KR100785676B1 - 광학 필름 제조 방법, 및 그 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 광학 필름 제조 방법은, 접속 부분을 갖는 필름을 임의의 공정에 연속적으로 통과시킬 때에, 이 필름을 절곡시키고 반송 경로를 연장시켜, 이 공정을 행하는 광학 필름 제조 방법으로서, 상기 필름의 접속 부분이 상기 공정 내의 임의의 위치를 통과할 때에, 필름을 절곡시키지 않고 직선 상의 반송 경로로 하여 통과시키는 것을 특징으로 한다.

Description

광학 필름 제조 방법, 및 그 제조 장치{METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING OPTICAL FILM}

도 1 은 본 발명의 실시의 일형태와 관련된 광학 필름 제조 방법을 설명하기 위한 모식도로서, 필름의 접속 부분이 연신 공정을 통과하는 모습을 나타낸다.

도 2 는 상기 광학 필름 제조 방법을 설명하기 위한 모식도로서, 필름의 접속 부분이 연신 공정을 통과한 직후의 모습을 나타낸다.

도 3 은 상기 광학 필름 제조 방법을 설명하기 위한 모식도로서, 필름의 접속 부분이 건조 공정을 통과하는 모습을 나타낸다.

도 4 는 상기 광학 필름 제조 방법을 설명하기 위한 모식도로서, 필름의 접속 부분이 건조 공정을 통과한 직후의 모습을 나타낸다.

일본 공개특허공보 평2001-228594호

본 발명은, 편광판이나 위상차판 등의 광학 필름 제조 방법, 그것에 사용하는 제조 장치, 및 그 제조 방법에 의해 얻어지는 광학 필름에 관한 것이다.

액정 표시 장치의 수요 확대, 비용의 저감에 수반하여, 그것에 사용하는 광학 필름의 생산 효율 및 수율의 향상이 중요시되고 있다. 광학 필름의 생산에는, 롤로부터 원반 필름을 풀어내어 가공하고, 그 후 권취하는 것이 일반적이다. 원반 필름에는 일정한 길이가 있기 때문에, 이 원반 필름을 다 사용하면, 새로운 원반 필름을 장치 내에 통지(通紙)할 필요가 있다. 그러나, 공정 내에서는 복수의 롤러에 의해 원반 필름이 상하로 절곡되듯이 복잡한 반송 경로가 형성되어 있기 때문에, 원반 필름을 롤마다 전환하여, 이러한 반송 경로를 구비한 장치 내에 새로운 원반 필름을 통지하는 것은, 막대한 노력 (인력) 을 요한다.

이러한 번잡한 작업의 경감을 목적으로 하여, 예를 들어 일본 공개특허공보 평2001-228594호에는, 복수의 롤러를 나열한 제 1 롤러열과, 제 1 롤러열 아래에 배치되어 있는 복수의 롤러를 나열한 제 2 롤러열로 이루어지고, 제 1 롤러열 위에 제 2 롤러열이 배치되는 상태로부터 제 1 롤러열 아래에 제 2 롤러열이 배치되는 상태까지, 제 2 롤러열을 상하로 승강시키는 승강 장치가 설치되어 있는 롤 형상 필름의 반송 장치가 개시되어 있다. 당해 일본 공개특허공보 평2001-228594호에 의하면, 필름의 통지시의 작업 부담의 경감이 도모된다는 취지의 기재가 있다.

여기서, 롤의 전환시에는, 점착 테이프 등으로 원반 필름을 연결하여 연속 생산을 가능하게 하는 방법이 일반적으로 채용되고 있다. 이러한 방법을 상기의 반송 장치에도 적용한 경우, 원반 필름의 접속 부분 (이음매) 이 공정 내를 통과하면, 이 원반 필름에 가해지는 장력 등에 기인하여, 이음매가 벗겨지거나, 절 단되는 경우가 있다. 또한, 이음매에 사용되어 있는 점착 테이프가 삼출되어 롤러를 오염시키는 경우도 있다. 그 결과, 생산 효율, 장치의 가동률, 및 수율의 저하를 야기한다는 문제가 있다.

상기의 문제는, 예를 들어 편광 필름 등의 광학 필름을 제조할 때에, 특히 현저해진다. 편광 필름 제조의 경우, 원반 필름으로서는 폴리비닐알코올 필름이 사용되지만, 당해 필름의 사용에 의해, 욕액 중을 통과할 때에 점착 테이프 등으로 이은 이음매가 벗겨기지 쉬워지고, 이것에 기인하여 욕액이나 롤러의 오염도 발생한다는 문제가 있다. 그 한편, 건조 공정에 있어서는, 이음매 부분의 경화에 의해, 당해 부분에서 절단되는 경우가 있다. 그 결과, 통지의 자동화에 의한 광학 필름의 연속 생산도 곤란해진다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 생산 효율, 장치의 가동률, 및 수율의 향상이 가능한 광학 필름 제조 방법, 그것에 사용하는 제조 장치, 및 그 제조 방법에 의해 얻어지는 광학 필름을 제공하는 데에 있다.

본원 발명자들은, 하기의 구성을 채용함으로써, 상기의 과제를 해결할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

본 발명과 관련된 광학 필름 제조 방법은, 상기의 과제를 해결하기 위하여, 접속 부분을 갖는 필름을 임의의 공정에 연속적으로 통과시킬 때에, 이 필름을 절곡시키고 반송 경로를 연장시켜, 이 공정을 행하는 광학 필름 제조 방법으로서, 상 기 필름의 접속 부분이 상기 공정 내의 임의의 위치를 통과할 때에, 필름을 절곡시키지 않고 직선 상의 반송 경로로 하여 통과시키는 것을 특징으로 한다.

상기 방법에 있어서는, 필름의 접속 부분이 공정 내의 임의의 위치를 통과할 때에, 그 접속 부분을 절곡시키지 않고 직선 상의 반송 경로로 하여 통과시키기 때문에, 예를 들어 필름을 욕액 중에 침지시키는 공정의 경우에도, 필름의 접속 부분에 사용되는 점착 테이프 등에 의해 욕액이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 필름을 절곡시킴으로써, 그 접속 부분이 장치의 일부에 접촉하여, 이 접속 부분에 사용되어 있는 점착 테이프 등이 삼출되는 것에 기인하여 장치가 오염되는 것도 방지할 수 있다. 또한, 필름을 건조시키는 공정의 경우에는, 그 접속 부분의 경화에 기인하여 용이하게 절단되는 경우가 있지만, 그러한 경우에도 필름에 과도한 장력이 가해지는 일이 없기 때문에, 접속 부분에서의 절단을 방지할 수 있다.

