KR20210144801A - 편광판 - Google Patents

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KR20210144801A
KR20210144801A KR1020217034356A KR20217034356A KR20210144801A KR 20210144801 A KR20210144801 A KR 20210144801A KR 1020217034356 A KR1020217034356 A KR 1020217034356A KR 20217034356 A KR20217034356 A KR 20217034356A KR 20210144801 A KR20210144801 A KR 20210144801A
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polarizer
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hole
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KR1020217034356A
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츠요시 모리모토
레이코 시나가와
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

고온 환경 하에서도 관통공 부분에서의 어긋남이 작은 편광판이 제공된다. 본 발명의 편광판은, 편광자와, 편광자의 적어도 한쪽 측에 배치된 보호층과, 점착제층을 포함한다. 이 편광판에서는, 단부 또는 그의 근방에 관통공이 형성되어 있고, 점착제층을 개재하여 편광판을 유리판에 첩합한 상태에서 85℃ 및 120시간의 가열 시험에 제공한 후의, 관통공 부분에서의 편광판의 어긋남량이 300㎛ 이하이다.

Description

편광판
본 발명은, 편광판에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 점착제층을 포함하고, 또한, 관통공이 형성되어 있는 편광판에 관한 것이다.
휴대 전화, 노트형 퍼스널 컴퓨터 등의 화상 표시 장치에는, 화상 표시를 실현하고/하거나 당해 화상 표시의 성능을 높이기 위하여, 편광판이 널리 사용되고 있다. 근래, 스마트폰, 터치 패널 식의 정보 처리 장치의 급속한 보급에 의해, 카메라가 탑재된 화상 표시 장치가 널리 이용되게 되고 있다. 이에 대응하여, 카메라 부에 대응하는 위치에 관통공을 포함하는 편광판도 널리 이용되게 되고 있다. 이와 같은 관통공을 포함하는 편광판에서는, 관통공 또는 그의 근방에 있어서 다양한 검토 사항이 있다.
국제공개 제2017/047510호
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그 주된 목적은, 고온 환경 하에서도 관통공 부분에서의 어긋남이 작은 편광판을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 편광판은, 편광자와, 해당 편광자의 적어도 한쪽 측에 배치된 보호층과, 점착제층을 포함한다. 이 편광판에서는, 단부 또는 그의 근방에 관통공이 형성되어 있고, 해당 점착제층을 개재하여 해당 편광판을 유리판에 첩합한 상태에서 85℃ 및 120시간의 가열 시험에 제공한 후의, 해당 관통공 부분에서의 해당 편광판의 어긋남량이 300㎛ 이하이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 점착제층의 두께 방향 최외부로부터 상기 편광자의 두께 방향 중심부까지의 거리 A(㎛), 해당 편광자의 두께 Tpol(㎛), 해당 점착제층의 크리프값 Cpsa(㎛/hr), 해당 점착제층의 두께 Tpsa(㎛), 및 상기 보호층의 두께 Tpro(㎛)는, 하기의 관계를 만족한다:
(A×Tpol)×(Cpsa×Tpsa)/Tpro = K≤350×102(㎛3/hr).
본 발명의 다른 편광판은, 편광자와, 해당 편광자의 적어도 한쪽 측에 배치된 보호층과, 점착제층을 포함한다. 이 편광판에서는, 단부 또는 그의 근방에 관통공이 형성되어 있고, 해당 점착제층의 두께 방향 최외부로부터 해당 편광자의 두께 방향 중심부까지의 거리 A(㎛), 해당 편광자의 두께 Tpol(㎛), 해당 점착제층의 크리프값 Cpsa(㎛/hr), 해당 점착제층의 두께 Tpsa(㎛), 및 상기 보호층의 두께 Tpro(㎛)는, 하기의 관계를 만족한다:
(A×Tpol)×(Cpsa×Tpsa)/Tpro = K≤350×102(㎛3/hr).
하나의 실시형태에서는, 상기 편광자의 두께 Tpol는 20㎛ 이하이다. 하나의 실시형태에서는, 상기 편광자의 두께 Tpol는 10㎛ 이하이다. 하나의 실시형태에서는, 상기 관통공 부분에서의 상기 편광판의 어긋남량은 120㎛ 이하이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 점착제층의 두께 Tpsa는 10㎛∼22㎛이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 편광판의 어긋남량은, 실질적으로 상기 점착제층의 어긋남량이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 관통공은 코너부에 형성되어 있다. 하나의 실시형태에서는, 상기 편광자를 평면시하였을 때의 긴 방향 중앙으로부터 긴 방향 단부까지의 거리를 L1, 해당 편광자의 긴 방향 중앙으로부터 해당 관통공의 중심까지의 긴 방향의 거리를 L2, 해당 편광자의 짧은 방향 중앙으로부터 짧은 방향 단부까지의 거리를 W1, 해당 편광자의 짧은 방향 중앙으로부터 해당 관통공의 중심까지의 짧은 방향의 거리를 W2로 하였을 때, 상기 관통공은, 0.85≤L2/L1≤0.99 및 0.50≤W2/W1≤0.99를 만족하는 위치에 형성되어 있다.
하나의 실시형태에서는, 상기 편광판은 직사각형 형상을 갖고, 상기 편광자의 흡수축 방향이 긴 방향에 실질적으로 평행하다.
하나의 실시형태에서는, 상기 보호층은, 상기 편광자의 한쪽 측에만 배치되어 있다.
하나의 실시형태에서는, 상기 관통공의 직경은 10㎜ 이하이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 편광판은, 애스펙트비가 1.3∼2.5이다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 화상 표시 장치가 제공된다. 이 화상 표시 장치는, 화상 표시 셀과 상기의 편광판을 포함하고, 해당 편광판이, 상기 점착제층을 개재하여 해당 화상 표시 셀에 첩합되어 있다.
본 발명의 실시형태에 의하면, 관통공을 포함하는 편광판으로서, 고온 환경 하에서도 관통공 부분에서의 어긋남이 작은 편광판을 실현할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 의한 편광판에서의 관통공의 형성 위치를 설명하는 개략 평면도이다.
도 2는, 도 1의 좌측에 나타내는 편광판의 II-II선에 의한 개략 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시형태에 의한 편광판에서 관통공 부분에서의 어긋남을 설명하는 요부 확대 단면도이다.
도 4는, 실시예 및 비교예에서 얻어진 흡수축이 0°방향인 편광판에 대하여 K값과 어긋남량과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 실시예 및 비교예에서 얻어진 흡수축이 90°방향인 편광판에 대하여 K값과 어긋남량과의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태로는 한정되지 않는다. 또한, 보기 쉽게 하기 위하여 도면 은 모식적으로 나타나 있으며, 또한, 도면에서의 길이, 폭, 두께 등의 비율, 및 각도 등은, 실제와는 상이하다.
A. 편광판의 전체 구성
도 1은, 본 발명의 실시형태에 의한 편광판에서의 관통공의 형성 위치를 설명하는 개략 평면도이고; 도 2는, 도 1의 좌측에 나타내는 편광판의 II-II선에 의한 개략 단면도이다. 도시예의 편광판(100)은, 편광자(11)와, 편광자(11)의 한쪽 측에 배치된 보호층(이하, 외측 보호층이라고 칭하는 경우가 있다)(12)과, 편광자(11)의 다른 한쪽 측에 배치된 보호층(이하, 내측 보호층이라고 칭하는 경우가 있다)(13)과, 점착제층(20)을 포함한다. 점착제층(20)은, 편광판(100)을 화상 표시 셀에 첩합하기 위하여 이용된다. 목적 및 소망하는 구성 등에 따라, 외측 보호층(12) 또는 내측 보호층(13)의 어느 한쪽은 생략되어도 된다.
