KR20220147582A - 광학 적층체 - Google Patents

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KR20220147582A
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재호 심
대산 강
동휘 김
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수미토모 케미칼 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은, 굴곡된 경우에도 크랙의 발생을 억제할 수 있는 광학 적층체를 제공한다. 광학 적층체는, 원 편광판(60), 제2 점착제층(70)을 이 순으로 구비한다. 광학 적층체의 적층 방향을 따르는 단면에서, 원 편광판(60)과 제2 점착제층(70)의 계면(L)과, 원 편광판(60)의 단부면(EF)에서의 계면(L)에서의 접선(P)이 이루는 각도를 θ로 했을 때에, θ ≥ 80°를 충족시킨다.

Description

광학 적층체
본 발명은 광학 적층체에 관한 것이다.
종래, 전면판, 제1 점착제층, 원 편광판, 제2 점착제층을 이 순으로 구비하는 광학 적층체가 알려져 있다. 이러한 광학 적층체는, 블레이드나 레이저에 의해, 원반(原反)으로부터 원하는 크기로 절단되고 있다.
일본 특허공개 2019-218513호 공보
발명자들이 검토한 바, 종래의 광학 적층체를 플렉서블 디스플레이에 사용하면, 절곡(折曲)했을 때에 광학 적층체의 단부(端部)에 크랙이 발생하는 경우가 있는 것이 판명되었다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 굴곡된 경우에도 크랙의 발생을 억제할 수 있는 광학 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 광학 적층체는, 원 편광판, 및 제2 점착제층을 구비하는 광학 적층체로서, 상기 광학 적층체의 적층 방향을 따르는 단면(斷面)에서, 상기 원 편광판과 상기 제2 점착제층의 계면과, 상기 원 편광판의 단부면에서의 상기 계면에서의 접선이 이루는 각도를 θ로 했을 때에, θ ≥ 80°를 충족시킨다.
본 발명의 다른 일 측면에 따른 광학 적층체는, 전면판, 제1 점착제층, 원 편광판, 제2 점착제층을 이 순으로 구비하는 광학 적층체로서, 상기 광학 적층체의 적층 방향을 따르는 단면에서, 상기 원 편광판과 상기 제2 점착제층의 계면과, 상기 원 편광판의 단부면에서의 상기 계면에서의 접선이 이루는 각도를 θ로 했을 때에, θ ≥ 80°를 충족시킨다.
여기에서, 상기 광학 적층체의 적층 방향을 따르는 단면에서, 상기 원 편광판의 중앙부의 두께를 T1로 하고, 상기 T1을 기준으로 한 상기 원 편광판의 단부의 두께의 증가량을 T2로 했을 때에, T2／T1은 10％ 이상일 수 있다.
또한, 상기 원 편광판은, 직선 편광판, 및 위상차판을 가질 수 있다.
또한, 상기 위상차판은, λ／4판을 가질 수 있다.
본 발명에 의하면, 굴곡된 경우에도 크랙의 발생을 억제할 수 있는 광학 적층체가 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 광학 적층체(100)의 적층 구조를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전면판(10)의 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 직선 편광판(30)의 개략 단면도이다.
도 4의 (a) ∼ (d)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 위상차판(50)의 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 광학 적층체(100)의 적층 구조를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은 도 1 및 도 5의 광학 적층체(100)의 원 편광판(60) 및 제2 점착제층(70)의 단부면에서의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 광학 적층체의 제조 공정에서의 레이저의 초점 위치를 설명하는 개략도이다.
도 8은 실시예 및 비교예에 따른 광학 적층체의 적층 구조를 나타내는 개략 단면도이다.
도 9는 실시예 및 비교예에 따른 다른 광학 적층체의 적층 구조를 나타내는 개략 단면도이다.
(제1 실시형태)
본 발명의 제1 실시형태에 따른 광학 적층체(100)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 주로, 전면판(10), 제1 점착제층(20), 원 편광판(60), 제2 점착제층(70)을 이 순으로 구비한다. 또, Z 방향은 적층 방향이며, ＋Z가 시인 측이며, 사람은 ＋Z 방향으로 출사(出射)하는 광을 포착한다.
또한, X 방향은 굴곡축이며, Y 방향은 굴곡축과 수직인 방향이다.
(전면판)
전면판(10)은, 광을 투과 가능하며 또한 굴곡 가능한 판상체이면 재료 및 두께는 한정되지 않고, 1층만으로 구성되어도 좋고, 2층 이상으로 구성되어도 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 있다.
전면판(10)의 두께는, 예를 들면 30㎛ 이상 1,000㎛ 이하여도 되고, 바람직하게는 50㎛ 이상 1,000㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 50㎛ 이상 500㎛ 이하이다.
전면판(10)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 30㎛ 이상 2,000㎛ 이하여도 좋고, 바람직하게는 50㎛ 이상 1,000㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 50㎛ 이상 500㎛ 이하이며, 100㎛ 이하여도 좋다.
전면판(10)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기재 필름(14)의 적어도 한쪽 면에 하드 코팅층(12)을 마련하여 경도를 보다 향상시킨 구조를 가져도 된다. 기재 필름(14)으로서는, 상기의 수지제의 판상체를 이용할 수 있다. 하드 코팅층(12)은, 기재 필름(14)의 한쪽 면(예를 들면, 시인 측 즉 제1 점착제층과는 반대 측)에 형성되어 있어도 좋고, 양쪽 면에 형성되어 있어도 좋다. 하드 코팅층(12)을 마련함으로써, 경도 및 내스크래치성을 향상시킨 전면판(10)으로 할 수 있다. 하드 코팅층(12)은, 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 코팅층(12)은, 경도를 향상시키기 위해 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 첨가제는 한정되지 않고, 무기계 미립자, 유기계 미립자, 또는 이들 혼합물을 들 수 있다.
하드 코팅층(12)의 시인 측에는, 내마모성을 향상시키거나, 피지 등에 의한 오염을 방지하기 위해, 내마모층이 형성되어 있는 것도 바람직하다. 전면판은, 내마모층을 가질 수 있고, 내마모층은, 전면판의 시인 측 표면을 구성하는 층일 수 있다.
내마모층은 불소 화합물 유래의 구조를 포함한다. 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. 더 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(12) 사이에는 프라이머층을 마련해도 된다. 프라이머제로서, 예를 들면 자외선 경화형, 열경화형, 습기 경화형, 혹은 2액 경화형의 에폭시계 화합물 등의 프라이머제가 있다. 또한, 프라이머제로서, 폴리아믹산을 이용해도 되고, 실란커플링제를 이용하는 것도 바람직하다. 프라이머층의 두께는, 예를 들면 0.001 ∼ 2㎛이다.
