KR100968399B1 - 편광필름의 제조방법, 및 이를 사용한 편광필름 및 광학필름 - Google Patents

Abstract

표시 얼룩이 적고, 우수한 표시특성을 나타내는 액정표시장치나 일렉트로 루미네선스 표시장치를 형성할 수 있는 편광필름을 제공한다. 친수성 폴리머 필름을 가이드 롤러 반송함으로써 팽윤욕 내의 수성용매에 침지하고, 상기 폴리머 필름을 팽윤시키는 팽윤공정에 있어서, 상기 팽윤욕 내에 적어도 제 1 가이드 롤을 배치하고, 상기 폴리머 필름을 상기 수성용매 중에 침지하고, 또한 상기 수성용매 중을 이동시킬 때에, 상기 폴리머 필름을, 팽윤이 포화상태로 될 때까지 상기 제 1 가이드 롤에 접촉시키고, 다시 상기 폴리머 필름을 이색성 물질로 염색하여, 상기 폴리머 필름을 연신함으로써 편광필름을 제조한다.

편광 필름

Description

편광필름의 제조방법, 및 이를 사용한 편광필름 및 광학필름{METHOD FOR MANUFACTURING POLARIZING FILM AND POLARIZING FILM AND OPTICAL FILM MANUFACTURED BY USING THE METHOD}

본 발명은 편광필름의 제조방법, 및 이를 사용한 편광필름 및 광학필름에 관한 것이다.

액정표시장치 (LCD) 는, 탁상 전자계산기, 전자시계, 퍼스널 컴퓨터 워드프로세서, 자동차나 기계의 계기류 등에 널리 사용되고 있다. 이와 같은 액정표시장치는, 통상 액정의 배향변화를 가시화시키기 위한 편광판을 구비하고 있고, 이 편광판은, 액정표시장치의 표시특성에 매우 큰 영향을 주고 있다.

상기 편광판으로는 일반적으로 요오드나 유기염료 등의 이색성 물질을 흡착배향시킨 폴리비닐알코올 (PVA) 계 필름 등의 편광자 (편광필름) 의 양면에 트리아세틸셀룰로오스 등의 보호필름을 적층한 것 등이 사용되고 있고, 특히 밝게 색의 재현성이 양호한 표시 특성이 우수한 액정표시장치를 제공할 수 있는 편광자가 요망되고 있다.

그러나 상기 액정표시장치에 있어서, 특히 편광이 출사되는 백라이트를 사용한 경우, 표시 얼룩이 발생하여, 콘트라스트의 균일성이 저하된다는 문제가 있었 다. 특히 화상표시장치에 대해 높은 콘트라스트화를 실현시키면, 그에 따라 표시 얼룩이 현저해지는데, 예컨대 액정 모드가 노멀리 블랙 (전압을 가하지 않은 상태가 흑표시상태) 인 경우에, 경사 30°, 40°, 60°이상의 방향으로부터 보았을 때에 표시 얼룩이 현저해진다.

한편, 편광자의 제조방법으로는 친수성 폴리머 필름 (原反) 을 가이드 롤로 반송함으로써 팽윤욕에 침지하여, 상기 폴리머 필름을 팽윤시키고, 이어서 이색성 물질을 함유하는 염색욕에 침지하여 염색을 실시하며, 다시 가교욕에 침지하면서 연신하는 것이 일반적이다. 지금까지 상기 원반으로서 PVA 필름의 두께의 균일성을 향상시킨 것이 일본 공개특허공보 2002-28939호, 일본 공개특허공보 2002-31720 호 등에 개시되어 있으나, 이와 같은 필름을 사용하여도, 제조된 편광자에 위상차 얼룩이 발생하거나, 이색성 물질의 함유량에 얼룩이 발생할 우려가 있다.

이상과 같은 이유로부터, 본 발명의 목적은, 표시 얼룩이 더 한층 보이지 않고, 균일한 표시특성을 나타내는, 각종 표시장치에 사용하는 편광필름을 제공할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 편광필름의 제조방법으로서, 이하에 나타내는 제 1 제조방법 및 제 2 제조방법을 들 수 있다.

즉, 본 발명의 제 1 제조방법은, 친수성 폴리머 필름을 가이드 롤로 반송함으로써 팽윤욕 내의 수성 용매에 침지하고, 상기 폴리머 필름을 팽윤시키는 팽윤공정, 상기 폴리머 필름을 이색성 물질로 염색하는 염색공정, 상기 폴리머 필름을 연 신하는 연신공정을 포함하는 편광필름의 제조방법으로,

상기 팽윤공정에 있어서, 상기 팽윤욕 내에 적어도 하나의 가이드 롤 (제 1 가이드 롤) 을 배치하고,

상기 폴리머 필름을 상기 수성 용매 중에 침지하고, 또한, 상기 수성용매 중을 이동시킬 때에, 상기 폴리머 필름을, 팽윤이 포화상태로 될 때까지 상기 가이드 롤 (제 1 가이드 롤) 에 접촉시키는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 2 제조방법은, 친수성 폴리머 필름을 가이드 롤로 반송함으로써 수성용매의 팽윤욕에 침지하고, 상기 용매 중에서 상기 필름을 팽윤시키는 팽윤공정, 상기 필름을 이색성 물질로 염색하는 염색공정, 상기 필름을 연신하는 연신공정을 포함하는 편광필름의 제조방법으로,

상기 팽윤공정에 있어서, 상기 팽윤욕 내에 적어도 하나의 가이드 롤 (제 1 가이드 롤) 을 배치하고,

상기 필름을 상기 수성 용매 중에 침지하고, 또한, 상기 수성용매 중을 이동시킬 때에, 상기 필름을, 팽윤이 포화상태로 된 후에, 상기 가이드 롤 (제 1 가이드 롤) 에 접촉시키는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명자들은 편광필름의 제조에 관하여 예의연구를 행하였다. 그 결과, 친수성 폴리머 필름인 폴리비닐알코올 (PVA) 필름을 팽윤욕의 수성용매에 침지하면, 통상 15초∼25초의 사이에서 급격하게 팽윤이 일어나고, 그 시점에서 상기 PVA 필름이 가이드 롤에 접촉하면, 상기 가이드 롤 표면에서 상기 필름에 주름이 발생하고, 이것이 원인이 되어, PVA 필름에 위상차 얼 룩이 생기며, 또한 이색성 물질의 함유량에도 얼룩이 생기는 것을 밝혀내었다. 그리고, 상기 폴리머 필름의 팽윤상태에 따라, 가이드 롤과의 접촉시점을 제어함으로써, 구체적으로는 상기 친수성 폴리머 필름이, 팽윤욕의 수성용매에 접촉한 후, 팽윤욕 중의 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간을 제어함으로써, 전술한 바와 같은 위상차 얼룩이나 이색성 물질의 함유량 얼룩을 경감할 수 있는 것을 발견하고, 전술한 바와 같은 제 1 및 제 2 편광필름의 제조방법에 상도한 것이다. 또, 주름의 발생은, 팽윤공정에 있어서, 폴리머 필름의 두께가 얇은 부분이 다른 부분에 비하여 팽윤에 의한 신장이 커지기 때문에 발생하는 늘어짐이 원인으로 생각되는데, 이것을 해소하기 위해, 종래, 연신처리가 실시되었다. 그러나 연신처리에 의해 주름을 해소하면, 예컨대 이색성 물질의 흡착량이 저감되거나, 후공정 (가교공정 등) 에 있어서 상기 이색성 물질이 탈리될 우려가 있고, 결과적으로 염색 얼룩이 현저해진다는 문제가 있었다. 그러나 본 발명의 방법에 의하면, 주름의 해소를 목적으로 하여 연신처리를 실시하는 것이 아니라, 주름의 발생 자체를 저감하기 때문에 종래와 같은 문제도 회피할 수 있는 것이다. 또한, 이와 같이 팽윤욕에 있어서의, 필름과 가이드 롤과의 관계가, 제조되는 편광필름의 주름의 발생이나 염색 얼룩에 큰 영향을 주는 것은, 본 발명자들이 처음으로 발견한 것이다.

이와 같은 본 발명의 제 1 및 제 2 제조방법에 의하면, 얻어지는 편광필름은, 위상차 얼룩이나 이색성 물질의 함유량 얼룩이 억제되어 있기 때문에, 예컨대 액정표시장치 등의 각종 화상표시장치, 특히 대형 혹은 고콘트라스트의 표시장치, 플랫 패널 디스플레이에 적용했을 때에, 표시 얼룩 (특히 흑표시에서의 표시 얼룩) 을 충분히 해소할 수 있다는 효과를 나타낸다.

도 1 은 본 발명의 광학필름의 제조방법에서의 팽윤공정의 일례를 나타내는 개략도이다.

도 2 는 본 발명의 광학필름의 제조방법에 있어서의 팽윤공정의 다른 예를 나타내는 개략도이다.

도 3 은, 본 발명의 제조방법에 사용하는 가이드 롤의 예를 나타내는 개략도이다.

도 4 는 본 발명의 광학필름의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 5 는 본 발명의 광학필름의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

도 6 은 본 발명의 액정패널의 예를 나타내는 단면도이다.

도 7 은 본 발명의 액정패널의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

도 8 은, (A) 는 본 발명의 액정패널의 또 다른 예를 나타내는 단면도이고, (B) 및 (C) 는 상기 (A) 의 부분적인 단면도이다.

도 9 는 본 발명의 실시예에 있어서의, 백라이트의 일례의 단면도이다.

도 10 은 본 발명의 실시예에 있어서의, 백라이트의 다른 예의 단면도이다.

도 11 은 상기 실시예에 있어서의, 백라이트의 또 다른 예의 단면도이다.

도 12 는, (A) 는 상기 실시예에 있어서의, 백라이트의 또 다른 예의 단면도이고, (B) 는 상기 (A) 의 부분적인 개략도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

먼저, 본 발명의 제 1 제조방법에 대해 설명한다. 전술한 바와 같이 본 발명의 제 1 제조방법은, 친수성 폴리머 필름을 가이드 롤로 반송함으로써 팽윤욕 내의 수성용매에 침지하고, 상기 폴리머 필름을 팽윤시키는 팽윤공정, 상기 폴리머 필름을 이색성 물질로 염색하는 염색공정, 상기 폴리머 필름을 연신하는 연신공정을 포함하는 편광필름의 제조방법으로,

상기 팽윤공정에 있어서, 상기 팽윤욕 내에 적어도 제 1 가이드 롤을 배치하고,

상기 폴리머 필름을 상기 수성용매 중에 침지하고, 또한 상기 수성용매 중을 이동시킬 때에, 상기 폴리머 필름을, 팽윤이 포화상태로 될 때까지 상기 제 1 가이드 롤에 접촉시키는 것을 특징으로 한다. 또, 폴리머 필름의 팽윤이 포화되기 이전으로서, 팽윤이 급격하게 발생하기 전에, 상기 폴리머 필름을 제 1 가이드 롤에 접촉시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 1 제조방법에 있어서, 상기 폴리머 필름은, 팽윤이 포화될 때까지, 상기 제 1 가이드 롤에 접촉할 수 있으면 되고, 상기 폴리머 필름이 상기 수성용매에 접촉하고부터 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 소요 시간 (a) 은 특별히 제한되지 않고, 예컨대 팽윤욕의 온도 등에 따라 적절하게 결정할 수도 있다. 구체적으로는 0.6초∼12초인 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이 폴리머 필름의 팽윤은 일반적으로 15초∼25초의 사이에서 급격하게 발생하기 때문에, 소요 시간 (a) 이 0.6∼12초이면, 제 1 가이드 롤에 접촉한 후에, 상기 폴리머 필름의 팽윤이 급격하게 발생하여 포화되기 때문에, 결과적으로 주름의 발생이 억제된다. 이 때문에, 제조된 편광필름에 대해, 위상차 얼룩이나 이색성 물질의 함유량 얼룩을 억제할 수 있기 때문이다. 상기 소요 시간 (a) 은 바람직하게는 1.2초∼9초, 보다 바람직하게는 2.5초∼7초의 범위이다.

