KR20210152029A - 인셀 액정 패널 및 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대전 방지 기능이 양호하고, 또한 터치 센서 감도, 가습 환경 하에서의 도통 신뢰성이나 내구성을 만족시킬 수 있는, 인셀형 액정 패널을 제공하는 것이다. 전계가 존재하지 않는 상태에서 호모지니어스 배향한 액정 분자를 포함하는 액정층, 상기 액정층을 양면에서 끼움 지지하는 제1 투명 기판 및 제2 투명 기판, 그리고 상기 액정층과 제1 투명 기판 사이에 설치된 터치 센서부 및 상기 액정층과 제2 투명 기판 사이에 설치된 구동 전극 겸 센서부를 갖는 인셀형 액정셀과, 상기 인셀형 액정셀의 시인측의 제1 투명 기판의 측에, 도전층을 통하지 않고 제1 점착제층을 통해 배치된 점착제층이 부착된 편광 필름을 갖는 인셀형 액정 패널이며, 상기 점착제층이 부착된 편광 필름이, 표면 처리층, 제1 편광 필름, 제1 점착제층을 이 순서로 갖고, 상기 표면 처리층은 이온성 계면 활성제, 도전성 미립자 및 도전성 중합체에서 선택되는 어느 적어도 1종류의 대전 방지제를 함유한다.

Description

인셀 액정 패널 및 액정 표시 장치{IN-CELL LIQUID CRYSTAL PANEL AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정셀 내부에 터치 센싱 기능이 도입되어 있는 인셀형 액정셀 및 당해 인셀형 액정셀의 시인측에 점착제층이 부착된 편광 필름을 갖는 인셀 액정 패널에 관한 것이다. 나아가 당해 액정 패널을 사용한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 인셀형 액정 패널을 사용한 터치 센싱 기능을 갖는 액정 표시 장치는 모바일 기기 등의 각종 입력 표시 장치로서 사용할 수 있다.

액정 표시 장치는, 일반적으로는 그의 화상 형성 방식으로부터 액정셀의 양측에 편광 필름이 점착제층을 통해 접합되어 있다. 또한, 액정 표시 장치의 표시 화면에 터치 패널을 탑재하는 것이 실용화되어 있다. 터치 패널로서는, 정전 용량식, 저항막식, 광학 방식, 초음파 방식 혹은 전자기 유도식 등의 다양한 방식이 있지만 정전 용량식이 많이 채용되어 오고 있다. 근년에는, 터치 센서부로서 정전 용량 센서를 내장한, 터치 센싱 기능을 갖는 액정 표시 장치가 사용되고 있다.

한편, 액정 표시 장치의 제조 시, 상기 점착제층이 부착된 편광 필름을 액정셀에 부착할 때에는, 점착제층이 부착된 편광 필름의 점착제층으로부터 이형 필름을 박리하지만, 당해 이형 필름의 박리에 의해 정전기가 발생한다. 이와 같이 하여 발생한 정전기는 액정 표시 장치 내부의 액정층의 배향에 영향을 미치고, 불량을 초래하게 된다. 정전기의 발생은, 예를 들어 편광 필름의 외면에 대전 방지층을 형성함으로써 억제할 수 있다(특허문헌 1).

한편, 터치 센싱 기능을 갖는 액정 표시 장치에 있어서의 정전 용량 센서는 그 표면에 사용자의 손가락이 접근했을 때에, 투명 전극 패턴과 손가락이 형성하는 미약한 정전 용량을 검출하는 것이다. 상기 투명 전극 패턴과 사용자의 손가락 사이에, 대전 방지층과 같은 도전층을 갖는 경우에는, 구동 전극과 센서 전극 사이의 전계가 흐트러져, 센서 전극 용량이 불안정화되고 터치 패널 감도가 저하되어, 오작동의 원인이 된다. 터치 센싱 기능을 갖는 액정 표시 장치에서는 정전기 발생을 억제함과 함께, 정전 용량 센서의 오작동을 억제하는 것이 요구된다.

일본 특허 공개 제2009-80315호 공보

특허문헌 1에 기재된 대전 방지층을 갖는 편광 필름에 의하면, 어느 정도의 정전기 발생을 억제할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1에서는 대전 방지층의 배치 개소가, 정전기가 발생하는 근본적인 위치보다도 이격되어 있기 때문에, 점착제층에 대전 방지 기능을 부여하는 경우에 비해 효과적이지 않다. 또한, 인셀형 액정셀을 사용한 터치 센싱 기능을 갖는 액정 표시 장치에서는 편광 필름의 측면에 도통 구조를 설치함으로써, 측면으로부터의 도통성을 부여할 수 있지만, 편광 필름의 외면에 설치하는 대전 방지층은 가습 또는 가열 환경 하(가습 또는 가열 신뢰성 시험 후)에 있어서 측면에 설치된 도통 구조와의 밀착성 불량에 의해 충분한 도전성이 얻어지지 않고 도통 불량이 일어나는 것을 알 수 있었다.

한편, 대전 방지 기능이 부여된 점착제층은 상기 편광 필름에 설치한 대전 방지층보다도 정전기 발생을 억제하고, 정전기 불균일을 방지하는 데 유효하다. 그러나, 점착제층의 대전 방지 기능을 중요시하고, 점착제층의 도전 기능을 높이면 터치 센서 감도가 저하되는 것을 알 수 있었다. 특히, 인셀형 액정셀을 사용한 터치 센싱 기능을 갖는 액정 표시 장치에서는 터치 센서 감도가 저하되는 것을 알 수 있었다. 또한, 도전 기능을 높이기 위해 점착제층에 배합된 대전 방지제는 가습 환경 하(가습 신뢰성 시험 후)에 있어서, 편광 필름과의 계면에 편석하거나, 또는 액정셀의 시인측 계면으로 이행하거나 하여, 내구성이 충분하지 않은 것을 알 수 있었다.

본 발명은 인셀형 액정셀 및 그의 시인측에 적용되는 점착제층이 부착된 편광 필름을 갖는 인셀형 액정 패널이며, 대전 방지 기능이 양호하고, 또한 터치 센서 감도, 가습 환경 하에서의 도통 신뢰성이나 내구성을 만족시킬 수 있는, 인셀형 액정 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 인셀 액정 패널을 사용한 인셀 액정 패널을 제공하는 것, 나아가 당해 액정 패널을 사용한 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 하기 인셀 액정 패널에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내고, 본 발명을 완성하는 데 이르렀다.

즉, 본 발명은, 전계가 존재하지 않는 상태에서 호모지니어스 배향한 액정 분자를 포함하는 액정층, 상기 액정층을 양면에서 끼움 지지하는 제1 투명 기판 및 제2 투명 기판, 그리고 상기 액정층과 제1 투명 기판 사이에 설치된 터치 센서부 및 상기 액정층과 제2 투명 기판 사이에 설치된 구동 전극 겸 센서부를 갖는 인셀형 액정셀과,

상기 인셀형 액정셀의 시인측의 제1 투명 기판의 측에, 도전층을 통하지 않고 제1 점착제층을 통해 배치된 점착제층이 부착된 편광 필름을 갖는 인셀형 액정 패널이며,

상기 점착제층이 부착된 편광 필름이, 표면 처리층, 제1 편광 필름, 제1 점착제층을 이 순서로 갖고,

상기 표면 처리층은 이온성 계면 활성제, 도전성 미립자 및 도전성 중합체에서 선택되는 어느 적어도 1종류의 대전 방지제를 함유하는 것을 특징으로 하는 인셀형 액정 패널에 관한 것이다.

상기 인셀형 액정 패널에 있어서, 상기 점착제층이 부착된 편광 필름의 상기 표면 처리층 및 제1 점착제층의 측면에 도통 구조를 가질 수 있다.

상기 인셀형 액정 패널에 있어서, 상기 제1 점착제층이 대전 방지제를 함유할 수 있다.

상기 인셀형 액정 패널에 있어서, 상기 점착제층이 부착된 편광 필름의 표면 처리층측의 표면 저항값이 1×10⁷ 내지 1×10¹¹Ω/□이고,

상기 점착제층이 부착된 편광 필름의 점착제층측의 표면 저항값이 1×10⁸ 내지 1×10¹²Ω/□인 것이 바람직하다.

