KR20220108805A - 광학 적층체 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
광학 적층체는, 점착제층(21)의 양쪽 주면에 접합된 피착체를 구비한다. 점착제층(21)의 한쪽 면에 접합된 피착체는 편광판이어도 되고, 또한 유기 EL 셀 등의 화상 표시 셀을 포함하고 있어도 된다. 광학 적층체를 머더 기판으로부터 잘라냄으로써 칩이 얻어진다. 광학 적층체의 칩에 있어서, 점착제층(21)의 단부면은, 나노인덴테이션에 의해 측정한 물성이 소정의 범위 내이다. 점착제층(21)을 구성하는 점착제는, 광경화성을 갖고 있어도 된다.
Description
본 발명은, 점착제층을 통해 피착체가 접합된 광학 적층체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 표시 장치나 터치 패널 등의 디스플레이용 입력 장치에서는, 광학 부재의 접합에 투명 점착 시트가 사용되고 있다. 또한, 화상 표시 장치의 시인측 표면에 투명 수지판이나 유리판 등으로 이루어지는 커버 윈도우를 배치할 때에도, 투명 점착 시트가 사용되고 있다.
커버 윈도우의 프레임 부분에는, 장식이나 광차폐를 목적으로 한 착색층이 인쇄되어 있고, 착색층의 인쇄 부분에는, 10㎛ 내지 수십㎛ 정도의 인쇄 단차가 발생한다. 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 인쇄 단차를 갖는 광학 부재의 접합에는, 인쇄 단차 부분으로의 기포의 혼입이나 응력의 집중을 방지하기 위해, 두께가 크고 유연한 점착 시트가 사용된다.
근년에는, 수지 필름 등의 절곡 가능한 기판(플렉시블 기판)을 사용한 유기 EL 패널이 실용화되어 있고, 절첩 가능한 폴더블 디스플레이도 실용화되기에 이르렀다. 폴더블 디스플레이에서는, 동일한 장소에서 굴곡이 반복하여 행해지므로, 굴곡 개소 및 그 주변에 변형이 발생한다. 특허문헌 2에서는, 굴곡 개소에서의 변형의 집중에 기인하는 디바이스의 파괴를 방지하기 위해, 광학 부재끼리를 접합하는 점착 시트를 유연하게 하여, 응력 변형을 완화시키는 것이 제안되어 있다.
광학 부재의 접합에 사용되는 투명 점착 시트는, 일반적으로, 양면에 이형 필름이 가착된 이형 필름을 구비한 점착 시트로서 제공되고, 피착체의 형상이나 사이즈 등에 따라서 소정 사이즈로 잘라내어 사용된다. 예를 들어, 화상 표시 장치의 구성 부재의 접합에는, 화면의 사이즈와 대략 동등한 크기로 잘라낸 매엽의 점착 시트가 사용된다. 특허문헌 1 및 특허문헌 3 등에 기재되어 있는 바와 같이, 투명 점착 시트는, 미리 편광판 등의 광학 부재에 접합한 상태에서, 매엽으로 잘라내어 사용할 수도 있다.
두께가 큰 점착제나 유연한 점착제를 사용하면, 소정 사이즈의 매엽으로 잘라낸 제품(칩)의 단부면에 노출된 점착제가, 칩의 단부면으로부터 비어져 나오기 쉬워, 단부면으로의 이물의 부착이나, 주위의 오염의 원인이 되는 경우가 있다. 또한, 복수의 칩을 적층하여 보관하면, 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴에 기인하여 점착 시트끼리가 블로킹되기 쉬워, 점착 시트를 1매씩 픽업하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴에 의한 문제를 억제하기 위해, 특허문헌 1에서는, 점착제층의 단부면이 이형 필름의 단부면(절단면)보다도 내측에 존재하도록, 절단이나 가공을 행하는 것이 제안되어 있다. 화상 표시 장치의 화면 형상은 일반적으로 직사각형이지만, 자동차의 인스트루먼트 패널이나 스마트 워치 등에서는 화면 형상이 직사각형 이외의 형상(이형)이다. 또한, 스마트폰 등의 모바일 디바이스에서는, 베젤리스화에 수반하여, 카메라나 센서를 배치하기 위해, 외주부에 노치를 갖는 이형의 화면 형상이 채용되어 있다.
이형의 화면을 갖는 화상 표시 장치를 제작하기 위해서는, 각 광학 부재를 이형으로 가공할 필요가 있다. 또한, 각 부재의 접합 시에 정확한 위치 정렬이 필요해지므로, 생산성이나 수율의 저하를 초래하는 경우가 있다. 그 때문에, 유기 EL 셀이나 편광판 등의 복수의 광학 부재를 미리 점착 시트를 개재하여 접합한 상태에서, 이형으로의 잘라내기를 행하는 것이 제안되어 있다.
이렇게 복수의 광학 부재를 적층한 상태에서 칩의 잘라내기를 행하는 경우, 광학 부재나 이형 필름의 단부면과 점착 시트의 단부면의 위치가 정렬되어 있어, 점착제층의 단부면이 적층체의 내측에 위치하도록 가공을 행하는 것이 곤란하다.
상기를 감안하여, 본 발명은 점착제층의 단부면이 광학 부재나 이형 필름의 단부면의 위치와 정렬되어 있는 경우에도, 단부면에 노출된 점착제에 기인하는 이물의 부착이나 블로킹이 발생하기 어려운 광학 적층체의 제공을 목적으로 한다.
광학 적층체는, 제1 점착제층의 양쪽 주면에 접합된 제1 피착체 및 제2 피착체를 구비한다. 제1 점착제층의 두께는 30㎛ 이상이어도 된다. 피착체로서는, 편광판 등의 광학 필름, 화상 표시 셀, 커버 윈도우, 이형 필름 등을 들 수 있다. 광학 적층체는, 제1 점착제층에 접하여 편광판을 갖고 있어도 되고, 편광판에는 또한 유기 EL 셀 등의 화상 표시 셀이 접합되어 있어도 된다.
제1 점착제층의 단부면은, 나노인덴테이션에 의해 측정한 부하 곡선의 최소 하중이 -0.2μN 이상이며, 제하 곡선의 변위량이 8㎛ 이하인 것이 바람직하다. 제1 점착제층은, 면 내 중앙부의 점착제의 겔 분율이 25% 이상인 것이 바람직하다.
제1 점착제층은, 면 내 중앙부와 단부면에서 물성이 달라도 된다. 예를 들어, 제1 점착제층은, 나노인덴테이션에 의해 측정한 면 내 중앙부의 부하 곡선의 최소 하중이, 단부면의 부하 곡선의 최소 하중의 0.3배 이하여도 된다. 제1 점착제층은, 나노인덴테이션에 의해 측정한 면 내 중앙부의 제하 곡선의 변위량이, 단부면의 제하 곡선의 변위량의 0.5배 이하여도 된다.
제1 점착제층은 자외선 흡수제를 포함하고 있어도 된다. 제1 점착제층을 구성하는 점착제는 광경화성을 갖고 있어도 된다.
광경화성의 점착제는, 베이스 폴리머 외에, 광경화 관능기를 갖는 모노머 또는 올리고머를 포함하고 있어도 된다. 또한, 베이스 폴리머에 광경화성 관능기를 갖는 화합물이 결합되어 있어도 된다. 광경화성의 점착제는, 광중합 개시제를 포함하고 있어도 된다. 광경화성의 점착제는, 광경화 후의 겔 분율이 70% 이상인 것이 바람직하다. 광경화성의 점착제는, 광경화 후의 겔 분율이 광경화 전의 겔 분율의 1.2배 이상인 것이 바람직하다.
머더 기판을 소정 사이즈로 절단함으로써, 매엽의 광학 적층체(칩)가 얻어진다. 머더 기판으로부터 칩으로의 잘라내기는, 자외선 레이저의 조사에 의해 실시할 수도 있다. 광학 적층체는, 제1 점착제층을 자외선 레이저에 의해 절단했을 때, 절단 가공면에 있어서의 점착제의 부하 곡선의 최소 하중이, 절단 가공 전의 0.3배 이하이고, 절단 가공면에 있어서의 점착제의 제하 곡선의 변위량이, 절단 가공 전의 0.5배 이하이고, 절단 가공면에 있어서의 점착제의 압입 탄성률이, 절단 가공 전의 1.5 내지 10배인 것이 바람직하다.
본 발명의 광학 적층체는, 대면적의 머더 기판으로부터 잘라낸 칩의 단부면에 점착제층이 노출되어 있는 경우에도, 단부면에 노출된 점착제에 기인하는 이물의 부착이나 블로킹이 발생하기 어려워, 핸들링성이 우수하다.
도 1은 일 실시 형태의 광학 적층체의 단면도이다.
도 2는 일 실시 형태의 광학 적층체의 단면도이다.
도 3은 일 실시 형태의 광학 적층체의 단면도이다.
도 4는 일 실시 형태의 광학 적층체의 단면도이다.
도 5는 일 실시 형태의 광학 적층체의 단면도이다.
도 6은 나노인덴테이션에 의한 점착 시트의 하중-변위 곡선의 일례이다.
도 2는 일 실시 형태의 광학 적층체의 단면도이다.
도 3은 일 실시 형태의 광학 적층체의 단면도이다.
도 4는 일 실시 형태의 광학 적층체의 단면도이다.
도 5는 일 실시 형태의 광학 적층체의 단면도이다.
도 6은 나노인덴테이션에 의한 점착 시트의 하중-변위 곡선의 일례이다.
[광학 적층체의 적층 구성예]
본 발명의 광학 적층체는, 투명 점착 시트의 제1 주면 및 제2 주면의 각각에 피착체가 접합된 적층체이다. 피착체는, 점착제층에 고착 적층된 것이어도 되고, 박리 가능하게 접착(가착)된 것이어도 된다.
