KR20240016913A - 광학 적층체 및 그 제조 방법 - Google Patents

광학 적층체 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20240016913A
KR20240016913A KR1020230097502A KR20230097502A KR20240016913A KR 20240016913 A KR20240016913 A KR 20240016913A KR 1020230097502 A KR1020230097502 A KR 1020230097502A KR 20230097502 A KR20230097502 A KR 20230097502A KR 20240016913 A KR20240016913 A KR 20240016913A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
retardation
group
liquid crystal
retardation film
Prior art date
Application number
KR1020230097502A
Other languages
English (en)
Inventor
유타카 이토
노부유키 하타나카
Original Assignee
스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 filed Critical 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Publication of KR20240016913A publication Critical patent/KR20240016913A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
    • G02B5/305—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks including organic materials, e.g. polymeric layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2329/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Derivatives of such polymer
    • C08J2329/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08J2329/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

[과제] 공정수가 저감된 제조 방법에 의해 제조할 수 있는 광학 적층체 및 그 제조 방법을 제공하는 것.
[해결수단] 보호 필름 A, 접착제층 A, 편광자, 접착제층 B, 및 보호 필름 B가 이 순서로 적층되고, 배향막 A, 위상차막 A, 및 위상차막 B를 갖고, 상기 편광자는, 폴리비닐알코올계 수지 필름 중에 이색성 색소가 배향한 필름이고, 상기 배향막 A는, 상기 보호 필름 B의 편측에 배치되고, 상기 위상차막 A는, 상기 배향막 A의 상기 보호 필름 B측과는 반대측에 배치되며, 중합성 액정 화합물이 배향한 상태에서 경화한 막이고, 상기 위상차막 B는, 상기 보호 필름 B의 상기 배향막 A측과는 반대측, 또는 상기 위상차막 A의 상기 배향막 A측과는 반대측에, 직접 또는 배향막 B를 통해 배치되며, 중합성 액정 화합물이 배향한 상태에서 경화한 막인, 광학 적층체.

Description

광학 적층체 및 그 제조 방법{OPTICAL LAMINATE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 광학 적층체에 관한 것이며, 또한 그 제조 방법에도 관한 것이다.
외광의 반사를 방지하는 등의 목적을 위해, 화상 표시 장치는, 광학 적층체를 구비하는 경우가 있다. 편광자와 위상차 필름을 구비하는 광학 적층체가 알려져 있다. 위상차 필름은, 복수의 층으로 구성되고, 각 층은 액정 화합물을 이용함으로써 형성되는 것이 알려져 있다(특허문헌 1). 특허문헌 1에서는, 제1 위상차 발현층, 제1 배향층 및 제1 기재층을 포함하는 1/2 파장층과, 제2 위상차 발현층, 제2 배향층 및 제1 기재층을 포함하는 1/4 파장층을 제1 접착층을 통해 적층시켜 복합 위상차판을 얻고 있다. 그 후, 1/2 파장층측에, 제2 접착층을 통해 직선 편광판을 적층시켜 편광판 복합체를 얻고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2020-052365호 공보
특허문헌 1에 개시되는 광학 적층체의 제조 공정은, 공정수가 비교적 많아지기 쉬운 경향이 있다.
본 발명의 목적은 공정수가 저감된 제조 방법에 의해 제조할 수 있는 광학 적층체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 이하의 광학 적층체, 표시 장치 및 광학 적층체의 제조 방법을 제공한다.
[1] 보호 필름 A, 접착제층 A, 편광자, 접착제층 B, 및 보호 필름 B가 이 순서로 적층되고,
배향막 A, 위상차막 A, 및 위상차막 B를 갖고,
상기 편광자는, 폴리비닐알코올계 수지 필름 중에 이색성 색소가 배향한 필름이고,
상기 배향막 A는, 상기 보호 필름 B의 편측에 배치되고,
상기 위상차막 A는, 상기 배향막 A의 상기 보호 필름 B측과는 반대측에 배치되며, 중합성 액정 화합물이 배향한 상태에서 경화한 막이고,
상기 위상차막 B는, 상기 보호 필름 B의 상기 배향막 A측과는 반대측, 또는 상기 위상차막 A의 상기 배향막 A측과는 반대측에, 직접 또는 배향막 B를 통해 배치되며, 중합성 액정 화합물이 배향한 상태에서 경화한 막인, 광학 적층체.
[2] 상기 배향막 A는 광배향막인, [1]에 기재된 광학 적층체.
[3] 상기 위상차막 B가 상기 위상차막 A 상에 배향막 B를 통해 배치되어 있는, [1] 또는 [2]에 기재된 광학 적층체.
[4] 상기 위상차막 B가 상기 보호 필름 B의 상기 위상차막 A측과는 반대측에 배향막 B를 통해 배치되어 있는, [1] 또는 [2]에 기재된 광학 적층체.
[5] 상기 접착제층 A 및 상기 접착제층 B의 두께가 1 ㎛ 이하이고, 상기 편광자는 가교제를 포함하는, [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.
[6] 상기 보호 필름 A 및 상기 보호 필름 B 중 적어도 한쪽의 온도 40℃, 상대 습도 90% RH에 있어서의 투습도가 1000 g/㎡·24 hr 이상인, [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.
[7] 상기 보호 필름 B 및 상기 위상차막 A 사이의 박리력이 1.0 N/25 ㎜ 이상인, [1]∼[6] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.
[8] 상기 위상차막 A 및 상기 위상차막 B가 모두 정파장 분산성을 갖는, [1]∼[7] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.
[9] 상기 보호 필름 B는, 트리아세틸셀룰로오스로 이루어진 수지 필름을 포함하고,
상기 보호 필름 B는, 이하의 식:
-40 ㎚≤Rth[550]≤-5 ㎚
(식 중, Rth[550]은 온도 23℃, 파장 550 ㎚에 있어서의 수지 필름의 두께 방향의 위상차값을 나타냄)
을 충족시키는, [1]∼[8] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.
[10] [1]∼[9] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체를 갖는 화상 표시 장치.
[11] [1]∼[9] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체의 제조 방법으로서,
상기 보호 필름 B 상에 상기 배향막 A를 형성하는 공정,
상기 배향막 A 상에 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물 A를 도포하여, 도막 A를 형성하는 공정,
상기 도막 A를 경화시켜 위상차막 A를 얻는 공정,
상기 위상차막 A 상, 또는 상기 보호 필름 B의 상기 배향막 A측과는 반대측의 면에 배향막 B를 형성하는 공정,
상기 배향막 B 상에 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물 B를 도포하여, 도막 B를 형성하는 공정, 및
상기 도막 B를 경화시켜 위상차막 B를 형성하는 공정
을 포함하는, 광학 적층체의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 공정수가 저감된 제조 방법에 의해 제조할 수 있는 광학 적층체 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 적층체의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 적층체의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 적층체의 층구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 이하의 모든 도면에 있어서는, 각 구성 요소를 이해하기 쉽게 하기 위해 축척을 적절하게 조정하여 나타내고 있고, 도면에 나타내는 각 구성 요소의 축척과 실제의 구성 요소의 축척은 반드시 일치하지는 않는다.
<광학 적층체>
본 발명의 일 실시양태에 따른 광학 적층체는, 보호 필름 A, 접착제층 A, 편광자, 접착제층 B, 및 보호 필름 B가 이 순서로 적층되고, 배향막 A, 위상차막 A, 및 위상차막 B를 갖는다. 편광자는, 폴리비닐알코올계 수지 필름 중에 이색성 색소가 배향한 필름이다. 배향막 A는, 보호 필름 B의 편측에 배치된다. 위상차막 A는, 배향막 A의 보호 필름 B측과는 반대측에 배치되며, 중합성 액정 화합물이 배향한 상태에서 경화한 막이다. 위상차막 B는, 보호 필름 B의 배향막 A측과는 반대측, 또는 위상차막 A의 배향막 A측과는 반대측에, 직접 또는 배향막 B를 통해 배치되며, 중합성 액정 화합물이 배향한 상태에서 경화한 막이다.
배향막 A는, 보호 필름 B에 접하여 배치되어 있다. 위상차막 A는, 배향막 A에 접하여 배치되어 있다.
위상차막 B는, 보호 필름 B의 배향막 A측과는 반대측에 배치되어도 좋고, 위상차막 A의 배향막 A측과는 반대측에(위상차막 A 상에) 배치되어도 좋다. 위상차막 B가 보호 필름 B의 위상차막 A측과는 반대측에 배치되는 경우, 위상차막 B는 보호 필름 B와 접하여 배치되어도 좋고, 위상차막 B와 보호 필름 B 사이에 위상차막 B 형성용의 배향막 B가 배치되어 있어도 좋다. 위상차막 B가 위상차막 A의 배향막 A측과는 반대측에(위상차막 A 상에) 배치되는 경우, 위상차막 B는 위상차막 A와 접하여 배치되어도 좋고, 위상차막 B와 위상차막 A 사이에 배향막 B를 통해 배치되어 있어도 좋다.
광학 적층체의 층구성의 일례를 도 1에 나타낸다. 도 1에 나타내는 광학 적층체(1)는, 보호 필름 A(11), 접착제층 A(12), 편광자(13), 접착제층 B(14), 보호 필름 B(15), 배향막 A(16), 위상차막 A(17), 배향막 B(18), 위상차막 B(19)를 구비한다. 광학 적층체(1)는, 그 외의 층으로서 예컨대 하드 코트층, 프로텍트 필름, 접합층 등을 더 포함하고 있어도 좋다.
광학 적층체의 다른 층구성의 일례를 도 2에 나타낸다. 도 2에 나타내는 광학 적층체(2)는, 보호 필름 A(21), 접착제층 A(22), 편광자(23), 접착제층 B(24), 위상차막 B(25), 배향막 B(26), 위상차막 A(27), 배향막 A(28), 보호 필름 B(29)를 이 순서로 구비한다. 광학 적층체(2)와 같이, 보호 필름 B(29)가 위상차막 A(27) 및 위상차막 B(25)의 외측에 배치됨으로써 광학 적층체에 찰상이 생기기 어려워지는 경향이 있어 바람직하다.
광학 적층체의 또 다른 층구성의 일례를 도 3에 나타낸다. 도 3에 나타내는 광학 적층체(3)는, 보호 필름 A(31), 접착제층 A(32), 편광자(33), 접착제층 B(34), 위상차막 A(35), 배향막 A(36), 보호 필름 B(37), 배향막 B(38), 및 위상차막 B(39)를 이 순서로 구비한다.
광학 적층체의 다른 층구성의 일례로서는, 보호 필름 A, 접착제층 A, 편광자, 접착제층 B, 위상차막 B, 배향막 B, 보호 필름 B, 배향막 A 및 위상차막 A를 이 순서로 구비하는 층구성을 들 수 있다.
이하, 각 층에 대해서 상세하게 서술한다. 이하의 기재에 있어서 보호 필름 A 및 보호 필름 B 중 어느 것에나 적용될 때는 보호 필름이라고 한다. 동일하게, 접착제층 A 및 접착제층 B 중 어느 것에나 적용될 때, 및 위상차막 A 및 위상차막 B 중 어느 것에나 적용될 때는 각각, 접착제층 및 위상차막이라고 한다.
[보호 필름]
보호 필름은 편광자의 표면을 보호하는 기능을 갖는다. 편광자와 보호 필름은 접착제층을 통해 적층되어 있다. 보호 필름은, 편광자와의 밀착성을 향상시키기 위해, 표면 처리(예컨대, 코로나 처리 등)가 실시되어 있어도 좋고, 프라이머층(접착 용이층이라고도 함) 등의 박층이 형성되어 있어도 좋다.
보호 필름으로서는, 예컨대, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성, 연신성 등이 우수한 수지 필름을 이용할 수 있다. 수지 필름은 열가소성 수지 필름이어도 좋다. 이러한 수지의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 수지; 폴리이미드계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 시클로계 및 노르보르넨 구조를 갖는 환상 폴리올레핀계 수지(노르보르넨계 수지라고도 함); 폴리메틸메타크릴레이트 등의 (메트)아크릴계 수지; 폴리아릴레이트계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리비닐알코올계 수지와, 이들의 혼합물을 들 수 있다. 이러한 재질의 보호 필름은 시장에서 용이하게 입수할 수 있다. 또한, (메트)아크릴계, 우레탄계, (메트)아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 본 명세서에 있어서, (메트)아크릴이란 아크릴 또는 메타크릴 중 어느 것이어도 좋은 것을 의미한다.
쇄상 폴리올레핀계 수지로서는, 폴리에틸렌 수지(에틸렌의 단독 중합체인 폴리에틸렌 수지나, 에틸렌을 주체로 하는 공중합체), 폴리프로필렌 수지(프로필렌의 단독 중합체인 폴리프로필렌 수지나, 프로필렌을 주체로 하는 공중합체)와 같은 쇄상 올레핀의 단독 중합체 외에, 2종 이상의 쇄상 올레핀을 포함하는 공중합체를 들 수 있다.
환상 폴리올레핀계 수지는, 환상 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이고, 예컨대, 일본 특허 공개 평성1-240517호 공보, 일본 특허 공개 평성3-14882호 공보, 일본 특허 공개 평성3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 환상 폴리올레핀계 수지의 구체예를 들면, 환상 올레핀의 개환 (공)중합체, 환상 올레핀의 부가 중합체, 환상 올레핀과 에틸렌, 프로필렌과 같은 쇄상 올레핀과의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그라프트 중합체와, 이들의 수소화물이다. 그 중에서도, 환상 올레핀으로서 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 모노머와 같은 노르보르넨계 모노머를 이용한 노르보르넨계 수지가 바람직하게 이용된다.
폴리에스테르계 수지는, 주쇄에 에스테르 결합을 갖는 수지이고, 다가 카르복실산 또는 그 유도체와 다가 알코올의 중축합체가 일반적이다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체로서는 2가의 디카르복실산 또는 그 유도체를 이용할 수 있고, 예컨대 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 나프탈렌디카르복실산디메틸 등을 들 수 있다. 다가 알코올로서는 2가의 디올을 이용할 수 있고, 예컨대 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다. 폴리에스테르계 수지의 대표예로서, 테레프탈산과 에틸렌글리콜의 중축합체인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다.
셀룰로오스에스테르계 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예는, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트, 셀룰로오스디프로피오네이트를 포함한다. 또한, 이들 셀룰로오스에스테르계 수지를 구성하는 중합 단위를 복수종 갖는 공중합물이나, 수산기의 일부가 다른 치환기로 수식된 것도 들 수 있다. 이들 중에서도, 셀룰로오스트리아세테이트(트리아세틸셀룰로오스)가 특히 바람직하다.
(메트)아크릴계 수지는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 주된 구성 모노머로 하는 수지이다. (메트)아크릴계 수지의 구체예는, 예컨대, 폴리메타크릴산메틸과 같은 폴리(메트)아크릴산에스테르; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체; 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체; 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체; (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등); 메타크릴산메틸과 지환족 탄화수소기를 갖는 화합물의 공중합체(예컨대, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보르닐 공중합체 등)를 포함한다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴산메틸과 같은 폴리(메트)아크릴산C1-6알킬에스테르를 주성분으로 하는 중합체가 이용되고, 보다 바람직하게는, 메타크릴산메틸을 주성분(50∼100 중량%, 바람직하게는 70∼100 중량%)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지가 이용된다.
폴리카보네이트계 수지는, 카보네이트기를 통해 모노머 단위가 결합된 중합체를 포함한다. 폴리카보네이트계 수지는, 폴리머 골격을 수식한 것과 같은 변성 폴리카보네이트라고 불리는 수지나, 공중합 폴리카보네이트 등이어도 좋다. 폴리카보네이트계 수지의 상세는, 예컨대, 일본 특허 공개 제2012-31370호 공보에 기재되어 있다. 상기 특허문헌의 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다.
보호 필름의 두께는, 바람직하게는 0.1 ㎛∼60 ㎛, 보다 바람직하게는 0.5 ㎛∼40 ㎛, 더욱 바람직하게는 1 ㎛∼30 ㎛이다.
보호 필름 A는 편광자보다 시인측이 되도록 배치하여 이용할 수 있다. 따라서, 보호 필름 A에는, 필요에 따라, 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 안티 글레어 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 좋다. 또한/혹은, 보호 필름에는, 필요에 따라, 편광 선글라스를 통해 시인하는 경우의 시인성을 개선하는 처리(대표적으로는, (타)원편광 기능을 부여하는 것, 초고위상차를 부여하는 것)가 실시되어 있어도 좋다. 이러한 처리를 실시함으로써, 편광 선글라스 등의 편광 렌즈를 통해 표시 화면을 시인한 경우에도, 우수한 시인성을 실현할 수 있다. 따라서, 위상차막을 갖는 편광판은, 옥외에서 이용될 수 있는 화상 표시 장치에도 적합하게 적용될 수 있다.
또한, 소망의 표면 광학 특성 또는 그 외의 특징을 부여하기 위해, 보호 필름의 외면에 코팅층(표면 처리층)을 마련할 수 있다. 코팅층의 구체예는, 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층, 대전 방지층, 방오층을 포함한다. 코팅층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다. 표면 처리층은, 보호 필름의 한쪽의 면에 형성되어 있어도 좋고, 양면에 형성되어 있어도 좋다.
[하드 코트층]
하드 코트층은, 보호 필름의 표면 경도를 높이는 기능을 갖고, 표면의 찰상 방지 등의 목적으로 마련된다. 하드 코트층은, JIS K 5600-5-4: 1999 「도료 일반 시험 방법-제5부: 도막의 기계적 성질-제4절: 긁기 경도(연필법)」에 규정되는 연필 경도 시험(하드 코트층을 갖는 광학 필름을 유리판의 위에 놓고 측정함)에서 H 또는 그보다 단단한 값을 나타내는 것이 바람직하다.
하드 코트층을 형성하는 재료는, 일반적으로, 열이나 광에 의해 경화하는 것이다. 예컨대, 유기 실리콘계, 멜라민계, 에폭시계, (메트)아크릴계, 우레탄(메트)아크릴레이트계와 같은 유기 하드 코트 재료, 이산화규소와 같은 무기 하드 코트 재료를 들 수 있다. 이들 중에서도, 보호 필름에 대한 밀착성이 양호하고, 생산성이 우수하기 때문에, 우레탄(메트)아크릴레이트계 또는 다작용 (메트)아크릴레이트계 하드 코트 재료가 바람직하게 이용된다. 본 명세서에 있어서, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 중 어느 것이어도 좋은 것을 의미한다.
