KR20220127236A - 플렉서블 광학 적층체 및 화상 표시 장치 - Google Patents

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덕겸 김
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수미토모 케미칼 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은, 복수의 광학 부재와, 착색층을 구비하고, 복수의 광학 부재는 점착제층을 개재하여 적층되고, 평면시에서 표시 영역과 비표시 영역으로 구별되고, 착색층은, 비표시 영역에 형성되고, 시인 측의 최외면에서, 표시 영역과 비표시 영역의 단차가 1.2㎛ 이하인, 플렉서블 광학 적층체에 관한 것이며, 본 발명에 의하면, 습열 환경 하에서 기포가 발생하기 어렵고, 제품의 외측면의 단차가 시인되기 어려운 플렉서블 광학 적층체가 제공된다.

Description

플렉서블 광학 적층체 및 화상 표시 장치
본 발명은 플렉서블 광학 적층체에 관한 것으로, 더욱이는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치나 유기 일렉트로 루미네선스(EL) 표시 장치 등의 표시 장치에는, 터치 센서가 탑재될 경우가 많다. 터치 센서는 통상, 투명 기판과, 기판의 단부를 연결하여 형성되는 패드의 전극부로 구성된다. 표시 장치를 사용할 때에 센서의 단부의 패드의 전극부 등이 시인되지 않도록 하기 위해, 외연부(外緣部)에 스크린 인쇄로 착색층을 마련하는 것이 알려져 있다(일본 특허공개 2015-076095호 공보(특허문헌 1)).
일본 특허공개 2015-076095호 공보
착색층은 일반적으로 스크린 인쇄에 의해 형성될 경우가 많다. 그러나, 스크린 인쇄에 의해 형성되는 착색층은 단위 막두께당 광학 밀도가 낮아, 차폐 성능이 낮기 때문에, 막두께를 두껍게 형성해야 하는 경우가 있다. 막두께가 두꺼운 착색층은, 표시 영역과 비표시 영역의 단차의 원인이 되어, 제품의 외측면의 단차가 외관에 악영향을 미치거나, 습열 환경 하에서 기포가 발생하기 쉬워질 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 표시 영역과 비표시 영역의 단차가 시인되기 어려운 외관을 갖고, 습열 환경 하에서 기포가 발생하기 어려운 플렉서블 광학 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명은, 이하의 플렉서블 광학 적층체 및 화상 표시 장치를 제공한다.
[1] 복수의 광학 부재와, 착색층을 구비하는 플렉서블 광학 적층체로서,
상기 복수의 광학 부재는 점착제층을 개재하여 적층되고,
평면시(平面視)에서 표시 영역과 비표시 영역으로 구별되고,
상기 착색층은, 상기 비표시 영역에 형성되고,
시인 측의 최외면(最外面)에서, 상기 표시 영역과 상기 비표시 영역의 단차는 1.2㎛ 이하인, 플렉서블 광학 적층체.
[2] 상기 착색층은, 상기 복수의 광학 부재 중 적어도 하나의 광학 부재와 상기 점착제층 사이에 형성되어 있는, [1]에 기재된 플렉서블 광학 적층체.
[3] 상기 착색층은, 상기 복수의 광학 부재의 적층 방향으로 이간(離間)하여 2층 이상 형성되어 있는, [1] 또는 [2]에 기재된 플렉서블 광학 적층체.
[4] 상기 착색층의 합계 두께는 5㎛ 이하인, [1] 내지 [3] 중 어느 것에 기재된 플렉서블 광학 적층체.
[5] 상기 비표시 영역의 광학 밀도는 5.0 이상인, [1] 내지 [4] 중 어느 것에 기재된 플렉서블 광학 적층체.
[6] 상기 착색층은, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하는, [1] 내지 [5] 중 어느 것에 기재된 플렉서블 광학 적층체.
[7] 상기 복수의 광학 부재는, 전면판, 편광판 및 하부 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인, [1] 내지 [6] 중 어느 것에 기재된 플렉서블 광학 적층체.
[8] [1] 내지 [7] 중 어느 것에 기재된 플렉서블 광학 적층체를 구비하는, 화상 표시 장치.
본 발명에 의하면, 표시 영역과 비표시 영역의 단차가 시인되기 어려운 외관을 갖고, 습열 환경 하에서 기포가 발생하기 어려운 플렉서블 광학 적층체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 플렉서블 광학 적층체의 일례를 모식적으로 나타내는 개략 평면도이다.
도 2는 본 발명의 플렉서블 광학 적층체의 일례를 모식적으로 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 플렉서블 광학 적층체의 일례를 모식적으로 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 플렉서블 광학 적층체의 일례를 모식적으로 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 플렉서블 광학 적층체의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명의 플렉서블 광학 적층체의 일례를 모식적으로 나타내는 개략 단면도이다.
도 7은 플렉서블 광학 적층체의 외관 평가에서의 단차의 관찰상을 나타낸다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 이하의 모든 도면에서는, 각 구성 요소를 이해하기 쉽게 하기 위해 축척을 적절히 조정하여 나타내고 있어, 도면에 나타나는 각 구성 요소의 축척과 실제의 구성 요소의 축척은 반드시 일치하지 않는다.
<플렉서블 광학 적층체>
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉서블 광학 적층체(이하, 간략화하여 광학 적층체라고 하는 경우가 있음)의 개략 평면도이다. 도 1에 나타내는 광학 적층체(100)는, 평면시에서 표시 영역(101)과 비표시 영역(102)으로 구별된다.
광학 적층체(100)는 굴곡 가능하다. 굴곡 가능하다는 것은, 크랙을 발생시키는 일 없이 굴곡시킬 수 있음을 의미한다. 광학 적층체(100)는, 시인 측을 내측 및 외측의 적어도 어느 한쪽으로 하여 굴곡 가능해도 좋고, 바람직하게는 시인 측을 내측으로 하여 굴곡 가능하다. 광학 적층체(100)는, 점착제층과 착색층이 서로 접하여 적층되어 있을 경우, 착색층이 점착제층에 대해 내측 및 외측의 적어도 어느 한쪽이 되도록 굴곡 가능해도 좋고, 크랙을 발생시키지 않고 굴곡시키는 관점에서 바람직하게는 착색층이 점착제층에 대해 외측이 되도록 굴곡 가능하다. 광학 적층체(100)가 두께 방향으로 점착제층과 접하는 착색층을 복수 구비할 경우, 광학 적층체(100)를 굴곡했을 때에 굴곡의 가장 외측에 있는 착색층이 점착제층에 대해 외측이 되도록 굴곡 가능한 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 굴곡에는, 굽힘 부분에 곡면이 형성되는 절곡(折曲)의 형태가 포함된다. 절곡의 형태에 있어서, 절곡한 내면의 곡률 반경은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 굴곡에는, 내면의 굴절각이 0도보다 크고 180도 미만인 굴절의 형태, 및 내면의 곡률 반경이 제로에 근사(近似), 또는 내면의 굴절각이 0도인 폴딩의 형태가 포함된다. 시인 측이란, 광학 적층체를 화상 표시 장치에 적용할 경우에 있어서, 광학 적층체의 화상 표시 소자에 첩합되는 측과는 반대 측을 말한다.
플렉서블 광학 적층체(100)가 후술하는 화상 표시 장치에 이용될 경우, 표시 영역(101)은 화상이 표시되는 영역이 되고, 비표시 영역(102)은 화상이 표시되지 않는 영역이 된다. 그 때문에, 비표시 영역(102)에는, 전극이나 배선 등이 배치되거나, 화상 표시 장치에 마련되는 표시 유닛으로부터의 광이 누설되는 광 누설을 억제하는 것이 요구될 경우가 있다. 이 경우, 비표시 영역(102)은, 전극이나 배선 등의 은폐성과 함께 광 누설의 억제를 실현할 수 있을 정도로 충분한 차폐성을 갖고 있는 것이 바람직하다.
