KR20240046079A - 위상차층 부착 편광판 및 위상차층 부착 편광판을 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

위상차층 부착 편광판 및 위상차층 부착 편광판을 포함하는 화상 표시 장치 Download PDF

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KR20240046079A
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 이형 가공부(예컨대, 노치부)를 포함하는 경우여도, 내구성이 우수한 위상차층 부착 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시형태의 위상차층 부착 편광판은, 편광자, 및, 해당 편광자의 한쪽 면에 적층된 보호층을 포함하는 편광판과; 제1 점착제층과; 위상차층과; 제2 점착제층을 이 순서대로 구비하고, 이형 가공부를 포함한다. 이 이형 가공부의 깊이 방향과 해당 위상차층의 지상축이 이루는 각도는 -10°~10°이며, 제2 점착제층은, 23℃의 저장 탄성률이 0.09MPa~0.2MPa인 점착제에 의해 형성된 층이다.

Description

위상차층 부착 편광판 및 위상차층 부착 편광판을 포함하는 화상 표시 장치{POLARIZING PLATE WITH PHASE DIFFERENCE LAYERS, AND IMAGE DISPLAY DEVICE INCLUDING POLARIZING PLATE WITH PHASE DIFFERENCE LAYERS}
본 발명은, 위상차층 부착 편광판 및 위상차층 부착 편광판을 갖는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
근래, 액정 표시 장치 및 일렉트로 루미네센스(EL) 표시 장치(예컨대, 유기 EL 표시 장치, 무기 EL 표시 장치)로 대표되는 화상 표시 장치가 급속히 보급되고 있다. 화상 표시 장치에는, 대표적으로는 편광판 및 위상차판이 이용되고 있다. 실용적으로는, 편광판과 위상차판을 일체화한 위상차층 부착 편광판이 널리 이용되고 있다(예컨대, 특허문헌 1). 근래, 디자인성의 향상에 수반하여, 평면 형상이 정방형, 장방형 등의 직사각형뿐만 아니라, 네 모서리를 만곡시키는 가공, 및, 인 카메라(in camera) 외주부를 따라 노치부를 마련하는 바와 같은 이형(異形) 가공이 행해지고 있다. 위상차층 부착 편광판에서는, 편광자의 흡수축과 위상차층의 지상축(遲相軸)이 적절한 각도가 되도록 설계하는 것이 중요해진다. 그러나, 흡수축과 지상축의 관계에 따라서는, 상기와 같은 가공 시에 위상차층에 크랙이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다. 이로 인하여, 이형 가공이 실시된 편광판으로 하는 경우에는, 편광자와 위상차층의 배치의 자유도가 제한될 수 있다.
일본 특허공보 제3325560호
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그의 주된 목적은, 이형 가공부(예컨대, 노치부)를 포함하는 경우여도, 내구성이 우수한 위상차층 부착 편광판을 제공하는 것에 있다.
1. 본 발명의 실시형태의 위상차층 부착 편광판은, 편광자, 및, 해당 편광자의 적어도 한쪽 면에 적층된 보호층을 포함하는 편광판과; 제1 점착제층과; 위상차층과; 제2 점착제층을 이 순서대로 구비하고, 이형 가공부를 포함한다. 이 이형 가공부의 깊이 방향과 위상차층의 지상축이 이루는 각도는 -10°~10°이며, 제2 점착제층은 23℃의 저장 탄성률은 0.09MPa~0.2MPa인 점착제에 의해 형성된 층이다.
2. 상기 1.에 기재된 위상차층 부착 편광판에서, 상기 이형 가공부는 노치부여도 된다.
3. 상기 1. 또는 2.에 기재된 위상차층 부착 편광판에서, 상기 위상차층의 습도 선팽창 계수(αH)는 1.50×10-3 이하여도 된다.
4. 상기 1. 내지 3. 중 어느 하나에 기재된 위상차층 부착 편광판에서, 상기 위상차층은 폴리카보네이트계 수지 필름의 연신 필름으로 구성되어 있어도 된다.
5. 본 발명의 실시형태에서는, 화상 표시 장치가 제공된다. 이 화상 표시 장치는, 상기 1. 내지 4. 중 어느 하나에 기재된 위상차층 부착 편광판을 포함하고 있어도 된다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 이형 가공부(예컨대, 노치부)를 포함하는 경우여도, 내구성이 우수한 위상차층 부착 편광판을 제공할 수 있다. 이로 인하여, 종래는, 이형 가공부에서 크랙이 특히 현저하게 보여지는 것과 같은 축 관계가 되는 편광판을 채용한 경우여도 내구성이 우수한 위상차층 부착 편광판을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 위상차층 부착 편광판의 개략 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 위상차층 부착 편광판에서의 이형 또는 이형 가공부의 일례를 설명하는 개략 평면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시형태에 따른 위상차층 부착 편광판에서의 이형 또는 이형 가공부의 변형예를 설명하는 개략 평면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시형태의 위상차층 부착 편광판의 축 관계를 나타내는 개략 평면도이다.
도 5는, 본 발명의 실시형태에 따른 위상차층 부착 편광판에서의 이형 가공부와 축 관계의 조합의 차이에 의한 크랙의 차이를 나타내는 모식도이다.
도 6은, 버터플라이 시험의 평가 시료의 개략 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태로 한정되지 않는다.
(용어 및 기호의 정의)
본 명세서에서의 용어 및 기호의 정의는 하기와 같다.
(1) 굴절률(nx, ny, nz)
'nx'는 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향(즉, 지상축 방향)의 굴절률이고, 'ny'는 면내에서 지상축과 직교하는 방향(즉, 진상축(進相軸) 방향)의 굴절률이며, 'nz'는 두께 방향의 굴절률이다.
(2) 면내 위상차(Re)
'Re(λ)'는, 23℃에서의 파장 λ㎚의 광으로 측정한 면내 위상차이다. 예컨대, 'Re(550)'는, 23℃에서의 파장 550㎚의 광으로 측정한 면내 위상차이다. Re(λ)는, 층(필름)의 두께를 d(㎚)로 하였을 때, 식: Re(λ)=(nx-ny)×d에 의해 구할 수 있다.
(3) 두께 방향의 위상차(Rth)
'Rth(λ)'는, 23℃에서의 파장 λ㎚의 광으로 측정한 두께 방향의 위상차이다. 예컨대, 'Rth(550)'는, 23℃에서의 파장 550㎚의 광으로 측정한 두께 방향의 위상차이다. Rth(λ)는, 층(필름)의 두께를 d(㎚)로 하였을 때, 식: Rth(λ)=(nx-nz)×d에 의해 구할 수 있다.
(4) Nz 계수
Nz 계수는, Nz=Rth/Re에 의해 구할 수 있다.
(5) 각도
본 명세서에서 각도를 언급할 때는, 당해 각도는 기준 방향에 대하여 시계 방향 및 반시계 방향의 양쪽을 포함한다. 따라서, 예컨대 '45°'는 ±45°를 의미한다.
A. 위상차층 부착 편광판의 전체 구성
도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 위상차층 부착 편광판의 개략 단면도이다. 도시예의 위상차층 부착 편광판(100)은, 편광판(10)과 제1 점착제층(20)과 위상차층(30)과 제2 점착제층(40)을 시인 측으로부터 이 순서대로 포함한다. 편광판(10)은, 대표적으로는, 편광자(11)와 편광자(11)의 양측에 배치된 보호층(12, 13)을 포함한다. 보호층(13)은 생략되어 있어도 된다. 예컨대, 위상차층(30)이 보호층으로서도 기능할 수 있는 경우, 보호층(13)은 생략되어 있어도 된다. 제1 점착제층은 임의의 적절한 점착제에 의해 형성할 수 있다. 제2 점착제층(40)은, 23℃의 저장 탄성률이 0.09MPa~0.2MPa인 점착제를 이용하여 형성된다. 제2 점착제층(즉, 제2 점착제층을 형성하는 점착제)의 23℃의 저장 탄성률이 상기의 범위이면, 이형 가공부(예컨대, 노치부)를 포함하는 경우여도, 내구성이 우수한 위상차층 부착 편광판을 제공할 수 있다. 위상차층 부착 편광판(100)은, 제2 점착제층(40)을 최외층으로서 마련함으로써, 화상 표시 장치(실질적으로는, 화상 표시 셀)에 첩부 가능하게 되어 있다. 실용적으로는, 제2 점착제층(40)의 표면에는, 위상차층 부착 편광판이 사용에 제공될 때까지, 박리 라이너(도시하지 않음)가 가착되어 있는 것이 바람직하다. 박리 라이너를 가착함으로써, 실사용까지의 사이 제2 점착제층을 보호함과 함께, 위상차층 부착 편광판의 롤화를 가능하게 하고 있다.
