KR102104084B1 - 편광자, 편보호 편광 필름, 점착제층 부착 편광 필름 및 화상 표시 장치 및 그 연속 제조 방법 - Google Patents

편광자, 편보호 편광 필름, 점착제층 부착 편광 필름 및 화상 표시 장치 및 그 연속 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 편광자의 편면에 점착제층을 갖는 점착제층 부착 편광 필름에 이용되는 편광자는, 상기 편광자는 붕산 및 폴리비닐알코올계 수지를 함유하고, 두께가 10㎛ 이하이며, 또한 단체 투과율(T) 및 편광도(P)로 표시되는 광학 특성이 하기 식
P>-(100.929T-42.4-1)×100(단, T<42.3),
또는 P≥99.9(단, T≥42.3)의 조건을 만족하도록 구성된 것이며,
또한, 상기 편광자에서의 상기 점착제층을 형성하는 측의 편면에서 측정되는 붕산 함유량(a)이 다른 편면에서 측정되는 붕산 함유량(b)보다도 낮다. 이와 같은 본 발명의 편광자는 상기 편광자가 소정의 광학 특성을 갖고, 또한 두께가 10㎛ 이하이어도 관통 크랙 및 나노 슬릿에 의한 결함을 억제할 수 있다.

Description

편광자, 편보호 편광 필름, 점착제층 부착 편광 필름 및 화상 표시 장치 및 그 연속 제조 방법
본 발명은 편광자 및 편보호 편광 필름에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 편광자 또는 편보호 편광 필름을 이용한 점착제층 부착 편광 필름에 관한 것이다. 상기 편광자, 편보호 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름은 이것 단독으로 또는 이를 적층한 광학 필름으로서 액정 표시 장치(LCD), 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치를 형성할 수 있다.
액정 표시 장치에는 그 화상 형성 방식에서 액정 패널 표면을 형성하는 유리 기판의 양측에 편광 필름을 배치하는 것이 필수불가결이다. 편광 필름은 일반적으로는 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 이색성 재료로 이루어지는 편광자의 편면 또는 양면에 투명 보호 필름을 폴리비닐알코올계 접착제 등으로 첩합(貼合)한 것이 이용되고 있다.
상기 편광 필름을 액정 셀 등에 첩착(貼着)할 때에는 통상적으로 점착제가 사용된다. 또한, 편광 필름을 순간적으로 고정할 수 있고, 편광 필름을 고착시키기 위해 건조 공정을 필요로 하지 않는 등의 장점을 갖는 점에서, 점착제는 편광 필름의 편면에 미리 점착제층으로서 형성되어 있다. 즉, 편광 필름의 첩착에는 점착제층 부착 편광 필름이 일반적으로 이용된다.
또한, 편광 필름이나 점착제층 부착 편광 필름은 열 충격(예컨대, -30℃와 80℃의 온도 조건을 반복하는 열 충격(heat shock) 시험이나 100℃의 고온하 시험)의 가혹한 환경하에서는 편광자의 수축 응력의 변화에 따라 편광자의 흡수축 방향 전체에 크랙(관통 크랙)이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 즉, 점착제층 부착 편광 필름은 상기 가혹한 환경하에서의 열 충격에 의한 내구성이 충분하지 않았다. 특히, 박형화의 관점에서 편광자의 편면에만 보호 필름을 형성한 편보호 편광 필름을 이용한 점착제층 부착 편광 필름에서는 상기 열 충격에 의한 내구성이 불충분하였다. 또한, 상기 열 충격에 의해 발생하는 관통 크랙은 편광 필름의 크기가 커지는 경우에 발생하기 쉬운 것이었다.
상기 관통 크랙의 발생 억제를 위해, 예컨대 편보호 편광 필름에 인장 탄성률 100MPa 이상의 보호층을 형성하고, 추가로 당해 보호층에 점착제층을 형성한 점착제층 부착 편광 필름이 제안되어 있다(특허 문헌 1). 또한, 두께 25㎛ 이하의 편광자의 편면에 경화형 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 보호층을 갖고, 편광자의 다른 한쪽의 편면에 투명 보호 필름을 가지며, 상기 보호층의 외측에 점착제층을 갖는 점착제층 부착 편광 필름이 제안되어 있다(특허 문헌 2). 상기 특허 문헌 1, 2에 기재된 점착제층 부착 편광 필름은 관통 크랙의 발생 억제의 점에서는 유효하다. 또한, 관통 크랙의 발생을 억제함과 함께 박층화, 경량화의 관점에서 편광자의 적어도 편면에 수용성의 피막 형성성 조성물(폴리비닐알코올계 수지 조성물)로 이루어지는 보호층을 형성하는 것이 제안되어 있다(특허 문헌 3). 또한, 박형화는 편광자에 대해서도 이루어지고 있고, 예컨대, 단체 투과율, 편광도의 광학 특성을 제어한 높은 배향성을 나타내는 박형 편광자가 제안되어 있다(특허 문헌 4).
일본국 특개 2010-009027호 공보 일본국 특개 2013-160775호 공보 일본국 특개 2005-043858호 공보 일본국 특허 제4751481호 명세서
특허 문헌 1, 2에서는 편광자의 편면에만 투명 보호 필름을 갖는 편보호 편광 필름을 이용함으로써 박형화를 도모함과 동시에, 다른 한편에서는 보호층을 형성함으로써, 편보호 편광 필름을 이용하는 것에 의해 발생하는 편광자의 흡수축 방향으로의 관통 크랙의 발생을 억제하고 있다. 또한, 특허 문헌 3에서는 편광자에 보호층을 형성함으로써, 편광자의 흡수축 방향으로의 관통 크랙의 발생을 억제하고 있다.
한편, 박형화는 편광자에 대해서도 이루어지고 있다. 편보호 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름에 이용하는 편광자를 얇게 한 경우(예컨대, 두께 10㎛ 이하로 한 경우)에는 편광자의 수축 응력의 변화가 작아진다. 따라서, 박형화는 편광자에 따르면, 상기 관통 크랙의 발생을 억제할 수 있는 것으로 나타났다.
그러나, 상기 관통 크랙의 발생이 억제된 편보호 편광 필름 또는 이를 이용한 점착제층 부착 편광 필름에 있어서, 특허 문헌 4와 같이 광학 특성을 제어하고, 또한 편광자를 얇게 한 경우(예컨대, 두께 10㎛ 이하로 한 경우)에는 편보호 편광 필름 또는 이를 이용한 점착제층 부착 편광 필름에 기계 충격이 부하되었을 때(편광자 측에 돌출부(凸) 접힘에 의한 부하가 걸릴 경우를 포함함)에 편광자의 흡수축 방향으로 부분적으로 극세(極細)의 슬릿(이하, 나노 슬릿이라고도 함)이 발생하는 것으로 나타났다. 상기 나노 슬릿은 편보호 편광 필름의 크기에 관계없이 발생하는 것으로 나타났다. 나아가, 상기 나노 슬릿은 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 갖는 양보호 편광 필름을 이용한 경우에는 발생하지 않는 것으로도 나타났다. 또한, 편광자에 관통 크랙이 발생한 경우에는, 관통 크랙의 주변의 응력이 해방되기 때문에 관통 크랙은 인접하여 발생하지는 않지만, 나노 슬릿은 단독으로 발생하는 것 이외에 인접하여 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 관통 크랙은 크랙이 발생한 편광자의 흡수축 방향으로 신장하는 진행성을 갖고 있지만, 나노 슬릿은 상기 진행성이 없는 것으로도 나타났다. 이와 같이, 상기 나노 슬릿은 관통 크랙의 발생이 억제된 편보호 편광 필름에 있어서, 편광자를 얇고 또한 광학 특성을 소정의 범위로 제어한 경우에 발생하는 새로운 과제이며, 종래에 알려진 상기 관통 크랙과는 상이한 현상에 의해 발생하는 과제인 것으로 나타났다.
또한, 상기 나노 슬릿은 극세이기 때문에, 통상적인 환경하에서는 검출할 수 없다. 따라서, 가령 편광자에 나노 슬릿이 발생하였다 하더라도, 편보호 편광 필름 및 이를 이용한 점착제층 부착 편광 필름의 누광(light leakage)에 의한 결함을 확인하는 것은 얼핏 보는 것만으로는 곤란하다. 즉, 통상적으로 편보호 편광 필름은 장척(長尺) 필름상으로 제작되고, 자동적 광학 검사에서 결함 검사를 받지만, 이 결함 검사에서 나노 슬릿을 결함으로 검출하는 것은 곤란하다. 상기 나노 슬릿에 의한 결함은 편보호 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름이 화상 표시 패널의 유리 기판 등에 첩합된 후에 가열 환경하에 놓여진 경우에, 나노 슬릿이 폭 방향으로 확장됨으로써 검출 가능(예컨대, 상기 누광의 유무)하게 되는 것으로도 나타났다.
따라서, 편광자의 두께가 10㎛ 이하의 편보호 편광 필름 또는 이를 이용한 점착제층 부착 편광 필름에 있어서는, 관통 크랙뿐만 아니라 나노 슬릿에 의한 결함도 억제하는 것이 요구된다.
본 발명은 점착제층 부착 편광 필름에 적용되는 편광자로서, 상기 편광자가 소정의 광학 특성을 갖고, 또한 두께가 10㎛ 이하에서도 관통 크랙 및 나노 슬릿에 의한 결함을 억제할 수 있는 편광자를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 상기 편광자를 이용한 편보호 편광 필름을 제공하는 것, 또한 상기 편광자 또는 편보호 편광 필름과 점착제층을 갖는 점착제층 부착 편광 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 상기 편광자, 편보호 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름을 갖는 화상 표시 장치를 제공하는 것, 나아가 그 연속 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원 발명자들은 예의 검토한 결과, 하기의 편광자 등에 의해 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하여 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은 편광자의 편면에 점착제층을 갖는 점착제층 부착 편광 필름에 이용되는 편광자로서,
상기 편광자는 붕산 및 폴리비닐알코올계 수지를 함유하고, 두께가 10㎛ 이하이며, 또한, 단체 투과율(T) 및 편광도(P)로 표시되는 광학 특성이 하기 식
P>-(100.929T-42.4-1)×100(단, T<42.3), 또는
P≥99.9(단, T≥42.3)의 조건을 만족하도록 구성된 것이며,
또한, 상기 편광자에서의 상기 점착제층을 형성하는 측의 편면에서 측정되는 붕산 함유량(a)이 다른 편면에서 측정되는 붕산 함유량(b)보다도 낮은 것을 특징으로 하는 편광자에 관한 것이다.
상기 편광자에 있어서, 상기 붕산 함유량(a)과, 상기 붕산 함유량(b)의 차이가 0.5중량% 이상인 것이 바람직하다. 나아가, 상기 차이는 3중량% 이상인 것이 바람직하다.
상기 편광자에 있어서, 붕산 함유량(b)이 20중량% 이하인 것이 바람직하다.
상기 편광자에 있어서, 상기 편광자의 점착제층 측의 편면에, 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 형성재로 형성된 투명 수지층(형성물)을 가질 수 있다. 당해 편광자에는 투명 수지층을 개재하여 점착제층이 형성된다.
