KR101608528B1

KR101608528B1 - 편광판의 제조 방법

Info

Publication number: KR101608528B1
Application number: KR1020090006949A
Authority: KR
Inventors: 기요시 무토; 신이치 가와무라
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2016-04-01
Also published as: CN101498807B; TW200946993A; JP5105425B2; TWI443389B; CN101498807A; KR20090084709A; JP2009181042A

Abstract

본 발명은 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름의 한쪽 측에 수계 접착제층을 통해 보호 필름을 접합하는 접합 공정과, 편광 필름과 보호 필름의 접합물을 건조시키는 건조 공정을 포함하고, 건조 공정은, 50℃ 미만의 온도로 유지된 건조로에 합계 체류 시간이 150초 이상이 되도록 체류시키는 저온 건조 공정과, 50℃ 이상의 온도로 유지된 건조로에 합계 체류 시간이 150초 이하가 되도록 체류시키는 고온 건조 공정을 포함하는 편광판의 제조 방법을 제공한다.

Description

편광판의 제조 방법{A PROCESS FOR PRODUCING A POLARIZER}

본 발명은 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 편광 필름의 한쪽 측에 접착제층을 통해 보호 필름을 적층한 편광판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

편광판은 액정 표시 장치에 있어서의 편광의 공급 소자로서, 또한 편광의 검출 소자로서, 널리 이용되고 있다. 이러한 편광판으로서 종래부터, 폴리비닐알코올로 이루어지는 편광 필름에 트리아세틸셀룰로오스로 이루어지는 보호막을 접착한 것이 사용되고 있지만, 최근, 액정 표시 장치의 노트형 퍼스널 컴퓨터나 휴대 전화 등 모바일 기기에의 전개, 또한 대형 텔레비젼에의 전개 등에 따라, 박형 경량화가 요구되고 있다. 또한, 휴대화에 의해 사용 장소가 광범위에 이르기 때문에, 동시에 내구성의 향상도 요구되고 있다.

예컨대 일본 특허 공개 평성 제10-186133호 공보(특허문헌 1)에는, 박형 경량화를 위해, 보호 필름을 편광 필름의 한쪽 측에만 적층시킨 편광판이 제안되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2007-193333호 공보(특허문헌 2)에는, 보호 필름을 편광 필름의 한쪽 측에만 적층시킨 편광판의 제조 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이들 특허문헌 1, 2에 기재되어 있는 바와 같이 보호 필름을 편광 필름의 한쪽 측 에만 적층시킨 편광판을 제조하면, 편광 필름과 보호 필름을 적층시킨 후에 이를 건조하는 건조 공정에서, 편광판의 편광 필름측을 하측에, 보호 필름측을 상측에 배치하였을 때에, 보호 필름측이 볼록형이 되는(따라서 편광 필름측이 오목형이 된다) 컬(역컬이라고 부른다)이 발생하기 쉽다고 하는 문제가 있었다.

역컬이 크면, 편광 필름면을 액정 패널 표면과 합쳐지는 방향에서(보호 필름이 액정 패널에서 보아 외측이 되도록) 점착제층 등을 통해, 편광판과 액정 패널에 접합시킬 때에, 점착제층과 액정 패널 사이에 기포가 생기기 쉬운 것이 알려져 있다(예컨대, 일본 특허 공개 제2004-184809호 공보(특허문헌 3)를 참조).

이 역컬은 편광 필름과 보호 필름을 적층한 후의 건조 공정에서, 편광 필름이 수축하기 때문에 생기고 있다고 생각되며, 편광 필름의 수축이 생기기 어려운 온도인 40℃ 이하에서 건조함으로써 억제할 수 있다. 한편으로, 건조 온도가 낮으면, 편광판의 건조를 충분히 행하기 위해서는 장시간의 건조를 필요로 하여, 생산 상의 문제가 있었다. 한정된 시간 내에서 건조를 행하고자 하면, 건조 부족에 의해 편광판에 얼룩이 발생한다고 하는 문제가 있었다. 이 얼룩은 형광등을 편광판 표면에서 반사시켰을 때에 형광등의 상이 현저히 왜곡된다고 하는 것이다. 도 1은 얼룩이 발생한 편광판의 표면에 형광등을 반사시켰을 때의 상태를 나타내는 것으로, 형광등의 상이 현저히 왜곡되어 있는 것을 알 수 있다.

그래서 본 발명의 목적은 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름의 한 쪽 측에 접착제층을 통해 보호 필름을 적층한 편광판으로서, 컬이 적은 편광판을 효율적으로 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 이러한 목적을 기초로 예의 연구를 행한 결과, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름의 한쪽 측에 수계의 접착제층을 통해 보호 필름을 적층한 편광판을 제조하는 데 있어서, 편광 필름과 보호 필름을 수계 접착제층을 이용하여 적층한 후, 특정 건조 조건에서 건조함으로써, 컬이 적은 편광판이 효율적으로 얻어지는 것을 발견하였다. 즉, 본 발명은 이하와 같다.

본 발명은, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름의 한쪽 측에 수계 접착제층을 통해 보호 필름을 접합하는 접합 공정과, 편광 필름과 보호 필름의 접합물을 건조시키는 건조 공정을 포함하는 편광판의 제조 방법으로서, 건조 공정은, 50℃ 미만의 온도로 유지된 건조로에 합계 체류 시간이 150초 이상이 되도록 체류시키는 저온 건조 공정과, 50℃ 이상의 온도로 유지된 건조로에 합계 체류 시간이 150초 이상이 되도록 체류시키는 고온 건조 공정을 포함한다.

본 발명의 편광판의 제조 방법은, 건조 공정이, 저온 건조 공정, 고온 건조 공정, 저온 건조 공정의 순으로 행해지는 것이, 바람직하다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에 있어서의 보호 필름은 초산셀룰로오스 수지로 이루어지는 필름인 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에 있어서, 고온 건조 공정에서의 건조로의 온도가 60℃ 이하로 유지되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름의 한쪽 측에 보호 필름이 적층되어 있기 때문에, 양측에 보호 필름이 적층되어 있는 편광판에 비해서, 편광판 두께를 얇게 할 수 있으며, 더구나 컬량이 적은 편광판을 효율적으로 제조할 수 있다.

