KR20220146424A

KR20220146424A - 광학 적층체, 플렉서블 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR20220146424A
Application number: KR1020227025427A
Authority: KR
Inventors: 지희 유; 동휘 김; 은영 김
Original assignee: 수미토모 케미칼 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2022-11-01
Also published as: CN115210614A; TW202140260A; WO2021176853A1

Abstract

본 발명은, 플렉서블 화상 표시 장치를 구성할 수 있는 광학 적층체로서, 굴곡 후에 변형이 시인되기 어려우며, 또한, 컬의 발생을 억제할 수 있는 광학 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 광학 적층체(1)는, 전면판(2)과, 제1 점착제층(3)과, 원 편광판(4)과, 제2 점착제층(5)과, 배면판(6)을 이 순으로 구비하고 있으며, 제1 점착제층(3) 및 상기 제2 점착제층(5)의 온도 60℃, 상대습도 90％의 환경에서 구한 변형(％)-응력(㎪) 곡선에서의 원점으로부터 최대 응력치까지의 기울기(㎪)의 값의 차의 절대치가 0.8 이하이다.

Description

광학 적층체, 플렉서블 화상 표시 장치

본 발명은, 광학 적층체, 플렉서블 화상 표시 장치에 관한 것이다.

근년, 폴딩(folding) 가능한 플렉서블 화상 표시 장치의 개발이 진행되고 있다. 화상 표시 장치의 폴딩과 전개(展開)를 반복해도 표시면의 평탄성이 유지되도록 하기 위해서는, 화상 표시 소자가 변형에 견딜 수 있을 뿐만 아니라, 화상 표시 소자 상에 적층되어 있는 편광판 등의 필름도 변형에 견딜 수 있을 필요가 있다. 종래, 폴딩의 굴곡부에 있어서의 주름의 발생을 억제하는 화상 표시 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

일본 특허공개 2019-91030

플렉서블 화상 표시 장치를 구성하는 광학 적층체는, 굴곡부에 변형이 남기 쉽고, 이 경우, 반사상이 왜곡되어 화상의 시인성이 나빠진다. 또한, 굴곡에 의해 광학 적층체에 새롭게 컬이 발생할 경우가 있다. 이 컬은, 굴곡축으로 직교하는 광학 적층체의 단변(端邊)이 휘거나, 젖혀지는 현상이며, 이것을 작게 하는 것이 요구된다. 그래서 본 발명은, 플렉서블 화상 표시 장치를 구성할 수 있는 광학 적층체로서, 굴곡 후에 변형이 시인되기 어려우며, 또한, 컬의 발생을 억제할 수 있는 광학 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 그러한 광학 적층체를 구비하는 플렉서블 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 전면판과, 제1 점착제층과, 원 편광판과, 제2 점착제층과, 배면판을 이 순으로 구비하고, 온도 60℃, 상대습도 90％의 환경에서 구한 제1 점착제층 및 제2 점착제층의 변형(％)-응력(㎪) 곡선에서의 원점으로부터 최대 응력치까지의 기울기(㎪)의 값의 차의 절대치가 0.8 이하인, 광학 적층체를 제공한다.

이 광학 적층체는, 제1 점착제층의 상기 기울기(㎪)의 값이 0.15 ∼ 0.9이며, 또한, 제2 점착제층의 상기 기울기(㎪)의 값이 0.1 ∼ 0.9인 것이 바람직하다.

이 광학 적층체는, 전면판이 두께가 5 ∼ 50㎛인 유리제의 판상체를 구비하고 있어도 된다.

또한, 본 발명은, 상기의 광학 적층체를 구비하고, 배면판이 화상 표시 소자를 포함하는 플렉서블 화상 표시 장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 플렉서블 화상 표시 장치를 구성할 수 있는 광학 적층체로서, 굴곡 후에 변형이 시인되기 어려우며, 또한, 컬의 발생을 억제할 수 있는 광학 적층체를 제공할 수 있다. 또한, 그러한 광학 적층체를 구비하는 플렉서블 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체를 나타내는 도면이다. (A)는 평면도, (B)는 (A)의 IB-IB 단면도이다.
도 2는 (A), (B) 모두, 동적 기계 분석 장치를 사용한 인장 시험을 설명하는 도면이다.
도 3은 (A), (B) 모두, 광학 적층체의 굴곡 시험을 설명하는 도면이다.
도 4는 단차 및 폭을 구하는 방법을 나타내는 단면도이다.
도 5는 (A), (B) 모두, 정적 굴곡 내구성 시험을 설명하는 개략도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또, 각 도면에서 동일 부분 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시형태의 광학 적층체는, 그 일 실시형태로서 플렉서블 화상 표시 장치를 구성하고, 예를 들면 유기 일렉트로 루미네선스(유기 EL) 표시 장치, 무기 일렉트로 루미네선스(무기 EL) 표시 장치, 액정 표시 장치, 전계 발광 표시 장치 등이다. 이 플렉서블 화상 표시 장치는 터치 센서를 구비함으로써 터치 패널 기능을 갖고 있어도 된다.

<광학 적층체>

도 1에 나타나 있는 바와 같이, 본 실시형태의 광학 적층체(1)는, 플렉서블 화상 표시 장치에서 볼 수 있는 바와 같이, 평면상의 것을 두 개로 폴딩하는 것을 상정한 것이다. 도 1의 (A), (B)에 나타나 있는 바와 같이, 본 실시형태의 광학 적층체(1)는, 평면시(平面視)에서 직사각형을 이루고, 전면판(2)과, 제1 점착제층(3)과, 원 편광판(4)과, 제2 점착제층(5)과, 배면판(6)이 이 순으로 적층되어 이루어지고, 그 전체로서 가요성(可撓性)을 갖는 것이다.

광학 적층체(1)의 직사각형의 크기는, 예를 들면 한 변의 길이가 10㎜ 이상 600㎜ 이하일 수 있고, 단변과 장변을 가질 경우에는, 예를 들면 단변의 길이가 10㎜ 이상 300㎜ 이하이며, 장변의 길이가 50㎜ 이상 600㎜ 이하이다. 광학 적층체(1)의 두께는, 예를 들면 100㎛ 이상 500㎛ 이하이다.

광학 적층체(1)는, 임의의 개소에서 굴곡시킬 수 있다. 여기에서 「굴곡」이란, 면상(面狀)의 것이 절곡(折曲)되는 것을 말한다. 절곡 부분의 굴곡 반경은 15㎜ 이하여도 좋고, 10㎜ 이하여도 좋고, 5㎜ 이하여도 좋다. 굴곡 반경은, 예를 들면, 0.5㎜ ∼ 5.0㎜의 범위 내이다. 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 광학 적층체(1)의 중앙 부분에 굴곡축(8)을 설정했을 경우, 전면판(2)을 갖는 측이 내측면이 되도록 광학 적층체(1)를 굴곡시킴으로써, 굴곡축(8)을 중심으로 하는 양날개의 전면판을 갖는 측끼리를 서로 대략 평행해지도록 대향(대면)시킬 수 있다. 이 대향 상태에서, 전면판을 갖는 측끼리는 접촉해 있어도 좋고, 접촉해 있지 않아도 좋다. 또한 「굴곡」에는, 특기하지 않는 한 내면의 각도가 0도보다 크고 180도 미만인 굴절의 형태가 포함되며, 또한 내면의 굴곡 반경이 제로에 근사(近似), 또는 내면의 굴절각이 0도인 형태가 포함된다.

