KR20230141570A - 광학 적층체 - Google Patents

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KR20230141570A
KR20230141570A KR1020230040319A KR20230040319A KR20230141570A KR 20230141570 A KR20230141570 A KR 20230141570A KR 1020230040319 A KR1020230040319 A KR 1020230040319A KR 20230040319 A KR20230040319 A KR 20230040319A KR 20230141570 A KR20230141570 A KR 20230141570A
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도루 진노
겐지 마츠노
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 광학 적층체 제조시 등에 점접착제층에 미소 이물이 혼입되어 있었던 경우라도 미소 이물에 기인하는 얼룩의 발생이 억제된 광학 적층체를 제공한다.
[해결수단] 제1 위상차판과 상기 제1 위상차판의 한쪽 표면에 접합된 제1 광학층을 갖는 광학 적층체로서, 상기 제1 위상차판은 중합성 액정 화합물의 경화물층인 제1 위상차층을 포함하고, 상기 제1 위상차층은 규격화 DMT 탄성률이 0.65 이상인 광학 적층체.

Description

광학 적층체{OPTICAL LAMINATE}
본 발명은 광학 적층체에 관한 것이다.
광학 적층체인 원편광판은, 편광판과 위상차판이 적층된 광학 부재이며, 예컨대 유기 EL 화상 표시 장치 등의 평면 상태로 화상을 표시하는 장치에 있어서, 상기 장치를 구성하는 전극에서의 빛 반사를 방지하기 위해서 이용되고 있다. 이 원편광판을 구성하는 위상차판에는 일반적으로 소위 λ/4판이 이용된다. 최근 디스플레이가 다양화됨에 따라 원편광판의 박막화가 요구되고 있다. 원편광판을 박막화하기 위한 하나의 방법으로서, 원편광판에 이용되는 위상차판을, 연신 위상차판에서, 중합성 액정 화합물이 배향된 상태로 경화시켜 얻어지는 액정층을 갖는 위상차판으로 변경하는 것이 알려져 있다. 예컨대 특허문헌 1에는, 수평 배향 액정층과 함께 중합성 액정 화합물을 위상차판의 평면에 대하여 수직 방향으로 배향시킨 상태에서 중합하여 경화시킨 수직 배향 액정층을 더 구비한 위상차판이 제안되어 있다(특허문헌 1).
[특허문헌 1] 일본 특허공개 2015-163935호 공보
그러나, 원편광판에 포함되는 액정층은, 박막화를 위해서, 기재 상에 액정층을 형성한 후, 다른 기능층에 점접착제층을 통해 적층되어, 기재만을 박리하는 방법에 의해 형성되지만, 종래의 원편광판에서는, 점접착제층에 혼입된 미소 이물에 의한 액정 위상차층의 변형에 기인하는 색의 얼룩이 시인된다는 문제점이 발생하는 경우가 있었다. 액정층이 수평 배향 액정층인 경우에는 얼룩이 보다 시인되기 쉬웠다.
본 발명은, 광학 적층체 제조시 등에 점접착제층에 미소 이물이 혼입되어 있었던 경우라도, 미소 이물에 기인하는 얼룩의 발생이 억제된 광학 적층체를 제공한다.
본 발명은 이하의 광학 적층체를 제공한다.
[1] 제1 위상차판과 상기 제1 위상차판의 한쪽 표면에 접합된 제1 광학층을 갖는 광학 적층체로서,
상기 제1 위상차판은 중합성 액정 화합물의 경화물층인 제1 위상차층을 포함하고,
상기 제1 위상차층은 규격화 DMT 탄성률이 0.65 이상인 광학 적층체.
[2] 제1 위상차판과 상기 제1 위상차판의 한쪽 표면에 접합된 제1 광학층을 갖는 광학 적층체로서,
상기 제1 위상차판은 중합성 액정 화합물의 경화물층인 제1 위상차층을 포함하고,
상기 제1 위상차층은 하기 식 (1)에서 산출되는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이 25% 이상인 광학 적층체.
식 (1):
nIT(%) = {탄성 변형 일량/(탄성 변형 일량 + 소성 변형 일량)}×100
[3] 상기 제1 위상차층은 규격화 DMT 탄성률이 0.65 이상인 [2]에 기재한 광학 적층체.
[4] 상기 제1 광학층은 직선 편광판 또는 제2 위상차판인 [1]∼[3] 중 어느 한 항에 기재한 광학 적층체.
[5] 상기 제1 광학층은 제1 점접착제층을 통해 상기 제1 위상차판에 접합되고,
상기 제1 점접착제층은 두께가 4 ㎛ 이하인 [1]∼[4] 중 어느 한 항에 기재한 광학 적층체.
[6] 상기 제1 점접착제층은 접착제를 포함하는 것인 [5]에 기재한 광학 적층체.
[7] 상기 제1 위상차판의 다른 쪽 표면에 접합된 제2 광학층을 더 갖고,
상기 제1 광학층과 상기 제2 광학층은, 한쪽이 직선 편광판이고, 다른 쪽이 제2 위상차판인 [1]∼[6] 중 어느 한 항에 기재한 광학 적층체.
[8] 상기 제2 광학층은 제2 점접착제층을 통해 상기 제1 위상차판에 접합되고,
상기 제2 점접착제층는 두께가 4 ㎛ 이하인 [7]에 기재한 광학 적층체.
[9] 상기 제2 점접착제층은 접착제를 포함하는 것인 [8]에 기재한 광학 적층체.
[10] 상기 제1 위상차판은 하기 식 (2)를 만족하는 것인 [1]∼[9] 중 어느 한 항에 기재한 광학 적층체:
100 nm < Re(550) < 160 nm (2)
[Re(550)은 파장 550 nm에 있어서의 면내 위상차 값을 나타낸다.]
[11] 제2 위상차판을 갖고,
상기 제2 위상차판은 중합성 액정 화합물의 경화물층인 제2 위상차층을 포함하며,
상기 제2 위상차층은 상기 식 (1)에서 산출되는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이 10% 이상인 [1]∼[10] 중 어느 한 항에 기재한 광학 적층체.
[12] 상기 제1 위상차판의 시인 측에 적층되어 있는, 전면판 및 터치 센서 패널 중 적어도 하나를 더 갖는 [1]∼[11] 중 어느 한 항에 기재한 광학 적층체.
[13] [1]∼[12] 중 어느 한 항에 기재한 광학 적층체를 포함하는 화상 표시 장치.
본 발명에 의하면, 광학 적층체 제조시 등에 점접착제층에 미소 이물이 혼입되어 있었던 경우라도 미소 이물에 기인하는 얼룩의 발생이 억제된 광학 적층체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 광학 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 광학 적층체의 변형예의 일례를 모식적으로 도시하는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 기재층을 갖는 광학 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 기재층을 갖는 광학 적층체의 변형예의 일례를 모식적으로 도시하는 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태의 광학 적층체의 제조 공정의 일례를 모식적으로 도시하는 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태의 광학 적층체의 제조 공정의 다른 일례를 모식적으로 도시하는 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태의 광학 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 개략 단면도이다.
도 8은 본 발명의 기재층을 갖는 광학 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 개략 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 광학 적층체 및 그 제조 방법의 바람직한 실시형태에 관해서 설명한다.
<광학 적층체>
본 발명의 광학 적층체는 제1 위상차판과 상기 제1 위상차판의 한쪽 표면에 접합된 제1 광학층을 갖는 광학 적층체이다. 제1 위상차판은 중합성 액정 화합물의 경화물인 제1 위상차층을 포함한다. 제1 위상차층은 이하의 조건 (i) 또는 조건 (ii) 중 적어도 한쪽을 만족한다.
(i) 규격화 DMT 탄성률이 0.65 이상
(ii) 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이 25% 이상.
탄성 변형 일량의 비율(nIT)은 하기 식 (1)로 산출된다.
식 (1):
nIT(%) = {탄성 변형 일량/(탄성 변형 일량 + 소성 변형 일량)}×100
중합성 액정 화합물이 경화한 위상차층의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)에 관해서 설명한다. 본 발명에 있어서 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이란, ISO-14577에 의한 경도 및 각종 재료 파라미터의 계장화(計裝化) 압입 시험에서 구해지는, 소성 변형 일(Wplast) 및 탄성 변형 일(Welast)을 포함하는 압입 일량에 표시되는 합계 변형 일량(Wtotal) 중 탄성 변형 일(Welast)이 차지하는 비율(Welast/Wtotal×100)을 말한다. 이러한 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 측정하는 장치로서 미소 경도 측정 장치를 들 수 있다. 구체적으로는 피셔스코프 HM2000(Helmut Fischer 제조) 등을 들 수 있다.
제1 광학층은 예컨대 편광판 또는 제2 위상차판이다. 제1 위상차판의 한쪽 표면에 제1 점접착제층을 통해 제1 광학층을 접합하는 공정에 있어서, 제1 점접착제층 형성 시에 제1 점접착제층 내에 미소 이물이 혼입되는 경우가 있다.
본 발명자들은, 제1 점접착제층 내에 미소 이물이 혼입된 경우에 광학 적층체에 생기는 얼룩을 억제하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 제1 위상차층에 관해서, 규격화 DMT 탄성률이 0.65 이상임으로써(상기 조건 (i)) 또는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이 25% 이상임으로써(상기 조건 (ii)), 얼룩을 억제할 수 있다는 것을 알아내어, 본 발명에 이르렀다.
본 발명의 광학 적층체는, 상기 제1 위상차판의 다른 쪽 표면에 접합된 제2 광학층을 더 갖는 구성이라도 좋다. 이러한 구성에 있어서, 제1 광학층과 제2 광학층은, 예컨대 한쪽이 직선 편광판이며 다른 쪽이 제2 위상차판이다. 제1 위상차판의 다른 쪽 표면에 제2 점접착제층을 통해 제2 광학층을 접합하는 공정에 있어서, 제2 점접착제층 형성 시에 제2 점접착제층 내에 미소 이물이 혼입되는 경우가 있다.
본 발명자들은, 제1 위상차층에 관해서, 규격화 DMT 탄성률이 0.65 이상임으로써(상기 조건 (i)) 또는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이 25% 이상임으로써(상기 조건 (ii)), 제1 점접착제층 내 및 제2 점접착제층 내에 미소 이물이 혼입된 경우라도 광학 적층체에 생기는 얼룩을 억제할 수 있다는 것을 알아냈다.
본 발명의 광학 적층체는 직선 편광판을 포함하는 구성인 것이 바람직하다. 이하에서는 「직선 편광판/점접착제층(A)/제1 위상차판/점접착제층(B)/제2 위상차판」의 층 구성을 갖는 광학 적층체(제1 실시형태)」 및 「직선 편광판/점접착제층(A)/제1 위상차판(제2 실시형태)」의 층 구성을 갖는 광학 적층체에 관해서, 그 구성 및 제조 방법을 구체예를 들어 구체적으로 설명한다. 제1 실시형태에서는, 점접착제층(A)과 점접착제층(B)은, 한쪽이 제1 점접착제층에 상당하고, 다른 쪽이 제2 점접착제층에 상당한다. 그리고, 직선 편광판과 제2 위상차판은, 제1 점접착제층에 근접하는 쪽이 제1 광학층에 상당하고, 제2 점접착제층에 근접하는 쪽이 제2 광학층에 상당한다. 이하에서는, 점접착제층(A)이 제1 점접착제층, 점접착제층(B)이 제2 점접착제층, 직선 편광판이 제1 광학층, 제2 위상차판이 제2 광학층에 상당하는 경우에 관해서 설명한다. 제2 실시형태에서는, 점접착제층(A)이 제1 점접착제층에 상당하고, 직선 편광판이 제1 광학층에 상당한다.
<제1 실시형태의 광학 적층체>
도 1∼도 4는 본 실시형태의 광학 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 개략 단면도이다. 본 실시형태의 광학 적층체(1a, 1b, 1c, 1d)(이하, 이들을 통합하여 「광학 적층체(1)」라고 하는 경우가 있다.)는, 도 1∼도 4에 도시하는 것과 같이, 직선 편광판(「제1 광학층」에 상당)(40), 점접착제층(A)(「제1 점접착제층」에 상당)(31), 제1 위상차판(10), 점접착제층(B)(「제2 점접착제층」에 상당)(32) 및 제2 위상차판(「제2 광학층」에 상당)(20)을 이 순서로 포함한다. 제1 위상차판(10)은, 중합성 액정 화합물의 경화물층이며, 위상차를 갖는 제1 위상차층(12)을 포함한다. 제2 위상차판(20)은, 중합성 액정 화합물의 경화물층이며, 위상차를 갖는 제2 위상차층(22)을 포함한다. 제2 위상차판(20)은 위상차를 갖는 연신 필름이라도 좋다. 제2 위상차층판(20)은, 광학 적층체(1)의 박형화라는 관점에서, 중합성 액정 화합물의 경화물층인 제2 위상차층(22)을 갖는 구성인 것이 바람직하다. 이하에서는 제2 위상차층(22)이 중합성 액정 화합물의 경화물층인 경우에 관해서 설명한다.
광학 적층체(1)에 있어서, 제1 위상차층(12)은, 규격화 DMT 탄성률이 0.65 이상(상기 조건 (i)) 또는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은 25% 이상(상기 조건 (ii)) 중 적어도 한쪽을 만족한다. 제1 실시형태는, 점접착제층(A)(31)에 미소 이물이 혼입된 경우라도 미소 이물에 기인하는 얼룩의 발생을 억제하는 효과가 있는 구성이다.
광학 적층체(1)는, 도 3 및 도 4에 도시하는 것과 같이, 제2 위상차판(20)의 점접착제층(B)(32) 측과는 반대측에 제2 기재층(25)을 갖고 있어도 좋다. 제2 기재층(25)은, 제2 기재층(25)과 제2 위상차판(20)에 포함되는 제2 위상차층(22)의 사이에서 분리 가능하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제2 기재층(25)과 제2 위상차층(22)의 사이에서 분리 가능하다는 것은, 제2 기재층(25)이 제2 위상차층(22)에 대하여 박리 가능하다는 것, 혹은 제2 기재층(25)과 제2 위상차층(22)의 사이에 제2 배향층(21)이 존재하는 경우, 제2 배향층(21)에 대하여 박리 가능하다는 것, 또는 제2 배향층(21)이 제2 위상차층(22)에 대하여 박리 가능하다는 것을 말한다. 따라서, 제2 기재층(25)이 제2 배향층(21)에 대하여 박리 가능하게 되어 있는 경우에는, 광학 적층체(1c, 1d)(도 3 및 도 4)로부터 제2 기재층(25)을 분리하면, 제2 위상차층(22) 상에 제2 배향층(21)이 잔류한다(도 1 및 도 2). 제2 배향층(21)이 제2 위상차층(22)에 대하여 박리 가능하게 되어 있는 경우에는, 광학 적층체(1a)로부터 제2 기재층(25)을 분리하면, 제2 기재층(25)과 함께 제2 배향층(21)이 박리된다.
(제1 위상차판)
제1 위상차판(10)은, 중합성 액정 화합물의 경화물층인 제1 위상차층(12) 그자체라도 좋고, 제1 위상차층(12)과 제1 배향층(11)의 적층체라도 좋다. 제1 위상차판(10)이 제1 배향층(11)을 갖는 경우, 제1 배향층(11)은, 제1 위상차층(12)의 제2 위상차판(20) 측과는 반대측에 형성되어 있어도 좋고(도 1), 제1 위상차층(12)의 제2 위상차판(20) 측에 형성되어 있어도 좋다(도 2). 제1 위상차층(12)은 이하의 조건 (i) 또는 조건 (ii) 중 적어도 한쪽을 만족한다.
(i) 규격화 DMT 탄성률이 0.65 이상
(ii) 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이 25% 이상.
제1 위상차층(12)의 규격화 DMT 탄성률은, 바람직하게는 0.65 이상이고, 보다 바람직하게는 0.75 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.85 이상이다. 제1 위상차층(12)의 규격화 DMT 탄성률의 규격화 DMT 탄성률이 상기 범위임으로써, 광학 적층체(1)에 있어서 점접착제층(A)(31)에 미소 이물이 혼입되어 있는 경우라도 얼룩을 억제할 수 있다. 제1 위상차층(12)의 규격화 DMT 탄성률의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 제1 위상차층(12)을 형성한 후의 공정 적정성, 핸들링성의 관점에서, 예컨대 3.0 이하이며, 바람직하게는 2.0 이하이다.
「DMT 탄성률」이란, 원자간력현미경(AFM)을 이용하여 위상차층의 단면의 기계 특성 평가를 실시하여, Derjaguim-Muller-Toporov 등이 구축한 이론(DMT 이론)에 기초하여 산출한 탄성률이다. 「규격화 DMT 탄성률」은 평가 시료의 DMT 탄성률을 표준품의 DMT 탄성률로 나눔으로써 얻을 수 있다. 제1 위상차층(12)의 규격화 DMT 탄성률은, 온도 23℃, 상대습도 50%에서의 값이며, 후술하는 실시예에 기재한 방법에 따라서 측정 및 산출한 값이다.
제1 위상차층(12)의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은, 바람직하게는 25% 이상이며, 보다 바람직하게는 26% 이상이고, 더욱 바람직하게는 28% 이상이고, 보다 더욱 바람직하게는 30% 이상이다. 제1 위상차층(12)의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은, 상한은 특별히 제한되지 않지만, 제1 위상차층(12)을 형성한 후의 공정 적정성, 핸들링성의 관점에서, 예컨대 70% 이하이며, 바람직하게는 50% 이하이다.
제1 위상차층(12)의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은, 온도 23℃, 상대습도 50%에서의 값이며, 후술하는 실시예에 기재한 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 측정하는 방법으로 측정된 값을 이용하여, 상기 식 (1)로부터 산출할 수 있다.
본 실시형태의 광학 적층체(1)에 의하면, 점접착제층(A)(31)에 미소 이물이 혼입되어 있는 경우라도 얼룩을 억제할 수 있다. 광학 적층체의 제조 방법은, 제1 광학층과 제1 위상차판을 제1 점접착제층을 통해 접합할 때에, 예컨대 접합 롤을 통과시켜, 제1 광학층과 제1 위상차판을 합치고, 그 외측에서 협지하는 힘을 부여하는 공정을 갖는다. 본 발명자들은, 제1 점접착제층에 미소 이물이 혼입되어 있는 경우에, 이러한 공정에서, 제1 위상차판에 제1 점접착제층 내에 혼입되어 있는 미소 이물에 유래하는 힘이 부여되고, 그 결과, 제1 위상차판 중의 제1 위상차층에 국소적인 변형이 생기고, 광학 적층체 내에서도 제1 위상차층의 변형이 유지되어 얼룩을 생기게 한다는 가설을 세웠다. 이러한 가설에 기초하여, 제1 위상차층의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 조정하여 검증한 결과, 제1 위상차층의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 25% 이상으로 함으로써, 제1 점접착제층 내에 미소 이물이 혼입되어 있었던 경우라도 광학 적층체에 생기는 얼룩을 억제할 수 있다는 지견을 얻어, 본 실시형태의 광학 적층체의 구성에 이른 것이다. 또한, 이러한 가설에 기초하여, 제1 위상차층의 규격화 DMT 탄성률을 0.65 이상으로 함으로써, 제1 점착제층 내에 미소 이물이 혼입되어 있었던 경우라도 광학 적층체에 생기는 얼룩을 억제할 수 있다는 지견을 얻어, 본 실시형태의 광학 적층체의 구성에 이른 것이다.
또한, 본 실시형태의 광학 적층체(1)는, 점접착제층(B)(32)에 미소 이물이 혼입되어 있는 경우라도 얼룩을 억제할 수 있다. 광학 적층체의 제조 방법은, 제1 위상차판과 제2 광학층을 제2 점접착제층을 통해 접합할 때에, 예컨대 접합 롤을 통과시켜, 제1 위상차판과 제2 광학층을 합치고, 그 외측에서 협지하는 힘을 부여하는 공정을 갖는다. 본 발명자들은, 제2 점접착제층에 미소 이물이 혼입되어 있는 경우에, 이러한 공정에서, 제1 위상차판에 제2 점접착제층 내에 혼입되어 있는 미소 이물에 유래하는 힘이 부여되고, 그 결과, 제1 위상차판 중의 제1 위상차층에 국소적인 변형이 생기는 것이 상정된다. 제1 위상차층에 관해서, 규격화 DMT 탄성률을 0.65 이상으로 함으로써(상기 조건 (i)) 또는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 25% 이상으로 함으로써(상기 조건 (ii)), 제2 점접착제층 내에 미소 이물이 혼입되어 있었던 경우라도 광학 적층체에 생기는 얼룩을 억제할 수 있는 것으로 추측된다.
제1 위상차층(12)에 관해서, DMT 탄성률 또는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이 커지면, 점접착제층(A)(31)에 미소 이물이 포함되어 있음에 기인하여, 제1 위상차판(10)과 직선 편광판(40)을 접합할 때에 제1 위상차층(12)이 변형되는 경우가 있었다고 해도, 제1 위상차층(12)이 원래의 형태로 되돌아가기 쉽게 된다고 생각된다.
광학 적층체(1)는, 통상 점착제층을 갖고 있고, 점착제의 세퍼레이터 측에서 시인되기 쉬운, 이물에 기인하는 변형은, 패널 접합 후에는 점착제층에 의한 완화 효과로 시인할 수 없게 되는 경우가 있다. 그러나, 광학 적층체(1)의 구성에서는 완화된 변형이라도, 제1 위상차층(12)에서의 변형이 유지되는 경우에는 얼룩이 시인되는 경우가 있다. 본 발명은, 패널에 접합하면 변형이 완화되는 정도의 사이즈인 미소 이물에 의해 초래되는 변형에 기인하는 얼룩의 발생을 억제하는 효과가 현저하다. 예컨대 직경 100 ㎛ 이하, 나아가서는 직경 50 ㎛ 이하, 특히 직경 30 ㎛ 이하인 미소 이물의 혼입에 대하여 얼룩 발생 억제 효과가 현저하다. 미소 이물 직경의 하한치는 한정되지 않지만, 통상 직경 1 ㎛보다 작은 미소 이물인 경우에는 얼룩이 생기기 어려우며, 따라서 바람직하게는 직경 1 ㎛ 이상이다. 이러한 미소 이물로서, 점접착제 조성물 중의 성분의 응집물, 점접착제 조성물을 조제할 때에 이용하는 용기 등에 유래하는 미소 이물 등이 상정된다.
제1 위상차층(12)의 탄성 변형 일량의 비율(nIT) 또는 DMT 탄성률의 값은, 예컨대 제1 위상차층(12)을 구성하는 중합성 액정 화합물의 종류나 중합도(경화도), 제1 위상차층(12)에 포함되는 중합개시제, 반응성 첨가제, 레벨링제, 중합금지제, 가교제 등의 첨가제의 종류나 양, 제1 위상차층(12)의 두께 등에 의해서 조정할 수 있다. 본 발명자들은, 중합성 액정 화합물의 중합도(경화도)가 커지면 탄성 변형 일량의 비율(nIT) 및 DMT 탄성률의 값도 커진다는 지견을 얻었다. 또한, 제1 위상차층(12)의 탄성 변형 일량의 비율(nIT) 및 DMT 탄성률의 값은 제1 위상차층(12)의 가교 밀도에 의해서도 조정할 수 있다. 가교 밀도를 크게 하기 위해서는, 중합성 액정 화합물로서, 분자 내에 중합성기를 2개 이상 갖는 다작용성 중합성 액정 화합물을 이용하면 된다.
