KR20220006626A - 편광판 및 편광판의 제조 방법 및 그 편광판을 이용한 화상 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은, 층간 충전 구성의 화상 표시 장치에 이용된 경우에도, 고온 환경하에서의 투과율의 저하가 작고, 내구성이 우수한 편광판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은, 고온 환경하에서의 표시 특성이 개선된 내구성을 갖춘 화상 표시 장치를 제공하는 것이다. 본 발명은, 요오드를 흡착 배향시켜 이루어진 폴리비닐알코올계 수지 편광 소자, 상기 편광 소자의 적어도 한쪽 면에 형성된, 요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 요소계 화합물 함유층, 및 투명 보호 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판을 제공한다.
Description
본 발명은 편광판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 편광판의 한쪽 면이 화상 표시 셀과 접합되고, 다른쪽 면이 터치 패널이나 전면판 등의 투명 부재와 접합된 화상 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD)는, 액정 텔레비젼뿐만 아니라, 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화 등의 모바일, 카내비게이션 등의 차재 용도 등에서 널리 이용되고 있다. 통상, 액정 표시 장치는, 액정 셀의 양측에 점착제로 편광판을 접합한 액정 패널 부재를 가지며, 백라이트 부재로부터의 광을 액정 패널 부재로 제어하는 것에 의해 표시가 행해지고 있다.
또한, 유기 EL 표시 장치도 최근, 액정 표시 장치와 마찬가지로, 텔레비젼, 휴대전화 등의 모바일, 카내비게이션 등의 차재 용도에서 널리 이용되고 있다.
유기 EL 표시 장치에서는, 외광이 금속 전극(음극)에서 반사되어 경면과 같이 시인되는 것을 억지하기 위해, 화상 표시 패널의 시인측 표면에 원편광판(편광 소자와 λ/4판을 포함하는 적층체, 이하에서는 단순히 편광판이라고 하는 경우가 있다.)이 배치되는 경우가 있다.
편광판은 상기와 같이, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치의 부재로서 차에 탑재되는 기회가 증가하고 있다. 차재용의 화상 표시 장치에 이용되는 편광판은, 그것 이외의 텔레비젼이나 휴대전화 등의 모바일 용도에 비교하여, 고온 환경하에 노출되는 경우가 많아, 보다 고온에서의 특성 변화가 작은 것(고온 내구성)이 요구된다.
한편, 외표면으로부터 충격에 의한 화상 표시 패널의 파손 방지 등을 목적으로, 화상 표시 패널의 편광판보다 더 시인측에, 투명 수지판이나 유리판 등의 전면판(「윈도우층」 등으로도 칭해진다.)을 설치하는 구성이 증가하고 있다. 또한, 터치 패널을 구비하는 표시 장치에서는, 화상 표시 패널의 편광판보다 더 시인측에 터치 패널이 설치되고, 터치 패널보다 더 시인측에 전면판을 구비하는 구성이 널리 채용되고 있다.
이러한 구성에서, 화상 표시 패널과 전면판이나 터치 패널 등의 투명 부재와의 사이에 공기층이 존재하면, 공기층 계면에서의 광의 반사에 의한 외광의 비침 포함이 생겨, 화면의 시인성이 저하되는 경향이 있다. 그 때문에, 화상 표시 패널의 시인측 표면에 배치되는 편광판과 전투명 부재 사이의 공간을, 이들의 재료와 굴절률이 가까운 재료로 충전하는 구성(이하 「층간 충전 구성」으로 칭하는 경우가 있다)을 채용하는 움직임이 확대되고 있다. 층간 충전재로는, 계면에서의 반사에 의한 시인성의 저하를 억지함과 더불어, 각 부재 사이를 접착 고정할 목적으로, 점착제나 UV 경화형 접착제가 이용된다(예컨대 특허문헌 1 참조).
상기 층간 충전 구성은, 옥외에서 사용되는 경우가 많은 휴대전화 등의 모바일 용도에서의 채용이 확대되고 있다. 또한, 최근의 시인성에 대한 요구가 높아진다는 점에서, 카내비게이션 장치 등의 차재 용도에서도, 화상 표시 패널 표면에 전면판을 배치하고, 패널과 전면판의 사이를 점착제층 등으로 층간 충전된 구성의 채용이 검토되고 있다.
그러나, 이러한 구성을 채용하는 경우, 가열 내구 시험(95℃에서 200시간 등)의 결과, 편광판면내 중앙부에 투과율의 현저한 저하가 보이는 것, 한편, 편광판 단독으로는 95℃, 1000시간에서도 현저한 투과율의 저하는 보이지 않는 것이 보고되어 있고, 이러한 결과로부터, 고온 환경에서의 편광판의 투과율의 현저한 저하는, 편광판의 한쪽 면이 화상 표시 셀과 접합되고, 다른쪽 면이 터치 패널이나 전면판 등의 투명 부재와 접합되어 있는 층간 충전 구성을 채용하는 화상 표시 장치가 고온 환경에 노출된 경우의 특유의 문제인 것도 보고되어 있다(특허문헌 2).
그리고, 상기 특허문헌 2에는 층간 충전 구성에서 투과율이 현저하게 저하한 편광판은, 라만 분광 측정에서 1100 cm-1 부근(=C-C= 결합에 유래) 및 1500 cm-1 부근(-C=C- 결합에 유래)에 피크를 갖고 있기 때문에, 폴리엔 구조(-C=C)n-를 형성하고 있다고 생각하여, 편광 소자를 구성하는 폴리비닐알코올이 탈수에 의해 폴리엔화되어 생긴 것이라고 추정하고 있다(특허문헌 2, 단락 [0012]).
또한, 본 발명자들은, 층간 충전 구성에서 고온 내구 시험을 행한 샘플의 라만 분광 측정을 행하여, 투과율의 저하에 따라서 1100 cm-1 부근 및 1500 cm-1 부근의 피크 면적의 합이 증가하고 있는 것을 관찰했다.
특허문헌 2에서는 그 문제의 해결책으로서, 편광판의 단위면적당 수분량을 규정량 이하로 하고, 게다가 편광 소자에 인접하는 투명 보호 필름의 포화 흡수량을 규정량 이하로 하는 것에 의해 투과율의 저하를 억제하는 방법을 제안하고 있다.
그러나, 본 발명자들이 추가 시험한 결과, 상기 해결책의 저하 억제 효과는 반드시 충분한 것은 아니며, 패널 제작시에 편광판의 수분을 감소시키기 위해 편광판이나 편광판을 접합한 패널의 가열이 더 필요해져, 패널의 생산성을 저하시키는 문제가 새롭게 생긴다는 것을 알았다.