위상차층 부착 편광판은 이형 가공부를 포함한다. 본 명세서에서 '이형 가공부'란, 일반적인 형상(예컨대, 직사각형, 모서리부의 모따기)과는 다른 특수한 형상으로 가공한 부분을 말한다. 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 이형 가공부의 대표예로서는, 관통공, 평면도 상에서 보았을 경우에 오목부가 되는 노치부를 들 수 있다. 노치부의 대표예로서는, 선형에 근사한 형상, V자 노치, U자 노치를 들 수 있다. 위상차층 부착 편광판(100)은, 이형 가공부의 깊이 방향과 위상차층(30)의 지상축이 이루는 각도가 -10°~10°이다. 본 명세서에서, 이형 가공부의 깊이 방향은, 위상차층 부착 편광판을 평면시하였을 때의 면내 방향으로의 이형 가공부의 오목 방향을 말한다. 예컨대, 이형 가공부가 노치부인 경우, 노치부의 깊이 방향은, 위상차층 부착 편광판을 평면시하였을 때의 면내 방향으로의 노치부의 오목 방향을 말한다. 이형 가공부는, 목적에 따라 임의의 적절한 위치에 마련된다. 대표적으로는, 이형 가공부는, 각각의 위상차층 부착 편광판의 단부 또는 그의 근방에 마련된다. 이와 같은 구성이면, 화상 표시에 대한 영향을 최소한으로 할 수 있다. 예컨대, 도 3에 나타내는 바와 같이, 이형 가공부는, 직사각형상의 편광판의 긴 길이 방향 단부의 대략 중앙부에 마련되어도 되고, 긴 길이 방향 단부의 소정의 위치에 마련되어도 되며, 편광판의 모서리부에 마련되어도 된다. 도시예에서는 이형 가공부가 긴 길이 방향 단부에 마련되는 경우를 나타내고 있지만, 이형 가공부는 짧은 길이 방향 단부에 마련되어도 된다. 또한, 도 3의 2단째 우측 및 3단째에 나타내는 바와 같이, 이형 가공부는 복수 마련되어도 된다. 예컨대, 도 3에 나타내는 바와 같이, 관통공이 2개 이상 마련되어도 되고, 관통공과 노치가 조합되어 마련되어도 되며, 도시하지 않지만 노치가 2개 이상 마련되어도 된다.
이하, 이형 가공부가 노치부인 경우에 대하여, 보다 구체적으로 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시형태의 위상차층 부착 편광판의 축 관계를 나타내는 개략 평면도이다. 도시예에서, 위상차층 부착 편광판은 U자형의 노치부(50)를 포함한다. 노치부(50)는 위상차층 부착 편광판을 평면시하였을 때의 면내 내방 방향이 깊이 방향(도시예의 파선 화살표)이 된다. 도시예에서, 위상차층(30)의 지상축(도시예의 실선 양 화살표)과 노치부의 깊이 방향은 평행이다. 위상차층 부착 편광판에 이형 가공부(예컨대, 노치부)를 마련하는 경우, 이형 가공부에 기인하는 크랙이 깊이 방향, 즉, 위상차층 부착 편광판의 면내 방향 내방을 향하여 생기기 쉬워지고, 위상차층에서 이 경향이 현저하게 될 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 위상차층 부착 편광판에서의 노치부와 축 관계의 조합의 차이에 의한 크랙의 차이를 나타내는 모식도이다. 노치부의 깊이 방향과 위상차층의 지상축이 이루는 각도가 약 90°인 경우(도 5의 (A)), 노치부의 깊이 방향으로부터 위상차층의 평면시하였을 때의 면내 방향 내방으로의 크랙(60)은 분기상이 될 수 있다. 다른 한편, 본 발명의 실시형태와 같이 노치부(이형 가공부)의 깊이 방향과 위상차층의 지상축이 이루는 각도가 약 0°(구체적으로는, -10°~10°)인 경우(도 5의 (B)), 노치부의 깊이 방향으로부터 위상차층의 평면시하였을 때의 면내 방향 내방으로의 크랙(60)은 내방을 향하는 직선이 될 수 있다. 위상차층이 수지 필름의 연신 필름인 경우, 연신 방향을 따라 크랙이 보다 생기기 쉬워진다. 이로 인하여, 본 발명의 실시형태와 같은 이형 가공부(예컨대, 노치부)와 위상차층의 지상축과의 관계를 갖는 위상차층 부착 편광판에서는, 보다 면내 방향 내방으로의 크랙의 침입이 문제가 될 수 있다. 상기한 바와 같이, 본 발명의 실시형태의 위상차층 부착 편광판은, 제2 점착제층으로서 23℃의 저장 탄성률이 0.09MPa~0.2MPa인 점착제를 이용하여 형성된 층을 구비한다. 이와 같은 위상차층 부착 편광판이면, 이형 가공부(예컨대, 노치부)를 포함하는 경우여도 이형 가공부의 깊이 방향으로의 위상차층의 크랙을 억제할 수 있다. 그 결과, 내구성이 우수한 위상차층 부착 편광판을 제공할 수 있다.
상기한 바와 같이, 위상차층 부착 편광판(100)의 이형 가공부(예컨대, 노치부)의 깊이 방향과 위상차층(30)의 지상축이 이루는 각도는 -10°~10°이고, 바람직하게는 -5°~5°이며, 더욱 바람직하게는 -3°~3°이고, 특히 바람직하게는 0°, 즉, 이형 가공부(예컨대, 노치부)의 깊이 방향과 위상차층의 지상축이 평행이다. 이형 가공부의 깊이 방향과 위상차층의 지상축이 이루는 각도가 상기 범위인 위상차층 부착 편광판에서는, 노치부로부터 평면시하였을 때의 면내 방향 내방을 향하는 크랙이 위상차층에서 현저하게 될 수 있다. 본 발명의 실시형태의 위상차층 부착 편광판은 이와 같은 축 배치를 채용하여, 이형 가공부(예컨대, 노치부)를 형성한 경우여도, 이형 가공부로부터의 크랙의 발생을 억제하여, 내구성이 우수한 위상차층 부착 편광판을 제공할 수 있다.
위상차층 부착 편광판은, 위상차층(30)과는 다른 위상차층이 더 마련되어도 된다(모두 도시하지 않음). 다른 위상차층은, 대표적으로는, 위상차층(30)과 제2 점착제층(40)의 사이(즉, 위상차층(30)의 외측)에 마련된다. 다른 위상차층은, 대표적으로는, 굴절률 특성이 nz>nx=ny의 관계를 나타낸다. 다른 위상차층의 광학적 특성(예컨대, 굴절률 특성, 면내 위상차, Nz 계수, 광탄성 계수), 두께, 배치 위치 등은, 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다.
위상차층 부착 편광판의 두께는 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다. 하나의 실시형태에서 위상차층 부착 편광판의 총 두께는, 바람직하게는 135㎛~165㎛이고, 보다 바람직하게는 140㎛~160㎛이며, 더욱 바람직하게는 145㎛~155㎛이다. 또한, 위상차층 부착 편광판의 총 두께란, 편광판, 위상차층 및 이들을 적층하기 위한 접착층과, 최외층으로서 마련되는 제2 점착제층의 두께의 합계를 말한다(즉, 위상차층 부착 편광판의 총 두께는, 제2 점착제층의 표면에 가착될 수 있는 박리 라이너의 두께를 포함하지 않는다).
이하, 위상차층 부착 편광판의 구성 요소에 대하여, 보다 상세하게 설명한다.
B. 편광판
B-1. 편광자
편광자는, 대표적으로는, 이색성 물질(대표적으로는, 요오드)을 포함하는 수지 필름으로 구성된다. 수지 필름으로서는, 편광자로서 이용될 수 있는 임의의 적절한 수지 필름을 채용할 수 있다. 수지 필름은, 대표적으로는, 폴리비닐알코올계 수지(이하, 'PVA계 수지'라고 칭함) 필름이다. 수지 필름은, 단층의 수지 필름이어도 되고, 2층 이상의 적층체여도 된다.
단층의 수지 필름으로 구성되는 편광자의 구체예로서는, PVA계 수지 필름에 요오드에 의한 염색 처리 및 연신 처리(대표적으로는, 1축 연신)가 실시된 것을 들 수 있다. 상기 요오드에 의한 염색은, 예컨대, PVA계 수지 필름을 요오드 수용액에 침지함으로써 행해진다. 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 수지 필름에, 팽윤 처리, 가교 처리, 세정 처리, 건조 처리 등이 실시된다. 예컨대, 염색 전에 PVA계 수지 필름을 물에 침지하여 수세함으로써, PVA계 수지 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정하는 것이 가능할 뿐만 아니라, PVA계 수지 필름을 팽윤시켜 염색 얼룩 등을 방지할 수 있다.
적층체를 이용하여 얻어지는 편광자의 구체예로서는, 수지 기재와 당해 수지 기재에 적층된 PVA계 수지층(PVA계 수지 필름)과의 적층체, 혹은, 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 수지층의 적층체를 얻는 것; 당해 적층체를 연신 및 염색하여 PVA계 수지층을 편광자로 하는 것에 의해 제작될 수 있다. 본 실시형태에서는, 바람직하게는, 수지 기재의 편측에, 할로겐화물과 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 폴리비닐알코올계 수지층을 형성한다. 연신은, 대표적으로는 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜 연신하는 것을 포함한다. 또한, 연신은, 필요에 따라서, 붕산 수용액 중에서의 연신의 전에 적층체를 고온(예컨대, 95℃ 이상)에서 공중 연신하는 것을 더욱 포함할 수 있다. 추가로, 본 실시형태에서는 바람직하게는 적층체는, 긴 길이 방향으로 반송하면서 가열함으로써 폭 방향으로 2% 이상 수축시키는 건조 수축 처리에 제공된다. 대표적으로는, 본 실시형태의 제조 방법은, 적층체에 공중 보조 연신 처리와 염색 처리와 수중 연신 처리와 건조 수축 처리를 이 순서대로 실시하는 것을 포함한다. 보조 연신을 도입함으로써, 열가소성 수지 위에 PVA를 도포하는 경우에서도, PVA의 결정성을 높이는 것이 가능해져, 높은 광학 특성을 달성하는 것이 가능하게 된다. 또한, 동시에 PVA의 배향성을 사전에 높임으로써, 나중의 염색 공정이나 연신 공정에서 물에 침지되었을 때에, PVA의 배향성의 저하나 용해 등의 문제를 방지할 수 있어 높은 광학 특성을 달성하는 것이 가능하게 된다. 또한, PVA계 수지층을 액체에 침지한 경우에서, PVA계 수지층이 할로겐화물을 포함하지 않는 경우에 비하여, 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. 얻어진 수지 기재/편광자의 적층체는 그대로 이용하여도 되고(즉, 수지 기재를 편광자의 보호층으로 하여도 되고), 수지 기재/편광자의 적층체로부터 수지 기재를 박리하여, 당해 박리면에 목적에 따른 임의의 적절한 보호층을 적층하여 이용하여도 된다. 이와 같은 편광자의 제조 방법의 상세는, 예컨대 일본 공개특허공보 2012-73580호(일본 특허공보 제5414738호), 일본 특허공보 제6470455호에 기재되어 있다. 이들 공보는, 그 전체의 기재가 본 명세서에 참고로서 원용된다.