비표시 영역(102)의 광학 밀도는, 예를 들면 5.0 이상이어도 좋고, 차폐성을 높이는 관점에서 바람직하게는 5.2 이상이며, 보다 바람직하게는 5.4 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 비표시 영역(102)의 광학 밀도는, 7.0 이하여도 좋고, 6.0 이하여도 좋다. 비표시 영역(102)의 광학 밀도가 클수록, 전극이나 배선의 은폐성을 높이기 쉽고, 표시 유닛으로부터의 광 누설을 억제하기 쉽다. 비표시 영역(102)의 광학 밀도는, 후술하는 착색층(130)에 포함되는 착색제의 종류나 함유량, 착색층(130)의 두께, 착색층(130)을 구성하는 층 수 등에 따라 조정할 수 있다. 광학 밀도는, 후술하는 실시예에 기재된 장치 및 방법에 따라 측정된다.
비표시 영역(102)의 폭(비표시 영역(102)의 면 방향의 길이)은 특별히 한정되지 않고, 플렉서블 광학 적층체(100)의 사이즈, 용도나 디자인 등에 따라 적절히 선택하면 된다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 플렉서블 광학 적층체(100)의 주연부에 비표시 영역(102)이 형성될 경우, 비표시 영역(102)의 폭은, 예를 들면 0.5㎜ 이상으로 할 수 있고, 3㎜ 이상이어도 좋고, 5㎜ 이상이어도 좋고, 또한, 통상 80㎜ 이하이며, 60㎜ 이하여도 좋고, 50㎜ 이하여도 좋고, 30㎜ 이하여도 좋고, 20㎜ 이하여도 좋다.
도 2는, 플렉서블 광학 적층체(100)의 개략 단면도이다. 도 2에 나타내는 플렉서블 광학 적층체(100)는, 광학 부재(110, 120)와, 착색층(130)을 구비하고, 광학 부재(110, 120)가 점착제층(140)을 통해 적층되어 있다. 착색층(130)은, 플렉서블 광학 적층체(100)의 평면시에서의 비표시 영역(102)에 형성되어 있다. 플렉서블 광학 적층체(100)는, 시인 측의 최외면에서, 표시 영역(101)과 비표시 영역(102)의 단차(미도시)가 1.2㎛ 이하이다. 플렉서블 광학 적층체(100)는, 후술하는 분리층, 보호층 및 첩합층을 더 구비할 수 있다. 플렉서블 광학 적층체(100)는, 시인 측의 최외면에 내마모층을 가질 수 있다. 플렉서블 광학 적층체(100)가 시인 측의 최외면에 내마모층을 가질 경우, 내마모층의 바로 아래에, 하드 코팅층을 가질 수 있다. 즉, 광학 부재(110)는, 시인 측으로부터 순서대로 내마모층과 하드 코팅층을 가질 수 있다.
표시 영역(101)과 비표시 영역(102)의 단차(이하, 간략하게 「단차」라고도 함)에 대해서, 도 3을 참조하면서 설명한다. 플렉서블 광학 적층체(100)는, 단차(103)가 1.2㎛ 이하이다. 도 3에서, 단차(103) 측이 시인 측이다. 플렉서블 광학 적층체(100)가 후술하는 화상 표시 장치에 이용될 경우, 시인 측은 플렉서블 광학 적층체(100)의 화상 표시 소자에 첩합되는 측과는 반대 측이 된다. 단차가 1.2㎛ 이하임으로써, 단차가 시인되기 어려워지는 경향이 있고, 및 습열 환경 하에서 기포가 발생하기 어려워지는 경향이 있다. 단차(103)는, 후술하는 실시예의 란에서 설명하는 측정 방법에 따라 측정된다.
단차(103)를 1.2㎛ 이하로 하는 수단으로서는, 예를 들면 후술하는 착색층의 두께를 조절하는 것, 착색층을 광학 부재에 있어서의 점착제층 측 표면에 형성하는 것, 착색층의 표시 영역 측의 단부의 단면 형상을 테이퍼 형상으로 하는 것 등을 들 수 있다.
단차(103)는, 습열 환경 하에서의 기포 억제 및 외관을 양호하게 하는 관점에서 바람직하게는 1.1㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 1.0㎛ 이하이고, 더 바람직하게는 0.9㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 0.8㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 0.7㎛ 이하이고, 매우 바람직하게는 0.6㎛ 이하이다. 단차(103)는 통상 0㎛보다 크고, 예를 들면 0.001㎛ 이상 또는 0.01㎛ 이상 또는 0.1㎛ 이상 또는 0.5㎛ 이상이어도 좋다.
플렉서블 광학 적층체(100)의 평면시에서의 형상은, 예를 들면 방형(方形) 형상이어도 좋고, 바람직하게는 장변과 단변을 갖는 방형 형상이며, 보다 바람직하게는 장방형이다. 플렉서블 광학 적층체(100)를 구성하는 각 층은, 각부(角部)가 R 가공되거나, 단부가 노치 가공되거나, 평면시에서 면 내에 홀 가공되어 있어도 좋다. 본 명세서에 있어서, 평면시란, 층의 두께 방향에서 보는 것을 의미한다.
플렉서블 광학 적층체(100)의 두께는, 플렉서블 광학 적층체(100)에 요구되는 기능 및 용도 등에 따라 다르기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 20㎛ 이상 500㎛ 이하이고, 바람직하게는 50㎛ 이상 300㎛ 이하, 보다 바람직하게는 70㎛ 이상 200㎛ 이하이다. 플렉서블 광학 적층체(100)의 두께는, 표시 영역에서의 두께일 수 있다.
플렉서블 광학 적층체(100)의 면 방향의 형상이 장방형인 경우, 장변의 길이는, 예를 들면 10㎜ 이상 1400㎜ 이하여도 좋고, 바람직하게는 50㎜ 이상 600㎜ 이하이고, 보다 바람직하게는 50㎜ 이상 200㎜ 이하이다. 단변의 길이는, 예를 들면 5㎜ 이상 800㎜ 이하이고, 바람직하게는 30㎜ 이상 500㎜ 이하이고, 보다 바람직하게는 30㎜ 이상 300㎜ 이하이고, 더 바람직하게는 40㎜ 이상 200㎜ 이하이다.
플렉서블 광학 적층체(100)는, 예를 들면 표시 장치 등에 이용할 수 있다. 표시 장치는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 유기 일렉트로 루미네선스(유기 EL) 표시 장치, 무기 일렉트로 루미네선스(무기 EL) 표시 장치, 액정 표시 장치, 전계 발광 표시 장치 등을 들 수 있다. 플렉서블 광학 적층체(100)는 굴곡 가능하기 때문에, 플렉서블 디스플레이에 바람직하다.
(착색층)
착색층(130)은, 플렉서블 광학 적층체(100)의 평면시에서의 비표시 영역(102)에 형성되고, 바람직하게는 플렉서블 광학 적층체(100)의 평면시에서, 플렉서블 광학 적층체(100)의 주연부의 적어도 일부에 마련되고, 보다 바람직하게는 도 1에 나타내는 비표시 영역(102)을 형성하도록 플렉서블 광학 적층체(100)의 주연부 전체에 마련된다. 플렉서블 광학 적층체(100)의 주연부를 테두리하도록 착색층(130)이 마련됨으로써, 착색층(130)이 프레임과 같이 시인되므로 디자인성을 향상시킬 수 있다.
착색층(130)은, 플렉서블 광학 적층체(100)의 두께 방향에서, 복수의 광학 부재 중 적어도 하나의 광학 부재와 점착제층 사이에 형성될 수 있고, 바람직하게는 복수의 광학 부재 중 적어도 하나의 광학 부재의 점착제층 측 표면에, 후술하는 첩합층과 분리층 및 보호층의 적어도 하나를 개재하여 형성된다.
착색층(130)의 두께는, 예를 들면 3㎛ 이하일 수 있다. 착색층(130)의 두께가 3㎛ 이하인 경우, 점착제층에 의해 착색층(130)의 단차가 흡수되기 쉬워져, 단차(103)가 작아지기 쉬운 경향이 있다. 또한, 착색층(130)의 두께가 3㎛ 이하인 경우, 첩합 공정에서 기포의 혼입이 억제되기 쉬워져, 습열 환경 하에서 플렉서블 광학 적층체에 기포가 발생하기 어려워지는 경향이 있다. 착색층(130)의 두께는, 단차를 저감하는 관점 및 첩합 공정에서의 기포 혼입의 억제의 관점에서 바람직하게는 2.5㎛ 이하, 보다 바람직하게는 2㎛ 이하, 더 바람직하게는 1.5㎛ 이하이다. 착색층(130) 단독의 두께는, 예를 들면 0.5㎛ 이상이어도 좋고, 광학 밀도를 높이는 관점에서 바람직하게는 0.7㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상, 더 바람직하게는 1.2㎛ 이상이다. 착색층(130) 단독의 광학 밀도는, 예를 들면 1.5 이상이어도 좋고, 바람직하게는 1.8 이상, 보다 바람직하게는 2.5 이상, 더 바람직하게는 3 이상, 특히 바람직하게는 3.5 이상이다. 착색층(130)이 테이퍼부를 가질 경우, 착색층(130)의 두께는, 착색층(130)의 최대 두께일 수 있다.
