지 필름 상에 하드 코트층이 형성되어 있어도 좋다. 하드 코트층은, 열가소성 수지 필름의 한쪽의 면에 형성되어 있어도 좋고, 양면에 형성되어 있어도 좋다. 하드 코트층을 설치하는 것으로, 경도 및 내스크래치성을 향상시킨 열가소성 수지 필름으로 할 수 있다. 하드 코트층은, 상술의 수지 필름에 형성되는 하드 코트층과 마찬가지로 하여 형성할 수 있다.
(액정층인 편광자층)
액정층을 형성하기 위해서 이용하는 중합성 액정 화합물은, 중합성 반응기를 가지고, 또한 액정성을 나타내는 화합물이다. 중합성 반응기는, 중합 반응에 관여하는 기이고, 광중합성 반응기인 것이 바람직하다. 광중합성 반응기는, 광중합개시제로부터 발생한 활성 라디칼이나 산 등에 의해서 중합 반응에 관여할 수 있는 기를 말한다. 광중합성 관능기로는, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐 페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐옥시기, 옥시라닐기 및 옥세타닐기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다. 중합성 액정 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않고, 봉상 액정 화합물, 원반상 액정 화합물, 및 이들의 혼합물을 이용할 수 있다. 중합성 액정 화합물의 액정성은, 써모트로픽성 액정이어도 리오트로픽성 액정이어도 좋고, 상질서 구조로는 네마틱 액정이어도 스메틱 액정이어도 좋다.
액정층인 편광자층에 이용되는 이색성 색소로는, 300 ~ 700 nm의 범위에 흡수 극대 파장(λMAX)을 가지는 것이 바람직하다. 이러한 이색성 색소로는, 예를 들면, 아크리딘 색소, 옥사진 색소, 시아닌 색소, 나프탈렌 색소, 아조 색소, 및 안트라퀴논 색소 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 아조 색소가 바람직하다. 아조 색소로는, 모노아조 색소, 비스아조 색소, 트리스아조 색소, 테트라키스아조 색소, 및 스틸벤아조 색소 등을 들 수 있고, 바람직하게는 비스아조 색소, 및 트리스아조 색소이다. 이색성 색소는 단독으로도, 2종 이상을 조합해도 좋지만, 3종 이상을 조합하는 것이 바람직하다. 특히, 3종 이상의 아조 화합물을 조합하는 것이 보다 바람직하다. 이색성 색소의 일부가 반응성기를 가지고 있어도 좋고, 또한 액정성을 가지고 있어도 좋다.
액정층인 편광자층은, 예를 들면 기재 필름 상에 형성한 배향막 상에, 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소를 포함하는 편광자층 형성용 조성물을 도포해, 중합성 액정 화합물을 중합해 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 기재 필름 상에, 편광자층 형성용 조성물을 도포해 도막을 형성하고, 이 도막을 기재 필름과 함께 연신함으로써, 편광자층을 형성해도 좋다. 편광자층을 형성하기 위해서 이용하는 기재 필름은, 편광자층의 보호층으로서 이용해도 좋다. 기재 필름의 재료 및 두께는, 상술한 열가소성 수지 필름의 재료 및 두께와 마찬가지이어도 좋다.
중합성 액정 화합물 및 이색성 색소를 포함하는 편광자층 형성용 조성물, 및 이 조성물을 이용한 편광자층의 제조 방법으로는, 일본 특허공개 2013-37353호 공보, 일본 특허공개 2013-33249호 공보, 일본 특허공개 2017-83843호 공보 등에 기재된 것을 예시할 수 있다. 편광자층 형성용 조성물은, 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소에 더해, 용매, 중합개시제, 가교제, 레벨링제, 산화 방지제, 가소제, 증감제 등의 첨가제를 더 포함하고 있어도 좋다. 이들의 성분은, 각각 1종만을 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.
