KR20210114954A - 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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타케히토 후치다
요시아키 아사노이
아키노리 이자키
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

내열성이 우수하며, 또한, 고온 환경 하에 있어서의 기포의 발생이 억제된 헤드업 디스플레이 장치(100)가 제공된다. 본 발명의 헤드업 디스플레이 장치(100)는, 투영광을 출사하는 표시기(10)와; 투영광을 반사하는 적어도 1개의 반사기(20)와; 개구부(32)를 갖고, 또한, 표시기(10) 및 반사기(20)를 내부에 수용하는 하우징(30)과; 개구부를 덮는 커버 부재(40)와; 커버 부재(40)의 하우징(30) 내부측에 설치되고, 커버 부재(40)측으로부터 순서대로 점착제층과 편광자를 포함하는 편광판(50);을 갖고, 커버 부재(40)와 점착제층의 층간 접착력은 30N/25㎜ 이상이다.

Description

헤드업 디스플레이 장치 및 그 제조 방법
본 발명은 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
차량의 운전자는, 앞유리를 통해서 전방을 주시함과 아울러, 인스트루먼트 패널 상의 계기류를 육안으로 보면서 운전을 실시한다. 즉, 시선이 전방과 하방의 계기류로 이동한다. 전방을 본 채 계기류를 볼 수 있으면, 시선의 이동이 없어 운전성(최종적으로 안전성)의 향상을 기대할 수 있다. 이 지견으로부터 헤드업 디스플레이 장치가 개발되고, 실용에 제공되도록 되어 오고 있다. 헤드업 디스플레이 장치에 있어서는, 광학계가 수납되는 하우징 내에의 진개 등의 이물을 방지하기 위해서, 광로의 개구부를 덮는 커버 부재가 설치된다. 또한, 하우징 내의 고온화를 방지하기 위해서(구체적으로는, 태양광의 입사를 방지하기 위해서), 상기 커버 부재에 편광판이 접합될 경우가 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 그러나, 종래의 헤드업 디스플레이 장치는 내열성이 불충분하다는 문제가 있다. 추가해서, 종래의 헤드업 디스플레이 장치에 있어서는, 고온 환경 하에서 커버 부재와 편광판의 계면 근방에 기포가 발생할 경우가 있다.
일본 특허공개 2008-70504호 공보
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 내열성이 우수하고, 또한, 고온 환경 하에 있어서의 기포의 발생이 억제된 헤드업 디스플레이 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 헤드업 디스플레이 장치는, 투영광을 출사하는 표시기와; 상기 투영광을 반사하는 적어도 1개의 반사기와; 개구부를 갖고, 또한, 상기 표시기 및 상기 반사기를 내부에 수용하는 하우징과; 상기 개구부를 덮는 커버 부재와; 상기 커버 부재의 하우징 내부측에 설치되고, 상기 커버 부재측으로부터 순서대로 점착제층과 편광자를 포함하는 편광판;을 갖고, 상기 커버 부재와 상기 점착제층의 층간 접착력은 30N/25㎜ 이상이다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 커버 부재의 상기 점착제층측의 표면의 수접촉각은 70° 이하이다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 편광자는 후술의 식 (1)로 나타내어지는 방향족 디스아조 화합물을 포함한다. 이 경우, 상기 편광자의 두께는 100㎚~1000㎚이다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 커버 부재는 폴리카보네이트계 수지를 포함한다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 커버 부재의 두께는 10㎛~1000㎛이다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 상기 헤드업 디스플레이 장치의 제조 방법이 제공된다. 이 제조 방법은, 상기 커버 부재의 일방의 면을 코로나 처리하는 것, 및, 상기 커버 부재의 코로나 처리면에 상기 점착제층을 개재하여 상기 편광판을 접합하는 것을 포함한다.
본 발명의 실시형태에 의하면, 커버 부재의 편광판이 적층되는 면을 코로나 처리함으로써, 커버 부재와 편광판 점착제층의 층간 접착력을 소정값 이상으로 할 수 있다. 이와 같은 커버 부재와 편광판을 헤드업 디스플레이 장치에 있어서 하우징의 개구부를 덮도록 해서 부착함으로써, 내열성이 우수하고, 또한, 고온 환경 하에 있어서의 기포의 발생이 억제된 헤드업 디스플레이 장치를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 헤드업 디스플레이 장치를 설명하는 부분 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 별도의 실시형태에 의한 헤드업 디스플레이 장치를 설명하는 부분 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 헤드업 디스플레이 장치에 사용될 수 있는 편광판의 일례를 설명하는 개략 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에는 한정되지 않는다.
A．헤드업 디스플레이 장치의 전체 구성
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 헤드업 디스플레이 장치를 설명하는 부분 개략 단면도이다. 헤드업 디스플레이 장치(100)는, 투영광을 출사하는 표시기(10)와; 투영광을 반사하는 적어도 1개의 반사기(도시예에서는, 1개의 반사기)(20)와; 개구부(32)를 갖고, 또한, 표시기(10) 및 반사기(20)를 내부에 수용하는 하우징(30)과; 개구부(32)를 덮는 커버 부재(40)와; 커버 부재(40)의 하우징 내부측에 형성된 편광판(50);을 갖는다. 도 1의 실시형태에서는 1개의 반사기(20)가 설치되어 있지만, 도 2에 나타내는 헤드업 디스플레이 장치(101)와 같이 2개의 반사기(20, 22)가 설치되어도 좋다.
표시기(10)로서는 임의의 적절한 구성이 채용될 수 있다. 표시기의 대표예 로서는 액정 표시 장치를 들 수 있다. 액정 표시 장치는 편광자를 포함하므로, 액정 표시 장치로부터 출사되는 투영광은 직선 편광으로 된다.
반사기(20)(및 존재할 경우에는 반사기(22))로서는, 임의의 적절한 구성이 채용될 수 있다. 반사기(20)는, 예를 들면 거울부와 상기 거울부를 하우징(30)의 소정의 위치에서 유지하는 미러 홀더를 갖는다. 거울부는 평면경이라도 좋고 요면경이라도 좋다. 도시예에서는 요면경이 채용되어 있다. 요면경을 사용함으로써 투영되는 영상을 확대해서 표시할 수 있다. 요면경의 곡률 반경은 목적, 투영시키는 영상의 크기 등에 따라 적절히 설정될 수 있다. 반사기(22)가 설치될 경우, 반사기(22)는, 예를 들면 적외선만을 투과하고 또한 가시광선 및 자외선을 반사하는 평면경(콜드 미러)일 수 있다.