내마모층과 하드 코팅층(12)을 포함하는 적층체를 얻는 방법으로서는, 하드 코팅층(12) 상에, 필요에 따라 프라이머제를 도포, 건조, 경화시켜 프라이머층을 형성시킨 후, 불소 화합물을 포함하는 조성물(내마모층 코팅용 조성물)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.
전면판(10)이 유리판인 경우, 유리판은, 디스플레이용 강화 유리가 바람직하게 이용된다. 유리판의 두께는, 예를 들면 10㎛ 이상 1,000㎛ 이하여도 된다.
유리판을 이용함으로써, 우수한 기계적 강도 및 표면 경도를 갖는 전면판(10)을 구성할 수 있다.
광학 적층체(100)가 표시 장치에 이용될 경우, 전면판(10)은, 표시 장치에 있어서의 윈도우 필름으로서의 기능을 갖고 있어도 된다. 전면판(10)은, 터치 센서로서의 기능, 블루라이트 컷 기능, 시야각 조정 기능 등을 갖는 것이어도 된다.
(제1 점착제층)
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 점착제층(20)은, 전면판(10) 및 원 편광판(60) 사이에 배치되어, 이들을 고정하고 있다.
점착제란, 감압성 접착제이며, 실온 부근(예를 들면 25℃)의 온도역에서 유연한 고체(점탄성체)의 상태를 나타내고, 압력에 의해 간단하게 피착체에 접착하는 성질을 갖는 재료를 말한다.
제1 점착제층(20)의 주성분은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, (메타)아크릴계 폴리머, 우레탄계 폴리머, 폴리에스테르계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리비닐에테르계 폴리머, 고무계 폴리머 등의 폴리머일 수 있다. 본 명세서에서, 주성분이란, 층의 전체 고형분 중 50질량％ 이상을 포함하는 성분을 말한다. 또 본 명세서에서 「(메타)아크릴계 수지」란, 아크릴계 수지 및 메타크릴계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 나타낸다.
(메타)아크릴계 수지 폴리머로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산헥실, (메타)아크릴산옥틸, (메타)아크릴산라우릴, (메타)아크릴산이소옥틸, (메타)아크릴산이소데실, (메타)아크릴산2-에틸헥실, (메타)아크릴산이소보르닐과 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)아크릴산4-히드록시부틸, (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.
점착제는, 상기 베이스 폴리머만을 포함하는 것이어도 되지만, 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.
제1 점착제층(20)은, 자외선이나 전자선 등의 활성 에너지선에 의해 경화되는 활성 에너지선 경화형, 또는, 가열에 의해 경화되는 열경화형이어도 된다. 이 경우, 활성 에너지선 조사 전에 있어서도 점착성을 가져 필름 등의 피착체에 밀착시킬 수 있고, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화되어 밀착력의 조정을 할 수 있다. 활성 에너지선 경화형 점착제는, 베이스 폴리머, 가교제에 더하여, 활성 에너지선 중합성 화합물을 더 함유한다. 또한 필요에 따라, 광중합개시제나 광증감제 등을 함유시킬 경우도 있다.
제1 점착제층(20)은, 폴리머에 더하여 용제; 점착 부여제, 연화제, 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(20)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 2㎛ 이상인 것이 바람직하고, 15㎛ 이상이어도 좋고, 20㎛ 이상이어도 좋고, 25㎛ 이상이어도 좋고, 통상 200㎛ 이하이며, 100㎛ 이하여도 좋고, 50㎛ 이하여도 좋다.
제1 점착제층(20)은, 25℃에서의 저장 탄성률이 1 × 106㎩(1㎫) 이하인 것이 바람직하고, 5 × 105㎩(0.5㎫) 이하인 것이 보다 바람직하고, 3 × 105㎩(0.3㎫) 이하인 것이 더 바람직하다. 저장 탄성률이 1 × 106㎩(1㎫) 이하이면, 절곡에 의해 기포가 발생하기 어려워지거나, 표시 불균일이 생기기 어려워지므로 바람직하다. 또한 저장 탄성률은, 1 × 104㎩(0.01㎫) 이상인 것이 바람직하고, 2 × 104㎩(0.02㎫) 이상인 것이 보다 바람직하고, 3 × 104㎩(0.03㎫) 이상인 것이 더 바람직하다. 저장 탄성률이 1 × 104㎩(0.01㎫) 이상이면, 제조 작업 시에 다른 부품에 점착제가 부착되기 어려운 경향이 있으므로 바람직하다. 또한 점착제의 80℃에서의 저장 탄성률은, 5 × 105㎩(0.5㎫) 이하가 바람직하고, 3 × 105㎩(0.3㎫) 이하가 보다 바람직하고, 1 × 105㎩(0.1㎫) 이하가 더 바람직하고, 5 × 104㎩(0.05㎫) 이하가 특히 바람직하고, 3 × 104㎩(0.03㎫) 이하가 특히 바람직하다. 80℃에서의 저장 탄성률이 5 × 105㎩(0.5㎫) 이하이면 가열 작업에 있어서의 유동성이 양호하기 때문에 기포의 발생 등이 억제되는 경향이 있으므로 바람직하다.
저장 탄성률은, 점탄성 측정 장치(MCR-301, Anton ㎩ar사)를 사용하여 측정할 수 있다. 점착제층을, 두께가 150㎛가 되도록 복수매 적층하여 유리판에 접합 후, 측정 칩과 접착한 상태로 -20℃ 내지 100℃의 온도 영역에서 주파수 1.0㎐, 변형량 1％, 승온 속도 5℃／분의 조건 하에서 측정을 행할 수 있다.
제1 점착제층(20)의 손실 정접은, 예를 들면 0.7 이하일 수 있고, 바람직하게는 0.5 미만, 보다 바람직하게는 0.3 이하이다.
(원 편광판)
원 편광판(60)은, 직선 편광판(30), 위상차판(50), 및 이들 사이에 배치되어 이들을 고정하는 첩합층(40)을 구비한다. 직선 편광판(30)은, 위상차판(50)보다 전면판(10)에 가까워지도록 배치된다. 즉, 전면판(10) 측(시인 측)으로부터 순서대로, 직선 편광판(30), 첩합층(40), 및 위상차판(50)이 배치된다. 원 편광판은, 첩합층(40)을 갖지 않아도 된다.
(직선 편광판)
직선 편광판(30)은, 자연광 등의 비편광의 광선으로부터 어느 일 방향의 직선 편광을 선택적으로 투과시키는 기능을 갖는 것이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 직선 편광판(30)은, 편광자층(34)을 갖고, 편광자층(34)의 편면 또는 양면에 마련된 보호층(32, 36)을 더 가질 수 있다.
