KR20080027360A

KR20080027360A - 편광판 및 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR20080027360A
Application number: KR1020087001556A
Authority: KR
Inventors: 요우이치로우 스기노
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2008-03-26
Also published as: TW200708777A; TWI292060B; WO2007010788A1; CN101228462A; US20090091826A1

Abstract

고온 또는 고습 하의 환경에 있어서의 편광자와 편광자 보호 필름의 접착성이 매우 우수하고, 광학 특성도 우수하여, 종래에 범용된 접착제층을 적용할 수 있는, 외관 결점이 적은 편광판을 제공하는 것, 그러한 편광판을 사용한 고품위의 화상 표시 장치를 제공한다.

본 발명과 관련되는 편광판은, 폴리비닐알코올계 수지로 형성되는 편광자, 접착제층, 금속염층, 편광자 보호 필름을 이 순서로 갖는다.

화상 표시 장치, 편광판, 편광자, 보호 필름

Description

편광판 및 화상 표시 장치 {POLARIZING PLATE AND IMAGE DISPLAY}

본 발명은, 편광판 및, 그 편광판을 1 매 이상 포함하는, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, PDP 등의 화상 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치에는, 그 화상 형성 방식으로부터 액정 패널 표면을 형성하는 유리 기판의 양측에 편광판을 배치하는 것이 필요 불가결하다. 편광판은, 일반적으로는, 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 2 색성 재료로 이루어지는 편광자의 양면에, 트리아세틸셀룰로오스 등을 사용한 편광자 보호 필름을 폴리비닐알코올계 접착제에 의해 부착시킨 것이 사용되고 있다.

최근, 액정 표시 장치는, 휴대 단말이나 카 내비게이션 시스템 등, 실외에 있어서의 고온 또는 고습 하에서의 사용 기회가 증가되고 있다. 따라서, 내열성 및 내습성이 우수한 편광판의 개발이 요망되고 있다.

트리아세틸셀룰로오스는 내열성 및 내습성이 충분하지 않고, 트리아세틸셀룰로오스 필름을 편광자 보호 필름으로서 사용한 편광판을 고온 또는 고습 하에서 사용하면, 편광도나 색상 등의 편광판의 성능이 저하된다는 결점이 있다. 또 트리아세틸셀룰로오스 필름은 경사 방향의 입사광에 대해 위상차를 발생시킨다. 이러한 위상차는, 최근, 액정 디스플레이의 대형화가 진행됨에 따라, 현저하게 시 야각 특성에 영향을 미쳐 왔다.

그래서, 종래부터의 트리아세틸셀룰로오스를 대신하는 편광자 보호 필름의 재료로서 투명성의 열가소성 수지가 검토되고 있다. 특히, 광학적 투명성이 우수하고, 내열성 및 내습성도 비교적 우수한 점에서, 아크릴산 에스테르류나 메타크릴산 에스테르류 등의 (메타)아크릴계 수지가 검토되고 있다.

그러나, 종래의 편광판을 고온 또는 고습 하의 환경에 두었을 경우, 편광자와 편광자 보호 필름의 접착성 저하가 커, 서로 박리되기 쉬워지거나 광학 특성이 저하된다거나 하는 문제가 있다.

고온 또는 고습 하의 환경에 있어서의 편광자와 편광자 보호 필름의 접착성을 개선하는 방책의 하나로서, 글리옥살과 염화 아연을 함유하는 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하는 기술이 보고되어 있다 (특허 문헌 1 참조). 그러나, 고온 또는 고습 하의 환경에 있어서의 편광자와 편광자 보호 필름의 접착성은 아직도 충분한 것은 아니다. 또, 종래부터 범용되어 온 폴리비닐알코올계 접착제를 그대로 사용할 수 없기 때문에 제조 효율이 저하된다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평7-134212호

발명의 개시

발명이 해결하려고 하는 과제

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, (1) 고온 또는 고습 하의 환경에 있어서의 편광자와 편광자 보호 필름의 접착성이 매우 우수하고, 광학 특성도 우수하여, 종래에 범용된 접착제층을 적용할 수 있고, 외관 결점이 적은 편광판을 제공하는 것, (2) 그러한 편광판을 사용한 고품위의 화상 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명에 관련되는 편광판은, 폴리비닐알코올계 수지로 형성되는 편광자, 접착제층, 금속염층, 편광자 보호 필름을 이 순서로 가진다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 접착제층이 폴리비닐알코올계 접착제로 형성되는 층이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 금속염층이 아연염 및 코발트염에서 선택되는 1 종 이상으로 형성되는 층이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 편광자 보호 필름이 (메타)아크릴계 수지층을 포함한다.

바람직한 실시형태에 대해서는, 최외층의 적어도 일방으로서 점착제층을 추가로 가진다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 화상 표시 장치가 제공된다. 본 발명의 화상 표시 장치는, 본 발명의 편광판을 1 매 이상 포함한다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 고온 또는 고습 하의 환경에 있어서의 편광자와 편광자 보호 필름의 접착성이 매우 우수하고, 광학 특성도 우수하여, 종래에 범용된 접착제층을 적용할 수 있고, 외관 결점이 적은 편광판을 제공할 수 있다. 또, 그러한 편광판을 사용한 고품위의 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 편광판 및 화상 표시 장치는, 광학 특성이 우수함과 함께, 내열성, 내습성도 우수하므로, 통상의 사용은 물론이거니와, 휴대 단말이나 카 내비게이션 시스템 등, 실외에 있어서의 고온 또는 고습 하에서의 사용 용도에도 적합하다.

도 1 은 본 발명의 편광판의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 액정 표시 장치의 개략 단면도이다.

부호의 설명

10 액정 셀

11, 11′유리 기판

12 액정층

13 스페이서

20, 20′위상차 필름

30, 30′편광판

31 편광자

32 접착제층

33 접착 용이층

34 금속염층

35 편광자 보호 필름

36 접착제층

37 편광자 보호 필름

40 도광판

50 광원

60 리플렉터

100 액정 표시 장치

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에는 한정되지 않는다.

〔편광자 보호 필름〕

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름은, 특별히 한정되지 않고, 광학 투명성이 높은 수지층을 포함하는 필름이면 된다. 예를 들어, 셀룰로오스계 수지로 형성되는 층 (셀룰로오스계 수지층) 을 포함하는 필름이나, (메타)아크릴계 수지로 형성되는 층 ((메타)아크릴계 수지층) 을 포함하는 필름을 들 수 있다. 본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름은, 단층으로 이루어지는 필름이어도 되고, 2 층 이상으로 이루어지는 필름이어도 된다. 본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름은, 바람직하게는 (메타)아크릴계 수지층을 포함한다.

상기 셀룰로오스계 수지로는, 특별히 한정되지 않지만, 트리아세틸셀룰로오스가 투명성, 접착성 면에서 바람직하다.

상기 (메타)아크릴계 수지로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 폴리메타크릴산 메틸 등의 폴리(메타)아크릴산 에스테르, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산 메틸-아크릴산 에스테르-(메타)아크릴산 공중합체, (메타)아크릴산 메틸-스티렌 공중합체 (MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체 (예를 들어, 메타크릴산 메틸-메타크릴산 시클로헥실 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 노르보르닐 공중합체 등) 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리(메타)아크릴산 메틸 등의 폴리(메타)아크릴산 C₁ _-6 알킬, 특히 바람직하게는 메타크릴산 메틸을 주성분 (50∼100 중량%, 바람직하게는 70∼100 중량%) 으로 하는 메타크릴산 메틸계 수지를 들 수 있다.

상기 (메타)아크릴계 수지로는, Tg (유리 전이 온도) 가 120℃ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 125℃ 이상, 더욱 바람직하게는 130℃ 이상이다. Tg (유리 전이 온도) 가 120℃ 이상인 (메타)아크릴계 수지를 주성분으로서 함유함으로써, 예를 들어, 최종적으로 편광판에 장착했을 경우에, 내구성이 우수한 것이 되기 쉽다. 상기 (메타)아크릴계 수지의 Tg 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 면에서, 바람직하게는 300℃ 이하, 보다 바람직하게는 290℃ 이하, 더욱 바람직하게는 285℃ 이하이다.