또, 상기 소요 시간 (a) 은, 예컨대 팽윤욕의 온도에 따라 적절하게 결정할 수 있고, 상기 팽윤욕의 온도가 40℃∼50℃ 인 경우는, 2.5∼4초의 범위가 특히 바람직하고, 30℃∼40℃ 미만인 경우는, 2.5∼6초의 범위가 특히 바람직하며, 15℃∼30℃ 미만의 경우는 2.5∼7초의 범위가 특히 바람직하다.

본 발명의 제 1 제조방법에 있어서, 상기 팽윤욕 내에 다시 제 2 가이드 롤이 배치되는 경우, 상기 폴리머 필름을, 팽윤이 포화될 때까지 상기 제 1 가이드 롤에 접촉시키고, 다시 팽윤이 포화된 후에 상기 제 2 가이드 롤에 접촉시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 상기 폴리머 필름이 제 1 가이드 롤과 접촉하는 것에 의한 주름의 발생 등을 억제하고, 또한 제 1 가이드 롤에 접촉한 후에, 상기 폴리머 필름의 팽윤을 포화할 수 있기 때문에, 다음의 제 2 가이드 롤과 접촉해도 영향을 받지 않기 때문이다. 또한, 제 2 가이드 롤에 접촉할 때, 폴리머 필름의 팽윤이 포화상태에까지 도달해 있지 않아도, 팽윤이 급격하게 발생한 후이면 된다.

상기 폴리머 필름의 임의의 점에 상기 제 1 가이드 롤에 접촉하고부터 제 2 가이드 롤에 접촉할 때까지의 소요 시간 (b) 은, 예컨대 13초∼120초의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼100초, 특히 바람직하게는 33초∼80초의 범위이다. 또, 상기 소요 시간 (a) 과 상기 소요 시간 (b) 의 합계는, 예컨대 25∼ 180초의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30∼160초이며, 특히 바람직하게는 40∼140초이다.

또, 상기 소요 시간 (b) 은, 상기 소요 시간 (a) 과 동일하게, 팽윤욕의 온도에 의해서도 적절하게 결정할 수 있고, 상기 팽윤욕의 온도가 40℃∼50℃ 인 경우는, 15∼80초의 범위가 특히 바람직하고, 30℃∼40℃ 미만인 경우는, 20∼85초의 범위가 바람직하며, 15℃∼30℃ 미만인 경우는 25∼90초의 범위가 특히 바람직하다.

본 발명의 제 1 제조방법에 있어서의 팽윤공정의 일례를, 도 1 의 모식도로 나타낸다. 도면에 나타낸 바와 같이 팽윤욕 (32) 의 외부에 2개의 가이드 롤 (41, 42) 이 배치되고, 팽윤욕 (32) 의 내부에는 2개의 가이드 롤 (43, 44) 이 배치되어 있으며, 상기 팽윤욕 (32) 의 내부는 수성용매 (33) 가 채워져 있다. 상기 각 가이드 롤은, 폴리머 필름의 진행방향 (도면에서 화살표 방향) 을 향하여 순서대로 배치되고, 팽윤욕 (32) 내에 배치된 가이드 롤은, 폴리머 필름의 진행방향 바로 앞이 제 1 가이드 롤 (43) 이 되고, 타방이 제 2 가이드 롤 (44) 이 된다. 그리고, 폴리머 필름 (31) 을 가이드 롤에 의해 반송할 때에, 폴리머 필름 (31) 이 수성용매와 접촉하는 부위 (즉 수성용매의 수면) 로부터, 폴리머 필름 (31) 이 제 1 가이드 롤 (43) 과 접촉하는 부위까지의 거리가 「a」이고, 폴리머 필름 (31) 의 임의의 점이 상기 거리 a 를 이동하는 데에 걸리는 시간이 소요 시간 (a) 가 된다. 또, 폴리머 필름 (31) 이 제 1 가이드 롤 (43) 과 접촉하는 부위부터, 제 2 가이드 롤 (44) 에 접촉하는 부위까지의 거리가 「b」이고, 폴리머 필름 (31) 의 임의의 점이 상기 거리 b 를 이동하는 데에 걸리는 시간이 소요 시간 (b) 가 된다. 또한, 가이드 롤의 배치 수는 제한되지 않고, 필요에 따라 팽윤욕의 내외에 추가로 배치할 수도 있다.

이와 같은 팽윤욕을 사용한 경우, 먼저, 폴리머 필름 (31) 을 팽윤욕 (32) 외부로부터 (도면에서 좌측), 가이드 롤에 의해 팽윤욕 내로 반송하여, 수성용매 (33) 중에 침지한다. 그리고 폴리머 필름 (31) 의 팽윤이 포화될 때까지, 거리 「a」를 이동시키고, 제 1 가이드 롤 (43) 로부터 제 2 가이드 롤 (44) 에 도달할 때까지 폴리머 필름 (31) 의 팽윤을 포화시킨다. 또한 소요 시간 (a) 및 소요 시간 (b) 는 전술한 바와 같다.

상기 폴리머 필름이 팽윤욕 (32) 의 수성용매 (33) 와 접촉하는 부위로부터 제 1 가이드 롤 (43) 과 접촉하는 부위까지의 거리 a 는, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 4∼2400 ㎜ 범위이고, 폴리머 필름 (31) 이 제 1 가이드 롤 (43) 과 접촉하는 부위로부터, 제 2 가이드 롤 (44) 에 접촉하는 부위까지의 거리「b」, 즉 제 1 가이드 롤 (43) 과 제 2 가이드 롤 (44) 의 거리는 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 80∼36000 ㎜ 의 범위이다. 또, 필름의 반송속도는 예컨대 6∼200 ㎜/초이다.

상기 가이드 롤의 종류로는 특별히 제한되지 않고 종래 공지된 것을 사용할 수 있고, 예컨대 도 3 의 개략도에 나타내는 것을 들 수 있다. 동 도면에서 (a) 는 표면에 요철이 없는 플랫 롤, (b) 는 주름을 펴는 효과가 있는 크라운 롤, (c) 는 익스팬더 롤, (d) 는 이고(耳高) 롤, (e) 는 스파이럴 롤이다. 이들 외 에 벤트 롤 등도 사용할 수 있다. 이들 중에서도 스파이럴 롤은 일본 공개특허공보 평2000-147252호에 나타나는 바와 같이, 친수성 폴리머 필름에 그 흔적이 남을 우려가 있기 때문에, 제 1 가이드 롤 이외에 사용하는 것이 바람직하다 (제 2 제조방법에서도 동일). 또, 상기 가이드 롤은 주름을 펴는 효과를 나타내는 것이 바람직하지만, 예컨대 필름의 폭방향에서의 팽윤에 의한 신장보다도, 가로방향으로 더욱 연신시키는 것이 아닌 것이 바람직하다. 구체적으로는, 팽윤에 의해 신장이 발생한 필름의 폭방향의 길이를 100% 로 한 경우에, 가이드 롤에 의한 추가된 연신의 비율이, 예컨대 20% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10% 이하, 보다 바람직하게는 5% 이하이다.

상기 각종 롤의 재질은, 특별히 제한되지 않고, 예컨대 금속이나 폴리머를 들 수 있으나, 익스팬더 롤, 이고 롤의 적어도 이고 부분, 스파이럴 롤에 대해서는, 예컨대 팽윤욕 내에서 처리되고 있는 상태의 필름의 표면 에너지와 가까운 표면 에너지인 것이 바람직하다.

다음으로 본 발명의 제 2 제조방법에 대해 설명한다. 본 발명의 제 2 제조방법은, 전술한 바와 같이 친수성 폴리머 필름을 가이드 롤로 반송함으로써 수성용매의 팽윤욕에 침지하고, 상기 용매 중에서 상기 필름을 팽윤시키는 팽윤공정, 상기 필름을 이색성 물질로 염색하는 염색공정, 상기 필름을 연신하는 연신공정을 포함하는 편광필름의 제조방법으로,

상기 팽윤공정에 있어서, 상기 팽윤욕 내에 적어도 제 1 가이드 롤을 배치하고,

상기 필름을 상기 수성용매 내에 침지하고, 또한, 상기 수성용매 중을 이동시킬 때에, 상기 필름을, 팽윤이 포화된 후에, 상기 제 1 가이드 롤에 접촉시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 제조방법에 있어서, 상기 폴리머 필름은, 팽윤이 포화된 후에 상기 제 1 가이드 롤에 접촉할 수 있으면 되고, 상기 필름의 임의의 점이 상기 수성용매에 접촉하고부터 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 소요 시간 (c) 는 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 25∼180초인 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이 폴리머 필름의 팽윤은 일반적으로 15∼25초의 사이에서 급격하게 발생하기 때문에, 소요 시간 (c) 가 25초 이상이면, 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지 상기 폴리머 필름의 팽윤이 포화되기 때문에, 결과적으로 주름의 발생이 억제되고, 한편 180초 이하이면, 폴리머 필름의 늘어짐이 보다 더욱 방지되어 필름의 반송도 보다 안정적으로 되기 때문이다. 그 결과, 제조되는 편광필름에 대해, 위상차 얼룩이나 이색성 물질의 함유량 얼룩을 보다 더욱 억제할 수 있다. 상기 소요 시간 (c) 는 바람직하게는 30초∼160초, 보다 바람직하게는 40초∼140초의 범위이다. 또한, 제 2 제조방법에 있어서는, 상기 폴리머 필름이 제 1 가이드 롤에 접촉할 때, 팽윤이 포화상태에 도달해 있지 않아도, 팽윤이 급격하게 발생된 후이면 된다.

또, 상기 소요 시간 (c) 는 상기 소요 시간 (a) (b) 와 동일하게, 팽윤욕의 온도에 따라 적절하게 결정할 수도 있고, 상기 팽윤욕의 온도가 40℃∼50℃ 인 경우는 40∼140초의 범위가 특히 바람직하고, 30℃∼40℃ 미만인 경우는 45∼140초의 범위가 특히 바람직하며, 15℃∼30℃ 미만인 경우는 50∼140초의 범위가 특히 바람 직하다.

본 발명의 제 2 제조방법에서의 팽윤공정의 일례를, 도 2 의 모식도를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 팽윤욕 (32) 의 외부에 2 개의 가이드 롤 (41, 42) 이 배치되고, 팽윤욕 (32) 의 내부에는 1개의 가이드 롤 (제 1 가이드 롤 ; 45) 이 배치되어 있고, 상기 팽윤욕 (32) 내부에는 수성용매 (33) 가 채워져 있다. 상기 각 가이드 롤은, 폴리머 필름의 진행방향 (도면에서 화살표 방향) 을 향하여 순서로 배치되어 있다. 그리고 폴리머 필름 (31) 을 가이드 롤에 의해 반송할 때에, 폴리머 필름 (31) 이 수성용매 (33) 에 접촉하는 부위부터, 폴리머 필름 (31) 이 제 1 가이드 롤 (45) 에 접촉하는 부위까지의 거리가「c」이고, 폴리머 필름의 임의의 점이 상기 거리 c 를 이동하는 데에 걸리는 시간이 소요 시간 (c) 로 된다. 또한, 가이드 롤의 배치 수는 제한되지 않고, 필요에 따라 팽윤욕의 내외에 추가로 배치할 수도 있다.

