KR100845452B1 - 광학 필름의 제조 방법 및 그것에 사용하는 제조 장치 - Google Patents

Abstract

필름을 파단하지 않고 연신할 수 있어, 스루풋의 향상이 가능한 광학 필름의 제조 방법, 필름의 통과 방법, 그것에 사용하는 제조 장치, 그 제조 방법에 의해 얻어지는 광학 필름 및 그것을 사용한 화상 표시 장치를 제공한다. 본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법은, 필름을 용액 중에 침지하는 공정을 갖는 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 필름을 용액에 접촉하지 않은 상태에서, 소정 방향으로 반송하는 적어도 한쌍의 반송 롤 사이에 필름을 가교한 후, 필름을 이완없는 팽팽한 상태로 하여, 그 상태로 필름을 용액 중에 침지하는 것을 특징으로 한다.

Description

광학 필름의 제조 방법 및 그것에 사용하는 제조 장치{OPTICAL FILM PRODUCTION METHOD AND PRODUCTION EQUIPMENT FOR USE THEREIN}

본 발명은, 필름을 적어도 용액 중에 침지하는 공정을 갖는 광학 필름의 제조 방법, 필름의 통과 방법, 그것에 사용하는 제조 장치, 그 제조 방법에 의해 얻어지는 광학 필름, 및 그것을 사용한 화상 표시 장치에 관한 것이다.

광학 필름이 사용되는 액정 표시 장치는 TV 나 PC 등의 다양한 용도로 사용되고 있다. 최근, 액정 표시 장치 등의 대형화가 진행되어, 광학 필름도 대면적인 것이 필요로 되고, 그 대면적화에 따라 광학 필름의 제조 설비도 대형화되고 있다.

상기 광학 필름, 예를 들어 액정 표시 장치용의 편광자는 일반적으로, 친수성 고분자로 이루어진 길이가 긴 필름을 적어도 염색, 가교, 연신의 공정을 거쳐 제조되고 있다. 예를 들어, 하기 특허 문헌 1 에는, 친수성 고분자 중합체와 2색성 염료를 함유하는 혼합물로 제막되는 필름을 1 축 방향으로 연신 처리한 후, 붕산을 함유하는 수용액으로 처리하는 편광막의 제조 방법이 개시되어 있다. 또, 해당 특허 문헌 1 에 있어서는, 붕산 수용액으로 필름을 처리할 때, 예를 들어 55℃ 이상의 온도에서 행하는 것도 개시되어 있다.

그러나, 욕 온도가 50℃ 이상인 욕 중에 필름을 이완된 상태로 침지시키면, 필름이 과도하게 팽윤하여 연화되는 경우가 있다. 이와 같은 경우에, 필름을 5 배 이상의 고배율로 연신 처리를 하면, 연화된 부분으로부터 필름이 쉽게 파단되어 버린다는 문제가 있다. 특히 대형화된 욕 중에서는, 예를 들어, 필름의 전환 또는 필름이 파단된 경우에, 가이드 롤 사이에 길이가 긴 필름을 통과시키는 작업을 행함으로써 필름의 침지 시간도 길어지기 때문에, 필름의 팽윤ㆍ연화가 현저해져 필름의 파단이 용이하게 일어나기 쉬워진다.

또한, 제조의 개시전 등에 욕 중의 가이드 롤에 길이가 긴 필름을 통과시키는 작업은, 일반적으로 욕 중에 직접 손을 넣어 장시간 수작업으로 행하거나, 유도 끈을 사용하여 행해진다. 따라서, 작업성 및 생산 효율이 떨어진다는 문제도 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허공고공보 평 7-46162 호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 필름을 파단시키지 않고 연신할 수 있어, 스루풋의 향상이 가능한 광학 필름의 제조 방법, 및 필름의 통과 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 작업성 및 생산 효율의 향상이 가능한 광학 필름의 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 고투과율 및 고편광도의 광학 필름, 및 표시 특성이 우수한 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본원 발명자는, 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해, 광학 필름의 제조 방법, 필름의 통과 방법, 그것에 사용하는 제조 장치, 그 제조 방법에 의해 얻어지는 광학 필름, 및 그것을 사용한 화상 표시 장치에 대해 예의 검토하였다. 그 결과, 하기 구성을 채택함으로써 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 관한 광학 필름의 제조 방법은, 상기 과제를 해결하기 위해, 필름을 용액 중에 침지하는 공정을 갖는 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 필름을 용액에 접촉하지 않은 상태로, 소정 방향으로 반송하는 적어도 한쌍의 반송 롤 사이에 필름을 가교한 후에, 필름을 이완없는 팽팽한 상태로 하여, 그 상태로 필름을 용액 중에 침지하는 것을 특징으로 한다.

상기 방법에 의하면, 필름을 이완된 상태로 용액 중에 침지시키지 않을 뿐만 아니라, 통과 작업에 수반되는 장시간의 용액 침지를 방지할 수 있으므로, 필름이 과도하게 팽윤하여 연화되는 것을 저감할 수 있다. 또, 용액 중에서 필름을 반송 롤 사이에 통과시키는 등의 수작업이나, 유도 끈의 사용이 불필요해져, 작업성 및 생산 효율의 향상을 도모할 수 있다.

상기 필름은 친수성 고분자를 함유하여 구성되는 필름인 것이 바람직하다.

상기 방법에 있어서, 상기 필름의 가교는 상기 한쌍의 반송 롤 사이에서 직선형으로 하는 것이 바람직하다.

상기 용액으로서 가교제를 함유하는 것을 사용하여, 필름을 용액 중에 침지하는 것에 의해 가교 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

상기 필름의 연신은, 상기 용액 중에 침지한 상태로 행하는 것이 바람직하다.

상기 방법에 있어서는, 이완없는 팽팽한 상태로 침지된 필름을 그 상태에서 연신시키므로, 그 필름이 파단되는 것을 방지할 수 있어 내열성 및 내수성이 우수한 광학 필름을 제조할 수 있다.

상기 필름의 용액 중에서의 연신은 초기 상태의 5∼7 배가 되도록 행할 수 있다.

단, 상기 방법에 있어서는, 필름의 연신을 초기 상태의 5∼7 배가 되기까지 행해져 있으면 되고, 해당 용액 중에서의 연신 전에 미리 일정한 연신 배율로 연신된 후에, 상기 연신 배율이 되도록 연신을 행하는 것을 배제하는 것은 아니다.

또, 상기 필름을 용액에 침지하기 전에, 필름을 초기 상태의 3∼5 배의 범위내에서 연신해도 된다.

상기 방법에 의하면, 필름을 초기 상태의 3 배 내지 5 배로 연신한 후, 연신후의 필름을 이완없는 팽팽한 상태로 욕 중에 침지하므로, 필름의 내열성ㆍ내수성을 향상시킴과 함께, 과도한 팽윤에 의한 연화를 억제하고, 연신시의 파단을 방지하여 광학 필름의 제조가 가능해진다.

상기 필름은 폴리비닐알코올 필름인 것이 바람직하다.

상기 방법에 의하면, 요오드 또는 2색성 염료의 배향성이 양호하여 용이하게 가공할 수 있다.

상기 가교제는 붕산 또는 붕사인 것이 바람직하다.

이에 의해, 필름의 내수성 및 편광 성능을 용이하게 향상시켜 광학 필름을 제조할 수 있다.

상기 필름을 침지시키는 용액의 온도는 50℃ 이상 80℃ 이하인 것이 바람직하다.

이에 의해, 고투과율, 고편광도의 광학 필름을 용이하게 제조할 수 있다.

상기 필름의 침지는 그 필름을 용액을 향해 하측으로 볼록한 모양으로 하여 행하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 공기가 고이지 않아 필름을 확실하게 용액 중에 침지시킬 수 있으므로, 예를 들어 필름의 침지가 가교 처리를 위한 경우에도 필름을 확실하게 가교시킬 수 있다.

