KR20240008297A - 편광판 및 유기 el 표시 장치 - Google Patents

편광판 및 유기 el 표시 장치 Download PDF

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KR20240008297A
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소헤이 아루가
아유무 나카하라
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 편광판(10)은, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 편광자(11)와, 편광자의 제1 주면 측에 적층된 위상차층(13)을 구비하고, 편광자의 제1 주면 측이 유기 EL 셀(70)에 대향하도록 배치하여 이용된다. 위상차층(13)은, 두께가 5㎛ 보다 크며, 파장 380nm에서의 광 투과율이 60% 이하인 제1 위상차층을 포함한다. 이 편광판은, 자외선 차폐성을 가지며, 자외선 흡수제의 블리드 아웃이나 결정화가 억제되어 있어, 유기 EL 표시 장치용 편광판으로서 적합하게 사용할 수 있다.

Description

편광판 및 유기 EL 표시 장치
본 발명은 편광판 및 유기 EL 표시 장치에 관한 것이다.
휴대 전화, 스마트폰, 카 내비게이션 장치, 퍼스널 컴퓨터용 모니터, 텔레비전 등의 표시 디바이스에서, 유기 EL 소자를 탑재한 유기 EL 표시 장치가 실용화되어 있다. 유기 EL 표시 장치에서는, 외광이 금속 전극(음극)에서 반사되어 경면과 같이 시인되는 것을 억제하기 위하여, 유기 EL 셀(유기 EL 소자)의 시인 측 표면에 원편광판이 배치된다.
외광에 포함되는 자외선이 유기 EL 소자에 입사하면, 유기 EL 소자의 열화의 원인이 될 수 있다. 자외선에 의한 유기 EL 소자의 열화를 억제하기 위하여, 유기 EL 셀의 시인 측 표면에 자외선 흡수제를 함유하는 층을 배치하는 것이 제안되어 있다. 예컨대, 특허문헌 1에서는, 원편광판과 유기 EL 셀을 첩합하기 위한 점착제층, 또는 원편광판의 시인 측 표면에 커버 윈도우를 첩합하기 위한 점착제층에 자외선 흡수제를 포함시킴으로써 자외선 흡수성을 부여하는 것이 제안되어 있다. 특허문헌 2에서는, 원편광판의 λ/4판을 구성하는 배향 액정층에 자외선 흡수제를 포함시키는 것이 제안되어 있다.
일본 공개특허공보 제2020-139108호 일본 공개특허공보 제2017-120431호
상기한 바와 같이, 자외선에 의한 유기 EL 소자의 열화를 억제하기 위해서는, 유기 EL 소자의 시인 측에 배치되는 광학 부재에 자외선 차폐성을 갖게 할 필요가 있다. 그러나, 특허문헌 1에서 제안되어 있는 바와 같이, 점착제층에 자외선 흡수제를 포함시키면, 자외선 흡수제의 블리드 아웃이나 결정화 등에 기인하는 투명성의 저하나 접착성 저하 등의 물성 변화가 우려된다. 또한, 특허문헌 2에서 제안되어 있는 바와 같이, 배향 액정층에 자외선 흡수제를 첨가하는 경우는, 배향 액정층의 두께가 작기 때문에, 자외선 차폐성을 높이기(유기 EL 소자에 도달하는 자외선의 양을 충분히 저감하기) 위해서는, 자외선 흡수제의 농도를 높일 필요가 있으며, 액정 분자의 배향 불량이나 자외선 흡수제의 블리드 아웃이 우려된다.
본 발명은, 편광자의 한쪽의 면(제1 주면)에 위상차층을 구비하는 유기 EL 표시 장치용 편광판에 관한 것이다. 유기 EL 표시 장치에서는, 편광판의 위상차층이 배치되어 있는 면(편광자의 제1 주면 측)이 유기 EL 셀에 대향하도록 배치된다.
편광자의 한쪽의 면에 첩합된 위상차층은 1층 또는 2층 이상을 포함하고, 적어도 1층의 위상차층(제1 위상차층)은 두께가 5㎛보다 크며, 파장 380nm에서의 광 투과율이 60% 이하이다.
편광자의 한쪽의 면에 배치된 위상차층이 복수의 위상차층의 적층 구성이고, 상기한 제1 위상차층에 더하여 제2 위상차층을 포함하는 경우, 제1 위상차층과 편광자 사이에 제2 위상차층이 배치되어 있어도 되며, 제1 위상차층의 편광자와 반대 측의 면에 제2 위상차층이 배치되어 있어도 된다. 위상차층은 3층 이상의 적층 구성이어도 된다.
제1 위상차층은, 자외선 흡수제를 포함하고 있어도 되며, 제1 위상차층에 포함되는 자외선 흡수제의 농도는 0.01∼1.5중량%이어도 된다.
유기 EL 표시 장치용 편광판에서, 제1 위상차층의 지상축(遲相軸) 방향과 편광자의 흡수축 방향은, 평행도 직교도 아닌 각도로 배치되어 있어도 된다. 제1 위상차층의 지상축 방향과 편광자의 흡수축 방향이 이루는 각도는, 예컨대 10°∼80°이며, 40°∼50°이어도 된다.
일 실시형태에서, 제1 위상차층은 파장 550nm에서의 정면 리타데이션 R(550)이 100∼180nm인 1/4 파장판(λ/4판)이다. 편광자의 한쪽의 면에 배치된 위상차층이 복수의 위상차층의 적층 구성인 경우, 제1 위상차층 이외의 위상차층이 λ/4판이어도 된다.
일 실시형태에서, 제1 위상차층은 파장 450nm에서의 정면 리타데이션 R(450)이 파장 550nm에서의 정면 리타데이션 R(550)보다도 작다. 편광자의 한쪽의 면에 배치된 위상차층이 복수의 위상차층의 적층 구성인 경우, 제1 위상차층 이외의 위상차층이 R(450)<R(550)을 충족하고 있어도 된다.
유기 EL 표시 장치용 편광판은, 편광자의 한쪽의 면에 상기의 위상차층이 적층되며, 편광자의 다른 쪽의 면에 편광자 보호 필름으로서의 투명 필름이 적층된 것이어도 된다. 편광자 보호 필름으로서의 투명 필름은, 파장 380nm에서의 광 투과율이 15∼30%이어도 된다. 편광자 보호 필름으로서의 투명 필름은, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지 필름이어도 된다.
편광자와 투명 필름의 적층체의 파장 380nm에서의 광 투과율은 5∼9%이어도 된다. 편광판의 파장 380nm에서의 광 투과율은 4% 이하가 바람직하다.
일 실시형태에서는, 편광판을 구성하는 광학층 중에서 제1 위상차층이 가장 두께가 크다.
두께가 큰 위상차층에 자외선 차폐성을 갖게 함으로써, 유기 EL 소자에 입사하는 자외선이 저감되므로, 유기 EL 소자의 열화를 억제할 수 있다. 두께가 큰 위상차층은, 저농도의 자외선 흡수제로 자외선의 투과율을 충분히 작게 할 수 있으므로, 자외선 흡수제의 결정화나 블리드 아웃을 억제하면서, 유기 EL 소자의 열화 억제에 필요한 자외선 차폐성을 실현할 수 있다.
도 1은 일 실시형태의 유기 EL 표시 장치의 적층 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 일 실시형태의 편광판의 적층 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 일 실시형태의 편광판의 적층 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 일 실시형태의 편광판의 적층 구성을 나타내는 단면도이다.
도 1은 일 실시형태의 유기 EL 표시 장치의 적층 구성을 나타내는 단면도이다. 유기 EL 표시 장치(901)는, 유기 EL 셀(70)의 광 출사면에 편광판(10)을 구비한다. 편광판(10)의 시인 측 표면에는, 필요에 따라 커버 윈도우(80)가 배치되어 있어도 된다.
