KR20080043699A - 편광판의 제조 방법, 편광판, 광학 필름 및 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

과제

두께가 상이한 투명 보호 필름을 편광자의 양면에 접착시켜 편광판을 제조하는 방법으로서, 컬을 억제할 수 있는 편광판의 제조 방법을 제공하는 것.

해결 수단

편광자의 편면에 투명 보호 필름 (A), 다른 일방의 편면에 투명 보호 필름 (B) 을 각각 접착제에 의해 접착시키는 편광판의 제조 방법으로서, 편광자는 수분율이 15∼30 중량% 이고, 투명 보호 필름 (A) 및 투명 보호 필름 (B) 은 동질 재료로서, 투명 보호 필름 (A) 의 두께는 투명 보호 필름 (B) 의 두께보다 두껍고, 또한, 투명 보호 필름 (A) 의 수분율은 투명 보호 필름 (B) 의 수분율보다 큰 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.

편광판, 투명 보호 필름, 컬, 두께, 수분율

Description

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

본 발명은 편광판의 제조 방법에 관한 것이다. 또 본 발명은 상기 제조 방법에 의해 얻어진 편광판에 관한 것이다. 상기 편광판은 단독으로, 또는 이것을 적층한 광학 필름으로서 액정 표시 장치 (이하, LCD 로 약기한다), 일렉트로 루미네선스 표시 장치 (이하, ELD 로 약기한다) 등의 평판 디스플레이, PDP 등의 화상 표시 장치를 형성할 수 있다.

평판 디스플레이용 편광판, 특히 LCD 에 사용되고 있는 편광판은, 일반적으로, 주로 폴리비닐알코올계 필름을 원재료로 하고 있다. 또, 편광판은, LCD 로서 충분한 광학 특성을 얻기 위해, 요오드 등의 2 색성 재료를 함유하는 폴리비닐알코올계 필름을 연신하고, 이것에 투명 보호 필름을 접착시켜 제작한 것이 바람직하게 사용되고 있다. 상기 폴리비닐알코올계 편광자는 연신에 의해 제작되기 때문에, 수축되기 쉽다. 또 폴리비닐알코올계 필름은 친수성 폴리머를 사용하고 있는 점에서, 특히 가습 조건 하에서는 매우 변형되기 쉽다. 또 폴리비닐알코올계 필름은 필름 자체의 기계적 강도가 약하기 때문에, 필름이 찢어지는 문제가 있다. 그 때문에, 편광자의 양면 또는 편면에는 투명 보호 필름을 접착시켜, 강도를 보충한 편광판이 사용되고 있다. 상기 편광판은, 편광자와 투명 보호 필름을 접착제에 의해 접착시킴으로써 제조되고 있다. 트리아세틸셀룰로오스와 폴리비닐알코올계 편광자의 접착에는, 주로 수용액인 폴리비닐알코올계 접착제가 사용되고 있다.

일반적인 편광판의 제조 방법에서는, 편광자의 양면에 물성, 두께 등의 특성이 동일한 투명 보호 필름을 접착하고 있다. 이 양태에서는, 편광자를 중심으로 대략 선대칭으로 투명 보호 필름이 배치되어 있으므로, 편광자에 수축이 발생했다고 하더라도, 어느 하나의 방향으로 컬이 생기지는 않는다. 한편, 최근에는, 편광자의 양면에 접착시키는 투명 보호 필름으로서 물성이나 두께가 상이한 것을 사용하는 구성의 편광판이 증가하고 있다. 이 경우, 편광자 양측의 투명 보호 필름의 물성이나 두께가 상이한 경우에는, 편광자의 양측이 비대칭이 되기 때문에, 편광판의 제조 공정에 있어서, 편측에 컬이 생기는 문제가 있다. 특히, 편광자의 양면에 비대칭의 투명 보호 필름을 동시에 접착시켜 편광판을 제조하는 경우에는 컬이 생긴다. 컬이 생긴 편광판을 액정 셀에 접착시킬 때에는, 기포가 포함되는 등의 문제가 있다. LCD 의 기능 향상, 휘도 향상, 사이즈의 확대에 수반하여, LCD에 사용되고 있는 편광판에도 핸들링의 요구가 높아지고 있어, 편광판에 있어서도 컬을 억제하는 것이 바람직하다.

일반적으로, 필름을 접착시킬 때의 컬의 제어는, 상기 필름을 접착할 때의 장력 밸런스에 의해 실시된다. 그러나, 편광판의 제조 방법에서는, 편광자 및 투명 보호 필름을 물에 침지하여 제조하기 때문에 수분의 출입이 심한 것, 수분의 출입에 의해 필름의 팽창·수축이 발생하기 때문에, 특히 투명 보호 필름의 두께가 상이한 경우에는, 장력의 제어만으로 컬을 제어하는 것은 곤란하다. 또, 편광판의 컬을 제어하는 방법으로, 편광판의 일방의 면에는 세퍼레이터로 보호된 점착제층이 형성되고, 다른 일방의 면에는 표면 보호 필름을 박리할 수 있도록 형성하는 경우가 많으므로, 상기 표면 보호 필름을 형성할 때의 장력을 조정함으로써도 컬의 제어를 실시할 수 있다. 그러나, 이러한 방법으로 컬을 제어했다고 해도 상기 편광판 자체의 컬은 제어되어 있지 않기 때문에, 상기 편광판을 액정 셀에 접착했을 때에, 편광판이 컬링되려고 하는 힘에 의해 패널에 응력이 가해지기 쉽다.

