KR20210074211A - 원편광판 - Google Patents

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KR20210074211A
KR20210074211A KR1020200171533A KR20200171533A KR20210074211A KR 20210074211 A KR20210074211 A KR 20210074211A KR 1020200171533 A KR1020200171533 A KR 1020200171533A KR 20200171533 A KR20200171533 A KR 20200171533A KR 20210074211 A KR20210074211 A KR 20210074211A
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anisotropic layer
polarizing plate
layer
circularly polarizing
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KR1020200171533A
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스즈카 스미요시
Original Assignee
스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 차내에서 디스플레이광이 자동차 앞유리에서 반사되었을 때의 반사광을 저감함과 더불어 반사광의 색 변화를 저감하는 차재용(車載用) 디스플레이에 적합한 원편광판을 제공하는 것을 과제로 한다.
시인측으로부터, 제1 광학 이방성층, 편광자, 제2 광학 이방성층을 이 순으로 갖는 원편광판으로서, 제1 광학 이방성층이 Re(450)/Re(550)≤1.00, 1.00≤Re(650)/Re(550), 90 nm≤Re(550)≤180 nm로 표시되는 광학 특성을 가지며, 제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층이, 중합성 액정 화합물이 배향된 상태로 중합한 중합체를 포함하는 층인 원편광판.

Description

원편광판{CIRCULARLY POLARIZING PLATE}
본 발명은 원편광판에 관한 것이며, 나아가 원편광판을 구비하는 유기 일렉트로루미네선스(이하, 유기 EL이라고도 함) 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 유기 EL 표시 장치로 대표되는 화상 표시 장치가 급속하게 보급되고 있다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치에는, 시인측으로부터 편광자와 λ/4판을 이 순으로 갖는 원편광판이 탑재된다. 특허문헌 1에는, 액정 화합물을 함유하는 조성물로 형성된 λ/4판이 제안되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2015-187717호 공보
원편광판을 구비한 화상 표시 장치는, 차재용(車載用) 디스플레이로서 이용되는 경우가 있다. 그와 같은 디스플레이를 야간에 차내에서 점등했을 때, 디스플레이로부터의 광이 자동차 앞유리에서 반사되거나, 반사된 광의 색 변화가 보는 각도에 따라 큰 경우가 있어, 운전의 안전성이 손상될 우려가 있다.
본 발명은, 차내에서 디스플레이광이 자동차 앞유리에서 반사되었을 때의 반사광을 저감함과 더불어, 그 반사광의 색 변화를 저감하고 내광성이 우수하며, 차재용 디스플레이에 적합한 원편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이하의 원편광판 및 유기 일렉트로루미네선스 표시 장치를 제공한다.
[1] 시인측으로부터, 제1 광학 이방성층, 편광자, 제2 광학 이방성층을 이 순으로 갖는 원편광판으로서,
상기 제1 광학 이방성층이 하기 식 (I), (II) 및 (III):
Re(450)/Re(550)≤1.00 (I)
1.00≤Re(650)/Re(550) (II)
90 nm≤Re(550)≤180 nm (III)
[식 중, Re(450)은 광학 이방성층의 파장 450 nm에서의 면내 위상차값을 나타내고,
Re(550)은 광학 이방성층의 파장 550 nm에서의 면내 위상차값을 나타내고,
Re(650)은 광학 이방성층의 파장 650 nm에서의 면내 위상차값을 나타낸다]
으로 표시되는 광학 특성을 가지며,
상기 제1 광학 이방성층 및 상기 제2 광학 이방성층이, 중합성 액정 화합물이 배향된 상태로 중합한 중합체를 포함하는 층인 원편광판.
[2] 상기 제2 광학 이방성층이, 상기 식 (III)으로 표시되는 광학 특성을 갖는 [1]에 기재된 원편광판.
[3] 상기 제2 광학 이방성층이, 상기 식 (I) 및 상기 식 (II)를 더 갖는 [1] 또는 [2]에 기재된 원편광판.
[4] 하기 식 (IV):
200 nm≤Re(550)≤320 nm (IV)
[식 중, Re(550)은 광학 이방성층의 파장 550 nm에서의 면내 위상차값을 나타낸다]
로 표시되는 광학 특성을 갖는 제3 광학 이방성층을 더 갖는 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 원편광판.
[5] 상기 제1 광학 이방성층의 지상축과 상기 제2 광학 이방성층의 지상축이 이루는 각이 90°±10°인 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 원편광판.
[6] 상기 편광자가, 일축 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소를 흡착 배향시킨 편광자인 [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 원편광판.
[7] 상기 편광자가, 중합성 액정 화합물이 중합한 경화막 중에, 이색성 색소가 배향된 편광자인 [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 원편광판.
[8] [1]∼[7] 중 어느 하나에 기재된 원편광판을 구비하는 유기 일렉트로루미네선스 표시 장치.
[9] [8]에 기재된 유기 일렉트로루미네선스 표시 장치를 포함하는 차재용 디스플레이.
본 발명에 의하면, 차내 디스플레이 광이 자동차 앞유리에서 반사되었을 때의 반사광을 저감함과 더불어, 그 반사광의 색 변화를 저감하고 내광성이 우수하며, 차재용 디스플레이에 적합한 원편광판을 제공할 수 있다.
도 1은 원편광판의 층 구성을 도시하는 개략 단면도의 일례이다.
도 2는 원편광판의 층 구성을 도시하는 개략 단면도의 일례이다.
도 3은 원편광판의 층 구성을 도시하는 개략 단면도의 일례이다.
도 4는 원편광판의 층 구성을 도시하는 개략 단면도의 일례이다.
도 5는 원편광판의 층 구성을 도시하는 개략 단면도의 일례이다.
도 6은 원편광판의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략 단면도의 일례이다.
도 7은 유기 EL 표시 장치의 층 구성을 도시하는 개략 단면도의 일례이다.
도 8은 디스플레이광의 반사광의 평가 방법을 도시하는 개략도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 이하의 모든 도면에서는, 각 구성 요소를 이해하기 쉽게 하기 위해 축척을 적절하게 조정하여 도시하고 있고, 도면에 도시되는 각 구성 요소의 축척과 실제의 구성 요소의 축척은 반드시 일치하는 것은 아니다.
<원편광판>
본 발명의 원편광판은, 제1 광학 이방성층, 편광자, 제2 광학 이방성층을 이 순으로 갖는다. 제1 광학 이방성층 및 제2 광학 이방성층과, 편광자는, 예컨대 후술하는 접착층을 통해 적층할 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 원편광판의 층 구성의 일례를 설명한다. 도 1에 도시하는 원편광판(100)은, 시인측으로부터 순서대로 제1 광학 이방성층(11), 편광자(10) 및 제2 광학 이방성층(12)이 적층된 층 구성을 갖는다. 시인측이란, 원편광판(100)을 화상 표시 장치에 적용하는 경우에, 원편광판(100)의 화상 표시 소자측과는 반대가 되는 측을 말한다.
원편광판(100)은, 도 1에 도시한 층 이외의 층을 가질 수 있다. 원편광판(100)이 더 갖고 있어도 좋은 층으로는, 예컨대 전면판, 보호 필름, 차광 패턴 및 접착층 등을 들 수 있다.
원편광판(100)의 주면의 형상은 실질적으로 직사각형일 수 있다. 주면이란 표시면에 대응하는 가장 넓은 면적을 갖는 면을 의미한다. 실질적으로 직사각형이라는 것은, 4개의 코너(모서리) 중 적어도 하나의 모서리가 둔각이 되도록 절제된 형상이나 라운딩된 형상이거나, 주면에 수직인 단부면의 일부가 면내 방향으로 우묵하게 들어간 함몰부(절결)를 갖거나, 주면 내의 일부가, 원형, 타원형, 다각형 및 이들의 조합 등의 형상으로 도려낸 천공부를 가져도 좋은 것을 말한다.
원편광판(100)의 크기는 특별히 한정되지 않는다. 원편광판(100)이 실질적으로 직사각형인 경우, 긴 변의 길이는 6 cm 이상 35 cm 이하인 것이 바람직하고, 10 cm 이상 30 cm 이하인 것이 보다 바람직하고, 짧은 변의 길이는 5 cm 이상 30 cm 이하인 것이 바람직하고, 6 cm 이상 25 cm 이하인 것이 보다 바람직하다.
(광학 이방성층)
제1 광학 이방성층(11)은, 원편광판(100)에서 제2 광학 이방성층(12)보다 시인측에 배치된다. 제1 광학 이방성층(11)은, 식 (I), (II) 및 (III)으로 표시되는 광학 특성을 갖는다.
Re(450)/Re(550)≤1.00 (I)
1.00≤Re(650)/Re(550) (II)
90 nm≤Re(550)≤180 nm (III)
[식 중, Re(450)은 광학 이방성층의 파장 450 nm에서의 면내 위상차값을 나타내고,
Re(550)은 광학 이방성층의 파장 550 nm에서의 면내 위상차값을 나타내고,
Re(650)은 광학 이방성층의 파장 650 nm에서의 면내 위상차값을 나타낸다]
면내 위상차값은 이하의 식에 의해 정의된다.