편광자층(34)은, 이색성 색소가 흡착된 연신 필름이어도 되고, 중합성 액정 화합물의 경화물 및 이색성 색소를 포함하고, 이 이색성 색소가 중합성 액정 화합물의 경화물 중에 분산되어 배향된 액정층일 수도 있다. 이색성 색소는, 분자의 장축 방향에서의 흡광도와 단축 방향에서의 흡광도가 서로 다른 성질을 갖는 색소를 말한다.
(편광자층이 연신 필름인 경우)
이색성 색소가 흡착된 연신 필름은, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 요오드 등의 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 제조된다. 얻어진 연신 필름의 편광자층을 그대로 직선 편광판으로서 이용해도 좋고, 그 편면 또는 양면에 보호층을 형성한 직선 편광판으로서 이용해도 좋다. 이렇게 해서 얻어지는 편광자층의 두께는, 바람직하게는 2㎛ ∼ 40㎛이다.
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 (메타)아크릴아미드류 등을 들 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85 ∼ 100몰％ 정도이며, 바람직하게는 98몰％ 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 되고, 예를 들면, 알데히드류에 의해 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1,000 ∼ 10,000 정도이며, 바람직하게는 1,500 ∼ 5,000의 범위이다.
연신 전의 폴리비닐알코올계 수지 필름의 막두께는, 예를 들면 10㎛ ∼ 150㎛ 정도로 할 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지 필름의 일축 연신은, 이색성 색소에 의한 염색 전, 염색과 동시, 또는 염색 후에 행할 수 있다. 일축 연신을 염색 후에 행할 경우, 이 일축 연신은, 붕산 처리 전에 행해도 좋고, 붕산 처리 중에 행해도 좋다. 또한, 이들 복수의 단계에서 일축 연신을 행하는 것도 가능하다. 일축 연신에 있어서는, 주속이 서로 다른 롤간에서 일축으로 연신해도 좋고, 열롤을 이용하여 일축으로 연신해도 좋다. 또한 일축 연신은, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신이어도 좋고, 용제를 이용하여, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태로 연신을 행하는 습식 연신이어도 좋다. 연신 배율은, 통상 3 ∼ 8배 정도이다.
연신 필름을 편광자층으로 하고, 그 편면 또는 양면에 보호층을 구비하는 직선 편광판의 두께는, 예를 들면 1㎛ 이상 100㎛ 이하여도 좋고, 5㎛ 이상이어도 좋고, 7㎛ 이상이어도 좋고, 또한, 70㎛ 이하여도 좋고, 50㎛ 이하여도 좋다.
편광자층(34)의 편면 또는 양면에 마련되는 보호층(32, 36)의 재료로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 환상 폴리올레핀계 수지, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 수지로 이루어지는 아세트산셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 수지로 이루어지는 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, (메타)아크릴계 수지, 폴리프로필렌계 수지 등, 당분야에서 공지된 수지를 들 수 있다. 보호층의 두께는, 박형화의 관점에서, 통상 100㎛ 이하이며, 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 30㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 또한, 통상 5㎛ 이상이며, 10㎛ 이상인 것이 바람직하다. 보호층은, 필름이어도 좋고, 필름상의 보호층은, 위상차를 갖고 있어도 좋다. 보호층이 필름인 경우, 편광자층과 보호층은, 점착제층이나 접착제층을 개재하여 적층할 수 있다. 점착제층이나 접착제층은, 상기한 점착제 조성물이나 접착제 조성물을 이용하여 형성할 수 있다.
(편광자층이 액정층인 경우)
액정층을 형성하기 위해 이용하는 중합성 액정 화합물은, 중합성 반응기를 가지며, 또한, 액정성을 나타내는 화합물이다. 중합성 반응기는, 중합 반응에 관여하는 기이며, 광중합성 반응기인 것이 바람직하다. 광중합성 반응기는, 광중합개시제로부터 발생한 활성 라디칼이나 산 등에 의해 중합 반응에 관여할 수 있는 기를 말한다. 광중합성 관능기로서는, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐옥시기, 옥시라닐기 및 옥세타닐기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다. 중합성 액정 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않고, 봉상(棒狀) 액정 화합물, 원반상 액정 화합물, 및 이들 혼합물을 이용할 수 있다. 중합성 액정 화합물의 액정성은, 서모트로픽성 액정이어도 리오트로픽성 액정이어도 좋고, 상질서(相秩序) 구조로서는 네마틱 액정이어도 스멕틱 액정이어도 좋다.
액정층을 이용한 편광자층에 이용되는 이색성 색소로서는, 300 ∼ 700㎚의 범위에 흡수 극대 파장(λMAX)을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 이색성 색소로서는, 예를 들면, 아크리딘 색소, 옥사진 색소, 시아닌 색소, 나프탈렌 색소, 아조 색소, 및 안트라퀴논 색소 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 아조 색소가 바람직하다. 아조 색소로서는, 모노아조 색소, 비스아조 색소, 트리스아조 색소, 테트라키스아조 색소, 및 스틸벤아조 색소 등을 들 수 있고, 바람직하게는 비스아조 색소, 및 트리스아조 색소이다. 이색성 색소는 단독이어도, 2종 이상을 조합해도 되지만, 3종 이상을 조합하는 것이 바람직하다. 특히, 3종 이상의 아조 화합물을 조합하는 것이 보다 바람직하다. 이색성 색소의 일부가 반응성기를 갖고 있어도 좋고, 또한 액정성을 갖고 있어도 좋다.
액정층을 이용한 편광자층은, 예를 들면 기재 상에 형성한 배향층 상에, 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소를 포함하는 편광층 형성용 조성물을 도포하고, 중합성 액정 화합물을 중합하여 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 혹은, 기재 상에, 편광자층 형성용 조성물을 도포하여 도막을 형성하고, 이 도막을 기재층과 함께 연신함으로써, 편광자층을 형성해도 된다. 편광자층을 형성하기 위해 이용하는 기재는, 편광자층의 보호층으로서 이용해도 된다. 기재로서는, 수지 필름을 들 수 있고, 예를 들면, 상기한 보호층을 이루는 재료를 이용하여 성형한 필름을 들 수 있다.
중합성 액정 화합물 및 이색성 색소를 포함하는 편광자층 형성용 조성물, 및 이 조성물을 이용한 편광자층의 제조 방법으로서는, 일본 특허공개 2013-37353호 공보, 일본 특허공개 2013-33249호 공보, 일본 특허공개 2017-83843호 공보 등에 기재된 것을 예시할 수 있다. 편광자층 형성용 조성물은, 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소에 더하여, 용매, 중합개시제, 가교제, 레벨링제, 산화 방지제, 가소제, 증감제 등의 첨가제를 더 포함하고 있어도 된다. 이들 성분은, 각각 1종만을 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.