상기 편광자에 있어서, 상기 투명 수지층은 두께가 0.2㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 투명 수지층은 두께가 6㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 편광자에 있어서, 상기 투명 수지층을 형성하는 폴리비닐알코올계 수지는 비누화도가 99몰% 이상, 평균 중합도가 2000 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 편광자 및 상기 편광자에서의 점착제층을 형성하는 측의 반대면에만 보호 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 편보호 편광 필름에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 편광자에서의 점착제층을 형성하는 측의 편면에 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 형성재의 형성물인 투명 수지층을 갖는 편광자의 제조 방법으로서,
상기 편광자는 붕산 및 폴리비닐알코올계 수지를 함유하고 두께가 10㎛ 이하이며, 또한, 단체 투과율(T) 및 편광도(P)로 표시되는 광학 특성이 하기 식
P>-(100.929T-42.4-1)×100(단, T<42.3), 또는
P≥99.9(단, T≥42.3)의 조건을 만족하도록 구성된 것이며,
또한, 상기 편광자에서의 상기 점착제층을 형성하는 측의 편면에서 측정되는 붕산 함유량(a)이 다른 편면에서 측정되는 붕산 함유량(b)보다도 낮고,
상기 편광자에서의 점착제층을 형성하는 측의 편면에 직접 상기 투명 수지층의 형성재를 도포함으로써, 상기 투명 수지층을 형성하는 것을 특징으로 하는 편광자의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 편보호 편광 필름에 있어서, 상기 편광자에서의 점착제층을 형성하는 측의 편면에 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 형성재의 형성물인 투명 수지층을 갖는 편보호 편광 필름의 제조 방법으로서,
상기 편광자는 붕산 및 폴리비닐알코올계 수지를 함유하고, 두께가 10㎛ 이하이며, 또한, 단체 투과율(T) 및 편광도(P)로 표시되는 광학 특성이 하기 식
P>-(100.929T-42.4-1)×100(단, T<42.3), 또는
P≥99.9(단, T≥42.3)의 조건을 만족하도록 구성된 것이며,
또한, 상기 편광자에서의 상기 점착제층을 형성하는 측의 편면에서 측정되는 붕산 함유량(a)이 다른 편면에서 측정되는 붕산 함유량(b)보다도 낮고,
상기 편광자에서의 점착제층을 형성하는 측의 편면에 직접 상기 투명 수지층의 형성재를 도포함으로써, 상기 투명 수지층을 형성하는 것을 특징으로 하는 편보호 편광 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 편광자 또는 편보호 편광 필름 및 점착제층을 상기 편광자 또는 편보호 편광 필름에서의 점착제층을 형성하는 편면에 갖는 것을 특징으로 하는 점착제층 부착 편광 필름에 관한 것이다.
상기 점착제층 부착 편광 필름에 있어서, 상기 점착제층에는 세퍼레이터를 적층할 수 있다. 세퍼레이터가 형성된 점착제층 부착 편광 필름은 권회체(卷回體)로서 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 편광자, 편보호 편광 필름 또는 상기 점착제층 부착 편광 필름을 갖는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 점착제층 부착 편광 필름의 권회체로부터 조출(繰出)되어 상기 세퍼레이터에 의해 반송된 상기 점착제층 부착 편광 필름을 상기 점착제층을 개재하여 화상 표시 패널의 표면에 연속적으로 첩합하는 공정을 포함하는 화상 표시 장치의 연속 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 편광자는 두께 10㎛ 이하이고 박형화되어 있다. 또한, 상기 두께 10㎛ 이하의 박형의 편광자는 편광자의 두께가 큰 경우에 비해 열 충격에 의해 편광자에 가해지는 수축 응력의 변화가 작기 때문에 관통 크랙의 발생을 억제할 수 있다.
한편, 소정의 광학 특성을 가진 박형의 편광자는 편광자에 나노 슬릿이 발생하기 쉬워진다. 나노 슬릿은 편보호 편광 필름의 제조 공정, 편보호 편광 필름에 점착제층을 형성하는 점착제층 부착 편광 필름의 제조 공정, 점착제층 부착 편광 필름을 제조한 후의 각종 공정에 있어서, 상기 편보호 편광 필름 또는 이를 이용한 점착제층 부착 편광 필름에 대하여 기계 충격이 부하되었을 때에 발생하는 것으로 생각되며, 열 충격에 의해 발생하는 관통 크랙과는 상이한 메커니즘에 의해 발생하는 것으로 상정된다. 또한, 상기 나노 슬릿에 의한 결함은 편보호 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름이 화상 표시 패널의 유리 기판 등에 첩합된 후에 가열 환경하에 놓여진 경우에 나노 슬릿이 폭 방향으로 확산됨으로써 검출 가능(예컨대, 상기 누광의 유무)하게 된다.
본 발명의 편광자는 붕산 및 폴리비닐알코올계 수지를 함유한다. 일반적인 편광자의 제작은 예컨대, 폴리비닐알코올계 수지(필름)에 연신 공정, 붕산에 의한 가교 공정을 실시함으로써 이루어지기 때문에, 얻어지는 편광자 중의 붕산 함유량은 어느 정도의 균일성을 갖는 상태로 되어있다. 한편, 본 발명의 편광자는 상기 점착제층을 형성하는 측의 편면에서 측정되는 붕산 함유량(a)이 다른 편면에서 측정되는 붕산 함유량(b)보다도 낮아지도록 편광자 중에서 붕산 함유량에 농도 구배를 갖도록 제어하고 있다. 이와 같이 두께 방향으로 붕산 농도 구배를 갖게 한 편광자를 점착제층 부착 편광 필름에 이용함으로써, 상기 나노 슬릿의 발생을 억제할 수 있다. 예컨대, 점착제층 부착 편광 필름을 액정 패널에 첩합할 때에 편광자가 돌출상이 된 경우에도 점착제층 측의 편광자의 데미지를 저감하여 나노 슬릿의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 상기 나노 슬릿은 극세이기 때문에, 통상적인 환경하에서는 검출되지 않는다. 따라서, 가령, 편광자에 나노 슬릿이 발생하였다 하여도 편보호 편광 필름 및 이를 이용한 점착제층 부착 편광 필름의 누광에 의한 결함을 확인하는 것은 얼핏 보는 것만으로는 곤란하다. 상기 나노 슬릿에 의한 결함은 편보호 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름이 가열 환경하에 놓여진 경우에 나노 슬릿이 폭 방향으로 확산됨으로써 검출 가능(예컨대, 상기 누광의 유무)하게 되는 것으로 나타났다. 상기 투명 수지층에 따르면, 가령 투명 수지층을 형성하기 전의 편보호 편광 필름 상태의 편광자에 상기 나노 슬릿이 발생한 경우에도 이와 같은 나노 슬릿의 폭 방향으로의 확산에 의한 결함의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 편광자 등의 개략 단면도의 일례이다.
도 2는 본 발명의 편광자 등의 개략 단면도의 일례이다.
도 3은 편광자에 발생하는 나노 슬릿과 관통 크랙을 대비하는 개념도의 일례이다.
도 4는 실시예 및 비교예의 나노 슬릿에 관한 평가 항목을 설명하는 개략도이다.
도 5는 화상 표시 장치의 연속 제조 시스템의 개략 단면도의 일례이다.
이하에 본 발명의 편광자, 편보호 편광 필름, 점착제층 부착 편광 필름을 도 1, 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 1(A)의 편광자(1)는 도 1(C), (D)와 같이, 점착제층(A)을 갖는 점착제층 부착 편광 필름으로서 이용되는 것이고, 상기 편광자(1)에서의 상기 점착제층 측의 편면(a)에서 측정되는 붕산 함유량(a)이 다른 편면(b)에서 측정되는 붕산 함유량(b)보다도 낮아지도록 설계되어 있다. 도 2(A)에는 편광자(1)의 편면에 투명 수지층(2)을 (직접) 갖는 투명 수지층 부착 편광자(10)가 개시되어 있다. 투명 수지층 부착 편광자(10)에서는 투명 수지층(2)의 표면이 상기 편광자(1)에서의 상기 점착제층 측의 편면(a)이 되고, 당해 편면(a)에서 붕산 함유량(a)이 측정된다. 도 2(C), (D)와 같이, 투명 수지층 부착 편광자(10)에서는 편광자(1)에서의 상기 투명 수지층(2) 측에 점착제층(A)이 형성된다.
또한, 도 1(A)에 나타내는 편광자(1), 도 2(A)에 나타내는 투명 수지층 부착 편광자(10)는 도 1(B), 도 2(B)에 나타내는 바와 같이, 편광자(1)의 다른 편면(b)에는 수지 기재(3)가 형성되어 있어도 된다. 수지 기재(3)로서는 예컨대, 박형의 편광자(1)를 제조할 때에 이용되는 수지 기재를 들 수 있다. 수지 기재는 보호 필름으로서 이용할 수도 있다.
또한, 도 1(C), 도 2(C)에는 도 1(B), 도 2(B)의 편광자(1) 또는 투명 수지층 부착 편광자(10)의 편면(a) 측에 점착제층(A)을 갖는 점착제층 부착 편광 필름(12, 12')이 나타나 있다. 또한, 도 1(D), 도 2(D)에는 도 1(C) 도 2(C)에서의 수지 기재(3)의 대신에, 보호 필름(4)이 형성되어 있는 경우이다. 도 1(C), 도 2(C), 도 1(D), 도 2(D)는 점착제층 부착 편광 필름(12, 12')은 편광자의 편측에만 보호 필름(4)을 갖는 점착제층 부착 편보호 편광 필름이다.
보호 필름(4)은 편광자(1)의 다른 편면(b)에만 형성할 수 있지만, 보호 필름(4)은 2장 이상을 적층하여 이용할 수도 있다. 또한, 도 1(D), 도 2(D)에는 도시하지 않지만, 편광자(1)와 보호 필름(4)은 접착제층, 점착제층, 언더코트층(프라이머층) 등의 개재층을 개재하여 적층되어 있다. 또한, 도시하지 않지만, 보호 필름(4)에 이접착층(易接着層)을 형성하거나 활성화 처리를 실시하거나 하여 당해 이접착층과 접착제층을 적층할 수 있다.
또한, 도시하지 않지만, 도 1, 도 2의 점착제층(A)에는 세퍼레이터를 형성할 수 있다. 또한, 도 1, 도 2의 수지 기재(3), 보호 필름(4)에는 표면 보호 필름을 형성할 수 있다. 적어도 세퍼레이터를 갖는 점착제층 부착 편광 필름(나아가, 표면 보호 필름을 갖는 것)은 권회체로서 이용될 수 있고, 예컨대, 권회체로부터 조출되어 세퍼레이터에 의해 반송된 점착제층 부착 편광 필름을, 점착제층을 개재하여 화상 표시 패널의 표면에 첩합하는 방식("롤·투·패널 방식"이라고도 한다. 대표적으로는 일본국 특허 제4406043호 명세서)에 적용하여 화상 표시 장치를 연속적으로 제조할 수 있다.
본 발명의 편광자(1) 또는 투명 수지층 부착 편광자(10)에 있어서, 상기 점착제층 측의 편면(a)에서 측정되는 붕산 함유량(a)은 다른 편면(b)에서 측정되는 붕산 함유량(b)보다도 낮아지도록 설계된다. 상기 붕산 함유량(a:중량%)과, 상기 붕산 함유량(b:중량%)의 차이 (b)-(a)는 0.5중량% 이상인 것이 바람직하고, 나아가 3중량% 이상인 것이 바람직하다. 상기 차이 (b)-(a)가 커질수록 상기 붕산 함유량(a)이 붕산 함유량(b)보다도 작아져, 점착제층 부착 편광 필름을 액정 패널에 첩합할 때의 편광자에 발생하는 나노 슬릿 등의 발생을 억제하는 데에 바람직하다.
상기와 같이, 도 1(A)에 나타내는 편광자(1)의 점착제층 측의 편면(a)에서 측정되는 붕산 함유량(a)을 다른 편면(b)에서 측정되는 붕산 함유량(b)보다도 낮아 지도록 설계하기 위해서는, 예컨대, 하기 박형 편광자를 제조 방법에 의해, 수지 기재(3)상에 편광자(1)를 제조한 후에, 물 세정 공정을 실시함으로써 수행할 수 있다. 수지 기재(3)상에 형성된 편광자(1)의 편면(a) 측에만 물을 접촉시킴으로써 얻어진 편광자에 있어서 편면(a)이 되는 표면에서만 붕산을 제거함으로써, 편광자에 있어서 편면(b)이 되는 표면(수지 기재(3)와의 접촉면)보다도 붕산 함유량이 낮아지도록 설계할 수 있다.