유기 EL 셀(70)은 탑 에미션형이어도 바텀 에미션형이어도 된다. 탑 에미션형의 유기 EL 셀은, 기판 위에, 금속 전극, 유기 발광층 및 투명 전극을 순서대로 구비하며, 기판과 반대 측의 면으로부터 광을 취출하는 구성이다. 바텀 에미션형의 유기 EL 셀은, 기판 위에, 투명 전극, 유기 발광층 및 금속 전극을 순서대로 구비하며, 기판 측의 면으로부터 광을 취출하는 구성이다.
유기 EL 셀의 기판으로서는 유리 기판 또는 플라스틱 기판이 이용된다. 탑 에미션형의 유기 EL 셀에서는, 기판은 투명할 필요는 없으며, 기판으로서 폴리이미드 필름 등의 고내열성 필름을 이용하여도 된다. 유기 발광층은, 그 자신이 발광층으로서 기능하는 유기층 외에, 전자 수송층, 정공(正孔) 수송층 등을 구비하고 있어도 된다. 투명 전극은, 금속 산화물층 또는 금속 박막이며, 유기 발광층으로부터의 광을 투과한다.
유기 EL 셀의 금속 전극은 광 반사성이다. 그 때문에, 외광이 유기 EL 셀의 내부에 입사하면, 금속 전극에서 광이 반사되며, 외부로부터는 반사광이 경면과 같이 시인된다. 유기 EL 셀의 시인 측 표면에 원편광판을 배치함으로써, 금속 전극에서의 반사광의 외부로의 재출사를 방지하여, 화면의 시인성 및 의장성을 향상시킬 수 있다.
[유기 EL 표시 장치용 편광판의 구성]
원편광판(10)(유기 EL 표시 장치용 편광판)은, 편광자(11)의 한쪽의 면(제1 주면)에 적층된 위상차층(13)을 구비하며, 위상차층(13) 측의 면이 유기 EL 셀(70)에 대향하도록 배치된다. 편광자(11)와 위상차층(13)은 적절한 접착제 또는 점착제를 개재하여 첩합되어 있는 것이 바람직하다. 편광자(11)와 위상차층(13) 사이에는 적절한 투명 보호 필름이 배치되어 있어도 된다.
<편광자>
편광자(11)로서는, 예컨대, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·초산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성(二色性) 염료 등의 이색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다.
편광자(11)로서, 두께가 10㎛ 이하인 박형의 편광자를 이용할 수도 있다. 박형의 편광자로서는, 예컨대, 일본 공개특허공보 소51-069644호, 일본 공개특허공보 제2000-338329호, WO2010/100917호, 일본특허 제4691205호, 일본특허 제4751481호에 기재되어 있는 편광자를 들 수 있다. 박형 편광자는, 예컨대, 폴리비닐알코올계 수지층과 연신용 수지 기재를 적층체의 상태에서 연신하는 공정과, 요오드 등의 이색성 재료에 의해 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어진다.
<위상차층>
위상차층(13)이 λ/4의 정면 리타데이션을 가지며, 위상차층(13)의 지상축 방향과 편광자(11)의 흡수축 방향이 이루는 각도가 45°인 경우에, 편광자(11)와 위상차층(13)의 적층체인 편광판이 유기 EL 셀(70)의 금속 전극에서의 반사광의 재출사를 억제하기 위한 원편광판으로서 기능한다.
위상차층(13)은 단일층이어도 되며, 복수층을 포함하는 것이어도 된다. 예컨대, 편광자(11)와 λ/2판과 λ/4판을 각각의 광학축이 소정의 각도를 이루도록 적층함으로써, 가시광의 광대역에 걸쳐 원편광판으로서 기능하는 광대역 원편광판이 얻어진다. 또한, λ/4판에 더하여, nx>nz>ny 또는 nz>nx≥ny의 굴절률 이방성을 갖는 위상차층을 적층함으로써, 표시 장치의 경사 방향(법선 방향으로부터 기울어진 방향)의 반사광을 저감할 수 있다.
본 발명에서는, 편광자(11)의 제1 주면 측에 적층된 위상차층(13)의 적어도 1층(이하 '제1 위상차층'이라고 기재)이 5㎛보다도 큰 두께를 가지며, 또한 자외선 차폐성을 가지고 있다. 예컨대, 제1 위상차층이 자외선 흡수제를 함유함으로써, 자외선 차폐성을 부여할 수 있다. 위상차층(13)이 복수층을 포함하는 경우, 가장 두께가 큰 층이 자외선 차폐성을 가지고 있는 것이 바람직하다.
제1 위상차층의 파장 380nm에서의 광 투과율은, 60% 이하가 바람직하고, 55% 이하가 보다 바람직하며, 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하 또는 30% 이하이어도 된다. 제1 위상차층의 파장 380nm에서의 광 투과율은 0%이어도 되며, 0.1% 이상, 0.5% 이상 또는 1% 이상이어도 된다.
제1 위상차층은, 가시광의 흡수가 적으며 투명한 것이 바람직하다. 제1 위상차층의 전광선 투과율은, 80% 이상이 바람직하고, 85% 이상이 보다 바람직하며, 90% 이상이 더욱 바람직하다. 제1 위상차층의 파장 440nm에서의 광 투과율은 80% 이상이 바람직하고, 85% 이상이 보다 바람직하며, 90% 이상이 더욱 바람직하다.
제1 위상차층의 두께는 10㎛ 이상이 바람직하고, 15㎛ 이상이 보다 바람직하며, 20㎛ 이상이 더욱 바람직하고, 25㎛ 이상 또는 30㎛ 이상이어도 된다. 제1 위상차층의 두께가 클수록, 저농도의 자외선 흡수제로도 높은 자외선 차폐성(작은 자외선 투과율)을 실현할 수 있다. 제1 위상차층의 두께의 상한은 특별히 한정되지 않으나, 위상차층의 형성성이나 화상 표시 장치의 박형화의 관점에서 250㎛ 이하가 바람직하며, 200㎛ 이하, 150㎛ 이하 또는 100㎛ 이하이어도 된다.
제1 위상차층은 자기 지지성을 갖는 필름인 것이 바람직하다. 제1 위상차층의 인장 탄성률(영률)은 1∼4GPa 정도이어도 된다.
제1 위상차층의 재료로서는, 비액정성의 수지 재료(폴리머)가 바람직하다. 비액정성 재료를 이용함으로써, 제1 위상차층의 두께를 상기 범위로 하여, 저농도의 자외선 흡수제의 첨가로 높은 자외선 차폐성을 부여할 수 있다. 비액정성 수지 재료로서는, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리설폰, 폴리에테르설폰 등의 설폰계 수지, 폴리페닐렌설파이드 등의 설파이드계 수지, 폴리이미드계 수지, 환상 폴리올레핀계(폴리노보넨계) 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지, 셀룰로오스에스테르류, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 말레이미드계 수지, 푸마르산에스테르계 수지 등을 들 수 있다.
(자외선 흡수제)
제1 위상차층이 자외선 흡수제를 함유함으로써, 가시광의 투명성을 유지하면서 자외선 흡수성을 부여할 수 있다. 자외선 흡수제로서는, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 살리실레이트계 자외선 흡수제, 트리아진 자외선 흡수제, 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제 등을 들 수 있다. 자외선 흡수성이 높고, 또한 각종 폴리머와의 상용성이 우수한 점에서, 트리아진계 자외선 흡수제 및 벤조트리아졸계 자외선 흡수제가 바람직하며, 그 중에서도, 수산기를 함유하는 트리아진계 자외선 흡수제, 및 1 분자 중에 벤조트리아졸 골격을 1개 갖는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제가 바람직하다.
