KR20230018318A - 광학 적층체 - Google Patents

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KR20230018318A
KR20230018318A KR1020220078023A KR20220078023A KR20230018318A KR 20230018318 A KR20230018318 A KR 20230018318A KR 1020220078023 A KR1020220078023 A KR 1020220078023A KR 20220078023 A KR20220078023 A KR 20220078023A KR 20230018318 A KR20230018318 A KR 20230018318A
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KR1020220078023A
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카즈키 이케다
마사카즈 모치즈키
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 오렌지 필을 억제할 수 있으면서, 패널에 부착시켰을 때에 패널과의 사이에 기포가 들어가는 것을 억제할 수 있는 광학 적층체를 제공하는 것.
[해결 수단] 본 발명의 광학 적층체는, 비편광부를 포함하는 편광판과, 편광판의 시인측에 제 1 점착제층을 개재해서 접합된 제 1 광학 기능체와, 제 1 광학 기능체의 시인측에 제 2 점착제층을 개재해서 접합된 보강층과, 보강층의 시인측에 제 3 점착제층을 개재해서 접합된 제 2 광학 기능체와, 편광판에 대하여 시인측의 반대측에 위치하는 제 4 점착제층을 구비하고, 제 1 점착제층, 제 2 점착제층, 제 3 점착제층 및 제 4 점착제층의 각각의 두께는 17㎛ 이하이다.

Description

광학 적층체{OPTICAL LAMINATE}
본 발명은, 광학 적층체에 관한 것이다.
최근, 액정 표시 장치 및 일렉트로루미네선스(EL) 표시 장치(예를 들면, 유기 EL 표시 장치, 무기 EL 표시 장치)로 대표되는 화상 표시 장치가 급속하게 보급되고 있다. 화상 표시 장치에는, 대표적으로는 편광판 및 광학 기능층(예를 들면, 글레어 방지층, 반사 방지층)을 구비하는 광학 적층체가 사용되고 있다. 그러한 광학 적층체로서, 예를 들면 반사 방지층 및 글레어 방지층 부착 편광판이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 반사 방지층 및 글레어 방지층 부착 편광판에서는, 글레어 방지층을 포함하는 글레어 방지 적층체가 편광판의 시인측에 점착제층을 개재해서 접합되고, 또한 반사 방지층을 포함하는 반사 방지 적층체가 글레어 방지 적층체의 시인측에 점착제층을 개재해서 접합되어 있다. 그러한 반사 방지층 및 글레어 방지층 부착 편광판에서는, 시인측의 표면에 오렌지 필이라고 불리는 미소한 요철이 생겨, 화상 표시 장치의 표시 성능에 악영향을 미치는 경우가 있다.
또한, 화상 표시 장치의 형상의 다양화 및 고기능화에 대응하기 위해서, 부분적으로 편광 성능을 갖는 편광판이 요구되고 있다. 그러한 편광판으로서, 화학 처리에 의해 비편광부가 형성된 편광자를 구비하는 편광판이 알려져 있다. 광학 적층체가 비편광부를 포함하는 편광판을 포함하는 경우, 편광판의 시인측의 반대측에 점착제층을 형성하고, 광학 적층체를 표시 패널에 접합하면, 광학 적층체와 표시 패널 사이에 기포가 들어가기 쉽다는 문제가 있다.
일본 특허 공개 2018-155998호 공보
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 주된 목적은 오렌지 필을 억제할 수 있고, 또한 광학 적층체를 화상 표시 패널에 접합시켰을 때에, 광학 적층체와 표시 패널 사이에 기포가 들어가는 것을 억제할 수 있는 광학 적층체를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 실시형태에 의한 광학 적층체는, 비편광부를 포함하는 편광판과, 상기 편광판의 시인측에 제 1 점착제층을 개재해서 접합된 제 1 광학 기능체와, 상기 제 1 광학 기능체의 시인측에 제 2 점착제층을 개재해서 접합된 보강층과, 상기 보강층의 시인측에 제 3 점착제층을 개재해서 접합된 제 2 광학 기능체와, 상기 편광판에 대하여 시인측의 반대측에 위치하는 제 4 점착제층을 구비하고, 상기 제 1 점착제층, 상기 제 2 점착제층, 상기 제 3 점착제층 및 상기 제 4 점착제층의 각각의 두께는 17㎛ 이하이다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 광학 적층체의 탄성률은 2700㎫ 이상이다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 점착제층, 상기 제 2 점착제층 및 상기 제 3 점착제층의 각각의 두께는 상기 제 4 점착제층의 두께 이하이다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 광학 기능체의 두께와 상기 보강층의 두께와 상기 제 2 광학 기능체의 두께의 총합은 200㎛ 이하이다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 제 4 점착제층에 있어서의 편광판과 반대측의 표면은 0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하의 요철을 갖는다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 광학 적층체는 편광자의 시인측의 반대측에 접합된 제 1 위상차층과, 제 1 위상차층의 시인측의 반대측에 접합된 제 2 위상차층을 더 구비하고, 상기 제 4 점착제층은 제 2 위상차층의 시인측의 반대측에 배치되고, 제 1 위상차층이 nx>ny>nz의 굴절률 특성을 나타내고, 제 2 위상차층이 nz>nx>ny의 굴절률 특성을 나타낸다.
본 발명의 실시형태에 의하면, 오렌지 필을 억제할 수 있고, 또한 광학 적층체를 표시 패널에 접합시킬 때에, 광학 적층체와 표시 패널 사이에 기포가 들어가는 것을 억제할 수 있는 광학 적층체를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 광학 적층체의 개략 단면도이다.
이하, 본 발명의 대표적인 실시형태에 대해서 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시형태에는 한정되지 않는다.
(용어 및 기호의 정의)
본 명세서에 있어서의 용어 및 기호의 정의는 하기와 같다.
(1) 굴절률(nx, ny, nz)
「nx」는 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향(즉, 지상축방향)의 굴절률이며, 「ny」는 면내에서 지상축과 직교하는 방향(즉, 진상축방향)의 굴절률이며, 「nz」는 두께방향의 굴절률이다.
(2) 면내 위상차(Re)
「Re(λ)」는 23℃에 있어서의 파장 λ㎚의 광에서 측정한 필름의 면내 위상차이다. 예를 들면, 「Re(450)」는 23℃에 있어서의 파장 450㎚의 광에서 측정한 필름의 면내 위상차이다. Re(λ)는 필름의 두께를 d(㎚)로 했을 때, 식:Re=(nx-ny)×d에 의해 구해진다.
(3) 두께방향의 위상차(Rth)
「Rth(λ)」는 23℃에 있어서의 파장 λ㎚의 광에서 측정한 필름의 두께방향의 위상차이다. 예를 들면, 「Rth(450)」는 23℃에 있어서의 파장 450㎚의 광에서 측정한 필름의 두께방향의 위상차이다. Rth(λ)는 필름의 두께를 d(㎚)로 했을 때, 식:Rth=(nx-nz)×d에 의해 구해진다.
(4) Nz 계수
Nz 계수는 Nz=Rth/Re에 의해 구해진다.
(5) 각도
본 명세서에 있어서 각도를 언급할 때는, 특별히 명기하지 않는 한, 상기 각도는 시계회전 및 반시계회전의 양방의 방향의 각도를 포함한다.
A. 광학 적층체의 전체 구성
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 광학 적층체의 개략 단면도이다. 도시예의 광학 적층체(1)는, 비편광부(21a)를 포함하는 편광판(2)과, 편광판(2)의 시인측에 제 1 점착제층(61)을 개재해서 접합된 제 1 광학 기능체(3)과, 제 1 광학 기능체(3)의 시인측에 제 2 점착제층(62)을 개재해서 접합되는 보강층(5)과, 보강층(5)의 시인측에 제 3 점착제층(63)을 개재해서 접합된 제 2 광학 기능체(4)과, 편광판(2)에 대하여 시인측의 반대측에 위치하는 제 4 점착제층(9)을 구비한다. 바꿔 말하면, 광학 적층체(1)은, 제 2 광학 기능체(4)과, 제 3 점착제층(63)과, 보강층(5)과, 제 2 점착제층(62)과, 제 1 광학 기능체(3)과, 제 1 점착제층(61)과, 편광판(2)과, 제 4 점착제층(9)을 광학 적층체(1)의 시인측으로부터 이 순서로 구비한다. 비편광부(21a)는, 보다 상세하게는 편광판(2)이 구비하는 편광자(21)에 포함된다. 광학 적층체(1)은, 제 4 점착제층(9)에 의해 화상 표시 패널에 부착가능하다.
제 1 점착제층(61), 제 2 점착제층(62), 제 3 점착제층(63) 및 제 4 점착제층(9)의 각각의 두께는 17㎛ 이하이다.
광학 적층체의 시인측의 표면에 생기는 오렌지 필은, 점착제층의 요철에 기인하는 경우가 있다. 이에 대하여, 상술한 바와 같은 구성이면, 각 점착제층의 두께가 상기 상한 이하이므로, 점착제층의 요철이 광학 적층체의 시인측의 표면에 영향을 주는 것을 억제할 수 있고, 광학 적층체의 시인측의 표면에 오렌지 필이 생기는 것을 억제할 수 있다. 그러나, 제 4 점착제층의 두께를 상기 상한 이하로 하면, 편광판이 포함하는 비편광부의 영향에 의해, 제 4 점착제층의 패널측의 표면에 요철(특히, 오목)이 생길 우려가 있다. 이 경우, 제 4 점착제층에 의해 광학 적층체를 표시 패널에 부착할 때에, 광학 적층체와 표시 패널 사이에 기포가 들어가기 쉽다. 이 점, 상기와 같은 구성이면, 제 1 광학 기능체와 제 2 광학 기능체 사이에 보강층이 형성되어 있으므로, 광학 적층체의 탄성률의 향상을 도모할 수 있고, 제 4 점착제층의 두께가 상기 상한 이하이어도, 광학 적층체의 제 4 점착제층과 표시 패널 사이에 기포가 들어가는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 오렌지 필을 억제할 수 있고, 또한 광학 적층체를 표시 패널에 접합시킬 때에, 광학 적층체와 표시 패널 사이에 기포가 들어가는 것을 억제할 수 있는 광학 적층체를 실현할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서는, 광학 적층체(1)의 탄성률은 2700㎫ 이상, 바람직하게는 3000㎫ 이상이며, 대표적으로는 4000㎫ 이하이다. 또한, 광학 적층체의 탄성률(인장 특성)은, Shimadzu Corporation제 오토그래프를 사용하여 JIS K 7127에 준거한 측정 방법에 의해 측정할 수 있다. 광학 적층체의 탄성률이 상기 하한 이상이면, 광학 적층체를 표시 패널에 접합시킬 때에, 광학 적층체와 표시 패널 사이에 기포가 들어가는 것을 안정하게 억제할 수 있다.