하드 코트층은, 소망에 따라, 굴절률의 조정, 굽힘 탄성률의 향상, 체적 수축률의 안정화, 또한 내열성, 대전 방지성, 방현성 등의 향상을 도모할 목적으로, 각종 필러를 함유할 수 있다. 또한 하드 코트층은, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 대전 방지제, 레벨링제, 소포제와 같은 첨가제를 함유할 수도 있다.
하드 코트층의 두께는, 경도를 갖게 하기 위해서는 두꺼운 쪽이 좋지만, 너무 두꺼우면 컷트 시에 깨지기 쉬워지기 때문에, 1 ㎛∼20 ㎛여도 좋고, 2 ㎛∼10 ㎛여도 좋다. 하드 코트층의 두께는, 3 ㎛∼7 ㎛로 하는 것이 바람직하다.
보호 필름 A와 보호 필름 B는 서로 동일한 종류의 수지로 구성되어 있어도 좋고, 다른 종류의 수지로 구성되어 있어도 좋다.
보호 필름 A는 바람직하게는 환상 폴리올레핀계 수지로 이루어진 수지 필름(COP)이고, 보호 필름 B는 바람직하게는 트리아세틸셀룰로오스로 이루어진 수지 필름(TAC)이다.
보호 필름 A와 보호 필름 B는 서로 동일한 두께를 갖고 있어도 좋고, 다른 두께를 갖고 있어도 좋다.
보호 필름 A와 보호 필름 B는 서로 동일한 위상차 특성을 갖고 있어도 좋고, 다른 위상차 특성을 갖고 있어도 좋다. 중합성 액정 화합물이 원반형 중합성 액정 화합물인 경우에는, 위상차막만으로는, 두께 방향의 위상차값을 소망의 범위로 조제하는 것이 어려운 경우가 있다. 보호 필름 B는, 두께 방향의 위상차를 갖는 것이 바람직하다. 보호 필름 B가 위상차 특성을 갖는 경우, 보호 필름 B는, 경사 반사 방지 특성의 관점에서 바람직하게는 하기 식:
-40 ㎚≤Rth[550]≤-5 ㎚
(식 중, Rth[550]은 온도 23℃, 파장 550 ㎚에 있어서의 수지 필름의 두께 방향의 위상차값을 나타냄)
을 충족시킨다. Rth[550]은, 보다 바람직하게는 -5 ㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 -10 ㎚ 이하이다. Rth[550]은, 보다 바람직하게는 -35 ㎚ 이상, 더욱 바람직하게는 -30 ㎚ 이상이다. 보호 필름 B는, 파장 550 ㎚에 있어서의 면내 위상차값은 0∼10 ㎚여도 좋고, 0 또는 대략 0인 것이 바람직하다.
보호 필름 A 및 보호 필름 B 중 적어도 한쪽, 바람직하게는 적어도 보호 필름 B는, 온도 40℃, 상대 습도 90% RH에 있어서의 투습도가 예컨대 800 g/㎡·24 hr 이상이어도 좋고, 바람직하게는 1000 g/㎡·24 hr 이상이고, 보다 바람직하게는 1500 g/㎡·24 hr 이상이다. 온도 40℃, 상대 습도 90% RH에 있어서의 투습도는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 설명하는 방법에 따라 측정할 수 있다.
보호 필름 A 및 보호 필름 B 중 한쪽, 바람직하게는 보호 필름 A는, 온도 40℃, 상대 습도 90% RH에 있어서의 투습도가 예컨대 500 g/㎡·24 hr 이하여도 좋고, 100 g/㎡·24 hr 이하여도 좋고, 10 g/㎡·24 hr 이하여도 좋다.
[접착제층]
접착제층은 편광자와 보호 필름을 접합하는 기능을 가질 수 있다. 접착제층은 접착제 조성물로 형성할 수 있다.
접착제 조성물로서는, 예컨대, 수계 접착제 조성물, 가열 또는 자외선, 가시광, 전자선, X선 등의 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 경화성 접착제 조성물 등을 들 수 있다. 수계 접착제 조성물로서는, 예컨대, 주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지 또는 우레탄 수지를 물에 용해한 것, 주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지 또는 우레탄 수지를 물에 분산시킨 것을 들 수 있다. 수계 접착제 조성물은, 또한, 다가 알데히드, 멜라민계 화합물, 지르코니아 화합물, 아연 화합물, 글리옥살 화합물, 수용성 에폭시 수지 등의 경화성 성분이나 가교제를 함유하고 있어도 좋다. 수계 접착제 조성물로서는, 예컨대, 일본 특허 공개 제2010-191389호 공보에 기재된 접착제 조성물, 일본 특허 공개 제2011-107686호 공보에 기재된 접착제 조성물, 일본 특허 공개 제2020-172088호 공보에 기재된 조성물, 일본 특허 공개 제2005-208456호 공보에 기재된 조성물 등을 들 수 있다.
경화성 접착제 조성물은, 주성분으로서 경화성(중합성) 화합물을 포함하고, 활성 에너지선 조사에 의해 경화하는 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물인 것이 바람직하다. 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물로서는, 경화성 화합물로서 양이온 중합성 화합물을 포함하는 양이온 중합형 접착제 조성물, 경화성 화합물로서 라디칼 중합성 화합물을 포함하는 라디칼 중합형 접착제 조성물, 경화성 화합물로서 양이온 중합성 화합물과 라디칼 중합성 화합물의 양방을 포함하는 하이브리드형 접착제 조성물 등을 들 수 있다.
양이온 중합성 화합물은, 자외선, 가시광, 전자선, X선 등의 활성 에너지선의 조사나 가열에 의해 양이온 중합 반응이 진행되어 경화하는 화합물 또는 올리고머이고, 구체적으로는 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 비닐 화합물 등을 들 수 있다.
에폭시 화합물로서는, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트 등의 지환식 에폭시 화합물(지환식 고리에 결합한 에폭시기를 분자 내에 1개 이상 갖는 화합물); 비스페놀 A의 디글리시딜에테르 등의 방향족 에폭시 화합물(분자 내에 방향족 고리와 에폭시기를 갖는 화합물); 2-에틸헥실글리시딜에테르, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르 등의 지방족 에폭시 화합물(지방족 탄소 원자에 결합하는 옥시란 고리를 분자 내에 적어도 1개갖는 화합물) 등을 들 수 있다.
옥세탄 화합물로서는, 3-에틸-3-{[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시]메틸}옥세탄 등의 분자 내에 1개 이상의 옥세탄 고리를 갖는 화합물을 들 수 있다.
양이온 중합형 접착제 조성물은, 양이온 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 양이온 중합 개시제는 열양이온 중합 개시제여도 좋고, 광양이온 중합 개시제여도 좋다. 양이온 중합 개시제로서는, 벤젠디아조늄 헥사플루오로안티모네이트 등의 방향족 디아조늄염; 디페닐요오도늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등의 방향족 요오도늄염; 트리페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트 등의 방향족 술포늄염; 크실렌-시클로펜타디에닐철(II) 헥사플루오로안티모네이트 등의 철-아렌 착체 등을 들 수 있다. 양이온 중합 개시제의 함유량은, 양이온 중합성 화합물 100 질량부에 대하여 통상 0.1∼10 질량부이다. 양이온 중합 개시제는 2종 이상 포함하고 있어도 좋다.
양이온 중합형 접착제 조성물로서는, 예컨대, 일본 특허 공개 제2016-126345호 공보, 국제 공개 제2019/10315호 공보, 일본 특허 공개 제2021-113969호 공보에 기재된 양이온 중합성 조성물 등을 들 수 있다.
라디칼 중합성 화합물은, 자외선, 가시광, 전자선, X선 등의 활성 에너지선의 조사나 가열에 의해 라디칼 중합 반응이 진행되어 경화하는 화합물 또는 올리고머이고, 구체적으로는 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물을 들 수 있다. 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물로서는, 분자 내에 1개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 (메트)아크릴계 화합물, 분자 내에 1개 이상의 비닐기를 갖는 비닐 화합물 등을 들 수 있다.
(메트)아크릴계 화합물로서는, 분자 내에 적어도 1개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 모노머, (메트)아크릴아미드 모노머, 및, 작용기 함유 화합물을 2종 이상 반응시켜 얻어지며, 분자 내에 적어도 2개의 (메트)아크릴로일기를 갖는 (메트)아크릴 올리고머 등의 (메트)아크릴로일기 함유 화합물을 들 수 있다.
라디칼 중합형 접착제 조성물은, 라디칼 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 라디칼 중합 개시제는 열라디칼 중합 개시제여도 좋고, 광라디칼 중합 개시제여도 좋다. 라디칼 중합 개시제로서는, 아세토페논, 3-메틸아세토페논 등의 아세토페논계 개시제; 벤조페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논 등의 벤조페논계 개시제; 벤조인프로필에테르, 벤조인에틸에테르 등의 벤조인에테르계 개시제; 4-이소프로필티옥산톤 등의 티옥산톤계 개시제; 크산톤, 플루오레논 등을 들 수 있다. 라디칼 중합 개시제의 함유량은, 라디칼 중합성 화합물 100 질량부에 대하여 통상 0.1∼10 질량부이다. 라디칼 중합 개시제는 2종 이상 포함하고 있어도 좋다.
라디칼 중합형 접착제 조성물로서는, 예컨대, 일본 특허 공개 제2016-126345호 공보, 일본 특허 공개 제2016-153474호 공보, 국제 공개 제2017/183335호에 기재된 라디칼 중합성 조성물 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형 접착제 조성물은, 필요에 따라, 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제, 대전 방지제, 레벨링제, 용매 등의 첨가제를 함유할 수 있다.
편광자와 보호 필름의 접합은, 편광자의 접합면 및 보호 필름의 접합면(편광자를 접합하는 면에 위상차막이 존재하는 경우에는 위상차막 표면이 됨)에서 선택되는 적어도 한쪽의 접합면에 접착제 조성물을 도공하고, 접착제 조성물의 도공층을 통해 양자를 중첩하고, 접합롤 등을 이용하여 상하로부터 압박하여 접합 후, 접착제층을 건조시키거나, 활성 에너지선을 조사하여 경화시키거나, 또는 가열하여 경화시킴으로써 행할 수 있다.
접착제층의 도공층을 형성하기 전에, 편광자의 접합면 및 보호 필름의 접합면에서 선택되는 적어도 한쪽의 접합면에, 비누화 처리, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프라이머 처리, 앵커 코팅 처리 등의 접착 용이 처리를 실시하여도 좋다.
접착제 조성물의 도공층의 형성에는, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비어 코터, 와이어 바 코터, 닥터 블레이드 코터 등의 여러 가지의 도공 방식을 사용할 수 있다.
활성 에너지선을 조사하는 경우의 광조사 강도는, 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물의 조성마다 결정되는 것으로서 특별히 한정되지 않지만, 10 ㎽/㎠ 이상 1,000 ㎽/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 조사 강도는, 바람직하게는 광양이온 중합 개시제 또는 광라디칼 중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에 있어서의 강도이다. 이러한 광조사 강도로 1회 혹은 복수회 조사하여, 그 적산 광량을, 10 mJ/㎠ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 100 mJ/㎠ 이상 1,000 mJ/㎠ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
활성 에너지선 경화형 접착제 조성물의 중합 경화를 행하기 위해 사용하는 광원은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 크세논 램프, 할로겐 램프, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프를 들 수 있다.
수계 접착제 조성물로 형성되는 접착제층의 두께는, 예컨대 5 ㎛ 이하여도 좋고, 1 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.5 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.01 ㎛ 이상이어도 좋고, 0.05 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.
활성 에너지선 경화형 접착제 조성물로 형성되는 접착제층의 두께는, 예컨대, 10 ㎛ 이하여도 좋고, 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.1 ㎛ 이상이어도 좋고, 0.5 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다.
접착제층 A와 접착제층 B는, 서로 동일한 종류의 접착제 조성물로 형성되어도 좋고, 서로 다른 종류의 접착제 조성물로 형성되어도 좋다. 접착제층을 형성하는 접착제 조성물은 수계 접착제 조성물이 바람직하다.
접착제층 A와 접착제층 B는, 서로 동일한 두께를 갖고 있어도 좋고, 서로 다른 두께를 갖고 있어도 좋다.
[편광자]
편광자 즉 폴리비닐알코올계 수지 필름(이하, PVA계 필름이라고도 함) 중에 이색성 색소가 배향한 필름은, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 요오드 등의 이색성 색소로 염색함으로써, 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액 등의 가교제로 처리하는 공정, 및, 붕산 수용액 등의 가교제에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 편광자는 가교제를 포함하고 있어도 좋다. 폴리비닐알코올계 수지 필름 중에 이색성 색소가 배향한 필름인 편광자는, 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소를 포함하는 편광층 형성용 조성물로 형성된 편광층에 비해서 반사 색상의 조정을 하기 어렵다.
편광자의 두께는, 통상 30 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 18 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 15 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이하이다. 상기 두께는, 통상 1 ㎛ 이상이고, 예컨대 5 ㎛ 이상이면 좋다.
폴리비닐알코올계 수지 필름의 일축 연신은, 이색성 색소에 의한 염색 전, 염색과 동시, 또는 염색 후에 행할 수 있다. 일축 연신을 염색 후에 행하는 경우, 이 일축 연신은, 붕산 처리 전에 행하여도 좋고, 붕산 처리 중에 행하여도 좋다. 물론, 여기에 나타낸 복수의 단계로 일축 연신을 행할 수도 있다. 일축 연신에는, 주속이 다른 롤 사이에서 필름 운반 방향으로 일축으로 연신하는 방법이나, 열롤을 이용하여 필름 운반 방향으로 일축으로 연신하는 방법, 텐터를 사용하여 폭방향으로 연신하는 방법 등을 채용할 수 있다. 또한 일축 연신은, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신에 의해 행하여도 좋고, 물 등의 용매를 이용하여, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신에 의해 행하여도 좋다. 연신 배율은, 통상 3∼8배 정도이다. 또한, 열가소성 수지 필름 상에 폴리비닐알코올을 포함하는 수용액을 도포한 후에 건조 처리를 실시하고, 열가소성 수지 필름과 함께 상기 방법으로 연신하여도 좋다.
폴리비닐알코올계 수지 필름의 이색성 색소에 의한 염색은, 예컨대, 이색성 색소를 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하는 방법에 의해 행할 수 있다. 이색성 색소로서, 구체적으로는 요오드나 이색성 유기 염료가 이용된다.
[편광자의 제조 방법]
편광자는, 통상, PVA계 필름을 일축 연신하는 공정, PVA계 필름을 이색성 색소로 염색함으로써 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 PVA계 필름을 붕산 수용액으로 처리하여 가교시키는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 가교 처리 후에 수세하는 공정(이하, 붕산 처리라고도 한다.)을 거쳐, 제조된다.
PVA계 필름의 일축 연신은, 이색성 색소에 의한 염색 전, 염색과 동시, 또는 염색 후에 행할 수 있다. 일축 연신을 염색 후에 행하는 경우, 이 일축 연신은, 붕산 처리 전에 행하여도 좋고, 붕산 처리 중에 행하여도 좋다. 물론, 여기에 나타낸 복수의 단계로 일축 연신을 행할 수도 있다. 일축 연신에는, 주속이 다른 롤 사이에서 필름 운반 방향으로 일축으로 연신하는 방법이나, 열롤을 이용하여 필름 운반 방향으로 일축으로 연신하는 방법, 텐터를 사용하여 폭방향으로 연신하는 방법 등을 채용할 수 있다. 또한 일축 연신은, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신에 의해 행하여도 좋고, 물 등의 용매를 이용하여, PVA계 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신에 의해 행하여도 좋다. 연신 배율은, 통상 3∼8배 정도이다.
PVA계 필름의 이색성 색소에 의한 염색은, 예컨대, 이색성 색소를 함유하는 수용액에 PVA계 필름을 침지하는 방법에 의해 행할 수 있다. 이색성 색소로서, 구체적으로는 요오드나 이색성 유기 염료가 이용된다. 또한, PVA계 필름은, 염색 처리 전에 물에 침지하여 팽윤시키는 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.
이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우는, 통상, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, PVA계 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은, 물 100 질량부당, 통상 0.01∼1 질량부 정도이고, 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 질량부당, 통상 0.5∼20 질량부 정도이다. 염색에 이용하는 수용액의 온도는, 통상 20∼40℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 20∼1,800초간 정도이다.
한편, 이색성 색소로서 이색성 유기 염료를 이용하는 경우는, 통상, 수용성의 이색성 유기 염료를 포함하는 수용액에, PVA계 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 이색성 유기 염료의 함유량은, 물 100 질량부당, 통상 0.0001∼10 질량부 정도이고, 바람직하게는 0.001∼1 질량부이다. 이 염료 수용액은, 황산나트륨과 같은 무기염을 염색 조제로서 함유하고 있어도 좋다. 염색에 이용하는 이색성 유기 염료 수용액의 온도는, 통상 20∼80℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 10∼1,800초간 정도이다.
이색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는, 염색된 PVA계 필름을 붕산 함유 수용액에 침지하는 방법에 의해, 행할 수 있다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 붕산의 함유량은, 물 100 질량부당, 통상 2∼15 질량부 정도이고, 바람직하게는 5∼12 질량부이다. 이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 이 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 질량부당, 통상 0.1∼15 질량부 정도이고, 바람직하게는 5∼12 질량부이다. 붕산 함유 수용액에의 침지 시간은, 통상 60∼1,200초간 정도이고, 바람직하게는 150∼600초간, 더욱 바람직하게는 200∼400초간이다. 붕산 함유 수용액의 온도는, 통상 50℃ 이상이고, 바람직하게는 50∼85℃, 더욱 바람직하게는 60∼80℃이다.
붕산 처리 후의 PVA계 필름은, 통상, 수세 처리된다. 수세 처리는, 예컨대, 붕산 처리된 PVA계 필름을 물에 침지하는 방법에 의해, 행할 수 있다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는, 통상 5∼40℃ 정도이다. 또한 침지 시간은, 통상 1∼120초간 정도이다.