상기 (메타)아크릴계 수지의 구체적인 예로는, 예를 들어, 미츠비시 레이욘사 제조의 아크리페트 VH 나 아크리페트 VRL20A, 일본 공개특허공보 2004－70296호 에 기재된 분자 내에 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지, 분자 내 가교나 분자 내 고리화 반응에 의해 얻어지는 고 Tg (메타)아크릴계 수지를 들 수 있다. 또, 일본 공개특허공보 2002-120326호 또는 일본 공개특허공보 2002-254544호에 기재된 락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지를 들 수 있다.

상기 (메타)아크릴계 수지는, 광 투과율이 높고, 면내 위상차 Δnd 나 두께 방향 위상차 Rth 가 낮은 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름의 두께는, 바람직하게는 20∼200㎛ 이고, 보다 바람직하게는 25∼180㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 30∼140㎛ 이다. 편광자 보호 필름의 두께가 20㎛ 이상이면, 적절한 강도, 강성을 가지고, 라미네이트나 인쇄 등의 2 차 가공시에 취급성이 양호해진다. 또 인취시의 응력에 의해 발생되는 위상차도 제어가 용이하고, 안정적이고 또한 용이하게 필름 제조를 실시할 수 있다. 편광자 보호 필름의 두께가 200㎛ 이하이면, 필름 권취가 용이해지는 것 외에 라인 속도, 생산성, 그리고 컨트롤성이 용이해진다.

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름이 (메타)아크릴계 수지를 포함하는 경우, 편광자 보호 필름 중의 (메타)아크릴계 수지의 함유량은, 바람직하게는 50∼99 중량%, 보다 바람직하게는 60∼98 중량%, 더욱 바람직하게는 70∼97 중량% 이다. 편광자 보호 필름 중의 (메타)아크릴계 수지의 함유량이 50 중량% 미만인 경우에는, (메타)아크릴계 수지가 본래 갖는 고내열성, 고투명성을 충분히 반영할 수 없을 우려가 있고, 99 중량% 를 초과하는 경우에는, 기계적 강도가 열화될 우려가 있다.

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름 중에는, 자외선 흡수제, 일반적인 배합제, 예를 들어, 안정제, 윤활제, 가공 보조제, 가소제, 내충격 보조제, 위상차 저감제, 광택 제거제, 항균제, 곰팡이 방지제 등이 함유되어 있어도 된다.

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름의 두께 80㎛ 에 있어서의 YI 는, 바람직하게는 1.3 이하, 보다 바람직하게는 1.27 이하, 더욱 바람직하게는 1.25 이하, 더욱 바람직하게는 1.23 이하, 특히 바람직하게는 1.20 이하이다. 두께 80㎛ 에 있어서의 YI 가 1.3 을 초과하면, 우수한 광학적 투명성이 발휘되지 않을 우려가 있다. 또한, YI 는, 예를 들어, 고속 적분구식 분광 투과율 측정기 (상품명 DOT-3C：무라카미 색채 기술 연구소 제조) 를 사용하여, 측정에서 얻어지는 색의 3 자극치 (X, Y, Z) 로부터, 다음 식에 의해 구할 수 있다.

YI=［(1.28X－1.06Z)/Y］×100

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름의 두께 80㎛ 에 있어서의 b 값 (헌터의 표색계에 준한 색상의 척도) 은, 바람직하게는 1.5 미만, 보다 바람직하게는 1.0 이하이다. b 값이 1.5 이상인 경우, 필름의 착색에 의해, 우수한 광학적 투명성이 발휘되지 않을 우려가 있다. 또한, b 값은, 예를 들어, 편광자 보호 필름 샘플을 가로 세로 3cm 로 재단하고, 고속 적분구식 분광 투과율 측정기 (상품명 DOT-3C：무라카미 색채 기술 연구소 제조) 를 사용하여 색상을 측정할 수 있다. 또, 색상을 헌터의 표색계에 준하여 b 값으로 평가할 수 있다.

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름에 있어서는, 면내 위상차 Δnd 는, 바람직하게는 3.0nm 이하, 보다 바람직하게는 1.0nm 이하이다. 상기 면내 위상차 Δnd 가 3.0nm 를 초과하면, 본 발명의 효과, 특히, 우수한 광학적 특성이 발휘되지 않을 우려가 있다. 두께 방향 위상차 Rth 는, 바람직하게는 5.0nm 이하, 보다 바람직하게는 3.0nm 이하이다. 상기 두께 방향 위상차 Rth 가 5.0nm 를 초과하면, 본 발명의 효과, 특히, 우수한 광학적 특성이 발휘되지 않을 우려가 있다.

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름에 있어서는, 투습도가 바람직하게는 100g/㎡·24hr 이하, 보다 바람직하게는 60g/㎡·24hr 이하이다. 상기 투습도가 100g/㎡·24hr 를 초과하면, 내습성이 열화될 우려가 있다.

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름은, 바람직하게는 우수한 기계적 강도도 가진다. 인장 강도는, MD 방향에 있어서, 바람직하게는 65N/㎟ 이상, 보다 바람직하게는 70N/㎟ 이상, 더욱 바람직하게는 75N/㎟ 이상, 특히 바람직하게는 80N/㎟ 이상이며, TD 방향에 있어서, 바람직하게는 45N/㎟ 이상, 보다 바람직하게는 50N/㎟ 이상이며, 더욱 바람직하게는 55N/㎟ 이상, 특히 바람직하게는 60N/㎟ 이상이다. 인장 신도는, MD 방향에 있어서, 바람직하게는 6.5% 이상, 보다 바람직하게는 7.0% 이상, 더욱 바람직하게는 7.5% 이상, 특히 바람직하게는 8.0% 이상이며, TD 방향에 있어서, 바람직하게는 5.0% 이상, 보다 바람직하게는 5.5% 이상, 더욱 바람직하게는 6.0% 이상, 특히 바람직하게는 6.5% 이상이다. 인장 강도 혹은 인장 신도가 상기 범위를 벗어나는 경우에는, 우수한 기계적 강도가 발휘되지 않을 우려가 있다.

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름은, 광학적 투명성을 나타내는 헤이즈가 낮으면 낮을수록 좋고, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 더 욱 바람직하게는 1.5% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이다. 헤이즈가 5% 이하이면, 필름에 양호한 클리어감을 시각적으로 줄 수 있고, 또한 1.5% 이하로 하면, 창 등의 채광 부재로서 사용했을 때에도, 시인성과 채광성 모두 얻을 수 있기 때문에, 또, 표시 장치의 전면판으로서 사용했을 때에도, 표시 내용을 양호하게 시인할 수 있기 때문에, 공업적 이용 가치가 높다.

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름은, 어떠한 방법으로 제조해도 되지만, 해당 필름을 형성하는 수지 조성물을, 압출 성형 (T 다이법이나 인플레이션법 등의 용융 압출법), 캐스트 성형 (용융 유연법 등), 캘린더 성형에 의해 제조하는 방법이 바람직하다.

압출 성형은, 드라이 라미네이션법과 같이, 가공시에 사용되는 접착제 중의 용매, 예를 들어, 드라이 라미네이션용 접착제 중의 유기 용제를 건조, 비산시킬 필요가 없고, 용매 건조 공정이 불필요하여, 생산성이 우수하다. 구체적으로는, T 다이에 연결된 압출기에 원료가 되는 수지 조성물을 공급하고, 용융 혼련 후, 압출하고, 수냉하고 인취하여, 필름을 성형하는 방법을 예시할 수 있다. 압출기의 스크류 타입은 단축 또는 2 축이어도 되고, 가소제 또는 산화 방지제 등의 첨가제를 첨가해도 된다.