본 발명의 실시형태에서는, 편광판(100)의 단부 또는 그의 근방에 관통공(30)이 형성되어 있다. 관통공을 형성함으로써, 예컨대 화상 표시 장치가 카메라를 내장하는 경우에 당해 카메라 성능에 대한 악영향을 방지할 수 있다. 또한, 관통공을 편광판의 단부 또는 그의 근방에 형성함으로써, 편광판이 화상 표시 장치에 적용되었을 경우에, 화상 표시에 대한 영향을 최소한으로 할 수 있다. 관통공은, 예컨대 레이저 가공, 엔드 밀에 의한 절삭 가공, 톰슨 날이나 피너클 날에 의한 펀칭 가공 등 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 편광판은, 대표적으로는, 도 1에 나타내는 바와 같은 직사각형 형상을 갖는다. 본 명세서에서 '직사각형 형상'이라고 할 때는, 도 1에 나타내는 바와 같이 각 정점이 모따기된 R 형상과 같은 이형 가공 부분을 포함하는 형상도 포함한다. 관통공(30)은, 편광판의 긴 방향 단부의 대략 중앙부에 마련되어도 되고, 긴 방향 단부의 소정의 위치에 마련되어도 되며, 편광판의 코너부에 마련되어도 된다. 관통공이 긴 방향 단부의 소정의 위치(대략 중앙부를 포함한다)에 마련되는 경우, 당해 관통공은, 구멍의 중심이 단변(긴 방향의 단)으로부터 예컨대 10㎜ 이내가 되는 것과 같은 위치에 마련된다. 하나의 실시형태에서는, 도 1의 편광자의 긴 방향 중앙으로부터 긴 방향 단부까지의 거리를 L1, 해당 편광자의 긴 방향 중앙으로부터 해당 관통공의 중심까지의 긴 방향의 거리를 L2로 하였을 때, 관통공은, 바람직하게는 0.85≤L2/L1≤0.99를 만족하는 위치에 형성되어 있다. L2/L1은, 보다 바람직하게는 0.90∼0.97이고, 더욱 바람직하게는 0.92∼0.96이다. 관통공이 코너부에 마련되는 경우, 당해 관통공은, 예컨대, 구멍의 중심이 단변(긴 방향의 단)으로부터 10㎜ 이내이고, 또한, 장변(짧은 방향의 단)으로부터 10㎜ 이내가 되는 것과 같은 위치에 마련된다. 하나의 실시형태에서는, 관통공은, 바람직하게는 0.85≤L2/L1≤0.99를 만족하는 위치에 형성되어 있고, 또한, 해당 편광자의 짧은 방향 중앙으로부터 짧은 방향 단부까지의 거리를 W1, 해당 편광자의 짧은 방향 중앙으로부터 해당 관통공의 중심까지의 짧은 방향의 거리를 W2로 하였을 때, 0.50≤W2/W1≤0.99를 만족하는 위치에 형성되어 있다. L2/L1은, 보다 바람직하게는 0.90∼0.97이고, 더욱 바람직하게는 0.92∼0.96이다. W2/W1은, 보다 바람직하게는 0.75∼0.95이다. 도시예에서는 관통공이 긴 방향 단부에 마련되는 경우를 나타내고 있지만, 관통공은 짧은 방향 단부에 마련되어도 된다. 도시하지 않았지만 관통공은 복수 마련되어도 된다. 또한, 관통공의 평면시 형상은, 목적에 따라 임의의 적절한 형상이 채용될 수 있다. 평면시 형상의 구체예로서는, 도시예와 같은 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 및 이들의 조합(예컨대, 직사각형의 단부가 원호 형상으로 되어 있는 것)을 들 수 있다. 또한, 관통공과 함께 이형 가공부(예컨대, U자 노치, V자 노치)가 마련되어도 된다. 본 발명자들은, 편광판에 관통공이 형성되는 경우, 고온 환경 하에서는 관통공 부분에서 편광판의 어긋남(실질적으로는, 점착제층의 어긋남)이 발생하고, 그 결과, 관통공 부분에서 누광(light leakage)이 발생할 우려가 있다는 새로운 과제를 발견하여, 본 발명의 실시형태의 소정의 구성을 채용함으로써, 당해 과제를 해결하였다. 즉, 본 발명은, 지금까지 알려지지 않았던 새로운 과제를 해결하는 것이며, 이에 따라 얻어지는 효과는 예기치 못한 우수한 것이다.
본 발명의 실시형태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 편광판(100)은, 점착제층(20)을 개재하여 편광판(100)을 유리판(화상 표시 셀의 기판에 대응할 수 있다)(120)에 첩합한 상태에서 85℃ 및 120시간의 가열 시험에 제공한 후의, 관통공(30) 부분에서의 어긋남량 D가 300㎛ 이하이다. 어긋남량 D는, 바람직하게는 250㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 200㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 150㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 120㎛ 이하이며, 더욱 특히 바람직하게는 100㎛ 이하이고, 가장 바람직하게는 80㎛ 이하이다. 어긋남량 D는 작으면 작을수록 바람직하고, 어긋남량 D의 하한은, 하나의 실시형태에서는 10㎛이며, 다른 실시형태에서는 20㎛이다. 또한, 어긋남량 D는, 단면에서 보았을 때에 관통공 부분으로부터 멀어지는 편광판의 최대 부분을 말한다. 관통공 부분의 기준은, 대표적으로는 점착제층의 하단부일 수 있다. 즉, 편광판이 주로 편광자(11)의 수축에 기인하여(도시예에서는 우측으로) 어긋날 때에 점착제층(20)이 점착한 유리판(120)에 머무름으로써, 관통공 부분에 어긋남이 인식되게 된다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이 편광판은, 대표적으로는, 관통공 부분에서 관통공으로부터 멀어지는 측으로 어긋남과 함께(도 3 우측), 그의 대향하는 부분은 관통공에 미어져 나오는 것과 같이 어긋난다(도 3 좌측). 상기와 같이, 본 발명의 실시형태에 의하면, 고온 환경 하에서의 관통공 부분에서의 편광판의 어긋남(실질적으로는, 점착제층의 어긋남)이라는 새로이 발견된 과제를 해결할 수 있고, 구체적으로는, 소정의 가열 시험 후의 어긋남량 D를 상기와 같은 범위로 할 수 있다.
본 발명의 실시형태에서는, 편광판의 상기 가열 시험 후의 치수 수축률은, 바람직하게는 1.0% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.6% 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.3% 이하이다. 치수 수축률은 작으면 작을수록 바람직하고, 치수 수축률의 하한은, 예컨대 0.01%일 수 있다. 또한, 치수 수축률은 이하의 식으로 구할 수 있다. 또한, 치수 수축률은 유리판에 첩부한 편광판 전체의 치수 수축률이고, 후술하는 바와 같이 편광판이 광학 기능층(예컨대, 위상차층, 반사형 편광자)을 추가로 포함하는 경우에는, 광학 기능층을 포함한 편광판 전체의 치수 수축률을 의미한다. 또한, 하기 식에서의 '치수'는, 편광판(실질적으로는, 편광자)의 흡수축 방향의 치수이다.
치수 수축률(%)={(가열 시험 전의 치수 - 가열 시험 후의 치수)/가열 시험 전의 치수}×100
관통공(30)의 직경(R)은, 바람직하게는 10㎜ 이하이고, 보다 바람직하게는 8㎜ 이하이며, 더욱 바람직하게는 5㎜ 이하이다. 관통공의 직경의 하한은, 예컨대 2㎜일 수 있고, 또한 예컨대 1.5㎜일 수 있다. 관통공의 직경(R)에 대한 어긋남량(D)의 비율 D/R은, 바람직하게는 15% 이하이고, 보다 바람직하게는 10% 이하이며, 더욱 바람직하게는 6% 이하이고, 더욱 특히 바람직하게는 5% 이하이다. 한편, D/R의 하한은 작으면 작을수록 바람직하다. 본 발명의 실시형태에 의하면, 어긋남량(D)이 상기와 같이 매우 작기 때문에 관통공의 직경을 작게 하여도 D/R을 이와 같은 범위로 할 수 있다. 따라서, 관통공의 직경을 작게 하여도 카메라 성능에 대한 악영향을 실질적으로 방지할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시형태에 의한 편광판은, 카메라부만을 비표시 영역으로 한 화상 표시 장치 및/또는 베젤리스 화상 표시 장치에 적용할 수 있다.
