KR101667087B1 - 광학 필름용 점착 시트, 그 제조 방법, 점착형 광학 필름 및 화상 표시 장치 - Google Patents

광학 필름용 점착 시트, 그 제조 방법, 점착형 광학 필름 및 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

이형 시트 상에 점착제층을 갖는 광학 필름용 점착 시트로서, 이형 시트 상의 점착제층 표면의 표면 거칠기 (Ra) 가 2 ∼ 150 nm 이다. 당해 광학 필름용 점착 시트는, 이형 시트 상에 점착제 도공액을 도공하는 공정, 상기 점착제 도공액에, 온도 30 ∼ 80 ℃, 풍속 0.5 ∼ 15 m/초의 제 1 건조 공정, 및 온도 90 ∼ 160 ℃, 풍속 0.1 ∼ 25 m/초의 제 2 건조 공정을 실시함으로써 점착제층을 형성하는 공정을 갖는 제조 방법에 의해 얻을 수 있다. 당해 광학 필름용 점착 시트는, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 적용했을 경우에, 점착제층과 관련되는 시인성의 문제를 저감시킬 수 있다.

Description

광학 필름용 점착 시트, 그 제조 방법, 점착형 광학 필름 및 화상 표시 장치{ADHESIVE SHEET FOR OPTICAL FILM, PROCESS FOR PRODUCTION OF THE ADHESIVE SHEET, ADHESIVE OPTICAL FILM, AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 광학 필름용 점착 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 또한 당해 광학 필름용 점착 시트를 사용한 점착형 광학 필름에 관한 것이다. 나아가서는, 당해 점착형 광학 필름을 사용한 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, CRT, PDP 등의 화상 표시 장치에 관한 것이다. 상기 광학 필름으로는, 예를 들어, 편광판, 위상차판, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름, 또한 이들이 적층되어 있는 것 등을 들 수 있다.
액정 패널은, 시계, 휴대 전화, PDA, 노트북, PC 용 모니터, DVD 플레이어, TV 등에서는 액정 표시 장치에 사용된다. 최근, 액정 패널을 비롯한 광학 패널에는, 휘도 향상, 고정세화, 저반사화 등의 표시 특성과 관련된 요구가 높아지고 있다. 또 광학 패널에 사용하는 광학 필름에는, 외관에 대한 요구도 함께 높아지고 있다.
상기 광학 필름을 액정 셀에 부착시킬 때에는, 통상적으로 점착제가 사용된다. 또, 광학 필름과 액정 셀, 또는 광학 필름 사이의 접착은, 통상적으로 광의 손실을 저감시키기 위해, 각각의 재료는 점착제를 사용하여 밀착되어 있다. 이와 같은 경우에, 광학 필름을 고착시키는데 건조 공정을 필요로 하지 않는 것 등의 장점을 갖는 점에서, 점착제는, 광학 필름의 편측에 미리 점착제층으로서 형성된 점착형 광학 필름이 일반적으로 사용된다.
상기 광학 필름을, 점착제를 사용하여 부착시킨 액정 표시 장치, 특히, 노트북, PC 용 모니터에서는 휘도의 향상, 패널 최표면의 저반사화가 실시되고 있는 점에서, 경사 방향에서 액정 표시 장치를 시인한 경우에는, 점착제층의 도공 불균일이 떠오르는 문제가 있고, 이것이 시인성에 큰 영향을 미치는 경우가 있다.
점착제층에 대해서는, 도공 두께, 표면 거칠기를 제어하는 것이 제안되어 있다. 예를 들어, 편광판 등에 형성된 점착제층의 두께의 편차에 대해, 표준 편차를 작게 함으로써, 고온, 고온 다습 환경하에서의 내구성을 향상시키는 것이 제안되어 있다 (특허 문헌 1). 또, 이형 (離型) 면의 표면 거칠기를 작게 제어한 이형 기재에 점착제층을 형성하고, 당해 점착제층을 보호 필름에 전사함으로써, 보호 필름 상에 표면 거칠기를 작게 제어한 점착제층을 형성하는 것이 제안되어 있다 (특허 문헌 2). 그러나, 상기 특허 문헌에 의해서도, 점착제층의 불균일에 의한 시인성에 미치는 영향을 개선하지 못했다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평9-90125호
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2005-306996호
본 발명은, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 적용했을 경우에, 점착제층과 관련되는 시인성의 문제를 저감시킬 수 있는 광학 필름용 점착 시트 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 본 발명은, 상기 광학 필름용 점착 시트를 사용한 점착형 광학 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또 본 발명은, 상기 점착형 광학 필름을 사용한 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 하기 광학 필름용 점착 시트 및 그 제조 방법에 의해 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉 본 발명은, 이형 시트 상에 점착제층을 갖는 광학 필름용 점착 시트로서,
이형 시트 상의 점착제층 표면의 표면 거칠기 (Ra) 가 2 ∼ 150 nm 인 것을 특징으로 하는 광학 필름용 점착 시트에 관한 것이다.
또, 본 발명은, 이형 시트 상에 점착제 도공액을 도공하는 공정,
상기 점착제 도공액에, 온도 30 ∼ 80 ℃, 풍속 0.5 ∼ 15 m/초의 제 1 건조 공정, 및, 온도 90 ∼ 160 ℃, 풍속 0.1 ∼ 25 m/초의 제 2 건조 공정을 실시함으로써 점착제층을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필름용 점착 시트의 제조 방법에 관한 것이다.
또 본 발명은, 이형 시트 상에 점착제층을 갖는 광학 필름용 점착 시트의 점착제층 표면에 광학 필름을 부착시킨 점착형 광학 필름으로서,
광학 필름용 점착 시트가, 청구항 1 기재의 광학 필름용 점착 시트이고, 표면 거칠기 (Ra) 2 ∼ 150 nm 의 점착제층 표면에 광학 필름을 부착시킨 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름에 관한 것이다.
또 본 발명은, 상기 점착형 광학 필름으로부터, 이형 시트가 박리된 점착형 광학 필름을 적어도 1 장 사용한 화상 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명자들은 광학 필름과 부착시키는 접착제의 표면 거칠기 Ra, 특히 긴 방향에 대해 수직 방향 (직교 방향) 의 표면 거칠기 Ra 가 시인성에 크게 영향 미치는 것을 알아내었다. 본 발명의 광학 필름용 점착 시트는, 이형 시트 상에 형성된 점착제층 표면의 표면 거칠기 (Ra) 가 2 ∼ 150 nm 로 제어되어 있고, 점착제층은 도공 불균일 없이 형성되어 있다. 본 발명의 광학 필름용 점착 시트를 광학 필름에 부착시켜 제조한 점착형 광학 필름에 있어서는, 상기 표면 거칠기를 갖는 점착제층 표면이 광학 필름에 부착된다. 상기와 같이, 광학 필름용 점착 시트의 점착제층 표면은 불균일 없이 형성되어 있으므로, 점착제층에 의한 시인성의 저하가 억제되어, 액정 표시 장치의 시인성, 특히, 경사 방향에 있어서의 시인성을 향상시킬 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 광학 필름용 점착 시트의 일례의 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 점착형 광학 필름의 일례의 단면도이다.
부호의 설명
1 이형 시트
2 점착제층
2a 표면 거칠기 (Ra) 가 2 ∼ 150 nm 인 점착제층 표면
3 광학 필름
이하 본 발명을, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 광학 필름용 점착 시트 A 의 단면도로, 이형 시트 (1) 상에 점착제층 (2) 을 갖는다. 점착제층 표면 (2a) 의 표면 거칠기 (Ra) 는 2 ∼ 150 nm 이다. 도 2 는, 본 발명의 점착형 광학 필름으로, 광학 필름용 점착 시트 A 의 점착제층 (2) 의 점착제층 표면 (2a) 과, 광학 필름 (3) 이 부착되어 있다. 당해 점착형 광학 필름을, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 적용하는 경우에는, 이형 시트 (1) 가 박리되고, 점착제층 (2) 의 점착제층 표면 (2b ; 점착제층 표면 (2a) 과는 반대형인 면) 이 각종 재료에 부착된다.
본 발명의 광학 필름용 점착 시트 A 에 있어서, 점착제층 표면 (2a) 의 표면 거칠기 (Ra) 는 2 ∼ 150 nm 이다. 상기 표면 거칠기 (Ra) 는, 10 ∼ 140 nm 인 것이 바람직하고, 나아가서는 20 ∼ 120 nm, 더 나아가서는 30 ∼ 100 nm 인 것이 바람직하다. 상기 표면 거칠기 (Ra) 가 180 nm 를 초과하는 경우에는, 점착제층의 불균일이 현저해져, 시인성에 악영향을 미친다. 한편, 상기 표면 거칠기 (Ra) 가 2 nm 미만인 경우에는, 광학 필름과의 밀착성이 저하되거나, 생산성에 현저한 악영향을 미친다.
