KR20230027078A - 광학 적층체, 점착제층 부착 광학 적층체 및 화상 표시 장치 - Google Patents

광학 적층체, 점착제층 부착 광학 적층체 및 화상 표시 장치 Download PDF

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KR20230027078A
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토시키 오미네
케이타 이에하라
타카노부 야노
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Abstract

광학 적층체(1)는, 유리판(2)과, 접착제층(3)과, 광학 부재(4)를 두께 방향 한쪽 측을 향하여 순서대로 구비한다. 접착제층(3)은, 유리판(2)의 두께 방향 한쪽 면 및 광학 부재(4)의 두께 방향 다른 쪽 면과 접촉한다. 광학 부재(4)의 두께가, 70㎛ 이하이다. 광학 부재(4)는, 점착제층을 포함하지 않는다. JIS L 1096(2010)에 기재된 A법에 따라 구하여지는 광학 부재(4)의 강연도가, 30㎜ 이상이다. 나노 인덴터법으로 측정되는 25℃에서의 접착제층(3)의 압입 탄성률이, 1㎬ 이상이다.

Description

광학 적층체, 점착제층 부착 광학 적층체 및 화상 표시 장치
본 발명은, 유리판을 구비하는 광학 적층체, 점착제층 부착 광학 적층체 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
종래, 커버 윈도우재와, 접착제층과, 광학 부재를 구비하는 광학 적층체가 화상 표시 장치에 구비되는 것이 알려져 있다.
예컨대, 커버 윈도우재로서의 유리판과, 접착제층과, 광학 부재로서의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 구비하는 광학 적층체가 제안되어 있다(예컨대, 하기 특허문헌 1 참조). 유리판은, 광학 특성이 우수한 한편, 내충격성이 낮다. 내충격성은, 유리판이 충격을 받았을 때에, 유리판에 크랙 등의 손상을 억제하는 성질이다.
특허문헌 1에서는, 유리판과 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 접착제층에 의해 접합함으로써, 광학 적층체의 내굴곡성을 향상시키고 있다. 내굴곡성은, 광학 적층체를 절곡하였을 때에 유리판에 크랙 등의 손상을 억제하는 성질이다.
일본 공개특허공보 제2019-25899호
그러나, 특허문헌 1에 기재된 광학 적층체에서는, 광학 부재의 강연도(剛軟度)에 대한 시사는 없고, 따라서, 충격성이 충분하지 않다.
본 발명은, 내충격성 및 내굴곡성이 우수한 광학 적층체, 점착제층 부착 광학 적층체 및 화상 표시 장치를 제공한다.
이에, 본원 발명자들은, 예의 검토한 결과, 광학 부재를 단단하게 하고, 또한, 접착제층을 단단하게 함으로써, 광학 적층체의 내충격성 및 내굴곡성을 향상시킬 수 있음을 발견하였다.
본 발명 (1)은, 유리판과, 접착제층과, 광학 부재를 두께 방향 한쪽 측을 향하여 순서대로 구비하고, 상기 접착제층은, 상기 유리판의 두께 방향 한쪽 면 및 상기 광학 부재의 두께 방향 다른 쪽 면과 접촉하며, 상기 광학 부재의 두께가, 70㎛ 이하이고, 상기 광학 부재는, 점착제층을 포함하지 않으며, JIS L 1096(2010)에 기재된 A법에 따라 구하여지는 상기 광학 부재의 강연도가, 30㎜ 이상이고, 나노 인덴터법으로 측정되는 25℃에서의 상기 접착제층의 압입 탄성률이, 1㎬ 이상인, 광학 적층체를 포함한다.
본 발명 (2)는, 상기 접착제층의 두께는, 5㎛ 이하인, (1)에 기재된 광학 적층체를 포함한다.
본 발명 (3)은, 상기 유리판의 두께가, 100㎛ 이하인, (1) 또는 (2)에 기재된 광학 적층체를 포함한다.
본 발명 (4)는, 유리판과, 접착제층과, 광학 부재를 두께 방향 한쪽 측을 향하여 순서대로 구비하는 광학 적층체로서, 상기 접착제층은, 상기 유리판의 두께 방향 한쪽 면 및 상기 광학 부재의 두께 방향 다른 쪽 면과 접촉하고, 상기 광학 부재의 두께가, 70㎛ 이하이며, 상기 광학 부재는, 점착제층을 포함하지 않고, 상기 유리판으로부터 5㎝의 높이로부터 7g, 볼 직경 0.7㎜의 볼펜을 낙하시키는 펜 드롭 시험에서, 상기 유리판에 균열이 없으며, 상기 광학 적층체의 연필 경도가, 5H 이상이고, 하기의 굴곡성 시험은, 100,000회 이상인, 광학 적층체를 포함한다.
굴곡성 시험: 상기 광학 적층체를 연장한 상태로부터, 유리판의 표면이 오목해지는 방향으로 굴곡 반경이 3㎜가 되도록 180°절곡하고, 재차 연장하는 동작을 1세트로 하여, 1분간에 43세트의 빠르기로 상기 동작을 실시하였을 때에, 상기 광학 적층체에 크랙이 생기기까지의 세트 수를 측정한다.
본 발명 (5)는, (1)∼(4) 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체와, 상기 광학 적층체의 상기 광학 부재의 두께 방향 한쪽 면에 배치되는 점착제층을 구비하고, 상기 광학 부재의 강연도가, 45㎜ 이상이며, 나노 인덴터법으로 측정되는 25℃에서의 상기 점착제층의 압입 탄성률이, 1㎬ 미만인, 점착제층 부착 광학 적층체를 포함한다.
본 발명 (6)은, 상기 광학 부재의 강연도가, 50㎜ 이상인, (5)에 기재된 점착제층 부착 광학 적층체.
본 발명 (7)은, 절곡 가능하고, (1)∼(4) 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체, 또는, (5) 또는 (6)에 기재된 점착제층 부착 광학 적층체와, 화상 표시 부재를 두께 방향 한쪽 측을 향하여 순서대로 구비하는, 화상 표시 장치를 포함한다.
본 발명의 광학 적층체 및 점착제층 부착 광학 적층체에서는, 광학 부재의 강연도를 높게 하고, 광학 부재를 단단하게 하면서, 또한, 접착제층의 압입 탄성률을 높게 하여 접착제층도 단단하게 하기 때문에, 광학 부재를 얇게 하여, 광학 적층체의 내굴곡성을 향상시킬 수 있으면서, 내충격성도 향상시킬 수 있다.
본 발명의 화상 표시 장치는, 내충격성 및 내굴곡성이 우수한 광학 적층체 또는 점착제층 부착 광학 적층체를 구비하기 때문에, 절곡 가능하면서, 내충격성이 우수하다.
도 1은, 본 발명의 광학 적층체의 일 실시형태의 단면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 광학 적층체를 구비하는 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치의 단면도이다.
도 3A∼도 3B는, 45°캔틸레버법을 설명하는 사시도이고, 도 3A가, 샘플을 상면에 배치한 상태, 도 3B가, 샘플을 수평 방향 한쪽 측으로 압출한 상태를 나타낸다.
도 4는, 광학 적층체의 변형예의 단면도이다.
도 5는, 점착제층 부착 광학 적층체의 변형예의 단면도이다.
도 6은, 점착제층 부착 광학 적층체의 변형예의 단면도이다.
<광학 적층체>
본 발명의 광학 적층체의 일 실시형태를, 도 1을 참조하여 설명한다.
이 광학 적층체(1)는, 예컨대, 두께 방향에 직교하는 면 방향으로 연신되는 평판 형상을 갖는다. 광학 적층체(1)는, 예컨대, 면 방향으로 간격을 두고 대향하는 2개의 변(30) 사이에 위치하는 굴곡부(33)를 중심으로 하여 절곡 가능하게(bendable) 구성되고, 보다 바람직하게는, 절첩 가능하게(foldable) 구성되어 있다. 광학 적층체(1)는, 유리판(2)과, 접착제층(3)과, 광학 부재(4)를 두께 방향 한쪽 측을 향하여 순서대로 구비한다. 바람직하게는, 이 광학 적층체(1)는, 유리판(2)과, 접착제층(3)과, 광학 부재(4)만을 구비한다.
