KR102243122B1 - 편광판의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합되어 이루어지는 편광판의 제조 방법으로서, 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형 접착제를 도포하는 접착제 도공 공정과, 투명 필름이 편광 필름의 한면 또는 양면에 접착제를 통해 적층되어 이루어지는 적층체를, 반송 방향으로 회전하는 한 쌍의 접합 롤 사이에 끼워 압박함으로써, 투명 필름과 편광 필름을 접합시키는 접합 공정과, 적층체에 활성 에너지선을 조사하여 접착제를 경화시키는 활성 에너지선 조사 공정을 포함한다.

Description

편광판의 제조 방법 및 제조 장치{POLARIZING PLATE FABRICATION METHOD AND FABRICATION DEVICE}
본 발명은, 액정 표시 장치 등을 구성하는 광학 부품의 하나로서 유용한 편광판의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
편광 필름은, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 2색성 색소를 흡착 배향시킨 것으로서 널리 이용되고 있고, 요오드를 2색성 색소로 하는 요오드계 편광 필름이나, 2색성 직접 염료를 2색성 색소로 하는 염료계 편광 필름 등이 알려져 있다. 이들 편광 필름은, 통상, 그 한면 또는 양면에 접착제를 통해 트리아세틸셀룰로오스 필름 등의 투명 필름을 접합시켜, 편광판으로 된다.
편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름을 적층하는 방법으로서, 미리 투명 필름의 표면에 활성 에너지선 경화형 수지를 도포한 후, 편광 필름과 투명 필름을 한 쌍의 닙 롤(접합 롤) 사이에 끼워 압박함으로써 접합시키고, 계속해서 활성 에너지선을 조사하여 접착 경화시키는 방법이 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).
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2004-245925호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2009-134190호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 제2011-95560호 공보
상기 방법에 있어서, 편광판의 박형화를 위해, 투명 필름의 표면에 도포하는 활성 에너지선 경화형 수지의 두께를, 예컨대 2.0 ㎛ 이하로 하면, 투명 필름과 편광 필름과의 접합시에 기포가 혼입되기 쉽다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 활성 에너지선 경화형 수지의 두께를 얇게 하여도, 기포의 혼입이 억제된 편광판의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합되어 이루어지는 편광판의 제조 방법으로서, 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형 접착제를 도포하는 접착제 도공 공정과, 투명 필름이 편광 필름의 한면 또는 양면에 접착제를 통해 적층되어 이루어지는 적층체를, 반송 방향으로 회전하는 한 쌍의 접합 롤 사이에 끼워 압박함으로써, 투명 필름과 편광 필름을 접합시키는 접합 공정과, 적층체에 활성 에너지선을 조사하여 접착제를 경화시키는 활성 에너지선 조사 공정을 포함하는 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 접착제 도공 공정에 있어서, 편광 필름의 한면 또는 양면에 도포되는 활성 에너지선 경화형 접착제의 도포 두께는, 0.1∼2.0 ㎛인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에 있어서 상기 접착제 도공 공정은, 연직 방향 상향으로 반송되는 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형 접착제를 도포하는 공정이다.
본 발명의 다른 일 형태에 있어서 상기 접착제 도공 공정은, 연직 방향 하향으로 반송되는 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형 접착제를 도포하는 공정이다.
또한, 본 발명은, 편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합되어 이루어지는 편광판의 제조 장치로서, 연직 방향 상향으로 편광 필름을 반송하는 반송 수단과, 연직 방향 상향으로 반송되고 있는 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형 접착제를 도포하기 위한 접착제 도공 장치와, 투명 필름이 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 접착제를 통해 적층되어 이루어지는 적층체를, 반송하면서 사이에 끼워 압박함으로써, 투명 필름과 편광 필름을 접합시키기 위한 한 쌍의 접합 롤과, 적층체에 활성 에너지선을 조사하여 접착제를 경화시키기 위한 활성 에너지선 조사 장치를 포함하는 제조 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합되어 이루어지는 편광판의 제조 장치로서, 연직 방향 하향으로 편광 필름을 반송하는 반송 수단과, 연직 방향 하향으로 반송되고 있는 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형 접착제를 도포하기 위한 접착제 도공 장치와, 상기 투명 필름이 편광 필름의 한면 또는 양면에 접착제를 통해 적층되어 이루어지는 적층체를, 반송하면서 사이에 끼워 압박함으로써, 투명 필름과 편광 필름을 접합시키기 위한 한 쌍의 접합 롤과, 적층체에 활성 에너지선을 조사하여 접착제를 경화시키기 위한 활성 에너지선 조사 장치를 포함하는 제조 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 기포의 혼입이 억제된 박형의 편광판을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 편광판의 제조 장치의 제1 실시형태를 도시한 개략 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 편광판의 제조 장치의 제2 실시형태를 도시한 개략 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 편광판의 제조 장치의 제3 실시형태를 도시한 개략 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 편광판의 제조 장치의 제4 실시형태를 도시한 개략 측면도이다.
[편광판의 제조 방법]
본 발명에 의해 제조되는 편광판은, 편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합되어 이루어지는 편광판이다. 본 발명의 제조 방법은, 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형 접착제를 도포하는 접착제 도공 공정과, 투명 필름이 편광 필름의 한면 또는 양면에 접착제를 통해 적층되어 이루어지는 적층체를, 반송 방향으로 회전하는 한 쌍의 접합 롤 사이에 끼워 압박함으로써, 투명 필름과 편광 필름을 접합시키는 접합 공정과, 적층체에 활성 에너지선을 조사하여 접착제를 경화시키는 활성 에너지선 조사 공정을 포함한다. 우선, 본 발명의 제조 방법으로 이용되는 각 재료에 대해서 설명한다.
(편광 필름)
본 발명의 편광판에 이용되는 편광 필름은, 구체적으로는, 1축 연신한 폴리비닐알코올계 수지 필름에 2색성 색소를 흡착 배향시킨 것이다. 폴리비닐알코올계 수지는, 폴리비닐아세트산계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 이외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 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. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 85 몰% 이상, 바람직하게는 90 몰% 이상, 보다 바람직하게는 98∼100 몰%이다. 폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는, 통상 1000∼10000, 바람직하게는 1500∼5000이다. 이들 폴리비닐알코올계 수지는, 변성되어 있어도 좋고, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다.
이러한 폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이, 편광 필름의 원반(原反) 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 적절한 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지로 이루어진 원반 필름의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 10∼150 ㎛ 정도이다. 통상, 롤 형상으로 공급되고, 두께가 20∼100 ㎛의 범위 내, 바람직하게는 30∼80 ㎛의 범위 내이며, 또한, 공업적으로 실용적인 폭이 1500∼6000 ㎜의 범위 내이다.
시판되고 있는 폴리비닐알코올계 필름(비닐론 VF-PS#7500, 쿠라레 제조/OPL 필름 M-7500, 니폰고세이 제조)의 원반 두께는 75 ㎛, (비닐론 VF-PS#6000, 쿠라레 제조, 비닐론 VF-PE#6000, 쿠라레 제조)의 원반 두께는 60 ㎛ 등이 있다.
편광 필름은, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하여 2색성 색소를 흡착시키는 공정(염색 처리 공정), 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정(붕산 처리 공정), 그리고, 이 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정(수세 처리 공정)을 거쳐 제조된다.
또한, 편광 필름의 제조에 있어서, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름은 1축 연신되지만, 이 1축 연신은, 염색 처리 공정 전에 행하여도 좋고, 염색 처리 공정 중에 행하여도 좋으며, 염색 처리 공정 후에 행하여도 좋다. 1축 연신을 염색 처리 공정 후에 행하는 경우에는, 이 1축 연신은, 붕산 처리 공정 전에 행하여도 좋고, 붕산 처리 공정 중에 행하여도 좋다. 물론, 이들 복수의 단계로 1축 연신을 행하는 것도 가능하다.
1축 연신은, 주속(周速)이 상이한 롤 사이에서 1축 연신하도록 하여도 좋고, 열롤을 이용하여 1축 연신하도록 하여도 좋다. 또한, 대기중에서 연신을 행하는 건식 연신이어도 좋고, 용제로 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신이어도 좋다. 연신 배율은 통상 3∼8배 정도이다.
