KR20090096301A - 편광자의 제조 방법, 편광자, 편광판, 광학 필름 및 화상표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 폴리비닐알코올계 필름에, 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을 적어도 실시한 후, 세정 공정을 실시하는 편광자의 제조 방법에 있어서, 세정 공정은, 알코올을 1 ∼ 50 중량% 및 요오드화 화합물을 0.5 ∼ 10 중량% 함유하는 수용액에 의해 실시한다. 이러한 제조 방법에 의해 얻어지는 편광자는, 고투과율, 고편광도를 갖는다.

편광자, 편광판, 광학 필름

Description

편광자의 제조 방법, 편광자, 편광판, 광학 필름 및 화상 표시 장치{METHOD FOR MANUFACTURING POLARIZER, POLARIZER, POLARIZING PLATE, OPTICAL FILM, AND IMAGE DISPLAY APPARATUS}

기술분야

본 발명은, 편광자의 제조 방법 및 당해 제조 방법에 의해 얻어진 편광자에 관한 것이다. 또한 본 발명은 당해 편광자를 사용한 편광판, 광학 필름, 나아가서는 당해 편광자, 편광판, 광학 필름을 사용한 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, PDP 등의 화상 표시 장치에 관한 것이다.

배경기술

액정 표시 장치는, PC, TV, 모니터, 휴대 전화, PDA 등에 사용되고 있다. 종래, 액정 표시 장치 등에 사용하는 편광자로는 고투과율과 고편광도를 겸비하고 있는 점에서, 염색 처리된 폴리비닐알코올계 필름이 사용되고 있다. 당해 편광자는, 폴리비닐알코올계 필름에, 욕(浴) 중에서, 예를 들어 팽윤, 염색, 가교, 연신 등의 각 처리를 실시한 후, 세정 처리를 실시하고 나서, 건조시킴으로써 제조된다. 또한 상기 편광자는, 통상, 그 편면 또는 양면에 트리아세틸셀룰로오스 등의 보호 필름이 접착제를 사용하여 부착된 편광판으로서 사용되고 있다.

최근에는, 액정 표시 장치의 고성능화가 진행되어, 높은 시인성을 얻기 위해 액정 패널에는 콘트라스트의 향상이 요구되고 있다. 즉, 흑색은 보다 검게, 백 색은 보다 희고 밝을 것이 요구되고 있고, 그것에 수반하여, 편광자의 편광 성능이 더욱 더 향상될 것이 요구되고 있다. 따라서, 편광 성능으로는, 높은 편광도를 가지면서, 높은 투과율을 갖는 것이 매우 중요해지고 있다.

이러한 편광자를 얻기 위해, 지금까지 많은 방법이 제안되어 있다. 예를 들어, 편광자의 제조 방법으로서, 폴리비닐알코올계 필름에 팽윤, 염색, 가교, 연신 등의 각 처리를 실시한 후, 세정 처리로서 요오드 이온 처리를 실시한 후, 추가로 알코올액 침지 처리를 실시하는 것이 제안되어 있다 (특허 문헌 1). 특허 문헌 1 에 의하면, 편광자를 가열하지 않고 수분율을 저감시켜, 편광자의 광학 특성을 저해하지 않고, 건조 처리를 실시할 수 있다. 그러나, 특허 문헌 1 에서는 알코올 침지 처리에 의해, 편광자의 색상 및 건조 효율은 개선되고 있지만, 편광자의 광학 특성에 관해서는, 더욱 더 성능이 향상될 것이 요구되고 있다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2003-270440호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은, 고투과율, 고편광도를 갖는 편광자의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 당해 제조 방법에 의해 얻어진 편광자를 제공하는 것, 당해 편광자를 사용한 편광판, 광학 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 당해 편광자, 편광판, 광학 필름을 사용한 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 편광자의 제조 방법 등에 의해 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명은, 폴리비닐알코올계 필름에, 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을 적어도 실시한 후, 세정 공정을 실시하는 편광자의 제조 방법에 있어서, 세정 공정은, 알코올을 1 ∼ 50 중량% 및 요오드화 화합물을 0.5 ∼ 10 중량% 함유하는 수용액에 의해 실시하는 것을 특징으로 하는 편광자의 제조 방법에 관한 것이다.

상기 편광자의 제조 방법에 있어서, 알코올로는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알코올 중 적어도 어느 1 종을 사용하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 상기 제조 방법에 의해 얻어진 편광자에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 상기 편광자의 적어도 편면에, 투명 보호 필름을 형성한 편광판에 관한 것이다.

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

또한 본 발명은, 상기 편광자, 상기 편광판 또는 상기 광학 필름을 적어도 1 장 사용한 화상 표시 장치에 관한 것이다.

발명의 효과

상기 본 발명의 편광자의 제조 방법에서는, 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을 적어도 실시한 후의 세정 공정을, 알코올 및 요오드화 화합물을 소정량 함 유하는 수용액에 의해 실시한다. 당해 수용액에서는, 요오드화 화합물에서 유래되는 요오드 이온과, 알코올이 병존하고 있고, 이러한 상태의 수용액에 의해 세정 공정을 실시함으로써, 고투과율, 고편광도를 갖는 편광자가 얻어진다. 또한, 얻어지는 편광자는, 광대역에 있어서 직교 투과율이 낮은 것이 얻어지고, 특히 흑색 표시가 양호해진다. 또한, 본 발명의 세정 공정에서는, 알코올 처리와 요오드 이온의 함침 처리가 동시에 실시되므로 작업성에 있어서도 바람직하다.