본 발명의 편광판의 제조 방법은, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름의 한쪽 측에 수계 접착제층을 통해 보호 필름을 접합하는 접합 공정과, 편광 필름과 보호 필름의 접합물을 특정 조건에서 건조시키는 건조 공정을 기본적으로 포함한다. 본 발명의 편광판의 제조 방법에 따르면, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름의 한쪽 측에 보호 필름이 적층되어 있기 때문에, 양측에 보호 필름이 적층되어 있는 편광판에 비해서, 편광판 두께를 얇게 할 수 있으며, 더구나 컬량이 적은 편광판을 효율적으로 제조할 수 있다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서의 접합 공정에 이용되는 편광 필름은, 구체적으로는, 폴리비닐알코올 수지 필름에 일축 연신 및 이색성 색소에 의한 염색 처리를 시행하여, 그 이색성 색소를 흡착 배향시킨 것이다. 편광 필름을 구성하는 폴리비닐알코올 수지는 통상 폴리초산비닐 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리비닐알코올 수지의 비누화도는 통상 약 85 몰％ 이상, 바람직하게는 약 90 몰％ 이상, 보다 바람직하게는 약 99 몰％∼100 몰％이다. 폴리초산비닐계 수지로서는, 초산비닐의 단독 중합체인 폴리초산비닐 외에, 초산비닐과 이에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체, 예컨대, 에틸렌-초산비닐 공중합체 등을 들 수 있다. 초산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대, 불포화카르복실산, 올레핀, 비닐에테르, 불포화술폰산 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올 수지의 중합도는 통상 약 1000∼10000 정도, 바람직하게는 약 1500∼5000 정도이다.

이들 폴리비닐알코올 수지는 변성되어 있어도 좋으며, 예컨대 알데히드로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다. 통상 편광 필름 제조의 개시 재료로서는, 두께가 20 ㎛∼100 ㎛, 바람직하게는 30 ㎛∼80 ㎛의 폴리비닐알코올 수지 필름의 미연신 필름을 이용한다. 공업적으로는, 필름의 폭은 1500 ㎜∼4000 ㎜가 실용적이다. 이 미연신 필름을, 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리, 수세 처리의 순으로 처리하며, 붕산 처리까지의 공정에서 일축 연신을 시행하고, 마지막으로 건조하여 얻어지는 편광 필름의 두께는 예컨대 5 ㎛∼50 ㎛이다.

편광 필름의 제작 방법으로서는, 크게 나누어 2개의 제조 방법이 있다. 제1 방법은, 폴리비닐알코올 수지 필름을, 공기 혹은 불활성 가스 내에서 일축 연신 후, 팽윤 처리 공정, 염색 처리 공정, 붕산 처리 공정 및 수세 처리 공정의 순으로 용액 처리하여, 마지막으로 건조를 행하는 방법이다. 제2 방법은, 미연신의 폴리비닐알코올 수지 필름을 수용액으로 팽윤 처리 공정, 염색 처리 공정, 붕산 처리 공정 및 수세 처리 공정의 순으로 용액 처리하며, 붕산 처리 공정 및/또는 그 전의 공정에서 습식으로 일축 연신을 행하여, 마지막으로 건조를 행하는 방법이다.

어떠한 방법에 있어서도, 일축 연신은 1개의 공정에서 행하여도 좋고, 2개 이상의 공정에서 행하여도 좋지만, 복수의 공정에서 행하는 것이 바람직하다. 연신 방법은 공지의 방법을 채용할 수 있으며, 예컨대 필름을 반송하는 2개의 닙롤 간에 원주 속도차를 붙여 연신을 행하는 롤간 연신, 예컨대 일본 특허 제2731813호에 기재된 것과 같은 열롤 연신법, 텐터 연신법 등이 있다. 또한, 기본적으로 공정의 순서는, 전술한 바와 같지만, 처리욕의 수나, 처리 조건 등에 제약은 없다. 또한, 상기 제1 및 제2 방법에 기재되어 있지 않은 공정을 별도의 목적으로 부가하여도 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 내의 가소제 제거, 다음 공정에서의 염색 용이성의 부여, 필름의 가소화 등의 목적으로 행해진다. 처리 조건은 이들의 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 또한 기재 필름의 극단적인 용해, 투명성 상실 등의 문제점이 생기지 않는 범위에서 결정된다. 미리 기체 내에서 연신된 필름을 팽윤시키는 경우에는, 예컨대 20℃∼70℃, 바람직하게는 30℃∼60℃의 수용액에 필름을 침지하여 행해진다. 필름의 침지 시간은 30초∼300초간, 바람직하게는 60초∼240초간이다. 처음부터 미연신의 원단 필름을 팽윤시키는 경우에는, 예컨대 10℃∼50℃, 바람직하게는 20℃∼40℃의 수용액에 필름을 침지하여 행해진다. 필름의 침지 시간은 30초∼300초간, 바람직하게는 60초∼240초간이다.

팽윤 처리 공정에서는, 필름이 폭 방향으로 팽윤하여 필름에 주름이 들어가는 등의 문제가 생기기 쉽기 때문에, 확폭롤(익스팬더롤), 스파이럴롤, 크라운롤, 크로스가이더, 벤드바, 텐터 클립 등의 공지의 확폭 장치로 필름의 주름을 없애면서 필름을 반송하는 것이 바람직하다. 욕 중의 필름 반송을 안정화시킬 목적으로, 팽윤욕 중에서의 수류를 수중 샤워로 제어하거나, EPC(Edge Position Control 장치: 필름의 단부를 검출하여, 필름의 사행을 방지하는 장치) 등을 병용하는 것도 유용하다. 본 공정에서는, 필름의 반송 방향으로도 필름이 팽윤 확대하기 때문에, 반송 방향의 필름의 느슨함을 없애기 위해, 예컨대 처리조 전후의 반송롤의 속도를 컨트롤하는 등의 수단을 강구하는 것이 바람직하다. 또한, 사용하는 팽윤 처리욕은, 순수 외에, 붕산(일본 특허 공개 평성 제10-153709호 공보에 기재), 염화물(일본 특허 공개 평성 제06-281816호 공보에 기재), 무기산, 무기염, 수용성 유기 용매, 알코올류 등을 0.01 중량％∼0.1 중량％의 범위에서 첨가한 수용액도 사용 가능하다.

이색성 색소에 의한 염색 처리 공정은, 필름에 이색성 색소를 흡착, 배향시키는 등의 목적으로 행해진다. 처리 조건은, 이들의 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 또한 기재 필름의 극단적인 용해, 투명성 상실 등의 문제점이 생기지 않는 범위에서 결정된다. 이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 예컨대 10℃∼45℃, 바람직하게는 20℃∼35℃의 온도 조건 하, 중량비로 요오드/요오드화칼륨/물=(0.003∼0.2)/(0.1∼10)/100의 농도의 수용액을 이용하여, 30초∼600초간, 바람직하게는 60초∼300초간 침지 처리를 행한다. 요오드화칼륨 대신에, 다른 요오드화물, 예컨대 요오드화아연 등을 이용하여도 좋다. 또한, 다른 요오드화물을 요오드화칼륨과 병용하여도 좋다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예컨대 붕산, 염화아 연, 염화코발트 등을 공존시켜도 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.

