KR101253020B1 - 점착형 광학 필름, 그 제조 방법 및 화상 표시 장치 - Google Patents

점착형 광학 필름, 그 제조 방법 및 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 점착형 광학 필름은, 광학 필름과 상기 광학 필름에 형성된 점착제층을 갖고, 상기 점착제층은 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하이다. 당해 점착형 광학 필름은 점착제층에 근거하는 시인성에 관련된 불균일의 문제를 저감할 수 있다.

Description

점착형 광학 필름, 그 제조 방법 및 화상 표시 장치{ADHESIVE OPTICAL FILM, MANUFACTURING METHOD FOR SAME AND IMAGE DISPLAY DEVICE USING SAME}
본 발명은, 점착형 광학 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 나아가 본 발명은, 상기 점착형 광학 필름을 사용한 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, CRT, PDP 등의 화상 표시 장치 및 전면판 (前面板) 등의 화상 표시 장치와 함께 사용되는 부재에 관한 것이다. 상기 광학 필름으로는, 편광판, 위상차판, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름이나, 반사 방지 필름 등의 표면 처리 필름, 나아가서는 이들이 적층되어 있는 것을 사용할 수 있다.
상기 점착형 광학 필름에 있어서, 광학 필름으로서 편광판을 사용한 점착형 편광판은 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 시인측에 형성되는 경우, 특히, 액정 표시 장치에 있어서 액정 셀에 대하여 시인측에 형성되는, 이른바 상측의 점착형 편광판으로서 바람직하다. 당해 액정 표시 장치에 적용되는 상측의 점착형 편광판은, 점착형 편광판의 점착제층을 통해 액정 셀에 첩합 (貼合) 된다.
액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치 등은, 그 화상 형성 방식으로부터, 예를 들어, 액정 표시 장치에서는 액정 셀의 양측에 편광 소자를 배치하는 것이 필요 불가결하여, 일반적으로는 편광판이 첩착 (貼着) 되어 있다. 또한 액정 패널 및 유기 EL 패널 등의 표시 패널에는 편광판 외에, 디스플레이의 표시 품위를 향상시키기 위해 다양한 광학 소자가 사용되게 되었다. 또, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치, CRT, PDP 등의 화상 표시 장치를 보호하거나, 고급감을 부여하거나, 디자인을 차별화하기 위해 전면판이 사용되고 있다. 이들 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치나 전면판 등의 화상 표시 장치와 함께 사용되는 부재에는, 예를 들어, 착색 방지로서의 위상차판, 액정 디스플레이의 시야각을 개선하기 위한 시야각 확대 필름, 나아가서는 디스플레이의 콘트라스트를 높이기 위한 휘도 향상 필름, 표면의 내찰상성을 부여하기 위해 사용되는 하드 코트 필름, 화상 표시 장치에 대해 비쳐 보이는 것을 방지하기 위한 안티글레어 처리 필름, 안티리플렉티브 필름, 로우리플렉티브 필름 등의 반사 방지 필름 등의 표면 처리 필름이 사용되고 있다. 이들 필름은 총칭하여 광학 필름이라고 불린다.
상기 액정 패널 및 유기 EL 패널 등의 표시 패널은, 시계, 휴대 전화, PDA, 노트북 컴퓨터, 퍼스널 컴퓨터용 모니터, DVD 플레이어, TV 등에서는 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치 등에 사용된다. 액정 패널에는, 액정 표시 장치의 표시 기구로부터 광학 필름으로서 편광판이, 액정 셀의 양측 (상측 : 시인측과, 하측 : 시인측의 반대측 또는 백라이트측) 에 사용된다. 또한, 편광판은 통상적으로, 편광자의 편측 또는 양측에 투명 보호 필름이 형성되어 있다. 최근, 액정 패널 및 유기 EL 패널 등의 표시 패널에는 휘도 향상, 고정세화, 저반사화 등의 표시 특성에 관련된 요구가 높아지고 있다. 또한 액정 패널 및 유기 EL 패널 등의 표시 패널에 사용하는 광학 필름에는, 외관에 대한 요구도 더불어 높아지고 있다.
상기 광학 필름을 액정 셀 및 유기 EL 패널 등의 표시 패널 또는 전면판에 첩합할 때에는, 통상적으로 점착제가 사용된다. 또, 광학 필름과 액정 셀 및 유기 EL 패널 등의 표시 패널, 또는 전면판, 또는 광학 필름간의 접착은 통상적으로 광의 손실을 저감시키기 때문에, 각각의 재료는 점착제를 사용하여 밀착되어 있다. 이와 같은 경우에, 광학 필름을 고착시키는 데에 건조 공정을 필요로 하지 않는다는 등의 장점을 갖는 점에서, 광학 필름의 편측에 미리 점착제층으로서 형성된 점착형 광학 필름이 일반적으로 사용된다.
상기 점착제층은, 여러 가지 관점에서 점착제층의 표면 상태를 제어하는 것이 제안되어 있다. 예를 들어, 편광판 등에 형성한 점착제층의 두께의 편차에 관해서, 표준편차를 작게 함으로써 고온, 고온 다습 환경하에서의 내구성을 향상시키는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 1). 또한, 점착제층의 표면 조도를 제어함으로써 점착제층의 불균일을 억제하고 시인성을 개선할 수 있는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 2).
일본 공개특허공보 평9-90125호 일본 공개특허공보 2008-302580호
상기 특허문헌 1, 2 에서는 점착제층의 표면 상태를 제어하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 특허문헌 1 에서는, 용제 캐스팅법에 의해 표준편차가 작은 점착제층을 형성하는 것이 개시되어 있지만, 구체적인 점착제층의 형성 방법은 기재되어 있지 않아, 실질적으로 표준편차가 작은 점착제층을 형성할 수 없다. 또한, 특허문헌 2 에서는 점착제층의 표면 조도를 제어하는 것이 개시되어 있지만, 점착제층의 두께의 편차를 작게 제어하는 것에 관해서는 기재되어 있지 않다.
또한, 종래에는 상측 편광판에 있어서, 편광자에 대하여 시인측에는 고헤이즈값이 되도록 안티글레어 처리가 실시된 투명 보호 필름이 사용되고 있었다. 그 때문에, 편광판이나 점착제층에 요철이 있었다고 해도, 안티글레어 처리가 실시된 투명 보호 필름의 헤이즈값이 높은 점에서, 상기 요철은 그다지 불균일로서 시인되어 있지는 않았다.
한편 최근에는, 액정 표시 장치로서, 특히 TV, 노트북 컴퓨터, 퍼스널 컴퓨터용 모니터의 액정 패널 최표면은 휘도를 중시한, 이른바 클리어하고 고급감을 갖는 것이 요망되게 되었다. 이러한 클리어계 액정 표시 장치로는 유리나 아크릴판 등의 전면판을 액정 표시 장치의 최표면에 사용한 것이 있는데, 전면판의 채용은 비용 상승이나 중량 상승을 초래하여 바람직하지 않다. 또한, 상기 클리어계 액정 표시 장치를 얻기 위해서, 상측 편광판에 있어서, 편광자에 대하여 시인측의 투명 보호 필름으로서 안티글레어 처리가 실시되어 있지 않거나, 또는 저헤이즈값이 되도록 안티글레어 처리가 실시된 투명 보호 필름이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 미(未)안티글레어 처리 또는 저헤이즈값의 안티글레어 처리가 실시된 투명 보호 필름을 사용한 경우에는 반사에 의해, 종래 고헤이즈값의 투명 보호 필름을 사용한 경우에는 시인되지 않았었던 편광판이나 점착제층의 요철이 시인되게 되었다.
또한, 상기 액정 표시 장치에는 시인측에 전면판이나 터치 패널을 형성하는 기종이 늘어나고 있다. 이러한 구성에서는, 공기층과 전면판이나 터치 패널과의 계면에서의 반사에 의한 시인성의 저하를 억제하기 위해, 전면판이나 터치 패널에 점착제층이 형성된 표면 처리 필름을 첩합하는 경우가 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 종래의 점착형 광학 필름은 광학 필름 및 점착제층의 두께 불균일에서 기인하는 표면 요철이 컸다. 최근, 저헤이즈이면서 클리어한 표면 처리가 주류가 되고 있는 와중에, 점착제층과 광학 필름의 요철에 의해 클리어한 볼품있는 외관이 손상되는 것이 문제가 되어, 점착제층이 형성된 표면 처리 필름에 있어서도 요철이 없는 평활한 점착제층이 요구되고 있다.
본 발명은 광학 필름 및 점착제층을 갖는 점착형 광학 필름으로서, 점착제층에 근거하는 시인성에 관련된 불균일의 문제를 저감할 수 있는 점착형 광학 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 상기 점착형 광학 필름이 편광판 및 점착제층을 갖는 점착형 편광판인 경우에는, 클리어한 고급감을 가지며, 또한 점착형 편광판에 근거하는 시인성에 관련된 불균일의 문제를 저감한 점착형 편광판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 본 발명은, 상기 점착형 광학 필름을 사용한 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 하기 점착형 광학 필름 등에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉 본 발명은, 광학 필름과 상기 광학 필름에 형성된 점착제층을 갖는 점착형 광학 필름으로서,
상기 점착제층은, 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름에 관한 것이다.
상기 점착형 광학 필름으로는, 상기 광학 필름이, 편광자의 편측에 제 1 투명 보호 필름 또는 양측에 제 1 및 제 2 투명 보호 필름을 갖는 편광판이고 (이하, 점착형 광학 필름 중에서, 광학 필름으로서 편광판을 사용한 것을 점착형 편광판이라고 한다),
상기 제 1 투명 보호 필름은 헤이즈값이 15 ％ 이하이고,
상기 점착제층은 상기 제 1 투명 보호 필름을 갖지 않은 측의 편광판에 형성되어 있는 것을 들 수 있다.
상기 점착형 편광판에 있어서, 상기 제 1 투명 보호 필름의 두께가 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 점착형 편광판에 있어서, 상기 편광판이 편광자의 양측에 제 1 및 제 2 투명 보호 필름을 갖고, 제 1 및 제 2 투명 보호 필름 중 적어도 어느 일방의 두께가 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 점착형 편광판에 있어서, 상기 편광자의 두께가 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 점착형 광학 필름에 있어서, 상기 광학 필름으로서 위상차판을 사용할 수 있다. 상기 위상차판의 두께는 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 점착형 광학 필름에 있어서, 상기 광학 필름으로서 헤이즈값이 15 ％ 이하인 광학 필름을 바람직하게 사용할 수 있다. 당해 광학 필름은, 전면판 또는 터치 패널에 첩합하는 것을 목적으로 한 광학 필름으로서 바람직하다.
상기 헤이즈값이 15 ％ 이하인 광학 필름은 두께가 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또, 상기 헤이즈값이 15 ％ 이하인 광학 필름으로는 표면 처리 필름을 사용할 수 있다.
또 본 발명은, 광학 필름과, 상기 광학 필름에 형성된 점착제층을 갖는 상기 점착형 광학 필름의 제조 방법으로서,
상기 광학 필름의 상기 제 1 투명 보호 필름을 갖지 않은 측에, 점도 Y (P) 의 점착제 도공액을 도공 두께 X (㎛) 로 도공하는 공정 (1A), 및,
도공된 점착제 도공액을 건조하여 점착제층을 형성하는 공정 (2A) 를 갖고, 또한,
상기 점착제 도공액의 점도 Y 와 도공 두께 X 가 0.8X－Y ≤ 68 을 만족하는 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 광학 필름과, 상기 광학 필름에 형성된 점착제층을 갖는 상기 점착형 광학 필름의 제조 방법으로서,
이형 필름에, 점도 Y (P) 의 점착제 도공액을 도공 두께 X (㎛) 로 도공하는 공정 (1B),
도공된 점착제 도공액을 건조하여 점착제층을 형성하는 공정 (2B) 및,
이형 필름에 형성된 점착제층을 상기 광학 필름의 상기 제 1 투명 보호 필름을 갖지 않은 측에 첩합하는 공정 (3) 을 갖고, 또한,
상기 점착제 도공액의 점도 Y 와 도공 두께 X 가 0.8X－Y ≤ 68 을 만족하는 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 점착형 광학 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 점착제 도공액의 점도 Y (P) 가 2 ∼ 160 P 이고, 도공 두께 X (㎛) 가 20 ∼ 250 ㎛ 인 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 적어도 2 개의 광학 필름과 적어도 2 개의 점착제층이 각각 번갈아 적층되어 있는 점착형 광학 필름으로서,
상기 점착제층 중 적어도 어느 하나가, 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름 (이하, 적층 점착형 광학 필름이라고 한다) 에 관한 것이다.
상기 적층 점착형 광학 필름에 있어서, 적어도 2 개의 점착제층이 모두, 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한 상기 적층 점착형 광학 필름으로는, 상기 광학 필름의 하나가, 편광자의 편측에 제 1 투명 보호 필름 또는 양측에 제 1 및 제 2 투명 보호 필름을 갖는 편광판이고 (이하, 적층 점착형 광학 필름 중에서, 광학 필름의 하나로서 편광판을 사용한 것을 적층 점착형 편광판이라고 한다),
상기 제 1 투명 보호 필름은 헤이즈값이 15 ％ 이하이고,
상기 점착제층은 상기 제 1 투명 보호 필름을 갖지 않은 측의 편광판에 형성되어 있는 것을 들 수 있다.
상기 적층 점착형 편광판에 있어서, 상기 제 1 투명 보호 필름의 두께가 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 적층 점착형 편광판에 있어서, 상기 편광판이 편광자의 양측에 제 1 및 제 2 투명 보호 필름을 갖고, 제 1 및 제 2 투명 보호 필름 중 적어도 어느 일방의 두께가 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 적층 점착형 편광판에 있어서, 상기 편광자의 두께가 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 적층 점착형 광학 필름에 있어서, 상기 광학 필름의 하나가, 편광자의 편측에 제 1 투명 보호 필름 또는 양측에 제 1 및 제 2 투명 보호 필름을 갖는 편광판이고,
상기 제 1 투명 보호 필름은 헤이즈값이 15 ％ 이하이고,
상기 점착제층은 상기 제 1 투명 보호 필름을 갖지 않은 측의 편광판에 형성되어 있고,
다른 광학 필름 중 적어도 하나가 위상차판인 것을 사용할 수 있다. 상기 위상차판의 두께는 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 상기 점착형 광학 필름 (또는 적층 점착형 광학 필름) 을 적어도 하나 갖는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 상기 점착형 광학 필름 (또는 적층 점착형 광학 필름) 에 있어서의 점착제층은, 그 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하로 제어되어 있어, 점착제층의 두께에 관련된 요철의 편차가 매우 작아 평활성이 양호하다. 점착형 광학 필름의 표면 요철은 점착제층과 광학 필름의 두께 편차에 기인하고 있어, 본 발명의 점착형 광학 필름에 의하면, 광학 필름 및 점착제층에 근거하는 요철에 의한 불균일을 저감할 수 있다.
본 발명에서는, 점착제층의 두께에 관련된 요철의 편차가, 건조시의 점착제 도공액의 유동 (流動) 이 원인임을 알아내어, 그리고, 점착제 도공액의 점도 Y 를 높이는 것, 점착제 도공액의 도공 두께 X 를 얇게 함으로써 점착제 도공액의 유동을 작게 하는 것, 또한 이들이 소정의 관계를 만족하도록 점착제층을 형성함으로써, 점착제층의 두께에 관련된 요철의 편차를 작게 제어하고 있다.
또한, 상기 점착형 광학 필름 (또는 적층 점착형 광학 필름) 이 점착형 편광판 (또는 적층 점착형 편광판) 인 경우에 있어서, 당해 점착형 편광판 (또는 적층 점착형 편광판) 이, 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 최표면이 될 수 있는 투명 보호 필름 (액정 표시 장치로서는 상측 편광판의 최표면의 투명 보호 필름) 으로서 헤이즈값이 15 ％ 이하의 투명 보호 필름을 사용하고 있는 경우에는, 전면판을 사용하지 않아도 클리어하고 고급감을 갖는 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 점착형 편광판에 있어서의 점착제층은, 그 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하로 제어되어 있어, 점착제층의 두께에 관련된 요철의 편차가 매우 작아 평활성이 양호하다. 그 때문에, 본 발명의 점착형 편광판에 의하면, 점착형 편광판에 근거하는 요철에 의한 불균일을 시인하지 않고, 클리어하면서 고급감을 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 부여할 수 있다.
또한, 상기 점착형 광학 필름에 있어서, 광학 필름으로서 헤이즈값이 15 ％ 이하의 광학 필름 (예를 들어, 표면 처리 필름) 을 사용하고 있는 경우에는, 이것을 전면판에 첩합함으로써, 전면판에 의한 클리어하고 고급감을 부여함과 함께, 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하로 제어되어 점착제층에 의해, 요철로 인한 불균일을 시인하지 않고서, 클리어하고 고급감을 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 부여할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 점착형 광학 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 점착형 광학 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 점착형 광학 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 적층 점착형 광학 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 적층 점착형 광학 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 적층 점착형 광학 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 적층 점착형 광학 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 8 은 본 발명의 점착형 광학 필름의 사용 양태의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 9 는 본 발명의 점착형 광학 필름의 사용 양태의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 10 은 본 발명의 점착형 광학 필름의 사용 양태의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 11 은 박형 고기능 편광막의 제조 공정의 개략도이다.
도 12 는 박형 고기능 편광막의 제조 방법과 건식 연신을 포함하는 제조 방법의 제조 공정의 모식도이다.
도 13 은 박형 고기능 편광막의 참고 제조예 및 참고 비교예의 광학 특성값의 비교표이다.
도 14 는 박형 고기능 편광막의 참고 제조예 및 참고 비교예의 각 T/P 값의 표이다.
도 15 는 박형 고기능 편광막의 참고 제조예 및 참고 비교예의 각 T/P 값에 기초한 T-P 그래프이다.
도 16 은 박형 고기능 편광막의 T-P 그래프의 모식도이다.
본 발명의 점착형 광학 필름을 이하에 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 점착형 광학 필름은, 광학 필름 (1) 과, 상기 광학 필름 (1) 에 형성된 점착제층 (2) 을 갖는다. 상기 점착제층 (2) 은, 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하이다. 광학 필름 (1) 으로는, 편광판, 위상차판, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름이나, 반사 방지 필름 등의 표면 처리 필름 등의 각종 광학 필름을 사용할 수 있다. 도 2 내지 도 10 에서는, 각종 광학 필름의 양태를 예시한다.
도 2 및 도 3 은, 본 발명의 점착형 광학 필름이 점착형 편광판인 경우이다. 당해 점착형 편광판은, 광학 필름 (1) 인 편광판 (A1 또는 A2) 과 당해 편광판 (A1 또는 A2) 에 형성된 점착제층 (2) 을 갖는다. 당해 점착형 편광판은, 액정 표시 장치에 있어서는, 액정 셀에 대하여 시인측에 점착제층 (2) 을 개재하여 배치된다. 편광판 (A1 또는 A2) 은, 편광자 (a) 와, 편광자 (a) 의 편측에 제 1 투명 보호 필름 (b1) 또는 양측에 제 1 투명 보호 필름 (b1) 및 제 2 투명 보호 필름 (b2) 을 갖는다. 도 3 의 편광판 (A2) 은, 편광자 (a) 의 편측에만 제 1 투명 보호 필름 (b1) 을 갖는 경우이고, 도 2 의 편광판 (A1) 은, 편광자 (a) 의 양측에 제 1 투명 보호 필름 (b1) 및 제 2 투명 보호 필름 (b2) 을 갖는 경우이다. 또한, 당해 편광판 (A1 또는 A2) 은 적어도 제 1 투명 보호 필름 (b1) 을 갖고 있으며, 제 1 투명 보호 필름 (b1) 측이, 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 있어서 최표면이 된다. 도 2 및 도 3 에 있어서의 상기 점착제층 (2) 은, 상기 편광판 (A1 또는 A2) 의 제 1 투명 보호 필름 (b1) 을 갖지 않은 측에 형성되어 있다. 즉, 도 2 및 도 3 과 같이, 편광자 (a) 의 편측에만 제 1 투명 보호 필름 (b1) 을 갖는 경우에는 편광자 (a) 에 점착제층 (2) 이 형성되고, 편광자 (a) 의 양측에 제 1 투명 보호 필름 (b1) 및 제 2 투명 보호 필름 (b2) 을 갖는 경우에는 제 2 투명 보호 필름 (b2) 에 점착제층 (2) 이 형성된다.
도 4 내지 도 7 은, 적어도 2 개의 광학 필름 (1) 과, 적어도 2 개의 점착제층 (2) 이 각각 번갈아 적층되어 있는 적층 점착형 광학 필름을 나타낸다. 도 4 내지 도 7 에서는, 도 2 또는 도 3 의 점착형 편광판에 있어서의 점착제층 (2) 에 광학 필름 (1) 으로서 위상차판 (B) 이 적층되고, 당해 위상차판 (B) 에 점착제층 (2) 이 형성되어 있다. 도 4 에서는, 도 2 의 편광판 (A1) 에 있어서의 제 2 투명 보호 필름 (b2) 에 제 1 점착제층 (21), 제 1 위상차판 (B1), 제 2 점착제층 (22) 이 이 순서대로 형성되어 있다. 도 6 에서는 추가로 제 2 점착제층 (22) 에 제 2 위상차판 (B2), 제 3 점착제층 (23) 이 이 순서대로 형성되어 있다. 도 5 에서는, 도 3 의 편광판 (A2) 에 있어서의 편광자 (a) 에 제 1 점착제층 (21), 제 1 위상차판 (B1), 제 2 점착제층 (22) 이 이 순서대로 형성되어 있다. 도 7 에서는 추가로 제 2 점착제층 (22) 에, 제 2 위상차판 (B2), 제 3 점착제층 (23) 이 이 순서대로 형성되어 있다. 또, 적층 점착형 광학 필름에 있어서, 점착제층 (2) 은 적어도 어느 하나가, 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하이다. 바람직하게는, 모든 점착제층 (2) 이 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하이다.