플렉서블 광학 적층체(100)는, 착색층이, 광학 부재의 적층 방향으로 이간하여 2층 이상 형성되어 있어도 된다. 예를 들면 플렉서블 광학 적층체(100)는, 광학 부재(110)의 점착제층(140) 측에 형성되어 있는 착색층(130)과, 광학 부재(120)의 점착제층(140) 측에 형성되어 있는 착색층을 구비하고 있어도 된다. 착색층이 광학 부재의 적층 방향으로 이간하여 2층 이상 형성될 경우, 광학 부재의 적층 방향에서의 착색층의 수는, 예를 들면 2층 또는 3층 또는 4층 또는 5층이어도 좋고, 바람직하게는 2층 또는 3층 또는 4층이며, 보다 바람직하게는 2층 또는 3층이다. 착색층이 광학 부재의 적층 방향으로 이간하여 형성된다는 것은, 착색층과 착색층 사이에 착색층 이외의 층이 적어도 1층 개재하여 형성되는 것을 말한다.
착색층이 광학 부재의 적층 방향으로 이간하여 2층 이상 형성되어 있을 경우, 착색층의 합계 두께는, 예를 들면 5㎛ 이하여도 좋고, 단차 저감의 관점에서 바람직하게는 4㎛ 이하, 더 바람직하게는 3㎛ 이하이다. 착색층의 합계 두께는, 예를 들면 1㎛ 이상이어도 좋고, 광학 밀도를 높이는 관점에서 바람직하게는 2㎛ 이상이다.
착색층(130)은, 착색제를 포함하는 착색층을 미리 형성하고, 이것을 광학 부재 상에 전사(轉寫)하는 방법(이하, 전사법이라고도 함)에 의해 형성할 수 있다. 또한, 착색층(130)은, 잉크 또는 도료를 이용한 인쇄법, 금속 안료의 분말을 이용한 증착법, 포토리소그래피법 등에 의해 광학 부재 상에 직접 형성할 수도 있다. 착색층(130)을 형성하는 방법으로서는, 단차를 저감하기 쉬워지기 때문에, 전사법 및 포토리소그래피법이 바람직하다.
전사법에서는, 유리판 등의 지지체 상에 후술하는 분리층을 형성하고, 이 분리층 상에 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 이용하여 포토리소그래피법에 의해 착색층(130)을 형성하고, 그 다음에 지지체를 박리하여 노출시킨 분리층 측의 면과 광학 부재를 첩합층을 개재하여 첩합함으로써, 착색층(130)을 광학 부재에 전사할 수 있다. 포토리소그래피법에서는, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 분리층에 도포하고, 감광성 수지 조성물의 도막을 노광하고, 그 다음에 현상하고, 그 후, 소성을 행할 수 있다. 노광 광원으로서는, 파장이 250㎚ 이상 450㎚ 이하인 광을 발산하는 수은 증기 아크, 탄소 아크, Xe 아크 등을 사용할 수 있다.
착색층(130)이 활성 에너지선 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함할 경우, 착색층(130)은 단층으로 구성할 수 있다. 착색층이 활성 에너지선 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함할 경우, 착색층(130)은, 광학 밀도가 두께 1㎛당 예를 들면 1.8 이상이어도 좋고, 바람직하게는 2.0 이상, 보다 바람직하게는 2.1 이상, 더 바람직하게는 2.2 이상일 수 있다.
활성 에너지선 경화성 수지 조성물은, 차폐성을 높이는 관점에서 바람직하게는 착색제를 포함한다. 착색제로서는, 예를 들면, 아세틸렌 블랙 등의 카본 블랙, 철흑, 이산화티타늄, 아연화, 벵갈라, 크롬 버밀리언, 군청, 코발트 블루, 황납, 티탄 옐로우 등의 무기 안료; 프탈로시아닌 블루, 인단트렌 블루, 이소인돌리논 옐로우, 벤지딘 옐로우, 퀴나크리돈 레드, 폴리아조 레드, 페릴렌 레드, 아닐린 블랙 등의 유기 안료 또는 염료; 알루미늄, 황동 등의 인편상(鱗片狀) 박편으로 이루어지는 금속 안료; 이산화티타늄 피복 운모, 염기성 탄산납 등의 인편상 박편으로 이루어지는 진주 광택 안료(펄 안료) 등을 들 수 있다.
착색층(130)의 색은 특별히 한정되지 않고, 용도나 디자인 등에 따라 적절히 선택하면 된다. 착색층(130)의 색으로서는, 흑색, 백색, 적색, 감색, 은색, 금색 등을 들 수 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 착색층(130)은, 표시 영역(101) 측의 두께가 작아지도록 단부의 단면 형상이 테이퍼 형상인 테이퍼부(131)를 갖고 있어도 된다. 착색층(130)이 테이퍼부(131)를 가짐으로써, 단차가 작아지기 쉬워, 점착제층(140)을 첩합할 때에 기포의 혼입이 억제되기 쉬워지는 경향이 있다. 착색층(130)이 테이퍼부(131)를 가질 경우, 테이퍼부(131)의 폭(W), 즉 착색층(130)의 표시 영역(101) 측의 단부로부터 착색층(130)의 최대 두께가 되는 점(P)까지의 폭(W)은, 예를 들면 2㎛ 이하여도 좋고, 바람직하게는 1.4㎛ 이상 2.0㎛ 이하이다. 착색층(130)은, 표시 영역(101)으로부터 2㎛ 떨어진 점의 광학 밀도를 5 이상, 바람직하게 6 이상, 또한 두께를 예를 들면 1.4㎛ 이상 2.0㎛ 이하로 할 수 있다.
착색층(130)은, 비표시 영역(102)과 표시 영역(101)과의 경계에서의 광 누설을 억제하는 관점에서 바람직하게는, 표시 영역(101) 측의 단부로부터 0.5㎛ 이상 떨어진 점의 광학 밀도를 3.0 이상 확보한다.
착색층(130)은, 비표시 영역(102)과 표시 영역(101)과의 경계에서의 광 누설을 억제하는 관점에서, 표시 영역(101) 측의 영역으로부터 0.5㎛ 이상 2㎛ 이하의 폭의 범위 내에서 사면(斜面)을 형성할 수 있다. 착색층(130)은, 사면으로부터 비표시 영역(102) 측의 영역에서는, 균일한 두께를 가질 수 있다.
테이퍼부를 형성하는 수단으로서는, 예를 들면 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 이용하여 포토리소그래피법에 의해 착색층을 형성하는 것 등을 들 수 있다.
(분리층)
분리층은, 지지체와 착색층을 분리하기 쉽게 하기 위한 기능을 갖는다. 분리층은, 예를 들면 무기물층 또는 유기물층일 수 있다. 무기물층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면 실리콘 산화물을 들 수 있다. 유기물층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면 (메타)아크릴계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 폴리이미드계 수지 조성물 등을 이용할 수 있다. 지지체로부터 분리된 착색층 및 분리층은, 그 분리층 측을, 첩합층을 개재하여 광학 부재에 전사할 수 있다. 분리층의 두께는, 예를 들면 0.01㎛ 이상 1.0㎛ 이하여도 좋고, 바람직하게는 0.05㎛ 이상 0.5㎛ 이하이다. 플렉서블 광학 적층체가 분리층을 가질 경우, 분리층은, 분리층의 착색층 측과는 반대 측의 면과 광학 부재가 첩합층을 개재하여 첩합될 수 있다.
