KR102001290B1 - 편광자 보호 필름의 제조 방법 및 편광자 보호 필름 - Google Patents

Abstract

열가소성 수지(11c)를 성형용 다이(30)로부터 시트 형상으로 용융 압출하는 공정과, 용융 압출된 상기 시트 형상의 열가소성 수지(11c)를, 표면에 요철 패턴을 갖는 제1롤(40)과, 제2롤(50)의 사이에서 가압해, 한쪽 면에 요철 패턴을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 광확산 기능을 갖는 편광자 보호 필름(11)의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 열가소성 수지(11c)의 유리 전이 온도(Tg)에 대해, 상기 제1롤(40)의 온도를 (Tg-40) 내지 (Tg+20)℃의 범위로 하는 것이 바람직하다.

Description

편광자 보호 필름의 제조 방법 및 편광자 보호 필름{METHOD FOR PRODUCING POLARIZER PROTECTIVE FILM, AND POLARIZER PROTECTIVE FILM}

본 발명은 광확산 기능을 갖는 편광자 보호 필름의 제조 방법 및 그 제조 방법을 이용해 얻어지는 편광자 보호 필름에 관한 것이다.

각종 전자기기의 표시 장치로서 액정 표시 장치가 널리 이용되고 있다. 최근, 이와 같은 전자기기에서는 소형화가 더욱 진행되고 있어, 액정 표시 장치에도 소형화·경량화가 요구되고 있다.

이와 같은 액정 표시 장치에는, 원하는 광학 특성을 얻기 위해, 편광자를 보호하기 위한 편광자 보호 필름이나 확산 필름, 집광 필름 등의 각종 기능성 필름이 이용되고, 최근의 소형화의 요구에 대응하기 위해, 이들 기능성 필름을 박층화하거나 혹은 기능성 필름으로서 복수의 기능을 부여한 것을 이용하는 것이 시도되고 있다.

예를 들어, 편광자를 보호하기 위한 편광자 보호 필름에 광확산층을 마련함으로써, 종래 이용되던 편광자 보호 필름과 확산 필름을 하나의 필름으로 하는 시도가 행해지고 있고, 예를 들어, 특허 문헌 1에는, 아크릴계 열가소성 수지에 아크릴계 중합체로 이루어지는 광확산 입자를 분산시킴으로써 편광자 보호 필름에 광확산 기능을 갖게 하는 기술이 개시되고 있다.

그러나, 특허 문헌 1에서 얻어지는 광확산 기능을 갖는 편광자 보호 필름은, 아크릴계 열가소성 수지에 광확산 입자를 분산시켜 이루어지는 것이기 때문에, 그 필름을 액정 표시 장치에 적용할 때, 광확산 입자가 탈락해 이물질로서 혼입되어, 혼입된 이물질의 영향에 의해 표시 장치상에 결점이 생긴다는 문제가 있었다. 또한, 특허 문헌 1에서 얻어지는 필름은 광확산 입자를 함유하고 있어, 그 영향에 의해 필름 자체의 내구성이 낮고, 강도도 떨어지는 것이었다.

특허 문헌 1: 일본 특허공개 2011-27777호 공보

본 발명은 뛰어난 광학 특성을 갖고, 게다가, 높은 내구성 및 강도를 갖고, 또한, 신뢰성이 높은, 광확산 기능을 갖는 편광자 보호 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 열가소성 수지를 성형용 다이로부터 용융 압출해 시트 형상으로 하고, 얻어진 시트 형상의 열가소성 수지를, 표면에 요철 패턴을 갖는 제1롤과, 제2롤의 사이에서 가압해, 한쪽 면에 요철 패턴을 형성함으로써 얻어지는 필름에 의해, 상기 목적을 달성할 수 있다는 것을 알아내 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 의하면, 열가소성 수지를 성형용 다이로부터 시트 형상으로 용융 압출하는 공정과, 용융 압출된 상기 시트 형상의 열가소성 수지를, 표면에 요철 패턴을 갖는 제1롤과, 제2롤의 사이에서 가압해, 한쪽 면에 요철 패턴을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 광확산 기능을 갖는 편광자 보호 필름의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 열가소성 수지의 유리 전이 온도(Tg)에 대해, 상기 제1롤의 온도를 (Tg-40) 내지 (Tg+20)℃의 범위로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 열가소성 수지의 유리 전이 온도(Tg)에 대해, 상기 제2롤의 온도를 (Tg-50) 내지 Tg℃의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 제1롤의 표면에 형성된 요철 패턴은 랜덤 패턴인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 제조 방법은, 요철 패턴을 형성한 상기 시트 형상의 열가소성 수지를 연신하는 공정을 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의하면, 전술한 어느 하나의 방법에 의해 얻어지는 편광자 보호 필름이 제공된다.