제 1 점착제층(61), 제 2 점착제층(62), 제 3 점착제층(63) 및 제 4 점착제층(9)은, 서로 같은 두께를 가져도 좋고, 서로 상이한 두께를 가져도 좋다. 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서는, 제 1 점착제층(61), 제 2 점착제층(62) 및 제 3 점착제층(63)의 각각의 두께는 서로 같은 두께를 갖고, 제 4 점착제층(9)의 두께 이하이다. 보다 상세하게는, 제 1 점착제층(61), 제 2 점착제층(62) 및 제 3 점착제층(63)의 각각의 두께는, 바람직하게는 15㎛ 이하, 보다 바람직하게는 13㎛ 이하이며, 대표적으로는 5㎛ 이상이다. 제 4 점착제층(9)의 두께는, 바람직하게는 16㎛ 이하이며, 대표적으로는 10㎛ 이상, 바람직하게는 14㎛ 이상이다. 각 점착제층의 두께가 이러한 범위이면, 오렌지 필을 안정하게 억제할 수 있음과 아울러, 광학 적층체와 표시 패널 사이에 기포가 들어가는 것을 보다 안정하게 억제할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시형태에서는, 제 1 광학 기능체(3)의 두께와 보강층(5)의 두께와 제 2 광학 기능체(4)의 두께의 총합은 200㎛ 이하, 바람직하게는 180㎛ 이하, 보다 바람직하게는 170㎛ 이하이며, 대표적으로는 140㎛ 이상, 바람직하게는 150㎛ 이상이다. 제 1 광학 기능체와 보강층과 제 2 광학 기능체의 두께의 총합이 상기 상한 이하이면, 고습 환경 하에 있어서의 광학 적층체의 휨을 억제할 수 있다. 제 1 광학 기능체와 보강층과 제 2 광학 기능체의 두께의 총합이 상기 하한 이상이면, 광학 적층체의 탄성률을 상기의 범위로 안정하게 조정할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시형태에서는, 제 4 점착제층(9)에 있어서의 편광판(2)과 반대측의 표면은 0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하의 요철을 갖는다. 제 4 점착제층(9)의 표면에 있어서의 요철은, 편광자(21)의 비편광부(21a)에 대응하도록 위치하고 있으며, 두께방향에 있어서 비편광부(21a)와 겹친다. 제 4 점착제층(9)에 있어서의 편광판(2)과 반대측의 표면은, 요철을 제외하고 실질적으로 평탄하다. 요철은, 대표적으로는 비편광부(21a)에 대응하는 오목부이다. 제 4 점착제층의 두께방향에 있어서의 요철의 치수(오목부의 깊이)는, 오목부 이외의 제 4 점착제층(9)의 표면을 기준으로 해서 상기의 범위(0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하)이다.
또한, 점착제층 표면의 요철은, Zygo Corporation제 NewView7300에 의해 측정할 수 있다. 제 4 점착제층의 표면에 형성되는 요철의 사이즈가 이러한 범위이면, 광학 적층체와 표시 패널 사이에 기포가 들어가는 것을 보다 한층 안정하게 억제할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시형태에서는, 광학 적층체(1)은 편광판(2)의 시인측의 반대측에 접합되어 제 1 위상차층(7)과, 제 1 위상차층(7)의 시인측의 반대측에 접합된 제 2 위상차층(8)을 더 구비한다. 이 경우, 제 4 점착제층(9)은 제 2 위상차층(8)의 시인측의 반대측에 배치된다. 제 1 위상차층(7)은, 바람직하게는 nx>ny>nz의 굴절률 특성을 나타낸다. 제 2 위상차층(8)은, 바람직하게는 nz>nx>ny의 굴절률 특성을 나타낸다. 이러한 구성에 의하면, 광학 적층체에 소망의 광학 보상 기능을 부여할 수 있다.
또한, 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 광학 적층체(1)의 두께는 대표적으로는 330㎛ 이하, 바람직하게는 310㎛ 이하, 보다 바람직하게는 300㎛ 이하이며, 대표적으로는 250㎛ 이상, 바람직하게는 270㎛ 이상이다. 광학 적층체의 두께가 상기 상한 이하이면, 고습 환경 하에 있어서의 광학 적층체의 휨을 안정하게 억제할 수 있다. 또한, 광학 적층체의 두께가 상기 하한 이상이므로, 광학 적층체의 탄성률을 상기의 범위로 보다 안정하게 조정할 수 있다.
이하, 광학 적층체의 구성요소에 대해서 설명한다.
B. 편광판
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서는, 편광판(2)은 편광자(21)와, 편광자(21)의 시인측에 배치되는 보호층(22)을 구비한다. 보호층(22)은, 대표적으로는 임의의 적절한 접착층(접착제층, 점착제층: 도시생략)을 개재해서 편광자(21)의 시인측에 접합되어 있다. 즉, 편광판(2)은 편광자(21)와, 접착층과, 보호층(22)으로 이루어져도 좋다. 보호층(22)은, 편광자(21)와 제 1 점착제층(61) 사이에 위치하고, 제 1 점착제층(61)과 접촉하고 있다. 보호층(22)은, 제 1 점착제층(61)에 감압 접착되어 있다. 또한, 편광판(2)은 편광자(21)의 시인측과 반대측에 제 2 보호층을 더 구비해도 좋다.
B-1. 편광자
편광자(21)로서는, 임의의 적절한 편광자가 채용될 수 있다. 예를 들면, 편광판(2)을 형성하는 수지 필름은, 단층의 수지 필름이어도 좋고, 2층 이상의 적층체이어도 좋다. 편광자(21)를 형성하는 수지 필름은, 이색성 물질을 포함한다. 이색성 물질로서, 예를 들면 요오드, 유기 염료 등을 들 수 있다. 이색성 물질은 단독으로 또는 조합시켜 사용할 수 있다. 이색성 물질 중에서는; 바람직하게는 요오드를 들 수 있다. 예를 들면, 화학 탈색 처리에 의해 비편광부(21a)를 형성하는 경우, 편광자(21)에 포함되는 요오드 착체를 적절하게 환원할 수 있고, 예를 들면 카메라부에 사용할 때에 적절한 특성을, 비편광부(21a)에 부여할 수 있기 때문이다.
단층의 수지 필름으로 구성되는 편광자의 구체예로서는, PVA계 수지 필름에 요오드에 의한 염색 처리 및 연신 처리(대표적으로는, 1축 연신)가 실시된 것을 들 수 있다. 상기 요오드에 의한 염색은, 예를 들면 PVA계 필름을 요오드 수용액에 침지시킴으로써 행해진다. 상기 1축 연신의 연신 배율은, 바람직하게는 3∼7배이다. 연신은, 염색 처리 후에 행해도 좋고, 염색하면서 행해도 좋다. 또한, 연신하고 나서 염색해도 좋다. 필요에 따라서, PVA계 수지 필름에 팽윤 처리, 가교 처리, 세정 처리, 건조 처리 등이 실시된다. 예를 들면, 염색 전에 PVA계 수지 필름을 물에 침지하여 수세함으로써 PVA계 필름 표면의 오염이나 블록킹 방지제를 세정할 수 있을 뿐만 아니라, PVA계 수지 필름을 팽윤시켜 염색 불균일 등을 방지할 수 있다.
적층체를 사용하여 얻어지는 편광자의 구체예로서는, 수지 기재와 상기 수지 기재에 적층된 PVA계 수지층(PVA계 수지 필름)의 적층체, 또는 수지 기재와 상기 수지 기재에 도포 형성된 PVA계 수지층의 적층체를 사용하여 얻어지는 편광자를 들 수 있다. 수지 기재와 상기 수지 기재에 도포 형성된 PVA계 수지층의 적층체를 사용하여 얻어지는 편광자는, 예를 들면 PVA계 수지 용액을 수지 기재에 도포하여 건조시키고, 수지 기재 상에 PVA계 수지층을 형성하여 수지 기재와 PVA계 수지층의 적층체를 얻는 것; 상기 적층체를 연신 및 염색하여 PVA계 수지층을 편광자로 하는 것;에 의해 제작될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서는, 바람직하게는 수지 기재의 편측에, 할로겐화물과 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 폴리비닐알코올계 수지층을 형성한다. 연신은, 대표적으로는 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜 연신하는 것을 포함한다. 또한, 연신은 필요에 따라서, 붕산 수용액 중에서의 연신 전에 적층체를 고온(예를 들면, 95℃ 이상)에서 공중 연신하는 것을 더 포함할 수 있다. 게다가, 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서는, 바람직하게는 적층체는 길이방향으로 반송하면서 가열함으로써 폭방향으로 2% 이상 수축시키는 건조 수축 처리에 제공된다. 대표적으로는, 본 실시형태의 제조 방법은, 적층체에, 공중 보조 연신 처리와 염색 처리와 수중 연신 처리와 건조 수축 처리를 이 순서로 실시하는 것을 포함한다. 보조 연신을 도입함으로써, 열가소성 수지 상에 PVA를 도포하는 경우에도, PVA의 결정성을 높이는 것이 가능해지고, 높은 광학 특성을 달성하는 것이 가능해진다. 또한, 동시에 PVA의 배향성을 사전에 향상시킴으로써, 후의 염색 공정이나 연신 공정에서 물에 침지되었을 때에, PVA의 배향성의 저하나 용해 등의 문제를 방지할 수 있어, 높은 광학 특성을 달성하는 것이 가능해진다. 또한, PVA계 수지층을 액체에 침지했을 경우에 있어서, PVA계 수지층이 할로겐화물을 포함하지 않는 경우에 비해, 폴리비닐알코올 분자의 배향의 흐트러짐, 및 배향성의 저하가 억제될 수 있다. 이에 따라, 염색 처리 및 수중 연신 처리 등, 적층체를 액체에 침지해서 행하는 처리 공정을 거쳐서 얻어지는 편광자의 광학 특성을 향상할 수 있다. 또한, 건조 수축 처리에 의해 적층체를 폭방향으로 수축시킴으로써, 광학 특성을 향상시킬 수 있다. 얻어진 수지 기재/편광자의 적층체는 그대로 사용해도 좋고(즉, 수지 기재를 편광자의 보호층으로 해도 좋고), 수지 기재/편광자의 적층체로부터 수지 기재를 박리하여, 상기 박리면에 목적에 따른 임의의 적절한 보호층을 적층하여 사용해도 좋다. 이러한 편광자의 제조 방법의 상세는, 예를 들면 일본 특허 공개 2012-73580호 공보, 일본 특허 제6470455호에 기재되어 있다. 이들의 공보는, 그 전체의 기재가 본 명세서에 참고로서 원용된다.
편광자(21)는, 바람직하게는 2층 이상의 적층체로 구성되고, 보다 바람직하게는 수지 기재와 상기 수지 기재에 도포 형성된 PVA계 수지층의 적층체로 구성될 수 있다.