(보호층)
플렉서블 광학 적층체(100)는, 상술한 분리층과 착색층(130) 사이에 보호층을 더 포함할 수 있다. 보호층은, 유기 절연막 또는 무기 절연막의 적어도 어느 것을 포함하는 층이어도 좋고, 이들 막은, 스핀 코팅법, 스퍼터링법, 증착법 등에 의해 착색층을 형성하기 전에 분리층 상에 형성할 수 있다.
(광학 부재)
광학 부재(110, 120)는 각각, 통상의 화상 표시 장치에서 이용되고 있는 구성 요소여도 좋고, 예를 들면 전면판, 편광판 및 하부 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있다. 광학 부재(110, 120)는 각각, 단층이어도 복층이어도 좋다.
(전면판)
전면판은, 광을 투과 가능한 판상체이면, 재료 및 두께는 한정되지 않고, 또한 단층 구조여도 다층 구조여도 좋고, 유리제의 판상체(예를 들면, 유리판, 유리 필름 등), 수지제의 판상체(예를 들면, 수지판, 수지 시트, 수지 필름 등), 및 유리제의 판상체와 수지제의 판상체와의 적층체가 예시된다. 전면판은, 화상 표시 장치의 시인 측의 최표면을 구성하는 층일 수 있다.
유리판으로서는, 디스플레이용 강화 유리가 바람직하게 이용된다. 유리판의 두께는, 예를 들면 20㎛ 이상 1000㎛ 이하이다. 유리판을 이용함으로써, 우수한 기계적 강도 및 표면 경도를 갖는 광학 부재를 구성할 수 있다.
수지 필름으로서는, 광을 투과 가능한 수지 필름이면 한정되지 않는다. 예를 들면, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리(메타)아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르설폰, 폴리설폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아미드이미드 등의 고분자로 형성된 필름을 들 수 있다. 이들 고분자는, 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다. 플렉서블 광학 적층체(100)를 플렉서블 디스플레이에 이용할 경우에는, 우수한 가요성(可撓性)을 갖고, 높은 강도 및 높은 투명성을 갖도록 구성 가능한, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드 등의 고분자로 형성된 수지 필름이 바람직하게 이용된다.
전면판이 수지 필름인 경우, 수지 필름은, 기재 필름의 적어도 한쪽 면에 하드 코팅층을 마련하여 경도를 보다 향상시킨 필름이어도 된다. 하드 코팅층은, 기재 필름의 한쪽 면에 형성되어 있어도 좋고, 양쪽 면에 형성되어 있어도 좋다. 후술하는 화상 표시 장치가 터치 패널 방식의 화상 표시 장치인 경우에는, 전면판의 표면이 터치면이 되기 때문에, 하드 코팅층을 갖는 수지 필름이 바람직하게 이용된다. 하드 코팅층을 마련함으로써, 경도 및 스크래치성을 향상시킨 수지 필름으로 할 수 있다. 하드 코팅층은, 예를 들면, 자외선 경화형 수지의 경화층이다. 자외선 경화형 수지로서는, 예를 들면, (메타)아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아미드계 수지, 에폭시계 수지 등을 들 수 있다. 하드 코팅층은, 강도를 향상시키기 위해, 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 첨가제는 한정되지 않고, 무기계 미립자, 유기계 미립자, 또는 이들 혼합물을 들 수 있다. 수지 필름의 두께는, 예를 들면 30㎛ 이상 2000㎛ 이하이다.
상기 하드 코팅층의 시인 측에는, 내마모성을 향상시키거나, 피지 등에 의한 오염을 방지하기 위해, 내마모층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 복수의 광학 부재 중 하나가 전면판일 때, 전면판은, 내마모층을 가질 수 있고, 내마모층은, 전면판의 시인 측 표면을 구성하는 층일 수 있다. 내마모층은 불소 화합물 유래의 구조를 포함할 수 있다. 불소 화합물로서는 규소 원자를 갖고, 규소 원자에 알콕시기나 할로겐과 같은 가수분해성의 기를 갖는 화합물이 바람직하다. 가수분해성기가 탈수 축합 반응함으로써 도막을 형성할 수 있고, 또한 기재 표면의 활성 수소와 반응함으로써 내마모층의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한 불소 화합물은, 퍼플루오로알킬기나 퍼플루오로폴리에테르 구조를 가지면 발수성(撥水性)을 부여할 수 있으므로 바람직하다. 특히 바람직한 것은 퍼플루오로폴리에테르 구조와 탄소수 4 이상의 장쇄의 알킬기를 갖는 함(含)불소 폴리오르가노실록산 화합물이다. 불소 화합물로서는 2종류 이상의 화합물을 이용하는 것도 바람직하다. 또한 포함하는 것이 바람직한 불소 화합물로서는, 탄소수 2 이상의 알킬렌기, 및 퍼플루오로알킬렌기를 포함하는 함불소 오르가노실록산 화합물이다.
내마모층의 두께는, 예를 들면 1 ∼ 20㎚이다. 또한, 내마모층은 발수성을 갖고 있으며, 수접촉각이 예를 들면 110 ∼ 125° 정도이다. 활락법(滑落法)으로 측정한 접촉각 히스테리시스 및 활락각은, 각각 3 ∼ 20° 정도, 2 ∼ 55° 정도이다. 또한, 내마모층은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 실라놀 축합 촉매, 산화 방지제, 방청제, 자외선 흡수제, 광안정제, 곰팡이 방지제, 항균제, 생물 부착 방지제, 소취제, 안료, 난연제, 대전 방지제 등, 각종 첨가제를 함유하고 있어도 된다.
내마모층과 하드 코팅층 사이에는 프라이머층을 마련해도 된다. 프라이머제로서는, 예를 들면 자외선 경화형, 열경화형, 습기 경화형, 혹은 2액 경화형의 에폭시계 화합물 등의 프라이머제가 있다. 또한, 프라이머제로서, 폴리아믹산을 이용해도 좋고, 실란커플링제를 이용하는 것도 바람직하다. 프라이머층의 두께는, 예를 들면 0.001 ∼ 2㎛이다.
내마모층과 하드 코팅층을 포함하는 적층체를 얻는 방법으로서는, 하드 코팅층 상에, 필요에 따라 프라이머제를 도포, 건조, 경화시켜 프라이머층을 형성시킨 후, 불소 화합물을 포함하는 조성물(이하, 내마모층 코팅용 조성물이라고도 함)을 도포, 건조함으로써 형성할 수 있다. 도포하는 방법으로서는, 예를 들면 딥 코팅법, 롤 코팅법, 바 코팅법, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법, 다이 코팅법, 그라비아 코터법 등을 들 수 있다. 또한, 프라이머제, 또는, 내마모층 코팅용 조성물을 도포하기 전에, 도포면을 플라스마 처리, 코로나 처리, 또는 자외선 처리 등의 친수화 처리를 실시하는 것도 바람직하다. 이 적층체는 전면판에 직접 적층할 수도 있고, 다른 투명 기재 상에 적층한 것을 접착제나 점착제를 이용하여 전면판에 첩합할 수도 있다.
전면판은, 화상 표시 장치의 전면을 보호하는 기능을 가질 뿐만 아니라, 터치 센서로서의 기능, 블루 라이트 컷 기능, 시야각 조정 기능 등을 갖는 것이어도 좋다.
(편광판)
편광판으로서는, 직선 편광판이어도 좋고, 원 편광판이어도 좋다. 직선 편광판으로서는, 이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름 혹은 연신층, 또는 이색성 색소를 도포하고 경화시킨 필름을 편광자로서 포함하는 필름 등을 들 수 있다. 이색성 색소로서, 구체적으로는, 요오드나 이색성의 유기 염료가 이용된다. 이색성 유기 염료에는, C.I.DIRECT RED 39 등의 디스아조 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료, 트리스아조, 테트라키스아조 등의 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료가 포함된다.
편광자로서 이용되는, 이색성 색소를 도포하고 경화시킨 필름으로서는, 액정성을 갖는 이색성 색소를 포함하는 조성물 또는 이색성 색소와 중합성 액정을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 얻어지는 층 등의 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 필름 등을 들 수 있다. 이색성 색소를 도포하고 경화시킨 필름은, 이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름, 또는 연신층에 비해, 굴곡 방향에 제한이 없기 때문에 바람직하다.
