KR102593490B1 - 편광판 및 편광판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

가습 환경 하에서도 우수한 광학 특성을 유지할 수 있는 편광판이 제공된다. 본 발명의 편광판은, 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 구성된 편광막과, 편광막의 적어도 편측에 배치된 보호 필름과, 편광막 및 보호 필름의 주위 단면을 덮는 봉지부를 갖는다. 하나의 실시형태에서는, 편광막의 두께는 8㎛ 이하이다. 하나의 실시형태에서는, 봉지부의 투습도는 300g/㎡/24hr 이하이다. 하나의 실시형태에서는, 편광판은, 85℃ 및 85% RH 환경 하에서 120시간 유지한 후의 색빠짐 양이 100㎛ 이하이다.

Description

편광판 및 편광판의 제조 방법

본 발명은 편광판 및 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.

대표적인 화상 표시 장치인 액정 표시 장치에는, 그의 화상 형성 방식에 기인하여, 액정 셀의 양측에 편광막이 배치되어 있다. 편광막의 제조 방법으로서는, 예컨대 수지 기재와 폴리비닐알코올(PVA)계 수지층을 갖는 적층체를 연신하고, 그 다음 염색 처리를 실시하여, 수지 기재상에 편광막을 얻는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1). 이러한 방법에 의하면, 두께가 얇은 편광막이 얻어지기 때문에, 최근의 화상 표시 장치의 박형화에 기여할 수 있다고 하여 주목받고 있다. 그러나 편광막(결과로서, 편광판)에 있어서는, 가습 환경 하에서 광학 특성이 저하된다고 하는 내구성의 문제가 있다. 보다 구체적으로는, 편광막은 가습 환경 하에서 단부의 편광 성능이 소실되고, 이른바 색빠짐이라고 하는 현상이 발생하는 경우가 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제2000-338329호

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그 주된 목적은 가습 환경 하에서도 우수한 광학 특성을 유지할 수 있는 편광판을 제공하는 것이다.

본 발명의 편광판은, 요오드를 포함하는 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 구성된 편광막과, 해당 편광막의 적어도 편측에 배치된 보호 필름과, 해당 편광막 및 해당 보호 필름의 주위 단면을 덮는 봉지부를 갖는다.

하나의 실시형태에서는, 상기 편광막의 두께는 8㎛ 이하이다.

하나의 실시형태에서는, 상기 봉지부의 투습도는 300g/㎡/24hr 이하이다.

하나의 실시형태에서는, 상기 편광판은 85℃ 및 85% RH 환경 하에서 120시간 유지한 후의 색빠짐 양이 100㎛ 이하이다.

하나의 실시형태에서는, 상기 봉지부는 점접착제 조성물로 구성되어 있다. 하나의 실시형태에서는, 상기 봉지부는 고무계 점착제로 구성되어 있다. 이러한 실시형태에서는, 상기 봉지부의 두께는 10㎛∼100㎛이다.

하나의 실시형태에서는, 상기 봉지부는 금속 함유 화합물로 구성되어 있다. 이러한 실시형태에서는, 상기 봉지부의 두께는 10nm∼200nm이다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 편광판의 제조 방법이 제공된다. 이 제조 방법은, 수지 기재의 편측에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하는 것; 해당 수지 기재와 해당 폴리비닐알코올계 수지층과의 적층체를 연신 및 염색하여 해당 폴리비닐알코올계 수지층을 편광막으로 하는 것; 해당 수지 기재와 해당 편광막과의 적층체를 소정의 크기로 절단하는 것; 및 절단된 적층체의 외주 단면을 덮도록 봉지층을 형성하는 것을 포함하고, 해당 수지 기재가 보호 필름으로서 기능한다.

하나의 실시형태에서는, 상기 제조 방법은, 상기 수지 기재와 상기 편광막과의 적층체의 해당 편광막 표면에, 다른 보호 필름을 첩합하는 것을 더 포함한다.

본 발명의 다른 편광판의 제조 방법은, 수지 기재의 편측에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하는 것; 해당 수지 기재와 해당 폴리비닐알코올계 수지층과의 적층체를 연신 및 염색하여 해당 폴리비닐알코올계 수지층을 편광막으로 하는 것; 해당 적층체의 해당 편광막 표면에 보호 필름을 첩합하는 것; 해당 보호 필름을 첩합한 적층체로부터 수지 기재를 박리하는 것; 해당 보호 필름과 해당 편광막과의 적층체를 소정의 크기로 절단하는 것; 및 절단된 적층체의 외주 단면을 덮도록 봉지층을 형성하는 것을 포함한다.

하나의 실시형태에서는, 상기 제조 방법은 상기 수지 기재의 박리면에 다른 보호 필름을 첩합하는 것을 더 포함한다.

본 발명에 의하면, 소정의 투습도를 갖는 봉지부를 편광판의 외주 단면에 형성함으로써, 가습 환경 하에서도 우수한 광학 특성을 유지할 수 있는 편광판을 실현할 수 있다. 이와 같은 효과는, 박형의 편광막을 갖는 편광판에서 특히 현저하다.

도 1a은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 편광판의 개략 단면도이다.
도 1b는 도 1a의 편광판의 개략 평면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 편광판의 개략 단면도이다.
도 3은 색빠짐 양의 산출을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는 실시예 1의 편광판의 가습 시험 후의 색빠짐 양을 나타내는 화상이다.
도 5는 비교예 1의 편광판의 가습 시험 후의 색빠짐 양을 나타내는 화상이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태로는 한정되지 않는다.

A. 편광판의 전체 구성

도 1a는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 편광판의 개략 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 편광판의 개략 평면도이다. 편광판(100)은 편광막(10)과 편광막(10)의 적어도 편측에 배치된 보호 필름(20)과, 편광막(10) 및 보호 필름(20)의 주위 단면을 덮는 봉지부(30)를 갖는다. 본 발명의 실시형태에서는, 편광막은 요오드를 포함하는 폴리비닐알코올계 수지(이하, "PVA계 수지"로 지칭함) 필름으로 구성되어 있다. 편광막이 요오드를 포함하는 경우에, 봉지부를 설치하는 효과가 현저해진다. 편광막의 두께는 대표적으로는 8㎛ 이하이다. 편광막이 요오드를 포함하고, 또한 그 두께가 이와 같이 매우 얇은 경우에는, 편광막 중의 요오드 밀도가 높아지고, 가습에 의한 요오드의 안정성이 저하되기 쉽게 되기 때문에, 봉지부를 설치하는 효과가 더 현저해진다. 도시예에서는 편광막의 편측(표시 패널로부터 떨어진 측)에 보호 필름이 배치되어 있지만, 보호 필름은, 목적 등에 따라 편광막의 표시 패널 측에 배치되어도 되고, 양측에 배치되어도 된다. 실용적으로는, 편광판의 표시 패널 측 최외층으로서 점착제층(40)이 설치되고, 편광판은 당해 점착제층을 개재하여 표시 패널(예컨대, 액정 패널)(300)에 첩합된다. 봉지부(30)는 편광막(10) 및 보호 필름(20)의 주위 단면을 덮고 있으면 되고, 점착제층의 주위 단면에 대해서는 전체를 덮고 있어도 되고, 부분적으로 덮고 있어도 되고, 덮고 있지 않아도 된다. 도 1a에 나타내는 예에서는, 봉지부(30)는, 편광막(10), 보호 필름(20) 및 점착제층(40)의 주위 단면을 덮고 있다. 추가로, 봉지부(30)는 도 1a와 같이 편광막(10) 및 보호 필름(20)의 주위 단면만을 덮고 있어도 되고, 도 2와 같이 주위 단면과 함께 주위 단면 이외의 부분을 덮고 있어도 된다. 도 2에 나타내는 예에서는, 봉지부(30)는 주위 단면과 함께 편광판(실질적으로는, 보호 필름)의 표시 패널로부터 떨어진 측의 면(도면에서는 상면)을 덮고 있다. 당해 면은 도 2와 같이 전체가 덮여 있어도 되고, 소정의 부분만이 덮여 있어도 된다. 바람직하게는, 봉지부의 투습도는 300g/m²/24hr 이하이다.