본 발명의 편광자 보호 필름은, 헤이즈값(haze value)이 50% 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 편광자 보호 필름은, 요철 패턴이 형성되어 있는 면의 최대 표면 조도(Rmax)가 20㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 뛰어난 광학 특성을 갖고, 게다가, 높은 내구성 및 강도를 갖고, 또한, 신뢰성이 높은, 광확산 기능을 갖는 편광자 보호 필름을 제공할 수 있다. 특히, 본 발명에 의하면, 전술한 특허 문헌 1(일본 특허공개 2011-27777호 공보)과 같이, 광확산 입자를 이용하는 것이 아니기 때문에, 액정 표시 장치 등의 전자 부품에 적용할 때, 광확산 입자가 탈락해 이물질로서 혼입될 우려도 없고, 이로 인해 액정 표시 장치 등의 전자 부품의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 얻어지는 편광자 보호 필름은 광확산 기능을 갖고 있어 확산 필름으로서도 작용하기 때문에, 본 발명에 의해 얻어지는 편광자 보호 필름을 이용함으로써 액정 표시 장치 등의 전자 부품의 소형화가 가능해진다.

도 1은 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름이 적용되는 액정 표시 장치의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래예에 따른 액정 표시 장치의 일례를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 편광자 보호 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 실시예에서의 정면 휘도 및 시야각의 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 실시예에서의 정면 휘도 및 시야각의 측정 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 실시예에서의 정면 휘도 및 시야각의 측정 결과를 나타낸 도면이다.

이하, 도면에 기초해 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름이 적용되는 액정 표시 장치의 일례를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치(1)는 액정 패널(100)과 백 라이트 유니트(200)으로 이루어진다.

구체적으로, 액정 패널(100)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)과 편광자 보호 필름(13)의 사이에 편광자(12)가 협지되어 이루어지는 제1 편광판(18)과, 액정 셀(14)과, 한 쌍의 편광자 보호 필름(15, 17)의 사이에 편광자(16)가 협지되어 이루어지는 제2 편광판(19)을 구비하고, 이들 제1 편광판(18), 액정 셀(14) 및 제2 편광판(19)을 차례로 적층함으로써 구성된다.

또한, 백 라이트 유니트(200)는 도광판(21), 확산 필름(22) 및 집광 필름(23, 24)을 구비하고, 이들을 차례로 적층함으로써 구성된다.

그리고, 본 발명에 따른 액정 표시 장치(1)는 이와 같은 구성을 갖는 액정 패널(100)과 백 라이트 유니트(200)를 서로 적층함으로써 형성된다.

여기에서, 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)은 후술하는 본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 필름으로서, 요철면(11a)과 평활면(11b)을 구비하고, 편광자(12)를 보호하기 위한 보호 필름으로서 기능하는 것 외에, 빛을 확산시키기 위한 확산 필름으로서 기능하는 필름이다. 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 요철면(11a)을 개재해 집광 필름(24)과 적층됨과 동시에, 다른 쪽에서는 평활면(11b)을 개재해 편광자(12)와 적층된다.

한편, 도 2는 종래예에 따른 액정 표시 장치의 일례를 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 종래예에 따른 액정 표시 장치(1a)는 액정 패널(100a)과 백 라이트 유니트(200a)으로 이루어지는 것으로서, 액정 패널(100a)은 편광자 보호 필름(110)과 편광자 보호 필름(13) 사이에 편광자(12)가 협지되어 이루어지는 제1 편광판(180)과, 액정 셀(14)과, 한 쌍의 편광자 보호 필름(15, 17) 사이에 편광자(16)가 협지되어 이루어지는 제2 편광판(19)을 구비하고, 이들 제1 편광판(180), 액정 셀(14) 및 제2 편광판(19)을 차례로 적층함으로써 구성된다. 또한, 백 라이트 유니트(200a)는 도광판(21)과, 확산 필름(22)과, 집광 필름(23, 24)과, 확산 필름(25)을 구비하고, 이들을 차례로 적층함으로써 구성된다.