도 1은, 일 실시 형태에 관한 광학 적층체(101)의 단면도이다. 광학 적층체(101)는 점착제층(21)의 제1 주면 및 제2 주면의 각각에 이형 필름(41, 43)이 가착된 이형 필름을 구비한 점착 시트이다.
도 2에 도시하는 광학 적층체(102)는 광학 필름(10)의 제1 주면에 점착제층(21)이 적층된 점착제를 구비한 편광판이다. 도 1에 도시하는 광학 적층체(101)로부터 이형 필름(43)을 박리하고, 노출된 점착제층(21)의 제2 주면에 광학 필름(10)을 접합함으로써, 광학 적층체(102)가 형성된다.
도 3에 도시하는 광학 적층체(103)는 광학 필름(10)의 제1 주면에 제1 점착제층(21)이 적층되고, 광학 필름(10)의 제2 주면에 제2 점착제층(22)이 적층된 양면 점착제를 구비한 편광판이다. 도 2에 도시하는 광학 적층체(102)의 광학 필름(10)의 제2 주면에 제2 점착제층(22)을 적층함으로써, 광학 적층체(103)가 형성된다. 광학 필름(10)의 제2 주면 상에 제2 점착제층(22)을 적층한 후에 제1 점착제층(21)을 적층해도 되고, 광학 필름(10)의 양쪽 주면에 제1 점착제층(21) 및 제2 점착제층(22)을 동시에 적층해도 된다.
도 4에 도시하는 광학 적층체(104)는 화상 표시 셀(70)의 표면에 광학 필름(10)을 구비하는 화상 표시 패널이다. 도 3에 도시하는 광학 적층체(103)로부터 이형 필름(42)을 박리하고, 노출된 제2 점착제층(22)에 화상 표시 셀(70)을 접합함으로써, 광학 적층체(104)가 형성된다.
도 5에 도시하는 광학 적층체(105)는 편광판의 표면에 커버 윈도우(80)를 구비하는 화상 표시 패널이다. 도 4에 도시하는 광학 적층체(104)로부터 이형 필름(41)을 박리하고, 노출된 제1 점착제층(21)의 제1 주면에 커버 윈도우(80)를 접합함으로써, 광학 적층체(105)가 형성된다.
광학 적층체는, 점착제층(21)의 표리에 피착체가 적층되어 있으면 되고, 그 적층 구성은 상기의 것에 한정되지 않는다. 도 3에 도시한 바와 같이, 광학 적층체는, 점착제층(21)에 접합된 피착체(광학 필름(10)) 상에, 또 다른 점착제층(22)을 구비하고 있어도 되고, 도 4에 도시한 바와 같이 점착제층(22) 상에 또한 피착체(화상 표시 셀(70))가 접합되어 있어도 되고, 도 5에 도시한 바와 같이 제1 점착제층(21) 상에 피착체(커버 윈도우(80))가 고착 적층되어 있어도 된다. 제1 점착제층(21) 상에 접합된 피착체 상에 또 다른 점착제층을 통해 다른 피착체가 적층되어 있어도 된다.
[광학 적층체 칩의 특성]
이들 광학 적층체는, 일반적으로는 대형 사이즈의 머더 기판을 형성한 후, 소정 사이즈의 매엽품(칩)으로 잘라내어진다. 이 방법에서는, 머더 기판으로부터 다수의 시트 제품이 얻어지므로, 생산성을 향상시킬 수 있다. 점착 시트의 양면에 피착체가 접합되어 있는 광학 적층체로부터 잘라낸 칩에서는, 점착제에 접합된 피착체의 단부면과 점착제층의 단부면의 위치가 정렬되어 있고, 적층체의 단부면에는 점착제층이 노출되어 있다.
본 발명의 광학 적층체는, 점착제층(21)의 단부면이 소정의 특성을 갖고 있다. 점착제층의 단부면의 특성은, 나노인덴테이션에 의해 평가할 수 있다. 나노인덴테이션법은, 나노인덴터의 압자를 시료에 소정의 깊이까지 압입하고(부하), 그 후, 시료로부터 압자가 이격될 때까지 압자를 인상하여(제하), 그때의 변위와 하중의 관계(하중-변위 곡선)로부터, 시료의 표면의 기계 특성을 해석하는 방법이다.
도 6은, 일정한 부하ㆍ제하 속도로 측정한 점착 시트의 하중-변이 곡선의 일례이다. 압자를 시료에 가까이 하면, 압자가 시료에 접할 때, 압자에는 마이너스의 하중(압자를 시료에 가까이 끌어 당기는 힘)이 작용한다(점 A). 이때의 하중 w가 부하 곡선의 최소 하중이다. 부하 곡선의 최소 하중 w는, 점착제층이 피착체나 이물 등의 피착물을 끌어들이는 힘(점착제가 피착체에 밀착하는 힘, 밀착성)이며, 점착제의 표면 장력이나 습윤성 등을 반영하고 있다. 부하 곡선의 최소 하중 w가 작을수록(w의 절댓값이 클수록), 점착제의 습윤성이 크고, 피착물이 접촉했을 때에 밀착되기 쉽다.
압자를 일정한 하중 속도로, 소정의 깊이 p에 도달할 때까지 압입한다(점 B). 이때의 하중 q가 부하 곡선의 최대 하중이며, 하중 q가 클수록, 점착제가 단단한 것을 의미한다.
깊이 p까지 압자를 압입한 후, 일정한 제하 속도로 압자를 인상한다. 압자를 인상하는 힘과 점착제가 압자를 유지하려고 하는 힘(점착력)이 균형을 이루고 있는 상태에서는 시험력이 저하되고, 양자의 균형이 무너지면 제하 곡선이 극소를 나타낸다(점 C). 이때의 하중 u가 제하 곡선의 최소 하중이며, 점착력이 높을수록, 하중 u의 절댓값이 커진다.
압자를 더 인상하면, 압자가 점착제로부터 박리되기 시작하고, 점착제로부터 압자가 완전히 박리되었을 때에 하중이 0이 된다(점 D). 이때의 변위량의 절댓값 d가, 제하 곡선의 변위량이다. 점착제가 국소적 변형되기 쉽고, 수축 또는 네킹에 의한 스트링이 클수록, 제하 곡선의 변위량 d가 커진다.
광학 적층체의 점착제층의 단부면의 하중-변위 곡선은, 선단의 곡률 반경이 10㎛인 Conical-spherical 압자(선단이 둥글게 형성된 원추 형상의 압자)를 사용하고, 부하ㆍ제하 속도 1000nN/초, 압입 깊이 3000㎚의 조건에서 측정한다.
점착제층(21)의 단부면은, 부하 곡선의 최소 하중 w가 -0.2μN 이상인 것이 바람직하다. 부하 곡선의 최소 하중 w는, -0.15μN 이상이 보다 바람직하고, -0.1μN 이상이 더욱 바람직하고, -0.07μN 이상이 특히 바람직하다. w가 크고(w의 절댓값이 작고) 0에 가까울수록, 점착제층의 단부면의 끈적거림이 작아, 이물의 부착이나, 칩의 단부면끼리의 접촉에 의한 블로킹이 억제되는 경향이 있다.
점착제층(21)의 단부면은, 제하 곡선의 변위량 d가 8㎛ 이하인 것이 바람직하다. 제하 곡선의 변위량은 7㎛ 이하가 바람직하고, 6㎛ 이하가 보다 바람직하고, 5㎛ 이하가 더욱 바람직하다. d가 작고 0에 가까울수록, 점착제층의 단부면에서의 점착제의 변형이 발생하기 어렵고, 점착제의 유동에 기인하는 단부면으로부터의 비어져 나옴이나, 복수의 칩을 적층했을 때의 칩끼리의 블로킹이 억제되는 경향이 있다.
단부면에서의 점착제의 유동을 억제하는 관점에서, 점착제층(21)의 단부면의 압입 탄성률은, 0.3㎫ 이상이 바람직하고, 0.35㎫ 이상이 보다 바람직하고, 0.4㎫ 이상이 더욱 바람직하다.
상기한 바와 같이 단부면에 점착제층(21)이 노출되어 있는 광학 적층체의 칩에 있어서, 점착제층의 단부면에 기인하는 이물의 부착이나 칩끼리의 블로킹을 억제하는 관점에서, 점착제층(21)의 단부면에서는, 부하 곡선의 최소 하중 w의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량 d가 작은 것이 바람직하다.
한편, 점착제의 습윤성이나 점성은, 피착체를 접착 유지하기 위해 중요한 특성이며, 부하 곡선의 최소 하중 w의 절댓값이나 제하 곡선의 변위량 d가 작은 점착 시트는, 피착체에 대한 접착 유지력이 떨어지는 경우가 있다. 그 때문에, 점착제층(21)은 단부면이 국소적으로 상기의 특성을 갖고 있는 것이 바람직하고, 칩의 면 내 중앙부에서는 단부면에 비해, 부하 곡선의 최소 하중 w의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량 d가 큰 것이 바람직하다. 환언하면, 점착제층(21)은 단부면(및 그 근방)에 있어서 국소적으로 부하 곡선의 최소 하중 w의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량 d가 작은 것이 바람직하다. 단부면에 있어서 국소적으로 w의 절댓값 및 d를 작게 함으로써, 피착체에 대한 접착 특성을 유지한 채, 노출된 점착제층의 단부면에 기인하는 이물의 부착이나 블로킹을 저감할 수 있다.
광학 적층체의 칩에 있어서, 점착제층(21)의 면 내 중앙부에서는, 부하 곡선의 최소 하중 w는, -0.2μN 이하가 바람직하고, -0.25μN 이하가 보다 바람직하다. 점착제층(21)의 면 내 중앙부에서는, 제하 곡선의 변위량 d는 10㎛ 이상이 바람직하고, 12㎛ 이상이 보다 바람직하고, 14㎛ 이상이 더욱 바람직하다.
