KR20240056493A - 광학 적층체 및 이를 이용한 화상 표시 장치 - Google Patents

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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 우수한 대전 방지 성능을 가지며, 또한 가습 내구성이 우수한 광학 적층체 및 이 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 광학 적층체는, 편광자와 해당 편광자의 적어도 시인 측에 배치된 보호층을 포함하는 편광판과, 도전성 점착제층과, 방습층을 시인 측으로부터 이 순서대로 포함하고, 해당 도전성 점착제층의 표면 저항값이 1×107Ω/□∼1×1010Ω/□이며, 해당 방습층의 투습도가 20g/㎡·24h∼500g/㎡·24h이다.

Description

광학 적층체 및 이를 이용한 화상 표시 장치
본 발명은, 광학 적층체 및 이를 이용한 화상 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치 및 일렉트로루미네선스(EL) 표시 장치(예컨대, 유기 EL 표시 장치, 무기 EL 표시 장치)로 대표되는 화상 표시 장치가 급속히 보급되고 있다. 화상 표시 장치에서는, 대표적으로는, 편광판이 점착제층을 개재하여 표시 패널에 첩합되어 있다. 근래, 화상 표시 장치의 협액연화(狹額緣化), 표시 패널 내에 터치 패널용 도전층을 내장한 소위 인셀형 화상 표시 장치의 발전 등에 수반하여, 화상 표시 장치의 대전 방지 성능의 개선이 요구되고 있다. 예컨대, 표면 저항값이 1.0×109Ω/□∼1.0×1011Ω/□인 대전 방지층을 포함하는 편광 필름을 액정층의 시인 측에 배치하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1). 또한, 대전 방지 성능을 구비한 점착제층을 이용하는 것이 제안되어 있다. 대전 방지 성능을 구비한 점착제는 충분한 대전 성능을 확보하기 위하여 다량의 대전 방지제를 포함할 수 있다. 그러나, 이와 같은 점착제층을 이용한 편광판에서는, 가습 환경하에서의 편광판으로의 악영향이 문제가 될 수 있다. 또한, 터치 패널을 구비하는 화상 표시 장치에 대전 방지제를 포함하는 점착제를 이용하는 경우, 가습 환경하에서의 터치 패널 센서의 부식이 생길 수 있다.
일본 공개특허공보 제2013-105154호
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그의 주된 목적은, 우수한 대전 방지 성능을 가지며, 또한 가습 내구성이 우수한 광학 적층체, 및 이 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 실시형태의 광학 적층체는, 편광자와 해당 편광자의 적어도 시인 측에 배치된 보호층을 포함하는 편광판과, 도전성 점착제층과, 방습층을 시인 측으로부터 이 순서대로 포함하고, 해당 도전성 점착제층의 표면 저항값은 1×107Ω/□∼1×1010Ω/□이며, 해당 방습층의 투습도는 20g/㎡·24h∼500g/㎡·24h이다.
하나의 실시형태에서, 상기 도전성 점착제층은 베이스 폴리머와, 대전 방지제를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성되는 층이고, 해당 베이스 폴리머 100중량부에 대하여, 대전 방지제를 5중량부∼50중량부 포함한다.
하나의 실시형태에서, 상기 방습층은 보호층 및/또는 위상차층으로서도 기능한다.
하나의 실시형태에서, 상기 편광판은 시인 측에만 보호층을 포함한다.
하나의 실시형태에서, 상기 대전 방지제는 이온성 화합물이다.
하나의 실시형태에서, 상기 이온성 화합물은 알칼리 금속염 및 유기 양이온-음이온염으로부터 선택되는 적어도 1종이다.
하나의 실시형태에서, 상기 도전성 접착제층의 두께는 2㎛∼55㎛이다.
본 발명의 다른 국면에서는, 화상 표시 장치가 제공된다. 이 화상 표시 장치는, 상기 광학 적층체와 터치 패널을 시인 측으로부터 이 순서대로 포함한다.
하나의 실시형태에서, 상기 화상 표시 장치는, 액정 표시 장치 또는 유기 일렉트로루미네선스 표시 장치이다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 우수한 대전 방지 성능을 가지며, 또한, 가습 내구성이 우수한 광학 적층체, 및 해당 광학 적층체를 포함하는 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 개략 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태로는 한정되지 않는다.
A. 광학 적층체의 전체 구성
도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이다. 도시예의 광학 적층체(100)는, 대표적으로는, 편광판(10)과 도전성 점착제층(20)과 방습층(30)을 시인 측으로부터 이 순서대로 포함한다. 편광판(10)은, 편광자(11)와 편광자(11)의 적어도 시인 측에 보호층(시인 측 보호층)(12)을 포함한다. 도시예에서는, 편광자(11)의 시인 측과 반대 측에 보호층(내측 보호층)(13)이 마련되어 있지만, 보호층(13)은 목적 등에 따라 생략되어도 된다. 바람직하게는, 편광판(10)은 시인 측의 보호층(12)만을 포함한다. 실용적으로는, 방습층(30)의 편광판(10)과 반대 측에(즉, 시인 측과 반대 측인 최외층으로서) 점착제층(도시하지 않음)이 마련되고, 광학 적층체는 화상 표시 장치에 첩부 가능하게 되어 있다. 또한, 점착제층의 표면에는, 광학 적층체가 사용에 제공될 때까지 박리 라이너가 가착되어 있는 것이 바람직하다. 박리 라이너를 가착함으로써, 점착제층을 보호함과 함께, 위상차층 부착 편광판의 롤 형성이 가능해진다.
본 발명의 실시형태에서는, 도전성 점착제층의 표면 저항값은 1×107Ω/□∼1×1010Ω/□이다. 도전성 점착제층의 표면 저항값이 상기 범위이면, 우수한 대전 방지 성능을 발휘할 수 있다. 또한, 방습층의 투습도는 20g/㎡·24h∼500g/㎡·24h이다. 이와 같은 도전성 점착제층과 방습층을 시인 측으로부터 편광판(10), 도전성 점착제층(20) 및 방습층(30)의 순서대로 포함함으로써, 본 발명의 실시형태의 광학 적층체를 구비하는 화상 표시 장치에서, 가습 환경하에 놓여진 경우라도 편광판 및 터치 패널 센서의 부식을 방지할 수 있다. 그 결과, 우수한 대전 방지 성능을 가지며, 또한 가습 내구성이 우수한 광학 적층체를 제공할 수 있다.
방습층(30)의 투습도는, 20g/m2·24h∼500g/m2·24h이고, 바람직하게는 30g/m2·24h∼450g/m2·24h이며, 더욱 바람직하게는 30g/m2·24h∼400g/m2·24h이다. 방습층(30)의 투습도가 상기 범위인 것에 의해, 우수한 대전 방지 성능을 가지며, 또한 가습 내구성이 우수한 광학 적층체를 제공할 수 있다. 본 명세서에서, 투습도는 JIS Z 0208에 준하여 측정된 값을 말한다.
광학 적층체는, 그 외의 광학 기능층을 더 포함하고 있어도 된다. 광학 적층체에 마련될 수 있는 광학 기능층의 종류, 특성, 수, 조합, 배치 위치 등은 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다. 예컨대, 광학 적층체는 위상차층, 도전층 또는 도전층 부착 등방성 기재를 더 포함하고 있어도 된다(어느 것도 도시하지 않음). 위상차층, 도전층 또는 도전층 부착 등방성 기재는, 대표적으로는 방습층(30)의 외측(편광판(10)과 반대 측)에 마련된다. 도전층 또는 도전층 부착 등방성 기재가 마련되는 경우, 광학 적층체는, 소위 이너 터치 패널형 입력 표시 장치에 적용될 수 있다. 또한, 광학 적층체가 위상차층을 포함하는 경우, 위상차층의 광학적 특성(예컨대, 굴절률 특성, 면내 위상차, Nz 계수, 광탄성 계수), 두께, 배치 위치 등은 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다.