<유리판>
유리판(2)은, 면 방향으로 연신된다. 유리판(2)은, 광학 적층체(1)에서의 두께 방향 다른 쪽 면을 형성한다. 유리판(2)의 두께는, 예컨대, 15㎛ 이상, 바람직하게는, 30㎛ 이상이고, 또한, 예컨대, 150㎛ 이하, 바람직하게는, 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는, 75㎛ 이하이다. 유리판(2)의 두께가 상기한 하한 이상이면, 광학 적층체(1)의 내충격성을 확보할 수 있다. 유리판(2)의 두께가 상기한 상한 이하이면, 광학 적층체(1)를 얇게 할 수 있고, 광학 적층체(1)의 내굴곡성이 우수하다. 또한, 유리판(2)의 두께가 상기한 상한 이하이면, 유리판(2)은, 얇은 유리판이라 호칭된다. 유리판(2)의 전광선투과율은, 예컨대, 80% 이상, 바람직하게는, 85% 이상이고, 또한, 예컨대, 99% 이하이다. 유리판(2)은, 시판품을 이용할 수 있고, 예컨대, G-leaf 시리즈(등록상표, 닛폰덴키가라스사 제조)를 이용할 수 있다.
<접착제층>
접착제층(3)은, 면 방향으로 연신된다. 접착제층(3)은, 유리판(2)의 두께 방향 한쪽 면에 접촉하고 있다. 접착제층(3)은, 점착제(감압 접착제)로 이루어지는 점착제층(감압 접착제층)이 아니라, 경화형 접착제의 경화체이다. 상세하게는, 접착제층(3)은, 점착력이 경시적으로 실질적으로 변동하지 않는 점착제층이 아니라, 활성 에너지선의 조사 또는 가열에 의해 경화 반응하는 경화형 접착제의 경화체이다.
경화형 접착제는, 접착제층(3)의 경화 원료로서, 활성 에너지 경화형, 열경화형 등을 들 수 있고, 바람직하게는, 활성 에너지 경화형을 들 수 있다. 구체적으로는, 경화형 접착제로서는, 예컨대, 아크릴 접착제 조성물, 에폭시 접착제 조성물, 실리콘 접착제 조성물 등을 들 수 있고, 투광성의 관점에서, 아크릴 접착제 조성물을 들 수 있다.
아크릴 접착제 조성물은, 예컨대, 관능기를 함유하는 관능기 함유 (메트)아크릴에스테르 모노머와, 공중합성 모노머를 포함하는 모노머 성분을 포함한다.
관능기 함유 (메트)아크릴에스테르 모노머는, 관능기 함유 메타크릴에스테르 모노머 및/또는 관능기 함유 아크릴에스테르 모노머이다. (메트)의 정의는, 이하 마찬가지이다. 관능기로서는, 예컨대, 히드록실기, 아미노기, 복소환기, 락톤환기 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 관능기 함유 (메트)아크릴에스테르 모노머로서는, 예컨대, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 (메트)아크릴에스테르 모노머, 예컨대, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디메틸아미노프로필(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 등의 아미노기 함유 (메트)아크릴에스테르 모노머, 예컨대, 테트라히드로플루푸릴(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 펜타메틸피페리디닐(메트)아크릴레이트, 테트라메틸피페리디닐(메트)아크릴레이트 등의 복소환기 함유 (메트)아크릴에스테르 모노머, 예컨대, γ-부티로락톤(메트)아크릴레이트 모노머 등의 락톤환기 함유 (메트)아크릴에스테르 모노머 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 히드록실기 함유 (메트)아크릴에스테르 모노머를 들 수 있다. 모노머 성분에서의 관능기 함유 (메트)아크릴에스테르 모노머의 비율은, 예컨대, 5질량％ 이상, 바람직하게는, 10질량％ 이상이고, 또한, 예컨대, 60질량％ 이하, 바람직하게는, 40질량％ 이하이다.
공중합성 모노머는, 관능기 함유 (메트)아크릴에스테르 모노머와 공중합 가능한 비닐 모노머이다. 공중합성 모노머로서는, (메트)아크릴로니트릴 등의 시아노기 함유 비닐 모노머, 예컨대, (메트)아크릴아미드, 디메틸(메트)아크릴아미드, 디메틸아미노프로필(메트)아크릴아미드, 이소프로필(메트)아크릴아미드, 디에틸(메트)아크릴아미드, (메트)아크릴로일모르폴린 등의 아미드기 함유 비닐 모노머 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 아미드기 함유 비닐 모노머를 들 수 있다. 또한, 아미드기 함유 비닐 모노머는, 히드록실기를 가져도 되고, 그와 같은 아미드기 함유 비닐 모노머로서는, 예컨대, N-(2-히드록시에틸)(메트)아크릴아미드, N-(2-히드록시프로필)(메트)아크릴아미드, N-(1-히드록시프로필)(메트)아크릴아미드, N-(3-히드록시프로필)(메트)아크릴아미드, N-(2-히드록시부틸)(메트)아크릴아미드, N-(3-히드록시부틸)(메트)아크릴아미드, N-(4-히드록시부틸)(메트)아크릴아미드 등의 히드록시알킬(메트)아크릴아미드를 들 수 있다. 바람직하게는, N-(2-히드록시에틸)(메트)아크릴아미드를 들 수 있다. 모노머 성분에서의 공중합성 모노머의 비율은, 예컨대, 40질량% 이상, 바람직하게는, 60질량% 이상이고, 또한, 예컨대, 95질량% 이하, 바람직하게는, 90질량% 이하이다. 관능기 함유 (메트)아크릴에스테르 모노머 100질량부에 대한 공중합성 모노머의 질량부수는, 예컨대, 50질량부 이상, 바람직하게는, 200질량부 이상이고, 또한, 예컨대, 1,000질량부 이하, 바람직하게는, 500질량부 이하이다.
또한, 아크릴 접착제 조성물은, 공지의 중합 개시제를 포함할 수 있다. 모노머 성분 100질량부에 대한 중합 개시제의 질량부수는, 예컨대, 0.3질량부 이상, 3질량부 이하이다.
또한, 상기한 아크릴 접착제 조성물 및 그의 경화체(경화형 접착제)는, 예컨대, 일본 공개특허공보 제2013-077006호 등에 설명된다.
접착제층(3)의 두께는, 예컨대, 0.1㎛ 이상이고, 또한, 예컨대, 10㎛ 이하, 바람직하게는, 5㎛ 이하, 보다 바람직하게는, 3㎛ 이하이다. 접착제층(3)의 두께가 상기한 하한 이상이면, 유리판(2)과 광학 부재(4)를 확실하게 접착할 수 있다. 접착제층(3)의 두께가 상기한 상한 이하이면, 광학 적층체(1)를 얇게 할 수 있고, 광학 적층체(1)의 내굴곡성이 우수하다.
접착제층(3)의 전광선투과율은, 예컨대, 80% 이상, 바람직하게는, 85% 이상이고, 또한, 예컨대, 99% 이하이다.
나노 인덴터법으로 측정되는 25℃에서의 접착제층(3)의 압입 탄성률은, 1㎬ 이상이고, 바람직하게는, 2㎬ 이상, 보다 바람직하게는, 3㎬ 이상, 더욱 바람직하게는, 4㎬ 이상이며, 또한, 예컨대, 100㎬ 이하이다. 접착제층(3)의 압입 탄성률이 1㎬ 미만이면, 내충격성이 저하한다. 나노 인덴터법으로 측정되는 25℃에서의 접착제층(3)의 압입 탄성률의 구하는 방법은, 이후의 실시예에서 상술한다.