상기 인셀형 액정 패널에 있어서, 상기 제1 점착제층의 대전 방지제로서, 알칼리 금속염 및/또는 유기 양이온-음이온염을 함유할 수 있다.

상기 인셀형 액정 패널에 있어서, 상기 표면 처리층으로서는, 하드 코트층을 들 수 있다.

상기 인셀형 액정 패널에 있어서, 상기 인셀형 액정셀의 제2 투명 기판의 측에, 제2 점착제층을 통해 배치된 제2 편광 필름을 가질 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 인셀 액정 패널을 갖는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명의 인셀형 액정 패널에 있어서의 시인측의 점착제층이 부착된 편광 필름은, 표면 처리층에 대전 방지 기능이 부여되어 있기 때문에, 인셀 액정 패널에 있어서 표면 처리층에서 도통 구조와 접촉할 수 있다. 그로 인해, 표면 처리층의 측면에서의 도통이 확보되고, 도통 불량에 의한 정전기 불균일의 발생을 억제할 수 있고, 가습 환경 하에서의 도통 신뢰성도 만족시킬 수 있다. 또한 점착제층에 대전 방지 기능을 부여한 경우에는 표면 처리층과 점착제층의 각각의 측면에서 도통 구조와 접촉할 수 있고, 이 경우에는 접촉 면적을 충분히 확보할 수 있다. 그로 인해, 표면 처리층과 점착제층의 각각의 층의 측면에서의 도통이 확보되고, 보다 도통 불량에 의한 정전기 불균일의 발생을 더 억제할 수 있고, 가습 환경 하에서의 도통 신뢰성도 만족시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 점착제층이 부착된 편광 필름은, 표면 처리층과 점착제층의 각각의 층의 표면 저항값을 소정 범위로 제어할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 점착제층이 부착된 편광 필름은 터치 센서 감도가 저하되거나, 가습 환경 하에서의 내구성이 나빠지거나 하지 않도록 제어하면서, 표면 처리층과 점착제층의 표면 저항값을 저하시켜 소정의 대전 방지 기능을 부여할 수 있다. 그로 인해, 본 발명의 점착제층이 부착된 편광 필름은 양호한 대전 방지 기능을 가지면서, 터치 센서 감도 및 가습 환경 하에서의 내구성을 만족시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 인셀 액정 패널의 시인측에 사용하는 점착제층이 부착된 편광 필름의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 인셀 액정 패널의 일례를 도시하는 단면도이다.

이하에 본 발명을, 도면을 참작하면서 설명한다. 본 발명의 인셀 액정 패널의 시인측에 사용하는 점착제층이 부착된 편광 필름(A)은, 도 1에 도시한 바와 같이 표면 처리층(4), 제1 편광 필름(1), 제1 점착제층(2)을 이 순서로 갖는다. 또한, 상기 제1 편광 필름(1)과 제1 점착제층(4) 사이에는 앵커층(3)을 가질 수 있다. 도 1에서는 점착제층이 부착된 편광 필름(A)이, 앵커층(3)을 갖는 경우를 예시하고 있다. 본 발명의 점착제층이 부착된 편광 필름(A)은 상기 점착제층(2)에 의해, 도 2에 도시하는, 인셀형 액정셀(B)의 시인측의 투명 기판(41)의 측에 도전층을 통하지 않고 배치된다. 또한, 도 1에는 기재하고 있지 않지만, 본 발명의 점착제층이 부착된 편광 필름(A)의 제1 점착제층(2)에는 세퍼레이터를 설치할 수 있고, 표면 처리층(4)에는 표면 보호 필름을 설치할 수 있다.

상기 표면 처리층(4)의 표면 저항값은 대전 방지 기능과 터치 센서 감도의 관점에서, 1×10⁷ 내지 1×10¹¹Ω/□인 것이 바람직하고, 1×10⁷ 내지 1×10¹⁰Ω/□인 것이 바람직하고, 1×10⁷ 내지 1×10⁹Ω인 것이 더 바람직하다.

상기 제1 점착제층(2)의 표면 저항값은 대전 방지 기능과 터치 센서 감도의 관점에서, 1×10⁸ 내지 1×10¹²Ω/□인 것이 바람직하고, 1×10⁸ 내지 1×10¹¹Ω/□인 것이 바람직하고, 1×10⁸ 내지 1×10¹⁰Ω/□인 것이 더욱 바람직하다.

이하에, 점착제층이 부착된 편광 필름(A)을 설명한다. 상기와 같이 본 발명의 점착제층이 부착된 편광 필름(A)은 표면 처리층(4), 제1 편광 필름(1), 제1 점착제층(2)을 이 순서로 갖는다. 또한, 상기 제1 편광 필름(1)과 제1 점착제층(2) 사이에 앵커층(3)을 가질 수 있다.

<제1 편광 필름>

제1 편광 필름은 편광자의 편면 또는 양면에 투명 보호 필름을 갖는 것이 일반적으로 사용된다. 편광자는 특별히 한정되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로서는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 편광자가 적합하다. 이들의 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 80㎛ 정도 이하이다.

또한, 편광자로서는 두께가 10㎛ 이하인 박형 편광자를 사용할 수 있다. 박형화의 관점에서 말하면 당해 두께는 1 내지 7㎛인 것이 바람직하다. 이와 같은 박형의 편광자는 두께 불균일이 적고, 시인성이 우수하고, 또한 치수 변화가 적기 때문에 내구성이 우수하고, 나아가 편광 필름으로서의 두께도 박형화가 도모되는 점이 바람직하다.

투명 보호 필름을 구성하는 재료로서는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이와 같은 열가소성 수지의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지, 환상 폴리올레핀 수지(노르보르넨계 수지), 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 편광자의 편측에는 투명 보호 필름이 접착제층에 의해 접합되지만, 다른 편측에는 투명 보호 필름으로서, (메트)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 사용할 수 있다. 투명 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1종류 이상 포함되어 있어도 된다.

상기 편광자와 투명 보호 필름의 접합에 사용하는 접착제는 광학적으로 투명하면, 특별히 제한되지 않고, 수계, 용제계, 핫 멜트계, 라디칼 경화형, 양이온 경화형의 각종 형태의 것이 사용되지만, 수계 접착제 또는 라디칼 경화형 접착제가 적합하다.

<대전 방지제>

대전 방지제로서는, 예를 들어 이온성 계면 활성제계, 도전성 중합체, 도전성 미립자 등의 대전 방지성을 부여할 수 있는 재료를 들 수 있다. 또한 대전 방지제로서는, 이온성 화합물을 사용할 수 있다.

이온성 계면 활성제로서는, 양이온계(예를 들어, 4급 암모늄염형, 포스포늄염형, 술포늄염형 등), 음이온계(카르복실산형, 술포네이트형, 술페이트형, 포스페이트형, 포스파이트형 등), 양성 이온계(술포베타인형, 알킬베타인형, 알킬이미다졸륨베타인형 등) 또는 비이온계(다가 알코올 유도체, β-시클로덱스트린 포접 화합물, 소르비탄 지방산 모노에스테르·디에스테르, 폴리알킬렌옥시드 유도체, 아민 옥시드 등)의 각종 계면 활성제를 들 수 있다.

도전성 중합체로서는, 폴리아닐린계, 폴리티오펜계, 폴리피롤계, 폴리퀴녹살린계 등의 중합체를 들 수 있지만, 이들 중에서도 수용성 도전성 중합체 또는 수분산성 도전성 중합체가 되기 쉬운, 폴리아닐린, 폴리티오펜 등이 바람직하게 사용된다. 특히 폴리티오펜이 바람직하다.

또한 도전성 미립자로서는, 산화주석계, 산화안티몬계, 산화인듐계, 산화아연계 등의 금속 산화물을 들 수 있다. 이들 중에서도 산화주석계가 바람직하다. 산화주석계의 것으로서는, 예를 들어 산화주석 외에, 안티몬 도프 산화주석, 인듐 도프 산화주석, 알루미늄 도프 산화주석, 텅스텐 도프 산화주석, 산화티타늄-산화세륨-산화주석의 복합체, 산화티타늄-산화주석의 복합체 등을 들 수 있다. 미립자의 평균 입경은 1 내지 100㎚ 정도, 바람직하게는 2 내지 50㎚이다.