하우징(30)은, 표시기(10) 및 반사기(20, 22)를 수용 가능한 내부 공간을 갖는 상자 형상의 부재이다. 하우징(30)은, 대표적으로는 개구부(32)를 갖고, 이 개구부(32)를 통해서 표시기(10)로부터 출사된 투영광이 하우징(30)의 외부로 방출된다. 하우징(30)은 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다. 바람직한 구성 재료로서는, 태양광의 조사에 의해 승온하기 어렵고 또한 성형하기 쉬운 재료를 들 수 있다. 이와 같은 재료의 구체예로서는, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 폴리올레핀계 수지, 불소계 수지, 페녹시계 수지를 들 수 있다. 하우징(30)은 자동차의 일부에 장착되어 있어도 좋고, 자동차와 독립된 부재 라도 좋다. 예를 들면, 자동차의 대시보드를 하우징으로서 사용해도 좋다.
커버 부재(40)는, 하우징(30)의 내부에 진개가 들어가지 않도록 하우징(30)의 개구부(32)를 덮는 판 형상의 부재이다. 커버 부재(40)는, 대표적으로는 투명하고, 반사기(20)로부터 반사된 투영광은 커버 부재(40)를 투과해서 하우징(30)의 외부로 방출된다. 커버 부재의 상세에 대해서는 B항에서 후술한다.
편광판(50)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 커버 부재(40)측으로부터 순서대로 점착제층(52)과 편광자(54)와 필요에 따라 기재(56)를 포함한다. 편광판(50)은, 대표적으로는, 점착제층(52)을 개재하여 커버 부재(40)의 하우징 내부측에 접합되어 있다. 커버 부재의 하우징 내부측에 편광판을 배치함으로써, 편광판의 편광자에 의해 태양광의 입사(투과)를 억제할 수 있으므로, 헤드업 디스플레이 장치의 내열성을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 실시형태에 있어서는, 커버 부재(40)와 점착제층(52) 사이의 층간 접착력은 30N/25㎜ 이상이고, 바람직하게는 35N/25㎜ 이상이며, 보다 바람직하게는 40N/25㎜ 이상이다. 층간 접착력의 상한은, 예를 들면 50N/25㎜일 수 있다. 커버 부재와 점착제층 사이의 층간 접착력이 이와 같은 범위이면, 고온 환경 하에 있어서 커버 부재와 점착제층의 계면 근방의 기포의 발생을 억제할 수 있다. 이와 같은 층간 접착력은, 예를 들면, 커버 부재의 편광판이 적층되는 면을 소정의 조건으로 코로나 처리함으로써 실현될 수 있다. 본 발명의 실시형태에 의하면, 편광자에 의한 효과와 층간 접착력의 효과의 상승적인 효과에 의해, 내열성이 우수하고, 또한, 고온 환경 하에 있어서의 기포의 발생이 억제된 헤드업 디스플레이 장치를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 실시형태에 있어서는, 커버 부재의 점착제층측의 표면의 수접촉각은, 바람직하게는 70° 이하이며, 보다 바람직하게는 67° 이하이며, 더 바람직하게는 64° 이하이다. 수접촉각의 하한은, 예를 들면 55°일 수 있다. 수접촉각이 이와 같은 범위이면, 소망의 층간 접착력이 얻어지고, 결과적으로, 고온 환경 하에 있어서 커버 부재와 점착제층의 계면 근방의 기포의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 편광판의 상세에 대해서는 C항에서, 코로나 처리의 상세에 대해서는 D항에서 후술한다.
편광판(50)(실질적으로는, 편광자(54))의 흡수축의 방향은, 대표적으로는, 투영광(대표적으로는, 직선 편광)의 편광 방향과 실질적으로 평행하게 되는 방향으로 설정되어 있다. 본 명세서에 있어서 「실질적으로 평행」 및 「대략 평행」이라는 표현은, 2개의 방향이 이루는 각도가 0°±7°일 경우를 포함하고, 바람직하게는 0°±5°이며, 더 바람직하게는 0°±3°이다. 또한, 「실질적으로 직교」 및 「대략 직교」라는 표현은, 2개의 방향이 이루는 각도가 90°±7°일 경우를 포함하고, 바람직하게는 90°±5°이며, 더 바람직하게는 90°±3°이다. 또한, 본 명세서에 있어서 단지 「직교」 또는 「평행」이라고 할 때는, 실질적으로 직교 또는 실질적으로 평행인 상태를 포함할 수 있는 것으로 한다.
목적에 따라서, 점착제층(52)과 편광자(54) 사이에 위상차층(도시하지 않음)이 더 형성되어도 좋다. 위상차층의 면내 위상차 Re(550)는 3000㎚ 이상이다. 위상차층의 면내 위상차가 이와 같이 매우 크면, 시인 각도에 의해 위상차의 변화가 발생해도 위상차층 전체의 위상차가 매우 크므로, 시인성에 주는 영향을 작게 할 수 있다. 그 결과, 편광 선글라스를 통해 시인했을 경우라도 우수한 시인성을 실현할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「Re(λ)는 23℃에 있어서의 파장 λ㎚의 광으로 측정한 필름의 면내 위상차이다. 따라서, 「Re(550)」는 23℃에 있어서의 파장 550㎚의 광으로 측정한 필름의 면내 위상차이다. Re(λ)는 필름의 두께를 d(㎚)로 했을 때, 식: Re=(nx-ny)×d에 의해 구해진다. 여기에서, 「nx」는 면내의 굴절률이 최대로 되는 방향(즉, 지상축 방향)의 굴절률이며, 「ny」는 면내에서 지상축과 직교하는 방향(즉, 진상축 방향)의 굴절률이다.
헤드업 디스플레이 장치의 상세한 구성에 대해서는, 업계에서 관용되고 있는 임의의 적절한 구성이 채용되므로 상세한 설명은 생략한다. 이하, 커버 부재, 편광판, 및 헤드업 디스플레이 장치의 제조 방법에 대해서 구체적으로 설명한다.
B．커버 부재
커버 부재(40)는 상기와 같이 대표적으로는 투명하다. 본 명세서에 있어서 「투명」이란, 파장 360㎚~830㎚의 가시광을 투과하는 성질을 갖는 것을 의미한다. 투명은 실질적으로 가시광을 흡수하지 않고, 가시광역의 모든 파장의 광을 투과할 경우(무색 투명), 및, 가시광역의 일부의 파장의 광을 흡수하고, 또한 그 파장 이외의 광을 투과할 경우(유색 투명)를 포함한다. 커버 부재(40)는 바람직하게는 무색 투명이다. 커버 부재의 전광선 투과율은, 바람직하게는 50% 이상이며, 보다 바람직하게는 70% 이상이며, 더 바람직하게는 90% 이상이다. 전광선 투과율은 JIS K7375에 준해서 측정되는 값이다.
커버 부재의 표면 형상은 개구부(32)의 형상에 따라 적절히 설계할 수 있다. 예를 들면, 커버 부재는, 개구부를 덮는 부분이 평면만 또는 곡면만으로 구성되어 있어도 좋고, 개구부를 덮는 부분이 복수의 평면 및/또는 복수의 곡면으로 구성되어도 좋다. 대표적으로는, 커버 부재의 표면 형상은 평면만 또는 곡면만으로 구성되어 있다. 도시예에서는, 개구부를 덮는 부분이 곡면만으로 구성된 커버 부재가 사용되어 있다.