염색 처리 공정에 있어서의 폴리비닐알코올계 수지 필름의 2색성 색소에 의한 염색은, 예컨대, 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 2색성 색소를 함유하는 수용액에 침지함으로써 행해진다. 2색성 색소에는, 예컨대 요오드, 2색성 염료 등이 이용된다. 2색성 염료에는, 예컨대, C.I. DIRECT RED 39 등의 디스아조 화합물로 이루어진 2색성 직접 염료, 트리스아조, 테트라키스아조 등의 화합물로 이루어진 2색성 직접 염료가 포함된다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에의 침지 처리를 행해 두는 것이 바람직하다.
2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우는, 통상 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 0.01∼1 중량부이며, 요오드화칼륨의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 0.5∼20 중량부이다. 2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 염색에 이용하는 수용액의 온도는, 통상 20℃∼40℃이며, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 20∼1800초이다.
한편, 2색성 색소로서 2색성 염료를 이용하는 경우는, 통상, 수용액 2색성 염료를 포함하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 2색성 염료의 함유량은, 통상, 물 100 중량부당 1×10-4∼10 중량부, 바람직하게는 1×10-3∼1 중량부이며, 특히 바람직하게는 1×10-3∼1×10-2 중량부이다. 이 수용액은, 황산나트륨 등의 무기염을 염색 보조제로서 함유하고 있어도 좋다. 2색성 색소로서 2색성 염료를 이용하는 경우, 염색에 이용하는 염료 수용액의 온도는, 통상 20℃∼80℃이며, 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은, 통상 10∼1800초이다.
붕산 처리 공정은, 2색성 색소에 의해 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지함으로써 행해진다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 붕산의 양은, 물 100 중량부당, 통상 2∼15 중량부, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 전술한 염색 처리 공정에 있어서의 2색성 색소로서 요오드를 이용한 경우에는, 이 붕산 처리 공정에 이용하는 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우, 붕산 함유 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 양은, 물 100 중량부당, 통상 0.1∼15 중량부, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 붕산 함유 수용액에의 침지 시간은, 통상, 60∼1200초, 바람직하게는 150∼600초, 더욱 바람직하게는 200∼400초이다. 붕산 함유 수용액의 온도는, 통상 40℃ 이상이며, 바람직하게는 50℃∼85℃, 보다 바람직하게는 55℃∼75℃이다.
계속되는 수세 처리 공정에서는, 전술한 붕산 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 예컨대 물에 침지함으로써 수세 처리한다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는, 통상 4℃∼40℃이며, 침지 시간은, 통상 1∼120초이다. 수세 처리 후에는, 통상 건조 처리가 행해져, 편광 필름을 얻을 수 있다. 건조 처리는, 예컨대 열풍 건조기, 원적외선 히터 등을 적합하게 이용하여 행해진다. 건조 처리의 온도는 통상 30℃∼100℃, 바람직하게는 50℃∼80℃이다. 건조 처리의 시간은 통상 60∼600초, 바람직하게는 120∼600초이다.
이렇게 해서 폴리비닐알코올계 수지 필름에, 1축 연신, 2색성 색소에 의한 염색, 붕산 처리 및 수세 처리를 행하여, 편광 필름을 얻을 수 있다. 이 편광 필름의 두께는 통상 5∼50 ㎛의 범위 내이다.
(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, 예컨대, 시클로올레핀계 수지, 아세트산셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 아크릴계 수지, 폴리프로필렌 등, 당 분야에 있어서 종래부터 널리 이용되어 오고 있는 필름 재료를 들 수 있다.
시클로올레핀계 수지란, 예컨대, 노르보넨, 다환 노르보넨계 모노머와 같은, 환상 올레핀(시클로올레핀)으로 이루어진 모노머 유닛을 갖는 열가소성 수지(열가소성 시클로올레핀계 수지라고도 불림)이다. 시클로올레핀계 수지는, 상기 시클로올레핀의 개환 중합체 또는 2종 이상의 시클로올레핀을 이용한 개환 중합체의 수소 첨가물이어도 좋고, 시클로올레핀과 쇄상 올레핀, 비닐기를 갖는 방향족 화합물 등과의 부가 중합체여도 좋다. 또한, 극성기가 도입되어 있는 것도 유효하다.
시클로올레핀과 쇄상 올레핀 및/또는 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 공중합체를 이용하는 경우, 쇄상 올레핀으로는, 에틸렌, 프로필렌 등을 들 수 있고, 또한 비닐기를 갖는 방향족 화합물로는, 스티렌, α-메틸스티렌, 핵 알킬 치환 스티렌 등을 들 수 있다. 이러한 공중합체에 있어서, 시클로올레핀으로 이루어진 모노머 유닛이 50 몰% 이하(바람직하게는 15∼50 몰%)여도 좋다. 특히, 시클로올레핀과 쇄상 올레핀과 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 삼원공중합체를 이용하는 경우, 시클로올레핀으로 이루어진 모노머 유닛은, 전술한 바와 같이 비교적 적은 양으로 할 수 있다. 이러한 삼원공중합체에 있어서, 쇄상 올레핀으로 이루어진 모노머 유닛은, 통상 5∼80 몰%, 비닐기를 갖는 방향족 화합물로 이루어진 모노머 유닛은, 통상 5∼80 몰%이다.
시클로올레핀계 수지는, 적절한 시판품, 예컨대, 토파스(Topas)(티코나사 제조), 아톤[JSR(주) 제조], 제오노아(ZEONOR)[니폰제온(주) 제조], 제오넥스(ZEONEX)[니폰제온(주) 제조], 아펠[미츠이카가쿠(주) 제조], 옥시스(OXIS)(오쿠라고교사 제조) 등을 적합하게 이용할 수 있다. 이러한 시클로올레핀계 수지를 제막하여 필름으로 할 때에는, 용제 캐스트법, 용융 압출법 등의 공지된 방법이 적절하게 이용된다. 또한, 예컨대 에스시나[세키스이카가쿠고교(주) 제조], SCA40[세키스이카가쿠고교(주) 제조], 제오노아 필름[(주)옵테스 제조] 등의 미리 제막된 시클로올레핀계 수지제 필름의 시판품을 이용하여도 좋다.
시클로올레핀계 수지 필름은, 1축 연신 또는 2축 연신된 것이어도 좋다. 연신함으로써, 시클로올레핀계 수지 필름에 임의의 위상차값을 부여할 수 있다. 연신은, 통상, 필름 롤을 권출하면서 연속적으로 행해지고, 가열로에서, 롤의 진행 방향(필름의 길이 방향), 그 진행 방향과 수직인 방향(필름의 폭 방향), 혹은 그 양방으로 연신된다. 가열로의 온도는, 통상, 시클로올레핀계 수지의 유리 전이 온도 근방에서부터 유리 전이 온도+100℃의 범위가 채용된다. 연신 배율은, 통상 1.1∼6 배이며, 바람직하게는 1.1∼3.5 배이다.
시클로올레핀계 수지 필름은, 롤 권취 상태에 있으면, 필름끼리가 접착되어 블로킹을 일으키기 쉬운 경향이 있기 때문에, 통상은, 프로텍트 필름을 접합한 후에 권취 롤이 된다. 또한, 시클로올레핀계 수지 필름은, 일반적으로 표면 활성이 뒤떨어지기 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 적합하다.
아세트산셀룰로오스계 수지란, 셀룰로오스의 부분 또는 완전 에스테르화물로서, 예컨대, 셀룰로오스의 아세트산에스테르, 프로피온산에스테르, 부티르산에스테르, 이들의 혼합 에스테르 등으로 이루어진 필름을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 트리아세틸셀룰로오스 필름, 디아세틸셀룰로오스 필름, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 필름, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 필름 등을 들 수 있다. 이러한 셀룰로오스에스테르계 수지 필름으로는, 적절한 시판품, 예컨대, 후지탁크 TD80[후지필름(주) 제조], 후지탁크 TD80UF[후지필름(주) 제조], 후지탁크 TD80UZ[후지필름(주) 제조], KC8UX2M[코니카미놀타옵토(주) 제조], KC8UY[코니카미놀타옵토(주) 제조], 후지탁크 TD60UL[후지필름(주) 제조], KC4UYW[코니카미놀타옵토(주) 제조], KC6UAW[코니카미놀타옵토(주) 제조] 등을 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 투명 필름으로서, 위상차 특성을 부여한 아세트산셀룰로오스계 수지 필름도 적합하게 이용된다. 이러한 위상차 특성이 부여된 아세트산셀룰로오스계 수지 필름의 시판품으로는, WV BZ 438[후지필름(주) 제조], KC4FR-1[코니카미놀타옵토(주) 제조], KC4CR-1[코니카미놀타옵토(주) 제조], KC4AR-1[코니카미놀타옵토(주) 제조] 등을 들 수 있다. 아세트산셀룰로오스는, 아세틸셀룰로오스라고도 불리고, 셀룰로오스아세테이트라고도 불린다.
