KR20220074903A - 자발광형 화상 표시 장치 - Google Patents

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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

〔과제〕경사 방향의 어느 방위에서 화면을 보았을 때에도, 내부 반사광의 광 누설이 억제된 자발광형 화상 표시 장치를 제공한다.
〔해결 수단〕본 발명의 자발광형 화상 표시 장치(100)는, 편광 필름(10) 및 위상차 필름(2)을 구비하는 원편광판(5)이, 상기 위상차 필름(2)측에서 광확산층(14)을 통해 광반사성 자발광형 화상 표시 소자(16)에 적층되어 있다. 광확산층(14)이 광확산 점착제층이어도 좋다. 위상차 필름(2)은 식 (1) 및 식 (3)으로 표시되는 특성을 갖는 제1 위상차 필름(20) 및 식 (4)로 표시되는 특성을 갖는 제2 위상차 필름(21)을 구비하고 있어도 좋고, 제1 위상차 필름(20)이 또한 식 (2)로 표시되는 특성을 가져도 좋다.
nx>ny≒nz (1)
RoA(450)/RoA(550)≤0.93 (2)
135 ㎚<RoA(550)<145 ㎚ (3)
nx≒ny<nz (4)

Description

자발광형 화상 표시 장치
본 발명은 자발광형 화상 표시 장치에 관한 것이다.
자기의 발광에 의해 화상을 표시하는 자발광형 화상 표시 장치로서는, 유기 EL(일렉트로루미네선스) 화상 표시 소자 등의 자발광형 화상 표시 소자와, 그 전면측에 배치되는 원편광판을 구비하는 것이 알려져 있다. 자발광형 화상 표시 소자의 내부에는, 발광 소자 외에, 화상 표시를 위한 전기 신호를 보내기 위한 전극, 발광한 광의 색을 조정하기 위한 컬러 필터 등이 배치된다. 이들 전극 등은, 화상 표시 소자의 전면측으로부터 입사한 외광을 전면측을 향해 반사하는 경우가 있다. 내부로부터 전면측을 향해 반사된 내부 반사광은, 표시 화상의 시인성을 저하시키기 때문에, 자발광형 화상 표시 소자의 전면측에는 통상, 원편광판이 배치된다.
원편광판은, 편광 필름 및 위상차 필름이 적층된 광학 소자이다. 원편광판은, 전면측으로부터 자발광 화상 표시 소자측을 향해 편광 필름 및 위상차 필름이 이 순서가 되도록 배치된다. 위상차 필름으로서는 λ/4판이 이용된다. 원편광판을 배치함으로써, 내부 반사광을 저감하여 약간의 것으로 함으로써, 화면의 시인성의 저하를 억제한다.
원편광판을 투과하는 약간의 내부 반사광의 착색을 억제하기 위해서, λ/4판으로서, 가시광의 광범위에 걸쳐 λ/4로서 기능하는 광대역 λ/4판도 이용된다. 또한, 화면을 경사 방향에서 보았을 때의 약간의 내부 반사광도 억제하기 위해서, 위상차 필름으로서, λ/4판의 자발광형 화상 표시 소자측에, 이른바 포지티브 C 플레이트를 배치한 것도 이용된다. 이러한 원편광판은 통상, 무색이며 투명한 접착층을 통해 자발광형 화상 표시 소자에 적층된다.
그러나, 이러한 종래의 자발광형 화상 표시 장치에서는, 경사 방향에서 보았을 때에, 화면을 보는 방위에 의존하여, 화면 내에 내부 반사광의 억제가 불충분한 영역을 발생시키는, 이른바 광 누설이라고 불리는 현상이 발생하는 경우가 있었다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2016-40603호 공보
본 발명의 목적은, 경사 방향의 어느 방위에서 화면을 보았을 때에도, 내부 반사광의 광 누설이 억제된 자발광형 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 편광 필름(10) 및 위상차 필름(2)을 구비하는 원편광판(5)이, 상기 위상차 필름(2)측에서, 내부 헤이즈가 35% 이상 85% 이하인 광확산층(14)을 통해 광반사성 자발광형 화상 표시 소자(16)에 적층된 자발광형 화상 표시 장치(100)를 제공한다.
본 발명의 자발광형 화상 표시 장치(100)는, 원편광판(5)과 광반사성 자발광형 화상 표시 소자(16) 사이에 내부 헤이즈가 35%∼85%인 광확산층(14)이 개재됨으로써, 광 누설을 억제할 수 있다.
상기 광확산층(14)은, 광확산 점착제층이어도 좋다. 광확산층(14)이 광확산 점착제층임으로써, 광확산층으로서의 기능과 상기 원편광판(5)을 자발광형 화상 표시 소자(16)에 밀착하여 적층하는 점착제층으로서의 기능을 겸용하여, 화상 표시 장치(100) 전체를 박형화할 수 있다.
상기 위상차 필름(2)은 제1 위상차 필름(20) 및 제2 위상차 필름(21)을 구비하고 있어도 좋다. 종래의 화상 표시 장치에서는, 제1 위상차 필름(20)이 식 (1) 및 식 (3)으로 표시되는 특성을 갖고, 제2 위상차 필름(21)이 식 (4)로 표시되는 특성을 갖는 경우에는, 경사 방향에서 보았을 때의 내부 반사광을 충분히 억제할 수 있기 때문에 광 누설이 오히려 눈에 띄게 되어 있었으나, 본 발명에서는 상기 광확산층(14)이 개재되기 때문에, 이러한 약간의 광 누설도, 유효하게 억제할 수 있다.
nx>ny≒nz (1)
135 ㎚<RoA(550)<145 ㎚ (3)
nx≒ny<nz (4)
〔식 (1), 식 (3) 및 식 (4)에 있어서,
nx는, 필름면 내에 있어서의 지상축(遲相軸) 방향의 굴절률을 나타내고,
ny는, 필름면 내로서 지상축에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내며,
nz는, 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타내고,
RoA(λ)는, 제1 위상차 필름의 파장 λ ㎚에 있어서의 면내 위상차값을 나타낸다.〕
제1 위상차 필름(20)이, 식 (1) 및 식 (3)에 더하여, 또한 식 (2)로 표시되는 특성을 갖고 있어도 좋다. 제1 위상차 필름(20)이 식 (2)로 표시되는 특성을 갖는 경우에는, 넓은 파장 범위에 걸쳐 내부 반사광을 더욱 충분히 억제하기 때문에, 오히려 광 누설이 눈에 띄기 쉬웠으나, 본 발명의 자발광형 화상 표시 장치(100)는, 이러한 경우라도, 유효하게 광 누설을 억제할 수 있다.
RoA(450)/RoA(550)≤0.93 (2)
〔식 (2)에 있어서,
RoA(λ)는, 제1 위상차 필름의 파장 λ ㎚에 있어서의 면내 위상차값을 나타낸다.〕
또한 본 발명은 편광 필름(10) 및 위상차 필름(2)을 구비하고, 상기 위상차 필름(2)측에 내부 헤이즈가 35% 이상 85% 이하인 광확산 점착제층(14)을 구비하는 광확산 점착제층 부착 원편광판도 제공한다.
본 발명의 자발광형 화상 표시 장치(100)는, 경사 방향에서 보았을 때에 화면을 보는 방위에 의존하여 발생하는 광 누설을 억제하기 때문에, 경사 방향의 어느 방위에서 보아도, 예컨대 화상 표시 장치를 경사 방향에서 보면서, 면내에서 회전시켜 가로 표시와 세로 표시를 전환하는 등 해도, 양호한 화상 표시가 가능하고, 특히 흑표시 능력이 양호하다.
도 1은 본 발명의 자발광형 화상 표시 장치의 일례에 대해 층 구성을 도시한 개략 단면도이다.
도 2는 실시예 1에서 얻은 광확산 점착제층 부착 원편광판의 반사광의 강도 L*의 극좌표계에 플롯한 도면이다.
도 3은 비교예 1에서 얻은 광확산 점착제층 부착 원편광판의 반사광의 강도 L*의 극좌표계에 플롯한 도면이다.
도 4는 비교예 2에서 얻은 광확산 점착제층 부착 원편광판의 반사광의 강도 L*의 극좌표계에 플롯한 도면이다.
도 5는 실시예에 있어서의 내부 반사광의 강도 L*의 측정 방법을 설명하는 모식도이며, (a)는 측면도이고, (b)는 상면도이다.
〔자발광형 화상 표시 장치〕
본 발명의 자발광형 화상 표시 장치(100)는, 원편광판(5)과 광반사성 자발광형 화상 표시 소자(16)를 구비한다. 원편광판(5)은, 광반사성 자발광형 화상 표시 소자(16)에 적층되어 있다.
원편광판(5)과 광반사성 자발광형 화상 표시 소자(16) 사이에는 광확산층(14)이 개재되어 있다.
원편광판(5)은, 편광 필름(10) 및 위상차 필름(2)을 구비한다. 편광 필름(10)과 위상차 필름(2)은, 접착층을 통해 서로 적층될 수 있다. 접착층으로서는, 예컨대 후술하는 점착제층이나 접착제층을 들 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 자발광형 화상 표시 장치(100)의 층 구성의 일례를 설명한다. 또한, 도 1에 있어서 편광 필름(10)과 제1 보호 필름(11) 및 제2 보호 필름(12)을 각각 접합하기 위한 접착제층은 도시하고 있지 않다. 도 1에 도시된 자발광형 화상 표시 장치(100)는, 편광 필름(10)의 한쪽 면에 제1 보호 필름(11)이 적층되고, 편광 필름(10)의 다른 한쪽 면에 제2 보호 필름(12)이 적층된 편광판(1)과, 위상차 필름(2)과, 광확산층(14)과, 광반사성 자발광형 화상 표시 소자(16)가 이 순서로 적층된 층 구성을 갖는다. 편광판(1)은, 입사한 광 중 직선 편광 상태의 광만을 통과시키는 기능을 갖는다.
편광판(1)과 위상차 필름(2)은 점착제층(13)을 통해 적층되어 있고, 위상차 필름(2)과 광반사성 자발광형 화상 표시 소자(16)는 광확산층(14)을 통해 적층되어 있다.
