KR20230144460A - 적층체 및 화상 표시 장치 - Google Patents

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KR20230144460A
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지희 유
주열 장
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수미토모 케미칼 컴퍼니 리미티드
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Abstract

(과제) 초박형 유리를 갖는 전면판과 점착제층과 편광 필름을 포함하는 적층체로서, 취급성이 개선되고, 및 굴곡성이 향상된 적층체를 제공하는 것.
(해결 수단) 전면판과 점착제층과 편광 필름을 이 순으로 포함하고, 전면판은, 초박형 유리와 하드 코팅층을 포함하고, 점착제층의 온도 25℃에서의 저장 탄성률은 0.2㎫ 이하이며, 편광 필름은, 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 액정 경화층으로 구성되는, 적층체.

Description

적층체 및 화상 표시 장치{LAMINATE AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 적층체에 관한 것으로, 더욱이는 적층체를 포함하는 화상 표시 장치에도 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 플렉서블 디스플레이용 윈도우에 이용하는 플렉서블 유리 기판으로서 박형(薄型) 유리에 하드 코팅층을 마련한 유리 기판 적층체가 제안되고 있다.
한국 특허 제10-2276160호 공보
초박형 유리를 갖는 전면판(前面板)은, 광학 부재와의 첩합 시에, 및 화상 표시 장치에 편성한 후, 화상 표시 장치를 굴곡했을 때에 크랙이 발생하기 쉬운 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 초박형 유리를 갖는 전면판과 점착제층과 편광 필름을 포함하는 적층체로서, 취급성이 개선되고, 및 굴곡성이 향상된 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명은, 이하의 적층체 및 화상 표시 장치를 제공한다.
[1] 전면판과 점착제층과 편광 필름을 이 순으로 포함하고,
상기 전면판은, 초박형 유리와 하드 코팅층을 포함하고,
상기 점착제층의 온도 25℃에서의 저장 탄성률은 0.2㎫ 이하이며,
상기 편광 필름은, 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 액정 경화층으로 구성되는, 적층체.
[2] 초박형 유리의 두께는 50㎛ 이하인, [1]에 기재된 적층체.
[3] 상기 하드 코팅층의 두께는 10㎛ 이상인, [1]에 기재된 적층체.
[4] 상기 하드 코팅층의 두께는 10㎛ 이상인, [2]에 기재된 적층체.
[5] 상기 점착제층의 온도 25℃에서의 저장 탄성률은 0.01㎫ 이상인, [1] ∼ [4]에 기재된 적층체.
[6] 상기 점착제층의 두께는 30㎛ 이하인, [1] ∼ [4] 중 어느 것에 기재된 적층체.
[7] 상기 점착제층의 두께는 30㎛ 이하인, [5]에 기재된 적층체.
[8] [1] ∼ [4] 중 어느 것에 기재된 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
[9] [5]에 기재된 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
[10] [6]에 기재된 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
[11] [7]에 기재된 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
본 발명은 또한, 이하의 적층체 및 화상 표시 장치를 제공한다.
[a] 전면판과 점착제층과 편광 필름을 이 순으로 포함하고,
상기 전면판은, 초박형 유리와 하드 코팅층을 포함하고,
상기 점착제층의 온도 25℃에서의 저장 탄성률은 0.2㎫ 이하이며,
상기 편광 필름은, 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 액정 경화층으로 구성되는, 적층체.
[b] 초박형 유리의 두께는 50㎛ 이하인, [a]에 기재된 적층체.
[c] 상기 하드 코팅층의 두께는 10㎛ 이상인, [a] 또는 [b]에 기재된 적층체.
[d] 상기 점착제층의 온도 25℃에서의 저장 탄성률은 0.01㎫ 이상인, [a] ∼ [c] 중 어느 것에 기재된 적층체.
[e] 상기 점착제층의 두께는 30㎛ 이하인, [a] ∼ [d] 중 어느 것에 기재된 적층체.
[f] [a] ∼ [e] 중 어느 것에 기재된 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
본 발명에 의하면, 초박형 유리를 갖는 전면판과 점착제층과 편광 필름을 포함하는 적층체로서, 취급성이 개선되고, 및 굴곡성이 향상된 적층체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 적층체의 층 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 적층체의 층 구성의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 적층체의 층 구성의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 굴곡성 시험의 방법을 설명하는 개략도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 이하의 모든 도면에서는, 각 구성 요소를 이해하기 쉽게 하기 위해 축척을 적절히 조정해서 나타내고 있으며, 도면에 나타나는 각 구성 요소의 축척과 실제의 구성 요소의 축척은 반드시 일치하지 않는다.
<적층체>
본 발명의 일 태양에 따른 적층체는, 전면판과 점착제층과 편광 필름을 이 순으로 포함하고, 전면판은, 초박형 유리와 하드 코팅층을 포함하고, 점착제층의 온도 25℃에서의 저장 탄성률은 0.2㎫ 이하이며, 편광 필름은, 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 액정 경화층으로 구성되는 적층체이다.
도 1에 본 발명의 일 태양에 따른 적층체의 개략 단면도를 나타낸다. 도 1에 나타내는 적층체(100)는, 전면판(10)과, 점착제층(11)과, 편광판(12)이 이 순으로 적층되어 있다. 점착제층(11)은, 전면판(10) 및 편광판(12)에 접하여 배치되어 있어도 된다. 전면판(10)은, 초박형 유리(14)와 하드 코팅층(13)을 포함한다. 편광판(12)은, 시인 측(전면판(10) 측)으로부터 순서대로 기재(基材) 필름(15), 배향막(16), 편광 필름(17), 보호층(18)이 적층되어 있다. 적층체(100)는, 상술한 층에 더하여, 예를 들면 위상차판, 첩합층, 유기 EL 패널, 터치 센서 등의 그 외의 층을 더 포함할 수 있다.
적층체(100)는, 굴곡축에 대하여 전면판(10) 측을 내측 또는 외측으로 하여, 바람직하게는 굴곡축에 대하여 전면판(10) 측을 내측으로 하여 굴곡하는 것이 가능하다. 굴곡하는 것이 가능하다는 것은, 적층체에 크랙을 발생시키는 일 없이 굴곡시킬 수 있는 것을 의미한다. 굴곡에는, 굽힘 부분에 곡면이 형성되는 절곡(折曲)의 형태가 포함된다. 절곡의 형태에서, 절곡된 내면의 굴곡 반경은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 굴곡에는, 내면의 굴절각이 0°보다 크고 180° 미만인 굴절의 형태, 및 내면의 굴곡 반경이 제로에 근사(近似)하거나, 또는 내면의 굴절각이 0°인 폴딩(folding)의 형태가 포함된다. 본 발명의 적층체는, 굴곡하는 것이 가능하므로 플렉서블 디스플레이에 바람직하다.
적층체(100)는, 후술하는 굴곡성의 평가에 있어서 반복적인 굴곡을 행했을 경우, 크랙이 발생하기 어려운 굴곡 반경이 예를 들면 4㎜ 이하여도 좋고, 바람직하게는 2㎜ 이하, 보다 바람직하게는 1.5㎜ 이하이다. 적층체(100)는, 후술하는 굴곡성의 평가에 있어서 굴곡 반경이 1.5㎜에서 반복적인 굴곡을 행했을 경우, 굴곡 횟수가 20만회째에서도 크랙이 발생하지 않는 것이 바람직하고, 굴곡 횟수가 30만회째에서도 크랙이 발생하지 않는 것이 보다 바람직하고, 굴곡 횟수가 40만째에서도 크랙이 발생하지 않는 것이 더 바람직하고, 굴곡 횟수가 50만회째에서도 크랙이 발생하지 않는 것이 특히 바람직하다.
적층체(100)의 두께는, 적층체에 요구되는 기능 및 적층체의 용도 등에 따라 다르기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 30㎛ 이상 4000㎛ 이하이며, 바람직하게는 2000㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 1000㎛ 이하이다. 본 명세서에서, 적층체 및 각 층의 두께는, 후술하는 실시예에서 설명하는 두께 측정 방법에 따라서 측정할 수 있다.
적층체(100)의 평면시(平面視) 형상은, 예를 들면 방형(方形) 형상이어도 좋고, 바람직하게는 장변과 단변을 갖는 방형 형상이며, 보다 바람직하게는 장방형이다. 적층체(100)의 면 방향의 형상이 장방형인 경우, 장변의 길이는, 예를 들면 10㎜ 이상 1400㎜ 이하여도 좋고, 바람직하게는 600㎜ 이하이다. 단변의 길이는, 예를 들면 5㎜ 이상 800㎜ 이하이며, 바람직하게는 500㎜ 이하이며, 보다 바람직하게는 300㎜ 이하이다. 적층체를 구성하는 각 층은, 각부(角部)가 R 가공되거나, 단부(端部)가 노치 가공되거나, 홀 가공되어 있어도 좋다.
(전면판)
전면판(10)은, 화상 표시 장치의 시인 측의 최표면을 구성하고, 화상 표시 장치의 전면(화면)을 보호하는 기능을 가질 수 있다. 전면판(10)은, 윈도우 필름이라고 불리는 것일 수 있다. 전면판(10)은, 초박형 유리(14)와 하드 코팅층(13)을 포함한다. 하드 코팅층은, 초박형 유리의 편측에만 배치되어 있어도 좋고, 초박형 유리의 양측에 배치되어 있어도 좋다. 본 명세서에서, 두께가 50㎛ 이하인 유리를 초박형 유리라고 한다.