이형 시트는 적어도 필름 기재를 갖는다. 필름 기재의 구성 재료로는, 종이, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지 등의 합성 수지 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속 박, 그들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 상기 필름 기재는 폴리에틸렌계 수지, 폴리올레핀계 수지, 종이가 바람직하다. 필름 기재의 두께는, 통상적으로 10 ∼ 125 ㎛ 이고, 20 ∼ 100 ㎛ 인 것이 바람직하고, 30 ∼ 80 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.
이형 시트의 필름 기재는, 점착제층에 형성되는 측에 박리층 및/또는 올리고머의 이행 방지층을 형성할 수 있다.
상기 이형층으로는, 실리콘계, 장사슬 알킬계, 불소계, 황화 몰리브덴 등의 적절한 박리제에 의해 형성할 수 있다. 이형층의 두께는, 이형 효과 면에서 적절히 설정할 수 있다. 일반적으로는, 유연성 등의 취급성 면에서, 그 두께는 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.01 ∼ 10 ㎛ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 0.1 ∼ 5 ㎛ 의 범위 내인 것이 특히 바람직하다. 이형층의 형성 방법으로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 도공법, 스프레이법, 스핀 코트법, 인라인 코트법 등이 사용된다. 또, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 스프레이 열분해법, 화학 도금법, 전기 도금법 등도 사용할 수 있다.
상기 이행 방지층은, 이형층과 함께 형성하는 경우에는, 이형층과 이형 시트의 필름 기재 사이에 형성하는 것이 바람직하다. 상기 이행 방지층으로는, 이형 시트의 기재 필름 (예를 들어, 폴리에스테르 필름) 중의 이행 성분, 특히, 폴리에스테르의 저분자량 올리고머 성분의 이행을 방지하기 위한 적절한 재료로 형성할 수 있다. 이행 방지층의 형성 재료로서, 무기물 혹은 유기물, 또는 그들의 복합 재료를 사용할 수 있다. 이행 방지층의 두께는, 0.01 ∼ 20 ㎛ 의 범위에서 적절히 설정할 수 있다.
이행 방지층의 형성 방법으로는 특별히 한정되지 않고, 이형층의 형성 방법과 동일한 방법을 채용할 수 있다. 상기 도공법, 스프레이법, 스핀 코트법, 인라인 코트법에 있어서는, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 멜라민계 수지, 에폭시계 수지 등의 전리 방사선 경화형 수지나 상기 수지에 산화알루미늄, 이산화규소, 마이카 등을 혼합한 것을 사용할 수 있다. 또, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 스프레이 열 분해법, 화학 도금법 또는 전기 도금법을 사용하는 경우, 금, 은, 백금, 팔라듐, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬, 티탄, 철, 코발트 또는 주석이나 이들의 합금 등으로 이루어지는 금속 산화물, 요오드화 강 등으로 이루어지는 다른 금속 화합물을 사용할 수 있다.
점착제층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않고, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제, 실리콘계 점착제 등의 각종 점착제를 사용할 수 있는데, 무색 투명하고, 액정 셀 등과의 접착성이 양호한 아크릴계 점착제가 일반적으로는 사용된다.
아크릴계 점착제는, 알킬(메타)아크릴레이트의 모노머 유닛을 주골격으로 하는 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 한다. 또한, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 말하고, 본 발명의 (메타) 와는 동일한 의미이다. 아크릴계 폴리머의 주골격을 구성하는, 알킬(메타)아크릴레이트의 알킬기의 탄소수는 1 ∼ 14 정도이고, 알킬(메타)아크릴레이트의 구체예로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트 등을 예시할 수 있고, 이들은 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도 알킬기의 탄소수 1 ∼ 9 의 알킬(메타)아크릴레이트가 바람직하다.
상기 아크릴계 폴리머 중에는, 접착성이나 내열성의 개선을 목적으로, 1 종류 이상의 각종 모노머의 공중합에 의해 도입할 수 있다. 그러한 공중합 모노머의 구체예로는, 카르복실기 함유 모노머, 수산기 함유 모노머, 질소 함유 모노머 (복소 고리 함유 모노머를 포함한다), 방향족 함유 모노머 등을 들 수 있다.
카르복실기 함유 모노머, 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 카르복시에틸(메타)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메타)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 아크릴산, 메타크릴산이 바람직하다.
수산기 함유 모노머로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 10-히드록시데실(메타)아크릴레이트, 12-히드록시라우릴(메타)아크릴레이트나 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또, 질소 함유 모노머로는, 예를 들어, 말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드 ; N-아크릴로일모르폴린 ; (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N-헥실(메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, N-부틸(메타)아크릴아미드, N-부틸(메타)아크릴아미드나 N-메틸올(메타)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메타)아크릴아미드 등의 (N-치환) 아미드계 모노머 ; (메타)아크릴산아미노에틸, (메타)아크릴산아미노프로필, (메타)아크릴산N,N-디메틸아미노에틸, (메타)아크릴산t-부틸아미노에틸, 3-(3-피리니딜)프로필(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산알킬아미노알킬계 모노머 ; (메타)아크릴산메톡시에틸, (메타)아크릴산에톡시에틸 등의 (메타)아크릴산알콕시알킬계 모노머 ; N-(메타)아크릴로일옥시메틸렌숙신이미드나 N-(메타)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌숙신이미드, N-(메타)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌숙신이미드, N-아크릴로일모르폴린 등의 숙신이미드계 모노머 등도 개질 목적의 모노머 예로서 들 수 있다.
방향족 함유 모노머로는, 예를 들어, 벤질(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 모노머 외에, 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산 무수물기 함유 모노머 ; 아크릴산의 카프로락톤 부가물 ; 스티렌술폰산이나 알릴술폰산, 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메타)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 모노머 ; 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 모노머 등을 들 수 있다.
또한, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, N-비닐카르복실산아미드류, 스티렌,
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-메틸스티렌, N-비닐카프로락탐 등의 비닐계 모노머 ; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트계 모노머 ; (메타)아크릴산글리시딜 등의 에폭시 기 함유 아크릴계 모노머 ; (메타)아크릴산폴리에틸렌글리콜, (메타)아크릴산폴리프로필렌글리콜, (메타)아크릴산메톡시에틸렌글리콜, (메타)아크릴산메톡시폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스테르 모노머 ; (메타)아크릴산테트라히드로 푸르푸릴, 불소(메타)아크릴레이트, 실리콘(메타)아크릴레이트나 2-메톡시에틸아크릴레이트 등의 아크릴산에스테르계 모노머 등도 사용할 수 있다.
이들 중에서도, 가교제와의 반응성이 양호한 점에서, 수산기 함유 모노머가 바람직하게 사용된다. 또, 접착성, 접착 내구성 면에서, 아크릴산 등의 카르복실기 함유 모노머가 바람직하게 사용된다.
아크릴계 폴리머 중의 상기 공중합 모노머의 비율은 특별히 제한되지 않지만, 중량 비율에 있어서, 50 중량% 이하이다. 바람직하게는 0.1 ∼ 10 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 8 중량%, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 6 중량% 이다.
아크릴계 폴리머의 평균 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 중량 평균 분자량은, 30 만 ∼ 250 만 정도인 것이 바람직하다. 상기 아크릴계 폴리머의 제조는, 각종 공지된 수법에 의해 제조할 수 있고, 예를 들어, 벌크 중합법, 용액 중합법, 현탁 중합법 등의 라디칼 중합법을 적절히 선택할 수 있다. 라디칼 중합 개시제로는, 아조계, 과산(메타)계의 각종 공지된 것을 사용할 수 있다. 반응 온도는 통상 50 ∼ 80 ℃ 정도, 반응 시간은 1 ∼ 8 시간이 된다. 또, 상기 제조법 중에서도 용액 중합법이 바람직하고, 아크릴계 폴리머의 용매로는 일반적으로 아세트산에틸, 톨루엔 등이 사용된다.
본 발명의 점착제층을 형성하는 점착제는, 베이스 폴리머에 추가하여 가교제를 함유할 수 있다. 가교제에 의해, 광학 필름과의 밀착성이나 내구성을 향상시킬 수 있고, 또 고온에서의 신뢰성이나 점착제 자체의 형상 유지를 도모할 수 있다. 베이스 폴리머가 아크릴계 폴리머인 경우, 가교제로는, 이소시아네이트계, 에폭시계, 과산화물계, 금속 킬레이트계, 옥사졸린계 등을 적절히 사용할 수 있다. 이들 가교제는 1 종을, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이소시아네이트계 가교제는, 이소시아네이트 화합물이 사용된다. 이소시아네이트 화합물로는, 톨릴렌디이소시아네이트, 클로르페닐렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 수첨된 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 이소시아네이트 모노머 및 이들 이소시아네이트 모노머를 트리메틸올프로판 등과 부가한 애덕트계 이소시아네이트 화합물 ; 이소시아누레이트 화합물, 뷰렛형 화합물, 또한 공지된 폴리에테르폴리올이나 폴리에스테르폴리올, 아크릴폴리올, 폴리부타디엔폴리올, 폴리이소프렌폴리올 등을 부가 반응시킨 우레탄 프리폴리머형의 이소시아네이트 등을 들 수 있다.