또한, 편광자에 투명 보호 필름을 형성한 편광판에 있어서, 편광자와 투명 보호 필름을 전자선 경화형 접착제에 의해 접착제층을 형성하여 부착시키는 경우에는, 얻어지는 편광판에 크랙이 발생하기 쉽다. 특히, 상기 투명 보호 필름으로서, (메트)아크릴계 수지를 사용하는 경우에는, 얻어지는 편광판에 크랙이 발생하기 쉽다. 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광자를 사용하여 얻어진 편광판에 의하면, 상기 문제에 대해서도 효과를 가지며, 크랙의 발생을 억제할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 편광자에 적용되는 폴리비닐알코올계 필름으로는, 가시광 영역에서 투광성을 가지며, 요오드나 2 색성 염료 등의 2 색성 물질을 분산 흡착하는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 통상, 폴리비닐알코올계 필름은 두께 10 ∼ 300㎛ 정도의 것이 사용된다. 바람직하게는 20 ∼ 100㎛ 이다.

폴리비닐알코올계 필름으로는, 예를 들어 종래부터 편광자에 사용되고 있는 폴리비닐알코올계 필름이 바람직하게 사용된다. 폴리비닐알코올계 필름의 재료 로는, 폴리비닐알코올 또는 그 유도체를 들 수 있다. 폴리비닐알코올의 유도체로는, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 등을 들 수 있는 것 외에, 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산 및 그 알킬에스테르, 아크릴아미드 등으로 변성된 것을 들 수 있다. 폴리비닐알코올의 중합도는, 100 ∼ 10000 정도가 바람직하고, 1000 ∼ 10000 이 보다 바람직하다. 비누화도는 80 ∼ 100 몰% 정도의 것이 일반적으로 사용된다.

상기 외에, 폴리비닐알코올계 필름으로는, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다.

상기 폴리비닐알코올계 필름 중에는, 가소제, 계면 활성제 등의 첨가제를 함유할 수도 있다. 가소제로는, 폴리올 및 그 축합물 등을 들 수 있고, 예를 들어, 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등을 들 수 있다. 가소제 등의 사용량은, 특별히 제한되지 않지만 폴리비닐알코올계 필름 중 20 중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 폴리비닐알코올계 필름에, 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정이 실시된다.

염색 공정은, 상기 폴리비닐알코올계 필름에 요오드 또는 2 색성 염료를 흡착·배향시킴으로써 실시한다. 염색 공정은, 연신 공정과 함께 실시할 수 있다. 염색은, 통상, 상기 필름을 염색 용액에 침지함으로써 일반적으로 실시된다. 염색 용액으로는 요오드 용액이 일반적이다. 요오드 용액으로서 사용 되는 요오드 수용액은, 요오드 및 용해 보조제인 요오드화 화합물에 의해 요오드 이온을 함유시킨 수용액 등이 사용된다. 요오드화 화합물로는, 예를 들어 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등이 사용된다. 요오드화 화합물로는, 요오드화칼륨이 바람직하다. 본 발명에서 사용하는 요오드화 화합물은, 다른 공정에서 사용하는 경우에 대해서도 상기와 동일하다.

요오드 용액 중의 요오드 농도는 0.01 ∼ 1 중량% 정도, 바람직하게는 0.02 ∼ 0.5 중량% 이다. 요오드화 화합물 농도는 0.1 ∼ 10 중량% 정도, 나아가서는 0.2 ∼ 8 중량% 로 사용하는 것이 바람직하다. 요오드 염색에 있어서, 요오드 용액의 온도는, 통상 20 ∼ 50℃ 정도, 바람직하게는 25 ∼ 40℃ 이다. 침지 시간은 통상 10 ∼ 300 초간 정도, 바람직하게는 20 ∼ 240 초간의 범위이다.

가교 공정은, 가교제로서, 통상, 붕소 화합물을 사용하여 실시한다. 가교 공정의 순서는 특별히 제한되지 않는다. 가교 공정은, 연신 공정과 함께 실시할 수 있다. 가교 공정은 복수회 실시할 수 있다. 붕소 화합물로는, 붕산, 붕사 등을 들 수 있다. 붕소 화합물은, 수용액 또는 물-유기 용매 혼합 용액의 형태로 일반적으로 사용된다. 통상은, 붕산 수용액이 사용된다. 붕산 수용액의 붕산 농도는 2 ∼ 15 중량% 정도, 바람직하게는 3 ∼ 13 중량% 이다. 가교도에 의해 내열성을 부여하기 위해서는, 상기 붕산 농도로 하는 것이 바람직하다. 붕산 수용액 등에는, 요오드화칼륨 등의 요오드화 화합물을 함유시킬 수 있다. 붕산 수용액에 요오드화 화합물을 함유시키는 경우, 요오드화 화합물 농도는 0.1 ∼ 10 중량% 정도, 나아가서는 0.2 ∼ 5 중량% 로 사용하는 것이 바람직하다.

가교 공정은, 상기 폴리비닐알코올계 필름을 붕산 수용액 등에 침지함으로써 실시할 수 있다. 그 밖에, 상기 폴리비닐알코올계 필름에, 붕소 화합물 등을, 도포법, 분무법 등에 의해 적용하여 실시할 수 있다. 가교 공정에서의 처리 온도는, 통상 25℃ 이상, 바람직하게는 30 ∼ 85℃, 나아가서는 30 ∼ 60℃ 의 범위이다. 처리 시간은, 통상 5 ∼ 800 초간, 바람직하게는 8 ∼ 500 초간 정도이다.