이색성 색소로서 수용성 이색성 염료를 이용하는 경우, 예컨대 20℃∼80℃, 바람직하게는 30℃∼70℃의 온도 조건 하, 중량비로 이색성 염료/물=(0.001∼0.1)/100의 농도의 수용액을 이용하여, 30초∼600초, 바람직하게는 60초∼300초 침지 처리를 행한다. 사용하는 이색성 염료의 수용액은 염색 조제 등을 함유하고 있어도 좋으며, 예컨대 황산나트륨 등의 무기염, 계면활성제 등을 함유하고 있어도 좋다. 이색성 염료는 단독이어도 좋으며, 2종류 이상의 이색성 염료를 병용할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 염색조에서 필름을 연신시켜도 좋다. 연신은 염색조의 전후의 닙롤에 원주 속도차를 갖게 하는 등의 방법으로 행해진다. 또한, 팽윤 처리 공정과 마찬가지로, 확폭롤(익스팬더롤), 스파이럴롤, 크라운롤, 크로스가이더, 벤드바 등을, 염색욕 내 및/또는 욕 출입구에 설치할 수도 있다.

붕산 처리는, 물 100 중량부에 대하여 붕산을 1 중량부∼10 중량부 함유하는 수용액에, 이색성 색소로 염색한 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지함으로써 행해진다. 이색성 색소가 요오드인 경우, 요오드화물을 1 중량부∼30 중량부 함유시키는 것이 바람직하다. 요오드화물로서는, 요오드화칼륨, 요오드화아연 등을 들 수 있다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예컨대 염화아연, 염화코발트, 염화지르코늄, 티오황산나트륨, 아황산칼륨, 황산나트륨 등을 공존시켜도 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. 또한, 내수화를 위한 붕산 처리를, 내수화 처리, 가교 처리, 고정화 처리 등의 명칭으로 호칭하는 경우도 있다. 또한, 색상 조정을 위한 붕산 처리를, 보색 처리, 재염색 처리 등의 명칭으로 호칭하는 경우도 있다.

이 붕산 처리는 그 목적에 따라, 붕산 및 요오드화물의 농도, 처리욕의 온도를 적절하게 변경하여 행해진다. 내수화를 위한 붕산 처리, 색상 조정을 위한 붕산 처리는 특히 구별되는 것은 아니지만, 하기의 조건에서 실시할 수 있다. 원단 필름을 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리하는 경우로서, 붕산 처리가 가교에 의한 내수화를 목적으로 하고 있는 경우에는, 물 100 중량부에 대하여 붕산을 3 중량부∼10 중량부, 요오드화물을 1 중량부∼20 중량부 함유하는 붕산 처리욕을 사용하여, 통상, 50℃∼70℃, 바람직하게는 55℃∼65℃의 온도에서 행해진다. 침지 시간은, 90초∼300초이다. 또한, 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 하여도 좋다. 예컨대, 이색성 염료가 요오드인 경우, 이 목적을 위해서는, 물 100 중량부에 대하여 붕산을 1 중량부∼5 중량부, 요오드화물을 3 중량부∼30 중량부 함유하는 붕산 처리욕을 사용하여 통상 10℃∼45℃의 온도에서 행해진다. 침지 시간은, 통상, 3초∼300초, 바람직하게는 10초∼240초이다. 계속되는 색상 조정을 위한 붕 산 처리는, 내수화를 위한 붕산 처리와 비교하여, 통상, 낮은 붕산 농도, 높은 요오드화물 농도, 낮은 온도에서 행해진다.

이들의 붕산 처리는 복수의 공정으로 이루어져 있어도 좋으며, 통상, 2∼5의 공정으로 행해지는 경우가 많다. 이 경우, 사용하는 각 붕산 처리조의 수용액 조성, 온도는 전술한 범위 내에서, 동일하여도 달라도 좋다. 상기 내수화를 위한 붕산 처리, 색상 조정을 위한 붕산 처리를 각각 복수의 공정에서 행하여도 좋다.

또한, 붕산 처리 공정에서도, 염색 처리 공정과 마찬가지로 필름의 연신을 행하여도 좋다. 최종적인 적산 연신 배율은 4배∼7배, 바람직하게는 4.5배∼6.5배이다. 여기서 말하는 적산 연신 배율은 원단 필름의 길이 방향 기준 길이가, 모든 연신 처리 종료 후의 필름에서 어느 정도의 길이가 되었는지를 의미하며, 예컨대, 원단 필름에서 1 m였던 부분이 모든 연신 처리 종료 후의 필름에서 5 m가 되어 있으면, 그 때의 적산 연신 배율은 5배가 된다.

붕산 처리 후, 수세 처리가 행해진다. 수세 처리는, 내수화 및/또는 색상 조정을 위해 붕산 처리한 폴리비닐알코올 수지 필름을 물에 침지, 물을 샤워로 하여 분무, 혹은 침지와 분무를 병용함으로써 행해진다. 수세 처리에서의 물의 온도는 통상 2℃∼40℃이며, 침지 시간은 2초∼120초이다.

여기서, 연신 처리 후의 각각의 공정에서, 필름의 장력이 각각 실질적으로 일정하게 되도록 장력 제어를 행하여도 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 처음에서 2단째까지의 붕산 처리 공정에서 상기 필름을 연신하며, 연신 처리를 행한 붕산 처리 공정의 다음 붕산 처리 공정에서 수세 공정까지의 각각의 공정에서 장력 제어를 행하던지, 처음에서 3단째까지의 붕산 처리 공정에서 상기 필름을 연신하며, 연신 처리를 행한 붕산 처리 공정의 다음 붕산 처리 공정에서 수세 공정까지의 각각의 공정에서 장력 제어를 행하는 것이 바람직하지만, 공업적으로는, 최초 또는 처음에서 2단째까지의 붕산 처리 공정에서 상기 필름을 연신하며, 연신 공정을 행한 붕산 처리 공정의 다음 붕산 처리 공정에서 수세 공정까지의 각각의 공정에서 장력 제어를 행하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 붕산 처리 후에, 전술한 요오드화물 처리 또는 아연 처리를 행하는 경우에는, 이들의 공정에서도 장력 제어를 행할 수 있다.

팽윤 처리에서 수세 처리까지의 각각의 공정에서의 장력은 동일하여도 좋으며, 달라도 좋다. 장력 제어에 있어서의 필름에의 장력은, 특히 한정되는 것은 아니며, 단위폭당, 150 N/m∼2000 N/m, 바람직하게는 600 N/m∼1500 N/m의 범위 내에서 적절하게 설정된다. 장력이 150 N/m를 하회하면, 필름에 주름 등이 생기기 쉬워진다. 한편, 장력이 2000 N/m를 넘으면, 필름의 파단이나 베어링의 마모에 의한 저수명화 등의 문제가 생긴다. 또한, 이 단위폭당의 장력은, 그 공정의 입구 부근의 필름폭과 장력 검출기의 장력값으로부터 산출한다. 또한, 장력 제어를 행한 경우에, 불가피하게 약간 연신·수축되는 경우가 있지만, 이는 통상, 연신 처리에 포함 시키지 않는다.