Re(λ)=(nx(λ)-ny(λ))×d
[식 중, Re(λ)는 광학 이방성층의 파장 λ nm에서의 면내 위상차값을 나타내고, d는 광학 이방성층의 두께를 나타내고, nx는, 광학 이방성층이 형성하는 굴절률 타원체에서, 광학 이방성층의 평면에 평행한 방향의 파장 λ nm에서의 주굴절률을 나타내고, ny는, 광학 이방성층이 형성하는 굴절률 타원체에서, 광학 이방성층의 평면에 대하여 평행하고 상기 nx의 방향에 대하여 직교하는 방향의 파장 λ nm에서의 굴절률을 나타낸다]
제1 광학 이방성층(11)은, 식 (I) 및 식 (II)로 표시되는 광학 특성을 갖는 것에 의해 역파장 분산성을 가질 수 있다. 제1 광학 이방성층(11)은, 바람직하게는 식 (I-1)로 표시되는 광학 특성을 가지며, 보다 바람직하게는 식 (I-2)로 표시되는 광학 특성을 갖는다.
Re(450)/Re(550)≤0.93 (I-1)
0.81≤Re(450)/Re(550) (I-2)
제1 광학 이방성층(11)은, 바람직하게는 식 (II-1)로 표시되는 광학 특성을 가지며, 보다 바람직하게는 식 (II-2)로 표시되는 광학 특성을 갖는다.
1.00<Re(650)/Re(550) (II-1)
Re(650)/Re(550)≤1.10 (II-2)
제1 광학 이방성층(11)은, 바람직하게는 식 (III-1)로 표시되는 광학 특성을 가지며, 보다 바람직하게는 식 (III-2)로 표시되는 광학 특성을 갖는다.
100 nm≤Re(550)≤160 nm (III-1)
110 nm≤Re(550)≤150 nm (III-2)
제1 광학 이방성층(11)이 상기 광학 특성을 가지면, 표시 장치를 비스듬히 봤을 때 색 변화나 착색이 작아지기 쉽다.
제2 광학 이방성층(12)은, 식 (III)으로 표시되는 광학 특성을 가질 수 있다. 제2 광학 이방성층(12)은, 바람직하게는 식 (III-1)로 표시되는 광학 특성을 가지며, 보다 바람직하게는 식 (III-2)로 표시되는 광학 특성을 갖는다.
제2 광학 이방성층(12)은, 식 (I) 및 식 (II)로 표시되는 광학 특성을 더 갖는 것에 의해 역파장 분산성을 가질 수 있다. 제2 광학 이방성층(12)은, 바람직하게는 식 (I-1)로 표시되는 광학 특성을 가지며, 보다 바람직하게는 식 (I-2)로 표시되는 광학 특성을 갖는다. 제2 광학 이방성층(12)은, 바람직하게는 식 (II-1)로 표시되는 광학 특성을 가지며, 보다 바람직하게는 식 (II-2)로 표시되는 광학 특성을 갖는다. 제2 광학 이방성층(12)이 상기 광학 특성을 가지면, 표시 장치를 비스듬히 보았을 때 색 변화나 착색이 작아지기 쉽다.
원편광판은, 식 (IV):
200 nm≤Re(550)≤320 nm (IV)
[식 중, Re(550)은 광학 이방성층의 파장 550 nm에서의 면내 위상차값을 나타낸다]
로 표시되는 광학 특성을 갖는 제3 광학 이방성층을 더 가질 수 있다.
제3 광학 이방성층은, 바람직하게는 식 (IV-1)로 표시되는 광학 특성을 갖는 광학 이방성층이며, 보다 바람직하게는 식 (IV-2)로 표시되는 광학 특성을 갖는 광학 이방성층이다.
250 nm≤Re(550)≤300 nm (IV-1)
265 nm≤Re(550)≤285 nm (IV-2)
제3 광학 이방성층은, 식 (V):
nx≒ny<nz (V)
로 표시되는 광학 특성을 갖는 것일 수도 있다. nx는, 광학 이방성층이 형성하는 굴절률 타원체에서, 광학 이방성층의 평면에 대하여 평행한 방향의 주굴절률을 나타낸다. ny는, 광학 이방성층이 형성하는 굴절률 타원체에서, 광학 이방성층의 평면에 대하여 평행하고 상기 nx의 방향에 대하여 직교하는 방향의 굴절률을 나타낸다. nz는, 광학 이방성층이 형성하는 굴절률 타원체에서, 광학 이방성층의 평면에 대하여 수직인 방향의 굴절률을 나타낸다.
원편광판(100)이 제3 광학 이방성층을 갖는 경우, 제3 광학 이방성은 편광자(10)와 제2 광학 이방성층(12) 사이, 또는 제2 광학 이방성층(12)의 편광자(10)측과는 반대측에 배치될 수 있다.
제1 광학 이방성층(11), 제2 광학 이방성층(12) 및 제3 광학 이방성층은 후술하는 배향막을 포함하고 있어도 좋다.
제1 광학 이방성층(11)은, 바람직하게는 역파장 분산성을 가지며 λ/4의 위상차를 부여하는 위상차층이다.
제2 광학 이방성층(12)은, 예컨대 λ/4의 위상차를 부여하는 층(포지티브 A층), λ/2의 위상차를 부여하는 층 및 포지티브 C층 등의 위상차층일 수 있다. 제2 광학 이방성층(12)은, 바람직하게는 λ/4의 위상차를 부여하는 층이며, 보다 바람직하게는 역파장 분산성을 가지며 λ/4의 위상차를 부여하는 위상차층이다.
제3 광학 이방성층은, 예컨대 λ/2의 위상차를 부여하는 층 및 포지티브 C층 등의 위상차층일 수 있다. 제3 광학 이방성층은, 바람직하게는 λ/2의 위상차를 부여하는 층이다.
λ/4의 위상차를 부여하는 층으로는, 파장 550 nm에서의 면내 위상차값이 바람직하게는 90 nm 이상 180 nm 이하인 층인 것을 의미하며, 보다 바람직하게는 100 nm 이상 160 nm 이하인 층인 것을 의미하며, 더욱 바람직하게는 면내 위상차값이 110 nm 이상 150 nm 이하인 층인 것을 의미한다.
λ/2의 위상차를 부여하는 층으로는, 바람직하게는 파장 550 nm에서의 면내 위상차값이 200 nm 이상 320 nm 이하인 층인 것을 의미하며, 보다 바람직하게는 면내 위상차값이 250 nm 이상 300 nm 이하인 층인 것을 의미하며, 더욱 바람직하게는 면내 위상차값이 265 nm 이상 285 nm 이하인 층인 것을 의미한다.
포지티브 C층은, 굴절률이 nx≒ny<nz의 관계성을 나타내는 층일 수 있다. 포지티브 C층의 두께 방향의 위상차값은, 파장 550 nm에서 -150 nm 이상 -30 nm 이하일 수 있고, -120 nm 이상 -50 nm 이하일 수 있다.
한편, 두께 방향의 위상차값은 이하의 식에 의해 정의된다.
Rth(λ)=[{nx(λ)+ny(λ)}/2-nz(λ)]×d
[식 중, Rth(λ)는 광학 이방성층의 파장 λ nm에서의 두께 방향의 위상차값을 나타내고, d는 광학 이방성층의 두께를 나타내고, nx(λ)는, 광학 이방성층이 형성하는 굴절률 타원체에서, 광학 이방성층의 평면에 평행한 방향의 파장 λ nm에서의 주굴절률을 나타내고, ny(λ)는, 광학 이방성층이 형성하는 굴절률 타원체에서, 광학 이방성층의 평면에 대하여 평행하고 상기 nx(λ)의 방향에 대하여 직교하는 방향의 파장 λ nm에서의 굴절률을 나타내고, nz(λ)는, 광학 이방성층이 형성하는 굴절률 타원체에서, 필름 평면에 대하여 수직인 방향의 파장 λ nm에서의 굴절률을 나타낸다.]
제1 광학 이방성층(11) 및 제2 광학 이방성층(12)의 지상축은, 원편광판으로서의 기능의 관점에서 편광자(10)의 흡수축과 이루는 각이 예컨대 45°±10°이면 되고, 바람직하게는 45°±5°이며, 보다 바람직하게는 45°±2°이다.
제1 광학 이방성층(11)의 지상축과 제2 광학 이방성층(12)의 지상축이 이루는 각은, 컬 억제의 관점에서 바람직하게는 90°±15°이며, 보다 바람직하게는 90°±10°이며, 더욱 바람직하게는 90°±5°이며, 특히 바람직하게는 90°이다.
제2 광학 이방성층(12)이 식 (III)으로 표시되는 광학 특성을 갖는 경우, 바람직하게는, 제2 광학 이방성층(12)의 지상축과 편광자(10)의 흡수축이 이루는 각이 45°이고, 제1 광학 이방성층(11)의 지상축과 제2 광학 이방성층(12)의 지상축이 이루는 각이 90°이다.
제1 광학 이방성층(11) 및 제2 광학 이방성층(12)은, 중합성 액정 화합물이 배향된 상태로 중합한 중합체를 포함하는 층(이하, 경화물층이라고도 함)이다. 원편광판이 제3 광학 이방성층을 포함하는 경우, 제3 광학 이방성층은 경화물층이어도 좋다.
