KR102533838B1 - 액정 패널 및 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, IPS 모드의 액정 셀(C), 상기 액정 셀(C)의 시인측으로부터 순차적으로 배치된 제1광학 기능층(A1) 및 제1편광 필름(P1)과, 상기 액정 셀(C)의 배면측으로부터 순차적으로 배치된 제2광학 기능층(A2) 및 제2편광 필름(P2)을 갖는 액정 패널에 있어서, 상기 제1광학 기능층(A1) 및 제2광학 기능층(A2) 중 적어도 어느 한쪽의 광학 기능층은, 색소를 함유하고, 또한 헤이즈가 0.2∼2%의 범위에 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 액정 패널은, 광색역과 저반사율을 실현할 뿐만 아니라, 동시에 고콘트라스트를 만족할 수 있다.

Description

액정 패널 및 액정 표시 장치

본 발명은 액정 패널에 관한 것이다. 상기 액정 패널은 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 상기 액정 패널, 액정 표시 장치는 각종 용도에 적용할 수 있고, 예를 들면, 액정 표시 장치의 시인측에 있어서 적용되는 터치패널 등의 입력 장치와 함께 사용할 수 있다. 상기 터치패널로서는 광학 방식, 초음파 방식, 정전 용량 방식, 저항막 방식 등의 터치패널에 적합하게 사용할 수 있다. 특히, 정전 용량 방식의 터치패널에 적합하게 사용된다. 상기 터치패널은, 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면 휴대전화, 태블릿 컴퓨터, 휴대정보단말 등에 사용된다.

액정 표시 장치는, 그 화상 형성 방식으로 인해 액정 셀의 양면에 편광소자를 배치하는 것이 필요 불가결하고, 일반적으로는 편광 필름이 부착되어 있다. 상기 편광 필름을 액정 셀에 부착할 때에는, 통상 점착제가 사용된다. 또한, 편광 필름과 액정 셀의 접착은, 통상, 광의 손실을 저감하기 위해서 각각의 재료는 점착제 를 이용하여 밀착되어 있다. 이러한 경우에, 편광 필름을 고착시키는데에 건조 공정을 필요로 하지 않는 것 등의 메리트를 갖기 때문에, 점착제는 편광 필름의 편면에 미리 점착제층으로서 형성된 점착제층 부착 편광 필름이 일반적으로 사용된다.

최근에는, 화상 표시 장치에 밝기, 선명함(즉, 광색역화)이 요구되고 있어 유기 EL 표시 장치(OLED)가 주목받고 있지만, 액정 표시 장치에 대해서도 광색역화가 요구되고 있다. 예를 들면, 액정 표시 장치를 광색역화시키는 방법으로서, 특정 파장(560∼610㎚)의 범위에 흡수극대파장을 나타내는 색소를 함유하는 점착제층을 개재해서 상기 액정 셀의 편면 또는 양면에 편광 필름을 적층한 액정 패널이 제안되어 있다(특허문헌 1, 2).

일본 특허공개 2011-039093호 공보 일본 특허공개 2014-092611호 공보

상기 액정 패널은 일반적으로 반사율이 높기 때문에, 반사율의 저감이 요구되고 있다. 본 발명자들이, 특허문헌 1, 2에 기재된 액정 패널에 대해서 검토한 결과, 상기 액정 패널은 색역의 확대에 추가해서 반사율 저하의 이점이 얻어지는 것이지만, 콘트라스트의 저하가 보여졌다.

본 발명은, 액정 셀과 편광 필름을 갖고, 또한 색소를 함유하는 광학 기능층을 사용한 액정 패널로서, 광색역과 저반사율을 실현할 뿐만 아니라, 동시에 고콘트라스트를 만족할 수 있는 액정 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 상기 액정 패널을 사용한 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의검토를 거듭한 결과, 하기 특정 모드의 액정 셀과 소정 헤이즈의 색소함유 광학 기능층을 갖는 편광 필름을 구비한 액정 패널을 찾아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명은, IPS 모드의 액정 셀,

상기 액정 셀의 시인측으로부터 순차적으로 배치된 제1광학 기능층 및 제1편광 필름과,

상기 액정 셀의 배면측으로부터 순차적으로 배치된 제2광학 기능층 및 제2편광 필름을 갖는 액정 패널에 있어서,

상기 제1광학 기능층 및 제2광학 기능층 중 적어도 어느 한쪽의 광학 기능층은, 색소를 함유하고, 또한 헤이즈가 0.2∼2%의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 액정 패널에 관한 것이다.

상기 액정 패널에 있어서, 적어도 제1광학 기능층이, 색소를 함유하고, 또한 헤이즈가 0.3∼2%의 범위에 있는 것이 바람직하다.

상기 액정 패널에 있어서, 상기 색소를 함유하는 광학 기능층의 헤이즈가 0.2%∼1.5%인 것이 바람직하다.

상기 액정 패널에 있어서, 상기 색소가 파장역 470∼510㎚ 및 파장역 570∼610㎚ 중 적어도 어느 한쪽에 극대흡수파장을 갖는 것을 사용할 수 있다.

상기 액정 패널에 있어서, 상기 색소는 테트라아자포르피린계 색소를 사용할 수 있다.

상기 액정 패널에 있어서, 상기 색소를 상기 광학 기능층의 수지층을 형성하는 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.01∼5중량부 함유하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 상기 액정 패널이 사용되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명의 액정 패널에서는, 액정 셀과 편광 필름의 접합에 색소를 함유하는 광학 기능층이 이용된다. 상기 광학 기능층은, 색소에 의해 일부 파장의 광을 흡수 함으로써 액정 표시 장치 전체의 색상을 조정할 수 있고, 광색역화에 의해 선명함을 향상시킬 수 있다. 특히, 파장역 470∼510㎚ 및 파장역 570∼610㎚ 중 적어도 어느 한쪽에 극대흡수파장을 갖는 색소는, RGB 이외의 파장역(파장역 470∼510㎚ 및/또는 파장역 570∼610㎚)에서의 색표현에 불필요한 발광을 흡수해서 상기 불필요한 발광을 억제할 수 있어 광색역화에 유효하다.

또한 본 발명의 액정 패널에 있어서 액정 셀 중 적어도 편측에 사용되는 광학 기능층은 색소를 갖기 때문에, 일반적으로는 액정 패널의 광색역화에 추가해, 반사율 저감이 가능하다고 생각되지만, 색소와 광학 기능층 형성 재료의 상용성이 나쁠 경우에는 광학 기능층에 헤이즈 상승이 생긴다. 그리고, 광학 기능층의 헤이즈에 의한 광확산이 액정 패널에 영향을 미쳐서 액정 패널의 콘트라스트를 저하시키고, 또한 반사율을 상승시키는 것을 알 수 있었다. 한편, 액정 패널에 대하여 헤이즈가 끼치는 콘트라스트에의 영향은 액정 셀의 모드에 따라서도 다른 것을 알 수 있었다. 예를 들면, VA 모드의 액정 셀을 사용한 액정 패널에 있어서는, 광학 기능층의 헤이즈의 콘트라스트에의 영향이 큰 것을 알 수 있었다. 이것에 대하여, IPS 모드의 액정 셀에서는, 광학 기능층의 헤이즈의 콘트라스트에의 영향은 VA 모드에 비해서 작은 것이었다. 본 발명은 이러한 지견으로부터, 헤이즈가 생겼을 경우에도 콘트라스트에의 영향이 작은 IPS 모드의 액정 셀에 대하여, 광학 기능층에 색소를 함유시킴으로써 생기는 헤이즈가 0.2∼2%의 범위로 제어되어 있는 광학 기능층을 적용함으로써, 광색역과 저반사율을 실현할 뿐만 아니라, 동시에 고콘트라스트를 만족할 수 있는 액정 패널(IPS 모드)을 얻은 것이다.