위상차 필름(2)은, 제1 위상차 필름(20)과 제2 위상차 필름(21)이, 접착층(15)을 통해 적층되어 있다. 또한, 위상차 필름(2)은, 제1 위상차 필름(20) 및 제2 위상차 필름(21) 이외의 층을 구비하고 있어도 좋다. 이러한 층으로서는, 예컨대 중합성 액정 화합물을 배향시키기 위한 배향막이나, 기재 필름, 그 외의 위상차층 등을 들 수 있다.
광반사성 자발광형 화상 표시 소자(16)는, 예컨대 유기 EL 화상 표시 소자일 수 있다. 유기 EL 화상 표시 소자는 전극을 구비한다. 전극은 투명 전극이거나, 또는 반투명 전극이다. 이들 전극은 통상, 비교적 큰 반사율을 나타내는 광반사성이다. 유기 EL 화상 표시 소자는 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 정공 방지층, 전자 수송층, 전자 주입층으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 층을 구비할 수 있다. 이들 층은, 광을 반사하는 광반사성인 경우가 있다.
위상차 필름(2)이 제1 위상차 필름(21) 및 제2 위상차 필름(22)을 구비하는 경우, 이들의 적층순은 임의이다. 즉, 본 발명에 있어서의 원편광판(5)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 편광 필름(10), 제1 위상차 필름(20), 제2 위상차 필름(21)을 이 순서로 구비해도 좋고, 편광 필름(10), 제2 위상차 필름(21), 제1 위상차 필름(20)을 이 순서로 구비해도 좋다.
광반사성 자발광형 화상 표시 장치(100)는, 도 1에 도시된 층 이외의 층을 가질 수 있다. 광반사성 자발광형 화상 표시 장치(100)가 더 갖고 있어도 좋은 층으로서는, 전면판, 차광 패턴, 터치 센서 등(도시하지 않음)을 들 수 있다.
전면판은, 편광판에 있어서의 위상차 필름이 적층된 측과는 반대측, 즉 편광 필름측에 배치할 수 있다. 이와 같이 배치함으로써, 전면판은 원편광판보다 전면측에 배치되게 된다.
차광 패턴은, 전면판과 원편광판(5) 사이에 배치할 수 있다. 이 경우, 차광 패턴은, 전면판에 있어서의 편광판측의 면 상에 형성할 수 있다. 차광 패턴은, 화상 표시 장치의 프레임(비표시 영역)에 형성되어, 화상 표시 장치의 배선이 사용자에게 시인되지 않도록 할 수 있다.
터치 센서는, 전면판과 원편광판(5) 사이나, 원편광판(5)과 광반사성 자발광형 화상 표시 소자(16) 사이 등에 배치될 수 있다.
본 발명의 자발광형 화상 표시 장치(100)의 평면에서 본 형상은 특별히 한정되는 것은 아니다. 자발광형 화상 표시 장치(100)의 형상이 평면에서 보아 실질적으로 직사각형인 경우, 긴 변의 길이는 5 ㎝ 이상 35 ㎝ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎝ 이상 25 ㎝ 이하인 것이 보다 바람직하며, 짧은 변의 길이는 5 ㎝ 이상 25 ㎝ 이하인 것이 바람직하고, 6 ㎝ 이상 20 ㎝ 이하인 것이 보다 바람직하다.
실질적으로 직사각형이란, 자발광형 화상 표시 장치(100)가, 각각, 주면(主面)의 4개의 모퉁이(모서리부) 중 적어도 하나의 모서리부가 둔각이 되도록 절제된 형상이나 라운딩을 형성한 형상이거나, 주면에 수직인 단부면의 일부가 면내 방향으로 움푹 들어간 오목부(절결)를 갖거나, 주면 내의 일부가, 원형, 타원형, 다각형 및 이들의 조합 등의 형상으로 도려내어진 천공부를 갖거나 해도 좋은 것을 말한다.
〔편광판〕
편광판(1)은, 편광 필름(10)과, 편광 필름의 편면(片面) 혹은 양면에 접합된 보호 필름(11, 12)을 포함하는 필름을 말한다. 편광판이 구비하는 보호 필름은, 후술하는 하드 코트층, 반사 방지층, 대전 방지층 등의 표면 처리층을 갖고 있어도 좋다. 편광 필름과 보호 필름은, 예컨대 접착제층이나 점착제층을 통해 적층할 수 있다. 편광판이 구비하는 부재에 대해, 이하에 설명한다.
(1) 편광 필름
편광판(1)이 구비하는 편광 필름(10)은, 그 흡수축에 평행한 진동면을 갖는 직선 편광을 흡수하고, 흡수축에 직교하는 진동면, 즉 투과축과 평행한 진동면을 갖는 직선 편광을 투과하는 성질을 갖는 흡수형의 편광 필름일 수 있다. 편광 필름으로서는, 일축 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소를 흡착 배향시킨 편광 필름을 적합하게 이용할 수 있다. 편광 필름은, 예컨대, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정; 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색함으로써 이색성 색소를 흡착시키는 공정; 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액 등의 가교액으로 처리하는 공정; 및, 가교액에 의한 처리 후에 수세(水洗)하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지로서는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 이용할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체의 예는, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 및 암모늄기를 갖는 (메트)아크릴아미드류 등을 포함한다.
본 명세서에 있어서 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 및 메타크릴에서 선택되는 적어도 한쪽을 의미한다. 「(메트)아크릴로일」, 「(메트)아크릴레이트」 등에 있어서도 마찬가지이다.
폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 통상, 85∼100 ㏖%이고, 98 ㏖% 이상이 바람직하다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예컨대, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말 또는 폴리비닐아세탈 등을 이용할 수도 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는 통상, 1000∼10000이고, 1500∼5000이 바람직하다. 폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는, JIS K 6726에 준거하여 구할 수 있다.
이러한 폴리비닐알코올계 수지를 제막(製膜)한 것이, 편광 필름의 원반(原反) 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 방법이 채용된다. 폴리비닐알코올계 원반 필름의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 편광 필름의 두께를 15 ㎛ 이하로 하기 위해서는, 5∼35 ㎛의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 20 ㎛ 이하이다.
폴리비닐알코올계 수지 필름의 일축 연신은, 이색성 색소의 염색 전, 염색과 동시, 또는 염색 후에 행할 수 있다. 일축 연신을 염색 후에 행하는 경우, 이 일축 연신은, 가교 처리 전 또는 가교 처리 중에 행해도 좋다. 또한, 이들의 복수의 단계에서 일축 연신을 행해도 좋다.
일축 연신 시에는, 주속(周速)이 상이한 롤 사이에서 일축으로 연신해도 좋고, 열롤을 이용하여 일축으로 연신해도 좋다. 또한 일축 연신은, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신이어도 좋고, 용제나 물을 이용하여 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신이어도 좋다. 연신 배율은 통상, 3∼8배이다.
폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하는 방법으로서는, 예컨대, 상기 필름을 이색성 색소가 함유된 수용액에 침지하는 방법이 채용된다. 이색성 색소로서는, 요오드나 이색성 유기 염료가 이용된다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에의 침지 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.
이색성 색소에 의한 염색 후의 가교 처리로서는 통상, 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지하는 방법이 채용된다. 이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 이 붕산 함유 수용액은, 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다.
편광 필름의 두께는, 통상 30 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 15 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 13 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이하이며, 특히 바람직하게는 8 ㎛ 이하이다. 편광 필름의 두께는, 통상 2 ㎛ 이상이고, 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.
편광 필름으로서는, 예컨대 일본 특허 공개 제2016-170368호 공보에 기재되는 바와 같이, 액정 화합물이 중합된 경화막 중에, 이색성 색소가 배향된 것을 사용해도 좋다. 이색성 색소로서는, 파장 380∼800 ㎚의 범위 내에 흡수를 갖는 것을 이용할 수 있고, 유기 염료를 이용하는 것이 바람직하다. 이색성 색소로서, 예컨대, 아조 화합물을 들 수 있다. 액정 화합물은, 배향한 채로 중합할 수 있는 액정 화합물이고, 분자 내에 중합성 기를 가질 수 있다. 또한, WO2011/024891에 기재되는 바와 같이, 액정성을 갖는 이색성 색소로부터 편광 필름을 형성해도 좋다.
편광 필름의 시감도 보정 편광도는, 90% 이상인 것이 바람직하고, 95% 이상인 것이 보다 바람직하다. 상한값은, 특별히 한정되지 않으나, 99.9999% 이하이다.
또한, 편광 필름의 시감도 보정 단체 투과율은, 35% 이상인 것이 바람직하고, 40% 이상인 것이 보다 바람직하다. 상한값은, 특별히 한정되지 않으나, 49.9% 이하이다. 적층체가, 이러한 성능의 편광 필름을 구비함으로써, 반사광이 누설되기 어려워지고, 착색을 눈에 띄지 않게 할 수 있다.
(2) 보호 필름
편광 필름(10)은 통상, 그 편면 또는 양면에 보호 필름을 적층한 편광판으로서 이용된다. 도 1에 도시된 자발광형 화상 표시 장치(100)에 있어서는, 편광 필름(10)의 양면에 각각 보호 필름(11, 12)이 적층되어 있다. 편광 필름(10)의 한쪽 면에 적층한 보호 필름을 제1 보호 필름(11)으로 하고, 다른 한쪽 면에 적층한 보호 필름을 제2 보호 필름(12)으로 하고 있다. 적층되는 보호 필름은, 투광성을 갖는 열가소성 수지 필름일 수 있고, 바람직하게는 광학적으로 투명한 열가소성 수지 필름이다.
보호 필름은, 예컨대, 쇄상(鎖狀) 폴리올레핀계 수지(폴리프로필렌계 수지 등), 환상(環狀) 폴리올레핀계 수지(노르보르넨계 수지 등)와 같은 폴리올레핀계 수지; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 메타크릴산메틸계 수지와 같은 (메트)아크릴계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리염화비닐계 수지; 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌계 수지; 아크릴로니트릴·스티렌계 수지; 폴리아세트산비닐계 수지; 폴리염화비닐리덴계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리아세탈계 수지; 변성 폴리페닐렌에테르계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리아릴레이트계 수지; 폴리아미드이미드계 수지; 폴리이미드계 수지 등을 포함하는 필름일 수 있다.
쇄상 폴리올레핀계 수지로서는, 폴리에틸렌 수지(에틸렌의 단독 중합체인 폴리에틸렌 수지나, 에틸렌을 주체로 하는 공중합체), 폴리프로필렌 수지(프로필렌의 단독 중합체인 폴리프로필렌 수지나, 프로필렌을 주체로 하는 공중합체)와 같은 쇄상 올레핀의 단독 중합체 외에, 2종 이상의 쇄상 올레핀을 포함하는 공중합체를 들 수 있다.