본 발명의 실시형태에서는, 편광판은, 대표적으로는 하기의 관계를 만족한다:
(A×Tpol)×(Cpsa×Tpsa)/Tpro = K≤350×102(㎛3/hr)
여기에서, A는 점착제층(20)의 두께 방향 최외부로부터 편광자(11)의 두께 방향 중심부까지의 거리(㎛)이고; Tpol는 편광자의 두께(㎛)이며; Cpsa는 점착제층의 크리프값(㎛/hr)이고; Tpsa는 점착제층의 두께(㎛)이며; Tpro는 보호층의 두께(㎛) 이다. 본 명세서에서 '크리프값'이란, 85℃에서의 크리프값을 의미한다. 크리프값은, 예컨대 이하의 순서로 측정될 수 있다: 점착제층을 구성하는 점착제를 지지판에 첩착한다. 점착제를 첩부한 지지판을 고정한 상태에서, 500g 하중을 연직 하방으로 가한다. 하중을 가하여 1시간 후의 점착제의 지지판으로부터의 어긋남량을 측정하고, 당해 어긋남량을 크리프값(㎛/hr)으로 한다. 또한, 상기 관계식에서의 보호층의 두께 Tpro는, 식: '편광판의 총 두께 - 점착제층 두께 - 편광자 두께'로부터 구할 수 있다. 즉, Tpro는, 보호층(12) 및 보호층(13)의 총 두께와 보호층을 첩부하기 위한 접착제층 두께(편광자 또는 보호 필름과 반사형 편광자를 점착제층을 개재하여 접착하는 경우의 당해 점착제층을 포함한다)와 필요에 따라 보호층(12)에 형성되는 표면 처리층의 두께와의 합계 두께이다. K값은, 보다 바람직하게는 250×102(㎛3/hr) 이하이고, 더욱 바람직하게는 200×102(㎛3/hr) 이하이며, 특히 바람직하게는 150×102(㎛3/hr) 이하이다. K값의 하한은, 예컨대 15×102(㎛3/hr)일 수 있다. K값이 이와 같은 범위이면, 관통공 부분의 어긋남(실질적으로는, 점착제층의 어긋남)을 현저하게 억제할 수 있다. K값을 소정 값 이하로 하는 기술적 의미는 이하와 같다: 점착제층의 어긋남은, 점착제층에 걸리는 모멘트 힘 및 점착제층 자체 의 움직이기 쉬움이 크면 커지고, 점착제층의 움직임에 대한 억지력이 크면 작아진다. 점착제층에 걸리는 모멘트 힘은, 편광판이 첩부되는 화상 표시 셀로부터 편광자까지의 거리 및 편광자의 두께가 관련할 수 있고; 점착제층 자체의 움직이기 쉬움은, 점착제층의 부드러움 및 두께가 관련할 수 있으며; 점착제층의 움직임에 대한 억지력은, 보호층의 두께가 관련할 수 있다. 화상 표시 셀로부터 편광자까지의 거리 및 편광자의 두께를 작게 함으로써, 모멘트 힘을 작게 할 수 있고; 점착제층의 크리프값을 소정 값 이하로 하고(점착제층을 단단하게 구성하고), 및, 점착제층의 두께를 얇게 함으로써, 점착제층 자체를 움직이기 어렵게 할 수 있으며; 보호층의 두께 Tpro를 소정 범위로 함으로써, 점착제층의 움직임에 대한 억지력을 적절한 범위로 할 수 있다. 따라서, 상기의 각 요건을 조정하여 K값을 소정 값 이하로 제어함으로써, 점착제층의 어긋남을 현저하게 억제할 수 있다. 구체적으로는, 상기의 거리 A는, 바람직하게는 80㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 50㎛ 이하이다. 거리 A의 하한은, 예컨대 10㎛일 수 있다. 크리프값 Cpsa은, 바람직하게는 140㎛/hr 이하이고, 보다 바람직하게는 130㎛/hr 이하이며, 더욱 바람직하게는 120㎛/hr 이하이고, 특히 바람직하게는 100㎛/hr 이하이다. 크리프값의 하한은, 예컨대 50㎛/hr일 수 있다. 보호층의 두께 Tpro는, 바람직하게는 15㎛∼65㎛이고, 보다 바람직하게는 15㎛∼55㎛이다. 점착제층의 두께 Tpsa는, 바람직하게는 22㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 10㎛∼22㎛이다. 크리프값 Cpsa이 지나치게 작은 경우, 및/또는, 점착제층의 두께 Tpsa가 지나치게 작은 경우, 응력 완화가 어려워져 크랙 또는 박리의 리스크가 높아지는 경우가 있다. 보호층의 두께 Tpro가 지나치게 작으면, 컬 조정이 어려워지는 경우가 있다.
본 발명의 실시형태에서는, 편광자(11)의 두께 Tpol는, 바람직하게는 20㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 15㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 12㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 10㎛ 이하이며, 더욱 특히 바람직하게는 8㎛ 이하이고, 가장 특히 바람직하게는 6㎛ 이하이며, 가장 바람직하게는 5㎛ 이하이다. 편광자(11)의 두께의 하한은, 바람직하게는 2㎛이고, 보다 바람직하게는 1㎛이다. 편광자의 두께를 이와 같은 범위로 함으로써, 편광자 자체의 열 수축을 억제할 수 있다. 그 결과, 편광자의 열 수축에 추종할 수 있는 점착제층의 변형(결과로서의 어긋남)을 억제 할 수 있다.
상기와 같이 편광판이 직사각형 형상을 갖는 경우, 편광자의 흡수축 방향은, 긴 방향과 실질적으로 평행이어도 되고 실질적으로 직교하여도 된다. 본 발명의 실시형태에 의하면, 편광자의 흡수축 방향이 긴 방향과 실질적으로 평행인 경우이어도, 편광판의 어긋남량을 상기와 같이 작게 할 수 있다. 환언하면, 본 발명의 실시형태에 의하면, 편광판(실질적으로는, 편광자)의 열 수축이 큰 방향에서도 어긋남량을 작게 할 수 있다. 또한, 상기와 같이, 관통공은 편광판의 코너부에 마련되어도 된다. 코너부는 편광판(실질적으로는, 편광자)의 열 수축이 큰 부분인데, 본 발명의 실시형태에 의하면, 상기와 마찬가지로, 이와 같은 부분에서도 편광판의 어긋남량을 작게 할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 '실질적으로 평행' 및 '대략 평행'이라는 표현은, 2개의 방향이 이루는 각도가 0°±7°인 경우를 포함하고, 바람직하게는 0°±5°이며, 더욱 바람직하게는 0°±3°이다. '실질적으로 직교' 및 '대략 직교'라는 표현은, 2개의 방향이 이루는 각도가 90°±7°인 경우를 포함하고, 바람직하게는 90°±5°이며, 더욱 바람직하게는 90°±3°이다. 또한, 본 명세서에서 단순히 '직교' 또는 '평행'이라고 할 때는, 실질적으로 직교 또는 실질적으로 평행인 상태를 포함할 수 있는 것으로 한다. 또한, 본 명세서에서 각도를 언급할 때는, 기준 방향에 대하여 시계 방향 및 반시계 방향의 양쪽을 포함한다.