연신 공정은, 통상 1 축 연신을 실시함으로써 실시한다. 이 연신 방법은, 염색 공정, 가교 공정과 함께 실시할 수 있다. 연신 방법은, 습윤식 연신 방법과 건식 연신 방법의 어느 것이나 채용할 수 있는데 습윤식 연신 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 습윤식 연신 방법으로는, 예를 들어 염색 공정을 실시한 후, 연신을 실시하는 것이 일반적이다. 또한 가교 공정과 함께 연신을 실시할 수 있다. 한편, 건식 연신의 경우에는, 연신 수단으로는, 예를 들어 롤간 연신 방법, 가열 롤 연신 방법, 압축 연신 방법 등을 들 수 있다. 상기 연신 수단에 있어서, 미연신 필름은 통상 가열 상태가 된다. 연신 공정은 다단으로 실시할 수도 있다.

습윤식 연신 방법에 사용하는 처리액에 요오드화 화합물을 함유시킬 수 있다. 당해 처리액에 요오드화 화합물을 함유시키는 경우, 요오드화 화합물 농도 는 0.1 ∼ 10 중량% 정도, 나아가서는 0.2 ∼ 5 중량% 로 사용하는 것이 바람직하다. 습윤식 연신 방법에 있어서의 처리 온도는, 통상 25℃ 이상, 바람직하게는 30 ∼ 85℃, 나아가서는 30 ∼ 60℃ 의 범위이다. 침지 시간은, 통상 10 ∼ 800 초간, 바람직하게는 30 ∼ 500 초간 정도이다.

연신 공정에서는, 총 연신 배율이, 폴리비닐알코올계 필름의 원래 길이에 대하여, 총 연신 배율로 3 ∼ 17 배의 범위가 되도록 실시한다. 바람직하게는 4 ∼ 10 배, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 8 배이다. 즉, 상기 총 연신 배율은, 연신 공정 이외의, 후술하는 팽윤 공정 등에 있어서 연신을 수반하는 경우에는, 그들 공정에서의 연신을 포함한 누적 연신 배율을 말한다. 총 연신 배율은, 팽윤 공정 등에 있어서의 연신 배율을 고려하여 적절히 결정된다. 총 연신 배율이 낮으면, 배향이 부족하여, 높은 광학 특성 (편광도) 의 편광자가 얻어지기 어렵다. 한편, 총 연신 배율이 너무 높으면 연신 끊김이 쉽게 발생하게 되고, 또한 편광자가 너무 얇아져, 계속되는 공정에서의 가공성이 저하될 우려가 있다.

본 발명의 편광자의 제조 방법에서는, 상기 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을 적어도 실시하는데, 상기 염색 공정을 실시하기 전에, 팽윤 공정을 실시할 수 있다. 팽윤 공정에 의해, 폴리비닐알코올계 필름 표면의 더러움이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다.

팽윤 공정에 있어서 사용되는 처리액으로는, 통상 물, 증류수, 순수가 사용된다. 당해 처리액은, 주성분이 물이면, 요오드화 화합물, 계면 활성제 등의 첨가물, 알코올 등이 소량 들어가 있어도 된다. 또한, 당해 처리액에는 요오드화 화합물을 함유시키는 경우, 요오드화 화합물 농도는 0.1 ∼ 10 중량% 정도, 나아가서는 0.2 ∼ 5 중량% 로 사용하는 것이 바람직하다.

팽윤 공정에 있어서의 처리 온도는, 통상 20 ∼ 45℃ 정도로 조정하는 것이 바람직하다. 나아가서는, 25 ∼ 40℃ 인 것이 바람직하다. 또, 팽윤 얼룩이 있으면 그 부분이 염색 공정에서 염색 얼룩이 되므로 팽윤 얼룩은 발생시키지 않도록 한다. 침지 시간은 통상 10 ∼ 300 초간 정도, 바람직하게는 20 ∼ 240 초간의 범위이다.

팽윤 공정에서는, 적절히 연신할 수 있다. 상기 연신 배율은, 폴리비닐알코올계 필름의 원래 길이에 대하여, 통상 6.5 배 이하가 된다. 바람직하게는, 광학 특성 면에서, 상기 연신 배율은 1.2 ∼ 6.5 배, 나아가서는 2 ∼ 4 배, 나아가서는 2 ∼ 3 배로 하는 것이 바람직하다. 팽윤 공정에 있어서, 연신을 실시함으로써, 팽윤 공정 후에 실시되는 연신 공정에서의 연신을 작게 제어할 수 있어, 필름의 연신 파단이 발생하지 않도록 제어할 수 있다. 한편, 팽윤 공정에서의, 연신 배율이 커지면, 연신 공정에서의 연신 배율이 작아지고, 특히, 가교 공정 후에 연신 공정을 실시하는 경우에는 광학 특성 면에서 바람직하지 않다.

본 발명의 편광자의 제조 방법에서는, 상기 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을 적어도 실시한 후, 세정 공정을 실시하는데, 세정 공정 전에는 상기 공정 외에, 금속 이온 처리를 실시할 수 있다. 금속 이온 처리는, 금속염을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 필름을 침지함으로써 실시한다. 금속 이온 처 리에 의해, 여러 가지 금속 이온을 폴리비닐알코올계 필름 중에 함유시킨다.