도 8 내지 도 10 은, 본 발명의 점착형 광학 필름에 있어서의 광학 필름 (1) 으로서 표면 처리 필름 (C) 을 사용한 점착형 표면 처리 필름의 사용 양태를 나타낸다. 또, 표면 처리 필름 (C) 은, 기재 필름의 편측에 표면 처리가 실시되어 있다. 점착형 표면 처리 필름에 있어서, 점착제층 (2) 은 표면 처리가 실시되어 있지 않은 측의 기재 필름에 형성된다. 도 8 은, 점착형 표면 처리 필름의 점착제층 (2) 을 전면판 (F) 에 첩합한 양태이다. 도 9 는, 도 8 의 양태에 있어서, 추가로 전면판 (F) 을 터치 패널 (T) 에 형성한 경우이다. 도 10 은, 점착형 표면 처리 필름의 점착제층 (2) 을 터치 패널 (T) 에 첩합한 양태이다. 도 10 에서는 추가로 터치 패널 (T) 에 전면판 (F) 이 형성되어 있다. 도 8 내지 도 10 에 기재된 점착형 표면 처리 필름 (C) 을 적용한 전면판 (F) 또는 터치 패널 (T) 등은, 모두 표면 처리 필름 (C) 이 편측 표면에 있다. 점착형 표면 처리 필름 (C) 을 적용한 전면판 (F) 또는 터치 패널 (T) 등은 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 대하여 시인측에 설치되지만, 그 적용은, 표면 처리 필름 (C) 측을 화상 표시 장치측에 형성해도 되고, 화상 표시 장치에 대하여 반대측의 가장 표측이 되도록 형성해도 된다.
본 발명의 편광판에 적용되는 편광자는 특별히 한정되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌ㆍ아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료의 이색성 물질을 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 이색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 80 ㎛ 정도이다. 당해 두께는 10 ∼ 50 ㎛ 인 것이 바람직하고, 15 ∼ 30 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.
폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1 축 연신한 편광자는, 예를 들어, 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원래 길이의 3 ∼ 7 배로 연신함으로써 제조할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산아연, 염화아연 등을 함유하고 있어도 되는 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 추가로 필요에 따라서 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 수세해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색하면서 연신해도 되며, 또 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.
또 편광자로는 두께가 10 ㎛ 이하인 박형의 편광자를 사용할 수 있다. 박형화의 관점에서 말하자면 당해 두께는 1 ∼ 7 ㎛ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 박형의 편광자는, 두께 불균일이 적고, 시인성이 우수하며, 또한 치수 변화가 적기 때문에 내구성이 우수하고, 나아가서는 편광판으로서의 두께도 박형화를 도모할 수 있다는 점이 바람직하다.
박형의 편광자로는, 대표적으로는, 일본 공개특허공보 소51-069644호나 일본 공개특허공보 2000-338329호나, WO2010/100917호 팜플렛, PCT/JP2010/001460호의 명세서, 또는 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재되어 있는 박형 편광막을 들 수 있다. 이들 박형 편광막은 폴리비닐알코올계 수지 (이하, PVA 계 수지라고도 한다) 층과 연신용 수지 기재를 적층체 상태에서 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻을 수 있다. 이 제법이면, PVA 계 수지층이 얇아도, 연신용 수지 기재에 지지되어 있음으로써 연신에 의한 파단 등의 문제없이 연신하는 것이 가능해진다.
상기 박형 편광막으로는, 적층체의 상태에서 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법 중에서도, 고배율로 연신할 수 있고 편광 성능을 향상시킬 수 있는 점에서, WO2010/100917호 팜플렛, PCT/JP2010/001460호의 명세서, 또는 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재되어 있는 바와 같은 붕산 수용액 중에서 연신하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어지는 것이 바람직하고, 특히 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서에 기재되어 있는 붕산 수용액 중에서 연신하기 전에 보조적으로 공중 (空中) 연신하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어지는 것이 바람직하다.
상기한 PCT/JP2010/001460호의 명세서에 기재된 박형 고기능 편광막은, 수지 기재에 일체로 제막되는, 이색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지로 이루어지는 두께가 7 ㎛ 이하인 박형 고기능 편광막으로서, 단체 투과율이 42.0 ％ 이상 및 편광도가 99.95 ％ 이상의 광학 특성을 갖는다.
상기한 박형의 편광자로는, PCT/JP2010/001460호의 명세서에 기재된, 박형 고기능 편광막이 바람직하게 사용된다.
상기 박형 고기능 편광막은, 수지 기재에 일체로 제막되는, 이색성 물질을 배향시킨 폴리비닐알코올계 수지 (이하, PVA 계 수지라고도 한다) 로 이루어지는 두께가 7 ㎛ 이하인 박형 고기능 편광막으로서, 단체 투과율이 42.0 ％ 이상 및 편광도가 99.95 ％ 이상의 광학 특성을 갖는다. 상기 두께는 2 ∼ 6 ㎛ 인 것이 바람직하다.
상기 박형 고기능 편광막은, 적어도 20 ㎛ 의 두께를 갖는 수지 기재에 폴리비닐알코올계 수지의 도포 및 건조에 의해 폴리비닐알코올계 수지층을 생성하고, 생성된 폴리비닐알코올계 수지층을 이색성 물질의 염색액에 침지하여, 폴리비닐알코올계 수지층에 이색성 물질을 흡착시키고, 이색성 물질을 흡착시킨 폴리비닐알코올계 수지층을, 붕산 수용액 중에 있어서 수지 기재와 일체로 총 연신 배율을 원래 길이의 5 배 이상이 되도록 연신함으로써 제조할 수 있다.
또한, 이색성 물질을 배향시킨 박형 고기능 편광막을 포함하는 적층체 필름을 제조하는 방법으로서, 적어도 20 ㎛ 의 두께를 갖는 수지 기재와, 수지 기재의 편면에 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 수용액을 도포 및 건조시킴으로써 형성된 폴리비닐알코올계 수지층을 포함하는 적층체 필름을 생성하는 공정과, 수지 기재와 수지 기재의 편면에 형성된 폴리비닐알코올계 수지층을 포함하는 상기 적층체 필름을, 이색성 물질을 함유하는 염색액 중에 침지함으로써, 적층체 필름에 포함되는 폴리비닐알코올계 수지층에 이색성 물질을 흡착시키는 공정과, 이색성 물질을 흡착시킨 폴리비닐알코올계 수지층을 포함하는 상기 적층체 필름을, 붕산 수용액 중에 있어서, 총 연신 배율이 원래 길이의 5 배 이상이 되도록 연신하는 공정과, 이색성 물질을 흡착시킨 폴리비닐알코올계 수지층이 수지 기재와 일체로 연신됨으로써, 수지 기재의 편면에 이색성 물질을 배향시킨 폴리비닐알코올계 수지층으로 이루어지는 두께가 7 ㎛ 이하, 단체 투과율이 42.0 ％ 이상 또한 편광도가 99.95 ％ 이상인 광학 특성을 갖는 박형 고기능 편광막을 제막시킨 적층체 필름을 제조하는 공정을 포함함으로써, 상기 박형 고기능 편광막을 제조할 수 있다.
배경 기술로서 광학 특성에 관한 정리가 필요하다. 대형 표시 소자에 사용할 수 있는 편광막의 광학 특성은, 단적으로는 편광도 (P) 와 단체 투과율 (T) 로 나타낼 수 있다. 편광막의 성능은, 일반적으로, 트레이드 오프 관계에 있는 편광도 (P) 와 단체 투과율 (T) 의 2 개의 광학 특성값을 플롯한 T-P 그래프로 표시된다.
도 16 의 모식도를 참조하길 바란다. T = 50 ％ 이고, P = 100 ％ 가 이상 특성이다. T 값이 낮으면 P 값을 올리기 쉽고, T 값이 높을수록 P 값을 올리기 어려운 것으로 된다. 따라서, 박형 편광막에서는 실현되어 있지 않은 편광도 (P) 가 99.95 ％ 이상, 단체 투과율 (T) 이 42.0 ％ 이상인 것은, 현재 또는 장래, 대형 표시 소자 등의 편광막 성능으로서 요구되는 광학 특성이다. 여기서, 이상 특성은 T = 50 ％ 이고, P = 100 ％ 이지만, 광이 편광막을 투과해 나갈 때에는, 편광막과 공기의 계면에서 일부의 광이 반사되는 현상이 일어난다. 이 반사 현상을 고려하면, 반사되는 분 (分) 은 투과율이 감소하기 때문에, 현실적으로 달성할 수 있는 T 값의 최대치는 45 ∼ 46 ％ 정도가 된다.
편광도 (P) 는, 편광막 또는 디스플레이의 콘트라스트비 (CR) 를 나타낼 수 있다. 99.95 ％ 의 편광도 (P) 는, 편광막의 CR 에서는 2000 : 1 에 상당하고, 이것을 일반적으로 시판되고 있는 액정 텔레비전용 셀에 사용했을 때의 디스플레이의 CR 에서는 1050 : 1 에 상당한다. 어느 CR 이나 클수록 표시의 콘트라스트가 우수하여, 보기 쉬운 것이 된다. 편광막의 CR 은, 후술되는 바와 같이, 평행 투과율을 직교 투과율로 나눈 값이다. 디스플레이의 CR 은, 최대 휘도를 최소 휘도로 나눈 값이다. 최소 휘도는 흑색 표시시의 휘도로, 일반적인 시청 환경을 상정한 액정 텔레비전에서는 0.5 cd/㎡ 이하가 요구되고 있다. 이것을 초과하는 값에서는 색 재현성이 저하된다. 또한 최대 휘도는 백색 표시시의 휘도로, 일반적인 시청 환경을 상정한 액정 텔레비전에서는 450 ∼ 550 cd/㎡ 의 범위에서 사용된다. 이것을 밑돌면 시인성이 저하된다.
이상의 점에서 일반적으로 액정 텔레비전에는 1000 : 1 이상의 CR 이 필요로 되어 있다. 한편으로, 액정 셀에 있어서의 편광 해소를 고려하면, 편광막에서는 2000 : 1 이상의 CR 을 필요로 한다. 이것은, 99.95 ％ 이상의 편광도 (P) 에 상당한다.
또한, 액정 텔레비전용의 편광막으로서 일반적으로는 단체 투과율 (T) 이 42.0 ％ 이상인 것이 사용되고 있다. 편광막의 단체 투과율 (T) 이 42.0 ％ 를 밑돌면, 디스플레이의 휘도 (L) 가 내려간다. 예를 들어, T = 42.0 ％ 의 편광막을 사용한 디스플레이 휘도 (L) = 100 으로 한 경우와 비교하여, T = 40.0 ％ 의 편광막의 디스플레이 휘도는 L = 90 이다. 이것은, T = 42.0 ％ 의 디스플레이 휘도 (L) = 100 을 확보하기 위해서는, T = 40.0 ％ 의 편광막을 사용하는 디스플레이의 광원이나 사용시의 점등 에너지를 10 ％ 증가시킬 필요가 있다. 표시 소자에 사용하는 광원을 고려하면, 편광막의 단체 투과율 (T) 이 42.0 ％ 에 상당하는 디스플레이로 하기 위해서는, 광원 자체를 고휘도화함으로써 디스플레이 휘도 (L) 을 올리지 않으면 안되는 것이다.
상기 박형 고기능 편광막 및 그 제조 방법에 의하면, 광학 특성이 높은 얇은 편광막을 제공할 수 있다.
지금까지의 박형 편광막의 제법은 모두 오븐 등의 가열 장치에 있어서, 연신기를 사용하여 건식으로 연신하지 않으면 안된다. 건식으로 연신하는 것은, 수지 기재 및 그것에 형성되는 PVA 계 수지층의 결정화가 진행되기 때문에, 적층체 자체를 원래 길이의 5 배 이상으로 연신하기가 어렵다. 이 결정화 현상은, 단층체를 건식으로 연신한 후형 편광막을 제조하는 경우에도 동일하다. PVA 계 수지층의 결정화와 연신 배율의 한계에 의해, 이색성 물질을 충분히 배향시킬 수 없다. 이것이 제 1 의 기술적 과제였다.
당연한 것으로, 습식으로 연신된 후형 편광막의 광학 특성에 필적하는 박형 편광막은 지금까지 개발되어 있지 않다. PVA 계 수지는 친수성 고분자 조성물로, 물에 녹기 쉽다. 얇은 PVA 계 수지층을, 수용액 중에 있어서, 어떻게 불용화시킬지, 고배율의 연신에 의해 흡착시킨 이색성 물질을 어떻게 고차로 배향시킬지, 그 결과로서, 어떻게 광학 특성이 높은 박형 편광막을 실현할지의 과제가 있었다.
PVA 계 수지의 수용액을 도포 및 건조하여 수지 기재에 형성한 얇은 PVA 계 수지층을 저온 (65 ℃ 이하) 의 붕산 수용액 중에서, 수지 기재와 일체로 고배율 (5 배 이상) 로 연신할 수 있다. 보다 상세하게는, 저온 (65 ℃ 이하) 의 붕산 수용액 중에 있어서, 수지 기재에 형성한 얇은 PVA 계 수지층을 가교 작용에 의해 불용화하고, 그것에 의해 불용화된 얇은 PVA 계 수지층을 수지 기재와 일체로 5 배 이상의 배율로 연신할 수 있다는 것이다.
더욱 특기해야 할 것은, 물 분자의 가소제로서의 기능에 의해 수지 기재 자체의 유리 전이 온도보다 낮은 붕산 수용액 중에서도, 수지 기재와 일체로 얇은 PVA 계 수지층을 고배율로 연신할 수 있다는 놀랄만한 지견을 얻은 것이다. 이것에 의해, 도 14 또는 도 15 의 박형 고기능 편광막의 참고 제조예 1 및 2 에서 보이는 바와 같이, PVA 계 수지의 결정화를 억제한 고배율의 연신에 의해 이색성 물질을 충분히 흡착 및 배향시킨 대형 표시 소자에 사용할 수 있는 광학 특성이 높은 박형 편광막, 이른바 박형 고기능 편광막이 얻어진다. 박형 고기능 편광막 및 그 제조 방법에 사용되는 공정 및 작용에 관해서, 이하에 설명한다.
(a) 저온 (65 ℃ 이하) 의 붕산 수용액 중의 연신 작용
두께가 십 수 ㎛ 이하의 얇은 PVA 계 수지 필름을 수용액 중에서 고배율로 연신하기 위해서는, 두께가 20 ㎛ 이상의 수지 기재에 형성되어 있었다고 해도, PVA 계 수지 필름 자체에 연신시에 가해지는 장력에 견디고, 연신 중에 물에 용해되지 않는 내수성이 부여되어 있어야 한다. 즉 불용화된 PVA 계 수지 필름이 아니면 안된다.
붕산은, 다음 식에 나타내는 바와 같이, 수용액 중에서 테트라하이드록시붕산 아니온을 생성한다.
H3BO3＋H2O ←→ H++[B(OH)4]－
이 테트라하이드록시붕산 아니온은, 비닐알코올계 폴리머의 하이드록시기와 수소 결합하여, 비닐알코올계 폴리머를 가교시키는 것으로 추찰된다. 이 가교 상태로서 화학식 (1) 과 같은 상태가 추정 모델의 하나로 생각된다 (화학식 (1) 의 점선의 본드가 가교 결합). 이 가교에 의해, 비닐알코올계 폴리머가 불용화된다.
[화학식 1]
Figure 112013006535782-pct00001
PVA 계 수지를 붕산 수용액 중에서 연신하면, PVA 계 수지층을 불용화할 수 있기 때문에, 5 배 이상의 고배율로 연신하는 것이 가능하게 된다.
(b) 고배율의 연신에 의한 작용
도 12 의 박형 고기능 편광막의 참고 비교예 1 및 2 에 제시되는, 수지 기재와 일체로 얇은 PVA 계 수지를 건식으로 연신하는 종래 제법에 의해서는, 예를 들어 단체 투과율이 42.0 ％ 이상이고 편광도가 99.95 ％ 이상인 광학 특성을 갖는 박형 편광막을 얻기가 어렵다. 그 요인은, 「건식 연신」으로 불리는 연신 방법을 사용하고 있는 것에 기인한다. 건식 연신은, 연신 대상 수지 기재의 유리 전이 온도보다 낮은 온도에서 연신하기가 어렵다. 통상은 연신 대상인 수지 기재가 파단된다. 그것을 연신할 수 있었다고 해도 균일 연신은 되지 않는다. 그 때문에, 건식 연신은 일반적으로 연신 대상인 수지 기재의 유리 전이 온도보다 높은 온도에서 연신하게 된다. 65 ℃ 이하의 저온에서 연신하는 경우에는, 필연적으로 유리 전이 온도가 65 ℃ 이하인 연신 대상의 수지 기재가 선택되게 된다.
유리 전이 온도와 연신 온도의 관계는 PVA 계 수지층에 관해서도 동일하다. 일반적인 PVA 계 수지의 유리 전이 온도는 80 ℃ 정도로, 건식 연신에 의한 경우, 이 온도보다 저온에서 균일하게 고배율로 연신하기는 어렵다. 또한, 온도에 상관없이 건식 연신에 따른 경우, 연신에 의해서 PVA 계 수지의 결정화가 진행되어, 연신 대상인 수지 기재를 포함해서 총 연신 배율을 원래 길이의 5 배 이상으로 하기가 어렵다. 또한, PVA 계 수지에 라메라 구조나 구정 (球晶) 과 같이 배향에 기여하지 않는 고차 구조 (큰 구조) 가 형성됨으로써, 이색성 물질을 충분히 흡착시키면서, 또 고차로 배향시키는 것이 불가능해지는 것으로 추론된다. 이것이 종래 제법에 의한 박형 편광막의 광학 특성이 낮은 요인으로 생각된다.
도 12 에 나타내는 박형 고기능 편광막의 제조 방법을 상정한다. 예를 들어 65 ℃ 이하의 붕산 수용액 중에서 수지 기재에 형성된 얇은 PVA 계 수지를 연신한다. 수지 기재는 65 ℃ 이상의 유리 전이 온도를 갖는 조성물로서, 바람직하게는 비정질의 에스테르계 또는 올레핀계의 열가소성 수지로 이루어지는 수지 기재로 한다. 수지 기재의 유리 전이 온도가 65 ℃ 이상이라도, 물 분자의 가소제로서의 기능에 의해, 그 수지 기재는 65 ℃ 이하에서도 연신 가능하다. PVA 계 수지에 관해서도 물 분자가 가소제로서 기능한다. 그 때문에, 수지 기재와 일체로 얇은 PVA 계 수지를 65 ℃ 이하의 붕산 수용액 중에서 연신할 수 있다.
그것에 의해, PVA 계 수지의 결정화를 막으면서, 얇은 PVA 계 수지를 5 배 이상의 고배율로 연신할 수 있다. 그 결과가, 얇은 PVA 계 수지의 비정질 부분의 배향성이 높아지게 된다고 하는 추론에 도달한다. 또한 고배율로 연신함으로써, PVA 계 수지 중에 존재하는 폴리요오드 이온 착물 등의 이색성 물질이 고차로 일 방향으로 나란해지게 된다. 그 결과적으로 광학 특성이 높은 박형 편광막, 이른바 박형 고기능 편광막이 얻어진다.
박형 고기능 편광막의 실시 양태는, 다음과 같다.
박형 고기능 편광막의 제 1 양태는, 수지 기재에 일체로 제막되는, 이색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지로 이루어지는 두께가 7 ㎛ 이하의 박형 고기능 편광막으로서, 단체 투과율이 42.0 ％ 이상 및 편광도가 99.95 ％ 이상인 광학 특성을 갖는 박형 고기능 편광막에 관한 것이다. 도 13 의 표를 참조하길 바란다. 이것에 의해, 표시 소자의 박형화, 표시 불균일의 해소, 에너지 소비량의 저감을 가능케 하는, 지금까지 어려운 것으로 생각되고 있던 도 16 의 T-P 그래프로 나타내는 이상 특성에 가까운 박형 고기능 편광막의 개발에 성공하였다. 이것은 후형 편광막에서 실현되고 있는 광학 특성에 필적하는 것이다.
제 1 실시 양태에 있어서, 수지 기재는, 흡수율이 0.50 ％ 이상인, 유리 전이 온도가 25 ℃ 내지 85 ℃ 의 범위에 있는 에스테르계 또는 올레핀계의 열가소성 수지이고, 구체예로는, 에스테르계 수지 필름의 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (아모르퍼스 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, A-PET 필름) 이다. 또한 박형 고기능 편광막의 일면을 보호하는 광학 기능 필름으로 하는 경우에는, 수지 기재는 투명 수지인 것이 바람직하다. 그리고 또 박형 고기능 편광막에 흡착 및 배향시킨 이색성 물질은, 요오드, 유기 염료 또는 그들의 혼합물 중 어느 것이어도 된다.
박형 고기능 편광막의 제 2 양태는, 수지 기재에 이색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지로 이루어지는 두께가 7 ㎛ 이하의 박형 고기능 편광막으로서, 단체 투과율이 42.0 ％ 이상 또한 편광도가 99.95 ％ 이상인 광학 특성을 갖는 박형 고기능 편광막을 제조하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로는, 먼저 적어도 20 ㎛ 의 두께를 갖는 수지 기재에, PVA 계 수지 수용액의 도포 및 건조에 의해서 PVA 계 수지층을 생성하는 공정을 포함한다. 제 2 양태의 수지 기재도, 제 1 실시 양태와 동일하게 흡수율이 0.50 ％ 이상인, 유리 전이 온도가 25 ℃ 내지 85 ℃ 의 범위에 있는 에스테르계 또는 올레핀계의 열가소성 수지이고, 또한 박형 고기능 편광막의 일면을 보호하는 광학 기능 필름으로 하는 경우에는 투명 수지인 것이 바람직하다.
