KR20220140426A - 적층체 - Google Patents

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KR20220140426A
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KR
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layer
film
bonding layer
glass plate
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KR1020220042746A
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도모야스 다케우치
천희 조
윤석 최
효동 김
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

[과제] 유리판과 제1 접합층과 편광자와 제2 접합층과 열가소성 수지 필름을 이 순서로 갖고, 내열 시험 후라도 편광도의 변화량이 작은 적층체, 그것을 포함하는 화상 표시 장치 및 적층체의 제조 방법을 제공하는 것.
[해결수단] 유리판, 제1 접합층 및 편광자가 이 순서로 적층되고, 유리판 및 편광자 모두가 제1 접합층에 직접적으로 접하여 적층되어 있고, 유리판의 두께는 100 ㎛ 이하이고, 제1 접합층의 두께는 10 ㎛ 이하이고, 제1 접합층은, 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화물 또는 감압 접착제 조성물을 포함하고, 편광자의 제1 접합층과는 반대측에 제2 접합층 및 열가소성 수지 필름이 이 순서로 적층되어 있는 적층체.

Description

적층체{LAMINATE}
본 발명은 적층체에 관한 것이며, 또한 그 제조 방법에도 관한 것이다.
액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치를 구성하는 광학 부재로서 편광판이 이용되고 있다. 특허문헌 1에는, 편광자와 접착층과 유리 필름을 포함하는 편광판이 제안되어 있다. 이 편광판을 구성하는 유리 필름은, 화상 표시 장치의 표시면에 있어서, 시인측 표면을 구성한다.
특허문헌 1: 국제 공개 제2013/175767호
편광자와 접착층과 유리 필름을 포함하는 편광판은, 내열 시험을 행하였을 때에 편광도가 크게 변화하는 경우가 있다.
본 발명은 유리판과 제1 접합층과 편광자를 이 순서로 갖고, 내열 시험 후에 편광도의 변화량이 작은 적층체, 그것을 포함하는 화상 표시 장치 및 적층체의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 이하의 적층체, 화상 표시 장치 및 적층체의 제조 방법을 제공한다.
[1] 유리판, 제1 접합층 및 편광자가 이 순서로 적층되고,
상기 유리판의 두께는 100 ㎛ 이하이고,
상기 제1 접합층의 두께는 10 ㎛ 이하이고,
상기 제1 접합층은, 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화물 또는 감압 접착제 조성물을 포함하는, 적층체.
[2] 상기 편광자의 상기 제1 접합층과는 반대측에 제2 접합층, 열가소성 수지 필름이 이 순서로 적층되는, [1]에 기재된 적층체.
[3] 상기 제2 접합층이, 수계 접착제 조성물의 경화물을 포함하는, [2]에 기재된 적층체.
[4] [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
[5] [3]에 기재된 적층체의 제조 방법으로서,
편광자 또는 열가소성 수지 필름의 적어도 어느 한쪽의 접합면에 수계 접착제 조성물을 도포하는 공정,
상기 편광자 및 상기 열가소성 수지 필름을 상기 수계 접착제 조성물을 개재시켜 접합하는 공정,
상기 수계 접착제 조성물을 가열에 의해 경화시켜 상기 수계 접착제 조성물의 경화물을 포함하는 제2 접합층을 형성하는 공정,
상기 편광자의 상기 제2 접합층과는 반대측에 제1 접합층을 개재시켜 유리판을 접합하는 공정을 포함하는, 적층체의 제조 방법.
[6] 유리판, 제1 접합층 및 편광자가 이 순서로 적층되고,
상기 유리판 및 상기 편광자 모두가 상기 제1 접합층에 직접적으로 접하여 적층되어 있고,
상기 유리판의 두께는 100 ㎛ 이하이고,
상기 제1 접합층의 두께는 10 ㎛ 이하이고,
상기 제1 접합층은, 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화물 또는 감압 접착제 조성물을 포함하고,
상기 편광자의 상기 제1 접합층과는 반대측에 제2 접합층 및 열가소성 수지 필름이 이 순서로 적층되어 있는, 적층체.
본 발명에 따르면, 유리판과 제1 접합층과 편광자를 이 순서로 갖고, 내열 시험 후에 편광도의 저하가 억제되는 적층체, 그것을 포함하는 화상 표시 장치 및 적층체의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일양태에 따른 적층체를 나타내는 개략 평면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일양태에 따른 적층체를 나타내는 개략 평면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일양태에 따른 적층체를 나타내는 개략 평면도이다.
도 4는 본 발명의 화상 표시 장치를 나타내는 개략 단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 이하의 모든 도면에 있어서는, 각 구성 요소를 이해하기 쉽게 하기 위해 축척을 적절하게 조정하여 나타내고 있으며, 도면에 나타내는 각 구성 요소의 축척과 실제의 구성 요소의 축척은 반드시 일치하지 않는다.
<적층체>
본 발명의 적층체는, 유리판, 제1 접합층 및 편광자가 이 순서로 적층되고, 유리판의 두께는 100 ㎛ 이하이고, 제1 접합층의 두께는 10 ㎛ 이하이고, 제1 접합층은, 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화물 또는 감압 접착제 조성물을 포함한다.
적층체에 대해서 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1에 나타내는 적층체(10)는, 유리판(1)과 제1 접합층(2)과 편광자(3)가 이 순서로 적층되어 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 적층체(10)는, 유리판(1) 및 편광자(3)가 모두 제1 접합층(2)에 직접적으로 접하여 적층된다. 유리판(1)은, 통상, 물을 통과시키지 않는다. 그 때문에, 유리판(1) 및 편광자(3) 모두가 제1 접합층(2)에 직접적으로 접하여 개재시켜 적층됨으로써, 유리판측의 편광자면에 있어서의, 대기 중의 수분의 흡수를 차단할 수 있다. 즉, 흡습성을 나타내는 편광자 표면적을 절반으로 하는 것이 가능해져, 편광자(3)가 대기 중의 수분을 흡수하는 것을 억제할 수 있어, 편광자(3)의 수분량의 변화를 억제할 수 있다. 편광자(3)의 수분량의 변화를 억제하는 것은, 내열 시험 후의 편광도의 저하 억제의 점에서 바람직하다.
적층체(10)는, 내열 시험 후의 편광도의 변화량이 작은 경향이 있다. 적층체(10)는, 내열 시험 후의 편광도의 변화량이 예컨대 0.01 이상 0.25 이하이면 좋고, 바람직하게는 0.03 이상 0.2 이하, 더욱 바람직하게는 0.05 이상 0.1 이하이다. 내열 시험 및 편광도의 변화량은 후술하는 실시예의 난에 있어서 설명하는 방법에 따라 측정된다.
적층체(10)의 평면에서 본 형상(이하, 평면시 형상이라고도 함)은, 예컨대 사각형 형상이면 좋고, 바람직하게는 장변과 단변을 갖는 사각형 형상이고, 보다 바람직하게는 직사각형이다. 적층체(10)를 구성하는 각 층은, 코너부가 R 가공되거나, 단부가 절결 가공되거나, 평면에서 보아 면내에 천공 가공되거나 하여도 좋다. 본 명세서에 있어서, 평면시란, 층의 두께 방향(적층 방향)에서 보는 것을 의미한다.