이들 아세트산셀룰로오스계 수지 필름은 흡수하기 쉬워, 편광판의 수분율이 편광판의 단부 늘어짐에 영향을 주는 경우가 있다. 편광판 제조시의 수분율은, 편광판의 보관 환경, 예컨대 클린룸의 제조 라인이나 권취 롤 보관 창고에 있어서의 평형 수분율에 가까울수록 바람직하고, 적층 필름의 구성에 따라서도 다르지만, 예컨대, 2.0∼3.5% 정도이며, 더욱 바람직하게는 2.5∼3.0%이다. 이 편광판의 수분율의 수치는 건조 중량법으로 측정된 것으로서, 105℃/120분 후의 중량 변화이다.
본 발명의 편광판에 이용되는 투명 필름의 두께는, 얇은 쪽이 바람직하지만, 너무 지나치게 얇으면 강도가 저하되고, 가공성이 뒤떨어지게 된다. 한편 지나치게 두꺼우면 투명성이 저하되거나, 적층 후에 필요한 양생 시간이 길어지거나 하는 등의 문제가 발생한다. 그래서, 투명 필름의 적당한 두께는, 예컨대 5∼200 ㎛이며, 바람직하게는 10∼150 ㎛, 보다 바람직하게는 10∼100 ㎛이다.
접착제와 편광 필름 및/또는 투명 필름과의 접착성을 향상시키기 위해서, 편광 필름 및/또는 투명 필름에, 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 자외선 처리, 프라이머 도포 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 행하여도 좋다.
또한, 투명 필름에는, 눈부심 방지(anti-glare) 처리, 반사 방지(anti-reflection) 처리, 하드 코트 처리, 대전 방지 처리, 방오 처리 등의 표면 처리가, 각각 단독으로, 또는 2종 이상 조합하여 행해져도 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 갖게 할 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 갖게 할 수 있는 것 외에, 투명 필름 자체에 이러한 기능을 부여할 수도 있다. 또한, 휘도 향상 필름의 기능을 지닌 확산 필름 등과 같이, 복수의 기능을 투명 필름에 갖게 하여도 좋다.
예컨대, 전술한 투명 필름에, 일본 특허 제2841377호 공보, 일본 특허 제3094113호 공보 등에 기재된 연신 처리를 행하거나, 일본 특허 제3168850호 공보에 기재된 처리를 행하거나 함으로써, 위상차 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 위상차 필름에 있어서의 위상차 특성은, 예컨대, 정면 위상차값이 5∼100 ㎚, 두께 방향 위상차값이 40∼300 ㎚의 범위 등, 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 상기한 투명 필름에, 일본 특허 공개 제2002-169025호 공보나 일본 특허 공개 제2003-29030호 공보에 기재된 바와 같은 방법으로 미세 구멍을 형성함으로써, 혹은 선택 반사의 중심 파장이 상이한 2층 이상의 콜레스테릭 액정층을 중첩시킴으로써, 휘도 향상 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다.
상기한 투명 필름에 증착이나 스퍼터링 등으로 금속 박막을 형성하면, 반사필름 또는 반투과 반사 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 전술한 투명 필름에 미립자를 포함하는 수지 용액을 코팅함으로써, 확산 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 상기한 투명 필름에 디스코틱 액정성 화합물 등의 액정성 화합물을 코팅하여 배향시킴으로써, 광학 보상 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 투명 필름에 위상차를 발현하는 화합물을 함유시켜도 좋다. 또한, 적당한 접착제를 이용하여, 각종 광학 기능성 필름을 편광 필름에 직접 접합하여도 좋다. 광학 기능성 필름의 시판품으로는, 예컨대, DBEF(3M사 제조, 일본에서는 스미토모쓰리엠(주)으로부터 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[세키스이카가쿠고교(주) 제조], VA-TAC[코니카미놀타옵토(주) 제조], 스미카라이트[스미토모카가쿠(주) 제조] 등의 위상차 필름 등을 들 수 있다.
(활성 에너지선 경화형 접착제)
편광 필름과 투명 필름은, 활성 에너지선 경화형 접착제를 통해 접합된다. 활성 에너지선 경화형 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 한정되지 않고, 종래부터 편광판의 제조에 사용되고 있는 각종 활성 에너지선 경화형 접착제(유기 용제계 접착제, 핫-멜트계 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 방향환을 포함하지 않는 에폭시 수지(예컨대, 특허문헌 1 참조)인 것이 바람직하다. 이러한 에폭시 수지로서, 수소화 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지 등을 예시할 수 있다.
수소화 에폭시 수지는, 방향족 에폭시 수지의 원료인 폴리히드록시 화합물을 촉매의 존재 하, 가압 하에서 선택적으로 핵수소화 반응하여 얻어지는 핵수소첨가 폴리히드록시 화합물을 글리시딜에테르화하는 방법에 의해 얻을 수 있다. 방향족 에폭시 수지로는, 예컨대, 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F의 디글리시딜에테르 및 비스페놀 S의 디글리시딜에테르 등의 비스페놀형 에폭시 수지; 페놀 노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지 및 히드록시벤즈알데히드 페놀 노볼락 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지; 테트라히드록시페닐메탄의 글리시딜에테르, 테트라히드록시벤조페논의 글리시딜에테르 및 에폭시화 폴리비닐페놀 등의 다작용형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 수소화 에폭시 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, 하기 화학식으로 표시되는 구조에 있어서의 가교 산소 원자 -O-를 의미한다. 하기 화학식에서, m은 2∼5의 정수이다.
Figure 112014108339632-pct00001
상기 식에 있어서의 (CH2)m 중의 1개 또는 복수개의 수소 원자를 제거한 형태의 기가 다른 화학 구조에 결합하고 있는 화합물이, 지환식 에폭시 수지가 될 수 있다. (CH2)m 중의 1개 또는 복수개의 수소 원자는, 메틸기나 에틸기 등의 직쇄상 알킬기로 적절하게 치환되어 있어도 좋다. 지환식 에폭시 수지 중에서도, 옥사비시클로헥산 고리(상기 식에 있어서 m=3인 것)나, 옥사비시클로헵탄 고리(상기 식에 있어서 m=4인 것)를 갖는 에폭시 수지는, 우수한 접착성을 나타내기 때문에 바람직하게 이용된다. 이하에, 바람직하게 이용되는 지환식 에폭시 수지를 구체적으로 예시하였으나, 이들 화합물에 한정되는 것은 아니다.
(a) 하기 화학식 (I)로 표시되는 에폭시시클로헥실메틸 에폭시시클로헥산카르복실레이트류:
Figure 112014108339632-pct00002
(상기 식에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타낸다.)
(b) 하기 화학식 (II)로 표시되는 알칸디올의 에폭시시클로헥산카르복실레이트류:
Figure 112014108339632-pct00003
(상기 식에서, R3 및 R4는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타내고, n은 2∼20의 정수를 나타낸다.)
(c) 하기 화학식 (III)으로 표시되는 디카르복실산의 에폭시시클로헥실메틸에스테르류:
Figure 112014108339632-pct00004
(상기 식에서, R5 및 R6은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타내고, p는 2∼20의 정수를 나타낸다.)
(d) 하기 화학식 (IV)로 표시되는 폴리에틸렌글리콜의 에폭시시클로헥실메틸에테르류:
Figure 112014108339632-pct00005
(상기 식에서, R7 및 R8은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타내고, q는 2∼10의 정수를 나타낸다.)
(e) 하기 화학식 (V)로 표시되는 알칸디올의 에폭시시클로헥실메틸에테르류:
Figure 112014108339632-pct00006
(상기 식에서, R9 및 R10은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타내고, r은 2∼20의 정수를 나타낸다.)