편광 필름 제작 공정의 마지막에는, 건조 처리가 행해진다. 건조 처리는 장력을 조금씩 바꾸어 많은 단수로 행하는 것이 바람직하지만, 설비 상의 제약 등으로부터, 통상, 2단∼3단으로 행해진다. 2단으로 행해지는 경우, 전단에서의 장력은 600 N/m∼1500 N/m의 범위로부터, 후단에서의 장력은 300 N/m∼1200 N/m의 범위로부터 설정되는 것이 바람직하다. 장력이 지나치게 커지면, 필름의 파단이 많아지며, 지나치게 작아지면 주름의 발생이 많아져 바람직하지 않다. 또한, 전단의 건조 온도를 30℃∼90℃ 범위로부터, 후단의 건조 온도를 50℃∼100℃의 범위로부터 설정하는 것이 바람직하다. 온도가 지나치게 높아지면, 필름의 파단이 많아지며, 또한 광학 특성이 저하하고, 온도가 지나치게 낮아지면 줄이 많아져 바람직하지 않다. 건조 처리 시간은, 예컨대 60초∼600초로 할 수 있으며, 각 단에서의 건조 시간은 동일하여도 달라도 좋다. 시간이 지나치게 길면, 생산성의 면에서 바람직하지 않으며, 시간이 지나치게 짧으면 건조가 불충분하게 되어 바람직하지 않다.

또한, 본 발명의 편광판의 제조 방법에 이용되는 편광 필름은, 그 수분율에 대해서는 특히 제한되지 않지만, 바람직하게는 3 중량％∼14 중량％의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 3 중량％∼10 중량％의 범위 내, 특히 바람직하게는 3 중량％∼8 중량％의 범위 내이다. 편광 필름의 수분율이 3 중량％ 미만인 경우에는, 편광 필름이 취약해져, 연신 방향을 따라 찢어지기 쉬워져 취급이 곤란해지기 쉬우며, 또한, 편광 필름의 수분율이 14 중량％를 넘는 경우에는, 편광 필름이 건열 환경 하에서 수축하기 쉬워질 우려가 있다. 또한, 편광 필름의 수분율은, 예컨대 105 ℃ 건열 하에서 1시간 유지한 전후의 중량 변화로부터 산출할 수 있다. 전술한 적합한 범위 내의 수분율을 갖는 편광 필름은, 예컨대 편광 필름의 건조 온도 및 건조 시간을 제어함으로써 얻을 수 있다.

이렇게 해서, 폴리비닐알코올 수지 필름에, 일축 연신, 이색성 색소에 의한 염색 처리 및 붕산 처리가 시행되어, 편광 필름을 얻을 수 있다. 이 편광 필름의 두께는 통상 5 ㎛∼40 ㎛의 범위 내이다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 이 편광 필름의 한쪽 측에, 접착제층을 통해 보호 필름이 적층되어 편광판이 된다. 보호 필름으로서는, 예컨대, 시클로올레핀 수지 필름, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스 등의 초산셀룰로오스 수지 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지 필름, 폴리카보네이트 수지 필름, 아크릴 수지 필름, 폴리프로필렌 수지 필름 등, 당분야에 있어서 종래부터 널리 이용되어 오고 있는 필름을 들 수 있다.

본 발명에서의 보호 필름에 이용될 수 있는 시클로올레핀 수지는, 적절한 시판품, 예컨대 Topas(Ticona사 제조), 아톤(JSR(주) 제조), 제오노아(ZEONOR)(니혼제온(주) 제조), 제오넥스(ZEONEX)(니혼제온(주) 제조), 아펠(미쓰이카가쿠(주) 제조) 등을 적합하게 이용할 수 있다. 이러한 시클로올레핀 수지를 제막하여 필름으로 할 때는, 용제 캐스트법, 용융 압출법 등의 공지의 방법이 적절하게 이용된다. 또한, 예컨대 에스시나(세키스이카가쿠코교(주) 제조), SCA40(세키스이카가쿠코교(주) 제조), 제오노아필름((주)옵테스 제조) 등의 미리 제막된 시클로올레핀 수지 제의 필름의 시판품을 이용하여도 좋다.

시클로올레핀 수지 필름은, 일축 연신 또는 이축 연신된 것이어도 좋다. 연신함으로써, 시클로올레핀 수지 필름에 임의의 위상차값을 부여할 수 있다. 연신은 통상 필름롤을 권출하면서 연속적으로 행해지며, 가열로에서, 롤의 진행 방향, 그 진행 방향과 수직인 방향, 혹은 그 양방으로 연신된다. 가열로의 온도는 통상 시클로올레핀계 수지의 유리 전이 온도 근방으로부터 유리 전이 온도＋110℃의 범위가 채용된다. 연신의 배율은 통상 1.1배∼6배, 바람직하게는 1.1배∼3.5배이다.

시클로올레핀 수지 필름은, 일반적으로 표면 활성이 뒤떨어지기 때문에, 편광 필름과 접착시키는 표면에는, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 플레임(화염) 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 비교적 용이하게 실시 가능한 플라즈마 처리, 코로나 처리가 적합하다.

또한 본 발명에서의 보호 필름에 이용될 수 있는 초산셀룰로오스 수지 필름으로서는, 적절한 시판품, 예컨대 후지태크 TD80(후지필름(주) 제조), 후지태크 TD80UF(후지필름(주) 제조), 후지태크 TD80UZ(후지필름(주) 제조), 후지태크 TD40UZ(후지필름(주) 제조), KC8UX2M(코니카미놀타옵트(주) 제조), KC4UY(코니카미놀타옵트(주) 제조) 등을 적합하게 이용할 수 있다.

초산셀룰로오스 수지 필름의 표면에는, 용도에 따라, 방현 처리(anti-glare treatment), 하드 코트 처리, 대전 방지 처리, 반사 방지 처리 등의 표면 처리가 시행되어도 좋다. 또한, 시야각 특성을 개량하기 위해 액정층 등을 형성시켜도 좋다. 또한 위상차를 부여하기 위해 셀룰로오스 수지 필름을 연신시켜도 좋다. 또한, 이 초산셀룰로오스 수지 필름은, 편광 필름과의 접착성을 높이기 위해, 통상은 비누화 처리가 시행된다. 비누화 처리로서는, 수산화나트륨이나 수산화칼륨과 같은 알칼리의 수용액에 침지하는 방법을 채용할 수 있다.

전술한 바와 같은 보호 필름은, 롤 상태로 있으면, 필름끼리가 접착하여 블로킹이 생기기 쉬운 경향이 있기 때문에, 롤 단부에 요철 가공을 시행하거나, 단부에 리본을 삽입하거나, 프로텍트 필름을 접합하거나 하여 롤 권취가 된다.

