JP2006030939A

JP2006030939A - 偏光板及びその製造方法

Info

Publication number: JP2006030939A
Application number: JP2004293762A
Authority: JP
Inventors: Keigen Ro; 景元呂; Jung-Chen Chien; 榕震簡; Keiko Ryu; ▲啓▼宏劉
Original assignee: Optimax Technology Corp
Current assignee: Optimax Technology Corp
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2006-02-02
Also published as: KR20060008202A; TW200604593A

Abstract

【課題】偏光板の光学特性、サイズの安定性及び耐候性を向上する偏光板の製造方法を提供する。
【解決手段】環状オレフィン系共重合体及び環状オレフィン系重合体からなるグループから選択された材料からなる第１の保護膜２０６を準備するステップと、第１の粘着膜２１４により直線偏光膜を第１の保護膜２０６上に粘着するステップと、第２の粘着膜２１２により第２の保護膜２０４を直線偏光膜上に粘着するステップとを含む。そして、第２の保護膜２０４は、前記第１の保護膜２０６と同じ材料からなる。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、偏光板の製造方法に関し、特に平面表示装置に用いる偏光板及びその製造方法に関する。

液晶表示装置は高画質、小体積、軽量、低電圧駆動、低電力消耗そして広い応用範囲などといった長所を有する。そのため、中小型の携帯式テレビ、携帯電話、ビデオカメラ、ノートブック型コンピュータ、デスクトップ型表示装置及びプロジェクションテレビなどといった大衆消費電子製品或いはコンピュータ製品に広く利用され、次第に陰極線管（cathode ray tube：ＣＲＴ）に取って代わり表示装置の主流となった。

液晶表示装置において、偏光板は液晶パネルの主な構成要素の一つである。図１Ａは、従来の偏光板を示す模式図である。図１Ａに示すように、偏光板１００ａは第１の保護膜１０６、第２の保護膜１０４及び直線偏光膜１０２を備える。この直線偏光膜１０２は第２の保護膜１０４と第１の保護膜１０６との間に設けられる。

第２の保護膜１０４及び第１の保護膜１０６の材料は、トリアセチルセルロース（triacetyl cellulose：ＴＡＣ）であり、直線偏光膜１０２の材料はポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）である。そして、偏光板１００ａの表面に位相差膜１０８を貼ることにより、偏光板１００ａに偏光機能以外の光学補償の性質を兼備えさせることができる。位相差膜１０８は、ポリノルボルネン（polynorbornene）、ポリカーボネート（polycarbonate：ＰＣ）或いはその他の材料からなる。

上述した第２の保護膜１０４及び第１の保護膜１０６は、直線偏光膜１０２が外部からの汚染や物理的な破壊を受けることを防ぐことができる他、湿気が進入して直線偏光膜１０２が吸収することを防ぐ機能を有する。上述したように、直線偏光膜１０２の材料は、湿気を容易に吸収するポリビニルアルコールである。そのため、直線偏光膜１０２が湿気を吸収すると、サイズの変化により偏光性質が変化し、平面表示装置に漏光や色ずれの現象を発生させた。

しかし、第２の保護膜１０４及び第１の保護膜１０６によく用いられるトリアセチルセルロースは、湿気防止能力が理想的ではなかった。また、従来技術ではポリビニルアルコール接着剤により保護膜と直線偏光膜とを粘着していたが、このポリビニルアルコール接着剤は耐水性が理想的でなかった。

従来技術では、これらの問題を解決するためにもう一つの偏光板が提供されていた。図１Ｂは、従来のもう一つの偏光板を示す模式図である。図１Ｂに示すように、偏光板１００ｂは、第１の保護膜１０６、第２の保護膜１１４及び直線偏光膜１０２を備える。直線偏光膜１０２は、第２の保護膜１１４と第１の保護膜１０６との間に設けられる。上述した従来の偏光板１００ａと同様に、第１の保護膜１０６はトリアセチルセルロースからなり、直線偏光膜１０２はポリビニルアルコールからなる。

外側（平面表示装置中のユーザに近い位置）の第２の保護膜１１４の材料は、元々トリアセチルセルロースだったものを環状オレフィン系共重合体（cyclic olefin copolymer：ＣＯＣ）に替えられている。トリアセチルセルロースと比べて、環状オレフィン系共重合体はより優れた湿気防止機能を備えている。また、湿気を防止する以外にも、環状オレフィン系共重合体からなる第２の保護膜１１４は、延伸を行って位相差値を備えさせることもできる。そのため、第２の保護膜１１４を図１Ａに示す第２の保護膜１０４及び位相差膜１０８に替えることにより、偏光及び光学補償機能を同時に備えさせることができる。

しかしながら、偏光板１００ｂの両面にある第２の保護膜１１４及び第１の保護膜１０６は、異なった材料を使用するため、収縮力の違いにより直線偏光膜１０２の両側が曲がり、偏光板１００ｂを平面表示装置上へ平らに貼ることは困難となった。第２の保護膜１１４及び第１の保護膜１０６は、材料が異なるためにそれが備える熱収縮性も異なる。そのため、偏光板１００ｂは、平面表示装置を使用するときに発生する熱により、その両側に発生する収縮差異がより激しくなり、偏光板に粘着不良を発生させるという問題がある。

