KR101025466B1 - 편광판, 그 제조 방법, 광학 필름 및 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

과제

편광자와 투명 보호 필름이, 활성 에너지선 경화형 접착제에 의해 부착되어 있고, 또한 고온 하에 있어서의 내구성이 양호한 편광판을 제공하는 것.

해결 수단

편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름이 형성되어 있는 편광판으로서, 편광자는, 2색성 물질에 의해 염색되어 있고, 또한 황산 이온을 함유하는, 연신 처리된 폴리비닐알코올계 필름이고, 접착제층은, 적어도 1 종의 경화성 성분을 함유하는 활성 에너지선 경화형 접착제에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.

편광자, 편광판, 접착제, 광학 필름, 화상 표시 장치

Description

편광판, 그 제조 방법, 광학 필름 및 화상 표시 장치{POLARIZING PLATE, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, OPTICAL FILM AND IMAGE DISPLAY}

본 발명은, 편광판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 당해 편광판은 이것 단독으로, 또는 이것을 적층한 광학 필름으로서 액정 표시 장치 (LCD), 유기 EL 표시 장치, CRT, PDP 등의 화상 표시 장치를 형성할 수 있다.

시계, 휴대 전화, PDA, 노트북, PC 용 모니터, DVD 플레이어, TV 등에서는 액정 표시 장치가 급격하게 시장 전개되고 있다. 액정 표시 장치는, 액정의 스위칭에 의한 편광 상태를 가시화시킨 것으로서, 그 표시 원리로부터, 편광자가 사용된다. 특히, TV 등의 용도에서는, 더욱 더 고휘도, 고콘트라스트, 넓은 시야각이 요구되고, 편광판에 있어서도 더욱 더 고투과율, 고편광도, 높은 색재현성 등이 요구되고 있다.

편광자로서는, 예를 들어 폴리비닐알코올에 요오드를 흡착시켜, 연신한 구조의 요오드계 편광자가 고투과율, 고편광도를 갖기 때문에, 가장 일반적인 편광자로서 널리 사용되고 있다. 일반적으로 편광판은, 편광자의 양면에 투명 보호 필름을, 폴리비닐알코올계의 재료를 물에 녹인, 소위 수계 접착제에 의해 부착한 것 이 사용되고 있다 (특허 문헌 1, 특허 문헌 2). 투명 보호 필름으로서는, 투습도가 높은 트리아세틸셀룰로오스 등이 사용된다.

그러나, 상기와 같이 편광판을 제조할 때에, 폴리비닐알코올계 접착제와 같은 수계 접착제를 사용한 경우에는, 편광자와 투명 보호 필름을 부착시킨 후에, 건조 공정이 필요해진다. 편광판의 제조 공정에서 건조 공정이 존재하는 것은, 편광판의 생산성을 향상시키는데 바람직하지 않다.

또 수계 접착제 (이른바 웨트 라미네이션) 를 사용하는 경우에는, 접착제와의 접착성을 높이기 위해서, 편광자의 수분율도 상대적으로 높게 해 두지 않으면 (통상적으로 편광자의 수분율은 30% 정도), 수계 접착제에 의한 접착성이 양호한 편광판을 얻을 수 없다. 그러나, 이렇게 하여 얻어진 편광판은, 고온이나, 고온 고습도화에서는, 치수 변화가 큰 것 등의 문제가 있다. 한편, 상기 치수 변화를 억제하려면, 편광자의 수분율을 낮추거나 투습도가 낮은 투명 보호 필름을 사용할 수 있다. 그러나, 이러한 편광자와 투명 보호 필름을, 수계 접착제를 사용하여 부착하면, 건조 공정에 있어서의 능률이 떨어지거나, 편광 특성이 낮아지거나, 또는 외관의 문제가 발생하여 실질상 유용한 편광판을 얻을 수 없다.

또, 특히 TV 로 대표되는 바와 같이, 최근, 화상 표시 장치의 대화면화가 진행됨에 따라, 편광판의 대형화도 생산성이나 비용의 면 (수율, 취득수 증가) 에서 매우 중요해지고 있다. 그러나, 상기 서술한 수계 접착제를 사용한 편광판에서는, 백라이트의 열에 의해 편광판이 치수 변화를 일으키고, 그것이 불균일로 되어 화면 전체 중 일부분에서 흑색 표시가 희게 보인다는 이른바 광 누설 (불균일) 이 현저해진다는 문제가 있다.

상기와 같은 이유에서, 수계 접착제 대신에, 활성 에너지선 경화형 (특히 자외선 경화형) 접착제를 사용하는 것이 많이 제안되어 있다. 예를 들어, 접착제로서 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트 등의 아크릴 올리고머에, 아크릴 또는 메타크릴계 모노머를 희석제로 한 자외선 경화형 접착제가 제안되어 있다 (특허 문헌 3). 그러나, 활성 에너지선 경화형 접착제를 사용하여 폴리비닐알코올계 편광자와 투명 보호 필름을 부착한 편광판에서는, 가열 조건 하에 있어서 현저한 투과율의 저하나, 적변 현상이 보이고, 고온 하에 있어서의 내구성을 만족시키지 못하였다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2006-220732호

특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2001-296427호

특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 소61-246719호

본 발명은, 편광자와 투명 보호 필름이 활성 에너지선 경화형 접착제에 의해 부착되어 있고, 또한 고온 하에 있어서의 내구성이 양호한 편광판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 당해 편광판을 적층한 광학 필름을 제공하는 것, 또한, 당해 편광판, 광학 필름을 사용한 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 편광판 및 그 제조 방법에 의해 상기 목적으로 달성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명은 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름이 형성되어 있는 편광판으로서,

편광자는, 2색성 물질에 의해 염색되어 있고, 또한 황산 이온을 함유하는, 연신 처리된 폴리비닐알코올계 필름이고,

접착제층은, 적어도 1 종의 경화성 성분을 함유하는 활성 에너지선 경화형 접착제에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판에 관한 것이다.

상기 편광판에 있어서, 편광자인 폴리비닐알코올계 필름 중의 황산 이온의 함유량은, 0.02 ∼ 0.45중량% 인 것이 바람직하다.

상기 편광판에 있어서, 활성 에너지선 경화형 접착제의 경화성 성분이, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.

상기 편광판에 있어서, 경화성 성분으로서, 일반식 (1) : CH₂ = C(R¹)-CONR²(R³) (R¹ 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R² 는 수소 원자 또는 수산기, 메르캅토기, 아미노기 혹은 제 4 급 암모늄기를 가져도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 직쇄 혹은 분기쇄의 알킬기를 나타내고, R³ 은 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기를 나타낸다. 단, R², R³ 이 동시에 수소 원자인 경우를 제외한다. 또는, R², R³ 은, 결합하여, 산소 원자를 포함해도 되는 5 원자 고리 또는 6 원자 고리를 형성한 것이다.) 으로 나타내어지는 N-치환 아미드계 모노머를 함유하는 것이 바람직하다.

상기 편광판에 있어서, 활성 에너지선 경화형 접착제는, 전자선 경화형 접착제인 것이 바람직하다.

상기 편광판에 있어서, 투명 보호 필름으로서는, 셀룰로오스 수지, 폴리카보네이트 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 및 (메트)아크릴 수지에서 선택되는 어느 적어도 하나가 바람직하게 사용된다.

또 본 발명은, 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름이 형성되어 있는 상기 편광판의 제조 방법으로서,

2색성 물질에 의해 염색되어 있고, 또한 황산 이온을 함유하는, 연신 처리된 폴리비닐알코올계 필름으로 이루어지는 편광자와 투명 보호 필름을, 활성 에너지선 경화형 접착제에 의해 부착하는 공정,

이어서, 활성 에너지선 조사에 의해 상기 접착제를 경화시켜 접착제층을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.

또 본 발명은, 상기 편광판이, 적어도 1 장 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 상기 편광판 또는 상기 광학 필름이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명의 편광판에서는, 편광자와 투명 보호 필름의 부착에 사용하는 접착제로서 활성 에너지선 경화형 접착제를 사용한다. 활성 에너지선 경화형 접착제는, 무용제형의 접착제이기 때문에, 수계 접착제와 같이 건조 공정을 실시하지 않고, 편광자와 투명 보호 필름의 부착을 실시할 수 있다. 또, 활성 에너지선 경화형 접착제에서는, 활성 에너지선의 조사에 의해, 접착제층을 형성시키기 때문에, 수계 접착제에 비하여 고속 생산이 가능하다.

상기 편광판에 사용하는 활성 에너지선 경화형 접착제로서는, 전자선 경화형 접착제가 바람직하다. 전자선 경화형 접착제는, 자외선 경화형 접착제에 비하여 생산성이 양호하며, 또, 편광자와 투명 보호 필름을 부착하기 위해 사용하는 접착제의 경화 방법으로 전자선을 사용함으로써, 자외선 경화법과 같은, 가열 공정이 불필요해져, 생산성을 매우 높게 할 수 있다. 또, 전자선 경화형 접착제를 사 용함으로써, 자외선 경화형 접착제에 비해, 편광판의 내구성을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기와 같이, 편광판 제조시에, 편광자와 투명 보호 필름의 부착에 사용하는 접착제로서 활성 에너지선 경화형 접착제를 사용하는 경우에는, 당해 접착제에 활성 에너지선을 조사하여 당해 접착제를 경화시킬 때에, 편광자 및 투명 보호 필름에도 활성 에너지선이 조사된다. 편광판이 고온 하에서의 내구성을 만족시킬 수 없는 것은, 편광자 (폴리비닐알코올계 필름) 에, 활성 에너지선이 조사되면, 폴리비닐알코올은 탈수 반응에 의해 폴리엔화되어, 당해 폴리엔화 배향 필름이 편광자로서 사용되는 결과일 것으로 생각하였다. 그래서, 본 발명에서는, 편광자에 황산 이온을 함유시키고 있다. 본 발명에서는, 편광자 (폴리비닐알코올계 필름) 중에 황산 이온을 함유시킴으로써, 편광자에 활성 에너지선이 조사된 경우에도, 폴리비닐알코올의 폴리엔화를 억제할 수 있고, 가열 조건 하에 있어서도 투과율의 저하나, 적변 현상이 억제되어, 고온 하에서의 내구성을 만족시킬 수 있는 것이라 생각된다.

또, 활성 에너지선 경화형 접착제의 경화성 성분으로서 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물, 특히, 상기 N-치환 아미드계 모노머는, 접착성면에서 바람직하고, 특히, 전자선 경화형 접착제로서 적합하다. 예를 들어, 저수분율의 편광자를 사용한 경우에도, 또, 투명 보호 필름으로서 투습도가 낮은 재료를 사용한 경우에도, 전자선 경화형 접착제는, 이들에 대해 양호한 접착성을 나타내고, 그 결과, 치수 안정성이 양호한 편광판이 얻어진다.