또한, 본 발명의 액정 패널에서는, 상기와 같은 구성을 갖는 액정 패널을 사용하고 있기 때문에, 색소가 충분하게 용해되어 있는 광학 기능층에서는 헤이즈는 매우 작게 할 수 있고, 편광 특성은 크게 해소하지 않고, 또한 액정 패널이 본질적으로 갖는 배광의 흔들림을 미소한 헤이즈에 의해 편광 방향이 제어됨으로써, 액정 패널로서의 편광도, 투과율을 유지하면서 저반사율 또한 고콘트라스트를 만족할 수 있다.

도 1은 본 발명의 액정 패널의 일실시형태를 나타내는 단면도이다.

본 발명의 액정 패널의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 도 1은 본 발명의 액정 패널의 일실시형태를 나타내는 단면도이다. 도 1의 액정 패널은, IPS 모드의 액정 셀(C)과, 상기 액정 셀(C)의 시인측으로부터 순차적으로 배치된 제1광학 기능층(A1) 및 제1편광 필름(P1)과, 상기 액정 셀(C)의 배면측으로부터 순차적으로 배치된 제2광학 기능층(A2) 및 제2편광 필름(P2)을 갖는다.

이하에 본 발명의 액정 패널의 각 부재에 대하여 설명한다.

<액정 셀>

액정 셀(C)(유리 기판/액정층/유리 기판의 구성)은, IPS 모드의 액정 셀이 사용된다. 또한, 액정 셀이 IPS형 모드 이외의, TN 모드, STN 모드, VA 모드 등의 경우에는, 이들 액정 셀에 광학 기능층의 헤이즈가 끼치는 영향이 커서 콘트라스트의 제어가 곤란하다.

액정 셀(C)의 액정층은 전계가 존재하지 않는 상태에서 호모지니어스 배향한 액정분자를 포함하는 액정층이 사용된다. 액정분자는 네마틱 액정을 사용하는 것이 바람직하다. 액정 셀(C)은 2매의 투명기판 사이에, 상기 액정층을 끼운 구성을 갖는다. 액정 셀의 안 또는 밖에는, 터치 센셍 기능 내장 액정 패널의 형태를 취할 수 있다. 또한, 액정 셀 상(시인측의 투명기판)에는 컬러필터 기판을 설치할 수 있다. 상기 투명기판을 형성하는 재료로서는, 예를 들면, 유리 또는 폴리머 필름을 들 수 있다.

<광학 기능층>

본 발명의 광학 기능층은 수지층이면 특별하게 한정되지 않는다. 상기 수지층으로서는 필름층, 점착제층 등을 들 수 있다. 상기 광학 기능층은 베이스 폴리머를 함유하는 조성물로 형성할 수 있다. 색소를 함유하는 광학 기능층은 베이스 폴리머 및 색소를 함유하는 조성물로 형성할 수 있다. 본 발명의 상기 제1광학 기능층 및 제2광학 기능층으로서는, 필름층, 점착제층 등이 사용되지만, 상기 제1광학 기능층 및 제2광학 기능층은 동종의 광학 기능층이라도 되고, 이종의 광학 기능층이라도 된다. 또한, 본 발명의 제1광학 기능층 및 제2광학 기능층은, 동종 또는 이종의 복수층의 광학 기능층에 의해 형성할 수 있다.

본 발명의 상기 제1광학 기능층 및 제2광학 기능층은, 적어도 어느 한쪽의 광학 기능층은 색소를 함유하고, 또한 헤이즈가 0.2∼2%의 범위에 있는 것을 사용한다. 상기 제1광학 기능층 및 제2광학 기능층은, 어느 한쪽 또는 양쪽이 색소를 갖고, 헤이즈가 0.2∼2%의 범위에 있는 것을 사용할 수 있지만, 저반사율 또한 고콘트라스트를 만족하는 관점으로부터, 적어도 제1광학 기능층이 색소를 함유하고, 또한 헤이즈가 0.2∼2%의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 제1광학 기능층, 제2광학 기능층을, 동종 또는 이종의 복수층의 광학 기능층에 의해 형성할 경우에는, 복수층의 적어도 1층이 색소를 함유하고, 또한 헤이즈가 0.2∼2%의 범위에 있는 것을 사용한다.

상기 색소를 갖는 광학 기능층의 헤이즈는 0.2∼2%의 범위로 제어된 것이 사용되지만, 상기 헤이즈는 0.2∼1.5%인 것이 바람직하고, 또한 0.2∼1.2%인 것이 바람직하며, 또한 0.2∼1%인 것이 바람직하다. 상기 색소를 갖는 광학 기능층의 헤이즈가 0.2% 미만의 경우에는, 헤이즈에 의한 미소한 편광 제어가 없기 때문에, 종래에 대한 콘트라스트의 우위성이 높다고는 말하기 어렵다. 한편, 상기 색소를 갖는 광학 기능층의 헤이즈가 2%를 초과할 경우에는, 액정 패널의 콘트라스트를 유지할 수 없다. 상기 색소를 함유하는 광학 기능층의 헤이즈는, 특히 0.2∼1.5%의 범위로 제어했을 경우에는, 색소를 갖지 않는 광학 기능층에 비해서 헤이즈를 높게 하면서 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명의 상기 제1광학 기능층 또는 제2광학 기능층 중 어느 한쪽에, 상기 색소를 갖는 광학 기능층(헤이즈는 0.2∼2%의 범위)을 사용했을 경우에는, 다른쪽의 광학 기능층의 헤이즈가 높으면 액정 패널의 콘트라스트에 영향이 미치기 때문에, 상기 다른쪽의 광학 기능층에는 색소를 갖지 않는 광학 기능층 또는 색소를 갖는 광학 기능층(단, 헤이즈는 0.2% 미만)을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 색소를 갖는 광학 기능층의 헤이즈(0.2∼2%)의 조정은, 색소의 종류의 선택, 색소의 함유량, 광학 기능층의 두께를 제어함으로써 행할 수 있다.

<색소>

본 발명의 광학 기능층이 함유할 수 있는 색소는, 각종 색소를 사용할 수 있다. 색소로서, 예를 들면, 테트라아자포르피린계, 포르피린계, 시아닌계, 아조계, 피로메텐계, 스쿠아릴리움계, 크산텐계, 옥소놀계, 스쿠아레인계 등의 각종 화합물을 들 수 있다. 상기 색소는 광색역화의 관점으로부터, 테트라아자포르피린계 색소, 포르피린계 색소, 시아닌계 색소, 스쿠알륨계 색소, 스쿠아레인계 색소가 바람직하고, 특히 테트라아자포르피린계 색소가 바람직하다. 상기 색소는, 구체적으로는, 일본 특허공개 2011-116818호 공보 등에 개시되어 있다. 상기 색소는 1종만 을 이용하여도 좋고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

상기 색소는, 파장역 470∼510㎚ 및 파장역 570∼610㎚ 중 적어도 어느 한쪽에 극대흡수파장을 갖는 것이 바람직하다. 상기 파장역에 극대흡수파장을 갖는 색소는, 색표현에 불필요한 발광을 흡수하여 그 발광을 억제할 수 있어 광색역화에 유효하다. 상기 파장역에 극대흡수파장을 갖는 색소로서는, 테트라아자포르피린계 색소를 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들면, 파장역 570∼610㎚에 극대흡수파장을 나타내는 색소로서는, 야마모토카세이사제의 테트라아자포르피린계 화합물(상품명: PD-320, PD311), 야마다 카가쿠 고교사제의 테트라아자포르피린계 화합물(상품명: FDG-007) 등을 들 수 있다. 또, 색소의 극대흡수파장의 측정은 분광광도계(니혼 분코사제의 V-570)에 의해 행한 것이다.