직선 편광판은, 편광자만으로 구성되어도 좋고, 편광자에 더하여, 열가소성 수지 필름, 기재, 배향막, 보호층을 더 포함하고 있어도 좋다. 직선 편광판의 두께는, 예를 들면 2㎛ 이상 100㎛ 이하이고, 바람직하게는 10㎛ 이상 60㎛ 이하이다.
(1) 연신 필름 또는 연신층을 편광자로서 구비하는 직선 편광판
이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름을 편광자로서 구비하는 직선 편광판에 대해서 설명한다. 편광자인, 이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름은, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 1축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색함으로써, 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 및 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정을 갖고, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 이러한 편광자를 그대로 직선 편광판으로서 이용해도 좋고, 그 편면 또는 양면에 후술하는 열가소성 수지 필름을 첩합한 것을 직선 편광판으로서 이용해도 좋다. 편광자의 두께는, 바람직하게는 2㎛ 이상 40㎛ 이하이고, 3㎛ 이상 10㎛ 이하여도 좋다.
폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외, 아세트산비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체가 이용된다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들면, 불포화카르복시산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화설폰산류, 암모늄기를 갖는 (메타)아크릴아미드류 등을 들 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85몰％ 이상 100몰％ 이하이며, 바람직하게는 98몰％ 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예를 들면, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1000 이상 10000 이하이며, 바람직하게는 1500 이상 5000 이하이다.
다음으로, 이색성 색소를 흡착시킨 연신층을 편광자로서 구비하는 직선 편광판에 대해서 설명한다. 편광자인, 이색성 색소를 흡착시킨 연신층은, 통상, 상기 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 도포액을 기재 필름 상에 도포하는 공정, 얻어진 적층 필름을 1축 연신하는 공정, 1축 연신된 적층 필름의 폴리비닐알코올계 수지층을 이색성 색소로 염색함으로써, 그 이색성 색소를 흡착시켜 편광자로 하는 공정, 이색성 색소가 흡착된 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다.
필요에 따라, 기재 필름을 편광자로부터 박리 제거해도 된다. 기재 필름의 재료 및 두께는, 후술하는 열가소성 수지 필름의 재료 및 두께와 마찬가지여도 된다.
연신 필름 또는 연신층인 편광자는, 그 편면 또는 양면에 열가소성 수지 필름이 첩합되어 있는 형태로 광학 적층체에 편성되어도 된다. 이 열가소성 수지 필름은, 편광자용의 보호 필름, 또는 위상차 필름으로서 기능할 수 있다. 열가소성 수지 필름은, 예를 들면, 쇄상 폴리올레핀계 수지(폴리프로필렌계 수지 등), 환상 폴리올레핀계 수지(노르보르넨계 수지 등) 등의 폴리올레핀계 수지; 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; (메타)아크릴계 수지; 또는 이들 혼합물 등으로 이루어지는 필름일 수 있다.
열가소성 수지 필름의 두께는, 박형화의 관점에서, 통상 300㎛ 이하이고, 바람직하게는 200㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하이고, 더 바람직하게는 80㎛ 이하이고, 더욱 더 바람직하게는 60㎛ 이하이고, 또한, 통상 5㎛ 이상이고, 바람직하게는 20㎛ 이상이다.
열가소성 수지 필름은 위상차를 갖고 있어도, 갖고 있지 않아도 좋다.
열가소성 수지 필름은, 예를 들면, 접착제층을 이용하여 편광자에 첩합할 수 있다.
(2) 이색성 색소를 도포하고 경화시킨 필름을 편광자로서 구비하는 직선 편광판
이색성 색소를 도포하고 경화시킨 필름을 편광자로서 구비하는 직선 편광판에 대해서 설명한다. 편광자로서 이용되는, 이색성 색소를 도포하고 경화시킨 필름은, 액정성을 갖는 이색성 색소를 포함하는 조성물, 또는 이색성 색소와 액정 화합물을 포함하는 조성물을 기재에 도포하고 경화하여 얻어지는 필름 등을 들 수 있다. 상기 필름은, 기재를 박리하거나 또는 기재와 함께 직선 편광판으로서 이용해도 좋고, 또는 그 편면 또는 양면에 열가소성 수지 필름을 갖는 구성으로 직선 편광판으로서 이용해도 좋다.
기재는 열가소성 수지 필름이어도 된다. 기재의 예 및 두께는, 상술한 열가소성 수지 필름의 설명에서 예시한 것과 동일해도 된다. 기재는, 적어도 한쪽 표면에 하드 코팅층, 반사 방지층, 또는 대전 방지층을 갖는 열가소성 수지 필름이어도 된다. 기재는, 편광자가 형성되지 않는 측의 표면에만, 하드 코팅층, 반사 방지층, 대전 방지층 등이 형성되어 있어도 된다. 기재는, 편광자가 형성되어 있는 측의 표면에만, 하드 코팅층, 반사 방지층, 대전 방지층 등이 형성되어 있어도 된다.
열가소성 수지 필름으로서는, 상기 연신 필름 또는 연신층을 편광자로서 구비하는 직선 편광판과 동일한 것을 들 수 있다. 열가소성 수지 필름은, 예를 들면, 접착제나 점착제를 이용하여 편광자에 첩합할 수 있다.
이색성 색소를 도포하고 경화시킨 필름은 얇은 것이 바람직하지만, 너무 얇으면 강도가 저하되어, 가공성이 떨어지는 경향이 있다. 상기 필름의 두께는, 통상 20㎛ 이하이고, 바람직하게는 5㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하이다.
이색성 색소를 도포하고 경화시킨 필름으로서는, 구체적으로는, 일본 특허공개 2013-37353호 공보나 일본 특허공개 2013-33249호 공보 등에 기재된 것을 들 수 있다.
편광판은, 직선 편광판과 위상차 필름을 구비한 원 편광일 수 있다. 직선 편광판의 흡수축과 위상차층의 지상축이 소정의 각도가 되도록 직선 편광층과 위상차층이 배치된 원 편광판은, 반사 방지 기능을 발휘할 수 있다. 위상차층이 λ／4판을 포함할 경우, 직선 편광판의 흡수축과 λ／4판의 지상축이 이루는 각도는, 45° ± 10°일 수 있다. 직선 편광판과 위상차층은 접착제나 점착제에 의해 첩합되어 있어도 된다.
(하부 구조)
하부 구조로서는, 예를 들면 터치 센서 패널 등을 들 수 있다. 터치 센서 패널은 편광판의 전면판 측과는 반대 측, 또는 편광판과 전면판 사이에 배치될 수 있다. 터치 센서 패널로서는, 터치된 위치를 검출 가능한 센서이면, 검출 방식은 한정되지 않고, 저항막 방식, 정전 용량 결합 방식, 광센서 방식, 초음파 방식, 전자 유도 결합 방식, 표면 탄성파 방식 등의 터치 센서 패널이 예시된다. 저비용이므로, 저항막 방식, 정전 용량 결합 방식의 터치 센서 패널이 바람직하게 이용된다.
저항막 방식의 터치 센서 패널의 일례는, 서로 대향 배치된 한 쌍의 기판과, 그들 한 쌍의 기판 사이에 협지(挾持)된 절연성 스페이서와, 각 기판의 내측의 전면에 저항막으로서 마련된 투명 도전막과, 터치 위치 검지 회로에 의해 구성되어 있다. 저항막 방식의 터치 센서 패널을 마련한 화상 표시 장치에서는, 전면판의 표면이 터치되면, 대향하는 저항막이 단락(短絡)되어, 저항막에 전류가 흐른다. 터치 위치 검지 회로가, 이때의 전압의 변화를 검지하고, 터치된 위치가 검출된다.
정전 용량 결합 방식의 터치 센서 패널의 일례는, 기판과, 기판의 전면에 마련된 위치 검출용 투명 전극과, 터치 위치 검지 회로에 의해 구성되어 있다. 정전 용량 결합 방식의 터치 센서 패널을 마련한 화상 표시 장치에서는, 전면판의 표면이 터치되면, 터치된 점에서 인체의 정전 용량을 통해 투명 전극이 접지된다. 터치 위치 검지 회로가, 투명 전극의 접지를 검지하고, 터치된 위치가 검출된다.
(점착제층)
점착제층(140)은, 광학 부재(110)와 광학 부재(120) 사이에 개재하여 이들을 첩합하는 층이다.