다음으로, 생성된 PVA 계 수지층을 이색성 물질의 염색액 중에 침지하여, PVA 계 수지층에 이색성 물질을 흡착시키는 공정을 포함한다. 이색성 물질은, 제 1 실시 양태와 동일하게, 요오드, 유기 염료 또는 그들의 혼합물 중 어느 것이어도 된다. 또한 염색액에 있어서, 이색성 물질은 0.1 wt％ 이상 4.5 wt％ 이하의 수용액에서 5 ∼ 60 초간 침지시킴으로써 PVA 계 수지층 내에 흡착시켜진다. 이색성 물질로서 요오드를 사용하는 경우에는, 요오드의 용해를 촉진하여 염색 효율을 한층 더 향상시킬 수 있는 점에서, 추가로 요오드화물을 첨가하는 것이 보다 바람직하다.
그런데, 염색 공정에 있어서, 친수성의 PVA 계 수지가 수용액에 용출되는 것에 따른 영향은, 후형 편광막의 제조의 경우에는 문제가 되지 않지만, 박형 편광막의 제조에 있어서는 무시할 수 없는 기술적 과제의 하나이다. 문제는, 염색 중의 수용액으로의 PVA 계 수지의 용출 방지이다. 염색 공정이 단시간이면 문제가 되지 않지만, 경우에 따라서는 편광막의 완성에도 영향을 미친다. 수지 기재에 생성된 PVA 계 수지층을 염색액에 침지하기 전에, 미리 PVA 계 수지층에 불용화 처리를 실시해 두는 것이 유효하며, 그 방법으로서, 상온의 붕산 수용액 중에 침지함으로써 PVA 계 수지층의 불용화가 가능하다.
그리고 이색성 물질을 흡착시킨 PVA 계 수지층을, 붕산 수용액 중에 있어서 수지 기재와 일체로 연신하는 공정을 포함한다. 수용액 중에 있어서는, 연신 중에 얇아지는 PVA 계 수지층이 용출되기 때문에, PVA 계 수지층을 총 연신 배율을 원래 길이의 5 배 이상이 되도록, 즉 PVA 계 수지층의 원래 길이의 5 배 이상의 길이로 연신하는 것이 어렵다. 붕산에 의한 가교 효과와 불용화를 동시에 가능케 하는 붕산 수용액 중에서, 이색성 물질을 흡착시킨 PVA 계 수지층의 고배율 연신을 실현하여, 배향 성능을 높일 수 있는 것이다.
이미 지적한 것이지만, 박형 편광막의 제조에 있어서, 「건식 연신」으로는 총 연신 배율을 원래 길이의 5 배 이상으로 하는 것은 불가능하다. 또한 연신 중에 PVA 계 수지층의 결정화를 방지하는 관점에서, 수지 기재 자체의 유리 전이 온도보다 낮은 온도라도 고배율 연신이 가능한 수지 기재를 선택함으로써, 65 ℃ 이하의 낮은 온도의 붕산 수용액을 사용하는 것이 바람직하다.
도 13 의 표에 나타나는 바와 같이, 이러한 공정을 거쳐, 수지 기재에 이색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지로 이루어지는, 두께가 7 ㎛ 이하, 단체 투과율이 42.0 ％ 이상 또한 편광도가 99.95 ％ 이상인 광학 특성을 갖는 박형 고기능 편광막을 제막할 수 있다.
수지 기재와 일체로 제조된 박형 고기능 편광막의 수지 기재에 제막되어 있지 않은 면에 접착제를 개재하여 다른 수지막을 적층하면서 동시에, 수지 기재를 박형 고기능 편광막으로부터 박리함으로써, 박형 고기능 편광막을 다른 수지막에 전사하도록 해도 된다. 전사된 수지막에 광학 기능 필름을 사용함으로써, 제조된 박형 고기능 편광막의 편면에 광학 기능 필름을 형성할 수 있다. 또한 편면에 광학 기능 필름이 형성된 박형 고기능 편광막의 다른 면에 접착제를 개재하여 제 2 광학 기능 필름을 적층하도록 해도 된다. 이로써, 양면에 광학 기능 필름이 형성된 박형 고기능 편광막을 제조할 수 있다.
박형 고기능 편광막의 제 3 양태는, 이색성 물질을 배향시킨 박형 고기능 편광막을 포함하는 적층체 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로는, 이색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지층으로 이루어지는, 두께가 7 ㎛ 이하, 단체 투과율이 42.0 ％ 이상 또한 편광도가 99.95 ％ 이상인 광학 특성을 갖는 박형 고기능 편광막을 수지 기재의 편면에 제막시킨 적층체 필름을 제조하는 방법에 관한 것으로, 다음의 공정을 포함한다.
적어도 20 ㎛ 의 두께를 갖는 수지 기재와, 수지 기재의 편면에 PVA 계 수지를 포함하는 수용액을 도포 및 건조함으로써 형성된 PVA 계 수지층을 포함하는 적층체 필름을 생성하는 공정을 포함한다. 제 3 양태의 수지 기재도, 제 1 및 제 2 실시 양태와 동일하게, 흡수율이 0.50 ％ 이상인, 유리 전이 온도가 25 ℃ 내지 85 ℃ 의 범위에 있는 에스테르계 또는 올레핀계의 열가소성 수지이고, 또한 박형 고기능 편광막의 일면을 보호하는 광학 기능 필름으로 하는 경우에는 투명 수지인 것이 바람직하다.
수지 기재와 수지 기재의 편면에 형성된 PVA 계 수지층을 포함하는 적층체 필름을, 이색성 물질을 함유하는 염색액 중에 침지시킴으로써, 적층체 필름에 포함되는 PVA 계 수지층에 이색성 물질을 흡착시키는 공정을 포함한다. 이색성 물질은, 제 1 및 제 2 실시 양태와 동일하게, 요오드, 유기 염료 또는 그들의 혼합물 중 어느 것이어도 된다. 또한 염색액에 있어서, 제 2 실시 양태와 동일하게, 이색성 물질은 0.1 wt％ 이상 4.5 wt％ 이하의 수용액에서 5 ∼ 60 초간 침지함으로써 PVA 계 수지층 내에 흡착시켜진다. 이색성 물질로서 요오드를 사용하는 경우에는, 요오드의 용해를 촉진하여 염색 효율을 한층 더 향상시킬 수 있는 점에서, 추가로 요오드화물을 첨가하는 것이 보다 바람직하다. 또한 적층체 필름에 포함되는 PVA 계 수지층을 이색성 물질을 함유하는 염색액 중에 침지하기 전에, 미리 적층체 필름을 상온의 붕산 수용액 중에 침지함으로써 PVA 계 수지층에 불용화 처리를 실시해 두는 것이 보다 바람직하다.
그리고 이색성 물질을 흡착시킨 PVA 계 수지층을 포함하는 상기 적층체 필름을, 붕산 수용액 중에 있어서 연신하는 공정을 포함한다. 제 2 실시 양태와 관련해서 지적한 바와 같이, 수용액 중에서는 연신 중에 수지 기재와 함께 얇아지는 PVA 계 수지층이 용출되기 때문에, 적층체 필름에 포함되는 PVA 계 수지층을 총 연신 배율이 원래 길이의 5 배 이상이 되도록, 즉 PVA 계 수지층의 원래 길이의 5 배 이상의 길이로 연신하기가 어렵다. 붕산에 의한 가교 효과와 불용화가 동시에 가능케 하는 붕산 수용액 중에서, 이색성 물질을 흡착시킨 PVA 계 수지층이 수지 기재와 일체로 고배율 연신되도록 한 것에 의해, 이색성 물질의 배향 성능을 높일 수 있는 것이다.
또한 적층체 필름의 연신 중에 PVA 계 수지층의 결정화를 방지하는 관점에서, 적층체 필름에 포함되는 수지 기재 자체의 유리 전이 온도보다 낮은 온도라도 고배율 연신이 가능한 수지 기재를 선택함으로써, 65 ℃ 이하의 낮은 온도의 붕산 수용액 중에서 적층체 필름을 연신하는 것이 보다 바람직하다.
도 13 의 표에 나타내는 바와 같이, 이러한 공정을 거쳐, 수지 기재의 편면에 이색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지층으로 이루어지는, 두께가 7 ㎛ 이하, 단체 투과율이 42.0 ％ 이상 또한 편광도가 99.95 ％ 이상인 광학 특성을 갖는 박형 고기능 편광막을 제막시킨 적층체 필름을 제조한다.
제조된, 이색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지로 이루어지는 박형 고기능 편광막을 포함하는 적층체 필름을, 적층체 필름에 포함되는 수지 기재의 유리 전이 온도보다 낮은 온도의 요오드화물염을 함유하는 수용액으로 세정하는 공정을 포함하도록 해도 된다. 그리고 세정된 적층체 필름을 50 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도에서 건조하는 공정을 추가로 포함하도록 해도 된다.
그리고 또 건조된 적층체 필름에 포함되는 수지 기재 필름의 편면에 제막된 박형 고기능 편광막의 다른 면에 접착제를 개재하여 광학 기능 필름을 적층하는 공정에 의해, 양면에 광학 기능 필름이 형성된 박형 고기능 편광막을 제조할 수도 있다. 혹은, 건조된 적층체 필름에 포함되는, 박형 고기능 편광막의 수지 기재에 제막되어 있지 않은 면에 접착제를 개재하여 다른 수지막을 적층하면서 동시에, 수지 기재를 박형 고기능 편광막으로부터 박리함으로써 박형 고기능 편광막을 다른 수지막에 전사하여, 편면에 전사된 수지막으로 이루어지는 광학 기능 필름을 형성한 박형 고기능 편광막을 제조할 수도 있다.
[박형 고기능 편광막의 제조 공정의 개요]
박형 고기능 편광막 (10) 의 제조는, 참고 제조예 1 에 근거하여 설명하기로 한다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 수지 기재 (11) 는, 예를 들어, 유리 전이 온도가 80 ℃ 인 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한다. 수지 기재 (11) 는, 박형 고기능 편광막 (10) 의 편면을 지지할 수 있다. 연신되기 전의 수지 기재 (11) 의 두께는, 바람직하게는 20 ㎛ ∼ 500 ㎛ 의 범위에 있으면 된다. 수지 기재 (11) 는, 이색성 물질 (14') 에 의한 염색을 막기 위해서, 물에 불용이고, 또한 팽윤되지 않는 소수성 수지를 사용하도록 해도 된다. 구체적으로는, 분자 구조 중에 카르복실기, 술폰산기, 제 4 아미노기 등의 해리기나, 수산기, 아미드기와 같은 비이온성의 친수기를 갖지 않은 수지를 말한다.
수지 기재 (11) 는, 예를 들어 에스테르계 수지 필름이나 올레핀계 수지 필름이고, 바람직하게는 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이다. 결정화된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 일반적으로 탄성률이 높기 때문에, 저온에서의 연신이 곤란하다. 한편, 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 저온이라도 연신할 수 있다. 이들의 표면에는, PVA 계 수지층 (12) 과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 코로나 처리를 포함하는 표면 개질 처리가 실시되어 있어도 된다. 또 접착층이 형성되어도 된다. 또한 수지 기재 (11) 의 흡수율 (JIS K 7209) 은, 바람직하게는 0.3 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.5 ％ 이상이다. 수지 기재의 유리 전이 온도 (JIS K 7121 DSC 법) 는, 바람직하게는 85 ℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 25 ℃ ∼ 85 ℃ 이다. 이러한 물성의 수지 필름이면, 65 ℃ 이하의 붕산 수용액 중에서도 고배율로 연신할 수 있다.
수지 기재 (11) 및 PVA 계 수지층 (12) 으로 이루어지는 적층체 필름 (13) 은, 공정 (A) 에 의해 제작된다.
제작 공정 (A) 는, 먼저 두께가 100 ㎛ 의 수지 기재 (11) 로 이루어지는 필름 롤을 준비한다. 다음으로, 용매 100 중량부에 대하여 3 ∼ 10 중량부의 PVA 계 수지의 수용액을 준비한다. 그렇게 준비해서, 필름 롤로부터 수지 기재 (11) 를 조출 (繰出) 하여, 수지 기재 상에 PVA 계 수지의 수용액을 도포하고, 60 ℃ 의 오븐 내에서 건조하면서, 두께가 10 ㎛ 인 PVA 계 수지층 (12) 을 수지 기재 (11) 에 제막한다. 이와 같이 제조된 적층체 필름 (13) 의 연속 웨브를 권취하도록 해도 된다. 적층체 필름 (13) 은, 이어서 다음의 연속 공정에 의해 처리된다.
먼저, 염색 공정 (B) 이다. 이것은, 적층체 필름 (13) 을 염색액 (14) 에 침지하여, PVA 계 수지층 (12) 에 이색성 물질 (14') 을 흡착시키는 공정이다. 염색액 (14) 의 용매는, 물이 일반적으로 사용된다. 이색성 물질 (14') 은, 물을 주성분으로 하는 용매 100 중량부에 대하여 통상 0.1 ∼ 4.3 중량부 (0.1 ∼ 4.5 wt％) 의 비율로 사용된다. 이색성 물질 (14') 로는, 예를 들어, 요오드, 유기 염료, 그들의 혼합물 등을 들 수 있다. 이러한 이색성 물질들은, 1 종류여도 되고, 2 종류 이상을 병용하여 사용해도 된다.
이색성 물질 (14') 로서 요오드를 사용하는 경우에는, 요오드의 용해를 촉진하여 염색 효율을 한층 더 향상시킬 수 있는 점에서, 추가로 요오드화물을 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화물은, 용매 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.02 ∼ 20 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 ∼ 10 중량부의 비율로 사용된다. 요오드화물의 구체예로는, 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 요오드화칼륨을 첨가하는 것이 바람직하다. 염색액 (14) 에 대한 침지 시간은 특별히 한정되지 않지만, 통상 5 초 ∼ 5 분간 정도이다. 염색액 (14) 의 온도는, 통상 20 ∼ 50 ℃ 정도이다.
염색 공정 (B) 에 있어서는, 적층체 필름 (13) 을, 액온이 30 ℃ 인 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 염색액 (14) 에 30 초간 침지하였다. 이로써, PVA 계 수지층 (12) 에 요오드를 흡착시켰다. 염색액 (14) 의 요오드 함유량은 물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부로 하고, 요오드화칼륨 함유량은 물 100 중량부에 대하여 0.7 중량부로 하였다.
다음으로, 가교 공정 (C) 와 일체의 연신 공정 (D) 이다. 가교 공정 (C) 는, 적층체 필름 (13) 을 붕산 수용액 (15) 중에 침지하여, 이색성 물질 (14') 을 흡착시킨 PVA 계 수지층 (12) 을 가교하는 공정이다. 이 가교 공정 (C) 는, 팽윤화된 PVA 계 수지를 물에 용해시키지 않도록 하는 불용화 공정이기도 하다.
붕산 수용액 (15) 은 용매인 물에 붕산 또는 붕산염을 용해시켜 얻어진다. 붕산 또는 붕산염 이외에, 붕사 등의 붕소 화합물, 글리옥살, 글루탈알데히드 등을 사용할 수 있다. 붕산 농도는, 물 100 중량부에 대하여 통상 1 ∼ 10 중량부의 비율로 사용된다. 붕산 수용액 (15) 에는, PVA 계 수지층 (12) 에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 목적에서 요오드화물을 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화물의 농도는 바람직하게는 0.05 ∼ 15 중량％, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 8 중량％ 이다. 요오드화물의 구체예는, 염색 공정 (A) 의 경우와 동일하다. 붕산 수용액 (15) 에 대한 침지 시간은 특별히 한정되지 않지만, 통상 15 초간 ∼ 5 분간 정도이다. 붕산 수용액 (15) 의 온도는, 통상 20 ∼ 70 ℃ 정도이다.
요오드를 흡착시킨 PVA 계 수지층 (12) 은, 액온이 60 ℃ 인 요오드화칼륨을 함유하는 붕산 수용액 (15) 중에서 가교되면서, 주속 (周速) 이 상이한 복수 세트의 롤을 갖는 롤 연신기 (16) 에 의해 수지 기재 (11) 와 일체로 연신된다. 이것이 가교 공정 (C) 와 일체의 연신 공정 (D) 이다. 연신 공정 (D) 에 있어서, 적층체 필름 (13) 은 종 1 축으로 연신 배율 5.0 배까지 연신되었다. 이 때의 붕산 수용액 (15) 의 붕산 함유량은 물 100 중량부에 대하여 4 중량부로 하고, 요오드화칼륨 함유량은 물 100 중량부에 대하여 5 중량부로 하였다.
붕산 수용액 (15) 의 온도는, 바람직하게는 85 ℃ 이하이다. 85 ℃ 를 초과하면, PVA 계 수지에 흡착시킨 요오드의 용출이 진행되기 쉽고, 또한, PVA 계 수지도 용출되는 경우도 있어, 제조되는 박형 고기능 편광막 (10) 의 광학 특성이 저하된다. 또한, PVA 계 수지층 (12) 의 두께가 얇은 경우에는, PVA 계 수지층 (12) 이 용해되어, 얻어지는 박형 고기능 편광막 (10) 의 광학 특성이 더욱 저하된다. 붕산 수용액 (15) 의 온도는, 보다 바람직하게는 30 ℃ ∼ 65 ℃ 이다. 붕산 수용액 (15) 의 온도가 30 ℃ 미만인 경우에는, 물의 가소제로서도 기능이 충분히 발휘되지 않기 때문에 수지 기재 (11) 및 PVA 계 수지층 (12) 의 연화가 충분히 얻어지지 않아, 적층체 필름 (13) 의 총 연신 배율을 원래 길이의 5 배 이상으로 연신하기가 어렵다.
붕산 수용액 (15) 에 있어서 연신된 적층체 필름의 연신 배율은, 적층체 필름 (13) 의 원래 길이의, 바람직하게는 5 배 이상, 더욱 바람직하게는 5.5 배 이상이다. 연신 배율이 5 배 미만이면, 이색성 물질 (14') 이 충분히 배향되지 않아, 얻어진 박형 고기능 편광막 (10) 의 광학 특성이 낮아진다. 연신 배율이 6.5 배를 초과하면, 적층체 필름 (13) 이 파단되기 쉬워, 안정적으로 제조하기가 어렵게 된다. 「연신 배율」이란, 연신 처리가 1 단계인 경우, 그 처리에 있어서의 연신 배율을 말한다. 복수의 연신기를 수용액 중에 형성하여 다단계로 연신하는 경우, 각 공정의 연신 배율의 합계 (총 연신 배율) 를 말한다.
붕산 수용액에 의한 가교 공정은, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 염색 공정 (B) 의 전 공정에 둘 수 있다. 이 가교 공정 (E) 는, 후형 편광막의 제조에 있어서는, PVA 계 수지의 용해가 문제가 되지 않기 때문에 필요시되지 않는다. 그러나, 수지 기재 (11) 에 얇은 PVA 계 수지층 (12) 을 제막한 적층체 필름 (13) 을 사용한 박형 고기능 편광막 (10) 의 제조에 있어서는, 염색액 (14) 으로의 PVA 계 수지의 용해는 무시할 수 없는 문제이다. 따라서, 염색 공정 (B) 의 전 공정에 가교 공정 (E) 를 두는 것은, 광학 특성이 높은 박형 고기능 편광막의 제조에 있어서는 효과적이다. 또한 붕산 수용액 중의 연신 공정 (D) 의 전 공정에, 염색 공정 중에 빠져나간 붕산을 보강하는 관점에서, 별도 붕산 수용액에 의한 가교 공정 (F) 를 두도록 해도 된다.
5.0 배로 연신된 적층체 필름 (13) 은 붕산 수용액 (15) 으로부터 꺼내고, 이어서, 세정 공정 (G) 에 보내졌다. 세정 공정 (G) 는, 각종 처리가 실시된 박형 고기능 편광막 (10) 을 포함한 적층체 필름의 불필요한 잔존물을 씻어 내는 공정이다. 이 처리가 불충분하면 적층체 필름의 건조 후에 박형 고기능 편광막 (10) 으로부터 붕산이 석출되는 경우도 있다. 또한 세정은, PVA 수지가 용해되지 않도록 요오드화칼륨을 함유하는 세정액에 있어서, 처리된다. 세정액 중의 요오드화칼륨 농도는 0.5 ∼ 10 중량％ 정도이다. 세정액의 온도는 10 ∼ 50 ℃ 정도이다. 침지 시간은, 통상 1 초간 ∼ 1 분간 정도이다.
최종 공정은, 건조 공정 (H) 이다. 건조 공정 (H) 로서 임의의 적절한 방법, 예를 들어, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조를 채용할 수 있다. 참고 제조예 1 은, 60 ℃ 의 온풍으로 30 초간, 건조하였다.
마무리된 적층체 필름에 포함되는 수지 기재 (11) 와 일체로 연신된 PVA 계 수지층 (12) 의 두께는 3 ㎛ 이었다. 요오드를 배향시킨 3 ㎛ 두께의 PVA 수지로 이루어지는 박형 고기능 편광막 (10) 이 수지 기재 (11) 상에 제막되었다. 이것이 도 13 의 표에 특성을 나타낸 참고 제조예 1 의 박형 고기능 편광막 (10) 이다.
박형 고기능 편광막 (10) 이 수지 기재 (11) 상에 제막된 적층체 필름은, 도 11 에 나타내는 전사 공정 (I) 에 의해, 또한 수지 기재 (11) 를 박형 고기능 편광막 (10) 으로부터 박리하면서 동시에, 박형 고기능 편광막 (10) 을 다른 광학 기능 필름에 전사하도록 해도 된다.
박형 고기능 편광막에 사용되는 PVA 계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 비누화도는, 통상 85 몰％ ∼ 100 몰％ 이고, 중합도가 1,000 ∼ 10,000 이다. 이 PVA 계 수지는, 폴리비닐알코올이나 에틸렌-비닐알코올 공중합체이다.
제조된 박형 고기능 편광막 (10) 은, 바람직하게는 가시광 영역 (파장 380 ㎚ ∼ 780 ㎚) 중 어느 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 두께는 7 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 0.5 ㎛ ∼ 5 ㎛ 이다. 이 박형 고기능 편광막 (10) 은 수축 응력이 작기 때문에, 고온 환경하에서도 치수 안정성이 우수하고, 또한 단체 투과율 42.0 ％ 이상이며 편광도 99.95 ％ 이상의 광학 특성을 나타낸다.
