KR101508380B1 - 편광판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름의 적어도 한 면에 폴리비닐알콜계 접착제층을 통해 보호 필름이 적층되어 이루어지는 편광판에 있어서, 접착제층을 개량함으로써 편광 필름과 보호 필름 사이의 접착성 및 내온수성이 향상된 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름의 적어도 한 면에 폴리비닐알콜계 접착제층을 통해 보호 필름이 적층되어 이루어지고, 상기 접착제층은 폴리비닐알콜계 수지 및 옥시지르코늄염을 함유하며, 폴리비닐알콜계 수지와 옥시지르코늄염의 고형분 중량비가 100:10∼10000인 접착제 조성물을 이용하여 형성된 것인 편광판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

편광판 및 그의 제조 방법{A POLARIZER AND A METHOD FOR PRODUCING THE POLARIZER}
본 발명은, 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름의 적어도 한 면에 접착제층을 통해 보호 필름이 적층되어 이루어지는 편광판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
편광판은 통상 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름의 한 면 또는 양면에, 접착제층을 통해 보호 필름을 적층한 구성으로 되어 있다. 편광판은 액정 표시 장치의 구성 부품으로서 필요에 따라 다른 광학계 필름을 통해 액정 셀에 점착제로 접합된다.
액정 표시 장치는 그 용도가 확대됨에 따라 여러가지 환경에서 사용되도록 되고 있다. 그 때문에, 액정 표시 장치를 구성하는 부품에는 높은 내환경성이 요구되고 있다. 예컨대, 휴대 전화로 대표되는 모바일 용도의 액정 표시 장치에서는, 습열(濕熱) 하에서도 사용 가능할 것이 요망되고, 거기에 사용되는 편광판에 대해서도 높은 내습열 내구성이 요구되고 있다. 그러나, 종래 구성의 편광판에서는, 특히 습열 환경하에 장시간 노출되면, 편광 성능이 쉽게 저하되고, 또한 편광 필름과 보호 필름의 계면이 쉽게 박리된다고 하는 문제가 있었다.
이러한 문제에 대하여, 편광판의 보호 필름으로서 열가소성 시클로올레핀계 수지를 이용하는 것이 제안되어 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 평성 제5-212828호 공보(특허 문헌 1)에는, 폴리비닐알콜계 시트의 적어도 한 면에 아크릴계 점착제층을 통해 열가소성 포화 노르보넨계 수지 시트를 적층하고 가열 압착하여 편광판(복합 시트)으로 하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 아크릴계 등의 점착제(감압 접착제라고도 불림)는 그 자체의 두께가 10∼50 ㎛ 정도가 되기 때문에, 액정 표시 장치가 두꺼워지지 않을 수 없었다. 또한, 드라이 라미네이트용 접착제나 스티렌부타디엔 고무계 접착제, 에폭시계 2액 경화형 접착제 등은 유기 용제를 함유하고 있어, 환경상, 작업자의 건강상의 문제가 있었다. 게다가, 이러한 유기 용제를 함유하는 접착제를 종래의 유기 용제를 이용하지 않는 편광판 제조 설비에 적용하고자 하면, 방폭 설비의 신설 등 설비 개조의 번잡성을 수반하였다.
또한, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지는 편광 필름에 접착제층을 통해 시클로올레핀계 수지 필름을 접합시키는 것도 알려져 있으며, 예컨대 일본 특허 공개 제2005-70140호 공보(특허 문헌 2), 일본 특허 공개 제2005-181817호 공보(특허 문헌 3) 및 일본 특허 공개 제2005-208456호 공보(특허 문헌 4)에는, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지는 편광 필름에, 우레탄 수지, 특히 폴리에스테르계 이오노머형 우레탄 수지를 포함하는 수계의 접착제를 통해 시클로올레핀계 수지 필름을 적층하는 것이 기재되어 있다. 이에 따라, 롤투롤 방법에 의해 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름에 시클로올레핀계 보호 필름을 직접 적층할 수 있다.
한편, 일본 특허 공개 평성 제9-318814호 공보(특허 문헌 5), 일본 특허 공개 제2005-173440호 공보(특허 문헌 6) 및 일본 특허 공개 제2005-10760호 공보(특허 문헌 7)에는, 편광판의 보호 필름으로서, 트리아세틸셀룰로오스로 대표되는 셀룰로오스계 수지로 형성된 투명 수지 필름을 이용하여, 해당 보호 필름을 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지는 편광 필름에 접합시키기 위한 각종 접착제가 제안되어 있다. 여기서, 필름 사이에 도포하는 접착제에는 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알콜계 수지와 메틸올기를 갖는 화합물을 특정한 배합비로 혼합시킨 것, 메틸올기 함유 화합물을 배합한 뒤에 pH를 조정한 것, 혹은 글리옥살 수지를 배합시킨 것, 혹은 금속 알콕시드 화합물을 배합하여 이루어지는 접착제가 기재되어 있어, 이에 따라 내수성이 높은 편광판을 얻을 수 있다.
이들 중, 특허 문헌 4에는, 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름의 한 쪽 면에, 폴리에스테르계 이오노머형 우레탄 수지와 글리시딜옥시기를 갖는 화합물을 함유하는 수계의 제1 접착제를 통해 시클로올레핀계 수지 필름을 적층하고, 다른 쪽 면에는, 상기 제1 접착제와는 다른 조성을 갖는 수계의 제2 접착제, 예컨대 폴리비닐알콜계 수지의 수용액을 통해 아세트산셀룰로오스계 필름을 적층하여 편광판으로 하는 것이 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 2, 3 각각의 실시예 2에는, 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름의 한 쪽 면에 시클로올레핀계 수지의 일종인 노르보넨계 수지의 필름을, 다른 쪽 면에는 트리아세틸셀룰로오스 필름을, 각각 우레탄계 접착제를 통해 접합하여 편광판으로 한 것이 기재되어 있다.
또한 일본 특허 공개 제2005-352011호 공보(특허 문헌 8)에도, 편광 필름의 한 면에 시클로올레핀계 수지 필름을, 반대측 면에 아세트산셀룰로오스계 필름을 적층한 편광판이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은, 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름의 적어도 한 면에 접착제층을 통해 보호 필름이 적층되어 이루어지는 편광판에 있어서, 접착제층을 개량함으로써 편광 필름과 보호 필름 사이의 접착성 및 내온수성이 향상된 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명은 또한 실질적으로 유기 용제를 포함하지 않는 수계 접착제를 이용하여 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름과 보호 필름을 강고히 접착할 수 있는 편광판의 제조 방법을 제공하는 것도 그 목적으로 한다.