전면판(10)의 두께는, 예를 들면 30㎛ 이상 200㎛ 이하여도 좋고, 바람직하게는 100㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 50㎛ 이하이다.
초박형 유리(14)는, 예를 들면 두께가 50㎛ 이하일 수 있다. 두께가 50㎛ 이하인 초박형 유리를 이용함으로써, 적층체가 박형화됨과 함께, 적층체의 굴곡성 및 투광성을 향상시키기 쉬워지는 경향이 있다. 초박형 유리(14)의 두께는, 바람직하게는 45㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 40㎛ 이하이며, 더 바람직하게는 35㎛ 이하이며, 특히 바람직하게는 30㎛ 이하이다. 초박형 유리(14)의 두께는, 통상 10㎛ 이상이며, 적층체의 내충격성을 향상시키는 관점에서 바람직하게는 15㎛ 이상이다.
초박형 유리(14)는, 강도 및 투광성이 우수한 화학 강화 유리를 이용하는 것이 바람직하다. 화학 강화 유리를 이용함으로써, 가요성(플렉서빌리티)을 유지하면서도, 적층체의 내충격성을 향상시킬 수 있다. 화학 강화 유리는, 유리의 화학적 이온 교환 처리에 의해 얻을 수 있다. 화학적 이온 교환 처리에 의해, 유리 표면의 나트륨 이온이나 리튬 이온을 이온 반경의 보다 큰 칼륨 이온으로 부분적으로 치환함으로써, 유리 표면의 강도를 향상시킬 수 있다. 얇은 압축 응력층의 형성에 의해, 표면 강도가 향상된다. 화학 강화 유리에 사용되는 유리로서는, 예를 들면, 알루미노실리케이트 유리, 소다 라임 유리, 보로실리케이트 유리, 납 유리, 알칼리바륨 유리, 및 알루미노보로실리케이트 유리 등을 들 수 있다.
화학적 이온 교환 처리는, 상기 유리를 융점 이상으로 가열한 이온 치환 용액에 침지 또는 페이스트상의 이온 치환 용액을 유리에 직접 도포함으로써 행할 수 있다. 이온 치환 용액으로서는, 질산칼륨, 탄산칼륨, 탄산수소칼륨, 인산칼륨, 황산칼륨 및 수산화칼륨 베이스의 것 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 질산칼륨(330℃)은, 유리의 융점(통상 500℃ 이상 600℃ 이하)보다 융점이 낮고, 취급이 용이하므로 바람직하다.
화학적 이온 교환 처리 전에 에칭 처리를 행하여, 유리의 박막화를 행해도 된다. 에칭 처리는, 화학 처리 용액으로서 불산 또는 이것과 불화암모늄 수용액 및 유기산, 예를 들면, 포름산, 아세트산, 프로피온산 등을 혼합한 것을 이용하여 행할 수도 있다. 이들을 사용하여, 분사, 디핑 등에 의해 에칭을 행할 수 있다. 에칭 처리는, 에칭 가스로서 불소를 포함한 불활성 가스, 예를 들면, CF4, C3F8, C2F6, XeF2 등을 적어도 1종 포함하는 He 가스 또는 Ar 가스를 이용하여 행해도 된다. 구체적으로는, He 가스 또는 Ar 가스로 희석한 불소를 포함하는 불활성 가스를 대기압 하에서 플라스마화하고, 불화탄소로부터 불소를 유리(遊離)시킴으로써 에칭을 행할 수 있다.
전면판(10)은, 초박형 유리(14)의 적어도 한쪽의 면에 하드 코팅층(13)을 갖는다. 하드 코팅층(13)을 마련함으로써, 적층체(100)의 취급성이 향상되기 쉬워지는 경향이 있다. 또한, 하드 코팅층(13)을 마련함으로써, 경도 및 내스크래치성을 향상시킬 수 있다. 전면판(10)이 배치되는 화상 표시 장치가 터치 패널 방식의 화상 표시 장치인 경우에는, 전면판의 표면이 터치면이 되기 때문에, 전면판(10)은, 하드 코팅층(13)을 갖는 것이 바람직하다.
하드 코팅층(13)은, 초박형 유리(14)의 한쪽의 면에 형성되어도 좋고, 양쪽의 면에 형성되어 있어도 좋다. 초박형 유리(14)의 양쪽의 면에 형성되는 경우, 적층체(100)의 취급성이 향상되기 쉬워지는 경향이 있다. 하드 코팅층(13)은, 초박형 유리(14)의 한쪽의 면에 형성되는 경우, 적층체(100)가 화상 표시 장치에 첩합되었을 때에 시인 측이 되는 면에 형성되는 것이 바람직하다.
하드 코팅층(13)은, 예를 들면, 자외선 경화형 수지의 경화층일 수 있다. 자외선 경화형 수지로서는, 예를 들면 (메타)아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아미드계 수지, 에폭시계 수지 등을 들 수 있다. 하드 코팅층(13)은, 경도를 향상시키기 위해, 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 첨가제는 한정되지 않고, 무기계 미립자, 유기계 미립자, 또는 이들 혼합물을 들 수 있다.
하드 코팅층(13)은, 단층 구조를 갖고 있어도 좋고, 2층 이상으로 이루어지는 다층 구조를 갖고 있어도 좋다. 하드 코팅층(13)이 다층 구조를 가질 경우, 적층체의 취급성이 향상되기 쉬워지는 경향이 있다. 하드 코팅층(13)이 다층 구조를 가질 경우, 각 층의 두께 및 각 층을 구성하는 재료는 각각 서로 달라도 좋고, 동일해도 좋다. 다층 구조는 2층 또는 3층으로 구성되어도 좋고, 바람직하게는 2층으로 구성된다.
하드 코팅층(13)의 두께는, 예를 들면 10㎛ 이상이어도 좋고, 바람직하게는 15㎛ 이상이며, 보다 바람직하게는 20㎛ 이상이며, 예를 들면 50㎛ 이하 또는 40㎛ 이하 또는 30㎛ 이하여도 좋다.
하드 코팅층(13)이 다층 구조이거나 초박형 유리의 양측에 배치될 경우, 전체 하드 코팅층의 두께의 합계는, 예를 들면 10㎛ 이상이어도 좋고, 바람직하게는 15㎛ 이상이며, 보다 바람직하게는 20㎛ 이상이며, 예를 들면 50㎛ 이하 또는 40㎛ 이하 또는 30㎛ 이하여도 좋다.
하드 코팅층(13)의 시인 측에는, 내마모성을 향상시키거나, 피지(皮脂) 등에 의한 오염을 방지하기 위해, 내마모층이 형성되어 있는 것도 바람직하다. 전면판(10)은, 내마모층을 가질 수 있고, 내마모층은, 전면판(10)의 시인 측 표면을 구성하는 층일 수 있다. 내마모층은 불소 화합물 유래의 구조를 포함할 수 있다. 불소 화합물로서는 규소 원자를 갖고, 규소 원자에 알콕시기나 할로겐과 같은 가수분해성의 기를 갖는 화합물이 바람직하다. 가수분해성기가 탈수 축합 반응함으로써 도막을 형성할 수 있고, 또한 기재 표면의 활성 수소와 반응함으로써 내마모층의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한 불소 화합물은, 퍼플루오로알킬기나 퍼플루오로폴리에테르 구조를 가지면 발수성(撥水性)을 부여할 수 있으므로 바람직하다. 특히 바람직한 것은 퍼플루오로폴리에테르 구조와 탄소수 4 이상의 장쇄의 알킬기를 갖는 함(含)불소폴리오르가노실록산 화합물이다. 불소 화합물로서는 2종류 이상의 화합물을 이용하는 것도 바람직하다. 또한 포함하는 것이 바람직한 불소 화합물로서는, 탄소수 2 이상의 알킬렌기, 및 퍼플루오로알킬렌기를 포함하는 함불소오르가노실록산 화합물이다.
내마모층의 두께는, 예를 들면 1㎚ 이상 20㎚ 이하여도 좋다. 또한, 내마모층은 발수성을 갖고 있으며, 수접촉각이 예를 들면 110 ∼ 125° 정도이다. 활락법(滑落法)으로 측정한 접촉각 히스테리시스 및 활락각(滑落角)은, 각각 3 ∼ 20° 정도, 2 ∼ 55° 정도이다. 또한, 내마모층은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 실라놀 축합 촉매, 산화 방지제, 방청제, 자외선 흡수제, 광안정제, 곰팡이 방지제, 항균제, 생물 부착 방지제, 소취제, 안료, 난연제, 대전 방지제 등, 각종의 첨가제를 함유하고 있어도 된다.
내마모층과 하드 코팅층 사이에는 프라이머층을 마련해도 된다. 프라이머제로서, 예를 들면 자외선 경화형, 열경화형, 습기 경화형, 혹은 2액 경화형의 에폭시계 화합물 등의 프라이머제가 있다. 또한, 프라이머제로서, 폴리아믹산을 이용해도 좋고, 실란커플링제를 이용하는 것도 바람직하다. 프라이머층의 두께는, 예를 들면 0.001 ∼ 2㎛이다.
내마모층과 하드 코팅층을 포함하는 전면판을 얻는 방법으로서는, 하드 코팅층 상에, 필요에 따라 프라이머제를 도포, 건조, 경화시켜 프라이머층을 형성시킨 후, 불소 화합물을 포함하는 조성물(내마모층 코팅용 조성물)을 도포, 건조함으로써 형성할 수 있다. 도포하는 방법으로서는, 예를 들면 딥 코팅법, 롤 코팅법, 바 코팅법, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법, 다이 코팅법, 그라비아 코팅법 등을 들 수 있다. 또한, 프라이머제, 또는, 내마모층 코팅용 조성물을 도포하기 전에, 도포면을 플라스마 처리, 코로나 처리, 또는 자외선 처리 등의 친수화 처리를 실시하는 것도 바람직하다.
