KR102425120B1 - 편광판, 점착제 부착 편광판 및 액정 표시 장치 - Google Patents

편광판, 점착제 부착 편광판 및 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 편광판을 액정 셀에 적층한 액정 표시 장치에 있어서, 편광판에 접촉한 부재의 표면 형상이, 편광판 표면에 전사되는 경우(임프린팅)가 없는 편광판을 제공한다.
또한 본 발명은, 흡수형 편광 필름의 한쪽 면에, 제1 보호 필름이 적층되어 있는 편광판으로서, 제1 보호 필름은, 흡수형 편광 필름과는 반대측의 표면의 비커스 경도가 10 kgf/mm2 이상인 것을 특징으로 하는 편광판을 제공한다. 제1 보호 필름은, 열가소성 수지 필름이어도 좋다. 또한, 제1 보호 필름은, 반사형 편광 필름이어도 좋다. 또한, 제1 보호 필름은, 반사형 편광 필름과 열가소성 수지 필름의 적층체이고, 열가소성 수지 필름 측에서 흡수형 편광 필름에 적층되어도 좋다.

Description

편광판, 점착제 부착 편광판 및 액정 표시 장치{POLARIZING PLATE, POLARIZING PLATE WITH ADHESIVE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 광원 측의 편광판, 점착제 부착 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
편광판은 통상, 흡수형 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 수지 필름이 적층된 구성이고, 필요에 따라 수지 필름에 또는 수지 필름 대신에 광학 필름이 적층된다. 그리고, 편광판은, 액정 셀이나 다른 부재와 조합하여 액정 표시 장치를 구성한다(특허문헌 1). 액정 표시 장치에 있어서는, 편광판에 접촉한 다른 부재의 표면 형상이 편광판 표면에 전사되는, 소위 「임프린팅」이 발생하는 경우가 있었다. 임프린팅이 발생하면, 화상을 표시했을 때에 전사 흔적이 보이기 때문에, 표시 품질이 현저히 저하된다는 문제가 있었다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2013-190779호 공보
본 발명의 과제는, 상기한 임프린팅이 잘 발생하지 않는 편광판을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 이하의 편광판, 이 편광판에 점착제층을 형성한 점착제 부착 편광판 및 이 점착제 부착 편광판을 적용한 액정 표시 장치를 제공한다.
[1] 흡수형 편광 필름의 한쪽 면에, 제1 보호 필름이 적층되어 있는 편광판으로서, 제1 보호 필름은, 흡수형 편광 필름과는 반대측의 표면의 비커스 경도가 10 kgf/mm2 이상인 편광판.
[2] 제1 보호 필름은, 열가소성 수지 필름인 [1]에 기재된 편광판.
[3] 제1 보호 필름은, 반사형 편광 필름인 [1]에 기재된 편광판.
[4] 제1 보호 필름은, 반사형 편광 필름과 열가소성 수지 필름의 적층체이고, 열가소성 수지 필름 측에서 흡수형 편광 필름에 적층되는 [1]에 기재된 편광판.
[5] 흡수형 편광 필름의 한쪽 면에, 최표면의 비커스 경도가 10 kgf/mm2 이상인 제1 보호 필름이 적층되고, 다른쪽 면에 제2 보호 필름이 적층되어 있는 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 편광판.
[6] [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 편광판에서 흡수형 편광 필름 측에 점착제층이 형성되어 있는 점착제 부착 편광판.
[7] [5]에 기재된 편광판에서 제2 보호 필름 측에 점착제층이 형성되어 있는 점착제 부착 편광판.
[8] [6] 또는 [7]에 기재된 점착제 부착 편광판이, 액정 셀에 적층되어 있는 액정 표시 장치.
[9] 점착제 부착 편광판이, 그 점착제층 측에서 액정 셀의 광원 측에 적층되어 있는 [8]에 기재된 액정 표시 장치.
본 발명의 편광판에 의하면, 편광판의 최표면(보호 필름의 흡수형 편광 필름과는 반대측의 표면)의 비커스 경도를 일정 이상으로 함으로써, 편광판을 다른 부재와 조합하여 액정 표시 장치로 했을 때에, 그 표면에 발생하는 임프린팅이 억제된다. 따라서, 본 발명의 액정 표시 장치는, 표시 품질이 우수하다.
도 1은, 본 발명의 편광판 및 점착제 부착 편광판의 층구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다.
도 2는, 본 발명의 액정 표시 장치의 층구성의 일례를 도시한 단면 모식도이다.
도 3은, 편광판의 비커스 경도를 측정할 때의 단면 모식도이다.