상기와 같은 편광판은, 85℃ 및 85% RH 환경 하에서 120시간 유지한 후의 색빠짐 양이 바람직하게는 100㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 50㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 30㎛ 이하이며, 특히 바람직하게는 25㎛ 이하이다. 색빠짐 양의 하한은 바람직하게는 제로이며, 하나의 실시형태에서는 5㎛이다. 색빠짐 양은 이하와 같이 하여 산출될 수 있다: 편광판(또는 편광막)으로부터 연신 방향에 직교하는 방향, 및 연신 방향을 각각 대향하는 2변으로 하는 소정 크기의 시험편을 절취한다. 또한, 연신 방향은 대표적으로는 편광막의 흡수축 방향에 대응한다. 연신 방향은, 예컨대 편광판의 길이 방향(반송 방향(MD 방향))에 대응할 수 있다. 이어서, 점착제로 시험편을 유리판에 첩합하고, 이것을 85℃ 및 85% RH의 오븐 내에서 120시간 방치하여 가습한다. 가습 후의 시험편을 표준 편광판과 크로스니콜의 상태로 배치하였을 때의, 가습 후의 시험편의 단부의 색빠짐 상태를 현미경에 의해 조사한다. 구체적으로는, 시험편(편광판 또는 편광막) 단부로부터의 색빠짐의 크기(색빠짐 양: ㎛)를 측정한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 연신 방향의 단부로부터의 색빠짐 양 a 및 연신 방향과 직교하는 방향의 단부로부터의 색빠짐 양 b 중, 큰 쪽을 색빠짐 양으로 한다. 또한, 색빠진 영역은, 편광 특성이 현저하게 낮고, 편광판으로서의 기능을 실질적으로 이행하지 않는다. 그 때문에, 색빠짐 양은 적으면 적을수록 바람직하다.

본 발명의 실시형태에 따른 편광판은 표시 패널의 시인측에 배치되어도 되고, 시인측과 반대측에 배치되어도 되고, 한 쌍의 본 발명의 실시형태에 따른 편광판이 양측에 배치되어도 된다.

B. 편광막

편광막(10)은 상기와 같이 요오드를 포함하는 PVA계 수지 필름으로 구성된다.

상기 PVA계 수지 필름을 형성하는 PVA계 수지로서는, 임의의 적절한 수지가 채용될 수 있다. 예컨대, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체를 들 수 있다. 폴리비닐알코올은, 폴리초산비닐을 비누화함으로써 얻을 수 있다. 에틸렌-비닐알코올 공중합체는 에틸렌-초산비닐 공중합체를 비누화함으로써 얻을 수 있다. PVA 수지의 비누화도는 통상적으로 85몰%∼100몰%이고, 바람직하게는 95.0몰%∼99.95몰%, 더욱 바람직하게는 99.0몰%∼99.93몰%이다. 비누화도는 JIS K 6726-1994에 준하여 구할 수 있다. 이러한 비누화도의 PVA계 수지를 이용함으로써, 내구성이 우수한 편광막을 얻을 수 있다. 비누화도가 지나치게 높은 경우에는, 겔화되어버릴 우려가 있다.

PVA계 수지의 평균 중합도는 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 평균 중합도는 통상적으로 1000∼10000이며, 바람직하게는 1200∼5000, 더욱 바람직하게는 1500∼4500이다. 또한, 평균 중합도는 JIS K 6726-1994에 준하여 구할 수 있다.

상기와 같이, 편광막은 요오드를 포함한다. 편광막은 실질적으로는 요오드가 흡착배향된 PVA계 수지 필름이다. PVA계 수지 필름 중의 요오드 농도는, 예컨대 5.0중량%∼12.0중량%이다. 또한, PVA계 수지 필름 중의 붕산 농도는, 예컨대 12중량%∼25중량%이다.

PVA계 수지 필름(편광막)의 두께는 상기와 같이 8㎛ 이하이고, 바람직하게는 7㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 6㎛ 이하이다. 한편, PVA계 수지 필름의 두께는 바람직하게는 1.0㎛ 이상, 보다 바람직하게는 2.0㎛ 이상이다.

상기 편광막은 바람직하게는 파장 380nm∼780nm 중 어느 파장에서 흡수 이색성(二色性)을 나타낸다. 편광막의 단체 투과율은 바람직하게는 40.0%∼46.0%이며, 보다 바람직하게는 41.0%∼45.0%이다. 편광막의 편광도는, 바람직하게는 99.9% 이상이며, 보다 바람직하게는 99.95% 이상이며, 더욱 바람직하게는 99.98% 이상이다. 편광판이 반사형 액정 표시 장치 또는 유기 EL 표시 장치에 적용되는 경우에는, 편광막의 편광도는 바람직하게는 90% 이상이며, 보다 바람직하게는 93% 이상이며, 더욱 바람직하게는 95% 이상이다. 상기와 같이, 편광막 및 보호 필름의 주위 단면을 덮는 봉지부를 설치함으로써, 이와 같은 우수한 광학 특성(단체 투과율 및 편광도의 균형이 우수한 것)과 우수한 내구성(가습 환경 하에서도 이와 같은 우수한 광학 특성을 유지할 수 있는 것)을 양립할 수 있다.

C. 보호 필름

보호 필름(20)은 편광막의 보호 필름으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 구성된다. 당해 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로서는 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등의 셀룰로스계 수지나 폴리에스테르계, 폴리비닐알코올계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르설폰계, 폴리설폰계, 폴리스티렌계, 폴리노보넨계, 폴리올레핀계, (메트)아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지 등을 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴계, 우레탄계, (메트)아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열 경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 이 외에도, 예컨대, 실록산계 폴리머 등의 유리질계 폴리머도 들 수 있다. 또한, 일본공개특허공보 제2001-343529호(WO01/37007)에 기재된 폴리머 필름도 사용할 수 있다. 이 필름의 재료로서는 예컨대, 측쇄에 치환 또는 비치환의 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, 측쇄에 치환 또는 비치환의 페닐기 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물이 사용될 수 있고, 예컨대, 이소부텐과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 갖는 수지 조성물을 들 수 있다. 당해 폴리머 필름은 예컨대, 상기 수지 조성물의 압출 성형물일 수 있다.

본 발명의 실시형태에서는, 편광판의 제조(F 항목에서 후술)에 있어서 이용되는 수지 기재를 그대로 보호 필름으로서 이용하여도 된다.

도시예와 같이 편광판이 표시 패널의 시인측에 배치되고 또한 보호 필름이 편광막의 시인측에 배치되는 경우에는, 보호 필름에는 필요에 따라 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 안티글레어 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다.

보호 필름의 두께는 본 발명의 효과가 얻어지는 한에서, 임의의 적절한 두께가 채용될 수 있다. 보호 필름의 두께는 예컨대 20㎛∼40㎛이고, 바람직하게는 25㎛∼35㎛이다. 또한, 표면 처리가 실시되어있는 경우, 보호 필름의 두께는 표면 처리층의 두께를 포함한 두께이다.

편광막(10)과 점착제층(40)과의 사이에 다른 보호 필름(내측 보호 필름)을 배치하는 경우, 당해 내측 보호 필름은 광학적으로 등방성인 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서 '광학적으로 등방성이다'란, 면내 위상차 Re(550)이 0nm∼10nm이고, 두께 방향의 위상차 Rth(550)이 -10nm∼+10nm인 것을 말한다. 내측 보호 필름의 Re(550)은 바람직하게는 0nm∼8nm이고, 보다 바람직하게는 0nm∼6nm이며, 더욱 바람직하게는 0nm∼3nm이다. 내측 보호 필름의 Rth(550)은 바람직하게는 -8nm∼+8nm이고, 보다 바람직하게는 -6nm∼+6nm이고, 더욱 바람직하게는 -3nm∼+3nm이다. 또한 'Re(550)'은 23℃에서의 파장 550nm의 광으로 측정한 면내 위상차이다. Re(550)은 층(필름)의 두께를 d(nm)로 하였을 때, 식: Re(550)=(nx-ny)×d에 의하여 구할 수 있다. 또한 'Rth(550)'은, 23℃에서의 파장 550nm의 광으로 측정한 두께 방향의 위상차이다. Rth(550)은 층(필름)의 두께를 d(nm)로 하였을 때, 식: Rth(550)=(nx-nz)×d에 의하여 구할 수 있다.

