KR20060103451A - 편광판용 접착제, 편광판, 그 제조 방법, 광학 필름 및화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광자와 그 투명 보호 필름이 접착제층을 통해 접착되어 있는 편광판에 있어서의 당해 접착제층의 형성에 사용하는 편광판용 접착제로서, 상기 편광판용 접착제는, 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 및 가교제를 함유하는 수용액이고, 또한 당해 수용액은 pH 가 4.3 이하이다. 이러한 편광판용 접착제는 내구성이 양호하고, 또한 포트 라이프가 길다.

Description

편광판용 접착제, 편광판, 그 제조 방법, 광학 필름 및 화상 표시 장치{ADHESIVE FOR POLARIZING PLATE, POLARIZING PLATE, METHOD FOR PRODUCING SAME, OPTICAL FILM AND IMAGE DISPLAY}

본 발명은 편광판용 접착제에 관한 것이다. 또한 본 발명은 당해 편광판용 접착제를 사용한 편광판에 관한 것이다. 당해 편광판은 이것 단독으로, 또는 이것을 적층한 광학 필름으로서 액정 표시 장치 (이하, LCD 라고도 한다), 유기 EL 표시 장치, PDP 등의 화상 표시 장치를 형성할 수 있다.

LCD 등에는, 그 화상 형성 방식으로 액정 패널 표면을 형성하는 유리 기판의 양측에 편광자를 배치하는 것이 필요 불가결하다. 편광자는 일반적으로는, 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 이색성 재료로 염색한 후, 가교제를 사용하여 가교하고, 1 축 연신하여 막을 형성함으로써 얻어진다. 상기 편광자는 연신함으로써 제작되기 때문에, 수축되기 쉽다. 또한 폴리비닐알코올계 필름은 친수성 폴리머를 사용하고 있기 때문에, 특히 가습 조건 하에서는 매우 변형되기 쉽다. 또한 필름 자체의 기계적 강도가 약하기 때문에, 필름이 찢어지거나 하는 문제가 있다. 이 때문에, 편광자의 양측 또는 편측에 트리아세틸셀룰로오스 등의 투명 보호 필름을 접착하여 강도를 보충한 편광판이 사용되고 있다. 상기 편광판은 편광자와 투명 보호 필름을 접착제에 의해 접착함으로써 제조되고 있다. 종래부터, 상기 편광자와 투명 보호 필름의 접착에 사용하는 편광판용 접착제로는 수계 접착제가 바람직하고, 예를 들어, 폴리비닐알코올 수용액에 가교제를 혼합한 폴리비닐알코올계 접착제가 사용되고 있다.

최근, LCD 의 고정세화, 고기능화에 수반하여 화면의 균일성, 품위의 향상이 요구되고 있다. 또한 사용 환경의 다양화에 따라 고내열성, 내습열성, 내수성 등의 내구성도 요구되고 있다. 또한 최근의 LCD 는 휴대 기능 등으로부터 박형, 경량화도 요구되고 있다. 이러한 LCD 의 요구 특성으로부터 LCD 용 편광판에도 균일성, 내습열성, 박형화 등의 여러 가지의 고성능화, 고기능화가 요구되고 있다.

그러나, 폴리비닐알코올계 접착제는 내습열성, 내수성이 충분하지 않고, 가습 환경 하에서는 편광자와 투명 보호 필름의 계면에서 박리가 발생하는 경우가 있다. 이것은 상기 접착제의 주성분인 폴리비닐알코올계 수지가 수용성 고분자이고, 결로한 상황 하에서는 접착제의 용해가 일어나고 있을 가능성을 생각할 수 있다.

상기 문제에 대하여, 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지와 가교제를 함유하는 편광판용 접착제가 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1 에 기재된 편광판용 접착제에서는, 내습열성, 내수성 등의 내구성이 향상되는 것이 기재되어 있다. 그러나, 특허문헌 1 에 기재된 편광판용 접착제에서는, 충분한 포트 라이프가 얻어지지 않는다. 즉, 접착제의 포트 라 이프와 내구성은 트레이드 오프의 관계에 있기 때문에, 종래의 편광판의 제조에는 생산성을 고려하여 포트 라이프를 중시한 접착제, 내구성이 불충분한 편광판용 접착제가 사용되었다.

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 평7-198945호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은 포트 라이프가 긴 편광판용 접착제를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 내구성이 양호하고, 또한 포트 라이프가 긴 편광판용 접착제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 당해 편광판용 접착제를 사용한 편광판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 당해 편광판을 적층한 광학 필름, 게다가 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 편광판용 접착제에 의해 상기 목적에 달성할 수 있다는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 편광자와 그 투명 보호 필름이 접착제층을 통해 접착하고 있는 편광판에 있어서의 당해 접착제층의 형성에 사용하는 편광판용 접착제로서, 상기 편광판용 접착제는 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 및 가교제를 함유하는 수용액이고, 또한 당해 수용액은 pH 가 4.3 이하인 것을 특징으로 하는 편광판용 접착제에 관한 것이다.