<흡수형 편광 필름>
편광판은, 흡수형 편광 필름의 한쪽 또는 양쪽에 보호 필름을 갖는 것이다. 흡수형 편광 필름으로는, 통상, 폴리비닐알콜계 수지 필름에 2색성 색소가 흡착 배향된 것이 이용된다. 흡수형 편광 필름을 구성하는 폴리비닐알콜계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐 및 이것과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등이 예시된다. 아세트산비닐에 공중합되는 다른 단량체로는, 예컨대, 불포화 카르복실산, 올레핀, 비닐에테르, 불포화 술폰산, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드 등을 들 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지의 비누화도는, 통상 85∼100 몰% 정도, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 이 폴리비닐알콜계 수지는 또한 변성되어 있어도 좋고, 예컨대, 알데히드로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 또한 폴리비닐알콜계 수지의 중합도는, 통상 1,000∼10,000 정도, 바람직하게는 1,500∼5,000 정도이다. 구체적인 폴리비닐알콜계 수지나 2색성 색소로는, 예컨대 일본 특허 공개 제2012-159778호 공보에 예시되어 있는 폴리비닐알콜계 수지나 2색성 색소를 들 수 있다.
폴리비닐알콜계 수지를 막(膜) 제조한 것이, 흡수형 편광 필름의 원단 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알콜계 수지를 막 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법으로 막 제조할 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지로 이루어지는 원단 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 150 ㎛ 이하이다. 연신 용이성 등도 고려하면, 그 막두께는, 바람직하게는 3 ㎛ 이상이고, 또한 75 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
흡수형 편광 필름은, 예컨대, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 1축 연신하는 공정으로 연신하고, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하여 그 2색성 색소를 흡착시키는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 이 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐, 마지막으로 건조시켜 제조된다. 또한, 흡수형 편광 필름은, 예컨대 일본 특허 공개 제2012-159778호에 기재되어 있는 방법에 준하여 제조되어도 좋다. 이 방법에서는, 기재 필름에 폴리비닐알콜계 수지를 코팅함으로써, 흡수형 편광 필름이 되는 폴리비닐알콜계 수지층을 형성할 수 있다. 흡수형 편광 필름의 두께는, 통상, 2∼40 ㎛이고, 바람직하게는 3∼30 ㎛ 정도이다.
<제1 보호 필름>
편광판은, 흡수형 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 제1 보호 필름이 적층되어 있다. 본 발명의 편광판은, 흡수형 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 제1 보호 필름이 적층되어 있으면 되고, 도 1에 도시한 바와 같이, 흡수형 편광 필름(1)의 한쪽 면에만 제1 보호 필름(3)을 형성해도 좋고[도 1의 (A)], 흡수형 편광 필름(1)의 한쪽 면에 제1 보호 필름(3)을, 다른쪽 면에 제2 보호 필름(5)을 적층해도 좋다[도 1의 (B)].
흡수형 편광 필름의 한쪽 면에 적층되는 제1 보호 필름(3)으로는, 예컨대, 열가소성 수지로부터 형성되는 열가소성 수지 필름, 반사형 편광 필름, 반사형 편광 필름과 열가소성 수지 필름의 적층체 등을 들 수 있다.
(열가소성 수지 필름)
열가소성 수지로부터 형성되는 열가소성 수지 필름은, 투명성이나 균일한 광학 특성, 기계 강도, 열안정성 등이 우수한 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 열가소성 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리에틸(메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀계 수지, 폴리노르보넨계 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 및 폴리올레핀계 수지로부터 형성되는 수지 필름이 바람직하다. 여기서 (메트)아크릴레이트란, 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트의 어느쪽이어도 좋은 것을 가리키며, 그 밖에 (메트)아크릴산 등이라고 할 때의 「(메트)」도 마찬가지이다.
이들 열가소성 수지 필름에는, 적절한 시판품을 사용할 수 있다. 셀룰로오스계 수지 필름의 시판품의 예를 들면, 각각 상품명으로, 후지 필름(주) 제조의 “후지타크(등록 상표) TD80”, “후지타크(등록 상표) TD80UF” 및 “후지타크(등록 상표) TD80UZ”, 코니카 미놀타(주) 제조의 “KC2UAW”, “KC8UX2M” 및 “KC8UY” 등을 들 수 있다.