또한 상기 이외의 대전 방지제로서, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 천연 그래파이트, 인조 그래파이트, 티타늄 블랙이나, 양이온형(4급 암모늄염 등), 양성 이온형(베타인 화합물 등), 음이온형(술폰산염 등) 또는 비이온형(글리세린 등)의 이온 도전성기를 갖는 단량체의 단독 중합체 혹은 당해 단량체와 다른 단량체의 공중합체, 4급 암모늄염기를 갖는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 유래의 부위를 갖는 중합체 등의 이온 도전성을 갖는 중합체; 폴리에틸렌메타크릴레이트 공중합체 등의 친수성 중합체를 아크릴계 수지 등에 알로이화시킨 타입의 영구 대전 방지제를 예시할 수 있다.

《이온성 화합물》

또한, 이온성 화합물로서는, 알칼리 금속염 및/또는 유기 양이온-음이온염을 바람직하게 사용할 수 있다. 알칼리 금속염은 알칼리 금속의 유기염 및 무기염을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에서 말하는, 「유기 양이온-음이온염」이란, 유기염이며, 그 양이온부가 유기물로 구성되어 있는 것을 나타내고, 음이온부는 유기물이어도 되고, 무기물이어도 된다. 「유기 양이온-음이온염」은 이온성 액체, 이온성 고체라고도 칭해진다.

<알칼리 금속염>

알칼리 금속염의 양이온부를 구성하는 알칼리 금속 이온으로서는, 리튬, 나트륨, 칼륨의 각 이온을 들 수 있다. 이들 알칼리 금속 이온 중에서도 리튬 이온이 바람직하다.

알칼리 금속염의 음이온부는 유기물로 구성되어 있어도 되고, 무기물로 구성되어 있어도 된다. 유기염을 구성하는 음이온부로서는, 예를 들어 CH₃COO^-, CF₃COO^-, CH₃SO₃ ^-, CF₃SO₃ ^-, (CF₃SO₂)₃C^-, C₄F₉SO₃ ^-, C₃F₇COO^-, (CF₃SO₂)(CF₃CO)N^-, ^-O₃S(CF₂)₃SO₃ ^-, PF₆ ^-, CO₃ ^2-나 하기 일반식 (1) 내지 (4),

(1): (C_nF_2n＋1SO₂)₂N^-(단, n은 1 내지 10의 정수),

(2): CF₂(C_mF_2mSO₂)₂N^-(단, m은 1 내지 10의 정수),

(3): -O₃S(CF₂)_lSO₃ ^-(단, l은 1 내지 10의 정수),

(4): (C_pF_2p＋1SO₂)N^-(C_qF_2q＋1SO₂)(단, p, q는 1 내지 10의 정수)로 표현되는 것 등이 사용된다. 특히, 불소 원자를 포함하는 음이온부는 이온 해리성이 양호한 이온 화합물이 얻어지는 점에서 바람직하게 사용된다. 무기염을 구성하는 음이온부로서는, Cl^-, Br^-, I^-, AlCl₄ ^-, Al₂Cl₇ ^-, BF₄ ^-, PF₆ ^-, ClO₄ ^-, NO₃ ^-, AsF₆ ^-, SbF₆ ^-, NbF₆ ^-, TaF₆ ^-, (CN)₂N^- 등이 사용된다. 음이온부로서는, (CF₃SO₂)₂N^-, (C₂F₅SO₂)₂N^- 등의 상기 일반식 (1)로 표현되는, (퍼플루오로알킬술포닐)이미드가 바람직하고, 특히 (CF₃SO₂)₂N^-로 표현되는 (트리플루오로메탄술포닐)이미드가 바람직하다.

알칼리 금속의 유기염으로서는, 구체적으로는, 아세트산나트륨, 알긴산나트륨, 리그닌술폰산나트륨, 톨루엔술폰산나트륨, LiCF₃SO₃, Li(CF₃SO₂)₂N, Li(CF₃SO₂)₂N, Li(C₂F₅SO₂)₂N, Li(C₄F₉SO₂)₂N, Li(CF₃SO₂)₃C, KO₃S(CF₂)₃SO₃K, LiO₃S(CF₂)₃SO₃K 등을 들 수 있고, 이들 중 LiCF₃SO₃, Li(CF₃SO₂)₂N, Li(C₂F₅SO₂)₂N, Li(C₄F₉SO₂)₂N, Li(CF₃SO₂)₃C 등이 바람직하고, Li(CF₃SO₂)₂N, Li(C₂F₅SO₂)₂N, Li(C₄F₉SO₂)₂N 등의 불소 함유 리튬이미드염이 보다 바람직하고, 특히 (퍼플루오로알킬술포닐)이미드리튬염이 바람직하다.

또한, 알칼리 금속의 무기염으로서는, 과염소산리튬, 요오드화리튬을 들 수 있다.

<유기 양이온-음이온염>

본 발명에서 사용되는 유기 양이온-음이온염은 양이온 성분과 음이온 성분으로 구성되어 있고, 상기 양이온 성분은 유기물로 이루어지는 것이다. 양이온 성분으로서, 구체적으로는 피리디늄 양이온, 피페리디늄 양이온, 피롤리디늄 양이온, 피롤린 골격을 갖는 양이온, 피롤 골격을 갖는 양이온, 이미다졸륨 양이온, 테트라히드로피리미디늄 양이온, 디히드로피리미디늄 양이온, 피라졸륨 양이온, 피라졸리늄 양이온, 테트라알킬암모늄 양이온, 트리알킬술포늄 양이온, 테트라알킬포스포늄 양이온 등을 들 수 있다.

음이온 성분으로서는, 예를 들어 Cl^-, Br^-, I^-, AlCl₄ ^-, Al₂Cl₇ ^-, BF₄ ^-, PF₆ ^-, ClO₄ ^-, NO₃ ^-, CH₃COO^-, CF₃COO^-, CH₃SO₃ ^-, CF₃SO₃ ^-, (CF₃SO₂)₃C^-, AsF₆ ^-, SbF₆ ^-, NbF₆ ^-, TaF₆ ^-, (CN)₂N^-, C₄F₉SO₃ ^-, C₃F₇COO^-, ((CF₃SO₂)(CF₃CO)N^-, ^-O₃S(CF₂)₃SO₃ ^-나 하기 일반식 (1) 내지 (4),

(1): (CnF_2n＋1SO₂)₂N^-(단, n은 1 내지 10의 정수),

(2): CF₂(C_mF_2mSO₂)₂N^-(단, m은 1 내지 10의 정수),

(3): ^-O₃S(CF₂)_lSO₃ ^-(단, l은 1 내지 10의 정수),

(4): (C_pF_2p＋1SO₂)N^-(C_qF_2q＋1SO₂)(단, p, q는 1 내지 10의 정수)로 표현되는 것 등이 사용된다. 그 중에서도 특히, 불소 원자를 포함하는 음이온 성분은 이온 해리성이 양호한 이온 화합물이 얻어지는 점에서 바람직하게 사용된다.

또한, 이온성 화합물로서는, 상기한 알칼리 금속염, 유기 양이온-음이온염 외에, 염화암모늄, 염화알루미늄, 염화구리, 염화제1철, 염화제2철, 황산암모늄 등의 무기염을 들 수 있다. 이들 이온성 화합물은 단독으로 또는 복수를 병용할 수 있다.