자외선 흡수제로서 시판품을 이용하여도 된다. 트리아진계 자외선 흡수제의 시판품으로서는, 2-(4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일)-5-히드록시페닐과 [(알킬옥시)메틸]옥시란의 반응 생성물(BASF사 제조 'TINUVIN 400'), 2-(2,4-디히드록시페닐)-4,6-비스-(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진과 (2-에틸헥실)-글리시드산에스테르의 반응 생성물(BASF사 제조 'TINUVIN 405'), (2,4-비스[2-히드록시-4-부톡시페닐]-6-(2,4-디부톡시페닐)-1,3,5-트리아진(BASF사 제조 'TINUVIN 460'), 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[(헥실)옥시]-페놀(BASF사 제조 'TINUVIN 577'), 2-(2-히드록시-4-[1-옥틸옥시카르보닐에톡시]페닐)-4,6-비스(4-페닐페닐)-1,3,5-트리아진(BASF사 제조 'TINUVIN 479'), 2,4-비스-[{4-(4-에틸헥실옥시)-4-히드록시}-페닐]-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진(BASF 제조 'Tinosorb S'), 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[2-(2-에틸헥사노일옥시)에톡시]-페놀(ADEKA 제조 'ADK STAB LA-46'), 2,4,6-트리스(2-히드록시-4-헥실록시-3-메틸페닐)-1,3,5-트리아진(ADEKA 제조 'ADK STAB LA-F70' 등을 들 수 있다.
벤조트리아졸계 자외선 흡수제의 시판품으로서는, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(1-메틸-1-페닐에틸)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(BASF 제조 'TINUVIN 928'), 2-(2-히드록시-5-tert-부틸페닐)-2H-벤조트리아졸(BASF 제조 'TINUVIN PS'), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀(BASF 제조 'TINUVIN 900'), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-도데실-4-메틸페놀(BASF 제조 'TINUVIN 571'), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-p-크레졸(BASF 제조 'TINUVIN P', ADEKA 제조 'ADK STAB LA-36G'), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀(BASF 제조 'TINUVIN 234'), 2-[5-클로로(2H)-벤조트리아졸-2-일]-4-메틸-6-(tert-부틸)페놀(BASF 제조 'TINUVIN 326', ADEKA 제조 'ADK STAB LA-36G'), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-디-tert-펜틸페놀(BASF 제조 'TINUVIN 328'), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(BASF 제조 'TINUVIN 329'), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(ADEKA 제조 'ADK STAB LA-29'), 2,2'-메틸렌비스[6-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀](ADEKA 제조 'ADK STAB LA-31G'), 벤젠프로판산과 3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시(C7-9 측쇄 및 직쇄 알킬)의 에스테르 화합물(BASF 제조 'TINUVIN384-2'), 메틸-3-(3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트와 폴리에틸렌글리콜의 반응 생성물(BASF 제조 'TINUVIN1 130'), 메틸3-(3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트와 폴리에틸렌글리콜 300의 반응 생성물(BASF 제조 'TINUVIN 213'), 2-[2-히드록시-3-(3,4,5,6-테트라히드로프탈이미드-메틸)-5-메틸페닐]벤조트리아졸(스미토모 카가쿠 제조 'Sumisorb250') 등을 들 수 있다.
제1 위상차층의 자외선 흡수제의 함유량(농도)은, 1.5중량% 이하가 바람직하고, 1.0중량% 이하가 보다 바람직하며, 0.7중량% 이하 또는 0.5중량% 이하이어도 된다. 제1 위상차층은 두께가 5㎛보다도 크므로, 자외선 흡수제의 농도가 작은 경우에도, 유기 EL 소자의 열화 억제에 필요한 자외선 차폐성을 갖게 하는 것이 가능하다. 자외선 흡수제의 농도를 높일 필요가 없으므로, 자외선 흡수제의 석출이나 결정화 등에 기인하는 표면성의 변화나 투명성의 저하 등이 억제된다. 자외선 차폐성을 높이는 관점에서, 제1 위상차층의 자외선 흡수제의 농도는, 0.01중량% 이상이 바람직하고, 0.03중량% 이상이 보다 바람직하고, 0.05중량% 이상, 0.07중량% 이상, 또는 0.1중량% 이상이어도 된다.
<편광자 보호 필름>
편광판(10)은, 편광자(11)의 시인 측의 면(제2 주면)에 적절한 접착제 또는 점착제를 개재하여, 편광자 보호 필름으로서의 투명 필름(12)이 적층된 것이어도 된다. 편광자(11)의 시인 측에 배치되는 투명 필름(12)은, 가시광의 흡수가 적으며, 투명한 것이 바람직하다. 투명 필름(12)의 전광선 투과율은 80% 이상이 바람직하고, 85% 이상이 보다 바람직하며, 90% 이상이 더욱 바람직하다. 투명 필름(12)의 파장 440nm에서의 광 투과율은 80% 이상이 바람직하고, 85% 이상이 보다 바람직하며, 90% 이상이 더욱 바람직하다.
투명 필름(12)의 재료로서는, 비액정성의 수지 재료가 바람직하며, 그의 구체예로서는 제1 위상차층의 수지 재료로서 전술한 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 기계 강도 및 투명성이 우수하며, 편광자와의 접착성도 우수한 점에서, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지가 바람직하다.
투명 필름(12)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 핸들링성 및 표면 보호성 등의 관점에서 5∼250㎛가 바람직하며, 10∼100㎛ 또는 15∼50㎛이어도 된다. 투명 필름(12)의 편광자(11)와 반대 측의 면(시인 측의 면)에는, 하드 코트층, 반사 방지층, 스티킹 방지층 등이 마련되어 있어도 된다.
편광자(11)의 시인 측에 배치되는 투명 필름(12)은, 자외선 차폐성을 가지고 있어도 되며, 자외선 흡수제를 포함하고 있어도 된다. 한편, 투명 필름(12)만으로, 유기 EL 소자의 열화를 방지하기 위한 자외선 차폐성을 갖게 하는 것은 곤란하며, 자외선 차폐성(자외선 흡수성)을 높이기 위하여 자외선 흡수제의 첨가량을 증대시키면, 자외선 흡수제의 블리드 아웃이나 결정화 등의 문제가 생기는 경우가 있다. 투명 필름(12)의 파장 380nm에서의 광 투과율은 15∼30%이어도 된다.
상기한 바와 같이, 편광판(10)은, 편광자(11)의 유기 EL 셀(70) 측에 배치되는 위상차층(13)이 자외선 차폐성을 가지고 있다. 그 때문에, 투명 필름(12)에 의한 자외선 차폐성이 충분하지 않은 경우에서도, 편광판(10)에 유기 EL 소자의 열화를 억제 가능한 자외선 차폐성(예컨대, 파장 380nm에서의 광 투과율이 4% 이하)을 갖게 할 수 있다.
편광판(10)의 파장 380nm에서의 광 투과율은 4% 이하가 바람직하고, 3.5% 이하가 보다 바람직하며, 3% 이하가 더욱 바람직하고, 2.5% 이하 또는 2% 이하이어도 된다. 위상차층(13)을 첩합하기 전의 편광자(11)와 투명 필름(12)의 적층체(편광자(11)의 편면에 투명 필름(12)이 적층된 편보호 편광판)의 파장 380nm에서의 광 투과율은 5∼9%이어도 된다.