폴리에스테르계 수지 필름에는, 적절한 시판품을 사용할 수 있다. 폴리에스테르계 수지 필름의 시판품의 예를 들면, 각각 상품명으로, 미츠비시 수지(주) 제조의 “다이아호일(등록 상표)”, 도레(주) 제조의 “루미라(등록 상표)”, 도요보(주) 제조의 “코스모샤인(등록 상표)” 등을 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지 필름에는, 적절한 시판품을 사용할 수 있다. (메트)아크릴계 수지 필름의 시판품의 예를 들면, 각각 상품명으로, 스미토모 화학(주) 제조의 “테크놀로이(등록 상표)”, 미츠비시 레이온(주) 제조의 “아크리플렌(등록 상표)” 등을 들 수 있다.
폴리카보네이트계 수지 필름에는, 적절한 시판품을 사용할 수 있다. 폴리카보네이트계 수지 필름의 시판품의 예를 들면, 각각 상품명으로, 데이진 카세이(주) 제조의 “판라이트(등록 상표)” 등을 들 수 있다.
폴리올레핀계 수지의 시판품의 예로는, Topas Advanced Polymers GmbH사 제조로, 폴리플라스틱스(주)로부터 판매되고 있는 “Topas”, JSR(주)로부터 판매되고 있는 “아톤”(ARTON)(등록 상표), 닛폰 제온(주)으로부터 판매되고 있는 “제오노아(ZEONOR)(등록 상표)” 및 “제오넥스(ZEONEX)(등록 상표)”, 미츠이 화학(주)으로부터 판매되고 있는 “아펠”(등록 상표)(이상, 모두 상품명) 등이 있고, 이들로부터 필름을 제작할 수 있다. 또한, 폴리올레핀계 수지 필름을 사용해도 좋고, 예컨대, JSR(주)로부터 판매되고 있는 “아톤 필름”(「아톤」은 동사의 등록 상표), 세키스이 화학 공업(주)으로부터 판매되고 있는 “에스시나”(등록 상표), 닛폰 제온(주)으로부터 판매되고 있는 “제오노아 필름”(등록 상표) 등을 들 수 있다.
열가소성 수지 필름의 두께는, 통상 5∼100 ㎛, 바람직하게는 10∼50 ㎛이다.
(반사형 편광 필름)
반사형 편광 필름으로는, 그리드형 편광 필름, 굴절률차를 갖는 2종 이상의 재료에 의한 2층 이상의 다층 박막 적층체, 빔 스플리터 등에 이용되는 굴절률이 상이한 증착 다층 박막, 복굴절을 갖는 2종 이상의 재료에 의한 2층 이상의 복굴절층 다층 박막 적층체, 복굴절을 갖는 2종 이상의 수지를 이용한 2층 이상의 수지 적층체를 연신한 것, 직선 편광을 직교하는 축방향에서 반사/투과함으로써 분리하는 것 등을 들 수 있다.
반사형 편광 필름으로는, 예컨대, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트로 대표되는 연신에 의해 위상차를 발생하는 재료와, 폴리메틸메타크릴레이트로 대표되는 아크릴계 수지, JSR(주) 제조의 “아톤”(등록 상표)으로 대표되는 노르보넨계 수지 등의 위상차 발현량이 적은 수지를 교대로 다층 적층체로서 1축 연신하여 얻어지는 것을 이용할 수 있다. 반사형 편광 필름의 구체예로는, 3M사 제조의 “DBEF”(등록 상표), “APF-V3”(제품명) 및 “APF-V2”(제품명) 등을 들 수 있다. 반사형 편광 필름의 두께는, 통상, 5∼100 ㎛, 바람직하게는 10∼50 ㎛이다.
(반사형 편광 필름/열가소성 수지 필름의 적층체)
반사형 편광 필름과 열가소성 수지 필름의 적층체는, 이들 필름을, 예컨대 점착제 또는 접착제를 통해 적층한 것일 수 있다. 점착제 또는 접착제에는, 적절한 공지된 것을 선택하면 된다. 접착 작업의 간편성이나 광학 왜곡의 발생 방지 등의 관점에서, 점착제를 사용하는 것이 바람직하다. 점착제로는, 예컨대, 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르 등을 베이스 폴리머로 하는 것을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 아크릴계 점착제와 같이, 광학적인 투명성이 우수하고, 적절한 습윤성이나 응집력을 유지하고, 반사형 편광 필름 및 열가소성 수지 필름과의 접착성도 우수하고, 또한 양호한 내열성을 갖고, 고온 환경하에서 들떠 벗겨짐 등의 박리 문제를 일으키지 않는 것을 선택하여 이용하는 것이 바람직하다.