제1 위상차층(12)의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 소정의 범위로 하기 위해서는, 예컨대 중합성 액정 화합물의 중합도(경화도)를 제어한 예비 실험을 행하여, 원하는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)로 할 수 있다. 이러한 예비 실험으로서, 예컨대 제1 위상차층(12)의 중합도를 제어하는 경우는 다음과 같이 행할 수 있다. 우선, 제1 기재층(제1 배향층이 형성되어 있어도 좋다) 상에, 중합성 액정 화합물을 포함하는 위상차층 형성용 조성물의 도포층을 형성하고, 이 도포층에 자외선 등을 조사하여, 제1 기재층 상에 제1 위상차층을 형성한다. 상기 도포층에 포함되어 있었던 중합성 액정 화합물의 중합성기의 양과, 상기 제1 위상차층에 포함되는 중합성 액정 화합물의 중합성기의 양의 비율(상대치)을, 적외선 흡수(IR) 스펙트럼 측정 등에 의해 측정하여, 중합도(경화도)를 결정한다. 이때 얻어진 제1 위상차층의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 측정하여, 위에서 결정한 중합도와 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 연관시킨다. 이 수순을 중합성 액정 화합물의 종류나 자외선 등의 조사량 등을 변경하여 행한다. 이와 같이 하여 중합도와 탄성 변형 일량의 비율(nIT)의 상관 관계를 얻음으로써, 원하는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 얻기 위한 중합도를 결정할 수 있다. 본 발명자들은, 위상차층 형성용 조성물의 도포층에 자외선 등을 조사할 때에 도포층을 가온함으로써, 예컨대 30℃∼70℃로 가온함으로써, 원하는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 얻기 쉽게 되고, 또한 기재층의 공정 적정으로서도 바람직하다는 지견을 얻었다. 이러한 가온은, 균일하게 가온하는 것이 바람직하고, 예컨대 온도 조절된 금속 상에 기재면을 설치한 상태에서, 자외선을 위상차 형성용 조성물의 도포층에 조사하는 것이 바람직하다. 가온에 더하여, 경화의 저해 요인인 산소를 배제한 질소 분위기 하에서 자외선 조사를 행하는 것이 바람직하다. 이들 방법에 의해, 중합도를 올려, 원하는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이 되도록 조정할 수 있다.
제1 위상차층(12)의 DMT 탄성률의 값에 관해서도 탄성 변형 일량의 비율(nIT)과 같은 방법에 의해 조정할 수 있다.
제1 위상차판(10)의 두께는 1.0 ㎛ 이상인 것이 바람직하며, 1.5 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.7 ㎛ 이상이라도 좋고, 2.0 ㎛ 이상이라도 좋다. 제1 위상차판(10)의 두께는 통상 8 ㎛ 이하이며, 5 ㎛ 이하라도 좋고, 3 ㎛ 이하라도 좋다.
(제2 위상차판)
제2 위상차판(20)은, 중합성 액정 화합물의 경화물층인 제2 위상차층(22) 그자체라도 좋고, 제2 위상차층(22)과 제2 배향층(21)의 적층체라도 좋다. 제2 위상차판(20)이 제2 배향층(21)을 갖는 경우, 제2 배향층(21)은 제2 위상차층(22)의 제1 위상차판(10) 측과는 반대측에 설치된다.
제2 위상차판(20)의 두께는 1.0 ㎛ 이상인 것이 바람직하며, 1.5 ㎛ 이상이라도 좋고, 2.0 ㎛ 이상이라도 좋고, 2.5 ㎛ 이상이라도 좋다. 두께는 통상 8 ㎛ 이하이며, 5 ㎛ 이하라도 좋고, 3.5 ㎛ 이하라도 좋고, 3.0 ㎛ 이하라도 좋다.
제2 위상차층(22)의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은 바람직하게는 10% 이상이며, 보다 바람직하게는 15% 이상이고, 더욱 바람직하게는 20% 이상이다. 10%보다 작은 경우에는, 예컨대 얼룩이 시인되기 어려운 수직 배향 액정층에 있어서도 이물에 의한 소성 변형이 휘점으로 되어 버릴 가능성이 있다. 제2 위상차층(22)의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은, 상한은 특별히 제한되지 않지만, 제2 위상차층(22) 형성 후의 공정 적정성, 핸들링성의 관점에서, 예컨대 70% 이하이며, 바람직하게는 50% 이하이다.
제2 위상차층(22)의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은, 제1 위상차층(12)의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)과 같은 방법에 의해 측정 및 산출할 수 있고, 또한 제1 위상차층(12)과 같은 방법에 의해 원하는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이 되도록 조정할 수 있다.
제2 위상차층(22)의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은 클수록, 제2 위상차층(22)이 변형되는 경우가 있었다고 해도 원래의 형태로 되돌아가는 힘이 크다고 생각되며, 예컨대 접합 롤을 통과시켜 제1 위상차판과 제2 위상차판을 합치고, 그 외측에서 협지하는 힘을 부여하는 공정에 있어서, 제2 위상차층(22)의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은 클수록 이물을 밀어내는 힘이 커지고, 제1 위상차층(12)에 미치는 미소 이물 유래의 힘이 커진다고 생각되어, 얼룩이 발생하기 쉽게 된다고 생각된다. 그 때문에, 제2 위상차층(22)의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이 큰 경우에, 보다 얼룩 억제 효과가 현저하다.
(제1 위상차판과 제2 위상차판의 조합)
광학 적층체(1)에 있어서의 제1 위상차판(10)과 제2 위상차판(20)의 조합으로서는, 이 순서대로 예컨대
i) 1/4 파장판과 광학 보상층의 조합
ii) 역분산성 1/4 파장판과 광학 보상층의 조합,
iii) 1/2 파장판과 1/4 파장판의 조합,
iv) 1/2 파장판과 광학 보상층의 조합,
등을 들 수 있다. 상기 i)∼iv)의 조합으로 구성되는 광학 적층체(1)는 원편광판으로서 이용할 수 있다.
제1 위상차판(10)은, 제1 위상차층(12)이 수평 배향인 경우에, 점접착제층(A)(31)에 미소 이물이 포함됨으로 인한 얼룩이 보다 현저하게 관찰되기 쉽게 된다. 본 발명은, 제1 위상차층(12)이 수평 배향인 상기 i), ii)의 조합이라도 얼룩을 억제할 수 있고, 따라서 본 발명에 의한 효과가 보다 현저한 상기 i), ii)의 조합은 적합한 조합이다.
1/4 파장판은, 입사광의 전계 진동 방향(편광면)으로 π/2(=λ/4)의 위상차를 부여하는 것이며, 어떤 특정 파장의 직선 편광을 원편광으로(또는 원편광을 직선 편광으로) 변환하는 기능을 갖고 있다.
1/4 파장판은, 특정 파장 λ nm에 있어서의 면내 리타데이션 값인 Re(λ)가 Re(λ)=λ/4를 만족하는 층이며, 가시광역의 어느 한 파장에 있어서 달성되어도 좋지만, 파장 550 nm 부근에서 달성되는 것이 바람직하다. 파장 550 nm에 있어서의 면내 리타데이션 값인 Re(550)이 식 (2): 100 nm<Re(550)<160 nm를 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 110 nm<Re(550)<150 nm를 만족하는 것이 보다 바람직하다.
파장 550 nm에서 측정한 λ/4 파장판의 두께 방향의 리타데이션 값인 Rth(550)은 -120∼120 nm인 것이 바람직하고, -80∼80 nm인 것이 보다 바람직하다.
1/2 파장판은 입사광의 전계 진동 방향(편광면)으로 π(=λ/2)의 위상차를 부여하는 것이며, 직선 편광의 방향(편광 방위)을 바꾸는 기능을 갖고 있다. 또한, 원편광의 빛을 입사시키면, 원편광의 회전 방향을 반대로 돌릴 수 있다.
1/2 파장판은 특정 파장 λ nm에 있어서의 면내 리타데이션 값인 Re(λ)가 Re(λ)=λ/2를 만족하는 층이다. 가시광역의 어느 파장에 있어서 Re(λ)=λ/2를 달성했으면 되지만, 그 중에서도 파장 550 nm 부근에서 달성되는 것이 바람직하다. 파장 550 nm에 있어서의 면내 리타데이션 값인 Re(550)은 210 nm≤Re(550)≤300 nm를 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 220 nm≤Re(550)≤290 nm를 만족하는 것이 보다 바람직하다.
파장 550 nm에서 측정한 1/2 파장판의 두께 방향의 리타데이션 값인 Rth(550)은 -150∼150 nm인 것이 바람직하고, -100∼100 nm인 것이 보다 바람직하다.
광학 보상층으로서는 예컨대 포지티브 A 플레이트, 포지티브 C 플레이트 등을 들 수 있다. 포지티브 A 플레이트는, 그 면내에 있어서의 지상축 방향의 굴절률을 Nx, 그 면내에 있어서의 진상축 방향의 굴절률을 Ny, 그 두께 방향에 있어서의 굴절률을 Nz로 했을 때에, Nx>Ny의 관계를 만족하는 것이다. 포지티브 A 플레이트는 Nx>Ny≥Nz의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 포지티브 A 플레이트는 1/4 파장층으로서도 기능할 수 있다. 포지티브 C 플레이트는 Nz>Nx≥Ny의 관계를 만족하는 것이다.
역파장 분산성이란, 단파장에서의 액정 배향 면내 위상차 값 쪽이 장파장에서의 액정 배향 면내 위상차 값보다도 작게 되는 광학 특성이며, 바람직하게는 하기 식 (a):
Re(450) ≤ Re(550) ≤ Re(650) (a)
를 만족하는 것이다. 여기서, Re(λ)는 파장 λ nm의 빛에 대한 면내 위상차 값을 나타낸다.
위상차판의 광학 특성은 액정층을 구성하는 액정 화합물의 배향 상태에 따라서 조정할 수 있다.
(점접착제층(A))
점접착제층(A)(31)은 직선 편광판(40)과 제1 위상차판(10)을 접합하기 위한 층이다. 점접착제층(A)(31)은 편광판(40) 및 제1 위상차판(10)에 직접 접해 있을 수 있다. 점접착제층(A)(31)은, 두께가 0.1 ㎛∼50 ㎛인 것이 바람직하고, 0.1 ㎛∼10 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 0.5 ㎛∼5 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.
점접착제층(A)(31)을 형성할 때에 점접착제층(A)(31)에 미소 이물이 혼입된 경우, 점접착제층(A)(31)의 두께가 두꺼울수록 점접착제층(A)(31) 자체에 미소 이물의 혼입으로 인해 다른 층의 변형에 미치는 영향을 저감할 수 있고, 얼룩의 발생을 저감시킬 수 있다. 본 발명은, 점접착제층(A)(31)의 두께가 얇은 경우라도, 즉, 점접착제층(A)(31) 자체에 미소 이물의 혼입에 기인하는 변형의 영향을 저감시키는 작용이 낮거나 또는 없는 경우라도, 미소 이물에 기인하는 얼룩의 발생을 억제할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다. 따라서, 본 발명에 의한 효과가 보다 현재화한다고 하는 관점에서, 점접착제층(A)(31)의 두께는 4 ㎛ 이하인 것이 적합한 구성이며, 3 ㎛ 이하에서 보다 효과가 현재화하고, 2 ㎛ 이하에서 더욱 효과가 현재화한다.
(점접착제층(B))
점접착제층(B)(32)은 제1 위상차판(10)과 제2 위상차판(20)을 접합하기 위한 층이다. 점접착제층(B)(32)은 제1 위상차판(10) 및 제2 위상차판(20)에 직접 접해 있을 수 있다. 점접착제층(B)(32)은, 두께가 0.1 ㎛∼50 ㎛인 것이 바람직하고, 0.1 ㎛∼10 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 0.5 ㎛∼5 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.
점접착제층(B)(32)을 형성할 때에 점접착제층(B)(32)에 미소 이물이 혼입된 경우, 점접착제층(B)(32)의 두께가 두꺼울수록 점접착제층(B)(32) 자체에 미소 이물의 혼입으로 인해 다른 층의 변형에 미치는 영향을 저감할 수 있고, 얼룩의 발생을 저감시킬 수 있다. 본 발명은, 점접착제층(B)(32)의 두께가 얇은 경우라도, 즉, 점접착제층(B)(32) 자체에 미소 이물의 혼입에 기인하는 변형의 영향을 저감시키는 작용이 낮거나 또는 없는 경우라도, 미소 이물에 기인하는 얼룩의 발생을 억제할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다. 따라서, 본 발명에 의한 효과가 보다 현재화한다고 하는 관점에서, 점접착제층(B)(32)의 두께는 4 ㎛ 이하인 것이 적합한 구성이며, 3 ㎛ 이하에서 보다 효과가 현재화하고, 2 ㎛ 이하에서 더욱 효과가 현재화한다. 점접착제층(B)(32)의 두께는 점접착제층(A)(31)과 동일하더라도 다르더라도 좋다.
(직선 편광판)
직선 편광판(40)은, 직선 편광층; 직선 편광층의 편면 또는 양면에 보호층이 형성된 편광판; 편광판의 편면에 프로텍트 필름이 형성된 프로텍트 필름 구비 편광판 등을 들 수 있다. 직선 편광판(40)이 직선 편광층의 편면에만 보호층을 갖는 편광판인 경우, 편광판의 직선 편광층 측과 제1 위상차판(10)이 접합되어 있는 것이 바람직하다. 직선 편광판(40)이 프로텍트 필름 구비 편광판인 경우, 프로텍트 필름 구비 편광판의 편광판 측과 제1 위상차판(10)이 접합되어 있는 것이 바람직하다.
광학 적층체(1)는, 예컨대 액정 표시 장치나 유기 EL(electroluminescence) 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 화상 표시 소자에 접합하여 이용할 수 있다. 본 실시형태의 화상 표시 장치는 광학 적층체(1)를 포함하는 것이다. 광학 적층체(1)는, 제1 위상차판(50)의 시인 측에 전면판 및 터치 센서 패널 중 적어도 하나가 접합되어 있어도 좋다. 보다 구체적으로는 광학 적층체(1)의 직선 편광판(40)의 제1 위상차판(50) 측과는 반대측의 표면에는, 전면판 및 터치 센서 패널 중 적어도 하나가 접합되어 있어도 좋다. 터치 센서 패널은, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식, 적외선 방식, 전자 유도 방식, 정전 용량 방식 등 다양한 양식이 제안되어 있고, 어느 방식이라도 상관없다. 그 중에서도 정전 용량 방식이 바람직하다.
(제1 실시형태의 광학 적층체의 제조 방법)
도 5 및 도 6은 본 실시형태(제1 실시형태)의 광학 적층체의 제조 공정의 일례를 모식적으로 도시하는 개략 단면도이다. 광학 적층체(1)의 제조 방법으로 제조되는 광학 적층체(1a, 1b)는, 위에서 설명한 직선 편광판(40), 점착제층(A)(31), 제1 위상차판(10), 점접착제층(B)(32) 및 제2 위상차판(20)을 이 순서로 포함하는 것이다. 제1 위상차판(10)의 제1 위상차층(12)은, 위에서 설명한 규격화 DMT 탄성률(조건 (i)) 또는 위에서 설명한 탄성 변형 일량의 비율(nIT)(조건 (ii))을 만족한다.
광학 적층체(1a, 1b)의 제조 방법은,
제1 기재층(15)과 제1 위상차판(10)을 갖는 기재층 구비 제1 위상차판(18)을 준비하는 공정과(도 5의 (a)),
제2 기재층(25)(기재층(X))과 제2 위상차판(20)(위상차층(X))을 갖는 기재층 구비 제2 위상차판(28)(기재층 구비 위상차층(X))을 준비하는 공정과(도 5의 (b)),
직선 편광판(40), 점접착제층(A)(31), 제1 위상차판(10), 점접착제층(B)(32), 제2 위상차판(20) 및 제2 기재층(25)을 이 순서로 갖는 적층체를 준비하는 공정과,
상기 적층체로부터 제2 기재층(25)을 분리하는 공정을 포함한다.
광학 적층체(1)의 제조 방법은, 또한 제2 기재층(25)을 분리하는 공정에 의해서 노출된 노출면 측에서부터 순차, 점접착제층(A)(31) 및 점접착제층(B)과는 별도의 다른 점착제층 및 박리 필름을 형성하는 공정을 포함하고 있어도 좋다. 다른 점착제층은, 예컨대 표시 장치의 화상 표시 소자 등에 접합하기 위해서 이용할 수 있다. 박리 필름은, 다른 점착제층의 제2 위상차판(20) 측과는 반대측의 표면을 피복 보호할 수 있고, 다른 점착제층에 대하여 박리 가능하게 설치할 수 있다.
광학 적층체(1)의 제조 방법에서는, 제1 위상차판(10)의 제1 위상차층(12)은, 상기한 범위의 규격화 DMT 탄성률(조건 (i)) 또는 위에서 설명한 탄성 변형 일량의 비율(nIT)(조건 (ii))을 만족하고 있다. 그 때문에, 제1 위상차판(10)과 제2 위상차판(20)을 접합하는 공정(도 5의 (c), 도 6의 (c)) 및 제1 위상차판(10)과 직선 편광판(40)을 접합하는 공정(도 5의 (e), 도 6의 (b))에 있어서, 제1 위상차판(10)의 제1 위상차층(12)이 점접착제층(A)(31) 또는 점접착제층(B)에 혼입된 미소 이물에 유래하여 변형되었다고 해도, 그 변형이 완화되어, 광학 적층체(1)에 있어서의 얼룩 발생을 억제할 수 있다.
광학 적층체(1)의 제조 방법은 상기한 공정을 포함하지만, 도 1에 도시하는 광학 적층체(1a)를 얻는 경우와, 도 2에 도시하는 광학 적층체(1b)를 얻는 경우에 있어서, 상기 적층체를 준비하는 공정에 포함되는 공정이 다르다. 우선, 도 1에 도시하는 광학 적층체(1a)를 얻는 경우의 상기 적층체를 준비하는 공정에 관해서 설명한다. 광학 적층체(1a)의 제조 방법에서는, 상기 적층체를 준비하는 공정은,
제1 기재층(15)과 제1 위상차판(10)을 갖는 기재층 구비 제1 위상차판(18)을 준비하는 공정과(도 5의 (a)),
상기한 제2 기재층(25)과 제2 위상차판(20)을 갖는 기재층 구비 제2 위상차판(28)을 준비하는 공정과(도 5의 (b)),
기재층 구비 제1 위상차판(18)의 제1 위상차판(10) 측과 기재층 구비 제2 위상차판(28)의 제2 위상차판(20) 측을, 제2 점접착제층(32)을 통해 접합하는 공정과(도 5의 (c)),
점접착제층(B)(32)을 통해 접합하는 공정보다도 후에, 제1 기재층(15)을 분리하는 공정과(도 5의 (d)),
제1 기재층(15)을 분리함으로써 노출된 노출면과 직선 편광판(40)을, 점접착제층(A)(31)을 통해 접합하는 공정(도 5의 (e))을 포함할 수 있다.
제1 위상차판(10)은, 제1 기재층(15) 상에서 중합성 액정 화합물을 중합하여 형성한 제1 위상차층(12)을 포함하고, 제2 위상차판(20)은, 제2 기재층(25) 상에서 중합성 액정 화합물을 중합하여 형성한 제2 위상차층(22)(액정층 X)을 포함한다. 그 때문에, 기재층 구비 제1 위상차판(18)을 준비하는 공정은, 제1 기재층(15) 상에서 중합성 액정 화합물을 중합하여 제1 위상차층(12)을 형성하는 공정을 포함하고 있어도 좋다. 또한, 기재층 구비 제2 위상차판(28)을 준비하는 공정은, 제2 기재층(25) 상에서 중합성 액정 화합물을 중합하여 제2 위상차층(22)을 형성하는 공정을 포함하고 있어도 좋다.
제1 위상차층(12)은, 제1 기재층(15)에 형성된 제1 배향층(11) 상에서 중합성 액정 화합물을 중합하여 형성하여도 좋다. 마찬가지로 제2 위상차층(22)은, 제2 기재층(25)에 형성된 제2 배향층(21) 상에서 중합성 액정 화합물을 중합하여 형성하여도 좋다. 이 경우, 기재층 구비 제1 위상차판(18)을 준비하는 공정은, 제1 기재층(15) 상에 제1 배향층(11)을 형성하는 공정을 포함하고 있어도 좋다. 또한, 기재층 구비 제2 위상차판(28)을 준비하는 공정은, 제2 기재층(25) 상에 제2 배향층(21)을 형성하는 공정을 포함하고 있어도 좋다.
광학 적층체(1a)(도 1)의 제조 방법에 있어서, 점접착제층(B)(32)을 통해 접합하는 공정은, 예컨대 우선 기재층 구비 제1 위상차판(18)의 제1 위상차판(10) 측 및/또는 기재층 구비 제2 위상차판(28)의 제2 위상차판(20) 측에, 점접착제층(B)(32)을 형성하기 위한 점접착제 조성물층을 형성한다. 이어서, 점접착제 조성물층으로 점접착제층(B)(32)를 형성한다. 점접착제 조성물층으로 점접착제층(B)(32)을 형성하는 방법은 점접착제 조성물층의 종류에 따라서 선택하면 된다. 예컨대 점접착제 조성물이 접착제 조성물인 경우는, 활성에너지선의 조사나 가열 처리 등을 행하여 점접착제를 경화함으로써 접착제 경화층으로서의 점접착제층(B)(32)을 형성하여도 좋고, 점접착제 조성물이 점착제 조성물인 경우는, 점접착제 조성물층을 점접착제층(B)(32)으로 하여도 좋고, 또는 점접착제 조성물층으로 점접착제층(B)(32)을 형성하여도 좋다. 이에 따라, 도 5의 (c)에 도시하는 것과 같이, 제1 기재층(15), 제1 위상차판(10), 점접착제층(B)(32), 제2 위상차판(20) 및 제2 기재층(25)이 이 순서로 적층된 제1 적층체(61)를 얻을 수 있다.
제1 적층체(61)에 있어서, 제1 기재층(15)은, 제1 기재층(15)과 제1 위상차층(12) 사이에서 분리 가능하게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 제1 기재층(15)과 제1 위상차층(12) 사이에서 분리 가능하다는 것은, 제1 기재층(15)이 제1 위상차층(12)에 대하여 박리 가능한 것, 혹은 제1 기재층(15)과 제1 위상차층(12) 사이에 제1 배향층(11)이 존재하는 경우, 제1 배향층(11)에 대하여 박리 가능한 것, 또는 제1 배향층(11)이 제1 위상차층(12)에 대하여 박리 가능한 것을 말한다. 따라서, 제1 기재층(15)이 제1 배향층(11)에 대하여 박리 가능하게 되어 있는 경우에는, 후술하는 것과 같이 제1 적층체(61)로부터 제1 기재층(15)을 분리하면, 제1 위상차층(12) 상에 제1 배향층(11)이 잔류한다. 제1 배향층(11)이 제1 위상차층(12)에 대하여 박리 가능하게 되어 있는 경우에는, 제1 적층체(61)로부터 제1 기재층(15)을 분리하면, 제1 기재층(15)과 함께 제1 배향층(11)이 박리된다.