편광자층 형성용 조성물이 함유하고 있어도 좋은 중합개시제는, 중합성 액정 화합물의 중합 반응을 개시할 수 있는 화합물이고, 보다 저온 조건 하에서, 중합 반응을 개시할 수 있는 점에서, 광중합성 개시제가 바람직하다. 구체적으로는, 광의 작용에 의해 활성 라디칼 또는 산을 발생할 수 있는 광중합개시제를 들 수 있고, 그 중에서도, 광의 작용에 의해 라디칼을 발생하는 광중합개시제가 바람직하다. 중합개시제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 총량 100 중량부에 대해서, 바람직하게는 1 질량부 이상 10 질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 3 질량부 이상 8 질량부 이하이다. 이 범위 내이면, 중합성기의 반응이 충분히 진행하고, 또한, 액정 화합물의 배향 상태를 안정화시키기 쉽다.
액정층인 편광자층의 두께는, 통상 10㎛ 이하이고, 바람직하게는 0.5㎛ 이상 8㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상 5㎛ 이하이다.
액정층인 편광자층은, 기재 필름을 박리 제거하지 않고 직선 편광판으로서 이용해도 좋고, 기재 필름을 편광자층으로부터 박리 제거해 직선 편광판으로 해도 좋다. 액정층인 편광자층은, 그 한 면 또는 양면에 보호층을 형성해 직선 편광판으로서 이용해도 좋다. 보호층으로는, 상술하는 열가소성 수지 필름을 이용할 수 있다.
액정층인 편광자층은, 편광자층의 보호 등을 목적으로, 편광자층의 한 면 또는 양면에 오버코트층을 가지고 있어도 좋다. 오버코트층은, 예를 들면 편광자층 상에 오버코트층을 형성하기 위한 재료(조성물)를 도포함으로써 형성할 수 있다. 오버코트층을 구성하는 재료로는, 예를 들면 광경화성 수지, 수용성 폴리머 등을 들 수 있다. 오버코트층을 구성하는 재료로는, (메타)아크릴계 수지, 폴리비닐 알코올계 수지 등을 이용할 수 있다.
편광판(103)은, 직선 편광판이 위상차층에 대해서 제1점착제층(102) 측이 되도록 배치된다. 편광판(103)을 구성해, 제1점착제층(102)에 접하는 최외층은, 바람직하게는 직선 편광판에 포함되는 기재 필름 또는 보호층이다.
(위상차층)
위상차층은, 1층이어도 좋고 2층 이상이어도 좋다. 위상차층은, 그 표면을 보호하는 오버코트층, 위상차층을 지지하는 기재 필름 등을 가지고 있어도 좋다. 위상차층은, λ／4층을 포함하고, 또한 λ／2층 또는 포지티브 C층의 적어도 어느 하나를 포함하고 있어도 좋다. 위상차층이 λ／2층을 포함하는 경우, 직선 편광판측으로부터 순서대로 λ／2층 및 λ／4층을 적층한다. 위상차층이 포지티브 C층을 포함하는 경우, 직선 편광판측으로부터 순서대로 λ／4층 및 포지티브 C층을 적층해도 좋고, 직선 편광판측으로부터 순서대로 포지티브 C층 및 λ／4층을 적층해도 좋다. 위상차층의 두께는, 예를 들면 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하이고, 바람직하게는 0.5㎛ 이상 8㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상 6㎛ 이하이다.
위상차층은, 보호층의 재료로서 예시한 수지 필름으로 형성해도 좋고, 중합성 액정 화합물이 경화한 층으로 형성해도 좋다. 위상차층은, 배향막을 더 포함해도 좋다. 위상차층은, λ／4층과, λ／2층 및 포지티브 C층을 첩합하기 위한 첩합층을 가지고 있어도 좋다.
중합성 액정 화합물을 경화해 위상차층을 형성하는 경우, 위상차층은, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물을 기재 필름에 도포해 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 기재 필름과 도포층의 사이에 배향막을 형성해도 좋다. 기재 필름의 재료 및 두께는, 상기 열가소성 수지 필름의 재료 및 두께와 같아도 좋다. 중합성 액정 화합물을 경화하여 이루어지는 층으로 위상차층을 형성하는 경우, 위상차층은, 배향막 및 기재 필름을 가지는 형태로 광학 적층체에 포함되어도 좋다. 위상차층은, 첩합층을 개재하여 직선 편광판과 첩합할 수 있다.
［제2점착제층］
제2점착제층(104)은, 편광판(103)과 배면판(105)의 사이에 개재하여, 이들을 첩합한다. 제2점착제층(104)은, 1층이어도 좋고, 2층 이상으로 이루어지는 것이어도 좋지만, 바람직하게는 1층이다.