여기에서, 도 1에 나타내는 본 발명에 따른 액정 표시 장치(1)는, 도 2에 나타내는 종래예에 따른 액정 표시 장치(1a)와 비교해, 집광 필름(24) 위에 확산 필름(25)을 갖기 않고, 또한, 편광자 보호 필름(110) 대신에, 전술한 바와 같이, 확산 필름 및 편광자 보호 필름의 2개의 필름의 기능을 갖는 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)을 이용하는 것이다. 이와 같이, 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)에 의하면, 편광자 보호 기능에 더해, 광확산 기능을 갖는 것이기 때문에, 도 2에 나타내는 종래예에 따른 액정 표시 장치(1a)와 비교해 확산 필름(25)을 생략할 수 있고, 이에 따라 액정 표시 장치의 소형화를 가능하게 한다.

이하, 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다. 여기에서, 도 3은 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)은, 광확산 편광자 보호 필름(11)을 구성하게 되는 열가소성 수지를 가열 용융시킨 상태에서 압출용 T 다이(30)로부터 시트 형상으로 용융 압출하고, 용융 압출된 시트 형상의 열가소성 수지(11c)를 부형롤(shaping roll)(40)과 닙롤(nip roll)(50)의 사이에서 가압함으로써 제조된다.

광확산 편광자 보호 필름(11)의 재료로서의 열가소성 수지로는, 특별히 한정되지 않지만, 유리 전이 온도(Tg)가 100℃ 이상이면서, 투명한 비정질 수지가 바람직하다. 열가소성 수지의 구체예로는, 예를 들어 아크릴계 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 변성 폴리카보네이트 수지, 환형 올레핀 수지 등을 이용할 수 있다. 그 외, 폴리에틸렌 테레프탈레이트나 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등의 결정성 수지 등을 이용할 수 있다.

열가소성 수지를 용융 압출할 때 이용하는 용융 압출기로는, 특별히 한정되지 않고, 단축 압출기, 2축 압출기를 모두 이용할 수 있다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 단축 압출기, 2축 압출기 등의 용융 압출기에 열가소성 수지를 공급하고, 유리 전이 온도(Tg) 이상의 온도로 용융시킨 다음, 용융 압출기에 연결된 압출용 T 다이(30)로부터 용융 상태의 열가소성 수지를 시트 형상으로 용융 압출한다. 그리고, 용융 압출된 시트 형상의 열가소성 수지(11c)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 부형롤(40)과 닙롤(50)의 사이에서 가압된다.

부형롤(40)은 그 표면에 요철 패턴을 갖는 강성의 롤로서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 닙롤(50)과 함께, 도 3에 나타내는 화살표의 방향으로 회전함으로써, 용융 압출된 시트 형상의 열가소성 수지(11c)를 가압한다. 그리고, 시트 형상의 열가소성 수지(11c)를 가압했을 때, 부형롤(40)의 표면에 형성된 요철 패턴이 열가소성 수지(11c)에 전사됨으로써, 열가소성 수지(11c)의 표면에 요철 패턴이 형성되게 된다. 부형롤(40)로는, 예를 들어 금속제의 롤 표면을 샌드 블라스트나 방전 가공, 에칭 등에 의해 요철 패턴을 형성한 것 등을 이용할 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서, 부형롤(40)의 표면에 형성되는 요철 패턴으로는, 얻어지는 광확산 편광자 보호 필름(11)의 광확산 기능을 양호하게 할 수 있다는 관점에서, 랜덤 패턴인 것이 바람직하다. 예를 들어, 부형롤(40) 제작시, 요철 패턴을 형성하는 표면 가공 방법으로 샌드 블라스트나 방전 가공, 에칭 등을 이용함으로써, 형성되는 요철 패턴을 랜덤 패턴으로 할 수 있다.

또한, 부형롤(40)의 표면에 형성되는 요철 패턴은, 최대 표면 조도(Rmax)가 바람직하게는 20㎛ 이하, 보다 바람직하게는 15㎛ 이하, 더 바람직하게는 2 내지 10㎛, 특히 바람직하게는 5 내지 8㎛이고, 중심선 평균 조도(Ra)가 바람직하게는 0.1 내지 2.0㎛, 보다 바람직하게는 0.2 내지 1.5㎛, 더 바람직하게는 0.5 내지 1.0㎛이다. 최대 표면 조도(Rmax), 중심선 평균 조도(Ra)를 상기 범위로 함으로써, 얻어지는 광확산 편광자 보호 필름(11)의 광확산 기능을 양호하게 할 수 있다. 예를 들어, 부형롤(40) 제작시, 요철 패턴을 형성하는 표면 가공 방법으로 샌드 블라스트나 방전 가공, 에칭 등을 이용해 이들 처리 조건을 적절하게 설정함으로써, 최대 표면 조도(Rmax), 중심선 평균 조도(Ra)를 상기 범위로 할 수 있다.