(굴곡 시험)

광학 적층체(1)는, 굴곡시킨 굴곡 상태로부터 평면 상태로 되돌렸을 때에, 굴곡축(8)의 근방에 단차가 생기기 어려운 것이 바람직하다. 구체적으로는, 굴곡축(8)을 중심으로 하여 전면판(2)을 갖는 측끼리의 표면간 거리(대향 거리)＝3.0㎜(굴곡 반경＝1.5㎜)에서 대향하도록 굴곡시킨 상태에서 온도 60℃, 상대습도(RH) 90％의 조건 하에서 6시간 정치한다. 이때, 굴곡 상태를 유지하기 쉽게 하기 위해, 전면판(2)을 갖는 측끼리의 사이에는 3.0㎜의 두께를 갖는 지그를 사이에 두는 것이 바람직하다. 그리고, 광학 적층체(1)를 굴곡 전 상태로 되돌린다. 그리고, 전면판(2)을 갖는 측이 위를 향하게 되도록, 평평한 면에 재치한다.

그리고, 광학 적층체(1)의 굴곡축(8) 근방의 단면 형상에서, 최저 높이 위치, 및 굴곡축을 중심으로 하여 그 양날개에 있어서의 최고 높이 위치(단차 1, 단차 2)의 평균치를 구하고, 그 차를 「단차」라고 한다. 또한, 양날개에 있어서의 최고 높이 위치끼리의 수평 거리를 「폭」이라고 한다.

이때, 「단차」는 560㎛ 이하인 것이 바람직하고, 520㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 460㎛ 이하인 것이 더 바람직하다. 「폭」은, 15㎜ 이상인 것이 바람직하고, 18㎜ 이상인 것이 보다 바람직하고, 20㎜ 이상인 것이 더 바람직하다. 「단차／폭」(㎛／㎜)비(比)는, 30 이하인 것이 바람직하고, 25 이하인 것이 보다 바람직하고, 23 이하인 것이 더 바람직하다. 또, 이 높이 위치나 폭의 측정은, Ammon Tech사의 삼차원 측정기(model명: PREMIUM-600C)를 이용하여 최표면의 단차 1, 단차 2와 폭을 측정했다. N＝5를 측정하여 평균치를 구한다.

<제1 점착제층, 제2 점착제층>

제1 점착제층(3) 및 제2 점착제층(5)은, 각각에 대해서, 온도 60℃, 상대습도 90％의 환경에서 변형(％)-응력(㎪) 곡선을 구하고, 또한, 그 원점으로부터 최대 응력치까지의 기울기(㎪)의 값을 구했을 때, 그들의 차의 절대치가 0.8 이하이다. 이 절대치는, 0.6 이하인 것이 바람직하고, 0.3 이하인 것이 더 바람직하다.

이 절대치는, 0.0 초과여도 좋고, 0.05 이상이어도 좋다. 이들 값을 취함으로써, 광학 적층체(1)는 굴곡 후에 변형이 남지 않으며, 또한, 컬의 발생을 억제할 수 있다.

점착제층을 인장 시험에 제공했을 때, 변형을 횡축에, 응력을 종축에 취한 변형-응력 곡선을 그릴 수 있다. 일반적으로, 변형이 커짐에 따라 점착제층에 생기는 응력도 커져, 점착제층에 응집 파괴가 일어나기 직전에 응력은 최대가 된다. 온도 60℃, 상대습도 90％의 환경에서 구한 점착제층의 변형-응력 곡선에서 원점으로부터 최대 응력치까지의 기울기 G란, (최대 응력치)／(응력이 최대가 될 때의 변형)으로 나타난다. G는, 점착제층이 탄성 변형했을 때의 응력 변화뿐만 아니라 소성 변형했을 때의 응력 변화까지를 반영하고 있으며, 점착제층이 응집 파괴할 때까지의 내구성의 지표가 될 수 있다. G가 클 때, 점착제층의 변형에 대하여 생기는 응력은 크고, 점착제층은 응집력이 우수하다. G가 작을 때, 점착제층의 변형에 대하여 생기는 응력은 작고, 점착제층은 변형하기 쉽다. G는, 후술하는 실시예의 란에 기재된 방법에 따라서 구할 수 있다.

제1 점착제층(3)의 상기 기울기(㎪)의 값은 0.15 ∼ 0.9인 것이 바람직하고, 0.2 ∼ 0.6인 것이 보다 바람직하고, 0.2 ∼ 0.5인 것이 더 바람직하다. 또한, 제2 점착제층(5)의 상기 기울기(㎪)의 값은 0.1 ∼ 0.9인 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 0.6인 것이 보다 바람직하고, 0.2 ∼ 0.5인 것이 더 바람직하다.

G는, 점착제층에 이용되는 점착제 조성물에 포함되는 베이스 폴리머를 구성하는 모노머의 종류 및 배합량; 중합개시제, 가교제 기타 첨가제의 종류 및 배합량; 활성 에너지선, 열 기타 가교도를 변화시키는 요인 등을 조정함으로써, 원하는 수치 범위로 할 수 있다. 예를 들면 점착제 조성물에 포함되는 베이스 폴리머가, 반응성 관능기를 갖는 모노머에 유래하는 구조 단위를 많이 포함할 때, G는 커지는 경향이 있다. 반응성 관능기로서는, 예를 들면 수산기, 카르복시기, 아미노기, 아미드기, 및 에폭시기 등을 들 수 있다.

제1 점착제층(3) 및 제2 점착제층(5)은, 모두 1층으로 이루어지는 것이어도 좋고, 2층 이상으로 이루어지는 것이어도 좋지만, 바람직하게는 1층으로 이루어지는 것이다. 제2 점착제층(5)은, 이하에 기술하는 점착제 조성물의 조성 및 배합 성분, 두께 등에 있어서, 제1 점착제층(3)과 동일해도 좋고, 달라도 좋다.

제1 점착제층(3) 및 제2 점착제층(5)은, (메타)아크릴계 수지, 고무계 수지, 우레탄계 수지, 에스테르계 수지, 실리콘계 수지, 폴리비닐에테르계 수지를 주성분(베이스 폴리머)으로 하는 점착제 조성물로 구성할 수 있다. 제1 점착제층(3) 및 제2 점착제층(5)을 구성하는 점착제 조성물로서는, 투명성, 내후성(耐候性), 내열성 등이 우수한 (메타)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물이 바람직하다. 점착제 조성물은, 활성 에너지선 경화형 또는 열경화형이어도 된다.

