KR20060031706A - 편광판의 제조 방법, 편광판, 광학 필름 및 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 통하여 투명 보호 필름이 형성된 편광판의 제조 방법으로서, 투명 보호 필름의 접착제층을 형성하는 면 또는/및 편광자의 접착제층을 형성하는 면에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성한 후, 상기 접착제층을 통하여 투명 보호 필름과 편광자를 연속적으로 부착시킬 때, 부착면에 수성액이 존재하게 한다. 이로 인해 균일한 편광특성을 갖고 또한 내구성이 우수한 편광판을 얻을 수 있다.

편광자, 투명 보호 필름, 편광판, 광학 필름, 화상 표시 장치

Description

편광판의 제조 방법, 편광판, 광학 필름 및 화상 표시 장치{PROCESS FOR MANUFACTURING POLARIZING PLATE, POLARIZING PLATE, OPTICAL FILM AND IMAGE DISPLAY}

기술분야

본 발명은 편광판의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 당해 제조 방법에 의해 얻어진 편광판에 관한 것이다. 당해 편광판을 단독으로, 또는 이를 적층한 광학 필름으로서 액정 표시 장치 (이하, LCD 라고 약기한다), 일렉트로루미네선스 표시 장치 (이하, ELD 라고 약기한다) 등의 플랫패널 디스플레이, PDP 등의 화상 표시 장치를 형성할 수 있다.

배경기술

플랫패널 디스플레이용 편광판, 특히 LCD 에 사용되는 편광판은, 일반적으로, 주로 두께가 70㎛ 이상인 폴리비닐알코올계 필름을 원재료로 한다. 또한, 편광판은 LCD 로서 충분한 광학 특성을 얻기 위해, 요오드 등의 이색성 재료를 함유한 PVA계 필름을 연신하고, 이것에 투명 보호 필름을 부착하여 제작한 것이 바람직하게 사용된다. 상기 폴리비닐알코올계 편광자는 연신에 의해 제작되기 때문에 수축되기 쉽다. 또한, PVA계 필름은 친수성 폴리머를 사용하는 점에서, 특히 가습 조건 하에서 변형하기가 매우 쉽다. 또한, 필름 자체의 기계적 강도가 약하기 때문에, 필름이 파단되기도 하는 문제가 있다. 그 때문에, 편광자의 양 측 또는 편측에 비누화 처리한 트리아세틸셀룰로오스 등의 투명 보호 필름을 부착하여, 강도를 보충한 편광판이 사용되었다. 상기 편광판은 편광자와 투명 보호 필름을 접착제에 의해 부착함으로써 제조되었다. 상기 편광자와 투명 보호 필름의 접착에 사용하는 편광판용 접착제로서는, 수계 접착제가 바람직하고, 예를 들어, 폴리비닐알코올 수용액에 가교제를 혼합한 폴리비닐알코올계 접착제가 사용되었다.

LCD 의 고정세화 (高精細化), 고기능화에 수반하여 화면의 균일성, 품위의 향상이 요구되었다. 또한, 사용 환경의 다양화에 따라 고내열성, 내습열성, 내수성 등도 요구되었다. 또한, 최근의 LCD 는 휴대 기능 등으로부터, 박형, 경량화도 요구되었다. 이러한, LCD 의 요구 특성으로부터 LCD 용 편광판에는, 편광자로서의 균일성, 고내열성, 내습열성, 내수성, 박형화 등의 여러 가지 고성능화, 고기능이 요구되었다.

편광자와 투명 보호 필름을 부착하여 편광판을 제조하는 방법으로서, 다음과 같은 방법이 있다. 예를 들어, 하나의 방법에서는, 우선, 편광자의 편면에 접착제 용액을 도포한 후, 투명 보호 필름을 부착함으로써, 편광자의 편면에 투명 보호 필름을 점착한다. 이어서, 편광자의 타면에 접착제 용액을 도포한 후, 투명 보호 필름을 부착함으로써, 편광자의 타면에 투명 보호 필름을 점착한다. 이에 따라, 편광판의 양면에 접착제층을 통하여 투명 보호 필름이 각각 점착된 편광판이 제작된다. 또, 상기 접착제 용액은, 투명 보호 필름에 직접 도포하는 경우와, 편광자 및 투명 보호 필름 모두에 도포하는 경우가 있다. 또한, 별도의 방법에 서는, 편광자의 양면에 각각 투명 보호 필름을 배치하여, 편광자와 투명 보호 필름의 층간에 접착제 용액을 공급하면서 (특허문헌 1 참조), 또는 투명 보호 필름의 접착제층을 형성하는 면 또는/및 편광자의 접착제층을 형성하는 면에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성한 상태로, 연속적으로 한 쌍의 롤과 롤 사이를 통과시키고, 상기 롤의 압력에 의해 투명 보호 필름과 편광자를 점착시켜 편광판을 제조하는 방법도 제안되었다.

그러나, 상기한 종래의 제조 방법에서는, 편광자와 투명 보호 필름의 부착 중에 줄무늬 형상의 외관 결점이 발생하는 문제가 있다. 이러한 줄무늬 형상 외관 결점은, 편광판의 고도한 요구 특성 중에서, 특히 광학적 균일성에 영향을 준다. 그 때문에, LCD 의 고정세화, 고기능화에 수반하여 화면의 균일성, 품위의 향상에 대응할 수 없었다. 줄무늬 형상 외관 결점이란, 투명 보호 필름을 부착하여 얻어진 편광판의 흡수축 방향에 대하여, 평행하게 스트라이프 형상의 줄무늬가 반사 상태로 보이는 것을 말한다. 줄무늬의 특징으로서는, 1∼2mm 피치로 레코드판으로 깍인 홈과 같은 형상이다.

상기와 같이 편광자는, 투명 보호 필름에 의해 강도를 보강한 편광판으로 사용된다. 그러나, 종래부터 폴리비닐알코올계 접착제는, 가습 조건 하에서, 편광자와 투명 보호 필름의 계면에 박리가 생기는 경우가 있었다. 이것은 상기 접착제의 주성분인 폴리비닐알코올계 수지가 수용성 고분자이고, 결로 (結露) 한 상황하에서 접착제의 용해가 일어날 가능성이 있는 것으로 생각된다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, PVA계의 접착제로서, 아세토아세틸기를 함 유하는 폴리비닐알코올계 수지와 가교제를 함유하는 수지 용액을 사용함으로써 내습열성, 내수성이 향상된 것이 제안되었다 (특허문헌 2 참조). 그러나, 특허문헌 2 에 기재된 태양의 편광판용 접착제에서는, 내수성이 충분하지 않았다. 또한, 줄무늬 형상 외관 결점이 있는 점에서 충분하지 않았다.

또한, 편광자 상 또는 투명 보호 필름 상에 접착제층을 형성하고, 당해 접착제층의 접촉각을 가습에 의해서 미리 소정의 각도 이하로 제어한 후에, 편광자와 투명 보호 필름을 부착하여 편광판을 제조하는 방법이 제안되었다 (특허문헌 3, 특허문헌 4 참조). 그러나, 특허문헌 3, 특허문헌 4 의 방법은 제어가 어렵고, 또한 제조 공정도 복잡하여, 현실적인 제조 방법이라고는 할 수 없다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평11-179871호

특허문헌 2: 일본 공개특허공보 평7-198945호

특허문헌 3: 일본 공개특허공보 평7-306315호

특허문헌 4: 일본 공개특허공보 평7-306316호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 균일한 편광 특성을 갖고, 또한 내구성이 우수한 편광판을 효율적으로 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 당해 제조 방법에 의해 얻어진 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 당해 편광판을 적층한 광학 필름, 또 당해 편광판, 광학 필름을 사용한 LCD, ELD 등의 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 편광판의 제조 방법에 의해 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하는 것에 이르렀다. 즉, 본 발명은 이하와 같다.

1. 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 통하여 투명 보호 필름이 형성된 편광판의 제조 방법으로서,

투명 보호 필름의 접착제층을 형성하는 면 또는/및 편광자의 접착제층을 형성하는 면에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성한 후, 상기 접착제층을 통하여 투명 보호 필름과 편광자를 연속적으로 부착할 때,

부착면에 수성액이 존재하게 하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.

2. 편광자가 폴리비닐알코올계 편광자이고, 투명 보호 필름이 셀룰로오스계 투명 보호 필름인 것을 특징으로 하는 상기 1 에 기재된 편광판의 제조 방법.

3. 편광자의 두께가 35㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 상기 1 또는 2 에 기재된 편광판의 제조 방법.

4. 접착제가 폴리비닐알코올계 접착제인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.

5. 폴리비닐알코올계 접착제가 아세토아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올계 접착제인 것을 특징으로 하는 상기 4 에 기재된 편광판의 제조 방법.

6. 접착제가 가교제를 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.

7. 가교제가 메틸올 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 6 에 기재된 편광판의 제조 방법.