압출 성형 온도는 적절하게 설정할 수 있지만, 원료가 되는 수지 조성물의 유리 전이 온도를 Tg(℃) 로 했을 경우, (Tg＋80)℃∼(Tg＋180)℃ 가 바람직하고, (Tg＋100)℃∼(Tg＋150)℃ 가 보다 바람직하다. 압출 성형 온도가 지나치게 낮으면, 수지의 유동성이 없어, 성형할 수 없게 될 우려가 있다. 압출 성형 온도 가 지나치게 높으면, 수지 점도가 낮아져, 성형물의 두께 불균일 등의 생산 안정성에 문제가 발생할 우려가 있다.

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름을 형성하는 수지 조성물 중에는, 자외선 흡수제, 일반적인 배합제, 예를 들어, 안정제, 활제, 가공 보조제, 가소제, 내충격 보조제, 위상차 저감제, 광택 제거제, 항균제, 곰팡이 방지제 등이 함유되어 있어도 된다.

편광자 보호 필름의 광학 특성으로서, 정면 및 두께 방향의 위상차 크기가 문제가 된다. 그 때문에, 본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름을 형성하는 수지 조성물 중에는, 위상차 저감제가 함유되어 있는 것이 바람직하다. 위상차 저감제로는, 예를 들어, 아크릴로니트릴-스티렌 블록 공중합체, 아크릴로니트릴-스티렌 블록 공중합체 코폴리머 등, 스티렌 함유 폴리머가 바람직하다. 위상차 저감제의 첨가량으로는, (메타)아크릴계 수지에 대해 30 중량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 20 중량% 이하이다. 이 범위를 초과하여 첨가했을 경우, 가시광선을 산란시키거나 투명성을 손상시키기 때문에, 편광자 보호 필름으로서의 특성이 결여될 우려가 있다.

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름은, 다른 기재에 적층하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 유리, 폴리올레핀 수지, 하이 배리어층이 되는 에틸렌 비닐리덴 공중합체, 폴리에스테르 등의 기재에 대해, 접착성 수지층을 포함한 다층 압출 성형이나 다층 인플레이션 성형에 의해 적층 성형할 수도 있다. 열 융착성이 높은 경우에는, 접착층을 생략하는 경우도 있다.

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름은, 편광자 보호의 용도 이외에도, 예를 들어, 창이나 카포트 지붕재 등의 건축용 채광 부재, 창 등의 차량용 채광 부재, 온실 등의 농업용 채광 부재, 조명 부재, 앞면 필터 등의 디스플레이 부재 등에 적층하여 사용할 수 있고, 또, 종래부터 (메타)아크릴계 수지 필름이 피복되어 있던 가전의 케이스, 차량 내장 부재, 내장용 건축 재료, 벽지, 화장판, 현관문, 창틀, 건목 (巾木, foot stall) 등에도 적층하여 사용할 수 있다.

〔편광판〕

본 발명의 편광판은, 폴리비닐알코올계 수지로 형성되는 편광자, 접착제층, 금속염층, 편광자 보호 필름을 이 순서로 가진다. 본 발명의 편광판의 바람직한 실시형태의 하나는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 편광자 (31) 의 일방의 면이, 접착제층 (32), 접착 용이층 (33), 금속염층 (34) 을 개재하여 편광자 보호 필름 (35) 에 접착되어 이루어지고, 편광자 (31) 의 다른 일방의 면이, 접착제층 (36) 을 개재하여 편광자 보호 필름 (37) 에 접착되어 이루어지는 형태이다. 접착제층 (36) 과 편광자 보호 필름 (37) 사이에 접착 용이층이 존재하고 있어도 된다.

상기 폴리비닐알코올계 수지로 형성되는 편광자는, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 2 색성 물질 (대표적으로는, 요오드, 2 색성 염료) 로 염색하여 1 축 연신한 것이 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지 필름을 구성하는 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 바람직하게는 100∼5000, 더욱 바람직하게는 1400∼4000 이다. 편광자를 구성하는 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 임의의 적절한 방법 (예를 들어, 수지를 물 또는 유기 용매에 용해한 용액을 유연 성막하는 유연법, 캐스트법, 압출법) 으로 성형될 수 있다. 편광자의 두께는, 편광판이 사용되는 LCD 의 목적이나 용도에 따라 적절하게 설정될 수 있는데, 대표적으로는 5∼80㎛ 이다.

편광자의 제조 방법으로는, 목적, 사용 재료 및 조건 등에 따라 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 대표적으로는, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세, 및 건조 공정으로 이루어지는 일련의 제조 공정에 제공하는 방법이 채용된다. 건조 공정을 제외한 각 처리 공정에 있어서는, 각각의 공정에 사용되는 용액을 함유하는 욕 중에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지함으로써 처리를 실시한다. 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세, 및 건조의 각 처리 순서, 회수 및 실시의 유무는, 목적, 사용 재료 및 조건 등에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 몇 가지 처리를 하나의 공정으로 동시에 실시해도 되고, 특정한 처리를 생략해도 된다. 보다 상세하게는, 예를 들어 연신 처리는, 염색 처리 후에 실시해도 되고, 염색 처리 전에 실시해도 되며, 팽윤 처리, 염색 처리 및 가교 처리와 동시에 실시해도 된다. 또 예를 들어, 가교 처리를 연신 처리 전후에 실시하는 것이, 적합하게 채용될 수 있다. 또 예를 들어, 수세 처리는, 모든 처리 후에 실시해도 되고, 특정 처리 후에만 실시해도 된다.

팽윤 공정은, 대표적으로는 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름을 물로 채운 처리욕 (팽윤 욕) 중에 침지함으로써 실시된다. 이 처리에 의해, 폴리비닐알코올계 수지 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정함과 함께, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킴으로써 염색 불균일 등의 불균일성을 방지할 수 있다. 팽윤 욕에는, 글리세린이나 요오드화 칼륨 등이 적절하게 첨가될 수 있다. 팽윤 욕의 온도는, 대표적으로는 20∼60℃ 정도이며, 팽윤 욕에 대한 침지 시간은, 대표적으로는 0.1∼10분 정도이다.

염색 공정은, 대표적으로는 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 요오드 등의 2 색성 물질을 함유하는 처리욕 (염색 욕) 중에 침지함으로써 실시된다. 염색 욕의 용액에 사용되는 용매는, 물이 일반적으로 사용되지만, 물과 상용성을 갖는 유기 용매가 적당량 첨가되어 있어도 된다. 2 색성 물질은, 용매 100 중량부에 대해, 대표적으로는 0.1∼1.0 중량부의 비율로 사용된다. 2 색성 물질로서 요오드를 사용하는 경우에는, 염색 욕의 용액은, 요오드화물 등의 보조제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 염색 효율이 개선되기 때문이다. 보조제는, 용매 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.02∼20 중량부, 더욱 바람직하게는 2∼10 중량부의 비율로 사용된다. 요오드화물의 구체예로는, 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄을 들 수 있다. 염색 욕의 온도는, 대표적으로는 20∼70℃ 정도이며, 염색 욕에 대한 침지 시간은, 대표적으로는 1∼20분 정도이다.