<점접착제층>
상기한 바와 같이, 편광자(11)와 위상차층(13), 및 편광자(11)와 투명 필름(12)은 각각 적절한 접착제 또는 점착제를 개재하여 첩합된다. 점접착제층의 두께는, 예컨대 0.01∼30㎛ 정도이다.
접착제로서는, 수계 접착제, 용제계 접착제, 핫멜트 접착제계, 활성 에너지선 경화형 접착제 등의 각종 형태의 것이 이용된다. 이들 중에서도, 접착제층의 두께를 작게 할 수 있는 점에서, 수계 접착제 또는 활성 에너지선 경화형 접착제가 바람직하다. 도포 후의 경화 반응에 의해 접착성을 나타내는 접착제를 이용하는 경우, 접착제층의 두께는 0.01∼5㎛가 바람직하며, 0.03∼3㎛가 보다 바람직하다.
수계 접착제의 폴리머 성분으로서는, 비닐 폴리머, 젤라틴, 비닐계 라텍스, 폴리우레탄, 폴리에스테르계, 에폭시 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서도, 이접착 필름과 편광자의 접착성이 우수한 점에서, 비닐 폴리머가 바람직하며, 폴리비닐알코올계 수지가 특히 바람직하다. 폴리비닐알코올계 수지 중에서도, 아세트아세틸기 함유 폴리비닐알코올이 바람직하다.
활성 에너지선 경화형 접착제는, 전자선이나 자외선 등의 활성 에너지선의 조사에 의해, 라디칼 중합, 양이온 중합 또는 음이온 중합 가능한 접착제이다. 그 중에서도, 저에너지로 경화 가능한 점에서, 자외선 조사에 의해 중합이 개시되는 광 라디칼 중합성 접착제, 광 양이온 중합성 접착제, 또는 광 양이온 중합과 광 라디칼 중합을 병용하는 하이브리드형 접착제가 바람직하다.
라디칼 중합성 접착제의 모노머로서는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물이나, 비닐기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물이 적합하다. 양이온 중합성 접착제의 경화성 성분으로서는, 에폭시기나 옥세타닐기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 에폭시기를 갖는 화합물은, 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 일반적으로 알려져 있는 각종의 경화성 에폭시 화합물이 이용된다.
점착제로서는, 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 특히, 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 젖음성과 응집성을 나타내며, 또한 내후성이나 내열성 등이 우수한 점에서, 아크릴계 점착제가 바람직하다.
점착제층의 두께는 1∼30㎛가 바람직하며, 2∼25㎛가 보다 바람직하다. 상기한 바와 같이, 위상차층(13)을 구성하는 제1 위상차 필름이 자외선 흡수성을 가지고 있으므로, 편광자(11)와 위상차층(13) 또는 편광자(11)와 투명 필름(12)을 첩합하기 위한 점착제층에는 자외선 흡수성을 갖게 할 필요가 없다. 그 때문에, 자외선 차폐성을 높이는 목적으로 점착제층의 두께를 크게 할 필요가 없으며, 점착제층의 박형화가 가능하다. 편광자(11)와 위상차층(13) 또는 편광자(11)와 투명 필름(12)을 첩합하기 위한 점착제층의 두께는 15㎛ 이하, 10㎛ 이하 또는 7㎛ 이하이어도 된다.
편광판(10)을 구성하는 광학층 중에서 상기의 제1 위상차층이 가장 두께가 큰 층이어도 된다. 편광판(10)을 구성하는 광학층은, 편광자(11), 투명 필름(12), 위상차층(13)을 구성하는 1 또는 2 이상의 광학층(그 중에 제1 위상차층이 포함됨), 및 이들 각 층을 첩합하기 위한 점착제층을 포함한다. 이들 중에서, 두께가 가장 큰 제1 위상차층에 자외선 흡수제를 함유시킴으로써, 저농도의 자외선 흡수제로 높은 자외선 차폐성을 부여할 수 있으므로, 자외선 흡수제의 블리드 아웃이나 결정화 등을 억제하면서, 편광판(10)에 유기 EL 소자의 열화 억제에 필요한 자외선 차폐성을 갖게 할 수 있다.
편광판(10)의 시인 측의 면에는, 커버 윈도우(80) 등의 투명 부재와의 첩합을 위한 점착제층(21)이 마련되어 있어도 된다. 편광판(10)의 유기 EL 셀(70) 측의 면에는, 유기 EL 셀과의 첩합을 위한 점착제층(22)이 마련되어 있어도 된다. 이들 점착제층의 두께는 일반적으로는 5∼300㎛ 정도이다.
점착제층(21, 22)의 표면에는, 점착제층의 오염 방지 등을 목적으로, 세퍼레이터를 가착하여도 된다. 세퍼레이터로서는, 플라스틱 필름의 표면을 실리콘계 이형제, 장쇄 알킬계 이형제, 불소계 이형제 등의 박리제로 코팅한 것이 바람직하게 이용된다.
[위상차층의 구성의 구체예]
상기한 바와 같이, 유기 EL 표시 장치용 편광판(10)은, 편광자(11)의 한쪽의 면에 위상차층(13)을 구비함으로써 원편광판으로서 기능하며, 유기 EL 셀(70)의 금속 전극 등에 의한 반사광의 재출사를 억제한다. 또한, 위상차층(13)은 1 또는 2 이상의 광학층으로 형성되며, 그 중 적어도 1층(제1 위상차층)이 자외선 차폐성을 가지므로, 유기 EL 소자의 열화 억제에도 기여한다. 이하에서는, 편광판(10)의 위상차층(13)의 구성의 구체예에 대하여 설명한다.
도 2에 나타내는 편광판(102)은, 위상차층(13)이 1층의 위상차층(131)으로 이루어지는 구성이다. 위상차층(131)은 λ/4판이고, 파장 550nm에서의 정면 리타데이션 R(550)은, 100∼180nm가 바람직하며, 110∼170nm가 보다 바람직하고, 120∼150nm가 더욱 바람직하며, 125∼145nm이어도 된다.
위상차층(131)의 지상축 방향과 편광자(11)의 흡수축 방향이 이루는 각도는 10∼90°이며, 40∼50°가 바람직하며, 43∼47° 또는 44∼46°이어도 된다. 위상차층(131)이 λ/4판이며, 위상차층(131)의 지상축 방향과 편광자(11)의 흡수축 방향이 이루는 각이 45° 부근이면, 편광판(102)은 원편광판으로서 작용한다.
λ/4판인 위상차층(131)은, 파장 450nm에서의 정면 리타데이션 R(450)이 파장 550nm에서의 정면 리타데이션 R(550)보다도 작은 것이어도 된다. λ/4판은 R(450)<R(550)인 것에 더하여, 파장 650nm에서의 정면 리타데이션 R(650)이 R(550)보다 크며, R(550)<R(650)을 충족하는 것이어도 된다. 장파장일수록 큰 리타데이션을 갖는 λ/4판을 이용함으로써, 원편광판(10)이 가시광이 넓은 파장 영역에서 원편광판으로서 기능하므로, 반사광의 변색을 저감할 수 있다.
위상차층(131)의 R(450)/R(550)은 0.70∼0.95, 0.75∼0.90 또는 0.80∼0.87이어도 된다. 위상차층(131)의 R(650)/R(550)은 1.05∼1.30, 1.10∼1.25, 또는 1.13∼1.20이어도 된다.