편광자층 형성용 조성물이 함유하고 있어도 되는 중합개시제는, 중합성 액정 화합물의 중합 반응을 개시할 수 있는 화합물이며, 보다 저온 조건 하에서, 중합 반응을 개시할 수 있는 점에서, 광중합성 개시제가 바람직하다. 구체적으로는, 광의 작용에 의해 활성 라디칼 또는 산을 발생할 수 있는 광중합개시제를 들 수 있고, 그 중에서도, 광의 작용에 의해 라디칼을 발생하는 광중합개시제가 바람직하다.
중합개시제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 총량 100중량부에 대하여, 바람직하게는 1질량부 ∼ 10질량부이며, 보다 바람직하게는 3질량부 ∼ 8질량부이다. 이 범위 내이면, 중합성기의 반응이 충분히 진행되며, 또한, 액정 화합물의 배향 상태를 안정화시키기 쉽다.
액정층을 이용한 편광자층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 20㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 3㎛ 이하여도 된다. 두께의 하한은 없지만, 0.5㎛ 이상이어도 된다.
액정층을 이용한 편광자층(34)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 편광자층(34)의 편면 또는 양면에 오버코팅층이라고도 불리는 보호층(32, 36)을 갖고 있어도 된다. 오버코팅층은, 직선 편광층의 보호 등을 목적으로 하여 마련할 수 있다. 보호층은, 예를 들면, 직선 편광층 상에 보호층 형성용 재료(조성물)를 도포함으로써 형성할 수 있다. 보호층 형성용 재료로서는, 예를 들면, 광경화성 수지나 수용성 폴리머 등을 들 수 있고, (메타)아크릴계 수지나 폴리비닐알코올계 수지를 이용할 수 있다. 보호층의 두께는, 0.5 ∼ 5㎛로 할 수 있다. 액정층을 이용한 편광자층(34)과, 그 편면 또는 양면에 보호층을 구비하는 직선 편광판의 두께는, 10 ∼ 40㎛로 할 수 있다.
(첩합층(40))
첩합층(40)에 특별히 한정은 없고, 제1 점착제층과 마찬가지의 점착제층이어도 좋고, 접착제층이어도 좋다. 두께는, 2 ∼ 50㎛로 할 수 있다.
첩합층이 접착제층인 경우, 접착제층을 형성하기 위해 이용하는 접착제 조성물로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 수계 접착제나, 활성 에너지선 경화형 접착제 등을 들 수 있다.
수계 접착제로서는, 예를 들면 폴리비닐알코올계 수지 수용액, 수계 이액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제로서는, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 경화되는 접착제이며, 예를 들면 중합성 화합물 및 광중합성 개시제를 포함하는 것, 광반응성 수지를 포함하는 것, 바인더 수지 및 광반응성 가교제를 포함하는 것 등을 들 수 있다. 상기 중합성 화합물로서는, 광경화성 에폭시계 모노머, 광경화성 (메타)아크릴계 모노머, 광경화성 우레탄계 모노머 등의 광중합성 모노머나, 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 것을 들 수 있다.
(위상차판)
위상차판(50)은, 적어도 λ／4판을 포함한다. λ／4판은, 입사광의 진행 방향에 직교하는 방향(필름의 면 내 방향)으로 λ／4의 위상차를 부여하는 필름이다. λ／4판의 지상축과, 직선 편광판(30)의 흡수축이 이루는 각은 45° ± 10°일 수 있다. λ／4판은, 역파장 분산성이어도 된다.
λ／4판은, 셀룰로오스계 필름, 올레핀계 필름, 폴리카보네이트계 필름 등의 고분자 필름을 연신함으로써 제조되는 연신형 위상차판이어도 된다. 필요에 따라 위상차 조정제, 가소제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 안료나 염료와 같은 착색제, 형광 증백제, 분산제, 열안정제, 광안정제, 대전 방지제, 산화 방지제, 활제(滑劑), 용제 등을 포함하고 있어도 된다. 연신형 λ／4위판의 두께는, 100㎛ 이하여도 되고, 바람직하게는, 1㎛ ∼ 50㎛이다. 두께가 100㎛를 초과하면 유연성이 저하될 경우가 있다.
또한 λ／4판의 다른 일례로서는, 액정 조성물을 도포하여 형성하는 액정 도포형 λ／4판이어도 된다. 액정 조성물은, 네마틱, 콜레스테릭, 스멕틱 등의 액정 상태를 나타내는 성질을 갖는 액정성 화합물을 포함한다. 액정 조성물 중의 액정성 화합물을 포함하는 어느 화합물은 중합성 관능기를 갖고 있다. 액정 도포형 λ／4판은 개시제, 용제, 분산제, 레벨링제, 안정제, 계면활성제, 가교제, 실란커플링제 등을 더 포함할 수 있다. 액정 도포형 λ／4판은, 기재에 마련한 배향막 상에 액정 조성물을 도포 경화하여 액정 위상차층을 형성함으로써 제조할 수 있다. 액정 도포형 λ／4판은, 연신형 λ／4판에 비해 두께를 얇게 형성할 수 있다. 액정 도포형 λ／4판의 두께는 0.5 ∼ 10㎛, 바람직하게는 1 ∼ 5㎛여도 된다. 상기 액정 도포형 λ／4판은 기재로부터 박리하여 전사(轉寫)해서 적층할 수도 있고, 상기 기재를 그대로 적층할 수도 있다.
상기 기재가, 보호 필름이나 위상차판, 전면판의 투명 기재로서의 역할을 하는 것도 바람직하다.
일반적으로는, 단파장일수록 복굴절이 크고 장파장이 될수록 작은 복굴절을 나타내는 재료가 많다. 이 경우에는 전체 가시광 영역에서 λ／4의 위상차를 달성할 수는 없으므로, 시감도가 높은 560㎚ 부근에서 위상차치가 λ／4가 되는 면 내 위상차 100 ∼ 180㎚, 바람직하게는 130 ∼ 150㎚가 되도록 설계되는 경우가 많다. 통상과는 반대의 복굴절률 파장 분산 특성을 갖는 재료를 이용한 역분산 λ／4판을 이용하는 것은 시인성을 좋게 할 수 있으므로 바람직하다. 이러한 재료로서는 연신형판인 경우에는 일본 특허공개 2007-232873호 공보 등, 액정 도포형판인 경우에는 일본 특허공개 2010-30979호 공보에 기재되어 있는 것을 이용하는 것도 바람직하다.
도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 위상차판(50)은 λ／4판(52)만으로 이루어져도 된다.
도 4의 (b) ∼ (d)에 나타내는 바와 같이, 위상차판(50)은, λ／4판(52) 이외에, 다른 위상차를 부여하는 판을 하나 또는 복수 갖고 있어도 된다. 다른 위상차를 부여하는 판의 예는, λ／2판, 및 포지티브 C판이다.