제1 기재층(15)을 분리하는 공정에서는, 제2 점접착제층(32)을 통해 접합하는 공정에서 얻어진 제1 적층체(61)로부터 제1 기재층(15)을 분리한다. 제1 기재층(15)을 분리하는 공정에서는, 제1 기재층(15)만을 박리하여도 좋고, 제1 배향층(11)이 존재하는 경우에는 제1 기재층(15)과 함께 제1 배향층(11)도 박리하여도 좋다. 이에 따라, 제1 위상차판(10)(제1 배향층(11), 제1 위상차층(12)), 점접착제층(B)(32), 제2 위상차판(20)(제2 위상차층(22), 제2 배향층(21)) 및 제2 기재층(25)이 이 순서로 적층된 제2 적층체(62)가 얻어진다(도 5의 (d)).
점착제층(A)(31)을 통해 직선 편광판(40)을 접합하는 공정에서는, 예컨대 우선 도 5의 (d)에 도시하는 제2 적층체(62)의 제1 기재층(15)을 분리함으로써 노출된 노출면 측 및/또는 직선 편광판(40)에, 점접착제 조성물층을 형성한다. 이어서, 점접착제 조성물층을 통해 제2 적층체(62)와 직선 편광판(40)을 적층하고 접합하여, 점착제 조성물층을 점착제층(B)(31)으로 하거나 또는 점접착제 조성물층으로 점접착제층(A)(31)을 형성한다. 이에 따라, 직선 편광판(40), 점접착제층(A)(31), 제1 위상차판(10)(제1 배향층(11), 제1 위상차층(12)), 점접착제층(B)(32), 제2 위상차판(20)(제2 위상차층(22), 제2 배향층(21)) 및 제2 기재층(25)이 이 순서로 적층된 광학 적층체(1c)가 얻어진다(도 5의 (e), 도 3).
도 1에 도시하는 광학 적층체(1a)의 제조 방법에 있어서, 제2 기재층(25)을 분리하는 공정에서는 광학 적층체(1c)로부터 제2 기재층(25)을 분리한다. 제2 기재층(25)을 분리하는 공정에서는, 제2 기재층(25)만을 박리하여도 좋고, 제2 배향층(21)이 존재하는 경우에는 제2 기재층(25)과 함께 제2 배향층(21)도 박리하여도 좋다. 이에 따라, 도 1에 도시하는 광학 적층체(1a)를 얻을 수 있다.
이어서, 도 2에 도시하는 광학 적층체(1b)를 얻는 경우의 상기 적층체를 준비하는 공정에 관해서 설명한다. 광학 적층체(1b)의 제조 방법에서는, 상기 적층체를 준비하는 공정은,
제1 기재층(15)과 제1 위상차판(10)을 갖는 기재층 구비 제1 위상차판(18)을 준비하는 공정과(도 5의 (a)),
상기한 제2 기재층(25)과 제2 위상차판(20)을 갖는 기재층 구비 제2 위상차판(28)을 준비하는 공정과(도 5의 (b)),
직선 편광판(40)과 기재층 구비 제1 위상차판(18)의 제1 위상차판(10) 측을 점접착제층(A)(31)을 통해 접합하는 공정과(도 6의 (a)),
점접착제층(A)(31)을 통해 접합하는 공정보다도 후에 제1 기재층(15)을 분리하는 공정과(도 6의 (b)),
제1 기재층(15)을 분리함으로써 노출된 노출면과 기재층 구비 제2 위상차판(28)의 제2 위상차판(20) 측을 점접착제층(B)(32)을 통해 접합하는 공정(도 6의 (c))을 포함할 수 있다.
기재층 구비 제1 위상차판(18) 및 기재층 구비 제2 위상차판(28)을 얻는 방법에 관해서는 상기한 방법을 들 수 있다. 도 6에는, 제1 위상차판(18)이 제1 배향층(11) 및 제1 위상차층(12)의 적층체인 경우를 도시하고 있지만, 제1 위상차판(18)은 제1 배향층(11)을 포함하고 있지 않아도 좋다. 마찬가지로 도 6에는 제2 위상차판(28)이 제2 배향층(21) 및 제2 위상차층(22)의 적층체인 경우를 도시하고 있지만, 제2 위상차판(28)은 제2 배향층(21)을 포함하고 있지 않아도 좋다.
점접착제층(A)(31)을 통해 접합하는 공정에서는, 예컨대 우선 기재층 구비 제1 위상차판(18)의 제1 위상차판(10) 측 및/또는 직선 편광판(40)에, 점접착제 조성물층을 형성한다. 이어서, 점접착제 조성물층을 통해 기재층 구비 제1 위상차판(18)과 직선 편광판(40)을 적층하고 접합하여, 점착제 조성물층을 점접착제층(A)(31)으로 하거나 또는 점접착제 조성물층으로 점접착제층(A)(31)을 형성한다. 이에 따라, 직선 편광판(40), 점접착제층(A)(31), 제1 위상차판(10)(제1 배향층(11), 제1 위상차층(12)) 및 제1 기재층(15)이 이 순서로 적층된 제3 적층체(63)가 얻어진다(도 6의 (a)).
제1 기재층(15)을 분리하는 공정에서는 도 6의 (a)에 도시하는 적층체로부터 제1 기재층(15)을 분리한다. 제1 기재층(15)을 분리하는 공정에서는, 제1 기재층(15)만을 분리하여도 좋고, 제1 배향층(11)이 존재하는 경우에는 제1 기재층(15)과 함께 제1 배향층(11)도 박리하여도 좋다. 이에 따라, 직선 편광판(40), 점접착제층(A)(31) 및 제1 위상차판(10)(제1 위상차층(12), 제1 배향층(11))이 이 순서로 적층된 제4 적층체(64)가 얻어진다(도 6의 (b)).
점접착제층(B)(32)을 통해 접합하는 공정에서는, 예컨대 우선 도 6의 (b)에 도시하는 제4 적층체(64)의, 제1 기재층(15)을 분리함으로써 노출된 노출면 측 및/또는 기재층 구비 제2 위상차판(28)의 제2 위상차판(20) 측에, 점접착제층(B)(32)을 형성하기 위한 접합제 조성물층을 형성한다. 이어서, 접합제 조성물층을 통해 제4 적층체(64)와 기재층 구비 제2 위상차판(28)을 적층하여 접합한 후, 점접착제 조성물층으로 점접착제층(B)(32)을 형성한다. 점접착제 조성물층으로 점접착제층(B)(32)을 형성하는 방법은 상기한 방법을 들 수 있다. 이에 따라, 직선 편광판(40), 점접착제층(A)(31), 제1 위상차판(10)(제1 위상차층(12), 제1 배향층(11)), 점접착제층(B)(32), 제2 위상차판(20)(제2 위상차층(22), 제2 배향층(21)) 및 제2 기재층(25)이 이 순서로 적층된 광학 적층체(1d)가 얻어진다(도 6의 (c), 도 4).
도 2에 도시하는 광학 적층체(1b)의 제조 방법에 있어서, 제2 기재층(25)을 분리하는 공정에서는 광학 적층체(1d)로부터 제2 기재층(25)을 분리한다. 제2 기재층(25)을 분리하는 공정에서는, 제2 기재층(25)만을 박리하여도 좋고, 제2 배향층(21)이 존재하는 경우에는 제2 기재층(25)과 함께 제2 배향층(21)도 박리하여도 좋다. 이에 따라, 도 2에 도시하는 광학 적층체(1b)를 얻을 수 있다.
<제2 실시형태의 광학 적층체>
도 7 및 도 8은 본 실시형태(제2 실시형태)의 광학 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 개략 단면도이다. 본 실시형태의 광학 적층체(2a, 2b)(이하, 이들을 통합하여 「광학 적층체(2)」라고 하는 경우가 있다.)는, 도 7 및 도 8에 도시하는 것과 같이, 직선 편광판(40), 점접착제층(A)(31) 및 제1 위상차판(50)을 이 순서로 포함한다. 제1 위상차판(50)은 중합성 액정 화합물의 경화물층인 제1 위상차층(52)을 포함한다. 제1 위상차판(50)의 제1 위상차층(52)은, 규격화 DMT 탄성률이 0.65 이상 및 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이 25% 이상의 적어도 한쪽의 조건을 만족하는 것이다.
광학 적층체(2)는, 도 8에 도시하는 것과 같이, 제1 위상차판(50)의 점접착제층(A)(31) 측과는 반대측에 제1 기재층(55)을 갖고 있어도 좋다. 제1 기재층(55)은, 제1 기재층(55)과 제1 위상차판(50)에 포함되는 제1 위상차층(52)의 사이에서 분리 가능하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제1 기재층(55)과 제1 위상차층(52)의 사이에서 분리 가능하다는 것은, 제1 기재층(55)이 제1 위상차층(52)에 대하여 박리 가능한 것, 혹은 제1 기재층(55)과 제1 액정층(52)의 사이에 제1 배향층(51)이 존재하는 경우, 제1 배향층(51)에 대하여 박리 가능한 것, 또는 제1 배향층(51)이 제1 위상차층(52)에 대하여 박리 가능한 것을 말한다. 따라서, 제1 기재층(55)이 제1 배향층(51)에 대하여 박리 가능하게 되어 있는 경우에는, 광학 적층체(2b)(도 8)로부터 제1 기재층(55)을 분리하면, 제1 위상차층(52) 상에 제1 배향층(51)이 잔류한다(도 7). 제1 배향층(51)이 제1 위상차층(52)에 대하여 박리 가능하게 되어 있는 경우에는, 광학 적층체(2b)로부터 제1 기재층(55)을 분리하면, 제1 기재층(55)과 함께 제1 배향층(51)이 박리된다.
제1 위상차판(50)은, 중합성 액정 화합물의 경화물층인 제1 위상차층(52) 그 자체라도 좋고, 제1 위상차층(52)과 제1 배향층(51)의 적층체라도 좋다. 제1 위상차층(50)이 제1 배향층(51)을 갖는 경우, 제1 배향층(51)은 제1 위상차층(52)의 점접착제층(A)(31) 측과는 반대측에 설치된다.
본 실시형태의 광학 적층체(2)에 있어서의 제1 위상차판(50), 직선 편광판(40), 점접착제층(A)(31)의 상세한 것은, 제1 실시형태의 광학 적층체(1)에 있어서의 제1 위상차판(10), 직선 편광판(40), 점접착제층(A)(31)에서의 설명이 적용된다.
본 실시형태의 광학 적층체(2)에 의하면, 점접착제층(A)(31)에 미소 이물이 혼입되어 있는 경우라도 얼룩을 억제할 수 있다. 광학 적층체의 제조 공정에서는, 제1 광학층과 제1 위상차판을 제1 점접착제층을 통해 접합할 때에, 예컨대 접합 롤을 통과시켜, 제1 광학층과 제1 위상차판을 합치고, 그 외측에서 협지하는 힘을 부여하는 공정을 갖는다. 본 발명자들은, 제1 점접착제층에 미소 이물이 혼입되어 있는 경우에, 이러한 공정에서, 제1 위상차판에 제1 점접착제층 내에 혼입되어 있는 미소 이물에 유래하는 힘이 부여되고, 그 결과, 제1 위상차판 중의 제1 위상차층이 국소적으로 변형되고, 광학 적층체 내에서도 제1 위상차층의 변형이 유지되어, 얼룩을 생기게 한다는 가설을 세웠다. 이러한 가설에 기초하여, 제1 위상차층에 관해서, 규격화 DMT 탄성률 및 탄성 변형 일량의 비율(nIT) 중 적어도 한쪽을 조정하여 검증한 결과, 제1 위상차층에 관해서, 규격화 DMT 탄성률이 0.65 이상 및 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 25% 이상의 적어도 한쪽을 만족함으로써, 제1 점접착제층 내에 미소 이물이 혼입되어 있었던 경우라도 광학 적층체에 생기는 얼룩을 억제할 수 있다는 지견을 얻어, 본 실시형태의 광학 적층체의 구성에 이른 것이다.
광학 적층체(2)는 원편광판이라도 좋다. 이 경우, 제1 위상차판(50)은 1/4 파장 위상차판 또는 역파장 분산성의 1/4 파장 위상차판이다. 광학 적층체(2)는, 예컨대 액정 표시 장치나 유기 EL(electroluminescence) 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 화상 표시 소자에 접합하여 이용할 수 있다. 본 실시형태의 화상 표시 장치는 광학 적층체(2)를 포함하는 것이다. 광학 적층체(2)는, 제1 위상차판(50)의 시인 측에 전면판 및 터치 센서 패널 중 적어도 하나가 접합되어 있어도 좋다. 보다 구체적으로는 광학 적층체(2)의 직선 편광판(40)의 제1 위상차판(50)과는 반대측의 표면에는, 전면판 및 터치 센서 패널 중 적어도 하나가 접합되어 있어도 좋다.
(제2 실시형태의 광학 적층체의 제조 방법)
광학 적층체(2)의 제조 방법으로 제조되는 광학 적층체(2a)는, 위에서 설명한 직선 편광판(40), 점접착제층(A)(31) 및 제1 위상차판(50)을 이 순서로 포함하는 것이다. 제1 위상차판(50)의 제1 위상차층(52)은, 규격화 DMT 탄성률이 0.65 이상 및 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은 25% 이상의 적어도 한쪽의 조건을 만족하는 것이다.
광학 적층체(2a)의 제조 방법은,
제1 기재층(55)과 제1 위상차판(50)을 갖는 기재층 구비 위상차판을 준비하는 공정과,
제1 위상차판(50)은, 제1 기재층(55) 상에서 중합성 액정 화합물을 중합하여 형성한 제1 위상차층(52)을 포함하고,
직선 편광판(40), 점접착제층(A)(31), 제1 위상차층(52) 및 제1 기재층(55)을 이 순서로 갖는 적층체를 준비하는 공정과(도 8),
상기 적층체로부터 제1 기재층(55)을 분리하는 공정을 포함한다.
광학 적층체(2)의 제조 방법에서는, 제1 위상차판(50)의 제1 위상차층(52)이 상기한 범위의 규격화 DMT 탄성률 또는 상기한 범위의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 갖고 있다. 그 때문에, 직선 편광판(40)과 제1 위상차판(50)을 접합하는 공정에 있어서, 제1 위상차판(50)의 제1 위상차층(52)이 점접착제층(A)(31)에 혼입된 미소 이물에 유래하여 변형되었다고 해도, 그 변형이 완화되어, 광학 적층체(2)에 있어서의 얼룩 발생을 억제할 수 있다.
제1 위상차판(50)은, 제1 기재층(55) 상에서 중합성 액정 화합물을 중합하여 형성한 제1 위상차층(52)을 포함한다. 그 때문에, 기재층 구비 위상차판을 준비하는 공정은, 제1 기재층(55) 상에서 중합성 액정 화합물을 중합하여 제1 위상차층(52)을 형성하는 공정을 포함하고 있어도 좋다. 제1 위상차층(52)은, 제1 기재층(55)에 형성된 제1 배향층(51) 상에서 중합성 액정 화합물을 중합하여 형성하여도 좋다. 이 경우, 기재층 구비 위상차판을 준비하는 공정은, 제1 기재층(55) 상에 제1 배향층(51)을 형성하는 공정을 포함하고 있어도 좋다.
상기 적층체를 준비하는 공정은, 직선 편광판(40)과 기재층 구비 위상차판의 제1 위상차층(52) 측을 점접착제층(A)(31)을 통해 접합하는 공정을 포함할 수 있다. 점접착제층(31)을 통해 접합하는 공정은, 예컨대 우선 기재층 구비 위상차판의 제1 위상차층(52) 측 및/또는 직선 편광판(40)에, 점접착제 조성물층을 형성한다. 이어서, 점접착제 조성물층을 통해 기재층 구비 위상차판과 직선 편광판(40)을 적층하여, 점접착제 조성물층을 점접착제층(A)(31)으로 하거나 또는 점접착제 조성물층으로 점접착제층(A)(31)을 형성한다. 이에 따라, 직선 편광판(40), 점접착제층(A)(31) 및 제1 위상차판(50)(제1 위상차층(52), 제1 배향층(51))이 이 순서로 적층된 광학 적층체(2b)가 얻어진다(도 8).
제1 기재층(55)을 분리하는 공정은 광학 적층체(2b)로부터 제1 기재층(55)을 분리한다. 상기 제1 기재층(55)을 분리하는 공정에서는, 제1 기재층(55)만을 박리하여도 좋고, 제1 배향층(51)이 존재하는 경우에는 제1 기재층(55)과 함께 제1 배향층(51)도 박리하여도 좋다. 이에 따라, 도 7에 도시하는 광학 적층체(2a)를 얻을 수 있다.
광학 적층체(2a)의 제조 방법은, 또한 제1 기재층(55)을 분리하는 공정에 의해서 노출된 노출면 측에서부터 순차, 점접착제층(A)(31)과는 별도의 다른 점착제층 및 박리 필름을 형성하는 공정을 포함하고 있어도 좋다. 다른 점착제층은 예컨대 표시 장치의 화상 표시 소자 등에 접합하기 위해서 이용할 수 있다. 박리 필름은, 다른 점착제층의 제1 위상차판(50) 측과는 반대측의 표면을 피복 보호할 수 있고, 다른 점착제층에 대하여 박리 가능하게 설치할 수 있다.
이하, 본 실시형태의 광학 적층체 및 그 제조 방법에서 이용한 각 부재에 관해서 상세히 설명한다.
(제1 위상차판, 제2 위상차판)
제1 위상차판 및 제2 위상차판(이하, 이들을 통합하여 「위상차판」이라고 하는 경우가 있다.)은, 위상차 특성을 갖는 층이며, 각각 중합성 액정 화합물의 경화물층인 제1 위상차층 및 제2 위상차층을 포함한다. 제1 위상차판은 제1 위상차층에 더하여 제1 배향층을 갖고 있어도 좋다. 제2 위상차판도 마찬가지로 제2 위상차층에 더하여 제2 배향층을 갖고 있어도 좋다.
(제1 위상차층, 제2 위상차층)
제1 위상차층 및 제2 위상차층(이하, 이들을 통합하여 「위상차층」이라고 하는 경우가 있다.)은 중합성 액정 화합물의 경화물층이다. 중합성 액정 화합물에는, 막대형의 중합성 액정 화합물 및 원반형의 중합성 액정 화합물을 이용할 수 있으며, 이들 중 한쪽을 이용하여도 좋고, 이들 양쪽을 포함하는 혼합물을 이용하여도 좋다. 막대형의 중합성 액정 화합물이 기재층(제1 기재층 또는 제2 기재층)에 대하여 수평 배향 또는 수직 배향한 경우는, 상기 중합성 액정 화합물의 광축은 상기 중합성 액정 화합물의 장축 방향과 일치한다. 원반형의 중합성 액정 화합물이 배향된 경우는, 상기 중합성 액정 화합물의 광축은, 상기 중합성 액정 화합물의 원반면에 대하여 직교하는 방향으로 존재한다. 막대형의 중합성 액정 화합물에는, 예컨대 일본 특허공표 평11-513019호 공보(청구항 1 등)에 기재된 것을 적합하게 이용할 수 있다. 원반형의 중합성 액정 화합물에는, 일본 특허공개 2007-108732호 공보(단락 [0020]∼[0067] 등), 일본 특허공개 2010-244038호 공보(단락 [0013]∼[0108] 등)에 기재된 것을 적합하게 이용할 수 있다.
중합성 액정 화합물을 중합함으로써 형성되는 위상차층이 면내 위상차를 발현하기 위해서는, 중합성 액정 화합물을 알맞은 방향으로 배향시키면 된다. 중합성 액정 화합물이 막대형인 경우는, 상기 중합성 액정 화합물의 광축을 기재층 평면에 대하여 수평으로 배향시킴으로써 면내 위상차가 발현되며, 이 경우, 광축 방향과 지상축 방향은 일치한다. 중합성 액정 화합물이 원반형인 경우는, 상기 중합성 액정 화합물의 광축을 기재층 평면에 대하여 수평으로 배향시킴으로써 면내 위상차가 발현되며, 이 경우, 광축과 지상축은 직교한다. 중합성 액정 화합물의 배향 상태는 배향층과 중합성 액정 화합물의 조합에 의해서 조정할 수 있다.
중합성 액정 화합물은 중합성기, 특히 광중합성기를 갖는 액정 화합물을 의미하고, 상기 중합성 액정 화합물에는 예컨대 위상차 필름 분야에서 종래 공지된 중합성 액정 화합물을 이용할 수 있다. 광중합성기란, 광중합개시제로부터 발생한 반응 활성종, 예컨대 활성 라디칼이나 산 등에 의해서 중합 반응에 관여할 수 있는 기를 말한다. 광중합성기로서는, 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. 액정성은 서모트로픽성 액정이라도 리오트로픽성 액정이라도 좋지만, 치밀한 막 두께 제어가 가능하다는 점에서 서모트로픽성 액정이 바람직하다. 또한, 서모트로픽성 액정에 있어서의 상 질서 구조로서는 네마틱 액정이라도 스멕틱 액정이라도 좋다. 또한, 막대형 액정이라도 좋고, 원반형 액정이라도 좋다. 중합성 액정 화합물은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
중합성 액정 화합물로서는, 역파장 분산성 발현의 관점에서, 분자 장축 방향에 대하여 수직 방향으로 더욱 복굴절성을 갖는 T자형 혹은 H형에 메소겐 구조를 갖는 액정이 바람직하고, 보다 강한 분산을 얻을 수 있다는 관점에서 T자형 액정이 보다 바람직하며, T자형 액정의 구조로서 구체적으로는 예컨대 하기 식 (I):
로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
식 (I) 중, Ar은 치환기를 갖고 있어도 좋은 2가의 방향족기를 나타낸다. 상기 2가의 방향족기 중에는 질소 원자, 산소 원자, 유황 원자 중 적어도 하나 이상이 포함되는 것이 바람직하다. 2가의 기 Ar에 포함되는 방향족기가 2개 이상인 경우, 2개 이상의 방향족기는 서로 단결합, -CO-O-, -O- 등의 2가의 결합기로 결합되어 있어도 좋다.
G1 및 G2는 각각 독립적으로 2가의 방향족기 또는 2가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다. 여기서, 상기 2가의 방향족기 또는 2가의 지환식 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 1∼4의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 좋고, 상기 2가의 방향족기 또는 2가의 지환식 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자가 산소 원자, 황 원자 또는 질소 원자로 치환되어 있어도 좋다.
L1, L2, B1 및 B2는 각각 독립적으로 단결합 또는 2가의 연결기이다.
k, l은 각각 독립적으로 0∼3의 정수를 나타내고, 1≤k+l의 관계를 만족한다. 여기서, 2≤k+l인 경우, B1 및 B2, G1 및 G2는 각각 서로 동일하더라도 다르더라도 좋다.
E1 및 E2는 각각 독립적으로 탄소수 1∼17의 알칸디일기를 나타내고, 여기서, 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 좋고, 상기 알칸디일기에 포함되는 -CH2-는 -O-, -S-, -COO-로 치환되어 있어도 좋으며, -O-, -S-, -COO-을 복수 갖는 경우는 서로 인접하지 않는다. P1 및 P2는 서로 독립적으로 중합성기 또는 수소 원자를 나타내고, 적어도 하나는 중합성기이다.
G1 및 G2는 각각 독립적으로 바람직하게는 할로겐 원자 및 탄소수 1∼4의 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환되어 있어도 좋은 1,4-페닐렌디일기, 할로겐 원자 및 탄소수 1∼4의 알킬기로 이루어지는 군애서 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환되어 있어도 좋은 1,4-시클로헥산디일기이며, 보다 바람직하게는 메틸기로 치환된 1,4-페닐렌디일기, 무치환의 1,4-페닐렌디일기 또는 무치환의 1,4-trans-시클로헥산디일기이고, 특히 바람직하게는 무치환의 1,4-페닐렌디일기 또는 무치환의 1,4-trans-시클로헥산디일기이다.