편광자의 양면에 비대칭의 투명 보호 필름을 동시에 접착시켜 편광판을 제조할 때에 생기는 컬을 억제하는 방법으로서, 편광자의 편면에, 투명 보호 필름을 접착 후의 상태가 평평하게 되도록 장력을 제어하여 접착한 후에, 다른 일방의 1 장의 면에 투명 보호 필름을 접착 후의 상태가 평평하게 되도록 장력을 제어하여 접착시켜 편광판을 제조하는 방법이 제안되어 있다 (특허 문헌 1). 그러나, 이 방법에서는, 수분의 출입에 의한 필름의 팽창·수축이 많기 때문에, 컬을 충분히 조정할 수 없을 가능성이 있다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2004-117482호

본 발명은 두께가 상이한 투명 보호 필름을 편광자의 양면에 접착시켜 편광 판을 제조하는 방법으로서, 컬을 억제할 수 있는 편광판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

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

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 편광판의 제조 방법에 의해 상기 목적을 달성할 수 있음을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉 본 발명은 이하와 같다.

즉 본 발명은 편광자의 편면에 투명 보호 필름 (A), 다른 일방의 편면에 투명 보호 필름 (B) 을 각각 접착제에 의해 접착시키는 편광판의 제조 방법으로서,

편광자는 수분율이 15∼30 중량% 이고,

투명 보호 필름 (A) 및 투명 보호 필름 (B) 은 동질 재료로서, 투명 보호 필름 (A) 의 두께는 투명 보호 필름 (B) 의 두께보다 두껍고, 또한 투명 보호 필름 (A) 의 수분율은 투명 보호 필름 (B) 의 수분율보다 큰 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.

상기 편광판의 제조 방법에 있어서, 투명 보호 필름 (A) 의 두께와 투명 보호 필름 (B) 의 두께의 차이가 20㎛ 이상인 것이 바람직하다.

상기 편광판의 제조 방법에 있어서, 투명 보호 필름 (A) 의 수분율과 투명 보호 필름 (B) 의 수분율의 차이가 0.5 중량% 이상인 것이 바람직하다.

상기 편광판의 제조 방법에 있어서, 투명 보호 필름 (A) 및/또는 투명 보호 필름 (B) 은 면내 위상차 30nm 이상을 가지고, 위상차 필름을 겸한 것을 사용할 수 있다.

상기 편광판의 제조 방법에 있어서, 투명 보호 필름 (A) 및 투명 보호 필름 (B) 으로는 트리아세틸셀룰로오스를 베이스 재료로 하는 것이 바람직하게 사용된다.

또 본 발명은 상기 제조 방법에 의해 얻어진 편광판에 관한 것이다.

또 본 발명은 상기 편광판이 1 장 이상 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름에 관한 것이다.

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

본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 편광자의 양면에 접착되는 투명 보호 필름으로서 동질 재료이고 두께가 상이한 것을 사용하고 있다. 편광판의 제조 방법에 있어서, 편광자는 수분을 함유한 상태에서 투명 보호 필름과 접착되고, 또 편광자와 투명 보호 필름의 접착에는 접착제가 사용된다. 상기 접착 후에는, 가열, 건조가 행해지고, 이 때 편광자는 수분의 제거와 함께 수축된다. 이 때, 투명 보호 필름도 수축한다. 그러나, 동질 재료라도 투명 보호 필름의 두께가 상이한 경우에는, 얇은 측의 투명 보호 필름 측 수축이 크고, 또 얇은 측의 투명 보호 필름은 강도가 약하므로, 얇은 측의 투명 보호 필름이 편광자의 수축에 영향 받는 것으로 생각된다.

그래서, 상기 본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 투명 보호 필름으로서 동질 재료이고 두께가 상이한 것을 사용할 때, 편광자의 수분율을 소정 범위로 제어함과 함께, 투명 보호 필름의 두께가 두꺼운 측의 투명 보호 필름의 수분율이 두께가 얇은 측의 투명 보호 필름의 수분율보다 커지도록 각각의 수분율을 조정하여 사용함으로써, 가열, 건조 후에서의 양측 투명 보호 필름의 수축이 대략 동일해지도록 제어하고 있다. 이와 같이 본 발명에서는, 편광자의 수분율을 소정 범위로 제어함과 함께, 두께의 상이에 따라 투명 보호 필름의 수분율을 제어함으로써, 얻어지는 편광판에 컬이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

또 본 발명의 편광판의 제조 방법에 있어서, 투명 보호 필름으로서 위상차를 갖는 필름을 사용하는 경우에는, 투명 보호 필름은 위상차 필름을 겸할 수 있다. 이러한 위상차 필름 등을 투명 보호 필름으로서 사용하는 경우에는, 컬을 제어할 수 있는 것에 추가하여, 적절하게 위상차를 조정하여 시각 보상 등의 광학 특성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제조 방법에서 사용하는 편광자로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2 색성 염료 등의 2 색성 물질을 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화 비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서 도 폴리비닐알코올계 필름을 연신하여 2 색성 재료 (요오드, 염료) 를 흡착·배향한 것이 바람직하게 사용된다. 편광자의 두께도 특별히 제한되지 않지만, 5∼80㎛ 정도가 일반적이다.

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

폴리비닐알코올계 필름을 요오드 등으로 염색하여 1 축 연신한 편광자는, 예를 들어, 이하의 방법에 의해 제작할 수 있다.

염색 공정에 있어서는, 폴리비닐알코올계 필름을 요오드가 첨가된 20∼70℃ 정도의 염색욕에 1∼20 분간 정도 침지하여 요오드를 흡착시킨다. 염색욕 중의 요오드 농도는, 통상 물 100 중량부 당 0.005∼1 중량부 정도이다. 염색욕 중에는 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄 등의 요오드화물 등의 보조제를 0.02∼20 중량부 정도, 바람직하게는 2∼10 중량부 첨가해도 된다. 이들 첨가물은 염색 효율을 높이는데 있어서 특히 바람직하다. 또 수용매 이외에, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 소량 함유되어 있어도 된다.

