KR20210121084A - 광학 적층체 및 표시 장치 - Google Patents

Abstract

전면판과 터치 센서 패널을 순서대로 구비하는 광학 적층체로서, 내충격성 및 내굴곡성이 우수한 광학 적층체를 제공한다. 전면판과 터치 센서 패널을 구비하는 광학 적층체로서, 상기 터치 센서 패널은, 투명 도전층과 상기 투명 도전층을 지지하는 기재층을 구비하고, 상기 전면판의 인장 탄성률을 a〔GPa〕, 상기 기재층의 터프니스를 b〔mJ／㎣〕, 상기 기재층의 두께를 c〔㎛〕로 하면, 하기 식(1)에서 산출되는 평가 파라미터 A는, 하기 식(2a)의 관계를 충족시키는, 광학 적층체.
A＝a×b／c　(1) A≥1.0　(2a)

Description

광학 적층체 및 표시 장치

본 발명은, 광학 적층체 및 표시 장치에 관한 것이다.

일본 특허공개공보 2017-054140호(특허문헌 1)에는, 광학적 표시 장치에 이용되는 터치 패널 적층체가 기재되어 있다.

일본 특허공개공보 2017-054140호

본 발명은, 전면판과 터치 센서 패널을 순서대로 구비하는 광학 적층체로서, 내충격성 및 내굴곡성이 우수한 광학 적층체, 및 당해 광학 적층체를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하에 나타내는 광학 적층체 및 표시 장치를 제공한다.

[1] 전면판과 터치 센서 패널을 구비하는 광학 적층체로서,

상기 터치 센서 패널은, 투명 도전층과, 상기 투명 도전층을 지지하는 기재층을 구비하고,

상기 전면판의 인장 탄성률을 a〔GPa〕, 상기 기재층의 터프니스를 b〔mJ／㎣〕, 상기 기재층의 두께를 c〔㎛〕로 하면, 하기 식(1)에서 산출되는 평가 파라미터 A는, 하기 식(2a)의 관계를 충족시키는, 광학 적층체.

A＝a×b／c (1)

A≥1.0　 (2a)

[2] 하기 식(3)에서 산출되는 평가 파라미터 B는, 하기 식(4a)의 관계를 충족시키는, [1]에 기재된 광학 적층체.

B＝b×c (3)

B≥200 (4a)

[3] 상기 전면판은, 하드 코팅층을 포함하는, [1] 또는 [2]에 기재된 광학 적층체.

[4] 상기 전면판과 상기 터치 센서 패널 사이에 편광판을 더 가지는, [1] 내지 [3] 중 어느 1항에 기재된 광학 적층체.

[5] 상기 전면판의 인장 탄성률(a)은 5㎬ 이상인, [1] 내지 [4] 중 어느 1항에 기재된 광학 적층체.

[6] 상기 기재층의 터프니스(b)는 5mJ／㎣ 이상인, [1] 내지 [5] 중 어느 1항에 기재된 광학 적층체.

[7] 상기 기재층의 두께(c)는 50㎛ 이하인, [1] 내지 [6] 중 어느 1항에 기재된 광학 적층체.

[8] [1] 내지 [7] 중 어느 1항에 기재된 광학 적층체를 포함하는 표시 장치.

본 발명에 의하면, 내충격성 및 내굴곡성이 우수한 광학 적층체, 및 당해 광학 적층체를 포함하는 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 광학 적층체의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 광학 적층체의 다른 예를 나타내는 개략 단면도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 이하의 모든 도면에 있어서는, 각 구성 요소를 이해하기 쉽게 하기 위해 축척을 적절히 조정하여 나타내고 있으며, 도면에 나타나는 각 구성 요소의 축척과 실제의 구성 요소의 축척과는 반드시 일치하지 않는다.

<광학 적층체>

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이다. 도 1에 나타내는 광학 적층체(100)는, 전면판(10)과 터치 센서 패널(30)을 구비하고, 전면판(10)과 터치 센서 패널(30) 사이에 첩합층(20)을 구비한다. 터치 센서 패널(30)은, 투명 도전층(31)과 투명 도전층(31)을 지지하는 기재층(32)을 구비한다.전면판(10), 및 투명 도전층(31)은, 각각, 단층이어도 되고, 복층이어도 된다. 기재층(32)은 단층이다.

전면판(10)의 온도 23℃에서의 인장 탄성률을 a[GPa], 기재층(32)의 온도 23℃에서의 터프니스를 b[mJ／㎣], 기재층(32)의 두께를 c[㎛]로 하면, 하기 식(1)에서 산출되는 평가 파라미터 A는, 하기 식(2a)의 관계를 충족시킨다.

A＝a×b／c (1)

A≥1.0 (2a)

광학 적층체에 있어서, 평가 파라미터 A가, 상기 식(2a)의 관계를 충족시킴으로써, 내충격성 및 내굴곡성을 향상시킬 수 있다. 전면판(10) 및 기재층(32)은, 상기 식(2a)의 관계를 충족시키도록 선택된다. 평가 파라미터 A는, 내충격성 및 내굴곡성을 더 향상시키는 관점에서, 하기 식(2b)의 관계를 충족시키는 것이 바람직하고, 하기 식(2c)의 관계를 충족시키는 것이 더 바람직하다. 또한, 평가 파라미터 A는, 하기 식(2d)의 관계를 충족시키는 것이 바람직하고, 50 이하여도 된다.

A≥2.5 (2b)

A≥20.0 (2c)

A≤100 (2d)

광학 적층체(100)는, 적어도 전면판(10)을 내측으로 한 방향으로 굴곡 가능하다. 굴곡 가능하다는 것은, 전면판(10)을 내측으로 한 방향으로 크랙을 일으키지 않고 굴곡시킬 수 있는 것을 의미한다. 본 발명자들은, 전면판과 터치 센서 패널을 구비하는 광학 적층체에 대해서, 이것을 가요성을 가지는 표시 장치의 시인(視認)측에 배치했을 경우에, 광학 적층체의 내굴곡성이 충분하지 않을 경우가 있다는 지견을 얻었다. 한편, 이 문제를 해결하기 위해 유연한 재료를 이용하면, 내충격성이 불충분해지기 쉬운 것도 밝혀졌다. 그리고, 예의 연구를 행해, 광학 적층체에 대해서 평가 파라미터 A를 조정함으로써, 내굴곡성과 함께 내충격성을 향상시킬 수 있다는 지견을 얻어, 본 발명을 완성시킨 것이다.

광학 적층체는, 하기 식(3)에서 산출되는 평가 파라미터 B가, 하기 식(4a)의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다.

B＝b×c (3)

B≥200 (4a)

광학 적층체에 있어서, 평가 파라미터 B가, 상기 식(4a)의 관계를 충족시킴으로써, 굴곡에 의한 크랙의 신장을 억제할 수 있다. 평가 파라미터 B는, 굴곡에 의한 크랙의 신장을 억제하는 관점에서, 하기 식(4b)의 관계를 충족시키는 것이 바람직하고, 하기 식(4c)의 관계를 충족시키는 것이 더 바람직하며, 1000 이상이어도 된다. 또한, 평가 파라미터 B는, 하기 식(4d)의 관계를 충족시키는 것이 바람직하고, 하기 식(4e)의 관계를 충족시키는 것이 더 바람직하다.