가교 공정은, 대표적으로는 상기 염색 처리된 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 가교제를 함유하는 처리욕 (가교 욕) 중에 침지함으로써 실시된다. 가교제로는, 임의의 적절한 가교제가 채용될 수 있다. 가교제의 구체적인 예로는, 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물, 글리옥살, 글루탈알데히드 등을 들 수 있다. 이들 은, 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 가교 욕의 용액에 사용되는 용매는, 물이 일반적으로 사용되지만, 물과 상용성을 갖는 유기 용매가 적당량 첨가되어 있어도 된다. 가교제는, 용매 100 중량부에 대해 대표적으로는 1∼10 중량부의 비율로 사용된다. 가교제의 농도가 1 중량부 미만인 경우에는, 충분한 광학 특성을 얻을 수 없는 경우가 많다. 가교제의 농도가 10 중량부를 초과하는 경우에는, 연신시에 필름에서 발생되는 연신력이 커져, 얻어지는 편광판이 수축되는 경우가 있다. 가교 욕의 용액은, 요오드화물 등의 보조제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 면내에 균일한 특성을 쉽게 얻을 수 있기 때문이다. 보조제의 농도는, 바람직하게는 0.05∼15 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5∼8 중량% 이다. 요오드화물의 구체예는, 염색 공정의 경우와 동일하다. 가교 욕의 온도는, 대표적으로는 20∼70℃ 정도, 바람직하게는 40∼60℃ 이다. 가교 욕에 대한 침지 시간은, 대표적으로는 1초∼15분 정도, 바람직하게는 5초∼10분이다.

연신 공정은, 상기와 같이 어느 단계에서 실시해도 된다. 구체적으로는, 염색 처리 후에 실시해도 되고, 염색 처리 전에 실시해도 되며, 팽윤 처리, 염색 처리 및 가교 처리와 동시에 실시해도 되고, 가교 처리 후에 실시해도 된다. 폴리비닐알코올계 수지 필름의 누적 연신 배율은, 5배 이상으로 하는 것이 필요하고, 바람직하게는 5∼7배, 더욱 바람직하게는 5∼6.5배이다. 누적 연신 배율이 5배 미만인 경우에는, 고편광도의 편광판을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 누적 연신 배율이 7배를 초과하는 경우에는, 폴리비닐알코올계 수지 필름 (편광자) 이 파단되기 쉬워지는 경우가 있다. 연신의 구체적인 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 예를 들어, 습식 연신법을 채용했을 경우에는, 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 처리욕 (연신 욕) 중에서 소정의 배율로 연신한다. 연신 욕의 용액으로는, 물 또는 유기 용매 (예를 들어, 에탄올) 등의 용매 중에, 각종 금속염, 요오드, 붕소 또는 아연의 화합물을 첨가한 용액이 적합하게 사용된다.

수세 공정은, 대표적으로는 상기 각종 처리가 실시된 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 처리욕 (수세 욕) 중에 침지함으로써 실시된다. 수세 공정에 의해, 폴리비닐알코올계 수지 필름의 불필요한 잔존물을 씻어낼 수 있다. 수세 욕은, 순수여도 되고, 요오드화물 (예를 들어, 요오드화 칼륨, 요오드화 나트륨) 의 수용액이어도 된다. 요오드화물 수용액의 농도는, 바람직하게는 0.1∼10 중량% 이다. 요오드화물 수용액에는, 황산 아연, 염화 아연 등의 보조제를 첨가해도 된다. 수세 욕의 온도는, 바람직하게는 10∼60℃, 더욱 바람직하게는 30∼40℃ 이다. 침지 시간은, 대표적으로는 1초∼1분이다. 수세 공정은 1 회만 실시해도 되고, 필요에 따라서 복수회 실시해도 된다. 복수회 실시하는 경우, 각 처리에 사용되는 수세 욕에 포함되는 첨가제의 종류나 농도는 적절하게 조정될 수 있다. 예를 들어, 수세 공정은, 폴리머 필름을 요오드화 칼륨 수용액 (0.1∼10 중량%, 10∼60℃) 에 1초∼1분 침지하는 공정과, 순수로 헹구어내는 공정을 포함한다.

건조 공정으로는, 임의의 적절한 건조 방법 (예를 들어, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조) 이 채용될 수 있다. 예를 들어, 가열 건조의 경우에는, 건조 온도는 대표적으로 20∼80℃ 이며, 건조 시간은 대표적으로 1∼10분이다. 이상과 같이 하여 편광자를 얻을 수 있다.

본 발명의 편광판에 있어서는, 상기 편광자 보호 필름과 상기 편광자 사이에 접착제층을 갖는다.

본 발명에 있어서, 접착제층은, 폴리비닐알코올계 접착제로 형성되는 층이 바람직하다. 폴리비닐알코올계 접착제는, 폴리비닐알코올계 수지와 가교제를 함유한다.

상기 폴리비닐알코올계 수지는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 폴리아세트산 비닐을 비누화하여 얻어지는 폴리비닐알코올；그 유도체；또한 아세트산 비닐과 공중합성을 갖는 단량체의 공중합체의 비누화물；폴리비닐알코올을 아세탈화, 우레탄화, 에테르화, 그래프트화, 인산 에스테르화 등을 한 변성 폴리비닐알코올；등을 들 수 있다. 상기 단량체로는, (무수)말레산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, (메타)아크릴산 등의 불포화 카르복실산 및 그 에스테르류；에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀, (메타)알릴술폰산(소다), 술폰산 소다(모노알킬말레이트), 디술폰산 소다알킬말레이트, N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드알킬술폰산 알칼리염, N-비닐피롤리돈, N-비닐피롤리돈 유도체 등을 들 수 있다. 이들 폴리비닐알코올계 수지는 1 종만 사용해도 되고 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 폴리비닐알코올계 수지는, 접착성 면에서는, 평균 중합도가 바람직하게는 100∼3000, 보다 바람직하게는 500∼3000 이며, 평균 비누화도가 바람직하게는 85∼100 몰%, 보다 바람직하게는 90∼100 몰% 이다.

상기 폴리비닐알코올계 수지로는, 아세토아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올계 수지를 사용할 수 있다. 아세토아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올계 수지는, 반응성이 높은 관능기를 갖는 폴리비닐알코올계 접착제로서, 편광판의 내구성이 향상되는 점에서 바람직하다.

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

아세토아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올계 수지의 아세토아세틸기 변성도는, 0.1 몰% 이상이면 특별히 제한은 없다. 0.1 몰% 미만에서는 접착제층의 내수성이 불충분하여 부적당하다. 아세토아세틸기 변성도는, 바람직하게는 0.1∼40 몰%, 더욱 바람직하게는 1∼20 몰% 이다. 아세토아세틸기 변성도가 40 몰% 를 초과하면 가교제와의 반응점이 적어져, 내수성의 향상 효과가 작다. 아세토아세틸기 변성도는 NMR 에 의해 측정한 값이다.

상기 가교제로는, 폴리비닐알코올계 접착제에 사용되고 있는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다.

가교제는, 폴리비닐알코올계 수지와 반응성을 갖는 관능기를 2 개 이상 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들어, 에틸렌디아민, 트리에틸렌아민, 헥사메 틸렌디아민 등의 알킬렌기와 아미노기를 2 개 갖는 알킬렌디아민류 (그 중에서도 헥사메틸렌디아민이 바람직하다)；톨릴렌디이소시아네이트, 수소화 톨릴렌디이소시아네이트, 트리메틸렌프로판톨릴렌디이소시아네이트 부가물, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스(4-페닐메탄트리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 및 이들의 케토옥심 블록물 또는 페놀 블록물 등의 이소시아네이트류；에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린 디 또는 트리글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린, 디글리시딜아민 등의 에폭시류；포름알데히드, 아세토알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드 등의 모노알데히드류；글리옥살, 말론디알데히드, 숙신디알데히드, 글루탈디알데히드, 말레인디알데히드, 프탈디알데히드 등의 디알데히드류；메틸올 우레아, 메틸올 멜라민, 알킬화 메틸올 우레아, 알킬화 메틸올화 멜라민, 아세토구아나민, 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 산화물；등을 들 수 있다. 가교제로는, 멜라민계 가교제가 바람직하고, 특히 메틸올 멜라민이 적합하다.

상기 가교제의 배합량은, 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대해, 바람직하게는 0.1∼35 중량부, 보다 바람직하게는 10∼25 중량부이다. 한편, 내구성을 보다 향상시키기 위해서는, 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대해, 가교제를 30 중량부를 초과하고 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, 내수성이 향상된다.

