KR102363486B1

KR102363486B1 - 편광 필름, 액정 패널 및 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR102363486B1
Application number: KR1020170114970A
Authority: KR
Inventors: 가즈야 요시무라; 아키노리 이자키; 레이코 시나가와; 게이스케 기무라
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2022-02-15
Also published as: JP6983497B2; KR20180029897A; JP2018044992A; CN107817549B; CN107817549A; TW201812343A; TWI704370B

Abstract

본 발명은, 편광자의 양면에, 수계 접착제층을 개재하여, 제 1 투명 보호 필름 및 제 2 투명 보호 필름을 갖는 편광 필름으로서, 상기 제 1 투명 보호 필름은, 투습도 (p1) 가 370 ∼ 430 g/㎡/24 h 이고, 상기 제 2 투명 보호 필름은, 투습도 (p2) 가 1 ∼ 15 g/㎡/24 h 이다. 본 발명의 편광 필름은, 가습 환경하에서의 편광도 저하를 억제할 수 있다.

Description

편광 필름, 액정 패널 및 액정 표시 장치{POLARIZING FILM, LIQUID CRYSTAL PANEL AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 액정셀의 시인측에서 적용할 수 있는 편광 필름에 관한 것이다. 또 본 발명은, 상기 편광 필름을 액정셀의 시인측에 적용한 액정 패널에 관한 것이다. 당해 액정 패널은 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 상기 액정 패널, 액정 표시 장치는 각종 용도에 적용할 수 있고, 예를 들어, 액정 표시 장치의 시인측에 있어서 적용되는 터치 패널 등의 입력 장치와 함께 사용할 수 있다. 상기 터치 패널로는, 광학 방식, 초음파 방식, 정전 용량 방식, 저항막 방식 등의 터치 패널에 바람직하게 사용할 수 있다. 특히, 정전 용량 방식의 터치 패널에 바람직하게 사용된다. 상기 터치 패널은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 휴대 정보 단말 등에 사용된다.

액정 표시 장치 등은, 그 화상 형성 방식으로부터 액정셀의 양측에 편광 소자를 배치하는 것이 필요 불가결하며, 일반적으로는 편광 필름이 첩착 (貼着) 되어 있다. 상기 편광 필름으로는, 편광자의 편측 또는 양측에 투명 보호 필름을 갖는 것이 사용된다. 상기 투명 보호 필름으로는, 예를 들어, 트리아세틸셀룰로오스 등을 사용한 셀룰로오스계 수지 필름이 사용되고 있다. 또 상기 편광자로는, 고투과율, 고편광도를 갖는 점에서, 예를 들어 폴리비닐알코올에 요오드를 흡착시켜, 연신한 구조의 요오드계 편광자가 널리 사용되고 있다. 그러나, 이와 같은 편광자는, 수분 등에 의해 수축, 팽창하는 경향이 있다. 이러한 편광자에, 상기 셀룰로오스계 수지 필름과 같이 투습도가 높은 투명 보호 필름을 사용한 편광 필름은, 가습 환경하에서의 내구성이 저하되어 편광도가 저하되기 쉽다.

상기 편광 필름에 관련된 가습 내구성을 향상시키기 위해서, 상기 셀룰로오스계 수지 필름에 비해 투습도가 낮은, 저투습도의 열가소성 수지 (예를 들어, 폴리카보네이트 수지, (메트)아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 고리형 폴리올레핀 수지) 필름을 투명 보호 필름으로서 사용하는 것이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1). 그러나, 편광자의 양면에 저투습도의 투명 보호 필름을 사용한 경우에는 기계적 강도가 충분하지 않고, 또 가습 환경하에서의 내구성을 충분히 만족할 수 있는 것은 아니었다. 또, 편광자의 일방의 측에 저투습도의 투명 보호 필름을 사용하고, 다른 일방의 측에 고투습도의 투명 보호 필름을 사용하는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 2).

일본 공개특허공보 2001-305345호 일본 특허 4849115호 명세서

그러나, 상기와 같이, 편광자의 양측에서 상이한 투습도의 투명 보호 필름을 사용한 편광 필름에 있어서도, 고투습도의 투명 보호 필름의 투습도가 지나치게 높은 경우에는, 가습 환경하에 있어서 외부로부터의 물의 침입에 의해 편광자가 흡습하여 편광도 열화를 일으키는 문제가 있었다. 한편, 상기 고투습도의 투명 보호 필름에 대해, 가습 환경하에 있어서의 외부로부터의 물의 침입을 방지하기 위해서 투습도를 낮게 설정하면, 수계 접착제를 사용하여 편광 필름을 제조하는 경우에, 당해 접착제의 건조 부족에 의해 편광 필름의 편광 기능이 저하되는 것을 알 수 있었다.