또한, 사각형 형상의 적층체(10)는, 장척 형상으로 롤형으로 감겨 있는 것이어도 좋다.
적층체(10)의 평면시 형상이 직사각형인 경우, 장변의 길이는, 예컨대 10 ㎜ 이상 500 ㎜ 이하이면 좋고, 바람직하게는 50 ㎜ 이상 300 ㎜ 이하이고, 보다 바람직하게는 100 ㎜ 이상 200 ㎜ 이하이다. 단변의 길이는, 예컨대 5 ㎜ 이상 400 ㎜ 이하이고, 바람직하게는 20 ㎜ 이상 300 ㎜ 이하이고, 보다 바람직하게는 40 ㎜ 이상 200 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 60 ㎜ 이상 180 ㎜ 이하이다.
적층체(10)의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 60 ㎛ 이하이면 좋고, 바람직하게는 50 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 40 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 35 ㎛ 이하이다. 적층체(10)의 두께는 통상 30 ㎛ 이상이다.
적층체(10)는 굴곡 가능할 수 있다. 굴곡 가능이란, 크랙을 발생시키는 일없이 굴곡시킬 수 있는 것을 의미한다. 적층체(10)는, 유리판(1)측을 내측 및 외측 중 적어도 어느 한쪽으로 하여 굴곡 가능하면 좋고, 바람직하게는 유리판(1)측을 내측으로 하여 굴곡 가능하다. 본 명세서에 있어서, 굴곡에는, 굽힘 부분에 곡면이 형성되는 절곡의 형태가 포함되어도 좋다. 절곡의 형태에 있어서, 절곡된 내면의 곡률 반경은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 굴곡에는, 내면의 굴절각이 0°보다 크며 180°미만인 굴절의 형태, 및 내면의 곡률 반경이 제로에 근사, 또는 내면의 굴절각이 0°인 절첩의 형태가 포함되어도 좋다.
적층체(10)는 화상 표시 장치에 배치될 수 있다. 적층체가 화상 표시 장치에 배치되는 경우, 적층체는 화상 표시 장치의 시인측에 배치되고, 바람직하게는 화상 표시 장치의 시인측의 최표면을 구성하도록 배치되고, 보다 바람직하게는 화상 표시 장치의 시인측의 최표면을 유리판(1)으로 구성하도록 배치된다. 화상 표시 장치는 특별히 한정되지 않고, 예컨대 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. 적층체(10)가 굴곡 가능한 경우, 적층체(10)는 플렉시블 디스플레이에 적합하다.
[유리판]
유리판(1)은, 편광자(3)의 편측에 제1 접합층(2)를 개재시켜 적층됨으로써 편광자(3) 및 그 표면을 보호하는 기능을 가질 수 있다. 본 명세서에 있어서 용어 「유리판」에는 유리 필름의 개념이 포함된다.
유리판(1)의 두께는 100 ㎛ 이하이다. 유리판(1)의 두께가 100 ㎛ 이하임으로써, 내열 시험 후의 편광도의 변화량이 적은 적층체가 얻어지기 쉬워지는 경향이 있다. 유리판(1)의 두께는, 내열 시험 후의 편광도의 변화량을 저감하기 쉬운 관점에서 바람직하게는 90 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 80 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 70 ㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 60 ㎛ 이하이고, 보다 특히 바람직하게는 50 ㎛ 이하이다. 유리판(1)의 두께는, 통상 10 ㎛ 이상이고, 내열 시험 후의 편광도의 변화량을 저감하기 쉬운 관점에서 바람직하게는 20 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 30 ㎛ 이상이다.
유리판(1)으로서는, 예컨대 화학 강화 유리일 수 있다. 유리판(1)이 화학 강화 유리인 경우, 강도 및 투광성의 관점에서 유리하다. 화학 강화 유리를 이용함으로써, 적층체(10)의 굴곡 가능성을 유지하면서도, 적층체의 내충격성을 향상시킬 수 있다. 화학 강화 유리는, 유리의 화학적 이온 교환 처리에 의해 얻을 수 있다. 화학적 이온 교환 처리에 의해, 유리 표면의 나트륨 이온이나 리튬 이온을 이온 반경이 보다 큰 칼륨 이온으로 부분적으로 치환함으로써, 유리 표면의 강도를 향상시킬 수 있다. 얇은 압축 응력층의 형성에 의해, 표면 강도가 향상한다. 화학 강화 유리에 사용되는 유리로서는, 예컨대, 알루미노실리케이트 유리, 소다석회 유리, 보로실리케이트 유리, 납 유리, 알칼리바륨 유리 및 알루미노보로실리케이트 유리 등을 들 수 있다.
화학적 이온 교환 처리는, 상기 유리를 융점 이상으로 가열한 이온 치환 용액에 침지 또는 페이스트형의 이온 치환 용액을 유리에 직접 도포함으로써 행할 수 있다. 이온 치환 용액으로서는, 질산칼륨, 탄산칼륨, 탄산수소칼륨, 인산칼륨, 황산칼륨 및 수산화칼륨 베이스의 것 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 질산칼륨(330℃)은, 유리의 융점(통상 500℃ 이상 600℃ 이하)보다 융점이 낮아, 취급이 용이하기 때문에 적합하다.
화학적 이온 교환 처리 전에 에칭 처리를 행하여, 유리의 박막화를 행하여도 좋다. 에칭 처리는, 화학 처리 용액으로서 불산 또는 이것과 불화암모늄 수용액 및 유기산, 예컨대, 포름산, 초산, 프로피온산 등을 혼합한 것을 이용하여 행할 수도 있다. 이들을 사용하여, 분사, 딥핑 등에 의해 에칭을 행할 수 있다. 에칭 처리는, 에칭 가스로서 불소를 포함한 불활성 가스, 예컨대, CF4, C3F8, C2F6, XeF2 등을 적어도 1종 포함하는 He 가스 또는 Ar 가스를 이용하여 행하여도 좋다. 구체적으로는, He 가스 또는 Ar 가스로 희석한 불소를 포함하는 불활성 가스를 대기압 하에 플라즈마화하여, 불화탄소로부터 불소를 유리시킴으로써 에칭을 행할 수 있다.
유리판(1)은, 본 발명의 적층체(10)가 후술하는 화상 표시 소자(8)에 접합되어 화상 표시 장치(40)에 포함되는 경우에 통상, 전면판이 되어, 화상 표시 장치(40)의 시인측의 최표면이 된다. 이 때문에, 유리판(1)의 편광자측과는 반대측의 표면에는, 표면 처리층이 마련되어 있어도 좋다. 표면 처리층으로서는, 예컨대 유리판(1)의 표면에서의 광반사를 방지하는 반사 방지층, 표면에서의 반사하는 광을 확산시켜 시인성을 향상시키는 방현층, 표면에의 수적의 부착을 방지하는 발수층, 표면에의 유분의 부착을 방지하는 발유층 등을 들 수 있다. 또한, 전면판은, 화상 표시 장치의 최전면에 배치되어 화상 표시 장치를 보호하는 판이다.