본 발명의 광학 기능층에 있어서의 색소의 함유량은, 색소의 흡수 파장역, 흡광계수나 베이스 폴리머의 종류에 의해서 조정되지만, 통상, 광색역화와 헤이즈의 컨트롤의 양립의 관점으로부터, 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.01∼5중량부인 것이 바람직하고, 또한 0.05∼3중량부가 바람직하며, 또한 0.1∼1중량부가 바람직하다. 특히, 테트라아자포르피린계 색소를 사용할 경우에 상기 범위는 바람직하다.

<점착제층>

본 발명의 광학 기능층으로서는 점착제층을 들 수 있다. 상기 점착제층은 점착성의 베이스 폴리머를 함유하는 점착제 조성물로 형성할 수 있다. 점착성의 베이스 폴리머의 종류에 대해서 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 고무계 폴리머, (메타)아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 우레탄계 폴리머, 비닐알킬에테르계 폴리머, 폴리비닐알콜계 폴리머, 폴리비닐피롤리돈계 폴리머, 폴리아크릴아미드계 폴리머, 셀룰로오스계 폴리머 등의 각종 폴리머를 들 수 있다.

본 발명의 점착제 조성물은 점착성의 베이스 폴리머를 주성분으로서 포함한다. 주성분이란, 점착제 조성물에 포함되는 전체 고형분 중 가장 함유 비율이 많은 성분을 가리키고, 예를 들면, 점착제 조성물에 포함되는 전체 고형분 중 50중량%보다 많이 차지하는 성분이며, 또한 70중량%보다 많이 차지하는 성분을 가리킨다.

이들 점착성의 베이스 폴리머 중에서도, 광학적 투명성이 뛰어나고, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 뛰어난 것이 바람직하게 사용된다. 이러한 특징을 나타내는 것으로서 (메타)아크릴계 폴리머가 바람직하게 사용된다. 이하, 점착제층의 형성 재료인, 알킬(메타)아크릴레이트를 모노머 단위로서 함유하는 (메타)아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 아크릴계 점착제에 대하여 설명한다.

<(메타)아크릴계 폴리머>

상기 (메타)아크릴계 폴리머는, 통상, 모노머 단위로서 알킬(메타)아크릴레이트를 주성분으로서 함유한다. 또, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 말하고, 본 발명의 (메타)와는 같은 의미이다.

상기 (메타)아크릴계 폴리머의 주골격을 구성하는 알킬(메타)아크릴레이트로서는, 직쇄상 또는 분기쇄상의 알킬기의 탄소수 1∼18의 것을 예시할 수 있다. 이것들은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이들 알킬기의 평균 탄소수는 3∼9인 것이 바람직하다.

또한, 점착 특성, 내구성, 위상차의 조정, 굴절률의 조정 등의 점으로부터, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트와 같은 방향족환을 함유하는 알킬(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다.

상기 (메타)아크릴계 폴리머 중에는, 접착성이나 내열성의 개선을 목적으로, (메타)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중결합을 갖는 중합성의 관능기를 갖는, 1종류 이상의 공중합 모노머를 공중합에 의해 도입할 수 있다. 그러한 공중합 모노머의 구체예로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산 2-히드록시에틸, (메타)아크릴산 3-히드록시프로필, (메타)아크릴산 4-히드록시부틸, (메타)아크릴산 6-히드록시 헥실, (메타)아크릴산 8-히드록시옥틸, (메타)아크릴산 10-히드록시데실, (메타)아크릴산 12-히드록시라우릴이나 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 모노머; (메타)아크릴산, 카르복시에틸(메타)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메타)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등의 카르복실기 함유 모노머; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산무수물기 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, (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N-부틸(메타)아크릴아미드나 N-메틸올(메타)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메타)아크릴아미드 등의 (N-치환)아미드계 모노머; (메타)아크릴산 아미노에틸, (메타)아크릴산 N,N-디메틸아미노에틸, (메타)아크릴산 t-부틸아미노에틸 등의 (메타)아크릴산 알킬아미노알킬계 모노머; (메타)아크릴산 메톡시에틸, (메타)아크릴산 에톡시에틸 등의 (메타)아크릴산 알콕시알킬계 모노머; N-(메타)아크릴로일옥시메틸렌숙신이미드나 N-(메타)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌숙신이미드, N-(메타)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌숙신이미드, N-아크릴로일모르폴린 등의 숙신이미드계 모노머; N-시클로헥실말레이미드나 N-이소프로필말레이미드, N-라우릴말레이미드나 N-페닐말레이미드 등의 말레이미드계 모노머; N-메틸이타콘이미드, N-에틸이타콘이미드, N-부틸이타콘이미드, N-옥틸이타콘이미드, N-2-에틸헥실이타콘이미드, N-시클로헥실이타콘이미드, N-라우릴이타콘이미드 등의 이타콘이미드계 모노머, 등도 개질 목적의 모노머예로서 들 수 있다.

또한 개질 모노머로서, 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, N-비닐카르복실산 아미드류, 스티렌, α-메틸스티렌, N-비닐카프로락탐 등의 비닐계 모노머; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트계 모노머; (메타)아크릴산 글리시딜 등의 에폭시기 함유 아크릴계 모노머; (메타)아크릴산 폴리에틸렌글리콜, (메타)아크릴산 폴리프로필렌글리콜, (메타)아크릴산 메톡시에틸렌글리콜, (메타)아크릴산 메톡시폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스테르 모노머; (메타)아크릴산 테트라히드로푸르푸릴, 불소(메타)아크릴레이트, 실리콘(메타)아크릴레이트나 2-메톡시에틸아크릴레이트 등의 아크릴산 에스테르계 모노머 등도 사용할 수 있다. 또한, 이소프렌, 부타디엔, 이소부틸렌, 비닐에테르 등을 들 수 있다.

또한, 상기 이외의 공중합 가능한 모노머로서, 규소원자를 함유하는 실란계 모노머 등을 들 수 있다. 실란계 모노머로서는, 예를 들면, 3-아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 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(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 디글리시딜에테르디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산과 다가알콜의 에스테르화물 등의 (메타)아크릴로일기, 비닐기 등의 불포화 이중결합을 2개 이상 갖는 다관능성 모노머나, 폴리에스테르, 에폭시, 우레탄 등의 골격에 모노머 성분과 같은 관능기로서 (메타)아크릴로일기, 비닐기 등의 불포화 이중결합을 2개 이상 부가한 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트 등을 사용할 수도 있다.

상기 (메타)아크릴계 폴리머는, 전체 구성 모노머의 중량비율에 있어서, 알킬(메타)아크릴레이트를 주성분으로 하고, (메타)아크릴계 폴리머 중의 상기 공중합 모노머의 비율은 특별히 제한되지 않지만, 상기 공중합 모노머의 비율은 전체 구성 모노머의 중량비율에 있어서 0∼20% 정도, 0.1∼15% 정도, 또한 0.1∼10% 정도인 것이 바람직하다.