従って、本発明の目的は、同じ材料の保護膜を使用することにより、直線偏光膜の両側の収縮力を均衡させ、その保護膜の材料を再加工して機能を拡張することのできる偏光板を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、偏光板の光学特性、サイズの安定性及び耐候性を向上する偏光板の製造方法を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明は偏光板及びその製造方法を提供する。先ず、第１の保護膜の材料を環状オレフィン系共重合体（cyclic olefin copolymer：ＣＯＣ）及び環状オレフィン系重合体（cyclic olefin polymer：ＣＯＰ）からなるグループから選択する。この材料からなる第１の保護膜を準備し、第１の粘着膜により直線偏光膜を第１の保護膜上に粘着する。そして、第２の粘着膜により第２の保護膜を直線偏光膜上に粘着する。ここで、第２の保護膜の材料は、第１の保護膜と同じである。

本発明の好適な一実施形態の第１の粘着膜及び第２の粘着膜の材料は、ポリウレタン接着剤である。直線偏光膜の材料はポリビニルアルコールである。また、第１の保護膜又は第２の保護膜は、延伸して位相差値を備えるため偏光板に偏光及び光学補償の機能を付加することができる。

また、本発明のもう一つの好適な一実施形態によると、保護膜と直線偏光膜とを粘着する前に、保護膜の表面に表面処理を施すが、この表面処理はプラズマ（plasma）処理、コロナ（corona）処理或いは保護膜の表面エネルギーを向上することができる従来技術の処理工程でもよい。コロナ処理で使用するアークと保護膜の表面との距離は０．２〜１．０ミリメートルであり、使用するパワーは５０〜７５０ワットであり、処理速度は１分間に３〜１５メートルである。また、最適な処理効果を得るために、上述した距離、パワー及び処理速度は、製造工程の必要性に応じて調整することができる。

本発明は、直線偏光膜の両面に同じ高耐久材料である保護膜を貼付けることにより、偏光膜のサイズの安定性及び耐候性を更に向上させることができるだけでなく、二つの同じ保護膜により直線偏光膜の両側の収縮力を均衡させて、従来技術で発生していた偏光板が容易に曲がり使用上不便となる問題を解決する。この高耐久材料である保護膜は、環状オレフィン系共重合体及び環状オレフィン系重合体であり、光学性質が非常に優れ、他の加工処理を行うこともできる。このように、偏光板は偏光機能を備えることができる他、適当な加工処理を行うことにより、例えば防眩、硬化処理、低反射、抗静電、防傷、抗汚、広視野角などといったその他の機能を付加することもできる。

図２Ａは、本発明の好適な一実施形態を示す模式図である。図２Ｂは、図２Ａの製造方法を示す流れ図である。先ず、第１の保護膜２０６を準備する。この第１の保護膜２０６の材料は、環状オレフィン系共重合体（cyclic olefin copolymer：ＣＯＣ）及び環状オレフィン系重合体（cyclic olefin polymer：ＣＯＰ）からなるグループから選択する（ステップ２２２）。

環状オレフィン系共重合体及び環状オレフィン系重合体は、良好な湿気防止能力を有する。また、環状オレフィン系共重合体及び環状オレフィン系重合体は透明度が高く複屈折が小さいため、例えば波長分散を均等にしたり良好な光学的等方性が得られるなどといった非常に優れた光学特性を備える。さらに、環状オレフィン系共重合体及び環状オレフィン系重合体は、低吸湿、低透湿及び高耐熱の性質を備える。つまり、第１の保護膜２０６は、高温多湿の環境においてもサイズの安定性を保つことができるということである。

続いて、第１の粘着膜２１４により直線偏光膜１０２を第１の保護膜２０６上に粘着する（ステップ２２４）。第１の粘着膜２１４は、ポリウレタン（polyurethane：ＰＵ）接着剤からなり、ポリウレタン接着剤はポリビニルアルコール接着剤に比べて耐水性に優れているため、環状オレフィン系共重合体（或いは環状オレフィン系重合体）とポリビニルアルコールとの間の粘着膜材料として十分に適用できる。しかし、偏光板の耐水性が規格を満たすものであれば、ポリビニルアルコール接着剤やその他の従来の粘着膜も本実施形態に適用することができ、これらも本発明の範囲及び思想に含まれる。

最後に、第２の粘着膜２１２により第２の保護膜２０４を直線偏光膜１０２上に粘着する（ステップ２２６）。第２の粘着膜２１２はポリウレタン接着剤からなり、第２の保護膜２０４は第１の保護膜２０６と同じ材料からなる。第２の保護膜２０４と第１の保護膜２０６とは材料が同じであるため、直線偏光膜１０２の両側は収縮力が均衡する。そのため、偏光板２００が加熱されても、第２の保護膜２０４及び第１の保護膜２０６は熱収縮特性が同じであるため、偏光板の両側が加熱されたときに、異なる収縮が起きて粘着性が悪くなる従来の欠点を防ぐことができる。