위상차층(131)은 바람직하게는 연신 필름이다. 수지 필름을 소정 방향으로 연신하고, 정면 리타데이션 R(550)이 상기 범위가 되는 광학 이방성을 부여함으로써, 연신 필름인 위상차층(131)이 얻어진다. 연신 방법은 특별히 한정되지 않으며, 롤 연신기를 이용한 자유단 1축 연신이어도 된다. 수지 필름의 한쪽의 면 또는 양면에 열수축 필름을 첩합하고, 연신과 동시에 열수축 필름의 수축 작용을 이용하여, 연신 방향과 직교하는 방향(폭 방향)으로 필름을 과잉으로 수축시켜, 두께가 증대하도록 연신을 행하여도 된다. 연신 방법으로서, 텐터 연신기를 이용한 횡 연신, 종횡 2축 연신, 또는 경사 연신을 채용하여도 된다.
수지 필름을 구성하는 수지 재료가 정(正)의 고유 복굴절을 갖는 재료인 경우, 자유단 1축 연신에 의해, nx>ny≒nz의 굴절률 이방성을 갖는 위상차층(포지티브 A 플레이트)이 얻어진다. nx는 면내의 지상축 방향의 굴절률이고, ny는 면내의 진상축(進相軸) 방향의 굴절률이며, nz는 두께 방향의 굴절률이다.
열수축 필름의 수축력 등을 이용하여 폭 방향으로 과잉으로 수축시키면서 연신을 실시하면, 두께 방향의 굴절률 nz가, 폭 방향(진상축 방향)의 굴절률 ny보다도 커지므로, nx>nz>ny의 굴절률 이방성을 갖는 위상차층이 얻어진다. nx>nz>ny의 굴절률 이방성을 갖는 위상차층은, 시인 각도에 의한 리타데이션의 변화가 작으므로, 위상차층(131)으로서, nx>nz>ny의 굴절률 이방성을 갖는 λ/4판을 이용하면, 표시 장치의 정면(법선 방향)뿐만 아니라 경사 방향의 반사광도 저감할 수 있다.
상기한 바와 같이, 편광판(102)에서는, 편광자(11)와 위상차층(131)은, 양자의 광학축이 평행도 직교도 아닌 방향(예컨대, 흡수축 방향과 지상축 방향이 이루는 각도가 45°)이 되도록 적층된다. 편광자와 위상차층을 롤 투 롤로 적층하여 원편광판을 얻기 위해서는, 위상차층(13)으로서 경사 연신 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 긴 길이 방향(반송 방향)에 대하여 45° 방향이 지상축 방향이 되도록 연신한 경사 연신 필름과, 긴 길이 방향에 흡수축을 갖는 편광자를 롤 투 롤로 적층함으로써, 장척의 원편광판을 제작할 수 있으므로, 생산 효율 및 수율을 대폭 향상시킬 수 있다. 경사 연신 필름은 일반적으로 nx>ny>nz의 굴절률 이방성을 가지고 있다.
도 3은, 유기 EL 표시 장치용 편광판의 구성의 다른 예이며, 편광판(103)은 위상차층(13)이 위상차층(131)과 위상차층(133)의 2층으로 구성되어 있다. 위상차층(131)은 도 2의 편광판(102)에서의 위상차층과 마찬가지의 λ/4판이다. 위상차층(133)은 nz>nx≥ny의 굴절률 이방성을 가지고 있다.
예컨대, 위상차층(131)이 nx>ny≥nz의 굴절률 이방성을 가지고 있으며, 위상차층(133)이 nz>nxny의 굴절률 이방성을 갖는 포지티브 C 플레이트인 경우, 위상차층(133)에 의해 위상차층(131)의 경사 방향의 위상차가 상쇄되므로, 위상차층(131)과 위상차층(133)의 적층체인 위상차층(13)은 nx>nz>ny의 굴절률 이방성을 가지며, 시인 각도에 따른 리타데이션의 변화가 작으므로, 표시 장치의 정면뿐만 아니라, 경사 방향의 반사광도 저감할 수 있다.
nz>nx≒ny의 굴절률 이방성을 갖는 포지티브 C 플레이트로서는, 액정 분자를 위상차층의 법선 방향(두께 방향)으로 배향시킨 호메오트로픽 배향 액정층, 부(負)의 고유 복굴절을 갖는 폴리머를 코팅에 의해 면 내에 배향시킨 코팅 필름, 음의 고유 복굴절을 갖는 폴리머의 필름을 정면 리타데이션이 대략 0이 되도록 2축 연신한 연신 필름 등을 들 수 있다. nx≒ny는, nx와 ny가 완전히 일치하고 있는 경우에 한정되지 않으며, 정면 리타데이션 R(550)이 10nm 이하이면 된다. 포지티브 C 플레이트의 정면 리타데이션 R(550)은, 5nm 이하가 바람직하며, 3nm 이하 또는 1nm 이하이어도 된다.
위상차층(13)이, nx>ny≥nz의 굴절률 이방성을 갖는 위상차층(λ/4판)(131)과, nz>nx≒ny의 굴절률 이방성을 갖는 위상차층(포지티브 C 플레이트)(133)와의 적층 구성인 경우는, 위상차층(131) 및 위상차층(133) 중 어느 한쪽이 자외선 차폐성을 갖는 제1 위상차층이면 된다. 자외선 흡수제를 포함함으로써 자외선 차폐성을 부여하는 경우는, 상대적으로 두께가 큰 위상차층이 자외선 흡수제를 포함하며, 파장 380nm에서의 광 투과율이 60% 이하인 것이 바람직하다.
예컨대, 위상차층(131)이 연신 필름이고, 위상차층(133)이 배향 액정층을 포함하는 포지티브 C 플레이트인 경우, 일반적으로 연신 필름 쪽이 액정층보다도 두께가 크므로, 상대적으로 두께가 큰 위상차층(131)이 제1 위상차층이며, 파장 380nm에서의 광 투과율이 60% 이하인 것이 바람직하며, nz>nx≒ny인 위상차층(133)(제2 위상차층)은 자외선 차폐성을 가지고 있지 않아도 된다.
위상차층(131) 및 위상차층(133)의 양쪽이 비액정성 수지 재료로 이루어지는 폴리머 필름인 경우는, 위상차층(131) 및 위상차층(133) 중 어느 한쪽이 자외선 차폐성을 가지고 있으면 되고, 상대적으로 두께가 큰 위상차층이 자외선 차폐성을 가지며, 파장 380nm에서의 광 투과율이 60% 이하인 것이 바람직하다. 예컨대, 위상차층(131)의 두께가 위상차층(133)의 두께보다도 작은 경우, λ/4판으로서의 위상차층(131)이 자외선 차폐성을 갖는 제1 위상차층인 것이 바람직하며, 포지티브 C 플레이트인 제2 위상차층(133)은 자외선 차폐성을 가지고 있지 않아도 된다. 위상차층(131) 및 위상차층(133)은 양쪽 모두가 자외선 차폐성을 가지고 있어도 된다.
도 3에서는, λ/4판인 위상차층(131)의 편광자(11)와 반대 측의 면에 포지티브 C 플레이트인 위상차층(133)이 배치된 형태를 도시하고 있으나, 편광자(11)와 위상차층(131) 사이에 위상차층(133)이 배치되어 있어도 된다.
도 4는 유기 EL 표시 장치용 편광판의 구성의 다른 예이며, 편광판(104)은 위상차층(13)이 위상차층(131)과 위상차층(135)의 2층으로 구성되어 있다. 위상차층(131)은, 도 2의 편광판(102)에서의 위상차층과 마찬가지의 λ/4판이다. 위상차층(135)은 nx>nz>ny의 굴절률 이방성을 갖는다.
nx>nz>ny의 굴절률 이방성을 갖는 위상차층(135)은, 전술한 편광판(103)에서의 위상차층(133)과 마찬가지로 위상차층(131)의 경사 방향의 위상차를 상쇄하는 작용을 가질 수 있다. 또한, 위상차층(135)을 그의 지상축 방향이 편광자(11)의 흡수축 방향과 평행 또는 직교가 되도록 배치함으로써, 위상차층(135)이 경사 방향에서 시인했을 때의 편광자(11)의 외관상의 광학축 방향의 어긋남을 보상하는 작용을 갖는다.
