KR101498735B1 - 편광판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

폴리비닐알콜계 수지로 이루어지고, 치수 변화율이 2.7% 이하인 편광 필름의 한쪽 면에만 접착제층을 통해 투명 보호 필름을 적층하는 편광판의 제조 방법을 제공한다. 해당 편광판의 제조 방법에 있어서, 투명 보호 필름이 초산셀룰로오스계 수지 필름인 것이 바람직하고, 또한, 편광 필름의 다른 쪽 면에 아크릴계 수지로 이루어지는 점착제층을 형성하는 것이 바람직하다.

Description

편광판의 제조 방법{A PROCESS FOR PRODUCING A POLARIZER}

본 발명은 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지는 편광 필름의 한쪽 면에 접착제층을 통해 투명 보호 필름을 적층하여 편광판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

편광판은 액정 표시 장치에서의 편광의 공급 소자이며 편광의 검출 소자로서 널리 이용되고 있다. 이러한 편광판으로서는 종래부터 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지는 편광 필름에 트리아세틸셀룰로오스로 이루어지는 투명 보호 필름을 접착한 것이 사용되고 있지만, 최근, 액정 표시 장치의 노트형 퍼스널 컴퓨터나 휴대 전화 등 모바일 기기로의 전개, 나아가서 대형 텔레비젼으로의 전개 등에 따라, 박육 경량화가 요구되고 있다. 또한, 휴대화에 의해 사용 장소가 광범위해짐에 따라, 동시에 내구성의 향상도 요구되고 있다.

편광 필름은, 일반적으로 폴리비닐알콜계 수지에 요오드 등으로 대표되는 2색성 색소를 함침시키고, 고배율로 1축 연신하여 제조되고 있다. 이 때문에, 편광 필름을 건열 환경하에 노출하면 수축을 수반하는 큰 치수 변화가 발생한다. 예컨대, 일본 특허 공개 평성 제6-109922호 공보(특허 문헌 1)의 표 1에 기재된 바와 같이, 편광 필름을 100℃에서 2시간 가열한 전후의 치수 변화율을 측정한 경우, 10%를 넘는 큰 수축이 관찰된다. 이 때문에, 통상, 편광 필름의 양면에 접착제층 등을 통해 투명 보호 필름을 적층하여 편광판을 제조함으로써, 편광 필름의 치수 변화를 저감시키고 있다. 특허 문헌 1에서는, 상기와 같은 높은 수축률을 나타내는 편광 필름의 양면에 트리아세틸셀룰로오스 필름을 적층하여 편광판으로 하고 있다. 그 편광판을 100℃에서 2시간 가열한 전후의 치수 변화율도 동일한 표에 기재되어 있지만, 편광판의 수축률은 2% 이하로 되어 있어, 트리아세틸셀룰로오스 필름을 양면에 적층함으로써 수축이 억제되고 있는 것을 알 수 있다.

또한, 일본 특허 공개 평성 제6-59123호 공보(특허 문헌 2)의 표 1에는, 트리아세틸셀룰로오스 필름을 편광 필름의 양면에 적층한 편광판을 80℃에서 4시간 가열한 전후의 치수 변화율이 기재되어 있지만, 수축률은 0.3% 이하로 되어 있어, 역시 트리아세틸셀룰로오스 필름을 양면에 적층함으로써 수축이 억제되고 있는 것을 알 수 있다.

그러나, 최근, 박육 경량화를 위해, 편광 필름의 한쪽 면에만 투명 보호 필름을 적층시킨 편광판도 요구되고 있고, 이러한 편광판은, 건조 환경하에 노출되었을 때, 편광 필름의 수축을 억제할 수 없어 문제점이 쉽게 발생하는 경향이 있었다. 이 때문에, 이와 같이 편광 필름의 한쪽 면에만 투명 보호 필름을 적층시킨 편광판을, 점착제를 통하여 접합한 액정 셀을 건조 환경하에 노출하면, 편광판 단부의 점착제가 벗겨지거나 편광판 단부가 일어나 화면 표시를 왜곡시키는 경우가 있었다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지는 편광 필름의 한쪽 면에만 접착제층을 통해 투명 보호 필름을 적층한 편광판으로서, 내구성이 우수한 편광판을 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 편광판의 제조 방법은, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지고, 치수 변화율이 2.7% 이하인 편광 필름의 한쪽 면에만 접착제층을 통해 투명 보호 필름을 적층하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서의 투명 보호 필름은, 초산셀룰로오스계 수지 필름인 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 편광 필름의 다른 쪽 면에 아크릴계 수지로 이루어지는 점착제층을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지는 편광 필름의 양면에 투명 보호 필름이 적층되어 있는 편광판에 비해, 편광판의 두께를 얇게 하면서도 내구성이 우수한 편광판을 공업적으로 유리하게 제조할 수 있다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지는 편광 필름의 한쪽 면에만 접착제층을 통해 투명 보호 필름을 적층함으로써 편광판을 제조한다. 본 발명에 이용되는 편광 필름은, 구체적으로는, 폴리비닐알콜계 수지 필름에 1축 연신 및 2색성 색소에 의한 염색 처리를 실시하여, 그 2색성 색소를 흡착 배향시킨 것이다. 본 발명의 편광판의 제조 방법은, 기본적으로는, (1) 폴리비닐알콜계 수지를 이용하여 편광 필름을 제작하는 편광 필름 제작 공정, (2) 편광 필름과 투명 보호 필름을 접착제를 이용하여 접합하여 적층 필름을 얻는 접합 공정, (3) 적층 필름을 건조로를 통과시킴으로써 건조시키는 건조 공정을 포함한다. 본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 상기 편광 필름 제작 공정을 거쳐 제작되어, 접합 공정에 제공할 때의 편광 필름의 치수 변화율이 2.7% 이하인 것을 큰 특징으로 하는 것이다. 이하, 각 공정에 대해 상세히 설명한다.

(1) 편광 필름 제작 공정

편광 필름을 구성하는 폴리비닐알콜계 수지는, 통상, 폴리초산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리비닐알콜계 수지의 비누화도는, 통상 85몰% 이상, 바람직하게는 90몰% 이상, 보다 바람직하게는 99∼100몰%이다. 폴리초산비닐계 수지로서는, 초산비닐의 단독 중합체인 폴리초산비닐 외에 초산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체, 예컨대 에틸렌-초산비닐 공중합체 등을 들 수 있다. 초산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지의 중합도는, 통상 1000∼10000의 범위 내, 바람직하게는 1500∼5000의 범위 내이다.

이들 폴리비닐알콜계 수지는 변성되어 있더라도 좋고, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다. 통상, 편광 필름 제조의 개시 재료로서는, 두께가 20∼100 ㎛, 바람직하게는 30∼80 ㎛의 폴리비닐알콜계 수지 필름의 미연신 필름을 이용한다. 공업적으로는, 필름의 폭은 1500∼4000 mm가 실용적이다. 이 미연신 필름을 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리, 수세 처리 순으로 처리하고, 붕산 처리까지의 공정으로 1축 연신을 실시하여, 마지막으로 건조하여 얻어지는 편광 필름의 두께는, 예컨대 5∼50 ㎛이다.