본 발명의 편광판용 접착제는 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 및 가교제를 함유하는 수용액으로서, 내구성이 양호하다. 또한 편광판용 접착제로서 사용되는 상기 수용액의 pH 는 4.3 이하로 조절하고 있어 포트 라이프를 길게 할 수 있다. 상기 수용액의 pH 는 4 이하로 하는 것이 바람직하다. pH 가 4.3 을 초과하는 경우에는, 포트 라이프가 짧아진다.

상기 편광판용 접착제에 있어서, 상기 수용액의 pH 는 2.2∼4.3 인 것이 바람직하다. 상기 수용액의 pH 를 상기 범위로 조정함으로써, 포트 라이프가 길고, 또한 내구성을 만족시킬 수 있다. 상기 수용액의 pH 는 내구성면에서 2.5 이상이 바람직하고, 3 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상기 수용액의 pH 는 포트 라이프와 내구성면에서 3∼4 로 조절하는 것이 바람직하다. 이러한 본 발명의 편광판용 접착제는 내구성이 양호하고, 또한 포트 라이프가 길기 때문에, 내구성이 양호한 편광판을 생산성 좋게 제조할 수 있다. 또한 이러한 편광판을 사용함으로써 고성능인 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.

상기 편광판용 접착제로서 사용하는 상기 수용액의 pH 는, 산을 함유시킴으로써 상기 범위로 조절할 수 있다.

상기 편광판용 접착제는, 편광자가 폴리비닐알코올계 편광자인 경우에 바람직하게 사용된다. 또한 투명 보호 필름은 셀룰로오스계 투명 보호 필름인 경우에 바람직하다.

또한 본 발명은, 편광자의 적어도 일방의 면에, 상기 편광판용 접착제를 사용하여 투명 보호 필름을 접착하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 상기 제조 방법에 의해 얻어진, 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 통해 투명 보호 필름이 형성되어 있는 편광판에 관한 것이다.

상기 편광판에 있어서, 접착제층의 두께는 30∼300nm 인 것이 바람직하다. 상기 접착제층은 바람직하게는 50∼200nm, 더욱 바람직하게는 80∼150nm 이다. 30nm 미만에서는 접착력이 불충분하고, 한편, 300nm 를 초과하는 경우는, 편광판의 외관에 문제가 발생하는 경우가 있어 바람직하지 않다.

상기 편광판용 접착제를 도포, 건조시킴으로써 형성된 접착제층의 pH 에 관해서도, 당해 접착제의 수용액과 동일하게 pH 는 4.3 이하인 것이 바람직하고, 4 이하인 것이 보다 바람직하다. 추가로 내구성면을 고려하면, pH 2.2∼4.3 이 바람직하고, 3∼4 인 것이 더욱 바람직하다.

또한 본 발명은, 상기 편광판이 적어도 1 장 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 상기 편광판 또는 상기 광학 필름이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 편광판용 접착제는 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 및 가교제를 함유한다.

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

폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐을 비누화하여 얻어진 폴리비닐알코올 ; 그 유도체 ; 추가로 아세트산비닐과 공중합성을 갖는 단량체와의 공중합체의 비누화물 ; 폴리비닐알코올을 아세탈화, 우레탄화, 에테르화, 그래프트화, 인산에스테르화 등을 한 변성 폴리비닐알코올을 들 수 있다. 상기 단량체로는 (무수)말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이타콘산, (메트)아크릴산 등의 불포화 카르복실산 및 그 에스테르류 ; 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀, (메트)알릴술폰산(소다), 술폰산소다(모노알킬말레이트), 디술폰산소다알킬말레이트, N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드알킬술폰산 알칼리염, N-비닐피롤리돈, N-비닐피롤리돈 유도체 등을 들 수 있다. 이들 폴리비닐알코올계 수지는 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 병용할 수 있다.

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

아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지의 아세토아세틸기 함유량은 0.1 몰% 이상이면 특별히 제한은 없다. 0.1 몰% 미만에서는 접착제층의 내수성이 불충분하여 부적당하다. 아세토아세틸기의 함유량은 바람직하게는 0.1∼40 몰% 정도, 더욱 바람직하게는 2∼7 몰% 이다. 아세토아세틸기 함유량이 40 몰% 를 초과하면 가교제와의 반응점이 적어지고, 내습열성의 향상 효과가 작다.

가교제로는, 폴리비닐알코올계 접착제에 사용되고 있는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 수지와 반응성을 갖는 관능기를 적어도 2 개 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, 이소포론디이소시아네이트 및 이들의 케토옥심 블록물 또는 페놀 블록물 등의 이소시아네이트류 ; 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디 또는 트리글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린, 디글리시딜아민 등의 에폭시류 ; 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드 등의 모노알데히드류 ; 글리옥살, 말론디알데히드, 숙신디알데히드, 글루탈디알데히드, 말레인디알데히드, 프탈디알데히드 등의 디알데히드류 ; 메틸올우레아, 메틸올멜라민, 알킬화 메틸올우레아, 알킬화 메틸올화 멜라민, 아세토구아나민, 벤조구아나민과 포름알데히드와의 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 화합물이 바람직하다. 메틸올기를 갖는 화합물로는 메틸올멜라민 등을 들 수 있다.