위상차층(135)의 지상축 방향과 편광자(11)의 흡수축 방향이 이루는 각도는, 0°∼5° 또는 85°∼90°가 바람직하고, 0°∼3° 또는 87°∼90°가 보다 바람직하며, 0°∼1° 또는 89°∼90°가 더욱 바람직하다.
위상차층(135)은 NZ=(nx-nz)/(nx-ny)로 정의되는 NZ 계수가 0보다 크고 1 미만이다. 위상차층(135)의 NZ 계수는 0.1∼0.9가 바람직하고, 0.2∼0.8이 보다 바람직하며, 0.3∼0.7이 더욱 바람직하고, 0.4∼0.6 또는 0.45∼0.55이어도 된다.
위상차층(135)의 파장 550nm에서의 정면 리타데이션 R(550)은, 예컨대 100∼400nm이다. 위상차층(135)의 R(550)은 200∼350nm, 220∼330nm, 240∼310nm, 250∼300nm 또는 260∼290이어도 된다.
위상차층(13)이 nx>ny≥nz의 굴절률 이방성을 갖는 위상차층(λ/4판)(131)과, nx>ny>nz의 굴절률 이방성을 갖는 위상차층(135)의 적층 구성인 경우는, 위상차층(131) 및 위상차층(135) 중 어느 한쪽이 자외선 차폐성을 갖는 제1 위상차층이면 되며, 위상차층(131) 및 위상차층(135) 양쪽이 자외선 차폐성을 가지고 있어도 된다.
본 발명의 유기 EL 표시 장치용 편광판에서의 위상차층(13)의 구성은, 도 2∼4에 나타내는 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 위상차층을 구성하는 적어도 1층이 5㎛보다도 큰 두께를 가지며, 또한 파장 380nm에서의 광 투과율이 60% 이하이면 된다. 위상차층(13)은, 3층 이상의 위상차층의 적층 구성이어도 된다.
[유기 EL 표시 장치]
유기 EL 셀(70)의 광 출사면에, 상기한 유기 EL 표시 장치용 편광판(10)을 첩합함으로써 유기 EL 표시 장치가 형성된다. 유기 EL 셀(70)과 편광판(10) 사이에는 터치 패널(미도시)이 배치되어 있어도 된다.
편광판(10) 위에는, 외표면으로부터의 충격에 의한 유기 EL 셀(7)의 파손 방지 등을 목적으로 하여, 커버 윈도우(80)를 배치하여도 된다. 커버 윈도우(80)로서는, 적절한 기계 강도 및 두께를 갖는 투명판이 이용된다. 이와 같은 투명판으로서는, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 투명 폴리이미드 수지 등의 투명 수지판, 또는 유리판 등이 이용된다. 커버 윈도우(80)의 두께는, 예컨대 20∼2000㎛ 정도이다. 커버 윈도우(80)는 터치 패널 센서와 일체화된 것이어도 된다. 커버 윈도우(80)의 시인 측 표면에는 반사 방지층이나 하드 코트층 등이 마련되어 있어도 된다.
상기한 바와 같이, 편광판(10)과 유기 EL 셀(70)의 첩합, 및 편광판(10)과 커버 윈도우(80)의 첩합에는 점착제층(21, 22)을 이용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 편광판(10)이 자외선 차폐성을 가지고 있으므로, 점착제층(21, 22)이 자외선 흡수제를 포함하지 않는 경우라도, 외광에 포함되는 자외선의 유기 EL 셀(70)로의 입사량이 저감되므로 유기 EL 소자의 열화를 억제할 수 있다.
[실시예]
이하에 실시예 및 비교예를 나타내어, 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들의 예에 한정되는 것은 아니다.
[점착 시트의 제조예]
<점착 시트(A)>
반응 용기에 모노머로서 아크릴산부틸: 92중량부, N-아크릴로일모르폴린(ACMO): 5중량부, 아크릴산: 2.9중량부, 및 아크릴산 2-히드록시에틸: 0.1중량부, 및 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴: 0.1중량부를 초산에틸과 함께 첨가하고, 질소 가스 기류하, 55℃에서 8시간 반응시켰다. 그 후, 반응액에 초산에틸을 첨가하여, 중량 평균 분자량 178만의 아크릴계 폴리머의 용액을 얻었다. 이 용액에, 폴리머 100중량부에 대하여, 가교제로서 디벤조일퍼옥사이드(니혼유시 제조 '나이퍼 BMT'): 0.15중량부, 및 트리메틸올프로판/트릴렌디이소시아네이트 부가물(도소 제조 '코로네이트 L'): 0.6중량부를 배합하여 점착제 조성물을 얻었다.
상기의 점착제 조성물을 이형 필름(실리콘 이형 처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름)의 이형 처리 면에 도포하고, 150℃에서 건조 및 가교 처리를 행하여 두께가 5㎛의 점착 시트를 제작하였다.
<점착 시트(B)>
점착제 조성물의 조제에서, 폴리머 용액에, 가교제 이외에 자외선 흡수제(5,5'-비스(2-에틸헥실옥시)-2,2'-[6-(4-메톡시페닐))-1,3,5-트리아진-2,4-디일]디페놀; BASF사 제조 'Tinosorb S': 6중량부를 배합하였다. 그 이외에는 점착 시트(A)의 제작과 마찬가지로 하여 두께 5㎛의 점착 시트를 얻었다.
<점착 시트(C)>
점착제 조성물의 조제에서 자외선 흡수제의 배합량을 0.8중량부로 변경하고, 점착 시트의 두께를 40㎛로 변경하였다. 그 이외에는 점착 시트(B)의 제작과 마찬가지로 하여 두께 40㎛의 점착 시트를 얻었다.
[위상차 필름의 제조예]
<위상차 필름(A)>
(폴리카보네이트(PC) 수지의 조제)
반응 용기에 비스[9-(2-페녹시카르보닐에틸)플루오렌-9-일]메탄: 38.06중량부, 이소소르비드(로케트 프레르 제조 'POLYSORB'): 53.73중량부, 1,4-시클로헥산디메탄올(시스-트랜스 혼합물, SK케미칼 제조): 9.64중량부, 및 디페닐카보네이트(미쯔비시 케미컬 제조): 81.28중량부, 및 촉매로서의 초산칼슘1수화물을 투입하고, 감압 질소 치환한 후, 질소 가스 기류하, 150℃에서 약 10분간 교반하여 원료를 용해시켰다. 220℃로 승온한 후, 상압에서 60분 반응을 행하였다. 그 후, 상압에서 13.3kPa로 감압하고 30분간 유지하고, 발생하는 페놀을 반응계 밖으로 뽑아냈다. 이어서, 240℃까지 승온하면서 압력을 0.10kPa 이하까지 감압하고, 발생하는 페놀을 반응계 밖으로 뽑아냈다. 소정의 교반 토크에 도달한 후, 질소로 상압까지 복압하여 반응을 정지하였다. 생성된 폴리카보네이트를 수중에 압출하고, 스트랜드 를 커팅하여 폴리카보네이트(PC) 수지 펠릿을 얻었다.
(연신 필름의 제작)
상기 폴리카보네이트 수지 펠릿을 이용하여, 용융 압출법에 의해 두께 100㎛의 미연신 필름을 제작하였다. 이 필름을, 좌우의 클립의 진행 속도를 독립 제어 가능한 텐터식 연신기에 의해, 온도 137℃, 연신 배율 약 2.5배로 경사 연신하고, 지상축 방향이 필름의 긴 길이 방향에 대하여 45°인 연신 위상차 필름을 얻었다.
