KR100629047B1

KR100629047B1 - 편광판 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR100629047B1
Application number: KR1020020000895A
Authority: KR
Inventors: 마에다히로에; 마쓰우라히로타카; 야노슈우지
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2002-01-08
Publication date: 2006-09-26
Also published as: US20030001988A1; KR20020088052A; US6840635B2

Abstract

본 발명에 따르면, 30㎛ 두께의 요오드-PVA 편광자를 50℃에서 30분 동안 가열하여 건조시켜 수분 함량 4.9중량%인 편광자를 수득한다. 보호 필름으로서 사용되는 1쌍의 100㎛ 두께의 노보넨 수지 필름(JSR 코포레이션 제조의 상표명 "아톤(ARTON)")을 1쌍의 노보넨 수지 필름에 각각 도포된 PVA 접착제의 층을 개재시켜 수득된 편광자의 양면에 접합시키고 건조시킨다. 이러한 방법으로 편광판이 수득된다.

Description

편광판 및 그의 제조방법{POLARIZER AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 편광판의 단면도이다.

본 발명은 액정 표시 장치에 사용되는 편광판 및 그의 제조방법에 관한 것이며, 특히 고온 또는 다습 조건과 같은 혹독한 환경에서도 광선 투과율, 편광도, 화상의 색상 등이 거의 변하지 않는 우수한 환경적 내구성을 갖는 편광판에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 최근에 개인용 컴퓨터, 탁상용 계산기, 전자 시계, 워드 프로세서, 자동차 및 다른 기계 장치의 계기에 사용되어 왔다. 높은 편광 성능을 갖는 편광판에 대한 요구는 상기 액정 표시 장치의 사용과 함께 증가되어 왔다. 상기 액정 표시 장치가 특히 최근에 모든 분야에 사용되어 왔기 때문에, 액정 표시 장치가 혹독한 조건에서 사용될 수 있다는 것을 고려할 필요가 있다. 결론적으로, 고온 또는 다습 조건하에서도 광선 투과성, 편광도, 화상의 색상 등이 거의 변하지 않도록 내구성이 우수한 편광판에 대한 요구가 있다.

종래 기술에서 이러한 유형의 편광판으로서는 일반적으로 요오드 또는 2색성 염료를 흡착 함유하는 폴리비닐 알콜(PVA)로 이루어진 편광자; 및 각각이 트리아세틸 셀룰로스(TAC) 필름 등으로 이루어져 있고 편광자의 양면, 즉 정면 및 배면에 위치하여 편광자를 그 사이에 위치시켜 지지하는 1쌍의 보호 필름으로 구성된 편광판이 사용되었는데, 그 이유는 비교적 저렴한 비용 및 우수한 편광 성능 때문이었다.

즉, 종래 기술의 편광판은, PVA 필름을 2색성 요오드 또는 2색성 염료로 염색하는 단계; PVA 필름을 붕산, 디보레이트 등으로 가교시키는 단계; PVA 필름을 1축 연신시키는 단계(여기서, 염색, 가교 및 연신 단계는 개별적으로 수행될 필요는 없다. 즉, 동시에 수행될 수 있으며, 각 단계의 순서는 상기 순서로 특별히 한정되지 않는다); PVA 필름을 건조시키는 단계; 및 PVA 필름을 TAC 필름과 같은 보호 필름에 접합시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다. 그러나, 옥외용이나 차재용 등 다습 및 고온에서의 열신뢰성이 높게 요구되는 분야에서는, TAC 필름은 투습도 및 흡수율이 높으므로 지나친 양의 수분이 편광판에 유입되어 편광판의 특성을 열화시킨다는 문제점이 발생하였다. 이러한 환경에서, 요오드 또는 2색계 염료를 흡착 함유하는 폴리비닐 알콜 필름을 편광자(이하, "PVA 편광자"라 약칭한다)로서 사용하는 편광판에서 투습도 및 흡수율이 낮은 투명 필름을 편광판 내의 보호 필름으로서 사용하는 것이 검토되어 왔다(미심사 일본 특허 공개 공보 제 94-51117호, 제 95-77608호 및 제 99-142645호).