상기 방법에 있어서는, 상기 필름의 접속 부분이 상기 임의의 위치를 통과하기 직전에, 이 필름의 반송 경로를 순차적으로 직선 상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 방법에 있어서는, 상기 필름의 접속 부분이 상기 임의의 위치를 통과한 직후에, 이 필름을 순차적으로 절곡시키는 것이 바람직하다.

상기의 각 방법은, 필름의 접속 부분이 공정 내의 임의의 위치를 통과하는 경우에만, 이 필름의 반송 경로를 순차적으로 직선 상으로 하거나, 통과 직후에 순차적으로 절곡시키기 때문에, 생산 효율의 향상이 한층 더 도모된다.

상기 필름의 절곡은, 이 필름에 가해지는 장력 및 체류 시간 중 적어도 어느 일방을 일정하게 하여 행하는 것이 바람직하다.

필름의 절곡시에 필름에 가해지는 장력을 일정하게 함으로써, 그 접속 부분에서의 절단을 한층 더 방지할 수 있다. 또한, 체류 시간을 일정하게 함으로써, 승강 수단의 승강에 의해 공정의 처리 시간에 편차가 생기는 것을 방지하고, 그 결과, 균일한 특성의 광학 필름 제조를 가능하게 한다.

상기 공정이 용액 침지 처리 공정인 것이 바람직하다. 여기서, 용액 침지 처리 공정이란, 예를 들어 필름의 팽윤, 염색, 연신 또는 가교 공정 등, 소정의 용액에 필름을 침지하여 행해지는 공정을 의미한다.

상기 공정이 건조 공정인 것이 바람직하다. 건조 공정으로서는, 예를 들어 필름의 가열 처리 등을 행하는 공정이 포함된다. 필름의 건조, 특히 가열 처리에 의한 건조는, 필름의 접속 부분의 경화에 의한 절단을 일으키기 쉽다. 본원발명은, 가열 처리 등의 건조 공정에 있어서도, 필름에 과도한 장력이 가해지는 것을 억제하여, 접속 부분에서의 절단을 방지할 수 있다.

상기 용액 침지 처리 공정이, 염색 공정 또는 연신 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명과 관련된 광학 필름 제조 장치는, 상기의 과제를 해결하기 위하여, 접속 부분을 갖는 필름을, 임의의 공정에 연속적으로 통과시키기 위하여 소정방향으로 반송시키는 한 쌍의 반송 수단과, 상기 한 쌍의 반송 수단 사이에 위치하고, 승강에 의해 상기 필름을 상하로 절곡시키는 승강 수단과, 상기 승강 수단의 승강을 제어하는 제어 수단을 갖고, 상기 제어 수단은, 상기 필름의 접속 부분이 상기 공정 내의 임의의 위치를 통과하는 때에는, 상기 승강 수단을 승강시키고, 이 필름 을 절곡시키지 않고 직선 상의 반송 경로로 하고, 통과 후에는 이 필름이 상하로 절곡된 반송 경로로 하는 것을 특징으로 한다.

반송 수단에 의해 임의의 공정에 반송되는 필름은, 이 공정 내에서 소정의 처리가 행해진다. 상기의 승강 수단은, 반송 경로가 직선 상의 필름을, 그 승강에 의해 상하로 절곡시키고 반송 경로를 연장시켜, 생산 효율의 향상을 도모하는 것이다. 여기서, 필름에 접속 부분이 존재하는 경우에는, 그 접속 부분이 공정 내의 임의의 위치를 통과할 때에, 상기의 제어 수단이 승강 수단을 승강시키고, 필름의 반송 경로가 직선 상이 되도록 한다. 이것에 의해, 예를 들어, 장치 내에 형성된 욕액 중에 필름을 침지시키는 경우에도, 필름의 접속 부분에 사용되는 점착 테이프 등에 의해 욕액이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 필름의 접속 부분이 승강 수단에 접촉하지 않도록 함으로써, 이 접속 부분에 사용되어 있는 점착 테이프 등이 삼출됨으로써, 승강 수단이 오염되는 것을 막는다. 또한, 필름의 반송 경로를 직선 상으로 함으로써, 필름에 과도한 장력이 가해지는 것을 억제하여, 접속 부분에서의 절단 방지가 도모된다.

상기 제어 수단은, 상기 필름의 접속 부분이 통과하기 전의 승강 수단을 순차적으로 승강시키고, 이 필름의 반송 경로를 직선 상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제어 수단은, 상기 필름의 접속 부분이 통과한 승강 수단으로부터 순차적으로 승강시키고, 그 필름을 절곡시키는 것이 바람직하다.

상기 각 구성과 같이, 제어 수단은, 필름의 접속 부분이 공정 내의 임의의 위치를 통과하는 경우에만, 이 필름의 반송 경로를 순차적으로 직선 상으로 하거 나, 통과 직후에 순차적으로 절곡시키기 위하여 승강 수단을 제어하기 때문에, 생산 효율의 향상이 한층 더 도모된다.

상기 필름에 가해지는 장력 및 체류 시간을 일정하게 하여 이 필름을 반송시키는 어큠 (accumulation) 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 어큠 수단을 구비함으로써, 필름의 접속 부분에서의 절단을 한층 더 방지할 수 있다. 또한, 체류 시간도 일정하게 하기 때문에 승강 수단의 승강에 의해 공정의 처리 시간에 편차가 생기는 것을 방지하고, 그 결과, 균일한 특성의 광학 필름을 제조하는 것이 가능하게 된다.

상기 승강 수단의 필름과 접촉하는 면은 곡면 형상인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 필름과 승강 수단 사이의 저항을 경감하여 원활하게 필름을 반송할 수 있다.

본 발명과 관련된 광학 필름은, 상기의 과제를 해결하기 위하여, 접속 부분을 갖는 필름을 임의의 공정에 연속적으로 통과시킬 때에, 그 필름을 절곡시키고 반송 경로를 연장시켜, 이 공정을 행함으로써 얻어지는 광학 필름으로서, 상기 필름의 접속 부분이, 상기 공정 내의 임의의 위치를 통과할 때에는, 필름을 절곡시키지 않고 직선 상의 반송 경로로 하여 통과시키고, 상기 필름의 접속 부분이, 상기 임의의 위치를 통과한 후에는, 이 필름이 상하로 절곡된 반송 경로로 하여 상기 공정을 행함으로써 얻어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기에 설명한 수단에 의해, 이하에 서술하는 바와 같은 효과를 갖는다.

