KR102034327B1 - 편광판의 제조 방법 - Google Patents

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히로미치 노마
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합된 편광판의 제조 방법으로서, 상기 투명 필름의 한면 또는 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형의 접착제를 도포하는 접착제 도공 공정과, 상기 투명 필름이 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 상기 접착제를 통해 적층된 적층체를, 반송 방향으로 회전하는 한쌍의 접합 롤 사이에 끼운 상태로, 적어도 한쪽의 접합 롤을 다른쪽 접합 롤의 방향으로 압박함으로써, 상기 투명 필름과 상기 편광 필름을 접합하는 접합 공정과, 상기 적층체에 활성 에너지선을 조사하여 상기 접착제를 경화시키는 활성 에너지선 조사 공정을 구비하고, 상기 한쌍의 접합 롤의 적어도 한쪽은 금속제 롤이며, 그 금속제 롤과, 이 롤에 접하는 필름 사이의 정마찰 계수가 0.10∼0.58인 방법.

Description

편광판의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD FOR POLARIZING PLATE}
본 발명은, 액정 표시 장치 등을 구성하는 광학 부품의 하나로서 유용한 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
편광 필름으로는, 폴리비닐알콜계 수지 필름에 이색성 색소를 흡착 배향시킨 것이 널리 이용되고 있고, 요오드를 이색성 색소로 하는 요오드계 편광 필름이나, 이색성 직접 염료를 이색성 색소로 하는 염료계 편광 필름 등이 알려져 있다. 이들 편광 필름은, 통상 그 한면 또는 양면에 접착제를 통해 트리아세틸 셀룰로오스 필름 등의 투명 필름을 접합하여 편광판이 된다.
편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름을 적층하는 방법으로서, 미리 투명 필름의 표면에 활성 에너지선 경화형 수지를 도포한 후, 편광 필름과 투명 필름을 한쌍의 닙 롤(접합 롤) 사이에 끼워서 압박함으로써 접합하고, 이어서 활성 에너지선을 조사하여 접착 경화시키는 방법이 있다(일본 특허 공개 제2004-245925호 공보(특허문헌 1), 일본 특허 공개 제2009-134190호 공보(특허문헌 2), 일본 특허 공개 제2011-95560호 공보(특허문헌 3)).
활성 에너지선 경화형 수지를 접착제로서 이용하는 경우, 그 접착제는, 다른 폴리비닐알콜계 수지 등으로 이루어진 접착제와 비교해서 점도가 높기 때문에, 편광 필름과 투명 필름으로 이루어진 적층체에 높은 압력을 가할 필요가 있다. 이 경우, 편광 필름과 투명 필름을 사이에 끼워서 압박할 때에 생기는 주름을 피하기 어려워지고, 이와 같은 주름 부분에 있어서 양 필름 사이에 혼입된 기포가 외부로 빠지기 어려워지기 때문에, 얻어지는 편광판에 주름 등의 변형이나 기포의 혼입이 생기는 경우가 있다는 문제가 있었다. 또한, 반송의 흐름이 나빠져, 제조 공정에서의 트러블이 발생하기 쉬워진다는 문제도 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2004-245925호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2009-134190호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 제2011-95560호 공보
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 주름 등의 변형이나 기포의 혼입이 억제된 편광판의 제조 방법 및 편광판의 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합된 편광판의 제조 방법으로서,
상기 투명 필름의 한면 또는 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형의 접착제를 도포하는 접착제 도공 공정과,
상기 투명 필름이 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 상기 접착제를 통해 적층된 적층체를, 반송 방향으로 회전하는 한쌍의 접합 롤 사이에 끼운 상태로, 적어도 한쪽의 접합 롤을 다른쪽 접합 롤의 방향으로 압박함으로써, 상기 투명 필름과 상기 편광 필름을 접합하는 접합 공정과,
상기 적층체에 활성 에너지선을 조사하여 상기 접착제를 경화시키는 활성 에너지선 조사 공정을 구비하고,
상기 한쌍의 접합 롤의 적어도 한쪽은 금속제 롤이며, 그 금속제 롤과, 이 롤에 접하는 필름 사이의 정마찰 계수가 0.10∼0.58인 방법을 제공한다.
상기 접합 공정에 있어서, 적어도 한쪽의 접합 롤을 다른쪽 접합 롤의 방향으로 압박할 때에, 상기 적층체에 가해지는 압력은 0.2∼3.0 MPa인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합된 편광판의 제조 장치로서,
상기 투명 필름의 한면 또는 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형의 접착제를 도포하기 위한 접착제 도공 장치와,
상기 투명 필름이 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 상기 접착제를 통해 적층된 적층체를, 반송하면서 사이에 끼워 압박함으로써, 상기 투명 필름과 상기 편광 필름을 접합하기 위한 한쌍의 접합 롤과,
상기 적층체에 활성 에너지선을 조사하여 상기 접착제를 경화시키기 위한 활성 에너지선 조사 장치를 구비하고,
상기 한쌍의 접합 롤의 적어도 한쪽은 금속제 롤이며, 그 금속제 롤과, 이 롤에 접하는 필름 사이의 정마찰 계수가 0.10∼0.58인 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 주름 등의 변형이나 기포의 혼입이 억제된 편광판을 제공할 수 있다. 또한, 반송의 흐름이 나빠지는 것 등에 기인하는 제조 공정에서의 트러블의 발생도 억제된다.
도 1은 본 발명에 따른 편광판의 제조 장치의 일실시형태를 나타내는 개략 측면도이다.
(편광 필름)
본 발명의 편광판에 이용되는 편광 필름은, 구체적으로는, 일축 연신한 폴리비닐알콜계 수지 필름에 이색성 색소를 흡착 배향시킨 것이다. 폴리비닐알콜계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체(예컨대, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체) 등을 들 수 있다. 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는, 그 밖에, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지의 비누화도는, 85 몰% 이상, 바람직하게는 90 몰% 이상, 보다 바람직하게는 98∼100 몰%이다. 폴리비닐알콜계 수지의 평균 중합도는, 통상 1000∼10000, 바람직하게는 1500∼5000이다. 이들 폴리비닐알콜계 수지는 변성되어 있어도 좋으며, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다.
이러한 폴리비닐알콜계 수지를 제막한 것이, 편광 필름의 원반 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알콜계 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 적절한 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지로 이루어진 원반 필름의 막두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 10∼150 ㎛ 정도이다. 통상 롤형으로 공급되며, 두께가 20∼100 ㎛의 범위내, 바람직하게는 30∼80 ㎛의 범위내이고, 또한, 공업적으로 실용적인 폭이 1500∼6000 mm의 범위내이다.
시판하는 폴리비닐알콜계 수지 필름으로는, 예컨대 비닐론 VF-PS#7500(쿠라레 제조, 원반 두께는 75 ㎛), OPL 필름 M-7500(니혼고세이 제조, 원반 두께는 75 ㎛), 비닐론 VF-PS#6000(쿠라레 제조, 원반 두께는 60 ㎛), 비닐론 VF-PE#6000(쿠라레 제조, 원반 두께는 60 ㎛), 비닐론 VF-PE#5000(쿠라레 제조, 원반 두께는 50 ㎛) 등을 들 수 있다.
편광 필름은, 통상 폴리비닐알콜계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하여 이색성 색소를 흡착시키는 공정(염색 처리 공정), 이색성 색소가 흡착한 폴리비닐알콜계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정(붕산 처리 공정) 및 이 붕산 수용액에 의한 처리후에 수세하는 공정(수세 처리 공정)을 거쳐서 제조된다.
또한, 편광 필름의 제조시에, 통상 폴리비닐알콜계 수지 필름은 일축 연신되지만, 이 일축 연신은, 염색 처리 공정의 전에 행해도 좋고, 염색 처리 공정 중에 행해도 좋고, 염색 처리 공정의 후에 행해도 좋다. 일축 연신을 염색 처리 공정의 후에 행하는 경우에는, 이 일축 연신은, 붕산 처리 공정의 전에 행해도 좋고, 붕산 처리 공정 중에 행해도 좋다. 이들 복수의 단계로 일축 연신을 행하는 것도 가능하다.
일축 연신은, 주속이 상이한 롤 사이에서 일축으로 연신하도록 해도 좋고, 열 롤을 이용하여 일축으로 연신하도록 해도 좋다. 또한, 대기 중에서 연신을 행하는 건식 연신이어도 좋고, 용제로 팽윤시킨 상태로 연신을 행하는 습식 연신이어도 좋다. 연신 배율은 통상 3∼8배 정도이다.
염색 처리 공정에서의 폴리비닐알콜계 수지 필름의 이색성 색소에 의한 염색은, 예컨대, 폴리비닐알콜계 수지 필름을, 이색성 색소를 함유하는 수용액에 침지함으로써 행해진다. 이색성 색소로는, 예를 들면 요오드, 이색성 염료 등이 이용된다. 이색성 염료에는, 예컨대 C. I. DIRECT RED 39 등의 디스아조 화합물로 이루어진 이색성 직접 염료, 트리스아조, 테트라키스아조 등의 화합물로 이루어진 이색성 직접 염료가 포함된다. 또, 폴리비닐알콜계 수지 필름은, 염색 처리의 전에 물에 침지하는 처리를 실시해 놓는 것이 바람직하다.