이들 공중합 모노머 중에서도 접착성, 내구성의 점으로부터, 히드록실기 함유 모노머, 카르복실기 함유 모노머가 바람직하게 사용된다. 히드록실기 함유 모노머 및 카르복실기 함유 모노머는 병용할 수 있다. 이들 공중합 모노머는, 점착제 조성물이 가교제를 함유할 경우에 가교제와의 반응점으로 된다. 히드록실기 함유 모노머, 카르복실기 함유 모노머 등은 분자간 가교제와의 반응성이 풍부하기 때문에, 얻어지는 점착제층의 응집성이나 내열성의 향상을 위해서 바람직하게 사용된다. 히드록실기 함유 모노머는 재작업성의 점에서 바람직하고, 또한 카르복실기 함유 모노머는 내구성과 재작업성을 양립시키는 점에서 바람직하다.

상기 공중합 모노머로서 히드록실기 함유 모노머를 함유할 경우, 그 비율은 0.01∼15중량%가 바람직하고, 0.03∼10중량%가 보다 바람직하고, 0.05∼7중량%가 더 바람직하다. 상기 공중합 모노머로서 카르복실기 함유 모노머를 함유할 경우, 그 비율은 0.05∼10중량%가 바람직하고, 0.1∼8중량%가 보다 바람직하고, 0.2∼6중량%가 더 바람직하다.

본 발명의 (메타)아크릴계 폴리머는, 통상, 중량 평균 분자량이 50만∼300만의 범위의 것이 사용된다. 내구성, 특히 내열성을 고려하면, 중량 평균 분자량은 70만∼270만인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 80만∼250만인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 50만보다 작으면 내열성의 점에서 바람직하지 못하다. 또한, 중량 평균 분자량이 300만보다 커지면 도포하기 위한 점도로 조정하기 위해서 다량의 희석용제가 필요하게 되어, 비용상승으로 되기 때문에 바람직하지 못하다. 또, 중량 평균 분자량은 GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)에 의해 측정하고, 폴리스티렌 환산에 의해 산출된 값을 말한다.

이러한 (메타)아크릴계 폴리머의 제조는, 용액 중합, UV 중합 등의 방사선 중합, 괴상 중합, 유화 중합, 각종 라디칼 중합 등의 공지의 제조 방법을 적당하게 선택할 수 있다. 또한, 얻어지는 (메타)아크릴계 폴리머는 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 그래프트 공중합체 등 어느 것이어도 좋다.

또, 용액 중합에 있어서는 중합용매로서, 예를 들면 아세트산 에틸, 톨루엔 등이 사용된다. 구체적인 용액 중합 예로서는, 반응은 질소 등의 불활성 가스 기류 하에서 중합개시제를 첨가하고, 통상, 50∼70℃ 정도에서 5∼30시간 정도의 반응 조건으로 행하여진다.

라디칼 중합에 사용되는 중합개시제, 연쇄이동제, 유화제 등은 특별하게 한정되지 않고 적당하게 선택해서 사용할 수 있다. 또, (메타)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은 중합개시제, 연쇄이동제의 사용량, 반응조건에 의해 제어 가능하고, 이들 종류에 따라 적당한 그 사용량이 조정된다.

라디칼 중합개시제로서는, 예를 들면 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디히드로클로라이드, 2,2'-아조비스[2-(5-메틸-2-이미다졸린-2-일)프로판]디히드로클로라이드, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)2황산염, 2,2'-아조비스(N,N'-디메틸렌이소부틸아미딘), 2,2'-아조비스[N-(2-카르복시에틸)-2-메틸프로피온아미딘]하이드레이트(와코쥰야쿠사제, VA-057) 등의 아조계 개시제, 과황산 칼륨, 과황산 암모늄 등의 과황산염, 디(2-에틸헥실)퍼옥시디카보네이트, 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, 디-sec-부틸퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 디라우로일퍼옥사이드, 디-n-옥타노일퍼옥사이드, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디(4-메틸벤조일)퍼옥사이드, 디벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트, 1,1-디(t-헥실퍼옥시)시클로헥산, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 과산화수소 등의 과산화물계 개시제, 과황산염과 아황산 수소나트륨의 조합, 과산화물과 아스코르브산 나트륨의 조합 등의 과산화물과 환원제를 조합시킨 레독스계 개시제 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.

상기 라디칼 중합개시제는 단독으로 사용해도 좋고, 또한 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋지만, 전체로서의 함유량은 모노머 100중량부에 대하여 0.005∼1중량부 정도인 것이 바람직하고, 0.02∼0.5중량부 정도인 것이 보다 바람직하다.

연쇄이동제로서는, 예를 들면, 라우릴메르캅탄, 글리시딜메르캅탄, 메르캅토아세트산, 2-메르캅토에탄올, 티오글리콜산, 티오글리콜산 2-에틸헥실, 2,3-디메르캅토-1-프로판올 등을 들 수 있다. 연쇄이동제는 단독으로 사용해도 좋고, 또한 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋지만, 전체로서의 함유량은 모노머 성분의 전량 100중량부에 대하여 0.1중량부 정도 이하이다.

또한, 유화 중합할 경우에 사용하는 유화제로서는, 예를 들면, 라우릴황산 나트륨, 라우릴황산 암모늄, 도데실벤젠술폰산 나트륨, 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산 암모늄, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르황산 나트륨 등의 음이온계 유화제, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블럭 폴리머 등의 비이온계 유화제 등을 들 수 있다. 이들 유화제는 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다.

또한, 반응성 유화제로서 프로페닐기, 알릴에테르기 등의 라디칼 중합성 관능기가 도입된 유화제로서, 구체적으로는, 예를 들면, 아쿠아론 HS-10, HS-20, KH-10, BC-05, BC-10, BC-20(이상, 모두 다이이치 고교 세이야쿠사제), 아데카 리아소프 SE10N(아사히 덴카 고교사제) 등이 있다. 반응성 유화제는 중합 후에 폴리머쇄에 도입되기 때문에 내수성이 좋아져 바람직하다. 유화제의 사용량은, 모노머 성분의 전량 100중량부에 대하여 0.3∼5중량부, 중합 안정성이나 기계적 안정성으로부터 0.5∼1중량부가 보다 바람직하다.

<가교제>

또한, 본 발명에 있어서는 점착제층을 형성하는 점착제 조성물 중에 가교제를 함유할 수 있다. 가교제로서는, 유기계 가교제나 다관능성 금속 킬레이트를 사용할 수 있다. 유기계 가교제로서는 이소시아네이트계 가교제, 과산화물계 가교제, 에폭시계 가교제, 이민계 가교제 등을 들 수 있다. 다관능성 금속 킬레이트는, 다가 금속이 유기 화합물과 공유결합 또는 배위결합하고 있는 것이다. 다가 금속원자로서는, 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. 공유결합 또는 배위결합하는 유기 화합물 중의 원자로서는 산소원자 등을 들 수 있고, 유기 화합물로서는 알킬에스테르, 알콜 화합물, 카르복실산 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물 등을 들 수 있다.