상기와 같은 상황을 감안하여, 본 발명의 과제, 즉 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 층간 충전 구성의 화상 표시 장치에 이용된 경우에도, 고온 환경하에서의 투과율의 저하가 작고, 내구성이 우수한 편광판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 고온 환경하에서의 표시 특성이 개선된 내구성을 갖춘 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 폴리비닐알코올계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜 이루어진 편광 소자의 적어도 한쪽 면에 접착제층을 통해 투명 보호 필름이 형성되는 구성에 있어서, 접착제층에 요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체에서 선택되는 적어도 1종(이후, 요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체를 단순히 「요소계 화합물」이라고도 칭한다.)을 함유시킴으로써, 편광판의 한쪽 면이 화상 표시 셀과 접합되고, 다른쪽 면이 터치 패널이나 전면판 등의 투명 부재와 접합되어 있는 층간 충전 구성에 있어서, 고온 환경하에서의 투과율의 저하를 억지할 수 있는 것을 발견했다.
더 검토한 결과, 상기 편광 소자의 적어도 한쪽 면에 요소계 화합물을 적어도 1종 함유하는 층(이후, 「요소계 화합물 함유층」이라고도 칭함)을 적층함으로써, 그 층이 접착제층 이외라 하더라도, 제1 발명과 마찬가지로, 층간 충전 구성에 있어서, 고온 환경하에서의 투과율의 저하를 억지할 수 있는 효과가 있는 것을 발견했다.
또한, 층간 충전 구성을 채용한 장치에 있어서, 본 발명의 요소계 화합물 중에서는, 요소 유도체 또는 티오요소 유도체가 우수한 고온 환경하에서의 투과율 저하 억제 효과뿐만 아니라, 고온 환경하에서의 편광도 저하 억제(크로스 빠짐 억지)효과에 있어서도 우수한 성능을 나타내는 것도 발견했다.
본 발명자들은, 이러한 새롭게 발견한 사실에 기초하여 본 발명을 완성했다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하기의 수단에 의해 해결할 수 있다.
(1) 요오드를 흡착 배향시켜 이루어진 폴리비닐알코올계 수지 편광 소자,
상기 편광 소자의 적어도 한쪽 면에 형성된
요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 요소계 화합물 함유층, 및
투명 보호 필름
을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판.
(2) 상기 요소계 화합물 함유층이 접착제층이며, 상기 투명 보호 필름이 상기 접착제층을 통해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 편광판.
(3) 상기 접착제층이 폴리비닐알코올계 수지를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 (2)에 기재된 편광판.
(4) 상기 접착제층에 함유되는 요소계 화합물의 합계 함유량이, 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상 400 중량부 이하인 것을 특징으로 하는 (3)에 기재된 편광판.
(5) 상기 요소계 화합물이 요소 유도체 및/또는 티오요소 유도체인 것을 특징으로 하는 (1)∼(4)의 어느 하나에 기재된 편광판.
(6) 상기 접착제층의 두께가 0.01∼7 μm인 것을 특징으로 하는 (2)∼(5)의 어느 하나에 기재된 편광판.
(7) 상기 요소계 화합물 함유층이 접착제층 이외의 수지층인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 편광판.
(8) 상기 편광판이, 층간 충전 구성을 갖는 화상 표시 장치에 이용되는 것을 특징으로 하는 (1)∼(7)의 어느 하나에 기재된 편광판.
(9) 편광 소자의 적어도 한쪽 면에 투명 보호 필름이 접합된 편광판을 제조하는 방법으로서,
요오드가 흡착 배향된 연신 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어진 편광 소자의 적어도 한쪽 면에,
폴리비닐알코올계 수지 및
요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 접착제 조성물을 이용하여 접착제층을 형성하는 공정,
상기 접착제층을 형성하는 공정과 동시 또는 형성후, 상기 접착제층을 통해 투명 보호 필름을 접합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
(10) 청구항 1∼9의 어느 한 항에 기재된 편광판이 화상 표시 셀의 시인측 표면에 점착제층을 통해 접합되어 있는 화상 표시 패널, 및
상기 화상 표시 패널의 시인측 편광판면에 점착제층을 통해 접합된 투명 부재,
를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
(11) 상기 투명 부재가 유리판 또는 투명 수지판인 것을 특징으로 하는 (10)에 기재된 화상 표시 장치.
(12) 상기 투명 부재가 터치 패널인 것을 특징으로 하는 (10)에 기재된 화상 표시 장치.
본 발명에 의해, 층간 충전 구성의 화상 표시 장치에 이용된 경우에도, 고온 환경하에서의 투과율의 저하가 작고, 고온 내구성이 우수한 편광판 및 그 제조 방법의 제공하는 것이 가능해지고, 또한, 본 발명의 편광판을 이용함으로써 고온 환경하에서의 투과율 저하가 억제된 표시 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
본 발명에서의 하나의 양태에서는, 폴리비닐알코올계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜 이루어진 편광 소자의 적어도 한쪽 면에 접착제층을 통해 투명 보호 필름이 형성되는 구성에 있어서, 접착제층에 요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체에서 선택되는 적어도 1종을 함유한다.
이하, 본 발명을 구성하는 기술요소에 관해 설명하지만, 요소계 화합물 함유층 이외는 다른 양태(요소계 화합물 함유층이 접착제층 이외의 층인 양태)에 있어서도 공통이다.
[편광 소자]
본 발명의 폴리비닐알코올(이후 PVA라고도 칭함)계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜 이루어진 편광 소자로는, 주지의 편광 소자를 이용할 수 있다. 이러한 편광 소자는, 일반적으로 PVA계 수지 필름을 이용하고, 이 PVA계 수지 필름을 요오드로 염색하고, 일축 연신함으로써 형성된다.
PVA계 수지는, 전술한 바와 같이, 일반적으로 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화하여 얻어지는 것을 이용한다. 비누화도는 약 85 몰% 이상, 바람직하게는 약 90 몰% 이상, 보다 바람직하게는 약 99 몰%∼100 몰%이다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체, 예컨대, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 등을 들 수 있다. 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예컨대 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. PVA계 수지의 중합도로는, 1000∼10000, 바람직하게는 1500∼5000이다. 이 PVA계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예를 들면, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등이어도 좋다.
편광 소자의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 미리 롤형으로 감긴 폴리비닐알코올계 수지 필름을 송출하여 연신, 염색, 가교 등을 행하여 제작하는 방법이나 폴리비닐알코올계 수지와 연신용 수지 기재의 적층체를 제작하고, 적층체의 상태로 연신을 행하는 공정을 포함하는 방법이 전형적이다. 본 발명에서는 이들 어떤 방법이라도 이용할 수 있다.
이들 편광 소자의 제조 방법에 관해서는 일본특허공개 2014-48497호 공보의 단락 [0109]∼[0128]에 기재되어 있고, 본 발명에서는 이러한 방법을 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 편광 소자의 두께는 3∼35 μm이 바람직하고, 4∼30 μm이 보다 바람직하고, 5∼25 μm이 더욱 바람직하다.
[요소계 화합물 함유층]
본 발명의 편광판은 요오드를 흡착 배향시켜 이루어진 폴리비닐알코올계 수지 편광 소자의 적어도 한쪽 면에 형성된 요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 요소계 화합물 함유층을 갖는다.