B≥500 (4b)

B≥700 (4c)

B≤5000 (4d)

B≤4000 (4e)

본 명세서에 있어서, 인장 탄성률(a)[GPa], 터프니스(b)[mJ／㎣]는, 상온(온도 23℃)에서, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정되는 값으로 한다.

광학 적층체(100)의 면방향의 형상은, 예를 들면 사각형 형상이어도 되고, 바람직하게는 장변과 단변을 가지는 사각형 형상이며, 보다 바람직하게는 장방형이다. 적층체(100)의 면방향의 형상이 장방형일 경우, 장변의 길이는, 예를 들면 10㎜ 이상 1400㎜ 이하여도 되고, 바람직하게는 50㎜ 이상 600㎜ 이하이다. 단변의 길이는, 예를 들면 5㎜ 이상 800㎜ 이하이며, 바람직하게는 30㎜ 이상 500㎜ 이하이며, 보다 바람직하게는 50㎜ 이상 300㎜ 이하이다. 광학 적층체(100)를 구성하는 각 층은, 각부(角部)가 R 가공되거나 단부(端部)가 노치 가공되거나, 천공 가공되어 었어도 된다.

광학 적층체(100)의 두께는, 광학 적층체에 요구되는 기능 및 적층체의 용도등에 따라 다르기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 20㎛ 이상 1,000㎛ 이하이며, 바람직하게는 50㎛ 이상 500㎛ 이하이다.

광학 적층체(100)는, 예를 들면 표시 장치 등에 이용할 수 있다. 표시 장치는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 유기 일렉트로 루미네선스(유기 EL) 표시 장치, 무기 일렉트로 루미네선스(무기 EL) 표시 장치, 액정 표시 장치, 전계 발광 표시 장치 등을 들 수 있다. 광학 적층체(100)는, 가요성을 가지는 표시 장치에 호적(好適)하다. 본 발명의 광학 적층체를 포함하는 표시 장치는, 우수한 내충격성 및 내굴곡성을 가진다.

광학 적층체(100)는, 전면판(10)과 터치 센서 패널(30) 사이에, 첩합층(20)을 구비한다. 광학 적층체(100)는, 표시 장치에 이용됨으로써, 표시 장치의 일부가 될 수 있는 구성인 것이 바람직하다. 광학 적층체(100)는, 표시 장치가 구비할 수 있는 요소가 한정되지 않게 구비하고 있어도 되고, 예를 들면, 편광판, 부분적으로 형성된 착색층, 보호 필름, 위상차 필름 등을 구비하고 있어도 된다.

도 2에, 전면판(10)과 터치 센서 패널(30) 사이에 편광판을 구비하는 구성의 광학 적층체(200)를 나타낸다. 도 2에 나타내는 광학 적층체(200)는, 전면판(10)과 첩합층(20)과 편광판(40)과 첩합층(20)과 터치 센서 패널(30)을 이 순으로 구비한다. 도 2에 나타내는 광학 적층체(200)는, 도 1에 나타내는 광학 적층체(100)와는, 편광판(40)을 구비하는 점, 및 2개의 첩합층(20)을 구비하는 점만이 다르다. 광학 적층체에 있어서, 편광판은, 전면판(10)과 터치 센서 패널(30) 사이에 설치되어 있는 구성으로 한정되지 않고, 터치 센서 패널(30)의 전면판(10)측과는 반대측의 면에 적층되어 있는 구성이어도 된다.

[전면판]

전면판(10)은, 광을 투과 가능한 판상체이면, 재료 및 두께는 한정되지 않고, 또한 1층만으로 구성되어도 되고, 2층 이상으로 구성되어도 된다. 그 예로서는, 수지제의 판상체(예를 들면 수지판, 수지 시트, 수지 필름 등), 유리제의 판상체(예를 들면 유리판, 유리 필름 등) 등을 들 수 있다. 전면판은, 표시 장치의 최표면을 구성하는 층일 수 있다.

전면판(10)의 두께는, 예를 들면 30㎛ 이상 500㎛ 이하여도 되고, 바람직하게는 40㎛ 이상 200㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 50㎛ 이상 100㎛ 이하이다.

본 발명에 있어서, 각 층의 두께는, 후술하는 실시예에 있어서 설명하는 두께 측정 방법에 따라서 측정할 수 있다.

전면판(10)이 수지제의 판상체일 경우, 수지제의 판상체는, 광을 투과 가능한 것이면 한정되지 않는다. 수지 필름 등의 수지제의 판상체를 구성하는 수지로서는, 예를 들면 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리(메타)아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르설폰, 폴리설폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아미드이미드 등의 고분자로 형성된 필름을 들 수 있다. 이들 고분자는, 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다. 강도 및 투명성 향상의 관점에서 바람직하게는 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드 등의 고분자로 형성된 수지 필름이다.

전면판(10)은, 우수한 내충격성을 가지는 광학 적층체(100)를 구성하기 쉬운 관점에서, 온도 23℃에서의 인장 탄성률(a)이, 5㎬ 이상인 것이 바람직하고, 6㎬ 이상인 것이 더 바람직하다. 전면판(10)은, 우수한 내굴곡성을 가지는 광학 적층체(100)를 구성하기 쉬운 관점에서, 온도 23℃에서의 인장 탄성률(a)이 20㎬ 이하인 것이 바람직하고, 15㎬ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10㎬ 이하인 것이 더 바람직하다.

전면판(10)은, 원하는 인장 탄성률(a)을 얻는 관점에서, 기재 필름의 적어도 일방의 면에 하드 코팅층이 설치된 필름인 것이 바람직하다. 기재 필름으로서는, 상기 수지로 된 필름을 이용할 수 있다. 하드 코팅층은, 기재 필름의 일방의 면에 형성되어 있어도 되고, 양방의 면에 형성되어 있어도 된다. 하드 코팅층을 설치함으로써, 경도 및 스크래치성을 향상시킨 수지 필름으로 할 수 있다. 하드 코팅층은, 예를 들면 자외선 경화형 수지의 경화층이다. 자외선 경화형 수지로서는, 예를 들면 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아미드계 수지, 에폭시계 수지 등을 들 수 있다. 하드 코팅층은, 강도를 향상시키기 위해, 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 첨가제는 한정되지 않고, 무기계 미립자, 유기계 미립자, 또는 이들 혼합물을 들 수 있다.

전면판(10)이 유리판일 경우, 유리판은, 디스플레이용 강화 유리가 바람직하게 이용된다. 유리판의 두께는, 예를 들면 10㎛ 이상이어도 되고, 20㎛ 이상이어도 되고, 50㎛ 이상 1,000㎛ 이상이어도 된다.

유리판을 이용함으로써, 우수한 기계적 강도 및 표면 경도를 가지는 전면판(10)을 구성할 수 있다.

광학 적층체(100)가 표시 장치에 이용될 경우, 전면판(10)은, 표시 장치의 전면(화면)을 보호하는 기능(윈도우 필름으로서의 기능)을 가질 뿐만 아니고, 터치 센서 패널(30)에서 검지되는 터치를 행하는 조작면으로서의 기능도 가지는 것이어도 되고, 또한, 블루 라이트 컷 기능, 시야각 조정 기능 등을 가지는 것이어도 된다.