이소시아네이트계 가교제에 따른 화합물로서는, 예를 들면 톨릴렌디이소시아네이트, 클로르페닐렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 크실릴렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 수소첨가된 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 이소시아네이트 모노머 및 이들 이소시아네이트 모노머를 트리메틸올프로판 등과 부가한 이소시아네이트 화합물이나 이소시아누레이트화물, 뷰렛형 화합물, 또한 폴리에테르 폴리올이나 폴리에스테르 폴리올, 아크릴 폴리올, 폴리부타디엔 폴리올, 폴리이소프렌 폴리올 등 부가반응시킨 우레탄 프리폴리머형의 이소시아네이트 등을 들 수 있다. 특히 바람직하게는, 폴리이소시아네이트 화합물이며, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 수소첨가 크실릴렌디이소시아네이트, 및 이소포론디이소시아네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 그것에 유래하는 폴리이소시아네이트 화합물이다. 여기에서, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 수소첨가 크실릴렌디이소시아네이트, 및 이소포론디이소시아네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 그것에 유래하는 폴리이소시아네이트 화합물에는, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 수소첨가 크실릴렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 폴리올 변성 헥사메틸렌디이소시아네이트, 폴리올 변성 수소첨가 크실릴렌디이소시아네이트, 트리머형 수소첨가 크실릴렌디이소시아네이트, 및 폴리올 변성 이소포론디이소시아네이트 등이 포함된다. 예시한 폴리이소시아네이트 화합물은, 수산기와의 반응이, 특히 폴리머에 포함되는 산, 염기를 촉매와 같이 해서 신속하게 진행되기 때문에, 특히 가교의 빠름에 기여하여 바람직하다.

과산화물로서는, 가열 또는 광조사에 의해 라디칼 활성종을 발생해서 점착제 조성물의 베이스 폴리머의 가교를 진행시키는 것이면 적당하게 사용 가능하지만, 작업성이나 안정성을 감안하여 1분간 반감기 온도가 80℃∼160℃인 과산화물을 사용하는 것이 바람직하고, 90℃∼140℃인 과산화물을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 과산화물로서는, 예를 들면, 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트(1분간 반감기 온도: 92.1℃), 디-sec-부틸퍼옥시디카보네이트(1분간 반감기 온도: 92.4℃), t-부틸퍼옥시네오데카노에이트(1분간 반감기 온도: 103.5℃), t-헥실퍼옥시피발레이트(1분간 반감기 온도: 109.1℃), t-부틸퍼옥시피발레이트(1분간 반감기 온도: 110.3℃), 디라우로일퍼옥사이드(1분간 반감기 온도: 116.4℃), 디-n-옥타노일퍼옥사이드(1분간 반감기 온도: 117.4℃), 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(1분간 반감기 온도: 124.3℃), 디(4-메틸벤조일)퍼옥사이드(1분간 반감기 온도: 128.2℃), 디벤조일퍼옥사이드(1분간 반감기 온도: 130.0℃), t-부틸퍼옥시이소부틸레이트(1분간 반감기 온도: 136.1℃), 1,1-디(t-헥실퍼옥시)시클로헥산(1분간 반감기 온도: 149.2℃) 등을 들 수 있다. 그 중에서도 특히 가교반응 효율이 뛰어난 것으로부터, 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트(1분간 반감기 온도: 92.1℃), 디라우로일퍼옥사이드(1분간 반감기 온도: 116.4℃), 디벤조일퍼옥사이드(1분간 반감기 온도: 130.0℃) 등이 바람직하게 사용된다.

또, 과산화물의 반감기란 과산화물의 분해 속도를 나타내는 지표이며, 과산화물의 잔존량이 절반으로 될 때까지의 시간을 말한다. 임의의 시간에서 반감기를 얻기 위한 분해온도나, 임의의 온도에서의 반감기 시간에 관해서는, 메이커 카탈로그 등에 기재되어 있고, 예를 들면, 니혼 유시 가부시키가이샤의 「유기과산화물 카탈로그 제9판(2003년 5월)」 등에 기재되어 있다.

상기 가교제의 사용량은 점착제 조성물 중, (메타)아크릴계 폴리머 등의 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 20중량부 이하가 바람직하고, 또한 0.01∼20중량부가 바람직하고, 또한 0.03∼10중량부가 바람직하다. 또, 상기 가교제가 20중량부보다 많으면, 내습성이 충분하지 않고, 신뢰성 시험 등에서 박리가 발생하기 쉬워진다.

또한, 본 발명의 점착제층을 형성하는 점착제 조성물에는 실란커플링제를 함유할 수 있다. 실란커플링제를 사용함으로써 내구성을 향상시킬 수 있다. 실란커플링제로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 에폭시기 함유 실란커플링제, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-트리에톡시 실릴-N-(1,3-디메틸부틸리덴)프로필아민, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란 등의 아미노기 함유 실란커플링제, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란 등의 (메타)아크릴기 함유 실란커플링제, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등의 이소시아네이트기 함유 실란커플링제 등을 들 수 있다.

상기 실란커플링제는 단독으로 사용해도 좋고, 또한 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋지만, 전체로서의 함유량은 상기 (메타)아크릴계 폴리머 등의 베이스 폴리머 100중량부에 대하여, 상기 실란커플링제 0.001∼5중량부가 바람직하고, 또한 0.01∼1중량부가 바람직하고, 또한 0.02∼1중량부가 보다 바람직하고, 또한 0.05∼0.6중량부가 바람직하다. 내구성을 향상시키고, 액정 셀 등의 광학 부재에의 접착력을 적절하게 유지하는 양이다.

또한, 본 발명에 있어서는 점착제층을 형성하는 점착제 조성물 중에, 폴리에테르 변성 실리콘을 배합할 수 있다. 폴리에테르 변성 실리콘은, 예를 들면, 일본 특허공개 2010-275522호 공보에 개시되어 있는 것을 사용할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서는 점착제층을 형성하는 점착제 조성물 중에, 그 밖의 공지의 첨가제를 함유하고 있어도 되고, 예를 들면, 착색제, 안료 등의 분체, 염료, 계면활성제, 가소제, 점착성 부여제, 표면윤활제, 레벨링제, 연화제, 노화방지제, 산화방지제, 광안정제, 자외선 흡수제, 중합금지제, 무기 또는 유기의 충전제, 금속분, 입자상, 박상물 등을 사용하는 용도에 따라 적당하게 첨가할 수 있다. 또한, 제어할 수 있는 범위 내에서, 환원제를 첨가한 레독스계를 채용해도 좋다.

상기 점착제 조성물에 의해 점착제층을 형성하지만, 점착제층의 형성에 있어서는 가교제의 첨가량을 조정하는 것과 함께, 가교처리 온도나 가교처리 시간의 영향을 충분히 고려하는 것이 바람직하다.

사용하는 가교제에 따라 가교처리 온도나 가교처리 시간은 조정이 가능하다. 가교처리 온도는 170℃ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 이러한 가교처리는 점착제층의 건조 공정시의 온도에서 행해도 되고, 건조 공정 후에 별도 가교처리 공정을 설치해서 행해도 된다.

또한, 가교처리 시간에 관해서는 생산성이나 작업성을 고려해서 설정할 수 있지만, 통상 0.2∼20분간 정도이며, 0.5∼10분간 정도인 것이 바람직하다.

점착제층을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면, 상기 점착제 조성물을 박리처리한 세퍼레이터 등에 도포하고, 중합용제 등을 건조 제거해서 점착제층을 형성한 후에 편광 필름에 전사하는 방법, 또는 편광 필름에 상기 점착제 조성물을 도포하고, 중합용제 등을 건조 제거해서 점착제층을 편광 필름에 형성하는 방법 등에 의해 제작된다. 또, 점착제의 도포에 있어서는, 적당하게, 중합용제 이외의 1종 이상의 용제를 새롭게 첨가해도 된다.