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

한편, 내구성을 더욱 향상시키기 위해서는, 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대하여, 가교제를 30 중량부 초과 46 중량부 이하의 범위에서 배합할 수 있다. 특히, 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지를 사용하는 경우에는, 가교제의 사용량을 30 중량부를 초과하여 사용하는 것이 바람직하다. 가교제를 30 중량부 초과 46 중량부 이하의 범위에서 배합함으로써, 내수성을 비약적으로 향상시킬 수 있다. 가교제의 배합량은 상기 범위 내에서 많을수록 바람직하고, 31 중량부 이상이 바람직하고, 32 중량부 이상이 더욱 바람직하며, 35 중량부 이상이 특히 바람직하다. 한편, 가교제의 배합량이 지나치게 많아지면, 가교제의 반응이 단시간에 진행되기 쉬워져, 접착제가 겔화되는 경향이 있다. 그 결과, 접착제로서의 사용 가능 시간 (포트 라이프) 이 짧아지는 경우가 있다. 이러한 관점에서는, 가교제의 배합량은 46 중량부 이하가 바람직하고, 45 중량부 이하가 더욱 바람직하고, 40 중량부 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.

상기 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 및 가교제를 함유하는 편광판용 접착제는 수용액으로서 사용된다. 수용액의 농도는 특별히 제한은 없지만, 도공성이나 방치 안정성 등을 고려하면, 0.1∼15 중량%, 바람직하게는 0.5∼10 중량% 이다.

상기 편광판용 접착제로서 사용하는 수용액은 pH 를 4.3 이하로 조절한 것이 사용된다. pH 의 조절법은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 수용액 중에 산을 함유시킴으로써 실시할 수 있다.

산으로서는 질산, 염산, 황산 등의 무기산 ; 아세트산, 시트르산, 옥살산, 붕산, 인산, 포름산, 글루콘산 등의 유기산 등을 들 수 있다. 이들 산 중에서도 유기산이 바람직하고, 그 중에서도 폴리비닐알코올을 제조할 때의 재료에도 사용되고 있는 아세트산이 바람직하다.

또한, 상기 접착제에는, 수용액의 pH 가 4.3 이하이면, 추가로 실란커플링제, 티탄커플링제 등의 커플링제, 각종 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제, 내가수분해 안정제 등의 안정제를 배합할 수도 있다.

본 발명의 편광판은, 투명 보호 필름과 편광자를 상기 접착제를 사용하여 접착함으로써 제조한다. 본 발명의 편광판은, 편광자의 편측 또는 양측에, 상기 편광판 접착제에 의해 형성된 접착제층을 통해 투명 보호 필름이 형성되어 있다.

본 발명의 편광판은, 투명 보호 필름의 상기 접착제층을 형성하는 면 및/또는 편광자의 상기 접착제층을 형성하는 면에, 상기 편광판용 접착제를 도포한 후, 투명 보호 필름과 편광자를 접착함으로써 제조한다. 상기 접착제의 도포는 투명 보호 필름, 편광자 중 어느 것에 실시해도 되고, 양자에 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.

또한, 본 발명에서는 접착제의 포트 라이프가 길기 때문에, 접착제의 조제부터 도포까지를 단시간에 실시하는 것은 요구되지 않지만, 접착제의 조제 공정을 편광판의 제조 공정의 일련의 공정의 일부에 삽입하거나, 또는 적당한 조제 장치를 배치함으로써 실시해도 된다.

또한, 접착제는, 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 및 가교제의 혼합에 의한 조제시부터 도포한 때까지의 온도를 관리하는 것이 바람직하다. 접착제의 온도를 관리함으로써 내수성을 더욱 향상시킬 수 있다. 접착제의 관리 온도는 20∼50℃ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 25∼45℃, 더욱 바람직하게는 30∼40℃ 이다. 20℃ 미만에서는 내수성이 나빠 가습 조건 하에서는 보호 필름-편광자 사이에서의 박리가 일어나기 쉽다. 50℃ 를 초과하면 가교제를 혼합한 직후에 겔화되기 쉬워지기 때문에, 접착제로서 사용하기 어려워진다.

접착제를 도포한 후에는, 편광자와 투명 보호 필름을 롤 라미네이터 등에 의해 접착한다. 접착한 후에는, 건조 공정을 실시하여, 도포 건조층으로 이루어지는 접착제층을 형성한다. 건조 온도는 5∼150℃ 정도이고, 바람직하게는 30∼120℃ 에서 120 초간 이상, 더욱 바람직하게는 300 초간 이상이다.

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 이색성 염료 등의 이색성 재료를 흡착시켜서 1 축 연신한 것, 폴리비닐알콜의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리비닐알코올계 필름과 요오드, 이색성 염료 등의 이색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 5∼80㎛ 정도이다.