25℃에서의 접착제층(3)의 인장 저장 탄성률(E')은, 예컨대, 1㎬ 이상이고, 바람직하게는, 2㎬ 이상, 보다 바람직하게는, 3㎬ 이상, 더욱 바람직하게는, 4㎬ 이상이며, 또한, 예컨대, 100㎬ 이하이다. 접착제층(3)의 인장 저장 탄성률(E')이 1㎬ 미만이면, 내충격성이 저하한다. 25℃에서의 접착제층(3)의 인장 저장 탄성률(E')은, 주파수 1Hz, 승온 속도 5℃/분 조건의 온도 분산 모드에서 동적 점탄성을 측정함으로써 얻을 수 있다.
<광학 부재>
광학 부재(4)는, 광학 적층체(1)의 두께 방향 한쪽 면을 형성한다. 광학 부재(4)는, 접착제층(3)에 대한 유리판(2)의 반대 측에 위치한다. 광학 부재(4)는, 면 방향으로 연신된다. 광학 부재(4)는, 접착제층(3)의 두께 방향 한쪽 면에 접촉하고 있다. 이에 따라, 접착제층(3)은, 유리판(2)의 두께 방향 한쪽 면, 및, 광학 부재(4)의 두께 방향 다른 쪽 면에 접촉하고, 유리판(2)과 광학 부재(4)를 접착(접합)하고 있다.
이 실시형태에서는, 광학 부재(4)는, 예컨대, 편광자 보호 필름(5)과, 편광자(6)와, 광학 보상층(7)을 두께 방향 한쪽 측을 향하여 순서대로 구비한다. 광학 부재(4)는, 상기한 바와 같은 적층체이고, 점착력이 경시적으로 실질적으로 변동하지 않는 점착제층을 포함하지 않는다.
<편광자 보호 필름>
편광자 보호 필름(5)은, 광학 부재(4)의 두께 방향 다른 쪽 면을 형성한다. 편광자 보호 필름(5)은, 면 방향으로 연신된다. 편광자 보호 필름(5)은, 다음에 설명하는 편광자(6)를 두께 방향 다른 쪽 측으로부터 보호한다. 편광자 보호 필름(5)은, 등방성을 갖는다. 편광자 보호 필름(5)의 재료는, 예컨대, 아크릴 수지를 들 수 있다. 아크릴 수지로서는, 바람직하게는, 높은 기계 강도를 얻는 관점에서, 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴 수지를 들 수 있다.
락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴 수지는, 예컨대, 일본 공개특허공보 제2000-230016호, 일본 공개특허공보 제2001-151814호, 일본 공개특허공보 제2002-120326호, 일본 공개특허공보 제2002-254544호, 일본 공개특허공보 제2005-146084호, 일본 공개특허공보 제2008-170717호, 일본 공개특허공보 제2017-102443호에 기재되어 있다. 편광자 보호 필름(5)의 두께는, 예컨대, 10㎛ 이상이고, 또한, 예컨대, 60㎛ 이하, 바람직하게는, 55㎛ 이하, 보다 바람직하게는, 50㎛ 이하이다.
<편광자>
편광자(6)는, 편광자 보호 필름(5)의 두께 방향 한쪽 면에 접촉하고 있다. 편광자(6)는, 면 방향으로 연신된다. 편광자(6)로서는, 예컨대, PVA 필름 등의 친수성 필름을 염색 처리 및 연신 처리된 필름이나, 친수성 필름을 탈수 처리한 필름, 폴리염화비닐 필름을 탈염산 처리한 필름 등을 들 수 있다. 편광자(6)의 두께는, 예컨대, 1㎛ 이상, 바람직하게는, 3㎛ 이상이고, 또한, 예컨대, 15㎛ 이하, 바람직하게는, 10㎛ 이하이다. 편광자(6)의 물성 등은, 예컨대, 일본 공개특허공보 제2016-151696호, 일본 공개특허공보 제2017-102443호에 기재된다.
<광학 보상층>
광학 보상층(7)은, 편광자(6)의 두께 방향 한쪽 면에 접촉하고 있다. 광학 보상층(7)은, 면 방향으로 연신된다. 광학 보상층(7)은, 예컨대, 위상차 필름으로서, 구체적으로는, λ/4판으로서 기능한다. 이에 따라, 편광자(6) 및 광학 보상층(7)으로부터 구성되는 편광 필름(8)이, 원편광성을 갖는다. 광학 보상층(7)의 재료로서는, 상기의 광학 특성을 갖는 재료를 들 수 있고, 예컨대, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 시클로올레핀 수지, 아크릴 수지, 셀룰로오스에스테르 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리카보네이트 수지이다. 폴리카보네이트 수지로서는, 예컨대, 플루오렌계 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위와, 이소소르비드계 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위와, 지환식 디올, 지환식 디메탄올, 디, 트리 또는 폴리에틸렌글리콜, 및, 알킬렌글리콜 또는 스피로글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 포함한다. 광학 보상층(7)의 조성, 물성, 제조 방법 등은, 예컨대, 일본 공개특허공보 제2017-102443호에 상술된다.
또한, 광학 보상층(7)은, 적층체이어도 되고, 도시하지 않지만, 예컨대, 제1 액정 배향층과, 제2 액정 배향층을, 이측(裏側)을 향하여 순서대로 구비한다.
제1 액정 배향 고화층은, 구체적으로는, λ/2판으로서 기능한다. 파장 550㎚의 광으로 측정하였을 때의 제1 액정 배향 고화층의 면내 위상차 Re(550)는, 예컨대, 180㎚∼320㎚이다. 제1 액정 배향 고화층의 굴절률은, 예컨대, nx>ny=nz의 관계를 나타낸다. nx는, 면내 방향에서의 지상축 방향의 굴절률이다. ny는, 면내 방향에서의 진상축 방향의 굴절률이다. nz는, 두께 방향의 굴절률이다. 제1 액정 배향 고화층의 지상축과 편광자(6)의 흡수축이 이루는 각도는, 예컨대, 10°∼20°이다. 제1 액정 배향 고화층의 두께는, 예컨대, 0.05㎛ 이상, 또한, 예컨대, 7㎛ 이하이다. 제1 액정 배향 고화층은, 예컨대, 봉상의 액정 재료가 소정의 방향으로 나열된 상태로 배향하고 있다. 액정 재료의 배향 방향으로 지상축이 발현한다. 액정 재료로서는, 예컨대, 액정 폴리머나 액정 모노머를 들 수 있다. 제1 액정 배향 고화층을 형성하기 위해서는, 소정의 기재의 표면에 배향 처리를 실시하고, 당해 표면에 액정 재료를 포함하는 도포액을 도포하여 당해 액정 재료를 상기 배향 처리에 대응하는 방향으로 배향시켜, 당해 배향 상태를 고정한다.
제2 액정 배향 고화층은, 예컨대, λ/4판으로서 기능한다. 제1 액정 배향 고화층이 λ/2판으로서 기능하고, 제2 액정 배향 고화층이 λ/4판으로서 기능함으로써, 광학 보상층(7)은, 우수한 원편광 특성을 갖는다. 파장 550㎚의 광으로 측정하였을 때의 제2 액정 배향 고화층의 면내 위상차 Re(550)는, 예컨대, 100㎚∼180㎚이다. 제2 액정 배향 고화층의 굴절률은, 예컨대, nx>ny=nz의 관계를 나타낸다. 제2 액정 배향 고화층의 지상축과 편광자(6)의 흡수축이 이루는 각도는, 예컨대, 65°∼85°이다. 제2 액정 배향 고화층의 두께는, 예컨대, 0.5㎛ 이상, 2㎛ 이하이다. 제2 액정 배향 고화층의 재료, 특성, 제조 방법 등은, 제1 액정 배향 고화층의 그것들과 마찬가지이다.