박리처리한 세퍼레이터로서는 실리콘 박리 라이너가 바람직하게 사용된다. 이러한 라이너 상에 본 발명의 접착제 조성물을 도포, 건조시켜서 점착제층을 형성하는 공정에 있어서, 점착제를 건조시키는 방법으로서는, 목적에 따라서, 적당하게, 적절한 방법이 채용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 도포막을 과열 건조하는 방법이 사용된다. 가열 건조 온도는, 바람직하게는 40℃∼200℃이며, 더 바람직하게는 50℃∼180℃이며, 특히 바람직하게는 70℃∼170℃이다. 가열온도를 상기 범위로 함으로써, 뛰어난 점착 특성을 갖는 점착제를 얻을 수 있다.

건조시간은 적당하게, 적절한 시간이 채용될 수 있다. 상기 건조시간은 바람직하게는 5초∼20분, 더 바람직하게는 5초∼10분, 특히 바람직하게는 10초∼5분이다.

또한, 편광 필름의 표면에 앵커층을 형성하거나, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등의 각종 이접착 처리를 실시한 후에 점착제층을 형성할 수 있다. 또한, 점착제층의 표면에는 이접착 처리를 행해도 좋다.

상기 점착제층의 형성 방법으로서는 각종 방법이 사용된다. 구체적으로는, 예를 들면, 롤 코트, 키스롤 코트, 그라비어 코트, 리버스 코트, 롤 브러시, 스프레이 코트, 딥롤 코트, 바 코트, 나이프 코트, 에어나이프 코트, 커튼 코트, 립 코트, 다이 코터 등에 의한 압출 코트법 등의 방법을 들 수 있다.

상기 점착제층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 1∼100㎛ 정도이다. 바람직하게는 2∼50㎛, 보다 바람직하게는 2∼40㎛이며, 더 바람직하게는 5∼35㎛이다. 상기 색소를 함유하는 점착제층은 두께 30㎛ 이하인 것이, 상기 점착제층의 헤이즈를 조정하는 점에서 바람직하다. 상기 점착제층의 두께는 28㎛ 이하가 바람직하고, 또한 23㎛ 이하가 바람직하다.

상기 점착제층이 노출될 경우에는, 실용에 제공될 때까지 박리 처리한 시트(세퍼레이터)로 점착제층을 보호해도 좋다.

<필름층>

또한, 본 발명의 광학 기능층으로서는 필름층을 들 수 있고, 상기 필름층은 필름 형성용의 베이스 폴리머를 함유하는 조성물로 형성할 수 있다. 필름층을 형성하는 베이스 폴리머의 재료로서는, 후술의 투명보호 필름을 구성하는 재료와 같은 것을 예시할 수 있다. 특히, 상기 재료로서는 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, (메타)아크릴 수지, 환상 폴리올레핀 수지(노르보넨계 수지) 등이 바람직하게 사용된다. 필름층은 적당하게 접착제, 점착제 등을 이용하여 편광 필름에 적용할 수 있다.

색소를 함유하는 필름층의 형성법은 각종의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 상기 수지 재료의 펠릿을 용제에 용해시킬 때에, 색소를 혼합해서 조성물을 조제하고, 상기 조성물을 캐스트하거나, 압출하거나 함으로써 필름층을 제조할 수 있다. 그 때에, 필름층을 적당한 두께로 성형할 수 있다. 상기 조성물의 조제에 있어서는 적당하게 첨가제를 배합할 수 있다.

상기 필름층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 점착제층과 같고, 예를 들면 1∼100㎛ 정도이다. 바람직하게는 2∼50㎛, 보다 바람직하게는 2∼40㎛이며, 더 바람직하게는 5∼35㎛이다. 상기 세퍼레이터는 필름층에도 적용할 수 있다.

상기 세퍼레이터의 구성 재료로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 필름 등의 플라스틱 필름, 종이, 천, 부직포 등의 다공질 재료, 네트, 발포 시트, 금속박, 및 이것들의 라미네이트체 등의 적당한 박엽체 등을 들 수 있지만, 표면 평활성이 우수한 점으로부터 플라스틱 필름이 적합하게 사용된다.

그 플라스틱 필름으로서는, 상기 광학 기능층(특히, 점착제층)을 보호할 수 있는 필름이면 특별하게 한정되지 않고, 예를 들면, 폴리비닐알콜 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 필름 등을 들 수 있다.

상기 세퍼레이터의 두께는, 통상 5∼200㎛, 바람직하게는 5∼100㎛ 정도이다. 상기 세퍼레이터에는, 필요에 따라서, 실리콘계, 불소계, 장쇄 알킬계 또는 지방산 아미드계의 이형제, 실리카분 등에 의한 이형 및 방오 처리나, 도포형, 혼련형, 증착형 등의 대전방지 처리도 할 수도 있다. 특히, 상기 세퍼레이터의 표면에 실리콘 처리, 장쇄 알킬 처리, 불소 처리 등의 박리 처리를 적당하게 행함으로써, 상기 광학 기능층(특히, 점착제층)으로부터의 박리성을 보다 높일 수 있다.

또, 상기 광학 기능층이 점착제층일 경우에는, 상기 점착제층은 액정 셀에의 접합시에 사용되지만, 편광 필름에 미리 점착제층을 형성한 점착제층 부착 편광 필름으로서 사용할 수 있다. 점착제층 부착 편광 필름의 제작에 있어서 사용한, 박리 처리한 시트는, 그대로 점착제층 부착 편광 필름의 세퍼레이터로서 사용할 수 있고, 공정면에 있어서의 간략화가 가능하다.

<편광 필름>

본 발명의 제1편광 필름, 제2편광 필름으로서는, 상기 편광자의 편면 또는 양면에는 투명보호 필름을 갖는 것이 일반적으로 사용된다.

상기 편광자는 특별하게 한정되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로서는, 예를 들면, 폴리비닐알콜계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알콜계 필름, 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료의 2색성 물질을 흡착시켜서 1축 연신한 것, 폴리비닐알콜의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도, 폴리비닐알콜계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 편광자가 적합하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 80㎛ 정도 이하이다.

폴리비닐알콜계 필름을 요오드로 염색하고 1축 연신한 편광자는, 예를 들면, 폴리비닐알콜계 필름을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원길이의 3∼7배로 연신함으로써 작성할 수 있다. 필요에 따라서 붕산이나 황산 아연, 염화아연 등을 포함하고 있어도 좋은 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또한 필요에 따라서 염색 전에 폴리비닐알콜계 필름을 물에 침지해서 수세해도 좋다. 폴리비닐알콜계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알콜계 필름 표면의 오염이나 블록킹 방지제를 세정할 수 있는 이외에, 폴리비닐알콜계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 행해도 좋고, 염색하면서 연신해도 좋고, 또한 연신하고나서 요오드로 염색해도 좋다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.

또한 편광자로서는 두께가 10㎛ 이하인 박형의 편광자를 사용할 수 있다. 박형화의 관점으로부터 말하면 상기 두께는 1∼7㎛인 것이 바람직하다. 이러한 박형의 편광자는 두께 편차가 적고, 시인성이 우수하며, 또한 치수변화가 적기 때문에 내구성이 뛰어나고, 또한 편광 필름으로서의 두께도 박형화가 도모되는 점이 바람직하다.

박형의 편광자로서는, 대표적으로는, 일본 특허공개 소 51-069644호 공보나 일본 특허공개 2000-338329호 공보나, WO2010/100917호 팜플릿, PCT/JP2010/001460의 명세서, 또는 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재되어 있는 박형 편광막을 들 수 있다. 이들 박형 편광막은 폴리비닐알콜계 수지(이하, PVA계 수지라고도 한다)층과 연신용 수지 기재를 적층체의 상태에서 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻을 수 있다. 이 제법이면, PVA계 수지층이 얇어도 연신용 수지 기재에 지지되어 있음으로써 연신에 의한 파단 등의 문제 없이 연신하는 것이 가능해진다.