유리판(1)의 편광자측과는 반대측의 표면에는, 화상 표시 장치에 포함될 때까지나, 포함된 후에 화상을 표시하여 사용될 때까지 유리판(1) 표면에 흠집이 나는 것 등을 방지하기 위한 표면 보호 필름이 박리 가능하게 적층되어, 표면 보호 필름을 갖는 적층체로 되어 있어도 좋다.
[제1 접합층]
제1 접합층(2)은, 유리판(1)과 편광자(3) 사이에 배치되어, 이들을 접합하는 기능을 갖는다. 제1 접합층(2)은, 단층 구조 또는 다층 구조를 가져도 좋고, 바람직하게는 단층 구조를 갖는다.
제1 접합층(2)의 두께는 10 ㎛ 이하이다. 제1 접합층(2)의 두께가 10 ㎛ 이하임으로써, 내열 시험 후의 편광도의 변화량이 적은 적층체가 얻어지기 쉬워지는 경향이 있다. 제1 접합층(2)의 두께는, 내열 시험 후의 편광도의 변화량을 저감하기 쉬운 관점에서 바람직하게는 8 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 6 ㎛ 이하이다. 제1 접합층(2)의 두께는, 통상 0.1 ㎛ 이상이고, 접합성의 관점에서 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1 ㎛ 이상이다.
제1 접합층(2)은, 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화물 또는 감압 접착제 조성물을 포함한다. 제1 접합층(2)은 활성 에너지선 경화성 조성물 또는 감압 접착제 조성물로 형성될 수 있다. 제1 접합층(2)를 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화물 또는 감압 접착제 조성물로 형성함으로써, 내열 시험 후의 편광도의 변화량이 적은 적층체가 얻어지기 쉬워지는 경향이 있다.
활성 에너지선 경화성 조성물은, 자외선이나 전자선과 같은 활성 에너지선의 조사를 받아 경화하는 성질을 갖는다. 활성 에너지선 경화성 조성물은, 라디칼 중합성의 (메트)아크릴계 화합물과 광라디칼 중합 개시제의 혼합물이나, 양이온 중합성의 에폭시 화합물과 광양이온 중합 개시제의 혼합물 등일 수 있다. 또한, 양이온 중합성의 에폭시 화합물과 라디칼 중합성의 (메트)아크릴계 화합물을 병용하고, 개시제로서 광양이온 중합 개시제와 광라디칼 중합 개시제를 병용할 수도 있다.
제1 접합층(2)이 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화물을 포함하는 경우, 제1 접합층(2)의 두께는, 내열 시험 후의 편광도의 변화량의 억제의 관점에서 바람직하게는 0.1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하이면 좋고, 보다 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하이다.
활성 에너지선 경화성 조성물을 이용하는 경우, 제1 접합층(2)의 형성은, 예컨대 활성 에너지선 경화성 조성물을 유리판(1) 및 편광자(3)의 적어도 어느 한쪽의 접합면에 도포하여, 유리판(1) 및 편광자를 접합 후, 활성 에너지선을 조사함으로써 활성 에너지선 경화성 조성물을 경화시킨다. 활성 에너지선의 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400 ㎚ 이하에 발광 분포를 갖는 활성 에너지선(자외선)이 바람직하고, 구체적으로는, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등이 바람직하게 이용된다. 활성 에너지선의 조사량은, 예컨대 100 mJ 이상 1500 mJ 이하이면 좋고, 내열 시험 후의 편광도의 변화량의 억제의 관점에서 바람직하게는 100 mJ 이상 1200 mJ 이하이고, 더욱 바람직하게는 100 mJ 이상 400 mJ 이하이다.
감압 접착제 조성물은, 경화 반응 후의 상태가 고점도 액체 또는 겔형 고체이며, 상온(예컨대 온도 23℃∼25℃, 상대 습도 55∼60%)에서 단시간, 약간의 압력을 가하는 것만으로 피착체에 접착할 수 있다. 감압 접착제 조성물은, 예컨대 (메트)아크릴계, 고무계, 우레탄계, 에스테르계, 실리콘계, 폴리비닐에테르계와 같은 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물로 구성할 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 내후성, 내열성 및 저장 탄성률의 관점에서 바람직하게는 (메트)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 감압 접착제 조성물이다. 감압 접착제 조성물은, 활성 에너지선 경화형 또는 열경화형이어도 좋다.
감압 접착제 조성물에 이용되는 (메트)아크릴계 수지(베이스 폴리머)로서는, 예컨대, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실과 같은 (메트)아크릴산에스테르의 1종 또는 2종 이상을 모노머로 하는 중합체 또는 공중합체가 적합하게 이용된다. 베이스 폴리머에는, 극성 모노머를 공중합시키는 것이 바람직하다. 극성 모노머로서는, 예컨대, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산히드록시에틸, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트와 같은, 카르복실기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등을 갖는 모노머를 들 수 있다.
감압 접착제 조성물은, 상기 베이스 폴리머만을 포함하는 것이어도 좋지만, 통상은 가교제를 더 함유한다. 가교제로서는, 2가 이상의 금속 이온으로서, 카르복실기와의 사이에서 카르복실산 금속염을 형성하는 것; 폴리아민 화합물로서, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것; 폴리에폭시 화합물이나 폴리올로서, 카르복실기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 것; 폴리이소시아네이트 화합물로서, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것이 예시된다. 그 중에서도, 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하다.
제1 접합층(2)이 감압 접착제 조성물을 포함하는 경우, 제1 접합층(2)의 형성은, 예컨대, 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 유기 용제에 감압 접착제 조성물을 용해 또는 분산시켜 감압 접착제액을 조제하고, 이것을 접합면에 직접 도포하여 감압 접착제층을 형성하는 방식이나, 이형 처리가 실시된 세퍼레이트 필름 상에 감압 접착제층을 시트형으로 형성해 두고, 그것을 접합면에 이착(移着)하는 방식 등에 의해 행할 수 있다.
세퍼레이트 필름은, 폴리에틸렌 등의 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌 등의 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지 등을 포함하는 필름일 수 있다. 그 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 연신 필름이 바람직하다.
감압 접착제 조성물은, 임의 성분, 예컨대 유리 섬유, 유리 비드, 수지 비드, 금속분이나 다른 무기 분말을 포함하는 충전제, 안료, 착색제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 대전 방지제 등을 포함할 수 있다.
제1 접합층(2)이 감압 접착제 조성물을 포함하는 경우, 제1 접합층(2)의 두께는, 예컨대 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하의 범위이면 좋고, 바람직하게는 2 ㎛ 이상 8 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 3 ㎛ 이상 6 ㎛ 이하이다.