이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우는, 통상 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에서의 요오드의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 0.01∼1 중량부이며, 요오드화칼륨의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 0.5∼20 중량부이다. 이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 염색에 이용하는 수용액의 온도는 통상 20∼40℃이며, 이 수용액에 침지하는 시간(염색 시간)은 통상 20∼1800초이다.
한편, 이색성 색소로서 이색성 염료를 이용하는 경우는, 통상 수용성 이색성 염료를 포함하는 수용액에, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에서의 이색성 염료의 함유량은, 통상 물 100 중량부당 1×10-4∼10 중량부, 바람직하게는 1×10-3∼1 중량부이고, 특히 바람직하게는 1×10-3∼1×10-2 중량부이다. 이 수용액은, 황산나트륨 등의 무기염을 염색 조제로서 함유하고 있어도 좋다. 이색성 색소로서 이색성 염료를 이용하는 경우, 염색에 이용하는 염료 수용액의 온도는 통상 20∼80℃이고, 또한 이 수용액에 침지하는 시간(염색 시간)은 통상 10∼1800초이다.
붕산 처리 공정은, 이색성 색소에 의해 염색된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지함으로써 행해진다. 붕산 함유 수용액에서의 붕산의 양은, 물 100 중량부당 통상 2∼15 중량부, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 전술한 염색 처리 공정에서의 이색성 색소로서 요오드를 이용한 경우에는, 이 붕산 처리 공정에 이용하는 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우, 붕산 함유 수용액에서의 요오드화칼륨의 양은, 물 100 중량부당 통상 0.1∼15 중량부, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 붕산 함유 수용액에 침지하는 시간은, 통상 60∼1200초, 바람직하게는 150∼600초, 더욱 바람직하게는 200∼400초이다. 붕산 함유 수용액의 온도는 통상 40℃ 이상이고, 바람직하게는 50∼85℃, 보다 바람직하게는 55∼75℃이다.
계속되는 수세 처리 공정에서는, 전술한 붕산 처리후의 폴리비닐알콜계 수지 필름을, 예를 들면 물에 침지함으로써 수세 처리한다. 수세 처리에서의 물의 온도는 통상 4∼40℃이며, 침지 시간은 통상 1∼120초이다. 수세 처리후에는, 통상 건조 처리가 실시되어 편광 필름을 얻을 수 있다. 건조 처리는, 예를 들면 열풍 건조기, 원적외선 히터 등을 바람직하게 이용하여 행해진다. 건조 처리의 온도는 통상 30∼100℃, 바람직하게는 50∼80℃이다. 건조 처리의 시간은 통상 60∼600초, 바람직하게는 120∼600초이다.
이렇게 하여 폴리비닐알콜계 수지 필름에, 일축 연신, 이색성 색소에 의한 염색, 붕산 처리 및 수세 처리를 실시하여 편광 필름을 얻을 수 있다. 이 편광 필름의 두께는 통상 5∼50 ㎛의 범위내이다.
(투명 필름)
본 발명에 있어서, 전술한 편광 필름의 한면 또는 양면에는 투명 필름이 접합된다. 편광 필름의 양면에 투명 필름이 접합되는 경우, 각각의 투명 필름은 동일한 것이어도 좋고, 상이한 종류의 필름이어도 좋다.
투명 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들면, 시클로올레핀계 수지, 아세트산 셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 아크릴계 수지, 폴리프로필렌 등, 해당 분야에서 종래부터 널리 이용되고 있는 필름 재료를 들 수 있다.
시클로올레핀계 수지란, 예를 들면 노르보넨, 다환 노르보넨계 모노머와 같은 고리형 올레핀(시클로올레핀)으로 이루어진 모노머의 유닛을 갖는 열가소성 수지(열가소성 시클로올레핀계 수지라고도 불림)이다. 시클로올레핀계 수지는, 상기 시클로올레핀의 개환 중합체 또는 2종 이상의 시클로올레핀을 이용한 개환 공중합체의 수소 첨가물이어도 좋고, 시클로올레핀과 쇄형 올레핀, 비닐기를 갖는 방향족 화합물 등과의 부가 중합체이어도 좋다. 또한, 극성기가 도입되어 있는 것이어도 좋다.
시클로올레핀과 쇄형 올레핀 또는/및 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 공중합체를 이용하는 경우, 쇄형 올레핀으로는, 에틸렌, 프로필렌 등을 들 수 있고, 또한 비닐기를 갖는 방향족 화합물로는, 스티렌, α-메틸스티렌, 핵알킬 치환 스티렌 등을 들 수 있다. 이러한 공중합체에 있어서, 시클로올레핀으로 이루어진 모노머의 유닛이 50 몰% 이하(바람직하게는 15∼50 몰%)이어도 좋다. 특히, 시클로올레핀과 쇄형 올레핀과 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 삼원 공중합체를 이용하는 경우, 시클로올레핀으로 이루어진 모노머의 유닛은, 전술한 바와 같이 비교적 적은 양으로 할 수 있다. 이러한 삼원 공중합체에 있어서, 쇄형 올레핀으로 이루어진 모노머의 유닛은 통상 5∼80 몰%, 비닐기를 갖는 방향족 화합물로 이루어진 모노머의 유닛은 통상 5∼80 몰%이다.
시클로올레핀계 수지는, 적절한 시판품, 예컨대 Topas(Ticona사 제조), 아톤(JSR(주) 제조), 제오노아(ZEONOR)(니뽄제온(주) 제조), 제오넥스(ZEONEX)(니뽄제온(주) 제조), 아펠(미쓰이화학(주) 제조), 옥시스(OXIS)(오쿠라공업사 제조) 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 이러한 시클로올레핀계 수지를 제막하여 필름으로 할 때에는, 용제 캐스트법, 용융 압출법 등의 공지의 방법이 적절하게 이용된다. 또한, 예를 들면 에스시나(세키스이화학공업(주) 제조), SCA40(세키스이화학공업(주) 제조), 제오노아 필름((주)옵테스 제조) 등의 미리 제막된 시클로올레핀계 수지제 필름의 시판품을 이용해도 좋다.
시클로올레핀계 수지 필름은, 일축 연신 또는 이축 연신된 것이어도 좋다. 연신함으로써, 시클로올레핀계 수지 필름에 임의의 위상차 값을 부여할 수 있다. 연신은, 통상 필름 롤을 풀어내면서 연속적으로 행해지며, 가열로에 의해 롤의 진행 방향(필름의 길이 방향), 그 진행 방향과 수직인 방향(필름의 폭방향), 또는 그 양 방향으로 연신된다. 가열로의 온도는, 통상 시클로올레핀계 수지의 유리 전이 온도 근방으로부터 유리 전이 온도+100℃의 범위가 채용된다. 연신의 배율은 통상 1.1∼6배이고, 바람직하게는 1.1∼3.5배이다.
시클로올레핀계 수지 필름은, 롤에 감긴 상태에 있으면, 필름끼리 접착하여 블로킹이 생기기 쉬운 경향이 있기 때문에, 통상은 프로텍트 필름이 접합되어 있다. 또한, 시클로올레핀계 수지 필름은, 일반적으로 표면 활성이 떨어지기 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, 특히 대기압 플라즈마 처리, 코로나 처리가 바람직하다.
아세트산 셀룰로오스계 수지란, 셀룰로오스의 부분 또는 완전 에스테르화물이며, 예를 들면, 셀룰로오스의 아세트산에스테르, 프로피온산에스테르, 부티르산에스테르, 이들의 혼합 에스테르 등으로 이루어진 필름을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 트리아세틸 셀룰로오스 필름, 디아세틸 셀룰로오스 필름, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 필름, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 필름 등을 들 수 있다. 이러한 셀룰로오스 에스테르계 수지 필름으로는, 적절한 시판품, 예를 들면 후지태크 TD80(후지필름(주) 제조), 후지태크 TD80UF(후지필름(주) 제조), 후지태크 TD80UZ(후지필름(주) 제조), KC8UX2M(코니카미놀타옵트(주) 제조), KC8UY(코니카미놀타옵트(주) 제조), 후지태크 TD60UL(후지필름(주) 제조), KC4UYW(코니카미놀타옵트(주) 제조), KC6UAW(코니카미놀타옵트(주) 제조) 등을 바람직하게 이용할 수 있다.
또한, 투명 필름으로서, 위상차 특성을 부여한 아세트산 셀룰로오스계 수지 필름도 바람직하게 이용된다. 이러한 위상차 특성이 부여된 아세트산 셀룰로오스계 수지 필름의 시판품으로는, WV BZ 438(후지필름(주) 제조), KC4FR-1(코니카미놀타옵트(주) 제조), KC4CR-1(코니카미놀타옵트(주) 제조), KC4AR-1(코니카미놀타옵트(주) 제조) 등을 들 수 있다. 아세트산 셀룰로오스는, 아세틸 셀룰로오스라고도, 셀룰로오스 아세테이트라고도 불린다.