커버 부재의 두께는, 예를 들면 10㎛~1000㎛일 수 있다. 커버 부재가 지나치게 두꺼우면, 투영광의 투과율이 저감하고(투영광의 광손실이 많아지고), 또한, 이중상이 발생하는 하나의 원인으로 될 우려가 있다. 커버 부재가 지나치게 얇으면, 기계적 강도가 불충분해지고, 피복 기능이 불충분하게 될 우려가 있다.
커버 부재는 임의의 적절한 투명 재료로 구성될 수 있다. 대표예로서는 수지, 유리를 들 수 있다. 수지의 구체예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 비스페놀A계 폴리카보네이트 등의 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지, 락톤 변성 아크릴 수지 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 환상 구조 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리페닐렌술피드계 수지; 비닐알콜계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 아릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지;를 들 수 있다. 이들 수지는 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다.
C．편광판
C-1. 편광자
편광자로서는 임의의 적절한 편광자가 채용될 수 있다. 대표예로서는 요오드계 편광자 및 리오트로픽 액정 편광자를 들 수 있다. 바람직하게는 리오트로픽 액정 편광자이다. 리오트로픽 액정 편광자는 내열성이 우수하므로, 결과적으로, 헤드업 디스플레이 장치의 내열성을 더욱 향상시킬 수 있다. 그 결과, 내열성과 기포의 억제라는 효과의 양립이 현저해질 수 있다.
리오트로픽 액정 편광자는, 예를 들면, 하기 식 (1)로 나타내어지는 방향족 디스아조 화합물을 포함한다:
Figure pct00001
식 (1)에 있어서, Q1은 치환 또는 비치환의 아릴기를 나타내고, Q2는 치환 또는 비치환의 아릴렌기를 나타내고, R1은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환의 알킬기, 치환 또는 비치환의 아세틸기, 치환 또는 비치환의 벤조일기, 치환 또는 비치환의 페닐기를 나타내고, M은 카운터 이온을 나타내고, m은 0~2의 정수이며, n은 0~6의 정수이고; 단, m 및 n 중 적어도 일방은 0이 아니고, 1≤m+n≤6이며, m이 2일 경우 각각의 R1은 동일해도 좋고 달라도 좋다.
식 (1)에 나타내어진 OH, (NHR1)m, 및 (SO3M)n은, 각각 나프틸환의 7개의 치환 부위 중 어느 것에 결합되어 있어도 좋다.
식 (1)의 나프틸기와 아조기(-N=N-)의 결합 위치는 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는, 나프틸기와 아조기는 나프틸기의 1위치 또는 2위치에서 결합되어 있다.
식 (1)의 R1의 알킬기, 아세틸기, 벤조일기, 또는 페닐기가 치환기를 가질 경우, 그 치환기로서는, 하기 아릴기 또는 아릴렌기에 있어서 예시하는 치환기를 들 수 있다. R1은, 바람직하게는, 수소 원자, 치환 또는 비치환의 알킬기, 치환 또는 비치환의 아세틸기이며, 보다 바람직하게는 수소 원자이다. 치환 또는 비치환의 알킬기로서는 치환 또는 비치환의 탄소수 1~6의 알킬기를 들 수 있다.
식 (1)의 M(카운터 이온)은, 바람직하게는, 수소 이온; Li, Na, K, Cs 등의 알칼리 금속 이온; Ca, Sr, Ba 등의 알칼리 토류 금속 이온; 그 밖의 금속 이온; 알킬기 또는 히드록시알킬기로 치환되어 있어도 좋은 암모늄 이온; 유기 아민의 염등을 들 수 있다. 금속 이온으로서는, 예를 들면, Ni+, Fe3+, Cu2+, Ag+, Zn2+, Al3+, Pd2+, Cd2+, Sn2+, Co2+, Mn2+, Ce3+를 들 수 있다. 유기 아민으로서는 탄소수 1~6의 알킬아민, 히드록실기를 갖는 탄소수 1~6의 알킬아민, 카르복실기를 갖는 탄소수 1~6의 알킬아민 등을 들 수 있다. 식 (1)에 있어서, SO3M이 2개 이상 존재할 경우, 각각의 M은 동일해도 좋고 달라도 좋다. 또한, 식 (1)에 있어서, SO3M의 M이 2가 이상의 양이온일 경우, 인접하는 다른 아조계 화합물의 SO3 -과 결합해서 초분자 회합체를 형성할 수 있다.
식 (1)의 m은 바람직하게는 1이다. 또한, 일반식 (1)의 n은 바람직하게는 1 또는 2이다.
식 (1)의 나프틸기의 구체예로서는, 하기 식 (a)~식 (l)로 나타내어지는 것을 들 수 있다. 식 (a)~식 (l)의 R1 및 M은 식 (1)에 대해서 설명한 바와 같다.
Figure pct00002
식 (1)에 있어서 Q1로 나타내어지는 아릴기는, 페닐기 외, 나프틸기 등과 같은 벤젠환이 2 이상 축합한 축합환기를 들 수 있다. Q2로 나타내어지는 아릴렌기는, 페닐렌기 외, 나프틸렌기 등과 같은 벤젠환이 2 이상 축합한 축합환기를 들 수 있다.
Q1의 아릴기 또는 Q2의 아릴렌기는, 각각 치환기를 갖고 있어도 좋고, 치환기를 갖고 있지 않아도 좋다. 상기 아릴기 또는 아릴렌기가 치환 또는 비치환의 어느 경우라도, 극성기를 갖는 식 (1)의 방향족 디스아조 화합물은 수계 용매에 대한 용해성이 우수하다.
상기 아릴기 또는 아릴렌기가 치환기를 가질 경우, 그 치환기로서는, 예를 들면, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 탄소수 1~6의 알킬아미노기, 페닐아미노기, 탄소수 1~6의 아실아미노기, 디히드록시프로필기 등의 탄소수 1~6의 히드록시알킬기, COOM기 등의 카르복실기, SO3M기 등의 술폰산기, 수산기, 시아노 기, 니트로기, 아미노기, 할로겐기 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 상기 치환기는, 탄소수 1~6의 알콕시기, 탄소수 1~6의 히드록시알킬기, 카르복실기, 술폰산기, 및 니트로기로부터 선택되는 1개이다. 이와 같은 치환기를 갖는 방향족 디스아조 화합물은 특히 수용성이 우수하다. 상기 아릴기 또는 아릴렌기는, 이들 치환기의 1종으로 치환되어 있어도 좋고, 2종 이상으로 치환되어 있어도 좋다. 또한, 치환기는 임의의 비율로 치환되어 있어도 좋다.
식 (1)의 Q1은, 바람직하게는 치환 또는 비치환의 페닐기이며, 보다 바람직하게는 상기 치환기를 갖는 페닐기이다. Q2는, 바람직하게는 치환 또는 비치환의 나프틸렌기이며, 보다 바람직하게는 상기 치환기를 갖는 나프틸렌기이며, 특히 바람직하게는 상기 치환기를 갖는 1,4-나프틸렌기이다.