점착제층(21)의 단부면의 부하 곡선의 최소 하중 w는, 면 내 중앙부의 부하 곡선의 최소 하중의 0.3배 이하가 바람직하고, 0.2배 이하가 보다 바람직하고, 0.1배 이하가 더욱 바람직하다. 점착제층(21)의 단부면의 제하 곡선의 변위량 d는, 면 내 중앙부의 제하 곡선의 변위량의 0.5배 이하가 바람직하고, 0.4배 이하가 보다 바람직하고, 0.3배 이하가 더욱 바람직하다. 점착제층(21)의 단부면의 압입 탄성률은, 면 내 중앙부의 압입 탄성률의 1.5 내지 10배가 바람직하고, 2 내지 8배가 보다 바람직하고, 2.5 내지 7배가 더욱 바람직하다.
광학 적층체의 칩을, 점착제의 특성 변화가 발생하지 않도록 면 내 중앙부에서 절단하여, 절단면에 압자를 접촉시킴으로써, 광학 적층체의 점착제층(21)의 면 내 중앙부의 점착제의 나노인덴테이션 측정을 실시할 수 있다. 혹은, 점착제층으로부터 피착체를 박리하여, 점착제층의 주면으로부터 압자를 접촉시켜 측정을 행해도 된다.
점착제층(21)의 면 내 중앙부의 접착 특성을 유지한 채, 단부면에 있어서의 부하 곡선의 최소 하중 w의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량 d를 작게 하기 위해서는, 예를 들어, 단부면 및 그 근방의 점착제를 국소적으로 변성하면 된다. 예를 들어, 칩의 단부면을 국소적으로 가열함으로써, 점착제를 변성시켜도 된다. 점착제층(21)을 구성하는 점착제가 경화성을 갖고 있는 경우는, 전자선이나 자외선 등의 활성 에너지선을 단부면에 조사하여 단부면 및 그 근방의 점착제를 선택적으로 경화해도 된다. 또한, 머더 기판으로부터 칩을 잘라낼 때, 절단면의 점착제를 변성시켜도 된다. 예를 들어, 점착제층(21)을 구성하는 점착제가 광경화성인 경우, 자외선 레이저에 의한 절단 가공을 행하면, 절단면(칩의 단부면) 및 그 근방의 레이저 조사 영역을 국소적으로 광경화시킬 수 있다.
[광학 적층체의 구성 요소]
상기한 바와 같이 광학 적층체를 구성하는 구성 요소는, 점착제층(21)에 접합되는 광학 부재 또는 또 다른 점착제를 통해 접합되는 광학 부재이며, 그 구체예로서는, 광학 필름, 화상 표시 셀, 커버 윈도우 등을 들 수 있다.
<화상 표시 셀>
도 4에 도시하는 광학 적층체(104)에 있어서, 화상 표시 셀(70)은 톱 에미션형의 유기 EL 셀이며, 기판(71) 상에 금속 전극(73), 유기 발광층(75) 및 투명 전극(77)을 순서대로 구비한다. 투명 전극(77) 상에는, 밀봉재(79)가 적층되어 있다. 도시를 생략하고 있지만, 밀봉재(79)는 전극(73, 77) 및 유기 발광층(75)의 측면을 덮도록 마련되어 있는 것이 바람직하다.
기판(71)으로서는, 유리 기판 또는 플라스틱 기판이 사용된다. 톱 에미션형의 유기 EL 셀에서는, 기판(71)은 투명할 필요는 없고, 기판(71)으로서 폴리이미드 필름 등의 고내열성 필름을 사용해도 된다. 기판(71)으로서 폴리이미드 필름을 사용하는 경우, 폴리이미드는 자외선의 흡수가 크기 때문에, 적층체(104)에 기판(71)측으로부터 자외선 레이저를 조사함으로써, 적층체의 절단 가공이 가능하다. 폴리이미드 이외의 재료라도, 기판(71)의 재료로서, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 자외선 흡수성이 높은 수지 재료나, 자외선 흡수제를 포함하는 재료를 사용함으로써, 자외선 레이저에 의한 절단 가공을 용이하게 실시할 수 있다.
유기 발광층(75)은, 그 자신이 발광층으로서 기능하는 유기층 외에, 전자 수송층, 정공 수송층 등을 구비하고 있어도 된다. 투명 전극(77)은 금속 산화물층 또는 금속 박막이며, 유기 발광층(75)으로부터의 광을 투과한다. 기판(71)의 이면측에는 기판의 보호나 보강을 목적으로 하여 백시트(도시하지 않음)가 마련되어 있어도 된다.
유기 EL 셀은, 기판 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순서대로 적층한 보텀 에미션형이어도 된다. 보텀 에미션형의 유기 EL 셀에서는, 투명 기판이 사용되고, 기판이 시인측(제2 점착제층(22)측)에 배치된다. 화상 표시 셀은 유기 EL 셀에 한정되지 않고, 액정 셀이나 전기 영동 방식의 표시 셀(전자 페이퍼) 등이어도 된다. 화상 표시 셀(70)의 시인측 표면에는, 터치 패널 센서(도시하지 않음)가 배치되어 있어도 된다.
<광학 필름>
유기 EL 셀(70)의 시인측 표면에 배치되는 광학 필름(10)으로서는 편광판을 들 수 있다. 편광판은, 편광자(11)를 포함하고, 편광자(11)의 양면에는, 편광자 보호 필름으로서의 투명 필름(13, 15)이 적층되어 있다. 편광자의 한쪽 면 또는 양면의 편광자 보호 필름을 생략하고, 편광자(11) 상에 직접 점착제층을 형성해도 된다.
편광자(11)로서는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌ㆍ아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다.
편광자(11)로서, 두께가 10㎛ 이하인 박형의 편광자를 사용할 수도 있다. 박형의 편광자로서는, 예를 들어, 일본 특허 공개 소51-069644호 공보, 일본 특허 공개 제2000-338329호 공보, WO2010/100917호, 일본 특허 제4691205호, 일본 특허 제4751481호에 기재되어 있는 편광자를 들 수 있다. 박형 편광자는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 수지층과 연신용 수지 기재를 적층체의 상태에서 연신하는 공정과, 요오드 등의 2색성 재료에 의해 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어진다.
투명 필름(13, 15)으로서는, 셀룰로오스계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지, 아크릴계 수지, 페닐말레이미드계 수지, 폴리카르보네이트계 수지 등의, 투명 수지 필름이 바람직하게 사용된다. 편광자(11)의 양면에 투명 필름(13, 15)이 마련되는 경우, 투명 필름(13, 15)은 동일한 수지 재료로 이루어지는 필름이어도 되고, 다른 수지 재료로 이루어지는 필름이어도 된다.
광학 필름(10)은 편광자(11)의 한쪽 또는 양쪽의 면에, 필요에 따라서 적당한 접착제층이나 점착제층을 통해 적층된 광학 기능 필름을 구비하고 있어도 된다. 광학 기능 필름으로서는, 위상차판, 시야각 확대 필름, 시야각 제한(엿보기 방지) 필름, 휘도 향상 필름 등을 들 수 있다. 광학 필름(10)은 광학 기능 필름으로서, 터치 패널 센서를 포함하고 있어도 된다. 편광자에 접하는 투명 필름(13, 15)이 편광자 보호 필름과 광학 기능 필름으로서의 기능을 겸비하고 있어도 된다. 투명 필름(13, 15)이 터치 패널 센서의 전극 기판 필름으로서의 기능을 겸비하고 있어도 된다.
유기 EL 셀(70)의 금속 전극(73)은 광반사성이다. 그 때문에, 외광이 유기 EL 셀의 내부에 입사하면, 금속 전극(73)에서 광이 반사하고, 외부로부터는 반사광이 경면과 같이 시인된다. 유기 EL 셀(70)의 시인측 표면에, 광학 필름(10)으로서 원편광판을 배치함으로써, 금속 전극(73)에서의 반사광의 외부로의 재출사를 방지하여, 표시 디바이스의 화면의 시인성 및 의장성을 향상시킬 수 있다.
원편광판은, 편광자(11)의 유기 EL 셀(70)측의 면에 위상차 필름을 구비한다. 편광자(11)에 인접하여 배치된 투명 필름(15)이 위상차 필름이어도 된다. 위상차 필름이 λ/4의 리타데이션을 갖고, 위상차 필름의 지상축 방향과 편광자(11)의 흡수축 방향이 이루는 각도가 45°인 경우에, 편광자와 위상차 필름의 적층체가, 금속 전극(73)에서의 반사광의 재출사를 억제하기 위한 원편광판으로서 기능한다. 원편광판을 구성하는 위상차 필름은, 2층 이상의 필름이 적층된 것이어도 된다. 예를 들어, 편광자와 λ/2판과 λ/4판을, 각각의 광학축이 소정의 각도를 이루도록 적층함으로써, 가시광의 광대역에 걸쳐서 원편광판으로서 기능하는 광대역원편광판이 얻어진다.
<커버 윈도우>
커버 윈도우(80)로서는, 적당한 기계 강도 및 두께를 갖는 투명판이 사용된다. 이러한 투명판으로서는, 아크릴계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 투명 폴리이미드 수지 등의 투명 수지판 또는 유리판 등이 사용된다. 커버 윈도우(80)의 두께는, 예를 들어 20 내지 2000㎛ 정도이다. 플렉시블 디바이스에 있어서는, 커버 윈도우(80)로서 투명 수지 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 그 두께는, 20 내지 500㎛가 바람직하고, 30 내지 300㎛가 보다 바람직하고, 50 내지 200㎛가 더욱 바람직하다. 커버 윈도우(80)로서, 절곡 가능한 얇은 유리 기판을 사용해도 된다.
커버 윈도우(80)는 터치 패널 센서와 일체화된 것이어도 된다. 커버 윈도우(80)의 시인측 표면에는, 반사 방지층이나 하드 코트층 등이 마련되어 있어도 된다.