광학 적층체의 총 두께는, 바람직하게는 60㎛∼250㎛이고, 보다 바람직하게는 70㎛∼200㎛이며, 더욱 바람직하게는 80㎛∼150㎛이다. 본 명세서에서, 광학 적층체의 총 두께는, 시인 측 보호층, 편광자, 내측 보호층, 도전성 점착제층, 방습층, 및 임의의 다른 광학 기능층의 두께를 합계한 두께를 말한다.
이하, 광학 적층체의 구성요소에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
B. 편광판
B-1. 편광자
편광자(11)로서는, 임의의 적절한 편광자가 채용될 수 있다. 예컨대, 편광자를 형성하는 수지 필름은, 단층의 수지 필름이어도 되며, 2층 이상의 적층체이어도 된다.
단층의 수지 필름으로부터 구성되는 편광자의 구체예로서는, 폴리비닐알코올(PVA)계 필름, 부분 포르말화 PVA계 필름, 에틸렌·초산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성(二色性) 염료 등의 이색성 물질에 의한 염색 처리 및 연신 처리가 실시된 것, PVA의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 광학 특성이 우수한 점에서, PVA계 필름을 요오드로 염색하고 1축 연신하여 얻어진 편광자가 이용된다.
상기 요오드에 의한 염색은, 예컨대, PVA계 필름을 요오드 수용액에 침지함으로써 행하여진다. 상기 1축 연신의 연신 배율은, 바람직하게는 3∼7배이다. 연신은, 염색 처리 후에 행하여도 되고, 염색하면서 행하여도 된다. 또한, 연신하고 나서 염색하여도 된다. 필요에 따라서, PVA계 필름에, 팽윤 처리, 가교 처리, 세정 처리, 건조 처리 등이 실시된다. 예컨대, 염색 전에 PVA계 필름을 물에 침지하여 수세함으로써, PVA계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정하는 것이 가능할 뿐만 아니라, PVA계 필름을 팽윤시켜 염색 얼룩 등을 방지할 수 있다.
편광자는, 대표적으로는, 2층 이상의 적층체를 이용하여 제작될 수 있다. 적층체를 이용하여 얻어지는 편광자의 구체예로서는, 수지 기재와 당해 수지 기재에 도포 형성된 PVA계 수지층과의 적층체를 이용하여 얻어지는 편광자를 들 수 있다. 수지 기재와 당해 수지 기재에 도포 형성된 PVA계 수지층과의 적층체를 이용하여 얻어지는 편광자는, 예컨대, PVA계 수지 용액을 수지 기재에 도포하고, 건조시켜 수지 기재 위에 PVA계 수지층을 형성하여, 수지 기재와 PVA계 수지층과의 적층체를 얻는 것; 당해 적층체를 연신 및 염색하여 PVA계 수지층을 편광자로 하는 것에 의해 제작될 수 있다. 연신은, 대표적으로는 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜 연신하는 것을 포함한다. 또한, 연신은, 필요에 따라 붕산 수용액 중에서의 연신 전에 적층체를 고온(예컨대, 95℃ 이상)에서 공중 연신하는 것을 더 포함할 수 있다. 얻어진 수지 기재/편광자의 적층체는 그대로 이용하여도 되고(즉, 수지 기재를 편광자의 보호층으로 하여도 되고), 수지 기재/편광자의 적층체로부터 수지 기재를 박리하고, 당해 박리면에 목적에 따른 임의의 적절한 보호층을 적층하여 이용하여도 된다. 이와 같은 편광자의 제조 방법의 상세는, 예컨대 일본 공개특허공보 제2012-73580호, 일본특허 제6470455호에 기재되어 있다. 이들 공보는, 그의 전체의 기재가 본 명세서에 참고로서 원용된다.
편광자의 제조 방법은, 대표적으로는, 장척상의 열가소성 수지 기재의 편측에, 할로겐화물과 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하여 적층체로 하는 것, 및 상기 적층체에 공중 보조 연신 처리와, 염색 처리와, 수중 연신 처리와, 긴 방향으로 반송하면서 가열함으로써 폭 방향으로 2% 이상 수축시키는 건조 수축 처리를 이 순서대로 실시하는 것을 포함함다. 이로써, 매우 박형이며, 우수한 광학 특성을 가짐과 함께 광학 특성의 편차가 억제된 편광자가 제공될 수 있다. 즉, 보조 연신을 도입함으로써, 열가소성 수지 위에 PVA를 도포하는 경우에서도, PVA의 결정성을 높이는 것이 가능해져, 높은 광학 특성을 달성하는 것이 가능해진다. 또한 동시에 PVA의 배향성을 사전에 높임으로써, 이후의 염색 공정이나 연신 공정에서 물에 침지되었을 때에, PVA의 배향성의 저하나 용해 등의 문제를 방지할 수 있어, 높은 광학 특성을 달성하는 것이 가능해진다. 또한, PVA계 수지층을 액체에 침지한 경우에서, PVA계 수지층이 할로겐화물을 포함하지 않는 경우에 비해, 폴리비닐알코올 분자의 배향의 흐트러짐, 및 배향성의 저하가 억제될 수 있다. 이로써, 염색 처리 및 수중 연신 처리 등, 적층체를 액체에 침지하여 행하는 처리 공정을 거쳐 얻어지는 편광자의 광학 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 건조 수축 처리에 의해 적층체를 폭 방향으로 수축시킴으로써, 광학 특성을 향상시킬 수 있다.
편광자의 두께는, 바람직하게는 15㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 12㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 10㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 8㎛ 이하이다. 한편, 편광자의 두께는, 바람직하게는 1㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 2㎛ 이상이며, 더욱 바람직하게는 3㎛ 이상이다. 편광자의 두께가 이와 같은 범위이면, 가열 시의 컬을 양호하게 억제할 수 있으며, 양호한 가열 시의 외관 내구성을 얻을 수 있다.
편광자는, 바람직하게는 파장 380nm∼780nm의 어느 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광자의 단체 투과율은, 예컨대 41.5%∼46.0%이고, 바람직하게는 43.0%∼46.0%이며, 바람직하게는 44.5%∼46.0%이다. 편광자의 편광도는, 바람직하게는 97.0% 이상이고, 보다 바람직하게는 99.0% 이상이며, 더욱 바람직하게는 99.9% 이상이다.
B-2. 보호층
시인 측 보호층(12) 및 내측 보호층(13)(존재하는 경우)은, 편광자의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 구성된다. 당해 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계, 폴리비닐알코올계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르설폰계, 폴리설폰계, 폴리스티렌계, 폴리노보넨계, 폴리올레핀계, (메트)아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지 등을 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴계, 우레탄계, (메트)아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 이 외에도, 예컨대, 실록산계 폴리머 등의 유리질계 폴리머도 들 수 있다. 또한, 일본 공개특허공보 제2001-343529호(WO01/37007)에 기재된 폴리머 필름도 사용할 수 있다. 이 필름의 재료로서는, 예컨대, 측쇄에 치환 또는 비치환의 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, 측쇄에 치환 또는 비치환의 페닐기 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 예컨대, 이소부텐과 N-메틸말레이미드를 포함하는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 포함하는 수지 조성물을 들 수 있다. 당해 폴리머 필름은, 예컨대, 상기 수지 조성물의 압출 성형물일 수 있다.
편광판이 화상 표시 장치의 시인 측에 배치되는 경우에는, 보호층(12)은, 대표적으로는 그 시인 측에 배치된다. 이 경우, 보호층(12)에는 필요에 따라 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 안티글레어 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다.
보호층(12)의 두께는, 바람직하게는 10㎛∼50㎛, 보다 바람직하게는 15㎛∼35㎛이다. 또한, 표면 처리가 실시되어 있는 경우, 외측 보호층의 두께는, 표면 처리층의 두께를 포함시킨 두께이다.