식 (1)의 Q1이 치환 또는 비치환의 페닐기이고, 또한, Q2가 치환 또는 비치환의 1,4-나프틸렌기인 방향족 디스아조계 화합물은 하기 식 (2)로 나타내어진다.
Figure pct00003
식 (2)에 있어서, R1, M, m 및 n은, 상기 식 (1)에 대해서 설명한 바와 같다. 식 (2)에 있어서, A 및 B는 치환기를 나타내고, a 및 b는 그 치환수를 나타낸다. A 및 B는, 각각 독립적으로, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 탄소수 1~6의 알킬아미노기, 페닐아미노기, 탄소수 1~6의 아실아미노기, 디히드록시 프로필기 등의 탄소수 1~6의 히드록시알킬기, COOM기 등의 카르복실기, SO3M기 등의 술폰산기, 수산기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 할로겐기를 나타낸다. a는 0~5의 정수이며, b는 0~4의 정수를 나타낸다. 단, a 및 b 중 적어도 일방은 0이 아니다. a가 2 이상일 경우, 치환기 A는 동일해도 좋고, 달라도 좋다. b가 2 이상일 경우, 치환기 B는 동일해도 좋고, 달라도 좋다.
식 (2)에 포함되는 방향족 디스아조 화합물 중에서는, 하기 식 (3)으로 나타내어지는 방향족 디스아조 화합물이 바람직하다. 식 (3)의 방향족 디스아조 화합물은, 치환기 A가 아조기(-N=N-)를 기준으로 해서 파라 위치에 결합되어 있다. 또한, 식 (3)의 방향족 디스아조 화합물은, 그 나프틸기의 OH기가 아조기에 인접한 위치(오르토 위치)에 결합되어 있다. 이와 같은 식 (3)의 방향족 디스아조 화합물을 사용하면, 가열에 의해 수축하기 어려운 편광자를 용이하게 형성할 수 있다.
Figure pct00004
식 (3)에 있어서, R1, M, m 및 n은, 상기 식 (1)에 대해서 설명한 바와 같고, A는 상기 식 (2)에 대해서 설명한 바와 같다. 식 (3)에 있어서, p는 0~4의 정수를 나타낸다. p는 바람직하게는 1 또는 2이며, 보다 바람직하게는 1이다.
상기 식 (1)~(3)으로 나타내어지는 방향족 디스아조 화합물은, 예를 들면, 호소다 유타카 저 「이론제조 염료화학(5판)」(1968년 7월 15일 기호도 발행, 135쪽~152쪽)에 따라서 합성할 수 있다. 예를 들면, 식 (3)의 방향족 디스아조 화합물은, 아닐린 유도체와 나프탈렌 술폰산 유도체를 디아조화 및 커플링 반응시켜서 모노아조 화합물을 얻은 후, 이 모노아조 화합물을 디아조화하고, 또한, 1-아미노-8-나프톨술폰산 유도체와 커플링 반응시킴으로써 합성할 수 있다.
리오트로픽 액정 편광자는, 예를 들면, 하기 공정 B 및 공정 C를 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 필요에 따라서, 공정 B 전에 공정 A를 행해도 좋고, 공정 C 후에 공정 D를 행해도 좋다.
공정 A: 기재의 표면에 배향 처리를 실시하는 공정.
공정 B: 기재의 표면에 상기 식 (1)로 나타내어지는 방향족 디스아조 화합물을 포함하는 코팅액을 도포하여, 도막을 형성하는 공정.
공정 C: 도막을 건조하여, 건조 도막인 편광자를 형성하는 공정.
공정 D: 공정 C에서 얻어진 편광자의 표면에 내수화 처리를 실시하는 공정.
(공정 A)
공정 A는 기재의 표면에 배향 처리를 행함으로써 기재의 표면에 배향 규제력을 부여하는 공정이다. 미리 배향 규제력을 갖는 기재를 사용할 경우, 공정 A를 실시할 필요는 없다. 배향 규제력의 부여 방법으로서는, 예를 들면 (a) 기재의 표면을 러빙 처리하는 방법, (b) 필름의 표면에 폴리이미드 등의 막을 형성하고, 그 막의 표면을 러빙 처리해서 배향막을 형성하는 방법, (c) 필름의 표면에 광반응성 화합물로 이루어지는 막을 형성하고, 그 막에 광조사해서 배향막을 형성하는 방법을 들 수 있다. 또한, (b) 및 (c)의 방법을 이용할 경우, 기재와 편광자 사이에 배향막을 갖는 편광판이 제작된다. 기재는 그대로 사용해도 좋고(이 경우, 기재가 편광자의 보호층으로서 기능할 수 있다), 기재를 박리해서 상기 박리면에 임의의 적절한 보호 필름을 형성해도 좋다.
(공정 B)
공정 B는 코팅액을 사용하여 도막을 형성하는 공정이다. 코팅액은, 상기 방향족 디스아조 화합물과, 방향족 디스아조 화합물을 용해 또는 분산시키는 용매를 포함한다. 코팅액은 용매에 방향족 디스아조 화합물을 용해 또는 분산시킴으로써 얻어진다. 또한, 필요에 따라서, 상기 방향족 디스아조 화합물 이외의 다른 폴리머, 및/또는 첨가제 등을 용매에 첨가해도 좋다.
방향족 디스아조 화합물을 용해 또는 분산시키는 용매는 임의의 적절한 용매를 사용할 수 있다. 수계 용매가 바람직하다. 수계 용매로서는 물, 친수성 용매, 물과 친수성 용매의 혼합 용매 등을 들 수 있다. 친수성 용매는 물에 대략 균일하게 용해되는 용매이다. 친수성 용매로서는, 예를 들면 메탄올, 이소프로필알콜 등의 알콜류; 에틸렌글리콜 등의 글리콜류; 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등의 셀로솔브류; 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류; 아세트산 에틸 등의 에스테르류;를 들 수 있다. 상기 수계 용매는, 바람직하게는, 물, 또는, 물과 친수성 용매의 혼합 용매가 사용된다.
상기 식 (1)로 나타내어지는 방향족 디스아조 화합물은 리오트로픽 액정성을 갖는 유기 화합물이다. 그 때문에, 코팅액은, 액온이나 방향족 디스아조 화합물의 농도 등을 변화시킴으로써, 리오트로픽 액정상을 나타낸다. 리오트로픽 액정상은, 방향족 디스아조 화합물이 액 중에서 초분자 회합체를 형성함으로써 발생한다. 리오트로픽 액정상은 편광 현미경으로 관찰되는 광학 모양에 의해, 확인, 식별할 수 있다. 또한, 초분자 회합체는, 복수의 방향족 디스아조 화합물이 수소 결합 등에 의해 결합되어 형성된 1개의 큰 복합체이다.