[편광자]
편광자(3)로서는, 2색성 색소를 흡착시킨 연신 필름 혹은 연신층, 또는 2색성 색소를 도포하여 경화시킨 필름 등을 들 수 있다. 2색성 색소로서는, 예컨대, 2색성 색소를 들 수 있다. 2색성 색소로서, 구체적으로는, 요오드나 2색성의 유기 염료가 이용된다. 2색성 유기 염료에는, C.I. DIRECT RED 39 등의 디스아조 화합물을 포함하는 2색성 직접 염료, 트리스아조, 테트라키스아조 등의 화합물을 포함하는 2색성 직접 염료가 포함된다.
2색성 색소를 도포하여 경화시킨 필름으로서는, 액정성을 갖는 2색성 색소를 포함하는 조성물 또는 2색성 색소와 중합성 액정을 포함하는 조성물을 도포하여 경화시켜 얻어지는 층 등의 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 필름 등을 들 수 있다. 2색성 색소를 도포하여 경화시킨 필름은, 2색성 색소를 흡착시킨 연신 필름, 또는 연신층에 비해서, 굴곡 방향에 제한이 없기 때문에 바람직하다.
(1) 연신 필름 또는 연신층인 편광자
먼저, 2색성 색소를 흡착시킨 연신 필름인 편광자에 대해서 설명한다. 2색성 색소를 흡착시킨 연신 필름은, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 2색성 색소로 염색함으로써, 그 2색성 색소를 흡착시키는 공정 및 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 2색성 색소를 흡착시킨 연신 필름인 편광자의 두께는, 예컨대 2 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하여도 좋다.
폴리비닐알코올계 수지는, 폴리초산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리초산비닐계 수지로서는, 초산비닐의 단독 중합체인 폴리초산비닐 외에, 초산비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체가 이용된다. 초산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 (메트)아크릴아미드류 등을 들 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85∼100 몰%이며, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예컨대, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1000 이상 10000 이하이며, 바람직하게는 1500 이상 5000 이하이다.
편광자(3)는, 적층체(10)에 포함시키기 전에 편광자(3) 중의 수분율을 조절할 수 있다. 편광자(3)의 수분율은 15 질량% 이하인 것이 바람직하고, 10 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 9.9 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 편광자(3)의 수분율은 4 질량% 이상인 것이 바람직하다.
다음에, 2색성 색소를 흡착시킨 연신층인 편광자에 대해서 설명한다. 2색성 색소를 흡착시킨 연신층은, 통상, 상기 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 도포액을 기재 필름 상에 도포하는 공정, 얻어진 적층 필름을 일축 연신하는 공정, 일축 연신된 적층 필름의 폴리비닐알코올계 수지층을 2색성 색소로 염색함으로써, 그 2색성 색소를 흡착시켜 편광자로 하는 공정, 2색성 색소가 흡착된 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 기재 필름은, 편광자를 적층체에 조립할 때에 편광자로부터 박리 제거하여도 좋고, 편광자와 함께 적층체에 포함되어도 좋다. 기재 필름의 재료 및 두께는, 후술하는 보호층의 설명에 있어서 예시하는 열가소성 수지 필름의 재료 및 두께와 동일하여도 좋다.
(2) 2색성 색소를 도포하여 경화시킨 필름인 편광자
2색성 색소를 도포하여 경화시킨 필름으로서는, 예컨대 액정성을 갖는 2색성 색소를 포함하는 조성물 또는 2색성 색소와 액정 화합물을 포함하는 조성물을, 필요에 따라 편광자용 배향막을 형성한 기재에 도포하여 경화시킨 경화물을 포함하는 필름을 들 수 있다. 기재의 재료 및 두께는, 후술하는 보호층의 설명에 있어서 예시하는 열가소성 수지 필름의 재료 및 두께와 동일하여도 좋다. 기재는, 편광자를 적층체에 조립할 때에 편광자로부터 박리 제거하여도 좋고, 편광자와 함께 적층체에 포함되어도 좋다.
2색성 색소를 도포하여 경화시킨 필름은 얇은 편이 바람직하지만, 지나치게 얇으면 강도가 저하하여, 가공성이 뒤떨어지는 경향이 있다. 상기 필름의 두께는, 통상 20 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 5 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하이다.
2색성 색소를 도포하여 경화시킨 필름으로서는, 구체적으로는, 일본 특허 공개 제2013-37353호 공보나 일본 특허 공개 제2013-33249호 공보 등에 기재된 것을 들 수 있다.
편광자용 배향막은, 상기 기재와 액정성을 갖는 2색성 색소를 포함하는 조성물, 또는 2색성 색소와 액정 화합물을 포함하는 조성물의 경화물의 층과의 사이에 배치될 수 있다. 편광자용 배향막은, 그 위에 형성되는 액정층을 소망의 방향에 액정 배향시키는, 배향 규제력을 갖는다. 편광자용 배향막으로서는, 배향성 폴리머로 형성된 배향성 폴리머층, 광배향 폴리머로 형성된 광배향성 폴리머층, 층 표면에 요철 패턴이나 복수의 그루브(홈)를 갖는 그루브 배향막을 들 수 있다. 편광자용 배향막의 두께는, 예컨대 10 ㎚ 이상 500 ㎚ 이하이면 좋고, 10 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하인 것이 바람직하다.
배향성 폴리머층은, 배향성 폴리머를 용제에 용해한 조성물을 기재에 도포하여 용제를 제거하고, 필요에 따라 러빙 처리를 하여 형성할 수 있다. 이 경우, 배향 규제력은, 배향성 폴리머로 형성된 배향성 폴리머층에서는, 배향성 폴리머의 표면 상태나 러빙 조건에 따라 임의로 조정하는 것이 가능하다.
광배향성 폴리머층은, 광반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머와 용제를 포함하는 조성물을 기재에 도포하고, 편광을 조사함으로써 형성할 수 있다. 이 경우, 배향 규제력은, 광배향성 폴리머층에서는, 광배향성 폴리머에 대한 편광 조사 조건 등에 따라 임의로 조정하는 것이 가능하다.
그루브 배향막은, 예컨대 감광성 폴리이미드막 표면에 패턴 형상의 슬릿을 갖는 노광용 마스크를 통해 노광, 현상 등을 행하여 요철 패턴을 형성하는 방법, 표면에 홈을 갖는 판형의 원반에, 활성 에너지선 경화성 수지의 미경화의 층을 형성하고, 이 층을 기재에 전사하여 경화하는 방법, 기재에 활성 에너지선 경화성 수지의 미경화의 층을 형성하고, 이 층에, 요철을 갖는 롤형의 원반을 압박하는 등에 의해 요철을 형성하여 경화시키는 방법 등에 의해 형성할 수 있다.
[그 외의 구성 요소]
적층체(10)는, 제2 접합층, 열가소성 수지 필름, 위상차층, 점착제층, 표면 보호 필름(프로텍트 필름, Protect Film)을 더 포함할 수 있다.
[제2 접합층]
제2 접합층은, 편광자(3)의 제1 접합층(2)과는 반대측에 열가소성 수지 필름을 접합하는 기능을 갖는다. 제2 접합층은, 예컨대 전술한 제1 접합층의 설명에 있어서 예시한 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화물 또는 감압 접착제 조성물을 포함하여도 좋고, 또는 수계 접착제 조성물의 경화물을 포함하여도 좋다. 제2 접합층은, 바람직하게는 수계 접착제 조성물의 경화물을 포함한다.