또 폴리비닐알코올계 필름은 요오드 또는 2 색성 염료 함유 수용액 중에서 염색시키기 전에, 수욕 등에서 20∼60℃ 정도로 0.1∼10 분간 정도 팽윤 처리되어 있어도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 더러움이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등 불균일을 방지하는 효과도 있다.

염색 처리한 폴리비닐알코올계 필름은, 필요에 따라 가교할 수 있다. 가교 처리를 실시하는 가교 수용액의 조성은, 통상 물 100 중량부 당 붕산, 붕사, 글리옥살, 글루타르알데히드 등의 가교제를 단독으로 또는 혼합하여 1∼10 중량부 정도로 한다. 가교제의 농도는, 광학 특성과 폴리비닐알코올계 필름에 발생하는 연신력에 의해 발생하는 편광판 수축의 밸런스를 고려하여 결정된다.

가교욕 중에는 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄 등의 요오드화물 등의 보조제를 0.05∼15 중량%, 바람직하게는 0.5∼8 중량% 첨가해도 된다. 이들 첨가제는, 편광자 면내의 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 5 초∼10 분간이다. 수용매 이외에, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 소량 함유되어 있어도 된다.

폴리비닐알코올계 필름의 총 연신 배율은 원 길이의 3∼7 배 정도, 바람직하게는 5∼7 배이다. 총 연신 배율이 7 배를 초과하는 경우에는 필름이 파단되기 쉬워진다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색 또는 가교하면서 연신해도 되며, 또 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 연신 방법이나 연 신 횟수 등은 특별히 제한되는 것이 아니고, 어느 한 공정에서만 실시해도 된다. 또, 동일 공정에서 여러 차례 실시해도 된다.

또 요오드 흡착 배향 처리를 행한 폴리비닐알코올계 필름에는, 추가로 수온 10∼60℃ 정도, 바람직하게는 30∼40℃ 정도, 농도 0.1∼10 질량% 의 요오드화 칼륨 등의 요오드화물 수용액에 1 초∼1 분간 침지하는 공정을 행할 수 있다. 요오드화물 수용액 중에는 황산 아연, 염화 아연물 등의 보조제를 첨가해도 된다. 또, 요오드 흡착 배향 처리를 행한 폴리비닐알코올계 필름에는 수세 공정을 행할 수 있다. 또, 20∼80℃ 정도에서 1 분∼10 분간 정도의 건조 공정을 행할 수 있다.

상기 편광자는 수분율이 15∼30 중량% 인 것을 사용한다. 이러한 범위의 수분율의 편광자를 사용함으로써, 두께가 상이한 투명 보호 필름을 사용했을 경우에도 편광판의 컬을 억제할 수 있다. 상기 수분율이 낮아지면 편광자가 찢어지기 쉬워지는 경향이 있고, 한편 수분율이 많아지면 컬을 억제할 수 없게 되는 경향이 있다. 이러한 관점에서, 상기 수분율은 15∼28 중량% 가 바람직하고, 20∼25 중량% 인 것이 보다 바람직하다.

상기 편광자의 수분율의 조정은, 편광자의 제작시에 있어서, 원반 필름으로 각 공정에 있어서 각 욕에 침지하는 시간과 최종적인 건조 공정에 있어서의 건조 온도와 건조 시간에 의해 실시할 수 있다.

본 발명에서는, 편광자의 편면에 투명 보호 필름 (A) 을 형성하고, 다른 일방의 편면에는, 투명 보호 필름 (A) 과 동질 재료의 투명 보호 필름 (B) 을 형성한 다. 투명 보호 필름을 형성하는 투명 폴리머 또는 필름 재료로는, 적절한 투명 재료를 사용할 수 있으나, 투명성이나 기계적 강도, 열 안정성이나 수분 차단성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용된다. 상기 투명 보호 필름을 형성하는 재료로는, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트나 폴리에틸렌 나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 2 아세트산 셀룰로오스나 3 아세트산 셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화 비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화 비닐리덴계 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, 아크릴 우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열 경화형, 자외선 경화형 수지의 경화층으로서 형성할 수도 있다.

또, 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 함 유하는 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 압출물 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들의 필름은 위상차가 작고, 광탄성 계수가 작기 때문에 편광판의 변형에 의한 불균일 등의 문제를 해소할 수 있고, 또 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.

투명 보호 필름으로는, 편광 특성이나 내구성 등의 점에서, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머로 이루어지는 셀룰로오스계 투명 보호 필름이 바람직하다. 특히 트리아세틸셀룰로오스 필름이 바람직하다.

상기 투명 보호 필름 (A), (B) 은 동질 재료로서, 투명 보호 필름 (A) 의 두께는 투명 보호 필름 (B) 의 두께보다 두껍고, 또한, 투명 보호 필름 (A) 의 수분율은 투명 보호 필름 (B) 의 수분율보다 큰 것을 사용한다. 투명 보호 필름 (A), (B) 의 수분율로서 상기 관계를 만족하는 것을 사용함으로써, 두께가 상이한 투명 보호 필름을 사용했을 경우에도, 편광판의 컬을 억제할 수 있다.