상기 경화성 성분을 사용하는 경우에는, 치수 변화가 작은 편광판을 제작할 수 있기 때문에, 편광판의 대형화에도 용이에 대응할 수 있고, 수율, 취득 개수의 관점에서 생산 비용을 억제할 수 있다. 또, 본 발명에서 얻어진 편광판은 치수 안정성이 양호하므로, 백라이트의 외부 열에 의한 화상 표시 장치의 불균일 발생을 억제할 수 있다.

본 발명의 편광판은, 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름이 형성되어 있다.

편광자는, 폴리비닐알코올계 수지로 형성된다. 편광자는, 폴리비닐알코올 수지 필름을 2색성 물질 (대표적으로는, 요오드, 2색성 염료) 로 염색하여 1 축 연신한 것이 사용된다. 본 발명의 편광자에 적용되는 폴리비닐알코올계 필름의 재료에는, 폴리비닐알코올 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 변성한 것을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 필름을 구성하는 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 1000 ∼ 10000 정도, 바람직하게는 100 ∼ 5000, 더욱 바람직하게는 1400 ∼ 4000 이다. 중합도가 너무 낮으면, 소정의 연신을 실시할 때에 연신 끊어짐을 일으키기 쉽고, 또 중합도가 너무 높으면, 연신할 때에 장력이 비정상적으로 필요해져, 기계적으로 연신할 수 없게 될 우려가 있다. 비누화도는 80 ∼ 100몰% 정도의 것이 일반적으로 사용된다.

상기 폴리비닐알코올계 필름 중에는 가소제 등의 첨가제를 함유할 수도 있다. 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 필름 중 20중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.

편광자를 구성하는 폴리비닐알코올계 필름은, 임의의 적절한 방법 (예를 들어 수지를 물 또는 유기 용제에 용해시킨 용액을 유연 제막하는 유연법, 캐스트법, 압출법) 으로 성형될 수 있다. 편광자의 두께는 편광판이 사용되는 LCD 의 목적이나 용도에 따라 적절히 설정되지만, 통상적으로, 5 ∼ 80㎛ 정도이다.

본 발명에서 사용하는 편광자는, 폴리비닐알코올계 필름이, 2색성 물질에 의해 염색되어 있고, 또한 황산 이온을 함유하고 있고, 추가로 연신 처리된 것이다. 따라서, 본 발명에서 사용하는 편광자는, 폴리비닐알코올계 필름에는, 적어도, 2색성 물질에 의한 염색 처리, 연신 처리 및 황산 이온 처리가 실시된다. 편광자의 제조 방법으로는, 예를 들어, 상기 폴리비닐알코올계 필름을, 통상적으로 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세 및 건조 공정을 포함하는 일련의 제조 공정에 제공하는 방식이 채용되지만, 본 발명의 편광자의 제조 방법에서는, 상기 공정을 채용한 경우에도, 추가로 황산 이온 처리 공정을 포함한다. 건조 공정을 제외한 각 처리 공정에 있어서는, 각각의 공정에 사용되는 용액을 함유하는 액중에 폴리비닐알코올계 필름을 침지시킴으로써 처리를 실시한다. 팽윤, 염색, 가교, 연신, 황산 이온 처리, 수세 및 건조의 각 처리의 순서, 횟수 및 실시의 유무는, 목적, 사 용 재료 및 조건 등에 따라서 적절히 설정될 수 있다. 예를 들어, 몇 가지 처리를 하나의 공정에서 동시에 실시해도 되고, 팽윤 처리, 염색 처리 및 가교 처리를 동시에 실시해도 된다. 또 예를 들어, 가교 처리를 연신 처리의 전후에 실시하는 것이, 바람직하게 채용될 수 있다. 또 예를 들어, 수세 처리는, 모든 처리 후에 실시해도 되고, 특정 처리 후에만 실시해도 된다.

팽윤 공정은, 대표적으로는 상기 폴리비닐알코올계 필름을 물로 채운 처리욕 중에 침지시킴으로써 실시된다. 이 처리에 의해, 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정함과 함께, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색 얼룩 등의 불균일성을 방지할 수 있다. 팽윤욕에는, 글리세린이나 요오드화 칼륨 등이 적절히 첨가된다. 팽윤욕의 온도는, 통상적으로 20 ∼ 60℃ 정도이고, 팽윤욕에 대한 침지 시간은, 통상적으로 0.1 ∼ 10 분간 정도이다.

염색 공정은, 대표적으로는, 상기 폴리비닐알코올계 필름을 요오드 등의 2색성 물질을 함유한 처리욕 중에 침지시킴으로써 실시된다. 염색욕의 용액에 사용되는 용매는, 물이 일반적으로 사용되지만, 물과 상용성을 갖는 유기 용매가 적당량 첨가되어 있어도 된다. 2색성 물질은, 용매 100중량부에 대해, 통상적으로 0.1 ∼ 1중량부의 비율로 사용된다. 2색성 물질로서 요오드를 사용하는 경우에는, 염색욕의 용액은 요오드화물 등의 보조제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 염색 효율이 개선되기 때문이다. 보조제는, 용매 100중량부에 대해, 바람직하게는 0.02 ∼ 20중량부, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 10중량부의 비율로 사용된다. 요오드화물의 구체예로서는, 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄 등을 들 수 있다. 염색욕의 온도는, 통상적으로 20 ∼ 70℃ 정도이고, 염색욕에 대한 침지 시간은, 통상적으로 1 ∼ 20 분간 정도이다.

가교 공정은, 대표적으로는 상기 염색된 폴리비닐알코올계 필름을, 가교제를 함유하는 처리욕 중에 침지시킴으로써 실시된다. 가교제로서는 임의의 적절한 가교제가 채용된다. 가교제의 구체예로서는, 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 또는 조합하여 사용된다. 가교욕의 용액에 사용되는 용매는, 물이 일반적으로 사용되지만, 물과 상용성을 갖는 유기 용매가 적당량 첨가되어 있어도 된다. 가교제는, 용매 100중량부에 대해, 통상적으로 1 ∼ 10중량부의 비율로 사용된다. 가교제의 농도가 1중량부 미만인 경우에는, 충분한 광학 특성을 얻을 수 없다. 가교제의 농도가 10중량부를 초과하는 경우에는, 연신시에 필름에 발생하는 응력이 커져, 얻어지는 편광판이 수축될 가능성이 있다. 가교욕의 용액은, 요오드화물 등의 보조제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 면내에 균일한 특성을 얻기 쉽기 때문이다. 보조제의 농도는 바람직하게는 0.05 ∼ 15중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 8중량% 이다. 요오드화 구체예는, 염색 공정의 경우와 동일하다. 가교욕의 온도는, 통상적으로 20 ∼ 70℃ 정도, 바람직하게 40 ∼ 60℃ 이다. 가교욕에 대한 침지 시간은, 통상적으로 1 초간 ∼ 15 분간 정도, 바람직하게는 5 초간 ∼ 10 분간이다.

연신 공정은, 상기와 같이 어느 단계에서 실시해도 된다. 구체적으로는, 염색 처리 후에 실시해도 되고, 염색 처리 전에 실시해도 되고, 팽윤 처리, 염색 처리, 가교 처리, 황산 이온 처리와 동시에 실시해도 되고, 가교 처리, 황산 이온 처리 후에 실시해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름의 누적 연신 배율은, 통상적으로 5 배 이상으로 한다. 바람직하게는 5 ∼ 7 배, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 6.5 배이다. 누적 연신 배율이 5 배 미만인 경우에는, 고편광도의 편광판을 얻는 것이 곤란해진다. 누적 연신 배율이 7 배를 초과하는 경우에는 폴리비닐알코올계 필름이 파단되기 쉬워지는 경우가 있다. 연신의 구체적인 방법으로서는, 습윤 연신법, 건식 연신법 중 어느 것도 채용할 수 있고, 임의의 적절한 방법이 채용된다. 예를 들어, 습식 연신법을 채용한 경우에는, 폴리비닐알코올계 필름을 처리욕 중에서 소정의 배율로 연신한다. 연신욕의 용액으로서는, 물 또는 유기 용매 (예를 들어 에탄올) 등의 용매 중에, 각종 처리에 따라, 황산 이온, 요오드, 붕소 또는 아연의 화합물을 첨가한 용액이 바람직하게 사용된다.

황산 이온 처리는, 예를 들어, 황산 금속염을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 필름을 침지시킴으로써 실시한다. 황산 이온 처리에 의해, 황산 이온을 폴리비닐알코올계 필름 중에 함유시킨다.

황산 금속염으로서는, 처리액 중에 있어서, 황산 이온과 금속 이온으로 분리하기 쉽고, 폴리비닐알코올계 필름 중에, 당해 황산 금속염이 이온 상태에서 도입되기 쉬운 것이 바람직하다. 예를 들어, 황산 금속염을 형성하는, 금속의 종류로서는, 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속 ; 마그네슘, 칼슘 등의 알칼리 토금속 ; 코발트, 니켈, 아연, 크롬, 알루미늄, 구리, 망간, 철 등의 전이 금속을 들 수 있다. 황산 금속염으로서는, 활성 에너지선 조사에 의한 폴리비닐알코올계 필름의 폴리엔화를 억제하는 점에서, 황산 나트륨, 황산 마그네슘, 황산 아연이 바람직하다.

황산 이온 처리에 황산 금속염을 사용한 경우에, 황산 금속염을 함유하는 수용액 중의 황산 금속염의 농도는, 황산 금속염의 종류에 따라서도 상이하지만, 1 ∼ 20중량% 정도, 바람직하게는 5 ∼ 15중량%, 보다 바람직하게는 5 ∼ 10중량% 이다. 황산 금속염의 농도가 1중량% 보다 적으면 황산 이온을 폴리비닐알코올계 필름 중에 충분히 함유시키는 것이 곤란하다. 한편, 20중량% 보다 많아지면, 폴리비닐알코올계 필름의 팽윤이 저감되고, 폴리비닐알코올계 필름에 함유되는 황산 이온의 양이 적어진다.

황산 이온 처리시에, 황산 금속염을 함유하는 수용액의 온도는, 통상적으로 15 ∼ 70℃ 정도, 바람직하게는 25 ∼ 67℃ 이다. 침지 시간은 통상적으로 1 ∼ 120 초 정도, 바람직하게는 3 ∼ 90 초 사이의 범위이다.

또한, 금속염으로서는, 황산 금속염 외에, 예를 들어, 염산염, 질산염, 아세트산염, 요오드화염 등의 무기산염 또는 시트르산염, 타르타르산염, 아세트산염 등의 유기산염이 있다. 이들 염으로는, 폴리비닐알코올계 필름의 폴리엔화를 억제할 수 없지만, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위이면 이들 금속염 (황산 금속염 이외) 을 황산 금속염에 혼합하여 사용할 수 있다.