본 발명자들은 이러한 목적하에 예의 연구한 결과, 편광 필름과 보호 필름을 접합하는 접착제로서, 특정한 성분을 배합한 수계 혼합물을 이용함으로써, 편광 필름과 보호 필름의 접착 속도가 빨라지고, 접착 후의 접착성·내수성이 우수한 편광판을 얻을 수 있음을 발견하여, 본 발명에 이르렀다. 즉, 본 발명은 이하와 같다.
본 발명의 편광판은, 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름의 적어도 한 면에 폴리비닐알콜계 접착제층을 통해 보호 필름이 적층되고, 상기 접착제층이 폴리비닐알콜계 수지 및 옥시지르코늄염을 함유하며, 폴리비닐알콜계 수지와 옥시지르코늄염의 고형분 중량비가 100:10∼10000인 접착제 조성물을 이용하여 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 편광판에 있어서, 접착제 조성물에 포함되는 폴리비닐알콜계 수지는, 아세토아세틸기 변성된 폴리비닐알콜계 수지, 양이온 변성된 폴리비닐알콜계 수지 및 음이온 변성된 폴리비닐알콜계 수지로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 편광판에 있어서, 접착제 조성물에 포함되는 옥시지르코늄염이 옥시질산지르코늄 및 옥시아세트산지르코늄으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 편광판은, 보호 필름이 아세트산셀룰로오스계 수지 또는 시클로올레핀계 수지로 구성된 것이 바람직하고, 편광 필름의 한 쪽 면에 아세트산셀룰로오스계 수지로 구성된 보호 필름이 적층되며, 편광 필름의 다른 쪽 면에 시클로올레핀계 수지로 구성된 보호 필름이 적층된 것이 보다 바람직하다.
본 발명은 또한 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름의 적어도 한 면에 폴리비닐알콜계 수지 및 옥시지르코늄염을 함유하고, 폴리비닐알콜계 수지와 옥시지르코늄염의 고형분 중량비가 100:10∼10000인 접착제 조성물을 통해 보호 필름을 적층시키는 편광판의 제조 방법에 대해서도 제공한다.
본 발명의 편광판의 제조 방법에 있어서, 접착제 조성물에 포함되는 폴리비닐알콜계 수지가, 아세토아세틸기 변성된 폴리비닐알콜계 수지, 양이온 변성된 폴리비닐알콜계 수지 및 음이온 변성된 폴리비닐알콜계 수지로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 편광판의 제조 방법에 있어서, 접착제 조성물에 포함되는 옥시지르코늄염이 옥시질산지르코늄 및 옥시아세트산지르코늄으로부터 선택되는 적어 도 어느 하나인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 편광 필름과 보호 필름의 접착성이 우수하고, 종래품과 비교하여 내온수성이 매우 우수한 편광판을 제조할 수 있다. 또한 본 발명에 의하면, 편광판의 제조에 있어서 유기 용제를 사용할 필요가 없기 때문에 환경면, 안전 위생면에서 우수한 동시에, 종래의 보호 필름/편광 필름으로 이루어지는 편광판과 동일한 설비로 제조할 수 있어, 큰 설비 투자를 할 필요도 없다.
본 발명의 편광판은, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지는 편광 필름의 적어도 한 면에 폴리비닐알콜계 접착제층을 통해 보호 필름이 적층되어 이루어지는 구성을 기본적으로 구비하는 것이다. 이하, 본 발명의 편광판의 각 구성에 대해 상세히 설명한다.
<편광 필름>
편광 필름을 구성하는 폴리비닐알콜계 수지는 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻을 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등이 예시된다. 아세트산비닐에 공중합되는 다른 단량체로서는, 예컨대 불포화 카르복실산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지의 비누화도는 통상 85∼100 몰%, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 이 폴리비닐알콜계 수지는 더 변성되 어 있더라도 좋고, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 또한, 편광 필름을 구성하는 폴리비닐알콜계 수지의 평균 중합도는, 통상 1000∼10000, 바람직하게는 1500∼5000이다.
이러한 폴리비닐알콜계 수지를 필름형으로 제막한 것(폴리비닐알콜계 수지 필름)이 편광 필름의 원반 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알콜계 수지를 제막하는 방법은 특별히 한정되는 것이 아니며, 공지의 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지 필름의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 10∼150 ㎛이다.
편광 필름은 통상 이러한 폴리비닐알콜계 수지 필름을 1축 연신하는 공정, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하여 그 2색성 색소를 흡착시키는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 붕산 수용액로 처리하는 공정, 및 이 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐서 제조된다.
1축 연신은 염색 전에 행하더라도 좋고, 염색과 동시에 행하더라도 좋으며, 염색 후에 행하더라도 좋다. 1축 연신을 염색 후에 행하는 경우에는, 이 1축 연신은 붕산 처리 전에 행하더라도 좋고, 붕산 처리 중에 행하더라도 좋다. 물론, 이들 복수 단계에서 1축 연신을 행하는 것도 가능하다. 1축 연신에서는, 원주 속도가 다른 롤 사이에서 1축으로 연신하더라도 좋고, 열 롤을 이용하여 1축으로 연신하더라도 좋다. 또한, 대기 중에서 연신을 행하는 등의 건식 연신이라도 좋고, 용제로 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신이라도 좋다. 연신 배율은 통상 3∼8배이다.
폴리비닐알콜계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하는 데에는, 예컨대 2색성 색소를 함유하는 수용액에 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지하면 좋다. 2색성 색소로서 구체적으로는, 요오드, 2색성 염료가 이용된다. 또한, 폴리비닐알콜계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에 대한 침지 처리를 실시하여 두는 것이 바람직하다.
2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우는 통상 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다.
이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은 통상 물 100 중량부당 O.01∼1 중량부이고, 요오드화칼륨의 함유량은 통상 물 100 중량부당 0.5∼20 중량부이다. 염색에 이용하는 수용액의 온도는 통상 20∼40℃이며, 또한 이 수용액에 대한 침지 시간(염색 시간)은 통상 20∼1800 초이다.
한편, 2색성 색소로서 2색성 염료를 이용하는 경우는 통상 수용성 2색성 염료를 포함하는 수용액에, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 2색성 염료의 함유량은 물 100 중량부당 통상 1×10-4∼10 중량부, 바람직하게는 1×10-3∼1 중량부이다. 이 수용액은 황산나트륨 등의 무기염을 염색조제로서 함유하고 있더라도 좋다. 염색에 이용하는 염료 수용액의 온도는 통상 20∼80℃이고, 또한 이 수용액에 대한 침지 시간(염색 시간)은 통상 10∼1800 초이다.