C. 도전성 점착제층
상기한 바와 같이, 도전성 점착제층의 표면 저항값은 1×107Ω/□∼1×1010Ω/□이다. 바람직하게는 5×107Ω/□∼8×109Ω/□이고, 보다 바람직하게는 7×107Ω/□∼7×109Ω/□이며, 더욱 바람직하게는 8×107Ω/□∼6×109Ω/□이다. 표면 저항값이 상기 범위인 것에 의해, 우수한 대전 방지 성능을 발휘할 수 있다.
도전성 점착제층의 두께는 바람직하게는 2㎛∼55㎛이고, 보다 바람직하게는 2㎛∼30㎛이며, 더욱 바람직하게는 5㎛∼25㎛이다. 도전성 점착제층은 이와 같은 두께라도 우수한 대전 방지 성능(예컨대, 1×107Ω/□∼1×1010Ω/□)을 갖는다.
도전성 점착제층은, 바람직하게는 베이스 폴리머와 대전 방지제를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성되는 층이다. 점착제 조성물은, 예컨대 임의의 적절한 점착제에 대전 방지제를 첨가함으로써 조제될 수 있다. 점착제로서는, 예컨대 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리비닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제 등을 들 수 있다. 점착제의 종류에 따라 점착성의 베이스 폴리머가 선택된다. 상기 점착제 중에서도, 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등이 우수한 점에서, 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
C-1. 베이스 폴리머
상기 아크릴계 점착제는, 베이스 폴리머로서 (메트)아크릴계 폴리머를 포함한다. (메트)아크릴계 폴리머는, 통상적으로 모노머 단위로서 알킬(메트)아크릴레이트를 주성분으로서 함유한다. 본 명세서에서, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 말한다.
(메트)아크릴계 폴리머의 주골격을 구성하는 알킬(메트)아크릴레이트로서는, 직쇄상 또는 분기쇄상의 탄소 수 1∼18의 알킬기를 들 수 있다. 이들은 1종만을 이용하여도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 된다. 이들 알킬기의 평균 탄소 수는 3∼9인 것이 바람직하다.
점착 특성, 내구성, 위상차의 조정, 굴절률의 조정 등의 점에서, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트와 같은 방향족환을 함유하는 알킬(메트)아크릴레이트를 이용하여도 된다.
상기 (메트)아크릴계 폴리머는, 접착성이나 내열성의 개선을 목적으로, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기를 갖는, 1종류 이상의 공중합 모노머를 공중합에 의해 도입하여도 된다. 공중합 모노머의 구체예로서는, 예컨대 (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴산3-히드록시프로필, (메트)아크릴산4-히드록시부틸, (메트)아크릴산6-히드록시헥실, (메트)아크릴산8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산10-히드록시데실, (메트)아크릴산12-히드록시라우릴이나 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 모노머; (메트)아크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등의 카르복실기 함유 모노머; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산무수물기 함유 모노머; 아크릴산의 카프로락톤 부가물; 스티렌설폰산이나 알릴설폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, (메트)아크릴아미드프로판설폰산, 설포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌설폰산 등의 설폰산기 함유 모노머; 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 모노머 등을 들 수 있다.
또한, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메트)아크릴아미드 등의 (N-치환)아미드계 모노머; (메트)아크릴산아미노에틸, (메트)아크릴산N,N-디메틸아미노에틸, (메트)아크릴산t-부틸아미노에틸 등의 (메트)아크릴산알킬아미노알킬계 모노머; (메트)아크릴산메톡시에틸, (메트)아크릴산에톡시에틸 등의 (메트)아크릴산알콕시알킬계 모노머; N-(메트)아크릴로일옥시메틸렌숙신이미드나 N-(메트)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌숙신이미드, N-(메트)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌숙신이미드, N-아크릴로일모르폴린 등의 숙신이미드계 모노머; N-시클로헥실말레이미드, N-이소프로필말레이미드, N-라우릴말레이미드, N-페닐말레이미드 등의 말레이미드계 모노머; N-메틸이타콘이미드, N-에틸이타콘이미드, N-부틸이타콘이미드, N-옥틸이타콘이미드, N-2-에틸헥실이타콘이미드, N-시클로헥실이타콘이미드, N-라우릴이타콘이미드 등의 이타콘이미드계 모노머 등을 개질 목적의 모노머로서 들 수 있다.
또한, 개질 모노머로서 초산비닐, 프로피온산비닐, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, N-비닐카르복실산아미드류, 스티렌, α-메틸스티렌, N-비닐카프로락탐 등의 비닐계 모노머; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트계 모노머; (메트)아크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 아크릴계 모노머; (메트)아크릴산폴리에틸렌글리콜, (메트)아크릴산폴리프로필렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시에틸렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스테르 모노머; (메트)아크릴산테트라히드로푸르푸릴, 불소(메트)아크릴레이트, 실리콘(메트)아크릴레이트나 2-메톡시에틸아크릴레이트 등의 아크릴산에스테르계 모노머 등도 사용할 수 있다. 또한, 이소프렌, 부타디엔, 이소부틸렌, 비닐에테르 등을 들 수 있다.
상기 이외의 공중합 가능한 모노머로서, 규소 원자를 함유하는 실란계 모노머를 들 수 있다. 실란계 모노머로서는, 예컨대 3-아크릴록시프로필트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 4-비닐부틸트리메톡시실란, 4-비닐부틸트리에톡시실란, 8-비닐옥틸트리메톡시실란, 8-비닐옥틸트리에톡시실란, 10-메타크릴로일옥시데실트리메톡시실란, 10-아크릴로일옥시데실트리메톡시실란, 10-메타크릴로일옥시데실트리에톡시실란, 10-아크릴로일옥시데실트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
또한, 공중합 모노머로서는, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 비스페놀A디글리시딜에테르디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산과 다가 알코올과의 에스테르화물 등의 (메트)아크릴로일기, 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 2개 이상 갖는 다관능성 모노머나, 폴리에스테르, 에폭시, 우레탄 등의 골격에 모노머 성분과 마찬가지의 관능기로서 (메트)아크릴로일기, 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 2개 이상 부가한 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 등을 이용하여도 된다.
(메트)아크릴계 폴리머는, 전체 구성 모노머의 중량 비율에서, 알킬(메트)아크릴레이트를 주성분으로 하며, (메트)아크릴계 폴리머 중의 공중합 모노머의 비율은, 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다. 상기 공중합 모노머의 비율은, 전체 구성 모노머의 중량 비율에서, 예컨대 0%∼20%이고, 바람직하게는 0.1%∼15%이며, 더욱 바람직하게는 0.1%∼10%이다.
공중합 모노머 중에서도, 접착성, 내구성의 점에서, 히드록실기 함유 모노머, 카르복실기 함유 모노머가 바람직하게 이용된다. 히드록실기 함유 모노머 및 카르복실기 함유 모노머는 병용할 수 있다. 이들 공중합 모노머는, 점착제 조성물이 가교제를 함유하는 경우에 가교제와의 반응점이 된다. 히드록실기 함유 모노머, 카르복실기 함유 모노머 등은 분자간 가교제와의 반응성이 크므로, 얻어지는 점착제층의 응집성이나 내열성의 향상을 위하여 바람직하게 이용된다. 히드록실기 함유 모노머는 리워크성의 관점에서 바람직하고, 또한 카르복실기 함유 모노머는 내구성과 리워크성을 양립시키는 점에서 바람직하다. 또한, 대전 방지제를 첨가하는 경우에는, 저항값을 낮추기 쉽고, 가습 환경하에서도 안정되기 쉬운 점에서, 아미드기 함유 모노머가 바람직하게 이용되며, 상기 히드록실기 함유 모노머 및 카르복실기 함유 모노머와 병용할 수 있다.