수세 후는 건조 처리가 실시되어, 편광자가 얻어진다. 건조 처리는, 열풍 건조기나 원적외선 히터를 이용하여 행할 수 있다. 건조 처리의 온도는, 통상 30∼100℃ 정도이고, 바람직하게는 50∼80℃이다. 건조 처리의 시간은, 통상 60∼600초간 정도이고, 바람직하게는 120∼600초간이다. 건조 처리에 의해, 편광자 중의 수분율은 실용 정도로까지 저감된다. 그 수분율은, 편광자의 총질량에 대하여 통상 5∼20 질량% 정도이고, 바람직하게는 8∼15 질량%이다. 수분율이 5 질량% 이상이면, 편광자는 충분한 가요성을 갖기 때문에, 건조 후에 손상되거나, 파단하거나 하는 것을 억제할 수 있다. 또한 수분율이 20 질량% 이하이면, 편광자는, 충분한 열안정성을 갖는다.
이상과 같이 하여, PVA계 필름에 이색성 색소가 흡착 배향한 편광자를 제조할 수 있다.
또한, 상기에서 얻어진 편광자는, 양면에, 상기 접착제층 A 및 B를 통해 각각 보호 필름 A 및 B가 접합된다. 편광자와 보호 필름 B는, 위상차막 A 및 B 중 적어도 한쪽을 통해 더 접합되어 있어도 좋다.
[직선 편광판]
본 명세서에 있어서, 보호 필름 A, 접착제층 A, 편광자가 이 순서로 적층된 층구성 부분을 직선 편광판이라고 하는 경우가 있다. 직선 편광판은, 광흡수 이방성의 기능을 갖는 필름이고, 이색성 색소를 일축 배향한 편광자를 포함하는 필름이다. 편광자 중에 포섭된 이색성 색소에 의해 광이 이방성 흡수됨으로써 편광 기능을 발현한다.
직선 편광판의 편광 성능은, 분광 광도계를 이용하여 측정할 수 있다. 예컨대, 가시광인 파장 380 ㎚∼780 ㎚의 범위에서 투과축 방향(배향 수직 방향)의 투과율(T1) 및 흡수축 방향(배향 방향)의 투과율(T2)을, 분광 광도계에 프리즘 편광자를 셋트한 장치를 이용하여 더블 빔법으로 측정할 수 있다. 가시광 범위에서의 편광 성능은, 하기 식 (식 1) 및 (식 2)를 이용하여, 각 파장에 있어서의 단체 투과율, 편광도를 산출하고, 또한 JIS Z8701의 2도 시야(C 광원)에 의해 시감도 보정을 행함으로써, 시감도 보정 단체 투과율(Ty) 및 시감도 보정 편광도(Py)로 산출할 수 있다. 또한, 동일하게 측정한 투과율로부터 C 광원의 등색 함수를 이용하여, L*a*b*(CIE) 표색계에 있어서의 색도 a* 및 b*를 산출함으로써, 직선 편광판 단체의 색상(단체 색상), 편광판을 평행 배치한 색상(평행 색상), 직선 편광판을 직교 배치한 색상(직교 색상)이 얻어진다. a* 및 b*는 값이 0에 가까울수록, 뉴트럴한 색상이라고 판단할 수 있다.
단체 투과율(%)=(T1+T2)/2···(식 1)
편광도(%)=(T1-T2)/(T1+T2)×100···(식 2)
직선 편광판의 시감도 보정 편광도 Py는, 통상 80% 이상이고, 바람직하게는 90% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상, 더욱 바람직하게는 98% 이상, 특히 바람직하게는 99% 이상이고, 99.9% 이상이면 액정 디스플레이에 적합하게 이용할 수 있다. 직선 편광판의 시감도 보정 편광도 Py를 높게 하는 것은, 광학 적층체의 반사 방지 기능을 높이는 데 있어서 유리하다. 시감도 보정 편광도 Py가 80% 미만이면, 반사 방지 필름으로서 사용하였을 때의 반사 방지 기능을 다할 수 없는 경우가 있다.
직선 편광판의 시감도 보정 단체 투과율 Ty는, 높아질수록 백표시 시의 명료성이 증가하지만, (식 1)과 (식 2)의 관계로부터 알 수 있듯이, 단체 투과율을 너무 높게 하면 편광도가 내려간다고 하는 문제가 있다. 따라서, 30% 이상 60% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 35% 이상 55% 이하, 더욱 바람직하게는 40% 이상 50% 이하이고, 더욱 바람직하게는 40% 이상 45% 이하이다. 시감도 보정 단체 투과율 Ty가 과도하게 높으면 시감도 보정 편광도 Py가 너무 낮아져, 반사 방지 필름으로서 사용하였을 때의 반사 방지 기능이 불충분해지는 경우가 있다.
[위상차막]
위상차막은, 중합성 액정 화합물이 배향한 상태에서 중합한 중합체를 포함하는 광학 이방성층이다. 위상차막을 구비하는 광학 적층체는 반사 방지 기능을 가질 수 있다.
중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물(이하, 「위상차막 형성용 조성물」이라고도 함)을 투명 기재 상에 도포 형성하고, 중합성 액정 화합물이 배향한 중합체를 포함하는 광학 이방성층(이하, 「위상차막」이라고도 함)으로 하는 것이, 박형화 및 파장 분산 특성을 임의로 설계할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, 위상차막 형성용 조성물은, 용제, 광중합 개시제, 광증감제, 중합 금지제, 레벨링제 및 밀착성 향상제 등을 더 포함할 수 있다.
위상차막 A는, 위상차막 형성용 조성물을, 보호 필름 B 상에 배치된 배향막 A 상에 도포하고, 중합성 액정 화합물이 배향한 상태에서 경화한 경화물을 포함하는 층이다. 후술하는 바와 같이, 배향막 A는, 보호 필름 B 상에 직접적으로 형성된다.
위상차막 B는, 보호 필름 B의 배향막 A측과는 반대측, 또는 위상차막 A의 배향막 A측과는 반대측에, 직접 또는 배향막 B를 통해 배치되고, 중합성 액정 화합물이 배향한 상태에서 경화한 막이다. 직접 배치된다는 것은, 위상차막 B가, 위상차막 A 또는 보호 필름 B 상에 직접 배치되는 것, 즉, 위상차막 B와 위상차막 A 또는 보호 필름 B 사이에 개재되는 층(예컨대, 점착제층이나 접착제층)이 존재하지 않는 것을 의미한다. 배향막 B를 통해 배치된다는 것은, 위상차막 B와 위상차막 A 또는 보호 필름 B 사이에 배향막만이 존재하는 것을 의미한다. 이 경우에 있어서도, 위상차막 B와 위상차막 A 또는 보호 필름 B 사이에, 점착제층 및 접착제층은 존재하지 않는다. 위상차막 B는, 배향막 B 상에, 중합성 액정 화합물을 포함하는 위상차막 형성용 조성물을 도포, 건조하고, 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써 형성할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 배향막 B는, 위상차막 A 상에 직접적으로 형성하여도 좋고, 보호 필름 B를 구성하는 열가소성 수지 필름 상에 직접적으로 형성하여도 좋다.
위상차막은, 통상, 중합성 액정 화합물이 배향한 상태에서 경화한 막이고, 시인면 내에서 위상차를 발생시키기 위해서는, 중합성 액정 화합물이 기재면에 대하여 수평 방향으로 배향한 상태에서 중합성기가 중합한 경화막일 필요가 있다. 이때, 중합성 액정 화합물이 막대형의 액정인 경우에는 포지티브 A 플레이트이면 좋고, 중합성 액정 화합물이 원반형의 액정이면 네거티브 A 플레이트이면 좋다.
위상차막 A와 위상차막 B는 서로 동일한 종류의 중합성 액정 화합물의 중합체를 포함하여도 좋고, 서로 다른 종류의 중합성 액정 화합물의 중합체를 포함하여도 좋다. 경사 반사 방지 특성의 관점에서 위상차막 A 및 위상차막 B 중 적어도 어느 한쪽에 포함되는 중합성 액정 화합물은 원반형 중합성 액정 화합물인 것이 바람직하고, 위상차막 A에 포함되는 중합성 액정 화합물은 원반형 중합성 액정 화합물인 것이 보다 바람직하다.
위상차막 A와 위상차막 B를 조합한 구성은, 역분산성의 1/4 파장 위상차층으로서 기능할 수 있다.
위상차막으로서는, 역파장 분산성의 1/4 파장 위상차층, 포지티브 C 플레이트, 정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층, 정파장 분산성의 1/4 파장 위상차층 등을 들 수 있다.
위상차막 A와 위상차막 B의 조합으로서는, 역파장 분산성의 1/4 파장 위상차층과 포지티브 C 플레이트를 조합한 구성, 및, 정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층과 정파장 분산성의 1/4 파장 위상차층을 조합한 구성이 바람직하다. 이들 조합에 의하면, 반사 방지 기능을 고도로 달성할 수 있다.
또한, 경사 반사 방지 특성의 관점에서, 정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층과 정파장 분산성의 1/4 파장 위상차층을 조합한 구성이 보다 바람직하다.
[역파장 분산성의 1/4 파장 위상차층]
가시광 전역에서의 λ/4층은 파장 λ ㎚의 광에 대한 면내 위상차인 R(λ)가, 하기 식 (1)에 나타내는 광학 특성을 만족시키는 것이 바람직하고, 하기 식 (1), 하기 식 (2) 및 하기 식 (3)으로 나타내는 광학 특성을 만족시키는 것이 바람직하다.
100 ㎚＜Re(550)＜160 ㎚···(1)
[식 중, Re(550)은 파장 550 ㎚의 광에 대한 면내 위상차값(면내 리타데이션)을 나타낸다.]
Re(450)/Re(550)≤1.00···(2)
1.00≤Re(650)/Re(550)···(3)
[식 중, Re(450)은 파장 450 ㎚의 광에 대한 면내 위상차값을, Re(550)은 파장 550 ㎚의 광에 대한 면내 위상차값을, Re(650)은 파장 650 ㎚의 광에 대한 면내 위상차값을 나타낸다.]
위상차막의 「Re(450)/Re(550)」이 1.0을 넘으면, 상기 위상차막을 구비하는 타원 편광판에서의 단파장측에서의 광누설이 커진다. 바람직하게는, 0.7 이상 1.0 이하, 보다 바람직하게는 0.80 이상 0.95 이하, 더욱 바람직하게는 0.80 이상 0.92 이하, 특히 바람직하게는 0.82 이상 0.88 이하이다. 「Re(450)/Re(550)」의 값은 중합성 액정 화합물의 혼합 비율이나 복수의 광학 이방성층의 적층 각도나 위상차값을 조정함으로써 임의로 조정하는 것이 가능하다.
위상차막의 면내 위상차값은, 위상차막의 두께에 의해 조정할 수 있다. 면내 위상차값은 하기 식 (4)에 의해 결정되기 때문에, 소망의 면내 위상차값(Re(λ))을 얻기 위해서는, Δn(λ)와 막 두께 d를 조정하면 좋다. 위상차막의 두께는, 0.5 ㎛∼5 ㎛가 바람직하고, 1 ㎛∼3 ㎛가 보다 바람직하다. 위상차막의 두께는, 간섭 막두께계, 레이저 현미경 또는 촉침식 막두께계에 의해 측정할 수 있다. 또한, Δn(λ)는, 후술하는 중합성 액정 화합물의 분자 구조에 의존한다.
Re(λ)=d×Δn(λ)···(4)
[식 중, Re(λ)는 파장 λ ㎚에 있어서의 면내 위상차값을 나타내고, d는 막두께를 나타내고, Δn(λ)는 파장 λ ㎚에 있어서의 복굴절률을 나타낸다.]
[중합성 액정 화합물]
중합성 액정 화합물은, 중합성기, 특히 광중합성기를 갖는 액정 화합물을 의미하고, 상기 중합성 액정 화합물로서는, 예컨대 위상차 필름의 분야에 있어서 종래 공지의 중합성 액정 화합물을 이용할 수 있다. 광중합성기란, 광중합 개시제로부터 발생한 반응 활성종, 예컨대 활성 라디칼이나 산 등에 의해 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 액정이어도 리오트로픽성 액정이어도 좋지만, 치밀한 막두께 제어가 가능한 점에서 서모트로픽성 액정이 바람직하다. 또한, 서모트로픽성 액정에 있어서의 상질서 구조로서는 네마틱 액정이어도 스멕틱 액정이어도 좋다. 또한, 막대형 액정이어도 좋고 원반형 액정이어도 좋다. 중합성 액정 화합물은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
중합성 액정 화합물로서는, 역파장 분산성 발현의 관점에서 분자 장축 방향에 대하여 수직 방향에 또한 복굴절성을 갖는 T자형 혹은 H형으로 메소겐 구조를 갖는 액정이 바람직하고, 보다 강한 분산이 얻어지는 관점에서 T자형 액정이 보다 바람직하고, T자형 액정의 구조로서는, 구체적으로는, 예컨대, 하기 식 (X):
Figure pat00001
로 나타내는 화합물을 들 수 있다.
식 (X) 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 결합하고 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, 유황 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 만족시킨다. 여기서, 2≤k+l인 경우, B1 및 B2, G1 및 G2는, 각각 서로 동일하여도 좋고, 달라도 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 좋고, -O-, -S-, -COO-를 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 군에서 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환되어 있어도 좋은 1,4-시클로헥산디일기이고, 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- 중 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- 중 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 바람직하고, k+l=4인 것이 바람직하고, k=2 또한 l=2인 것이 보다 바람직하다. k=2 또한 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 나타내는 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 탄화수소 고리, 치환기를 갖고 있어도 좋은 방향족 복소 고리, 및 전자 흡인성기에서 선택되는 적어도 하나를 갖는 것이 바람직하다. 상기 방향족 탄화수소 고리로서는, 예컨대, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 안트라센 고리 등을 들 수 있고, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리가 바람직하다. 상기 방향족 복소 고리로서는, 푸란 고리, 벤조푸란 고리, 피롤 고리, 인돌 고리, 티오펜 고리, 벤조티오펜 고리, 피리딘 고리, 피라진 고리, 피리미딘 고리, 트리아졸 고리, 트리아진 고리, 피롤린 고리, 이미다졸 고리, 피라졸 고리, 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리, 티에노티아졸 고리, 옥사졸 고리, 벤조옥사졸 고리, 및 페난트롤린 고리 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리, 또는 벤조푸란 고리를 갖는 것이 바람직하고, 벤조티아졸기를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 또한, Ar에 질소 원자가 포함되는 경우, 상기 질소 원자는 π 전자를 갖는 것이 바람직하다.
식 (X) 중, Ar로 나타내는 2가의 방향족기에 포함되는 π 전자의 합계수 Nπ는 8 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 이상이고, 더욱 바람직하게는 14 이상이고, 특히 바람직하게는 16 이상이다. 또한, 바람직하게는 30 이하이고, 보다 바람직하게는 26 이하이고, 더욱 바람직하게는 24 이하이다.
Ar로 나타내는 방향족기로서는, 예컨대 이하의 기를 적합하게 들 수 있다.
Figure pat00002
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-알킬술파모일기 또는 탄소수 2∼12의 N,N-디알킬술파모일기를 나타낸다.
Q1, Q2 및 Q3은, 각각 독립적으로, -CR2'R3'-, -S-, -NH-, -NR2'-, -CO- 또는 O-를 나타내고, R2' 및 R3'는, 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 복소 고리기를 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 있고, 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 페닐기가 보다 바람직하다. 방향족 복소 고리기로서는, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기 등의 질소 원자, 산소 원자, 유황 원자 등의 헤테로 원자를 적어도 하나 포함하는 탄소수 4∼20의 방향족 복소 고리기를 들 수 있고, 푸릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기가 바람직하다.
Y1, Y2 및 Y3은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 좋은 다환계 방향족 탄화수소기 또는 다환계 방향족 복소 고리기여도 좋다. 다환계 방향족 탄화수소기는, 축합 다환계 방향족 탄화수소기, 또는 방향 고리 집합에 유래하는 기를 말한다. 다환계 방향족 복소 고리기는, 축합 다환계 방향족 복소 고리기, 또는 방향 고리 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-가 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 안정성의 관점에서 바람직하다.
식 (Ar-16)∼(Ar-23)에 있어서, Y1은, 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z0과 함께, 방향족 복소 고리기를 형성하고 있어도 좋다. 방향족 복소 고리기로서는, Ar이 갖고 있어도 좋은 방향족 복소 고리로서 상기한 것을 들 수 있지만, 예컨대, 피롤 고리, 이미다졸 고리, 피롤린 고리, 피리딘 고리, 피라진 고리, 피리미딘 고리, 인돌 고리, 퀴놀린 고리, 이소퀴놀린 고리, 퓨린 고리, 피롤리딘 고리 등을 들 수 있다. 이 방향족 복소 고리기는, 치환기를 갖고 있어도 좋다. 또한, Y1은, 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z0과 함께, 전술한 치환되어 있어도 좋은 다환계 방향족 탄화수소기 또는 다환계 방향족 복소 고리기여도 좋다. 예컨대, 벤조푸란 고리, 벤조티아졸 고리, 벤조옥사졸 고리 등을 들 수 있다.
중합성 액정 화합물 중에서도, 극대 흡수 파장이 300∼400 ㎚인 화합물이 바람직하다. 중합성 액정 조성물에 광중합 개시제가 포함되는 경우, 장기 보관 시에 중합성 액정 화합물의 중합 반응 및 겔화가 진행될 우려가 있다. 그러나, 중합성 액정 화합물의 극대 흡수 파장이 300∼400 ㎚이면 보관 중에 자외광이 폭로되어도, 광중합 개시제로부터의 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 안정성의 점에서 유리해지고, 얻어지는 액정 경화막의 배향성 및 막두께의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 중합성 액정 화합물의 극대 흡수 파장은, 용매 중에서 자외 가시 분광 광도계를 이용하여 측정할 수 있다. 상기 용매는 중합성 액정 화합물을 용해할 수 있는 용매이고, 예컨대 클로로포름 등을 들 수 있다.
