[go: up one dir, main page]

KR20240115165A - 광학 적층체 및 해당 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치 - Google Patents

광학 적층체 및 해당 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20240115165A
KR20240115165A KR1020230187107A KR20230187107A KR20240115165A KR 20240115165 A KR20240115165 A KR 20240115165A KR 1020230187107 A KR1020230187107 A KR 1020230187107A KR 20230187107 A KR20230187107 A KR 20230187107A KR 20240115165 A KR20240115165 A KR 20240115165A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
crystal alignment
layer
solidification layer
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020230187107A
Other languages
English (en)
Inventor
타카후미 코바야시
케이타 이에하라
Original Assignee
닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2023191785A external-priority patent/JP2024101531A/ja
Application filed by 닛토덴코 가부시키가이샤 filed Critical 닛토덴코 가부시키가이샤
Publication of KR20240115165A publication Critical patent/KR20240115165A/ko
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • C08F2/50—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
    • C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K19/2021—Compounds containing at least one asymmetric carbon atom
    • C09K19/2028—Compounds containing at least one asymmetric carbon atom containing additionally a linking group other than -COO- or -OCO-, e.g. -CH2-CH2-, -CH=CH-, -C=C-; containing at least one additional carbon atom in the chain containing -COO- or -OCO- groups, e.g. -COO-CH*-CH3
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K59/879—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/8793—Arrangements for polarized light emission
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10—Esters
    • C08F222/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C08F222/102—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of dialcohols, e.g. ethylene glycol di(meth)acrylate or 1,4-butanediol dimethacrylate
    • C08F222/1025—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of dialcohols, e.g. ethylene glycol di(meth)acrylate or 1,4-butanediol dimethacrylate of aromatic dialcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
    • C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K2019/2078—Ph-COO-Ph-COO-Ph

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

본 발명의 과제는, 높은 복굴절을 갖는 액정 배향 고화층을 포함하고, 또한, 고온 환경하에서의 위상차 변화가 억제된 광학 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시형태에 따른 광학 적층체는, 원편광 기능 또는 타원편광 기능을 갖는 액정 배향 고화층을 포함하고, 해당 액정 배향 고화층에 포함되는 액정 화합물의 양을 100중량부로 하였을 때, 해당 액정 배향 고화층에 포함되는 중합 개시제의 양(X)(중량부) 및 가교제의 양(Y)(중량부)이 하기 식 (1) 또는 (2)를 만족한다:
5≤X≤20 및 0<Y≤20 ···(1)
5<X≤20 및 0≤Y≤20 ···(2).

Description

광학 적층체 및 해당 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치{OPTICAL LAMINATED BODY AND IMAGE DISPLAY DEVICE USING SAME}
본 발명은, 광학 적층체 및 해당 광학 적층체를 이용한 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 장치로는, 많은 경우, 위상차 필름을 포함하는 광학 적층체(예컨대, 편광판과 위상차 필름을 일체화한 반사 방지 필름)가 이용되고 있다. 근래, 화상 표시 장치의 박형화에 대한 요망이 강해짐에 수반하여, 광학 적층체에 대해서도 박형화의 요망이 강해지고 있다. 광학 적층체의 박형화를 목적으로 하여, 두께에 대한 기여가 큰 위상차층(위상차 필름)의 박형화가 진행되고 있다. 박형의 위상차 필름의 대표예로서는, 액정 화합물을 이용한 위상차 필름을 들 수 있다. 액정 화합물은 수지에 비하여 복굴절(Δn)이 현격히 크기 때문에, 소망하는 면내 위상차를 얻기 위한 두께를 수지 필름의 연신 필름에 비하여 현격히 작게 할 수 있다. 한편으로, 액정 화합물을 이용한 위상차 필름은, 고온 환경하에서의 위상차 변화가 크다. 그 결과, 이와 같은 위상차 필름을 반사 방지 필름에 이용하면, 고온 환경하에서 반사 방지 필름의 반사 방지 기능이 손상되는 경우가 있다.
국제 공개공보 제2019/160016호
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그의 주된 목적은, 높은 복굴절을 갖는 액정 배향 고화층을 포함하고, 또한, 고온 환경하에서의 위상차 변화가 억제된 광학 적층체를 제공하는 것에 있다.
[1] 본 발명의 실시형태에 따른 광학 적층체는, 원편광 기능 또는 타원편광 기능을 갖는 액정 배향 고화층을 포함하고, 해당 액정 배향 고화층에 포함되는 액정 화합물의 양을 100중량부로 하였을 때, 해당 액정 배향 고화층에 포함되는 중합 개시제의 양(X)(중량부) 및 가교제의 양(Y)(중량부)이 하기 식 (1) 또는 (2)를 만족한다:
5≤X≤20 및 0<Y≤20 ···(1)
5<X≤20 및 0≤Y≤20 ···(2).
[2] 상기 [1]에서, 상기 중합 개시제의 양(X)(중량부) 및 상기 가교제의 양(Y)(중량부)은 하기 식 (3)을 만족한다:
X＋Y≤35 ···(3).
[3] 상기 [1] 또는 [2]에서, 상기 중합 개시제의 양(X)(중량부) 및 상기 가교제의 양(Y)(중량부)은 하기 식 (4)를 만족한다:
X＋Y≤25 ···(4).
[4] 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에서, 상기 광학 적층체는 편광판을 더 포함한다.
[5] 상기 [4]에서, 상기 광학 적층체는, 상기 액정 배향 고화층의 편광판과 반대 측에, 굴절률 특성이 nz>nx=ny의 관계를 나타내는 다른 위상차층을 더 포함한다.
[6] 상기 [4]에서, 상기 액정 배향 고화층은, 제1 액정 배향 고화층과 제2 액정 배향 고화층을 포함하고; 해당 제1 액정 배향 고화층의 Re(550)가 200nm~300nm이며, 그의 지상축과 상기 편광판의 편광자의 흡수축이 이루는 각도가 10°~20°이고; 해당 제2 액정 배향 고화층의 Re(550)가 100nm~200nm이며, 그의 지상축과 해당 편광판의 편광자의 흡수축이 이루는 각도가 70°~80°이다.