전면판(10)은, 내충격성을 높이기 위한 수지 필름을 구비할 수 있다. 수지 필름으로서는, 광을 투과 가능한 수지 필름이면 한정되지 않는다. 예를 들면, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리(메타)아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르설폰, 폴리설폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아미드이미드 등의 고분자로 형성된 필름을 들 수 있다. 이들 고분자는, 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다. 적층체를 플렉서블 디스플레이에 이용하는 경우에는, 우수한 가요성을 갖고, 높은 강도 및 높은 투명성을 갖도록 구성 가능한, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드 등의 고분자로 형성된 수지 필름이 바람직하게 이용된다. 또, 본 명세서에서 「(메타)아크릴」이란, 아크릴 또는 메타크릴 중 어느 것이어도 좋은 것을 의미한다. (메타)아크릴레이트 등의 「(메타)」도 마찬가지의 의미이다. 수지 필름의 두께는, 예를 들면 10㎛ 이상 500㎛ 이하이며, 바람직하게는 20㎛ 이상 100㎛ 이하이다.
(점착제층)
점착제층(11)은, 전면판(10)과 편광판(12) 사이에 개재하여, 이들을 접합하는 층일 수 있다. 점착제층은, 예를 들면 점착제로 구성되는 층 또는 이 층에 대하여 어떠한 처리를 실시해서 이루어지는 층이어도 된다. 점착제란, 감압식 접착제라고도 불리는 것이다. 본 명세서에서 「접착제」란, 점착제(감압식 접착제) 이외의 접착제를 말하며, 점착제와는 명확하게 구별된다. 점착제층은, 1층이어도 좋고, 2층 이상으로 이루어지는 것이어도 좋지만, 바람직하게는 1층이다.
점착제층(11)의 온도 25℃에서의 저장 탄성률은 0.2㎫ 이하이며, 바람직하게는 0.1㎫ 이하, 보다 바람직하게는 0.05㎫ 이하이다. 점착제층(11)의 온도 25℃에서의 저장 탄성률은, 후술하는 실시예의 란에서 설명하는 측정 방법에 따라서 측정된다. 점착제층(11)의 온도 25℃에서의 저장 탄성률은 0.2㎫ 이하임으로써, 적층체(100)의 굴곡성이 향상되기 쉬워지는 경향이 있다.
점착제층(11)은, 후술하는 점착제 조성물로 형성된다. 점착제층(11)의 온도 25℃에서의 저장 탄성률은, 예를 들면 점착제 조성물에 포함되는 (메타)아크릴계 폴리머를 구성하는 모노머의 종류를 선택하거나, (메타)아크릴계 폴리머의 분자량을 조절하거나, 가교제의 첨가량에 따라, 가교 밀도를 조정하거나, 점착제층의 두께를 조절하는 방법, 및 이들 조합 방법 등에 의해 조절할 수 있다. 시판되는 점착제 중에서 원하는 저장 탄성률을 갖는 것을 선택하여 이용할 수도 있다.
점착제층(11)은, (메타)아크릴계, 고무계, 우레탄계, 에스테르계, 실리콘계, 폴리비닐에테르계와 같은 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물로 구성할 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 내후성(耐候性), 내열성 등이 우수한 (메타)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물이 바람직하다. 점착제 조성물은, 활성 에너지선 경화형, 열경화형이어도 좋다.
점착제 조성물에 이용되는 (메타)아크릴계 수지(베이스 폴리머)로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산이소옥틸, (메타)아크릴산2-에틸헥실과 같은 (메타)아크릴산에스테르의 1종 또는 2종 이상을 모노머로 하는 중합체 또는 공중합체가 바람직하게 이용된다. 베이스 폴리머에는, 극성 모노머를 공중합시키는 것이 바람직하다. 극성 모노머로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산, (메타)아크릴산2-히드록시프로필, (메타)아크릴산히드록시에틸, (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트와 같은, 카르복시기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등을 갖는 모노머를 들 수 있다.
점착제 조성물은, 상기 베이스 폴리머만을 포함하는 것이어도 되지만, 통상은 가교제를 더 함유한다. 가교제로서는, 2가 이상의 금속 이온으로서, 카르복시기와의 사이에서 카르복시산 금속염을 형성하는 것; 폴리아민 화합물로서, 카르복시기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것; 폴리에폭시 화합물이나 폴리올로서, 카르복시기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 것; 폴리이소시아네이트 화합물로서, 카르복시기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것이 예시된다. 그 중에서도, 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하다.
활성 에너지선 경화형 점착제 조성물이란, 자외선이나 전자선과 같은 활성 에너지선의 조사를 받아 경화되는 성질을 갖고 있으며, 활성 에너지선 조사 전에도 점착성을 가져 필름 등의 피착체에 밀착시킬 수 있고, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화되어 밀착력의 조정을 할 수 있는 성질을 갖는 점착제 조성물이다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 자외선 경화형인 것이 바람직하다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 베이스 폴리머, 가교제에 더하여, 활성 에너지선 중합성 화합물을 더 함유한다. 또한 필요에 따라, 광중합개시제나 광증감제 등을 함유시키는 경우도 있다.
점착제 조성물은, 광산란성을 부여하기 위한 미립자, 비드(수지 비드, 유리 비드 등), 유리 섬유, 베이스 폴리머 이외의 수지, 점착성 부여제, 충전제(금속 분말이나 그 외의 무기 분말 등), 산화 방지제, 자외선 흡수제, 염료, 안료, 착색제, 소포제, 부식 방지제, 대전 방지제, 광중합개시제 등의 첨가제를 포함할 수 있다.
점착제층(11)은, 상기 점착제 조성물의 유기 용제 희석액을 기재 상에 도포하고, 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물을 이용했을 경우에는, 형성된 점착제층에, 활성 에너지선을 조사함으로써 원하는 경화도를 갖는 경화물로 할 수 있다.
점착제층(11)의 두께는, 예를 들면 1㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 30㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 10㎛ 이상이어도 좋다.
[편광 필름]
편광 필름(17)은, 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 액정 경화층으로 구성된다. 편광 필름(17)이 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 액정 경화층으로 구성됨으로써, 적층체(100)의 굴곡성이 향상되기 쉬워지는 경향이 있다. 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 액정 경화층은, 액정성을 갖는 중합성의 이색성 색소를 포함하는 조성물 또는 중합성 액정 화합물과 이색성 색소를 포함하는 조성물을 기재 필름에 도포하고 경화시켜 얻어지는 층으로 이루어지는 편광층이어도 된다. 이색성 색소로서, 구체적으로는, 요오드나 이색성 유기 염료가 이용된다. 이색성 유기 염료로서는, 예를 들면 아조계 색소 등을 들 수 있다. 아조계 색소에는, 예를 들면 C.I.DIRECT RED 39 등의 디스아조 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료, 트리스아조, 테트라키스아조 등의 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료가 포함된다.
기재 필름은 한쪽의 면에 배향막이 마련되어 있어도 된다. 편광 필름(17)은, 굴곡성 향상의 관점에서 바람직하게는, 중합성 액정 화합물과 1개 또는 복수의 아조계 색소를 포함하는 조성물의 경화물과, 배향막을 포함하는 층이다. 배향막의 두께는, 예를 들면 5㎚ 이상 1㎛ 이하여도 좋다.
편광 필름(17)은, 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 액정 경화층이 적층체에 편성된 것이면, 기재 필름과 함께 적층체에 편성되어도 된다. 기재 필름의 재료 및 두께는, 후술하는 열가소성 수지 필름의 재료 및 두께와 마찬가지여도 된다. 기재 필름은, 적어도 한쪽의 면에 후술하는 보호층으로서 하드 코팅층(HC층)이 형성되어도 된다.
중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 액정 경화층의 두께는, 통상 10㎛ 이하이며, 바람직하게는 8㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 5㎛ 이하이다.
[보호층]
보호층은, 편광 필름(17)의 편측 또는 양측에 배치되고, 편광 필름(17)의 표면을 보호하는 기능을 가질 수 있다. 본 명세서에서, 보호층이 적층된 편광 필름을 편광판이라고 하는 경우가 있다.
보호층은, 유기물층 또는 무기물층일 수 있다. 유기물층 또는 무기물층은, 코팅에 의해 형성되는 층일 수 있다. 유기물층은, 보호층 형성용 조성물, 예를 들면 (메타)아크릴계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 폴리이미드계 수지 조성물 등의 경화 수지층일 수 있다. 보호층 형성용 조성물은, 활성 에너지선 경화형이어도 좋고, 열경화형이어도 좋다. 무기물층은, 예를 들면 실리콘 산화물 등으로 형성할 수 있다. 보호층이 유기물층인 경우, 보호층은 하드 코팅층(HC층)이나 오버 코팅(OC)층이라고 불리는 것이어도 좋다. 보호층은, 상술한 기재 필름 상에 직접적으로 형성되어도 좋고, 편광 필름 상에 직접적으로 형성되어도 좋다. 상술한 기재 필름 상에 보호층이 형성되고 나서, 편광 필름이 형성될 수 있다.