(f) 하기 화학식 (VI)으로 표시되는 디에폭시트리스피로 화합물:
Figure 112014108339632-pct00007
(상기 식에서, R11 및 R12는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타낸다.)
(g) 하기 화학식 (VII)로 표시되는 디에폭시모노스피로 화합물:
Figure 112014108339632-pct00008
(상기 식에서, R13 및 R14는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타낸다.)
(h) 하기 화학식 (VIII)로 표시되는 비닐시클로헥센디에폭시드류:
Figure 112014108339632-pct00009
(상기 식에서, R15는 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타낸다.)
(i) 하기 화학식 (IX)로 표시되는 에폭시시클로펜틸에테르류:
Figure 112014108339632-pct00010
(상기 식에서, R16 및 R17은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타낸다.)
(j) 하기 화학식 (X)으로 표시되는 디에폭시트리시클로데칸류:
Figure 112014108339632-pct00011
(상기 식에서, R18은 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 직쇄상 알킬기를 나타낸다.)
상기 예시한 지환식 에폭시 수지 중에서도, 하기 지환식 에폭시 수지는, 시판되고 있거나 또는 그 유사물로서, 입수가 비교적 용이한 등의 이유에서 보다 바람직하게 이용된다.
(A) 7-옥사비시클로[4.1.0]헵탄-3-카르복실산과 (7-옥사-비시클로[4.1.0]헵트-3-일)메탄올과의 에스테르화물[화학식 (I)에 있어서, R1=R2=H의 화합물],
(B) 4-메틸-7-옥사비시클로[4.1.0]헵탄-3-카르복실산과 (4-메틸-7-옥사-비시클로[4.1.0]헵트-3-일)메탄올과의 에스테르화물[화학식 (I)에 있어서, R1=4-CH3, R2=4-CH3의 화합물],
(C) 7-옥사비시클로[4.1.0]헵탄-3-카르복실산과 1,2-에탄디올과의 에스테르화물[화학식 (II)에 있어서, R3=R4=H, n=2의 화합물],
(D) (7-옥사비시클로[4.1.0]헵트-3-일)메탄올과 아디프산과의 에스테르화물[화학식 (III)에 있어서, R5=R6=H, p=4의 화합물],
(E) (4-메틸-7-옥사비시클로[4.1.0]헵트-3-일)메탄올과 아디프산과의 에스테르화물[화학식 (III)에 있어서, R5=4-CH3, R6=4-CH3, p=4의 화합물],
(F) (7-옥사비시클로[4.1.0]헵트-3-일)메탄올과 1,2-에탄디올과의 에테르화물[화학식 (V)에 있어서, R9=R10=H, r=2의 화합물].
또한, 지방족 에폭시 수지로는, 지방족 다가 알코올 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 알코올에 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 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 이 조성물에 이용되는 에폭시 수지의 에폭시 당량은 통상, 30∼3,000 g/당량, 바람직하게는 50∼1,500 g/당량의 범위 내이다. 에폭시 당량이 30 g/당량을 하회하면, 경화 후의 복합 편광판의 가요성이 저하되거나, 접착 강도가 저하되거나 할 가능성이 있다. 한편, 3,000 g/당량을 초과하면, 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 경화형 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 발생시키고, 에폭시기의 중합 반응을 개시시킨다. 이하, 활성 에너지선의 조사에 의해 양이온종 또는 루이스산을 발생시키고, 에폭시기의 중합 반응을 개시시키는 양이온 중합 개시제를 「광양이온 중합 개시제」라고 한다.
광양이온 중합 개시제를 이용하여, 활성 에너지선의 조사에 의해 접착제의 경화를 행하는 방법은, 상온에서의 경화가 가능해져, 편광 필름의 내열성 또는 팽창에 의한 변형을 고려할 필요가 감소하고, 필름간을 양호하게 접착시킬 수 있는 점에서 유리하다. 또한, 광양이온 중합 개시제는 광에 의해 촉매적으로 작용하기 때문에, 에폭시 수지에 혼합하여도 보존 안정성이나 작업성이 우수하다.
광양이온 중합 개시제로는, 예컨대, 방향족 디아조늄염; 방향족 요오도늄염이나 방향족 술포늄염 등의 오늄염; 철-아렌 착체 등을 들 수 있다.
방향족 디아조늄염으로는, 예컨대, 벤젠디아조늄 헥사플루오로안티모네이트, 벤젠디아조늄 헥사플루오로포스페이트, 벤젠디아조늄 헥사플루오로보레이트 등을 들 수 있다. 또한, 방향족 요오도늄염으로는, 예컨대, 디페닐요오도늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디페닐요오도늄 헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오도늄 헥사플루오로안티모네이트, 디(4-노닐페닐)요오도늄 헥사플루오로포스페이트 등을 들 수 있다.
방향족 술포늄염으로는, 예컨대, 트리페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 4,4'-비스(디페닐술포니오)디페닐술피드 비스(헥사플루오로포스페이트), 4,4'-비스[디(β-히드록시에톡시)페닐술포니오]디페닐술피드 비스(헥사플루오로안티모네이트), 4,4'-비스[디(β-히드록시에톡시)페닐술포니오]디페닐술피드 비스(헥사플루오로포스페이트), 7-[디(p-톨루일)술포니오]-2-이소프로필티오크산톤 헥사플루오로안티모네이트, 7-[디(p-톨루일)술포니오]-2-이소프로필티오크산톤 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 4-페닐카르보닐-4'-디페닐술포니오-디페닐술피드 헥사플루오로포스페이트, 4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4'-디페닐술포니오-디페닐술피드 헥사플루오로안티모네이트, 4-(p-tert-부틸페닐카르보닐)-4'-디(p-톨루일)술포니오-디페닐술피드 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있다.
또한, 철-아렌 착체로는, 예컨대, 크실렌-시클로펜타디에닐철(II)헥사플루오로안티모네이트, 쿠멘-시클로펜타디에닐철(II)헥사플루오로포스페이트, 크실렌-시클로펜타디에닐철(II)-트리스(트리플루오로메틸술포닐)메타나이드 등을 들 수 있다.
이들 광양이온 중합 개시제의 시판품은, 용이하게 입수할 수 있고, 예컨대, 각각 상품명으로, 「카야라드 PCI-220」 및 「카야라드 PCI-620」[이상, 니혼카야쿠(주) 제조], 「UVI-6990」(유니온카바이드사 제조), 「아데카옵토머 SP-150」 및 「아데카옵토머 SP-170」[이상, (주)아데카 제조], 「CI-5102」, 「CIT-1370」, 「CIT-1682」, 「CIP-1866S」, 「CIP-2048S」 및 「CIP-2064S」[이상, 니혼소다(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, 미도리카가쿠(주) 제조], 「PI-2074」(로디아사 제조) 등을 들 수 있다.
광양이온 중합 개시제는, 1종만을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋다. 그 중에서도, 방향족 술포늄염은, 300 ㎚ 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 중량부이며, 바람직하게는 1중량부 이상, 또한, 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 초과하면, 경화물 중의 이온성 물질이 증가함으로써 경화물의 흡습성이 높아지고, 내구 성능이 저하될 가능성이 있다.
광양이온 중합 개시제를 이용하는 경우, 경화성 에폭시 수지 조성물은, 필요에 따라, 광증감제를 더 함유할 수 있다. 광증감제를 이용함으로써, 양이온 중합의 반응성이 향상되고, 경화물의 기계적 강도나 접착 강도를 향상시킬 수 있다. 광증감제로는, 예컨대, 카르보닐 화합물, 유기 황 화합물, 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-벤조일안식향산메틸, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논 및 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 벤조페논 유도체; 2-클로로티오크산톤 및 2-이소프로필티오크산톤 등의 티오크산톤 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 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 광증감제는, 경화성 에폭시 수지 조성물 100 중량부 중, 0.1∼20 중량부의 범위 내에서 함유되는 것이 바람직하다.
접착제에 함유되는 에폭시 수지는, 광양이온 중합으로 경화되지만, 광양이온 중합 및 열양이온 중합 양쪽 모두에 의해 경화하여도 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 입수할 수 있고, 예컨대, 모두 상품명으로, 「아데카옵톤 CP77」 및 「아데카옵톤 CP66」(이상, 가부시키가이샤 아데카 제조), 「CI-2639」 및 「CI-2624」(이상, 니혼소다 가부시키가이샤 제조), 「선에이드 SI-60L」, 「선에이드 SI-80L」 및 「선에이드 SI-100L」(이상, 산신카가쿠고교 가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형 접착제는, 옥세탄류나 폴리올류 등, 양이온 중합을 촉진시키는 화합물을 더 함유하여도 좋다.