<이형 필름>
점착제층(21, 22)에 가착되는 이형 필름(41, 42, 43)으로서는, 필름 기재의 표면에 이형층을 구비하는 것이 바람직하게 사용된다. 이형층의 재료로서는, 실리콘계 이형제, 불소계 이형제, 장쇄 알킬계 이형제, 지방산아미드계 이형제 등을 들 수 있다. 아크릴계 점착제에 대한 밀착성과 박리성을 양립 가능한 점에서, 실리콘 이형제가 바람직하다.
이형 필름의 필름 기재로서는, 투명성을 갖는 수지 필름이 바람직하다. 수지 재료로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리페닐렌술피드계 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스테르계 수지가 특히 바람직하다. 이형 필름의 두께는, 10 내지 200㎛가 바람직하고, 25 내지 150㎛가 보다 바람직하다.
<제1 점착제층>
제1 점착제층(21)은 점착제가 층상으로 형성된 것이다. 도 2 내지 5에 도시하는 광학 적층체에 있어서, 제1 점착제층(21)은 광학 필름(10)의 시인측에 배치되어 있고, 광학 필름(10)과 커버 윈도우(80) 등의 투명 부재의 접합에 사용된다.
점착제층(21)은 투명하고, 가시광의 흡수가 작은 것이 바람직하다. 점착제층(21)의 전광선 투과율은 85% 이상이 바람직하고, 90% 이상이 보다 바람직하다. 점착제층(21)의 헤이즈는 2% 이하가 바람직하고, 1% 이하가 보다 바람직하다. 전광선 투과율 및 헤이즈는, 헤이즈 미터를 사용하여, JIS K7136에 준하여 측정된다.
점착제층(21)을 구성하는 점착제로서는, 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 아세트산 비닐/염화비닐 코폴리머, 변성 폴리올레핀, 에폭시계, 불소계, 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
광학적 투명성이 우수하고, 적당한 습윤성, 응집성 및 접착성 등의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등도 우수한 점에서, 점착제층(21)을 구성하는 점착제로서는, 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다. 아크릴계 점착제는, 점착제 조성물의 고형분 전량에 대한 아크릴계 베이스 폴리머의 함유량이 50중량% 이상인 것이 바람직하고, 70중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 80중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다.
아크릴계 베이스 폴리머로서는, (메트)아크릴산알킬에스테르의 모노머 단위를 주골격으로 하는 것이 적합하게 사용된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 및/또는 메타크릴을 의미한다.
(메트)아크릴산알킬에스테르로서는, 알킬기의 탄소수가 1 내지 20인 (메트)아크릴산알킬에스테르가 적합하게 사용된다. (메트)아크릴산알킬에스테르는, 알킬기가 분지를 갖고 있어도 된다. (메트)아크릴산알킬에스테르의 함유량은, 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대하여 40중량% 이상인 것이 바람직하고, 50중량% 이상이 보다 바람직하고, 60중량% 이상이 더욱 바람직하다. 아크릴계 베이스 폴리머는, 복수의 (메트)아크릴산알킬에스테르의 공중합체여도 된다. 구성 모노머 단위의 배열은 랜덤이어도 되고, 블록이어도 된다.
아크릴계 베이스 폴리머는, 공중합 성분으로서, 가교 가능한 관능기를 갖는 아크릴계 모노머 유닛을 함유하고 있어도 된다. 베이스 폴리머가 가교 가능한 관능기를 갖는 경우, 베이스 폴리머의 열가교나 광경화 등에 의한 점착제의 겔 분율의 상승을 용이하게 행할 수 있다. 가교 가능한 관능기를 갖는 아크릴계 모노머로서는, 히드록시기 함유 모노머나 카르복시기 함유 모노머를 들 수 있다. 그 중에서도, 베이스 폴리머의 공중합 성분으로서, 히드록시기 함유 모노머를 함유하는 것이 바람직하다. 베이스 폴리머가, 모노머 유닛으로서 히드록시기 함유 모노머를 갖는 경우, 이소시아네이트 가교제 등에 의한 가교성이 높아짐과 함께, 고온 고습 환경 하에서의 점착제의 백탁이 억제되는 경향이 있어, 투명성이 높은 점착제가 얻어진다.
히드록시기 함유 모노머로서는, (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산4-히드록시부틸, (메트)아크릴산6-히드록시헥실, (메트)아크릴산8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산10-히드록시데실, (메트)아크릴산12-히드록시라우릴, (메트)아크릴산(4-히드록시메틸)시클로헥실메틸 등을 들 수 있다.
히드록시기 함유 모노머의 함유량은, 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대하여 0.1 내지 50중량%가 바람직하고, 1 내지 40중량%가 보다 바람직하고, 3 내지 30중량%가 더욱 바람직하다.
아크릴계 베이스 폴리머는, 히드록시기 함유 모노머 유닛 이외에, 질소 함유 모노머 등의 극성이 높은 모노머 유닛을 함유하는 것이 바람직하다. 히드록시기 함유 모노머 외에, 질소 함유 모노머 등의 고극성 모노머를 함유함으로써, 점착제가 높은 접착성과 유지력을 가짐과 함께, 고온 고습 환경 하에서의 백탁이 억제된다.
질소 함유 모노머로서는, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, (메트)아크릴로일모르폴린, N-비닐카르복실산아미드류, N-비닐카프로락탐 등의 비닐계 모노머나, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트계 모노머 등을 들 수 있다. 그 중에서도, N-비닐피롤리돈 및 (메트)아크릴로일모르폴린이 바람직하게 사용된다.
질소 함유 모노머의 함유량은, 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대하여, 0.1 내지 50중량%가 바람직하고, 1 내지 40중량%가 보다 바람직하고, 3 내지 30중량%가 더욱 바람직하다.
아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분에는, 다관능 모노머 성분이 포함되어 있어도 된다. 다관능 모노머는, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기를 적어도 2개 갖는 모노머이다. 다관능 모노머는 1분자 중에 3 이상의 중합성 관능기를 갖고 있어도 된다.
베이스 폴리머는, 용액 중합, UV 중합, 괴상 중합, 유화 중합 등의 공지의 중합 방법에 의해 조제할 수 있다. 점착제의 투명성, 내수성, 비용 등의 점에서, 용액 중합법 또는 UV 중합이 바람직하다. 용액 중합의 용매로서는 일반적으로 아세트산에틸, 톨루엔 등이 사용된다. 베이스 폴리머의 조제 시에는, 중합 반응의 종류에 따라서, 광중합 개시제나 열중합 개시제 등의 중합 개시제를 사용해도 된다. 베이스 폴리머의 분자량을 조정하기 위해, 연쇄 이동제를 사용해도 된다.
점착제에 적당한 접착 유지력과 유연성을 갖게 하는 관점에서, 베이스 폴리머의 중량 평균 분자량은, 20만 내지 100만이 바람직하고, 25만 내지 80만이 보다 바람직하다. 또한, 베이스 폴리머의 분자량이란, 가교 구조 도입 전의 폴리머의 분자량을 가리킨다.
베이스 폴리머는 가교 구조를 갖고 있어도 된다. 베이스 폴리머에 가교 구조를 도입함으로써, 점착제의 응집력이 높아져, 피착체에 대한 접착성이 향상된다. 가교 구조의 형성은, 예를 들어, 베이스 폴리머의 중합 후에, 가교제를 첨가함으로써 행해진다. 가교제로서는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등의 일반적으로 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 가교제의 함유량은, 아크릴계 베이스 폴리머 100중량부에 대하여, 통상, 0.01 내지 5중량부의 범위이며, 바람직하게는 0.05 내지 3중량부, 보다 바람직하게는 0.07 내지 2.5중량부이다. 가교제의 첨가량이 많을수록, 점착제의 겔 분율이 커지는 경향이 있다.
점착제층(21)을 구성하는 점착제는, 광경화성을 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 가식 인쇄 등에 의한 인쇄 단차를 갖는 피착체(예를 들어 커버 윈도우)의 접합에 광경화성 점착제를 사용하면, 광경화 전의 점착제가 유연한 상태에서 접합을 행함으로써 단차 추종성을 갖게 하는 것이 가능하고, 접합 후에 자외선 등을 조사하여 점착제를 광경화함으로써, 접착 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 점착제가 광경화성을 갖고 있으면, 레이저 조사에 의해 광학 적층체를 절단하여 칩을 잘라낼 때, 절단면(칩의 단부면) 및 그 근방을 국소적으로 광경화시켜, 점착제층(21)의 면 내 중앙부의 접착 특성을 유지한 채, 단부면에 있어서의 부하 곡선의 최소 하중 w의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량 d를 작게 할 수 있다.
광경화성 점착제는, 예를 들어, 베이스 폴리머 외에, 광경화성 화합물(광중합성 관능기를 갖는 모노머 또는 올리고머)을 포함하는 것이 바람직하다. 베이스 폴리머에 광중합성 관능기를 도입하여 광경화성을 갖게 해도 된다.
광경화성 화합물로서는, 1분자 중에 2 이상의 중합성 관능기를 갖는 다관능 중합성 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 다관능 중합성 화합물로서는, 1분자 중에 2개 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물이나, 1개의 C=C 결합과, 에폭시, 아지리딘, 옥사졸린, 히드라진, 메틸올 등의 중합성 관능기를 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 다관능 (메트)아크릴레이트와 같이, 1분자 중에 2개 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물이 바람직하다. 다관능 중합성 화합물의 구체예로서는, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 비스페놀A에틸렌옥시드변성디(메트)아크릴레이트, 비스페놀A프로필렌옥시드변성디(메트)아크릴레이트, 알칸디올디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메트)아크릴레이트, 에톡시화이소시아누르산트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 에톡시화펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨폴리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 글리세린디(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 부타디엔(메트)아크릴레이트, 이소프렌(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
광경화성 화합물의 사용량은, 그 분자량이나 관능기 수 등에 따라 다르지만, 베이스 폴리머 100중량부에 대하여, 0.3 내지 10중량부가 바람직하고, 0.5 내지 5중량부가 보다 바람직하다. 광경화성 화합물의 첨가량이 많을수록, 레이저 조사에 의해 절단면의 점착제의 경화가 진행되기 쉽고, 단부면에 있어서의 부하 곡선의 최소 하중 w의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량 d가 작아지는 경향이 있다.