<위상차 필름(B)>
폴리카보네이트 수지의 조제에서, 반응 정지 후의 폴리카보네이트 용융액 100중량부에, 트리아진계 자외선 흡수제(2,4,6-트리스(2-히드록시-4-헥실록시-3-메틸페닐)-1,3,5-트리아진; ADEKA 제조 '아데카 스타브 LA-F70'): 0.2중량부를 배합하여, 자외선 흡수제를 포함하는 폴리카보네이트 수지 펠릿을 얻었다. 이 펠릿을 이용한 것 이외에는, 위상차 필름(A)의 제작과 마찬가지로 하여, 연신 위상차 필름을 제작하였다.
<위상차 필름(C, D)>
폴리카보네이트 수지의 조제에서, 자외선 흡수제(아데카 스타브 LA-F70)의 배합량을 0.3중량부(위상차 필름(C)), 1.0중량부(위상차 필름(D))로 변경하였다. 그 이외에는 위상차 필름(B)의 제작과 마찬가지로 하여, 연신 위상차 필름을 제작하였다.
<위상차 필름(E, F)>
폴리카보네이트 수지의 조제에서 자외선 흡수제의 종류를 2,2'-메틸렌비스[6-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀]로 변경하고, 배합량을 0.7중량부(위상차 필름(E)), 0.9중량부(위상차 필름(F))로 하였다. 그 이외에는 위상차 필름(B)의 제작과 마찬가지로 하여, 연신 위상차 필름을 제작하였다.
<위상차 필름(G)>
폴리카보네이트 수지의 조제에서, 자외선 흡수제(아데카 스타브 LA-F70)의 배합량을 0.05중량부로 변경하여, 폴리카보네이트 수지 펠릿을 제작하고, 용융 압출법에 의해, 두께 235㎛의 미연신 필름을 제작하였다. 이 필름의 양면에 점착 시트를 적층한 2축 연신 폴리프로필렌 필름(도레이 제조 '트레판')을 첩합하였다. 이 적층체를 롤 연신기에 의해, 온도 145℃에서 긴 길이 방향으로 약 1.5배로 자유단 1축 연신하였다. 그 후, 양면의 2축 연신 프로필렌 필름을 박리 제거하고, 두께 방향의 굴절률 nz가 폭 방향(진상축 방향)의 굴절률 ny보다도 큰 연신 위상차 필름을 얻었다.
<연신 필름(H)>
환상 올레핀 폴리머(COP)의 수지 펠릿(JSR 제조 'ARTON R5000'): 100중량부, 및 자외선 흡수제(아데카 스타브 LA-F70): 0.05중량부를 염화메틸렌에 용해하고, 용액 성막법에 의해 두께 130㎛의 미연신 필름을 제작하였다. 이 필름의 양면에, 점착 시트를 적층한 2축 연신 폴리프로필렌 필름(도레이제 '트레판')을 첩합하고, 롤 연신기에 의해, 온도 140℃에서 긴 길이 방향으로 약 1.3배로 자유단 1축 연신한 후, 양면의 2축 연신 프로필렌 필름을 박리 제거하여, 두께 방향의 굴절률 nz가 폭 방향의 굴절률 ny보다도 큰 연신 위상차 필름을 얻었다.
<위상차 필름(I)>
(푸마르산에스테르(FAE)계 수지의 조제)
오토클레이브에 히드록시프로필메틸셀룰로오스(신에쓰 가가꾸 고쿄 제조 '메트로즈 60SH-50'): 48중량부, 증류수: 15600중량부, 푸마르산디이소프로필: 8161중량부, 아크릴산 3-에틸-3-옥세타닐메틸: 240중량부, 및 중합 개시제로서 t-부틸퍼옥시피발레이트를 투입하고, 질소 버블링을 1시간 행한 후, 교반하면서 49℃에서 24시간 유지하며, 라디칼 현탁 중합을 행하였다. 이어서, 실온까지 냉각시키고, 생성된 폴리머 입자를 포함하는 현탁액을 원심 분리하였다. 얻어진 폴리머 입자를 증류수 및 메탄올로 세정한 후, 80℃에서 감압 건조하여 푸마르산에스테르계 수지를 얻었다.
(필름의 제작)
상기의 푸마르산에스테르계 수지를 톨루엔·메틸에틸케톤 혼합 용매에 용해하여 수지 용액을 조제하고, 용액 제막법에 의해 두께 6㎛의 미연신 필름(코팅 위상차 필름)을 제작하였다.
<위상차 필름(J)>
필름의 제작에서, 푸마르산에스테르계 수지 100중량부에 대하여 자외선 흡수제(아데카 스타브 LA-F70): 0.9중량부를 첨가하여 용액을 조제하였다. 그 이외에는, 위상차 필름(J)의 제작과 마찬가지로 하여 코팅 위상차 필름을 제작하였다.
[점착 시트 및 위상차 필름의 평가]
<자외선 흡수제의 석출·결정화>
시료를 200mm×300mm의 사이즈로 절취하고, 온도 20℃, 상대 습도 98%의 항온 항습조 내에서 500시간 유지한 후 취출하고, 현미경에 의해 관찰하여, 자외선 흡수제의 석출·결정화의 유무를 확인하였다.
<투과율>
자외-가시 분광 광도계(히타치하이테크 제조 'U-4100')에 의해 투과 스펙트럼을 측정하고, 얻어진 스펙트럼으로부터, 파장 380nm에서의 광 투과율을 판독하였다.
<리타데이션>
위상차 필름(A∼J)을 50mm×50mm의 사이즈로 절취하고, 편광·위상차 측정 시스템(Axometrics 제조 'AxoScan')에 의해, 측정 파장 550nm에서 정면 리타데이션, 및 지상축 방향을 회전 중심으로 하여 시료를 40° 경사지게 한 상태에서의 리타데이션을 측정하였다. 이들의 측정치로부터, 파장 550nm에서의 정면 리타데이션 Re=(nx-ny)×d 및 두께 방향 리타데이션 Rth=(nx-nz)×d를 산출하였다. nx는 면 내의 지상축 방향의 굴절률, ny는 면 내의 진상축 방향의 굴절률, nz는 두께 방향의 굴절률, d는 위상차 필름의 두께이다. 두께 방향 리타데이션의 계산에서는, 아타고사 제조의 아베 굴절률계에 의해 측정한 평균 굴절률을 이용하였다.
점착 시트(A∼C), 및 위상차 필름(A∼J)의 재료(수지종), 자외선 흡수제(UVA)의 종류 및 첨가량, 두께 및 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
[원편광판의 제작]
<편보호 편광판의 제작>
(편광자의 제작)
두께 100㎛의 비정질 폴리에스테르 필름(폴리에틸렌-테레프탈레이트/이소프탈레이트; 유리전이온도 75℃)의 편면에 코로나 처리를 실시하고, 코로나 처리 면에, 폴리비닐알코올(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 및 아세토아세틸 변성 폴리비닐알코올(니혼 고세이 카가쿠코오교 '고세파이머 Z200'; 중합도 1200, 아세토아세틸 변성도 4.6%, 비누화도 99.0몰% 이상)을 9:1의 중량비로 포함하는 수용액을 25℃에서 도포 및 건조하여, 비정질 폴리에스테르 필름 기재 위에 두께 11㎛의 PVA계 수지층이 마련된 적층체를 제작하였다.