2색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는 염색된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지함으로써 행해진다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 붕산 의 양은 물 100 중량부당 통상 2∼15 중량부, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는, 이 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 양은 물 100 중량부당 통상 0.1∼15 중량부, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 붕산 함유 수용액에 대한 침지 시간은 통상 60∼1200 초, 바람직하게는 150∼600 초, 더 바람직하게는 200∼400 초이다. 붕산 함유 수용액의 온도는 통상 50℃ 이상이고, 바람직하게는 50∼85℃, 보다 바람직하게는 60∼80℃이다.
붕산 처리 후의 폴리비닐알콜계 수지 필름은 통상 수세 처리된다. 수세 처리는, 예컨대 붕산 처리된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 물에 침지함으로써 행해진다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는 통상 5∼40℃이고, 침지 시간은 통상 1∼120 초이다. 수세 후에는 건조 처리가 실시되어 편광 필름이 얻어진다. 건조 처리는 통상 열풍 건조기, 원적외선 히터를 이용하여 행해진다. 건조 처리의 온도는 통상 30∼100℃, 바람직하게는 50∼80℃이다. 건조 처리의 시간은 통상 60∼600 초, 바람직하게는 120∼600 초이다.
이렇게 하여, 폴리비닐알콜계 수지 필름에 1축 연신, 2색성 색소에 의한 염색 및 붕산 처리가 실시되어 편광 필름이 얻어진다. 이 편광 필름의 두께는 통상 5∼40 ㎛의 범위 내, 바람직하게는 10∼35 ㎛의 범위 내이다.
<접착제층>
본 발명의 편광판은, 전술한 편광 필름과 해당 편광 필름의 적어도 한 면에 적층되는 보호 필름 사이에 개재되는 접착제층이, 폴리비닐알콜계 수지 및 옥시지 르코늄염을 함유하고, 폴리비닐알콜계 수지와 옥시지르코늄염의 고형분 중량비가 100:10∼10000인 접착제 조성물을 이용하여 형성된 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명에 있어서의 접착제층은 환경상, 작업자의 건강상 장해를 야기하는 일이 없는, 실질적으로 유기 용제를 함유하지 않는 수계의 접착제 조성물로 형성된 접착제층이면서도, 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름과 보호 필름을 강고히 접착할 수 있는 것이다.
본 발명에 있어서의 접착제층을 형성하기 위해 이용되는 접착제 조성물에 포함되는 폴리비닐알콜계 수지는, 전술한 편광 필름에 이용되는 폴리비닐알콜계 수지와 마찬가지로 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어지는 것으로, 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등이 예시된다. 아세트산비닐에 공중합되는 다른 단량체로서는, 예컨대 불포화 카르복실산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 이러한 접착제 조성물에 포함되는 폴리비닐알콜계 수지는, 적절한 중합도를 갖고 있는 것이 바람직하며, 예컨대 4 중량% 농도의 수용액으로 했을 때에, 점도가 4∼50 mPa·sec의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 나아가서 6∼30 mPa·sec의 범위 내에 있는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 편광판에 있어서의 접착제층에 이용되는 접착제 조성물에 포함되는 폴리비닐알콜계 수지의 비누화도는 특별히 제한되지 않지만, 74 몰% 이상인 것이 바람직하고, 나아가서 80 몰% 이상인 것이 보다 바람직하다. 접착제 조성물에 포함되는 폴리비닐알콜계 수지의 비누화도가 낮으면, 접착성이 쉽게 불충분해지는 경향이 있다.
접착제 조성물에 포함되는 폴리비닐알콜계 수지는 변성된 것이 바람직하다. 이러한 변성 폴리비닐알콜계 수지로서는, 아세토아세틸기 변성된 폴리비닐알콜계 수지, 양이온 변성된 폴리비닐알콜계 수지 및 음이온 변성된 폴리비닐알콜계 수지로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 적합한 것으로서 들 수 있다. 이러한 변성된 폴리비닐알콜계 수지를 이용한 경우에는, 접착제층의 내수성이 향상된다고 하는 이점이 있으므로 바람직하다.
또한, 본 발명의 편광판에 있어서의 접착제층에 이용되는 접착제 조성물은, 전술한 변성 폴리비닐알콜계 수지를 2종 이상 포함하는 것이라도 물론 좋고, 또한 미변성의 폴리비닐알콜계 수지(구체적으로는, 폴리아세트산비닐의 완전 또는 부분 비누화물) 및 전술한 변성 폴리비닐알콜계 수지 모두를 포함하는 것이라도 좋다.
전술한 접착제 조성물에는, 적절한 시판의 폴리비닐알콜계 수지, 구체적으로는, 고세화이머 Z 시리즈, WO-239(이상, 니혼고세가가쿠고교(주) 제조), PVA-403, PVA-105, KL-318, KL-506, KM-118, KM-618, C-506(이상, (주)쿠라레 제조) 등을 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명에 이용되는 접착제 조성물에 있어서의 전술한 폴리비닐알콜계 수지의 농도는 특별히 제한되지 않지만, 물 100 중량부에 대하여 1∼10 중량부의 범위 내인 것이 바람직하고, 1∼5 중량부의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 폴리비닐알콜계 수지의 농도가 물 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만인 경우에는, 접착성 이 쉽게 저하되는 경향이 있고, 또한 폴리비닐알콜계 수지의 농도가 물 100 중량부에 대하여 10 중량부를 넘는 경우에는, 얻어지는 편광판의 광학 특성이 쉽게 저하되는 경향이 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 접착제 조성물에 이용되는 물은, 순수, 초순수, 수돗물 등 특별히 제한되지 않지만, 형성되는 접착제층의 균일성, 투명성을 유지하는 관점에서는 순수 또는 초순수가 바람직하다.