보호층이 유기물층인 경우, 예를 들면 활성 에너지선 경화형의 보호층 형성용 조성물을 기재 필름 상에 도포하고, 활성 에너지를 조사하여 경화시킴으로써 보호층을 제작할 수 있다. 기재 필름은, 상술한 기재 필름의 설명이 적용된다. 보호층은, 기재 필름이 박리하여 제거된 상태로 적층체에 편성될 수 있다. 보호층 형성용 조성물을 도포하는 방법으로서는, 예를 들면 스핀 코팅법 등을 들 수 있다. 보호층이 무기물층인 경우, 예를 들면 스퍼터링법, 증착법 등에 의해 보호층을 형성할 수 있다. 보호층이 유기물층 또는 무기물층인 경우, 보호층의 두께는, 예를 들면 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하여도 좋고, 바람직하게는 5㎛ 이하이다.
보호층으로서는, 예를 들면, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성, 연신성(延伸性) 등이 우수한 열가소성 수지 필름을 이용할 수도 있다. 이러한 열가소성 수지의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지; 폴리에테르설폰 수지; 폴리설폰 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(環狀) 폴리올레핀 수지(노르보르넨계 수지라고도 함); (메타)아크릴 수지; 폴리아릴레이트 수지; 폴리스티렌 수지; 폴리비닐알코올 수지, 그리고 이들 혼합물을 들 수 있다. 편광 필름(17)의 양면에 보호층이 적층되어 있는 경우, 두 개의 보호층은 동종이어도 좋고, 이종이어도 좋다. 열가소성 수지 필름의 두께는, 박형화의 관점에서, 통상 300㎛ 이하이며, 바람직하게는 200㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하이며, 더 바람직하게는 50㎛ 이하이며, 더욱 더 바람직하게는 30㎛ 이하이며, 또한, 통상 1㎛ 이상이며, 예를 들면 5㎛ 이상 또는 20㎛ 이상이어도 좋다.
보호층이 열가소성 수지 필름인 경우, 열가소성 수지 필름은 후술하는 첩합층을 개재하여 편광 필름(17)에 적층할 수 있다. 열가소성 수지 필름을 편광 필름(17)에 첩합하는 첩합층으로서는, 바람직하게는 접착제층이다. 혹은, 상술한 보호층 상에 편광층이 형성될 수 있다. 적층체(100)는, 편광 필름(17)의 점착제층(11)과는 반대 측에 열가소성 수지 필름 및 경화 수지층으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 보호층을 구비하는 것이 바람직하다.
[그 외의 층]
(위상차판)
적층체(100)는 편광판(12)의 점착제층(11)과는 반대 측에 후술하는 첩합층을 개재하여 위상차판을 갖고 있어도 된다. 위상차판은, 중합성 액정 화합물의 경화층을 포함할 수 있다. 중합성 액정 화합물의 경화층은, 중합성 액정 화합물을 포함하는 위상차층 형성용 조성물을 기재 필름에 도포하고 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 도포 방법으로서는, 예를 들면 코팅법, 인쇄법 등을 들 수 있다. 코팅법으로서는, 바 코팅법, 나이프 코팅법, 블레이드 코팅법, 다이 코팅법, 다이렉트 그라비아 코팅법, 리버스 그라비아 코팅법, 롤 코팅법, CAP 코팅법, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 코팅법, 슬릿 코팅법, 딥 코팅법 등을 들 수 있다. 인쇄법으로서는, 오프셋 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 스크린 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 등을 들 수 있다.
중합성 액정 화합물의 경화층은 위상차층일 수 있다. 위상차층은, 1층 또는 2층 이상으로 구성될 수 있다. 위상차층은, λ／4판, λ／2판 등의 포지티브 A 플레이트, 및 포지티브 C 플레이트여도 된다. 위상차판이 중합성 액정 화합물의 경화층을 1층만 포함하는 경우, 위상차층은, 바람직하게는 λ／4판이다. 위상차판이 중합성 액정 화합물의 경화층을 2층 포함하는 경우, 위상차층은, 제1 액정 경화 위상차층과 제2 액정 경화 위상차층으로 이루어지는 위상차층 적층체일 수 있다. 제1 액정 경화 위상차층과 제2 액정 경화 위상차층은, 후술하는 첩합층을 개재하여 적층되어 있어도 좋고, 바람직하게는 접착제층을 개재하여 적층된다. 제1 액정 경화 위상차층 및 제2 액정 경화 위상차층의 조합으로서는, 바람직하게는 제1 액정 경화 위상차층이 λ／4판이며, 및 제2 액정 경화 위상차층이 λ／2판인 조합, 및 제1 액정 경화 위상차층이 λ／4판이며, 및 제2 액정 경화 위상차층이 포지티브 C플레이트인 조합이다. 본 명세서에서는, 위상차층이 적층된 편광판을 원편광판이라고 하는 경우가 있다.
중합성 액정 화합물의 경화층의 두께는, 예를 들면 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하이며, 바람직하게는 8㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 6㎛ 이하이다.
기재 필름과 중합성 액정 화합물의 경화층 사이에 배향층이 형성되어 있어도 좋다. 기재 필름의 재료 및 두께는, 상술한 열가소성 수지 필름의 재료 및 두께와 마찬가지여도 좋다. 중합성 액정 화합물을 경화해서 이루어지는 위상차층은, 배향층 및 기재 필름 중 어느 한쪽 또는 양쪽과 함께 적층체(100)에 편성되어도 좋다. 배향층의 두께는, 예를 들면 5㎚ 이상 1㎛ 이하여도 좋다.
(첩합층)
첩합층은, 점착제 또는 접착제로 구성되는 층이다. 첩합층은, 예를 들면 편광 필름과 위상차판을 첩합하는 층, 적층체와 유기 EL 패널이나 터치 센서 패널을 첩합하는 층, 편광 필름과 보호층을 접합하는 층, 제1 액정 경화 위상차층과 제2 액정 경화 위상차층을 접합하는 층 등일 수 있다. 첩합층을 구성하는 점착제는, 상술한 점착제층을 구성하는 점착제 조성물에 대해서 예시한 것과 같은 제(劑)여도 좋고, 다른 점착제, 예를 들면 (메타)아크릴계 점착제, 스티렌계 점착제, 실리콘계 점착제, 고무계 점착제, 우레탄계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 에폭시계 공중합체 점착제 등이어도 좋다. 적층체(100)는, 첩합층을 1개 구비해도 좋고, 2개 이상 구비해도 좋다. 적층체(100)가 첩합층을 복수 구비하는 경우, 복수의 첩합층은, 서로 동일해도 좋고, 달라도 좋다.
첩합층을 구성하는 접착제로서는, 예를 들면, 수계 접착제, 활성 에너지선 경화형 접착제, 점착제 등 중 1 또는 2종 이상을 조합하여 형성할 수 있다. 수계 접착제로서는, 예를 들면 폴리비닐알코올계 수지 수용액, 수계 2액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제로서는, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 경화되는 접착제이며, 예를 들면 중합성 화합물 및 광중합성 개시제를 포함하는 것, 광반응성 수지를 포함하는 것, 바인더 수지 및 광반응성 가교제를 포함하는 것 등을 들 수 있다. 상기 중합성 화합물로서는, 광경화성 에폭시계 모노머, 광경화성 아크릴계 모노머, 광경화성 우레탄계 모노머 등의 광중합성 모노머나, 이들 모노머에 유래하는 올리고머 등을 들 수 있다. 상기 광중합개시제로서는, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사하여 중성 라디칼, 음이온 라디칼, 양이온 라디칼과 같은 활성종을 발생하는 물질을 포함하는 것을 들 수 있다.
첩합층으로서 점착제층을 사용하는 경우, 1㎛ 이상인 것이 바람직하고, 5㎛ 이상이어도 좋고, 통상 200㎛ 이하이며, 예를 들면 150㎛ 이하 또는 100㎛ 이하여도 좋다. 첩합층으로서 접착제층을 사용하는 경우, 첩합층의 두께는, 0.1㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이상이어도 좋고, 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5㎛ 이하여도 좋다.
(유기 EL 패널)
유기 EL 패널은, 공지된 유기 EL 패널을 이용할 수 있다. 적층체(100)는, 편광판(12)의 점착제층(11)과는 반대 측에 유기 EL 패널을 구비할 수 있다. 적층체(100)가 점착제층(11)의 편광판(12)과는 반대 측에 위상차판을 가질 경우, 유기 EL 패널은, 위상차판의 편광판(12)과는 반대 측에 유기 EL 패널을 배치할 수 있다.
(터치 센서 패널)
터치 센서 패널은, 터치된 위치를 검출 가능한 센서이면, 검출 방식은 한정되지 않고, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 광센서 방식, 초음파 방식, 전자 유도 결합 방식, 표면 탄성파 방식 등의 터치 센서 패널이 예시된다. 그 중에서도, 저비용, 빠른 반응 속도, 박막화의 면에서, 정전 용량 방식의 터치 센서 패널이 바람직하게 이용된다. 터치 센서 패널은, 투명 도전층과 이것을 지지하는 기재 필름 사이에, 접착층, 분리층, 보호층 등을 구비해도 된다. 접착층으로서는, 접착제층, 점착제층을 들 수 있다. 투명 도전층을 지지하는 기재 필름으로서, 한쪽의 표면에 투명 도전층이 증착 형성되어 있는 기재 필름, 접착층을 개재하여 투명 도전층이 전사(轉寫)된 기재 필름 등을 들 수 있다.