<표면 처리층>

표면 처리층은 상기와 같이, 표면 저항값이 1×10⁷ 내지 1×10¹¹Ω/□가 되도록 형성되어 있다. 상기 표면 처리층에는 대전 방지제를 함유시킴으로써 도전성을 부여할 수 있다. 표면 처리층은 제1 편광 필름에 사용되는 투명 보호 필름에 형성할 수 있는 것 외에, 별도로 투명 보호 필름과는 별체의 것으로서 형성할 수도 있다. 상기 표면 처리층으로서는, 하드 코트층, 방현 처리층, 반사 방지층, 스티킹 방지층 등을 형성할 수 있다. 상기 표면 처리층에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 대전 방지제로서는, 이온성 계면 활성제, 도전성 미립자 및 도전성 중합체에서 선택되는 어느 적어도 1종류를 함유한다. 표면 처리층에 사용하는 대전 방지제로서는, 광학 특성, 외관, 대전 방지 효과 및 대전 방지 효과의 열 시, 가습 시에서의 안정성의 점에서 도전성 미립자인 것이 바람직하다.

상기 표면 처리층으로서는, 하드 코트층인 것이 바람직하다. 하드 코트층의 형성 재료로서는, 예를 들어 열가소성 수지, 열 또는 방사선에 의해 경화하는 재료를 사용할 수 있다. 상기 재료로서는, 열경화형 수지나 자외선 경화형 수지, 전자선 경화형 수지 등의 방사선 경화성 수지를 들 수 있다. 이들 중에서도 자외선 조사에 의한 경화 처리에서, 간단한 가공 조작으로 효율적으로 경화 수지층을 형성할 수 있는 자외선 경화형 수지가 적합하다. 이들 경화형 수지로서는, 폴리에스테르계, 아크릴계, 우레탄계, 아미드계, 실리콘계, 에폭시계, 멜라민계 등의 각종의 것을 들 수 있고, 이것들의 단량체, 올리고머, 중합체 등이 포함된다. 가공 속도의 빠르기, 기재로의 열의 대미지의 적음으로부터, 특히 방사선 경화형 수지, 특히 자외선 경화형 수지가 바람직하다. 바람직하게 사용되는 자외선 경화형 수지는, 예를 들어 자외선 중합성의 관능기를 갖는 것, 그 중에서도 당해 관능기를 2개 이상, 특히 3 내지 6개 갖는 아크릴계의 단량체나 올리고머 성분을 포함하는 것을 들 수 있다. 또한, 자외선 경화형 수지에는 광중합 개시제가 배합되어 있다.

또한, 상기 표면 처리층으로서는, 시인성의 향상을 목적으로 한 방현 처리층이나 반사 방지층을 형성할 수 있다. 또한 상기 하드 코트층 상에, 방현 처리층이나 반사 방지층을 형성할 수 있다. 방현 처리층의 구성 재료로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 방사선 경화형 수지, 열경화형 수지, 열가소성 수지 등을 사용할 수 있다. 반사 방지층으로서는, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화규소, 불화마그네슘 등이 사용된다. 반사 방지층은 복수층을 형성할 수 있다. 그 밖에, 표면 처리층으로서는, 스티킹 방지층 등을 들 수 있다.

상기 표면 처리층의 두께는 표면 처리층의 종류에 따라 적절하게 설정할 수 있지만, 일반적으로는 0.1 내지 100㎛인 것이 바람직하다. 예를 들어, 하드 코트층의 두께는 0.5 내지 20㎛인 것이 바람직하다. 하드 코트층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 지나치게 얇으면 하드 코트층으로서의 충분한 경도가 얻어지지 않고, 한편, 지나치게 두꺼우면 깨짐이나 박리가 발생하기 쉬워진다. 하드 코트층의 두께는 보다 바람직하게는 1 내지 10㎛이다.

상기 표면 처리층에 있어서의, 대전 방지제, 결합제(수지 재료 등)의 사용량은 그것들의 종류에 따라 다르지만, 얻어지는 표면 처리층의 표면 저항값이 1×10⁷ 내지 1×10¹¹Ω/□가 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 통상, 대전 방지제 100중량부에 대하여, 결합제 1000중량부 이하, 나아가 10 내지 200중량부인 것이 바람직하다.

<제1 점착제층>

제1 점착제층은, 상기와 같이 표면 저항값이 1×10⁸ 내지 1×10¹²Ω/□가 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 제1 점착제층은 각종 점착제에 대전 방지제를 배합한 조성물로 형성할 수 있다. 상기 제1 점착제층(2)의 두께는 내구성 확보와 측면의 도통 구조와의 접촉 면적 확보의 관점에서, 5 내지 100㎛인 것이 바람직하고, 5 내지 50㎛인 것이 바람직하고, 10 내지 35㎛인 것이 더욱 바람직하다.

제1 점착제층을 형성하는 점착제로서는, 각종 점착제를 사용할 수 있고, 예를 들어 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리비닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제 등을 들 수 있다. 상기 점착제의 종류에 따라 점착성의 베이스 중합체가 선택된다. 상기 점착제 중에서도 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 습윤성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 점에서, 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.

상기 아크릴계 점착제는 베이스 중합체로서 (메트)아크릴계 중합체를 포함한다. (메트)아크릴계 중합체는, 통상, 단량체 단위로서, 알킬(메트)아크릴레이트를 주성분으로 하여 함유한다. 또한, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 말하고, 본 발명의 (메트)와는 동일한 의미이다.

(메트)아크릴계 중합체의 주골격을 구성하는, 알킬(메트)아크릴레이트로서는, 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기의 탄소수 1 내지 18의 것을 예시할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 조합하여 사용할 수 있다. 이들 알킬기의 평균 탄소수는 3 내지 9인 것이 바람직하다.

또한, 점착 특성, 내구성, 위상차의 조정, 굴절률의 조정 등의 점에서, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트와 같은 방향족환을 함유하는 알킬(메트)아크릴레이트를 사용할 수 있다.

상기 (메트)아크릴계 중합체 중에는 접착성이나 내열성의 개선을 목적으로, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기를 갖는, 1종류 이상의 공중합 단량체를 공중합에 의해 도입할 수 있다. 그와 같은 공중합 단량체의 구체예로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴산3-히드록시프로필, (메트)아크릴산4-히드록시부틸, (메트)아크릴산6-히드록시헥실, (메트)아크릴산8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산10-히드록시데실, (메트)아크릴산12-히드록시라우릴이나 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 단량체; (메트)아크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등의 카르복실기 함유 단량체; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산 무수물기 함유 단량체; 아크릴산의 카프로락톤 부가물; 스티렌술폰산이나 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 단량체; 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 단량체 등을 들 수 있다.

또한, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드나 N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메트)아크릴아미드 등의 (N-치환)아미드계 단량체; (메트)아크릴산아미노에틸, (메트)아크릴산N,N-디메틸아미노에틸, (메트)아크릴산t-부틸아미노에틸 등의 (메트)아크릴산알킬아미노알킬계 단량체; (메트)아크릴산메톡시에틸, (메트)아크릴산에톡시에틸 등의 (메트)아크릴산알콕시알킬계 단량체; N-(메트)아크릴로일옥시메틸렌숙신이미드나 N-(메트)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌숙신이미드, N-(메트)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌숙신이미드, N-아크릴로일모르폴린 등의 숙신이미드계 단량체; N-시클로헥실말레이미드나 N-이소프로필말레이미드, N-라우릴말레이미드나 N-페닐말레이미드 등의 말레이미드계 단량체; N-메틸이타콘이미드, N-에틸이타콘이미드, N-부틸이타콘이미드, N-옥틸이타콘이미드, N-2-에틸헥실이타콘이미드, N-시클로헥실이타콘이미드, N-라우릴이타콘이미드 등의 이타콘이미드계 단량체 등도 개질 목적의 단량체 예로서 들 수 있다.

또한 개질 단량체로서, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, N-비닐카르복실산아미드류, 스티렌, α-메틸스티렌, N-비닐카프로락탐 등의 비닐계 단량체; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트계 단량체; (메트)아크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 아크릴계 단량체; (메트)아크릴산폴리에틸렌글리콜, (메트)아크릴산폴리프로필렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시에틸렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스테르 단량체; (메트)아크릴산테트라히드로푸르푸릴, 불소(메트)아크릴레이트, 실리콘(메트)아크릴레이트나 2-메톡시에틸아크릴레이트 등의 아크릴산에스테르계 단량체 등도 사용할 수 있다. 나아가, 이소프렌, 부타디엔, 이소부틸렌, 비닐에테르 등을 들 수 있다.