D. 봉지부

봉지부(30)는, 상기와 같이 편광막 및 보호 필름의 주위 단면을 덮음으로써, 가습 환경 하에서도 편광판의 광학 특성을 유지하고, 편광판의 내구성을 향상시킨다. 그 때문에, 봉지부는 배리어 기능을 갖는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 '배리어 기능을 갖는다'란, 편광막에 침입하는 산소 및/또는 수증기의 투과량을 제어하여 편광막을 이들로부터 실질적으로 차단하는 것을 의미한다.

봉지부는 상기와 같이 배리어성을 갖고, 대표적으로는 수분 및 가스(예컨대, 산소)에 대한 배리어성을 갖는다. 봉지부의 40℃, 90% RH 조건 하에서의 수증기 투과율(투습도)은 바람직하게는 300g/㎡/24hr 이하이고, 보다 바람직하게는 100g/㎡/24hr 이하이며, 더욱 바람직하게는 50g/㎡/24hr 이하이고, 특히 바람직하게는 25g/㎡/24hr 이하이다. 투습도의 하한은, 예컨대 0.01g/㎡/24hr이고, 바람직하게는 검출 한계 미만이다. 봉지부의 투습도가 이와 같은 범위이면, 편광막을 공기 중의 수분 및 산소로부터 양호하게 보호할 수 있다. 또한, 투습도는 JIS Z0208에 준하여 측정될 수 있다.

봉지부는 상기와 같은 특성을 만족할 수 있는 한에서, 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다. 구성 재료로서는 점접착제 조성물, 금속 함유 화합물을 들 수 있다. 본 명세서에서 '점접착제 조성물'이란, 점착제(점착제 조성물) 및 접착제 조성물의 양쪽을 포함하는 취지이다.

점착제 조성물로서는, 예컨대 고무계 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 고무계 점착제 조성물을 들 수 있다.

고무계 폴리머로서는 예컨대, 1종의 공역 디엔(conjugated diene) 화합물을 중합함으로써 얻어지는 공역 디엔계 중합체, 2종 이상의 공역 디엔 화합물을 중합함으로써 얻어지는 공역 디엔계 공중합체, 공역 디엔 화합물과 방향족 비닐 화합물을 공중합함으로써 얻어지는 공역 디엔계 공중합체 및 이들의 수첨물(水添物)을 들 수 있다.

공역 디엔 화합물로서는 중합 가능한 공역 디엔을 갖는 단량체이면 특별히 한정되지 않는다. 공역 디엔 화합물의 구체예로서는, 1,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 3-메틸-1,3-펜타디엔, 1,3-헵타디엔, 1,3-헥사디엔을 들 수 있다. 이들 중에서도, 공업적 입수의 용이성의 관점에서, 1,3-부타디엔, 이소프렌이 바람직하다. 공역 디엔 화합물은 단독으로 이용하여도 되고, 조합하여 이용하여도 된다.

방향족 비닐 화합물로서는 공역 디엔 화합물과 공중합 가능한 방향족 비닐 구조를 갖는 단량체이면 특별히 한정되지 않는다. 방향족 비닐 화합물의 구체예로서는, 스티렌, p-메틸스티렌, α-메틸스티렌, 비닐에틸벤젠, 비닐크실렌, 비닐나프탈렌, 디페닐에틸렌 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 공업적 입수의 용이성의 관점에서, 스티렌이 바람직하다. 방향족 비닐 화합물은 단독으로 이용하여도 되고, 조합하여 이용하여도 된다.

디엔계 공중합체는 랜덤 공중합체이어도 블록 공중합체이어도 된다. 또한, 공역 디엔 화합물, 방향족 비닐 화합물 이외의 화합물을 공중합하여, 디엔계 공중합체를 얻어도 된다.

공역 디엔 화합물과 방향족 비닐 화합물을 공중합함으로써 얻어지는 공역 디엔계 공중합체는 공역 디엔 화합물과 방향족 비닐 화합물의 몰비가 공역 디엔 화합물/방향족 비닐 화합물=10/90∼90/10(몰%)인 것이 바람직하다.

이와 같은 공역 디엔계 (공)중합체의 구체예로서는, 부타디엔 고무(BR), 이소프렌 고무(IR), 스티렌-부타디엔 공중합체(SBR), 부타디엔-이소프렌-스티렌 랜덤 공중합체, 이소프렌-스티렌 랜덤 공중합체, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체(SIS), 부타디엔-스티렌 공중합체, 스티렌-에틸렌-부타디엔 블록 공중합체(SEBS), 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)를 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용하여도 되고, 조합하여 이용하여도 된다. 이들 중에서도, 이소프렌-스티렌 공중합체가 바람직하다. 또한, 이들의 수첨물도 바람직하게 이용할 수 있다.

고무계 폴리머로서, 공역 디엔계 (공)중합체 외에도, 이소부틸렌(IB), 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체(SIBS), 스티렌-에틸렌프로필렌 공중합체-스티렌 블록 공중합체 등도 이용할 수 있다. 고무계 폴리머는 단독으로 이용하여도 되고, 조합하여 이용하여도 된다.

본 발명에 이용될 수 있는 고무계 폴리머는 고무계 폴리머 전체 중에 상기 공역 디엔계 (공)중합체를 바람직하게는 50중량% 이상, 보다 바람직하게는 70중량% 이상, 더욱 바람직하게는 80중량% 이상, 특히 바람직하게는 90중량% 이상 포함한다. 공역 디엔계 (공)중합체의 함유량의 상한은 특별히 한정되는 것이 아니고, 100중량%(즉, 공역 디엔계 (공)중합체만으로 이루어지는 고무계 폴리머)이어도 된다.

상기와 같이, 점착제 조성물은 고무계 폴리머를 베이스 폴리머로서 포함한다. 점착제 조성물에서의 고무계 폴리머의 함유량은 바람직하게는 40중량% 이상, 보다 바람직하게는 50중량% 이상, 더욱 바람직하게는 60중량% 이상이다. 고무계 폴리머의 함유량의 상한은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 90중량% 이하이다.

점착제 조성물은 고무계 폴리머에 더하여, 임의의 적절한 첨가제를 더 포함하여도 된다. 첨가제의 구체예로서는, 가교제(예컨대, 폴리이소시아네이트, 에폭시 화합물, 알킬에테르화 멜라민 화합물 등), 점착 부여제(예컨대, 로진 유도체 수지, 폴리테르펜 수지, 석유 수지, 지용성 페놀 수지, 비닐톨루엔 수지 등), 가소제, 충전제(예컨대, 층상 실리케이트, 클레이 재료 등), 노화 방지제를 들 수 있다. 점착제 조성물에 첨가되는 첨가제의 종류, 조합, 첨가량 등은 목적에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 점착제 조성물에서의 첨가제의 함유량(총량)은 바람직하게는 60중량% 이하, 보다 바람직하게는 50중량% 이하, 더욱 바람직하게는 40중량% 이하이다.

접착제 조성물로서는 대표적으로는 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물 및 열 경화형 접착제 조성물을 들 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물로서는 예컨대, 광(예컨대, 자외선) 경화형 접착제 조성물, 전자선 경화형 접착제 조성물을 들 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물로서는 라디칼 경화형, 양이온 경화형, 음이온 경화형 등 필요에 따라 선택할 수 있으며, 예컨대, 라디칼 경화형과 양이온 경화형의 하이브리드 등, 적절하게 조합하여 사용하는 것도 가능하다.