옥세탄류는, 분자 내에 4원환 에테르를 갖는 화합물로서, 예컨대, 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, 페놀 노볼락 옥세탄 등을 들 수 있다. 이들 옥세탄류는, 시판품으로서 용이하게 입수할 수 있고, 예컨대, 모두 상품명으로, 「아론옥세탄 OXT-101」, 「아론옥세탄 OXT-121」, 「아론옥세탄 OXT-211」, 「아론옥세탄 OXT-221」 및 「아론옥세탄 OXT-212」[이상, 도아고세이(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, 예컨대, 수산기 이외의 작용기를 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, 또한 바람직하게는 1,000 이하이다. 이들 폴리올류는, 경화성 에폭시 수지 조성물 중, 통상, 50 중량% 이하, 바람직하게는 30 중량% 이하의 비율로 함유된다.
활성 에너지선 경화형 접착제에는, 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 레벨링제, 가소제, 소포제 등의 첨가제를 더 배합할 수 있다. 이온 트랩제로는 분말형의 비스무트계, 안티몬계, 마그네슘계, 알루미늄계, 칼슘계, 티탄계 및 이들 혼합계 등의 무기 화합물을 들 수 있고, 산화 방지제로는 힌더드 페놀계 산화 방지제 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형 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 바람직하며, 예컨대, 톨루엔으로 대표되는 탄화수소류, 아세트산에틸로 대표되는 에스테르류 등의 유기 용제를 들 수 있다. 본 발명에서 이용되는 활성 에너지선 경화형 접착제의 점도는, 예컨대 5∼1000 mPa·s 정도의 범위이고, 바람직하게는 10∼200 mPa·s이며, 보다 바람직하게는 20∼100 mPa·s이다.
(제1 실시형태)
다음에 도면을 참조하면서 본 발명의 편광판의 제조 장치 및 제조 방법을 설명한다. 도 1은 본 발명의 편광판의 제조 장치의 제1 실시형태를 도시한 개략도이다.
도 1에 도시된 편광판의 제조 장치에서는, 편광 필름(1)의 양면에 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, 이 롤(13)의 외주면과 서로 대향하는 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 따라 차례로 설치되어 있다.
우선, 롤 형상으로 권회된 상태에서 연속적으로 풀어내어지고, 도시하지 않은 반송 수단에 의해 연직 방향 상향으로 반송되는 편광 필름(1)의 양면에, 접착제 도공 장치(11, 12)에 의해 활성 에너지선 경화형 접착제가 도포된다(접착제 도공 공정).
그리고, 롤 형상으로 권회된 상태에서 연속적으로 풀어내어진 편광 필름(1)의 양면에, 접착제가 도포된 투명 필름(2, 3)이 접착제를 통해 적층되어 이루어지는 적층체를, 반송 방향으로 회전하는 한 쌍의 접합 롤(51, 52) 사이에 끼운 상태에서, 적어도 한쪽의 접합 롤을 다른 쪽의 접합 롤의 방향으로 압박함으로써, 편광 필름(1)과 투명 필름(2, 3)이 접합되어, 적층체(4)가 형성된다(접합 공정).
다음에, 이 적층체(4)를 롤(13)의 외주면에 밀착시키면서 반송하는 과정에서, 제1 활성 에너지선 조사 장치(14, 15)로부터 롤(13)의 외주면을 향해 활성 에너지선을 조사하여, 접착제를 중합 경화시킨다(활성 에너지선 조사 공정).
또한, 반송 방향 하류측에 배치되는 제2 이후의 활성 에너지선 조사 장치(16∼18)는, 접착제를 완전히 중합 경화시키기 위한 장치이며, 필요에 따라 추가·생략할 수 있다. 최종적으로, 적층체(4)는 반송용 닙 롤(19)을 통과하여, 편광판으로서 권취 롤(20)에 권취된다(편광판 권취 공정). 이하, 각 공정에 대해서 상세히 설명한다.
<접착제 도공 공정>
편광 필름(1)으로의 접착제의 도공 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등, 여러 가지 도공 방식을 이용할 수 있다. 이 중, 박막 도공, 패스 라인의 자유도, 광폭에의 대응 등을 고려하면, 접착제 도공 장치(11, 12)로는 그라비아 롤이 바람직하다.
접착제 도공 장치(11, 12)로서 그라비아 롤을 이용하여 접착제의 도포를 행하는 경우, 도포된 접착제의 두께(도포 두께)는, 바람직하게는 0.1∼2.0 ㎛이며, 보다 바람직하게는 0.2 ㎛∼1.0 ㎛이다. 본 실시형태에 있어서는, 편광 필름(1)의 표면에 직접 접착제를 도포함으로써 편광 필름(1) 표면의 요철을 접착제에 의해 피복할 수 있기 때문에, 투명 필름(2, 3)과의 접합시에 있어서의 기포의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 투명 필름 상에 도포된 접착제를 통해 투명 필름과 편광 필름을 접합하는 경우, 편광 필름 표면의 요철에 기인하는 터진 기포가 발생하기 쉽고, 접착제의 도포 두께를 두껍게 함으로써 기포의 발생을 저감시킬 수 있지만, 접착제의 도포 두께가 2.0 ㎛ 이하인 경우는, 기포의 발생을 억제하기 어려운 경우가 있다. 본 실시형태의 접착제의 도공 방법에 있어서는, 접착제의 두께가 상기 범위 내이더라도, 접합시의 기포의 발생을 억제할 수 있다.
접착제의 도포 두께는, 편광 필름의 라인 속도에 대한 그라비아 롤의 속도비인 연신비(draw ratio)에 의해 조정한다. 일반적으로는, 연신비(그라비아 롤의 속도/라인 속도)를 0.5∼10으로 조정함으로써, 접착제의 도포 두께를 0.1∼2.0 ㎛로 조정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 편광 필름(1)의 라인 속도를 10∼100 m/분으로 하고, 그라비아 롤을 편광 필름(1)의 반송 방향과 역방향으로 회전시켜, 그라비아 롤의 속도를 5∼1000 m/분으로 함으로써, 접착제의 도포 두께를 0.1∼2.0 ㎛로 조정할 수 있다.
접착제 도공 공정에 있어서는, 전술한 바와 같이 편광 필름(1)의 반송 방향을 연직 방향 상향으로 하고, 접착제 도공 장치(11, 12)에 의해 편광 필름(1)의 양측에서부터 접착제를 도포한다. 수평 방향으로 반송되는 편광 필름에 대해서는, 아래쪽에서부터 접착제를 도포할 수 있지만, 통상의 도공 장치에 의해 위쪽에서부터 연속적으로 도포하는 것은 접착제가 흘러내리기 때문에 어렵다. 따라서, 편광 필름(1)의 양면에 투명 필름을 접합하는 편광판의 제조 방법의 경우, 본 실시형태의 장치와 같이 연직 방향 상향으로 반송되는 편광 필름(1)에 대하여 양측에서부터 접착제를 도포하는 방법이 유용하다. 본 명세서에 있어서의 「연직 방향 상향」이란, 양측면에서부터의 접착제의 도포가 가능하다면 연직 방향만으로 한정되지 않고, 예컨대 연직 방향 상향에 대하여 ±5°의 범위 내의 방향을 포함하는 것으로 한다.
반송되는 편광 필름(1)의 양측에 배치되는 접착제 도공 장치(11, 12)는, 양자가 대향하지 않는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 접착제의 도포 두께는, 접착제 도공 장치(11, 12)의 압박에 의해 편광 필름(1)에 가해지는 압력에 의해서도 조정 가능하지만, 대향하는 위치에 배치되면, 압력을 조정하는 것이 어려워지기 때문이다.
접착제는, 조제 후, 통상은 15℃∼40℃의 범위 내의 소정 온도 ±5℃(예컨대, 소정 온도가 30℃인 경우, 30℃±5℃), 바람직하게는 ±3℃, 보다 바람직하게는 ±1℃로 조정된 환경 하에서 도포된다.