또, 본 발명에 관한 필름의 통과 방법은, 상기 과제를 해결하기 위해, 소정 방향으로 반송하는 한쌍의 반송 롤 사이에 필름을 통과시키는 필름의 통과 방법으로서, 상기 한쌍의 반송 롤 사이에 위치하는 1 또는 2 이상의 지지 부재가 상기 필름을 하측으로부터 지지하고, 또한, 필름을 하방으로 압하하는 압입 부재가 상방에 위치하도록 필름을 가교한 후, 상기 한쌍의 반송 롤 사이의 하방에 위치하는 욕의 용액 중에 상기 필름을 침지시킬 때에는, 상기 압입 부재가 그 필름을 하방으로 눌러 내려 이완없는 팽팽한 상태로 필름을 침지시키는 것을 특징으로 한다.

상기 필름의 가교는 상기 한쌍의 반송 롤 사이에서 직선상으로 하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 관한 광학 필름의 제조 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해, 친수성 고분자를 함유하여 구성되는 필름을 사용한 광학 필름의 제조 장치에 있어서, 상기 필름을 소정 방향으로 반송하는 한쌍의 반송 롤과, 상기 한쌍의 반송 롤 사이에 위치하고, 상기 필름을 그 반송 롤 사이에 가교할 때에 필름을 하측으로부터 지지하는 1 또는 2 이상의 지지 부재와, 상기 필름을 용액 중에 침지하기 위한 욕과, 상기 한쌍의 반송 롤 사이에 위치하는 압입 부재로서, 상기 필름을 용액 중에 침지시키는 경우에 필름을 하방으로 눌러 내려 이완없는 팽팽한 상태로 필름을 침지시키는 압입 부재를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 필름을 이완된 상태로 용액 중에 침지시키지 않기 때문에, 필름이 과도하게 팽윤하여 연화되는 것을 방지할 수 있다. 또, 필름의 침지는, 필름을 지지한 상태의 지지 부재와 압입 부재를 하방으로 이동시킴으로써 간편하게 행할 수 있다. 이에 의해, 제조의 개시전 등에 욕 중에서 필름을 반송 롤 사이에 통과시키는 작업이나, 유도 끈의 사용이 불필요해져, 작업성 및 생산 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또 필름을 용액 중에 균일하게 침지시킬 수도 있다. 또, 압입 부재가 필름을 아래로 누르면서 침지시키므로, 필름은 용액을 향해 하측으로 볼록한 모양이 된다. 그 결과, 공기가 고이지 않아 필름을 확실하게 침지시킬 수 있다.

상기 한쌍의 반송 롤은, 상기 용액 중에 있어서 이완없는 팽팽한 상태로 침지된 필름을 주속차에 의해 연신시키는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 필름이 과도하게 팽윤하여 연화되는 것을 억제한 상태에서, 그 필름을 한쌍의 반송 롤의 주속차에 의해 연신하므로, 파단시키지 않고, 내열성 및 내수성이 우수한 광학 필름의 제조를 가능하게 한다.

상기 한쌍의 반송 롤 사이에는, 상기 필름의 패스 라인을 조정하는 가이드 부재가 형성되어 있고, 상기 패스 라인의 조정은, 상기 가이드 부재가 상기 욕 내로 이동하여, 욕 내에서 상기 지지 부재 또는 압입 부재의 적어도 어느 하나와 상이한 높이에 위치시킴으로써 행할 수 있다.

상기 구성에 의하면, 가이드 부재를 욕 내에서의 지지 부재 또는 압입 부재의 적어도 어느 하나와 상이한 높이에 위치시킴으로써, 용액 중에 침지시키고 있는 필름의 패스 라인이나 공정 거리를 자유롭게 조절하는 것이 가능해진다.

상기 지지 부재, 압입 부재 또는 가이드 부재의 필름과 접촉하는 면이 곡면을 갖는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 필름과 지지 부재, 압입 부재 또는 가이드 부재간의 저항을 경감하여 원활하게 필름을 반송할 수 있다.

또, 본 발명에 관한 광학 필름은, 상기 과제를 해결하기 위해, 친수성 고분자를 함유하여 구성되는 필름을 이완없는 팽팽한 상태로 하고, 그 상태를 유지하여 필름을 용액 중에 침지하고, 그 용액 중에서 필름을 초기 상태의 5∼7 배의 범위 내에서 연신하여 얻어진 것인 것을 특징으로 한다.

상기 광학 필름은, 친수성 고분자를 함유하여 구성되는 필름을 이완없는 팽팽한 상태로 용액에 침지하여, 용액 중에서 연신하여 얻어진 것이다. 따라서, 상기 구성의 광학 필름은, 과도하게 팽윤하여 연화되지 않았기 때문에 내열성 및 내수성이 우수하다. 또, 필름의 연신은 그 초기 상태의 5∼ 7 배가 되도록 고배율로 이루어져 있으므로, 고투과율, 고편광도의 광학 필름을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 관한 화상 표시 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해, 상기에 기재된 광학 필름이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 화상 표시 장치는, 고투과율, 고편광도의 광학 필름을 구비하고 있어, 표시 특성이 우수한 것으로 할 수 있다.

발명의 효과

본 발명은, 상기에 설명한 수단에 의해, 이하와 같은 효과를 나타낸다.

즉, 본 발명에 의하면, 필름을 이완없는 팽팽한 상태로 용액 중에 침지시킬 뿐만 아니라, 통과 작업에 수반되는 장시간의 용액 침지를 방지할 수 있으므로, 필름이 과도하게 팽윤하여 연화되어 연신시에 파단되는 것을 저감한다. 그 결과, 스루풋을 향상시켜 고투과율ㆍ고편광도의 광학 필름을 제조할 수 있다. 또, 욕 중에서 필름을 가이드 롤에 통과시키는 등 종래에 행했던 수작업이나 유도 끈의 사용을 필요로 하지 않기 때문에, 작업성 및 생산 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 욕액 중에서의 수작업에 의한 위험도 회피할 수 있다.

또, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 광학 필름이라면, 내열성 및 내수성이 우수하여, 고투과율, 고편광도의 것을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 관한 화상 표시 장치라면, 표시 특성이 우수한 것을 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시의 일 형태에 관한 광학 필름의 제조 장치를 개략적으로 나타내는 설명도로서, 동 도 (a) 는 필름을 가교한 상태를 나타내고, 동 도 (b) 는 필름 침지의 초기의 단계를 나타내며, 동 도 (c) 는 필름을 침지ㆍ연신하는 상태를 나타낸다.

도 2 는 상기 광학 필름의 제조 장치를 개략적으로 나타내는 설명도로서, 동 도 (a) 및 (b) 는 필름의 침지 및 연신의 다른 예를 나타내는 설명도이다.

도 3 은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 다른 광학 필름의 제조 장치를 개략적으로 나타내는 설명도로서, 동 도 (a) 는 필름을 가교한 상태를 나타내고, 동 도 (b) 및 (c) 는 필름을 연신하는 공정을 나타낸다.

도 4 는 상기 광학 필름의 제조 장치를 개략적으로 나타내는 설명도로서, 동 도 (a) 및 (b) 는 필름을 연신하는 다른 공정을 나타낸다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 단, 설명에 불필요한 부분은 생략하고, 또 설명을 용이하게 하기 위해 확대 또는 축소하거나 하여 도시한 부분이 있다.

(광학 필름의 제조 방법)

먼저, 광학 필름의 제조 방법에 대해 편광판을 예로 설명한다. 단, 광학 필름의 제조 방법은 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시형태의 일례로서의 광 학 필름의 제조 방법은, 길이가 긴 필름의 염색 공정, 가교 공정, 연신 공정, 건조 공정 등을 거쳐 제조한 편광자의 양면 또는 편면에, 트리아세틸셀룰로오스 등의 보호 필름을 부착시켜 편광판을 형성한다.

상기 필름으로는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 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. 그 중에서도 본 발명은, 침지하는 용액을 흡수하기 쉬워, 팽윤하기 쉬운 친수성의 고분자 필름, 예를 들어 폴리비닐알코올계 필름을 사용하는 경우에 효과가 높다. 특히, 편광자의 제조에서는, 후술하는 염색 공정에 있어서의 요오드 또는 2색성 염료의 배향성이 양호하기 때문에, 폴리비닐알코올계 필름을 사용하는 것이 일반적이다.