하나의 실시형태에서는, 접착제 조성물은 자외선 경화형 접착제 조성물이다. 자외선 경화형 접착제 조성물로서는, 예컨대 일본공개특허공보 제2013-227419호에 기재된 접착제 조성물이 바람직하게 이용될 수 있다. 당해 공보의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.

봉지부가 점접착제 조성물로 구성되는 경우, 그의 두께는, 예컨대 10㎛∼100㎛ 정도이고, 바람직하게는 15㎛∼70㎛이며, 보다 바람직하게는 20㎛∼55㎛이고, 더욱 바람직하게는 25㎛∼50㎛이다. 또한, 본 명세서에서 '봉지부의 두께'란, 편광막 및 보호 필름의 주위 단면으로부터 외측으로 연장하는 방향의 두께이고, 도 1b와 같이 평면에서 본 경우의 폭에 대응한다.

금속 함유 화합물로서는, 예를 들어 금속 원소, 합금 및 이들의 산화물을 들 수 있다. 금속 원소로서는, 예를 들면 알루미늄, 금, 은, 구리, 철, 주석, 인듐, 아연, 니켈, 안티몬, 몰리브덴, 크롬, 텅스텐 및 납을 들 수 있다. 합금은 이들의 금속 원소를 2종 이상 포함한다. 금속 산화물로서는, 예를 들면, 산화 은, 산화 인듐, 산화 주석, 산화 아연, 인듐-주석 복합 산화물, 주석-안티몬 복합 산화물, 아연-알루미늄 복합 산화물, 인듐-아연 복합 산화물을 들 수 있다. 인듐-주석 복합 산화물이 바람직하다.

봉지부가 금속 함유 화합물로 구성되는 경우, 그의 두께는, 예컨대 10nm∼200nm 정도일 수 있다.

E. 점착제층

점착제층(40)은 임의의 적절한 점착제로 구성된다. 점착제의 대표예로서는 아크릴계 점착제를 들 수 있다. 점착제층의 두께는, 예컨대 20㎛∼100㎛이다.

F. 편광판의 제조 방법

F-1. 편광막의 제조

본 발명의 하나의 실시형태에 따른 편광막의 제조 방법은, 대표적으로는 수지 기재의 편측에 PVA계 수지층을 형성하는 것, 및 해당 수지 기재와 해당 PVA계 수지층과의 적층체를 연신 및 염색하여 해당 PVA계 수지층을 편광막으로 하는 것을 포함한다. 다른 실시형태에서는, 수지 기재와 PVA계 수지 필름의 적층체를 제작하고, 당해 적층체를 염색하여 해당 PVA계 수지 필름을 편광막으로 하여도 된다. 추가로, 다른 실시형태에서는, 단일의 PVA계 수지 필름을 연신 및 염색하여 해당 PVA계 수지 필름을 편광막으로 하여도 된다. 이하, 대표예로서, 수지 기재의 편측에 PVA계 수지층을 형성하는 것을 포함하는 제조 방법에 대하여 설명한다.

F-1-1. PVA계 수지층의 형성

PVA계 수지층의 형성 방법으로서는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 바람직하게는, 수지 기재상에 PVA계 수지를 포함하는 도포액을 도포하고, 건조함으로써, PVA계 수지층을 형성한다.

상기 수지 기재의 형성 재료로서는, 임의의 적절한 열가소성 수지가 채용될 수 있다. 열가소성 수지로서는 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 노보넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 이들의 공중합체 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는, 노보넨계 수지, 비정질의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지이다.

하나의 실시형태에서는, 비정질의 (결정화하지 않은) 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지가 바람직하게 이용된다. 그 중에서도, 비정성의 (결정화하기 어려운) 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지가 특히 바람직하게 이용된다. 비정성의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지의 구체예로서는 디카복실산으로서 이소프탈산을 더 포함하는 공중합체나, 글리콜로서 시클로헥산디메탄올을 더 포함하는 공중합체를 들 수 있다.

후술하는 연신에 있어서 수중 연신 방식을 채용하는 경우, 상기 수지 기재는 물을 흡수하고, 물이 가소제적인 작용을 하여 가소화될 수 있다. 그 결과, 연신 응력을 대폭으로 저하시킬 수 있고, 고배율로 연신하는 것이 가능해져서, 공중 연신할 때보다도 연신성이 우수할 수 있다. 그 결과, 우수한 광학 특성을 갖는 편광막을 제작할 수 있다. 하나의 실시형태에서는, 수지 기재는 바람직하게는 그의 흡수율이 0.2% 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.3% 이상이다. 한편, 수지 기재의 흡수율은 바람직하게는 3.0% 이하, 더욱 바람직하게는 1.0% 이하이다. 이와 같은 수지 기재를 이용함으로써, 제조 시에 치수 안정성이 현저하게 저하하여, 얻어지는 편광막의 외관이 악화하는 등의 문제를 방지할 수 있다. 또한, 수중 연신할 때에 기재가 파단하거나, 수지 기재로부터 PVA계 수지층이 박리되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수지 기재의 흡수율은 예컨대, 형성 재료에 변성기를 도입함으로써 조정할 수 있다. 흡수율은, JIS K 7209에 준하여 구할 수 있는 값이다.

수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)는 바람직하게는 170℃ 이하이다. 이와 같은 수지 기재를 이용함으로써, PVA계 수지층의 결정화를 억제하면서, 적층체의 연신성을 충분히 확보할 수 있다. 추가로, 물에 의한 수지 기재의 가소화와, 수중 연신을 양호하게 수행하는 것을 고려하면, 120℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 하나의 실시형태에서는, 수지 기재의 유리 전이 온도는 바람직하게는 60℃ 이상이다. 이와 같은 수지 기재를 이용함으로써, 상기 PVA계 수지를 포함하는 도포액을 도포·건조할 때에, 수지 기재가 변형(예컨대, 요철이나 처짐, 주름 등의 발생)하는 등의 문제를 방지하여, 양호하게 적층체를 제작할 수 있다. 또한, PVA계 수지층의 연신을, 적합한 온도(예컨대, 60℃ 정도)에서 양호하게 수행할 수 있다. 다른 실시형태에서는, PVA계 수지를 포함하는 도포액을 도포·건조할 때에, 수지 기재가 변형하지 않으면, 60℃보다 낮은 유리 전이 온도이어도 된다. 또한, 수지 기재의 유리 전이 온도는 예컨대, 형성 재료에 변성기를 도입하는, 결정화 재료를 이용하여 가열함으로써 조정할 수 있다. 유리 전이 온도(Tg)는 JIS K 7121에 준하여 구할 수 있는 값이다.

수지 기재의 연신 전의 두께는 바람직하게는 20㎛∼300㎛, 보다 바람직하게는 50㎛∼200㎛이다. 20㎛ 미만이면, PVA계 수지층의 형성이 곤란하게 될 우려가 있다. 300㎛를 초과하면, 예컨대 수중 연신에서, 수지 기재가 물을 흡수하는 데에 장시간을 요구함과 함께, 연신에 과도한 부하를 요구할 우려가 있다.

상기 도포액은, 대표적으로는 상기 PVA계 수지를 용매에 용해시킨 용액이다. 용매로서는, 예컨대 물, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-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, 바람직하게는 물이다. 용액의 PVA계 수지 농도는 용매 100중량부에 대하여, 바람직하게는 3중량부∼20중량부이다. 이와 같은 수지 농도이면, 수지 기재에 밀착한 균일한 도포막을 형성할 수 있다.

도포액에, 첨가제를 배합하여도 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. 이들은, 얻어지는 PVA계 수지층의 균일성이나 염색성, 연신성을 보다 일층 향상시킬 목적으로 사용될 수 있다. 또한, 첨가제로서는 예컨대, 이(易)접착 성분을 들 수 있다. 이접착 성분을 이용함으로써, 수지 기재와 PVA계 수지층과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 예컨대, 기재로부터 PVA계 수지층이 벗겨지는 등의 문제를 억제하여, 후술하는 염색, 수중 연신을 양호하게 수행할 수 있다. 이접착 성분으로서는 예컨대, 아세토아세틸 변성 PVA 등의 변성 PVA가 이용된다.