편광자의 두께는, 바람직하게는 1㎛~25㎛이고, 보다 바람직하게는 1㎛~15㎛이며, 더욱 바람직하게는 1㎛~10㎛이고, 보다 더욱 바람직하게는 1㎛~8㎛이며, 특히 바람직하게는 2㎛~5㎛이다. 본 발명의 실시형태에서는, 상기의 두께의 편광자를 이용하는 경우여도, 위상차층 부착 편광판의 가혹한 고온 환경하, 및, 고온 고습 환경하에서의 위상차 불균일 및 색 얼룩이 억제될 수 있다.
편광자는, 바람직하게는, 파장 380nm~780nm의 어느 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광자의 단체 투과율(Ts)은, 바람직하게는 40%~48%이며, 보다 바람직하게는 41%~46%이다. 편광자의 편광도(P)는, 바람직하게는 97.0% 이상이고, 보다 바람직하게는 99.0% 이상이며, 더욱 바람직하게는 99.9% 이상이다. 상기 단체 투과율은, 대표적으로는, 자외 가시 분광 광도계를 이용하여 측정하고, 시감도 보정을 행한 Y값이다. 상기 편광도는, 대표적으로는, 자외 가시 분광 광도계를 이용하여 측정하고 시감도 보정을 행한 평행 투과율(Tp) 및 직교 투과율(Tc)에 기초하여, 하기 식에 의해 구할 수 있다.
편광도(%)={(Tp-Tc)/(Tp＋Tc)}1/2×100
B-2. 보호층
보호층(12, 13)은, 편광자의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 형성된다. 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 밖에도, 예컨대, 실록산계 폴리머 등의 유리질계 폴리머도 들 수 있다. 또한, 일본 공개특허공보 2001-343529호(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 있고, 예컨대, 이소부텐과 N-메틸말레이미드를 포함하는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 갖는 수지 조성물을 들 수 있다. 당해 폴리머 필름은, 예컨대, 상기 수지 조성물의 압출 성형물일 수 있다.
위상차층 부착 편광판은, 대표적으로는 화상 표시 장치의 시인 측에 배치되고, 보호층(12)은, 대표적으로는 그의 시인 측에 배치된다. 따라서, 보호층(12)에는, 필요에 따라서, 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 안티 글레어 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다.
보호층의 두께는, 바람직하게는 10㎛~50㎛, 보다 바람직하게는 10㎛~30㎛이다. 또한, 표면 처리가 실시되어 있는 경우, 외측 보호층(보호층(12))의 두께는, 표면 처리층의 두께를 포함한 두께이다.
C. 위상차층
위상차층(30)은, 목적에 따라 임의의 적절한 광학적 특성 및/또는 기계적 특성을 가질 수 있다. 위상차층(30)은, 대표적으로는 지상축을 갖는다. 하나의 실시형태에서는, 위상차층(30)의 지상축과 편광자(11)의 흡수축이 이루는 각도(θ)는, 바람직하게는 40°~50°이고, 보다 바람직하게는 42°~48°이며, 더욱 바람직하게는 약 45°이다. 각도(θ)가 이와 같은 범위이면, 후술하는 바와 같이 위상차층이 λ/4판이면, 매우 우수한 원편광 특성(결과로서, 매우 우수한 반사 방지 특성)을 갖는 위상차층 부착 편광판이 얻어질 수 있다.
위상차층은, 바람직하게는 굴절률 특성이 nx>ny를 충족하고, 보다 바람직하게는 굴절률 특성이 nx>ny≥nz의 관계를 나타낸다. 위상차층은, 대표적으로는 편광판에 반사 방지 특성을 부여하기 위하여 마련되고, 하나의 실시형태에서는 λ/4판으로서 기능할 수 있다. 이 경우, 위상차층의 면내 위상차 Re(550)는, 바람직하게는 100nm~190nm, 보다 바람직하게는 110nm~170nm, 더욱 바람직하게는 130nm~160nm이다. 또한, 여기서 'ny=nz'는 ny와 nz가 완전하게 동일한 경우뿐만 아니라, 실질적으로 동일한 경우를 포함한다. 따라서, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, ny<nz가 되는 경우가 있을 수 있다.
위상차층의 Nz 계수는, 바람직하게는 0.9~3, 보다 바람직하게는 0.9~2.5, 더욱 바람직하게는 0.9~1.5, 특히 바람직하게는 0.9~1.3이다. 이와 같은 관계를 충족하고 있으면, 얻어지는 위상차층 부착 편광판을 화상 표시 장치에 이용한 경우에, 매우 우수한 반사 색상을 달성할 수 있다.
위상차층은, 위상차값이 측정광의 파장에 따라 커지는 역분산 파장 특성을 나타내도 되고, 위상차값이 측정광의 파장에 따라 작아지는 양(正)의 파장 분산 특성을 나타내도 되며, 위상차값이 측정광의 파장에 의해서도 거의 변화하지 않는 플랫한 파장 분산 특성을 나타내도 된다. 하나의 실시형태에서는, 위상차층은, 역분산 파장 특성을 나타낸다. 이 경우, 위상차층의 Re(450)/Re(550)는, 바람직하게는 1 미만이고, 보다 바람직하게는 0.8 이상 1 미만이며, 더욱 바람직하게는 0.8 이상 0.95 이하이다. 이와 같은 구성이면, 매우 우수한 반사 방지 특성을 실현할 수 있다.
위상차층은, 광탄성 계수의 절댓값이 바람직하게는 2×10-11m2/N 이하, 보다 바람직하게는 2.0×10-13m2/N~1.5×10-11m2/N, 더욱 바람직하게는 1.0×10-12m2/N~1.2×10-11m2/N인 수지를 포함한다. 광탄성 계수의 절댓값이 이와 같은 범위이면, 가열 시의 수축 응력이 발생한 경우에 위상차 변화가 생기기 어렵다. 그 결과, 얻어지는 화상 표시 장치의 열 불균일이 양호하게 방지될 수 있다.
위상차층의 습도 선팽창 계수(αH)는, 바람직하게는 1.50×10-3 이하이고, 보다 바람직하게는 5.0×10-4 이하이며, 더욱 바람직하게는 5.0×10-5 이하이고, 특히 바람직하게는 1.5×10-6 이하이며, 가장 바람직하게는 8.0×10-7 이하이다. 습도 선팽창 계수(αH)가 상기 범위이면, 이형 가공부(예컨대, 노치부)를 포함하는 경우여도, 보다 내구성이 우수한 위상차층 부착 편광판을 제공할 수 있다. 습도 선팽창 계수(αH)는, 예컨대, 4.0×10-8 이상이다. 본 명세서에서, 습도 선팽창 계수(αH)는 습도 TMA(예컨대, NETZSCH Japan사 제조, 제품명: TMA 4000 SE)를 이용하여, 이하의 측정 조건으로 측정한 팽창율(A)을, 측정 시간의 합계(B)로 나눈 값(αH=A/B(분))을 말한다.
<측정 조건>
온도 25℃, 습도 10%에서 30분간 유지→30분 걸려 온도 25℃, 습도 50%까지 가습→90분 걸려 온도 60℃, 습도 50%까지 승온→60분 유지→7분 걸려 온도 60℃, 습도 85%까지 가습→240분간 유지
위상차층을 형성하는 재료로서는, 상기와 같은 특성이 얻어지는 한에서 임의의 적절한 재료가 채용될 수 있다. 구체적으로는, 위상차층은, 액정 화합물의 배향 고화층(액정 배향 고화층)이어도 되고, 위상차 필름(고분자 필름의 연신 필름)이어도 된다. 바람직하게는, 위상차층은 위상차 필름이다. 위상차층으로서 위상차 필름을 채용하는 경우, 이형 가공부(예컨대, 노치부)로부터의 크랙이 보다 발생하기 쉬워진다. 본 발명의 실시형태의 위상차층 부착 편광판은, 위상차층으로서 위상차 필름을 채용하는 경우여도, 내구성이 우수한 위상차층 부착 편광판을 제공할 수 있다.