폴리비닐알코올계 필름의 재료에는, 폴리비닐알코올 (예를 들어, 쿠라레 제조의 VF-9P75RS 등) 또는 그 유도체가 사용된다. 폴리비닐알코올의 유도체로는, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 등을 들 수 있고, 그 밖에, 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산, 그 알킬에스테르, 아크릴아미드 등으로 변성한 것을 들 수 있다. 폴리비닐알코올의 중합도는 1000∼10000 정도, 바람직하게는 중합도 1500∼5000, 더욱 바람직하게는 2000∼4500 인 것이 일반적으로 사용되고, 비누화도는 80∼ 100몰％ 정도인 것이 일반적으로 사용된다.

상기 폴리비닐알코올계 필름 중에는 가소제 등의 첨가제를 함유할 수도 있다. 가소제로는, 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 바람직하다.

상기 필름의 침지는, 용액에 접촉시키지 않은 상태로 소정 방향으로 반송되는 적어도 한쌍의 반송 롤 사이에 가교한 후에, 필름을 이완없는 팽팽한 상태로 하여 행한다. 이 때, 그 필름은 용액면에 거의 평행하게, 또한 직선상으로 가교하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 필름이 과도하게 팽윤하여 (예를 들어, 필름의 초기 상태의 약 3 배 이상의 팽윤), 지나치게 연화되는 것을 방지할 수 있다. 필름을 이완없는 팽팽한 상태로 하려면, 예를 들어 필름의 길이 방향으로 인장력을 가하면 된다. 해당 인장력은, 필름 재료, 온도, 연신 배율 등에 의해 적절하게 설정될 수 있다.

염색 공정은, 미연신 또는 연신된 필름에 2색성 재료를 흡착 배향시키는 공정이다. 본 공정에 있어서는, 예를 들어, 미연신의 필름을 물 또는 순수 중에서 연신한 후, 연신한 필름을 염색 용액이 들어 있는 욕에 침지하는 방법, 미연신의 필름을 염색 용액이 들어 있는 욕에 침지한 후 연신하는 방법, 또는 미연신의 필름을 염색 용액이 들어 있는 욕 중에서 연신하는 방법을 채택할 수 있다. 이들 각 방법에 있어서, 연신 배율은 1.5∼3 배 정도가 적합하다. 또, 미연신 필름을 사용하는 경우, 필름의 두께는 30∼110㎛ 정도인 것이 사용된다. 또한, 연신 후의 필름의 두께는 5∼70㎛ 정도가 적합하다. 연신은 다단계로 행해도 된다.

2색성 재료로는, 요오드 또는 2색성 염료 등이 사용된다. 이들 중 요오드를 사용하는 경우, 염색 용액으로는 요오드 수용액이 일반적이다. 요오드 수용액으로는, 요오드 외에, 용해 보조제로서 예를 들어 요오드화칼륨 등에 의해 요오드 이온을 함유시킨 것 등이 사용된다. 요오드 농도는 0.01∼0.5중량％ 정도, 바람직하게는 0.02∼0.4중량％ 이고, 요오드화칼륨 농도는 0.01∼10중량％ 정도, 나아가 0.02∼8중량％ 로 사용하는 것이 바람직하다.

요오드 염색 처리에 있어서, 요오드 용액의 온도는 통상 20∼50℃ 정도, 바람직하게는 25∼40℃ 이다. 침지 시간은 통상 10∼300 초간 정도, 바람직하게는 20∼240 초간의 범위이다.

2색성 염료로는, 아조계, 페리렌계, 안트라퀴논계의 염료를 예시할 수 있다. 이들 염료는 혼합계 염료 등으로서 사용할 수 있다. 이들 염료는, 예를 들어 일본 공개특허공보 소54-76171호 등에 상세히 나타나 있다.

가교 공정은, 필름을 붕산 또는 붕사가 들어 있는 용액 중에 침지하여 행한다. 본 공정은, 연신 공정과 함께 1 회 또는 복수회로 나누어 행함으로써 길이가 긴 필름의 내구성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 2 회로 나누어 가교 공정을 행하는 경우를 예로 설명한다. 가교 공정을 2 회로 나누면, 최초의 가교 공정에서는, 염색된 필름에 어느 정도 가교시킬 수 있어, 연신시의 네킹을 최대한 억제하여, 고편광도이며 폭 이 넓은 편광자를 제조할 수 있다.

제 1 가교 공정은, 가교제를 함유하는 용액에 침지함으로써 행한다. 이에 의해, 필름에 어느 정도의 가교를 실시할 수 있다. 제 1 가교 공정의 처리 온도는, 가교도의 점에서 20∼50℃ 가 바람직하고, 25∼45℃ 가 더욱 바람직하다. 처리 시간은, 통상 10∼300 초간, 바람직하게는 20∼240 초간 정도이다.

제 2 가교 공정은, 제 1 가교 공정보다 처리 온도를 높게 하는 것이 바람직하다. 제 2 가교 공정의 처리 온도는, 편광도 향상 면에서 50∼80℃ 가 바람직하고, 55∼70℃ 가 더욱 바람직하다. 처리 온도가 50℃ 미만인 경우는, 필름이 충분한 투과율 및 편광도를 갖지 않는 경우가 있다. 또, 필름의 팽윤이 불충분하기 때문에 5 배 이상의 고배율 연신을 행하면 파단되기 쉬운 경우도 있다. 한편, 처리 온도가 80℃ 를 초과하는 경우는, 필름이 과도하게 팽윤, 용해되어 연신 파단되는 경우가 있다. 처리 시간은, 통상 10∼800 초간, 바람직하게는 30∼500 초간 정도이다. 또, 제 2 가교 공정의 처리 온도는, 제 1 가교 공정의 처리 온도보다 높으면 특별히 제한은 없지만, 제 1 가교 공정의 처리 온도보다 10℃ 이상, 나아가 20℃ 이상 높은 것이 바람직하다.

또, 제 2 가교 공정에서는 필름의 연신 처리도 함께 행한다. 이 경우, 연신 배율은 초기 상태의 5∼7 배 정도가 되도록 행하는 것이 바람직하고, 초기 상태의 5.5∼6.5 배 정도가 되도록 행하는 것이 보다 바람직하다. 필름은, 염색 공정, 제 1 가교 공정, 제 2 가교 공정 등의 모든 공정에서 서서히 연신되고 있고, 총연신 배율이 5 배 미만인 경우는, 충분한 편광도를 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 총연신 배율이 7 배를 초과하는 경우에는, 연신에 의한 파단이 발생하기 쉬워진다.

상기 가교제로는 종래 공지된 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 붕산, 붕사, 글리옥살, 글루탈알데히드 등의 붕소 화합물 등을 예시할 수 있다. 이들은 1 종류이어도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 된다. 상기 가교제를 함유하는 용액으로는, 상기 가교제를 용매에 용해한 수용액을 사용할 수 있다. 상기 용매로는, 예를 들어 물을 사용할 수 있다. 또, 물과 상용성이 있는 유기 용매를 추가로 함유해도 된다.

상기 제 1 및 제 2 가교 공정에서 사용하는 가교 용액에 있어서의 가교제의 농도는, 특별히 제한되지 않지만, 통상 상기 용매 (예를 들어, 물) 100질량％ 에 대해 2∼10 질량％ 의 범위가 바람직하다. 상기 가교제가 붕산인 경우, 붕산 농도는, 각각의 처리 온도에서의 붕산 포화 용해 농도의 30％ 이상, 나아가 40％ 이상으로 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 붕산 수용액의 처리 온도가 70℃ 인 경우에는, 붕산 수용액의 붕산 포화 용해 농도는 13％ 이므로, 붕산 수용액의 붕산 농도는 그 30％ 에 해당하는, 3.9％ 보다 높아지도록 조정하는 것이 바람직하다. 붕산 수용액의 붕산 농도를 상기 범위로 조정하면, 필름의 팽윤도를 조정할 수 있다는 점에서 유리하다. 특히, 제 1 가교 공정보다 제 2 가교 공정의 붕산 농도를 높게 설정하는 것이 제 2 가교 공정을 고온화할 수 있다는 점에서 바람직하다.