본 발명에 이용되는 접착제 조성물은, 전술한 폴리비닐알콜계 수지에 더하여 옥시지르코늄염을 함유한다. 여기서, 「옥시지르코늄염」이란, ZrO로 나타나는 플러스 2가의 기(지르코닐이라고 불림)를 포함하는 염을 가리키며, 예컨대 옥시질산지르코늄(ZrO(NO3)2), 옥시아세트산지르코늄(ZrO(C2H3O2)2), 옥시염화지르코늄(ZrOCl2), 옥시황산지르코늄(ZrOSO4), 옥시탄산지르코늄(ZrOCO3), 옥시탄산지르코늄암모늄((NH4)2ZrO(CO3)2), 옥시옥틸산지르코늄(ZrO(C8H15O2)2), 수산화옥시지르코늄(ZrO(OH)2), 수산화옥시염화지르코늄(ZrO(OH)Cl), 옥시탄산지르코늄칼륨(K2〔ZrO(CO3)2〕) 등을 들 수 있다. 전술한 중에서도 밀착성, 밀착 속도, 내수성의 관점에서 옥시질산지르코늄 및 옥시아세트산지르코늄으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
전술한 옥시지르코늄염은, 적절한 시판품, 예컨대 지르코졸 ZN, 지르코졸 AC-7, 산염화지르코늄, 지르코졸 ZC, 지르코졸 ZC-2, 황산지르코닐, 지르코졸 ZA, 지르코졸 ZA-30, 지르코졸 ZA-20, 지르코졸 ZK-10, 옥틸산지르코닐, 탄산지르코닐, 수산화지르코늄, R 수산화지르코늄, NN 수산화지르코늄(이상, 모두 다이이치키겐소가가쿠고교(주) 제조) 등을 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명에 이용되는 접착제 조성물은, 전술한 폴리비닐알콜계 수지와 옥시지르코늄염의 고형분 중량비가 100:10∼10000이다. 폴리비닐알콜계 수지 100에 대하여 옥시지르코늄염이 고형분 중량비로 10 미만인 경우에는, 내수성을 충분히 발현할 수 없다고 하는 문제점이 있기 때문이고, 또한 폴리비닐알콜계 수지 100에 대하여 옥시지르코늄염이 고형분 중량비로 10000을 넘는 경우에는, 얻어지는 편광판의 광학 특성이 쉽게 저하된다고 하는 문제점이 있으며, 또한 옥시질산지르코늄 등의 산성 옥시지르코늄염을 이용한 경우에는, 그 낮은 pH에 기인하는 금속 부식이 높아지기 때문이다. 또한, 내수성과 광학 특성의 밸런스의 관점에서는, 본 발명에 이용되는 접착제 조성물에 있어서의 폴리비닐알콜계 수지와 옥시지르코늄염의 고형분 중량비는 100:50∼100인 것이 바람직하다.
또한, 전술한 폴리비닐알콜계 수지와 옥시지르코늄염의 특히 바람직한 조합으로서는, 예컨대 폴리비닐알콜계 수지로서 고세화이머 Z100(니혼고세가가쿠고교(주) 제조), 옥시지르코늄염으로서 지르코졸 ZN(다이이치키겐소가가쿠고교(주) 제조)을 이용한 경우, 폴리비닐알콜계 수지로서 고세화이머 Z200(니혼고세가가쿠고교(주) 제조), 옥시지르코늄염으로서 지르코졸 ZA-20(다이이치키겐소가가쿠고교(주) 제조)을 이용한 경우, 폴리비닐알콜계 수지로서 KL318((주)쿠라레 제조), 옥시지르코늄염으로서 지르코졸 AC-7(다이이치키겐소가가쿠고교(주) 제조)을 이용한 경우 등을 들 수 있다. 이들의 조합에 의해, 접착제 조성물의 팟 라이프(pot life) 가 연장되고, 또한 밀착성, 내수성이 높아지거나 하는 경우가 있다.
본 발명에 있어서의 접착제층은 그 두께가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 0.001∼5 ㎛, 바람직하게는 0.01∼2 ㎛, 보다 바람직하게는 0.05∼1 ㎛이다. 접착제층의 두께가 5 ㎛을 넘는 경우에는, 편광판의 외관 불량이 되기 쉽다.
본 발명에 있어서의 접착제층은, 전술한 접착제 조성물에, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 예컨대 가교제, 가소제, 실란 커플링제, 대전 방지제, 미립자 등, 종래 공지의 적절한 첨가제가 첨가된 것을 이용하여 형성되더라도 좋다.
<보호 필름>
본 발명의 편광판은, 전술한 편광 필름의 적어도 한 면에 전술한 접착제층을 통해 보호 필름이 적층되어 이루어진다. 본 발명의 편광판에 있어서의 보호 필름으로서는, 예컨대 아세트산셀룰로오스계 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리올레핀계 수지, 아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지 등 당해 분야에서 종래부터 보호 필름의 형성 재료로서 널리 이용되고 있는 적절한 재료로 구성된 보호 필름을 특별한 제한 없이 이용할 수 있다. 양산성, 접착성의 관점에서는, 상기 중에서도 아세트산셀룰로오스계 수지 또는 시클로올레핀계 수지로 구성된 보호 필름을 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 표면 처리층을 마련하는 것의 용이성 및 광학 특성의 관점에서, 본 발명의 편광판은 편광 필름의 한 쪽 면에 아세트산셀룰로오스계 수지로 구성된 보호 필름이 적층되고, 편광 필름의 다른 쪽 면에 시클로올레핀계 수지로 구성된 보호 필름이 적층된 구조로 할 수도 있다.
본 발명에 있어서의 보호 필름에 적합하게 이용될 수 있는 시클로올레핀계 수지란, 예컨대 노르보넨, 다환 노르보넨계 단량체와 같은 환상 올레핀(시클로올레핀)으로 이루어지는 단량체의 단위를 갖는 열가소성의 수지이다(열가소성 시클로올레핀계 수지로도 불림). 이 시클로올레핀계 수지는, 상기 시클로올레핀의 개환 중합체, 2종 이상의 시클로올레핀을 이용한 개환 공중합체의 수소 첨가물이라도 좋고, 시클로올레핀과 쇄상 올레핀, 비닐기 등을 갖는 방향족 화합물 등과의 부가 중합체라도 좋다. 또한, 극성기가 도입되어 있는 것도 유효하다.
시클로올레핀과 쇄상 올레핀, 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 공중합체를 이용하여 보호 필름을 구성하는 경우, 쇄상 올레핀으로서는 에틸렌, 프로필렌 등을 들 수 있고, 또한 비닐기를 갖는 방향족 화합물로서는 스티렌, α-메틸스티렌, 핵 알킬 치환 스티렌 등을 들 수 있다. 이러한 공중합체에 있어서, 시클로올레핀으로 이루어지는 단량체의 단위가 50 몰% 이하(바람직하게는 15∼50 몰%)라도 좋다. 특히, 시클로올레핀과 쇄상 올레핀과 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 3원 공중합체를 이용하여 보호 필름을 구성하는 경우, 시클로올레핀으로 이루어지는 단량체의 단위는 전술한 바와 같이 비교적 적은 양으로 할 수 있다. 이러한 3원 공중합체에 있어서, 쇄상 올레핀으로 이루어지는 단량체의 단위는 통상 5∼80 몰%, 비닐기를 갖는 방향족 화합물로 이루어지는 단량체의 단위는 통상 5∼80 몰%이다.