λ／2판은, 입사광의 진행 방향에 직교하는 방향(필름의 면 내 방향)으로 λ／2의 위상차를 부여하는 필름이다. λ／2판도 λ／4판과 마찬가지의 재료 방법으로 제조될 수 있다. λ／4판에 λ／2판을 조합함으로써 광대역 λ／4 위상차판을 얻는 기술이 알려져 있다(일본 특허공개 평 10-90521호 공보). λ／2판의 두께는 0.5 ∼ 10㎛, 바람직하게는 1 ∼ 5㎛여도 된다.
포지티브 C판은, nx ≒ ny ＜ nz를 충족시키는 필름이다. 「≒」란, 양자가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, 양자가 실질적으로 동일한 경우도 포함한다. 「실질적으로 동일」이란, 예를 들면, (nx - ny) × d(단, d는 필름의 두께임)가, 0 ∼ 10㎚, 바람직하게는 0 ∼ 5㎚인 경우도 「nx ≒ ny」에 포함된다.
λ／4판에 포지티브 C판을 추가하면, 대각선 방향의 시인성을 높일 수 있다(일본 특허공개 2014-224837호 공보 참조). 포지티브 C판은, 액정 도포형 위상차판이어도 연신형 위상차판이어도 된다. 두께 방향의 위상차는 -200 ∼ -20㎚, 바람직하게는 -140 ∼ -40㎚이다. 포지티브 C판의 두께는 0.5 ∼ 10㎛, 바람직하게는 1 ∼ 5㎛여도 된다.
위상차판(50)이 위상차를 부여하는 판을 2매 이상 가질 경우, 위상차를 부여하는 판(예를 들면, λ／4판과 포지티브 C판)끼리를 첩합하기 위한 첩합층(54)을 갖고 있을 수 있다. 첩합층으로서는, 상술한 점착제여도 좋고, 접착제여도 좋다. 첩합층의 두께는, 0.5 ∼ 10㎛로 할 수 있다.
위상차판(50)이 포지티브 C판을 포함할 경우, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 직선 편광판(30) 측으로부터 순서대로, λ／4판(52), 첩합층(54), 및 포지티브 C판(56)을 가져도 좋고, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 직선 편광판(30) 측으로부터 순서대로, 포지티브 C판(56), 첩합층(54), 및 λ／4판(52)을 가져도 좋다.
위상차판(50)이 λ／4판, 및 λ／2판을 포함할 경우, 도 4의 (d)에 나타내는 바와 같이, 직선 편광판(30) 측으로부터 순서대로, λ／2판(58), 첩합층(54), 및 λ／4판(52)을 갖고 있을 수 있다. λ／4판(52)의 지상축과, λ／2판(58)의 지상축이 이루는 각은, 60° ± 10°일 수 있다.
상술한 바와 같이, 각각의 위상차를 부여하는 판은, 연신 필름을 포함해도 좋고, 중합성 액정 화합물이 경화된 층을 포함해도 좋다. 위상차를 부여하는 판은, 배향막이나 기재 필름을 더 포함하고 있어도 좋다.
또한, 위상차판(50)은, 각 위상차를 부여하는 판의 표면을 보호하는 오버코팅층을 갖고 있어도 된다.
위상차판(50)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 1㎛ 이상 50㎛ 이하로 할 수 있다.
원 편광판(60)은, 전면판(10)으로부터 입사한 외광의 반사광의 출사를 억제할 수 있기 때문에, 광학 적층체(100)에 반사 방지 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다.
(제2 점착제층)
제2 점착제층(70)은, 원 편광판(60)에 있어서, 제1 점착제층(20)과는 반대 측의 면 즉 위상차판(50)의 표면에 마련되어 있다. 제2 점착제층(70)은, 광학 적층체를 터치 센서 패널이나 유기 EL 표시 소자에 첩합하기 위한 점착제층일 수 있다.
제2 점착제층(70)의 재료에 특별히 한정은 없고, 제1 점착제층(20)과 마찬가지의 재료를 사용할 수 있고, 두께도 마찬가지의 범위에서 적절히 설정할 수 있다.
(세퍼레이터)
제2 점착제층(70) 아래에는, 세퍼레이터(80)를 갖고 있는 것이 바람직하다. 세퍼레이터(80)의 재료에 특별히 한정은 없고, 제2 점착제층(70)으로부터 박리 가능하면 된다. 세퍼레이터의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10㎛ 이상 50㎛ 이하로 할 수 있다.
(프로텍트 필름)
전면판(10) 위에는, 프로텍트 필름(90)을 갖고 있어도 된다. 또한, 세퍼레이터(80) 아래에도 프로텍트 필름을 갖고 있어도 된다. 프로텍트 필름의 재료에 특별히 한정은 없고, 전면판(10) 등으로부터 박리 가능하면 좋고, 점착제층을 가져도 좋다. 프로텍트 필름이 점착제층을 가질 경우, 프로텍트 필름은, 점착제층마다 전면판 등으로부터 박리 가능할 수 있다. 프로텍트 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 20㎛ 이상 200㎛ 이하로 할 수 있다.
(제2 실시형태)
계속해서, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 광학 적층체(100)의 적층 구조를 설명한다. 제1 실시형태와 같은 사항에 대해서는 기재를 생략한다. 본 실시형태의 광학 적층체(100)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 주로, 원 편광판(60) 및 제2 점착제층(70)을 구비한다. 즉, 본 실시형태의 광학 적층체(100)는, 전면판(10) 및 제1 점착제층(20)을 구비하지 않는다. 원 편광판(60) 위에는 프로텍트 필름(90)이 마련되어 있어도 된다. 제2 점착제층(70) 아래에는, 세퍼레이터(80)가 마련되어 있어도 된다. 원 편광판(60), 제2 점착제층(70), 프로텍트 필름(90), 및 세퍼레이터(80)에 대해서는, 제1 실시형태와 마찬가지이다.
(광학 적층체의 단부면에서의 원 편광판의 각도)
계속해서, 제1 실시형태 및 제2 실시형태의 광학 적층체(100)의 단부면에서의 원 편광판의 각도에 대해서 설명한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 광학 적층체(100)의 적층 방향(Z 방향)을 따르는 단면에서, 원 편광판(60)과 제2 점착제층(70)과의 계면(L)과, 원 편광판(60)의 단부면(EF)에서의 계면(L)에서의 접선(P)이 이루는 각도를 θ로 했을 때에, θ ≥ 80°를 충족시킨다. θ는, 82° 이상인 것이 바람직하고, 84° 이상인 것이 보다 바람직하고, 85° 이상인 것이 더 바람직하다. θ의 상한은 120°일 수 있다. 상한은 110°여도 된다. 계면(L)은, 후술하는 돌기(EP)가 발생하지 않은 장소에서의 계면일 수 있다.