제2점착제층(104)을 구성하는 점착제 조성물의 조성 및 배합 성분, 점착제 조성물의 타입(활성 에너지선 경화형이나 열경화형인지 아닌지 등), 점착제 조성물에 배합될 수 있는 첨가제, 제2점착제층의 제작 방법, 제2점착제층의 두께 등에 대해서는, 상술의 제1점착제층(102)의 설명에서 나타낸 것 것과 같다. 제2점착제층(104)은, 점착제 조성물의 조성 및 배합 성분, 두께 등에서, 제1점착제층(102)와 같아도 좋고, 달라도 좋다.
제2점착제층(104)의 응집력을 향상시키는 관점에서, 제2점착제층(104)의 겔분율은, 바람직하게는 60% 이상이고, 보다 바람직하게는 70% 이상이고, 더 바람직하게는 75% 이상이고, 바람직하게는 95% 이하이고, 보다 바람직하게는 90% 이하이고, 더 바람직하게는 85% 이하이다. 겔분율은 후술의 실시예에 기재된 방법에 따라서 측정된다. 겔분율은, 점착제 조성물 중의 베이스 폴리머를 구성하는 (메타)아크릴계 모노머의 종류 및 함유량, 첨가제, 가교도 등을 변경함으로써 조정할 수 있다.
광학 적층체(100)는, 제1점착제층의 겔분율을 R1(%)로 하고, 제2점착제층의 겔분율을 R2(%)로 한 경우에, 하기 관계식：
R1＜R2
을 만족하는 것이 바람직하다. 통상, 전면판(101)을 내측으로 하여 광학 적층체(100)를 굴곡한 경우, 외경측의 제2점착제층(104)에는, 내경측의 제1점착제층(102)보다도 강한 인장 응력이 생긴다. R1와 R2가 상기 관계식을 만족할 때, 외경측의 점착제층의 응집력이 내경측의 점착제층의 응집력보다도 커지기 때문에, 전면판(101)을 내측으로 하여 광학 적층체(100)를 정적 굴곡시켜도, 점착제층과 점착제층에 접하는 층의 사이, 및 점착제층 내의 기포의 발생이 억제되는 경향이 있다.
전면판(101)을 외측으로 하여 광학 적층체(100)를 굴곡시키는 경우에는, R1와 R2가, 하기 관계식：
R1≥R2
을 만족하는 것이 바람직하고, 하기 관계식：
R1＞R2
을 만족하는 것이 보다 바람직하다. R1와 R2가 상기 관계식을 만족할 때, 외경측의 점착제층의 응집력이 내경측의 점착제층의 응집력보다도 커지기 때문에, 전면판(101)을 외측으로 하여 광학 적층체(100)를 정적 굴곡시켜도, 점착제층과 점착제층에 접하는 층의 사이, 및 점착제층 내의 기포의 발생이 억제되는 경향이 있다.
제2점착제층(104)의 응집력을 향상시키는 관점에서, 제2점착제층(104)을 두께 150㎛의 기준 점착제층으로 한 경우에, 온도 25℃에서의 전단 탄성률은, 바람직하게는 0.01 MPa 이상이고, 보다 바람직하게는 0.02 MPa 이상이고, 바람직하게는 0.50 MPa 이하이고, 보다 바람직하게는 0.10 MPa 이하이다. 제2점착제층(104) 전단탄성률이 이 범위일 때, 광학 적층체(100)는, 굴곡시켜도 응집 파괴를 일으키기 어렵고, 기포도 발생하기 어렵다. 전단 탄성률은, 점착제 조성물 중의 베이스 폴리머를 구성하는 모노머의 종류 및 함유량, 첨가제, 가교도 등을 변경함으로써 조정할 수 있다. 전단 탄성률은, 후술의 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
［첩합층］
광학 적층체(100)는, 2개의 층을 접합하기 위한 첩합층을 포함할 수 있다. 첩합층은, 점착제 또는 접착제로 구성되는 층이다. 첩합층의 재료가 되는 점착제는, 상술의 제1점착제층(102)을 구성하는 점착제 조성물과 동일한 점착제 조성물을 이용할 수 있다. 첩합층은, 다른 점착제, 예를 들면 제1점착제층(102)을 구성하는 점착제와는 다른 (메타)아크릴계 점착제, 스티렌계 점착제, 실리콘계 점착제, 고무계 점착제, 우레탄계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 에폭시계 공중합체 점착제 등을 이용하여 형성할 수도 있다.