폴리비닐알코올계 필름으로는, 폴리비닐알코올계 수지를 물 또는 유기 용매에 용해시킨 원액을 유연(流延) 막 형성하는 유연법, 캐스트법, 압출법 등의 임의의 방법으로 막이 형성된 것을 적절하게 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 100∼5000 정도가 바람직하고, 1400∼4000 가 더욱 바람직하다.

폴리비닐알코올계 필름을 요오드 등으로 염색하여 1 축 연신한 편광자는, 예를 들어, 이하의 방법에 의해 제작할 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, 통상적으로 물 100 중량부 당 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 수 용매 이외에, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 소량 함유되어 있어도 된다.

또한 폴리비닐알코올계 필름은, 요오드 또는 이색성 염료 함유 수용액 중에서 염색시키기 전에, 수욕 등에서 20∼60℃ 정도에서 0.1∼10 분간 정도 팽윤 처리되어 있어도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 물로 세정함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 더러움이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다.

염색 처리한 폴리비닐알코올계 필름은 필요에 따라 가교할 수 있다. 가교 처리를 실시하는 가교 수용액의 조성은, 통상적으로 물 100 중량부당 붕산, 붕사, 글리옥살, 글루탈알데히드 등의 가교제를 단독 또는 혼합해서 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 면내의 균일한 특성을 얻는 점에서 특히 바람직하다. 수용액의 온도는 통상적으로 20∼70℃ 정도, 바람직하게는 40∼60℃ 의 범위이다. 침지 시간은 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 1 초∼15 분간 정도이고, 바람직하게는 5 초∼10 분간이다. 수 용매 이외에, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 소량 함유되어 있어도 된다.

폴리비닐알코올계 필름의 총 연신 배율은 원래 길이의 3∼7 배 정도, 바람직하게는 5∼7 배, 더욱 바람직하게는 5∼6.5 배이다. 총 연신 배율이 7 배를 초과하는 경우에는 필름이 파단되기 쉬워진다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색 또는 가교하면서 연신해도 되며, 또한 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 연신 방법이나 연신 횟수 등은 특별히 제한되지 않아 어느 한 공정에서만 실시해도 된다. 또한, 동일한 공정에서 복수 회 실시해도 된다.

또한 요오드 흡착 배향 처리를 실시한 폴리비닐알코올계 필름에는, 추가로 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. 또한, 요오드 흡착 배향 처리를 실시한 폴리비닐알코올계 필름에는, 물 세정 공정, 20∼80℃ 정도에서 1 분∼10 분간 정도의 건조 공정을 형성할 수 있다.

투명 보호 필름을 형성하는 투명 폴리머 또는 필름 재료로는, 적당한 투명 재료를 사용할 수 있는데, 투명성이나 기계적 강도, 열 안정성이나 수분 차단성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용된다. 상기 투명 보호 필름을 형성하는 재료로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 이아세트산셀룰로오스나 삼아세트산셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술파이드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 알릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 또는 상기 폴리머의 블렌드물 등도 상기 투명 보호 필름을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다. 투명 보호 필름은 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열 경화형, 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 수지와, (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들의 필름은 위상차가 작고, 광탄성 계수가 작기 때문에 편광판의 변형에 의한 얼룩 등의 문제를 해소할 수 있으며, 또한 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.

보호 필름의 두께는 적당히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 점에서 1∼500㎛ 정도이다. 특히 1∼300㎛ 가 바람직하고, 5∼200㎛ 가 더욱 바람직하다.

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

투명 보호 필름으로는, 편광 특성이나 내구성 등의 점으로부터, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머가 바람직하다. 특히 트리아세틸셀룰로오스 필름이 바람직하다. 또한 동일한 이유로 인해, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀도 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 편광자의 양측에 보호 필름을 형성하는 경우, 그 안팎에서 동일한 폴리머 재료로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 되고, 다른 폴리머 재료 등으로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 된다.

투명 보호 필름의 편광자와 접착하는 면에는, 이 접착 처리를 실시할 수 있다. 이 접착 처리로는, 플라즈마 처리, 코로나 처리 등의 드라이 처리, 알칼리 처리 등의 화학 처리, 이 접착제층을 형성하는 코팅 처리 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 이 접착제층을 형성하는 코팅 처리가 바람직하다. 이 접착제층의 형성에는 폴리올 수지, 폴리카르복실산 수지, 폴리에스테르 수지 등의 각종의 이 접착 재료를 사용할 수 있다. 또한, 이 접착제층의 두께는, 통상적으로 0.01∼10㎛ 정도가 바람직하고, 0.05∼5㎛ 정도가 더욱 바람직하며, 0.1∼1㎛ 정도로 하는 것이 특히 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 흠집 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로서, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적당한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄러짐 특성 등이 우수한 경화 피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등으로 형성할 수 있다. 반사 방지 처리는 편광판 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 실시되는 것으로, 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 반사되어 편광판 투과광의 시인(視認)을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로서, 예를 들어 샌드블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적당한 방식으로 투명 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다. 상기 표면 미세 요철 구조의 형성에 함유시키는 미립자로는, 예를 들어 평균 입경이 0.5∼20㎛ 의 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등으로 이루어지는 도전성인 무기계 미립자, 가교 또는 미가교의 폴리머 등으로 이루어지는 유기계 미립자 등의 투명 미립자가 사용된다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은, 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명 수지 100 중량부에 대하여 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 별체의 것으로서 형성할 수도 있다.