또한, 도 2(A)에 나타낸 바와 같이, 편광자(1)의 편면에, 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 형성재로 투명 수지층(2)을 형성함으로써, 투명 수지층 부착 편광자(10)에서의 상기 편면(a)에서 측정되는 붕산 함유량(a)을 다른 편면(b)의 붕산 함유량(b)보다도 낮아지도록 설계할 수 있다. 상기 투명 수지층 부착 편광자(10)에서의 편면(a) 측에서 측정되는 상기 붕산 함유량(a)은 붕산 함유량(b)과의 차이가 커지도록 편광자(1) 중에서 붕산 함유량에 농도 구배를 부여할 수 있고, 보다 효과적으로 상기 나노 슬릿의 발생을 억제할 수 있다. 투명 수지층(2)을 형성하는 것은 상기 붕산 함유량(a)과, 상기 붕산 함유량(b)의 차이 (b)-(a)를 3중량% 이상으로 설계하는 데에 있어서 바람직하다. 또한, 상기 투명 수지층(2)을 형성한 경우에는 투명 수지층(2)을 형성하는 재료의 일부가 편광자(1) 중에 스며듦과 함께, 편광자(1)의 표면 근방의 붕산 성분이 투명 수지층(2) 측에 배어나옴으로써 편광자(1)의 표면 근방의 붕산의 비율이 적어져, 상기 붕산 함유량(a)이 편면의 붕산 함유량(b)보다도 낮아지도록 설계할 수 있는 것으로 생각된다.
상기 편광자 또는 투명 수지층 부착 편광자에서의 편면(a)에서 측정되는 붕산 함유량(a), 다른 편면(b)에서 측정되는 붕산 함유량(b)은 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
도 3은 편광자에 발생하는 나노 슬릿(a)과 관통 크랙(b)을 대비하는 개념도이다. 도 3(A)에는 편광자(1)에 발생하는 나노 슬릿(a)이, 도 3(B)에는 편광자(1)에 발생하는 관통 크랙(b)이 나타나 있다. 나노 슬릿(a)은 기계 충격에 의해 발생하고, 편광자(1)의 흡수축 방향으로 부분적으로 발생하는 나노 슬릿(a)은, 발생한 당초에는 확인할 수 없지만, 열 환경하(예컨대, 80℃나 60℃, 90%RH)에 있어서 폭 방향으로의 확산에 의해 확인할 수 있다. 한편, 나노 슬릿(a)은 편광자의 흡수축 방향으로 신장하는 진행성은 갖고 있지 않다고 생각된다. 또한, 상기 나노 슬릿(a)은 편보호 편광 필름의 크기에 관계없이 발생하는 것으로 생각된다. 나노 슬릿(a)은 단독으로 발생하는 것 외에 인접하여 발생할 수도 있다. 한편, 관통 크랙(b)은 열 충격(예컨대, 열 충격 시험)에 의해 발생한다. 관통 크랙은 크랙이 발생한 편광자의 흡수축 방향으로 신장하는 진행성을 갖고 있다. 관통 크랙(b)이 발생한 경우에는 주변의 응력이 해방되기 때문에 관통 크랙은 인접하여 발생하지 않는다.
<편광자>
본 발명에서는 두께 10㎛ 이하의 편광자를 이용한다. 편광자의 두께는 박형화 및 관통 크랙의 발생을 억제하는 관점에서 8㎛ 이하인 것이 바람직하고, 나아가 7㎛ 이하, 나아가 6㎛ 이하인 것이 바람직하다. 한편, 편광자의 두께는 2㎛ 이상, 나아가 3㎛ 이상인 것이 바람직하다. 이와 같은 박형의 편광자는 두께의 불균일이 적고, 시인성이 우수하며, 또한 치수 변화가 적기 때문에 열 충격에 대한 내구성이 우수하다.
편광자는 특별히 한정되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로서는 예컨대, 폴리비닐알코올계 필름, 부분포멀화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에 요오드나 이색성 염료의 이색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화 비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 이색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다.
폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하고 1축 연신한 편광자는 예컨대, 폴리비닐알코올계 필름을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고 원래 길이의 3∼7배로 연신함으로써 제작할 수 있다. 필요에 따라서 붕산이나 황산아연, 염화아연 등을 포함하여도 되고, 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또한, 필요에 따라서 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 수세하여도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있을 뿐 아니라, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시하여도 되고, 염색하면서 연신하여도 되며, 또한 연신하고나서 요오드로 염색하여도 된다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액이나 수욕(水浴) 중에서도 연신할 수 있다.
편광자는 붕산을 함유하고 있는 것이 연신 안정성이나 광학 내구성의 점에서 바람직하다. 상기 붕산 함유량(b)은 관통 크랙 등의 크랙 발생 억제의 관점에서 20중량% 이하인 것이 바람직하고, 나아가 18중량% 이하, 나아가 16중량% 이하인 것이 바람직하다. 붕산 함유량(b)이 20중량%를 초과하는 경우에는 편광자의 두께를 10㎛ 이하로 제어한 경우이더라도 편광자의 수축 응력이 높아져 관통 크랙 등의 크랙이 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 편광자의 연신 안정성이나 광학 내구성의 관점에서, 편광자 전체량에 대한 붕산 함유량(b)은 10중량% 이상인 것이 바람직하고, 나아가 12중량% 이상인 것이 바람직하다. 상기 붕산 함유량(b) 10∼20중량%인 것이 바람직하고, 나아가 12∼18중량%인 것이 바람직하다.
또한, 도 1에 나타내는 편광자(1)의 점착제층 측의 편면(a)에서 측정되는 붕산 함유량(a)은 9.5∼20중량% 미만인 것이 바람직하고, 나아가 12∼19.5중량%인 것이 바람직하다. 나아가 14∼18중량%인 것이 바람직하고, 나아가 16∼18중량%인 것이 바람직하다. 상기 붕산 함유량(a), 붕산 함유량(b)에 있어서, 붕산 함유량(a)을붕산 함유량(b)보다도 낮아지도록 설계하는 것이 바람직하다.
두께 15㎛ 이하의 박형의 편광자로서는 대표적으로는,
일본국 특허 제4751486호 명세서,
일본국 특허 제4751481호 명세서,
일본국 특허 제4815544호 명세서,
일본국 특허 제5048120호 명세서,
일본국 특허 제5587517호 명세서,
국제 공개 제2014/077599호 팜플렛,
국제 공개 제2014/077636호 팜플렛,
등에 기재되어 있는 박형 편광자 또는 이들에 기재된 제조 방법으로부터 얻어지는 박형 편광자를 들 수 있다.
상기 편광자는 단체 투과율(T) 및 편광도(P)로 표시되는 광학 특성이
다음 식
P>-(100.929T-42.4-1)×100(단, T<42.3) 또는
P≥99.9(단, T≥42.3)의 조건을 만족하도록 구성된 것이 바람직하다. 상기 조건을 만족하도록 구성된 편광자는, 일의적(一義的)으로는, 대형 표시 소자를 이용한 액정 텔레비전용 디스플레이로서 요구되는 성능을 갖는다. 구체적으로는 콘트라스트 비 1000:1 이상, 또한 최대 휘도 500cd/㎡ 이상이다. 다른 용도로서는 예컨대, 유기 EL 표시 장치의 시인 측에 첩합된다.
상기 박형 편광자로서는 적층체의 상태에서 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법 중에서도 고배율로 연신할 수 있어 편광 성능을 향상시킬 수 있는 점에서 일본국 특허 제4751486호 명세서, 일본국 특허 제4751481호 명세서, 일본국 특허 제4815544호 명세서에 기재되어 있는 것과 같은 붕산 수용액 중에서 연신하는 공정을 포함하는 제법으로 얻어지는 것이 바람직하고, 특히 일본국 특허 제4751481호 명세서, 일본국 특허 제4815544호 명세서에 기재되어 있는 붕산 수용액 중에서 연신하기 전에 보조적으로 공중 연신하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어지는 것이 바람직하다. 이들 박형 편광자는 폴리비닐알코올계 수지(이하, PVA계 수지라고도 한다)층과 연신용 수지 기재를 적층체의 상태로 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻을 수 있다. 이 제법이라면 PVA계 수지층이 얇아도 연신용 수지 기재에 지지되어 있음으로써 연신에 의한 파단 등의 문제없이 연신하는 것이 가능하게 된다.
<수지 기재>
또한, 도 1, 도 2 에 나타낸 수지 기재(연신용 수지 기재)는 상기 박형 편광자의 제조에 적용된 것을 이용할 수 있다. 수지 기재의 형성 재료로는 각종의 열가소성 수지를 이용할 수 있다. 열가소성 수지로서는 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 노보넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 이들의 공중합 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 제조의 용이성 및 비용 경감의 관점에서 에스테르계 수지가 바람직하다. 에스테르계 열가소성 수지 기재는 비정성 에스테르계 열가소성 수지 기재 또는 결정성 에스테르계 열가소성 수지 기재를 이용할 수 있다.
<투명 수지층>
투명 수지층은 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 형성재로 형성된다. 투명 수지층을 형성하는 폴리비닐알코올계 수지는 "폴리비닐알코올계 수지"인 한, 편광자가 함유하는 폴리비닐알코올계 수지와 동일하여도 상이하여도 된다.
투명 수지층은 상기 형성재를, 예컨대, 편광자에 도포함으로써 형성할 수 있다. 투명 수지층은 상기 형성재를 도포함으로써 형성되는 도포층이고, 편광자를 형성하는 연신된 폴리비닐알코올계 수지층과는 상이하며, 연신되지 않는 층이다. 투명 수지층은 편광자의 편면에만 보호 필름을 갖는 편보호 편광 필름에 있어서, 편광자의 다른 편면(보호 필름을 갖지 않은 면)에 형성된다. 상기 편보호 편광 필름이 화상 표시 패널에 첩합된 후, 취급 시에 편광자가 화상 표시 패널 측에 볼록하게 구부려지도록 기계적 충격이 부여되는 경우가 있다. 이때, 편광자의 볼록측(점착제층을 형성하는 측의 편면)의 선단에 응력이 집중하여 편광자가 깨짐으로써 나노 슬릿이 된다. 상기 투명 수지층이 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 형성재로 구성되는 경우에는, 예컨대, 편광자의 볼록측(점착제층을 형성하는 측의 편면)에 투명 수지층이 형성된다. 상기 투명 수지층은 붕산 함유량이 낮은 폴리비닐알코올로 이루어지는 층이므로 응력이나 구부림에 대하여 데미지가 발생하기 어렵다. 가령 응력이 편광자의 볼록 부분에 집중되더라도 상기 투명 수지층이 형성되어 있음으로써, 투명 수지층이 응력을 완화하기 때문에 편광자의 나노 슬릿의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 투명 수지층으로서, 폴리비닐알코올계 수지를 이용하면, 투명 수지층의 형성 과정에서 편광자가 함유하는 붕산이 일부 투명 수지층에 배어나옴으로써 편광자 중의 붕산 함유량이 감소하기 때문에, 편광자 그 자체도 나노 슬릿이 발생하기 어려워진다. 또한, 상기 투명 수지층은 가열 환경하에 놓여진 경우에서의 나노 슬릿의 폭 방향으로의 확산의 발생을 억제할 수 있다. 편광자에 발생하는 나노 슬릿은 기계 충격에 의해 발생하고, 열 환경하에서 나노 슬릿은 폭 방향으로 확산하려고 하지만, 상기 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 형성재로 형성되는 투명 수지층은 열 환경하에서도 투명 수지층의 기계적 유지 능력을 유지하여 나노 슬릿의 폭 방향으로의 확산을 억제할 수 있다.
또한, 도 2에 나타내는 투명 수지층 부착 편광자(10)의 점착제층 측(투명 수지층 측)의 편면(a)에서 측정되는 붕산 함유량(a)은 0∼20중량% 미만인 것이 바람직하고, 나아가 2∼19.5중량%인 것이 바람직하다. 나아가 3∼16중량%인 것이 바람직하고, 나아가 4∼10중량%인 것이 바람직하다. 상기 붕산 함유량(a), 붕산 함유량(b)에 있어서, 붕산 함유량(a)을 붕산 함유량(b)보다도 낮아지도록 설계하는 것이 바람직하다.