또한, 복수 존재하는 G1 및 G2 중 적어도 하나는 2가의 지환식 탄화수소기인 것이 바람직하고, 또한, L1 또는 L2에 결합하는 G1 및 G2 중 적어도 하나는 2가의 지환식 탄화수소기인 것이 보다 바람직하다.
L1 및 L2는 각각 독립적으로 바람직하게는 단결합, 탄소수 1∼4의 알킬렌기, -O-, -S-, -Ra1ORa2-, -Ra3COORa4-, -Ra5OCORa6-, Ra7OC=OORa8-, -N=N-, -CRc=CRd- 또는 C≡C-이다. 여기서, Ra1∼Ra8은 각각 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1∼4의 알킬렌기를 나타내고, Rc 및 Rd는 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 수소 원자를 나타낸다. L1 및 L2는 각각 독립적으로 보다 바람직하게는 단결합, -ORa2-1-, -CH2-, -CH2CH2-, -COORa4-1- 또는 OCORa6-1-이다. 여기서, Ra2-1, Ra4-1, Ra6-1은 각각 독립적으로 단결합, -CH2-, -CH2CH2-의 어느 하나를 나타낸다. L1 및 L2는 각각 독립적으로 더욱 바람직하게는 단결합, -O-, -CH2CH2-, -COO-, -COOCH2CH2- 또는 OCO-이다.
B1 및 B2는 각각 독립적으로 바람직하게는 단결합, 탄소수 1∼4의 알킬렌기, -O-, -S-, -Ra9ORa10-, -Ra11COORa12-, -Ra13OCORa14- 또는 Ra15OC=OORa16-이다. 여기서, Ra9∼Ra16은 각각 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1∼4의 알킬렌기를 나타낸다. B1 및 B2는 각각 독립적으로 보다 바람직하게는 단결합, -ORa10-1-, -CH2-, -CH2CH2-, -COORa12-1- 또는 OCORa14-1-이다. 여기서, Ra10-1, Ra12-1, Ra14-1은 각각 독립적으로 단결합, -CH2-, -CH2CH2-의 어느 하나를 나타낸다. B1 및 B2는 각각 독립적으로 더욱 바람직하게는 단결합, -O-, -CH2CH2-, -COO-, -COOCH2CH2-, -OCO- 또는 OCOCH2CH2-이다.
k 및 l은 역파장 분산성 발현의 관점에서 2≤k+l≤6의 범위가 바람직하며, k+l=4인 것이 바람직하고, k=2이면서 l=2인 것이 보다 바람직하다. k=2이면서 l=2이면 대칭 구조가 되기 때문에 바람직하다.
E1 및 E2는 각각 독립적으로 탄소수 1∼17의 알칸디일기가 바람직하고, 탄소수 4∼12의 알칸디일기가 보다 바람직하다.
P1 또는 P2로 표시되는 중합성기로서는, 에폭시기, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기 및 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐옥시기, 옥시라닐기 및 옥세타닐기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다.
Ar은 치환기를 갖고 있어도 좋은 방향족 탄화수소환, 치환기를 갖고 있어도 좋은 방향족 복소환 및 전자 흡인성의 기에서 선택되는 적어도 하나를 갖는 것이 바람직하다. 상기 방향족 탄화수소환으로서는, 예컨대 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환 등을 들 수 있고, 벤젠환, 나프탈렌환이 바람직하다. 상기 방향족 복소환으로서는, 푸란환, 벤조푸란환, 피롤환, 인돌환, 티오펜환, 벤조티오펜환, 피리딘환, 피라진환, 피리미딘환, 트리아졸환, 트리아진환, 피롤린환, 이미다졸환, 피라졸환, 티아졸환, 벤조티아졸환, 티에노티아졸환, 옥사졸환, 벤조옥사졸환 및 페난트롤린환 등을 들 수 있다. 그 중에서도 티아졸환, 벤조티아졸환 또는 벤조푸란환을 갖는 것이 바람직하고, 벤조티아졸기를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 또한, Ar에 질소 원자가 포함되는 경우, 상기 질소 원자는 π 전자를 갖는 것이 바람직하다.
식 (I) 중, Ar로 표시되는 2가의 방향족기에 포함되는 π 전자의 합계수는 8 이상이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 이상이고, 더욱 바람직하게는 14 이상이고, 특히 바람직하게는 16 이상이다. 또한, 바람직하게는 30 이하이며, 보다 바람직하게는 26 이하이고, 더욱 바람직하게는 24 이하이다.
Ar로 표시되는 방향족기로서는 예컨대 이하의 기를 적합하게 들 수 있다.
식 (Ar-1)∼식 (Ar-23) 중, * 표시는 연결부를 나타내고, Z0, Z1 및 Z2는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1∼12의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1∼12의 알킬술피닐기, 탄소수 1∼12의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1∼12의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼12의 알킬티오기, 탄소수 1∼12의 N-알킬아미노기, 탄소수 2∼12의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1∼12의 N-알킬설파모일기 또는 탄소수 2∼12의 N,N-디알킬설파모일기를 나타낸다.
Q1, Q2 및 Q3은 각각 독립적으로 -CR2'R3'-, -S-, -NH-, -NR2'-, -CO- 또는 O-을 나타내고, R2' 및 R3'은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.
J1 및 J2는 각각 독립적으로 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타낸다.
Y1, Y2 및 Y3은 각각 독립적으로 치환되어 있어도 좋은 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기를 나타낸다.
W1 및 W2는 각각 독립적으로 수소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 할로겐 원자를 나타내고, m은 0∼6의 정수를 나타낸다.
Y1, Y2 및 Y3에 있어서의 방향족 탄화수소기로서는, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 비페닐기 등의 탄소수 6∼20의 방향족 탄화수소기를 들 수 있으며, 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 페닐기가 보다 바람직하다. 방향족 복소환기로서는, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기 등의 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등의 헤테로 원자를 적어도 하나 포함하는 탄소수 4∼20의 방향족 복소환기를 들 수 있고, 푸릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기가 바람직하다.
Y1, Y2 및 Y3은 각각 독립적으로 치환되어 있어도 좋은 다환계 방향족 탄화수소기 또는 다환계 방향족 복소환기라도 좋다. 다환계 방향족 탄화수소기는 축합 다환계 방향족 탄화수소기 또는 방향환 집합에 유래하는 기를 말한다. 다환계 방향족 복소환기는 축합 다환계 방향족 복소환기 또는 방향환 집합에 유래하는 기를 말한다.
Z0, Z1 및 Z2는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1∼12의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1∼12의 알콕시기인 것이 바람직하고, Z0은 수소 원자, 탄소수 1∼12의 알킬기, 시아노기가 더욱 바람직하고, Z1 및 Z2는 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 메틸기, 시아노기가 더욱 바람직하다.
Q1, Q2 및 Q3은 -NH-, -S-, -NR2'-, -O-이 바람직하고, R2'는 수소 원자가 바람직하다. 그 중에서도 -S-, -O-, -NH-가 특히 바람직하다.
식 (Ar-1)∼(Ar-23) 중에서도 식 (Ar-6) 및 식 (Ar-7)이 분자의 안정성이라는 관점에서 바람직하다.
식 (Ar-16)∼(Ar-23)에 있어서, Y1은 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z0와 함께 방향족 복소환기를 형성하고 있어도 좋다. 방향족 복소환기로서는, Ar이 갖고 있어도 좋은 방향족 복소환으로서 상기한 것을 들 수 있지만, 예컨대 피롤환, 이미다졸환, 피롤린환, 피리딘환, 피라진환, 피리미딘환, 인돌환, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환, 퓨린환, 피롤리딘환 등을 들 수 있다. 이 방향족 복소환기는 치환기를 갖고 있어도 좋다. 또한, Y1은 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z0과 함께 상술한 치환되어 있어도 좋은 다환계 방향족 탄화수소기 또는 다환계 방향족 복소환기라도 좋다. 예컨대 벤조푸란환, 벤조티아졸환, 벤조옥사졸환 등을 들 수 있다.
중합성 액정 화합물 중에서도 극대 흡수 파장이 300∼400 nm인 화합물이 바람직하다. 중합성 액정 조성물에 광중합개시제가 포함되는 경우, 장기 보관 시에 중합성 액정 화합물의 중합 반응 및 겔화가 진행될 우려가 있다. 그러나, 중합성 액정 화합물의 극대 흡수 파장이 300∼400 nm이면, 보관 중에 자외광에 노출되더라도, 광중합개시제로부터의 반응 활성종의 발생 및 상기 반응 활성종에 의한 중합성 액정 화합물의 중합 반응 및 겔화의 진행을 유효하게 억제할 수 있다. 따라서, 중합성 액정 조성물의 장기간 안정성이라는 점에서 유리하게 되고, 얻어지는 액정 경화막의 배향성 및 막 두께의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 중합성 액정 화합물의 극대 흡수 파장은 용매 중에서 자외가시 분광광도계를 이용하여 측정할 수 있다. 상기 용매는 중합성 액정 화합물을 용해할 수 있는 용매이며, 예컨대 클로로포름 등을 들 수 있다.
중합성 액정 조성물 중의 중합성 액정 화합물의 함유량은, 중합성 액정 조성물의 고형분 100 질량부에 대하여 예컨대 70∼99.5 질량부이며, 바람직하게는 80∼99 질량부이고, 보다 바람직하게는 85∼98 질량부이고, 더욱 바람직하게는 90∼95 질량부이다. 중합성 액정 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 얻어지는 액정 경화막의 배향성의 관점에서 유리하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 중합성 액정 조성물의 고형분이란, 중합성 액정 조성물에서 유기 용제 등의 휘발성 성분을 제외한 모든 성분을 의미한다.
위상차층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.5 ㎛ 이상인 것이 바람직하며, 1 ㎛ 이상이라도 좋고, 통상 8 ㎛ 이하이며, 5 ㎛ 이하라도 좋고, 3 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
(제1 배향층, 제2 배향층)
제1 배향층 및 제2 배향층(이하, 이들을 통합하여 「배향층」이라고 하는 경우가 있다.)은, 이들 배향층 상에 형성되는 위상차층에 포함되는 중합성 액정 화합물을 원하는 방향으로 배향시키는 배향 규제력을 갖는다. 후술하는 위상차층 형성용 조성물의 도공 등에 의해 용해하지 않는 용매 내성을 갖고, 용매의 제거나 중합성 액정 화합물의 배향을 위한 가열 처리에 대한 내열성을 갖는 것이 바람직하다.
배향층은, 중합성 액정 화합물의 분자축을 기재층에 대하여 수직 배향한 수직 배향층이라도 좋고, 중합성 액정 화합물의 분자축을 기재층에 대하여 수평 배향한 수평 배향층이라도 좋고, 중합성 액정 화합물의 분자축을 기재층에 대하여 경사 배향시키는 경사 배향층이라도 좋다.
배향층으로서는, 배향성 폴리머로 형성된 배향성 폴리머층, 광배향 폴리머로 형성된 광배향성 폴리머층, 층 표면에 요철 패턴이나 복수의 그루브(홈)를 갖는 그루브 배향층을 들 수 있다. 제1 배향층 및 제2 배향층은 서로 동일한 배향층이라도 좋고, 서로 다른 배향층이라도 좋다.
배향성 폴리머층은, 배향성 폴리머를 용제에 용해한 조성물을 기재층(제1 기재층 또는 제2 기재층)에 도포하여 용제를 제거하고, 필요에 따라서 러빙 처리를 하여 형성할 수 있다. 이 경우, 배향 규제력은, 배향성 폴리머로 형성된 배향성 폴리머층에서는 배향성 폴리머의 표면 상태나 러빙 조건에 따라서 임의로 조정할 수 있다.
광배향성 폴리머층은, 광반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머와 용제를 포함하는 조성물을 기재층(제1 기재층 또는 제2 기재층)에 도포하고, 자외선 등의 빛을 조사함으로써 형성할 수 있다. 특히 수평 방향으로 배향 규제력을 발현하는 경우 등에는 편광을 조사함으로써 형성할 수 있다. 이 경우, 배향 규제력은, 광배향성 폴리머층에서는 광배향성 폴리머에 대한 편광 조사 조건 등에 따라서 임의로 조정할 수 있다.
그루브 배향층은, 예컨대 감광성 폴리이미드막 표면에 패턴 형상의 슬릿을 갖는 노광용 마스크를 통해 노광, 현상 등을 행하여 요철 패턴을 형성하는 방법, 표면에 홈을 갖는 판형 원반에, 활성에너지선 경화성 수지의 미경화층을 형성하고, 이 층을 기재층(제1 기재층 또는 제2 기재층)에 전사하여 경화하는 방법, 기재층에 활성에너지선 경화성 수지의 미경화층을 형성하고, 이 층에, 요철을 갖는 롤형 원반을 바싹 대고 눌러서 요철을 형성하여 경화시키는 방법 등에 의해서 형성할 수 있다.
배향층은, 배향층이 기재층과 함께 박리 제거되는 경우, 배향층을 기재층과 함께 박리 제거하기 쉽다고 하는 관점에서, 중합성 화합물이 중합한 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 상기한 중합성 화합물은 중합성기를 갖는 화합물이며, 통상은 액정 상태로 되지 않는 비액정성의 중합성 비액정성 화합물이다. 중합성 화합물의 중합성기끼리 반응하여 중합성 화합물이 중합함으로써 수지로 된다.
배향층은, 배향층이 기재층과 함께 박리 제거되는 경우, 공지된 단작용 또는 다작용의 (메트)아크릴레이트계 모노머를 중합개시제 하에서 경화시킨 경화물 등인 수지를 포함하는 것이 바람직하다. (메트)아크릴레이트계 모노머로서는, 예컨대 2-에틸헥실아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노2-에틸헥실에테르아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노페닐에테르아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜모노페닐에테르아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 메타크릴산, 우레탄아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨폴리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 수지는 이들의 1종류라도 좋고, 2종류 이상의 혼합물이라도 좋다. 이러한 수지를 배향층으로서 이용하는 경우, 위상차판을 형성한 후, 얻어진 적층물을 편광판 등의 다른 층과 적층시키는 공정 전후에 있어서, 기재층 구비 위상차판(기재층 구비 제1 위상차판 또는 기재층 구비 제2 위상차판)으로부터 기재층을 분리할 때에, 배향층을 기재층과 함께 박리 제거할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 또는 메타크릴의 어느 것이라도 좋다는 것을 의미한다. (메트)아크릴레이트 등의 「(메트)」도 같은 의미이다.
배향층은, 배향층이 기재층과 함께 박리 제거되지 않고, 위상차층 측에 남는 경우, 3작용 이상의 (메트)아크릴레이트계 모노머, 이미드계 모노머 혹은 비닐에테르계 모노머를 경화시킨 경화물 등의 수지를 포함하는 것이 바람직하고, 3작용 이상의 (메트)아크릴레이트계 모노머를 경화시킨 경화물을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
자외선 조사에 의해 배향층 형성용 조성물 중의 중합성 화합물을 경화시켜 배향층을 형성하는 경우, 자외선의 빛 조사 강도는, 특별히 한정되지 않지만, 10∼1,000 mW/㎠인 것이 바람직하고, 100∼600 mW/㎠인 것이 보다 바람직하다. 기재층 상에 도포된 배향층 형성용 조성물에의 빛 조사 강도가 10 mW/㎠ 미만이면, 반응 시간이 지나치게 길어지고, 1,000 mW/㎠를 넘으면, 광원으로부터 복사되는 열에 의해, 기재층에 주름이 발생함으로써 위상차 얼룩이 생길 우려가 있다. 조사 강도는, 중합개시제, 바람직하게는 광라디칼 중합개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에 있어서의 강도이며, 보다 바람직하게는 파장 400 nm 이하의 파장 영역에 있어서의 강도이고, 더욱 바람직하게는 파장 280∼320 nm 파장 영역에 있어서의 강도이다. 이러한 빛 조사 강도로 한 번 혹은 여러 번 조사하여, 그 적산 광량이 10 mJ/㎠ 이상, 바람직하게는 100∼1,000 mJ/㎠, 보다 바람직하게는 400∼1,000 mJ/㎠, 더욱 바람직하게는 600∼1,000 mJ/㎠, 특히 바람직하게는 600∼1,000 mJ/㎠가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 기재층 상에 도포된 배향층 형성용 조성물에의 적산 광량이 10 mJ/㎠ 미만이면, 중합개시제에 유래하는 활성종의 발생이 충분하지 않고, 배향층 형성용 조성물의 경화가 불충분하게 된다. 또한, 적산 광량이 1,000 mJ/㎠를 넘으면, 조사 시간이 매우 길어져, 생산성 향상에는 불리한 것으로 된다. 기재층의 두께나 종류, 배향층 형성용 조성물에 포함되는 성분의 종류 및 배향층 형성용 조성물 중의 성분의 조합 등에 의해서, 빛 조사 시의 파장(UVA(320∼390 nm)나 UVB(280∼320 nm) 등)은 다르고, 빛 조사 시의 파장에 따라서 필요하게 되는 적산 광량도 변화된다.
자외선 조사에 의해 배향층 형성용 조성물 중의 중합성 화합물을 경화시키는 경우, 중합도를 충분히 높인다고 하는 관점에서, 자외선 조사 시의 온도는 바람직하게는 25℃ 이상이며, 보다 바람직하게는 50℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 80℃ 이상이다. 또한, 온도가 지나치게 높은 경우, 기재층에 주름이 생겨, 위상차 얼룩이 발생하는 것이 우려되므로, 자외선 조사 시의 온도는 바람직하게는 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 150℃ 이하, 더욱 바람직하게는 120℃ 이하이다. 또한, 상술한 상한치 및 하한치는 임의로 조합할 수 있다.
배향층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.01 ㎛ 이상인 것이 바람직하며, 0.05 ㎛ 이상이라도 좋고, 0.1 ㎛ 이상이라도 좋고, 통상 5 ㎛ 이하이며, 2.5 ㎛ 이하라도 좋고, 1 ㎛ 이하라도 좋다.
(기재층 구비 제1 위상차판, 기재층 구비 제2 위상차판)
기재층 구비 제1 위상차판 및 기재층 구비 제2 위상차판(이하, 이들을 통합하여 「기재층 구비 위상차판」이라고 하는 경우가 있다.)은, 기재층 상에, 중합성 액정 화합물을 포함하는 위상차층 형성용 조성물을 도포, 건조하고, 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써 형성된 경화물층인 위상차층을 형성하여 얻을 수 있다. 위상차층 형성용 조성물은, 기재층 상에 배향층이 형성되어 있는 경우는 배향층 상에 도포하면 되고, 위상차층이 2층 이상의 다층 구조인 경우에는 위상차층 형성용 조성물을 순차 도포하거나 함으로써 다층 구조를 형성하면 된다. 배향층의 형성 방법은 상기한 방법을 이용할 수 있다.
위상차층 형성용 조성물은 중합성 액정 화합물에 더하여 통상 용제를 포함한다. 위상차층 형성용 조성물은 또한 중합개시제, 반응성 첨가제, 중합금지제 등을 포함하고 있어도 좋다. 이들 성분은 각각 1종만을 이용하여도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.
중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물이 함유하고 있어도 좋은 용제로서는, 상기 중합성 액정 화합물을 용해할 수 있는 용제이면서 또한 상기 중합성 액정 화합물의 중합 반응에 불활성인 용제가 바람직하다.
용제로서는, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 페놀 등의 알코올 용제; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 시클로헵타논, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, N-메틸-2-피롤리디논 등의 케톤 용제; 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 비염소화 지방족 탄화수소 용제; 톨루엔, 크실렌 등의 비염소화 방향족 탄화수소 용제; 아세토니트릴 등의 니트릴 용제; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라히드로푸란, 디메톡시에탄 등의 에테르 용제; 클로로포름, 클로로벤젠 등의 염소화탄화수소 용제; 등을 들 수 있다. 용제는 단독으로 사용하여도 좋고, 조합하여 사용하여도 좋다.
중합성 액정 조성물에 있어서의 용제 함유량은, 통상 고형분 100 질량부에 대하여 10 질량부∼10000 질량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 질량부∼5000 질량부이다. 여기서, 고형분이란, 중합성 액정 조성물에 있어서의 용제 이외 성분의 합계를 의미한다.
중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물이 함유하고 있어도 좋은 중합개시제는, 중합성 액정 화합물의 중합 반응을 개시할 수 있는 화합물이며, 보다 저온 조건 하에서 중합 반응을 개시할 수 있다는 점에서, 광중합성 개시제가 바람직하다. 구체적으로는 빛의 작용에 의해 활성 라디칼 또는 산을 발생할 수 있는 광중합개시제를 들 수 있고, 그 중에서도 빛의 작용에 의해 라디칼을 발생하는 광중합개시제가 바람직하다. 광라디칼 중합개시제로서는, 예컨대 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 벤질케탈 화합물, α-히드록시케톤 화합물, α-아미노케톤 화합물, 옥심 화합물, 트리아진 화합물, 요오도늄염 및 술포늄염을 들 수 있다. 광라디칼 중합개시제로서 1종만을 이용하여도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.
광라디칼 중합개시제로서 시판 제품을 이용하여도 좋다. 그와 같은 시판 제품으로서 구체적으로는 이르가큐어(Irgacure, 등록상표) 907, 이르가큐어 184, 이르가큐어 651, 이르가큐어 819, 이르가큐어 250, 이르가큐어 369, 이르가큐어 379, 이르가큐어 127, 이르가큐어 2959, 이르가큐어 754, 이르가큐어 379EG(이상, BASF재팬가부시키가이샤 제조), 세이크올 BZ, 세이크올 Z, 세이크올 BEE(이상, 세이코가가쿠가부시키가이샤 제조), 카야큐어(kayacure) BP100(닛폰가야쿠가부시키가이샤 제조), 카야큐어 UVI-6992(다우사 제조), 아데카옵토마 SP-152, 아데카옵토마 SP-170, 아데카옵토마 N-1717, 아데카옵토마 N-1919, 아데카아클즈 NCI-831, 아데카아클즈 NCI-930(이상, 가부시키가이샤ADEKA 제조), TAZ-A, TAZ-PP(이상, 닛폰시이벨헤그나사 제조) 및 TAZ-104(산와케미칼사 제조)를 들 수 있다.
중합개시제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 총량 100 중량부에 대하여 통상 0.1∼30 질량부이며, 바람직하게는 1∼20 질량부이고, 보다 바람직하게는 1∼15질량부이다. 이 범위 내이면, 중합성기의 반응이 충분히 진행되며 또한 중합성 액정 화합물의 배향 상태를 안정화시키기 쉽다.
중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물이 함유하고 있어도 좋은 가교제는, 분자 내에 1개 이상의 빛, 열 반응성의 기를 갖는 화합물이다. 가교제를 이용함으로써, 액정층의 가교 밀도가 변화되어, 막 강도를 조정하기 쉽게 된다. 가교제로서는 다작용 아크릴레이트 화합물, 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 메틸올 화합물, 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도 도공막의 균일성 및 막 강도 조정의 관점에서, 다작용 아크릴레이트 화합물이 바람직하다. 가교제는, 분자 내에 2개 이상 8개 이하의 반응성기를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2개 이상 6개 이하의 중합성기를 갖는 것이 바람직하다.