점착제 조성물에 이용되는 (메타)아크릴계 수지로서는, (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산이소옥틸, (메타)아크릴산2-에틸헥실 등의 (메타)아크릴산에스테르의 1종 또는 2종 이상을 모노머로 하는 중합체 또는 공중합체가 바람직하게 이용된다. 베이스 폴리머에는, 극성 모노머를 공중합시키는 것이 바람직하다. 극성 모노머로서는, (메타)아크릴산 화합물, (메타)아크릴산2-히드록시프로필 화합물, (메타)아크릴산히드록시에틸 화합물, (메타)아크릴아미드 화합물, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 화합물, 글리시딜(메타)아크릴레이트 화합물 등의, 카르복시기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등을 갖는 모노머를 들 수 있다. (메타)아크릴계 수지를 구성하는 모노머로서, 벤조일기를 갖는 광반응성 화합물을 이용할 수도 있고, 한국 공개특허 10-2019-0005427에 화학식 1로서 기재된 화합물이 예시된다. 이러한 광반응성 화합물은, 추가적인 광경화에 의해 활성화되어 추가 가교가 유도되기 때문에, 내구성을 향상시킬 수 있다.

점착제 조성물은, 상기 베이스 폴리머만을 포함하는 것이어도 되지만, 통상은 가교제를 더 함유한다. 가교제로서는, 2가 이상의 금속 이온으로서, 카르복시기와의 사이에서 카르복시산 금속염을 형성하는 금속 이온, 카르복시기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 폴리아민 화합물, 카르복시기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 폴리에폭시 화합물 또는 폴리올, 카르복시기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 폴리이소시아네이트 화합물이 예시된다. 가교제는, 바람직하게는 폴리이소시아네이트 화합물이다.

활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 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 갖는다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 자외선 경화형인 것이 바람직하다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 베이스 폴리머, 가교제에 더하여, 활성 에너지선 중합성 화합물을 더 함유한다. 필요에 따라, 광중합개시제, 광증감제 등을 함유시켜도 된다.

활성 에너지선 중합성 화합물로서는, 예를 들면 분자 내에 적어도 1개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머; 관능기 함유 화합물을 2종 이상 반응시켜 얻어지고, 분자 내에 적어도 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 올리고머 등의 (메타)아크릴로일옥시기 함유 화합물 등의 (메타)아크릴계 화합물을 들 수 있다. 점착제 조성물은, 활성 에너지선 중합성 화합물을, 점착제 조성물의 고형분 100질량부에 대하여 0.1질량부 이상 포함할 수 있고, 10질량부 이하, 5질량부 이하 또는 2질량부 이하 포함할 수 있다.

광중합개시제로서는, 예를 들면 벤조페논, 벤질디메틸케탈, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등을 들 수 있다. 광중합개시제는, 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다. 점착제 조성물이 광중합개시제를 포함할 때, 그 전체 함유량은, 예를 들면 점착제 조성물의 고형분 100질량부에 대해 0.01질량부 이상 3.0질량부 이하여도 된다.

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.

제1 점착제층(3) 및 제2 점착제층(5)은, 상기 점착제 조성물의 유기 용제 희석액을 기재(基材) 상에 도포하고, 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 제1 점착제층(3) 및 제2 점착제층(5)은, 점착제 조성물을 이용하여 형성된 점착 시트를 이용하여 형성할 수도 있다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물을 이용했을 경우에는, 형성된 점착제층에, 활성 에너지선을 조사함으로써 원하는 경화도를 갖는 점착제층으로 할 수 있다.

제1 점착제층(3) 및 제2 점착제층(5)의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 1㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20㎛ 이상이어도 된다.

제1 점착제층(3) 및 제2 점착제층(5)의 응집력을 향상시키는 관점에서, 제1 점착제층(3) 및 제2 점착제층(5)을 두께 150㎛의 기준 점착제층으로 했을 때에, 온도 25℃에서의 전단 탄성률은, 바람직하게는 0.01㎫ 이상이며, 보다 바람직하게는 0.02㎫ 이상이며, 바람직하게는 0.50㎫ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.10㎫ 이하이며, 0.08㎫ 이하여도 된다. 저장 탄성률은, 점탄성 측정 장치(MCR-301, Anton Paar사)를 사용하여 측정할 수 있다. 점착제층을, 두께가 150㎛가 되도록 복수매 적층하여 유리판에 접합 후, 측정 칩과 접착한 상태에서 -20℃ 내지 100℃의 온도 영역에서 주파수 1.0㎐, 변형량 1％, 승온 속도 5℃／분의 조건 하에서 측정을 행할 수 있다. 제1 점착제층(3) 및 제2 점착제층(5)의 전단 탄성률이 이 범위일 때, 광학 적층체(1)는, 굴곡해도 응집 파괴를 일으키기 어렵고, 기포도 발생하기 어렵다. 전단 탄성률은, 점착제 조성물에 포함되는 베이스 폴리머를 구성하는 모노머의 종류 및 함유량, 첨가제, 가교도 등을 변경함으로써 조정할 수 있다.

본 실시형태의 광학 적층체(1)의 기본 구성은 이상과 같다. 종래, 플렉서블 화상 표시 장치를 구성하는 광학 적층체는, 굴곡부에 변형이 남기 쉽고, 이 경우, 반사상이 왜곡되어 화상의 시인성이 나빠지고, 또한, 굴곡에 의해 광학 적층체에 새롭게 컬이 발생하는 경우가 있었던 바, 본 실시형태의 광학 적층체(1)에 의하면, 굴곡 후에 변형이 남지 않으며, 또한, 컬의 발생을 억제할 수 있다.

<기타 구성>

이하, 광학 적층체(1)를 구성하는 각 부재의 보다 상세한 구성이나 재료에 대해서 설명한다.

(전면판)

전면판(2)은, 광을 투과 가능한 판상체이면 재료 및 두께는 한정되지 않고, 1층만으로 구성되어 있어도 좋고, 2층 이상으로 구성되어 있어도 좋다. 그 예로서는, 수지제의 판상체(예를 들면 수지판, 수지 시트, 수지 필름 등), 유리제의 판상체(예를 들면 유리판, 유리 필름 등), 수지제의 판상체와 유리제의 판상체의 적층체를 들 수 있다. 전면판은, 표시 장치의 최표면을 구성하는 층일 수 있고, 윈도우 필름으로서의 기능을 갖고 있어도 된다.

전면판(2)의 두께는, 예를 들면 10㎛ 이상 1,000㎛ 이하여도 좋고, 바람직하게는 20㎛ 이상 500㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 30㎛ 이상 300㎛ 이하이며, 30㎛ 이상 100㎛ 이하여도 좋다. 이 두께는, 후술하는 편광자나 보호 필름 등의 두께와 마찬가지로, 박막 두께 측정기(model: 디지털 게이지 스탠드(DZ-501, Sony Corporation 제조))에 의해 측정할 수 있다.