점착제층은, (메타)아크릴계, 고무계, 우레탄계, 에스테르계, 실리콘계, 폴리비닐에테르계와 같은 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물로 구성할 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 내후성(耐候性), 내열성 등이 우수한 (메타)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물이 바람직하다. 점착제 조성물은, 활성 에너지선 경화형, 열경화형이어도 된다.
점착제 조성물에 이용되는 (메타)아크릴계 수지(베이스 폴리머)로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산이소옥틸, (메타)아크릴산2-에틸헥실과 같은 (메타)아크릴산에스테르의 1종 또는 2종 이상을 모노머로 하는 중합체 또는 공중합체가 바람직하게 이용된다. 베이스 폴리머에는, 극성 모노머를 공중합시키는 것이 바람직하다. 극성 모노머로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산, (메타)아크릴산2-히드록시프로필, (메타)아크릴산히드록시에틸, (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트와 같은, 카르복시기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등을 갖는 모노머를 들 수 있다.
점착제 조성물은, 상기 베이스 폴리머만을 포함하는 것이어도 좋지만, 통상은 가교제를 더 함유한다. 가교제로서는, 2가 이상의 금속 이온으로서, 카르복시기와의 사이에서 카르복시산 금속염을 형성하는 것; 폴리아민 화합물로서, 카르복시기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것; 폴리에폭시 화합물이나 폴리올로서, 카르복시기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 것; 폴리이소시아네이트 화합물로서, 카르복시기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것이 예시된다. 그 중에서도, 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하다.
활성 에너지선 경화형 점착제 조성물이란, 자외선이나 전자선과 같은 활성 에너지선의 조사를 받아 경화되는 성질을 갖고 있으며, 활성 에너지선 조사 전에 있어서도 점착성을 가져 필름 등의 피착체에 밀착시킬 수 있고, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화되어 밀착력의 조정을 할 수 있는 성질을 갖는 점착제 조성물이다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 자외선 경화형인 것이 바람직하다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 베이스 폴리머, 가교제에 더하여, 활성 에너지선 중합성 화합물을 더 함유한다. 또한 필요에 따라, 광중합개시제나 광증감제 등을 함유시킬 경우도 있다.
점착제 조성물은, 광산란성을 부여하기 위한 미립자, 비드(수지 비드, 유리 비드 등), 유리 섬유, 베이스 폴리머 이외의 수지, 점착성 부여제, 충전제(금속 분말이나 기타 무기 분말 등), 산화 방지제, 자외선 흡수제, 염료, 안료, 착색제, 소포제, 부식 방지제, 광중합개시제 등의 첨가제를 포함할 수 있다.
상기 점착제 조성물의 유기 용제 희석액을 기재 상에 도포하고, 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물을 이용했을 경우에는, 형성된 점착제층(140)에, 활성 에너지선을 조사함으로써 원하는 경화도를 갖는 경화물로 할 수 있다.
점착제층(140)의 두께는, 착색층(130)에 의해 생기는 단차를 흡수하는 관점에서 착색층(130)의 두께보다 두꺼운 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4㎛ 이상이고, 더 바람직하게는 5㎛ 이상이다. 점착제층(140)의 두께는, 굴곡성의 관점에서 바람직하게는 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50㎛ 이하이다. 점착제층(140)의 두께는, 점착제층(140)의 최대 두께로 한다.
(첩합층)
첩합층은, 점착제 또는 접착제로 구성되는 층이다. 첩합층은, 상술한 분리층 또는 보호층과 광학 부재를 첩합하기 위해 배치된다. 첩합층의 재료가 되는 점착제는, 상술한 점착제 조성물을 이용할 수 있고, 다른 점착제, 예를 들면 점착제층의 재료와는 다른 (메타)아크릴계 점착제, 스티렌계 점착제, 실리콘계 점착제, 고무계 점착제, 우레탄계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 에폭시계 공중합체 점착제 등을 이용할 수도 있다.
첩합층의 재료가 되는 접착제로서는, 예를 들면 수계 접착제, 활성 에너지선 경화형 접착제 등 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 형성할 수 있다. 수계 접착제로서는, 예를 들면 폴리비닐알코올계 수지 수용액, 수계 2액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제는, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 경화되는 접착제이며, 예를 들면 중합성 화합물 및 광중합성 개시제를 포함하는 접착제, 광반응성 수지를 포함하는 접착제, 바인더 수지 및 광반응성 가교제를 포함하는 접착제 등을 들 수 있다. 상기 중합성 화합물로서는, 광경화성 에폭시계 모노머, 광경화성 아크릴계 모노머, 광경화성 우레탄계 모노머 등의 광중합성 모노머, 및 이들 모노머에 유래하는 올리고머 등을 들 수 있다. 상기 광중합개시제로서는, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사하여 중성 라디칼, 음이온 라디칼, 양이온 라디칼과 같은 활성종을 발생하는 물질을 포함하는 화합물을 들 수 있다.
첩합층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 첩합층으로서 점착제층을 사용할 경우, 10㎛ 이상인 것이 바람직하고, 15㎛ 이상이어도 좋고, 20㎛ 이상이어도 좋고, 25㎛ 이상이어도 좋고, 통상 200㎛ 이하이고, 100㎛ 이하여도 좋고, 50㎛ 이하여도 좋다. 첩합층으로서 접착제층을 사용할 경우, 첩합층의 두께는, 0.1㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이상이어도 좋고, 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5㎛ 이하여도 좋다.
(플렉서블 광학 적층체의 제조 방법)
플렉서블 광학 적층체(100)의 제조 방법은, 예를 들면 착색층을 전사법에 의해 형성하는 전사 공정을 포함하는 제조 방법일 수 있다. 전사 공정을 포함하는 플렉서블 광학 적층체(100)의 제조 방법은, 예를 들면, 지지체(134)를 준비하는 공정[도 5의 (a)]과, 지지체(134)의 한쪽 면에 분리층(133)을 형성하는 공정[도 5의 (b)]과, 분리층(133)의 지지체(134) 측과는 반대 측의 면에 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 도포하여 활성 에너지선 경화성 수지 조성물의 도막(130a)을 형성하는 공정[도 5의 (c)]과, 포토리소그래피법에 의해 착색층(130)을 형성하는 공정[도 5의 (d)]과, 착색층(130) 상에 공정 필름(135)을 첩합하는 공정[도 5의 (e)]과, 지지체(134)를 박리하는 공정[도 5의 (f)]과, 착색층(130)의 분리층(133) 측을 첩합층(136)을 개재하여 제1 광학 부재(110)에 첩합하여 착색층(130)을 전사하는 공정[도 5의 (g)]과, 공정 필름(135)을 박리하는 공정[도 5의 (h)]과, 점착제층(140)을 분리층(133)의 착색층(130) 측에 첩합하는 공정[도 5의 (i)]과, 제2 광학 부재(120)를 점착제층(140)을 개재하여 첩합하여 플렉서블 광학 적층체(100)를 얻는 공정[도 5의 (j)]을 포함할 수 있다.
지지체(134)의 한쪽 면에 분리층(133)을 형성하는 공정[도 5의 (b)]에서, 분리층(133) 상에 보호층을 더 형성할 수 있다.
포토리소그래피법에 의해 착색층(130)을 형성하는 공정[도 5의 (d)]에서, 분리층(133) 상에 착색층(130)을 형성하는 방법은, 상술한 설명과 같으며, 포토리소그래피법을 들 수 있다. 또한, 착색층(130)을 형성한 후, 착색층(130)을 피복하도록 평탄화층을 더 형성할 수 있다. 평탄화층은 형성되지 않아도 된다.
지지체(134)로서는, 예를 들면 유리판 등을 들 수 있다. 제1 광학 부재(110)는, 전면판 또는 원 편광판일 수 있다. 제1 광학 부재(110)가 전면판인 경우, 제2 광학 부재(120)는 원 편광판일 수 있다. 제1 광학 부재(110)가 원 편광판인 경우, 제2 광학 부재(120)는 전면판일 수 있다. 공정 필름(135)으로서는, 예를 들면 열가소성 수지 필름을 이용할 수 있다.