첩합층의 재료가 되는 접착제로는, 예를 들면 수계 접착제, 활성 에너지선 경화형 접착제 등 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 형성할 수 있다. 수계 접착제로는, 예를 들면 폴리비닐 알코올계 수지 수용액, 수계 2액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제는, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 경화하는 접착제이고, 예를 들면 중합성 화합물 및 광중합성 개시제를 포함하는 접착제, 광반응성 수지를 포함하는 접착제, 바인더 수지 및 광반응성 가교제를 포함하는 접착제 등을 들 수 있다. 상기 중합성 화합물로는, 광경화성 에폭시계 모노머, 광경화성 아크릴계 모노머, 광경화성 우레탄계 모노머 등의 광중합성 모노머, 및 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 화합물을 들 수 있다.
첩합층의 두께는, 예를 들면 1㎛ 이상이어도 좋고, 바람직하게는 1㎛ 이상 25㎛ 이하, 보다 바람직하게는 2㎛ 이상 15㎛ 이하, 더 바람직하게는 2.5㎛ 이상 5㎛ 이하이다.
첩합층을 개재하여 첩합된 대향하는 두 개의 표면은, 미리 코로나 처리, 플라스마 처리, 화염 처리 등을 행해도 좋고, 프라이머층 등을 가지고 있어도 좋다.
［배면판］
배면판(105)으로는, 광을 투과할 수 있는 판상체나 통상의 표시장치에 이용되는 구성요소 등을 이용할 수 있다.
배면판(105)의 두께는, 예를 들면 5㎛ 이상 2000㎛ 이하이어도 좋고, 바람직하게는 10㎛ 이상 1000㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 15㎛ 이상 500㎛ 이하이다.
배면판(105)에 이용되는 판상체로는, 1층만으로 구성되어도 좋고, 2층 이상으로 구성된 것이어도 좋고, 전면판(101)에서 기재한 판상체에 대해 예시한 것을 이용할 수 있다.
배면판(105)에 이용하는 통상의 표시장치에 이용되는 구성요소로는, 예를 들면 터치 센서 패널, 유기 EL 표시 소자 등을 들 수 있다. 표시장치에서의 구성요소의 적층순서로는, 예를 들면 윈도우 필름/원편광판/터치 센서 패널/유기 EL 표시 소자, 윈도우 필름/터치 센서 패널/원편광판/유기 EL 표시 소자 등을 들 수 있다.
(터치 센서 패널)
터치 센서 패널은, 터치된 위치를 검출할 수 있는 센서 (즉 터치 센서)를 가지는 패널이면, 한정되지 않는다. 터치 센서의 검출 방식은 한정되지 않고, 저항막 방식, 정전 용량 결합 방식, 광 센서 방식, 초음파 방식, 전자 유도 결합 방식, 표면 탄성파 방식 등의 터치 센서 패널이 예시된다. 저비용인 점에서, 저항막 방식, 정전 용량 결합 방식의 터치 센서 패널이 적합하게 이용된다.
저항막 방식의 터치 센서의 일례로서 서로 대향 배치된 한 쌍의 기판과, 이들 한 쌍의 기판의 사이에 협지된 절연성 스페이서와, 각 기판의 내측의 전면에 저항막으로서 설치된 투명 도전막과, 터치 위치 검지 회로에 의해 구성되어 있는 부재를 들 수 있다.
저항막 방식의 터치 센서를 설치한 화상 표시장치에서는, 전면판의 표면이 터치되면, 대향하는 저항막이 단락되어, 저항막에 전류가 흐른다. 터치 위치 검지 회로가, 이 때의 전압의 변화를 검지해, 터치된 위치가 검출된다.