위상차 필름인 위상차층은, 예컨대, 고분자 필름의 연신 필름이어도 된다. 구체적으로는, 폴리머의 종류, 연신 조건(예컨대, 연신 온도, 연신 배율, 연신 방향), 연신 방법 등을 적절히 선택함으로써, 상기 소망하는 광학 특성(예컨대, 굴절률 특성, 면내 위상차, 두께 방향의 위상차)을 갖는 제1 위상차층이 얻어질 수 있다. 보다 구체적으로는, 연신 온도는, 바람직하게는 110℃~170℃이며, 보다 바람직하게는 130℃~150℃이다. 연신 배율은, 바람직하게는 1.37배~1.67배이며, 보다 바람직하게는 1.42배~1.62배이다. 연신 방법으로서는, 예컨대, 횡1축 연신을 들 수 있다.
상기 고분자 필름을 형성하는 수지로서는, 임의의 적절한 수지가 채용될 수 있다. 구체예로서는, 노보넨계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리설폰계 수지 등의 양의 복굴절 필름을 구성하는 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 노보넨계 수지, 폴리카보네이트계 수지가 바람직하다.
상기 노보넨계 수지는, 노보넨계 모노머를 중합 단위로 하여 중합되는 수지이다. 당해 노보넨계 모노머로서는, 예컨대, 노보넨과, 그의 알킬 및/또는 알킬리덴 치환체, 예컨대, 5-메틸-2-노보넨, 5-디메틸-2-노보넨, 5-에틸-2-노보넨, 5-부틸-2-노보넨, 5-에틸리덴-2-노보넨 등, 이들 할로겐 등의 극성기 치환체; 디시클로펜타디엔, 2,3-디히드로디시클로펜타디엔 등; 디메타노옥타히드로나프탈렌, 그의 알킬 및/또는 알킬리덴 치환체, 및 할로겐 등의 극성기 치환체, 예컨대, 6-메틸-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌, 6-에틸-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌, 6-에틸리덴-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌, 6-클로로-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌, 6-시아노-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌, 6-피리딜-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌, 6-메톡시카보닐-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌 등; 시클로펜타디엔의 3~4량체, 예컨대, 4,9:5,8-디메타노-3a,4,4a,5,8,8a,9,9a-옥타히드로-1H-벤조인덴, 4,11:5,10:6,9-트리메타노-3a,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a,11,11a-도데카히드로-1H-시클로펜타안트라센 등을 들 수 있다. 상기 노보넨계 수지는, 노보넨계 모노머와 다른 모노머와의 공중합체여도 된다.
상기 폴리카보네이트계 수지로서는, 바람직하게는, 방향족 폴리카보네이트가 이용된다. 방향족 폴리카보네이트는, 대표적으로는, 카보네이트 전구 물질과 방향족 2가 페놀 화합물과의 반응에 의해 얻을 수 있다. 카보네이트 전구 물질의 구체예로서는, 포스겐, 2가 페놀류의 비스클로로포메이트, 디페닐카보네이트, 디-p-톨릴카보네이트, 페닐-p-톨릴카보네이트, 디-p-클로로페닐카보네이트, 디나프틸카보네이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 포스겐, 디페닐카보네이트가 바람직하다. 방향족 2가 페놀 화합물의 구체예로서는, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디프로필페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 2종 이상 조합하여 이용하여도 된다. 바람직하게는, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산이 이용된다. 특히, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판과 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산을 함께 사용하는 것이 바람직하다.
위상차층의 두께는, 소망하는 광학 특성이 얻어지도록 설정될 수 있다. 위상차층이 고분자 필름의 연신 필름인 경우, 두께는, 바람직하게는 5㎛~55㎛이고, 보다 바람직하게는 10㎛~50㎛이며, 더욱 바람직하게는 15㎛~45㎛이다.
하나의 실시형태에서, 위상차층은 폴리카보네이트계 수지 필름의 연신 필름으로 구성된다. 이 실시형태에서, 위상차층의 두께는, 바람직하게는 50㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 10㎛~40㎛이며, 더욱 바람직하게는 20㎛~30㎛이다. 위상차층이, 이와 같은 두께를 갖는 폴리카보네이트계 수지 필름으로 구성됨으로써, 컬의 발생을 억제하면서, 절곡 내구성 및 반사 색상의 향상에도 기여할 수 있다.
상기 폴리카보네이트계 수지로서는, 본 발명의 효과가 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 이루어지는 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/혹은 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 따라서 그 외의 디히드록시 화합물에서 유래되는 구조 단위를 포함하고 있어도 된다. 또한, 본 발명의 실시형태에 적합하게 이용될 수 있는 폴리카보네이트계 수지의 상세는, 예컨대, 일본 공개특허공보 2014-10291호, 일본 공개특허공보 2014-26266호, 일본 공개특허공보 2015-212816호, 일본 공개특허공보 2015-212817호, 일본 공개특허공보 2015-212818호에 기재되어 있으며, 당해 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.
상기 폴리카보네이트계 수지의 유리전이온도는, 바람직하게는 110℃ 이상 150℃ 이하이며, 보다 바람직하게는 120℃ 이상 140℃ 이하이다. 유리전이온도가 과도하게 낮으면 내열성이 나빠지는 경향이 있고, 필름 성형 후에 치수 변화를 일으킬 가능성이 있으며, 또한, 얻어지는 유기 EL 패널 등의 화상 표시 장치의 화상 품질을 저하시키는 경우가 있다. 유리전이온도가 과도하게 높으면 필름 성형 시의 성형 안정성이 나빠지는 경우가 있고, 또한 필름의 투명성을 해치는 경우가 있다. 또한, 유리전이온도는, JIS K 7121(1987)에 준해 구할 수 있다.
상기 폴리카보네이트계 수지의 분자량은, 환원 점도로 나타낼 수 있다. 환원 점도는, 용매로서 염화 메틸렌을 이용하여, 폴리카보네이트 농도를 0.6g/dL로 정밀하게 조제하고, 온도 20.0℃±0.1℃에서 우베로드 점도관을 이용하여 측정된다. 환원 점도의 하한은, 통상 0.30dL/g가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.35dL/g 이상이다. 환원 점도의 상한은, 통상 1.20dL/g가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.00dL/g, 더욱 바람직하게는 0.80dL/g이다. 환원 점도가 상기 하한값보다 작으면 성형품의 기계적 강도가 작아진다는 문제가 생기는 경우가 있다. 한편, 환원 점도가 상기 상한값보다 크면 성형할 때의 유동성이 저하하여, 생산성이나 성형성이 저하한다는 문제가 생기는 경우가 있다.
폴리카보네이트계 수지 필름으로서 시판하는 필름을 이용하여도 된다. 시판품의 구체예로서는, 테이진사 제조의 상품명 '퓨어 에이스 WR-S', '퓨어 에이스 WR-W', '퓨어 에이스 WR-M', 닛토덴코사 제조의 상품명 'NRF'를 들 수 있다.
위상차층(30)은, 예컨대, 상기 폴리카보네이트계 수지로부터 형성된 필름을 연신함으로써 얻어진다. 폴리카보네이트계 수지로부터 필름을 형성하는 방법으로서는, 임의의 적절한 성형 가공법이 채용될 수 있다. 구체예로서는, 압축 성형법, 트랜스퍼 성형법, 사출 성형법, 압출 성형법, 블로우 성형법, 분말 성형법, FRP 성형법, 캐스트 도공법(예컨대, 류연법), 캘린더 성형법, 열프레스법 등을 들 수 있다. 압출 성형법 또는 캐스트 도공법이 바람직하다. 얻어지는 필름의 평활성을 높여 양호한 광학적 균일성을 얻을 수 있기 때문이다. 성형 조건은, 사용되는 수지의 조성이나 종류, 위상차층에 소망되는 특성 등에 따라 적절히 설정될 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이, 폴리카보네이트계 수지는, 많은 필름 제품이 시판되고 있으므로, 당해 시판 필름을 그대로 연신 처리에 제공하여도 된다.
수지 필름(미연신 필름)의 두께는, 위상차층의 소망하는 두께, 소망하는 광학 특성, 후술하는 연신 조건 등에 따라, 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다. 바람직하게는 50㎛~300㎛이다.
상기 연신은, 임의의 적절한 연신 방법, 연신 조건(예컨대, 연신 온도, 연신 배율, 연신 방향)이 채용될 수 있다. 구체적으로는, 자유단 연신, 고정단 연신, 자유단 수축, 고정단 수축 등의 여러가지 연신 방법을, 단독으로 이용하는 것도, 동시 혹은 순차로 이용할 수도 있다. 연신 방향에 관해서도, 길이 방향, 폭 방향, 두께 방향, 경사 방향 등, 여러가지 방향이나 차원으로 행할 수 있다. 연신의 온도는, 수지 필름의 유리전이온도(Tg)에 대하여, Tg-30℃~Tg＋60℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 Tg-10℃~Tg＋50℃이다.
상기 연신 방법, 연신 조건을 적절히 선택함으로써, 상기 소망하는 광학 특성(예컨대, 굴절률 특성, 면내 위상차, Nz 계수)을 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있다.
하나의 실시형태에서는, 위상차 필름은, 수지 필름을 1축 연신 혹은 고정단 1축 연신함으로써 제작된다. 고정단 1축 연신의 구체예로서는, 수지 필름을 긴 길이 방향으로 주행시키면서, 폭 방향(횡방향)으로 연신하는 방법을 들 수 있다. 연신 배율은, 바람직하게는 1.1배~3.5배이다.