전면판(2)이 수지제의 판상체인 경우, 수지제의 판상체는, 광을 투과 가능한 것이면 한정되지 않는다. 수지로서는, 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, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아미드이미드 등의 고분자로 형성된 필름을 들 수 있다. 이들 고분자는, 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다. 강도 및 투명성 향상의 관점에서 바람직하게는 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드 등의 고분자로 형성된 수지 필름이다. 수지제의 판상체의 두께는, 예를 들면 10㎛ 이상 1,000㎛ 이하여도 좋고, 바람직하게는 20㎛ 이상 500㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 30㎛ 이상 300㎛ 이하이며, 100㎛ 이하여도 좋다.

전면판(2)은, 기재 필름의 적어도 한쪽 면에 하드 코팅층을 마련하여 경도를 보다 향상시킨 필름이어도 된다. 기재 필름으로서는, 상기 수지로 이루어진 필름을 이용할 수 있다. 하드 코팅층은, 기재 필름의 한쪽 면에 형성되어 있어도 좋고, 양쪽 면에 형성되어 있어도 좋다. 하드 코팅층을 마련함으로써, 경도 및 내스크래치성을 향상시킨 수지 필름으로 할 수 있다. 하드 코팅층은, 예를 들면 자외선 경화형 수지의 경화층이다. 자외선 경화형 수지로서는, 예를 들면 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아미드계 수지, 에폭시계 수지 등을 들 수 있다. 하드 코팅층은, 경도를 향상시키기 위해, 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 첨가제는 한정되지 않고, 무기계 미립자, 유기계 미립자, 또는 이들 혼합물을 들 수 있다.

전면판(2)이 유리제의 판상체인 경우, 그 판상체는 초박형 유리(Ultra-Thin Glass: UTG)여도 된다. 초박형 유리의 두께는 5 ∼ 50㎛인 것이 바람직하다. 시판되고 있는 유리판은 에칭을 행함으로써 박형화할 수 있고, 그 정도에 따라 유리판의 두께를 조정하여 초박형 유리를 얻을 수 있다.

(원 편광판)

본 실시형태의 원 편광판(4)은, 원 편광판(λ／4판)이어도 좋고, 타원 편광판이어도 좋다. 즉, 본 실시형태에 있어서의 「원 편광판」은, 원 편광판과 타원 편광판을 포함하는 개념이다. 원 편광판(4)은, 편광자를 갖는 직선 편광판과 위상차 필름이 적층되어 이루어지는 것이다.

·직선 편광판

직선 편광판은, 편광자와 그 편면 또는 양면에 적층된 보호 필름을 구비한다. 직선 편광판으로서는, 이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름, 또는 이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 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.

이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자로서는, 액정성을 갖는 이색성 색소를 포함하는 조성물 또는 이색성 색소와 중합성 액정을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 얻어지는 층 등의 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 편광자를 들 수 있다. 이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자는, 이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름 또는 연신층에 비해, 굴곡 방향으로 제한이 없기 때문에 바람직하다.

(1) 연신 필름 또는 연신층인 편광자

이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름인 편광자는, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색함으로써, 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 편광자의 두께는, 예를 들면 2㎛ 이상 40㎛ 이하이다. 편광자의 두께는 5㎛ 이상이어도 좋고, 20㎛ 이하, 15㎛ 이하, 더욱이는 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, 불포화 카르복시산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 설폰산류, 암모늄기를 갖는 (메미드류 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85몰％ 이상 100몰％ 이하 정도이며, 바람직하게는 98몰％ 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 되고, 예를 들면, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말 또는 폴리비닐아세탈을 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1000 이상 10000 이하이며, 바람직하게는 1500 이상 5000 이하이다.

이색성 색소를 흡착시킨 연신층인 편광자는, 통상, 상기 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 도포액을 기재 필름 상에 도포하는 공정, 얻어진 적층 필름을 일축 연신하는 공정, 일축 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. 이색성 색소를 흡착시킨 연신층인 편광자는, 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 첩합(貼合)되어 있는 형태로 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 필름은 위상차를 갖고 있어도, 갖고 있지 않아도 된다. 열가소성 수지 필름의 두께는, 박형화의 관점에서, 통상 300㎛ 이하이며, 바람직하게는 200㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하이며, 더 바람직하게는 80㎛ 이하이며, 더욱 더 바람직하게는 60㎛ 이하이다. 열가소성 수지 필름의 두께는, 통상 5㎛ 이상이며, 바람직하게는 10㎛ 이상이다. 열가소성 수지 필름은, 예를 들면, 접착제층을 이용하여 편광자에 첩합할 수 있다.

(2) 이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자

이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자로서는, 액정성을 갖는 중합성의 이색성 색소를 포함하는 조성물 또는 이색성 색소와 중합성 액정을 포함하는 조성물을 기재 필름에 도포하고 경화시켜 얻어지는 층 등의 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 편광자를 들 수 있다.

이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자는, 필요에 따라 기재 필름을 편광자로부터 박리 제거해도 된다. 기재 필름의 재료 및 두께는, 상술한 열가소성 수지 필름의 재료 및 두께와 마찬가지여도 된다. 편광자는, 배향막을 구비해도 된다. 배향막은, 박리되어도 된다.

이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자는, 그 편면 또는 양면에 열가소성 수지 필름이 첩합되어 있는 형태로 광학 적층체에 편성되어도 된다. 열가소성 수지 필름으로서는, 연신 필름 또는 연신층인 편광자에 이용할 수 있는 열가소성 수지 필름과 마찬가지의 것을 이용할 수 있다. 열가소성 수지 필름은, 예를 들면, 접착제층을 이용하여 편광자에 첩합할 수 있다.

이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자는, 그 편면 또는 양면에, 보호층으로서 오버코팅(OC)층이 형성되어도 된다. 광경화성 수지나 수용성 폴리머 등을 들 수 있다. 광경화성 수지로서는, 예를 들면, (메타)아크릴계 수지, 우레탄계 수지, (메타)아크릴우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지 등을 들 수 있다. 수용성 폴리머로서는, 예를 들면, 폴리(메타)아크릴아미드계 폴리머; 폴리비닐알코올, 및 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, (메타)아크릴산 또는 그 무수물-비닐알코올 공중합체 등의 비닐알코올계 폴리머; 카르복시비닐계 폴리머; 폴리비닐피롤리돈; 전분류; 알긴산나트륨; 폴리에틸렌옥사이드계 폴리머 등을 들 수 있다. OC층의 두께는, 20㎛ 이하인 것이 바람직하고, 15㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 5㎛ 이하여도 좋고, 또한, 0.05㎛ 이상이며, 0.5㎛ 이상이어도 좋다.

이색성 색소 및 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 도포하고 경화시켜 이루어지는 편광자의 두께는, 통상 10㎛ 이하이며, 바람직하게는 0.5㎛ 이상 8㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상 5㎛ 이하이다.