이들 아세트산 셀룰로오스계 수지 필름은 흡수하기 쉽고, 편광판의 수분율이 편광판의 단부의 이완에 영향을 미치는 경우가 있다. 편광판 제조시의 수분율은, 편광판의 보관 환경, 예를 들면 클린룸의 제조 라인이나 권취 롤 보관 창고에서의 평형수분율에 가까울수록 바람직하고, 적층 필름의 구성에 따라서도 달라지지만, 예를 들면 2.0∼3.5% 정도이고, 더욱 바람직하게는 2.5%∼3.0%이다. 이 편광판의 수분율의 수치는 건조 중량법으로 측정된 것으로, 105℃에서 120분간 건조시킨 전후의 중량 변화이다.
본 발명의 편광판에 이용되는 투명 필름의 두께는 얇은 편이 바람직하지만, 지나치게 얇으면 강도가 저하되고, 가공성이 떨어지는 것이 된다. 한편 지나치게 두꺼우면 투명성이 저하되거나, 적층후에 필요한 양생 시간이 길어지거나 하는 등의 문제가 생긴다. 따라서, 투명 필름이 적당한 두께는, 예를 들면 5∼200 ㎛이고, 바람직하게는 10∼150 ㎛, 보다 바람직하게는 10∼100 ㎛이다.
접착제와 편광 필름 및/또는 투명 필름의 접착성을 향상시키기 위해, 편광 필름 및/또는 투명 필름에, 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 자외선 처리, 프라이머 도포 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 해도 좋다.
또한, 투명 필름에는, 앤티글레어 처리, 앤티리플렉션 처리, 하드코팅 처리, 대전 방지 처리, 방오 처리 등의 표면 처리가, 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 실시되어도 좋다. 또한, 투명 필름 및/또는 투명 필름 표면 보호층은, 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물 등의 자외선 흡수제나, 페닐포스페이트계 화합물, 프탈산에스테르 화합물 등의 가소제를 함유하고 있어도 좋다.
또한, 투명 필름에, 위상차 필름으로서의 기능, 휘도 향상 필름으로서의 기능, 반사 필름으로서의 기능, 반투과 반사 필름으로서의 기능, 확산 필름으로서의 기능, 광학 보상 필름으로서의 기능 등, 광학적 기능을 부여할 수 있다. 이 경우, 예컨대 투명 필름의 표면에, 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 반사 필름, 반투과 반사 필름, 확산 필름, 광학 보상 필름 등의 광학 기능성 필름을 적층함으로써, 이러한 기능을 부여할 수 있을 뿐만 아니라, 투명 필름 자체에 이러한 기능을 부여할 수도 있다. 또한, 휘도 향상 필름의 기능을 가진 확산 필름 등과 같이, 복수의 기능을 투명 필름에 부여해도 좋다.
예컨대, 전술한 투명 필름에, 일본 특허 제2841377호 공보, 일본 특허 제3094113호 공보 등에 기재된 연신 처리를 실시하거나, 일본 특허 제3168850호 공보에 기재된 처리를 실시하거나 함으로써, 위상차 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 위상차 필름에서의 위상차 특성은, 예컨대 정면 위상차 값이 5∼100 nm, 두께 방향 위상차 값이 40∼300 nm의 범위 등 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 상기 투명 필름에, 일본 특허 공개 제2002-169025호 공보나 일본 특허 공개 제2003-29030호 공보에 기재된 방법으로 미세 구멍을 형성함으로써, 또는 선택 반사의 중심 파장이 상이한 2층 이상의 콜레스테릭 액정층을 중첩함으로써, 휘도 향상 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다.
상기 투명 필름에 증착이나 스퍼터링 등으로 금속 박막을 형성하면, 반사 필름 또는 반투과 반사 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 전술한 투명 필름에 미립자를 포함하는 수지 용액을 코팅함으로써, 확산 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 상기 투명 필름에 디스코틱 액정성 화합물 등의 액정성 화합물을 코팅하여 배향시킴으로써, 광학 보상 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 투명 필름에 위상차를 발현되는 화합물을 함유시켜도 좋다. 또한, 적당한 접착제를 이용하여, 각종 광학 기능성 필름을 편광 필름에 직접 접합해도 좋다. 광학 기능성 필름의 시판품으로는, 예컨대 DBEF(3M사 제조, 일본에서는 스미토모스리엠(주)로부터 입수할 수 있음) 등의 휘도 향상 필름, WV 필름(후지필름(주) 제조) 등의 시야각 개량 필름, 아톤 필름(JSR(주) 제조), 제오노아 필름((주)옵테스 제조), 에스시나(세키스이화학공업(주) 제조), VA-TAC(코니카미놀타옵트(주) 제조), 스미카라이트(스미토모화학(주) 제조) 등의 위상차 필름 등을 들 수 있다.
(활성 에너지선 경화형 접착제)
편광 필름과 투명 필름은, 활성 에너지선 경화형의 접착제를 통해 접합된다. 활성 에너지선 경화형의 접착제로는, 내후성이나 굴절률, 양이온 중합성 등의 관점에서, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 에폭시 수지를 함유하는 에폭시계 수지 조성물로 이루어진 접착제를 들 수 있다. 단, 이것에 한정되지는 않고, 종래부터 편광판의 제조에 사용되고 있는 각종 활성 에너지선 경화형의 접착제(유기 용제계 접착제, 핫멜트계 접착제, 무용제형 접착제 등)를 채용할 수 있다.
에폭시 수지란, 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물을 의미한다. 내후성, 굴절률, 양이온 중합성 등의 관점에서, 접착제인 경화성 에폭시 수지 조성물에 함유되는 에폭시 수지는, 분자 내에 방향고리를 포함하지 않는 에폭시 수지(예컨대 특허문헌 1 참조)인 것이 바람직하다. 이러한 에폭시 수지로서, 수소화에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지 등을 예시할 수 있다.
수소화에폭시 수지는, 방향족 에폭시 수지의 원료인 폴리히드록시 화합물을 촉매의 존재하, 가압하에 선택적으로 핵수소화 반응하여 얻어지는 핵수소 첨가 폴리히드록시 화합물을 글리시딜에테르화하는 방법에 의해 얻을 수 있다. 방향족 에폭시 수지로는, 예를 들면 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F의 디글리시딜에테르, 및 비스페놀 S의 디글리시딜에테르 등의 비스페놀형 에폭시 수지; 페놀노볼락에폭시 수지, 크레졸노볼락에폭시 수지 및 히드록시벤즈알데히드페놀노볼락에폭시 수지 등의 노볼락형의 에폭시 수지; 테트라히드록시페닐메탄의 글리시딜에테르, 테트라히드록시벤조페논의 글리시딜에테르 및 에폭시화폴리비닐페놀 등의 다관능형의 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 수소화에폭시 수지 중에서도, 수소화한 비스페놀 A의 글리시딜에테르가 바람직하다.
지환식 에폭시 수지란, 지환식 고리에 결합한 에폭시기를 분자 내에 1개 이상 갖는 에폭시 수지를 의미한다. 「지환식 고리에 결합한 에폭시기」란, 다음 식에 나타내는 구조에서의 가교 산소원자 -O-를 의미한다. 다음 식 중 m은 2∼5의 정수이다.
Figure 112014117754385-pct00001
상기 식에서의 (CH2)m 중의 1개 또는 복수개의 수소원자를 제거한 형태의 기가 다른 화학 구조에 결합하고 있는 화합물이, 지환식 에폭시 수지가 될 수 있다. (CH2)m 중의 1개 또는 복수개의 수소원자는, 메틸기나 에틸기 등의 직쇄상 알킬기로 적절하게 치환되어 있어도 좋다. 지환식 에폭시 수지 중에서도, 옥사비시클로헥산고리(상기 식에 있어서 m=3인 것)나, 옥사비시클로헵탄고리(상기 식에 있어서 m=4인 것)를 갖는 에폭시 수지는, 우수한 접착성을 나타내기 때문에 바람직하게 이용된다. 이하에, 바람직하게 이용되는 지환식 에폭시 수지를 구체적으로 예시하지만, 이들 화합물에 한정되는 것은 아니다.
(a) 다음 식(I)로 표시되는 에폭시시클로헥실메틸에폭시시클로헥산카르복실레이트류:
Figure 112014117754385-pct00002
(식 중, R1 및 R2는, 서로 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타낸다).
(b) 다음 식(II)로 표시되는 알칸디올의 에폭시시클로헥산카르복실레이트류:
Figure 112014117754385-pct00003
(식 중, R3 및 R4는, 서로 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타내고, n은 2∼20의 정수를 나타낸다).
(c) 다음 식(III)으로 표시되는 디카르복실산의 에폭시시클로헥실메틸에스테르류:
Figure 112014117754385-pct00004
(식 중, R5 및 R6은, 서로 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타내고, p는 2∼20의 정수를 나타낸다).
(d) 다음 식(IV)으로 표시되는 폴리에틸렌글리콜의 에폭시시클로헥실메틸에테르류:
Figure 112014117754385-pct00005
(식 중, R7 및 R8은, 서로 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타내고, q는 2∼10의 정수를 나타낸다).