다른 실시형태에서는, 위상차층을 구성하는 연신 필름은 바람직하게는 장척상의 경사 연신 필름이다. 이 실시형태에서, 위상차층을 구성하는 연신 필름은, 장척상의 수지 필름을 긴 길이 방향에 대하여 상기의 각도(θ)의 방향으로 연속적으로 경사 연신함으로써 제작될 수 있다. 경사 연신을 채용함으로써, 필름의 긴 길이 방향에 대하여 각도(θ)의 배향각(각도(θ)의 방향으로 지상축)을 갖는 장척상의 연신 필름이 얻어지고, 예컨대, 편광자와의 적층 시에 롤 투 롤이 가능해져, 제조 공정을 간략화할 수 있다. 또한, 각도(θ)는, 위상차층 부착 편광판에서 편광자의 흡수축과 위상차층의 지상축이 이루는 각도일 수 있다. 각도(θ)는, 상기한 바와 같이, 바람직하게는 40°~50°이고, 보다 바람직하게는 42°~48°이며, 더욱 바람직하게는 약 45°이다.
경사 연신에 이용하는 연신기로서는, 예컨대, 횡 및/또는 종방향으로, 좌우 다른 속도의 이송력 혹은 인장력 또는 인취력을 부가할 수 있는 텐터식 연신기를 들 수 있다. 텐터식 연신기에는, 횡1축 연신기, 동시 2축 연신기 등이 있지만, 장척상의 수지 필름을 연속적으로 경사 연신할 수 있는 한, 임의의 적절한 연신기가 이용될 수 있다.
상기 연신기에서 좌우의 속도를 각각 적절히 제어함으로써, 상기 소망하는 면내 위상차를 갖고, 또한, 상기 소망하는 방향으로 지상축을 갖는 위상차층(실질적으로는, 장척상의 위상차 필름)이 얻어질 수 있다.
상기 필름의 연신 온도는, 위상차층에 소망되는 면내 위상차값 및 두께, 사용되는 수지의 종류, 사용되는 필름의 두께, 연신 배율 등에 따라 변화할 수 있다. 구체적으로는, 연신 온도는, 바람직하게는 Tg-30℃~Tg＋30℃, 보다 바람직하게는 Tg-15℃~Tg＋15℃, 더욱 바람직하게는 Tg-10℃~Tg＋10℃이다. 이와 같은 온도에서 연신함으로써, 본 발명의 실시형태에서 적절한 특성을 갖는 위상차층이 얻어질 수 있다. 또한, Tg는, 필름의 구성 재료의 유리전이온도이다.
D. 다른 위상차층
다른 위상차층으로서는 임의의 적절한 위상차층이 이용된다. 하나의 실시형태에서, 다른 위상차층은, 굴절률 특성이 nz>nx=ny의 관계를 나타내는, 이른바 포지티브 C 플레이트일 수 있다. 다른 위상차층으로서 포지티브 C 플레이트를 이용함으로써, 경사 방향의 반사를 양호하게 방지할 수 있어, 반사 방지 기능의 광시야각화가 가능해진다. 이 경우, 다른 위상차층의 두께 방향의 위상차 Rth(550)는, 바람직하게는 -50nm~-300nm, 보다 바람직하게는 -70nm~-250nm, 더욱 바람직하게는 -90nm~-200nm, 특히 바람직하게는 -100nm~-180nm이다. 여기서, 'nx=ny'는, nx와 ny가 엄밀하게 동일한 경우뿐만 아니라, nx와 ny가 실질적으로 동일한 경우도 포함한다. 즉, 다른 위상차층의 면내 위상차 Re(550)는 10nm 미만일 수 있다.
nz>nx=ny의 굴절률 특성을 갖는 다른 위상차층은, 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 다른 위상차층은, 바람직하게는, 호메오트로픽 배향에 고정된 액정 재료를 포함하는 필름을 포함한다. 호메오트로픽 배향시킬 수 있는 액정 재료(액정 화합물)는, 액정 모노머이어도 되고 액정 폴리머여도 된다. 당해 액정 화합물 및 당해 위상차층의 형성 방법의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2002-333642호의 [0020]~[0028]에 기재된 액정 화합물 및 당해 위상차층의 형성 방법을 들 수 있다. 이 경우, 다른 위상차층의 두께는, 바람직하게는 0.5㎛~10㎛이고, 보다 바람직하게는 0.5㎛~8㎛이며, 더욱 바람직하게는 0.5㎛~5㎛이다.
E. 접착층
대표적으로는, 위상차층(30)과 다른 위상차층은 접착층을 개재하여 적층된다. 바람직하게는 위상차층(30)과 다른 위상차층은 접착제층을 개재하여 적층된다. 접착제층을 개재하여 적층됨으로써, 위상차층이 폴리카보네이트계 수지 필름의 연신 필름인 경우, 열 및 흡수에 의한 팽창을 억제할 수 있다. 접착제층을 형성하는 접착제로서는 임의의 적절한 접착제를 이용할 수 있고, 예컨대, 자외선 경화형 접착제를 이용할 수 있다. 자외선 경화형 접착제를 이용함으로써, 높은 경도를 갖고, 또한, 두께가 얇은 접착층을 형성할 수 있다.
F. 점착제층
본 발명의 실시형태의 위상차층 부착 편광판은, 제1 점착제층 및 제2 점착제층을 구비한다. 제1 점착제층 및 제2 점착제층은 임의의 적절한 점착제 조성물(이하, 점착제라고도 함)을 이용하여 형성된다. 제1 점착제층을 구성하는 점착제와, 제2 점착제층을 구성하는 점착제는, 동일한 점착제여도 되고, 다른 점착제여도 된다. 점착제층을 구성하는 점착제는, 대표적으로는, 베이스 폴리머로서 (메트)아크릴계 폴리머, 우레탄계 폴리머, 실리콘계 폴리머 또는 고무계 폴리머를 함유하고, 바람직하게는 (메트)아크릴계 폴리머를 함유한다. 베이스 폴리머로서 (메트)아크릴계 폴리머가 이용되는 경우, 점착제층은, 예컨대 (메트)아크릴계 폴리머를 함유하는 점착제로부터 형성된다.
제1 점착제층의 두께는, 바람직하게는 8㎛~16㎛이고, 보다 바람직하게는 9㎛~15㎛이며, 더욱 바람직하게는 10㎛~14㎛이다. 제1 점착제층의 두께가 상기 범위이면, 편광판과 위상차층의 적층 상태를 유지할 수 있다.
제2 점착제층(보다 구체적으로는, 제2 점착제층을 형성하는 점착제)의 23℃에서의 저장 탄성률은 바람직하게는 0.09MPa~0.20MPa이고, 보다 바람직하게는 0.10MPa~0.19MPa이며, 더욱 바람직하게는 0.12MPa~0.18MPa이다. 제2 점착제층이, 23℃에서의 저장 탄성률이 상기 범위인 점착제로부터 형성되어 있으면, 이형 가공부(예컨대, 노치부)를 포함하는 경우여도, 내구성이 우수한 위상차층 부착 편광판을 제공할 수 있다. 23℃에서의 저장 탄성률은 동적 점탄성 측정 장치에 의해 측정할 수 있다.
제2 점착제층의 두께는, 바람직하게는 10㎛~20㎛이고, 보다 바람직하게는 12㎛~18㎛이며, 더욱 바람직하게는 13㎛~17㎛이다. 제2 점착제층의 두께가 상기 범위이면, 이형 가공부(예컨대, 노치부)를 포함하는 경우여도, 내구성이 우수한 위상차층 부착 편광판을 제공할 수 있다. 또한, 위상차층과 화상 표시 패널의 적층 상태를 유지할 수 있다.
상기한 바와 같이, 점착제는 바람직하게는 아크릴계 점착제이다. 아크릴계 점착제는, 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 점착 특성(밀착성, 응집성 및 접착성)을 나타내며, 또한, 내구성(내후성 및 내열성)이 우수한 점에서 바람직하다.
상기 베이스 폴리머는, 대표적으로는, (메트)아크릴산 알킬에스테르 유래의 구성 단위를 주골격으로 한다. (메트)아크릴산 알킬에스테르로서는, 예컨대, (메트)아크릴산의 C1~C20 알킬에스테르를 들 수 있다. 구체예로서는, (메트)아크릴산 메틸, (메트)아크릴산 에틸, (메트)아크릴산 프로필, (메트)아크릴산 부틸, (메트)아크릴산 2-에틸헥실, (메트)아크릴산 이소옥틸, (메트)아크릴산 이소노닐, (메트)아크릴산 이소미리스틸, (메트)아크릴산 라우릴을 들 수 있다. 바람직하게는, 알킬기의 평균 탄소수는 3~9인 (메트)아크릴산의 알킬에스테르이다. (메트)아크릴산 알킬에스테르는, 단독으로 이용하여도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 된다. (메트)아크릴산 알킬에스테르 유래의 구성 단위의 함유 비율은, 베이스 폴리머 100중량부에 대하여, 바람직하게는 60중량부 이상이고, 보다 바람직하게는 80중량부 이상이며, 더욱 바람직하게는 90중량부~99.9중량부이다. 본 명세서에서, (메트)아크릴산 알킬에스테르는 아크릴산 알킬에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬에스테르를 말한다.