상기한 제1 및 제2 액정 배향 고화층으로 이루어지는 적층체는, 예컨대, 일본 공개특허공보 제2017-102443호에 기재되어 있다.
광학 보상층(7)의 두께는, 예컨대, 0.1㎛ 이상이고, 예컨대, 10㎛ 이하, 바람직하게는, 5㎛ 이하, 보다 바람직하게는, 3㎛ 이하이다.
또한, 편광자 보호 필름(5)과, 편광자(6)와, 광학 보상층(7)을 갖는 광학 부재(4)는, 일본 공개특허공보 제2017-102443호에 상술된다.
광학 부재(4)의 두께는, 70㎛ 이하이고, 바람직하게는, 65㎛ 이하이다. 또한, 광학 부재(4)의 두께는, 예컨대 10㎛ 이상, 바람직하게는, 30㎛ 이상이다. 광학 부재(4)의 두께가 70㎛를 초과하면, 광학 적층체(1)를 얇게 할 수 없어, 광학 적층체(1)의 내굴곡성이 저하한다. 광학 부재(4)의 두께가 상기한 하한 이상이면, 내충격성을 향상시킬 수 있다.
광학 부재(4)의 전광선투과율은, 예컨대, 80% 이상, 바람직하게는, 85% 이상이고, 또한, 예컨대, 99% 이하이다.
JIS L 1096(2010)에 기재된 A법에 따라 구하여지는 광학 부재(4)의 강연도는, 30㎜ 이상이다.
JIS L 1096(2010)에 기재된 A법은, 45°캔틸레버법이다. 도 3A 및 도 3B에 나타내는 바와 같이, 45°캔틸레버법에서는 하면(21)과, 상면(22)과, 사면(斜面)(23)을 구비하는 시험기(20)가 이용된다. 하면(21)과 상면(22)은, 수평이고, 상하 방향으로 간격이 띄워진다. 사면(23)은, 하면(21)의 일변과, 상면(22)의 일변을 연락한다. 사면(23)과 하면(21)이 이루는 각도는 45°이다. 상면(22)과 사면(23)은 능선(稜線)(24)을 형성한다.
45°캔틸레버법에서는, 먼저, 광학 부재(4)를, 종 150㎜, 횡 20㎜의 크기로 외형 가공하여, 샘플(25)을 제작한다. 이어서, 샘플(25)을 상면(22)에 배치한다. 샘플(25)의 하나의 횡변(26)을 시험기(20)의 능선(24)에 맞춘다. 이때, 샘플(25)의 다른 횡변(27)의 위치인 제1 위치(31)를 기록한다. 또한, 이 시험은, 온도 25℃에서 실시된다.
이어서, 샘플(25)을, 하나의 횡변(26)이 사면(23)에 대향하는 수평 방향 한쪽 측으로 서서히 압출한다. 압출 속도는, 5㎜/초이다. 그리고, 하나의 횡변(26)이 사면(23)에 접촉할 때의 다른 횡변(27)의 위치인 제2 위치(32)를 기록한다. 샘플(25)에서 하나의 횡변(26)을 포함하는 선단부는, 하측으로 만곡한다.
그리고, 제1 위치(31)와 제2 위치(32) 사이의 거리(L)를 측정하고, 이를 강연도로서 얻는다. 강연도의 값이 높을수록, 광학 부재(4)가 단단하고, 반대로, 강연도의 값이 낮을수록, 광학 부재(4)가 연한 것을 의미한다.
광학 부재(4)의 강연도는, 30㎜에 미치지 않는 경우에는, 광학 부재(4)가 연하기 때문에, 광학 적층체(1)의 내충격성이 저하한다.
광학 부재(4)의 강연도는, 바람직하게는, 35㎜ 이상, 보다 바람직하게는, 40㎜ 이상, 더욱 바람직하게는, 45㎜ 이상이고, 또한, 예컨대, 100㎜ 이하이다.
<광학 적층체의 제조 방법>
광학 적층체(1)의 제조 방법을 설명한다.
도 1이 참조되듯이, 이 방법에서는, 예컨대, 먼저, 유리판(2)의 두께 방향 한쪽 면 및/또는 광학 부재(4)의 두께 방향 다른 쪽 면을 경화형 접착제에 접촉시킨다. 이어서, 유리판(2) 및 광학 부재(4)로, 경화형 접착제를 사이에 끼워 넣는다.
그 후, 경화형 접착제를 경화시킨다. 경화형 접착제가 활성 에너지 경화형이면, 자외선 등의 활성 에너지를 경화형 접착제에 조사한다. 구체적으로는, 자외선을, 유리판(2) 측으로부터 경화형 접착제에 조사한다. 경화형 접착제가 열경화형이면, 경화형 접착제를 가열한다. 이에 따라, 유리판(2) 및 광학 부재(4)를 강고하게 접착하는 접착제층(3)을 형성한다.
<광학 적층체의 용도>
광학 적층체(1)는, 각종 광학 용도에 이용되고, 예컨대, 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치(이하, 단순히 '유기 EL 표시 장치'라고 약칭한다.) 등의 화상 표시 장치에 구비된다.
다음으로, 광학 적층체(1)를 구비하는 유기 EL 표시 장치(10)를, 도 2를 참조하여 설명한다.
<유기 EL 표시 장치>
유기 EL 표시 장치(10)는, 면 방향으로 연신되는 평판 형상을 갖는다. 유기 EL 표시 장치(10)는, 굴곡부(33)를 중심으로 하여 절곡 가능하게(bendable) 구성되고, 상세하게는, 절첩 가능하게(foldable) 구성되어 있다. 또한, 유기 EL 표시 장치(10)는, 다음에 설명하는 도전성 필름(13)을 구비하기 때문에, 터치 패널형 입력 표시 장치로서 기능한다. 유기 EL 표시 장치(10)는, 광학 적층체(1)와, 점착제층(12)과, 도전성 필름(13)과, 제2 점착제층(14)과, 화상 표시 부재(15)를 구비한다. 또한, 이 유기 EL 표시 장치(10)에서는, 지면(紙面) 상측이 유저의 시인 측으로서 표측(表側)(도 1의 두께 방향 다른 쪽 측에 상당)이고, 지면 하측이 이측(裏側)(도 1의 두께 방향 한쪽 측에 상당)이다.
<점착제층>
점착제층(12)은, 광학 부재(4)의 이면(두께 방향 한쪽 면에 상당)에 배치되어 있다. 구체적으로는, 점착제층(12)은, 광학 부재(4)의 이면에 접촉하고 있다. 점착제층(12)은, 점착력이 경시적으로 실질적으로 변동하지 않고, 안정되어 있다. 점착제층(12)의 재료로서는, 예컨대, 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 폴리아미드계 점착제, 우레탄계 점착제, 불소계 점착제, 에폭시계 점착제, 폴리에테르계 점착제 등을 들 수 있고, 바람직하게는, 아크릴계 점착제를 들 수 있다. 점착제층(12)의 물성, 치수 등은, 예컨대, 일본 공개특허공보 제2018-28573호에 상술된다.
점착제층(12)은, 광학 부재(4)와 함께, 점착제층 부착 광학 적층체(9)에 구비된다. 점착제층 부착 광학 적층체(9)의 상세는, 후술한다.
<도전성 필름>
도전성 필름(13)은 도전층(16)과 기재층(17)을 이측(裏側)을 향하여 순서대로 구비한다.