이와 같은 팽윤욕을 사용한 경우, 먼저, 폴리머 필름 (31) 을 팽윤욕 (32) 외부로부터 (도면에서 좌측), 가이드 롤에 의해 팽윤욕 내로 반송하고, 수성용매 (33) 중에 침지한다. 그리고 폴리머 필름 (31) 을 이동시키면서 팽윤시키고, 제 1 가이드 롤 (45) 에 도달할 때까지 폴리머 필름 (31) 의 팽윤을 포화상태로 한다. 또한 소요 시간 (c) 는 전술한 바와 같다.

상기 폴리머 필름이 팽윤욕 (32) 의 수성용매와 접촉하는 부위부터 제 1 가이드 롤과 접촉하는 부위까지의 거리「c」는 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 150∼36000 ㎜ 범위이다. 또, 필름의 반송속도는 예컨대 6∼200 ㎜/초이다.

다음으로 본 발명의 제 1 및 제 2 제조방법에 대해 일련의 제조공정의 일례를 설명한다. 구체적으로는 전술한 바와 같은 조건에 의해 친수성 폴리머 필름을 팽윤시키고, 염색욕에서 이색성 물질을 염색하고, 다시 가교욕에서 연신하여 수세 및 건조처리를 실시함으로써 편광필름 (편광자) 이 얻어진다.

(1) 친수성 폴리머 필름

상기 친수성 폴리머 필름으로는 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 필름을 사용할 수 있으나, 예컨대 PVA계 필름, 부분 포르멀화 PVA계 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 에틸렌ㆍ아세트산비닐 공중합체계 필름인, 이들 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름 등을 들 수 있다. 또, 이들 외에도, PVA 의 탈수처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산처리물 등의 폴리엔 배향 필름, 연신배향된 폴리비닐렌계 필름 등도 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 상기 이색성 물질인 요오드에 의한 염색성도 우수한 점에서 PVA계 폴리머 필름이 바람직하다. 또한 폴리머 필름에 있어서, 이하 연신방향의 길이를 「길이」라고 하고, 상기 연신방향과 수직방향의 길이를 「폭」이라고 한다.

상기 PVA 필름의 평균중합도는 특별히 제한되지 않지만, 필름의 물에 대한 용해도 면에서, 100∼5000 의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1000∼4000 이다. 또 비누화도는 예컨대 75 몰% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 98∼100몰% 이다.

상기 폴리머 필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만 예컨대 110㎛ 이하이고, 바람직하게는 38∼110㎛ 범위이고, 보다 바람직하게는 50∼100㎛ 이고, 특히 바람 직하게는 60∼80㎛ 이다. 두께가 110㎛ 이하이면, 제조한 편광자를 화상표시장치에 실장했을 때에, 표시 패널의 색변화를 충분히 억제할 수 있고, 또 60∼80㎛ 의 범위이면 또한 연신처리도 실행하기 쉽기 때문이다.

상기 폴리머 필름은, 예컨대 제조되는 편광필름의 위상차 얼룩이나 이색성 물질의 함유량의 얼룩을 억제하기 위해, 예컨대 상기 폴리머 필름 중에 가소성 재료가 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리머 필름에 있어서의 가소재료의 함유량은, 본 발명의 효과를 달성할 수 있는 양이면 특별히 제한되지 않지만, 필름의 전량 (100 질량%) 에 대해, 예컨대 1∼17 질량% 함유되어 있는 것이 바람직하다. 상기 범위이면, 폴리머 필름의 취급성도 충분히 우수하고, 파단을 더욱 방지할 수 있고, 또 필름 형성에 대한 영향도 충분히 회피할 수 있다.

상기 가소재료로는 상기 폴리머 필름을 가소화할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는 수용성 가소재료가 바람직하고, 예컨대 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 저분자량의 폴리에틸렌글리콜 (Mw : 200∼400) 등의 글리콜류 ; 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린 등의 글리세린 유도체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, PVA 와의 상호작용이 강하여 상용성이 큰 점에서, 글리세린 유도체가 바람직하고, 특히 글리세린이 바람직하다. 이와 같이 폴리머 필름이 PVA 필름이고, 수용성 가소재료가 글리세린인 경우, 필름 전량 (100 질량%) 에서의 글리세린의 함유량은 3∼16 질량% 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5∼15 질량% 의 범위이다.

상기 폴리머 필름으로는, 예컨대 다음 공정인 팽윤처리에 있어서, 팽윤 얼 룩, 즉, 팽윤에 의한 두께 얼룩이 적은 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의해 제조되는 편광자의 위상차, 이색성 물질의 함유량, 투과율 등의 얼룩을 보다 더욱 저감할 수 있기 때문이다. 이 때문에 예를 들면 결정화도 얼룩, 두께 얼룩, 수분율 얼룩이 적은 폴리머 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 글리세린 함유량에 얼룩이 없는 폴리머 필름도 바람직하다. 또한, 두께에 얼룩이 있는 경우에도, 두께가 상대적으로 얇은 곳은 팽윤 정도가 크고, 상대적으로 두꺼운 곳은 팽윤 정도가 작은 점에서, 충분히 팽윤을 실행함으로써 두께 얼룩의 문제도 저감할 수 있다.

(2) 팽윤처리

상기 폴리머 필름을 팽윤욕에 침지하여, 전술한 바와 같은 조건으로 되도록 상기 팽윤욕 내를 이동시켜 팽윤처리를 실시한다. 이 팽윤공정에 있어서, 예컨대 팽윤시키면서 상기 폴리머 필름에 연신처리를 실시하는 것이 바람직하다. 연신처리에 의해 더욱 팽윤이 진행되고, 또 가이드 롤 상에서 약간 주름이 발생한 경우이더라도 이것을 해소할 수 있기 때문이다.

팽윤욕의 수성용매로는 예컨대 물, 산, 알칼리, 전해질 등을 함유하는 팽윤처리용의 수용액을 들 수 있다. 산, 알칼리, 전해질의 종류나 농도는 제조하는 편광자의 위상차 얼룩이나 이색성 물질의 함유량 얼룩에 영향을 주지 않으면 특별히 제한되지 않고 종래의 공지된 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는 칼륨이나 나트륨 등의 전해물질, 글리세린 등을 들 수 있고, 특히 폴리머 필름이 PVA 필름인 경우, 글리세린을 함유하는 것이 바람직하다.

상기 팽윤욕에 있어서의 수성용매의 온도는, 예컨대 15∼50℃ 가 바람직하다. 15℃ 이상이면 처리시간을 단축할 수 있기 때문에 생산성이 더욱 향상되고, 50℃ 이하이면 광학특성도 충분히 우수한 것이 얻어진다.

상기 팽윤처리에 있어서의 상기 폴리머 필름의 연신배율은 예컨대 팽윤처리 전의 폴리머 필름 (원반) 의 길이에 대해 1.5∼4.0배인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.7∼3.8배이고, 더욱 바람직하게는 1.9∼3.6배이다. 이와 같은 배율이면, 다음의 염색공정에 있어서의 이색성 색소의 염색성이 충분히 향상되어, 광학특성도 충분히 유지되기 때문이다. 특히 연신배율이 낮을수록 후술하는 염색공정에서의 염색 얼룩을 보다 더욱 저감할 수 있고, 4배 이하이면 보다 더욱 줄무늬 얼룩의 발생을 억제할 수 있다.

팽윤공정에 있어서, 상기 팽윤욕 내에 상기 폴리머 필름을 침지하는 시간은 합계 100초 이상인 것이 바람직하다. 100초 이상이면 팽윤이 포화상태, 혹은 포화상태에 가까워지기 때문에, 예컨대 연신배율을 1.1∼1.5배 정도로 저하시킬 수 있어, 염색 얼룩을 더 한층 개선할 수 있기 때문이다. 한편, 상기 침지시간의 합계가 100초 미만인 경우이더라도, 전술한 바와 같은 연신처리를 실시함으로써 염색 얼룩을 저감할 수 있다.

(2) 염색처리

상기 폴리머 필름을 상기 팽윤욕으로부터 꺼내, 예컨대 이색성 물질을 함유하는 염색욕에 침지시키고, 상기 염색욕 내에서 더욱 일축방향으로 연신처리한다. 즉, 상기 침지에 의해 상기 폴리머 필름에 상기 이색성 물질을 흡착시키고, 연신에 의해 상기 이색성 물질을 한 방향으로 배향시키는 것이다.

상기 이색성 물질로는 종래 공지된 물질을 사용할 수 있고, 예컨대 요오드나 유기 염료 등을 들 수 있다. 상기 유기 염료를 사용하는 경우에는, 예컨대 가시광 영역의 뉴트럴화를 꾀하는 점에서 2종류 이상을 조합하는 것이 바람직하다.

상기 염색욕의 용액으로는 상기 이색성 물질을 용매에 용해한 수용액을 사용할 수 있다. 상기 용매로는 예컨대 물을 사용할 수 있지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 추가로 첨가될 수도 있다. 상기 용매에서의 이색성 물질의 농도는 특별히 제한되지 않지만, 통상 용제 (예컨대 물) 100 질량부에 대해 0.1∼10.0 질량부의 범위이다. 상기 용액에는 추가로 요오드화칼륨 등의 보조제가 함유될 수도 있다.

상기 염색욕에 대한 폴리머 필름의 침지조건은 특별히 제한되지 않지만, 염색욕의 온도가 예를 들면 20∼70℃ 의 범위이고, 침지시간이 예를 들면 5∼20분간의 범위이다. 또, 염색처리에서의 연신배율은 예를 들면 팽윤 전의 폴리머 필름 (원반) 의 길이에 대해 2∼4배의 범위인 것이 바람직하다.

(3) 가교처리

상기 폴리머 필름을 상기 염색욕에서 꺼내고, 가교제를 함유하는 가교욕에 침지시켜 이 가교욕 내에서 다시 연신처리한다. 가교처리함으로써 주행 안정성을 유지시키는 것이다.

상기 가교제로는 종래 공지된 물질을 사용할 수 있고, 예컨대 붕산, 붕사, 글리옥살, 글루타르알데히드 등의 붕소 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 1종류 이어도 되고, 2종류 이상을 병용할 수도 있다. 상기 가교욕의 용액으로는, 상기 가교제를 용매에 용해한 수용액을 사용할 수 있다. 상기 용매로는 예컨대 물을 사용할 수 있으나, 추가로 물과 상용성이 있는 유기용매를 함유할 수도 있다.

상기 용액에 있어서의 가교제의 농도는 특별히 제한되지 않지만, 통상 상기 용매 (예컨대 물) 100 질량% 에 대해, 0.1∼10 질량% 의 범위가 바람직하다. 상기 가교제가 붕산인 경우, 예컨대 1.5∼8 중량% 의 범위이고, 바람직하게는 2∼6 중량% 이다.

상기 수용액은 편광자의 면내의 균일한 특성이 얻어지는 점에서, 상기 붕산 화합물 외에, 예컨대 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등의 요오드화물 등의 보조제를 함유하고 있을 수도 있다. 이들 중에서도 붕산과 요오드화칼륨의 조합이 바람직하다. 용액에 있어서의 상기 보조제의 함유량은 통상 0.05∼15 질량% 의 범위이다.

상기 가교욕의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 통상 20∼70℃ 의 범위이고, 바람직하게는 40∼60℃ 의 범위이다. 상기 폴리머 필름의 침지시간은 특별히 한정되지 않지만, 통상 1초 내지 15분간이다.

이 가교처리에서의 연신배율은 원반의 길이에 대해 예컨대 5∼7배로 연신하는 것이 바람직하다. 폴리머 필름을 연신하는 경우, 그 연신방법이나 연신회수 등은 특별히 제한되지 않고, 전술한 바와 같이 염색공정이나 가교공정의 각 공정에서 실행할 수도 있고, 어느 하나 한 공정에서만 실행할 수도 있으며, 또 동일 공정 에서 복수회 실행할 수도 있다.