(e) 다음 식(V)로 표시되는 알칸디올의 에폭시시클로헥실메틸에테르류:
Figure 112014117754385-pct00006
(식 중, R9 및 R10은, 서로 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타내고, r은 2∼20의 정수를 나타낸다).
(f) 다음 식(VI)으로 표시되는 디에폭시트리스피로 화합물:
Figure 112014117754385-pct00007
(식 중, R11 및 R12는, 서로 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타낸다).
(g) 다음 식(VII)으로 표시되는 디에폭시모노스피로 화합물:
Figure 112014117754385-pct00008
(식 중, R13 및 R14는, 서로 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타낸다).
(h) 다음 식(VIII)으로 표시되는 비닐시클로헥센디에폭시드류:
Figure 112014117754385-pct00009
(식 중, R15는, 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타낸다).
(i) 다음 식(IX)으로 표시되는 에폭시시클로펜틸에테르류:
Figure 112014117754385-pct00010
(식 중, R16 및 R17은, 서로 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타낸다).
(j) 다음 식(X)으로 표시되는 디에폭시트리시클로데칸류:
Figure 112014117754385-pct00011
(식 중, R18은, 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타낸다).
상기 예시한 지환식 에폭시 수지 중에서도, 다음 지환식 에폭시 수지는, 시판되고 있거나 또는 그 유사물이며, 입수가 비교적 용이하다는 등의 이유에서 보다 바람직하게 이용된다.
(A) 7-옥사비시클로[4.1.0]헵탄-3-카르복실산과 (7-옥사-비시클로[4.1.0]헵트-3-일)메탄올의 에스테르화물 [식(I)에 있어서, R1=R2=H인 화합물],
(B) 4-메틸-7-옥사비시클로[4.1.0]헵탄-3-카르복실산과 (4-메틸-7-옥사-비시클로[4.1.0]헵트-3-일)메탄올의 에스테르화물 [식(I)에 있어서, R1=4-CH3, R2=4-CH3인 화합물],
(C) 7-옥사비시클로[4.1.0]헵탄-3-카르복실산과 1,2-에탄디올의 에스테르화물 [식(II)에 있어서, R3=R4=H, n=2인 화합물],
(D) (7-옥사비시클로[4.1.0]헵트-3-일)메탄올과 아디프산의 에스테르화물 [식(III)에 있어서, R5=R6=H, p=4인 화합물],
(E) (4-메틸-7-옥사비시클로[4.1.0]헵트-3-일)메탄올과 아디프산의 에스테르화물 [식(III)에 있어서, R5=4-CH3, R6=4-CH3, p=4인 화합물],
(F) (7-옥사비시클로[4.1.0]헵트-3-일)메탄올과 1,2-에탄디올의 에테르화물 [식(V)에 있어서, R9=R10=H, r=2인 화합물].
또한, 지방족 에폭시 수지로는, 지방족 다가 알콜 또는 그 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 1,4-부탄디올의 디글리시딜에테르; 1,6-헥산디올의 디글리시딜에테르; 글리세린의 트리글리시딜에테르; 트리메틸올프로판의 트리글리시딜에테르; 폴리에틸렌글리콜의 디글리시딜에테르; 프로필렌글리콜의 디글리시딜에테르; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 글리세린 등의 지방족 다가 알콜에 1종 또는 2종 이상의 알킬렌옥사이드(에틸렌옥사이드나 프로필렌옥사이드)를 부가함으로써 얻어지는 폴리에테르폴리올의 폴리글리시딜에테르 등을 들 수 있다.
에폭시계 수지 조성물로 이루어진 접착제를 구성하는 에폭시 수지는, 1종만을 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다. 이 조성물에 이용되는 에폭시 수지의 에폭시 당량은 통상 30∼3,000 g/당량, 바람직하게는 50∼1,500 g/당량의 범위내이다. 에폭시 당량이 30 g/당량을 하회하면, 경화후의 복합 편광판의 가요성이 저하되거나, 접착 강도가 저하되거나 할 가능성이 있다. 한편, 3,000 g/당량을 넘으면, 접착제에 함유되는 다른 성분과의 상용성이 저하될 가능성이 있다.
이 접착제에 있어서는, 반응성의 관점에서, 에폭시 수지의 경화 반응으로서 양이온 중합이 바람직하게 이용된다. 그 때문에, 활성 에너지선 경화형의 접착제인 경화성 에폭시 수지 조성물에는, 양이온 중합 개시제를 배합하는 것이 바람직하다. 양이온 중합 개시제는, 가시광선, 자외선, X선, 전자선 등의 활성 에너지선의 조사에 의해 양이온종 또는 루이스산을 발생하여, 에폭시기의 중합 반응을 개시시킨다. 이하, 활성 에너지선의 조사에 의해 양이온종 또는 루이스산을 발생하여, 에폭시기의 중합 반응을 개시시키는 양이온 중합 개시제를 「광양이온 중합 개시제」라고 한다.
광양이온 중합 개시제를 이용하고, 활성 에너지선의 조사에 의해 접착제의 경화를 행하는 방법은, 상온에서의 경화가 가능해지고, 편광 필름의 내열성 또는 팽창에 의한 변형을 고려할 필요가 감소하고, 필름 사이를 양호하게 접착할 수 있는 점에서 유리하다. 또한, 광양이온 중합 개시제는 광이 촉매적으로 작용하기 때문에, 에폭시 수지에 혼합하더라도 보존 안정성이나 작업성이 우수하다.
광양이온 중합 개시제로는, 예를 들면, 방향족 디아조늄염; 방향족 요오드늄염이나 방향족 술포늄염 등의 오늄염; 철-알렌 착체 등을 들 수 있다.
방향족 디아조늄염으로는, 예를 들면, 벤젠디아조늄헥사플루오로안티모네이트, 벤젠디아조늄헥사플루오로포스페이트, 벤젠디아조늄헥사플루오로보레이트 등을 들 수 있다. 또한, 방향족 요오드늄염으로는, 예를 들면, 디페닐요오드늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로안티모네이트, 디(4-노닐페닐)요오드늄헥사플루오로포스페이트 등을 들 수 있다.
방향족 술포늄염으로는, 예를 들면, 트리페닐술포늄헥사플루오로포스페이트, 트리페닐술포늄헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 4,4'-비스(디페닐술포니오)디페닐술피드비스(헥사플루오로포스페이트), 4,4'-비스[디(β-히드록시에톡시)페닐술포니오]디페닐술피드비스(헥사플루오로안티모네이트), 4,4'-비스[디(β-히드록시에톡시)페닐술포니오]디페닐술피드비스(헥사플루오로포스페이트), 7-[디(p-톨루일)술포니오]-2-이소프로필티옥산톤헥사플루오로안티모네이트, 7-[디(p-톨루일)술포니오]-2-이소프로필티옥산톤테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 4-페닐카르보닐-4'-디페닐술포니오-디페닐술피드헥사플루오로포스페이트, 4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4'-디페닐술포니오-디페닐술피드헥사플루오로안티모네이트, 4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4'-디(p-톨루일)술포니오-디페닐술피드테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있다.
또한, 철-알렌 착체로는, 예를 들면, 크실렌-시클로펜타디에닐철(II)헥사플루오로안티모네이트, 쿠멘-시클로펜타디에닐철(II)헥사플루오로포스페이트, 크실렌-시클로펜타디에닐철(II)-트리스(트리플루오로메틸술포닐)메타나이드 등을 들 수 있다.
이들 광양이온 중합 개시제의 시판품은, 용이하게 입수하는 것이 가능하며, 예컨대 각각 상품명으로 「카야라드 PCI-220」 및 「카야라드 PCI-620」(이상, 니혼카야쿠(주) 제조), 「UVI-6990」(유니온 카바이드사 제조), 「아데카옵토머 SP-150」 및 「아데카옵토머 SP-170」(이상, (주) ADEKA 제조), 「CI-5102」, 「CIT-1370」, 「CIT-1682」, 「CIP-1866S」, 「CIP-2048S」 및 「CIP-2064S」(이상, 니뽄소다(주) 제조), 「DPI-101」, 「DPI-102」, 「DPI-103」, 「DPI-105」, 「MPI-103」, 「MPI-105」, 「BBI-101」, 「BBI-102」, 「BBI-103」, 「BBI-105」, 「TPS-101」, 「TPS-102」, 「TPS-103」, 「TPS-105」, 「MDS-103」, 「MDS-105」, 「DTS-102」 및 「DTS-103」(이상, 미도리화학(주) 제조), 「PI-2074」(로디어사 제조) 등을 들 수 있다.
광양이온 중합 개시제는, 1종만을 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다. 그 중에서도, 방향족 술포늄염은, 300 nm 이상의 파장 영역에서도 자외선 흡수 특성을 갖기 때문에 경화성이 우수하고, 양호한 기계적 강도나 접착 강도를 갖는 경화물을 부여할 수 있기 때문에 바람직하게 이용된다.