베이스 폴리머는, 필요에 따라서, 상기 (메트)아크릴산 알킬에스테르와 공중합 가능한 다른 단량체 성분에서 유래되는 구성 단위를 포함하고 있어도 된다. 이와 같은 단량체 성분(공중합 성분)으로서는, 예컨대, (메트)아크릴산 2-히드록시에틸, (메트)아크릴산 2-히드록시프로필, (메트)아크릴산 4-히드록시부틸, (메트)아크릴산 6-히드록시헥실, (메트)아크릴산 8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산 10-히드록시데실, (메트)아크릴산 12-히드록시라우릴, (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸 아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 모노머; (메트)아크릴산, 카복시에틸(메트)아크릴레이트, 카복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등의 카복실기 함유 모노머; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산무수물기 함유 모노머; 아크릴산의 카프로락톤 부가물; 스티렌설폰산, 알릴설폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, (메트)아크릴아미드프로판설폰산, 설포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌설폰산 등의 설폰산기 함유 모노머; 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 모노머를 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)아크릴산 아미노에틸, (메트)아크릴산 N,N-디메틸아미노에틸, (메트)아크릴산 t-부틸아미노에틸 등의 (메트)아크릴산 알킬아미노알킬계 모노머; (메트)아크릴산 메톡시에틸, (메트)아크릴산 에톡시에틸 등의 (메트)아크릴산 알콕시알킬계 모노머; N-(메트)아크릴로일옥시메틸렌석신이미드, N-(메트)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌석신이미드, N-(메트)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌석신이미드, N-아크릴로일모폴린 등의 석신이미드계 모노머; N-시클로헥실말레이미드나 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 모노머도 개질 목적의 공중합 성분으로서 이용될 수 있다. 또한, 초산비닐, 프로피온산 비닐, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모폴린, N-비닐카복실산 아미드류, 스티렌, α-메틸스티렌, N-비닐카프로락탐 등의 비닐계 모노머; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트계 모노머; (메트)아크릴산 글리시딜 등의 에폭시기 함유 아크릴계 모노머; (메트)아크릴산 폴리에틸렌글리콜, (메트)아크릴산 폴리프로필렌글리콜, (메트)아크릴산 메톡시에틸렌글리콜, (메트)아크릴산 메톡시폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스테르 모노머; (메트)아크릴산 테트라히드로푸르푸릴, 불소 (메트)아크릴레이트, 실리콘(메트)아크릴레이트나 2-메톡시에틸아크릴레이트 등의 아크릴산 에스테르계 모노머도 개질 목적의 공중합 성분으로서 이용될 수 있다.
공중합 성분의 종류, 조합, 배합 비율(결과로서, 구성 단위의 함유 비율)을 조정함으로써, 소망하는 특성을 갖는 점착제를 얻을 수 있다. 바람직한 공중합 성분으로서는, 히드록실기 함유 모노머, 카복실기 함유 모노머를 들 수 있다. 이들은 가교제와의 반응점이 될 수 있으므로, 응집성 및 내열성 등이 우수한 점착제층을 형성할 수 있다.
베이스 폴리머의 중량평균 분자량은, 바람직하게는 30만~300만이고, 보다 바람직하게는 100만~280만이며, 더욱 바람직하게는 140만~250만이다. 또한, 중량평균 분자량은, GPC(겔·퍼미에이션·크로마토그래피; 용매: THF)에 의해 측정하고, 폴리스티렌 환산에 의해 산출된 값으로부터 구할 수 있다.
점착제는, 임의의 적절한 가교제를 더욱 함유할 수 있다. 가교제로서는, 예컨대, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 과산화물계 가교제, 멜라민계 가교제, 요소계 가교제, 금속 알콕시드계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제, 금속염계 가교제, 카보디이미드계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 아민계 가교제를 들 수 있다. 바람직하게는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제 또는 과산화물계 가교제이다. 가교제는, 1종만을 이용하여도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 된다.
가교제의 함유량은 베이스 폴리머 100중량부에 대하여, 바람직하게는 40중량부 이하이고, 보다 바람직하게는 30중량부 이하이다. 가교제의 함유량이 상기 범위임으로써, 점착제 조성물의 백화가 억제될 수 있다. 가교제의 함유량은, 예컨대, 0.01중량부 이상이다.
점착제는, 임의의 적절한 첨가제를 더욱 포함하고 있어도 된다. 첨가제의 구체예로서는, 실란 커플링제, 점착 부여제, 가소제, 안료, 염료, 충전제, 산화방지제, 노화 방지제, 도전재, 자외선 흡수제, 광 안정제, 박리 조정제, 연화제, 계면활성제, 난연제를 들 수 있다. 첨가제의 종류, 조합, 배합량 등은, 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다.
하나의 실시형태에서, 점착제층은, 모노머 단위로서 아크릴산과 알킬(메트)아크릴레이트 및 방향환 함유 모노머를 함유하는 (메트)아크릴계 폴리머 (A)와 반응성 실릴기를 갖는 폴리에테르 화합물 (B)를 함유하는 점착제 조성물을 이용하여 형성된다.
방향환 함유 모노머는, 그의 구조 중에 방향족기를 포함하고, 또한, (메트)아크릴로일기, 비닐기 등의 중합성 불포화 이중 결합을 포함하는 화합물을 말한다. 방향족기로서는, 벤젠환, 나프탈렌환, 비페닐환, 복소환 등을 들 수 있다. 복소환으로서는, 모폴린환, 피페리딘환, 피롤리딘환, 피페라진환 등을 들 수 있다. 이와 같은 화합물로서는, 예컨대, 방향족기를 함유하는 (메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 방향환 함유 모노머는 1종만을 이용하여도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 된다.
방향족기를 함유하는 (메트)아크릴레이트의 구체예로서는, 예컨대, 벤질(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, o-페닐페놀(메트)아크릴레이트, 페녹시(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 노닐페놀(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 크레졸(메트)아크릴레이트, 페놀에틸렌옥사이드 변성 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 메톡시벤질(메트)아크릴레이트, 클로로벤질(메트)아크릴레이트, 크레실(메트)아크릴레이트, 폴리스티릴(메트)아크릴레이트 등의 벤젠환을 갖는 것; 히드록시에틸화 β-나프톨아크릴레이트, 2-나프토에틸(메트)아크릴레이트, 2-나프톡시에틸아크릴레이트, 2-(4-메톡시-1-나프톡시)에틸(메트)아크릴레이트 등의 나프탈렌환을 갖는 것; 비페닐(메트)아크릴레이트 등의 비페닐환을 갖는 것을 들 수 있다. 복소환을 함유하는 (메트)아크릴레이트로서는, 예컨대, 티올(메트)아크릴레이트, 피리딜(메트)아크릴레이트, 피롤(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 외, 복소환을 함유하는 (메트)아크릴계 모노머로서는, N-아크릴로일모폴린, N-아크릴로일피페리딘, N-메타크릴로일피페리딘, N-아크릴로일피롤리딘 등을 들 수 있다.
방향족기를 함유하는 비닐 화합물의 구체예로서는, 예컨대, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모폴린, N-비닐카복실산 아미드류, 스티렌, α-메틸스티렌 등을 들 수 있다.
방향환 함유 모노머는, (메트)아크릴로일기, 비닐기 등의 중합성 불포화 이중 결합 외에, 설폰산 등의 관능기를 함유하여도 된다. 당해 관능기를 갖는 방향환 함유 모노머로서는, 예컨대, 스티렌설폰산이나 (메트)아크릴로일옥시나프탈렌설폰산 등을 들 수 있다.
방향환 함유 모노머로서는, 점착 특성이나 내구성의 점에서, 방향족기를 함유하는 (메트)아크릴레이트가 바람직하고, 그 중에서도, 벤질(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트가 바람직하며, 벤질(메트)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
(메트)아크릴계 폴리머 (A)에서의 방향환 함유 모노머의 비율은, (메트)아크릴계 폴리머 (A)의 전구성 모노머 100중량%에 대한 중량비 비율에서, 1중량%~50중량%의 비율로 함유하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 방향환 함유 모노머의 함유율은 1중량%~35중량%이며, 더욱 바람직하게는 1중량%~20중량%이고, 보다 더욱 바람직하게는 7중량%~18중량%가 바람직하며, 특히 바람직하게는 10중량%~16중량%이다.
(메트)아크릴계 폴리머 (A)에서의 방향환 함유 모노머 이외의 모노머 성분으로서는, 상기 점착제 조성물에 이용되는 모노머 성분으로서 예시한 것을 이용할 수 있다.
(메트)아크릴계 폴리머 (A)에서의, 아크릴산의 함유 비율은, 상기와 같다.
폴리에테르 화합물 (B)로서는 폴리에테르 골격을 갖는 임의의 적절한 화합물을 이용할 수 있다. 폴리에테르 화합물 (B)는, 바람직하게는 폴리에테르 골격을 갖고, 또한, 적어도 1개의 말단에, 일반식: -SiRaM3-a로 나타내는 반응성 실릴기를 갖는다(식 중, R은, 치환기를 갖고 있어도 되는, 탄소수 1~20의 1가의 유기기이고, M은 수산기 또는 가수분해성기이며, a는 1~3의 정수이다. 단, R이 복수 존재할 때 복수의 R은 서로 동일해도 되고 상이하여도 되며, M이 복수 존재할 때 복수의 M은 서로 동일해도 되고 상이하여도 된다).
폴리에테르 화합물 (B)가 갖는 폴리에테르 골격은, 탄소수 1~10의 직쇄 또는 분기쇄의 옥시알킬렌기의 반복 구조 단위를 갖는 것이 바람직하다. 옥시알킬렌기의 구조 단위는, 탄소수 2~6인 것이 바람직하고, 또한 탄소수 3인 것이 바람직하다. 또한, 옥시알킬렌기의 반복 구조 단위는, 1종의 옥시알킬렌기의 반복 구조 단위여도 되고, 2종 이상의 옥시알킬렌기의 블록 단위 또는 랜덤 단위의 반복 구조 단위여도 된다. 옥시알킬렌기로서는, 예컨대, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기, 옥시부틸렌기 등을 들 수 있다. 이들 옥시알킬렌기 중에서도, 옥시프로필렌기(특히, -CH2CH(CH3)O-)의 구조 단위를 갖는 것이, 바람직하다.