경화물층은 예컨대, 기재에 설치된 배향막 상에 형성된다. 기재는, 배향막을 지지하는 기능을 가지며, 장척으로 형성되어 있는 기재여도 좋다. 이 기재는, 이형성(離型性) 지지체로서 기능하며, 전사용의 경화물층을 지지할 수 있다. 또한, 그 표면이 박리 가능한 정도의 접착력을 갖는 것이 바람직하다. 기재로는, 후술하는 보호 필름의 재료로서 예시하는 수지 필름을 들 수 있다. 기재 및 배향막은, 원편광판 중에 포함되어 있어도 좋다. 배향막은 기재를 제거할 때에 기재와 함께 제거되어도 좋다.
제1 광학 이방성층(11)이 경화물층을 포함하고 상기 식 (I), (II) 및 (III)을 만족시키는 것에 의해, 차내 디스플레이광이 자동차 앞유리에서 반사되었을 때의 반사광을 저감함과 더불어 반사광의 색 변화를 저감하는 것이 가능해지고, 원편광판의 내광성이 향상되기 쉬워지는 경향이 있다.
기재의 두께로는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 20 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하의 범위일 수 있다. 기재의 두께가 20 ㎛ 이상인 경우, 강도가 부여되기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 두께가 200 ㎛ 이하인 경우, 기재를 재단 가공하여 매엽의 기재로 함에 있어서, 가공 부스러기의 증가, 재단날의 마모를 억제하기 쉬워지는 경향이 있다.
기재는, 여러가지 블로킹 방지 처리가 되어 있어도 좋다. 블로킹 방지 처리로는, 예컨대, 이(易)접착 처리, 필러 등을 이겨 넣는 처리, 엠보스 가공(널링 처리) 등을 들 수 있다. 이러한 블로킹 방지 처리를 기재에 대하여 실시함으로써, 기재를 권취할 때의 기재끼리의 접착, 소위 블로킹을 효과적으로 방지할 수 있어, 생산성 높게 광학 필름을 제조하는 것이 가능해진다.
경화물층은, 배향막을 통해 기재 상에 형성된다. 즉, 기재, 배향막의 순으로 적층되고, 중합성 액정 화합물이 경화한 층은 배향막 상에 적층된다.
배향막은, 수직 배향막에 한정되지 않고, 중합성 액정 화합물의 분자축을 수평 배향시키는 배향막이어도 좋고, 중합성 액정 화합물의 분자축을 경사 배향시키는 배향막이어도 좋다. 배향막으로는, 후술하는 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물의 도공 등에 의해 용해되지 않는 용매 내성을 가지며, 또한, 용매의 제거나 중합성 액정 화합물의 배향을 위한 가열 처리에서의 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 배향막으로는, 배향성 폴리머를 포함하는 배향막, 광배향막 및 표면에 요철 패턴이나 복수의 홈을 형성하여 배향시키는 그루브 배향막을 들 수 있다. 배향막의 두께는, 통상 10 nm 이상 10000 nm 이하의 범위이며, 바람직하게는 10 nm 이상 1000 nm 이하의 범위이며, 보다 바람직하게는 500 nm 이하이며, 더욱 바람직하게는 10 nm 이상 20 nm 이하의 범위이다.
배향막에 이용하는 수지로는, 공지의 배향막의 재료로서 이용되는 수지라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 종래 공지의 단작용 또는 다작용의 (메트)아크릴레이트계 모노머를 중합 개시제하에 경화시킨 경화물 등을 이용할 수 있다. 구체적으로, (메트)아크릴레이트계 모노머로는, 예컨대, 2-에틸헥실아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노 2-에틸헥실에테르아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노페닐에테르아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜모노페닐에테르아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 메타크릴산, 우레탄아크릴레이트 등을 예시할 수 있다. 수지로는, 이들 1종류를 단독으로 이용할 수도 있고, 2종류 이상의 혼합물을 이용할 수도 있다.
중합성 액정 화합물의 종류에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 그 형상으로부터, 막대형 타입(막대형 액정 화합물)과 원반형 타입(원반형 액정 화합물, 디스코틱 액정 화합물)으로 분류할 수 있다. 또한, 각각 저분자 타입과 고분자 타입이 있다. 고분자란, 일반적으로 중합도가 100 이상인 것을 말한다(고분자 물리·상전이 다이나믹스, 도이 마사오 저, 2 페이지, 이와나미 서점, 1992). 본 실시형태에서는, 어느 중합성 액정 화합물도 이용할 수 있다. 또한, 2종 이상의 막대형 액정 화합물이나, 2종 이상의 원반형 액정 화합물, 또는 막대형 액정 화합물과 원반형 액정 화합물의 혼합물을 이용해도 좋다.
한편, 막대형 액정 화합물로는, 예컨대, 일본 특허 공표 평11-513019호 공보의 청구항 1, 또는, 일본 특허 공개 제2005-289980호 공보의 단락 [0026]∼[0098]에 기재된 것을 적합하게 이용할 수 있다. 원반형 액정 화합물로는, 예컨대, 일본 특허 공개 제2007-108732호 공보의 단락 [0020]∼[0067] 또는, 일본 특허 공개 제2010-244038호 공보의 단락 [0013]∼[0108]에 기재된 것을 적합하게 이용할 수 있다.
중합성 액정 화합물은, 중합 반응을 할 수 있는 중합성 기를 갖는다. 중합성 기로는, 예컨대, 중합성 에틸렌성 불포화 기나 고리 중합성 기 등의 부가 중합 반응이 가능한 작용기가 바람직하다. 보다 구체적으로는, 중합성 기로는, 예컨대, (메트)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, (메트)아크릴로일기가 바람직하다. 한편, (메트)아크릴로일기란, 메트아크릴로일기 및 아크릴로일기의 양자를 포함하는 개념이다.
중합성 액정 화합물은 2종류 이상을 병용해도 좋고, 그 경우, 적어도 1종류가 분자 내에 2 이상의 중합성 기를 갖고 있으면 된다. 중합성 액정 화합물이 중합체가 된 후에는 더 이상 액정성을 나타낼 필요는 없다. 제1 광학 이방성층, 제2 광학 이방성층 및 제3 광학 이방성층을 형성하는 데 이용하는 중합성 액정 화합물은, 서로 동일한 중합성 액정 화합물이어도 좋고, 서로 다른 중합성 액정 화합물이어도 좋다.
경화물층은, 후술하는 바와 같이, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물(이하, 중합성 액정 조성물이라고도 함)을, 예컨대 배향막 상에 도공하고, 활성 에너지선을 조사하여 경화함으로써 형성할 수 있다. 중합성 액정 조성물에는, 전술한 중합성 액정 화합물 이외의 성분이 포함되어 있어도 좋다. 예컨대, 중합성 액정 조성물에는 중합 개시제가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 사용되는 중합 개시제는, 중합 반응의 형식에 따라서, 예컨대, 열중합 개시제나 광중합 개시제가 선택된다. 예컨대, 광중합 개시제로는, α-카르보닐 화합물, 아실로인에테르, α-탄화수소 치환 방향족 아실로인 화합물, 다핵 퀴논 화합물, 트리아릴이미다졸 다이머와 p-아미노페닐케톤의 조합 등을 들 수 있다. 중합 개시제의 사용량은, 중합성 액정 조성물 중의 전체 고형분에 대하여, 0.01 질량% 이상 20 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 중합성 액정 조성물에는, 도공막의 균일성 및 막의 강도의 점에서, 중합성 모노머가 포함되어 있어도 좋다. 중합성 모노머로는, 라디칼 중합성 또는 양이온 중합성의 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 다작용성 라디칼 중합성 모노머가 바람직하다.
한편, 중합성 모노머로는, 전술한 중합성 액정 화합물과 공중합할 수 있는 것이 바람직하다. 중합성 모노머의 사용량은, 중합성 액정 화합물의 전체 질량에 대하여, 1 질량% 이상 50 질량% 이하인 것이 바람직하고, 2 질량% 이상 30 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 중합성 액정 조성물에는, 도공막의 균일성 및 막의 강도의 점에서, 계면활성제가 포함되어 있어도 좋다. 계면활성제로는, 종래 공지의 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 특히 불소계 화합물이 바람직하다.
또한, 중합성 액정 조성물에는, 용매가 포함되어 있어도 좋고, 유기 용매가 바람직하게 이용된다. 유기 용매로는, 예컨대, 아미드(예, N,N-디메틸포름아미드), 술폭시드(예, 디메틸술폭시드), 헤테로 고리 화합물(예, 피리딘), 탄화수소(예, 벤젠, 헥산), 알킬할라이드(예, 클로로포름, 디클로로메탄), 에스테르(예, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸), 케톤(예, 아세톤, 메틸에틸케톤), 에테르(예, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄)를 들 수 있다. 그 중에서도, 알킬할라이드, 케톤이 바람직하다. 또한, 2종류 이상의 유기 용매를 병용해도 좋다.