그러나, PVA 편광자가 친수성이므로, 편광자는 그 자체가 본래 흡습성이 높다. 단순히 투습도 또는 흡수율이 낮은 필름을 상기와 같이 보호 필름으로서 사용하는 경우, PVA 편광자로부터 발산된 수분의 통과가 방해되어 고온 환경 등에 위치한 편광판 자체의 내부가 고온 다습 상태로 전환된다. 그 결과, 광선 투과율(이후, 투과율이라 약칭함), 편광도 등의 변화량이 커져서 편광판의 신뢰도가 저하한다.

본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하고 PVA 편광자를 사용하여 고온 또는 다습 조건에서 낮은 투습성을 갖는 보호 필름이 사용되는 경우에도 양호한 신뢰성을 갖는 편광판을 제공하는 것이다. PVA 편광자 및 상기 편광자의 양면에 적층되어 편광자를 보호하는 필름으로서 작용하는 1쌍의 투명 보호 필름으로 구성된 편광판에 있어서 PVA 편광자의 수분 함량 및 상기 보호 필름의 투습도에 대해 예의 검토한 결과, 본 발명의 발명자는 투습성이 낮은 보호 필름을 PVA 편광자의 수분 함량이 가능한 한 낮게 되는 조건하에서 PVA 편광자의 양면에 접합시킬 때 신뢰성 및 내구성이 우수한 편광자가 수득될 수 있다는 것을 발견했다. 따라서, 본 발명자는 본 발명에 이르게 되었다.

즉, 본 발명에 따르면, 편광판 및 그의 제조방법은 다음과 같다.

(1) 적어도 폴리비닐 알콜 편광자, 및 상기 편광자를 사이에 끼워 유지하는 2장의 보호 필름으로 구성되고, 수분 함량이 3중량% 이하인 편광판.

(2) 항목(1)에 정의된 편광판에서, 바람직하게는 보호 필름 각각의 투습도가 40℃ 및 90%R.H.에서 5 내지 300(g/m²·24h)이다.

(3) 항목(2)에 정의된 편광판에서, 바람직하게는 보호 필름은 각각 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 노보넨 수지 및 폴리올레핀 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 수지로 제조된다.

(4) 폴리비닐 알콜 편광자가 2장의 보호 필름 사이에 유지되도록 2장의 보호 필름을 폴리비닐 알콜 편광자의 양면에 접합시키는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법으로서, 상기 폴리비닐 알콜 편광자의 수분 함량이 15중량% 이하로 조정되는 조건에서 상기 2장의 보호 필름을 접합시키는 편광판의 제조방법.

(5) 항목(4)에 정의된 편광판의 제조방법에서, 바람직하게는 보호 필름 각각의 투습도가 40℃ 및 90%R.H.에서 5 내지 300(g/m²·24h)이다.

(6) 항목(5)에 정의된 편광판의 제조방법에서, 바람직하게는 보호 필름은 각각 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 노보넨 수지 및 폴리올레핀 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 수지로 제조된다.

본 발명의 특징 및 이점은 첨부된 도면과 함께 하는 하기 바람직한 실시양태의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 편광판(1)은 기본적으로 요오드 또는 2색성 염료를 흡착 함유하는 폴리비닐 알콜(PVA)로 이루어진 편광자(2); 및 적합한 접착층, 예를 들어 폴리비닐 알콜 중합체 등으로 이루어진 접착층을 통해 편광자의 양면에 결합하여 편광자를 보호하는 필름으로서 작용하는 1쌍의 투명 보호 필름(3)으로 구성되어 있다.

본 발명에 따르면, 적어도 PVA 편광자 및 상기 PVA 편광자를 그 사이에 위치시켜 지지하는 1쌍의 보호 필름으로 구성된 편광판에서, 편광판의 수분 함량이 3중량%(수분 함량의 중량%는 이하부터 수분 함량의 %로 간단하게 표시한다) 이하여야 한다는 것이 요구된다. 편광판의 내구성을 향상시키기 위해서는, 수분 함량이 1% 이하인 것이 바람직하다. 편광판의 수분 함량이 3%보다 큰 경우, 고온 또는 다습 환경에서 투과율의 변화량, 편광도의 변화량 또는 색상의 변화량이 커져서 양호한 내구성을 갖는 편광판을 수득할 수 없게 된다.