본 발명에 있어서, 요소계 화합물 함유층은 접착제층일 필요는 없지만, 생산성의 관점에서 접착제층이 요소계 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 접착제층은 이하의 접착제에 의해 형성된다.
또한, 요소계 화합물 함유층이 접착제층 이외인 구성에 관해서는 후술한다.
[접착제]
편광 소자에 보호 필름을 접합하기 위한 접착제는, 임의의 적절한 접착제를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 접착제로는, 수계 접착제, 용제계 접착제, 활성 에너지선 경화형 등을 이용할 수 있지만, 수계 접착제인 것이 바람직하다.
접착제층이 요소계 화합물 함유층인 경우, 접착제는 요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체에서 선택되는 적어도 1종을 함유한다.
상기 접착제의 도포시의 두께는 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다. 예컨대, 경화후 또는 가열(건조)후에, 원하는 두께를 갖는 접착제층이 얻어지도록 설정한다. 접착제층의 두께는, 바람직하게는 0.01 μm∼7 μm이며, 보다 바람직하게는 0.01 μm∼5 μm이며, 더욱 바람직하게는 0.01 μm∼2 μm이며, 가장 바람직하게는 0.01 μm∼1 μm이다.
(수계 접착제)
또한, 상기 수계 접착제로는, 임의의 적절한 수계 접착제가 채용될 수 있다. 그 중에서도, PVA계 수지를 포함하는 수계 접착제(PVA계 접착제)가 바람직하게 이용된다. 수계 접착제에 포함되는 PVA계 수지의 평균 중합도는, 접착성의 점에서, 바람직하게는 100∼5500 정도, 더욱 바람직하게는 1000∼4500이다. 평균 비누화도는, 접착성의 점에서, 바람직하게는 85 몰%∼100 몰% 정도이며, 더욱 바람직하게는 90 몰%∼100 몰%이다.
상기 수계 접착제에 포함되는 PVA계 수지로는, 아세토아세틸기를 함유하는 것이 바람직하고, 그 이유는, PVA계 수지층과 보호 필름의 밀착성이 우수하고, 내구성이 우수하기 때문이다. 아세토아세틸기 함유 PVA계 수지는, 예컨대, PVA계 수지와 디케텐을 임의의 방법으로 반응시키는 것에 의해 얻어진다. 아세토아세틸기 함유 PVA계 수지의 아세토아세틸기 변성도는, 대표적으로는 0.1 몰% 이상이며, 바람직하게는 0.1 몰%∼20 몰% 정도이다.
상기 수계 접착제의 수지 농도는, 바람직하게는 0.1 중량%∼15 중량%이며, 더욱 바람직하게는 0.5 중량%∼10 중량%이다.
(가교제, 용제)
본 발명에서 바람직하게 이용할 수 있는 수용성 PVA계 접착제는 상기 PVA계 수지, 요소계 화합물 외에 필요에 따라서 가교제를 함유시킬 수도 있다. 가교제로는 공지의 가교제를 이용할 수 있다. 예컨대, 수용성 에폭시 화합물, 디알데히드, 이소시아네이트 등을 들 수 있다.
PVA계 수지가 아세토아세틸기 함유 PVA계 수지인 경우는, 가교제로서 글리옥살, 글리옥실산염, 메틸올멜라민 중의 어느 것인 것이 바람직하고, 글리옥살, 글리옥실산염의 어느 것인 것이 바람직하고, 글리옥살인 것이 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 수용성 PVA계 접착제는 유기 용제를 함유하고 있어도 상관없다. 그 경우, 물과 혼화성을 갖는 점에서 알코올류가 바람직하고, 알코올류 중에서도 메탄올 또는 에탄올인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에서는, 요소 유도체의 일부는 물에 대한 용해도가 낮은 반면, 알코올에 대한 용해도는 충분한 것이 있다. 그 경우는, 알코올에 용해하여 요소 유도체의 알코올 용액을 조제한 후, 요소 유도체의 알코올 용액을 PVA 수용액에 첨가하여 접착제를 조제하는 것도 바람직한 양태의 하나이다.
(활성 에너지선 경화형 접착제)
상기 활성 에너지선 경화형 접착제로는, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화할 수 있는 접착제라면, 임의의 적절한 접착제가 이용될 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제로는, 예컨대, 자외선 경화형 접착제, 전자선 경화형 접착제 등을 들 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제의 경화형의 구체예로는, 라디칼 경화형, 양이온 경화형, 음이온 경화형, 이들의 조합(예컨대, 라디칼 경화형과 양이온 경화형의 하이브리드)을 들 수 있다.
상기 활성 에너지선 경화형 접착제로는, 예컨대, 경화 성분으로서 (메트)아크릴레이트기나 (메트)아크릴아미드기 등의 라디칼 중합성기를 갖는 화합물(예컨대, 모노머 및/또는 올리고머)을 함유하는 접착제를 들 수 있다.
상기 활성 에너지선 경화형 접착제 및 그 경화 방법의 구체예는, 예컨대, 일본특허공개 2012-144690호 공보에 기재되어 있다.
[요소계 화합물]
본 발명에서는 접착제층에, 요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체에서 선택되는 적어도 1종을 함유한다.
접착제층에 요소계 화합물을 함유시키는 방법으로는, 상기 접착제에 요소계 화합물을 함유시키는 것이 바람직하다. 또한, 접착제로부터 건조 공정 등을 거쳐 접착제층을 형성하는 과정에서, 요소계 화합물의 일부가 접착제층으로부터 편광 소자 등으로 이동하고 있어도 상관없다.
요소계 화합물에는 수용성인 것과 난수용성인 것이 있지만, 어느 쪽의 요소계 화합물도 본 발명에서는 사용할 수 있다. 난수용성 요소계 화합물을 수용성 접착제에 이용하는 경우는, 접착제층을 형성후, 헤이즈 상승 등이 일어나지 않도록 분산 방법을 고안하는 것이 바람직하다.
접착제가 PVA계 수지를 함유하는 수계 접착제인 경우, 요소계 화합물의 첨가량은, PVA계 수지 100 중량부에 대하여, 0.1∼400 중량부인 것이 바람직하고, 1∼200 중량부인 것이 보다 바람직하고, 3∼100 중량부인 것이 더욱 바람직하다.
(요소 또는 요소 유도체)
본 발명에 있어서, 요소 유도체란 요소의 일부가 치환기에 의해 치환된 분자 구조를 갖는 화합물인 것을 의미한다. 요소 유도체로는, 요소 분자의 4개의 수소 원자의 적어도 하나가 치환기로 치환된 화합물인 것이 바람직하다.
이 경우, 치환기에 특별히 제한은 없지만, 탄소 원자, 수소 원자 및 산소 원자로 이루어진 치환기인 것이 바람직하다.