또한, 중합성 액정 조성물에는, 편광자 계면측 수직 배향제, 공기 계면측 수직 배향제 등의 수직 배향 촉진제, 및, 편광자 계면측 수평 배향제, 공기 계면측 수평 배향제 등의 수평 배향 촉진제 등의 각종 배향제가 포함되어 있어도 좋다. 또한, 중합성 액정 조성물에는, 상기 성분 이외에도, 밀착 개량제, 가소제, 폴리머 등이 포함되어 있어도 좋다.
상기 활성 에너지선은, 자외선, 가시광, 전자선, X선을 포함하고, 바람직하게는 자외선이다. 상기 활성 에너지선의 광원으로는, 예컨대, 저압 수은 램프, 중압 수은 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 크세논 램프, 할로겐 램프, 카본 아크등, 텅스텐 램프, 갈륨 램프, 엑시머 레이저, 파장 범위 380∼440 ㎚을 발광하는 LED 광원, 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈할라이드 램프 등을 들 수 있다.
자외선의 조사 강도는, 통상 100 mW/㎠ 이상 3,000 mW/㎠ 이하이다. 자외선 조사 강도는, 바람직하게는 양이온 중합 개시제 또는 라디칼 중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에서의 강도이다. 자외선을 조사하는 시간은, 통상 0.1초 이상 10분 이하이며, 바람직하게는 0.1초 이상 5분 이하이며, 보다 바람직하게는 0.1초 이상 3분 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.1초 이상 1분 이하이다.
자외선은 1회 또는 복수회로 나눠 조사할 수 있다. 자외선은 복수회 조사되는 것이 바람직하다. 액정 화합물의 중합률이 높아지면, 돌자 탄성률이 높아지기 쉽다. 사용하는 중합 개시제에도 의존하지만, 파장 365 nm에서의 적산광량은, 700 mJ/㎠ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 1,100 mJ/㎠ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1,300 mJ/㎠ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 적산광량으로 하는 것은, 광학 이방성층을 구성하는 중합성 액정 화합물의 중합률을 높이는 데 유리하다. 파장 365 nm에서의 적산광량은, 2,000 mJ/㎠ 이하로 하는 것이 바람직하고, 1,800 mJ/㎠ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 상기 적산광량으로 하는 것은, 광학 이방성층의 착색을 초래할 우려가 있다.
또한 자외선 조사 직후의 열에 의해 액정 화합물의 배향이 혼란되는 것을 방지하기 위해, 자외선 조사 후에 냉각 공정을 마련하는 것이 바람직하다. 자외선 조사 후에 냉각 공정을 마련함으로써, 조사 직후에 발생하는 열에 의한 액정 화합물의 배향의 혼란을 억제할 수 있다. 그 결과, 액정 화합물의 배향도가 올라가, 보다 높은 강성을 갖는 막을 얻을 수 있다. 냉각 온도는, 예컨대 20℃ 이하로 할 수 있고, 10℃ 이하로 할 수 있다. 냉각 시간은, 예컨대 10초간 이상으로 할 수 있고, 20초간 이상으로 할 수 있다.
광학 이방성층의 두께는 0.5 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 광학 이방성층의 두께는, 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 전술한 상한값 및 하한값은 임의로 조합할 수 있다. 광학 이방성층의 두께가 상기 하한값 이상이면 충분한 내구성이 얻어진다. 광학 이방성층의 두께가 상기 상한값 이하이면 원편광판의 박층화에 공헌할 수 있다. 광학 이방성층의 두께는, λ/4의 위상차를 부여하는 층, λ/2의 위상차를 부여하는 층, 또는 포지티브 C층의 원하는 면내 위상차값, 및 두께 방향의 위상차값이 얻어지도록 조정될 수 있다.
원편광판이 제3 광학 이방성층을 포함하는 경우, 제2 광학 이방성층과 제3 광학 이방성층은 경화물층을 배향막 상에 각각 제작하고, 양자를 접착층을 통해 적층하는 것에 의해 제조할 수 있다. 양자를 적층한 후, 기재 및 배향막은 박리할 수 있다. 제1 광학 이방성층(11), 제2 광학 이방성층(12) 및 제3 광학 이방성층의 두께는, 각각 0.1 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.3 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.5 ㎛ 이상 8 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 제1 광학 이방성층(11), 제2 광학 이방성층(12) 및 제3 광학 이방성층의 두께는, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋다.
(편광자)
편광자는, 그 흡수축에 평행한 진동면을 갖는 직선 편광을 흡수하고, 흡수축에 직교하는(투과축과 평행한) 진동면을 갖는 직선 편광을 투과하는 성질을 갖는 흡수형의 편광자일 수 있다. 편광자로는, 일축 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소를 흡착 배향시킨 편광자를 적합하게 이용할 수 있다. 편광자는, 예컨대, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정; 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하는 것에 의해 이색성 색소를 흡착시키는 공정; 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액 등의 가교액으로 처리하는 공정; 및, 가교액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지로는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 이용할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체의 예는, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 및 암모늄기를 갖는 (메트)아크릴아미드류 등을 포함한다.
본 명세서에서 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 및 메타크릴에서 선택되는 적어도 한쪽을 의미한다. 「(메트)아크릴로일」, 「(메트)아크릴레이트」 등에서도 동일하다.
폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통상, 85 mol% 이상 100 mol% 이하이며, 98 mol% 이상이 바람직하다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예컨대, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말 또는 폴리비닐아세탈 등을 이용할 수도 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는 통상, 1000 이상 10000 이하이며, 1500 이상 5000 이하가 바람직하다. 폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는 JIS K 6726에 준거하여 구할 수 있다.
이러한 폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이, 편광자(편광자)의 원단 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되는 것이 아니며, 공지의 방법이 채용된다. 폴리비닐알코올계 원단 필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 편광자의 두께를 15 ㎛ 이하로 하기 위해서는, 5 ㎛ 이상 35 ㎛ 이하인 것을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20 ㎛ 이하이다.
폴리비닐알코올계 수지 필름의 일축 연신은, 이색성 색소의 염색 전, 염색과 동시, 또는 염색 후에 행할 수 있다. 일축 연신을 염색 후에 행하는 경우, 이 일축 연신은, 가교 처리 전 또는 가교 처리 중에 행해도 좋다. 또한, 이들 복수의 단계로 일축 연신을 행해도 좋다.
일축 연신을 함에 있어서는, 주속이 상이한 롤 사이에서 일축 연신해도 좋고, 열롤을 이용하여 일축 연신해도 좋다. 또한 일축 연신은, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신이어도 좋고, 용제나 물을 이용하여 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태로 연신을 행하는 습식 연신이어도 좋다. 연신 배율은 통상 3배 이상 8배 이하이다.
폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하는 방법으로는, 예컨대, 상기 필름을 이색성 색소가 함유된 수용액에 침지하는 방법이 채용된다. 이색성 색소로는, 요오드나 이색성 유기 염료가 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에 침지하는 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.
이색성 색소에 의한 염색 후의 가교 처리로는 통상, 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지하는 방법이 채용된다. 이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 이 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다.
편광자의 두께는 통상 30 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 15 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 13 ㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이하이며, 특히 바람직하게는 8 ㎛ 이하이다. 편광자의 두께는 통상 2 ㎛ 이상이며, 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.
편광자로는, 예컨대 일본 특허 공개 제2016-170368호 공보에 기재된 바와 같이, 액정 화합물이 중합한 경화막 중에 이색성 색소가 배향된 것을 사용해도 좋다. 이색성 색소로는, 파장 380 nm 이상 800 nm 이하의 범위 내에 흡수를 갖는 것을 이용할 수 있고, 유기 염료를 이용하는 것이 바람직하다. 이색성 색소로서, 예컨대 아조 화합물을 들 수 있다. 액정 화합물은, 배향된 채 중합할 수 있는 액정 화합물이며, 분자 내에 중합성 기를 가질 수 있다. 또한, WO2011/024891에 기재된 바와 같이, 액정성을 갖는 이색성 색소로 편광자를 형성해도 좋다.
(보호 필름)
원편광판은 1 이상의 보호 필름을 가질 수 있다. 보호 필름은, 광학 이방성이나 편광자 등을 보호하는 기능을 가질 수 있다. 보호 필름은, 예컨대 광학 이방성층 및 편광자 중 적어도 어느 한쪽의 편측 또는 양측에 배치되어도 좋고, 바람직하게는 광학 이방성층의 편광자측과는 반대측 및 편광자의 시인측 중 적어도 어느 한쪽에 배치되고, 보다 바람직하게는 제1 광학 이방성층의 편광자측과는 반대측 및 편광자의 시인측 중 적어도 어느 한쪽에 배치된다. 광학 이방성층 또는 편광자와 보호 필름은, 예컨대 후술하는 접착층을 통해 접합할 수 있다. 이하, 편광자와 보호 필름으로 이루어진 적층체인 것을 직선 편광판이라고도 한다.