직선 편광판에 후술하는 위상차 필름(예를 들면, 위상차층으로서 λ／4판을 포함하는 위상차 필름)을 적층하고, 원 편광판을 얻을 수 있다. 이때, 편광자의 흡수축과 λ／4판의 지상축의 이루는 각도는, 45° ± 10°일 수 있다.

·위상차 필름

위상차 필름은, 1층 또는 2층 이상의 위상차층을 포함할 수 있다. 위상차층으로서는, λ／4판이나 λ／2판과 같은 포지티브 A 플레이트, 및 포지티브 C 플레이트일 수 있다. λ／4판은, 역파장 분산성이어도 된다. 위상차층이 λ／2판을 포함할 경우, 직선 편광층 측으로부터 순서대로 λ／2판 및 λ／4판을 적층한다. 위상차층이 포지티브 C 플레이트를 포함할 경우, 직선 편광층 측으로부터 순서대로 λ／4판 및 포지티브 C 플레이트를 적층해도 좋고, 직선 편광판 측으로부터 순서대로 포지티브 C 플레이트 및 λ／4판을 적층해도 좋다.

위상차층은, 상기의 보호 필름의 재료로서 예시를 한 수지 재료로 형성되어도 좋고, 중합성 액정 화합물이 경화된 층으로 형성되어도 좋다. 위상차층은, 배향막이나 기재 필름을 더 포함하고 있어도 좋고, λ／4판과 λ／2판을 첩합하기 위한 첩합층을 갖고 있어도 좋다. 첩합층은 점착제층 또는 접착제층이며, 상기한 점착제 조성물이나 공지된 접착제 조성물을 이용하여 형성할 수 있다.

위상차 필름 전체의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 1㎛ 이상 50㎛ 이하로 할 수 있다.

(배면판)

배면판(6)으로서는, 광을 투과 가능한 판상체, 또는 통상의 표시 장치에 이용되는 구성 요소 등을 이용할 수 있다. 배면판(6)에 이용하는 통상의 표시 장치에 이용되는 구성 요소로서는, 예를 들면 세퍼레이터, 터치 센서 패널, 유기 EL 표시 소자 등을 들 수 있다. 표시 장치에 있어서의 구성 요소의 적층순으로서는, 예를 들면 전면판／원 편광판／세퍼레이터, 전면판／원 편광판／유기 EL 표시 소자, 전면판／원 편광판／터치 센서 패널／유기 EL 표시 소자, 전면판／터치 센서 패널／원 편광판／유기 EL 표시 소자 등을 들 수 있다. 배면판(6)은, 터치 센서 패널인 것이 바람직하다.

[터치 센서 패널]

터치 센서 패널은, 터치된 위치를 검출 가능한 센서(즉 터치 센서)를 갖는 패널이면, 한정되지 않는다. 터치 센서의 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 센서의 일례로서, 서로 대향 배치된 한 쌍의 기판과, 그들 한 쌍의 기판 사이에 협지된 절연성 스페이서와, 각 기판의 내측의 전면에 저항막으로서 마련된 투명 도전막과, 터치 위치 검지 회로에 의해 구성되어 있는 부재를 들 수 있다.

저항막 방식의 터치 센서를 마련한 화상 표시 장치에 있어서는, 전면판의 표면이 터치되면, 대향하는 저항막이 단락(短絡)하여, 저항막에 전류가 흐른다. 터치 위치 검지 회로가, 이때의 전압의 변화를 검지하고, 터치된 위치가 검출된다.

정전 용량 결합 방식의 터치 센서의 일례로서는, 기판과, 기판의 전면에 마련된 위치 검출용 투명 전극과, 터치 위치 검지 회로에 의해 구성되어 있는 부재를 들 수 있다. 정전 용량 결합 방식의 터치 센서를 마련한 화상 표시 장치에 있어서는, 전면판의 표면이 터치되면, 터치된 점에서 인체의 정전 용량을 통해 투명 전극이 접지된다. 터치 위치 검지 회로가, 투명 전극의 접지를 검지하고, 터치된 위치가 검출된다.

터치 센서 패널의 두께는, 예를 들면 5㎛ 이상 2000㎛ 이하여도 되고, 바람직하게는 5㎛ 이상 100㎛ 이하, 더 바람직하게는 5㎛ 이상 50㎛ 이하이다.

터치 센서 패널은, 기재 필름 상에 터치 센서의 패턴이 형성된 부재여도 된다. 기재 필름의 예시는, 상술한 열가소성 수지 필름의 설명에 있어서의 예시와 같아도 된다. 또한, 터치 센서 패널은, 기재 필름으로부터 점착제층을 개재하여 피착체에 전사(轉寫)된 것이어도 된다. 터치 센서 패턴의 두께는, 예를 들면 1㎛ 이상 20㎛ 이하여도 된다.

화상 표시 소자는, 터치 센서 패널을 수반하고 있어도 된다. 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.

(다른 점착제층)

본 실시형태의 광학 적층체(1)에는, 제1 점착제층(3) 및 제2 점착제층(5) 이외에, 직선 편광판과 위상차 필름의 첩합에 이용하는 점착제층, 및 위상차 필름 중의 상기 첩합층으로서의 점착제층과 같이, 다른 점착제층이 이용되고 있다. 이들 점착제층을 형성하기 위한 점착제 조성물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, (메타)아크릴계 폴리머, 우레탄계 폴리머, 폴리에스테르계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리비닐에테르계 폴리머, 고무계 폴리머 등의 폴리머를 주성분으로서 포함하는 것이면 된다. 여기에서 「주성분」이란, 점착제 조성물의 전체 고형분 중 50질량％ 이상을 포함하는 성분을 말한다. 점착제 조성물은, 활성 에너지선 경화형, 열경화형이어도 된다.

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.

점착제층은, 상기 점착제 조성물의 유기 용제 희석액을 기재 상에 도포하고, 건조시킴으로써 형성할 수 있다.

점착제층의 두께는, 예를 들면 3㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20㎛ 이하여도 된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 하등 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는 광학 적층체의 평면시 형상을 90°의 정점(頂点)을 갖는 직사각형으로 했지만, 정점은 둥그스름하게 되어 있어도 좋고, 변(邊)에는 오목부를 갖고 있어도 좋다. 또한, 직사각형에 한정되지 않고, 원형 기타 형상이어도 된다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명의 내용을 보다 구체적으로 설명한다. 또, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<점착제층의 제조>

질소 가스가 환류하여 온도 조절이 용이해지도록 냉각 장치를 설치한 1L의 반응기에, 표 1에 나타내는 아크릴산2-에틸헥실(2-EHA), 아크릴산n-부틸(n-BA), 아크릴산2-프로필헵틸(2-PHA), 아크릴산(AA), 아크릴산베헤닐(C22A), 아크릴산옥틸데실(ODA)로 이루어지는 모노머 혼합물을 투입했다. 산소를 제거하기 위해, 질소 가스를 1시간 환류한 후, 용액을 60℃로 유지했다. 상기 모노머 혼합물을 균일하게 혼합한 후, 표 1에 나타내는 배합량으로, 광중합개시제 벤질디메틸케탈(I-651) 및 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(I-184)을 투입했다. 교반하면서 UV 램프(10mW)를 조사하여, 아크릴계 중합체(폴리머 A, 폴리머 B, 폴리머 C, 폴리머 D)를 제조했다.