코팅액 중에 있어서의 방향족 디스아조 화합물의 농도는, 그것이 액정상을 나타내는 바와 같이 조제하는 것이 바람직하다. 코팅액 중에 있어서의 방향족 디스아조 화합물의 농도는, 통상 0.05중량%~50중량%이며, 바람직하게는 0.5중량%~40중량%이고, 보다 바람직하게는 1중량%~10중량%이다. 또한, 코팅액은 적절한 pH로 조정된다. 코팅액의 pH는, 바람직하게는 2~10 정도, 보다 바람직하게는 6~8 정도이다. 또한, 코팅액의 온도는, 바람직하게는 10℃~40℃, 보다 바람직하게는 15℃~30℃로 조정된다.
코팅액을 기재 상에 도포함으로써 도막이 형성된다. 도막 내에 있어서, 방향족 디스아조 화합물은 기재의 배향 규제력에 의해 소정의 방향으로 배향한다. 코팅 액의 도포 방법으로서는, 임의의 적절한 코터를 사용한 도포 방법을 채용할 수 있다. 코터로서는, 예를 들면 바 코터, 롤 코터, 스핀 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터, 에어 나이프 코터, 다이 코터를 들 수 있다.
(공정 C)
공정 C는 건조 도막인 편광자를 형성하는 공정이다. 기재 위에 건조 도막인 편광자를 형성함으로써 기재와 편광자를 갖는 편광판이 얻어진다.
공정 B에서 얻어진 도막을 건조함으로써, 도막에 포함되는 용매가 휘발하여, 고형의 방향족 디스아조 화합물을 포함하는 건조 도막(리오트로픽 액정 편광자)이 형성된다. 편광자의 내부에 있어서, 방향족 디스아조 화합물은 초분자 회합체를 형성한 채 그 배향이 고정되어 있다. 도막의 건조 방법으로서는, 예를 들면 자연 건조, 강제적인 건조를 들 수 있다. 강제적인 건조로서는, 예를 들면 감압 건조, 가열 건조, 감압 가열 건조를 들 수 있다. 바람직하게는, 자연 건조가 이용된다. 도막의 건조 시간은, 건조 온도나 용매의 종류에 따라 적당히 설정될 수 있다. 예를 들면, 자연 건조의 경우에는, 건조 시간은, 바람직하게는 1초~120분이며, 보다 바람직하게는 10초~5분이다. 건조 온도는 바람직하게는 10℃~100℃이며, 보다 바람직하게는 10℃~90℃이며, 특히 바람직하게는 10℃~80℃이다. 또한, 건조 온도란, 도막의 표면이나 내부의 온도가 아니라, 도막을 건조하는 분위기의 온도를 의미한다.
(공정 D)
공정 D는 편광자에 내수화 처리액을 접촉시킴으로써 편광자에 내수성을 부여하는 공정이다. 편광자를 내수화 처리액에 접촉시키는 방법으로서는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 접촉 방법으로서는, (a) 편광자의 표면에 내수화 처리액을 도포하고, (b) 내수화 처리액이 채워진 욕 중에 편광판(편광자)을 침지하고, (c) 내수화 처리액이 채워진 욕 중에 편광판(편광자)를 통과시키는 등의 방법을 들 수 있다. 상기 (a)의 내수화 처리액의 도포는 임의의 적절한 코터, 또는, 스프레이 등을 이용하여 행해질 수 있다.
내수화 처리액은 임의의 적절한 액체를 사용할 수 있다. 내수화 처리액은, 예를 들면, 유기 색소를 가교하는 기능을 갖는 가교제와, 그 가교제를 용해 또는 분산하는 용매를 포함한다. 가교제로서는, 예를 들면 유기 질소 화합물을 들 수 있고, 용매로서는, 예를 들면 수계 용매를 들 수 있다. 유기 질소 화합물로서는, 그분자 중에 2개 이상의 양이온성기(바람직하게는, 질소 원자를 포함하는 양이온성 기)를 갖는 비환식의 유기 질소 화합물 등이 바람직하게 사용된다. 비환식의 유기 질소 화합물(비환식의 지방족 질소 화합물)로서는, 예를 들면, 알킬렌디아민 등의 지방족 디아민 또는 그 염; 알킬렌트리아민 등의 지방족 트리아민 또는 그 염; 알킬렌테트라아민 등의 지방족 테트라아민 또는 그 염; 알킬렌펜타아민 등의 지방족 펜타아민 또는 그 염; 알킬렌에테르디아민 등의 지방족 에테르디아민 또는 그 염 등을 들 수 있다. 수계 용매로서는 상기 공정 B에 관해서 설명한 것을 사용할 수 있다.
내수화 처리액 중에 있어서의 가교제의 농도는, 바람직하게는 1질량%~50질량%이며, 더 바람직하게는 5질량%~30질량%이다. 내수화 처리액에 편광자를 접촉시키면, 편광자의 내부의 유기 색소가 가교제를 통해 가교된다. 가교에 의해, 내수성 및 기계적 강도가 우수한 편광자가 얻어진다.
리오트로픽 액정 편광자의 두께는, 바람직하게는 1000㎚ 이하이고, 보다 바람직하게는 700㎚ 이하이며, 특히 바람직하게는 500㎚ 이하이다. 리오트로픽 액정 편광자의 두께의 하한은, 바람직하게는 100㎚이고, 보다 바람직하게는 200㎚이며, 특히 바람직하게는 300㎚이다. 편광자의 두께가 이와 같은 범위이면, 투영광을 양호하게 하우징으로부터 발할 수 있고, 또한, 태양광의 하우징 내부로의 입사(투과)를 억제할 수 있다.
편광자는, 바람직하게는, 파장 380㎚~780㎚ 중 어느 한 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광자의 단체 투과율은, 바람직하게는 35.0%~50.0%이며, 보다 바람직하게는 40.0%~45.0%이다.
편광자의 편광도는, 예를 들면 88% 이상이며, 바람직하게는 89% 이상이며, 더 바람직하게는 90% 이상이다. 편광도의 상한은, 예를 들면 99%일 수 있다.
C-2. 위상차층
위상차층은 편광판의 임의의 구성 요소이며, 필요에 따라서 형성된다. 편광판에 위상차층이 형성될 경우, 위상차층은, 상기와 같이, 면내 위상차 Re(550)가 3000㎚ 이상이라는 초고위상차를 갖는다. 위상차층은, 대표적으로는 굴절률 특성이 nx>ny의 관계를 나타낸다. 위상차 필름의 면내 위상차 Re(550)는, 바람직하게는 4000㎚ 이상이며, 보다 바람직하게는 5000㎚ 이상이다. 면내 위상차 Re(590)의 상한은, 예를 들면 30000㎚이며, 바람직하게는 20000㎚이다. 면내 위상차가 이와 같은 범위이면, 재료 및 제조 방법(연신 방법)을 적절히 조합해서 선택함으로써, 필름을 파단시키지 않고 이와 같은 면내 위상차를 실현하는 것이 가능해진다. 결과적으로, 편광 선글라스 등의 편광 렌즈를 통해 표시 화면을 시인했을 경우라도 양호한 시인성을 확보할 수 있는 편광판(결과적으로, 헤드업 디스플레이 장치)을, 공업적으로 실현할 수 있다.