다작용 아크릴레이트에는 시판 제품을 이용하여도 좋다. 그와 같은 시판 제품으로서 구체적으로는 A-DOD-N, A-HD-N, A-NOD-N, APG-100, APG-200, APG-400, A-GLY-9E, A-GLY-20E, A-TMM-3, A-TMPT, AD-TMP, ATM-35E, A-TMMT, A-9550, A-DPH, HD-N, NOD-N, NPG, TMPT(신나카무라가가쿠가부시키가이샤 제조), "ARONIX M-220", "ARONIX M-325", "ARONIX M-240", "ARONIX M-270" "ARONIX M-309" "ARONIX M-310", "ARONIX M-321", "ARONIX M-350", "ARONIX M-360", "ARONIX M-305", "ARONIX M-306", "ARONIX M-450", "ARONIX M-451", "ARONIX M-408", "ARONIX M-400", "ARONIX M-402", "ARONIX M-403", "ARONIX M-404", "ARONIX M-405", "ARONIX M-406"(도아고세이가부시키가이샤 제조), "EBECRYL11", "EBECRYL145", "EBECRYL150", "EBECRYL40", "EBECRYL140", "EBECRYL180", DPGDA, HDDA, TPGDA, HPNDA, PETIA, PETRA, TMPTA, TMPEOTA, DPHA, EBECRYL 시리즈(다이셀사이테크가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다.
가교제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 총량 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 1 질량부∼30 질량부이며, 보다 바람직하게는 3 질량부∼20 질량부이다. 가교제의 함유량이 하한치 이하이면, 연마 등의 가공 시에 문제점을 일으키기 쉽게 되고, 상한치 이상이면, 액정 화합물의 배향 상태가 불안정하게 되어 배향 결함이 발생하기 쉽게 된다.
중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물이 함유하고 있어도 좋은 반응성 첨가제로서는, 그 분자 내에 탄소-탄소 불포화 결합과 활성수소 반응성기를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 여기서 말하는 「활성수소 반응성기」란, 카르복실기(-COOH), 수산기(-OH), 아미노기(-NH2) 등의 활성수소를 갖는 기에 대하여 반응성을 갖는 기를 의미하고, 글리시딜기, 옥사졸린기, 카르보디이미드기, 아지리딘기, 이미드기, 이소시아네이트기, 티오이소시아네이트기, 무수말레산기 등이 그 대표예이다. 반응성 첨가제가 분자 내에 갖는, 탄소-탄소 불포화 결합 및 활성수소 반응성기의 개수는, 통상 각각 1∼20개이며, 바람직하게는 각각 1∼10개이다.
반응성 첨가제에 있어서, 활성수소 반응성기는 분자 내에 적어도 2개 존재하는 것이 바람직하다. 이 경우, 복수 존재하는 활성수소 반응성기는 동일하더라도 좋고, 다른 것이라도 좋다.
반응성 첨가제가 분자 내에 갖는 탄소-탄소 불포화 결합이란, 탄소-탄소 이중 결합 또는 탄소-탄소 삼중 결합을 말하고, 탄소-탄소 이중 결합인 것이 바람직하다. 그 중에서도 반응성 첨가제로서는, 비닐기 및/또는 (메트)아크릴기로서 탄소-탄소 불포화 결합을 분자 내에 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 활성수소 반응성기가, 에폭시기, 글리시딜기 및 이소시아네이트기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 특히 탄소-탄소 이중 결합으로서 아크릴기와, 활성수소 반응성기로서 이소시아네이트기를 갖는 반응성 첨가제가 특히 바람직하다.
반응성 첨가제로서는, 메타크릴옥시글리시딜에테르나 아크릴옥시글리시딜에테르 등의, (메트)아크릴기와 에폭시기를 갖는 화합물; 옥세탄아크릴레이트나 옥세탄메타크릴레이트 등의, (메트)아크릴기와 옥세탄기를 갖는 화합물; 락톤아크릴레이트나 락톤메타크릴레이트 등의, (메트)아크릴기와 락톤기를 갖는 화합물; 비닐옥사졸린이나 이소프로페닐옥사졸린 등의, 비닐기와 옥사졸린기를 갖는 화합물; 이소시아나토메틸아크릴레이트, 이소시아나토메틸메타크릴레이트, 2-이소시아나토에틸아크릴레이트 및 2-이소시아나토에틸메타크릴레이트 등의, (메트)아크릴기와 이소시아네이트기를 갖는 화합물 및 이들 모노머의 올리고머 등을 들 수 있다. 또한, 메타크릴산무수물, 아크릴산무수물, 무수말레산, 비닐무수말레산 등의, 비닐기나 비닐렌기와 산무수물을 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도 메타크릴옥시글리시딜에테르, 아크릴옥시글리시딜에테르, 이소시아나토메틸아크릴레이트, 이소시아나토메틸메타크릴레이트, 비닐옥사졸린, 2-이소시아나토에틸아크릴레이트, 2-이소시아나토에틸메타크릴레이트 또는 이들 모노머의 올리고머가 바람직하고, 이소시아나토메틸아크릴레이트, 2-이소시아나토에틸아크릴레이트 또는 이들 모노머의 올리고머가 특히 바람직하다.
중합성 액정 조성물이 반응성 첨가제를 함유하는 경우, 그 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대하여 통상 0.1 질량부 이상 30 질량부 이하이며, 바람직하게는 0.1 질량부 이상 5 질량부 이하이다.
중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물은, 조성물을 도포하여 얻어지는 도막을 보다 평탄하게 하기 위해서 레벨링제를 함유하고 있어도 좋다. 레벨링제로서는, 예컨대 실리콘계, 폴리아크릴레이트계 및 퍼플루오로알킬계의 레벨링제를 들 수 있다.
레벨링제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대하여 0.01∼5 질량부가 바람직하고, 0.05∼3 질량부가 더욱 바람직하다. 레벨링제의 함유량이 상기 범위 내이면, 중합성 액정 화합물을 배향시키기가 용이하며 또한 얻어지는 액정 경화막(중합성 액정 화합물의 경화물층)이 보다 평활하게 되는 경향이 있기 때문에 바람직하다.
위상차층 형성용 조성물은, 예컨대 스핀코팅법, 익스트루젼법, 그라비아코팅법, 다이코팅법, 슬릿코팅법, 바코팅법, 애플리케이터법 등의 도포법이나, 플렉소법 등의 인쇄법 등의 공지된 방법에 의해서 도포할 수 있다. 위상차층 형성용 조성물을 도포한 후에는, 도포층 중에 포함되는 중합성 액정 화합물이 중합하지 않는 조건으로 용제를 제거하는 것이 바람직하다. 건조 방법으로서는 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조, 감압 건조법 등을 들 수 있다.
도포층의 건조 후에 행하는 중합성 액정 화합물의 중합은, 중합성 작용기를 갖는 화합물을 중합시키는 공지된 방법에 의해서 실시할 수 있다. 중합 방법으로서는, 예컨대 열중합이나 광중합 등을 들 수 있고, 중합의 용이성이라는 관점에서 광중합인 것이 바람직하다. 광중합에 의해 중합성 액정 화합물을 중합시키는 경우, 위상차층 형성용 조성물로서 광중합개시제를 함유하는 것을 이용하여, 이 위상차층 형성용 조성물을 도포, 건조하고, 건조 후의 건조 피막 중에 포함되는 중합성 액정 화합물을 액정 배향시키고, 이 액정 배향 상태를 유지한 채로 광중합을 행하는 것이 바람직하다.
광중합은, 건조 피막 중의 액정 배향시킨 중합성 액정 화합물에 대하여 활성에너지선을 조사함으로써 행할 수 있다. 조사하는 활성에너지선으로서는, 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기의 종류 및 그 양, 광중합개시제의 종류 등에 따라서 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대 가시광선, 자외선, 레이저광, X선, α선, β 선 및 γ선으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 활성에너지선을 들 수 있다. 이 중, 중합 반응의 진행을 제어하기 쉽고, 광중합 장치로서 해당 분야에서 광범위하게 이용되고 있는 것을 사용할 수 있다고 하는 점에서, 자외선이 바람직하고, 자외선에 의해서 광중합 가능하도록 중합성 액정 화합물이나 광중합개시제의 종류를 선택하는 것이 바람직하다. 광중합함에 있어서는, 적절한 냉각 수단에 의해 건조 피막을 냉각하면서 활성에너지선을 조사함으로써 중합 온도를 제어할 수도 있다.
자외선 조사에 의해 위상차층 형성용 조성물의 도포층을 경화시키는 경우, 자외선의 빛 조사 강도는, 특별히 한정되지 않지만, 10∼1,000 mW/㎠인 것이 바람직하고, 100∼600 mW/㎠인 것이 보다 바람직하다. 도포층에의 빛 조사 강도가 10 mW/㎠ 미만이면, 반응 시간이 지나치게 길어지고, 1,000 mW/㎠를 넘으면, 광원으로부터 복사되는 열에 의해 기재층에 주름이 발생함으로써 위상차 얼룩이 생길 우려가 있다. 조사 강도는, 중합개시제, 바람직하게는 광라디칼 중합개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에 있어서의 강도이고, 보다 바람직하게는 파장 400 nm 이하의 파장 영역에 있어서의 강도이며, 더욱 바람직하게는 파장 280∼320 nm의 파장 영역에 있어서의 강도이다. 이러한 빛 조사 강도로 한 번 혹은 여러 번 조사하여, 그 적산 광량이 10 mJ/㎠ 이상, 바람직하게는 100∼1,000 mJ/㎠, 보다 바람직하게는 400∼1,000 mJ/㎠, 더욱 바람직하게는 600∼1000 mJ/㎠, 특히 바람직하게는 600∼1,000 mJ/㎠가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 도포층에의 적산 광량이 10 mJ/㎠ 미만이면, 중합개시제에 유래하는 활성종의 발생이 충분하지 않아, 도포층의 경화가 불충분하게 된다. 또한, 적산 광량이 1,000 mJ/㎠를 넘으면, 조사 시간이 매우 길어져, 생산성 향상에는 불리한 것으로 된다. 기재층의 두께나 종류, 위상차층 형성용 조성물에 포함되는 성분의 종류 및 위상차층 형성용 조성물 중의 성분의 조합 등에 따라서 빛 조사 시의 파장(UVA(320∼390 nm)나 UVB(280∼320 nm) 등)은 다르고, 빛 조사 시의 파장에 따라서 필요하게 되는 적산 광량도 변화된다.
자외선 조사에 의해 위상차층 형성용 조성물의 도포층을 경화시키는 경우, 중합도를 충분히 높인다고 하는 관점에서, 자외선 조사 시의 온도는 바람직하게는 30℃ 이상이며, 보다 바람직하게는 40℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 50℃ 이상이고, 보다 더욱 바람직하게는 65° 이상이다. 또한, 온도가 지나치게 높은 경우, 기재층에 주름이 생겨 위상차 얼룩이 발생할 우려가 있으므로, 자외선 조사 시의 온도는 바람직하게는 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 120℃ 이하, 더욱 바람직하게는 90℃ 이하이며, 특히 바람직하게는 75℃ 이하이다. 또한, 상술한 상한치 및 하한치는 임의로 조합할 수 있다.
(제1 기재층, 제2 기재층)
제1 기재층 및 제2 기재층(이하, 이들을 통합하여 「기재층」이라고 하는 경우가 있다.)은, 이들 기재층 상에 형성되는 후술하는 배향층 및 위상차층을 지지하는 지지층으로서의 기능을 갖는다. 기재층은 수지 재료로 형성된 필름인 것이 바람직하다.
수지 재료에는 예컨대 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 연신성 등이 우수한 수지 재료가 이용된다. 구체적으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지; 노르보르넨계 폴리머 등의 환상 폴리올레핀계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; (메트)아크릴산, 폴리(메트)아크릴산메틸 등의 (메트)아크릴산계 수지; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 셀룰로스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로오스에스테르계 수지; 폴리비닐알코올, 폴리아세트산비닐 등의 비닐알코올계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리아릴레이트계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리이미드계 수지; 폴리에테르케톤계 수지; 폴리페닐렌술피드계 수지; 폴리페닐렌옥사이드계 수지 및 이들의 혼합물, 공중합물 등을 들 수 있다. 이들 수지 중, 환상 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스에스테르계 수지 및 (메트)아크릴산계 수지의 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 이용하는 것이 바람직하다.
기재층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성의 점에서 1∼300 ㎛인 것이 바람직하고, 10∼200 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 30∼120 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.
기재층 구비 제1 위상차판이 제1 배향층을 갖는 경우나, 기재층 구비 제2 위상차판이 제2 배향층을 갖는 경우, 제1 기재층과 제1 배향층의 밀착성 및 제2 기재층과 제2 배향층의 밀착성을 향상시키기 위해서, 적어도 제1 기재층의 제1 배향층이 형성되는 측의 표면 및 적어도 제2 기재층의 제2 배향층이 형성되는 측의 표면에, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 화염 처리 등을 실시하여도 좋고, 프라이머층 등을 형성하여도 좋다.
기재층은 액정층 또는 배향층에 대하여 박리 가능하고, 기재층과 액정층 또는 배향층 사이의 박리력의 크기는, 기재층을 분리하는 순서를 고려하여 결정할 필요가 있다. 제1 적층체로부터 먼저 분리하는 제1 기재층의 박리력은 후에 분리하는 제2 기재층의 박리력보다도 작은 것이 바람직하다.
접합 공정에 있어서, 제1 위상차판의 제1 기재층이 존재하는 경우(예컨대 도 5의 (c), 도 6의 (a)), 제1 기재층의 경도가 지나치게 높으면 중합성 액정 화합물이 경화한 층이 미소 이물과 제1 기재층에 끼워진 상태로 힘이 가해졌을 때에, 미소 이물로부터 중합성 액정 화합물이 경화한 제1 위상차층에 걸리는 힘을 완화할 수 없고, 중합성 액정 화합물이 경화한 제1 위상차층이 변형되기 쉽게 된다. 제1 기재층의 마르텐스 경도는 220 N/㎟ 이하가 바람직하고, 하한에 관해서는, 공정 적정 등을 고려하면, 70 N/㎟ 이상이며, 바람직하게는 100 N/㎟ 이상, 더욱 바람직하게는 130 N/㎟ 이상이다. 마르텐스 경도의 관점에서, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리메타크릴산에스테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 어느 하나에서 선택되는 기재가 보다 바람직하다. 이러한 마르텐스 경도를 측정하는 장치로서 미소 경도 측정 장치를 들 수 있다. 구체적으로는 피셔스코프 HM2000(Helmut Fischer 제조) 등을 들 수 있다.
(점접착제층(A), 점접착제층(B))
점접착제층(A) 및 점접착제층(B)(이하, 이들을 통합하여 「점접착제층」이라고 하는 경우가 있다)은, 예컨대 점착제, 수계 접착제, 활성에너지선 경화형 접착제 및 이들의 조합으로 형성할 수 있다. 두께가 4 ㎛ 이하라도 접합력이 충분히 얻어지기 쉬우므로, 수계 접착제 또는 활성에너지선 경화형 접착제가 적합하다.
점착제로서 일반적으로는, (메트)아크릴산에스테르를 주성분으로 하고, 작용기를 갖는 (메트)아크릴 모노머를 소량 함유하는 아크릴계 모노머 혼합물을, 중합개시제의 존재 하에 라디칼 중합함으로써 얻어지며, 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이하인 아크릴계 수지와 가교제를 함유하는 아크릴계 점착제가 바람직하게 이용된다.
아크릴계 점착제를 구성하는 아크릴계 수지는, 겔 파미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의한 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)이 100만∼200만의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이 중량 평균 분자량(Mw)이 100만 이상이면, 고온 고습 하에서의 접착성이 향상되고, 액정 셀을 구성하는 유리 기판과 점착제층 사이에 들뜸이나 벗겨짐이 발생할 가능성이 작아지는 경향이 있고, 더구나 재작업 가능성이 향상되는 경향이 있으므로 바람직하다. 또한, 아크릴계 수지의 상기 중량 평균 분자량(Mw)이 200만 이하이면, 편광판의 치수가 변화되더라도, 그 치수 변화에 점착제층이 추종하여 변동하기 때문에, 디스플레이의 빛샘이나 색얼룩이 억제되는 경향이 있으므로 바람직하다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)로 표시되는 분자량 분포는 3∼7의 범위에 있는 것이 바람직하다.
아크릴계 점착제에 함유되는 아크릴계 수지는, 상기와 같은 비교적 고분자량인 것만으로 구성할 수도 있지만, 그것과는 다른 아크릴계 수지와의 혼합물로 구성할 수도 있다. 혼합하여 이용할 수 있는 아크릴계 수지의 예를 들면, 상기 식 (I)로 표시되는 (메트)아크릴산에스테르에 유래하는 구조 단위를 주성분으로 하고, 중량 평균 분자량이 5만∼30만의 범위에 있는 것 등이 있다.
이렇게 해서 얻어지는 아크릴계 수지에 가교제를 배합하여 점착제로 된다. 가교제는, 아크릴계 수지 중의 극성 작용기를 갖는 모노머에 유래하는 구조 단위와 가교 반응할 수 있는 작용기를 분자 내에 적어도 2개 갖는 화합물이며, 예컨대 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 금속 킬레이트계 화합물, 아지리딘계 화합물 등을 들 수 있다.
점착제층을 광학 필름 상에 형성하는 방법으로서는, 예컨대 기재로서 박리 필름을 이용하고, 상기한 점착제 조성물을 도포하여 점착제층을 형성하고, 얻어지는 점착제층을 광학 필름의 표면에 이설(移設)하는 방법, 광학 필름 표면에 상기한 점착제 조성물을 직접 도포하여 점착제층을 형성하는 방법 등이 채용된다. 또한, 1장의 박리 필름 상에 점착제층을 형성한 후, 또한 그 점착제층 상에 별도의 박리 필름을 접합하여, 양면 세퍼레이터형 점착제 시트로 할 수도 있다. 이러한 양면 세퍼레이트형 점착제 시트는, 필요한 시기에 한쪽의 박리 필름을 벗겨내어, 광학 필름 상에 접합된다. 양면 세퍼레이터형 점착제 시트의 시판 제품으로서는, 예컨대 린테크가부시키가이샤나 닛토덴코가부시키가이샤에서 판매되고 있는 논캐리어 점착제 필름이나 논캐리어 점착제 시트가 있다.
수계 접착제로서는, 예컨대 주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지 또는 우레탄 수지를 이용하고, 접착성을 향상시키기 위해서 이소시아네이트계 화합물이나 에폭시 화합물과 같은 가교제 또는 경화성 화합물을 배합한 조성물로 하는 것이 일반적이다.
수계 접착제의 주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지를 이용하는 경우, 부분 비누화 폴리비닐알코올 및 완전 비누화 폴리비닐알코올 외에, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올, 메틸올기 변성 폴리비닐알코올 및 아미노기 변성 폴리비닐알코올과 같은, 변성된 폴리비닐알코올계 수지를 이용하여도 좋다. 이러한 폴리비닐알코올계 수지의 수용액이 수계 접착제로서 이용되지만, 수계 접착제 중의 폴리비닐알코올계 수지의 농도는, 물 100 질량부에 대하여 통상 1∼10 질량부이며, 바람직하게는 1∼5 질량부이다.
폴리비닐알코올계 수지의 수용액을 포함할 수계 접착제에는, 상기한 것과 같이 접착성을 향상시키기 위해서, 다가 알데히드, 수용성 에폭시 수지, 멜라민계 화합물, 지르코니아계 화합물 및 아연 화합물과 같은 경화성 화합물을 배합할 수 있다. 수용성 에폭시 수지의 예를 들면, 디에틸렌트리아민이나 트리에틸렌테트라민과 같은 폴리알킬렌폴리아민과 아디프산과 같은 디카르복실산의 반응으로 얻어지는 폴리아미드폴리아민에, 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 수용성의 폴리아미드에폭시 수지가 있다. 이러한 폴리아미드에폭시 수지의 시판 제품으로서, 스미카켐텍스가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "스미레즈레진 650" 및 "스미레즈레진 675", 닛폰PMC가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "WS-525" 등이 있다. 수용성 에폭시 수지를 배합하는 경우, 그 첨가량은, 폴리비닐알코올계 수지 100 질량부에 대하여 통상 1∼100 질량부 정도이며, 바람직하게는 1∼50 질량부이다.
또한, 수계 접착제의 주성분으로서 우레탄 수지를 이용하는 경우, 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지를 수계 접착제의 주성분으로 하는 것이 유효하다. 여기서 말하는 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지란, 폴리에스테르 골격을 갖는 우레탄 수지이며, 그 안에 소량의 이온성 성분(친수 성분)이 도입된 것이다. 이러한 아이오노머형 우레탄 수지는, 유화제를 사용하지 않고서 직접 수중에서 유화하여 에멀젼으로 되기 때문에 수계 접착제로 할 수 있다. 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지를 이용하는 경우는, 가교제로서 수용성의 에폭시 화합물을 배합하는 것이 유효하다. 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지를 편광판의 접착제로 하는 것은, 예컨대 일본 특허공개 2005-70140호 공보나 일본 특허공개 2005-208456호 공보에 기재되어 있다.
수계 접착제를 구성하는 이들 각 성분은 통상 물에 녹인 상태로 사용된다. 수계 접착제를 적당한 기재 상에 도포하여 건조시킴으로써 접착제층이 얻어진다. 물에 용해되지 않는 성분은 계 중에 분산된 상태이면 된다.
상기 접착제층을 광학 필름 상에 형성하는 방법으로서는, 광학 필름 표면에 상기한 접착제 조성물을 직접 도포하여 접착제층을 형성하는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 예컨대 얻어진 수계 접착제를 편광판과 광학 필름 사이에 주입한 후, 가열하여 물을 증발시키면서 열가교 반응을 진행시킴으로써 양자에게 충분한 접착성을 부여할 수 있다.
활성에너지선 경화형 접착제는, 활성에너지선의 조사를 받아 경화하는 것이며, 단위 막 두께 당 찌르기 기울기 6 kg/㎟∼15 kg/㎟의 복합 위상차판(5)을 얻을 수 있는 것이라면 한정되지 않는다. 예컨대 에폭시 화합물과 양이온 중합개시제를 함유하는 양이온 중합성의 활성에너지선 경화형 접착제, 아크릴계 경화 성분과 라디칼 중합개시제를 함유하는 라디칼 중합성의 활성에너지선 경화형 접착제, 에폭시 화합물과 같은 양이온 중합성의 경화 성분 및 아크릴계 화합물과 같은 라디칼 중합성의 경화 성분 양자를 함유하고, 거기에 양이온 중합개시제 및 라디칼 중합개시제를 배합한 활성에너지선 경화형 접착제 및 개시제를 포함하지 않는 활성에너지선 경화형 접착제에 전자 빔을 조사함으로써 경화시키는 전자선 경화형 접착제 등을 들 수 있다. 바람직하게는 아크릴계 경화 성분과 라디칼 중합개시제를 함유하는 라디칼 중합성의 활성에너지선 경화형 접착제이다. 또한, 실질적으로 무용제로 사용할 수 있는, 에폭시 화합물과 양이온 중합개시제를 함유하는 양이온 중합성의 활성에너지선 경화형 접착제가 바람직하다.
양이온 중합 가능한 에폭시 화합물이며, 그 자신이 실온에서 액체이고, 용제를 존재시키지 않더라도 적절한 유동성을 갖고, 적절한 경화 접착 강도를 부여하는 것을 선택하고, 그것에 알맞은 양이온 중합개시제를 배합한 활성에너지선 경화형 접착제는, 복합 위상차판의 제조 설비에 있어서, 제1 위상차층과 제2 위상차층을 접착하는 공정에서 통상 필요하게 되는 건조 설비를 생략할 수 있다. 또한, 적절한 활성에너지선량을 조사함으로써 경화 속도를 촉진시키고, 생산 속도를 향상시킬 수도 있다.