금속 이온으로는, 특히 색조 조정이나 내구성 부여 면에서 코발트, 니켈, 아연, 크롬, 알루미늄, 구리, 망간, 철 등의 전이 금속의 금속 이온이 바람직하게 사용된다. 이들 금속 이온 중에서도, 색조 조정이나 내열성 부여 등의 면에서 아연 이온이 바람직하다. 아연염으로는, 염화아연, 요오드화아연 등의 할로겐화아연, 황산아연, 아세트산아연 등을 들 수 있다.

금속 이온 처리에는, 금속염 용액이 사용된다. 이하 금속 이온 처리 중에서도, 아연염 수용액을 사용한 경우의 대표예로서, 아연 함침 처리에 대해서 설명한다.

아연염 수용액 중의 아연 이온의 농도는, 0.1 ∼ 10 중량% 정도, 바람직하게는 0.3 ∼ 7 중량% 의 범위이다. 또한, 아연염 용액은 요오드화칼륨 등에 의해 칼륨 이온 및 요오드 이온을 함유시킨 수용액을 사용하는 것이 아연 이온을 함침시키기 쉬워 바람직하다. 아연염 용액 중의 요오드화칼륨 농도는 0.1 ∼ 10 중량% 정도, 나아가서는 0.2 ∼ 5 중량% 로 하는 것이 바람직하다.

아연 함침 처리에 있어서, 아연염 용액의 온도는, 통상 15 ∼ 85℃ 정도, 바람직하게는 25 ∼ 70℃ 이다. 침지 시간은 통상 1 ∼ 120 초 정도, 바람직하게는 3 ∼ 90 초간의 범위이다. 아연 함침 처리에 있어서는, 아연염 용액의 농도, 폴리비닐알코올계 필름의 아연염 용액에 대한 침지 온도, 침지 시간 등의 조건을 조정함으로써 폴리비닐알코올계 필름에 있어서의 아연 함유량이 상기 범위가 되도록 조정한다. 아연 함침 처리의 단계는 특별히 제한되지 않는다. 또한, 염색욕, 가교욕, 연신욕 중에, 아연염을 공존시켜 두고, 염색 공정, 가교 공정, 연신 공정과 동시에 실시해도 된다.

본 발명의 편광자의 제조 방법에서는, 상기와 같이, 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을 적어도 실시한 후, 세정 공정을 실시한다.

세정 공정에는, 알코올 및 요오드화 화합물을 소정 농도로 함유하는 수용액을 사용한다. 알코올로는, 상온 (25℃) 에 있어서, 친수성인 것, 특히 물과 임의의 비율로 혼합 가능한 것이 바람직하다. 이와 같은 알코올로는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알코올이 바람직하다. 나아가서는 탄소수 1 ∼ 3 의 알코올이 바람직하다. 이러한 알코올의 구체예로는, 예를 들어 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올 등의 액체 알코올을 들 수 있다. 이들 중에서도, 에탄올이 바람직하다. 알코올은, 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 2 종 이상의 알코올은 임의의 비율로 혼합할 수 있다. 예를 들어, 에탄올과 이소프로판올을 임의의 비율로 혼합한 혼합 알코올을 사용할 수 있다.

세정 공정에 사용하는 수용액에 있어서의, 알코올 농도는 1 ∼ 50 중량% 이다. 알코올 농도는, 고투과율, 고편광도를 갖는 편광자를 얻는 관점에서, 2 ∼ 40 중량% 인 것이 바람직하고, 나아가서는 2 ∼ 30 중량% 인 것이 바람직하고, 나아가서는 3 ∼ 20 중량% 인 것이 바람직하고, 나아가서는 5 ∼ 10 중량% 인 것이 바람직하다. 한편, 알코올 농도는, 전자선 경화형 접착제를 사용하여 얻어지는 편광판에 있어서의 크랙의 억제 효과의 관점에서는, 5 ∼ 50 중량% 인 것이 바람직 하고, 나아가서는 10 ∼ 50 중량% 인 것이 바람직하고, 나아가서는 30 ∼ 50 중량% 인 것이 바람직하다. 요오드화 화합물 농도는, 통상 0.5 ∼ 10 중량% 이고, 나아가서는 1 ∼ 5 중량% 인 것이 바람직하고, 나아가서는 2 ∼ 4 중량% 인 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 얻기 위해서는, 상기 수용액 중에는, 상기 소정 농도 알코올 및 요오드화 화합물을 함유시킨다. 알코올 농도가 50 중량% 를 초과하거나, 요오드화 화합물 농도가 10 중량% 를 초과하는 경우에는, 광대역에 있어서, 직교 투과율을 낮게 제어할 수 없다.

세정 공정은, 상기 수용액에 폴리비닐알코올계 필름을 침지함으로써 실시한다. 세정 공정에서의 수용액의 온도는, 통상 5 ∼ 50℃, 바람직하게는 10 ∼ 45℃, 더욱 바람직하게는 15 ∼ 40℃ 의 범위이다. 침지 시간은, 통상 1 ∼ 200 초간 정도, 바람직하게는 5 ∼ 100 초간, 더욱 바람직하게는 7 ∼ 15 초간 정도이다. 또, 상기 수용액에 의한 세정 공정은, 물 세정과 조합하여 실시할 수 있고, 물 세정 전 또는 후에 실시할 수 있다.