환상 폴리올레핀계 수지는, 환상 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이며, 예컨대, 일본 특허 공개 평성 제1-240517호 공보, 일본 특허 공개 평성 제3-14882호 공보, 일본 특허 공개 평성 제3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 환상 폴리올레핀계 수지의 구체예를 들면, 환상 올레핀의 개환 (공)중합체, 환상 올레핀의 부가 중합체, 환상 올레핀과 에틸렌, 프로필렌과 같은 쇄상 올레핀의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그라프트 중합체, 및 이들의 수소화물이다. 그 중에서도, 환상 올레핀으로서 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 모노머와 같은 노르보르넨계 모노머를 이용한 노르보르넨계 수지가 바람직하게 이용된다.
폴리에스테르계 수지는, 하기 셀룰로오스에스테르계 수지를 제외한, 에스테르 결합을 갖는 수지이며, 다가 카르복실산 또는 그 유도체와 다가 알코올의 중축합체를 포함하는 것이 일반적이다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체로서는 2가의 디카르복실산 또는 그 유도체를 이용할 수 있고, 예컨대 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 나프탈렌디카르복실산디메틸을 들 수 있다. 다가 알코올로서는 2가의 디올을 이용할 수 있고, 예컨대 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올을 들 수 있다. 폴리에스테르계 수지의 대표예로서, 테레프탈산과 에틸렌글리콜의 중축합체인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 주된 구성 모노머로 하는 수지이다. (메트)아크릴계 수지의 구체예는, 예컨대, 폴리메타크릴산메틸과 같은 폴리(메트)아크릴산에스테르; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체; 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체; (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등); 메타크릴산메틸과 지환족 탄화수소기를 갖는 화합물의 공중합체(예컨대, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보르닐 공중합체 등)를 포함한다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴산메틸과 같은 폴리(메트)아크릴산 C1-6 알킬에스테르를 주성분으로 하는 중합체가 이용되고, 보다 바람직하게는, 메타크릴산메틸을 주성분(50∼100 중량%, 바람직하게는 70∼100 중량%)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지가 이용된다.
셀룰로오스에스테르계 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예는, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트, 셀룰로오스디프로피오네이트를 포함한다. 또한, 이들의 공중합물이나, 수산기의 일부가 다른 치환기로 수식된 것도 들 수 있다. 이들 중에서도, 셀룰로오스트리아세테이트(트리아세틸셀룰로오스)가 특히 바람직하다.
폴리카보네이트계 수지는, 카보네이트기를 통해 모노머 단위가 결합된 중합체를 포함하는 엔지니어링 플라스틱이다.
보호 필름의 위상차값을, 적절히 적합한 값으로 제어해도 좋다. 사용자가 편광 선글라스 등을 착용한 경우의 화면의 시인성을 향상시키기 위해서, 파장 550 ㎚에 있어서의 면내 위상차값을 70∼140 ㎚로 해도 좋다. 이러한 면내 위상차값을 나타내는 보호 필름은, 예컨대 편광 필름의 전면측의 면에 적층된다.
보호 필름의 두께는 통상 1∼100 ㎛이지만, 강도나 취급성 등의 관점에서 5∼60 ㎛인 것이 바람직하고, 10∼55 ㎛인 것이 보다 바람직하며, 15∼40 ㎛인 것이더욱 바람직하다.
편광 필름의 양면에 접합되는 보호 필름은, 동종의 열가소성 수지로 구성되어 있어도 좋고, 이종(異種)의 열가소성 수지로 구성되어 있어도 좋다. 또한, 두께가 동일해도 좋고, 상이해도 좋다. 또한, 동일한 위상차 특성을 갖고 있어도 좋고, 상이한 위상차 특성을 갖고 있어도 좋다.
전술한 바와 같이, 보호 필름의 적어도 어느 한쪽은, 그 외면, 즉 편광 필름과는 반대측의 면에, 하드 코트층, 방현층, 광확산층, 반사 방지층, 저굴절률층, 대전 방지층, 방오층(防汚層)과 같은 표면 처리층을 구비하는 것이어도 좋다. 표면 처리층은 코팅에 의해 형성되는 코팅층이어도 좋다. 또한, 보호 필름의 두께는, 표면 처리층의 두께를 포함한 것이다.
보호 필름은 통상, 접착층을 통해 편광 필름에 적층된다. 즉, 접착층으로서, 예컨대 접착제층 또는 점착제층을 이용하고, 이것을 통해 편광 필름에 접합할 수 있다. 접착제층을 형성하는 접착제로서는, 수계 접착제, 활성 에너지선 경화성 접착제 또는 열경화성 접착제를 이용할 수 있고, 바람직하게는 수계 접착제, 활성 에너지선 경화성 접착제이다. 점착제층을 형성하는 점착제로서는 후술하는 것을 사용할 수 있다.
수계 접착제로서는, 폴리비닐알코올계 수지 수용액을 포함하는 접착제, 수계이액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올계 수지 수용액을 포함하는 수계 접착제가 적합하게 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올 호모폴리머 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 폴리비닐알코올계 공중합체, 또는 이들의 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴리비닐알코올계 중합체 등을 이용할 수 있다. 수계 접착제는, 알데히드 화합물(글리옥살 등), 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물, 메틸올 화합물, 이소시아네이트 화합물, 아민 화합물, 다가 금속염 등의 가교제를 포함할 수 있다.
수계 접착제를 사용하는 경우에는, 편광 필름과 보호 필름을 접합한 후, 수계 접착제 중에 포함되는 물을 제거하기 위한 건조 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 건조 공정 후, 예컨대 20∼45℃의 온도에서 양생(養生)하는 양생 공정을 마련해도 좋다.
상기 활성 에너지선 경화성 접착제란, 자외선, 가시광, 전자선, X선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해 경화되는 경화성 화합물을 함유하는 접착제이며, 바람직하게는 자외선 경화성 접착제이다.
상기 경화성 화합물은, 양이온 중합성의 경화성 화합물이나 라디칼 중합성의 경화성 화합물일 수 있다. 양이온 중합성의 경화성 화합물로서는, 예컨대, 에폭시계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물)이나, 옥세탄계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 옥세탄환을 갖는 화합물), 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 라디칼 중합성의 경화성 화합물로서는, 예컨대, (메트)아크릴계 화합물(분자 내에 1개 또는 2개 이상의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 화합물)이나, 라디칼 중합성의 이중 결합을 갖는 그 외의 비닐계 화합물, 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 양이온 중합성의 경화성 화합물과 라디칼 중합성의 경화성 화합물을 병용해도 좋다. 활성 에너지선 경화성 접착제는 통상, 상기 경화성 화합물의 경화 반응을 개시시키기 위한 양이온 중합 개시제 및/또는 라디칼 중합 개시제를 더 포함한다.
편광 필름과 보호 필름을 접합할 때에는, 접착성을 높이기 위해서, 이들 중 적어도 어느 한쪽의 접합면에 표면 활성화 처리를 실시해도 좋다. 표면 활성화 처리로서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 방전 처리(글로우 방전 처리 등), 화염 처리, 오존 처리, UV 오존 처리, 전리 활성선 처리(자외선 처리, 전자선 처리 등)와 같은 건식 처리; 물이나 아세톤 등의 용매를 이용한 초음파 처리, 비누화 처리, 앵커 코트 처리와 같은 습식 처리를 들 수 있다. 이들의 표면 활성화 처리는, 단독으로 행해도 좋고, 2개 이상을 조합해도 좋다.
편광 필름의 양면에 보호 필름이 접합되는 경우에 있어서 이들 보호 필름을 접합하기 위한 접착제는, 동종의 접착제여도 좋고 이종의 접착제여도 좋다. 또한, 편광 필름의 한쪽 면에 접착제층을 통해 보호 필름을 적층하고, 다른 한쪽 면에는 점착제층을 통해 보호 필름을 적층해도 좋다.
〔위상차 필름〕
위상차 필름(2)은, 제1 위상차 필름(20)만이어도 좋고, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 위상차 필름(20)과 제2 위상차 필름(21)을 갖고 있어도 좋다. 또한, 위상차 필름은 후술하는 기재, 배향막, 그 외의 위상차층을 포함하고 있어도 좋다.
제1 위상차 필름은, 식 (1) 및 식 (3)으로 표시되는 특성을 갖는 것이다.
제1 위상차 필름은, 포지티브 A 플레이트일 수 있고, λ/4판일 수 있다. 또한, 제1 위상차 필름이 또한 식 (2)로 표시되는 특성을 갖는 경우, 이 제1 위상차 필름은, 이른바 역파장 분산성을 나타낸다. 이러한 제1 위상차 필름을 구비함으로써, 내부 반사광의 착색을 억제할 수 있다. 제1 위상차 필름은, 그 지상축이, 편광 필름의 흡수축에 대해 통상 40°∼50°, 바람직하게는 43°∼47°, 더욱 바람직하게는 44°∼46°, 이상적으로는 45°로 교차한다.
nx>ny≒nz (1)
RoA(450)/RoA(550)≤0.93 (2)
135 ㎚<RoA(550)<145 ㎚ (3)
식 (1)∼식 (3)에 있어서, nx는, 필름면 내에 있어서의 지상축 방향의 굴절률을 나타내고, ny는, 필름면 내로서 지상축에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내며, nz는, 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타낸다. RoA(λ)는, 제1 위상차 필름의 파장 λ ㎚에 있어서의 면내 위상차값을 나타낸다.
ny≒nz는, ny와 nz가 완전히 같은 경우에 더하여, ny와 nz가 실질적으로 같은 경우도 포함한다. 구체적으로는, ny와 nz의 차의 크기가 0.01 이내이면, ny와 nz가 실질적으로 같다고 할 수 있다.
RoA(λ)는, 파장 λ ㎚에 있어서의 굴절률 n(λ)와, 두께 d로부터, 이하의 식에 기초하여 산출할 수 있다.
RoA(λ)=〔nx(λ)-ny(λ)〕×d
여기서, RoA(450)/RoA(550)은, 제1 위상차 필름의 파장 분산성을 나타내고, 바람직하게는 0.92 이하이다.