정전 용량 결합 방식의 터치 센서의 일례로는, 기판과, 기판의 전면에 설치된 위치 검출용 투명 전극과, 터치 위치 검지 회로에 의해 구성되어 있는 부재를 들 수 있다. 정전 용량 결합 방식의 터치 센서를 설치한 화상 표시장치에서는, 전면판의 표면이 터치되면, 터치된 점에서 인체의 정전 용량을 통하여 투명 전극이 접지된다. 터치 위치 검지 회로가, 투명 전극의 접지를 검지해, 터치된 위치가 검출된다.
터치 센서 패널의 두께는, 예를 들면 5㎛ 이상 2000㎛ 이하이어도 좋고, 바람직하게는 5㎛ 이상 100㎛ 이하, 더 바람직하게는 5㎛ 이상 50㎛ 이하이다.
터치 센서 패널은, 기재 필름 상에 터치 센서의 패턴이 형성된 부재이어도 좋다. 기재 필름의 예시는, 상술의 열가소성 수지 필름의 설명에서의 예시와 같아도 좋다. 또한, 터치 센서 패널은, 기재 필름으로부터 점착제층을 개재하여 피착체에 전사된 것이어도 좋다. 터치 센서 패턴의 두께는, 예를 들면 1㎛ 이상 20㎛ 이하이어도 좋다.
［광학 적층체의 제조 방법］
광학 적층체(100)는, 점착제층을 개재하여 광학 적층체(100)를 구성하는 층끼리 첩합하는 공정을 포함하는 방법에 따라 제조할 수 있다. 점착제층이나 첩합층을 개재하여 층끼리를 첩합하는 경우에는, 밀착력을 조정할 목적으로 첩합면의 한쪽 또는 양쪽 모두에 대해서, 코로나 처리 등의 표면 활성화 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 코로나 처리의 조건은 적절히 설정할 수 있어 첩합면의 한쪽의 면과 다른 면에서 조건이 달라도 좋다.
＜표시장치＞
본 발명에 따른 표시장치는, 상기 광학 적층체(100)를 포함한다. 표시장치는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 유기 EL 표시장치, 무기 EL 표시장치, 액정표시장치, 전계발광 표시장치 등의 화상 표시장치를 들 수 있다. 광학 적층체에는, 또한 터치 센서가 적층되어 있어도 좋고, 표시장치는 터치 패널 기능을 가지고 있어도 좋다. 본 발명의 광학 적층체를 포함하는 표시장치는, 정적 굴곡이 우수한 내구성을 나타내고, 굴곡 또는 권회(卷回) 등을 할 수 있는 플렉서블 디스플레이로서 이용할 수 있다.
표시장치에서, 광학 적층체(100)는, 전면판(101)을 외측(표시 소자측과는 반대측, 즉 시인측)을 향해서 표시장치가 가지는 표시 소자의 시인 측에 배치된다. 표시장치는, 전면판(101) 측을 내측으로 하여 굴곡할 수 있다. 표시장치는, 전면판(101) 측을 외측으로 하여 굴곡할 수 있어도 좋다.
본 발명에 따른 표시장치는, 스마트 폰, 테블릿 등의 모바일기기, 텔레비전, 디지털 포토 프레임, 전자 간판, 측정기나 계기류, 사무용 기기, 의료기기, 전산기기 등으로서 이용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
［점착제층］
질소 가스가 환류해 온도 조절이 용이하게 되도록, 냉각 장치를 설치한 1 L의 반응기에, 표 1에 나타내는 아크릴산 2-에틸헥실(2-EHA), 아크릴산 n-부틸(n-BA), 아크릴산(AA), 아크릴산 2-히드록시 에틸(2-HEA), 아크릴산 이소데실(IDA)로 이루어지는 모노머 혼합물을 투입하였다. 산소를 제거하기 위해, 질소 가스를 1시간 환류한 후, 용액을 60℃에 유지하였다. 상기 모노머 혼합물을 균일하게 혼합한 후, 표 1에 나타내는 배합량으로, 광중합개시제 벤질 디메틸 케탈(I-651) 및 1-히드록시 시클로헥실페닐 케톤(I-184)을 투입하였다. 교반하면서 UV 램프(10 mW)를 조사하여, (메타)아크릴계 폴리머 A1 ~ A7를 제조하였다.
