JP2022505589A - 偏光板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2019年1月11日に提出された大韓民国特許出願第10-2019-0003685号に基づく優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
本出願は、偏光板の製造方法に関する。
A=a X(SPVA X(T1+b)+SPro X(T2+b))
本明細書で言及する偏光フィルム、高分子フィルム、偏光板又は高分子フィルムの収縮力は、TA社のDMA装備を用いて下記方式で測定した。試片は、幅が約5.3mmであり、長さが約15mmになるように製作し、前記試片の長手方向の両末端を測定装備のクランプに固定した後に収縮力を測定した。上記で試片の長さ15mmは、クランプに固定される部位を除いた長さである。上記のように試片をクランプに固定した後、preload 0Nの状態でstrain 0.1%が維持されるように試料を引いて固定した後、下記温度条件の高温でstrain 0.1%が維持されるときにかかる収縮力を測定した。前記収縮力は、約48%程度に維持された相対湿度で測定した。収縮力の結果は、下記温度条件の80℃安定化後に120分経った後の値を測定した。
温度:25℃ start→3分後75℃→7分後80℃安定化(Acceleration条件はなし)
測定時間:120分
偏光フィルムの製作に用いられる厚さが約45μm程度であるPVA(poly(vinyl alcohol))フィルム(日本合成社、重合度約3,000内外)を約20℃~30℃の範囲の温度の純水溶液で膨潤(swelling)させた後、30℃~40℃程度の温度のヨウ素溶液で約10秒~30秒程度染色工程を進行した。その後、約40℃程度の温度のホウ酸溶液(濃度:約2重量%)で約20秒間洗浄工程を行った後、50℃~60℃及び約4.0重量%濃度のホウ酸溶液内で約6倍延伸し、延伸後に約2~4重量%の濃度のKI溶液で補色工程を行い、乾燥させて厚さが約17μm程度である偏光フィルムを製作した。上記製作されたPVA系偏光フィルムの光吸収軸方向の収縮力(以下、MD収縮力)を測定した結果、約8~10N程度であった。
高分子フィルムの熱処理
PET(Polyethylene terephthalate)高分子フィルム(SRFフィルム、厚さ:80μm、製造社:Toyobo、製品名:TA055、ガラス転移温度:80℃、熱処理前のTD方向収縮力:約7.53N、MD方向収縮力:約0.1~0.5Nの範囲)に対して、まず、水処理工程を進行し、その後、熱処理を進行した。まず、前記SRFフィルムを温度が約20℃~30℃程度に維持された水に全体が浸るように浸漬した後、約10秒~20秒間維持して水処理工程を行った。その後、前記SRFフィルムを約50℃程度の温度で10秒~60秒程度維持して熱処理を行った。前記熱処理工程後に前記SRFフィルムのTD(Transverse direction)方向の収縮力は、約7N程度であり、MD方向の収縮力は、約0.2~0.35N程度のレベルであった。
前記熱処理されたSRFフィルムを保護フィルムとして適用して偏光板を次の方式で製作した。まず、製造例1で製造されたPVA偏光フィルム(MD収縮力:8~10N、厚さ:17μm)の一面にエポキシ系紫外線硬化型接着剤(厚さ:2μm~3μm)を用いて前記SRFフィルムを付着した。前記付着時には、SRFフィルムのTD(Transverse direction)方向とPVA偏光フィルムのMD方向(光吸収軸方向)がおおよそ垂直になるように付着した。その後、前記PVA偏光フィルムのSRFフィルムが付着されない面にエポキシ系ハードコーティング層を約5~7μm程度の厚さで形成した。その後、ハードコーティング層の下部に約25μm程度の厚さのアクリル系粘着剤層を形成して偏光板を製作した。