원편광판이 실질적으로 직사각형이며, 보호 필름이 연신 필름인 경우, 보호 필름의 연신 방향과, 원편광판의 짧은 변 방향이 실질적으로 평행한 것이 바람직하다. 연신 방향과 짧은 변 방향이 이러한 관계에 있으면, 위상차 필름의 지상축의 방향에 상관없이, 고온 환경하에서 원편광판의 색상 변화가 작아지는 경향이 있다. 보호 필름의 연신 방향이 짧은 변에 평행한 경우, 고온 환경하에서의 편광자 및 보호 필름의 연신 완화에 의한 보호 필름의 연신 방향으로의 수축력이 긴 변에 평행한 경우와 비교하여 작아져, 색상 변화가 작아진다고 생각된다.
보호 필름의 연신 방향과, 원편광판의 짧은 변 방향이 실질적으로 평행하다는 것은, 엄밀하게 양자가 평행한 경우뿐만 아니라, 양자가 이루는 각도가 0±10°인 경우도 포함한다. 보호 필름의 연신 방향과, 원편광판의 짧은 변 방향이 이루는 각도는 바람직하게는 0±5°이다.
보호 필름은, 투광성을 갖는(바람직하게는 광학적으로 투명한) 열가소성 수지, 예컨대, 쇄형 폴리올레핀계 수지(폴리프로필렌계 수지 등), 고리형 폴리올레핀계 수지(노르보넨계 수지 등)와 같은 폴리올레핀계 수지; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 메타크릴산메틸계 수지와 같은 (메트)아크릴계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리염화비닐계 수지; 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌계 수지; 아크릴로니트릴·스티렌계 수지; 폴리아세트산비닐계 수지; 폴리염화비닐리덴계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리아세탈계 수지; 변성 폴리페닐렌에테르계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리아릴레이트계 수지; 폴리아미드이미드계 수지; 폴리이미드계 수지 등으로 이루어진 필름일 수 있다.
쇄형 폴리올레핀계 수지로는, 폴리에틸렌 수지(에틸렌의 단독 중합체인 폴리에틸렌 수지나, 에틸렌을 주체로 하는 공중합체), 폴리프로필렌 수지(프로필렌의 단독 중합체인 폴리프로필렌 수지나, 프로필렌을 주체로 하는 공중합체)와 같은 쇄형 올레핀의 단독 중합체 외에, 2종 이상의 쇄형 올레핀으로 이루어진 공중합체를 들 수 있다.
고리형 폴리올레핀계 수지는, 고리형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이며, 예컨대, 일본 특허 공개 평1-240517호 공보, 일본 특허 공개 평3-14882호 공보, 일본 특허 공개 평3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 고리형 폴리올레핀계 수지의 구체예를 들면, 고리형 올레핀의 개환 (공)중합체, 고리형 올레핀의 부가 중합체, 고리형 올레핀과 에틸렌, 프로필렌과 같은 쇄형 올레핀의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 및 이들의 수소화물이다. 그 중에서도, 고리형 올레핀으로서 노르보넨이나 다환 노르보넨계 모노머와 같은 노르보넨계 모노머를 이용한 노르보넨계 수지가 바람직하게 이용된다.
폴리에스테르계 수지는, 하기 셀룰로오스에스테르계 수지를 제외한, 에스테르 결합을 갖는 수지이며, 다가 카르복실산 또는 그 유도체와 다가 알코올의 중축합체로 이루어진 것이 일반적이다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체로는 2가의 디카르복실산 또는 그 유도체를 이용할 수 있고, 예컨대 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 나프탈렌디카르복실산디메틸을 들 수 있다. 다가 알코올로는 2가의 디올을 이용할 수 있고, 예컨대 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올을 들 수 있다. 폴리에스테르계 수지의 대표예로서, 테레프탈산과 에틸렌글리콜의 중축합체인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 주요 구성 모노머로 하는 수지이다. (메트)아크릴계 수지의 구체예는, 예컨대, 폴리메타크릴산메틸과 같은 폴리(메트)아크릴산에스테르; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체; 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체; (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등); 메타크릴산메틸과 지환족 탄화수소기를 갖는 화합물의 공중합체(예컨대, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보닐 공중합체 등)를 포함한다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴산메틸과 같은 폴리(메트)아크릴산 C1-6 알킬에스테르를 주성분으로 하는 중합체가 이용되고, 보다 바람직하게는, 메타크릴산메틸을 주성분(50 질량% 이상 100 질량% 이하, 바람직하게는 70 질량% 이상 100 질량% 이하)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지가 이용된다.
셀룰로오스에스테르계 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예는, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트, 셀룰로오스디프로피오네이트를 포함한다. 또한, 이들의 공중합물이나, 수산기의 일부가 다른 치환기로 수식된 것도 들 수 있다. 이들 중에서도, 셀룰로오스트리아세테이트(트리아세틸셀룰로오스)가 특히 바람직하다.
폴리카보네이트계 수지는, 카보네이트기를 통해 모노머 단위가 결합된 중합체로 이루어진 엔지니어링 플라스틱이다.
보호 필름의 두께는 통상 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하이지만, 강도나 취급성 등의 관점에서 5 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 이상 55 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 15 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
원편광판이 2 이상의 보호 필름을 갖는 경우, 보호 필름은, 동종의 열가소성 수지로 구성되어 있어도 좋고, 이종의 열가소성 수지로 구성되어 있어도 좋다. 또한, 두께가 동일해도 좋고 상이해도 좋다. 또한, 동일한 위상차 특성을 갖고 있어도 좋고, 상이한 위상차 특성을 갖고 있어도 좋다.
전술한 바와 같이, 보호 필름의 적어도 어느 한쪽은, 그 외면(편광자와는 반대측의 면)에, 하드코트층, 방현층, 광확산층, 반사 방지층, 저굴절률층, 대전 방지층, 방오층과 같은 표면 처리층(코팅층)을 구비하는 것이어도 좋다. 보호 필름의 두께는 표면 처리층의 두께를 포함한 것이다.
보호 필름은, 후술하는 접착층을 통해 광학 이방성층이나 편광자 등의 다른 층에 접합할 수 있다.
(접착층)
접착층은, 제1 광학 이방성층(11)과 편광자(10) 사이, 및 편광자(10)와 제2 광학 이방성층(12) 또는 제3 광학 이방성층 사이에 배치된다. 접착층은 접착제층 또는 점착제층일 수 있다. 접착층은 단층이어도 좋고 다층이어도 좋다.
접착제층을 형성하는 접착제로는, 수계 접착제, 활성 에너지선 경화성 접착제 또는 열경화성 접착제를 이용할 수 있고, 바람직하게는 수계 접착제, 활성 에너지선 경화성 접착제이다. 점착제층으로는 후술하는 것을 사용할 수 있다.
수계 접착제로는, 폴리비닐알코올계 수지 수용액으로 이루어진 접착제, 수계 이액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올계 수지 수용액으로 이루어진 수계 접착제가 적합하게 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올 호모 폴리머 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 폴리비닐알코올계 공중합체, 또는 이들의 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴리비닐알코올계 중합체 등을 이용할 수 있다. 수계 접착제는, 알데히드 화합물(글리옥살 등), 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물, 메틸올 화합물, 이소시아네이트 화합물, 아민 화합물, 다가 금속염 등의 가교제를 포함할 수 있다.
수계 접착제를 사용하는 경우는, 층끼리 접합한 후, 수계 접착제 중에 포함되는 물을 제거하기 위한 건조 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 건조 공정 후, 예컨대 20℃ 이상 45℃ 이하의 온도에서 양생하는 양생 공정을 마련해도 좋다.
상기 활성 에너지선 경화성 접착제란, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 경화성 화합물을 함유하는 접착제이며, 바람직하게는 자외선 경화성 접착제이다.
상기 경화성 화합물은, 양이온 중합성의 경화성 화합물이나 라디칼 중합성의 경화성 화합물일 수 있다. 양이온 중합성의 경화성 화합물로는, 예컨대, 에폭시계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물)이나, 옥세탄계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 옥세탄 고리를 갖는 화합물), 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 라디칼 중합성의 경화성 화합물로는, 예컨대, (메트)아크릴계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 화합물)이나, 라디칼 중합성의 이중 결합을 갖는 그 밖의 비닐계 화합물, 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 양이온 중합성의 경화성 화합물과 라디칼 중합성의 경화성 화합물을 병용해도 좋다. 활성 에너지선 경화성 접착제는 통상, 상기 경화성 화합물의 경화 반응을 개시시키기 위한 양이온 중합 개시제 및 라디칼 중합 개시제 중 적어도 한쪽을 더 포함한다.
점착제층은, (메트)아크릴계, 고무계, 우레탄계, 에스테르계, 실리콘계, 폴리비닐에테르계와 같은 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물로 구성할 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 내후성, 내열성 등이 우수한 (메트)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물이 적합하다. 점착제 조성물은, 활성 에너지선 경화형, 열경화형이어도 좋다. 점착제층의 두께는 통상 3 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 3 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하이다.
점착제 조성물에 이용되는 (메트)아크릴계 수지(베이스 폴리머)로는, 예컨대, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산 2-에틸헥실과 같은 (메트)아크릴산에스테르의 1종 또는 2종 이상을 모노머로 하는 중합체 또는 공중합체가 적합하게 이용된다. 베이스 폴리머에는, 극성 모노머를 공중합시키는 것이 바람직하다. 극성 모노머로는, 예컨대, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 2-히드록시프로필, (메트)아크릴산히드록시에틸, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트와 같은 카르복실기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등을 갖는 모노머를 들 수 있다.