베이스 폴리머에 광중합성 관능기를 도입하는 방법으로서는, 베이스 폴리머의 관능기(히드록시기, 카르복시기 등)와 결합 가능한 관능기와 라디칼 중합성 관능기를 갖는 화합물을, 베이스 폴리머와 혼합하는 방법을 들 수 있다.
광경화성 점착제는, 광경화성 화합물 및/또는 광중합성 관능기를 도입한 폴리머 외에, 광중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제로서는, 벤조인 에테르계 광중합 개시제, 아세토페논계 광중합 개시제, α-케톨계 광중합 개시제, 방향족 술포닐클로라이드계 광중합 개시제, 광활성 옥심계 광중합 개시제, 벤조인계 광중합 개시제, 벤질계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 케탈계 광중합 개시제, 티오크산톤계 광중합 개시제, 아실포스핀옥시드계 광중합 개시제 등을 들 수 있다. 광중합 개시제의 첨가량은, 베이스 폴리머 100중량부에 대하여, 0.01 내지 5중량부가 바람직하고, 0.05 내지 3중량부가 보다 바람직하다.
상기 예시의 각 성분 외에, 점착제는, 실란 커플링제, 점착 부여제, 가소제, 연화제, 열화 방지제, 충전제, 착색제, 산화 방지제, 계면 활성제, 대전 방지제 등의 첨가제를 포함하고 있어도 된다.
점착제는, 자외선 흡수제를 포함하고 있어도 된다. 점착제층(21)이 자외선 흡수성을 갖고 있으면, 자외선 레이저의 조사에 의해 광학 적층체의 절단 가공을 행할 때, 점착제층(21)이 레이저광의 에너지를 흡수하므로, 광학 적층체의 절단 가공성이 향상되어, 가공 불량이나 피착체의 박리 등의 문제가 억제되는 경향이 있다. 제1 점착제층(21)의 파장 355㎚에 있어서의 광투과율은, 80% 이하 또는 75% 이하여도 된다. 점착제층(21)에 있어서의 자외선 흡수제의 함유량은, 예를 들어 0.01 내지 10중량% 정도이다.
자외선 흡수제로서는, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 트리아진 자외선 흡수제, 살리실레이트계 자외선 흡수제, 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제 등을 들 수 있다. 자외선 흡수성이 높고, 또한 아크릴계 폴리머와의 상용성이 우수하고, 고투명성의 아크릴계 점착 시트가 얻어지기 쉬운 점에서, 트리아진계 자외선 흡수제 및 벤조트리아졸계 자외선 흡수제가 바람직하고, 그 중에서도, 수산기를 함유하는 트리아진계 자외선 흡수제 및 1분자 중에 벤조트리아졸 골격을 1개 갖는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제가 바람직하다.
기재 상에 점착제 조성물을 층상으로 도포하고, 필요에 따라서 용매의 건조나 베이스 폴리머의 가교ㆍ경화를 행함으로써 점착제층이 형성된다. 점착제층(21)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 일반적으로는 5 내지 1000㎛ 정도이다. 점착제층(21)에 단차 추종성이나 응력 완화성이 요구되는 경우는, 점착제층(21)의 두께는 30㎛ 이상이 바람직하다. 점착제층(21)의 두께는 40㎛ 이상 또는 50㎛ 이상이어도 된다. 표시 디바이스의 경량화ㆍ박형화의 관점이나, 점착제층 형성의 용이성, 핸들링성 등을 감안하면, 점착제층(21)의 두께는, 500㎛ 이하가 바람직하고, 300㎛ 이하가 보다 바람직하고, 250㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
유연성을 갖게 하는 관점에서, 점착제층(21)의 25℃에서의 저장 탄성률 G'는, 0.35㎫ 이하가 바람직하고, 0.30㎫ 이하가 보다 바람직하고, 0.20㎫ 이하가 더욱 바람직하다. 한편, 점착제층(21)이 과도하게 유연한 경우는, 단부면에 노출된 점착제에 기인하는 이물의 부착이나 칩의 블로킹이 발생하는 경우가 있다. 그 때문에 제1 점착제층(21)의 25℃에서의 저장 탄성률 G'는, 0.01㎫ 이상이 바람직하고, 0.02㎫ 이상이 보다 바람직하다. 제1 점착제층(21)의 25℃에서의 저장 탄성률 G'는, 0.03㎫ 이상, 0.05㎫ 이상 또는 0.1㎫ 이상이어도 된다.
점착제층(21)의 겔 분율은, 25% 이상이 바람직하다. 겔 분율이 과도하게 낮으면, 단부면에 노출된 점착제에 기인하는 이물의 부착이나 칩의 블로킹이 발생하는 경우가 있다. 나중에 상세하게 설명하는 바와 같이, 점착제층(21)의 겔 분율이 클수록, 레이저 가공에 의한 절단면(단부면)의 부하 곡선의 최소 하중 w의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량 d가 작아지는 경향이 있다. 점착제층(21)의 겔 분율은, 30% 이상이 바람직하고, 35% 이상이 보다 바람직하고, 40% 이상이 더욱 바람직하고, 45% 이상이어도 된다.
점착제의 겔 분율은, 아세트산에틸 등의 용매에 대한 불용분으로서 구할 수 있고, 구체적으로는, 점착제를 아세트산에틸 중에 23℃에서 7일간 침지한 후의 불용 성분의, 침지 전의 시료에 대한 중량 분율(단위: 중량%)로서 구해진다. 일반적으로, 폴리머의 겔 분율은 가교도와 동등하고, 폴리머 중의 가교된 부분이 많을수록, 겔 분율이 커진다. 겔 분율(가교 구조의 도입량)은 가교 구조의 도입 방법이나, 가교제의 종류 및 양 등에 따라 원하는 범위로 조정할 수 있다.
점착제가 광경화성인 경우, 광경화 후의 점착제층(21)의 겔 분율은, 70% 이상이 바람직하다. 또한, 광경화 후의 점착제층(21)의 겔 분율은, 광경화 전의 겔 분율의 1.2배 이상인 것이 바람직하고, 1.3배 이상, 1.4배 이상 또는 1.5배 이상이어도 된다.
<제2 점착제층>
제2 점착제층(22)은 점착제가 층상으로 형성된 것이다. 도 3 내지 5에 도시하는 광학 적층체에 있어서, 제2 점착제층(22)은 광학 필름(10)과 화상 표시 셀(70)의 접합에 사용된다.
제2 점착제층은 투명하고, 가시광의 흡수가 작은 것이 바람직하다. 점착제층(22)의 전광선 투과율은 85% 이상이 바람직하고, 90% 이상이 보다 바람직하다. 점착제층(22)의 헤이즈는 2% 이하가 바람직하고, 1% 이하가 보다 바람직하다.
점착제층(22)을 구성하는 점착제는 특별히 한정되지 않고, 각종의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 점착제층(22)을 구성하는 점착제로서는, 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 아크릴계 점착제가 바람직하다.
점착제층(22)의 두께는, 특별히 한정되지 않는다. 제2 점착제층(22)에는, 제1 점착제층(21) 정도의 두께나 유연성은 요구되지 않는다. 점착제층(22)의 두께는, 예를 들어 3 내지 50㎛ 정도이고, 5 내지 35㎛ 또는 10 내지 25㎛여도 된다. 점착제층(22)의 25℃에서의 저장 탄성률 G'는, 예를 들어, 0.02 내지 5㎫ 정도이다. 점착제층(22)은 점착제층(22)과 비교하면 두께가 작고, 단부면에 노출된 점착제에 기인하는 이물의 부착이나 블로킹이 발생하기 어렵다. 그 때문에, 제2 점착제층의 제2 점착제층의 단부면의 점착 특성은 특별히 한정되지 않는다.
[광학 적층체의 절단]
점착제층을 통해 광학 적층체의 구성 요소를 적층함으로써, 광학 적층체의 머더 기판이 형성된다. 적층은, 롤투롤 방식 및 배치 방식 중 어느 것이어도 된다. 롤투롤 방식과 배치 방식을 병용해도 된다. 예를 들어, 광학 필름(10)의 양면에 점착제층(21, 21)(및 이형 필름(41, 42)을 롤투롤 방식에 의해 적층하여 양면 점착제를 구비한 편광판을 제작하고, 시트상으로 잘라낸 후, 시트상으로 형성된 화상 표시 셀(70)에, 양면 점착제를 구비한 편광판의 점착제층(22)을 접합해도 된다. 화상 표시 셀의 적층을 롤투롤 방식에 의해 실시해도 된다.
광학 적층체의 머더 기판으로부터, 소정 사이즈의 매엽품을 잘라냄으로써, 광학 적층체의 칩이 얻어진다. 칩의 형상은 특별히 한정되지 않고, 직사각형이어도 되고, 다각형, 모서리가 둥근 다각형, 둥근 형상 등이어도 되고, 외주에 절입부(노치)를 갖는 형상이어도 된다.
전술한 바와 같이, 광학 적층체의 칩은, 점착제층(21)의 단부면의 나노인덴테이션 측정에 있어서 소정의 물성을 나타내므로, 칩의 단부면으로의 이물의 부착이나, 블로킹이 발생하기 어려워, 우수한 핸들링성을 갖는다.
광학 적층체의 절단 방법은 특별히 한정되지 않고, 톰슨 날을 등을 사용하여 펀칭하는 방법이나, 둥근날이나 접시날 등의 커터를 사용하는 방법, 레이저광, 수압을 이용하는 방법 등을 들 수 있다. 절단면 및 그 근방의 점착제를 국소적으로 경화 가능한 점에서, 레이저에 의한 절단이 바람직하다. 점착제층(21)이 광경화성의 점착제로 이루어지는 경우는, 자외선 레이저에 의해, 광학 적층체를 절단하면서, 점착제층(21)의 단부면을 광경화함으로써, 단부면에 있어서의 부하 곡선의 최소 하중 w의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량 d를 작게 할 수 있다.