시클로올레핀계 수지는, 적절한 시판품, 예컨대 Topas(Ticona사 제조), 아톤(JSR(주) 제조), 제오노아(ZEONOR)(니혼제온(주) 제조), 제오넥스(ZEONEX)(니혼제온(주) 제조), 아펠(미쓰이가가쿠(주) 제조) 등을 적합하게 이용할 수 있다. 이 러한 시클로올레핀계 수지를 제막하여 필름으로 할 때는, 용제 캐스트법, 용융 압출법 등 공지의 방법이 적절하게 이용된다. 또한, 예컨대 에스시나(세키스이가가쿠고교(주) 제조), SCA40(세키스이가가쿠고교(주) 제조), 제오노아 필름((주)오프테스 제조) 등의 미리 제막된 시클로올레핀계 수지제 필름의 시판품을 보호 필름으로서 이용하더라도 좋다.
시클로올레핀계 수지로 구성된 보호 필름은 1축 연신 또는 2축 연신된 것이라도 좋다. 이 경우의 연신 배율은 통상 1.1∼5 배, 바람직하게는 1.1∼3 배이다.
또한 본 발명에 있어서의 보호 필름에 적합하게 이용될 수 있는 아세트산셀룰로오스계 수지는, 셀룰로오스의 부분 또는 완전 아세트산 에스테르화물로서, 예컨대 트리아세틸셀룰로오스 필름, 디아세틸셀룰로오스 등을 들 수 있다.
이러한 아세트산셀룰로오스계 수지로서는, 적절한 시판품, 예컨대 후지태크 TD80(후지샤신필름(주) 제조), 후지태크 TD80UF(후지샤신필름(주) 제조), 후지태크 TD80UZ(후지샤신필름(주) 제조), KC8UX2M(코니카미놀타옵토(주) 제조), KC8UY(코니카미놀타옵토(주) 제조) 등의 아세트산셀룰로오스계 수지제 필름을 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명의 편광판에 이용되는 보호 필름은 그 두께는 작은 쪽이 바람직하지만, 너무 얇으면 강도가 저하되어 가공성이 뒤떨어지는 경향이 있고, 또한 너무 두꺼우면 투명성이 저하되거나 편광판의 중량이 커지는 경향이 있다. 이러한 관점에서, 본 발명의 편광판에 있어서의 보호 필름의 두께는, 시클로올레핀계 수지로 구성된 보호 필름의 경우에는 통상 5∼200 ㎛, 바람직하게는 10∼150 ㎛, 보다 바람 직하게는 20∼100 ㎛이고, 또한 아세트산셀룰로오스계 수지로 구성된 보호 필름의 경우에는 통상 20∼200 ㎛, 바람직하게는 30∼150 ㎛, 보다 바람직하게는 40∼100 ㎛이다.
본 발명의 편광판에 있어서의 보호 필름은, 편광 필름에 점착하는 면과 반대측 면에 방현(防眩) 처리, 하드코트 처리, 대전 방지 처리, 반사 방지 처리 등의 표면 처리가 실시된 것이라도 좋다. 또한, 보호 필름의 편광 필름에 점착하는 면과 반대측 면에 액정성 화합물, 그의 고분자량 화합물 등으로 이루어지는 코트층이 형성되어 있더라도 좋다.
또한, 본 발명의 편광판에 있어서의 보호 필름은, 편광 필름에 점착하는 면과 반대측 면에 점착제층을 통해 광학 기능성 필름이 점착되어 있더라도 좋다. 점착제란, 누르는 것만으로 다른 물질의 표면에 접착되고, 또한 이것을 피착면으로부터 박리하는 경우에는 피착물에 강도만 있으면 거의 흔적을 남기지 않고 제거할 수 있는 점탄성체로서, 감압 접착제라고도 불리는 것이다. 광학 기능성 필름으로서는, 예컨대 기재 표면에 액정성 화합물이 도포되어 배향되어 있는 광학 보상 필름, 특정 종류의 편광을 투과하여 그것과 반대의 성질을 나타내는 편광을 반사하는 반사형 편광 분리 필름, 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 위상차 필름, 환상 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 위상차 필름, 표면에 요철 형상을 갖는 방현 기능을 구비한 필름, 표면 반사 방지 처리된 필름, 표면에 반사 기능을 갖는 반사 필름, 반사 기능과 투과 기능을 함께 갖는 반투과 반사 필름 등을 들 수 있다.
기재 표면에 액정성 화합물이 도포되어 배향되어 있는 광학 보상 필름에 해 당하는 시판품으로서는, 예컨대 WV 필름(후지샤신필름(주) 제조), NH 필름(신니혼세키유(주) 제조), NR 필름(신니혼세키유(주) 제조) 등을 들 수 있다. 또한, 특정 종류의 편광을 투과하여 그것과 반대의 성질을 나타내는 편광을 반사하는 반사형 편광 분리 필름에 해당하는 시판품으로서는, 예컨대 DBEF(스미토모쓰리엠(주) 제조) 등을 들 수 있다. 또한, 환상 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 위상차 필름에 해당하는 시판품으로서 아톤(JSR(주) 제조), 에스시나(세키스이가가쿠고교(주) 제조), 제오노아 필름((주)오프테스 제조) 등을 들 수 있다.
<편광판의 제조 방법>
본 발명은 또한, 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름의 적어도 한 면에 폴리비닐알콜계 수지 및 옥시지르코늄염을 함유하고, 폴리비닐알콜계 수지와 옥시지르코늄염의 고형분 중량비가 100:10∼10000인 접착제 조성물을 통해 보호 필름을 적층시키는 편광판의 제조 방법에 대해서도 제공한다. 전술한 본 발명의 편광판은 그의 제조 방법이 특별히 제한되는 것은 아니고, 이러한 본 발명의 편광판의 제조 방법에 의해 제조된 것에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 편광판의 제조 방법에 의해 적합하게 제조할 수 있다.