황산 이온 처리의 단계는 특별히 제한되지 않고, 염색 처리 전이어도 되고, 염색 처리 후이어도 된다. 또 염색 용액 중에 상기 금속염을 공존시켜 두고, 염색 처리와 동시에 실시해도 된다. 또, 연신 처리와 동시에 실시할 수 있다.

수세 공정은, 대표적으로는, 상기 각종 처리가 실시된 폴리비닐알코올계 필름을 처리욕 중에 침지시킴으로써 실시된다. 수세 공정에 의해 폴리비닐알코올계 필름의 불필요 잔존물을 씻어낼 수 있다. 수세욕은, 순수이어도 되고, 요오드화물 (예를 들어, 요오드화 칼륨, 요오드화 나트륨 등) 의 수용액이어도 된다. 요오드화물 수용액의 농도는, 바람직하게는 0.1 ∼ 10중량% 이다. 요오드화물 수용액에는 황산 아연, 염화 아연 등의 보조제를 첨가해도 된다. 수세욕의 온도는 바람직하게는 10 ∼ 60℃, 더욱 바람직하게는 30 ∼ 40℃ 이다. 침지 시간은 1 초간 ∼ 1 분간이다. 수세 공정은 1 회만이어도 되고, 필요에 따라 복수회 실시해도 된다. 복수회 실시되는 경우에는, 각 처리에 사용되는 수세욕에 함유되는 첨가제의 종류나 농도는 적절히 조정된다. 예를 들어, 수세 공정은 상기 각종 처리가 실시된 폴리비닐알코올계 필름을 요오드화 칼륨 수용액 (0.1 ∼ 10중량%, 10 ∼ 60℃) 에 1 초간 ∼ 1 분간 정도 침지시키는 공정과, 순수로 헹구는 공정을 포함한다. 또, 수세 공정에 있어서, 편광자의 표면 개질이나, 편광자의 건조 효율을 높이기 위해서, 물과 상용성을 갖는 유기 용매 (예를 들어, 에탄올 등) 를 적절히 첨가해도 된다.

건조 공정은, 임의의 적절한 방법 (예를 들어, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조) 이 채용될 수 있다. 예를 들어, 가열 건조인 경우의 건조 온도는, 통상적으로 20 ∼ 80℃ 정도이고, 건조 시간은, 통상적으로 1 ∼ 10 분간 정도이다. 이상과 같이 하여 편광자가 얻어진다.

본 발명에 있어서 사용하는 편광자는, 폴리비닐알코올계 필름 중의 황산 이온의 함유량이, 0.02 ∼ 0.45중량% 인 것이 바람직하고, 나아가서는 0.05 ∼ 0.35중량%, 특히 0.1 ∼ 0.25중량% 가 바람직하다. 또한, 폴리비닐알코올계 필름 중의 황산 이온의 함유량은, 황 원자 함유량으로부터 산출된다.

또, 본 발명에 있어서 사용하는 편광자는, 수분율이 바람직하게는 20중량% 이하, 보다 바람직하게는 0 ∼ 15중량%, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 15중량% 이다. 수분율이 20중량% 보다 크면, 얻어진 편광판의 치수 변화가 커져, 고온 하 혹은 고온 고습 하에 있어서의 치수 변화가 커진다는 문제가 발생할 우려가 있다.

본 발명의, 편광자의 수분율은, 임의의 적절한 방법으로 조정하면 된다. 예를 들어 편광자의 제조 공정에 있어서의 건조 공정의 조건을 조정함으로써 제어하는 방법을 들 수 있다.

편광자의 수분율은, 이하의 방법에 의해 측정된다. 즉, 편광자를, 100×100㎜ 의 크기로 잘라내어, 이 샘플의 초기 중량을 측정하였다. 계속해서, 이 샘플을 120℃ 에서 2 시간 건조시켜, 건조 중량을 측정하고, 하기 식에 의해 수분율을 측정하였다. 수분율 (중량%) = {(초기 중량 - 건조 중량)/초기 중량} × 100. 중량의 측정은 각각 3 회씩 실시하여 그 평균치를 사용하였다.

투명 보호 필름을 구성하는 재료로서는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이와 같은 열가소성 수지의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 (노르보르넨계 수지), 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 및 이들 혼합물을 들 수 있다. 또한, 편광자의 편측에는, 투명 보호 필름이 접착제층에 의해 부착되지만, 다른 편측에는, 투명 보호 필름으로서 (메트)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 사용할 수 있다. 투명 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1 종류 이상 함유되어 있어도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50 ∼ 100중량%, 보다 바람직하게는 50 ∼ 99중량%, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 98중량%, 특히 바람직하게는 70 ∼ 97중량% 이다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50중량% 이하인 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등을 충분히 발현할 수 없을 우려가 있다.

또, 투명 보호 필름으로서는, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어, (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로서는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호공중합체와 아크릴로니트 릴·스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들 필름은 위상차가 작고, 광탄성 계수가 작기 때문에 편광판의 변형에 의한 불균일 등의 문제를 해소할 수 있고, 또 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.

투명 보호 필름의 두께는, 적절히 결정할 수 있는 있는데, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 점에서 1 ∼ 500㎛ 정도이다. 특히 1 ∼ 300㎛ 가 바람직하고, 5 ∼ 200㎛ 가 보다 바람직하다. 투명 보호 필름은, 5 ∼ 150㎛ 의 경우에 특히 바람직하다.

또한, 편광자의 양측에 투명 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 동일한 폴리머 재료로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 되고, 상이한 폴리머 재료 등으로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 된다.

본 발명의 투명 보호 필름으로서는, 셀룰로오스 수지, 폴리카보네이트 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 및 (메트)아크릴 수지에서 선택되는 어느 적어도 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 활성 에너지선 경화형 접착제는, 상기 각종 투명 보호 필름에 대해, 바람직한 접착성을 나타낸다. 특히, 활성 에너지선 경화형 접착제는, 접착성을 만족시키는 것이 곤란한 아크릴 수지에 대해서도 양호한 접착성을 나타낸다. 또, 활성 에너지선 경화형 접착제의 적용시에는, 필요하면 하도층을 형성해도 된다.

셀룰로오스 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 이러한 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예로서는, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디 아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트, 셀룰로오스디프로피오네이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 셀룰로오스트리아세테이트가 특히 바람직하다. 셀룰로오스트리아세테이트는 많은 제품이 시판되고 있고, 입수 용이성이나 비용면에서도 유리하다. 셀룰로오스트리아세테이트의 시판품의 예로서는, 후지 사진 필름사 제조의 상품명 「UV-50」, 「UV-80」, 「SH-80」, 「TD-80U」, 「TD-TAC」, 「UZ-TAC」 나, 코니카사 제조의 「KC 시리즈」등을 들 수 있다. 일반적으로 이들 셀룰로오스트리아세테이트는, 면내 위상차 Re 는 거의 제로이지만, 두께 방향 위상차 Rth 는, ∼ 60㎚ 정도를 갖고 있다.

또한, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로오스 수지 필름은, 예를 들어, 상기 셀룰로오스 수지를 처리함으로써 얻어진다. 예를 들어 시클로펜타논, 메틸에틸케톤 등의 용제를 도공한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 스테인레스 등의 기재 필름을, 일반적인 셀룰로오스계 필름에 부착하고, 가열 건조 (예를 들어 80 ∼ 150℃ 에서 3 ∼ 10 분간 정도) 시킨 후, 기재 필름을 박리시키는 방법 ; 노르보르넨계 수지, (메트)아크릴계 수지 등을 시클로펜타논, 메틸에틸케톤 등의 용제에 용해한 용액을 일반적인 셀룰로오스 수지 필름에 도공하여 가열 건조 (예를 들어 80 ∼ 150℃ 에서 3 ∼ 10 분간 정도) 시킨 후, 도공 필름을 박리시키는 방법 등을 들 수 있다.

또, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로오스 수지 필름으로서는, 지방 치환도를 제어한 지방산 셀룰로오스계 수지 필름을 사용할 수 있다. 일반적으로 사용되는 트리아세틸셀룰로오스에서는 아세트산 치환도가 2.8 정도이지만, 바람직하게는 아세트산 치환도를 1.8 ∼ 2.7 로 제어함으로써 Rth 를 작게 할 수 있다. 상기 지방산 치환 셀룰로오스계 수지에, 디부틸프탈레이트, p-톨루엔술폰아닐리드, 시트르산 아세틸트리에틸 등의 가소제를 첨가함으로써, Rth 를 작게 제어할 수 있다. 가소제의 첨가량은, 지방산 셀룰로오스계 수지 100중량부에 대해, 바람직하게는 40중량부 이하, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20중량부, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 15중량부이다.

고리형 폴리올레핀 수지의 구체예로서는, 바람직하게는 노르보르넨계 수지이다. 고리형 올레핀계 수지는, 고리형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭으로서, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평1-240517호, 일본 공개특허공보 평3-14882호, 일본 공개특허공보 평3-122137호 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로서는, 고리형 올레핀의 개환 (공) 중합체, 고리형 올레핀의 부가 중합체, 고리형 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀과 그 공중합체 (대표적으로는 랜덤 공중합체), 및, 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 그리고, 그들 수소화물 등을 들 수 있다. 고리형 올레핀의 구체예로서는, 노르보르넨계 모노머를 들 수 있다.

고리형 폴리올레핀 수지로서는, 여러 가지 제품이 시판되고 있다. 구체예로서는, 일본 제온 주식회사 제조의 상품명 「제오넥스」, 「제오노아」, JSR 주식회사 제조의 상품명 「아톤」, TICONA 사 제조의 상품명 「토파스」, 미츠이 화학 주식회사 제조의 상품명 「APEL」를 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로서는, Tg (유리 전이 온도) 가 바람직하게는 115℃ 이 상, 보다 바람직하게는 120℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125℃ 이상, 특히 바람직하게는 130℃ 이상이다. Tg 가 115℃ 이상인 것에 의해, 편광판의 내구성이 우수한 것이 될 수 있다. 상기 (메트)아크릴계 수지의 Tg 의 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서, 바람직하게는 170℃ 이하이다. (메트)아크릴계 수지로부터는, 면내 위상차 Re, 두께 방향 위상차 Rth 가 거의 제로인 필름을 얻을 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로서는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서, 임의의 적절한 (메트)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 에스테르, 메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산 메틸-아크릴산 에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산 메틸-스티렌 공중합체 (MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체 (예를 들어, 메타크릴산 메틸-메타크릴산 시클로헥실 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 노르보르닐 공중합체 등) 를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴산 메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 C1-6 알킬을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 메타크릴산 메틸을 주성분 (50 ∼ 100중량%, 바람직하게는 70 ∼ 100중량%) 으로 하는 메타크릴산 메틸계 수지를 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지의 구체예로서 예를 들어, 미츠비시 레이욘 주식회사 제조의 아크리펫트 VH 나 아크리펫트 VRL20A, 일본 공개특허공보 2004-70296호에 기재된 분자 내에 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지, 분자 내 가교나 분자 내 고리화 반응에 의해 얻어지는 고 Tg (메트)아크릴 수지계를 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로서 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 사용할 수도 있다. 높은 내열성, 높은 투명성, 2 축 연신함으로써 높은 기계적 강도를 갖기 때문이다.