편광자(21)는, 비편광부(21a)를 갖는다. 비편광부(21a)의 평면으로 볼 때의 형상은 용도에 따라 적당히 변경될 수 있다. 비편광부(21a)의 평면으로 볼 때의 형상으로서, 예를 들면 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 마름모형 등을 들 수 있다. 비편광부(21a)는, 대표적으로는 화학 처리에 의해 탈색되는 탈색부이다. 보다 상세하게는, 비편광부(21a)는 편광자(21)의 소정 부분에 처리액(대표적으로는, 염기성 용액)을 접촉시킴으로써 형성된다. 편광자(21)가 이색성 물질로서 요오드를 포함하는 경우, 편광자(21)의 소정 부분에 염기성 용액을 접촉시키면, 상기 접촉 부분의 요오드 함유량이 용이하게 저감되어, 상기 접촉 부분에 선택적으로 비편광부(21a)를 형성할 수 있다. 이것에 의해, 편광자(21)의 소정 부분을 탈색할 수 있고, 편광자(21)에 비편광부(21a)를 형성할 수 있다. 또한, 요오드 착체를 파괴하여 비편광부를 형성한 경우, 비편광부에 요오드가 잔존할 수 있다. 그러면, 편광자의 사용에 따라 재차 요오드 착체가 형성되어, 비편광부가 소망의 특성을 갖지 않게 될 우려가 있다. 이에 대하여, 염기성 용액과 편광자(21)의 접촉에 의해 비편광부(21a)를 형성하면, 요오드 자체가 염기성 용액의 제거에 따라 편광자(21)(실질적으로는 비편광부(21a))로부터 제거된다. 그 결과, 편광자(21)의 사용에 따른 비편광부(21a)의 특성 변화를 억제할 수 있다.
비편광부(21a)의 이색성 물질(대표적으로는 요오드)의 함유량은, 바람직하게는 1.0중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.5중량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.2중량% 이하이다. 비편광부의 이색성 물질의 함유량이 이러한 범위이면, 비편광부에 소망의 투명성을 충분히 부여할 수 있다. 예를 들면, 화상 표시 장치의 카메라부에 비편광부를 대응시킨 경우에, 밝기 및 색감의 양방의 관점에서 매우 우수한 촬영 성능을 실현할 수 있다. 한편, 비편광부의 이색성 물질의 함유량의 하한값은, 통상 검출 한계값 이하이다. 또한, 이색성 물질로서 요오드를 사용하는 경우, 요오드 함유량은 예를 들면 형광 X선 분석으로 측정한 X선 강도로부터, 미리 표준 시료를 사용하여 작성한 검량선에 의해 구해진다.
비편광부(21a) 이외의 편광자(21)의 부분에 있어서의 이색성 물질의 함유량과, 비편광부(21a)에 있어서의 이색성 물질의 함유량의 차이는 바람직하게는 0.5중량% 이상, 보다 바람직하게는 1중량% 이상이다. 함유량의 차이가 이러한 범위이면, 소망의 투명성을 갖는 비편광부를 형성할 수 있다.
비편광부(21a)를 제외하는 편광자(21)는, 바람직하게는 파장 380㎚∼780㎚ 중 어느 하나의 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광자(21)의 단체 투과율은, 예를 들면 41.5% ∼46.0%이며, 바람직하게는 43.0% ∼46.0%이며, 보다 바람직하게는 44.5% ∼46.0%이다. 편광자(21)의 편광도는, 바람직하게는 97.0% 이상이며, 보다 바람직하게는 99.0% 이상이며, 더욱 바람직하게는 99.9% 이상이다.
비편광부(21a)의 투과율(예를 들면, 23℃에 있어서의 파장 550㎚의 광에서 측정한 투과율)은, 바람직하게는 50% 이상, 보다 바람직하게는 60% 이상, 더욱 바람직하게는 75% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상이다. 이러한 투과율이면, 비편광부가 소망의 투명성을 갖는다. 그 결과, 비편광부가 화상 표시 장치의 카메라부에 대응하도록 편광판을 배치한 경우에, 카메라의 촬영 성능에 대한 악영향을 방지할 수 있다.
비편광부(21a)가 처리액(대표적으로는 염기성 용액)과의 접촉에 의해 형성되는 경우, 비편광부(21a)로부터 이색성 물질(요오드)이 제거되어 있으므로, 비편광부(21a)는 비편광부(21a) 이외의 부분보다 얇게 될 수 있다. 대표적으로는, 편광자(21)에 있어서의 시인측과 반대측의 표면(제 4 점착제층(9)측의 면)은 비편광부(21a)에 대응하는 부분이 오목해져 있다. 한편, 편광자(21)에 있어서의 시인측의 표면(보호층(22)측의 면)은, 비편광부(21a)에 대응하는 부분이 오목하지 않고, 실질적으로 평탄하다.
비편광부(21a)를 제외하는 편광자(21)의 두께는, 바람직하게는 15㎛ 이하, 보다 바람직하게는 12㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 10㎛ 이하, 특히 바람직하게는 8㎛ 이하이며, 대표적으로는 1㎛ 이상, 바람직하게는 3㎛ 이상이다.
상술한 편광자(21)의 두께에 대한 비편광부(21a)의 두께(비편광부(21a)의 두께/편광자(21)의 두께)는, 대표적으로는 1.0 미만, 바람직하게는 0.98 이하이며, 대표적으로는 0.80 이상, 바람직하게는 0.85 이상이다.
B-2. 보호층
보호층(22)은, 편광자(21)의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 형성된다. 상기 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지나, 폴리에스테르계, 폴리비닐알코올계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리스티렌계, 폴리노르보르넨계, 폴리올레핀계, (메타)아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지 등을 들 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, (메타)아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 또한, 「(메타)아크릴계 수지」란 아크릴계 수지 및/또는 메타크릴계 수지를 말한다. 그 외에도, 예를 들면 실록산계 폴리머 등의 유리질계 폴리머도 들 수 있다. 또한, 일본 특허 공개 2001-343529호 공보(WO01/37007)에 기재된 폴리머 필름도 사용할 수 있다. 이 필름의 재료로서는, 예를 들면 측쇄에 치환 또는 비치환의 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, 측쇄에 치환 또는 비치환의 페닐기 및 니트릴 기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 사용할 수 있고, 예를 들면 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 갖는 수지 조성물을 들 수 있다. 상기 폴리머 필름은, 예를 들면 상기 수지 조성물의 압출 성형물일 수 있다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서는, 보호층(22)은 (메타)아크릴계 수지를 포함한다. (메타)아크릴계수지로서, 예를 들면 글루탈이미드 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지가 사용된다. 글루타르이미드 구조를 갖는 (메타)아크릴계수지는, 예를 들면 일본 특허 공개 2006-309033호 공보, 일본 특허 공개 2006-317560호 공보, 일본 특허 공개 2006-328329호 공보, 일본 특허 공개 2006-328334호 공보, 일본 특허 공개 2006-337491호 공보, 일본 특허 공개 2006-337492호 공보, 일본 특허 공개 2006-337493호 공보, 일본 특허 공개 2006-337569호 공보, 일본 특허 공개 2007-009182호 공보, 일본 특허 공개 2009-161744호 공보, 일본 특허 공개 2010-284840호 공보에 기재되어 있다. 이들의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.
보호층(22)의 두께는, 대표적으로는 300㎛ 이하이며, 바람직하게는 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5㎛∼80㎛, 더욱 바람직하게는 10㎛∼60㎛이다. 또한, 표면 처리가 실시되어 있는 경우, 보호층(22)의 두께는 표면 처리층의 두께를 포함시킨 두께이다.
C. 제 1 광학 기능체
제 1 광학 기능체(3)는, 광학 적층체(1)에 소망의 광학적 기능을 부여할 수 있다. 제 1 광학 기능체(3)로서, 예를 들면 글레어 방지 적층체, 선글라스 대책 적층체 등을 들 수 있다.
제 1 광학 기능체(3)의 두께는, 대표적으로는 20㎛∼60㎛이며, 바람직하게는 30㎛∼50㎛이다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 제 1 광학 기능체(3)는 글레어 방지 적층체(3a)이다. 글레어 방지 적층체(3a)는, 글레어 방지층(32)과, 글레어 방지층(32)의 시인측에 배치되는 제 1 기재(31)를 포함한다. 글레어 방지층(32)은 제 1 기재(31)에 지지되어 있다. 글레어 방지층(32)은 보호층(22)에 대하여 시인측에 배치되어 있으며, 제 1 점착제층(61)을 개재해서 보호층(22)에 접합되어 있다. 글레어 방지층(32)은 제 1 점착제층(61)과 접촉하고 있으며, 제 1 점착제층(61)에 감압 접착되어 있다. 제 1 기재(31)는 글레어 방지층(32)에 대하여 제 1 점착제층(61)의 반대측에 위치한다. 제 1 기재(31)는 제 2 점착제층(62)과 접촉하고 있으며, 제 2 점착제층(62)에 감압 접착되어 있다.
C-1. 글레어 방지층
글레어 방지층(32)은, 화상 표시 장치의 사용자의 얼굴, 화상 표시 장치의 키보드, 외광(예를 들면, 형광등) 등의 글레어를 방지하기 위해 형성된다. 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 글레어 방지층(32)은 액정 화합물의 배향 고화층이다. 본 명세서에 있어서 「배향 고화층」이란, 액정 화합물이 층 내에서 소정의 방향으로 배향하고, 그 배향 상태가 고정되어 있는 층을 말한다. 또한, 「배향 고화층」은 액정 모노머를 경화시켜 얻어지는 배향 경화층을 포함하는 개념이다. 액정 화합물은 막대상 액정 화합물이어도 좋고, 디스코틱(원반상)이어도 좋고, 그들의 조합이어도 좋다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 글레어 방지층(32)은 디스코틱 액정 화합물을 포함한다. 보다 상세하게는, 글레어 방지층(32)은 디스코틱 액정 화합물을 소정의 방향으로 배향시킨 상태에서 고정화한 층이다. 디스코틱 액정 화합물이란, 일반적으로는 벤젠, 1,3,5-트리아진, 칼릭스아렌 등과 같은 환상 모핵을 분자의 중심에 배치하고, 직쇄의 알킬기, 알콕시기, 치환 벤조일옥시기 등이 그 측쇄로서 방사상으로 치환된 원반상의 분자 구조를 갖는 액정 화합물을 말한다. 디스코틱 액정의 대표예로서는, C. Destrade 외 연구 보고, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 71권, 111페이지(1981년)에 기재되어 있다, 벤젠 유도체, 트리페닐렌 유도체, 트룩센 유도체, 프탈로시아닌 유도체나, B. Kohne 외 연구 보고, Angew. Chem. 96권, 70페이지(1984년)에 기재되어 있는 시클로헥산 유도체, 및 J. M. Lehn 외 연구 보고, J. Chem. Soc. Chem. Co㎜un., 1794 페이지(1985), J. Zhang 외 연구 보고, J. Am. Chem. Soc. 116권, 2655페이지(1994년)에 기재되어 있는 아자크라운계나 페닐아세틸렌계의 매크로사이클을 들 수 있다. 디스코틱 액정 화합물의 새로운 구체예로서, 예를 들면 일본 특허 공개 2006-133652호 공보, 일본 특허 공개 2007-108732호 공보, 일본 특허 공개 2010-244038호 공보, 일본 특허 공개 2014-214177호 공보에 기재된 화합물을 들 수 있다. 상기 문헌 및 공보의 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다. 디스코틱 액정 화합물을 포함하는 글레어 방지층은, 대표적으로는 nx=nz>ny의 굴절률 특성을 갖는 소위 네거티브A 플레이트일 수 있다.