정전 용량 방식의 터치 센서 패널의 일례는, 기재 필름과, 기재 필름의 표면에 마련된 위치 검출용의 투명 도전층과, 터치 위치 검지 회로에 의해 구성되어 있다. 정전 용량 방식의 터치 센서 패널을 갖는 적층체를 마련한 화상 표시 장치에 있어서는, 전면판의 표면이 터치되면, 터치된 점에서 인체의 정전 용량을 통해 투명 도전층이 접지된다. 터치 위치 검지 회로가, 투명 도전층의 접지를 검지하여, 터치된 위치가 검출된다. 서로 이간(離間)한 복수의 투명 도전층을 가짐으로써, 보다 상세한 위치의 검출이 가능해진다.
투명 도전층은, ITO 등의 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전층이어도 좋고, 알루미늄이나 구리, 은, 금, 또는 이들 합금 등의 금속으로 이루어지는 금속층이어도 좋다. 투명 도전층은, 스퍼터링법, 인쇄법, 증착법 등의 도포법에 의해 형성된다. 투명 도전층 상에 감광성 레지스트를 형성하고, 그 후, 포토리소그래피에 의해 전극 패턴층이 형성된다. 감광성 레지스트는 네가티브 타입 감광성 레지스트 또는 포지티브 타입 감광성 레지스트가 사용되고, 패터닝 후에는 감광성 레지스트는 잔존해 있어도 좋고, 제거되어 있어도 좋다. 스퍼터링법에 의해 제막(製膜)하는 경우에는, 전극 패턴 형상을 가지는 마스크를 배치하여, 스퍼터링을 행하고, 전극 패턴층을 형성할 수도 있다.
분리층은, 유리 등의 기판 상에 형성되어, 분리층 상에 형성된 투명 도전층을 분리층과 함께, 기판으로부터 분리하기 위한 층일 수 있다. 분리층은, 무기물층 또는 유기물층인 것이 바람직하다. 무기물층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면 실리콘 산화물을 들 수 있다. 유기물층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면 (메타)아크릴계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 폴리이미드계 수지 조성물 등을 이용할 수 있다. 분리층은, 공지된 코팅법으로 도포하고, 열경화 혹은 UV 경화 또는 이들 조합 방법에 의해 경화시켜 형성할 수 있다.
보호층은, 투명 도전층에 접하여 도전층을 보호하기 위해 마련할 수 있다. 보호층은 유기 절연막 및 무기 절연막 중 적어도 하나를 포함하고, 이들 막은, 스핀 코팅법, 스퍼터링법, 증착법 등의 도포법에 의해 형성할 수 있다.
절연층은, 예를 들면 실리콘 산화물 등의 무기 절연 물질, 아크릴계 수지 등의 투명 유기 물질로 형성할 수 있다. 절연층은, 공지된 코팅법으로 도포한 후, 열경화, UV 경화, 열건조, 진공 건조 등에 의해 형성할 수 있다.
터치 센서 패널의 기재 필름으로서는, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 시클로올레핀폴리머, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리올레핀, 폴리시클로올레핀, 폴리카보네이트, 폴리에테르설폰, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리노르보르넨 등의 수지 필름을 들 수 있다. 원하는 터프니스를 갖는 기재 필름을 구성하기 쉬운 관점에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하게 이용된다.
터치 센서 패널의 기재 필름은, 우수한 내굴곡성을 갖는 적층체를 구성하기 쉬운 관점에서, 두께가 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 30㎛ 이하인 것이 더 바람직하다. 터치 센서 패널의 기재 필름의 두께는, 예를 들면 5㎛ 이상이어도 좋다.
터치 센서 패널은, 예를 들면 이하와 같이 하여 제조할 수 있다. 제1 방법에서는, 우선 기판에 접착층을 개재하여 기재 필름을 적층한다. 기재 필름 상에, 포토리소그래피에 의해 패턴화된 투명 도전층을 형성한다. 열을 가함으로써, 기판과 기재 필름을 분리하여, 투명 도전층과 기재 필름으로 이루어지는 터치 센서 패널이 얻어진다. 기판은, 평탄성을 유지하고, 내열성을 갖는 기판이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 유리 기판이다.
제2 방법에서는, 우선 기판 상에 분리층을 형성하는 재료를 도포하고, 분리층을 형성한다. 필요에 따라, 분리층 상에 보호층을 도포에 의해 형성한다. 패드 패턴층이 형성되는 부분에는 보호층이 형성되지 않도록 보호층을 형성해도 된다. 분리층(또는 보호층) 상에, 포토리소그래피에 의해 패턴화된 투명 도전층을 형성한다. 투명 도전층 상에, 전극 패턴층을 메우도록 절연층을 형성한다. 절연층 상에 박리 가능한 점착제에 의해 보호 필름을 적층하고, 절연층부터 분리층까지를 전사하여, 기판을 분리한다. 박리 가능한 보호 필름을 박리함으로써, 절연층／투명 도전층／(보호층)／분리층을 이 순으로 갖는 터치 센서 패널이 얻어진다.
기재 필름을 포함할 때, 터치 센서 패널의 두께는, 예를 들면 5㎛ 이상 2000㎛ 이하여도 좋고, 5㎛ 이상 100㎛ 이하여도 좋다.
기재 필름을 포함하지 않을 때, 터치 센서 패널의 두께는, 예를 들면 0.5㎛ 이상 10㎛ 이하이며, 바람직하게는 5㎛ 이하이다.
적층체(100)가 터치 센서 패널을 구비하는 경우, 터치 센서 패널은 예를 들면 위상차판과 유기 EL 패널 사이, 또는 전면판(10)과 편광판(12) 사이 등에 배치할 수 있다.
[적층체의 층 구성]
도 2에 나타내는 적층체(200)는, 시인 측으로부터 전면판(21), 점착제층(22), 편광판(23), 첩합층(24), 위상차판(25)이 이 순으로 적층되어 있다. 전면판(21)은, 시인 측으로부터 제1 하드 코팅층(26), 제2 하드 코팅층(27), 초박형 유리(28)가 이 순으로 적층되어 있다. 편광판(23)은, 시인 측으로부터 기재 필름(29), 배향막(30), 편광 필름(31), 보호층(32)이 이 순으로 적층되어 있다. 위상차판(25)은, 시인 측으로부터 제1 액정 경화 위상차층(33)과 제2 액정 경화 위상차층(34)이 이 순으로 적층되어 있다.
도 3은, 적층체(300)의 층 구성을 나타낸다. 도 3에서 각 층에 대한 설명은, 도 2에서 동일한 부호가 부여된 층의 설명이 적용된다. 적층체(300)는, 상술한 적층체(200)와는 제1 하드 코팅층(26), 초박형 유리(28) 및 제2 하드 코팅층(27)이 이 순으로 적층되어 있는 것 이외는 마찬가지의 층 구성을 갖고 있다.
[적층체의 용도]
적층체(100)는, 예를 들면 화상 표시 장치 등에 이용할 수 있다. 화상 표시 장치는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 유기 일렉트로 루미네선스(유기 EL) 표시 장치, 무기 일렉트로 루미네선스(무기 EL) 표시 장치, 액정 표시 장치, 전계 발광 표시 장치 등을 들 수 있다. 화상 표시 장치는 터치 패널 기능을 갖고 있어도 된다. 화상 표시 장치는 바람직하게는 플렉서블 디스플레이일 수 있다. 적층체(100)는, 점착제층(11)에 대해 전면판(10) 측이 시인 측이 되도록 화상 표시 장치에 배치되어도 좋고, 바람직하게는 전면판(10)이 화상 표시 장치의 최외면을 구성하도록 배치된다.
[적층체의 제조 방법]
적층체는, 점착제층, 혹은 접착제층을 더 개재하여 적층체를 구성하는 층끼리를 첩합하는 공정을 포함하는 방법에 따라 제조할 수 있다. 점착제층이나 접착제층을 개재하여 층끼리를 첩합하는 경우에는, 밀착성을 높이기 위해, 첩합면의 한쪽 또는 양쪽에 대하여, 예를 들면 코로나 처리 등의 표면 활성화 처리를 실시하는 것이 바람직하다.
편광 필름을 구성하는 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 액정 경화층은, 기재 상에 배향막을 개재하여 형성하는 것이 가능하다. 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 액정 경화층은, 이색성 색소 및 중합성 액정 화합물을 포함하는 액정 경화층 형성용 조성물을 도포하고, 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 액정 경화층 형성용 조성물은, 상술한 이색성 색소 및 중합성 액정 화합물에 더하여, 바람직하게는 중합개시제, 레벨링제, 용제를 더 포함하고, 광증감제, 중합 금지제, 레벨링제 등을 더 포함할 수 있다.
위상차판에 포함되는 위상차층은, 기재 및 존재하는 경우에는 배향막 상에, 중합성 액정 화합물을 포함하는 위상차층 형성용 조성물을 도포하고, 중합성 액정 화합물을 중합함으로써 제조할 수 있다. 위상차층 형성용 조성물은, 용제, 중합개시제를 더 포함하고, 광증감제, 중합 금지제, 레벨링제 등을 더 포함할 수 있다. 기재 및 배향막은 위상차판에 편성되어도 좋고, 혹은 위상차판으로부터 박리되어 적층체의 구성 요소가 되지 않아도 좋다.
액정 경화층 형성용 조성물 및 위상차층 형성용 조성물의 도포, 건조 및 중합성 액정 화합물의 중합은, 종래 공지된 도포 방법, 건조 방법 및 중합 방법에 의해 행할 수 있다.
예를 들면 액정 경화층 형성용 조성물 및 위상차층 형성용 조성물의 도포 방법으로서는, 와이어 바 코팅법, 압출(押出) 코팅법, 다이렉트 그라비아 코팅법, 리버스 그라비아 코팅법, 및 다이 코팅법 등을 채용할 수 있다.