투명 보호 필름 (A), (B) 의 두께는 일반적으로 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 점에서 1∼500㎛ 의 범위, 바람직하게는 20∼100㎛ 의 범위에서, 상기 관계를 만족하도록 선택된다. 투명 보호 필름 (A) 의 두께와 투명 보호 필름 (B) 의 두께의 차이가 20㎛ 이상이 되는 경우에, 본 발명은 바람직하게 적용되어, 두께의 차이가 큼에도 불구하고 편광판의 컬을 억제할 수 있다. 상기 두께의 차이는 20∼80㎛ 인 것이 바람직하고, 30∼50㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 지 나치게 두께의 차이가 커지면, 컬을 억제하는데 바람직하지 않다.

투명 보호 필름 (A) 의 두께는, 통상 20∼100㎛ 인 것이 바람직하고, 40∼90㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 투명 보호 필름 (B) 의 두께는, 통상 20∼80㎛ 인 것이 바람직하고, 20∼50㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.

투명 보호 필름 (A), (B) 의 수분율은 적절하게 조정되지만, 0.1∼4 중량% 의 범위, 바람직하게는 0.1∼3 중량% 의 범위에서 상기 관계를 만족하도록 선택하는 것이 바람직하다. 또, 투명 보호 필름 (A) 의 수분율과 투명 보호 필름 (B) 의 수분율 차이가 0.5 중량% 이상인 것이, 편광판의 컬을 억제하는 데 바람직하다. 상기 수분율의 차이는, 0.5∼4 중량% 인 것이 보다 바람직하고, 또한 1∼3 중량% 인 것이 바람직하고, 또 1.2∼2 중량% 인 것이 바람직하다. 수분율의 차이가 작은 경우에는 컬 저감 경화가 작고, 큰 경우에는 필름 주행성이 악화되어 바람직하지 않다.

투명 보호 필름 (A) 의 수분율은, 통상 0.1∼4 중량% 인 것이 바람직하고, 또 1∼4 중량% 인 것이 바람직하다. 한편, 투명 보호 필름 (B) 의 수분율은, 통상 0.1∼4 중량% 인 것이 바람직하고, 또 0.1∼2 중량% 인 것이 바람직하다.

상기 투명 보호 필름 (A), (B) 의 수분율의 조정은, 투명 보호 필름을 편광자에 접착할 때의 장력의 밸런스, 필름의 종류, 이들의 조합에 의해 조정된다. 상기 투명 보호 필름 (A), (B) 의 수분율 조정은, 예를 들어, 투명 보호 필름의 제작에 있어서, 건조 온도, 풍량, 시간, 주변 습도 등에 의해 수분량을 제어할 수 있고, 또, 후술하는 알칼리 처리 (비누화 처리) 에 있어서의 침지 시간과 그 후의 건 조 온도와 건조 시간에 의해 실시할 수 있다.

또, 투명 보호 필름 (A) 의 두께와 투명 보호 필름 (B) 의 두께의 비 (A/B)가 1.5∼4 의 범위인 것이 바람직하고, 또 1.6∼2.5 의 범위인 것이 바람직하다. 또, 투명 보호 필름 (A) 의 수분율과 투명 보호 필름 (B) 의 수분율의 비 (A/B) 가 1.5∼30 의 범위인 것이 바람직하고, 또 5∼15 의 범위인 것이 바람직하다.

투명 보호 필름의 편광자와 접착하는 면에는, 접착 용이 처리를 행할 수 있다. 접착 용이 처리로는, 플라즈마 처리, 코로나 처리 등의 드라이 처리, 알칼리 처리 등의 화학 처리, 폴리올 수지, 폴리카르복실산 수지, 폴리에스테르 수지 등의 각종 접착 용이 재료에 의해 접착 용이제층을 형성하는 코팅 처리 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 알칼리 처리 (비누화 처리) 등의 화학 처리가 바람직하다. 예를 들어, 알칼리 처리는, 수산화 나트륨이나 수산화 칼륨 등의 수산화 알칼리 금속을 용해한, 농도 5∼15 중량% 정도의 알칼리 수용액에, 40∼80℃ 에서, 10∼60 초간, 투명 보호 필름을 침지시킴으로써 실시할 수 있다. 알칼리 처리는, 투명 보호 필름의 재질이 셀룰로오스계 재료인 경우에 바람직하다.

투명 보호 필름 (A), (B) 으로는, 통상 실질적으로 위상차를 가지지 않는 것이 사용된다. 또한, 면내 위상차는 Re=(nx-ny)·d (단, nx 는 필름 평면 내의 지상축 방향의 굴절률, ny 는 nx 에 직교하는 방향의 굴절률, d 는 필름 두께이다) 로 표시된다. 실질적으로 위상차를 가지지 않는 것을 사용하는 경우, 면내 위상차는 30nm 미만, 또 10nm 이하, 또한 3nm 이하인 것이 바람직하다. 또, 가능한 한 착색이 없는 것을 사용하는 점에서는, Rth=(nx-nz)·d (단, nx 는 필름 평면 내의 지상축 방향의 굴절률, nz 는 필름 두께 방향의 굴절률, d 는 필름 두께이다) 로 표시되는 필름 두께 방향의 위상차값이 -90nm∼+75nm 인 투명 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 이러한 두께 방향의 위상차값 (Rth) 이 -90nm∼+75nm 인 것을 사용함으로써, 투명 보호 필름에서 기인하는 편광판의 착색 (광학적인 착색) 을 거의 해소할 수 있다. 두께 방향 위상차값 (Rth) 은, 더욱 바람직하게는 -80nm∼+60nm, 특히 -70nm∼+45nm 가 바람직하다.