[포지티브 C 플레이트]
포지티브 C 플레이트는 두께 방향에 이방성을 갖는 것이면 특별히 한정은 없지만, 틸트 배향이나 콜레스테릭 배향을 하고 있지 않은 경우는 식 (5)로 나타내는 광학 특성을 갖는다.
nx≒ny＜nz (5)
포지티브 C 플레이트의 파장 550 ㎚에 있어서의 면내 위상차값 Re(550)은 통상 0∼10 ㎚의 범위이고, 바람직하게는 0∼5 ㎚의 범위이다. 또한, 파장 550 ㎚에 있어서의 두께 방향의 위상차값 Rth(550)이, 통상 -170 ㎚ 이상 -10 ㎚ 이하의 범위이고, 바람직하게는 -150 ㎚ 이상 -20 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 -100 ㎚ 이상 -40 ㎚ 이하의 범위이다. 두께 방향의 위상차값이 이 범위이면, 경사 방향으로부터의 반사 방지 특성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
포지티브 C 플레이트가 연신 필름인 경우, 그 두께는, 통상 300 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 10 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하이다. 포지티브 C 플레이트가 중합성 액정을 중합함으로써 형성되는 코팅층인 경우, 그 두께는, 통상 10 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 5 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.3 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하이다.
포지티브 C 플레이트는, 바람직하게는 1 이상의 중합성 액정 화합물을 중합함으로써 형성되는 코팅층이다. 포지티브 C 플레이트를 형성하는 중합성 액정 화합물은, 보다 바람직하게는 막대형의 중합성 액정 화합물이다. 막대형의 중합성 액정 화합물은 전술한 설명이 적용된다.
[정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층과 정파장 분산성의 1/4 파장 위상차층을 조합한 구성]
반사 방지 성능을 달성하는 방법 중 하나로서, 정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층과 정파장 분산성의 1/4 파장 위상차층을 조합한 구성이 알려져 있다. 예컨대 상기 식 (1), 하기 (7) 및 식 (8)로 나타내는 광학 특성을 갖는 층과, 하기 식 (6), (7) 및 식 (8)로 나타내는 광학 특성을 갖는 층을 특정한 지상축 관계로 조합함으로써 얻을 수 있다.
150 ㎚＜Re(550)＜320 ㎚···(6)
Re(450)/Re(550)≥1.00···(7)
1.00≥Re(650)/Re(550)···(8)
상기 구성을 조합하는 방법으로서는, 일본 특허 공개 제2015-163935호 공보나, WO2013/137464호 공보 등의 주지의 방법을 들 수 있다. 시야각 보상의 관점에서 바람직하게는 원반형의 중합성 액정인 1/2 파장 위상차층과 막대형의 중합성 액정인 1/4 파장 위상차층을 이용하는 것이 바람직하다.
원반형의 중합성 액정 화합물로서는, 예컨대, 식 (W)로 나타내는 기를 포함하는 화합물[이하, 중합성 액정 화합물 (C)라고 하는 경우가 있음]을 들 수 있다.
Figure pat00003
[식 (W) 중, R40은, 하기 식 (W-1)∼(W-5)를 나타낸다.
Figure pat00004
X40 및 Z40은, 탄소수 1∼12의 알칸디일기를 나타내고, 상기 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 탄소수 1∼5의 알콕시기로 치환되어 있어도 좋고, 상기 알콕시기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 좋다. 또한, 상기 알칸디일기를 구성하는 -CH2-는, -O- 또는 -CO-로 치환되어 있어도 좋다.]
막대형의 중합성 액정 화합물로서는, 예컨대 식 (I), 식 (II), 식 (III), 식 (IV), 식 (V) 또는 식 (VI)으로 나타내는 화합물을 들 수 있다.
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-B16-E12-B17-P12 (I)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-F11 (II)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-E12-B17-P12 (III)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-F11 (IV)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-E12-B17-P12 (V)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-F11 (VI)
[식 중, A12∼A14는 각각 독립적으로, A11과 동의이고, B14∼B16은 각각 독립적으로, B12와 동의이고, B17은, B11과 동의이고, E12는, E11과 동의이다. F11은, 수소 원자, 탄소수 1∼13의 알킬기, 탄소수 1∼13의 알콕시기, 시아노기, 니트로기, 트리플루오로메틸기, 디메틸아미노기, 히드록시기, 메틸올기, 포르밀기, 술포기(-SO3H), 카르복시기, 탄소수 1∼10의 알콕시카르보닐기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 상기 알킬기 및 알콕시기를 구성하는 -CH2-는, -O-로 치환되어 있어도 좋다.]
[그 외의 구성]
상기 정파장 분산성 1/2 파장 위상차층과 정파장 분산성 1/4 파장 위상차층을 조합한 구성 이외에도 틸트 배향이나 콜레스테릭 배향하고 있는 구성에 대해서도 반사 방지 기능을 달성하는 구성이면 특별히 제한은 없고, 예컨대 WO2021/060378호 공보, WO2021/132616호 공보, WO2021/132624호 공보 등의 주지의 구성을 들 수 있다.
[위상차막 형성용 조성물]
위상차막 형성용 조성물 중의 중합성 액정 화합물의 함유량은, 위상차막 형성용 조성물의 고형분 100 질량부에 대하여, 예컨대 70∼99.5 질량부이고, 바람직하게는 80∼99 질량부이고, 보다 바람직하게는 85∼98 질량부이고, 더욱 바람직하게는 90∼95 질량부이다. 중합성 액정 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 얻어지는 위상차막의 배향성의 관점에서 유리하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 위상차막 형성용 조성물의 고형분이란, 위상차막 형성용 조성물로부터 유기 용제 등의 휘발성 성분을 제외한 모든 성분을 의미한다.
위상차막 형성용 조성물은 또한, 용매나 레벨링제, 중합 개시제, 광증감제, 중합 금지제, 가교제, 밀착제 등의 반응성 첨가제를 포함하고 있어도 좋고, 용매나 레벨링제를 포함하는 것이 가공성의 관점에서 바람직하다.
[용제]
위상차막 형성용 조성물은 용제를 함유하여도 좋다. 일반적으로 중합성 액정 화합물은 점도가 높기 때문에, 용제에 용해시킨 위상차막 형성용 조성물로 함으로써 도포가 용이해지고, 결과로서 위상차막 형성용 조성물의 형성을 하기 쉬워지는 경우가 많다. 용제로서는, 중합성 액정 화합물을 완전히 용해할 수 있는 것이 바람직하고, 또한, 중합성 액정 화합물의 중합 반응에 불활성인 용제인 것이 바람직하다.
용제로서는, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜부틸에테르 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올 용제; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤 또는 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 및 젖산에틸 등의 에스테르 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 2-헵타논 및 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용제; 펜탄, 헥산 및 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용제; 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소 용제, 아세토니트릴 등의 니트릴 용제; 테트라히드로푸란 및 디메톡시에탄 등의 에테르 용제; 클로로포름 및 클로로벤젠 등의 염소 함유 용제; 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등의 아미드계 용제 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.
용제의 함유량은, 상기 위상차막 형성용 조성물의 총량에 대하여 50∼98 질량%가 바람직하다. 바꾸어 말하면, 위상차막 형성용 조성물에 있어서의 고형분의 함유량은, 2∼50 질량%가 바람직하고, 5∼30 질량%가 보다 바람직하다. 상기 고형분의 함유량이 50 질량% 이하이면, 위상차막 형성용 조성물의 점도가 낮아지기 때문에, 위상차막의 두께가 대략 균일해짐으로써, 상기 위상차막에 불균일이 생기기 어려워지는 경향이 있다. 또한, 이러한 고형분의 함유량은, 제조하고자 하는 위상차막의 두께를 고려하여 정할 수 있다.
[레벨링제]
위상차막 형성용 조성물에는, 레벨링제를 함유시켜도 좋다. 레벨링제란, 조성물의 유동성을 조정하여, 조성물을 도포하여 얻어지는 막을 보다 평탄하게 하는 기능을 갖는 첨가제이고, 예컨대, 유기 변성 실리콘 오일계, 폴리아크릴레이트계 및 퍼플루오로알킬계의 레벨링제를 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리아크릴레이트계 레벨링제 및 퍼플루오로알킬계 레벨링제가 바람직하다.
위상차막 형성용 조성물이 레벨링제를 함유하는 경우, 중합성 액정 화합물의 함유량 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.01∼5 질량부, 보다 바람직하게는 0.05∼3 질량부이다. 레벨링제의 함유량이 상기 범위 내이면, 중합성 액정 화합물을 수평 배향시키는 것이 용이하고, 또한 얻어지는 위상차막이 보다 평활해지는 경향이 있다. 중합성 액정 화합물에 대한 레벨링제의 함유량이 상기 범위를 넘으면, 얻어지는 위상차막에 불균일이 생기기 쉬운 경향이 있다. 또한, 위상차막 형성용 조성물은, 레벨링제를 2종 이상 함유하고 있어도 좋다.
[중합 개시제]
위상차막 형성용 조성물은 중합 개시제를 함유하고 있어도 좋다. 중합 개시제는, 중합성 액정 화합물 등의 중합 반응을 개시할 수 있는 화합물이다. 중합 개시제로서는, 서모트로픽 액정의 상 상태에 의존하지 않는다고 하는 관점에서, 광의 작용에 의해 활성 라디칼을 발생하는 광중합 개시제가 바람직하다.
광중합 개시제는, 중합성 액정 화합물의 중합 반응을 개시할 수 있는 화합물이면, 공지의 광중합 개시제를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 광의 작용에 의해 활성 라디칼 또는 산을 발생할 수 있는 광중합 개시제를 들 수 있고, 그 중에서도, 광의 작용에 의해 라디칼을 발생하는 광중합 개시제가 바람직하다. 광중합 개시제는 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
광중합 개시제로서는, 공지의 광중합 개시제를 이용할 수 있고, 예컨대, 활성 라디칼을 발생하는 광중합 개시제로서는, 자기 개열형의 벤조인계 화합물, 아세토페논계 화합물, 히드록시아세토페논계 화합물, α-아미노아세토페논계 화합물, 옥심에스테르계 화합물, 아실포스핀옥사이드계 화합물, 아조계 화합물 등을 사용할 수 있고, 수소 인발형의 벤조페논계 화합물, 알킬페논계 화합물, 벤조인에테르계 화합물, 벤질케탈계 화합물, 디벤조수베론계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 크산톤계 화합물, 티옥산톤계 화합물, 할로게노아세토페논계 화합물, 디알콕시아세토페논계 화합물, 할로게노비스이미다졸계 화합물, 할로게노트리아진계 화합물, 트리아진계 화합물 등을 사용할 수 있다. 산을 발생하는 광중합 개시제로서는, 요오도늄염 및 술포늄염 등을 사용할 수 있다. 저온에서의 반응 효율이 우수하다고 하는 관점에서 자기 개열형의 광중합 개시제가 바람직하고, 특히 아세토페논계 화합물, 히드록시아세토페논계 화합물, α-아미노아세토페논계 화합물, 옥심에스테르계 화합물이 바람직하다.
위상차막 형성용 조성물 중의 중합 개시제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 종류 및 그 양에 따라 적절하게 조절할 수 있지만, 중합성 액정 화합물의 함유량 100 질량부에 대하여, 통상 0.1∼30 질량부, 바람직하게는 0.5∼10 질량부, 보다 바람직하게는 0.5∼8 질량부이다. 중합 개시제의 함유량이 상기 범위 내이면, 중합성 액정 화합물의 배향을 흩뜨리는 일 없이 중합을 행할 수 있다.
[증감제]
위상차막 형성용 조성물은 증감제를 함유하여도 좋다. 증감제로서는, 광증감제가 바람직하다. 상기 증감제로서는, 예컨대, 크산톤 및 티옥산톤 등의 크산톤 화합물(예컨대, 2,4-디에틸티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤 등); 안트라센 및 알콕시기 함유 안트라센(예컨대, 디부톡시안트라센 등) 등의 안트라센 화합물; 페노티아진 및 루브렌 등을 들 수 있다.
위상차막 형성용 조성물이 증감제를 함유하는 경우, 위상차막 형성용 조성물에 함유되는 중합성 액정 화합물의 중합 반응을 보다 촉진시킬 수 있다. 이러한 증감제의 사용량은, 중합성 액정 화합물의 함유량 100 질량부에 대하여, 0.1∼30 질량부가 바람직하고, 0.5∼10 질량부가 보다 바람직하고, 0.5∼8 질량부가 더욱 바람직하다.
[중합 금지제]
중합 반응을 안정적으로 진행시키는 관점에서, 위상차막 형성용 조성물은 중합 금지제를 함유하여도 좋다. 중합 금지제에 의해, 중합성 액정 화합물의 중합 반응의 진행 정도를 컨트롤할 수 있다.
상기 중합 금지제로서는, 예컨대 히드로퀴논, 알콕시기 함유 히드로퀴논, 알콕시기 함유 카테콜(예컨대, 부틸카테콜 등), 피로갈롤, 2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시라디칼 등의 라디칼 포착제; 티오페놀류; β-나프틸아민류 및 β-나프톨류 등을 들 수 있다.
위상차막 형성용 조성물이 중합 금지제를 함유하는 경우, 중합 금지제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 함유량 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1∼30 질량부, 보다 바람직하게는 0.5∼10 질량부, 더욱 바람직하게는 0.5∼8 질량부이다. 중합 금지제의 함유량이, 상기 범위 내이면, 중합성 액정 화합물의 배향을 흩뜨리는 일 없이 중합을 행할 수 있다.
[반응성 첨가제]
위상차막 형성용 조성물은, 반응성 첨가제를 포함하여도 좋다. 반응성 첨가제로서는, 그 분자 내에 탄소-탄소 불포화 결합이나 활성 수소 반응성기를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 여기서 말하는 「활성 수소 반응성기」란, 카르복실기(-COOH), 수산기(-OH), 아미노기(-NH2) 등의 활성 수소를 갖는 기에 대하여 반응성을 갖는 기를 의미하고, 글리시딜기, 옥사졸린기, 카르보디이미드기, 아지리딘기, 이미드기, 이소시아네이트기, 티오이소시아네이트기, 무수말레산기 등이 그 대표예이다. 반응성 첨가제가 갖는, 탄소-탄소 불포화 결합 및 활성 수소 반응성기의 개수는, 통상, 각각 1∼20개이고, 바람직하게는 각각 1∼10개이다.
반응성 첨가제가 갖는 탄소-탄소 불포화 결합이란, 탄소-탄소 이중 결합 또는 탄소-탄소 삼중 결합, 또는 이들의 조합이어도 좋지만, 탄소-탄소 이중 결합인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 반응성 첨가제로서는, 비닐기 및/또는 (메트)아크릴기로서 탄소-탄소 불포화 결합을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 활성 수소 반응성기가, 에폭시기, 글리시딜기 및 이소시아네이트기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 반응성 첨가제가 바람직하고, 아크릴기와 이소시아네이트기를 갖는 반응성 첨가제가 보다 바람직하다.
보호 필름 B 및 위상차막 A 사이의 박리력(밀착력)은, 예컨대 1.0 N/25 ㎜ 이상이어도 좋고, 바람직하게는 1.5 N/25 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 2.0 N/25 ㎜ 이상이다. 박리력은 후술하는 실시예의 란에 있어서 설명하는 방법에 따라 측정할 수 있다.
[배향막]
본 발명에 있어서 배향막은, 중합성 액정 화합물을 소망의 방향으로 액정 배향시키는, 배향 규제력을 갖는 것이다. 위상차막 A를 형성하기 위한 배향막 A는, 보호 필름 B에 직접적으로 접하여 형성된다. 위상차막 B를 형성하기 위한 배향막 B는, 위상차막 A 상에 직접적으로 형성되어도 좋고, 보호 필름 B에 직접적으로 형성되어도 좋다.
배향막은, 중합성 액정 화합물의 액정 배향을 용이하게 한다. 수평 배향, 수직 배향, 하이브리드 배향, 경사 배향 등의 액정 배향의 상태는, 배향막 및 중합성 액정 화합물의 성질에 따라 변화하고, 그 조합은 임의로 선택할 수 있다. 예컨대, 배향막이 배향 규제력으로서 수평 배향을 발현시키는 재료이면, 중합성 액정 화합물은 수평 배향 또는 하이브리드 배향을 형성할 수 있고, 수직 배향을 발현시키는 재료이면, 중합성 액정 화합물은 수직 배향 또는 경사 배향을 형성할 수 있다. 수평, 수직 등의 표현은, 위상차막 평면을 기준으로 한 경우의, 배향한 중합성 액정 화합물의 장축의 방향을 나타낸다. 예컨대, 수직 배향이란 위상차막 평면에 대하여 수직인 방향으로, 배향한 중합성 액정 화합물의 장축을 갖는 것이다. 여기서 말하는 수직이란, 위상차막 평면에 대하여 90°±20°를 의미한다.
배향 규제력은, 배향막이 배향성 폴리머로 형성되어 있는 경우는, 표면 상태나 러빙 조건에 의해 임의로 조정하는 것이 가능하고, 광배향성 폴리머로 형성되어 있는 경우는, 편광 조사 조건 등에 의해 임의로 조정하는 것이 가능하다. 또한, 중합성 액정 화합물의, 표면 장력이나 액정성 등의 물성을 선택함으로써, 액정 배향을 제어할 수도 있다.
보호 필름 B와 위상차막 A 또는 위상차막 B 사이, 또는 위상차막 A와 위상차막 B 사이에 형성되는 배향막으로서는, 배향막 상에 위상차막을 형성할 때에 사용되는 용제에 불용이고, 또한, 용제의 제거나 액정의 배향을 위한 가열 처리에 있어서의 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 배향막으로서는, 배향성 폴리머를 포함하는 배향막, 광배향막 및 그루브(groove) 배향막, 배향 방향으로 연신하고 있는 연신 필름 등을 들 수 있고, 장척의 롤형 필름에 적용하는 경우에는, 배향 방향을 용이하게 제어할 수 있는 점에서, 광배향막이 바람직하다.
배향막의 두께는, 통상 10 ㎚∼5000 ㎚의 범위이고, 바람직하게는 10 ㎚∼1000 ㎚의 범위이고, 보다 바람직하게는 30∼300 ㎚이다.