중합성 액정 화합물의 중합 방법은, 중합성 액정 화합물의 중합성기의 종류에 따라 선택하면 된다. 중합성기가 광중합성기이면 광중합법에 의해 중합할 수 있다. 중합기가 열중합성기이면 열중합법에 의해 중합할 수 있다. 본 실시형태의 제조 방법에 있어서는, 광중합법이 바람직하다. 광중합법은, 반드시 투명 기재를 고온으로 가열할 필요가 없기 때문에, 내열성이 낮은 투명 기재를 사용할 수 있다. 광중합법은, 중합성 액정 화합물을 포함하는 액정 경화층 형성용 조성물 또는 위상차층 형성용 조성물로 이루어지는 막에 가시광, 또는 자외광을 조사함으로써 행한다. 취급하기 쉬운 점에서, 자외광이 바람직하다.
점착제층은 점착제 시트로서 준비할 수 있다. 점착제 시트는, 예를 들면 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 유기 용제에 점착제 조성물을 용해 또는 분산시켜 점착제액을 조제하고, 이것을 이형 처리가 실시된 박리 필름 상에 점착제로 이루어지는 층을 시트상으로 형성해 두고, 그 점착제층 상에 또 다른 박리 필름을 첩합하는 방식 등에 의해 제작할 수 있다. 한쪽의 박리 필름을 박리한 점착 시트를 한쪽의 층에 첩합하고, 그 다음에 다른쪽의 박리 필름을 박리하여, 다른쪽의 층을 첩합하는 방법에 의해 각 층을 첩합할 수 있다.
점착제액을 박리 필름 상에 도공하는 방법으로서는, 다이 코터, 콤마 코터, 리버스 롤 코터, 그라비아 코터, 로드 코터, 와이어 바 코터, 닥터 블레이드 코터, 에어 닥터 코터 등을 이용한 통상의 코팅 기술을 채용하면 된다.
박리 필름은, 플라스틱 필름과 박리층으로 구성되는 것이 바람직하다. 플라스틱 필름으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 및 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르 필름이나, 폴리프로필렌 필름 등의 폴리올레핀 필름을 들 수 있다. 또한, 박리층은, 예를 들면 박리층 형성용 조성물로 형성할 수 있다. 박리층 형성용 조성물을 구성하는 주된 성분(수지)으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 실리콘 수지, 알키드 수지, 아크릴 수지, 및 장쇄 알킬 수지 등을 들 수 있다.
접착제층의 두께는, 각각 점착제액의 도공 조건에 의해 조절을 할 수 있다. 점착제층의 두께를 얇게 하기 위해서는 도공 두께를 작게 하는 것이 효과적이다.
<화상 표시 장치>
본 발명의 다른 일 태양에 따른 화상 표시 장치는, 상기의 적층체를 포함한다. 표시 장치는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 유기 EL 표시 장치, 무기 EL 표시 장치, 액정 표시 장치, 전계 발광 표시 장치 등의 화상 표시 장치를 들 수 있다. 화상 표시 장치는 터치 패널 기능을 갖고 있어도 된다. 적층체는, 굴곡 또는 절곡 등이 가능한 가요성을 갖는 플렉서블 디스플레이에 바람직하다.
화상 표시 장치에 있어서, 적층체는, 전면판을 외측(표시 소자 측과는 반대 측, 즉 시인 측)을 향하여 화상 표시 장치가 갖는 표시 소자의 시인 측에 배치된다.
화상 표시 장치는, 스마트폰, 태블릿 등의 모바일 기기, 텔레비전, 디지털 포토 프레임, 전자 간판, 측정기나 계기류, 사무용 기기, 의료 기기, 전산 기기 등으로서 이용할 수 있다. 화상 표시 장치는, 전면판 표면에 비치는 반사상의 왜곡이 억제되어 있기 때문에, 화면의 시인성이 우수하다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 예 중의 「％」 및 「부」는, 특기가 없는 한, 질량％ 및 질량부이다.
[두께의 측정]
초박형 유리, 점착제층 및 수지 필름의 두께는, 접촉식 막두께 측정 장치(NIKON CORPORATION 제조 「MS-5C」)를 이용하여 측정했다. 편광자층 및 배향막에 대해서는, 레이저 현미경(Olympus Corporation 제조 「OLS4100」)을 이용하여 측정했다.
[온도 25℃에서의 저장 탄성률의 측정]
점착제층의 온도 25℃에서의 저장 탄성률은, 점탄성 측정 장치(Anton Paar사 제조 「MCR-301」(상품명))를 사용하여 측정했다. 점착제층을 폭 20㎜ × 길이 20㎜로 재단하고, 두께가 150㎛가 되도록 복수매 적층하고, 적층된 점착제층을 유리판에 접합했다. 점착제층과 측정 칩이 접착된 상태에서, -20℃부터 100℃의 온도 영역에서, 주파수 1.0㎐, 변형량 1％, 승온 속도 5℃／분의 조건 하에서 측정을 행하고, 25℃에서의 저장 탄성률치를 측정했다.
[취급성의 평가]
점착제층 부착 적층체로부터 박리 필름을 박리하여 점착제층을 노출시킨 후, 적층체의 편광 필름에 대하여 위상차판 측을 기재(PAI 필름)에 노출시킨 점착제층을 개재하여 첩합했다. 그 후, 적층체를 육안으로 관찰하여 크랙의 발생의 유무를 확인했다. 각 실시예 및 비교예에 대해 10개의 샘플에 대해서 평가를 행했다. 판정 기준은 이하와 같다.
◎: 0 ∼ 2개의 샘플에 크랙이 발생했다.
○: 3 ∼ 4개의 샘플에 크랙이 발생했다.
×: 5 ∼ 10개의 샘플에 크랙이 발생했다.
[굴곡성의 평가]
점착제층 부착 적층체로부터, 박리 필름을 박리하여 점착제층을 노출시켰다. 그 다음에 점착제층 부착 적층체의 위상차판의 편광판과는 반대 측을, 점착제층을 개재하여 기재(PAI 필름)에 첩합했다. 굴곡 평가 설비(Yuasa System Co., Ltd. 제조, 면상체 무부하 U자 신축 시험: DLDMLH-FS)를 이용했다. 도 4는, 본 평가 시험의 방법을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 개별적으로 이동 가능한 두 개의 재치대(401, 402)를, 간극(C)이 3.0㎜(굴곡 반경 1.5㎜)가 되도록 배치하고, 간극(C)의 중심에 폭방향의 중심이 위치하도록 적층체(400)를 고정하여 배치했다(도 4의 (a)). 이때, 전면판이 상방이 되도록 적층체(400)를 배치했다. 그리고, 두 개의 재치대(401, 402)를 위치(P1) 및 위치(P2)를 회전축의 중심으로 하여 상방으로 90도 회전시켜, 재치대의 간극(C)에 대응하는 적층체(400)의 영역에 굽힘력을 부가했다(도 4의 (b)). 그 후, 두 개의 재치대(401, 402)를 원래의 위치로 되돌렸다(도 4의 (a)). 이상의 일련의 조작을 완료하여, 굽힘력의 부가 횟수를 1회로 카운트했다. 이것을, 실온에서 반복 행한 후, 적층체(400)의 재치대(401, 402)의 간극(C)에 대응하는 영역에서의 크랙의 발생의 유무를 확인했다. 재치대(401, 402)의 이동 속도, 굽힘력의 부가의 페이스는, 어느 적층체에 대한 평가 시험에 있어서도 동일한 조건으로 했다. 각 적층체를 굴곡한 후의 적층체에 대해서 각각 크랙이 발생하는 굴곡 횟수를 카운트한 판정 기준은 이하와 같다.
○: 굴곡 횟수가 20만회여도 크랙이 발생하지 않음.
×: 굴곡 횟수가 20만회 미만에서 크랙이 발생.
(하드 코팅층 형성용 조성물 1의 조제)
18관능의 아크릴기를 갖는 덴드리머 아크릴레이트(Miramer SP1106, Miwon Speciality Chemical 제조) 2.0질량부, 6관능의 아크릴기를 갖는 우레탄 아크릴레이트(Miramer PU-620D, Miwon Speciality Chemical사 제조) 10.0질량부, 3관능의 아크릴기를 갖는 아크릴레이트 모노머(M340, Miwon Speciality Chemical 제조) 8질량부, 광중합개시제(Irgacure(등록상표) 184, BASF Corporation 제조) 2질량부, 및 레벨링제(BYK-UV3530, BYK-Chemie Japan K.K. 제조) 0.1질량부를, 메틸에틸케톤(MEK) 70질량부에 용해시켜 교반 혼합하여, 하드 코팅층 형성용 조성물 1을 얻었다.
(하드 코팅층 형성용 조성물 2의 조제)
다관능 아크릴레이트(Miramer M340, Miwon Specialty Chemical 제조) 30질량부와, 나노실리카졸의 프로필렌글리콜모노메틸에테르 분산체(12㎚, 고형분 40％) 50질량부와, 에틸아세테이트 17질량부와, 광중합개시제(Irgacure-184, Ciba Corporation 제조) 2.7질량부와, 불소계 첨가제(KY1203, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조) 0.3질량부를 교반 혼합하여, 하드 코팅층 형성용 조성물 2를 얻었다.