즉, 본 발명에 의하면, 필름의 접속 부분이 공정 내의 임의의 위치를 통과할 때에, 그 접속 부분을 절곡시키지 않고 직선 상의 반송 경로로 하여 통과시킴으로써, 당해 접속 부분에 있어서의 박리나 절단, 장치의 오염을 방지할 수 있다. 그 결과, 생산 효율 및 수율의 향상이 도모되고, 또한 균일한 특성이고, 외관도 양호한 광학 필름 제조가 가능하게 된다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명과 관련된 광학 필름 제조 방법은, 접속 부분을 갖는 필름을 임의의 공정에 연속적으로 통과시켜, 그 접속 부분이 공정 내의 임의의 위치를 통과할 때에는, 필름을 절곡시키지 않고 직선 상의 반송 경로로 하여 통과시키는 것에 특징이 있다. 상기의 필름은, 광학 필름의 연속 생산을 가능하게 하기 위하여, 예를 들어 필름 롤의 전환에 따라 긴 필름끼리가 점착 테이프 등으로 접속되어 있고, 이것에 의해 필름에는 접속 부분 (이음매) 이 존재한다. 본 발명의 제조 방법이 적용할 수 있는 공정으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 편광 필름 제조에 있어서의 팽윤 공정, 연신 공정, 염색 공정 또는 가교 공정 등의 용액 침지 처리 공정, 또는 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 가열 처리 공정 등의 건조 공정을 예시할 수 있다. 용액 침지나 가열을 행함으로써, 필름의 접속 부분이 벗겨지거나, 오염원이 된다. 또한, 필름의 접속 부분에 사용하는 점착 테이프로서는 특별히 한정되지 않고, 구체적으로는, 예를 들어 닛토덴코(주) 제조의 양면 테이프 (No.500) 등을 예시할 수 있다.

이하에, 편광 필름 제조 방법을 예로 들어, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 도 1 은, 광학 필름으로서의 편광 필름 제조 방법을 설명하기 위한 모식도로서, 필름의 접속 부분이 편광 필름 제조에 관한 각 처리 공정을 통과하는 모습을 나타낸다. 도 2 는, 편광 필름 제조 방법을 설명하기 위한 모식도로서, 필름의 접속 부분이 상기 처리 공정을 통과한 직후의 모습을 나타낸다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 발명과 관련된 광학 필름 제조 장치 (11) 는 각 처리 공정에 사용되는 것으로서, 반송 수단 (도시하지 않음) 과, 승강 롤 (승강 수단)(12) 과, 지지 부재 (13) 와, 복수의 욕 (14) 과, 제어 수단 (도시하지 않음) 을 갖는다. 제조 장치 (11) 는 복수의 욕 (14) 을 구비하고 있어, 연신을 다단계로 행할 수 있도록 구성되어 있다.

반송 수단은 연신되지 않은 필름 (21) 을, 도 1 에 나타내는 화살표 방향으로 반송시키는 기능을 갖고, 예를 들어 출구측 반송 롤과, 입구측 반송 롤의 조합으로 이루어진다. 이 때 필름 (21) 에는, 반송방향과 평행한 방향으로 인장력을 가하여, 느슨함 없이 편 상태로 유지해도 된다. 연신은, 각 욕의 출구측 반송 롤과 입구측 반송 롤의 주속차에 의해서, 필름 (21) 을 소정의 연신 배율이 될 때까지 연신한다.

승강 롤 (12) 은 출구측 반송 롤과 입구측 반송 롤 사이에 위치하여, 승강에 의해 필름 (21) 을 상하로 절곡시켜 연신을 행한다. 승강 롤 (12) 의 필름 (21) 을 압하 (押下) 하는 롤 부분 (12a) 은 롤 형상으로 되어 있다.

지지 부재 (13) 는, 욕 (14) 상에서 필름 (21) 을 하측으로부터 지지한다. 또한 지지 부재 (13) 는, 자유롭게 회전하도록 베어링한 롤 형상을 하고 있다. 또한, 지지 부재 (13) 는 필름 (21) 을 상측에서 협지하는 롤과 함께 사용하여 가동식 핀치 롤로 해도 된다.

또한, 승강 롤 (12) 의 롤 부분 (12a) 및 지지 부재 (13) 는, 상기의 롤 형상의 것에 한정되지 않고, 예를 들어 비회전의 고정식이어도 된다. 또한, 롤 부분 (12a) 및 지지 부재 (13) 의 형상은 특별히 한정되는 것이 아니라, 필름 (21) 과 접촉하는 면이 적어도 곡면 형상이면 된다. 따라서, 예를 들어 횡단면 반원형, 타원형, 부채형 등의 형상으로 하는 것도 가능하다. 이들 형상을 채용함으로써, 필름 (21) 과, 롤 부분 (12a) 또는 지지 부재 (13) 와의 접촉면에서의 마찰 저항을 경감하여, 필름 (21) 을 원활하게 반송하는 것이 가능하게 된다.

욕 (14) 내에는, 각 처리 공정에 필요한 용액 (15) 이 채워져 있다. 용액 (15) 으로서는, 물 또는 순수를 예시할 수 있지만, 각종 처리에 필요한 첨가물을 첨가해도 되고, 각 욕마다 용액의 내용이 달라도 된다. 욕 (14) 은, 필름 (21) 의 반송 방향에 대하여, 예를 들어 0.5∼5m 정도의 욕조로 구성하는 것이 가능하다.

제어 수단은, 승강 롤 (12) 의 승강을 제어하는 것이다. 즉, 필름 (21) 에 대하여 연신 처리를 행할 때에는 이 승강 롤 (12) 을 하강시키는 한편, 필름 (21) 의 접속 부분 (22) 이 공정 내를 통과할 때에는 승강 롤 (12) 을 상승시킨다. 승강 롤 (12) 의 승강은, 예를 들어 잭 업 방식, 유압 방식 등에 의해 행한다.

또한, 제조 장치 (11) 에는, 필름의 장력에 따라, 체류 시간과 장력을 일정하게 하는 기능을 갖는 어큠 수단을 구비하고 있어도 된다. 어큠 수단으로서 는 예를 들어, 일본 공개특허공보 평01-197261호 등에 개시되어 있는 것을 채용할 수 있다. 또한, 롤 형상 반송 장치를 진자 형상으로 요동 가능하게 고정시킨 장치도 어큠 수단으로서 사용 가능하다. 이러한 어큠 수단은, 필름 반송의 흐름 방향에 있어서 접속 부분 (22) 보다 상류측에 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어 도 1 에서는, 제조 장치 (11) 바로 앞에 형성하는 것이 바람직하다.