<접합 공정>
본 공정에서는, 상기 공정에 의해 접착제가 도포된 편광 필름(1)의 양면에, 롤 형상으로 권회된 상태에서 연속적으로 풀어내어진 투명 필름(2, 3)이 접착제를 통해 적층된다. 이 적층체를, 반송 방향으로 회전하는 한 쌍의 접합 롤(51, 52) 사이에 끼운 상태에서, 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.
압박에 의해 적층체에 가해지는 압력은, 특별히 한정되지 않지만, 금속제 롤과 고무제 롤을 이용하는 경우는, 후지필름에서 제조한 2시트 타입 프레스 케이스에 있어서의 순간압이 0.2∼3.0 MPa인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼2.3 MPa이다.
한 쌍의 접합 롤은, 한쪽의 접합 롤과 다른 한쪽의 접합 롤의 주속도에 차이가 있어도 좋다. 예컨대, 적층체(4)의 액정 패널에 접합되는 면측에 설치된 접합 롤(제1 접합 롤)의 주속도가, 반대측의 접합 롤(제2 접합 롤)의 주속도보다도 빠른 것이 바람직하다. 이에 의해, 얻어지는 편광판에, 액정 패널에 접합되는 면이 볼록해지고, 그 반대측의 면이 오목해지는 컬(정컬)을 부여할 수 있다. 얻어지는 편광판에, 액정 패널에 접합되는 면이 오목해지고, 그 반대측의 면이 볼록해지는 컬(역컬)이 부여된 경우는, 편광판을 액정 셀에 접합할 때에, 중앙부에 기포가 들어가는 등의 문제점이 발생하기 쉽게 되어 버린다. 또한, 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 커지고, 편광판을 액정 셀에 접합할 때에 단부에 기포가 들어가는 등의 문제점이 발생하기 쉬우며, 나아가서는 가혹한 환경 하에 놓여진 경우에 정컬이 더 조장되어 편광판의 단부가 액정 셀로부터 박리될 우려가 있기 때문이다.
<활성 에너지선 조사 공정>
롤(13)은, 외주면이 경면 마무리된 볼록 곡면을 구성하고 있고, 그 표면에 적층체(4)를 밀착시키면서 반송하며, 그 과정에서 활성 에너지선 조사 장치(14, 15)에 의해 접착제를 중합 경화시킨다. 접착제를 중합 경화시켜, 적층체(4)를 충분히 밀착시키는 데에 있어서, 롤(13)의 직경은 특별히 한정되지 않는다. 롤(13)은, 적층체(4)의 라인의 움직임에 종동 또는 회전 구동시켜도 좋고, 혹은 고정시켜 표면을 적층체(4)가 미끄러지도록 하여도 좋다. 또한, 롤(13)은, 활성 에너지선의 조사에 의한 중합 경화시에, 적층체(4)에 발생하는 열을 방열시키기 위한 냉각롤로서 작용하게 하여도 좋다. 그 경우, 냉각롤의 표면 온도는, 20℃∼30℃로 설정되는 것이 바람직하다.
활성 에너지선의 조사에 의해 접착제의 중합 경화를 행하기 위해 이용하는 광원은, 특별히 한정되지 않지만, 파장 400 ㎚ 이하에 발광 분포를 갖는 광원인 것이 바람직하다. 이러한 광원으로는, 예컨대, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프를 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형 접착제에의 광조사 강도는, 접착제의 조성마다 결정되는 것으로서 특별히 한정되지 않지만, 10∼5000 mW/㎠인 것이 바람직하다. 수지 조성물에의 광조사 강도가 10 mW/㎠ 미만이면, 반응 시간이 너무 길어지고, 5000 mW/㎠를 초과하면, 램프로부터 복사되는 열 및 조성물의 중합시의 발열에 의해, 접착제의 구성 재료인 에폭시 수지 조성물 등의 황변이나 편광 필름의 열화를 일으킬 가능성이 있다. 또한, 조사 강도는, 바람직하게는 광양이온 중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에 있어서의 강도이고, 보다 바람직하게는 파장 400 ㎚ 이하의 파장 영역에서의 강도이며, 더욱 바람직하게는 파장 280∼320 ㎚의 파장 영역에 있어서의 강도이다.
활성 에너지선 경화형 접착제에의 활성 에너지선의 조사 시간은, 경화하는 조성물마다 제어되는 것으로서, 특별히 한정되지 않지만, 조사 강도와 조사 시간의 곱으로서 나타내어지는 적산 광량이 10 mJ/㎠ 이상, 바람직하게는 10∼5,000 mJ/㎠가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 상기 접착제에의 적산 광량이 10 mJ/㎠ 미만이면, 개시제에서 유래되는 활성종의 발생이 충분하지 않아, 접착제의 경화가 불충분해진다. 한편, 그 적산 광량이 5,000 mJ/㎠를 초과하면, 조사 시간이 매우 길어져서, 생산성 향상에는 불리해진다.
본 발명에 있어서는, 적층체에 활성 에너지선을 조사하여 접착제를 중합 경화시켰지만, 가열에 의한 중합 경화를 병용하여도 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, 자외선의 조사 강도는 10 mW/㎠ 이상으로 하는 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 설치하고, 활성 에너지선을 추가 조사시켜, 적층체(4)의 접착제의 경화를 촉진시키는 것이 바람직하다. 이들 전체 공정에 있어서의 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 복수 회로 나누어 행해지는 것이 바람직하다.
편광판(적층체) 단부의 접착제의 경화를 확실하게 행하기 위해서는, 예컨대, 무전극 D 벌브 램프인 FUSION에서 제조한 「Light Hammer 10」을 필름 주행에 대하여 횡단하도록 배열하는 방법 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형 수지가 경화한 비율, 즉 반응률은, 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/㎠ 미만에서는 장척의 권취 롤을 이송할 때, 어긋나게 감기는 일이 일어나기 때문에 바람직하지 못하다. 150 N/㎠보다 큰 경우는, 권체(券締)가 강하여, 늘어짐이 발생하기 쉽다.
또한, 감는 길이가 길어질수록, 동일 장력으로는 권체(풀어냈을 때에 평탄한 상태로 되돌아가기 어려워지는 현상)가 일어나기 쉬워지기 때문에, 편광판을 코어에 감으면서 장력을 연속적 또는 단계적으로 저하시켜도 좋다. 이러한 소위 테이퍼를 형성하여 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.
원통형 코어의 직경은 6 인치∼12 인치가 바람직하다. 코어의 직경은 클수록 바람직하고, 11 인치, 12 인치 등보다 바람직하지만, 더 지나치게 크면 이송이나 보관이 어려워진다.
원통형 코어의 재질은, 클린룸에서 사용하기 때문에, 그 자신이 먼지를 일으키기 어렵고, 넓은 폭의 편광판을 권취할 수 있도록 적절한 강도를 확보할 수 있으면 특별히 한정은 없지만, FRP(유리 섬유 강화 플라스틱) 등을 선택할 수 있다.
(제2 실시형태)
도 2는 본 발명의 편광판의 제조 장치의 제2 실시형태를 도시한 개략도이다. 제2 실시형태의 제조 장치는, 롤 형상으로 권취된 상태에서 연속적으로 풀어내어지는 편광 필름(1)이, 도시하지 않은 반송 수단에 의해 연직 방향 하향으로 반송되는 점에서, 연직 방향 상향으로 반송되는 제1 실시형태와 상이하다. 다른 구성에 대해서는, 제1 실시형태와 동일하므로 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서에 있어서의 「연직 방향 하향」이란, 양측면에서부터의 접착제의 도포가 가능하면 연직 방향만으로 한정되지 않고, 예컨대 연직 방향 하향에 대하여 ±5°의 범위 내의 방향을 포함하는 것으로 한다.
본 실시형태의 제조 장치에 있어서도, 제1 실시형태와 마찬가지로, 편광 필름(1)의 양측에서부터 접착제를 도포할 수 있기 때문에, 편광 필름(1)의 양면에 투명 필름(2, 3)을 접합하는 편광판의 제조 방법에 유용하다. 본 실시형태에 있어서는, 편광 필름(1)의 표면에 직접 접착제를 도포함으로써 편광 필름(1) 표면의 요철을 접착제에 의해 피복할 수 있기 때문에, 투명 필름(2, 3)과의 접합시에 있어서의 기포의 발생을 억제할 수 있다.