<도전층>
도전층(16)은, 소정 패턴을 갖는다. 도전층(16)의 표면 및 측면은, 점착제층(12)에 접촉한다. 도전층(16)의 재료로서는, 예컨대, 금속 산화물, 도전성 섬유(섬유), 금속 등을 들 수 있다. 금속 산화물로서는, 예컨대, 인듐 아연 복합 산화물(IZO), 인듐 갈륨 아연 복합 산화물(IGZO), 인듐 갈륨 복합 산화물(IGO), 인듐 주석 복합 산화물(ITO), 안티몬 주석 복합 산화물(ATO) 등의 복합 산화물 등을 들 수 있다. 도전성 섬유로서는, 예컨대, 금속 나노 와이어, 카본 나노 튜브 등을 들 수 있다. 금속으로서는, 예컨대, 금, 백금, 은, 구리 등을 들 수 있다. 도전층(16)은, 면 방향 중앙부에 위치하는 센서 전극부(18)와, 센서 전극부(18)에 주변에 위치하는 인출 배선부(19)를 일체적으로 갖는다. 도전층(16)의 상세는, 예컨대, 일본 공개특허공보 제2017-102443호, 일본 공개특허공보 제2014-113705호, 일본 공개특허공보 제2014-219667호 등에 기재된다.
<기재층>
기재층(17)은, 도전층(16)의 이면, 및, 점착제층(12)의 이면에 배치되어 있다. 기재층(17)은, 면 방향으로 연신된다. 기재층(17)은, 예컨대, 수지층이다. 기재층(17)의 재료로서는, 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로올레핀폴리머(COP) 등의 올레핀 수지, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 예컨대, 폴리(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴 수지, 예컨대, 폴리카보네이트 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리아릴레이트 수지, 멜라민 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리스티렌 수지 등의 수지를 들 수 있다. 기재층(17)의 상세는, 예컨대, 일본 공개특허공보 제2018-181722호 등에 기재된다.
<제2 점착제층>
제2 점착제층(14)은, 도전성 필름(13)의 이면에 배치되어 있다. 구체적으로는, 제2 점착제층(14)은, 도전성 필름(13)의 이면에 접촉하고 있다. 제2 점착제층(14)의 재료는, 점착제층(12)의 재료와 마찬가지이다.
<화상 표시 부재>
화상 표시 부재(15)는, 유기 EL 표시 장치(10)의 이면을 형성한다. 화상 표시 부재(15)는, 도전성 필름(13)의 이측(裏側)에 제2 점착제층(14)을 개재하여 배치되어 있다. 화상 표시 부재(15)는, 면 방향으로 연신된다. 화상 표시 부재(15)는, 구체적으로는, 유기 EL 소자이다. 예컨대, 화상 표시 부재(15)는, 도시하지 않지만, 표시 기판과, 2개의 전극과, 2개의 전극 사이에 끼워지는 유기 EL층과, 봉지층을 포함한다. 또한, 화상 표시 부재(15)의 구성, 물성 등은, 예컨대, 일본 공개특허공보 제2018-28573호에 상술된다.
<일 실시형태의 작용 효과>
이 광학 적층체(1)에서는, 광학 부재(4)의 강연도를 30㎜ 이상으로 하여, 광학 부재(4)를 단단하게 하면서, 또한, 접착제층(3)의 압입 탄성률을 1㎬ 이상으로 높게 하고, 접착제층(3)을 단단하게 하기 때문에, 광학 부재(4)를 얇게 하고, 광학 적층체(1)의 굴곡성을 향상시킬 수 있으면서, 내충격성도 향상시킬 수 있다.
또한, 이 광학 적층체(1)에서는, 접착제층(3)의 두께가 5㎛ 이하이면, 광학 적층체(1)를 얇게 할 수 있고, 광학 적층체(1)의 내굴곡성이 우수하다.
또한, 이 광학 적층체(1)에서는, 유리판(2)의 두께가 100㎛ 이하이면, 광학 적층체(1)를 얇게 할 수 있고, 광학 적층체(1)의 내굴곡성이 우수하다.
또한, 유기 EL 표시 장치(10)는, 내충격성 및 내굴곡성이 우수한 광학 적층체(1)를 구비하기 때문에, 절곡 가능하면서, 내충격성이 우수하다.
<변형예>
이하의 각 변형예에서, 상기한 일 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 부여하고, 그의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 각 변형예는, 특기하는 것 이외에, 일 실시형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 일 실시형태 및 그의 변형예를 적절히 조합할 수 있다.
상기한 일 실시형태의 광학 적층체(1)는, 접착제층(3)의 강연도와, 접착제층(3)의 압입 탄성률의 각각을 만족하지만, 예컨대, 상기한 물성 대신에, 광학 적층체(1)가, 펜 드롭 시험과, 연필 경도와, 굴곡성 시험 각각을 만족함으로써, 본 발명의 과제를 해결할 수도 있다.
<펜 드롭 시험>
도 1에 나타내는 바와 같이, 유리판(2)이 상측을 향하도록, 광학 적층체(1)를 스테인리스제의 수평대(34)의 표면에 놓는다. 이어서, 유리판(2)으로부터 5㎝의 높이로부터 7g의 펜(29)을 낙하시키는 펜 드롭 시험을 실시한다. 상기한 높이는, 유리판(2)의 두께 방향 한쪽 면과, 펜(29)의 선단부(35)와의 거리이다. 선단부(35)는, 하측을 향하고, 뾰족하다. 구체적으로는, 펜(29)은, 펜텔(Pentel)사 제조의 볼펜이고, 형번 'BK407 흑'이며, 볼 직경이 0.7㎜이다. 이 광학 적층체(1)에서는, 펜(29)의 상기한 낙하에서, 유리판(2)에 균열이 발생하면, 펜 드롭 시험의 높이는, 5㎝가 된다. 유리판(2)에 균열이 발생하지 않으면, 1㎝씩 높이를 인상한다. 이 조작을, 유리판(2)이 깨질 때까지 반복한다.
이 광학 적층체(1)에서는, 높이 5㎝의 펜 드롭 시험에서, 유리판(2)에 균열이 없다. 한편, 유리판(2)으로부터 5㎝의 높이로부터 7g의 펜(29)을 낙하시키는 펜 드롭 시험에서, 유리판(2)에 균열이 있으면, 광학 적층체(1)의 내충격성이 저하한다.
바람직하게는, 유리판(2)으로부터 10㎝의 높이로부터 7g의 펜(29)을 낙하시키는 펜 드롭 시험에서, 유리판(2)에 균열이 없고, 보다 바람직하게는, 유리판(2)으로부터 15㎝의 높이로부터 7g의 펜(29)을 낙하시키는 펜 드롭 시험에서, 유리판(2)에 균열이 없다.
<연필 경도>
광학 적층체(1)의 연필 경도는, 5H 이상이다. 한편, 광학 적층체(1)의 연필 경도가 4H 이하이면, 광학 적층체(1)의 내찰상성이 저하한다. 연필 경도는, JIS K 5600-5-4(1999)에 준하여 측정된다.
광학 적층체(1)의 연필 경도는, 바람직하게는, 6H 이상, 보다 바람직하게는, 7H 이상, 더욱 바람직하게는, 8H 이상, 특히 바람직하게는, 9H 이상이다.
<굴곡성 시험>
하기의 광학 적층체(1)의 굴곡성 시험은, 100,000회 이상이다.
굴곡성 시험에서는, 광학 적층체(1)를 연장한 상태로부터, 유리판(2)이 오목해지는 방향으로 굴곡 반경이 3㎜가 되도록 180°절곡하고, 재차 연장하는 동작을 1세트로 하여, 1분간에 43세트의 빠르기로 상기 동작을 실시하였을 때에, 광학 적층체(1)에 크랙이 생기기까지의 세트 수를 측정한다.
한편, 광학 적층체(1)의 굴곡성 시험은, 100,000회 미만이면, 내굴곡성이 저하한다.
광학 적층체(1)의 굴곡성 시험은, 바람직하게는, 1,000,000회 이상이다.
또한, 다른 변형예의 광학 적층체(1)는, 접착제층(3)의 강연도와, 접착제층(3)의 압입 탄성률의 각각을 만족하고, 또한, 펜 드롭 시험과, 연필 경도와, 굴곡성 시험의 각각을 만족한다. 이에 따라, 광학 적층체(1)는, 내충격성 및 내굴곡성이 보다 한층 우수하다.