[참고 제조예 1]
(적층체의 제조 공정)
수지 기재는, 유리 전이 온도가 80 ℃ 인 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (미츠비시 수지사 제조 노바클리어) 을 사용하였다. 수지 기재와 폴리비닐알코올층을 포함하는 적층체 필름은 다음과 같이 제조하였다. 먼저, 두께가 100 ㎛ 의 수지 기재를 준비하였다. 이어서, 그 수지 기재 상에 폴리비닐알코올 (닛폰 합성 화학사 제조 NH26) 의 수용액을 도포하고, 60 ℃ 의 온도에서 건조하면서, 두께가 12 ㎛ 인 폴리비닐알코올층을 제막하였다. 이렇게 해서 적층체 필름을 제조하였다.
(불용화 공정)
얻어진 적층체 필름을, 액온 30 ℃ 의 붕산 수용액 중에 30 초간 침지시켰다. 붕산 수용액의 붕산 함유량은 물 100 중량부에 대하여 4 중량부로 하였다.
(염색 공정)
제조된 적층체 필름을 액온이 30 ℃ 인 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 염색액에, 최종적인 편광막의 단체 투과율이 40 ∼ 44 ％ 가 되도록 임의의 시간, 침지하였다. 이로써 폴리비닐알코올층에 요오드를 흡착시켰다. 염색액의 요오드 함유량은 물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부로 하고, 요오드화칼륨 함유량은 물 100 중량부에 대하여 0.7 중량부로 하였다.
(가교 공정)
이어서, 액온 30 ℃ 의 붕산 및 요오드화칼륨을 함유하는 붕산 수용액 중에 30 초간 침지시켰다. 붕산 수용액의 붕산 함유량은 물 100 중량부에 대하여 3 중량부로 하고, 요오드화칼륨 함유량은 물 100 중량부에 대하여 3 중량부로 하였다.
수지 기재에 요오드를 흡착시킨 폴리비닐알코올층을 포함하는 적층체 필름을, 액온이 60 ℃ 인 붕산 및 요오드화칼륨을 함유하는 붕산 수용액 중에서, 주속이 상이한 복수 세트의 롤 사이를 통과시켜, 그 적층체 필름을 종 1 축으로 파단되기 직전까지 연신하였다. 이 때의 연신 배율 (최대 연신 배율) 은 5.0 배였다. 붕산 수용액의 붕산 함유량은 물 100 중량부에 대하여 4 중량부로 하고, 요오드화칼륨 함유량은 물 100 중량부에 대하여 5 중량부로 하였다. 여기서 말하는 「파단되기 직전」 및 「최대 연신 배율」이란, 사전에 파단되는 연신 배율을 확인한 다음에 결정하고 있다. 구체적으로는 사전에 확인한 파단된 연신 배율보다 0.2 배 정도 낮은 배율의 연신을 의미한다.
(세정 공정)
그 후, 적층체 필름을 액온 30 ℃ 의 요오드화칼륨 수용액 중에 30 초간 침지시켜, 표면에 부착된 붕산을 세정하였다. 요오드화칼륨 수용액의 요오드화칼륨 함유량은, 물 100 중량부에 대하여 요오드화칼륨을 3 중량부로 하였다.
5.0 배로 연신된 적층체 필름을 붕산 수용액으로부터 꺼내고, 이어서, 60 ℃ 의 온풍으로 건조하였다. 수지 기재와 일체로 연신된 폴리비닐알코올층의 두께는 5 ㎛ 이었다. 이렇게 해서 요오드를 배향시킨 5 ㎛ 두께의 폴리비닐알코올 수지층이 수지 기재 상에 제막되었다. 이것이 도 13 의 표에 특성을 나타낸 참고 제조예 1 의 박형 고기능 편광막이다.
[참고 제조예 2]
수지 기재는 유리 전이 온도가 30 ℃ 인 폴리메틸펜텐 필름 (미츠이 화학사 제조 TPX) 을 사용하였다. 참고 제조예 2 는, 참고 제조예 1 과 동일한 방법으로, 수지 기재에 요오드를 흡착시킨 폴리비닐알코올층 (단, 두께는 7 ㎛) 을 포함하는 적층체 필름을, 액온이 60 ℃ 인 붕산 및 요오드화칼륨을 함유하는 붕산 수용액 중에서, 주속이 상이한 복수 세트의 롤 사이를 통과시켜, 그 적층체 필름을 종 1 축으로 파단되기 직전까지 연신하였다. 그 때의 연신 배율 (최대 연신 배율) 은 5.5 배였다.
여기서 말하는 「파단되기 직전」 및 「최대 연신 배율」은, 참고 제조예 1 의 경우와 마찬가지로, 사전에 확인한 파단된 연신 배율보다 0.2 배 정도 낮은 배율의 연신을 의미한다. 이렇게 해서 요오드를 배향시킨 3 ㎛ 두께의 폴리비닐알코올 수지층이 수지 기재 상에 제막되었다. 이것이 도 13 의 표에 특성을 나타낸 참고 제조예 2 의 박형 고기능 편광막이다.
[참고 비교예 1]
수지 기재는, 유리 전이 온도가 80 ℃ 인 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (미츠비시 수지사 제조 노바클리어) 을 사용하였다. 참고 제조예 1 과 동일한 방법으로, 두께가 100 ㎛ 의 수지 기재 상에 두께가 10 ㎛ 의 폴리비닐알코올 수지층을 제막한 적층체 필름을 제조하였다. 다음으로 110 ℃ 의 오븐 내에서, 제조된 적층체 필름을 종 1 축으로 파단되기 직전까지 연신하였다. 그 때의 연신 배율 (최대 연신 배율) 은 4.0 배였다. 여기서 말하는 「파단되기 직전」 및 「최대 연신 배율」은, 참고 제조예 1 의 경우와 마찬가지로, 사전에 확인한 파단된 연신 배율보다 0.2 배 정도 낮은 배율의 연신을 의미한다.
그리고, 연신한 적층 필름을 참고 제조예 1 과 동일하게 염색액에, 최종적인 편광막의 투과율이 40 ∼ 44 ％ 가 되도록 임의의 시간, 침지하였다. 염색액으로부터 꺼낸 적층체 필름을 60 ℃ 의 온풍으로 건조하였다. 수지 기재와 일체로 연신된 폴리비닐알코올 수지층의 두께는 4 ㎛ 이었다. 이렇게 해서 요오드를 배향시킨 4 ㎛ 두께의 폴리비닐알코올 수지층이 수지 기재 상에 제막되었다. 이것이 도 13 의 표에 특성을 나타낸 참고 비교예 1 의 박형 편광막이다.
[참고 비교예 2]
두께가 100 ㎛ 의 수지 기재 상에 두께가 10 ㎛ 의 폴리비닐알코올 수지층을 제막한 적층체 필름을, 참고 제조예 1 과 동일하게 제조하였다. 제조된 적층체 필름을 참고 제조예 1 과 동일하게 염색액에, 최종적인 편광막의 투과율이 40 ∼ 44 ％ 가 되도록 임의의 시간, 침지하였다. 염색액으로부터 꺼낸 적층체 필름을 60 ℃ 의 온풍으로 건조하였다. 다음으로 90 ℃ 의 오븐 내에서, 요오드를 흡착시킨 적층체 필름을 종 1 축으로 파단되기 직전까지 연신하였다. 그 때의 연신 배율 (최대 연신 배율) 은 4.5 배였다. 여기서 말하는 「파단되기 직전」 및 「최대 연신 배율」은, 참고 제조예 1 의 경우와 마찬가지로, 사전에 확인한 파단된 연신 배율보다 0.2 배 정도 낮은 배율의 연신을 의미한다.
수지 기재와 일체로 연신된 폴리비닐알코올층의 두께는 4 ㎛ 이었다. 이렇게 해서 요오드를 배향시킨 4 ㎛ 두께의 폴리비닐알코올 수지층이 수지 기재 상에 제막되었다. 이것이 도 13 의 표에 특성을 나타낸 참고 비교예 2 의 박형 편광막이다.
[측정 방법]
[두께의 측정]
수지 기재 및 박형 편광막의 두께는, 디지털 마이크로미터 (안리츠사 제조 KC-351C) 를 사용하여 측정하였다.
[투과율 및 편광도의 측정]
박형 편광막의 단체 투과율 (T), 평행 투과율 (Tp), 직교 투과율 (Tc) 은, 자외 가시 분광 광도계 (닛폰 분광사 제조 V7100) 를 사용하여 측정하였다. 이들 투과율 T, Tp, Tc 는, JIS Z 8701 의 2 도 시야 (C 광원) 에 의해 측정하여 시감도 보정을 실시한 Y 값이다.
편광도 (P) 를 상기의 투과율을 사용하여, 다음 식에 의해 구하였다.
편광도 (P) (％) = {(Tp－Tc)/(Tp＋Tc)}1/2×100
편광막의 콘트라스트비 (CR) 는, 다음 식에 의해 구하였다.
CR = Tp/Tc
디스플레이의 콘트라스트비 (CR) 는, 다음 식에 의해 구하였다.
CR = 최대 휘도/최소 휘도
상기한 일본 특허출원 2010-269002호 명세서나 일본 특허출원 2010-263692호 명세서의 박형 편광막은, 이색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지로 이루어지는 연속 웨브의 편광막으로서, 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층을 포함하는 적층체가 공중 보조 연신과 붕산 수중 연신으로 이루어지는 2 단 연신 공정에서 연신됨으로써, 10 ㎛ 이하의 두께로 된 것이다. 이러한 박형 편광막은, 단체 투과율을 T, 편광도를 P 로 했을 때, P ＞ -(100.929T-42.4－1)×100 (단, T ＜ 42.3), 및 P ≥ 99.9 (단, T ≥ 42.3) 의 조건을 만족시키는 광학 특성을 갖도록 된 것이 바람직하다.
구체적으로는, 상기 박형 편광막은, 연속 웨브의 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층에 대한 공중 고온 연신에 의해, 배향된 PVA 계 수지층으로 이루어지는 연신 중간 생성물을 생성하는 공정과, 연신 중간 생성물에 대한 이색성 물질의 흡착에 의해, 이색성 물질 (요오드 또는 요오드와 유기 염료의 혼합물이 바람직하다) 을 배향시킨 PVA 계 수지층으로 이루어지는 착색 중간 생성물을 생성하는 공정과, 착색 중간 생성물에 대한 붕산 수중 연신에 의해, 이색성 물질을 배향시킨 PVA 계 수지층으로 이루어지는 두께가 10 ㎛ 이하의 편광막을 생성하는 공정을 포함하는 박형 편광막의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
이 제조 방법에 있어서, 공중 고온 연신과 붕산 수중 연신에 의한 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층의 총 연신 배율이 5 배 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 붕산 수중 연신을 위한 붕산 수용액의 액온은 60 ℃ 이상으로 할 수 있다. 붕산 수용액 중에서 착색 중간 생성물을 연신하기 전에, 착색 중간 생성물에 대해 불용화 처리를 실시하는 것이 바람직하고, 그 경우, 액온이 40 ℃ 를 초과하지 않는 붕산 수용액에 상기 착색 중간 생성물을 침지함으로써 실시하는 것이 바람직하다. 상기 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재는, 이소프탈산을 공중합시킨 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트, 시클로헥산디메탄올을 공중합시킨 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 다른 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 함유하는 비정성 폴리에틸렌테레프탈레이트로 할 수 있고, 투명 수지로 이루어지는 것인 것이 바람직하며, 그 두께는 제막되는 PVA 계 수지층의 두께의 7 배 이상으로 할 수 있다. 또, 공중 고온 연신의 연신 배율은 3.5 배 이하가 바람직하고, 공중 고온 연신의 연신 온도는 PVA 계 수지의 유리 전이 온도 이상, 구체적으로는 95 ℃ ∼ 150 ℃ 의 범위인 것이 바람직하다. 공중 고온 연신을 자유단 1 축 연신으로 실시하는 경우, 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층의 총 연신 배율이 5 배 이상 7.5 배 이하인 것이 바람직하다. 또, 공중 고온 연신을 고정단 1 축 연신으로 실시하는 경우, 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재에 제막된 PVA 계 수지층의 총 연신 배율이 5 배 이상 8.5 배 이하인 것이 바람직하다.
더욱 구체적으로는, 다음과 같은 방법에 의해 박형 편광막을 제조할 수 있다.
이소프탈산을 6 ㏖％ 공중합시킨 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (비정성 PET) 의 연속 웨브의 기재를 제조한다. 비정성 PET 의 유리 전이 온도는 75 ℃ 이다. 연속 웨브의 비정성 PET 기재와 폴리비닐알코올 (PVA) 층으로 이루어지는 적층체를, 다음과 같이 제조한다. 이와 관련해서, PVA 의 유리 전이 온도는 80 ℃ 이다.
200 ㎛ 두께의 비정성 PET 기재와, 중합도 1000 이상, 비누화도 99 ％ 이상의 PVA 분말을 물에 용해시킨 4 ∼ 5 ％ 농도의 PVA 수용액을 준비한다. 다음으로, 200 ㎛ 두께의 비정성 PET 기재에 PVA 수용액을 도포하고, 50 ∼ 60 ℃ 의 온도에서 건조시켜, 비정성 PET 기재에 7 ㎛ 두께의 PVA 층이 제막된 적층체를 얻는다.
7 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 적층체를, 공중 보조 연신 및 붕산 수중 연신의 2 단 연신 공정을 포함하는 이하의 공정을 거쳐, 3 ㎛ 두께의 박형 고기능 편광막을 제조한다. 제 1 단의 공중 보조 연신 공정에 의해, 7 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 적층체를 비정성 PET 기재와 일체로 연신하여, 5 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 연신 적층체를 생성한다. 구체적으로는, 이 연신 적층체는, 7 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 적층체를 130 ℃ 의 연신 온도 환경으로 설정된 오븐에 배치된 연신 장치에 세팅하고, 연신 배율이 1.8 배가 되도록 자유단 1 축으로 연신한 것이다. 이 연신 처리에 의해, 연신 적층체에 포함되는 PVA 층을, PVA 분자가 배향된 5 ㎛ 두께의 PVA 층으로 변화시킨다.
다음으로, 염색 공정에 의해, PVA 분자가 배향된 5 ㎛ 두께의 PVA 층에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체를 생성한다. 구체적으로는, 이 착색 적층체는, 연신 적층체를 액온 30 ℃ 의 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 염색액에, 최종적으로 생성되는 고기능 편광막을 구성하는 PVA 층의 단체 투과율이 40 ∼ 44 ％ 가 되도록 임의의 시간 침지함으로써, 연신 적층체에 포함되는 PVA 층에 요오드를 흡착시킨 것이다. 본 공정에 있어서, 염색액은 물을 용매로 하여, 요오드 농도를 0.12 ∼ 0.30 중량％ 의 범위 내로 하고, 요오드화칼륨 농도를 0.7 ∼ 2.1 중량％ 의 범위 내로 한다. 요오드와 요오드화칼륨의 농도의 비는 1 대 7 이다. 이와 관련해서, 요오드를 물에 용해시키기 위해서는 요오드화칼륨을 필요로 한다. 보다 상세하게는, 요오드 농도 0.30 중량％, 요오드화칼륨 농도 2.1 중량％ 의 염색액에 연신 적층체를 60 초간 침지함으로써, PVA 분자가 배향된 5 ㎛ 두께의 PVA 층에 요오드를 흡착시킨 착색 적층체를 생성한다.
또한, 제 2 단의 붕산 수중 연신 공정에 의해, 착색 적층체를 비정성 PET 기재와 일체로 추가로 연신하여, 3 ㎛ 두께의 고기능 편광막을 구성하는 PVA 층을 포함하는 광학 필름 적층체를 생성한다. 구체적으로는, 이 광학 필름 적층체는, 착색 적층체를 붕산과 요오드화칼륨을 함유하는 액온 범위 60 ∼ 85 ℃ 의 붕산 수용액으로 설정된 처리 장치에 배치된 연신 장치에 세팅하고, 연신 배율이 3.3 배가 되도록 자유단 1 축으로 연신한 것이다. 보다 상세하게는, 붕산 수용액의 액온은 65 ℃ 이다. 그것은 또, 붕산 함유량을 물 100 중량부에 대해 4 중량부로 하고, 요오드화칼륨 함유량을 물 100 중량부에 대해 5 중량부로 한다. 본 공정에 있어서는, 요오드 흡착량을 조정한 착색 적층체를 먼저 5 ∼ 10 초간 붕산 수용액에 침지한다. 그리고 나서, 그 착색 적층체를 그대로 처리 장치에 배치된 연신 장치인 주속이 상이한 복수 조 (粗) 의 롤 사이에 통과시켜, 30 ∼ 90 초에 걸쳐 연신 배율이 3.3 배가 되도록 자유단 1 축으로 연신한다. 이 연신 처리에 의해, 착색 적층체에 포함되는 PVA 층을, 흡착된 요오드가 폴리요오드 이온 착물로서 일 방향으로 고차로 배향된 3 ㎛ 두께의 PVA 층으로 변화시킨다. 이 PVA 층이 광학 필름 적층체의 고기능 편광막을 구성한다.
광학 필름 적층체의 제조에 필수 공정은 아니지만, 세정 공정에 의해, 광학 필름 적층체를 붕산 수용액으로부터 꺼내어, 비정성 PET 기재에 제막된 3 ㎛ 두께의 PVA 층 표면에 부착된 붕산을 요오드화칼륨 수용액으로 세정하는 것이 바람직하다. 그리고 나서, 세정된 광학 필름 적층체를 60 ℃ 의 온풍에 의한 건조 공정에 의해 건조시킨다. 또한, 세정 공정은 붕산 석출 등의 외관 불량을 해소하기 위한 공정이다.
마찬가지로 광학 필름 적층체의 제조에 필수 공정이라고 하는 것은 아니지만, 첩합 및/또는 전사 공정에 의해, 비정성 PET 기재에 제막된 3 ㎛ 두께의 PVA 층의 표면에 접착제를 도포하면서, 80 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 첩합시킨 후, 비정성 PET 기재를 박리하여, 3 ㎛ 두께의 PVA 층을 80 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스 필름에 전사할 수도 있다.
[그 밖의 공정]
상기한 박형 편광막의 제조 방법은, 상기 공정 이외에 그 밖의 공정을 포함할 수 있다. 그 밖의 공정으로는, 예를 들어, 불용화 공정, 가교 공정, 건조 (수분율의 조절) 공정 등을 들 수 있다. 그 밖의 공정은 임의의 적절한 타이밍에 실시할 수 있다.
상기 불용화 공정은, 대표적으로는, 붕산 수용액에 PVA 계 수지층을 침지시킴으로써 실시한다. 불용화 처리를 실시함으로써, PVA 계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 당해 붕산 수용액의 농도는, 물 100 중량부에 대해 바람직하게는 1 중량부 ∼ 4 중량부이다. 불용화욕 (붕산 수용액) 의 액온은 바람직하게는 20 ℃ ∼ 50 ℃ 이다. 바람직하게는 불용화 공정은, 적층체 제조 후, 염색 공정이나 수중 연신 공정 전에 실시한다.
상기 가교 공정은, 대표적으로는, 붕산 수용액에 PVA 계 수지층을 침지시킴으로써 실시한다. 가교 처리를 실시함으로써, PVA 계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 당해 붕산 수용액의 농도는, 물 100 중량부에 대해 바람직하게는 1 중량부 ∼ 4 중량부이다. 또, 상기 염색 공정 후에 가교 공정을 실시하는 경우, 추가로 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물을 배합함으로써, PVA 계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물의 배합량은, 물 100 중량부에 대해 바람직하게는 1 중량부 ∼ 5 중량부이다. 요오드화물의 구체예는 상기 서술한 바와 같다. 가교욕 (붕산 수용액) 의 액온은 바람직하게는 20 ℃ ∼ 50 ℃ 이다. 바람직하게는, 가교 공정은 상기 제 2 붕산 수중 연신 공정 전에 실시한다. 바람직한 실시형태에 있어서는, 염색 공정, 가교 공정 및 제 2 붕산 수중 연신 공정을 이 순서로 실시한다.
제 1 및 제 2 투명 보호 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이와 같은 열가소성 수지의 구체예로는, 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 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 투명 보호 필름으로는, (메트)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열 경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 사용할 수 있다. 투명 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1 종류 이상 함유되어 있어도 된다. 첨가제로는, 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 ∼ 100 중량％, 보다 바람직하게는 50 ∼ 99 중량％, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 98 중량％, 특히 바람직하게는 70 ∼ 97 중량％ 이다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50 중량％ 이하인 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등을 충분히 발현하지 못할 우려가 있다.
본 발명의 투명 보호 필름으로는, 셀룰로오스 수지, 고리형 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지 및 폴리에스테르 수지에서 선택되는 적어도 어느 1 개를 사용하는 것이 바람직하다.
셀룰로오스 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 이러한 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 트리프로피오닐셀룰로오스, 디프로피오닐셀룰로오스 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 트리아세틸셀룰로오스가 특히 바람직하다. 트리아세틸셀룰로오스는 많은 제품이 시판되어 있으며, 입수 용이성이나 비용의 면에서도 유리하다. 트리아세틸셀룰로오스의 시판품의 예로는, 후지 필름사 제조의 상품명 「UV-50」, 「UV-80」, 「SH-80」, 「TD-80U」, 「TD-TAC」, 「UZ-TAC」나, 코니카사 제조의 「KC 시리즈」 등을 들 수 있다.