(제3 실시형태)
도 3은 본 발명의 편광판의 제조 장치의 제3 실시형태를 도시한 개략도이다. 제3 실시형태의 제조 장치에 있어서는, 롤에 적층체를 밀착시킨 상태에서의 활성 에너지선의 조사는 이루어지지 않고, 따라서 도 1에 있어서의 롤(13), 활성 에너지선 조사 장치(14, 15)를 포함하지 않는 점만, 제1 실시형태의 제조 장치와 상이하다. 본 실시형태의 제조 장치에 있어서는, 도 1에 있어서의 제1 활성 에너지선 조사 장치(14, 15) 대신에, 활성 에너지선 조사 장치(16, 17, 18)에 의해 적층체(4)에 활성 에너지선을 조사하여, 접착제를 중합 경화시킨다. 활성 에너지선 조사 공정에 있어서의, 광조사 강도, 적산 광량 등의 바람직한 각 조건은, 제1 실시형태에 있어서의 활성 에너지선 조사 공정에 있어서의 바람직한 각 조건과 동일하다. 다른 구성 및 다른 공정은, 제1 실시형태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
본 실시형태의 제조 장치에 있어서도, 제1 실시형태와 마찬가지로, 편광 필름(1)의 양측에서부터 접착제를 도포할 수 있기 때문에, 편광 필름(1)의 양면에 투명 필름(2, 3)을 접합하는 편광판의 제조 방법에 유용하다. 본 실시형태에 있어서는, 편광 필름(1)의 표면에 직접 접착제를 도포함으로써 편광 필름(1) 표면의 요철을 접착제에 의해 피복할 수 있기 때문에, 투명 필름(2, 3)과의 접합시에 있어서의 기포의 발생을 억제할 수 있다.
(제4 실시형태)
본 실시형태에 있어서, 편광판은, 1장의 편광 필름 및 1장의 투명 필름으로 제조된다. 그리고, 접착제 도공 공정에 있어서, 1장의 편광 필름의 한면에 접착제를 도공하고, 접합 공정에 있어서, 편광 필름 및 투명 필름을, 투명 필름의 한면에 편광 필름의 접착제가 접하도록 적층한 상태에서, 한 쌍의 접합 롤 사이에 끼움으로써, 편광 필름 및 투명 필름을 서로 접합한다.
다음에, 도면을 참조하면서 본 실시형태의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 4는 본 발명의 편광판의 제조 장치의 제4 실시형태를 도시한 개략도이다.
도 4에 도시된 편광판의 제조 장치에서는, 편광 필름(1)의 한면에 접착제를 도포하기 위한 접착제 도공 장치(11)와, 편광 필름(1)과 투명 필름(2)을 접합하여 적층체(4)를 얻기 위한 접합 롤(닙 롤)(51, 52)과, 적층체(4)에 있어서 편광 필름(1)과 투명 필름(2)을 밀착시키기 위한 롤(13)과, 이 롤(13)의 외주면과 서로 대향하는 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 따라 차례로 설치되어 있다.
우선, 롤 형상으로 권취된 상태에서 연속적으로 풀어내어지는 편광 필름(1)의 한면에, 접착제 도공 장치(11)에 의해 활성 에너지선 경화형 접착제가 도포된다(접착제 도공 공정).
그리고, 롤 형상으로 권취된 상태에서 연속적으로 풀어내어진 투명 필름(2)의 한면에, 접착제가 도포된 편광 필름(1)이 접착제를 통해 적층되어 이루어지는 적층체를, 반송 방향으로 회전하는 한 쌍의 접합 롤(51, 52) 사이에 끼운 상태에서, 적어도 한쪽의 접합 롤을 다른 쪽의 접합 롤의 방향으로 압박함으로써, 편광 필름(1)과 투명 필름(2)이 접합되어, 적층체(4)가 형성된다(접합 공정).
다음에, 이 적층체(4)를 롤(13)의 외주면에 밀착시키면서 반송하는 과정에 있어서, 제1 활성 에너지선 조사 장치(14, 15)로부터 롤(13)의 외주면을 향해 활성 에너지선을 조사하여, 접착제를 중합 경화시킨다(활성 에너지선 조사 공정). 또한, 반송 방향 하류측에 배치되는 제2 이후의 활성 에너지선 조사 장치(16∼18)는, 접착제를 완전히 중합 경화시키기 위한 장치이며, 필요에 따라 추가·생략할 수 있다. 각 공정의 상세한 내용에 대해서는, 실시형태 1과 동일하기 때문에 생략한다.
본 실시형태의 제조 장치에 있어서는, 편광 필름(1)의 한쪽에서부터 접착제를 도포할 수 있기 때문에, 편광 필름의 한면에 투명 필름을 접합하는 편광판의 제조 방법에 유용하다. 본 실시형태에 있어서는, 편광 필름의 표면에 직접 접착제를 도포함으로써 편광 필름 표면의 요철을 접착제에 의해 피복할 수 있기 때문에, 투명 필름(2)의 접합시에 있어서의 기포의 발생을 억제할 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
본 실시예에서는, 상기 제4 실시형태에서 설명한 도 4에 도시된 바와 같은 장치를 이용하여, 1장의 편광 필름과 1장의 투명 필름을 접합하여 이루어지는 편광판을 제작하였다.
두께 40 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름 「KC4CR-1」(코니카미놀타사 제조)과, 편광 필름이 최외측 표면에 있는 두께 135 ㎛의 복합 필름 적층체(폴리비닐알코올 필름 「비닐론 VF-PS#7500」(쿠라레 제조)으로 이루어진 편광 필름과 셀룰로오스에스테르계 수지 필름 「KC4UYW」[코니카미놀타옵토(주) 제조] 및 KC4UYW면에 점착제층이 있는 표면 보호 필름 「NBO-0424」[후지모리고교(주) 제조]가 이 순서로 적층된 것)를 준비하고, 복합 필름 적층체의 편광 필름의 표면에, 자외선 경화형 접착제인 에폭시 수지 조성물 「KR-70T」(아데카사 제조, 점도: 44 mPa·s)를 접착제 도공 장치를 이용하여 도 4 등에 도시된 바와 같이 연직 방향 상향으로 이 필름을 반송하면서 도공하였다. 이 때, 접착제 도공 장치에 있어서의 편광 필름 적층체의 라인 속도를 25 m/분으로 하고, 그라비아 롤을 적층재의 반송 방향과 역방향으로 회전시키고, 접착제층의 두께를 1.0 ㎛로 하였다.
다음에, 트리아세틸셀룰로오스 필름이 편광 필름에 도공된 접착제와 접하도록 적층된 적층체를, 함께 직경 250 ㎜의 한 쌍의 닙 롤(접합 롤)에 끼우고, 1.0 MPa의 압력으로 압박함으로써, 상기 트리아세틸셀룰로오스 필름과 상기 편광 필름을 접합시켰다.
상기 2종의 필름이 접합된 적층체를, 길이 방향으로 600 N/m의 장력을 가하면서 라인 속도 25 m/분으로 이송하고, 총 적산 광량(파장 280∼320 ㎚의 파장 영역에 있어서의 광조사 강도의 적산량)이 약 250 mJ/㎠(측정기: FusionUV사 제조 UV Power PuckII에 의한 측정치)인 자외선(UVB)을 조사하였다.
얻어진 편광판에 대해서 육안으로 관찰한 결과, 편광 필름과 트리아세틸셀룰로오스 필름 사이에 기포는 관찰되지 않았다.
[비교예 1]
자외선 경화형 접착제인 에폭시 수지 조성물을, 트리아세틸셀룰로오스 필름의 한면에 두께 1.0 ㎛가 되도록 접착제 도공 장치를 이용하여 도공하고, 도공한 접착제를 통해 복합 필름 적층체의 편광 필름에 접합한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.