상기 박형 편광막으로서는, 적층체의 상태에서 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법 중에서도, 고배율로 연신할 수 있어서 편광성능을 향상할 수 있는 점에서, WO2010/100917호 팜플릿, PCT/JP2010/001460의 명세서, 또는 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재가 있는 붕산 수용액 중에서 연신하는 공정을 포함하는 제법으로 얻어지는 것이 바람직하고, 특히 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재가 있는 붕산 수용액 중에서 연신하기 전에 보조적으로 공중 연신하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어지는 것이 바람직하다.

투명보호 필름을 구성하는 재료로서는, 예를 들면 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이러한 열가소성 수지의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메타)아크릴 수지, 환상 폴리올레핀 수지(노르보넨계 수지), 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알콜 수지, 및 이것들의 혼합물을 들 수 있다. 또, 편광자의 편면에는 투명보호 필름이 접착제층에 의해 접합되지만, 다른 편면에는, 투명보호 필름으로서 (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 사용할 수 있다. 투명보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1종류 이상 포함되어 있어도 된다. 첨가제로서는, 예를 들면, 자외선 흡수제, 산화방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색방지제, 난연제, 핵제, 대전방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50∼100중량%, 보다 바람직하게는 50∼99중량%, 더 바람직하게는 60∼98중량%, 특히 바람직하게는 70∼97중량%이다. 투명보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50중량% 이하일 경우, 열가소성 수지가 원래 갖는 고투명성 등이 충분하게 발현될 수 없을 우려가 있다.

투명보호 필름의 두께는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 10∼90㎛ 정도이다. 바람직하게는 15∼60㎛, 보다 바람직하게는 20∼50㎛이다.

상기 투명보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트층, 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층 내지 안티글레어층 등의 기능층(표면층)을 형성할 수 있다.

상기 편광자와 투명보호 필름의 접합에 사용하는 접착제는 광학적으로 투명하면 특별히 제한되지 않고 수계, 용제계, 핫멜트계, 라디칼 경화형, 양이온 경화형의 각종 형태의 것을 사용할 수 있지만, 수계 접착제 또는 라디칼 경화형 접착제가 적합하다.

<액정 패널>

본 발명의 액정 패널은, 상기와 같이, IPS 모드의 액정 셀, 상기 액정 셀의 시인측으로부터 순차적으로 배치된 제1광학 기능층 및 제1편광 필름과, 상기 액정 셀의 배면측으로부터 순차적으로 배치된 제2광학 기능층 및 제2편광 필름을 갖는다. 액정 패널의 형성에는 상기 편광 필름 이외에, 다른 광학층을 적용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별하게 한정은 없지만, 예를 들면 반사판이나 반투과판, 위상차판(1/2이나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름, 휘도 향상 필름 등의 액정 패널의 형성에 사용되는 일이 있는 광학층을, 액정 셀의 시인측 및/또는 배면측에 있어서 1층 또는 2층 이상 사용할 수 있다.

<액정 표시 장치>

액정 표시 장치에는 상기 액정 패널이 사용되고, 필요에 따라서 조명 시스템 등의 구성부품을 적당하게 조립해서 구동회로를 장착하는 것 등에 의해 형성된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성에 있어서는, 예를 들면, 확산판, 안티글레어층, 반사방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 백라이트 등의 적당한 부품을 적당한 위치에 1층 또는 2층 이상 배치할 수 있다. 또한, 조명 시스템에 백라이트 또는 반사판을 사용한 것 등의 적당한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다.

(실시예)

이하에, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해서 한정되는 것은 아니다. 또, 각 예 중의 부 및 %는 어느 것이나 중량기준이다. 이하에 특별히 규정이 없는 실온방치 조건은 모두 23℃ 65% RH이다.

<(메타)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량의 측정>

(메타)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량(Mw)은, GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)에 의해 측정했다. Mw/Mn에 대해서도, 마찬가지로 측정했다.

·분석 장치: 토소사제, HLC-8120GPC

·컬럼: 토소사제, G7000H_XL+GMH_XL+GMH_XL

·컬럼 사이즈: 각 7.8mmφ×30㎝ 계 90㎝

·컬럼 온도: 40℃

·유량: 0.8mL/min

·주입량: 100μL

·용리액: 테트라히드로푸란

·검출기: 시차굴절계(RI)

·표준시료: 폴리스티렌

비교예 1

<편광 필름의 제작>

박형 편광층을 제작하기 위해서, 우선, 비결정성 PET 기재에 9㎛ 두께의 PVA층이 제막된 적층체를 연신온도 130℃의 공중 보조연신에 의해 연신 적층체를 생성하고, 다음에 연신 적층체를 염색에 의해 착색 적층체를 생성하고, 또한 착색 적층체를 연신온도 65℃의 붕산 수중연신에 의해 총 연신배율이 5.94배가 되도록 비결정성 PET 기재와 일체로 연신된 4㎛ 두께의 PVA층을 포함하는 광학 필름 적층체를 생성했다. 이러한 2단 연신에 의해 비결정성 PET 기재에 제막된 PVA층의 PVA 분자가 고차로 배향되고, 염색에 의해 흡착된 요오드가 폴리요오드 이온 착체로서 일방향으로 고차로 배향된 고기능 편광층을 구성하는, 두께 4㎛의 PVA층을 포함하는 광학 필름 적층체를 생성할 수 있었다. 또한, 상기 광학 필름 적층체의 편광층의 표면에 폴리비닐알콜계 접착제를 도포하면서, 비누화 처리한 40㎛ 두께의 아크릴 수지 필름을 접합한 뒤, 비결정성 PET 기재를 박리하여 박형 편광자를 사용한 편광 필름을 제작했다. 이것을 박형 편광 필름이라 한다.

<(메타)아크릴계 폴리머의 조제>

냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응용기에 아크릴산 부틸 100부, 아크릴산 2-히드록시에틸 0.01부, 및 아크릴산 5부를 함유하는 모노머 혼합물을 투입했다. 또한, 상기 모노머 혼합물 100부에 대하여 중합개시제로서 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴 0.1부를 아세트산 에틸 100부와 함께 투입하고, 완만하게 교반하면서 질소가스를 도입해서 질소치환한 후, 플라스크 내의 액온을 55℃ 부근으로 유지해서 8시간 중합반응을 행하고, 중량 평균 분자량(Mw) 180만, Mw/Mn=4.1의 아크릴계 폴리머의 용액(고형분 농도 30중량%)을 조제했다.

(점착제 조성물의 조제)

상기에서 제조한 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100부에 대하여, 벤조일퍼옥사이드(니혼 유시사제의 상품명 나이퍼 BMT)를 0.3부, 이소시아네이트계 가교제(토소사제의 상품명 코로네이트 L)를 1부를 배합하여 점착제 조성물을 얻었다.

(점착제층 부착 편광 필름의 제작)

상기 점착제 조성물을 실리콘계 박리제로 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 박리 기재(미쓰비시 쥬시사제 MRF38CK)의 표면에, 어플리케이터로 균일하게 도포하고, 155℃의 공기순환식 항온 오븐에서 2분간 건조함으로써 행하여, 두께 20㎛의 점착제층을 형성했다. 상기 색소를 갖는 점착제층을, 상기 박형 편광 필름의 편광자(PVA층)의 면에 전사한 점착제층 부착 편광 필름을 제작했다.