위상차층의 복굴절 Δnxy는 0.085 이상이고, 바람직하게는 0.09 이상이며, 보다 바람직하게는 0.10 이상이다. 복굴절 Δnxy의 상한은, 예를 들면 0.15이다. 복굴절 Δnxy가 이와 같은 범위이면, 조작 가능 또는 조작 용이한 연신 배율로 소망의 면내 위상차를 실현할 수 있다. 복굴절 Δnxy는 식: Δnxy=nx-ny에 의해 구해진다.
위상차층은, nx>ny의 관계를 갖는 한, 임의의 적절한 굴절률 타원체를 나타낸다. 바람직하게는, 위상차층의 굴절률 타원체는 nx>ny≥nz의 관계를 나타낸다.
편광자와 위상차층은, 편광자의 흡수축과 위상차층의 지상축이 소정의 각도를 이루도록 적층되어 있다. 편광자의 흡수축과 위상차층의 지상축이 이루는 각도는, 바람직하게는 35°~55°이고, 보다 바람직하게는 38°~52°, 더 바람직하게는 40°~50°이며, 특히 바람직하게는 42°~48°이며, 보다 특히 바람직하게는 45° 근방이다. 위상차층을 이와 같은 축관계에서 편광자보다 커버 부재측에 배치함으로써, 편광 선글라스 등의 편광 렌즈를 통해 시인했을 경우에, 우수한 시인성을 실현할 수 있다.
위상차층은 상기와 같은 광학 특성을 만족시킬 수 있는, 임의의 적절한 위상차 필름으로 구성된다. 위상차 필름을 형성하는 수지의 대표예로서는, 폴리에스테르계 수지(예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트), 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르계 수지(예를 들면, 폴리에테르에테르케톤), 폴리스티렌계 수지, 환상 올레핀계 수지를 들 수 있다. 특히, 폴리에스테르계 수지는 고유 복굴절이 크고, 연신 배율이 낮아도, 또한 두께가 얇아도 비교적 용이하게 큰 면내 위상차가 얻어지기 때문에 적합하게 사용할 수 있다.
위상차층(위상차 필름)은, 대표적으로는, 상기와 같은 수지로 형성된 수지 필름을 적어도 일방향으로 연신함으로써 제작된다. 연신 방법 및 연신 조건을 적당히 선택함으로써, 상기 소망의 광학 특성(예를 들면, 굴절률 타원체, 면내 위상차, Nz 계수)을 갖는 위상차 필름(결과적으로, 위상차층)을 얻을 수 있다.
하나의 실시형태에 있어서는, 위상차층은 수지 필름을 1축 연신 또는 고정단 1축 연신함으로써 제작된다. 1축 연신의 구체예로서는, 수지 필름을 장척 방향으로 주행시키면서 길이 방향(종방향)으로 연신하는 방법을 들 수 있다. 1축 연신의 다른 구체예로서는, 텐터를 이용하여 횡방향으로 연신하는 방법을 들 수 있다. 연신 배율은 바람직하게는 10%~500%이다.
별도의 실시형태에 있어서는, 위상차층은, 장척 형상의 수지 필름을 장척 방향에 대하여 각도 θ의 방향으로 연속적으로 경사 연신함으로써 제작된다. 경사 연신을 채용함으로써, 필름의 장척 방향에 대하여 각도 θ의 배향각을 갖는 장척 형상의 연신 필름이 얻어지고, 예를 들면, 편광자와의 적층시에 롤투롤이 가능해 지고, 제조 공정을 간략화할 수 있다. 각도 θ는 상기와 같은 편광자의 흡수축과 위상차층의 지상축이 이루는 각도에 대응한다.
경사 연신에 사용하는 연신기로서는, 예를 들면, 횡 및/또는 종방향으로, 좌우 다른 속도의 이송력 또는 인장력 또는 인취력을 부가할 수 있는 텐터식 연신기를 들 수 있다. 텐터식 연신기에는 횡 1축 연신기, 동시 2축 연신기 등이 있지만, 장척 형상의 수지 필름을 연속적으로 경사 연신할 수 있는 한, 임의의 적절한 연신기가 사용될 수 있다.
경사 연신의 방법으로서는, 예를 들면, 일본 특허공개 소 50-83482호 공보, 일본 특허공개 평 2-113920호 공보, 일본 특허공개 평 3-182701호 공보, 일본 특허공개 2000-9912호 공보, 일본 특허공개 2002-86554호 공보, 일본 특허공개 2002-22944호 공보 등에 기재된 방법을 들 수 있다.
연신 필름(결과적으로, 위상차층)의 두께는, 바람직하게는 20㎛~80㎛, 보다 바람직하게는 30㎛~60㎛이다.
C-3. 기재
기재(56)는 편광판의 임의의 구성 요소이며, 필요에 따라서 형성된다. 기재는 편광자의 보호 필름으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 구성된다. 상기 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지나, 폴리에스테르계, 폴리비닐알콜계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리스티렌계, 폴리노보넨계, 폴리올레핀계, 환상 올레핀계, (메타)아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지 등을 들 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, (메타)아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 이 외에도, 예를 들면, 실록산계 폴리머 등의 유리질계 폴리머도 들 수 있다. 또한, 일본 특허공개 2001-343529호 공보(WO01/37007)에 기재된 폴리머 필름도 사용할 수 있다. 이 필름의 재료로서는, 예를 들면, 측쇄에 치환 또는 비치환의 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, 측쇄에 치환 또는 비치환의 페닐기 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 사용할 수 있고, 예를 들면, 이소부텐과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 갖는 수지 조성물을 들 수 있다. 상기 폴리머 필름은, 예를 들면 상기 수지 조성물의 압출 성형물일 수 있다. 바람직하게는, (메타)아크릴계 수지, 환상 올레핀계 수지가 사용될 수 있다.
상기 (메타)아크릴계 수지로서는, Tg(유리 전이 온도)가, 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 120℃ 이상, 더 바람직하게는 125℃ 이상, 특히 바람직하게는 130℃ 이상이다. 내구성이 우수할 수 있기 때문이다. 상기 (메타)아크릴계 수지의 Tg의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점으로부터 바람직하게는 170℃ 이하이다.
상기 (메타)아크릴계 수지로서는, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위 내에서, 임의의 적절한 (메타)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예를 들면, 폴리메타크릴산 메틸 등의 폴리(메타)아크릴산 에스테르, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산 메틸-아크릴산 에스테르-(메타)아크릴산 공중합체, (메타)아크릴산 메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체(예를 들면, 메타크릴산 메틸-메타크릴산 시클로헥실 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 노보닐 공중합체등)를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리(메타)아크릴산 메틸 등의 폴리(메타)아크릴산 C1-6알킬을 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 메타크릴산 메틸을 주성분(50~100중량%, 바람직하게는 70~100중량%)으로 하는 메타크릴산 메틸계 수지를 들 수 있다.