8. 접착제층의 두께가 30∼300nm 인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.

9. 수성액의 점도가 0.1∼10cP 인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.

10. 수성액이 물인 것을 특징으로 하는 상기 6 내지 9 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.

11. 수성액이 가교제를 용해하는 수용액인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 9 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.

12. 가교제가 메틸올 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 11 에 기재된 편광판의 제조 방법.

13. 투명 보호 필름과 편광자의 부착면에 수성액을 공급하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 12 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.

14. 투명 보호 필름 측에만 접착제를 도포하고, 이 도포에 의해 형성된 접착제층 상에 수성액을 공급함으로써, 부착면에 수성액이 존재하게 하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 12 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.

15. 투명 보호 필름 측에만 접착제를 도포하고, 한편, 수성액을 편광자 측에 공급함으로써, 부착면에 수성액이 존재하게 하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 12 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.

16. 편광자 측에만 접착제를 도포하고, 한편, 수성액을 투명 보호 필름 측에 공급함으로써, 부착면에 수성액이 존재하게 하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 12 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.

17. 접착제층을 통하여 투명 보호 필름과 편광자를 연속적으로 부착할 때, 부착면에 대하여, 부착 직전에 수성액을 공급하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 16 중 어느 하나에 기재된 편광판의 제조 방법.

18. 상기 1 내지 17 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 편광판.

19. 상기 18 에 기재된 편광판이 1 장 이상 적층된 것을 특징으로 하는 광학 필름.

20. 상기 18 에 기재된 편광판 또는 상기 19 에 기재된 광학 필름이 사용되는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.

발명의 효과

상기 본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 편광자와 투명 보호 필름을 접착제에 의해 부착하기 전에, 투명 보호 필름 또는 편광자의 적어도 어느 하나의 표면에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성한 투명 보호 필름 또는 편광자를 제조한다. 또한, 투명 보호 필름과 편광자를 부착할 때에는, 투명 보호 필름과 편광자의 부착면, 즉 상기 접착제층에 수성액이 존재하게 한다. 이에 따라서, 외관 결점, 특히 줄무늬 형상 불균일을 억제한 편광판이 얻어진다. 이러한 편광판은 줄무늬 형상 외관 결점이 억제되는 점에서 균일한 편광 특성을 갖고, 고성능인 LCD, ELD 등의 화상 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 상기 본 발명의 제조 방법은 연속적인 제조에 적합하여 효율적으로 편광판을 제조할 수 있다. 또한, 접착제층에 수성액을 첨가함으로써 내구성이 우수한 편광판이 얻어진다. 특히, 접착제가 아세토아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올계 접착제이고, 메틸올멜라민을 가교제로서 함유하는 경우에 더욱 내구성이 향상된다.

본 발명의 제조 방법이 편광판에 생기는 줄무늬 형상 외관 결점을 억제하는데 있어서 왜 유효한 것인지에 대한 상세한 메카니즘은 분명하지 않다. 상기한 바와 같은 종래의 제조 방법에 있어서는, 편광자 또는 투명 보호 필름의 표면에 점도가 높은 접착제 용액이 편광자와 투명 보호 필름의 부착시에 접촉하여, 어떠한 물리적인 힘이 가해지는 것이 요인인 것으로 추찰되지만, 본 발명에 있어서는, 수성액의 존재에 의해 상기 물리적인 요인이 제외되었다고 생각된다.

또한 놀랍게도, 본 발명의 제조 방법에서는, 이러한 줄무늬 형상 외관 결점의 억제에, 반응성이 높은 접착제가 반응성이 낮은 접착제보다 그 효과가 큰 것도 밝혀졌다. 그 메카니즘이 반드시 분명한 것은 아니다. 반응성이 낮은 접착제는, 일반적으로 물에 대한 용해성이 높기 때문에, 일단 투명 보호 필름 또는 편광자의 표면에 형성된 접착제층이 첨가된 수성액 중에 재용해된다. 그리고, 부착되는 상대측 편광자 또는 투명 보호 필름 표면 근방에 있어서, 첨가 수용액계의 점도를 증가시키기 때문이 아닌가 생각된다. 따라서, 본 발명의 제조 방법은 반응성이 높은 접착제에 특히 유효하다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

편광자는 특별히 제한되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로서는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌ㆍ아세트산비닐공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 재료를 흡착시켜 일축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리비닐알코올계 필름과 요오드, 이색성 염료 등의 이색성 물질로 이루어진 편광자가 바람직하다.

폴리비닐알코올계 필름으로서는, 폴리비닐알코올계 수지를 물 또는 유기 용매에 용해한 원액을 유연 성막하는 유연법, 캐스트법, 압출법 등의 임의의 방법으로 성막된 것을 적절히 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 100∼5000 정도가 바람직하고, 1400∼4000 이 보다 바람직하다.

폴리비닐알코올계 필름을 요오드 등으로 염색하여 일축 연신한 편광자는, 예를 들어, 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다.

염색 공정에서는, 폴리비닐알코올계 필름을 요오드가 첨가된 20∼70℃ 정도의 염색욕 (浴) 에 1∼20 분간 정도 침지하여, 요오드를 흡착시킨다. 염색욕 중의 요오드 농도는, 통상 물 100 중량부당 0.1∼1 중량부 정도이다. 염색욕 중에는, 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등의 요오드화물 등의 보조제를 0.02∼20 중량부 정도, 바람직하게는 2∼10 중량부 첨가해도 된다. 이들 첨가물은, 염색 효율을 높이는 데에 있어서 특히 바람직하다. 또한, 물 용매 이외에, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 소량 함유되어도 된다.

또한, 폴리비닐알코올계 필름은 요오드 또는 이색성 염료 함유 수용액 중에서 염색시키기 전에, 수욕 (水浴) 등에서 20∼60℃ 정도로 0.1∼10분간 정도 팽윤 처리되어도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 물세정함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정하는 것이 가능한 것 이외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색 불균일 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다.

염색 처리한 폴리비닐알코올계 필름은 필요에 따라 가교할 수 있다. 가교 처리를 하는 가교 수용액의 조성은, 통상 물 100 중량부당, 붕산, 붕사, 글리옥잘, 글루탈알데히드 등의 가교제를 단독 또는 혼합하여 1∼10 중량부 정도이다. 가교제의 농도는 광학 특성과 폴리비닐알코올계 필름에 발생하는 연신력에 의해 생기는 편광판 수축의 밸런스를 고려하여 결정된다.

가교욕 중에는, 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등의 요오드화물 등의 보조제를 0.05∼15 중량%, 바람직하게는 0.5∼8 중량% 첨가해도 된다. 이들 첨가제는, 편광자의 면내 균일한 특성을 얻는 점에서 특히 바람직하다. 수용액의 온도는 통상 20∼70℃ 정도, 바람직하게는 40∼60℃ 의 범위이다. 침지 시간은, 특별히 한정되지 않지만, 통상 1 초∼15 분간 정도, 바람직하게는 5초∼10분간이다. 물 용매 이외에, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 소량 함유되어도 된다.

폴리비닐알코올계 필름의 총연신 배율은 원길이의 3∼7 배 정도, 바람직하게는 5∼7 배이다. 총연신 배율이 7 배를 초과하는 경우에는 필름이 파단하기 쉬워진다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색 또는 가교하면서 연신해도 되며, 또한 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 연신 방법이나 연신 횟수 등은 특별히 제한되는 것이 아니라, 어느 하나의 공정으로만 실시해도 된다. 또, 동일 공정으로 복수회 실시해도 된다.

또한, 요오드 흡착 배향 처리를 실시한 폴리비닐알코올계 필름에는, 수온 10∼60℃ 정도, 바람직하게는 30∼40℃ 정도, 농도 0.1∼10 질량% 의 요오드화칼륨 등의 요오드화물 수용액에 1 초∼1 분간 침지하는 공정을 형성할 수 있다. 요오드화물 수용액 중에는, 황산아연, 염화아연물 등의 보조제를 첨가해도 된다. 또, 요오드 흡착 배향 처리를 실시한 폴리비닐알코올계 필름에는, 물세정 공정, 20∼80℃ 정도로 1 분∼10 분간 정도의 건조 공정을 형성할 수 있다.

이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 5∼80㎛ 정도이다. 편광자의 두께가 얇으면, 편광판의 제조 공정 중에 있어서, 투명 보호 필름과 부착할 때의 건조 공정 등에서, 편광자 중의 수분이 휘발되기 쉬워진다. 그 때문에, 편광자의 신장도가 저감하여, 현저한 줄무늬 형상 외관 결점이 발생하기 쉬워진다. 이러한 현상은 편광자의 두께가 얇아질수록 현저히 나타나지만, 본 발명의 편광판의 제조 방법에 의하면, 편광자의 두께가 35㎛ 이하, 더욱이 20㎛ 이하의 경우여도 줄무늬 형상 외관 결점의 발생을 억제할 수 있다.