폴리에테르 화합물 (B)는, 반응성 실릴기 외에는, 주쇄가 실질적으로 폴리에테르 골격을 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 주쇄가 실질적으로 폴리옥시알킬렌쇄를 포함한다란, 다른 화학 구조를 소량 포함하여도 되는 것을 의미한다. 다른 화학 구조로서는, 예컨대, 폴리에테르 골격에 관한 옥시알킬렌기의 반복 구조 단위를 제조하는 경우의 개시제의 화학 구조 및 반응성 실릴기와의 연결기 등을 포함하여도 되는 것을 나타낸다. 폴리에테르 골격에 관한 옥시알킬렌기의 반복 구조 단위는, 폴리에테르 화합물 (B)의 전체 중량의 50중량% 이상인 것이 바람직하고, 80중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다.
폴리에테르 화합물 (B)로서는 시판품을 이용하여도 된다. 폴리에테르 화합물 (B)의 구체예로서는, 예컨대, 가네카사 제조의 상품명: MS폴리머 S203, S303, S810; SILYL EST250, EST280; SAT10, SAT200, SAT220, SAT350, SAT400, 아사히 가라스사 제조의 상품명: EXCESTARS2410, S2420 또는 S3430 등을 들 수 있다.
점착제 조성물에서의 폴리에테르 화합물 (B)의 비율은, (메트)아크릴계 폴리머 (A) 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.001중량부~20중량부이다. 폴리에테르 화합물 (B)의 함유 비율은, 보다 바람직하게는 0.01중량부 이상, 더욱 바람직하게는 0.02중량부 이상, 특히 바람직하게는 0.1중량부 이상, 가장 바람직하게는 0.5중량부 이상이다. 또한, 폴리에테르 화합물 (B)의 함유 비율은 보다 바람직하게는 10중량부 이하이고, 더욱 바람직하게는 5중량부 이하이며, 특히 바람직하게는 3중량부 이하이다.
(메트)아크릴계 폴리머 (A) 및 폴리에테르 화합물 (B)를 포함하는 점착제 조성물은, 예컨대, 일본특허공보 제4959014호에 기재되어 있다. 당해 공보의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.
점착제는 임의의 적절한 가교제, 및, 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. 가교제 및 첨가제의 종류, 및, 첨가량으로서는, 상기 점착제 조성물에 이용되는 것을 이용할 수 있다.
G. 화상 표시 장치
상기 A항부터 F항에 기재된 위상차층 부착 편광판은, 화상 표시 장치에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시형태는, 그와 같은 위상차층 부착 편광판을 이용한 화상 표시 장치를 포함한다. 화상 표시 장치의 대표예로서는, 액정 표시 장치, 일렉트로 루미네센스(EL) 표시 장치(예컨대, 유기 EL 표시 장치, 무기 EL 표시 장치)를 들 수 있다. 본 발명의 실시형태에 따른 화상 표시 장치는, 그의 시인 측에 상기 A항부터 F항에 기재된 위상차층 부착 편광판을 구비한다. 위상차층 부착 편광판은, 위상차층이 화상 표시 셀(예컨대, 액정 셀, 유기 EL 셀, 무기 EL 셀) 측이 되도록(편광자가 시인 측이 되도록) 적층되어 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시형태의 위상차층 부착 편광판은, 이형 가공부(예컨대, 노치부)를 포함하는 경우여도, 내구성이 우수한 위상차층 부착 편광판을 제공할 수 있다. 따라서, 보다 디자인성이 높은 화상 표시 장치에도 적합하게 이용할 수 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 막두께계(오쓰카 덴시사 제조, 제품명 'MCPD-3000')를 이용하여 측정하였다. 10㎛를 초과하는 두께는, 디지털 마이크로미터(안리츠사 제조, 제품명 'KC-351C')를 이용하여 측정하였다.
(2) 버터플라이 시험
각 실시예 또는 비교예에서 이용한 위상차층 및 제2 점착제층의 적층체를 15.0cm×5.0cm로 절취하였다. 도 6은 버터플라이 시험의 시료의 개략 평면도이다. 절취한 적층체를, 도 6에서의 버터플라이각(θ)이 10°또는 15°가 되도록 레이저로 절취하였다. 절취 시에는, 버터플라이각의 깊이 방향(도 6에서의 종방향)과 위상차층의 지상축이 이루는 각도가 0°가 되도록, 절취하였다. 이어서, 무알칼리 유리판(두께: 1.1mm)에 제2 점착제층을 첩합하고, 85℃, 85%RH의 오븐에 80시간 투입하였다. 그 후, 오븐으로부터 취출하고, 실온까지 방치하였다. 이어서, 광학 현미경(Olympus사 제조, 제품명: MX61L)으로 관찰하여, 레이저 가공한 부분의 크랙의 유무를 확인하였다. 평가는 3개의 샘플을 이용하여 행하였다. 3개의 샘플 모두에서 크랙이 보이지 않았던 경우를 가장 양호, 2개의 샘플에서 크랙이 보이지 않았던 경우를 양호, 1개의 샘플에서 크랙이 보이지 않았던 경우를 가능, 모든 샘플에서 크랙이 보인 경우를 불가로 하였다.
(3) 저장 탄성률
제2 점착제층을 구성하는 점착제에 대하여, 레오메트릭사 제조의 동적 점탄성 측정 장치 'ARES'를 이용하여 JIS K 7244에 기초하여 23℃에서의 저장 탄성률을 측정하였다.
(4) 습도 선팽창 계수(αH)
실시예 1, 2 및 비교예 1에서 이용한 위상차 필름, 및, 실시예 3, 4 및 비교예 2에서 이용한, 제조예 5에서 얻어진 위상차층 1과 제조예 6에서 얻어진 다른 위상차층을 자외선 경화형 접착제(경화 후 두께 1㎛)를 개재하여 적층한 적층체에 대하여, 습도 TMA 장치(NETZSCH Japan사 제조, 제품명: TMA 4000 SE)를 이용하여, 이하의 측정 조건으로 측정하고, 팽창율(A)을 구하였다. 이어서, 얻어진 팽창율(A)을, 측정 시간의 합계(B)(분)로 나누어(αH=A/B(분)) 습도 선팽창 계수(αH)를 산출하였다.
<측정 조건>
온도 25℃, 습도 10%에서 30분간 유지→30분 걸려 온도 25℃, 습도 50%까지 가습→90분 걸려 온도 60℃, 습도 50%까지 승온→60분 유지→7분 걸려 온도 60℃, 습도 85%까지 가습→240분간 유지
<제조예 1: 점착제 1의 제작>
교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4개구 플라스크에, 아크릴산 부틸(BA) 94.9중량부, 아크릴산(AA) 5중량부, 및, 4-히드록시부틸아크릴레이트(HEA) 0.1중량부를 함유하는 모노머 혼합물을 도입하였다. 또한, 이 모노머 혼합물 100중량부에 대하여, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부틸올니트릴 0.1중량부를 초산에틸 100중량부와 함께 도입하고, 부드럽게 교반하면서 질소 가스를 도입하여 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액체 온도를 55℃ 부근으로 유지하고 7시간 중합 반응을 행하여, 중량평균 분자량(Mw) 200만의 아크릴계 폴리머(베이스 폴리머 A)의 용액을 조제하였다.
얻어진 베이스 폴리머 A의 용액의 고형분 100중량부에 대하여, 이소시아네이트계 가교제(트리메틸올프로판/톨릴렌디이소시아네이트 부가물, 도소사 제조, 상품명 '콜로네이트 L') 0.6중량부와, 실란 커플링제(상품명: KBM403, 신에쓰 가가쿠 고교(주) 제조) 0.1중량부를 배합하여, 점착제 1을 조제하였다.
<제조예 2: 점착제 2의 제작>
사용하는 단량체를 BA 74.9중량부, 아크릴산 벤질(BzA) 20.0중량부, AA 5.0중량부 및 HBA 0.1중량부로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 마찬가지로 하여, 중량평균 분자량(Mw) 230만의 아크릴계 폴리머(베이스 폴리머 B)의 용액을 조제하였다.
얻어진 베이스 폴리머 B의 용액의 고형분 100중량부에 대하여, 이소시아네이트계 가교제(트리메틸올프로판/톨릴렌디이소시아네이트 부가물, 도소사 제조, 상품명 '콜로네이트 L') 3중량부와, 실란 커플링제(상품명: KBM403, 신에쓰 가가쿠 고교(주) 제조) 0.1중량부와 반응성 실릴기를 갖는 폴리에테르 화합물(가네카사 제조, 상품명 '사이릴 SAT10') 1중량부를 배합하여, 점착제 2를 조제하였다.
<제조예 3: 점착제 3의 제작>
사용하는 단량체를, BA 99중량부, 및, HBA 1중량부로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 마찬가지로 하여, 중량평균 분자량(Mw) 160만의 아크릴계 폴리머(베이스 폴리머 C)의 용액을 조제하였다.