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

본 발명의 편광판이 갖는 금속염층은, 1 종 이상의 금속염으로 형성되는 층이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 철염, 코발트염, 니켈염, 구리염, 아연염 등을 들 수 있지만, 아연염 및 코발트염에서 선택되는 1 종 이상으로 형성되는 층인 것이 바람직하다.

아연염으로는, 예를 들어 염화 아연, 황산 아연 등을 들 수 있다.

코발트염으로는, 예를 들어 염화 코발트, 황산 코발트 등을 들 수 있다.

금속염층의 두께는, 바람직하게는 5∼150nm, 보다 바람직하게는 10∼100nm, 더욱 바람직하게는 30∼70nm 이다.

금속염층은, 임의의 적절한 방법에 따라 형성할 수 있다. 바람직한 실시형태의 하나는, 1 종 이상의 금속염을 함유하는 수용액을 편광자 보호 필름 상에 도포하여 건조시키는 방법이다.

편광자 보호 필름 상에 금속염층을 형성할 때, 편광자 보호 필름의 금속염층이 형성되는 면에는, 코로나 처리, 플라스마 처리, 저압 UV 처리, 비누화 처리 등의 접착 용이 처리를 실시해 두는 것이 바람직하고, 그 중에서도 코로나 처리를 실시해 두는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 편광판은, 편광자 보호 필름과 접착제층 사이에 금속염층을 가진다. 이 때문에, 편광자 보호 필름이 갖는 관능기와 금속의 반응 및, 접착제층과 금속의 반응이 일어난다고 생각되므로, 편광자와 편광자 보호 필름의 매우 우수한 접착성이 발현될 수 있다.

본 발명에 있어서의 편광자 보호 필름은, 편광자와 접하는 면측에 접착성 향상을 위해서 접착 용이층을 형성할 수 있다. 편광자 보호 필름 상에 금속염층을 갖는 경우에는, 그 금속염층 상에 접착 용이층을 형성하면 된다.

상기 접착 용이층으로는, 예를 들어, 반응성 관능기를 갖는 실리콘층을 들 수 있다. 반응성 관능기를 갖는 실리콘층의 재료는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 이소시아네이트기 함유의 알콕시실란올류, 아미노기 함유 알콕시실란올류, 메르캅토기 함유 알콕시실란올류, 카르복시기 함유 알콕시실란올류, 에폭시기 함유 알콕시실란올류, 비닐형 불포화기 함유 알콕시실란올류, 할로겐기 함유 알콕시실란올류, 이소시아네이트기 함유 알콕시실란올류를 들 수 있고, 아미노계 실란올이 바람직하다. 또한 상기 실란올을 효율적으로 반응시키기 위한 티탄계 촉매나 주석계 촉매를 첨가함으로써, 접착력을 강고하게 할 수 있다. 또 상기 반응성 관능기를 갖는 실리콘에 다른 첨가제를 첨가해도 된다. 구체적으로는 또 테르펜 수지, 페놀 수지, 테르펜-페놀 수지, 로진 수지, 크실렌 수지 등의 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제 등의 안정제 등을 사용해도 된다.

상기 반응성 관능기를 갖는 실리콘층은 공지된 기술에 의해 도공, 건조시켜 형성된다. 실리콘층의 두께는, 건조 후에, 바람직하게는 1∼100nm , 더욱 바람 직하게는 10∼50nm 이다. 도공시, 반응성 관능기를 갖는 실리콘을 용제로 희석해도 된다. 희석 용제는 특별히 제한되지는 않지만, 알코올류를 들 수 있다. 희석 농도는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 1∼5 중량%, 보다 바람직하게는 1∼3 중량% 이다.

상기 접착제층의 형성은, 상기 접착제를 편광자 보호 필름의 어느 일측 또는 양측, 편광자의 어느 일측 또는 양측에 도포함으로써 실시한다. 편광자 보호 필름과 편광자를 부착시킨 후에는, 건조 공정을 실시하여, 도포 건조층으로 이루어지는 접착제층을 형성한다. 접착제층을 형성한 후에 편광자 보호 필름과 편광자를 부착시킬 수도 있다. 편광자와 편광자 보호 필름의 부착은, 롤 라미네이터 등에 의해 실시할 수 있다. 가열 건조 온도, 건조 시간은 접착제의 종류에 따라 적절하게 결정된다.

접착제층의 두께는, 건조 후의 두께에서 지나치게 두꺼워지면, 편광자 보호 필름의 접착성 면에서 바람직하지 않기 때문에, 바람직하게는 0.01∼10㎛, 더욱 바람직하게는 0.03∼5㎛ 이다.

편광자에 대한 편광자 보호 필름의 부착은, 편광자의 양면에 상기 편광자 보호 필름의 일방의 측에서 접착할 수 있다.

또, 편광자의 편광자 보호 필름의 부착은, 편광자의 편면에 상기 편광자 보호 필름의 일방의 측에서 접착하고, 다른 일방의 편면에 셀룰로오스계 수지를 부착시킬 수 있다.

상기 셀룰롤계 수지는 특별히 한정되지는 않지만, 트리아세틸셀룰롤이 투명 성, 접착성 면에서 바람직하다. 셀룰로오스계 수지의 두께는, 바람직하게는 30∼100㎛, 보다 바람직하게는 40∼80㎛ 이다. 두께가 30㎛ 보다 얇으면 필름 강도가 저하되어 작업성이 열화되고, 100㎛ 보다 두꺼우면 내구성에 있어서 광 투과율의 저하가 현저해진다.

본 발명의 편광판은, 최외층의 적어도 일방으로서 점착제층을 가지고 있어도 된다 (이러한 편광판을 점착형 편광판이라고 칭하는 경우가 있다). 특히 바람직한 형태로서, 편광자 보호 필름이 접착되어 있지 않은 편광자 측에, 다른 광학 필름이나 액정 셀 등의 타부재와 접착하기 위한 점착제층을 형성할 수 있다.

상기 점착제층을 형성하는 점착제는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 폴리머, 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 젖음성과 응집성 및 접착성의 점착 특성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 특히, 탄소수가 4∼12 인 아크릴계 폴리머로 이루어지는 아크릴계 점착제가 바람직하다.

또 상기에 추가하여, 흡습에 의한 발포 현상이나 박리 현상의 방지, 열 팽창차 등에 의한 광학 특성의 저하나 액정 셀의 휨 방지, 나아가서는 고품질이고 내구성이 우수한 액정 표시 장치의 형성성 등의 면에서, 흡습율이 낮고 내열성이 우수한 점착제층이 바람직하다.

상기 점착제층은, 예를 들어 천연물이나 합성물의 수지류, 특히, 점착성 부 여 수지나, 유리 섬유, 유리 비드, 금속 가루, 그 외의 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제나 안료, 착색제, 산화 방지제 등의 점착제층에 첨가되는 것의 첨가제를 함유하고 있어도 된다.

또 미립자를 함유하여 광 확산성을 나타내는 점착제층 등이어도 된다.

상기 점착제층의 부설은, 적절한 방식으로 실시할 수 있다. 그 예로는, 예를 들어 톨루엔이나 아세트산 에틸 등의 적절한 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 적절한 전개 방식으로 편광판 상 또는 광학 필름 상에 직접 부설하는 방식, 혹은 상기에 준하여 세퍼레이터 상에 점착제층을 형성하여 그것을 편광자 보호 필름면에 이착(移着) 시키는 방식 등을 들 수 있다.

점착제층은, 상이한 조성 또는 종류 등의 것의 중첩층으로서 편광판의 편면 또는 양면에 형성할 수도 있다. 또 양면에 형성하는 경우에, 편광판의 표리에 있어서 상이한 조성이나 종류나 두께 등의 점착제층으로 할 수도 있다.