공중합 모노머로서, 히드록실기 함유 모노머를 함유하는 경우, 그의 비율은, 바람직하게는 0.01중량%∼15중량%이고, 보다 바람직하게는 0.03중량%∼10중량%이며, 더욱 바람직하게는 0.05중량%∼7중량%이다. 공중합 모노머로서 카르복실기 함유 모노머를 함유하는 경우, 그의 비율은, 바람직하게는 0.05중량%∼10중량%이고, 보다 바람직하게는 0.1중량%∼8중량%이며, 더욱 바람직하게는 0.2중량%∼6중량%이다. 아미드기 함유 모노머를 함유하는 경우, 그의 비율은, 바람직하게는 0.1중량% 이상이다.
(메트)아크릴계 폴리머는, 통상적으로 중량평균 분자량이 50만∼300만인 것이 이용된다. 내구성, 특히 내열성의 관점에서, 중량평균 분자량은 바람직하게는 70만∼270만이고, 더욱 바람직하게는 80만∼250만이다. 중량평균 분자량이 50만 미만에서는 내열성에 개선의 여지가 있다. 또한, 중량평균 분자량이 300만을 초과하면, 도공하기 위한 점도로 조정하기 위하여 다량의 희석 용제가 필요하여, 비용이 상승할 수 있다. 또한, 본 명세서에서, 중량평균 분자량은, GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)에 의해 측정되고, 폴리스티렌 환산에 의해 산출된 값을 말한다.
(메트)아크릴계 폴리머의 제조는, 용액 중합, 괴상 중합, 유화 중합, 각종 라디칼 중합 등의 임의의 적절한 방법을 적절히 선택할 수 있다. 또한, 얻어지는 (메트)아크릴계 폴리머는, 랜덤 공중합체이어도 되고, 블록 공중합체여도 되며, 그래프트 공중합체 등이어도 된다.
C-2. 대전 방지제
대전 방지제로서는 임의의 적절한 대전 방지제가 이용된다. 대전 방지제로서는, 베이스 폴리머와의 상용성, 점착제층의 투명성의 관점에서, 이온성 화합물이 바람직하다. 이온성 화합물로서는, 알칼리 금속염 및/또는 유기 양이온-음이온염이 바람직하다. 대전 방지제로서 이온성 화합물을 이용하는 경우, 가습 내구성이 보다 과제가 될 수 있다. 구체적으로는, 가습 환경하에서 대전 방지제가 도전성 점착제층으로부터 수분과 함께 용출하여, 편광판의 특성에 악영향을 주며, 광학 적층체가 이용되는 화상 표시 장치의 터치 패널 센서를 부식하는 경우가 있다. 본 발명의 실시형태에서는, 대전 방지제로서 이온성 화합물을 이용하는 경우라도, 우수한 대전 방지 성능을 가지며, 또한 가습 내구성이 우수한 광학 적층체를 제공할 수 있다. 알칼리 금속염으로서는, 알칼리 금속의 유기염 및 무기염을 이용할 수 있다. 본 명세서에서, '유기 양이온-음이온염'이란, 유기염이고, 그의 양이온부가 유기물로 구성되어 있는 것을 나타내며, 음이온부는 유기물이어도 되고, 무기물이어도 된다. '유기 양이온-음이온염'은, 이온성 액체, 이온성 고체라고도 한다.
C-2-1. 알칼리 금속염
알칼리 금속염의 양이온부를 구성하는 알칼리 금속 이온으로서는, 리튬, 나트륨, 칼륨의 각 이온을 들 수 있다. 이들 알칼리 금속 이온 중에서도 리튬 이온이 바람직하다.
알칼리 금속염의 음이온부는 유기물로 구성되어 있어도 되고, 무기물로 구성되어 있어도 된다. 유기염을 구성하는 음이온부로서는, 예컨대, CH3COO-, CF3COO-, CH3SO3 -, CF3SO3 -, (CF3SO2)3C-, C4F9SO3 -, C3F7COO-, (CF3SO2)(CF3CO)N-, -O3S(CF2)3SO3 -, PF6 -, CO3 2-나, 하기 일반식(1)∼(4),
(1): (CnF2n+1SO2)2N-(n은 1∼10인 정수),
(2): CF2(CmF2mSO2)2N-(m은 1∼10인 정수),
(3): -O3S(CF2)lSO3 -(l은 1∼10인 정수),
(4): (CpF2p+1SO2)N-(CqF2q+1SO2)(p, q는 1∼10인 정수),
로 나타내는 것이 이용된다. 불소 원자를 포함하는 음이온부는, 이온 해리성이 좋은 이온 화합물이 얻어지는 점에서 바람직하게 이용된다.
무기염을 구성하는 음이온부로서는, Cl-, Br-, I-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, BF4 -, PF6 -, ClO4 -, NO3 -, AsF6 -, SbF6 -, NbF6 -, TaF6 -, (CN)2N- 등이 이용된다. 음이온부로서는, (CF3SO2)2N-, (C2F5SO2)2N- 등의 상기 일반식 (1)로 나타내는 (퍼플루오로알킬설포닐)이미드가 바람직하고, (CF3SO2)2N-로 나타내는 (트리플루오로메탄설포닐)이미드가 더욱 바람직하다.
알칼리 금속의 유기염으로서는, 구체적으로는 초산나트륨, 알긴산나트륨, 리그닌설폰산나트륨, 톨루엔설폰산나트륨, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N, Li(CF3SO2)2N, Li(C2F5SO2)2N, Li(C4F9SO2)2N, Li(CF3SO2)3C, KO3S(CF2)3SO3K, LiO3S(CF2)3SO3K 등을 들 수 있다. 이들 중 LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N, Li(C2F5SO2)2N, Li(C4F9SO2)2N, Li(CF3SO2)3C가 바람직하고, Li(CF3SO2)2N, Li(C2F5SO2)2N, Li(C4F9SO2)2N 등의 불소 함유 리튬이미드염이 보다 바람직하며, (퍼플루오로알킬설포닐)이미드리튬염이 특히 바람직하다.
알칼리 금속의 무기염으로서는, 과염소산리튬, 요오드화리튬을 들 수 있다.
C-2-2. 유기 양이온-음이온염
유기 양이온-음이온염은, 양이온 성분과 음이온 성분으로 구성되어 있으며, 양이온 성분은 유기물을 포함하는 것이다. 양이온 성분으로서, 구체적으로는, 피리디늄 양이온, 피페리디늄 양이온, 피롤리디늄 양이온, 피롤린 골격을 포함하는 양이온, 피롤 골격을 포함하는 양이온, 이미다졸륨 양이온, 테트라히드로피리미디늄 양이온, 디히드로피리미디늄 양이온, 피라졸륨 양이온, 피라졸리늄 양이온, 테트라알킬암모늄 양이온, 트리알킬설포늄 양이온, 테트라알킬포스포늄 양이온 등을 들 수 있다.
음이온 성분으로서는, 예컨대 Cl-, Br-, I-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, BF4 -, PF6 -, ClO4 -, NO3 -, CH3COO-, CF3COO-, CH3SO3 -, CF3SO3 -, (CF3SO2)3C-, AsF6 -, SbF6 -, NbF6 -, TaF6 -, (CN)2N-, C4F9SO3 -, C3F7COO-, ((CF3SO2)(CF3CO)N-, -O3S(CF2)3SO3 -나, 하기 일반식 (1)∼(4),
(1): (CnF2n+1SO2)2N-(n은 1∼10인 정수),
(2): CF2(CmF2mSO2)2N-(m은 1∼10인 정수),
(3): -O3S(CF2)lSO3 -(l은 1∼10인 정수),
(4): (CpF2p+1SO2)N-(CqF2q+1SO2)(p, q는 1∼10인 정수),
로 나타내는 것 등이 이용된다. 그 중에서도 불소 원자를 포함하는 음이온 성분은, 이온 해리성이 좋은 이온 화합물이 얻어지는 점에서 바람직하게 이용된다.