[터치 센서 패널]

터치 센서 패널(30)로서는, 전면판(10)에서 터치된 위치를 검출 가능한 센서이며, 또한 투명 도전층(31)과 이것을 지지하는 기재층(32)을 가지는 구성이면, 검출 방식은 한정되지 않고, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 광센서 방식, 초음파 방식, 전자 유도 결합 방식, 표면 탄성파 방식 등의 터치 센서 패널이 예시된다. 그 중에서도, 저비용, 빠른 반응 속도, 박막화의 면에서, 정전 용량 방식의 터치 센서 패널이 호적하게 이용된다. 터치 센서 패널(30)은, 전면판(10)측으로부터 순서대로, 투명 도전층(31), 및 기재층(32)을 구비할 수 있다. 터치 센서 패널(30)은, 투명 도전층(31)과 이것을 지지하는 기재층(32) 사이에, 접착층, 분리층, 보호층 등을 구비해도 된다. 접착층으로서는, 접착제층, 점착제층을 들 수 있다. 투명 도전층(31)을 지지하는 기재층(32)으로서, 일방의 표면에 투명 도전층(31)이 증착 형성되어 있는 기재층(32), 접착층을 개재하여 투명 도전층(31)이 전사(轉寫)된 기재층(32) 등을 들 수 있다.

정전 용량 방식의 터치 센서 패널의 일례는, 기재층과, 기재층의 표면에 설치된 위치 검출용의 투명 도전층과, 터치 위치 검지 회로에 의해 구성되어 있다. 정전 용량 방식의 터치 센서 패널을 가지는 광학 적층체를 설치한 표시 장치에 있어서는, 전면판(10)의 표면이 터치되면, 터치된 점에서 인체의 정전 용량을 통해 투명 도전층이 접지된다. 터치 위치 검지 회로가, 투명 도전층의 접지를 검지하고, 터치된 위치가 검출된다. 서로 이간(離間)된 복수의 투명 도전층을 가짐으로써, 보다 상세한 위치의 검출이 가능해진다.

투명 도전층은, ITO 등의 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전층이어도 되고, 알루미늄이나 구리, 은, 금, 또는 이들의 합금 등의 금속으로 이루어지는 금속층이어도 된다.

분리층은, 유리 등의 기판 상에 형성되어, 분리층 상에 형성된 투명 도전층을 분리층과 함께, 기판으로부터 분리하기 위한 층일 수 있다. 분리층은, 무기물층 또는 유기물층인 것이 바람직하다. 무기물층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면 실리콘 산화물을 들 수 있다. 유기물층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면 (메타)아크릴계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 폴리이미드계 수지 조성물 등을 이용할 수 있다.

보호층은, 투명 도전층에 접하여 도전층을 보호하기 위해 설치할 수 있다. 보호층은 유기 절연막 및 무기 절연막 중 적어도 하나를 포함하고, 이들 막은, 스핀 코팅법, 스퍼터링법, 증착법 등에 의해 형성할 수 있다.

터치 센서 패널(30)은 예를 들면, 이하와 같이 하여 제조할 수 있다. 제1 방법으로는, 우선 유리 기판에 접착층을 개재하여 기재층(32)을 적층한다. 기재층(32) 상에, 포토리소그래피에 의해 패턴화된 투명 도전층(31)을 형성한다. 열을 가함으로써, 유리 기판과 기재층(32)을 분리하여, 투명 도전층(31)과 기재층(32)으로 이루어지는 터치 센서 패널(30)을 얻을 수 있다.

제2 방법으로는, 우선 유리 기판 상에 분리층을 형성하고, 필요에 따라, 분리층 상에 보호층을 형성한다. 분리층(또는 보호층) 상에, 포토리소그래피에 의해 패턴화된 투명 도전층(31)을 형성한다. 투명 도전층(31) 상에, 투명 도전층(31)으로부터 박리 가능한 보호 필름을 적층하고, 투명 도전층(31)으로부터 분리층까지를 전사하여, 유리 기판을 분리한다. 접착층을 개재하여 기재층(32)과 분리층을 첩합하고, 박리 가능한 보호 필름을 박리함으로써, 투명 도전층(31)과 분리층과 접착층과 기재층(32)을 이 순으로 가지는 터치 센서 패널(30)을 얻을 수 있다.

터치 센서 패널의 기재층으로서는, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 시클로올레핀폴리머, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리올레핀, 폴리시클로올레핀, 폴리카보네이트, 폴리에테르설폰, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리노르보르넨 등의 수지 필름을 들 수 있다. 원하는 터프니스를 가지는 기재층을 구성하기 쉬운 관점에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하게 이용된다.

터치 센서 패널의 기재층은, 우수한 내굴곡성을 가지는 광학 적층체를 구성하기 쉬운 관점에서, 터프니스(b)가 5mJ／㎣ 이상인 것이 바람직하고, 10mJ／㎣ 이상인 것이 더 바람직하고, 50mJ／㎣ 이상인 것이 가장 바람직하다. 터치 센서 패널의 기재층은, 터프니스(b)가, 예를 들면 200mJ／㎣ 이하이다.

터치 센서 패널의 기재층은, 우수한 내굴곡성을 가지는 광학 적층체를 구성하기 쉬운 관점에서, 두께(c)가 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 30㎛ 이하인 것이 더 바람직하다. 터치 센서 패널의 기재층은, 두께(c)가, 예를 들면 5㎛ 이상이다.

[편광판]

편광판(40)으로서는, 이색성 색소를 흡착시킨 연신(延伸) 필름, 또는 이색성 색소를 도포해 경화시킨 필름을 편광자로서 포함하는 필름 등을 들 수 있다. 편광판(40)은, 편광자에 더하여, 위상차층을 포함하는 필름 등을 들 수 있다.

이색성 색소로서, 구체적으로는, 요오드나 이색성의 유기 염료가 이용된다. 이색성 유기 염료에는, C.I.　DIRECT　RED　39 등의 디스아조 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료, 트리스아조, 테트라키스아조 등의 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료가 포함된다. 편광자로서 이용되는, 이색성 색소를 도포해 경화시킨 필름으로서는, 액정성을 가지는 이색성 색소를 포함하는 조성물 또는 이색성 색소와 중합성 액정을 포함하는 조성물을 도포해 경화시켜 얻어지는 층을 가지는 필름 등을 들 수 있다. 이색성 색소를 도포해 경화시킨 필름은, 이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름에 비해, 굴곡 방향에 제한이 없기 때문에 바람직하다.

(1) 연신 필름을 편광자로서 구비하는 편광판

이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름을 편광자로서 구비하는 편광판에 대해서 설명한다. 편광자인, 이색성 색소를 흡착시킨 연신 필름은, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색함으로써, 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세(水洗)하는 공정을 거쳐 제조된다. 이러한 편광자를 그대로 편광판으로서 이용해도 되고, 그 편면 또는 양면에 투명 보호 필름을 첩합한 것을 편광판으로서 이용해도 된다. 이렇게 해서 얻어지는 편광자의 두께는, 바람직하게는 2㎛ 이상 40㎛ 이하이다.

폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻을 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외, 아세트산비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체가 이용된다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들면, 불포화카르복시산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화설폰산류, 암모늄기를 가지는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85몰％ 이상 100몰％ 이하이며, 바람직하게는 98몰％ 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 되고, 예를 들면, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1,000 이상 10,000 이하 정도이며, 바람직하게는 1,500 이상 5,000 이하의 범위이다.

이와 같은 폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이, 편광판의 원반 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되는 것이 아니고, 공지의 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알코올계 원반 필름의 막두께는, 예를 들면, 10㎛ 이상 150㎛ 이하 정도로 할 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지 필름의 일축 연신은, 이색성 색소에 의한 염색 전, 염색과 동시, 또는 염색 후에 행할 수 있다. 일축 연신을 염색 후에 행할 경우, 이 일축 연신은, 붕산 처리 전에 행해도 되고, 붕산 처리 중에 행해도 된다. 또한, 이들 복수의 단계에서 일축 연신을 행하는 것도 가능하다. 일축 연신에 있어서는, 주속이 상이한 롤간에 일축으로 연신해도 되고, 열롤을 이용하여 일축으로 연신해도 된다. 또한 일축 연신은, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신이어도 되고, 용제를 이용해, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신이어도 된다. 연신 배율은, 통상 3 ∼ 8배 정도이다.

연신 필름을 편광자로서 구비하는 편광판의 두께는, 예를 들면 1㎛ 이상 400㎛ 이하여도 되고, 5㎛ 이상 100㎛ 이하여도 된다.

편광자의 편면 또는 양면에 첩합되는 보호 필름의 재료로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 환상 폴리올레핀계 수지 필름, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 수지로 이루어지는 아세트산셀룰로오스계 수지 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 수지로 이루어지는 폴리에스테르계 수지 필름, 폴리카보네이트계 수지 필름, (메타)아크릴계 수지 필름, 폴리프로필렌계 수지 필름 등, 당분야에 있어서 공지의 필름을 들 수 있다. 보호 필름의 두께는, 박형화의 관점에서, 통상 300㎛ 이하이며, 200㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 또한, 통상 5㎛ 이상이며, 20㎛ 이상인 것이 바람직하다. 보호 필름은 위상차를 가지고 있어도, 가지고 있지 않아도 된다.

(2) 액정층으로부터 형성된 필름을 편광자로서 구비하는 편광판

액정층으로부터 형성된 필름을 편광자로서 구비하는 편광판에 대해서 설명한다. 편광자로서 이용되는, 이색성 색소를 도포한 필름으로서는, 액정성을 가지는 이색성 색소를 포함하는 조성물, 또는 이색성 색소와 액정 화합물을 포함하는 조성물을 기재에 도포해 경화하여 얻어지는 필름 등을 들 수 있다. 당해 필름은, 기재를 박리하거나 또는 기재와 함께 편광판으로서 이용해도 되고, 또는 그 편면 또는 양면에 보호 필름을 가지는 구성으로 편광판으로서 이용해도 된다. 당해 보호 필름으로서는, 상기한 연신 필름을 편광자로서 구비하는 편광판과 동일한 것을 들 수 있다.

이색성 색소를 도포해 경화하여 얻어진 필름은 얇은 것이 바람직하지만, 너무 얇으면 강도가 저하해, 가공성이 떨어질 경향이 있다. 당해 필름의 두께는, 통상 20㎛ 이하이며, 바람직하게는 5㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하이다.

상기 이색성 색소를 도포하여 얻어진 필름으로서는, 구체적으로는, 일본 특허공개공보 2013-148883호 등에 기재된 필름을 들 수 있다.

액정층으로부터 형성된 필름을 편광자로서 구비하는 편광판의 두께는, 예를 들면 1㎛ 이상 50㎛ 이하여도 된다.

(위상차층)

위상차층은, 1층 또는 2층 이상의 위상차층을 포함할 수 있다. 위상차층으로서는, λ／4판이나 λ／2판과 같은 포지티브 A 플레이트, 및 포지티브 C 플레이트일 수 있다. 위상차층은, 상술한 보호 필름의 재료로서 예시를 한 수지 필름으로부터 형성되어도 되고, 중합성 액정 화합물이 경화한 층으로부터 형성되어도 된다. 위상차층은, 배향막이나 기재 필름을 더 포함하고 있어도 된다. 위상차층의 두께는, 예를 들면 1㎛ 이상 50㎛ 이하여도 된다.

광학 적층체는, 편광판으로서 원편광판을 구비하는 구성으로 함으로써, 외부광의 반사를 방지할 수 있다.

[첩합층]

첩합층(20)은, 전면판(10)과 터치 센서 패널(30) 사이에 개재하는 층이며, 예를 들면 점착제층이나 접착제층이어도 된다. 첩합층(20)은, 전면판(10)과 터치 센서 패널(30)을 첩합하는 층, 전면판(10)과 편광판(40)을 첩합하는 층, 편광판(40)과 터치 패널(30)을 첩합하는 층일 수 있다. 첩합층(20)은, 전면판(10)과 터치 센서 패널(30) 사이에 착색층이 설치되고, 그 착색층과 접촉하여 설치될 경우에는 착색층의 단차를 양호하게 흡수할 수 있는 관점에서 점착제층인 것이 바람직하다. 광학 적층체는, 첩합층(20)을 1개 구비해도 되고, 2개 이상 구비해도 된다. 광학 적층체가 첩합층(20)을 복수 구비할 경우, 복수의 첩합층은, 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

점착제층은, (메타)아크릴계, 고무계, 우레탄계, 에스테르계, 실리콘계, 폴리비닐에테르계와 같은 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물로 구성할 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 내후성, 내열성 등이 우수한 (메타)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물이 호적하다. 점착제 조성물은, 활성 에너지선 경화형, 열경화형이어도 된다.

점착제 조성물에 이용되는 (메타)아크릴계 수지(베이스 폴리머)로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산이소옥틸, (메타)아크릴산2-에틸헥실과 같은 (메타)아크릴산에스테르의 1종 또는 2종 이상을 모노머로 하는 중합체 또는 공중합체가 호적하게 이용된다. 베이스 폴리머에는, 극성 모노머를 공중합시키는 것이 바람직하다. 극성 모노머로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산, (메타)아크릴산2-히드록시프로필, (메타)아크릴산히드록시에틸, (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트와 같은, 카르복시기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등을 가지는 모노머를 들 수 있다.

점착제 조성물은, 상기 베이스 폴리머만을 포함하는 것이어도 되지만, 통상은 가교제를 더 함유한다. 가교제로서는, 2가 이상의 금속 이온으로서, 카르복시기와의 사이에서 카르복시산 금속염을 형성하는 것; 폴리아민 화합물로서, 카르복시기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것; 폴리에폭시 화합물이나 폴리올로서, 카르복시기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 것; 폴리이소시아네이트 화합물로서, 카르복시기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것이 예시된다. 그 중에서도, 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하다.