에폭시계 가교제로는, 예를 들어, 비스페놀 A 에피클로르히드린형의 에폭시 수지를 들 수 있다. 또, 에폭시계 가교제로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일릴렌디아민, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜아미노페닐메탄, 트리글리시딜이소시아누레이트, m-N,N-디글리시딜아미노페닐글리시딜에테르, N,N-디글리시딜톨루이딘, 및 N,N-디글리시딜아닐린 등을 들 수 있다.
과산화물계 가교제로는, 각종 과산화물이 사용된다. 과산화물로는, 디(2-에틸헥실)퍼옥시디카보네이트, 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, 디-sec-부틸퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 디라우로일퍼옥시드, 디-n-옥타노일퍼옥시드, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시이소부틸레이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시2-에틸헥사노에이트, 디(4-메틸벤조일)퍼옥시드, 디벤조일퍼옥시드, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 가교 반응 효율이 우수한, 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, 디라우로일퍼옥시드, 디벤조일퍼옥시드가 바람직하게 사용된다.
가교제의 사용량은, 아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해, 10 중량부 이하, 바람직하게는 0.01 ∼ 5 중량부, 더욱 바람직하게는 0.02 ∼ 3 중량부이다. 가교제의 사용 비율이 10 중량부를 초과하면, 가교가 너무 진행되어, 접착성이 저하될 우려가 있다는 점에서 바람직하지 않다.
또한, 상기 점착제에는, 필요에 따라, 점착 부여제, 가소제, 유리 섬유, 유리 비즈, 금속 분말, 그 밖의 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제, 안료, 착색제, 충전제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 실란 커플링제 등을, 또 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위에서 각종 첨가제를 적절히 사용할 수도 있다. 또 미립자를 함유하여 광 확산성을 보이는 점착제층 등으로 해도 된다.
상기 첨가제 중에서도, 실란 커플링제를 배합하는 것이 바람직하다. 실란 커플링제로는, 비닐트리메톡시실란 등의 이중 결합을 갖는 규소 화합물 ; 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 에폭시 구조를 갖는 규소 화합물 ; 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)3-아미노프로필메틸디메톡시실란 등의 아미노기 함유 규소 화합물 ; 3-클로로프로필트리메톡시실란 ; 아세토아세틸기 함유 트리메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란 등의 (메타)아크릴기 함유 실란 커플링제 ; 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등의 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제 등을 들 수 있다. 실란 커플링제는, 내구성, 특히 가습 환경하에서 박리를 억제하는 효과를 부여할 수 있다. 실란 커플링제의 사용량은, 베이스 폴리머 100 중량부에 대해, 1 중량부 이하, 나아가서는 0.01 ∼ 1 중량부, 바람직하게는 0.02 ∼ 0.6 중량부이다.
본 발명의 광학 필름용 점착 시트는, 이형 시트 상에 점착제 도공액을 도공하는 공정 및 상기 점착제 도공액으로 점착제층을 형성하는 공정을 실시함으로써 얻을 수 있다.
상기 도공 공정을 실시할 때에, 점착제 도공액이 조제된다. 점착제 도공액은, 용액 또는 분산액 중 어느 것이어도 된다. 용액인 경우, 용제로는, 예를 들어, 톨루엔 등의 방향족계 용제, 아세트산에틸 등의 에스테르계 용제가 사용된다. 점착제 도공액의 농도는, 통상적으로 2 ∼ 80 중량% 정도, 바람직하게는 5 ∼ 40 중량%, 더욱 바람직하게는 7.5 ∼ 20 중량% 로 조정한 것을 사용한다.
이형 시트 상에 대한 점착제 도공액의 도공 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 클로즈드 엣지 다이, 슬롯 다이 등의 다이코팅법 ; 리버스 코팅, 그라비아 코팅 등의 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 스크린 코팅법, 파운틴 코팅법, 딥핑법, 스프레이법 등을 채용할 수 있다.
상기 점착제 도공액의 도공 공정시에, 형성되는 점착제층의 건조 두께는 적절히 조정할 수 있는데, 통상적으로 1 ∼ 40 ㎛ 정도이고, 5 ∼ 30 ㎛ 가 바람직하고, 나아가서는 10 ∼ 25 ㎛ 가 바람직하다.
이어서, 이형 시트 상에 도공된 상기 점착제 도공액을 건조시켜, 표면 거칠기 (Ra) 가 2 ∼ 150 nm 인 점착제층을 형성한다. 상기 점착제층의 형성은, 예를 들어, 온도 30 ∼ 80 ℃, 풍속 0.5 ∼ 15 m/초의 제 1 건조 공정을 실시한 후에, 온도 90 ∼ 160 ℃, 풍속 0.1 ∼ 25 m/초의 제 2 건조 공정을 실시함으로써 행할 수 있다.
제 1 건조 공정에 의해, 점착제 도공액의 용제를 증발시킴과 함께, 표면 거칠기 (Ra) 가 2 ∼ 150 nm 인 점착제층 표면을 형성한다. 이어서, 제 2 건조 공정에 의해, 제 1 건조 공정에 의해 형성된 표면 거칠기 (Ra) 가 2 ∼ 150 nm 인 점착제층을 경화 (고화 ; 固化) 시켜 점착제층을 형성한다.
제 1 건조 공정의 온도는 30 ∼ 80 ℃ 이고, 40 ∼ 70 ℃ 가 바람직하고, 40 ∼ 60 ℃ 가 보다 바람직하다. 상기 온도가 30 ℃ 미만에서는, 용제의 건조에 시간이 너무 걸려 생산성 면에서 바람직하지 않다. 한편, 온도가 80 ℃ 를 초과하면 건조가 너무 진행되어, 점착제층 표면을 상기 표면 거칠기 (Ra) 로 제어할 수 없게 된다. 또, 풍속은, 0.5 ∼ 15 m/초이고, 0.5 ∼ 10 m/초가 바람직하고, 1 ∼ 5 m/초가 보다 바람직하다. 상기 풍속이 0.5 m/초보다 작은 경우에는, 용제의 건조에 시간이 너무 걸려 생산성 면에서 바람직하지 않다. 한편, 풍속 15 m/초보다 크면 건조가 너무 진행되어, 점착제층 표면을 상기 표면 거칠기 (Ra) 로 제어할 수 없게 된다. 제 1 건조 공정에 있어서의 처리 시간은, 10 초 ∼ 30 분간 정도이고, 바람직하게는 30 초 ∼ 20 분간, 보다 바람직하게는 45 초 ∼ 10 분간이다. 또한, 제 1 건조 공정에 있어서의 처리 시간은, 온도, 풍속과의 관계를 고려하여, 점착제층 표면을 상기 표면 거칠기 (Ra) 가 되도록 제어된다.
제 2 건조 공정의 온도는 90 ∼ 160 ℃ 이고, 130 ∼ 160 ℃ 가 바람직하고, 135 ∼ 155 ℃ 가 보다 바람직하다. 상기 온도가 90 ℃ 미만에서는 용제의 건조에 시간이 너무 걸려 생산성 면에서 바람직하지 않다. 한편, 온도가 160 ℃ 를 초과하면 점착제에 착색되어 바람직하지 않다. 또, 풍속은, 0.1 ∼ 25 m/초이고, 1 ∼ 23 m/초가 바람직하고, 5 ∼ 20 m/초가 보다 바람직하다. 상기 풍속이 0.1 m/초보다 작은 경우에는, 용제의 건조에 시간이 너무 걸려 생산성 면에서 바람직하지 않다. 한편, 풍속이 25 m/초보다 크면 필름의 주행성에 악영향을 미쳐 바람직하지 않다. 제 2 건조 공정에 있어서의 처리 시간은, 10 초 ∼ 20 분간 정도이고, 바람직하게는 20 초 ∼ 10 분간, 보다 바람직하게는 30 초 ∼ 3 분간이다. 또한, 제 2 건조 공정에 있어서의 처리 시간은, 온도, 풍속과의 관계를 고려하여, 점착제층을 경화 (고화) 시키도록 제어된다.