도포액의 도포 방법으로서는 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 코트(comma coat)법 등) 등을 들 수 있다.

상기 도포액의 도포·건조 온도는 바람직하게는 50℃ 이상이다.

PVA계 수지층을 형성하기 전에, 수지 기재에 표면 처리(예컨대, 코로나 처리 등)를 실시하여도 되고, 수지 기재상에 이접착층을 형성하여도 된다. 이와 같은 처리를 수행함으로써, 수지 기재와 PVA계 수지층과의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

상기 PVA계 수지층(연신 전)의 두께는 바람직하게는 3㎛∼20㎛이다.

F-1-2. 연신

적층체의 연신 방법으로서는 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 구체적으로는, 고정단 연신이어도 되고, 자유단 연신(예컨대, 주속이 다른 롤 사이에 적층체를 통과시켜 1축 연신하는 방법)이어도 된다. 바람직하게는, 자유단 연신이다.

적층체의 연신 방향은 적절하게 설정될 수 있다. 하나의 실시형태에서는, 장척 형상의 적층체의 길이 방향으로 연신한다. 이 경우, 대표적으로는, 주속이 다른 롤 사이에 적층체를 통과시켜 연신하는 방법이 채용된다. 다른 실시형태에서는, 장척 형상의 적층체의 폭 방향으로 연신한다. 이 경우, 대표적으로는 텐터 연신기를 이용하여 연신하는 방법이 채용된다.

연신 방식은 특별히 한정되지 않고, 공중 연신 방식이어도 되고, 수중 연신 방식이어도 된다. 바람직하게는, 수중 연신 방식이다. 수중 연신 방식에 의하면, 상기 수지 기재나 PVA계 수지층의 유리 전이 온도(대표적으로는, 80℃ 정도)보다도 낮은 온도에서 연신할 수 있고, PVA계 수지층을, 그 결정화를 억제하면서, 고배율로 연신할 수 있다. 그 결과, 우수한 광학 특성을 갖는 편광막을 제작할 수 있다.

적층체의 연신은 한 단계로 수행하여도 되고, 다단계로 수행하여도 된다. 다단계로 수행하는 경우, 예컨대, 상기 자유단 연신과 고정단 연신을 조합하여도 되고, 상기 수중 연신 방식과 공중 연신 방식을 조합하여도 된다. 또한, 다단계로 수행하는 경우, 후술하는 적층체의 연신 배율(최대 연신 배율)은 각 단계의 연신 배율의 곱이다.

적층체의 연신 온도는, 수지 기재의 형성 재료, 연신 방식 등에 따라, 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다. 공중 연신 방식을 채용하는 경우, 연신 온도는 바람직하게는 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg) 이상이며, 더욱 바람직하게는 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg) + 10℃ 이상, 특히 바람직하게는 Tg + 15℃ 이상이다. 한편, 적층체의 연신 온도는 바람직하게는 170℃ 이하이다. 이러한 온도에서 연신하는 것으로, PVA계 수지의 결정화가 급속하게 진행하는 것을 억제하여 당해 결정화에 의한 문제(예컨대, 연신에 의한 PVA계 수지층의 배향을 방해하는 것)를 억제할 수 있다.

수중 연신 방식을 채용하는 경우, 연신욕의 액체 온도는 60℃ 이상이고, 바람직하게는 65℃∼85℃이며, 보다 바람직하게는 65℃∼75℃이다. 이러한 온도이면, PVA계 수지층의 용해를 억제하면서 고배율로 연신할 수 있다. 구체적으로는, 상술한 바와 같이, 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)는, PVA계 수지층의 형성과의 관계에서, 바람직하게는 60℃ 이상이다. 이 경우, 연신 온도가 60℃를 하회하면, 물에 의한 수지 기재의 가소화를 고려하여도, 양호하게 연신할 수 없을 우려가 있다. 한편, 연신욕의 온도가 고온이 될수록, PVA계 수지층의 용해성이 높아져서, 우수한 광학 특성을 얻을 수 없을 우려가 있다. 연신욕으로의 적층체의 침지시간은, 바람직하게는 15초∼5분이다.

수중 연신 방식을 채용하는 경우, 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜 연신하는 것이 바람직하다(붕산 수중 연신). 연신욕으로서 붕산 수용액을 이용함으로써, PVA계 수지층에 연신시에 걸리는 장력을 견디는 강성과, 물에 용해되지 않는 내수성을 부여할 수 있다. 구체적으로는, 붕산은 수용액 중에서 테트라히드록시붕산 음이온을 생성하여 PVA계 수지와 수소 결합에 의해 가교될 수 있다. 그 결과, PVA계 수지층에 강성과 내수성을 부여하여 양호하게 연신할 수 있고, 우수한 광학 특성을 갖는 편광막을 제작할 수 있다.

상기 붕산 수용액은 바람직하게는 용매인 물에 붕산 및/또는 붕산염을 용해시킴으로써 얻어진다. 본 발명에서는, 붕산 농도는 4.5중량% 이하이고, 바람직하게는 2.0중량%∼4.5중량%이고, 보다 바람직하게는 2.5중량%∼4.0중량%이다. 또한, 붕산 또는 붕산염 이외에, 붕사 등의 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르 알데히드 등을 용매에 용해시켜 얻어진 수용액도 이용할 수 있다.

후술하는 염색에 의해, 미리 PVA계 수지층에 이색성 물질(대표적으로는, 요오드)이 흡착되어 있는 경우, 바람직하게는, 상기 연신욕(붕산 수용액)에 요오드화물을 배합한다. 요오드화물을 배합함으로써, PVA계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물로서는, 예컨대, 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 바람직하게는 요오드화 칼륨이다. 요오드화물의 농도는 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.05중량부∼15중량부, 보다 바람직하게는 0.5중량부∼8중량부이다.

적층체의 연신 배율(최대 연신 배율)은, 적층체의 원래 길이에 대하여, 바람직하게는 5.0배 이상이다. 이와 같은 높은 연신 배율은, 예컨대, 수중 연신 방식 (붕산 수중 연신)을 채용함으로써 달성될 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 '최대 연신 배율'이란, 적층체가 파단하기 직전의 연신 배율을 말하며, 별도로, 적층체가 파단하는 연신 배율을 확인하고, 그 값보다도 0.2 낮은 값을 말한다.

하나의 실시형태에서는, 상기 적층체를 고온(예컨대, 95℃ 이상)에서 공중 연신한 후, 상기 붕산 수중 연신 및 후술하는 염색을 수행한다. 이와 같은 공중 연신은, 붕산 수중 연신에 대한 예비적 또는 보조적인 연신으로서 자리매김할 수 있기 때문에, 이하 '공중 보조 연신'이라 말한다.

공중 보조 연신을 조합함으로써, 적층체를 보다 고배율로 연신할 수 있는 경우가 있다. 그 결과, 보다 우수한 광학 특성(예컨대, 편광도)을 갖는 편광막을 제작할 수 있다. 예컨대, 상기 수지 기재로서 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지를 이용한 경우, 붕산 수중 연신만으로 연신하는 것보다도, 공중 보조 연신과 붕산 수중 연신을 조합하는 쪽이, 수지 기재의 배향을 억제하면서 연신할 수 있다. 당해 수지 기재는, 그의 배향성이 향상함과 더불어, 연신 장력이 커져서, 안정적인 연신이 곤란하게 되거나 파단되기도 한다. 따라서, 수지 기재의 배향을 억제하면서 연신함으로써 적층체를 보다 고배율로 연신할 수 있다.

또한, 공중 보조 연신을 조합함으로써, PVA계 수지의 배향성을 향상시키고 이로 인해 붕산 수중 연신 후에 있어서도 PVA계 수지의 배향성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 미리, 공중 보조 연신에 의해 PVA계 수지의 배향성을 향상시켜 둠으로써, 붕산 수중 연신할 때에 PVA계 수지가 붕산과 가교하기 쉽게 되거나 붕산이 결절점으로 된 상태로 연신됨으로써, 붕산 수중 연신 후에도 PVA계 수지의 배향성이 높게 될 것으로 추정된다. 그 결과, 우수한 광학 특성(예컨대, 편광도)을 갖는 편광막을 제작할 수 있다.