본 발명은, 편광자의 양면에, 수계 접착제층을 개재하여, 저투습 및 고투습의 투명 보호 필름을 갖는 편광 필름으로서, 가습 환경하에서의 편광도 저하를 억제할 수 있는 편광 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 편광 필름을 사용한 액정 패널을 제공하는 것, 나아가서는 상기 편광 필름 또는 액정 패널을 사용한 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토를 하기 편광 필름 등에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명은,

편광자의 양면에, 수계 접착제층을 개재하여, 제 1 투명 보호 필름 및 제 2 투명 보호 필름을 갖는 편광 필름으로서,

상기 제 1 투명 보호 필름은 투습도 (p1) 가 370 ∼ 430 g/㎡/24 h 이고,

상기 제 2 투명 보호 필름은 투습도 (p2) 가 1 ∼ 15 g/㎡/24 h 인 것을 특징으로 하는 편광 필름에 관한 것이다.

상기 편광 필름에 있어서, 상기 편광자의 두께가 5 ∼ 25 ㎛ 인 것이 바람직하다.

상기 편광 필름에 있어서, 상기 제 1 투명 보호 필름이 셀룰로오스 수지 필름을 갖는 것이 바람직하다.

상기 편광 필름에 있어서, 상기 제 1 투명 보호 필름은 표면 처리층을 가질 수 있다.

상기 편광 필름에 있어서, 상기 제 1 투명 보호 필름의 두께가 25 ∼ 47 ㎛ 인 것이 바람직하다.

상기 편광 필름에 있어서, 상기 제 2 투명 보호 필름이 고리형 폴리올레핀 수지 필름을 갖는 것이 바람직하다.

상기 편광 필름에 있어서, 상기 제 2 투명 보호 필름의 두께가 10 ∼ 25 ㎛ 인 것이 바람직하다.

또 본 발명은, 액정셀, 그리고 상기 액정셀의 시인측 및 배면측에 편광 필름이 배치된 액정 패널로서,

상기 액정셀의 시인측의 편광 필름으로서, 상기 편광 필름이, 당해 편광 필름의 제 1 투명 보호 필름이 시인측, 제 2 투명 보호 필름이 액정셀측이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 패널에 관한 것이다.

또 본 발명은, 상기 액정 패널이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명의 편광 필름은, 편광자의 편면에 고투습도의 투명 보호 필름을, 다른 편면에 저투습도의 투명 보호 필름을 각각 가지며, 어느 투명 보호 필름도 수계 접착제층을 개재하여 형성되어 있다. 또한, 본 발명의 편광 필름에서는, 고투습도의 투명 보호 필름으로서 투습도 (p1) 가 370 ∼ 430 g/㎡/24 h 인 것을 선택하고, 또한 저투습도의 투명 보호 필름으로서 투습도 (p2) 가 1 ∼ 15 g/㎡/24 h 를 선택하고, 이것들을 조합하여 사용하고 있다. 이러한 제어된 저투습 및 고투습의 투명 보호 필름의 사용에 의해, 가습 환경하에서의 편광 필름의 가습 내구성을 향상시켜, 편광도 저하를 억제하고 있다.

전술한 바와 같이, 고투습도의 투명 보호 필름과 저투습도의 투명 보호 필름을 수계 접착제에 의해 첩합 (貼合) 하여 얻어지는 편광 필름에서는, 고투습도의 투명 보호 필름에 있어서 투습도가 낮아지도록 (예를 들어, 투명 보호 필름의 두께를 크게) 설정한 경우에는, 가습 환경하에서의 편광자의 열화에 의한 편광도의 저하를 볼 수 있었다. 이것은, 고투습도의 투명 보호 필름을 사용한 경우라도, 투습도가 비교적 작은 경우에는, 건조시에 편광자가 열이 가해져 찌는 상태가 되어, 결정도가 낮고 내수성이 약한 편광자가 되는 것에 의한 것이라고 생각된다. 한편, 본 발명과 같이, 고투습도의 투명 보호 필름에 있어서 투습도를 지나치게 높아지지 않도록 (예를 들어, 투명 보호 필름의 두께를 지나치게 얇아지지 않도록) 설정함으로써, 건조시의 열이 가해져 찌는 상태를 방지할 수 있어, 결정도가 높은 내수성이 강한 편광막을 얻을 수 있었다고 생각된다.

이와 같이, 본 발명은, 가습 환경하에 있어서의 편광 필름 중의 편광자의 열화 메커니즘을 예의 조사하여, 편광자의 열화에는, 편광자가 충분히 건조되어 있는지 여부의 영향이 큰 것을 알 수 있었다는 검토 결과에 기초하는 것이다. 본 발명은, 상기 검토 결과로부터, 상기와 같이 투습도 (p1) 및 투습도 (p2) 의 상기 소정 범위를 만족하는 투명 보호 필름을 각각 선택하는 것이, 실사용 환경하에 있어서 광학 가습 내성이 강한 편광 필름을 제조하는 것에 공헌하고 있는 것으로 추찰하고 있다.

본 발명의 편광 필름은, 예를 들어 모바일용 편광 필름에 유용하다. 모바일용 편광 필름의 요구 특성은 저수축성 또한 고내구성이다. 편광 필름의 저수축화는 편광자의 두께를 얇게 함으로써 도모되지만, 한편, 가습 환경하에서의 광학 특성 및 기계 특성은 현저하게 저하되기 쉬우며, 편광도의 저하 (ΔP) 로서 나타난다. 본 발명의 편광 필름에서는, 박형 편광자를 사용한 경우에 있어서도, 가습 환경하에서의 광학 특성의 열화를 억제할 수 있다.