(전면판 A의 제작)
하드 코팅층 형성용 조성물 2를 초박형 유리 1(두께 50㎛)(UTG1)의 한쪽의 면에 도공하고, 얻어진 도막을 온도 80℃에서 5분간 건조하고, UV 조사 장치(SPOTCURE SP-7, Ushio Inc. 제조)를 이용하여, 노광량 500mJ／㎠(365㎚ 기준)의 UV광을 조사하여 하드 코팅층 2(HC층 2)를 형성했다. 경화 후의 두께가 10㎛가 되도록 도공했다. HC층 2(두께 10㎛)／UTG1(두께 50㎛)의 층 구성을 갖는 전면판 A를 얻었다.
(전면판 B의 제작)
전면판 A의 제작에 있어서 UTG1을 초박형 유리 2(두께 30㎛)(UTG2)로 바꾼 것 이외는 전면판 A의 제작과 마찬가지로 하여 HC층 2(두께 10㎛)／UTG2(두께 30㎛)의 층 구성을 갖는 전면판 B를 얻었다.
(전면판 C의 제작)
하드 코팅층 형성용 조성물 1을 UTG1의 한쪽의 면에 도공하고, 얻어진 도막을 온도 80℃에서 5분간 건조하고, UV 조사 장치(SPOTCURE SP-7, Ushio Inc. 제조)를 이용하여, 노광량 500mJ／㎠(365㎚ 기준)의 UV광을 조사하여 하드 코팅층 1(HC층 1)을 형성했다. 경화 후의 두께가 10㎛가 되도록 도공했다. 그 다음에 마찬가지로 하여, HC층 1 상에 하드 코팅층 형성용 조성물 2를 이용하여 경화 후의 두께가 10㎛가 되도록 HC층 2를 형성했다. 이상과 같이 하여, HC층 2(두께 10㎛)／HC층 1(두께 10㎛)／UTG1(두께 50㎛)의 층 구성을 갖는 전면판 C를 얻었다.
(전면판 D의 제작)
전면판 C의 제작에 있어서 UTG1을 UTG2로 바꾼 것 이외는 전면판 A의 제작과 마찬가지로 하여, HC층 2(두께 10㎛)／HC층 1(두께 10㎛)／UTG2(두께 30㎛)의 층 구성을 갖는 전면판 D를 얻었다.
(전면판 E의 제작)
하드 코팅층 형성용 조성물 1을 UTG2의 한쪽의 면에 도공하고, 얻어진 도막을 온도 80℃에서 5분간 건조하고, UV 조사 장치(SPOTCURE SP-7, Ushio Inc. 제조)를 이용하여, 노광량 500mJ／㎠(365㎚ 기준)의 UV광을 조사하여 HC층 1을 형성했다. 경화 후의 두께가 10㎛가 되도록 도공했다. 그 다음에 마찬가지로 하여, UTG2의 다른쪽의 면에, 하드 코팅층 형성용 조성물 2를 이용하여 경화 후의 두께가 10㎛가 되도록 HC층 2를 형성했다. 이상과 같이 하여, HC층 2(두께 10㎛)／UTG2(두께 30㎛)／HC층 1(두께 10㎛)의 층 구성을 갖는 전면판 E를 얻었다.
(점착 시트의 제작)
하기의 표 1에 나타내는 각 성분의 비율로 점착제층 A, B, C를 각각 형성하는 점착제 조성물 A, B, C를 조제했다. 이 점착제 조성물 A, B, C를 각각 이형 처리된 박리 필름(폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 두께 38㎛)의 이형 처리면에, 어플리케이터를 이용하여 건조 후의 두께가 25㎛가 되도록 도포했다. 도포층을 100℃에서 1분간 건조하여, 점착제층 A, B, C를 구비하는 필름을 얻었다. 그 후, 점착제층 A, B, C 상에, 이형 처리된 다른 박리 필름(폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 두께 38㎛)을 첩합했다. 그 후, 온도 23℃, 상대습도 50％RH의 조건으로 7일간 양생(養生)시켜, 점착 시트 A, B, C를 얻었다. 또한, 마찬가지의 절차에 의해, 점착제 조성물 C를 이용하여, 두께 5㎛의 점착제층 D를 구비하는 점착 시트 D를 제작했다.
[표 1]
표 1 중의 단량체의 란에서의 기호는 이하의 의미를 나타낸다.
BA: 아크릴산부틸
MMA: 아크릴산메틸
EHA: 아크릴산2-에틸헥실
AA: 아크릴산
표 1 중의 가교제 및 실란커플링제는 이하의 것을 이용했다.
가교제: 콜로네이트 L(TOSOH CORPORATION 제조)
실란커플링제: KBM-403(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조)
[편광판 A의 제작]
(기재 필름)
기재 필름으로서, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(KONICA MINOLTA, INC. 제조, 두께 25㎛)을 준비했다.
(배향막 형성용 조성물)
폴리머 1은, 이하의 구조 단위로 이루어지는 광반응성기를 갖는 폴리머이다.
[화 1]
GPC 측정으로부터, 얻어진 폴리머 1의 분자량은 수평균 분자량 28200, Mw／Mn1.82를 나타내고, 모노머 함유량은 0.5％였다.
폴리머 1을 농도 5질량％로, 시클로펜탄온에 용해한 용액을 배향막 형성용 조성물로서 이용했다.
(중합성 액정 화합물)
중합성 액정 화합물은, 식(1-6)으로 표시되는 중합성 액정 화합물[이하, 화합물(1-6)이라고도 함]과 식(1-7)으로 표시되는 중합성 액정 화합물[이하, 화합물(1-7)이라고도 함]을 이용했다.
[화 2]
[화 3]
화합물(1-6) 및 화합물(1-7)은, Lub et al. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 115, 321-328(1996)에 기재된 방법에 의해 합성했다.
(이색성 색소)
이색성 색소에는, 하기 식 (2-1a), (2-1b), (2-3a)으로 나타나는 일본 특허공개 2013-101328호 공보의 실시예에 기재된 아조 색소를 이용했다.
[화 4]
[화 5]
[화 6]
(액정 경화층 형성용 조성물)
액정 경화층 형성용 조성물은, 화합물(1-6) 75질량부, 화합물(1-7) 25질량부, 이색성 염료로서의 상기 식 (2-1a), (2-1b), (2-3a)으로 나타나는 아조 색소 각 2.5질량부, 중합개시제로서의 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(Irgacure369, BASF Japan Ltd. 제조) 6질량부, 및 레벨링제로서의 폴리아크릴레이트 화합물(BYK-361N, BYK-Chemie Inc 제조) 1.2질량부를, 용제의 톨루엔 400질량부에 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반함으로써 조제했다.
(보호층(OC층)용 조성물)
보호층용 조성물은, 물 100질량부에 대하여, 폴리비닐알코올 수지 분말(KURARAY CO., LTD. 제조, 평균 중합도 18000, 상품명: KL-318) 3질량부와, 폴리아미드에폭시 수지(가교제, Sumika Chemtex Company, Limited 제조, 상품명: SR650(30)) 1.5질량부를 혼합하여 조제했다.
(편광 필름의 제작)
기재 필름에 코로나 처리를 실시했다. 코로나 처리의 조건은, 출력 0.3㎾, 처리 속도 3m／분으로 했다. 그 후, 기재 필름 상에, 배향막 형성용 조성물을 바 코팅법에 의해 도포하고, 80℃의 건조 오븐 중에서 1분간 가열 건조했다. 얻어진 건조 피막에 편광 UV 조사 처리를 실시하여 배향막을 형성했다. 편광 UV 처리는, UV 조사 장치(SPOT CURE SP-7; Ushio Inc. 제조)로부터 조사되는 광을, 와이어 그리드(UIS-27132##, Ushio Inc. 제조)를 투과시켜, 파장 365㎚로 측정한 적산 광량이 100mJ／㎠인 조건으로 행했다. 배향막의 두께는 100㎚였다.
형성한 배향막 상에, 액정 경화층 형성용 조성물을 바 코팅법에 의해 도포하고, 120℃의 건조 오븐에서 1분간 가열 건조한 후, 실온까지 냉각했다. 상기 UV 조사 장치를 이용하여, 적산 광량 1200mJ／㎠(365㎚ 기준)로 자외선을, 건조 피막에 조사함으로써, 액정 경화층(편광 필름)을 형성했다. 얻어진 액정 경화층의 두께를 레이저 현미경(Olympus Corporation 제조 OLS3000)에 의해 측정한 바, 1.8㎛였다. 이와 같이 하여, 기재 필름／배향막／액정 경화층의 층 구성을 갖는 적층 필름 A를 얻었다.
형성한 액정 경화층 상에, 보호층(OC층)용 조성물을 바 코팅법에 의해 도포하고, 건조 후의 두께가 1.0㎛가 되도록 도공하고, 온도 80℃에서 3분간 건조했다. 이와 같이 하여, 기재 필름／배향막／액정 경화층／보호층(OC층)으로 이루어지는 편광판 A를 얻었다.
[편광판 B의 제작]
(보호층)
보호층으로서, 시클로올레핀폴리머(COP) 필름(ZF-14, Zeon Corporation 제조, 두께 23㎛)을 준비했다.