제조 장치 (11) 의 승강 롤 (12) 은, 필름 (21) 의 접속 부분 (22) 이 공정 내를 통과하는 경우, 제어 수단이 승강 롤 (12) 을 모두 상승시켜, 필름 (21) 의 반송 경로를 직선 상으로 한다. 이것에 의해, 접속 부분 (22) 이 욕 (14) 에 침지되는 일이 없기 때문에, 접속 부분 (22) 에 사용되어 있는 점착 테이프 등에 의한 용액 (15) 의 오염을 회피할 수 있다. 또한, 접속 부분 (22) 이 승강 롤 (12) 이나 지지 부재 (13) 에 접촉하는 일도 없기 때문에, 점착 테이프 등에 의한 이들의 오염도 회피할 수 있다. 또한, 승강 롤 (12) 은, 반송되어 오는 필름 (21) 의 접속 부분 (22) 에 가까운 것부터 순차적으로 상승시켜도 된다. 순차적으로 상승의 경우, 생산 효율의 향상이 한층 더 도모된다.

접속 부분 (22) 이 공정 내를 통과한 후에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제어 수단이 다시 승강 롤 (12) 을 모두 하강시키고 필름 (21) 을 압하하고, 각 욕 (14) 에 필름 (21) 을 침지시켜 연신을 행한다. 연신 배율은 소정의 배율로 설정되고, 예를 들어 편광 필름 제조에 있어서는, 초기 상태의 1.5∼3배 정도가 적합하다. 또한, 접속 부분 (22) 이 통과한 승강 롤 (12) 로부터 순차적으로 하강시키도록 해도 된다. 순차적으로 하강의 경우, 생산 효율의 향상이 한층 더 도모된다.

이들 공정을 행할 때에는, 본 발명의 제조 장치는 필요에 따라 적절히 다른 구성 요소를 부가할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4 에 나타내는 건조 공정에서는, 한 쌍의 지지 부재 (33) 사이에 상측 승강 롤 (31) 및 하측 승강 롤 (32) 이 배치되어 있다. 필름 (21) 의 접속 부분 (22) 이 공정을 통과하는 경우, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 상측 승강 롤 (31) 은, 반송되는 필름 (21) 의 상방에 위치하고, 하측 승강 롤 (32) 은 반송되는 필름 (21) 의 하방에 위치하고 있다. 접속 부분 (22) 이 공정을 통과한 후에는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 상측 승강 롤 (31) 을 하강시킴과 함께, 하측 승강 롤 (32) 을 상승시켜 필름 (21) 의 반송 경로를 길게 하여, 건조 공정의 효율을 높인다. 상측 승강 롤 (31) 및 하측 승강 롤 (32) 의 승강은, 제어 수단 (도시하지 않음) 이 제어하여 행한다. 또한, 상기 서술한 어큠 수단을 설치해도 된다. 어큠 수단의 설치에 의해 건조 시간을 일정하게 유지할 수 있어, 광학 필름 특성의 균일화가 가능하게 된다.

또한, 염색 공정이란, 예를 들어 연신되지 않은 또는 연신된 필름에, 2색성 재료를 흡착 배향시키는 공정이다. 구체적으로는, 연신되지 않은 필름을 물 또는 순수 중에서 연신한 후, 연신한 필름을 염색 용액이 들어간 욕에 침지하는 방법, 연신되지 않은 필름을 염색 용액이 들어간 욕에 침지한 후 연신하는 방법, 또는 연신되지 않은 필름을 염색 용액이 들어간 욕 중에서 연신하는 방법을 채용할 수 있다.

가교 공정이란, 예를 들어 필름을 붕산 또는 붕사가 들어간 용액 중에 침지 하여 행하는 공정이다. 본 공정은, 연신 공정과 함께 1회 또는 복수회로 나누어 행함으로써 긴 필름의 내구성 및 안정성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 가교 공정을 2회로 나누면, 최초의 가교 공정에서는, 염색된 필름에 어느 정도 가교시킬 수 있고, 연신시의 넥킹을 최대한 억제하여, 고편광도이고, 광폭인 편광자를 제조할 수 있다.

또한, 편광 필름 제조의 경우, 상기 필름 (21) 으로서는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름, 에틸렌아세트산비닐 공중합체계 필름, 이들의 부분 비누화 필름, 셀룰로오스계 필름 등의 고분자 필름에 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리 등 폴리에틸렌계 배향 필름 등을 예시할 수 있다. 특히, 후술하는 염색 공정에 있어서의 요오드 또는 2색성 염료의 배향성의 양호함으로부터, 폴리비닐알코올계 필름을 사용하는 것이 일반적이다.

폴리비닐알코올계 필름의 재료에는, 폴리비닐알코올 (예를 들어, 쿠라레 제조의 VF-9P75RS 등) 또는 그 유도체가 사용된다. 폴리비닐알코올의 유도체로서는, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 등을 들 수 있는 것 외에, 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산, 그 알킬에스테르, 아크릴아미드 등으로 변성시킨 것을 들 수 있다. 폴리비닐알코올의 중합도는 2000∼10000 정도, 바람직하게는 중합도 2000∼5000, 비누화도는 80∼100몰% 정도의 것이 일반적으로 사용된다.

상기 폴리비닐알코올계 필름 중에는, 가소제 등의 첨가제를 함유할 수도 있 다. 가소제로서는, 폴리올 및 그 축합물 등을 들 수 있고, 예를 들어 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등을 들 수 있다. 가소제의 사용량은, 특별히 제한되지 않지만 폴리비닐알코올계 수지 필름 중 20중량% 이하로 하는 것이 적합하다.

상기 제조 방법에 의해 얻어지는 편광자 (광학 필름) 는, 통상적인 방법에 따라서, 그 적어도 편면에 투명 보호층을 형성한 편광판으로 할 수 있다. 투명 보호층은 폴리머에 의한 도포층으로서, 또는 필름의 라미네이트층 등으로서 형성할 수 있다. 투명 보호층을 형성하는 투명 폴리머 또는 필름 재료로서는, 적당한 투명 재료를 사용할 수 있지만, 투명성이나 기계적 강도, 열 안정성이나 수분 차단성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용된다. 상기 투명 보호층을 형성하는 재료로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 2아세트산셀룰로오스나 3아세트산셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 알릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에 폭시계 폴리머, 또는 상기 폴리머의 블렌드물 등도 상기 투명 보호층을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다.

상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면 (상기 도포층을 형성하지 않는 면) 에는, 하드 코트 (coat) 층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티 글레어를 목적으로 한 처리를 행한 것이어도 된다.

하드 코트 처리는 편광판 표면의 손상 방지 등을 목적으로 행해지는 것으로서, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적당한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 슬라이딩 특성 등이 우수한 경화 피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등으로 형성할 수 있다. 반사 방지 처리는 편광판 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 행해지는 것으로서, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또한, 스티킹 방지 처리는 인접층과의 밀착 방지를 목적으로 행해진다.