実施例1と同一の方式で水処理が行われたSRFフィルムを、約100℃程度の温度で10秒~60秒程度維持して熱処理を行った。前記熱処理工程後に前記SRFフィルムのTD(Transverse direction)方向の収縮力は、約6.6N程度であった。前記SRFフィルムを用いて実施例1と同一に偏光板を製造した。上記製作された偏光板の偏光フィルムのMD方向の収縮力は、約8Nであり、偏光フィルムのTD方向の収縮力は、約8.6N程度であった。上記製作された偏光板に対して前記数式1のA値を求めた結果、約4.17Nmm~5.68Nmm程度であった。前記A値の範囲の下限は、数式1に、aとして0.86を適用し、bとして0.25mm(=適用LCDパネルの厚さ(mm)/2)を適用し、SPVAとして約9Nを適用し、SProとして6.6Nを適用し、T1として0.0395mm(=粘着剤の厚さ(25μm)+ハードコーティング層の厚さ(6μm)+偏光フィルムの厚さ(17μm)/2)を適用し、T2として0.0905mm(=粘着剤の厚さ(25μm)+ハードコーティング層の厚さ(6μm)+偏光フィルムの厚さ(17μm)+接着剤層の厚さ(2.5μm)+保護フィルムの厚さ(80μm)/2)を適用して求めた。また、前記A値の範囲の上限は、数式1に、aとして1.17を適用し、bとして0.25mm(=適用LCDパネルの厚さ(mm)/2)を適用し、SPVAとして約9Nを適用し、SProとして6.6Nを適用し、T1として0.0395mm(=粘着剤の厚さ(25μm)+ハードコーティング層の厚さ(6μm)+偏光フィルムの厚さ(17μm)/2)を適用し、T2として0.0905mm(=粘着剤の厚さ(25μm)+ハードコーティング層の厚さ(6μm)+偏光フィルムの厚さ(17μm)+接着剤層の厚さ(2.5μm)+保護フィルムの厚さ(80μm)/2)を適用して求めた。
SRFフィルムに熱処理を行わないこと以外は、実施例1と同一の方式で偏光板を製造した。上記製作された偏光板の偏光フィルムのMD方向の収縮力は、約8Nであり、偏光フィルムのTD方向の収縮力は、約10.4N程度であった。
それぞれの実施例及び比較例で製作された偏光板を一般の32インチLCD(Liquid Crystal Display)パネル(厚さ:約500μμm)の上部面と下部面にそれぞれ偏光板の粘着剤層を通じて付着した。その後、前記LCDパネルの平面度(初期平面度)を測定した。その後、前記パネルを60℃の温度のチャンバ内に72時間の間投入した後に取り出し、2時間経過時点と24時間経過時点におけるパネル変化量を測定し、下記表1に整理した。下記表1で用語「平面度」は、液晶パネルで上部偏光板側に最も多く曲がった部分と下部偏光板側に最も多く曲がった部分の差であり、このような平面度は、公知の3次元測定器((株)DUKIN)を用いて確認できる。
Claims (20)
- 高分子フィルムを熱処理するステップ;及び熱処理された前記高分子フィルムを一方向に光吸収軸が形成された偏光フィルムと付着するステップを含む、偏光板の製造方法。
- 熱処理前の高分子フィルムは、第1方向での収縮力が5.5N~15Nの範囲内であり、前記第1方向が偏光フィルムの光吸収軸と80度~100度の範囲内の角度を成すように高分子フィルムと偏光フィルムを付着する、請求項1に記載の偏光板の製造方法。
- 熱処理前の高分子フィルムの第1方向での収縮力(S1)と前記第1方向と垂直の第2方向での収縮力(S2)の割合(S1/S2)が10以上である、請求項2に記載の偏光板の製造方法。
- 熱処理前の高分子フィルムの第2方向での収縮力(S2)が0.01N~2Nの範囲内である、請求項3に記載の偏光板の製造方法。