[7] 상기 [6]에서, 상기 광학 적층체는, 상기 액정 배향 고화층의 편광판과 반대 측에, 굴절률 특성이 nz>nx=ny의 관계를 나타내는 다른 위상차층을 더 포함한다.
[8] 본 발명의 다른 국면에 따르면, 화상 표시 장치가 제공된다. 당해 화상 표시 장치는, 상기 [1] 내지 [7] 중 어느 하나의 광학 적층체를 구비한다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 높은 복굴절을 갖는 액정 배향 고화층을 포함하고, 또한, 고온 환경하에서의 위상차 변화가 억제된 광학 적층체를 실현할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이다.
이하, 본 발명의 대표적인 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 방향)의 굴절률이며, 'nz'는 두께 방향의 굴절률이다.
(2) 면내 위상차(Re)
'Re(λ)'는, 23℃에서의 파장 λ㎚의 광으로 측정한 필름의 면내 위상차이다. 예컨대, 'Re(550)'는, 23℃에서의 파장 550㎚의 광으로 측정한 필름의 면내 위상차이다. Re(λ)는, 필름의 두께를 d(㎚)로 하였을 때, 식: Re=(nx-ny)×d에 의해 구할 수 있다.
(3) 두께 방향의 위상차(Rth)
'Rth(λ)'는, 23℃에서의 파장 λ㎚의 광으로 측정한 필름의 두께 방향의 위상차이다. 예컨대, 'Rth(550)'는, 23℃에서의 파장 550㎚의 광으로 측정한 필름의 두께 방향의 위상차이다. Rth(λ)는, 필름의 두께를 d(㎚)로 하였을 때, 식: Rth=(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 특별히 명기하지 않는 한, 당해 각도는 시계 방향 및 반시계 방향의 양쪽 방향의 각도를 포함한다.
A. 광학 적층체
본 발명의 실시형태에 따른 광학 적층체는, 원편광 기능 또는 타원편광 기능을 갖는 액정 배향 고화층을 포함한다. 광학 적층체는, 예컨대, 임의의 적절한 기재 위에 액정 배향 고화층이 형성된 적층체이어도 되고, 액정 배향 고화층과 다른 광학 기능 필름(예컨대, 편광판)과의 적층체이어도 된다. 액정 배향 고화층과 적층되는 다른 광학 기능 필름의 종류, 수, 조합, 적층 순서 등은, 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다. 기재 위에 액정 배향 고화층이 형성된 적층체는, 그대로 다른 광학 기능 필름과 적층되어도 되고, 액정 배향 고화층을 다른 광학 기능 필름에 전사하여 적층하여도 된다. 액정 배향 고화층은, 단독으로 원편광 기능 또는 타원편광 기능을 갖고 있어도 되고(예컨대, 콜레스테릭 액정층), 편광자와 조합되어 원편광 기능 또는 타원편광 기능을 나타내도 된다. 기재는, 바람직하게는 배향 규제력을 갖는다. 배향 규제력은, 대표적으로는 러빙 배향, 연신 기재 배향, 광 배향에 의해 부여할 수 있다. 바람직하게는, 연신 기재 배향 또는 광 배향이다. 또한, 본 명세서에서 '액정 배향 고화층'이란, 액정 화합물이 층내에서 소정의 방향으로 배향하고, 그의 배향 상태가 고정되어 있는 층을 말한다. '액정 배향 고화층'은, 액정 모노머를 경화시켜 얻어지는 배향 경화층을 포함하는 개념이다. 액정 배향 고화층의 하나의 실시형태에서는, 봉상의 액정 화합물이 액정 배향 고화층의 지상축 방향으로 늘어선 상태로 배향되어 있다(호모지니어스 배향).
본 발명의 실시형태에서는, 액정 배향 고화층에 포함되는 액정 화합물의 양을 100중량부로 하였을 때, 당해 액정 배향 고화층에 포함되는 중합 개시제의 양(X)(중량부) 및 가교제의 양(Y)(중량부)이 하기 식 (1) 또는 (2)를 만족한다. 이와 같은 구성이면, 높은 복굴절을 갖고, 또한, 우수한 가열 내구성을 갖는 액정 배향 고화층을 얻을 수 있다. 그 결과, 액정 배향 고화층(결과로서, 광학 적층체)의 박형화가 가능하고, 또한, 고온 환경하에서의 위상차 변화가 억제된 광학 적층체를 실현할 수 있다.
5≤X≤20 및 0<Y≤20 ···(1)
5<X≤20 및 0≤Y≤20 ···(2)
식 (1) 또는 식 (2) 중 어느 경우이더라도, 중합 개시제의 양(X) 및 가교제의 양(Y)은, 서로 관련되면서 변화할 수 있다. 중합 개시제의 양(X) 및 가교제의 양(Y)은, 바람직하게는 하기 식 (3)을 만족하고, 보다 바람직하게는 하기 식 (4)를 만족한다. 이와 같은 구성이면, 액정 배향 고화층의 Δn을 더 높은 값으로 유지하면서, 우수한 가열 내구성을 실현할 수 있다. 그 결과, 소망하는 면내 위상차를 얻기 위한 액정 배향 고화층의 두께를 작게 할 수 있고, 광학 적층체(최종적으로는, 광학 적층체가 적용되는 화상 표시 장치)의 박형화에 기여할 수 있다.
X＋Y≤35 ···(3)
X＋Y≤25 ···(4)
'X＋Y'는, 보다 바람직하게는 20중량부 이하이고, 더욱 바람직하게는 18중량부 이하이며, 특히 바람직하게는 15중량부 이하이고, 가장 바람직하게는 13중량부 이하이다. 'X＋Y'의 하한은, 예컨대, 5.5중량부일 수 있고, 또는 예컨대 7.5중량부일 수 있다. 'X＋Y'가 이와 같은 범위이면, 높은 Δn과 우수한 가열 내구성과의 밸런스가 우수한 액정 배향 고화층을 실현할 수 있다. 중합 개시제의 양(X)은, 가교제의 양(Y)에 따라 변화할 수 있다. 중합 개시제의 양(X)은, 예컨대 6중량부~18중량부이어도 되고, 또한 예컨대 7중량부~15중량부이어도 되며, 또한 예컨대 8중량부~13중량부이어도 된다. 마찬가지로, 가교제의 양(X)은, 중합 개시제의 양(X)에 따라 변화할 수 있다. 가교제의 양(Y)은, 예컨대 2.5중량부~20중량부이어도 되고, 또한 예컨대 4중량부~15중량부이어도 되며, 또한 예컨대 5중량부~13중량부이어도 된다.