한편, 투명 보호 필름 (A), (B) 은 위상차를 갖는 것을 사용함으로써 위상차 필름으로서 사용할 수 있다. 투명 보호 필름 (B) 은 투명 보호 필름 (A) 보다 두께가 얇기 때문에, 본 발명에서 얻어진 편광판을 액정 셀에 배치하는 경우에는, 투명 보호 필름 (B) 측을 통상 액정 셀측에 배치한다. 이 경우, 투명 보호 필름 (B) 으로서 위상차를 가지는 것을 사용함으로써, 광학 특성을 향상시킬 수 있다. 상기 면내 위상차는, 30nm 이상, 또한 30∼400nm 정도인 것이 적절하게 선택하여 사용된다. 특히 면내 위상차는, 40∼60nm 인 것이 바람직하다. 한편, 두께 방향 위상차는, 75∼600nm, 또한 100∼300nm 인 것을 사용할 수 있다. 특히 두께 방향 위상차는, 130∼150nm 인 것이 바람직하다.

투명 보호 필름 (A), (B) 이 위상차 필름을 겸하는 경우에도, 투명 보호 필름 (B) 은 투명 보호 필름 (A) 과 동질 재료이지만, 투명 보호 필름 (B) 에 위상차를 부여하는 수단으로는, 예를 들어, 제조한 필름에 연신 처리를 행함으로써 위상차를 부여하는 방법, 필름의 제조시에 폴리머 재료 외에 첨가제를 추가함으로써 제조한 필름에 위상차를 부여하는 방법 등을 들 수 있다.

상기 편광자와 상기 투명 보호 필름 (A), (B) 의 접착에는, 통상 접착제가 사용된다. 접착제로는, 통상 수계 접착제가 사용된다. 수계 접착제로는, 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계, 수계 폴리우레탄, 수계 폴리에스테르 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서도 폴리비닐알코올계 접착제가 바람직하게 사용된다. 수계 접착제에는 적절하게 가교제를 함유시킬 수 있다.

상기 접착제 (예를 들어, 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∼5 중량% 정도이다.

또한, 상기 접착제에는, 추가로 실란커플링제, 티탄커플링제 등의 커플링제, 각종 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제, 내가수 분해 안정제 등의 안정제 등을 배합할 수도 있다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 상기 편광자와 투명 보호 필름 (A), (B) 을 접착제에 의해 접착시키지만, 접착제의 도포는 상기 편광자, 투명 보호 필름의 어느 측에 실시해도 되고, 또 양자에 실시해도 된다. 도포 조작은 특별히 제한되지 않고, 롤법, 분무법, 침지법 등의 각종 수단을 채용할 수 있다. 상기 접착제의 도포는, 건조 후에 형성되는 접착제층의 두께가 30∼200nm 정도가 되도록 실시하는 것이 바람직하다. 상기 접착제층의 두께는 더욱 바람직하게는 40∼100nm 이다. 또, 편광자와 투명 보호 필름의 접착에 있어서는, 필름에 장력을 가할 수 있지만, 장력은 필름에 변형을 가하므로 최대한 낮은 것이 바람직하다.

접착제를 도포한 후에는, 편광자와 투명 보호 필름을 롤 라미네이터 등에 의해 접착시킨다. 접착 후에는, 건조 공정을 행하여, 도포 건조층으로 이루어지는 접착제층을 형성한다. 건조 온도는 5∼150℃ 정도, 바람직하게는 30∼120℃에서, 120 초간 이상, 또 300 초간 이상이다.

상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 행한 것이어도 된다. 이들 층은 투명 보호 필름 (A) 에 있어서 형성하는 것이 바람직하다.

하드 코트 처리는 편광판 표면의 손상 방지 등을 목적으로 행해지는 것이고, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적절한 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 행해지는 것이고, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또, 스티킹 방지 처리는 인접층과의 밀착 방지를 목적으로 행해진다.

또 안티글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사되어 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 행해지는 것이고, 예를 들어 샌드블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적절한 방식으로 투명 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다. 상기 표면 미세 요철 구조의 형성에 함유시키는 미립자로는, 예 를 들어 평균 입경이 0.5∼20㎛ 의 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화 주석, 산화 인듐, 산화 카드뮴, 산화 안티몬 등으로 이루어지는 도전성 있는 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 대해서 일반적으로 2∼70 중량부 정도이며, 5∼50 중량부가 바람직하다. 안티글레어층은 편광판 투과광을 확산시켜 시각 등을 확대하기 위한 확산층 (시각 확대 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.

또한, 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 수 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 나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 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 광시야각의 편광판, 혹은 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다.

반사형 편광판은 편광판에 반사층을 형성한 것으로서, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성하기 위한 것이고, 백라이트 등 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정 표시 장치의 박형화를 도 모하기 쉽다는 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라 투명 보호층 등을 통하여 편광판의 편면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적절한 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. 또 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 눈부심을 방지하고, 명암의 불균일을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또 미립자 함유의 투명 보호 필름은, 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어, 명암 불균일을 보다 억제할 수 있는 이점 등도 가지고 있다. 투명 보호 필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조의 반사층 형성은, 예를 들어 진공 증착 방식, 이온 플레이팅 방식, 스퍼터링 방식 등의 증착 방식이나 도금 방식 등의 적절한 방식으로 금속을 투명 보호층의 표면에 직접 부설하는 방법 등에 의해 실시할 수 있다.

반사판은 상기 편광판의 투명 보호 필름에 직접 부여하는 방식에 대신하여, 그 투명 필름에 준한 적절한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사 시트 등으 로서 사용할 수도 있다. 또한 반사층은 통상 금속으로 이루어지므로, 그 반사면이 투명 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용 형태가, 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속의 면이나, 보호층의 별도 부설 회피의 면 등에서 바람직하다.