또한, 파장 λ ㎚에 있어서의 제1 위상차 필름의 면내 위상차값 RoA(λ)에 대해, RoA(450)은 100 ㎚ 이상 135 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, RoA(550)은 137 ㎚ 이상 145 ㎚ 이하인 것이 바람직하며, RoA(650)은 137 이상 165 이하인 것이 바람직하다.
제2 위상차 필름(21)은, 식 (4)로 표시되는 특성을 갖는 것이다. 제2 위상차 필름은, 포지티브 C 플레이트일 수 있다. 이러한 제2 위상차 필름을 구비함으로써, 반사광의 착색을 억제할 수 있다.
nx≒ny<nz (4)
식 (4)에 있어서, nx는, 필름면 내에 있어서의 지상축 방향의 굴절률을 나타내고, ny는, 필름면 내로서 지상축에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내며, nz는, 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타낸다.
nx≒ny는, nx와 ny가 완전히 같은 경우에 더하여, nx와 ny가 실질적으로 같은 경우도 포함한다. 구체적으로는, nx와 ny의 차의 크기가 0.01 이내이면, nx와 ny가 실질적으로 같다고 할 수 있다.
후술하는 광반사층의 반사 특성에 의존하지만, 구체적으로, 제2 위상차 필름의 두께 방향의 위상차값은, 파장 550 ㎚에 있어서, -150 ㎚ 이상 0 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, -90 ㎚ 이상 -20 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다.
위상차 필름은, 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름 이외의 위상차를 갖는 층(이하, 그 외의 위상차층이라고 하는 경우가 있다.)을 하나 이상 구비하고 있어도 좋다. 그 외의 위상차층으로서는, 표시 소자가 구비하는 터치 센서, 발광 소자의 밀봉층, 발광 소자의 베이스 필름 등을 들 수 있다. 그 외의 위상차층은, 편광 필름과 광반사층 사이에 배치되고, 바람직하게는 제2 위상차 필름과 광반사층 사이에 배치된다.
그 외의 위상차층은, A 플레이트여도 좋으나, 통상은 C 플레이트일 수 있다. 그 외의 위상차층은, 식 (9)로 표시되는 특성을 갖고 있어도 좋다. 즉, 그 외의 위상차층은, 네거티브 C 플레이트일 수 있다.
nx≒ny>nz (9)
nx≒ny는, nx와 ny가 완전히 같은 경우에 더하여, nx와 ny가 실질적으로 같은 경우도 포함한다. 구체적으로는, nx와 ny의 차의 크기가 0.01 이내이면, nx와 ny가 실질적으로 같다고 할 수 있다.
적어도 제1 위상차 필름(20)과 제2 위상차 필름(21)을 구비하는 위상차 필름(2)은, 이하의 식 (5) 또는 (7)을 만족시키고 있어도 좋다.
0.1<|RthC(550)|/|RoA(550)|<0.5 (5)
0.5<|RthC(550)|/|RoA(550)|<1.0 (7)
식 (5) 및 식 (7)에 있어서, RoA(λ)는, 제1 위상차 필름의 파장 λ ㎚에 있어서의 면내 위상차값을 나타내고, RthC(λ)는, 제2 위상차 필름의 파장 λ ㎚에 있어서의 두께 방향의 위상차값을 나타낸다.
RthC(λ)는, 파장 λ ㎚에 있어서의 굴절률 n(λ)와, 두께 d로부터, 이하의 식에 기초하여 산출할 수 있다.
RthC(λ)={〔nx(λ)+ny(λ)〕/2-nz}×d
RthC(450)/RthC(550)은, 제2 위상차 필름의 파장 분산성을 나타내고, 바람직하게는 1.5 이하이며, 보다 바람직하게는 1.1 이하이다.
위상차 필름을 형성하는 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름은, 전술한 열가소성 수지 필름이나 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물로 형성할 수 있다. 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름은, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물로 형성되는 것이 바람직하다. 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물로 형성되는 층으로서는, 중합성 액정 화합물이 경화된 층을 들 수 있다.
제1 위상차 필름이 만족시키는 식 (1)∼식 (3)의 관계, 제2 위상차 필름이 만족시키는 식 (4)의 관계, 및 위상차 필름이 만족시키고 있어도 좋은 식 (5) 또는 식 (7)의 관계는, 예컨대 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름을 형성하는 열가소성 수지나 중합성 액정 화합물의 종류, 배합 비율을 조정하거나, 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름의 두께를 조정하거나 함으로써 제어된다.
중합성 액정 화합물이 경화된 층은 예컨대, 기재에 형성된 배향막 상에 형성된다. 상기 기재는, 배향막을 지지하는 기능을 갖고, 장척(長尺)으로 형성되어 있는 기재여도 좋다. 이 기재는, 이형성 지지체로서 기능하며, 전사용의 위상차 필름을 지지할 수 있다.
또한, 그 표면이 박리 가능한 정도의 접착력을 갖는 것이 바람직하다. 상기 기재로서는, 상기 보호 필름의 재료로서 예시한 수지 필름을 들 수 있다.
기재의 두께로서는, 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 20 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 기재의 두께가 20 ㎛ 이상이면, 강도가 부여된다. 한편, 두께가 200 ㎛ 이하이면, 기재를 재단 가공하여 매엽(枚葉)의 기재로 할 때, 가공 부스러기의 증가, 재단날의 마모를 억제할 수 있다.
또한, 기재는, 여러 가지 블로킹 방지 처리가 실시되어 있어도 좋다. 블로킹 방지 처리로서는, 예컨대, 접착 용이 처리, 필러 등을 이겨 넣게 하는 처리, 엠보스 가공(널링 처리) 등을 들 수 있다. 이러한 블로킹 방지 처리를 기재에 대해 실시함으로써, 기재를 권취할 때의 기재끼리의 달라붙음, 이른바 블로킹을 효과적으로 방지할 수 있고, 생산성 높게 광학 필름을 제조하는 것이 가능해진다.
중합성 액정 화합물이 경화된 층은, 배향막을 통해 기재 상에 형성된다. 즉, 기재, 배향막의 순서로 적층되고, 중합성 액정 화합물이 경화된 층은 상기 배향막 상에 적층된다.
또한, 배향막은, 수직 배향막에 한하지 않고, 중합성 액정 화합물의 분자축을 수평 배향시키는 배향막이어도 좋고, 중합성 액정 화합물의 분자축을 경사 배향시키는 배향막이어도 좋다.
제1 위상차 필름을 제작하는 경우에는, 수평 배향막을 사용할 수 있고, 제2 위상차 필름을 제작하는 경우에는, 수직 배향막을 사용할 수 있다. 배향막으로서는, 후술하는 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물의 도공 등에 의해 용해되지 않는 용매 내성을 갖고, 또한, 용매의 제거나 액정 화합물의 배향을 위한 가열 처리에 있어서의 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 배향막으로서는, 배향성 폴리머를 포함하는 배향막, 광배향막 및 표면에 요철 패턴이나 복수의 홈을 형성하여 배향시키는 그루브 배향막을 들 수 있다. 배향막의 두께는, 통상 10 ㎚∼10000 ㎚의 범위이고, 바람직하게는 10 ㎚∼1000 ㎚의 범위이며, 보다 바람직하게는 500 ㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 10 ㎚∼200 ㎚의 범위이다.
배향막에 이용하는 수지로서는, 공지된 배향막의 재료로서 이용되는 수지이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 종래 공지된 단작용 또는 다작용의 (메트)아크릴레이트계 모노머를 중합 개시제하에서 경화시킨 경화물 등을 이용할 수 있다. 구체적으로, (메트)아크릴레이트계 모노머로서는, 예컨대, 2-에틸헥실아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노 2-에틸헥실에테르아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노페닐에테르아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜모노페닐에테르아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 메타크릴산, 우레탄아크릴레이트 등을 예시할 수 있다. 또한, 수지로서는, 이들의 1종류여도 좋고, 2종류 이상의 혼합물이어도 좋다.
본 실시형태에서 사용되는 중합성 액정 화합물의 종류에 대해서는, 특별히 한정되지 않으나, 그 형상으로부터, 봉상(棒狀) 타입(봉상 액정 화합물)과 원반상(圓盤狀) 타입(원반상 액정 화합물, 디스코틱 액정 화합물)으로 분류할 수 있다. 또한, 각각 저분자 타입과 고분자 타입이 있다. 또한, 고분자란, 일반적으로 중합도가 100 이상인 것을 말한다(고분자 물리·상전이 다이나믹스, 도이 마사오 저(箸), 2페이지, 이와나미 쇼텐, 1992).
본 실시형태에서는, 어느 중합성 액정 화합물을 이용할 수도 있다. 또한, 2종 이상의 봉상 액정 화합물이나, 2종 이상의 원반상 액정 화합물, 또는 봉상 액정 화합물과 원반상 액정 화합물의 혼합물을 이용해도 좋다.
또한, 봉상 액정 화합물로서는, 예컨대, 일본 특허 공표 평성 제11-513019호 공보의 청구항 1, 또는, 일본 특허 공개 제2005-289980호 공보의 단락 [0026]∼[0098]에 기재된 것을 적합하게 이용할 수 있다. 원반상 액정 화합물로서는, 예컨대, 일본 특허 공개 제2007-108732호 공보의 단락 [0020]∼[0067], 또는, 일본 특허 공개 제2010-244038호 공보의 단락 [0013]∼[0108]에 기재된 것을 적합하게 이용할 수 있다.
중합성 액정 화합물은, 2종류 이상을 병용해도 좋다. 그 경우, 적어도 1종류가 분자 내에 2 이상의 중합성 기를 갖고 있다. 즉, 상기 중합성 액정 화합물이 경화된 층은, 중합성 기를 갖는 액정 화합물이 중합에 의해 고정되어 형성된 층인 것이 바람직하다. 이 경우, 층이 된 후에는 더 이상 액정성을 나타낼 필요는 없다.
중합성 액정 화합물은, 중합 반응을 할 수 있는 중합성 기를 갖는다. 중합성 기로서는, 예컨대, 중합성 에틸렌성 불포화 기나 환중합성 기 등의 부가 중합 반응이 가능한 작용기가 바람직하다.
보다 구체적으로는, 중합성 기로서는, 예컨대, (메트)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, (메트)아크릴로일기가 바람직하다. 또한, (메트)아크릴로일기란, 메타아크릴로일기 및 아크릴로일기의 양자를 포함하는 개념이다.