광양이온 중합 개시제의 배합량은, 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 통상 0.5∼20 중량부이고, 바람직하게는 1 중량부 이상, 더욱 바람직하게는 15 중량부 이하이다. 광양이온 중합 개시제의 배합량이, 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 0.5 중량부를 하회하면, 경화가 불충분해지고, 기계적 강도나 접착 강도가 저하되는 경향이 있다. 또한, 광양이온 중합 개시제의 배합량이, 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 20 중량부를 넘으면, 경화물 중의 이온성 물질이 증가함으로써 경화물의 흡습성이 높아지고, 내구 성능이 저하될 가능성이 있다.
광양이온 중합 개시제를 이용하는 경우, 경화성 에폭시 수지 조성물은, 필요에 따라서 광증감제를 더 함유할 수 있다. 광증감제를 이용함으로써 양이온 중합의 반응성이 향상되고, 경화물의 기계적 강도나 접착 강도를 향상시킬 수 있다. 광증감제로는, 예를 들면, 카르보닐 화합물, 유기 황화합물, 과황화물, 레독스계 화합물, 아조 및 디아조 화합물, 할로겐 화합물, 광환원성 색소 등을 들 수 있다.
광증감제의 보다 구체적인 예를 들면, 예컨대 벤조인메틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 및 α,α-디메톡시-α-페닐아세토페논 등의 벤조인 유도체; 벤조페논, 2,4-디클로로벤조페논, o-벤조일벤조산메틸, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논 및 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 벤조페논 유도체; 2-클로로티옥산톤 및 2-이소프로필티옥산톤 등의 티옥산톤 유도체; 2-클로로안트라퀴논 및 2-메틸안트라퀴논 등의 안트라퀴논 유도체; N-메틸아크리돈 및 N-부틸아크리돈 등의 아크리돈 유도체; 그 밖에 α,α-디에톡시아세토페논, 벤질, 플루오레논, 크산톤, 우라닐 화합물, 할로겐 화합물 등이 있다. 광증감제는, 1종만을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 광증감제는, 경화성 에폭시 수지 조성물 100 중량부 중 0.1∼20 중량부의 범위내에서 함유되는 것이 바람직하다.
접착제에 함유되는 에폭시 수지는, 광양이온 중합에 의해 경화되지만, 광양이온 중합 및 열양이온 중합의 쌍방에 의해 경화되어도 좋다. 후자의 경우, 광양이온 중합 개시제와 열양이온 중합 개시제를 병용하는 것이 바람직하다.
열양이온 중합 개시제로는, 벤질술포늄염, 티오페늄염, 티오라늄염, 벤질암모늄, 피리디늄염, 히드라지늄염, 카르복실산에스테르, 술폰산에스테르, 아민이미드 등을 들 수 있다. 이들 열양이온 중합 개시제는, 시판품으로서 용이하게 입수하는 것이 가능하며, 예컨대 모두 상품명으로 「아데카옵톤 CP77」 및 「아데카옵톤 CP66」(이상, 주식회사 ADEKA 제조), 「CI-2639」 및 「CI-2624」(이상, 니뽄소다 주식회사 제조), 「산이에드 SI-60L」, 「산이에드 SI-80L」 및 「산이에드 SI-100L」(이상, 산신화학공업주식회사 제조) 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형의 접착제는, 옥세탄류나 폴리올류 등, 양이온 중합을 촉진하는 화합물을 더 함유해도 좋다.
옥세탄류는 분자 내에 4원환 에테르를 갖는 화합물이며, 예를 들면, 3-에틸-3-히드록시메틸옥세탄, 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐)메톡시메틸]벤젠, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄, 디[(3-에틸-3-옥세타닐)메틸]에테르, 3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세탄, 페놀노볼락옥세탄 등을 들 수 있다. 이들 옥세탄류는, 시판품으로서 용이하게 입수하는 것이 가능하며, 예컨대 모두 상품명으로 「알론옥세탄 OXT-101」, 「알론옥세탄 OXT-121」, 「알론옥세탄 OXT-211」, 「알론옥세탄 OXT-221」 및 「알론옥세탄 OXT-212」(이상, 토아합성(주) 제조) 등을 들 수 있다. 이들 옥세탄류는, 경화성 에폭시 수지 조성물 중, 통상 5∼95 중량%, 바람직하게는 30∼70 중량%의 비율로 함유된다.
폴리올류로는, 페놀성 수산기 이외의 산성기가 존재하지 않는 것이 바람직하고, 예를 들면, 수산기 이외의 관능기를 갖지 않는 폴리올 화합물, 폴리에스테르폴리올 화합물, 폴리카프로락톤폴리올 화합물, 페놀성 수산기를 갖는 폴리올 화합물, 폴리카보네이트폴리올 등을 들 수 있다. 이들 폴리올류의 분자량은 통상 48 이상, 바람직하게는 62 이상, 더욱 바람직하게는 100 이상, 더욱 바람직하게는 1,000 이하이다. 이들 폴리올류는, 경화성 에폭시 수지 조성물 중, 통상 50 중량% 이하, 바람직하게는 30 중량% 이하의 비율로 함유된다.
활성 에너지선 경화형의 접착제에는 또한 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 레벨링제, 가소제, 소포제 등의 첨가제를 배합할 수 있다. 이온 트랩제로는 분말형의 비스무트계, 안티몬계, 마그네슘계, 알루미늄계, 칼슘계, 티탄계 및 이들의 혼합계 등의 무기 화합물을 들 수 있고, 산화 방지제로는 힌더드 페놀계 산화 방지제 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형의 접착제는, 용제 성분을 실질적으로 포함하지 않는 무용제형 접착제로서 이용할 수 있지만, 각 도공 방식에는 각각 최적의 점도 범위가 있기 때문에, 점도 조정을 위해 용제를 함유시켜도 좋다. 용제로는, 편광 필름의 광학 성능을 저하시키지 않고, 에폭시 수지 조성물 등을 양호하게 용해하는 것을 이용하는 것이 바람직하고, 예를 들면, 톨루엔으로 대표되는 탄화수소류, 아세트산에틸로 대표되는 에스테르류 등의 유기 용제를 들 수 있다. 본 발명에서 이용되는 활성 에너지선 경화형의 접착제의 점도는, 예컨대 5∼1000 mPaㆍs 정도의 범위이고, 바람직하게는 10∼200 mPaㆍs이고, 보다 바람직하게는 20∼100 mPaㆍs이다.
<<편광판의 제조 방법>>
다음으로 도면을 참조하면서 본 발명의 편광판의 제조 장치 및 제조 방법을 설명한다. 도 1은 본 발명의 편광판의 제조 장치의 일실시형태를 도시한 개략도이다.
도 1에 나타내는 편광판의 제조 장치(30)에서는, 투명 필름(2, 3)의 한면에 접착제를 도포하기 위한 접착제 도공 장치(11, 12)와, 투명 필름(2, 3)과 편광 필름(1)을 접합하여 적층체(4)를 얻기 위한 접합 롤(닙 롤)(51, 52)과, 적층체(4)에 있어서 투명 필름(2, 3)과 편광 필름(1)을 밀착시키기 위한 롤(13)과, 그 롤(13)의 외주면과 마주보는 위치에 설치된 제1 활성 에너지선 조사 장치(14, 15)와, 또한 이것보다 반송 방향 하류측에 설치된 제2 이후의 활성 에너지선 조사 장치(16∼18)와, 반송용 닙 롤(19)이, 반송 방향을 따라서 순서대로 설치되어 있다.
우선, 롤형으로 권취된 상태로부터 연속적으로 풀려나오는 투명 필름(2, 3)의 한면에, 접착제 도공 장치(11, 12)에 의해 활성 에너지선 경화형의 접착제가 도포된다<접착제 도공 공정>.
그리고, 롤형으로 권취된 상태로부터 연속적으로 풀려나온 편광 필름(1)의 양면에, 접착제가 도포된 투명 필름(2, 3)이 접착제를 통해 적층된 적층체를, 반송 방향으로 회전하는 한쌍의 접합 롤(51, 52) 사이에 끼운 상태로, 적어도 한쪽의 접합 롤을 다른쪽 접합 롤의 방향으로 압박함으로써, 편광 필름(1)과 투명 필름(2, 3)이 접합되어 적층체(4)가 형성된다<접합 공정>.
다음으로, 이 적층체(4)를 롤(13)의 외주면에 밀착시키면서 반송하는 과정에서, 제1 활성 에너지선 조사 장치(14, 15)로부터 롤(13)의 외주면을 향하여 활성 에너지선을 조사하여, 접착제를 중합 경화시킨다<활성 에너지선 조사 공정>.
또, 반송 방향 하류측에 배치되는 제2 이후의 활성 에너지선 조사 장치(16∼18)는, 접착제를 완전히 중합 경화시키기 위한 장치이며, 필요에 따라서 추가ㆍ생략할 수 있다. 최종적으로, 적층체(4)는 반송용 닙 롤(19)을 통과하여, 편광판으로서 권취 롤(20)에 권취된다. 이하, 각 공정에 관해 상세히 설명한다.
<접착제 도공 공정>
투명 필름(2, 3)에 대한 접착제의 도공 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 닥터블레이드, 와이어바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등 여러가지 도공 방식을 이용할 수 있다. 그 중, 박막 도공, 패스 라인의 자유도, 넓은 폭에 대한 대응 등을 고려하면, 접착제 도공 장치(11, 12)로는 그라비아 코터가 바람직하다.