이하, 광학 적층체의 대표예로서, 편광판을 더 포함하는 광학 적층체(위상차층 부착 편광판)를 설명한다. 먼저, 광학 적층체(위상차층 부착 편광판)의 개요를 설명하고, 이어서, 대표적인 구성 요소(편광판, 액정 배향 고화층 및 다른 위상차층)를 구체적으로 설명한다.
도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이고; 도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이다. 도시예의 광학 적층체(100 및 102)는, 각각, 편광판(10)과 액정 배향 고화층(위상차층)(20)을 도면의 상측으로부터 이 순서대로 포함한다. 도면의 상측이 시인 측이 되고, 도면의 하측이 화상 표시 패널 측이 된다. 편광판(10)은, 편광자(11)와, 편광자(11)의 한쪽 측에 마련된 보호층(시인 측 보호층)(12)과, 편광자(11)의 다른 한쪽 측에 마련된 보호층(내측 보호층)(13)을 포함한다. 보호층(12 또는 13) 중 어느 하나는 생략되어도 된다. 예컨대, 편광판은, 편광자와 시인 측 보호층을 포함하는, 이른바 편보호 편광판이어도 된다.
액정 배향 고화층(20)은, 상기와 같이, 원편광 기능 또는 타원편광 기능을 갖는다. 이와 같은 구성이면, 우수한 반사 방지 특성을 갖는 광학 적층체를 얻을 수 있다. 액정 배향 고화층(20)은, 도 1에 나타내는 바와 같은 단일층이어도 되고, 도 2에 나타내는 바와 같이 제1 액정 배향 고화층(21)과 제2 액정 배향 고화층(22)의 적층 구조를 갖고 있어도 된다.
하나의 실시형태에서는, 광학 적층체는, 액정 배향 고화층(20)의 편광판(10)과 반대 측에 다른 위상차층(도시하지 않음)을 더 포함하고 있어도 된다. 다른 위상차층은, 대표적으로는, 굴절률 특성이 nz>nx=ny의 관계를 나타내는, 이른바 포지티브 C 플레이트이다. 이와 같은 다른 위상차층을 마련함으로써, 경사 방향의 반사를 양호하게 방지할 수 있어, 반사 방지 기능의 광시야각화가 가능하게 된다.
실용적으로는, 광학 적층체는, 화상 표시 패널 측의 최외층으로서 점착제층(도시하지 않음)을 포함하고, 화상 표시 패널에 첩부 가능하게 되어 있다. 이 경우, 점착제층의 표면에는, 광학 적층체가 사용에 제공될 때까지, 박리 라이너가 가착되어 있는 것이 바람직하다. 박리 라이너를 가착함으로써, 점착제층을 보호함과 함께, 광학 적층체의 롤 형성이 가능하게 된다.
이하, 광학 적층체의 대표적인 구성 요소(편광판, 액정 배향 고화층 및 다른 위상차층)에 대하여 구체적으로 설명한다.
B. 편광판
B-1. 편광자
편광자(11)로서는, 임의의 적절한 편광자가 채용될 수 있다. 편광자는 대표적으로는 이색성 물질(예컨대, 요오드)을 포함하는 폴리비닐알코올(PVA)계 수지 필름으로 구성되어 있다. PVA계 수지로서는, 예컨대, 폴리비닐알코올, 부분 포르말화 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 에틸렌-초산비닐 공중합체계 부분 비누화물을 들 수 있다. 예컨대, 편광자를 형성하는 수지 필름은, 단층의 수지 필름이어도 되고, 2층 이상의 적층체이어도 된다.
단층의 수지 필름으로부터 구성되는 편광자의 구체예로서는, PVA계 필름, 부분 포르말화 PVA계 필름, 에틸렌·초산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성(二色性) 염료 등의 이색성 물질에 의한 염색 처리 및 연신 처리가 실시된 것, PVA의 탈수 처리물이나 폴리 염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 광학 특성이 우수한 점에서, PVA계 필름을 요오드로 염색하고 1축 연신하여 얻어진 편광자가 이용된다.
상기 요오드에 의한 염색은, 예컨대, PVA계 필름을 요오드 수용액에 침지함으로써 행하여진다. 상기 1축 연신의 연신 배율은 바람직하게는 3~7배이다. 연신은 염색 처리 후에 행하여도 되고, 염색하면서 행하여도 된다. 또한, 연신하고 나서 염색하여도 된다. 필요에 따라서, PVA계 필름에 팽윤 처리, 가교 처리, 세정 처리, 건조 처리 등이 실시된다. 예컨대, 염색 전에 PVA계 필름을 물에 침지하여 수세함으로써, PVA계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정하는 것이 가능할 뿐만 아니라, PVA계 필름을 팽윤시켜 염색 불균일 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 수지층과의 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 더 포함할 수 있다. 추가로, 본 실시형태에서는, 바람직하게는, 적층체는, 긴 길이방향으로 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 경우에도, PVA의 결정성을 높이는 것이 가능해져, 높은 광학 특성을 달성하는 것이 가능하게 된다. 또한, 동시에 PVA의 배향성을 사전에 높임으로써, 후의 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 비해, 폴리비닐알코올 분자의 배향의 흐트러짐, 및 배향성의 저하가 억제될 수 있다. 이로써, 염색 처리 및 수중 연신 처리 등, 적층체를 액체에 침지하여 행하는 처리 공정을 거쳐 얻어지는 편광자의 광학 특성은 향상될 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 박리한 박리면에, 혹은 박리면과는 반대 측의 면에 목적에 따른 임의의 적절한 보호층을 적층하여 이용하여도 된다. 이와 같은 편광자의 제조 방법의 상세는, 예컨대 일본 공개특허공보 2012-73580호, 일본 특허공보 제6470455호에 기재되어 있다. 이들 공보는, 그 전체의 기재가 본 명세서에 참고로서 원용된다.