또한, 반투과형 편광판은, 상기에 있어서 반사층에서 광을 반사하고, 또한 투과되는 하프 미러 등의 반투과형 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은, 통상 액정 셀의 뒷측에 형성되고, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에서는, 반투과형 편광판의 백 사이드에 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 편광에 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, 통상, 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 사용된다.

타원 편광판은 슈퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절에 의해 발생한 착색 (파랑 또는 노랑) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 흑백 표시하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 3 차원의 굴절률을 제어하는 것은, 액정 표시 장치의 화면을 경사 방향에서 보았을 때에 발생하는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원 편광판은, 예를 들어 화상이 컬러 표시가 되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 정돈하는 경우 등에 유효하게 사용되고, 또, 반사 방지의 기능도 갖는다. 상기한 위상차판의 구체예로는 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌이나 그 외의 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴리아미드와 같은 적절한 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 적절한 위상차를 갖는 것이면 되고, 2 종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.

또 상기의 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은, 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적절한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은, (반사형) 편광판과 위상차판이 조합되도록 그들을 액정 표시 장치의 제조 과정에서 순차 별개로 적층함으로써도 형성할 수 있지만, 상기와 같이 미리 타원 편광판 등 의 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 아니고 약간 경사진 방향에서 본 경우에도, 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 반면, 시각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판에는, 면 방향으로 2 축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이거나, 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 열수축 필름을 접착시켜 가열에 의한 그 수축력의 작용하에 폴리머 필름을 연신 처리 또는/및 수축 처리한 것이나, 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는 앞서 위상차판에서 설명한 폴리머와 동일한 것이 사용되고, 액정 셀에 의한 위상차에 기초하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 양호한 시인을 갖는 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적절한 것을 사용할 수 있다.

또 시인성이 양호한 넓은 시야각을 달성하는 점 등에서, 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 접착시킨 편광판은, 통상 액정 셀의 뒷측 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등의 백라이트나 뒷측으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사되면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원 편광을 반사하고, 다른 광은 투과시키는 특성을 나타내는 것으로, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은, 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광 상태 이외의 광은 투과되지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름 면에서 반사된 광을 다시 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 통하여 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 사용할 수 있는 광량의 증대를 도모함으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고, 백라이트 등으로 액정 셀의 뒷측으로부터 편광자를 통해 광을 입사시킨 경우에는, 편광자의 편광축과 일치하고 있지 않은 편광 방향을 갖는 광은, 거의 편광자에 흡수되어, 편광자를 투과하지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라 상이하지만, 대략 50% 의 광이 편광자에 흡수되고, 그 만큼 액정 화상 표시 등에 사용할 수 있는 광량이 감소되어, 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은, 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 광을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름으로 일단 반사시키고, 다시 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 통하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하 여, 이 양자 사이에서 반사, 반전되어 있는 광의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향이 된 편광만을, 휘도 향상 필름은 투과시켜 편광자에 공급하므로, 백라이트 등의 광을 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 광은 상기 반사층 등을 향하지만, 형성된 확산판은 통과되는 광을 균일하게 확산함과 동시에 편광 상태를 해소시켜, 비편광 상태가 된다. 즉, 확산판은 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌린다. 이 비편광 상태, 즉 자연광 상태의 광이 반사층 등을 향하고, 반사층 등을 통하여 반사되어, 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 밝기 불균일을 줄여, 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 첫 회의 입사광은 반사의 반복 횟수가 적당하게 증가되고, 확산판의 확산 기능과 함께 균일한 밝은 표시 화면을 제공할 수 있던 것으로 생각된다.

상기의 휘도 향상 필름으로는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같은, 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키고 다른 광은 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 광은 투과시키는 특성을 나타내는 것 등의 적절한 것을 사용할 수 있다.

따라서, 상기 서술한 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 정렬시켜 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 손실을 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원 편광을 투과하는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 억제하는 점에서 그 원 편광을 위상차판을 통하여 직선 편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또한, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 원 편광을 직선 편광으로 변환시킬 수 있다.

가시광역 등의 넓은 파장 범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를 들어 파장 550nm 의 담색광에 대해서 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 필름의 사이에 배치하는 위상차판은, 1 층 또는 2 층 이상의 위상차층으로 이루어지는 것이어도 된다.

또한, 콜레스테릭 액정층에 대해서도, 반사 파장이 상이한 것의 조합으로 하여 2 층 또는 3 층 이상 중첩한 배치 구조로 함으로써, 가시광 영역 등의 넓은 파장 범위에서 원 편광을 반사시키는 것을 얻을 수 있고, 거기에 기초하여 넓은 파장 범위의 투과 원 편광을 얻을 수 있다.

또, 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 순차 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층시켜 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적절한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기의 편광판이나 그 외의 광학 필름의 접착시에, 그들 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.

전술한 편광판이나, 편광판이 적어도 1 층 적층되어 있는 광학 필름에는, 액정 셀 등의 타 부재와 접착하기 위한 점착층을 형성할 수 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, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

또 상기에 추가하여, 흡습에 의한 발포 현상이나 박리 현상의 방지, 열팽창 차 등에 의한 광학 특성의 저하나 액정 셀의 휨 방지, 나아가서는 고품질이고 내구성이 우수한 액정 표시 장치의 형성성 등의 면에서, 흡습률이 낮아서 내열성이 우수한 점착층이 바람직하다.

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

편광판이나 광학 필름의 편면 또는 양면에 대한 점착층의 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 도포 방식 등의 적절한 전개 방식으로 편광판 상 또는 광학 필름 상에 직접 부설하는 방식, 혹은 상기에 준하여 세퍼레이터 상에 점착층을 형성하고, 그것을 편광판 상 또는 광학 필름 상에 이착(移着)하는 방식 등을 들 수 있다.