편광 필름의 제작 방법으로서는, 크게 나눠 2개의 제조 방법이 있다. 제1 방법은, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 공기 혹은 불활성 가스 중에서 1축 연신한 후, 팽윤 처리 공정, 염색 처리 공정, 붕산 처리 공정 및 수세 처리 공정 순으로 용액 처리하고, 마지막으로 건조를 행하는 방법이다. 제2 방법은, 미연신의 폴리비닐알콜계 수지 필름을 수용액으로 팽윤 처리 공정, 염색 처리 공정, 붕산 처리 공정 및 수세 처리 공정 순으로 용액 처리하고, 붕산 처리 공정 및/또는 그 전의 공정에서 습식으로 1축 연신을 행하며, 마지막으로 건조를 행하는 방법이다.

어느 쪽 방법에서도, 1축 연신은, 1개의 공정으로 행하더라도 좋고, 2개 이상의 공정으로 행하더라도 좋지만, 복수의 공정으로 행하는 것이 바람직하다. 연신 방법은, 공지의 방법을 채용할 수 있어, 예컨대 필름을 반송하는 2개의 닙롤 사이에 주속차(周速差)를 두고 연신을 행하는 롤간 연신, 예컨대 일본 특허 제2731813호에 기재되었던 것과 같은 열롤 연신법, 텐터 연신법 등이 있다. 또한, 기본적으로 공정의 순서는 전술과 같지만, 처리욕의 수나 처리 조건 등에 제약은 없다. 또한, 상기 제1 및 제2 방법에 기재되어 있지 않은 공정을 별도의 목적으로 부가하더 라도 좋다. 이러한 공정의 예로서는, 붕산 처리 후에, 붕산을 포함하지 않는 요오드화물 수용액에 의한 침지 처리(요오드화물 처리) 또는 붕산을 포함하지 않는 염화아연 등을 함유하는 수용액에 의한 침지 처리(아연 처리) 등을 들 수 있다.

팽윤 처리 공정은, 필름 표면의 이물 제거, 필름 중 가소제 제거, 다음 공정에서의 염색 용이성의 부여, 필름의 가소화 등의 목적으로 행해진다. 처리 조건은, 이들 목적을 달성할 수 있는 범위이고, 기재 필름의 극단적인 용해, 투명성 상실 등의 문제점이 발생하지 않는 범위에서 결정된다. 미리 기체 중에서 연신한 필름을 팽윤시키는 경우에는, 예컨대 20∼70℃, 바람직하게는 30∼60℃의 수용액에 필름을 침지하여 행해진다. 필름의 침지 시간은, 30∼300초간, 바람직하게는 60∼240초간이다. 처음부터 미연신의 원반(原反) 필름을 팽윤시키는 경우에는, 예컨대 10∼50℃, 바람직하게는 20∼40℃의 수용액에 필름을 침지하여 행해진다. 필름의 침지 시간은, 30∼300초간, 바람직하게는 60∼240초간이다.

팽윤 처리 공정에서는, 필름이 폭 방향으로 팽윤하여 필름에 주름이 생기는 등의 문제가 쉽게 발생하기 때문에, 확폭 롤(익스펜더 롤), 스파이럴 롤, 크라운 롤, 크로스 가이드, 벤드 바, 텐터 클립 등의 공지의 확폭 장치로 필름의 주름을 취하면서 필름을 반송하는 것이 바람직하다. 욕 중의 필름 반송을 안정화시킬 목적에서 팽윤욕 중에서의 수류를 수중 샤워로 제어하거나, EPC(Edge Position Control 장치: 필름의 단부를 검출하여 필름의 사행(蛇行)을 방지하는 장치) 등을 병용하는 것도 유용하다. 본 공정에서는, 필름의 반송 방향으로도 필름이 팽윤하여 확대되기 때문에, 반송 방향의 필름의 느슨함을 없애기 위해서, 예컨대 처리조 전후의 반송 롤의 속도를 컨트롤하는 등의 수단을 꾀하는 것이 바람직하다. 또한, 사용하는 팽윤 처리욕은, 순수(純水) 외에, 붕산(일본 특허 공개 평성 제10-153709호 공보에 기재), 염화물(일본 특허 공개 평성 제06-281816호 공보에 기재), 무기산, 무기염, 수용성 유기 용매, 알콜류 등을 0.01∼0.1 중량%의 범위에서 첨가한 수용액도 사용 가능하다.

2색성 색소에 의한 염색 처리 공정은, 필름에 2색성 색소를 흡착, 배향시키는 등의 목적으로 행해진다. 처리 조건은, 이들 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 또한 기재 필름의 극단적인 용해, 투명성 상실 등의 문제점이 발생하지 않는 범위에서 결정된다. 2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 예컨대 10∼45℃, 바람직하게는 20∼35℃의 온도 조건하, 중량비로 요오드/요오드화칼륨/물=0.003∼0.2/0.1∼10/100의 농도의 수용액을 이용하여 30∼600초간, 바람직하게는 60∼300초간 침지 처리를 행한다. 요오드화칼륨 대신에 다른 요오드화물, 예컨대 요오드화아연 등을 이용하더라도 좋다. 또한, 다른 요오드화물을 요오드화칼륨과 병용하더라도 좋다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예컨대 붕산, 염화아연, 염화코발트 등을 공존시키더라도 좋다. 붕산을 첨가하는 경우, 요오드를 포함하는 점에서 하기의 붕산 처리와 구별된다. 물 100 중량부에 대하여 요오드를 0.003 중량부 이상 포함하고 있는 것이면 염색조라고 간주할 수 있다.

2색성 색소로서 수용성 2색성 염료를 이용하는 경우, 예컨대 20∼80℃, 바람직하게는 30∼70℃의 온도 조건하, 중량비로 2색성 염료/물=0.001∼0.1/100의 농도의 수용액을 이용하여 30∼600초, 바람직하게는 60∼300초 침지 처리를 행한다. 사 용하는 2색성 염료의 수용액은 염색 조제 등을 함유하고 있더라도 좋고, 예컨대 황산나트륨 등의 무기염, 계면활성제 등을 함유하고 있더라도 좋다. 2색성 염료는 단독이라도 좋고, 2종류 이상의 2색성 염료를 병용할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 염색조에서 필름을 연신시키더라도 좋다. 연신은 염색조 전후의 닙롤에 주속차를 갖게 하는 등의 방법으로 행해진다. 또한, 팽윤 처리 공정과 마찬가지로 확폭 롤(익스펜더 롤), 스파이럴 롤, 크라운 롤, 크로스 가이드, 벤드 바 등을 염색욕 중 및/또는 욕 출입구에 마련할 수도 있다.

붕산 처리는, 물 100 중량부에 대하여 붕산을 1∼10 중량부 함유하는 수용액에, 2색성 색소로 염색한 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지함으로써 행해진다. 2색성 색소가 요오드인 경우, 요오드화물을 1∼30 중량부 함유시키는 것이 바람직하다. 요오드화물로서는, 요오드화칼륨, 요오드화아연 등을 들 수 있다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예컨대 염화아연, 염화코발트, 염화지르코늄, 티오황산나트륨, 아황산칼륨, 황산나트륨 등을 공존시키더라도 좋다.