また、本発明の好適な一実施形態では、上述の第１の保護膜２０６、第２の保護膜２０４及び直線偏光膜１０２の間での粘着（ステップ２２４及びステップ２２６）を同時に行うことができるため、図２Ｂに示すような順番で別々に行う必要はない。そのため、製造工程時間が短縮されて生産効率が高まるだけでなく、全体の製造設備の配置及び工程を簡便化することができる。

また、環状オレフィン系共重合体（或いは環状オレフィン系重合体）は、例えば延伸して位相差値を持たせる工程などを加えることにより、その機能を拡張することができる。そのため、第１の保護膜２０６又は第２の保護膜２０４の少なくとも一方は、延伸ステップにより延伸を行い、光学補償の機能を付加することもできる。そのため、第１の保護膜２０６又は第２の保護膜２０４は、図１Ａの位相差膜１０８の機能を備えることができる。また、その他の加工工程を行うことにより、例えば防眩、硬化処理、低反射、抗静電、防傷、抗汚、広視野角などといった他の機能を持たせることもできる。そのため、偏光板２００は偏光及び光学補償などといった多くの機能を同時に備えることができる。

また、第２の保護膜２０４及び第１の保護膜２０６と直線偏光膜１０２との間の粘着性を向上させるため、第２の保護膜２０４及び第１の保護膜２０６と直線偏光膜１０２とを粘着する前に、先ず第２の保護膜２０４及び第１の保護膜２０６の表面に表面処理を施す。この表面処理は、プラズマ処理、コロナ処理或いは保護膜の表面エネルギーを向上させる従来技術の処理工程でもよい（ステップ２３２及びステップ２３４）。コロナ処理は、アーク放電によりアークを第２の保護膜２０４及び第１の保護膜２０６の表面近くに当てる。アークは第２の保護膜２０４及び第１の保護膜２０６表面の電子雲分布を不均等にして極性を持たせ、第２の保護膜２０４及び第１の保護膜２０６の表面エネルギーを高める。表面エネルギーが増大すると、ポリウレタン接着剤を第２の保護膜２０４及び第１の保護膜２０６の表面へ更に均等に分布させることができるようになる。

好適な一実施形態の実験データから分かるように、コロナ処理が使用するアークと第２の保護膜２０４及び第１の保護膜２０６の表面との距離は０．２〜１．０ミリメートルであり、使用するパワーは５０〜７５０ワットであり、処理速度は１分間に３〜１５メートルである。また、最適な処理効果を得るため、上述の距離、パワー及び処理速度は製造工程の必要性に応じて調整することができる。このようにポリウレタン接着剤の分布は、より均等にすることができるため、第２の保護膜２０４及び第１の保護膜２０６と直線偏光膜１０２との間で粘着を行う際の利便性が高まる。

上述の実施形態は、直線偏光膜１０２の両面に同じ材料からなる第２の保護膜２０４及び第１の保護膜２０６を貼付け、同じ第２の保護膜２０４及び第１の保護膜２０６を使用することにより直線偏光膜１０２の両側の収縮力を均衡させて、偏光板が容易に曲がるという従来技術の問題を防ぐことができる。また、第２の保護膜２０４、第１の保護膜２０６は環状オレフィン系共重合体（或いは環状オレフィン系重合体）からなるため、偏光板２００のサイズの安定性及び耐候性を更に向上することができる。

また、環状オレフィン系共重合体及び環状オレフィン系重合体は、光学性質が非常に優れ、他の加工処理を行うこともできる。偏光板２００は、元の偏光機能以外に、適当な加工処理を行い、例えば防眩、硬化処理、低反射、抗静電、防傷、抗汚、広視野角などといったその他の機能を持たせることもできる。

本発明では好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知するものなら誰でも、本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

従来技術の偏光板を示す模式図である。従来技術のもう一つの偏光板を示す模式図である。本発明の好適な一実施形態による偏光板を示す模式図である。図２Ａの製造方法を示す流れ図である。

符号の説明

２００偏光板、２０４第２の保護膜、２０６第１の保護膜、２１２第２の粘着膜、２１４第１の粘着膜

Claims

環状オレフィン系共重合体及び環状オレフィン系重合体からなるグループから選択された材料からなる第１の保護膜と、
前記第１の保護膜上に設けられた直線偏光膜と、
前記直線偏光膜上に設けられ、前記第１の保護膜と同じ材料からなる第２の保護膜とを備えることを特徴とする偏光板。
環状オレフィン系共重合体及び環状オレフィン系重合体からなるグループから選択された材料からなる第１の保護膜を準備するステップと、
第１の粘着膜により直線偏光膜を前記第１の保護膜上に粘着するステップと、
第２の粘着膜により第２の保護膜を前記直線偏光膜上に粘着するステップとを含む偏光板の製造方法であって、
前記第２の保護膜は、前記第１の保護膜と同じ材料からなることを特徴とする偏光板の製造方法。
粘着を行う前に、保護膜の表面にプラズマ処理又はコロナ処理を行うことを特徴とする請求項２記載の偏光板の製造方法。