본 발명의 편광판의 제조 방법에서는 우선, 물에 전술한 폴리비닐알콜계 수지 및 옥시지르코늄염을 특정 범위 내의 고형분 중량비로 배합하여 접착제 조성물을 조제한다. 이 때, 폴리비닐알콜계 수지의 배합량에 의해 접착제 조성물의 점도를 제어할 수 있다. 본 발명의 편광판의 제조 방법에 있어서도, 전술한 바와 같이 접착제 조성물에 포함되는 폴리비닐알콜계 수지로서는, 아세토아세틸기 변성된 폴리비닐알콜계 수지, 양이온 변성된 폴리비닐알콜계 수지 및 음이온 변성된 폴리비닐알콜계 수지로부터 선택된 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다. 또한, 접착제 조성물에 포함되는 옥시지르코늄염으로서는, 옥시질산지르코늄 및 옥시아세트산지르코늄으로부터 선택된 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
이러한 접착제 조성물을 이용한 편광 필름과 보호 필름의 접합은, 종래 공지의 적절한 방법으로 행할 수 있으며, 예컨대 유연법(流延法), 메이어 바 코트법, 그라비아 코트법, 다이 코트법, 딥 코트법, 분무법 등에 의해 편광 필름 및/또는 보호 필름의 접착면에 접착제 조성물을 도포하고 양자를 중첩시키는 방법을 들 수 있다. 유연법이란, 피도포물인 편광 필름 또는 보호 필름을 대략 수직 방향, 대략 수평 방향, 또는 양자간의 경사 방향으로 이동시키면서, 그 표면에 접착제 조성물을 흘려내려 넓게 도포시키는 방법이다. 접착제 조성물을 도포한 후, 편광 필름과 보호 필름을 닙롤에 의해 사이에 끼우고 접합시킨다.
또한, 접착성을 높이기 위해 편광 필름 및/또는 보호 필름의 표면에, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 플레임(화염) 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 적절하게 실시하더라도 좋다. 비누화 처리로서는, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리 수용액에 침지하는 방법을 들 수 있다.
편광 필름과 보호 필름을 적층한 후에는, 건조 처리가 실시된다. 건조 처리는, 예컨대 열풍을 분무함으로써 행해지지만, 그 때의 온도는 40∼100℃, 바람직하게는 60∼100℃의 범위에서 적절하게 선택된다. 건조 시간은 통상 20∼1200 초이다.
이하에 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부는 별도로 기재하지 않는 한 중량 기준이다.
<실시예 1>
두께 75 ㎛의 폴리비닐알콜계 수지 필름(평균 중합도: 1700, 비누화도: 99.9 몰% 이상)에 연신 배율 5 배로 1축 연신을 실시하고, 긴장 상태를 유지한 채, 요오드 및 요오드화칼륨을 포함하는 수용액(요오드:요오드화칼륨:물=0.05:5:100(중량비))에 60 초간 침지하였다. 다음에 요오드화칼륨 및 붕산을 포함하는 65℃의 수용액(요오드화칼륨:붕산:물=2.5:7.5:100(중량비))에 300 초 침지하였다. 25℃의 순수로 20 초 수세한 후, 50℃에서 건조하여 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름을 얻었다.
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지(고세화이머 Z100, 니혼고세가가쿠고교(주) 제조, 비누화도: 98.5 몰% 이상)를 순수에 용해하여, 5% 농도의 수용액을 조제하였다. 별도로, 옥시질산지르코늄의 48% 농도 수용액(지르코졸 ZN, 다이이치키겐소가가쿠고교(주) 제조)을 입수하였다. 상기한 폴리비닐알콜계 수지 수용액과 옥시질산지르코늄의 수용액을, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지 수용액과 옥시질산지르코늄 수용액을, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지:옥시질산지르코늄의 고형분 중량비가 1:1이 되도록 혼합하고, 물 100부에 대한 폴리비닐알콜계 수지의 고형분 중량비가 1.50이 되도록 순수로 더 희석하여, 접착제 조성물을 조제하였다. 이 조성물은 점도가 3.5 mPa·sec였다.
23℃의 분위기 하에서 편광 필름의 양면에 이 접착제 조성물을 도포하고, 그 한 쪽에 표면 비누화 처리를 실시한 두께 80 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스로 구성된 보호 필름 A를, 다른 한 쪽에는 환상 폴리올레핀계 수지를 연신하여 얻어진 두께 70 ㎛의 보호 필름 B를 접합하였다. 이것을 80℃에서 30 초 및 5 분의 2 종류의 시간으로 건조하여 편광판을 제작하였다(접착제층의 두께: 약 0.1 ㎛).
<실시예 2>
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지:옥시질산지르코늄=1:100(고형분 중량비)의 비율로 배합하고, 물 100부에 대한 폴리비닐알콜계 수지의 고형분 중량비가 0.10이 되도록 순수로 더 희석하여 조제한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<실시예 3>
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지:옥시질산지르코늄=1:1(고형분 중량비)의 비율로 배합하고, 물 100부에 대한 폴리비닐알콜계 수지의 고형분 중량비가 0.50이 되도록 순수로 더 희석하여 조제한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<실시예 4>
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지:옥시질산지르코늄=2:1(고형분 중량비)의 비율로 배합하고, 물 100부에 대한 폴리비닐알콜계 수지의 고형분 중량비가 1.50이 되도록 순수로 더 희석하여 조제한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<실시예 5>
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지:옥시질산지르코늄=3:1(고형분 중량비)의 비율로 배합하고, 물 100부에 대한 폴리비닐알콜계 수지의 고형분 중량비가 1.50이 되도록 순수로 더 희석하여 조제한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<실시예 6>
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지:옥시질산지르코늄=20:3(고형분 중량비)의 배합 비율로 배합하고, 물 100부에 대한 폴리비닐알콜계 수지의 고형분 중량비가 1.50이 되도록 순수로 더 희석하여 조제한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<실시예 7>
카르복시기 변성 폴리비닐알콜계 수지(쿠라레포발 KL-318, (주)쿠라레 제조, 비누화도: 85∼90 몰%)를 순수에 용해하여, 5% 농도의 수용액을 조제하였다. 별도로, 옥시탄산지르코늄암모늄의 13% 농도 수용액(지르코졸 AC-7, 다이이치키겐소가가쿠고교(주) 제조)을 입수하였다. 상기한 폴리비닐알콜계 수지 수용액과 옥시탄산지르코늄암모늄 수용액을, 카르복시기 변성 폴리비닐알콜계 수지:옥시탄산지르코늄암모늄의 고형분 중량비가 1:1이 되도록 혼합하고, 물 100부에 대한 폴리비닐알콜계 수지의 고형분 중량비가 1.50이 되도록 순수로 더 희석하여, 접착제 조성물을 조제하였다. 이 조성물은 점도가 4.5 mPa·sec였다. 이 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<실시예 8>
카르복시기 변성 폴리비닐알콜계 수지:옥시탄산지르코늄암모늄=1:100(고형분 중량비)의 비율로 배합하고, 물 100부에 대한 폴리비닐알콜계 수지의 고형분 중량비가 0.10이 되도록 순수로 더 희석하여 조제한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 7과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<실시예 9>