수계 접착제 조성물로서는, 폴리비닐알코올계 수지 수용액을 포함하는 접착제 조성물, 수계 2액형 우레탄계 에멀션 접착제 조성물 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올계 수지 수용액을 포함하는 수계 접착제 조성물이 적합하게 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지로서는, 초산비닐의 단독 중합체인 폴리초산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올 호모폴리머 외에, 초산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 폴리비닐알코올계 공중합체, 또는 이들의 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴리비닐알코올계 중합체 등을 이용할 수 있다. 수계 접착제 조성물은, 알데히드 화합물(글리옥살 등), 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물, 메틸올 화합물, 이소시아네이트 화합물, 아민 화합물, 다가 금속염 등의 가교제를 포함할 수 있다.
수계 접착제 조성물을 사용하는 경우는, 층끼리를 접합한 후, 수계 접착제 조성물 중에 포함되는 물을 제거하기 위한 건조 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 건조 공정 후, 예컨대 20℃ 이상 45℃ 이하의 온도에서 양생하는 양생 공정을 마련하여도 좋다.
[열가소성 수지 필름]
열가소성 수지 필름은, 편광자(3)의 표면을 보호하기 위한 기능을 가질 수 있다. 열가소성 수지 필름은, 편광자(3)의 제1 접합층(2)측과는 반대측에, 제2 접합층을 개재시켜 적층될 수 있다. 적층체(10)는, 편광자(3)의 제1 접합층(2)과는 반대측에 제2 접합층을 개재시켜 열가소성 수지 필름을 적층한 경우라도 내열 시험 후의 편광도의 변화량이 작은 경향이 있다.
열가소성 수지 필름으로서는, 예컨대 투광성를 갖는, 바람직하게는 광학적으로 투명한 열가소성 수지 필름이면 좋고, 그 예로서는, 쇄형 폴리올레핀계 수지(폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리메틸펜텐계 수지 등), 환상 폴리올레핀계 수지(노르보넨계 수지 등) 등의 폴리올레핀계 수지; 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 에틸렌-초산비닐계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리에테르이미드계 수지; 폴리메틸(메트)아크릴레이트 수지 등의 (메트)아크릴계 수지; 폴리이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리염화비닐계 수지; 폴리염화비닐리덴계 수지; 폴리비닐알코올계 수지; 폴리비닐아세탈계 수지; 폴리에테르케톤계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리아미드이미드계 수지 등을 들 수 있다. 열가소성 수지는, 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다. 그 중에서도, 강도나 투광성의 관점에서 바람직하게는 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름, 환상 폴리올레핀계 수지 필름 및 (메트)아크릴계 수지 필름이다.
열가소성 수지 필름의 두께는, 예컨대 30 ㎛ 이하이면 좋고, 박형화의 관점에서 바람직하게는 25 ㎛ 이하이고, 또한, 통상 1 ㎛ 이상이고, 바람직하게는 5 ㎛ 이상이고, 더욱 바람직하게는 15 ㎛ 이상이다. 열가소성 수지 필름은 위상차를 갖고 있어도, 갖고 있지 않아도 좋다.
열가소성 수지 필름은, 하드 코트층, 반사 방지층 또는 대전 방지층을 적어도 한쪽의 표면에 갖고 있어도 좋다. 하드 코트층, 반사 방지층 및 대전 방지층은, 기재의 상기 경화물이 형성되지 않은 측의 표면에만, 또는 기재의 상기 경화물이 형성되어 있는 측의 표면에만 형성되어 있어도 좋다.
열가소성 수지 필름의 투습도는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1500[g/㎡/24 hr] 이하이고, 1000[g/㎡/24 hr] 이하인 것이 바람직하고, 850[g/㎡/24 hr] 이하인 것이 보다 바람직하고, 500[g/㎡/24 hr] 이하여도 좋다. 또한, 열가소성 수지 필름의 투습도는 10[g/㎡/24 hr] 이상이어도 좋고, 100[g/㎡/24 hr] 이상 또는 300[g/㎡/24 hr] 이상이어도 좋다. 본 발명은, 유리판(1) 및 편광자(3) 모두가 제1 접합층(2)에 직접적으로 접하여 적층됨으로써, 열가소성 수지 필름의 투습도가 높은 경우라도, 내열 시험 후의 편광도의 저하 억제를 달성할 수 있다.
[위상차층]
위상차층은, 후술하는 접합층을 개재시켜 적층체(10)의 편광자(3)측 또는 전술한 열가소성 수지 필름측에 적층할 수 있다.
위상차층은, 투과광에 1/4 파장분의 위상차를 부여하는 λ/4 위상차층, 투과광에 1/2 파장분의 위상차를 부여하는 λ/2 위상차층, 포지티브 A 플레이트 및 포지티브 C 플레이트일 수 있다. 위상차층은, 액정 경화층으로 형성되어도 좋고, 전술한 열가소성 수지 필름의 재료로서 예시를 한 수지 필름으로 형성되어도 좋다. 위상차층이 액정 경화층을 포함하는 경우, 위상차층은, 후술하는 접착제층이나 배향층, 기재를 더 포함하고 있어도 좋다.
위상차층은, 바람직하게는 λ/4층을 포함하고, 보다 바람직하게는 λ/4층과, λ/2층 및 포지티브 C층 중 적어도 어느 한쪽을 포함한다. 위상차층이 λ/2층을 포함하는 경우, 편광자(3)측으로부터 순서대로 λ/2층 및 λ/4층을 적층할 수 있다. 위상차층이 포지티브 C층을 포함하는 경우, 편광자(3)측으로부터 순서대로 λ/4층 및 포지티브 C층을 적층하여도 좋고, 편광자(3)측으로부터 순서대로 포지티브 C층 및 λ/4층을 적층하여도 좋다.
액정 경화층의 형성에 이용되는 중합성 액정 화합물로서는, 액정 편람(액정 편람 편집 위원회 편, 마루젠(주) 2000년 10월 30일 발행)의 「3.8.6 네트워크(완전 가교형)」, 「6.5.1 액정 재료 b. 중합성 네마틱 액정 재료」에 기재된 화합물 중에서 중합성기를 갖는 화합물 및 일본 특허 공개 제2010-31223호 공보, 일본 특허 공개 제2010-270108호 공보, 일본 특허 공개 제2011-6360호 공보, 일본 특허 공개 제2011-207765호 공보, 일본 특허 공개 제2011-162678호 공보, 일본 특허 공개 제2016-81035호 공보, 국제 공개 제2017/043438호 및 일본 특허 공표 제2011-207765호 공보에 기재된 중합성 액정 화합물 등을 들 수 있다.
중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체로부터 위상차층을 제조하는 방법은, 예컨대, 일본 특허 공개 제2010-31223호 공보에 기재된 방법 등을 들 수 있다.