<다른 변형예>
일 실시형태에서는, 광학 부재(4)는, 편광자 보호 필름(5)과, 편광자(6)와, 광학 보상층(7)의 3층을 구비하지만, 광학 부재(4)의 층수는, 한정되지 않는다. 단층(도 4 참조), 2층, 4층 이상이어도 된다.
광학 부재(4)가 2층인 경우에는, 도시하지 않지만, 예컨대, 편광자(6)와, 광학 보상층(7)을 구비한다.
도시하지 않지만, 광학 부재(4)는, 편광자 보호 필름(5)과, 편광자(6)와의 사이에 개재하는 제2 접착제층을 추가로 구비할 수 있다. 또한 광학 부재(4)는, 편광자(6)와 광학 보상층(7) 사이에 개재하는 제3 접착제층을 추가로 구비할 수 있다. 제2 접착제층 및 제3 접착제층의 재료는, 예컨대, 상기한 접착제층(3)의 재료와 동일하다. 제2 접착제층 및 제3 접착제층의 각각의 두께는, 예컨대, 0.1㎛ 이상, 또한, 예컨대, 2㎛ 이하이다.
도 4는, 광학 부재(4)가 단층인 변형예를 나타낸다. 이 변형예에서는, 광학 부재(4)는, 필름(40)이다. 필름(40)으로서는, 예컨대, 폴리에스테르 필름, 및, 셀룰롤 필름을 들 수 있다. 폴리에스테르 필름으로서는, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 필름, 및, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름을 들 수 있다. 셀룰롤 필름으로서는, 예컨대, 아세틸셀룰롤 필름을 들 수 있고, 구체적으로는, 트리아세틸셀룰롤(TAC) 필름을 들 수 있다. 필름(40)으로서, 광학 적층체(1)의 내충격성을 향상시키는 관점에서, 폴리에스테르 필름을 들 수 있고, 보다 바람직하게는, PET 필름을 들 수 있다.
필름(40)의 두께는, 상기한 광학 부재(4)의 두께와 마찬가지이다.
<점착제층 및 점착제층 부착 광학 적층체>
도 5에 나타내는 바와 같이, 광학 적층체(1)에 점착제층(12)을 첩부하여 점착제층 부착 광학 적층체(9)를 제조할 수 있다. 점착제층 부착 광학 적층체(9)는, 광학 적층체(1)와, 광학 적층체(1)의 두께 방향 한쪽 면에 배치되는 점착제층(12)을 구비한다. 점착제층(12)은, 점착제층 부착 광학 적층체(9)에서의 두께 방향 한쪽 면을 형성한다. 점착제층(12)은, 광학 부재(4)의 두께 방향 한쪽 면에 배치된다. 구체적으로는, 점착제층(12)은, 광학 부재(4)의 두께 방향 한쪽 측에 접촉하고 있다. 즉, 점착제층 부착 광학 적층체(9)는, 유리판(2)과, 접착제층(3)과, 광학 부재(4)와, 점착제층(12)을 두께 방향 한쪽 측을 향하여 순서대로 구비한다. 점착제층(12)은, 경화 반응을 수반하지 않고, 감압 접착하는 점착체이다.
점착제층(12)의 재료는, 광학 적층체(1)에서 예시한 점착제층(12)의 그것들과 동일하다. 나노 인덴터법으로 측정되는 25℃에서의 점착제층(12)의 압입 탄성률은, 1㎬ 미만, 바람직하게는 0.2㎬ 이하이고, 또한, 예컨대, 0.01㎫ 이상이다. 점착제층(12)의 압입 탄성률이 상기한 상한 이상이면, 점착제층(12)이 도전성 필름(13)에 점착할 수 없다. 점착제층(12)의 두께는, 예컨대, 5㎛ 이상, 바람직하게는, 10㎛ 이상이고, 또한, 예컨대, 50㎛ 이하, 바람직하게는, 25㎛ 이하이다.
점착제층 부착 광학 적층체(9)의 두께는, 예컨대, 30㎛ 이상이고, 또한, 예컨대, 250㎛ 이하이다.
점착제층 부착 광학 적층체(9)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(10)에 구비된다. 광학 적층체(1)가 점착제층(12)을 개재하여 도전성 필름(13)에 첩착된다.
점착제층 부착 광학 적층체(9)에서는, 광학 부재(4)의 강연도가, 45㎜ 이상이다. 광학 부재(4)의 강연도가 45㎜ 미만이면, 점착제층 부착 광학 적층체(9)의 내충격성이 저하한다. 바람직하게는, 광학 부재(4)의 강연도가, 바람직하게는, 50㎜ 이상, 보다 바람직하게는, 55㎜ 이상이다. 광학 부재(4)의 강연도가 상기한 하한 이상이면, 점착제층 부착 광학 적층체(9)의 내충격성을 향상시킬 수 있다.
<점착제층 부착 광학 적층체의 작용 효과>
점착제층 부착 광학 적층체(9)는, 상기한 광학 적층체(1)를 구비하고, 또한, 광학 부재(4)의 강연도를 45㎜ 이상으로 하여, 광학 부재(4)를 단단하게 하기 때문에, 내충격성도 향상시킬 수 있다. 또한, 점착제층 부착 광학 적층체(9)는, 점착제층(12)을 구비하기 때문에, 도전성 필름(13)에 용이하게 첩착할 수 있고, 유기 EL 표시 장치(10)를 간편하게 제조할 수 있다.
한편, 일 실시형태의 광학 적층체(1)는, 광학 부재(4)의 강연도를 30㎜ 이상으로 하여, 내충격성이 우수하다. 보다 낮은 강연도를 갖는 광학 부재(4)를 다룰 수 있는 점에서, 점착제층 부착 광학 적층체(9)에 대하여, 광학 적층체(1)가 유리하다.
광학 부재(4)의 강연도가, 50㎜ 이상이면, 점착제층 부착 광학 적층체(9)의 내충격성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
도 6은, 필름(40)으로 이루어지는 광학 부재(4)와, 점착제층(12)을 구비하는 점착제층 부착 광학 적층체(9)를 나타낸다. 이 점착제층 부착 광학 적층체(9)는, 유리판(2)과, 접착제층(3)과, 필름(40)으로 이루어지는 광학 부재(4)와, 점착제층(12)을, 두께 방향 한쪽 측을 향하여 순서대로 구비한다.
도 1, 도 2, 도 4∼도 6의 가상선으로 나타내는 바와 같이, 광학 적층체(1)는, 유리판(2)의 두께 방향 다른 쪽 면(이면)에 배치되는 기능층(37)을 추가로 구비하여도 된다. 기능층(37)으로서는, 예컨대, 하드 코트층, 비산 방지층, 방오층, 반사 방지층 등을 들 수 있다. 이들은, 단층 또는 복수 적층되어 있어도 된다.
실시예
이하의 기재에서 이용되는 배합 비율(함유 비율), 물성값, 파라미터 등의 구체적 수치는, 상기 '발명을 실시하기 위한 형태'에서 기재되어 있는, 그들에 대응하는 배합 비율(함유 비율), 물성값, 파라미터 등 해당 기재의 상한값('이하', '미만'으로서 정의되어 있는 수치) 또는 하한값('이상', '초과'로서 정의되어 있는 수치)으로 대체할 수 있다. 또한, 이하의 기재에서 특별히 언급이 없는 한, '부' 및 '%'는 질량 기준이다.
실시예 1
두께 50㎛의 유리판(2)(G-leaf)을 준비하였다. 또한, 4-히드록시부틸아크릴레이트 20질량부와, N-(2-히드록시에틸)아크릴아미드 80질량부와, 광중합 개시제(이르가큐어 819, 바스프(BASF)사 제조) 0.5질량부를 배합하여 아크릴 접착제 조성물을 조제하였다. 아크릴 접착제 조성물을 유리판(2)에 도포하고, 그 후, 아크릴 접착제 조성물을 유리판(2)과 광학 부재(4)로 사이에 끼워 넣었다.