러빙 배향막에 이용되는 배향성 폴리머로서는, 분자 내에 아미드 결합을 갖는 폴리아미드나 젤라틴류, 분자 내에 이미드 결합을 갖는 폴리이미드 및 그 가수 분해물인 폴리아믹산, 폴리비닐알코올, 알킬 변성 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리옥사졸, 폴리에틸렌이민, 폴리스티렌, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 폴리아크릴산에스테르류 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리비닐알코올이 바람직하다. 이들 배향성 폴리머는, 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.
러빙하는 방법으로서는, 러빙천이 감겨, 회전하고 있는 러빙롤에, 배향성 폴리머 조성물을 보호 필름 B 또는 위상차막 A에 도포하여 어닐함으로써 보호 필름 B 또는 위상차막 A의 표면에 형성된 배향성 폴리머의 막을, 접촉시키는 방법을 들 수 있다.
광배향막은, 광반응성기를 갖는 폴리머나 올리고머 또는 모노머를 포함한다. 광배향막은, 편광을 조사함으로써 배향 규제력이 얻어진다. 조사하는 편광의 편광 방향을 선택함으로써, 배향 규제력의 방향을 임의로 제어할 수 있는 점에서 광배향막이 보다 바람직하다.
광반응성기란, 광을 조사함으로써 액정 배향능을 발생시키는 기를 말한다. 구체적으로는, 광을 조사함으로써 생기는 분자의 배향 유기 또는 이성화 반응, 이량화 반응, 광가교 반응, 또는 광분해 반응과 같은, 액정 배향능의 기원이 되는 광반응을 발생시키는 것이다. 상기 광반응성기 중에서도, 이량화 반응 또는 광가교 반응을 일으키는 것이, 배향성이 우수한 점에서 바람직하다. 이상과 같은 반응을 발생시킬 수 있는 광반응성기로서는, 불포화 결합, 특히 이중 결합을 갖는 것이 바람직하고, 탄소-탄소 이중 결합(C=C 결합), 탄소-질소 이중 결합(C=N 결합), 질소-질소 이중 결합(N=N 결합), 및 탄소-산소 이중 결합(C=O 결합)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 갖는 기가 보다 바람직하다.
C=C 결합을 갖는 광반응성기로서는 예컨대, 비닐기, 폴리엔기, 스틸벤기, 스틸바졸기, 스틸바졸륨기, 칼콘기 및 신나모일기 등을 들 수 있다. 반응성의 제어가 용이하다고 하는 점이나 광배향 시의 배향 규제력 발현의 관점에서, 칼콘기 및 신나모일기가 바람직하다. C=N 결합을 갖는 광반응성기로서는, 방향족 시프 염기 및 방향족 히드라존 등의 구조를 갖는 기를 들 수 있다. N=N 결합을 갖는 광반응성기로서는, 아조벤젠기, 아조나프탈렌기, 방향족 복소 고리 아조기, 비스아조기 및 포르마잔기 등이나, 아족시벤젠을 기본 구조로 하는 것을 들 수 있다. C=O 결합을 갖는 광반응성기로서는, 벤조페논기, 쿠마린기, 안트라퀴논기 및 말레이미드기 등을 들 수 있다. 이들 기는, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 알릴옥시기, 시아노기, 알콕시카르보닐기, 히드록실기, 술폰산기 및 할로겐화알킬기 등의 치환기를 갖고 있어도 좋다.
편광을 조사하기 위해서는, 막면으로부터 직접 편광을 조사하는 형식이어도, 보호 필름 B(위상차막 A)측으로부터 편광을 조사하여, 편광을 투과시켜 조사하는 형식이어도 좋다. 또한, 상기 편광은, 실질적으로 평행광인 것이 특히 바람직하다. 조사하는 편광의 파장은, 광반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머의 광반응성기가, 광에너지를 흡수할 수 있는 파장 영역의 것이 좋다. 구체적으로는, 파장 250∼400 ㎚의 범위의 UV(자외광)가 특히 바람직하다. 상기 편광 조사에 이용하는 광원으로서는, 크세논 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, KrF, ArF 등의 자외광 레이저 등을 들 수 있고, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 및 메탈 할라이드 램프가 보다 바람직하다. 이들 램프는, 파장 313 ㎚의 자외광의 발광 강도가 크기 때문에 바람직하다. 상기 광원으로부터의 광을, 적당한 편광자를 통과하여 조사함으로써, 편광을 조사할 수 있다. 이러한 편광자로서는, 편광 필터나 글랜 톰슨, 글랜 테일러 등의 편광 프리즘이나 와이어 그리드 타입의 편광자를 이용할 수 있다.
[위상차막의 형성 방법]
위상차막은, 배향막 상에 중합성 액정 화합물을 포함하는 위상차막 형성용 조성물을 도포하여, 도막을 형성하는 공정, 및 도막을 경화시켜 중합성 액정 화합물이 배향한 상태에서 경화시켜 위상차막을 얻는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
위상차막 형성용 조성물의 조제에 있어서, 중합성 액정 화합물과, 경우에 따라 용제 등의 첨가제를 교반할 때의 온도는, 통상 0∼50℃, 바람직하게는 10∼40℃이다. 교반 방법은 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 방법으로 교반할 수 있다.
위상차막 형성용 조성물의 도막의 형성은, 예컨대 배향막 상에 위상차막 형성용 조성물을 도포함으로써 행할 수 있다.
위상차막 형성용 조성물을 도포하는 방법으로서는, 스핀 코팅법, 익스트루전법, 그라비어 코팅법, 다이 코팅법, 바 코팅법, 애플리케이터법 등의 도포법, 플렉소법 등의 인쇄법 등의 공지의 방법을 들 수 있다.
계속해서, 용매를 건조 등에 의해 제거함으로써, 건조 도막이 형성된다. 건조 방법으로서는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다. 이때, 액정 조성물로부터 얻어진 도막을 가열함으로써, 도막으로부터 용매를 건조 제거시키며, 중합성 액정 화합물을 도막 평면에 대하여 수직 방향으로 배향시킬 수 있다. 도막의 가열 온도는, 이용하는 중합성 액정 화합물 및 도막을 형성하는 열가소성 수지 필름 등의 재질 등을 고려하여, 적절하게 결정할 수 있지만, 중합성 액정 화합물을 액정층 상태로 상전이시키기 위해 액정 상전이 온도 이상의 온도인 것이 필요하다. 광흡수 이방성막을 형성하기 위한 위상차막 형성용 조성물에 포함되는 용매를 제거하면서, 중합성 액정 화합물을 수직 배향 상태로 하기 위해, 예컨대, 위상차막 형성용 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물의 액정 상전이 온도(스멕틱 상전이 온도 또는 네마틱 상전이 온도) 정도 이상의 온도까지 가열할 수 있다.
또한, 액정 상전이 온도는, 예컨대, 온도 조절 스테이지를 구비한 편광 현미경이나, 시차 주사 열량계(DSC), 열중량 시차 열분석 장치(TG-DTA) 등을 이용하여 측정할 수 있다. 또한, 중합성 액정 화합물로서 2종 이상을 조합하여 이용하는 경우, 상기 상전이 온도는, 광흡수 이방성막을 형성하기 위한 위상차막 형성용 조성물을 구성하는 전체 중합성 액정 화합물을 상기 위상차막 형성용 조성물에 있어서의 조성과 동일한 비율로 혼합한 중합성 액정 화합물의 혼합물을 이용하여, 1종의 중합성 액정 화합물을 이용하는 경우와 동일하게 하여 측정되는 온도를 의미한다. 또한, 일반적으로 상기 위상차막 형성용 조성물 중에 있어서의 중합성 액정 화합물의 액정 상전이 온도는, 중합성 액정 화합물 단체로서의 액정 상전이 온도보다 내려가는 경우도 있는 것이 알려져 있다.
가열 시간은, 가열 온도, 이용하는 중합성 액정 화합물의 종류, 용제의 종류나 그 비점 및 그 양 등에 따라 적절하게 결정할 수 있지만, 통상, 15초∼10분이고, 바람직하게는 0.5∼5분이다.
계속해서, 얻어진 건조 도막에 있어서, 중합성 액정 화합물의 배향 상태를 유지한 채로, 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써, 위상차막이 형성된다. 중합 방법으로서는, 열중합법, 또는 광중합법을 들 수 있지만, 중합 반응을 제어하기 쉬운 관점에서 광중합법이 바람직하다. 광중합에 있어서, 건조 도막에 조사하는 광으로서는, 상기 건조 도막에 포함되는 광중합 개시제의 종류, 중합성 액정 화합물의 종류(특히, 상기 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기의 종류) 및 그 양에 따라 적절하게 선택된다. 그 구체예로서는, 가시광, 자외광, 적외광, X선, α선, β선 및 γ선으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 광 및 활성 전자선을 들 수 있다. 그 중에서도, 중합 반응의 진행을 제어하기 쉬운 점이나, 광중합 장치로서 당분야에서 광범하게 이용되고 있는 것을 사용할 수 있다고 하는 점에서, 자외광이 바람직하고, 자외광에 의해, 광중합 가능하도록, 위상차막을 형성하기 위한 위상차막 형성용 조성물에 함유되는 중합성 액정 화합물이나 광중합 개시제의 종류를 선택해 두는 것이 바람직하다. 또한, 중합 시에, 적절한 냉각 수단에 의해 건조 도막을 냉각하면서 광조사함으로써, 중합 온도를 제어할 수도 있다. 이러한 냉각 수단의 채용에 의해, 보다 저온에서 중합성 액정 화합물의 중합을 실시하면, 열가소성 수지 필름이 비교적 내열성이 낮은 것을 이용하였다고 해도, 적절하게 위상차막을 형성할 수 있다. 또한, 광조사 시의 열에 의한 문제점(열가소성 수지 필름의 열에 의한 변형 등)이 발생하지 않는 범위에서 중합 온도를 높게 함으로써 중합 반응을 촉진시키는 것도 가능하다. 광중합 시, 마스킹, 현상을 행하는 등에 의해, 패터닝된 광흡수성 이방막을 얻을 수도 있다.
상기 활성 에너지선의 광원으로서는, 예컨대 저압 수은 램프, 중압 수은 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 크세논 램프, 할로겐 램프, 카본 아크등, 텅스텐 램프, 갈륨 램프, 엑시머 레이저, 파장 범위 380∼440 ㎚를 발광하는 LED 광원, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등을 들 수 있다.
자외선 조사 강도는, 통상, 10∼3,000 ㎽/㎠이다. 자외선 조사 강도는, 바람직하게는 광중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에 있어서의 강도이다. 광을 조사하는 시간은, 통상 0.1초∼10분이고, 바람직하게는 0.1초∼5분, 보다 바람직하게는 0.1초∼3분, 더욱 바람직하게는 0.1초∼1분이다. 이러한 자외선 조사 강도로 1회 또는 복수회 조사하면, 그 적산 광량은, 10∼3,000 mJ/㎠, 바람직하게는 50∼2,000 mJ/㎠, 보다 바람직하게는 100∼1,000 mJ/㎠이다.
위상차막의 두께는, 적용되는 표시 장치에 따라 적절하게 선택할 수 있고, 바람직하게는 0.2∼5 ㎛, 보다 바람직하게는 0.2∼3 ㎛이다. 위상차막의 두께는, 예컨대 레이저 현미경, 촉침식 막두께계 등을 이용하여 측정할 수 있다.
[접합층]
광학 적층체는, 예컨대 접합층을 구비하고 있어도 좋다. 접합층은, 점착제층이어도 좋고, 접착층이어도 좋다. 접합층은 바람직하게는 점착제층이다.
점착제층을 형성하는 점착제 조성물로서는, 종래 공지의 광학적인 투명성이 우수한 점착제 조성물을 특별히 제한없이 이용할 수 있고, 예컨대, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 폴리비닐에테르계 수지 등의 베이스 폴리머를 갖는 점착제 조성물을 이용할 수 있다. 또한, 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물, 열경화형 점착제 조성물 등이어도 좋다. 이들 중에서도, 투명성, 점착력, 재박리성, 내후성, 내열성 등이 우수한 아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 한 점착제 조성물이 적합하다.
점착제 조성물은, 또한, 가교제, 실란 화합물, 대전 방지제 등을 포함하고 있어도 좋다.
[(메트)아크릴계 수지]
점착제 조성물에 포함되는 (메트)아크릴계 수지는, 하기 식 (Y)로 나타내는 (메트)아크릴산알킬에스테르에 유래하는 구조 단위(이하, 「구조 단위 (Y)」라고도 한다.)를 주성분(예컨대, (메트)아크릴계 수지의 구조 단위 100 질량부에 대하여 50 질량부 이상 포함한다.)으로 하는 중합체(이하, 「(메트)아크릴산에스테르 중합체」라고도 한다.)인 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서에 있어서, (메트)아크릴계 수지란 아크릴 수지 또는 메타크릴 수지 중 어느 것이어도 좋은 것을 의미한다.
[식 중, R10은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R20은, 탄소수 1∼20의 알킬기를 나타내고, 상기 알킬기는 직쇄상, 분기상 또는 환상 중 어느 구조를 갖고 있어도 좋고, 상기 알킬기의 수소 원자는, 탄소수 1∼10의 알콕시기로 치환되어 있어도 좋다.]
식 (Y)로 나타내되는 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예컨대, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, i-프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, i-부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, i-헥실(메트)아크릴레이트, n-헵틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, i-옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, n- 및 i-노닐(메트)아크릴레이트, n-데실(메트)아크릴레이트, i-데실(메트)아크릴레이트, n-도데실(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보로닐(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 알콕시기 함유 알킬아크릴레이트의 구체예로서는, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 에톡시메틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도 n-부틸(메트)아크릴레이트 또는 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트를 포함하는 것이 바람직하고, 특히 n-부틸(메트)아크릴레이트를 포함하는 것이 바람직하다.
(메트)아크릴산에스테르 중합체는, 구조 단위 (Y) 이외의 다른 단량체에 유래하는 구성 단위를 포함하고 있어도 좋다. 다른 단량체에 유래하는 구조 단위는, 1종이어도 좋고, 2종 이상이어도 좋다. (메트)아크릴산에스테르 중합체가 포함할 수 있는 다른 단량체로서는, 극성 작용기를 갖는 단량체, 방향족기를 갖는 단량체, 아크릴아미드계 단량체를 들 수 있다.
극성 작용기를 갖는 단량체로서는, 극성 작용기를 갖는 (메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 극성 작용기로서는, 히드록시기; 카르복시기; 탄소수 1∼6의 알킬기로 치환된 치환 아미노기 또는 무치환 아미노기; 에폭시기 등의 복소 고리기 등을 들 수 있다.
(메트)아크릴산에스테르 중합체 중의 극성 작용기를 갖는 단량체에 유래하는 구조 단위의 함유량은, (메트)아크릴산에스테르 중합체의 전체 구조 단위 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 10 질량부 이하, 보다 바람직하게는 0.5 질량부 이상 10 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 0.5 질량부 이상 5 질량부 이하, 특히 바람직하게는 1 질량부 이상 5 질량부 이하이다.
방향족기를 갖는 단량체로서는, 분자 내에 1개의 (메트)아크릴로일기와 1개 이상의 방향 고리(예컨대, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리 등)를 갖고, 페닐기, 페녹시에틸기, 또는 벤질기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르를 들 수 있다. 이들 구조 단위를 포함함으로써, 고온, 고습 환경에 있어서 발생하는 편광판의 화이트 스팟 현상을 억제할 수 있다.
(메트)아크릴산에스테르 중합체 중의 방향족기를 갖는 단량체에 유래하는 구조 단위의 함유량은, (메트)아크릴산에스테르 중합체의 전체 구조 단위 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 20 질량부 이하, 보다 바람직하게는 4 질량부 이상 20 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 4 질량부 이상 15 질량부 이하이다.
아크릴아미드계 단량체로서는, N-(메톡시메틸)아크릴아미드, N-(에톡시메틸)아크릴아미드, N-(프로폭시메틸)아크릴아미드, N-(부톡시메틸)아크릴아미드, N-(2-메틸프로폭시메틸)아크릴아미드 등을 들 수 있다. 이들 구조 단위를 포함함으로써, 후술하는 대전 방지제 등의 첨가물의 블리드 아웃을 억제할 수 있다.
또한, 구조 단위 (Y) 이외의 다른 단량체에 유래하는 구조 단위로서, 스티렌계 단량체에 유래하는 구조 단위, 비닐계 단량체에 유래하는 구조 단위, 분자 내에 복수의 (메트)아크릴로일기를 갖는 단량체에 유래하는 구조 단위 등이 포함되어 있어도 좋다.
(메트)아크릴계 수지의 중량 평균 분자량(이하, 단순히 「Mw」라고도 한다.)은, 50만∼250만인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 50만 이상이면, 고온, 고습의 환경 하에 있어서의 제1 점착제층의 내구성을 향상시킬 수 있다. 중량 평균 분자량이 250만 이하이면, 점착제 조성물을 함유하는 도공액을 도공할 때의 조작성이 양호해진다. 중량 평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(이하, 단순히 「Mn」이라고도 한다.)의 비로 나타내는 분자량 분포(Mw/Mn)는, 통상 2∼10이다. 본 명세서에 있어서 「중량 평균 분자량」 및 「수평균 분자량」이란, 겔·퍼이에이션·크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산값이다.
(메트)아크릴계 수지는, 아세트산에틸에 용해시켜 농도 20 질량%의 용액으로 하였을 때, 25℃에 있어서의 점도가, 20 ㎩·s 이하인 것이 바람직하고, 0.1∼15 ㎩·s인 것이 보다 바람직하다. (메트)아크릴 수지의 25℃에 있어서의 점도가 상기 범위 내이면, 상기 수지에 의해 형성된 점착제층을 포함하는 편광판의 내구성의 향상이나, 리워크성에 기여한다. 상기 점도는, 브룩필드 점도계에 의해 측정할 수 있다.
(메트)아크릴계 수지의 유리 전이 온도(Tg)는, 예컨대 -60∼20℃, 바람직하게는 -50∼15℃, 보다 바람직하게는 -45∼10℃, 더욱 바람직하게는 -40∼0℃이다. 또한, 유리 전이 온도는 시차 주사 열량계(DSC)에 의해 측정할 수 있다.