이온성 화합물로서는, 상기 알칼리 금속염, 유기 양이온-음이온염 외에, 염화암모늄, 염화알루미늄, 염화구리, 염화 제1철, 염화 제2철, 황산암모늄 등의 무기염을 들 수 있다. 이들 이온성 화합물은 단독으로 또는 복수를 병용할 수 있다.
대전 방지제는 도전성 점착제층의 표면 저항값이 1×107Ω/□∼1×1010Ω/□이 되도록, 임의의 적절한 양으로 이용된다. 대전 방지제는 상기 베이스 폴리머 100중량부에 대하여, 바람직하게는 5중량부∼50중량부이고, 보다 바람직하게는 8중량부∼45중량부이며, 더욱 바람직하게는 10중량부∼40중량부이다. 대전 방지제가 상기 범위에 있는 것에 의해, 두께가 얇은 경우라도 표면 저항값이 1×107Ω/□∼1×1010Ω/□인 도전성 점착제층을 형성할 수 있다. 대전 방지제의 함유량이 많은 경우, 가습 환경하에서 대전 방지제가 도전성 점착제층으로부터 수분과 함께 용출하여, 편광판 및 광학 적층체가 이용되는 화상 표시 장치에서의 터치 패널 센서를 부식하는 경우가 있다. 대전 방지제로서 이온성 화합물을 이용하는 경우, 가습 내구성이 보다 과제가 될 수 있다. 본 발명의 실시형태의 광학 적층체에 의하면, 대전 방지제의 함유량이 많은 경우라도 가습 내구성이 우수한 광학 적층체를 제공할 수 있다.
C-3. 가교제
점착제 조성물은 가교제를 더 포함하고 있어도 된다. 가교제는 베이스 폴리머에 따라 임의의 적절한 가교제를 이용할 수 있다. 베이스 폴리머로서, 예컨대 (메트)아크릴계 폴리머를 이용하는 경우, 가교제로서는 유기계 가교제나 다관능성 금속 킬레이트를 이용할 수 있다. 유기계 가교제로서는, 이소시아네이트계 가교제, 과산화물계 가교제, 에폭시계 가교제, 이민계 가교제 등을 들 수 있다. 다관능성 금속 킬레이트는, 다가 금속이 유기 화합물과 공유 결합 또는 배위 결합하고 있는 것이다. 다가 금속 원자로서는, Al, Cr, Zr, Co, Cu, Fe, Ni, V, Zn, In, Ca, Mg, Mn, Y, Ce, Sr, Ba, Mo, La, Sn, Ti 등을 들 수 있다. 공유 결합 또는 배위 결합하는 유기 화합물 중의 원자로서는 산소 원자 등을 들 수 있으며, 유기 화합물로서는 알킬 에스테르, 알코올 화합물, 카르복실산 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물 등을 들 수 있다.
가교제의 함유량은, (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여, 바람직하게는 3중량부 이하, 보다 바람직하게는 0.01중량부∼3중량부, 더욱 바람직하게는 0.02중량부∼2중량부, 특히 바람직하게는 0.03중량부∼1중량부이다.
C-4. 첨가제
점착제 조성물은, 임의의 적절한 첨가제를 더 포함하고 있어도 된다. 구체적으로는, 실란 커플링제, 폴리프로필렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜의 폴리에테르 화합물, 착색제, 안료 등의 분체, 염료, 계면활성제, 가소제, 점착성 부여제, 표면 윤활제, 레벨링제, 연화제, 산화방지제, 노화 방지제, 광안정제, 자외선 흡수제, 중합 금지제, 무기 또는 유기의 충진제, 금속분, 입자상, 박상물(箔狀物) 등을 이용할 수 있다. 또한, 제어할 수 있는 범위 내에서, 환원제를 첨가한 레독스계를 채용하여도 된다. 이들 첨가제는, (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 바람직하게는 5중량부 이하, 보다 바람직하게는 3중량부 이하, 더욱 바람직하게는 1중량부 이하로 이용된다.
D. 방습제
방습층으로서는, 투습도가 20g/㎡·24h∼500g/㎡·24h인 임의의 적절한 필름을 이용할 수 있다. 방습층의 두께는, 상기 투습도를 갖는 한, 임의의 적절한 값으로 설정할 수 있다. 방습층의 두께는 방습층을 구성하는 재료에 따라 설정될 수 있다. 예컨대, 방습층의 두께는, 바람직하게는 10㎛∼100㎛이고, 보다 바람직하게는 15㎛∼90㎛이며, 더욱 바람직하게는 20㎛∼80㎛이다. 방습층의 두께가 상기 범위인 것에 의해, 우수한 대전 방지 성능을 가지며, 또한 가습 내구성이 우수한 광학 적층체를 제공할 수 있다. 하나의 실시형태에서, 방습층은 바람직하게는 보호층 또는 위상차층으로서도 기능할 수 있다.
D-1. 방습층으로서 기능하는 보호층
하나의 실시형태에서, 방습층은 보호층으로서 기능할 수 있다. 보호층으로서 기능할 수 있는 방습층을 구비함으로써, 광학 적층체를 화상 표시 장치에 이용하는 경우, 터치 센서 등의 화상 표시 장치의 구성 부재를 적절히 보호할 수 있다. 방습층으로서 기능하는 보호층을 구성하는 재료로서는, 대표적으로는 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리노보넨 등의 시클로올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지를 들 수 있다. (메트)아크릴계 수지의 대표예로서는, 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 들 수 있다. 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 예컨대, 일본 공개특허공보 제2000-230016호, 일본 공개특허공보 제2001-151814호, 일본 공개특허공보 제2002-120326호, 일본 공개특허공보 제2002-254544호, 일본 공개특허공보 제2005-146084호에 기재되어 있다. 이들 공보는, 본 명세서에 참고로서 원용된다.
D-2. 방습층으로서 기능할 수 있는 위상차층
하나의 실시형태에서, 방습층은 위상차층으로서 기능할 수 있다. 위상차층으로서 기능할 수 있는 방습층을 구비함으로써, 광학 기능층을 생략할 수 있어, 박형의 광학 적층체로 할 수 있다. 방습층으로서 기능할 수 있는 위상차층은, 예컨대 단일층이다.
위상차층이 단일층인 경우, 위상차층은 대표적으로는 λ/4판으로서 기능할 수 있다. 위상차층은, 대표적으로는 화상 표시 장치에 반사 방지 특성을 부여하기 위하여 마련된다. 위상차층은, 대표적으로는 굴절률 특성이 nx>ny=nz의 관계를 나타낸다. 위상차층의 면내 위상차 Re(550)는, 바람직하게는 100nm∼190nm이고, 보다 바람직하게는 110nm∼170nm이며, 더욱 바람직하게는 120nm∼160nm이다. 또한, 여기에서 'ny=nz'는 ny와 nz가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, 실질적으로 동일한 경우를 포함한다. 따라서, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, ny>nz 또는 ny<nz가 되는 경우가 있을 수 있다.
위상차층의 Nz 계수는, 바람직하게는 0.9∼1.5이고, 보다 바람직하게는 0.9∼1.3이다. 이와 같은 관계를 만족함으로써, 매우 우수한 반사 색상을 갖는 유기 EL 표시 장치가 얻어질 수 있다.
위상차층이 단일층인 경우, 위상차층은, 바람직하게는 위상차값이 특정 광의 파장에 따라 커지는 역분산 파장 특성을 나타낸다. 이 경우, 위상차층의 Re(450)/Re(550)는, 바람직하게는 0.8 이상 1 미만이고, 보다 바람직하게는 0.8 이상 0.95 이하이다. 이와 같은 구성이면, 매우 우수한 반사 방지 특성을 실현할 수 있다.