닙롤(50)로는, 특별히 한정되지 않고, 고무제의 롤, 금속제의 롤의 어느 것이라도 괜찮지만, 그 표면이 경면(鏡面) 또는 무광택면(砂目)인 것이 바람직하다. 한편, 닙롤(50)의 표면이 무광택면인 경우에는, 요철이 없고, 실질적으로 평탄면이라고 판단할 수 있는 정도이면 되지만, 예를 들어 중심선 평균 조도(Ra)가 0.4㎛ 이하인 것이 바람직하다.

시트 형상의 열가소성 수지(11c)를, 부형롤(40)과 닙롤(50)의 사이에서 가압할 때의 조건으로는, 특별히 한정되지 않지만, 부형롤(40)의 온도를, 시트 형상의 열가소성 수지(11c)의 유리 전이 온도(Tg)에 대해, (Tg-40) 내지 (Tg+20)℃의 범위로 하는 것이 바람직하고, (Tg-10) 내지 (Tg+10)℃의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다. 부형롤(40)의 온도를 상기 범위로 함으로써, 부형롤(40)의 표면에 형성되어 있는 요철 패턴을 시트 형상의 열가소성 수지(11c)에 양호하게 전사할 수 있고, 이에 따라 얻어지는 광확산 편광자 보호 필름(11)에 형성되는 요철 패턴을 적절히 제어할 수 있다.

또한, 닙롤(50)의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 시트 형상의 열가소성 수지(11c)의 유리 전이 온도(Tg)에 대해, (Tg-50) 내지 Tg℃의 범위로 하는 것이 바람직하고, (Tg-30) 내지 (Tg-10)℃의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 닙롤(50)의 온도는, 상기 온도 범위이면서, 부형롤(40)의 온도와 비교해 낮은 온도로 하는 것이 바람직하다. 닙롤(50)의 온도를 상기 범위로 함으로써, 부형롤(40)의 표면에 형성되어 있는 요철 패턴의 시트 형상의 열가소성 수지(11c)에 대한 전사 정밀도를 더욱 높일 수 있다.

또한, 시트 형상의 열가소성 수지(11c)를 부형롤(40)과 닙롤(50)의 사이에서 가압할 때의 가압 하중은 특별히 한정되지 않지만, 부형롤(40)의 표면에 형성되어 있는 요철 패턴의 전사 정밀도를 더욱 높일 수 있다는 관점에서, 고무제 롤을 사용하는 경우는, 바람직하게는 0.5 ㎏/㎜ 이상, 보다 바람직하게는 4 내지 20 ㎏/㎜, 더 바람직하게는 8 내지 10 ㎏/㎜이고, 금속제 롤을 사용하는 경우는, 바람직하게는 0.5 ㎏/㎜이상, 보다 바람직하게는 10 내지 100 ㎏/㎜, 더 바람직하게는 40 내지 50 ㎏/㎜이다.

한편, 압출용 T 다이(30)로부터 시트 형상의 열가소성 수지(11c)를 압출 용융할 때의, 시트 형상의 열가소성 수지(11c)의 온도 조건은 특별히 한정되지 않지만, 부형롤(40)에 접촉하기 직전의 온도가 150 내지 250℃의 범위인 것이 바람직하고, 180 내지 220℃의 범위인 것이 보다 바람직하다.

특히, 본 발명에 있어서는, 시트 형상의 열가소성 수지(11c)가 부형롤(40)에 접촉하기 직전의 온도를 상기 범위로 함으로써, 부형롤(40) 및 닙롤(50)에 접촉한 직후에는 열가소성 수지(11c)를 용융 상태로 하여, 부형롤(40)에 의한 요철 패턴의 전사를 용이하게 할 수 있다. 게다가, 본 발명에서는 부형롤(40) 및 닙롤(50)의 온도를 상기 범위로 함으로써, 부형롤(40)에 의한 요철 패턴의 전사가 행해진 후에는, 열가소성 수지(11c)가 부형롤(40) 및 닙롤(50)에 의해 냉각되어 고화되게 됨으로써, 전사된 요철 패턴을 양호하게 유지하는 것이 가능해진다.