락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지로서는, 일본 공개특허공보 2000-230016호, 일본 공개특허공보 2001-151814호, 일본 공개특허공보 2002-120326호, 일본 공개특허공보 2002-254544호, 일본 공개특허공보 2005-146084호 등에 기재된, 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 들 수 있다.

락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 바람직하게는 하기 일반식 (화학식 1) 으로 나타내어지는 고리 구조를 갖는다.

식 중, R¹, R² 및 R³ 은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 유기 잔기를 나타낸다. 또한, 유기 잔기는 산소 원자를 포함하고 있어도 된다.

락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 구조 중의 일반식 (화학식 1) 으로 나타내어지는 락톤 고리 구조의 함유 비율은, 바람직하게는 5 ∼ 90중량%, 보다 바람직하게는 10 ∼ 70중량%, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 60중량%, 특히 바람직하 게는 10 ∼ 50중량% 이다. 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 구조 중의 일반식 (화학식 1) 으로 나타내어지는 락톤 고리 구조의 함유 비율이 5중량% 보다 적으면 내열성, 내용제성, 표면 경도가 불충분해질 우려가 있다. 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 구조 중의 일반식 (화학식 1) 으로 나타내어지는 락톤 고리 구조의 함유 비율이 90중량% 보다 많으면, 성형 가공성이 부족해질 우려가 있다.

락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 질량 평균 분자량 (중량 평균 분자량이라고 칭하는 경우도 있다) 이, 바람직하게는 1000 ∼ 2000000, 보다 바람직하게는 5000 ∼ 1000000, 더욱 바람직하게는 10000 ∼ 500000, 특히 바람직하게는 50000 ∼ 500000 이다. 질량 평균 분자량이 상기 범위로부터 벗어나면, 성형 가공성면에서 바람직하지 않다.

락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, Tg 가 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 120℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125℃ 이상, 특히 바람직하게는 130℃ 이상이다. Tg 가 115℃ 이상인 점에서, 예를 들어, 투명 보호 필름으로서 편광판에 내장시킨 경우에, 내구성이 우수한 것이 된다. 상기 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 Tg 의 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서, 바람직하게는 170℃ 이하이다.

락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 사출 성형에 의해 얻어지는 성형품의, ASTM-D-1003 에 준한 방법으로 측정되는 전체 광선 투과율이, 높으면 높을수록 바람직하고, 바람직하게는 85% 이상, 보다 바람직하게는 88% 이상, 더욱 바 람직하게는 90% 이상이다. 전체 광선 투과율은 투명성 기준으로, 전체 광선 투과율이 85% 미만이면, 투명성이 저하될 우려가 있다.

상기 투명 보호 필름은, 정면 위상차가 40㎚ 미만, 또한, 두께 방향 위상차가 80㎚ 미만인 것이, 통상적으로 사용된다. 정면 위상차 Re 는, Re = (nx-ny) × d 로 나타낸다. 두께 방향 위상차 Rth 는, Rth = (nx - nz) × d 로 나타낸다. 또, Nz 계수는, Nz = (nx - nz)/(nx - ny) 로 나타낸다. [단, 필름의 지상축 방향, 진상축 방향 및 두께 방향의 굴절률을 각각 nx, ny, nz 로 하고, d (㎚) 는 필름 두께로 한다. 지상축 방향은, 필름면 내의 굴절률이 최대가 되는 방향으로 한다]. 또한, 투명 보호 필름은, 가능한 한 착색이 없는 것이 바람직하다. 두께 방향의 위상차 값이 -90㎚ ∼ +75㎚ 인 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 이러한 두께 방향의 위상차 값 Rth 이 -90㎚ ∼ +75㎚ 인 것을 사용함으로써, 투명 보호 필름에서 기인되는 편광판의 착색 (광학적인 착색) 을 거의 해소할 수 있다. 두께 방향 위상차 값 Rth 은, 더욱 바람직하게는 -80㎚ ∼ +60㎚, 특히 -70㎚ ∼ +45㎚ 가 바람직하다.

한편, 상기 투명 보호 필름으로서 정면 위상차가 40㎚ 이상 및/또는, 두께 방향 위상차가 80㎚ 이상인 위상차를 갖는 위상차판을 사용할 수 있다. 정면 위상차는, 통상적으로 40 ∼ 200㎚ 의 범위로, 두께 방향 위상차는, 통상적으로 80 ∼ 300㎚ 의 범위로 제어된다. 투명 보호 필름으로서 위상차판을 사용하는 경우에는, 당해 위상차판이 투명 보호 필름으로서도 기능하기 때문에 박형화를 도모할 수 있다.

위상차판으로서는, 고분자 소재를 1 축 또는 2 축 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수가 있다. 위상차판의 두께도 특별히 제한되지 않지만, 20 ∼ 150㎛ 정도가 일반적이다.

고분자 소재로서는, 예를 들어, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸비닐에테르, 폴리히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리알릴술폰, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리염화 비닐, 셀룰로오스 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 (노르보르넨계 수지), 또는 이들의 2원계, 3원계 각종 공중합체, 그래프트 공중합체, 블렌드물 등을 들 수 있다. 이들의 고분자 소재는 연신 등에 의해 배향물 (연신 필름) 이 된다.

액정 폴리머로서는, 예를 들어, 액정 배향성을 부여하는 공액성의 직선상 원자단 (메소겐) 이 폴리머의 주쇄이나 측쇄에 도입된 주쇄형이나 측쇄형의 각종의 것 등을 들 수 있다. 주쇄형 액정 폴리머의 구체예로서는, 굴곡성을 부여하는 스페이서 일부에서 메소겐기를 결합한 구조의, 예를 들어 네마틱 배향성의 폴리에스테르계 액정성 폴리머, 디스코틱 폴리머나 콜레스테릭 폴리머 등을 들 수 있다. 측쇄형 액정 폴리머의 구체예로서는, 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리말로네이트를 주쇄 골격으로 하고, 측쇄로서 공액성의 원자단으로 이루어지는 스페이서부를 개재하여 네마틱 배향 부여성이 파라 치환 고리형 화합물 단위로 이루어지는 메소겐부를 갖는 것 등을 들 수 있다. 이들의 액정 폴리머는, 예를 들어, 유리판 상에 형성한 폴리이미드나 폴리비닐알코올 등의 박막의 표면을 러빙 처리한 것, 산화 규소를 사방 (斜方) 증착한 것 등의 배향 처리면 상에 액정성 폴리머의 용액을 전개하여 열처리함으로써 실시된다.

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.

위상차판은, nx = ny > nz, nx > ny > nz, nx > ny = nz, nx > nz > ny, nz = nx > ny, nz > nx > ny, nz > nx = ny 의 관계를 만족시키는 것이, 각종 용도에 따라 선택하여 사용된다. 또한, ny = nz 란, ny 와 nz 가 완전하게 동일한 경우 뿐만 아니라, 실질적으로 ny 와 nz 가 동일한 경우도 포함한다.

예를 들어, nx > ny > nz 를 만족하는 위상차판에서는, 정면 위상차는 40 ∼ 100㎚, 두께 방향 위상차는 100 ∼ 320㎚, Nz 계수는 1.8 ∼ 4.5 를 만족하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, nx > ny = nz 를 만족하는 위상차판 (포지티브 A 플레이트) 에서는, 정면 위상차는 100 ∼ 200㎚ 를 만족하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, nz = nx > ny 를 만족하는 위상차판 (네거티브 A 플레이트) 에서는, 정면 위상차는 100 ∼ 200㎚ 를 만족하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, nx > nz > ny 를 만족하는 위상차판에서는, 정면 위상차는 150 ∼ 300㎚, Nz 계수는 0 을 초과 ∼ 0.7 을 만족하는 것을 사용 하는 것이 바람직하다. 또, 상기와 같이, 예를 들어, nx = ny > nz, nz > nx > ny, 또는 nz > nx = ny 를 만족하는 사용할 수 있다.

투명 보호 필름은, 적용되는 액정 표시 장치에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, VA (Vertical Alig㎚ent, MVA, PVA 포함한다) 의 경우에는, 편광판의 적어도 편방 (셀측) 의 투명 보호 필름이 위상차를 갖고 있는 것이 바람직하다. 구체적인 위상차로서, Re = 0 ∼ 240㎚, Rth = 0 ∼ 500㎚ 의 범위인 것이 바람직하다. 삼차원 굴절률로 말하면 nx > ny = nz, nx > ny > nz, nx > nz > ny, nx = ny > nz (1 축, 2 축, Z 화, 네거티브 C 플레이트) 의 경우가 바람직하다. 액정셀의 상하에 편광판을 사용할 때, 액정셀의 상하 모두가 위상차를 갖고 있거나, 또는 상하 중 어느 투명 보호 필름이 위상차를 갖고 있어도 된다.

예를 들어, IPS (In-Plane Switching, FFS 포함한다) 의 경우, 편광판의 편방의 투명 보호 필름이 위상차를 갖고 있는 경우, 갖고 있지 않은 경우 어느 것이나 사용할 수 있다. 예를 들어, 위상차를 갖고 있지 않은 경우에는, 액정셀의 상하 (셀측) 모두 위상차를 갖고 있지 않은 경우가 바람직하다. 위상차를 갖고 있는 경우에는, 액정셀의 상하 모두 위상차를 갖고 있는 경우, 상하 어느 것이 위상차를 갖고 있는 경우가 바람직하다 (예를 들어, 상측에 Z 화, 하측에 위상차 없는 경우나, 상측에 A 플레이트, 하측에 포지티브 C 플레이트의 경우). 위상차를 갖고 있는 경우, Re = -500 ∼ 500㎚, Rth = -500 ∼ 500㎚ 의 범위가 바람직하다. 삼차원 굴절률로 말하면, nx > ny = nz, nx > nz > ny, nz > nx = ny, nz > nx > ny (1 축, Z 화, 포지티브 C 플레이트, 포지티브 A 플레이트) 가 바람직 하다.

또한, 상기 위상차를 갖는 필름은, 위상차를 갖지 않는 투명 보호 필름에, 별도로 부착하여 상기 기능을 부여할 수 있다.

상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않은 면에는, 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다.

하드 코트 처리는 편광판 표면의 흠집 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로서, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적절한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄럼 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 것으로서, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또, 스티킹 방지 처리는 인접층 (예를 들어, 백라이트측의 확산판) 과의 밀착 방지를 목적으로 실시된다.