본 발명의 편광판은, 실용시에 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 필름 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 이루어지는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판, 편광판에 추가로 시각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광시야각 편광판, 또는 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다.

반사형 편광판은 편광판에 반사층을 형성한 것으로, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성하기 위한 것으로서, 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 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적당한 방식으로 실시할 수 있다.

반사형 편광판의 구체예로는, 필요에 따라 매트 처리한 투명 보호 필름의 편면에, 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 박이나 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 번쩍거림을 방지하고, 명암의 불균일을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또한 미립자 함유의 투명 보호 필름은, 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어 명암의 불균일을 더욱 억제할 수 있는 이점 등도 갖고 있다. 투명 보호 필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조의 반사층의 형성은, 예를 들어 진공 증착 방식, 이온 플레이팅 방식, 스퍼터링 방식 등의 증착 방식이나 도금 방식 등의 적당한 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 적당한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사 시트 등으로서 사용할 수도 있다. 또 반사층은, 통상적으로 금속으로 이루어지기 때문에, 그 반사면이 투명 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용 형태가 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속의 면이나, 보호층의 별도 부설의 회피의 면 등에 의해 바람직하다.

또, 반투과형 편광판은, 상기에서 반사층에서 빛을 반사하고, 또한 투과하는 하프 미러 등의 반투과형 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은 통상적으로 액정 셀의 이측에 형성되고, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에서는 반투과형 편광판의 백사이드에 내장되어 있는 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 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판에 대해 설명한다. 직선 편광을 타원 편광 또는 원 편광으로 바꾸거나, 타원 편광 또는 원 편광을 직선 편광으로 바꾸거나, 혹은 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 위상차판 등이 사용된다. 특히, 직선 편광을 원 편광으로 바꾸거나, 원 편광을 직선 편광으로 바꾸는 위상차판으로는, 이른바 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 한다) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 한다) 은, 통상적으로, 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 사용된다.

타원 편광판은 슈퍼트위스트 네마틱 (STN) 형 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절에 의해 생긴 착색 (청 또는 황) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 흑백을 표시하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 3 차원의 굴절률을 제어한 것은, 액정 표시 장치의 화면을 경사 방향으로부터 보았을 때에 생기는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원 편광판은, 예를 들어 화상이 컬러 표시가 되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 갖추는 경우 등에 유효하게 사용되고, 또한, 반사 방지의 기능도 갖는다. 상기한 위상차판의 구체예로는, 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌이나 그 밖의 폴리올레핀, 폴리알릴레이트, 폴리아미드의 같은 적당한 폴리머로 이루어지는 필름을 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름이나 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 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 적당한 위상차를 갖는 것이어도 되고, 2 종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.

또한 상기의 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은, 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적당한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은 (반사형) 편광판과 위상차판의 조합이 되도록 그것들을 액정 표시 장치의 제조 과정에서 순차적으로 별개로 적층함으로써도 형성할 수도 있지만, 상기와 같이 미리 타원 편광판 등의 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 적층 작업성 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

시각 보상 필름은 액정 표시 장치의 화면을, 화면에 수직이 아니라 약간 기울어진 방향에서 본 경우에서도, 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 넓히기 위한 필름이다. 이러한 시각 보상 위상차판으로는, 예를 들어 위상차 필름, 액정 폴리머 등의 배향 필름이나 투명 기재 상에 액정 폴리머 등의 배향층을 지지한 것 등으로 이루어진다. 통상의 위상차판은, 그 면 방향으로 1 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는 것에 대해, 시각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판에는 면 방향으로 2 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이나, 면 방향으로 1 축으로 연신되고 두께 방향으로도 연신된 두께 방향의 굴절률을 제어한 복굴절을 갖는 폴리머나 경사 배향 필름과 같은 2 방향 연신 필름 등이 사용된다. 경사 배향 필름으로는, 예를 들어 폴리머 필름에 열 수축 필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용 하에 폴리머 필름을 연신 처리 또는/및 수축 처리한 것이나, 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는, 상기 위상차판에서 설명한 폴리머와 동일한 것이 사용되어, 액정 셀에 의한 위상차에 기초하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지, 또는 시인이 양호한 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적당한 것을 사용할 수 있다.

또한 시인이 양호한 넓은 시야각을 달성하는 점 등으로부터, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어지는 광학적 이방성층을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 지지한 광학 보상 위상차판을 바람직하게 사용할 수 있다.