본 발명에 따르는 편광판, 즉 적어도 PVA 편광자 및 상기 PVA 편광자를 그 사이에 위치시켜 지지하는 1쌍의 보호 필름으로 구성된 편광판은 PVA 편광자의 수분 함량이 15% 이하로 조정되는 조건에서 PVA 편광자의 양면에 1쌍의 보호 필름을 접합시킴으로써 제조될 수 있다. 바람직하게는, 더욱 양호한 내구성을 갖는 편광판은 PVA 편광자의 수분 함량이 5% 이하로 조정되는 조건에서 PVA 편광자의 양면에 1쌍의 보호 필름을 접합시킴으로써 제조될 수 있다. 또한, 보호 필름 쌍이 PVA 편광자의 수분 함량이 15%보다 높은 조건에서 PVA 편광자의 양면에 접합되는 경우, 편광판의 수분 함량을 3% 이하로 조정하기 어렵고, 수분 함량을 1% 이하로 조정하는 것은 더욱 어렵다.

또한, 본 발명에 따르는 편광판은, 예를 들어 요오드 또는 2색성 염료를 흡착 함유하는 PVA 필름을 염색하는 단계; PVA 필름을 붕산, 디보레이트 등과 같은 붕소 화합물로 가교시키는 단계; PVA 필름을 1축 연신시키는 단계(여기서 염색, 가교 및 연신 단계는 개별적으로 수행될 필요는 없고, 즉 동시에 수행될 수 있으며, 각 단계의 순서는 상기 순서로 특별히 한정되지 않는다); PVA 필름을 건조시키는 단계; 및 PVA 필름을 보호 필름에 접합시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다.

상기 폴리비닐 알콜 필름의 제조방법은, 폴리비닐 알콜을 물 또는 유기 용매에 용해시킨 원액을 주조하여 필름을 형성하는 단계; 필름을 욕 중에서 연신(습식 연신)시키는 단계; 필름을 요오드, 또는 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 테트라진 염료 등과 같은 2색성 염료로 염색하는 단계; 및 이어서 필름을 붕소 화합물로 처리하는 단계를 포함한다. 상기 방법에서, 연신 단계는 염색 단계 이전 또는 이후에 수행되거나, 염색 단계와 동시에 수행될 수 있다. 원액을 제조하는데 사용되는 용매의 예는 물; 디메틸 설폭사이드; N-메틸 피롤리돈; 글리세린; 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 트리메틸롤 프로판 등과 같은 다가 알콜; 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 등과 같은 아민; 및 이들의 혼합물을 포함한다. 필름을 바람직하게는 3.5배 이상으로, 특히 4.5배 이상으로 1축 연신시키는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 필름은 상기 방향에 수직한 방향으로 추가로 연신될 수 있다(폭 방향 수축이 방지될 정도 또는 그 이상으로). 연신을 위한 적당한 온도는 30 내지 130℃이다. 또한, 상기 예는 습식 연신의 전형적인 예이지만, 폴리비닐 알콜 필름의 연신은 그에 한정되지 않는다. 예를 들어, 필름이 습식욕에 침지되기 전에 연신되는 건식 연신법과 같은 다른 임의의 적합한 연신 방법이 사용될 수 있다.

필름을 2색성 염료 또는 요오드로 염색하는 것, 즉 2색성 염료 또는 요오드를 필름에 흡착시키는 것은 필름을 2색성 염료 또는 요오드를 함유하는 액체와 접촉시킴으로써 수행된다. 일반적으로, 요오드-칼륨 요오다이드의 수용액, 또는 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 테트라진 염료 등과 같은 2색성 염료의 수용액이 사용된다. 요오드의 적당한 농도는 0.1 내지 2.0g/l이다. 칼륨 요오다이드의 적당한 농도는 10 내지 50g/l이다. 적당한 요오드 대 칼륨 요오다이드의 중량비는 20 내지 100이다. 적당한 2색성 염료의 농도는 0.1 내지 3.0g/l이다. 염색 시간은 약 30 내지 약 500초가 실용적이다.

상기와 같이 수득된 편광자의 수분 함량을 상기와 같은 작은 범위로 조정하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 다음과 같은 방법이 사용될 수 있다.

(1) 편광자의 건조 온도를 높게 한다. 건조 온도는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 30℃ 내지 80℃로 설정한다.

(2) 편광자의 건조 시간을 길게 한다. 건조 시간은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 10분 내지 1시간으로 설정한다.

(3) 편광자를 먼저 권취시키고 20℃ 내지 50℃의 온도에서 1시간 내지 24시간동안 건조시킨 후, 보호 필름에 접합시킨다.