상기 각 공정을 실시한 후에는, 최종적으로, 건조 공정을 실시하여 편광자를 제조한다. 건조 공정은, 얻어지는 편광자 (필름) 에 필요로 하는 수분율에 따라, 적절히 건조 시간과 건조 온도가 설정된다. 건조 온도는, 통상 20 ∼ 150℃, 바람직하게는 40 ∼ 100℃ 의 범위에서 제어된다. 건조 온도가 너무 낮으면, 건조 시간이 길어지고, 효율적인 제조가 불가능하기 때문에 바람직하지 않다. 건조 온도가 너무 높으면 얻어지는 편광자가 열화되어, 광학 특성 및 색상 면에서 악화된다. 가열 건조 시간은, 통상 1 ∼ 5 분간 정도이다.

얻어진 편광자는, 통상적인 방법에 따라서, 그 적어도 편면에 투명 보호 필름을 형성한 편광판으로 할 수 있다. 투명 보호 필름은 폴리머에 의한 도포층으로서, 또는 투명 보호 필름의 라미네이트층 등으로서 형성할 수 있다. 투명 보호 필름을 형성하는, 투명 폴리머 또는 필름 재료로는, 적당한 투명 재료를 사용할 수 있는데, 투명성이나 기계적 강도, 열안정성이나 수분 차단성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용된다.

투명 보호 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이러한 열가소성 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 (노르보르넨계 수지), 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또, 편광자의 편측에는, 투명 보호 필름이 접착제층에 의해 부착되는데, 다른 편측에는, 투명 보호 필름으로서, (메트)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 사용할 수 있다. 투명 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1 종류 이상 함유되어 있어도 된다. 첨가제로는, 예를 들어 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50 ∼ 100 중량%, 보다 바람직하게는 50 ∼ 99 중량%, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 98 중량%, 특히 바람직하게는 70 ∼ 97 중량% 이다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50 중량% 이하인 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등이 충분히 발현되지 못할 우려가 있다.

또한, 투명 보호 필름으로는, 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. 이들 필름은 위상차가 작고, 광탄성 계수가 작기 때문에 편광판의 변형에 의한 얼룩 등의 문제점을 해소할 수 있고, 또한 투습도가 작으므로, 가습 내구성이 우수하다.

투명 보호 필름의 두께는, 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 (薄層性) 등의 면에서 1 ∼ 500㎛ 정도이다. 특히 1 ∼ 300㎛ 가 바람직하고, 5 ∼ 200㎛ 가 보다 바람직하다. 투명 보호 필름은, 5 ∼ 150㎛ 인 경우에 특히 바람직하다.

또, 편광자의 양측에 투명 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 동일한 폴리머 재료로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 되고, 상이한 폴리머 재료 등으로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 된다.

본 발명의 투명 보호 필름으로는, 셀룰로오스 수지, 폴리카보네이트 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 및 (메트)아크릴 수지에서 선택되는 적어도 어느 1 개를 사용하는 것이 바람직하다.

셀룰로오스 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 이와 같은 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 트리프로피오닐셀룰로오스, 디프로피오닐셀룰로오스 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 트리아세틸셀룰로오스가 특히 바람직하다. 트리아세틸셀룰로오스는 많은 제품이 시판되고 있고, 입수 용이성이나 비용 면에서도 유리하다. 트리아세틸셀룰로오스의 시판품의 예로는, 후지 필름사 제조의 상품명 「UV-50」, 「UV-80」, 「SH-80」, 「TD-80U」, 「TD-TAC」, 「UZ-TAC」 나, 코니카사 제조의 「KC 시리즈」 등을 들 수 있다. 일반적으로 이들 트리아세틸셀룰로오스는, 면내 위상차 (Re) 는 거의 제로이지만, 두께 방향 위상차 (Rth) 는 ∼ 60㎚ 정도를 갖고 있다.

또, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로오스 수지 필름은, 예를 들어, 상기 셀룰로오스 수지를 처리함으로써 얻어진다. 예를 들어 시클로펜탄온, 메틸에틸케톤 등의 용제를 도공한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 스테인리스 등의 기재 필름을, 일반적인 셀룰로오스계 필름에 부착시키고, 가열 건조 (예를 들어 80 ∼ 150℃ 에서 3 ∼ 10 분간 정도) 시킨 후, 기재 필름을 박리하는 방법 ; 노르보르넨계 수지, (메트)아크릴계 수지 등을 시클로펜탄온, 메틸에틸케톤 등의 용제에 용해한 용액을 일반적인 셀룰로오스 수지 필름에 도공하여 가열 건조 (예를 들어 80 ∼ 150℃ 에서 3 ∼ 10 분간 정도) 시킨 후, 도공 필름을 박리하는 방법 등을 들 수 있다.

또한, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로오스 수지 필름으로는, 지방 치환도를 제어한 지방산셀룰로오스계 수지 필름을 사용할 수 있다. 일반적으로 사용되는 트리아세틸셀룰로오스에서는 아세트산 치환도가 2.8 정도인데, 바람직하게는 아세트산 치환도를 1.8 ∼ 2.7 로 제어함으로써 Rth 를 작게 할 수 있다. 상기 지방산 치환 셀룰로오스계 수지에, 디부틸프탈레이트, p-톨루엔술폰아닐리드, 시트르산아세틸트리에틸 등의 가소제를 첨가함으로써, Rth 를 작게 제어할 수 있다. 가소제의 첨가량은, 지방산 셀룰로오스계 수지 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 40 중량부 이하, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 중량부, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 15 중량부이다.