Figure pct00003
얻어진 (메타)아크릴계 폴리머 A1 ~ A7과 아크릴산 이소데실(IDA), 화합물 I, 벤조페논(BPO)을 표 2에 나타내는 양으로 혼합해, 점착제 조성물 B1 ~ B7를 제조하였다.
[화 3]
Figure pct00004
(화합물 I)
Figure pct00005
점착제 조성물 B1 ~ B7을 실리콘 이형제가 코팅된 박리 필름 A(폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 두께 38㎛) 상에 두께가 25㎛가 되도록 도포하였다. 그 상에 박리 필름 B(폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 두께 38㎛)를 접합해, UV 조사를 행해, 박리 필름 A/점착제층/박리 필름 B로 이루어지는 점착 시트를 제작하였다. UV 조사의 조건은, 적산 광량 400 mJ/㎠, 조도 1.8mW/㎠(UVV 기준)이었다.
이용한 화합물의 입수처는 이하와 같다.
2-EHA：TOKYO CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD., 일본
n-BA：TOKYO CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD., 일본
AA：TOKYO CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD., 일본
2-HEA：TOKYO CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD., 일본
IDA：Miwon　specialty　chemical, 한국
I-651：BASF, 독일
I-184：BASF, 독일
BPO：TOKYO CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD., 일본
［전면판］
전면판(101)으로서 수지 필름의 한쪽의 면에 하드 코트층이 형성된 필름을 준비하였다. 수지 필름은, 두께 40㎛의 폴리이미드계 수지 필름이었다. 하드 코트층은, 두께가 10㎛이고, 말단에 다관능 아크릴기를 가지는 덴드리머 화합물을 포함하는 조성물로 형성된 층이었다.
［원편광판］
편광판(103)으로서 원편광판을 준비하였다. 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(KC2UA, Konica Minolta, Inc. 제, 두께 25㎛), 배향막, 직선 편광자층, 및 오버코트층을 이 순서로 가지는 직선 편광판을 준비하였다. 직선 편광자층은, 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소를 포함하는 조성물을 이용하여 형성되고, 두께가 2㎛이었다. 오버코트층은, 폴리비닐 알코올 수지층이고, 두께가 1.0㎛이었다.
직선 편광판의 오버코트층 측에, 점착제층을 개재하여 위상차 적층체를 적층하여, 원편광판을 얻었다. 위상차 적층체는, 직선 편광판측으로부터 순서대로, λ／4 위상차층, 점착제층, 포지티브 C층을 가지고 있었다. λ／4 위상차층은, 중합성 액정 화합물의 경화층이고, 두께가 3㎛이었다. 점착제층 두께는 5㎛이었다. 포지티브 C층은, 중합성 액정 화합물의 경화층이고, 두께가 3㎛이었다.
［배면판］
배면판(105)으로서 터치 센서 패턴층, 접착제층, 및 기재층이 이 순서로 적층된 터치 센서를 준비하였다. 터치 센서 패턴층은, 투명 도전층으로서 ITO층과 분리층으로서 아크릴계 수지 조성물의 경화층을 포함하고, 두께가 7㎛이었다. 접착제층은, 터치 센서 패턴층의 분리층 측에 설치되고, 두께가 3㎛이었다. 기재층에는, 환상 올레핀 수지(COP) 필름(ZF-14, ZEON CORPORATION, Japan 제, 두께 23㎛)을 사용하였다.
［광학 적층체의 제작］
표 2에 나타내는 점착제 조성물로 이루어지는 점착 시트를 표 3에 나타낸 바와 같이 제1점착제층(102)으로서 이용하고, 전면판(101)의 하드 코트층을 갖지 않는 측과 편광판(103)의 TAC 필름측을 첩합하였다. 또한, 표 2에 나타내는 점착제 조성물로 이루어지는 점착 시트를 표 3에 나타낸 바와 같이 제2점착제층(104)으로서 이용하고, 원편광판의 위상차층 측과 터치 센서의 터치 센서 패턴층 측을 첩합하고, 도 1에 나타내는 층 구조의 광학 적층체(100)(실시예 1 ~ 5 및 비교예 1, 2)를 제작하였다. 전면판, 원편광판, 터치 센서 및 점착제층의 첩합면에는, 첩합 전에 양면 코로나 처리를 행하였다. 코로나 처리에는, TEC-4 AX(USHIO INC. 제)를 사용하였다. 점착제층을 아세트산에틸에 침지시켜 조제한 현탁액에서의 저분자량 성분의 비율, 용출된 성분의 유리 전이 온도, 점착제층의 겔분율, 전단 탄성률, 및 광학 적층체(100)의 정적 굴곡 내구성을 하기의 방법에 따라서 측정하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure pct00006
＜층의 두께＞
접촉식 막 두께 측정 장치(주식회사 니콘제 「MS-5C」)를 이용하여 측정하였다. 편광자층 및 배향막에 대해서는, 레이저 현미경(Olympus 주식회사 제 「OLS3000」)을 이용하여 측정하였다.