(4) 편광자를 건식 연신에 의해 제조한다. (예를 들어, 폴리비닐 알콜 필름을 70℃ 내지 150℃의 가열 온도에서 1.5배 내지 5배로 건식 연신시킨 후 2색성 염료 또는 요오드로 염색함으로써 편광자를 제조한다.)

이렇게 낮은 수분 함량을 갖는 편광자를 사용하는 경우, 가열 신뢰성 시험에서 수분의 발산이 억제될 수 있어서 편광판 내부가 다습 분위기로 전환되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 편광판의 가열 내구성이 향상될 수 있다.

PVA 편광자를 그 사이에 위치시켜 지지하는 투명 보호 필름으로서는, 투명성, 기계적 특성, 열 안정성이 우수하고 40℃ 및 90%R.H.의 조건에서 5 내지 300(g/m²·24h)의 투습도를 갖는 적합한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 40℃ 및 90%R.H.의 조건하에서 5(g/m²·24h) 이상의 투습도를 갖는 투명 보호 필름은 편광자 내의 잔여 수분이 광학 내구성을 열화시키는 문제점이 없는 편광판을 제공하는데 사용될 수 있다. 바람직하게는, 40℃ 및 90%R.H.의 조건에서 300(g/m²·24h) 이하의 투습도를 갖는 필름을 사용함으로써 편광판의 광학 내구성이 주위 대기로부터의 수분의 침입으로 인해 저하되는 것이 방지될 수 있다.

보호 필름의 전형적인 예는 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 노보넨 수지, 폴리올레핀 수지 등을 포함한다.

폴리에스테르 수지의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트; 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트; 폴리에틸렌 테레프탈레이트-이소프탈레이트 공중합체; 등을 포함한다. 폴리이미드 수지의 예는, 피로멜리트산 2무수물과 디아미노디페닐 에테르와 같은 방향족 디아민과 방향족 카복실산 무수물의 축합 반응, 이미드 고리 폐쇄 반응 등에 의해 제조된 수지; 말레산 무수물과 디아미노디페닐메탄과 같은 방향족 디아민으로부터 수득된 추가적인 폴리이미드; 등을 포함한다. 노보넨 수지의 예는 (a) 고리 개방 노보넨 단량체의 (공)중합체를 말레산의 첨가, 사이클로펜타디엔의 첨가와 같은 변성 후에 수소첨가함으로써 수득된 수지; (b) 노보넨 단량체의 첨가 중합에 의해 수득된 수지; (c) 노보넨 단량체와 에틸렌 또는 α-올레핀과 갈은 올레핀 단량체의 첨가 중합에 의해 수득된 수지; (d) 노보넨 단량체와 사이클로펜테넴 사이클로옥텐 또는 5,6-디하이드로디사이클로펜타디엔과 같은 환식 올레핀 단량체의 첨가 중합에 의해 수득된 수지; 등을 포함한다. 폴리올레핀 수지의 예는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체 또는 탄소수 1 내지 6의 폴리-4-메틸펜텐-1과 같은 α-올레핀의 단일중합체 또는 공중합체; 등을 포함한다.

각 투명 보호 필름은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한 하드코트(hard coat) 처리, 반사방지 처리 또는 부착 방지 처리, 확산, 섬광 방지 등을 위한 처리를 받을 수 있다. 예를 들어, 하드코트 처리는 편광판 표면의 손상을 방지하기 위해 수행된다. 예를 들어, 경도, 미끄럼 특성 등이 우수한 경화된 피복 필름은 실리콘 수지와 같은 적합한 자외선 경화성 수지를 보호 필름의 표면에 첨가하는 시스템에 의해 투명 보호 필름의 표면상에 형성될 수 있다.

한편, 반사방지 처리는 외광이 편광판의 표면에서 반사되는 것을 방지할 목적으로 수행된다. 반사방지 처리는 종래 기술에 따라 반사방지 필름을 형성함으로써 달성될 수 있다. 추가로, 부착방지 처리는 투명 보호 필름이 인접 층에 밀착되 는 것을 방지할 목적으로 수행된다. 섬광 방지 처리는 편광자를 투과한 빛의 시각 인지성이 편광판 표면에서 반사된 외광에 의해 저해되는 것을 방지할 목적으로 수행된다. 예를 들어, 섬광 방지 처리는 샌드블래스팅, 엠보싱 등을 사용하는 조면화 시스템 또는 투명 입자 혼합 시스템과 같은 적합한 시스템에 의해 미세 요철 구조를 투명 보호 필름의 표면에 부여하는 시스템에 의해 성취될 수 있다.