수산화옥시염화지르코늄의 49% 농도 수용액(지르코졸 ZC-2, 다이이치키겐소가가쿠고교(주) 제조)을 입수하였다. 이 수산화옥시염화지르코늄의 49% 수용액과, 실시예 1에서 조제한 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지(고세화이머 Z100)의 5% 수용액을, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지:수산화옥시염화지르코늄의 고형분 중량비가 1:1이 되도록 배합하고, 물 100부에 대한 폴리비닐알콜계 수지의 고형분 중량비가 1.50이 되도록 순수로 더 희석하여, 접착제 조성물을 조제하였다. 이 조성물은 점도가 3.5 mPa·sec였다. 이 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<실시예 10>
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지:수산화옥시염화지르코늄=1:100(고형분 중량비)으로 하고, 물 100부에 대한 폴리비닐알콜계 수지의 고형분 중량비가 0.10이 되도록 순수로 더 희석하여 조제한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 9와 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<실시예 11>
옥시아세트산지르코늄의 20% 농도 수용액(지르코졸 ZA-20, 다이이치키겐소가가쿠고교(주) 제조)을 입수하였다. 이 옥시아세트산지르코늄의 20% 수용액과, 실시예 1에서 조제한 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지(고세화이머 Z100)의 5% 수용액을, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지:옥시아세트산지르코늄의 고형분 중량비가 1:1이 되도록 배합하여, 접착제 조성물을 조제하였다. 이 조성물은 점도가 3.5 mPa·sec였다. 이 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<실시예 12>
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지:옥시아세트산지르코늄=1:100(고형분 중량비)으로 하고, 물 100부에 대한 폴리비닐알콜계 수지의 고형분 중량비가 0.10이 되도록 순수로 더 희석하여 조제한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 11과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<비교예 1>
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지:옥시질산지르코늄=20:1(고형분 중량비)로 하고, 물 100부에 대한 폴리비닐알콜계 수지의 고형분 중량비가 1.50이 되도록 순수로 더 희석하여 조제한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<비교예 2>
카르복시기 변성 폴리비닐알콜계 수지:옥시탄산지르코늄암모늄=20:1(고형분 중량비)로 하고, 물 100부에 대한 폴리비닐알콜계 수지의 고형분 중량비가 1.50이 되도록 순수로 더 희석하여 조제한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 7과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<비교예 3>
일본 특허 공개 평성 제9-318814호 공보(특허 문헌 5)의 실시예 2의 기재에 준하여, 우선 용해조 내에 폴리비닐알콜계 수지(고세놀 AH17, 니혼고세가가쿠고교(주) 제조, 비누화도: 97∼98.5 몰%) 100부를 1900부의 물에 용해하여, 폴리비닐알콜계 수지의 수용액을 조제하였다. 다음에, 지르코늄테트라-n-프로폭시드:아세틸아세톤=1:2(몰비)가 되도록, 지르코늄테트라-n-프로폭시드를 아세틸아세톤에 첨가하였더니 침전이 생겼기 때문에, 그 상청만 3부를 전술한 폴리비닐알콜계 수지의 수용액에 교반하면서 적하하고, 실온(23℃)에서 1 시간 혼합시켜 접착제 조성물을 조제하였다. 이와 같이 조제한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<비교예 4>
순수 100부에, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지(고세화이머 Z200, 니혼고세가가쿠고교(주) 제조, 비누화도: 99 몰% 이상) 2.88부와 메틸올멜라민 1.24부(폴리비닐알콜계 수지 100부에 대하여 메틸올멜라민 43부)를 30℃의 온도 조건 하에서 용해하여, 접착제 조성물을 조제하였다. 이 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<비교예 5>
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지의 양을 3.03부, 메틸올멜라민의 양을 1.15부(폴리비닐알콜계 수지 100부에 대하여 메틸올멜라민 36부)로 변경하여 조제한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는 비교예 4와 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<비교예 6>
순수 100부에, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지(고세화이머 Z200) 3.00부와, 메틸올멜라민 1.05부(폴리비닐알콜계 수지 100부에 대하여 메틸올멜라민 35부)를 30℃의 온도 조건 하에서 용해하고, 이것에 0.4% 아세트산을 첨가하여 pH를 4.0으로 조정한 수용액을 접착제 조성물로서 이용한 것 이외에는 비교예 4와 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<비교예 7>
순수 100부에, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지(고세화이머 Z200) 3.00부와, 메틸올멜라민 1.05부(폴리비닐알콜계 수지 100부에 대하여 메틸올멜라민 35부)를 30℃의 온도 조건 하에서 용해하고, 이것에 0.4% 아세트산을 첨가하여 pH를 3.0으로 조정한 수용액을 접착제 조성물로서 이용한 것 이외에는 비교예 4와 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<비교예 8>
순수 100부당, 폴리비닐알콜계 수지(쿠라레포발 117H, (주)쿠라레 제조, 비누화도: 99.3 몰% 이상) 2부와, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지(고세놀 Z100, 니혼고세가가쿠고교(주) 제조, 비누화도: 98.5 몰% 이상) 2부를 각각 포함하는 수용액에, 글리옥살을 O.4부(폴리비닐알콜계 수지 및 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지의 합계 100부당 10부) 첨가하여 조제한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<비교예 9>
글리옥살의 첨가량을 0.8부(폴리비닐알콜계 수지 및 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜계 수지의 합계 100부당 20부)로 한 접착제 조성물을 이용한 것 이외에는 비교예 8과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
<평가 시험>
실시예 1∼12, 비교예 1∼9에서 각각 얻어진 편광판에 대해, 이하의 평가 시험을 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[1] 접착성(커터 평가)
각 편광판을 1 시간 상온에서 방치한 후, 편광판의 각 필름 사이(편광 필름과 보호 필름 A 사이 및 편광 필름과 보호 필름 B 사이)에 커터의 날을 넣고, 날을 밀고 나아갔을 때의 날이 들어가는 방식을 이하의 기준으로 평가하였다.