그리고, 본 실시 형태에서는, 이와 같은 조건에 의해, 도 3에 나타낸 바와 같이, 압출용 T 다이(30)로부터 용융 상태의 열가소성 수지를 시트 형상으로 용융 압출하고, 용융 압출된 시트 형상의 열가소성 수지(11c)를 부형롤(40)과 닙롤(50)의 사이에서 가압함으로써 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)을 제조한다.

이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 요철면(11a)과 평활면(11b)을 구비하는 것으로, 요철면(11a)은 부형롤(40)의 표면에 형성된 요철 패턴이 전사됨으로써 형성되는 것이다. 한편, 요철면(11a) 반대쪽의 평활면(11b)은, 부형롤(40)과 닙롤(50)의 사이에서 가압될 때, 닙롤(50)과 접촉함으로써 요철이 없는 평활한 면이 된다.

그리고, 이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)의 요철면(11a)은 랜덤 패턴의 요철 형상을 갖고, 또한, 요철면(11a)의 최대 표면 조도(Rmax)가 바람직하게는 20㎛ 이하, 보다 바람직하게는 2 내지 10㎛, 더 바람직하게는 5 내지 8㎛이고, 중심선 평균 조도(Ra)가 바람직하게는 0.1 내지 2.0㎛, 보다 바람직하게는 0.2 내지 1.5㎛, 더 바람직하게는 0.5 내지 1.0㎛인 것이 바람직하다.

특히, 본 발명에 의하면, 부형롤(40)로서, 그 표면에 랜덤 패턴의 요철 형상을 갖고, 또한, 최대 표면 조도(Rmax), 중심선 평균 조도(Ra)가 전술한 범위에 있는 것을 이용함으로써, 이에 따라 얻어지는 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)에 대해서도 마찬가지로, 그 요철면(11a)이 랜덤 패턴의 요철 형상을 갖고, 또한, 최대 표면 조도(Rmax), 중심선 평균 조도(Ra)가 상기 범위에 있는 것으로 할 수 있어, 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)을 광확산 기능이 뛰어난 것으로 할 수 있다. 구체적으로, 광확산 편광자 보호 필름(11)의 요철면(11a)을 랜덤 패턴의 요철 형상을 갖는 것으로 함으로써, 액정 표시 장치에 적용한 경우에, 간섭 패턴이 발생하는 것을 유효하게 방지할 수 있고, 게다가 요철면(11a)의 중심선 평균 조도(Ra)를 2.0㎛ 이하로 함으로써, 정면 휘도가 높고 얼룩이 없는 양호한 화질을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)은, 도광판의 도트 무늬 은폐성이라는 관점에서, 헤이즈값이 50% 이상인 것이 바람직하고, 60% 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)의 헤이즈값은, 예를 들어 요철면(11a)의 최대 표면 조도(Rmax)나 중심선 평균 조도(Ra)를 적절하게 조정함으로써 제어할 수 있다.

게다가, 본 발명에 있어서는, 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)을 요철면(11a)과, 반대쪽 면으로서 평활면(11b)을 갖는 구성으로 함으로써, 도 1에 나타낸 바와 같이, 평활면(11b)이 갖는 평활성에 의해 편광자(12)를 적절히 보호할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)은, 전술한 특허 문헌 1(일본 특허공개 2011-27777호 공보)의 기술과 같은 광확산 입자 등의 다른 재료를 함유하지 않는 단일 재료로 이루어지는 필름이기 때문에, 재료 비용이나 제조 비용을 낮게 억제할 수 있다. 또한, 단일 재료로 이루어지는 필름이기 때문에, 높은 내구성 및 강도를 갖는 것이고, 또한, 액정 표시 장치(1)에 적용할 때, 광확산 입자의 탈락 등에 의해 이물질이 혼입될 우려도 없기 때문에, 얻어지는 액정 표시 장치(1)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 기존의 제막 설비에 구비된 성형용 롤을, 본 발명 소정의 부형롤로 치환하면 되고, 이로 인해 제조와 관련되는 투자 비용도 낮게 억제할 수 있게 된다.