활성 에너지선 경화형 점착제 조성물이란, 자외선이나 전자선과 같은 활성 에너지선의 조사를 받아 경화하는 성질을 가지고 있으며, 활성 에너지선 조사 전에 있어서도 점착성을 가져 필름 등의 피착체에 밀착시킬 수 있고, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하여 밀착력의 조정을 할 수 있는 성질을 가지는 점착제 조성물이다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 자외선 경화형인 것이 바람직하다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 베이스 폴리머, 가교제에 더하여, 활성 에너지선 중합성 화합물을 더 함유한다. 필요에 따라, 광중합개시제나 광증감제 등을 더 함유시키기도 한다.

점착제 조성물은, 광산란성을 부여하기 위한 미립자, 비드(수지 비드, 유리 비드 등), 유리 섬유, 베이스 폴리머 이외의 수지, 점착성 부여제, 충전제(금속분이나 그 외의 무기 분말 등), 산화 방지제, 자외선 흡수제, 염료, 안료, 착색제, 소포제, 부식 방지제, 광중합개시제 등의 첨가제를 포함할 수 있다.

상기 점착제 조성물의 유기 용제 희석액을 기재 상에 도포해, 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물을 이용했을 경우에는, 형성된 점착제층에, 활성 에너지선을 조사함으로써 원하는 경화도를 가지는 경화물로 할 수 있다.

각 첩합층(20)의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 3㎛ 이상 100㎛ 이하이며, 5㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 20㎛ 이상이어도 된다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것이 아니다.

(실시예)

이하에 나타내는, 전면판 Ⅰ ∼ Ⅳ, 편광판 Ⅰ, 터치 센서 패널 Ⅰ ∼ Ⅵ, 첩합층 Ⅰ을 준비했다.

[전면판 Ⅰ]

투명한 기재 필름 I(폴리아미드이미드 필름, 두께 50㎛) 상에 하드 코팅층용 조성물을 코팅한 후, 용제를 건조시켜, UV 경화함으로써 편면에 하드 코팅층이 형성된 전면판 Ⅰ(두께 60㎛, 인장 탄성률 7㎬, 종 177㎜×횡 105㎜)을 제작했다.

하드 코팅층용 조성물은, 다기능 아크릴레이트(MIWON 스페셜티케미칼, MIRAMER M340) 30중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르에 분산된 나노실리카졸(평균 입경 12㎚, 고형분 40％) 50중량부, 에틸아세테이트 17중량부, 광중합개시제(Ciba사, I184) 2.7중량부, 불소계 첨가제(신에츠가가쿠고교 가부시키가이샤, KY1203) 0.3중량부를, 교반기를 이용하여 배합하고, 폴리프로필렌(PP) 재질의 필터를 이용하여 여과함으로써 하드 코팅층용 조성물을 제조했다.

<기재 필름 Ⅰ의 제작>

질소 분위기 하, 교반 날개를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘(TFMB) 52g(162.38mmol) 및 수분량을 100ppm으로 조정한 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 693.8g을 더해, 실온에서 교반하면서 TFMB를 DMAc 중에 용해시켰다. 다음으로, 플라스크에 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산이무수물(6FDA) 28.90g(65.05mmol)과 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복시산이무수물(BPDA) 9.57g(32.52mmol)을 첨가하고, 실온에서 3시간 교반했다. 그 후, 테레프탈로일클로리드(TPC) 13.21g(63.10mmol)을 플라스크에 더해, 실온에서 1시간 교반했다. 그 다음에, 플라스크에 피리딘 4.99g(63.10mmol)과 무수 아세트산 21.91g(214.66mmol)을 더해, 실온에서 30분간 교반한 후, 오일 배스를 이용하여 70℃로 승온하고, 1시간 더 교반해, 반응액을 얻었다.

얻어진 반응액을 실온까지 냉각하고, 대량의 메탄올 중에 실 형상으로 투입해, 석출한 침전물을 취출하고, 메탄올 중에 6시간 침지 후, 메탄올로 세정했다. 다음으로, 100℃에서 침전물의 감압 건조를 행해, 폴리아미드이미드 수지를 얻었다.

얻어진 폴리아미드이미드 수지에, 농도가 15질량％가 되도록 DMAc를 더해, 폴리아미드이미드바니시를 제작했다. 얻어진 폴리아미드이미드바니시를 폴리에스테르 기재(도요보(주)제, 상품명 「A4100」)의 평활면 상에 자립막의 막두께가 55㎛가 되도록 어플리케이터를 이용하여 도공하고, 50℃ 30분간, 그 다음에 140℃ 15분간 건조해, 자립막을 얻었다. 자립막을 금 프레임에 고정하고, 대기 하에서 300℃ 30분간 더 건조해, 막두께 50㎛의 폴리아미드이미드 필름을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 폴리아미드이미드 필름을 기재 필름 Ⅰ로서 이용했다.

[전면판 Ⅱ]

투명한 기재 필름 Ⅱ(폴리아미드이미드 필름, 두께 50㎛) 상에 하드 코팅층용 조성물로 코팅한 후, 용제를 건조시켜, UV 경화함으로써 편면에 하드 코팅층이 형성된 전면판 Ⅱ(두께 60㎛, 인장 탄성률 6㎬, 종 177㎜×횡 105㎜)를 제작했다. 하드 코팅층용 조성물은, 전면판 Ⅰ의 제작 시와 같은 것을 이용했다.

<기재 필름 Ⅱ의 제작>

질소 분위기 하, 교반 날개를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘(TFMB) 52g(162.38mmol) 및 수분량을 500ppm으로 조정한 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 673.93g을 더해, 실온에서 교반하면서 TFMB를 DMAc 중에 용해시켰다. 다음으로, 플라스크에 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산이무수물(6FDA) 28.90g(65.05mmol)을 첨가하고, 실온에서 3시간 교반했다. 그 후, 테레프탈로일클로리드(TPC) 19.81g(97.57mmol)을 플라스크에 더해, 실온에서 1시간 교반했다. 그 다음에, 플라스크에 피리딘 7.49g(94.65mmol)과 무수 아세트산 14.61g(143.11mmol)을 더해, 실온에서 30분간 교반한 후, 오일 배스를 이용하여 70℃로 승온하고, 5시간 더 교반해, 반응액을 얻었다.

얻어진 반응액을 실온까지 냉각하고, 대량의 메탄올 중에 실 형상으로 투입해, 석출한 침전물을 취출하고, 메탄올 중에 6시간 침지 후, 메탄올로 세정했다. 다음으로, 100℃에서 침전물의 감압 건조를 행해, 폴리아미드이미드 수지를 얻었다.

얻어진 폴리아미드이미드 수지에, 농도가 15질량％가 되도록 DMAc를 더해, 폴리아미드이미드바니시를 제작했다. 얻어진 폴리아미드이미드바니시를 폴리에스테르 기재(도요보(주)제, 상품명 「A4100」)의 평활면 상에 자립막의 막두께가 55㎛가 되도록 어플리케이터를 이용하여 도공하고, 50℃ 30분간, 그 다음에 140℃ 15분간 건조해, 자립막을 얻었다. 자립막을 금 프레임에 고정하고, 대기 하에서 230℃ 30분간 더 건조해, 막두께 50㎛의 폴리아미드이미드 필름을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 폴리아미드이미드 필름을 기재 필름 Ⅱ로서 이용했다.