접착제 도공 장치(11, 12)로서 그라비아 롤을 구비한 그라비아 코터를 이용하여 접착제의 도포를 행하는 경우, 도포된 접착제의 두께(도포 두께)는, 바람직하게는 약 0.1∼10 ㎛이고, 보다 바람직하게는 0.2 ㎛∼4 ㎛이다. 접착제의 도포 두께는, 투명 필름의 라인 속도에 대한 그라비아 롤의 속도비인 드로우비에 의해 조정한다. 일반적으로는, 드로우비(그라비아 롤의 속도/라인 속도)를 0.5∼10으로 조정함으로써, 접착제의 도포 두께를 약 0.1∼10 ㎛로 조정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 투명 필름(2, 3)의 라인 속도를 10∼100 m/분으로 하고, 그라비아 롤을 투명 필름(2, 3)의 반송 방향과 역방향으로 회전시키고, 그라비아 롤의 속도를 5∼1000 m/분으로 함으로써, 접착제의 도포 두께를 약 0.1∼10 ㎛로 조정할 수 있다.
접착제는, 조제후, 통상은 15∼40℃의 범위내의 소정 온도±5℃(예컨대, 소정 온도가 30℃인 경우, 30℃±5℃), 바람직하게는 ±3℃, 보다 바람직하게는 ±1℃로 조정된 환경하에서 도포된다.
<접합 공정>
본 공정에서는, 롤형으로 권취된 상태로부터 연속적으로 풀려나온 편광 필름(1)의 양면에, 상기 공정에 의해 접착제가 도포된 투명 필름(2, 3)이 접착제를 통해 적층된다. 이 적층체를, 반송 방향으로 회전하는 한쌍의 접합 롤(51, 52)의 사이에 끼운 상태로, 예컨대 접합 롤(51)을 접합 롤(52)의 방향으로 압박함으로써, 편광 필름(1)과 투명 필름(2, 3)이 접합되어 적층체(4)가 형성된다.
또, 도 1에서는, 투명 필름(2, 3)의 한면에 접착제를 균일하게 도포하고, 투명 필름(2, 3)의 접착제가 도포된 면에 편광 필름(1)을 겹쳐서 접합 롤(51, 52)에 의해 접합하는 방법을 나타내고 있지만, 편광 필름(1)의 양면에 접착제를 균일하게 도포하고, 편광 필름(1)의 접착제가 도포된 면에 투명 필름(2, 3)을 겹쳐서 접합 롤(51, 52)에 의해 접합해도 좋다.
압박에 의해 적층체에 가해지는 압력은, 특별히 한정되지 않지만, 금속제 롤과 고무제 롤을 이용하는 경우는, 후지필름 제조 투시트타입 프리스케일에서의 순간압이 0.2∼3.0 MPa인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼2.5 MPa이다. 본 발명에 있어서, 이 접합 롤에 대한 압박의 외력은, 통상 접합 롤의 양단의 베어링 부재에 대하여 가해진다.
한쌍의 접합 롤은, 한쪽의 접합 롤과 다른 한쪽의 접합 롤의 주속도에 차가 있어도 좋다. 예를 들면, 적층체(4)의 액정 패널에 접합되는 면측에 설치된 접합 롤(제1 접합 롤)의 주속도가, 반대측의 접합 롤(제2 접합 롤)의 주속도보다 빠른 것이 바람직하다. 이에 따라, 액정 패널에 접합되는 면이 볼록해지고, 그 반대측의 면이 오목해지는 컬(정(正)컬)을, 얻어지는 편광판에 부여할 수 있다. 액정 패널에 접합되는 면이 오목해지고, 그 반대측의 면이 볼록해지는 컬(역(逆)컬)이, 얻어지는 편광판에 부여된 경우는, 편광판을 액정 셀에 접합할 때 중앙부에 기포를 머금는 등의 문제가 생기기 쉬워진다. 또, 이 경우, 제1 접합 롤로서 금속제 롤을 사용하고, 제2 접합 롤로서 고무제 롤을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 제2 접합 롤의 주속도를 1로 했을 때, 제1 접합 롤의 주속도의 비가 1.0050∼1.0200인 것이 보다 바람직하다. 이 범위보다 제1 접합 롤의 주속도가 빠른 경우는, 정컬의 컬량이 지나치게 커져, 편광판을 액정 셀에 접합할 때에 단부에 기포를 머금는 등의 문제점이 생기기 쉽고, 나아가 가혹한 환경하에 놓인 경우에 정컬이 더욱 조장되어 편광판의 단부가 액정 셀로부터 박리될 우려가 있기 때문이다.
[접합 롤]
본 발명에 있어서는, 상기 한쌍의 접합 롤(51, 52)의 적어도 한쪽은 금속제 롤이며, 그 금속제 롤과 필름 사이의 정마찰 계수가 0.10∼0.58이다. 여기서, 정마찰 계수란, 금속제 롤과, 그 금속제 롤과 접하는 필름(상기 투명 필름 또는 상기 편광 필름) 사이의 정마찰 계수이며, 접촉하고 있는 물체끼리 정지해 있을 때, 외력에 의해 물체가 움직이기 시작하기 직전에 가해질 때의 최대 마찰력으로서 표시되며, 가중을 P, 비례상수를 μ로 하면 마찰력 F는 「F=μP」에 의해 정의된다. 그 정마찰 계수는, 중량을 알고 있는 필름을 측정 대상인 금속제 롤면에 수평으로 얹고, 접촉면에 평행한 힘을 가했을 때, 필름이 금속제 롤 상에서 미끄러지기 시작할 때의 힘을 측정하는 방법(JISK7125)에 의해 구할 수 있고, 예컨대, 신토화학(주) 제조의 포터블 마찰계(상품명: 뮤즈 type94iII)를 이용하여 측정할 수 있다.
상기 정마찰 계수가 0.58보다 큰 경우, 편광 필름과 투명 필름이 사이에 끼워져 압박될 때에 생기는 주름을 피하기 어려워지고, 이와 같은 주름 부분에 있어서 양 필름 사이에 혼입된 기포가 외부로 빠지기 어려워지기 때문에, 얻어지는 편광판에 주름 등의 변형이나 기포의 혼입이 생기는 경우가 있다. 상기 정마찰 계수는, 바람직하게는 0.53 이하이고, 보다 바람직하게는 0.50 이하이다. 한편, 상기 정마찰 계수는, 작을수록 기포의 혼입이 억제되기 때문에 바람직하지만, 지나치게 작으면, 금속제 롤과 적층체의 미끄러짐에 의해 반송 불량이 생기는 경우가 있기 때문에, 0.10 이상인 것이 좋다. 또한, 금속 롤을 불소 수지 등으로 코팅하거나 하지 않고 실시할 수 있기 때문에, 상기 정마찰 계수는 0.20 이상인 것이 바람직하다.
또, 도 1에 도시한 바와 같이, 접합 롤(51, 52) 사이에 끼워 적층체(편광 필름 및 투명 필름)를 압박하는 것은, 통상, 한쪽 접합 롤(51)의 양단의 베어링을 유압, 공기압, 나사 등으로 압박함으로써 행해진다. 활성 에너지선 경화형 수지를 접착제로서 이용하는 경우는, 적층체에 높은 압력을 가할 필요가 있다.
접합 롤의 재질로는, 금속이나 고무를 들 수 있다. 한쌍의 접합 롤의 한쪽이 금속제 롤이고, 다른쪽이 고무제 롤(적어도 외주 표면이 고무제인 접합 롤)인 것이 바람직하다. 한쌍의 접합 롤이 모두 금속제인 경우, 사용에 의해 롤 사이가 손상되기 쉽기 때문에, 연속하여 사용하는 것이 어렵다. 한편, 한쌍의 접합 롤의 외주 표면이 모두 고무제인 경우, 높은 압력을 발생시키기 어렵다.
종래의 접합 롤은, 통상 압박하는 상측의 접합 롤이 고무제이고, 하측의 접합 롤이 금속제였다. 이것은, 하측의 접합 롤에 구동 모터를 붙여 회전 속도를 제어하기 때문에, 하측의 접합 롤이 금속제인 편이, 압박시에 하측의 접합 롤이 변형되지 않고, 접합 롤의 주속도를 일정하게 유지하기 쉽기 때문이다. 그러나, 전술한 정컬의 컬 조정을 용이하게 하기 위해, 본 발명에 있어서는, 압박하는 (상측의) 접합 롤이 금속제이고, 다른쪽의 (하측의) 접합 롤의 적어도 외주 표면이 고무제인 것이 바람직하다.
금속제 롤의 모재로는, 여러가지 공지의 재질을 이용할 수 있지만, 바람직하게는 스테인레스이고, 보다 바람직하게는 SUS304(18%의 Cr과 8%의 Ni을 포함하는 스테인리스강)이다. 금속제 롤의 표면에는, 크롬 도금 처리, 또는 불소 수지(예컨대 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등) 코팅이 실시되어 있는 것이 바람직하다.