이러한 접착제에 이용되는 에폭시 화합물은, 예컨대 수산기를 갖는 방향족 화합물 또는 쇄상 화합물의 글리시딜에테르화물, 아미노기를 갖는 화합물의 글리시딜아미노화물, C-C 이중 결합을 갖는 쇄상 화합물의 에폭시화물, 포화 탄소환에 직접 혹은 알킬렌을 통해 글리시딜옥시기 혹은 에폭시에틸기가 결합하고 있거나, 또는 포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물 등일 수 있다. 이들 에폭시 화합물은, 각각 단독으로 이용하여도 좋고, 다른 복수 종류를 병용하여도 좋다. 그 중에서도 지환식 에폭시 화합물은 양이온 중합성이 우수하므로 바람직하게 이용된다.
수산기를 갖는 방향족 화합물 또는 쇄상 화합물의 글리시딜에테르화물은, 예컨대 이들 방향족 화합물 또는 쇄상 화합물의 수산기에 에피클로로히드린을 염기성 조건 하에서 부가 축합시키는 방법에 의해서 제조할 수 있다. 이러한 수산기를 갖는 방향족 화합물 또는 쇄상 화합물의 글리시딜에테르화물에는, 비스페놀류의 디글리시딜에테르, 다방향환형(多芳香環型) 에폭시 수지, 알킬렌글리콜 또는 폴리알킬렌글리콜의 디글리시딜에테르 등이 포함된다.
비스페놀류의 디글리시딜에테르로서, 예컨대 비스페놀A의 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체, 비스페놀F의 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체, 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-비페놀의 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체 등을 들 수 있다.
다방향환형 에폭시 수지로서, 예컨대 페놀노볼락 수지의 글리시딜에테르화물, 크레졸노볼락 수지의 글리시딜에테르화물, 페놀아랄킬 수지의 글리시딜에테르화물, 나프톨아랄킬 수지의 글리시딜에테르화물, 페놀디시클로펜타디엔 수지의 글리시딜에테르화물 등을 들 수 있다. 또한, 트리스페놀류의 글리시딜에테르화물 및 그 올리고머체 등도 다방향환형 에폭시 수지에 속한다.
알킬렌글리콜 또는 폴리알킬렌글리콜의 디글리시딜에테르로서, 예컨대 에틸렌글리콜의 글리시딜에테르화물, 디에틸렌글리콜의 글리시딜에테르화물, 1,4-부탄디올의 글리시딜에테르화물, 1,6-헥산디올의 글리시딜에테르화물 등을 들 수 있다.
아미노기를 갖는 화합물의 글리시딜아미노화물은, 예컨대 상기 화합물의 아미노기에 에피클로로히드린을 염기성 조건 하에서 부가 축합시키는 방법에 의해서 제조할 수 있다. 아미노기를 갖는 화합물은 동시에 수산기를 갖고 있어도 좋다. 이러한 아미노기를 갖는 화합물의 글리시딜아미노화물에는, 1,3-페닐렌디아민의 글리시딜아미노화물 및 그 올리고머체, 1,4-페닐렌디아민의 글리시딜아미노화물 및 그 올리고머체, 3-아미노페놀의 글리시딜아미노화 및 글리시딜에테르화물, 그리고 그 올리고머체, 4-아미노페놀의 글리시딜아미노화 및 글리시딜에테르화물, 그리고 그 올리고머체 등이 포함된다.
C-C 이중 결합을 갖는 쇄상 화합물의 에폭시화물은, 그 쇄상 화합물의 C-C 이중 결합을 염기성 조건 하에서 과산화물을 이용하여 에폭시화하는 방법에 의해서 제조할 수 있다. C-C 이중 결합을 갖는 쇄상 화합물에는 부타디엔, 폴리부타디엔, 이소프렌, 펜타디엔, 헥사디엔 등이 포함된다. 또한, 이중 결합을 갖는 테르펜류도 에폭시화 원료로서 이용할 수 있고, 비환식 모노테르펜으로서 리날로올 등이 있다. 에폭시화에 이용되는 과산화물은, 예컨대 과산화수소, 과아세트산, tert-부틸히드로퍼옥사이드 등일 수 있다.
포화 탄소환에 직접 혹은 알킬렌을 통해 글리시딜옥시기 또는 에폭시에틸기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물은, 앞서 든 비스페놀류를 대표예로 하는 수산기를 갖는 방향족 화합물의 방향환을 수소화하여 얻어지는 수소화폴리히드록시 화합물의 글리시딜에테르화물, 수산기를 갖는 시클로알칸 화합물의 글리시딜에테르화물, 비닐기를 갖는 시클로알칸 화합물의 에폭시화물 등일 수 있다.
이상 설명한 에폭시 화합물은 시판 제품을 용이하게 입수할 수 있으며, 예컨대 각각 상품명으로 미쓰비시케미칼가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "jER" 시리즈, DIC가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "에피크론", 도토가세이가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "에포토토(등록상표)", 가부시키가이샤 ADEKA에서 판매되고 있는 "아데카레진(등록상표)", 나가세켐텍스가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "데나콜(등록상표)", 다우케미칼사에서 판매되고 있는 "다우에폭시", 닛산가가쿠고교가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "테픽(등록상표)" 등을 들 수 있다.
한편, 포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물은, 예컨대 C-C 이중 결합을 고리 내에 갖는 비방향족 환상 화합물의 C-C 이중 결합을 염기성 조건 하에서 과산화물을 이용하여 에폭시화하는 방법에 의해서 제조할 수 있다. C-C 이중 결합을 고리 내에 갖는 비방향족 환상 화합물로서는, 예컨대 시클로펜텐환을 갖는 화합물, 시클로헥센환을 갖는 화합물, 시클로펜텐환 또는 시클로헥센환에 또 적어도 2개의 탄소 원자가 결합하여 추가 고리를 형성하고 있는 다환식 화합물 등을 들 수 있다. C-C 이중 결합을 고리 안에 갖는 비방향족 환상 화합물은, 고리 밖에 별도의 C-C 이중 결합을 갖고 있어도 좋다. C-C 이중 결합을 고리 안에 갖는 비방향족 환상 화합물의 예를 들면, 시클로헥센, 4-비닐시클로헥센, 단환식 모노테르펜인 리모넨 및 α-피넨 등이 있다.
포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물은, 위에서 말한 것과 같은 고리에 직접 결합한 에폭시기를 갖는 지환식 구조가, 적당한 연결기를 통해 분자 내에 적어도 2개 형성된 화합물이라도 좋다. 여기서 말하는 연결기에는 예컨대 에스테르 결합, 에테르 결합, 알킬렌 결합 등이 포함된다.
포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물의 구체적인 예를 들면, 다음과 같은 것이 있다.
3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트,
1,2-에폭시-4-비닐시클로헥산,
1,2-에폭시-4-에폭시에틸시클로헥산,
1,2-에폭시-1-메틸-4-(1-메틸에폭시에틸)시클로헥산,
3,4-에폭시시클로헥실메틸 (메트)아크릴레이트,
2,2-비스(히드록시메틸)-1-부탄올과 4-에폭시에틸-1,2-에폭시시클로헥산의 부가물,
에틸렌 비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트),
옥시디에틸렌 비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트),
1,4-시클로헥산디메틸 비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트),
3-(3,4-에폭시시클로헥실메톡시카르보닐)프로필 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트 등.
이상 설명한 포화 탄소환에 직접 에폭시기가 결합되어 있는 지환식 에폭시 화합물도 시판 제품을 용이하게 입수할 수 있으며, 예컨대 각각 상품명으로 가부시키가이샤다이셀에서 판매되고 있는 "셀록사이드" 시리즈 및 "사이클로머", 다우케미칼사에서 판매되고 있는 "사이라큐어 UVR" 시리즈 등을 들 수 있다.
에폭시 화합물을 함유하는 경화성 접착제는 에폭시 화합물 이외의 활성에너지선 경화성 화합물을 더 함유하여도 좋다. 에폭시 화합물 이외의 활성에너지선 경화성 화합물로서는 예컨대 옥세탄 화합물이나 아크릴 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 양이온 중합에 있어서 경화 속도를 촉진할 수 있을 가능성이 있으므로, 옥세탄 화합물을 병용하는 것이 바람직하다.
옥세탄 화합물은 분자 내에 4원환 에테르를 갖는 화합물이며, 예컨대 다음과 같은 것을 들 수 있다.
1,4-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시메틸〕벤젠,
3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세탄,
비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르,
3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄,
3-에틸-3-(시클로헥실옥시메틸)옥세탄,
페놀노볼락옥세탄,
크실릴렌비스옥세탄,
1,3-비스〔(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시〕벤젠 등.
옥세탄 화합물도 시판 제품을 용이하게 입수할 수 있으며, 예컨대 각각 상품명으로 도아고세이가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "아론옥세탄(등록상표)" 시리즈, 우베고산가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "ETERNACOLL(등록상표)" 시리즈 등을 들 수 있다.
에폭시 화합물이나 옥세탄 화합물을 포함하는 경화성 화합물은, 이들이 배합된 접착제를 무용제로 하기 위해서, 유기 용제 등으로 희석되어 있지 않은 것을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 접착제를 구성하는 다른 성분이며, 후술하는 양이온 중합개시제나 증감제를 포함하는 소량 성분도, 유기 용제에 용해된 것보다도, 유기 용제가 제거·건조된 그 화합물 단독의 분체 또는 액체를 이용하는 것이 바람직하다.
양이온 중합개시제는, 활성에너지선, 예컨대 자외선의 조사를 받아 양이온종을 발생하는 화합물이다. 그것이 배합된 접착제에 요구되는 접착 강도 및 경화 속도를 부여하는 것이면 되지만, 예컨대 방향족 디아조늄염; 방향족 요오도늄염이나 방향족 술포늄염과 같은 오늄염; 철-아렌 착체 등을 들 수 있다. 이들 양이온 중합개시제는, 각각 단독으로 이용하여도 좋고, 다른 복수 종류를 병용하여도 좋다.
방향족 디아조늄염으로서는 예컨대 다음과 같은 것을 들 수 있다.
벤젠디아조늄 헥사플루오로안티모네이트,
벤젠디아조늄 헥사플루오로포스페이트,
벤젠디아조늄 헥사플루오로보레이트 등.
방향족 요오도늄염으로서는 예컨대 다음과 같은 것을 들 수 있다.
디페닐요오도늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트,
디페닐요오도늄 헥사플루오로포스페이트,
디페닐요오도늄 헥사플루오로안티모네이트,
비스(4-노닐페닐)요오도늄 헥사플루오로포스페이트 등.
방향족 술포늄염으로서는 예컨대 다음과 같은 것을 들 수 있다.
트리페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트,
트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트,
트리페닐술포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트,
디페닐(4-페닐티오페닐)술포늄 헥사플루오로안티모네이트,
4,4'-비스(디페닐술포니오)디페닐술피드 비스헥사플루오로포스페이트,
4,4'-비스〔디(β-히드록시에톡시페닐)술포니오〕디페닐술피드 비스헥사플루오로안티모네이트,
4,4'-비스〔디(β-히드록시에톡시페닐)술포니오〕디페닐술피드 비스헥사플루오로포스페이트,
7-〔디(p-톨루일)술포니오〕-2-이소프로필티오크산톤 헥사플루오로안티모네이트,
7-〔디(p-톨루일)술포니오〕-2-이소프로필티오크산톤 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트,
4-페닐카르보닐-4'-디페닐술포니오디페닐술피드 헥사플루오로포스페이트,
4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4'-디페닐술포니오디페닐술피드 헥사플루오로안티모네이트,
4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4'-디(p-톨루일)술포니오-디페닐술피드 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등.
철-아렌 착체로서는 예컨대 다음과 같은 것을 들 수 있다.
크실렌-시클로펜타디에닐철(II) 헥사플루오로안티모네이트,
쿠멘-시클로펜타디에닐철(II) 헥사플루오로포스페이트,
크실렌-시클로펜타디에닐철(II) 트리스(트리플루오로메틸술포닐)메타나이드 등.
양이온 중합개시제 중에서도 방향족 술포늄염은, 300 nm 이상의 파장 영역에서도 자외선 흡수 특성을 가지므로, 경화성이 우수하고, 양호한 기계 강도나 접착 강도를 갖는 접착제층을 부여할 수 있기 때문에 바람직하게 이용된다.
양이온 중합개시제도 시판 제품을 용이하게 입수할 수 있으며, 예컨대 각각 상품명으로 닛폰가야쿠가부시키가이샤에서 판매되고 있는 "카야라드(등록상표)" 시리즈, 다우케미칼사에서 판매되고 있는 "사이라큐어 UVI" 시리즈, 산아프로가부시키가이샤에서 판매되고 있는 광산발생제 "CPI" 시리즈, 미도리가가쿠가부시키가이샤에서 판매되고 있는 광산발생제 "TAZ", "BBI" 및 "DTS", 가부시키가이샤ADEKA에서 판매되고 있는 "아데카옵토마" 시리즈, 로디아사에서 판매되고 있는 "RHODORSIL(등록상표)" 등을 들 수 있다.
활성에너지선 경화형 접착제에 있어서, 양이온 중합개시제는, 활성에너지선 경화형 접착제의 총량 100 질량부에 대하여 통상 0.5∼20 질량부의 비율로 배합되며, 바람직하게는 1∼15 질량부이다. 그 양이 너무 적으면, 경화가 불충분하게 되어, 접착제층의 기계 강도나 접착 강도를 저하시키는 경우가 있다. 또한, 그 양이 지나치게 많으면, 접착제층 내의 이온성 물질이 증가함으로써 접착제층의 흡습성이 높아져, 얻어지는 편광판의 내구 성능을 저하시키는 경우가 있다.
활성에너지선 경화형 접착제를 전자선 경화형에서 이용하는 경우, 조성물 중에 광중합개시제를 함유시킬 필요는 특별히 없지만, 자외선 경화형에서 이용하는 경우에는 광라디칼 발생제를 이용하는 것이 바람직하다. 광라디칼 발생제로서는 수소 방출형 광라디칼 발생제와 개열형 광라디칼 발생제를 들 수 있다.
수소 방출형 광라디칼 발생제로서는, 예컨대 1-메틸나프탈렌, 2-메틸나프탈렌, 1-플루오로나프탈렌, 1-클로로나프탈렌, 2-클로로나프탈렌, 1-브로모나프탈렌, 2-브로모나프탈렌, 1-요오도나프탈렌, 2-요오도나프탈렌, 1-나프톨, 2-나프톨, 1-메톡시나프탈렌, 2-메톡시나프탈렌, 1,4-디시아노나프탈렌 등의 나프탈렌 유도체, 안트라센, 1,2-벤즈안트라센, 9,10-디클로로안트라센, 9,10-디브로모안트라센, 9,10-디페닐안트라센, 9-시아노안트라센, 9,10-디시아노안트라센, 2,6,9,10-테트라시아노안트라센 등의 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 카르바졸, 9-메틸카르바졸, 9-페닐카르바졸, 9-프로페-2-이닐-9H-카르바졸, 9-프로필-9H-카르바졸, 9-비닐카르바졸, 9H-카르바졸-9-에탄올, 9-메틸-3-니트로-9H-카르바졸, 9-메틸-3,6-디니트로-9H-카르바졸, 9-옥타노일카르바졸, 9-카르바졸메탄올, 9-카르바졸프로피온산, 9-카르바졸프로피오니트릴, 9-에틸-3,6-디니트로-9H-카르바졸, 9-에틸-3-니트로카르바졸, 9-에틸카르바졸, 9-이소프로필카르바졸, 9-(에톡시카르보닐메틸)카르바졸, 9-(모르폴리노메틸)카르바졸, 9-아세틸카르바졸, 9-알릴카르바졸, 9-벤질-9H-카르바졸, 9-카르바졸아세트산, 9-(2-니트로페닐)카르바졸, 9-(4-메톡시페닐)카르바졸, 9-(1-에톡시-2-메틸-프로필)-9H-카르바졸, 3-니트로카르바졸, 4-히드록시카르바졸, 3,6-디니트로-9H-카르바졸, 3,6-디페닐-9H-카르바졸, 2-히드록시카르바졸, 3,6-디아세틸-9-에틸카르바졸 등의 카르바졸 유도체, 벤조페논, 4-페닐벤조페논, 4,4'-비스(디메톡시)벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2-벤조일안식향산메틸에스테르, 2-메틸벤조페논, 3-메틸벤조페논, 4-메틸벤조페논, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등의 벤조페논 유도체, 방향족 카르보닐 화합물, [4-(4-메틸페닐티오)페닐]-페닐메타논, 크산톤, 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 4-클로로티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등의 티오크산톤 유도체나 쿠마린 유도체 등을 들 수 있다.
개열형 광라디칼 발생제는, 활성에너지선을 조사함으로써 상기 화합물이 개열하여 라디칼을 발생하는 타입의 광라디칼 발생제이며, 그 구체예로서, 벤조인에테르 유도체, 아세토페논 유도체 등의 아릴알킬케톤류, 옥심케톤류, 아실포스핀옥사이드류, 티오안식향산S-페닐류, 티타노센류 및 이들을 고분자량화한 유도체를 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 시판되고 있는 개열형 광라디칼 발생제로서는, 1-(4-도데실벤조일)-1-히드록시-1-메틸에탄, 1-(4-이소프로필벤조일)-1-히드록시-1-메틸에탄, 1-벤조일-1-히드록시-1-메틸에탄, 1-[4-(2-히드록시에톡시)-벤조일]-1-히드록시-1-메틸에탄, 1-[4-(아크릴로일옥시에톡시)-벤조일]-1-히드록시-1-메틸에탄, 디페닐케톤, 페닐-1-히드록시-시클로헥실케톤, 벤질디메틸케탈, 비스(시클로펜타디에닐)-비스(2,6-디플루오로-3-피릴-페닐)티탄, (η6-이소프로필벤젠)-(η5-시클로펜타디에닐)-철(II)헥사플루오로포스페이트, 트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디메톡시-벤조일)-(2,4,4-트리메틸-펜틸)-포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,4-디펜톡시페닐포스핀옥사이드 또는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐-포스핀옥사이드, (4-모르폴리노벤조일)-1-벤질-1-디메틸아미노프로판, 4-(메틸티오벤조일)-1-메틸-1-모르폴리노에탄 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 활성에너지 경화형 접착제 중에서, 전자선 경화형에 포함되는 광라디칼 발생제, 즉 수소 방출형 또는 개열형 광라디칼 발생제는, 모두 각각 단독으로 이용할 수 있는 것 외에, 복수를 조합하여 이용하여도 좋지만, 광라디칼 발생제 단일체의 안정성이나 경화성의 면에서 보다 바람직한 것은 개열형 광라디칼 발생제의 1종 이상의 조합이다. 개열형 광라디칼 발생제 중에서도 아실포스핀옥사이드류가 바람직하고, 보다 구체적으로는 트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드(상품명 「DAROCURE TPO」; 치바재팬(주)), 비스(2,6-디메톡시-벤조일)-(2,4,4-트리메틸-펜틸)-포스핀옥사이드(상품명 「CGI 403」; 치바재팬(주)) 또는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,4-디펜톡시페닐포스핀옥사이드(상품명 「Irgacure 819」; 치바재팬(주))가 바람직하다.
활성에너지선 경화형 접착제는 필요에 따라서 증감제를 함유할 수 있다. 증감제를 사용함으로써 반응성이 향상되고, 접착층의 기계 강도나 접착 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 증감제에는 상술한 것을 적절하게 적용할 수 있다.
증감제를 배합하는 경우, 그 배합량은 활성에너지선 경화형 접착제의 총량 100 질량부에 대하여 0.1∼20 질량부의 범위로 하는 것이 바람직하다.
활성에너지선 경화형 접착제에는, 그 효과를 해치지 않는 범위에서 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 배합할 수 있는 첨가제로서, 예컨대 이온트랩제, 산화방지제, 연쇄이동제, 점착부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동조정제, 가소제, 소포제 등을 들 수 있다.
활성에너지선 경화형 접착제를 구성하는 이들의 각 성분은 통상 용제에 녹인 상태에서 사용된다. 활성에너지선 경화형 접착제가 용제를 포함하는 경우, 활성에너지선 경화형 접착제를 도포면에 도포하여 건조시킴으로써 접착층을 얻을 수 있다. 용제에 용해하지 않는 성분은 계 중에 분산된 상태이면 된다.
활성에너지선 경화형 접착제는, 제1 위상차층(1)의 제2 위상차층(2)과의 접착면, 제2 위상차층(2)의 제1 위상차층(1)과의 접착면 또는 그 양쪽에 도포된다. 제1 위상차층(1)의 제2 위상차층(2)과의 접착면 및 제2 위상차층(2)의 제1 위상차층(1)과의 접착면에, 미리 코로나 처리, 플라즈마 처리, 화염 처리 등을 행하여도 좋고, 프라이머층 등을 형성하여도 좋다. 프라이머층의 두께는 통상 0.001∼5 ㎛ 정도이며, 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상, 또한 바람직하게는 4 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 3 ㎛ 이하이다. 프라이머층이 지나치게 두꺼우면 복합 위상차판(5)의 외관 불량으로 되기 쉽다.
활성에너지선 경화형 접착제의 점도로서는, 여러 가지 방법으로 도공할 수 있는 점도를 갖는 것이면 되지만, 그 온도 25℃에서의 점도는 10∼1,000 mPa·sec의 범위에 있는 것이 바람직하고, 20∼500 mPa·sec의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 그 점도가 너무 작으면, 원하는 두께로 층을 형성하기가 어려운 경향이 있다. 한편, 그 점도가 너무 크면, 유동하기 어렵게 되어 얼룩 없는 균질한 도막을 얻기가 어렵게 되는 경향이 있다. 여기서 말하는 점도는, E형 점도계를 이용하여, 그 접착제를 25℃로 온도 조절한 후, 10 rpm으로 측정되는 값이다.
상기 활성에너지선 경화형 접착제는 전자선 경화형, 자외선 경화형의 양태로 이용할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 활성에너지선이란, 활성종을 발생하는 화합물을 분해하여 활성종을 발생시킬 수 있는 에너지선이라고 정의된다. 이러한 활성에너지선으로서는 가시광, 자외선, 적외선, X선, α선, β선, γ선 및 전자선 등을 들 수 있다.
전자선 경화형에 있어서, 전자선의 조사 조건은, 상기 활성에너지선 경화형 접착제를 경화할 수 있는 조건이라면, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다. 예컨대 전자선 조사는, 가속 전압이 바람직하게는 5 kV∼300 kV이며, 더욱 바람직하게는 10 kV∼250 kV이다. 가속 전압이 5 kV 미만인 경우, 전자선이 접착제까지 닿지 않아 경화 부족으로 될 우려가 있고, 가속 전압이 300 kV를 넘으면, 시료를 지나는 침투력이 지나치게 강하여 전자선이 튀어 올라, 투명 보호 필름이나 편광자에 손상을 줄 우려가 있다. 조사선량으로서는 5∼100 kGy, 더욱 바람직하게는 10∼75 kGy이다. 조사선량이 5 kGy 미만인 경우는, 접착제가 경화 부족으로 되고, 100 kGy를 넘으면, 위상차판에 손상을 줘, 기계적 강도의 저하나 황변을 일으켜, 원하는 광학 특성을 얻을 수 없다.