요소 유도체의 구체예로서, 1치환 요소로서, 메틸요소, 에틸요소, 프로필요소, 부틸요소, 이소부틸요소, N-옥타데실요소, 2-히드록시에틸요소, 히드록시요소, 아세틸요소, 알릴요소, 2-프로피닐요소, 시클로헥실요소, 페닐요소, 3-히드록시페닐요소, (4-메톡시페닐)요소, 벤질요소, 벤조일요소, o-톨릴요소, p-톨릴요소를 들 수 있다.
2치환 요소로서, 1,1-디메틸요소, 1,3-디메틸요소, 1,1-디에틸요소, 1,3-디에틸요소, 1,3-비스(히드록시메틸)요소, 1,3-tert-부틸요소, 1,3-디시클로헥실요소, 1,3-디페닐요소, 1,3-비스(4-메톡시페닐)요소, 1-아세틸-3-메틸요소, 2-이미다졸리디논(에틸렌요소), 테트라히드로-2-피리미디논(프로필렌요소)을 들 수 있다.
4치환 요소로서, 테트라메틸요소, 1,1,3,3-테트라에틸요소, 1,1,3,3-테트라부틸요소, 1,3-디메톡시-1,3-디메틸요소, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라히드로-2(1H)-피리미디논을 들 수 있다.
(티오요소 또는 티오요소 유도체)
본 발명에 있어서, 티오요소 유도체란 티오요소의 일부가 치환기에 의해 치환된 분자 구조를 갖는 화합물인 것을 의미한다. 티오요소 유도체로는, 티오요소 분자의 4개의 수소 원자의 적어도 하나가 치환기로 치환된 화합물인 것이 바람직하다.
이 경우, 치환기에 특별히 제한은 없지만, 탄소 원자, 수소 원자 및 산소 원자로 이루어진 치환기인 것이 바람직하다.
티오요소 유도체의 구체예로서, 1치환 티오요소로서, N-메틸티오요소, 에틸티오요소, 프로필티오요소, 이소프로필티오요소, 1-부틸티오요소, 시클로헥실티오요소, N-아세틸티오요소, N-알릴티오요소, (2-메톡시에틸)티오요소, N-페닐티오요소, (4-메톡시페닐)티오요소, N-(2-메톡시페닐)티오요소, N-(1-나프틸)티오요소, (2-피리딜)티오요소, o-트릴티오요소, p-트릴티오요소를 들 수 있다.
2치환 티오요소로서, 1,1-디메틸티오요소, 1,3-디메틸티오요소, 1,1-디에틸티오요소, 1,3-디에틸티오요소, 1,3-디부틸티오요소, 1,3-디이소프로필티오요소, 1,3-디시클로헥실티오요소, N,N-디페닐티오요소, N,N'-디페닐티오요소, 1,3-디(o-톨릴)티오요소, 1,3-디(p-톨릴)티오요소, 1-벤질-3-페닐티오요소, 1-메틸-3-페닐티오요소, N-알릴-N'-(2-히드록시에틸)티오요소, 에틸렌티오요소를 들 수 있다.
3치환 티오요소로서, 트리메틸티오요소를 들 수 있고, 4치환 티오요소로서, 테트라메틸티오요소, 1,1,3,3-테트라에틸티오요소를 들 수 있다.
상기 화합물 중에서는, 층간 충전 구성의 화상 표시 장치에 이용했을 때에, 고온 환경하에서의 투과율의 저하가 적고, 또한 편광도의 저하가 적은 점에서, 요소 유도체 또는 티오요소 유도체가 바람직하고, 요소 유도체가 보다 바람직하다. 요소 유도체 중에서도, 1치환 요소 또는 2치환 요소인 것이 바람직하고, 1치환 요소인 것이 보다 바람직하다. 2치환 요소에는 1,1-치환 요소와 1,3-치환 요소가 있지만, 1,3-치환 요소가 보다 바람직하다.
[투명 보호 필름]
본 발명에 있어서 이용되는 투명 보호 필름(이후, 단순히 「보호 필름」이라고도 칭함)은, 편광 소자의 적어도 편면측에 본 발명의 요소계 화합물 함유 접착제층을 통해 접합된다. 이 투명 보호 필름은 편광 소자의 편면 또는 양면에 접합되지만, 양면에 접합되어 있는 것이 보다 바람직하다.
또한, 편광 소자의 양면에 접착제층을 통해 보호 필름이 접합되어 있는 구성에 있어서, 편광 소자 양면의 접착제층 중, 편면의 접착제층만이 본 발명의 요소계 화합물 함유 접착제층이라도 상관없지만, 양면의 접착제층이 모두 본 발명의 요소계 화합물 함유 접착제층인 것이 보다 바람직하다.
최근, 편광판의 박형화의 요청에 부응하기 위해, 편광 소자의 편면에만 보호 필름을 갖는 편광판이 개발되고 있다. 이 구성에 있어서도, 본 발명의 요소계 화합물 함유 접착제층을 통해 보호 필름을 적층하는 것이 바람직하다.
편광 소자의 편면에만 보호 필름을 갖는 편광판의 제작 방법으로서, 처음에 양면에 접착제층을 통해 보호 필름을 접합한 편광판을 제작한 후에, 한쪽의 보호 필름을 박리하는 방법이 고려되지만, 이러한 제조 방법이 이용되는 경우, 어느 한쪽의 접착제층만이 본 발명의 접착제층이라도 상관없지만, 본 발명의 요소계 화합물 함유 접착제층이 편광 소자의 양면에 이용되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 요소계 화합물 함유 접착제층이 편광 소자의 편면에만 이용되는 경우는, 박리하지 않는 필름측의 접착제층이 본 발명의 요소계 화합물 함유 접착제층인 것이 바람직하다.
보호 필름은, 동시에 다른 광학적 기능을 갖고 있어도 좋고, 다른 층이 더 적층된 적층 구조로 형성되어 있어도 좋다.
이 때의 보호 필름의 막두께는 광학 특성의 관점에서 얇은 것이 바람직하지만, 지나치게 얇으면 강도가 저하되어 가공성이 떨어지는 것이 된다. 적절한 막두께로는 5∼100 μm이며, 바람직하게는 10∼80 μm, 보다 바람직하게는 15∼70 μm이다.
보호 필름은, 셀룰로오스 아실레이트계 수지 필름, 폴리카보네이트계 수지로 이루어진 필름, 노르보넨 등 시클로올레핀계 수지로 이루어진 필름, (메트)아크릴계 중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지 필름 등의 필름을 이용할 수 있다.
편광 소자의 양면에 보호 필름을 갖는 구성의 경우, PVA계 접착제 등의 수계 접착제를 이용하여 접합하는 경우는 투습도의 점에서 적어도 한쪽의 보호 필름은 셀룰로오스 아실레이트계 필름 또는 (메트)아크릴계 중합체 필름의 어느 것인 것이 바람직하고, 그 중에서도 셀룰로오스 아실레이트 필름이 바람직하다.