- 熱処理前の高分子フィルムの第1方向での収縮力(SB)と熱処理後の高分子フィルムの前記第1方向での収縮力(SA)の割合(SB/SA)が1を超過する、請求項2に記載の偏光板の製造方法。
- 熱処理後の高分子フィルムは、第1方向での収縮力が5N~10Nの範囲内である、請求項2に記載の偏光板の製造方法。
- 熱処理後の高分子フィルムの第1方向での収縮力(S1)と前記第1方向と垂直の第2方向での収縮力(S2)の割合(S1/S2)が13以上である、請求項6に記載の偏光板の製造方法。
- 熱処理は、下記数式2を満足する温度で行う、請求項1に記載の偏光板の製造方法。
[数式2]
(Tg-60)℃≦T≦(Tg+50)℃
数式2で、Tgは、高分子フィルムのガラス転移温度であり、Tは、熱処理温度であり、前記ガラス転移温度及び熱処理温度の単位は、℃である。 - 熱処理は、10秒~1,000秒の間行う、請求項1に記載の偏光板の製造方法。
- 偏光フィルムの光吸収軸方向の偏光板の収縮力(SP)と前記光吸収軸方向と垂直の方向の偏光板の収縮力(SV)の割合(SP/SV)が0.78~1.5の範囲内になるように高分子フィルムを偏光フィルムに付着する、請求項2に記載の偏光板の製造方法。
- 偏光フィルムの光吸収軸と平行の方向での偏光板の収縮力が6.5N~15Nの範囲内になるように高分子フィルムを偏光フィルムに付着する、請求項10に記載の偏光板の製造方法。
- 光吸収軸と垂直の方向での偏光板の収縮力が6.0N~15Nの範囲内になるように高分子フィルムを偏光フィルムに付着する、請求項10に記載の偏光板の製造方法。
- 光吸収軸方向と平行の方向の偏光フィルムの収縮力(SPVA)と高分子フィルムの第1方向での収縮力(SPro)の割合(SPro/SPVA)が0.1~5の範囲内である、請求項2に記載の偏光板の製造方法。
- 光吸収軸と平行の方向での偏光フィルムの収縮力が0.1~15Nの範囲内である、請求項2に記載の偏光板の製造方法。
- 熱処理前に高分子フィルムを水処理するステップをさらに行う、請求項1に記載の偏光板の製造方法。
- 水処理は、高分子フィルムを温度が10℃~100℃の範囲内である水に浸漬して行う、請求項15に記載の偏光板の製造方法。
- 高分子フィルムを5秒~1,000秒間水に浸漬する、請求項16に記載の偏光板の製造方法 。
- 偏光フィルムの高分子フィルムが付着される面と反対側の面に粘着剤層が形成されるステップをさらに含み、前記偏光フィルム、高分子フィルム及び粘着剤層の厚さを、下記数式1を満足するように調節する、請求項1に記載の偏光板の製造方法。
[数式1]
0.01~26N・mm=a X(SPVA X(T1+b)+SPro X(T2+b))
数式1で、SPVAは、前記偏光フィルムの光吸収軸方向の収縮力であり、SProは、高分子フィルムの前記偏光フィルムの光吸収軸方向と平行の方向の収縮力と高分子フィルムの前記光吸収軸方向と垂直の方向の収縮力のうち大きい収縮力であり、T1は、前記粘着剤層の最も下部から前記偏光フィルムの中心までの距離(単位:mm)であり、T2は、前記粘着剤層の最も下部から前記高分子フィルムの中心までの距離(単位:mm)であり、aは、0.5~2の範囲内の数であり、bは、0.14~0.6の範囲内の数である。 - 偏光フィルムの一辺と前記偏光フィルムの光吸収軸が成す角度のうち小さい角度が0度~10度の範囲内又は80度~100度の範囲内にある、請求項1に記載の偏光板の製造方法。
- 偏光フィルムの一辺と前記偏光フィルムの光吸収軸が成す角度のうち小さい角度が35度~55度の範囲内又は125度~145度の範囲内にある、請求項1に記載の偏光板の製造方法。
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