위상차층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는, 바람직하게는 40°∼50°이고, 보다 바람직하게는 42°∼48°이며, 더욱 바람직하게는 약 45°이다. 각도가 이와 같은 범위이면, 상기한 바와 같이 위상차층을 λ/4판으로 함으로써, 매우 우수한 반사 방지 특성을 갖는 유기 EL 표시 장치가 얻어질 수 있다.
위상차층은, 상기한 바와 같은 특성을 만족할 수 있는 한에서, 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다. 구체적으로는, 위상차층은 수지 필름의 연신 필름이다.
위상차층이 수지 필름의 연신 필름인 경우, 수지 필름을 구성하는 수지의 대표예로서는, 폴리카보네이트계 수지 또는 폴리에스테르카보네이트계 수지(이하, 단순히 폴리카보네이트계 수지라고 칭하는 경우가 있음)를 들 수 있다. 폴리카보네이트계 수지로서는, 소망하는 투습도가 얻어지는 한에서, 임의의 적절한 폴리카보네이트계 수지를 이용할 수 있다. 예컨대, 폴리카보네이트계 수지는, 플루오렌계 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위와, 이소소르비드계 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위와, 지환식 디올, 지환식 디메탄올, 디, 트리 또는 폴리에틸렌글리콜, 및 알킬렌글리콜 또는 스피로글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 포함한다. 바람직하게는, 폴리카보네이트계 수지는, 플루오렌계 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위와, 이소소르비드계 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위와, 지환식 디메탄올에서 유래되는 구조 단위 및/또는 디, 트리 또는 폴리에틸렌글리콜에서 유래되는 구조 단위를 포함하고; 더욱 바람직하게는, 플루오렌계 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위와, 이소소르비드계 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위와, 디, 트리 또는 폴리에틸렌글리콜에서 유래되는 구조 단위를 포함한다. 폴리카보네이트계 수지는, 필요에 따라 그 외의 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 포함하고 있어도 된다. 위상차층은, 상기한 바와 같은 폴리카보네이트계 수지로 구성되는 필름을, 임의의 적절한 연신 조건으로 연신함으로써 형성될 수 있다. 또한, 폴리카보네이트계 수지 및 위상차층의 형성 방법의 상세는, 예컨대, 일본 공개특허공보 제2014-10291호, 일본 공개특허공보 제2014-26266호, 일본 공개특허공보 제2015-212816호, 일본 공개특허공보 제2015-212817호, 일본 공개특허공보 제2015-212818호, 일본 공개특허공보 제2017-54093호, 일본 공개특허공보 제2018-60014호에 기재되어 있다. 이들 공보의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.
위상차층의 두께는, 대표적으로는, 방습 기능을 발휘할 수 있으며, 또한 λ/4판으로서 적절히 기능할 수 있는 두께로 설정될 수 있다.
E. 화상 표시 장치
본 발명의 하나의 실시형태에서는, 화상 표시 장치가 제공된다. 이 화상 표시 장치는, 상기 광학 적층체와 터치 패널을 시인 측으로부터 이 순서대로 포함한다. 터치 패널을 포함하는 화상 표시 장치에서는, 가습 환경하에서의 대전 방지제의 용출에 의한 터치 패널 센서의 부식이 문제가 될 수 있다. 상기한 바와 같이, 본 발명의 실시형태의 광학 적층체는 우수한 대전 방지 성능을 가지며, 또한 가습 내구성이 우수하다. 따라서, 터치 패널을 포함하는 화상 표시 장치에 적합하게 이용될 수 있다.
화상 표시 장치는, 액정 표시 장치이어도 되고, 유기 일렉트로루미네선스 표시 장치이어도 된다. 또한, 인셀형이어도 되며, 온셀형이어도 된다. 액정 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우, 인셀형의 화상 표시 장치인 것이 바람직하다. 액정 표시 장치가 유기 일렉트로루미네선스 표시 장치인 경우, 온셀형의 화상 표시 장치인 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 개략 단면도이다. 이 화상 표시(300)는 인셀형 액정 표시 장치이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 인셀형 액정 셀(200)은, 전계가 존재하지 않는 상태에서 호모지니어스 배향된 액정 분자를 포함하는 액정층(90), 액정층(90)을 양면으로 협지하는 제1 투명 기판(71) 및 제2 투명 기판(72)을 포함한다. 또한, 액정층(90)과 제1 투명 기판(71) 사이에는 터치 센서부(61)를 포함하며, 액정층(90)과 제2 투명 기판(72) 사이에는 구동 전극 겸 센서부(62)를 포함한다. 인셀형 액정 셀은, 액정 셀 내에 터치 센서부(61) 및 구동 전극 겸 센서부(62)를 포함하고, 액정 셀의 외부에는 터치 센서부를 포함하고 있지 않다. 즉, 인셀형 액정 셀의 제1 투명 기판(71)보다도 시인 측에는 도전층(표면 저항값은 1×1013Ω/□ 이하)이 마련되어 있지 않다.
터치 센서부(61)는, 편광판(10)과 액정층(90) 사이에 배치되지만, 통상적으로는, 제1 투명 기판(71) 위에 투명 전극 패턴으로서 형성할 수 있다. 구동 전극 겸 센서부(62)에 대해서도, 임의의 적절한 방법에 의해 투명 전극 패턴을 형성할 수 있다. 상기 투명 전극 패턴은, 통상적으로 투명 기판의 단부에 형성된 인회선(引回線, 도시하지 않음)에 전기적으로 접속되고, 상기 인회선은 컨트롤러 IC(도시하지 않음)에 접속된다. 투명 전극 패턴의 형상은, 빗 형상 외에, 스트라이프 형상이나 능형 형상 등, 용도에 따라서 임의의 형상을 채용할 수 있다. 투명 전극 패턴의 높이는, 예컨대 10nm∼100nm이고, 폭은 0.1mm∼5mm이다.
인셀 액정 패널(300)에서, 광학 적층체(100)의 적어도 1층의 측면에는 도통(導通) 구조(51)를 마련할 수 있다. 도통 구조(51)에 의해, 광학 적층체(100)의 적어도 1층의 측면으로부터, 다른 적합한 개소에 전위를 접속함으로써, 정전기 발생을 억제할 수 있다. 도통 구조(51)를 형성하는 재료로서는, 예컨대, 은, 금 또는 다른 금속 페이스트 등의 도전성 페이스트를 들 수 있으며, 그 외 도전성 접착제, 임의의 다른 적합한 도전 재료를 이용할 수 있다. 도통 구조(51)는, 광학 적층체(100)의 적어도 1층의 측면으로부터 연장되는 선 형상으로 형성할 수도 있다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 각 특성의 측정 방법은 이하와 같다. 또한, 특별히 명기하지 않는 한, 실시예 및 비교예에서의 '부' 및 '%'는 중량 기준이다.
(1) 두께
10㎛ 이하의 두께는, 간섭 막후계(오츠카 덴시사 제조, 제품명 'MCPD-3000')를 이용하여 측정하였다. 10㎛를 초과하는 두께는, 디지털 마이크로미터(안리츠사 제조, 제품명 'KC-351C')를 이용하여 측정하였다.
(2) 표면 저항값
실시예 및 비교예에서 이용한 점착제를 기재(미쓰비시 쥬시(주)사 제조, 상품명: MRF38, 두께: 38㎛)에 건조 후의 두께가 23㎛가 되도록 도포하여, 샘플을 제작하였다. 제작한 샘플의 점착제층 표면의 저항값을 미쓰비시 가가꾸 애널리테크사 제조 'MCP-HT450'을 이용하여 측정하였다.
(3) 투습도
JIS Z 0208에 준하여 측정하였다. 구체적으로는, 실시예 및 비교예에서 이용한 보호층 또는 위상차층(을 구성하는 필름)을 10cmΦ의 원 형상으로 절취하여, 측정 시료로 하였다. 이 측정 시료에 대하여, 히타치세이사쿠사 제조 'MOCON'을 이용하여, 40℃, 92% RH의 시험 조건에서 투습도를 측정하였다.