점착제층의 두께는, 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절하게 결정할 수 있고, 바람직하게는 1∼40㎛ 이며, 보다 바람직하게는 5∼30㎛ 이며, 특히 바람직하게는 10∼25㎛ 이다. 1㎛ 보다 얇으면 내구성이 나빠지고, 또, 40㎛ 보다 두꺼워지면 발포 등에 의한 들뜸이나 박리가 쉽게 발생되어 외관 불량이 된다.

상기 편광자 보호 필름과 상기 점착제층 사이의 밀착성을 향상시키기 위해서, 그 층간에 앵커층을 형성하는 것도 가능하다.

상기 앵커층으로는, 바람직하게, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 분자 중에 아미노기를 함유하는 폴리머류에서 선택되는 앵커층이 사용되고, 특히 바람직하게는 분자 중에 아미노기를 함유한 폴리머류가 사용된다. 분자 중에 아미노기를 함유한 폴리머는, 분자 중의 아미노기가, 점착제 중의 카르복실기나, 도전성 폴리머 중의 극성기와 반응 혹은 이온성 상호 작용 등의 상호 작용을 나타내기 때문에, 양호한 밀착성이 확보된다.

분자 중에 아미노기를 함유하는 폴리머류로는, 예를 들어, 폴리에틸렌이민, 폴리알릴아민, 폴리비닐아민, 폴리비닐피리딘, 폴리비닐피롤리딘, 전술한 아크릴계 점착제의 공중합 모노머로 나타낸 디메틸아미노에틸아크릴레이트 등의 아미노기 함유 모노머의 중합체 등을 들 수 있다.

상기 앵커층에 대전 방지성을 부여하기 위해서, 대전 방지제를 첨가할 수도 있다. 대전 방지성 부여를 위한 대전 방지제로는, 이온성 계면 활성제계, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리퀴녹살린 등의 도전 폴리머계, 산화 주석, 산화 안티몬, 산화 인듐 등의 금속 산화물계 등을 들 수 있는데, 특히 광학 특성, 외관, 대전 방지 효과, 및 대전 방지 효과의 가열시, 가습시에서의 안정성이라는 관점에서, 도전성 폴리머계가 바람직하게 사용된다. 이 중에서도, 폴리아닐린, 폴리티오펜 등의 수용성 도전성 폴리머, 혹은 수분산성 도전성 폴리머가 특히 바람직하게 사용된다. 이것은, 대전 방지층의 형성 재료로서 수용성 도전성 폴리머나 수 (水) 분산성 도전성 폴리머를 사용했을 경우, 도포 공정시에 유기 용제에 의한 광학 필름 기재의 변질을 억제할 수 있기 때문이다.

또한 본 발명에 있어서, 상기한 편광판을 형성하는 편광자나 편광자 보호 필름 등, 또 점착제층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산 에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방식에 의해 자외선 흡수능을 갖게 한 것 등이어도 된다.

본 발명의 편광판은, 액정 셀의 시인 측, 백라이트 측의 어느 편측에 형성해도 되고, 양측에 형성해도 되며, 한정되지 않는다.

다음으로, 본 발명의 화상 표시 장치에 대해 설명한다. 본 발명의 화상 표시 장치는 본 발명의 편광판을 1 매 이상 포함한다. 여기에서는 일례로서 액정 표시 장치에 대해 설명하지만, 본 발명이 편광판을 필요로 하는 모든 표시 장치에 적용될 수 있음은 말할 필요도 없다. 본 발명의 편광판이 적용 가능한 화상 표시 장치의 구체적인 예로는, 일렉트로 루미네선스 (EL) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 (PD), 전계 방출 디스플레이 (FED：Field Emission Display) 와 같은 자발광형 표시 장치를 들 수 있다. 도 2 는, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 액정 표시 장치의 개략 단면도이다. 도시 예에서는 투과형 액정 표시 장치에 대해 설명하지만, 본 발명이 반사형 액정 표시 장치 등에도 적용되는 것은 말할 필요도 없다.

액정 표시 장치 (100) 는, 액정 셀 (10) 과, 액정 셀 (10) 을 사이에 두고 배치된 위상차 필름 (20, 20＇) 과, 위상차 필름 (20, 20＇) 의 외측에 배치된 편광판 (30, 30＇) 과, 도광판 (40) 과, 광원 (50) 과, 리플렉터 (60) 를 구비한다. 편광판 (30, 30＇) 은, 그 편광축이 서로 직교하도록 하여 배치되어 있다. 액정 셀 (10) 은, 한 쌍의 유리 기판 (11,11＇) 과, 그 기판 사이에 배치된 표시 매체로서의 액정층 (12) 을 가진다. 일방의 기판 (11) 에는, 액정의 전기 광학 특성을 제어하는 스위칭 소자 (대표적으로는 TFT) 와, 이 스위칭 소자에 게이트 신호를 부여하는 주사선 및 소스 신호를 부여하는 신호선이 형성되어 있다 (모두 도시하지 않음). 타방의 유리 기판 (11＇) 에는, 컬러 필터를 구성하는 컬러층과 차광층 (블랙 매트릭스층) 이 형성되어 있다 (모두 도시하지 않음). 기판 (11, 11＇) 의 간격 (셀 갭) 은, 스페이서 (13) 에 의해 제어되고 있다. 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서는, 편광판 (30, 30＇) 의 적어도 1 개로서, 상기 기재된 본 발명의 편광판이 채용된다

예를 들어, TN 방식의 경우에는, 이러한 액정 표시 장치 (100) 는, 전압 무인가시에는 액정층 (12) 의 액정 분자가, 편광축을 90도 어긋나게 한 상태로 배열되어 있다. 그러한 상태에 있어서는, 편광판에 의해서 일 방향의 광만이 투과된 입사광은, 액정 분자에 의해 90 도 비틀어진다. 상기와 같이, 편광판은 그 편광축이 서로 직교하도록 배치되어 있으므로, 타방의 편광판에 도달한 광 (편광) 은, 해당 편광판을 투과한다. 따라서, 전압 무인가시에는, 액정 표시 장치 (100) 가 백색 표시를 실시한다 (노멀리 화이트 방식). 한편, 이러한 액정 표시 장치 (100) 에 전압을 인가하면, 액정층 (12) 내의 액정 분자의 배열이 변화된다. 그 결과, 타방의 편광판에 도달한 광 (편광) 은, 해당 편광판을 투과하지 못하고, 흑색 표시가 된다. 이러한 표시의 전환을, 액티브 소자를 사용하여 화 소마다 실시함으로써, 화상이 형성된다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에는 한정되지 않는다. 또한, 특별히 나타내지 않는 한 실시예 중의 부 및 퍼센트는 중량 기준이다.

〈히트 쇼크 시험〉

편광판을 15 인치 사이즈로 잘라낸 샘플을, -40℃ 에서 30분 유지와 85℃ 에서 30분 유지를 교대로 반복하여 실시하고, 240 시간 후의, 광 투과율 변화량 (%) 및 샘플 단부의 탈색량 (mm) 을 측정하였다. 또한, 샘플의 광 투과율은, 고속 적분구식 분광 투과율 측정기 (상품명 DOT-3C：무라카미 색채 기술 연구소 제조) 를 사용하여 측정하였다.

〈온수 침지 시험〉

편광판을 25mm×50mm (장변과 편광자 흡수축은 평행) 로 잘라낸 샘플을, 60℃ 의 온수에 침지시켜, 10 시간 후, 샘플 단부의 박리량 (mm) 을 측정하였다.

〈단체 투과율, 편광도〉

실시예, 비교예에서 제작한 편광판으로부터, 세로 5cm×가로 5cm 크기의 샘플편(片) 을 잘라내고, 고속 적분구식 분광 투과율 측정기 (상품명 DOT-3C：무라카미 색채 기술 연구소 제조) 를 사용하여, 23℃ 에서 단체 투과율, 편광도를 측정하였다.