고무제 롤을 구성하는 고무의 재질은 특별히 한정되지 않지만, NBR(니트릴고무), 타이탄, 우레탄, 실리콘, EPDM(에틸렌-프로필렌-디엔고무) 등을 들 수 있고, 바람직하게는 NBR, 타이탄, 우레탄이다. 고무 롤의 경도는 특별히 한정되지 않지만, 통상 60∼100°이고, 바람직하게는 85∼95°이다. 또, 고무 롤의 경도는, JISK6253에 준거한 경도계로 측정할 수 있다. 시판하는 경도계로는, 예컨대 아스카사 제조의 고무 경도계 「Type-A」 등이 이용된다.
한쌍의 접합 롤(51, 52)의 직경은, 모두 50 mm 이상 300 mm 미만인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50∼250 mm이다. 이와 같이 비교적 작은 직경의 접합 롤을 이용함으로써, 편광 필름과 투명 필름 사이에 공기를 머금기 어려워져, 기포를 머금지 않도록 하기 위한 접착제의 두께의 조정 범위가 넓어지기 때문에, 편광 필름과 투명 필름 사이에 기포가 발생하기 어려운 편광판을 용이하게 제조할 수 있다. 특히 접합 롤의 직경이 300 mm 이상인 경우에는, 편광 필름과 투명 필름 사이에 공기를 머금기 쉬워진다. 또한, 접합 롤의 직경이 50 mm 미만인 경우에는, 강도가 저하된다고 하는 문제점이 있다. 또, 접합 롤은 적어도 한쌍의 롤로 구성되지만, 그 쌍을 이루는 롤의 직경은, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋다. 접합 롤의 폭은, 바람직하게는 300∼3000 mm이다.
압박 롤의 재질로는, 금속이나 고무를 들 수 있다. 금속제의 접합 롤에 접하여 설치되는 압박 롤은 고무제인 것이 바람직하다. 한편, 고무제의 접합 롤에 접하여 설치되는 압박 롤은 금속제ㆍ고무제의 어느 것이어도 좋다. 서로 접하는 접합 롤과 압박 롤이 모두 금속제인 경우, 사용에 의해 롤 사이가 손상되기 쉽기 때문에, 연속하여 사용하는 것이 어렵다. 한편, 서로 접하는 접합 롤과 압박 롤이 모두 고무제인 경우는 특별히 문제가 없다.
또한, 접합 롤 및 압박 롤의 배치는 특별히 한정되지 않고, 서로 임의의 각도를 이루도록 배치되어도 좋다. 즉, 압박 롤은, 접합 롤의 상하에 한정되지 않고, 수평이나 그 이외의 각도로 배치되어도 좋다.
<활성 에너지선 조사 공정>
활성 에너지선의 조사에 의해 접착제의 중합 경화를 행하기 위해 이용하는 광원은, 특별히 한정되지 않지만, 파장 400 nm 이하에 발광 분포를 갖는 광원인 것이 바람직하다. 이러한 광원으로는, 예컨대, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈할라이드 램프를 들 수 있다.
롤(13)은, 외주면이 경면 마무리된 볼록 곡면을 구성하고 있고, 그 표면에 적층체(4)를 밀착시키면서 반송하고, 그 과정에서 활성 에너지선 조사 장치(14, 15)에 의해 접착제를 중합 경화시킨다. 접착제를 중합 경화시키고, 적층체(4)를 충분히 밀착시키는 데에 있어서, 롤(13)의 직경은 특별히 한정되지 않는다. 접착제가 미경화 상태인 적층체(4)에는, 롤(13)을 통과하는 동안의 적산 광량이 10 mJ/㎠ 이상이 되도록 활성 에너지선이 조사되는 것이 바람직하다. 롤(13)은, 적층체(4)의 라인의 움직임에 종동 또는 회전 구동시켜도 좋고, 또는 고정시켜 표면을 적층체(4)가 미끄러지도록 해도 좋다. 또한, 롤(13)은, 활성 에너지선의 조사에 의한 중합 경화시에, 적층체(4)에 생기는 열을 방열시키기 위한 냉각 롤로서 작용시켜도 좋다. 그 경우, 냉각 롤의 표면 온도는, 20∼30℃로 설정되는 것이 바람직하다.
활성 에너지선 경화형 접착제에 대한 광조사 강도는, 접착제의 조성마다 결정되는 것으로서, 특별히 한정되지 않지만, 10∼5000 mW/㎠인 것이 바람직하다. 수지 조성물에 대한 광조사 강도가 10 mW/㎠ 미만이면 반응 시간이 지나치게 길어지고, 5000 mW/㎠를 넘으면, 램프로부터 복사되는 열 및 조성물의 중합시의 발열에 의해, 접착제의 구성 재료인 에폭시 수지 조성물 등의 황변이나 편광 필름의 열화가 생길 가능성이 있다. 또, 조사 강도는, 바람직하게는 광양이온 중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에서의 강도이고, 보다 바람직하게는 파장 400 nm 이하의 파장 영역에서의 강도이고, 더욱 바람직하게는 파장 280∼320 nm의 파장 영역에서의 강도이다.
활성 에너지선 경화형 접착제에 대한 활성 에너지선의 조사 시간은, 경화하는 조성물마다 제어되는 것으로서, 특별히 한정되지 않지만, 조사 강도와 조사 시간의 곱으로서 표시되는 적산 광량이 10 mJ/㎠ 이상, 바람직하게는 10∼5,000 mJ/㎠가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 상기 접착제에 대한 적산 광량이 10 mJ/㎠ 미만이면, 개시제 유래의 활성종의 발생이 충분하지 않아, 접착제의 경화가 불충분해진다. 한편 그 적산 광량이 5,000 mJ/㎠를 넘으면, 조사 시간이 매우 길어져, 생산성 향상에는 불리한 것이 된다.
본 발명에 있어서는, 적층체에 활성 에너지선을 조사하여 접착제를 중합 경화시키지만, 가열에 의한 중합 경화를 병용해도 좋다.
활성 에너지선이 자외선인 경우, 적층체(4)에 활성 에너지선을 조사하는 공정에서는, 적층체(4)에 길이 방향(반송 방향)으로 100∼800 N/m의 장력을 가하면서, 조사 시간이 0.1초 이상이 되는 라인 속도로 적층체(4)가 반송되는 것이 바람직하다.
또한, 활성 에너지선 조사 장치(14, 15)에 의한 활성 에너지선의 적산 광량이 불충분한 경우는, 제2 이후의 활성 에너지선 조사 장치(16∼18)를 더 설치하여, 활성 에너지선을 추가 조사시켜, 적층체(4)의 접착제의 경화를 촉진하는 것이 바람직하다. 이들 전공정에서의 적산 광량이 10 mJ/㎠ 이상, 바람직하게는 10∼5,000 mJ/㎠가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 활성 에너지선을 조사하는 공정에 있어서는, 활성 에너지선의 조사는 복수회로 나눠 행해지는 것이 바람직하다.
편광판(적층체) 단부의 접착제의 경화를 확실하게 하기 위해서는, 예컨대 무전극 D밸브 램프인 FUSION 제조 「Light Hammer 10」을 필름 주행에 대하여 횡단하도록 나열하는 방법 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형 수지가 경화한 비율, 즉 반응율은, 바람직하게는 90% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상이다.
(편광판 권취 공정)
적층체(편광판)(4)를 권취하는 장력을 30 N/㎠∼150 N/㎠로 한다. 바람직하게는 30 N/㎠∼120 N/㎠이다. 30 N/㎠ 미만이면 긴 권취 롤을 이송할 때, 권취 어긋남이 발생하기 쉽기 때문에 바람직하지 않다. 150 N/㎠보다 큰 경우는, 권체가 강하여 늘어짐이 발생하기 쉽다.
또, 권취 길이가 길어질수록, 동일 장력으로는 권체(풀었을 때 평탄한 상태로 되돌아가기 어려워지는 현상)가 일어나기 쉬워지므로, 편광판을 코어에 감으면서 장력을 연속적 또는 단계적으로 저하시켜도 좋다. 이러한 소위 테이퍼를 두어 장력을 낮추는 방법에 있어서도, 그 때의 장력은 150 N/㎠ 이하로 한다.
코어에 권취되는 편광판의 길이는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 100 m 이상 4000 m 이하이다.
원통형의 코어의 직경은 6 인치∼12 인치가 바람직하다. 코어의 직경은 클수록 바람직하고, 11 인치, 12 인치 등이 보다 바람직하지만, 지나치게 크면 이송이나 보관이 어려워진다.
원통형 코어의 재질은 클린룸에서 사용하기 때문에, 그 자신이 발진하기 어렵고, 넓은 폭의 편광판을 권취할 수 있도록 적절한 강도를 확보할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, FRP(유리 섬유 강화 플라스틱) 등을 선택할 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.
<실시예 1>
(편광 필름의 제작)
폴리비닐알콜의 원반 필름으로는, 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰%, 두께 75 ㎛, 폭 3000 mm의 긴 폴리비닐알콜 필름 「OPL 필름 M-7500(니혼고세이 제조)」을 이용했다.