(4) 수세ㆍ건조처리

상기 폴리머 필름을 상기 연신욕에서 꺼내, 물로 세정하여 건조시킴으로써, 편광필름이 얻어진다. 건조는 예컨대 자연건조, 풍건, 가열건조 등 특별히 제한되지 않지만, 가열건조의 경우, 온도는 통상 20∼80℃ 이고, 처리시간은 통상 1∼10분의 범위이다.

최종적으로 얻어지는 본 발명의 편광필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 1∼80 ㎛ 의 범위가 일반적이고, 보다 바람직하게는 2∼45 ㎛ 이다. 상기 두께는 예를 들면 1 ㎛ 이상이면 더 한층 우수한 기계적 강도를 나타내고, 또 80 ㎛ 이하이면 예를 들면 액정표시장치에 실장된 경우에 표시패널의 색변화를 충분히 억제할 수 있고, 또한 박형화가 용이해진다.

다음에, 본 발명의 편광필름은, 상기 본 발명의 제 1 및 제 2 제조방법에 의해 얻어진 편광필름으로, 예를 들면 편광자로 사용할 수 있다.

또, 본 발명의 광학필름은, 상기 본 발명의 편광필름을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 광학필름의 예를 이하에 나타낸다.

본 발명의 광학필름의 제 1 예로는 예컨대 상기 본 발명의 편광필름 및 투명보호층을 포함하고, 상기 편광필름의 적어도 일방의 표면에 상기 투명보호층이 배치된 편광판을 들 수 있다. 상기 투명보호층은 상기 편광필름의 편면에만 배치될 수도 있고, 양면에 배치될 수도 있다. 양면에 적층하는 경우에는, 예컨대 동일 종류의 투명보호층을 사용해도 되고, 상이한 종류의 투명보호층을 사용해도 된다.

도 4 에 상기 편광판의 일례의 단면도를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 편광판 (10) 은, 편광필름 (1) 및 2 개의 투명보호층 (2) 을 구비하고, 상기 편광필름 (1) 의 양면에 투명보호층 (2) 이 각각 배치되어 있다.

상기 투명보호층 (2) 으로는 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 투명보호 필름을 사용할 수 있는데, 예컨대 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분단성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다. 이와 같은 투명보호층의 재질의 구체예로는 트리아세틸셀룰롤 등의 셀룰로오스계 수지나, 폴리에스테르계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리스티렌계, 아크릴계, 아세테이트계, 폴리올레핀계 등의 투명수지 등을 들 수 있다. 또, 상기 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 또, 폴리노르보르넨계 수지 등과 같이 광탄성계수가 낮은 것도 바람직하다.

이 외에도 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO 01/37007호) 나 일본 공개특허공보 2002-328233호에 기재되어 있는 바와 같은, 예컨대 이소부텐 및 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체를 함유하는 수지조성물의 혼합압출물로 이루어지는 필름 등도 사용할 수 있다. 이와 같은 필름은, 예컨대 이하에 나타내는 바와 같이 하여 제조할 수 있다. 먼저, N-메틸말레이미드 함유량 50 몰% 의 상기 교호 공중합체 (100 중량부) 와, 아크릴에 톨릴 함유량 27 중량%, 스티렌 함유량 73 중량% 의 상기 공중합체 67 중량부를 용융혼련하고, 그 펠릿을 T 다이를 구비하는 용융압출기에 공급하여, 원반 필름을 제작한다. 이 필름을 연신속도 100 ㎝/분, 연신배율 1.45배, 연신온도 162℃ 의 조건에서 자유단 세로 일축연신을 실행한다. 또한, 동 조건으로 이전의 연신방향과는 직교하는 방향으로, 자유단 일축연신을 실행함으로써, 두께 49 ㎛ 의 연신필름이 얻어진다. 이 연신필름은 nx=1548028, ny=1.548005, nz=1.547970, 면내 위상차 1.1 ㎚, 두께방향 위상차 2.8 ㎚, 광탄성계수의 절대값 1.9 ×10-13 ㎠/dye 이다.

또한, 이들 투명보호필름은 예를 들면 그 표면이 알칼리 등에 의해 비누화처리되어도 된다. 이들 중에서도 편광특성이나 내구성 등의 면에서, TAC 필름이 바람직하고, 보다 바람직하게는 그 표면이 비누화처리된 TAC 필름이다.

상기 투명보호층은, 예를 들면 착색이 없는 것이 바람직하다. 구체적으로는 하기 식으로 표시되는 필름 두께 방향의 위상차값 (Rth) 이 -90 ㎚∼+75 ㎚ 의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 -80 ㎚∼+60 ㎚ 이고, 특히 바람직하게는 -70 ㎚∼+45 ㎚ 의 범위이다. 상기 위상차값이 -90 ㎚∼+75 ㎚ 의 범위이면, 충분히 보호 필름에 기인하는 편광판의 착색 (광학적인 착색) 을 해소할 수 있다.

Rth = [{(nx + ny)/2} - nz]ㆍd

상기 식에 있어서, d 는 투명보호층의 두께이고, nx, ny, nz 는 상기 투명보호층에서의 X축, Y축 및 Z축의 굴절률을 각각 나타낸다. 상기 X축은 상기 투명보호층면 내에서 최대의 굴절률을 나타내는 축방향이고, Y축은 상기 면내에서 상기 X축에 대해 수직인 축방향이고, Z축은 상기 X축 및 Y축에 수직인 두께방향을 나타낸다.

상기 투명보호층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 편광판의 박형화 등의 목적에서 예컨대 500 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 1∼300 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 5∼300 ㎛ 의 범위이다.

또, 상기 투명보호층은 또한 예를 들면 하드코트 처리, 반사방지처리, 스티킹 방지 처리, 확산이나 안티글레어 등을 목적으로 한 처리 등이 실시된 것이어도 된다. 상기 하드코트 처리는 편광판 표면의 흠집 방지 등을 목적으로 하고, 예컨대 상기 투명보호층의 표면에, 경화형 수지로 구성되는, 경도나 슬라이딩성이 우수한 경화피막을 형성하는 처리이다. 상기 경화형 수지로는 예컨대 규소계, 우레탄계, 아크릴계, 에폭시계 등의 자외선 경화형 수지 등을 사용할 수 있고, 상기 처리는 종래 공지된 방법에 의해 실행할 수 있다.

상기 반사방지처리는 편광판 표면에서의 외광의 반사방지를 목적으로 하고, 종래 공지된 반사방지막 등의 형성에 의해 실행할 수 있다. 스티킹 방지 처리는 인접하는 층과의 밀착방지를 목적으로 한다.

상기 안티글레어 처리는 편광판 표면에서 외광이 반사됨으로써, 편광판 투과광의 시인 방해의 방지 등을 목적으로 하고, 예컨대 종래 공지된 방법에 의해, 상기 투명보호층의 표면에 미세한 요철 구조를 형성함으로써 실행할 수 있다. 이와 같은 요철 구조의 형성방법으로는, 예컨대 샌드블러스트법이나 엠보스 가공 등에 의한 조면화 방식이나, 전술한 바와 같은 투명수지에 투명미립자를 배합하여 상 기 투명보호층을 형성하는 방식 등을 들 수 있다.

상기 투명미립자로는 예컨대 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등이나 이들 고용체를 들 수 있다. 이와 같은 상기 투명미립자의 평균입경은 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 0.5∼50㎛ 의 범위이다. 이 외에, 도전성을 갖는 무기계 미립자나, 가교 또는 미가교의 폴리머 입상물 등으로 구성되는 유기계 미립자 등을 사용할 수도 있다. 또, 상기 투명미립자의 배합비율은 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 전술한 바와 같은 투명수지 100 질량부 당 2∼50 질량부의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼25 질량부의 범위이다.

상기 투명미립자를 배합한 안티글레어층은, 예컨대 투명보호층 그 자체로 사용할 수도 있고, 또, 투명보호층 표면에 도공층 등으로서 형성되어도 된다. 또한, 상기 안티글레어층은, 편광판 투과광을 확산시켜 시각을 확대하기 위한 확산층을 겸하는 것일 수도 있다.

또한, 상기 반사방지막, 확산층, 안티글레어층 등은 상기 투명보호층과는 개별로, 예컨대 이들 층을 형성한 시트 등으로 구성되는 광학층으로서 편광판에 형성할 수도 있다.

상기 편광자와 상기 투명보호층의 접착방법은 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 방법에 의해 실행할 수 있다. 일반적으로는 점착제나 그 외의 접착제 등이 사용되고, 그 종류는, 편광필름이나 투명보호층의 종류 등에 따라 적절하게 결정할 수 있다. 구체적으로는 예컨대 PVA계, 변성 PVA계, 우레탄계 폴리머로 구성되는 접착제나 점착제를 들 수 있다. 이들 접착제 등은, 내구성의 향상을 위해, 예컨대 붕산, 붕사, 글루타르알데히드, 멜라민, 옥살산, 키틴, 키토산, 금속염, 알코올계 용제 등과 같은, 비닐알코올계 폴리머를 가교시키는 수용성 가교제가 첨가될 수도 있다. 상기 편광자가 예컨대 PVA계 필름인 경우, 접착처리의 안정성 등의 면에서, PVA계의 접착제가 바람직하다. 이와 같은 접착층의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 1 ㎚∼500 ㎚ 이고, 바람직하게는 10 ㎚∼300 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 20 ㎚∼100 ㎚ 이다.

상기 편광자와 투명보호층을 상기 접착제에 의해 접착한 경우, 예컨대 습도나 열의 영향에 의해 박리되는 것을 방지하여, 광투과율이나 편광도가 우수한 편광판으로 하기 위해, 건조처리를 실시하는 것이 바람직하다. 건조온도로는 특별히 제한되지 않고, 사용한 접착제나 점착제의 종류 등에 따라 적절하게 결정할 수 있다. 상기 접착제가, 전술한 바와 같은 PVA계, 변성 PVA계, 우레탄계 등의 수용성 접착제인 경우, 예를 들면 건조온도는 60∼70℃ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60∼75℃ 이며, 건조시간은 1∼10분 정도가 바람직하다.

또, 본 발명의 편광판은 예컨대 액정셀 등으로의 적층이 용이해지는 점에서, 그 최외층에, 추가로 점착제층을 갖고 있는 것이 바람직하다. 도 5 에, 이와 같이 점착제층을 갖는 편광판의 단면도를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 편광판 (20) 은, 상기 도 4 에 나타내는 편광판 (10) 과 점착제층 (3) 을 구비하고, 상기 편광판 (10) 의 일방의 투명보호층 (2) 표면에 추가로 점착제층 (3) 이 배치되어 있다.

상기 투명보호층 표면으로의 상기 점착제층의 형성은, 예컨대 점착제의 용액 또는 용융액을, 유연이나 도공 등의 전개방식에 의해, 상기 투명보호층의 소정 면에 직접 첨가하여 층을 형성하는 방식이나, 동일하게 하여 후술하는 세퍼레이터 상에 점착제층을 형성시키고, 이것을 상기 투명보호층의 소정 면에 옮겨 부착하는 방식 등에 의해 실행할 수 있다. 또한, 이와 같은 점착제층은 상기 도 5 와 같이 편광판의 어느 하나 일방의 표면에 형성할 수도 있지만, 이것에는 한정되지 않고 필요에 따라 양면에 배치할 수도 있다.

상기 점착제층으로는 예컨대 아크릴계, 실리콘계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계, 폴리에테르계, 고무계 등의 종래 공지된 점착제를 적절하게 사용하여 형성할 수 있다. 특히 흡습에 의한 발포현상이나 박리 현상의 방지, 열팽창차에 의한 광학특성의 저하나 액정셀의 휨방지, 또한 고품질이고 내구성이 우수한 액정표시장치의 형성 등의 면에서, 흡습률이 낮고, 내열성이 우수한 점착제를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 점착제로는 예컨대 아크릴계, 실리콘계, 아크릴실리콘계, 폴리에스테르계, 내열 고무계 등의 점착제를 들 수 있다. 또, 미립자를 함유하는 광확산성을 나타내는 점착층 등일 수도 있다.