[표 1]

이용한 화합물의 입수처는 이하와 같다.

2-EHA: TOKYO KASEI KOGYO CO.，LTD., 일본

n-BA: TOKYO KASEI KOGYO CO.，LTD., 일본

2-PHA: BASF, 독일

AA: TOKYO KASEI KOGYO CO.，LTD., 일본

C22A: TOKYO KASEI KOGYO CO.，LTD., 일본

ODA: Miwon specialty chemical, 한국

I-651: BASF, 독일

I-184: BASF, 독일

얻어진 각각의 아크릴계 중합체 100질량부에 대하여, 아크릴산이소데실(IDA) 1.5질량부와 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(I-184) 0.05질량부를 혼합하여, 점착제 조성물을 조제했다. 각각의 점착제 조성물을 실리콘 이형 처리된 이형 필름 A(폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 두께 38㎛) 상에 두께가 25㎛가 되도록 도포했다. 그 위에 다른 이형 필름 B(폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 두께 38㎛)를 접합하고, UV 조사를 행하여, 이형 필름 A／점착제층／이형 필름 B로 이루어지는 점착 시트를 제작했다. UV 조사의 조건은, 적산 광량 400mJ／㎠, 조도 1.8mW／㎠(UVV 기준)로 했다. 표 2에, 각 아크릴계 중합체와 각 점착제층과의 대응 관계를 나타낸다. 또한, 표 2에는, 이하의 방법으로 구한 「G」를 아울러 나타낸다.

<원점으로부터 최대 응력치까지의 기울기 G>

점착제층 A ∼ D를 이용하여, 온도 60℃, 상대습도 90％의 환경에서 측정한 변형(％)-응력(㎪) 곡선에서의 원점으로부터 최대 응력치까지의 기울기(㎪)의 값( 「G」)을 구했다. 이것에는 동적 기계 분석 장치(DMA, Q-800, TA Instruments사 제조)를 사용한 인장 시험을 행했다. 우선, 도 2에 나타내는 바와 같이, 점착제층을 개재하여 2개의 폴리카보네이트(PC) 바(101, 101)의 단부끼리를 접합한 시험편을 준비했다. 점착제층(102)의 형상은, 폭×길이×두께가 6㎜×10㎜×25㎛이며, PC 바(101, 101)의 형상은, 폭×길이×두께가 6㎜×20㎜×1㎜였다.

점착제층(102)과 PC 바(101, 101)와의 접착 면적은, 폭×길이가 6㎜×10㎜였다. 시험편의 PC 바(501)의 양단부의 길이 5㎜의 영역 A를 지그 고정 부위로 하여, 여기에 지그를 장착하고, 한쪽의 지그를 고정했다. 다른 한쪽의 지그를 다른 한쪽의 지그 고정 부위인 영역 A의 부분에 장착하고, 온도 60℃, 상대습도 90％의 환경 하, 100㎛／분의 속도로 인장하여, 변형(％)-응력(MPa) 곡선을 작성했다. 얻어진 변형-응력 곡선에서, 원점으로부터 응력이 최대에 이르기까지의 기울기(「G」)를 계산했다.

[표 2]

점착제층 A ∼ D와는 별도로, 점착제층 E를 제조했다. 폴리머 A ∼ D를 제조한 장치와 마찬가지의 장치를 사용하여, 아크릴산부틸(BA) 68질량부, 메타아크릴산메틸(MMA) 30질량부, 아크릴산2-에틸헥실(2-EHA) 1질량부, 아크릴산(AA) 1질량부를 중합시켜, 아크릴계 중합체(폴리머 E)를 제조했다. 이 폴리머 E 100질량부에 대하여, 가교제로서의 콜로네이트 L(TOSOH CORPORATION 제조) 3질량부, 실란커플링제로서의 KBM-403(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조) 0.5질량부를 혼합하여, 점착제 조성물을 조제했다. 이 점착제 조성물을 이형 처리된 이형 필름에 어플리케이터를 이용하여 건조 후의 두께가 5㎛가 되도록 도포했다. 도포층을 100℃에서 1분간 건조하여, 점착제층 E를 제조했다. 그 후, 점착제층 상에, 이형 처리된 다른 이형 필름을 첩합했다. 그 후, 온도 23℃, 상대습도 50％의 조건으로 7일간 양생(養生)시켜, 점착제층 E를 구비하는 점착 시트를 제작했다.

<실시예 1>

[직선 편광판]

기재로서 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(두께 25㎛)을 준비했다.

그 위에, 배향막 형성용 조성물을 바 코팅법에 의해 도포했다. 도막을 80℃에서 1분간 건조했다. 그 다음에 상기 UV 조사 장치 및 와이어 그리드를 이용하여, 도막에 편광 UV를 조사하고, 도막에 배향 성능을 부여했다. 노광량은 100mJ／㎠(365㎚ 기준)였다. 와이어 그리드는, UIS-27132##(Ushio Inc. 제조)를 이용했다.

이와 같이 하여, 배향막을 형성했다. 배향막의 두께는 100㎚였다. 형성한 배향막 상에, 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소를 포함하는 편광자 형성용 조성물을 바 코팅법에 의해 도포했다. 도막을 100℃에서 2분간 가열 건조한 후, 실온까지 냉각했다. 상기 UV 조사 장치를 이용하여, 적산 광량 1200mJ／㎠(365㎚ 기준)로 자외선을, 도막에 조사함으로써, 편광자를 형성했다. 얻어진 편광자의 두께는 3㎛였다. 편광자 상에, 폴리비닐알코올과 물을 포함하는 조성물을, 건조 후의 두께가 0.5㎛가 되도록 도공하고, 온도 80℃에서 3분간 건조하여 보호층(보호 필름)을 형성했다. 이와 같이 하여, 기재／배향막／편광자／보호층의 구성을 갖는 직선 편광판을 제작했다.

[전면판]

이하의 2종류를 제작하여 이용했다.