(메트)아크릴계 수지는, 2종 이상의 (메트)아크릴산에스테르 중합체를 포함하여도 좋다. 그와 같은 (메트)아크릴산에스테르 중합체로서는, 예컨대, 상기 (메트)아크릴산에스테르에 유래하는 구조 단위 (Y)를 주성분으로 하는 것으로서, 중량 평균 분자량이 5만∼30만의 범위에 있는 것 같은 비교적 저분자량의 (메트)아크릴산에스테르 중합체를 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지는, 통상, 용액 중합법, 괴상 중합법, 현탁 중합법, 유화 중합법 등의 공지의 중합 방법에 의해 제조할 수 있다. (메트)아크릴계 수지의 제조에 있어서는, 통상, 중합 개시제의 존재 하에 중합이 행해진다. 중합 개시제의 사용량은, (메트)아크릴계 수지를 구성하는 모든 단량체의 합계 100 질량부에 대하여, 통상 0.001∼5 질량부이다. (메트)아크릴계 수지는, 자외선 등의 활성 에너지선에 의해 중합하는 방법에 의해 제조할 수도 있다.
[가교제]
점착제 조성물은, 가교제를 포함하는 것이 바람직하다. 가교제로서는, 관용의 가교제(예컨대, 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물, 금속 킬레이트 화합물, 과산화물 등)를 들 수 있고, 특히 점착제 조성물의 포트 라이프, 가교 속도, 및 편광판의 내구성 등의 관점에서, 이소시아네이트계 화합물인 것이 바람직하다.
이소시아네이트 화합물은, 분자 내에 적어도 2개의 이소시아네이트기(-NCO)를 갖는 화합물이다. 구체적으로는, 톨릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 수첨 크실릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 수첨 디페닐메탄디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 이들 이소시아네이트 화합물과, 글리세롤이나 트리메틸올프론 등의 폴리올을 반응시켜 얻어지는 어덕트체나, 이들 이소시아네이트 화합물의 이량체나 삼량체도 들 수 있다. 2종 이상의 이소시아네이트 화합물을 조합하여도 좋다.
가교제의 비율은, (메트)아크릴계 수지 100 질량부에 대하여, 예컨대, 0.01∼10 질량부, 바람직하게는 0.05∼5 질량부, 더욱 바람직하게는 0.1∼1 질량부이다.
[실란 화합물]
점착제 조성물은, 실란 화합물을 더 함유하고 있어도 좋다.
실란 화합물로서는, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필에톡시디메틸실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
또한, 실란 화합물은, 상기 실란 화합물에 유래하는 올리고머를 포함할 수 있다.
점착제 조성물에 있어서의 실란 화합물의 함유량은, (메트)아크릴계 수지 100 질량부에 대하여, 통상 0.01∼10 질량부이고, 바람직하게는 0.05∼5 질량부이다. 실란 화합물의 함유량이 0.01 질량부 이상이면, 점착제층과 피착체의 밀착성이 향상하는 경향이 있고, 함유량이 10 질량부 이하이면, 점착제층으로부터의 실란 화합물이 블리드 아웃하는 것이 억제되는 경향이 있다.
[대전 방지제]
점착제 조성물은, 대전 방지제를 더 포함하여도 좋다. 대전 방지제로서는, 공지의 것을 들 수 있고, 이온성 대전 방지제가 적합하다. 이온성 대전 방지제를 구성하는 양이온 성분으로서는, 유기 양이온 및 무기 양이온을 들 수 있다. 유기 양이온으로서는, 피리디늄 양이온, 이미다졸륨 양이온, 암모늄 양이온, 술포늄 양이온, 포스포늄 양이온 등을 들 수 있다. 무기 양이온으로서는, 리튬 양이온, 칼륨 양이온, 나트륨 양이온, 세슘 양이온 등의 알칼리 금속 양이온, 마그네슘 양이온, 칼슘 양이온 등의 알칼리 토류 금속 양이온 등을 들 수 있다. 이온성 대전 방지제를 구성하는 음이온 성분으로서는, 무기 음이온 및 유기 음이온 중 어느 것이어도 좋지만, 대전 방지 성능이 우수하다고 하는 점에서, 불소 원자를 포함하는 음이온 성분이 바람직하다. 불소 원자를 포함하는 음이온 성분으로서는, 헥사플루오로포스페이트 음이온(PF6 -), 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 음이온[(CF3SO2)2N-], 비스(플루오로술포닐)이미드 음이온[(FSO2)2N-] 음이온 등을 들 수 있다.
점착제 조성물의 대전 방지 성능의 경시 안정성이 우수하다고 하는 점에서, 실온에서 고체인 이온성 대전 방지제가 바람직하다.
대전 방지제의 함유량은, (메트)아크릴계 수지 100 질량부에 대하여, 예컨대, 0.01∼20 질량부, 바람직하게는 0.1∼10 질량부, 더욱 바람직하게는 1∼7 질량부이다.
점착제 조성물은, 자외선 흡수제, 용매, 가교 촉매, 점착 부여 수지(태키파이어), 가소제 등의 첨가제를 단독 또는 2종 이상 포함할 수 있다. 또한, 점착제 조성물에 자외선 경화성 화합물을 배합하여, 점착제층을 형성한 후에 자외선을 조사하여 경화시켜, 보다 단단한 점착제층으로 하는 것도 유용하다.
점착제층은, 예컨대, 상기 점착제 조성물을, 용제에 용해 또는 분산하여 용제 함유의 점착제 조성물로 하고, 계속해서, 이것을, 예컨대 박리 시트, 보호 필름 B 및 위상차막 A 등의 표면에 도포하여, 건조시킴으로써 형성할 수 있다.
점착제층의 두께는, 통상 0.1∼30 ㎛이고, 바람직하게는 3∼30 ㎛이고, 더욱 바람직하게는 5∼25 ㎛이다.
접착층을 구성하는 접착제는, 임의의 적절한 접착제를 이용할 수 있다. 접착제는, 수계 접착제, 활성 에너지선 경화형 접착제 등을 이용할 수 있다. 접착제로서 전술한 접착제층을 형성하는 접착제 및 접착제층의 두께의 예시 및 바람직한 범위가 적용된다.
접착성을 높이기 위해, 접합층 및 접합하는 층의 접합면에 전술한 표면 활성화 처리를 실시하여도 좋다.
[프로텍트 필름]
광학 적층체는, 그 표면(전형적으로는, 광학 적층체의 보호 필름 A측의 표면)을 보호하기 위한 프로텍트 필름을 포함할 수 있다. 프로텍트 필름은, 예컨대 화상 표시 소자나 광학 부재에 광학 적층체가 접합된 후, 그것이 갖는 점착제층마다 박리 제거된다.
프로텍트 필름은, 예컨대, 기재 필름과 그 위에 적층되는 점착제층으로 구성된다. 점착제층에 대해서는 전술한 기술이 인용된다. 기재 필름을 구성하는 수지는, 예컨대, 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌 등의 폴리프로필렌계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지 등의 열가소성 수지일 수 있다. 바람직하게는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지이다.
프로텍트 필름의 두께로서는, 특별히 한정되지 않지만, 20 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 기재 필름의 두께가 20 ㎛ 이상이면, 광학 적층체에 강도가 부여되기 쉬워지는 경향이 있다.
<광학 적층체의 제조 방법>
본 발명의 광학 적층체의 제조 방법은, 이하의 공정 (a)∼(f):
(a) 보호 필름 B 상에 배향막 A를 형성하는 공정,
(b) 배향막 A 상에 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물 A를 도포하여, 도막 A를 형성하는 공정,
(c) 도막 A를 경화시켜 위상차막 A를 얻는 공정,
(d) 위상차막 A 상, 또는 보호 필름 B의 배향막 A측과는 반대측의 면에 배향막 B를 형성하는 공정,
(e) 배향막 B 상에 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물 B를 도포하여, 도막 B를 형성하는 공정, 및
(f) 도막 B를 경화시켜 위상차막 B를 형성하는 공정
을 포함할 수 있다. 위상차막 A 및 위상차막 B의 제작 방법의 상세에 대해서 전술한 설명이 적용된다. 광학 적층체가 장척형인 경우, 롤투롤 형식에 의한 방법을 이용할 수 있다.
본 발명의 광학 적층체의 제1 제조 방법은, 이하의 공정을 더 포함할 수 있다.
(1) 편광자와 보호 필름 A를 접착제층 A를 통해 접합하는 공정,
(2) 편광자와, 위상차막 A, 배향막 A, 위상차막 B, 배향막 B, 및 보호 필름 B를 갖는 적층체를 접착제층 B를 통해 접합하여, 광학 적층체를 얻는 공정.
제1 제조 방법은, 상기 공정 (a)∼(f)를 포함한다. 제1 제조 방법에 있어서, 공정 (2) 전에 상기 공정 (a)∼(f)를 행할 수 있다. 공정 (2)에 있어서, 적층체에 있어서의 편광자와의 접합면을 형성하는 층은, 위상차막 A, 위상차막 B, 또는 보호 필름 B이고, 위상차막 B인 것이 바람직하다.
본 발명의 광학 적층체의 다른 양태에 따른 제2 제조 방법은, 이하의 공정을 더 포함할 수 있다.
(1) 편광자와 보호 필름 A를 접착제층 A를 통해 접합하는 공정,
(2) 편광자의 보호 필름 A측과는 반대측과, 위상차막 A, 배향막 A, 및 보호 필름 B를 갖는 적층체를 접착제층 B를 통해 접합하여, 적층 필름을 얻는 공정.
제2 제조 방법은, 상기 공정 (a)∼(f)를 포함한다. 제2 제조 방법에 있어서, 공정 (2) 전에 상기 공정 (a)∼(c)를 행하고, 공정 (2) 후에 상기 공정 (d)∼(f)를 행할 수 있다. 공정 (2)에 있어서, 적층체에 있어서의 편광자와의 접합면을 형성하는 층은, 위상차막 A, 또는 보호 필름 B이다.
본 발명에 따르면, 편광자의 양측에 보호 필름을 갖는 직선 편광판에, 2개의 위상차막을 적층하는 제조 방법에 있어서, 2개의 위상차막을 접합하여 위상차층 적층체를 제작하고, 계속해서 위상차막 적층체를 직선 편광판에 접합하는 방법이나 2개의 위상차막을 순차 직선 편광판에 전사하는 방법에 비해서, 접합 공정의 수를 저감하는 것이 가능해지고, 경우에 따라 위상차막으로부터 기재 필름을 박리 제거하는 전사 공정을 저감하는 것도 가능해진다.
위상차막 A와 위상차막 B의 조합이, 정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층과 정파장 분산성의 1/4 파장 위상차층을 조합한 구성인 경우, 1/2 파장 위상차층의 진상축과 편광자의 투과축이 이루는 각도가 10°이상 20°이하이고, 바람직하게는 12°이상 18°이하이고, 더욱 바람직하게는 약 15°이고, 1/4 파장 위상차층의 진상축과 편광자의 투과축이 이루는 각도가 바람직하게는 70°이상 80°이하이고, 보다 바람직하게는 72°이상 78°이하이고, 더욱 바람직하게는 약 75°이다.
다른 실시형태에서는, 1/2 파장 위상차층의 진상축과 편광자의 투과축이 이루는 각도가 -10°이상 -20°이하이고, 바람직하게는 -12°이상 -18°이하이고, 더욱 바람직하게는 약 -15°이고, 1/4 파장 위상차층의 진상축과 편광자의 투과축이 이루는 각도가 바람직하게는 -70°이상 -80°이하이고, 보다 바람직하게는 -72°이상 -78°이하이고, 더욱 바람직하게는 약 -75°이다.
또 다른 실시형태에서는, 1/2 파장 위상차층의 진상축과 편광자의 투과축이 이루는 각도가 70°이상 80°이하이고, 바람직하게는 72°이상 78°이하이고, 더욱 바람직하게는 약 75°이고, 1/4 파장 위상차층의 진상축과 편광자의 투과축이 이루는 각도가 바람직하게는 10°이상 20°이하이고, 보다 바람직하게는 12°이상 18°이하이고, 더욱 바람직하게는 약 15°이다.
또 다른 실시형태에서는, 1/2 파장 위상차층의 진상축과 편광자의 투과축이 이루는 각도가 -70°이상 -80°이하이고, 바람직하게는 -72°이상 -78°이하이고, 더욱 바람직하게는 약 -75°이고, 1/4 파장 위상차층의 진상축과 편광자의 투과축이 이루는 각도가 바람직하게는 -10°이상 -20°이하이고, 보다 바람직하게는 -12°이상 -18°이하이고, 더욱 바람직하게는 약 -15°이다.
또한, 1/2 파장 위상차층의 지상축과, 1/4 파장 위상차층의 지상축이 이루는 각도는, 바람직하게는 55°이상 65°이하이고, 보다 바람직하게는 57°이상 63°이하이고, 더욱 바람직하게는 약 60°이다.
이러한 각도를 이루도록 적층되어 있음으로써, 광학 적층체는, 원편광판으로서 적합하게 이용할 수 있다.
공정 (1) 및 공정 (2)에 있어서, 접착제층은, 종래 공지의 도포 방법, 건조 방법 및 중합 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 예컨대 편광자 형성용 조성물의 도포 방법으로서는, 와이어 바 코팅법, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비어 코팅법, 리버스 그라비어 코팅법, 및 다이 코팅법 등을 채용할 수 있다. 접착제가 수계 접착제인 경우, 접착제를 한쪽 또는 양방의 피착체의 접합면에 도포하여, 피착체와 접합한 후, 건조할 수 있다. 건조시키는 방법으로서는, 예컨대 종래 공지의 방법에 의해 행할 수 있다. 접착제가 활성 에너지선 경화형 접착제인 경우, 접합후, 전술한 방법에 의해 경화시킬 수 있다.
광학 적층체가 접합층으로서 점착제층을 갖는 경우, 점착제층은 점착 시트로서 준비할 수 있다. 점착 시트는, 예컨대 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 유기 용제에 점착제 조성물을 용해 또는 분산시켜 점착제액을 조제하고, 이것을 이형 처리가 실시된 박리 필름 상에 점착제를 포함하는 층을 시트형으로 형성해 두고, 그 점착제층 상에 또 다른 박리 필름을 접합하는 방식 등에 의해 제작할 수 있다.
점착제액을 박리 필름 상에 도공하는 방법으로서는, 다이 코터, 콤마 코터, 리버스롤 코터, 그라비어 코터, 로드 코터, 와이어 바 코터, 닥터 블레이드 코터, 에어 닥터 코터 등을 이용한 통상의 코팅 기술을 채용하면 좋다.
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, 예컨대 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.
점착제층의 두께는, 각각 점착제액의 도공 조건에 의해 조절할 수 있다. 점착제층의 두께를 얇게 하기 위해서 도공 두께를 작게 하는 것이 효과적이다.
점착제층은, 한쪽의 박리 필름을 박리한 점착 시트를 한쪽의 층에 접합하고, 계속해서 다른 쪽의 박리 필름을 박리하고, 다른 쪽의 층을 접합하는 방법에 의해 각 층을 접합할 수 있다.
각 층의 접합면의 한쪽 또는 양방에 대하여, 예컨대 표면 활성화 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 표면 활성화 처리로서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 방전 처리(글로우 방전 처리 등), 오존 처리, UV 오존 처리, 전리 활성선 처리(자외선 처리, 전자선 처리 등)와 같은 건식 처리 등을 들 수 있다. 이들 표면 활성화 처리는, 단독으로 행하여도 좋고, 2가지 이상을 조합하여도 좋다. 그 중에서도 코로나 처리가 바람직하다. 코로나 처리는, 예컨대 1 kJ/㎡ 이상 50 kJ/㎡ 이하의 출력으로 행할 수 있다. 코로나 처리를 행하는 시간은, 예컨대 1초간 이상 1분 이하여도 좋다.
<화상 표시 장치>
화상 표시 장치는, 광학 적층체와, 화상 표시 소자(유기 EL 표시 소자 등)를 포함한다. 광학 적층체는, 화상 표시 소자의 시인측에 배치된다. 점착제층을 이용하여, 광학 적층체를 화상 표시 소자에 접합할 수 있다.
화상 표시 장치는 특별히 한정되지 않고, 예컨대 유기 일렉트로 루미네선스(유기 EL) 표시 장치, 무기 일렉트로 루미네선스(무기 EL) 표시 장치, 액정 표시 장치, 전계 발광 표시 장치 등의 화상 표시 장치를 들 수 있다.
화상 표시 장치는, 스마트 폰, 태블릿 등의 모바일 기기, 텔레비전, 디지털 포토 프레임, 전자 간판, 측정기 또는 계량기류, 사무용 기기, 의료 기기, 전자 계산 기기 등으로서 이용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 예 중의 「%」 및 「부」는, 특기가 없는 한, 질량% 및 질량부이다.
[정면 반사 방지 특성의 평가]
광학 적층체의 보호 필름 A(하드 코트층을 갖는 환상 폴리올레핀계 수지 필름)측과는 반대측의 면과 반사판(경면 알루미늄판)을 점착제를 통해 접합하여 측정 샘플을 준비하였다. 샘플을 정면 방향에서 관찰하여, 이하의 기준에 기초하여 평가하였다.
A: 검게 보인다
B: 약간 빨강이나 초록으로 착색되어 관찰된다
C: 빨강이나 초록으로 착색되어 관찰된다
[경사 반사 방지 특성의 평가]
광학 적층체의 보호 필름 A(하드 코트층을 갖는 환상 폴리올레핀계 수지 필름)측과는 반대측의 면과 반사판(경면 알루미늄판)을 점착제를 통해 접합하여 측정 샘플을 준비하였다. 샘플을 경사 방향(약 35°∼55°)에서 관찰하여, 이하의 기준에 기초하여 평가하였다.
A: 검게 보인다
B: 약간 빨강이나 초록으로 착색되어 관찰된다
C: 빨강이나 초록으로 착색되어 관찰된다
[밀착성의 평가]
광학 적층체의 보호 필름 A(하드 코트층을 갖는 환상 폴리올레핀계 수지 필름)측과는 반대측의 면을 무알칼리 유리에, 점착제층을 통해 접합하였다. 오토그래프(상품명(품번):「AGS-50NX」, 가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼 제조)를 이용함으로써, 오토그래프의 한쪽의 그립부는 무알칼리 유리를 파지하고, 다른 쪽의 그립부는 본체부를 파지하고, 온도 23℃ 상대 습도 55%의 환경 하에서, 박리폭: 25 ㎜, 필각: 180°, 필속도 300 ㎜/min으로 밀착력의 측정을 행하였다. 평가 기준은 이하와 같다.