투명 보호 필름을 형성하는 투명 폴리머 또는 필름 재료로서는, 적절한 투명 재료를 사용할 수 있지만, 투명성이나 기계적 강도, 열안정성이나 수분 차단성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용된다. 상기 투명 보호 필름을 형성하는 재료로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 2아세트산셀룰로오스나 3아세트산셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴ㆍ스티렌공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 혹은 상기 폴리머의 블렌드물 등도 상기 투명 보호 필름을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다. 투명 보호 필름은, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형, 자외선 경화형 수지의 경화층으로서 형성할 수도 있다.

또한, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어, (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지 와, (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로서는 이소부틸렌과 N-메틸말레이이미드로 이루어진 교호 (交互) 공중합체와 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어진 필름을 사용할 수 있다. 이들의 필름은 위상차가 작고, 광탄성 계수가 작기 때문에 편광판의 변형에 의한 불균일 등의 문제를 해소할 수 있고, 또한 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.

보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 점에서 1∼500㎛ 정도이다. 특히 1∼300㎛ 가 바람직하고, 5∼200㎛ 가 보다 바람직하다. 투명 보호 필름의 두께는 50㎛ 이하인 것이 바람직하게 사용된다.

또한, 투명 보호 필름은 가능한 한 착색이 없는 것이 바람직하다. 따라서, Rth=[(nx+ny)/2-nz]ㆍd (다만, nx, ny 는 필름 평면 내의 주굴절률, nz 는 필름 두께 방향의 굴절률, d 는 필름 두께이다) 로 표시되는 필름 두께 방향의 위상차값이 -90nm ∼ +75nm 인 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 이러한 두께 방향의 위상차값 (Rth) 이 -90nm ∼ +75nm 인 것을 사용함으로써, 투명 보호 필름에 기인하는 편광판의 착색 (광학적인 착색) 을 거의 해소할 수 있다. 두께 방향 위상차값 (Rth) 은, 더욱 바람직하게는 -80nm ∼ +60nm, 특히 -70nm ∼ +45nm 가 바람직하다.

투명 보호 필름으로서는 편광 특성이나 내구성 등의 점에서, 트리아세틸셀룰 로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머로 이루어진 셀룰로오스계 투명 보호 필름이 바람직하다. 특히 트리아세틸셀룰로오스 필름이 바람직하다. 또, 편광자의 양측에 투명 보호 필름을 형성하는 경우, 그 양면에 동일 폴리머 재료로 이루어진 보호 필름을 사용해도 되고, 다른 폴리머 재료 등으로 이루어진 보호 필름을 사용해도 된다.

투명 보호 필름의 편광자와 접착하는 면에는, 접착 용이 처리를 실시할 수 있다. 접착 용이 처리로서는 플라즈마 처리, 코로나 처리 등의 드라이 처리, 알칼리 처리 등의 화학 처리, 접착 용이제층을 형성하는 코팅 처리 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접착 용이제층을 형성하는 코팅 처리가 바람직하다. 접착 용이제층의 형성에는 폴리올 수지, 폴리카르복시산 수지, 폴리에스테르 수지 등의 각종의 접착 용이 재료를 사용할 수 있다. 또, 접착 용이제층의 두께는, 통상 0.01∼10㎛ 정도, 보다 바람직하게는 0.05∼5㎛ 정도, 특히 0.1∼1㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다.

상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않은 면에는, 하드코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 또는 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다.

하드코트 처리는 편광판 표면의 상처 방지 등을 목적으로 실시되는 것이고, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적절한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄러짐 특성 등이 우수한 경화 피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등으로써 형성할 수 있다. 반사 방지 처리는 편광판 표면에서의 외광의 반사 방 지를 목적으로 실시되는 것이고, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또한, 스티킹 방지 처리는 인접층과의 밀착 방지를 목적으로 실시된다.

또한 안티글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사하여 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 실시되는 것이고, 예를 들어 샌드블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적절한 방식으로써 투명 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다. 상기 표면 미세 요철 구조의 형성에 함유시키는 미립자로서는, 예를 들어 평균 입경이 0.5∼20㎛ 의 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등으로 이루어진, 도전성일 수도 있는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교의 폴리머 등으로 이루어진 유기계 미립자 등의 투명 미립자가 사용된다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명 수지 100 중량부에 대해, 일반적으로 2∼70 중량부 정도이고, 5∼50 중량부가 바람직하다. 안티글레어층은 편광판 투과광을 확산하여 시각 등을 확대하기 위한 확산층 (시각 확대 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.

또, 상기 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등은, 투명 보호 필름 그 자체에 형성할 수 있는 것 외에, 별도 광학층으로서 투명 보호 필름과는 별체 (別體) 의 것으로서 형성할 수도 있다.

편광자와 투명 보호 필름의 부착에 사용하는 접착제는 특별히 제한되지 않지 만, 폴리비닐알코올계 접착제가 바람직하게 사용된다. 폴리비닐알코올계 접착제는, 통상, 폴리비닐알코올계 수지와 가교제를 함유하는 것이 사용된다. 다만, 수성액으로서 가교제를 함유하는 수용액을 사용하는 경우에는, 접착제 중에 가교제를 함유해도 되고, 또한 함유하지 않아도 된다.

폴리비닐알코올계 수지로서는, 폴리비닐알코올 수지나 아세토아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올 수지를 들 수 있다. 아세토아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올 수지는 반응성이 높은 관능기를 갖는 폴리비닐알코올계 접착제이고, 편광판의 내구성이 향상되어 바람직하다.

폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐을 비누화하여 얻어진 폴리비닐알코올; 그 유도체; 또한 아세트산비닐과 공중합성을 갖는 단량체와의 공중합체의 비누화물; 폴리비닐알코올을 아세탈화, 우레탄화, 에테르화, 그래프트화, 인산 에스테르화 등으로 한 변성 폴리비닐알코올을 들 수 있다. 상기 단량체로서는, (무수)말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이타콘산, (메스)아크릴산 등의 불포화 카르복시산 및 그 에스테르류; 에틸렌, 프로필렌 등의

-올레핀, (메스)아릴술폰산(소다), 술폰산소다(모노알킬말레이트), 디술폰산소다알킬말레이트, N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드알킬술폰산알칼리염, N-비닐피롤리돈, N-비닐피롤리돈 유도체 등을 들 수 있다. 이들 폴리비닐알코올계 수지는 일종을 단독으로 또는 2 종 이상을 병용할 수 있다.

상기 폴리비닐알코올계 수지는 특별히 한정되지 않지만, 접착성의 점에서, 평균 중합도 100∼3000 정도, 바람직하게는 500∼3000, 평균 비누화도 85∼100 몰% 정도, 바람직하게는 90∼100 몰% 이다.

아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지는 폴리비닐알코올계 수지와 디케텐과 공지된 방법으로 반응하여 얻어진다. 예를 들어, 폴리비닐알코올계 수지를 아세트산 등의 용매 중에 분산시키고, 이것에 디케텐을 첨가하는 방법, 폴리비닐알코올계 수지를 디메틸포름아미드 또는 디옥산 등의 용매에 미리 용해해 두고, 이것에 디케텐을 첨가하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 폴리비닐알코올에 디케텐 가스 또는 액상 디케텐을 직접 접촉시키는 방법을 들 수 있다.

아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지의 아세토아세틸기 변성도는 0.1 몰% 이상이면 특별히 제한은 없다. 0.1 몰% 미만에서는 접착제층의 내수성이 불충분하고 부적당하다. 아세토아세틸기 변성도는, 바람직하게는 0.1∼40 몰% 정도, 더욱 바람직하게는 1∼20 몰%, 특히 바람직하게는 2∼7 몰% 이다. 아세토아세틸기 함유량이 40 몰% 를 초과하면 가교제와의 반응점이 적어지고, 내수성의 향상 효과가 작다. 아세토아세틸기 변성도는 NMR 에 의해 측정한 값이다.

가교제로서는, 폴리비닐알코올계 접착제에 사용되는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 수지와 반응성을 갖는 관능기를 2 개 이상 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들어, 에틸렌디아민, 트리에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 등의 알킬렌기와 아미노기를 2 개 갖는 알킬렌디아민류; 톨릴렌디이소시아네이트, 수소화 톨릴렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트어덕트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스(4-페닐메탄트리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네트 및 이들의 케토옥심블록물 또는 페놀 블록물 등의 이소시아네이트류; 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디 또는 트리글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린, 디글리시딜아민 등의 에폭시류; 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드 등의 모노알데히드류; 글리옥잘, 말론디알데히드, 숙신디알데히드, 글루탈디알데히드, 말레디알데히드, 프탈디알데히드 등의 디알데히드류; 메틸올 요소, 메틸올 멜라민, 알킬화 메틸올 요소, 알킬화 메틸올화 멜라민, 아세트구아나민, 벤조구아나민과 포름알데히드의 축합물 등의 아미노-포름알데히드 수지; 또한 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 알루미늄, 철, 니켈 등의 2 가 금속, 또는 3 가 금속의 염 및 그 산화물을 들 수 있다. 이들 중에서도 아미노-포름알데히드 수지, 특히 메틸올기를 갖는 메틸올 화합물이 바람직하다.