점착제로부터 형성되는 점착제층은, 필요에 따라 광산란성을 나타내기 위한 미립자를 함유하고 있어도 좋고, 유리 섬유, 유리 비드, 수지 비드, 금속분이나 그 밖의 무기 분말과 같은 충전제, 안료, 착색료, 산화 방지제, 자외선 흡수제 등을 함유하고 있어도 좋다. 자외선 흡수제에는, 살리실산에스테르계 화합물, 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등이 있다.
제1 보호 필름(3)은, 편광 필름과의 접합면과 반대측의 면에 하드 코트층을 형성한 것이어도 좋다. 이에 따라, 편광판을 가공할 때에 생기는 스크래치 등을 방지할 수 있다. 하드 코트층을 형성하는 경우, 보호성과 굴곡성을 양립시키는 관점에서, 하드 코트층의 두께는 1∼8 ㎛인 것이 바람직하고, 1∼6 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 하드 코트층의 두께가 8 ㎛를 초과하는 경우에는, 굴곡성이 낮아지고, 굴곡시에 크랙이 형성되기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 하드 코트층의 두께가 1 ㎛ 미만인 경우에는, 굴곡성은 양호하지만, 면내 균일성의 관점에서 충분한 특성이 얻어지지 않는 경우가 많은 경향이 있다.
하드 코트층은, 수지 피막층에 의해 형성할 수 있다. 수지 피막층을 형성하는 수지 재료는, 수지 피막층 형성 후의 피막으로서 충분한 강도를 갖고, 투명성이 있는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 상기 수지로는 열경화형 수지, 열가소형 수지, 자외선 경화형 수지 및 전자선 경화형 수지 등의 활성 에너지선 경화형 수지, 2액 혼합형 수지 등을 들 수 있다.
그 중에서도, 자외선 경화형 수지는, 자외선의 조사에 의해 수지를 경화시킬 수 있고, 간단한 가공 조작으로 효율적으로 수지 피막층을 형성할 수 있는 것 외에, 방현 처리층 등의 광확산층도 형성할 수 있기 때문에, 적합하다. 자외선 경화형 수지로는, 폴리에스테르계, 아크릴계, 우레탄계, 아미드계, 실리콘계, 에폭시계 등의 각종의 것을 들 수 있고, 자외선 경화형의 모노머, 올리고머, 폴리머 등이 포함된다. 바람직하게 이용되는 자외선 경화형 수지로는, 예컨대, 자외선 중합성의 관능기를 갖는 것, 그 중에서도 상기 관능기를 2개 이상, 특히 3∼6개 갖는 아크릴계의 모노머나 올리고머 성분을 포함하는 것을 들 수 있다. 또한, 자외선 경화형 수지에는, 자외선 중합 개시제가 배합되어 있다.
수지 피막층의 형성 방법은, 적절한 공지된 방법을 채용할 수 있고, 예컨대, 상기 수지(도공액)를, 제1 보호 필름(3)에 도공하고, 건조시키는 방법이 있다. 경화성 수지를 이용한 경우에는, 건조 후에 경화 처리한다. 상기 도공액의 도공 방법은, 파운틴, 다이 코터, 캐스팅, 스핀 코트, 파운틴 미터링, 그라비아 등의 방법을 채용할 수 있다. 또, 도공에 있어서, 상기 도공액은, 톨루엔, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 이소프로필알콜, 에틸알콜 등의 일반적인 용제로 희석해도 좋고, 희석하지 않고 그대로 도공할 수도 있다.
본 발명의 편광판(10)은, 흡수형 편광 필름(1)의 적어도 한쪽 면에, 상기한 제1 보호 필름(3)이 적층된 것이고, 이 제1 보호 필름(3)으로서, 흡수형 편광 필름(1)이 적층되는 면과는 반대측의 면의 비커스 경도가 10 kgf/mm2 이상인 것을 채용하는 것이 중요하다. 비커스 경도가 10 kgf/mm2 이상이면, 이 편광판을 액정 표시 장치에 적용했을 때에, 편광판(10)에 임프린팅이 발생하는 것을 회피할 수 있다. 또한, 제1 보호 필름(3)의 흡수형 편광 필름(1)이 적층되는 면과는 반대측의 면의 비커스 경도가 10 kgf/mm2 이상이면, 액정 표시 장치에 적용할 수 있다. 비커스 경도는, 30 kgf/mm2 이하인 것이 바람직하다.
<제2 보호 필름>
제2 보호 필름(5)은, 상기한 열가소성 수지 필름과 동일한 것일 수 있다. 제1 보호 필름(3)이 열가소성 수지 필름인 경우, 제2 보호 필름(5)은, 제1 보호 필름(3)과 동일한 것이어도 좋고, 상이한 것이어도 좋다.