고리형 폴리올레핀 수지의 구체예로는, 바람직하게는 노르보르넨계 수지이다. 고리형 올레핀계 수지는, 고리형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭으로, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평1-240517호, 일본 공개특허공보 평3-14882호, 일본 공개특허공보 평3-122137호 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로는, 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 변성시킨 그래프트 중합체, 및 그들의 수소화물 등을 들 수 있다. 고리형 올레핀의 구체예로는, 노르보르넨계 모노머를 들 수 있다. 고리형 폴리올레핀 수지로는, 여러 가지 제품이 시판되어 있다. 구체예로는, 닛폰 제온 주식회사 제조의 상품명 「제오넥스」, 「제오노아」, JSR 주식회사 제조의 상품명 「아톤」, TICONA 사 제조의 상품명 「토파스」, 미츠이 화학 주식회사 제조의 상품명 「APEL」을 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지로는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서, 임의의 적절한 (메트)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산에스테르, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체 (MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체 (예를 들어, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보르닐 공중합체 등) 를 들 수 있다. 바람직하게는 폴리(메트)아크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 C1-6 알킬을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 메타크릴산메틸을 주성분 (50 ∼ 100 중량％, 바람직하게는 70 ∼ 100 중량％) 으로 하는 메타크릴산메틸계 수지를 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지의 구체예로서, 예를 들어, 미츠비시 레이온 주식회사 제조의 아크리펫트 VH 나 아크리펫트 VRL20A, 일본 공개특허공보 2004-70296호에 기재된 분자 내에 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지, 분자내 가교나 분자내 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 수지로는, 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.
폴리에스테르 수지로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 테레프탈산, 이소프탈산, 오르토프탈산, 2,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 디페닐카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 디페닐술폰카르복실산, 안트라센디카르복실산, 1,3-시클로펜탄디카르복실산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 헥사하이드로테레프탈산, 헥사하이드로이소프탈산, 말론산, 디메틸말론산, 숙신산, 3,3-디에틸숙신산, 글루타르산, 2,2-디메틸글루타르산, 아디프산, 2-메틸아디프산, 트리메틸아디프산, 피멜산, 아젤라인산, 다이머산, 세바스산, 수베르산, 도데카디카르복실산 등의 디카르복실산과, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,2-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 데카메틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥사디올, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 비스(4-하이드록시페닐)술폰 등의 디올을, 각각 1 종을 중축합하여 이루어지는 호모 폴리머, 또는 디카르복실산 1 종 이상과 디올 2 종 이상을 중축합하여 이루어지는 공중합체, 또는 디카르복실산 2 종 이상과 디올을 1 종 이상 중축합하여 이루어지는 공중합체, 및 이들 호모 폴리머나 공중합체를 2 종 이상 블렌드하여 이루어지는 블렌드 수지 중 어느 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 바람직하게 사용된다. 특히, 비정질화한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 바람직하다.
제 1 투명 보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있다. 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 면에서 1 ∼ 80 ㎛ 인 것 바람직하고, 편광판에 근거하는 요철을 작게 억제할 수 있는 점에서, 제 1 투명 보호 필름의 두께는 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하며, 나아가 10 ∼ 60 ㎛, 또 10 ∼ 50 ㎛ 인 것이 바람직하다.
또한 제 1 투명 보호 필름은, 헤이즈값이 15 ％ 이하인 것이 바람직하게 사용된다. 통상적으로, 상기 재료로 형성되는 투명 보호 필름의 헤이즈값은 1 ％ 이하이고, 바람직하게는 0.5 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 ％ 이다. 따라서, 상기 재료로 형성되는 투명 보호 필름은, 그대로 제 1 투명 보호 필름으로서 사용할 수 있다.
한편, 제 1 투명 보호 필름으로는, 당해 상기 재료로 형성되는 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않은 면에, 헤이즈값이 15 ％ 이하가 되는 범위에서, 하드코트층이나 반사 방지 처리, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 기능층을 실시한 것을 사용할 수 있다. 헤이즈값이 15 ％ 이하이면, 클리어한 고급감을 만족시킬 수 있다. 제 1 투명 보호 필름이 기능층을 갖는 경우도 헤이즈값은 작은 것이 바람직하고, 헤이즈값은 10 ％ 이하인 것이 바람직하며, 나아가 5 ％ 이하인 것이 바람직하다.
하드코트 처리는 편광판 표면의 흠집 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로서, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적당한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄러짐 특성 등이 우수한 경화 피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등에 의해 형성할 수 있다. 반사 방지 처리는 편광판 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 실시되는 것으로, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다.
또한 안티글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사되어 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것을 방지하려는 등의 목적에서 실시되는 것으로, 예를 들어 샌드 블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등과 같은 적당한 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 ∼ 20 ㎛ 인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등으로 이루어지는 도전성을 갖는 경우도 있는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교 폴리머 등으로 이루어지는 유기계 미립자 등의 투명 미립자를 사용할 수 있다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명 수지 100 중량부에 대하여 일반적으로 2 ∼ 70 중량부 정도이고, 5 ∼ 50 중량부가 바람직하다. 안티글레어층은 편광판 투과광을 확산시켜 시각 (視角) 등을 확대하기 위한 확산층 (시각 확대 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.
또, 상기 반사 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등의 기능층은, 투명 보호 필름 자체에 형성할 수 있는 것 외에, 별도 광학층으로서 투명 보호 필름과는 별체의 것으로 형성할 수도 있다. 또, 상기 기능층의 두께는, 통상 10 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 1 ∼ 10 ㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 7 ㎛ 이고, 이들 기능층의 두께는, 기능층을 형성하는 재료의 종류, 조성에 따라서, 제 1 투명 보호 필름의 헤이즈값이 15 ％ 이하가 되도록 설계된다. 제 1 투명 보호 필름이 상기 기능층을 갖는 경우에도, 제 1 투명 보호 필름의 두께는 상기 범위인 것이 바람직하다.
상기 편광자의 편측에는 상기 제 1 투명 보호 필름이 형성되는데, 다른 편측에는 제 2 투명 보호 필름을 형성할 수 있다. 이 경우, 제 1 및 제 2 투명 보호 필름은 동일한 폴리머 재료이어도 되고, 다른 폴리머 재료 등이어도 된다.
제 2 투명 보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있는데, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 면에서 1 ∼ 80 ㎛ 인 것이 바람직하고, 편광판에 근거하는 요철을 작게 억제할 수 있는 점에서, 제 1 및 제 2 투명 보호 필름을 형성하는 경우에는, 제 1 및 제 2 투명 보호 필름 중 적어도 어느 일방의 두께가 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 나아가 10 ∼ 60 ㎛, 또한 10 ∼ 50 ㎛ 인 것이 바람직하다.
제 1 및 제 2 투명 보호 필름은 모두, 두께가 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 나아가 10 ∼ 60 ㎛, 또한 10 ∼ 50 ㎛ 인 것이 바람직하다.
또한 제 2 투명 보호 필름의 헤이즈값은, 통상 1 ％ 이하이고, 바람직하게는 0.5 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 ％ 이며, 상기 재료로 형성되는 투명 보호 필름을 그대로 제 2 투명 보호 필름으로서 사용할 수 있다.
상기 편광자와 제 1 및/또는 제 2 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 이루어지는 접착제로서 사용되며, 통상 0.5 ∼ 60 중량％ 의 고형분을 함유하여 이루어진다. 상기한 것 외에, 편광자와 투명 보호 필름의 접착제로는, 자외 경화형 접착제, 전자선 경화형 접착제 등을 들 수 있다. 전자선 경화형 편광판용 접착제는, 상기 각종 투명 보호 필름에 대하여 바람직한 접착성을 나타낸다. 또한 본 발명에서 사용하는 접착제에는, 금속 화합물 필러를 함유시킬 수 있다.
또한 편광판 이외의 광학 필름으로는, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름, 휘도 향상 필름, 표면 처리 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층이 되는 것을 들 수 있다. 이들은 단독으로 광학 필름으로서 사용할 수 있을 뿐 아니라, 상기 편광판에, 실용시에 있어서 적층하여 1 층 또는 2 층 이상 사용할 수 있다.
본 발명의 점착형 광학 필름에 있어서 점착형 편광판은, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 형성에 있어서 시인측에 배치되어 사용되는데, 화상 표시 장치의 형성에 있어서는, 다른 광학 필름을 조합하여 사용할 수 있다. 본 발명의 점착형 편광판은, 액정 표시 장치에서는, 액정 셀에 대하여 시인측의 편광판으로서 사용된다. 액정 셀에 대하여 반대측의 편광판은 특별히 제한은 없다.
편광판에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차 개별적으로 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 이용할 수 있다. 상기 편광판과 다른 광학층의 접착시에 있어서, 이들 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라서 적절한 배치 각도로 할 수 있다.
위상차판으로는, 고분자 소재를 1 축 또는 2 축 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 두께도 특별히 제한되지 않지만, 10 ∼ 150 ㎛ 정도가 일반적이다. 편광판에 근거하는 요철을 작게 억제할 수 있다는 점에서, 위상차판의 두께는 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 나아가 10 ∼ 60 ㎛, 또한 10 ∼ 50 ㎛ 인 것이 바람직하다.
고분자 소재로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸비닐에테르, 폴리하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리카보네이트, 폴리알릴레이트, 폴리술폰, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리알릴술폰, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 셀룰로오스계 중합체, 노르보르넨계 수지, 또는 이들의 2 원계, 3 원계 각종 공중합체, 그래프트 공중합체, 블렌드물 등을 들 수 있다. 이들 고분자 소재는 연신 등에 의해 배향물 (연신 필름) 이 된다.
액정 폴리머로는, 예를 들어, 액정 배향성을 부여하는 공액성의 직선상 원자단 (메소겐) 이 폴리머의 주사슬나 측사슬에 도입된 주사슬형이나 측사슬형의 여러 가지 것 등을 들 수 있다. 주사슬형의 액정 폴리머의 구체예로는, 굴곡성을 부여하는 스페이서부에 의해 메소겐기를 결합한 구조의, 예를 들어 네마틱 배향성의 폴리에스테르계 액정성 폴리머, 디스코틱 폴리머나 콜레스테릭 폴리머 등을 들 수 있다. 측사슬형의 액정 폴리머의 구체예로는, 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리말로네이트를 주사슬 골격으로 하고, 측사슬로서 공액성의 원자단으로 이루어지는 스페이서부를 통해서 네마틱 배향 부여성의 파라 치환 고리형 화합물 단위로 이루어지는 메소겐부를 갖는 것 등을 들 수 있다. 이들 액정 폴리머는, 예를 들어, 유리판 상에 형성한 폴리이미드나 폴리비닐알코올 등의 박막의 표면을 러빙 처리한 것, 산화규소를 사방 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 등과 같은 사용 목적에 따른 적당한 위상차를 갖는 것이면 되고, 2 종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.
또한 광학 필름으로는, 헤이즈값이 15 ％ 이하인 것이 바람직하게 사용된다. 당해 광학 필름으로는, 예를 들어, 투명 보호 필름에 있어서 예시한 것과 동일한 것을 예시할 수 있다. 헤이즈값이 15 ％ 이하인 광학 필름은, 전면판 또는 터치 패널에 첩합하는 것을 목적으로 한 기재 필름으로서 바람직하다. 헤이즈값이 15 ％ 이하이면, 상기 광학 필름으로서 표면 처리 필름을 사용할 수 있다. 표면 처리 필름은, 상기 기재 필름의 표면 처리를 함으로써 얻어진다.
상기 헤이즈값은 바람직하게는 1 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.5 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 ％ 이다. 또한, 헤이즈값이 15 ％ 이하인 광학 필름의 두께는, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 면에서 1 ∼ 80 ㎛ 인 것 바람직하고, 광학 필름의 요철을 작게 억제할 수 있는 점에서, 그 두께는 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하며, 나아가 10 ∼ 60 ㎛, 또한 10 ∼ 50 ㎛ 인 것이 바람직하다.
표면 처리 필름으로는, 표면의 내찰상성을 부여하기 위해 사용되는 하드코트 필름, 화상 표시 장치에 대해 비쳐 보이는 것을 방지하기 위한 안티글레어 처리 필름, 안티리플렉티브 필름, 로우리플렉티브 필름 등의 반사 방지 필름 등을 들 수 있다. 전면판은, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치, CRT, PDP 등의 화상 표시 장치를 보호하거나, 고급감을 부여하거나, 디자인에 의해 차별화하거나 하기 위해, 상기 화상 표시 장치의 표면에 첩합하여 형성된다. 또한 전면판은, 3D-TV 에서의 λ/4 판의 지지체로서 사용된다. 예를 들어, 액정 표시 장치에서는, 시인측의 편광판의 상측에 형성된다. 본 발명의 점착제층을 사용한 경우에는, 전면판으로서 유리 기재 외에, 폴리카보네이트 기재, 폴리메틸메타크릴레이트 기재 등의 플라스틱 기재에 있어서도 유리 기재와 동일한 효과를 발휘한다.
상기 광학 필름에 형성되는 점착제층은, 점착제로 형성된다. 점착제로는 각종 점착제를 사용할 수 있고, 예를 들어, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리비닐알코올계 점착제, 폴리비닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제 등을 들 수 있다. 상기 점착제의 종류에 따라 점착성의 베이스 폴리머가 선택된다.
상기 점착제 중에서도, 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 습윤성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등이 우수한 점에서, 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
아크릴계 점착제는, (메트)아크릴산알킬에스테르의 모노머 유닛을 주골격으로 하는 (메트)아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 한다. 또, (메트)아크릴산알킬에스테르는 아크릴산알킬에스테르 및/또는 메타크릴산알킬에스테르를 말하고, 본 발명의 (메트) 와는 동일한 의미이다. (메트)아크릴계 폴리머의 주골격을 구성하는 (메트)아크릴산알킬에스테르로는, 직사슬형 또는 분기사슬형 알킬기의 탄소수 1 ∼ 18 인 것을 예시할 수 있다. 예를 들어, 상기 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, 아밀기, 헥실기, 시클로헥실기, 헵틸기, 2-에틸헥실기, 이소옥틸기, 노닐기, 데실기, 이소데실기, 도데실기, 이소미리스틸기, 라우릴기, 트리데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이들 알킬기의 평균 탄소수는 3 ∼ 9 인 것이 바람직하다.
또한, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트와 같은 방향족 고리를 함유하는 (메트)아크릴산알킬에스테르를 사용할 수 있다. 방향족 고리를 함유하는 (메트)아크릴산알킬에스테르는, 이것을 중합한 폴리머를 상기 예시한 (메트)아크릴계 폴리머에 혼합하여 사용할 수 있는데, 투명성의 관점에서, 방향족 고리를 함유하는 (메트)아크릴산알킬에스테르는, 상기 (메트)아크릴산알킬에스테르와 공중합하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 (메트)아크릴계 폴리머 중에는, 접착성이나 내열성의 개선을 목적으로, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기를 갖는, 1 종류 이상의 공중합 모노머를 공중합에 의해 도입할 수 있다. 그와 같은 공중합 모노머의 구체예로는, 예를 들어, (메트)아크릴산2-하이드록시에틸, (메트)아크릴산3-하이드록시프로필, (메트)아크릴산4-하이드록시부틸, (메트)아크릴산6-하이드록시헥실, (메트)아크릴산8-하이드록시옥틸, (메트)아크릴산10-하이드록시데실, (메트)아크릴산12-하이드록시라우릴이나 (4-하이드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등의 하이드록실기 함유 모노머 ; (메트)아크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등의 카르복실기 함유 모노머 ; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산무수물기 함유 모노머 ; 아크릴산의 카프로락톤 부가물 ; 스티렌술폰산이나 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 모노머 ; 2-하이드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 모노머 등을 들 수 있다.
또한, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드나 N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메트)아크릴아미드 등의 (N-치환)아미드계 모노머 ; (메트)아크릴산아미노에틸, (메트)아크릴산N,N-디메틸아미노에틸, (메트)아크릴산t-부틸아미노에틸 등의 (메트)아크릴산알킬아미노알킬계 모노머 ; (메트)아크릴산메톡시에틸, (메트)아크릴산에톡시에틸 등의 (메트)아크릴산알콕시알킬계 모노머 ; N-(메트)아크릴로일옥시메틸렌숙신이미드나 N-(메트)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌숙신이미드, N-(메트)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌숙신이미드, N-아크릴로일모르폴린 등의 숙신이미드계 모노머 ; N-시클로헥실말레이미드나 N-이소프로필말레이미드, N-라우릴말레이미드나 N-페닐말레이미드 등의 말레이미드계 모노머; N-메틸이타콘이미드, N-에틸이타콘이미드, N-부틸이타콘이미드, N-옥틸이타콘이미드, N-2-에틸헥실이타콘이미드, N-시클로헥실이타콘이미드, N-라우릴이타콘이미드 등의 이타콘이미드계 모노머 등도 개질 목적의 모노머예로서 들 수 있다.
또한 개질 모노머로서, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, N-비닐카르복실산아미드류, 스티렌, α-메틸스티렌, N-비닐카프로락탐 등의 비닐계 모노머 ; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트계 모노머 ; (메트)아크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 아크릴계 모노머 ; (메트)아크릴산폴리에틸렌글리콜, (메트)아크릴산폴리프로필렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시에틸렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스테르 모노머 ; (메트)아크릴산테트라하이드로푸르푸릴, 불소(메트)아크릴레이트, 실리콘(메트)아크릴레이트나 2-메톡시에틸아크릴레이트 등의 아크릴산에스테르계 모노머 등도 사용할 수 있다. 또한, 이소프렌, 부타디엔, 이소부틸렌, 비닐에테르 등을 들 수 있다.
그리고 상기 이외의 공중합 가능한 모노머로서, 규소 원자를 함유하는 실란계 모노머 등을 들 수 있다. 실란계 모노머로는, 예를 들어, 3-아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 4-비닐부틸트리메톡시실란, 4-비닐부틸트리에톡시실란, 8-비닐옥틸트리메톡시실란, 8-비닐옥틸트리에톡시실란, 10-메타크릴로일옥시데실트리메톡시실란, 10-아크릴로일옥시데실트리메톡시실란, 10-메타크릴로일옥시데실트리에톡시실란, 10-아크릴로일옥시데실트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
또, 공중합 모노머로는, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 디글리시딜에테르디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산과 다가 알코올의 에스테르화물 등의 (메트)아크릴로일기, 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 2 개 이상 갖는 다관능성 모노머나, 폴리에스테르, 에폭시, 우레탄 등의 골격에 모노머 성분과 동일한 관능기로서 (메트)아크릴로일기, 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 2 개 이상 부가한 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 등을 이용할 수도 있다.
이들 공중합 모노머 중에서도, 접착성, 내구성의 면에서, 하이드록실기 함유 모노머, 카르복실기 함유 모노머가 바람직하게 사용된다. 이들 공중합 모노머는, 점착제가 가교제를 함유하는 경우에 가교제와의 반응점이 된다. 하이드록실기 함유 모노머, 카르복실기 함유 모노머 등은 분자간 가교제와의 반응성이 풍부하기 때문에, 얻어지는 점착제층의 응집성이나 내열성의 향상을 위해서 바람직하게 사용된다.
공중합 모노머로서, 하이드록실기 함유 모노머 및 카르복실기 함유 모노머를 함유하는 경우, 이들 공중합 모노머는 상기 공중합 모노머의 비율로 사용되는데, 카르복실기 함유 모노머 0.1 ∼ 10 중량％ 및 하이드록실기 함유 모노머 0.01 ∼ 2 중량％ 를 함유하는 것이 바람직하다. 카르복실기 함유 모노머는, 0.2 ∼ 8 중량％ 가 보다 바람직하고, 나아가 0.6 ∼ 6 중량％ 가 바람직하다. 하이드록실기 함유 모노머는, 0.03 ∼ 1.5 중량％ 가 보다 바람직하고, 나아가 0.05 ∼ 1 중량％ 가 바람직하다.
(메트)아크릴계 폴리머는, 통상 중량 평균 분자량이 30만 ∼ 300만의 범위인 것이 사용된다. 내구성, 특히 내열성을 고려하면, 중량 평균 분자량은 80만 ∼ 300만인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 나아가 140만 ∼ 270만인 것이 바람직하고, 또 170만 ∼ 250만인 것이 보다 바람직하며, 180만 ∼ 240만인 것이 더욱 바람직하다. 중량 평균 분자량이 30만보다 작으면, 내열성의 면에서 바람직하지 않다. 또한, 중량 평균 분자량이 300만보다 커지면 첩합성, 접착력이 저하되는 점에서도 바람직하지 않다. 또, 중량 평균 분자량은, GPC (겔 퍼미에이션 크로마토그래피) 에 의해 측정하여, 폴리스티렌 환산에 의해 산출된 값을 말한다. 분산비 (중량 평균 분자량/수평균 분자량) 는 1.8 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 나아가 2 ∼ 7 인 것이 바람직하며, 또한 2 ∼ 5 인 것이 바람직하다.
이러한 (메트)아크릴계 폴리머의 제조는, 용액 중합, 괴상 중합, 유화 중합, 각종 라디칼 중합 등의 공지된 제조 방법을 적절하게 선택할 수 있다. 또, 얻어지는 (메트)아크릴계 폴리머는, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 그래프트 공중합체 등 어느 것이어도 된다.
또한, 용액 중합에 있어서는, 중합 용매로서, 예를 들어, 아세트산에틸, 톨루엔 등이 사용된다. 구체적인 용액 중합예로는, 반응은 질소 등의 불활성 가스 기류하에서 중합 개시제를 첨가하여, 통상 50 ∼ 70 ℃ 정도에서 5 ∼ 30 시간 정도의 반응 조건으로 실시된다.
라디칼 중합에 사용되는 중합 개시제, 연쇄 이동제, 유화제 등은 특별히 한정되지 않고 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 또한, (메트)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은, 중합 개시제, 연쇄 이동제의 사용량, 반응 조건에 따라 제어 가능하며, 이들의 종류에 따라서 적절한 그 사용량이 조정된다.