＜점착제층의 겔분율＞
점착 시트를 20 mm×20 mm의 사이즈로 재단하고, 그 점착제층을 폴리에스테르제 메쉬(메쉬 사이즈 200)에 싸서, 질량을 정밀 천칭으로 칭량하였다. 메쉬 단독의 질량을 빼서, 점착제층만의 질량을 산출하였다. 이 때의 질량을 M1로 한다. 이어서, 상기 폴리에스테르제 메쉬에 싸인 점착제층을, 온도 23℃에서 아세트산에틸에 24시간 침지시켰다. 그 후 점착제층을 꺼내, 온도 23℃, 상대습도 50%의 환경 하에서, 24시간 풍건시키고, 또한 80℃의 오븐 중에서 12시간 건조시켰다. 건조 후, 그 질량을 정밀 천칭으로 칭량하고, 상기 메쉬 단독의 질량을 빼서, 점착제층만의 질량을 산출하였다. 이 때의 질량을 M2로 한다. 겔분율(%)은, (M2/M1)×100으로 나타낸다.
＜점착제층으로부터 용출된 성분에 차지하는 저분자량 성분의 비율＞
도 2를 참조하여, 점착제층을 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분에 차지하는 저분자량 성분의 비율의 산출 방법을 설명한다. 점착 시트를 20 mm×20 mm의 사이즈로 재단하고, 그 점착제층(202)을 폴리에스테르제 메쉬(201)(메쉬 사이즈 200)에 쌌다. 상기 폴리에스테르제 메쉬(201)에 싸인 점착제층(202)을, 온도 23℃에서 아세트산에틸(203)(60 g)에 24시간 침지시켰다(a). 또한 침지 중에는 아세트산에틸을 교반하지 않았다. 상기 폴리에스테르제 메쉬(201)에 싸인 점착제층(202)을 꺼내, 점착제층으로부터 용출된 성분을 포함하는 아세트산에틸액(현탁액(204))을 얻었다(b). 이 현탁액(204)을 100℃에서 1시간 건조시켜, 아세트산에틸(203)을 증발시켰다(c). 용출된 성분의 농도가 약 0.05 질량%가 되도록, 테트라히드로푸란(205)을 가하여 중량 평균 분자량(Mw)을 측정하기 위한 시료를 조제하였다(d).
중량 평균 분자량(Mw)은, 폴리스티렌 환산의 수평균 분자량(Mn)으로서 이동상에 테트라히드로푸란을 이용하여 크기 배제 크로마토그래피(size exclusion chromatography, SEC)에 의해 구하였다. 구체적으로는, 다음과 같은 조작을 행하였다. 상기 시료 10μL를 SEC에 주입하였다. 이동상은, 1.0mL/분의 유량으로 흘렸다. 컬럼으로서 PLgel　MIXED-B(300×7.5 mm, 부품 번호：PL1110-6100, polymer laboratories ltd. 제)를 이용하였다. 검출기에는 시차굴절률(RI) 검출기 (상품명：Agilent　GPC)를 이용하였다.
다음에 나타내는 계산방법을 이용하여, 중량 평균 분자량이 10만 이하인 성분의 비율을 계산하였다. 우선, 표준 시료(폴리스티렌)의 교정곡선(calibration　curｖe)를 작성하였다. 교정곡선을 기준으로 하고, 중량 평균 분자량(Mw)이 10만이 되는 용출시간(Retention　time：Rt)를 구하였다.