θ가 80° 이상이면, 굴곡 시험을 행했을 경우의 광학 적층체(100)에 있어서의 크랙의 발생을 억제할 수 있다. 이 이유는 분명하지는 않지만, 이하의 작용 기서(機序)가 추측된다. 크랙은, 위상차판에 발생할 경우가 많다. 광학 적층체가 상기 각도 θ를 가질 경우, 위상차판(50)의 바로 아래에는, 제2 점착제층(70)이 존재하게 된다. 이러한 형태는, 위상차판(50)의 단부가 외부로 노출되는 면적을 감소시켜, 제2 점착제층(70)이 위상차판(50)을 지지하는 면적을 증가시킬 수 있다. 그 때문에, 굴곡 시에 위상차판(50)에 크랙이 발생하기 어려워진다고 생각된다.
광학 적층체(100)의 단부면의 전체 둘레에 걸쳐, 상기의 관계식을 충족시켜도 좋고, 단부면의 일부만 상기의 관계를 충족시켜도 좋다. 단부면에서의 굴곡을 받는 부분이 상기의 관계식을 충족시키고 있으면 과제를 해결할 수 있다. 예를 들면, 광학 적층체의 평면 형상이 직사각형이며, 단변끼리 대향하도록 굴곡될 경우에는, 한 쌍의 장변에 대응하는 2단부면이 상기의 관계식을 충족시키고 있는 것이 바람직하다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 광학 적층체(100)의 적층 방향(Z 방향)을 따르는 단면에서, 원 편광판(60)의 중앙부의 두께를 T1로 하고, T1을 기준으로 한 원 편광판(60)의 단부의 두께의 증가량을 T2로 했을 때에, T2는 T1의 10％ 이상일 수 있고, 환언하면 T2／T1 × 100이 10％ 이상일 수 있다. T2／T1 × 100은 11％ 이상이어도 좋고, 12％ 이상이어도 좋고, 13％ 이상이어도 좋고, 15％ 이상이어도 좋고, 17％ 이상이어도 좋고, 18％ 이상이어도 좋다. T2／T1 × 100의 상한은 없지만, 예를 들면 20％ 이하일 수 있다.
레이저 등에 의해 절단되면, 원 편광판(60)의 단부에 돌기(EP)가 형성되는 경향이 있고, 원 편광판(60)의 단부의 두께가 중앙부보다 커지는 경향이 있다. 돌기(EP)는, 원 편광판의 제1 점착제층(20) 측(광학 적층체(100)가 제1 점착제층(20)을 갖지 않을 경우에는, 원 편광판(60)에 있어서의 제2 점착제층(70)이 마련된 면과는 반대면 측), 제2 점착제층(70) 측, 또는 양측에 형성되어도 된다. 원 편광판(60)의 단부의 두께가 늘어나면, 위상차판(50)에 걸리는 응력의 분산의 효과에 의해, 크랙의 발생을 보다 억제할 수 있는 경향이 있다.
광학 적층체(100)는 굴곡 가능하다. 굴곡 가능하다는 것은, 전면판(10) 측(광학 적층체(100)가 제1 점착제층(20)을 갖지 않을 경우에는 원 편광판(60)의 측)이 내측이 되도록 굴곡된 경우에, 굴곡 반경 1㎜에서의 굴곡이 가능한 것을 의미한다. 광학 적층체(100)는, 바람직하게는 광학 적층체(100)의 내면의 굴곡 반경이 1㎜에서의 굴곡 횟수가 1만회여도 크랙이 발생하지 않는 것이 가능하다.
광학 적층체(100)의 두께는, 광학 적층체에 요구되는 기능 및 광학 적층체의 용도 등에 따라 다르기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 50㎛ 이상 1,000㎛ 이하이며, 바람직하게는 100㎛ 이상 500㎛ 이하이다.
광학 적층체(100)의 평면시(平面視) 형상은, 예를 들면 사각형이어도 되고, 바람직하게는 장변과 단변을 갖는 사각형이며, 보다 바람직하게는 직사각형이다. 광학 적층체(100)의 면 방향의 형상이 직사각형인 경우, 장변의 길이는, 예를 들면 10㎜ 이상 1400㎜ 이하여도 되고, 바람직하게는 50㎜ 이상 600㎜ 이하이다. 단변의 길이는, 예를 들면 5㎜ 이상 800㎜ 이하이며, 바람직하게는 30㎜ 이상 500㎜ 이하이며, 보다 바람직하게는 50㎜ 이상 300㎜ 이하이다.
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. 표시 장치는 터치 패널 기능을 갖고 있어도 된다. 광학 적층체(100)는, 플렉서블 디스플레이 등의 가요성(可撓性)을 갖는 표시 장치에 바람직하다.
또, 본 명세서에서는, 측정 파장에 대해서 특별히 부기(付記)가 없을 경우에는, 측정 파장은 550㎚이다.
계속해서, 상기의 광학 적층체의 제조 방법에 대해서 설명한다.
우선, 광학 적층체의 원반을 준비한다. 원반은 종래 공지된 방법에 따라 제조할 수 있다. 예를 들면, 각 층을 순서대로 적층하거나, 혹은, 제1 실시형태의 경우에는, 전면판(10)과, 제2 점착제층(70)이 부착된 원 편광판(60)을, 제1 점착제층(20)에서 첩합하는 것 등에 의해 제조할 수 있다.
계속해서, 상기의 원반을 원하는 평면 형상으로 절단한다. 구체적으로는, 레이저에 의해 원하는 형상으로 원단을 커팅한다. 이때에, 도 7에 나타내는 바와 같이, 광학 적층체(100)의 두께 방향에서의 레이저의 초점(FP)의 위치를 조절함으로써, 단부면에서의 원 편광판(60)의 θ의 각도를 제어할 수 있다.