(4) ESD 시험
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체를, 접착제를 개재하여, 도 2에 나타내는 바와 같이, 인셀형 액정 셀의 시인 측에 첩합하였다. 다음으로, 첩합한 편광 필름의 측면부에 5㎜ 폭의 은(銀) 페이스트를 편광 필름, 점착제층, 방습층의 각 측면부를 덮도록 도포하고, 외부로부터의 어스 전극과 접속하였다. 또한, 인셀형 액정 셀 내부의 투명 전극 패턴 주변부의 인회 배선(도시하지 않음)을 컨트롤러 IC(도시하지 않음)와 접속하여, 터치 센싱 기능 내장 액정 표시 장치를 제작하였다. 당해 액정 표시 장치에서의, 편광 필름면에 정전기 방전총(Electrostatic Discharge Gun)을 인가 전압 10kV로 발사하고, 전기에 의한 백색 스폿화된 부분이 소실될 때까지의 시간을 측정하며, 하기의 기준으로 판단하였다.
(평가 기준)
◎: 3초 이내.
○: 3초를 초과하여 ∼5초 이내.
△: 5초를 초과하여, 20초 이내.
×: 20초를 초과함.
(5) 가습 시험 후 터치 센서 감도
(4) ESD 시험에서 제작한 터치 센싱 기능 내장 액정 표시 장치의 입력 표시 장치를 60℃/90% RH의 분위기하에서 500시간 방치하였다. 그 후, 터치 센싱 기능 내장 액정 표시 장치를 사용하고 있는 상태에서 육안 관찰을 행하여, 오작동의 유무를 확인하였다. 10회의 사용으로 오작동을 일으킨 횟수를 계측하여, 평가를 행하였다.
○: 0/10 오작동 있음.
△: 1/10∼2/10 오작동 있음.
×: 3/10∼10/10 오작동 있음.
[실시예 1]
1. 편광자의 제작
열가소성 수지 기재로서, 장척상이며, 흡수율 0.75%, Tg 약 75℃인, 비정질의 이소프탈 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 100㎛)을 이용하였다. 수지 기재의 편면에 코로나 처리를 실시하였다.
폴리비닐알코올(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 및 아세토아세틸 변성 PVA(니혼 고세이 가가꾸 고교사 제조, 상품명 '고세 파이머 Z410')를 9:1로 혼합한 PVA계 수지 100중량부에, 요오드화칼륨 13중량부를 첨가한 것을 물에 녹여, PVA 수용액(도포액)을 조제하였다.
수지 기재의 코로나 처리면에, 상기 PVA 수용액을 도포하고 60℃에서 건조함으로써, 두께 13㎛의 PVA계 수지층을 형성하여, 적층체를 제작하였다.
얻어진 적층체를, 130℃의 오븐 내에서 원주 속도가 상이한 롤 사이에서 종방향(긴 방향)으로 2.4배로 자유단 1축 연신하였다(공중 보조 연신 처리).
이어서, 적층체를, 액체 온도 40℃의 불용화욕(물 100중량부에 대하여, 붕산을 4중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(불용화 처리).
이어서, 액체 온도 30℃의 염색욕(물 100중량부에 대하여, 요오드와 요오드화칼륨을 1:7의 중량비로 배합하여 얻어진 요오드 수용액)에, 최종적으로 얻어지는 편광막의 단체 투과율(Ts)이 43.0%가 되도록 농도를 조정하면서 60초간 침지시켰다(염색 처리).
이어서, 액체 온도 40℃의 가교욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화칼륨을 3중량부 배합하고, 붕산을 5중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교 처리).
그 후, 적층체를 액체 온도 70℃의 붕산 수용액(붕산 농도 4.0중량%, 요오드화칼륨 5.0중량%)에 침지시키면서, 원주 속도가 상이한 롤 사이에서 종방향(긴 방향)으로 총 연신 배율이 5.5배가 되도록 1축 연신을 행하였다(수중 연신 처리).
그 후, 적층체를 액체 온도 20℃의 세정욕(물 100중량부에 대하여 요오드화칼륨을 4중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시켰다(세정 처리).
그 후, 약 90℃로 유지된 오븐 중에서 건조하면서, 표면 온도가 75℃로 유지된 SUS제의 가열 롤에 약 2초 접촉시켰다(건조 수축 처리). 건조 수축 처리에 의한 적층체의 폭 방향의 수축률은 5.2%이었다.
이와 같이 하여, 수지 기재 위에 두께 5㎛의 편광자를 형성하였다.
2. 편광판의 제작
상기에서 얻어진 수지 기재/편광자의 적층체의 편광자 표면에, 자외선 경화형 접착제를 개재하여 HC-TAC 필름을 첩합하였다. 구체적으로는, 경화형 접착제의 두께가 1.0㎛가 되도록 도공하고, 롤기를 사용하여 첩합하였다. 그 후, UV 광선을 HC-TAC 필름 측으로부터 조사하여 접착제를 경화시켰다. 또한, HC-TAC 필름은, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(셀룰로오스에스테르계 수지 필름, 코니카 미놀타사 제조, 상품명: KC2UA)에 하드 코트(HC)층(두께 7㎛)이 형성된 필름이며, TAC 필름이 편광자 측이 되도록 하여 첩합하였다.
3. 도전성 점착제층의 제작
3-1. 아크릴계 폴리머의 조제
교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4구 플라스크에, 부틸아크릴레이트 74.8부, 페녹시에틸아크릴레이트 23부, N-비닐-2-피롤리돈(NVP) 0.5부, 아크릴산 0.3부, 4-히드록시부틸아크릴레이트 0.4부를 함유하는 모노머 혼합물을 투입하였다. 또한, 모노머 혼합물(고형분) 100부에 대하여, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1부를 초산에틸 100부와 함께 투입하고, 완만하게 교반하면서 질소 가스를 도입하여 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액체 온도를 55℃ 부근으로 유지하며 8시간 중합 반응을 행하여, 중량평균 분자량(Mw) 160만, Mw/Mn=3.7의 아크릴계 폴리머의 용액을 조제하였다.
3-2. 도전성 점착제 조성물의 조제
상기에서 얻어진 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100부에 대하여, 표 1에 나타내는 도전성 재료(이온성 화합물)를, 표 1에 나타내는 함유량으로 배합하고, 또한 이소시아네이트 가교제(미쓰이 가가꾸사 제조의 타케네이트 D160N, 트리메틸올프로판헥사메틸렌디이소시아네이트) 0.1부, 벤조일퍼옥사이드(닛폰 유시사 제조의 나이퍼 BMT) 0.3부 및 γ-글리시독시프로필메톡시실란(신에쓰 가가꾸 고교사 제조: KBM-403) 0.2부를 배합하여, 도전성 점착제층을 형성하는 아크릴계 점착제 조성물의 용액을 조제하였다.
(도전성 점착제층의 형성)
이어서, 상기 아크릴계 점착제 조성물의 용액을, 실리콘계 박리제로 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(박리 라이너: 미쓰비시 가가꾸 폴리에스테르 필름(주) 제조, MRF38)의 편면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 표 1에 나타내는 두께가 되도록 도포하고, 155℃에서 1분간 건조를 행하여, 박리 라이너의 표면에 도전성 점착제층을 형성하였다.
이어서, 수지 기재를 박리하고, 박리면에 도전성 점착제층을 전사하였다.