또한, 상기 이외의 공중합 가능한 단량체로서, 규소 원자를 함유하는 실란계 단량체 등을 들 수 있다. 실란계 단량체로서는, 예를 들어 3-아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 4-비닐부틸트리메톡시실란, 4-비닐부틸트리에톡시실란, 8-비닐옥틸트리메톡시실란, 8-비닐옥틸트리에톡시실란, 10-메타크릴로일옥시데실트리메톡시실란, 10-아크릴로일옥시데실트리메톡시실란, 10-메타크릴로일옥시데실트리에톡시실란, 10-아크릴로일옥시데실트리에톡시실란 등을 들 수 있다.

또한, 공중합 단량체로서는, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 디글리시딜에테르디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산과 다가 알코올의 에스테르화물 등의 (메트)아크릴로일기, 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 2개 이상 갖는 다관능성 단량체나, 폴리에스테르, 에폭시, 우레탄 등의 골격에 단량체 성분과 동일한 관능기로서 (메트)아크릴로일기, 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 2개 이상 부가한 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 등을 사용할 수도 있다.

(메트)아크릴계 중합체는 전체 구성 단량체의 중량 비율에 있어서, 알킬(메트)아크릴레이트를 주성분으로 하고, (메트)아크릴계 중합체 중의 상기 공중합 단량체의 비율은 특별히 제한되지 않지만, 상기 공중합 단량체의 비율은 전체 구성 단량체의 중량 비율에 있어서, 0 내지 20％ 정도, 0.1 내지 15％ 정도, 나아가 0.1 내지 10％ 정도인 것이 바람직하다.

이들 공중합 단량체 중에서도, 접착성, 내구성의 점에서, 히드록실기 함유 단량체, 카르복실기 함유 단량체가 바람직하게 사용된다. 히드록실기 함유 단량체 및 카르복실기 함유 단량체는 병용할 수 있다. 이들 공중합 단량체는 점착제 조성물이 가교제를 함유하는 경우에, 가교제와의 반응점이 된다. 히드록실기 함유 단량체, 카르복실기 함유 단량체 등은 분자간 가교제와의 반응성이 많기 때문에, 얻어지는 점착제층의 응집성이나 내열성의 향상을 위해 바람직하게 사용된다. 히드록실기 함유 단량체는 리워크성의 점에서 바람직하고, 또한 카르복실기 함유 단량체는 내구성과 리워크성을 양립시키는 점에서 바람직하다.

공중합 단량체로서, 히드록실기 함유 단량체를 함유하는 경우, 그 비율은 0.01 내지 15중량％가 바람직하고, 0.03 내지 10중량％가 보다 바람직하고, 나아가 0.05 내지 7중량％가 바람직하다. 공중합 단량체로서, 카르복실기 함유 단량체를 함유하는 경우, 그 비율은 0.05 내지 10중량％가 바람직하고, 0.1 내지 8중량％가 보다 바람직하고, 나아가 0.2 내지 6중량％가 바람직하다.

본 발명의 (메트)아크릴계 중합체는, 통상, 중량 평균 분자량이 50만 내지 300만의 범위의 것이 사용된다. 내구성, 특히 내열성을 고려하면, 중량 평균 분자량은 70만 내지 270만인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 나아가 80만 내지 250만인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 50만보다도 작으면, 내열성의 점에서 바람직하지 않다. 또한, 중량 평균 분자량이 300만보다도 커지면, 도포 시공하기 위한 점도로 조정하기 위해 다량의 희석 용제가 필요해지고, 비용 상승이 되는 점에서 바람직하지 않다. 또한, 중량 평균 분자량은 GPC(겔·투과·크로마토그래피)에 의해 측정하고, 폴리스티렌 환산에 의해 산출된 값을 말한다.

이와 같은 (메트)아크릴계 중합체의 제조는 용액 중합, 괴상 중합, 유화 중합, 각종 라디칼 중합 등의 공지의 제조 방법을 적절히 선택할 수 있다. 또한, 얻어지는 (메트)아크릴계 중합체는 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 그래프트 공중합체 등 어느 것이어도 된다.

제1 점착제층의 형성에 사용되는 대전 방지제로서는, 상기 예시 중에서도 베이스 중합체와의 상용성, 점착제층의 투명성의 점에서, 이온성 화합물이 바람직하다. 특히, (메트)아크릴계 중합체를 베이스 중합체로 하는 아크릴계 점착제를 사용하는 경우에는, 이온성 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이온성 화합물로서는, 대전 방지 기능의 점에서 이온성 액체가 바람직하다.

상기 점착제, 대전 방지제의 사용량은 그것들의 종류에 따라 다르지만, 얻어지는 제1 점착제층의 표면 저항값이 1×10⁸ 내지 1×10¹²Ω/□가 되도록 제어된다. 예를 들어, 점착제의 베이스 중합체[예를 들어, (메트)아크릴계 중합체] 100중량부에 대하여, 대전 방지제(예를 들어, 이온성 화합물의 경우) 0.05 내지 20중량부의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 대전 방지제를 0.05중량부 이상에서 사용하는 것은 대전 방지 성능을 향상시키기 위해 바람직하다. 나아가, 대전 방지제 (B)는 0.1중량부 이상이 바람직하고, 나아가 0.5중량부 이상인 것이 바람직하다. 내구성을 만족시키기 위해서는, 20중량부 이하에서 사용하는 것이 바람직하고, 나아가 10중량부 이하에서 사용하는 것이 바람직하다.

또한 제1 점착제층을 형성하는 점착제 조성물에는 베이스 중합체에 따른 가교제를 함유할 수 있다. 베이스 중합체로서, 예를 들어 (메트)아크릴계 중합체를 사용하는 경우에는, 가교제로서는, 유기계 가교제나 다관능성 금속 킬레이트를 사용할 수 있다. 유기계 가교제로서는, 이소시아네이트계 가교제, 과산화물계 가교제, 에폭시계 가교제, 이민계 가교제 등을 들 수 있다. 다관능성 금속 킬레이트는 다가 금속이 유기 화합물과 공유 결합 또는 배위 결합하고 있는 것이다. 다가 금속 원자로서는, Al, Cr, Zr, Co, Cu, Fe, Ni, V, Zn, In, Ca, Mg, Mn, Y, Ce, Sr, Ba, Mo, La, Sn, Ti 등을 들 수 있다. 공유 결합 또는 배위 결합하는 유기 화합물 중의 원자로서는 산소 원자 등을 들 수 있고, 유기 화합물로서는 알킬에스테르, 알코올 화합물, 카르복실산 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물 등을 들 수 있다.

가교제의 사용량은 (메트)아크릴계 중합체 100중량부에 대하여, 3중량부 이하가 바람직하고, 나아가 0.01 내지 3중량부가 바람직하고, 나아가 0.02 내지 2중량부가 바람직하고, 나아가 0.03 내지 1중량부가 바람직하다.

또한 제1 점착제층을 형성하는 점착제 조성물에는 실란 커플링제, 그 밖의 첨가제를 함유할 수 있다. 예를 들어, 폴리프로필렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜의 폴리에테르 화합물, 착색제, 안료 등의 분체, 염료, 계면 활성제, 가소제, 점착성 부여제, 표면 윤활제, 레벨링제, 연화제, 산화 방지제, 노화 방지제, 광안정제, 자외선 흡수제, 중합 금지제, 무기 또는 유기의 충전제, 금속분, 입자상, 박상물 등을 사용하는 용도에 따라 적절히 첨가할 수 있다. 또한, 제어할 수 있는 범위 내에서, 환원제를 가한 산화 환원계를 채용해도 된다. 이들 첨가제는, (메트)아크릴계 중합체 100중량부에 대하여 5중량부 이하, 나아가 3중량부 이하, 나아가 1중량부 이하의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.