측정한 시료를 횡축에 용출시간, 종축에 검출량을 취한 그래프로 나타내고, 하기 수식：
｛(중량 평균 분자량 10만 이하의 면적)/(피크의 면적의 총합)｝×100(%)
으로 계산되는 값을, 점착제층으로부터 용출된 성분에 차지하는 저분자량 성분의 비율로 하였다.
＜점착제층으로부터 용출된 성분의 유리 전이 온도＞
겔분율의 측정과 마찬가지로, 점착제층을 아세트산에틸에 침지시켜 얻어진 현탁액을 100℃에서 1시간 건조하였다. 이어서, 시차주사 열량계(DSC, Q-1000, TA　Instruments 사 제)를 이용하여, 현탁액에 포함되어 있던 성분의 유리 전이 온도(Tg)를 측정하였다.
＜점착제층의 전단 탄성률＞
전단 탄성률은, 점탄성 측정 장치(MCR-301, Anton　Paar사)를 사용하여 측정하였다. 점착 시트를 폭 20 mm×길이 20 mm로 하여, 박리 필름을 떼어내고, 두께가 150㎛가 되도록 복수매 적층하였다. 적층된 점착제층을 유리판에 접합 후, 측정 칩과 접착한 상태로 -20℃에서 100℃의 온도 영역에서 주파수 1.0 Hz, 변형량 1%, 승온 속도 5℃／분의 조건 하에서 측정을 행해, 25℃에서의 전단 탄성률값을 확인하였다.
＜정적 굴곡 내구성 시험＞
도 3에 정적 굴곡 내구성 시험(맨드릴 굴곡 시험) 방법을 나타낸다. 우선, 광학 적층체(100)를 1cm×10 cm의 시험편으로 재단하였다. 시험판(502) 상에 광학 적층체(100)의 전면판(101) 측이 위가 되도록 두고, 그 위에 직경 5 mm의 철제봉(501)을 두었다(도 3(A)). 철제봉(501)에 감긴 전면판(101)이 내측이 되도록 손으로 접어, 고정하였다(도 3(B)).
편광판(103)과 제1점착제층(102) 및 제2점착제층(104)의 사이, 또는 제1점착제층(102) 및 제2점착제층(104) 내에 기포가 생기지 않는 기간에 기초하여, 정적 굴곡 내구성을 다음과 같이 평가하였다. 기포의 발생은, 광학 현미경하에서의 관찰에 의해 판단하였다.
A：48시간 경과 시점에 기포가 발생하지 않았다.
B：24시간 초과, 48 시간 내에 기포가 발생하였다.
C：12시간 초과, 24 시간 내에 기포가 발생하였다.
D：12시간 이내에 기포가 발생하였다.
100　광학 적층체,
101　전면판,
102　제1점착제층,
103　편광판,
104　제2점착제층,
105　배면판,
201　메쉬,
202　점착제층,
203　아세트산에틸,
204　현탁액,
205　테트라히드로푸란,
501　철제봉,
502　시험판.

Claims (8)

  1. 전면판, 제1점착제층, 편광판, 제2점착제층, 및 배면판을 이 순서로 구비하고,
    상기 제1점착제층은, 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분 가운데, 중량 평균 분자량이 10만 이하인 성분의 비율이 10 질량% 이상 30 질량% 이하인, 광학 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2점착제층은, 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분 가운데, 중량 평균 분자량이 10만 이하인 성분의 비율이 10 질량% 이상 30 질량% 이하인, 광학 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1점착제층을 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분의 유리 전이 온도, 및 상기 제2점착제층을 아세트산에틸에 침지시켜 용출된 성분의 유리 전이 온도는, 각각 -70℃ 이상 -40℃ 이하인, 광학 적층체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1점착제층의 겔분율을 R1(%)로 하고, 상기 제2점착제층의 겔분율을 R2(%)로 한 경우에, 하기 관계식:
    R1＜R2
    을 만족하는, 광학 적층체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1점착제층의 겔분율은, 60% 이상 95% 이하인, 광학 적층체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2점착제층의 겔분율은, 60% 이상 95% 이하인, 광학 적층체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체를 포함하는, 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전면판측을 내측으로 하여 굴곡할 수 있는, 표시장치.
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