또 안티글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사되어 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 샌드 블라스트 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 미립자로서는, 예를 들어 평균 입경이 0.5 ∼ 20㎛ 인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화 주석, 산화 인듐, 산화 카드뮴, 산화 안티몬 등으로 이루어지는 도전성이 있 는 것도 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 대해 일반적으로 2 ∼ 70중량부 정도이고, 5 ∼ 50중량부가 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 형성하는 할 수 있는 것 외에, 별도 광학층으로서 투명 보호 필름과는 별도의 것으로 하여 형성할 수도 있다.

본 발명의 편광판은, 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름이 형성되어 있다. 상기 접착제층의 형성에는, 활성 에너지선 경화형 접착제를 사용한다. 활성 에너지선 경화형 접착제는, 적어도 1 종의 경화성 성분을 함유한다.

경화성 성분으로서는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물, 비닐기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 이들 경화성 성분은, 단관능 또는 2 관능 이상 중 어느 것이나 사용할 수 있다. 이들 경화성 성분은, 1 종을 선택하거나, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 경화성 성분으로서는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물이 바람직하다. (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로서는, N-치환 아미드계 모노머가 바람직하게 사용된다. 이들 모노머는, 접착성면에서 바람직하다. 또한, (메트)아크릴로일기는, 아크릴로일기 및/또는 메타크릴로일 기를 의미한다. 본 발명에서는 (메트) 는 상기 동일한 의미이다.

N-치환 아미드계 모노머는, 일반식 (1) : CH₂ = C(R¹)-CONR²(R³) (R¹ 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R² 는 수소 원자 또는 수산기, 메르캅토기, 아미노기 혹은 제 4 급 암모늄기를 가져도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 직쇄 혹은 분기쇄의 알킬기를 나타내고, R³ 은 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기를 나타낸다. 단, R², R³ 이 동시에 수소 원자인 경우를 제외한다. 또는, R², R³ 은, 결합하여 산소 원자를 포함해도 되는 5 원자 고리 또는 6 원자 고리를 형성한 것이다.) 로 나타낸다. 상기 일반식 (1) 중의 R² 또는 R³ 에 있어서의 탄소수 1 ∼ 4 의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기로서는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, t-부틸기 등을 들 수 있고, 수산기를 갖는 알킬기로서는 히드록시메틸기, 히드록시에틸기 등을 들 수 있고, 아미노기를 갖는 알킬기로서는 아미노메틸기, 아미노에틸기 등을 들 수 있다. 또, R², R³ 이, 결합하여, 산소 원자를 포함해도 되는 5 원자 고리 또는 6 원자 고리를 형성하는 경우에는, 질소를 갖는 복소고리를 갖는다. 당해 복소고리로서는, 모르폴린 고리, 피페리딘 고리, 피롤리딘 고리, 피페라진 고리 등을 들 수 있다.

상기 N-치환 아미드계 모노머의 구체예로서는, 예를 들어, N-메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸(메트)아크릴아미드, N-이소 프로필아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드, N-헥실(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메트)아크릴아미드, N-메틸올-N-프로판(메트)아크릴아미드, 아미노메틸(메트)아크릴아미드, 아미노에틸(메트)아크릴아미드, 메르캅토메틸(메트)아크릴아미드, 메르캅토에틸(메트)아크릴아미드 등을 들 수 있다. 또, 복소고리를 갖는 복소고리 함유 모노머로서는, 예를 들어, N-아크릴로일모르폴린, N-아크릴로일피페리딘, N-메타크릴로일피페리딘, N-아크릴로일피롤리딘 등을 들 수 있다. 이들 N-치환 아미드계 모노머는 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

N-치환 아미드계 모노머는, 저수분율의 편광자나, 투습도가 낮은 재료를 사용한 투명 보호 필름에 대해서도, 양호한 접착성을 나타내지만, 상기 예시한 모노머는, 특히 양호한 접착성을 나타낸다. 그 중에서도, 상기 N-치환 아미드계 모노머로서는, 히드록실기를 갖는 것이 바람직하다. 히드록실기를 갖는 N-치환 아미드계 모노머로서는, 예를 들어, N-히드록시에틸아크릴아미드를 들 수 있다.

상기 N-치환 아미드계 모노머는, 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있는데, 2 종 이상을 조합한 경우에는, 내구성, 접착성면에서, N-히드록시에틸아크릴아미드 및 N-아크릴로일모르폴린의 조합이 바람직하다. 또, 당해 조합의 경우, N-히드록시에틸아크릴아미드 및 N-아크릴로일모르폴린의 합계량에 대한 N-히드록시에틸아크릴아미드의 비율은, 40중량% 이상인 것이, 양호한 접착성을 얻는데 바람직하다.

또, 상기 경화성 성분으로서는, 상기 외에, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합 물로서 예를 들어, 각종 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트나, 각종 (메트)아크릴레이트계 모노머 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 에폭시(메트)아크릴레이트, 특히, 방향고리 및 히드록시기를 갖는 단관능 (메트)아크릴레이트가 바람직하게 사용된다.

방향고리 및 히드록시기를 갖는 단관능의 (메트)아크릴레이트는, 방향고리 및 히드록시기를 갖는, 각종 단관능의 (메트)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 히드록시기는, 방향고리의 치환기로서 존재해도 되는데, 본 발명에서는, 방향고리와 (메트)아크릴레이트를 결합하는 유기기 (탄화수소기, 특히, 알킬렌기에 결합한 것) 로서 존재하는 것이 바람직하다.

상기 방향고리 및 히드록시기를 갖는 단관능의 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들어, 방향고리를 갖는 단관능 에폭시 화합물과, (메트)아크릴산의 반응물을 들 수 있다. 방향고리를 갖는 단관능 에폭시 화합물로서는, 예를 들어, 페닐글리시딜에테르, t-부틸페닐글리시딜에테르, 페닐폴리에틸렌글리콜글리시딜에테르 등을 들 수 있다. 방향고리 및 히드록시기를 갖는 단관능의 (메트)아크릴레이트의, 구체예로서는, 예를 들어, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-t-부틸페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐폴리에틸렌글리콜프로필(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

또, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로서는, 카르복실기 모노머를 들 수 있다. 카르복실기 모노머도 접착성면에서 바람직하다. 카르복실기 모노머로서는, 예를 들어, (메트)아크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜 틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 아크릴산이 바람직하다.

상기한 것 외에, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로서는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트 등의 탄소수는 1 ∼ 12 의 알킬(메트)아크릴레이트 ; 시클로펜틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보닐(메트)아크릴레이트 등의 지환식 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴레이트 ; (메트)아크릴산 메톡시 에틸, (메트)아크릴산 에톡시에틸 등의 (메트)아크릴산 알콕시알킬계 모노머 ; (메트)아크릴산 2-히드록시에틸, (메트)아크릴산 2-히드록시프로필, (메트)아크릴산 4-히드록시부틸, (메트)아크릴산 6-히드록시헥실, (메트)아크릴산 8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산 10-히드록시데실, (메트)아크릴산 12-히드록시라우릴이나 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 모노머 ; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산무수물기 함유 모노머 ; 아크릴산의 카프로락톤 부가물 ; 스티렌 술폰산이나 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 모노머 ; 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 모노머 등을 들 수 있다. 또, (메트)아크릴아미드 ; 말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드 등 ; (메트)아크릴산아미노에틸, (메트)아크릴산 아미노프로필, (메트)아크릴산 N,N-디메틸아미노에틸, (메트) 아크릴산 t-부틸아미노에틸, 3-(3-피리니딜)프로필(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산알킬아미노알킬계 모노머 ; N-(메트)아크릴로일옥시메틸렌숙신이미드나 N-(메트)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌숙신이미드, N-(메트)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌숙신이미드 등의 숙신이미드계 모노머 등의 질소 함유 모노머를 들 수 있다.

상기와 같이, 활성 에너지선 경화형 접착제에 있어서의, 경화성 성분으로서는, 각종의 것을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있는데, N-치환 아미드계 모노머를 단독으로 사용하거나, 또는, N-치환 아미드계 모노머와 방향고리 및 히드록시기를 갖는 단관능 (메트)아크릴레이트를 병용하는 것이 바람직하다. 이들을 병용하는 경우에는, N-치환 아미드계 모노머의 비율을, 40중량% 이상, 보다 50중량% 이상, 더욱 60중량% 이상, 더욱 더 70중량% 이상, 특히 80중량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.

상기 경화성 성분으로서는, 2 관능 이상의 경화성 성분을 사용할 수 있다. 2 관능 이상의 경화성 성분으로서는, 2 관능 이상의 (메트)아크릴레이트, 특히 2 관능 이상의 에폭시(메트)아크릴레이트가 바람직하다. 2 관능 이상의 에폭시(메트)아크릴레이트는, 다관능 에폭시 화합물과 (메트)아크릴산의 반응에 의해 얻을 수 있다. 다관능 에폭시 화합물은, 각종의 것을 예시할 수 있다. 다관능 에폭시 화합물로서는, 예를 들어, 방향족 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지를 들 수 있다.

방향족 에폭시 수지로서는, 예를 들어, 비스페놀 A 의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F 의 디글리시딜에테르, 비스페놀 S 의 디글리시딜에테르와 같은 비스페놀 형 에폭시 수지 ; 페놀노볼락에폭시 수지, 크레졸노볼락에폭시 수지, 히드록시벤즈알데히드페놀노볼락에폭시 수지와 같은 노볼락형 에폭시 수지 ; 테트라히드록시페닐메탄의 글리시딜에테르, 테트라히드록시벤조페논의 글리시딜에테르, 에폭시화 폴리비닐페놀과 같은 다관능형의 에폭시 수지 등을 들 수 있다.

지환식 에폭시 수지로서는, 상기 방향족 에폭시 수지의 수첨물, 시클로헥산계, 시클로헥실메틸에스테르계, 시클로헥실메틸에테르계, 스피로계, 트리시클로데칸계 등의 에폭시 수지를 들 수 있다.

지방족 에폭시 수지로서는, 지방족 다가 알코올 또는 그 알킬렌 옥사이드 부가물인 폴리글리시딜에테르를 들 수 있다. 이들 예로서는, 1,4-부탄디올의 디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올의 디글리시딜에테르, 글리세린의 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판의 트리글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜의 디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜의 디글리시딜에테르, 에틸렌글리콜이나 프로필렌글리콜, 글리세린과 같은 지방족 다가 알코올에 1 종 또는 2 종 이상의 알킬렌옥사이드 (에틸렌 옥사이드나 프로필렌 옥사이드) 를 부가함으로써 얻어지는 폴리에테르폴리올의 폴리글리시딜에테르 등을 들 수 있다.

상기 에폭시 수지의 에폭시 당량은, 통상적으로 30 ∼ 3000g/당량, 바람직하게는 50 ∼ 1500g/당량의 범위이다.