점착층은, 상이한 조성 또는 종류 등인 것의 중첩층으로서 편광판이나 광학 필름의 편면 또는 양면에 형성할 수 있다. 또 양면에 형성하는 경우에, 편광판이나 광학 필름의 표리에 있어서 상이한 조성이나 종류나 두께 등의 점착층으로 할 수도 있다. 점착층의 두께는 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절하게 결정할 수 있고, 일반적으로는 1∼500㎛ 이고, 5∼200㎛ 가 바람직하며, 특히 10∼100㎛ 가 바람직하다.

점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공할 때까지 동안에, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 임시 부착되어 커버된다. 이로써, 통례적인 취급 상태에서 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 직물, 부직포, 그물, 발포 시트나 금속박, 그들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화 몰리브덴 등의 적절한 박리제로 코트 처리한 것 등의 종래에 준한 적절한 것을 사용할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기한 편광판을 형성하는 편광자나 투명 보호 필름이나 광학 필름 등, 또 점착층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산 에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노 아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방식에 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 준해 실시할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정 셀과 편광판 또는 광학 필름, 및 필요에 따라 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절하게 조립하여 구동 회로를 조립하는 것 등에 의해 형성되지만, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없고, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의의 타입 인 것을 사용할 수 있다.

액정 셀의 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 액정 셀의 편측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 편광판 또는 광학 필름을 형성한 경우, 그들은 동일한 것이어도 되고 상이한 것이어도 된다. 또한 액정 표시 장치의 형성시에는, 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 기판 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순서대로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로 루미네선스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기서, 유기 발광층은 여러 가지 유기 박막의 적층체이며, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성의 유기 고체로 이루어지는 발광층의 적층체나, 혹은 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체나, 또 혹은 이들의 정공 주입층, 발광층, 및 전자 주입층의 적층체 등, 여러 가지의 조합을 가진 구성이 알려져 있다.

유기 EL 표시 장치는 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 발생되는 에 너지가 형광 물질을 여기하여, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아올 때 광을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메카니즘은 일반적인 다이오드와 동일하고, 이 점에서도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대해서 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시 장치에 있어서는, 유기 발광층에서의 발광을 취출하기 위해서, 적어도 일방의 전극이 투명하지 않으면 안되고, 통상 산화 인듐 주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 올리기 위해서는, 음극에 일 함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.

이러한 구성의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 유기 발광층은 두께 10nm 정도로 매우 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 유기 발광층도 투명 전극과 마찬가지로, 광을 거의 완전하게 투과한다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면으로부터 입사되고, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극에서 반사된 광이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나오기 때문에, 외부에서 시인했을 때, 유기 EL 표시 장치의 표시면이 경면과 같이 보인다.

전압의 인가에 의해 발광되는 유기 발광층의 표면측에 투명 전극을 구비함과 함께, 유기 발광층의 이면측에 금속 전극을 구비하여 이루어지는 유기 일렉트로 루미네선스 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 전극에서 반사되어온 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 조정하면, 금속 전극의 경면을 완전하게 차폐할 수 있다.

즉, 이 유기 EL 표시 장치에 입사되는 외부광은 편광판에 의해 직선 편광 성분만이 투과된다. 이 직선 편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원 편광이 되지만, 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, 위상차판에 다시 직선 편광이 된다. 그리고, 이 직선 편광은 편광판의 편광 방향과 직교하고 있으므로, 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 경면을 완전하게 차폐할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 구성과 효과를 구체적으로 나타내는 실시예 등에 대해 설명한다.

(편광자 및 투명 보호 필름의 수분율)

편광자 또는 투명 보호 필름을 100×100mm 의 크기로 잘라내어, 이 샘플의 초기 중량을 측정하였다. 계속하여, 이 샘플을 120℃ 에서 2 시간 건조시키고, 건조 중량을 측정하여, 하기 식에 의해 수분율을 측정하였다. 수분율 (중량%)={(초기 중량-건조 중량)/초기 중량}×100. 중량의 측정은 각각 3 회씩 실시하고, 그 평균치를 사용하였다.

실시예 1

(편광자의 제작)

두께 75㎛, 초기의 원반 폭 3100mm 의 폴리비닐알코올 필름 ((주) 쿠라레 제조, VF-PS7500) 을 60 초간, 30℃ 의 순수에 침지하면서, 3.5 배까지 연신하였다. 이어서, 30℃ 의 요오드 수용액 (중량비 : 순수/요오드/요오드화 칼륨=100/0.01/1) 중에서, 단체 투과율이 42.8±0.1% 의 범위가 되도록 80 초간 염색하였다. 이어서, 3 중량% 의 붕산 및 2 중량% 요오드화 칼륨을 함유하는 수용액에 침지하고, 추가로 4 중량% 의 붕산 및 3 중량% 의 요오드화 칼륨을 함유하는 수용액 중에서 5.8 배까지 연신한 후, 3.5 중량% 의 요오드화 칼륨 수용액에 침지하여, 물기를 닦아낸 후, 장력을 유지한 채로 40℃ 에서 2 분간 건조시켜 두께 28㎛ 의 편광자를 얻었다. 얻어진 편광자의 수분율은 23% 이었다.

(접착제)

폴리비닐알코올계 수지 (완전 비누화) 를 30℃ 의 온도 조건 하에서 순수에 용해시켜, 고형분 농도 3% 로 조정한 수용액을 조제하였다. 이것을 접착제로서 사용하였다.

(투명 보호 필름)

투명 보호 필름 (A) 으로서, 두께 80㎛, 폭 1330mm 의 비누화 처리한 트리아 세틸 셀룰로오스 필름을 사용하였다. 투명 보호 필름 (A) 의 수분율은 3.2 중량% 로 조정하였다.