다른 실시예에 있어서는, 글레어 방지층(32)은 막대상 액정 화합물을 포함한다. 보다 상세하게는, 글레어 방지층은 막대상 액정 화합물이 소정의 방향(대표적으로는 지상축방향)으로 늘어선 상태로 배향하고 있다(호모지니어스 배향). 막대상 액정 화합물로서는, 예를 들면 액정상이 네마틱상인 액정 화합물(네마틱 액정)을 들 수 있다. 이러한 액정 화합물로서, 예를 들면 액정 폴리머나 액정 모노머가 사용가능하다. 액정 화합물의 액정성의 발현 기구는 리오트로픽이어도 서모트로픽이어도 어느 쪽이어도 좋다. 액정 폴리머 및 액정 모노머는, 각각 단독으로 사용해도 좋고, 조합해도 좋다. 액정 모노머로서는, 임의의 적절한 액정 모노머가 채용될 수 있다. 예를 들면, 일본 특허 공표 2002-533742(WO00/37585), EP358208(US5211877), EP66137(US4388453), WO93/22397, EP0261712, DE19504224, DE4408171, 및 GB2280445 등에 기재된 중합성 메소겐 화합물 등을 사용할 수 있다. 이러한 중합성 미소겐 화합물의 구체예로서는, 예를 들면 BASF사의 상품명 LC242, Merck사의 상품명 E7, Wacker-Chem사의 상품명 LC-Silicon-CC3767을 들 수 있다. 액정 모노머로서는, 예를 들면 네마틱성 액정 모노머가 바람직하다. 액정 화합물의 구체예는, 예를 들면 일본 특허 공개 2006-163343호 공보에 기재되어 있다. 상기 공보의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다. 막대상 액정 화합물을 포함하는 글레어 방지층은, 대표적으로는 nx>ny=nz의 굴절률 특성을 갖는 소위 포지티브A 플레이트일 수 있다.
글레어 방지층(32)은, 대표적으로는 λ/2판으로서 기능할 수 있다. 글레어 방지층(32)이 λ/2판으로서 기능하는 경우, 그 배향각(또는 지상축방향)을 제어함으로써 글레어를 양호하게 방지할 수 있다. 이러한 글레어 방지층(32)의 면내 위상차(Re(550))는 220㎚∼320㎚이며, 보다 바람직하게는 240㎚∼300㎚이며, 더욱 바람직하게는 250㎚∼280㎚이다.
글레어 방지층(32)의 지상축과 편광자(21)의 흡수축이 이루는 각도는, 바람직하게는 35°∼55°이며, 보다 바람직하게는 40°∼50°이며, 더욱 바람직하게는 약 45°이다. λ/2판으로서 기능하는 글레어 방지층(32)을 이러한 축 각도로 배치 함으로써 글레어를 양호하게 방지할 수 있다.
글레어 방지층(32)의 두께는, 바람직하게는 1㎛∼5㎛이며, 보다 바람직하게는 1㎛∼3㎛이다.
액정 화합물의 배향에 배향막을 사용하는 경우에는, 글레어 방지 적층체(3a)는 글레어 방지층(32)과 제 1 기재(31) 사이에 배향막을 더 구비한다. 즉, 글레어 방지 적층체(3a)는 글레어 방지층(32)과, 배향막과, 제 1 기재(31)로 이루어져도 좋다. 배향막은, 일반적으로는 폴리머 재료를 주성분으로서 포함한다. 폴리머 재료의 대표예로서는, 폴리비닐알코올, 폴리이미드, 및 그들의 유도체를 들 수 있다. 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서는, 변성 또는 미변성의 폴리비닐알코올이 바람직하다. 배향막으로서, 예를 들면 WO01/88574A1, 일본 특허 제3907735호에 기재된 변성 폴리비닐알코올을 사용할 수 있다. 배향막에는, 대표적으로는 배향 처리가 실시된다. 배향 처리의 대표예로서는, 러빙 처리, 광배향 처리를 들 수 있다. 러빙 처리는 업계에 주지이므로, 상세한 설명은 생략한다. 광배향 처리된 배향막(광배향막)으로서는, 예를 들면 WO2005/096041에 기재된 것, Rolic ecnologies사제의 상품명 LPP-JP265CP 등을 사용할 수 있다. 배향막의 두께는, 예를 들면 0.01㎛∼10㎛이며, 바람직하게는 0.01㎛∼1㎛이며, 보다 바람직하게는 0.01㎛∼0.5㎛이다.
글레어 방지층(32)은, 예를 들면 이하의 순서로 형성될 수 있다. 우선, 제 1 기재(31) 상에 배향막 형성용 도포액을 도포하고 건조시켜, 도포막을 형성한다. 상기 도포막에 소정의 방향으로 러빙 처리를 실시하고, 제 1 기재(31) 상에 배향막을 형성한다. 상기 소정의 방향은, 얻어지는 글레어 방지층(32)의 지상축방향에 대응할 수 있다. 다음에, 형성된 배향막 상에 글레어 방지층 형성용 도포액(예를 들면, 액정 화합물과 필요에 따라서 가교성 모노머를 포함하는 용액)을 도포하여 가열한다. 가열에 의해, 도포액의 용매를 제거함과 아울러 액정 화합물의 배향을 진행시킨다. 가열은 1단계로 행해도 좋고, 온도를 바꾸어 다단계로 행해도 좋다. 이어서, 자외선 조사에 의해 가교성(또는 중합성) 모노머를 가교(또는 중합)시켜 액정 화합물의 배향을 고정화한다. 이와 같이 하여, 제 1 기재(31) 상(실질적으로는, 배향막 상)에 글레어 방지층(32)이 형성된다. 또한, 디스코틱 액정 화합물을 배향시키는 방법은, 예를 들면 일본 특허 공개 2014-214177호 공보에 기재되고, 막대상 액정 화합물을 배향시키는 방법은, 예를 들면 일본 특허 공개 2006-163343호 공보에 기재되어 있다. 이들의 공보의 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다. 또한, 배향막은 소망의 배향 상태 및 액정 화합물의 종류 등에 따라서는 생략될 수 있다.
C-2. 제 1 기재
제 1 기재(31)는 글레어 방지층(32)을 형성하기 위해 사용된다.
제 1 기재(31)로서는, 임의의 적절한 수지 필름이 사용된다. 수지 필름의 형성 재료로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스테르계 수지, 노르보르넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지, 시클로올레핀(예를 들면, 노르보르넨)과 α-올레핀(예를 들면, 에틸렌)의 부가 중합에 의해 얻어지는 수지(COC), 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지를 들 수 있다. 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 제 1 기재(31)는 TAC계 수지를 포함한다.
제 1 기재(31)의 두께는, 목적에 따라서 적절하게 설정될 수 있다. 제 1 기재(31)의 두께는, 대표적으로는 20㎛∼200㎛이며, 바람직하게는 25㎛∼100㎛이며, 보다 바람직하게는 30㎛∼50㎛이다.
D. 보강층
보강층(5)은, 국소적인 하중에 대한 우수한 내성을 광학 적층체(1)에 부여한다. 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 보강층(5)은 제 1 기재(31)에 제 2 점착제층(62)을 개재해서 접합된다. 보강층(5)은 제 2 점착제층(62)과 제 3 점착제층(63) 사이에 배치된다. 보강층(5)은 제 2 점착제층(62) 및 제 3 점착제층(63)과 접촉하고 있으며, 제 2 점착제층(62) 및 제 3 점착제층(63)에 감압 접착되어 있다.
보강층(5)은 임의의 적절한 필름으로 형성된다. 보강층(5)의 주성분이 되는 재료의 구체예로서, 예를 들면 상기 B-2항에서 설명한 보호층(22)의 주성분이 되는 재료와 같은 것(상술한 투명 수지, 상술한 열경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지, 상술한 유리질계 폴리머, 및 상술한 수지 조성물)을 들 수 있다. 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서는, 보강층(5)은 (메타)아크릴계 수지를 포함하고, 바람직하게는 글루탈이미드 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지를 포함한다. 즉, 보호층(22) 및 보강층(5)의 각각은 (메타)아크릴계 수지를 포함한다. 보호층(22) 및 보강층(5)으로서 (메타)아크릴계 수지를 사용함으로써, 광학 적층체(1)에 대하여 소정값 이상의 하중이 국소적으로 가해진 경우에 있어서의 광 누락을 안정하게 억제할 수 있다.
또한, 보강층(5)에는 보호층(22)과 마찬가지로, 필요에 따라서 상술한 표면 처리, 및/또는 상술한 시인성을 개선하는 처리가 실시되어 있어도 좋다.
보강층(5)의 두께는, 대표적으로는 20㎛∼70㎛이며, 바람직하게는 30㎛∼50㎛이다. 보강층의 두께가 이러한 범위이면, 광학 적층체의 탄성률을 상술한 범위로 적합하게 조정할 수 있다.
E. 제 2 광학 기능체
제 2 광학 기능체(4)는, 광학 적층체(1)에 제 1 광학 기능체(3)와는 상이한 광학적 기능을 부여할 수 있다. 제 2 광학 기능체(4)로서, 예를 들면 반사 방지 적층체, 선글라스 대책 적층체 등을 들 수 있다.
제 2 광학 기능체(4)의 두께는, 대표적으로는 40㎛∼120㎛이며, 바람직하게는 70㎛∼100㎛ 이하이다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 제 2 광학 기능체(4)는 반사 방지 적층체(4a)이다. 반사 방지 적층체(4a)는, 제 2 기재(41)와, 제 2 기재(41)의 시인측에 배치되는 하드 코트층(42)과, 하드 코트층(42)의 시인측에 배치되는 반사 방지층(43)을 포함한다. 즉, 반사 방지 적층체(4a)는 제 2 기재(41)와, 하드 코트층(42)과, 반사 방지층(43)으로 이루어져도 좋다. 제 2 기재(41)는 보강층(5)에 대하여 시인측에 배치되어 있으며, 제 3 점착제층(63)을 개재해서 보강층(5)에 접합되어 있다. 제 2 기재(41)는 제 3 점착제층(63)과 접촉하고 있으며, 제 3 점착제층(63)에 감압 접착되어 있다. 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 하드 코트층(42)은 제 2 기재(41)의 시인측의 면에 직접 형성되어 있다. 본 명세서에 있어서 「직접」이란 접착층 또는 점착제층이 개재하지 않는 것을 의미한다. 또한, 반사 방지층(43)은 하드 코트층(42)의 시인측의 면에 직접 형성되어 있다.
E-1. 제 2 기재
제 2 기재(41)는 하드 코트층(42) 및 반사 방지층(43)을 형성하기 위해 사용된다. 제 2 기재(41)로서는 임의의 적절한 수지 필름이 사용된다. 제 2 기재(41)의 형성 재료로서는, 예를 들면 상기 C-2항에서 설명한 제 1 기재(31)의 형성 재료와 같은 것(상술한 폴리에스테르계 수지, 상술한 시클로올레핀계 수지, 상술한 시클로올레핀과 α-올레핀의 부가 중합에 의해 얻어지는 수지, 및 상술한 셀룰로오스계 수지)을 들 수 있다. 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 제 2 기재(41)는 TAC계 수지를 포함한다.