A: 커터의 날이 어느 필름 사이에도 들어가지 않는다.
B: 날을 밀고 나아갔을 때, 적어도 어느 한 쪽의 필름 사이에 날이 4∼5 mm 들어갔을 때 멈춘다.
C: 날을 밀고 나아갔을 때, 적어도 어느 한 쪽의 필름 사이에 날이 무리 없이 들어간다(어느 한 쪽의 필름 사이에 날이 무리 없이 들어가는 것이라면, 남은 다른 쪽에는 날이 들어가지 않거나, 4∼5 mm 들어갔을 때 멈추는 경우도 포함함).
[2] 내수성
23℃, 상대 습도 55%의 환경 하에서 24 시간 방치한 각 편광판에 대해, 이하의 내온수성 시험(온수 침지 시험)을 행하여 내수성을 평가하였다. 우선, 편광판의 흡수축(연신 방향)을 긴 변으로 하여 5 cm×2 cm의 직사각형 형상으로 편광판을 컷트하여 샘플을 제작하고, 긴 변 방향의 치수를 정확히 측정하였다. 여기서, 샘플은, 편광 필름에 흡착된 요오드에 기인하여 전면에 걸쳐 균일하게 특유의 색을 나타내고 있다. 여기서, 도 1은 내수성의 평가 시험 방법을 모식적으로 나타내는 도면이고, 도 1(A)는 온수 침지 전의 샘플(1)을, 도 1(B)는 온수 침지 후의 샘플(1)을 나타내고 있다. 도 1(A)에 나타낸 바와 같이, 샘플의 하나의 짧은 변 측을 파지부(把持部)(5)에서 파지하고, 길이 방향의 8할 정도를 60℃의 수조에 침지하여 4 시간 유지하였다. 그 후, 샘플(1)을 수조로부터 꺼내서 수분을 닦아냈다.
온수 침지에 의해, 편광판의 편광 필름(4)은 수축한다. 이 편광 필름(4)의 수축 정도를, 샘플(1)의 짧은 변 중앙에 있어서의 샘플(1)의 끝(1a)(보호 필름의 끝)에서부터 수축한 편광 필름(4)의 끝까지의 거리를 측정함으로써 평가하여, 수축 길이로 하였다. 또한 도 1(B)에 나타난 바와 같이, 온수 침지에 의해 편광판의 한가운데에 위치하는 편광 필름(4)이 수축함으로써, 보호 필름 사이에 편광 필름(4)이 존재하지 않는 영역(2)이 형성된다. 또한, 온수 침지에 의해 온수에 접하는 편광 필름(4)의 주연부로부터 요오드가 용출하여, 샘플(1)의 주연부에 색이 빠진 부분(3)이 생긴다. 이 탈색 정도를, 샘플(1)의 짧은 변 중앙에 있어서의 수축한 편광 필름(4)의 끝에서부터 편광판 특유의 색이 남아 있는 영역까지의 거리를 측정함으로써 평가하여, 요오드 빠짐 길이로 하였다. 또한, 상기 수축 길이와 요오드 빠짐 길이의 합계를 총 침식 길이(X)로 하였다. 즉, 총 침식 길이(X)란, 샘플(1)의 짧은 변 중앙에 있어서의 샘플(1)의 끝(1a)(보호 필름의 끝)에서부터 편광판 특유의 색이 남아 있는 영역까지의 거리이다. 수축 길이, 요오드 빠짐 길이 및 총 침식 길이(X)가 작을수록, 물 존재 하에 있어서의 접착성(내수성)이 높다고 판단할 수 있다.
Figure 112008055900225-pat00001
표 1 중, PVA는 폴리비닐알콜계 수지를 나타내고 있다. 표 1로부터, 본 발명의 편광판은 건조 시간을 짧게 하더라도 충분한 접착성을 나타내고, 또한 온수 침지 시험에서도 단부에서부터의 침식이 작은 것을 알 수 있다.
이번에 개시된 실시 형태 및 실시예는, 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구범위에 의해 나타나며, 특허청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
도 1은 내수성의 평가 시험 방법을 모식적으로 나타내는 도면으로, 도 1(A)는 온수 침지 전의 샘플(1)을, 도 1(B)는 온수 침지 후의 샘플(1)을 나타낸다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 샘플
2: 보호 필름 사이의 편광 필름이 존재하지 않는 영역
3: 편광판 주연부의 색이 빠진 부분
4: 수축한 편광 필름
5: 파지부

Claims (8)

  1. 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름의 적어도 한 면에 폴리비닐알콜계 접착제층을 통해 보호 필름이 적층되어 이루어지는 편광판으로서,
    상기 접착제층은 폴리비닐알콜계 수지 및 옥시지르코늄염을 함유하고, 폴리비닐알콜계 수지와 옥시지르코늄염의 고형분 중량비가 100:10∼10000인 접착제 조성물을 이용하여 형성된 것인 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 접착제 조성물에 포함되는 폴리비닐알콜계 수지가 아세토아세틸기 변성된 폴리비닐알콜계 수지, 양이온 변성된 폴리비닐알콜계 수지 및 음이온 변성된 폴리비닐알콜계 수지로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 편광판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접착제 조성물에 포함되는 옥시지르코늄염이 옥시질산지르코늄 및 옥시아세트산지르코늄으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 보호 필름이 아세트산셀룰로오스계 수지 또는 시클로올레핀계 수지로 구성된 것인 편광판.
  5. 제4항에 있어서, 편광 필름의 한 쪽 면에 아세트산셀룰로오스계 수지로 구성 된 보호 필름이 적층되고, 편광 필름의 다른 쪽 면에 시클로올레핀계 수지로 구성된 보호 필름이 적층된 편광판.
  6. 폴리비닐알콜계 수지로 형성된 편광 필름의 적어도 한 면에, 폴리비닐알콜계 수지 및 옥시지르코늄염을 함유하고, 폴리비닐알콜계 수지와 옥시지르코늄염의 고형분 중량비가 100:10∼10000인 접착제 조성물을 통해 보호 필름을 적층시키는, 편광판의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 접착제 조성물에 포함되는 폴리비닐알콜계 수지가 아세토아세틸기 변성된 폴리비닐알콜계 수지, 양이온 변성된 폴리비닐알콜계 수지 및 음이온 변성된 폴리비닐알콜계 수지로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 편광판의 제조 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 접착제 조성물에 포함되는 옥시지르코늄염이 옥시질산지르코늄 및 옥시아세트산지르코늄으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 편광판의 제조 방법.
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