투명 보호 필름 (B) 으로서, 두께 40㎛, 폭 1330mm 의 비누화 처리한 트리아세틸 셀룰로오스 필름을 사용하였다. 투명 보호 필름 (B) 의 수분율은 2.4 중량% 로 조정하였다.

상기 투명 보호 필름 (A), (B) 의 수분율은, 비누화 처리 (60℃, 10 중량% 의 수산화 나트륨 수용액, 30 초간 침지) 후에, 온도를 제어하고, 30 초간 가열 건조시킴으로써 조정하였다.

(편광판의 제작)

상기 수분율의 편광자의 양면에, 상기 수분율의 투명 보호 필름 (A), (B) 을, 상기 폴리비닐알코올계 접착제를 건조 후의 접착제층의 두께가 50nm 가 되도록 도포한 후, 장력을 가하지 않고 접착시키고, 그 후, 75℃ 에서 4 분간 건조시켜 편광판을 제작하였다.

실시예 2∼9, 비교예 1∼4

실시예 1 에 있어서, 투명 보호 필름 (A), (B) 의 두께 혹은 수분율, 또는 편광자의 수분율을 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 편광판을 제작하였다.

(평가)

실시예 및 비교예에서 얻어진 편광판에 대해, 하기 평가를 실시한 결과를 표 1 에 나타낸다

(컬량)

제작한 편광판을, 흐름 방향에 평행하게 A4 사이즈 (흐름 방향이 장변) 로 절단하고, 온도 23℃, 습도 60% R.H.의 환경 하에 수평판 상에 두고 1 시간 정치한 후의 컬량을 자로 측정하였다. 편광판의 사이즈가 커짐에 수반하여, 자중(自重) 이 무거워지기 때문에, 컬량은 작아진다. 따라서, 컬량이 A4 사이즈에서 ±10mm 내로 수렴되면, 그것보다 큰 사이즈에서도 컬량은 10mm 를 초과하지는 않는다. 현재의 TV 용 편광판으로서 주류인 32 인치 사이즈의 컬 요구치가 ±10mm 이므로, 이 값을 기준으로 하여 컬량을 판단할 수 있다.

컬량은, 편광판의 변부와 수평판의 거리가 최대가 되는 지점의 길이를 컬량 (mm) 으로 하였다. 또한, 투명 보호 필름 (A) 측으로 컬되고, 투명 보호 필름 (B) 측이 볼록한 형상이 되는 경우를 (+) 컬, 투명 보호 필름 (B) 측으로 컬되고, 투명 보호 필름 (A) 측이 볼록한 형상이 되는 경우를 (-) 컬로 하였다.

	투명 보호 필름 (A)		투명 보호 필름 (B)		수분율 (%)			컬량 (mm)
	재질	두께 (㎛)	재질	두께 (㎛)	투명 보호 필름 (A)	투명 보호 필름 (B)	편광자
실시예 1	TAC	80	TAC	40	3.2	2.4	23	-7
실시예 2	TAC	80	TAC	40	3.2	1.6	23	0
실시예 3	TAC	80	TAC	40	3.2	0.7	23	+2
실시예 4	TAC	80	TAC	40	3.2	1.6	25	-5
실시예 5	TAC	80	TAC	40	3.2	1.6	27	-6
실시예 6	TAC	80	TAC	40	3.2	1.6	30	-8
실시예 7	TAC	80	TAC	40	3.2	1.6	20	+7
실시예 8	TAC	80	TAC	40	3.2	1.6	17	+9
실시예 9	TAC	80	TAC	40	2.6	1.6	23	-4
비교예 1	TAC	80	TAC	40	3.2	3.2	23	측정불능 (통형상)
비교예 2	TAC	80	TAC	40	3.2	1.6	32	-12
비교예 3	TAC	80	TAC	40	3.2	1.6	13	편광판 제작할 수 없음
비교예 4	TAC	80	TAC	40	2.5	2.5	23	측정불능 (통형상)

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예에서는 컬량이 ±10mm 로, 32 인치 사이즈의 컬 요구치를 만족할 수 있다.

Claims (8)

1. 편광자의 편면에 투명 보호 필름 (A), 다른 일방의 편면에 투명 보호 필름 (B) 을 각각 접착제에 의해 접착시키는 편광판의 제조 방법으로서,

   상기 편광자는 수분율이 15∼30 중량% 이고,

   상기 투명 보호 필름 (A) 및 상기 투명 보호 필름 (B) 은 동질 재료로서, 상기 투명 보호 필름 (A) 의 두께는 상기 투명 보호 필름 (B) 의 두께보다 두껍고, 또한 상기 투명 보호 필름 (A) 의 수분율은 상기 투명 보호 필름 (B) 의 수분율보다 큰 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 투명 보호 필름 (A) 의 두께와 상기 투명 보호 필름 (B) 의 두께의 차이가 20㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 투명 보호 필름 (A) 의 수분율과 상기 투명 보호 필름 (B) 의 수분율의 차이가 0.5 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 투명 보호 필름 (A) 및/또는 상기 투명 보호 필름 (B) 이 면내 위상차 30nm 이상을 가지고, 위상차 필름을 겸하고 있는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 투명 보호 필름 (A) 및 상기 투명 보호 필름 (B) 은 트리아세틸셀룰로오스를 베이스 재료로 하고 있는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
6. 제 1 항에 기재된 편광판의 제조 방법에 의해 얻어진 편광판.
7. 제 6 항에 기재된 편광판이 1 장 이상 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
8. 제 6 항에 기재된 편광판 또는 제 7 항에 기재된 광학 필름이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.