보호 필름의 두께는 얇은 것이 바람직하지만, 지나치게 얇으면, 강도가 저하하여, 가공성이 뒤떨어지게 된다. 한편, 지나치게 두꺼우면, 투명성이 저하하거나, 적층 후에 필요한 양생 시간이 길어지거나 하는 등의 문제가 생긴다. 따라서, 보호 필름의 적당한 두께는 예컨대 5 ㎛∼100 ㎛ 정도이며, 바람직하게는 10 ㎛∼80 ㎛, 보다 바람직하게는 20 ㎛∼40 ㎛이다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서, 편광 필름과 보호 필름이란, 예컨대, 폴리비닐알코올 수지 수용액, 수계 이액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등을 이용한 수계 접착제층을 통해 접합된다.

편광 필름과의 접착면을 비누화 처리 등으로 친수화 처리된 초산셀룰로오스 필름을 보호 필름으로서 이용하는 경우, 폴리비닐알코올 수지 수용액이 접착제로서 적합하게 이용된다. 접착제로서 이용하는 폴리비닐알코올 수지에는, 초산비닐의 단독 중합체인 폴리초산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올호모폴리머 외에, 초산비닐과 이에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올 공중합체, 또한 이들의 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴 리비닐알코올 중합체 등이 있다. 수계 접착제에는, 다가 알데히드, 수용성 에폭시 화합물, 멜라민 화합물, 지르코니아 화합물, 아연 화합물 등이 첨가제로서 첨가되어도 좋다. 이러한 수계의 접착제를 이용한 경우, 그리고 나서 얻어지는 접착제층은, 통상 1 ㎛ 이하가 되어, 통상의 광학 현미경으로 단면을 관찰하여도, 그 접착제층은 사실상 관찰되지 않는다.

편광 필름과 보호 필름을 접합하는 방법은 특히 한정되는 것은 아니며, 예컨대 편광 필름 및/또는 보호 필름의 표면에 접착제를 균일하게 도포하고, 도포면에 다른 한쪽의 필름을 포개어 롤 등에 의해 접합하여, 건조하는 방법 등을 들 수 있다. 통상 접착제는, 그 조제 후, 15℃∼40℃의 온도 하에서 도포되며, 접합 온도는 통상 15℃∼30℃의 범위이다.

편광 필름과 보호 필름을 접합할 때에, 보호 필름과 반대측의 편광 필름 표면을 상처 등으로부터 보호하기 위해, 박리 가능한 프로텍트 필름을 접합하여도 좋다. 이 프로텍트 필름은, 예컨대 편광판의 편광 필름면에 점착제층을 형성하는 경우 등, 필요가 없어진 단계에서 박리한다.

프로텍트 필름과 편광 필름 사이의 박리력은 0.01 N/25 ㎜∼5 N/25 ㎜이며, 바람직하게는 0.01 N/25 ㎜∼2 N/25 ㎜, 보다 바람직하게는 0.01 N/25 ㎜∼0.5 N/25 ㎜이다. 박리력이 0.01 N/25 ㎜ 미만이면, 편광 필름과 프로텍트 필름의 밀착력이 작기 때문에, 프로텍트 필름의 부분적인 박리가 생기는 경우가 있다. 또한, 박리력이 5 N/25 ㎜를 넘으면, 편광 필름으로부터 프로텍트 필름을 박리하는 것이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다.

프로텍트 필름의 재질로서는, 취급이 용이하며, 어느 정도의 투명성이 확보되는, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 등을 바람직하게 이용할 수 있고, 이들의 1종 또는 2종 이상을 단층 또는 다층형으로 성형한 필름을 보호 필름으로서 이용할 수 있다. 이러한 프로텍트 필름으로서는, 구체적으로는, 폴리에틸렌 수지 필름 표면에 점착제층이 형성되어 있는 서니텍트((주)산에카켄에서 판매), 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 필름 표면에 점착제층이 형성되어 있는 E-마스크(니토덴코(주) 제조), 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 필름 표면에 점착제층이 형성되어 있는 매스태크(후지모리코교(주) 제조) 등의 시판품을 들 수 있다.

그 중에서도 그것 단독으로 편광 필름에 대하여 점착성을 갖는 자기 점착성의 프로텍트 필름은, 프로텍트 필름 표면의 점착제층을 보호할 필요성이 없기 때문에 간편하여, 보다 적합하게 사용할 수 있다. 상기 편광 필름에 대하여 적합한 박리력을 나타내는 자기 점착성 수지 필름의 시판품으로서는, 예컨대, 폴리에틸렌 수지로 이루어지는 트레태크(도레이(주) 제조) 등을 들 수 있다.

또한, 보호 필름은 피쉬 아이 등의 결함이 적은 쪽이 바람직하다. 결함이 있으면, 편광 필름에 형상이 전사되어, 편광 필름의 결함이 되는 경우가 있다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 편광 필름과 보호 필름을 접합한 후, 수계 접착제 내에 포함되는 물을 제거하기 위해, 적층 필름을 건조시킨다. 건조는 적절한 온도로 유지된 건조로를 연속적으로 통과시킴으로써 행해지며, 예컨대, 건조로 내를 연속하여 통과시키면서, 건조 후의 편광판을 롤형으로 권취하여 감으로 써 행할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 편광판의 제조 방법은, 해당 건조 공정이, 50℃ 미만의 온도로 유지된 건조로에 합계 체류 시간이 150초 이상이 되도록 체류시키는 저온 건조 공정과, 50℃ 이상의 온도로 유지된 건조로에 합계 체류 시간이 150초 이하가 되도록 체류시키는 고온 건조 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 저온 건조 공정은 50℃ 미만의 온도로 유지된 건조로에 합계 체류 시간이 150초 이상이 되도록 체류시켜 건조를 행하는 공정이다. 저온 건조 공정에서의 건조 온도가 50℃를 넘는 경우에는, 저온 건조 공정이 존재하지 않기(해당 건조는 고온 건조 공정에 해당하게 된다) 때문에, 제조된 편광판에 현저히 큰 역컬이 관찰되며, 조건에 따라서는 편광판은 판형의 형태를 유지할 수 없어 통형이 되는 경우가 있다. 역컬을 유효하게 억제하는 위해서는, 저온 건조 공정에서의 건조 온도는 49℃ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 저온 건조 공정에서의 건조 온도는, 편광 필름과 보호 필름이 박리되기 쉬워지는 것을 방지하는 관점에서는, 30℃ 이상인 것이 바람직하며, 40℃ 이상인 것이 보다 바람직하다.