<앵커층>

앵커층은 상기 제1 편광 필름과 제1 점착제층 사이에 형성할 수 있다. 상기 앵커층의 두께는 상기 제1 편광 필름 및 제1 점착제층과의 밀착성 확보의 관점에서, 0.01 내지 0.5㎛가 바람직하고, 나아가 0.01 내지 0.2㎛인 것이 바람직하다. 앵커층은 각종 대전 방지제 조성물로 형성할 수 있다. 앵커층을 형성하는 대전 방지제로서는, 상기 예시 중에서도 이온성 계면 활성제계, 도전성 중합체, 도전성 미립자 등이 바람직하다.

이들 대전 방지제 중에서도 광학 특성, 외관, 대전 방지 효과 및 대전 방지 효과의 열 시, 가습 시에서의 안정성이라는 관점에서 도전성 중합체가 바람직하게 사용된다. 특히, 폴리아닐린, 폴리티오펜 등의 수용성 도전성 중합체 또는 수분산성 도전성 중합체가 바람직하게 사용된다. 수용성 도전성 중합체나 수분산성 도전성 중합체는 대전 방지층을 형성할 때의 도포액을 수용액 또는 수분산액으로서 제조할 수 있고, 당해 도포액은 비수계의 유기 용제를 사용할 필요가 없고, 당해 유기 용제에 의한 광학 필름 기재의 변질을 억제할 수 있기 때문이다. 또한, 수용액 또는 수분산액은 물 외에 수계의 용매를 함유할 수 있다. 예를 들어, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, n-아밀알코올, 이소아밀알코올, sec-아밀알코올, tert-아밀알코올, 1-에틸-1-프로판올, 2-메틸-1-부탄올, n-헥산올, 시클로헥산올 등의 알코올류를 들 수 있다.

또한, 상기 폴리아닐린, 폴리티오펜 등의 수용성 도전성 중합체 또는 수분산성 도전성 중합체는 분자 중에 친수성 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 친수성 관능기로서는, 예를 들어 술폰기, 아미노기, 아미드기, 이미노기, 4급 암모늄염기, 히드록실기, 머캅토기, 히드라지노기, 카르복실기, 황산에스테르기, 인산에스테르기, 또는 그것들의 염 등을 들 수 있다. 분자 내에 친수성 관능기를 가짐으로써 물에 녹기 쉬워지거나, 물에 미립자상으로 분산하기 쉬워져, 상기 수용성 도전성 중합체 또는 수분산성 도전성 중합체를 용이하게 제조할 수 있다.

수용성 도전 중합체의 시판품의 예로서는, 폴리아닐린술폰산(미츠비시 레이온사제, 폴리스티렌 환산에 의한 중량 평균 분자량 150000) 등을 들 수 있다. 수분산성 도전 중합체의 시판품의 예로서는, 폴리티오펜계 도전성 중합체(나가세켐텍스사제, 상품명, 데나트론 시리즈) 등을 들 수 있다.

또한 앵커층의 형성 재료로서는, 상기 대전 방지제와 함께, 대전 방지제의 피막 형성성, 광학 필름으로의 밀착성의 향상 등을 목적으로, 결합제 성분을 첨가할 수도 있다. 대전 방지제가 수용성 도전성 중합체 또는 수분산성 도전성 중합체의 수계 재료인 경우에는, 수용성 혹은 수분산성의 결합제 성분을 사용한다. 결합제의 예로서는, 옥사졸린기 함유 중합체, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에테르계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 에폭시 수지, 폴리비닐피롤리돈, 폴리스티렌계 수지, 폴리에틸렌글리콜, 펜타에리트리톨 등을 들 수 있다. 특히 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지가 바람직하다. 이들 결합제는 1종 또는 2종 이상을 적절히 그 용도에 맞추어 사용할 수 있다.

대전 방지제, 결합제의 사용량은 그것들의 종류에 따라 다르지만, 얻어지는 앵커층의 표면 저항값이 1×10⁸ 내지 1×10¹²Ω/□가 되도록 제어하는 것이 바람직하다.

<그 밖의 층>

본 발명의 점착제층이 부착된 편광 필름에는 상기한 각 층 외에, 제1 편광 필름 또는 앵커층을 형성하는 측의 표면에, 접착 용이층을 형성하거나, 코로나 처리, 플라스마 처리 등의 각종 접착 용이화 처리를 실시하거나 할 수 있다.

이하에, 인셀형 액정셀(B), 인셀 액정 패널(C)을 설명한다.

[인셀형 액정셀(B)]

도 2에 도시한 바와 같이, 인셀형 액정셀(B)은 전계가 존재하지 않는 상태에서 호모지니어스 배향한 액정 분자를 포함하는 액정층(20), 상기 액정층(20)을 양면에서 끼움 지지하는 제1 투명 기판(41) 및 제2 투명 기판(42)을 갖는다. 또한 상기 액정층(20)과 제1 투명 기판(41) 사이에는 터치 센서부(31)를 갖고, 상기 액정층(20)과 제2 투명 기판(42) 사이에는 구동 전극 겸 센서부(32)를 갖는다.

인셀형 액정셀(B)에 사용되는 액정층(20)으로서는, 전계가 존재하지 않는 상태에서 호모지니어스 배향한 액정 분자를 포함하는 액정층이 사용된다. 액정층(20)으로서는, 예를 들어 IPS 방식의 액정층이 적합하게 사용된다. 그 밖에, 액정층(20)으로서는, 예를 들어 TN형이나 STN형, π형, VA형 등의 액정층을 임의의 타입의 것을 사용할 수 있다. 상기 액정층(20)의 두께는, 예를 들어 1.5㎛ 내지 4㎛ 정도이다.

상기와 같이 인셀형 액정셀(B)은 액정셀 내에 터치 센서부(31) 및 구동 전극 겸 센서부(32)를 갖고, 액정셀의 외부에는 터치 센서부를 갖고 있지 않다. 즉, 인셀형 액정셀(B)의 제1 투명 기판(41)보다도 시인측[인셀 액정 패널(C)의 제1 점착제층(2)보다 액정셀측]에는 도전층(표면 저항값은 1×10¹³Ω/□ 이하)은 형성되어 있지 않다. 또한, 도 2에 기재된 인셀 액정 패널(C)에서는 각 구성의 순서를 도시하고 있지만, 인셀 액정 패널(C)에는 적절하게 다른 구성을 가질 수 있다. 액정셀 상[제1 투명 기판(41)]에는 컬러 필터 기판을 설치할 수 있다.

상기 투명 기판을 형성하는 재료는, 예를 들어 유리 또는 중합체 필름을 들 수 있다. 상기 중합체 필름으로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리시클로올레핀, 폴리카르보네이트 등을 들 수 있다. 상기 투명 기판이 유리에 의해 형성되는 경우, 그 두께는, 예를 들어 0.1㎜ 내지 1㎜ 정도이다. 상기 투명 기판이 중합체 필름에 의해 형성되는 경우, 그 두께는, 예를 들어 10㎛ 내지 200㎛ 정도이다. 상기 투명 기판은 그 표면에 접착 용이층이나 하드 코트층을 가질 수 있다.

터치 센서부(31)(정전 용량 센서), 구동 전극 겸 센서부(32)는 투명 도전층으로서 형성된다. 상기 투명 도전층의 구성 재료로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 금, 은, 구리, 백금, 팔라듐, 알루미늄, 니켈, 크롬, 티타늄, 철, 코발트, 주석, 마그네슘, 텅스텐 등의 금속 및 이들 금속의 합금 등을 들 수 있다. 또한, 상기 투명 도전층의 구성 재료로서는, 인듐, 주석, 아연, 갈륨, 안티몬, 지르코늄, 카드뮴의 금속 산화물을 들 수 있고, 구체적으로는 산화인듐, 산화주석, 산화티타늄, 산화카드뮴 및 이것들의 혼합물 등으로 이루어지는 금속 산화물을 들 수 있다. 그 밖에, 요오드화구리 등으로 이루어지는 다른 금속 화합물 등이 사용된다. 상기 금속 산화물에는 필요에 따라, 상기 군에 나타난 금속 원자의 산화물을 더 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 산화주석을 함유하는 산화인듐(ITO), 안티몬을 함유하는 산화주석 등이 바람직하게 사용되고, ITO가 특히 바람직하게 사용된다. ITO로서는, 산화인듐 80 내지 99중량％ 및 산화주석 1 내지 20중량％를 함유하는 것이 바람직하다.