편광판과 휘도 향상 필름을 접착한 편광판은, 통상 액정 셀의 이측 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등의 백라이트나 이편으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사되면, 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원 편광을 반사하고, 다른 빛은 투과하는 특성을 나타내는 것으로서, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은, 백라이트 등의 광원으로부터의 빛을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광 상태 이외의 빛은 투과하지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름면에서 반사된 빛을 추가로 그 후측에 형성된 반사층 등을 통해 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 빛으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 빛의 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 액정 셀의 이측으로부터 편광자를 통해 빛을 입사한 경우에는, 편광자의 편광축에 일치하지 않는 편광 방향을 갖는 빛은, 거의 편광자에 흡수되어 버려, 편광자를 투과해 오지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 의해서도 다르지만, 약 50% 의 빛이 편광자에 흡수되어 버려, 그만큼 액정 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소하여, 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은, 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 빛을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름으로 일단 반사시키고, 추가로 그 후측에 형성된 반사층 등을 통해 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하고, 이 양자 사이에서 반사, 반전되고 있는 빛의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향이 된 편광만을 휘도 향상 필름은 투과시켜 편광자에 공급하기 때문에, 백라이트 등의 빛을 효율적으로 액정 표시 장치의 화상의 표시에 사용할 수 있어, 화면을 밝게 할 수 있다.

휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 형성할 수도 있다. 휘도 향상 필름에 의해 반사된 편광 상태의 빛은 상기 반사층 등을 향하지만, 설치된 확산판은 통과하는 빛을 균일하게 확산시킴과 동시에 편광 상태를 해소하여 비편광 상태가 된다. 즉, 확산판은 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌린다. 이 비편광 상태, 즉 자연광 상태의 빛이 반사층 등을 향하고, 반사층 등을 통해 반사되고, 다시 확산판을 통과하여 휘도 향상 필름에 재입사되는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에, 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌리는 확산판을 형성함으로써 표시 화면의 밝기를 유지하면서, 동시에 표시 화면의 밝기의 불균일을 적게 하여 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 초회의 입사광은 반사의 반복 회수가 알맞게 증가하여, 확산판의 확산 기능과 더불어 균일한 밝은 표시 화면을 제공할 수 있다고 생각된다.

상기의 휘도 향상 필름으로는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같이, 소정 편광축의 직선 편광을 투과하여 다른 빛은 반사시키는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 것과 같이, 좌회전 또는 우회전 중 어느 일방의 원 편광을 반사시키고 다른 빛은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적당한 것을 사용할 수 있다.

따라서, 상기한 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 같게 하여 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 로스를 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원 편광을 투하하는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 로스를 억제한다는 점에서 그 원 편광을 위상차판을 통해 직선 편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 원 편광을 직선 편광으로 변환할 수 있다.

가시광역 등이 넓은 파장 범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를 들어 파장 550nm 의 담색광에 대하여 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 이루어지는 것이어도 된다.

또, 콜레스테릭 액정층에 대해서도, 반사 파장이 상이한 것의 조합에 의해 2 층 또는 3 층 이상 중첩한 배치 구조로 함으로써, 가시광 영역 등의 넓은 파장 범위에서 원 편광을 반사시키는 것을 얻을 수 있으며, 그에 기초하여 넓은 파장 범위의 투과 원 편광을 얻을 수 있다.

또한, 편광판은 상기의 편광 분리형 편광판과 같이, 편광판과 2 층 또는 3 층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어져 있어도 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 순차적으로 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적당한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기의 편광판이나 그 밖의 광학 필름의 접착시에, 그들의 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적당한 배치 각도로 할 수 있다.

상기 기술한 편광판이나, 편광판이 적어도 1 층 적층되어 있는 광학 필름에는, 액정 셀 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 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 습윤성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

또한 상기에 추가하여, 흡습에 의한 발포 현상이나 박리 현상의 방지, 열팽창 차 등에 의한 광학 특성의 저하나 액정 셀의 뒤틀림 방지, 나아가서는 고품질이고 내구성이 우수한 액정 표시 장치의 형성성 등의 점으로부터, 흡습율이 낮고 내열성이 우수한 점착층이 바람직하다.

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

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

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

점착층의 노출면에 대해서는, 실용적으로, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 임시로 접착되어 커버된다. 이에따라, 통례의 취급 상태에서 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 직물, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 이들의 라미네이트체 등의 적당한 박엽체를 필요에 따라 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적당한 박리제로 코트 처리한 것 등의, 종래에 준한 적당한 것을 사용할 수 있다.

또 본 발명에서, 상기한 편광판을 형성하는 편광자나 투명 보호 필름이나 광학 필름 등, 또한 점착층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방법에 의해 자외선 흡수능을 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, 액정 셀과 편광판 또는 광학 필름, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 삽입하거나 하여 형성되는데, 본 발명에서는 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없어, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의의 타입인 것을 사용할 수 있다.

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

이어서 유기 일렉트로루미네센스 장치 (유기 EL 표시 장치) 에 대해서 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치는, 투명 기판 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순서대로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로루미네센스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기에서, 유기 발광층은 여러 가지의 유기 박막의 적층체로서, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층과 안트라센 등의 형광성의 유기 고체로 이루어지는 발광층의 적층체나, 또는 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체나, 또는 이들의 정공 주입층, 발광층, 및 전자 주입층의 적층체 등, 여러 가지의 조합을 갖는 구성이 알려져 있다.