중합 개시제로는, 예를 들어, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스[2-(5-메틸-2-이미다졸린-2-일)프로판]디하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)이황산염, 2',2''-아조비스(2-아미디노프로판)이염기산, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다조-인-2-일)프로판]이염기산, 2,2'-아조비스(N,N'-디메틸렌이소부틸아미딘), 2,2'-아조비스[N-(2-카르복시에틸)-2-메틸프로피온아미딘]하이드레이트 (와코 준야쿠사 제조, VA-057) 등의 아조계 개시제, 과황산칼륨, 과황산암모늄 등의 과황산염, 디(2-에틸헥실)퍼옥시디카르보네이트, 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카르보네이트, 디-sec-부틸퍼옥시디카르보네이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 디라우로일퍼옥사이드, 디-n-옥타노일퍼옥사이드, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디(4-메틸벤조일)퍼옥사이드, 디벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트, 1,1-디(t-헥실퍼옥시)시클로헥산, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 과산화수소 등의 과산화물계 개시제, 과황산염과 아황산수소나트륨의 조합, 과산화물과 환원제를 조합한 레독스계 개시제 등을 들 수 있는데, 이들에 한정되는 것은 아니다. 상기 환원제로는, 아스코르브산, 에리소르브산, 타르타르산, 시트르산, 포도당, 포름알데히드술폭시레이트 등의 나트륨염 등의 금속염 등의 환원성 유기 화합물이나, 티오황산나트륨, 아황산나트륨, 중아황산나트륨, 메타중아황산나트륨 등의 환원성 무기 화합물, 염화제1철, 롱갈리트, 이산화티오우레아 등을 예시할 수 있다.
상기 중합 개시제는 단독으로 사용해도 되고, 또 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 되지만, 전체적인 함유량은 모노머 100 중량부에 대하여 0.005 ∼ 1 중량부 정도인 것이 바람직하고, 0.02 ∼ 0.5 중량부 정도인 것이 보다 바람직하다.
또한, 중합 개시제로서, 예를 들어, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴을 사용하여, 상기 중량 평균 분자량의 (메트)아크릴계 폴리머를 제조하기 위해서는, 중합 개시제의 사용량은, 모노머 성분의 전량 100 중량부에 대하여 0.06 ∼ 0.2 중량부 정도로 하는 것이 바람직하고, 나아가서는 0.08 ∼ 0.175 중량부 정도로 하는 것이 바람직하다.
연쇄 이동제로는, 예를 들어, 라우릴메르캅탄, 글리시딜메르캅탄, 메르캅토아세트산, 2-메르캅토에탄올, 티오글리콜산, 티오글루콜산2-에틸헥실, 2,3-디메르캅토-1-프로판올 등을 들 수 있다. 연쇄 이동제는 단독으로 사용해도 되고, 또 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 되지만, 전체적인 함유량은 모노머 성분의 전량 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 정도 이하이다.
유화 중합에 사용되는 계면 활성제 (유화제) 는 특별히 제한되지 않고, 유화 중합에 통상적으로 사용되는 각종 계면 활성제가 사용된다. 계면 활성제로는, 예를 들어, 아니온계 계면 활성제, 논이온계 계면 활성제가 사용된다. 아니온계 계면 활성제의 구체예로는, 올레산나트륨 등의 고급 지방산염류；도데실벤젠술폰산나트륨 등의 알킬아릴술폰산염류；라우릴황산나트륨, 라우릴황산암모늄 등의 알킬황산에스테르염류；폴리옥시에틸렌라우릴에테르황산나트륨 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산에스테르염류；폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르황산나트륨 등의 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르황산에스테르염류；모노옥틸술포숙신산나트륨, 디옥틸술포숙신산나트륨, 폴리옥시에틸렌라우릴술포숙신산나트륨 등의 알킬술포숙신산에스테르염 및 그 유도체류；폴리옥시에틸렌디스티렌화 페닐에테르황산에스테르염류；나프탈렌술폰산나트륨포르말린 축합물 등을 예시할 수 있다. 논이온계 계면 활성제의 구체예로는, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르류；폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르류；소르비탄모노라우레이트, 소르비탄모노스테아레이트, 소르비탄트리올레에이트 등의 소르비탄 고급 지방산 에스테르류；폴리옥시에틸렌소르비탄모노라우레이트 등의 폴리옥시에틸렌소르비탄 고급 지방산 에스테르류；폴리옥시에틸렌모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌모노스테아레이트 등의 폴리옥시에틸렌 고급 지방산 에스테르류；올레산모노글리세라이드, 스테아르산모노글리세라이드 등의 글리세린 고급 지방산 에스테르류；폴리옥시에틸렌ㆍ폴리옥시프로필렌ㆍ블록 코폴리머, 폴리옥시에틸렌디스티렌화 페닐에테르 등을 예시할 수 있다.
또, 상기 비반응성 계면 활성제 외에, 계면 활성제로는, 에틸렌성 불포화 이중 결합에 관련된 라디칼 중합성 관능기를 갖는 반응성 계면 활성제를 사용할 수 있다. 반응성 계면 활성제로는, 상기 아니온계 계면 활성제나 논이온계 계면 활성제에, 프로페닐기나 알릴에테르기 등의 라디칼 중합성 관능기 (라디칼 반응성기) 가 도입된 라디칼 중합성 계면 활성제 등을 들 수 있다. 이들 계면 활성제는 적절히 단독 또는 병용하여 사용된다. 이들 계면 활성제 중에서도, 라디칼 중합성 관능기를 가진 라디칼 중합성 계면 활성제는 수분산액의 안정성, 점착제층의 내구성의 관점에서 바람직하게 사용된다.
아니온계 반응성 계면 활성제의 구체예로는, 알킬에테르계 (시판품으로는, 예를 들어, 다이이치 공업 제약 주식회사 제조의 아쿠아론 KH-05, KH-10, KH-20, 아사히 덴카 공업 주식회사 제조의 아데카 리얼소프 SR-10N, SR-20N, 카오 주식회사 제조의 라테물 PD-104 등)；술포숙신산에스테르계 (시판품으로는, 예를 들어, 카오 주식회사 제조의 라테물 S-120, S-120A, S-180P, S-180A, 산요 화성 주식회사 제조의 엘레미놀 JS-2 등)；알킬페닐에테르계 혹은 알킬페닐에스테르계 (시판품으로는, 예를 들어, 다이이치 공업 제약 주식회사 제조의 아쿠아론 H-2855A, H-3855B, H-3855C, H-3856, HS-05, HS-10, HS-20, HS-30, BC-05, BC-10, BC-20, 아사히 덴카 공업 주식회사 제조의 아데카 리얼소프 SDX-222, SDX-223, SDX-232, SDX-233, SDX-259, SE-10N, SE-20N)；(메트)아크릴레이트황산에스테르계 (시판품으로는, 예를 들어, 닛폰 유화제 주식회사 제조의 안톡스 MS-60, MS-2N, 산요 화성 공업 주식회사 제조의 엘레미놀 RS-30 등)；인산에스테르계 (시판품으로는, 예를 들어, 다이이치 공업 제약 주식회사 제조의 H-3330PL, 아사히 덴카 공업 주식회사 제조의 아데카 리얼소프 PP-70 등) 를 들 수 있다. 논이온계 반응성 계면 활성제로는, 예를 들어 알킬에테르계 (시판품으로는, 예를 들어, 아사히 덴카 공업 주식회사 제조의 아데카 리얼소프 ER-10, ER-20, ER-30, ER-40, 카오 주식회사 제조의 라테물 PD-420, PD-430, PD-450 등)；알킬페닐에테르계 혹은 알킬페닐에스테르계 (시판품으로는, 예를 들어, 다이이치 공업 제약 주식회사 제조의 아쿠아론 RN-10, RN-20, RN-30, RN-50, 아사히 덴카 공업 주식회사 제조의 아데카 리얼소프 NE-10, NE-20, NE-30, NE-40 등)；(메트)아크릴레이트황산에스테르계 (시판품으로는, 예를 들어, 닛폰 유화제 주식회사 제조의 RMA-564, RMA-568, RMA-1114 등) 를 들 수 있다.
상기 계면 활성제의 배합 비율은, 상기 모노머 성분 100 중량부에 대해 0.6 ∼ 5 중량부인 것이 바람직하다. 계면 활성제의 배합 비율에 의해 점착 특성, 나아가서는 중합 안정성, 기계적 안정성 등의 향상을 도모할 수 있다. 상기 계면 활성제의 배합 비율은 0.6 ∼ 4 중량부가 보다 바람직하다.
또한 점착제층을 형성하는 점착제에는, 상기 (메트)아크릴계 폴리머 등의 베이스 폴리머에 추가하여 가교제를 함유할 수 있다. 가교제로는, 유기계 가교제나 다관능성 금속 킬레이트를 사용할 수 있다. 유기계 가교제로는, 이소시아네이트계 가교제, 과산화물계 가교제, 에폭시계 가교제, 이민계 가교제 등을 들 수 있다. 다관능성 금속 킬레이트는, 다가 금속이 유기 화합물과 공유 결합 또는 배위 결합하고 있는 것이다. 다가 금속 원자로는, Al, Cr, Zr, Co, Cu, Fe, Ni, V, Zn, In, Ca, Mg, Mn, Y, Ce, Sr, Ba, Mo, La, Sn, Ti 등을 들 수 있다. 공유 결합 또는 배위 결합하는 유기 화합물 중의 원자로는 산소 원자 등을 들 수 있고, 유기 화합물로는 알킬에스테르, 알콜 화합물, 카르복실산 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물 등을 들 수 있다.
가교제로는, 이소시아네이트계 가교제 및/또는 과산화물형 가교제가 바람직하다. 이소시아네이트계 가교제에 관한 화합물로는, 예를 들어, 톨릴렌디이소시아네이트, 크롤페닐렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 수첨된 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 이소시아네이트 모노머 및 이들 이소시아네이트 모노머를 트리메틸올프로판 등과 부가한 이소시아네이트 화합물이나 이소시아누레이트화물, 뷰렛형 화합물, 나아가 폴리에테르폴리올이나 폴리에스테르폴리올, 아크릴폴리올, 폴리부타디엔폴리올, 폴리이소프렌폴리올 등 부가 반응시킨 우레탄 프레폴리머형의 이소시아네이트 등을 들 수 있다. 특히 바람직하게는 폴리이소시아네이트 화합물이고, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 수첨 자일릴렌디이소시아네이트, 및 이소포론디이소시아네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 또는 그것에서 유래하는 폴리이소시아네이트 화합물이다. 여기서, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 수첨 자일릴렌디이소시아네이트 및 이소포론디이소시아네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 또는 그것에서 유래하는 폴리이소시아네이트 화합물에는, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 수첨 자일릴렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 폴리올 변성 헥사메틸렌디이소시아네이트, 폴리올 변성 수첨 자일릴렌디이소시아네이트, 트리머형 수첨 자일릴렌디이소시아네이트 및 폴리올 변성 이소포론디이소시아네이트 등이 포함된다. 예시한 폴리이소시아네이트 화합물은, 수산기와의 반응이, 특히 폴리머에 함유되는 산, 염기를 촉매와 같이 하여 신속하게 진행되기 때문에, 특히 가교의 속도에 기여하여 바람직하다.
과산화물로는, 가열 또는 광 조사에 의해 라디칼 활성종을 발생시켜 점착제의 베이스 폴리머의 가교를 진행시키는 것이라면 적절하게 사용 가능한데, 작업성이나 안정성을 감안하여, 1 분간 반감기 온도가 80 ℃ ∼ 160 ℃ 인 과산화물을 사용하는 것이 바람직하고, 90 ℃ ∼ 140 ℃ 인 과산화물을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
사용할 수 있는 과산화물로는, 예를 들어, 디(2-에틸헥실)퍼옥시디카보네이트 (1 분간 반감기 온도 : 90.6 ℃), 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트 (1 분간 반감기 온도 : 92.1 ℃), 디-sec-부틸퍼옥시디카보네이트 (1 분간 반감기 온도 : 92.4 ℃), t-부틸퍼옥시네오데카노에이트 (1 분간 반감기 온도 : 103.5 ℃), t-헥실퍼옥시피발레이트 (1 분간 반감기 온도 : 109.1 ℃), t-부틸퍼옥시피발레이트 (1 분간 반감기 온도 : 110.3 ℃), 디라우로일퍼옥사이드 (1 분간 반감기 온도 : 116.4 ℃), 디-n-옥타노일퍼옥사이드 (1 분간 반감기 온도 : 117.4 ℃), 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 (1 분간 반감기 온도 : 124.3 ℃), 디(4-메틸벤조일)퍼옥사이드 (1 분간 반감기 온도 : 128.2 ℃), 디벤조일퍼옥사이드 (1 분간 반감기 온도 : 130.0 ℃), t-부틸퍼옥시이소부틸레이트 (1 분간 반감기 온도 : 136.1 ℃), 1,1-디(t-헥실퍼옥시)시클로헥산 (1 분간 반감기 온도 : 149.2 ℃) 등을 들 수 있다. 그 중에서도 특히 가교 반응 효율이 우수하기 때문에, 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트 (1 분간 반감기 온도 : 92.1 ℃), 디라우로일퍼옥사이드 (1 분간 반감기 온도 : 116.4 ℃), 디벤조일퍼옥사이드 (1 분간 반감기 온도 : 130.0 ℃) 등이 바람직하게 이용된다.
또한, 과산화물의 반감기란, 과산화물의 분해 속도를 나타내는 지표이며, 과산화물의 잔존량이 절반이 될 때까지의 시간을 말한다. 임의의 시간으로 반감기를 얻기 위한 분해 온도나, 임의의 온도에서의 반감기 시간에 관해서는 메이커 카타로그 등에 기재되어 있으며, 예를 들어, 닛폰 유지 주식회사의 「유기 과산화물 카타로그 제9판 (2003년 5월)」 등에 기재되어 있다.
가교제의 사용량은, (메트)아크릴계 폴리머 등의 베이스 폴리머 100 중량부에 대하여 0.01 ∼ 20 중량부가 바람직하고, 나아가 0.03 ∼ 10 중량부가 바람직하다. 또, 가교제가 0.01 중량부 미만에서는 점착제의 응집력이 부족한 경향이 있어, 가열시에 발포가 생길 우려가 있고, 한편, 20 중량부보다 많으면, 내습성이 불충분하여, 신뢰성 시험 등에서 박리가 발생하기 쉬워진다.
상기 이소시아네이트계 가교제는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 또한 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 되며, 전체로서의 함유량은, 상기 (메트)아크릴계 폴리머 100 중량부에 대하여, 상기 폴리이소시아네이트 화합물 가교제를 0.01 ∼ 2 중량부 함유하여 이루어지는 것이 바람직하고, 0.02 ∼ 2 중량부 함유하여 이루어지는 것이 보다 바람직하고, 0.05 ∼ 1.5 중량부 함유하여 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. 응집력, 내구성 시험에서의 박리의 저지 등을 고려하여 적절히 함유시키는 것이 가능하다.
상기 과산화물은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 또한 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 되는데, 전체로서의 함유량은, 상기 (메트)아크릴계 폴리머 100 중량부에 대하여 상기 과산화물 0.01 ∼ 2 중량부이고, 0.04 ∼ 1.5 중량부 함유하여 이루어지는 것이 바람직하며, 0.05 ∼ 1 중량부 함유하여 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 가공성, 리워크성, 가교 안정성, 박리성 등의 조정을 위해, 이 범위 내에서 적절히 선택된다.
또, 반응 처리 후의 잔존한 과산화물 분해량의 측정 방법으로는, 예를 들어, HPLC (고속 액체 크로마토그래피) 에 의해 측정할 수 있다.
보다 구체적으로는, 예를 들어, 반응 처리 후의 점착제를 약 0.2 g 씩 취출하여 아세트산에틸 10 ㎖ 에 침지하고, 진탕기로 25 ℃ 하에 120 rpm 으로 3 시간 진탕 추출한 후 실온에서 3 일간 가만히 정지시킨다. 이어서, 아세토니트릴 10 ㎖ 를 첨가하여 25 ℃ 하에 120 rpm 으로 30 분 진탕하고, 멤브레인 필터 (0.45 ㎛) 에 의해 여과하여 얻어진 추출액 약 10 ㎕ 를 HPLC 에 주입하고 분석하여, 반응 처리 후의 과산화물량으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 점착제에는, 실란 커플링제를 함유할 수 있다. 실란 커플링제를 사용함으로써 내구성을 향상시킬 수 있다. 실란 커플링제로는, 구체적으로는, 예를 들어, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 에폭시기 함유 실란 커플링제, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸부틸리덴)프로필아민, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란 등의 아미노기 함유 실란 커플링제, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란 등의 (메트)아크릴기 함유 실란 커플링제, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등의 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제 등을 들 수 있다.
상기 실란 커플링제는 단독으로 사용해도 되고, 또한 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 되는데, 전체로서의 함유량은 상기 (메트)아크릴계 폴리머 100 중량부에 대하여, 상기 실란 커플링제 0.001 ∼ 5 중량부가 바람직하고, 나아가 0.01 ∼ 1 중량부가 바람직하며, 또한 0.02 ∼ 1 중량부가 보다 바람직하고, 특히 0.05 ∼ 0.6 중량부가 바람직하다. 내구성을 향상시키고, 액정 셀 등의 광학 부재에 대한 접착력을 적절하게 유지하는 양이다.
그리고 본 발명의 점착제에는, 그 밖의 공지된 첨가제를 함유하고 있어도 되며, 예를 들어, 착색제, 안료 등의 분체, 염료, 계면 활성제, 가소제, 점착성 부여제, 표면 윤활제, 레벨링제, 연화제, 산화 방지제, 노화 방지제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 중합 금지제, 무기 또는 유기의 충전제, 금속분, 입자상, 박(箔)상물 등을 사용하는 용도에 따라서 적절히 첨가할 수 있다. 또한, 제어할 수 있는 범위 내에서, 환원제를 첨가한 레독스계를 채용해도 된다.
상기 점착제에 의해 점착제층이 형성된다. 점착제는, 통상 베이스 폴리머의 조제 형태에 따라서, 유기 용제계, 수계, 수분산계 (에멀전계) 등의 각종 형태의 점착제 도공액으로서 사용된다. 점착제 도공액은 각 형태에 따라, 고형분 농도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 유기 용제계의 점착제 도공액은, 통상 고형분 농도 5 ∼ 50 중량％ 인 것이 바람직하고, 나아가 8 ∼ 40 중량％ 인 것이 바람직하며, 또한 20 ∼ 35 중량％ 인 것이 바람직하다. 또한 수계 또는 수분산계의 점착제 도공액은, 통상 고형분 농도가 20 ∼ 70 중량％ 인 것이 바람직하고, 나아가 30 ∼ 65 중량％ 인 것이 바람직하다. 또, 각 예의 점착제 도공액의 조제시에 있어서는, 유기 용제계 점착제의 경우에는 각종 유기 용제를 사용하여, 수계 또는 수분산계 점착제의 경우에는 물을 사용하여, 각각의 점착제의 희석을 실시해서 점착제 도공액의 고형분 농도, 점도를 조정할 수 있다.
점착제층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 1 ∼ 100 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 2 ∼ 50 ㎛, 보다 바람직하게는 2 ∼ 40 ㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 35 ㎛ 이다.
또한, 상기 점착제층의 두께 (㎛) 는 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하가 되도록 제어되어 있다. 표준편차값을 0.12 ㎛ 이하로 제어함으로써, 클리어한 외관을 갖는 경우에도 점착형 광학 필름에 근거하는 시인성에 관련된 불균일의 문제를 저감할 수 있다. 표준편차값은 0.08 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 나아가 0.06 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 표준편차값 0.12 ㎛ 이하를 만족하는 점착제층을 갖는, 본 발명의 점착제형 광학 필름은, 예를 들어,
제법 (A) : 광학 필름에 점도 Y (P) 의 점착제 도공액을 도공 두께 X (㎛) 로 도공하는 공정 (1A), 및,
도공된 점착제 도공액을 건조하여 점착제층을 형성하는 공정 (2A) 를 실시하는 방법, 또는,
제법 (B) : 이형 필름에 점도 Y (P) 의 점착제 도공액을 도공 두께 X (㎛) 로 도공하는 공정 (1B),
도공된 점착제 도공액을 건조하여 점착제층을 형성하는 공정 (2B), 및
이형 필름에 형성된 점착제층을 광학 필름에 첩합하는 공정 (3) 을 실시하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
단, 상기 제법 (A) 의 도공 공정 (1A), 상기 제법 (B) 의 도공 공정 (1B) 에서는, 어느 경우에서나 상기 점착제 도공액의 점도 Y 와 도공 두께 X 가 0.8X－Y ≤ 68 을 만족하도록 제어하여 실시한다. 0.8X－Y ≤ 68 을 만족하도록 점착제 도공액의 점도 Y 와 도공 두께 X 를 제어함으로써, 점착제층의 두께에 관련된 요철의 편차가 매우 작고 평활성이 양호한 점착제층을 형성할 수 있다. 상기 제법 (A), 제법 (B) 에 의하면, 표준편차값 0.12 ㎛ 이하를 만족하는 점착제층을 형성할 수 있다. (0.8X－Y) 의 값이 68 을 초과하는 경우에는, 점착형 광학 필름에 근거하는 시인성에 관련된 불균일의 문제를 저감할 수 없다. (0.8X－Y) 의 값은 60 이하인 것이 바람직하고, 나아가 50 이하인 것이 바람직하다. 한편, 점착제 도공액의 도공성의 관점에서, (0.8X－Y) 의 값은 -144 이상을 만족하는 것이 바람직하다.
또한, 점착제 도공액의 점도 Y 는 점착제 도공액을 균일하게 도공하는 관점에서, 2 ∼ 160 P 의 범위가 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 유기 용제계 점착제의 경우에는, 상기 점착제 도공액의 점도 Y 는 5 ∼ 160 P 가 바람직하고, 나아가 10 ∼ 150 P 가 바람직하며, 또한 20 ∼ 140 P 가 바람직하고, 특히 40 ∼ 140 P 가 바람직하다. 수계 또는 수분산계 점착제의 경우에는, 상기 점착제 도공액의 점도 Y 는 2 ∼ 100 P 가 바람직하고, 나아가 5 ∼ 50 P 가 바람직하며, 또한 10 ∼ 40 P 가 바람직하다. 점착제 도공액의 점도 Y 가 지나치게 낮으면 도공한 점착제의 외관이 손상될 우려가 있고, 점착제 도공액의 점도 Y 가 지나치게 높으면 도공 외관이 저하될 뿐 아니라, 송액 (送液) 이 곤란해지는 등 작업성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 상기 점착제 도공액의 도공 두께 X 는, 점착제 도공액을 균일하게 도공하는 관점에서 20 ∼ 250 ㎛ 의 범위가 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 도공 두께 X 는 30 ∼ 230 ㎛ 가 바람직하고, 나아가 50 ∼ 200 ㎛ 인 것이 바람직하다. 또, 도공 두께 X 는, 형성되는 점착제층의 두께 (건조후 두께) 를 고려하여 결정된다. 도공 두께 X 가 지나치게 얇거나 지나치게 두꺼워도 도공 외관이 손상될 우려가 있다.