상기 2 관능 이상의 에폭시(메트)아크릴레이트는, 지방족 에폭시 수지의 에폭시(메트)아크릴레이트가 바람직하고, 특히, 2 관능의 지방족 에폭시 수지의 에폭시(메트)아크릴레이트가 바람직하다.

본 발명의 활성 에너지선 경화형 접착제는, 경화성 성분을 함유하지만, 상기 성분에 더하여, 필요하다면 적절히 첨가제를 첨가해도 된다. 활성 에너지선 경화형 접착제는, 전자선 경화형, 자외선 경화형 양태로 사용할 수 있다. 상기 접착제를 전자선 경화형로 사용하는 경우에는, 상기 접착제에는 광중합 개시제를 함유시키는 것은 특별히 필요하지 않지만, 자외선 경화형으로 사용하는 경우에는, 광중합 개시제가 사용된다. 광중합 개시제의 사용량은 경화성 성분 100중량부당, 통상적으로 0.1 ∼ 10중량부 정도, 바람직하게는, 0.5 ∼ 3중량부이다.

또, 첨가제의 예로서는, 카르보닐 화합물 등으로 대표되는 전자선에 의한 경화 속도나 감도를 올리는 증감제, 실란 커플링제나 에틸렌옥사이드로 대표되는 접착 촉진제, 투명 보호 필름과의 젖음성을 향상시키는 첨가제, 아크릴옥시기 화합물이나 탄화수소계 (천연, 합성 수지) 등으로 대표되고, 기계적 강도나 가공성 등을 향상시키는 첨가제, 자외선 흡수제, 노화 방지제, 염료, 가공 보조제, 이온 트랩제, 산화 방지제, 점착 부여제, 충전제 (금속 화합물 필러 이외), 가소제, 레벨링제, 발포 억제제, 대전 방지 비율 등을 들 수 있다.

본 발명의 편광판은, 상기 편광자와 투명 보호 필름을 상기 접착제를 사용하여 부착함으로써 제조한다. 또한, 편광자, 투명 보호 필름에는, 이들을 접착제에 의해 부착하기 전에, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 비누화 처리, 접착 용이 처리 등의 표면 개질 처리를 실시해도 된다.

상기 제조 방법에 있어서의 부착 공정에서는, 상기 접착제는, 편광자의 상기 접착제층을 형성하는 면 및/또는 투명 보호 필름의 상기 접착제층을 형성하는 면에 도공한 후, 편광자와 투명 보호 필름을, 상기 편광판용 접착제를 개재하여 부착하는 공정 ; 이어서, 상기 편광판용 접착제를 개재하여 부착한, 편광자와 투명 보호 필름에 대해, 활성 에너지선 (전자선, 자외선 등) 을 조사하여, 접착제층을 형성하는 공정을 갖는다.

접착제의 도공 방식은, 접착제의 점도나 목적으로 하는 두께에 따라 적절히 선택된다. 도공 방식의 예로서 예를 들어, 리버스 코터, 그라비아 코터 (다이렉트, 리버스나 오프셋), 바 리버스 코터, 롤 코터, 다이 코터, 바 코터, 로드 코터 등을 들 수 있다. 그 밖에, 도공으로는, 디핑 방식 등의 방식을 적절히 사용할 수 있다.

상기와 같이 도공한 접착제를 개재하여, 편광자와 투명 보호 필름을 부착한다. 편광자와 투명 보호 필름의 부착은, 롤 래미네이터 등에 의해 실시할 수 있다.

편광자와 투명 보호 필름을 부착시킨 후에, 활성 에너지선 (전자선, 자외선등) 을 조사하여, 접착제를 경화시킨다. 활성 에너지선 (전자선, 자외선 등) 의 조사 방향은, 임의의 적절한 방향에서 조사할 수 있다. 바람직하게는, 투명 보호 필름측에서 조사한다. 편광자측에서 조사하면, 편광자가 활성 에너지선 (전자선, 자외선 등) 에 의해 열화될 우려가 있다.

활성 에너지선 경화형 접착제는, 전자선 경화형으로서 사용하는 것이 바람직하다. 전자선의 조사 조건은, 상기 접착제를 경화시킬 수 있는 조건이면, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다. 예를 들어, 전자선 조사는, 가속 전압이 바 람직하게는 5kV ∼ 300kV 이고, 더욱 바람직하게는 10kV ∼ 250kV 이다. 가속 전압이 5kV 미만인 경우, 전자선이 접착제까지 닿지 않아 경화 부족이 될 우려가 있고, 가속 전압이 300kV 를 초과하면, 시료를 통과하는 침투력이 너무 강해 전자선이 튀어올라, 투명 보호 필름이나 편광자에 데미지를 줄 우려가 있다. 조사선량으로서는, 5 ∼ 100kGy, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 75kGy 이다. 조사선량이 5kGy 미만인 경우에는, 접착제가 경화 부족이 되고, 100kGy 를 초과하면, 투명 보호 필름이나 편광자에 데미지를 주고, 기계적 강도의 저하나 황변을 발생시켜, 소정의 광학 특성을 얻을 수 없다.

자외선 조사에 의해 경화되는 경우에는, 경화성 성분 100중량에 대해 중합 개시제 0.1 ∼ 5중량부, 바람직하게는 1 ∼ 4중량부, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 3중량부를 배합한다. 자외선의 조사 조건은, 상기 접착제를 경화시킬 수 있는 조건이면, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다. 자외선의 조사량은 100 ∼ 500mJ/㎠ 인 것이 바람직하고, 200 ∼ 400 mJ/㎠ 인 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 편광판에 있어서의 접착제층의 두께는 0.01 ∼ 7㎛ 이다. 바람직하게는 0.01 ∼ 5㎛, 보다 바람직하게는 0.01 ∼ 2㎛, 더욱 바람직하게는 0.01 ∼ 1㎛ 이다. 상기 두께가 0.01㎛ 보다 얇은 경우에는, 접착력 자체의 응집력을 얻지 못하여, 접착 강도를 얻지 못할 우려가 있다. 접착제층의 두께가 7㎛ 를 초과하면, 편광판이 내구성을 만족시킬 수 없다.

전자선 조사는, 통상적으로 불활성 가스 중에서 조사를 실시하지만, 필요하면 대기 중이나 산소를 조금 도입한 조건으로 실시해도 된다. 투명 보호 필름 의 재료에 따라 다르지만, 산소를 적절히 도입함으로써, 최초로 전자선이 닿는 투명 보호 필름면에 일부러 산소 저해를 일으키게 하여 투명 보호 필름에 대한 데미지를 방지할 수 있어, 접착제에만 효율적으로 전자선을 조사시킬 수 있다.

상기 제조 방법을 연속 라인으로 실시하는 경우, 라인 속도는, 접착제의 경화 시간에 따라 다르지만, 바람직하게는 1 ∼ 500m/min, 보다 바람직하게는 5 ∼ 300m/min, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 100m/min 이다. 라인 속도가 너무 느린 경우에는, 생산성이 부족하거나, 또는 투명 보호 필름에 대한 데미지가 너무 커, 내구성 시험 등에 견딜 수 있는 편광판을 제작할 수 없다. 라인 속도가 너무 빠른 경우에는, 접착제의 경화가 불충분해져, 목적으로 하는 접착성이 얻어지지 않는 경우가 있다.

본 발명의 편광판은, 실제 사용시에 다른 광학층으로 적층한 광학 필름으로서 사용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층을 1 층 또는 2 층 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 광시야각 편광판, 혹은 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다.

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

반사형 편광판의 구체예로서는, 필요에 따라 매트 처리한 투명 보호 필름의 편면에, 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 박 (箔) 이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 것 등을 들 수 있다. 또 상기 투명 보호 필름에 미립자를 함유 시켜 표면 미세 요철 구조로 하고, 그 위에 미세 요철 구조의 반사층을 갖는 것 등도 들 수 있다. 상기한 미세 요철 구조의 반사층은, 입사광을 난반사에 의해 확산시켜 지향성이나 번쩍거림을 방지하고, 명암의 불균일을 억제할 수 있는 이점등을 갖는다. 또 미립자 함유의 투명 보호 필름은, 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어 명암 불균일을 보다 억제할 수 있는 이점 등도 갖고 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 실시할 수 있다.

반사판은 상기의 편광판의 투명 보호 필름에 직접 부여하는 방식 대신에, 그 투명 필름에 준한 적절한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사 시트 등으로 하여 사용할 수도 있다. 또한 반사층은, 통상적으로 금속으로 이루어지므로, 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 등 보다 바람직하다.

또한, 반투과형 편광판은, 상기에 있어서 반사층에서 광을 반사시키고, 또한 투과하는 하프 미러 등의 반투과형의 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은, 통상적으로 액정셀의 이측에 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 백라이트 등의 내장 광원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성할 수 있다. 즉, 반투과형 편광판은, 밝은 분위기하에서는, 백라이트 등의 광원 사용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기하에서도 내장 광원을 이용하여 사용할 수 있는 타입의 액정 표시 장치 등의 형성에 유용하다.

편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판에 대해 설명한다. 직선 편광을 타원 편광 또는 원 편광으로 바꾸거나, 타원 편광 또는 원 편광을 직선 편광으로 바꾸거나, 혹은 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 판이라고도 한다) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 한다) 은, 통상적으로 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 사용된다.

타원 편광판은 슈퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절에 의해 발생한 착색 (청색 또는 황색) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 흑백 표시하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 삼차원의 굴절률을 제어한 것은, 액정 표시 장치의 화면을 비스듬한 방향에서 보았을 때에 발생하는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원 편광판은, 예를 들어 화상이 컬러 표시가 되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 조정하게 하는 경우 등에 유효하게 사용되며, 또 반사 방지의 기능도 갖는다. 상기한 위상차판의 구체예로서는, 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌이나 그 밖의 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴리아미드와 같은 적절한 폴리머로 이루어지는 필름을 연신처리하여 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 적절한 위상차를 갖는 것이어도 되고, 2 종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.

또 상기의 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은, 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적절한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은, (반사형) 편광판과 위상차판의 조합이 되도록 그것들을 액정 표시 장치의 제조 과정에서 순차 별개로 적층함으로써도 형성할 수 있는데, 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 넓히기 위한 필름이다. 이와 같은 시각 보상 위상차판으로서는, 예를 들어 위상차 필름, 액정 폴리머 등의 배향 필름이나 투명 기재상에 액정 폴리머 등의 배향층을 지지한 것 등으로 이루어진다. 통상적인 위상차판은, 그 면방향으로 1 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는데 대해, 시각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판에는, 면방향으로 2 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이나, 면방향으로 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 필름으로서는, 예를 들어 폴리머 필름에 열수축 필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용하에 폴리머 필름을 연신 처리 또는/및 수축 처리한 것이나, 액정 폴리머를 경사지게 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는, 앞의 위상차판에서 설명한 폴리머와 동일한 것이 사용되고, 액정셀에 의한 위상차에 기초하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 양시인 (良視認) 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적절한 것을 사용할 수 있다.