중합성 액정 화합물을 경화하여 이루어지는 액정 경화층인 위상차층의 두께는, 예컨대 0.1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상 8 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 1 ㎛ 이상 6 ㎛ 이하이다.
본 발명의 적층체는, λ/4 위상차층을 갖는 원편광판으로서 구성하여도 좋다. 원편광판은, 반사 방지용 편광판으로서 이용할 수 있다.
[점착층]
적층체(10)는, 최외면에 점착층이 배치되어 있어도 좋다. 점착층은, 적층체(10)에 위상차층이나 화상 표시 소자 등의 표시 모듈을 접합하기 위한 층일 수 있다. 점착층은 통상, 점착제로 구성된다. 점착제로서는, 종래 공지의 점착제를 특별히 제한없이 이용할 수 있고, 아크릴계 폴리머, 우레탄계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리비닐에테르계 폴리머 등의 베이스 폴리머를 갖는 점착제를 이용할 수 있다. 또한, 활성 에너지선 경화형 점착제, 열경화형 점착제 등이어도 좋다. 점착층은, 세퍼레이터를 갖는다. 세퍼레이터는, 적층체(10)에 위상차층이나 화상 표시 소자 등의 표시 모듈을 접합할 때에 박리 제거된다.
[표면 보호 필름(프로텍트 필름)]
표면 보호 필름(프로텍트 필름)은 유리판(1)의 표면을 찰상 등으로부터 보호하기 위한 필름이며, 적층체(10)의 유리판(1)측에 배치될 수 있다. 적층체(10)는, 유리판(1) 및 그 표면, 전형적으로는 유리판(1)의 표면을 보호하기 위한 표면 보호 필름을 포함할 수 있다. 표면 보호 필름은, 예컨대 화상 표시 소자나 다른 광학 부재에 적층체(10)가 접합된 후, 그것이 점착제층을 갖는 경우에는, 그 점착제층마다 박리 제거된다. 표면 보호 필름의 유리판(1)에 대한 밀착력은 통상 0.01 N/25 ㎜∼1 N/25 ㎜이다.
표면 보호 필름은, 예컨대, 기재 필름과 그 위에 적층되는 점착제층으로 구성된다. 점착제층에 대해서는 전술한 접합층에 대한 설명이 적용된다. 기재 필름을 구성하는 수지는, 예컨대, 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌과 같은 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지 등의 열가소성 수지일 수 있다. 바람직하게는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지이다. 표면 보호 필름은, 자기 점착성의 수지를 포함하는 단층 필름이어도 좋다.
표면 보호 필름의 두께로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 20 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 기재 필름의 두께가 20 ㎛ 이상이면, 적층체(10)에 강도가 부여되기 쉬워지는 경향이 있다.
[적층체의 층구성]
적층체의 다른 층구성에 대해서 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2에 나타내는 적층체(20)는, 유리판(1)과, 제1 접합층(2)과, 편광자(3)와, 제2 접합층(4)과, 열가소성 수지 필름(5)을 구비한다.
적층체의 또 다른 층구성에 대해서 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3에 나타내는 적층체(30)는, 표면 보호 필름(6)과, 유리판(1)과, 제1 접합층(2)과, 편광자(3)와, 제2 접합층(4)과, 열가소성 수지 필름(5)을 구비한다.
[적층체의 제조 방법]
적층체(10)는, 예컨대 이하의 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
유리판 또는 편광자의 접합면의 어느 한쪽 또는 그 양쪽에 제1 접합층을 구성하는 활성 에너지선 경화성 조성물 또는 감압 접착제 조성물을 적용하여, 유리판 및 편광자를 접합하는 공정.
제1 접합층을 활성 에너지선 경화성 조성물로 형성하는 경우, 유리판 및 편광자를 접합한 후, 활성 에너지선을 조사하여, 활성 에너지선 경화성 조성물을 경화시킬 수 있다. 활성 에너지선 경화성 조성물을 경화시키기 위한 활성 에너지선은, 유리판 및 편광자의 어느 한쪽 또는 양쪽의 측으로부터 조사할 수 있다. 활성 에너지의 조사량은, 예컨대 100 mJ 이상 1500 mJ 이하이면 좋고, 내열 시험 후의 편광도의 변화량의 억제의 관점에서 바람직하게는 100 mJ 이상 1200 mJ 이하이고, 더욱 바람직하게는 100 mJ 이상 400 mJ 이하이다.
적층체(20)와 같이 편광자의 제1 접합층과는 반대측에 제2 접합층, 열가소성 수지 필름이 이 순서로 적층되는 경우, 적층체는 이하의 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
편광자 또는 열가소성 수지 필름의 적어도 어느 한쪽의 접합면에 수계 접착제 조성물을 도포하는 공정;
편광자 및 열가소성 수지 필름을 수계 접착제 조성물을 개재시켜 접합하는 공정;
수계 접착제 조성물을 가열에 의해 경화시켜 수계 접착제 조성물의 경화물을 포함하는 제2 접합층을 형성하는 공정;
편광자의 제2 접합층과는 반대측에 제1 접합층을 개재시켜 유리판을 접합하는 공정.
제1 접합층을 활성 에너지선 경화성 조성물로 형성하는 경우, 유리판 및 편광자를 접합한 후, 활성 에너지선을 조사하여, 활성 에너지선 경화성 조성물을 경화시킬 수 있다. 활성 에너지선 경화성 조성물을 경화시키기 위한 활성 에너지선은, 유리판 및 편광자의 어느 한쪽 또는 양쪽의 측으로부터 조사할 수 있다. 활성 에너지의 조사량은, 예컨대 100 mJ 이상 1500 mJ 이하이면 좋고, 내열 시험 후의 편광도의 변화량의 억제의 관점에서 바람직하게는 100 mJ 이상 1200 mJ 이하이고, 더욱 바람직하게는 100 mJ 이상 400 mJ 이하이다.
접합면의 어느 한쪽 또는 그 양쪽에, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등을 행하여도 좋고, 프라이머층을 형성하여도 좋다. 수계 접착제 조성물 및 활성 에너지선 경화성 조성물의 도포에는, 예컨대, 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등, 여러 가지의 도포 방식을 이용할 수 있다.
제1 접합층(2)을 감압 접착제 조성물로 형성하는 경우, 제1 접합층(2)은 점착 시트로서 준비할 수 있다. 점착 시트는, 예컨대 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 유기 용제에 감압 접착제 조성물을 용해 또는 분산시켜 감압 접착제액을 조제하고, 이것을 이형 처리가 실시된 박리 필름 상에 감압 접착제층을 시트형으로 형성해 두고, 그 감압 접착제층 상에 또 다른 박리 필름을 접합하는 방식 등에 의해 제작할 수 있다. 한쪽의 박리 필름을 박리한 점착 시트를 한쪽의 층에 접합하고, 이어서 다른쪽의 박리 필름을 박리하여, 다른쪽의 층을 접합하는 방법에 의해 각 층을 접합할 수 있다.