본 발명의 실시형태에 의한 편광판은, 시인 측 편광판으로서 이용되어도 되고, 배면 측 편광판으로서 이용되어도 된다. 또한, 본 발명의 실시형태에 의한 편광판은, 목적에 따라 임의의 적절한 광학 기능층을 추가로 포함하고 있어도 된다. 광학 기능층으로서는, 예컨대, 위상차층, 터치 패널용 도전층, 반사형 편광자를 들 수 있다.
하나의 실시형태에서는, 내측 보호층(13)과 점착제층(20)과의 사이에 위상차층이 마련될 수 있다. 위상차층은 단일층으로 구성되어도 되고 적층 구조를 갖고 있어도 된다. 위상차층이 단일층으로 구성되는 경우, 당해 위상차층은, 대표적으로는 λ/4판으로서 기능할 수 있다. 이 경우, 위상차층의 면내 위상차 Re(550)는, 바람직하게는 100㎚∼200㎚이고, 보다 바람직하게는 120㎚∼170㎚이며, 더욱 바람직하게는 130㎚∼150㎚이다. 편광자의 흡수축과 위상차층의 지상축이 이루는 각도는, 바람직하게는 40°∼50°이고, 보다 바람직하게는 42°∼48°이며, 더욱 바람직하게는 44°∼46°이다. 위상차층은, 바람직하게는, 위상차 값이 측정 광의 파장에 따라 커지는 역분산 파장 특성을 나타낸다. 이 경우, 위상차층의 Re(450)/Re(550)는, 바람직하게는 0.8 이상 1 미만이고, 보다 바람직하게는 0.8 이상 0.95 이하이다. 위상차층은, 수지 필름의 연신 필름이어도 되고, 액정 화합물의 배향 고화층이어도 된다. 위상차층이 수지 필름으로 구성되는 경우, 위상차층은 내측 보호층을 겸하여도 된다. 수지 필름의 연신 필름으로 구성되는 위상차층에 대해서는, 예컨대, 일본 공개특허공보 제2017-54093호, 일본 공개특허공보 제2018-60014호에 기재되어 있다. 액정 화합물의 구체예 및 배향 고화층의 형성 방법의 상세한 내용은, 예컨대 일본 공개특허공보 제2006-163343호에 기재되어 있다. 이들 공보의 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다. 또한, 본 명세서에서 'Re(λ)'는, 23℃에서의 파장 λ㎚의 광으로 측정한 면내 위상차이다. 예컨대, 'Re(550)'는, 23℃에서의 파장 550㎚의 광으로 측정한 면내 위상차이다. Re(λ)는, 층(필름)의 두께를 d(㎚)로 하였을 때, 식: Re(λ)=(nx-ny)×d에 의해 구할 수 있다. nx는 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향(즉, 지상축 방향)의 굴절률이고, ny는 면내에서 지상축과 직교하는 방향(즉, 진상축 방향)의 굴절률이다.
위상차층이 적층 구조를 갖는 경우, 위상차층은 대표적으로는 편광판 측으로부터 순서대로 H층과 Q층을 포함한다. H층은 대표적으로는 λ/2판으로서 기능할 수 있고, Q층은 대표적으로는 λ/4판으로서 기능할 수 있다. H층의 Re(550)는, 바람직하게는 200㎚∼300㎚이고, 보다 바람직하게는 230㎚∼290㎚이며, 더욱 바람직하게는 260㎚∼280㎚이다. 편광자의 흡수축과 H층의 지상축이 이루는 각도는, 바람직하게는 10°∼20°이고, 보다 바람직하게는 12°∼18°이며, 더욱 바람직하게는 14°∼16°이다. Q층의 Re(550)는, 바람직하게는 100㎚∼200㎚이고, 보다 바람직하게는 120㎚∼170㎚이며, 더욱 바람직하게는 130㎚∼150㎚이다. 편광자의 흡수축과 Q층의 지상축이 이루는 각도는, 바람직하게는 70°∼80°이고, 보다 바람직하게는 72°∼78°이며, 더욱 바람직하게는 74°∼76°이다. H층 및 Q층의 배치 순서는 역이어도 되고, H층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도 및 Q층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 역이어도 된다. H층 및 Q층은 각각, 수지 필름의 연신 필름이어도 되고, 액정 화합물의 배향 고화층이어도 된다.
하나의 실시형태에서는, 내측 보호층(13)(존재하는 경우에는, 위상차층)의 편광자와 반대 측에 터치 패널용 도전층이 마련될 수 있다. 이와 같은 구성이면, 편광판은, 화상 표시 셀과 편광판과의 사이에 터치 센서가 포함된, 이른바 이너 터치 패널형 입력 표시 장치에 적용될 수 있다. 이 실시형태의 편광판은, 대표적으로는 시인 측 편광판이다.
하나의 실시형태에서는, 외측 보호층(12)의 편광자와 반대 측에 반사형 편광자가 마련될 수 있다. 반사형 편광자는, 외측 보호층을 겸하여도 된다. 이 실시형태의 편광판은, 대표적으로는 배면 측 편광판이다. 반사형 편광자의 상세한 내용에 대해서는, 예컨대, 일본 특허출원공표공보 평성 9-507308호, 일본 공개특허공보 제2013-235259호에 기재되어 있다. 이들 공보의 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다.
본 발명의 실시형태에 의한 편광판은, 애스펙트비가 바람직하게는 1.3∼2.5이다. 이 경우, 편광판의 사이즈는, 예컨대, 종 145㎜∼155㎜ 및 횡 65㎜∼75㎜, 또는, 종 230㎜∼240㎜ 및 횡 140㎜∼150㎜이다. 즉, 본 발명의 실시형태에 의한 편광판은 스마트폰 또는 태블릿형 PC에 적합하게 이용될 수 있다. 스마트폰 사이즈로서는, 예컨대 종은 120㎜∼200㎜이어도 되고, 폭은 30㎜∼120㎜이어도 된다.
상기의 실시형태는 적절히 조합하여도 된다. 예컨대, 본 발명의 실시형태에 의한 편광판은, 상기 어긋남량 D만이 상기 소망하는 값을 만족하여도 되고, 상기 K값만이 상기 소망하는 값을 만족하여도 되며, 어긋남량 D 및 K값의 양쪽이 상기 소망하는 값을 만족하여도 된다.
이하, 편광판을 구성하는 편광자, 보호층 및 점착제층에 대하여 구체적으로 설명한다.
B. 편광판
B-1. 편광자
편광자는, 대표적으로는, 이색성 물질을 포함하는 수지 필름으로 구성된다. 수지 필름으로서는, 편광자로서 이용될 수 있는 임의의 적절한 수지 필름을 채용 할 수 있다. 수지 필름은, 대표적으로는, 폴리비닐알코올계 수지(이하, 'PVA계 수지'라고 칭함) 필름이다. 수지 필름은, 단층의 수지 필름이어도 되고, 2층 이상의 적층체이어도 된다.
단층의 수지 필름으로 구성되는 편광자의 구체예로서는, PVA계 수지 필름에 요오드에 의한 염색 처리 및 연신 처리(대표적으로는, 1축 연신)가 실시되어 있는 것을 들 수 있다. 상기 요오드에 의한 염색은, 예컨대, PVA계 수지 필름을 요오드 수용액에 침지함으로써 행하여진다. 상기 1축 연신의 연신 배율은, 바람직하게는 3∼7배이다. 연신은, 염색 처리 후에 행하여도 되고, 염색하면서 행하여도 된다. 또한, 연신하고 나서 염색하여도 된다. 필요에 따라, PVA계 수지 필름에, 팽윤 처리, 가교 처리, 세정 처리, 건조 처리 등이 실시된다. 예컨대, 염색 전에 PVA계 수지 필름을 물에 침지하여 수세함으로써, PVA계 수지 필름 표면의 얼룩이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있을 뿐만 아니라, PVA계 수지 필름을 팽윤시켜 염색 얼룩 등을 방지할 수 있다.