또, 본 발명의 편광 필름은, 예를 들어 액정셀 (예를 들어, IPS 모드의 액정셀) 의 시인측에 있어서 바람직하게 적용할 수 있다. 이와 같이 시인측에 적용된 편광 필름에 있어서, 저투습도 (또한 저위상차) 의 투명 보호 필름은 액정셀측이, 고투습도의 투명 보호 필름은 시인측이 되도록 배치된다.

도 1A 는 본 발명의 편광 필름의 일 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 1B 는 본 발명의 편광 필름의 일 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 편광 필름을 액정셀에 적용한 일 실시형태를 나타내는 단면도이다.

본 발명의 편광 필름의 실시형태에 대해, 이하에 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1A 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 편광 필름 (P) 은, 편광자 (a) 의 양면에, 수계 접착제층 (c1, c2) 을 개재하여, 제 1 투명 보호 필름 (b1) 및 제 2 투명 보호 필름 (b2) 을 갖는다. 본 발명의 편광 필름 (P) 은, 액정셀의 시인측에 있어서 바람직하게 적용되며, 제 1 투명 보호 필름 (b1) 이 시인측이 되고, 제 2 투명 보호 필름 (b2) 이 액정셀측이 되도록 배치된다. 도 1A 에 나타내는 편광 필름 (P) 에서는, 제 1 투명 보호 필름 (b1) 이 1 층인 경우를 나타내고 있다. 또, 도 1B 에 나타내는 편광 필름 (P) 과 같이, 제 1 투명 보호 필름 (b1) 으로는, 기재 필름 (b11) 에 표면 처리층 (b12) 을 갖는 것을 사용할 수 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 도 1A (도 1B 에 대해서도 동일) 의 편광 필름 (P) 은, 액정셀 (C) 의 시인측에 배치되어 액정 패널을 형성할 수 있다. 도 2 에서는, 점착제층 (A) 을 개재하여, 상기 편광 필름 (P) 이 시인측에 배치되어 있다. 또한, 도 2 에서는 도시하지 않았지만, 액정셀의 배면측에는 다른 편광 필름이 배치된다.

＜편광자＞

편광자는 특별히 제한되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2 색성 염료 등의 2 색성 재료를 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 2 색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다.

폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하고 1 축 연신한 편광자는, 예를 들어, 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원래 길이의 3 ∼ 7 배로 연신함으로써 제조할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또한 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 수세해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 편차 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색하면서 연신해도 되고, 또 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액 중이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.

상기 편광자의 두께는 수분에 의한 팽창을 억제하는 관점에서 5 ∼ 25 ㎛ 의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 두께는 박형화의 관점에서 23 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 나아가서는 20 ㎛ 이하, 나아가서는 15 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 한편, 편광자의 두께는 광학 특성, 내구성의 관점에서 5 ㎛ 이상, 나아가서는 7 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.

＜투명 보호 필름＞

상기와 같이, 제 1 투명 보호 필름 (b1) 에는, 투습도 (p1) 가 370 ∼ 430 g/㎡/24 h 인 것을 사용한다. 상기 투습도 (p1) 는 수계 접착제를 사용하여 편광 필름을 제조하는 경우에, 당해 접착제의 건조 부족에 의해, 편광 필름의 편광 기능이 저하되는 관점에서 390 ∼ 410 g/㎡/24 h 인 것이 바람직하다. 상기 투습도 (p1) 가 370 g/㎡/24 h 미만인 경우에는 가습 환경하에서의 내구성이 충분하지 않아, 편광도의 저하를 충분히 억제할 수 없다. 한편, 상기 투습도 (p1) 가 430 g/㎡/24 h 를 초과하는 경우에도, 가습 환경하에서의 내구성이 충분하지 않아, 편광도의 저하를 충분히 억제할 수 없다.

한편, 제 2 투명 보호 필름 (b2) 에는, 투습도 (p2) 가 1 ∼ 15 g/㎡/24 h 인 것을 사용한다. 상기 투습도 (p2) 는 광학 신뢰성의 관점에서 10 ∼ 14 g/㎡/24 h 인 것이 바람직하다. 상기 투습도 (p2) 가 15 g/㎡/24 h 를 초과하는 경우에는, 가습 환경하에서의 내구성이 충분하지 않아, 편광도의 저하를 충분히 억제할 수 없다.

본 발명의 편광 필름은, 일방의 제 2 투명 보호 필름 (b2) 에는 투습도를 최대한으로 낮게 제어한 저투습도 (p2) 의 것을 사용함과 함께, 다른 일방의 제 1 투명 보호 필름 (b1) 에는 투습도를 소정 범위의 고투습도 (p1) 로 제어한 것을 사용함으로써, 가습 환경하에서의 편광도 저하를 억제한 것이다. 상기 억제를 보다 유효하게 실시하는 데에는, 예를 들어, 고투습도 (p1) 와 저투습도 (p2) 의 비 (p1/p2) 가 33 ∼ 90 을 만족하도록 제어하는 것이 바람직하다.