·폴리아미드이미드계 수지제의 판상체(실시예 1 ∼ 5, 비교예 1, 2)

(폴리아미드이미드 필름)

질소 가스 분위기 하, 교반 날개를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘(TFMB) 14.67g(45.8mmol) 및 수분량을 200ppm으로 조제한 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 233.3g을 더하고, 실온에서 교반하면서 TFMB를 DMAc에 용해시켰다. 다음으로, 플라스크에 4,4'-옥시디프탈산이무수물(OPDA) 4.283g(13.8mmol)을 더하고, 실온에서 16.5시간 교반했다. 그 후, 4,4'-옥시비스(벤조일 클로라이드)(OBBC) 1.359g(4.61mmol) 및 테레프탈로일 클로라이드(TPC) 5.609g(27.6mmol)을 플라스크에 더하고, 실온에서 1시간 교반했다. 그 다음에, 플라스크에 무수 아세트산 4.937g(48.35mmol)과 4-피콜린 1.501g(16.12mmol)을 더하고, 실온에서 30분간 교반 후, 오일 배스를 이용하여 70℃로 승온하고, 3시간 더 교반하여, 반응액을 얻었다. 얻어진 반응액을 실온까지 냉각한 후, 메탄올 360g 및 이온 교환수 170g을 더하여 폴리아미드이미드의 침전을 얻었다. 그것을 메탄올 중에 12시간 침지하고, 여과로 회수하여 메탄올로 세정했다. 다음으로, 100℃에서 침전물의 감압 건조를 행하여, 두께 40㎛의 폴리아미드이미드(PAI) 수지를 얻었다.

(하드 코팅층 형성용 조성물)

다관능 아크릴레이트(Miramer M340, Miwon Specialty Chemical 제조) 30질량부와, 나노 실리카졸의 프로필렌글리콜모노메틸에테르 분산체(12㎚, 고형분 40％) 50질량부와, 에틸아세테이트 17질량부와, 광중합개시제(Irgacure-184, Ciba Corporation 제조) 2.7질량부와, 불소계 첨가제(KY1203, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조) 0.3질량부를 혼합하여, 하드 코팅층 형성용 조성물을 얻었다.

(전면판의 제작)

상기 하드 코팅층 형성용 조성물을 폴리아미드이미드 필름의 한쪽 면에 도공하고, 얻어진 도막을 온도 80℃에서 5분간 건조하고, UV 조사 장치(SPOT CURE SP-7, Ushio Inc. 제조)를 이용하여, 노광량 500mJ／㎠(365㎚ 기준)의 UV광을 조사하여 하드 코팅층을 형성했다. 경화 후의 두께가 10.0㎛가 되도록 도공했다. 이상과 같이 하여, 하드 코팅층／폴리아미드이미드 필름의 구성을 갖는 전면판을 얻었다.

·유리제의 판상체(실시예 6, 7)

유리판(Corning사 제조, 두께 400㎛)을 준비했다. 에칭에 의해, 이 유리를 두께가 50㎛가 될 때까지 박형화했다. 유리의 화학 강화 처리를 행하여, 초음파 연마와 엔드밀을 이용한 절삭 연마에 의한 유리의 모따기를 행했다. 이와 같이 하여, 두께가 50㎛인 유리판(전면판)을 제작했다.

[광학 적층체]

실시예 1로서, 전면판의 하드 코팅층이 적층된 면과는 반대 측의 면과, 위에서 제작한 점착제층 B를 구비하는 점착 시트의 한쪽 이형 필름을 박리하여 노출시킨 점착제층 B의 면에 코로나 처리를 실시한 후, 양자를 첩합했다. 그 다음에, 점착 시트의 다른 한쪽 이형 필름을 박리하여 노출시킨 점착제층 B의 면과, 직선 편광판의 기재(TAC 필름) 측의 면에 코로나 처리를 실시한 후, 양자를 첩합했다. 그 후, 직선 편광판의 보호층 측의 면과, 위에서 제작한 점착제층 E를 구비하는 점착 시트의 한쪽 이형 필름을 박리하여 노출시킨 점착제층 E의 면에 코로나 처리를 실시한 후, 양자를 첩합했다. 다음으로 점착제층 E로부터 다른 한쪽 이형 필름을 박리하여 점착제층 E를 노출시켰다. 이와 같이 하여, 전면판／점착제층 B／기재／배향막／편광자／보호층／점착제층 E의 구성을 갖는 적층체를 얻었다.

중합성 액정 화합물이 경화된 층으로 이루어지는 λ／4판과 중합성 액정 화합물이 경화된 층으로 이루어지는 포지티브 C층이, 점착제층 E를 개재하여 적층된 위상차 필름을 준비했다. 이 위상차 필름을 λ／4판 측이 상기 적층체의 보호층 측이 되도록 하여 점착제층 E를 개재하여 상기 적층체 상에 적층하고, 원 편광판을 제작했다. λ／4판의 지상축은, 편광자의 흡수축에 대하여 45°였다.

그 후, 점착제층 B를 구비하는 다른 점착 시트로부터 한쪽 이형 필름을 박리하여, 점착제층 B의 면을 노출시켰다. 포지티브 C층의 면과, 점착제층 B의 면에 코로나 처리를 실시한 후, 양자를 첩합했다. 그 다음에 점착제층 B로부터 다른 한쪽 이형 필름을 박리하고, 유기 EL 패널의 대용품(35㎛의 폴리이미드(PI) 필름／점착제층 A／50㎛의 PI 필름)을 적층했다. 이와 같이 하여, 전면판／점착제층 B／기재／배향막／편광자／보호층／점착제층 E／(λ／4층)／점착제층 E／포지티브 C층／점착제층 B／유기 EL 패널의 대용품)의 구성을 갖는 실시예 1의 광학 적층체를 얻었다.

이용하는 점착제를 변경하면서, 상기 실시예 1과 마찬가지로 하여, 이하의 실시예 2 ∼ 7, 및 비교예 1 ∼ 2의 광학 적층체를 제작했다. 이하의 표기에서 「PAI」는 상기에서 제작한 「하드 코팅층／폴리아미드이미드 필름의 구성을 갖는 전면판」을 의미하고, 「유리」는 상기에서 제작한 「두께가 50㎛인 유리판」을 의미하고 있다.

<실시예 2>

전면판(PAI)／점착제층 B／기재／배향막／편광자／보호층／점착제층 E／(λ／4층)／점착제층 E／포지티브 C층／점착제층 A／유기 EL 패널의 대용품

<실시예 3>

전면판(PAI)／점착제층 C／기재／배향막／편광자／보호층／점착제층 E／(λ／4층)／점착제층 E／포지티브 C층／점착제층 A／유기 EL 패널의 대용품

<실시예 4>

전면판(PAI)／점착제층 A／기재／배향막／편광자／보호층／점착제층 E／(λ／4층)／점착제층 E／포지티브 C층／점착제층 A／유기 EL 패널의 대용품

<실시예 5>

전면판(PAI)／점착제층 A／기재／배향막／편광자／보호층／점착제층 E／(λ／4층)／점착제층 E／포지티브 C층／점착제층 B／유기 EL 패널의 대용품

<실시예 6>

전면판(유리)／점착제층 B／기재／배향막／편광자／보호층／점착제층 E／(λ／4층)／점착제층 E／포지티브 C층／점착제층 A／유기 EL 패널의 대용품

<실시예 7>

전면판(유리)／점착제층 A／기재／배향막／편광자／보호층／점착제층 E／(λ／4층)／점착제층 E／포지티브 C층／점착제층 A／유기 EL 패널의 대용품

<비교예 1>

전면판(PAI)／점착제층 D／기재／배향막／편광자／보호층／점착제층 E／(λ／4층)／점착제층 E／포지티브 C층／점착제층 A／유기 EL 패널의 대용품

<비교예 2>

전면판(PAI)／점착제층 A／기재／배향막／편광자／보호층／점착제층 E／(λ／4층)／점착제층 E／포지티브 C층／점착제층 D／유기 EL 패널의 대용품

실시예 1 ∼ 7 및 비교예 1 ∼ 2의 광학 적층체를 이용하여, 이하의 각 시험을 행했다.