편광자의 두께는, 예컨대 12㎛ 이하이고, 바람직하게는 10㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 1㎛~8㎛이고, 더욱 바람직하게는 3㎛~7㎛이다. 이와 같은 얇은 편광자와 액정 배향 고화층을 조합함으로써, 광학 적층체의 현저한 박형화가 가능하게 된다. 또한, 편광자의 두께가 상기와 같은 범위이면, 가열 시의 컬을 양호하게 억제할 수 있고, 양호한 가열 시의 외관 내구성이 얻어진다.
편광자는, 바람직하게는, 파장 380nm~780nm의 어느 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광자의 단체 투과율은, 바람직하게는 41.0%~46.0%이며, 보다 바람직하게는 42.0%~45.0%이다. 편광자의 편광도는, 바람직하게는 97.0% 이상이고, 보다 바람직하게는 99.0% 이상이며, 더욱 바람직하게는 99.9% 이상이다. 본 발명의 실시형태에 따르면, 단체 투과율이 상기와 같은 범위이더라도, 편광도를 이와 같은 범위로 유지할 수 있다.
B-2. 보호층
보호층(12 및 13)은, 임의의 적절한 수지 필름으로 구성된다. 수지 필름을 구성하는 재료로서는, 대표적으로는, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리노보넨 등의 시클로올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지를 들 수 있다. (메트)아크릴계 수지의 대표예로서는, 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 들 수 있다. 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 예컨대, 일본 공개특허공보 2000-230016호, 일본 공개특허공보 2001-151814호, 일본 공개특허공보 2002-120326호, 일본 공개특허공보 2002-254544호, 일본 공개특허공보 2005-146084호에 기재되어 있다. 이들 공보는 본 명세서에 참고로서 원용되고 있다. 이형(異形) 가공의 용이성 등의 관점에서, 셀룰로오스계 수지가 바람직하고, TAC가 보다 바람직하다. 투습도가 낮고, 내구성이 우수한 편광판이 얻어진다는 관점에서는, 시클로올레핀계 수지 및 (메트)아크릴계 수지가 바람직하다.
광학 적층체는, 대표적으로는 화상 표시 장치의 시인 측에 배치되고, 보호층(12)은, 대표적으로는 그의 시인 측에 배치된다. 따라서, 보호층(12)에는, 필요에 따라서, 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 표면 처리로서는, 예컨대, 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 안티 글레어 처리를 들 수 있다. 또한/혹은, 보호층(12)에는, 필요에 따라서, 편광 선글라스를 통하여 시인하는 경우의 시인성을 개선하는 처리(대표적으로는, (타)원편광 기능을 부여하는 것, 초고위상차를 부여하는 것)가 실시되어 있어도 된다. 이와 같은 처리를 실시함으로써, 편광 선글라스 등의 편광 렌즈를 통하여 표시 화면을 시인한 경우에도, 우수한 시인성을 실현할 수 있다. 따라서, 광학 적층체는, 옥외에서 이용될 수 있는 화상 표시 장치에도 적합하게 적용될 수 있다.
보호층(13)은, 하나의 실시형태에서는, 광학적으로 등방성인 것이 바람직하다. 본 명세서에서 '광학적으로 등방성이다'란, 면내 위상차 Re(550)가 0nm~10nm이고, 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 -10nm~＋10nm인 것을 말한다.
보호층(12 및 13)의 두께는, 각각, 바람직하게는 10㎛~80㎛이고, 보다 바람직하게는 12㎛~40㎛이며, 더욱 바람직하게는 15㎛~35㎛이다. 또한, 보호층(12)에 표면 처리가 실시되어 있는 경우, 보호층(12)의 두께는, 표면 처리층의 두께를 포함한 두께이다.
C. 액정 배향 고화층
액정 배향 고화층(20)은, 상기와 같이 원편광 기능 또는 타원편광 기능을 갖는다. 또한, 상기와 같이, 액정 배향 고화층(20)은, 도 1에 나타내는 바와 같은 단일층이어도 되고, 도 2에 나타내는 바와 같이 제1 액정 배향 고화층(21)과 제2 액정 배향 고화층(22)의 적층 구조를 갖고 있어도 된다. 액정 배향 고화층을 위상차층으로서 이용함으로써, 수지 필름의 연신 필름에 비하여 현격히 얇은 두께로 소망하는 면내 위상차를 실현할 수 있다. 그 결과, 광학 적층체의 현저한 박형화를 도모할 수 있다.
액정 배향 고화층의 복굴절(Δn)은, 바람직하게는 0.06 이상이고, 보다 바람직하게는 0.08 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.09 이상이고, 특히 바람직하게는 0.10 이상이다. Δn의 상한은, 예컨대 0.13일 수 있고, 또한 예컨대 0.12일 수 있다. Δn이 이와 같은 범위이면, 매우 얇은 두께로 소망하는 면내 위상차를 실현할 수 있다. 그 결과, 액정 배향 고화층 및 광학 적층체를 더 얇게 하는 것이 가능해져, 최종적으로 화상 표시 장치의 현저한 박형화에 공헌할 수 있다. 본 발명의 실시형태에 따르면, 이와 같은 높은 Δn을 갖고, 또한, 우수한 가열 내구성을 갖는 액정 배향 고화층을 실현할 수 있다.
액정 배향 고화층에 이용되는 액정 화합물로서는, 예컨대, 액정 폴리머 및 액정 모노머를 들 수 있다. 액정 화합물은, 바람직하게는, 중합 가능하다. 액정 화합물이 중합 가능하면, 액정 화합물을 배향시킨 후에 중합시킴으로써, 액정 화합물의 배향 상태를 고정할 수 있다. 여기에서, 중합에 의해 형성된 폴리머는 비액정성이다. 따라서, 형성된 액정 배향 고화층은, 예컨대, 액정성 화합물에 특유의 온도 변화에 의한 액정상, 유리상, 결정상으로의 전이가 일어날 일은 없다. 그 결과, 액정 배향 고화층은, 온도 변화에 영향받지 않는, 극히 안정성이 우수한 위상차층이 된다.