착색층의 전사 시, 착색층은, 접착제나 점착제를 이용하여 광학 부재에 첩합할 수 있다. 광학 부재, 점착제층, 착색층의 첩합은, 공지된 라미네이터, 롤, 셀 접합기 등의 장치를 이용하여 행할 수 있다. 광학 부재, 점착제층, 착색층의 첩합면은 코로나 처리나 플라스마 처리 등의 표면 처리를 실시할 수 있다.
(제1 실시형태)
제1 실시형태에 따른 플렉서블 광학 적층체는, 제1 광학 부재와, 점착제층과, 제2 광학 부재와, 점착제층과, 제3 광학 부재를 이 순으로 구비하고, 착색층은, 제1 광학 부재, 제2 광학 부재 및 제3 광학 부재 중 적어도 하나의 점착제층 측에 형성될 수 있다. 플렉서블 광학 적층체는, 분리층을 갖고 있어도 된다. 플렉서블 광학 적층체가 분리층을 가질 경우, 분리층은 착색층의 점착제층 측과는 반대 측에 배치된다. 점착제층 및 착색층에는 상술한 설명이 적용된다.
도 6을 참조하여, 제1 실시형태에 따른 플렉서블 광학 적층체(200)의 층 구성을 설명한다. 도 6의 (a) ∼ (k)에 나타내는 개략 단면도는, 이하의 층 구성 (1) ∼ (11)에 대응한다.
(1) 제1 광학 부재(201)／착색층(206)／점착제층(202)／제2 광학 부재(203)／점착제층(204)／제3 광학 부재(205)
(2) 제1 광학 부재(201)／착색층(206)／점착제층(202)／착색층(207)／제2 광학 부재(203)／점착제층(204)／제3 광학 부재(205)
(3) 제1 광학 부재(201)／착색층(206)／점착제층(202)／제2 광학 부재(203)／착색층(207)／점착제층(204)／제3 광학 부재(205)
(4) 제1 광학 부재(201)／착색층(206)／점착제층(202)／제2 광학 부재(203)／점착제층(204)／착색층(207)／제3 광학 부재(205)
(5) 제1 광학 부재(201)／점착제층(202)／착색층(206)／제2 광학 부재(203)／착색층(207)／점착제층(204)／제3 광학 부재(205)
(6) 제1 광학 부재(201)／점착제층(202)／착색층(206)／제2 광학 부재(203)／점착제층(204)／착색층(207)／제3 광학 부재(205)
(7) 제1 광학 부재(201)／점착제층(202)／제2 광학 부재(203)／착색층(206)／점착제층(204)／착색층(207)／제3 광학 부재(205)
(8) 제1 광학 부재(201)／착색층(206)／점착제층(202)／착색층(207)／제2 광학 부재(203)／착색층(208)／점착제층(204)／제3 광학 부재(205)
(9) 제1 광학 부재(201)／착색층(206)／점착제층(202)／착색층(207)／제2 광학 부재(203)／점착제층(204)／착색층(208)／제3 광학 부재(205)
(10) 제1 광학 부재(201)／착색층(206)／점착제층(202)／제2 광학 부재(203)／착색층(207)／점착제층(204)／착색층(208)／제3 광학 부재(205)
(11) 제1 광학 부재(201)／점착제층(202)／착색층(206)／제2 광학 부재(203)／착색층(207)／점착제층(204)／착색층(208)／제3 광학 부재(205).
도 6 중, 제1 광학 부재(201) 측이 시인 측이 되지만, 단차는 도시하지 않았다. 도 6 중, 첩합층은 도시하지 않았다. 또한, 도 6 중, 분리층은 도시되어 있지 않지만, 플렉서블 광학 적층체(200)는 분리층을 갖고 있어도 된다. 플렉서블 광학 적층체(200)가 분리층을 가질 경우, 분리층은, 착색층의 점착제층 측과는 반대 측(착색층과 광학 부재 사이)에 배치된다.
제1 광학 부재(201), 제2 광학 부재(203) 및 제3 광학 부재(205)의 예시 및 바람직한 범위는, 상술한 광학 부재의 설명이 적용된다. 제1 광학 부재(201), 제2 광학 부재(203) 및 제3 광학 부재(205)의 조합으로서는, 예를 들면 전면판, 편광판 및 하부 구조의 조합이어도 좋고, 바람직하게는 전면판, 원 편광판 및 터치 센서 패널의 조합이다. 플렉서블 광학 적층체(200)가 전면판을 가질 경우, 전면판 측이 시인 측일 수 있다.
<화상 표시 장치>
본 발명에 따른 화상 표시 장치는, 상기 플렉서블 광학 적층체를 포함한다. 화상 표시 장치는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 유기 EL 표시 장치, 무기 EL 표시 장치, 액정 표시 장치, 전계 발광 표시 장치 등의 화상 표시 장치를 들 수 있다. 화상 표시 장치는 터치 패널 기능을 갖고 있어도 된다. 플렉서블 광학 적층체는, 굴곡 또는 절곡 등이 가능한 가요성을 갖는 화상 표시 장치에 바람직하다. 화상 표시 장치에서, 플렉서블 광학 적층체가 전면판을 가질 경우, 플렉서블 광학 적층체는, 전면판을 외측(화상 표시 소자 측과는 반대 측, 즉 시인 측)을 향하여, 화상 표시 장치의 시인 측에 배치된다.
본 발명에 따른 화상 표시 장치는, 스마트폰, 태블릿 등의 모바일 기기, 텔레비전, 디지털 포토 프레임, 전자 간판, 측정기나 계기류, 사무용 기기, 의료 기기, 전산 기기 등으로서 이용할 수 있다. 본 발명에 따른 화상 표시 장치는, 우수한 플렉서블성을 갖기 때문에, 플렉서블 디스플레이 등에 바람직하다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 예 중의 「％」 및 「부」는, 특기하지 않는 한, 질량％ 및 질량부이다.
[광학 밀도의 측정]
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체를, OD Meter(X-Rite사, Model명: 361T)에 터치 센서 패널 측이 발광부, 전면판 측이 수광부가 되도록 설치했다. 설치한 광학 적층체의 비표시 영역의 광학 밀도(OD치)를 측정했다.
[단차 측정]
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체의 샘플을, 전면판 측을 외측(상면)으로 하여 소다 라임 유리 상에 고정했다. 고정한 샘플의 비표시 영역과 표시 영역의 단차를, 간섭형 현미경을 이용하여 측정했다. 측정 배율은 10배, 측정 모드는 VSI 모드(수직 주사 간섭계)로 했다. 스캔 범위는, 샘플의 두께 방향으로 50㎛의 범위로 하고, 고저차가 가장 커지는 값을 비표시 영역과 표시 영역의 단차로 했다.
[내습열성 시험]
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체를 온도 60도, 상대 습도 90％의 환경 하에 250시간 정치했다. 그 후, 광학 적층체의 점착제층의 전면판 측 표면을, 광학 현미경(Olympus Corporation 제조)으로 관찰하여, 발생한 기포의 수를 카운트하고, 기포의 치수를 측정했다.
[외관 평가]
형광등의 반사광에 의해, 비표시 영역과 표시 영역과의 경계 부근을 관찰했다.
단차가 시인되지 않을 경우에는 A, 단차가 시인되었을 경우에는 B로 했다.
도 7에, 실시예 8 및 비교예 1의 형광등의 반사광에 의한 단차의 관찰상을 나타낸다. 도 7의 (a)에 나타내는 실시예 8의 관찰상에서는 단차가 시인되지 않지만, 도 7의 (b)에 나타내는 비교예 1의 관찰상에서는 단차(흑색 착색층의 가장자리)가 하얗게 빛나 시인된다.
[전면판]
기재 필름의 양면에 하드 코팅층이 형성된 두께 70㎛의 전면판(기재 필름 50㎛, 각 하드 코팅층 10㎛, 종 179㎜ × 횡 106㎜)을 준비했다.
[점착제층]
양면 세퍼레이터 부착 아크릴계 점착제 시트 A(점착제층 두께: 5㎛, LINTEC Corporation 제조)를 준비했다.