적어도 한쪽의 보호 필름으로는, 시야각 보상 등의 목적으로 위상차 기능을 갖추고 있어도 좋고, 그 경우, 필름 자신이 위상차 기능을 갖고 있어도 좋고, 위상차층을 별도로 갖고 있어도 좋고, 양자의 조합이어도 좋다.
또, 위상차 기능을 갖춘 필름은 접착제를 통해 직접 편광 소자에 접합되는 구성에 관해 설명했지만, 편광 소자에 접합된 별도의 보호 필름을 통해 점착제 또는 접착제를 통해 접합된 구성이라도 상관없다.
[화상 표시 장치의 구성]
본 발명의 편광판, 즉, 편광 소자의 적어도 편면측에 요소계 화합물 함유 접착제층을 통해 투명 보호 필름이 접합된 편광판은, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 각종 화상 표시 장치에 이용된다. 특히, 본 발명의 편광판은, 화상 표시 장치의 시인측에 전면판이나 터치 패널 등의 투명 부재가 배치되고, 화상 표시 패널과 투명 부재가 점착제층 등에 의해 접합된 층간 충전 구성을 갖는 화상 표시 장치에 적합하게 이용된다.
(화상 표시 셀)
화상 표시 셀로는, 액정 셀이나 유기 EL 셀을 들 수 있다. 액정 셀로는, 외광을 이용하는 반사형 액정 셀, 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 이용하는 투과형 액정 셀, 외부로부터의 광과 광원으로부터의 광의 양자를 이용하는 반투과 반반사형 액정 셀의 어느 것을 이용해도 좋다. 액정 셀이 광원으로부터의 광을 이용하는 것인 경우, 화상 표시 장치(액정 표시 장치)는, 화상 표시 셀(액정 셀)의 시인측과 반대측에도 편광판이 배치되고, 광원이 더 배치된다. 광원측의 편광판과 액정 셀은, 적절한 점착제층을 통해 접합되어 있는 것이 바람직하다.
액정 셀의 구동 방식으로는, 예컨대 VA 모드, IPS 모드, TN 모드, STN 모드나 벤드 배향(π형) 등이 임의의 타입인 것을 이용할 수 있다.
유기 EL 셀로는, 투명 기판 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순서대로 적층하여 발광체(유기 일렉트로 루미네센스 발광체)를 형성한 것 등이 적합하게 이용된다. 유기 발광층은 여러가지 유기 박막의 적층체이며, 예컨대, 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어진 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성의 유기 고체로 이루어진 발광층의 적층체나, 이들 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어진 전자 주입층의 적층체, 혹은 정공 주입층, 발광층 및 전자 주입층의 적층체 등, 여러가지 층구성이 채용될 수 있다.
(화상 표시 셀과 편광판의 접합)
화상 표시 셀과 편광판의 접합에는, 점착제층(점착 시트)이 적합하게 이용된다. 그 중에서도, 편광판의 한쪽 면에 점착제층이 부설된 점착제층 부착 편광판을 화상 표시 셀과 접합하는 방법이, 작업성 등의 관점에서 바람직하다. 편광판에 대한 점착제층의 부설은 적절한 방식으로 행할 수 있다. 그 예로는, 예컨대, 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 적절한 용제의 단독물 또는 혼합물로 이루어진 용제에 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용해 혹은 분산시킨 10∼40 중량% 정도의 점착제 용액을 조제하고, 그것을 유연 방식이나 도공 방식 등의 적절한 전개 방식으로 편광판 상에 직접 부설하는 방식, 혹은 상기에 준하여 세퍼레이터 상에 점착제층을 형성하여 그것을 편광판에 이착하는 방식 등을 들 수 있다.
(점착제층)
점착제층에 관해서는, 일본특허공개 2018-025765호 공보의 단락 [0103]∼[0143]에 기재되어 있고, 본 발명에서는 이들의 점착제를 이용할 수 있다.
(전면 투명 부재)
화상 표시 셀의 시인측에 배치되는 전면 투명 부재로는, 전면판(윈도우층)이나 터치 패널 등을 들 수 있다. 전면판으로는, 적절한 기계 강도 및 두께를 갖는 투명판이 이용된다. 이러한 투명판으로는, 예컨대 아크릴계 수지나 폴리카보네이트계 수지와 같은 투명 수지판, 혹은 유리판 등이 이용된다. 투명판의 시인측에는 반사 방지층 등의 기능층이 적층되어 있어도 상관없다. 또한, 투명판이 투명 수지판인 경우는, 물리 강도를 높이기 위해 하드코트층이나, 투습도를 낮추기 위해 저투습층이 적층되어 있어도 상관없다.
터치 패널로는, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 광학 방식, 초음파 방식 등의 각종 터치 패널이나, 터치 센서 기능을 갖춘 유리판이나 투명 수지판 등이 이용된다. 전면 투명 부재로서 정전 용량 방식의 터치 패널이 이용되는 경우, 터치 패널보다 더 시인측에, 유리나 투명 수지판으로 이루어진 전면판이 설치되는 것이 바람직하다.
(편광판과 전면 투명 부재의 접합)
편광판과 전면 투명 부재의 접합에는, 점착제 또는 UV 경화형의 접착제가 적합하게 이용된다. 점착제가 이용되는 경우, 점착제의 부설은 적절한 방식으로 행할 수 있다. 구체적인 부설 방법으로는, 예컨대, 전술한 화상 표시 셀과 편광판의 접합에서 이용한 점착제층의 부설 방법을 들 수 있다.
UV 경화형의 접착제를 이용하는 경우, 경화전의 접착제 용액이 퍼지는 것을 방지할 목적으로, 화상 표시 패널 상의 둘레 가장자리부를 둘러싸도록 댐재가 설치되고, 댐재 상에 전면 투명 부재를 배치하여, 접착제 용액을 주입하는 방법이 적합하게 이용된다. 접착제 용액의 주입후에는, 필요에 따라서 위치 맞춤 및 탈포가 행해진 후, UV광이 조사되어 경화가 행해진다.
다음으로, 편광 소자의 적어도 편면에 요소계 화합물을 적어도 1종 함유하는 접착제층 이외의 요소계 화합물 함유층을 갖는 본 발명의 양태에 관해 설명한다.
또한, 전술한 바와 같이, [요소계 화합물 함유층] 이외의 [편광 소자] 등의 본 발명을 구성하는 기술요소에 관해서는, 요소계 화합물 함유층이 접착제층인 양태와 공통이다.
[요소계 화합물 함유층]
본 발명의 이 양태에서는, 편광판은 요오드를 흡착 배향시켜 이루어진 폴리비닐알코올계 수지 편광 소자의 적어도 한쪽 면에 형성된 요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 요소계 화합물 함유층(접착제층 이외)을 갖는다.
요소계 화합물 함유층은 요소계 화합물을 적어도 1종과 바인더를 갖는 것이 바람직하다. 바인더로는 폴리머 바인더, 열경화형 바인더, 활성 에너지선 경화형 바인더 등을 들 수 있지만, 본 발명에서는 어느 바인더라도 바람직하게 이용할 수 있다.