전자선 조사는, 통상 불활성 가스 중에서 조사를 행하지만, 필요하다면 대기 중이나 산소를 약간 도입한 조건에서 행하여도 좋다. 산소를 적절하게 도입함으로써, 맨 처음에 전자선이 맞닿는 위상차판 표면에 고의로 산소 저해를 생기게 하여, 위상차판에의 손상을 막을 수 있고, 접착제에만 효율적으로 전자선을 조사하게 할 수 있다.
자외선 경화형에 있어서, 활성에너지선 경화형 접착제의 빛 조사 강도는, 접착제의 조성마다 결정되는 것이며 특별히 한정되지 않지만, 10∼1,000 mW/㎠인 것이 바람직하다. 수지 조성물에의 빛 조사 강도가 10 mW/㎠ 미만이면, 반응 시간이 지나치게 길어지고, 1,000 mW/㎠를 넘으면, 광원으로부터 복사되는 열 및 조성물의 중합 시의 발열에 의해, 접착제의 구성 재료의 황변을 일으킬 가능성이 있다. 또한, 조사 강도는, 바람직하게는 광양이온 중합개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에 있어서의 강도이며, 보다 바람직하게는 파장 400 nm 이하의 파장 영역에 있어서의 강도이고, 더욱 바람직하게는 파장 280∼320 nm의 파장 영역에 있어서의 강도이다. 이러한 빛 조사 강도로 한 번 혹은 여러 번 조사하여, 그 적산 광량이 10 mJ/㎠ 이상, 바람직하게는 100∼1,000 mJ/㎠가 되도록 설정되는 것이 좋다. 상기 접착제에의 적산 광량이 10 mJ/㎠ 미만이면, 중합개시제에 유래하는 활성종의 발생이 충분하지 않고, 접착제의 경화가 불충분하게 된다. 한편, 그 적산 광량이 1,000 mJ/㎠를 넘으면, 조사 시간이 매우 길어져, 생산성 향상에는 불리한 것으로 된다. 이때, 사용하는 위상차판의 필름의 종류나 접착제종의 조합 등에 따라서, 어떤 파장영역(UVA(320∼390 nm)나 UVB(280∼320 nm) 등)에서의 적산 광량이 필요한지는 다르다.
본 발명에 있어서의 활성에너지선 조사에 의해 접착제의 중합 경화를 행하기 위해서 이용하는 광원은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 저압수은등, 중압수은등, 고압수은등, 초고압수은등, 크세논 램프, 할로겐 램프, 카본아크등, 텅스텐 램프, 갈륨 램프, 엑시머 레이저, 파장 범위 380∼440 nm를 발광하는 LED 광원, 케미칼 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈할라이드 램프를 들 수 있다. 에너지의 안정성이나 장치의 간편성이라는 관점에서, 파장 400 nm 이하에 발광 분포를 갖는 자외광원인 것이 바람직하다.
(직선 편광층)
직선 편광층은, 무편광의 빛을 입사시켰을 때, 흡수축에 직교하는 진동면을 갖는 직선 편광을 투과시키는 성질을 갖는다. 직선 편광층은, 폴리비닐알코올(이하, 「PVA」라고 약칭하는 경우도 있다.)계 수지 필름을 포함하는 것이라도 좋고, 중합성 액정 화합물에 2색성 색소를 배향시켜, 중합성 액정 화합물을 중합시킨 경화막이라도 좋다.
PVA계 수지 필름을 포함하는 직선 편광층으로서는, 예컨대 PVA계 필름, 부분 포르말화 PVA계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질에 의한 염색 처리 및 연신 처리가 실시된 것 등을 들 수 있다. 광학 특성이 우수하므로, PVA계 수지 필름을 요오드로 염색하고 일축 연신하여 얻어진 직선 편광층을 이용하는 것이 바람직하다.
PVA계 수지는 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 제조할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체일 수도 있다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.
PVA계 수지의 비누화도는 통상 85∼100 몰% 정도이고, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. PVA계 수지는 변성되어 있어도 좋으며, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용 가능하다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상 1,000∼10,000 정도이고, 바람직하게는 1,500∼5,000 정도이다.
이러한 PVA계 수지를 제막한 것이 직선 편광층의 원단 필름으로서 이용된다. PVA계 수지를 제막하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법으로 제막할 수 있다. PVA계 수지 원단 필름의 막 두께는, 예컨대 10∼100 ㎛ 정도, 바람직하게는 10∼60 ㎛ 정도, 보다 바람직하게는 15∼30 ㎛ 정도이다.
그 밖의 PVA계 수지 필름을 포함하는 직선 편광층의 제조 방법으로서는, 우선 기재 필름을 준비하고, 기재 필름 상에 PVA계 수지 등의 수지 용액을 도포하고, 용매를 제거하는 건조 등을 행하여 기재 필름 상에 수지층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 들 수 있다. 또한, 기재 필름의 수지층이 형성되는 면에는 미리 프라이머층을 형성할 수 있다. 기재 필름에는 PET 등의 수지 필름을 사용할 수 있다. 프라이머층 재료로서는 직선 편광층에 이용되는 친수성 수지를 가교한 PVA 수지 등을 들 수 있다.
이어서, 필요에 따라서 수지층의 수분 등의 용매량을 조정하고, 그 후, 기재 필름 및 PVA 수지층을 일축 연신하고, 이어서, PVA 수지층을 요오드 등의 2색성 색소로 염색하여 2색성 색소를 PVA 수지층에 흡착 배향시킨다. 이어서, 필요에 따라서 2색성 색소가 흡착 배향된 PVA 수지층을 붕산 수용액으로 처리하고, 붕산 수용액을 씻어내는 세정 공정을 행한다. 이에 따라, 2색성 색소가 흡착 배향된 PVA 수지층, 즉, 직선 편광층의 필름이 제조된다. 각 공정에는 공지된 방법을 채용할 수 있다.
기재 필름 및 PVA 수지층의 일축 연신은, 염색 전에 행하여도 좋고, 염색 중에 행하여도 좋고, 염색 후의 붕산 처리 중에 행하여도 좋고, 이들 복수의 단계에서 각각 일축 연신을 행하여도 좋다. 기재 필름 및 PVA 수지층은, MD 방향(필름 반송 방향)으로 일축 연신하여도 좋으며, 이 경우, 원주 속도가 다른 롤 사이에서 일축으로 연신하여도 좋고, 열 롤을 이용하여 일축으로 연신하여도 좋다. 또한, 기재 필름 및 PVA 수지층은, TD 방향(필름 반송 방향에 직교하는 방향)으로 일축 연신하여도 좋고, 이 경우, 소위 텐터법을 사용할 수 있다. 또한, 기재 필름 및 PVA 수지층의 연신은, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신이라도 좋고, 용제로 PVA 수지층을 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신이라도 좋다. 직선 편광층의 성능을 발현하기 위해서는 연신 배율은 4배 이상이며, 5배 이상인 것이 바람직하고, 특히 5.5배 이상이 바람직하다. 연신 배율의 상한은 특별히 없지만, 파단 등을 억제한다는 관점에서 8배 이하가 바람직하다.
상기 방법으로 제작한 직선 편광층은, 후술하는 보호층을 적층한 후에 기재 필름을 박리함으로써 얻을 수 있다. 이 방법에 의하면, 직선 편광층의 한층 더한 박막화가 가능하게 된다.
중합성 액정 화합물에 2색성 색소를 배향시켜, 중합성 액정 화합물을 중합시킨 경화막인 직선 편광층의 제조 방법으로서는, 기재 필름 상에, 중합성 액정 화합물 및 2색성 색소를 포함하는 편광층 형성용 조성물을 도포하고, 중합성 액정 화합물을 액정 상태를 유지한 채로 중합하여 경화시켜 직선 편광층을 형성하는 방법을 들 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 직선 편광층은 기재 필름에 적층된 상태에 있으며, 기재 필름 구비 직선 편광층을 후술하는 편광판으로서 이용하여도 좋다.
2색성 색소로서는, 분자의 장축 방향에 있어서의 흡광도와 단축 방향에 있어서의 흡광도가 다른 성질을 갖는 색소를 이용할 수 있으며, 예컨대 300∼700 nm의 범위에 흡수 극대 파장(λmax)을 갖는 색소가 바람직하다. 이러한 2색성 색소로서는, 예컨대 아크리딘 색소, 옥사진 색소, 시아닌 색소, 나프탈렌 색소, 아조 색소, 안트라퀴논 색소 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 아조 색소가 바람직하다. 아조 색소로서는, 모노아조 색소, 비스아조 색소, 트리스아조 색소, 테트라키스아조 색소, 스틸벤아조 색소 등을 들 수 있고, 비스아조 색소, 트리스아조 색소가 보다 바람직하다.
편광층 형성용 조성물은, 용제, 광중합개시제 등의 중합개시제, 광증감제, 중합금지제 등을 포함할 수 있다. 편광층 형성용 조성물에 포함되는, 중합성 액정 화합물, 2색성 색소, 용제, 중합개시제, 광증감제, 중합금지제 등에 관해서는 공지된 것을 이용할 수 있으며, 예컨대 일본 특허공개 2017-102479호 공보, 일본 특허공개 2017-83843호 공보에 예시되어 있는 것을 이용할 수 있다. 또한, 중합성 액정 화합물은, 후술하는 액정층(제1 위상차층, 제2 위상차층)을 얻기 위해서 이용한 중합성 액정 화합물로서 예시한 화합물과 같은 것을 이용하여도 좋다. 편광층 형성용 조성물을 이용하여 직선 편광층을 형성하는 방법에 관해서도 상기 공보에 예시된 방법을 채용할 수 있다.
직선 편광층의 두께는 2 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 3 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기한 직선 편광층의 두께는 25 ㎛ 이하이며, 15 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 13 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상술한 상한치 및 하한치는 임의로 조합할 수 있다.
(직선 편광판)
직선 편광층은, 그 편면 또는 양면에, 공지된 점착제층 또는 접착제경화층을 통해 보호층을 적층하여 편광판으로 할 수 있다. 이 편광판은 소위 직선 편광판이다. 직선 편광층의 편면 또는 양면에 적층할 수 있는 보호층으로서는, 예컨대 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차단성, 등방성, 연신성 등이 우수한 열가소성 수지로 형성된 필름이 이용된다. 이러한 열가소성 수지의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지; PET, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지; 폴리에테르술폰 수지; 폴리술폰 수지; 폴리카보네이트 수지; 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드 수지; 폴리이미드 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀 수지; 시클로계 및 노르보르넨 구조를 갖는 환상 폴리올레핀 수지(노르보르넨계 수지라고도 한다); (메트)아크릴 수지; 폴리아릴레이트 수지; 폴리스티렌 수지; 폴리비닐알코올 수지, 그리고 이들의 혼합물을 들 수 있다. 직선 편광층의 양면에 보호층이 적층되어 있는 경우, 2개의 보호층의 수지 조성은 동일하더라도 다르더라도 좋다.
열가소성 수지로 형성된 필름은, PVA계 수지 및 2색성 물질을 포함하는 직선 편광층과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 표면 처리(예컨대 코로나 처리 등)가 실시되어 있어도 좋고, 프라이머층(밑칠층이라고도 한다) 등의 박층이 형성되어 있어도 좋다.
보호층은, 예컨대 상술한 열가소성 수지를 연신한 것이라도 좋고, 연신되어 있지 않은 것이라도 좋다(이하, 「미연신 수지」라고 하는 경우가 있다.). 연신 처리로서는 일축 연신이나 이축 연신 등을 들 수 있다.
보호층의 두께는 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 보호층의 두께는 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 30 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상술한 상한치 및 하한치는 임의로 조합할 수 있다.
보호층의 직선 편광층과는 반대측의 표면은, 표면처리층을 갖고 있어도 좋으며, 예컨대 하드코트층, 반사방지층, 스티킹방지층, 안티글래어층, 확산층 등을 갖고 있어도 좋다. 표면처리층은, 보호층 상에 적층되는 별도의 층이라도 좋고, 보호층 표면에 표면 처리가 실시되어 형성된 것이라도 좋다.
편광판의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상 2 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하이다. 편광판의 두께는 10 ㎛ 이상이라도 좋으며, 또한 150 ㎛ 이하라도 좋고, 120 ㎛ 이하라도 좋고, 80 ㎛ 이하라도 좋다.
(프로텍트 필름 구비 편광판)
편광판은, 통상 그 편면에 프로텍트 필름을 적층함으로써 프로텍트 필름 구비 편광판으로 할 수 있다. 프로텍트 필름은, 프로텍트 필름용 수지 필름에 점착제층이 형성된 것이라도 좋고, 자기 점착성 필름으로 형성되어도 좋다. 프로텍트 필름의 두께는 예컨대 30∼200 ㎛일 수 있고, 바람직하게는 40∼150 ㎛이며, 보다 바람직하게는 50∼120 ㎛이다.
프로텍트 필름용 수지 필름을 구성하는 수지로서는, 예컨대 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지와 같은 폴리올레핀계 수지; 환상 폴리올레핀계 수지; PET나 폴리에틸렌나프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; (메트)아크릴계 수지 등을 들 수 있다. 이 중, PET 등의 폴리에스테르계 수지가 바람직하다. 프로텍트 필름용 수지 필름은 1층 구조라도 좋지만, 2층 이상의 다층 구조를 갖고 있어도 좋다.
자기 점착성 필름은, 점착제층 등의 부착을 위한 수단을 두지 않고서 그 자체로 부착되며 또한 그 부착 상태를 유지할 수 있는 필름이다. 자기 점착성 필름은 예컨대 폴리프로필렌계 수지 및 폴리에틸렌계 수지 등을 이용하여 형성할 수 있다.
프로텍트 필름 구비 편광판의 두께는 32 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 프로텍트 필름 구비 편광판의 두께는, 40 ㎛ 이상이라도 좋으며, 또한 350 ㎛ 이하라도 좋고, 200 ㎛ 이하라도 좋고, 150 ㎛ 이하라도 좋다.
(박리 필름)
박리 필름은, 다른 점착제층을 피복 보호하거나 또는 다른 점착제층을 지지하는 것이며, 다른 점착제층에 대하여 박리 가능한 세퍼레이터로서의 기능을 갖는다. 박리 필름으로서는, 기재 필름의 점착제층 측의 표면에 실리콘 처리 등의 이형 처리가 실시된 필름을 들 수 있다. 기재 필름을 이루는 수지 재료로서는, 상기한 보호층을 이루는 수지 재료와 같은 것을 들 수 있다. 수지 필름은 1층 구조라도 좋고, 2층 이상의 다층 구조의 다층 수지 필름이라도 좋다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해서 한정되는 것은 아니다. 실시예, 비교예에서의 「%」 및 「부」는, 특별히 기재하지 않는 한, 질량% 및 질량부이다.
[편광자의 제작]
두께 30 ㎛의 폴리비닐알코올계 수지 필름(평균 중합도 약 2400, 비누화도 99 몰% 이상)을 건식 연신에 의해 약 5배로 세로 일축 연신하고, 긴장 상태를 유지한 채로 온도 60℃의 순수에 1분간 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 질량비가 0.05/5/100인 온도 28℃의 수용액에 60초간 침지했다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 질량비가 8.5/8.5/100인 온도 72℃의 수용액에 침지했다. 이어서, 온도 26℃의 순수로 20초간 세정한 후, 온도 65℃에서 건조 처리를 실시했다. 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 12 ㎛의 편광자가 얻어졌다.
[수계 접착제의 조제]
물 100 질량부에 대하여, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올〔가부시키가이샤쿠라레 제조의 「KL-318」〕을 3 질량부 용해하여, 폴리비닐알코올 수용액을 조제했다. 얻어진 수용액에 수용성 폴리아미드에폭시 수지〔다오카가가쿠고교가부시키가이샤 제조의 「스미레즈레진 650(30)」, 고형분 농도 30 질량%〕를, 물 100 질량부에 대하여 1.5 질량부의 비율로 혼합하여, 수계 접착제를 얻었다.
[직선 편광판의 제작]
위에서 얻은 편광자(두께 12 ㎛)의 한쪽의 면 측에, 위에서 조제한 수계 접착제를 도포하고, 보호층(코니카미놀타가부시키가이샤 제조의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(두께 20 ㎛, 파장 590 nm에서의 면내 위상차 값: 1.2 nm, 파장 590 nm에서의 두께 방향 위상차 값: 1.3 nm))을 접합했다. 직선 편광자의 다른 쪽의 면 측에, 위에서 조제한 수계 접착제를 도포하고, 표면 처리된 보호층(닛폰제온가부시키가이샤 제조의 시클로올레핀 수지(COP) 필름(두께 25 ㎛, 파장 590 nm에서의 면내 위상차 값: 140 nm)에, 닛폰세이시가부시키가이샤 제조의 표면처리제를 두께 3 ㎛로 도공한 표면처리층 구비 COP 필름)을 접합했다. 이것을, 온도 80℃에서 5분간 건조함으로써, 편광자의 양면에 보호층을 갖는 직선 편광판을 얻었다.
[기재층 구비 제1 위상차판(i)의 제조]
(광배향층 형성용 조성물(1)의 조제)
하기 성분을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 온도 80℃에서 1시간 교반함으로써 광배향층 형성용 조성물(1)을 얻었다.
·광배향성 재료(5 부):
·용제(95 부): 시클로펜타논
(액정층 형성용 조성물(A-1)의 조제)
하기 성분을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반함으로써, 액정층 형성용 조성물(A-1)을 얻었다. 중합성 액정 화합물 A1 및 중합성 액정 화합물 A2는 일본 특허공개 2010-31223호 공보에 기재된 방법으로 합성했다.
·중합성 액정 화합물 A1(80 부):
·중합성 액정 화합물 A2(20 부):
·중합개시제(6 부):
2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(이르가큐어 369; 치바스페살티케미칼즈사 제조)
·용제(400 부): 시클로펜타논
(기재층 구비 제1 위상차판(i)의 제조)
두께 100 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(제1 기재층)을, 코로나 처리 장치(AGF-B10, 가스가덴키가부시키가이샤 제조)를 이용하여 출력 0.3 kW, 처리 속도 3 m/분의 조건으로 1회 처리했다. 코로나 처리를 실시한 표면에, 광배향층 형성용 조성물(1)을 바코터 도포하여, 80℃에서 1분간 건조했다. 편광 UV 조사 장치(SPOTCURE SP-7; 우시오덴키가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 파장 313 nm에 있어서의 적산 광량: 100 mJ/㎠로 축 각도 45°에서 편광 UV 노광을 실시하여, 수평 배향층을 얻었다. 얻어진 배향층의 두께를 레이저현미경(LEXT, 올림푸스가부시키가이샤 제조)으로 측정한 바, 100 nm였다.
이어서, 수평 배향층 상에 위상차층 형성용 조성물(A-1)을 바코터를 이용하여 도포하여, 120℃에서 1분간 건조했다. 얻어진 피막의 제1 기재층면이 핫플레이트에 접하도록 필름을 60℃ 설정한 핫플레이트 상에 설치했다. 핫플레이트를 케이스 안에 넣어, 질소를 1분간 봉입했다. 고압수은 램프(유니큐어 VB-15201BY-A, 우시오덴키가부시키가이샤 제조)를 이용하여, 상기 위상차층 형성용 조성물의 도포면에 자외선을 조사(질소 분위기 하, 파장: 365 nm, 파장 365 nm에 있어서의 조사 강도: 10 mW/㎠, 적산 광량: 1000 mJ/㎠)함으로써 제1 위상차층을 형성하여, 기재층 구비 제1 위상차판(i)을 얻었다.
(기재층 구비 제1 위상차판(ii)의 제조)
60℃로 설정한 핫플레이트를 사용하지 않은 것 이외에는, 기재층 구비 제1 위상차판(i)의 제조와 같은 수순으로 기재층 구비 제1 위상차판(ii)을 얻었다.
(기재층 구비 제1 위상차판(iii)의 제조)
핫플레이트의 설정을 70℃로 설정한 것 이외에는, 기재층 구비 제1 위상차판(i)의 제조와 같은 수순으로 기재층 구비 제1 위상차판(iii)을 얻었다.
[위상차 값의 측정]
상기 방법으로 제조한 제1 위상차판(i) 및 제1 위상차판(ii)의 면내 위상차 값 Re(λ)는 측정기(「KOBRA-WPR」, 오지게이소쿠기기가부시키가이샤 제조)에 의해 측정했다. 기재층 구비 제1 위상차판(i), 기재층 구비 제1 위상차판(ii) 및 기재층 구비 제1 위상차판(iii)을, 점착제를 통해 유리에 접합한 후, 기재인 PET를 박리하여, 측정용 시료로 했다. 각 파장에 있어서의 위상차 값 Re(λ)의 측정 결과는 모두 Re(450)=121 nm, Re(550)=142 nm, Re(650)=146 nm, Re(450)/Re(550)=0.85였다.
[탄성 변형 일량의 비율(nIT)의 측정]
기재를 박리한 제1 위상차판(i), 제1 위상차판(ii) 및 제1 위상차판(iii)을 무알칼리 유리(코닝사 제조, 이글 XG) 위에 설치하고, 초미소 경도 시험 장치(피셔인스트루먼츠사, 상품명: 피셔스코프 HM2000)를 이용하여, 다음에 기재한 측정 조건으로 측정했다. 해석 소프트웨어(WIN-HCU, 피셔인스트루먼츠 제조)에 의해 각 샘플의 탄성 변형 일량과 소성 변형 일량을 산출하여, 상기 식 (1)에 의해 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 산출했다. 제1 위상차판(i)의 제1 위상차층의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은 29.3%이고, 제1 위상차판(ii)의 제1 위상차층의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은 24.5%이고, 제1 위상차판(iii)의 제1 위상차층의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은 32.2%였다.
(측정 조건)
압자 형상: 정사각뿔의 비커스 압자(다이아몬드제, 대면각 136°)
측정 환경: 온도 23℃·상대습도 50%,
최대 시험 하중: 1 mN,
하중 속도: 1 mN/5초,
제하 속도: 1 mN/5초.
(기재층 구비 제2 위상차판의 제조)
수직 배향층 형성용 조성물로서, 2-페녹시에틸아크릴레이트와 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트와 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트와 비스(2-비닐옥시에틸)에테르를 1:1:4:5의 비율로 혼합하고, 중합개시제로서 LUCIRIN TPO를 4%의 비율로 첨가한 혼합물을 이용했다.
위상차층 형성용 조성물(2)은, 광중합성 네마틱 액정 화합물(멜크사 제조, RMM28B)과 용매를 고형분이 1∼1.5 g이 되도록 조제하여 제작했다. 용매는 메틸에틸케톤(MEK)과 메틸이소부틸케톤(MIBK)과 시클로헥사논(CHN)을 질량비(MEK:MIBK:CHN)로 35:30:35의 비율로 혼합시킨 혼합 용매를 이용했다.
두께 38 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 기재 필름으로서 준비했다. 기재 필름의 편면에 수직 배향층 형성용 조성물을 막 두께 3 ㎛가 되도록 도포하고, 200 mJ/㎠의 자외선을 조사하여, 수직 배향층을 제작했다.
수직 배향층 상에 위상차층 형성용 조성물(2)을 다이코팅에 의해 도공했다. 도공량은 4∼5 g(wet)였다. 건조 온도를 75℃, 건조 시간을 120초간으로 하여 도막을 건조시켰다. 그 후, 도막에 자외선(UV)을 조사하여 중합성 액정 화합물을 중합시켰다.