붕산 수용액 등에는, 요오드화칼륨에 의해 요오드 이온을 함유시킬 수 있다. 요오드화칼륨을 함유하는 붕산 수용액 등은, 착색이 적은 편광자, 즉 가시광의 거의 전체 파장영역에 걸쳐 흡광도가 거의 일정한 소위 뉴트럴 그레이의 편광자를 얻을 수 있다.

상기 제 2 가교 공정 후, 필름에 대해 통상의 방법에 따라 순수에 의해 수세 처리 및 건조 처리를 행할 수 있다. 또, 요오드 이온 함침 처리를 실시해도 된다. 이에 의해, 붕산 등의 석출을 방지하여 외관이 양호한 편광자를 얻을 수 있다. 요오드 이온 함침 처리에는, 에를 들어 요오드화칼륨 등에 의해 요오드 이온을 함유시킨 수용액을 사용한다. 요오드화 칼륨 농도는 0.5∼10중량％ 정도, 나아가 1∼8중량％ 로 하는 것이 바람직하다. 요오드 이온 함침 처리에 있어서, 그 수용액의 온도는, 통상 15∼60℃ 정도, 바람직하게는 25∼40℃ 이다. 침지 시간은 통상 1∼120 초 정도, 바람직하게는 3∼90 초간의 범위이다.

이상과 같이, 본 실시형태에 관한 광학 필름의 제조 방법에 의하면, 필름 (1) 을 이완된 상태로 용액 중에 침지시키지 않기 때문에, 필름 (1) 이 과도하게 팽윤하여 연화되는 것을 방지한다. 그 결과, 필름 (1) 의 연신시에 파단되지 않고 편광자를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 제 2 가교 공정 외에, 염색 공정, 제 1 가교 공정 등의 각 공정에 있어서도 필름을 침지시킬 때 필름을 이완없는 팽팽한 상태로 행해도 된다. 또, 염색, 가교, 연신 등의 각 공정은, 따로 따로 행할 필요는 없고 동시에 행해도 된다. 또, 각 공정의 순서도 특별히 한정되지 않는다. 또한, 가교 공정 외에, 연신 공정도 2 회 이상 행해도 된다.

(광학 필름의 제조 장치)

본 실시형태에 관한 광학 필름의 제조 장치에 대해 설명한다. 도 1 은, 광학 필름의 제조 장치를 개략적으로 나타내는 설명도로서, 동 도 (a) 는 필름을 가교한 상태를 나타내고, 동 도 (b) 는 필름 침지의 초기 단계를 나타내며, 동 도 (c) 는 필름을 침지ㆍ연신하는 상태를 나타낸다.

도 1 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 광학 필름의 제조 장치는, 출구측 반송 롤 (2) 과, 입구측 반송 롤 (3) 과, 욕 (4) 과, 지지 부재 (5) 와, 가이드 부재 (6) 와, 압입 부재 (7) 를 갖는 구성이다.

출구측 반송 롤 (2) 및 입구측 반송 롤 (3) 은, 도 1 의 (a) 에 나타내는 화살표 방향으로 필름 (1) 을 반송한다. 이 때 필름 (1) 은, 반송 방향과 평행한 방향으로 인장력이 가해져, 이완없는 팽팽한 상태로 유지되고 있다.

욕 (4) 은, 길이가 긴 필름 (1) 의 반송 방향에 대해 10m 이상의 대형 욕조이다. 욕 (4) 내에는, 2색성 재료 또는 가교제 등을 함유하는 용액 (8) 이 채워져 있다.

지지 부재 (5) 는, 욕 (4) 위에서 필름 (1) 을 하측으로부터 지지한다. 또, 지지 부재 (5) 는, 회전이 자유롭게 축받침된 롤 형상을 하고 있다. 또한, 도 1 의 (b), 1(c) 에 나타내는 바와 같이, 지지 부재 (5) 는 상하 방향으로 이동가능하고, 이에 의해 필름 (1) 을 욕 (4) 에 침지할 때 지지 부재 (5) 가 방해가 되지 않도록 되어 있다.

가이드 부재 (6) 는, 지지 부재 (5) 의 양측에 각각 형성되고, 또한, 출구측 반송 롤 (2) 과 입구측 반송 롤 (3) 사이에 가교된 필름 (1) 의 상측에 위치하도록 배치되어 있다. 또 가이드 부재 (6) 는 회전이 자유로운 롤 형상을 하고 있다. 또한 가이드 부재 (6) 는, 도 1 의 (b), 1(c) 에 나타내는 바와 같이 상하 방향으로 이동 가능하고, 이에 의해 필름 (1) 의 욕 (4) 내에서의 패스 라인, 공정 거리를 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.

압입 부재 (7) 는, 필름 (1) 을 사이에 두고 지지 부재 (5) 와 대항하는 위치에 형성되어 있다. 또 압입 부재 (7) 는, 회전이 자유롭게 축받침된 롤 형상을 하고 있다. 또한 도 1 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 압입 부재 (7) 는 상하 방향으로 이동 가능하고, 이에 의해 필름 (1) 을 욕 (4) 에 침지할 때 필름 (1) 을 압하할 수 있다.

또한, 지지 부재 (5), 가이드 부재 (6) 또는 압입 부재 (7) 를 상하 방향으로 이동시키는 방법으로는 특별히 한정되는 것은 아니고, 종래 공지된 것을 채택할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 잭업 (jack-up) 방식, 유압 방식 등을 예시할 수 있다. 또, 지지 부재 (5), 가이드 부재 (6) 및 압입 부재 (7) 는, 상기 롤 형상의 것에 한정되지 않고, 예를 들어 비회전의 고정식이어도 된다. 또한, 지지 부재 (5), 가이드 부재 (6) 및 압입 부재 (7) 의 형상은 특별히 한정되는 것이 아니고, 필름 (1) 과 접촉하는 면이 적어도 곡면이면 된다. 따라서, 예를 들어, 횡단면 반원형, 타원형, 부채형 등의 형상으로 하는 것도 가능하다. 이러한 형상으로 함으로써, 필름 (1) 과 지지 부재 (5), 가이드 부재 (6) 또는 압입 부재 (7) 의 접촉면에서의 마찰 저항을 경감하여, 필름 (1) 을 원활하게 반송하는 것이 가능해진다.

다음으로, 본 실시형태에 관한 광학 필름의 제조 장치의 동작에 관해 설명한다. 먼저, 도 1 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 필름 (1) 을 출구측 반송 롤 (2) 과 입구측 반송 롤 (3) 사이에 가교한다. 이 때 필름 (1) 은, 욕 (4) 의 밖에 위치하고 있는 지지 부재 (5) 에 의해 지지되어, 이완없는 팽팽한 상태로 되어 있다. 필름 (1) 은 욕 (4) 의 용액 (8) 중에 침지되는 경우가 없다.

이어서, 도 1 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 압입 부재 (7) 가 이완없는 팽팽한 상태의 필름 (1) 을 압하하면서 욕 (4) 의 내부까지 하방 이동한다. 이에 의해, 필름 (1) 이 용액 (8) 중에 침지된다. 이 때 지지 부재 (5) 도 욕 (4) 의 내부까지 하방 이동한다. 필름 (1) 은 하측으로 볼록한 모양이 되도록 하여 압하되므로, 용액 (8) 중에 침지되었을 때 필름 (1) 의 하측에는 공기가 고이지 않는다. 그 결과, 필름 (1) 을 확실하게 용액 (8) 중에 침지시킬 수 있다.

또한, 하측으로 볼록한 모양이 된 필름 (1) 의 선단이 용액 (8) 에 침지를 개시하기 시작한 후에, 가이드 부재 (6) 를 압입 부재 (7) 의 하강 속도와 동일하거나 또는 그 이하의 속도로 하강시킨다. 가이드 부재 (6) 는, 각각 지지 부재 (5) 보다 더 하측에 위치할 때까지 하강시킨다. 또, 2 개의 가이드 부재 (6) 는 동일한 높이 위치로 한다. 그 결과, 지지 부재 (5) 및 가이드 부재 (6) 는, 욕 (4) 중에서 상대적으로 상하 방향에서 상이하도록 위치한다. 이에 의해, 필름 (1) 은 지지 부재 (5) 및 가이드 부재 (6) 를 지점으로 하여 상하 방향에 교대로 굴곡된 패스 라인을 형성하여 장시간 침지시킬 수 있다. 또, 필름 (1) 을 욕 (4) 내에 가능한 한 광범위하게 침지하는 것이 가능해진다.