또한 안티 글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사하여 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 행해지는 것으로서, 예를 들어 샌드블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적당한 방식으로 투명 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다. 상기 표면 미세 요철 구조의 형성에 함유시키는 미립자로서는, 예를 들어 평균 입경이 0.5∼50㎛ 인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등으로 이루어지는 도전성도 있는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교의 폴리머 등으로 이루어지는 유기계 미립자 등의 투명 미립자가 사용된다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은, 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명 수지 100중량부에 대하여 일반적으로 2∼50중량부 정도이고, 5∼25중량부가 바람직하다. 안티 글레어층은, 편광판 투과광을 확산하여 시각 등을 확대하기 위한 확산층 (시각 확대 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.

또한, 상기 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티 글레어층 등은, 투명 보호 필름 그 자체에 형성할 수 있는 것 외에, 별도로 광학층으로서 투명 보호층과는 별체의 것으로서 형성할 수도 있다.

상기 편광자와 투명 보호 필름의 접착 처리에는, 접착제가 사용된다. 접착제로서는, 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계, 수계 폴리에스테르 등을 예시할 수 있다. 상기 접착제는, 통상, 수용액으로 이루어지는 접착제로서 사용되고, 통상, 0.5∼60중량% 의 고형분을 함유하여 이루어진다.

상기 편광판은, 상기 투명 보호 필름과 편광자를, 상기 접착제를 사용하여 접착함으로써 제조한다. 접착제의 도포는, 투명 보호 필름, 편광자 중 어느 하나에 행해도 되며, 양자에 행해도 된다. 접착 후에는, 건조 공정을 행하여, 도포 건조층으로 이루어지는 접착층을 형성한다. 편광자와 투명 보호 필름의 접착은 롤 라미네이터 등에 의해 행할 수 있다. 접착층의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 통상 0.05∼5㎛ 정도이다.

또한, 본 발명의 광학 필름 제조 방법은, 필름의 연신 공정이나 각종 용액의 도포 공정을 갖는 위상차판 등의 제조에도 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명의 광학 필름은, 다른 광학층과 적층한 광학 필름으로서도 사용할 수 있다. 그 광학층에 관해서는 특별히 한정은 없으나, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층을 1층 또는 2층 이상 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 편광판에 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판, 편광판에 추가로 시각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광 시야각 편광판, 또는 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다.

반사형 편광판은, 편광판에 반사층을 형성한 것으로, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성하기 위한 것으로서, 백 라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정 표시 장치의 박형화를 도모하기 쉬운 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라 투명 보호층 등을 개재하여 편광판의 편면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적당한 방식으로 행할 수 있다.

반사판은 상기의 편광판의 투명 보호 필름에 직접 부여하는 방식 대신, 그 투명 필름에 준한 적당한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사 시트 등으로서 사용할 수도 있다. 또한 반사층은, 통상, 금속으로 이루어지기 때문에, 그 반사면이 투명 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용 형태가, 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속의 점이나, 보호층의 별도 부설의 회피의 점 등에서 바람직하다.

또한, 반투과형 편광판은, 상기에 있어서 반사층에서 광을 반사하고, 또한 투과하는 하프 미러 등의 반투과형 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은, 통상 액정 셀의 뒷쪽에 형성되고, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에 있어서는, 반투과형 편광판의 백 사이드에 내장되어 있는 백 라이트 등의 내장 광원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성할 수 있다.

편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판에 대하여 설명한다. 직선 편광을 타원 편광 또는 원 편광으로 바꾸거나, 타원 편광 또는 원 편광을 직선 편광으로 바꾸거나, 또는 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에, 위상차판 등이 사용된다. 특히, 직선 편광을 원 편광으로 바꾸거나, 원 편광을 직선 편광으로 바꾸는 위상차판으로서는, 이른바 1/4 파장판 (λ/4 판이라고 한다) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 한다) 은, 통상, 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 사용된다.

타원 편광판은 수퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절에 의해 생긴 착색 (파랑 또는 노랑) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 흑백 표시하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 3차원의 굴절률을 제어한 것은, 액정 표시 장치의 화면을 경사 방향에서 보았을 때에 생기는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원 편광판은, 예를 들어 화상이 컬러 표시가 되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 정돈하는 경우 등에 유효하게 사용되고, 또한, 반사 방지의 기능도 갖는다. 상기한 위상차판의 구체예로서는, 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌이나 기타 폴리올레핀, 폴리알릴레이트, 폴리아미드와 같은 적당한 폴리머로 이루어지는 필름을 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름이나 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판은, 예를 들어 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시각 등의 보상을 목적으로 한 것 등의 사용 목적에 따른 적당한 위상차를 갖는 것이어도 되고, 2종이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.

또한 상기의 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은, 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적당한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은, (반사형) 편광판과 위상차판의 조합이 되도록 그것들을 액정 표시 장치의 제조 과정에서 순차적으로 별개로 적층함으로써도 형성할 수 있지만, 상기와 같이 미리 타원 편광판 등의 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 적층 작업성 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

시각 보상 필름은, 액정 표시 장치의 화면을, 화면에 수직이 아니라 약간 비스듬한 방향에서 본 경우에도, 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 확대하기 위한 필름이다. 이러한 시각 보상 위상차판으로서는, 예를 들어 위상차 필름, 액정 폴리머 등의 배향 필름이나 투명 기재 상에 액정 폴리머 등의 배향층을 지지한 것 등으로 이루어진다. 통상의 위상차판은, 그 면 방향으로 1축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는 데 반해, 시각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판에는, 면 방향으로 2축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이나, 면 방향으로 1축으로 연신되고 두께 방향으로도 연신된 두께 방향의 굴절률을 제어한 복굴절을 갖는 폴리머나 경사 배향 필름과 같은 2방향 연신 필름 등이 사용된다. 경사 배향 필름으로서는, 예를 들어 폴리머 필름에 열수축 필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용 하에 폴리머 필름을 연신 처리 또는/및 수축 처리한 것이나, 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는, 앞의 위상차판에서 설명한 폴리머와 동일한 것이 사용되고, 액정 셀에 의한 위상차에 기초하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 양호한 시인의 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적당한 것을 사용할 수 있다.

또한 양호한 시인 (視認) 의 넓은 시야각을 달성하는 점 등에서, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어지는 광학적 이방성 층을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 지지한 광학 보상 위상차판을 바람직하게 사용할 수 있다.