얻어진 편광판에 대해서 육안으로 관찰한 결과, 편광 필름과 트리아세틸셀룰로오스 필름 사이에 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, 52 : 접합 롤

Claims (16)

  1. 편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합되어 이루어지는 편광판의 제조 방법으로서, 하기의 공정들을 포함하며:
    연속 필름으로서 구성되어 있는 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형 접착제를 그라비아 롤을 이용하여 도포하는 접착제 도공 공정과,
    상기 접착제가 도포된 상태로 반송되고 있는 상기 편광 필름의 상기 접착제가 도포된 표면에, 연속 필름으로서 구성되어 있는 상기 투명 필름을 적층하여 적층체를 형성하고, 상기 적층체를 반송 방향으로 회전하는 한 쌍의 접합 롤 사이에 끼워 압박함으로써, 상기 투명 필름과 상기 편광 필름을 접합하는 접합 공정과,
    냉각롤에 밀착시키면서 반송되고 있는 상기 적층체에 대하여, 활성 에너지선을 조사하여 상기 접착제를 경화시키는 활성 에너지선 조사 공정,
    상기 접착제 도공 공정에 있어서, 상기 편광 필름의 라인 속도에 대한 상기 그라비아 롤의 속도비인 연신비(draw ratio)는 0.5 ~ 10이고, 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 도포되는 활성 에너지선 경화형 접착제의 도포 두께는 0.1 ㎛ 이상 1.0 ㎛ 이하이고, 상기 활성 에너지선 경화형 접착제의 점도는 20∼100 mPa·s이고,
    상기 접합 공정에서 한 쌍의 접합 롤의 한쪽은 금속제 롤이고, 다른 한쪽은 고무제 롤이며, 상기 압박에 의해 적층체에 가해지는 압력은 0.2∼3.0 MPa인, 편광판의 제조 방법.
  2. 편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합되어 이루어지는 편광판의 제조 방법으로서, 하기의 공정들을 포함하며:
    롤 형상으로 권회된 상태에서 연속적으로 풀어내어진 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형 접착제를 그라비아 롤을 이용하여 도포하는 접착제 도공 공정과,
    상기 접착제가 도포된 상태로 반송되고 있는 상기 편광 필름의 상기 접착제가 도포된 표면에, 롤 형상으로 권회된 상태에서 연속적으로 풀어내어진 상기 투명 필름을 적층하여 적층체를 형성하고, 상기 적층체를 반송 방향으로 회전하는 한 쌍의 접합 롤 사이에 끼워 압박함으로써, 상기 투명 필름과 상기 편광 필름을 접합하는 접합 공정과,
    냉각롤에 밀착시키면서 반송되고 있는 상기 적층체에 대하여, 활성 에너지선을 조사하여 상기 접착제를 경화시키는 활성 에너지선 조사 공정,
    상기 접착제 도공 공정에 있어서, 상기 편광 필름의 라인 속도에 대한 상기 그라비아 롤의 속도비인 연신비는 0.5 ~ 10이고, 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 도포되는 활성 에너지선 경화형 접착제의 도포 두께는 0.1 ㎛ 이상 1.0 ㎛ 이하이고, 상기 접착제의 점도는 20∼100 mPa·s이고,
    상기 접합 공정에서 한 쌍의 접합 롤의 한쪽은 금속제 롤이고 다른 한쪽은 고무제 롤이며, 상기 압박에 의해 적층체에 가해지는 압력은 0.2∼3.0 MPa인, 편광판의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착제 도공 공정에 있어서, 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 도포되는 활성 에너지선 경화형 접착제의 도포 두께는 0.1 ㎛ 이상 1.0 ㎛ 미만인, 편광판의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착제 도공 공정에 있어서, 상기 편광 필름은 10∼100 m/분의 라인 속도로 반송되고 있는, 편광판의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접합 공정의 후이며 상기 활성 에너지선 조사 공정의 전에, 상기 적층체 중의 상기 접착제를 40℃ 이상으로 가온하는 공정을 갖는 제조 방법을 제외하는, 편광판의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착제 도공 공정은, 연직 방향 상향으로 반송되는 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형 접착제를 도포하는 공정인, 편광판의 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착제 도공 공정은, 연직 방향 하향으로 반송되는 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형 접착제를 도포하는 공정인, 편광판의 제조 방법.
  8. 편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합되어 이루어지는 편광판의 제조 장치로서, 하기의 장치들을 구비하고:
    연속 필름으로서 구성되어 있는 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형 접착제를 그라비아 롤을 이용하여 도포하기 위한 접착제 도공 장치와,
    상기 접착제가 도포된 상태로 반송되고 있는 상기 편광 필름의 상기 접착제가 도포된 표면에, 연속 필름으로서 구성되어 있는 상기 투명 필름을 적층하여 얻어진 적층체를, 반송하면서 사이에 끼워 압박함으로써, 상기 투명 필름과 상기 편광 필름을 접합하기 위한 한 쌍의 접합 롤과,
    냉각롤에 밀착시키면서 반송되고 있는 상기 적층체에 대하여, 활성 에너지선을 조사하여 상기 접착제를 경화시키는 활성 에너지선 조사 장치,
    상기 접착제 도공 장치는, 상기 편광 필름의 라인 속도에 대한 상기 그라비아 롤의 속도비인 연신비를 0.5 ~ 10으로 하고, 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 상기 접착제를 0.1 ㎛ 이상 1.0 ㎛ 이하의 도포 두께로 도포하고, 상기 접착제의 점도는 20∼100 mPa·s이고,
    상기 한 쌍의 접합 롤의 한쪽은 금속제 롤이고, 다른 한쪽은 고무제 롤이며, 상기 압박에 의해 적층체에 가해지는 압력은 0.2∼3.0 MPa인, 편광판의 제조 장치.
  9. 편광 필름의 한면 또는 양면에 투명 필름이 접합되어 이루어지는 편광판의 제조 장치로서, 하기의 장치들을 구비하고:
    롤 형상으로 권회된 상태에서 연속적으로 풀어내어진 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에, 활성 에너지선 경화형 접착제를 그라비아 롤을 이용하여 도포하기 위한 접착제 도공 장치와,
    상기 접착제가 도포된 상태로 반송되고 있는 상기 편광 필름의 상기 접착제가 도포된 표면에, 롤 형상으로 권회된 상태에서 연속적으로 풀어내어진 상기 투명 필름을 적층하여 얻어진 적층체를, 반송하면서 사이에 끼워 압박함으로써, 상기 투명 필름과 상기 편광 필름을 접합하기 위한 한 쌍의 접합 롤과,
    냉각롤에 밀착시키면서 반송되고 있는 상기 적층체에 대하여, 활성 에너지선을 조사하여 상기 접착제를 경화시키는 활성 에너지선 조사 장치,
    상기 접착제 도공 장치는, 상기 편광 필름의 라인 속도에 대한 상기 그라비아 롤의 속도비인 연신비를 0.5 ~ 10으로 하고, 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 상기 접착제를 0.1 ㎛ 이상 1.0 ㎛ 이하의 도포 두께로 도포하고, 상기 접착제의 점도는 20∼100 mPa·s이고,
    상기 한 쌍의 접합 롤의 한쪽은 금속제 롤이고, 다른 한쪽은 고무제 롤이며, 상기 압박에 의해 적층체에 가해지는 압력은 0.2∼3.0 MPa인, 편광판의 제조 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 접착제 도공 장치는, 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 상기 접착제를 0.1 ㎛ 이상 1.0 ㎛ 미만의 도포 두께로 도포하는, 편광판의 제조 장치.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 10∼100 m/분의 라인 속도로 상기 편광 필름을 반송하는 반송 수단을 구비하고,
    상기 접착제 도공 장치는, 라인 속도 10∼100 m/분으로 반송되고 있는 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 상기 접착제를 도포하는, 편광판의 제조 장치.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 접합 롤과, 상기 활성 에너지선 조사 장치와의 사이의 경로에, 상기 적층체 중의 상기 접착제를 40℃ 이상으로 가온하는 가온 램프를 갖는 제조 장치를 제외하는, 편광판의 제조 장치.
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서, 연직 방향 상향으로 상기 편광 필름을 반송하는 반송 수단을 구비하고,
    상기 접착제 도공 장치는, 연직 방향 상향으로 반송되고 있는 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 활성 에너지선 경화형 접착제를 도포하는, 편광판의 제조 장치.
  14. 제8항 또는 제9항에 있어서, 연직 방향 하향으로 상기 편광 필름을 반송하는 반송 수단을 구비하고,
    상기 접착제 도공 장치는, 연직 방향 하향으로 반송되고 있는 상기 편광 필름의 한면 또는 양면에 활성 에너지선 경화형 접착제를 도포하는, 편광판의 제조 장치.
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