필름 (1) 의 침지는, 하측으로 볼록한 모양이 된 필름 (1) 의 선단이 용액 (8) 에 침지를 개시하기 시작한 후, 지지 부재 (5) 를 가이드 부재 (6) 보다 더 하측으로 이동시키고, 또한 압입 부재 (7) 를 가이드 부재 (6) 보다 상방에 위치시킴으로써, 필름 (1) 의 패스 라인이 욕 (4) 중에서 상하 방향으로 굴곡되지 않도록 해도 된다 (도 2 의 (a) 참조). 또, 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 지지 부재 (5) 및 압입 부재 (7) 를 가이드 부재 (6) 보다 하방까지 이동시켜, 필름 (1) 의 패스 라인이 욕 (4) 중에서 가이드 부재 (6) 및 압입 부재 (7) 에 의해 안내되도록 해도 된다.

침지 후, 출구측 반송 롤 (2) 과 입구측 반송 롤 (3) 의 주속차에 의해, 필름 (1) 을 초기 상태의 5 배 내지 7 배가 될 때까지 연신한다.

이상과 같이, 본 실시형태에 관한 광학 필름의 제조 장치에 의하면, 필름 (1) 을 미리 출구측 반송 롤 (2) 과 입구측 반송 롤 (3) 에 가교한 후에 욕 (4) 중에 침지시키므로, 욕 (4) 중에서 필름 (1) 을 가이드 부재 (6) 등에 통과시키는 등 종래 행했던 수작업이나, 유도 끈의 사용이 불필요해진다. 또, 지지 부재 (5), 가이드 부재 (6) 및 압입 부재 (7) 를 하강시키는 것만으로 필름 (1) 의 침지가 가능해지므로, 작업성 및 생산 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또, 본 실시형태에 관한 광학 필름의 제조 장치는, 염색, 가교 등의 각 공정에 있어서 사용 가능하다.

상기 광학 필름의 제조 장치에 있어서는, 지지 부재 (5) 가 1 개 형성되어 있는 경우에 대해 설명했지만, 본 발명은 그와 같은 구성에 한정되는 것이 아니고, 복수의 지지 부재가 형성된 구성이어도 된다. 예를 들어, 2 개의 지지 부재 (5) 가 형성된 광학 필름의 제조 장치에 대해 설명하면 이하와 같다. 도 3 은, 본 실시형태에 관한 다른 광학 필름의 제조 장치를 개략적으로 나타내는 설명도로서, 동 도 (a) 는 필름을 가교한 상태를 나타내고, 동 도 (b) 및 (c) 는 필름을 연신하는 공정을 나타낸다. 또, 도 4 의 (a) 및 (b) 도 필름을 연신하는 다른 공정을 나타낸다.

먼저, 도 3 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 필름 (1) 을 출구측 반송 롤 (2) 과 입구측 반송 롤 (3) 사이에 가교한다. 이 때 필름 (1) 은 욕 (4) 밖에 위치하고 있는 2 개의 지지 부재 (5) 에 의해 지지되도록 한다. 필름 (1) 의 침지는, 압입 부재 (7) 가 이완없는 팽팽한 상태의 필름 (1) 을 압하하면서 욕 (4) 의 내부까지 하강함으로써, 필름 (1) 을 하측으로 볼록한 모양이 되도록 하여 행한다. 이 때 2 개의 지지 부재 (5) 도 하강시킨다.

필름 (1) 의 침지는, 예를 들어 도 3 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 지지 부재 (5) 가 가이드 부재 (6) 및 압입 부재 (7) 보다 상대적으로 높은 곳에 위치하고, 또한, 가이드 부재 (6) 및 압입 부재 (7) 는 동일한 높이에 위치하도록 한다. 이에 의해, 필름 (1) 은, 지지 부재 (5), 가이드 부재 (6) 및 압입 부재 (7) 를 지점으로 하여 상하 방향에 교대로 굴곡된 패스 라인을 형성하여 장시간 침지시킬 수 있다.

또, 도 3 의 (c) 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 가이드 부재 (6) 를, 최하 방에 있는 지지 부재 (5) 와 최상방에 있는 압입 부재 (7) 의 중간에 수평이 되도록 위치시켜, 가이드 부재 (6) 를 지점으로 하여 필름 (1) 이 굴곡되도록 침지ㆍ연신시켜도 된다. 또한, 도 4 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 압입 부재 (7) 를, 최하방에 있는 지지 부재 (5) 와 최상방에 있는 가이드 부재 (6) 의 중간에 위치시켜, 가이드 부재 (6) 및 압입 부재 (7) 를 지점으로 하여 필름 (1) 이 굴곡되도록 침지ㆍ연신시켜도 된다. 또, 도 4 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 지지 부재 (5) 를, 최하방에 있는 가이드 부재 (6) 와 최상방에 있는 압입 부재 (7) 의 중간에 위치시켜, 지지 부재 (5) 및 가이드 부재 (6) 를 지점으로 하여 필름 (1) 이 굴곡되도록 침지ㆍ연신시켜도 된다.

(광학 필름 및 화상 표시 장치)

상기 제조 방법에 의해 얻어지는 편광자 (광학 필름) 는, 통상의 방법에 따라, 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 재료로는, 적절한 투명 재료를 사용할 수 있지만, 투명성이나 기계적 강도, 열안정성이나 수분 차단성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용된다. 상기 투명 보호층을 형성하는 재료로는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 2아세트산 셀룰로오스나 3아세트산 셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴 리머 등을 들 수 있다. 또, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌ㆍ프로필렌 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, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 혹은 상기 폴리머의 블렌드물 등도 상기 투명 보호층을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다.

상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않은 면 (상기 도포층을 형성하지 않는 면) 에는, 하드코팅층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다.

하드코팅 처리는 편광판 표면의 손상 방지 등을 목적으로 실시되는 것이며, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적절한 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 실시되는 것이며, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또, 스티킹 방지 처리는 인접층과의 밀착 방지를 목적으로 실시된다.

또 안티글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사되어 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 실시되는 것이며, 예를 들어 샌드블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적절한 방식으로 투명 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다. 상기 표면 미세 요철 구조의 형성에 함유시키는 미립자로는, 예를 들어 평균 입경이 0.5∼50㎛ 인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등으로 이루어진 도전성도 있는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교의 폴리머 등으로 이루어진 유기계 미립자 등의 투명 미립자가 사용된다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은, 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명 수지 100 중량부에 대해 일반적으로 2∼50 중량부 정도이며, 5∼25 중량부가 바람직하다. 안티글레어층은, 편광판 투과광을 확산하여 시각 등을 확대하기 위한 확산층 (시각 확대 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.

또한, 상기 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등은, 투명 보호 필름 그 자체에 형성할 수도 있고, 별도 광학층으로서 투명 보호층과는 별체의 것으로 형성할 수도 있다.

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

상기 편광판은, 상기 투명 보호 필름과 편광자를, 상기 접착제를 사용하여 부착시킴으로써 제조한다. 접착제의 도포는, 투명 보호 필름, 편광자 어느 하 나에 행해도 되고, 양자에 행해도 된다. 부착시킨 후에는, 건조 공정을 실시하여, 도포 건조층으로 이루어진 접착층을 형성한다. 편광자와 투명 보호 필름의 부착은, 롤 라미네이터 등에 의해 행할 수 있다. 접착층의 두께는 특별히 제한되지 않지만 통상 0.05∼5㎛ 정도이다.