[전면판 Ⅲ]

투명한 기재 필름 Ⅲ(폴리아미드이미드 필름, 두께 50㎛) 상에 하드 코팅층용 조성물로 코팅한 후, 용제를 건조시켜, UV 경화함으로써 편면에 하드 코팅층이 형성된 전면판 Ⅲ(두께 60㎛, 인장 탄성률 5㎬, 종 177㎜×횡 105㎜)을 제작했다. 하드 코팅층 조성물은, 전면판 Ⅰ의 제작 시와 같은 것을 이용했다.

<기재 필름 Ⅲ의 제작>

질소 가스 분위기 하, 교반 날개를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘(TFMB) 14.67g(45.8mmol) 및 수분량을 200ppm으로 조제한 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 233.3g을 더해, 실온에서 교반하면서 TFMB를 DMAc에 용해시켰다. 다음으로, 플라스크에 4,4'-옥시디프탈산이무수물(OPDA) 4.283g(13.8mmol)을 더해, 실온에서 16.5시간 교반했다. 그 후, 4,4'-옥시비스(벤조일클로리드)(OBBC) 1.359g(4.61mmol) 및 테레프탈로일클로리드(TPC) 5.609g(27.6mmol)을 플라스크에 더해, 실온에서 1시간 교반했다. 그 다음에, 플라스크에 무수 아세트산 4.937g(48.35mmol)과 4-피콜린 1.501g(16.12mmol)을 더해, 실온에서 30분간 교반 후, 오일 배스를 이용하여 70℃로 승온하고, 3시간 더 교반해, 반응액을 얻었다.

얻어진 반응액을 실온까지 냉각한 후, 메탄올 360g 및 이온 교환수 170g을 더하여 폴리아미드이미드의 침전을 얻었다. 그것을 메탄올 중에 12시간 침지하고, 여과로 회수하여 메탄올로 세정했다. 다음으로, 100℃에서 침전물의 감압 건조를 행해, 폴리아미드이미드 수지를 얻었다.

얻어진 폴리아미드이미드 수지에, 농도가 15질량％가 되도록 DMAc를 더해, 폴리아미드이미드바니시를 제작했다. 얻어진 폴리아미드이미드바니시를 폴리에스테르 기재(도요보(주)제, 상품명 「A4100」)의 평활면 상에 자립막의 막두께가 55㎛가 되도록 어플리케이터를 이용하여 도공하고, 50℃ 30분간, 그 다음에 140℃ 15분간 건조해, 자립막을 얻었다. 자립막을 금 프레임에 고정하고, 대기 하에서 300℃ 30분간 더 건조해, 막두께 50㎛의 폴리아미드이미드 필름을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 폴리아미드이미드 필름을 기재 필름 Ⅲ으로서 이용했다.

[전면판 Ⅳ]

투명한 기재 필름 Ⅳ(폴리아미드이미드 필름, 두께 50㎛) 상에 하드 코팅층용 조성물로 코팅한 후, 용제를 건조시켜, UV 경화함으로써 편면에 하드 코팅층이 형성된 전면판 Ⅳ(두께 60㎛, 인장 탄성률 3㎬, 종 177㎜×횡 105㎜)를 제작했다. 하드 코팅층용 조성물은, 전면판 Ⅰ의 제작 시와 같은 것을 이용했다.

<기재 필름 Ⅳ의 제작>

질소 분위기 하, 교반 날개를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘(TFMB) 52g(162.38mmol) 및 수분량을 500ppm으로 조정한 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 734.10g을 더해, 실온에서 교반하면서 TFMB를 DMAc 중에 용해시켰다. 다음으로, 플라스크에 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산이무수물(6FDA) 28.90g(65.05mmol)을 첨가하고, 실온에서 3시간 교반했다. 그 후, 4,4'-옥시비스(벤조일클로리드)(OBBC) 28.80g(97.57mmol)을 플라스크에 더해, 실온에서 1시간 교반했다. 그 다음에, 플라스크에 피리딘 7.49g(94.65mmol)과 무수 아세트산 14.61g(143.11mmol)을 더해, 실온에서 30분간 교반한 후, 오일 배스를 이용하여 70℃로 승온하고, 5시간 더 교반해, 반응액을 얻었다.

얻어진 반응액을 실온까지 냉각하고, 대량의 메탄올 중에 실 형상으로 투입해, 석출한 침전물을 취출하고, 메탄올 중에 6시간 침지 후, 메탄올로 세정했다. 다음으로, 100℃에서 침전물의 감압 건조를 행해, 폴리아미드이미드 수지를 얻었다.

얻어진 폴리아미드이미드 수지에, 농도가 15질량％가 되도록 DMAc를 더해, 폴리아미드이미드바니시를 제작했다. 얻어진 폴리아미드이미드바니시를 폴리에스테르 기재(도요보(주)제, 상품명 「A4100」)의 평활면 상에 자립막의 막두께가 55㎛가 되도록 어플리케이터를 이용하여 도공하고, 50℃ 30분간, 그 다음에 140℃ 15분간 건조해, 자립막을 얻었다. 자립막을 금 프레임에 고정하고, 대기 하에서 300℃ 30분간 더 건조해, 막두께 50㎛의 폴리아미드이미드 필름을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 폴리아미드이미드 필름을 기재 필름 Ⅳ로서 이용했다.

[편광판 Ⅰ]

편광판 Ⅰ을 다음과 같이 하여 제작했다. 우선 두께 25㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름에 광배향막을 형성한 후, 이색성 색소와 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물을 광배향막에 도포하고, 배향, 경화시켜 두께 2㎛의 편광자를 얻었다. 편광자 상에, 오버코팅층을 형성했다. 오버코팅층은, 폴리비닐알코올과 물을 포함하는 수지 조성물을 도공해, 온도 80℃에서 3분간 건조시켜 제작했다. 오버코팅층의 두께는 1.0㎛였다. 또한, 오버코팅층 상에, 두께 5㎛의 점착제층을 개재하여, 액정 화합물이 중합하여 경화한 층을 포함하는 위상차 필름(두께 11㎛, 층 구성: 액정 화합물이 경화한 층 및 배향막으로 이루어지는 λ／4판(두께 3㎛)／점착제층(두께 5㎛)／액정 화합물이 경화한 층 및 배향막으로 이루어지는 포지티브 C플레이트(두께 3㎛))을 첩합했다. 이와 같이 하여, 「TAC 필름／편광자／오버코팅층／점착제층／위상차 필름」의 층 구성을 가지는 편광판 Ⅰ을 제작했다(한편, 광배향막의 기재는 생략하고 있음). 편광판 Ⅰ은 원편광판이었다.

[터치 센서 패널 Ⅰ]

투명 도전층, 분리층, 접착제층, 및 기재층이 이 순으로 적층된 종 177㎜×횡 105㎜의 터치 패널 센서 Ⅰ을 준비했다. 투명 도전층은 ITO층을 포함하고, 분리층은 아크릴계 수지 조성물의 경화층을 포함하는 것이며, 양자의 두께의 합계는 7㎛였다. 접착제층은 두께가 3㎛였다. 기재층은, 두께 12㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이며, 터프니스가 69mJ／㎣였다.