상기 제 1 건조 공정, 제 2 건조 공정에 있어서, 온도를 상기 범위로 제어 하는 수단으로는, 예를 들어, 오븐, 온풍기, 가열 롤, 원적외선 히터 등을 사용할 수 있다. 또, 상기 제 1 건조 공정, 제 2 건조 공정에 있어서, 풍속을 상기 범위로 제어하는 송풍 수단으로는, 카운터 플로우식에 의해 실시할 수 있다. 상기 송풍 수단과의 거리는 10 ∼ 100 cm 정도, 바람직하게는 10 ∼ 50 cm 로 하는 것이 바람직하다. 상기 풍속은, 미니벤형 디지털 풍속계에 의해 측정할 수 있다. 풍속 측정은, 송풍 노즐 아래, 이형 시트 상에 도공되어 있는 점착제 도공액 위의 3 cm 위치의 풍속을 풍속계를 사용하여 측정하였다. 풍속계는, 닛폰 카노막스 (주) 제조의 풍속계 MODEL1560 /SYSTEM6243 을 사용하였다.
본 발명의 광학 필름용 점착 시트는, 광학 필름에 부착시켜 점착형 광학 필름으로서 사용할 수 있다. 상기 부착에 의해, 광학 필름용 점착 시트의 점착제층은, 광학 필름에 전사된다. 당해 점착형 광학 필름을, 화상 표시 장치에 사용하는 경우에는, 이형 시트를 박리시켜 노출된 점착제층을, 액정 셀이나 다른 부재에 부착시켜 사용한다. 특히 액정 셀 등의 표시부에 부착시키는 경우에 바람직하다.
광학 필름으로는, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 형성에 사용되는 것이 사용되고, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 광학 필름으로는 편광판을 들 수 있다. 편광판은 편광자의 편면 또는 양면에는 투명 보호 필름을 갖는 것이 일반적으로 사용된다.
편광자로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2 색성 염료 등의 2 색성 물질을 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 2 색성 물질에서 얻어지는 편광자가 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 5 ∼ 80 ㎛ 정도이다.
폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1 축 연신한 편광자는, 예를 들어, 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지시킴으로써 염색하고, 원래 길이의 3 ∼ 7 배로 연신함으로써 제조할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 요오드화 칼륨 등의 수용액에 침지시킬 수도 있다. 또한, 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지시켜 수세해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색하면서 연신해도 되며, 또 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화 칼륨 등의 수용액 중이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다. 연신법은 특별히 제한되지 않고, 습식, 건식 중 어느 방법도 채용할 수 있다.
투명 보호 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이와 같은 열가소성 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메타)아크릴 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 (노르보르넨계 수지), 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 편광자의 편측에는, 투명 보호 필름이 접착제층에 의해 부착되지만, 다른 편측에는, 투명 보호 필름으로서 (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열 경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 사용할 수 있다. 투명 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1 종류 이상 함유되어 있어도 된다. 첨가제로는, 예를 들어, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50 ∼ 100 중량%, 보다 바람직하게는 50 ∼ 99 중량%, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 98 중량%, 특히 바람직하게는 70 ∼ 97 중량% 이다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50 중량% 이하인 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등을 충분히 발현시킬 수 없을 우려가 있다.
또, 투명 보호 필름으로는, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어, (A) 측사슬에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측사슬에 치환 및/또는 비치환 페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출물 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들 필름은 위상차가 작고, 광 탄성 계수가 작기 때문에 편광판의 변형에 의한 불균일 등의 문제를 해소할 수 있고, 또 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.
투명 보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있는데, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 면에서 1 ∼ 500 ㎛ 정도이다. 특히 1 ∼ 300 ㎛ 가 바람직하고, 5 ∼ 200 ㎛ 가 보다 바람직하다. 투명 보호 필름은, 5 ∼ 150 ㎛ 인 경우에 특히 바람직하다.
또한, 편광자의 양측에 편광자 보호 필름을 형성하는 경우, 편광자 보호 필름의 재료는, 그 표리에서 동일한 폴리머 재료로 이루어지는 투명 보호 필름을 사용해도 되고, 상이한 폴리머 재료 등으로 이루어지는 투명 보호 필름을 사용해도 된다.
본 발명의 투명 보호 필름으로는, 셀룰로오스 수지, 폴리카보네이트 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 및 (메타)아크릴 수지에서 선택되는 어느 적어도 1 개를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 전자선 경화형 편광판용 접착제는, 상기 각종 투명 보호 필름에 대해 바람직한 접착성을 보인다. 특히, 본 발명의 전자선 경화형 편광판용 접착제는, 접착성을 만족시키기 곤란했던 아크릴 수지에 대해서도 양호한 접착성을 나타낸다.
셀룰로오스 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 이와 같은 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예로는, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트, 셀룰로오스디프로피오네이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 셀룰로오스트리아세테이트가 특히 바람직하다. 셀룰로오스트리아세테이트는 많은 제품이 시판되고 있고, 입수 용이성이나 비용 면에서도 유리하다. 셀룰로오스트리아세테이트 시판품의 예로는, 후지 필름사 제조의 상품명 「UV-50」, 「UV-80」, 「SH-80」, 「TD-80U」, 「TD-TAC」, 「UZ-TAC」나, 코니카사 제조의 「KC 시리즈」등을 들 수 있다. 일반적으로 이들 셀룰로오스트리아세테이트는, 면내 위상차 (Re) 는 거의 제로이지만, 두께 방향 위상차 (Rth) 는, ∼ 60 nm 정도를 갖고 있다.
또한, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로오스 수지 필름은, 예를 들어, 상기 셀룰로오스 수지를 처리함으로써 얻어진다. 예를 들어 시클로펜타논, 메틸에틸케톤 등의 용제를 도공한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 스테인리스 등의 기재 필름을, 일반적인 셀룰로오스계 필름에 부착시켜, 가열 건조 (예를 들어 80 ∼ 150 ℃ 에서 3 ∼ 10 분간 정도) 시킨 후 기재 필름을 박리시키는 방법 ; 노르보르넨계 수지, (메타)아크릴계 수지 등을 시클로펜타논, 메틸에틸케톤 등의 용제에 용해한 용액을 일반적인 셀룰로오스 수지 필름에 도공하여 가열 건조 (예를 들어 80 ∼ 150 ℃ 에서 3 ∼ 10 분간 정도) 시킨 후, 도공 필름을 박리시키는 방법 등을 들 수 있다.
또, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로오스 수지 필름으로는, 지방 치환도를 제어한 지방산 셀룰로오스계 수지 필름을 사용할 수 있다. 일반적으로 사용되는 트리아세틸셀룰로오스에서는 아세트산 치환도가 2.8 정도이지만, 바람직하게는 아세트산 치환도를 1.8 ∼ 2.7 로 제어함으로써 Rth 를 작게 할 수 있다. 상기 지방산 치환 셀룰로오스계 수지에 디부틸프탈레이트, p-톨루엔술폰아닐리드, 시트르산아세틸트리에틸 등의 가소제를 첨가함으로써, Rth 를 작게 제어할 수 있다. 가소제의 첨가량은, 지방산 셀룰로오스계 수지 100 중량부에 대해, 바람직하게는 40 중량부 이하, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 중량부, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 15 중량부이다.
고리형 폴리올레핀 수지의 구체예로는, 바람직하게는 노르보르넨계 수지이다. 고리형 올레핀계 수지는, 고리형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭으로, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평1-240517호, 일본 공개특허공보 평3-14882호, 일본 공개특허공보 평3-122137호 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로는, 고리형 올레핀의 개환 (공)중합체, 고리형 올레핀의 부가 중합체, 고리형 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의
Figure 112012059625262-pat00002
-올레핀과 그 공중합체 (대표적으로는 랜덤 공중합체), 및, 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 그리고, 그들의 수소화물 등을 들 수 있다. 고리형 올레핀의 구체예로는, 노르보르넨계 모노머를 들 수 있다.
고리형 폴리올레핀 수지로는, 각종 제품이 시판되고 있다. 구체예로는, 닛폰 제온 주식회사 제조의 상품명 「제오넥스」, 「제오노아」, JSR 주식회사 제조의 상품명 「아톤」, TICONA 사 제조의 상품명「토파스」, 미츠이 화학 주식회사 제조의 상품명 「APEL」을 들 수 있다.
(메타)아크릴계 수지로는, Tg (유리 전이 온도) 가 바람직하게는 115 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 120 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 130 ℃ 이상이다. Tg 가 115 ℃ 이상인 것에 의해, 편광판의 내구성이 우수한 것이 될 수 있다. 상기 (메타)아크릴계 수지의 Tg 의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서, 바람직하게는 170 ℃ 이하이다. (메타)아크릴계 수지로부터는, 면내 위상차 (Re), 두께 방향 위상차 (Rth) 가 거의 제로인 필름을 얻을 수 있다.