<편광판>
편광판(10)은, 흡수형 편광 필름(1) 및 제1 보호 필름(3)을 적층한 것이다. 흡수형 편광 필름 및 보호 필름을 적층하는 방법으로는, 통상, 접착제 또는 점착제로 이들 필름을 적층하는 방법이 채용된다. 흡수형 편광 필름의 양면에 보호 필름을 적층하는 경우, 동종의 접착제 또는 점착제를 이용해도 좋고, 이종의 접착제 또는 점착제를 이용해도 좋다.
접착제로는, 수계 접착제, 광경화성 접착제 등을 들 수 있다. 수계 접착제는, 접착제 성분을 물에 용해시킨 것 또는 접착제 성분을 물에 분산시킨 것이고, 접착제층을 얇게 할 수 있다. 수계 접착제로는, 예컨대, 접착제(조성물)의 주성분이 폴리비닐알콜계 수지나 우레탄 수지인 것을, 바람직한 접착제로서 들 수 있다.
폴리비닐알콜계 수지는, 부분 비누화 폴리비닐알콜이나 완전 비누화 폴리비닐알콜 외에, 카르복실기 변성 폴리비닐알콜, 아세트아세틸기 변성 폴리비닐알콜, 메틸올기 변성 폴리비닐알콜, 아미노기 변성 폴리비닐알콜 등의, 변성된 폴리비닐알콜계 수지여도 좋다. 접착제 성분으로서 폴리비닐알콜계 수지를 이용한 경우, 상기 접착제는, 폴리비닐알콜계 수지의 수용액으로서 조제되는 경우가 많다. 접착제 중의 폴리비닐알콜계 수지의 농도는, 물 100 중량부에 대하여, 통상 1∼10 중량부 정도, 바람직하게는 1∼5 중량부이다.
주성분으로서 폴리비닐알콜계 수지를 포함하는 접착제에는, 접착성을 향상시키기 위해, 글리옥살이나 수용성 에폭시 수지 등의 경화성 성분 또는 가교제를 첨가하는 것이 바람직하다. 수용성 에폭시 수지로는, 예컨대, 디에틸렌트리아민이나 트리에틸렌테트라민과 같은 폴리알킬렌폴리아민과 아디프산과 같은 디카르복실산과의 반응으로 얻어지는 폴리아미드폴리아민에, 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드폴리아민에폭시 수지를 들 수 있다. 이러한 폴리아미드폴리아민에폭시 수지의 시판품으로는, 각각 상품명으로, 다오카 화학 공업(주)으로부터 판매되고 있는 “스미레이즈 레진(등록 상표) 650(30)” 및 “스미레이즈 레진(등록 상표) 675”, 세이코 PMC(주)로부터 판매되고 있는 “WS-525” 등이 있고, 이들을 적합하게 이용할 수 있다. 이들 경화성 성분 또는 가교제의 첨가량은, 폴리비닐알콜계 수지 100 중량부에 대하여, 통상 1∼100 중량부, 바람직하게는 1∼50 중량부이다. 그 첨가량이 적으면, 접착성 향상 효과가 작아지고, 한편으로 그 첨가량이 많으면, 접착제층이 취약해지는 경향이 있다.
수계 접착제를 통해 접합된 적층체는, 통상 건조 처리가 실시되어, 접착제층의 건조, 경화가 행해진다. 건조 처리는, 예컨대 열풍을 분사함으로써 행할 수 있다.
건조 온도는, 40∼100℃ 정도, 바람직하게는 60∼100℃의 범위에서 적절히 선택된다. 건조 시간은, 예컨대 20∼1,200초 정도이다. 건조 후의 접착제층의 두께는, 통상 0.001∼5 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상, 또한 바람직하게는 2 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1 ㎛ 이하이다. 접착제층의 두께가 지나치게 커지면, 편광판의 외관 불량이 되기 쉽다.
건조 처리 후, 실온 이상의 온도에서 적어도 반일간, 통상은 1일간 이상의 양생을 실시하여 충분한 접착 강도를 얻어도 좋다. 이러한 양생은, 전형적으로는, 롤형으로 권취된 상태에서 행해진다. 바람직한 양생 온도는, 30∼50℃의 범위이고, 더욱 바람직하게는 35℃ 이상, 45℃ 이하이다. 양생 온도가 50℃를 초과하면, 롤 감김 상태에 있어서, 소위 「조여 감김」이 일어나기 쉬워진다. 또, 양생시의 습도는, 예컨대, 상대 습도가 70% 이하의 범위가 되도록, 적절히 선택되는 것이 바람직하다. 양생 시간은, 통상 1∼10일 정도, 바람직하게는 2∼7일 정도이다.