공중 보조 연신에서의 연신 배율은 바람직하게는 3.5배 이하이다. 공중 보조 연신의 연신 온도는, PVA계 수지의 유리 전이 온도 이상인 것이 바람직하다. 연신 온도는 바람직하게는 95℃∼150℃이다. 또한, 공중 보조 연신과 상기 붕산 수중 연신을 조합한 경우의 최대 연신 배율은, 적층체의 원래 길이에 대하여, 바람직하게는 5.0배 이상, 보다 바람직하게는 5.5배 이상, 더욱 바람직하게는 6.0배 이상이다.

F-1-3. 염색

PVA계 수지층의 염색은, 대표적으로는 PVA계 수지층에 요오드를 흡착시킴으로써 수행된다. 당해 흡착 방법으로서는 예컨대, 요오드를 포함하는 염색액에 PVA계 수지층(적층체)을 침지시키는 방법, PVA계 수지층에 당해 염색액을 도공하는 방법, 당해 염색액을 PVA계 수지층에 분무하는 방법 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 염색액에 PVA계 수지층(적층체)을 침지시키는 방법이다. 요오드가 양호하게 흡착할 수 있기 때문이다.

상기 염색액은 바람직하게는 요오드 수용액이다. 요오드의 배합량은 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1중량부∼0.5중량부이다. 요오드의 물에 대한 용해도를 높이기 위하여, 요오드 수용액에 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물의 구체예는 상술한 바와 같다. 요오드화물의 배합량은 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.02중량부∼20중량부, 보다 바람직하게는 0.1중량부∼10중량부이다. 염색액의 염색시의 액체 온도는 PVA계 수지의 용해를 억제하기 위하여, 바람직하게는 20℃∼50℃이다. 염색액에 PVA계 수지층을 침지시키는 경우, 침지시간은 PVA계 수지층의 투과율을 확보하기 위하여, 바람직하게는 5초∼5분이다. 또한, 염색 조건(농도, 액체 온도, 침지시간)은 최종적으로 얻어지는 편광막의 편광도 또는 단체 투과율이 소정의 범위가 되도록 설정할 수 있다. 하나의 실시형태에서는, 얻어지는 편광막의 편광도가 99.98% 이상이 되도록 침지시간을 설정한다. 다른 실시형태에서는, 얻어지는 편광막의 단체 투과율이 40.0%∼42.5%가 되도록 침지시간을 설정한다.

염색 처리는 임의의 적절한 타이밍에서 수행할 수 있다. 상기 수중 연신을 수행하는 경우, 바람직하게는 수중 연신의 전에 수행한다.

F-1-4. 기타 처리

상기 PVA계 수지층(적층체)은 연신 및 염색 이외에, 편광막으로 하기 위한 처리가 적절하게 실시될 수 있다. 편광막으로 하기 위한 처리로서는, 예컨대 불용화 처리, 가교 처리, 세정 처리, 건조 처리 등을 들 수 있다. 또한, 이들 처리의 횟수, 순서 등은 특별히 한정되지 않는다.

상기 불용화 처리는 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA계 수지층(적층체)을 침지함으로써 수행한다. 불용화 처리를 실시함으로써, PVA계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 당해 붕산 수용액의 농도는, 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 1중량부∼4중량부이다. 불용화욕(붕산 수용액)의 액체 온도는 바람직하게는 20℃∼50℃이다. 바람직하게는, 불용화 처리는 상기 수중 연신이나 상기 염색 처리의 전에 수행한다.

상기 가교 처리는, 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA계 수지층(적층체)을 침지함으로써 수행한다. 가교 처리를 실시함으로써, PVA계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 당해 붕산 수용액의 농도는 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 1중량부∼5중량부이다. 또한, 상기 염색 처리 후에 가교 처리를 수행하는 경우, 추가로 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물을 배합함으로써, PVA계 수지층에 흡착시킨 요오드화물의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물의 배합량은, 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 1중량부∼5중량부이다. 요오드화물의 구체예는 상술한 바와 같다. 가교욕(붕산 수용액)의 액체 온도는 바람직하게는 20℃∼60℃이다. 바람직하게는, 가교 처리는 상기 수중 연신의 전에 수행한다. 바람직한 실시형태에서는, 공중 연신, 염색 처리 및 가교 처리를 이 순서대로 수행한다.

상기 세정 처리는 대표적으로는, 요오드화 칼륨 수용액에 PVA계 수지층(적층체)을 침지함으로써 수행한다. 상기 건조 처리에서의 건조 온도는 바람직하게는 30℃∼100℃이다.

이상과 같이 하여, 수지 기재상에 편광막이 형성된다.

F-2. 수지 기재 및 보호 필름에 대하여

하나의 실시형태에서는, 상기 F-1 항목에서 얻어지는 수지 기재와 편광막과의 적층체가 후술하는 봉지부의 형성에 제공된다. 이 경우, 얻어진 편광판에서는 편광막의 편측의 수지 기재가 보호 필름으로서 기능할 수 있다. 다른 실시형태에서는, 수지 기재(보호 필름)와 편광막과의 적층체의 편광막 표면에 보호 필름이 첩합된다(편의상, 이 보호 필름을 다른 보호 필름이라 칭한다). 얻어지는 수지 기재(보호 필름)/편광막/다른 보호 필름의 적층체가 후술하는 봉지부의 형성에 제공된다. 이 경우, 얻어지는 편광판에서는, 편광막의 양측에 보호 필름이 배치된다. 추가로, 다른 실시형태에서는, 수지 기재와 편광막과의 적층체의 편광막 표면에 보호 필름이 첩합되고, 이어서, 수지 기재가 박리 제거된다. 얻어진 편광막/보호 필름의 적층체가 후술하는 봉지부의 형성에 제공된다. 추가로, 다른 실시형태에서는, 상기의 편광막/보호 필름의 적층체의 편광막 표면(수지 기재 박리면)에 다른 보호 필름이 첩합되고, 보호 필름/편광막/다른 보호 필름의 적층체가 후술하는 봉지부의 형성에 제공된다.

F-3. 봉지부의 형성

상기 F-2 항목에서 얻어지는 적층체에 봉지부를 형성한다. 대표적으로는 봉지부는 적층체를 소정의 크기로 절단한 후에 형성된다. 보다 구체적으로는, 적층체의 표시 패널 측 최외층으로서 점착제층을 형성한다. 필요에 따라, 당해 점착제층 표면에는 세퍼레이터가 가착되고, 당해 점착제층을 실제로 사용하기까지의 사이에 보호할 수 있다. 이어서, 적층체를 소정의 크기로 절단한다. 절단은 임의의 적절한 수단 또는 방법에 의해 이루어진다.

상기에서 얻어지는 소정 크기의 적층체에 봉지부를 형성한다. 봉지부는 적층 체(편광막 및 보호 필름)의 외주 단면을 덮도록 형성된다. 봉지부는, 적층체를 기재상에 적재한 상태로 형성되어도 되고, 적층체를 표시 패널에 첩합한 상태로 형성되어도 된다. 이하, 봉지부가 점접착제 조성물로 형성되는 경우 및 봉지부가 금속 함유 화합물로 형성되는 경우에 대해 각각 설명한다.