얻어진 베이스 폴리머 C의 용액의 고형분 100중량부에 대하여, 이소시아네이트계 가교제(상품명: 타케네이트 D110N, 트리메틸올프로판크실릴렌디이소시아네이트, 미츠이 화학(주) 제조) 0.1중량부, 과산화물계 가교제의 벤조일퍼옥사이드(상품명: 나이퍼 BMT, 일본 유지(주) 제조) 0.3중량부와 실란 커플링제(상품명: KBM403, 신에쓰 가가쿠 고교(주) 제조) 0.1중량부를 배합하여, 점착제 3을 조제하였다.
<제조예 4: 점착제 4의 제작>
교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4개구 플라스크에, BA 82.1중량부, BzA 13중량부, AA 4.8중량부, 4-히드록시부틸아크릴레이트(HBA) 1중량부, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부틸올니트릴 0.1중량부를 초산에틸 100중량부와 함께 도입하고, 부드럽게 교반하면서 질소 가스를 도입하여 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액체 온도를 55℃ 부근으로 유지하고 8시간 중합 반응을 행하여, 중량평균 분자량 220만의 아크릴계 폴리머 (D)의 용액을 조제하였다.
얻어진 아크릴계 폴리머 (D) 용액의 고형분 100중량부에 대하여, 반응성 실릴기를 갖는 폴리에테르 화합물 (B)(가네카사 제조, 상품명: 사이릴 SAT10) 0.5부, 이소시아네이트 가교제(닛폰 폴리유레테인 고교사 제조, 상품명: 콜로네이트 L) 0.45중량부 및 벤조일퍼옥사이드(일본 유지사 제조, 상품명: 나이퍼 BMT) 0.1중량부를 배합하여, 점착제 4의 용액(고형분 11%)을 조제하였다.
<제조예 5: 위상차층 1의 제작>
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-페녹시카보닐에틸)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 도입하였다. 반응기 내를 감압 질소 치환한 후, 열매로 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 개시하고, 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 반응기에 되돌려, 응축하지 않는 페놀 증기는 45℃의 응축기로 유도하여 회수하였다. 제1 반응기에 질소를 도입하고 일단 대기압까지 복압시킨 후, 제1 반응기 내의 올리고머화 된 반응액을 제2 반응기로 옮겼다. 이어서, 제2 반응기 내의 승온 및 감압을 개시하고, 50분에 내부 온도 240℃, 압력 0.2kPa로 하였다. 그 후, 소정의 교반 동력이 될 때까지 중합을 진행시켰다. 소정 동력에 도달한 시점에서 반응기에 질소를 도입하여 복압하고, 생성한 폴리에스테르카보네이트계 수지를 수중으로 압출하며, 스트랜드를 컷팅하여 펠릿을 얻었다.
2. 위상차 필름의 제작
얻어진 폴리에스테르카보네이트계 수지(펠릿)를 80℃에서 5시간 진공 건조를 한 후, 단축 압출기(토시바 기계사 제조, 실린더 설정 온도: 250℃), T다이(폭 200mm, 설정 온도: 250℃), 냉각 롤(설정 온도: 120℃~130℃) 및 권취기를 구비한 필름 제막 장치를 이용하여, 두께 130㎛의 장척상의 수지 필름을 제작하였다. 얻어진 폴리카보네이트 수지 필름을, 일본 공개특허공보 2014-194483호의 실시예 2에 준한 방법으로 경사 연신하여, 두께 47㎛의 위상차 필름을 얻었다. 얻어진 위상차 필름의 Re(550)는 144nm이고, Re(450)/Re(550)는 0.86이며, Nz 계수는 1.21이고, 배향각(지상축의 방향)은 장척 방향에 대하여 45°이었다.
<제조예 6: 다른 위상차층(액정 배향 고화층인 포지티브 C 플레이트)의 제작>
하기 화학식(식 중의 숫자 65 및 35는 모노머 유닛의 몰%를 나타내고, 편의적으로 블록 폴리머체로 나타내고 있음: 중량평균 분자량 5000)에서 나타내는 측쇄형 액정 폴리머 20중량부, 네마틱 액정상을 나타내는 중합성 액정(BASF사 제조: 상품명 PaliocolorLC242) 80중량부 및 광중합 개시제(치바 스페셜티 케미컬즈사 제조: 상품명 이르가큐어 907) 5중량부를 시클로펜타논 200중량부에 용해하여 액정 도공액을 조제하였다. 그리고, 수직 배향 처리를 실시한 PET 기재에 당해 도공액을 바 코터에 의해 도공한 후, 80℃에서 4분간 가열 건조함으로써 액정을 배향시켰다. 이 액정층에 자외선을 조사하여, 액정층을 경화시킴으로써, nz>nx=ny의 굴절률 특성을 나타내는 위상차층(두께 4㎛)을 기재 위에 형성하였다.
[실시예 1]
1. 편광판의 제작
장척상의 폴리비닐알코올(PVA)계 수지 필름에 요오드를 함유시키고, 긴 길이 방향(MD 방향)으로 1축 연신하여 얻어진 필름(두께 12㎛)을 편광자로서 이용하였다. 이 편광자의 한쪽 면에 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(두께 25㎛)을, 다른 쪽의 면에 자외선 경화형 접착제를 개재하여 HC-TAC 필름을 첩합하고, HC-TAC 필름/편광자/TAC 필름의 구성의 편광판을 얻었다. 또한, HC-TAC 필름은, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(두께 25㎛)에 하드 코트(HC)층(두께 7㎛)이 형성된 필름이며, TAC 필름이 편광자 측이 되도록 하여 첩합하였다.
제조예 4에서 얻어진 점착제 4를 실리콘계 박리제로 처리된 두께 38㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 표면에, 파운틴 코터로 균일하게 도공하여, PET 필름의 표면에 두께 12㎛의 점착제층 1(제1 점착제층)을 형성하였다. 형성한 점착제층 1을 편광판의 TAC 필름에 전사하고, PET 필름을 박리하였다.
이어서, 제1 점착제층을 개재하여 위상차 필름(역분산의 파장 의존성을 나타내는 시판하는 위상차 필름(테이진사 제조, 상품명 '퓨어 에이스 WR', 두께 50㎛), 면내 위상차 Re(550): 147nm, Re(450)/Re(550): 0.89)을 첩합하였다. 이때, 편광자의 흡수축과 제1 위상차 필름의 지상축이 45°의 각도를 이루도록 하여 첩합하였다. 그 후, 위상차 필름의 제1 점착제층과 접하고 있지 않은 면에, 제조예 1에서 얻어진 점착제 1을 도포(두께 15㎛)하고, 제2 점착제층을 형성하여, 위상차층 부착 편광판(두께: 149㎛)을 얻었다. 얻어진 위상차층 부착 편광판을 상기 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
점착제 1에 대신하여, 제조예 2에서 얻어진 점착제 2를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 위상차층 부착 편광판을 얻었다. 얻어진 위상차층 부착 편광판을 상기 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
위상차 필름(테이진사 제조, 상품명 '퓨어 에이스 WR')에 대신하여, 제조예 5에서 얻어진 위상차층 1과 제조예 6에서 얻어진 다른 위상차층을 자외선 경화형 접착제(경화 후 두께 1㎛)를 개재하여 적층한 것을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 위상차층 부착 편광판을 얻었다. 얻어진 위상차층 부착 편광판을 상기의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
점착제 1에 대신하여, 제조예 2에서 얻어진 점착제 2를 이용한 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여 위상차층 부착 편광판을 얻었다. 얻어진 위상차층 부착 편광판을 상기의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
점착제 1에 대신하여, 제조예 3에서 얻어진 점착제 3을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 위상차층 부착 편광판을 얻었다. 얻어진 위상차층 부착 편광판을 상기의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 2)
점착제 1에 대신하여, 제조예 3에서 얻어진 점착제 3을 이용한 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여, 위상차층 부착 편광판을 얻었다. 얻어진 위상차층 부착 편광판을 상기의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[평가]
표 1로부터 명확한 바와 같이, 본 발명의 실시예의 위상차층 부착 편광판은, 이형 가공부(예컨대, 노치부)를 포함하는 경우여도, 위상차층의 크랙의 발생이 억제된 것이었다.
[산업상 이용가능성]
본 발명의 실시형태의 위상차층 부착 편광판은, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 및 무기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 적합하게 이용할 수 있다.
10: 편광판
11: 편광자
12: 보호층
13: 보호층
20: 제1 점착제층
30: 위상차층
40: 제2 점착제층
50: 노치부
100: 위상차층 부착 편광판

Claims (5)

  1. 편광자, 및, 상기 편광자의 적어도 한쪽 면에 적층된 보호층을 포함하는 편광판과; 제1 점착제층과; 위상차층과; 제2 점착제층을 이 순서대로 구비하고,
    이형 가공부를 포함하는 위상차층 부착 편광판으로서,
    상기 이형 가공부의 깊이 방향과 상기 위상차층의 지상축이 이루는 각도가 -10°~10°이며,
    상기 제2 점착제층이, 23℃의 저장 탄성률이 0.09MPa~0.2MPa인 점착제에 의해 형성된 층인, 위상차층 부착 편광판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이형 가공부가 노치부인, 위상차층 부착 편광판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위상차층의 습도 선팽창 계수(αH)가 1.50×10-3 이하인, 위상차층 부착 편광판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위상차층이 폴리카보네이트계 수지 필름의 연신 필름으로 구성되어 있는, 위상차층 부착 편광판.
  5. 제1항에 기재된 위상차층 부착 편광판을 포함하는, 화상 표시 장치.
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