감압 접착제액을 박리 필름 상에 도포하는 방법으로서는, 다이 코터, 콤마 코터, 리버스 롤 코터, 그라비아 코터, 로드 코터, 와이어 바 코터, 닥터 블레이드 코터, 에어 닥터 코터 등을 이용한 통상의 코팅 기술을 채용하면 좋다.
박리 필름은, 플라스틱 필름과 박리층으로 구성되는 것이 바람직하다. 플라스틱 필름으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름 및 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르 필름이나, 폴리프로필렌 필름 등의 폴리올레핀 필름을 들 수 있다. 또한, 박리층은, 예컨대 박리층 형성용 조성물로 형성할 수 있다. 박리층 형성용 조성물을 구성하는 주된 성분(수지)으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 실리콘 수지, 알키드 수지, 아크릴 수지 및 장쇄 알킬 수지 등을 들 수 있다.
제1 접합층(2)이 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화물을 포함하는 경우, 제1 접합층(2)은, 활성 에너지선 경화성 조성물을 접합면에 공지의 코팅 기술을 이용하여 도포함으로써 형성할 수 있다.
제1 접합층(2)의 두께는, 각각 활성 에너지선 경화성 조성물이나 감압 접착제액의 도포 조건에 따라 조절을 할 수 있다. 제1 접합층의 두께를 얇게 하기 위해서는 도포 두께를 작게 하는 것이 효과적이다.
<화상 표시 장치>
본 발명에 따른 화상 표시 장치는, 전술한 적층체를 포함한다. 화상 표시 장치는 특별히 한정되지 않고, 예컨대 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 좋다. 전술한 적층체는, 플렉시블 광학 적층체일 수 있다. 플렉시블 광학 적층체는, 굴곡 또는 절곡 등이 가능한 가요성을 갖는 화상 표시 장치에 적합하다. 화상 표시 장치에 있어서, 적층체는, 유리판(1)측을 외측을 향하게 하여 화상 표시 장치의 시인측에 배치된다.
본 발명에 따른 화상 표시 장치는, 스마트 폰, 태블릿 등의 모바일 기기, 텔레비전, 디지털 포토 프레임, 전자 간판, 측정기나 계량기류, 사무용 기기, 의료 기기, 전산 기기 등으로서 이용할 수 있다. 본 발명에 따른 화상 표시 장치는, 우수한 플렉시블성을 갖기 때문에, 플렉시블 디스플레이 등에 적합하다.
도 4에 나타내는 화상 표시 장치(40)는, 적층체(20)와 화상 표시 소자(8)가 점착층(7)을 개재시켜 적층되어 있다. 화상 표시 소자(8)는, 예컨대 액정 셀, 유기 일렉트로 루미네선스(유기 EL) 표시 소자, 무기 일렉트로 루미네선스(무기 EL) 표시 소자, 플라즈마 표시 소자, 전계 방사형 표시 소자 등을 들 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 예 중의 「%」 및 「부」는, 특기가 없는 한, 질량% 및 질량부이다.
[내열 시험 후의 편광도의 변화량]
평가 샘플을 자외 가시 근적외 분광 광도계(V7100, 니혼분코 가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 편광도를 측정하였다. 그 후, 내열 시험기 중의 온도 95℃의 분위기 하에 48시간 방치한 후, 동일하게 하여 편광도를 측정하였다.
(제조예 1: 편광자 1의 제작)
열롤 연신 장치를 이용하여, 세로 일축 연신이 되도록 연속적으로 열롤 연신을 행하여, 원반 필름으로서의 장척의 PVA계 수지 필름(두께: 20 ㎛, 비누화도: 99.3 몰% 이상)으로, 장척의 연신 필름을 제작하였다. 열롤 연신에 있어서는, 열롤의 표면 온도를 123℃로 하고, 열롤의 주속을 제1 닙롤의 주속보다 크게 하여, 이 주속차에 의해, 장력(인장력)을 부여하여 연신하였다. PVA계 수지 필름은, 열롤 연신 장치에 도입하기 직전에 가습로에 통과시킴으로써 가습하고 나서 열롤 연신에 제공하도록 하였다.
제작한 연신 필름을 긴장 상태로 유지한 채로, 온도 30℃의 순수에 50초간 침지한(팽윤 공정) 후, 질량비로 요오드화칼륨/물=5.4/100으로 한 요오드를 포함하는 온도 28℃의 염색액에 37초간 침지하였다(염색 공정). 염색 공정으로 처리한 연신 필름을, 질량비가 요오드화칼륨/붕산/물=15/5.5/100인 온도 65℃의 가교액에 143초간 침지한(가교 공정) 후, 온도 5℃의 순수로 2초간 세정한 후, 연신 필름을 긴장 상태로 유지한 채로, 분무하는 열풍 온도를 40℃에서 85℃로 올리면서 47초간 건조하여, PVA계 수지 필름에 요오드가 흡착 배향하고 있는 편광자(막 두께: 7.2 ㎛)를 얻었다. 원반 필름으로서의 PVA계 수지 필름을 기준으로 한 편광자의 총누적 연신 배율: 4.5배였다.
(제조예 2: 편광자 2의 제작)
비누화도가 99.9% 이상인 투명한 두께 60 ㎛의 미연신 폴리비닐알코올 필름(PE-6000, 쿠라레사 제조)을 29℃의 물(탈이온수)에 90초간 침지하여 팽윤시킨 후, 요오드 0.6 m㏖/L, 요오드화칼륨 1.6 질량부 및 붕산 0.3 질량부를 포함하는 30℃의 염색액에 2분 침지함으로써 염색하였다. 이때, 팽윤 및 염색 단계에서 각각 1.72배, 1.54배의 연신비로 연신하고, 염색조까지의 누적 연신비가 2.64배가 되도록 연신을 행하였다. 계속해서, 요오드화칼륨 8 질량부, 붕산 4 질량부를 포함하는 용액을 52℃의 가교액으로 54초간 침지(가교 단계)하여 가교시키면서, 2.1배의 연신비로 연신을 행하였다. 또한, 요오드화칼륨 9.5 질량부 및 붕산 3.8 질량부를 포함하는 45℃의 가교액에 13초간 침지(보색 단계)하여 가교시키면서, 연신 처리를 행하였다. 이때, 팽윤, 염색 및 가교, 보색 단계의 총누적 연신비가 5.64배가 되도록 하였다. 가교가 종료한 후, 폴리비닐알코올 필름을 분무하는 열풍 온도를 65℃에서 90℃로 올리면서 93초 건조하여 편광자를 제조하였다. 편광자의 두께는 23.0 ㎛였다.
(제조예 3: 활성 에너지선 경화성 조성물 1의 조제)
3',4'-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트(가부시키가이샤 다이셀 제조의 상품명 「셀록사이드 2021P」) 70부, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르(나가세켐텍스(주) 제조, 상품명 「EX-211L」) 20부, 2-에틸헥실글리시딜에테르 10부, 광중합 개시제(산아프로 가부시키가이샤 제조의 상품명 「CPI-100P」)의 고형분 2.25부를 혼합, 탈포(脫泡)하여 조제하였다.