붕산 처리는, 가교에 의한 내수화나 색상 조정(푸르스름해지는 것을 방지하는 등) 등을 위해 실시된다. 가교에 의한 내수화를 위해 붕산 처리가 행해지는 경우에는, 필요에 따라, 붕산 이외에, 또는 붕산과 함께, 글리옥살, 글루타르알데히드 등의 가교제도 사용할 수 있다. 또, 내수화를 위한 붕산 처리를 내수화 처리, 가교 처리, 고정화 처리 등의 명칭으로 칭하는 경우도 있다. 또한, 색상 조정을 위한 붕산 처리를, 보색 처리, 재염색 처리 등의 명칭으로 칭하는 경우도 있다.

이 붕산 처리는, 그 목적에 의해 붕산 및 요오드화물의 농도, 처리욕의 온도 를 적절하게 변경하여 행해진다. 내수화를 위한 붕산 처리, 색상 조정을 위한 붕산 처리는 특별히 구별되는 것이 아니지만, 하기의 조건으로 실시할 수 있다. 원반 필름을 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리하는 경우로서, 붕산 처리가 가교에 의한 내수화를 목적으로 하고 있는 경우에는, 물 100 중량부에 대하여 붕산을 3∼10 중량부, 요오드화물을 1∼20 중량부 함유하는 붕산 처리욕을 사용하여, 통상 50∼70℃, 바람직하게는 55∼65℃의 온도에서 행해진다. 침지 시간은 90∼300초이다. 또, 미리 연신한 필름에 염색 처리, 붕산 처리를 행하는 경우, 붕산 처리욕의 온도는, 통상 50∼85℃, 바람직하게는 55∼80℃이다.

내수화를 위한 붕산 처리 후, 색상 조정을 위한 붕산 처리를 행하도록 하더라도 좋다. 예컨대, 2색성 염료가 요오드인 경우, 이 목적을 위해서는, 물 100 중량부에 대하여 붕산을 1∼5 중량부, 요오드화물을 3∼30 중량부 함유하는 붕산 처리욕을 사용하여 통상 10∼45℃의 온도로 행해진다. 침지 시간은, 통상 3∼300초, 바람직하게는 10∼240초이다. 계속되는 색상 조정을 위한 붕산 처리는, 내수화를 위한 붕산 처리와 비교하여, 통상, 낮은 붕산 농도, 높은 요오드화물 농도, 낮은 온도로 행해진다.

이들 붕산 처리는 복수의 공정으로 이루어져 있더라도 좋고, 통상, 2∼5의 공정으로 행해지는 경우가 많다. 이 경우, 사용하는 각 붕산 처리조의 수용액 조성, 온도는 전술한 범위 내에서 동일하거나 다르더라도 좋다. 상기 내수화를 위한 붕산 처리, 색상 조정을 위한 붕산 처리를 각각 복수의 공정으로 행하더라도 좋다.

또, 붕산 처리 공정에서도, 염색 처리 공정과 마찬가지로 필름의 연신을 행 하더라도 좋다. 최종적인 누계 연신 배율은 4∼7배, 바람직하게는 4.5∼6.5배이다. 여기서 말하는 누계 연신 배율은, 원반 필름의 길이 방향 기준 길이가 모든 연신 처리 종료 후의 필름에 있어서 어느 만큼의 길이가 되었는가를 의미하여, 예컨대, 원반 필름에 있어서 1 m이었던 부분이 모든 연신 처리 종료 후의 필름에 있어서 5 m가 되어 있으면, 그 때의 누계 연신 배율은 5배가 된다.

붕산 처리 후, 수세 처리가 행해진다. 수세 처리는, 내수화 및/또는 색상 조정을 위해 붕산 처리한 폴리비닐알콜계 필름을 물에 침지, 물을 샤워 장치로서 분무, 혹은 침지와 분무를 병용함으로써 행해진다. 수세 처리에서의 물의 온도는, 통상, 2∼40℃이고, 침지 시간은 2∼120초이다.

여기서, 연신 처리 후의 각각의 공정에서, 필름의 장력이 각각 실질적으로 일정해지도록 장력 제어를 행하더라도 좋다. 구체적으로는, 염색 처리 공정에서 연신을 종료한 경우, 이후의 붕산 처리 공정 및 수세 처리 공정에서 장력 제어를 행한다. 염색 처리 공정의 전(前)공정에서 연신이 종료되어 있는 경우에는, 염색 처리 공정 및 붕산 처리 공정을 포함하는 이후의 공정에서 장력 제어를 행한다. 붕산 처리 공정이 복수의 붕산 처리 공정으로 이루어지는 경우에는, 최초 또는 처음부터 2번째 단계까지의 붕산 처리 공정에서 상기 필름을 연신하고, 연신 처리를 행한 붕산 처리 공정의 다음 붕산 처리 공정에서부터 수세 공정까지의 각각의 공정에서 장력 제어를 행하거나, 처음부터 3번째 단계까지의 붕산 처리 공정에서 상기 필름을 연신하고, 연신 처리를 행한 붕산 처리 공정의 다음 붕산 처리 공정에서부터 수세 공정까지의 각각의 공정에서 장력 제어를 행하는 것이 바람직하지만, 공업적으로 는, 최초 또는 처음부터 2번째 단계까지의 붕산 처리 공정에서 상기 필름을 연신하고, 연신 공정을 행한 붕산 처리 공정의 다음 붕산 처리 공정에서부터 수세 공정까지의 각각의 공정에서 장력 제어를 행하는 것이 보다 바람직하다. 또, 붕산 처리 후에, 전술한 요오드화물 처리 또는 아연 처리를 행하는 경우에는, 이들 공정에 대해서도 장력 제어를 행할 수 있다.

장력을 제어하기 위한 닙롤, 필름의 반송 방향을 제어하기 위한 가이드 롤로서는, 고무 롤, 스테인레스 스틸제 연마 롤, 스폰지 고무 롤 등을 이용할 수 있다. 고무 롤로서는, NBR 등으로 이루어지고, 그 경도가 JIS K 6301의 시험 방법으로 측정한 JIS 쇼어 C 스케일로 60∼90도, 나아가서는 70∼80도, 표면 거칠기가 JIS B 0601(표면 거칠기)의 거칠기 곡선의 국부 산 꼭대기의 평균 간격(S)으로 나타내어, 0.1∼5S, 나아가서는 0.5∼1S인 것이 바람직하다. 스테인레스 스틸제 연마 롤로서는, SUS304, SUS316 등으로 이루어지고, 막 두께의 균일화를 도모하는 목적에서, 그 표면 거칠기가 JIS B O601(표면 거칠기)의 거칠기 곡선의 국부 산 꼭대기의 평균 간격(S)으로 나타내어 0.2∼1S인 것이 바람직하다. 스폰지 고무 롤로서는, 스폰지의 경도가 JIS K 6301의 시험 방법으로 측정한 JIS 쇼어 C 스케일로 20∼60도, 나아가서는 25∼50도, 밀도가 0.4∼0.6 g/㎥, 나아가서는 0.42∼0.57 g/c㎥, 그리고 표면 거칠기가 JIS B O601(표면 거칠기)의 거칠기 곡선의 국부 산 꼭대기의 평균 간격(S)으로 나타내어, 10∼30S, 나아가서는 15∼25S인 것이 바람직하다.