여기에서, 광학 적층체(100)의 전면판(10) 측으로부터(광학 적층체(100)가 전면판(10)을 갖지 않을 경우에는 광학 적층체(100)의 원 편광판(60)의 측, 즉, 광학 적층체(100)의 시인 측으로부터) 제2 점착제층(70) 측을 향하여 수직으로 레이저(LB)를 조사하고, 레이저의 초점(FP)의 위치가 원 편광판(60)과 제2 점착제층(70)과의 계면(L)을 기준으로 하여, 전면판(10) 측(원 편광판(60)의 측)의 방향으로 지나치게 멀어지지 않도록 하면 된다. 본 명세서에서는, 레이저(LB)의 초점(FP)의 위치를 계면(L)과 초점(FP)과의 거리로서 나타내고, 레이저의 초점(FP)이 계면(L)보다 원 편광판(60) 측에 위치할 경우(도 7의 (d))를 양(＋)의 부호로 하고, 레이저의 초점(FP)이 계면(L)과 일치할 경우(도 7의 (c))를 제로로 하고, 레이저의 초점(FP)이 계면(L)보다 제2 점착제층(70) 측에 위치할 경우(도 7의 (a) 및 (b))를 음(-)의 부호로 한다. 레이저의 초점(FP)의 위치가, 원 편광판(60)과 제2 점착제층(70)과의 계면(L)으로부터 전면판(10)(원 편광판(60)의 측)의 방향(양의 방향)으로 지나치게 멀어지면, 각도 θ가 80°를 하회하는 경향이 있다. 예를 들면, 레이저의 초점(FP)의 위치가, 원 편광판(60)과 제2 점착제층(70)과의 계면(L)으로부터 전면판(10)(원 편광판(60)의 측)의 방향으로 320㎛ 이내가 되도록, 즉, 계면(L)과 초점(FP)과의 거리가 ＋320㎛ 이하가 되도록) 절단하면, 각도 θ가 80°를 상회하는 경향이 있다.
바람직한 레이저는 CO2 레이저이며, 예를 들면 커팅 속도 320㎜／sec의 조건으로 광학 적층체를 커팅할 수 있는 최소 출력으로 재단할 수 있다. 즉, 레이저의 초점 위치가 원 편광판(60)과 제2 점착제층(70)과의 계면에 가까울수록, 레이저의 출력을 작게 할 수 있다. 원 편광판(60)과 제2 점착제층(70)과의 계면(L)을 기준 위치(거리 제로)로 하고, 전면판(10) 측의 방향을 ＋로 했을 때에, 레이저의 초점 위치가 -500㎛ 이상 ＋1000㎛ 이하인 경우, 레이저의 출력은 5W 이상 20W 이하로 할 수 있고, 레이저의 초점 위치가 -500㎛ 미만 또는 ＋1000㎛ 초과인 경우, 레이저의 출력은 20W 초과 50W 이하로 할 수 있다.
레이저의 이동 속도(cutting 속도)는, 10㎜／s 이상 1000㎜／s 이하로 할 수 있고, 100㎜／s 이상 500㎜／s 이하로 할 수 있다.
단위 길이의 주사에 의해 조사되는 레이저광의 에너지(이하, 조사 에너지라고 하는 경우가 있음)는, 1mJ／㎜ 이상인 것이 바람직하고, 10mJ／㎜ 이상인 것이 보다 바람직하고, 25mJ／㎜ 이상인 것이 더 바람직하다. 조사 에너지의 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 1000mJ／㎜ 이하이며, 500mJ／㎜ 이하여도 좋고, 100mJ／㎜ 이하여도 좋다.
광학 적층체는 풀 커팅에 의해 절단될 수 있다. 일단 하프 커팅으로 광학 적층체를 재단하지 않는 깊이까지 노치를 넣고, 다시, 1회 또는 복수 회 레이저광을 조사하여, 완전히 광학 적층체를 절단해도 된다. 풀 커팅이란, 적층 방향에 걸친 모든 층을 1회의 레이저광 조사로 절단하는 것을 의미한다. 절단 공정을 풀 커팅으로 행하는 것이 바람직하다.
실시예
도 8에 나타내는 구조의 광학 적층체(100)를 제작했다.
프로텍트 필름(90)／하드 코팅층(12)／기재 필름(14)／제1 점착제층(20)／보호층(TAC)(32)／편광자층(34)／보호층(36)／첩합층(40)／λ／4판(52)／첩합층(54)／포지티브 C판(56)／제2 점착제층(70)／세퍼레이터(80)
(점착제층 부착 전면판 A의 제작)
두께 50㎛의 기재 필름(14)의 한쪽 면에 두께 10㎛의 하드 코팅층(12)이 형성된 두께 60㎛의 전면판(윈도우 필름)(10), 및 제1 점착제층(20)으로서 아크릴계 점착제층(두께 25㎛)을 준비했다. 전면판의 기재 필름(14)은 폴리이미드계 수지 필름이며, 하드 코팅층(12)은 말단에 다관능 아크릴기를 갖는 덴드리머 화합물을 포함하는 조성물로 형성된 층이다. 그 후, 전면판(10)의 기재 필름(14)의 표면과, 제1 점착제층(20)의 표면에 코로나 처리한 후, 기재 필름(14)과 제1 점착제층(20)을 첩합하여 점착제층 부착 전면판 A를 얻었다. 코로나 처리는, 주파수: 20㎑／전압: 8.6㎸／파워: 2.5㎾／속도: 6m／분의 조건으로 행했다.
(점착제층 부착 원 편광판 B의 제작)
보호층(32)으로서의 두께 25㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름에 광배향막을 형성했다. 이색성 색소와 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물을 광배향막 상에 도포하고, 배향, 경화시켜 두께 2.5㎛의 편광자층(34)을 얻었다. 상기 편광자층(34) 상에, 아크릴계 수지 조성물을 도포하고, 자외선을 조사하여 경화시켜, 보호층(36)으로서 두께 1㎛의 오버코팅층을 얻어, 직선 편광판(30)을 얻었다.
상기 보호층(36)(오버코팅층) 상에, 액정 화합물이 중합하여 경화된 층을 포함하는 위상차판(50)을, 두께가 5㎛인 첩합층(점착제층)(40)을 개재하여 첩합했다. 위상차판(50)의 층 구성은, 직선 편광판(30) 측으로부터 순서대로, 액정 화합물이 경화된 층 및 배향막으로 이루어지는 λ／4판(52)(두께 3㎛), 첩합층(점착제층)(54)(두께 5㎛), 액정 화합물이 경화된 층 및 배향막으로 이루어지는 포지티브 C판(56)(두께 3㎛)이다. 이와 같이 하여 원 편광판(60)(두께 44.5㎛)을 얻었다.
그 후, 세퍼레이터(80)가 부착된 제2 점착제층(70)(아크릴계 점착제층: 두께 25㎛)을 준비했다. 위상차판(50)의 포지티브 C판(56)의 표면과, 제2 점착제층(70)의 표면에 코로나 처리를 실시하고, 위상차판(50) 위에 세퍼레이터(80)가 부착된 제2 점착제층(70)을 적층했다. 또, 세퍼레이터(80)는 제2 점착제층(70)으로부터 박리 가능하다.