고리형 폴리올레핀 수지의 구체예로는, 바람직하게는 노르보르넨계 수지이다. 고리형 올레핀계 수지는, 고리형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이고, 예를 들어 일본 공개특허공보 평1-240517호, 일본 공개특허공보 평3-14882호, 일본 공개특허공보 평3-122137호 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로는, 고리형 올레핀의 개환 (공)중합체, 고리형 올레핀의 부가 중합체, 고리형 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀과 그 공중합체 (대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 그리고 그들의 수소화물 등을 들 수 있다. 고리형 올레핀의 구체예로는, 노르보르넨계 모노머를 들 수 있다.

고리형 폴리올레핀 수지로는, 여러 가지 제품이 시판되고 있다. 구체예로는, 닛폰 제온 주식회사 제조의 상품명 「제오넥스」, 「제오노아」, JSR 주식회사 제조의 상품명 「아톤」, TICONA 사 제조의 상품명 「토파스」, 미쯔이 화학 주식회사 제조의 상품명 「APEL」 을 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로는, Tg (유리 전이 온도) 가 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 120℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125℃ 이상, 특히 바람직하게는 130℃ 이상이다. Tg 가 115℃ 이상인 것에 의해, 편광판의 내구성이 우수한 것이 될 수 있다. 상기 (메트)아크릴계 수지의 Tg 의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서, 바람직하게는 170℃ 이하이다. (메트)아크릴계 수지로부터는, 면내 위상차 (Re), 두께 방향 위상차 (Rth) 가 거의 제로인 필름을 얻을 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서, 임의의 적절한 (메트)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산에스테르, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체 (MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체 (예를 들어, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 노르보르닐 공중합체 등) 를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 C1-6 알킬을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 메타크릴산메틸을 주성분 (50 ∼ 100 중량%, 바람직하게는 70 ∼ 100 중량%) 으로 하는 메타크릴산메틸계 수지를 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지의 구체예로서, 예를 들어 미쯔비시 레이온 주식회사 제조의 아크리펫트 VH 나 아크리펫트 VRL20A, 일본 공개특허공보 2004-70296호에 기재된 분자 내에 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지, 분자내 가교나 분자내 고리화 반응에 의해 얻어지는 고(高) Tg (메트)아크릴수지계를 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로서, 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 사용할 수도 있다. 높은 내열성, 높은 투명성, 2 축 연신함으로써 높은 기계적 강도를 갖기 때문이다.

락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지로는, 일본 공개특허공보 2000-230016호, 일본 공개특허공보 2001-151814호, 일본 공개특허공보 2002-120326호, 일본 공개특허공보 2002-254544호, 일본 공개특허공보 2005-146084호 등에 기재된, 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 들 수 있다.

락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 바람직하게는 하기 일반식 (화학식 1) 로 나타내는 고리 구조를 갖는다.

[화학식 1]

식 중, R¹, R² 및 R³ 은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 유기 잔기를 나타낸다. 또, 유기 잔기는 산소 원자를 함유하고 있어도 된다.

락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 구조 중의 일반식 (화학식 1) 로 나타내는 락톤 고리 구조의 함유 비율은, 바람직하게는 5 ∼ 90 중량%, 보다 바람직하게는 10 ∼ 70 중량%, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 60 중량%, 특히 바람직하게는 10 ∼ 50 중량% 이다. 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 구조 중의 일반식 (화학식 1) 로 나타내는 락톤 고리 구조의 함유 비율이 5 중량% 보다 적으면, 내열성, 내용제성, 표면 경도가 불충분해질 우려가 있다. 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 구조 중의 일반식 (화학식 1) 로 나타내는 락톤 고리 구조의 함유 비율이 90 중량% 보다 많으면, 성형 가공성이 부족해질 우려가 있다.

락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 질량 평균 분자량 (중량 평균 분자량이라고 하는 경우도 있다) 이, 바람직하게는 1000 ∼ 2000000, 보다 바람직하게는 5000 ∼ 1000000, 더욱 바람직하게는 10000 ∼ 500000, 특히 바람직하게는 50000 ∼ 500000 이다. 질량 평균 분자량이 상기 범위로부터 벗어나면, 성형 가공성 면에서 바람직하지 않다.

락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, Tg 가 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 120℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125℃ 이상, 특히 바람직 하게는 130℃ 이상이다. Tg 가 115℃ 이상인 점에서, 예를 들어, 투명 보호 필름으로서 편광판에 삽입된 경우, 내구성이 우수한 것이 된다. 상기 락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 Tg 의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서, 바람직하게는 170℃ 이하이다.

락톤 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 사출 성형에 의해 얻어지는 성형품의, ASTM-D-1003 에 준한 방법으로 측정되는 전체 광선 투과율이 높으면 높을수록 바람직하고, 바람직하게는 85% 이상, 보다 바람직하게는 88% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상이다. 전체 광선 투과율은 투명성의 기준이고, 전체 광선 투과율이 85% 미만이면, 투명성이 저하될 우려가 있다.