유기 EL 표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 생기는 에너지가 형광 물질을 여기시키고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아갈 때 빛을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메카니즘은, 일반의 다이오드와 동일하고, 이것으로부터도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대하여 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시 장치에서는, 유기 발광층에서의 발광을 취출하기 위해서, 적어도 일방의 전극이 투명하지 않으면 안되어, 통상적으로 산화인듐주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하여, 통상적으로 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.

이러한 구성의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 유기 발광층은 두께 10nm 정도로 극히 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 유기 발광층도 투명 전극과 동일하게 광을 거의 완전하게 투과한다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면으로부터 입사하고, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극으로 반사된 빛이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나가기 때문에, 외부로부터 시인했을 때, 유기 EL 표시 장치의 표시면이 거울면과 같이 보인다.

전압의 인가에 의해 발광하는 유기 발광층의 표면측에 투명 전극을 구비함과 함께, 유기 발광층의 이면측에 금속 전극을 구비하여 이루어지는 유기 일렉트로 루미네센스 발광체를 포함하는 유기 EL 표시 장치에 있어서, 투명 전극의 표면측에 편광판을 형성함과 함께, 이들 투명 전극과 편광판 사이에 위상차판을 형성할 수 있다.

위상차판 및 편광판은, 외부로부터 입사하여 금속 전극으로 반사해 온 빛을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해 금속 전극의 거울면을 외부로부터 시인하지 않는다는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구성하고, 또한 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각을 π/4 로 조정하면, 금속 전극의 거울면을 완전히 차폐할 수 있다.

즉, 이 유기 EL 표시 장치에 입사되는 외부광은, 편광판에 의해 직선 편광 성분만이 투과한다. 이 직선 편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원 편광이 되는데, 특히 위상차판이 1/4 파장판이고 게다가 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각이 π/4 일 때에는 원 편광이 된다.

이 원 편광은 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하고, 금속 전극에서 반사되어, 다시 유기 박막, 투명 전극, 투명 기판을 투과하여, 위상차판에서 다시 직선 편광이 된다. 그리고, 이 직선 편광은, 편광판의 편광 방향과 직교하고 있기 때문에, 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 거울면을 완전히 차폐할 수 있다.

이하, 본 발명의 구성과 효과를 구체적으로 나타내는 실시예 등에 대해서 설명한다. 또, 각 예 중, 부 및 % 는 특별히 기재하지 않는 한 중량 기준이다. pH 의 측정은, (주) 호리바 제작소 제조 Portable pH Meter D-23 (9620) 에 의해 실시하였다.

실시예 1

(편광자)

두께 80㎛ 의 폴리비닐알코올 필름을 순수로 팽윤시켰다. 이어서, 5% (중량비 : 요오드/요오드화칼륨=1/10) 의 요오드 수용액 중에서 염색한 후, 3% 의 붕산 및 2% 의 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에 침지하였다. 이어서, 4% 의 붕산 및 3% 의 요오드화칼륨을 함유하는 수용액 중에서 5.5 배까지 연신한 후, 5% 의 요오드화칼륨을 함유하는 욕에 침지하였다. 연신 후에 30℃ 의 오븐에서 3 분간 건조시켜 편광자를 얻었다.

(투명 보호 필름)

두께 80㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 사용하였다.

(접착제의 조제)

아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 (평균 중합도 : 1200, 비누화도 : 98.5 몰%, 아세토아세틸화도 : 5 몰%) 100 부에 대하여, 가교제로서 메틸올멜라민 35 부를, 30℃ 의 온도 조건 하에, 순수로 용해시켜 고형분 농도 3% 로 조정한 수용액 A 를 조제하였다. 이어서, 상기 수용액 A 에 대하여 0.4% 의 아세트산을 첨가하여 pH 를 2.5 로 조정하였다. 이것을 접착제로서 사용하였다.

(편광판의 제작)

상기 투명 보호 필름의 편면에, 상기 접착제를 건조 후의 접착제층의 두께가 150nm 가 되도록 도포하였다. 접착제의 도포는, 그 조제부터 30 분간 후에 실시하였다. 이어서, 편광자의 양면에 접착제가 부착된 트리아세틸셀룰로오스 필름을 롤기로 접착한 후, 55℃ 에서 5 분간 건조시켜 편광판을 제작하였다.

실시예 2

실시예 1 (접착제의 조제) 에 있어서, 수용액 A 에 대하여 0.3% 의 아세트산을 첨가하여 pH 를 3.0 으로 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 접 착제를 조제하였다. 또한 당해 접착제를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

실시예 3

실시예 1 (접착제의 조제) 에 있어서, 수용액 A 에 대하여 0.1% 의 아세트산을 첨가하여 pH 를 3.5 로 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 접착제를 조제하였다. 또한 당해 접착제를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

실시예 4

실시예 1 (접착제의 조제) 에 있어서, 수용액 A 에 대하여 0.03% 의 아세트산을 첨가하여 pH 를 4.0 으로 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 접착제를 조제하였다. 또한 당해 접착제를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

실시예 5

실시예 1 (접착제의 조제) 에 있어서, 수용액 A 에 대하여 0.5% 의 아세트산을 첨가하여 pH 를 2.0 으로 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 접착제를 조제하였다. 또한 당해 접착제를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