제 1, 제 2 투명 보호 필름 (b1, b2) 을 구성하는 재료로는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이와 같은 열가소성 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 고리형 폴리올레핀 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 및 이것들의 혼합물을 들 수 있다. 투명 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1 종류 이상 포함되어 있어도 된다. 첨가제로는, 예를 들어, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50 ∼ 100 중량％, 보다 바람직하게는 50 ∼ 99 중량％, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 98 중량％, 특히 바람직하게는 70 ∼ 97 중량％ 이다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50 중량％ 이하인 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등을 충분히 발현할 수 없을 우려가 있다.

제 1, 제 2 투명 보호 필름 (b1, b2) 의 투습도 (p1, p2) 는, 각 투명 보호 필름을 형성하는 재료 및 두께에 의해 제어할 수 있다. 투명 보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있는데, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 면에서 1 ∼ 200 ㎛ 정도이다. 특히 1 ∼ 100 ㎛ 가 바람직하고, 5 ∼ 100 ㎛ 가 보다 바람직하고, 나아가서는 5 ∼ 80 ㎛ 의 박형인 경우에 바람직하다.

상기 제 1 투명 보호 필름 (b1) 을 형성하는 열가소성 수지로는, 예를 들어, 셀룰로오스 수지, 폴리카보네이트 수지, (메트)아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 시클로올레핀계 수지 필름 등을 들 수 있는데, 이것들 중에서도 셀룰로오스 수지가 투습도의 면에서 바람직하다. 또, 상기 투습도 (p1) 의 제어의 관점에서, 상기 제 1 투명 보호 필름 (b1) 의 두께는 25 ∼ 47 ㎛ 인 것이 바람직하다.

상기 제 1 투명 보호 필름 (b1) 은, 도 1A 에 나타내는 바와 같이, 단독 필름으로서 상기 투습도 (p1) 를 만족해도 되고, 도 1B 에 나타내는 바와 같이, 상기 기재 필름 (b11) 에 표면 처리층 (b12) 을 형성한 표면 처리층이 형성된 투명 보호 필름으로서 상기 투습도 (p1) 를 만족해도 된다. 즉, 상기 표면 처리층이 형성된 투명 보호 필름은, 표면 처리층을 포함하는 전체로서 370 ∼ 430 g/㎡/24 h 의 투습도 (p1) 를 만족하는 것이 사용된다. 또 상기 표면 처리층이 형성된 투명 보호 필름은, 상기 제 1 투명 보호 필름 (b1) 과 동일한 두께인 것이 바람직하다. 즉, 상기 표면 처리층이 형성된 투명 보호 필름은, 표면 처리층의 두께를 포함하여 32 ∼ 47 ㎛ 인 것이 바람직하다.

상기 제 1 투명 보호 필름 (b1) 으로서, 상기 표면 처리층이 형성된 투명 보호 필름을 사용하는 경우에는, 상기 기재 필름 (b11) 은 상기 투습도 (p1) 를 만족할 필요는 없다. 오히려, 기재 필름 (b11) 은, 투습도가 650 ∼ 1200 g/㎡/24 h 인 고투습도의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 당해 고투습도의 기재 필름 (b11) 과 표면 처리층 (b12) 의 조합에 의해, 전체로서 상기 투습도 (p1) 를 만족하도록 제어한 표면 처리층이 형성된 투명 보호 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 표면 처리층이 형성된 투명 보호 필름으로는, 표면 처리층이 형성된 셀룰로오스 수지 필름이 바람직하다. 상기 기재 필름 (b11) 의 두께 25 ∼ 40 ㎛ 인 것이 바람직하다.

표면 처리층으로는, 하드 코트층, 안티글레어 기능이 형성된 하드 코트층, 반사 방지 기능이 형성된 하드 코트층 등을 들 수 있다. 이들 하드 코트층은, 수분에 대한 배리어층으로서 기능하기 때문에 바람직하다. 또, 표면 처리층으로는, 하드 코트층 등의 표면 처리층을 별도로 형성한 기재 필름을, 상기 표면 처리층이 시인측이 되도록, 점착제층을 개재하여, 다른 기재 필름에 첩합함으로써 형성할 수도 있다.

하드 코트층의 연필 경도는, 컬, 내크랙성의 관점에서 4 H 이하인 것이 바람직하다. 또한, 하드 코트층은 내찰상성을 갖는 것이면 되고, 연필 경도 H 이상의 비교적 단단한 것이어도 되고, H 미만 (HB 이하) 의 비교적 부드러운 것이어도 된다. 하드 코트층의 연필 경도는, JIS K 5600-5-4 의 긁기 경도 시험 (연필법) 에 준하여 가하중 500 g 에 의해 측정된다.