편광판과 휘도 향상 필름을 접착한 편광판은, 통상 액정 셀의 뒷쪽 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등의 백 라이트나 뒷쪽으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사하면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원 편광을 반사하고, 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것으로, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층시킨 편광판은, 백 라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사 시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광 상태 이외의 광은 투과하지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름면에서 반사한 광을 다시 그 후측에 형성된 반사층 등을 개재하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 광의 증량을 도모함과 함께, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정 표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 도모함으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다.

상기의 휘도 향상 필름으로서는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같은, 소정 편광축의 직선 편광을 투과하고 다른 광은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 것과 같은, 좌로 돌거나 우로 또는 어느 한 쪽의 원 편광을 반사하고 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적당한 것을 사용할 수 있다.

따라서, 상기한 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 가지런히 하여 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 로스를 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원 편광을 투하하는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 로스를 억제하는 점에서 그 원 편광을 위상차판을 개재하여 직선 편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또한, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 원 편광을 직선 편광으로 변 환할 수 있다.

편광판에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차적으로 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적당한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기의 편광판이나 그 밖의 광학 필름의 접착시에, 이들 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적당한 배치 각도로 할 수 있다.

상기 서술한 편광판 등의 광학 필름에는, 액정 셀 등의 타 부재와 접착하기 위한 점착층을 형성할 수도 있다. 점착층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

또한 상기에 더하여, 흡습에 의한 발포 현상이나 박리 현상의 방지, 열 팽창차 등에 의한 광학 특성의 저하나 액정 셀의 휨 방지, 나아가서는 고품질이고 내구성이 우수한 액정 표시 장치의 형성성 등의 점에서, 흡습율이 낮고 내열성이 우수한 점착층이 바람직하다.

점착층은, 예를 들어 천연물이나 합성물의 수지류, 특히, 점착성 부여 수지 나, 유리 섬유, 유리 비드, 금속 가루, 기타 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제나 안료, 착색제, 산화 방지제 등의 점착층에 첨가되는 것의 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 또한 미립자를 함유하여 광 확산성을 나타내는 점착층 등이어도 된다.

편광판이나 광학 필름의 편면 또는 양면으로의 점착층의 부설은, 적당한 방식으로 행할 수 있다. 그 예로서는, 예를 들어 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 적당한 용제의 단독물 또는 혼합물로 이루어지는 용매에 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용해 또는 분산시킨 10∼40중량% 정도의 점착제 용액을 조제하고, 그것을 유연 방식이나 도공 방식 등의 적당한 전개 방식으로 편광판 상 또는 광학 필름 상에 직접 부설하는 방식, 또는 상기에 준하여 세퍼레이터 상에 점착층을 형성하고 그것을 편광판 상 또는 광학 필름 상에 이착하는 방식 등을 들 수 있다.

점착층은, 상이한 조성 또는 종류 등의 것의 중첩층으로서 편광판이나 광학 필름의 편면 또는 양면에 형성할 수도 있다. 또한 양면에 형성하는 경우에, 편광판이나 광학 필름의 표리에 있어서 다른 조성이나 종류나 두께 등의 점착층으로 할 수도 있다. 점착층의 두께는, 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1∼500㎛ 이고, 5∼200㎛ 가 바람직하고, 특히 10∼100㎛ 가 바람직하다.

점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공하기까지의 동안, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 임시 부착되어 커버된다. 이것에 의해, 통례의 취급 상태에서 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로서는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 그것들의 라미네이트체 등의 적당한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적당한 박리제로 코트 처리한 것 등의, 종래에 준한 적당한 것을 사용할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기한 편광판을 형성하는 편광자나 투명 보호 필름이나 광학 필름 등, 또한 점착층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아놀계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등에 의해 자외선 흡수능을 갖게 한 것 등이어도 된다.

본 발명의 편광판 또는 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은, 종래에 준하여 행할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정 셀과 편광판 또는 광학 필름, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 삽입하는 것 등에 의해 형성되지만, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없고, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 관해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의의 타입의 것을 사용할 수 있다.

액정 셀의 편측 또는 양측에 편광판 또는 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백 라이트 또는 반사판을 사용한 것 등의 적당한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름은 액 정 셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 편광판 또는 광학 필름을 설치하는 경우, 그것들은 동일한 것이어도 되고, 다른 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는, 예를 들어 확산판, 안티 글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판, 백 라이트 등의 적당한 부품을 적당한 위치에 1층 또는 2층 이상 배치할 수 있다.

이어서 유기 일렉트로 루미네센스 장치 (유기 EL 표시 장치) 에 관해서 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치는, 투명 기판 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순차로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로 루미네센스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기서, 유기 발광층은, 여러 가지 유기 박막의 적층체로서, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성 유기 고체로 이루어지는 발광층과의 적층체나, 또는 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체나, 또는 이들 정공 주입층, 발광층, 및 전자 주입층의 적층체 등, 여러 가지 조합을 가진 구성이 알려져 있다.

유기 EL 표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되어, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해서 생기는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아갈 때에 광을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메카니즘은, 일반적인 다이오드와 동일하고, 이로부터도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대하여 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

위상차판 및 편광판은, 외부로부터 입사하여 금속 전극에서 반사해 온 광을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해서 금속 전극의 경면을 외부로부터 시인시키지 않는다는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구성하고, 또한 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각을 π/4 로 조정하면, 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

이하에, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 상세히 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 재료나 배합량 등은, 특별히 한정적인 기재가 없는 한은, 본 발명의 범위를 그것들에만 한정하는 취지가 아니라, 단순한 설명예에 불과하다.

(실시예1)

본 실시예에서는, 두께 75㎛ 의 폴리비닐알코올 (PVA) 필름을 사용하여, 팽윤, 염색, 가교, 연신, 세정, 건조의 각 공정을 순차적으로 연속적으로 행하여, 본 실시예와 관련된 편광 필름을 제작하였다. PVA 필름으로서는, 필름의 긴 방향에 말단부를 갖고, 편광 필름의 연속 생산이 가능해지도록, 그 말단부에 다른 PVA 필름의 선단부를 점착 테이프 (닛토덴코(주) 제조의 양면 테이프 (No.500)) 로 접속한 접속 부분을 필요로 하는 것을 사용하였다.

즉, 팽윤 공정을 행하는 제조 장치에 PVA 필름을 반송하고, 당해 제조 장치 내에서 25℃ 의 수중에 침지하고, 또한 침지한 상태에서 초기 상태의 2.8배까지 연신하였다.