(광학 적층체의 제작)
점착제층 부착 전면판 A의 제1 점착제층(20)의 표면과, 점착제층 부착 원 편광판 B의 보호층(32)(TAC)의 표면에 코로나 처리를 실시하고, 롤 첩합기를 이용하여 코로나 처리를 실시한 면끼리를 첩합했다. 전면판(10)의 표면 상에, 두께가 135㎛인 프로텍트 필름(90)을 적층했다. 프로텍트 필름(90)은, PET 필름과 아크릴계 점착제층으로 이루어지고, 전면판(10)으로부터 박리 가능하다. 또한, 얻어진 광학 적층체(100)의 양(兩)표면에, 공정용 프로텍트 필름을 적층했다. 공정용 프로텍트 필름도, 프로텍트 필름(90) 및 세퍼레이터(80)로부터 박리 가능하다.
이와 같이 하여, 도 8의 광학 적층체(100)를 얻었다.
계속해서, 도 9에 나타내는 구조의 광학 적층체(100)를 제작했다.
프로텍트 필름(90)／보호층(TAC)(32)／편광자층(34)／보호층(36)／첩합층(40)／λ／4판(52)／첩합층(54)／포지티브 C판(56)／제2 점착제층(70)／세퍼레이터(80)
구체적으로는, 상술한 바와 같이 제작한 점착제층 부착 원 편광판 B의 보호층(32) 상에, 점착제층 부착 전면판 A를 첩부하는 일 없이, 상술한 프로텍트 필름(90)을 적층하는 것 이외에는, 도 8의 광학 적층체(100)와 마찬가지로 제작했다.
얻어진 도 8 또는 도 9의 광학 적층체를 Laser Cutting기(LPTSLC-M, LPTech사 제조)를 이용하여, 광학 적층체(100)의 전면판(10) 측 또는 원 편광판(60) 측으로부터 제2 점착제층(70) 측을 향하여 수직으로 레이저를 조사하고, 20㎜ × 110㎜의 크기의 직사각형 형상으로 잘랐다. 절단은 풀 커팅으로 행했다. 각 실시예, 비교예에서, 레이저의 초점 위치는, 원 편광판(60)과 제2 점착제층(70)과의 계면(L)을 기준 위치(거리 제로)로 하고, 전면판(10) 측(원 편광판(60) 측)의 방향을 ＋로 했을 때에, 표에 나타내는 바와 같이 설정했다. 또한, 레이저의 출력, 이동 속도, 및 조사 에너지도 표에 나타내는 바와 같이 설정했다. 또한, 각 실시예 및 비교예에서 이용한 광학 적층체도 표 1에 나타낸다.
(광학 적층체의 평가)
[각도와 고조의 측정]
각도 θ: 직사각형 형상으로 레이저에 의해 커팅된 광학 적층체를, 두께 방향을 따르는 방향으로 다이아몬드 나이프로 절단하여 단면을 얻고, 전자 현미경: Hitachi High-Technologies Corporation 제조 SU8010을 이용하여 단부의 단면 사진을 촬영했다. 단면 사진에 있어서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 원 편광판(60)과 제2 점착제층(70)과의 계면(L)과, 원 편광판(60)의 단부면(EF)에서의 계면(L)에서의 접선(P)이 이루는 각도를 측정했다.
원 편광판의 단부의 팽창: 상기의 단면 사진에 있어서, 원 편광판(60)의 단부(EP)의 최대 두께를 측정하고, 상기 최대 두께로부터 중앙부의 두께 T1(40㎛)을 뺄셈하여, 중앙부에 대한 단부의 두께 증가량 T2를 구하고, T1로 나누어 단부에서의 두께의 증가율(T2／T1 × 100)을 구했다.
(굴곡 시험)
(유기 EL 패널 대용 필름의 준비)
2매의 폴리이미드계 수지 필름과, 이들 사이에 배치된 점착제층을 갖고, 전체적으로 95㎛의 두께를 갖는 유기 EL 패널 대용 적층체를 얻었다. 얻어진 대용 적층체를 Laser Cutting기(LPTSLC-M, LPTech사 제조)를 이용하여, 22㎜ × 112㎜의 크기로 잘랐다. Laser Cutting은, 속도: 240㎜／sec, 출력: 24W의 조건으로 잘랐다.
(굴곡 시험편의 준비)
광학 적층체(100)로부터, 한 쌍의 공정용 프로텍트 필름을 박리하고, 또한 세퍼레이터(80)를 박리했다. 노출된 제2 점착제층(70)과, 대용 적층체를, 롤 첩합기를 이용하여 첩합했다. 또, 제2 점착제층(70) 및 대용 적층체의 표면에는, 첩합 전에 코로나 처리를 실시했다. 이와 같이 하여 굴곡 시험편을 얻었다.
(굴곡 시험)
굴곡 시험은 온도 25℃에서 행했다. 굴곡 시험기(F1-2SV, Forehu사 제조)에, 각 실시예 및 비교예에서 얻은 굴곡 시험편을 평탄한 상태(굴곡되어 있지 않은 상태)로 설치하고, 전면판 측(원 편광판 측)이 내측이 되도록, 대향하는 전면판간 또는 원 편광판간의 거리가 2.0㎜가 되도록(굴곡 반경 1.0㎜), 굴곡 시험편을 180° 굴곡시켰다. 그 후, 원래의 평탄한 상태로 되돌렸다. 일련의 조작을 1회 행했을 때를 굴곡 횟수 1회로 세고, 이 굴곡 조작을 반복해서 행했다. 굴곡 속도는 1회／1sec로 했다. 굴곡 조작에 의해 굴곡된 영역에서 크랙이나 점착제층의 들뜸이 발생했을 때의 굴곡 횟수를 한계 굴곡 횟수로서 기록했다.
조건 및 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1 중에서, 1k는 1000회를 의미한다.
[표 1]
Figure pct00001
10: 전면판
20: 제1 점착제층
60: 원 편광판
70: 제2 점착제층
100: 광학 적층체
L: 계면
EP: 돌기
EF: 단부면
P: 접선

Claims (4)

  1. 원 편광판, 및 제2 점착제층을 구비하는 광학 적층체로서,
    상기 광학 적층체의 적층 방향을 따르는 단면에서, 상기 원 편광판과 상기 제2 점착제층의 계면과, 상기 원 편광판의 단부면에서의 상기 계면에서의 접선이 이루는 각도를 θ로 했을 때에, θ ≥ 80°를 충족시키는, 광학 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 적층체의 적층 방향을 따르는 단면에서, 상기 원 편광판의 중앙부의 두께를 T1로 하고, 상기 T1을 기준으로 한 상기 원 편광판의 단부의 두께의 증가량을 T2로 했을 때에, T2／T1 × 100은 10％ 이상인, 광학 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 원 편광판은, 직선 편광판, 및 위상차판을 갖는, 광학 적층체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 위상차판은, λ／4판을 갖는, 광학 적층체.
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