〈리워크 시험〉

하기와 같이 하여 점착형 편광판을 제작하고, 리워크 시험을 실시하였다.

(점착제층의 형성)

베이스 폴리머로서, 부틸아크릴레이트：아크릴산：2-히드록시에틸아크릴레이트 = 100：5：0.1 (중량비) 의 공중합체로 이루어지는 중량 평균 분자량 200만의 아크릴계 폴리머를 함유하는 용액 (고형분 30%) 을 사용하였다. 상기 아크릴계 폴리머 용액에 이소시아네이트계 다관능성 화합물인 닛폰 폴리우레탄사 제조 콜로네이트 L 을 폴리머 고형분 100부에 대해 4부, 및 첨가제 (상품명：KBM403, 신에츠 실리콘사 제조) 를 0.5부, 점도 조정을 위한 용제 (아세트산 에틸) 를 첨가하여 점착제 용액 (고형분 12%) 을 조제하였다. 해당 점착제 용액을, 건조 후의 두께가 25㎛ 가 되도록, 이형 필름 (폴리에틸렌테레프탈레이트 기재, 상품명：다이아 포일 MRF38, 미츠비시 화학 폴리에스테르사 제조) 상에 도포한 후, 열풍 순환식 오븐으로 건조시켜, 점착제층을 형성하였다.

(편광판 앵커층)

폴리아크릴산 에스테르의 폴리에틸렌이민 부가물 (닛폰 촉매사 제조, 상품명：폴리먼트 NK380) 을 메틸이소부틸케톤으로 50배로 희석하였다. 이것을 실시예, 비교예에서 제작한 편광판의 폴리메틸메타크릴레이트층 측의 표면에, 와이어 바 ＃5 를 사용하여, 건조 후의 두께가 50nm 가 되도록 도포 건조시켜, 앵커층을 형성하였다.

(점착형 편광판의 제작)

상기 편광판에 형성한 앵커층에, 상기 점착제층을 형성한 이형 필름을 부착 시켜 점착형 편광판을 제작하였다.

(리워크)

상기 점착형 편광판으로부터, 장변 방향으로 평행하게 편광판의 흡수축이 0° 가 되도록 150mm×90mm 크기의 샘플편을 잘라내고, 이형 필름을 벗겨, 점착제층을 무알칼리 유리에 부착시킨 후, 오토 클레이브 내, 50℃, 5×10⁵Pa (5atm) 에서 15분간 처리하였다. 이렇게 하여 얻어진 유리판에 부착시킨 편광판을, 편광판의 단변으로부터 장변 방향으로 평행하게 유리판으로부터 벗겼다. 실시예, 비교예에서 제작한 편광판에 대하여, 각각 3회씩 이 조작을 실시하고, 편광판의 편광자와 보호 필름 (적층 필름 또는 트리아세틸셀룰로오스 필름) 의 계면에서의 박리 유무를 관찰하였다. 표 2 에 나타낸 리워크 시험의 결과는, 상기 3 회의 조작 중에 있어서의 박리가 없는 것의 샘플 수 (박리가 없는 것의 샘플 수/3) 로 나타내었다.

〈폴리비닐알코올계 접착제 수용액의 조제〉

아세토아세틸기 변성된 폴리비닐알코올 수지 100 중량부 (아세틸화도 13%) 에 대해 메틸올 멜라민 20 중량부를 함유하는 수용액을, 농도 0.5 중량% 가 되도록 조정한 폴리비닐알코올계 접착제 수용액을 조제하였다.

〔실시예 1〕

(a) 적층 필름 (1A) 의 제작

두께 40㎛ 의 폴리메틸메타크릴레이트 필름에, 코로나 방전 처리 (조사량： 50w/㎡/min) 를 실시하였다. 계속하여, 코로나 방전 처리를 실시한 면에 염화 아연 수용액 (10 중량%) 을 도포하고, 85℃ 에서 5분간 건조시켰다. 추가로 하도 처리로서 실리콘 프라이머 용액 (3 중량%) 을 도포하고, 70℃ 에서 10분간 건조시켰다

건조 후의 얻어진 적층 필름 (1A) 의 각 층의 두께는, 폴리메틸메타크릴레이트층/염화 아연층/실리콘 프라이머층=40㎛/50nm/50nm 이었다.

(b) 편광자 필름의 제작

폴리비닐알코올 필름 (쿠라레 제조, 상품명：VS75RS) 을 30℃ 의 온수에서 팽윤시키고, 계속하여 30℃ 의 요오드 수용액 중에서 염색시켰다. 추가로 40℃ 의 붕산 수용액 (3 중량%) 에서 가교를 실시하고, 60℃ 의 붕산 수용액 (5 중량%) 에서 1 축 연신을 실시하였다. 그 후, 30℃ 의 수세 공정에서 필름 색상의 조정과 필름 표면의 세정을 실시하였다. 수세 후 40℃ 에서 건조를 5분 실시하여, 편광자 필름 (1B) 을 제작하였다.

(c) 편광판 (1C) 의 제작

상기 (b) 에서 제작한 편광자 필름 (1B) 의 일방의 면에는 트리아세틸셀룰로오스 필름을, 다른 면에는 (a) 에서 제작한 적층 필름 (1A) 의 실리콘 프라이머층 면을, 폴리비닐알코올계 접착제로 부착시키고, 80℃ 에서 10분간 건조시켜, 편광판 (1C) 을 제작하였다.

편광판 (1C) 에 대해, 히트 쇼크 시험 및 온수 침지 시험을 실시한 결과를 표 1 에 나타낸다. 또, 편광판 (1C) 에 대해, 단체 투과율의 측정, 편광도의 측정, 및 리워크 시험을 실시한 결과를 표 2 에 나타낸다.

〔실시예 2〕

(a) 적층 필름 (2A) 의 제작

두께 40㎛ 의 폴리메틸메타크릴레이트 필름에, 코로나 방전 처리 (조사량：50w/㎡/min) 를 실시하였다. 계속하여, 코로나 방전 처리를 실시한 면에 염화 아연 수용액 (10 중량%) 을 도포하고, 85℃ 에서 5분간 건조시켰다. 추가로 하도 처리로서 실리콘 프라이머 용액 (3 중량%) 을 도포하고, 70℃ 에서 10분간 건조시켰다

건조 후의 얻어진 적층 필름 (2A) 의 각 층의 두께는, 폴리메틸메타크릴레이트층/염화 아연층/실리콘 프라이머층=40㎛/50nm/100nm 이었다.

(b) 편광자 필름의 제작

폴리비닐알코올 필름 (쿠라레 제조, 상품명：VS75RS) 을 30℃ 의 온수에서 팽윤시키고, 계속하여 30℃ 의 요오드 수용액 중에서 염색시켰다. 추가로 40℃ 의 붕산 수용액 (3 중량%) 에서 가교를 실시하고, 60℃ 의 붕산 수용액 (5 중량%) 에서 1 축 연신을 실시하였다. 그 후, 30℃ 의 수세 공정에서 필름 색상의 조정과 필름 표면의 세정을 실시하였다. 수세 후 40℃ 에서 건조를 5분 실시하여, 편광자 필름 (2B) 을 제작하였다.

(c) 편광판 (2C) 의 제작

상기 (b) 에서 제작한 편광자 필름 (2B) 의 일방의 면에는 트리아세틸셀룰로오스 필름을, 다른 면에는 (a) 에서 제작한 적층 필름 (2A) 의 실리콘 프라이머층 면을, 폴리비닐알코올계 접착제로 부착시키고, 80℃ 에서 10분간 건조시켜, 편광판 (2C) 을 제작하였다.

편광판 (2C) 에 대해, 히트 쇼크 시험 및 온수 침지 시험을 실시한 결과를 표 1 에 나타낸다. 또, 편광판 (2C) 에 대해, 단체 투과율의 측정, 편광도의 측정, 및 리워크 시험을 실시한 결과를 표 2 에 나타낸다.