터치 센서부(31)는 제1 편광 필름(1)과 액정층(20) 사이에 배치되지만, 통상은 제1 투명 기판(41) 상[인셀형 액정셀(B) 내의 액정층(20)측]에 투명 전극 패턴으로서 형성할 수 있다. 구동 전극 겸 센서부(32)에 대해서도, 통상법에 따라 투명 전극 패턴을 형성할 수 있다. 상기 투명 전극 패턴은, 통상, 투명 기판의 단부에 형성된 리드선(도시하지 않음)에 전기적으로 접속되고, 상기 리드선은 컨트롤러 IC(도시하지 않음)와 접속된다. 투명 전극 패턴의 형상은 빗 형상 외에, 스트라이프 형상이나 마름모꼴 형상 등, 용도에 따라 임의의 형상을 채용할 수 있다. 투명 전극 패턴의 높이는, 예를 들어 10㎚ 내지 100㎚이고, 폭은 0.1㎜ 내지 5㎜이다.

[인셀 액정 패널(C)]

본 발명의 인셀 액정 패널(C)은, 도 2에 도시한 바와 같이 인셀형 액정셀(B)의 시인측에 점착제층이 부착된 편광 필름(A)을 갖고, 그 반대측에 제2 편광 필름(11)을 가질 수 있다. 상기 점착제층이 부착된 편광 필름(A)은 상기 인셀형 액정셀(B)의 제1 투명 기판(41)의 측에, 도전층을 통하지 않고 상기 제1 점착제층(2)을 통해 배치되어 있다. 한편, 상기 인셀형 액정셀(B)의 제2 투명 기판(42)의 측에는 제2 편광 필름(11)이 제2 점착제층(12)을 통해 배치되어 있다. 상기 점착제층이 부착된 편광 필름(A)에 있어서의 제1 편광 필름(1), 제2 편광 필름(11)은 액정층(20)의 양측에서, 각각의 편광자의 투과축(또는 흡수축)이 직교하도록 배치된다.

제2 편광 필름(11)으로서는, 제1 편광 필름(1)에서 설명한 것을 사용할 수 있다. 제2 편광 필름(11)은 제1 편광 필름(1)과 동일한 것을 사용해도 되고, 상이한 것을 사용해도 된다.

제2 점착제층(12)의 형성에는 제1 점착제층(2)에서 설명한 점착제를 사용할 수 있다. 제2 점착제층(12)의 형성에 사용하는 점착제로서는, 제1 점착제층(2)과 동일한 것을 사용해도 되고, 상이한 것을 사용해도 된다. 제2 점착제층(12)의 두께는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 1 내지 100㎛ 정도이다. 바람직하게는 2 내지 50㎛, 보다 바람직하게는 2 내지 40㎛이고, 더욱 바람직하게는 5 내지 35㎛이다.

또한, 인셀 액정 패널(C)에 있어서, 상기 점착제층이 부착된 편광 필름(A)의 상기 표면 처리층(4) 및 제1 점착제층(2)의 측면에는 도통 구조(51)를 설치할 수 있다. 도 2에서는 표면 처리층(4) 및 제1 편광 필름(1)의 측면에 도통 구조(51)가 설치되어 있는 경우가 예시되어 있다. 또한, 앵커층(3) 및 제1 점착제층(2)의 측면에 도통 구조(50)를 설치할 수 있다. 도 2에서는 앵커층(3) 및 제1 점착제층(2)의 측면에 도통 구조(50)가 설치되어 있는 경우가 예시되어 있다. 도통 구조(51)는 상기 표면 처리층(4)의 측면의 전부에 설치되어 있어도 되고, 일부에 설치되어 있어도 된다. 또한, 도통 구조(50)는 상기 제1 점착제층(2)의 측면의 전부에 설치되어 있어도 되고, 일부에 설치되어 있어도 된다. 상기 도통 구조를 일부에 설치하는 경우에는, 측면에서의 도통을 확보하기 위해, 상기 도통 구조(51, 50)는 상기 측면의 면적의 1면적％ 이상, 바람직하게는 3면적％ 이상의 비율로 설치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 도통 구조(51)에 의해, 상기 표면 처리층(4)의 측면으로부터, 다른 적합한 개소에 전위를 접속함으로써, 정전기 발생을 억제할 수 있다. 또한, 상기 도통 구조(51)와 함께 도통 구조(50)를 설치함으로써, 상기 표면 처리층(4) 및 제1 점착제층(2)의 측면으로부터, 다른 적합한 개소에 전위를 접속함으로써, 정전기 발생을 더 억제할 수 있다. 도통 구조(51, 50)를 형성하는 재료로서는, 예를 들어 은, 금 또는 다른 금속 페이스트 등의 도전성 페이스트를 들 수 있고, 그 밖에, 도전성 접착제, 임의의 다른 적합한 도전 재료를 사용할 수 있다. 도통 구조(51, 50)는 상기 표면 처리층(4) 및 제1 점착제층(2)의 측면으로부터 연신되는 선형상으로 형성할 수도 있다.

그 밖에, 액정층(20)의 시인측에 배치되는 제1 편광 필름(1), 액정층(20)의 시인측의 반대측에 배치되는 제2 편광 필름(11)은 각각의 배치 개소의 적성에 따라, 다른 광학 필름을 적층하여 사용할 수 있다. 상기 다른 광학 필름으로서는, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차 필름(1/2이나 1/4 등의 파장판을 포함함), 시각 보상 필름, 휘도 향상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층이 되는 것을 들 수 있다. 이것들은 1층 또는 2층 이상 사용할 수 있다.

(액정 표시 장치)

본 발명의 인셀 액정 패널(C)을 사용한 터치 센싱 기능 내장 액정 표시 장치는 조명 시스템에 백라이트 혹은 반사판을 사용한 것 등의 액정 표시 장치를 형성하는 부재를 적절하게 사용할 수 있다.

실시예

이하에, 제조예, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 예 중의 부 및 ％는 모두 중량 기준이다. 이하에 특별히 규정이 없는 실온 방치 조건은 모두 23℃ 65％RH이다.

<(메트)아크릴계 중합체의 중량 평균 분자량의 측정>

(메트)아크릴계 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 GPC(겔·투과·크로마토그래피)에 의해 측정했다. Mw/Mn에 대해서도, 마찬가지로 측정했다.

·분석 장치: 도소사제, HLC-8120GPC

·칼럼: 도소사제, G7000H_XL＋GMH_XL＋GMH_XL

·칼럼 사이즈: 각 7.8㎜φ×30㎝ 총 90㎝

·칼럼 온도: 40℃

·유량: 0.8mL/min

·주입량: 100μL

·용리액: 테트라히드로푸란

·검출기: 시차 굴절계(RI)

·표준 시료: 폴리스티렌

<편광 필름의 작성>

두께 80㎛의 폴리비닐알코올 필름을, 속도비가 상이한 롤 사이에 있어서, 30℃, 0.3％ 농도의 요오드 용액 중에서 1분간 염색하면서, 3배까지 연신했다. 그 후, 60℃, 4％ 농도의 붕산, 10％ 농도의 요오드화칼륨을 포함하는 수용액 중에 0.5분간 침지하면서 종합 연신 배율이 6배까지 연신되었다. 계속해서, 30℃, 1.5％ 농도의 요오드화칼륨을 포함하는 수용액 중에 10초간 침지함으로써 세정한 후, 50℃에서 4분간 건조를 행하여, 두께 30㎛의 편광자를 얻었다. 당해 편광자의 양면에, 비누화 처리한 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 폴리비닐알코올계 접착제에 의해 접합하여 편광 필름을 작성했다.

<표면 처리층의 형성>

상기에서 얻어진 편광 필름의 편면에, 대전 방지성 하드 코트층의 형성재로서, ATO(안티몬 도프 산화주석) 입자 함유의 자외선 경화형 수지의 분산액(스미토모 오사카 시멘트제, ASHC-101)을, 건조 후의 두께가 표 1에 나타내는 두께가 되도록 조정하여 와이어 바로 도포한 후, 80℃에서 1분간 가열 건조하여 도막을 형성했다. 계속해서, 도막에 메탈할라이드 램프로 300mJ/㎠의 자외선을 조사하고, 도막을 경화하여, 대전 방지성의 하드 코트층을 형성했다.