상기 가교제의 배합량은 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대하여, 통상 0.1∼35 중량부 정도, 바람직하게는 10∼25 중량부이다. 이러한 범위에서, 균일한 편광 특성을 갖고, 또한 내구성이 우수한 편광판이 얻어진다.

한편, 내구성을 보다 향상시키기 위해서는, 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대하여, 가교제를 30 중량부를 초과하여 46 중량부 이하의 범위에서 배합할 수 있다. 특히, 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지를 사용하는 경우에는, 가교제의 사용량을 30 중량부를 초과하여 사용하는 것이 바람직하다. 가교제를 30 중량부를 초과하여 46 중량부 이하의 범위로 배합함으로써, 내수성을 비약적으로 향상시킬 수 있다. 가교제의 배합량은 상기 범위 내에서 많을수록 바람직하고, 31 중량부 이상, 보다 바람직하게는 32 중량부 이상, 특히 35 중량부 이상이 바람직하다. 한편, 가교제의 배합량이 지나치게 많아지면, 가교제의 반응이 단시간으로 진행되고, 접착제가 겔화하는 경향이 있다. 그 결과, 접착제로서의 가능 사용 시간 (포트 라이프) 이 극단적으로 짧아져, 공업적인 사용이 곤란해진다. 이러한 관점에서, 가교제의 배합량은 46 중량부 이하, 보다 바람직하게는 45 중량부 이하, 특히 40 중량부 이하로 하는 것이 바람직하다.

상기 접착제 (폴리비닐알코올계 접착제, 가교제를 함유하는 경우를 포함한다) 는, 통상 수용액으로서 사용된다. 수용액 농도는 특별히 제한은 없지만, 도포성이나 방치 안정성 등을 고려하면, 0.1∼15 중량%, 바람직하게는 0.5∼10 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5∼2 중량% 정도이다. 용액 농도가 높아지면 점도가 높아짐으로써, 줄무늬 형상의 불균일이 발생하기 쉬워진다. 용액 농도가 지나치게 낮아지면, 점도가 낮아져 도포성이 나빠진다.

또, 상기 접착제에는, 추가로 실란 커플링제, 티탄 커플링제 등의 커플링제, 각종 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제, 내가수분해 안정제 등의 안정제를 배합할 수도 있다.

또, 편광판의 제조 방법에 있어서, 상기 접착제로서, 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대하여, 가교제를 30 중량부를 초과하고 46 중량부 이하의 범위로 함유하는 것을 사용하는 경우에는, 당해 접착제를 도포하기 전 4 시간 이내에 당해 접착제를 조제하는 것이 바람직하다. 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지에 가교제를 배합한 접착제를 장시간 방치해 두면 겔화하는 경향이 있다. 그 때문에, 접착제의 조제는 접착제를 도포하기 전, 가능한 한 단시간 내로 하는 것이 바람직하다. 접착제의 조제는, 접착제를 도포하기 전 4 시간 이내가 바람직하다. 3 시간 이내가 더욱 바람직하고, 특히 30 분간 이내로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 우선 투명 보호 필름의 접착제층을 형성하는 면 또는/및 편광자의 접착제층을 형성하는 면에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성한다. 접착제층의 두께는 내수성이나 내습열성에 영향을 미치고, 접착제층의 두께가 두꺼울수록 내구성은 향상된다. 그러나, 접착제층을 두껍게 하는 경우에는, 그 제조 공정에서 점도가 높은 용액이 필요하고, 이 때문에 PVA계 편광자에 어떤 물리적 응력이 가해져 편광자로서의 균일성, 특히 줄무늬 형상 외관 결점 발생을 수반한다. 이러한 관점에서 접착제층의 두께가 30∼300nm 인 것이 바람직하다. 상기 접착제층의 두께는, 더욱 바람직하게는 60∼250nm 이다. 30nm 미만에서는 도포가 곤란해지는 경우가 있고, 또한 외관 결점이 생기기 쉬운 경우가 있다. 한편, 300nm 을 초과하는 경우에는 외관 결점이 생기기 쉽고, 또한 내열성의 점에서도 바람직하지 않다.

상기 접착제의 도포는, 투명 보호 필름, 편광자 중 어느 것으로 실시해도 되고, 양자로 실시해도 된다. 상기 접착제의 도포는, 건조 후의 두께가 30∼300nm 정도가 되도록 실시하는 것이 바람직하다.

도포 조작은 특별히 제한되지 않고, 롤법, 분무법, 침지법 등의 각종 수단을 채용할 수 있다. 접착제를 도포한 후에는, 건조 공정을 실시하여, 도포 건조층 으로 이루어진 접착제층을 형성한다. 건조 온도는 5∼150℃ 정도, 바람직하게는 30∼120℃ 정도로, 120초간 이상, 보다 바람직하게는 300초간 이상이다.

상기 접착제는, 조제시부터 도포하기까지의 온도를 관리하는 것이 바람직하다. 접착제의 온도를 관리함으로써 내수성을 보다 향상시킬 수 있다. 접착제의 관리 온도는, 30∼50℃ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 30∼45℃, 더욱 바람직하게는 30∼40℃ 이다. 30℃ 이상이 내수성 면에서 바람직하다. 한편, 50℃ 를 초과하면 가교제를 혼합한 직후에 겔화하기 쉬어지므로, 접착제로서 사용하기 어려워진다. 특히, 접착제의 온도 관리는 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대하여, 가교제를 30 중량부를 초과하여 46 중량부 이하의 범위로 함유하는 것을 사용하는 경우에 유효하다.

또, 전술한 바와 같이, 상기 접착제로서 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대하여, 가교제를 30 중량부를 초과하고 46 중량부 이하의 범위로 함유하는 것을 사용하는 경우에는, 당해 접착제의 조제는 접착제를 도포하기 전 4 시간 이내에 실시하는 것이 바람직하다. 접착제의 조제로부터 도포까지를 4 시간 이내의 단시간에 실시하기 위해서는, 접착제의 조제 공정을 편광판의 제조 공정의 일련의 공정의 일부에 집어 넣거나, 또는 적당한 조제 장치를 배치함으로써 실시할 수 있다.

이어서, 본 발명의 제조 방법에서는, 투명 보호 필름과 편광자를 접착제층에 의해 연속적으로 부착한다. 투명 보호 필름 또는 편광자 중 적어도 어느 하나의 표면에 미리 접착제층이 형성된다.

부착 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 투명 보호 필름과 편광자를 접착제층을 통하여 연속적으로 한 쌍의 롤 사이를 통과시키는 방법을 들 수 있다. 이러한 방법은, 예를 들어 도 1, 도 2 에 나타낸다. 도 1 은, 편광자 (1) 의 편면에, 접착제층 (3) 을 형성한 투명 보호 필름 (2) 을 함께 롤 (R) 사이를 통과시킴으로써 부착하고, 그 후에 편광자 (1) 의 다른 편면에 동일하게 하여 접착제층 (3) 을 형성한 투명 보호 필름 (2) 을 부착하는 경우이다. 한편, 도 2 는 편광자 (1) 의 양면에 접착제층 (3) 을 형성한 투명 보호 필름 (2) 을 함께 롤 (R) 사이를 통과시킴으로써 부착하는 경우이다.

롤 (R) 은, 편광자 (1) 와 접착제층 (3) 을 형성한 투명 보호 필름 (2) 이 한 쌍의 롤을 통과할 때에, 롤압에 의해서 부착 실시 가능한 것이면 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 라미네이트 닙롤이 사용된다. 또한, 롤의 재질도 특별히 제한되지 않고, 고무제, 금속제 중 어느 것이어도 된다.

투명 보호 필름과 편광자 (적어도 어느 하나의 일방에는 접착제층이 형성된다) 의 반송 속도는 특별히 제한되지 않지만, 통상 0.03∼0.6m/s 정도, 바람직하게는 0.08∼0.5m/s 정도, 보다 바람직하게는 0.11∼0.34m/s 정도이다.

본 발명의 제조 방법에서는, 상기 투명 보호 필름과 편광자를 접착제층을 통하여 부착할 때, 부착면에 수성액이 존재하게 한다.