광경화성 접착제로는, 예컨대, 광경화성 에폭시 수지와 광 양이온 중합 개시제의 혼합물 등을 들 수 있다. 광경화성 에폭시 수지로는, 예컨대, 지환식 에폭시 수지, 지환식 구조를 갖지 않는 에폭시 수지, 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
또한, 광경화성 접착제로서, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 옥세탄 수지, 우레탄 수지, 폴리비닐알콜 수지 등에 라디칼 중합형 개시제 및/또는 양이온 중합형 개시제를 첨가한 것도 이용할 수 있다.
광경화성 접착제를 통해 접합된 적층체는, 적층 후, 활성 에너지선을 조사함으로써 광경화성 접착제를 경화시킨다. 활성 에너지선의 광원은, 예컨대, 파장 400 nm 이하에 발광 분포를 갖는 활성 에너지선이 바람직하고, 구체적으로는, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등이 바람직하게 이용된다. 광경화성 접착제에 대한 광조사 강도는, 상기 광경화성 접착제의 조성에 따라 적절히 결정되고, 특별히 한정되지 않지만, 중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도가 0.1∼6,000 mW/cm2인 것이 바람직하다. 상기 조사 강도가 0.1 mW/cm2 이상인 경우, 반응 시간이 지나치게 길어지지 않고, 6,000 mW/cm2 이하인 경우, 광원으로부터 복사되는 열 및 광경화성 접착제의 경화시의 발열에 의한 에폭시 수지의 황변이나 편광판의 열화를 발생시킬 우려가 적다.
광경화성 접착제에 대한 광조사 시간은, 경화시키는 광경화성 접착제별로 제어되는 것이지만, 상기한 조사 강도와 조사 시간의 곱으로서 표시되는 적산 광량이 10∼10,000 mJ/cm2가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 광경화성 접착제에 대한 적산 광량이 10 mJ/cm2 이상인 경우, 중합 개시제 유래의 활성종을 충분량 발생시켜 경화 반응을 보다 확실하게 진행시킬 수 있고, 10,000 mJ/cm2 이하인 경우, 조사 시간이 지나치게 길어지지 않아, 양호한 생산성을 유지할 수 있다. 또, 활성 에너지선 조사 후의 접착제층의 두께는, 통상 0.001∼5 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상, 또한 바람직하게는 2 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1 ㎛ 이하이다.
활성 에너지선의 조사에 의해 광경화성 접착제를 경화시키는 경우, 편광 필름의 편광도, 투과율 및 색상, 및 보호 필름 등의 투명 필름의 투명성 등의 편광판의 여러 기능이 저하되지 않는 조건에서 경화를 행하는 것이 바람직하다.
흡수형 편광 필름 및 보호 필름을 적층하는 방법으로는, 점착제로 적층하는 방법도 채용된다. 점착제로는, 예컨대, 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르 등을 베이스 폴리머로 하는 것을 채용할 수 있다. 또한, 이들 베이스 폴리머에, 폴리이소시아네이트 화합물 등의 가교제, 실란 커플링제, 이온성 화합물 등의 대전 방지제 등을 배합할 수도 있다.
<점착제 부착 편광판>
점착제 부착 편광판은, 편광판을 구성하는 보호 필름의 한쪽 면에 점착제층을 형성한 것이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 점착제 부착 편광판(20)에서는, 제1 투명 보호 필름(3)을 흡수형 편광 필름(1)의 한쪽 면에만 적층하는 경우에는 흡수형 편광 필름(1)의 표면에, 제1 투명 보호 필름(3)을 흡수형 편광 필름(1)의 한쪽 면에 적층하고, 다른쪽 면에 제2 보호 필름(5)을 적층하는 경우에는 제2 보호 필름(5)의 표면에, 점착제층(15)을 형성할 수 있다.
점착제층(15)을 형성하는 점착제는, 광학 필름에 이용되는 여러 특성(투명성, 내구성, 리워크성 등)을 만족하고 있으면 되고, 예컨대, (메트)아크릴산에스테르를 주성분으로 하고, 또한 소량의, 관능기를 갖는 (메트)아크릴 모노머를 함유하는 아크릴계 단량체 조성물을 중합 개시제의 존재하에 라디칼 중합하여 이루어지는, 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이하인 아크릴계 수지와, 가교제를 함유하는 아크릴계 점착제가 이용된다.