상기 하드 코트층의 형성 재료로는, 예를 들어, 열경화성 수지, 자외선이나 광으로 경화하는 전리 방사선 경화성 수지를 들 수 있다. 상기 형성 재료 중에서도 자외선 경화성 수지가 바람직하다.

상기 자외선 경화형 수지로는, 예를 들어, 광 (자외선) 에 의해 경화하는 아크릴로일기 및 메타크릴로일기 중 적어도 일방의 기를 갖는 (메트)아크릴계 경화형 화합물이 바람직하다. 예를 들어, 실리콘 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지, 다가 알코올 등의 다관능 화합물의 아크릴레이트나 메타크릴레이트 등의 올리고머 또는 프리폴리머 등을 들 수 있다. 이것들은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 된다.

상기 자외선 경화형 수지에는, 예를 들어, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기 중 적어도 일방의 기를 갖는 반응성 희석제를 사용할 수도 있다. 상기 반응성 희석제는, 예를 들어, 단관능 아크릴레이트, 단관능 메타크릴레이트, 다관능 아크릴레이트, 다관능 메타크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 표면 처리층 (예를 들어, 하드 코트층) 의 두께는 0.5 ∼ 30 ㎛ 에 있는 것이 바람직하고, 나아가서는 1 ∼ 20 ㎛ 인 것이 바람직하다.

상기 하드 코트층은, 예를 들어, 상기 제 1 투명 보호 필름 (b1) 에 하드 코트층 형성 재료를 도공하여, 예를 들어, 자외선 조사에 의해 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 또한, 다른 표면 처리층은 각종 수단에 의해 형성할 수 있고, 예를 들어, 안티글레어 기능이 형성된 하드 코트층, 반사 방지 기능이 형성된 하드 코트층의 경우에는, 주지 수단에 의해 적절히 안티글레어 기능, 반사 방지 기능을 부여할 수 있다.

한편, 상기 제 2 투명 보호 필름 (b2) 을 형성하는 열가소성 수지로는, 예를 들어, 폴리카보네이트 수지, (메트)아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있는데, 이것들 중에서도 고리형 폴리올레핀 수지가 투습도의 면에서 바람직하다. 또, 상기 투습도 (p2) 의 제어의 관점에서 상기 제 2 투명 보호 필름의 두께는 10 ∼ 25 ㎛ 인 것이 바람직하다.

또, 상기 제 1, 제 2 투명 보호 필름은, 면내 위상차값이 작은 것을 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 편광 필름을 IPS 모드의 액정셀에 적용하는 경우에는, 상기 제 2 투명 보호 필름은 면내 위상차가 작은 것이 바람직하고, 면내 위상차값이 5 ㎚ 이하인 것이 바람직하다.

＜수계 접착제층＞

상기 제 1, 제 2 투명 보호 필름 (b1, b2) 과 편광자 (a) 는, 수계 접착제층 (c1, c2) 을 개재하여 적층된다.

수계 접착제층은 수계 접착제에 의해 형성된다. 수계 접착제의 종류는 특별히 제한되지 않고, 다양한 것을 사용할 수 있다. 상기 접착제층은 광학적으로 투명하면 특별히 제한되지 않는다. 수계 접착제로는, 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계, 수계 폴리에스테르 등을 예시할 수 있다. 수계 접착제는, 통상 수용액으로 이루어지는 접착제로서 사용되며, 통상 0.5 ∼ 60 중량％ 의 고형분을 함유하여 이루어진다.

수계 접착제의 도공 방식은, 접착제의 점도나 목적으로 하는 두께에 따라 적절히 선택된다. 도공 방식의 예로서, 예를 들어, 리버스 코터, 그라비아 코터 (다이렉트, 리버스나 오프셋), 바 리버스 코터, 롤 코터, 다이 코터, 바 코터, 로드 코터 등을 들 수 있다. 그 외에, 도공에는 디핑 방식 등의 방식을 적절히 사용할 수 있다.

또, 상기 수계 접착제의 도공은, 최종적으로 형성되는 수계 접착제층의 두께가 30 ∼ 300 ㎚ 가 되도록 실시하는 것이 바람직하다. 상기 수계 접착제층의 두께는, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 250 ㎚ 이다.

＜개재층＞

상기 제 1, 제 2 투명 보호 필름 (b1, b2) 과 편광자 (a) 는, 수계 접착제층 (c1, c2) 외에, 추가로 접착 용이층, 하도층 (下塗層) (프라이머층) 등의 개재층을 개재하여 적층할 수 있다.

접착 용이층은, 예를 들어, 폴리에스테르 골격, 폴리에테르 골격, 폴리카보네이트 골격, 폴리우레탄 골격, 실리콘계, 폴리아미드 골격, 폴리이미드 골격, 폴리비닐알코올 골격 등을 갖는 각종 수지에 의해 형성할 수 있다. 이들 폴리머 수지는 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또 접착 용이층의 형성에는 다른 첨가제를 추가해도 된다. 구체적으로는 나아가서는 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열안정제 등의 안정제 등을 사용해도 된다.