이 적층체를 120℃의 오븐 내에서 긴 길이 방향으로 2.0배로 자유단 1축 연신하였다. 연신 후의 적층체를 30℃의 4% 붕산 수용액에 30초간 침지한 후, 30℃의 염색액(0.2% 요오드, 1.0% 요오드화칼륨 수용액)에 60초간 침지하였다. 이어서, 30℃의 가교액(요오드화칼륨을 3%, 붕산 3% 수용액)에 30초간 침지하여 가교 처리를 행하였다. 그 후, 적층체를 70℃의 붕산 4%, 요오드화칼륨 5% 수용액에 침지하면서, 총 연신 배율이 5.5배가 되도록 긴 길이 방향긴 길이 방향유단 1축 연신하였다. 그 후, 적층체를 30℃의 세정액(4% 요오드화칼륨 수용액)에 침지하여, 비정질 폴리에스테르 필름 기재 위에 두께 5㎛의 PVA계 편광자가 마련된 적층체를 얻었다.
(편광자 보호 필름의 첩합)
N-하이드록시에틸아크릴아미드(HEAA) 40중량부 및 아크릴로일모르폴린(ACMO) 60중량부와, 광중합 개시제(BASF 제조 '일가큐어 819') 3중량부를 혼합하여 자외선 경화형 접착제를 조제하였다. 이 접착제를 상기 적층체의 편광자의 표면에 약 1㎛의 두께로 도포하고, 그 위에 편광자 보호 필름으로서 두께 25㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름을 첩합하며, 적산 조사량 1000/mJ/㎠의 자외선을 조사하여 접착제를 경화시켰다. 그 후, 비정질 폴리에스테르 필름 기재를 박리하여, 두께 약 5㎛의 박형 편광자의 편면에 접착제를 개재하여 TAC 필름이 첩합된 편보호 편광판을 얻었다. 이 편보호 편광판의 파장 380nm에서의 광 투과율은 6.6%이었다.
<비교예 1>
롤 라미네이터를 이용하여, 편보호 편광판의 편광자 측의 면에 점착 시트(A)를 개재하여 위상차 필름(A)을 첩합하며 원편광판을 제작하였다. 편광자의 흡수축과 위상차 필름의 지상축(연신 방향)이 이루는 각은 45°이었다.
<실시예 1∼5, 비교예 2, 3>
점착 시트 및 위상차 필름의 종류를 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 비교예 1과 마찬가지로 하여 원편광판을 제작하였다.
<실시예 6>
편보호 편광판 및 위상차 필름(G)을 직사각형으로 절취하고, 편보호 편광판의 편광자 측의 면에 점착 시트(A)를 개재하여 위상차 필름(G)을 첩합하여 원편광판을 제작하였다. 편광자의 흡수축과 위상차 필름의 지상축(연신 방향)이 이루는 각은 45°이었다.
<실시예 7>
롤 라미네이터를 이용하여, 편보호 편광판의 편광자 측의 면에 점착 시트(A)를 개재하여 위상차 필름(H)을 첩합하고, 위상차 필름(H) 위에 점착 시트(A)를 개재하여 위상차 필름(A)를 첩합하고 원편광판을 제작하였다. 편광자의 흡수축과 위상차 필름(H)의 지상축(연신 방향)은 병행이며, 편광자의 흡수축과 위상차 필름(A)의 지상축이 이루는 각도는 45°이었다.
<실시예 8>
롤 라미네이터를 이용하여, 편보호 편광판의 편광자 측의 면에 점착 시트(A)를 개재하여 위상차 필름(H)을 첩합하고, 위상차 필름(H) 위에 점착 시트(A)를 개재하여 위상차 필름(A)를 첩합하고 원편광판을 제작하였다. 편광자의 흡수축과 위상차 필름(H)의 지상축(연신 방향)은 병행이며, 편광자의 흡수축과 위상차 필름(A)의 지상축이 이루는 각도는 45°이었다.
<실시예 9, 10>
위상차 필름의 종류를 표 2에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 하여, 편광자의 한쪽의 면에 2층의 위상차 필름을 구비하는 원편광판을 제작하였다.
실시예 및 비교예의 원편광판의 적층 구성 및 원편광판의 파장 380nm에서의 광투과율을 표 2에 나타낸다.
[표 2]
표 1에 나타내는 바와 같이, 점착 시트를 구성하는 점착제에 자외선 흡수제를 배합한 경우는, 고습도 환경하에서 자외선 흡수제의 석출·결정화가 생기고 있었던 반면, 위상차 필름에 자외선 흡수제를 배합한 경우는 자외선 흡수제의 석출·결정화가 보이지 않고 양호한 외관을 가지고 있었다.
위상차 필름에 자외선 흡수제를 포함시킴으로써, 자외선 흡수제의 결정화나 석출을 발생시키는 일 없이, 점착 시트에 자외선 흡수제를 포함시키는 경우(비교예 2, 3)와 동등 이상의 자외선 차폐성을 부여할 수 있다. 위상차 필름은 두께가 크므로, 1% 이하의 저농도의 자외선 흡수제에서도 우수한 자외선 차폐성을 나타내는 것을 알 수 있다.
10, 102, 103, 104: 편광판(원편광판)
11: 편광자
12: 투명 필름(편광자 보호 필름)
13: 위상차층
131: 위상차층(λ/4판)
133, 135: 위상차층
70: 유기 EL 셀
80: 커버 윈도우
21, 22: 점착제층
901: 유기 EL 표시 장치

Claims (18)

  1. 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 편광자와, 상기 편광자의 제1 주면 측에 적층된 제1 위상차층을 구비하고, 상기 편광자의 제1 주면 측이 유기 EL 셀에 대향하도록 배치되는 유기 EL 표시 장치용 편광판으로서,
    상기 제1 위상차층은 두께가 5㎛보다 크며, 파장 380nm에서의 광 투과율이 60% 이하인,
    유기 EL 표시 장치용 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 파장 380nm에서의 광 투과율이 4% 이하인, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 위상차층이 자외선 흡수제를 포함하는, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 위상차층에 포함되는 자외선 흡수제의 농도가 0.01∼1.5중량%인, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 위상차층의 지상축(遲相軸) 방향과 상기 편광자의 흡수축 방향이 이루는 각도가 10°∼80°인, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 위상차층의 지상축 방향과 상기 편광자의 흡수축 방향이 이루는 각도가 40°∼50°인, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 위상차층의 파장 550nm에서의 정면 리타데이션 R(550)이 100∼180nm인, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 위상차층은 파장 450nm에서의 정면 리타데이션 R(450)이 파장 550nm에서의 정면 리타데이션 R(550)보다도 작은, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 위상차층이 연신 필름인, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 위상차층이 경사 연신 필름인, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편광자와 상기 제1 위상차층 사이, 또는 상기 제1 위상차층의 상기 편광자와 반대 측의 면에, 제2 위상차층을 구비하는, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 위상차층은, 면 내의 지상축 방향의 굴절률 nx, 면 내의 진상축(進相軸) 방향의 굴절률 ny, 및 두께 방향의 굴절률 nz가 nz>nx≥ny를 충족하는, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로, 상기 편광자의 제2 주면 측에 적층된 투명 필름을 구비하는, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  14. 제13항에 있어서, 상기 투명 필름의 파장 380nm에서의 광 투과율이 15∼30%인, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 투명 필름이 셀룰로오스계 수지 필름인, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편광자와 상기 투명 필름의 적층체의 파장 380nm에서의 광 투과율이 5∼9%인, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 편광판을 구성하는 광학층 중에서 상기 제1 위상차층이 가장 두께가 큰, 유기 EL 표시 장치용 편광판.
  18. 유기 EL 셀과, 상기 유기 EL 셀의 광 출사면 측에 배치된 편광판을 구비하고, 상기 편광판이 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 편광판인, 유기 EL 표시 장치.
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