중합성 액정 화합물이 경화된 층은, 후술하는 바와 같이, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물을, 예컨대 배향막 상에 도공함으로써 형성할 수 있다. 상기 조성물에는, 전술한 중합성 액정 화합물 이외의 성분이 포함되어 있어도 좋다. 예컨대, 상기 조성물에는, 중합 개시제가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 사용되는 중합 개시제는, 중합 반응의 형식에 따라, 예컨대, 열중합 개시제나 광중합 개시제가 선택된다. 예컨대, 광중합 개시제로서는, α-카르보닐 화합물, 아실로인에테르, α-탄화수소 치환 방향족 아실로인 화합물, 다핵 퀴논 화합물, 트리아릴이미다졸 다이머와 p-아미노페닐케톤의 조합 등을 들 수 있다. 중합 개시제의 사용량은, 상기 도공액 중의 전체 고형분에 대해, 0.01∼20 질량%인 것이 바람직하고, 0.5∼5 질량%인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 조성물에는, 도공막의 균일성 및 막의 강도의 점에서, 중합성 모노머가 포함되어 있어도 좋다. 중합성 모노머로서는, 라디칼 중합성 또는 양이온 중합성의 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 다작용성 라디칼 중합성 모노머가 바람직하다.
또한, 중합성 모노머로서는, 전술한 중합성 액정 화합물과 공중합할 수 있는 것이 바람직하다. 구체적인 중합성 모노머로서는, 예컨대, 일본 특허 공개 제2002-296423호 공보 중의 단락 [0018]∼[0020]에 기재된 것을 들 수 있다. 중합성 모노머의 사용량은, 중합성 액정 화합물의 전체 질량에 대해, 1∼50 질량%인 것이 바람직하고, 2∼30 질량%인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 조성물에는, 도공막의 균일성 및 막의 강도의 점에서, 계면 활성제가 포함되어 있어도 좋다. 계면 활성제로서는, 종래 공지된 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 특히, 불소계 화합물이 바람직하다. 구체적인 계면 활성제로서는, 예컨대, 일본 특허 공개 제2001-330725호 공보 중의 단락 [0028]∼[0056]에 기재된 화합물, 일본 특허 출원 제2003-295212호 명세서 중의 단락 [0069]∼[0126]에 기재된 화합물을 들 수 있다.
또한, 상기 조성물에는, 용매가 포함되어 있어도 좋고, 유기 용매가 바람직하게 이용된다. 유기 용매로서는, 예컨대, 아미드(예, N,N-디메틸포름아미드), 술폭시드(예, 디메틸술폭시드), 헤테로환 화합물(예, 피리딘), 탄화수소(예, 벤젠, 헥산), 알킬할라이드(예, 클로로포름, 디클로로메탄), 에스테르(예, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸), 케톤(예, 아세톤, 메틸에틸케톤), 에테르(예, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄)를 들 수 있다. 그 중에서도, 알킬할라이드, 케톤이 바람직하다. 또한, 2종류 이상의 유기 용매를 병용해도 좋다.
또한, 상기 조성물에는, 편광 필름 계면측 수직 배향제, 공기 계면측 수직 배향제 등의 수직 배향 촉진제, 및, 편광 필름 계면측 수평 배향제, 공기 계면측 수평 배향제 등의 수평 배향 촉진제와 같은 각종 배향제가 포함되어 있어도 좋다. 또한, 상기 조성물에는, 상기 성분 이외에도, 밀착 개량제, 가소제, 폴리머 등이 포함되어 있어도 좋다.
본 실시형태에 있어서 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름의 두께는, 0.1 μ 이상 5 ㎛ 이하로 할 수 있다. 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름의 두께가 상기 범위 내이면, 충분한 내구성이 얻어지고, 적층체의 박층화에 공헌할 수 있다.
당연한 일이지만, 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름의 두께는, λ/4의 위상차를 부여하는 층, λ/2의 위상차를 부여하는 층, 또는 포지티브 C 플레이트 등의 원하는 면내 위상차값, 및 두께 방향의 위상차값이 얻어지도록 조정될 수 있다.
위상차 필름이, 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름으로서, 중합성 액정 화합물이 경화된 층을 2층 포함하는 경우, 중합성 액정 화합물이 경화된 층을 배향막 상에 각각 제작하고, 양자를 접착제층이나 점착제층을 통해 적층함으로써, 위상차 필름은 제조될 수 있다. 양자를 적층한 후, 기재 및 배향막은 박리할 수 있다. 위상차 필름의 두께는, 3∼30 ㎛인 것이 바람직하고, 5∼25 ㎛인 것이 보다 바람직하다.
〔광확산층〕
본 발명의 자발광형 화상 표시 장치(100)는, 광확산층(14)을 구비한다. 광확산층은, 입사광을 확산시키는 기능을 갖는 광학 소자이다. 광확산층(14)의 내부 헤이즈는 35% 이상 85% 이하이고, 바람직하게는 50% 이상 80% 이하이다. 광확산층(14)의 내부 헤이즈란, 전체 헤이즈 중, 광확산층의 표면 형상에 기인하는 헤이즈(표면 헤이즈) 이외의 헤이즈이다. 광확산층(14)의 표면 헤이즈는 1% 미만인 것이 바람직하다.
여기서, 「전체 헤이즈」란, 광확산층에 광을 조사하여 투과한 광선의 전량을 나타내는 전체 광선 투과율(Tt)과, 광확산층(14)에 의해 확산되어 투과한 확산 광선 투과율(Td)의 비로부터 하기 식 (12):
전체 헤이즈(%)=(Td/Tt)×100 (12)
에 의해 구해진다.
전체 광선 투과율(Tt)은, 입사광과 동축인 채로 투과한 평행 광선 투과율(Tp)과 확산 광선 투과율(Td)의 합이다. 전체 광선 투과율(Tt) 및 확산 광선 투과율(Td)은, JIS K 7361에 준거하여 측정되는 값이다.
광확산층의 「내부 헤이즈」 및 「표면 헤이즈」는, 광확산층의 시인측에, 전체 헤이즈가 실질적으로 제로인 트리아세틸셀룰로오스 필름을, 글리세린을 이용하여 접합하고, 상기한 「전체 헤이즈」의 측정 방법에 의해 이러한 시료의 전체 헤이즈를 측정한다. 여기서 측정된 전체 헤이즈는, 광확산층(14)의 시인측의 표면에 기인하는 표면 헤이즈가, 접합된 트리아세틸셀룰로오스 필름에 의해 상쇄되기 때문에, 내부 헤이즈라고 간주할 수 있다. 또한, 표면 헤이즈는, 전체 헤이즈와 내부 헤이즈의 차가 된다.
광확산층(14)으로서는, 점착성의 투광성 수지와, 이것과는 굴절률이 상이한 투광성 미립자를 포함하는 광확산 점착제를 층형으로 한 광확산 점착제층을 적합하게 이용할 수 있다. 점착성의 투광성 수지로서는 통상, 무색이며 투명한 점착제가 이용되고, 구체적으로는, 예컨대 아크릴계, 고무계, 우레탄계, 실리콘계, 폴리비닐에테르계 등의 베이스 폴리머를 주성분으로 하는 점착제를 들 수 있다.
투광성 미립자로서는, 무기 화합물을 포함하는 미립자나 유기 화합물을 포함하는 미립자를 이용할 수 있다. 유기 화합물로서는 통상, 폴리머가 이용된다. 점착성의 투광성 수지와 투광성 미립자의 굴절률차는, 예컨대 0.01 이상이고, 화상 표시 장치로 한 경우의 밝기나 시인성을 고려하면 0.01 이상 0.5 이하로 하는 것이 바람직하다. 굴절률차를 크게 함으로써 내부 헤이즈를 크게 할 수 있다. 점착성의 투광성 수지의 굴절률이 통상 1.4 전후이기 때문에, 투광성 미립자로서 사용되는 무기 화합물 또는 유기 화합물을 포함하는 미립자로서 하기의 것을 바람직하게 들 수 있다.
무기 화합물을 포함하는 투광성 미립자로서는, 예컨대, 산화알루미늄(굴절률 1.76), 산화규소(굴절률 1.45) 등을 들 수 있다.
유기 화합물을 포함하는 투광성 미립자로서는, 예컨대, 멜라민 비드(굴절률 1.57), 폴리메타크릴산메틸 비드(굴절률 1.49), 메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 비드(굴절률 1.50∼1.59), 폴리카보네이트 비드(굴절률 1.55), 폴리에틸렌 비드(굴절률 1.53), 폴리스티렌 비드(굴절률 1.6), 폴리염화비닐 비드(굴절률 1.46), 에폭시 수지 비드(굴절률 1.5∼1.6), 실리콘 수지 비드(굴절률 1.46) 등을 들 수 있다.
또한 점착성의 투광성 수지의 성분으로서 아크릴계 공중합체를 선택했을 때에는, 에폭시 수지 비드, 폴리메타크릴산메틸 비드, 실리콘 수지 비드가 아크릴계 공중합체에 대한 분산성이 우수하고, 균일하며 양호한 광확산성이 얻어지기 때문에 광확산제인 투광성 미립자로서 적합하다. 또한, 광확산제로서는, 광확산이 균일한 구(球)형 또한 단분산성의 것이 바람직하다.
투광성 미립자의 평균 입경은, 0.1∼20 ㎛의 범위인 것이 바람직하다. 평균 입경이 0.1 ㎛ 이상으로 함으로써, 내부 헤이즈를 크게 하는 것이 용이해진다. 한편, 평균 입경이 20 ㎛를 초과하면, 화상의 콘트라스트가 저하되기 쉽고, 또한 디스플레이의 화상 피치보다 커지는 경우에는 번쩍임이 발생한다. 이상의 점에서, 투광성 미립자의 평균 입경은 0.5∼10 ㎛의 범위가 바람직하고, 특히 1∼6 ㎛의 범위가 바람직하다. 여기서 투광성 미립자의 평균 입경은, 예컨대, 초원심식 자동 입도 분포 측정 장치를 이용하여 측정하는 중량 평균 입자 직경으로 한다.
투광성 미립자의 배합량은, 목표로 하는 내부 헤이즈나, 그것이 적용되는 화상 표시 장치의 밝기 등을 고려하여, 적절히 정해지지만, 일반적으로는, 광확산층을 구성하는 점착성의 투광성 수지 100 질량부에 대해, 1∼40 질량부의 범위가 바람직하고, 3∼30 질량부의 범위가 더욱 바람직하다. 이 함유량이 1 질량부 이상임으로써, 내부 헤이즈를 크게 하는 것이 용이해진다. 한편, 투광성 미립자의 함유량이 40 질량부를 초과하면, 화상 표시 장치의 화면의 해상도가 저하되기 쉬워, 흐릿해짐이 발생할 우려가 있다.