상기 (메타)아크릴계 수지의 구체예로서는, 예를 들면 미쓰비시 레이온사제의 아크리페트 VH나 아크리페트 VRL20A, 일본 특허공개 2004-70296호 공보에 기재된 분자 내에 환구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지, 분자 내 가교나 분자 내 환화 반응에 의해 얻어지는 고Tg (메타)아크릴계 수지를 들 수 있다.
상기 (메타)아크릴계 수지로서, 높은 내열성, 높은 투명성, 높은 기계적 강도를 갖는 점에서, 락톤환 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지가 특히 바람직하다.
상기 락톤환 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지로서는, 일본 특허공개 2000-230016호 공보, 일본 특허공개 2001-151814호 공보, 일본 특허공개 2002-120326호 공보, 일본 특허공개 2002-254544호 공보, 일본 특허공개 2005-146084호 공보 등에 기재된, 락톤환 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지를 들 수 있다.
상기 락톤환 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지는, 질량 평균 분자량(중량 평균 분자량으로 칭할 경우도 있다)이, 바람직하게는 1000~2000000, 보다 바람직하게는 5000~1000000, 더 바람직하게는 10000~500000, 특히 바람직하게는 50000~500000이다.
상기 락톤환 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지는, Tg(유리 전이 온도)가, 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 125℃ 이상, 더 바람직하게는 130℃ 이상, 특히 바람직하게는 135℃, 가장 바람직하게는 140℃ 이상이다. 내구성이 우수할 수 있기 때문이다. 상기 락톤환 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지의 Tg의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점으로부터 바람직하게는 170℃ 이하이다.
또한, 본 명세서에 있어서 「(메타)아크릴계」란, 아크릴계 및/또는 메타크릴계를 말한다.
환상 올레핀계 수지로서는, 임의의 적절한 환상 올레핀계 수지가 채용될 수 있다.
리오트로픽 액정 편광자를 채용할 경우, 기재는, 방향족 디아조 화합물을 포함하는 코팅액이 도포되는 기재를 그대로 사용해도 좋고, 상기 기재를 박리하고, 박리면에 상기와 같은 보호 필름을 접합해도 좋다.
기재는 광학적으로 등방성인 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서 「광학적으로 등방성이다」란, 면내 위상차 Re(550)가 0㎚~10㎚이며, 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 -10㎚~+10㎚인 것을 말한다.
기재의 두께는, 바람직하게는 20㎛~80㎛, 보다 바람직하게는 30㎛~60㎛이다.
C-4. 점착제층
점착제층(52)으로서는 임의의 적절한 구성이 채용될 수 있다. 점착제층을 구성하는 점착제의 구체예로서는 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 우레탄계 점착제, 에폭시계 점착제, 및 폴리에테르계 점착제를 들 수 있다. 점착제의 베이스 수지를 형성하는 모노머의 종류, 수, 조합 및 배합비, 및, 가교제의 배합량, 반응 온도, 반응 시간 등을 조정함으로써, 목적에 따른 소망의 특성을 갖는 점착제를 조제할 수 있다. 점착제의 베이스 수지는 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다. 투명성, 가공성 및 내구성 등의 관점으로부터 아크릴계 점착제가 바람직하다. 점착제층을 구성하는 점착제의 상세는, 예를 들면 일본 특허공개 2016-155981호 공보에 기재되어 있고, 상기 공보의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용되어 있다. 점착제층의 두께는, 예를 들면 10㎛~100㎛일 수 있다.
C-5. 기타
편광판은 필요에 따라서 기재의 편광자와 반대측에 하드 코트층 및/또는 안티블록킹층을 더 갖고 있어도 좋다. 하드 코트층의 상세는, 예를 들면 일본 특허공개 2007-171943호 공보에 기재되어 있다. 안티블록킹층의 상세는, 예를 들면 일본 특허공개 2015-115171호 공보, 일본 특허공개 2015-141674호 공보, 일본 특허공개 2015-120870호 공보, 일본 특허공개 2015-005272호 공보에 기재되어 있다. 이들 공보의 기재는 참고로서 본 명세서에 원용된다.
D．헤드업 디스플레이 장치의 제조 방법
이하, 헤드업 디스플레이 장치의 제조 방법의 일례에 대해서 간단하게 설명한다. 상기 제조 방법은, 커버 부재의 일방의 면을 코로나 처리하는 것; 및, 커버 부재의 코로나 처리면에 점착제층(52)을 개재해서 편광판(50)을 접합하는 것;을 포함한다. 코로나 처리는, 고주파 전원의 코로나 표면 처리 장치를 이용하여, 커버 부재의 일방의 면에 방전 조사함으로써 실시된다. 방전 출력 강도는, 바람직하게는 0.5kW 이상이며, 보다 바람직하게는 0.8kW 이상이며, 더 바람직하게는 0.10kW 이상이다.
상기 접합에 의해 형성된 적층체를, 표시기 및 반사기 등이 장착된 하우징의 개구부를 덮도록 해서 부착함으로써, 헤드업 디스플레이 장치가 얻어질 수 있다. 적층체는, 편광판이 하우징 내부측에 위치하도록 해서 하우징의 개구부에 부착된다.
(실시예)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예에 있어서의 평가 항목은 이하와 같다.
(1) 수접촉각
자동 접촉각계((주)쿄와 카이멘 카가쿠사제, 제품명; DM500)를 사용하여, 커버 부재 표면의 수접촉각을 측정했다.
(2) 층간 접착력
실시예 및 비교예에서 얻어진 적층체를, 길이 100㎜, 폭 25㎜로 잘라내어, 층간 접착력 측정용의 샘플을 얻었다. 이어서, 인장 시험기(상품명: TCM-1kNB, 미네베아사제)를 이용해서, 커버 부재로부터 점착제층/편광자/기재를 박리하는 180°박리 시험을 행하고, 커버 부재에 대한 층간 접착력(180도 박리 접착력)(N/25㎜)을 측정했다. 측정은, 23℃, 50%RH의 분위기 하, 박리 각도 180°, 인장 속도 300㎜/분의 조건으로 행했다.
(3) 기포
실시예 및 비교예에서 얻어진 적층체를, 110℃/50시간의 가열 신뢰성 시험에 제공했다. 시험 후의 적층체의 기포의 유무를 육안에 의해 관찰하고, 이하의 기준으로 평가했다.