투명 수지층의 두께는 0.2㎛ 이상인 것이 바람직하다. 당해 두께의 투명 수지층에 의해 나노 슬릿의 발생을 억제할 수 있다. 상기 투명 수지층의 두께는 0.5㎛ 이상인 것이 바람직하고, 나아가 0.7㎛ 이상인 것이 바람직하다. 한편, 투명 수지층이 지나치게 두꺼워지면 광학 신뢰성과 내수성이 저하되기 때문에 투명 수지층의 두께는 일반적으로는 6㎛ 이하인 것이 바람직하고, 나아가 5㎛ 이하인 것이 바람직하며, 나아가 3㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 폴리비닐알코올계 수지로서는, 예컨대, 폴리비닐알코올을 들 수 있다. 폴리비닐알코올은 폴리아세트산비닐을 비누화함으로써 얻어진다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지로서는 아세트산비닐과 공중합성을 갖는 단량체와의 공중합체의 비누화물을 들 수 있다. 상기 공중합성을 갖는 단량체가 에틸렌의 경우에는, 에틸렌-비닐알코올 공중합체를 들 수 있다. 또한, 상기 공중합성을 갖는 단량체로서는 (무수)말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이타콘산, (메트)아크릴산 등의 불포화 카복실산 및 그 에스테르류; 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀, (메트)알릴술폰산(소다), 술폰산소다(모노알킬말레이트), 디술폰산소다알킬말레이트, N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드알킬술폰산 알칼리염, N-비닐피롤리돈, N-비닐피롤리돈 유도체 등을 들 수 있다. 이들 폴리비닐알코올계 수지는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 병용할 수 있다. 내습열성이나 내수성을 만족시키는 관점에서, 폴리아세트산비닐을 비누화하여 얻어진 폴리비닐알코올이 바람직하다.
상기 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 예컨대, 95몰% 이상의 것을 이용할 수 있지만, 내습열성이나 내수성을 만족시키는 관점에서는, 비누화도는 99몰% 이상이 바람직하고, 나아가 99.7몰% 이상이 바람직하다. 비누화도는 비누화에 의해 비닐알코올 단위로 변환될 수 있는 단위 중에서 실제로 비닐알코올 단위로 비누화되어 있는 단위의 비율을 표시한 것이고, 잔기는 비닐에스테르 단위이다. 비누화도는 JIS K 6726-1994에 준하여 구할 수 있다.
상기 폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는, 예컨대 500 이상의 것을 이용할 수 있지만, 내습열성이나 내수성을 만족시키는 관점에서는, 평균 중합도는 1000 이상이 바람직하고, 나아가 1500 이상이 바람직하며, 나아가 2000 이상이 바람직하다. 폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는 JIS-K6726에 준하여 측정된다.
또한, 상기 폴리비닐알코올계 수지로서는 상기 폴리비닐알코올 또는 그 공중합체의 측쇄에 친수성의 관능기를 갖는 변성 폴리비닐알코올계 수지를 이용할 수 있다. 상기 친수성의 관능기로서는, 예컨대 아세토아세틸기, 카보닐기 등을 들 수 있다. 그 밖에, 폴리비닐알코올계 수지를 아세탈화, 우레탄화, 에테르화, 그래프트 화, 인산 에스테르화 등을 한 변성 폴리비닐알코올을 이용할 수 있다.
본 발명의 투명 수지층은 상기 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 함유하는 형성재로 형성되는데, 상기 형성재에는 경화성 성분(가교제) 등을 함유할 수 있다. 투명 수지층 또는 형성재(고형분) 중의 폴리비닐알코올계 수지의 비율은 80중량% 이상인 것이 바람직하고, 나아가 90중량% 이상, 나아가 95중량% 이상인 것이 바람직하다. 단, 상기 형성재에는 경화성 성분(가교제)을 함유하지 않는 것이 바람직하다.
가교제로서는 폴리비닐알코올계 수지와 반응성을 갖는 관능기를 적어도 2개 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 예컨대, 에틸렌디아민, 트리에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 등의 알킬렌기와 아미노기를 2개 갖는 알킬렌디아민류; 톨릴렌디이소시아네이트, 수소화톨릴렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트어덕트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스(4-페닐메탄트리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 및 이들의 케톡심 블록물 또는 페놀 블록물 등의 이소시아네이트류; 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린, 디 또는 트리글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린, 디글리시딜아민 등의 에폭시류; 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드 등의 모노알데히드류; 글리옥살, 말론디알데히드, 숙신디알데히드, 글루타르디알데히드, 말레디알데히드, 프탈디알데히드 등의 디알데히드류; 메틸올우레아, 메틸올멜라민, 알킬화메틸올우레아, 알킬화메틸올화멜라민, 아세토구아나민, 벤조구아나민과 포름알데히드와의 축합물 등의 아미노-포름알데히드 수지; 아디프산 디히드라지드, 옥살산 디히드라지드, 말론산 디히드라지드, 숙신산 디히드라지드, 글루타르산 디히드라지드, 이소프탈산 디히드라지드, 세바신산 디히드라지드, 말레산 디히드라지드, 푸마르산 디히드라지드, 이타콘산 디히드라지드 등의 디카르복실산 디히드라지드; 에틸렌-1,2-디히드라진, 프로필렌-1,3-디히드라진, 부틸렌-1,4-디히드라진 등의 수용성 디히드라진을 들 수 있다. 이들 중에서도 아미노-포름알데히드 수지나 수용성 디히드라진이 바람직하다. 아미노-포름알데히드 수지로서는 메틸올기를 갖는 화합물이 바람직하다. 그 중에서도 메틸올기를 갖는 화합물인 메틸올멜라민이 특히 바람직하다.
상기 경화성 성분(가교제)은 내수성 향상의 관점에서 이용될 수 있으나, 그 비율은 폴리비닐알코올계 수지 100중량부에 대하여 20중량부 이하, 10중량부 이하, 5 중량부 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 투명 수지층은 상기 폴리비닐알코올계 수지 외에, 붕산을 함유할 수 있다. 투명 수지층 중에 붕산을 함유시킴으로써, 편광자에서 붕산이 투명 수지층 중으로 스며드는 비율을 제어하여 투명 수지층 부착 편광자의 편면(a)에서 측정되는 붕산 함유량(a)을 소망하는 범위로 제어할 수 있다. 상기 붕산의 비율은 폴리비닐알코올계 수지 100중량부에 대하여 20중량부 이하인 것이 바람직하고, 나아가 15중량부 이하, 나아가 10중량부 이하인 것이 바람직하다.
상기 형성재는 상기 폴리비닐알코올계 수지를 용매에 용해시킨 용액으로서 조정된다. 용매로서는, 예컨대 물, 디메틸술폭시드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드N-메틸피롤리돈, 각종 글리콜류, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올류, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 등의 아민류를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다. 이들 중에서도 용제로서 물을 이용한 수용액으로서 이용하는 것이 바람직하다. 상기 형성재(예컨대, 수용액)에서의 상기 폴리비닐알코올계 수지의 농도는 특별히 제한은 없지만, 도공성이나 방치 안정성 등을 고려하면 0.1∼15중량%, 바람직하게는 0.5∼10중량%이다.
또한, 상기 형성재(예컨대, 수용액)에는 적절히 첨가제를 가하여도 된다. 첨가제로서는 예컨대, 가소제, 계면활성제 등을 들 수 있다. 가소제로서는, 예컨대, 에틸렌글리콜이나 글리세린 등의 다가 알코올을 들 수 있다. 계면활성제로서는, 예컨대, 비이온 계면활성제를 들 수 있다. 나아가 실란 커플링제, 티타늄 커플링제 등의 커플링제, 각종 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제, 내가수분해 안정제 등의 안정제 등을 배합할 수도 있다.
상기 투명 수지층은 상기 형성재를 편광자의 편면(a:점착제층을 형성하는 측)에 도포하고 건조함으로써 형성할 수 있다. 상기 형성재의 도포는 건조 후의 두께가 0.2㎛ 이상이 되도록 실시하는 것이 바람직하다. 도포 조작은 특별히 제한되지 않고, 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 예컨대, 롤 코트법, 스핀 코트법, 와이어 바 코트법, 딥 코트법, 다이 코트법, 커튼 코트법, 스프레이 코트법, 나이프 코트법(콤마 코트법 등) 등 각종 수단을 채용할 수 있다. 건조 온도는 통상적으로 60∼120℃인 것이 바람직하고, 나아가 70∼100℃인 것이 바람직하다. 건조 시간은 10∼300초간인 것이 바람직하고, 나아가 20∼120초간인 것이 바람직하다.
<보호 필름>
상기 보호 필름을 구성하는 재료로서는 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체(AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 설폰계 폴리머, 폴리에테르설폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌설파이드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머 또는 상기 폴리머의 블렌드물 등도 상기 보호 필름을 형성하는 폴리머의 예로 들 수 있다.
또한, 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1종류 이상 포함되어 있어도 된다. 첨가제로서는 예컨대, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은 바람직하게는 50∼100중량%, 보다 바람직하게는 50∼99중량%, 더욱 바람직하게는 60∼98중량%, 특히 바람직하게는 70∼97중량%이다. 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50중량% 이하의 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등이 충분하게 발현되지 않을 우려가 있다.
상기 보호 필름으로서는 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 확산 필름 등도 이용할 수 있다. 위상차 필름으로서는 정면 위상차가 40nm 이상 및/또는 두께 방향 위상차가 80nm 이상의 위상차를 갖는 것을 들 수 있다. 정면 위상차는 통상적으로 40∼200nm의 범위로, 두께 방향 위상차는 통상적으로 80∼300nm의 범위로 제어된다. 보호 필름으로서 위상차 필름을 이용하는 경우에는 당해 위상차 필름이 편광자 보호 필름으로서도 기능하기 때문에 박형화를 도모할 수 있다.
위상차 필름으로서는 열가소성 수지 필름을 1축 또는 2축 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름을 들 수 있다. 상기 연신의 온도, 연신 배율 등은 위상차값, 필름의 재료, 두께에 따라 적절히 설정된다.
보호 필름의 두께는 적절하게 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성(薄層性) 등의 관점에서 1∼500㎛ 정도이다. 특히 1∼300㎛가 바람직하고, 5∼200㎛가 보다 바람직하며, 나아가 5∼150㎛, 특히 20∼100㎛의 박형의 경우에 특히 바람직하다.
상기 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는 하드 코트층, 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층 내지 안티글레어층 등의 기능층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 하드 코트층, 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등의 기능층은 보호 필름 그 자체에 형성할 수 있는 것 이외에, 이와 별도로 보호 필름과는 별개의 것으로서 형성할 수도 있다.
<개재층>
상기 보호 필름과 편광자는 접착제층, 점착제층, 언더코트층(프라이머층) 등의 개재층을 개재하여 적층된다. 이때, 개재층에 의해 양자를 공기 간극 없이 적층하는 것이 바람직하다.
접착제층은 접착제에 의해 형성된다. 접착제의 종류는 특별히 제한되지 않고, 다양한 것을 이용할 수 있다. 상기 접착제층은 광학적으로 투명하면 특별히 제한되지 않으며, 접착제로서는 수계, 용제계, 핫멜트계, 활성 에너지선 경화형 등의 각종 형태의 것을 이용할 수 있지만, 수계 접착제 또는 활성 에너지선 경화형 접착제가 바람직하다.
수계 접착제로서는 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계, 수계 폴리에스테르 등을 예시할 수 있다. 수계 접착제는 통상적으로 수용액으로 이루어지는 접착제로서 이용되고, 통상적으로 0.5∼60중량%의 고형분을 함유하여 이루어진다.
활성 에너지선 경화형 접착제는 전자선, 자외선(라디칼 경화형, 양이온 경화형) 등의 활성 에너지선에 의해 경화가 진행하는 접착제이고 예컨대, 전자선 경화형, 자외선 경화형의 양태로 이용할 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제는 예컨대, 광 라디칼 경화형 접착제를 이용할 수 있다. 광 라디칼 경화형의 활성 에너지선 경화형 접착제를 자외선 경화형으로서 이용하는 경우에는 당해 접착제는 라디칼 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 함유한다.