또한, 점착성의 투광성 수지에는, 소망에 따라, 가교제를 함유시킬 수 있다. 이 가교제로서는, 특별히 제한은 없고, 종래 아크릴계의 점착성 수지에 있어서 가교제로서 관용되고 있는 것 중에서, 임의의 것을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 이러한 가교제로서는, 예컨대 폴리이소시아네이트 화합물, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 디알데히드류, 메틸올 폴리머, 아지리딘계 화합물, 금속 킬레이트 화합물, 금속 알콕시드, 금속염 등을 들 수 있으나, 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하게 이용된다.
점착성의 투광성 수지에는, 본 발명의 목적이 손상되지 않는 범위에서, 소망에 따라 점착성의 투광성 수지에 통상 사용되고 있는 각종 첨가제, 예컨대 점착 부여제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 연화제 등을 첨가할 수 있다.
투광성 미립자가 배합된 광확산 점착제층(14)의 두께는, 그 접착력 등에 따라 결정되지만, 통상은 1∼50 ㎛의 범위이다. 자발광형 화상 표시 장치(100)의 박형화의 관점에서, 가공성이나 내구성 등의 특성을 손상시키지 않는 범위에서 얇게 바르는 것이 바람직하다. 광확산 점착제층(14)의 두께는 3∼30 ㎛로 하는 것이, 양호한 가공성을 유지하고, 높은 내구성을 나타내며, 또한 자발광형 화상 표시 장치(100)를 정면에서 본 경우나 비스듬히 본 경우의 밝기를 유지하여, 표시상(表示像)의 번짐이나 흐려짐이 발생하기 어렵게 하는 관점에서, 적합하다.
광확산층(14)을 형성하기 위해서는, 예컨대 점착성의 투광성 수지와 투광성 미립자를 포함하는 조성물을, 위상차 필름(2) 상에 도포하여 광확산 점착제층을 형성하여, 이것을 광확산층(14)으로 할 수 있다. 또한, 점착성의 투광성 수지와 투광성 미립자를 포함하는 조성물을 세퍼레이터 필름 상에 층형으로 도포하여 광확산 점착제층(14)을 형성하고, 이것을 위상차 필름(2) 상에 접합해도 좋다. 세퍼레이터 필름은 광확산 점착제층(14)을 접합한 후에, 이 층으로부터 박리해도 좋다. 세퍼레이터 필름 상에 형성된 광확산 점착제층으로서는, 다양한 내부 헤이즈의 것이 시판되어 있다. 이와 같이 하여, 편광 필름(10) 및 위상차 필름(2)을 구비하고, 그 위상차 필름측에 광확산 점착제층(14)을 구비하는 광확산 점착제층 부착 원편광판(6)을 얻을 수 있다.
이 광확산 점착제층 부착 원편광판(6)은, 원편광판(5)과 광확산 점착제층(14)을 구비한다. 원편광판(5)은 편광 필름(10) 및 위상차 필름(2)을 구비한다. 광확산 점착제층(14)은 위상차 필름(2)측에 구비되어 있다. 광확산 점착제층(14)의 내부 헤이즈는 35% 이상 85% 이하이다.
본 발명의 광반사성 자발광형 화상 표시 장치(100)는, 전면판, 차광 패턴, 터치 센서 등(도시하지 않음)을 더 갖고 있어도 좋다.
〔전면판〕
전면판은, 편광판(5)의 시인측에 배치될 수 있다. 전면판은, 접착층을 통해 편광판에 적층될 수 있다. 접착층으로서는, 예컨대 점착제층이나 전술한 접착제층을 들 수 있다.
전면판으로서는, 유리, 수지 필름의 적어도 일면에 하드 코트층을 포함하여 이루어지는 것 등을 들 수 있다. 유리로서는, 예컨대, 고투과 유리나, 강화 유리를 이용할 수 있다. 특히 얇은 투명 면재를 사용하는 경우에는, 화학 강화를 실시한 유리가 바람직하다. 유리의 두께는, 예컨대 100 ㎛∼5 ㎜로 할 수 있다.
수지 필름의 적어도 일면에 하드 코트층을 포함하여 이루어지는 전면판은, 기존의 유리와 같이 경직이 아니라, 플렉시블한 특성을 가질 수 있다. 하드 코트층의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 5∼100 ㎛여도 좋다.
수지 필름으로서는, 노르보르넨 또는 다환 노르보르넨계 단량체와 같은 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체, 셀룰로오스(디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스)에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 폴리시클로올레핀, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 에폭시 등의 고분자로 형성된 필름이어도 좋다. 수지 필름은, 미연신, 1축 또는 2축 연신 필름을 사용할 수 있다. 이들의 고분자는 각각 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 수지 필름으로서는, 투명성 및 내열성이 우수한 폴리아미드이미드 필름 또는 폴리이미드 필름, 1축 또는 2축 연신 폴리에스테르 필름, 투명성 및 내열성이 우수하고, 필름의 대형화에 대응할 수 있는 시클로올레핀계 유도체 필름, 폴리메틸메타크릴레이트 필름 및 투명성과 광학적으로 이방성이 없는 트리아세틸셀룰로오스 및 이소부틸에스테르셀룰로오스 필름이 바람직하다.
수지 필름의 두께는 5∼200 ㎛, 바람직하게는, 20∼100 ㎛여도 좋다.
점착제층은, 점착제의 층이다. 점착제로서는, 광확산 점착제층에 있어서 상기한 점착성의 투광성 수지를 그대로 이용할 수 있다.
〔차광 패턴〕
차광 패턴(베젤)은, 전면판에 있어서의 표시 소자측에 형성할 수 있다. 차광 패턴은, 표시 장치의 각 배선을 숨겨 사용자에게 시인되지 않도록 할 수 있다. 차광 패턴의 색 및/또는 재질은 특별히 제한되는 일은 없고, 흑색, 백색, 금색 등의 다양한 색을 갖는 수지 물질로 형성할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 차광 패턴의 두께는 2 ㎛∼50 ㎛여도 좋고, 바람직하게는 4 ㎛∼30 ㎛여도 좋으며, 보다 바람직하게는 6 ㎛∼15 ㎛의 범위여도 좋다. 또한, 차광 패턴과 표시부 사이의 단차에 의한 기포 혼입 및 경계부의 시인을 억제하기 위해서, 차광 패턴에 형상을 부여할 수 있다.
〔자발광형 화상 표시 장치의 제조 방법〕
도 1에 도시된 자발광형 화상 표시 장치(100)를 예로, 본 발명의 자발광형 화상 표시 장치(100)의 제조 방법을 설명한다. 본 발명의 자발광형 화상 표시 장치(100)는, 예컨대 광확산층(14)으로서 광확산 점착제층을 이용하는 경우에는, 편광판(5)과 위상차 필름(2)을 점착제층(13)을 통해 적층하고, 그 후, 위상차 필름(2)측에서 광반사성 자발광형 화상 표시 소자(16)에 광확산층(14)(광확산 점착제층)을 통해 적층함으로써 제조할 수 있다.
편광판은, 편광 필름(10)과 제1 보호 필름(11) 및 제2 보호 필름(12)을, 각각 접착제층을 통해 적층하여 제조할 수 있다. 편광판은, 장척의 부재를 준비하여, 롤·투·롤로 각각의 부재를 접합시킨 후, 소정 형상으로 재단하여 제조해도 좋고, 각각의 부재를 소정의 형상으로 재단한 후, 접합시켜도 좋다. 계속해서, 제2 보호 필름(12) 상에, 박리 필름 상에 형성된 점착제층(13)을 적층시킨다.
위상차 필름(2)은, 예컨대 다음과 같이 제조할 수 있다. 기재 상에 배향막을 형성하고, 배향막 상에 중합성 액정 화합물을 포함하는 도공액을 도공한다. 중합성 액정 화합물을 배향시킨 상태에서, 활성 에너지선을 조사하여, 중합성 액정 화합물을 경화시킨다. 이와 같이 하여, 제1 위상차 필름(20)을 구비하는 필름을 제작한다. 동일하게 하여, 제2 위상차 필름(21)을 구비하는 필름을 제작한다.
제1 위상차 필름(20) 또는 제2 위상차 필름 상에, 접착층(15)을 형성하여, 제1 위상차 필름(20)을 구비하는 필름과 제2 위상차 필름(21)을 구비하는 필름을 접합시킨다. 계속해서, 기재 필름, 또는 기재 필름 및 배향막을, 각각 박리하여, 위상차 필름(2)을 제작한다. 위상차 필름(2)은, 장척의 부재를 준비하여, 롤·투·롤로 각각의 부재를 접합시킨 후, 소정 형상으로 재단하여 제조해도 좋고, 각각의 부재를 소정의 형상으로 재단한 후, 접합시켜도 좋다. 위상차 필름(2)은, 제1 위상차 필름 상에, 직접 제2 위상차 필름을 형성함으로써 얻어도 좋다. 즉, 접착층(15)은 생략 가능하다.
점착제층(13) 상의 박리 필름을 박리하고, 노출된 점착제층(13)을 통해, 얻어진 편광판과 위상차 필름(2)을 접합시킨다. 이렇게 해서 얻어진 필름은, 원편광판으로서 기능할 수 있다. 광반사성 자발광형 화상 표시 소자(16)가, 광반사성의 전극을 구비하는 유기 EL 표시 소자인 경우, 원편광판을 유기 EL 표시 소자에 적층시킴으로써, 본 발명의 자발광형 화상 표시 장치(100)를 제조할 수 있다.
원편광판(5)은, 예컨대 광확산층(14)인 광확산 점착제층을 통해, 광반사성 자발광형 화상 표시 소자(16)에 적층된다.
〔용도〕
본 발명의 자발광형 화상 표시 장치(100)를 구성하는 광반사성 자발광형 화상 표시 소자는, 스스로 발광하여 화상을 표시하는 화상 표시 소자로서, 전면측으로부터 입사한 광을 내부에서 전면측을 향해 반사하는 특성을 갖는 화상 표시 소자이다. 구체적으로는, 예컨대 유기 일렉트로루미네선스 화상 표시 소자 등을 들 수 있다.