수성액으로서는, 예를 들어 물이 사용된다. 이 물로서는 순수가 바람직하다. 또한, 수성액으로서는, 가교제를 용해하는 수용액이 사용된다. 가교제로서는, 접착제의 종류에 따른 가교제가 사용된다. 폴리비닐알코올계의 접착 제가 사용되는 경우에는, 가교제로서는 메틸올 화합물이 바람직하다. 가교제의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 통상 40 중량% 이하, 바람직하게는 5∼40 중량%, 더욱 바람직하게는 10∼35 중량% 이다. 또, 수성액으로서 가교제를 함유하는 수용액을 사용하는 경우에는, 가교제의 양은 적어도 접착제 중에 함유시키는 경우보다 효과적이기 때문에, 2∼40 중량% 이면 되고, 4∼35 중량% 인 것이 바람직하다. 또한, 수성액으로서 가교제를 함유하는 수용액을 사용하는 경우에는, 접착제 용액 중에 가교제에 첨가할 필요가 없어지고, 접착제의 포트 라이프를 현저히 향상시킬 수 있다. 상기 접착제로서, 반응성이 높은 관능기를 갖는 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지를 사용하는 경우에 유효하다.

상기 수성액의 점도는, 통상 0.1∼10cP 이고, 바람직하게는 0.5∼5cP 이다. 상기 수성액의 점도는 실시예에 기재된 방법으로 측정한 값이다. 0.1cP 미만에서는 도포가 곤란해지는 경우가 있고, 한편 10cP 를 초과하면 외관 결점이 생기기 쉬워진다.

수성액의 공급량은 반송 속도 등에 따라 적절히 조정되지만, 통상 0.5∼3.4ml/s 정도, 바람직하게는 0.5∼1.7ml/s 이다. 수성액의 공급량은 원반 필름의 폭에 따라서 적절히 조정할 수 있다.

상기 수성액은, 투명 보호 필름과 편광자를 접착제층을 통하여 부착할 때에, 그 부착면에 존재하고 있으면, 그 공급 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 투명 보호 필름과 편광자의 부착면에 대하여, 수성액을 공급할 수 있다. 부착면에 대하여 수성액을 부착하기 직전에 공급하면, 부착 직전까지 접착제층은 수성액과 접촉하지 않기 때문에, 접착제의 내구성 및 줄무늬 형상 불균일이 발생하기 어려운 점에서 바람직하다.

또한, 반송되는 투명 보호 필름 또는 편광자 (적어도 어느 하나의 일방에는 접착제층이 형성된다) 에 공급함으로써, 반송과 동시에 수성액을 부착면으로 유도할 수 있다.

본 발명에서는, 투명 보호 필름 측에만 접착제를 도포하고, 이 도포에 의해 형성된 접착제층 상에 수성액을 공급함으로써, 부착면에 수성액이 존재하게 하는 것이 바람직하다. 특히, 도 2 와 같은 상태로 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 부착하는 경우에 바람직하다. 도 2 의 예에 있어서, 편광자 측에 접착제층을 형성하는 것은 접착제가 늘어질 우려가 있기 때문이다. 또한, 동일한 이유에서, 수성액의 공급은 투명 보호 필름에 형성한 접착제층 상에 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 투명 보호 필름 측에만 접착제를 도포하여 접착제층을 형성한 경우에는, 수성액을 편광자 측에 공급할 수 있다. 이러한 방법에 의하면, 상기와 동일하게, 부착 직전까지 접착제층은 수성액과 접촉하지 않는다. 또한, 편광자의 내부 또는 표면의 수분율이 작아지면, 줄무늬 형상 외관 결점의 발생에 크게 기여한다. 한편, 편광자의 수분율을 높게 하면 줄무늬 형상 외관 결점이 발생하기 어렵다. 편광자 측에 수성액을 공급해 두면, 부착 롤에 유도되기까지의 사이에, 편광자의 수분율이 높아져, 줄무늬 형상 외관 결점의 발생을 보다 유효하게 억제할 수 있다.

또한, 편광자 측에만 접착제를 도포하여 접착제층을 형성한 경우에는, 수성액은 투명 보호 필름 측에 공급하는 것이 바람직하다. 이러한 방법에 의하면, 상기와 동일하게, 부착 직전까지 접착제층은 수성액과 접촉하지 않는다. 또한, 투명 보호 필름으로의 수성액의 공급은, 편광자의 양면으로 투명 보호 필름의 동시연속 부착이 가능하고, 접착제 등이 늘어지지 않고 실시할 수 있어 제조 장치상 유리하다.

상기 접착제층을 통하여 투명 보호 필름과 편광자를 연속적으로 부착할 때에는, 부착하는 면에 대하여 부착 직전에 수성액을 공급하는 것이 바람직하다. 부착 직전이란, 수성액을 공급하고 나서 30 초간 정도 이내의 단시간에 부착하는 것을 의미한다. 이 시간은 짧으면 짧을수록 바람직하고, 수성액을 공급하고 나서 5 초간 이내, 바람직하게는 2 초간 이내, 보다 바람직하게는 1 초간 이내, 특히 0.5 초간 이내에 부착을 실시하는 것이 바람직하다. 부착까지의 시간이 지나치게 길면, 접착제층 상에 수성액을 공급하는 경우에, 필요 이상으로 접착제가 용해되어 버리는 점에서 불균일의 원인이 되기 쉽다. 또한, 투명 보호 필름 상 또는 편광자 상에 수성액을 공급하는 경우에는 수분율이 지나치게 커지기 때문에 건조 후에 불균일이 생기기 쉬워진다. 또한, 이와 같이 부착 직전에 수성액을 공급하는 경우에, 그 공급 장소는 어느 측에 접착제층을 형성하는지에 따라 제한되지 않고, 투명 보호 필름 측, 편광자 측의 편측 또는 양측의 어느 쪽이어도 된다. 또한, 부착 부분에 액 덩어리를 형성하여, 부착 직전에 통과시키는 방법을 사용해도 된다.

도 1, 도 2 에서는, 투명 보호 필름 (2) 에 형성한 접착제층 (3) 과 편광자 (1) 의 부착면에 대하여, 수성액 (4) 을 공급하고 있다. 도 1, 도 2 에 있어서는, 한 쌍의 롤 (R) 의 사이에 수성액이 존재해도 되고, 적절히 수성액 (4) 의 설정 개소를 변경할 수 있다. 도 1, 도 2 에서는, 수성액 (4) 의 공급 개소가 1 조의 반송 필름 (편광자와 투명 보호 필름의 조합) 에 대하여 하나이지만, 수성액 (4) 의 공급 개소는 복수 개소 형성할 수 있다. 또한, 각 반송 필름에 대하여 수성액 (4) 의 공급 개소를 형성할 수도 있다. 수성액의 공급 방법은, 예를 들어, 적하 방법, 도포 방법, 분사 방법 등을 들 수 있다. 이들 공급 방법에는, 노즐, 스프레이, 코터 등을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.

또, 투명 보호 필름과 편광자의 부착면에 수성액이 지나치게 존재하여 부착면의 단부로부터 누설하는 경우에는, 흡인 노즐 등에 의해 과잉량을 제거하거나, 에어 노즐 등에 의해 부착면의 중앙부로 기울어짐으로써, 수성액의 누설에 의한 오염을 방지할 수 있다.

상기와 동일하게 하여, 편광자와 투명 보호 필름을, 수성액이 존재하게 하면서 접착제층을 통하여 롤 라미네이터 등에 부착한 후에, 건조 공정을 실시한다. 건조 온도는, 5∼150℃ 정도, 바람직하게는 30∼120℃ 로, 120 초간 이상, 바람직하게는 300 초간 이상이다.

본 발명의 편광판은, 실용에 있어서 다른 광학층과 적층한 광학 필름으로서 사용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필 름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 광학층을 1 층 또는 2 층 이상 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 편광판에 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어진 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어진 타원 편광판 혹은 원 편광판, 편광판에 추가로 시각 보상 필름이 적층되어 이루어진 광시야각 편광판, 또는, 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어진 평관판이 바람직하다.

반사형 편광판은 편광판에 반사층을 형성한 것으로, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성하기 위한 것이고, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정 표시 장치의 박형화를 도모하기 쉽다는 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라, 투명 보호층 등을 통해 편광판의 편면에 금속 등으로 이루어진 반사층을 부설하는 방식 등의 적절한 방식으로써 실시할 수 있다.

반사형 편광판의 구체예로서는, 필요에 따라, 매트 처리한 투명 보호 필름의 편면에 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어진 박 (箔) 이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 것 등을 들 수 있다. 또한, 상기 투명 보호 필름에 미립자를 함유시켜 표면 미세 요철 구조로 하고, 그 위에 미세 요철 구조의 반사층을 갖는 것 등도 들 수 있다. 상기한 미세 요철 구조의 반사층은, 입사광을 난반사에 의해 확산시켜 지향성이나 반짝거림을 방지하고, 명암의 불균일을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또한, 미립자 함유의 투명 보호 필름은 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어 명암 불균일을 보다 억제할 수 있는 이점 등도 갖고 있다. 투명 보호 필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조의 반사층의 형성은, 예를 들어 진공증착 방식, 이온 플레이팅 방식, 스퍼터링 방식 등의 증착 방식이나 도금 방식 등이 적절한 방식으로 금속을 투명 보호층의 표면에 직접 부설하는 방법 등에 의해 실시할 수 있다.