또한, 전술한 바와 같이, 본 발명의 광확산 편광자 보호 필름(11)은, 도 2에 나타낸 종래예에 따른 액정 표시 장치(1a)를 구성하는 확산 필름(25)과 편광자 보호 필름(110)의 기능을 겸비하는 것이기 때문에, 종래예에 따른 액정 표시 장치(1a)와 비교해 확산 필름(25)을 생략할 수 있어, 이에 따라 액정 표시 장치를 제조할 때의 제조 공정을 한 단계 줄일 수 있어, 제조시의 이물질의 혼입 등의 문제 발생 비율을 낮게 억제할 수 있음으로써, 생산 효율의 향상 외에, 최종 제품으로서의 액정 표시 장치의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 확산 필름(25)을 생략함으로써 액정 표시 장치의 소형화도 가능해진다.

한편, 본 발명에서는, 상기 방법에 의해 얻어진 광확산 편광자 보호 필름(11)에 대해 연신 등의 후가공을 행해도 된다. 예를 들어, 광확산 편광자 보호 필름(11)을 연신할 때, 종래 공지의 필름 연신 장치 등을 이용해, 열가소성 수지의 유리 전이 온도(Tg)에 대해 바람직하게는 (Tg+10) 내지 (Tg+20)℃의 분위기하에서, 바람직하게는 1.2 내지 1.5배로 연신하는 것이 바람직하다. 연신을 행함으로써 광확산 편광자 보호 필름(11)의 면적을 크게 하는 것에 의한 생산 효율의 향상 효과 외에, 광학 특성을 향상시킬 수 있다(특히, 정면 휘도가 높고, 시야각을 넓게 할 수 있다.).

《실시예》

이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않는다.

＜실시예 1＞

열가소성 수지로서 폴리카보네이트(Calibre(등록상표), 301-10, Sumika Styron Polycarbonate Limited 제품, 유리 전이 온도(Tg)=149℃)를 준비하고, 준비한 폴리카보네이트를 이용해, 도 3에 나타내는 성형용 다이(30), 부형롤(40) 및 닙롤(50)을 구비하는 제조 설비를 이용해 폭 300㎜, 두께 135㎛의 광확산 편광자 보호 필름을 제조했다. 본 실시예에서는, 성형용 다이(30)를 통해, 열가소성 수지로서의 폴리카보네이트를 용융 압출하기 위한 용융 압출기로서 단축 압출기(UST-50, PLABOR Research Laboratory of Plastics Technology Co., Ltd. 제품)를 이용했다. 또한, 본 실시예에서는, 부형롤(40)로서 그 표면이 방전 가공에 의해 가공되어 랜덤 패턴의 요철 형상(배껍질 형상)을 갖고, 최대 표면 조도(Rmax)가 16㎛, 중심선 평균 조도(Ra)가 1㎛인 직경 250㎜의 롤을 이용하고, 닙롤(50)로서 표면이 경면 마감 가공된 직경 230㎜의 롤을 이용했다. 한편, 본 실시예에서는, 부형롤(40)의 온도를 135℃, 닙롤(50)의 온도를 120℃로 하고, 이들에 의해 가압할 때 가압 하중을 4 ㎏/㎜로 했다.

그리고, 얻어진 광확산 편광자 보호 필름에 대해, 이하의 방법에 의해 최대 표면 조도(Rmax), 중심선 평균 조도(Ra), 헤이즈, 전광선 투과율, 정면 휘도 및 시야각을 측정했다.

최대 표면 조도( Rmax ), 중심선 평균 조도(Ra)

촉침식 표면 조도계(Surfcom 1500A, TOKYO SEIMITSU CO., LTD. 제품)에 의해, 광확산 편광자 보호 필름의 부형롤(40)과의 접촉면(요철면(11a))에 대해 최대 표면 조도(Rmax) 및 중심선 평균 조도(Ra)의 측정을 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

헤이즈

광확산 편광자 보호 필름의 헤이즈를 탁도계(Haze meter NDH2000, NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD. 제품)을 이용해, JIS　K7136에 준거해 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

전광선 투과율

광확산 편광자 보호 필름의 전광선 투과율을 탁도계(Haze meter NDH2000, NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD. 제품)을 이용해, JIS　K7105에 준거해 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

정면 휘도·시야각

광확산 편광자 보호 필름의 정면 휘도 및 시야각의 측정은, 다음 방법에 의해 행했다.