상기 투명 보호 필름은, 정면 위상차가 40㎚ 미만, 또한, 두께 방향 위상차가 80㎚ 미만인 것이 통상 사용된다. 정면 위상차 Re 는, Re=(nx-ny)×d 로 나타낸다. 두께 방향 위상차 Rth 는, Rth=(nx-nz)×d 로 나타낸다. 또한, Nz 계수는, Nz=(nx-nz)/(nx-ny) 로 나타낸다 [단, 필름의 지상축 방향, 진상축 방향 및 두께 방향의 굴절률을 각각 nx, ny, nz 로 하고, d(㎚) 는 필름의 두께로 한다. 지상축 방향은, 필름면내의 굴절률의 최대가 되는 방향으로 한다]. 또, 투명 보호 필름은, 가능한 한 착색이 없는 것이 바람직하다. 두께 방향의 위상차값이 -90㎚ ∼ +75㎚ 인 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 이러한 두께 방향의 위상차값 (Rth) 이 -90㎚ ∼ +75㎚ 인 것을 사용함으로써, 투명 보호 필름에서 기인되는 편광판의 착색 (광학적인 착색) 을 거의 해소할 수 있다. 두께 방향 위상차값 (Rth) 은, 더욱 바람직하게는 -80㎚ ∼ +60㎚, 특히 -70㎚ ∼ +45㎚ 가 바람직하다.

한편, 상기 투명 보호 필름으로서, 정면 위상차가 40㎚ 이상 및/또는, 두께 방향 위상차가 80㎚ 이상의 위상차를 갖는 위상차판을 사용할 수 있다. 정면 위상차는, 통상 40 ∼ 200㎚ 의 범위로, 두께 방향 위상차는, 통상 80 ∼ 300㎚ 의 범위로 제어된다. 투명 보호 필름으로서 위상차판을 사용하는 경우에는, 당해 위상차판이 투명 보호 필름으로도 기능하기 때문에, 박형화를 도모할 수 있다.

위상차판으로는, 고분자 소재를 1 축 또는 2 축 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 두께도 특별히 제한되지 않지만, 20 ∼ 150㎛ 정도가 일반적이다.

고분자 소재로는, 예를 들어 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸비닐에테르, 폴리히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리알릴술폰, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 셀룰로오스 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 (노르보르넨계 수지), 또는 이들의 2 원계, 3 원계 각종 공중합체, 그래프트 공중합체, 블렌드물 등을 들 수 있다. 이들 고분자 소재는 연신 등에 의해 배향물 (연신 필름) 이 된다.

액정 폴리머로는, 예를 들어 액정 배향성을 부여하는 공액성의 직선상 원자단 (메소겐) 이 폴리머의 주쇄나 측쇄에 도입된 주쇄형이나 측쇄형의 각종의 것 등 을 들 수 있다. 주쇄형 액정 폴리머의 구체예로는, 굴곡성을 부여하는 스페이서부에서 메소겐기를 결합한 구조의, 예를 들어 네마틱 배향성 폴리에스테르계 액정성 폴리머, 디스코틱 폴리머나 콜레스테릭 폴리머 등을 들 수 있다. 측쇄형 액정 폴리머의 구체예로는, 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리말로네이트를 주쇄 골격으로 하고, 측쇄로서 공액성 원자단으로 이루어지는 스페이서부를 개재하여 네마틱 배향 부여성의 파라 치환 고리형 화합물 단위로 이루어지는 메소겐부를 갖는 것 등을 들 수 있다. 이들 액정 폴리머는, 예를 들어 유리판 상에 형성한 폴리이미드나 폴리비닐알코올 등의 박막의 표면을 러빙 처리한 것, 산화규소를 사방 증착한 것 등의 배향 처리면 상에 액정성 폴리머의 용액을 전개하여 열처리함으로써 실시된다.

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.

위상차판은, nx=ny>nz, nx>ny>nz, nx>ny=nz, nx>nz>ny, nz=nx>ny, nz>nx>ny, nz>nx=ny 의 관계를 만족하는 것이, 각종 용도에 따라 선택하여 사용된다. 또, ny=nz 란, ny 와 nz 가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, 실질적으로 ny 와 nz 가 동일한 경우도 포함한다.

예를 들어 nx>ny>nz 를 만족하는 위상차판에서는, 정면 위상차는 40 ∼ 100㎚, 두께 방향 위상차는 100 ∼ 320㎚, Nz 계수는 1.8 ∼ 4.5 를 만족하는 것을 사 용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, nx>ny=nz 를 만족하는 위상차판 (포지티브 A 플레이트) 에서는, 정면 위상차는 100 ∼ 200㎚ 를 만족하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, nz=nx>ny 를 만족하는 위상차판 (네거티브 A 플레이트) 에서는, 정면 위상차는 100 ∼ 200㎚ 를 만족하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, nx>nz>ny 를 만족하는 위상차판에서는, 정면 위상차는 150 ∼ 300㎚, Nz 계수는 0 을 초과 ∼ 0.7 을 만족하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기와 같이, 예를 들어 nx=ny>nz, nz>nx>ny, 또는 nz>nx=ny 를 만족하는 것을 사용할 수 있다.

투명 보호 필름은, 적용되는 액정 표시 장치에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, VA (Vertical Alignment, MVA, PVA 를 포함한다) 의 경우에는, 편광판의 적어도 편측 (셀측) 의 투명 보호 필름이 위상차를 갖고 있는 것이 바람직하다. 구체적인 위상차로서, Re=0 ∼ 240㎚, Rth=0 ∼ 500㎚ 의 범위인 것이 바람직하다. 3 차원 굴절률로 말하면, nx>ny=nz, nx>ny>nz, nx>nz>ny, nx=ny>nz (포지티브 A 플레이트, 2 축, 네거티브 C 플레이트) 인 경우가 바람직하다. VA 형에서는, 포지티브 A 플레이트와 네거티브 C 플레이트의 조합, 또는 2 축 필름 1 장으로 사용하는 것이 바람직하다. 액정 셀의 상하에 편광판을 사용할 때, 액정 셀의 상하 모두 위상차를 갖고 있거나, 또는 상하 어느 하나의 투명 보호 필름이 위상차를 갖고 있어도 된다.