봉지부가 점접착제 조성물로 형성되는 경우, 봉지부는, 대표적으로는 점접착제 조성물을 적층체의 외주 단면을 덮도록 배치함으로써 형성된다. 봉지부는, 액상(경화 전)의 접착제 조성물을 소정의 위치에 도포 및 경화시켜 형성되어도 되고, 시트 형상의 점착제 조성물을 소정의 위치에 배치(대표적으로는, 첩합)하여 형성되어도 된다. 상기와 같이 봉지부는 적층체를 기재상에 적재한 상태로 형성되어도 되고, 적층체를 표시 패널에 첩합한 상태로 형성되어도 된다. 적층체를 기재상에 적재한 상태로 봉지부를 형성하는 경우, 당해 기재로서는 임의의 적절한 기재가 채용될 수 있다. 구체예로서는 수지 필름, 얇은 유리를 들 수 있다. 기재를 대표적으로 적층체보다도 큰 크기를 갖고, 적층체의 외주로부터 연장된 연장 돌출부가 규정되어 있다. 연장 돌출부가 점접착제 조성물의 배치 부분이 된다. 상기 세퍼레이터를 기재로서 이용하여도 된다. 이 경우에는, 세퍼레이터 부착 적층체를 절단할 때에 주변부에 세퍼레이터만을 남기도록(결과로서, 연장 돌출부가 형성되도록) 절단하면 된다. 이상과 같이 하여, 기재상에 본 발명의 실시형태에 따른 편광판이 형성된다. 얻어진 편광판은 점착제층을 개재하여 표시 패널에 첩합된다. 그 결과, 도 1a 및 도 2에 나타내는 바와 같이 구성된다. 기재는 필요에 따라 박리 제거될 수 있다.

적층체를 표시 패널에 첩합한 상태로 봉지부를 형성하는 경우, 점착제층을 개재하여 적층체를 표시 패널에 첩합하여 그의 외주 단면을 덮도록 봉지부를 형성하면 된다. 형성 방법은 상기와 같다. 이에 따라, 표시 패널상에 본 발명의 실시 형태에 따른 편광판이 형성된다. 그 결과, 도 1a 및 도 2에 나타내는 바와 같은 구성이 된다.

점접착제 조성물은 적층체의 외주 단면만을 덮도록 배치하여도 되고(최종적으로, 도 1a와 같은 구성이 된다), 외주 단면과 함께 표시 패널로부터 떨어진 측의면을 덮도록 하여 배치하여도 된다. 점접착제 조성물이 적층체의 당해 면도 덮도록 하여 배치되는 경우, 당해 면 전체를 덮도록 하여 배치되어도 되고(최종적으로, 도 2와 같은 구성이 된다), 당해 면의 소정의 부분만을 덮도록 하여 배치되어도 된다.

봉지부가 금속 함유 화합물로 형성되는 경우, 봉지부는 대표적으로는 증착법 또는 코팅법에 의해 형성될 수 있다. 밀착성이 높은 균일한 박막이 얻어진다는 점에서 증착법이 바람직하다. 증착법의 대표예로서는 진공 증착, 이온 플레이팅, 스퍼터링 등의 PVD(물리적 기상 증착법) 및 CVD(화학적 기상 증착법)을 들 수 있다. 스퍼터링이 바람직하다. 봉지부가 금속 함유 화합물로 형성되는 경우도 점접착제 조성물로 형성되는 경우와 동일하게 봉지부는, 적층체를 기재상에 적재한 상태로 형성되어도 되고, 적층체를 표시 패널에 첩합한 상태로 형성되어도 된다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 특성의 측정 방법은 이하와 같다.

(1) 두께

금속 함유 화합물을 이용한 봉지부에 대해서는 오오츠카덴시 제조의 MCPD2000을 이용하여 간섭막 두께 측정법에 의해 측정하였다. 점착제를 이용한 봉지부 및 편광판의 구성 요소가 되는 각종 필름에 대해서는 디지털마이크로미터(안리츠사 제조, KC－351C)를 이용하여 측정하였다.

(2) 투습도

실시예 및 비교예에서 제조된 점착제 조성물을 이용하여, 실시예에 기재된 방법에 준하여 두께가 50㎛인 점착 시트를 형성하였다. 점착 시트의 한쪽의 박리라이너를 벗겨 점착면을 노출시키고, 해당 점착면을 개재하여, 점착 시트를 트리아세틸셀룰로스 필름(TAC 필름, 두께: 25㎛, 코니카미놀타(주) 제조)에 첩합하고, 10cmΦ의 원 형상으로 절취하였다. 마지막으로, 다른 한쪽의 박리라이너를 벗겨, 측정용 샘플을 얻었다. 얻어지는 측정용 샘플에 대하여, 투습도 시험 방법(컵법, JIS Z 0208에 준한다)에 의해 투습도(수증기 투과율)를 측정하였다. 또한, 측정 조건은 하기와 같았다. 또한, 측정 시에는 항온 항습조를 사용하였다.

측정 온도: 40℃

상대 습도: 92%

측정시간: 24시간

(3) 색빠짐 양

실시예 및 비교예에서 얻어지는 편광판으로부터, 연신 방향에 직교하는 방향 및 연신 방향을 각각 대향하는 2변으로 하는 시험편(50mm×50mm)을 절취하였다. 점착제로 시험편을 유리판에 첩합하고, 이것을 85℃ 및 85% RH의 오븐 내에서 120시간 방치하여 가습하고, 표준 편광판과 크로스니콜의 상태로 배치했을 때의, 가습 후의 편광막의 단부의 색빠짐 상태를 현미경에 의해 조사하였다. 구체적으로는, 편광막 단부로부터의 색빠짐의 크기(색빠짐 양: ㎛)를 측정하였다. 현미경으로서 올림푸스(Olympus)사 제조의 MX61L을 이용하고, 배율 10배로 촬영한 화상으로부터 색빠짐 양을 측정하였다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 연신 방향의 단부로부터의 색빠짐 양 a와 연신 방향과 직교하는 방향의 단부로부터의 색빠짐 양 b 중 큰 쪽을 색빠짐 양으로 하였다.

[실시예 1]

수지 기재로서, 장척 형상으로, 흡수율 0.60%, Tg 80℃, 탄성률 2.5GPa의 비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 100μm)을 사용하였다.

수지 기재의 편면에, 코로나 처리(처리 조건: 55W·분/m²)를 실시하고, 이 코로나 처리면에 폴리비닐알코올(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 90중량부, 아세토아세틸 변성 PVA(중합도 1200, 아세토아세틸 변성도 약 5%, 비누화도 99.0몰% 이상, 일본합성화학공업사 제조, 상품명: 고세파이머 Z200) 10중량부 및 요오드화 칼륨 13중량부를 포함하는 수용액을 상온에서 도포하고, 60℃ 환경 하에서 건조하여, 두께 13μm의 PVA계 수지층을 형성하고, 적층체를 제작하였다.

얻어진 적층체를, 140℃의 오븐 내에서 주속이 다른 롤 사이에서 종방향 (길이 방향)으로 2.4배로 자유단 1축 연신하였다(공중 보조 연신).

이어서, 적층체를, 액체 온도 30℃의 불용화 욕(물 100중량부에 대하여, 붕산을 4중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(불용화 처리).

이어서, 액체 온도 30℃의 염색 욕(물 100중량부에 대하여, 요오드를 0.4중량부를 배합하고, 요오드화 칼륨을 3.0중량부 배합하여 얻어진 요오드 수용액)에 60초간 침지시켰다(염색 처리).

이어서, 액체 온도 30℃의 가교 욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 3중량부 배합하고, 붕산을 3중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교 처리).

그 후, 적층체를, 액체 온도 70℃의 붕산 수용액(붕산 농도 3.0중량%)에 침지시키면서, 주속이 다른 롤 사이에서 종방향(길이 방향)으로 총 연신 배율이 5.5배가 되도록 1축 연신을 수행하였다(수중 연신).

그 후, 적층체를 액체 온도 30℃의 세정 욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 4중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시켰다(세정 처리).

이와 같이 하여, 수지 기재상에 두께 5μm의 편광막을 형성하였다.