4. 방습층(1)(위상차 필름)의 제작
4-1. 폴리에스테르카보네이트계 수지의 중합
교반 날개 및 100℃로 제어된 환류 냉각기를 구비한 종형 반응기 2기를 포함하는 배치 중합 장치를 이용하여 중합을 행하였다. 비스[9-(2-페녹시카르보닐에틸)플루오렌-9-일]메탄 29.60질량부(0.046mol), 이소소르비드(ISB) 29.21질량부(0.200mol), 스피로글리콜(SPG) 42.28질량부(0.139mol), 디페닐카보네이트(DPC) 63.77질량부(0.298mol) 및 촉매로서 초산칼슘 1수화물 1.19×10-2질량부(6.78×10-5mol)를 투입하였다. 반응기 내를 감압 질소 치환한 후, 열매(熱媒)로 가온을 행하여, 내부 온도가 100℃가 된 시점에서 교반을 개시하였다. 승온 개시 40분 후에 내부 온도를 220℃에 도달시키고, 이 온도를 유지하도록 제어함과 동시에 감압을 개시하여, 220℃에 도달하고 나서 90분에 13.3kPa로 하였다. 중합 반응과 함께 부생하는 페놀 증기를 100℃의 환류 냉각기로 유도하고, 페놀 증기 중에 약간량 포함되는 모노머 성분을 반응기로 되돌려, 응축되지 않는 페놀 증기는 45℃의 응축기로 이끌어 회수하였다. 제1 반응기에 질소를 도입하여 일단 대기압까지 복압시킨 후, 제1 반응기 내의 올리고머화된 반응액을 제2 반응기로 옮겼다. 이어서, 제2 반응기 내의 승온 및 감압을 개시하여, 50분에 내온 240℃, 압력 0.2kPa로 하였다. 그 후, 소정의 교반 동력이 될 때까지 중합을 진행시켰다. 소정 동력에 도달한 시점에서 반응기에 질소를 도입하여 복압하고, 생성된 폴리에스테르카보네이트계 수지를 수중에 압출하고, 스트랜드를 컷팅하여 펠릿을 얻었다.
4-2. 위상차 필름의 제작
얻어진 폴리에스테르카보네이트계 수지(펠릿)를 80℃에서 5시간 진공 건조를 한 후, 단축 압출기(도시바 기카이사 제조, 실린더 설정 온도: 250℃), T다이(폭 200mm, 설정 온도: 250℃), 칠 롤(설정 온도: 120∼130℃) 및 권취기를 구비한 필름 제막 장치를 이용하여, 두께 135㎛의 장척상의 수지 필름을 제작하였다. 얻어진 장척상의 수지 필름을, 폭 방향으로, 연신 온도 133℃, 연신 배율 2.8배로 연신하여, 두께 47㎛의 방습층(위상차 필름)을 얻었다. 얻어진 위상차 필름의 Re(550)는 141nm이고, Re(450)/Re(550)는 0.82이며, Nz 계수는 1.12이었다. 또한, 얻어진 위상차 필름의 투습도는 75g/㎡·24h이었다.
얻어진 방습층을 도전성 점착제층에 적층하여, 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체, 및 광학 적층체에 이용된 도전성 점착제층 및 방습층을 상기 (2)∼(5)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2∼4]
이용하는 대전 방지제의 종류 및 함유량을, 표 1에 기재된 것으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체, 및 광학 적층체에 이용된 도전성 점착제층 및 방습층을 상기 (2)∼(5)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 5∼8]
방습층(1) 대신에 방습층(2)(셀룰로오스에스테르계 수지 필름, 코니카 미놀타사 제조, 상품명: KC8UY)을 이용한 것, 및 이용하는 대전 방지제의 종류, 및 함유량을 표 1에 기재된 것으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체, 및 광학 적층체에 이용된 도전성 점착제층 및 방습층을 상기 (2)∼(5)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 9∼12]
방습층(1) 대신에 방습층(3)(락톤환 구조를 갖는 아크릴계 수지 필름)을 이용한 것, 및 이용하는 대전 방지제의 종류, 및 함유량을 표 1에 기재된 것으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체, 및 광학 적층체에 이용된 도전성 점착제층 및 방습층을 상기 (2)∼(5)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 13∼16]
방습층(1) 대신에 방습층(4)(시클로올레핀계 수지 필름)을 이용한 것, 및 이용하는 대전 방지제의 종류, 및 함유량을 표 1에 기재된 것으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체, 및 광학 적층체에 이용된 도전성 점착제층 및 방습층을 상기 (2)∼(5)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
도전성 점착제의 조제에서 대전 방지제를 첨가하지 않은 것, 방습층을 적층하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체, 및 광학 적층체에 이용된 도전성 점착제층 및 방습층을 상기 (2)∼(5)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(비교예 2∼6)
방습층을 적층하지 않은 것, 및 이용하는 대전 방지제의 종류, 및 함유량을 표 2에 기재된 것으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체, 및 광학 적층체에 이용된 도전성 점착제층 및 방습층을 상기 (2)∼(5)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(비교예 7∼10)
방습층(1) 대신에 방습층(5)(셀룰로오스에스테르계 수지 필름, 코니카 미놀타사 제조, 상품명: KC2UA)을 이용한 것, 및 이용하는 대전 방지제의 종류, 및 함유량을 표 2에 기재된 것으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체, 및 광학 적층체에 이용된 도전성 점착제층 및 방습층을 상기 (2)∼(5)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(비교예 11∼14)
방습층(1) 대신에 방습층(6)(셀룰로오스에스테르계 수지 필름, 코니카 미놀타사 제조, 상품명: KC4UA)을 이용한 것, 및 이용하는 대전 방지제의 종류, 및 함유량을 표 2에 기재된 것으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체, 및 광학 적층체에 이용된 도전성 점착제층 및 방습층을 상기 (2)∼(5)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(비교예 15)
편광판의 제조 공정에서, 수지 기재를 박리하고, 당해 박리면에 방습층(4)을 첩합하여, 시인 측 보호층(HC-TAC 필름)/편광자/다른 보호층(COP 필름)의 구성을 갖는 편광판을 얻었다. 이 편광판을 이용한 것, 방습층을 적층하지 않은 것, 및 이용하는 대전 방지제의 종류, 및 함유량을 표 2에 기재된 것으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체, 및 광학 적층체에 이용된 도전성 점착제층 및 방습층을 상기 (2)∼(5)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[표 1]
[표 2]
<평가>
표 1 및 표 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시형태의 광학 적층체는 우수한 대전 방지 성능을 가지며, 또한 가습 내구성이 우수한 것이었다.
산업상 이용가능성
본 발명의 광학 적층체는, 터치 패널을 포함하는 액정 표시 장치 및 유기 일렉트로루미네선스 장치 등의 화상 표시 장치에 적합하게 이용된다.
10: 편광판
11: 편광자
12: 보호층
13: 보호층
20: 도전성 점착제층
30: 방습층
100: 광학 적층체

Claims (9)

  1. 편광자와 상기 편광자의 적어도 시인 측에 배치된 보호층을 포함하는 편광판과, 도전성 점착제층과, 방습층을 시인 측으로부터 이 순서대로 포함하고,
    상기 도전성 점착제층의 표면 저항값이 1×107Ω/□∼1×1010Ω/□이며,
    상기 방습층의 투습도가 20g/㎡·24h∼500g/㎡·24h인,
    광학 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 점착제층이 베이스 폴리머와, 대전 방지제를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성되는 층이고,
    상기 베이스 폴리머 100중량부에 대하여, 대전 방지제를 5중량부∼50중량부 포함하는, 광학 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 방습층이 보호층 및/또는 위상차층으로서도 기능하는, 광학 적층체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편광판이 시인 측에만 보호층을 포함하는, 광학 적층체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대전 방지제가 이온성 화합물인, 광학 적층체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이온성 화합물이 알칼리 금속염 및 유기 양이온-음이온염으로부터 선택되는 적어도 1종인, 광학 적층체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 점착제층의 두께가 2㎛∼55㎛인, 광학 적층체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체와, 터치 패널을 시인 측으로부터 이 순서대로 포함하는, 화상 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    액정 표시 장치 또는 유기 일렉트로루미네선스 표시 장치인, 화상 표시 장치.
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