요소계 화합물 함유층의 두께는, 0.1∼20 μm인 것이 바람직하고, 0.5∼15 μm인 것이 보다 바람직하고, 1∼10 μm인 것이 더욱 바람직하다.
요소계 화합물 함유층은 편광 소자에 직접 적층되어 있어도, 다른 층을 통해 적층되어 있어도 상관없지만, 편광 소자에 직접 적층되는 것이 고온 환경하에서의 투과율 저하를 억지하기 쉬운 점에서 바람직하다.
이 양태에서의 편광판은, 편광 소자가 적어도 한쪽 면에 접착제층을 통해 투명 보호 필름을 갖는 것이 편광판의 물리 강도를 높이는 점에서 바람직하다. 이 때, 접착제층은 요소계 화합물을 함유하고 있어도, 함유하지 않아도 상관없지만, 함유하고 있는 것이 보다 바람직하다.
다른 양태에서의 보호 필름의 설명에서 기재한 바와 같이, 최근, 편광판의 박형화의 요청에 부응하기 위해, 편광 소자의 편면에만 보호 필름을 갖는 편광판(이후, 「편면 보호 필름 부착 편광판」이라고도 칭함)이 개발되어 있다.
이러한 구성에 있어서 물리 강도를 높이는 것 등을 목적으로, 편광 소자의 보호 필름을 갖지 않는 면에 경화층을 적층하는 것이 시도되고 있다.(예컨대 일본특허공개 2011-221185호 공보)
본 발명에서는 이러한 경화층에 요소계 화합물을 함유시키는 것도 바람직한 양태의 하나이다. 통상 이러한 경화층은 유기 용제를 포함하는 경화성 조성물로 형성되지만, 일본특허공개 2017-075986호 공보의 단락 [0020]∼[0042]에는 활성 에너지선 경화성 고분자 조성물의 수성 용액으로 이러한 경화층을 형성하는 방법이 기재되어 있다. 요소계 화합물은 수용성인 것이 많기 때문에, 이러한 조성물에 수용성의 요소계 화합물을 함유시켜, 요소계 화합물 함유층을 형성하는 것도 본 발명의 바람직한 양태의 하나이다.
다음으로, 편광 소자의 적어도 편면에 요소계 화합물 함유 용액을 도포, 건조하여 제작한 편광 소자를 갖는, 또 다른 양태의 편광판에 관해 설명한다.
이 양태는, 층간 충전 구성용 편광판에 이용되며, 고온 환경하에 장시간 노출된 경우라도 단체 투과율의 저하를 억지하는 편광 소자에 특징을 갖는 것이다. 이 편광 소자는, 요오드가 흡착 배향된 연신 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어진 편광 소자의 적어도 한쪽 면에, 요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 용액을 도포한 후, 이 도포액을 건조시키는 것에 의해 제조할 수 있다.
(요소계 화합물 용액)
본 발명의 요소계 화합물 함유 용액의 용매는 물, 유기 용매 또는, 이들의 혼합액인 것이 바람직하고, 물 또는 물과 알코올의 혼합 용매의 어느 것인 것이 보다 바람직하다. 또한, 물과 알코올의 혼합 용매인 경우, 알코올이 메탄올 또는 에탄올의 어느 것인 것이 바람직하다.
요소계 화합물은 상기 요소계 화합물을 바람직하게 사용할 수 있지만, 건조후에 요소계 화합물이 편광 소자의 표면에 석출되기 어려운 점에서, 요소계 화합물은 수용성인 것이 바람직하다.
실시예
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 시약, 물질량과 그 비율, 조작 등은 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절하게 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되어 제한되는 것이 아니다.
(편광 소자 1의 제작)
평균 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰%의 막두께 40 μm의 PVA 필름을, 25℃의 온수 중에 120초간 침지하여 팽윤시켰다. 이어서, 요오드/요오드화칼륨(중량비=2/3)의 농도 0.6 중량%의 수용액에 침지하고, 2.1배로 연신시키면서 PVA 필름을 염색했다. 그 후, 60℃의 붕산과 요오드화칼륨 함유의 산성욕 중에서 연신을 행하고, 수세, 건조하여, 막두께 15 μm의 편광 소자 1을 제작했다.
(접착제용 PVA 용액의 조제)
아세토아세틸기를 함유하는 변성 PVA계 수지(미쓰비시케미컬(주) 제조 : 고세넥스 Z-410) 50 g을 950 g의 순수에 용해하고, 90℃에서 2시간 가열후 상온으로 냉각시켜 접착제용 PVA 용액을 얻었다.
(요소계 화합물 용액의 조제)
순수 90 g에 요소 10 g을 첨가하여, 요소 10 중량% 수용액을 얻었다(용액 1). 마찬가지로 표 1에 따라서, 요소를 표 1에 기재된 요소계 화합물로 바꾸고, 필요에 따라서 용매를 순수로부터 메탄올로 바꿔 용액 2∼9를 조제했다.
[표 1]
상기에서 사용한 요소, 메틸요소, 에틸요소, 1,3-디메틸요소, 테트라메틸요소, 페닐요소, 티오요소, 메틸티오요소, 테트라히드로-2-피리미디논은 모두, 도쿄화성공업 주식회사의 시약을 사용했다.
(편광판용 접착제 1 조제)
상기에서 조제한, 접착제용 PVA 용액, 요소 용액, 순수, 메탄올을, PVA 농도 3.0%, 메탄올 농도 20%, 요소 농도 0.3%가 되도록 배합하여 편광판용 접착제 1을 얻었다.
(편광판용 접착제 2∼14의 조제)
마찬가지로, 접착제용 PVA 용액, 표 1에 기재된 요소계 화합물의 용액, 순수, 메탄올을, PVA 농도 3.0%, 메탄올 농도 20%, 요소계 화합물 농도를 표 2에 기재된 농도가 되도록 배합하여, 편광판용 접착제 2∼14를 얻었다.
또한, 편광판용 접착제 12는, 요소계 화합물로서 메틸요소와 1,3-디메틸요소의 2종류를 병용하는 것이며, 편광판용 접착제 14는 요소계 화합물을 함유하지 않는다.
[표 2]
(셀룰로오스 아실레이트 필름의 비누화)
시판하는 셀룰로오스 아실레이트 필름 TD40(후지필름(주) 제조 : 막두께 40 μm)을, 55℃로 유지한 1.5 mol/L의 NaOH 수용액(비누화액)에 2분간 침지한 후 필름을 수세하고, 그 후, 25℃의 0.05 mol/L의 황산 수용액에 30초 침지한 후, 다시 수세욕을 30초 유수하에 통과시켜 필름을 중성의 상태로 했다. 그리고, 에어나이프에 의해 물기 빼기를 3회 반복하여 물을 제거한 후에, 70℃의 건조 존에 15초간 체류시키고 건조시켜, 비누화 처리한 필름을 제작했다.