적층체를 이용하여 얻어지는 편광자의 구체예로서는, 수지 기재와 당해 수지 기재에 적층된 PVA계 수지층(PVA계 수지 필름)과의 적층체, 또는, 수지 기재와 당해 수지 기재에 도포 형성된 PVA계 수지층과의 적층체를 이용하여 얻어지는 편광자를 들 수 있다. 수지 기재와 당해 수지 기재에 도포 형성된 PVA계 수지층과의 적층체를 이용하여 얻어지는 편광자는, 예컨대, PVA계 수지 용액을 수지 기재에 도포하고, 건조시켜 수지 기재 위에 PVA계 수지층을 형성하여, 수지 기재와 PVA계 수지층과의 적층체를 얻는 것; 당해 적층체를 연신 및 염색하여 PVA계 수지층을 편광자로 하는 것;에 의해 제작될 수 있다. 본 실시형태에서는, 연신은, 대표적으로는 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜 연신하는 것을 포함한다. 또한, 연신은 필요에 따라, 붕산 수용액 중에서의 연신 전에 적층체를 고온(예컨대, 95℃ 이상)에서 공중 연신하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 얻어진 수지 기재/편광자의 적층체는 그대로 이용하여도 되고(즉, 수지 기재를 편광자의 보호층으로 하여도 되고), 수지 기재/편광자의 적층체로부터 수지 기재를 박리하여, 당해 박리면에 목적에 따른 임의의 적절한 보호층을 적층하여 이용하여도 된다. 이와 같은 편광자의 제조 방법의 상세한 내용은, 예컨대 일본 공개특허공보 제2012-73580호, 일본 특허 제6470455호에 기재되어 있다. 이들 특허문헌의 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다.
편광자의 두께는, 상기 A항에 기재한 바와 같다.
편광자는, 바람직하게는, 파장 380㎚∼780㎚의 어느 파장에서 흡수 이색성(二色性)을 나타낸다. 편광자의 단체 투과율은, 예컨대 41.5%∼46.0%이고, 바람직하게는 43.0%∼46.0%이며, 보다 바람직하게는 44.5%∼46.0%이다. 편광자의 편광도는, 바람직하게는 97.0% 이상이고, 보다 바람직하게는 99.0% 이상이며, 더욱 바람직하게는 99.9% 이상이다.
B-2. 보호층
보호층은, 편광자의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 형성된다. 당해 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지나, 폴리에스테르계, 폴리비닐알코올계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르설폰계, 폴리설폰계, 폴리스티렌계, 폴리노보넨계, 폴리올레핀계, (메트)아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지 등을 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴계, 우레탄계, (메트)아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열 경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 이 밖에도, 예컨대 실록산계 폴리머 등의 유리질계 폴리머도 들 수 있다. 또한, 일본 공개특허공보 제2001-343529호(WO01/37007)에 기재된 폴리머 필름도 사용할 수 있다. 이 필름의 재료로서는, 예컨대 측쇄에 치환 또는 비치환의 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, 측쇄에 치환 또는 비치환의 페닐기 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 사용할 수 있고, 예컨대 이소부텐과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 포함하는 수지 조성물을 들 수 있다. 당해 폴리머 필름은, 예컨대 상기 수지 조성물의 압출 성형물일 수 있다.
외측 보호층(12)(특히, 편광판이 시인 측 편광판인 경우)에는 필요에 따라 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 안티글레어(Anti-glare) 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 또한/또는, 외측 보호층(12)에는 필요에 따라, 편광 선글래스를 통하여 시인하는 경우의 시인성을 개선하는 처리(대표적으로는, (타)원편광 기능을 부여하는 것, 초고위상차를 부여하는 것)가 실시되어 있어도 된다. 이와 같은 처리를 실시함으로써, 편광 선글래스 등의 편광 렌즈를 통하여 표시 화면을 시인한 경우에도 우수한 시인성을 실현할 수 있다. 따라서, 편광판은 옥외에서 이용될 수 있는 화상 표시 장치에도 적합하게 적용될 수 있다.
내측 보호층은, 광학적으로 등방성인 것이 바람직하다. 본 명세서에서 '광학적으로 등방성이다'란, 면내 위상차 Re(550)가 0㎚∼10㎚이고, 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 -10㎚∼+10㎚인 것을 말한다. 여기에서, 'Rth(λ)'는, 23℃에서의 파장 λ㎚의 광으로 측정한 두께 방향의 위상차이다. 예컨대, 'Rth(550)'는, 23℃에서의 파장 550㎚의 광으로 측정한 두께 방향의 위상차이다. Rth(λ)는, 층(필름)의 두께를 d(㎚)로 하였을 때, 식: Rth(λ)=(nx-nz)×d에 의해 구할 수 있다. nz는 두께 방향의 굴절률이다.
보호층의 두께는, 임의의 적절한 두께가 채용될 수 있다. 보호층의 두께는, 예컨대 10㎛∼50㎛이고, 바람직하게는 20㎛∼40㎛이다. 또한, 표면 처리가 실시되어 있는 경우, 보호층의 두께는, 표면 처리층의 두께를 포함한 두께이다. 또한, 여기에서 말하는 '보호층의 두께'는, 외측 보호층 및 내측 보호층의 각각의 두께이고, 상기 식에서의 Tpro와는 상이한 것이다.
C. 점착제층
점착제층(20)은, 상기와 같이, 편광판을 화상 표시 셀에 첩합하기 위하여 이용된다. 점착제층은, 대표적으로는 아크릴계 점착제(아크릴계 점착제 조성물)로 구성될 수 있다. 아크릴계 점착제 조성물은, 대표적으로는, (메트)아크릴계 폴리머를 주성분으로서 포함한다. (메트)아크릴계 폴리머는, 점착제 조성물의 고형분 중, 예컨대 50중량% 이상, 바람직하게는 70중량% 이상, 보다 바람직하게는 90중량% 이상의 비율로 점착제 조성물에 함유될 수 있다. (메트)아크릴계 폴리머는, 모노머 단위로서 알킬 (메트)아크릴레이트를 주성분으로서 함유한다. 또한, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 말한다. 알킬 (메트)아크릴레이트는, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분 중, 바람직하게는 80중량% 이상, 보다 바람직하게는 90중량% 이상의 비율로 함유될 수 있다. 알킬 (메트)아크릴레이트의 알킬기로서는, 예컨대, 1개∼18개의 탄소 원자를 갖는 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기를 들 수 있다. 당해 알킬기의 평균 탄소수는, 바람직하게는 3개∼9개이고, 보다 바람직하게는 3개∼6개이다. 바람직한 알킬 (메트)아크릴레이트는, 부틸아크릴레이트이다. (메트)아크릴계 폴리머를 구성하는 모노머(공중합 모노머)로서는, 알킬 (메트)아크릴레이트 이외에, 카복시기 함유 모노머, 히드록실기 함유 모노머, 아미드기 함유 모노머, 방향환 함유 (메트)아크릴레이트, 복소환 함유 비닐계 모노머 등을 들 수 있다. 공중합 모노머의 대표예로서는, 아크릴산, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, N-비닐-2-피롤리돈을 들 수 있다. 아크릴계 점착제 조성물은, 바람직하게는, 실란 커플링제 및/또는 가교제를 함유할 수 있다. 실란 커플링제로서는, 예컨대 에폭시기 함유 실란 커플링제를 들 수 있다. 가교제로서는, 예컨대, 이소시아네이트계 가교제, 과산화물계 가교제를 들 수 있다. 또한, 아크릴계 점착제 조성물은, 산화방지제 및/또는 도전제를 함유하여도 된다. 점착제층의 두께 Tpsa는, 예컨대 50㎛ 이하이고, 또한 상기와 같이, 바람직하게는 22㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 10㎛∼22㎛이다. 점착제층 또는 아크릴계 점착제 조성물의 상세한 내용은, 예컨대, 일본 공개특허공보 제2006-183022호, 일본 공개특허공보 제2015-199942호, 일본 공개특허공보 제2018-053114호, 일본 공개특허공보 제2016-190996호, 국제공개 제2018/008712호에 기재되어 있으며, 이들 공보의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.