자외선 레이저로서는, 파장 400㎚ 이하의 레이저광을 조사할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 고출력이며 가공성이 우수하기 때문에, YAG 레이저의 제3 고조파(파장 355㎚)가 바람직하다. 레이저 파워는, 예를 들어, 0.1 내지 50W 정도이다.
레이저는, 광학 적층체의 어느 면으로부터 조사해도 된다. 레이저 조사면에 배치되는 구성 부재는, 레이저광의 흡수성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 1에 도시하는 광학 적층체(101)를 자외선 레이저에 의해 절단 가공하는 경우는, 레이저 조사면에 배치되는 이형 필름(41, 43)에 자외선 흡수성을 갖게 하는 것이 바람직하다. 도 2에 도시하는 광학 적층체(102)에 광학 필름(10)측으로부터 자외선 레이저를 조사하여 절단 가공을 행하는 경우는, 투명 필름(15)이 자외선 흡수성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 도 4에 도시하는 광학 적층체(104)에 화상 표시 셀(70)측으로부터 자외선 레이저를 조사하여 절단 가공을 행하는 경우는, 기판(71)이 자외선 흡수성을 갖고 있는 것이 바람직하다.
필름이나 점착제층에 자외선 흡수성을 갖게 하기 위해서는, 수지 재료에 자외선 흡수제를 첨가하면 된다. 또는, 폴리이미드 필름이나 폴리에틸렌나프탈레이트와 같이, 자외선 흡수성을 갖는 수지 재료를 사용하면 된다. 예를 들어, 도 4 및 도 5에 도시하는 광학 적층체(104, 105)에 있어서, 화상 표시 셀(70)의 기판(71)이 폴리이미드 필름이면, 화상 표시 셀(70)측으로부터 자외선 레이저를 조사함으로써, 폴리이미드 필름이 발열ㆍ기화되므로, 그 증기와 함께, 화상 표시 셀(70) 및 그 위에 마련된 제2 점착제층(22), 광학 필름(10), 제1 점착제층(21) 및 이형 필름(41) 또는 커버 윈도우(80)가 불어 날려져, 광학 적층체를 관통하는 관통 구멍이 형성된다. 레이저 광원에 대하여 광학 적층체를 상대 이동시킴으로써, 관통 구멍이 연결된 절단선이 형성된다. 칩 형상의 외주를 따라서 절단선을 형성함으로써, 소정 형상의 칩이 잘라내어진다.
레이저 조사면 이외의 부재도 자외선 흡수성을 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 점착제층(21)이 자외선 흡수성을 갖고 있으면, 점착제층(21)이 자외선 레이저를 흡수하므로, 점착제층(21)의 두께가 크고 유연한 경우라도, 양호한 가공성을 나타낸다. 또한, 점착제층(21)이 자외선 흡수성을 갖고 있으면, 그 가공 시의 가열ㆍ기화의 기세로, 점착제층(21) 상에 가착된 이형 필름(41)이나 커버 윈도우(80)도 가공되므로, 레이저 조사 영역의 주변에서의, 피착체의 박리나 기포의 혼입을 억제할 수 있다.
레이저에 의해 절단 가공을 행한 광학 적층체의 칩에 있어서, 점착제층(21)은 단부면 및 그 근방의 레이저가 조사된 영역에 있어서 국소적으로 점성 거동이 다르다. 점착제층(21)은 면 내 중앙부에서는 부하 곡선의 최소 하중 w의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량 d가 크고, 레이저광의 조사에 의해 절단 가공된 단부면에서는, 부하 곡선의 최소 하중 w의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량 d가 작은 것이 바람직하다.
레이저 조사에 의한 절단면에서는, 분자 절단에 의한 가소화가 발생된다. 한편, 레이저 조사에 의해 라디칼 등의 활성종이 생성되므로, 폴리머쇄끼리의 가교 구조의 생성 등에 기인하는 경화 작용도 발생한다. 점착제의 겔 분율이 작은 경우는, 분자 절단에 의해, 가교되어 있지 않은 저분자량의 분자쇄가 다수 생성되므로, 가소화의 작용이 커지는 경향이 있다. 한편, 분자쇄가 절단되어도 가교 구조가 남아 있으면 저분자량 성분이 생성되지 않으므로, 점착제의 겔 분율(가교도)이 큰 경우는 분자 절단에 의한 가소화보다도 라디칼 반응 등에 기인하는 경화의 영향이 커지는 경향이 있다. 그 때문에, 점착제층(21)의 겔 분율이 클수록, 레이저 가공 단부면에 있어서의 부하 곡선의 최소 하중 w의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량 d가 작아지는 경향이 있다.
점착제가 광경화성을 갖고 있는 경우는, 레이저 조사에 의한 점착제의 광경화도, 절단면의 특성에 영향을 준다. 특히, 광경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 광경화성의 점착제 조성물로 이루어지는 점착제층(21)을 자외선 레이저의 조사에 의해 절단하는 경우, 점착제층(21)은 단부면 및 그 근방의 레이저가 조사된 영역에 있어서 국소적으로 광경화가 진행된다. 그 때문에, 레이저 가공 단부면에 있어서의 부하 곡선의 최소 하중 w의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량 d가 작아지는 경향이 있다.
전술한 바와 같이, 광학 적층체의 칩에 있어서, 점착제층(21)의 면 내 중앙부에서는, 부하 곡선의 최소 하중 w는, -0.2μN 이하가 바람직하고, -0.25μN 이하가 보다 바람직하다. 점착제층(21)의 단부면에서는, 부하 곡선의 최소 하중은 -0.2μN 이상이 바람직하고, -0.15μN 이상이 보다 바람직하고, -0.1μN 이상이 더욱 바람직하고, -0.07μN 이상이 특히 바람직하다. 점착제층(21)의 단부면의 부하 곡선의 최소 하중은, 면 내 중앙부에 있어서의 부하 곡선의 최소 하중의 0.3배 이하가 바람직하고, 0.2배 이하가 보다 바람직하고, 0.1배 이하가 더욱 바람직하다. 환언하면, 칩으로 절단하기 전의 광학 적층체(머더 기판)에 있어서, 점착제층(21)의 부하 곡선의 최소 하중은, -0.2μN 이하이며, 자외선 레이저의 조사에 의해 절단 가공했을 때에 절단면의 부하 곡선의 최소 하중의 절댓값이 0.3배 이하로 되는 것이 바람직하다.
광학 적층체의 칩에 있어서, 점착제층(21)의 면 내 중앙부에서는, 제하 곡선의 변위량 d는, 10㎛ 이상이 바람직하고, 12㎛ 이상이 보다 바람직하고, 14㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 점착제층(21)의 단부면에서는, 제하 곡선의 변위량은 8㎛ 이하가 바람직하고, 7㎛ 이하가 보다 바람직하고, 6㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 5㎛ 이하가 특히 바람직하다. 점착제층(21)의 단부면의 제하 곡선의 변위량은, 면 내 중앙부에 있어서의 제하 곡선의 변위량의 0.5배 이하가 바람직하고, 0.4배 이하가 보다 바람직하고, 0.3배 이하가 더욱 바람직하다. 환언하면, 칩으로 절단하기 전의 광학 적층체(머더 기판)에 있어서, 점착제층(21)의 제하 곡선의 변위량은 10㎛ 이상이며, 자외선 레이저의 조사에 의해 절단 가공했을 때에 절단면의 제하 곡선의 변위량이 0.5배 이하로 되는 것이 바람직하다.
광학 적층체의 칩에 있어서, 점착제층(21)의 면 내 중앙부에서는, 압입 탄성률은 0.05 내지 0.3㎫가 바람직하고, 0.1 내지 0.25㎫가 보다 바람직하다. 점착제층(21)의 단부면의 압입 탄성률은 0.3㎫ 이상이 바람직하고, 0.35㎫ 이상이 보다 바람직하고, 0.4㎫ 이상이 더욱 바람직하다. 점착제층(21)의 단부면의 압입 탄성률은, 면 내 중앙부에 있어서의 압입 탄성률의 1.5 내지 10배가 바람직하고, 2 내지 8배가 보다 바람직하고, 2.5 내지 7배가 더욱 바람직하다. 환언하면, 칩으로 절단하기 전의 광학 적층체(머더 기판)에 있어서, 점착제층(21)의 압입 탄성률은 0.05 내지 0.3㎫이며, 자외선 레이저의 조사에 의해 절단 가공했을 때에 절단면의 압입 탄성률이 1.5 내지 10배로 되는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 점착제층(21)의 겔 분율이 높고, 점착제가 광경화성을 갖고 있는 경우에, 레이저 가공 시의 분자 절단에 의한 가소화의 영향보다도, 경화의 영향이 커지고, 레이저 가공에 의한 절단면의 부하 곡선의 최소 하중의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량이 작아지고, 또한 압입 탄성률이 커지는 경향이 있다.
[표시 디바이스의 형성]
칩상으로 가공한 광학 적층체는, 필요에 따라서 또 다른 부재를 적층해도 된다. 예를 들어, 도 4에 도시하는 광학 적층체(104)의 칩에 있어서, 점착제층(21)에 가착된 이형 필름(41)을 박리하고, 커버 윈도우(80) 등의 피착체를 접합하여 화상 표시 장치를 형성해도 된다.