〔실시예 3〕

(a) 적층 필름 (3A) 의 제작

두께 40㎛ 의 폴리메틸메타크릴레이트 필름에, 코로나 방전 처리 (조사량：50w/㎡/min) 를 실시하였다. 계속하여, 코로나 방전 처리를 실시한 면에 염화 코발트 수용액 (10 중량%) 을 도포하고, 85℃ 에서 5분간 건조시켰다. 추가로 하도 처리로서 실리콘 프라이머 용액 (3 중량%) 을 도포하고, 70℃ 에서 10분간 건조시켰다

건조 후의 얻어진 적층 필름 (3A) 의 각 층의 두께는, 폴리메틸메타크릴레이트층/염화 코발트층/실리콘 프라이머층=40㎛/50nm/50nm 이었다.

(b) 편광자 필름의 제작

폴리비닐알코올 필름 (쿠라레 제조, 상품명：VS75RS) 를 30℃ 의 온수에서 팽윤시키고, 계속하여 30℃ 의 요오드 수용액 중에서 염색시켰다. 추가로 40℃ 의 붕산 수용액 (3 중량%) 에서 가교를 실시하고, 60℃ 의 붕산 수용액 (5 중량%) 에서 1 축 연신을 실시하였다. 그 후, 30℃ 의 수세 공정에서 필름 색상의 조정과 필름 표면의 세정을 실시하였다. 수세 후 40℃ 에서 건조를 5분 실시하 여, 편광자 필름 (3B) 을 제작하였다.

(c) 편광판 (3C) 의 제작

상기 (b) 에서 제작한 편광자 필름 (3B) 의 일방의 면에는 트리아세틸셀룰로오스 필름을, 다른 면에는 (a) 에서 제작한 적층 필름 (3A) 의 실리콘 프라이머층 면을, 폴리비닐알코올계 접착제로 부착시키고, 80℃ 에서 10분간 건조시켜, 편광판 (3C) 을 제작하였다.

편광판 (3C) 에 대해, 히트 쇼크 시험 및 온수 침지 시험을 실시한 결과를 표 1 에 나타낸다. 또, 편광판 (3C) 에 대해, 단체 투과율의 측정, 편광도의 측정, 및 리워크 시험을 실시한 결과를 표 2 에 나타낸다.

〔비교예 1〕

(a) 적층 필름 (C1A) 의 제작

두께 40㎛ 의 폴리메틸메타크릴레이트 필름에, 코로나 방전 처리 (조사량：50w/㎡/min) 를 실시하였다. 계속하여, 코로나 방전 처리를 실시한 면에 하도 처리로서 실리콘 프라이머 용액 (3 중량%) 을 도포하고, 70℃ 에서 10분간 건조시켰다.

건조 후의 얻어진 적층 필름 (C1A) 의 각 층의 두께는, 폴리메틸메타크릴레이트층/실리콘 프라이머층=40㎛/50nm 이었다.

(b) 편광자 필름의 제작

폴리비닐알코올 필름 (쿠라레 제조, 상품명：VS75RS) 를 30℃ 의 온수에서 팽윤시키고, 계속하여 30℃ 의 요오드 수용액 중에서 염색시켰다. 추가로 40℃ 의 붕산 수용액 (3 중량%) 에서 가교를 실시하고, 60℃ 의 붕산 수용액 (5 중량%) 에서 1 축 연신을 실시하였다. 그 후, 30℃ 의 수세 공정에서 필름 색상의 조정과 필름 표면의 세정을 실시하였다. 수세 후 40℃ 에서 건조를 5분 실시하여, 편광자 필름 (C1B) 을 제작하였다.

(c) 편광판 (C1C) 의 제작

상기 (b) 에서 제작한 편광자 필름 (C1B) 의 일방의 면에는 트리아세틸셀룰로오스 필름을, 다른 면에는 (a) 에서 제작한 적층 필름 (C1A) 의 실리콘 프라이머층 면을, 폴리비닐알코올계 접착제로 부착시키고, 80℃ 에서 10분간 건조시켜, 편광판 (C1C) 을 제작하였다.

편광판 (C1C) 에 대해, 히트 쇼크 시험 및 온수 침지 시험을 실시한 결과를 표 1 에 나타낸다. 또, 편광판 (C1C) 에 대해, 단체 투과율의 측정, 편광도의 측정, 및 리워크 시험을 실시한 결과를 표 2 에 나타낸다.

〔비교예 2〕

(a) 필름 (C2A) 의 제작

두께 40㎛ 의 폴리메틸메타크릴레이트 필름에, 코로나 방전 처리 (조사량：50w/㎡/min) 를 실시하여, 필름 (C2A) 을 제작하였다.

(b) 편광자 필름의 제작

폴리비닐알코올 필름 (쿠라레 제조, 상품명：VS75RS) 를 30℃ 의 온수에서 팽윤시키고, 계속하여 30℃ 의 요오드 수용액 중에서 염색시켰다. 추가로 40℃ 의 붕산 수용액 (3 중량%) 에서 가교를 실시하고, 60℃ 의 붕산 수용액 (5 중량%) 에서 1 축 연신을 실시하였다. 그 후, 30℃ 의 수세 공정에서 필름 색상의 조정과 필름 표면의 세정을 실시하였다. 수세 후 40℃ 에서 건조를 5분 실시하여, 편광자 필름 (C2B) 을 제작하였다.

(c) 편광판 (C2C) 의 제작

상기 (b) 에서 제작한 편광자 필름 (C2B) 의 일방의 면에는 트리아세틸셀룰로오스 필름을, 다른 면에는 (a) 에서 제작한 필름 (C2A) 의 코로나 방전 처리면을, 폴리비닐알코올계 접착제로 부착시키고, 80℃ 에서 10분간 건조시켜, 편광판 (C2C) 을 제작하였다.

편광판 (C2C) 에 대해, 히트 쇼크 시험 및 온수 침지 시험을 실시한 결과를 표 1 에 나타낸다. 또, 편광판 (C2C) 에 대해, 단체 투과율의 측정, 편광도의 측정, 및 리워크 시험을 실시한 결과를 표 2 에 나타낸다.

	히트 쇼크 시험		온수 침지 시험
	광 투과율 변화량 (%)	단부 탈색량 (mm)	박리량 (mm)
실시예 1	0.15	0.3	0
실시예 2	0.17	0.3	0
실시예 3	0.20	0.3	0
비교예 1	0.50	0.5	5
비교예 2	1.30	1.0	10

	단체 투과율 (%)	편광도 (%)	리워크 시험
실시예 1	43.5	99.97	3/3
실시예 2	43.4	99.97	3/3
실시예 3	43.6	99.97	3/3
비교예 1	43.5	99.97	1/3
비교예 2	43.5	99.97	0/3

실시예 1∼3 에 있어서는, 비교예 1∼2 에 비해, 히트 쇼크 시험에 있어서의 광 투과율 변화량 및 단부 탈색량이 모두 작고, 또, 온수 침지 시험에 있어서의 박리량도 작고, 리워크 시험에 의한 편광자와 보호 필름의 박리도 확인되지 않았다.

본 발명의 편광판은, 각종 화상 표시 장치 (액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, PDP 등) 에 매우 적합하게 사용할 수 있다.

Claims

폴리비닐알코올계 수지로 형성되는 편광자, 접착제층, 금속염층, 편광자 보호 필름을 이 순서로 갖는, 편광판.
제 1 항에 있어서,

상기 접착제층이 폴리비닐알코올계 접착제로 형성되는 층인, 편광판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 금속염층이 아연염 및 코발트염에서 선택되는 1 종 이상으로 형성되는 층인, 편광판.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 편광자 보호 필름이 (메타)아크릴계 수지층을 포함하는, 편광판.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

최외층의 적어도 일방으로서 점착제층을 추가로 갖는, 편광판.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판을 1 매 이상 포함하는, 화상 표시 장치.