점착제층의 -40℃에서의 저장 탄성률 G2'은, 바람직하게는 1.0×105(Pa) 이상이고, 보다 바람직하게는 1.0×106(Pa) 이상이며, 더욱 바람직하게는 1.0×107(Pa) 이상이고, 특히 바람직하게는 1.0×108(Pa) 이상이다. 저장 탄성률 G2'은, 예컨대 1.0×109(Pa) 이하일 수 있다.
D. 화상 표시 장치
본 발명의 실시형태에 의한 편광판은, 화상 표시 장치에 적용될 수 있다. 따라서, 화상 표시 장치도, 본 발명의 실시형태에 포함된다. 화상 표시 장치는, 화상 표시 셀과 편광판을 포함한다. 편광판은, 상기 A항∼C항에 기재된 본 발명의 실시형태에 의한 편광판이다. 편광판은, 점착제층을 개재하여 화상 표시 셀에 첩합되어 있다. 화상 표시 장치로서는, 예컨대, 액정 표시 장치, 유기 일렉트로 루미네센스(EL) 표시 장치, 양자점 표시 장치를 들 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로는 한정되지 않는다. 실시예에서의 평가 항목은 이하와 같다. 또한, 특별히 명기하지 않는 한, 실시예에서의 '부' 및 '%'는 중량 기준이다.
(1) 어긋남량
실시예 및 비교예에서 얻어진 편광판을, 점착제층을 개재하여 유리판(마쓰나미글래스사 제조, 종 350㎜×횡 250㎜×두께 1.1㎜)에 첩부하여 시험 샘플로 하였다. 이 시험 샘플에 대하여, 85℃ 및 120시간의 가열 시험에 제공하였다. 시험 후, 관통공 부분의 편광판(실질적으로는, 점착제층)의 어긋남량을 올림푸스(OLYMPUS)사 제조의 광학 현미경(MX61L)으로 측정하였다. 또한, 측정은 3개의 시험 샘플에 대하여 행하고, 3개의 측정값 중 최대값을 어긋남량으로 하였다.
<제조예 1>
교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4구 플라스크에, 부틸아크릴레이트 99부, 4-히드록시부틸아크릴레이트 1부를 함유하는 모노머 혼합물을 넣었다. 또한, 모노머 혼합물(고형분) 100부에 대하여, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1부를 초산 에틸 100중량부와 함께 넣고, 부드럽게 교반하면서 질소 가스를 도입하여 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액체 온도를 55℃ 부근으로 유지하여 8시간 중합 반응을 행하고, 중량 평균 분자량(Mw) 156만의 아크릴계 폴리머(a)의 용액을 조제하였다. 얻어진 아크릴계 폴리머(a)의 용액의 고형분 100부에 대하여, 이소시아네이트 가교제(상품명: 타케네이트 D160N, 트리메틸올프로판 헥사메틸렌디이소시아네이트, 미쓰이화학(주) 제조) 0.1부, 벤조일퍼옥사이드(상품명: 나이퍼 BMT 40SV, 일본유지(주) 제조) 0.3부, 티올기 함유 실란 커플링제(상품명: X-41-1810, 신에츠화학공업(주) 제조, 알콕시기량: 30%, 티올 당량: 450g/mol) 0.3부, 및 산화방지제(상품명: Irganox 1010, 힌더드페놀계, BASF재팬사 제조) 0.2부를 배합하여, 점착제 조성물 A를 얻었다.
<제조예 2>
부틸아크릴레이트 81.8부, 페녹시에틸아크릴레이트 16부, N-비닐-2-피롤리돈 1.5부, 아크릴산 0.3부 및 4-히드록시부틸아크릴레이트 0.4부를 함유하는 모노머 혼합물을 이용한 것 이외에는 제조예 1과 마찬가지로 하여, 중량 평균 분자량(Mw) 157만의 아크릴계 폴리머(b)의 용액을 조제하였다. 아크릴계 폴리머(b)를 이용한 것, 실란 커플링제로서 티올기 함유 실란 커플링제(상품명: X-41-1056, 신에츠화학공업(주) 제조, 알콕시기량: 30%, 티올 당량: 450g/mol) 0.2부를 이용한 것, 산화방지제를 이용하지 않았던 것, 및 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드리튬(미쓰비시머티리얼사 제조) 0.5부를 추가로 더한 것 이외에는 제조예 1과 마찬가지로 하여, 점착제 조성물 B를 얻었다.
<제조예 3>
부틸아크릴레이트 80.3부, 페녹시에틸아크릴레이트 16부, N-비닐-2-피롤리돈 3부, 아크릴산 0.3부 및 4-히드록시부틸아크릴레이트 0.4부를 함유하는 모노머 혼합물을 이용한 것 이외에는 제조예 1과 마찬가지로 하여, 중량 평균 분자량(Mw) 150만의 아크릴계 폴리머(c)의 용액을 조제하였다. 아크릴계 폴리머(c)를 이용한 것, 실란 커플링제의 배합량을 0.1부로 한 것, 및, 도전제(1-에틸-3-메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드, 다이이치 공업 제약사 제조의 이온성 액체) 5부를 더한 것 이외에는 제조예 1과 마찬가지로 하여, 점착제 조성물 C를 얻었다.
<제조예 4>
제조예 1과 마찬가지로 하여 중량 평균 분자량(Mw) 165만의 아크릴계 폴리머(d)의 용액을 조제하였다. 얻어진 아크릴계 폴리머(d)의 용액의 고형분 100부에 대하여, 이소시아네이트 가교제(상품명: 타케네이트 D110N, 트리메틸올프로판 헥사메틸렌디이소시아네이트, 미쓰이화학(주) 제조) 0.1부, 벤조일퍼옥사이드(상품명: 나이퍼 BMT 40SV, 일본유지(주) 제조) 0.3부, 및 아세토아세틸기 함유 실란 커플링제(상품명: A-100, 소켄화학주식회사 제조) 0.2부를 배합하여, 점착제 조성물 D을 얻었다.
<제조예 5>
실란 커플링제로서 티올기 함유 실란 커플링제(상품명: X-41-1810, 신에츠화학공업(주) 제조, 알콕시기량: 30%, 티올 당량: 450g/mol) 0.2부를 이용한 것 이외에는 제조예 1과 마찬가지로 하여, 점착제 조성물 E를 얻었다.
<실시예 1>
열가소성 수지 기재로서, 장척상이고, Tg 약 75℃인, 비정질의 이소프탈 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 100㎛)을 이용하여, 수지 기재의 편면에, 코로나 처리를 실시하였다.
폴리비닐알코올(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 및 아세토아세틸 변성 PVA(일본 합성 화학 공업사 제조, 상품명 '고세화이머')를 9:1로 혼합한 PVA계 수지 100중량부에, 요오드화 칼륨 13중량부를 첨가한 것을 물에 녹여, PVA 수용액(도포액)을 조제하였다.
수지 기재의 코로나 처리면에, 상기 PVA 수용액을 도포하여 60℃에서 건조함으로써, 두께 13㎛의 PVA계 수지층을 형성하고, 적층체를 제작하였다.
얻어진 적층체를, 130℃의 오븐 내에서 종방향(긴 방향)으로 2.4배로 1축 연신하였다(공중 보조 연신 처리).
이어서, 적층체를, 액체 온도 40℃의 불용화욕(물 100중량부에 대하여, 붕산을 4중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(불용화 처리).