상기 도공 공정 (1A), (1B) 에는, 각종 방법이 사용된다. 구체적으로는, 예를 들어, 롤 코트, 키스 롤 코트, 그라비아 코트, 리버스 코트, 롤 브러시, 스프레이 코트, 딥 롤 코트, 바 코트, 나이프 코트, 에어나이프 코트, 커튼 코트, 립 코트, 다이 코터 등에 의한 압출 코트법 등의 방법을 들 수 있다. 이들 중에서도 다이 코터가 바람직하고, 특히, 파운틴 다이, 슬롯 다이를 사용하는 다이 코터가 바람직하다. 또, 제법 (A) 에서는 광학 필름에 도공 공정 (1A) 가, 제법 (B) 에서는 이형 필름에 도공 공정 (1B) 가 실시된다.
이어서, 제법 (A), (B) 에 있어서, 점착제층의 형성 공정 (2A), (2B) 가 실시된다. 형성 공정 (2A), (2B) 에서는, 도공된 점착제 도공액에 대하여 통상 건조가 실시된다. 건조 온도는, 바람직하게는 40 ℃ ∼ 200 ℃ 이고, 더욱 바람직하게는 50 ℃ ∼ 180 ℃ 이고, 특히 바람직하게는 70 ℃ ∼ 170 ℃ 이다. 건조 시간은 적당히, 적절한 시간을 채용할 수 있다. 상기 건조 시간은, 바람직하게는 5 초간 ∼ 20 분간, 더욱 바람직하게는 5 초간 ∼ 10 분간, 특히 바람직하게는 10 초간 ∼ 5 분간이다.
점착제가 가교제를 함유하는 경우에는, 점착제층의 형성에 있어서는, 가교제 전체의 첨가량을 조정하는 것과 함께 가교 처리 온도나 가교 처리 시간의 영향을 충분히 고려하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 가교 처리는, 점착제층의 건조 공정시의 온도에서 실시해도 되고, 건조 공정 후에 별도 가교 처리 공정을 두어 실시해도 된다.
제법 (A) 에서는, 상기 점착제층의 형성 공정 (2A) 에 의해 직접 광학 필름에 점착제층이 형성되어, 점착형 광학 필름이 얻어진다. 한편, 제법 (B) 에서는, 상기 점착제층의 형성 공정 (2B) 에 의해 이형 필름 상에 점착제층이 형성되고, 이어서, 당해 점착제층을 광학 필름에 첩합하는 공정 (3) 에 의해 당해 점착제층이 광학 필름에 전사되어, 점착형 광학 필름이 얻어진다. 또, 도 2 또는 도 3 에 기재된 점착형 편광판의 제조에 있어서는 광학 필름 (1) 으로서 편광판 (A1 또는 A2) 을 사용하며, 제법 (A), (B) 중 어느 것에 있어서도, 점착제층 (2) 은 편광판 (A1 또는 A2) 의 제 1 투명 보호 필름 (b1) 을 갖지 않은 측에 형성된다.
이형 필름의 구성 재료로는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 필름 등의 플라스틱 필름, 종이, 천, 부직포 등의 다공질 재료, 네트, 발포 시트, 금속박, 및 이들의 라미네이트체 등의 적당한 박엽체 (薄葉體) 등을 들 수 있는데, 표면 평활성이 우수하다는 점에서 플라스틱 필름이 바람직하게 사용된다.
그 플라스틱 필름으로는, 상기 점착제층을 보호할 수 있는 필름이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름 등을 들 수 있다.
상기 이형 필름의 두께는, 통상 5 ∼ 200 ㎛, 바람직하게는 5 ∼ 100 ㎛ 정도이다. 상기 이형 필름에는, 필요에 따라서 실리콘계, 불소계, 장쇄 알킬계 혹은 지방산 아미드계의 이형제, 실리카분말 등에 의한 이형 및 방오 처리나, 도포형, 반죽형, 증착형 등의 대전 방지 처리도 할 수 있다. 특히, 상기 이형 필름의 표면에 실리콘 처리, 장쇄 알킬 처리, 불소 처리 등의 박리 처리를 적절하게 실시함으로써, 상기 점착제층으로부터의 박리성을 보다 높일 수 있다.
상기 점착제층이 노출되는 경우에는, 실용에 제공될 때까지 이형 필름으로 점착제층을 보호해도 된다. 또, 상기 박리 필름은, 그대로 점착형 광학 필름의 세퍼레이터로서 사용할 수 있어, 공정면에서의 간략화가 가능하다.
또한, 광학 필름 (광학 필름이 편광판인 경우에는 제 1 투명 보호 필름을 갖고 있지 않은 측) 의 표면에는, 점착제층과의 사이의 밀착성을 향상시키기 위해서 앵커층을 형성하거나, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등의 각종 접착 용이 처리를 실시한 후에 점착제층을 형성할 수 있다. 또한, 점착제층의 표면에는 접착 용이 처리를 실시해도 된다.
상기 앵커층의 형성재로는, 바람직하게는 폴리우레탄, 폴리에스테르, 분자 중에 아미노기를 함유하는 폴리머류, 옥사졸리닐기를 함유하는 폴리머류에서 선택되는 앵커제가 사용되고, 특히 바람직하게는 분자 중에 아미노기를 함유한 폴리머류, 옥사졸리닐기를 함유하는 폴리머류이다. 분자 중에 아미노기를 함유하는 폴리머류, 옥사졸리닐기를 함유하는 폴리머류는, 분자 중의 아미노기, 옥사졸리닐기가 점착제 중의 카르복실기 등과 반응 또는 이온성 상호 작용 등의 상호 작용을 나타내기 때문에, 양호한 밀착성이 확보된다.
분자 중에 아미노기를 함유하는 폴리머류로는, 예를 들어, 폴리에틸렌이민, 폴리알릴아민, 폴리비닐아민, 폴리비닐피리딘, 폴리비닐피롤리딘, 디메틸아미노에틸아크릴레이트 등의 함아미노기 함유 모노머의 중합체 등을 들 수 있다.
본 발명의 점착형 편광판 등의 점착형 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 화상 표시 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은, 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정 셀 등의 표시 패널과 점착형 편광판, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 조합해 넣음으로써 형성된다. 본 발명에서는 본 발명에 의한 점착형 편광판을 사용하는 경우에는, 액정 셀에 대하여 시인측에 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없으며, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 관해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형, VA 형, IPS 형 등의 임의 타입의 것을 사용할 수 있다.
액정 셀 등의 표시 패널의 편측 또는 양측에 점착형 편광판을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 또는 반사판을 사용한 것 등의 적당한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 본 발명에 의한 점착형 편광판은 액정 셀 등의 표시 패널의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 본 발명에 의한 점착형 편광판을 형성하는 경우, 그들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에 있어서는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판, 백라이트 등의 적당한 부품을 적당한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.
이어서, 유기 일렉트로루미네선스 장치 (유기 EL 표시 장치 : OLED) 에 대하여 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치는, 투명 기판 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순서대로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로루미네선스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기서, 유기 발광층은 여러 가지 유기 박막의 적층체로, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성 유기 고체로 이루어지는 발광층과의 적층체나, 혹은 이와 같은 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체나, 또 혹은 이들 정공 주입층, 발광층, 및 전자 주입층의 적층체 등, 여러 가지 조합을 가진 구성이 알려져 있다.
유기 EL 표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 발생하는 에너지가 형광 물자를 여기하여, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아갈 때에 광을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라고 하는 메커니즘은 일반적인 다이오드와 동일하고, 이것으로부터도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대해 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.
유기 EL 표시 장치에 있어서는, 유기 발광층에서의 발광을 취출하기 위해, 적어도 일방의 전극이 투명하지 않으면 안 되어, 통상 산화인듐주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극 (陽極) 으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하여, 통상적으로 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.
이와 같은 구성의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 유기 발광층은 두께 10 ㎚ 정도로 매우 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 유기 발광층도 투명 전극과 마찬가지로, 광을 거의 완전히 투과시킨다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면으로부터 입사되고, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극에서 반사된 광이 다시 투명 기판의 표면측으로 나가기 때문에, 외부에서 시인했을 때, 유기 EL 표시 장치의 표시면이 경면 (鏡面) 과 같이 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 입사되고 금속 전극에서 반사되어 온 광을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해 금속 전극의 경면을 외부에서 시인하게 하지 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 또한 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.
상기한 바와 같이 유기 EL 표시 장치에서는 경면 반사를 차단하기 위해, 유기 EL 패널에, 위상차판 및 편광판을 조합한 타원 편광판 또는 원 편광판을 점착제층을 개재하여 사용할 수 있는데, 그 밖에, 타원 편광판 또는 원 편광판을 유기 EL 패널에 직접 첩합하지 않고, 타원 편광판 또는 원 편광판을 터치 패널에 점착제층을 개재하여 첩합한 것을 유기 EL 패널에 적용할 수 있다.
본 발명에 있어서 적용되는 터치 패널로는, 광학 방식, 초음파 방식, 정전 용량 방식, 저항막 방식 등의 각종 방식을 채용할 수 있다. 저항막 방식의 터치 패널은, 투명 도전성 박막을 갖는 터치측의 터치 패널용 전극판과 투명 도전성 박막을 갖는 디스플레이측의 터치 패널용 전극판을, 투명 도전성 박막끼리 대향하도록 스페이서를 개재하여 대향 배치해서 이루어지는 것이다. 한편, 정전 용량 방식의 터치 패널은, 통상적으로 소정의 패턴 형상을 갖는 투명 도전성 박막을 구비한 투명 도전성 필름이 디스플레이 표시부의 전체면에 형성되어 있다. 본 발명의 점착형 광학 필름은, 터치측, 디스플레이측 중 어느 측에나 적용된다.
실시예
이하에, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또, 각 예 중의 부 및 ％ 는 모두 중량 기준이다. 이하에 특별히 규정이 없는 실온 방치 조건은 모두 23 ℃ 65 ％RH 이다.
[(메트)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량의 측정]
(메트)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량 및 분산비 (중량 평균 분자량/수평균 분자량) 는, GPC (겔 퍼미에이션 크로마토그래피) 에 의해 측정하였다.
ㆍ분석 장치 : 토소사 제조, HLC-8120GPC
ㆍ컬럼 : 토소사 제조, G7000HXL+GMHXL+GMHXL
ㆍ컬럼 사이즈 : 각 7.8 ㎜φ×30 ㎝ 계 90 ㎝
ㆍ컬럼 온도 : 40 ℃
ㆍ유량 : 0.8 ㎖/min
ㆍ주입량 : 100 ㎕
ㆍ용리액 : 테트라하이드로푸란
ㆍ검출기 : 시차 굴절계 (RI)
ㆍ표준 시료 : 폴리스티렌
[헤이즈]
투명 보호 필름의 헤이즈 (％) 의 측정은, 헤이즈미터 (HM-150 형, (주) 무라카미 색채 기술 연구소사 제조) 를 사용하여 실시하였다.
[점착제 도공액의 점도 Y]
점착제 도공액의 점도 Y (P) 는, 토키 산업 (주) 제조의 VISCOMETER model BH 를 사용하여 하기 조건으로 측정하였다.
로터 : No.4
회전수 : 20 rpm
측정 온도 : 30 ℃
[점착제 도공액의 두께 X]
점착제 도공액의 두께 X (㎛) 는, 도공 후, 건조에 의해 형성된 점착제층의 두께 (㎛) 와 점착제 도공액의 고형분 농도 (％) 로부터 하기 식에 의해 산출한 값이다.
점착제 도공액의 두께 X (㎛) = {(점착제층의 두께 (㎛))/(점착제 도공액의 고형분 농도 (％))}×100
<아크릴계 점착제 (1) 의 조제>
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 아크릴산부틸 99 부, 아크릴산4-하이드록시부틸 1 부, 및 2,2-아조비스이소부티로니트릴을 상기 모노머 합계 (고형분) 100 부에 대하여 0.3 부를 아세트산에틸과 함께 첨가하고, 질소 가스 기류하, 60 ℃ 에서 4 시간 반응시킨 후, 그 반응액에 아세트산에틸을 첨가하여, 중량 평균 분자량 170만, 분산비 4.1 의 아크릴계 폴리머 (A) 를 함유하는 용액을 얻었다 (고형분 농도 30 ％). 상기 아크릴계 폴리머 (A) 를 함유하는 용액의 고형분 100 부 당, 0.15 부의 트리메틸올프로판자일릴렌디이소시아네이트 (미츠이 다케다 케미컬 (주) : 타케네이트 D110N) 와 0.2 부의 실란 커플링제 (소켄 화학 (주) 제조 : A-100,아세토아세틸기 함유 실란 커플링제) 를 배합하여, 아크릴계 점착제 (1) 의 용액을 얻었다.
<아크릴계 점착제 (2) 의 조제>
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 아크릴산부틸 94.9 부, 아크릴산 5 부, 아크릴산2-하이드록시에틸 0.1 부, 및 디벤조일퍼옥사이드를 상기 모노머 합계 (고형분) 100 부에 대하여 0.3 부를 아세트산에틸과 같이 첨가하고, 질소 가스 기류하, 60 ℃ 에서 7 시간 반응시킨 후, 그 반응액에 아세트산에틸을 첨가하여, 중량 평균 분자량 220만, 분산비 3.9 의 아크릴계 폴리머 (B) 를 함유하는 용액을 얻었다 (고형분 농도 30 ％). 상기 아크릴계 폴리머 (B) 를 함유하는 용액의 고형분 100 부 당, 0.6 부의 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트 (닛폰 폴리우레탄 공업 (주) 제조 : 콜로네이트 L) 와 0.075 부의 γ-글리시독시프로필메톡시실란　(신에츠 화학 공업 (주) 제조 : KBM-403) 을 배합하여, 아크릴계 점착제 (2) 의 용액을 얻었다.
<아크릴계 점착제 (3) 의 조제>
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 아크릴산부틸 94.9 부, 아크릴산 5 부, 아크릴산2-하이드록시에틸 0.1 부, 및 디벤조일퍼옥사이드를 상기 모노머 합계 (고형분) 100 부에 대하여 0.3 부를 아세트산에틸과 톨루엔의 중량비 5 : 5 의 혼합 용매에 첨가하고, 질소 가스 기류하, 60 ℃ 에서 7 시간 반응시킨 후, 그 반응액에 아세트산에틸을 첨가하여, 중량 평균 분자량 50만, 분산비 5 의 아크릴계 폴리머 (C) 를 함유하는 용액을 얻었다 (고형분 농도 50 ％). 상기 아크릴계 폴리머 (C) 를 함유하는 용액의 고형분 100 부 당, 0.6 부의 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트 (닛폰 폴리우레탄 공업 (주) 제조 : 콜로네이트 L) 와 0.075 부의 γ-글리시독시프로필메톡시실란　(신에츠 화학 공업 (주) 제조 : KBM-403) 을 배합하여, 아크릴계 점착제 (3) 의 용액을 얻었다.
<아크릴계 점착제 (4) 의 조제>
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 아크릴산부틸 94.9 부, 아크릴산 5 부, 아크릴산2-하이드록시에틸 0.1 부, 및 디벤조일퍼옥사이드를 상기 모노머 합계 (고형분) 100 부에 대하여 0.3 부를 아세트산에틸과 톨루엔의 중량비 8 : 2 의 혼합 용매에 첨가하고, 질소 가스 기류하, 60 ℃ 에서 7 시간 반응시킨 후, 그 반응액에 아세트산에틸을 첨가하여, 중량 평균 분자량 100만, 분산비 4 의 아크릴계 폴리머 (D) 를 함유하는 용액을 얻었다 (고형분 농도 50 ％). 상기 아크릴계 폴리머 (D) 를 함유하는 용액의 고형분 100 부 당, 0.6 부의 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트 (닛폰 폴리우레탄 공업 (주) 제조 : 콜로네이트 L) 와 0.075 부의 γ-글리시독시프로필메톡시실란　(신에츠 화학 공업 (주) 제조 : KBM-403) 을 배합하여, 아크릴계 점착제 (4) 의 용액을 얻었다.
<아크릴계 점착제 (5) 의 조제>
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 아크릴산부틸 94.9 부, 아크릴산 5 부, 아크릴산2-하이드록시에틸 0.1 부, 및 디벤조일퍼옥사이드를 상기 모노머 합계 (고형분) 100 부에 대하여 0.3 부를 아세트산에틸과 톨루엔의 중량비 6 : 4 의 혼합 용매에 첨가하고, 질소 가스 기류하, 60 ℃ 에서 7 시간 반응시킨 후, 그 반응액에 아세트산에틸을 첨가하여, 중량 평균 분자량 70만, 분산비 4.8 의 아크릴계 폴리머 (E) 를 함유하는 용액을 얻었다 (고형분 농도 50 ％). 상기 아크릴계 폴리머 (E) 를 함유하는 용액의 고형분 100 부 당, 0.6 부의 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트 (닛폰 폴리우레탄 공업 (주) 제조 : 콜로네이트 L) 와 0.075 부의 γ-글리시독시프로필메톡시실란 (신에츠 화학 공업 (주) 제조 : KBM-403) 을 배합하여, 아크릴계 점착제 (5) 의 용액을 얻었다.
<아크릴계 점착제 (6) 의 조제>
용기에, 아크릴산부틸 980 부 및 아크릴산 20 부를 첨가하고 혼합하여, 모노머 혼합물을 조제하였다. 이어서, 상기 비율로 조제한 모노머 혼합물 1000 부에 대하여, 반응성 계면 활성제인 아쿠아론 HS-10 (다이이치 공업 제약 (주) 제조) 20 부 및 이온 교환수 635 부를 첨가하고, 호모 믹서 (톡슈 기화 공업 (주) 제조) 를 사용하여 5 분간, 6000 (rpm) 으로 교반해서 강제 유화시켜, 모노머 에멀전을 조제하였다. 상기에서 조제한 모노머 에멀전 200 부 및 이온 교환수 330 부를, 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 적하 깔대기 및 교반 날개를 구비한 반응 용기에 투입하고, 이어서, 반응 용기를 충분히 질소 치환한 후, 과황산암모늄 0.6 부를 첨가하여, 교반하면서 60 ℃ 에서 1 시간 중합하였다. 이어서, 나머지 모노머 에멀전 800 부를, 반응 용기를 60 ℃ 로 유지한 채, 이것에 3 시간에 걸쳐 적하하고, 그 후, 3 시간 중합하여, 고형분 농도 46.2 ％ 의 (메트)아크릴계 폴리머 (F) 의 에멀전 입자를 함유하는 수분산액을 얻었다. 이어서, 이 수분산액을 실온까지 냉각한 후, 이것에 농도 10 ％ 의 암모니아수를 첨가하여 pH 를 8 로 하면서, 또 고형분 45.9 ％ 로 조정한 수분산액을 얻었다. 당해 분산액을 아크릴계 점착제 (6) 으로 사용하였다.
<아크릴계 점착제 (7) 의 조제>
아크릴계 점착제 (1) 에 있어서 조제한 아크릴계 폴리머 (A) 를 함유하는 용액의 고형분 100 부 당, 0.3 부의 디벤조일퍼옥사이드 (닛폰 유지 (주) 제조 : 나이퍼 BMT) 와 0.02 부의 트리메틸올프로판자일릴렌디이소시아네이트 (미츠이 다케다케미컬 (주) : 타케네이트 D110N) 와 0.2 부의 실란 커플링제 (소켄 화학 (주) 제조 : A-100, 아세토아세틸기 함유 실란 커플링제) 를 배합하여, 아크릴계 점착제 (7) 의 용액을 얻었다.
<아크릴계 점착제 (8) 의 조제>
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 아크릴산부틸 81.9 부, 벤질아크릴레이트 13.0 부, 아크릴산 5.0 부, 4-하이드록시부틸아크릴레이트 0.1 부, 및 2,2'-아조비스이소부티로니트릴을 상기 모노머 합계 (고형분) 100 부에 대하여 0.1 부를 아세트산에틸과 함께 첨가하고, 질소 가스 기류하, 55 ℃ 에서 8 시간 반응시킨 후, 그 반응액에 아세트산에틸을 첨가하여, 중량 평균 분자량 200만, 분산비 3 의 아크릴계 폴리머 (G) 를 함유하는 용액을 얻었다 (고형분 농도 30 ％). 상기 아크릴계 폴리머 (G) 를 함유하는 용액의 고형분 100 부 당, 0.09 부의 디벤조일퍼옥사이드 (닛폰 유지 (주) 제조 : 나이퍼 BMT) 와 0.45 부의 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트 (닛폰 폴리우레탄 공업 (주) 제조 : 콜로네이트 L) 와 0.2 부의 γ-글리시독시프로필메톡시실란 (신에츠 화학 공업 (주) 제조 : KBM-403) 과 0.25 부의 폴리에테르 화합물 ((주) 카네카 제조 : 사이릴 SAT10) 을 배합하여, 아크릴계 점착제 (8) 의 용액을 얻었다.