<액정 표시 장치>
상기한 점착제 부착 편광판(20)은, 액정 표시 장치에 적합하게 이용된다. 도 2를 참조하여, 액정 표시 장치(55)는, 액정 패널을 구비하는 것이고, 액정 패널은, 액정 셀(30)의 한쪽 면에 점착제 부착 편광판(20)이 그 점착제층을 통해 적층되고, 다른쪽 면에는 동일 또는 상이한 점착제층을 통해 편광판(25)이 적층된 것이다. 이 액정 셀은, IPS 모드, VA 모드, TN 모드 등, 종래 공지된 어떠한 모드여도 좋다.
본 발명의 점착제 부착 편광판(20)을 접합한 액정 셀의 반대측에는, 동종의 편광판 또는 공지된 편광판을 적층할 수 있다. 또한, 점착제 부착 편광판(20)은, 액정 표시 장치(55)에서의 배면측(백라이트측)에 배치되는 것이 바람직하고, 제1 보호 필름(3)이 백라이트측이 되도록 배치되는 것이 보다 바람직하다.
실시예
이하, 실시예를 개시하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예 중, 함유량 또는 사용량으로 표시하는 % 및 부는, 특별한 기재가 없는 한 중량 기준이다.
[실시예 1]
(A) 제1 보호 필름의 제작
두께 25 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름[코니카 미놀타(주) 제조의 상품명 “KC2UAW”]에, 아크릴계의 하드 코트층이 적층된 필름을 제1 보호 필름으로서 이용했다. 이 제1 보호 필름에 있어서는, 트리아세틸셀룰로오스 필름에서의 아크릴계의 하드 코트층이 적층되어 있지 않은 면을, 흡수형 편광 필름을 적층하는 면으로 했다.
제1 보호 필름에 있어서, 흡수형 편광 필름을 적층하는 면과는 반대측의 표면을 측정면으로 하고, JIS Z 2244 : 2009 「비커스 경도 시험-시험 방법」에 준거한 방법으로, 피샤·인스트루먼트사 제조의 초미소 경도계 HM2000을 이용하여 제1 보호 필름의 비커스 경도를 측정했다. 측정면에 부여하는 측정 하중은, 300 mN/10 s로 하고, 3점 측정하여 그 평균치를 측정치로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(B) 수계 접착제의 조제
물 100부에 대하여, 카르복실기 변성 폴리비닐알콜[(주)쿠라레로부터 입수한 상품명 “KL-318”]을 3부 배합하고, 그 수용액에 수용성 에폭시 수지인 폴리아미드에폭시계 첨가제[다오카 화학 공업(주)으로부터 입수한 상품명 “스미레이즈 레진(등록 상표) 650(30)”, 고형분 농도 30%의 수용액]를 1.5부 첨가하여, 수계 접착제를 조제했다.
(C) 흡수형 편광 필름의 제작
평균 중합도 약 2,400, 비누화도 99.9 몰% 이상이고 두께 75 ㎛인 폴리비닐알콜 필름을, 건식에 의해 약 5배로 1축 연신하고, 또한 긴장 상태를 유지한 채로, 60℃의 순수에 1분간 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.05/5/100인 수용액에 28℃에서 60초간 침지했다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 8.5/8.5/100인 수용액에 72℃에서 300초간 침지했다. 계속해서 26℃의 순수로 20초간 세정한 후, 65℃에서 건조시켜, 폴리비닐알콜에 요오드가 흡착 배향되어 있는 흡수형 편광 필름을 제작했다.
(D) 편광판의 제작
상기 (C)에서 제작한 흡수형 편광 필름의 한쪽 면에, 상기 (B)에서 조제한 수계 접착제를 통해 상기 (A)에서 제작한 제1 보호 필름을 적층하고, 흡수형 편광 필름의 다른쪽 면에, 한쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 두께 23 ㎛의 고리형 올레핀계 수지 필름[닛폰 제온(주)의 상품명 “제오노아 필름(등록 상표) ZF14”]을, 상기 (B)에서 조제한 수계 접착제를 통해 그 코로나 방전 처리면에서 적층하여, 편광판을 제작했다. 접착제의 건조는, 필름을 적층한 후, 80℃에서 5분간 건조시킴으로써 행했다. 얻어진 편광판은, 그 후, 40℃에서 168시간 정치했다.