접착 용이층은, 통상 투명 보호 필름에 미리 형성해 두고, 당해 투명 보호 필름의 접착 용이층측과 편광자를 수계 접착제층에 의해 적층한다. 접착 용이층의 형성은, 접착 용이층의 형성재를 투명 보호 필름 상에, 공지된 기술에 의해 도공, 건조시킴으로써 실시된다. 접착 용이층의 형성재는, 건조 후의 두께, 도공의 원활성 등을 고려하여 적당한 농도로 희석한 용액으로서, 통상 조정된다. 접착 용이층은 건조 후의 두께는, 바람직하게는 0.01 ∼ 5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.02 ∼ 2 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.05 ∼ 1 ㎛ 이다. 또한, 접착 용이층은 복수층 형성할 수 있지만, 이 경우에도, 접착 용이층의 총 두께는 상기 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.

하도층 (프라이머층) 은, 편광자와 투명 보호 필름의 밀착성을 향상시키기 위해서 형성된다. 프라이머층을 구성하는 재료로는, 투명 보호 필름과 편광자의 양방에 어느 정도 강한 밀착력을 발휘하는 재료이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 투명성, 열안정성, 연신성 등이 우수한 열가소성 수지 등이 사용된다. 열가소성 수지로는, 예를 들어, 아크릴계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 또는 그것들의 혼합물을 들 수 있다.

＜점착제층＞

상기 점착제층의 형성에는, 적절한 점착제를 사용할 수 있고, 그 종류에 대해 특별히 제한은 없다. 점착제로는, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리비닐알코올계 점착제, 폴리비닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제 등을 들 수 있다.

이들 점착제 중에서도, 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용된다. 이와 같은 특징을 나타내는 것으로서 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.

점착제층을 형성하는 방법으로는, 예를 들어, 상기 점착제를 박리 처리한 세퍼레이터 등에 도포하고, 중합 용제 등을 건조 제거시켜 점착제층을 형성한 후에 전사하는 방법, 또는 점착제를 직접 도포하고, 중합 용제 등을 건조 제거시켜 점착제층을 형성하는 방법 등에 의해 제조된다. 또한, 점착제의 도포에 있어서는, 적절히 중합 용제 이외의 1 종 이상의 용제를 새롭게 첨가해도 된다.

박리 처리한 세퍼레이터로는, 실리콘 박리 라이너가 바람직하게 사용된다. 이와 같은 라이너 상에 본 발명의 점착제를 도포, 건조시켜 점착제층을 형성하는 공정에 있어서, 점착제를 건조시키는 방법으로는, 목적에 따라 적절히, 적절한 방법이 채용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 도포막을 가열 건조시키는 방법이 사용된다. 가열 건조 온도는, 바람직하게는 40 ℃ ∼ 200 ℃ 이고, 더욱 바람직하게는 50 ℃ ∼ 180 ℃ 이고, 특히 바람직하게는 70 ℃ ∼ 170 ℃ 이다. 가열 온도를 상기 범위로 함으로써, 우수한 점착 특성을 갖는 점착제를 얻을 수 있다.

건조 시간은 적절히, 적절한 시간이 채용될 수 있다. 상기 건조 시간은, 바람직하게는 5 초 ∼ 20 분, 더욱 바람직하게는 5 초 ∼ 10 분, 특히 바람직하게는 10 초 ∼ 5 분이다.

점착제층의 형성 방법으로는 각종 방법이 사용된다. 구체적으로는, 예를 들어, 롤 코트, 키스 롤 코트, 그라비아 코트, 리버스 코트, 롤 브러시, 스프레이 코트, 딥 롤 코트, 바 코트, 나이프 코트, 에어나이프 코트, 커튼 코트, 립 코트, 다이 코터 등에 의한 압출 코트법 등의 방법을 들 수 있다.

점착제층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 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 보호해도 된다.

＜액정 패널＞

본 발명의 편광 필름 (P) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 액정셀 (C) 의 시인측의 편광 필름으로서 바람직하게 사용되어, 액정 패널을 형성한다. 본 발명의 편광 필름 (P) 은, 제 1 투명 보호 필름 (b1) 이 시인측, 제 2 투명 보호 필름 (b2) 이 액정셀 (C) 측이 되도록 배치된다. 액정 패널에서는, 액정 패널의 배면측에도 편광 필름이 배치되는데, 당해 편광 필름에 특별히 제한은 없다.

액정셀은, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형, VA 형, IPS 형 등의 임의의 타입의 것을 사용할 수 있는데, 본 발명의 액정 패널에는 IPS 모드의 액정셀이 바람직하게 사용된다.

액정 패널의 형성에는, 상기 편광 필름 외에, 다른 광학층을 적용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름, 휘도 향상 필름 등의 액정 패널의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층을, 액정셀의 시인측 및/또는 배면측에 있어서 1 층 또는 2 층 이상 사용할 수 있다.

＜액정 표시 장치＞

액정 표시 장치에는, 상기 액정 패널이 사용되고, 필요에 따라 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 장착하는 것 등에 의해 형성된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다. 또, 조명 시스템에 백라이트 혹은 반사판을 사용한 것 등의 적절한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다.