상기 투명 미립자의 예는 평균 입자 크기가 0.5 내지 20㎛이고 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화 주석, 산화 인듐, 산화 카드뮴, 산화 안티몬 등으로 제조된 입자를 포함한다. 도전성을 갖는 무기 미립자가 투명 미립자로서 사용될 수 있다. 다르게는, 가교되거나 가교되지 않은 과립상 중합체 등으로 제조된 유기 미립자를 투명 미립자로서 사용할 수 있다. 투명 미립자의 사용량은 투명 수지 100중량부당 일반적으로 2 내지 70중량부, 특히 5 내지 50중량부이다.

투명 미립자를 함유하는 섬광 방지층은 투명 보호 필름 그 자체로서 또는 투명 보호 필름의 표면에 도포된 코팅층 등으로서 제공될 수 있다. 섬광 방지층은 편광판을 통해 투과된 빛을 확산시킴으로써 시야각을 확장시키는 확산층(시야각 보상 기능 등)으로서도 작용할 수 있다. 또한, 반사 방지층, 부착 방지층, 확산층, 섬광 방지층 등은 1장의 층으로 구성된 광학층으로서 제공되어 투명 보호 필름과는 개별적인 층이 될 수 있다.

PVA 편광자를 각각의 보호 필름에 접합시키려 할 경우에는 접착제 또는 점착제가 사용된다. 편광판의 수분 함량 및 특성의 변화라는 관점에서는, 접착제 또는 점착제가 소량의 휘발 성분을 함유하여 경화 또는 건조에 고온을 필요로 하지 않고 단시간 내에 처리될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 접착제 또는 점착제의 특정한 예는 폴리비닐 알콜(PVA) 접착제; 아크릴계 점착제; 폴리에스테르-이소시아네이트 접착제; 붕산, 디보레이트, 글루타르산 알데히드, 멜라민 또는 옥살산과 같은 폴리비닐 알콜 중합체의 수용성 가교제로 제조된 접착제; 등을 포함한다.

또한, 편광자의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 일반적으로 약 15 내지 약 30㎛ 두께의 편광 필름이 바람직하게 사용된다. 각 보호 필름의 두께는 바람직하게는 80 내지 25㎛, 더욱 바람직하게는 약 60 내지 약 25㎛이다.

점착제층 또는 박리 필름이 상기와 같이 수득된 편광판에 추가로 부가될 수 있다.

본 발명은 다음의 실시예를 기초로 하여 더욱 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 실시예의 특정한 설명에 의해 한정되지 않는다.

실시예 1

구라레이 캄파니 리미티드(Kuraray Co., Ltd.)에서 제조된 폴리비닐 알콜 필름(9P75R)로 구성된 75㎛ 두께의 길이가 긴 폴리비닐 알콜 필름을 가이드 롤을 통해 연속적으로 운반하고, 폴리비닐 알콜 필름을 요오드와 칼륨 요오다이드의 혼합물의 염색욕(30℃)에 침지시켜 염색 처리하고 2.5배 연신 처리하였다. 이어서, 폴리비닐 알콜 필름을 칼륨 요오다이드를 함유하는 붕산의 산욕(60℃)에서 전체적으로 연신 처리하고 가교 처리하여 2배 연신되도록 하였다. 이와 같이 수득된 약 30㎛ 두께의 요오드-PVA 편광자를 건조기에서 50℃에서 30분 동안 건조시켰다. 이로써, 편광자를 수분 함량 4.9%의 편광자로서 수득하였다. 이어서, 접착층으로서 작용하는 PVA 접착제를 보호 필름으로서 사용되는 100㎛ 두께의 노보넨 수지 필름(JSR 코포레이션 제조의 상표명 "아톤(ARTON)")에 도포하였다. 이어서, PVA 접착제를 건조시키고 노보넨 수지 필름을 PVA 접착제를 개재시켜 편광자의 양면에 접합시켰다. 이와 같이, 편광판을 수득하였다.

수득된 편광판의 특징은 표 1에 표시하였다.

실시예 2

약 30㎛ 두께의 요오드-PVA 편광자를 실시예 1에서와 동일한 방법으로 건조기에서 50℃에서 10분 동안 건조시킴으로써 수분 함량 7.5%인 편광자로서 실시예 2의 편광자를 수득하였다는 것만 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 수득하였다.