즉, 우선, 광확산 편광자 보호 필름을 이용해, 도 4에 나타낸 바와 같이, 집광 필름(23, 24), 광확산 편광자 보호 필름(11), 편광자(12), 편광자 보호 필름(13), 액정 셀(14), 편광자 보호 필름(15), 편광자(16) 및 편광자 보호 필름(17)을 차례로 적층해 이루어지는 측정용 샘플(100)을 제작했다. 한편, 측정용 샘플(100)에서는, 광확산 편광자 보호 필름의 부형롤(40)과의 접촉면(요철면(11a))이 집광 필름(24)쪽을, 닙롤(50)과의 접촉면(평탄면(11b))이 편광자(12)쪽을 향하는 방향으로 광확산 편광자 보호 필름(11)을 배치했다. 또한, 측정용 샘플(100)에서는, 일반적인 액정 표시 장치와 마찬가지로, 2매의 집광 필름(프리즘 필름)(23, 24)을 이용하고, 이들에 구비된 프리즘의 산을 직교시킨 상태로 중첩했다.

그리고, 이와 같은 측정용 샘플(100)에 대해, 집광 필름(23)쪽에 확산 광원을 배치하고, 확산 광원에 의해 확산광을 조사한 상태에서, CCD 카메라를 이용해 정면 휘도(90° 방향의 휘도)의 측정 및 시야각(60° 방향, 75° 방향, 105° 방향, 120° 방향의 휘도)의 측정을 행했다. 얻어진 결과를 도 5에 나타낸다. 한편, 도 5에서는, 광확산 편광자 보호 필름(11)을 사용하지 않는 경우를 레퍼런스로 하여, 레퍼런스에 대한 휘도비를 플로팅해 나타냈다(후술하는 도 6에 대해서도 동일하다.).

＜실시예 2＞

부형롤(40)의 온도를 135℃에서 145℃로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광확산 편광자 보호 필름을 얻고, 얻어진 광확산 편광자 보호 필름에 대해, 동일하게 최대 표면 조도(Rmax), 중심선 평균 조도(Ra), 헤이즈, 전광선 투과율, 정면 휘도 및 시야각을 측정했다. 결과를 표 1 및 도 5에 나타낸다.

＜실시예 3＞

부형롤(40)을 최대 표면 조도(Rmax)가 16㎛인 것에서 8㎛인 것으로 변경한 것 외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 광확산 편광자 보호 필름을 얻고, 얻어진 광확산 편광자 보호 필름에 대해, 동일하게 최대 표면 조도(Rmax), 중심선 평균 조도(Ra), 헤이즈, 전광선 투과율, 정면 휘도 및 시야각을 측정했다. 결과를 표 1 및 도 5에 나타낸다.

＜실시예 4＞

실시예 2에서 얻어진 광확산 편광자 보호 필름을, 155℃의 분위기에서, 1.5배로 연신함으로써 연신 광확산 편광자 보호 필름을 얻고, 얻어진 연신 광확산 편광자 보호 필름에 대해, 동일하게 정면 휘도 및 시야각을 측정했다. 결과를 도 5에 나타낸다.

＜실시예 5＞

실시예 2에서 얻어진 광확산 편광자 보호 필름을, 160℃의 분위기에서, 1.5배로 연신함으로써 연신 광확산 편광자 보호 필름을 얻고, 얻어진 연신 광확산 편광자 보호 필름에 대해, 동일하게 정면 휘도 및 시야각을 측정했다. 결과를 도 5에 나타낸다.

＜평가＞

표 1에 나타내는 결과로부터, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조한 실시예 1 내지 3의 광확산 편광자 보호 필름은 모두 헤이즈가 50% 이상, 전광선 투과율이 90% 이상으로, 광학 특성이 뛰어난 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 5에 나타낸 결과로부터, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조한 실시예 1 내지 5의 광확산 편광자 보호 필름은 모두 정면 휘도(90° 방향의 휘도)가 높고, 또한 시야각(60° 방향, 75° 방향, 105° 방향, 120° 방향의 휘도)도 양호한 것을 확인할 수 있다. 한편, 도 5에는, 비즈 도포형 확산판(헤이즈 93%, 약 200㎛)을, 도 4에 나타낸 바와 같이, 요철면이 집광 필름(24)쪽을, 평탄면이 편광자(12)쪽을 향하도록 배치한 경우의 측정 결과도 참고 데이터로서 함께 나타내고 있다. 비즈 도포형 확산판에서는, 정면 휘도 및 75° 방향, 105° 방향에서의 시야각이 현저하게 뒤떨어지는 결과가 되었다.