또, 편광판에 형성한 점착제층의 표면이 노출되는 경우는, 상기 점착제층을 실용에 제공할 때까지의 사이에, 오염방지 등을 목적으로 하여 세퍼레이터에 의해 상기 표면을 커버하는 것이 바람직하다. 이 세퍼레이터는, 상기 투명보호필름 등과 같은 적당한 박층의 필름에, 필요에 따라, 실리콘계, 장쇄 알킬계, 불소계, 황화몰리브덴 등의 박리제에 의한 박리 코트를 형성하는 방법 등에 의해 형성할 수 있다.

상기 점착제층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 5∼35 ㎛ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼25 ㎛, 특히 바람직하게는 15∼25 ㎛ 이다. 이와 같은 범위에 설정하면, 예컨대 편광판의 치수가 변화해도, 그 때에 발생되는 응력을 완화시킬 수도 있기 때문이다.

또, 본 발명의 편광판은, 액정셀이나 액정표시장치 등의 형성에 사용할 수 있는데, 예컨대 상기 편광자에 투명보호층 등을 적층한 상태에서, 액정셀 등의 크기에 따라 재단 (칩 커트) 할 수도 있고, 미리 상기 편광자를 재단한 후 투명보호층을 접착할 수도 있다.

다음에 본 발명의 광학필름의 제 2 예는, 상기 본 발명의 편광자 또는 상기 제 1 예에서의 편광판과, 편광변환소자 및 위상차 필름의 적어도 일방을 포함하는 적층체이다.

상기 편광변환소자로는 특별히 제한되지 않고, 예컨대 이방성 반사형 편광소자나 이방성 산란형 편광소자 등의 일반적으로 액정표시장치 등의 형성에 사용되는 것을 들 수 있다. 이들 편광변환소자는, 예컨대 1층일 수도 있고 2층 이상을 적층할 수도 있다. 또, 2층 이상을 사용하는 경우는, 동일 종류이어도 되고, 다른 종류의 층을 사용할 수도 있다.

상기 편광변환소자 중에서도, 상기 이방성 반사형 편광소자로는, 예컨대 콜레스테릭 액정층과 위상차판의 복합체이고, 상기 위상차판이 상기 이방성 반사 편광자가 갖는 반사대역에 포함되는 파장의 0.2∼0.3 배의 위상차를 나타내는 것인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.25 배이다. 상기 콜레스테릭 액정층으로는 특히 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향필름이나, 그 배향액정층을 필름 기재 상에 지지한 것 등과 같이, 좌회전 또는 우회전의 어느 하나 일방의 원편광을 반사하고, 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것이 바람직하다. 이와 같은 이방성 반사형 편광자로는, 예컨대 닛또우전공 제조의 상품명 PCF 시리즈 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 파장은, 상기 이방성 반사 편광자가 갖는 반사대역에 포함되는 파장이면 되고 임의이다. 또, 콜레스테릭 액정층은, 예컨대 유전체의 다층 박막이나, 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층적층체와 같이 소정 편광축의 직선편광을 투과하고, 다른 광은 반사하는 특성을 나타내는 것일 수도 있다. 이와 같은 이방성 반사형 편광소자로는 예컨대 3M사 제조의 상품명 DBEF 시리즈 등을 사용할 수 있다.

또, 상기 이방성 반사형 편광소자로는 반사형 글리드 편광자도 바람직하고, 구체예로는 Moxtek 제조의 상품명 Micro Wires 등을 사용할 수 있다.

한편, 상기 이방성 산란형 편광소자로는 예컨대 3M사 제조의 상품명 DREF 등을 사용할 수 있다.

다음에 본 발명의 광학필름의 제 3 예로는, 예컨대 상기 본 발명의 편광자, 상기 제 1 예에서의 편광판, 또는 제 2 예에서의 적층체와, 각종 광학층을 포함하는 적층체인 각종 편광판을 들 수 있다. 상기 광학층으로는 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 이하에 나타내는 바와 같은 반사판, 반투과반사판, 1/2 파장판, 1/4 파장판 등의 λ판 등을 포함하는 위상차판, 시각 보상필름, 휘도향상필름 등 의, 액정표시장치 등의 형성에 사용되는 광학층을 들 수 있다. 그리고, 이들 광학층은 1종류일 수도 있고, 2종류 이상을 병용할 수도 있다. 이와 같은 광학층을 포함하는 편광판으로는, 특히 반사형 편광판, 반투과 반사형 편광판, 타원편광판, 원편광판, 시각 보상필름이나 휘도형상필름이 적층된 편광판 등이 바람직하다.

이하 이들 편광판에 대해 설명한다.

먼저, 본 발명의 반사형 편광판 또는 반투과형 반사형 편광판의 일례에 대해 설명한다. 상기 반사형 편광판은, 예컨대 전술한 바와 같은 제 1 예의 편광판에, 추가로 반사판이 적층되어 있고, 상기 반투과 반사형 편광판은 상기 편광판에 추가로 반투과 반사판이 적층되어 있다.

상기 반사형 편광판은, 통상 액정셀의 이측(裏側)에 배치되고, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정표시장치 (반사형 액정표시장치) 등에 사용할 수 있다. 이와 같은 반사형 편광판은, 예를 들면 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있기 때문에, 액정표시장치의 박형화를 가능하게 하는 등의 이점을 갖는다.

상기 반사형 편광판은, 예를 들면 상기 가열처리 후의 편광판의 편면에, 금속 등으로 구성되는 반사판을 형성하는 방법 등, 종래 공지된 방법에 의해 제작할 수 있다. 구체적으로는 예를 들면 상기 편광판에서의 투명보호층의 편면 (노출면) 을, 필요에 따라 매트처리하여 상기 면에 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 금속박이나 증착막을 반사판으로 형성한 반사형 편광판 등을 들 수 있다.

또, 전술한 바와 같이 각종 투명수지에 미립자를 함유시켜 표면을 미세 요철 구조로 한 투명보호층 위에, 그 미세 요철 구조를 반영시킨 반사판을 형성한 반사형 편광판 등도 들 수 있다. 그 표면이 미세 요철 구조인 반사판은, 예를 들면 입사광을 난반사에 의해 확산시키고, 지향성이나 번쩍거림을 방지하여, 명암 얼룩을 억제할 수 있다는 이점을 갖는다. 이와 같은 반사판은, 예컨대 상기 투명보호층의 요철 표면에, 진공증착방식, 이온플레이팅방식, 스퍼터링방식 등의 증착방식이나 도금방식 등, 종래 공지된 방법에 의해 직접 상기 금속박이나 금속증착막으로 형성할 수 있다.

또, 전술한 바와 같이 편광판의 투명보호층에 상기 반사판을 직접 형성하는 방식 대신에, 반사판으로서 상기 투명보호층 필름과 같은 적당한 필름에 반사층을 형성한 반사 시트 등을 사용할 수도 있다. 상기 반사판에서의 상기 반사층은, 통상, 금속으로 구성되기 때문에, 예컨대 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속이나, 투명보호층의 별도 형성을 회피하는 점 등에서, 그 사용형태는 상기 반사층의 반사면이 상기 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태인 것이 바람직하다.

한편, 상기 반투과형 편광판은, 상기 반사형 편광판에 있어서, 반사판 대신에 반투과형의 반사판을 갖는 것이다. 상기 반투과형 반사판으로는, 예컨대 반사층에서 광을 반사하고, 또한 광을 투과하는 하프미러 등을 들 수 있다.

상기 반투과형 편광판은, 통상 액젱셀의 이측에 형성되고, 액정표시장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사 광을 반사하여 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에서는 반투과형 편광판의 백라이트에 내장되어 있는 백라이트 등의 내장광원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정표시장치 등에 사용할 수 있다. 즉, 상기 반투과형 편광판은 밝은 분위기 하에서는 백라이트 등의 광원사용의 에너지를 절약할 수 있고, 한편 비교적 어두운 분위기 하에서도, 상기 내장 광원을 사용하여 사용할 수 있는 타입의 액정표시장치 등의 형성에 유용하다.

다음에, 본 발명의 타원편광판 또는 원편광판의 일례에 대해 설명한다. 이들 편광판은, 예컨대 전술한 바와 같은 제 1 예의 편광판에, 추가로 위상차판 또는 λ판이 적층되어 있다.

상기 타원편광판은, 예컨대 슈퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정표시장치의 액정층의 복굴절에 의해 발생된 착색 (청 또는 황) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 백색표시로 하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 3차원의 굴절률을 제어한 타원편광판은, 예컨대 액정표시장치의 화면을 비스듬한 방향에서 보았을 때에 발생되는 착색도 보상 (방지) 할 수 있기 때문에 바람직하다. 한편, 상기 원편광판은, 예컨대 화상이 컬러 표시로 된다. 반사형 액정표시장치의 화상의 색조를 조절하는 경우 등에 유효하고, 반사방지의 기능도 갖는다.

상기 위상차판은 직선편광을 타원편광 또는 원편광으로 변환하거나, 타원편광 또는 원편광을 직선편광으로 변환하거나, 혹은 직선편광의 편광방향을 편광하는 경우에 사용된다. 특히 직선편광을 타원편광 혹은 원편광으로, 타원편광 혹은 원편광을 직선편광으로, 각각 변환하는 위상차판으로는 예컨대 1/4 파장판 (「λ/4 판」이라고도 함) 등이 사용되고, 직선편광의 편광방향을 변환하는 경우에는 통상 1/2 파장판 (「λ/2판」이라고도 함) 이 사용된다.

상기 위상차판의 재료로는 예컨대 폴리카보네이트, PVA, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌이나 그 외의 폴리올레핀, 폴리알릴레이트, 폴리아미드, 폴리노르보르넨 등의 폴리머 필름을 연신처리한 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 적층체 등을 들 수 있다.

상기 위상차판의 종류는, 예컨대 상기 1/2 이나 1/4 등의 각종 파장판, 액정층의 복굴절에 의한 착색의 보상이나 시야각 확대 등의 시각 보상을 목적으로 한 것 등, 사용목적에 따른 위상차를 갖는 것일 수도 있고, 두께방향의 굴절률울 제어한 경사배향 필름일 수도 있다. 또, 2종 이상의 위상차판을 적층하여, 위상차 등의 광학특성을 제어한 적층체 등일 수도 있다.

상기 경사배향 필름은, 예컨대 폴리머 필름에 열수축성 필름을 접착하여, 가열에 의한 그 수축력의 작용 하에, 상기 폴리머 필름에 연신처리나 수축처리를 실시하는 방법이나, 액정 폴리머를 경사 배향시키는 방법 등에 의해 얻을 수 있다.

다음에 상기 제 1 예의 편광판에, 추가로 시각 보상 필름이 적층된 편광판의 일례에 대해 설명한다.

상기 시각 보상 필름은, 예컨대 액정표시장치의 화면을, 상기 화면에 수직이 아니라, 약간 경사방향에서 본 경우에도, 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시각을 넓히기 위한 필름이다. 이와 같은 시각 보상 필름으로는 예컨대 트리아세틸셀룰로오스 필름 등에 디스코틱 액정을 도포한 것이나, 위상차판이 사용된다. 통 상의 위상차판으로는, 예컨대 그 면방향으로 일축연신된, 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는 것에 대해, 상기 시각 보상 필름으로는, 예컨대 면방향으로 이축연신된, 복굴절을 갖는 폴리머 필름이나, 면방향으로 일축연신되고, 또한 두께방향으로도 연신된, 두께 방향의 굴절률을 제어한 경사 배향 폴리머 필름과 같은, 2방향 연신 필름 등의 위상차판이 사용된다. 상기 경사 배향 필름으로는 예컨대 폴리머 필름에 열수축성 필름을 접착하고, 가열에 의한 그 수축력의 작용 하에서, 상기 폴리머 필름을 연신처리나 수축처리한 것, 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 또한, 상기 폴리머 필름의 소재 원료로는, 앞에 서술한, 상기 위상차판의 폴리머 재료와 동일한 것을 사용할 수 있다.