비교예 1

실시예 1 (접착제의 조제) 에 있어서, 수용액 A 에 대하여 아세트산을 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 접착제를 조제하였다. 수용액 A 의 pH 는 4.5 이었다. 또한 당해 접착제를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

비교예 2

실시예 1 (접착제의 조제) 에 있어서, 수용액 A 에 대하여, 얻어지는 수용액 중의 수산화나트륨 농도가 0.06% 로 되도록 농도 4% 의 수산화나트륨 수용액을 첨가하여 pH 를 5.0 로 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 접착제를 조제하였다. 또한 당해 접착제를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

비교예 3

실시예 1 (접착제의 조제) 에 있어서, 가교제의 사용량을 15 부로 바꾸고, 얻어진 수용액에 대하여 아세트산을 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 접착제를 조제하였다. 접착제의 pH 는 4.5 이었다. 또한 당해 접착제를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

(평가)

실시예 및 비교예에서 얻어진 편광판에 대하여 하기 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(포트 라이프)

접착제의 포트 라이프를 계측하였다. 포트 라이프는, 접착제를 조제한 후에 10 분간 교반하고 나서, 접착제 50㎖ 를 1 회용 컵 (100㎖) 에 넣고, 겔화될 때까지의 시간을 측정하였다. 겔화의 확인은, 접착제가 실을 당기는 듯한 상태 (이러한 상태로 되면 일시에 굳어진다) 가 되는 것을 육안으로 확인하였다. 포트 라이프는 길면 길수록 바람직하며, 공정이나 환경 (사용) 조건의 자유도가 커진다. 포트 라이프의 기준으로는 12 시간 이상인 것이 바람직하다.

(내수성)

편광판을 편광자의 흡수축 방향으로 50mm, 흡수축으로 직교하는 방향으로 25mm 가 되도록 절단하여 샘플을 조제하였다. 당해 샘플을 60℃ 의 온수에 4 시간 침지했을 때의 박리도를 측정하였다. 박리도는 편광판의 단부로부터 박리된 양을 측정하고, 샘플의 크기에 대한 비율로 하였다. 박리도가 커지면, 환경 (사용) 조건에 따라서는, 충분한 접착력이 얻어지지 않는다. 박리도는 작을수록 바람직하여 18% 이하가 바람직하다.

	접착제		포트 라이프 (시간)	내수성 <박리도 (%)>
	가교제 배합량(부)	pH
실시예 1	35	2.5	80 시간 이상	13
실시예 2	35	3	28 시간	5
실시예 3	35	3.5	20 시간	2
실시예 4	35	4	18 시간	0
실시예 5	35	2	80 시간 이상	20
비교예 1	35	4.5	4 시간	0
비교예 2	35	5	2.5 시간	0
비교예 3	15	4.5	8 시간	20

표 1 로부터 pH 가 산성측에 있을 수록 포트 라이프를 길게 할 수 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 pH 를 4.3 이하로 조정한, 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 접착제는 포트 라이프가 양호하다. 한편, pH 가 높아지면 내수성이 나빠진다. 포트 라이프와 내수성은 트레이드 오프의 관계에 있는데, 본 발명의 pH 를 2.2∼4.3 으로 조정한 접착제는 포트 라이프가 길고, 내수성이 양호한 것이 얻어지고 있다. 또한 비교예 3 과 같이, 포트 라이프를 길게 하기 위해 접착제에 첨가하는 가교제 부수를 감소시키면 내수성이 나빠진다.

본 발명의 편광판용 접착제는 내구성이 양호하고, 또한 포트 라이프가 길다. 당해 편광판용 접착제에 의해 편광자와 그 투명 보호 필름을 접착시킨 편광판은, 이것 단독으로, 또는 이것을 적층한 광학 필름으로서 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, PDP 등의 화상 표시 장치에 바람직하다.

Claims (9)

1. 편광자와 그 투명 보호 필름이 접착제층을 통해 접착하고 있는 편광판에 있어서의 당해 접착제층의 형성에 사용하는 편광판용 접착제로서,

   상기 편광판용 접착제는, 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 및 가교제를 함유하는 수용액이고, 또한 당해 수용액은 pH 가 4.3 이하인 것을 특징으로 하는 편광판용 접착제.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 수용액의 pH 가 2.2∼4.3 인 것을 특징으로 하는 편광판용 접착제.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 수용액이 산을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 편광판용 접착제.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   편광자가 폴리비닐알코올계 편광자인 것을 특징으로 하는 편광판용 접착제.
5. 편광자의 적어도 일방의 면에, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판용 접착제를 사용하여 투명 보호 필름을 접착하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
6. 제 5 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진, 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 통해 투명 보호 필름이 형성되어 있는 편광판.
7. 제 6 항에 있어서,

   접착제층의 두께가 30∼300nm 인 것을 특징으로 하는 편광판.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 기재된 편광판이 적어도 1 장 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
9. 제 6 항 또는 제 7 항에 기재된 편광판 또는 제 8 항에 기재된 광학 필름이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.