저온 건조 공정에서의 건조 시간은 150초 이상이면 좋지만, 생산성의 관점에서, 통상은 1200초 이하이다. 건조 시간이 150초 미만인 경우에는, 고온 건조 공정을 거칠 때에 역컬이 커지는 경향이 있다.

또한 본 발명에서의 고온 건조 공정은 50℃ 이상의 온도로 유지된 건조로에 합계 체류 시간이 150초 이하가 되도록 체류시키는 공정이다. 고온 건조 공정에서의 건조 온도가 50℃ 미만인 경우에는, 고온 건조 공정이 존재하지 않기(해당 건조 는 저온 건조 공정에 해당하게 된다) 때문에, 편광판의 건조를 충분히 행하고자 하면, 장시간의 건조를 필요로 하여, 생산 상의 문제가 있다. 또한, 고온 건조 공정에서의 건조 온도는, 편광 필름의 수축에 기인하는 현저한 만곡이 생기는 것을 방지하는 관점에서는, 고온 건조 공정에서의 건조 온도는 60℃ 이하인 것이 바람직하다.

고온 건조 공정에서의 건조 시간은 150초 이하이면 좋지만, 한정된 시간 내에서 건조를 행하고자 하면, 건조 부족에 의해 편광판에 얼룩이 발생하는 경향이 있기 때문에, 통상은 20초 이상이다. 고온 건조 공정에서의 건조 시간이 150초를 넘는 경우에는, 역컬이 커지는 경향이 있다. 또한, 고온 건조 공정에서의 건조 시간이 0초인 경우(즉, 고온 건조 공정이 존재하지 않는 경우)에는, 역컬은 발생하지 않지만, 건조 온도가 낮기 때문에, 편광판의 건조를 충분히 행하고자 하면 장시간의 건조를 필요로 하여, 생산 상의 문제가 있다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서, 저온 건조 공정 및 고온 건조 공정은, 이 순서대로 행하여도 좋으며, 반대로 행하여도 좋고, 복수번의 저온 건조 공정 및 고온 건조 공정을 순차 조합하여도 좋다. 고온 건조 공정을 처음으로 행하면, 편광판의 광학 특성, 특히 직교의 색상이 푸르게 되기 쉬운 경향이 있기 때문에, 건조 공정은 저온 건조 공정이 먼저 행해지는 것이 바람직하며, 특히, 저온 건조 공정, 고온 건조 공정, 저온 건조 공정의 순으로 행해지는 것이 바람직하다. 또한, 저온 건조 공정 및 고온 건조 공정을 복수번 행하는 경우에는, 전술한 건조 시간은, 각각의 저온 건조 공정의 합계 시간, 각각의 고온 건조 공정의 합계 시간인 것으로 한다. 즉, 전술한 바와 같이 저온 건조 공정, 고온 건조 공정, 저온 건조 공정의 순으로 건조 공정이 행해지는 경우에는, 저온 건조 공정의 건조 시간은, 최초의 저온 건조 공정의 건조 시간과 최후의 저온 건조 공정의 건조 시간과의 합계 시간에 해당한다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 전술한 바와 같이 건조 공정이 저온 건조 공정과 고온 건조 공정을 포함함으로써, 종래와 비교하여 컬이 적은 편광판을 제조할 수 있다. 여기서, 편광판의 컬이란, 평면 상에 편광판을 설치하였을 때에, 편광판이 볼록형 또는 오목형을 나타내는 상태를 말한다. 역컬이란, 평면 상에 편광 필름측을 하면에 보호 필름측을 상면에 설치하였을 때에 볼록형이 되는 컬을 가리키며, 또한, 그 역의 상태를 나타내는 정(正)컬이란, 평면 상에 보호 필름측을 하면에 편광 필름측을 상면에 설치하였을 때에 볼록형이 되는 컬을 가리킨다.

편광판의 컬은 예컨대 이하와 같이 하여 측정할 수 있다. 우선, 제조된 편광판으로부터, 흡수축(MD 방향)에 대하여 45°의 각도로 250 ㎜×300 ㎜의 직사각형의 측정 샘플을 추출하여, 온도 23℃±2℃, 상대 습도 50％±5％로 관리된 환경 하에서 평면 상에 1시간 정치한다. 그 후, 컬되어 볼록하게 된 면을 밑으로 하여 평면 상에 두고, 직사각형 샘플의 TD 방향(흡수축으로 수직인 방향)에 가까운 대각선 상에 위치하는 각부에서의, 편광판과 평면의 거리를 측정하며, 각은 2부분 있기 때문에 그 평균값을 컬 측정값으로 한다. 컬 측정값은 편광판 각부와 평면의 거리이기 때문에, 편광판이 평면에 대하여 오목형이 아니면 측정이 곤란하며, 컬값 자체는 제로 또는 플러스의 값으로서 측정된다. 편광판이 역컬을 나타내고 있는 경우에 는, 보호 필름측을 하면으로, 편광 필름측을 상면으로 하여 평면 상에 두었을 때의 컬값을 구한다. 반대로, 편광 필름측이 볼록하게 되며, 보호 필름측이 오목하게 되는 상태를 순(順)컬이라고 부른다. 순컬의 경우는, 볼록하게 된 편광 필름측을 하면으로, 보호 필름측을 상면으로 하여 평판 상에 두었을 때의 컬값을 구한다. 그리고 본 명세서에서는, 역컬의 경우의 컬값은 마이너스의 값으로, 순컬의 경우의 컬값은 플러스의 값으로 나타내는 것으로 하지만, 「컬이 크다」라고 할 때 등의 대소는, 컬값의 절대값을 기준으로 한다.