다음으로, 팽윤 공정을 마친 PVA 필름을, 염색 공정을 행하는 제조 장치로 반송하고, 당해 제조 장치 내에서 염색 용액 중에 침지하고, 또한 침지한 상태에서 초기 상태의 3.0배까지 연신하였다. 염색 용액은, 최종 제품인 편광판의 투과율이 43% 가 되도록 조제하였다. 즉, 25℃ 의 물에 고농도 요오드 용액을 추가하여 염색 용액을 제작하였다. 고농도 요오드 용액은, 물:요오드화칼륨:요오드를 90:9:1 의 비율로 용해한 염색 용액의 요오드 농도 조정용 용액이다.

계속해서, 염색 공정을 마친 PVA 필름을, 가교 공정을 행하는 제조 장치로 반송하고, 당해 제조 장치 내에서 가교 용액 중에 침지하고, 또한 침지한 상태에서 초기 상태의 3.5배까지 연신하였다. 가교 용액은, 60℃ 의 물에 붕산 4wt% 와 요오드화칼륨 3wt% 를 첨가하여 조제하였다.

계속해서, 가교 공정을 마친 PVA 필름을, 연신 공정을 행하는 제조 장치로 반송하고, 당해 제조 장치 내에서 용액 중에 침지하고, 또한 침지한 상태에서 초기 상태의 6.0배까지 연신하였다. 연신에 사용한 용액은, 60℃ 의 물에 붕산 4wt% 와 요오드화칼륨 3wt% 를 첨가하여 조제하였다.

상기 각 처리 공정 후의 PVA 필름을, 장력을 유지한 상태에서 25℃ 의 요오드화칼륨 3wt% 수용액에 침지하였다 (세정 공정). 상기 각 처리 공정에서는, 각각 상기 실시형태에서 설명한 광학 필름 제조 장치를 사용하였다 (도 1 및 도 2 참조). 제조 장치 내로의 PVA 필름의 반송은, 출구측 반송 롤 및 입구측 반송 롤을 구동시켜 행하였다. 이 때, 제조 장치 내에 형성되어 있는 승강구를 모두 상승시켜 두어, PVA 필름의 접속 부분이 승강 롤에 접촉하지 않도록 하였다. 연신은, 출구측 반송 롤과 입구측 반송 롤의 주속차에 의해 행하였다. PVA 필름의 접속 부분의 통과 후에는, 다시 승강 롤을 하강시켜, PVA 필름을 욕 중에 침지시켰다 (도 2 참조). 그 후, 요오드화칼륨 수용액으로부터 PVA 필름을 들어 올려, 70℃ 에서 10분간 건조시켰다 (건조 공정).

이상에 의해 본 실시예와 관련된 편광 필름을 제작하였다. 본 실시예에서는, 전환에 요한 시간 (PVA 필름에 다른 PVA 필름을 접속하여 필름을 통과시키기까지의 시간) 은 10분간이고, 그 작업에 요한 인원수는 1명이었다. 또한, PVA 필름을 다른 PVA 필름에 접속하는 데 요하는 시간 자체는 30초이고, 또한 접속작업 동안에는, PVA 필름이 느슨해지지 않도록 어큠 롤로 조정되어 있었다. 어큠 롤은 팽윤 공정으로서 사용한 욕의 바로 앞에 설치하였다. 또한, PVA 필름의 접속 부분의 점착 테이프는 각 욕액 중에 침지되면 용해되기 때문에, 그 접속 부분이 박리되지만, 본 실시예에서는 각 욕액 중에 침지되는 일 없이 반송을 행하였으므로, 접속 부분의 박리나 접속 부분의 점착제의 용출이 없어, 이 욕액 또는 반송용 롤의 오염을 방지할 수 있었다.

(실시예 2)

상기 실시예 1 에서 제작한 편광 필름의 양면에 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 필름을 접착하는 공정을 연속적으로 행하였다. TAC 필름을 다 사용하기 전에, 그 TAC 필름의 말단부에, 다른 TAC 필름의 선단부를 점착 테이프 (닛토덴코(주) 제조의 양면 테이프 (No.500)) 로 접속하였다.

계속해서, 상기 실시형태에서 설명한 광학 필름 제조 장치를 사용하여, TAC 필름을 양면에 접착한 편광 필름의 건조 공정을 행하였다 (도 3 및 도 4 참조). 즉, 출구측 반송 롤 및 입구측 반송 롤을 구동시켜 TAC 필름이 부착된 편광 필름을 제조 장치 내로 반송시켰다. 이 때, 제조 장치 내에 TAC 필름의 접속 부분이 반송되면, 상측 승강 롤을 모두 동시에 상승시킴과 함께, 하측 승강 롤을 모두 동시에 하강시켜 두고, TAC 필름의 접속 부분이 상측 승강 롤 및 하측 승강 롤에 접촉하지 않도록, 직선 상의 반송 경로로 하였다.

다음으로, TAC 필름의 접속 부분의 통과 후, 다시 상측 승강 롤을 모두 동시에 하강시킴과 함께, 하측 승강 롤을 모두 동시에 상승시키고, TAC 필름이 부착된 편광 필름의 반송 경로를 길게 하여 건조를 행하였다 (도 4 참조). 또한, 건조 시간은 10분간으로 하고, 건조 온도는 75℃ 로 하였다. 이상에 의해, 본 실시예와 관련된 편광판을 제작하였다.

(실시예 3)

본 실시예에 있어서는, 상기 제조 장치에 있어서의 상측 승강 롤 및 하측 승강 롤의 동작을 변경한 것 이외에는, 상기 실시예 2 와 동일하게 하여 본 실시예와 관련된 편광판을 제작하였다. 즉, TAC 필름의 접속 부분의 통과가 완료된 상측 승강 롤 및 하측 승강 롤로부터 순차적으로 하강 또는 상승을 시키고, TAC 필름이 부착된 편광 필름이 상하로 절곡되는 반송 경로를 형성하여, 연속 생산을 행하였다.

(비교예 1)

본 비교예는, 반송 경로가 형성된 용액 침지를 요하는 전체 공정 중을 수작업으로 통지한 후, 공중에서 PVA 필름의 말단부와 다른 PVA 필름의 선단부를 점착 테이프 (닛토덴코(주) 제조의 양면 테이프 (No.500)) 로 연결한 것, PVA 필름의 접속 부분도 욕 중에 침지시켜 편광 필름을 제작한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 행하였다. 통지할 때에, PVA 필름의 접속 부분을 욕 중에 침지시키면, 그 접속 부분이 벗겨지기 쉬워진다. 접속 부분이 벗겨진 경우에는, 맨 앞의 공정부터 PVA 필름을 다시 통지할 필요가 있다. 이 전환에 요한 시간은 30분간이고, 그 작업에 요한 인원수는 2명이었다.