A: 1.0 N/25 ㎜ 이상
B: 0.5 N/25 ㎜ 이상 1.0 N/25 ㎜ 미만
C: 0.5 N/25 ㎜ 미만
[내찰과성의 평가]
얻어진 광학 적층체의 위상차막측의 외면을, 형광등의 반사광에 의해 관찰을 행하였다. 평가 기준은 이하와 같다.
A: 찰상은 확인되지 않았다.
B: 광학 적층체의 외면에 대하여 정면에서의 관찰에서는 찰상은 확인되지 않았지만, 경사 방향에서의 관찰에서는 찰상이 확인되었다.
C: 광학 적층체의 외면에 대하여 정면 및 경사 방향에서의 관찰 중 어느 것에 있어서도 찰상이 확인되었다.
[가공성의 평가]
광학 적층체를 제조하기 위해 필요한 공정수에 기초하여, 가공성을 평가하였다. 평가 기준은 이하와 같다.
A: 공정수가 5 미만
B: 공정수가 5 이상 7 미만
C: 공정수가 7 이상
[투습도의 측정]
항온 항습조를 이용하여, 온도 40℃, 상대 습도 90% RH, 측정 시간 24시간의 측정 조건에서, 투습도 시험 방법(컵법, JIS Z 0208에 준함)에 의해 수증기 투과율을 측정하였다. 측정된 수증기 투과율을, 온도 40℃, 상대 습도 90% RH에 있어서의 투습도로 하였다.
[편광자의 제작]
장척의 두께 20 ㎛의 폴리비닐알코올계 수지 필름(평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상)을 연속적으로 반송하면서, 건식 연신에 의해 약 5배로 세로 일축 연신하고, 또한 긴장 상태를 유지한 채로, 온도 60℃의 순수에 1분간 침지하였다. 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 요오드/요오드화칼륨/물의 질량비가 0.05/5/100인 온도 28℃의 수용액에 60초간 침지하였다. 그 후, 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 요오드화칼륨/붕산(가교제)/물의 질량비가 8.5/8.5/100인 온도 72℃의 수용액에 300초간 침지하였다. 계속해서 폴리비닐알코올계 수지 필름을 온도 26℃의 순수로 20초간 세정한 후, 온도 65℃에서 건조 처리를 행하여, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드가 흡착 배향하고 있는, 두께 8 ㎛의 장척형의 편광자를 얻었다.
[수계 접착제의 조제]
물 100 질량부에 대하여, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올〔가부시키가이샤 쿠라레 제조의 「KL-318」〕을 3 질량부 용해하여, 폴리비닐알코올 수용액을 조제하였다. 얻어진 수용액에 수용성 폴리아미드에폭시 수지(다오카가가쿠고교 가부시키가이샤 제조의 「스미레즈레진 650(30)」, 고형분 농도 30 질량%)를, 물 100 질량부에 대하여, 1.5 질량부의 비율로 혼합하여, 수계 접착제를 얻었다.
[자외선 경화형 접착제의 조제]
이하에 나타내는 양이온 경화성 성분을 혼합하여, 자외선 경화형 접착제를 조제하였다.
3',4'-에폭시시클로헥실메틸3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트(상품명: CEL2021P, 가부시키가이샤 다이셀 제조): 70 질량부
네오펜틸글리콜디글리시딜에테르(상품명: EX-211, 나가세켐텍스 가부시키가이샤 제조): 20 질량부
2-에틸헥실글리시딜에테르(상품명: EX-121, 나가세켐텍스 가부시키가이샤 제조): 10 질량부
양이온 중합 개시제(상품명: CPI-100, 50% 용액, 산아프로 가부시키가이샤 제조): 4.5 질량부(실질 고형분 2.25 질량부)
1,4-디에톡시나프탈렌: 2.0 질량부
[배향성 폴리머 조성물 (1)의 조제]
시판의 폴리비닐알코올(폴리비닐알코올 1000 완전 비누화형, 와코쥰야쿠고교 가부시키가이샤 제조)에 물을 더하여 100℃에서 1시간 가열하여, 배향성 폴리머 조성물 (1)을 얻었다.
[광배향성 폴리머 조성물 (1)의 조제]
하기 구조의 광배향성 재료(중량 평균 분자량: 50000, m:n=50:50)는 일본 특허 공개 제2021-196514에 기재된 방법에 준하여 제조하였다. 광배향성 재료 2부와 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME, 용제) 98부를 성분으로서 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반함으로써, 광배향성 폴리머 조성물 (1)을 조제하였다.
광배향성 재료:
Figure pat00006
[중합성 액정 화합물의 제조]
하기에 나타내는 구조를 갖는 중합성 액정 화합물 (A1) 및 중합성 액정 화합물 (A2)를, 각각 조제하였다. 중합성 액정 화합물 (A1) 및 중합성 액정 화합물 (A2)는, 일본 특허 공개 제2010-244038호 공보에 기재된 방법과 동일하게 준비하였다.
중합성 액정 화합물 (A1):
Figure pat00007
중합성 액정 화합물 (A2):
Figure pat00008
[위상차막 형성용 조성물 (Y1)의 조제]
중합성 액정 화합물로서 ㎩liocolor LC242(BASF 재팬사 제조)를 사용하였다. 중합성 액정 화합물 100부에 대하여, 레벨링제 「BYK-361N」(BYK-Chemie사 제조) 2.6부와, 광중합 개시제 「Omnirad907」(IGM Resin B.V.사 제조) 0.5부를 첨가하였다. 또한, 프로필렌글리콜1-모노메틸에테르2-아세테이트(PGME)를 첨가하고, 이 혼합물을 온도 80℃에서 1시간 교반함으로써, 위상차막 형성용 조성물 (Y1)을 조제하였다. ㎩liocolor LC242는, 하기 식으로 나타내는 구조를 갖는다.
Figure pat00009
Figure pat00010
[위상차막 형성용 조성물 (Y2)의 조제]
중합성 액정 화합물 (A1) 및 중합성 액정 화합물 (A2)를 질량비 80:20으로 혼합하여, 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물 100부에 대하여, 레벨링제 「메가팍 F-556」(DIC사 제조) 0.1부와, 광중합 개시제 「Omnirad907」(IGM Resin B.V.사 제조) 2.5부와, 이온성 화합물 (B) 0.1부를 첨가하였다. 또한, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PEGMEA)를 첨가하고, 이 혼합물을 온도 80℃에서 1시간 교반함으로써, 위상차막 형성용 조성물 (Y2)를 조제하였다. 이온성 화합물 (B)는, 하기 식으로 나타내는 구조를 갖는다.
Figure pat00011
Figure pat00012
<실시예 1>
장척형의 트리아세틸셀룰로오스 필름(TAC1)(투습도: 1211 g/㎡·24 hr, 파장 550 ㎚에 있어서의 두께 방향의 위상차값: 0 ㎚)을 연속적으로 반송하면서, 광배향성 폴리머 조성물 (1)을 그라비어 코터에 의해 도포하였다. 얻어진 도포막을 120℃에서 2분간 건조시킨 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 형성하였다. 또한, UV 조사 장치를 이용하여, TAC1의 MD 방향에 대하여 -75°가 되도록, 편광자 외광 100 mJ(313 ㎚ 기준)을 연속적으로 조사하여 100 ㎚의 광배향막을 형성하였다. 그 위에, 위상차막 형성용 조성물 (Y1)을, 그라비어 코터에 의해 연속적으로 도포하였다. 얻어진 도포막을 100℃에서 1분간 건조한 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 얻었다. 계속해서, 고압 수은 램프를 이용하여, 질소 분위기 하에서 노광량 1000 mJ/㎠(365 ㎚ 기준)의 자외광을 상기 건조 피막에 연속적으로 조사함으로써, 중합성 액정 화합물이 기재면 내에 대하여 수평 방향으로 배향한 상태에서 경화한 위상차막 (X1)을 형성하였다. 이와 같이 하여, TAC1/광배향막/위상차막 (X1)(수평 배향 액정 경화막)을 포함하는 장척형의 위상차 필름 (Z1)을 얻었다. 얻어진 위상차막 (X1)의 막 두께를 레이저 현미경으로 측정한 바 1.8 ㎛였다. 면내 위상차값은, 오지게이소쿠기키 가부시키가이샤 제조의 KOBRA-WR을 이용하여 측정하였다. 그 결과, 파장 550 ㎚에 있어서의 면내 위상차값은, Re[550]=270 ㎚였다. 또한, TAC1의 파장 550 ㎚에 있어서의 면내 위상차값은 대략 0이기 때문에, 상기 광학 특성에는 영향을 끼치지 않는다. 배향각은 상기 장척형의 TAC1의 MD 방향에 대하여 -75°였다. 위상차막 (X1)은, 정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층이었다.
장척형의 위상차 필름 (Z1)의 위상차막 (X1) 상에, 연속적으로, 코로나 처리를 실시하여 광배향성 폴리머 조성물 (1)을 그라비어 코터에 의해 도포하였다. 얻어진 도포막을 120℃에서 2분간 건조시킨 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 형성하였다. 또한, UV 조사 장치를 이용하여, TAC1의 MD 방향에 대하여 -15°가 되도록, 편광 자외광 100 mJ(313 ㎚ 기준)을 연속적으로 조사하여 100 ㎚의 광배향막을 형성하였다. 그 위에, 위상차막 형성용 조성물 (Y1)을, 그라비어 코터에 의해 연속적으로 도포하였다. 얻어진 도포막을 100℃에서 1분간 건조한 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 얻었다. 계속해서, 고압 수은 램프를 이용하여, 질소 분위기 하에서 노광량 1000 mJ/㎠(365 ㎚ 기준)의 자외광을 상기 건조 피막에 연속적으로 조사함으로써, 중합성 액정 화합물이 기재면 내에 대하여 수평 방향으로 배향한 상태에서 경화한 위상차막 (X2)를 형성하였다. 위상차막 (X2)는, 1.0 ㎛가 되도록 도포하였다. 이와 같이 하여, TAC1/광배향막/위상차막 (X1)/광배향막/위상차막 (X2)를 포함하는 장척형의 위상차 필름 (Z2)를 얻었다. 위상차막 (X2)의 면내 위상차값을 구하기 위해, 별도, 상기와 동일한 조건에서 형성한, TAC1/광배향막/위상차막 (X2)를 이용하여, 오지게이소쿠기키 가부시키가이샤 제조의 KOBRA-WR을 이용하여 측정한 결과, 파장 550 ㎚에 있어서의 면내 위상차값은, Re(550)=140 ㎚였다. 또한, HC-COP면측에서 보았을 때에, MD 방향에 대하여, 직선 편광자의 흡수축은, 0°, 위상차막 (X1)의 지상축은, 75°, 위상차막 (X2)의 지상축은, 15°였다.
상기에서 얻어진 장척형의 편광자를 연속적으로 반송하며, 그 양면에, 상기에서 얻어진 수계 접착제를 도포하였다. 장척형의 하드 코트(HC)층을 갖는 환상 폴리올레핀계 수지 필름(HC-COP)(투습도: 7.7 g/㎡·24 hr)을 준비하였다. HC-COP의 COP면측이 편광자측이 되도록, HC-COP를 편광자의 한쪽의 면에 연속적으로 접합하면서, 상기에서 얻어진 장척형의 위상차 필름 (Z2)의 TAC1면측이 편광자측이 되도록, 위상차 필름 (Z2)를 편광자의 다른 쪽의 면에 연속적으로 접합하였다. 온도 80℃에서 5분간 건조함으로써 적층체 (1)을 얻었다.
계속해서, 상기에서 얻어진 장척형의 적층체 (1)의 위상차막 (X2) 상에 점착제층(아크릴계 점착제층)을 접합하여, HC-COP/수계 접착제/편광자/수계 접착제/TAC1/광배향막/위상차막 (X1)/광배향막/위상차막 (X2)/점착제층의 층구성을 갖는 광학 적층체 1을 얻었다. 광학 적층체 1은, 위상차막의 형성 2회, 직선 편광판의 제작, 및 점착제층의 접합으로 이루어진 4공정을 거쳐 제조되었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
<실시예 2>
장척형의 트리아세틸셀룰로오스 필름(TAC1)(투습도: 1211 g/㎡·24 hr, 파장 550 ㎚에 있어서의 두께 방향의 위상차값: 0 ㎚)을 연속적으로 반송하면서, 광배향성 폴리머 조성물 (1)을 그라비어 코터에 의해 도포하였다. 얻어진 도포막을 120℃에서 2분간 건조시킨 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 형성하였다. 또한, UV 조사 장치를 이용하여, TAC1의 MD 방향에 대하여 15°가 되도록, 편광 자외광 100 mJ(313 ㎚ 기준)을 연속적으로 조사하여 100 ㎚의 광배향막을 형성하였다. 그 위에, 위상차막 형성용 조성물 (Y1)을, 그라비어 코터에 의해 연속적으로 도포하였다. 얻어진 도포막을 100℃에서 1분간 건조한 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 얻었다. 계속해서, 고압 수은 램프를 이용하여, 질소 분위기 하에서 노광량 1000 mJ/㎠(365 ㎚ 기준)의 자외광을 상기 건조 피막에 연속적으로 조사함으로써, 중합성 액정 화합물이 기재면 내에 대하여 수평 방향으로 배향한 상태에서 경화한 위상차막 (X2)를 형성하였다. 위상차막 (X2)는, 정파장 분산성의 1/4 파장 위상차층이었다. 이와 같이 하여, TAC1/광배향막/위상차막 (X2)를 포함하는 장척형의 위상차 필름 (Z3)을 얻었다.
계속해서, 위상차막 (X2) 상에, 연속적으로, 광배향성 폴리머 조성물 (1)을 그라비어 코터에 의해 도포하였다. 얻어진 도포막을 120℃에서 2분간 건조시킨 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 형성하였다. 또한, UV 조사 장치를 이용하여, TAC1의 MD 방향에 대하여 75°가 되도록, 편광 자외광 100 mJ(313 ㎚ 기준)을 연속적으로 조사하여 100 ㎚의 광배향막을 형성하였다. 그 위에, 위상차막 형성용 조성물 (Y1)을, 그라비어 코터에 의해 연속적으로 도포하였다. 얻어진 도포막을 100℃에서 1분간 건조한 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 얻었다. 계속해서, 고압 수은 램프를 이용하여, 질소 분위기 하에서 노광량 1000 mJ/㎠(365 ㎚ 기준)의 자외광을 상기 건조 피막에 연속적으로 조사함으로써, 중합성 액정 화합물이 기재면 내에 대하여 수평 방향으로 배향한 상태에서 경화한 위상차막 (X1)을 형성하였다. 위상차막 (X1)은, 정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층이었다. 이와 같이 하여, TAC1/광배향막/위상차막 (X2)/광배향막/위상차막 (X1)을 포함하는 장척형의 위상차 필름 (Z4)를 얻었다.
상기에서 얻어진 장척형의 편광자를 연속적으로 반송하며, 그 양면에, 상기에서 얻어진 수계 접착제를 도포하였다. 장척형의 하드 코트(HC)층을 갖는 환상 폴리올레핀계 수지 필름(HC-COP)(투습도: 7.7 g/㎡·24 hr)을 준비하였다. HC-COP의 COP면측이 편광자측이 되도록, HC-COP를 편광자의 한쪽의 면에 접합하면서, 상기에서 얻어진 장척형의 위상차 필름 (Z4)의 위상차막 (X1)면측이 편광자측이 되도록, 위상차 필름 (Z4)를 편광자의 다른 쪽의 면에 연속적으로 접합하였다. 온도 80℃에서 5분간 건조함으로써 적층체 (2)를 얻었다.