팽윤 처리로부터 수세 처리까지의 각각의 공정에서의 장력은 동일하더라도 좋고 다르더라도 좋다. 장력 제어에서의 필름으로의 장력은, 특별히 한정되는 것이 아니라, 단위 폭 당, 150∼2000 N/m, 바람직하게는 600∼1500 N/m의 범위 내에서 적절히 설정된다. 장력이 150 N/m을 하회하면, 필름에 주름 등이 생기기 쉬워진다. 한편, 장력이 2000 N/m을 넘으면, 필름의 파단이나 베어링의 마모에 의한 저수명화 등의 문제가 발생한다. 또한, 이 단위 폭 당의 장력은, 그 공정의 입구 부근의 필름 폭과 장력 검출기의 장력값으로부터 산출한다. 또, 장력 제어를 행한 경우에, 불가피하게 약간 연신·수축되는 경우가 있지만, 본 발명에서는, 이것은 연신 처리에 포함시키지 않는다.

편광 필름 제작 공정의 마지막에는, 건조 처리가 행해진다. 건조 처리는, 장력을 조금씩 바꿔 많은 단계 수로 행하는 쪽이 바람직하지만, 설비상의 제약 등으로부터 통상 2∼3단계로 행해진다. 2단계로 행해지는 경우, 전단계에서의 장력은 600∼1500 N/m의 범위로부터, 후단계에서의 장력은 250∼1200 N/m의 범위로부터 설정되는 것이 바람직하다. 장력이 지나치게 커지면 필름의 파단이 많아지고, 지나치게 작아지면 주름의 발생이 많아져 바람직하지 못하다. 또한, 전단계의 건조 온도를 30∼90℃의 범위로부터, 후단계의 건조 온도를 50∼100℃의 범위로부터 설정하는 것이 바람직하다. 온도가 지나치게 높아지면 필름의 파단이 많아지고 광학 특성이 저하하며, 온도가 지나치게 낮아지면 줄이 많아져 바람직하지 못하다. 건조 처리 온도는, 예컨대 60∼600초로 할 수 있고, 각 단계에서의 건조 시간은 동일하거나 다르더라도 좋다. 시간이 지나치게 길면 생산성의 면에서 바람직하지 못하고, 시간이 지나치게 짧으면 건조가 불충분해져 바람직하지 못하다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 이렇게 해서 편광 필름 제작 공정으로 얻어진 편광 필름의 치수 변화율이 2.7% 이하가 되도록 한다. 또, 해당 편광 필름의 치수 변화율은, 시험 부재의 한변이 편광 필름의 연신 축 방향과 평행해지도록, 100 mm×100 mm의 크기로 한 시험 부재의 연신 축 방향에 대하여 수직인 방향(TD 방향)에서의 초기 치수(A)와, 그 시험 부재를 85℃의 건열 환경하에서 96시간 유지한 후의 TD 방향에서의 치수(B)로부터, 하기 식에 의해 산출된다.

치수 변화율(%)=(A-B)/A×100

본 발명의 편광판의 제조 방법에서, 접합 공정에 제공할 때의 편광 필름의 치수 변화율이 2.7%를 넘는 경우에는, 편광 필름의 한 면에 접착제층을 통해 보호 필름을 적층한 편광판을, 그 편광 필름측에서 점착제를 통해 액정 셀 등에 접합한 상태에서 건열 환경하에 노출했을 때, 편광판 단부의 상승에 의한 화상 표시의 왜곡이 눈으로 확인함으로써 현저히 관찰되고, 또한, 그 상승에 따라 편광판 단부의 점착제가 벗겨지는 일이 있다. 또, 눈으로 확인함에 의한 왜곡의 정도는, 변형된 단부의 상승 높이(단부에 있어서의 가장 높은 꼭대기부에서의 높이와 주요부에서의 수평면의 높이와의 차)와 변형 거리(단부로부터, 주요부에서의 수평면에 대하여 요철이 관찰되지 않는 영역까지의 직선 거리)에 의해 나타낼 수 있고, 상승 높이가 높을수록 또한 변형 거리가 길수록 왜곡이 크게 관찰된다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서, 접합 공정에 제공할 때의 편광 필름의 치수 변화율은, 바람직하게는 1.5% 이하이고, 보다 바람직하게는 1% 이하이다. 해당 치수 변화율이 1% 이하이면, 전술한 편광판 단부의 상승에 의한 화상 표시의 왜곡이 눈으로 확인하는 것으로는 거의 관찰되지 않게 된다. 또, 접합 공정에 제공할 때의 편광 필름의 치수 변화율은 통상 O% 이상이다.

접합 공정에 제공할 때의 편광 필름의 치수 변화율을 전술한 바와 같이 낮게 하는 방법으로서는, 예컨대, 편광 필름을 고온(적합하게는 80∼100℃)에서 건조하는 방법, 저장력의 상태(적합하게는 250∼400 N/m)로 상기 고온에서 건조하는 방법, 폴리비닐알콜계 수지 필름의 글라스 전이 온도(Tg)를 높게 하는 방법(예컨대, 폴리비닐알콜계 수지 필름 중에 포함되는 가소제의 양을 적게 하는 방법이나, 호모폴리머로 했을 때의 글라스 전이 온도가 폴리비닐알콜계 수지의 글라스 전이 온도보다 높은 모노머를 공중합시키는 방법), 편광 필름 중의 붕소 함유량을 붕산 가교의 효과를 손상하지 않는 범위에서 적게 하는 방법(예컨대, 붕산 처리를 적어도 2단계로 나눠 행하고, 최후의 처리욕의 붕산 농도를 최초의 처리욕의 붕산 농도보다 낮게 하는 방법), 붕산 처리에 의한 가교를 촉진시키는 방법(예컨대, 붕산 처리의 온도를 높게 설정하는 방법이나, 붕산 처리욕에서의 연신 배율을 높게 하는 방법) 등으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 들 수 있다.

또한, 본 발명의 편광판의 제조 방법에서, 편광 필름 제작 공정을 거쳐 얻어지는 편광 필름은, 그 수분률에 대해서는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 3∼14 중량%의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 3∼10 중량%의 범위 내, 특히 바람직하게는 3∼8 중량%의 범위 내이다. 편광 필름의 수분률이 3 중량% 미만인 경우에는, 편광 필름이 취약해져, 연신 방향을 따라 쉽게 파열되어 핸드링이 곤란해지기 쉽고, 또한, 편광 필름의 수분률이 14 중량%를 넘는 경우에는, 편광 필름이 건열 환경 하에서 수축하기 쉬워질 우려가 있다. 또, 편광 필름의 수분률은, 예컨대 105 ℃ 건열하에서 1시간 유지한 전후의 중량 변화로부터 산출할 수 있다. 전술한 적합한 범위 내의 수분률을 갖는 편광 필름은, 예컨대 편광 필름의 건조 온도 및 건조 시간을 제어함으로써 얻을 수 있다.

이렇게 해서, 폴리비닐알콜계 수지 필름에 1축 연신, 2색성 색소에 의한 염색 처리 및 붕산 처리가 실시되어, 편광 필름를 얻을 수 있다. 이 편광 필름의 두께는 통상 5∼40 ㎛의 범위 내이다.