접착제의 도공 방식은 접착제의 점도나 목적으로 하는 두께에 따라 적절하게 선택된다. 도공 방식의 예로서는 예컨대, 리버스 코터, 그라비어 코터(다이렉트, 리버스나 옵셋), 바 리버스 코터, 롤 코터, 다이 코터, 바 코터, 로드 코터 등을 들 수 있다. 그 밖의 도공에는 디핑(dipping) 방식 등의 방식을 적절하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 접착제의 도공은 수계 접착제 등을 이용하는 경우에는 최종적으로 형성되는 접착제층의 두께가 30∼300nm가 되도록 실시하는 것이 바람직하다. 상기 접착제층의 두께는 더욱 바람직하게는 60∼250nm이다. 한편, 활성 에너지선 경화형 접착제를 이용하는 경우에는 상기 접착제층의 두께는 0.1∼200㎛가 되도록 실시하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.5∼50㎛, 더욱 바람직하게는 0.5∼10㎛이다.
또한, 편광자와 보호 필름의 적층에 있어서, 보호 필름과 접착제층 사이에는 이접착층을 형성할 수 있다. 이접착층은 예컨대, 폴리에스테르 골격, 폴리에테르 골격, 폴리카보네이트 골격, 폴리우레탄 골격, 실리콘계, 폴리아미드 골격, 폴리이미드 골격, 폴리비닐알코올 골격 등을 갖는 각종 수지로 형성할 수 있다. 이들 폴리머 수지는 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 또한, 이접착층의 형성에는 다른 첨가제를 가하여도 된다. 구체적으로는, 추가로 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제 등의 안정제 등을 이용하여도 된다.
이접착층은 통상적으로 보호 필름에 미리 형성하여 두고, 당해 보호 필름의 이접착층 측과 편광자를 접착제층에 의해 적층한다. 이접착층의 형성은 이접착층의 형성재를 보호 필름상에, 공지의 기술에 의해 도공, 건조함으로써 이루어진다. 이접착층의 형성재는 건조 후의 두께, 도공의 원활성 등을 고려하여 적당한 농도로 희석한 용액으로서, 통상적으로 조정된다. 이접착층은 건조 후의 두께는 바람직하게는 0.01∼5㎛, 더욱 바람직하게는 0.02∼2㎛, 더욱 바람직하게는 0.05∼1㎛이다. 또한, 이접착층은 복수층 형성할 수 있지만, 이 경우에도 이접착층의 총 두께는 상기 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.
점착제층은 점착제로 형성된다. 점착제로서는 각종의 점착제를 이용할 수 있고 예컨대, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리비닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제 등을 들 수 있다. 상기 점착제의 종류에 따라, 점착성의 베이스 폴리머가 선택된다. 상기 점착제 중에서도 광학적 투명성이 우수하고 적절한 습윤성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 점에서 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
언더코트층(프라이머층)은 편광자와 보호 필름과의 밀착성을 향상시키기 위해 형성된다. 프라이머층을 구성하는 재료로는, 기재 필름과 폴리비닐알코올계 수지층과의 양쪽에 어느 정도 강한 밀착력을 발휘하는 재료라면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 투명성, 열 안정성, 연신성 등이 우수한 열가소성 수지 등이 이용된다. 열가소성 수지로서는 예컨대, 아크릴계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐알코올계 수지 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
<점착제층>
상기 편광자 또는 편보호 편광 필름에는 점착제층을 형성하여, 점착제층 부착 편광 필름으로서 이용할 수 있다. 점착제층은 편광자의 상기 편면(a)에 또는 투명 수지층 부착 편광자의 경우에는 투명 수지층을 개재하여 형성할 수 있다. 점착제층 부착 편광 필름의 점착제층에는 세퍼레이터를 형성할 수 있다.
점착제층의 형성에는 적절한 점착제를 이용할 수 있고, 그 종류에 대해 특별한 제한은 없다. 점착제로서는 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리비닐알코올계 점착제, 폴리비닐피롤리돈 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제 등을 들 수 있다.
이들 점착제 중에서도 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 습윤성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용된다. 이와 같은 특징을 나타내는 것으로서 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
점착제층을 형성하는 방법으로서는 예컨대, 상기 점착제를 박리 처리한 세퍼레이터 등에 도포하고, 중합 용제 등을 건조 제거하여 점착제층을 형성한 후에 전사하는 방법, 또는 상기 점착제를 직접 도포하고, 중합 용제 등을 건조 제거하여 점착제층을 편광자 또는 투명 수지층에 형성하는 방법 등으로 제작된다. 또한, 점착제의 도포에 있어서는 적절하게 중합 용제 이외의 1종 이상의 용제를 새로이 가하여도 된다.
박리 처리한 세퍼레이터로서는 실리콘 박리 라이너가 바람직하게 이용된다. 이와 같은 라이너상에 본 발명의 점착제를 도포, 건조시켜 점착제층을 형성하는 공정에 있어서, 점착제를 건조시키는 방법으로서는 목적에 따라, 적절, 적당한 방법이 채용될 수 있다. 바람직하게는 상기 도포막을 가열 건조하는 방법이 이용된다. 가열 건조 온도는 바람직하게는 40℃∼200℃이고, 더욱 바람직하게는 50℃∼180℃이며, 특히 바람직하게는 70℃∼170℃이다. 가열 온도를 상기 범위로 함으로써 우수한 점착 특성을 갖는 점착제를 얻을 수 있다.
건조 시간은 적절, 적당한 시간이 채용될 수 있다. 상기 건조 시간은 바람직하게는 5초∼20분, 더욱 바람직하게는 5초∼10분, 특히 바람직하게는 10초∼5분이다.
점착제층의 형성 방법으로서는 각종 방법이 이용된다. 구체적으로는, 예컨대, 롤 코트, 키스 롤 코트, 그라비어 코트, 리버스 코트, 롤 브러쉬, 스프레이 코트, 딥 롤 코트, 바 코트, 나이프 코트, 에어 나이프 코트, 커튼 코트, 립 코트, 다이 코터 등에 의한 압출 코트법 등의 방법을 들 수 있다.
점착제층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 예컨대, 1∼100㎛ 정도이다. 바람직하게는 2∼50㎛, 보다 바람직하게는 2∼40㎛이고, 더욱 바람직하게는 5∼35㎛이다.
상기 점착제층이 노출되는 경우에는 실용에 제공될 때까지 박리 처리한 시트(세퍼레이터)로 점착제층을 보호하여도 된다.
세퍼레이터의 구성 재료로서는, 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 필름 등의 플라스틱 필름, 종이, 천, 부직포 등의 다공질 재료, 네트, 발포 시트, 금속박 및 이들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체(薄葉體) 등을 들 수 있지만, 표면 평활성이 우수한 점에서 플라스틱 필름이 바람직하게 이용된다.
그 플라스틱 필름으로서는, 상기 점착제층을 보호할 수 있는 필름이면 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 필름 등을 들 수 있다.
상기 세퍼레이터의 두께는 통상적으로 5∼200㎛, 바람직하게는 5∼100㎛ 정도이다. 상기 세퍼레이터에는 필요에 따라 실리콘계, 불소계, 장쇄 알킬계 또는 지방산 아미드계의 이형제, 실리카 분말 등에 의한 이형 및 방오(防汚) 처리나 도포형, 니딩형, 증착형 등의 대전 방지 처리도 할 수 있다. 특히, 상기 세퍼레이터의 표면에 실리콘 처리, 장쇄 알킬 처리, 불소 처리 등의 박리 처리를 적절히 실시함으로써 상기 점착제층으로부터의 박리성을 더욱 높일 수 있다.
<표면 보호 필름>
상기 편광자, 편보호 편광 필름에는 표면 보호 필름을 형성할 수 있다. 표면 보호 필름은 통상적으로 기재 필름 및 점착제층을 갖고, 당해 점착제층을 개재하여 편광자를 보호한다.
표면 보호 필름의 기재 필름으로서는 검사성이나 관리성 등의 관점에서 등방성을 갖는 또는 등방성에 가까운 필름 재료가 선택된다. 그 필름 재료로서는, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르설폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, 아크릴계 수지와 같은 투명한 폴리머를 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리에스테르계 수지가 바람직하다. 기재 필름은 1종 또는 2종 이상의 필름 재료의 라미네이트체로서 이용할 수도 있고, 또한 상기 필름의 연신물을 이용할 수도 있다. 기재 필름의 두께는 일반적으로는 500㎛ 이하, 바람직하게는 10∼200㎛이다.
표면 보호 필름의 점착제층을 형성하는 점착제로는 (메트)아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 점착제를 적절하게 선택하여 이용할 수 있다. 투명성, 내후성, 내열성 등의 관점에서 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 아크릴계 점착제가 바람직하다. 점착제층의 두께(건조 막 두께)는 필요시 되는 점착력에 따라 결정된다. 통상적으로 1∼100㎛ 정도, 바람직하게는 5∼50㎛이다.
또한, 표면 보호 필름에는 기재 필름에서의 점착제층을 형성한 면의 반대면에 실리콘 처리, 장쇄 알킬 처리, 불소 처리 등의 저접착성 재료로 박리 처리층을 형성할 수 있다.
<다른 광학층>
본 발명의 편광자, 편보호 편광 필름은 실제 사용할 때에 다른 광학층과 적층한 광학 필름으로서 이용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 예컨대 반사판이나 반투과판, 위상차판(1/2이나 1/4 등의 파장판을 포함), 시각 보상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 이용되기도 하는 광학층을 1층 또는 2층 이상 이용할 수 있다. 특히, 본 발명의 편보호 편광 필름에 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광 필름 또는 반투과형 편광 필름, 편보호 편광 필름에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광 필름 또는 원 편광 필름, 편보호 편광 필름에 추가로 시각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광 시야각 편광 필름 또는 편보호 편광 필름에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광 필름이 바람직하다.
편광자, 편보호 편광 필름에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차적으로 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착제층 등의 적절한 접착 수단을 이용할 수 있다. 상기의 편보호 편광 필름이나 그 밖의 광학 필름의 접착 시에, 그들의 광학 축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.
본 발명의 편광자, 편보호 편광 필름 또는 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 장치의 형성 등에 바람직하게 이용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉, 액정 표시 장치는 일반적으로 액정 셀과 편광자, 편보호 편광 필름 또는 광학 필름 및 필요에 따라 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 내장시킴으로써 형성되지만, 본 발명에 있어서는 본 발명에 따른, 편광자, 편보호 편광 필름 또는 광학 필름을 이용하는 점을 제외하고 특별한 한정은 없고, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해서도, 예컨대 IPS형, VA형 등의 임의의 타입인 것을 이용할 수 있지만, 특히 IPS형이 바람직하다.
액정 셀의 편측 또는 양측에 편광자, 편보호 편광 필름 또는 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 또는 반사판을 이용한 것 등의 적절한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 따른 편광자, 편보호 편광 필름 또는 광학 필름은 액정 셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 편광자, 편보호 편광 필름 또는 광학 필름을 형성하는 경우, 그들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성 시에는, 예컨대 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1층 또는 2층 이상 배치할 수 있다.
<화상 표시 장치의 연속 제조 방법>
상기의 화상 표시 장치는 본 발명의 점착제층 부착 편광 필름의 권회체(롤)로부터 조출되어, 상기 세퍼레이터에 의해 반송된 상기 점착제층 부착 편광 필름을 상기 점착제층을 개재하여 화상 표시 패널의 표면에 연속적으로 첩합하는 공정을 포함하는 연속 제조 방법(롤·투·패널 방식)으로 제조되는 것이 바람직하다. 본 발명의 점착제층 부착 편광 필름은 매우 얇은 필름이기 때문에, 시트상으로 절단(매엽 절단)한 후에 화상 표시 패널에 1장씩 첩합하는 방식(“시트·투·패널 방식”이라고도 한다)에 따르면, 시트의 반송이나 표시 패널로의 첩합 시의 핸들링이 어렵고, 이들의 과정에서 점착제층 부착 편광 필름(시트)이 큰 기계적 충격(예컨대, 흡착에 의한 휨 등)을 받을 리스크가 높아진다. 이와 같은 리스크를 저감하기 위해서는 예컨대, 기재 필름의 두께가 50㎛ 이상의 두께의 표면 보호 필름을 이용하는 등의 대책이 별도로 필요하다. 한편, 롤·투·패널 방식에 의하면, 점착제층 부착 편광 필름이 시트상으로 절단(매엽 절단)되지 않고, 연속상의 세퍼레이터에 의해 롤에서 화상 표시 패널까지 안정적으로 반송되어 그대로 화상 표시 패널에 첩합되기 때문에 두꺼운 표면 보호 필름을 이용하지 않고 상기 리스크를 대폭 저감할 수 있다. 그 결과, 막 두께와 저장 탄성률이 소정의 관계식을 만족하도록 제어한 점착제층에 의해 기계적 충격을 완화할 수 있는 것과 더불어, 나노 슬릿의 발생이 효과적으로 억제된 화상 표시 패널을 고속 연속 생산할 수 있다.