제 2 기재(41)의 두께는 목적에 따라서 적절히 설정될 수 있다. 제 2 기재(41)의 두께는, 대표적으로는 20㎛∼200㎛이며, 바람직하게는 50㎛∼150㎛이며, 보다 바람직하게는 70㎛∼90㎛이다.
E-2. 하드 코트층
하드 코트층(42)은, 광학 적층체(1)가 우수한 연필 경도를 부여할 수 있다. 또한, 하드 코트층(42)과 반사 방지층(43)의 굴절률 차이를 적절히 조정함으로써, 광학 적층체(1)의 반사율을 더욱 저하시킬 수 있다.
하드 코트층(42)은, 바람직하게는 충분한 표면 경도, 우수한 기계적 강도, 및 우수한 광 투과성을 갖는다. 하드 코트층(42)은 이러한 소망의 특성을 갖는 한, 임의의 적절한 수지로 형성될 수 있다. 수지의 구체예로서는 열경화형 수지, 열가소형 수지, 자외선 경화형 수지, 전자선 경화형 수지, 2액 혼합형 수지를 들 수 있다. 하드 코트층(42)을 형성하는 수지 중에서는 자외선 경화형 수지가 바람직하다. 수지가 자외선 경화형 수지이면, 간편한 조작 및 고효율로 하드 코트층(42)을 형성할 수 있다.
자외선 경화형 수지의 구체예로서는 폴리에스테르계, 아크릴계, 우레탄계, 아미드계, 실리콘계, 에폭시계의 자외선 경화형 수지를 들 수 있다. 자외선 경화형 수지에는 자외선 경화형의 모노머, 올리고머, 폴리머가 포함된다. 바람직한 자외선 경화형 수지로서는, 자외선 중합성의 관능기를 바람직하게는 2개 이상, 보다 바람직하게는 3∼6개 갖는 아크릴계의 모노머 성분 또는 올리고머 성분을 포함하는 수지 조성물을 들 수 있다. 대표적으로는, 자외선 경화형 수지에는 광중합 개시제가 배합되어 있다.
하드 코트층(42)은 임의의 적절한 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 하드 코트층(42)은 제 2 기재(41) 상에 하드 코트층 형성용 수지 조성물을 도공하여 건조시키고, 건조한 도공막에 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
하드 코트층(42)의 두께는, 예를 들면 0.5㎛∼20㎛, 바람직하게는 1㎛∼15㎛이다.
하드 코트층, 및 하드 코트층과 반사 방지층의 밀착 구조에 관한 상세는, 예를 들면 일본 특허 공개 2016-224443호 공보에 기재되어 있다. 상기 공보의 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다.
E-3. 반사 방지층
반사 방지층(43)은 외광(예를 들면, 형광등) 등의 반사를 방지하기 위해 형성된다. 반사 방지층(43)의 구성으로서는, 임의의 적절한 구성이 채용될 수 있다. 반사 방지층(43)의 대표적인 구성으로서는, (1) 광학막 두께가 120㎚∼140㎚이고, 굴절률 1.35∼1.55 정도인 저굴절률층의 단일층; (2) 제 2 기재(41)로부터 순서로 중굴절률층과 고굴절률층과 저굴절률층을 갖는 적층체; (3) 고굴절률층과 저굴절률층의 교호 다층 적층체;를 들 수 있다.
저굴절률층을 형성할 수 있는 재료로서는, 예를 들면 산화규소(SiO2), 불화마그네슘(MgF2)을 들 수 있다. 저굴절률층의 굴절률은, 대표적으로는 1.35∼1.55 정도이다. 고굴절률층을 형성할 수 있는 재료로서는, 예를 들면 산화티탄(TiO2), 산화니오븀(Nb2O3 또는 Nb2O5), 주석 도핑 산화인듐(ITO), 안티몬 도핑 산화주석(ATO), ZrO2-TiO2를 들 수 있다. 고굴절률층의 굴절률은, 대표적으로는 1.60∼2.20 정도이다. 중굴절률층을 형성할 수 있는 재료로서는, 예를 들면 산화티탄(TiO2), 저굴절률층을 형성할 수 있는 재료와 고굴절률층을 형성할 수 있는 재료의 혼합물(예를 들면, 산화티탄과 산화규소의 혼합물)을 들 수 있다. 중굴절률층의 굴절률은, 대표적으로는 1.50∼1.85 정도이다. 저굴절률층, 중굴절률층 및 고굴절률층의 두께는, 반사 방지층의 층 구조, 소망의 반사 방지 성능 등에 따른 적절한 광학막 두께가 실현되도록 설정될 수 있다.
반사 방지층(43)은, 대표적으로는 드라이 프로세스에 의해 형성된다. 드라이 프로세스의 구체예로서는, PVD(Physical Vapor Deposition)법, CVD(Chemical Vapor Deposition)법을 들 수 있다. PVD법으로서는, 진공 증착법, 반응성 증착법, 이온빔 어시스트법, 스퍼터링법, 이온 도금법을 들 수 있다. CVD법으로서는, 플라즈마 CVD법을 들 수 있다. 반사 방지층(43)을 형성하는 드라이 프로세스는, 바람직하게는 스퍼터링법이다.
반사 방지층(43)의 두께는, 예를 들면 20㎚∼300㎚ 정도이다.
반사 방지층(43)은, 파장 400㎚∼700㎚의 범위에 있어서의 최대 반사율과 최소 반사율의 차이가, 바람직하게는 2.0% 이하이며, 보다 바람직하게는 1.9% 이하이며, 더욱 바람직하게는 1.8% 이하이다. 최대 반사율과 최소 반사율의 차이가 이러한 범위이면, 반사광의 물듦이 양호하게 방지될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 반사 방지층(43)은 광학 적층체(1)의 시인측의 최표면에 위치한다. 반사 방지층(43)의 투습도는, 대표적으로는 1.0g/㎟ 이하, 바람직하게는 0.1g/㎟ 이하이며, 대표적으로는 0.01g/㎟ 이상이다. 또한, 투습도는 JIS Z0208의 투습도 시험(컵법)에 준거하여, 온도 40℃, 습도 92% RH의 분위기 중, 면적 1㎡의 시료를 24시간에 통과하는 수증기량(g)으로서 측정될 수 있다. 최표면에 위치하는 반사 방지층(43)의 투습도가 상기 상한 이하이면, 고습 환경 하에 있어서의 광학 적층체(1)의 휨을 안정하게 억제할 수 있다.
또한, 반사 방지층(43)은 광학 적층체(1)의 최표면에 위치하지 않아도 좋다. 반사 방지 적층체(4a)는, 필요에 따라서 반사 방지층(43)의 시인측에 최표면층을 형성할 수 있다. 즉, 반사 방지 적층체(4a)는 제 2 기재(41)와, 하드 코트층(42)과, 반사 방지층(43)과, 최표면층으로 이루어져도 좋다. 최표면층의 투습도의 범위는, 상술한 반사 방지층(43)의 투습도의 범위와 같다. 최표면층으로서, 예를 들면 방오층을 들 수 있다. 방오층은, 예를 들면 불소기 함유의 실란계 화합물(예를 들면, 퍼플루오로폴리에테르기를 갖는 알콕시실란 화합물) 또는 불소기 함유의 유기 화합물을 포함한다. 방오층은, 바람직하게는 물 접촉각이 110도 이상의 발수성을 나타낸다.
F. 제 1 점착제층, 제 2 점착제층 및 제 3 점착제층
제 1 점착제층(61), 제 2 점착제층(62) 및 제 3 점착제층(63)의 각각은, 점착제(감압 접착제)로 형성된다. 보다 상세하게는, 제 1 점착제층(61)은 편광판(2)의 보호층(22) 상에 점착제를 상술한 두께가 되도록 도공하여 형성된다. 제 2 점착제층(62)은, 제 1 광학 기능체(3)의 제 1 기재(31) 상에 점착제를 상술한 두께가 되도록 도공하여 형성된다. 제 3 점착제층(63)은, 보강층(5) 상에 점착제를 상술한 두께가 되도록 도공하여 형성된다. 제 1 점착제층(61), 제 2 점착제층(62) 및 제 3 점착제층(63)은, 서로 같은 점착제로 형성되어도 좋고, 서로 상이한 점착제로 형성되어도 좋다. 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 제 1 점착제층(61), 제 2 점착제층(62) 및 제 3 점착제층(63)은, 서로 같은 점착제로 형성된다. 제 1 점착제층(61), 제 2 점착제층(62) 및 제 3 점착제층(63)이 서로 같은 점착제로 형성되면, 광학 적층체(1)의 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.
점착제는, 대표적으로는 베이스 폴리머로서 (메타)아크릴계 폴리머, 우레탄계 폴리머, 실리콘계 폴리머 또는 고무계 폴리머를 함유한다. 베이스 폴리머로서 (메타)아크릴계 폴리머가 사용되는 경우, 점착제층은 예를 들면 (메타)아크릴계 폴리머를 함유하는 점착제로 형성된다.
F-1. (메타)아크릴계 폴리머
(메타)아크릴계 폴리머는, 알킬 (메타)아크릴레이트를 주성분으로 하는 모노머 성분(원료 모노머)의 중합체를 함유한다. 바꿔 말하면, (메타)아크릴계 폴리머는, 알킬 (메타)아크릴레이트 유래의 구조 단위를 포함한다. 알킬 (메타)아크릴레이트는, (메타)아크릴계 폴리머의 원료가 되는 전체 모노머 성분에 있어서, 50중량% 이상인 것이 바람직하고, 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 이외의 모노머의 잔부로서 임의로 설정할 수 있다. 또한, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 말한다.
(메타)아크릴계 폴리머의 주골격을 구성하는 알킬 (메타)아크릴레이트로서는, 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기의 탄소수 1∼18개의 것을 들 수 있다. 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸 기, 아밀기, 헥실기, 시클로헥실기, 헵틸기, 2-에틸헥실기, 이소옥틸기, 노닐기, 데실기, 이소데실기, 도데실기, 이소미리스틸기, 라우릴기, 트리데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기 등을 들 수 있다. 알킬 (메타)아크릴레이트는 단독으로 또는 조합시켜 사용할 수 있다. 알킬기의 평균 탄소수는 3∼10개인 것이 바람직하다.
(메타)아크릴계 폴리머는, 알킬 (메타)아크릴레이트 유래의 구조 단위 이외에도, 알킬 (메타)아크릴레이트와 중합가능한 공중합 모노머 유래의 구조 단위를 함유하고 있어도 좋다. 즉, (메타)아크릴계 폴리머의 원료가 되는 모노머 성분은, 알킬 (메타)아크릴레이트에 더해서, 공중합 모노머를 더 포함할 수도 있다.