반사판은 상기의 편광판의 투명 보호 필름에 직접 부여하는 방식 대신에, 그 투명 필름에 준한 적절한 필름에 반사층을 형성하여 이루어진 반사 시트 등으로써 사용할 수도 있다. 또, 반사층은, 통상 금속으로 이루어지기 때문에, 그 반사면이 투명 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용 형태가 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속이나, 보호층의 별도 부설의 회피라는 점 등에서 바람직하다.

또, 반투과형 편광판은, 상기에서 반사층으로 광을 반사하고, 또한 투과하는 하프 미러 등의 반투과형의 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은, 통상 액정셀의 이측 (裏側) 에 형성되고, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에서는, 반투과형 편광판의 백사이드에 내장된 백라이트 등의 내장 광원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성할 수 있다. 즉, 반투과형 편광판은, 밝은 분위기 하에서는 백라이트 등의 광원 사용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기 하에서도 내장 광원을 이용하여 사용할 수 있는 타입의 액정 표시 장치 등의 형성에 유용하다.

편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어진 타원 편광판 또는 원 편광판 에 대해 설명한다. 직선편광을 타원편광 또는 원편광으로 바꾸거나, 타원편광 또는 원편광을 직선편광으로 바꾸거나, 혹은 직선편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 위상차판 등이 사용된다. 특히, 직선편광을 원편광으로 바꾸거나, 원편광을 직선편광으로 바꾸는 위상차판으로서는, 이른바 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 한다) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 한다) 은, 통상 직선편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 사용된다.

타원 편광판은 슈퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절에 의해 생긴 착색 (청색 또는 황색) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 흑백 표시를 하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 3 차원의 굴절률을 제어한 것은, 액정 표시 장치의 화면을 경사 방향에서 보았을 때에 생기는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원 편광판은, 예를 들어 화상이 컬러로 표시되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 정렬시키는 경우 등에 유효하게 사용되고, 또한, 반사 방지의 기능도 갖는다. 상기한 위상차판의 구체예로서는, 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌이나 그 밖의 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴리아미드와 같은 적절한 폴리머로 이루어진 필름을 연신처리하여 이루어진 복굴절성 필름이나 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로써 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판은, 예를 들어 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시각 등의 보상을 목적으로 한 것 등의 사용 목적에 따른 적절한 위상차를 갖는 것이어도 되고, 2 종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것이어도 된다.

또한, 상기의 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은, 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적절한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은, (반사형) 편광판과 위상차판의 조합이 되도록 그들을 액정 표시 장치의 제조 과정에서 순차 별개로 적층하는 것에 의해서도 형성할 수 있지만, 상기와 같이 미리 타원 편광판 등의 광학 필름으로 한 것이 품질의 안정성이나 적층 작업성 등이 우수해 액정 표시 장치 등의 제조 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

시각 보상 필름은, 액정 표시 장치의 화면을, 화면에 수직이 아니고 약간 경사 방향에서 본 경우라도, 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 확대하기 위한 필름이다. 이러한 시각 보상 위상차판으로서는, 예를 들어 위상차 필름, 액정 폴리머 등의 배향 필름이나 투명 기재상에 액정 폴리머 등의 배향층을 지지한 것 등으로 이루어진다. 통상의 위상차판은 그 면 방향으로 일축 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는 반면, 시각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판은 면방향으로 이축 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이나 면방향으로 일축 연신되고 두께 방향으로도 연신된 두께 방향의 굴절률을 제어한 복굴절을 갖는 폴리머나 경사 배향 필름과 같은 2 방향 연신 필름 등이 사용된다. 경사 배향 필름으로서는, 예를 들어 폴리머 필름에 열수축 필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용하에 폴리머 필름을 연신처리 또는/및 수축처리한 것, 또는 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는, 앞의 위상차판에서 설명한 폴리머와 같은 것이 사용되고, 액정셀에 의한 위상차에 근거하는 시인 각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 시인이 양호한 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적절한 것을 사용할 수 있다.

또한, 시인이 양호한 넓은 시야각을 달성하는 점 등에서, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어진 광학적 이방성층을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로써 지지한 광학 보상 위상차판이 바람직하게 사용될 수 있다.

편광판과 휘도 향상 필름을 부착한 편광판은, 통상 액정셀의 이측 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등의 백라이트나 이측에서의 반사 등에 의해 자연광이 입사하면 소정 편광축의 직선편광 또는 소정 방향의 원편광을 반사하고, 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것으로서, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은, 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광 상태 이외의 광은 투과하지 않고 반사된다. 또한, 이 휘도 향상 필름면에서 반사한 광을 그 이측에 형성된 반사층 등을 통해 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 광의 증량을 도모함과 함께, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정 표시 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 도모함으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고 백라이트 등으로 액정셀의 이측에서 편광자를 통해 광을 입사한 경우에는, 편광자의 편광축에 일치하지 않는 편광 방향을 갖는 광은 거의 편광자에 흡수되어 버리고, 편광자를 투과하지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라서도 다르지만, 약 50% 의 광이 편광자에 흡수되어 버리고, 그 만큼 액정 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소하여, 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은, 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 광을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름에서 일단 반사시키고, 또한 그 이측에 형성된 반사층 등을 통해 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하고, 이 양자 사이에서 반사, 반전되는 광의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향으로 된 편광만을 휘도 향상 필름은 투과시켜서 편광자에 공급하기 때문에, 백라이트 등의 광을 효율적으로 액정 표시 장치의 화상 표시에 사용할 수 있고, 화면을 밝게 할 수 있다.

휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 형성할 수도 있다. 휘도 향상 필름에 의해서 반사된 편광 상태의 광은 상기 반사층 등으로 향하지만, 설치된 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산시킴과 동시에 편광 상태를 해소하여, 비편광 상태로 된다. 즉, 확산판은 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌린다. 이 비편광 상태, 즉 자연광 상태의 광이 반사층 등으로 향하고, 반사층 등을 통해 반사하고, 다시 확산판을 통과하여 휘도 향상 필름에 재입사하는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등 사이에, 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌리는 확산판을 형성함으로써 표시 화면의 밝기를 유지하면서, 동시에 표시 화면의 밝기의 불균일을 적게 하고, 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 첫회의 입사광은 반사의 반복 회수가 적절하게 증가하고, 확산판의 확산 기능과 더불어 균일하고 밝은 표시 화면을 제공할 수 있다고 생각된다.

상기의 휘도 향상 필름으로서는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 서로 다른 박막 필름의 다층 적층체와 같이, 소정 편광축의 직선편광을 투과하여 다른 광은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재상에 지지한 것과 같이, 좌회전 또는 우회전의 어느 한편의 원편광을 반사하고 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적절한 것을 사용할 수 있다.

따라서, 상기한 소정 편광축의 직선편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 가지런히 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 손실을 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원편광을 투과하는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 억제하는 점에서 그 원편광을 위상차판을 통해 직선편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 원편광을 직선편광으로 변환할 수 있다.

가시광역 등이 넓은 파장 범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를 들어 파장 550nm 의 담색광에 대해 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차층과 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차층, 예를 들어 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층을 중첩하는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 배치하는 위상차판은, 1 층 또는 2 층 이상의 위상차층으로 이루어진 것이어도 된다.

또, 콜레스테릭 액정층에 대해서도, 반사 파장이 서로 다른 것을 조합하여 2 층 또는 3 층 이상 중첩한 배치 구조로 함으로써, 가시광 영역 등이 넓은 파장 범위에서 원편광을 반사하는 것을 얻을 수 있고, 그에 따라 넓은 파장 범위의 투과 원편광을 얻을 수 있다.

또한, 편광판은 상기의 편광 분리형 편광판과 같이, 편광판과 2 층 또는 3 층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어져도 된다. 따라서, 상기의 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합한 반사형 타원 편광판이나 반투과형 타원 편광판 등이어도 된다.

편광판에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것이 품질의 안정성이나 조립 작업 등에 우수하고 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적절한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기 편광판이나 그 밖의 광학 필름의 접착시, 그들의 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.

상기 기술한 편광판이나, 편광판이 1 층 이상 적층된 광학 필름에는, 액정셀 등의 타부재와 접착하기 위한 점착층을 형성할 수도 있다. 점착층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴 계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용될 수 있다.

또한, 상기에 더하여 흡습에 의한 발포 현상이나 박리 현상의 방지, 열팽창 차이 등에 의한 광학 특성의 저하나 액정셀의 휨 방지, 나아가서는 고품질이고 내구성이 우수한 액정 표시 장치의 형성성 등이라는 점에서, 흡습률이 낮고 내열성이 우수한 점착층이 바람직하다.