<아크릴계 점착제 (9) 의 조제>
아크릴계 점착제 (1) 에 있어서 조제한 아크릴계 폴리머 (A) 를 함유하는 용액의 고형분 100 부 당, 0.3 부의 디벤조일퍼옥사이드 (닛폰 유지 (주) 제조 : 나이퍼 BMT) 와 0.1 부의 트리메틸올프로판자일릴렌디이소시아네이트 (미츠이 다케다케미컬 (주) : 타케네이트 D110N) 와 0.2 부의 실란 커플링제 (소켄 화학 (주) 제조 : A-100, 아세토아세틸기 함유 실란 커플링제) 를 배합하여, 아크릴계 점착제 (9) 의 용액을 얻었다.
<편광자 (1) 의 제조>
두께 80 ㎛ 의 폴리비닐알코올 필름을, 속도비가 상이한 롤 사이에 있어서, 30 ℃, 0.3 ％ 농도의 요오드 용액 중에서 1 분간 염색하면서 3 배까지 연신하였다. 그 후, 60 ℃, 4 ％ 농도의 붕산, 10 ％ 농도의 요오드화칼륨을 함유하는 수용액 중에 0.5 분간 침지하면서 종합 연신 배율이 6 배까지 연신하였다. 이어서, 30 ℃, 1.5 ％ 농도의 요오드화칼륨을 함유하는 수용액 중에 10 초간 침지함으로써 세정한 후, 50 ℃ 에서 4 분간 건조를 실시하여, 두께 20 ㎛ 의 편광자를 얻었다.
<편광자 (2) 의 제조>
상기 참고 제조예 1 에서 얻어진 박형 고기능 편광막 (두께 5 ㎛) 을 사용하였다.
<편광자 (3) 의 제조>
상기 참고 제조예 2 에서 얻어진 박형 고기능 편광막 (두께 3 ㎛) 을 사용하였다.
<편광자 (4) 의 제조>
박형 편광막을 제조하기 위해, 먼저, 비정성 PET 기재에 9 ㎛ 두께의 PVA 층이 제막된 적층체를 연신 온도 130 ℃ 의 공중 보조 연신에 의해서 연신 적층체를 생성하고, 다음으로, 연신 적층체를 염색에 의해 착색 적층체를 생성하고, 또 착색 적층체를 연신 온도 65 도의 붕산 수중 연신에 의해서 총 연신 배율이 5.94 배가 되도록 비정성 PET 기재와 일체로 연신된 4 ㎛ 두께의 PVA 층을 포함하는 광학 필름 적층체를 생성하였다. 이러한 2 단 연신에 의해서 비정성 PET 기재에 제막된 PVA 층의 PVA 분자가 고차로 배향되고, 염색에 의해서 흡착된 요오드가 폴리요오드 이온 착물로서 일방향으로 고차로 배향된 고기능 편광막을 구성하는, 두께 4 ㎛ 의 PVA 층을 포함하는 광학 필름 적층체를 생성할 수 있었다.
(투명 보호 필름)
하기 투명 보호 필름을 사용하였다. 표 1, 표 2 중의 부호는 하기 내용을 나타낸다.
40TAC : 두께 40 ㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (헤이즈값 0.3 ％, 코니카 미놀타사 제조의 KC4UY).
80TAC : 두께 80 ㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (헤이즈값 0.3 ％, 후지 필름사 제조의 TD80UL).
20아크릴 : 두께 20 ㎛ 의 아크릴계 수지 필름 (헤이즈값 0.2 ％).
22제오노아 : 두께 22 ㎛ 의 고리형 올레핀계 수지 필름 (헤이즈값 0.1 ％, 닛폰 제온 (주) 제조의 제오노아 ZD12).
40APET : 두께 40 ㎛ 의 비정성 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (헤이즈값 0.2 ％, 미츠비시 수지 (주) 제조의 노바클리어).
(위상차판)
하기 위상차판을 사용하였다. 표 2 중의 부호는 하기 내용을 나타낸다.
50폴리카 : 두께 50 ㎛ 의 폴리카보네이트 필름 (위상차 147 ㎚, 테이진 (주) 제조의 퓨어에이스 WR).
34올레핀 : 두께 34 ㎛ 의 고리형 올레핀계 수지 필름 (위상차 140 ㎚, (주) 카네카 제조의 필름).
33올레핀 : 두께 33 ㎛ 의 고리형 올레핀계 수지 필름 (위상차 270 ㎚, (주) 카네카 제조의 필름).
(광학 필름)
하기 광학 필름을 사용하였다. 표 3 중의 부호는 하기 내용을 나타낸다.
40TAC : 두께 40 ㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (헤이즈값 0.3 ％, 코니카 미놀타사 제조의 KC4UY).
60TAC : 두께 80 ㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (헤이즈값 0.3 ％, 후지 필름사 제조의 TD60UL).
80TAC : 두께 80 ㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (헤이즈값 0.3 ％, 후지 필름사 제조의 TD80UL).
30아크릴 : 두께 30 ㎛ 의 아크릴계 수지 필름 (헤이즈값 0.2 ％).
또, 표 3 중, 40TAC : *1 은, 하기 방법에 의해 제조한 방현성 하드코트 필름을 사용하였다. 40TAC : *2 는, 반사 방지 필름 (다이닛폰 인쇄 (주) 제조의 상품명 「DSG-03」) 을 사용하였다.
(방현성 하드코트 필름의 제조)
무기 산화물 입자와 중합성 불포화기를 함유하는 유기 화합물을 결합시켜 이루어지는 나노실리카 입자를 분산시킨 하드코트층 형성 재료 (JSR (주) 제조, 상품명 「옵스타 Z7540」, 고형분 : 56 중량％, 용매 : 아세트산부틸/메틸에틸케톤 (MEK) = 76/24 (중량비)) 를 준비하였다. 상기 하드코트층 형성 재료는, (A) 성분 : 디펜타에리트리톨 및 이소포론디이소시아네이트계 폴리우레탄, (B) 성분 : 표면을 유기 분자에 의해 수식한 실리카 미립자 (중량 평균 입경 100 ㎚ 이하) 를, (A) 성분 합계 : (B) 성분 = 2 : 3 의 중량비로 함유한다. 상기 하드코트층 형성 재료의 수지 고형분 100 중량부 당, 미립자로서 아크릴과 스티렌의 가교 입자 (세키스이 화성품 공업 (주) 제조, 상품명 「텍폴리머 XX80AA」, 중량 평균 입경 : 5.5 ㎛, 굴절률 : 1.515) 를 5 중량부, 레벨링제 (다이닛폰 잉크 화학 공업 (주) 제조, 상품명 「GRANDIC PC-4100」) 를 0.1 중량부, 광중합 개시제 (치바 스페셜티 케미컬사 제조, 상품명 「이르가큐어127」) 를 0.5 중량부 혼합하였다. 이 혼합물을, 고형분 농도가 45 중량％, 아세트산부틸/MEK 비율이 2/1 (중량비) 이 되도록 희석하여, 방현성 하드코트층 형성 재료를 조제하였다.
투명 플라스틱 필름 기재로서, 트리아세틸셀룰로오스 필름 (코니카 미놀타 (주) 제조, 상품명「KC4UY」, 두께 40 ㎛) 를 준비하였다. 상기 투명 플라스틱 필름 기재의 편면에, 상기 방현성 하드코트층 형성 재료를 콤마 코터를 사용해서 도포하여 도막을 형성하였다. 이어서, 100 ℃ 에서 1 분간 가열함으로써 상기 도막을 건조시켰다. 그 후, 고압 수은 램프로 적산광량 300 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하고, 상기 도막을 경화 처리하여 두께 9 ㎛ 의 방현성 하드코트층을 형성하여, 방현성 하드코트 필름을 얻었다.
실시예 1
(편광판의 제조)
편광자 (1) 의 양측에, 제 1 및 제 2 투명 보호 필름으로서 두께 40 ㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (헤이즈값 0.3 ％, 코니카 미놀타사 제조의 KC4UY) 을 폴리비닐알코올계 접착제에 의해 첩합하여 편광판을 제조하였다.
(점착제 도공액의 조제)
상기 제조예 1 에서 조제한 아크릴계 점착제 (1) 의 용액을, 고형분 농도가 15 ％ 가 되도록 아세트산에틸로 희석하여 점착제 도공액을 조제하였다. 당해 점착제 도공액의 점도는 65 P 였다.
(점착형 편광판의 제조)
실리콘 처리를 실시한, 38 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (미츠비시 화학 폴리에스테르 필름 (주) 제조, MRF38) 의 편면에, 상기에서 조제한 점착제 도공액을, 도공 두께가 134.0 ㎛ 가 되도록 파운틴 다이 코터를 사용하여 도공하였다. 이어서, 155 ℃ 에서 1 분간 건조를 실시하여, 두께 20 ㎛ 의 점착제층을 형성하였다. 당해 점착제층을 상기에서 제조한 편광판의 제 2 투명 보호 필름측에 전사하여, 점착형 편광판을 제조하였다.
실시예 2 ∼ 29 및 비교예 1 ∼ 4
실시예 1 에서, 점착형 편광판의 제조에 있어서, 편광판으로서 표 1 에 나타내는 편광자, 제 1, 제 2 투명 보호 필름을 사용하여 제조한 편광판을 사용한 것, 점착제 도공액으로서 표 1 에 나타내는 점착제 도공액을 사용한 것, 점착제 도공액의 도공 두께를 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것, 점착제층의 두께를 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 점착형 편광판을 제조하였다. 또, 편광자 (2), (3), (4) 에 관해서는, 얻어진 적층체 필름 또는 광학 필름 적층체의 편광막의 표면에 폴리비닐알코올계 접착제를 도포하면서, 제 1 투명 보호 필름을 첩합한 후, 비정성 PET 기재를 박리한 다음, 폴리비닐알코올계 접착제에 의해 제 2 투명 보호 필름을 첩합하여 편광판을 제조하였다. 제 2 투명 보호 필름을 사용하고 있지 않은 편광판에서는, 점착제층은 편광막에 전사하여 점착형 편광판을 제조하였다.
실시예 30 ∼ 37 및 비교예 5 ∼ 8
실시예 1 에서, 점착형 편광판의 제조에 있어서, 편광판으로서 표 2 에 나타내는 편광자, 제 1, 제 2 투명 보호 필름을 사용하여 제조한 편광판을 사용한 것, 점착제 도공액으로서 표 2 에 나타내는 점착제 도공액을 사용한 것, 점착제 도공액의 도공 두께를 표 2 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것, 점착제층의 두께를 표 2 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 점착형 편광판을 제조하였다. 또, 편광판에 첩합한 점착제층이, 표 2 에 있어서의 제 1 점착제층에 대응한다.
그리고, 얻어진 점착형 편광판에 대하여 도 4 내지 도 7 에 나타내는 바와 같은 구조가 되도록, 제 1 위상차판을 제 2 점착제층에 의해, 제 2 위상차판을 제 3 점착제층에 의해 첩합하여 적층 점착형 편광판을 얻었다. 또, 제 2 점착제층, 제 3 점착제층의 형성은, 실리콘 처리를 실시한, 38 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (미츠비시 화학 폴리에스테르 필름 (주) 제조, MRF38) 의 편면에, 표 2 에 나타내는 점착제 도공액을 표 2 에 나타내는 도공 두께로 파운틴 다이 코터를 사용하여 도공하였다. 이어서, 155 ℃ 에서 1 분간 건조를 실시하여, 표 2 에 나타내는 두께의 점착제층을 형성하였다. 당해 제 2 점착제층, 제 3 점착제층을 제 1 위상차판, 제 2 위상차판에 전사하여 점착형 위상차판을 제조하고여, 상기 적층 점착형 편광판의 제조에 사용하였다.
실시예 38 ∼ 52, 비교예 9 ∼ 13
실시예 1 의 (점착형 편광판의 제조) 에 있어서, 편광판 대신에 표 3 에 나타내는 광학 필름을 사용한 것, 점착제 도공액으로서 표 3 에 나타내는 점착제 도공액을 사용한 것, 점착제 도공액의 도공 두께를 표 3 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것, 점착제층의 두께를 표 3 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 점착형 광학 필름을 제조하였다.
또, 각 예의 점착제 도공액의 조제에 있어서는, 아크릴계 점착제가 용액인 경우에는 아세트산에틸을 사용하고, 아크릴계 점착제가 수분산액인 경우에는 물을 사용하여 희석을 실시, 점착제 도공액의 고형분 농도, 점도를 조정하였다. 또한, 점착제층의 편광판으로의 전사에 있어서, 편광판이 제 2 투명 보호 필름을 갖고 있지 않은 경우에는, 편광판에 있어서 제 1 투명 보호 필름을 갖지 않은 측 (편광자에 직접) 에 점착제층을 전사하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진, 점착형 편광판, 적층 점착형 편광판 및 점착형 광학 필름 (샘플) 에 관해서 이하의 평가를 실시하였다. 평가 결과를 표 1 내지 표 3 에 나타낸다.
<점착제층의 두께와 표준편차값>
오츠카 전자 (주) 제조의 분광 광도계 MCPD-3700 을 사용하여, 파장 700 ∼ 900 ㎚ 의 광 간섭법에 의해 가로세로 5 ㎝ 의 점착형 편광판, 적층 점착형 편광판 또는 점착형 광학 필름 (샘플) 의 각 점착제층의 두께를 1 ㎜ 간격으로 2061 점 측정하고, 그 값으로부터 점착제층의 두께와 표준편차값을 구하였다.
<ISC 의 측정>
(주) 아이·시스템 제조의 EyeScale-4W 를 사용하고, 당해 장치의 사양에 기초하여, 3CCD 이미지센서의 ISC 측정 모드로, 점착형 편광판, 적층 점착형 편광판 또는 점착형 광학 필름의 면내 불균일의 레벨을 ISC 값으로서 산출하였다.
(측정 조건)
점착형 편광판, 적층 점착형 편광판 및 점착형 광학 필름은, 무알칼리 유리판 (코닝사 제조, 1737) 에 첩부한 상태로 사용한 것을 샘플로서 사용하였다. 광원, 샘플, 스크린을 이 순서대로 설치하고, 스크린에 투영된 샘플의 투과 화상을 CCD 카메라에 의해 측정하였다. 광원 및 CCD 카메라로부터 샘플 (무알칼리 유리판에 첩부한 점착제층) 까지의 거리는 30 ㎝ 가 되도록 배치하였다. 또한 광원 및 CCD 카메라로부터 스크린까지의 거리는 100 ㎝ 가 되도록 배치하였다. 광원 및 CCD 카메라는, 샘플, 스크린으로부터의 거리가 동일해지도록 20 ㎝ 떨어뜨려 설치하였다.
ISC 값은 불균일의 평가에 관련되어, ISC 값이 100 이하이면 불균일이 작게 제어되어 있는 것으로 판단할 수 있다. ISC 값은 작을수록 불균일이 없다고 판단할 수 있으며, ISC 값은 70 이하가 바람직하고, 50 이하가 보다 바람직하다.
<육안 평가 : 점착형 편광판 및 적층 점착형 편광판에 대해>
점착형 편광판 또는 적층 점착형 편광판 (샘플) 을 검은 아크릴판에 첩부하고, 그 외관을 형광등 하에서 하기 기준으로 육안으로 평가하였다. 적층 점착형 편광판과 관련하여, 제 1 점착제층에 대해서는 점착형 편광판, 제 2 점착제층에 대해서는 제 1 위상차판을 사용한 점착형 위상차판, 제 3 점착제층에 대해서는 제 2 위상차판을 사용한 점착형 위상차판을 샘플로 하였다.
○○○ : 불균일이 전혀 보이지 않는다.
○○ : 불균일이 거의 보이지 않는다.
○ : 불균일은 있지만, 신경쓰이지 않는다.
× : 불균일이 있다.
<육안 평가 : 점착형 광학 필름에 대해>
점착형 광학 필름 (샘플) 을 표면이 평활한 투명 아크릴판에 첩부하고, 전면판의 시인측에 광학 필름이 첩합되는 구성을 상정하여, 그 외관을 형광등 하에서 하기 기준으로 육안으로 평가하였다. 평가는, 광학 필름측에서 관찰하였을 때, 아크릴판측에서 관찰하였을 때의 각각에 대해 실시하였다.
○○○ : 표면 요철이 전혀 보이지 않는다.
○○ : 표면 요철이 거의 보이지 않는다.
○ : 표면 요철이 보이지만, 시인성에는 그다지 영향을 주지 않는다.
× : 표면 요철이 커, 시인성에 큰 영향을 주고 있다.
Figure 112013006535782-pct00002
Figure 112013006535782-pct00003
Figure 112013006535782-pct00004
1 광학 필름
2 점착제층
A 편광판
B 위상차판
C 표면 처리 필름
a 편광자
b1 제 1 투명 보호 필름
b2 제 2 투명 보호 필름
10 박형 고기능 편광막
11 수지 기재
12 PVA 계 수지층
13 적층체 필름
14 이색성 물질 (14') 을 함유하는 염색액
15 붕산 수용액
16 주속이 상이한 복수 세트의 롤을 갖는 롤 연신기
(A) 수지 기재와 PVA 수지층을 포함하는 적층체 필름의 제작 공정
(B) 염색 공정
(C) 가교 공정
(D) 연신 공정
(E) 염색 공정 전의 가교 공정
(F) 연신 공정 (D) 전의 가교 공정
(G) 세정 공정
(H) 건조 공정
(I) 전사 공정

Claims (23)

  1. 광학 필름과 상기 광학 필름에 형성된 점착제층을 갖는 점착형 광학 필름의 제조 방법으로서,
    상기 광학 필름에, 점도 Y (P) 의 점착제 도공액을 도공 두께 X (㎛) 로 도공하는 공정 (1A), 및,
    도공된 점착제 도공액을 건조하여 점착제층을 형성하는 공정 (2A) 를 갖고, 또한,
    상기 점착제 도공액의 점도 Y 와 도공 두께 X 가 0.8X－Y ≤ 68 을 만족하고,
    상기 점착제층은, 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  2. 광학 필름과 상기 광학 필름에 형성된 점착제층을 갖는 점착형 광학 필름의 제조 방법으로서,
    이형 필름에, 점도 Y (P) 의 점착제 도공액을 도공 두께 X (㎛) 로 도공하는 공정 (1B),
    도공된 점착제 도공액을 건조하여 점착제층을 형성하는 공정 (2B), 및
    이형 필름에 형성된 점착제층을 상기 광학 필름에 첩합하는 공정 (3) 을 갖고, 또한,
    상기 점착제 도공액의 점도 Y 와 도공 두께 X 가 0.8X－Y ≤ 68 을 만족하고,
    상기 점착제층은, 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광학 필름이, 편광자의 편측에 제 1 투명 보호 필름 또는 양측에 제 1 및 제 2 투명 보호 필름을 갖는 편광판이고,
    상기 제 1 투명 보호 필름은 헤이즈값이 15 ％ 이하이고,
    상기 점착제층은 상기 제 1 투명 보호 필름을 갖지 않은 측의 편광판에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 보호 필름의 두께가 60 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 편광판이 편광자의 양측에 제 1 및 제 2 투명 보호 필름을 갖고, 제 1 및 제 2 투명 보호 필름 중 적어도 어느 일방의 두께가 60 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 편광자의 두께가 10 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광학 필름이 위상차판인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 위상차판의 두께가 60 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광학 필름은 헤이즈값이 15 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학 필름이, 전면판 또는 터치 패널에 첩합하는 것을 목적으로 한 광학 필름인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학 필름의 두께가 60 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학 필름이 표면 처리 필름인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 점착제 도공액의 점도 Y (P) 가 2 ∼ 160 P 이고, 도공 두께 X (㎛) 가 20 ∼ 250 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  14. 적어도 2 개의 광학 필름과 적어도 2 개의 점착제층이 각각 번갈아 적층되어 있는 점착형 광학 필름의 제조 방법으로서,
    상기 광학 필름의 적어도 하나에, 점도 Y (P) 의 점착제 도공액을 도공 두께 X (㎛) 로 도공하는 공정 (1A), 및,
    도공된 점착제 도공액을 건조하여 점착제층을 형성하는 공정 (2A) 를 갖고, 또한,
    상기 점착제 도공액의 점도 Y 와 도공 두께 X 가 0.8X－Y ≤ 68 을 만족하고,
    상기 점착제층 중 적어도 어느 하나가, 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  15. 적어도 2 개의 광학 필름과 적어도 2 개의 점착제층이 각각 번갈아 적층되어 있는 점착형 광학 필름의 제조 방법으로서,
    이형 필름에, 점도 Y (P) 의 점착제 도공액을 도공 두께 X (㎛) 로 도공하는 공정 (1B),
    도공된 점착제 도공액을 건조하여 점착제층을 형성하는 공정 (2B), 및
    이형 필름에 형성된 점착제층을 상기 광학 필름 중 적어도 하나에 첩합하는 공정 (3) 을 갖고, 또한,
    상기 점착제 도공액의 점도 Y 와 도공 두께 X 가 0.8X－Y ≤ 68 을 만족하고,
    상기 점착제층 중 적어도 어느 하나가, 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 점착제층이 모두, 두께 (㎛) 의 표준편차값이 0.12 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  17. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 광학 필름의 하나가, 편광자의 편측에 제 1 투명 보호 필름 또는 양측에 제 1 및 제 2 투명 보호 필름을 갖는 편광판이고,
    상기 제 1 투명 보호 필름은 헤이즈값이 15 ％ 이하이고,
    상기 점착제층은 상기 제 1 투명 보호 필름을 갖지 않은 측의 편광판에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 보호 필름의 두께가 60 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 편광판이 편광자의 양측에 제 1 및 제 2 투명 보호 필름을 갖고, 제 1 및 제 2 투명 보호 필름 중 적어도 어느 일방의 두께가 60 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 편광자의 두께가 10 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 광학 필름의 하나가, 편광자의 편측에 제 1 투명 보호 필름 또는 양측에 제 1 및 제 2 투명 보호 필름을 갖는 편광판이고,
    상기 제 1 투명 보호 필름은 헤이즈값이 15 ％ 이하이고,
    상기 점착제층은 상기 제 1 투명 보호 필름을 갖지 않은 측의 편광판에 형성되어 있고,
    다른 광학 필름 중 적어도 하나가 위상차판인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 위상차판의 두께가 60 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 제조 방법.
  23. 삭제
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