실시예

이하에, 본 발명의 실시예를 기재하지만, 본 발명의 실시형태는 이것들에 한정되지 않는다.

＜편광자의 제조 : 두께 12 ㎛＞

평균 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰％, 두께 30 ㎛ 의 폴리비닐알코올 필름을 30 ℃ 의 온수 중에 침지하고, 팽윤시키면서 PVA 계 수지 필름의 길이가 원래 길이의 2.0 배가 되도록 1 축 연신을 실시하였다. 이어서, 0.3 중량％ (중량비 : 요오드/요오드화칼륨 ＝ 0.5/8) 의 30 ℃ 의 요오드 용액 중에 침지하고, PVA 계 수지 필름의 길이가 원래 길이의 3.0 배가 되도록 1 축 연신하면서 염색하였다. 그 후, 육붕산 4 중량％, 요오드화칼륨 5 중량％ 의 수용액 중에서, PVA 계 수지 필름의 길이가 원래 길이의 6 배가 되도록 연신하였다. 또한, 요오드화칼륨 3 중량％ 의 수용액 (요오드 함침욕) 에서 요오드 이온 함침 처리를 실시한 후, 60 ℃ 의 오븐에서 4 분간 건조시켜, 두께 12 ㎛ 의 편광자를 얻었다.

상기 편광자의 제조에 있어서, 폴리비닐알코올 필름의 두께, 총 연신 배율을 제어하여, 두께 22 ㎛ 의 편광자를 얻었다.

＜제 1 투명 보호 필름 (b1)＞

≪표면 처리층이 형성된 투명 보호 필름 (b1-1)≫

기재 필름 (b11) : 두께 25 ㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름에 비누화 처리를 실시한 것을 사용하였다. 당해 기재 필름의 투습도는 1200 g/㎡·24 h 였다.

아크릴계 하드 코트 수지 (다이닛폰 잉크 화학 공업 (주) 제조, 유니딕 17-813) 를 이소프로필알코올에 분산시킨 고형분 농도 25 중량％ 의 도공액을 상기 기재 필름 (b11) 의 편면에 도포하고, 80 ℃ 에서 2 분간 건조시키고, 나아가 자외선 처리함으로써, 두께 7 ㎛ 의 하드 코트층 (연필 경도 3 H) 을 형성하고, 비누화 처리를 실시하여 사용하였다. 얻어진 표면 처리층이 형성된 투명 보호 필름 (b1-1) 의 두께는 32 ㎛, 투습도는 400 g/㎡·24 h 였다.

≪표면 처리층이 형성된 투명 보호 필름 (b1-2)≫

표면 처리층이 형성된 투명 보호 필름 (b1-1) 에 있어서, 기재 필름 (b11) 대신에, 두께 40 ㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름에 비누화 처리를 실시한 것 (당해 기재 필름의 투습도는 650 g/㎡·24 h 였다) 을 사용한 것 이외에는, 동일한 조작을 실시하였다. 얻어진 표면 처리층이 형성된 투명 보호 필름 (b1-2) 의 두께는 47 ㎛, 투습도는 350 g/㎡·24 h 였다.

＜제 2 투명 보호 필름 (b2)＞

필름 (b2-1) : 두께 13 ㎛ 의 고리형 폴리올레핀 필름 (닛폰 제온사 제조 : ZEONOR) 에 코로나 처리를 실시하여 사용하였다. 당해 필름 (b2-1) 의 투습도는 12 g/㎡·24 h 였다.

필름 (b2-2) : 두께 23 ㎛ 의 고리형 폴리올레핀 필름 (닛폰 제온사 제조 : ZEONOR) 에 코로나 처리를 실시하여 사용하였다. 당해 필름 (b2-2) 의 투습도는 5 g/㎡·24 h 였다.

＜투습도＞

JIS Z 0208 에 기재된 방습 포장 재료의 투습도 시험 방법 (컵법) 에 기초하여 측정하였다.

실시예 1

상기 편광자 (두께 12 ㎛) 의 양면에, 수계 접착제층의 두께가 0.1 ㎛ 가 되도록 폴리비닐알코올계 접착제를 도포하면서, 상기 제 1 투명 보호 필름 (b1-1 : 표면 처리층을 구비하고 있지 않은 측) 및 제 2 투명 보호 필름 (b21) 을 첩합한 후, 50 ℃ 에서 5 분간의 건조를 실시하여 편광 필름을 제조하였다.

실시예 2 ∼ 4, 비교예 1 ∼ 2

실시예 1 에 있어서, 편광자의 종류 (두께), 제 1, 2 투명 보호 필름의 종류를 표 1 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광 필름을 제조하였다.