광학 부재(4)는, 편광자 보호 필름(5)과, 편광자(6)와, 광학 보상층(7)을 구비한다. 또한 광학 부재(4)는, 편광자 보호 필름(5)과 편광자(6) 사이에 개재하는 제2 접착제층과, 편광자(6)와 광학 보상층(7) 사이에 개재하는 제3 접착제층을 추가로 구비한다. 편광자 보호 필름(5)은, 일본 공개특허공보 제2008-170717호의 실시예 1에 기재된 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴 수지 필름이다. 편광자(6)는, 일본 공개특허공보 제2017-102443호의 실시예 1에 기재된 연신 PVA 필름이다. 광학 보상층(7)은, 일본 공개특허공보 제2017-102443호의 실시예 4에 기재된 λ/4판 및 λ/2판이다. 편광자 보호 필름(5)의 두께가 40㎛, 제2 접착제층의 두께가 1㎛, 편광자(6)의 두께가 5㎛, 제3 접착제층의 두께가 1㎛, 광학 보상층(7)의 두께가 4㎛이다. 광학 적층체(1)의 두께는, 51㎛이었다.
그 후, 자외선을, 유리판(2) 측으로부터 경화형 접착제에 조사하였다. 이에 따라, 유리판(2) 및 광학 부재(4)를 강고하게 접착하는 경화체로 이루어지는 접착제층(3)을 형성하였다. 이에 따라, 유리판(2)과, 접착제층(3)과, 광학 부재(4)를 두께 방향 한쪽 측을 향하여 순서대로 구비하는 광학 적층체(1)를 제작하였다.
비교예 1
접착제층(3) 대신에, 점착제층을 광학 적층체(1)에 배치하고, 또한, 자외선 조사를 실시하지 않았던 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광학 적층체(1)를 제작하였다. 점착제층은, 이하와 같이, 조제하였다.
라우릴아크릴레이트(LA) 35질량부, 2-에틸헥실아크릴레이트(2EHA) 49질량부, 4-히드록시부틸아크릴레이트(4HBA) 7질량부, 및 N-비닐-2-피롤리돈(NVP) 9질량부, 및 광중합 개시제로서 바스프(BASF)사 제조 '이르가큐어 184' 0.015질량부를 배합하여, 모노머 조성물을 조제하였다. 모노머 조성물에 자외선을 조사하여, 모노머를 중합시키고, 프리폴리머 조성물(중합률; 약 10%)을 얻었다.
별도, 메타크릴산디시클로펜타닐 60질량부 및 메타크릴산메틸 40질량부, α-티오글리세롤 3.5질량부, 및, 톨루엔 100질량부를 혼합하고, 질소 분위기 하에서 70℃에서 1시간 교반하였다. 다음으로, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.2질량부를 투입하고, 70℃에서 2시간 반응시킨 후, 80℃로 승온하여 2시간 반응시켰다. 그 후, 반응액을 130℃로 가열하여, 톨루엔, α-티오글리세롤 및 미반응 모노머를 건조 제거하여, 고형상의 아크릴 올리고머를 얻었다. 아크릴 올리고머의 중량 평균 분자량은 5100, 유리전이온도(Tg)는 130℃이었다.
프리폴리머 조성물 100질량부에, 1,6-헥산디올디아크릴레이트(HDDA) 0.07질량부, 상기의 아크릴올리고머 3질량부, 및, 실란커플링제(신에쓰카가쿠 제조 'KBM403') 0.3질량부를 첨가한 후, 이들을 균일하게 혼합하여, 경화성 점착제 조성물을 조제하였다.
광학 부재(4)의 표면에 상기의 광경화성 점착제 조성물을 두께 25㎛가 되도록 도포하여 도포층을 형성하였다. 이 도포층에, 유리판(2)을 첩합하였다. 이 광경화성 점착제 조성물에, 유리판(2) 측으로부터, 램프 직하의 조사면에서의 조사 강도가 5mW/㎠가 되도록 위치 조절한 블랙라이트에 의해, 자외선을 조사하여 광경화시켜, 두께 25㎛의 점착제층을 형성하였다. 이에 따라, 유리판(2)과, 점착제층과, 광학 부재(4)를 두께 방향 한쪽 측을 향하여 순서대로 구비하는 광학 적층체(1)를 제작하였다.
비교예 2
편광자 보호 필름(5)을 시클로올레핀 폴리머 필름(니폰제온사 제조 ZT-12, 두께 13㎛)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광학 적층체(1)를 제작하였다.
실시예 2
실시예 1의 광학 적층체(1)의 두께 방향 한쪽 면에, 두께 15㎛의 점착제층(12)을 전사에 의해 배치하였다. 이에 따라, 광학 적층체(1)와, 점착제층(12)을 구비하는 점착제층 부착 광학 적층체(9)를 제조하였다. 점착제층(12)은 하기와 같이 조제하였다.
라우릴아크릴레이트(LA) 43질량부, 2-에틸헥실아크릴레이트(2EHA) 44질량부, 4-히드록시부틸아크릴레이트(4HBA) 6질량부, N-비닐-2-피롤리돈(NVP) 7질량부, 및, 바스프(BASF) 제조 '이르가큐어 184' 0.015질량부를 배합하고, 자외선을 조사하여 중합하여, 베이스 폴리머 조성물(중합률: 약 10%)을 얻었다.
별도, 메타크릴산디시클로펜타닐(DCPMA) 60질량부, 메타크릴산메틸(MMA) 40질량부, α-티오글리세롤 3.5질량부, 및, 톨루엔 100질량부를 혼합하고, 질소 분위기 하에서 70℃에서 1시간 교반하였다. 다음으로, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.2질량부를 투입하고, 70℃에서 2시간 반응시킨 후, 80℃로 승온하여 2시간 반응시켰다. 그 후, 반응액을 130℃로 가열하여, 톨루엔, 연쇄 이동제 및 미반응 모노머를 건조 제거하여, 고형상의 아크릴계 올리고머를 얻었다. 아크릴계 올리고머의 중량 평균 분자량은 5100이었다. 유리전이온도(Tg)는 130℃이었다.
베이스 폴리머 조성물의 고형분 100질량부에 대하여, 1,6-헥산디올디아크릴레이트(HDDA) 0.07질량부, 아크릴계 올리고머 1질량부, 실란커플링제(신에쓰카가쿠 제조 'KBM403') 0.3질량부를 첨가한 후, 이들을 균일하게 혼합하여, 점착제 조성물을 조제하였다.
점착제 조성물을, PET 필름(미쓰비시케미컬 제조 '다이아호일 MRF75')으로 이루어지는 박리 시트의 표면에 도포하고, 그 후, 다른 PET 필름(미쓰비시케미컬 제조 '다이아호일 MRF75')으로 이루어지는 박리 시트를 도막에 첩합하였다. 그 후, 도막에 자외선을 조사하여, 두께 15㎛의 점착제층(12)을 조제하였다. 나노 인덴터법으로 측정되는 25℃에서의 점착제층(12)은, 0.00011㎬이었다.
비교예 3
비교예 1의 광학 적층체(1)의 두께 방향 한쪽 면에, 실시예 2의 점착제층(12)을 전사에 의해 배치하여, 점착제층 부착 광학 적층체(9)를 제조하였다.
비교예 4
비교예 2의 광학 적층체(1)의 두께 방향 한쪽 면에, 실시예 2의 점착제층(12)을 전사에 의해 배치하여, 점착제층 부착 광학 적층체(9)를 제조하였다.
실시예 3
실시예 2와 마찬가지로 하여, 점착제층 부착 광학 적층체(9)를 제조하였다. 단, 광학 부재(4)로서, 두께 50㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 이루어지는 필름(40)(다이아호일 S100, 미쓰비시케미컬사 제조)을 이용하였다.