다음으로 상기 제 1 예의 편광판에, 추가로 휘도향상필름이 적층된 편광판의 일례를 설명한다.

이 편광판은, 통상 액정셀의 이측 사이드에 배치되어 사용된다. 상기 휘도향상필름은, 예컨대 액정표시장치 등의 백라이트나, 그 이측으로부터의 반사 등에 의해, 자연광이 입사되면 소정 편광축의 직선편광 또는 소정 방향의 원편광을 반사하고, 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것이다. 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사시키고, 소정 편광상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광상태 이외의 광은 투과하지 않고 반사한다. 이 휘도향상필름면에서 반사된 광을, 다시 그 후측에 형성된 반사판 등을 통해 반전시켜, 휘도향상필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광상태의 광으로서 투과시키고, 휘도향상필름을 투과하는 광의 증량을 꾀함과 동시에, 편광 필름 (편광자) 에 흡수되기 어려운 편광을 공급하여, 액정화상표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 꾀함으로써 보다 휘도를 향상시키는 것이다. 상기 휘도향상필름을 사용하지 않고, 백라이트 등으로 액정셀의 이측으로부터 편광자를 통과시켜 광을 입사한 경우, 상기 편광자의 편광축에 일치하지 않는 편광방향을 갖는 광은, 대부분 상기 편광자에 흡수되어, 상기 편광자를 투과해 나오지 않는다. 즉, 사용하는 편광자의 특성에 따라 다르기도 하지만, 대략 50 %의 광이 상기 편광자에 흡수되고, 그 만큼 액정화상표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소되어 화상이 어두워진다. 상기 휘도향상필름은, 상기 편광자에 흡수되는 편광방향을 갖는 광을, 상기 편광자에 입사시키지 않고, 상기 휘도향상필름에서 일단 반사시키고, 다시 그 후측에 형성된 반사판 등을 통해 반사시켜 상기 휘도향상필름에 재입사시키는 것을 반복한다. 그리고, 이 양자 간에서 반사, 반전하고 있는 광의 편광방향이, 상기 편광자를 통과할 수 있는 편광방향으로 된 편광만을 투과시키고, 상기 편광자에 공급하므로, 백라이트 등의 광을 효율적으로 액정표시장치의 화상의 표시에 사용할 수 있어 화면을 밝게 할 수 있는 것이다.

또, 상기 휘도향상필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 설치해도 된다. 이 경우, 상기 휘도향상필름에 의해 반사된 편광상태의 광은, 상기 반사층을 향하지만, 설치된 상기 확산판은, 통과하는 광을 균일하게 확산시킴과 동시에 편광상태를 해소하여 비편광상태로 한다. 즉, 원래의 자연광 상태로 되돌리는 것이다. 이 비편광상태, 즉 자연광 상태의 광이 반사층 등을 향하여 상기 반사층을 통해 반사되고, 상기 확산판을 다시 통과하여 상기 휘도향상필름에 재입사되는 것이 반복 된다. 이와 같이, 원래의 자연광상태로 되돌리는 상기 확산판을 설치함으로써, 예컨대 표시화면의 밝기를 유지하면서 동시에 표시화면의 밝기 얼룩을 적게 하여 균일한 밝은 화면을 제공할 수 있다. 또, 상기 확산판에 의해, 첫회의 입사광은 반사의 반복 회수가 적절하게 증가되고, 상기 확산판의 확산기능과 조화되어, 균일한 밝은 표시화면을 제공할 수 있게 되는 것으로 생각된다.

상기 휘도향상필름으로는 특별히 한정되지 않고, 예컨대 유전체의 다층박막이나, 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같은, 소정 편광축의 직선편광을 투과하고, 다른 광은 반사하는 특성을 나타내는 것 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는 예컨대 3M 사 제조의 상품명 D-BEF 등을 사용할 수 있다. 또, 콜레스테릭 액정층, 특히 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향필름이나, 그 배향액정층을 필름 기재 상에 지지한 것 등과 같이, 좌우 일방의 원편광을 반사하고, 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것일 수도 있다. 이와 같은 필름으로는, 예컨대 닛또우전공사 제조의 상품명 「PCF350」, Merck사 제조의 상품명 Transmax 등을 사용할 수 있다.

따라서 소정 편광축의 직선편광을 투과하는 타입의 휘도향상필름이면, 예컨대 그 투과광을, 그대로 편광판에 편광축을 정렬시켜 입사시킴으로써, 상기 편광판에 의한 흡수 로스를 억제하면서, 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같은 원편광을 투과하는 타입의 휘도향상필름이면, 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 억제하는 면에서 그 투과원편광을 위상차판을 통해 직선편광화하여 상기 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또한 상기 위상차판으로서 예컨대 1/4 파장판을 사용함으로써, 원편광을 직선편광으로 변환할 수 있다.

가시광역 등의 넓은 파장범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예컨대 파장 550 ㎚ 광 등의 단색광에 대해 1/4 파장판으로 기능하는 위상차층과, 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차층 (예컨대 1/2 파장판으로 기능하는 위상차층) 을 적층하는 것 등에 의해 얻어진다. 따라서, 편광판과 휘도향상필름의 사이에서 배치하는 위상차판으로는, 1층 또는 2층 이상의 위상차층으로 이루어지는 적층체일 수도 있다. 또한, 콜레스테릭 액정층에 대해서도, 반사파장이 상이한 것을 조합하여, 2층 또는 3층 이상을 적층한 적층구조로 할 수도 있다. 이에 의해, 가시광역 등의 넓은 파장범위에서 원편광을 반사하는 편광판을 얻을 수 있고, 이에 근거하여 넓은 파장범위의 투과원편광을 얻을 수 있다.

이상과 같은, 제 3 예에서의 각종 편광판은, 예컨대 상기 편광판과, 추가로 2층 또는 3층 이상의 광학층을 적층한 광학필름일 수도 있다. 구체적으로는 예컨대 상기 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과, 위상차판을 조합한 반사형 타원편광판이나 반투과형 타원편광판 등을 들 수 있다.

이와 같이, 2층 이상의 광학층을 적층한 광학필름은, 예컨대 액정표시장치 등의 제조과정에 있어서, 순차적으로 개별로 적층하는 방식에 의해서도 형성할 수 있지만, 미리 적층체끼리를 적층하여 광학부재로 한 것이면, 예컨대 품질의 안정성이나 조립작업성 등이 우수하고, 액정표시장치 등의 제조효율을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다. 또한 적층에는, 전술한 바와 동일하게 점착층 등의 각종 접착 수단을 사용할 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 광학필름을 형성하는 편광필름, 투명보호층, 광학층, 점착제층 등의 각 층은, 예컨대 살리실산에스테르계 화합물, 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등의 자외선흡수제로 적절하게 처리함으로써, 자외선흡수능을 갖게 한 것일 수도 있다.

다음으로 본 발명의 액정패널은, 상기 본 발명의 편광자 및 광학필름의 적어도 하나 (이하 「광학필름」이라고도 함) 를 포함하고, 이것이 액정셀의 적어도 일방의 표면에 배치되어 있다.

액정셀의 종류는 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 액정셀을 적절하게 사용할 수 있지만, 본 발명의 편광자 등은, 편광상태의 광을 액정셀에 입사시켜 표시하는 액정표시장치에 유용한 점에서, 그 중에서도 예컨대 TN (Twisted Nematic) 액정이나 STN (Super Twisted Nematic) 액정을 사용한 액정셀 등이 바람직하다. 또, 이들 외에, 비트위스트계의 액정을 사용한 IPS (In-Plane Switching), VA (Vertical Aligned), OCB (Optically Compensated Birefringence) 모드의 액정셀이나, 상기 이색성 염료를 액정 중에 분산시킨 게스트 호스트계의 액정, 혹은 강유전성 액정을 사용한 액정셀 등에도 사용할 수 있다. 또한, 액정의 구동방식에 대해서도 특별히 한정되지 않는다.

상기 편광판 등의 광학필름은, 상기 액정셀의 일방의 면에만 배치할 수도 있고, 양면에 배치할 수도 있다. 상기 양면에 배치하는 경우, 광학필름의 종류는 동일할 수도 있고 상이한 것일 수도 있다. 또, 액정셀의 양측에 편광판이나 광 학부재를 설치하는 경우, 이들은 동일한 것일 수도 있고 상이한 것일 수도 있다.

또, 추가로 프리즘 아실레이트나 렌즈 아실레이트, 광확산판 등의 통상의 부품을 적당한 위치에 가질 수도 있고, 이들 부품은 1개 또는 2개 이상 배치할 수도 있다.

도 6∼8 에, 본 발명의 광학필름을 배치한 액정패널의 예를 나타낸다. 이들 도면은, 액정셀과 광학필름의 적층상태를 단면적으로 나타낸 도면이고, 구성물을 구별하기 위해 해칭선을 그었다. 또, 각 도면에서 동일 개소에는 동일 부호를 붙였다. 또한 본 발명의 액정패널은 이들에 한정되지 않는다.

도 6 의 액정패널은 액정셀 (12) 및 편광판 (11) 을 갖고, 액정셀 (12) 의 양면에 편광판 (11) 이 각각 배치되어 있다. 또한 상기 액정셀의 구조 (도시생략) 는 특별히 제한되지 않고, 일반적으로 어레이 기판과 필터 기판의 사이에 액정이 유지된 구조이다.

또, 도 7 의 액정패널은, 액정셀 (12), 편광판 (11) 및 위상차판 (13) 을 갖고, 액정셀 (12) 의 양면에, 위상차판 (13) 을 통해 편광판 (11) 이 각각 적층되어 있다. 또한, 위상차판 (13) 과 편광판 (11) 은 일체로 된 본 발명의 광학필름으로서, 액정셀 (12) 의 양면에 배치되어도 된다.

도 8(A) 의 액정패널은, 액정셀 (12), 편광판 (11) 및 편광변환소자 (14) 를 구비하고, 액정셀 (12) 의 양면에 편광판 (11) 이 각각 적층되고, 일방의 편광판의 편면에, 추가로 편광변환소자 (14) 가 적층되어 있다. 상기 편광변환소자 (14) 로는 전술한 바와 같은 소자를 사용할 수 있고, 예컨대 동 도 (B) 에 나타낸 바와 같은, 1/4 파장판 (15) 과 콜레스테릭 액정 (16) 의 복합체나, 동 도 (C) 에 나타내는 바와 같은 이방성 다중 박막 반사형 편광소자 (17) 를 들 수 있다. 또한, 편광판 (11) 과 편광변환소자 (14) 는, 일체로 된 본 발명의 광학필름으로서 액정셀 (12) 의 편면에 배치되어도 된다.

다음에 본 발명의 액정표시장치는, 액정패널을 포함하는 액정표시장치로서, 상기 액정표시패널이 상기 본 발명의 액정패널이다.

이 액정표시장치는, 추가로 광원을 구비할 수도 있다. 상기 광원으로는, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 광의 에너지를 유효하게 사용할 수 있는 점에서, 예컨대 편광을 출사하는 평면광원인 것이 바람직하다.

본 발명의 액정표시장치는, 시인측의 광학필름 (편광판) 상에, 예컨대 추가로 확산판, 안티글레어층, 반사방지막, 보호층이나 보호판을 배치하거나, 또는 액정패널에서의 액정셀과 편광판의 사이에 보상용 위상차판 등을 적절하게 배치할 수도 있다.