(메타)아크릴계 수지로는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서, 임의의 적절한 (메타)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메타)아크릴산에스테르, 메타크릴산메틸-(메타)아크릴산 공중합체, 메타크릴산메틸-(메타)아크릴산에스테르 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메타)아크릴산 공중합체, (메타)아크릴산메틸-스티렌 공중합체 (MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체 (예를 들어, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메타)아크릴산노르보르닐 공중합체 등) 를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리(메타)아크릴산메틸 등의 폴리(메타)아크릴산 C1-6 알킬을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 메타크릴산메틸을 주성분 (50 ∼ 100 중량%, 바람직하게는 70 ∼ 100 중량%) 으로 하는 메타크릴산메틸계 수지를 들 수 있다.
(메타)아크릴계 수지의 구체예로서, 예를 들어, 미츠비시 레이욘 주식회사 제조의 아크리펫트 VH 나 아크리펫트 VRL20A, 일본 공개특허공보 2004-70296호에 기재된 분자 내에 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지, 분자 내 가교나 분자 내 고리화 반응에 의해 얻어지는 고 Tg (메타)아크릴 수지계를 들 수 있다.
(메타)아크릴계 수지로서, 락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지를 사용할 수도 있다. 높은 내열성, 높은 투명성, 2 축 연신함으로써 높은 기계적 강도를 갖기 때문이다.
락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지로서, 일본 공개특허공보 2000-230016호, 일본 공개특허공보 2001-151814호, 일본 공개특허공보 2002-120326호, 일본 공개특허공보 2002-254544호, 일본 공개특허공보 2005-146084호 등에 기재된 락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지를 들 수 있다.
락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지는, 바람직하게는 하기 일반식(화학식 1) 으로 나타내는 환의 (環擬) 구조를 갖는다.
[화학식 1]
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식 중, R1, R2 및 R3 은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 유기 잔기를 나타낸다. 또한, 유기 잔기는 산소 원자를 함유하고 있어도 된다.
락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지 구조 중의 일반식 (화학식 1) 으로 나타내는 락톤 고리 구조의 함유 비율은, 바람직하게는 5 ∼ 90 중량%, 보다 바람직하게는 10 ∼ 70 중량%, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 60 중량%, 특히 바람직하게는 10 ∼ 50 중량% 이다. 락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지 구조 중의 일반식 (화학식 1) 으로 나타내는 락톤 고리 구조의 함유 비율이 5 중량% 보다 적으면, 내열성, 내용제성, 표면 경도가 불충분해질 우려가 있다. 락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지 구조 중의 일반식 (화학식 1) 으로 나타내는 락톤 고리 구조의 함유 비율이 90 중량% 보다 많으면, 성형 가공성이 부족해질 우려가 있다.
락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지는, 질량 평균 분자량 (중량 평균 분자량이라고 하는 경우도 있다) 이, 바람직하게는 1000 ∼ 2000000, 보다 바람직하게는 5000 ∼ 1000000, 더욱 바람직하게는 10000 ∼ 500000, 특히 바람직하게는 50000 ∼ 500000 이다. 질량 평균 분자량이 상기 범위에서 벗어나면, 성형 가공성면에서 바람직하지 않다.
락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지는, Tg 가 바람직하게는 115 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 120 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 130 ℃ 이상이다. Tg 가 115 ℃ 이상인 점에서, 예를 들어, 투명 보호 필름으로서 편광판에 장착했을 경우에, 내구성이 우수한 것이 된다. 상기 락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지의 Tg 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서, 바람직하게는 170 ℃ 이하이다.
락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지는, 사출 성형에 의해 얻어지는 성형품의 ASTM-D-1003 에 준한 방법으로 측정되는 전체 광선 투과율이, 높으면 높을수록 바람직하고, 바람직하게는 85 % 이상, 보다 바람직하게는 88 % 이상, 더욱 바람직하게는 90 % 이상이다. 전체 광선 투과율은 투명성의 기준으로, 전체 광선 투과율이 85 % 미만이면, 투명성이 저하될 우려가 있다.
상기 투명 보호 필름은, 정면 위상차가 40 nm 미만, 또한, 두께 방향 위상차가 80 nm 미만인 것이 통상적으로 사용된다. 정면 위상차 Re 는, Re = (nx-ny) × d 로 나타낸다. 두께 방향 위상차 Rth 는, Rth = (nx-nz) × d 로 나타낸다. 또, Nz 계수는, Nz = (nx-nz)/(nx-ny) 로 나타낸다. [단, 필름의 지상축 방향, 진상축 방향 및 두께 방향의 굴절률을 각각 nx, ny, nz 로 하고, d(nm) 는 필름의 두께로 한다. 지상축 방향은, 필름 면내의 굴절률의 최대가 되는 방향으로 한다.] 또한, 투명 보호 필름은, 가능한 한 착색이 없는 것이 바람직하다. 두께 방향의 위상차값이 -90 nm ∼ +75 nm 인 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 이러한 두께 방향의 위상차값 (Rth) 이 -90 nm ∼ +75 nm 인 것을 사용함으로써, 투명 보호 필름에서 기인하는 편광판의 착색 (광학적 착색) 을 거의 해소할 수 있다. 두께 방향 위상차값 (Rth) 은, 더욱 바람직하게는 -80 nm ∼ +60 nm, 특히 -70 nm ∼ +45 nm 이 바람직하다.
한편, 상기 투명 보호 필름으로서, 정면 위상차가 40 nm 이상 및/또는, 두께 방향 위상차가 80 nm 이상의 위상차를 갖는 위상차판을 사용할 수 있다. 정면 위상차는, 통상적으로 40 ∼ 200 nm 의 범위로, 두께 방향 위상차는, 통상적으로 80 ∼ 300 nm 의 범위로 제어된다. 투명 보호 필름으로서 위상차판을 사용하는 경우에는, 당해 위상차판이 투명 보호 필름으로서도 기능하기 때문에, 박형화를 도모할 수 있다.
위상차판으로는, 고분자 소재를 1 축 또는 2 축 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 두께도 특별히 제한되지 않지만, 20 ∼ 150 ㎛ 정도가 일반적이다.
고분자 소재로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸비닐에테르, 폴리히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리알릴술폰, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 셀룰로오스 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 (노르보르넨계 수지), 또는 이들의 2 원계, 3 원계 각종 공중합체, 그래프트 공중합체, 블렌드물 등을 들 수 있다. 이들 고분자 소재는 연신 등에 의해 배향물 (연신 필름) 이 된다.
액정 폴리머로는, 예를 들어, 액정 배향성을 부여하는 공액성의 직선상 원자단 (메소겐) 이 폴리머의 주사슬나 측사슬에 도입된 주사슬형이나 측사슬형의 각종의 것 등을 들 수 있다. 주사슬형 액정 폴리머의 구체예로는, 굴곡성을 부여하는 스페이서부에서 메소겐기를 결합한 구조의, 예를 들어 네마틱 배향성의 폴리에스테르계 액정성 폴리머, 디스코틱 폴리머나 콜레스테릭 폴리머 등을 들 수 있다. 측사슬형 액정 폴리머의 구체예로는, 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리말로네이트를 주사슬 골격으로 하고, 측사슬로서 공액성의 원자단으로 이루어지는 스페이서부를 개재하여 네마틱 배향 부여성의 파라 치환 고리형 화합물 단위로 이루어지는 메소겐부를 갖는 것 등을 들 수 있다. 이들 액정 폴리머는, 예를 들어, 유리판 상에 형성된 폴리이미드나 폴리비닐알코올 등의 박막 표면을 러빙 처리한 것, 산화 규소를 사방 증착시킨 것 등의 배향 처리면 상에 액정성 폴리머 용액을 전개하여 열 처리함으로써 실시된다.
위상차판은, 예를 들어 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시각 등의 보상을 목적으로 한 것 등의 사용 목적에 따른 적절한 위상차를 갖는 것이어도 되고, 2 종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.
위상차판은, nx = ny > nz, nx > ny > nz, nx > ny = nz, nx > nz > ny, nz = nx > ny, nz > nx > ny, nz > nx = ny 의 관계를 만족시키는 것이 각종 용도에 따라 선택하여 사용된다. 또한, ny = nz 란, ny 와 nz 가 완전히 동일한 경우 뿐만 아니라, 실질적으로 ny 와 nz 가 동일한 경우도 포함한다.
예를 들어, nx > ny > nz 를 만족시키는 위상차판에서는, 정면 위상차는 40 ∼ 100 nm, 두께 방향 위상차는 100 ∼ 320 nm, Nz 계수는 1.8 ∼ 4.5 를 만족시키는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, nx > ny = nz 를 만족시키는 위상차판 (포지티브 A 플레이트) 에서는, 정면 위상차는 100 ∼ 200 nm 를 만족시키는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, nz = nx > ny 를 만족시키는 위상차판 (네거티브 A 플레이트) 에서는, 정면 위상차는 100 ∼ 200 nm 를 만족시키는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, nx > nz > ny 를 만족시키는 위상차판에서는, 정면 위상차는 150 ∼ 300 nm, Nz 계수는 0 을 초과 ∼ 0.7 을 만족시키는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 상기와 같이, 예를 들어, nx = ny > nz, nz > nx > ny, 또는 nz > nx = ny 를 만족시키는 것을 사용할 수 있다.