이어서, 액체 온도 30℃의 염색욕(물 100중량부에 대하여, 요오드와 요오드화 칼륨을 1:7의 중량비로 배합하여 얻어진 요오드 수용액)에, 최종적으로 얻어지는 편광자의 단체 투과율(Ts)이 소망하는 값이 되도록 농도를 조정하면서 60초간 침지시켰다(염색 처리).
이어서, 액체 온도 40℃의 가교욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 3중량부 배합하고, 붕산을 5중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교 처리).
그 후, 적층체를, 액체 온도 70℃의 붕산 수용액(붕산 농도 4중량%, 요오드화 칼륨 농도 5중량%)에 침지시키면서, 원주 속도가 상이한 롤 사이에서 종방향(긴 방향)으로 총 연신 배율이 5.5배가 되도록 1축 연신을 행하였다(수중 연신 처리).
그 후, 적층체를 액체 온도 20℃의 세정욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 4중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시켰다(세정 처리).
그 후, 약 90℃로 유지된 오븐 중에서 건조하면서, 표면 온도가 약 75℃로 유지된 SUS제 가열 롤에 접촉시켰다(건조 수축 처리).
이와 같이 하여, 수지 기재 위에 두께 약 5㎛의 편광자를 형성하고, 수지 기재/편광자의 구성을 갖는 적층체를 얻었다.
얻어진 적층체의 편광자 표면(수지 기재와는 반대 측의 면)에, 외측 보호층으로서 HC-TAC 필름을 첩합하였다. 또한, HC-TAC 필름은, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(두께 25㎛)에 하드 코트(HC)층(두께 7㎛)이 형성된 필름이고, TAC 필름이 편광자 측이 되도록 하여 첩합하였다. 이어서, 수지 기재를 박리하고, 당해 박리면에 점착제 조성물 A를 이용하여 점착제층(두께 20㎛)을 형성하여, 편광판 1을 얻었다.
이 편광판을 종 148㎜ 및 횡 70㎜의 사이즈로 펀칭하고, 또한, 코너부에 직경 3.9㎜의 관통공을 형성하였다. 이때, 편광자의 흡수축 방향이 긴 방향이 되도록 펀칭하였다. 얻어진 편광판을 상기 (1)의 평가에 제공하였다. 결과를 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1에서 '0°'는 긴 방향을, '90°'는 짧은 방향을 의미한다.
<실시예 2>
실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판 1을 얻었다. 이 편광판을, 편광자의 흡수축 방향이 짧은 방향이 되도록 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 펀칭하고, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 3>
점착제층의 두께를 15㎛로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판 2를 얻었다. 이 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 하여 펀칭하고, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 4>
실시예 3과 마찬가지로 하여 편광판 2를 얻었다. 이 편광판을 실시예 2와 마찬가지로 하여 펀칭하고, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 5>
실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 기재/편광자의 구성을 갖는 적층체를 얻었다. 얻어진 적층체의 편광자 표면(수지 기재와는 반대 측의 면)에, 외측 보호층으로서 HC-시클로올레핀계 수지 필름(HC 두께 2㎛, 수지 필름 두께 25㎛)을 첩합하였다. 이어서, 수지 기재를 박리하고, 당해 박리면에 내측 보호층으로서 시클로올레핀계 수지 필름(두께 13㎛)을 첩합하였다. 또한, 내측 보호층의 표면에 점착제 조성물 A를 이용하여 점착제층(두께 20㎛)을 형성하여, 편광판 3을 얻었다. 이 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 6>
실시예 5와 마찬가지로 하여 편광판 3을 얻었다. 이 편광판을 실시예 2와 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 7>
편광자로서, 장척상의 폴리비닐알코올(PVA)계 수지 필름에 요오드를 함유시키고, 긴 방향(MD 방향)으로 1축 연신하여 얻어진 필름(두께 12㎛)을 이용하였다. 이 편광자의 양측에 외측 보호층이 되는 장척상의 HC-TAC 필름 및 내측 보호층이 되는 장척상의 아크릴계 수지 필름(두께 20㎛)을 각각, 서로의 긴 방향을 맞추도록 하여 첩합하였다. 내측 보호층의 표면에 점착제 조성물 B를 이용하여 점착제층(두께 20㎛)을 형성하여, 편광판 4를 얻었다. 이 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 8>
실시예 7과 마찬가지로 하여 편광판 4를 얻었다. 이 편광판을 실시예 2와 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 9>
내측 보호층으로서 아크릴계 수지 필름 대신에 시클로올레핀계 수지 필름(두께 13㎛)을 이용한 것, 및 점착제 조성물 B 대신에 점착제 조성물 C를 이용하여 점착제층(두께 20㎛)을 형성한 것 이외에는 실시예 7과 마찬가지로 하여, 편광판 5를 얻었다. 이 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 하여 펀칭하고, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 10>
실시예 9와 마찬가지로 하여 편광판 5를 얻었다. 이 편광판을 실시예 2와 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 11>
내측 보호층으로서 아크릴계 수지 필름 대신에 TAC 필름(두께 25㎛)을 이용한 것 이외에는 실시예 7과 마찬가지로 하여 편광판을 얻었다. 이 편광판의 내측 보호층 측에 액정 배향 고화층 H 및 액정 배향 고화층 Q를 순차적으로 전사하였다. 또한, 액정 배향 고화층 H 및 액정 배향 고화층 Q는 하기와 같이 하여 제작하였다. 액정 배향 고화층 Q의 표면에 점착제 조성물 D를 이용하여 점착제층(두께 20㎛)을 형성하여, 편광판(위상차층 부착 편광판) 6을 얻었다. 이 편광판을 실시예 2와 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
네마틱 액정상을 나타내는 중합성 액정(BASF사 제조: 상품명 'Paliocolor LC242', 하기 식으로 나타낸다) 10g과, 당해 중합성 액정 화합물에 대한 광중합 개시제(BASF사 제조: 상품명 '이르가큐어 907') 3g을, 톨루엔 40g에 용해하여, 액정 조성물(도공액)을 조제하였다.
[화학식 1]
Figure pct00001
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(두께 38㎛) 표면을, 러빙 천을 이용하여 러빙하고, 배향 처리를 실시하였다. 배향 처리의 방향은, 편광판에 첩합할 시에 편광자의 흡수축의 방향에 대하여 시인 측으로부터 보아 15°방향이 되도록 하였다. 이 배향 처리 표면에, 상기 액정 도공액을 바 코터에 의해 도공하고, 90℃에서 2분간 가열 건조함으로써 액정 화합물을 배향시켰다. 이와 같이 하여 형성된 액정층에, 메탈 할라이드 램프를 이용하여 1mJ/㎠의 광을 조사하고, 당해 액정층을 경화시킴으로써, PET 필름 위에 액정 배향 고화층 H를 형성하였다. 액정 배향 고화층 H의 두께는 2.5㎛, 면내 위상차 Re(550)는 270㎚이었다. 또한, 액정 배향 고화층 H는, nx>ny=nz의 굴절률 분포를 갖고 있었다.
도공 두께를 변경한 것, 및, 배향 처리 방향을 편광자의 흡수축의 방향에 대하여 시인 측으로부터 보아 75°방향이 되도록 한 것 이외에는 상기와 마찬가지로 하여, PET 필름 위에 액정 배향 고화층 Q를 형성하였다. 액정 배향 고화층 Q의 두께는 1.5㎛, 면내 위상차 Re(550)는 140㎚이었다. 또한, 액정 배향 고화층 Q는, nx>ny=nz의 굴절률 분포를 갖고 있었다.