(제조예 4: 활성 에너지선 경화성 조성물 2의 조제)
3',4'-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트(가부시키가이샤 다이셀 제조의 상품명 「셀록사이드 2021P」) 20부, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르(나가세켐텍스(주) 제조, 상품명 「EX-211L」) 70부, 4-히드록시부틸비닐에테르(니혼카바이드 제조, 상품명 「HBVE」) 2부, 메타크릴산메틸-메타크릴산글리시딜에테르 공중합체(양이온 중합성 폴리머)(니치유 제조, 상품명 「마프루프 G-01100」) 8부, 광중합 개시제(산아프로 가부시키가이샤 제조의 상품명 「CPI-100P」)의 고형분 2.25부를 혼합, 탈포하여 조제하였다.
(제조예 5: 수계 접착제의 조제)
물 100부에 대하여, 고세파이머 Z-200(미츠비시케미컬 가부시키가이샤 제조) 3.5부, 염화아연 0.09부, 질산아연 0.35부, 글리옥살 0.7부를 용해시켜, 폴리비닐알코올계 수지 접착제를 조제하였다.
〔표면 보호 필름을 갖는 박형 유리의 조제〕
유리판(SCHOTT사 제조 「AS87-eco」(상품명), 두께 100 ㎛)을 에칭 처리한 후, 화학 강화 처리를 실시하여, 두께 50 ㎛의 유리판을 제작하였다. 이 유리판의 편면에 표면 보호 필름을 접착하여 표면 보호 필름을 갖는 박형 유리를 얻었다.
<실시예 1>
항온 항습조(온도 25℃ 상대 습도 55%)로 수분율을 9.50%로 조절한 편광자 1의 편면에 코로나 처리(800 W, 10 m/분, 바 폭 700 ㎜, 1 Pass)를 실시하였다.
트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(두께 40 ㎛/투습도; 799〔g/㎡·24 h〕)의 편면에 코로나 처리를 실시하였다. 편광자 1의 코로나 처리면에 수계 접착제를 건조 후 막 두께가 100 ㎚가 되도록 도포하여, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름의 코로나 처리면을 접합하고, 80℃ 120초간 건조시켜 접합함으로써, TAC 필름을 갖는 편광자를 얻었다.
상기에서 얻은 TAC 필름을 갖는 편광자의 TAC 필름과는 반대측, 즉 편광자 1측에 코로나 처리를 실시하였다.
상기에서 얻은 표면 보호 필름을 갖는 박형의 유리면에 코로나 처리를 실시하였다. 편광자 1의 코로나 처리면에 활성 에너지선 경화성 조성물 1을 경화 후 두께가 3 ㎛가 되도록 도포하여, 표면 보호 필름을 갖는 박형 유리의 유리면을 접합하고, TAC 필름측으로부터 자외선을 조사하여 활성 에너지선 경화성 조성물을 경화시켜 실시예 1의 적층체를 얻었다. 적층체에 대해서 내열 시험 후의 편광도의 변화량을 구하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 2>
실시예 1에 있어서 수분율을 9.50%로 조절한 편광자 1을 이용한 것 대신에 온도 25℃ 상대 습도 95%의 분위기 하에 수분율을 9.98%로 조절한 편광자 1을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2의 적층체를 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 3>
실시예 1에 있어서 수분율을 9.50%로 조절한 편광자 1을 이용한 것 대신에 온도 25℃ 상대 습도 0%의 분위기 하에 수분율을 7.35%로 조절한 편광자 1을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 3의 적층체를 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 4>
실시예 1에 있어서 활성 에너지선 경화성 조성물 1을 이용한 것 대신에 활성 에너지선 경화성 조성물 2를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 4의 적층체를 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 5>
실시예 1과 동일하게 하여 TAC 필름을 갖는 편광자를 제작하였다. 편광자 1의 TAC 필름과는 반대측에 코로나 처리를 실시하였다. 마찬가지로 유리판에 코로나 처리를 실시하였다. 편광자 1의 코로나 처리면에 아크릴계 감압 접착제 시트의 한쪽의 세퍼레이터를 박리 제거하여 노출시킨 아크릴계 감압 접착제(두께 5 ㎛)를 접합하고, 다른 한쪽의 세퍼레이터를 박리 제거하여 노출시킨 감압 접착제층에 표면 보호 필름을 갖는 박형 유리의 유리면을 접합하여, 실시예 5의 적층체를 얻었다. 적층체에 대해서 내열 시험 후의 편광도의 변화량을 구하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 6>
실시예 1에 있어서 편광자 1을 이용한 것 대신에 편광자 2를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 6의 적층체를 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 1>
실시예 1과 동일하게 하여 TAC 필름을 갖는 편광자를 제작하였다. 편광자 1의 TAC 필름과는 반대측에 코로나 처리를 실시하였다. 동일하게 별도로 준비한 TAC 필름(두께 40 ㎛)의 한쪽의 면에 코로나 처리를 실시하였다. 편광자 1의 코로나 처리면에 수계 접착제를 건조 후 두께가 100 ㎚가 되도록 도포하고, TAC 필름의 코로나 처리면을 접합하여, 80℃ 120초간 건조시켜 비교예 1의 적층체를 얻었다. 적층체에 대해서 내열 시험 후의 편광도의 변화량을 구하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pat00001
1 유리판, 2 제1 접합층, 3 편광자, 4 제2 접합층, 5 열가소성 수지 필름, 6 표면 보호 필름(프로텍트 필름), 7 점착층, 8 화상 표시 소자, 10, 20, 30 적층체, 40 화상 표시 장치

Claims (4)

  1. 유리판, 제1 접합층 및 편광자가 이 순서로 적층되고,
    상기 유리판 및 상기 편광자 모두가 상기 제1 접합층에 직접적으로 접하여 적층되어 있고,
    상기 유리판의 두께는 100 ㎛ 이하이고,
    상기 제1 접합층의 두께는 10 ㎛ 이하이고,
    상기 제1 접합층은, 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화물 또는 감압 접착제 조성물을 포함하고,
    상기 편광자의 상기 제1 접합층과는 반대측에 제2 접합층 및 열가소성 수지 필름이 이 순서로 적층되어 있는, 적층체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 접합층이 수계 접착제 조성물의 경화물을 포함하는, 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 적층체를 포함하는 화상 표시 장치.
  4. 제2항에 기재된 적층체의 제조 방법으로서,
    편광자 또는 열가소성 수지 필름의 적어도 어느 한쪽의 접합면에 수계 접착제 조성물을 도포하는 공정,
    상기 편광자 및 상기 열가소성 수지 필름을 상기 수계 접착제 조성물을 개재시켜 접합하는 공정,
    상기 수계 접착제 조성물을 가열에 의해 경화시켜 상기 수계 접착제 조성물의 경화물을 포함하는 제2 접합층을 형성하는 공정,
    상기 편광자의 상기 제2 접합층과는 반대측에 제1 접합층을 개재시켜 유리판을 접합하는 공정
    을 포함하는, 적층체의 제조 방법.
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