(편광판 1의 제작)
편광 소자 1의 양면에, 상기에서 작성한 비누화 처리한 셀룰로오스 아실레이트 필름을, 편광판용 접착제 1을 통해 건조후의 접착제층의 두께가 양면 모두 100 nm이 되도록 조정하고, 롤 접합기를 이용하여 접합한 후에 60℃에서 10분간 건조시켜, 양면 셀룰로오스 아실레이트 필름 부착 편광판 1을 얻었다.
(편광판 2∼14의 제작)
편광판용 접착제 1을 편광판용 접착제 2∼14로 바꾼 것 외에는 편광판 1과 동일하게 편광판 2∼14를 제작했다.
(적층체 1의 제작)
일본특허공개 2018-025765호 공보의 실시예를 참고로, 상기에서 제작한 편광판 1의 양면에 아크릴계 점착제(제조원 : 린테크(주), 품번 : #7)를 도포하는 것에 의해, 양면에 두께가 25 μm인 점착제층을 갖는 광학 적층체 1을 제작했다.
(적층체 2∼14의 제작)
광학 적층체 1과 동일하게 하여 편광판 1을 편광판 2∼14로 바꾼 것 외에는 동일하게 하여 광학 적층체 2∼14를 제작했다.
(적층체 15의 제작)
광학 적층체 14에 대하여 점착제층을 편면에만 적층한 것 외에는 광학 적층체 14와 동일하게 하여 광학 적층체 15를 제작했다.
(적층체의 평가)
일본특허공개 2014-102353호 공보와 일본특허공개 2018-025765호 공보의 실시예를 참고로, 상기에서 제작한 적층체를 평가했다. 또한, 고온 내구 시험은, 95℃와 105℃에서 행하고, 95℃에서는 1000시간까지 고온 내구 시험을 행했지만, 요소계 화합물의 첨가가 없는 편광판용 접착제 14를 이용한 비교예 1 이외에는 투과율 저하가 보이지 않았다. 표 3에는 105℃의 고온 내구성 시험의 결과만을 나타냈다.
비교예 1의 시험 결과에서는 105℃×100시간의 착색은 95℃×1000시간의 결과와 거의 일치했다.
[고온 내구 시험후의 단체 투과율 평가(105℃)]
상기에서 제작한 광학 적층체 1∼14를, 각각 50 mm×100 mm의 크기로 재단하여, 제1 점착제층 및 제2 점착제층 각각의 표면을 무알칼리 유리〔상품명“EAGLE XG”, 코닝사 제조〕에 접합함으로써, 평가 샘플을 제작했다. 또한, 광학 적층체 15를 50 mm×100 mm의 크기로 재단하여, 제1 점착제층의 표면을 무알칼리 유리〔상품명“EAGLE XG”, 코닝사 제조〕에 접합함으로써, 평가 샘플을 제작했다. 또한, 이들 샘플을 제작할 때, 유리판 접합전에 수분량을 조정하기 위한 가열 처리는 행하지 않았다.
이 평가 샘플에, 온도 50℃, 압력 5 kgf/㎠(490.3 kPa)으로 1시간 오토클레이브 처리한 후, 온도 23℃, 상대 습도 55%의 환경하에 24시간 방치했다. 그 후, 투과율을 측정하고(초기치), 온도 105℃의 가열 환경하에 보관하고, 100∼200시간까지 50시간 간격으로 투과율을 측정했다. 초기치에 대하여 투과율 저하가 5% 이상에 도달한 시간을 기초로 이하의 기준으로 평가했다. 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.
또한, 광학 적층체 15를 포함하는 평가 샘플은, 한쪽에만 무알칼리 유리가 적층되어 있는 구조이기 때문에, 투과율은 저하되지 않고, 평가 결과는 A였다.
200시간후에 투과율의 저하가 5% 이하인 것 : A
150∼200시간에서 투과율의 저하가 5% 이상에 도달한 것 : B
100∼150시간에서 투과율의 저하가 5% 이상에 도달한 것 : C
100시간후에 투과율의 저하가 5% 이상인 것 : D
[고온 내구 시험후의 크로스 빠짐의 평가]
광학 적층체 15를 30 mm×30 mm의 크기로 재단하고, 제1 점착제층의 표면을 무알칼리 유리〔상품명“EAGLE XG”, 코닝사 제조〕에 접합하여, 크로스 평가용 샘플 20을 제작했다.
고온 내구후의 단체 투과율 평가 샘플을 100시간후의 평가를 행한 후에, 상기 광학 적층체와 샘플 20에서 크로스니콜 상태의 광빠짐(이후, 단순히 「크로스 빠짐」으로도 칭함)을, 육안으로 이하의 기준에 따라서 평가했다.
크로스 빠짐이 전혀 보이지 않는 것 : ◎
크로스 빠짐이 거의 보이지 않는 것 : ○
크로스 빠짐이 약간 보이는 것 : △
크로스 빠짐이 분명히 보이는 것 : ×
[표 3]
표 3의 요소계 화합물의 첨가량에 관해 설명한다.
접착제에 첨가되는 요소계 화합물의 첨가량은, 전술한 바와 같이, PVA 100 중량부에 대하여, 0.1∼400 중량부인 것이 바람직하고, 1∼200 중량부인 것이 보다 바람직하고, 3∼100 중량부인 것이 더욱 바람직하다.
본 실시예에서는, PVA 농도는 3.0%이다.
본 발명에서는, 모든 요소계 화합물에서, 그 첨가량이 많을수록 고온 내구 시험후의 단체 투과율 변화가 작고, 반대로, 고온 내구 시험후의 크로스 빠짐은, 그 첨가량이 적을수록 작은 경향을 나타낸다.
실시예에 기재한 요소계 화합물은 모두, 고온 내구 시험후의 단체 투과율 변화가 B 이상이고, 동시에 크로스 빠짐이 △ 이상의 효과를 나타내어, 양 성능에 있어서 우수한 효과를 갖고 있다.
단지, 상기 화합물의 배합량에 관해서는, 개개의 화합물에 의해, 바람직한 성능, 즉, 단체 투과율 변화가 B 이상이고, 동시에 크로스 빠짐이 △ 이상의 성능을 나타내는 첨가량 범위가 엄밀하게는 다르지만, 모든 화합물에서 그 첨가량은, 상기 바람직한 첨가량의 범위에 적정 범위를 갖고 있다.
표 3에 기재된 첨가량은, 각 요소계 화합물에 있어서, 단체 투과율이 평가 A가 되는 최소 첨가량의 값을 나타내고 있다. 또한, 요소, 티오요소에 관해서는, 평가 A가 되는 최소 첨가량으로부터 첨가량을 서서히 줄여, 크로스 빠짐이 △로부터 ○가 되는 첨가량의 값도 나타낸다(그 때의 단체 투과율 변화는 B였다.). 또한, 메틸요소에 관해서는, 평가 A가 되는 최소 첨가량으로부터 첨가량을 서서히 줄여, 크로스 빠짐이 ○로부터 ◎가 되는 첨가량의 결과도 나타낸다(그 때의 단체 투과율 변화는 B였다.).