공중합 모노머로서, 예를 들면 카르복실기 함유 모노머, 히드록실기 함유 모노머, 아미노기 함유 모노머, 아미드기 함유 모노머, 환화 중합성 모노머, 에폭시기 함유 모노머, 술폰산기 함유 모노머, 인산기 함유 모노머, 다관능 아크릴레이트, 지환식 탄화수소기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르, 방향족 탄화수소기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르, 비닐에스테르류, 방향족 비닐 화합물, 디엔류, 비닐에테르류, 염화비닐 등을 들 수 있다. 공중합 모노머는 단독으로 또는 조합시켜 사용할 수 있다.
이러한 공중합 모노머 중에서는, 바람직하게는 후술하는 가교제와 반응가능한 반응성기를 함유하는 반응성기 함유 모노머를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 카르복실기 함유 모노머, 히드록실기 함유 모노머를 들 수 있다. 반응성기 함유 모노머는, 점착제가 후술하는 가교제를 함유하는 경우에, 가교제와의 반응점이 된다. 카르복실기 함유 모노머 및 히드록실기 함유 모노머는, 분자간 가교제와의 반응성에 풍부하기 때문에, 얻어지는 점착제층의 응집성이나 내열성의 향상을 위해 바람직하게 사용된다. 또한, 카르복실기 함유 모노머는 내구성과 리워크성을 양립시키는 점에서 바람직하고, 히드록실기 함유 모노머는 리워크성을 향상시키는 점에서 바람직하다. 공중합 모노머는 (메타)아크릴계 폴리머의 원료 모노머에 있어서, 단독으로 또는 조합시켜 사용할 수 있다.
카르복실기 함유 모노머는, 그 구조 중에 카르복실기를 포함하고, 또한 (메타)아크릴로일기, 비닐기 등의 중합성 불포화 이중 결합을 포함하는 화합물이다. 카르복실기 함유 모노머로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산, 카르복시에틸(메타)아크릴레이트, 카르복시 펜틸(메타)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸말산, 크로톤 산 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 아크릴산이 바람직하다. (메타)아크릴계 폴리머는, 바람직하게는 카르복실기 함유 모노머 유래의 구조 단위, 보다 바람직하게는 (메타)아크릴산 유래의 구조 단위를 포함할 수 있다. (메타)아크릴계 폴리머가 카르복실기 함유 모노머 유래의 구조 단위를 포함하면, 점착제층의 점착 특성의 향상을 도모할 수 있다.
원료 모노머로서 카르복실기 함유 모노머를 사용하는 경우, 카르복실기 함유 모노머의 함유량은 (메타)아크릴계 폴리머의 원료가 되는 전체 모노머 성분에 있어서, 통상 0.01중량% 이상 10중량% 이하이다.
히드록실기 함유 모노머는, 그 구조 중에 히드록실기를 포함하고, 또한 (메타)아크릴로일기, 비닐기 등의 중합성 불포화 이중 결합을 포함하는 화합물이다. 히드록실기 함유 모노머로서는, 예를 들면 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 10-히드록시데실 (메타)아크릴레이트, 12-히드록시라우릴 (메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트; (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트가 바람직하고, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트가 보다 바람직하다. (메타)아크릴계 폴리머는, 바람직하게는 히드록실기 함유 모노머 유래의 구조 단위, 보다 바람직하게는 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트 및/또는 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 유래의 구조 단위를 포함할 수 있다. (메타)아크릴계 폴리머가 히드록실기 함유 모노머 유래의 구조 단위를 포함하면, 점착제층의 내구성의 향상을 도모할 수 있다.
원료 모노머로서 히드록실기 함유 모노머를 사용하는 경우, 히드록실기 함유 모노머의 함유량은 (메타)아크릴계 폴리머의 원료가 되는 전체 모노머 성분에 있어서, 통상 0.01중량% 이상 10중량% 이하이다.
(메타)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량(Mw)는, 예를 들면 20만∼300만이며, 바람직하게는 100만∼250만이며, 보다 바람직하게는 120만∼250만이다. 중량 평균 분자량(Mw)가 이러한 범위이면, 내구성(특히, 내열성)이 우수한 점착제층을 얻을 수 있다. 중량 평균 분자량(Mw)이 300만을 초과하면, 점도의 상승 및/또는 폴리머 중합 중에 있어서의 겔화가 생기는 경우가 있다.
F-2. 가교제
점착제는 가교제를 함유할 수 있다. 가교제로서는, 유기계 가교제, 다관능성 금속 킬레이트 등을 사용할 수 있다. 유기계 가교제로서는, 예를 들면 이소시아네이트계 가교제, 과산화물계 가교제, 에폭시계 가교제, 이민계 가교제를 들 수 있다. 다관능성 금속 킬레이트는, 다가 금속이 유기 화합물과 공유 결합 또는 배위 결합하고 있는 것이다. 점착제가 방사선 경화형인 경우, 가교제로서 다관능성 모노머를 사용할 수 있다. 가교제는 단독으로 또는 조합시켜 사용할 수 있다. 가교제는, 바람직하게는 이소시아네이트계 가교제 및 과산화물계 가교제를 포함한다.
점착제에 가교제를 배합하는 경우, 가교제의 배합량은 (메타)아크릴계 폴리머(베이스 폴리머) 100중량부에 대하여, 통상 0.01중량부∼15중량부이다. 점착제에 이소시아네이트계 가교제를 배합하는 경우, 이소시아네이트계 가교제의 배합량은 (메타)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여, 통상 0.01중량부∼15중량부이며, 바람직하게는 1.0중량부∼10중량부이며, 보다 바람직하게는 2.5중량부∼5중량부이다. 점착제에 과산화물계 가교제를 배합하는 경우, 과산화물계 가교제의 배합량은 (메타)아크릴계 폴리머100중량부에 대하여, 통상 0.01중량부∼2중량부이며, 바람직하게는 0.1중량부∼0.5중량부이다. 가교제(이소시아네이트계 가교제 및 과산화물계 가교제)의 배합 비율이 상기의 범위이면, (메타)아크릴계 폴리머의 원료 모노머 성분에 반응성기 함유 모노머가 포함되는 경우에, 후술하는 점착제층의 탄성률을 소망의 범위로 원활하게 조정할 수 있다.
F-3. 반응성 관능기 함유 실란 커플링제
점착제는, 반응성 관능기 함유 실란 커플링제를 함유할 수 있다. 반응성 관능기 함유 실란 커플링제는, 반응성 관능기가 대표적으로는 산무수물기 이외의 관능기이다. 산무수물기 이외의 관능기로서는, 예를 들면 에폭시기, 메르캅토기, 아미노기, 이소시아네이트기, 이소시아누레이트기, 비닐기, 스티릴기, 아세트아세틸 기, 우레이도기, 티오우레아기, (메타)아크릴기, 복소환기, 및 이들의 조합을 들 수 있다. 반응성 관능기 함유 실란 커플링제는 단독으로 또는 조합시켜 사용할 수 있다.
점착제에 반응성 관능기 함유 실란 커플링제를 배합하는 경우, 반응성 관능기 함유 실란 커플링제의 배합량은 (메타)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여, 통상 0.001중량부 이상 5중량부 이하이다.
F-4. 첨가제
점착제는, (메타)아크릴계 올리고머 및/또는 이온성 화합물을 함유하고 있어도 좋다. 또한, 점착제는 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 첨가제의 구체예로서는, 착색제, 안료 등의 분체, 염료, 계면활성제, 가소제, 점착성 부여제, 표면 윤활제, 레벨링제, 연화제, 산화 방지제, 노화 방지제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 중합 금지제, 무기 또는 유기의 충전제, 금속분, 입자상, 박상물을 들 수 있다. 또한, 제어할 수 있는 범위 내에서, 환원제를 가해서 리독스계를 채용해도 좋다. 또한, 점착제는 반응성기(예를 들면, 반응성 실릴기)를 갖는 폴리에테르 화합물을 포함하고 있어도 좋다. 첨가제의 종류, 수, 조합, 함유량 등은 목적에 따라서 적절하게 설정될 수 있다. 첨가제의 함유량은 (메타)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여, 바람직하게는 5중량부 이하이며, 보다 바람직하게는 3중량부 이하이며, 더욱 바람직하게는 1중량부 이하이다.
F-5. 점착제의 특성
점착제의 23℃ 55% RH에 있어서의 저장 탄성률은, 대표적으로는 0.05㎬ 이상, 바람직하게 0.11㎬ 이상이며, 대표적으로는 0.2㎬ 이하, 바람직하게는 0.15㎬ 이하이다. 또한, 저장 탄성률은 Rheometric사제의 동적 점탄성 측정 장치 「ARES」를 사용하여 JIS K 7244에 준해서 측정될 수 있다. 점착제의 탄성률이 이러한 범위이면, 광학 적층체(1)의 탄성률을 상기의 범위로 안정하게 조정할 수 있다.
G. 제 1 위상차층
제 1 위상차층(7)은, 목적에 따라서 임의의 적절한 광학적 특성 및/또는 기계적 특성을 갖는 위상차 필름으로 구성될 수 있다. 제 1 위상차층(7)은, 편광판(2)의 시인측과 반대측에 위치한다. 제 1 위상차층(7)은, 대표적으로는 임의의 적절한 접착제층을 개재해서 편광자(21)의 시인측과 반대측에 접합되어 있다. 접착제층의 두께는, 대표적으로는 0.5㎛∼2.5㎛이다. 제 1 위상차층(7)은, 편광자(21)의 시인측과 반대측의 보호층을 겸해도 좋다.
제 1 위상차층(7)의 두께는, 바람직하게는 10㎛∼60㎛이며, 보다 바람직하게는 30㎛∼50㎛이다.
제 1 위상차층(7)의 면내 위상차(Re(550))는, 바람직하게는 80㎚∼150㎚이며, 보다 바람직하게는 90㎚∼140㎚이며, 더욱 바람직하게는 100㎚∼130㎚이다.
제 1 위상차층(7)은, 상술한 바와 같이 바람직하게는 굴절률 특성이 nx>ny>nz의 관계를 나타낸다. 제 1 위상차층(7)의 Nz 계수는, 바람직하게는 1.1∼3.0이며, 보다 바람직하게는 1.3∼2.7이다.
제 1 위상차층(7)은, 바람직하게는 그 지상축이 편광자(21)의 흡수축과 실질적으로 평행이 되도록 배치될 수 있다. 본 명세서에 있어서 「실질적으로 평행」 및 「대략 평행」이라는 표현은, 2개의 방향이 이루는 각도가 0°±7°인 경우를 포함하고, 바람직하게는 0°±5°이며, 더욱 바람직하게는 0°±3°이다. 「실질적으로 직교」 및 「대략 직교」라는 표현은, 2개의 방향이 이루는 각도가 90°±7°인 경우를 포함하고, 바람직하게는 90°±5°이며, 더욱 바람직하게는 90°±3°이다. 또한, 본 명세서에 있어서 간단히 「직교」 또는 「평행」이라고 할 때는, 실질적으로 직교 또는 실질적으로 평행한 상태를 포함할 수 있는 것으로 한다.