(2) 접합 공정

계속되는 접합 공정에서는 전술한 편광 필름 제작 공정에서 얻어진 편광 필름의 한쪽 면에, 접착제층을 통해 투명 보호 필름이 적층되어 편광판이 된다. 투명 보호 필름으로서는, 예컨대, 시클로올레핀계 수지 필름, 초산셀룰로오스계 수지 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지 필름, 폴리카보네이트계 수지 필름, 아크릴계 수지 필름, 폴리 프로필렌계 수지 필름 등, 당 분야에서 종래부터 널리 이용되어 오던 필름을 예로 들 수 있다.

본 발명의 편광판에서의 투명 보호 필름에 이용될 수 있는 시클로올레핀계 수지란, 예컨대 노르보넨, 다환 노르보넨계 모노머와 같은 환상 올레핀(시클로올레핀)으로 이루어지는 모노머의 유닛을 갖는 열가소성의 수지(열가소성 시클로올레핀계 수지라고도 불림)이다. 본 발명에 있어서, 시클로올레핀계 수지는, 상기 시클로올레핀의 개환 중합체 또는 2종 이상의 시클로올레핀을 이용한 개환 공중합체의 수소 첨가물이라도 좋고, 시클로올레핀과 쇄상 올레핀, 비닐기를 갖는 방향족 화합물 등과의 부가 중합체라도 좋다. 또한, 극성기가 도입되어 있는 것도 유효하다.

시클로올레핀과 쇄상 올레핀 또는/및 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 공중합체를 이용하는 경우, 쇄상 올레핀으로서는, 에틸렌, 프로필렌 등을 들 수 있고, 또한 비닐기를 갖는 방향족 화합물로서는, 스티렌, α-메틸스티렌, 핵알킬 치환 스티렌 등을 들 수 있다. 이러한 공중합체에 있어서, 시클로올레핀으로 이루어지는 모노머의 유닛이 50 몰% 이하(바람직하게는 15∼50 몰%)라도 좋다. 특히, 시클로올레핀과 쇄상 올레핀과 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 3원 공중합체를 이용하는 경우, 시클로올레핀으로 이루어지는 모노머의 유닛은, 전술한 바와 같이 비교적 적은 양으로 할 수 있다. 이러한 3원 공중합체에 있어서, 쇄상 올레핀으로 이루어지는 모노머의 유닛은 통상 5∼80 몰%, 비닐기를 갖는 방향족 화합물로 이루어지는 모노머의 유닛은 통상 5∼80 몰%이다.

시클로올레핀계 수지는, 적절한 시판품, 예컨대 Topas(Ticona사 제조), 아르톤(JSR(주) 제조), 제오노어(ZEONOR)(일본제온(주) 제조), 제오넥스(ZEONEX)(일본제온(주) 제조), 아펠(미쓰이화학(주) 제조) 등을 적합하게 이용할 수 있다. 이러한 시클로올레핀계 수지를 제막하여 필름으로 할 때는, 용제 캐스트법, 용융 압출법 등의 공지의 방법이 적절하게 이용된다. 또한, 예컨대 에스시나(세키스이화학공업(주) 제조), SCA40(세키스이화학공업(주) 제조), 제오노어 필름((주)오프테스 제조) 등의 미리 제막된 시클로올레핀계 수지제 필름의 시판품을 이용하더라도 좋다.

시클로올레핀계 수지 필름은, 1축 연신 또는 2축 연신된 것이라도 좋다. 연신함으로써, 시클로올레핀계 수지 필름에 임의의 위상차 값을 부여할 수 있다. 연 신은 통상 필름 롤을 풀어내면서 연속적으로 행해지고, 가열로에서 롤의 진행 방향, 그 진행 방향과 수직인 방향 혹은 그 양쪽으로 연신된다. 가열로의 온도는 통상 시클로올레핀계 수지의 글라스 전이 온도 근방에서부터 글라스 전이 온도 +100℃의 범위가 채용된다. 연신의 배율은 통상 1.1∼6배, 바람직하게는 1.1∼3.5배이다.

시클로올레핀계 수지 필름은, 롤 상태에 있으면 필름끼리가 접착하여 블로킹이 발생하기 쉬운 경향이 있기 때문에, 통상은, 프로텍트 필름을 접합하여 롤로 감겨진다. 또한 시클로올레핀계 수지 필름은, 일반적으로 표면 활성이 뒤떨어지기 때문에, 편광 필름과 접착시키는 표면에는, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 프레임(화염) 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 비교적 용이하게 실시 가능한 플라즈마 처리, 코로나 처리가 적합하다.

또한 본 발명의 편광판에서의 투명 보호 필름에 이용될 수 있는 초산셀룰로오스계 수지는, 셀룰로오스의 부분 또는 완전 초산에스테르화물로서, 예컨대 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등을 들 수 있다. 이러한 셀룰로오스에스테르계 수지의 필름으로서는, 적절한 시판품, 예컨대 후지태크 TD80(후지필름(주) 제조), 후지태크 TD80UF(후지필름(주) 제조), 후지태크 TD80UZ(후지필름(주) 제조), KC8UX2M(코니카미놀타옵트(주) 제조), KC8UY(코니카미놀타옵트(주) 제조) 등을 적합하게 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 편광판에서는, 위상차 특성을 부여한 초산셀룰로오스계 수 지 필름도 적합하게 이용되고, 이러한 위상차 특성이 부여된 초산셀룰로오스계 수지 필름의 시판품으로서는, WV BZ 438(후지필름(주) 제조), KC4FR-1(코니카미놀타옵트(주) 제조) 등을 들 수 있다. 초산셀룰로오스는, 아세틸셀룰로오스나 셀룰로오스아세테이트라고도 불린다.

초산셀룰로오스계 수지 필름의 표면에는, 용도에 따라 방현(防眩) 처리, 하드 코트 처리, 대전 방지 처리, 반사 방지 처리 등의 표면 처리가 실시되더라도 좋다. 또한, 시야각 특성을 개량하기 위해 액정층 등을 형성시키더라도 좋다. 또한 위상차를 부여하기 위해 셀룰로오스계 수지 필름을 연신시키더라도 좋다. 또한, 이 셀룰로오스계 수지 필름은, 편광 필름과의 접착성을 높이기 위해, 통상은 비누화 처리가 실시된다. 비누화 처리로서는, 수산화나트륨이나 수산화칼륨과 같은 알칼리의 수용액에 침지하는 방법을 채용할 수 있다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에 이용되는 투명 보호 필름은, 전술한 중에서도 초산셀룰로오스계 수지 필름이 바람직하다. 편광 필름과 보호 필름의 접착에는, 수계 접착제를 사용하는 것이 종래부터 행해지고 있고, 초산셀룰로오스계 수지 필름은 투습도가 높아, 접착 처리 후의 수계 접착제로부터 수분을 효과적으로 제거하는 데에 있어서 바람직하다. 또한, 초산셀룰로오스계 수지 필름은, 편광판의 보호 필름으로서 가장 일반적으로 사용되고 있는 재료이므로, 부가 기능(표면 처리층이나 액정 화합물 등의 코팅층을 형성함으로써 부여됨)을 갖는 등급도 다수 존재하고 있어, 각종 용도로의 전개를 쉽게 한다.