다음에 본 발명의 일렉트로 루미네선스 (EL) 표시장치는, 본 발명의 편광자 및 본 발명의 광학필름의 적어도 하나를 갖는 표시장치이다. 이 EL 장치는, 유기 EL 및 무기 EL 의 어느 하나일 수도 있다.

최근, EL 표시장치에 있어서도, 흑상태에서의 전극으로부터의 반사방지로서, 예컨대 편광자나 편광판 등의 광학필름을 λ/4판과 함께 사용하는 것이 제안되어 있다. 본 발명의 편광자나 광학필름은, 특히 EL 층으로부터 직선편광, 원편광 혹은 타원편광 중 어느 하나의 편광이 발광되고 있는 경우, 혹은, 정면방향으로 자 연광을 발광하고 있어도, 경사방향의 출사광이 부분편광되어 있는 경우 등에 매우 유용하다.

먼저 여기에서 일반적인 유기 EL 표시장치에 대해 설명한다. 상기 유기 EL 표시장치는, 일반적으로 투명 기판 상에, 투명전극, 유기발광층 및 금속전극이 이 순서로 적층된 발광체 (유기 EL 발광체) 를 갖고 있다. 상기 유기 발광층은, 각종 유기박막의 적층체이고, 예컨대 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공주입층과 안트라센 등의 형광성 유기 고체로 이루어지는 발광층과의 적층체나, 이와 같은 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자주입층의 적층체나, 또 상기 정공주입층과 발광층과 전자주입층의 적층체 등, 각종 조합을 들 수 있다.

그리고, 이와 같은 유기 EL 표시장치는, 상기 양극과 음극에 전압을 인가함으로써, 상기 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 상기 정공과 전자가 재결합함으로써 발생되는 에너지가, 형광물질을 여기하고, 여기된 형광물질이 기저 상태로 되돌아갈 때에 광을 방사하는 원리로 발광한다. 상기 정공과 전자와의 재결합이라는 메카니즘은, 일반적인 다이오드와 동일하고, 전류와 발광강도는, 인가전압에 대해 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

상기 유기 EL 표시장치에 있어서는, 상기 유기 발광층에서의 발광을 이끌어내기 위해, 적어도 일방의 전극이 투명한 것이 필요하기 때문에, 통상 산화인듐주석 (ITO) 등의 투명도전체로 형성된 투명전극이 양극으로 사용된다. 한편, 전자주입을 용이하게 하여 발광효율을 올리기 위해서는, 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속전극이 사용된다.

이와 같은 구성의 유기 EL 표시장치에 있어서, 상기 유기 발광층은, 예컨대 두께 10 ㎚ 정도의 매우 얇은 막으로 형성되는 것이 바람직하다. 이것은 상기 유기 발광층에 있어서도, 투명전극과 동일하게, 광을 거의 완전히 투과시키기 때문이다. 그 결과, 비발광시에 상기 투명기판의 표면으로부터 입사되고, 상기 투명전극과 유기 발광층을 투과하여 상기 금속전극에서 반사된 광이, 다시 상기 투명기판의 표면측으로부터 나온다. 이 때문에, 외부로부터 시인했을 때에 유기 EL 표시장치의 표시면이 경면과 같이 보이는 것이다.

본 발명의 유기 EL 표시장치는, 예컨대 상기 유기 발광층의 표면측에 투명전극을 구비하고, 상기 유기 발광층의 이면측에 금속전극을 구비한 상기 유기 EL 발광체를 포함하는 유기 EL 표시장치에 있어서, 상기 투명전극의 표면에, 본 발명의 광학필름 (편광판 등) 이 배치되는 것이 바람직하고, 또한 λ/4 판을 편광판과 EL 소자의 사이에 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 본 발명의 광학 필름을 배치함으로써, 외계의 반사를 억제하고, 시인성 향상이 가능하다는 효과를 나타내는 유기 EL 표시장치로 된다. 또, 상기 투명전극과 광학필름 사이에, 추가로 위상차판이 배치되는 것이 바람직하다.

상기 위상차판 및 광학필름 (편광판 등) 은, 예컨대 외부로부터 입사되어 상기 금속전극에서 반사되어 나온 광을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광작용에 의해 상기 금속전극의 경면을 외부로부터 시인시키지 않는다는 효과가 있다. 특히 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용하고, 또한 상기 편광판과 상기 위상차판과의 편광방향이 이루는 각을 π/4 로 조정하면, 상기 금속전극의 경면을 완전히 차 페할 수 있다. 즉, 이 유기 EL 표시장치에 입사되는 외부광은, 상기 편광판에 의해 직선편광성분만이 투과된다. 이 직선편광은, 상기 위상차판에 의해, 일반적으로 타원편광이 되지만, 특히 상기 위상차판이 1/4 파장판이고, 게다가 상기 각이 π/4 인 경우에는 원편광이 된다.

이 원편광은, 예컨대 투명기판, 투명전극, 유기박막을 투과하고, 금속전극에서 반사되어, 다시 유기박막, 투명전극, 투명기판을 투과하여, 상기 위상차판에서 다시 직선편광으로 된다. 그리고, 이 직선편광은, 상기 편광판의 편광방향과 직교하고 있기 때문에 상기 편광판을 투과할 수 없고, 그 결과 전술한 바와 같이 금속전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있는 것이다.

또, 본 발명의 액정표시장치 및 EL 표시장치의 인하우스 제조 방법은, 표시면측에 표면보호필름을 구비하고, 또한 반대면에 점착제층 및 박리층을 구비한 상기 본 발명의 편광자 및 상기 본 발명의 광학필름의 적어도 일방을, 칩 커트된 직후에, 상기 표시장치에 접합하는 공정을 포함하는 제조방법이다.

이와 같이, 상기 편광자나 광학필름을 제단하여, 액정셀 등으로의 접합까지를 일관하여 실행하여 각종 표시장치를 생산하는 인하우스 제조법에 의하면, 예컨대 불량 에어리어를 검출하기 위해 즉시 측정할 필요가 있어, 한도(限度) 견본을 설정하거나 인라인에서 측정함으로써, 마킹을 판단할 필요가 있다. 본 발명의 제조방법에 의하면, 본 발명의 편광자 또는 광학필름에 대해, 상기 조건 (1) 을 만족하지 않는 부분에 마킹하여 펀칭한 직후에, 액정패널이나 EL 표시소자에 접착하여 각종 표시장치를 제조할 수 있게 된다. 이와 같이 편광자나 광학필름의 펀 칭, 그리고 선별, 접합까지의 공정을 일관하여 실행할 수 있고, 검사기간을 간략화할 수 있게 되기 때문에 제조가 간단해져 저비용화을 꾀할 수도 있다. 또한, 인하우스란 일반적으로 편광판의 롤 원반을 펀칭하여 검사하고 LCD 에 접합하기까지의 일관 라인을 말한다.

다음에 본 발명에 대해 이하의 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 설명한다. 또한, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되지 않는다. 또한 특별히 언급하지 않는 한, 「%」는 「질량%」를 의미한다.

(실시예 1)

미리 도 1 에 나타내는 바와 같이, 팽윤욕 내에 2개의 가이드 롤 (플랫 롤) 을 배치하고, 팽윤용매로서 순수를 욕 내에 넣고, 25℃로 유지하였다. 두께 75㎛ 의 PVA 필름 (상품명 VF-PS#7500 ; 쿠라레사 제조) 원반을, 가이드 롤에 의해 상기 팽윤욕으로 반송하고, 상기 팽윤욕 내에서 상기 필름을 팽윤시켜 다시 원반의 길이에 대해 2.5배로 되도록 연신하였다. 또한 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (a) 을 3.5초로 하고, 또한 제 1 가이드 롤에 접촉하고부터 제 2 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (b) 을 60초로 하였다. 또, 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 92초이었다.

이 필름을, 요오드 0.04% 와 요오드화칼륨 0.4% 의 혼합용액 (염색욕, 이하 동일) 에 침지하고, 상기 염색욕 내에서, 원반의 길이에 대해 3배가 되도록 연신하 면서, 상기 필름을 염색하였다. 이 필름을 다시 3.5% 붕산수용액 (연신욕) 에 침지하여, 원반의 6배가 되도록 연신함으로써, 편광필름 (두께 27 ㎛) 을 제작하였다. 그리고, 두께 80 ㎛ 의 TAC 필름 (상품명 TD-80U ; 후지사진필름사 제조) 을 비누화처리한 후, 상기 편광필름의 양면에 1% PVA 수용액에 의해 접합하고 건조시킴으로써 편광판을 제작하였다.

(실시예 2)

팽윤처리에 있어서, 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (a) 을 2초, 또한 제 1 가이드 롤에 접촉하고부터 제 2 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (b) 을 35초로 한 것 이외에는 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광필름 및 편광판을 제작하였다. 그리고 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 63초이었다.

(실시예 3)

팽윤처리에 있어서, 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (a) 을 11초, 또한 제 1 가이드 롤에 접촉하고부터 제 2 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (b) 을 110초로 한 것 이외에는 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광필름 및 편광판을 제작하였다. 그리고 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 130초이었다.

(실시예 4)

도 2 에 나타내는 바와 같이, 팽윤욕 내에 1개의 가이드 롤을 배치하고, 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지 의 시간 (c) 을 70초로 한 것 이외에는, 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광필름 및 편광판을 제작하였다. 그리고 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 75초이었다

(실시예 5)

미리 도 1 에 나타내는 바와 같이 팽윤욕 내에 2개의 가이드 롤을 배치하고, 팽윤용매로서 물을 욕 내에 넣고, 32℃ 로 유지하였다. 두께 75 ㎛ 의 PVA 필름 (상품명 OPL-M ; 닛폰합성화학사 제조) 원반을, 가이드 롤에 의해 상기 팽윤욕으로 반송하고, 상기 팽윤욕 내에서 상기 필름을 팽윤시켜 다시 원반의 길이에 대해 1.9배로 되도록 연신하였다. 또한 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (a) 을 5초로 하고, 또한 제 1 가이드 롤에 접촉하고부터 제 2 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (b) 을 77초로 하였다. 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 121초이었다.

이 필름을, 요오드 0.04% 와 요오드화칼륨 0.4% 의 혼합용액 (염색욕) 에 침지하고, 상기 염색욕 내에서, 원반의 길이에 대해 2.8배로 되도록 연신하면서, 상기 필름을 염색하였다. 이 필름을 다시 3.5% 붕산수용액 (연신욕) 에 침지하여, 원반의 길이의 6배가 되도록 연신함으로써, 편광필름 (두께 30 ㎛) 을 제작하였다. 그리고, 비누화처리한 상기 TAC 필름을, 상기 편광필름의 양면에 1% PVA 수용액에 의해 접합하고 건조시킴으로써 편광판을 제작하였다.

(실시예 6)

실시예 5 와 동일한 PVA 필름을 사용하고, 가이드 롤을 스파이럴 롤로 변경하고, 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (a) 을 11초, 또한 제 1 가이드 롤에 접촉하고부터 제 2 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (b) 을 110초로 한 것 이외에는 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광필름 및 편광판을 제작하였다. 또한, 상기 스파이럴 롤은 그 홈 (오목부) 의 폭이 1 ㎝ 이고, 홈의 깊이가 1 ㎝ 이었다. 그리고 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 128초이었다.

(실시예 7)

실시예 5 와 동일한 PVA 필름을 사용하고, 가이드 롤을 크라운 롤로 변경하고, 필름이 팽윤욕에서의 연신배율을 원반의 길이에 대해 2.1배, 염색욕에서의 연신배율을 원반의 길이에 대해 2.9배, 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (a) 을 2초, 또한 제 1 가이드 롤에 접촉하고부터 제 2 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (b) 을 35초로 한 것 이외에는 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광필름 및 편광판을 제작하였다. 또한, 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 63초이었다.