(편광 필름)
두께 30㎛의 장척(長尺)의 폴리비닐알코올(PVA) 원반 필름〔KURARAY CO., LTD. 제조의 상품명 「Kuraray Poval 필름 VF-PE#3000」, 평균 중합도 2400, 비누화도 99.9몰％ 이상〕을 롤로부터 권출(卷出)하면서 연속적으로 반송하고, 20℃의 순수(純水)로 이루어지는 팽윤욕에 체류 시간 31초로 침지시켰다(팽윤 공정). 그 후, 팽윤욕으로부터 인출(引出)한 필름을, 요오드화칼륨／물이, 2／100(중량비)인 요오드를 포함하는 30℃의 염색욕에 체류 시간 122초로 침지시켰다(염색 공정). 그 다음에, 염색욕으로부터 인출한 필름을, 요오드화칼륨／붕산／물이 12／4.1／100(중량비)인 56℃의 가교욕에 체류 시간 70초로 침지시키고, 이어서, 요오드화칼륨／붕산／물이 9／2.9／100(중량비)인 40℃의 가교욕에 체류 시간 13초로 침지시켰다(가교 공정). 염색 공정 및 가교 공정에서, 욕 중에서의 롤간 연신에 의해 세로 일축 연신을 행했다. 원반 필름을 기준으로 하는 총 연신 배율은 5.4배로 했다. 다음으로, 가교욕으로부터 인출한 필름을 5℃의 순수로 이루어지는 세정욕에 체류 시간 3초로 침지시킨 후(세정 공정), 계속해서, 습도 조절이 가능한 제1 가열로에 도입함으로써 체류 시간 190초로 고온 고습 처리를 행하여(고온 고습 처리 공정), 두께 12.1㎛의 편광 필름(PVA)을 얻었다.
(접착제 조성물)
물: 100중량부, 폴리비닐알코올 수지 분말(KURARAY CO., LTD. 제조, 평균 중합도 18000, 상품명: KL-318): 3중량부, 폴리아미드에폭시 수지(가교제, Sumika Chemtex Company, Limited 제조, 상품명: SR650(30)): 1.5중량부를 혼합하여, 접착제 조성물을 얻었다.
편광 필름과 보호층에, 코로나 처리를 실시했다. 코로나 처리의 조건은, 출력 0.3㎾, 처리 속도 3m／분으로 했다. 그 후, 접착제 조성물을 개재하여 이들을 첩합하여, 60℃에서 2분간 건조함으로써, 보호층／편광자층으로 이루어지는 편광판 B를 얻었다.
[위상차판의 제작]
(제1 액정 경화 위상차층)
제1 액정 경화 위상차층으로서, 네마틱 액정 화합물이 경화된 층, 배향층 및 투명 기재로 이루어지는 λ／4의 위상차를 부여하는 층을 준비했다. 또, 네마틱 액정 화합물이 경화된 층과, 배향층과의 합계의 두께는 2㎛였다. 네마틱 액정 화합물이 경화된 층은, 기재 필름(투명 기재) 상에 형성한 배향층 상에 네마틱 액정 화합물을 함유하는 위상차층 형성용 조성물을 도공하고, 경화시킴으로써 형성했다.
(제2 액정 경화 위상차층)
두께 38㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재를 기재 필름(투명 기재)으로서 이용하고, 그 편면에 수직 배향층용 조성물을 막두께 3㎛가 되도록 코팅하고, 20mJ／㎠의 편광 자외선을 조사하여 배향층을 제작했다. 또, 그 수직 배향층용 조성물로서는, 2-페녹시에틸아크릴레이트와, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트와, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트와, 비스(2-비닐옥시에틸)에테르를 1:1:4:5의 비율로 혼합하고, 중합개시제로서 LUCIRIN(등록상표) TPO를 4％의 비율로 첨가한 혼합물을 이용했다.
그 다음에, 형성한 배향층 상에, 광중합성 네마틱 액정(Merck사 제조, RMM28B)을 함유하는 위상차층 형성용 조성물을, 다이 코팅에 의해 배향층 상에 도공했다. 여기에서, 액정 조성물 중, 용매로서, 메틸에틸케톤(MEK)과, 메틸이소부틸 케톤(MIBK)과, 비점이 155℃인 시클로헥산온(CHN)을, 질량비(MEK:MIBK:CHN) 35:30:35의 비율로 혼합시킨 혼합 용매를 이용했다. 그리고, 고형분이 1 ∼ 1.5g이 되도록 조제한 위상차층 형성용 조성물을, 도공량이 4 ∼ 5g(wet)이 되도록 배향층 상에 도공했다.
배향층 상에 위상차층 형성용 조성물을 도공한 후, 건조 온도를 75℃로 하고, 건조 시간을 120초간으로 하여 건조 처리를 실시했다. 그 후, 자외선(UV) 조사에 의해 액정 화합물을 중합시켜, 광중합성 네마틱 액정 화합물이 경화된 층, 배향층, 투명 기재로 이루어지는 포지티브 C층을 얻었다. 광중합성 네마틱 액정 화합물이 경화된 층과 배향층과의 합계의 두께는 4㎛였다.
(위상차판의 제작)
제1 액정 경화 위상차층과 제2 액정 경화 위상차층을, 자외선 경화형 접착제에 의해, 각각의 액정 경화 위상차층 면(투명 기재와는 반대 측의 면)이 첩합면이 되도록 첩합했다. 그 다음에, 자외선을 조사하여 자외선 경화형 접착제를 경화시켰다. 자외선 경화형 접착제가 경화된 후의 두께는 2㎛였다. 이와 같이 하여, 기재 필름／배향층／제1 액정 경화 위상차층(2㎛)／접착제층(두께 2㎛)／제2 액정 경화 위상차층(두께 4㎛)／배향층／기재 필름의 층 구성을 갖는 위상차판을 제작했다.
<실시예 1>
점착 시트 D로부터 한쪽의 박리 필름을 박리하여 노출시킨 점착제층 D를, 편광판 A의 보호층 측에 첩합하여, 적층체 A1을 얻었다. 첩합면에는 미리 양면 코로나 처리(출력 0.3㎾, 속도 3m／분)를 행했다.
위상차판의 제1 액정 경화 위상차층 측의 기재 필름을 박리하고, 적층체 A1로부터 다른쪽의 박리 필름을 박리하여, 점착제층 D를 노출시켰다. 또한, 적층체 A1의 점착제층 D와, 위상차판의 제1 액정 경화 위상차층을 첩합하여, 적층체 A2를 얻었다. 첩합면에는 미리 양면 코로나 처리(출력 0.3㎾, 속도 3m／분)를 행했다.
점착 시트 A로부터 한쪽의 박리 필름을 박리하여 점착제층 A를 노출시켰다. 그 다음에, 노출시킨 점착제층 A를 적층체 A2로부터 제2 액정 경화 위상차층의 형성에 이용한 기재 필름을 박리한 면에 첩합하여, 적층체 A3을 얻었다. 첩합면에는 미리 양면 코로나 처리(출력 0.3㎾, 속도 3m／분)를 행했다.
다른 점착 시트 A(점착 시트 A'라고 함)로부터 한쪽의 박리 필름을 박리하여 점착제층 A(점착제층 A'라고 함)를 노출시켰다. 그 다음에, 노출시킨 점착제층 A'를 전면판의 UTG 측에 첩합하여, 적층체 A4를 얻었다. 첩합면에는 미리 양면 코로나 처리(출력 0.3㎾, 속도 3m／분)를 행했다.
적층체 A4로부터 다른쪽의 박리 필름을 박리하여 점착제층 A'를 노출시켰다. 그 다음에 적층체 A4의 점착제층 A'를 적층체 A3의 편광판 A의 기재 필름 측에 첩합하여, 점착제층 부착 적층체를 얻었다. 첩합면에는 미리 양면 코로나 처리(출력 0.3㎾, 속도 3m／분)를 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
<실시예 2 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 4>
전면판 및 편광 필름, 그리고 전면판 및 편광 필름을 접합하는 점착제층으로서 표 1에 나타내는 종류의 전면판, 편광 필름 및 점착제층을 이용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 점착제층 부착 적층체를 얻었다. 또 실시예 5에서는, 전면판의 HC층 1 측에 점착제층 A를 첩합했다. 또한 비교예 1 및 비교예 2에서는 각각 전면판으로서 하드 코팅층을 형성하지 않고 UTG1 및 UTG2를 이용했다. 또한 비교예 5에서는 편광 필름 B에 점착제층을 직접 첩합했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[표 2]
100, 200, 300, 400: 적층체
10, 21: 전면판
11, 22: 점착제층
12, 23: 편광판
13: 하드 코팅층
14, 28: 초박형 유리
24: 첩합층
25: 위상차판
26: 제1 하드 코팅층
27: 제2 하드 코팅층
15, 29: 기재 필름
16, 30: 배향막
17, 31: 편광 필름(액정 경화층)
18, 32: 보호층
33: 제1 액정 경화 위상차층
34: 제2 액정 경화 위상차층
401, 402: 재치대

Claims (11)

  1. 전면판과 점착제층과 편광 필름을 이 순으로 포함하고,
    상기 전면판은, 초박형 유리와 하드 코팅층을 포함하고,
    상기 점착제층의 온도 25℃에서의 저장 탄성률은 0.2㎫ 이하이며,
    상기 편광 필름은, 중합성 액정 화합물의 경화물을 포함하는 액정 경화층으로 구성되는, 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    초박형 유리의 두께는 50㎛ 이하인, 적층체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층의 두께는 10㎛ 이상인, 적층체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 하드 코팅층의 두께는 10㎛ 이상인, 적층체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착제층의 온도 25℃에서의 저장 탄성률은 0.01㎫ 이상인, 적층체.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착제층의 두께는 30㎛ 이하인, 적층체.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 점착제층의 두께는 30㎛ 이하인, 적층체.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
  9. 제5항에 기재된 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
  10. 제6항에 기재된 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
  11. 제7항에 기재된 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
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