액정 배향 고화층은, 하나의 실시형태에서는, 중합 가능한 액정 화합물(중합성 액정 화합물)을 포함하는 조성물을 이용하여 형성될 수 있다. 본 명세서에서 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물이란, 중합성기를 갖고, 또한, 액정성을 갖는 화합물을 말한다. 중합성기는 중합 반응에 관여하는 기를 의미하고, 바람직하게는 광중합성기이다. 여기서, 광중합성기란, 광중합 개시제로부터 발생한 활성 라디칼이나 산 등에 의해 중합 반응에 관여할 수 있는 기를 말한다.
액정 화합물의 액정성의 발현 기구는, 서모트로픽이어도 되고, 리오트로픽이어도 된다. 또한, 액정상의 구성으로서는 네마틱 액정이어도 되고, 스멕틱 액정이어도 된다. 제조의 용이함이라는 관점에서, 액정성은 서모트로픽의 네마틱 액정이 바람직하다.
액정 모노머가 액정성을 나타내는 온도 범위는, 그의 종류에 따라 상이하다. 구체적으로는, 당해 온도 범위는, 바람직하게는 40℃~120℃이고, 더욱 바람직하게는 50℃~100℃이며, 가장 바람직하게는 60℃~90℃이다.
이하, 단일층 및 적층 구조의 각각에 대하여 설명한다.
C-1. 단일층
본 실시형태에서는, 액정 배향 고화층(20)은, 이른바 λ/4판으로서 기능할 수 있다. 이 경우, 액정 배향 고화층(20)의 Re(550)는 바람직하게는 100nm~200nm이다. 또한, 액정 배향 고화층(20)의 지상축과 편광자(11)의 흡수축이 이루는 각도는, 바람직하게는 40°~50°이고, 보다 바람직하게는 42°~48°이며, 더욱 바람직하게는 44°~46°이고, 특히 바람직하게는 약 45°이다.
액정 배향 고화층의 Re(550)는, 보다 바람직하게는 110nm~180nm이고, 더욱 바람직하게는 120nm~160nm이며, 특히 바람직하게는 130nm~150nm이다.
액정 배향 고화층은, 상기와 같이 면내 위상차를 가지므로, nx>ny의 관계를 갖는다. 액정 배향 고화층은, nx>ny의 관계를 갖는 한, 임의의 적절한 굴절률 특성을 나타낸다. 액정 배향 고화층의 굴절률 특성은, 대표적으로는 nx>ny≥nz의 관계를 나타낸다. 또한, 여기에서 'ny=nz'는 ny와 nz가 완전하게 동일한 경우뿐만 아니고, 실질적으로 동일한 경우를 포함한다. 따라서, 본 발명의 실시형태에 따른 효과를 해치지 않는 범위에서, ny<nz가 되는 경우가 있을 수 있다. 액정 배향 고화층의 Nz 계수는, 바람직하게는 0.9~2.0이고, 보다 바람직하게는 0.9~1.5이며, 더욱 바람직하게는 0.9~1.2이다. 이와 같은 관계를 만족함으로써, 광학 적층체를 화상 표시 장치에 이용한 경우에, 매우 우수한 반사 색상을 달성할 수 있다.
액정 배향 고화층의 두께는, λ/4판으로서 가장 적절히 기능할 수 있도록 설정될 수 있다. 바꾸어 말하면, 두께는, 소망하는 면내 위상차가 얻어지도록 설정될 수 있다. 구체적으로는, 두께는, 예컨대 1.0㎛~5.0㎛일 수 있고, 또는 예컨대 1.0㎛~3.0㎛일 수 있다. 이와 같이, 액정 배향 고화층을 위상차층으로서 이용함으로써, 수지 필름의 연신 필름에 비하여 현격히 얇은 두께로 소망하는 면내 위상차를 실현할 수 있다.
C-2. 적층 구조
액정 배향 고화층이 편광판 측으로부터 제1 액정 배향 고화층과 제2 액정 배향 고화층의 적층 구조를 갖는 경우, 제1 액정 배향 고화층은, 대표적으로는 λ/2판으로서 기능할 수 있고, 제2 액정 배향 고화층은, 대표적으로는 λ/4판으로서 기능할 수 있다. 구체적으로는, 제1 액정 배향 고화층의 Re(550)는 바람직하게는 200nm~300nm이고, 보다 바람직하게는 230nm~290nm이며, 더욱 바람직하게는 250nm~280nm이고; 제2 액정 배향 고화층의 Re(550)는, 단일층에 관하여 C-1항에서 설명한 바와 같다. 제1 액정 배향 고화층의 두께는, λ/2판의 소망하는 면내 위상차가 얻어지도록 조정될 수 있다. 구체적으로는, 그의 두께는 예컨대 2.0㎛~4.0㎛일 수 있다. 제2 액정 배향 고화층의 두께는, λ/4판의 소망하는 면내 위상차가 얻어지도록 조정될 수 있다. 구체적으로는, 그의 두께는 예컨대 1.0㎛~2.5㎛일 수 있다. 본 실시형태에서는, 제1 액정 배향 고화층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는, 바람직하게는 10°~20°이고, 보다 바람직하게는 12°~18°이며, 더욱 바람직하게는 14°~16°이고; 제2 액정 배향 고화층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는, 바람직하게는 70°~80°이며, 보다 바람직하게는 72°~78°이고, 더욱 바람직하게는 74°~76°이다. 또한, 제1 액정 배향 고화층 및 제2 액정 배향 고화층의 배치 순서는 역(逆)이어도 되고, 제1 액정 배향 고화층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도 및 제2 액정 배향 고화층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 역이어도 된다. 제1 액정 배향 고화층 및 제2 액정 배향 고화층은, 위상차값이 측정광의 파장에 따라 커지는 역분산 파장 특성을 나타내도 되고, 위상차값이 측정광의 파장에 따라 작아지는 양의 파장 분산 특성을 나타내도 되며, 위상차값이 측정광의 파장에 의해서도 거의 변화하지 않는 플랫한 파장 분산 특성을 나타내도 된다.