<굴곡 후의 모습(굴곡 시험)>

각 광학 적층체를 20㎜×110㎜의 사이즈로 잘라낸 후, 도 3의 (A)에 나타나 있는 바와 같이, 유기 EL 패널의 대용품 측에 두께 2㎜인 2매의 유리판(201, 201)을 점착제층을 이용하여 첩합했다. 2매의 유리판(201, 201)은 광학 적층체의 절반의 면적을 갖는 것이며, 점착제층(202, 202)은 두께 25㎛로 광학 적층체의 중심선으로부터 양측으로 40㎜씩 떼어 첩합했다. 이것을 평평한 받침대에 재치했을 때, 유리판(201, 201)끼리는 그 측면에서 접촉한다. 광학 적층체 측이 내측이 되도록 하여 광학 적층체를 중앙 부분의 굴곡축에서 절곡하고(도 3의 (B)), 대향하는 면끼리의 거리를 3.0㎜(3.0㎜ 두께의 플레이트 사용, 1.5R(도 3에는 도시하고 있지 않음))로 함으로써, 「유리／점착제층／광학 적층체(3.0㎜ 두께의 플레이트를 사이에 둔 'U'자 형상)／점착제층／유리」의 측정용 샘플을 준비했다. 온도 60℃, 상대습도 90％의 오븐 내에서 6시간 방치한 후, 절곡된 부분인 굴곡부의 형상을 확인했다.

(단차, 폭)

굴곡된 광학 적층체를 펴서, 전면판 측이 위를 향하도록 하여 평평한 받침대에 재치하고, 이차원 측정기를 이용하여 주름의 형상을 측정했다. 도 4에 나타나 있는 단면 형상에서, 최저 높이 위치(H₁)와, 굴곡축을 중심으로 하여 그 양날개에 있어서의 최고 높이 위치(H₂₁, H₂₂)와의 각각의 차의 평균치를 구하고, 그 차를 「단차」({(H₂₁ - H₁) ＋ (H₂₂ - H₁)}／2)라고 했다. 또한, 양날개에 있어서의 최고 높이 위치끼리의 수평 거리(D)를 「폭」이라고 했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

(시인성)

상기와 같이 광학 적층체를 편 상태에서, 굴곡부의 왜곡을, 형광등의 반사상을 이용하여 관찰하고, 표면의 평활성을 육안으로 평가했다. 이 관찰은 암실(형광등의 소등 시는 0.02룩스, 점등 시는 광학 적층체가 놓여진 위치에서 2000룩스. 이 조도의 측정에는 「YL-102 Digital Light Meter」(UNIS사 제조)를 이용함) 및 실내(형광등의 점등 시에 약 300룩스)에서 행했다. 평가 기준은 이하와 같다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.

A: 형광등의 반사상 왜곡이 암실 및 실내에서 거의 보이지 않았다.

B: 암실의 형광등의 반사상 왜곡이 보였지만, 실내에서는 거의 보이지 않았다.

C: 암실 및 실내에서 형광등의 반사상 왜곡이 현저하게 보였다.

(컬)

상기와 같이 광학 적층체를 편 상태에서의 컬을 육안으로 평가했다. 평가 기준은 이하와 같다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.

A: 면 내에서, 굴곡축으로 직교하는 단변의 컬 발생 현상이 보이지 않았다.

C: 면 내에서, 굴곡축으로 직교하는 단변의 컬 발생 현상이 보였다.

<굴곡 내구성>

광학 적층체를 이용하여, 정적 굴곡 내구성 시험을 행했다. 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 2개의 스테이지(301, 301)를 구비한 굴곡 장치(Science Town사 제조, STS-VRT-500)를 준비하고, 스테이지(301, 301) 상에 광학 적층체를 놓았다(도 5의 (A)). 2개의 스테이지(301, 301) 사이의 거리(갭)는 3㎜(1.5R)로 설정했다. 이 스테이지(301, 301)는, 2개의 스테이지 사이(갭)를 중심으로 요동 가능하며, 초기는 2개의 스테이지(301, 301)는 동일 평면을 구성한다. 온도 60℃, 상대습도 90％의 환경 하에서, 2개의 스테이지(301, 301)를 90도 회전시켜 2개의 스테이지(301, 301)를 닫고(도 5의 (B)), 이 자세로 10일간 유지했다. 10일간 경과 후, 점착제층에 기포나 박리가 발생하지 않았는지의 여부를 확인했다. 평가 기준은 이하와 같다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.

A: 점착제 내부에 기포／박리가 발생하지 않았다.

C: 점착제 내부에 기포／박리가 발생했다.

[표 3]

표 3에서, 전면판과 기재와의 첩합에 사용한 점착제층의 G치를 「G₁」, 포지티브 C층과 유기 EL 패널의 대용품의 첩합에 사용한 점착제층의 G치를 「G₂」로서 표시하고 있다. 이들 결과에 의하면, 양G치(G₁, G₂)의 차의 절대치가 작은 경우에, 광학 적층체의 시인성과 컬의 양쪽이 양호한 것을 알 수 있다.

본 발명은, 화상 표시 장치의 일 태양으로서 이용할 수 있다.

1: 광학 적층체 2: 전면판
3: 제1 점착제층 4: 원 편광판
5: 제2 점착제층 6: 배면판
8: 굴곡축

Claims

전면판과, 제1 점착제층과, 원 편광판과, 제2 점착제층과, 배면판을 이 순으로 구비하고,
온도 60℃, 상대습도 90％의 환경에서 구한 상기 제1 점착제층 및 상기 제2 점착제층의 변형(％)-응력(㎪) 곡선에서의 원점으로부터 최대 응력치까지의 기울기(㎪)의 값의 차의 절대치는 0.8 이하인, 광학 적층체.
제1항에 있어서,
상기 제1 점착제층의 상기 기울기(㎪)의 값은 0.15 ∼ 0.9이며, 또한, 상기 제2 점착제층의 상기 기울기(㎪)의 값은 0.1 ∼ 0.9인, 광학 적층체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전면판은, 두께가 5 ∼ 50㎛인 유리제의 판상체를 구비하고 있는, 광학 적층체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체를 구비하고,
상기 배면판은, 화상 표시 소자를 포함하는, 플렉서블 화상 표시 장치.