점착제 조성물은, 상기 베이스 폴리머만을 포함하는 것이어도 좋지만, 통상은 가교제를 더 함유한다. 가교제로는, 2가 이상의 금속 이온이며, 카르복실기와의 사이에서 카르복실산금속염을 형성하는 것; 폴리아민 화합물이며, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것; 폴리에폭시 화합물이나 폴리올이며, 카르복실기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 것; 폴리이소시아네이트 화합물이며, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것이 예시된다. 그 중에서도, 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하다.
접착성을 높이기 위해, 접착층 및 접착층에 접합하는 층의 적어도 어느 한쪽의 접합면에 표면 활성화 처리를 해도 좋다. 표면 활성화 처리로는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 방전 처리(글로 방전 처리 등), 화염 처리, 오존 처리, UV 오존 처리, 전리 활성선 처리(자외선 처리, 전자선 처리 등)와 같은 건식 처리; 물이나 아세톤 등의 용매를 이용한 초음파 처리, 비누화 처리, 앵커코트 처리와 같은 습식 처리를 들 수 있다. 이들 표면 활성화 처리는, 단독으로 행해도 좋고, 2개 이상을 조합해도 좋다.
2 이상의 접착제층이 형성되는 경우, 접착제층에 이용되는 접착제는 동종이어도 좋고 이종이어도 좋다. 2 이상의 점착제층이 형성되는 경우, 점착제층에 이용되는 점착제는, 동종이어도 좋고 이종이어도 좋다.
(전면판)
전면판은, 원편광판(100)이 화상 표시 소자에 접합되었을 때에 시인측이 되도록 배치된다. 전면판은, 바람직하게는 원편광판(100)의 시인측의 최외면이 되도록 배치된다. 전면판을 시인측의 최외면에 구비하는 원편광판을 화상 표시 장치에 이용하는 경우, 원편광판은 전면판이 화상 표시 장치의 시인측의 최외면이 되도록 배치된다. 전면판은 접착층을 통해 접합된다.
전면판으로는, 유리, 수지 필름의 적어도 한 면에 하드코트층을 포함하여 이루어진 것 등을 들 수 있다. 유리로는, 예컨대, 고투과 유리나, 강화 유리를 이용할 수 있다. 특히 얇은 투명면재를 사용하는 경우에는, 화학 강화를 실시한 유리가 바람직하다. 유리의 두께는, 예컨대 20 ㎛ 이상 5 mm 이하로 할 수 있다.
수지 필름의 적어도 한 면에 하드코트층을 포함하여 이루어진 전면판은, 기존의 유리와 같이 경직된 것이 아니라, 플렉시블한 특성을 가질 수 있다. 하드코트층의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예컨대 5 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하이어도 좋다.
수지 필름으로는, 노르보넨 또는 다환 노르보넨계 단량체와 같은 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체, 셀룰로오스(디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부티레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스)에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 폴리시클로올레핀, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 에폭시 등의 고분자로 형성된 필름이어도 좋다. 수지 필름은, 미연신, 일축 또는 이축 연신 필름을 사용할 수 있다. 이들 고분자는 각각 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 수지 필름으로는, 투명성 및 내열성이 우수한 폴리아미드이미드 필름 또는 폴리이미드 필름, 일축 또는 이축 연신 폴리에스테르 필름, 투명성 및 내열성이 우수함과 더불어, 필름의 대형화에 대응할 수 있는 시클로올레핀계 유도체 필름, 폴리메틸메타크릴레이트 필름 및 투명성과 광학적으로 이방성이 없는 트리아세틸셀룰로오스 및 이소부틸에스테르셀룰로오스 필름이 바람직하다. 수지 필름의 두께는 5 ㎛ 이상 200 ㎛이하, 바람직하게는 20 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하이어도 좋다.
하드코트층은, 광 혹은 열에너지를 조사하여 가교 구조를 형성하는 반응성 재료를 포함하는 하드코트 조성물의 경화에 의해 형성할 수 있다. 하드코트 조성물은, 광경화형 (메트)아크릴레이트 모노머 또는 올리고머와, 광경화형 에폭시 모노머 또는 올리고머를 동시에 포함할 수 있다. 광경화형 (메트)아크릴레이트 모노머는, 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 및 폴리에스테르(메트)아크릴레이트로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 에폭시(메트)아크릴레이트는, 에폭시 화합물에 대하여 (메트)아크릴로일기를 갖는 카르복실산을 반응시켜 얻을 수 있다.
하드코트 조성물은 용제, 광개시제 및 첨가제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 첨가제는, 무기 나노 입자, 레벨링제 및 안정제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있고, 그 외에도 해당 기술분야에서 일반적으로 사용되는 각 성분으로서, 예컨대, 항산화제, UV 흡수제, 계면활성제, 윤활제, 방오제 등을 더 포함할 수 있다.
(차광 패턴)
차광 패턴은, 전면판에서의 편광자측의 면 위에 형성할 수 있다. 차광 패턴은, 화상 표시 장치의 프레임(비표시 영역)에 형성되어, 화상 표시 장치의 배선이 사용자에게 시인되지 않도록 할 수 있다. 차광 패턴은, 전면판 또는 전면판이 적용되는 표시 장치의 베젤 또는 하우징의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 차광 패턴의 색 및 재질은 특별히 제한되지는 않고, 흑색, 백색, 금색 등의 다양한 색을 갖는 수지 물질로 형성할 수 있다. 일 실시형태에서, 차광 패턴의 두께는 2 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하이어도 좋고, 바람직하게는 4 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하이어도 좋고, 보다 바람직하게는 6 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하의 범위이어도 좋다. 또한, 차광 패턴과 표시 영역 사이의 단차에 의한 기포 혼입 및 경계부의 시인을 억제하기 위해, 차광 패턴에 형상을 부여할 수 있다.
도 2에 도시하는 원편광판(200)은, 보호 필름(14), 접착층(13), 제1 광학 이방성층(11), 접착층(15), 편광자(10), 접착층(18), 제2 광학 이방성층(12)을 이 순으로 갖는다.
도 3에 도시하는 원편광판(300)은, 제1 광학 이방성층(11), 접착층(13), 보호 필름(14)과 편광자(10)가 적층된 직선 편광판(16), 접착층(15), 제2 광학 이방성층(12)을 이 순으로 갖는다. 보호 필름(14)과 편광자(10)와 접착하는 접착층은 도시되어 있지 않다.
도 4에 도시하는 원편광판(400)은, 보호 필름(14), 접착층(13), 제1 광학 이방성층(11), 접착층(15), 편광자(10), 접착층(18), 제3 광학 이방성층(17), 제2 광학 이방성층(12)을 이 순으로 갖는다. 제3 광학 이방성층(17)과 제2 광학 이방성층(12)을 접착하는 접착제층은 도시되어 있지 않다.
도 5에 도시하는 원편광판(500)은, 제1 광학 이방성층(11), 접착층(13), 보호 필름(14)과 편광자(10)가 적층된 직선 편광판(16), 접착층(15), 제3 광학 이방성층(17), 제2 광학 이방성층(12)을 이 순으로 갖는다. 보호 필름(14)과 편광자(10)를 접착하는 접착층, 제3 광학 이방성층(17)과 제2 광학 이방성층(12)을 접착하는 접착층은 도시되어 있지 않다.
(원편광판의 제조 방법)
도 6을 참조하면서, 원편광판(300)의 제조 방법의 일례에 관해 설명한다. 우선, 직선 편광판(16)의 편광자(10)측에 제2 광학 이방성층(12)을 접착층(15)을 통해 적층한다[도 6의 (a)]. 이어서, 직선 편광판(16)의 보호 필름(14)측에 제1 광학 이방성층(11)을 접착층(13)을 통해 적층하는 것에 의해 원편광판(300)이 얻어진다[도 6의 (b)].
제2 광학 이방성층(12)이, 식 (III)으로 표시되는 광학 특성을 갖는 광학 이방성층을 포함하는 경우, 편광자(10)의 흡수축과 제2 광학 이방성층(12)의 지상축이 이루는 각이 45°가 되도록 적층하고, 제1 광학 이방성층(11)의 지상축과 제2 광학 이방성층(12)의 지상축이 이루는 각이 90°가 되도록 적층하는 것이 바람직하다.
직선 편광판(16)은, 편광자(10)와 보호 필름(14)을 접착제층을 통해 적층하는 것에 의해 제조할 수 있다. 직선 편광판(16)은, 장척의 부재를 준비하고, 롤·투·롤로 각각의 부재를 접합한 후 소정 형상으로 재단하여 제조해도 좋고, 각각의 부재를 소정의 형상으로 재단한 후 접합해도 좋다. 편광자에 보호 필름을 접합한 후, 가열 공정이나 조습 공정을 마련해도 좋다.