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

편광판과 휘도 향상 필름을 부착한 편광판은, 통상적으로 액정셀의 이측 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등의 백라이트나 이측으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사되면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원 편광을 반사하고, 다른 광은 투과되는 특성을 나타내는 것으로, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은, 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광 상태 이외의 광은 투과되지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름면에서 반사된 광을 다시 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 통하여 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 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 도모함으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고, 백라이트 등으로 액정셀의 이측에서 편광자를 통하여 광을 입사시킨 경우에는, 편광자의 편광축과 일치하고 있지 않은 편광 방향을 갖는 광은, 거의 편광자에 흡수되어, 편광자를 투과해 오지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라서도 상이하지만, 대략 50% 의 광이 편광자에 흡수되고, 그 만큼, 액정 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소되어, 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은, 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 광을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름에서 일단 반사시키고, 다시 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 통하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하고, 이 양자 사이에서 반사, 반전하고 있는 광의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향이 된 편광만을 휘도 향상 필름이 투과시켜 편광자에 공급하므로, 백라이트 등의 광을 효율적으로 액정 표시 장치의 화상의 표시에 사용할 수 있어 화면을 밝게 할 수 있다.

휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 형성할 수도 있다. 휘도 향상 필름에 의해 반사된 편광 상태의 광은 상기 반사층 등을 향하는데, 설치된 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산함과 동시에 편광 상태를 해소하여, 비편광 상태가 된다. 즉, 확산판은 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌린다. 이 비편광 상태, 즉 자연광 상태의 광이 반사층 등을 향하여, 반사층 등을 통하여 반사되고, 다시 확산판을 통과하여 휘도 향상 필름에 재입사되는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에, 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌리는 확산판을 형성함으로써 표시 화면의 밝기를 유지하면서, 동시에 표시 화면의 밝기의 불균일을 줄여, 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 첫회의 입사광은 반사의 반복 횟수가 적당히 증가되고, 확산판의 확산 기능과 더불어 균일한 밝은 표시 화면을 제공할 수 있었던 것으로 생각된다.

상기 휘도 향상 필름으로서는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같이, 소정 편광축의 직선 편광을 투과 하고 다른 광은 반사되는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재상에 지지한 것과 같이, 반시계 방향 또는 시계 방향 중 어느 일방의 원 편광을 반사하고 다른 광은 투과되는 특성을 나타내는 것 등의 적절한 것을 사용할 수 있다.

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

가시 광역 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 중첩시키는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 배치하는 위상차판은, 1 층 또는 2 층 이상의 위상차층으로 이루어지는 것이어도 된다.

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

또, 편광판은, 상기의 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 반투과형타원 편광판 등이어도 된다.

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

상기 서술한 편광판이나, 편광판을 적어도 1 층 적층되어 있는 광학 필름에는, 액정셀 등의 타부재와 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, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

또 상기에 더하여, 흡습에 의한 발포 현상이나 벗겨짐 현상의 방지, 열팽창차 등에 의한 광학 특성의 저하나 액정셀의 휨 방지, 나아가서는 고품질로 내구성 이 우수한 액정 표시 장치의 형성성 등의 면에서, 흡습률이 낮고 내열성이 우수한 점착층이 바람직하다.

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

편광판이나 광학 필름의 편면 또는 양면에 대한 점착층의 부설은, 적절한 방식으로 실시할 수 있다. 그 예로서는, 예를 들어 톨루엔이나 아세트산 에틸 등의 적절한 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 적절한 전개 방식으로 편광판 상 또는 광학 필름 상에 직접 부설하는 방식, 혹은 상기에 준하여 세퍼레이터 상에 점착층을 형성하여 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. 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 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1 ∼ 40㎛ 이며, 5 ∼ 30㎛ 가 바람직하고, 특히 10 ∼ 25㎛ 가 바람직하다. 1㎛ 보다 얇으면 내구성이 악화되고, 또 40㎛ 보다 두꺼우면 발포 등에 의한 들뜸이나 박리가 발생하기 쉬워 외관 불량이 된다.

점착층의 노출면에 대해서는, 실제 사용에 제공할 때까지 동안에, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 임시로 부착되어 커버된다. 이로써, 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, 그들 래미네이트체 등의 적절한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 긴쇄 알킬계, 불소계나 황화 몰리브덴 등의 적절한 박리제로 코트 처리한 것 등의, 종래에 준한 적절한 것을 사용할 수 있다.

편광판과 점착제층 사이의 밀착성을 향상시키기 위해서, 그 층간에 앵커층을 형성할 수도 있다.

상기 앵커층의 형성재로서는, 바람직하게는, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 분자 중에 아미노기를 포함하는 폴리머류에서 선택되는 앵커제가 사용되고, 특히 바람직하게는, 분자 중에 아미노기를 포함한 폴리머류이다. 분자 중에 아미노기를 포함하는 폴리머류는, 분자 중의 아미노기가 점착제 중의 카르복실기 등과 반응 또는 이온성 상호 작용 등의 상호작용을 나타내기 때문에 양호한 밀착성이 확보된다.

분자 중에 아미노기를 포함하는 폴리머류로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌이민, 폴리알릴아민, 폴리비닐아민, 폴리비닐피리딘, 폴리비닐피롤리딘, 디메틸아미노에틸아크릴레이트 등의 아미노기 함유 모노머의 중합체 등을 들 수 있다.

상기 앵커층에는, 대전 방지성을 부여하기 위해서, 대전 방지제를 첨가할 수도 있다. 대전 방지성 부여를 위한 대전 방지제로서는, 이온성 계면활성제계, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리퀴녹살린 등의 도전성 폴리머계, 산화 주석, 산화 안티몬, 산화 인듐 등의 금속 산화물계 등을 들 수 있는데, 특히 광학 특성, 외관, 대전 방지 효과 및 대전 방지 효과의 가열, 가습시에서의 안정성이라는 관점에서, 도전성 폴리머계가 바람직하게 사용된다. 이 중에서도, 폴리아닐린, 폴리티오펜 등의 수용성 도전성 폴리머, 혹은 수분산성 도전성 폴리머가 특히 바람직하게 사용된다. 대전 방지층의 형성 재료로서 수용성 도전성 폴리머나 수분산성 도전성 폴리머를 사용한 경우, 도공시에 유기 용제에 의한 광학 필름 기재에 대한 변질을 억제할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기한 편광판을 형성하는 편광자나 투명 보호 필름이나 광학 필름 등, 또 점착층 등의 각층에는, 예를 들어 살리실산 에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방식에 따라 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 실시할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정셀과 편광판 또는 광학 필름 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 설치하는 것 등에 의해 형성되지만, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정되지 않고, 종래에 준할 수 있다. 액정셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형, VA 형, IPS 형 등의 임의의 타입인 것을 사용할 수 있다.

액정셀의 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 액정셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 편광판 또는 광학 필름을 형성하는 경우, 그것들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.

이어서 유기 일렉트로루미네선스 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 일렉트로루미네선스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기에서, 유기 발광층은 다양한 유기 박막의 적층체로서, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 (正孔) 주입층과, 안트라센 등의 형광성의 유기 고체로 이루어지는 발광층의 적층체나, 혹은 이와 같은 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체나, 또는 이들 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 에 너지가 형광 물자를 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 돌아올 때에 광을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라고 하는 메커니즘은, 일반적인 다이오드와 동일하며, 이것에서도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대해 정류성 (整流性) 을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시 장치에 있어서는, 유기 발광층에서의 발광을 취출하기 위해서, 적어도 일방의 전극이 투명해야 하고, 통상적으로 산화 인듐 주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이려면, 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하며, 통상적으로 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.

이와 같은 구성을 갖는 유기 EL 표시 장치에 있어서, 유기 발광층은, 두께 10㎚ 정도로 극히 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 유기 발광층도 투명 전극과 동일하게, 광을 거의 완전히 투과시킨다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면으로부터 입사되어, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하고 금속 전극에서 반사된 광이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나오기 때문에, 외부에서 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 이루어지는 유기 일렉트로루미네선스 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 입사되어 금속 전극에서 반사되어 온 광을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해 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.

즉, 이 유기 EL 표시 장치에 입사되는 외부광은, 편광판에 의해 직선 편광 성분만이 투과된다. 이 직선 편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원 편광이 되는데, 특히 위상차판이 1/4 파장판이고 게다가 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각이 π/4 일 때에는 원 편광이 된다.

이 원 편광은, 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하여, 금속 전극에서 반사되고, 다시 유기 박막, 투명 전극, 투명 기판을 투과하여, 위상차판에 다시 직선 편광이 된다. 그리고, 이 직선 편광은, 편광판의 편광 방향과 직교하고 있기 때문에, 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

실시예

이하에, 본 발명의 실시예를 기재하는데, 본 발명의 실시형태는 이들에 한정되지 않는다.

실시예 1

(편광자)

평균 중합도 2400, 비누화도 99.9몰%, 두께 75㎛ 의 폴리비닐알코올 필름을, 30℃ 의 수중에 60 초간 침지시켜 팽윤시키고, 그리고 수중에서 1 축 연신하였다 (연신 배율 3.5 배). 이어서, 농도 0.3중량% (중량비 : 요오드/요오드화 칼륨 = 0.5/8) 의 30℃ 의 요오드 용액 중에서 60 초간 염색하였다. 그 후, 40℃ 의 제 1 붕산 수용액 중 (붕산 농도 3중량%, 요오드화 칼륨 농도 3중량%) 에 45 초간 침지시키고, 이어서, 60℃ 의 제 2 붕산 수용액 중 (붕산 농도 4중량%, 요오드화 칼륨 농도 5중량%, 무수 황산 나트륨 농도 2중량%) 에 30 초간 침지시키면서 종합 연신 배율이 6 배까지 연신하였다. 그 후, 30℃ 의 요오드화 칼륨 수용액 (요오드화 칼륨 농도 2중량%) 에 10 초간 침지시켰다. 연신 후, 70℃ 의 오븐에서 3 분간 건조를 실시하여, 두께 26㎛ 의 편광자를 얻었다.

(투명 보호 필름)

락톤화 폴리메틸메타크릴레이트 필름 (락톤화율 20%, 두께 30㎛, Re = 0㎚, Rth = 0㎚) 을 사용하였다.

<위상차 값 >

위상차 값의 측정은, 평행 니콜 회전법을 원리로 하는 위상차계〔오지 계측 기기 (주) 제조, 제품명 「KOBRA21-ADH」〕를 사용하여, 파장 590㎚ 의 값에 대해 측정한 nx, ny, nz 의 값과, 필름 두께 (d) 로부터 정면 위상차 Re, 두께 방향 위상차 Rth, Nz 를 구하였다. [단, 필름의 지상축 방향, 진상축 방향 및 두께 방향의 굴절률을 각각 nx, ny, nz 로 하고, d (㎚) 는 필름의 두께로 한다. 지상축 방향은, 필름 면 내의 굴절률이 최대가 되는 방향으로 한다].