[터치 센서 패널 Ⅱ]

투명 도전층, 분리층, 접착제층, 및 기재층이 이 순으로 적층된 종 177㎜×횡 105㎜의 터치 패널 센서 Ⅱ를 준비했다. 투명 도전층은 ITO층을 포함하고, 분리층은 아크릴계 수지 조성물의 경화층을 포함하는 것이며, 양자의 두께의 합계는 7㎛였다.

접착제층은 두께가 3㎛였다. 기재층은, 두께 23㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이며, 터프니스가 140mJ／㎣였다.

[터치 센서 패널 Ⅲ]

투명 도전층, 분리층, 접착제층, 및 기재층이 이 순으로 적층된 종 177㎜×횡 105㎜의 터치 패널 센서 Ⅲ을 준비했다. 투명 도전층은 ITO층을 포함하고, 분리층은 아크릴계 수지 조성물의 경화층을 포함하는 것이며, 양자의 두께의 합계는 7㎛였다.

접착제층은 두께가 3㎛였다. 기재층은, 두께 50㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름이며, 터프니스가 40mJ／㎣였다.

[터치 센서 패널 Ⅳ]

투명 도전층, 분리층, 접착제층, 및 기재층이 이 순으로 적층된 종 177㎜×횡 105㎜의 터치 패널 센서 Ⅳ를 준비했다. 투명 도전층은 ITO층을 포함하고, 분리층은 아크릴계 수지 조성물의 경화층을 포함하는 것이며, 양자의 두께의 합계는 7㎛였다.

접착제층은 두께가 3㎛였다. 기재층은, 두께 40㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름이며, 터프니스가 20mJ／㎣였다.

[터치 센서 패널 Ⅴ]

투명 도전층, 분리층, 접착제층, 및 기재층이 이 순으로 적층된 종 177㎜×횡 105㎜의 터치 패널 센서 Ⅴ를 준비했다. 투명 도전층은 ITO층을 포함하고, 분리층은 아크릴계 수지 조성물의 경화층을 포함하는 것이며, 양자의 두께의 합계는 7㎛였다. 접착제층은 두께가 3㎛였다. 기재층은, 두께 25㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름이며, 터프니스가 6mJ／㎣였다.

[터치 센서 패널 Ⅵ]

투명 도전층, 분리층, 접착제층, 및 기재층이 이 순으로 적층된 종 177㎜×횡 105㎜의 터치 패널 센서 Ⅵ을 준비했다. 투명 도전층은 ITO층을 포함하고, 분리층은 아크릴계 수지 조성물의 경화층을 포함하는 것이며, 양자의 두께의 합계는 7㎛였다.

접착제층은 두께가 3㎛였다. 기재층은, 두께 40㎛의 시클로올레핀폴리머 필름이며, 터프니스가 4mJ／㎣였다.

[첩합층 Ⅰ]

(메타)아크릴계 점착제층, 두께 25㎛, 종 177㎜×횡 105㎜

<실시예 1>

전면판 1의 첩합하는 측의 표면과, 편광판 Ⅰ(TAC 필름／편광자／오버코팅층／점착제층／위상차 필름)의 양방의 표면과, 터치 센서 패널 Ⅰ의 투명 도전층측의 표면에 코로나 처리를 실시했다. 그리고, 「전면판 Ⅰ／첩합층 Ⅰ／편광판 Ⅰ(TAC 필름／접착제층／편광자／오버코팅층／점착제층／위상차 필름)／첩합층 Ⅰ／터치 센서 패널 Ⅰ(투명 도전층／분리층／접착제층／기재층)」이 되도록 각 층을 적층하여, 롤 접합기를 이용해 첩합하여, 오토클레이브로 양생을 행해, 도 2에 나타내는 광학 적층체(200)와 마찬가지의 구성인 실시예 1의 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대해서, 내충격성 시험 및 내굴곡성 시험을 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 얻어진 광학 적층체에 대해서, 크랙의 신장 속도 평가 시험을 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

<실시예 2 ∼ 6, 비교예 1, 2>

실시예 1에 있어서, 전면판 및 터치 센서 패널로서 표 1에 나타내는 것을 이용한 점 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 2 ∼ 6, 비교예 1, 2의 광학 적층체를 얻었다. 얻어진 광학 적층체에 대해서, 내충격성 시험 및 내굴곡성 시험을 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 얻어진 광학 적층체에 대해서, 크랙의 신장 속도 평가 시험을 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

<층의 두께의 측정 방법>

각 층(이하, 「시험편」이라고 함)의 두께는, 접촉식 막두께 측정 장치(가부시키가이샤 니콘제 「MS-5C」)를 이용하여 측정했다. 단, 편광자층 및 배향막에 대해서는, 레이저 현미경(올림푸스 가부시키가이샤제 「OLS3000」)을 이용하여 측정했다.

<인장 탄성률의 측정 방법>

전면판의 인장 탄성률은, 다음과 같이 측정했다. 전면판으로부터 장변 110㎜×단변 10㎜의 장방형의 소편을 슈퍼 커터를 이용하여 잘라냈다. 그 다음에, 인장 시험기〔(주)시마즈세이사쿠쇼제 오토그래프　AG-Xplus 시험기〕의 상하 척(chuck)에서, 척의 간격이 5㎝가 되도록 상기 소편의 장변 방향 양단을 사이에 두고, 온도 23℃, 상대습도 55％의 환경 하, 인장 속도 4㎜／분에서 소편의 장변 방향으로 인장하고, 얻어지는 응력-변형 곡선에 있어서의 20 ∼ 40㎫간의 직선의 기울기를 인장 탄성률〔GPa〕로서 산출했다. 이때, 응력을 산출하기 위한 두께로서는, 상기한 바와 같이 측정한 두께치를 이용했다.

<터프니스의 측정 방법>

터치 센서 패널의 기재층의 터프니스는, JIS　K7161에 준거하여, 다음과 같이 측정했다. 터치 센서 패널의 기재층으로부터 장변 110㎜×단변 10㎜의 장방형의 소편을 슈퍼 커터를 이용하여 잘라냈다. 그 다음에, 인장 시험기〔(주)시마즈세이사쿠쇼제 오토그래프　AG-Xplus 시험기〕의 척에서, 척의 간격이 5㎝가 되도록 상기 소편의 장변 방향 양단을 사이에 두고, 온도 23℃, 상대습도 55％의 환경 하, 인장 속도 4㎜／분에서 소편의 장변 방향으로 인장했다. 터프니스는, 초기부터 파단까지의 사이에 있어서의, 응력-변형 곡선의 적분치로서 산출했다.