표 3에 나타내는 결과로부터 이하의 것이 명확하다.
1. 요소계 화합물을 함유하는 접착제를 이용한, 본 발명의 편광판은 층간 충전 구성의 화상 표시 장치에 이용된 경우에도, 고온 환경하에 장시간 노출된 경우라도 단체 투과율의 저하를 억지할 수 있다.
2. 특히, 요소 또는 티오요소를 이용한 것에 비해, 요소 유도체 또는 티오요소 유도체를 이용한 것은 단체 투과율의 저하가 없는 것에 더해 크로스 빠짐도 없어, 특히 양호하다.
3. 요소계 화합물을 2종류 함유하는 접착제를 이용한 것도, 고온 환경하에 장시간 노출된 경우에도 단체 투과율의 저하를 억지할 수 있어, 본 발명의 바람직한 양태의 하나이다.
다음으로, 다른 양태의 예를 나타내지만, 이 양태에서도 이하의 예에 한정되고 제한되는 것은 아니다.
일본특허공개 2017-075986호 공보의 단락 [0075]∼[0076]에 기재된 경화층 형성용 조성물 BLC-1의 조성에 대하여, 메틸요소의 고형분 농도가 1 중량%가 되도록 메틸요소를 가하고, 전체의 고형분 농도가 26 중량%이 되도록 순수를 가하여 혼합후, 초음파를 조사한 후, 포어 사이즈 5 μm의 필터를 통과시켜, 요소계 화합물 함유 경화성 조성물(UBLC-1)을 조제했다.
일본특허공개 2017-075986호 공보의 단락 [0070]∼[0080]에 기재된 편광판 1을 참고로, 요소 화합물을 함유하지 않는 경화층 부착 편면 보호 필름 부착 편광판(편광판 22)을 제작했다.
편광판 22에 대하여, 경화 형성용 조성물(BLC-1)로부터 경화 형성용 조성물(UBLC-1)로 바꾼 것 외에는 동일하게 하여, 요소 화합물 함유 경화층 부착 편면 보호 필름 부착 편광판(편광판 21)을 제작했다.
광학 적층체 14에 대하여, 편광판 14을 각각, 편광판 21, 편광판 22로 바꾼 것 외에는 동일하게 하여, 광학 적층체 21과 광학 적층체 22를 얻었다. 이들 시료를 광학 적층체 14와 동일하게 평가하여, 얻어진 결과를 표 4에 나타낸다.
또한, 고온 내구후의 크로스 빠짐의 평가는, 투명 보호 필름면이 외측이 되도록 하여 행했다.
[표 4]
표 4에 나타내는 결과로부터 이하의 것이 명확하다.
1. 편광 소자의 적어도 한쪽 면에 요소계 화합물 함유층을 형성한 본 발명의 편광판은 층간 충전 구성의 화상 표시 장치에 이용된 경우에도, 고온 환경하에 장시간 노출된 경우라도 단체 투과율의 저하를 억지할 수 있다.
또 다른 양태의 예를 나타내지만, 이 양태에서도 이하의 예에 한정되고 제한되는 것이 아니다.
도포액으로서 메틸요소의 0.5% 용액을 조제했다. 상기에서 제작한 편광 소자 1의 편면에 바코터를 이용하여 메틸요소의 0.5% 용액을, 웨트 도포량이 10 μm이 되도록 도포하고 60℃에서 5분 건조시켜 편광 소자 2를 얻었다.
비교예로서, 상기에서 제작한 편광 소자의 편면에 바코터를 이용하여 순수를, 웨트 도포량이 10 μm이 되도록 도포하고 60℃에서 5분 건조시켜 편광 소자 3을 얻었다.
편광판 14에 대하여, 편광 소자 1을 각각, 편광 소자 2, 편광 소자 3으로 바꾼 것 외에는 동일하게 하여 편광판 31과 편광판 32를 얻었다.
광학 적층체 14에 대하여, 편광판 14을 각각, 편광판 31, 편광판 32로 바꾼 것 외에는 동일하게 하여, 광학 적층체 31과 광학 적층체 32를 얻었다. 이들 시료를 광학 적층 14와 동일하게 평가하여, 얻어진 결과를 표 5에 나타낸다.
[표 5]
표 5에 나타내는 결과로부터 이하의 것이 분명하다.
1. 편광 소자의 적어도 한쪽 면에 요소계 화합물을 함유하는 용액을 도포, 건조시켜 제작한 편광 소자를 갖는 본 발명의 편광판은, 층간 충전 구성의 화상 표시 장치에 이용된 경우에도, 고온 환경하에 장시간 노출된 경우라도 단체 투과율의 저하를 억지할 수 있다.
Claims (12)
- 요오드를 흡착 배향시켜 이루어진 폴리비닐알코올계 수지 편광 소자,
상기 편광 소자의 적어도 한쪽 면에 형성된, 요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 요소계 화합물 함유층, 및
투명 보호 필름
을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판. - 제1항에 있어서,
상기 요소계 화합물 함유층이 접착제층이며, 상기 투명 보호 필름이 상기 접착제층을 통해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판. - 제2항에 있어서,
상기 접착제층이 폴리비닐알코올계 수지를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 편광판. - 제3항에 있어서,
상기 접착제층에 함유되는 요소계 화합물의 합계 함유량이, 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상 400 중량부 이하인 것을 특징으로 하는 편광판. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 요소계 화합물이 요소 유도체 및/또는 티오요소 유도체인 것을 특징으로 하는 편광판. - 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접착제층의 두께가 0.01∼7 μm인 것을 특징으로 하는 편광판. - 제1항에 있어서,
상기 요소계 화합물 함유층이 접착제층 이외의 수지층인 것을 특징으로 하는 편광판. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광판이, 층간 충전 구성을 갖는 화상 표시 장치에 이용되는 것을 특징으로 하는 편광판. - 편광 소자의 적어도 한쪽 면에 투명 보호 필름이 접합된 편광판을 제조하는 방법으로서,
요오드가 흡착 배향된 연신 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어진 편광 소자의 적어도 한쪽 면에,
폴리비닐알코올계 수지, 및
요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 접착제 조성물을 이용하여 접착제층을 형성하는 공정,
상기 접착제층을 형성하는 공정과 동시 또는 형성후, 상기 접착제층을 통해 투명 보호 필름을 접합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 편광판이 화상 표시 셀의 시인측 표면에 점착제층을 통해 접합되어 있는 화상 표시 패널, 및
상기 화상 표시 패널의 시인측 편광판면에 점착제층을 통해 접합된 투명 부재
를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치. - 제10항에 있어서,
상기 투명 부재가 유리판 또는 투명 수지판인 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치. - 제10항에 있어서,
상기 투명 부재가 터치 패널인 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
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