＜점착제층의 형성＞

(아크릴계 폴리머 (A1) 의 조제)

교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4 구 플라스크에, 부틸아크릴레이트 74.8 부, 페녹시에틸아크릴레이트 23 부, N-비닐-2-피롤리돈 1.5 부, 아크릴산 0.3 부, 4-하이드록시부틸아크릴레이트 0.4 부를 함유하는 모노머 혼합물을 주입하였다. 또한, 상기 모노머 혼합물 (고형분) 100 부에 대해, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1 부를 아세트산에틸 100 부와 함께 주입하고, 완만하게 교반하면서 질소 가스를 도입하여 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액온을 55 ℃ 부근으로 유지하여 8 시간 중합 반응을 실시하여, 중량 평균 분자량 (Mw) 160 만, Mw/Mn (수평균 분자량) ＝ 3.7 의 아크릴계 폴리머 (A) 의 용액을 조제하였다.

상기 아크릴계 폴리머 (A) 용액의 고형분 100 부에 대해, 이소시아네이트 가교제 (미츠이 화학사 제조의 타케네이트 D160N, 트리메틸올프로판헥사메틸렌디이소시아네이트) 0.1 부, 벤조일퍼옥사이드 (니혼 유지사 제조의 나이퍼 BMT) 0.3 부, 및 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학 공업사 제조의 KBM-403) 0.2 부를 배합하여, 아크릴계 점착제 조성물의 용액을 조제하였다. 상기 점착제 용액을, 박리 처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (두께 38 ㎛) 으로 이루어지는 이형 시트 (세퍼레이터) 의 표면에, 건조 후의 두께가 25 ㎛ 가 되도록 도포하고, 건조시켜, 점착제층을 형성하였다.

실시예 및 비교예에서 얻어진 편광 필름에 대해 하기 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

＜가습 내구성 : 편광도 변화의 측정＞

각 예에서 얻어진 편광 필름의 제 2 투명 보호 필름측을, 상기 점착제층을 개재하여 유리에 첩합한 것을 샘플로 하였다. 당해 샘플을, 85 ℃/85 ％ R.H. 의 항온 항습기에 500 시간 투입하였다. 투입 전과 투입 후의 편광 필름의 편광도를, 적분구가 부착된 분광 광도계 (니혼 분코 (주) 제조의 V7100) 를 사용하여 측정하고, 편광도의 변화량 ΔP (％) ＝ (투입 전의 편광도 (％)) － (투입 후의 편광도 (％)) 를 구하였다. 편광도의 변화량 ΔP 는, 0.05 ％ 이하인 것이 바람직하고, 나아가서는 0.03 ％ 이하인 것이 바람직하고, 나아가서는 0.02 ％ 미만인 것이 바람직하다.

또한, 편광도 P 는, 2 장의 동일한 편광 필름의 제 2 투명 보호 필름측 (유리측) 끼리를 양자의 투과축이 평행이 되도록 중첩한 경우의 투과율 (평행 투과율 : Tp) 및, 양자의 투과축이 직교하도록 중첩한 경우의 투과율 (직교 투과율 : Tc) 을 이하의 식에 적용함으로써 구해지는 것이다. 편광도 P (％) ＝ {(Tp － Tc)/(Tp ＋ Tc)}^1/2 × 100

각 투과율은, 글랜 테일러 프리즘 편광자를 통과하여 얻어진 완전 평광을 100 ％ 로 하여, JIS Z 8701 의 2 도 시야 (C 광원) 에 의해 시감도 보정한 Y 값으로 나타낸 것이다. 측정 파장은 파장 410 ㎚ 였다. 얻어진 410 ㎚ 에 있어서의 직교 투과율을 광학 특성 평가의 지표로 하였다.

P : 편광 필름
a : 편광자
b1 : 제 1 투명 보호 필름
b11 : 기재 필름
b12 : 표면 처리층
b2 : 제 2 투명 보호 필름
A : 점착제층
C : 액정셀

Claims

편광자의 양면에, 수계 접착제층을 개재하여, 제 1 투명 보호 필름 및 제 2 투명 보호 필름을 갖는 편광 필름으로서,
상기 제 2 투명 보호 필름의 두께가 10 ∼ 25 ㎛ 이고,
상기 제 1 투명 보호 필름은, 투습도 (p1) 가 370 ∼ 430 g/㎡/24 h 이고,
상기 제 2 투명 보호 필름은, 투습도 (p2) 가 1 ∼ 15 g/㎡/24 h 이고,
상기 투습도 (p1) 와 상기 투습도 (p2) 의 비 (p1/p2) 가 33 ∼ 90 을 만족하는 것을 특징으로 하는 편광 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 편광자의 두께가 5 ∼ 25 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 편광 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 투명 보호 필름이 셀룰로오스계 수지 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 편광 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 투명 보호 필름이 표면 처리층을 갖는 것을 특징으로 하는 편광 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 투명 보호 필름의 두께가 25 ∼ 47 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 편광 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 투명 보호 필름이 고리형 올레핀계 수지 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 편광 필름.
삭제
액정셀, 그리고 상기 액정셀의 시인측 및 배면측에 편광 필름이 배치된 액정 패널로서,
상기 액정셀의 시인측의 편광 필름으로서, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 편광 필름이, 당해 편광 필름의 제 1 투명 보호 필름이 시인측, 제 2 투명 보호 필름이 액정셀측이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
제 8 항에 기재된 액정 패널이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.