계속해서, 상기에서 얻어진 장척형의 적층체 (2)의 TAC1 상에 점착제층(아크릴계 점착제층)을 접합하고, HC-COP/수계 접착제/편광자/수계 접착제/위상차막 (X1)/광배향막/위상차막 (X2)/광배향막/TAC1/점착제층의 층구성을 갖는 광학 적층체 2를 얻었다. 광학 적층체 2는, 위상차막의 형성 2회, 직선 편광판의 제작, 및 점착제층의 접합으로 이루어진 4공정을 거쳐 제조되었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
<실시예 3>
실시예 1에 있어서 정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층을 형성하기 위해 위상차막 형성용 조성물 (Y1)을 사용한 것 대신에, 위상차막 형성용 조성물 (Y2)를 이용하여 위상차막 (X3)을 얻은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, HC-COP/수계 접착제/편광자/수계 접착제/TAC1/광배향막/위상차막 (X3)/광배향막/위상차막 (X2)/점착제층의 층구성을 갖는 광학 적층체 3을 얻었다. 위상차막 (X3)은, 정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층이었다. 광학 적층체 3은, 위상차막의 형성 2회, 직선 편광판의 제작, 및 점착제층의 접합으로 이루어진 4공정을 거쳐 제조되었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
<실시예 4>
실시예 2에 있어서 정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층을 형성하기 위해 위상차막 형성용 조성물 (Y1)을 사용한 것 대신에, 위상차막 형성용 조성물 (Y2)를 이용하여 위상차막 (X3)을 얻은 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여, HC-COP/수계 접착제/편광자/수계 접착제/위상차막 (X3)/광배향막/위상차막 (X2)/광배향막/TAC1/점착제층의 층구성을 갖는 광학 적층체 4를 얻었다. 위상차막 (X3)은, 정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층이었다. 광학 적층체 4는, 위상차막의 형성 2회, 직선 편광판의 제작, 및 점착제층의 접합으로 이루어진 4공정을 거쳐 제조되었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
<실시예 5>
실시예 3에 있어서, TAC1을 트리아세틸셀룰로오스 필름(TAC2)(코니카미놀타 가부시키가이샤 제조, KC4UA, 투습도: 827 g/㎡·24 hr, 파장 550 ㎚에 있어서의 두께 방향의 위상차값: -25 ㎚)으로 바꾼 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여, HC-COP/수계 접착제/편광자/수계 접착제/TAC2/광배향막/위상차막 (X3)/광배향막/위상차막 (X2)/점착제층의 층구성을 갖는 광학 적층체 5를 얻었다. 광학 적층체 5는, 위상차막의 형성 2회, 직선 편광판의 제작, 및 점착제층의 접합으로 이루어진 4공정을 거쳐 제조되었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
<실시예 6>
실시예 4에 있어서, TAC1을 트리아세틸셀룰로오스 필름(TAC2)(코니카미놀타 가부시키가이샤 제조, KC4UA, 투습도: 827 g/㎡·24 hr, 파장 550 ㎚에 있어서의 두께 방향의 위상차값: -25 ㎚)으로 바꾼 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 하여, HC-COP/수계 접착제/편광자/수계 접착제/위상차막 (X3)/광배향막/위상차막 (X2)/광배향막/TAC2/점착제층의 층구성을 갖는 광학 적층체 6을 얻었다. 광학 적층체 6은, 위상차막의 형성 2회, 직선 편광판의 제작, 및 점착제층의 접합으로 이루어진 4공정을 거쳐 제조되었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
<실시예 7>
장척형의 트리아세틸셀룰로오스 필름(TAC2)(코니카미놀타 가부시키가이샤 제조, KC4UA, 투습도: 827 g/㎡·24 hr, 파장 550 ㎚에 있어서의 두께 방향의 위상차값: -25 ㎚)을 연속적으로 반송하면서, 광배향성 폴리머 조성물 (1)을 그라비어 코터에 의해 도포하였다. 얻어진 도포막을 120℃에서 2분간 건조시킨 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 형성하였다. 또한, UV 조사 장치를 이용하여, TAC2의 MD 방향에 대하여 75°가 되도록, 편광 자외광 100 mJ(313 ㎚ 기준)을 연속적으로 조사하여 100 ㎚의 광배향막을 형성하였다. 그 위에, 위상차막 형성용 조성물 (Y2)를, 그라비어 코터에 의해 연속적으로 도포하였다. 얻어진 도포막을 100℃에서 1분간 건조한 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 얻었다. 계속해서, 고압 수은 램프를 이용하여, 질소 분위기 하에서 노광량 1000 mJ/㎠(365 ㎚ 기준)의 자외광을 상기 건조 피막에 연속적으로 조사함으로써, 중합성 액정 화합물이 기재면 내에 대하여 수평 방향으로 배향한 상태에서 경화한 위상차막 (X3)을 형성하였다. 위상차막 (X3)은, 정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층이었다. 계속해서, TAC2의 위상차막 (X3)을 형성한 측의 면과는 반대의 면에, 연속적으로, 광배향성 폴리머 조성물 (1)을 그라비어 코터에 의해 도포하였다. 얻어진 도포막을 120℃에서 2분간 건조시킨 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 형성하였다. 또한, UV 조사 장치를 이용하여, TAC2의 MD 방향에 대하여 -15°가 되도록, 편광 자외광 100 mJ(313 ㎚ 기준)을 연속적으로 조사하여 100 ㎚의 광배향막을 형성하였다. 그 위에, 위상차막 형성용 조성물 (Y1)을, 그라비어 코터에 의해 연속적으로 도포하였다. 얻어진 도포막을 100℃에서 1분간 건조한 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 얻었다. 계속해서, 고압 수은 램프를 이용하여, 질소 분위기 하에서 노광량 1000 mJ/㎠(365 ㎚ 기준)의 자외광을 상기 건조 피막에 연속적으로 조사함으로써, 중합성 액정 화합물이 기재면 내에 대하여 수평 방향으로 배향한 상태에서 경화한 위상차막 (X2)를 형성하였다. 위상차막 (X2)는, 정파장 분산성의 1/4 파장 위상차층이었다. 이와 같이 하여, 위상차막 (X3)/광배향막/TAC2/광배향막/위상차막 (X2)를 포함하는 장척형의 위상차 필름 (Z5)를 얻었다.
상기에서 얻어진 장척형의 편광자를 연속적으로 반송하며, 그 양면에, 상기에서 얻어진 수계 접착제를 도포하였다. 장척형의 하드 코트(HC)층을 갖는 환상 폴리올레핀계 수지 필름(HC-COP)(투습도: 7.7 g/㎡·24 hr7.7 g/㎡·24 hr)을 준비하였다. HC-COP의 COP면측이 편광자측이 되도록, HC-COP를 편광자의 한쪽의 면에 접합하면서, 상기에서 얻어진 장척형의 위상차 필름 (Z5)의 위상차막 (X3)면측이 편광자측이 되도록, 위상차 필름 (Z5)를 편광자의 다른 쪽의 면에 연속적으로 접합하였다. 온도 80℃에서 5분간 건조함으로써 적층체 (7)을 얻었다.
계속해서, 상기에서 얻어진 장척형의 적층체 (7)의 위상차막 (X2) 상에 점착제층(아크릴계 점착제층)을 접합하여, HC-COP/수계 접착제/편광자/수계 접착제/위상차막 (X3)/광배향막/TAC2/광배향막/위상차막 (X2)/점착제층의 층구성을 갖는 광학 적층체 7을 얻었다. 광학 적층체 7은, 위상차막의 형성 2회, 직선 편광판의 제작, 및 점착제층의 접합으로 이루어진 4공정을 거쳐 제조되었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
<실시예 8>
실시예 7에 있어서, TAC2를 COP(닛폰제온 가부시키가이샤 제조)로 바꾼 것 이외에는 실시예 7과 동일하게 하여, HC-COP/수계 접착제/편광자/수계 접착제/위상차막 (X3)/광배향막/COP/광배향막/위상차막 (X2)/점착제층의 층구성을 갖는 광학 적층체 8을 얻었다. 광학 적층체 8은, 위상차막의 형성 2회, 직선 편광판의 제작, 및 점착제층의 접합으로 이루어진 4공정을 거쳐 제조되었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
<실시예 9>
실시예 3에 있어서, TAC1을 트리아세틸셀룰로오스 필름(TAC3)(코니카미놀타 가부시키가이샤 제조, KC4UY, 투습도: 825 g/㎡·24 hr, 파장 550 ㎚에 있어서의 두께 방향의 위상차값: -6 ㎚)으로 바꾼 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여, HC-COP/수계 접착제/편광자/수계 접착제/TAC3/광배향막/위상차막 (X3)/광배향막/위상차막 (X2)/점착제층의 층구성을 갖는 광학 적층체 9를 얻었다. 광학 적층체 9는, 위상차막의 형성 2회, 직선 편광판의 제작, 및 점착제층의 접합으로 이루어진 4공정을 거쳐 제조되었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
<비교예 1>
상기에서 얻어진 편광자의 한쪽의 면에, 상기에서 얻어진 수계 접착제를 도포하고, 하드 코트(HC)층을 갖는 환상 폴리올레핀계 수지 필름(HC-COP)을 적층하고, 편광자의 다른 쪽의 면에, 상기에서 얻어진 수계 접착제를 도포하고, TAC 필름을 적층하였다. 온도 80℃에서 5분간 건조함으로써, 편광자의 양면에 보호 필름을 갖는 직선 편광판을 얻었다. 직선 편광판의 층구조는, HC-COP/수계 접착제층/편광자/수계 접착제층/TAC 필름이다.
장척형의 트리아세틸셀룰로오스 필름(TAC)(코니카미놀타 가부시키가이샤 제조, KC4UY)에 배향성 폴리머 조성물 (1)을 연속적으로 도포하고, 가열 건조 후, 두께 100 ㎚의 배향성 폴리머의 막을 형성하였다. 얻어진 배향성 폴리머의 막의 표면에 상기 TAC의 장변 방향으로부터 -75°가 되는 각도로 러빙 처리를 실시하고, 그 위에, 위상차막 형성용 조성물 (Y1)을, 바 코터에 의해 연속적으로 도포하였다. 얻어진 도포막을 100℃에서 1분간 건조한 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 얻었다. 계속해서, 고압 수은 램프를 이용하여, 질소 분위기 하에서 노광량 1000 mJ/㎠(365 ㎚ 기준)의 자외광을 상기 건조 피막에 연속적으로 조사함으로써, 중합성 액정 화합물이 기재면 내에 대하여 수평 방향으로 배향한 상태에서 경화한 위상차막을 형성하여, TAC/배향막/위상차막 (X1)을 포함하는 장척형의 1/2 파장 위상차 필름을 얻었다. 얻어진 위상차막의 막 두께를 레이저 현미경으로 측정한 바 1.8 ㎛였다. 면내 위상차값 (X1)은, 오지게이소쿠기키 가부시키가이샤 제조의 KOBRA-WR을 이용하여 측정하였다. 그 결과, 파장 550 ㎚에 있어서의 면내 위상차값은, Re(550)=270 ㎚였다. 위상차막 (X1)은, 정파장 분산성의 1/2 파장 위상차층이었다. 또한, TAC의 파장 550 ㎚에 있어서의 위상차값은 대략 0이기 때문에, 상기 광학 특성에는 영향을 끼치지 않는다. 배향각은 상기 장척형의 TAC의 MD 방향에 대하여 -75°였다.
장척형의 트리아세틸셀룰로오스 필름(TAC)(코니카미놀타 가부시키가이샤 제조, KC4UY)에 배향성 폴리머 조성물 (1)을 연속적으로 도포하고, 가열 건조 후, 두께 100 ㎚의 배향성 폴리머의 막을 형성하였다. 얻어진 배향성 폴리머의 막의 표면에 상기 TAC의 장변 방향으로부터 15°가 되는 각도로 러빙 처리를 실시하고, 그 위에, 위상차막 형성용 조성물 (Y1)을, 바 코터에 의해 연속적으로 도포하였다. 얻어진 도포막을 100℃에서 1분간 건조한 후, 실온까지 냉각하여 건조 피막을 얻었다. 계속해서, 고압 수은 램프를 이용하여, 질소 분위기 하에서 노광량 1000 mJ/㎠(365 ㎚ 기준)의 자외광을 상기 건조 피막에 연속적으로 조사함으로써, 중합성 액정 화합물이 기재면 내에 대하여 수평 방향으로 배향한 상태에서 경화한 위상차막을 형성하여, TAC/배향막/위상차막 (X2)를 포함하는 장척형의 1/4 파장 위상차 필름을 얻었다. 얻어진 위상차막의 막 두께를 레이저 현미경으로 측정한 바 1.0 ㎛였다. 면내 위상차값 (X2)는, 오지게이소쿠기키 가부시키가이샤 제조의 KOBRA-WR을 이용하여 측정하였다. 그 결과, 파장 550 ㎚에 있어서의 면내 위상차값은, Re(550)=140 ㎚였다. 위상차막 (X2)는, 정파장 분산성의 1/4 파장 위상차층이었다. 또한, TAC의 파장 550 ㎚에 있어서의 위상차값은 대략 0이기 때문에, 상기 광학 특성에는 영향을 끼치지 않는다. 배향각은 상기 장척형의 TAC의 MD 방향에 대하여 15°였다.
1/2 파장 위상차 필름의 위상차막 (X1)측 및 1/4 파장 위상차 필름의 위상차막 (X2)에, 각각 코로나 처리를 실시한 후, 점착제층(아크릴계 점착제층)을 통해 접합하였다. 1/2 파장 위상차 필름으로부터, TAC 및 배향막을 박리 제거함으로써, 위상차층 적층체를 얻었다.
상기에서 제작한 직선 편광판의 TAC 필름측과 위상차층 적층체의 위상차막 (X1)을 점착제층(아크릴계 점착제층)을 통해 접합하여, 적층체 (9)를 제작하였다. 적층체 (9)로부터, 1/4 파장 위상차 필름의 TAC 및 배향막을 박리 제거하였다. 위상차막 (X2)측에 점착제층(아크릴계 점착제층)을 접합하여, HC-COP/수계 접착제/편광자/TAC 필름/점착제층/위상차막 (X1)/점착제층/위상차막 (X2)/점착제층의 층구성을 갖는 광학 적층체 9를 얻었다. 광학 적층체 9는, 위상차막의 형성 2회, 직선 편광판의 제작, 점착제층의 접합 3회, 및 위상차막의 전사 2회로 이루어진 8공정을 거쳐 제조되었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure pat00013
1, 2, 3 광학 적층체, 11, 21, 31 보호 필름 A, 12, 22, 32 접착제층 A, 13, 23, 33 편광자, 14, 24, 34 접착제층 B, 15, 29, 37 보호 필름 B, 16, 28, 36 배향막 A, 17, 27, 35 위상차막 A, 18, 26, 38 배향막 B, 19, 25, 39 위상차막 B.

Claims (11)

  1. 보호 필름 A, 접착제층 A, 편광자, 접착제층 B, 및 보호 필름 B가 이 순서로 적층되고,
    배향막 A, 위상차막 A, 및 위상차막 B를 갖고,
    상기 편광자는, 폴리비닐알코올계 수지 필름 중에 이색성 색소가 배향한 필름이고,
    상기 배향막 A는, 상기 보호 필름 B의 편측에 배치되고,
    상기 위상차막 A는, 상기 배향막 A의 상기 보호 필름 B측과는 반대측에 배치되며, 중합성 액정 화합물이 배향한 상태에서 경화한 막이고,
    상기 위상차막 B는, 상기 보호 필름 B의 상기 배향막 A측과는 반대측, 또는 상기 위상차막 A의 상기 배향막 A측과는 반대측에, 직접 또는 배향막 B를 통해 배치되며, 중합성 액정 화합물이 배향한 상태에서 경화한 막인 광학 적층체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배향막 A는 광배향막인 광학 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위상차막 B가 상기 위상차막 A 상에 배향막 B를 통해 배치되어 있는 광학 적층체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위상차막 B가 상기 보호 필름 B의 상기 위상차막 A측과는 반대측에 배향막 B를 통해 배치되어 있는 광학 적층체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착제층 A 및 상기 접착제층 B의 두께가 1 ㎛ 이하이고, 상기 편광자는 가교제를 포함하는 광학 적층체.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보호 필름 A 및 상기 보호 필름 B 중 적어도 한쪽의 온도 40℃, 상대 습도 90% RH에 있어서의 투습도가 1000 g/㎡·24 hr 이상인 광학 적층체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보호 필름 B 및 상기 위상차막 A 사이의 박리력이 1.0 N/25 ㎜ 이상인 광학 적층체.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위상차막 A 및 상기 위상차막 B가 모두 정파장 분산성을 갖는 광학 적층체.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보호 필름 B는, 트리아세틸셀룰로오스로 이루어진 수지 필름을 포함하고,
    상기 보호 필름 B는, 이하의 식:
    -40 ㎚≤Rth[550]≤-5 ㎚
    (식 중, Rth[550]은 온도 23℃, 파장 550 ㎚에 있어서의 수지 필름의 두께 방향의 위상차값을 나타냄)
    을 충족시키는 광학 적층체.
  10. 제1항 또는 제2항에 기재된 광학 적층체를 갖는 화상 표시 장치.
  11. 제1항에 기재된 광학 적층체의 제조 방법으로서,
    상기 보호 필름 B 상에 상기 배향막 A를 형성하는 공정,
    상기 배향막 A 상에 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물 A를 도포하여, 도막 A를 형성하는 공정,
    상기 도막 A를 경화시켜 위상차막 A를 얻는 공정,
    상기 위상차막 A 상, 또는 상기 보호 필름 B의 상기 배향막 A측과는 반대측의 면에 배향막 B를 형성하는 공정,
    상기 배향막 B 상에 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물 B를 도포하여, 도막 B를 형성하는 공정, 및
    상기 도막 B를 경화시켜 위상차막 B를 형성하는 공정
    을 포함하는, 광학 적층체의 제조 방법.
KR1020230097502A 2022-07-29 2023-07-26 광학 적층체 및 그 제조 방법 KR20240016913A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2022-122005 2022-07-29
JP2022122005A JP2024018584A (ja) 2022-07-29 2022-07-29 光学積層体およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240016913A true KR20240016913A (ko) 2024-02-06

Family

ID=89631883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230097502A KR20240016913A (ko) 2022-07-29 2023-07-26 광학 적층체 및 그 제조 방법

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2024018584A (ko)
KR (1) KR20240016913A (ko)
CN (1) CN117471598A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020052365A (ja) 2018-09-28 2020-04-02 住友化学株式会社 偏光板複合体、及び画像表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020052365A (ja) 2018-09-28 2020-04-02 住友化学株式会社 偏光板複合体、及び画像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN117471598A (zh) 2024-01-30
JP2024018584A (ja) 2024-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102658083B1 (ko) 액정 경화막, 액정 경화막을 포함하는 광학 필름, 및 표시 장치
TWI732772B (zh) 積層體、含有該積層體之圓偏光板，及具備該積層體之顯示裝置
KR20210127704A (ko) 원편광판 및 그것을 사용하는 유기 el 표시 장치
KR20210038423A (ko) 적층체
JP7397683B2 (ja) 有機ｅｌディスプレイ用積層体およびそれに用いる円偏光板
WO2022239767A1 (ja) 積層体および表示装置
KR20240016913A (ko) 광학 적층체 및 그 제조 방법
KR20240016925A (ko) 광학 적층체 및 그 제조 방법
JP7355955B1 (ja) 光学積層体
KR20200092884A (ko) 유기 el 디스플레이용 적층체 및 그것에 사용하는 원편광판
WO2024024119A1 (ja) 光学積層体
TW202413094A (zh) 光學積層體及其製造方法
WO2024038667A1 (ja) 光学積層体及びその製造方法
KR20240102855A (ko) 광학 적층체 및 그 제조 방법
CN118259394A (en) Optical laminate and image display device
KR20240064535A (ko) 권회체
CN118259393A (en) Optical laminate and image display device
JP2024068090A (ja) 巻回体
JP2024018945A (ja) 光学積層体
TW202409620A (zh) 圓偏光板
KR20240016909A (ko) 광학 적층체
JP2024080581A (ja) 積層体及び有機ｅｌ表示装置
JP2024018946A (ja) 円偏光板
CN118259395A (en) Optical laminate and image display device
CN118259392A (en) Optical laminate and method for producing same