제1 점착제층(21) 상에 커버 윈도우(80)를 접합한 후에, 접합 계면이나, 인쇄 단차 근방의 기포를 제거하기 위해, 가열, 가압, 감압 등의 처리를 행해도 된다. 딜레이 버블의 억제 등을 목적으로 하여, 오토클레이브 처리를 실시해도 된다. 점착제층(21)이 광경화성 점착제인 경우는, 점착제층(21)에 커버 윈도우(80)를 접합한 후에, 점착제의 광경화를 행해도 된다. 전술한 바와 같이, 점착제층(21)은 자외선 레이저에 의한 절단 가공 시에 단부면의 점착제가 국소적으로 광경화되어 있는 경우가 있지만, 다른 영역에서는 점착제는 미경화의 상태이다. 점착제층(21)을 광경화함으로써, 커버 윈도우(80) 등의 피착체에 대한 접착 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[점착 시트의 제작]
<제작예 1>
(베이스 폴리머의 조제)
반응 용기 내에, 모노머 성분으로서, 부틸아크릴레이트(BA): 64중량부, 시클로헥실아크릴레이트(CHA): 6중량부, 이소스테아릴아크릴레이트(ISA): 10중량부, N-비닐피롤리돈(NVP): 5중량부 및 4-히드록시부틸아크릴레이트(4HBA): 15중량부, 그리고 열중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴(AIBN): 0.2중량부를, 아세트산에틸 139중량부와 함께 투입하고, 23℃의 질소 분위기 하에서 1시간 교반하고, 질소 치환을 행하였다. 그 후, 65℃에서 5시간 반응시키고, 계속해서 70℃에서 2시간 반응시켜, 아크릴계 베이스 폴리머 용액을 조제하였다. 얻어진 폴리머의 중량 평균 분자량은 45만이었다.
(점착제 조성물의 조제 및 점착 시트의 제작)
베이스 폴리머의 용액에, 폴리머 100중량부에 대하여, 이소시아네이트계 가교제로서 트리메틸올프로판크실릴렌디이소시아네이트(미쓰이 가가쿠제 「타케네이트 D110N」): 0.27중량부, 다관능 아크릴레이트로서, 폴리프로필렌글리콜(#400)디아크릴레이트(신나카무라 가가쿠 고교제 「APG400」): 2.5중량부 및 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트와 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트의 혼합물(닛폰 가야쿠제 「KAYARAD DPHA」): 2.2중량부, 광중합 개시제로서 IRM Resins제 「Ominirad 184」: 0.22중량부, 그리고 실란 커플링제로서 신에쓰 가가쿠 고교제 「KBM-403」: 0.33중량부를 첨가하고, 균일하게 혼합하여 점착제 조성물(용액)을 조제하였다. 점착제 조성물을, 두께 75㎛의 세퍼레이터의 이형 처리면 상에, 건조 후의 두께가 150㎛가 되도록 도포하고, 130℃에서 3분간 건조시켜 용매를 제거한 후, 점착제층 상에 다른 세퍼레이터의 이형 처리면을 중첩하여, 양면에 세퍼레이터가 가착된 점착 시트 A를 얻었다.
<제작예 2>
(베이스 폴리머의 조제)
반응 용기 내에, 모노머 성분으로서, BA: 60중량부, CHA: 6중량부, ISA: 1중량부 NVP: 18중량부 및 4HBA: 15중량부, 그리고 열중합 개시제로서 AIBN: 0.2중량부를, 아세트산에틸 139중량부와 함께 투입하고, 23℃의 질소 분위기 하에서 1시간 교반하여, 질소 치환을 행하였다. 그 후, 65℃에서 5시간 반응시키고, 계속해서 70℃에서 2시간 반응시켜, 아크릴계 폴리머 용액을 조제하였다. 얻어진 폴리머의 중량 평균 분자량은 30만이었다.
(점착제 조성물의 조제 및 점착 시트의 제작)
베이스 폴리머의 용액에, 폴리머 100중량부에 대하여, 이소시아네이트계 가교제로서 「타케네이트 D110N」: 0.27중량부, 다관능 아크릴레이트로서 「APG400」: 1중량부 및 「KAYARAD DPHA」: 2.2중량부, 광중합 개시제로서 IRM Resins제 「Ominirad 651」: 0.22중량부, 자외선 흡수제로서 BASF제 「Tinuvin 384-2」: 0.02중량부, 그리고 실란 커플링제로서 신에쓰 가가쿠제 「KBM-403」: 0.33중량부를 첨가하고, 균일하게 혼합하여 점착제 조성물(용액)을 조제하였다. 이 점착제 조성물을 사용하여, 제작예 1과 마찬가지로 하여, 두께가 150㎛인 점착 시트 B를 제작하였다.
<제작예 3>
점착제 조성물의 조제에 있어서, 이소시아네이트계 가교제(타케네이트 D110N)의 양을 0.05중량부, 「APG400」의 양을 3중량부, 「KAYARAD DPHA」의 양을 1중량부로 변경하였다. 그 이외는, 제작예 2와 마찬가지로 하여, 두께가 150㎛인 점착 시트 C를 제작하였다.
<제작예 4>
점착제 조성물의 조제에 있어서, 이소시아네이트계 가교제(타케네이트 D110N)의 양을 0.08중량부로 변경하고, 다관능 아크릴레이트 및 광중합 개시제를 첨가하지 않았다. 그 이외는, 제작예 2와 마찬가지로 하여, 두께가 150㎛인 점착 시트 D를 제작하였다.
<제작예 5>
아세트산에틸을 용매로 하여, 부틸아크릴레이트(BA): 97중량부 및 아크릴산(AA): 3중량부를, 열중합 개시제(AIBN)의 존재 하에서 중합하여, 중량 평균 분자량(Mw)이 110만인 폴리머 용액을 얻었다. 이 용액에, 폴리머 100중량부에 대하여, 이소시아네이트계 가교제로서 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아고이트(도소제 「코로네이트 L」): 0.8중량부 및 실란 커플링제(신에쓰 가가쿠제 「KBM-403」): 0.1부를 첨가하고, 균일하게 혼합하여 점착제 조성물(용액)을 조제하였다. 이 조성물을, 두께 38㎛의 세퍼레이터의 이형 처리면 상에, 건조 후의 두께가 20㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 3분간 건조시켜 용매를 제거한 후, 점착제층 상에 다른 세퍼레이터의 이형 처리면을 중첩하고, 50℃에서 48시간 가열하여, 가교 처리를 행하여, 양면에 세퍼레이터가 가착된 두께 30㎛의 점착 시트 P를 얻었다.
[적층체 A의 제작]
롤 라미네이터를 사용하여, 두께 약 75㎛의 편광판의 한쪽 면(하드 코트층 상)에 점착 시트 A를 접합하고, 다른 쪽 면에 점착 시트 P를 접합하여, 긴 양면 점착제를 구비한 편광판을 얻었다. 편광판으로서는, 요오드가 함침된 두께 12㎛의 연신 폴리비닐알코올 필름으로 이루어지는 편광자의 한쪽 면에 하드 코트층을 마련한 트리아세틸셀룰로오스 필름(32㎛)이 접합되고, 편광자의 다른 쪽 면에 코팅 위상차층이 마련된 트리아세틸셀룰로오스 필름(31㎛)이 접합된 것을 사용하였다.
점착 시트 P의 표면의 이형 필름을 박리하고, 점착 시트 P의 표면에, 두께 25㎛의 폴리이미드 필름(도레이ㆍ듀퐁 제조 「캡톤 EN100」)을 롤투롤에 의해 접합하여, 폴리이미드 필름(25㎛)/점착 시트 P(30㎛)/편광판(75㎛)/점착 시트 A(150㎛))/세퍼레이터(75㎛)의 적층체를 얻었다.
[적층체 B 내지 D의 제작]
점착 시트 A 대신에 점착 시트 B 내지 D를 사용한 것 이외에는, 적층체 A의 제작과 마찬가지로 하여, 편광판의 한쪽 면에 두께 30㎛의 점착 시트 P를 개재하여 폴리이미드 필름이 접합되고, 편광판의 다른 쪽 면에 두께 150㎛의 점착 시트를 구비하고, 그 위에 이형 필름이 가착된 광학 적층체를 제작하였다.
[광학 적층체의 커팅]
상기의 광학 적층체를, 2종류의 방법으로 절단하여, 40㎜×60㎜의 모서리가 둥근 직사각형(모서리의 부분의 곡률 반경: 7㎜)으로 잘라냈다.
<날에 의한 절단>
톰슨 날을 사용하여, 광학 적층체를 펀칭하였다.
<자외선 레이저에 의한 절단>
폴리이미드 필름측으로부터 YAG 제3 고조파의 자외선 레이저(파장 355㎚, 주파수 40㎐, 출력 0.4W)를, 주사 속도 10㎜/초의 속도로 이동시키면서 조사하여, 광학 적층체를 잘라냈다.
[평가]
<점착제의 겔 분율>
점착 시트 A 내지 D로부터 약 1g의 점착제를 채취하고, 100㎜×100㎜의 사이즈로 잘라낸 세공 직경 0.2㎛의 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막(닛토덴코제 「NTF-1122」)으로 감싸고, 감싼 입구를 연실로 묶었다. 이 시료의 중량으로부터, 미리 측정해 둔 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막 및 연실의 중량의 합계(A)를 차감하여, 점착제 시료의 중량(B)을 산출하였다. 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막으로 감싸여진 점착제 시료를, 약 50mL의 아세트산에틸 중에, 23℃에서 7일간 침지하고, 점착제의 졸 성분을 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막 밖으로 용출시켰다. 침지 후, 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막으로 감싸여진 점착제를 취출하고, 130℃에서 2시간 건조시키고, 약 20분간 방랭한 후, 건조 중량(C)을 측정하였다. 점착제의 겔 분율은, 다음 식에 의해 산출하였다.
겔 분율(%)=100×(C-A)/B
점착 시트 A 내지 C에 대해서는, 점착 시트에 적산 광량 약 3000mJ/㎠의 자외선을 조사하여 광경화한 점착제에 대해서도 겔 분율을 측정하였다.