본 발명의 광학 필름은, 편광판으로의 실용에 있어서 다른 광학층과 적층한 광학 필름으로서도 사용할 수 있다. 그 광학층은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함), 시각 보상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되기도 하는 광학층을 1 층 또는 2 층 이상 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 편광판에 반사판 또는 반투과 반사판이 추가로 적층되어 이루어진 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 편광판에 위상차판이 추가로 적층되어 이루어진 타원 편광판 또는 원편광판, 편광판에 시각 보상 필름이 추가로 적층되어 이루어진 광시야각 편광판, 또는 편광판에 휘도 향상 필름이 추가로 적층되어 이루어진 편광판이 바람직하다.

반사형 편광판은 편광판에 반사층을 형성한 것이며, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성하기 위한 것이며, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정 표시 장치의 박형화를 도모하기 쉽다는 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라 투명 보호층 등을 사이에 두고 편광판의 편면에 금속 등으로 이루어진 반사층을 부설하는 방식 등의 적절한 방식으로 행할 수 있다.

반사형 편광판의 구체예로는, 필요에 따라 매트 처리한 투명 보호 필름 편면 에, 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어진 박이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 것 등을 들 수 있다. 또, 상기 투명 보호 필름에 미립자를 함유시켜 표면 미세 요철 구조로 하고, 그 위에 미세 요철 구조의 반사층을 갖는 것 등도 들 수 있다. 상기 미세 요철 구조의 반사층은, 입사광을 난반사에 의해 확산시켜 지향성이나 반짝거리는 외관을 방지하여, 명암의 불균일을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또 미립자 함유의 투명 보호 필름은, 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어 명암 불균일을 보다 억제할 수 있는 이점 등도 가지고 있다. 투명 보호 필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조의 반사층의 형성은, 예를 들어 진공 증착 방식, 이온 플레이팅 방식, 스퍼터링 방식 등의 증착 방식이나 도금 방식 등의 적절한 방식으로 금속을 투명 보호층의 표면에 직접 부설하는 방법 등에 의해 행할 수 있다.

반사판은 상기 편광판의 투명 보호 필름에 직접 부여하는 방식 대신, 그 투명 필름에 준한 적절한 필름에 반사층을 형성하여 이루어진 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, 나아가 초기 반사율의 장기 지속의 점이나, 보호층의 별도 부설의 회피의 점 등에서 바람직하다.

또한, 반투과형 편광판은, 상기에 있어서 반사층에서 빛을 반사하고 또한 투과하는 하프미러 등의 반투과형의 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은, 통상 액정 셀의 이측(裏側)에 형성되고, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에 있어서는, 반투과형 편광판의 백사이드에 내장되어 있는 백라이트 등의 내장 광원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성할 수 있다. 즉, 반투과형 편광판은, 밝은 분위기 하에서는, 백라이트 등의 광원 사용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기 하에 있어서도 내장 광원을 사용하여 사용할 수 있는 타입의 액정 표시 장치 등의 형성에 유용하다.

편광판에 위상차판이 더 적층되어 이루어진 타원 편광판 또는 원편광판에 관해 설명한다. 직선 편광을 타원 편광 또는 원편광으로 변경하거나, 타원 편광 또는 원편광을 직선 편광으로 변경하거나, 혹은 직선 편광의 편광 방향을 변경하는 경우에 위상차판 등이 사용된다. 특히, 직선 편광을 원편광으로 변경하거나, 원편광을 직선 편광으로 변경하는 위상차판으로는, 소위 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 한다) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 한다) 은, 통상 직선 편광의 편광 방향을 변경하는 경우에 사용된다.

타원 편광판은 슈퍼 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, 삼차원의 굴절률을 제어한 것은, 액정 표시 장치의 화면을 경사 방향에서 보았을 때 발생하는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원편광판은, 예를 들어 화상이 컬러 표시가 되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 정돈하는 경우 등에 유효하게 사용되 고, 또 반사 방지의 기능도 갖는다. 상기 위상차판의 구체예로는, 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌이나 그 밖의 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴리아미드와 같은 적절한 폴리머로 이루어진 필름을 연신 처리하여 이루어진 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 적절한 위상차를 갖는 것이어도 되고, 2 종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.

또, 상기 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은, 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적절한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은, (반사형) 편광판과 위상차판의 조합이 되도록 그들을 액정 표시 장치의 제조 과정에서 순서대로 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 경사진 방향에서 본 경우라도, 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 확대하기 위한 필름이다. 이러한 시각 보상 위상차판으로는, 예를 들어 위상차 필름, 액정 폴리머 등의 배향 필름이나 투명 기재 위에 액정 폴리머 등의 배향층을 지지한 것 등으로 이루어진다. 통상의 위상차판은, 그 면방향에 1 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는 데 비해, 시각 보상 필름으로서 사용되는 위상 차판에는, 면방향에 2 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이나, 면방향에 1 축으로 연신되고 두께 방향으로도 연신된 두께 방향의 굴절률을 제어한 복굴절을 갖는 폴리머나 경사 배향 필름과 같은 2 방향 연신 필름 등이 사용된다. 경사 배향 필름으로는, 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, 앞서 위상차판에서 설명한 폴리머와 동일한 것이 사용되고, 액정 셀에 의한 위상차에 기초하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 양호한 시인의 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적절한 것을 사용할 수 있다.

또, 양호한 시인의 넓은 시야각을 달성하는 점 등에서, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어진 광학적 이방성층을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 지지한 광학 보상 위상차판을 바람직하게 사용할 수 있다.

편광판과 휘도 향상 필름을 부착시킨 편광판은, 통상 액정 셀의 이측 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등의 백라이트나 이측으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사하면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원편광을 반사하고, 다른 빛은 투과하는 특성을 나타내는 것이며, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은, 백라이트 등의 광원으로부터의 빛을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광 상태 이외의 빛은 투과하지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름면에서 반사한 빛을 그것의 더욱 뒤측에 형성된 반사층 등을 사이에 두고 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시켜, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 빛으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 빛의 증량을 도모함과 함께, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정 표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 도모함으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고, 백라이트 등으로 액정 셀의 이측으로부터 편광자를 통하여 빛을 입사한 경우에는, 편광자의 편광축에 일치하지 않는 편광 방향을 갖는 빛은, 대부분 편광자에 흡수되어 버려 편광자를 투과하지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라서도 상이하지만, 대략 50％ 의 빛이 편광자에 흡수되어 버려, 그만큼 액정 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소하여 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은, 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 빛을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름으로 일단 반사시켜, 그것의 더욱 뒤측에 형성된 반사층 등을 사이에 두고 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하고, 이 양자간에 반사, 반전하고 있는 빛의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향이 된 편광만을, 휘도 향상 필름은 투과시켜 편광자에 공급하기 때문에, 백라이트 등의 빛을 효율적으로 액정 표시 장치의 화상의 표시에 사용할 수 있어 화면을 밝게 할 수 있다.

상기 휘도 향상 필름으로는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같이, 소정 편광축의 직선 편광을 투과하여 다른 빛은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 것과 같이, 좌회전 또는 우회전 중 어느 한쪽의 원편광을 반사하여 다른 빛은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적절한 것을 사용할 수 있다.

따라서, 상기 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 맞춰 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 손실을 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원편광을 투하하는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 억제하는 점에서 그 원편광을 위상차판을 사이에 두고 직선 편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또한, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 원편광을 직선 편광으로 변환할 수 있다.

가시광선 영역 등의 넓은 파장 범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를 들어 파장 550㎚ 의 담색광에 대해 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차층과 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차층, 예를 들어 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층을 중첩하는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 배치하는 위상차판은 1 층 또는 2 층 이상의 위상차층으로 이루어진 것이어도 된다.

또한, 콜레스테릭 액정층에 대해서도, 반사 파장이 상이한 것의 조합으로 하여 2 층 또는 3 층 이상 중첩한 배치 구조로 함으로써, 가시광선 영역 등의 넓은 파장 범위에서 원편광을 반사하는 것을 얻을 수 있고, 그것에 기초하여 넓은 파장 범위의 투과 원편광을 얻을 수 있다.

또, 편광판은, 상기 편광 분리형 편광판과 같이, 편광판과 2 층 또는 3 층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어져 있어도 된다. 따라서, 상기 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합한 반사형 타원 편광판이나 반투과형 타원 편광판 등이어도 된다.