투명 보호 필름은, 롤 상태에 있으면, 필름끼리가 접착하여 블로킹이 발생하 기 쉬운 경향이 있기 때문에, 롤 단부에 요철 가공을 실시하거나, 단부에 리본을 삽입하거나, 프로텍트 필름을 접합하여 롤로 감겨진다.

투명 보호 필름의 두께는 얇은 것이 바람직하지만, 지나치게 얇으면, 강도가 저하하여 가공성이 뒤떨어지는 것이 된다. 한편, 지나치게 두꺼우면, 투명성이 저하되거나, 적층 후에 필요한 양생 시간이 길어지는 등의 문제가 발생한다. 따라서, 투명 보호 필름의 적당한 두께는, 예컨대 5∼200 ㎛이고, 바람직하게는 10∼150 ㎛, 보다 바람직하게는 20∼100 ㎛이다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서, 편광 필름과 투명 보호 필름은, 수용매계 접착제, 유기 용매계 접착제, 핫멜트계 접착제, 무용제형 접착제 등을 이용한 접착제층을 통하여 접합된다. 수용매계 접착제로서는, 예컨대, 폴리비닐알콜계 수지 수용액, 수계 2액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등이, 유기 용매계 접착제로서는, 예컨대 2액형 우레탄계 접착제 등이, 무용제형 접착제로서는, 예컨대 1액형 우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제 등을 각각 들 수 있다.

편광 필름과의 접착면이 비누화 처리 등으로 친수화 처리된 초산셀룰로오스계 수지 필름을 투명 보호 필름으로서 이용하는 경우, 폴리비닐알콜계 수지 수용액이 접착제로서 적합하게 이용된다. 접착제로서 이용하는 폴리비닐알콜계 수지에는, 초산비닐의 단독 중합체인 폴리초산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알콜호모폴리머 외에, 초산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알콜계 공중합체, 또한 이들 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴리비닐알콜계 중합체 등이 있다. 이 접착제에는, 다가 알데히드, 수용성 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물, 지르코니아 화합물, 아연 화합물 등이 첨가제로서 첨가되어 있더라도 좋다. 이러한 수계의 접착제를 이용한 경우, 그것으로부터 얻어지는 접착제층은 통상 1 ㎛ 이하가 되어, 통상의 광학 현미경으로 단면을 관찰하더라도 그 접착제층은 사실상 관찰되지 않는다.

편광 필름과 투명 보호 필름을 접합하는 방법은 특별히 제한되는 것이 아니라, 예컨대 편광 필름 및/또는 투명 보호 필름의 표면에 접착제를 균일하게 도포하고, 도포면에 다른 한 쪽의 필름을 겹쳐서 롤 등에 의해 접합하며, 건조하는 방법 등을 들 수 있다. 통상, 접착제는 그 조제 후 15∼40℃의 온도하에서 도포되고, 접합 온도는 통상 15∼30℃ 정도의 범위이다.

(3) 건조 공정

수계 접착제를 사용하는 경우는, 편광 필름과 투명 보호 필름을 접합한 후, 수계 접착제 중에 포함되는 물을 제거하기 위해, 적층 필름을 건조시킨다. 건조는, 적절한 온도로 유지된 건조로를 연속적으로 통과시킴으로써 행해진다. 이러한 건조는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 건조로 내를 연속하여 통과시키면서 건조 후의 편광판을 롤형으로 감아 나감으로써 행할 수 있다.

건조로의 온도는 30∼60℃로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 편광판은, 편광 필름의 한쪽 면에만 투명 보호 필름을 적층하는 구성이기 때문에, 건조로의 온도가 60℃를 넘는 경우에는, 편광 필름의 수축에 기인하는 현저한 만곡이 생길 우려가 있다. 또한, 건조로의 온도가 30℃ 미만인 경우에는, 편광 필름과 투명 보호 필름 사이에서 박리되기 쉬운 경향이 있다. 건조로의 온도는 35℃ 이상인 것이 보다 바람직하다.

건조로에서의 적층 필름의 체류 시간은, 예컨대 10∼1000초로 할 수 있고, 특히 생산성의 관점에서는, 바람직하게는 60∼750초, 더욱 바람직하게는 150∼600초이다.

건조 후에는 또한, 실온 또는 그것보다 약간 높은 온도, 예컨대 20∼50℃ 정도의 온도로 12∼600 시간 정도 양생할 수도 있다. 양생시의 온도는 건조시에 채용한 온도보다 낮게 설정되는 것이 일반적이다.

(4) 편광판 제조에서의 그 밖의 공정

전술한 바와 같은 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 편광판은, 편광 필름의 다른 쪽 면(즉, 투명 보호 필름이 적층된 측의 면과는 반대측 면)에 아크릴계 수지로 이루어지는 점착제층이 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다. 이 점착제는, 23∼80℃의 온도 범위에서 0.15∼1 MPa의 저장 탄성률을 갖는 것이 바람직하고, 이러한 점착제층은, 종래부터 액정 표시 장치용으로 이용되어 온 여러가지 점착제, 예컨대 아크릴계, 고무계, 우레탄계, 실리콘계, 폴리비닐에테르 등의 점착제를 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 에너지선 경화형, 열 경화형의 점착제를 이용하더라도 좋고, 이들 중에서도 투명성, 내후성, 내열성 등이 우수한 아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 한 점착제가 적합하다.

아크릴계 점착제는 특별히 제한되는 것이 아니지만, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실과 같은 (메트)아크릴산에스테르계 베이스 폴리머나, 이들 (메트)아크릴산에스테르 등을 2 종류 이상 이용한 공중합계 베이스 폴리머가 적합하게 이용된다. 또한, 이들 베이스 폴리머 중에 극성 모노머가 공중합되어 있다. 극성 모노머로서는, 예컨대 (메트)아크릴산, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산히드록시에틸, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트와 같은 카르복시기, 수산기, 아미드기, 아민기, 에폭시기 등의 관능기를 갖는 모노머를 예로 들 수 있다.

이들 아크릴계 점착제는, 단독으로도 물론 사용 가능하지만, 통상은 가교제가 병용된다. 가교제로서는, 2가 또는 다가의 금속염으로서, 카르복실기와의 사이에서 카르복실산 금속염을 형성하는 것, 폴리아민 화합물로서, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것, 폴리에폭시 화합물이나 폴리올 화합물로서, 카르복실기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 것, 폴리이소시아네이트 화합물로서, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것 등이 예시된다. 그 중에서도, 폴리이소시아네이트 화합물이, 유기계 가교제로서 널리 사용되고 있다.

에너지선 경화형 점착제란, 자외선이나 전자선 등의 에너지선의 조사를 받아 경화되는 성질을 갖고 있어, 에너지선 조사전에 있어서도 점착성을 갖고 필름 등의 피착체에 밀착하고, 에너지선의 조사에 의해 경화되어 밀착력을 조정할 수 있는 성질을 갖는 점착제이다. 에너지선 경화형 점착제로서는, 특히 자외선 경화형 점착제를 이용하는 것이 바람직하다. 에너지선 경화형 점착제는, 일반적으로는 아크릴계 점착제와 에너지선 중합성 화합물을 주성분으로 한다. 통상은, 가교제가 더 배합되어 있고, 또한 필요에 따라, 광중합 개시제나 광 증감제를 배합할 수도 있다.