광반사성 자발광형 화상 표시 소자로서 유기 일렉트로루미네선스 화상 표시 소자를 구비하는 본 발명의 자발광형 화상 표시 소자는, 내부 반사광의 착색이 억제되어, 경사 방향에서 보았을 때에도 전방위에 걸쳐 양호한 흑표시 능력을 나타낼 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 예 중의 「%」 및 「부」는, 특별한 기재가 없는 한, 질량% 및 질량부를 의미한다.
(1) 필름 두께의 측정 방법:
필름의 두께는, 니혼 분코 가부시키가이샤 제조의 엘립소미터 M-220, 또는 접촉식 막후계(가부시키가이샤 니콘 제조의 MH-15M, 카운터 TC101, MS-5C)를 이용하여 측정하였다.
(2) 위상차값의 측정 방법:
두께 방향의 위상차값이나 면내 위상차값은, 오지 게이소쿠 기키 가부시키가이샤 KOBRA-WPR, 또는 니혼 분코 가부시키가이샤 제조의 엘립소미터 M-220을 사용하여 측정하였다.
(3) 내부 반사광의 강도 L*의 측정 방법:
광반사층에 원편광판을 접합한 샘플에 대해, 디스플레이 평가 시스템 「DMS803」(Instrument Systems GmbH 제조)을 이용하여, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 경사 각도(원편광판(5)에 대해 수직 방향(법선)(H) 기준) 45°로부터 평행 백색광(L)으로 원편광판(5)을 조명하면서, 경사 각도(원편광판에 대해 수직 방향 기준) 10°∼70°의 범위, 및 원편광판 면내의 방위 0°∼360°의 범위에서 내부 반사광의 반사 강도 L*를 측정하며, 경사 각도를 동경 좌표로 하고, 면내의 방위를 각도 좌표로 하는 극좌표계에 플롯하였다.
(4) 광확산 점착제층의 내부 헤이즈의 측정
광확산 점착제층의 세퍼레이터가 접합되어 있는 표면과는 반대측의 노출면을 무알칼리 유리에 접합하고, 광확산 점착제층으로부터 세퍼레이터를 박리하며, 세퍼레이터의 박리에 의해 노출된 점착제층의 표면에 투명 수지 필름(「제오노아 ZF14-013」, 닛폰 제온 가부시키가이샤 제조, 환상 폴리올레핀 필름)을 접착하여 측정 대상의 샘플을 준비하였다. 상기 제작한 샘플의 유리면에 광을 입사하고, 적분구식 광선 투과율 측정 장치(스가 시켄키 가부시키가이샤 제조 「Haze Meter Hz-V3」)를 이용하여, JIS K7105에 준거하여, 확산 투과율 Hd(%)와 전체 광선 투과율 Ht(%)를 측정하였다. 그리고, 상기한 식 (12)에 의해 전체 헤이즈를 산출하였다. 또한, 상기한 바와 같이 하여 준비한 샘플은, 점착제층의 광이 출사하는 표면에 투명 필름이 접합되어 있기 때문에, 표면 헤이즈가 제로라고 간주할 수 있다. 따라서, 내부 헤이즈는, 식 (12)에 의해 산출되는 전체 헤이즈의 값과 동일한 값이라고 간주할 수 있다.
〔광반사층의 준비〕
시판의 알루미늄박을 평판에 붙여 반사층으로 하였다. 이 반사층은, Y값 SCI가 81%이고, Y값 SCE가 65%였다.
〔원편광판의 제작〕
〔수평 배향막 형성용 조성물의 조제〕
하기 구조의 광배향성 재료 5부(중량 평균 분자량: 30000)와 시클로펜타논(용매) 95부를 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반함으로써, 수평 배향막 형성용 조성물을 얻었다.
Figure pct00001
〔수직 배향막 형성용 조성물의 준비〕
닛산 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조, 선에버 SE610을 준비하였다.
〔수평 배향 액정 경화막 형성용 조성물의 조제〕
수평 배향 액정 경화막(제1 위상차 필름)을 형성하기 위해서, 이하의 중합성 액정 화합물 A 및 중합성 액정 화합물 B를 이용하였다. 중합성 액정 화합물 A는, 일본 특허 공개 제2010-31223호 공보에 기재된 방법으로 제조하였다. 또한, 중합성 액정 화합물 B는, 일본 특허 공개 제2009-173893호 공보에 기재된 방법에 준하여 제조하였다. 이하에 각각의 분자 구조를 나타낸다.
[중합성 액정 화합물 A]
Figure pct00002
[중합성 액정 화합물 B]
Figure pct00003
중합성 액정 화합물 A 및 중합성 액정 화합물 B를 90:10의 질량비로 혼합하였다. 얻어진 혼합물 100부에 대해, 레벨링제(F-556; DIC 가부시키가이샤 제조)를 1.0부, 중합 개시제인 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(이르가큐어 369, BASF 재팬 가부시키가이샤 제조)을 6부 첨가하였다. 또한, 고형분 농도가 13%가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 첨가하고, 80℃에서 1시간 교반함으로써, 수평 배향 액정 경화막 형성용 조성물을 얻었다.
〔수직 배향 액정 경화막 형성용 조성물의 조제〕
수직 배향 액정 경화막(제2 위상차 필름)을 형성하기 위해서, 이하의 순서로 조성물을 조제하였다. 중합성 액정 화합물인 Paliocolor LC242(BASF사 제조) 100부에 대해, 레벨링제로서 F-556을 0.1부, 및 중합 개시제로서 이르가큐어 369를 3부 첨가하였다. 고형분 농도가 13%가 되도록 시클로펜타논을 첨가하여, 수직 배향 액정 경화막 형성용 조성물을 얻었다.
〔편광판의 준비〕
폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 편광 필름(두께 8 ㎛)(10)과, 그 편면에 폴리비닐알코올계 수지 수용액에 의해 접합된 환상 폴리올레핀계 수지 필름(두께 25 ㎛)(11)과, 그 반대면에 폴리비닐알코올계 수지 수용액에 의해 접합된 트리아세틸셀룰로오스 필름(두께 20 ㎛)(12)을 구비하는 편광판(1)을 준비하였다. 또한, 환상 폴리올레핀계 수지 필름은, 편면에 하드 코트층을 구비한 것이며, 하드 코트층을 포함한 두께는 25 ㎛였다. 또한, 이 환상 폴리올레핀계 수지 필름은, 하드 코트층이 외측이 되도록 편광 필름에 접합되어 있었다.
〔위상차 필름의 제작〕
닛폰 제온 가부시키가이샤 제조의 환상 올레핀계 수지 필름(ZF-14-50)〔이하, COP 필름〕 상에 코로나 처리를 실시하였다. 코로나 처리는, 우시오 덴키 가부시키가이샤 제조의 TEC-4AX를 사용하여 행하였다. 코로나 처리는, 출력 0.78 ㎾, 처리 속도 10 m/분의 조건으로 1회 행하였다. COP 필름에 수평 배향막 형성용 조성물을 바 코터로 도포하고, 80℃에서 1분간 건조시켰다. 도포막에 대해, 편광 UV 조사 장치(「SPOT CURE SP-9」, 우시오 덴키 가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 파장 313 ㎚에 있어서의 적산 광량이 100 mJ/㎠가 되도록, 축 각도 45°에서 편광 UV 노광을 실시하였다. 얻어진 수평 배향막의 막 두께는 100 ㎚였다.
계속해서, 수평 배향막에, 수평 배향 액정 경화막 형성용 조성물을, 바 코터를 이용하여 도포하고, 120℃에서 1분간 건조시켰다. 도포막에 대해, 고압 수은 램프(「유니큐어 VB-15201BY-A」, 우시오 덴키 가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 자외선을 조사(질소 분위기하, 파장 365 ㎚에 있어서의 적산 광량: 500 mJ/㎠)함으로써, 수평 배향 액정 경화막(제1 위상차 필름)을 형성하였다. 수평 배향 액정 경화막의 막 두께는 2.3 ㎛였다.
수평 배향 액정 경화막 상에, 점착제층을 적층하였다. 상기 점착제층을 통해, COP 필름, 배향막, 수평 배향 액정 경화막을 포함하는 필름을 유리에 접합하였다. COP 필름을 박리하여, 위상차값을 측정하기 위한 샘플을 얻었다.
각 파장에 있어서의 위상차값 RoA(λ)를 측정한 결과, RoA(450)=121 ㎚, RoA(550)=142 ㎚, RoA(650)=146 ㎚, RoA(450)/RoA(550)=0.85, RoA(650)/RoA(550)=1.03이고, 수평 배향 액정 경화막은, 역파장 분산성을 나타내었다. 수평 배향 액정 경화막은, nx>ny≒nz의 관계를 만족시키는, 포지티브 A 플레이트였다.
또한, 각 파장에 있어서의 위상차값 RthA(λ)를 측정한 결과, RthA(450)=61 ㎚, RthA(550)=71 ㎚, RthA(650)=73 ㎚였다.
〔수직 배향 액정 경화막의 제작〕
상기에서 제작한 COP 필름, 배향막, 수평 배향 액정 경화막을 포함하는 필름에 있어서의 수평 배향 액정 경화막에 대해, 코로나 처리를 실시하였다. 코로나 처리의 조건은 상기와 동일하게 하였다. 수평 배향 액정 경화막 상에, 수직 배향막 형성용 조성물을 바 코터로 도포하고, 80℃에서 1분간 건조시켜, 수직 배향막을 얻었다. 얻어진 수직 배향막의 막 두께는 50 ㎚였다.
수직 배향막에, 바 코터를 이용하여 수직 배향 액정 경화막 형성용 조성물을 도포하고, 90℃에서 120초간 건조시켰다. 도포막에 대해, 고압 수은 램프(「유니큐어 VB-15201BY-A」, 우시오 덴키 가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 자외선을 조사(질소 분위기하, 파장 365 ㎚에 있어서의 적산 광량: 500 mJ/㎠)함으로써, 수직 배향 액정 경화막(제2 위상차 필름)을 형성하였다. 이와 같이 하여 COP 필름, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막, 수직 배향막, 수직 배향 액정 경화막을 포함하는 필름을 얻었다. 수직 배향 액정 경화막의 막 두께는, 0.1 ㎛였다.