점착층은, 예를 들어 천연물이나 합성물의 수지류, 특히, 점착성 부여 수지나, 유리 섬유, 유리비드, 금속가루, 그 밖의 무기 분말 등으로 이루어진 충전제나 안료, 착색제, 산화 방지제 등의 점착층에 첨가되는 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 또, 미립자를 함유하여 광확산성을 나타내는 점착층 등이어도 된다.

편광판이나 광학 필름의 편면 또는 양면으로의 점착층의 부설은, 적절한 방식으로 실시할 수 있다. 그 예로서는, 예를 들어 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 적절한 용제의 단독물 또는 혼합물로 이루어진 용매에 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용해 또는 분산시킨 10∼40 중량% 정도의 점착제 용액을 조제하고, 그것을 유연 방식이나 도공 방식 등의 적절한 전개 방식으로 편광판 상 또는 광학 필름 상에 직접 부설하는 방식, 혹은 상기에 준하여 세퍼레이터 상에 점착층을 형성하여 그것을 편광판 상 또는 광학 필름 상에 옮겨서 부착하는 방식 등을 들 수 있다.

점착층은 다른 조성 또는 종류 등의 중첩층으로서, 편광판이나 광학 필름의 편면 또는 양면에 형성할 수도 있다. 또한, 양면에 형성하는 경우에, 편광판이 나 광학 필름의 양면에서 다른 조성이나 종류 또는 두께 등의 점착층으로 할 수도 있다. 점착층의 두께는, 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1∼500㎛ 이고, 5∼200㎛ 가 바람직하고, 특히 10∼100㎛ 가 바람직하다.

점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 사용되기까지, 그 오염 방지 등의 목적에서 세퍼레이터가 임시 부착되어 커버된다. 이에 의해, 통례의 취급 상태에서 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로서는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포시트나 금속박, 그들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적절한 박리제로 코트 처리한 것 등, 종래에 준한 적절한 것을 사용할 수 있다.

또, 본 발명에서, 상기한 편광판을 형성하는 편광자나 투명 보호 필름 또는 광학 필름 등, 또한 점착층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산 에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등에 의해 자외선 흡수 능력을 갖게 한 것 등이어도 된다.

본 발명의 편광판 또는 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은, 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는, 일반적으로, 액정셀과 편광판 또는 광학 필름, 및 필요에 따라 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 장착하는 것 등에 의해 형성되는데, 본 발명에서는 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정되지 않으며, 종래에 준할 수 있다. 액정셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등 임의의 타입의 것을 사용할 수 있다.

액정셀의 편측 또는 양측에 편광판 또는 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 혹은 반사판을 사용한 것 등의 적절한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름은 액정셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 편광판 또는 광학 필름을 형성하는 경우, 그들은 같은 것이어도 되고, 다른 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성에 있어서는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.

이어서 유기 일렉트로 루미네선스 장치 (유기 EL 표시 장치) 에 대해 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치는, 투명 기판상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순차로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로 루미네센스 발광체) 를 형성한다. 여기에서, 유기 발광층은 여러 종류의 유기 박막의 적층체이고, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어진 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성의 유기 고체로 이루어진 발광층과의 적층체나 혹은 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어진 전자 주입층의 적층체나 혹은 이들의 정공 주입층, 발광층 및 전자 주입층의 적층체 등, 여러 가지의 조합을 갖는 구성이 알려졌다.

유기 EL 표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자와의 재결합에 의해서 생기는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아갈 때에 광을 방사하는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메카니즘은, 일반의 다이오드와 동일하고, 이 점에서도 예상할 수 있듯이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대해 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시 장치에서는, 유기 발광층에서의 발광을 추출하기 위해서, 적어도 한편의 전극이 투명하지 않으면 안되고, 통상 산화인듐주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극에 일함수의 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용한다.

이러한 구성의 유기 EL 표시 장치에서, 유기 발광층은 두께 10nm 정도의 매우 얇은 막으로 형성된다. 이 때문에, 유기 발광층도 투명 전극과 같이 광을 거의 완전히 투과한다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면으로부터 입사하고, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극에서 반사한 광이 다시 투명 기판의 표면측으로 나가기 때문에, 외부로부터 시인하였을 때, 유기 EL 표시 장치의 표시면이 경면처럼 보인다.

전압의 인가에 의해 발광하는 유기 발광층의 표면 측에 투명 전극을 구비함 과 함께, 유기 발광층의 이면 측에 금속 전극을 구비하여 이루어진 유기 일렉트로 루미네선스 발광체를 포함하는 유기 EL 표시 장치에서, 투명 전극의 표면 측에 편 광판을 형성함과 함께, 이들 투명 전극과 편광판 사이에 위상차판을 형성할 수 있다.

위상차판 및 편광판은, 외부로부터 입사하여 금속 전극에서 반사한 광을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해 금속 전극의 경면을 외부로부터 시인시키지 않는다는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구성하고, 또한 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각을 π/4 로 조정한다면, 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

즉, 이 유기 EL 표시 장치에 입사하는 외부광은, 편광판에 의해 직선편광 성분만이 투과한다. 이 직선편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원편광으로 되지만, 특히 위상차판이 1/4 파장판이고, 게다가 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각이 π/4 의 때에는 원편광으로 된다.

이 원편광은 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하고, 금속 전극에서 반사하여 다시 유기 박막, 투명 전극, 투명 기판을 투과하여 위상차판에 다시 직선편광으로 된다. 그리고, 이 직선편광은 편광판의 편광 방향과 직교하기 때문에, 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 구성과 효과를 구체적으로 나타내는 실시예 등에 대해서 설명한다. 또, 각 예 중, 부 및 % 는 특별한 기재가 없는 한 중량 기준이다.

(수성액의 점도 측정 방법)

23℃ 의 조건 하에서, 점도 측정 장치 (Thermo Haake사 제조, Rheometer Rheostress1) 를 사용하여, 전단 속도 82000(1/s) 에 있어서의 점도를 측정하였다.

(접착제층의 두께 측정 방법)

SEM 에 의한 단면관찰에 의해 측정하였다.

(편광자 A 의 제작)

평균 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰% 의 두께 80㎛ 의 폴리비닐알코올 (PVA) 필름을, 25℃ 의 순수 중에 60 초간 침지하여 팽윤시킴과 동시에, 흐름 방향으로 연신 배율 2 배까지 일축 연신하였다. 이어서, 요오드/요오드화칼륨 (중량비=1/10) 의 농도 5% 의 수용액에 침지함과 동시에 총연신 배율이 2.5 배가 되도록 연신한 후, 40℃ 의 붕산 농도 4 중량%, 요오드화칼륨 농도 3 중량% 의 수용액 중에서 총연신 배율이 3 배가 될 때까지 연신하였다. 그 후, 25℃ 의 요오드화칼륨 농도 5 중량% 의 수용액 중에서, 총연신 배율이 5.5 배가 되도록 연신하여, 순수 중에서 세정하였다. 이어서, 40℃ 의 오븐에서 3 분간 건조시켜, 두께 30㎛의 편광자 A 를 얻었다.

(편광자 B 의 제작)

상기 (편광자 A의 제작) 에 있어서, PVA 필름으로서, 평균 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰% 의 두께 50㎛ 의 PVA 필름을 사용한 것 이외에는 상기와 동일하게 하여 두께 19㎛ 의 편광자 B 를 얻었다.

(투명 보호 필름)

두께 40㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 필름을 사용하였다.

실시예 1

(접착제의 조제)

아세토아세틸 (AA) 기를 함유하는 PVA 계 수지 (평균 중합도: 1200, 비누화도: 98.5 몰%, AA기 변성도: 5 몰%, (표 1 중에서는 AA 변성 PVA 로 나타낸다)) 100 부에 대하여, 메틸올멜라민 20 부를, 30℃ 의 온도 조건 하에 순수에 용해하고, 고형분 농도 0.5% 로 조정한 수용액을 조제하였다. 이것을 접착제로 하여, 30℃ 의 온도 조건 하에 사용하였다.

(편광판의 제작 a)

상기 투명 보호 필름의 편면에 상기 접착제를 다이코터로 도포하였다. 접착제의 도포는 그 조제로부터 30 분간 후에 실시하였다. 이어서, 50℃ 에서 3 분간 건조시켜, 건조 후의 두께가 31nm 인 접착제층을 형성하였다.

이어서, 상기 접착제층 부착 TAC 필름을, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 두께 30㎛ 의 편광자 A 의 양면에, 점도 1cP (23℃) 의 순수를 공급하면서 롤기로 부착하였다. 필름의 반송 속도는 0.25m/s, 순수의 공급량은 0.80ml/s 로 하였다. 순수의 공급 장소는 투명 보호 필름상 (부착까지의 시간이 0.5 초간이 되는 위치) 이 되도록 실시하였다. 그 후, 55℃ 에서 6 분간 건조시켜, 편광판을 제작하였다.

실시예 2∼4

실시예 1 의 (접착제의 조제) 에 있어서, 접착제의 농도를 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 얻 었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다.