투명 보호 필름은, 적용되는 액정 표시 장치에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, VA (Vertical Alignment, MVA, PVA 를 포함한다) 의 경우에는, 편광판의 적어도 편측 (셀측) 의 투명 보호 필름이 위상차를 갖고 있는 것이 바람직하다. 구체적인 위상차로서, Re = 0 ∼ 240 nm, Rth = 0 ∼ 500 nm 의 범위인 것이 바람직하다. 3 차원 굴절률로 말하면, nx > ny = nz, nx > ny > nz, nx > nz > ny, nx = ny > nz (1 축, 2 축, Z 화, 네거티브 C 플레이트) 인 경우가 바람직하다. 액정 셀의 상하에 편광판을 사용할 때, 액정 셀의 상하 모두 위상차를 갖고 있거나, 또는 상하 어느 하나의 투명 보호 필름이 위상차를 갖고 있어도 된다.
예를 들어, IPS (In-Plane Switching, FFS 를 포함한다) 의 경우, 편광판의 편측의 투명 보호 필름이 위상차를 갖고 있는 경우, 갖고 있지 않은 경우 모두 사용할 수 있다. 예를 들어, 위상차를 갖고 있지 않은 경우에는, 액정 셀의 상하 (셀측) 모두 위상차를 갖고 있지 않은 경우가 바람직하다. 위상차를 갖고 있는 경우에는, 액정 셀의 상하 모두 위상차를 갖고 있는 경우, 상하 중 어느 한쪽이 위상차를 갖고 있는 경우가 바람직하다 (예를 들어, 상측에 Z 화, 하측에 위상차 없는 경우나, 상측에 A 플레이트, 하측에 포지티브 C 플레이트인 경우). 위상차를 갖고 있는 경우, Re = -500 ∼ 500 nm, Rth = -500 ∼ 500 nm 의 범위가 바람직하다. 3 차원 굴절률로 말하면, nx > ny = nz, nx > nz > ny, nz > nx = ny, nz > nx > ny (1 축, Z 화, 포지티브 C 플레이트, 포지티브 A 플레이트) 가 바람직하다.
또한, 상기 위상차를 갖는 필름은, 위상차를 갖지 않은 투명 보호 필름에 별도로 부착시켜 상기 기능을 부여할 수 있다.
상기 투명 보호 필름은, 접착제를 도공하기 전에, 편광자와의 접착성을 향상시키기 위해서 표면 개질 처리를 실시해도 된다. 구체적인 처리로는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프레임 처리, 오존 처리, 프라이머 처리, 글로우 처리, 비누화 처리, 커플링제에 의한 처리 등을 들 수 있다.
상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트 처리나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다.
하드 코트 처리는 편광판 표면의 흠집 발생 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적절한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 슬라이딩 특성 등이 우수한 경화 피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등으로 형성할 수 있다. 반사 방지 처리는 편광판 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 실시되는 것이고, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또, 스티킹 방지 처리는 인접층 (예를 들어, 백라이트측의 확산판) 과의 밀착 방지를 목적으로 실시된다.
또 안티글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사되어 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 실시되는 것이고, 예를 들어 샌드 블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조면화 (粗面化) 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적절한 방식으로 투명 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다. 상기 표면 미세 요철 구조의 형성에 함유시키는 미립자로는, 예를 들어 평균 입경이 0.5 ∼ 20 ㎛ 인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화 주석, 산화 인듐, 산화 카드뮴, 산화 안티몬 등으로 이루어지는 도전성의 것도 있는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교의 폴리머 등으로 이루어지는 유기계 미립자 등의 투명 미립자가 사용된다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은, 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명 수지 100 중량부에 대해 일반적으로 2 ∼ 70 중량부 정도이고, 5 ∼ 50 중량부가 바람직하다. 안티글레어층은, 편광판 투과광을 확산시켜 시각 등을 확대하기 위한 확산층 (시각 확대 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.
또한, 상기 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등은, 투명 보호 필름 그 자체에 형성하는 할 수 있는 것 외에, 별도 광학층으로서 투명 보호 필름과는 별체의 것으로서 형성할 수도 있다.
상기 편광자와 투명 보호 필름의 부착에 사용하는 접착제층은 광학적으로 투명하면 특별히 제한되지 않고, 수계, 용제계, 핫 멜트계, 라디칼 경화형 (전자 경화형, 자외선 경화형) 의 각종 형태인 것이 사용되는데, 수계 접착제 또는 라디칼 경화형 접착제가 바람직하다.
수계 접착제로는, 폴리비닐알코올계, 젤라틴계, 비닐계 라텍스계, 폴리우레탄계, 이소시아네이트계, 폴리에스테르계, 에폭시계 등을 예시할 수 있다. 상기 접착제에는 각종 가교제를 함유할 수 있다. 또 상기 접착제에는, 촉매, 커플링제, 각종 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제, 내가수 분해 안정제 등의 안정제 등을 배합할 수도 있다. 또, 상기 접착제에는, 알루미나, 실리카 등의 금속 화합물의 졸 또는 필러를 첨가할 수도 있다. 접착제의 고형분은 일반적으로 0.1 ∼ 20 중량% 로 사용된다.
또, 본 발명의 점착형 광학 필름에 사용되는 광학 필름으로는, 상기 편광판 외에, 상기 예시한 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함한다) 을 단독으로 사용할 수 있다. 그 외에, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름, 휘도 향상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층이 되는 것을 들 수 있다. 이들은 단독으로 광학 필름으로서 사용할 수 있는 것 외에, 상기 편광판에 실용시에 적층시켜, 1 층 또는 2 층 이상 사용할 수 있다.
특히, 편광판에 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판, 편광판에 추가로 시각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광시야각 편광판, 혹은 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다.
반사형 편광판은, 편광판에 반사층을 형성한 것으로, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성하기 위한 것이고, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정 표시 장치의 박형화를 도모하기 쉬운 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라 투명 보호층 등을 개재하여 편광판의 편면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적절한 방식으로 실시할 수 있다.
반사형 편광판의 구체예로는, 필요에 따라 매트 처리한 투명 보호 필름의 편면에, 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 박이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 것 등을 들 수 있다. 또 상기 투명 보호 필름에 미립자를 함유시켜 표면 미세 요철 구조로 하고, 그 위에 미세 요철 구조의 반사층을 갖는 것 등도 들 수 있다. 상기한 미세 요철 구조의 반사층은, 입사광을 난반사에 의해 확산시켜 지향성이나 번쩍거리는 눈부심을 방지하고, 명암의 불균일을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또 미립자 함유의 투명 보호 필름은, 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어 명암 불균일을 보다 억제할 수 있는 이점 등도 가지고 있다. 투명 보호 필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조의 반사층의 형성은, 예를 들어 진공 증착 방식, 이온 플레이팅 방식, 스퍼터링 방식 등의 증착 방식이나 도금 방식 등의 적절한 방식으로 금속을 투명 보호층의 표면에 직접 부설하는 방법 등에 의해 실시할 수 있다.
반사판은 상기의 편광판의 투명 보호 필름에 직접 부여하는 방식 대신에, 그 투명 필름에 준한 적절한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사 시트 등으로서 사용할 수 있다. 또한 반사층은, 통상적으로 금속로 이루어지므로, 그 반사면이 투명 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용 형태가, 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속 면이나, 보호층의 별도 부설의 회피 면 등에서 바람직하다.
또한, 반투과형 편광판은, 상기에 있어서 반사층에서 광을 반사시키고, 또한 투과하는 하프 미러 등의 반투과형 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은, 통상 액정 셀의 이측에 형성되고, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에서는, 반투과형 편광판의 백 사이드에 내장되어 있는 백라이트 등의 내장 광원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성할 수 있다. 즉, 반투과형 편광판은, 밝은 분위기하에서는, 백 라이트 등의 광원 사용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기하에서도 내장 광원을 이용하여 사용할 수 있는 타입의 액정 표시 장치 등의 형성에 유용하다.
편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광에 대해 설명한다. 직선 편광을 타원 편광 또는 원 편광으로 바꾸거나, 타원 편광 또는 원 편광을 직선 편광으로 바꾸거나, 혹은 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 위상차판 등이 사용된다. 특히, 직선 편광을 원 편광으로 바꾸거나, 원 편광을 직선 편광으로 바꾸는 위상차판으로는, 이른바 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 한다) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 한다) 은, 통상적으로 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 사용된다.