실시예 4
실시예 2와 마찬가지로 하여, 점착제층 부착 광학 적층체(9)를 제조하였다. 단, 광학 부재(4)로서, 두께 40㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름(KC4UYW, 코니카미놀타 제조)을 이용하였다.
비교예 5
실시예 2와 마찬가지로 하여, 점착제층 부착 광학 적층체(9)를 제조하였다. 단, 필름(40)으로서, 글루타르이미드환 단위를 갖는 메타크릴 수지 펠릿을, 압출 성형에 의해, 필름상으로 성형한 후, 연신한 아크릴계 필름을 이용하였다. 아크릴계 필름의 두께는 40㎛이었다.
<평가>
실시예 1∼비교예 5의 각각에 대하여, 하기의 사항을 평가하였다. 그 결과를 표 1에 기재한다.
<접착제층 및 점착제층의 압입 탄성률>
실시예 1∼실시예 4, 비교예 2, 비교예 4 및 비교예 5의 25℃에서의 접착제층(3)의 압입 탄성률을, 나노 인덴터법에 기초하여 측정하였다. 측정 대상은, 유리판(2) 및 광학 부재(4)의 사이에 배치되는 접착제층(3)이다. 나노 인덴터법의 측정 조건은, 하기와 같다. 그 결과, 25℃에서의 접착제층(3)의 압입 탄성률은, 5㎬이었다.
장치: Triboindenter(하이시트론(Hysitron Inc.) 제조)
샘플 사이즈: 10×10㎜
압자: Concial(구형 압자: 곡률 반경 10㎛)
측정 방법: 단일 압입 측정
측정 온도: 25℃
압자의 압입 깊이: 100㎚
온도: 25℃
해석: 하중-변위 곡선에 기초한 Oliver Pharr 해석
비교예 1 및 비교예 3에서의 점착제층의 압입 탄성률을, 나노 인덴터법에 기초하여 측정하였다. 측정 대상은, 유리판(2) 및 광학 부재(4)의 사이에 배치되는 점착제층이다. 나노 인덴터법의 측정 조건은, 상기와 마찬가지이다. 단, 압자의 압입 깊이를 1500㎚로 하였다. 그 결과, 25℃에서의 점착제층의 압입 탄성률은, 0.00011㎬(0.11㎫)이었다.
<접착제층의 인장 저장 탄성률(E'), 및, 점착제층의 전단 저장 탄성률(G')>
실시예 1∼실시예 4, 비교예 2, 비교예 4 및 비교예 5에서 이용한 아크릴 접착제 조성물을 박리 필름의 표면에 도포하고, 그 후, 자외선 조사하여, 필름(경화체)을 제작하였다. 필름을 박리 필름으로부터 박리하였다. 주파수 1Hz, 승온 속도 5℃/분의 조건의 온도 분산 모드로 필름을, 동적 점탄성을 측정함으로써, 필름의 인장 저장 탄성률(E')을 구하였다. 그 결과, 25℃에서의 접착제층(3)의 인장 저장 탄성률(E')은 3.4㎬이었다.
비교예 1 및 비교예 3에서 이용한 아크릴 점착제를 원반상으로 외형 가공하고, 패러렐 플레이트에 끼워 넣어, 리오메트릭 사이언티픽(Rheometric Scientific)사 제조 'Advanced Rheometric Expansion System(ARES)'을 이용하여, 이하의 조건의 동적 점탄성 측정에 의해, 점착제층의 25℃에서의 전단 저장 탄성률(G')을 구하였다.
[조건]
모드: 비틀기
온도: -40℃에서 150℃
승온 속도: 5℃/분
주파수: 1Hz
그 결과, 25℃에서의 점착제층의 전단 저장 탄성률(G')은, 0.00003㎬(0.03㎫)이었다.
<광학 부재의 강연도>
도 3A∼도 3B에 나타내는 바와 같이, JIS L 1096(2010)에 기재된 A법에 기초하여, 광학 부재(4)의 강연도를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<펜 드롭 시험>
광학 적층체(1)에 대해서, 상기한 펜 드롭 시험을 실시하였다. 펜(29)으로서, 펜텔(Pentel)사 제조의 볼펜을 이용하였다. 볼펜의 형번은, 'BK407 흑'이고, 볼 직경이 0.7㎜이었다. 펜드롭 시험의 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1 중의 수치는, 유리판(2)이 깨졌을 때의 높이이다.
<연필 경도>
광학 적층체(1)의 연필 경도를, JIS K 5600-5-4(1999)의 기재에 기초하여, 측정하였다. 연필을 광학 적층체(1)의 유리판(2)에 접촉시켰다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
또한, 상기 발명은, 본 발명의 예시의 실시형태로서 제공하였지만, 이는 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안 된다. 당해 기술분야의 당업자에 의해 분명한 본 발명의 변형예는, 다음에 기재한 청구범위에 포함된다.
광학 적층체는, 화상 표시 장치에 구비된다.
1: 광학 적층체
2: 유리판
3: 접착제층
4: 광학 부재
9: 점착제층 부착 광학 적층체
12: 점착제층
10: 유기 EL 표시 장치
15: 화상 표시 부재

Claims (7)

  1. 유리판과, 접착제층과, 광학 부재를 두께 방향 한쪽 측을 향하여 순서대로 구비하고,
    상기 접착제층은, 상기 유리판의 두께 방향 한쪽 면 및 상기 광학 부재의 두께 방향 다른 쪽 면과 접촉하며,
    상기 광학 부재의 두께가, 70㎛ 이하이고,
    상기 광학 부재는, 점착제층을 포함하지 않으며,
    JIS L 1096(2010)에 기재된 A법에 따라 구하여지는 상기 광학 부재의 강연도(剛軟度)가, 30㎜ 이상이고,
    나노 인덴터법으로 측정되는 25℃에서의 상기 접착제층의 압입 탄성률이, 1㎬ 이상인, 광학 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착제층의 두께는, 5㎛ 이하인, 광학 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유리판의 두께가, 100㎛ 이하인, 광학 적층체.
  4. 유리판과, 접착제층과, 광학 부재를 두께 방향 한쪽 측을 향하여 순서대로 구비하는 광학 적층체로서,
    상기 접착제층은, 상기 유리판의 두께 방향 한쪽 면 및 상기 광학 부재의 두께 방향 다른 쪽 면과 접촉하고,
    상기 광학 부재의 두께가, 70㎛ 이하이며,
    상기 광학 부재는, 점착제층을 포함하지 않고,
    상기 유리판으로부터 5㎝의 높이로부터 7g, 볼 직경 0.7㎜의 볼펜을 낙하시키는 펜 드롭 시험에서, 상기 유리판에 균열이 없으며,
    상기 광학 적층체의 연필 경도가, 5H 이상이고,
    하기의 굴곡성 시험은, 100,000회 이상인, 광학 적층체.
    굴곡성 시험: 상기 광학 적층체를 연장한 상태로부터, 유리판의 표면이 오목해지는 방향으로 굴곡 반경이 3㎜가 되도록 180°절곡하고, 재차 연장하는 동작을 1세트로 하여, 1분간에 43세트의 빠르기로 상기 동작을 실시하였을 때에, 상기 광학 적층체에 크랙이 생기기까지의 세트 수를 측정한다.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체와,
    상기 광학 적층체의 상기 광학 부재의 두께 방향 한쪽 면에 배치되는 점착제층을 구비하고,
    상기 광학 부재의 강연도가, 45㎜ 이상이며,
    나노 인덴터법으로 측정되는 25℃에서의 상기 점착제층의 압입 탄성률이, 1㎬ 미만인, 점착제층 부착 광학 적층체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광학 부재의 강연도가, 50㎜ 이상인, 점착제층 부착 광학 적층체.
  7. 절곡 가능하고,
    제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체, 또는, 제5항 또는 제6항에 기재된 점착제층 부착 광학 적층체와,
    화상 표시 부재를 두께 방향 한쪽 측을 향하여 순서대로 구비하는, 화상 표시 장치.

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