점착제 조성물에는, 전술한 베이스 폴리머 및 가교제 외에, 필요에 따라, 점착제의 점착력, 응집력, 점성, 탄성률, 글라스 전이 온도 등을 조정하기 위해, 예컨대 천연물이나 합성물인 수지류, 점착성 부여 수지, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 염료, 안료, 소포제, 부식 억제제, 광중합 개시제 등의 적절한 첨가제를 배합할 수도 있다. 또한 미립자를 함유시켜 광산란성을 나타내는 점착제층으로 할 수도 있다.

점착제층의 두께는 1∼40 ㎛인 것이 바람직하지만, 본 발명의 목적인 박형 편광판을 얻기 위해서는 가공성, 내구성의 특성을 손상하지 않는 범위에서, 얇게 칠하는 것이 바람직하고, 양호한 가공성을 유지하고 편광자의 치수 변화를 억제하는 점에서, 보다 바람직하게는 3∼25 ㎛이다. 점착제층이 지나치게 얇으면 점착성이 저하되고, 지나치게 두꺼우면 점착성이 초과하는 등의 문제점이 쉽게 발생한다.

본 발명에서의 점착제층의 형성에 이용되는 점착제는, 전술한 바와 같이 상기 점착제는, 23∼80℃의 온도 범위에서의 저장 탄성률이 어느 것이나 0.15∼1 MPa인 것이 바람직하다. 통상의 화상 표시 장치 또는 화상 표시 장치용 광학 필름에 이용되고 있는 감압 접착제는, 그 저장 탄성률이 고작 0.1 MPa 정도이고, 그에 비해, 본 발명에 이용되는 점착제의 바람직한 저장 탄성률 0.15∼1 MPa는 높은 값이 된다. 또, 저장 탄성률은, 시판의 점탄성 측정 장치, 예컨대 DYNAMIC ANALYZER RDA II(REOMETRIC사 제조)를 이용하여 측정할 수 있다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 전술한 범위 내의 통상의 점착제보다 높은 저장 탄성률을 갖는 점착제를 이용함으로써, 고온 환경하에서 발생하는 편광 필름의 수축에 따른 치수 변화를 작게 억제할 수 있어, 양호한 내구성을 갖는 편광판을 적합하게 제조하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명의 편광판의 제조 방법에서, 점착제층을 편광 필름에 형성하는 방법으로서는 특별히 제한되는 것이 아니라, 편광 필름의 다른 쪽 면에, 상기한 베이스 폴리머를 비롯한 각 성분을 포함하는 용액을 도포하고, 건조하여 점착제층을 형성한 후, 실리콘계 등의 이형 처리가 실시되어 있는 세퍼레이터를 적층하여 얻더라도 좋고, 세퍼레이터 상에 점착제층을 형성한 후, 편광 필름에 전사하여 적층하더라도 좋다. 또한, 점착제층을 편광 필름에 형성할 때는, 필요에 따라 편광 필름 및 점착제층 중 적어도 한쪽에 밀착 처리, 예컨대 코로나 처리 등을 실시하더라도 좋다. 또, 형성된 점착제층의 표면은 통상 이형 처리가 실시된 세퍼레이터 필름으로 보호되어 있고, 세퍼레이터 필름은, 액정 셀이나 다른 광학 필름 등으로 이 편광판을 접합하기 전에 박리된다.

상기한 바와 같이 하여 제조되는 편광판은, 그 보호 필름면 또는 점착제층면에, 편광판 이외의 광학 기능을 갖는 광학 필름을 적층하더라도 좋다. 이러한 광학 필름의 예로서는, 기재 표면에 액정성 화합물이 도포되어 배향되어 있는 광학 보상 필름, 어느 종류의 편광 광을 투과하고, 그것과 반대의 성질을 나타내는 편광 광을 반사하는 반사형 편광 필름, 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 위상차 필름, 환상 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 위상차 필름, 표면에 요철 형상을 갖는 방현 기능을 갖춘 필름, 표면 반사 방지 기능을 갖춘 필름, 표면에 반사 기능을 갖는 반사 필름, 반사 기능과 투과 기능을 더불어 갖는 반투과 반사 필름 등을 들 수 있 다. 기재 표면에 액정성 화합물이 도포되어 배향되어 있는 광학 보상 필름에 해당하는 시판품으로서는, WV 필름(후지필름(주) 제조), NH 필름(신일본석유(주) 제조), NR 필름(신일본석유(주) 제조) 등을 들 수 있다. 어느 종류의 편광 광을 투과하고, 그와 반대의 성질을 나타내는 편광 광을 반사하는 반사형 편광 필름에 해당하는 시판품으로서는, 예컨대 DBEF(3M사 제조, 일본에서는 스미토모쓰리엠(주)으로부터 입수할 수 있음), APF(3M사 제조, 일본에서는 스미토모쓰리엠(주)으로부터 입수할 수 있음) 등을 들 수 있다. 또한, 환상 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 위상차 필름에 해당하는 시판품으로서는, 예컨대 아르톤 필름(JSR(주) 제조), 에스시나(세키스이 화학공업(주) 제조), 제오노어 필름((주)오프테스 제조) 등을 들 수 있다.

이러한 다른 광학 필름을 상기한 편광판의 보호 필름측에 마련하는 경우는, 통상 양자가 점착제를 통해 적층된다. 이 경우의 점착제에는, 위에서 설명한 것과 동일한 것을 이용할 수 있지만, 저장 탄성률은 그다지 크지 않더라도 좋다. 또한, 다른 광학 필름을 상기한 편광판의 점착제층측에 마련하는 경우는, 그 점착제층에 의해 광학 필름이 접착된다. 이 경우는, 그 광학 필름의 외측에, 액정 셀로의 접합을 위한 점착제층을 마련하는 것이 통례이다.

본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 점착제층이 부착된 편광판은, 통상 대형 롤 재료나 시트 재료의 형태를 갖고 있어, 원하는 형상과 투과 축을 갖는 편광판을 얻기 위해서는, 예리한 날을 갖은 절단 공구에 의해 절단(칩 컷트)된다. 이 때문에, 절단하여 얻어지는 편광판 칩에는, 외주 단부에 있어서 편광 필름이 외부로 노출된 상태가 발생한다.

이 상태의 편광판 칩을, 예컨대 히트 쇼크 시험 등의 내구성 시험에 적용하면, 일반적으로 사용되고 있는 편광판, 즉, 편광 필름의 양면을 셀룰로오스계 수지 필름 등으로 보호한 편광판에 비해, 박리나 크랙이라고 하는 문제점이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 이러한 문제점을 회피하기 위해, 본 발명에서 얻어진 편광판 칩은, 외주 단면을 플라이 컷트법 등으로 연속적으로 절삭하는 쪽이 바람직하다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것이 아니다. 예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부는 특별히 기록하지 않는 한 중량 기준이다.

<실시예 1>

(A) 편광 필름의 제작

평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상으로 두께 75 ㎛의 폴리비닐알콜 필름을, 건식으로 약 5배로 1축 연신하고, 또한 긴장 상태로 유지한 채, 60℃의 순수에 1분간 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.1/5/100의 수용액에 28℃에서 60초간 침지했다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 10.5/7.5/100의 수용액에 72℃에서 300초간 침지했다. 계속해서 10℃의 순수로 5초간 세정한 후, 90℃에서 180초간 건조하여, 폴리비닐알콜에 요오드가 흡착 배향된 편광 필름을 얻었다.