실시예 5∼12

실시예 1 의 (접착제의 조제) 에 있어서, 접착제에 사용하는 가교제의 종류, 접착제의 농도를 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다.

실시예 13∼16

실시예 1 의 (접착제의 조제) 에 있어서, 접착제에 사용하는 수지를 폴리비닐알코올계 수지 (평균 중합도: 1200, 비누화도: 98.5 몰%) 로 바꾸어, 접착제의 농도를 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다.

실시예 17

실시예 1 의 (편광판의 제작) 에 있어서, 순수 대신에 점도 3cP (23℃) 의 메틸올멜라민 5 중량% 를 함유하는 수용액을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다.

실시예 18∼20

실시예 1 의 (접착제의 조제) 에 있어서, 접착제에 가교제를 사용하지 않은 것, 실시예 1 의 (편광판의 제작) 에 있어서 순수 대신에 표 1 에 나타내는 수용액을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층 의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다.

실시예 21

실시예 3 에 있어서, 접착제에 가교제를 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 3 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다.

실시예 22∼24

실시예 3 에 있어서, 접착제에 가교제를 사용하지 않은 것, 순수 대신에 표 1 에 나타내는 수용액을 사용한 것 이외에는 실시예 3 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다.

실시예 25

실시예 3 에 있어서, 접착제에 가교제를 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 3 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다.

실시예 26∼28

실시예 3 에 있어서, 접착제에 가교제를 사용하지 않은 것, 순수 대신에 표 1 에 나타내는 수용액을 사용한 것 이외에는 실시예 3 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다.

실시예 29

실시예 3 에 있어서, 접착제층 부착 트리아세틸셀룰로오스 필름과 편광자를 부착하기 직전 (부착까지의 시간이 0.5 초간이 되는 위치) 에 순수를 적하하는 대 신에, 부착 위치 1m 앞의 필름 상에 순수를 적하한 것, 필름의 반송 속도를 0.25m/s 로 하여 부착하기까지의 시간을 4 초간이 되도록 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다.

실시예 30

실시예 3 에 있어서, 접착제층 부착 트리아세틸셀룰로오스 필름과 편광자를 부착하기 직전 (부착까지의 시간이 0.5 초간이 되는 위치) 에 순수를 적하하는 대신에, 부착 위치 1m 앞의 필름 상에 순수를 적하한 것, 필름의 반송 속도를 0.1m/s 로 하여 부착하기까지의 시간을 10 초간이 되도록 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다.

실시예 31

실시예 3 에 있어서, 접착제층 부착 트리아세틸셀룰로오스 필름과 편광자를 부착하기 직전 (부착까지의 시간이 0.5 초간이 되는 위치) 에 순수를 적하하는 대신에, 부착 위치 1m 앞의 필름 상에 순수를 적하한 것, 필름의 반송 속도를 0.04m/s 로 하여 부착하기까지의 시간을 25 초간이 되도록 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다.

실시예 32

실시예 3 에 있어서, 편광자 A 대신에, 편광자 B 를 사용한 것 이외에는, 실 시예 3 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다.

비교예 1

실시예 1 의 (편광판의 제작 a) 를 하기의 (편광판의 제작 b) 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

(편광판의 제작 b)

도 4 에 나타내는 바와 같이, 편광자 A 의 양면에 상기 접착제를 공급하면서 롤기로 부착한 후, 55℃ 에서 6 분간 건조시켜 편광판을 제작하였다. 필름의 반송 속도는 0.35m/s, 접착제의 공급량은 0.60ml/s 로 하였다. 공급 장소는 투명 보호 필름상 (부착까지의 시간이 0.5 초간이 되는 위치) 이 되도록 실시하여, 건조 후의 두께가 16nm 인 접착제층을 형성하였다.

비교예 2∼20

비교예 1 에 있어서, 접착제에 사용하는 폴리비닐알코올계 수지의 종류, 가교제의 종류, 접착제의 농도를 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것을 사용한 것 이외에는 비교예 1 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내는 바와 같다. 또, 비교예 17∼20 에서는, 폴리비닐알코올계 수지 (평균 중합도: 1200, 비누화도: 98.5 몰%) 를 사용하였다.

비교예 21

비교예 3 에 있어서, 편광자 A 대신에, 편광자 B 를 사용한 것 이외에는, 비교예 3 과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 접착제층의 두께는 표 1 에 나타내 는 바와 같다.

(평가)

실시예 및 비교예에서 얻어진 편광판을, 편광자의 흡수축 방향으로 50mm, 흡수축에 직교하는 방향으로 25mm 가 되도록 잘라 내어 편광판 샘플로 하였다. 이 샘플에 대해서 이하의 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(외관 결점 평가)

얻어진 편광판 샘플에 형광등 조사광을 반사시켜 이하의 기준으로 육안 평가를 실시하였다.

○: 줄무늬 형상, 점 형상 결함 및 불균일 없음.

△: 일부분에 줄무늬 형상, 점 형상 결함 및 불균일 있음.

×: 전체면에 줄무늬 형상, 점 형상 결함 및 불균일 있음．

(광누설 평가)

얻어진 편광판 샘플 2 장을, 그 흡수축이 직교하도록 크로스니콜로 포갠 상태에서, 형광등 조사광을 투과시켜 이하의 기준으로 광누설을 육안 평가하였다.

○: 광누설 없음

×: 광누설 있음

(내구성)

얻어진 편광판 샘플을, 60℃ 의 온수에 3 시간 침지한 후에, 샘플 단부의 박리량 (mm) 을 측정하여, 이하의 기준으로 평가하였다. 박리량 (mm) 의 측정은 버니어 캘리퍼스 및 쇠자를 사용하여 실시하였다.

◎: 박리 없음.

○: 박리 3mm 미만.

△: 박리 3∼30mm.

×: 31mm 이상.

표 1 중, PVA: 폴리비닐알코올, AA 변성 PVA: 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지이다.

산업상이용가능성

본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 편광판을 단독으로, 또는 이를 적층한 광학 필름으로서, 액정 표시 장치, 일렉트로루미네선스 표시 장치 등의 플랫패널 디스플레이, PDP 등의 화상 표시 장치에 바람직하게 사용한다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 본 발명의 편광판의 제조 방법의 개략도의 일례이다.

도 2 는 본 발명의 편광판의 제조 방법의 개략도의 일례이다.

도 3 은 종래의 편광판의 제조 방법의 개략도의 일례이다.

도 4 는 종래의 편광판의 제조 방법의 개략도의 일례이다.

부호의 설명

1 : 편광자

2 : 투명 보호 필름

3 : 접착제층

3' : 접착제

4 : 수성액

R : 롤러

Claims (20)

1. 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 통하여 투명 보호 필름이 형성된 편광판의 제조 방법으로서,

   상기 투명 보호 필름의 접착제층을 형성하는 면 또는/및 상기 편광자의 접착제층을 형성하는 면에 접착제를 도포하여 상기 접착제층을 형성한 후, 상기 접착제층을 통하여 상기 투명 보호 필름과 상기 편광자를 연속적으로 부착할 때,

   부착면에 수성액이 존재하게 하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 편광자는 폴리비닐알코올계 편광자이고,

   상기 투명 보호 필름은 셀룰로오스계 투명 보호 필름인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 편광자의 두께는 35㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 접착제는 폴리비닐알코올계 접착제인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 폴리비닐알코올계 접착제는 아세토아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올계 접착제인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 접착제는 가교제를 함유하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 가교제는 메틸올 화합물인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 접착제층의 두께는 30∼300nm 인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 수성액의 점도는 0.1∼10cP 인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 수성액은 물인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 수성액은 가교제를 용해하는 수용액인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 가교제는 메틸올 화합물인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 투명 보호 필름과 상기 편광자의 부착면에 상기 수성액을 공급하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 투명 보호 필름 측에만 접착제를 도포하고, 이 도포에 의해 형성된 접착제층 상에 상기 수성액을 공급함으로써, 부착면에 상기 수성액이 존재하게 하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 투명 보호 필름 측에만 접착제를 도포하고, 한편, 상기 수성액을 상기 편광자 측에 공급함으로써, 부착면에 상기 수성액이 존재하게 하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
16. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 편광자 측에만 접착제를 도포하고, 한편, 상기 수성액을 상기 투명 보호 필름 측에 공급함으로써, 부착면에 상기 수성액이 존재하게 하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 접착제층을 통하여 상기 투명 보호 필름과 상기 편광자를 연속적으로 부착할 때, 부착면에 대하여, 부착 직전에 상기 수성액을 공급하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판의 제조 방법에 의해 얻어진, 편광판.
19. 제 18 항에 기재된 편광판이 1 장 이상 적층된 것을 특징으로 하는 광학 필름.
20. 제 18 항에 기재된 편광판 또는 제 19 항에 기재된 광학 필름이 사용되는 것 을 특징으로 하는 화상 표시 장치.

Images