제1 광학 이방성층(11) 및 제2 광학 이방성층(12)은, 예컨대 다음과 같이 제조할 수 있다. 기재 상에 배향막을 형성하고, 배향막 상에 중합성 액정 화합물을 포함하는 도공액을 도공한다. 중합성 액정 화합물을 배향시킨 상태로, 활성 에너지선을 조사하여 중합성 액정 화합물을 경화시킨다. 중합성 액정 화합물이 경화한 층 상에, 박리 필름 상에 형성된 점착제층(15)을 적층시키고, 기재 및/또는 배향막을 박리한다.
광학 이방성층은, 장척의 부재를 준비하고, 롤·투·롤로 각각의 부재를 접합한 후 소정 형상으로 재단하여 제조해도 좋고, 각각의 부재를 소정의 형상으로 재단한 후 접합해도 좋다.
박리 필름은, 광학 이방성층과 편광자 또는 직선 편광판을 접합할 때 박리하여, 점착제층을 노출시킨다.
<용도>
원편광판은 여러가지 표시 장치에 이용할 수 있다. 표시 장치란 표시 소자를 갖는 장치이며, 발광원으로서 발광 소자 또는 발광 장치를 포함한다. 표시 장치로는, 예컨대, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, 무기 일렉트로루미네선스(이하, 무기 EL이라고도 함) 표시 장치, 전자 방출 표시 장치(예컨대 전장 방출 표시 장치(FED라고도 함), 표면 전계 방출 표시 장치(SED라고도 함)), 전자 페이퍼(전자 잉크나 전기 영동 소자를 이용한 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장치(예컨대 그레이팅 라이트 밸브(GLV라고도 함) 표시 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD라고도 함)를 갖는 표시 장치) 및 압전 세라믹 디스플레이 등을 들 수 있다. 액정 표시 장치는, 투과형 액정 표시 장치, 반투과형 액정 표시 장치 등을 모두 포함한다. 이들 표시 장치는, 2차원 화상을 표시하는 표시 장치이어도 좋고, 3차원 화상을 표시하는 입체 표시 장치이어도 좋다. 원편광판은, 특히 유기 EL 표시 장치 또는 무기 EL 표시 장치에 특히 유효하게 이용할 수 있다.
원편광판은, 제1 광학 이방성층이 표시 장치의 시인측이 되도록 점착제층을 이용하여 표시 소자에 접합할 수 있다.
본 발명의 원편광판은, 차내 디스플레이광이 자동차 앞유리에서 반사되었을 때의 반사광을 저감함과 더불어, 그 반사광의 색 변화를 저감할 수 있고 내광성이 우수하기 때문에, 차재용 화상 표시 장치에 적합하다.
도 7에서, 유기 EL 표시 장치(600)는, 원편광판(101)의 제2 광학 이방성층(12)측에 적층된 점착제층(19)을 통해, 유기 EL 표시 소자(20)에 적층된 층 구성을 갖는다. 원편광판(101)은, 제1 광학 이방성층(11) 상에 적층된 접착층(21)을 통해 전면판(22)이 접합되어 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 예 중의 「%」 및 「부」는 특별히 기재하지 않는 한 질량% 및 질량부이다.
[디스플레이광의 반사광의 평가]
도 8에 도시한 바와 같이, 디스플레이(23), 흑아크릴판(25) 등을 배치하였다. 백표시의 디스플레이(23)의 시인측(흑아크릴판(25)측)에, 얻어진 원편광판(24)을 접합하였다. 백색 디스플레이(23)로부터 출사한 광을, 디스플레이(23)에 대한 각도가 45°가 되도록 설치한 흑아크릴판(25)에 반사시켰다. 디스플레이(23)의 표시면에 대하여 수직인 축(26)을 회전축으로 하여 디스플레이(23)를 수평 방향으로 회전시키고, 관찰 방향(27)으로부터 흑아크릴판(25)을 육안으로 관찰하였다. 이 때 반사광의 색감의 변화가 작은 것을 A, 큰 것을 B로 평가하였다.
[원편광판 컬의 평가]
실시예에서 얻어진 원편광판의 제2 광학 이방성층에 대하여, 아크릴계 점착제층 B와 세퍼레이트 필름을 접합하였다. 얻어진 점착제 부착 원편광판을 200 mm×100 mm의 크기로 절취하였다. 컷트한 점착제 부착 원편광판의 컬을 평가하였다. 컬이 보이는 것을 B, 컬이 보이지 않는 것을 A로 하였다.
[원편광판의 내광성 평가]
실시예에서 얻어진 원편광판의 제2 광학 이방성층에 대하여, 아크릴계 점착제층 B와 세퍼레이트 필름을 접합하였다. 얻어진 점착제 부착 원편광판을 40 mm×40 mm의 크기로 절취하였다. 세퍼레이트 필름을 박리하여 노출한 점착제를 무알칼리 유리에 접합하여 원편광판 부착 유리를 얻었다. 얻어진 샘플을 탁상 크세논 아크 램프식 촉진 내광성 시험기(ATLAS 제조, SUNTEST XLS+)로 UV 노광량 95400 kJ/㎡로 조사하였다. 한편, 조사는 원편광판의 제1 광학 이방성층측으로부터 행하였다. 조사 후의 원편광판의 파장 450 nm, 파장 550 nm 및 파장 650 nm의 광에 대한 면내 위상차값을, 오우지 계측 기기 주식회사 제조의 KOBRA-WR을 이용하여 측정하였다. 얻어진 데이터로부터 제2 광학 이방성층의 ΔRe(550)을 산출하였다.
ΔRe(550)=시험 후의 Re(550)-초기의 Re(550)
평가 기준:
A: ΔRe(550)이 비교예 1보다 작은 것을 내광성이 양호하다고 하였다.
B: ΔRe(550)이 비교예 1과 동등 혹은 큰 것을 내광성이 낮다고 하였다.
[광학 이방성층 A]
하기 구조의 광배향성 재료 5부(중량 평균 분자량: 30,000)와 시클로펜타논(용매) 95부를 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반하는 것에 의해 배향막 형성용 조성물을 얻었다.
이하에 나타내는 중합성 액정 화합물 a 및 중합성 액정 화합물 b를 90:10의 질량비로 혼합한 혼합물 100부에 대하여, 레벨링제(F-556; DIC사 제조)를 1.0부, 및 중합 개시제인 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(「이르가큐어 369(Irg369)」, BASF 재팬 주식회사 제조)을 6부 첨가하였다.
또한, 고형분 농도가 13%가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 첨가하고, 80℃에서 1시간 교반하는 것에 의해 액정 경화막 형성용 조성물을 얻었다.
중합성 액정 화합물 a는, 일본 특허 공개 제2010-31223호 공보에 기재된 방법으로 제조하였다. 또한, 중합성 액정 화합물 b는, 일본 특허 공개 제2009-173893호 공보에 기재된 방법에 준하여 제조하였다. 이하에 각각의 분자 구조를 나타낸다.
(중합성 액정 화합물 a)
Figure pat00001
(중합성 액정 화합물 b)
Figure pat00002
(기재, 배향막 및 중합성 액정 화합물이 경화한 층으로 이루어진 적층체의 제조)
기재로서 50 ㎛ 두께의 시클로올레핀계 필름[닛폰제온 주식회사 제조의 상품명 「ZF-14-50」] 상에 코로나 처리를 실시하였다. 코로나 처리가 실시된 면에, 배향막 형성용 조성물을 바코터로 도포하였다. 도포막을 80℃에서 1분간 건조시켰다. 건조한 도포막에, 편광 UV 조사 장치[우시오 전기 주식회사의 상품명 「SPOT CURE SP-9」]를 이용하여, 축각도 45°로 편광 UV를 조사하여 배향막을 얻었다. 편광 UV의 조사는, 파장 313 nm에서의 적산광량이 100 mJ/㎠가 되도록 행하였다.
계속해서, 배향막 상에, 액정 경화막 형성용 조성물을 바코터를 이용하여 도포하였다. 도포막을 120℃에서 1분간 건조시켰다. 건조한 도포막에, 고압 수은 램프[우시오 전기 주식회사의 상품명: 「유니큐어 VB-15201 BY-A」]를 이용하여 자외선을 조사하였다. 자외선의 조사 공정은, 파장 365 nm에서의 적산광량이 250 mJ/㎠가 되도록 질소 분위기하에 행하였다. 조사 직후에 냉각 공정으로서, 경화막을 5℃로 설정한 오븐에 20초간 투입하였다. 오븐에서 꺼낸 후, 즉시 다시 상기 자외선 조사 공정 및 냉각 공정을 실시하여, 기재, 배향막, 및 중합성 액정 화합물이 경화한 층으로 이루어진 적층체를 얻었다.
(위상차값의 측정)
적층체의 중합성 액정 화합물이 경화한 층 상에, 점착제층을 적층시켰다. 상기 점착제층을 통해 적층체를 유리에 접합하였다. 그 후, 적층체가 구비하는 기재를 박리하여, 위상차값을 평가하기 위한 샘플을 얻었다. 그 결과, 중합성 액정 화합물이 경화한 층은, 각 파장에서의 위상차값 Re(λ)로서, Re(450)=121 nm, Re(550)=142 nm, Re(650)=146 nm를 가졌다. 그 결과, Re(450)/Re(550)=0.85, Re(650)/Re(550)=1.03으로 산출되었다. 중합성 액정 화합물이 경화한 층은 λ/4의 위상차를 부여하는 층이었다.