이와 같이 하여, 중합성 액정 화합물이 경화한 층(제2 위상차층), 수직 배향층 및 기재 필름이 이 순서로 적층된 제2 위상차판을 얻었다. 제2 위상차판은 포지티브 C 플레이트였다. 제2 위상차판의 위상차층과 배향층의 합계 두께는 4 ㎛였다. 점착제를 통해 기재층 구비 제2 위상차판을 유리에 접합한 후, 기재인 PET를 박리하여, 위상차 값을 측정하기 위한 시료로 했다. 제2 위상차판의 면내 위상차 값 Re(λ)는, 측정기(「KOBRA-WPR」, 오지게이소쿠기기가부시키가이샤 제조)에 의해 파장 550 nm에서의 위상차 값을 측정한 바, Re(550)=1 nm, Rth(550)=-100 nm 였다. 상기와 같은 식으로 하여 제2 위상차판의 제2 위상차층의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)을 측정했다. 제2 위상차층의 탄성 변형 일량의 비율(nIT)은 23.4%였다.
[접착제 조성물의 준비]
하기에 나타내는 양이온 경화성 성분 a1∼a3 및 양이온 중합개시제를 혼합한 후, 하기에 나타내는 양이온 중합개시제 및 증감제를 추가로 혼합한 후, 탈포하여, 광경화형의 접착제 조성물을 조제했다. 또한, 하기 배합량은 고형분량에 기초한다.
·양이온 경화성 성분 a1(70 부):
3',4'-에폭시시클로헥실메틸 3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트(상품명: CEL2021P, 가부시키가이샤다이셀 제조)
·양이온 경화성 성분 a2(20 부):
네오펜틸글리콜디글리시딜에테르(상품명: EX-211, 나가세켐텍스가부시키가이샤 제조)
·양이온 경화성 성분 a3(10 부):
2-에틸헥실글리시딜에테르(상품명: EX-121, 나가세켐텍스가부시키가이샤 제조)
·양이온 중합개시제(2.25 부(고형분량)):
상품명: CPI-100(산아프로가부시키가이샤 제조)의 50% 프로필렌카보네이트 용액
·증감제(2 부): 1,4-디에톡시나프탈렌
[점착제의 제조]
점착제는 이하의 방법에 의해 제조했다.
(점착제 1의 제조)
교반기, 온도계, 환류 냉각기, 적하 장치 및 질소 도입관을 갖춘 반응 용기에, 아크릴산n-부틸 95.0 질량부, 아크릴산 4.0 질량부, 아크릴산2-히드록시에틸 1.0 질량부, 아세트산에틸 200 질량부 및 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.08 질량부를 주입하여, 상기 반응 용기 안의 공기를 질소 가스로 치환했다. 질소 분위기 하에서 교반하면서 반응 용액을 60℃로 승온하여 6시간 반응시킨 후, 실온까지 냉각했다. 얻어진 용액의 일부의 중량 평균 분자량을 측정한 바, 180만의 (메트)아크릴산에스테르 중합체의 생성을 확인했다.
상기 공정에서 얻어진 (메트)아크릴산에스테르 중합체 100 질량부(고형분 환산치; 이하 동일)와, 이소시아네이트계 가교제로서 트리메틸올프로판 변성 톨릴렌디이소시아네이트(도소가부시키가이샤 제조, 상품명 「콜로네이트(등록상표) L」) 1.5 질량부와, 실란커플링제로서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(신에츠가가쿠고교가부시키가이샤 제조, 상품명 「KBM403」) 0.30 질량부와, 자외선경화성 화합물로서 에톡시화이소시아누르산트리아크릴레이트(신나카무라가가쿠고교가부시키가이샤 제조: 품명「A-9300」) 7.5 질량부와, 광중합개시제로서 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온(BASF사 제조: 이르가큐어(등록상표) 907) 0.5 질량부를 혼합하고, 충분히 교반하여, 아세트산에틸로 희석함으로써, 점착제 조성물의 도공 용액을 얻었다.
세퍼레이터(린테크가부시키가이샤 제조: SP-PLR382190)의 이형 처리한 면(박리층면)에, 애플리케이터에 의해, 건조 후의 두께가 5 ㎛(점착제 A)가 되도록 상기 도공 용액을 도공한 후, 100℃에서 1분간 건조하고, 점착제층의 세퍼레이터가 접합된 면과는 반대면에, 또 1장의 세퍼레이터(린테크가부시키가이샤 제조: SP-PLR381031)를 접합했다. 이 점착제층에 벨트 컨베이어 구비 자외선 조사 장치(퓨젼UV시스템즈사 제조, 램프는 D 벌브를 사용)를 이용하여 박리 시트 너머로 자외선(조사 강도 500 mW/㎠, 적산 광량 500 mJ/㎠)을 조사하여, 양면 세퍼레이터 구비 점착제층을 얻었다. 점착제 1의 저장 탄성률 G'은 25℃에 있어서 125,000 Pa였다.
(점착제 2의 제조)
교반기, 온도계, 환류 냉각기, 적하 장치 및 질소 도입관을 갖춘 반응 용기에, 아크릴산n-부틸 97.0 질량부, 아크릴산 1.0 질량부, 아크릴산2-히드록시에틸 0.5 질량부, 아세트산에틸 200 질량부 및 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.08 질량부를 주입하고, 상기 반응 용기 내의 공기를 질소 가스로 치환했다. 질소 분위기 하에서 교반하면서 반응 용액을 60℃로 승온하여, 6시간 반응시킨 후, 실온까지 냉각했다. 얻어진 용액의 일부의 중량 평균 분자량을 측정한 바, 180만의 (메트)아크릴산에스테르 중합체의 생성을 확인했다.
상기 공정에서 얻어진 (메트)아크릴산에스테르 중합체 100 질량부(고형분 환산치; 이하 동일)와, 이소시아네이트계 가교제로서 트리메틸올프로판 변성 톨릴렌디이소시아네이트(도소가부시키가이샤 제조, 상품명 「콜로네이트(등록상표) L」) 0.30 질량부와, 실란커플링제로서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(신에츠가가쿠고교가부시키가이샤 제조, 상품명 「KBM403」) 0.30 질량부를 혼합하여, 충분히 교반하고, 아세트산에틸로 희석함으로써, 점착제 조성물의 도공 용액을 얻었다.
세퍼레이터(린테크가부시키가이샤 제조: SP-PLR382190)의 이형 처리한 면(박리층면)에, 애플리케이터에 의해, 건조 후의 두께가 25 ㎛(점착제 2)가 되도록 상기 도공 용액을 도공한 후, 100℃에서 1분간 건조하고, 점착제층의 세퍼레이터가 접합된 면과는 반대면에, 또 1장의 세퍼레이터(린테크가부시키가이샤 제조: SP-PLR381031)를 접합하여, 양면 세퍼레이터 구비 점착제층을 얻었다.
점착제 2의 저장 탄성률 G'은 25℃에 있어서 25500 Pa였다.
[중량 평균 분자량(Mw)의 측정]
점착제층 형성용의 (메트)아크릴 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은, 겔 침투 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 이하의 조건으로 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이다.
〔측정 조건〕
·GPC 측정 장치: 도소가부시키가이샤 제조, HLC-8020
·GPC 컬럼(이하의 순으로 통과): 도소가부시키가이샤 제조
TSK guard column HXL-H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
·측정 용매: 테트라히드로푸란
·측정 온도: 40℃
[점착제의 저장 탄성률 측정]
점착제층의 저장 탄성률은 이하의 방법에 의해 측정했다. 점착제층을 두께0.2 mm가 되도록 여러 장 적층했다. 얻어진 점착제층으로부터 직경 8 mm의 원주체를 펀칭하여, 이것을 저장 탄성률 G'의 측정용 샘플로 했다. 상기 샘플에 관해서, JIS K7244-6에 준거하여, 점탄성 측정 장치(Physica사 제조, MCR300)를 이용하여 비틀림 전단법에 의해 이하의 조건으로 저장 탄성률(MPa)을 측정했다.
〔측정 조건〕
노멀 포스 FN: 1N
왜곡 γ: 1%
주파수: 1 Hz
온도: 25℃
[실시예 1]
위에서 준비한 기재층 구비 제2 위상차판(MD 방향 길이 380 mm×TD 방향 길이 180 mm)의 제2 위상차층 측의 표면에 코로나 처리(800 W, 10 m/min, 바 폭 700 mm, 1 Pass)를 실시했다. 위에서 준비한 접착제 조성물을 도공기(다이이치리카(주) 제조의 바코터)를 이용하여 접착제 조성물층을 형성하여, 접착제 조성물층 구비 제2 위상차판을 얻었다. 이어서, 위에서 준비한 기재층 구비 제1 위상차판(i)(MD 방향 길이 380 mm×TD 방향 길이 180 mm)의 제1 위상차층 측의 표면에 상기와 같은 조건으로 코로나 처리를 실시하여, 이 코로나 처리면과 접착제 조성물층 구비 제2 위상차판의 접착제 조성물층을 부착 장치(후지플라(주) 제조의 "LPA3301")를 이용하여 접합했다. 기재층 구비 제2 위상차판의 제2 기재층 측으로부터 벨트 컨베이어 구비 자외선 조사 장치(램프는 퓨젼UV시스템즈사 제조의 "H 벌브" 사용)에 의해, UVA 영역에서는 조사 강도가 390 mW/㎠, 적산 광량이 420 mJ/㎠가 되도록, UVB 영역에서는 400 mW/㎠, 적산 광량이 400 mJ/㎠가 되도록 자외선을 조사하여 접착제 조성물을 경화시켜, 양면 기재층을 구비한, 제1 위상차판과 제2 위상차판의 적층체를 얻었다. 상기 접착제 조성물층이 경화한 접착제층(이하, 「제1 접착제층」이라고도 한다)의 두께를 측정한 바, 두께는 1.5 ㎛였다.
상기 직선 편광판의 TAC 필름면 측에 코로나 처리를 실시했다. 이어서, 기재층 구비 제1 위상차판(i)면 측의 PET 필름을 박리하여, 박리면(배향층) 측에 코로나 처리를 실시했다. 위에서 코로나 처리를 실시한 편광판의 TAC 필름면 측과 위상차판의 적층체의 배향층면을, 세퍼레이터를 박리한 점착제 1을 이용하여 제1 위상차판(i)의 지상축이 편광자의 흡수축에 대하여 시인 측에서 반시계 방향으로 45도가 되도록 접합하여, 광학 적층체를 얻었다. 이어서, 위에서 얻은 광학 적층체의, 기재층 구비 제2 위상차판 측의 PET 필름을 박리하고, 코로나 처리를 실시하고, 양면 세퍼레이터 구비 점착제층으로부터 한쪽의 세퍼레이터를 박리한 점착제 2를 접합하여 실시예 1의 원편광판을 얻었다. 얻어진 원편광판은, 표면처리층 구비 COP 필름/수계 접착제/편광자/수계 접착제/TAC 필름/점착제 1/제1 위상차판(i)/제1 접착제층(두께 1.5 ㎛)/제2 위상차판/점착제 2/세퍼레이터를 포함하는 구조를 갖고 있었다.
[실시예 2]
실시예 1에 있어서, 기재층 구비 제1 위상차판(i) 대신에, 기재층 구비 제1 위상차판(iii)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 식으로 하여 실시예 2의 원편광판을 얻었다. 얻어진 원편광판은, 표면처리층 구비 COP 필름/수계 접착제/편광자/수계 접착제/TAC 필름/점착제 1/제1 위상차판(iii)/제1 접착제층(두께 1.5 ㎛)/제2 위상차판/점착제 2/세퍼레이터를 포함하는 구조를 갖고 있었다.
[비교예 1]
실시예 1에 있어서, 기재층 구비 제1 위상차판(i) 대신에, 기재층 구비 제1 위상차판(ii)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 식으로 하여 비교예 1의 원편광판을 얻었다. 얻어진 원편광판은, 표면처리층 구비 COP 필름/수계 접착제/편광자/수계 접착제/TAC 필름/점착제 1/제1 위상차판(ii)/제1 접착제층(두께 1.5 ㎛)/제2 위상차판/점착제 2/세퍼레이터를 포함하는 구조를 갖고 있었다.
[비교예 2]
비교예 1에 있어서, 제1 접착제층의 두께가 2.2 ㎛가 되도록 기재층 구비 제2 위상차판의 제2 위상차층 상에 접착제 조성물을 도공한 것 이외에는, 비교예 1과 같은 식으로 하여 비교예 2의 원편광판을 얻었다. 얻어진 원편광판은, 표면처리층 구비 COP 필름/수계 접착제/편광자/수계 접착제/TAC 필름/점착제 1/제1 위상차판(ii)/제1 접착제층(두께 2.2 ㎛)/제2 위상차판/점착제 2/세퍼레이터를 포함하는 구조를 갖고 있었다.
[비교예 3]
비교예 1에 있어서, 제1 접착제층의 두께가 4.3 ㎛가 되도록 기재층 구비 제2 위상차판의 제2 위상차층 상에 접착제 조성물을 도공한 것 이외에는, 비교예 1과 같은 식으로 하여 비교예 3의 원편광판을 얻었다. 얻어진 원편광판은, 표면처리층 구비 COP 필름/수계 접착제/편광자/수계 접착제/TAC 필름/점착제 1/제1 위상차판(ii)/제1 접착제층(두께 4.3 ㎛)/제2 위상차판/점착제 2/세퍼레이터를 포함하는 구조를 갖고 있었다.
〔제1 위상차층의 DMT 탄성률의 측정〕
실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1∼3의 원편광판에 관해서, 울트라미크로톰(LEICA사 제조 상품명 「LEICA 울트라미크로톰 EM UC7i」)을 이용하여 제1 위상차층의 지상축과 평행하게 단면 가공을 실시했다. 얻어진 원편광판 단면의 제1 위상차층의 두께 방향 중앙의 위치에 관해서, 원자간력현미경 AFM(상품명: 「Dimension Icon」, Bruker사 제조)를 이용하여, 하기의 조건으로 단면의 기계 특성 평가를 실시하고, DMT 이론에 기초하여 DMT 탄성률(GPa)을 산출하여, 규격화 DMT 탄성률을 산출했다. 표 1에 규격화 DMT 탄성률의 값을 나타낸다.
우선 피에조 스캐너의 변위량과 캔틸레버의 휘어짐량을 계측하여, 하중 F와 시료 변형량 δ의 관계를 나타내는 곡선(포스커브)으로 변환한다. 얻어진 포스커브의 돌이키기 과정에 대하여, DMT 이론식에 의한 피팅을 행함으로써, 측정점에 있어서의 탄성률을 구한다. 또한, 캔틸레버는 올림푸스사 제조의 OMCL-AC200TS-R3(공칭 스프링 상수 K=9 N/m, 공칭 탐침 선단 반경 R=7 nm)을 이용한다. 측정에 있어서는, 캔틸레버를 압입 방향으로 1 ㎛/초의 속도로 주사하면서, 시료를 30 nN까지 압입하는 조건으로, 300 nm×300 nm 범위의 32×32점(계 1024점)의 포스커브를 취득한다. 해석에 있어서는, 포스커브의 돌이키기 과정의 최소치에서부터 최대치까지를 0부터 1까지로 하여, 0.05부터 0.8의 범위에 관해서 피팅을 행한다. DMT 탄성률 산출 계산에 있어서 푸아송비는 시료, 표준품 모두 0.3으로 한다. 모든 점에서 산출된 탄성률의 평균치를 DMT 탄성률로 한다. 상기한 측정법에 의해서, 표준 시료로서 폴리스티렌 표준품(Bruker 제조 PSFILM-12M)의 DMT 탄성률 측정을 행하고, 이어서, 평가 시료의 DMT 탄성률을 같은 식으로 측정한다. 평가 시료의 DMT 탄성률을 폴리스티렌 표준품의 DMT 탄성률로 나눔으로써 「규격화 DMT 탄성률」을 얻는다.
〔접착제층 두께의 측정〕
제1 접착제층(제1 위상차판과 제2 위상차판을 접착하기 위한 접착층)의 두께는, 접촉식 막후계(데지마이크로헤드 MH-15M, 가부시키가이샤니콘 제조)를 이용하여 다음과 같은 식으로 측정했다. 우선, 상기 접촉식 막후계를 이용하여, 기재층 구비 제1 위상차판 및 기재층 구비 제2 위상차판 각각의 막 두께를 측정했다. 이어서, 막 두께를 측정한 기재층 구비 제1 위상차판과 기재층 구비 제2 위상차판을 접합하여 얻어진 양면 기재층 구비 위상차판의 적층체에 관해서, 기재층 구비 제1 위상차판 및 기재층 구비 제2 위상차판의 막 두께를 측정한 위치와 동일한 위치에 있어서의 막 두께를 측정했다. 측정한 양면 기재층 구비 위상차판의 적층체의 막 두께와 기재층 구비 제1 위상차판 및 기재층 구비 제2 위상차판의 합계 막 두께의 차로부터 제1 접착제층의 두께를 산출했다.
〔제1 기재층의 마르텐스 경도의 측정 방법〕
제1 기재층을 점착제 2를 통해 무알칼리 유리(코닝사 제조, 이글 XG)에 접합하고, 초미소 경도 시험 장치(피셔인스트루먼츠사, 상품명: 피셔스코프 HM2000)를 이용하여, 다음에 기재한 측정 조건으로 측정을 행하고, 해석 소프트웨어(WIN-HCU, 피셔인스트루먼츠 제조)에 의해 마르텐스 경도를 산출했다. 제1 기재층의 마르텐스 경도는 184.7 N/㎟였다.
압자 형상: 정사각뿔의 비커스 압자(다이아몬드제, 대면각 136°)
측정 환경: 온도 23℃·상대습도 50%,
최대 시험 하중: 10 mN,
하중 속도: 10 mN/5초,
제하 속도: 10 mN/5초.
〔검사용 편광판 샘플의 제작〕
실시예 1 및 비교예 1∼3에 있어서, 제1 위상차판의 지상축이 편광자의 흡수축에 대하여 시인 측으로부터 시계 방향으로 45도가 되도록 접합한 것 이외에는 실시예 1, 비교예 1∼3과 같은 식으로 하여 검사용 원편광판을 얻었다. 얻어진 원편광판의 세퍼레이터를 박리하고, 무알칼리 유리(코닝사 제조, 이글 XG)로 접합하여 검사용 편광판 샘플을 제작했다.
〔얼룩 관찰용 샘플〕
실시예 1 및 비교예 1∼3에서 얻어진 원편광판의 세퍼레이터면에 형광등을 반사시켜 관찰하여, 미소한 변형이 시인되는 부위를 마킹했다. 마킹 위치에 관해서 광학현미경(올림푸스사 제조, 제품명 BX53M)을 이용하여 투과 관찰을 행하여, 사이즈가 10 ㎛∼20 ㎛인 미소 이물이 관찰되는 마킹을 선정했다. 선정한 마킹 위치에 관해서, 주사형 백색 간섭현미경인 VS1000(가부시키가이샤히타치하이테크사이엔스 제조)을 사용하여 층 단면 해석을 행하고, 제1 위상차판과 제2 위상차판 사이의 제1 접착제층에 미소 이물이 확인된 마킹 위치에 관해서 얼룩 검사를 실시했다.
〔얼룩의 평가〕
암실 내에서 백라이트(가부시키가이샤신코샤 제조 LED 뷰어 5000A4)를 통상 모드(11800 룩스)로 설정한 상태에서, 백라이트 상에 검사용 편광판 샘플의 유리면을 위(표면처리층 구비 COP 필름을 광원 측)로 하여 설치했다. 세퍼레이터를 박리하여, 점착제면이 백라이트 측을 향하도록 상기 얼룩 관찰용 샘플을 배치했다. 이때, 얼룩 관찰용 샘플의 흡수축과 검사용 편광판의 흡수축이 평행하게 되게 했다. 상기 층 단면 해석에 있어서 제1 위상차판과 제2 위상차판 사이의 제1 접착층에 이물이 확인된 마킹 위치에 있어서 얼룩을 관찰했다. 이하의 기준으로 얼룩을 평가했다. 표 1에 결과를 나타낸다.
A+: 얼룩이 시인되지 않는다.
A: 얼룩은 대체로 시인되지 않는다.
B: 얼룩이 시인된다.
C: 강하게 얼룩이 시인된다.
1, 1a, 1b, 1c, 1d: 광학 적층체, 10, 50: 제1 위상차판, 11, 51: 제1 배향층, 12, 52: 제1 위상차층, 15, 55: 제1 기재층, 18: 기재층 구비 제1 위상차판, 20: 제2 위상차판, 21: 제2 배향층, 22: 제2 위상차층, 25: 제2 기재층, 28: 기재층 구비 제2 위상차판, 31: 점접착제층(A), 32: 점접착제층(B), 40: 직선 편광판, 61: 제1 적층체, 62: 제2 적층체, 63: 제3 적층체, 64: 제4 적층체.

Claims (13)

  1. 제1 위상차판과 상기 제1 위상차판의 한쪽 표면에 접합된 제1 광학층을 갖는 광학 적층체로서,
    상기 제1 위상차판은 중합성 액정 화합물의 경화물층인 제1 위상차층을 포함하고,
    상기 제1 위상차층은 규격화 DMT 탄성률이 0.65 이상인 광학 적층체.
  2. 제1 위상차판과 상기 제1 위상차판의 한쪽 표면에 접합된 제1 광학층을 갖는 광학 적층체로서,
    상기 제1 위상차판은 중합성 액정 화합물의 경화물층인 제1 위상차층을 포함하고,
    상기 제1 위상차층은 하기 식 (1)에서 산출되는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이 25% 이상인 광학 적층체.
    식 (1):
    nIT(%) = {탄성 변형 일량/(탄성 변형 일량 + 소성 변형 일량)}×100
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 위상차층은 규격화 DMT 탄성률이 0.65 이상인 광학 적층체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 광학층은 직선 편광판 또는 제2 위상차판인 광학 적층체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 광학층은 제1 점접착제층을 통해 상기 제1 위상차판에 접합되고,
    상기 제1 점접착제층은 두께가 4 ㎛ 이하인 광학 적층체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 점접착제층은 접착제를 포함하는 것인 광학 적층체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 위상차판의 다른 쪽 표면에 접합된 제2 광학층을 더 갖고,
    상기 제1 광학층과 상기 제2 광학층은, 한쪽이 직선 편광판이고, 다른 쪽이 제2 위상차판인 광학 적층체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 광학층은 제2 점접착제층을 통해 상기 제1 위상차판에 접합되고,
    상기 제2 점접착제층은 두께가 4 ㎛ 이하인 광학 적층체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 점접착제층은 접착제를 포함하는 것인 광학 적층체.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 위상차판은 하기 식 (2)를 만족하는 것인 광학 적층체:
    100 nm < Re(550) < 160 nm (2)
    [Re(550)은 파장 550 nm에 있어서의 면내 위상차 값을 나타낸다.]
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 위상차판을 갖고,
    상기 제2 위상차판은 중합성 액정 화합물의 경화물층인 제2 위상차층을 포함하며,
    상기 제2 위상차층은 상기 식 (1)에서 산출되는 탄성 변형 일량의 비율(nIT)이 10% 이상인 광학 적층체.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 위상차판의 시인 측에 적층되어 있는, 전면판 및 터치 센서 패널 중 적어도 하나를 더 갖는 광학 적층체.
  13. 제1항 또는 제2항에 기재한 광학 적층체를 포함하는 화상 표시 장치.
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