편광판에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순서대로 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 있다는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적절한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기 편광판이나 그 밖의 광학 필름의 접착시에, 그들의 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.

상기 기술한 편광판이나, 편광판이 적어도 1 층 적층되어 있는 광학 필름에는, 액정 셀 등의 다른 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 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 습윤성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내어, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

또 상기에 더하여, 흡습에 의한 발포 현상이나 박리 현상의 방지, 열팽창차 등에 의한 광학 특성의 저하나 액정 셀의 휨 방지, 나아가 고품질이며 내구성이 우수한 액정 표시 장치의 형성성 등의 점에서, 흡습율이 낮고 내열성이 우수한 점착층이 바람직하다.

점착층은, 예를 들어 천연물이나 합성물의 수지류, 특히 점착성 부여 수지나, 유리 섬유, 유리 비드, 금속분, 그 밖의 무기 분말 등으로 이루어진 충전제나 안료, 착색제, 산화 방지제 등의 점착층에 첨가되는 것의 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 또, 미립자를 함유하여 광확산성을 나타내는 점착층 등이어도 된다.

편광판이나 광학 필름의 편면 또는 양면으로의 점착층의 부설은, 적절한 방식으로 행할 수 있다. 그 예로는, 예를 들어 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 적절한 용제의 단독물 또는 혼합물로 이루어진 용매에 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용해 또는 분산시킨 10∼40중량％ 정도의 점착제 용액을 조제하고, 그것을 유연 방식이나 도공 방식 등의 적절한 전개 방식으로 편광판 상 또는 광학 필름 상에 직접 부설하는 방식, 혹은 상기에 준하여 세퍼레이터 상에 점착층을 형성하여 그것을 편광판상 또는 광학 필름 상에 이착(移着)하는 방식 등을 들 수 있다.

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

점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 사용하기까지의 동안에, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 임시로 부착되어 커버된다. 이에 의해, 통례의 취급 상태로 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속 호일, 그들의 라미네이트체 등의 적절하게 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적절한 박리제로 코팅 처리한 것 등의, 종래에 준한 적절한 것을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 편광판을 형성하는 편광자나 투명 보호 필름이나 광학 필름 등, 또 점착층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방식에 의해 자외선 흡수능을 부여한 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 적절하게 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 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의인 타입의 것을 사용할 수 있다.

액정 셀의 편측 또는 양측에 편광판 또는 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 혹은 반사판을 사용한 것 등의 적절한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름은 액정 셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 편광판 또는 광학 필름을 형성하는 경우, 그들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.

이어서 유기 일렉트로 루미네선스 장치 (유기 EL 표시 장치) 에 대해 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치는, 투명 기판상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순서대로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로 루미네선스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기서, 유기 발광층은, 다양한 유기 박막의 적층체이고, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어진 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성의 유기 고체로 이루어진 발광층과의 적층체나, 또는 이러한 발광층과 페리렌 유도체 등으로 이루어진 전자 주입층의 적층체나, 또 혹은 이들의 정공 주입층, 발광층 및 전자 주입층의 적층체 등, 다양한 조합을 가진 구성이 알려져 있다.

유기 EL 표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 발생하는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아갈 때에 빛을 방사하는 원리에 의해 발광한다. 도중의 재결합이라는 메커니즘은, 일반 다 이오드와 동일하고, 이것으로부터도 예상할 수 있듯이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대해 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시 장치에 있어서는, 유기 발광층에서의 발광을 취출하기 위해, 적어도 일방의 전극이 투명해야 하고, 통상 산화 인듐주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극(陽極)으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극(陰極)에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al―Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.

이러한 구성의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 유기 발광층은 두께 10nm 정도로 매우 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 유기 발광층도 투명 전극과 동일하게, 빛을 거의 완전하게 투과한다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면으로부터 입사하고, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극에서 반사한 빛이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나가기 때문에, 외부로부터 시인했을 때, 유기 EL 표시 장치의 표시면이 경면처럼 보인다.

전압의 인가에 의해 발광하는 유기 발광층의 표면측에 투명 전극을 구비함과 함께, 유기 발광층의 이면측에 금속 전극을 구비하여 이루어진 유기 일렉트로 루미네선스 발광체를 포함하는 유기 EL 표시 장치에 있어서, 투명 전극의 표면측에 편광판을 형성함과 함께, 이들 투명 전극과 편광판 사이에 위상차판을 형성할 수 있다.

위상차판 및 편광판은, 외부로부터 입사하여 금속 전극에서 반사되어 온 빛을 편광하는 작용을 가지므로, 그 편광 작용에 의해 금속 전극의 경면을 외부로부 터 시인시키지 않는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구성하고, 또한 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각을 π/4 로 조정하면, 금속 전극의 경면을 완전하게 차폐할 수 있다.

즉, 이 유기 EL 표시 장치에 입사하는 외부광은, 편광판에 의해 직선 편광 성분만이 투과한다. 이 직선 편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원 편광이 되지만, 특히 위상차판이 1/4 파장판이며 게다가 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각이 π/4 일 때에는 원편광이 된다.

이 원편광은, 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하고, 금속 전극에서 반사하여, 다시 유기 박막, 투명 전극, 투명 기판을 투과하여, 위상차판에 다시 직선 편광이 된다. 그리고, 이 직선 편광은, 편광판의 편광 방향과 직교하고 있으므로 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 경면을 완전하게 차폐할 수 있다.

실시예

이하에, 이 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 재료나 배합량 등은, 특별히 한정적인 기재가 없는 한은, 이 발명의 범위를 이들에만 한정하는 취지의 것은 아니고, 단순한 설명예에 지나지 않는다.

(실시예 1)

중합도 2400, 두께 75㎛ 의 폴리비닐알코올 필름을 사용하여, 팽윤, 염색, 제 1 가교, 제 2 가교, 연신, 세정, 건조의 각 공정을 거쳐 편광자를 제작했다. 즉, 30℃ 의 수중에서 길이가 긴 필름을 침지하여, 초기 상태의 3 배까지 연신했다 (팽윤 공정).

다음으로, 최종 제품인 편광판의 투과율이 43.5％ 가 되도록 염색 용액을 조제했다. 즉, 30℃ 의 물에 요오드화칼륨 2wt％ 를 첨가한 후, 고농도 요오드 용액을 추가하여 염색 용액을 제작했다. 고농도 요오드 용액은, 물 : 요오드화칼륨 : 요오드를 100 : 20 : 1 의 비율로 용해한 염색 용액의 요오드 농도 조정용의 용액이다. 이 염색 용액에 필름을 침지하여, 초기 상태의 4 배까지 연신했다 (염색 공정).

이어서, 30℃ 의 물에 붕산 4wt％ 와 요오드화칼륨 2wt％ 를 첨가하여 제 1 가교 용액을 조제했다. 이 제 1 가교 용액에 필름을 침지하고, 초기 상태의 4.3 배까지 연신했다 (제 1 가교 공정).

또한, 50℃ 의 물에 붕산 4wt％ 와 요오드화칼륨 2wt％ 를 첨가하여 제 2 가교 용액을 조제했다. 이 제 2 가교 용액에 필름을 이완없는 팽팽한 상태로 침지하고 연신했다 (제 2 가교 공정). 또한 본 공정에서는, 상기 실시형태에 있어서 설명한 광학 필름의 제조 장치를 사용하여 행했다 (도 1 참조). 즉, 도 1 의 (a) 에 나타내는 것과 동일하게 하여, 필름을 출구측 반송 롤과 입구측 반송 롤 사이에 가교하고, 필름이 지지 부재에 의해 지지되고, 또한 이완없는 팽팽한 상태가 되도록 하였다. 이어서, 도 1 의 (b) 에 나타내는 것과 동일하게 하여, 압입 부재가 이완없는 팽팽한 상태의 필름을, 하측으로 볼록한 모양이 되도록 하여 아래로 누르면서 제 2 가교 용액 중에 침지시켰다. 또, 가이드 롤을 압입 부재 의 하강 속도와 동일한 속도로, 가이드 롤이 지지 부재보다 더 하측에 위치할 때까지 하강시켰다. 침지후, 출구측 반송 롤과 입구측 반송 롤의 주속차에 의해, 필름을 초기 상태의 6 배가 될 때까지 연신했다.