수지 기재와 편광막과의 적층체의 편광막 표면에 아크릴계 점착제층(두께: 25㎛)을 형성한 후, 50mm×50mm로 절취하고, 점착제층을 개재하여 70mm×70mm의 유리판에 첩합하였다. 유리판상의 적층체의 외주 단면을 덮도록 하여 24g/m²/ 24hr의 투습도를 갖는 시트 형상의 점착제(두께 25μm)를 배치하고, 봉지부로 하였다. 당해 점착제는, 스티렌·에틸렌프로필렌 공중합체·스티렌의 블록 코폴리머(쿠라레사 제조, 상품명 '세프톤 2063', 스티렌 함유량: 13중량%) 100중량부에 대하여 폴리부텐(JX 닛코닛세키에너지사 제조, 상품명 '닛세키폴리부텐 HV-300' 10중량부, 테르펜페놀 점착부여제(야스하라케미칼사 제조, 상품명 'YS 폴리스타-TH130') 40중량부, 및 방향족 점착부여제(이스트만케미칼사 제조, 상품명 '피코라스틱 A5')을 배합하여 제작하였다. 이와 같이 하여, 봉지부를 갖는 편광판을 유리판상에 제작하였다. 얻어진 편광판을 상기 색빠짐 양의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 추가로, 색빠짐의 상태를 도 4에 나타낸다.

[실시예 2]

투습도가 12g/㎡/24hr인 점착제(두께 50㎛)를 이용하여 봉지부를 형성한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 봉지부를 갖는 편광판을 유리판상에 제작하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 3]

유리판상의 적층체의 상면 전면 및 외주 단면을 덮도록 시트 형상의 점착제 (두께 25μm)를 적층한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 봉지부를 갖는 편광판을 유리판상에 제작하였다. 추가로, 점착제의 위에 두께 1mm의 커버 유리를 적층하고, 커버 유리 부착 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판을 상기 색빠짐 양의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 4]

PVA계 수지 필름(쿠라레사 제조, 상품명 'PE-6000', 두께: 60㎛, 평균 중합도: 2,400, 비누화도: 99.9몰%)을 30℃ 수욕 중에서 1분간 침지하면서 반송 방향으로 1.2배로 연신한 후, 요오드 농도 0.04중량%, 칼륨 농도 0.3중량%의 30℃ 수용액 중에 침지하여 염색하면서, 전혀 연신하지 않은 필름(원래 길이)을 기준으로 하여 2배로 연신하였다. 그다음, 이 연신 필름을, 붕산 농도 3중량%, 요오드화 칼륨 농도 3중량%의 30℃의 수용액 중에 침지하면서, 원래 길이 기준으로 3배까지 더 연신하고, 계속하여 붕산 농도 4중량%, 요오드화 칼륨 농도 5중량%의 60℃ 수용액 중에 침지하면서, 원래 길이 기준으로 6배까지 더 연신하고, 70℃에서 2분간 건조함으로써 두께 23㎛의 편광막을 얻었다. 그다음, 편광막의 양면에, PVA계 수지 수용액(일본합성화학공업사 제조, 상품명 '고세파이머(등록상표) Z-200', 수지 농도: 3중량%)을 도포하고, 시클로올레핀계 필름(니폰제온사 제조, '제오노르(Zeonor) ZF14', 두께: 13㎛) 및 트리아세틸셀룰로스 필름(코니카미놀타사 제조, KC4UY)를 각각 첩합하여, 60℃로 유지된 오븐에서 5분간 가열하여, 편광판을 얻었다. 이후의 순서는, 실시예 2와 동일하게 하여, 봉지부를 갖는 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 1]

봉지부를 형성하지 않았던 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 유리판상에 편광판을 제작하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 추가로, 색빠짐의 상태를 도 5에 나타낸다.

[비교예 2]

점착제층을 형성하는 아크릴계 점착제(투습도: 4500g/m²/24hr)를 이용하여 봉지부를 형성한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 봉지부를 갖는 편광판을 유리판상에 제작하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 3]

유리판상의 적층체의 상면만을 덮도록 하고(구체적으로는, 적층체와 같은 크기의 점착제 시트를 적층체의 외주단(外周端)과 일치하도록 하여) 적층한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여, 커버 유리 부착 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판을 상기 색빠짐 양의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 4]

봉지부를 형성하지 않았던 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여 유리판상에 편광판을 제작하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 동일한 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

표 1로부터 분명한 바와 같이, 소정의 투습도를 갖는 봉지부를 편광판의 외주 단면에 형성함으로써, 가습 환경 하에서도 우수한 광학 특성을 유지할 수 있는 편광판을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

[산업상 이용가능성]

본 발명의 편광판은 액정 TV, 액정 디스플레이, 휴대전화, 디지털 카메라, 비디오 카메라, 휴대용 게임기, 자동차 네비게이션, 복사기, 프린터, 팩스, 시계, 전자레인지 등의 액정 패널에 바람직하게 이용된다.

10 편광막
20 보호 필름
30 봉지부
40 점착제층
100 편광판

Claims (13)

1. 요오드를 포함하는 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 구성된 편광막과, 상기 편광막의 적어도 편측에 배치된 보호 필름과, 상기 편광막 및 상기 보호 필름의 주위 단면을 덮는 봉지부를 갖고,
   상기 봉지부의 40℃, 90% RH 조건 하에서의 투습도가 50g/㎡/24hr 이하이고,
   상기 봉지부가 고무계 폴리머를 60중량% ~ 90중량% 포함하는 고무계 점착제 조성물만으로 구성되어 있고,
   상기 봉지부의 두께가 10㎛ ~ 50㎛ 이고,
   상기 편광막의 두께가 8㎛ 이하인, 편광판.
2. 제1항에 있어서,
   85℃ 및 85% RH 환경 하에서 120시간 유지한 후의 색빠짐 양이 100㎛ 이하인 편광판.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 고무계 폴리머가 공역 디엔계 중합체 및/또는 공역 디엔계 공중합체를 50중량% 이상 포함하는 편광판.
4. 수지 기재의 편측에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하는 것;
   상기 수지 기재와 상기 폴리비닐알코올계 수지층과의 적층체를 연신 및 염색하여 상기 폴리비닐알코올계 수지층을 편광막으로 하는 것;
   상기 수지 기재와 상기 편광막과의 적층체를 소정의 크기로 절단하는 것; 및
   절단된 적층체의 외주 단면을 덮도록 봉지층을 형성하는 것
   을 포함하고,
   상기 봉지층이 고무계 폴리머를 60중량% ~ 90중량% 포함하는 고무계 점착제 조성물만으로 구성되어 있고,
   상기 봉지층의 40℃, 90% RH 조건 하에서의 투습도가 50g/㎡/24hr 이하이고,
   상기 봉지층의 두께가 10㎛ ~ 50㎛ 이고,
   상기 편광막의 두께가 8㎛ 이하이며,
   상기 수지 기재가 보호 필름으로서 기능하는, 편광판의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 수지 기재와 상기 편광막과의 적층체의 상기 편광막 표면에, 다른 보호 필름을 첩합하는 것을 더 포함하는, 편광판의 제조 방법.
6. 수지 기재의 편측에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하는 것;
   상기 수지 기재와 상기 폴리비닐알코올계 수지층과의 적층체를 연신 및 염색하여 상기 폴리비닐알코올계 수지층을 편광막으로 하는 것;
   상기 적층체의 상기 편광막 표면에 보호 필름을 첩합하는 것;
   상기 보호 필름을 첩합한 적층체로부터 수지 기재를 박리하는 것;
   상기 보호 필름과 상기 편광막과의 적층체를 소정의 크기로 절단하는 것; 및
   절단된 적층체의 외주 단면을 덮도록 봉지층을 형성하는 것
   을 포함하고,
   상기 봉지층이 고무계 폴리머를 60중량% ~ 90중량% 포함하는 고무계 점착제 조성물만으로 구성되어 있고,
   상기 봉지층의 40℃, 90% RH 조건 하에서의 투습도가 50g/㎡/24hr 이하이고,
   상기 봉지층의 두께가 10㎛ ~ 50㎛ 이며,
   상기 편광막의 두께가 8㎛ 이하인, 편광판의 제조 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 수지 기재의 박리면에, 다른 보호 필름을 첩합하는 것을 더 포함하는, 편광판의 제조 방법.
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