본 실시형태의 액정 배향 고화층은, 예컨대, 임의의 적절한 액정 모노머를 포함하는 조성물을 이용하여 형성된다. 액정 모노머로서는, 예컨대, 일본 특허출원공표 2002-533742(WO00/37585), EP358208(US5211877), EP66137(US4388453), WO93/22397, EP0261712, DE19504224, DE4408171, 및 GB2280445 등에 기재된 중합성 메소겐 화합물 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 중합성 메소겐 화합물의 구체예로서는, 예컨대, 바스프(BASF)사의 상품명 LC242, 머크(Merck)사의 상품명 E7, 바커-켐(Wacker-Chem)사의 상품명 LC-Sillicon-CC3767을 들 수 있다. 액정 모노머로서는, 예컨대 네마틱성 액정 모노머가 바람직하다.
C-3. 중합 개시제 및 가교제
액정 배향 고화층은, 대표적으로는 상기와 같이 액정 폴리머 및/또는 액정 모노머를 이용하여 형성되므로, 액정 배향 고화층에는 중합 개시제가 포함된다. 또한, 액정 화합물의 배향 상태를 고정하기 위하여 가교제가 이용될 수 있으므로, 액정 배향 고화층에는 가교제가 포함될 수 있다. 중합 개시제의 양(X) 및 가교제의 양(Y)은, 상기 식 (1) 또는 (2)를 만족하고, 바람직하게는 상기 식 (3)을 만족하며, 보다 바람직하게는 상기 식 (4)를 만족한다.
중합 개시제는, 광중합 개시제이어도 되고, 열중합 개시제이어도 된다. 바람직하게는, 광중합 개시제이다. 광중합 개시제는 열적인 개열(開裂)이 없고 광조사만으로 라디칼을 발생시킬 수 있다는 이점을 갖는다. 중합 개시제로서는, 예컨대, 알킬페논계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제, 옥심에스테르계 광중합 개시제, 양이온계 광중합 개시제를 들 수 있다. 구체적인 화합물로서는, 예컨대, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르포리노프로판-1-온, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀옥사이드를 들 수 있다. 중합 개시제는, 단독으로 이용하여도 되고 2종 이상을 병용하여도 된다.
가교제로서는, 예컨대, 아크릴계 가교제, 에폭시계 가교제를 들 수 있다. 아크릴계 가교제로서는, 예컨대, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메트)아크릴레이트, 1,10-데칸디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-메타크릴프로필아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디메타크릴옥시프로판, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트와 같은 2관능 (메트)아크릴레이트; 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화 글리세린트리(메트)아크릴레이트, 트리스-(2-아크릴로옥시에틸)이소시아누레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 에톡시화 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨폴리(메트)아크릴레이트, 에톡시화 디펜타에리트리톨폴리(메트)아크릴레이트, 폴리펜타에리트리톨폴리(메트)아크릴레이트와 같은 다관능 (메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴레이트는, 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 의미한다. 가교제는, 단독으로 이용하여도 되고 2종 이상을 병용하여도 된다.
D. 다른 위상차층
다른 위상차층은, 상기와 같이, 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 가능하게 된다. 이 경우, 다른 위상차층의 두께 방향의 위상차 Rth(550)는, 바람직하게는 -50nm~-300nm이고, 보다 바람직하게는 -70nm~-250nm이며, 더욱 바람직하게는 -90nm~-200nm이고, 특히 바람직하게는 -100nm~-180nm이다. 여기에서, '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.
다른 위상차층은, 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 다른 위상차층은, 바람직하게는, 호메오트로픽 배향으로 고정된 액정 재료를 포함하는 필름을 포함한다. 호메오트로픽 배향시킬 수 있는 액정 재료(액정 화합물)는, 액정 모노머이어도 되고 액정 폴리머이어도 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. 화상 표시 장치
상기 A항~D항에 기재된 광학 적층체는, 화상 표시 장치에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시형태는, 그와 같은 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치도 포함한다. 화상 표시 장치의 대표예로서는, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치를 들 수 있다. 본 발명의 실시형태에 따른 화상 표시 장치는, 대표적으로는, 그의 시인 측에 상기 A항~D항에 기재된 광학 적층체를 구비한다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 실시예에서의 측정 방법 및 평가 방법은 이하와 같다.
(1) 복굴절(Δn)
실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체의 액정 배향 고화층을, 점착제(두께 23㎛)를 개재하여 무알칼리 유리판(45mm×50mm×0.7mm)에 첩합하고, 이어서, 기재를 박리하였다. 이와 같이 하여, 액정 배향 고화층/점착제층/유리판의 구성을 갖는 시험 샘플을 얻었다. 시험 샘플의 액정 배향 고화층의 두께를 간섭 막두께계(오쓰카 덴시사 제조, 'MCPD9800')로 측정하였다. 또한, 시험 샘플의 Re(550)를, AXOMETRICS사 제조의 'AXO-Scan'을 이용하여 측정하였다. 얻어진 Re(550)를 액정 배향 고화층의 두께로 나누어 Δn을 산출하였다.
(2) 위상차 변화
상기 (1)과 마찬가지로 하여 얻어진 시험 샘플을 85℃의 오븐에 500시간 방치하고, 하기 식으로부터 위상차 변화율을 구하였다. 하기 식에서, Re(550)0은 가열 전의 면내 위상차이며, Re(550)500은 가열 후의 면내 위상차이다.
위상차 변화율(%)=[{Re(550)500-Re(550)0}/Re(550)0]×100
또한, 위상차 변화율이 -3.5% 이상인(절댓값이 작은) 경우는 '양호', -3.5%보다 작은(절댓값이 큰) 경우는 '불량'이라고 평가한다. 당해 변화율의 근방에서, 반사 방지 성능의 우열이 현저해질 수 있다.
[실시예 1: 액정 배향 고화층/기재의 구성을 갖는 광학 적층체의 제작]
1. 액정 배향 고화층 형성용 도공액의 조제
네마틱 액정상을 나타내는 광중합성 액정 화합물(바스프(BASF)사 제조 'Paliocolor LC242', 하기 화학식)을 시클로펜타논에 용해하여, 고형분 농도 20중량%의 용액을 조제하였다. 이 용액에, 레벨링제(DIC사 제조, '메가팍 F-563'), 광중합 개시제(IGM Resins사 제조, 'Omnirad907') 및 가교제(신나카무라 가가쿠 공업사 제조, 'A-DCP')를 첨가하여, 액정 배향 고화층 형성용 도공액을 조제하였다. 레벨링제 및 광중합 개시제, 가교제의 첨가량은 광중합성 액정 화합물 100중량부에 대하여, 각각 0.6중량부, 7.5중량부 및 2.5중량부로 하였다.