(아크릴계 중합체의 제조)

교반 블레이드, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4구 플라스크에, 부틸아크릴레이트 74.8부, 페녹시에틸아크릴레이트 23부, N-비닐-2-피롤리돈(NVP) 0.5부, 아크릴산 0.3부, 4-히드록시부틸아크릴레이트 0.4부를 함유하는 단량체 혼합물을 투입했다. 또한, 상기 단량체 혼합물(고형분) 100부에 대하여, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1부를 아세트산에틸 100부와 함께 투입하고, 완만하게 교반하면서 질소 가스를 도입하여 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액온을 55℃ 부근에 유지하여 8시간 중합 반응을 행하고, 중량 평균 분자량(Mw) 160만, Mw/Mn＝3.7의 아크릴계 중합체의 용액을 제조했다.

(점착제 조성물의 제조)

상기에서 얻어진 아크릴계 중합체의 용액 고형분 100부에 대하여, 표 1에 나타내는 사용량으로, 이온성 화합물로서, 미츠비시 매터리얼사제의 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬을 배합하고, 또한 이소시아네이트 가교제(미츠이 가가쿠사제의 타케네이트 D160N, 트리메틸올프로판헥사메틸렌디이소시아네이트) 0.1부, 벤조일퍼옥사이드(닛폰 유시사제의 나이퍼BMT) 0.3부 및 γ-글리시독시프로필메톡시실란(신에쓰 가가쿠 고교사제: KBM-403) 0.2부를 배합하여, 아크릴계 점착제 조성물의 용액을 제조했다.

(점착제층의 형성)

계속해서, 상기 아크릴계 점착제 조성물의 용액을, 실리콘계 박리제로 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름[세퍼레이터 필름: 미츠비시 가가쿠 폴리에스테르 필름(주)제, MRF38]의 편면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 표 1에 나타내는 두께가 되도록 도포하고, 155℃에서 1분간 건조를 행하여, 세퍼레이터 필름의 표면에 점착제층 A 내지 F를 형성했다. 당해 점착제층은 편광 필름(표면 처리층이 형성되어 있지 않은 측)에 전사했다.

실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 3

상기에서 얻어진 편광 필름의 편면(표 1에 기재된 표면 처리층을 형성하고 있지 않은 측)에, 표 1에 나타내는 조합에 의해, 점착제층을 순차적으로 형성하고, 점착제층이 부착된 편광 필름을 제작했다.

또한, 비교예 1, 2에서는 표면 처리층(하드 코트층)을 형성하지 않았다. 또한, 실시예 1, 2, 비교예 1에서는 점착제 조성물의 제조에, 이온성 화합물을 배합하지 않았다.

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진, 점착제층이 부착된 편광 필름에 대하여 이하의 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

<표면 저항값(Ω/□): 도전성>

표면 처리층, 점착제층에 대하여, 표면 저항값을 측정했다.

표면 처리층의 표면 저항값은 점착제층이 부착된 편광 필름의 표면 처리층에 대하여 측정했다.

점착제층의 표면 저항값은 점착제층이 부착된 편광 필름으로부터 세퍼레이터 필름을 박리한 후에 점착제층 표면에 대하여 측정했다.

측정은 미츠비시 가가쿠 아날리텍사제 MCP-HT450을 사용하여 행하였다.

<ESD 시험>

점착제층이 부착된 편광 필름으로부터 세퍼레이터 필름을 박리한 후, 도 2에 도시한 바와 같이, 인셀형 액정셀의 시인측에 접합했다. 이어서, 접합한 편광 필름의 측면부에 5㎜ 폭의 은 페이스트를 하드 코트층, 편광 필름, 앵커층, 점착제층의 각 측면부를 덮도록 도포하고, 외부로부터의 접지 전극과 접속했다. 또한, 인셀형 액정셀 내부의 투명 전극 패턴 주변부의 리드 배선(도시하지 않음)을 컨트롤러 IC(도시하지 않음)와 접속하여, 터치 센싱 기능 내장 액정 표시 장치를 제작했다. 당해 액정 표시 장치에 있어서의, 편광 필름면에 정전기 방전 총(Electrostatic discharge Gun)을 인가 전압 10㎸로 발사하고, 전기에 의해 하얗게 된 부분이 소실될 때까지의 시간을 측정하고, 하기의 기준으로 판단했다. 단, 실시예 1에서는, 은 페이스트에 의한 도통 구조의 형성은 행하지 않았다.

(평가 기준)

◎: 3초 이내.

○: 3초를 초과∼5초 이내.

△: 5초를 초과, 20초 이내.

×: 20초를 초과한다.

<도통 신뢰성: ESD 가습 시험 후>

편광 필름 측면부에 은 페이스트를 도포한 상기 인셀형 액정셀을 60℃/90％RH의 분위기 하에서 500시간 처리를 실시한 후, 상기 ESD 시험을 실시했다.

<TSP 감도>

ESD 시험에 있어서 제작한 터치 센싱 기능 내장 액정 표시 장치의 입력 표시 장치를 사용하고 있는 상태에서 눈으로 관찰을 행하여, 오작동의 유무를 확인했다.

○: 오작동 없음.

×: 오작동 있음.

<가습 내구성 시험>

점착제층이 부착된 편광 필름을 15인치 크기로 절단한 것을 샘플로 했다. 당해 샘플을, 두께 0.7㎜의 무알칼리 유리(코닝사제, EG-XG)에 라미네이터를 사용하여 접착했다.

계속해서, 50℃, 0.5㎫로 15분간 오토클레이브 처리하고, 상기 샘플을 완전히 무알칼리 유리에 밀착시켰다. 이러한 처리가 실시된 샘플에, 60℃/90％RH의 분위기 하에서 500시간 처리를 실시한 후, 편광 필름과 무알칼리 유리 사이의 외관을 하기 기준으로 눈으로 평가했다.

(평가 기준)

◎: 발포, 박리 등의 외관상의 변화가 전혀 없음.

○: 약간이지만 단부에 박리, 또는 발포가 있지만, 실용상 문제 없음.

△: 단부에 박리, 또는 발포가 있지만, 특별한 용도가 아니면, 실용상 문제 없음.

×: 단부에 현저한 박리 있고, 실용상 문제 있음.

표 1 중, Li-TFSI는 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬을 나타낸다.

A : 점착제층이 부착된 편광 필름
B : 인셀형 액정셀
C : 인셀 액정 패널
1, 11 : 제1, 제2 편광 필름
2, 12 : 제1, 제2 점착제층
3 : 앵커층
4 : 표면 처리층
20 : 액정층
31 : 터치 센서부
32 : 구동 전극 겸 센서부
41, 42 : 제1, 제2 투명 기판

Claims (1)

1. 전계가 존재하지 않는 상태에서 호모지니어스 배향한 액정 분자를 포함하는 액정층, 상기 액정층을 양면에서 끼움 지지하는 제1 투명 기판 및 제2 투명 기판, 그리고 상기 액정층과 제1 투명 기판 사이에 설치된 터치 센서부 및 상기 액정층과 제2 투명 기판 사이에 설치된 구동 전극 겸 센서부를 갖는 인셀형 액정셀과,
   상기 인셀형 액정셀의 시인측의 제1 투명 기판의 측에, 도전층을 통하지 않고 제1 점착제층을 통해 배치된 점착제층이 부착된 편광 필름을 갖는 인셀형 액정 패널이며,
   상기 점착제층이 부착된 편광 필름이, 표면 처리층, 제1 편광 필름, 제1 점착제층을 이 순서로 갖고,
   상기 표면 처리층은 이온성 계면 활성제, 도전성 미립자 및 도전성 중합체에서 선택되는 어느 적어도 1종류의 대전 방지제를 함유하는 것을 특징으로 하는 인셀형 액정 패널.

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