<점착제층의 단부면의 나노인덴테이션 측정>
실시예 및 비교예의 적층체를, 단부면으로부터 3㎜의 위치에서 절단하여, 측정용 시료를 제작하였다. 이 시료를, 나노인덴테이션 시스템(Hysitron제 「TI950 TriboIndenter」)의 스테이지 상에, 적층체의 단부면이 측정면이 되도록 고정하였다. 온도 25℃, 상대 습도 50%의 환경 하에서, Conical-spherical 압자(선단의 곡률 반경: 10㎛)를 사용하여, 부하 속도 1000nN/s로 3000㎚의 깊이까지 압입하고, 제하 속도 1000nN/s로 인상하여 시험을 행하였다. 얻어진 하중-변위 곡선으로부터, 부하 곡선에 있어서의 최소 하중, 압입 탄성률 및 제하 곡선의 변위량을 구하였다. 압입 탄성률 E는, 제하 곡선의 기울기, 압자의 투영 접촉 면적 A 및 원주율 π로부터, 하기 식에 의해 산출하였다.
E=(S√π)/(2√A)
<단부면의 점착성>
표면 처리가 실시되어 있지 않은 두께 50㎛의 PET 필름을, 5㎜×10㎜의 사이즈로 잘라내고, 수평한 다이 위에 적재하였다. 광학 적층체의 단부면(절단면)을 PET 필름의 표면에 압박 접촉시킨 후, 상방으로 인상했을 때의 광학 적층체의 단부면과 PET 필름의 접착 상태로부터, 하기의 기준에 의해 단부면의 점착성을 평가하였다.
○: 광학 적층체의 단부면과 PET 필름이 접착되어 있지 않고, 저항 없이 광학 적층체를 인상할 수 있었음
△: 광학 적층체를 인상할 때, PET 필름은 들어 올려지지 않았지만, 광학 적층체의 단부면과 PET 필름의 박리 저항이 느껴졌음
×: 적층체의 단부면과 PET 필름이 접착 상태를 유지하며, PET 필름이 들어 올려졌음
<픽업 시험>
매엽의 광학 적층체를, 폴리이미드 필름측의 면이 하측이 되도록 10매 적층하였다. 적층한 점착 시트의 상측(이형 필름측의 면)에 흡반을 압박 접촉시켜, 적층체를 흡착시키고, 맨 위에 적층된 적층체를 흡반으로 들어 올려서 픽업을 행하였다. 광학 적층체를 1매만 픽업할 수 있는지 여부를 확인하고, 하기의 기준에 의해 픽업성을 평가하였다.
○: 픽업한 1매의 적층체만이 들어 올려졌음
△: 픽업한 적층체의 바로 아래의 적층체가 들어 올려졌지만, 그 후에 분리되어 1매만을 픽업할 수 있었음
×: 2매 이상의 적층체가 일체가 되어 들어 올려져, 1매씩 픽업할 수 없었음
상기에서 얻어진 각 광학 적층체의 점착제의 겔 분율(광경화 전 및 광경화 후), 칩으로의 절단 가공 방법 및 평가 결과를, 표 1에 일람으로 나타낸다.
적층체 A 및 적층체 B는, 펀칭에 의해 칩을 잘라낸 경우는, 절단면에 점착성이 있어 픽업 불량이 발생하였지만, 자외선 레이저 가공에 의해 칩을 잘라낸 경우는 단부면의 점착성이 없고, 양호한 픽업성을 나타냈다. 적층체 A 및 적층체 B에서는, 레이저에 의한 가공 단부면은, 펀칭에 의한 가공 단부면에 비해, 탄성률이 크고, 부하 곡선의 최소 하중의 절댓값 및 제하 곡선의 변위량이 작게 되어 있었다. 이들의 결과로부터, 적층체 A 및 적층체 B의 칩에서는, 레이저 가공에 의해 단부면이 경화되었기 때문에, 점착제층의 단부면의 끈적거림이 저감되었다고 생각된다.
광경화 전의 겔 분율이 작은 점착제를 사용한 적층체 C에서는, 펀칭에 의해 칩을 잘라낸 경우와 레이저 가공에 의해 칩을 잘라낸 경우 모두, 절단면에 점착성이 있어 픽업 불량이 발생하였다. 또한, 광경화성을 갖고 있지 않은 점착제를 사용한 적층체 D도, 픽업성에 문제가 있었다.
적층체 C는, 점착제가 광경화성을 갖고 있음에도 불구하고, 자외선 레이저에 의한 절단을 행해도 단부면은 경화되어 있지 않고, 오히려 레이저에 의해 절단한 쪽이 탄성률의 저하나 제하 곡선의 변위량(실형성성)의 증대가 보여, 가소화되어 있는 것을 알 수 있다. 적층체 C에서는, 점착제의 겔 분율이 작기 때문에, 레이저 조사에 의한 분자 절단의 영향(저분자량 성분의 생성)이 지배적이 된 것이, 점착제의 연화의 원인이라고 생각된다.
적층체 D에서는, 점착제가 광경화성을 갖고 있지 않지만, 펀칭에 의해 칩을 잘라낸 경우보다도 레이저 가공에 의해 칩을 잘라낸 경우의 쪽이 제하 곡선의 변위량이 작게 되어 있었다. 적층체 C와 적층체 D의 대비로부터, 레이저 가공에 의해 점착제층의 단부면의 끈적거림이 없는 적층체를 얻기 위해서는, 점착제가 광경화성을 갖고 있는 것뿐만 아니라, 점착제의 겔 분율이 큰 것도 중요한 것을 알 수 있다.
10: 광학 필름(편광판)
11: 편광자
13, 15: 투명 필름
21, 22: 점착제층
41, 42, 43: 이형 필름
70: 화상 표시 셀(유기 EL 셀)
71: 기판(폴리이미드 필름)
80: 커버 윈도우
101, 102, 103, 104, 105: 광학 적층체
11: 편광자
13, 15: 투명 필름
21, 22: 점착제층
41, 42, 43: 이형 필름
70: 화상 표시 셀(유기 EL 셀)
71: 기판(폴리이미드 필름)
80: 커버 윈도우
101, 102, 103, 104, 105: 광학 적층체
Claims (17)
- 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 제1 점착제층, 상기 제1 점착제층의 제1 주면에 접합된 제1 피착체, 및 상기 제1 점착제층의 제2 주면에 접합된 제2 피착체를 구비하고,
상기 제1 점착제층의 단부면은, 나노인덴테이션에 의해 측정한 부하 곡선의 최소 하중이 -0.2μN 이상이며, 제하 곡선의 변위량이 8㎛ 이하인, 광학 적층체. - 제1항에 있어서,
상기 제1 점착제층은, 면 내 중앙부의 점착제의 겔 분율이 25% 이상인, 광학 적층체. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 점착제층은, 나노인덴테이션에 의해 측정한 면 내 중앙부의 부하 곡선의 최소 하중이, 단부면의 부하 곡선의 최소 하중의 0.3배 이하인, 광학 적층체. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 점착제층은, 나노인덴테이션에 의해 측정한 면 내 중앙부의 제하 곡선의 변위량이, 단부면의 제하 곡선의 변위량의 0.5배 이하인, 광학 적층체. - 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 제1 점착제층, 상기 제1 점착제층의 제1 주면에 접합된 제1 피착체, 및 상기 제1 점착제층의 제2 주면에 접합된 제2 피착체를 구비하고,
상기 제1 점착제층의 겔 분율이 25% 이상이며,
상기 제1 점착제층을 자외선 레이저에 의해 절단했을 때,
절단 가공면에 있어서의 점착제의 부하 곡선의 최소 하중이, 절단 가공 전의 0.3배 이하이고,
절단 가공면에 있어서의 점착제의 제하 곡선의 변위량이, 절단 가공 전의 0.5배 이하이고,
절단 가공면에 있어서의 점착제의 압입 탄성률이, 절단 가공 전의 1.5 내지 10배인,
광학 적층체. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 점착제층을 구성하는 점착제는, 베이스 폴리머를 함유하고,
상기 점착제는, 광경화 관능기를 갖는 모노머 또는 올리고머를 포함하거나, 또는 광경화성 관능기를 갖는 화합물이 상기 베이스 폴리머에 결합되어 있고, 광경화성을 갖는, 광학 적층체. - 제6항에 있어서,
상기 점착제가 또한 광중합 개시제를 함유하는, 광학 적층체. - 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 제1 점착제층은, 면 내 중앙부의 점착제의 광경화 후의 겔 분율이 70% 이상인, 광학 적층체. - 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 점착제층은, 면 내 중앙부의 점착제의 광경화 후의 겔 분율이 광경화 전의 겔 분율의 1.2배 이상인, 광학 적층체. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 점착제층이 자외선 흡수제를 함유하는, 광학 적층체. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 점착제층의 두께가 30㎛ 이상인, 광학 적층체. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 피착체가 상기 제1 점착제층에 접하는 편광판을 갖는, 광학 적층체. - 제12항에 있어서,
상기 제2 피착체는 또한, 상기 편광판에 제2 점착제층을 통해 접합된 화상 표시 셀을 포함하는, 광학 적층체. - 제13항에 있어서,
상기 화상 표시 셀이 유기 EL 셀인, 광학 적층체. - 제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 화상 표시 셀이 폴리이미드 필름을 포함하는, 광학 적층체. - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 피착체가, 상기 제1 점착제층에 박리 가능하게 접착된 이형 필름인, 광학 적층체. - 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체의 제조 방법이며,
제1 주면 및 제2 주면을 갖는 제1 점착제층, 상기 제1 점착제층의 제1 주면에 접합된 제1 피착체, 및 상기 제1 점착제층의 제2 주면에 접합된 제2 피착체를 구비하는 광학 적층체의 머더 기판을 준비하고,
상기 머더 기판에 자외선 레이저를 조사하여, 상기 광학 적층체를 절단 가공함으로써, 상기 머더 기판보다도 작은 사이즈의 칩으로 잘라내는, 광학 적층체의 제조 방법.
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