도 5는 롤·투·패널 방식을 채용한 액정 표시 장치의 연속 제조 시스템의 일례를 나타내는 개략도이다.
액정 표시 장치의 연속 제조 시스템(100)은 도 5에 나타내는 바와 같이, 액정 표시 패널(P)을 반송하는 일련의 반송부(X), 제1 편광 필름 공급부(101a), 제1 첩합부(201a), 제2 편광 필름 공급부(101b) 및 제2 첩합부(201b)를 포함한다.
또한, 제1 점착제층 부착 편광 필름의 권회체(제1 롤, 20a) 및 제2 점착제층 부착 편광 필름의 권회체(제2 롤, 20b)로는 길이 방향으로 흡수축을 갖고, 또한 도 2(A)에 도시된 양태의 것을 이용한다.
(반송부)
반송부(X)는 액정 표시 패널(P)을 반송한다. 반송부(X)는 복수의 반송 롤러 및 흡착 플레이트 등을 가지고 구성된다. 반송부(X)는 제1 첩합부(201a)와 제2 첩합부(201b)와의 사이에 액정 표시 패널(P)의 반송 방향에 대하여 액정 표시 패널(P)의 장변과 단변과의 배치 관계를 교체하는 배치 교체부(예컨대, 액정 표시 패널(P)을 90° 수평 회전시킴, 300)를 포함한다. 이에 따라, 액정 표시 패널(P)에 대하여 제1 점착제층 부착 편광 필름(21a) 및 제2 점착제층 부착 편광 필름(21b)을 직교 니콜의 관계로 첩합할 수 있다.
(제1 편광 필름 공급부)
제1 편광 필름 공급부(101a)는 제1 롤(20a)로부터 조출되어, 세퍼레이터(5a)에 의해 반송된 제1 점착제층 부착 편광 필름(표면 보호 필름 부착, 21a)을 제1 첩합부(201a)에 연속적으로 공급한다. 제1 편광 필름 공급부(101a)는 제1 조출부(151a), 제1 절단부(152a), 제1 박리부(153a), 제1 권취부(154a) 및 복수의 반송 롤러부, 댄서 롤 등의 어큐뮬레이트부 등을 갖는다.
제1 조출부(151a)는 제1 롤(20a)이 설치되는 조출 축을 갖고, 제1 롤(20a)에서 세퍼레이터(5a)가 형성된 띠상(帶狀)의 점착제층 부착 편광 필름(21a)을 조출한다.
제1 절단부(152a)는 커터, 레이저 장치 등의 절단 수단 및 흡착 수단을 갖는다. 제1 절단부(152a)는 세퍼레이터(5a)를 남기면서 띠상의 제1 점착제층 부착 편광 필름(21a)을 소정의 길이로 폭 방향으로 절단한다. 다만, 제1 롤(20a)로서 복수의 절입선이 소정의 길이로 폭 방향으로 형성된 띠상의 점착제층 부착 편광 필름(21a)이 세퍼레이터(5a)상에 적층된 것(절단 표시가 들어간 광학 필름 롤)을 이용한 경우, 제1 절단부(152a)는 불필요하게 된다(후술하는 제2 절단부(152b)에 대해서도 동일).
제1 박리부(153a)는 세퍼레이터(5a)를 내측으로 하여 되접음으로써 세퍼레이터(5a)에서 제1 점착제층 부착 편광 필름(21a)을 박리한다. 제1 박리부(153a)로서는 쐐기형 부재, 롤러 등을 들 수 있다.
제1 권취부(154a)는 제1 점착제층 부착 편광 필름(21a)이 박리된 세퍼레이터(5a)를 권취한다. 제1 권취부(154a)는 세퍼레이터(5a)를 권취하기 위한 롤이 설치되는 권취축을 갖는다.
(제1 첩합부)
제1 첩합부(201a)는 반송부(X)에 의해 반송된 액정 표시 패널(P)에 제1 박리부(153a)에 의해 박리된 제1 점착제층 부착 편광 필름(21a)을 제1 점착제층 부착 편광 필름(21a)의 점착제층을 개재하여 연속적으로 첩합한다(제1 첩합 공정). 제1 첩합부(81)는 한 쌍의 첩합 롤러를 가지고 구성되며, 첩합 롤러의 적어도 한쪽이 구동 롤러로 구성된다.
(제2 편광 필름 공급부)
제2 편광 필름 공급부(101b)는 제2 롤(20b)에서 조출되고, 세퍼레이터(5b)에 의해 반송된 제2 점착제층 부착 편광 필름(표면 보호 필름 부착, 21b)을 제2 첩합부(201b)에 연속적으로 공급한다. 제2 편광 필름 공급부(101b)는 제2 조출부(151b), 제2 절단부(152b), 제2 박리부(153b), 제2 권취부(154b) 및 복수의 반송 롤러부, 댄서 롤 등의 어큐뮬레이트부 등을 갖는다. 또한, 제2 조출부(151b), 제2 절단부(152b), 제2 박리부(153b), 제2 권취부(154b)는 각각 제1 조출부(151a), 제1 절단부(152a), 제1 박리부(153a), 제1 권취부(154a)와 동일한 구성 및 기능을 갖는다.
(제2 첩합부)
제2 첩합부(201b)는 반송부(X)에 의해 반송된 액정 표시 패널(P)에 제2 박리부(153b)에 의해 박리된 제2 점착제층 부착 편광 필름(21b)을 제2 점착제층 부착 편광 필름(21b)의 점착제층을 개재하여 연속적으로 첩합한다(제2 첩합 공정). 제2 첩합부(201b)는 한 쌍의 첩합 롤러를 가지고 구성되고, 첩합 롤러의 적어도 한쪽이 구동 롤러로 구성된다.
[실시예]
이하에 본 발명을 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예에 제한되는 것은 아니다. 또한, 각 예시 중의 부 및 %는 어느 것도 중량 기준이다. 이하에 특별한 규정이 없는 실온 방치 조건은 모두 23℃ 65%RH이다.
실시예 1
<편광자(A0)의 제작:도 1(B)의 양태>
흡수율 0.75%, Tg 75℃의 비정질의 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트(IPA 공중합 PET) 필름(두께:100㎛) 기재의 편면에 코로나 처리를 실시하고, 이 코로나 처리면에 폴리비닐알코올(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 및 아세토아세틸 변성PVA(중합도1200, 아세토아세틸 변성도 4.6%, 비누화도 99.0몰% 이상, 니혼 고세이 화학 공업사 제조, 상품명“고세화이머 Z200”)를 9:1의 비율로 포함하는 수용액을 25℃에서 도포 및 건조하여 두께 11㎛의 PVA계 수지층을 형성하여 적층체를 제작하였다.
얻어진 적층체를 120℃의 오븐 내에서 주속이 상이한 롤 사이에서 세로 방향(길이 방향)으로 2.0배로 자유단 1축 연신하였다(공중 보조 연신 처리).
이어서, 적층체를 액체 온도 30℃의 불용화욕(물 100중량부에 대하여 붕산을 4중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(불용화 처리).
이어서, 액체 온도 30℃의 염색욕에 편광자가 소정의 투과율이 되도록 요오드 농도, 침지 시간을 조정하면서 침지시켰다. 본 실시예에서는 물 100중량부에 대하여, 요오드를 0.2중량부를 배합하고, 요오드화칼륨을 1.0중량부 배합하여 얻어진 요오드 수용액에 60초간 침지시켰다(염색 처리).
이어서, 액체 온도 30℃의 가교욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화칼륨을 3중량부를 배합하고, 붕산을 3중량부를 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교 처리).
그 후, 적층체를 액체 온도 70℃의 붕산 수용액(물 100중량부에 대하여 붕산을 4.00중량부 배합하고, 요오드화칼륨을 5중량부를 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시키면서 주속이 상이한 롤 사이에서 세로 방향(길이 방향)으로 총 연신 배율이 5.5배가 되도록 1축 연신을 실시하였다(수중 연신 처리).
그 후, 적층체를 액체 온도 15℃의 세정욕(물 100중량부에 대하여 요오드화칼륨을 4중량부를 배합하여 얻어진 수용액)에 3초간 침지시켰다(세정 처리).
이상으로부터, 두께 5㎛의 편광자를 포함하는 광학 필름 적층체(A0)를 얻었다. 얻어진 광학 필름 적층체(A0)의 광학 특성은 투과율 42.8%, 편광도 99.99%이었다. 광학 필름 적층체(A0)는 편보호 편광 필름으로서 이용하였다.
실시예 2
<편광자(A1)의 제작>
광학 필름 적층체(A0)의 제작에 있어서, 수중 연신 처리에서의 붕산 수용액에 배합한 붕산을 3.75중량부로 변경한 것 이외에는 광학 필름 적층체(A0)의 제작 방법과 동일하게 하여 편광자(A1)를 얻었다. 얻어진 편광자의 두께는 5㎛이었다. 얻어진 광학 필름 적층체(A1)의 광학 특성은 투과율 42.8%, 편광도 99.99%이었다.
실시예 3
<편광자(A2)의 제작>
광학 필름 적층체(A0)의 제작에 있어서, 두께 16㎛의 PVA계 수지층을 형성하고, 적층체를 제작한 것, 수중 연신 처리에서의 붕산 수용액에 배합한 붕산을 3.75중량부로 변경한 것 이외에는 광학 필름 적층체(A0)의 제작 방법과 동일하게 하여 편광자(A2)를 얻었다. 얻어진 편광자의 두께는 7㎛이었다. 얻어진 광학 필름 적층체(A2)의 광학 특성은 투과율 42.8%, 편광도 99.99%이었다.
실시예 4
<편광자(A3)의 제작>
광학 필름 적층체(A0)의 제작에 있어서, 수중 연신 처리에서의 붕산 수용액에 배합한 붕산을 3.00중량부로 변경한 것 이외에는 광학 필름 적층체(A0)의 제작 방법과 동일하게 하여 편광자(A2)를 얻었다. 얻어진 편광자의 두께는 5㎛이었다. 얻어진 광학 필름 적층체(A3)의 광학 특성은 투과율 42.8%, 편광도 99.99%이었다.
실시예 5
<폴리비닐알코올계 형성재(A)>
중합도 2500, 비누화도 99.0몰%의 폴리비닐알코올 수지 100중량부에 대하여 붕산 15중량부를 배합한 후, 순수에 용해하여 고형분 농도 4중량%의 수용액을 조제하였다.
<편보호 편광 필름의 제작:도 2(B)의 양태>
상기 광학 필름 적층체(A0)의 편광자의 표면(수지 기재가 형성되어 있지 않은 편광자면)에 25℃로 조정한 상기 폴리비닐알코올계 형성재(A)를 와이어 바 코터로 건조 후의 두께가 0.5㎛가 되도록 도포한 후, 80℃에서 30초간 열풍 건조하여 투명 수지층을 형성하고 편보호 편광 필름을 제작하였다.
실시예 6, 7
실시예 5에 있어서, 투명 수지층의 두께를 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여 투명 수지층을 형성하여 편보호 편광 필름을 제작하였다.
실시예 8
<폴리비닐알코올계 형성재(B)>
중합도 2500, 비누화도 99.0몰%의 폴리비닐알코올 수지를 순수에 용해하여 고형분 농도 4중량%의 수용액을 조제하였다.
<편보호 편광 필름의 제작:도 2(B)의 양태>
상기 광학 필름 적층체(A0)의 편광자의 표면(수지 기재가 형성되어 있지 않은 편광자면)에 25℃로 조정한 상기 폴리비닐알코올계 형성재(B)를 와이어 바 코터로 건조 후의 두께가 0.5㎛가 되도록 도포한 후, 80℃에서 30초간 열풍 건조하여 투명 수지층을 형성하고 편보호 편광 필름을 제작하였다.