<내충격성 시험>

각 실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체(200)로부터, 장변 150㎜×단변 70㎜의 장방형의 크기의 소편을 슈퍼 커터를 이용하여 잘라내고, 소편의 터치 센서 패널측을 점착제층을 개재하여 아크릴판에 첩합했다. 그리고, 온도 23℃, 상대습도 55％의 환경 하에서, 소편에 대하여, 평가용 펜을 소편의 전면판의 최표면으로부터 10㎝의 거리에 펜 끝이 위치하며 또한 펜 끝이 아래를 향하도록 유지하고, 그 위치로부터 평가용 펜을 낙하시켰다. 소편의 전면판에는, 터치 센서 패널의 투명 도전층의 패턴의 위치를 표기하고, 평가용 펜은 펜 끝이 투명 도전층이 배치되어 있는 위치에 접촉하도록 낙하시켰다. 평가용 펜으로서, 중량이 11g이며, 펜 끝의 직경이 0.7㎜인 펜을 이용했다. 평가용 펜을 낙하시킨 후의 소편에 대해서, 육안으로의 관찰 및 터치 센서 패널 기능의 확인을 행해, 이하의 기준으로 평가를 행했다. 표 1에 평가 결과를 나타낸다.

A: 크랙 없음. 터치 센서 패널 기능 유지.

B: 크랙 있음. 터치 센서 패널 기능 유지.

C: 크랙 있음. 터치 센서 패널 기능 없음.

<내굴곡성 시험>

온도 25℃에서, 다음에 나타내는 순으로 굴곡성 시험을 행했다. 굴곡 시험기(CFT-720 C, Covotech사제)에, 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체를 평탄한 상태(굴곡해 있지 않은 상태)로 설치하고, 전면판측이 내측이 되도록 하여 굴곡시켰을 때에 대향하는 전면판간의 거리가 4.0㎜가 되도록 광학 적층체를 굴곡시킨 후, 원래의 평탄한 상태로 되돌리는 굴곡 조작을 행했다. 이 굴곡 조작을 1회 행했을 때를 굴곡 횟수 1회로 세고, 이 굴곡 조작을 반복하여 행했다. 굴곡 조작으로 굴곡한 영역에 있어서 크랙 및／또는 점착제층의 들뜸이 발생했을 때의 굴곡 횟수를 한계 굴곡 횟수로서 확인하고, 이하와 같이 평가했다. 표 1에 평가 결과를 나타낸다.

A: 굴곡 횟수가 20만회에 달해도 한계 굴곡 횟수에 도달하지 않았음.

B: 굴곡 횟수가 10만회 이상 20만회 이하에서 한계 굴곡 횟수에 도달했음.

C: 굴곡 횟수가 5만회 이상 10만회 미만에서 한계 굴곡 횟수에 도달했음.

D: 굴곡 횟수가 5만회 미만에서 한계 굴곡 횟수에 도달했음.

[표 1]

<크랙의 신장 속도 평가 시험>

실시예 1 ∼ 6, 비교예 1, 2의 직사각형의 광학 적층체(종 177㎜×횡 105㎜)에 대해서, 온도 25℃에서, 다음에 나타내는 순서로 크랙의 신장 속도 측정 시험을 행했다. 종 방향의 중심을 횡단하는 횡방향으로 평행한 방향의 굴곡축에 있어서, 일방의 단부로부터 내측 방향으로 1㎜의 길이로, 광학 적층체의 일방의 표면으로부터 타방의 표면에 이르는 노치(이하, 「인공 크랙」이라고 칭함)를 넣었다. 굴곡 시험기(CFT-720C, Covotech사제)에, 인공 크랙을 넣은 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체를 평탄한 상태(굴곡해 있지 않은 상태)로 설치하고, 전면판측이 내측이 되도록 하여 굴곡축을 따라 굴곡시킨 후(대향하는 전면판간의 거리가 4.0㎜가 되는 위치까지 굴곡), 원래의 평탄한 상태로 되돌리는 굴곡 조작을 행했다. 이 굴곡 조작을 1회 행했을 때를 굴곡 횟수 1회로 세고, 이 굴곡 조작을 반복하여 100만회 행하고, 굴곡 횟수 10만회, 15만회, 50만회, 100만회일 때에 인공 크랙의 길이를 측정하여 초기의 1㎜로부터의 신장량〔㎜〕에 의거하여 평균 신장 속도 V〔㎜／1000회〕를 산출했다.

평균 신장 속도 V는, 굴곡 횟수 10만회일 때의 초기의 1㎜로부터의 신장량 L1〔㎜〕에 의거하여 (L1／10만회)×1000회에 의해 산출한 속도 V1, 굴곡 횟수 15만회일 때의 초기의 1㎜로부터의 신장량 L2〔㎜〕에 의거하여 (L2／15만회)×1000회에 의해 산출한 속도 V2, 굴곡 횟수 50만회일 때의 초기의 1㎜로부터의 신장량 L3〔㎜〕에 의거하여 (L3／50만회)×1000회에 의해 산출한 속도 V3, 굴곡 횟수 100만회일 때의 초기의 1㎜로부터의 신장량 L4〔㎜〕에 의거하여 (L4／100만회)×1000회에 의해 산출한 속도 V4의 평균치로 했다. 평균 신장 속도 V에 의거하여, 크랙의 신장 속도를 다음과 같이 평가했다.

A: 평균 신장 속도 V가 0.1㎜／1000회 이하

B: 평균 신장 속도 V가 0.1㎜／1000회 초과 0.5㎜／1000회 이하

C: 평균 신장 속도 V가 0.5㎜／1000회 초과

[표 2]

실시예 1 ∼ 6, 비교예 1, 2의 각 광학 적층체에 대해서, 인공 크랙은, 굴곡 횟수의 증가에 수반하여 직선적으로 신장해 있었다. 따라서, 굴곡 횟수와 인공 크랙의 신장 속도에는 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 광학 적층체에 있어서는, 절단 등의 충격에 의해 인공 크랙과 유사한 크랙이 생기기 쉽다. 표 2에 나타내는 결과로부터, 실시예 1 ∼ 5에 있어서는, 크랙이 생겨도 그 크랙이 커지는 것을 억제할 수 있음을 알 수 있었다

10: 전면판
20: 첩합층
30: 터치 센서 패널
31: 투명 도전층
32: 기재층
40: 편광판
100, 200: 광학 적층체

Claims (8)

1. 전면판과 터치 센서 패널을 구비하는 광학 적층체로서,
   상기 터치 센서 패널은, 투명 도전층과, 상기 투명 도전층을 지지하는 기재층을 구비하고,
   상기 전면판의 인장 탄성률을 a〔GPa〕, 상기 기재층의 터프니스를 b〔mJ／㎣〕, 상기 기재층의 두께를 c〔㎛〕로 하면, 하기 식(1)에서 산출되는 평가 파라미터 A는, 하기 식(2a)의 관계를 충족시키는, 광학 적층체.
   A＝a×b／c (1)
   A≥1.0 (2a)
2. 제1항에 있어서,
   하기 식(3)에서 산출되는 평가 파라미터 B는, 하기 식(4a)의 관계를 충족시키는, 광학 적층체.
   B＝b×c (3)
   B≥200 (4a)
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 전면판은, 하드 코팅층을 포함하는, 광학 적층체.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전면판과 상기 터치 센서 패널 사이에 편광판을 더 가지는, 광학 적층체.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전면판의 인장 탄성률(a)은 5㎬ 이상인, 광학 적층체.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 기재층의 터프니스(b)는 5mJ／㎣ 이상인, 광학 적층체.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 기재층의 두께(c)는 50㎛ 이하인, 광학 적층체.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체를 포함하는 표시 장치.

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