(비교예 2)

본 비교예는, TAC 필름의 접속 부분이 건조 공정 내로 반송되더라도, 필름의 반송 경로를 직선 상으로 하지 않고 건조를 행한 것, 즉, 상측 승강 롤 및 하측 승강 롤을 각각 상하로 하강 또는 상승시킨 후의 상태를 유지한 채 건조를 행한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 하여, 비교예 2 와 관련된 편광판을 제작하였다.

(외관 평가)

실시예 2, 3 및 비교예 2 에서 얻어진 각 편광판에 대하여, 각각 외관 평가를 행하였다. 즉, TAC 필름의 접속 부분으로부터 반송 방향에 있어서의 2m 후방까지의 부분에서 얻어진 각 편광판에 있어서, 그것들의 외관을 육안으로 검사하여, 접속 부분에 기인하는 것으로 생각되는 결점 (움푹 패임, 스크래치) 수를 측정하였다. 그 결과, 실시예 2 및 3 의 편광판의 결점 수는 각각 1개로서, 매우 외관이 양호한 편광판이 얻어짐이 확인되었다. 한편, 비교예 2 의 편광판에 대해서는, 결점 수가 18개로 수율의 저하가 현저하였다.

(광학 특성의 이상에 의한 필름의 로스)

실시예 2, 3 및 비교예 2 에서 얻어진 각 편광판으로부터 취득 위치가 가까운 2장의 편광판을 샘플로 하여, 이들의 흡수축이 평행이 되는 상태에서 중첩하고, 2장의 편광판을 분광 광도계 (무라카미 색채 기술 연구소 제조: Dot-3C) 를 사용하여, JISZ 8729 에 규정하는 CIELAB 표색계에 있어서의 b 값 (평행 b 값) 을 구하였다. 이 b 값이 6±0.2 의 범위를 벗어나는 경우를 불합격으로 하여 필름의 로스라 정의하였다. 또한, 전체 생산량에 대한 필름의 로스의 비율을 산출한 결과, 실시예 2, 3 의 편광판에 대해서는 각각 2.56%, 0.13% 였다. 비교예 2 의 편광판에 대해서는 0.13% 였다.

상기 평가 결과에 의하면, 실시예 2 및 3 의 편광판에 대해서는 결점도 적고, 제품으로서 사용할 수 있었다. 단, 실시예 2 의 편광판에 대해서는, 전체에 대한 영향은 작지만, 약간 필름의 로스가 많아졌다. 비교예 2 의 편광판은 결점이 많아, 대부분이 사용할 수 없었다.

본 발명의 구성에 따라서, 필름의 접속 부분이 공정 내의 임의의 위치를 통과할 때에, 그 접속 부분을 절곡시키지 않고 직선 상의 반송 경로로 하여 통과시킴으로써, 당해 접속 부분에 있어서의 박리나 절단, 장치의 오염을 방지할 수 있다. 그 결과, 생산 효율 및 수율의 향상이 도모되고, 또한 균일한 특성이고, 외관도 양호한 광학 필름 제조가 가능하게 된다.

Claims (13)

1. 접속 부분을 갖는 필름을 용액 침지 처리 공정 및 건조공정 중 어느 하나 또는 두개의 공정에 연속적으로 통과시킬 때에, 상기 필름을 절곡시키고 반송 경로를 연장시켜, 이 공정을 행하는 광학 필름 제조 방법으로서,

   상기 필름의 접속 부분이, 상기 공정 내에 있어서 필름을 절곡시키는 위치를통과할 때에, 이 필름을 절곡시키지 않고 직선 상의 반송 경로로 하여 통과시키는 것을 특징으로 하는 광학 필름 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 필름의 접속 부분이, 상기 필름을 절곡시키는 위치를 통과하기 직전에, 이 필름의 반송 경로를 순차적으로 직선 상으로 하는 것을 특징으로 하는 광학 필름 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 필름의 접속 부분이, 상기 필름을 절곡시키는 위치를 통과한 직후에, 이 필름을 순차적으로 절곡시키는 것을 특징으로 하는 광학 필름 제조 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 필름의 절곡은, 이 필름에 가해지는 장력 및 체류 시간 중 적어도 어느 일방을 일정하게 하여 행하는 것을 특징으로 하는 광학 필름 제조 방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 용액 침지 처리 공정이, 염색 공정 또는 연신 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름 제조 방법.
8. 접속 부분을 갖는 필름을, 용액 침지 처리 공정 및 건조공정 중 어느 하나 또는 두개의 공정에 연속적으로 통과시키기 위하여 소정 방향으로 반송시키는 한 쌍의 반송 수단과,

   상기 한 쌍의 반송 수단 사이에 위치하고, 승강에 의해 상기 필름을 상하로 절곡시키는 승강 수단과,

   상기 승강 수단의 승강을 제어하는 제어 수단을 갖고,

   상기 제어 수단은, 상기 필름의 접속 부분이, 상기 공정 내에 있어서 필름을 절곡시키는 위치를 통과할 때에는, 상기 승강 수단을 승강시키고, 이 필름을 절곡시키지 않고 직선 상의 반송 경로로 하고, 통과 후에는 이 필름이 상하로 절곡된 반송 경로로 하는 것을 특징으로 하는 광학 필름 제조 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제어 수단은, 상기 필름의 접속 부분이 통과하기 전의 승강 수단을 순차적으로 승강시키고, 이 필름의 반송 경로를 직선 상으로 하는 것을 특징으로 하는 광학 필름 제조 장치.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 제어 수단은, 상기 필름의 접속 부분이 통과한 승강 수단으로부터 순차적으로 승강시키고, 이 필름을 절곡시키는 것임을 특징으로 하는 광학 필름 제조 장치.
11. 제 8 항에 있어서,

    추가로, 어큠 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름 제조 장치.
12. 제 8 항에 있어서,

    상기 승강 수단의 필름과 접촉하는 면은 곡면 형상인 것을 특징으로 하는 광학 필름 제조 장치.
13. 접속 부분을 갖는 필름을 용액 침지 처리 공정 및 건조공정 중 어느 하나 또는 두개의 공정에 연속적으로 통과시킬 때에, 이 필름을 절곡시키고 반송 경로를 연장시켜, 이 공정을 행함으로써 얻어지는 광학 필름으로서,

    상기 필름의 접속 부분이, 상기 공정 내에 있어서 필름을 절곡시키는 위치를 통과할 때에는, 필름을 절곡시키지 않고 직선 상의 반송 경로로 하여 통과시키고,

    상기 필름의 접속 부분이, 상기 공정 내에 있어서 필름을 절곡시키는 위치를 통과한 후에는, 이 필름이 상하로 절곡된 반송 경로로 하여 상기 공정을 행함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 광학 필름.

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