(내임프린팅성의 평가)
우선, [도 3]에 도시한 바와 같이, 편광판(10), 프리즘 패턴이 직행이 되도록 2장 중첩한 광확산 시트(60)[3M사 제조의 상품명 “BEF”], 알루미늄판(65)을 이 순서로, 또한 편광판(10)의 제1 보호 필름이 광확산 시트(60) 측이 되도록 중첩했다. 계속해서, 편광판(10) 측으로부터 0.125 g/mm2의 하중을 가하고, 85℃에서 24 hr 정치하고, 그 후, BEF의 흔적이 편광판에 전사되어 있는지 육안으로 확인했다. 편광판에 BEF의 흔적이 확인되지 않은 경우를 「○」, BEF의 흔적이 확인된 경우를 「×」로 했다.
[실시예 2]
제1 보호 필름으로서, 3M사로부터 입수한 상품명 “Advanced Polarized Film, Version 3(APF-V3)”에 아크릴계의 하드 코트층이 적층된 필름을 이용했다. 그 후, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작했다. 제1 보호 필름에서의 비커스 경도의 측정, 및 편광판의 내임프린팅성의 평가는, 실시예 1과 동일하게 행했다.
[실시예 3]
제1 보호 필름으로서, 하드 코트층을 형성하지 않은 “Advanced Polarized Film, Version 3(APF-V3)”을 이용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 편광판을 제작했다. 제1 보호 필름에서의 비커스 경도의 측정, 및 편광판의 내임프린팅성의 평가는, 실시예 1과 동일하게 행했다.
[실시예 4]
제1 보호 필름으로서, 코니카 미놀타(주)의 상품명 “KC2UAW”와 3M사로부터 입수한 “APF-V3”의 적층체를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 편광판을 제작했다. 이들 필름의 적층은, “KC2UAW” 상에, 시판되는 점착제층의 두께가 5 ㎛인 아크릴계 점착제 시트를 적층하고, 이 점착제층을 통해 “APF-V3”을 또한 적층함으로써 행하고, “KC2UAW”측을 흡수형 편광 필름에 적층하는 면으로 했다. 제1 보호 필름에서의 비커스 경도의 측정, 및 편광판의 내임프린팅성의 평가는, 실시예 1과 동일하게 하여 행했다.
[비교예 1]
제1 보호 필름으로서, 3M사로부터 입수한 상품명 “Advanced Polarized Film, Version 2(APF-V2)”를 사용한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여 편광판을 제작했다. 제1 보호 필름에서의 비커스 경도의 측정, 및 편광판의 내임프린팅성의 평가는, 실시예 1과 동일하게 행했다.
Figure 112015061103618-pat00001
1 : 흡수형 편광 필름,
3 : 제1 보호 필름,
5 : 제2 보호 필름,
10 : 편광판,
15 : 점착제층,
20 : 점착제 부착 편광판,
25 : 편광판[시인(視認) 측],
30 : 액정 셀,
40 : 광확산판,
50 : 백라이트,
55 : 액정 표시 장치,
60 : 프리즘 패턴이 직행하도록 중첩한 2장의 광확산 시트,
65 : 알루미늄판.

Claims (11)

  1. 흡수형 편광 필름의 한쪽 면에, 제1 보호 필름이 적층되어 있는 편광판으로서, 제1 보호 필름은, 흡수형 편광 필름과는 반대측의 표면의 비커스 경도가 16.9∼30 kgf/mm2 인 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 제1 보호 필름은, 열가소성 수지 필름인 편광판.
  3. 제1항에 있어서, 제1 보호 필름은, 반사형 편광 필름인 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 제1 보호 필름은, 반사형 편광 필름과 열가소성 수지 필름의 적층체인 편광판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 흡수형 편광 필름의 한쪽 면에, 최표면의 비커스 경도가 16.9∼30 kgf/mm2 인 제1 보호 필름이 적층되고, 다른쪽 면에 제2 보호 필름이 적층되어 있는 편광판.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 편광판에서 흡수형 편광 필름 측에 점착제층이 형성되어 있는 점착제 부착 편광판.
  7. 제5항에 기재된 편광판에서 제2 보호 필름 측에 점착제층이 형성되어 있는 점착제 부착 편광판.
  8. 제6항에 기재된 점착제 부착 편광판이, 액정 셀에 적층되어 있는 액정 표시 장치.
  9. 제7항에 기재된 점착제 부착 편광판이, 액정 셀에 적층되어 있는 액정 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서, 점착제 부착 편광판이, 그 점착제층 측에서 액정 셀의 광원 측에 적층되어 있는 액정 표시 장치.
  11. 제9항에 있어서, 점착제 부착 편광판이, 그 점착제층 측에서 액정 셀의 광원 측에 적층되어 있는 액정 표시 장치.
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