[광학 이방성층 B]
일본 특허 공개 제2015-187717호 공보의 단락 0026 내지 단락 0051에 기재된 바와 같이, 제1 광학 이방성층(H)[Re(550)=250 nm]을 제작하였다.
[광학 이방성층 C]
일본 특허 공개 제2015-187717호 공보의 단락 0053 내지 단락 0062에 기재된 바와 같이, 제2 광학 이방성층(Q)[Re(550)=120 nm]을 제작하였다.
[광학 이방성층 D]
두께 25 ㎛의 노르보넨계 수지로 이루어진 연신 필름을 준비하였다. 위상차값을 측정한 바, Re(450)=99.0 nm, Re(550)=98.6 nm, Re(650)=98.5 nm이며, Re(450)/Re(550)=1.004, Re(650)/Re(550)=0.999로 산출되었다.
[광학 이방성층 E]
기판(TAC 필름, 두께 40 ㎛)의 표면에 폴리비닐알코올막(두께 0.1 ㎛)을 형성하였다. 러빙천을 이용하여, 기판의 길이 방향에 대하여 45°의 방향으로 폴리비닐알코올막 표면을 러빙 처리하여 배향 기판을 제작하였다.
네마틱 액정상을 나타내는 중합성 액정(BASF사 제조, 상품명 PaliocolorLC 242) 10 g과, 상기 중합성 액정 화합물에 대한 광중합 개시제(치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, 상품명 이르가큐어 907, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제 1% 함유) 0.5 g을 톨루엔 40 g에 용해하여 도공액을 조제하였다.
상기에서 얻어진 배향 기판의 표면에, 상기 도공액을 바코터에 의해 도공한 후 100℃에서 1분간 건조시켰다. 고압 수은 램프를 이용하여 도막에 자외선을 조사하는 것에 의해 광학 이방성층 E를 얻었다. 자외선의 조사는 질소 분위기하에 행하고, 파장 365 nm에서의 적산광량은 1200 mJ/㎠였다. 얻어진 광학 이방성층 E의 막 두께를 레이저 현미경으로 측정한 바, 그 막 두께는 973 nm였다. 배향각은 상기 기판의 길이 방향에 대하여 45°였다. 광학 이방성층 E의 위상차값을 측정한 바, Re(450)=145 nm, Re(550)=135 nm, Re(650)=132 nm였다. 각 파장에서의 면내 위상차값의 관계는 이하와 같다.
Re(450)/Re(550)=1.07
Re(650)/Re(550)=0.98
[직선 편광판 A]
PVA계 수지에 요오드가 흡착 배향된 편광자를 준비하였다. 이 편광자의 두께는 7 ㎛였다. 편광자의 한쪽 면에, 시클로올레핀 폴리머(COP) 필름(ZF-14, 닛폰제온 주식회사 제조)을 접합하였다. COP 필름의 두께는 13 ㎛였다. 이와 같이 하여, 편광자의 한쪽 면에 보호 필름을 구비하는 직선 편광판 A를 제작하였다.
[직선 편광판 B]
이하의 식 (1-6)으로 표시되는 중합성 액정 화합물과 식 (1-7)로 표시되는 중합성 액정 화합물 및 하기 식 (2-1a), (2-1b), (2-3a)로 표시되는 일본 특허 공개 제2013-101328호 공보의 실시예에 기재된 아조 색소를 포함하는 편광자 형성용 조성물을 준비하였다.
Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
기재 상에 배향막을 형성하였다. 배향막 상에, 편광층 형성용 조성물을 바코트법에 의해 도포하였다. 도막에 자외선을 조사하여 중합성 액정 화합물을 경화시켰다. 이와 같이 하여 직선 편광판 B를 제작하였다.
[아크릴계 점착제층 A]
두께 5 ㎛의 시트형 점착제(린테크 주식회사 제조)를 준비하였다.
[아크릴계 점착제층 B]
두께 25 ㎛의 시트형 점착제(린테크 주식회사 제조)를 준비하였다.
<실시예 1>
직선 편광판 A의 편광자측의 면에 아크릴계 점착제층 A를 접합하였다. 이 점착제층을 통해, 편광자의 흡수축과 광학 이방성층 A(제2 광학 이방성층)의 지상축이 이루는 각이 45°가 되도록 광학 이방성층 A의 중합성 액정 화합물이 경화한 층측의 면을 접합하였다.
직선 편광판 A의 COP측의 면에 아크릴계 점착제층 A를 접합하였다. 이 점착제층을 통해, 제2 광학 이방성층의 지상축과 광학 이방성층 A(제1 광학 이방성층)의 지상축이 이루는 각이 90°가 되도록 광학 이방성층 A의 중합성 액정 화합물이 경화한 층측의 면을 접합하였다.
이와 같이 하여, 광학 이방성층 A(제1 광학 이방성층), 편광판 A 및 광학 이방성층 A(제2 광학 이방성층)를 이 순으로 구비하는 원편광판을 제작하였다.
<실시예 2>
광학 이방성층 B(제3 광학 이방성층)와 광학 이방성층 C(제2 광학 이방성층)를 아크릴계 점착제층 A로 서로 접합하여, 광학 이방성층 적층체를 제작하였다.
실시예 1에서, 편광자의 흡수축과 광학 이방성층 A의 지상축이 이루는 각이 45°가 되도록 광학 이방성층 A(제2 광학 이방성층)를 접합한 것 대신, 편광자의 흡수축과 광학 이방성층 적층체의 광학 이방성층 C(제2 광학 이방성층)의 지상축이 이루는 각이 45°가 되도록, 광학 이방성층 적층체의 광학 이방성층 B(제3 광학 이방성층)측의 면과 직선 편광판 A의 편광자측의 면을 아크릴계 점착제층 A를 통해 접합한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 원편광판을 제작하였다.
<실시예 3>
직선 편광판 A 대신에 편광판 B를 이용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 원편광판을 제작하였다.
<실시예 4>
광학 이방성층 A(제2 광학 이방성층)의 지상축과 광학 이방성층 A(제1 광학 이방성층)의 지상축이 이루는 각이 0°가 되도록 광학 이방성층 A(제1 광학 이방성층)를 접합한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 원편광판을 제작하였다.
<비교예 1>
광학 이방성층 A(제1 광학 이방성층) 대신에 광학 이방성층 D를 이용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 원편광판을 제작하였다.
<비교예 2>
광학 이방성층 A(제1 광학 이방성층) 대신에 광학 이방성층 E를 이용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 원편광판을 제작하였다.
Figure pat00008
10: 편광자, 11: 제1 광학 이방성층, 12: 제2 광학 이방성층, 13, 15, 18, 21: 접착층, 19: 점착제층, 14: 보호 필름, 16: 직선 편광판, 17: 제3 광학 이방성층, 20: 유기 EL 표시 소자, 22: 전면판, 23: 디스플레이, 24: 원편광판, 25: 흑아크릴판, 26: 축, 27: 관찰 방향, 100, 101, 200, 300, 400, 500: 원편광판, 600: 유기 EL 표시 장치.

Claims (9)

  1. 시인측으로부터, 제1 광학 이방성층, 편광자, 제2 광학 이방성층을 이 순으로 갖는 원편광판으로서,
    상기 제1 광학 이방성층이 하기 식 (I), (II) 및 (III):
    Re(450)/Re(550)≤1.00 (I)
    1.00≤Re(650)/Re(550) (II)
    90 nm≤Re(550)≤180 nm (III)
    [식 중, Re(450)은 광학 이방성층의 파장 450 nm에서의 면내 위상차값을 나타내고,
    Re(550)은 광학 이방성층의 파장 550 nm에서의 면내 위상차값을 나타내고,
    Re(650)은 광학 이방성층의 파장 650 nm에서의 면내 위상차값을 나타낸다]
    으로 표시되는 광학 특성을 가지며,
    상기 제1 광학 이방성층 및 상기 제2 광학 이방성층이, 중합성 액정 화합물이 배향된 상태로 중합한 중합체를 포함하는 층인 원편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 광학 이방성층이 상기 식 (III)으로 표시되는 광학 특성을 갖는 원편광판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 광학 이방성층이 상기 식 (I) 및 상기 식 (II)를 더 갖는 원편광판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 식 (IV):
    200 nm≤Re(550)≤320 nm (IV)
    [식 중, Re(550)은 광학 이방성층의 파장 550 nm에서의 면내 위상차값을 나타낸다]
    로 표시되는 광학 특성을 갖는 제3 광학 이방성층을 더 갖는 원편광판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 광학 이방성층의 지상축과 상기 제2 광학 이방성층의 지상축이 이루는 각이 90°±10°인 원편광판.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편광자가, 일축 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소를 흡착 배향시킨 편광자인 원편광판.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편광자가, 중합성 액정 화합물이 중합한 경화막 중에, 이색성 색소가 배향된 편광자인 원편광판.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 원편광판을 구비하는 유기 일렉트로루미네선스 표시 장치.
  9. 제8항에 기재된 유기 일렉트로루미네선스 표시 장치를 포함하는 차재용(車載用) 디스플레이.
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