타원 편광판은 슈퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절에 의해 발생한 착색 (청색 또는 황색) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 흑백 표시하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 3 차원의 굴절률을 제어한 것은, 액정 표시 장치의 화면을 경사 방향에서 보았을 때에 발생하는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원 편광판은, 예를 들어 화상이 칼라 표시가 되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 정돈하는 경우 등에 유효하게 사용되고, 또, 반사 방지의 기능도 갖는다. 상기한 위상차판의 구체예로는, 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌이나 그 밖의 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴리아미드와 같은 적절한 폴리머로 이루어지는 필름을 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름이나 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판은, 예를 들어 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시각 등의 보상을 목적으로 한 것 등의 사용 목적에 따른 적절한 위상차를 갖는 것이어도 되고, 2 종 이상의 위상차판을 적층시켜 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.
또 상기의 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은, 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적절한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은, (반사형) 편광판과 위상차판의 조합이 되도록 그것들을 액정 표시 장치의 제조 과정에서 순차 별개로 적층함으로써도 형성할 수 있지만, 상기와 같이 미리 타원 편광판 등의 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 적층 작업성 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
시각 보상 필름은, 액정 표시 장치의 화면을, 화면에 수직이 아니라 약간 경사 방향에서 보았을 경우에도, 화상이 비교적 선명히 보이도록 시야각을 확대하기 위한 필름이다. 이와 같은 시각 보상 위상차판으로는, 예를 들어 위상차 필름, 액정 폴리머 등의 배향 필름이나 투명 기재 상에 액정 폴리머 등의 배향층을 지지한 것 등으로 이루어진다. 통상적인 위상차판은, 그 면 방향으로 1 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는 것에 대해, 시각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판에는, 면 방향으로 2 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이거나, 면 방향으로 1 축으로 연신되고 두께 방향으로도 연신된 두께 방향의 굴절률을 제어한 복굴절을 갖는 폴리머나 경사 배향 필름과 같은 2 방향 연신 필름 등이 사용된다. 경사 배향 필름으로는, 예를 들어 폴리머 필름에 열 수축 필름을 접착시켜 가열에 의한 그 수축력의 작용하에 폴리머 필름을 연신 처리 또는/및 수축 처리한 것이나, 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는, 앞서 위상차판에서 설명한 폴리머와 동일한 것이 사용되고, 액정 셀에 의한 위상차에 기초하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 양호한 시인의 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적절한 것을 사용할 수 있다.
또 양호한 시인의 넓은 시야각을 달성하는 점 등에서, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어지는 광학적 이방성층을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 지지한 광학 보상 위상차판을 바람직하게 사용할 수 있다.
편광판과 휘도 향상 필름을 부착시킨 편광판은, 통상 액정 셀의 이측 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등의 백라이트나 이측으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사되면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원 편광을 반사시키고, 다른 광은 투과되는 특성을 나타내는 것으로, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층시킨 편광판은, 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광 상태 이외의 광은 투과되지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름 면에서 반사된 광을 다시 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 통하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 광의 증량을 도모함과 함께, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정 표시 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 도모함으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고, 백라이트 등으로 액정 셀의 이측에서 편광자를 통과하여 광을 입사시킨 경우에는, 편광자의 편광축에 일치하지 않는 편광 방향을 갖는 광은 거의 편광자에 흡수되어, 편광자를 투과해 오지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라서도 달라지지만, 대략 50 % 의 광이 편광자에 흡수되고, 그만큼, 액정 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소되어, 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은, 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 광을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름에서 일단 반사시키고, 다시 그 이측에 형성된 반사층 등을 통하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하고, 이 양자 사이에서 반사, 반전되는 광의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향이 된 편광만을, 휘도 향상 필름은 투과시켜 편광자에 공급하므로, 백라이트 등의 광을 효율적으로 액정 표시 장치의 화상 표시에 사용할 수 있어 화면을 밝게 할 수 있다.
휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 형성할 수 있다. 휘도 향상 필름에 의해 반사된 편광 상태의 광은 상기 반사층 등을 향하지만, 설치된 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산시킴과 동시에 편광 상태를 해소하여, 비편광 상태가 된다. 즉, 확산판은 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌린다. 이 비편광 상태, 즉 자연광 상태의 광이 반사층 등을 향하고, 반사층 등을 통하여 반사되어, 다시 확산판을 통과하여 휘도 향상 필름에 재입사되는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에, 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌리는 확산판을 형성함으로써 표시 화면의 밝기를 유지하면서, 동시에 표시 화면의 밝기 불균일을 줄여, 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 첫회의 입사광은 반사의 반복 횟수가 적당하게 증가되고, 확산판의 확산 기능과 더불어 균일한 밝은 표시 화면을 제공할 수 있는 것으로 생각할 수 있다.
상기의 휘도 향상 필름으로는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같은, 소정 편광축의 직선 편광을 투과하고 다른 광은 반사되는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 것과 같은, 좌회전 또는 우회전 중 어느 일방의 원 편광을 반사시키고 다른 광은 투과되는 특성을 나타내는 것 등의 적절한 것을 사용할 수 있다.
따라서, 상기한 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 정렬시켜 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 손실을 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원 편광을 투과하는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 억제하는 점에서 그 원 편광을 위상차판을 개재하여 직선 편광화시켜 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또한, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 원 편광을 직선 편광으로 변환시킬 수 있다.
가시광역 등의 넓은 파장 범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를 들어 파장 550 nm 의 담색광에 대해 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차층과 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차층, 예를 들어 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층을 중첩하는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름의 사이에 배치하는 위상차판은, 1 층 또는 2 층 이상의 위상차층으로 이루어지는 것이어도 된다.
또한, 콜레스테릭 액정층에 대해서도, 반사 파장이 상이한 것의 조합으로 하여 2 층 또는 3 층 이상 중첩한 배치 구조로 함으로써, 가시광 영역 등의 넓은 파장 범위에서 원 편광을 반사하는 것을 얻을 수 있고, 그것에 기초하여 넓은 파장 범위의 투과 원 편광을 얻을 수 있다.
또, 편광판은, 상기의 편광 분리형 편광판과 같이, 편광판과 2 층 또는 3 층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어져 있어도 된다. 따라서, 상기의 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합한 반사형 타원 편광판이나 반투과형 타원 편광판 등이어도 된다.
편광판에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여, 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적절한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기의 편광판이나 그 밖의 광학 필름의 접착시에, 그들 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.
본 발명의 점착형 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은, 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정 셀과 편광판 또는 광학 필름, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 장착하는 것 등에 의해 형성되지만, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없고, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형, VA 형, IPS 형 등의 임의의 타입인 것을 사용할 수 있다.
액정 셀의 편측 또는 양측에 편광판 또는 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 혹은 반사판을 사용한 것 등의 적절한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름은 액정 셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 편광판 또는 광학 필름을 형성하는 경우, 그것들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.
이어서 유기 일렉트로 루미네선스 장치 (유기 EL 표시 장치) 에 대해 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치는, 투명 기판 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순서대로 적층시켜 발광체 (유기 일렉트로 루미네선스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기에서, 유기 발광층은, 각종 유기 박막의 적층체이고, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성의 유기 고체로 이루어지는 발광층의 적층체나, 혹은 이와 같은 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체나, 또는 이들의 정공 주입층, 발광층, 및 전자 주입층의 적층체 등, 여러 가지 조합을 가진 구성이 알려져 있다.
유기 EL 표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 발생하는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 돌아올 때 광을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메커니즘은, 일반적인 다이오드와 동일하고, 이런 점에서도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대해 정류성 (整流性) 을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.
유기 EL 표시 장치에 있어서는, 유기 발광층에서의 발광을 취출하기 위해서, 적어도 일방의 전극이 투명해야 하고, 통상 산화 인듐 주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극에 일 함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.
이와 같은 구성의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 유기 발광층은, 두께 10 nm정도로 매우 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 유기 발광층도 투명 전극과 동일하게, 광이 거의 완전히 투과된다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면에서 입사되고, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극에서 반사된 광이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나오기 때문에, 외부에서 시인했을 때, 유기 EL 표시 장치의 표시면이 경면 (鏡面) 과 같이 보인다.
전압의 인가에 의해 발광하는 유기 발광층의 표면측에 투명 전극을 구비함과 함께, 유기 발광층의 이면측에 금속 전극을 구비하여 이루어지는 유기 일렉트로 루미네선스 발광체를 포함하는 유기 EL 표시 장치에 있어서, 투명 전극의 표면측에 편광판을 형성함과 함께, 이들 투명 전극과 편광판 사이에 위상차판을 형성할 수 있다.