이들 결과로부터, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 광확산 편광자 보호 필름은, 광학 특성이 뛰어나 액정 표시 장치에 바람직하게 적용할 수 있다고 할 수 있다.

＜실시예 6＞

열가소성 수지로서, 폴리카보네이트 대신에 아크릴 변성 폴리카보네이트 수지(MB6001UR, Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation 제품, 유리 전이 온도(Tg)=105℃)를 이용한 것 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광확산 편광자 보호 필름을 얻고, 얻어진 광확산 편광자 보호 필름에 대해 동일하게 최대 표면 조도(Rmax), 중심선 평균 조도(Ra), 헤이즈, 전광선 투과율, 정면 휘도 및 시야각을 측정했다. 결과를 표 2 및 도 6에 나타낸다.

＜실시예 7＞

부형롤(40)을, 최대 표면 조도(Rmax)가 16㎛인 것에서 8㎛인 것으로 변경한 것 외에는, 실시예 6과 마찬가지로 하여 광확산 편광자 보호 필름을 얻고, 얻어진 광확산 편광자 보호 필름에 대해 동일하게 최대 표면 조도(Rmax), 중심선 평균 조도(Ra), 헤이즈, 전광선 투과율, 정면 휘도 및 시야각을 측정했다. 결과를 표 2 및 도 6에 나타낸다.

＜실시예 8＞

열가소성 수지로서, 폴리카보네이트 대신에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(TR3000H, Teijin Limited 제품, 유리 전이 온도(Tg)=75℃)를 이용한 것 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 광확산 편광자 보호 필름을 얻고, 얻어진 광확산 편광자 보호 필름에 대해 동일하게 최대 표면 조도(Rmax), 중심선 평균 조도(Ra), 헤이즈, 전광선 투과율, 정면 휘도 및 시야각을 측정했다. 결과를 표 2 및 도 6에 나타낸다.

＜평가＞

표 2에 나타내는 결과로부터, 열가소성 수지로서 폴리카보네이트 대신에 아크릴 변성 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 이용한 경우에서도, 얻어지는 광확산 편광자 보호 필름은 모두 헤이즈가 50% 이상, 전광선 투과율이 90% 이상으로, 광학 특성이 뛰어난 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 6에 나타낸 결과로부터, 얻어지는 광확산 편광자 보호 필름은 모두 정면 휘도(90° 방향의 휘도)가 높고, 또한 시야각(60° 방향, 75° 방향, 105° 방향, 120° 방향의 휘도)도 양호한 것을 확인할 수 있다. 한편, 도 6에도, 도 5와 마찬가지로, 비즈 도포형 확산판의 측정 결과를 참고 데이터로서 함께 나타냈다.

11…광확산 편광자 보호 필름
11a…요철면
11b…평탄면
11c…열가소성 수지
30…압출용 T 다이
40…부형롤
50…닙롤

Claims (10)

1. 열가소성 수지를 성형용 다이로부터 시트 형상으로 용융 압출하는 압출 공정과,
   용융 압출된 상기 시트 형상의 열가소성 수지를, 용융 상태인 채로, 표면에 요철 패턴을 갖는 최대 표면 조도(Rmax)가 5 내지 20㎛인 제1롤에 접촉시키고, 상기 제1롤과 제2롤의 사이에서 가압해, 한쪽 면에 최대 표면 조도(Rmax)가 5 내지 20㎛이고 헤이즈값이 60% 이상이 되도록 요철 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정과,
   요철 패턴을 형성한 상기 시트 형상의 열가소성 수지를 연신하는 공정을 구비하고,
   상기 패턴 형성 공정에서, 상기 열가소성 수지의 유리 전이 온도(Tg)에 대해, 상기 제1롤의 온도를 (Tg-40) 내지 (Tg+20)℃의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 광확산 기능을 갖는 편광자 보호 필름의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 열가소성 수지의 유리 전이 온도(Tg)에 대해, 상기 제2롤의 온도를 (Tg-50) 내지 Tg℃의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 편광자 보호 필름의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1롤의 표면에 형성된 요철 패턴이 랜덤 패턴인 것을 특징으로 하는 편광자 보호 필름의 제조 방법.
   
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