(접착제 : 경화성 성분)

접착제로서 N-히드록시에틸아크릴아미드 (HEAA, 코진 (주) 제조) 를 사용하였다.

(편광판 제조)

상기 투명 보호 필름 상에, 상기 접착제를, 마이크로 그라비아 코터 (그라비아 롤 : #300, 회전 속도 140%/라인속) 를 사용하여, 두께 2㎛ 가 되도록 도공한 접착제 부착 투명 보호 필름으로 하였다. 이어서, 이것을 상기 편광자의 양면으로부터 상기 접착제 부착 투명 보호 필름을 롤기로 부착하였다. 부착한 투명 보호 필름측 (양측) 으로부터, 전자선을 조사하여, 편광자의 양측에 투명 보호 필름을 갖는 편광판을 얻었다. 라인 속도는 20m/min, 가속 전압은 250kV, 조사선량은 20kGy 로 하였다.

실시예 2

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨 2 중량% 를 황산 아연 7 수화물 2중량% 로 대신한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

실시예 3

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨 2중량% 를 무수 황산 마그네슘 2중량% 로 대신한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 조작하여 편광판을 제조하였다.

실시예 4

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나 트륨의 농도를 1중량% 로 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 조작하여 편광판을 제조하였다.

실시예 5

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨의 농도를 2.6중량% 로 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 조작하여 편광판을 제조하였다.

실시예 6

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨의 농도를 0중량% 로 바꾸고, 요오드화 칼륨 수용액 중에 황산 아연 7 수화물을 5중량% 가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 조작하여 편광판을 제조하였다.

실시예 7

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨의 농도를 0중량% 로 바꾸고, 요오드화 칼륨 수용액 중에 황산 아연 7 수화물을 10중량% 가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 조작하여 편광판을 제조하였다.

실시예 8

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨 2중량% 를 황산 아연 7 수화물 5중량% 로 대신한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

실시예 9

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨 2중량% 를 황산 아연 7 수화물 1중량% 로 대신하고, 제 1 붕산 수용액 중에 황산 아연 7 수화물을 1중량% 가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

실시예 10

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨 2중량% 를 황산 아연 7 수화물 2중량% 로 대신하고, 제 1 붕산 수용액 중에 황산 아연 7 수화물을 2중량% 가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

실시예 11

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨 2중량% 를 황산 아연 7 수화물 5중량% 로 대신하고, 제 1 붕산 수용액 중에 황산 아연 7 수화물을 5중량% 가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

실시예 12

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨의 농도를 0중량% 로 바꾸고, 요오드화 칼륨 수용액 중에 황산 아연 7 수화물을 2중량% 가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 조작하여 편광판을 제조하였다.

실시예 13

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨의 농도를 0.5중량% 로 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 조작하여 편광판을 제조하였다.

실시예 14

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨의 농도를 5.5중량% 로 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 조작하여 편광판을 제조하였다.

실시예 15

실시예 1 에 있어서, 편광판 제조시에, 접착제로서 N-히드록시에틸아크릴아미드 (HEAA, 코진 (주) 제조) 80중량% 및 N-아크릴로일모르폴린 (ACMO, 코진 (주) 제조) 20중량% 를 함유하는 혼합물을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

실시예 16

실시예 1 에 있어서, 편광판 제조시에, 접착제로서 N-히드록시에틸아크릴아미드 (HEAA, 코진 (주) 제조) 80중량% 및 N-메틸올아크리모아미드 (N-MAM, 소켄 화학 (주) 제조) 20중량% 를 함유하는 혼합물을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

실시예 17

실시예 1 에 있어서, 편광판 제조시에, 접착제로서 N-히드록시에틸아크릴아 미드 (HEAA, 코진 (주) 제조) 60중량% 및 N,N-디메틸아미노프로필아크릴아미드메틸클로라이드 (DMAPAA-Q, 코진 (주) 제조) 40중량% 를 함유하는 혼합물을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

실시예 18

실시예 1 에 있어서, 편광판 제조시에, 접착제로서 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 (DA-141, 나가세 켐텍스 (주) 제조) 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

실시예 19

실시예 1 에 있어서, 편광판 제조시에, 접착제로서 2-히드록시에틸아크릴레이트 (HEA, (주) 니혼쇼쿠바이 제조) 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

실시예 20

실시예 1 에 있어서, 편광판 제조시에, 접착제로서 N-아크릴로일모르폴린 (ACMO, 코진 (주) 제조) 을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

실시예 21

실시예 1 에 있어서, 편광판 제조시에, 접착제로서 이소보닐아크릴레이트 (IBA, 와꼬쥰야꾸 공업 (주) 제조) 을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

비교예 1

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨의 농도를 0중량% 로 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 조작하여 편광판을 제조하였다.

비교예 2

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨 2중량% 를 염화 칼륨 2중량% 로 대신한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

비교예 3

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨 2중량% 를 염화 나트륨 2중량% 로 대신한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

비교예 4

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨 2중량% 를 염화 칼슘 2중량% 로 대신한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

비교예 5

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨 2중량% 를 염화 아연 2중량% 로 대신한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

비교예 6

실시예 1 에 있어서, 편광자 조제시에, 제 2 붕산 수용액 중의 무수 황산 나트륨 2중량% 를 요오드화 아연 2중량% 로 대신한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

[평가]

실시예 및 비교예에서 얻어진 편광자 및 편광판에 대해 하기 평가를 하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

<편광자 중의 황산 이온율>

편광자에 대해, 주식회사 리가꾸 제조의 형광 X 선 ZSX 를 사용하여 FP 법으로 황원자 함유량 (중량%) 을 측정하였다. 이 측정치로부터, 산소의 원자량을 16, 황의 원자량을 32 로 하여, 황산 이온의 함유량을 산출하였다.

<라만 강도>

100 ℃ 의 조건 하에 500 시간 방치한 편광에 대해서, 라만 스펙트럼 중의 1500cm^-1 부근의 피크 강도를 측정하였다. 라만 스펙트럼은, 라만 분광 측정 장치 (레니쇼 제조, inViaRefelex 라만 마이크로 스코프) 를 사용하여 측정하였다. 여기광으로는, Ar⁺ 레이저의 514㎚ 의 직선 반항을 사용하고, 적산 횟수를 8 회로 하였다. 또한, 1100cm^-1 부근의 피크가 = C-C = 결합이고, 1500cm^-1 부근의 피크가 -C = C- 결합에서 유래하는 피크이다. 본 발명에서는, 1500cm^-1 부근의 피크에 의해, 폴리엔 구조 -(C = C)_n- 가 형성되어 있다고 판단하고 편광자의 폴리엔화 를 평가하였다.

<고온 내구성>

편광판을 100℃ 의 조건 하에 500 시간 방치했을 때의 그 방치 전과 방치 후의 단체 투과율의 변화량을 하기 식에 의해 구하였다.

단체 투과율의 변화량 (%) = {(방치 후의 단체 투과율) - (방치 전의 단체 투과율)} / (방치 전의 단체 투과율)

또한, 단체 투과율은, 분광 광도계 (무라카미 색채 기술 연구소 제조, DOT-3) 를 사용하여, JIS Z 8701 의 2 도 시야 (C 광원) 에 따라 시감도 보정을 실시한 Y 값이다.

<단부 박리>

편광판을 펀칭했을 (재단했을) 때에 발생하는, 단부 박리량으로부터 접착성을 이하의 3 단계로 평가하였다.

○ : 단부 박리 없음.

△ : 단부 박리가 3㎜ 미만으로, 실질상 문제 없음.

× : 단부 박리가 3㎜ 이상으로, 사용 불가.

실시예 및 비교예가 나타내는 바와 같이, 편광자가 황산 이온을 함유하고 있는 경우에는, 라만 강도가 작고, 편광자의 폴리엔화를 억제할 수 있고, 가열 조건 하에 있어서도, 편광판의 투과율 저하, 적변 현상이 억제되어 있다. 특히, 편광자 중의 황산 이온의 함유량이, 0.02 ∼ 0.45중량% 의 경우에는, 라만 강도가 5000 이하로 작고, 단체 투과율의 변화량이 ±2% 로 억제되어 있다.

Claims (9)

1. 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름이 형성되어 있는 편광판으로서,

   편광자는, 2색성 물질에 의해 염색되어 있고, 또한 황산 이온을 함유하는, 연신 처리된 폴리비닐알코올계 필름이고,

   접착제층은, 적어도 1 종의 경화성 성분을 함유하는 활성 에너지선 경화형 접착제에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
2. 제 1 항에 있어서,

   폴리비닐알코올계 필름 중의 황산 이온의 함유량이, 0.02 ∼ 0.45중량% 인 것을 특징으로 하는 편광판.
3. 제 1 항에 있어서,

   활성 에너지선 경화형 접착제의 경화성 성분이, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 편광판.
4. 제 3 항에 있어서,

   경화성 성분으로서, 일반식 (1) : CH₂ = C(R¹)-CONR²(R³) (R¹ 은 수소 원자 또 는 메틸기를 나타내고, R² 는 수소 원자 또는 수산기, 메르캅토기, 아미노기 혹은 제 4 급 암모늄기를 가져도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 직쇄 혹은 분기쇄의 알킬기를 나타내고, R³ 은 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기를 나타낸다. 단, R², R³ 이 동시에 수소 원자인 경우를 제외한다. 또는, R², R³ 은, 결합하여, 산소 원자를 포함해도 되는 5 원자 고리 또는 6 원자 고리를 형성한 것이다.) 으로 나타내어지는 N-치환 아미드계 모노머를 함유하는 것을 특징으로 하는 편광판.
5. 제 1 항에 있어서,

   활성 에너지선 경화형 접착제가, 전자선 경화형 접착제인 것을 특징으로 하는 편광판.
6. 제 1 항에 있어서,

   투명 보호 필름이, 셀룰로오스 수지, 폴리카보네이트 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 및 (메트)아크릴 수지에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 편광판.
7. 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름이 형성되어 있는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판의 제조 방법으로 서,

   2색성 물질에 의해 염색되어 있고, 또한 황산 이온을 함유하는, 연신 처리된 폴리비닐알코올계 필름으로 이루어지는 편광자와, 투명 보호 필름을, 활성 에너지선 경화형 접착제에 의해 부착하는 공정,

   이어서, 활성 에너지선 조사에 의해 상기 접착제를 경화시켜 접착제층을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
8. 제 1 항에 기재된 편광판이, 적어도 1 장 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판 또는 제 8 항에 기재된 광학 필름이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.