(IPS 모드의 액정 패널의 제작)

LG전자사제의 액정TV(43UF7710)로부터 액정 패널(IPS 모드의 액정 셀을 포함하는 액정 패널)을 인출하고, 또한, 액정 셀로부터 시인측의 점착제층 부착 편광 필름을 제거했다. 상기 점착제층 부착 편광 필름을 제거한 액정 셀의 부분에, 상기에서 제작한 점착제층 부착 편광 필름의 점착제층으로부터 세퍼레이터를 박리한 후, 상기 점착제층 부착 편광 필름의 점착제층을 붙여서 IPS 모드의 액정 패널을 제작했다.

실시예 1

비교예 1의 점착제 조성물의 조제에 있어서, 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100부에 대하여, 또한, 테트라아자포르피린계 색소(야마모토카세이사제의 상품명 PD-320: 파장 595㎚에 극대흡수파장을 갖는다) 0.25부를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 점착제층 부착 편광 필름을 제작하고, 또한 상기 점착제층 부착 편광 필름을 이용하여 IPS 모드의 액정 패널을 제작했다.

실시예 2

비교예 1의 점착제 조성물의 조제에 있어서, 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100부에 대하여, 또한, 테트라아자포르피린계 색소를 야마다 카가쿠 고교사제의 상품명 FDG-007(파장 595㎚에 극대흡수파장을 갖는다) 0.5부를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 점착제층 부착 편광 필름을 제작하고, 또한 상기 점착제층 부착 편광 필름을 이용하여 IPS 모드의 액정 패널을 제작했다.

비교예 2

실시예 1의 점착제 조성물의 조제에 있어서, 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100부에 대하여, 또한, 시아닌계 색소(야마다 카가쿠사제의 상품명 FDB-008: 파장 495㎚에 극대흡수파장을 갖는다) 0.25부를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 점착제층 부착 편광 필름을 제작하고, 또한 상기 점착제층 부착 편광 필름을 이용하여 IPS 모드의 액정 패널을 제작했다.

참고 비교예 1

(위상차 필름 부착 편광 필름)

비교예 1의 편광 필름의 작성에 있어서, 박형 편광 필름을 제작한 후, 또한, 박형 편광 필름의 편광자면에 폴리비닐알콜계 접착제로 두께 40㎛의 위상차 필름(니폰제온사제의 제오노아 필름, 정면 위상차 52㎚, 두께 위상차 125㎚)을 붙여서 위상차 필름 부착 편광 필름을 제작했다.

(점착제층 부착 편광 필름의 제작)

이어서, 비교예 1과 같은 점착제 조성물을 이용하여, 비교예 1과 마찬가지로 해서 위상차 필름 부착 편광 필름의 위상차 필름측에 점착제층을 형성하고, 점착제층 부착(위상차 필름 부착) 편광 필름을 제작했다.

(VA 모드의 액정 패널의 제작)

삼성사제의 액정TV(UN48JU6350F)로부터 액정 패널(VA 모드의 액정 셀을 포함하는 액정 패널)을 인출하고, 또한, 액정 셀로부터 시인측의 점착제층 부착 편광 필름을 제거했다. 상기 점착제층 부착 편광 필름을 제거한 액정 셀의 부분에, 상기 에서 제작한 점착제층 부착(위상차 필름 부착) 편광 필름의 점착제층으로부터 세퍼레이터를 박리한 후, 상기 점착제층 부착(위상차 필름 부착)편광 필름의 점착제층을 붙여서 VA 모드의 액정 패널을 제작했다.

참고 비교예 2

참고 비교예 1에 있어서, 점착제 조성물로서 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100부에 대하여, 또한, 포르피린계 색소(야마모토 카세이사제의 상품명 PD-320: 파장 595㎚에 극대흡수파장을 갖는다) 0.25부를 배합한 것을 사용한 것 이외에는 참고 비교예 1과 마찬가지로 점착제층 부착(위상차 필름 부착) 편광 필름을 제작하고, 또한 상기 점착제층 부착(위상차 필름 부착) 편광 필름을 이용하여 VA 모드의 액정 패널을 제작했다.

상기 실시예 및 비교예(비교 참고예를 포함한다)에서 얻어진, 점착제층, 액정 패널에 대해서 이하의 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

(점착제층의 헤이즈(내부 헤이즈)의 측정)

각 예에서 사용한 점착제 조성물을, 전광선 투과율 93.3%, 헤이즈 0.1%의 무알칼리 유리의 편면에 어플리케이터로 균일하게 도포한 후, 155℃의 공기순환식 항온 오븐에서 2분간 건조함으로써 행하고, 두께 20㎛의 점착제층을 형성한 것을 헤이즈 미터(무라카미 색채 기술 연구소제, MH-150)에 의해 헤이즈를 측정했다. 헤이즈 미터에 의한 측정에 있어서 점착제층측이 광원측으로 되도록 배치했다. 헤이즈값은 무알칼리 유리의 헤이즈값이 0.1%이기 때문에, 측정값에서 0.1%를 뺀 값을 헤이즈값으로 했다.

(액정 패널의 콘트라스트의 측정)

각 예에서 제작한 액정 패널을 원래의 액정TV로 되돌린 후, 암실에 있어서 액정TV의 흑 표시시 및 백 표시시의 정면 휘도를, 색채 휘도계((주)탑콘테크노하우스제의 SR-UL1)를 사용해서 측정했다. (백 표시시의 휘도/흑 표시시의 휘도)로부터 콘트라스트를 구했다. 표 1에는, 색소를 갖고 있지 않은 점착제층을 사용했을 경우(비교예 1, 참고 비교예 1)의 콘트라스트를 100%로 했을 경우의, 콘트라스트의 지표(%)에 대해서도 나타낸다.

(액정 패널의 반사율의 측정)

각 예에서 제작한 액정 패널에 대해서, 코니카 미놀타제의 상품명 「CM-2600d」를 이용하여, D65 광원으로 정반사를 포함하는(SCI) 방식으로 측정했다. 측정온도는 23℃로 했다. 반복 횟수 2회의 평균값을 측정값으로 했다.

C : IPS 모드의 액정 셀
A1 : 제1광학 기능층
A2 : 제2광학 기능층
P1 : 제1편광 필름
P2 : 제2편광 필름

Claims (7)

1. IPS 모드의 액정 셀,
   상기 액정 셀의 시인측으로부터 순차적으로 배치된 제1광학 기능층 및 제1편광 필름과,
   상기 액정 셀의 배면측으로부터 순차적으로 배치된 제2광학 기능층 및 제2편광 필름을 갖는 액정 패널에 있어서,
   상기 제1광학 기능층은 색소를 함유하고 또한 헤이즈가 0.2∼2%의 범위에 있고, 상기 제2광학 기능층은 색소를 함유하지 않는 것이고, 또한
   상기 액정 패널은, 상기 액정 셀의 배면측에 색소를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1광학 기능층의 헤이즈가 0.2∼1.5%의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 색소가, 파장역 470∼510㎚ 및 파장역 570∼610㎚ 중 적어도 어느 한쪽에 극대흡수파장을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 색소가 테트라아자포르피린계 색소인 것을 특징으로 하는 액정 패널.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 색소를, 상기 제1광학 기능층의 수지층을 형성하는 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.01∼5중량부 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
7. 제 1 항 내지 제 2 항 및 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 액정 패널이 사용되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

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