제 1 위상차층(7)은, 광탄성 계수의 절대값이 바람직하게는 2×10-11㎡/N 이하, 보다 바람직하게는 2.0×10-13㎡/N∼1.5×10-11㎡/N, 더욱 바람직하게는 1.0×10-12㎡/N∼1.2×10-11㎡/N의 수지를 포함한다. 광탄성 계수의 절대값이 이러한 범위이면, 가열시의 수축 응력이 발생했을 경우에 위상차 변화가 생기기 어렵다. 따라서, 이러한 광탄성 계수의 절대값을 갖는 수지를 사용하여 제 1 위상차층을 형성함으로써, 광학 적층체를 화상 표시 장치에 적용했을 경우에 열 불균일이 양호하게 방지될 수 있다.
제 1 위상차층(7)은, 위상차값이 측정광의 파장에 따라 커지는 역분산 파장특성을 나타내도 좋고, 위상차값이 측정광의 파장에 따라 작아지는 정의 파장 분산 특성을 나타내도 좋고, 위상차값이 측정광의 파장에 의해서도 거의 변화되지 않는 평면인 파장 분산 특성을 나타내도 좋다. 제 1 위상차층(7)은, 평면인 파장 분산 특성을 나타내는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 제 1 위상차층(7)의 Re(450)/Re(550)은 바람직하게는 0.99∼1.03이며, Re(650)/Re(550)은 바람직하게는 0.98∼1.02이다. 평면인 파장 분산 특성을 갖는 λ/2판(제 1 위상차층)과 λ/4판(제 2 위상차층)을 소정의 축 각도로 배치함으로써, 이상적인 역파장 분산 특성에 가까운 특성을 얻는 것이 가능하며, 결과적으로 매우 우수한 반사 방지 특성을 실현할 수 있다.
제 1 위상차층(7)은, 상기와 같은 특성을 만족할 수 있는 임의의 적절한 수지 필름으로 구성될 수 있다. 그러한 수지의 대표예로서는, 환상 올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리스티렌계 수지, 아크릴계 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 환상 올레핀계 수지가 적합하게 사용될 수 있다. 제 1 위상차층(7)은, 예를 들면 상기 수지로 형성된 필름을 연신함으로써 얻어진다. 환상 올레핀계 수지 및 수지 필름의 연신 방법(위상차 필름의 형성 방법)의 상세에 대해서는, 예를 들면 일본 특허 공개 2015-210459호 공보, 일본 특허 공개 2016-105166호 공보에 기재되어 있다. 이 공보의 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다.
H. 제 2 위상차층
제 2 위상차층(8)은, 목적에 따라서 임의의 적절한 광학적 특성 및/또는 기계적 특성을 갖는 위상차 필름으로 구성될 수 있다. 제 2 위상차층(8)은, 제 1 위상차층(7)의 시인측과 반대측에 위치한다. 제 2 위상차층(8)은, 대표적으로는 임의의 적절한 접착제층을 개재해서 제 1 위상차층(7)의 시인측과 반대측에 접합되어 있다. 접착제층의 두께는, 대표적으로는 0.5㎛∼2.5㎛이다.
제 2 위상차층(8)의 두께는, 바람직하게는 10㎛∼50㎛이며, 가장 바람직하게는 20㎛∼40㎛이다.
제 2 위상차층(8)의 면내 위상차(Re(550))는, 바람직하게는 10㎚∼60㎚이며, 보다 바람직하게는 20㎚∼50㎚이며, 더욱 바람직하게는 30㎚∼40㎚이다.
제 2 위상차층(8)은, 상술한 바와 같이 바람직하게는 굴절률 특성이 nz>nx>ny의 관계를 나타낸다. 제 2 위상차층(8)의 Nz 계수는, 바람직하게는 -10∼-0.1이며, 보다 바람직하게는 -5∼-1이다.
제 2 위상차층(8)은, 바람직하게는 그 지상축이 편광자(21)의 흡수축과 실질적으로 직교하도록 배치될 수 있다.
제 2 위상차층(8)은, 상기와 같은 특성을 만족할 수 있는 임의의 적절한 수지 필름으로 구성될 수 있다. 그러한 수지는, 대표적으로는 음의 고유 복굴절을 갖는 폴리머일 수 있다. 음의 고유 복굴절을 갖는 폴리머란, 폴리머를 연신 등에 의해 배향시켰을 경우에, 그 배향방향의 굴절률이 상대적으로 작아지는 것을 가리킨다. 음의 고유 복굴절을 갖는 폴리머로서는, 예를 들면 방향족이나 카르보닐기 등의 분극 이방성이 큰 화학 결합이나 관능기가 폴리머의 측쇄에 도입되어 있는 것을 들 수 있다. 구체예로서는, 변성 폴리올레핀계 수지(예를 들면, 변성 폴리에틸렌계 수지), 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 말레이미드계 수지, 푸말산 에스테르계 수지 등을 들 수 있다. 제 2 위상차층(8)은, 예를 들면 상기 수지로 형성된 필름을 적절하게 연신함으로써 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 광학 적층체(1)는 제 1 위상차층(7) 및 제 2 위상차층(8)을 구비하지만, 광학 적층체는 제 1 위상차층 및/또는 제 2 위상차층을 구비하지 않아도 좋다.
I. 제 4 점착제층
제 4 점착제층(9)은, 제 2 위상차층(8)의 시인측과 반대측에 배치된다. 제 4 점착제층(9)은 점착제(감압 접착제)로 형성된다. 보다 상세하게는, 제 4 점착제층(9)은 제 2 위상차층(8) 상에 점착제를 상술한 두께가 되도록 도공하여 형성된다. 점착제에 대해서는, 제 1 점착제층, 제 2 점착제층 및 제 3 점착제층에 관한 상기 F항에서 설명한 바와 같다. 제 4 점착제층(9)은, 제 1∼제 3 점착제층과 같은 점착제로 형성되어도 좋고, 상이한 점착제로 형성되어도 좋다.
J. 화상 표시 장치
상기 A항∼I항에 기재된 광학 적층체는, 화상 표시 장치에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 하나의 실시형태는 그러한 광학 적층체를 사용한 화상 표시 장치도 포함한다. 화상 표시 장치의 대표예로서는, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치를 들 수 있다. 본 발명의 실시형태에 의한 화상 표시 장치는, 대표적으로는 그 시인측에 상기 A항∼I항에 기재된 광학 적층체를 구비한다. 화상 표시 장치는 화상 표시 패널을 포함한다. 화상 표시 패널은 화상 표시셀을 포함한다. 또한, 화상 표시 장치를 광학 표시 장치라고 칭하는 경우가 있고, 화상 표시 패널을 광학 표시 패널라고 칭하는 경우가 있고, 화상 표시셀을 광학 표시셀이라고 칭하는 경우가 있다.
화상 표시 장치에 있어서, 상술한 광학 적층체(1)는 제 4 점착제층(9)에 의해 화상 표시 패널에 부착되어 있다. 보다 상세하게는, 드럼 롤 등의 회전체에 편광판을 흡착시켜, 반송되는 패널에 고밀도로 접합시키는 방법이 일반적이다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 특성의 측정 방법은 이하와 같다.
(1) 오렌지 필
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체를, 200㎜×300㎜ 사이즈로 절출하여, 시험 샘플로 했다. 시험 샘플에 있어서, 편광자의 흡수축방향(MD방향)은 시험 샘플의 폭방향(길이방향과 직교하는 방향)에 평행했다. 이어서, 제 4 점착제층에 의해, 상기 시험 샘플을 흑색의 아크릴판에 접합시켰다. 아크릴판에 접합시킨 시험 샘플의 시인측의 표면에 대하여, 반사각이 45°∼70°가 되도록 형광등을 사용하여 광을 입사하고, 시험 샘플의 외관(시인측의 표면)을 목시에 의해 관찰했다. 그 결과를 하기의 기준으로 평가했다.
A: 눈에 띄지 않는 요철감
B: 눈에 띄는 요철감
C: 현저하게 눈에 띄는 요철감
(2) 기포
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체를, 제 4 점착제층에 의해 두께 0.05㎜의 무알칼리 유리에 접합시켰다. 광학 적층체의 제 4 점착제층과 무알칼리 유리의 계면을, 현미경에 의해 관찰했다. 그리고, 기포의 발생을 하기의 기준으로 평가했다.
A: 광학 적층체를 무알칼리 유리에 접합시킨 후, 제 4 점착제층과 무알칼리 유리 사이에 기포가 없다.
B: 광학 적층체를 무알칼리 유리에 접합시킨 후, 제 4 점착제층과 무알칼리 유리 사이에 기포가 있다.
(3) 탄성률
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체를, 25㎜×150㎜ 사이즈(JIS K 7127에 있어서의 시험편 타입2)로 절출하여, 시험 샘플로 했다. Shimadzu Corporation제 오토그래프를 사용하여 JIS K 7127에 준거한 측정 방법에 의해, 시험 샘플의 탄성률(인장 특성)을 측정했다.
(4) 제 4 점착제층의 표면의 요철 평가
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체의 제 4 점착제 표면을 노출시키고, 그 표면을 Zygo Corporation제 NewView7300을 사용하여 요철을 측정했다.
[실시예 1 및 2]
1. 편광판(편광자 적층체)의 제작
열가소성 수지 기재로서, 장척상으로 Tg 약 75℃인 비정질의 이소프탈 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 100㎛)을 사용하고, 수지 기재의 편면에, 코로나 처리를 실시했다.
폴리비닐알코올(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 및 아세트아세틸 변성PVA(The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.제, 상품명 「GOHSEFIMER」)를 9:1로 혼합한 PVA계 수지 100중량부에, 요오드화 칼륨 13중량부를 첨가한 것을 물에 녹여 PVA 수용액(도포액)을 조제했다.
수지 기재의 코로나 처리면에, 상기 PVA 수용액을 도포하고 60℃에서 건조함으로써, 두께 13㎛의 PVA계 수지층을 형성하여 적층체를 제작했다.
얻어진 적층체를, 130℃의 오븐 내에서 종방향(길이방향)으로 2.4배로 1축 연신했다(공중 보조 연신 처리).
이어서, 적층체를, 액온 40℃의 불용화욕(물 100중량부에 대하여, 붕산을 4중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(불용화 처리).
이어서, 액온 30℃의 염색욕(물 100중량부에 대하여, 요오드와 요오드화칼륨을 1:7의 중량비로 배합하여 얻어진 요오드 수용액)에, 최종적으로 얻어지는 편광자의 단체 투과율(Ts)이 소망의 값이 되도록 농도를 조정하면서 60초간 침지시켰다(염색 처리).
이어서, 액온 40℃의 가교욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화칼륨을 3중량부 배합하고, 붕산을 5중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교 처리).
그 후에, 적층체를, 액온 70℃의 붕산 수용액(붕산 농도 4중량%, 요오드화칼륨 농도 5중량%)에 침지시키면서, 주속이 상이한 롤 사이에서 종방향(길이방향)으로 총 연신 배율이 5.5배가 되도록 1축 연신을 행했다(수중 연신 처리).
그 후에, 적층체를 액온 20℃의 세정욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화칼륨을 4중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시켰다(세정 처리).