실시예 9, 10
실시예 8에 있어서. 투명 수지층의 두께를 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 8과 동일하게 하여 투명 수지층을 형성하여 편보호 편광 필름을 제작하였다.
비교예 1
<편광자(A4)의 제작>
광학 필름 적층체(A0)의 제작에 있어서, 수중 연신 처리에서의 붕산 수용액에 배합한 붕산을 4.00중량부로 변경한 것, 세정 처리에서의 침지 시간을 6초로 변경한 것 이외에는 광학 필름 적층체(A0)의 제작 방법과 동일하게 하여 편광자(A4)를 얻었다. 얻어진 편광자의 두께는 5㎛이었다. 얻어진 광학 필름 적층체(A4)의 광학 특성은 투과율 42.8%, 편광도 99.99%이었다.
비교예 2
<편광자(A5)의 제작>
광학 필름 적층체(A0)의 제작에 있어서, 수중 연신 처리에서의 붕산 수용액에 배합한 붕산을 4.25중량부로 변경한 것, 세정 처리에서의 침지 시간을 6초로 변경한 것 이외에는 광학 필름 적층체(A0)의 제작 방법과 동일하게 하여 편광자(A5)를 얻었다. 얻어진 편광자의 두께는 5㎛이었다. 얻어진 광학 필름 적층체(A5)의 광학 특성은 투과율 42.8%, 편광도 99.99%이었다.
비교예 3
<편광자(A6)의 제작>
광학 필름 적층체(A0)의 제작에 있어서, 수중 연신 처리에서의 붕산 수용액에 배합한 붕산을 4.00중량부로 변경한 것, 세정 처리에서의 침지 시간을 6초로 변경한 것 이외에는 광학 필름 적층체(A0)의 제작 방법과 동일하게 하여 편광자(A6)를 얻었다. 얻어진 편광자의 두께는 5㎛이었다. 얻어진 광학 필름 적층체(A6)의 광학 특성은 투과율 42.8%, 편광도 99.99%이었다.
<폴리비닐알코올계 형성재(C)>
중합도 2500, 비누화도 99.0몰%의 폴리비닐알코올 수지 100중량부에 대하여 붕산 25중량부를 배합한 후, 순수에 용해하여 고형분 농도 4중량%의 수용액을 조제하였다.
<편보호 편광 필름의 제작:도 2(B)의 양태>
상기 광학 필름 적층체(A6)의 편광자의 표면(수지 기재가 형성되어 있지 않은 편광자면)에 25℃로 조정한 상기 폴리비닐알코올계 형성재(C)를 와이어 바 코터로 건조 후의 두께가 1.0㎛가 되도록 도포한 후, 80℃에서 30초간 열풍 건조하여 투명 수지층을 형성하여 편보호 편광 필름을 제작하였다.
비교예 4
<편광자(A7)의 제작>
광학 필름 적층체(A0)의 제작에 있어서, 수중 연신 처리에서의 붕산 수용액에 배합한 붕산을 2.00중량부로 변경한 것 이외에는 광학 필름 적층체(A0)의 제작 방법과 동일하게 하여 편광자(A7)를 얻었다. 얻어진 편광자의 두께는 5㎛이었다. 얻어진 광학 필름 적층체(A8)의 광학 특성은 투과율 42.3%, 편광도 99.99%이었다.
비교예 5
<편광자(B)의 제작>
평균 중합도 2400, 비누화도 99.9몰%의 두께 30㎛의 폴리비닐알코올 필름을 30℃의 온수 중에 60초간 침지하여 팽윤시켰다. 이어서, 요오드/요오드화칼륨(중량비=0.5/8)의 농도 0.3%의 수용액에 침지하고, 3.5배까지 연신시키면서 필름을 염색하였다. 그 후, 65℃의 붕산 에스테르 수용액 중에서 총 연신 배율이 6배가 되도록 연신을 실시하였다. 연신 후에, 40℃의 오븐에서 3분간 건조하여 PVA계 편광자(B)를 얻었다. 얻어진 편광자의 두께는 12㎛이었다.
<보호 필름의 제작>
보호 필름:두께 40㎛의 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴 수지 필름의 이접착 처리면에 코로나 처리를 실시하여 이용하였다.
<보호 필름에 적용하는 접착제의 제작>
N-히드록시에틸아크릴아미드(HEAA) 40중량부와 아크릴로일모르폴린(ACMO) 60중량부와 광 개시제“IRGACURE 819”(BASF사 제조) 3중량부를 혼합하여 자외선 경화형 접착제를 조제하였다.
<편보호 편광 필름의 제작>
편광자(B)의 편측 표면에 상기 자외선 경화형 접착제를 경화 후의 접착제층의 두께가 0.5㎛가 되도록 도포하면서 상기 보호 필름을 첩합한 후, 활성 에너지선을 조사하고 접착제를 경화시켜 편보호 편광 필름을 얻었다. 활성 에너지선으로서 자외선을 조사하여 접착제를 경화시켰다. 자외선 조사는 갈륨 봉입 메탈할라이드 램프, 조사 장치:Fusion UV Systems, Inc사 제조의 Light HAMMER 10, 밸브:V밸브, 피크 조도:1600mW/c㎡, 적산 조사량 1000/mJ/c㎡(파장 380∼440nm)를 사용하고, 자외선의 조도는 Solatell사 제조의 Sola-Check 시스템을 사용하여 측정하였다. 얻어진 편보호 편광 필름의 광학 특성은 투과율 42.8%, 편광도 99.99%이었다.
비교예 6
<편광자(C)의 제작>
평균 중합도 2400, 비누화도 99.9몰%의 두께 75㎛의 폴리비닐알코올 필름을 30℃의 온수 중에 60초간 침지하여 팽윤시켰다. 이어서, 요오드/요오드화칼륨(중량비=0.5/8)의 농도 0.3%의 수용액에 침지하고 3.5배까지 연신시키면서 필름을 염색하였다. 그 후, 65℃의 붕산 에스테르 수용액 중에서 총 연신 배율이 6배가 되도록 연신을 실시하였다. 연신 후에 40℃의 오븐에서 3분간 건조하여 PVA계 편광자(C)를 얻었다. 얻어진 편광자의 두께는 23㎛이었다.
<편보호 편광 필름의 제작>
비교예 5에 있어서, 편광자(B) 대신에 상기 편광자(C)를 이용한 것 이외에는 비교예 5와 동일하게 하여 편보호 편광 필름을 얻었다. 얻어진 편보호 편광 필름의 광학 특성은 투과율 42.5%, 편광도 99.99%이었다.
≪점착제층 부착 편보호 편광 필름의 제작:도 1(C), 도 2(C)의 양태≫
<아크릴계 폴리머의 조제>
교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4구 플라스크에 부틸아크릴레이트 99부 및 아크릴산4-히드록시부틸 1부를 함유하는 모노머 혼합물을 투입하였다. 또한, 상기 모노머 혼합물(고형분) 100부에 대하여, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1부를 에틸아세테이트와 함께 투입하고, 완만하게 교반하면서 질소 가스를 도입하여 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액체 온도를 60℃ 부근으로 유지하고 7시간 중합 반응을 실시하였다. 그 후, 얻어진 반응액에 에틸아세테이트를 부가하여 고형분 농도 30%로 조정한 중량 평균 분자량 140만의 아크릴계 폴리머의 용액을 조제하였다.
<점착제 조성물의 조제>
상기 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100부에 대하여, 트리메틸올프로판크실릴렌디이소시아네이트(미츠이 화학사 제조:타케네이트 D110N) 0.1부와 디벤조일퍼옥사이드 0.3부와, γ-글리시독시프로필메톡시실란(신에츠 화학 공업사 제조:KBM-403) 0.075부를 배합하여 아크릴계 점착제 용액을 조제하였다.
<점착제층의 형성>
이어서, 상기 아크릴계 점착제 용액을 실리콘계 박리제로 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(세퍼레이터 필름)의 표면에 파운틴 코터로 균일하게 도공하고, 155℃의 공기 순환식 항온 오븐에서 2분간 건조하여 세퍼레이터 필름의 표면에 두께 20㎛의 점착제층을 형성하였다.
상기 실시예 또는 비교예에서 얻어진 편보호 편광 필름(광학 필름 적층체를 포함함)의 편광자(수지 기재가 형성되어 있지 않은 편광자면) 또는 투명 수지층의 표면에 상기 이형 시트(세퍼레이터)의 박리 처리면에 형성한 점착제층을 첩합하여 점착제층 부착 편광 필름을 제작하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 편보호 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름에 대하여 하기 평가를 실시하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<편광자의 단체 투과율(T) 및 편광도(P)>
얻어진 편보호 편광 필름의 단체 투과율(T) 및 편광도(P)를 적분구 부착 분광 투과율 측정기(무라카미 색채 기술 연구소의 Dot-3c)를 이용하여 측정하였다.
또한, 편광도(P)는 2장의 동일한 편보호 편광 필름을 양자의 투과축이 평행하게 되도록 중첩시킨 경우의 투과율(평행 투과율:Tp) 및 양자의 투과축이 직교하도록 중첩시킨 경우의 투과율(직교 투과율:Tc)을 이하의 식에 적용함으로써 구할 수 있는 것이다. 편광도(P)(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
각 투과율은 글랜 테일러(Glan Taylor) 프리즘 편광자를 통해 얻어진 완전 편광을 100%로 하여, JIS Z8701의 2도 시야(C광원)에 의해 시감도 보정한 Y값으로 나타낸 것이다.
<편광자 중의 붕산 함유량의 측정>
실시예 및 비교예에서 얻어진 편광자에 대하여, 퓨리에 변환 적외선 분광 광도계(FTIR)(Perkin Elmer사 제조, 상품명“SPECTRUM 2000”)를 이용하여 편광을 측정광으로 하는 전반사 감쇠 분광(ATR) 측정에 의해 붕산 피크(665cm-1)의 강도 및 참조 피크(2941cm-1)의 강도를 측정하였다. 얻어진 붕산 피크 강도 및 참조 피크 강도로부터 붕산량 지수를 하기 식에 의해 산출하고, 또한 산출한 붕산량 지수로부터 하기 식에 의해 붕산 함유량(중량%)을 결정하였다.
(붕산량 지수)=(붕산 피크 665cm-1의 강도)/(참조 피크 2941cm-1의 강도)
(붕산 함유량(중량%))=(붕산량 지수)×5.54+4.1
상기 편광자에서의 붕산 함유량(a)의 측정은 상기 장치에 의해 편보호 편광 필름(또는 광학 필름 적층체)의 편광자면을 직접 측정함으로써 실시하였다. 또한, 투명 수지층 부착 편광자의 경우에는 투명 수지층면에서 측정을 실시하였다.
한편, 붕산 함유량(b)은 상기 장치에 의해 얻어진 점착제층 부착 편광 필름에서 보호 필름(또는 수지 기재)을 박리한 면에 대하여 직접 측정함으로써 실시하였다.
<나노 슬릿의 발생 억제:기타 피크 시험>
얻어진 점착제층 부착 편광 필름을 50mm×150mm의 크기(흡수축 방향이 50mm)로 재단한 것을 샘플(12)로 하였다. 샘플(12)은 보호 필름(3) 측에 하기의 방법으로 제작한 표면 보호 필름(6)을 첩합하여 이용하였다.
(시험용의 표면 보호 필름)
190℃에서의 용융 흐름 속도(melt flow rate)가 2.0g/10분인 밀도 0.924g/cm3의 저밀도 폴리에틸렌으로 이루어지는 기재층 성형 재료를 공압출용 인플레이션 성형기에 공급하였다.
동시에 230℃에서의 용융 흐름 속도가 10.0g/10분인 밀도 0.86g/cm3의 프로필렌-부텐 공중합체(질량비로 프로필렌:부텐=85:15, 어택틱 구조)로 이루어지는 점착제층 성형 재료를 다이스 온도가 220℃인 인플레이션 성형기에 공급하여 공압출 성형을 실시하였다.
이에 따라, 두께 33㎛의 기재층과 두께 5㎛의 점착제층으로 이루어지는 표면 보호 필름을 제조하였다.