우선, 원반 필름이 느슨하지 않도록 필름의 긴장 상태를 유지한 채로, 30℃의 순수가 들어간 팽윤조에 80초간 침지하여 필름을 충분히 팽윤시켰다. 팽윤조에서의 팽윤에 따른 입구와 출구의 롤 속도비는 1.2였다. 닙 롤에서의 탈수를 행한 후, 30℃의 순수가 들어간 물침지조에 160초간 침지했다. 이 조 중에서의 기계 방향의 연신 배율은 1.09배로 했다.
다음으로, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.02/2.0/100인 수용액이 들어간 염색조에 침지하면서, 연신 배율 약 1.5배로 일축 연신을 행했다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 12/3.7/100인 수용액이 들어간 붕산조에 55.5℃에서 130초간 침지하면서, 원반으로부터의 적산 연신 배율이 5.7배가 될 때까지 일축 연신을 행했다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 9/2.4/100인 수용액이 들어간 붕산조에 40℃에서 60초간 침지했다.
또한, 수세조에서 8℃의 순수로 약 16초간 세정하고, 그 후 약 60℃의 건조로, 다음으로 약 85℃의 건조로를 순차적으로 통과시켜, 이들 건조로에서의 체류 시간을 합계 160초로 하여 건조를 행했다. 이렇게 해서, 요오드가 흡착 배향된 두께 28 ㎛의 편광 필름을 얻었다.
(편광판의 제작)
투명 필름으로서, 두께 40 ㎛의 위상차 특성이 부여된 아세트산 셀룰로오스계 수지 필름 「KC4CR-1(코니카미놀타옵트(주) 제조)」과, 두께 80 ㎛의 트리아세틸 셀룰로오스 필름 「KC8UX2MW」(코니카미놀타사 제조)를 준비하고, 이들의 한면에, 자외선 경화형의 접착제인 에폭시 수지 조성물 「KR-70T」(ADEKA사 제조)를 접착제 도공 장치를 이용하여 각각 도공했다. 이 때, 접착제 도공 장치에서의 편광 필름 적층체의 라인 속도를 25 m/분으로 하고, 접착제 도공 장치는 그라비아 코터를 사용하고, 도공부의 그라비아 롤을 적층재의 반송 방향과 역방향으로 회전시키고, 접착제층의 두께를 2.5 ㎛로 했다.
다음으로, 상기 편광 필름의 양면에, 상기 위상차 특성이 부여된 아세트산 셀룰로오스계 수지 필름과 트리아세틸 셀룰로오스 필름을, 상기 에폭시 수지 조성물을 통해, 모두 직경 240 mm의 한쌍의 닙 롤(접합 롤)에 의해 압박압 1.3 MPa(후지필름 제조 투시트타입 프리스케일로 측정)으로 접합했다. 또, 한쌍의 접합 롤의 한쪽(위상차 특성이 부여된 아세트산 셀룰로오스계 수지 필름측)은 금속제 롤이고, 다른쪽(트리아세틸 셀룰로오스 필름측)은 고무제 롤이다. 금속제 롤은, SUS의 표면에 하드크롬 도금을 한 것이고, 표면의 조도가 0.40 s가 되도록 연마된 것을 사용했다. 고무제 롤은 NBR제이다. 또, 금속 롤이 상측, 고무제 롤이 하측에 배치된다.
그 금속제 롤과, 이 롤에 접하는 위상차 특성이 부여된 아세트산 셀룰로오스계 수지 필름 사이의 정마찰 계수를, 신토화학(주) 제조의 포터블 마찰계(상품명: 뮤즈 type94iII)를 이용하여 측정한 결과 0.48이었다.
상기 2종의 투명 필름이 접합된 편광 필름을, 길이 방향으로 600 N/m의 장력을 가하면서 라인 속도 25 m/분으로 이송하고, 총적산 광량(파장 280∼320 nm의 파장 영역에서의 광조사 강도의 적산량)이 약 250 mJ/㎠(측정기: FusionUV사 제조 UV Power PuckII에 의한 측정치)인 자외선(UVB)을 조사했다.
얻어진 편광판에 관해, 육안으로 변형은 관찰되지 않고, 편광 필름과 위상차 특성이 부여된 아세트산 셀룰로오스계 수지 필름 사이에 육안으로 주름 등의 변형이나 기포는 관찰되지 않았다.
<실시예 2>
투명 필름으로서, 두께 50 ㎛의 시클로올레핀계 수지 필름 「제오노아(ZEONOR)」(니뽄제온(주) 제조)를 사용하고, 금속제 롤 표면의 거칠기가 2.45 s인 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작했다. 금속 롤과 이 롤에 접하는 시클로올레핀계 수지 필름 사이의 정마찰 계수를 신토화학(주) 제조의 포터블 마찰계(상품명: 뮤즈 type94iII)를 이용하여 측정한 결과 0.28이었다. 얻어진 편광판에 관해, 육안으로 변형은 관찰되지 않고, 편광 필름과 시클로올레핀계 수지 필름의 사이에 육안으로 주름 등의 변형이나 기포는 관찰되지 않았다.
<실시예 3>
투명 필름으로서, 두께 50 ㎛의 시클로올레핀계 수지 필름 「제오노아(ZEONOR)」(니뽄제온(주) 제조)를 사용하고, 금속제 롤 표면의 거칠기가 0.80 s이고, 그 표면에 불소 수지로 코팅한 금속제 롤을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작했다. 또, 불소 수지로 코팅한 금속제 롤의 표면의 거칠기도 0.80 s였다. 금속제 롤과 이 롤에 접하는 시클로올레핀계 수지 필름 사이의 정마찰 계수를 신토화학(주) 제조의 포터블 마찰계(상품명: 뮤즈 type94iII)를 이용하여 측정한 결과 0.12였다. 얻어진 편광판에 관해, 육안으로 변형은 관찰되지 않고, 편광 필름과 시클로올레핀계 수지 필름 사이에 육안으로 주름 등의 변형이나 기포는 관찰되지 않았다.
<비교예 1>
투명 필름으로서, 두께 50 ㎛의 시클로올레핀계 수지 필름 「제오노아(ZEONOR)」(니뽄제온(주) 제조)인 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작했다. 금속제 롤과 이 롤에 접하는 시클로올레핀계 수지 필름 사이의 정마찰 계수를 신토화학(주) 제조의 포터블 마찰계(상품명: 뮤즈 type94iII)를 이용하여 측정한 결과 0.62였다. 얻어진 편광판에 관해, 편광 필름과 시클로올레핀계 수지 필름의 사이에 육안으로 주름 등의 변형이나 기포가 관찰되었다.
본 발명의 편광판은, 액정 표시 장치를 비롯한 각종 표시 장치에 유효하게 적용할 수 있다.
1: 편광 필름, 2, 3: 투명 필름, 4: 적층체(편광판), 11, 12: 접착제 도공 장치, 13: 롤(냉각 롤), 14, 15, 16, 17, 18: 활성 에너지선 조사 장치, 19: 반송용 닙 롤, 20: 권취 롤, 51: 접합 롤, 52: 접합 롤

Claims (3)

  1. 편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합된 편광판의 제조 방법으로서,
    상기 투명 필름의 한면 또는 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형의 접착제를 도포하는 접착제 도공 공정과,
    상기 투명 필름이 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 상기 접착제를 통해 적층된 적층체를, 반송 방향으로 회전하는 한쌍의 접합 롤 사이에 끼운 상태로, 적어도 한쪽의 접합 롤을 다른쪽 접합 롤의 방향으로 압박함으로써, 상기 투명 필름과 상기 편광 필름을 접합하는 접합 공정과,
    상기 적층체에 활성 에너지선을 조사하여 상기 접착제를 경화시키는 활성 에너지선 조사 공정을 구비하고,
    상기 한쌍의 접합 롤의 적어도 한쪽은 금속제 롤이며, 그 금속제 롤과, 이 롤에 접하는 필름 사이의 정마찰 계수가 0.10∼0.58이고,
    상기 한쌍의 접합 롤의 직경은 각각 50 mm 이상 300 mm 미만인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접합 공정에 있어서, 적어도 한쪽의 접합 롤을 다른쪽 접합 롤의 방향으로 압박할 때에, 상기 적층체에 가해지는 압력은 0.2∼3.0 MPa인 방법.
  3. 편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합된 편광판의 제조 장치로서,
    상기 투명 필름의 한면 또는 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형의 접착제를 도포하기 위한 접착제 도공 장치와,
    상기 투명 필름이 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 상기 접착제를 통해 적층된 적층체를, 반송하면서 사이에 끼워 압박함으로써, 상기 투명 필름과 상기 편광 필름을 접합하기 위한 한쌍의 접합 롤과,
    상기 적층체에 활성 에너지선을 조사하여 상기 접착제를 경화시키기 위한 활성 에너지선 조사 장치를 구비하고,
    상기 한쌍의 접합 롤의 적어도 한쪽은 금속제 롤이며, 그 금속제 롤과, 이 롤에 접하는 필름 사이의 정마찰 계수가 0.10∼0.58이고,
    상기 한쌍의 접합 롤의 직경은 각각 50 mm 이상 300 mm 미만인 장치.
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