그 후에, 약 90℃로 유지된 오븐 중에서 건조하면서, 표면 온도가 약 75℃로 유지된 SUS제의 가열 롤에 접촉시켰다(건조 수축 처리).
이와 같이 하여, 수지 기재 상에 두께 약 5㎛의 편광자를 형성했다.
얻어진 편광자의 표면(수지 기재와는 반대측의 면)에, 보호층으로서의 글루탈이미드 구조를 갖는 아크릴계 수지 필름(두께: 40㎛)을, 자외선 경화형 접착제를 개재해서 접합시켰다. 구체적으로는, 경화형 접착제의 총 두께가 약 2.0㎛가 되도록 도공하고, 롤기를 사용하여 접합시켰다. 그 후에, UV 광선을 아크릴계 수지 필름측으로부터 조사하여 접착제를 경화시켰다. 이어서, 수지 기재를 박리하여, 아크릴계 수지 필름(보호층)/편광자의 구성을 갖는 편광판을 얻었다.
이어서, 편광자의 표면(보호층과는 반대측의 면)에 관통구멍을 갖는 표면 보호 필름을 접합시켜, 보호층/편광자/표면보호 필름의 구성을 갖는 적층체를 얻었다. 그 후에, 적층체를 NaOH 수용액(염기성 용액)에 침지하고, 관통구멍으로부터 노출되는 편광자와 염기성 용액을 접촉시켰다. 이것에 의해, 편광자에 있어서의 염기성 용액과의 접촉 부분이 탈색되어, 비편광부가 형성되었다.
이어서, 적층체를 순수에 침지하여 세정한 후, 적층체를 H2SO4 수용액(산성 용액)에 침지하고, 계속해서 순수에 침지하여 세정했다. 그 후에, 표면 보호 필름을, 편광자로부터 박리하여 제거했다.
이상에 의해, 비편광부를 갖는 편광자를 포함하는 편광판을 얻었다. 비편광부의 두께는 4.5㎛이었다. 또한, 편광자에 있어서의 보호층과 반대측의 표면은, 비편광부에 대응하는 부분이 오목하고 있는 한편, 편광자에 있어서의 보호층측의 표면은 실질적으로 평탄했다.
2. 글레어 방지 적층체
글레어 방지 적층체로서, Fujifilm Corporation제의 위상차층 부착 TAC 필름(제품명: HL214, 두께: 42㎛)을 사용했다.
3. 반사 방지 적층체의 제작
반사 방지 적층체로서, Dexerials Corporation제의 AR 필름(AR+HC 두께 4㎛, 기재 두께: 80㎛)을 사용했다.
4. 점착제의 조제
4-1. 제 1 점착제층∼제 4 점착제층에 사용되는 점착제 PSA1의 조제
교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4구 플라스크에, 부틸아크릴레이트 94.9부, 4-히드록시부틸아크릴레이트 0.1부 및 아크릴산 5.0부를 함유하는 모노머 혼합물을 투입했다. 또한, 이 모노머 혼합물 100부에 대하여, 중합개시제로서 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴 0.1부를 아세트산에틸 100부와 함께 투입하고, 완만하게 교반하면서 질소 가스를 도입하여 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액온을 55℃ 부근으로 유지하고 8시간 중합 반응을 행하여, 중량 평균 분자량(Mw) 220만, Mw/Mn=3.0의 아크릴계 폴리머A1의 용액을 조제했다.
아크릴계 폴리머A1 용액의 고형분 100부에 대하여, 트리메티롤프로판/톨릴렌 디이소시아네이트 부가물(Tosoh Corporation제, 상품명 「CORONATE L」) 3부, 과산화물 가교제(벤조일퍼옥사이드) 0.2부, 에폭시기 함유 실란 커플링제(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.제, 상품명 「KBM-403」) 0.075부, 및 반응성 실릴기를 갖는 폴리에테르 화합물(Kaneka Corporation제, 상품명 「SILYL SAT10」) 0.5부를 배합하여, 점착제 PSA1을 얻었다. 점착제층을 구성하는 점착제에 대해서, Rheometric사제의 동적 점탄성 측정 장치 「ARES」를 사용하여 JIS K 7244에 근거하여 저장 탄성률을 측정했다. 점착제 PSA1의 23℃ 55% RH에 있어서의 저장 탄성률은 0.11㎬이었다.
5. 광학 적층체의 제작
편광판의 보호층 상에, 점착제 PSA1을 개재해서 글레어 방지 적층체를 접합 시켰다. 구체적으로는, 보호층의 시인측의 표면에 점착제 PSA1을 도공하여, 표 1에 나타내는 두께를 갖는 제 1 점착제층을 형성하고, 이어서 글레어 방지 적층체의 글레어 방지층을 제 1 점착제층에 접촉시키고, 글레어 방지 적층체를 제 1 점착제층을 개재해서 편광판에 접합시켰다. 이 때, 글레어 방지층(액정 화합물의 배향 고화층)의 지상축이, 편광자의 흡수축에 대하여 45°의 각도를 이루도록 조정했다.
이어서, 글레어 방지 적층체의 제 1 기재 상에, 점착제 PSA1을 개재해서, 보강층으로서의 글루탈이미드 구조를 갖는 아크릴계 수지 필름(두께: 40㎛)을 접합했다. 구체적으로는, 제 1 기재의 시인측의 표면에 점착제 PSA1을 도공하여, 표 1에 나타내는 두께를 갖는 제 2 점착제층을 형성하고, 보강층을 제 2 점착제층에 접촉시켜 글레어 방지 적층체에 접합시켰다.
이어서, 보강층 상에, 점착제 PSA1을 개재해서 반사 방지 적층체를 접합시켰다. 구체적으로는, 보강층의 시인측의 표면에 점착제 PSA1을 도공하여, 표 1에 나타내는 두께를 갖는 제 3 점착제층을 형성하고, 이어서 반사 방지 적층체의 제 2 기재를 제 2 점착제층에 접촉시키고, 반사 방지 적층체를 제 3 점착제층을 개재해서 보강층에 접합했다.
또한, 편광자에 있어서의 보호층과 반대측의 면에, 제 1 위상차층으로서의 환상 올레핀계 필름(굴절률 특성: nx>ny>nz, 면내 위상차: 116㎚)을 자외선 경화형 접착제층(두께 1.0㎛)을 개재해서 접합시켰다. 이 때, 제 1 위상차층의 지상축이, 편광자의 흡수축에 대하여 0°의 각도를 이루도록 조정했다. 그 후에, 제 1 위상차층에 있어서의 편광자와 반대측의 면에, 제 2 위상차층으로서 변성 폴리에틸렌 필름(굴절률 특성: nz>nx>ny, 면내 위상차: 35㎚)을 자외선 경화형 접착제층(두께 1.0㎛)을 개재해서 접합시켰다. 이 때, 제 2 위상차층의 지상축이, 편광자의 흡수축에 대하여 90°의 각도를 이루도록 조정했다.
이어서, 제 2 위상차층에 있어서의 제 1 위상차층과 반대측의 면에, 점착제 PSA1을 도공하여, 표 1에 나타내는 두께를 갖는 제 4 점착제층을 형성했다.
이상에 의해, 반사 방지 적층체/제 3 점착제층/보강층/제 2 점착제층/글레어 방지 적층체/제 1 점착제층/편광판/제 1 위상차층/제 2 위상차층/제 4 점착제층의 구성을 갖는 광학 적층체를 얻었다. 광학 적층체가 구비하는 각 층의 두께, 광학 적층체의 총 두께, 및 글레어 방지 적층체와 보강층과 반사 방지 적층체의 총 두께를 표 1에 나타낸다. 또한, 광학 적층체를 상기 오렌지 필, 상기 기포, 상기 탄성률, 및 상기 제 4 점착제층 표면의 요철의 평가에 제공했다. 결과를, 각 점착제층의 두께와 함께, 표 2에 나타낸다.
[비교예 1∼4]
글레어 방지 적층체와 반사 방지 적층체 사이에 보강층을 형성하지 않고, 반사 방지 적층체를 제 2 점착제층을 개재해서 글레어 방지 적층체에 접합시킨 것, 및 각 점착제층의 두께를 표 1 및 2에 나타내는 값으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 반사 방지 적층체/제 2 점착제층/글레어 방지 적층체/제 1 점착제층/편광판/제 1 위상차층/제 2 위상차층/제 4 점착제층의 구성을 갖는 광학 적층체를 얻었다.
Figure pat00001
Figure pat00002
[평가]
표 2로부터 명백한 바와 같이, 각 점착제층의 두께를 17㎛ 이하로 하고, 글레어 방지 적층체와 반사 방지 적층체 사이에 보강층을 설치함으로써, 오렌지 필을 억제할 수 있으면서, 광학 적층체를 화상 표시 패널에 접합시켰을 때에, 광학 적층체와 표시 패널 사이에 기포가 들어가는 것을 억제할 수 있는 광학 적층체를 얻을 수 있는 것을 알았다.
본 발명의 광학 적층체는 화상 표시 장치(대표적으로는, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치)에 적합하게 사용될 수 있다.
1 광학 적층체 2 편광판
21a 비편광부 3 글레어 방지 적층체
4 반사 방지 적층체 5 보강층
61 제 1 점착제층 62 제 2 점착제층
63 제 3 점착제층 7 제 1 위상차층
8 제 2 위상차층 9 제 4 점착제층

Claims (6)

  1. 비편광부를 포함하는 편광판과,
    상기 편광판의 시인측에 제 1 점착제층을 개재해서 접합된 제 1 광학 기능체와,
    상기 제 1 광학 기능체의 시인측에 제 2 점착제층을 개재해서 접합된 보강층과,
    상기 보강층의 시인측에 제 3 점착제층을 개재해서 접합된 제 2 광학 기능체와,
    상기 편광판에 대하여 시인측의 반대측에 위치하는 제 4 점착제층을 구비하고,
    상기 제 1 점착제층, 상기 제 2 점착제층, 상기 제 3 점착제층 및 상기 제 4 점착제층의 각각의 두께는 17㎛ 이하인 광학 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    탄성률이 2700㎫ 이상인 광학 적층체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 점착제층, 상기 제 2 점착제층 및 상기 제 3 점착제층의 각각의 두께는 상기 제 4 점착제층의 두께 이하인 광학 적층체.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 기능체의 두께와 상기 보강층의 두께와 상기 제 2 광학 기능체의 두께의 총합은, 200㎛ 이하인 광학 적층체.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 4 점착제층에 있어서의 상기 편광판과 반대측의 표면은, 0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하의 요철을 갖는 광학 적층체.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 편광판의 시인측의 반대측에 접합된 제 1 위상차층과,
    상기 제 1 위상차층의 시인측의 반대측에 접합된 제 2 위상차층을 더 구비하고,
    상기 제 4 점착제층은 상기 제 2 위상차층의 시인측의 반대측에 배치되고,
    상기 제 1 위상차층이 nx>ny>nz의 굴절률 특성을 나타내고,
    상기 제 2 위상차층이 nz>nx>ny의 굴절률 특성을 나타내는 광학 적층체.
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