2. 광학 적층체의 제작
기재로서 연신 노보넨계 필름(두께: 23㎛, Re(550): 140nm)을 준비하였다. 이 기재 위에, 상기의 액정 배향 고화층 형성용 도공액을 스핀 코터에 의해 도포하고, 100℃에서 3분간 가열하여 액정 화합물을 배향시켰다. 실온으로 냉각한 후, 질소 분위기하에서, 적산광량 600mJ/cm2의 자외선을 조사하여 광 경화를 행하고, 액정 화합물의 배향 상태를 고정하였다. 이와 같이 하여, 기재/액정 배향 고화층(Re(550): 120nm)의 구성을 갖는 광학 적층체를 제작하였다. 액정 배향 고화층의 두께는 1.5㎛이며, 액정 배향 고화층은 nx>ny=nz의 굴절률 분포를 나타내었다. 또한, 액정 배향 고화층은, Re(450)>Re(550)의 관계를 나타내었다. 얻어진 광학 적층체를 상기 (1) 및 (2)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2~10 및 비교예 1~3: 액정 배향 고화층/기재의 구성을 갖는 광학 적층체의 제작]
액정 화합물 100중량부에 대한 광중합 개시제의 양(X)(중량부) 및 가교제의 양(Y)(중량부)을 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 기재/액정 배향 고화층(Re(550): 120nm)의 구성을 갖는 광학 적층체를 제작하였다. 얻어진 광학 적층체를 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1에서 '-'는 위상차층이 형성되지 않고 측정이 불가능하였던 것을 의미한다.
[표 1]
[실시예 11: 위상차층 부착 편광판의 제작]
1. 편광판의 제작
1-1. 편광자의 제작
열가소성 수지 기재로서 장척상이고, Tg 약 75℃인, 비정질의 이소프탈 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 100㎛)을 이용하여, 수지 기재의 편면에 코로나 처리를 실시하였다.
폴리비닐알코올(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 및 아세토아세틸 변성 PVA(일본 합성화학공업사 제조, 상품명 '고세파이머')를 9:1로 혼합한 PVA계 수지 100중량부에, 요오드화 칼륨 13중량부를 첨가한 것을 물에 녹여, PVA 수용액(도포액)을 조제하였다.
수지 기재의 코로나 처리면에, 상기 PVA 수용액을 도포하고 60℃에서 건조함으로써, 두께 13㎛의 PVA계 수지층을 형성하여, 적층체를 제작하였다.
얻어진 적층체를, 130℃의 오븐 내에서 종방향(긴 길이방향)으로 2.4배로 1축 연신하였다(공중 보조 연신 처리).
이어서, 적층체를, 액체 온도 40℃의 불용화욕(물 100중량부에 대하여, 붕산을 4중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(불용화 처리).
이어서, 액체 온도 30℃의 염색욕(물 100중량부에 대하여, 요오드와 요오드화 칼륨을 1:7의 중량비로 배합하여 얻어진 요오드 수용액)에, 최종적으로 얻어지는 편광자의 단체 투과율(Ts)이 소망하는 값이 되도록 농도를 조정하면서 60초간 침지시켰다(염색 처리).
이어서, 액체 온도 40℃의 가교욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 3중량부 배합하고, 붕산을 5중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교 처리).
그 후, 적층체를, 액체 온도 70℃의 붕산 수용액(붕산 농도 4중량%, 요오드화 칼륨 농도 5중량%)에 침지시키면서, 원주 속도가 상이한 롤 사이에서 종방향(긴 길이방향)으로 총 연신 배율이 5.5배가 되도록 1축 연신을 행하였다(수중 연신 처리).
그 후, 적층체를 액체 온도 20℃의 세정욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 4중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시켰다(세정 처리).
그 후, 약 90℃로 유지된 오븐 중에서 건조하면서, 표면 온도가 약 75℃로 유지된 SUS제의 가열 롤에 접촉시켰다(건조 수축 처리).
이와 같이 하여, 수지 기재 위에 두께 약 5㎛의 편광자를 형성하여, 수지 기재/편광자의 구성을 갖는 편광판을 얻었다. 편광자의 단체 투과율 Ts는 43.3%이었다.
1-2. 편광판의 제작
얻어진 편광자의 표면(수지 기재와는 반대 측의 면)에, 자외선 경화형 접착제를 개재하여, HC-TAC 필름을 첩합하였다. 또한, HC-TAC 필름은, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(두께 25㎛)에 HC층(두께 7㎛)이 형성된 필름이고, TAC 필름이 편광자 측이 되도록 하여 첩합하였다. 이어서, 수지 기재를 박리하여 HC층/TAC 필름(보호층)/편광자의 구성을 갖는 편광판을 얻었다.
2. 다른 위상차층의 제작
하기 화학식 (IV)(식 중의 숫자 65 및 35는 모노머 유닛의 몰%를 나타내고, 편의적으로 블록 폴리머체로 나타내고 있음: 중량평균 분자량 5000)로 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 조사하고, 액정층을 경화시킴으로써, nz>nx=ny의 굴절률 특성을 나타내는 다른 위상차층(두께 3㎛)을 기재 위에 형성하였다.
3. 위상차층 부착 편광판의 제작
상기에서 얻어진 편광판의 편광자 표면에, 접착제를 개재하여 실시예 1의 광학 적층체의 액정 배향 고화층을 첩합하고, 이어서, 기재를 박리하였다. 즉, 편광판의 편광자 표면에 액정 배향 고화층을 전사하였다. 또한, 액정 배향 고화층 표면에, 접착제를 개재하여 상기에서 얻어진 다른 위상차층을 전사하였다. 이와 같이 하여, 광학 적층체(위상차층 부착 편광판)를 얻었다. 얻어진 위상차층 부착 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공한 바, 위상차 변화가 작은 것이 확인되었다.