역컬에서 그 절대값이 크면, 편광 필름면을 액정 패널 표면과 합쳐지는 방향에서(보호 필름이 액정 패널에서 보아 외측이 되도록) 점착제층 등을 통해, 편광판을 액정 패널에 접합할 때에, 점착제층과 액정 패널 사이에 기포가 생기기 쉬운 경향이 있다. 기포가 생기기 쉬운 역컬의 컬값은 통상 -5 ㎜ 정도이기 때문에, 본 발명으로 제조된 편광판은, 역컬의 경우, 그 컬값은 0 ㎜∼-5 ㎜의 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 순컬의 경우는, 편광 필름측에서 점착제층 등을 통해 액정 패널 등에 접합할 때에, 중앙으로부터 주위를 향하여 눌러가면서 펴면, 기포 등이 끼어 들어가는 일 없이 접합할 수 있기 때문에, 그 컬값이 커도 큰 문제는 없으며, 예컨대 +20 ㎜ 정도까지는 충분히 허용된다. 단, 본 발명에 의해 제조되는 편광판은, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름의 한쪽 측에만 보호 필름이 접합된 상태로서, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름이 수축하기 쉬운 성질을 갖기 때문에, 큰 순컬값을 나타내는 경우는 거의 없다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서의 건조 공정에 이용되는 건조로는, 전술 한 바와 같은 저온 건조 공정 및 고온 건조 공정을 적합하게 행하는 관점에서는, 건조 온도를 30℃∼60℃의 범위(보다 바람직하게는 40℃∼60℃)로 설정할 수 있는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 저온 건조 공정의 바람직한 건조 온도의 하한값인 30℃와, 고온 건조 공정의 바람직한 건조 온도의 상한값인 60℃의 범위 내에서, 건조를 행할 수 있도록 설정 가능한 건조로가 적합하게 이용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 온도가 30℃ 미만인 경우에는, 편광 필름과 보호 필름 사이에서 박리되기 쉬워지는 경향이 있으며, 또한, 60℃를 넘는 경우에는, 편광 필름의 수축에 기인하는 현저한 만곡이 생길 우려가 있기 때문이다. 건조로에서의 적층 필름의 합계 체류 시간은, 예컨대 150초를 넘어 1200초 이하로 할 수 있으며, 특히 생산성의 관점에서는 170초∼600초의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 전술한 건조 공정 후에, 실온 또는 그보다 약간 높은 온도, 예컨대 20℃∼45℃ 정도의 온도에서 12시간∼600시간 정도 양생하여도 좋다. 양생 시의 온도는, 건조 시에 채용한 온도보다도 낮게 설정되는 것이 일반적이다.

이와 같이 하여 얻어진 편광판은 통상 그 적어도 한쪽 측에 점착제층이 형성된다. 편광판의 편광 필름면에 점착제층을 형성하는 경우, 그 때문에 이용되는 점착제는 23℃∼80℃의 온도 범위에서 모두 0.15 ㎫∼1 ㎫의 저장 탄성률을 갖는 것이 바람직하다. 통상의 광학 필름 용도에 이용되고 있는 점착제는 그 저장 탄성률이 겨우 0.1 ㎫ 정도이며, 그에 비해서 높은값이 되는 점착제가 편광 필름면에는 적합하게 이용된다. 점착제의 저장 탄성률을 전술한 범위 내로 함으로써, 고온 환 경 하에서 발생하는 편광 필름의 수축에 따르는 치수 변화를 작게 억제할 수 있어, 양호한 내구성을 얻을 수 있다. 점착제의 저장 탄성률은, 예컨대 DYNAMIC ANALYZER RDA II(REOMETRIC사 제조)를 이용하여, 시험편을 8 ㎜Φ×1 ㎜ 두께의 원 기둥으로 하며, 1 ㎐의 주파수로 함으로써 구할 수 있다.

한편, 편광판의 보호 필름면에 형성되는 점착제로서는, 전술한 저장 탄성률이 높은 것 외에, 그보다 낮은 저장 탄성률을 나타내는 것, 예컨대, 통상의 광학 필름에 이용되는 0.1 ㎫ 정도 또는 그 이하의 저장 탄성률을 나타내는 점착제도, 특히 제한 없이 사용할 수 있다.

본 발명에 이용되는 점착제로서는, 예컨대, 아크릴, 고무, 우레탄, 실리콘, 폴리비닐에테르 수지 등을 들 수 있다. 또한, 에너지선 경화형, 열경화형 등의 점착제는 특히 전술한 저장 탄성률이 높은 점착제로서 유용하다. 이들 중에서도, 투명성, 내후성(weather resistance), 내열성 등이 우수한 아크릴계를 베이스 폴리머로 한 점착제가 적합하다.

아크릴 점착제는 특히 제한되는 것은 아니지만, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실과 같은 (메트)아크릴산에스테르폴리머나, 이들의 (메트)아크릴산에스테르 등을 2종류 이상 이용한 공중합 폴리머가 적합하게 이용된다. 또한, 이들의 폴리머 내에 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, 카르복실기, 수산 기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등의 관능기를 갖는 모노머를 들 수 있다.

이들의 아크릴 점착제는, 단독으로도 물론 사용 가능하지만, 통상은 가교제가 병용된다. 가교제로서는, 2가 또는 다가의 금속염으로서, 카르복실기와의 사이에서 카본산 금속염을 형성하는 것, 폴리아민 화합물으로서, 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 경화하는 성질을 갖고 있고, 에너지선 조사 전에도 점착성을 갖고 필름 등의 피착체에 밀착하며, 에너지선의 조사에 의해 경화하여 밀착력을 조정할 수 있는 성질을 갖는 점착제이다. 에너지선 경화형 점착제로서는, 특히 자외선 경화형 점착제를 이용하는 것이 바람직하다. 에너지선 경화형 점착제는, 일반적으로는 아크릴 점착제와, 에너지선 중합성 화합물을 주성분으로 한다. 통상은 가교제가 더 배합되어 있으며, 또한 필요에 따라, 광중합 개시제나 광증감제를 배합할 수도 있다.

점착제 조성물에는, 전술한 폴리머 및 가교제 외에, 필요에 따라, 점착제의 점착력, 응집력, 태크, 탄성률, 유리 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 손상시키지 않는 범위에서, 얇게 바르는 것이 바람직하고, 양호한 가공성을 유지하며, 또한 편광자의 치수 변화를 억제하는 점에서, 보다 바람직하게는 3 ㎛∼25 ㎛이다. 점착제층이 지나치게 얇으면 점착성이 저하하며, 지나치게 두꺼우면 점착성이 초과되는 등의 문제점이 생기기 쉬워진다.

또한, 본 발명의 편광판의 제조 방법에서, 점착제층을 형성하는 방법으로서는 특히 제한되는 것은 아니며, 편광판의 한쪽 측 또는 양측(편광 필름면, 보호 필름면, 또는 이들의 양방)에, 상기한 베이스 폴리머를 비롯한 각 성분을 포함하는 용액을 도포하고, 건조하여 점착제층을 형성한 후, 실리콘 등의 이형 처리가 시행되고 있는 세퍼레이터를 적층하여 얻어도 좋으며, 세퍼레이터 상에 점착제층을 형성한 후, 편광판의 편광 필름면, 보호 필름면, 또는 이들의 양방에 전사하여 적층하여도 좋다. 또한, 점착제층을 편광판 상에 형성할 때에는, 필요에 따라 편광판의 점착제층 형성면 및 점착제층의 적어도 한쪽에 밀착 처리, 예컨대 코로나 처리 등을 하여도 좋다. 또한, 형성된 점착제층의 표면은 통상, 이형 처리가 시행된 세퍼레이터 필름으로 보호되어 있으며, 세퍼레이터 필름은 액정 셀이나 다른 광학 필름 등에 이 편광판을 접합하기 전에 박리된다.

본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 편광판은, 통상, 대형의 롤 재료나 시트 재료의 형태를 갖고 있으며, 원하는 형상과 투과축을 갖는 편광판을 얻기 위해서는, 예리한 날을 갖는 절단 공구에 의해 절단(칩 컷트)된다. 이 때문에, 절단하여 얻어지는 편광판 칩에는, 외주 단부에서 편광 필름이 외부에 노출한 상태가 생기게 된다.