수직 배향 액정 경화막의 두께 방향의 위상차값을 측정하기 위해서, 별도로, COP 필름 상에, 상기와 동일한 순서로, 수직 배향막, 수직 배향 액정 경화막을 형성하였다. 수직 배향 액정 경화막 상에 점착제층을 적층하였다. 상기 점착제층을 통해, COP 필름, 배향막, 수직 배향 액정 경화막을 포함하는 필름을 유리에 접합하였다. COP 필름을 박리하여, 위상차값을 측정하기 위한 샘플을 얻었다. 파장 550 ㎚에 있어서의 위상차값 RthC(550)을 측정한 결과, RthC(550)=-20 ㎚였다. 수직 배향 액정 경화막은, nx≒ny<nz의 관계를 만족시키는 포지티브 C 플레이트였다.
COP 필름, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막, 수직 배향막, 수직 배향 액정 경화막을 포함하는 필름에 있어서의 수직 배향 액정 경화막에 코로나 처리를 실시하였다. 코로나 처리의 조건은 상기와 동일하게 하였다. 편광판에 있어서의 트리아세틸셀룰로오스 필름측이 수직 배향 액정 경화막측이 되도록, 점착제층을 통해 양자를 적층하였다. 이때, 편광 필름의 흡수축과, 수평 배향 액정 경화막의 지상축이 이루는 각도는 45°였다. 마지막으로 COP 필름을 박리하여, 위상차 필름과 편광판이 점착제층을 통해 적층된 원편광판을 얻었다. 이 원편광판(5)의 층 구성은, 환상 폴리올레핀계 수지 필름(11)/접착제층/편광 필름(10)/접착제층/트리아세틸셀룰로오스 필름(12)/점착제층(13)/수직 배향 액정 경화막(20)/수직 배향막/수평 배향 액정 경화막(21)/수평 배향막이었다. 또한, 이 원편광판의 RthC(550) 및 RoA(550)을 측정하여 그 비를 구한 결과,
|RthC(550)|/|RoA(550)|=0.14
였다.
〔실시예 1〕
아크릴계 베이스 폴리머를 주성분으로 하는 점착제(아크릴계 점착제)에 투광성 미립자를 배합한 조성물(광확산 점착제)을 세퍼레이터 필름 상에 도포하여 형성된 광확산 점착제층(14)을 준비하였다. 이 광확산 점착제층의 내부 헤이즈는 75%였다. 이 광확산 점착제층(14) 위에 상기에서 얻은 원편광판(5)을, 수평 배향막측에서 접합하여 광확산 점착제층 부착 원편광판을 얻었다.
얻어진 광확산 점착제층 부착 원편광판(6)을 긴 변 153 ㎜ 짧은 변 78 ㎜의 직사각형으로 잘라내고, 세퍼레이터 필름을 박리하여 광확산 점착제층(14)을 노출시켜, 광반사층(16')에 접합하여 샘플로 하고, 이 샘플의 반사광을 측정하여 반사광의 강도 L*를 극좌표계에 플롯하였다. 이 샘플은, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 위상차 필름의 지상축(R)이 긴 변에 대해 평행하였다. 이 샘플은, 편광 필름의 흡수축(P)이, 광반사층(16')을 아래로 하여 위에서 보았을 때에, 지상축(R)에 대해 반시계 방향으로 45°의 각도였다.
평행 백색광(L)은, 광확산 점착제층 부착 원편광판(6)의 긴 변측으로부터 짧은 변에 평행하게 되도록 조사하였다. 결과를 도 2에 도시한다. 이 도면에서는, 각도 좌표(면내의 방위)는 반시계 방향으로 0°∼360°이다. 또한, 각도 좌표는, 평행광(L)의 조사 방향을 기준(0°)으로 하여, 샘플을 원편광판(5)측에서 보아 반시계 방향을 양으로 하고 있다. 지상축은 0° 및 180°이다. 흡수축은 45° 및 315°이다. 동경 좌표는 원편광판에 대해 수직 방향(법선)을 기준으로 하는 경사 각도이고, 그 범위는 10°∼70°이다. 강도 L*가 큰 좌표는 하얗게 되도록, 강도 L*가 작은 좌표는 검게 되도록, 각각 그레이 스케일로 나타내고 있다. 각도 좌표 15° 및 200°의 방위 부근에서는, 반사광의 강도 L*가 비교적 작으며, 짙은 회색으로 되어 있다. 각도 좌표 60° 및 240°의 방위 부근에서는 강도 L*가 비교적 크며, 옅은 회색으로 되어 있다.
이 샘플을 육안으로 관찰하여 외광의 반사를 본 결과, 정면으로부터 비스듬히 기울이고, 이 상태에서 법선 방향을 축으로 샘플을 회전시킴으로써 다양한 면내 방위에서 보아도, 반사광의 광 누설은 인식할 수 없었다. 또한, 정면(법선 방향)에서 보아도, 반사층으로부터의 반사광은 인식할 수 없었다.
상기에서 얻은 광확산 점착제층 부착 원편광판을 광확산 점착제층(14)측에서 유기 EL 화상 표시 소자(16)의 전면측에 접합한 유기 EL 화상 표시 장치(100)는, 경사 방향의 다양한 방위에서 보아도, 유기 EL 화상 표시 소자(16)로부터의 내부 반사광의 광 누설이 억제된다.
〔비교예 1〕
실시예 1에서 이용한 광확산 점착제층(14)을 대신하여, 세퍼레이터 필름 상에 아크릴계 점착제만을 도포하여 형성된 점착제층(내부 헤이즈 0%)을 준비하고, 이것을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 점착제층 부착 원편광판을 얻고, 샘플을 얻어, 반사광의 강도 L*를 측정하였다. 결과를 도 3에 도시한다. 각도 좌표 15° 및 200°의 방위 부근에서는 반사광의 강도 L*가 작으며, 짙은 회색으로 되어 있다. 각도 좌표 60° 및 240°의 방위 부근에서는 강도 L*가 크며, 비교적 밝은 명회색(明灰色)으로 되어 있고, 그 각도 범위는 실시예 1보다 넓어지고 있다.
실시예 1과 마찬가지로, 이 샘플을 육안으로 관찰하여 외광의 반사를 본 결과, 비스듬히 기울여 다양한 면내 방위에서 보면, 도 3에서 명회색으로 되어 있는 각도 좌표에 대응하는 방위에서, 반사광의 광 누설을 시인할 수 있었다. 또한, 정면(법선 방향)에서 보았을 때에는 반사층으로부터의 반사광은 인식할 수 없었다.
〔비교예 2〕
실시예 1에서 이용한 광확산 점착제층(14)을 대신하여, 아크릴계 점착제에 투광성 미립자를 배합한 광확산 점착제를 세퍼레이터 필름 상에 도포하여 형성된 광확산 점착제층(내부 헤이즈 90%)을 준비하고, 이것을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 조작하여 점착제층 부착 원편광판을 얻고, 샘플을 얻어, 반사광의 강도 L*를 측정하였다. 결과를 도 4에 도시한다. 각도 좌표 15° 및 200°의 방위 부근에서는 반사광의 강도 L*가 약간 작으며, 회색으로 되어 있다.
각도 좌표 60° 및 240°의 방위 부근에서는 강도 L*가 크며, 비교적 밝은 명회색으로 되어 있고, 그 각도 범위는 실시예 1보다 넓어지고 있다.
실시예 1과 마찬가지로, 이 샘플을 육안으로 관찰하여 외광의 반사를 본 결과, 비스듬히 기울여 다양한 면내 방위에서 보면, 도 4에서 명회색으로 되어 있는 각도 좌표에 대응하는 범위에서, 반사광의 광 누설을 명확히 시인할 수 있었다. 또한, 정면에서 보면, 전체적으로 하얗게 보였다.
본 발명의 자발광형 화상 표시 장치는, 외광 반사에 의한 반사광의 착색을 억제하여, 경사 방향에서 보았을 때, 화면을 보는 방위에 의존하지 않고, 광 누설이 억제된다. 이 때문에, 양호한 흑표시 능력을 부여할 수 있다. 본 발명의 자발광형 화상 표시 장치를 구비하는 유기 EL 표시 장치는, 외광 반사에 의한 반사광의 착색이 억제되어, 경사 방향에서 보았을 때에도 양호한 흑표시 능력을 나타낼 수 있다.
2: 위상차 필름 10: 편광 필름
11, 12: 보호 필름 13: 점착제층
14: 광확산층(광확산 점착제층) 15: 접착층
16: 광반사성 자발광형 화상 표시 소자 20: 제1 위상차 필름
21: 제2 위상차 필름 5: 원편광판
6: 광확산 점착제층 부착 원편광판 100: 자발광형 화상 표시 장치
16': 광반사층 R: 지상축
P: 흡수축 L: 평행 백색광

Claims (5)

  1. 편광 필름 및 위상차 필름을 구비하는 원편광판이, 상기 위상차 필름측에서, 내부 헤이즈가 35% 이상 85% 이하인 광확산층을 통해 광반사성 자발광형 화상 표시 소자에 적층된 자발광형 화상 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광확산층이 광확산 점착제층인 자발광형 화상 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위상차 필름은 제1 위상차 필름 및 제2 위상차 필름을 구비하고, 제1 위상차 필름이 식 (1) 및 식 (3)으로 표시되는 특성을 가지며, 제2 위상차 필름이 식 (4)로 표시되는 특성을 갖는 자발광형 화상 표시 장치.
    nx>ny≒nz (1)
    135 ㎚<RoA(550)<145 ㎚ (3)
    nx≒ny<nz (4)
    〔식 (1), 식 (3) 및 식 (4)에 있어서,
    nx는, 필름면 내에 있어서의 지상축(遲相軸) 방향의 굴절률을 나타내고,
    ny는, 필름면 내로서 지상축에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내며,
    nz는, 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타내고,
    RoA(λ)는, 제1 위상차 필름의 파장 λ ㎚에 있어서의 면내 위상차값을 나타낸다.〕
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 위상차 필름이 또한 식 (2)로 표시되는 특성을 갖는 자발광형 화상 표시 장치.
    RoA(450)/RoA(550)≤0.93 (2)
    〔식 (2)에 있어서,
    RoA(λ)는, 제1 위상차 필름의 파장 λ ㎚에 있어서의 면내 위상차값을 나타낸다.〕
  5. 편광 필름 및 위상차 필름을 구비하고, 상기 위상차 필름측에 내부 헤이즈가 35% 이상 85% 이하인 광확산 점착제층을 구비하는 광확산 점착제층 부착 원편광판.
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