(실시예 8)

실시예 5 와 동일한 PVA 필름을 사용하고, 팽윤욕 온도를 42℃, 팽윤처리에 있어서, 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간을 6초 (a), 또한 제 1 가이드 롤에 접촉하고부터 제 2 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (b) 을 60초로 한 것 이외에는 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광필름 및 편광판을 제작하였다. 또한, 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 95초이었다.

(실시예 9)

도 2 에 나타내는 바와 같이, 팽윤욕 내에 1개의 가이드 롤 (크라운 롤) 을 배치하고, 실시예 5 와 동일한 PVA 필름을 사용하고, 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (c) 을 170초로 한 것 이외에는, 상기 실시예 4 와 동일한 방법으로 편광필름 및 편광판을 제작하였다. 그리고 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 173초이었다.

(비교예 1)

팽윤처리에 있어서, 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (a) 을 14초로 하고, 또한 제 1 가이드 롤에 접촉하고부터 제 2 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (b) 을 75초로 한 것 이외에는 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광필름 및 편광판을 제작하였다. 또한, 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 94초이었다.

(비교예 2)

팽윤처리에 있어서, 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (a) 을 0.3초로 하고, 또한 제 1 가이드 롤에 접촉하고부터 제 2 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (b) 을 4초로 한 것 이외에는 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광필름 및 편광판을 제작하였다. 또 한, 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 15초이었다.

(비교예 3)

팽윤처리에 있어서, 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (c) 을 22초로 한 것 이외에는, 상기 실시예 4 와 동일한 방법으로 편광필름 및 편광판을 제작하였다. 그리고 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 24초이었다.

(비교예 4)

실시예 5 와 동일한 PVA 필름을 사용하고, 가이드 롤을 스파이럴 롤 (실시예 6 과 동일) 로 변경하고, 팽윤 온도를 38℃, 팽윤욕에서의 연신배율을 원반 길이에 대해 2.5배, 염색욕에서의 연신배율을 원반 길이에 대해 3.2배, 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (c) 을 188초로 한 것 이외에는 실시예 4 와 동일한 방법으로 편광필름을 제작하였다. 또한, 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 191초이었다. 그러나 비교예 4 에서는 필름의 주행성이 나빠 편광 필름을 제조할 수 없었다.

(비교예 5)

실시예 5 와 동일한 PVA 필름을 사용하고, 팽윤욕 온도를 32℃, 팽윤욕에서의 연신배율을 원반 길이에 대해 2.8배, 염색욕에서의 연신배율을 원반 길이에 대해 3.5배, 필름이 팽윤욕의 용매에 접촉하고부터 반송에 의해 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (a) 을 15초로 하고, 또한 제 1 가이드 롤에 접촉하고부터 제 2 가이드 롤에 접촉할 때까지의 시간 (b) 을 5초로 한 것 이외에는 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광필름 및 편광판을 제작하였다. 또한, 필름의 임의의 점이 팽윤욕 내에 침지되었던 시간의 합계는 21초이었다.

(표시 얼룩의 평가방법)

실시예 1∼9 및 비교예 1∼3 및 5 에서 얻은 편광판을, 각각 길이 25 ㎝ ×폭 20 ㎝ 사각으로 재단하여. 고콘트라스트 타입의 IPS 액정셀의 표면 (광원측) 에, 점착제를 통해 접합하고, 상기 액정셀의 타방의 표면 (시인측) 에는, 상품명 SEG1425DU (닛또우전공 제조) 를 접합하였다. 얻어진 액정패널을, 상기 광원측의 편광판 (제작한 편광판) 이 아래가 되도록, 후술하는 각종 백라이트 (A∼D) 의 위에 놓았다. 그리고, 상기 액정패널의 시인측에 있어서, 정면방향 및 경사방향 (30°, 45°, 60°) 에서 관찰하여, 흑표시시에서의 얼룩을 하기 평가기준에 근거하여 평가하였다. 또한, 하기 평가기준에 있어서, 7∼6 은 우수한 효과를 나타내고, 5∼3 은 실용 가능하고, 2∼1 은 실용불가능으로 판단할 수 있다.

(평가기준)

7 : 얼룩이 전혀 보이지 않음

6 : 암실 내에서 희미하게 얼룩이 보이지만, 형광등 하에서는 전혀 얼룩이 보이지 않음

5 : 암실 내에서 얼룩이 보이지만, 형광등 하에서는 전혀 얼룩이 보이지 않음

4 : 암실 내에서 얼룩이 확실히 보이지만, 형광등 하에서는 전혀 얼룩이 보이지 않음

3 : 형광등 하에서 희미하게 얼룩이 보임

2 : 형광등 하에서 얼룩이 보임

1 : 형광등 하에서 얼룩이 확실히 보임

(백라이트 A)

도 9 는 백라이트 A 의 개략을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 이 백라이트 (6) 는, 이면에 인쇄를 실시한 쐐기형 도광판 (22) 에 냉음극관 (26) 과 램프 하우스 (27) 를 구비하고, 상면에는 확산판 (21) 을, 하면에는 확산반사판 (23) 을 각각 배치하였다.

(백라이트 B)

도 10 은 백라이트 B 의 개략을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이 이 백라이트 (7) 는, 상기 도 9 에 나타내는 백라이트 (6) 상에 콜레스테릭층과 λ/4 판층의 적층체를 배치하였다. 이 때, 상기 적층체는, 백라이트 (6) 측에 콜레스테릭면 (16) 이, 시인측에 λ/4 판 (15) 이 오도록 배치하였다. 이 백라이트 (7) 상에, 전술한 바와 같이 액정셀을 배치할 때에는 투과광량이 최대가 되도록 하였다. 또한, 상기 콜레스테릭층과 λ/4 판층의 적층체로는 닛또우전공사 제조의 상품명 PCF400TEG 로부터 편광판 부분만을 제거한 것을 사용하였다.

(백라이트 C)

도 11 은 백라이트 C 의 개략을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 이 백라이트 8 는, 상기 도 9 에 나타내는 백라이트 (6) 상에 이방성 다중 박막 반사편광자 (상품명 DBEF ; 스리엠사 제조 ; 17) 를 배치하였다. 이 백라이 트 (8) 상에, 전술한 바와 같이 액정셀을 배치할 때에는 투과광량이 최대가 되도록 하였다.

(백라이트 D)

도 12(A) 는 백라이트 D 의 개략을 나타내는 단면도이고, 동 도 (B) 는 상기 (A) 의 부분적인 개략을 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이 이 백라이트 (9) 는, 광출사면에 프리즘을 형성한 쐐기형 도광판 (25) 에 냉음극관 (26) 과 램프 하우스 (27) 를 장치하고, 상기 도광판 (25) 의 하면에는 확산반사판 (23) 을 상기 도광판 (25) 의 상면에는 프리즘 시트 (24) 를 배치하였다. 또한, 이 프리즘 시트 (24) 는, 동 도 (A) 의 부분적인 확대도 (B) 에 나타내는 바와 같이, 그 프리즘면이 상기 도광판 (25) 의 프리즘면과 마주보도록 배치하였다. 그리고 상기 프리즘 시트 (24) 의 상면에, 또한 확산판 (21) 을 배치하였다.

표 1 로부터 명확한 바와 같이, 실시예 1∼9 의 편광판은, 비교예 1∼3 및 5 의 편광판과 비하여, 정면 및 비스듬하게 보았을 때의 표시 얼룩이 적다는 우수한 결과로 되었다. 이상의 결과로부터, 본 발명의 제조방법에 의하면, 우수한 편광필름을 제조할 수 있기 때문에, 표시 얼룩이 억제된 각종 화상표시장치를 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 제조방법에 의해 얻어진 편광자라면, 편광판 등의 광학필름으로서 액정패널이나 액정표시장치 등에 사용하여도, 표시 얼룩이 없고, 우수한 표시특성을 달성할 수 있다. 또 본 발명에 의하면, 편광자나 편광판 등을 인라인 측정에 의해 마킹할 수 있기 때문에, 예컨대 편광자를 칩 커트한 직후의 외관 검사나 곤포 등 오프라인 공정이 필요 없어지고, 일관하여 액정표시장치나 EL 표시장치에 접합시키는 인하우스 제조가 가능해진다. 이에 의해, 예컨대 표시장치의 저비용화를 꾀할 수 있고, 또한 그 제조공정의 관리도 용이해지기 때문에, 공업적 가치는 크다.

Claims (30)

1. 폴리비닐알코올계 필름을 가이드 롤로 반송함으로써 팽윤욕 내의 수성 용매에 침지하고, 상기 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시키는 팽윤공정, 상기 폴리비닐알코올계 필름을 이색성 물질로 염색하는 염색공정, 상기 폴리비닐알코올계 필름을 연신하는 연신공정을 포함하는 편광필름의 제조방법으로,

   상기 팽윤공정에 있어서, 상기 팽윤욕 내에 적어도 제 1 가이드 롤을 배치하고,

   상기 폴리비닐알코올계 필름을 상기 수성 용매 중에 침지하고, 또한, 상기 수성용매 중을 이동시킬 때에, 상기 폴리비닐알코올계 필름을, 폴리비닐알코올계 필름이 급격한 팽윤을 일으키기 전에 상기 제 1 가이드 롤에 접촉시키고,

   상기 폴리비닐알코올계 필름이 상기 수성 용매에 접촉하고부터 제 1 가이드 롤에 접촉할 때까지 소요 시간 (a) 이, 0.6∼12초인 것을 특징으로 하는 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 팽윤욕 내에 추가로 제 2 가이드 롤이 배치되고, 상기 폴리비닐알코올계 필름을, 폴리비닐알코올계 필름이 급격한 팽윤을 일으키기 전에 상기 제 1 가이드 롤에 접촉시키고, 또한 폴리비닐알코올계 필름이 급격한 팽윤을 일으킨 후에 상기 제 2 가이드 롤에 접촉시키는 제조방법.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리비닐알코올계 필름이 상기 제 1 가이드 롤에 접촉하고부터 제 2 가이드 롤에 접촉할 때까지의 소요 시간 (b) 를 13∼120초로 하는 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 소요 시간 (a) 와 상기 소요 시간 (b) 의 합계가 25∼180초의 범위인 제조방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서, 상기 팽윤욕 중에 상기 폴리비닐알코올계 필름을 침지하는 시간이 100초 이상인 제조방법.
9. 제 1 항에 있어서, 팽윤처리를 실시하기 전의 폴리비닐알코올계 필름의 두께가 110 ㎛ 이하의 범위인 제조방법.
10. 삭제
11. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리비닐알코올계 필름이 1∼17 중량% 의 가소 재료를 함유하는 제조방법.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드 롤이 크라운 롤, 벤트 롤 및 이고 롤로부터 선택되는 적어도 1종의 롤인 제조방법.
13. 제 1 항에 있어서, 제 1 가이드 롤 이외의 가이드 롤이 스파이럴 롤을 포함하는 제조방법.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 팽윤욕의 온도가 15∼50℃ 의 범위인 제조방법.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 팽윤공정에 있어서, 추가로 상기 팽윤욕 내에서 상기 폴리비닐알코올계 필름에 연신처리하는 제조방법.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 팽윤처리에서의 연신배율이, 팽윤공정에 제공하기 전의 상기 폴리비닐알코올계 필름의 길이에 대해 1.5∼4.0배의 범위인 제조방법.
17. 제 1 항에 있어서, 상기 이색성 물질이 요오드 및 유기 염료의 하나 이상인 제조방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 이색성 물질이 2종류 이상의 유기 염료인 제조방법.
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