제 2 가교 공정후의 필름을 30℃ 의 요오드화칼륨 4wt％ 수용액에 침지하고, 초기 상태의 6.05 배까지 연신했다 (세정 공정). 그 후, 요오드화칼륨 4wt％ 수용액으로부터 필름을 끌어 올려 30℃ 에서 2 분간 건조시켰다 (건조 공정).

이에 의해, 실시예 1 에 관한 광학 필름을 제작했다.

(실시예 2)

본 실시예 2 에 있어서는, 실시예 1 에 있어서 사용한 제 2 가교 용액의 온도를 50℃ 에서 60℃ 로 변경한 것 외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 본 실시예 2 에 관한 광학 필름을 제작했다.

(실시예 3)

본 실시예 3 에 있어서는, 실시예 1 에 있어서 사용한 제 2 가교 용액의 붕산 농도를 4wt％ 에서 8wt％ 로 변경하고, 그 온도를 50℃ 에서 70℃ 로 변경한 것 외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 본 실시예 3 에 관한 광학 필름을 제작했다.

(실시예 4)

본 실시예 4 에 있어서는, 실시예 1 에 있어서 사용한 제 2 가교 용액의 붕산 농도를 4wt％ 에서 10wt％ 로 변경하고, 그 온도를 50℃ 에서 80℃ 로 변경한 것 외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 본 실시예 4 에 관한 광학 필름을 제작했다.

(비교예 1)

본 비교예 1 에 있어서는, 제 2 가교 공정에서, 길이가 긴 필름을 반송 롤 사이에 가교하는 작업시에, 길이가 긴 필름을 욕 중에 침지한 상태로 수작업으로 욕 중의 가이드 롤 사이에 통과시켜 침지시켰다. 그 밖에 대해서는, 실시예 1 과 동일하게 하여 비교예 1 에 관한 광학 필름을 제작했다.

(비교예 2)

본 비교예 2 에 있어서는, 비교예 1 에 있어서 사용한 제 2 가교 용액의 온도를 50℃ 에서 60℃ 로 변경한 것 외에는, 비교예 1 과 동일하게 하여, 본 비교예 2 에 관한 광학 필름을 제작했다.

(비교예 3)

본 비교예 3 에 있어서는, 비교예 1 의 제 2 가교 공정에 있어서 사용한 제 2 가교 용액의 붕산 농도를 4wt％ 에서 8wt％ 로 변경하고, 그 온도를 50℃ 에서 70℃ 로 변경한 것 외에는, 비교예 1 과 동일하게 하여, 본 비교예 3 에 관한 광학 필름을 제작했다.

(비교예 4)

본 비교예 4 에 있어서는, 비교예 1 의 제 2 가교 공정에 있어서 사용한 제 2 가교 용액의 붕산 농도를 4wt％ 에서 10wt％ 로 변경하고, 그 온도를 50℃ 에서 80℃ 로 변경한 것 외에는, 비교예 1 과 동일하게 하여, 본 비교예 4 에 관한 광학 필름을 제작했다.

(평가)

상기 실시예 및 비교예에 있어서 각각 제작한 광학 필름에 대해 연신 파단의 유무를 조사했다. 즉, 광학 필름의 제작을 10 회 실시하고, 광학 필름이 파단된 횟수를 카운트하여 파단율을 산출했다. 그 결과를 하기 표 1 에 나타낸다.

	욕 온도(℃)	파단율(％)
실시예1	50	0
실시예2	60	0
실시예3	70	20
실시예4	80	30
비교예1	50	80
비교예2	60	100
비교예3	70	100
비교예4	80	100

표 1 에서 명확한 바와 같이, 동일한 온도 조건하에 있어서 광학 필름을 제작한 결과, 실시예 1∼ 4 에 대해서는 파단율이 0％ 내지는 매우 낮은 값을 나타냈다. 한편, 비교예 1 은 파단율이 80％ 이어서 수율이 매우 낮았다. 또한, 비교예 2∼ 4 는 파단율이 100％ 이어서 광학 필름을 제작할 수 없었다. 이에 의해, 실시예 1∼4 에 관한 광학 필름의 제조 방법에서는 현저한 파단 방지 효과가 보여, 생산성 및 수율의 향상을 도모할 수 있다는 것이 확인되었다.

Claims (19)

1. 필름을 용액 중에 침지하는 공정을 갖는 광학 필름의 제조 방법에 있어서,

   상기 필름을 용액에 접촉하지 않은 상태로, 소정 방향으로 반송하는 적어도 한쌍의 반송 롤 사이에 필름을 가교한 후에, 필름을 이완없는 팽팽한 상태로 하여, 그 상태로 필름을 용액 중에 침지하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 필름이 친수성 고분자를 포함하여 구성되는 필름인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 필름의 가교는 상기 한쌍의 반송 롤 사이에서 직선형으로 하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 용액으로서 가교제를 함유하는 것을 사용하고, 상기 필름을 용액 중에 침지함으로써 가교 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 필름의 연신을 상기 용액 중에 침지한 상태로 행하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 필름의 용액 중에서의 연신은 초기 상태의 5∼7 배가 되도록 행하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 필름을 상기 용액에 침지하기 전에, 필름을 초기 상태의 3∼5 배의 범위내에서 연신하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 필름은 폴리비닐알코올 필름인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
9. 제 4 항에 있어서,

   상기 가교제는 붕산 또는 붕사인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 필름을 침지시키는 용액의 온도는 50℃ 이상 80℃ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 필름의 침지는, 그 필름을 용액을 향하여 하측으로 볼록한 모양으로 하여 행하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
12. 소정 방향으로 반송하는 한쌍의 반송 롤 사이에 필름을 통과시키는 필름의 통과 방법으로서,

    상기 한쌍의 반송 롤 사이에 위치하는 1 또는 2 이상의 지지 부재가 상기 필름을 하측으로부터 지지하고, 또한, 필름을 하방으로 눌러 내리는 압입 부재가 상방에 위치하도록 필름을 가교한 후,

    상기 한쌍의 반송 롤 사이의 하방에 위치하는 욕의 용액 중에 상기 필름을 침지시킬 때에는, 상기 압입 부재가 그 필름을 하방으로 눌러 내려, 이완없는 팽팽한 상태로 필름을 침지시키는 것을 특징으로 하는 필름의 통과 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 필름의 가교는 상기 한쌍의 반송 롤 사이에서 직선형으로 하는 것을 특징으로 하는 필름의 통과 방법.
14. 친수성 고분자를 포함하여 구성되는 필름을 사용한 광학 필름의 제조 장치에 있어서,

    상기 필름을 소정 방향으로 반송하는 한쌍의 반송 롤과,

    상기 한쌍의 반송 롤 사이에 위치하고, 상기 필름을 그 반송 롤 사이에 가교했을 때 필름을 하측으로부터 지지하는 1 또는 2 이상의 지지 부재와,

    상기 필름을 용액 중에 침지하기 위한 욕과,

    상기 한쌍의 반송 롤 사이에 위치하는 압입 부재로서, 상기 필름을 용액 중에 침지시키는 경우에 필름을 하방으로 눌러 내려, 이완없는 팽팽한 상태로 필름을 침지시키는 압입 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 한쌍의 반송 롤은, 상기 용액 중에 있어서 이완없는 팽팽한 상태로 침지된 필름을 주속차에 의해 연신시키는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 장치.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 한쌍의 반송 롤 사이에는 상기 필름의 패스 라인을 조정하는 가이드 부재가 형성되어 있고,

    상기 패스 라인의 조정은, 상기 가이드 부재가 상기 욕 내로 이동하여, 욕 내에서 상기 지지 부재 또는 압입 부재의 적어도 어느 하나와 상이한 높이에 위치 시킴으로써 행하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 장치.
17. 제 14 항에 있어서,

    상기 지지 부재, 압입 부재 또는 가이드 부재의 길이가 긴 필름과 접촉하는 면이 곡면을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 장치.
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