[터치 센서 패널]
두께: 33㎛,
층 구성: 터치 센서 패턴(ITO와 아크릴계 수지 조성물의 경화층과의 적층체, 두께 7㎛)／접착제층(두께 3㎛)／환상 올레핀계 수지 필름(두께 23㎛)
[감광성 수지 조성물의 조제]
카본 블랙을 함유하는 활성 에너지선 경화형의 감광성 수지 조성물(Samsung SDI사 제조 「CR-BK0951L」)
[착색층 형성용 조성물(흑색)의 조제]
(잉크 성분)
아세틸렌 블랙 10.0질량％
폴리에스테르 80.0질량％
글루타르산디메틸에스테르 2.5질량％
숙신산 2.0질량％
이소포론 5.5질량％
(경화제)
지방족 폴리이소시아네이트 75.0질량％
아세트산에틸 25.0질량％
(용매)
이소포론
(조제 방법)
잉크 성분 100질량부에 대해 경화제를 10질량부, 용매를 10질량부 첨가하고, 교반하여, 착색층 형성용 조성물(흑색)을 얻었다.
[착색층 적층체 1의 제작]
아크릴계 수지를 유리판에 코팅하여 분리층을 형성했다. 다음으로, 분리층 상에 상술한 감광성 수지 조성물을 소성 후의 두께가 2.4㎛가 되도록 도포하고, 자외선을 조사한 후, 현상하고, 소성함으로써 착색층을 형성했다. 착색층 상에, 박리 가능한 공정 필름을 첩합했다. 이와 같이 하여, 유리판／분리층／착색층／공정 필름의 층 구성을 갖는 착색층 적층체 1을 얻었다.
[착색층 적층체 2의 제작]
상술한 착색층 적층체 1의 제작에 있어서, 감광성 수지 조성물을 소성 후의 두께가 1.2㎛가 되도록 도포한 것 이외에는, 착색층 적층체 1의 제작과 마찬가지로 하여 착색층 적층체 2를 얻었다.
[원 편광판의 제작]
두께 25㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름에 광배향막을 형성한 후, 이색성 색소와 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물을 광배향막 상에 도포하고, 배향, 경화시켜 두께 2.5㎛의 편광자를 얻었다. 상기 편광자 상에, 아크릴계 수지 조성물을 도포하고, 경화시켜 두께 1㎛의 오버코팅층을 얻었다. 상기 오버코팅층 상에, 액정 화합물이 중합하여 경화된 층을 포함하는 위상차 필름[두께 16㎛, 층 구성: 점착제층(두께 5㎛)／액정 화합물이 경화된 층 및 배향막으로 이루어지는 λ／4판(두께 3㎛)／점착제층(두께 5㎛)／액정 화합물이 경화된 층 및 배향막으로 이루어지는 포지티브 C 플레이트(두께 3㎛)]을 첩합했다. 이와 같이 하여 제작한 원 편광판(「TAC／편광자／위상차 필름」의 층 구성, 두께 44.5㎛, 종 179㎜ × 횡 106㎜)을 얻었다.
<실시예 1>
상술한 착색층 적층체 1로부터 유리판을 제거하고, 노출된 분리층의 표면과, 전면판의 한쪽 면을 첩합층을 개재하여 첩합했다. 첩합층에는, 두께가 25㎛인 아크릴계 점착제층을 이용했다. 그 다음에 착색층 적층체 1로부터 공정 필름을 제거하고, 노출시킨 착색층 측의 면과, 한쪽 면으로부터 세퍼레이터를 제거하여 노출시킨 아크릴계 점착제 시트 A의 점착제층을 첩합했다. 첩합한 아크릴계 점착제 시트 A로부터 나머지 세퍼레이터를 제거하여 노출시킨 점착제층과, 원 편광판의 TAC 측의 면을 첩합했다. 원 편광판의 위상차 필름 측에, 한쪽 세퍼레이터를 제거하여 노출시킨 추가적인 아크릴계 점착제 시트 A의 점착제층을 첩합했다. 원 편광판에 첩합한 추가적인 아크릴계 점착제 시트 A로부터 나머지 세퍼레이터를 제거하여 노출시킨 점착제층과, 터치 센서 패널을 첩합했다. 또 각 첩합면에는 코로나 처리를 실시했다.
이와 같이 하여, 전면판／첩합층／분리층／제1 착색층／점착제층／원 편광판／점착제층／터치 센서 패널의 층 구성(도 6의 (a)에 상당)을 갖는 광학 적층체를 제작했다. 착색층은, 비표시 영역을 형성하도록 광학 적층체의 주연부 전체에 형성되어 있었다.
얻어진 광학 적층체에 대해서, 광학 밀도의 측정, 단차 측정 및 기포 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1 중, 착색층의 배치면은, 전면판을 상측으로 했을 때에, 분리층을 개재하여 배치되는 광학 부재의 면을 나타낸다.
<실시예 2>
표 1에 나타내는 착색층의 구성 및 두께가 되도록 착색층 적층체 1을 착색층 적층체 2로 바꾸어 착색층을 적층한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 2의 광학 적층체(도 6의 (b)에 상당하는 층 구성을 가짐)를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대해서, 광학 밀도의 측정, 단차 측정 및 기포 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 3 ∼ 11>
표 1에 나타내는 착색층의 구성이 되도록 착색층을 적층한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여, 실시예 3 ∼ 11의 광학 적층체(각각 도 6의 (c) ∼ (k)에 상당하는 층 구성을 가짐)를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대해서, 광학 밀도의 측정, 단차 측정 및 기포 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 1>
전면판의 한쪽 면에, 착색층 형성용 조성물(흑색)을 잉크로서 이용하여 460메쉬의 스크린을 사용하여 스크린 인쇄에 의해, 건조 후의 도포 두께가 5.5㎛가 되는 토출량의 인쇄를 행하여 15분간 건조해서, 두께 5.5㎛의 인쇄층으로 이루어지는 착색층을 형성하고, 착색층 부착 전면판을 얻었다.
다음으로, 착색층 부착 전면판의 착색층 측과 원 편광판의 기재층(TAC) 측을 점착제층을 개재하여 첩합했다. 그 다음에, 위상차 필름 측에 터치 센서 패널을 점착제층을 개재하여 첩합했다.
이와 같이 하여, 전면판／제1 착색층／점착제층／원 편광판／점착제층／터치 센서 패널을 이 순으로 구비하는 광학 적층체를 제작했다.
얻어진 광학 적층체에 대해서, 광학 밀도의 측정, 단차 측정 및 기포 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
100, 200: 플렉서블 광학 적층체 101: 표시 영역
102: 비표시 영역 103: 단차
110, 120: 광학 부재 130: 착색층
130a: 도막 131: 테이퍼부
133: 분리층 134: 지지체
135: 공정 필름 136: 첩합층
140: 점착제층 201, 203, 205: 광학 부재
202, 204: 점착제층 206, 207, 208: 착색층
P: 최대 두께가 되는 점 W: 테이퍼부의 폭

Claims (11)

  1. 복수의 광학 부재와, 착색층을 구비하는 플렉서블 광학 적층체로서,
    상기 복수의 광학 부재는 점착제층을 개재하여 적층되고,
    평면시에서 표시 영역과 비표시 영역으로 구별되고,
    상기 착색층은, 상기 비표시 영역에 형성되고,
    시인 측의 최외면에서, 상기 표시 영역과 상기 비표시 영역의 단차는 1.2㎛ 이하인, 플렉서블 광학 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 착색층은, 상기 복수의 광학 부재 중 적어도 하나의 광학 부재와 상기 점착제층 사이에 형성되어 있는, 플렉서블 광학 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 착색층은, 상기 복수의 광학 부재의 적층 방향으로 이간하여 2층 이상 형성되어 있는, 플렉서블 광학 적층체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 착색층의 합계 두께는 5㎛ 이하인, 플렉서블 광학 적층체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비표시 영역의 광학 밀도는 5.0 이상인, 플렉서블 광학 적층체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 착색층은, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하는, 플렉서블 광학 적층체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    시인 측의 최외면에 내마모층을 갖는, 플렉서블 광학 적층체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 내마모층의 바로 아래에, 하드 코팅층을 갖는, 플렉서블 광학 적층체.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 복수의 광학 부재는, 전면판을 포함하고,
    상기 내마모층은, 상기 전면판의 시인 측 표면을 구성하는, 플렉서블 광학 적층체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 광학 부재는, 전면판, 편광판 및 하부 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인, 플렉서블 광학 적층체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 플렉서블 광학 적층체를 구비하는, 화상 표시 장치.
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