이 상태의 편광판 칩을, 예컨대 히트쇼크 시험 등의 내구성 시험을 가하면, 일반적으로 사용되고 있는 편광판, 즉, 편광 필름의 양면을 셀룰로오스 수지 필름 등으로 보호한 편광판에 비해서, 박리나 크랙이라고 하는 문제점이 생기기 쉬운 경향이 있다. 이러한 문제점을 회피하기 위해, 본 발명에서 얻어진 편광판 칩은 외주 단면을 플라이컷트법 등으로 연속적으로 절삭하는 쪽이 바람직하다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들의 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 ％ 및 부는 특별한 기재가 없는 한 중량 기준이다.

<실시예 1>

평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰％ 이상이며 두께 75 ㎛의 폴리비닐알코올 필름을, 건식으로 약 5배로 일축 연신하고, 또한 긴장 상태로 유지한 채로, 60℃의 순수에 1분간 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.1/5/100인 수용액에 28℃에서 60초간 침지하였다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 10.5/7.5/100인 수용액에 72℃에서 300초간 침지하였다. 계속해서 10℃의 순수에서 5초간 세정한 후, 90℃에서 180초간 건조하여, 폴리비닐알코올에 요오드가 흡착 배향된 편광 필름을 얻었다.

별도로, 100부의 물에, 완전비누화폴리비닐알코올(쿠라레이 포발 117H, (주) 쿠라레이 제조) 3부, 아세트아세틸기변성폴리비닐알코올(고세파이머 Z-200, 니혼고세카가쿠코교(주) 제조) 3부, 염화아연(나카라이테스크(주)에서 판매) 0.18부, 글리옥살(나카라이테스크(주)에서 판매) 1.4부를 용해시켜, 폴리비닐알코올 수지 접착제를 조제하였다.

먼저 얻어진 편광 필름의 한쪽의 면에, 비누화 처리가 시행된 트리아세틸셀룰로오스로 이루어지는 두께 40 ㎛의 필름(KC4UY, 코니카미놀타옵트(주) 제조)을 상기 접착제를 통해, 닙롤에 의해 접합하였다. 접합물의 장력을 430 N/m로 유지하면서, 40℃에서 14초, 45℃에서 61초, 55℃에서 117초, 45℃에서 118초 건조하여 편광판을 얻었다. 즉 50℃ 미만에서 193초 건조하고(저온 건조 공정), 50℃ 이상에서 117초 건조시켰다(고온 건조 공정).

얻어진 편광판의 컬값을 평가한 바 0.5 ㎜(순컬)이며, 컬량이 작은 편광판을 제작할 수 있었다. 또한, 편광판의 표면에 얼룩은 없었다.

<실시예 2∼5 및 비교예 1∼5>

이하, 표 1에 나타내는 바와 같이, 저온 건조 공정과 고온 건조 공정을 조합하여 편광판을 제작하여, 컬값과 편광판의 외관을 평가하였다. 결과는, 실시예 1의 결과도 포함하여, 표 1에 나타내었다. 표 중, 「TD 컬」은 전술한 방법에서 TD 방향에 가까운 대각선 상의 각부에서 측정된 컬값으로서, 마이너스의 부호는 전술한 대로 역컬인 것을 의미하며, 마이너스 부호가 없는 것(플러스)은 순컬인 것을 의미한다. 실시예 4, 5의 것은, 「통형」이라고 표시하고 있지만, 이들은 역컬, 즉 편광 필름측이 내측이 된 상태로, 통형으로 둥그렇게 되어 있던 것을 의미한다.

		제1단계	제2단계	제3단계	제4단계	체류시간 (초)		TD 컬 (mm)	얼룩
						50℃ 미만	50℃ 이상
실시예 1	건조온도(℃)	40	45	55	45	193	117	0.5	없음
	체류시간(초)	14	61	117	118
실시예 2	건조온도(℃)	40	55	45	45	295	72	0	없음
	체류시간(초)	16	72	139	140
실시예 3	건조온도(℃)	40	50	45	45	295	72	1	없음
	체류시간(초)	16	72	139	140
실시예 4	건조온도(℃)	40	40	45	60	178	110	-1	없음
	체류시간(초)	13	57	109	110
실시예 5	건조온도(℃)	40	40	45	58	178	110	-1	없음
	체류시간(초)	13	57	109	110
비교예 1	건조온도(℃)	40	45	50	58	132	178	-5.5	없음
	체류시간(초)	14	118	117	61
비교예 2	건조온도(℃)	40	40	55	55	69	220	-13	없음
	체류시간(초)	13	57	109	110
비교예 3	건조온도(℃)	39	39	39	39	367	0	0	있음
	체류시간(초)	16	72	139	140
비교예 4	건조온도(℃)	50	50	50	50	0	367	통형	-
	체류시간(초)	16	72	139	140
비교예 5	건조온도(℃)	60	60	60	60	0	367	통형	-
	체류시간(초)	16	72	139	140

표 1로부터, 보호 필름 접합 후의 건조 공정에서, 50℃ 이상에서의 체류 시간이 길어지면, 역컬이 커지며, 특히 비교예 4, 5와 같이, 건조 공정 전체를 50℃ 이상으로 한 경우에는, 250 ㎜×300 ㎜의 크기로 추출한 편광판이 통형을 나타내기까지의 역컬을 나타내는 데 대하여, 본 발명에 따라 50℃ 미만에서의 저온 건조 공정을 채용하며 50℃ 이상에서의 고온 건조 공정과 조합하면, 컬이 작은 편광판을 제조할 수 있는 것을 알 수 있다.

도 1은 얼룩이 발생한 편광판의 표면에 형광등을 반사시켰을 때의 상태를 나타내는 도면이다.

Claims

폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름의 한쪽 측에 수계 접착제층을 통해 보호 필름을 접합하는 접합 공정과,

편광 필름과 보호 필름의 접합물을 건조시키는 건조 공정을 포함하는 편광판의 제조 방법으로서,

건조 공정은, 50℃ 미만의 온도로 유지된 건조로에 합계 체류 시간이 150초 이상이 되도록 체류시키는 저온 건조 공정과, 50℃ 이상 및 60℃ 이하의 온도로 유지된 건조로에 합계 체류 시간이 150초 이하가 되도록 체류시키는 고온 건조 공정을 포함하는, 편광판의 제조 방법.
제1항에 있어서, 건조 공정은, 저온 건조 공정, 고온 건조 공정, 저온 건조 공정의 순으로 행해지는, 편광판의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 보호 필름이 초산셀룰로오스 수지로 이루어지는 필름인 편광판의 제조 방법.
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