수득된 편광판의 특징은 표 1에 표시하였다.

실시예 3

실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조된 약 30㎛ 두께의 요오드-PVA 편광자를 건조기에서 50℃에서 5분 동안 건조시켰다. 이와 같이, 편광자를 수분 함량 10.0%의 편광자로서 수득하였다. 이어서, 보호 필름으로서 50㎛ 두께의 폴리카보네이트 필름(가네카 코포레이션(Kaneka Coporation) 제조의 폴리카보네이트 필름)을 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 편광판을 수득하였다.

수득된 편광판의 특징은 표 1에 표시되었다.

비교예 1

실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조된 약 30㎛ 두께의 요오드-PVA 편광자를 건조기에서 25℃에서 2분 동안 건조시켰다. 이와 같이, 편광자를 수분 함량 19.5%의 편광자로서 수득하였다. 이어서, 보호 필름으로서 사용되는 80㎛ 두께의 TAC(트리아세틸 셀룰로스) 필름 사이에 편광자의 양면을 고정시키고, 필름 사이에 PVA 접착제를 떨어뜨려 편광판이 TAV 필름에 접합되도록 하였다. 이와 같이, 편광판을 수득하였다.

수득된 편광판의 특징은 표 1에 표시하였다.

비교예 2

수분 함량 4.9%의 편광자를 실시예 1에서와 동일한 방법으로 수득하였다. 이어서, 접착층으로서 작용하는 PVA(폴리비닐 알콜) 접착제를 보호 필름으로서 사용되는 80㎛ 두께의 TAC(트리아세틸 셀룰로스) 필름에 도포하였다. 이어서, PVA 접착제를 건조시키고 TAC 필름을 PVA 접착제를 개재시켜 편광자의 양면에 접합시켰다. 이와 같이, 편광판을 수득하였다.

수득된 편광판의 특징을 표 1에 표시하였다.

비교예 3

비교예 1에서와 동일한 방법으로 수분 함량 19.5%의 편광자를 수득하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광판을 수득하였다.

수득된 편광판의 특징은 표 1에 표시하였다.

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3 각각에서 수득된 편광자 및 편광판의 다음의 특징들을 평가하였다.

(보호 필름의 투습도 측정 방법)

각 보호 필름의 투습도는 JIS Z 0208에 따르는 방법에 의해 40℃ 및 90%R.H(R.H: 상대 습도)의 시험 조건에서 측정하였다.

(수분 함량의 측정)

편광자의 수분 함량:

보호 필름이 편광자에 접합되기 직전에 편광자의 일부를 잘라내었다(샘플 크기 10×30mm). 대기중 수분의 영향을 막기 위해, 편광자 샘플을 신속히 150℃로 조정된 칼 피셔 수분계(Karl Fischer moisture meter)에 부착된 가열로에 넣고, 질소 기체를 로 내로 200ml/분의 속도로 유동시켰다. 질소 기체를 칼 피셔 수분계 내의 적정 셀 용액 중에서 버블링(bubbling)시켜 편광자의 수분 함량을 측정하였다.

편광판의 수분 함량:

제조된 편광판을 10×30mm의 크기로 절단하였다. 절단된 편광판을 35℃/80%R.H의 조건에서 48시간 동안 보존한 후에, 편광판의 수분 함량을 편광자에서와 동일한 방법으로 측정하였다.

(내열성 시험)

편광판을 25×50mm의 크기로 절단하였다. 절단된 편광판을 아크릴계 점착제로 슬라이드 유리에 접합시켰다. 편광판의 광학 특징(초기 광학 특징)을 측정한 후에, 편광판을 갖는 슬라이드 유리를 90℃에서 건조기에 두었다. 편광판을 갖는 슬라이드 유리를 예정된 시간 동안 건조기에서 보존한 후, 편광자의 광학 특징(시험 후의 광학 특징)을 측정하였다.

(내습성 시험)

편광판을 25×50mm의 크기로 절단하였다. 절단된 편광판을 아크릴계 점착제로 슬라이드 유리에 접합시켰다. 편광판의 광학 특징(초기 광학 특징)을 측정한 후에, 편광판을 갖는 슬라이드 유리를 60℃/95%R.H의 조건에서 건조기에 두었다. 편광판을 갖는 슬라이드 유리를 예정된 시간 동안 상기 조건에서 건조기에서 보존한 후, 편광자의 광학 특징(시험 후의 광학 특징)을 측정하였다.