<실시예 12>
외측 보호층으로서 HC-TAC 필름 대신에 TAC 필름(두께 25㎛)을 이용한 것 이외에는 실시예 7과 마찬가지로 하여 편광판을 얻었다. 또한, 외측 보호층의 표면에 통상적인 점착제층을 개재하여 반사형 편광자(두께 26㎛)를 첩합하고, 반사형 편광자의 표면에 점착제 조성물 E를 이용하여 점착제층(두께 20㎛)을 형성하여, 편광판 7을 얻었다. 이 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 13>
실시예 12와 마찬가지로 하여 편광판 7을 얻었다. 이 편광판을 실시예 2와 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 14>
실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 기재/편광자의 구성을 갖는 적층체를 얻었다. 얻어진 적층체의 편광자 표면(수지 기재와는 반대 측의 면)에, 내측 보호층으로서 TAC 필름(두께 20㎛)을 첩합하였다. 이어서, 수지 기재를 박리하고, 당해 박리면에 반사형 편광자(두께 26㎛)를 첩합하였다. 내측 보호층의 표면에 점착제 조성물 D를 이용하여 점착제층(두께 20㎛)을 형성하고, 편광판 8을 얻었다. 이 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 15>
실시예 14와 마찬가지로 하여 편광판 8을 얻었다. 이 편광판을 실시예 2와 마찬가지로 하여 펀칭하고, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<비교예 1>
편광자로서, 장척상의 폴리비닐알코올(PVA)계 수지 필름에 요오드를 함유시키고, 긴 방향(MD 방향)으로 1축 연신하여 얻어진 필름(두께 22㎛)을 이용하였다. 이 편광자의 양측에 외측 보호층이 되는 장척상의 TAC 필름(두께 40㎛) 및 내측 보호층이 되는 장척상의 아크릴계 수지 필름(두께 30㎛)을 각각, 서로의 긴 방향을 맞추도록 하여 첩합하였다. 내측 보호층의 표면에 점착제 조성물 D를 이용하여 점착제층(두께 20㎛)을 형성하여, 편광판 9를 얻었다. 이 편광판을 실시예 1과 마찬가지로 하여 펀칭하고, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<비교예 2>
비교예 1과 마찬가지로 하여 편광판 9를 얻었다. 이 편광판을 실시예 2와 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 16>
실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판 1을 얻었다. 이 편광판을 종 152㎜ 및 횡 73㎜의 사이즈로 펀칭하고, 또한, 긴 방향 단부의 중앙부에 직경 4.7㎜의 관통공을 형성하였다. 이때, 편광자의 흡수축 방향이 긴 방향이 되도록 펀칭하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 17>
실시예 5와 마찬가지로 하여 편광판 3을 얻었다. 이 편광판을 실시예 16과 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 18>
실시예 5와 마찬가지로 하여 편광판 3을 얻었다. 이 편광판을, 편광자의 흡수축 방향이 짧은 방향이 되도록 한 것 이외에는 실시예 16과 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 19>
실시예 7과 마찬가지로 하여 편광판 4를 얻었다. 이 편광판을 실시예 16과 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 20>
점착제 조성물 C 대신에 점착제 조성물 B를 이용하여 점착제층(두께 20㎛)을 형성한 것 이외에는 실시예 9와 마찬가지로 하여, 편광판 10을 얻었다. 이 편광판을 실시예 18과 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<비교예 3>
비교예 1과 마찬가지로 하여 편광판 9를 얻었다. 이 편광판을 실시예 16과 마찬가지로 하여 펀칭하여, 관통공을 형성하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를, 편광판의 상세한 구성과 함께 표 1에 나타낸다.
<실시예 21∼28>
표 1에 나타내는 구성으로 관통공을 포함하는 편광판을 제작하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00002
표 1로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 실시예의 편광판은, 가열 시험 후의 관통공 부분에서의 어긋남량이 비교예에 비하여 현저하게 작은 것을 알 수 있다. 또한, 흡수축이 0°방향인 편광판(예컨대, 실시예 1) 및 흡수축이 90°방향인 편광판(예컨대, 실시예 2)의 각각에 대하여, K값과 어긋남량과의 관계를 나타내는 그래프를 도 4 및 도 5에 나타낸다. 도 4 및 도 5로부터 분명한 바와 같이, K값을 작게 함으로써 어긋남량이 작아지고, 또한, 당해 관계에는 높은 상관성이 있는 것을 알 수 있다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 편광판은, 화상 표시 장치에 적합하게 이용되고, 특히, 스마트폰, 태블릿형 PC 또는 스마트 워치로 대표되는 카메라부를 포함하는 화상 표시 장치에 적합하게 이용될 수 있다.
11: 편광자
12: 외측 보호층
13: 내측 보호층
20: 점착제층
30: 관통공
100: 편광판

Claims (15)

  1. 편광자와, 상기 편광자의 적어도 한쪽 측에 배치된 보호층과, 점착제층을 포함하는 편광판으로서,
    단부 또는 그의 근방에 관통공이 형성되어 있고,
    상기 점착제층을 개재하여 상기 편광판을 유리판에 첩합한 상태에서 85℃ 및 120시간의 가열 시험에 제공한 후의, 상기 관통공 부분에서의 상기 편광판의 어긋남량이 300㎛ 이하인, 편광판.
  2. 편광자와, 상기 편광자의 적어도 한쪽 측에 배치된 보호층과, 점착제층을 포함하는 편광판으로서,
    단부 또는 그의 근방에 관통공이 형성되어 있고,
    상기 점착제층의 두께 방향 최외부로부터 상기 편광자의 두께 방향 중심부까지의 거리 A(㎛), 상기 편광자의 두께 Tpol(㎛), 상기 점착제층의 크리프값 Cpsa(㎛/hr), 상기 점착제층의 두께 Tpsa(㎛), 및 상기 보호층의 두께 Tpro(㎛)가, 하기의 관계를 만족하는, 편광판:
    (A×Tpol)×(Cpsa×Tpsa)/Tpro = K≤350×102(㎛3/hr).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 편광자의 두께 Tpol가 20㎛ 이하인, 편광판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 편광자의 두께 Tpol가 10㎛ 이하인, 편광판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관통공 부분에서의 상기 편광판의 어긋남량이 120㎛ 이하인, 편광판.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착제층의 두께 Tpsa가 10㎛∼22㎛인, 편광판.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편광판의 어긋남량이, 실질적으로 상기 점착제층의 어긋남량인, 편광판.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관통공이 코너부에 형성되어 있는, 편광판.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 편광자를 평면시하였을 때의 긴 방향 중앙으로부터 긴 방향 단부까지의 거리를 L1, 상기 편광자의 긴 방향 중앙으로부터 상기 관통공의 중심까지의 긴 방향의 거리를 L2, 상기 편광자의 짧은 방향 중앙으로부터 짧은 방향 단부까지의 거리를 W1, 상기 편광자의 짧은 방향 중앙으로부터 상기 관통공의 중심까지의 짧은 방향의 거리를 W2로 하였을 때, 상기 관통공이, 0.85≤L2/L1≤0.99 및 0.50≤W2/W1≤0.99를 만족하는 위치에 형성되어 있는, 편광판.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    직사각형 형상을 갖고, 상기 편광자의 흡수축 방향이 긴 방향에 실질적으로 평행인, 편광판.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호층이, 상기 편광자의 한쪽 측에만 배치되어 있는, 편광판.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관통공의 직경이 10㎜ 이하인, 편광판.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    애스펙트비가 1.3∼2.5인, 편광판.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 점착제층의 두께 방향 최외부로부터 상기 편광자의 두께 방향 중심부까지의 거리 A(㎛), 상기 편광자의 두께 Tpol(㎛), 상기 점착제층의 크리프값 Cpsa(㎛/hr), 상기 점착제층의 두께 Tpsa(㎛), 및 상기 보호층의 두께 Tpro(㎛)가, 하기의 관계를 만족하는, 편광판:
    (A×Tpol)×(Cpsa×Tpsa)/Tpro = K≤350×102(㎛3/hr).
  15. 화상 표시 셀과 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 편광판을 포함하고,
    상기 편광판이, 상기 점착제층을 개재하여 상기 화상 표시 셀에 첩합되어 있는, 화상 표시 장치.
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