다음으로, 도 4(A)의 개념도, 도 4(B)의 단면도에 나타내는 바와 같이, 당해 샘플에서 이형 시트(세퍼레이터)를 박리하여 노출된 점착제층(A)을 개재하여 유리판(20)상에 첩부(貼付)하였다. 이어서, 샘플(12, 표면 보호 필름(6) 측)의 중앙부에 대하여 기타 피크(HISTORY사 제조, 품번 "HP2H(HARD)")로 하중 200g을 걸어서 샘플(12)에서의 편광자(1)의 흡수축에 직교하는 방향으로 100mm의 거리에 50 왕복의 하중 부하를 반복하였다. 상기 하중 부하는 1개소에서 실시하였다.
이어서, 샘플(12)을 80℃의 환경하에 1시간 방치한 후에, 하기의 기준에 따라 샘플(12)의 누광 크랙의 유무를 확인하였다.
A:100개 이하 발생하지 않음.
B:101∼500개.
C:501개∼1000개.
D:1001개 이상.
<관통 크랙의 확인:열 충격 시험>
얻어진 점착제층 부착 편광 필름을 50mm×150mm(흡수축 방향이 50mm)와 150mm×50mm(흡수축 방향이 150mm)로 재단하고, 0.5mm 두께의 무알칼리 유리의 양면에 크로스니콜의 방향으로 첩합하여 샘플을 작성하였다. 당해 샘플을 -40∼85℃의 열 충격을 각 30분간×100회의 환경하에 투입한 후에 취출하여 점착제층 부착 편광 필름에 관통 크랙(갯수)이 발생하는지 여부를 육안으로 확인하였다. 이 시험을 5회 실시하였다. 평가는 하기와 같이 실시하였다.
○:관통 크랙 없음
×:관통 크랙 있음
<내습열성:편광도의 변화율(광학 신뢰성 시험)>
얻어진 편보호 편광 필름을 25mm×50mm의 크기(흡수축 방향이 50mm)로 재단하였다. 당해 편보호 편광 필름(샘플)을 85℃/85% RH의 항온항습기에 150시간 투입하였다. 투입 전과 투입 후의 편보호 편광 필름의 편광도를 적분구 부착 분광 투과율 측정기(무라카미 색채 기술 연구소 Dot-3c)를 이용하여 측정하고,
편광도의 변화율(%)=(1-(투입 후의 편광도/투입 전의 편광도))를 구하였다.
또한, 편광도(P)는 2장의 동일한 편보호 편광 필름을 양자의 투과축이 평행하게 되도록 중첩시킨 경우의 투과율(평행 투과율:Tp) 및 양자의 투과축이 직교하도록 중첩시킨 경우의 투과율(직교 투과율:Tc)을 이하의 식에 적용함으로써 구할 수 있는 것이다. 편광도(P)(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
각 투과율은 글랜 테일러 프리즘 편광자를 통해 얻어진 완전 편광을 100%로 하여, JIS Z8701의 2도 시야(C 광원)에 의해 시감도 보정한 Y값으로 나타낸 것이다.
표 1에는 편광도의 변화율을 기재함과 함께, 당해 변화율을 하기의 기준으로 판단하였다.
○:편광도의 변화율이 0.5% 이하.
△:편광도의 변화율이 0.5% 초과 5.0% 이하.
×:편광도의 변화율이 5.0% 초과.
<반송성>
반송성은 편보호 편광 필름(또는 광학 필름 적층체)를 제조할 때의 편보호 편광 필름의 반송 가부 및 얻어진 편보호 편광 필름에서의 편광자 표면의 흠집 상태를 육안으로 다음의 기준으로 판단하였다.
○:편보호 편광 필름은 반송 가능하며, 편광자 표면의 흠집 없음.
△:편보호 편광 필름은 반송 가능하며, 편광자 표면에 현저한 흠집 없음.
×:편보호 편광 필름의 반송 불가.
[표 1]
Figure 112018079428429-pct00001
실시예 11
편보호 편광 필름으로서 장척상의 것을 이용한 점, 형성재를 마이크로 그라비어 코터를 이용하여 도공한 점, 상기의 이형 시트(세퍼레이터) 및 하기의 표면 보호 필름으로서 장척상의 것을 이용한 점 이외에는 실시예 10과 동일하다. 이에 따라, 편보호 편광 필름의 편광자 측에 세퍼레이터 및 투명 보호 필름 측에 표면 보호 필름이 적층된 점착제층 부착 편보호 편광 필름(도 2(D)의 양태)의 권회체를 제작하였다. 또한, 점착제층 부착 편보호 편광 필름의 권회체는 점착제층 부착 편보호 편광 필름의 연속 반송에 의해 절단을 진행시키는 슬릿 가공에 의해, 32인치 무알칼리 유리의 단변 및 장변에 각각 대응하는 폭의 것을 세트로 준비하였다.
(롤·투·패널용 표면 보호 필름)
대전 방지 처리층 부착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(상품명:다이아호일 T100G38, 미츠비시 수지사 제조, 두께 38㎛)의 대전 방지 처리면과는 반대면에 아크릴계 점착제를 두께가 15㎛가 되도록 도포 형성하여 표면 보호 필름을 얻었다.
다음으로, 도 5에 나타낸 바와 같은 롤·투·패널 방식의 연속 제조 시스템을 사용하고, 점착제층 부착 편보호 편광 필름의 권회체 세트에서 연속적으로 공급된 점착제층 부착 편보호 편광 필름을 0.5mm 두께의 32인치 무알칼리 유리 100매의 양면에 크로스니콜의 관계가 되도록 연속적으로 첩합하였다.
<나노 슬릿의 발생 확인:가열 시험>
점착제층 부착 편보호 편광 필름이 양면으로 첩합된 무알칼리 유리 100매를 80℃의 오븐에 24시간 투입하고, 그 후 육안으로 나노 슬릿의 발생 유무를 확인하였다. 나노 슬릿에 의한 결함(누광)의 발생은 보이지 않았다.
1 : 편광자
2 : 투명 수지층
3 : 수지 기재
4 : 보호 필름
A : 점착제층
10 : 투명 수지층 부착 편광자
11 : 편보호 편광 필름
12 : 점착제층 부착 편광 필름
a : 편광자의 점착제층을 형성하는 측의 편면
b : 편광자의 점착제층을 형성하는 측의 반대측의 편면
5, 5a, 5b : 세퍼레이터
6, 6a, 6b : 표면 보호 필름
10 : 편광 필름
11 : 점착제층 부착 편광 필름
20a, 20b : 점착제층 부착 편광 필름의 권회체(롤)
21a, 21b : 점착제층 부착 편광 필름(표면 보호 필름 부착)
100 : 화상 표시 장치의 연속 제조 시스템
101a, 101b : 편광 필름 공급부
151a, 151b : 조출부
152a, 152b : 절단부
153a, 153b : 박리부
154a, 154b : 권취부
201a, 201b : 첩합부
300 : 배치 교체부
P : 화상 표시 패널
X : 화상 표시 패널의 반송부

Claims (18)

  1. 편광자의 편면에 점착제층을 갖는 점착제층 부착 편광 필름에 이용되는 편광자로서,
    상기 편광자는 붕산 및 폴리비닐알코올계 수지를 함유하고, 두께가 10㎛ 이하이며, 또한 단체 투과율(T) 및 편광도(P)로 표시되는 광학 특성이 하기 식
    P>-(100.929T-42.4-1)×100(단, T<42.3), 또는,
    P≥99.9(단, T≥42.3)의 조건을 만족하도록 구성된 것이며,
    또한, 상기 편광자에서의 상기 점착제층을 형성하는 측의 편면에서 측정되는 붕산 함유량(a)이 다른 편면에서 측정되는 붕산 함유량(b)보다도 낮고,
    상기 편광자의 점착제층을 형성하는 측의 편면에 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 형성재의 형성물인 투명 수지층을 갖는 것을 특징으로 하는 편광자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 붕산 함유량(a)과 상기 붕산 함유량(b)의 차이가 0.5중량% 이상인 것을 특징으로 하는 편광자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 붕산 함유량(a)과 상기 붕산 함유량(b)의 차이가 3중량% 이상인 것을 특징으로 하는 편광자.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 붕산 함유량(b)이 20중량% 이하인 것을 특징으로 하는 편광자.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 수지층은 두께가 0.2㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 편광자.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 수지층은 두께가 6㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 편광자.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 수지층을 형성하는 폴리비닐알코올계 수지는 비누화도가 99몰% 이상, 평균 중합도가 2000 이상인 것을 특징으로 하는 편광자.
  9. 제 1 항에 기재된 편광자 및 상기 편광자에서의 점착제층을 형성하는 측의 반대면에만 보호 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 편보호 편광 필름.
  10. 제 1 항에 기재된 편광자에서의 점착제층을 형성하는 측의 편면에 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 형성재의 형성물인 투명 수지층을 갖는 편광자의 제조방법으로서,
    상기 편광자는 붕산 및 폴리비닐알코올계 수지를 함유하고, 두께가 10㎛ 이하이며, 또한 단체 투과율(T) 및 편광도(P)로 표시되는 광학 특성이 하기 식
    P>-(100.929T-42.4-1)×100(단, T<42.3), 또는,
    P≥99.9(단, T≥42.3)의 조건을 만족하도록 구성된 것이며
    또한, 상기 편광자에서의 상기 점착제층을 형성하는 측의 편면에서 측정되는 붕산 함유량(a)이 다른 편면에서 측정되는 붕산 함유량(b)보다도 낮고,
    상기 편광자에서의 점착제층을 형성하는 측의 편면에 직접 상기 투명 수지층의 형성재를 도포함으로써, 상기 투명 수지층을 형성하는 것을 특징으로 하는 편광자의 제조 방법.
  11. 제 1 항 및 제 6 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 기재된 편광자, 및 상기 편광자에서의 점착제층을 형성하는 측의 반대면에만 보호 필름을 갖고, 상기 편광자에서의 점착제층을 형성하는 측의 편면에 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 형성재의 형성물인 투명 수지층을 갖는 편보호 편광 필름의 제조 방법으로서,
    상기 편광자는 붕산 및 폴리비닐알코올계 수지를 함유하고, 두께가 10㎛ 이하이며, 또한 단체 투과율(T) 및 편광도(P)로 표시되는 광학 특성이 하기 식
    P>-(100.929T-42.4-1)×100(단, T<42.3), 또는
    P≥99.9(단, T≥42.3)의 조건을 만족하도록 구성된 것이며,
    또한, 상기 편광자에서의 상기 점착제층을 형성하는 측의 편면에서 측정되는 붕산 함유량(a)이 다른 편면에서 측정되는 붕산 함유량(b)보다도 낮고,
    상기 편광자에서의 점착제층을 형성하는 측의 편면에 직접 상기 투명 수지층의 형성재를 도포함으로써, 상기 투명 수지층을 형성하는 것을 특징으로 하는 편보호 편광 필름의 제조 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 기재된 편광자, 및 점착제층을 상기 편광자에서의 점착제층을 형성하는 편면에 갖는 것을 특징으로 하는 점착제층 부착 편광 필름.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 점착제층에는 세퍼레이터가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 점착제층 부착 편광 필름.
  14. 제 13 항에 있어서,
    권회체인 것을 특징으로 하는 점착제층 부착 편광 필름.
  15. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 기재된 편광자, 또는 제 9 항에 기재된 편보호 편광 필름을 갖는 화상 표시 장치.
  16. 제 14 항에 기재된 상기 점착제층 부착 편광 필름의 권회체로부터 조출되어 상기 세퍼레이터에 의해 이송된 상기 점착제층 부착 편광 필름을 상기 점착제층을 개재하여 화상 표시 패널의 표면에 연속적으로 첩합하는 공정을 포함하는 화상 표시 장치의 연속 제조 방법.
  17. 제 12 항에 기재된 점착제층 부착 편광 필름을 갖는 화상 표시 장치.
  18. 제 9 항에 기재된 편보호 편광 필름, 및 점착제층을 상기 편보호 편광 필름에서의 점착제층을 형성하는 편면에 갖는 것을 특징으로 하는 점착제층 부착 편광 필름.
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