광선 투과율의 변화량:

JIS Z-8701에 따라 광선 투과율(이하, 투과율로 약칭한다)을 측정하기 위해 시감도(視感度)를 보정하였다.

투과율의 변화량을 하기 수학식 1과 같이 계산하였다:

투과율의 변화량= 시험 후의 투과율-초기 투과율

편광도:

편광도는 하기 수학식 2에 의해 계산한다:

상기 식에서,

H₀은 평행 투과율이고,

H₉₀은 수직 투과율이다.

편광도의 변화량=시험 후의 편광도-초기 편광도

색상 a 및 색상 b:

JIS Z-8701에 따라 색상 a 및 색상 b를 측정하기 위해 시감도를 보정하였다.

색상의 변화량은 하기와 같이 계산된다:

색상 a의 변화량=시험 후의 색상 a-초기 색상 a

색상 b의 변화량=시험 후의 색상 b-초기 색상 b

결과들은 도 1에 표시하였다.

		실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교예 2	비교예 3
편광자 수분 함량 (중량%)		4.9	7.5	10	19.5	4.9	19.5
보호필름의 투습도 (g/m²·24 h)		110	110	128	750	750	110
편광판 수분 함량 (중량%)		0.95	1.8	1.9	4	3.2	3.8
내열성 시험 90℃	투과율 변화량	1.0	1.0	0.9	0.8	0.8	3.1
	편광도 변화량	-1.0	-1.7	-1.2	-0.9	-1.0	-3.2
	색상 a 변화량	0.1	0.1	0.1	-0.2	-0.4	4.0
	색상 b 변화량	1.5	2.5	1.3	1.9	1.5	1.4
내습성 시험 60℃ 95% R.H	투과율 변화량	2.1	2.2	1.8	3.8	3.3	2.8
	편광도 변화량	-0.3	-0.2	-0.1	-2.7	-2.4	-0.4
	색상 a 변화량	-0.4	-0.3	-0.5	-1.2	-1.2	-0.7
	색상 b 변화량	-0.5	-0.7	-0.3	-1.2	-1.9	-1.0

본 발명은 PVA 편광자를 사용하고 고온 또는 다습 조건에서 신뢰성이 양호하고 내구성이 우수한 편광판, 및 편광판의 제조방법을 제공할 수 있다. 40℃×90%R.H의 조건에서 5 내지 300(g/m²·24h)의 투습도를 갖는 보호 필름이 보호 필름으로서 사용되는 본 발명을 수행하기 위한 바람직한 양태에서, 내구성에서의 광학 특징의 변화량을 종래 기술에 비해 바람직하게 줄일 수 있다.

본 발명이 어느 정도의 특정성을 갖고 그의 바람직한 형태를 설명하였지만, 바람직한 형태의 본 개시사항이 구성의 세부 및 부품의 조합 및 배열에서 다음에 청구되는 본 발명의 의의 및 범주로부터 벗어나지 않고 변화할 수 있다는 것을 이해한다.

Claims

폴리비닐 알콜 편광자; 및 상기 편광자를 사이에 끼워 유지하는 2장의 보호 필름을 포함하고, 수분 함량이 3중량% 이하인 편광판.
제 1 항에 있어서,

보호 필름 각각의 투습도가 40℃ 및 90%R.H에서 5 내지 300(g/m²·24h)인 편광판.
제 2 항에 있어서,

보호 필름이 각각 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 노보넨 수지 및 폴리올레핀 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 수지로 제조되는 편광판.
폴리비닐 알콜 편광자가 2장의 보호 필름 사이에 유지되도록 2장의 보호 필름을 폴리비닐 알콜 편광자의 양면에 접합시키는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법으로서, 상기 폴리비닐 알콜 편광자의 수분 함량이 15중량% 이하로 조정되는 조건에서 상기 2장의 보호 필름을 접합시키는 편광판의 제조방법.
제 4 항에 있어서,

보호 필름 각각의 투습도가 40℃ 및 90%R.H에서 5 내지 300(g/m²·24h)인 편광판의 제조방법.
제 5 항에 있어서,

보호 필름이 각각 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 노보넨 수지 및 폴리올레핀 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 수지로 제조되는 편광판의 제조방법.