위상차판 및 편광판은, 외부에서 입사되어 금속 전극에서 반사되어 온 광을 편광하는 작용을 가지므로, 그 편광 작용에 의해 금속 전극의 경면을 외부에서 시인시키지 않는다는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구성하고, 또한 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각을 π/4 로 조정하면, 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.
즉, 이 유기 EL 표시 장치에 입사되는 외부 광은, 편광판에 의해 직선 편광 성분만이 투과된다. 이 직선 편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원 편광이 되지만, 특히 위상차판이 1/4 파장판이고 또한 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각이 π/4 일 때에는 원 편광이 된다.
이 원 편광은, 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하여 금속 전극에서 반사되고, 다시 유기 박막, 투명 전극, 투명 기판을 투과하여 위상차판에서 다시 직선 편광이 된다. 그리고, 이 직선 편광은, 편광판의 편광 방향과 직교하고 있으므로, 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.
실시예
이하에, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 예 중의 부 및 % 는 모두 중량 기준이다.
제조예 1
<아크릴계 점착제의 조제>
질소 도입관, 냉각관을 구비한 4 구 플라스크에, 부틸아크릴레이트 96.5 부, 아크릴산 3 부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 0.5 부, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.15 부 및 아세트산에틸 100 중량부를 투입하여 충분히 질소 치환한 후, 질소 기류하에서 교반하면서, 60 ℃ 에서 8 시간 반응시켜, 중량 평균 분자량 165만의 아크릴계 폴리머 용액을 얻었다. 상기 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100 부에 대해, 이소시아네이트계 가교제 (닛폰 폴리우레탄 (주) 제조, 콜로네이트 L) 0.5 부를 배합하여, 점착제 도공액 (고형분 12 %) 을 조제하였다.
제조예 2
<아크릴계 점착제의 조제 >
질소 도입관, 냉각관을 구비한 4 구 플라스크에, 부틸아크릴레이트 99.5 부, 4-히드록시부틸아크릴레이트 0.5 부, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.15 부 및 아세트산에틸 100 중량부를 투입하여 충분히 질소 치환한 후, 질소 기류하에서 교반하면서, 60 ℃ 에서 8 시간 반응시켜, 중량 평균 분자량 165 만의 아크릴계 폴리머 용액을 얻었다. 상기 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100 부에 대해, 가교제로서, 이소시아네이트계 가교제 (닛폰 폴리우레탄 (주) 제조, 콜로네이트 L) 0.2 부 배합하여, 점착제 도공액 (고형분 11.5 %) 을 조제하였다.
제조예 3
<아크릴계 점착제의 조제>
질소 도입관, 냉각관을 구비한 4 구 플라스크에, 부틸아크릴레이트 90 부, 아크릴산 4 부, 아크릴로일모르폴린 5 부, 4-히드록시에틸아크릴레이트 1 부, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.15 부 및 아세트산에틸 100 중량부를 투입하여 충분히 질소 치환한 후, 질소 기류하에서 교반하면서, 60 ℃ 에서 8 시간 반응시켜, 중량 평균 분자량 165 만의 아크릴계 폴리머 용액을 얻었다. 상기 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100 부에 대해, 가교제로서, 이소시아네이트계 가교제 (닛폰 폴리우레탄 (주) 제조, 콜로네이트 L) 0.3 부 배합하여, 점착제 도공액 (고형분 11.5 %) 을 조제하였다.
<편광판>
두께 80 ㎛ 의 폴리비닐알코올 필름을 요오드 수용액 중에서 5 배로 연신한 후에 건조시켜 편광자를 얻었다. 당해 편광자의 양측에 투명 보호 필름 (트리아세틸셀룰로오스 필름, 두께 80 ㎛) 을 폴리비닐알코올계 접착제에 의해 부착시켜 편광판을 얻었다.
실시예 1
이형 처리를 실시한 폴리에스테르 필름 (이형 시트, 미츠비시 화학 폴리에스테르사 제조, 상품명 다이아 호일 MRF#38, 두께 38 ㎛) 의 이형 처리면 (표면 거칠기 21 nm) 상에, 제조예 1 에서 얻어진 점착제 도공액을, 건조 두께가 25 ㎛ 가 되도록 다이코터에 의해 도공한 후, 70 ℃ 의 오븐 내에서, 풍속 14 m/초의 바람을 1 분간 보냄으로써 제 1 건조 공정을 실시하였다. 이어서, 온도 155 ℃, 풍속 15 m/초의 바람을 2 분간 보냄으로써 제 2 건조 공정을 실시하고 점착제층을 형성하여, 광학 필름용 점착 시트를 얻었다.
실시예 2 ∼ 7, 비교예 1 ∼ 3
실시예 1 에 있어서, 점착제 도공액의 종류, 제 1 건조 공정의 조건, 제 2 건조 공정의 조건을 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 필름용 점착 시트를 얻었다.
상기에서 얻어진 광학 필름용 점착 시트에 대해, 이하의 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
<표면 거칠기 (Ra) : 표면측>
얻어진 광학 필름용 점착 시트의 점착제층에, 다른 이형 시트 (이형 처리를 실시한 폴리에스테르 필름, 미츠비시 화학 폴리에스테르사 제조, 상품명 다이아 호일 MRF#38, 두께 38 ㎛) 를 부착시켰다. 그 후, 원래부터 부착되어 있던 이형 시트를 박리시키고, 유리 (마츠나미 글래스사 제조, MICROSLIDE GLASS) 에 부착시킨 것을 샘플로 하였다. 당해 샘플에 대해, 나중에 부착시킨 이형 시트가 위가 되도록 두고, WYKO NT3300 (비접촉 3 차원 거칠기 측정 장치, 닛폰 비코사 제조) 를 사용하여, 표면 거칠기를 측정하였다. 측정은, 20 mm × 20 mm 의 범위에서 관찰하고, 점착제층의 도공 방향과 수직인 방향으로 5 mm 간격으로 3 지점, 표면 거칠기를 산출하였다. 표 1 에는, 표면 거칠기의 평균값과 함께, 3 지점의 측정값 (괄호 내) 을 나타낸다. 또한, 표면 거칠기 (Ra) JIS B 0601 에 준거하여 측정되는 값이다.
<표면 거칠기 (Ra) : 이형 시트측>
이형 시트측의 점착제층의 Ra 는, 이형 시트의 이형 처리면의 Ra 를 모사한 것이다. 따라서, 이형 시트측의 점착제층의 Ra 는, 미세 형상 측정기 (3 차원 표면 형상 측정기) ET4000 (고사카 연구소 제조) 를 사용하여, 이형 시트의 이형 처리면의 표면 거칠기를 측정하였다. 측정은, 20 mm × 20 mm 의 범위에서 관찰하고, 점착제층의 도공 방향과 수직인 방향으로 측정하였다. 또한, 표면 거칠기 (Ra) JIS B 0601 에 준거하여 측정되는 값이다.
<시인성>
얻어진 광학 필름용 점착 시트의 점착제층을 편광판에 전사하여, 점착형 편광판을 제조하였다. 당해 점착형 편광판에서 이형 시트를 박리시킨 후, 샤프 (주) 제조의 휴대용 패널에 부착시켜, 육안으로 하기 기준에 의해, 정면 및 경사 45˚ 의 2 방향에서 시인성을 관찰하였다.
◎ : 시인성에 문제 없음.
○ : 다소의 불균일은 확인되지만 문제없는 레벨.
× : 시인성에 문제 있음.
Figure 112012059625262-pat00004

Claims (3)

  1. 이형 시트 상에 점착제층을 갖는 편광판용 점착 시트의 점착제층 표면에, 편광판을 부착시킨 점착형 편광판으로서,
    상기 편광판용 점착 시트가, 상기 점착제층의 상기 이형 시트와 접한 면의 반대측 표면의 표면 거칠기 (Ra) 가 30 ∼ 100 nm 이고, 상기 표면 거칠기 (Ra) 가 30 ∼ 100 nm 인 점착제층 표면에 편광판을 부착시킨 것을 특징으로 하는 점착형 편광판.
  2. 제 1 항에 기재된 점착형 편광판에서 이형 시트가 박리된 점착형 편광판을 적어도 1 장 사용한, 화상 표시 장치.
  3. 삭제
KR1020127019708A 2007-06-07 2008-06-04 광학 필름용 점착 시트, 그 제조 방법, 점착형 광학 필름 및 화상 표시 장치 KR101667087B1 (ko)

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JP2007151611A JP4673344B2 (ja) 2007-06-07 2007-06-07 光学フィルム用粘着シートの製造方法
JPJP-P-2007-151611 2007-06-07
PCT/JP2008/060272 WO2008149890A1 (ja) 2007-06-07 2008-06-04 光学フィルム用粘着シート、その製造方法、粘着型光学フィルムおよび画像表示装置

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