(B) 접착제의 조제

별도로, 100부의 물에, 완전 비누화 폴리비닐알콜(쿠라레포발 117H, (주)쿠라레 제조) 3부, 아세트아세틸기 변성 폴리비닐알콜(고세화이머 Z-200, 일본합성화 학공업(주) 제조) 3부, 염화아연(나카라이테스크(주)로부터 판매) 0.18부, 글리옥살(나카라이테스크(주)로부터 판매) 1.4부를 용해시켜, 폴리비닐알콜계 수지 접착제를 조제했다.

(C) 편광판의 제작

먼저 얻어진 편광 필름의 한쪽 면에, 비누화 처리가 실시된 트리아세틸셀룰로오스로 이루어지는 두께 40 ㎛의 필름(KC4UY, 코니카미놀타옵트(주) 제조)을 상기 접착제를 통해 닙롤에 의해 접합했다. 접합물의 장력을 320 N/m으로 유지하면서 38℃에서 5분간 건조하여, 편광판을 얻었다.

(D) 점착제층의 형성

아크릴산부틸과 아크릴산의 공중합체에 우레탄아크릴레이트올리고머 및 이소시아네이트계 가교제가 첨가된 점착제층이, 이형 처리가 실시된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(세퍼레이터)의 이형 처리면에, 15 ㎛의 두께로 형성된 시트형 점착제를 이용하여, 점착제층을 형성했다. 점착제층의 저장 탄성률은, 23℃에서 0.41 MPa, 80℃에서 0.22 MPa였다. 전술된 바와 같이 제작된 편광판의 편광 필름의 다른 쪽 면에 해당 시트형 점착제를 접합시켜 점착제 부착 편광판으로 했다.

(E) 위상차 필름의 적층

노르보넨계 수지의 연신 필름으로 이루어지고, 빛의 파장(λ)에 대하여 λ/4인 140 nm의 면내 위상차를 가지며, 두께가 25 ㎛의 위상차 필름(에스시나 필름, 세키스이화학공업(주) 제조)의 한 면에, 시트형의 아크릴계 점착제를 접합시켜 점착제 부착 위상차 필름으로 했다. 이 아크릴계 점착제의 저장 탄성률은, 23℃에서 0.05 MPa, 80℃에서 0.04 MPa였다. 상기 (D)에서 제작한 점착제 부착 편광판의 점착제면에, 상기 점착제 부착 위상차 필름의 위상차 필름면(점착제층이 형성되어 있지 않은 면)을 접합하여, 위상차 기능이 부여된 점착제 부착 편광판을 제작했다.

상기 (E)에서 제작한 위상차 기능이 부여된 점착제 부착 편광판을 40 mm×40 mm의 사이즈로 컷트하여, 위상차 필름의 외측에 마련된 점착제층으로 유리에 접합하여 평가 샘플로 했다.

<실시예 2∼5 및 비교예>

표 1에 나타낸 바와 같이, 편광 필름의 건조 온도와 시간을 변화시켜 편광 필름을 제작하여, 실시예 1과 마찬가지로 점착제층 부착 편광판을 제작했다.

<참고예>

폴리비닐알콜 필름에, 염색 처리, 붕산 처리 및 수세를 실시한 후의 건조 조건을, 90℃에서 140초로 변경한 것 이외에는, 실시예 1의 (A)와 마찬가지로 하여 폴리비닐알콜에 요오드가 흡착 배향된 편광 필름을 얻었다. 이 편광 필름의 양면에, 실시예 1의 (B)에서 조제한 폴리비닐알콜계 접착제를 통해 실시예 1의 (C)에서 이용한 것과 동일한 비누화 처리가 실시된 트리아세틸셀룰로오스로 이루어지는 두께 40 ㎛의 필름을 닙롤에 의해 접합했다. 접합물의 장력을 320 N/m으로 유지하면서, 50℃에서 5분간 건조하여, 편광판을 얻었다.

얻어진 편광판의 한 면에, 실시예 1의 (E)에서 이용한 것과 동일한, 23℃에서의 저장 탄성률이 0.05 MPa이고 80℃에서의 저장 탄성률이 0.04 MPa의 아크릴계 점착제 필름을 접합시켜, 점착제층 부착 편광판으로 했다. 그 점착제면에, 실시예 1의 (E)에서 이용한 것과 동일한, 23℃에서의 저장 탄성률이 0.05 MPa이고 80℃에서의 저장 탄성률이 0.04 MPa의 아크릴계 점착제층이 한 면에 마련된 위상차 필름의 위상차 필름면(점착제층이 형성되어 있지 않은 면)을 접합하여, 위상차 기능이 부여된 점착제 부착 편광판을 제작했다.

<평가 시험>

실시예, 비교예 및 참고예에서 각 편광판을 제작할 때에, 트리아세틸셀룰로오스로 이루어지는 필름에 접합하기 전의 편광 필름으로부터, 시험 부재의 한 변이 편광 필름의 연신 축 방향과 평행해지도록, 100 mm×100 mm의 크기로 한 시험 부재를 추출하고, 해당 시험 부재의 연신 축 방향에 대하여 수직인 방향(TD 방향)에서의 초기 치수(A)와, 그 시험 부재를 85℃의 건열 환경하에서 96시간 유지한 후의 TD 방향에서의 치수(B)로부터, 하기 식에 의해 편광 필름의 치수 변화율을 산출했다.

치수 변화율(%)=(A-B)/A×100

또, 실시예, 비교예 및 참고예에서 제작한 각 점착제층 부착 편광판에 대해, 85℃의 건열 환경하에서 96시간 유지하고, 편광판 단부의 변형 상태로서, TD 방향에서의 단부의 변형 거리(단부로부터, 주요부에서의 수평면에 대하여 요철이 관찰되지 않는 영역까지의 직선 거리)(mm), TD 방향에서의 단부의 상승 높이(단부에 있어서의 가장 높은 꼭대기부에서의 높이와 주요부에서의 수평면의 높이의 차)(㎛)를 측정함과 함께, 해당 단부의 왜곡을 눈으로 관찰함으로써 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1에 나타내는 결과로부터, 비교예와 같이 투명 보호 필름 접합 직전의 편광 필름의 치수 변화율이 2.7%를 넘는 경우에는, 변형이 크고, 눈으로 관찰하여 반사광이 왜곡되어 보인 것을 알 수 있다. 또, 참고예와 같이, 편광 필름의 양면에 투명 보호 필름을 접합한 경우에는, 접합 직전의 편광 필름의 치수 변화율이 크더라도, 변형이 적었다.

Claims (3)

1. 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지며, 85℃의 건열 환경하에서 96 시간 유지한 후의 연신 축방향에 대하여 수직인 방향의 치수 변화율이 2.7% 이하인 편광 필름의 한쪽 면에만 접착제층을 통해 투명 보호 필름을 적층하는 편광판의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 투명 보호 필름이 초산셀룰로오스계 수지 필름인 편광판의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 편광 필름의 다른 쪽 면에 아크릴계 수지로 이루어지는 점착제층을 형성하는 편광판의 제조 방법.