○: 기포가 확인되지 않았다
×: 기포가 확인되었다
[실시예 1]
1. 유기 색소(방향족 디아조 화합물)의 합성
4-니트로아닐린과 8-아미노-2-나프탈렌술폰산을, 상법(호소다 유타카 저 「이론제조 염료화학 제 5 판」 1968년 7월 15일 기호도 발행, 135페이지~152페이지에 기재된 방법)에 의해, 디아조화 및 커플링 반응시켜서 모노아조 화합물을 얻었다. 얻어진 모노아조 화합물을, 상기 상법에 의해 디아조화하고, 또한, 1-아미노-8-나프톨-2,4-디술폰산 리튬염과 커플링 반응시켜서 조생성물을 얻었다. 이것을 염화리튬으로 염석함으로써 하기 식 (4)의 방향족 디스아조 화합물을 얻었다.
Figure pct00005
2. 편광판의 제작
기재로서 노보넨계 수지 필름(니폰제온(주)제: 제품명 「제오노아」, ZF14-100)을 준비하고, 이 필름의 표면에 러빙 처리 및 친수화 처리(코로나 처리)를 실시했다. 상기 식 (4)의 방향족 디스아조 화합물을 이온 교환수에 용해시켜, 농도 4중량%의 코팅액을 조제했다. 러빙 처리 및 친수화 처리를 실시한 기판의 표면에 코팅액을 바 코터(BUSHMAN사제: 제품명 「Mayer rot HS4」)를 사용해서 도포하고, 23℃의 항온실 내에서 자연 건조함으로써 기재 표면에 건조 도막(편광자)을 형성했다. 또한, 편광자의 두께는 300㎚였다.
계속해서, 기재/편광자의 적층체를 내수화 처리액에 2초간 침지했다. 내수화 처리액으로서는, 1,3-프로판디아민염산염(도쿄 카세이 고교(주)제), 1,2-에틸렌디아민염산염(도쿄 카세이 고교(주)제), 및 비스헥사메틸렌트리아민(도쿄 카세이 고교(주)제)을 질량비 55:15:30으로 포함하는 수용액을 사용했다. 내수화 처리액으로부터 인출한 기재/편광자의 적층체를 수세하고, 건조시킴으로써, 내수성이 부여된 편광판(기재/편광자의 적층체)을 얻었다.
3. 편광판과 커버 부재의 접합
커버 부재로서 두께 250㎛의 폴리카보네이트계 수지 시트((주)샤인테크노제: 제품명 「AW-10U」)를 사용했다. 이 커버 부재의 일방의 면에 코로나 처리를 실시했다. 코로나 처리는, 코로나 표면 처리 장치의 고주파 전원((주)카스가 덴키사제, 제품명; AGI-023)을 사용하고, 방전관과의 거리가 5㎜로 되도록 커버 부재를 설치하고, 방전 출력을 0.11kW로 해서, 커버 부재를 방전관의 하에서 2m/min의 속도로 이동시킴으로써 실시했다. 커버 부재의 코로나 처리면의 수접촉각은 62°였다. 커버 부재의 코로나 처리면에, 아크릴계 점착제(닛토덴코(주)제: 제품명 「CS9862UA」)를 통해 편광판을 접합하고, 커버 부재/점착제층/편광자/기재의 적층체를 제작했다. 얻어진 적층체에 있어서의 커버 부재와 점착제층의 층간 접착력은 43N/25㎜였다. 또한, 얻어진 적층체를 상기 (3)의 평가에 제공했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
코로나 처리에 있어서의 커버 부재의 이동 속도를 5m/min으로 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 적층체를 제작했다. 커버 부재의 코로나 처리면의 수접촉각은 63°였다. 얻어진 적층체에 있어서의 커버 부재와 점착제층의 층간 접착력은 36N/25㎜였다. 또한, 얻어진 적층체를 상기 (3)의 평가에 제공했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
코로나 처리에 있어서의 커버 부재의 이동 속도를 10m/min으로 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 적층체를 제작했다. 커버 부재의 코로나 처리면의 수접촉각은 66°였다. 얻어진 적층체에 있어서의 커버 부재와 점착제층의 층간 접착력은 36N/25㎜였다. 또한, 얻어진 적층체를 상기 (3)의 평가에 제공했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
코로나 처리를 행하지 않은 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 적층체를 제작했다. 커버 부재의 편광판이 적층되는 면의 수접촉각은 82°였다. 얻어진 적층체에 있어서의 커버 부재와 점착제층의 층간 접착력은 27N/25㎜였다. 또한, 얻어진 적층체를 상기 (3)의 평가에 제공했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00006
표 1로부터 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 실시예의 적층체는 가열 신뢰성 시험에 있어서 기포가 방지되어 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 의하면, 내열성이 우수하고, 또한, 고온 환경 하에 있어서의 기포의 발생이 억제된 헤드업 디스플레이 장치를 실현할 수 있는 것을 알 수 있다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명의 실시형태에 의한 헤드업 디스플레이 장치는, 앞유리를 구비하는 차량(대표적으로는, 자동차)에 적합하게 사용될 수 있다.
10 : 표시기
20 : 반사기
30 : 하우징
40 : 커버 부재
50 : 편광판
52 : 점착제층
54 : 편광자
56 : 기재
100 : 헤드업 디스플레이 장치

Claims (7)

  1. 투영광을 출사하는 표시기와;
    상기 투영광을 반사하는 적어도 1개의 반사기와;
    개구부를 갖고, 또한, 상기 표시기 및 상기 반사기를 내부에 수용하는 하우징과;
    상기 개구부를 덮는 커버 부재와;
    상기 커버 부재의 하우징 내부측에 설치되고, 상기 커버 부재측으로부터 순서대로 점착제층과 편광자를 포함하는 편광판;을 갖고,
    상기 커버 부재와 상기 점착제층의 층간 접착력이 30N/25㎜ 이상인 헤드업 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 부재의 상기 점착제층측의 표면의 수접촉각이 70° 이하인 헤드업 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 편광자가 하기 식 (1)로 나타내어지는 방향족 디스아조 화합물을 포함하는 헤드업 디스플레이 장치:
    Figure pct00007

    식 (1)에 있어서, Q1은 치환 또는 비치환의 아릴기를 나타내고, Q2는 치환 또는 비치환의 아릴렌기를 나타내고, R1은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환의 알킬기, 치환 또는 비치환의 아세틸기, 치환 또는 비치환의 벤조일기, 치환 또는 비치환의 페닐기를 나타내고, M은 카운터 이온을 나타내고, m은 0~2의 정수이고, n은 0~6의 정수이고; 단, m 및 n 중 적어도 일방은 0이 아니고, 1≤m+n≤6이며, m이 2일 경우, 각각의 R1은 동일해도 좋고 달라도 좋다.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 편광자의 두께가 100㎚~1000㎚인 헤드업 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버 부재가 폴리카보네이트계 수지를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버 부재의 두께가 10㎛~1000㎛인 헤드업 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 헤드업 디스플레이 장치의 제조 방법으로서,
    상기 커버 부재의 일방의 면을 코로나 처리하는 것, 및
    상기 커버 부재의 코로나 처리면에 상기 점착제층을 개재하여 상기 편광판을 접합하는 것을 포함하는 제조 방법.
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