[비교예 4: 위상차층 부착 편광판의 제작]
비교예 1의 광학 적층체(실질적으로는, 액정 배향 고화층)를 이용한 것 이외에는 실시예 11과 마찬가지로 하여, 위상차층 부착 편광판을 얻었다. 얻어진 위상차층 부착 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공한 바, 위상차 변화가 허용 범위를 초과하여 큰 것이 확인되었다.
상기의 실시예 및 비교예로부터 명확한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 높은 Δn을 갖고, 또한 우수한 가열 내구성을 갖는 액정 배향 고화층(결과로서, 광학 적층체)이 얻어지는 것을 알 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따른 광학 적층체는, 화상 표시 장치(대표적으로는, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치)에 적합하게 이용될 수 있다.
10: 편광판
11: 편광자
12: 보호층
13: 보호층
20: 액정 배향 고화층
21: 제1 액정 배향 고화층
22: 제2 액정 배향 고화층
100: 광학 적층체
102: 광학 적층체

Claims (8)

  1. 원편광 기능 또는 타원편광 기능을 갖는 액정 배향 고화층을 포함하는 광학 적층체로서,
    상기 액정 배향 고화층에 포함되는 액정 화합물의 양을 100중량부로 하였을 때, 상기 액정 배향 고화층에 포함되는 중합 개시제의 양(X)(중량부) 및 가교제의 양(Y)(중량부)이 하기 식 (1) 또는 (2)를 만족하는, 광학 적층체:
    (5≤X≤20 및 0<Y≤20 ···(1)
    5<X≤20 및 0≤Y≤20 ···(2)).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중합 개시제의 양(X)(중량부) 및 상기 가교제의 양(Y)(중량부)이 하기 식 (3)을 만족하는, 광학 적층체:
    (X＋Y≤35 ···(3)).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중합 개시제의 양(X)(중량부) 및 상기 가교제의 양(Y)(중량부)이 하기 식 (4)를 만족하는, 광학 적층체:
    (X＋Y≤25 ···(4)).
  4. 제1항에 있어서,
    편광판을 더 포함하는, 광학 적층체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 액정 배향 고화층의 편광판과 반대 측에, 굴절률 특성이 nz>nx=ny의 관계를 나타내는 다른 위상차층을 더 포함하는, 광학 적층체.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 액정 배향 고화층이, 제1 액정 배향 고화층과 제2 액정 배향 고화층을 포함하고,
    상기 제1 액정 배향 고화층의 Re(550)가 200nm~300nm이며, 그의 지상축과 상기 편광판의 편광자의 흡수축이 이루는 각도가 10°~20°이고,
    상기 제2 액정 배향 고화층의 Re(550)가 100nm~200nm이며, 그의 지상축과 상기 편광판의 편광자의 흡수축이 이루는 각도가 70°~80°인,
    광학 적층체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 액정 배향 고화층의 편광판과 반대 측에, 굴절률 특성이 nz>nx=ny의 관계를 나타내는 다른 위상차층을 더 포함하는, 광학 적층체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체를 구비하는, 화상 표시 장치.
KR1020230187107A 2023-01-17 2023-12-20 광학 적층체 및 해당 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치 Pending KR20240115165A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023005253 2023-01-17
JPJP-P-2023-005253 2023-01-17
JPJP-P-2023-191785 2023-11-09
JP2023191785A JP2024101531A (ja) 2023-01-17 2023-11-09 光学積層体および該光学積層体を用いた画像表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240115165A true KR20240115165A (ko) 2024-07-25

Family

ID=92173286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230187107A Pending KR20240115165A (ko) 2023-01-17 2023-12-20 광학 적층체 및 해당 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240115165A (ko)
TW (1) TW202441260A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019160016A1 (ja) 2018-02-14 2019-08-22 富士フイルム株式会社 光学フィルム、偏光板および画像表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019160016A1 (ja) 2018-02-14 2019-08-22 富士フイルム株式会社 光学フィルム、偏光板および画像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202441260A (zh) 2024-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114945856A (zh) 光学系统
JP2008242467A (ja) 光学フィルムおよびこれを用いた偏光フィルム、および偏光フィルムの視野角改良方法
JP7288465B2 (ja) 偏光板およびその製造方法、ならびに該偏光板を用いた画像表示装置
KR102140552B1 (ko) 광학 소자, 광학 소자의 제조 방법 및 액정 표시 장치
CN108627901B (zh) 带防反射层及防映入层的偏振片及其制造方法
WO2017038415A1 (ja) 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
JP2025019122A (ja) 光学補償層付偏光板
JP6797499B2 (ja) 位相差層付偏光板およびそれを用いた画像表示装置
CN113785228B (zh) 带相位差层及硬涂层的偏振片的制造方法
JP6804168B2 (ja) 位相差層付偏光板およびそれを用いた画像表示装置
KR20200042396A (ko) 위상차층 부착 편광판 및 이를 이용한 화상 표시 장치
KR20200042397A (ko) 위상차층 부착 편광판 및 이를 이용한 화상 표시 장치
JP7628452B2 (ja) 偏光板および偏光板の製造方法
KR20230145479A (ko) 위상차층 부착 편광판 및 그의 제조 방법, 및 해당 위상차층 부착 편광판을 이용한 화상 표시 장치
KR20240115165A (ko) 광학 적층체 및 해당 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치
TWI896775B (zh) 附有相位差層之偏光板及圖像顯示裝置
JP7685823B2 (ja) 位相差層付偏光板および画像表示装置
JP2024101531A (ja) 光学積層体および該光学積層体を用いた画像表示装置
JP7592472B2 (ja) 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
KR20250020308A (ko) 광학 적층체
CN118363103A (zh) 光学层叠体及使用了该光学层叠体的图像显示装置
KR20250017145A (ko) 광학 적층체 및 상기 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치
KR20240138458A (ko) 광학 적층체 및 해당 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치
KR20250112688A (ko) 광학 적층체 및 해당 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치
TW202518077A (zh) 橢圓偏光板及影像顯示裝置

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20231220

PG1501 Laying open of application