예를 들어, IPS (In-Plane Switching, FFS 를 포함한다) 의 경우, 편광판의 편측의 투명 보호 필름이 위상차를 갖고 있는 경우, 갖고 있지 않은 경우 모두 사 용할 수 있다. 예를 들어, 위상차를 갖고 있지 않은 경우에는, 액정 셀의 상하 (셀측) 모두 위상차를 갖고 있지 않은 경우가 바람직하다. 위상차를 갖고 있는 경우에는, 액정 셀의 상하 모두 위상차를 갖고 있는 경우, 상하의 어느 하나가 위상차를 갖고 있는 경우가 바람직하다 (예를 들어, 상측에 nx>nz>ny 의 관계를 만족하는 2 축 필름, 하측에 위상차가 없는 경우나, 상측에 포지티브 A 플레이트, 하측에 포지티브 C 플레이트인 경우). 위상차를 갖고 있는 경우, Re=-500 ∼ 500㎚, Rth=-500 ∼ 500㎚ 의 범위가 바람직하다. 3 차원 굴절률로 말하면, nx>ny=nz, nx>nz>ny, nz>nx=ny, nz>nx>ny (포지티브 A 플레이트, 2 축, 포지티브 C 플레이트) 가 바람직하다.

또, 상기 위상차를 갖는 필름은, 위상차를 갖지 않는 투명 보호 필름에, 별도로 부착하여 상기 기능을 부여할 수 있다.

상기 투명 보호 필름은, 접착제를 도공하기 전에, 편광자와의 접착성을 향상시키기 위해, 표면 개질 처리를 실시해도 된다. 구체적인 처리로는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프레임 처리, 오존 처리, 프라이머 처리, 글로우 처리, 비누화 처리, 커플링제에 의한 처리 등을 들 수 있다. 또한 적절히 대전 방지층을 형성할 수 있다.

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

하드코트 처리는 편광판 표면의 흠집 방지 등을 목적으로 실시되는 것이며, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적당한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄럼 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 것이며, 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 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 실시되는 것이며, 예를 들어 샌드블라스트 방식이나 엠보스 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 ∼ 50㎛ 인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등으로 이루어지는 도전성도 있는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교 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 ∼ 50 중량부 정도이며, 5 ∼ 25 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 필 름과는 별체의 것으로 형성할 수도 있다.

상기 편광자와 투명 보호 필름의 접착 처리에는 접착제가 사용된다. 접착제로는, 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 접착제, 라텍스계 접착제, 수계 폴리에스테르 접착제 등을 예시할 수 있다. 상기 접착제는, 통상 수용액으로 이루어지는 접착제로서 사용되고, 통상 0.5 ∼ 60 중량% 의 고형분을 함유하여 이루어진다. 또한 본 발명에서 사용하는 접착제에는, 금속 화합물 필러를 함유시킬 수 있다.

상기 외에, 편광자와 투명 보호 필름의 접착제로는, 자외 경화형 접착제, 전자선 경화형 접착제 등의 활성 에너지선 경화형 접착제를 들 수 있다. 전자선 경화형 편광판용 접착제는, 상기 투명 보호 필름, 특히 (메트)아크릴계 수지에 대하여 바람직한 접착성을 나타낸다.

활성 에너지선 경화형 접착제의 경화성 성분으로서, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물, 특히 상기 N-치환 아미드계 모노머를 사용하는 경우에는, 당해 경화성 성분은, 내구성 면에서 바람직하고, 특히 전자선 경화형 접착제로서 적합하다. 예를 들어, 저수분율의 편광자를 사용한 경우에도, 또한, 투명 보호 필름으로서 투습도가 낮은 재료를 사용한 경우에도, 전자선 경화형 접착제는, 이들에 대하여 양호한 접착성을 나타내고, 그 결과, 치수 안정성이 양호한 편광판이 얻어진다.

상기 경화성 성분을 사용하는 경우에는, 치수 변화가 작은 편광판을 제조할 수 있기 때문에, 편광판의 대형화에도 용이하게 대응할 수 있고, 수율, 취득수의 관점에서 생산 비용을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명에서 얻어진 편광판은 치 수 안정성이 양호한 점에서, 백라이트의 외부열에 의한 화상 표시 장치의 얼룩 발생을 억제할 수 있다.

경화성 성분으로는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물, 비닐기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 이들 경화성 성분은, 단관능 또는 2 관능 이상의 어느 것이나 사용할 수 있다. 이들 경화성 성분은, 경화성 성분에 의해 형성되는 접착제층이 Tg 60℃ 이상을 만족하도록, 1 종을 선택하거나, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 경화성 성분으로는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물이 바람직하다. (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로는, N-치환 아미드계 모노머가 바람직하게 사용된다. 이들 모노머는, 접착성 면에서 바람직하다. 또, (메트)아크릴로일기는, 아크릴로일기 및/또는 메타크릴로일기를 의미한다. 본 발명에서는 (메트) 는 상기와 동일한 의미이다.

N-치환 아미드계 모노머는, 일반식 (1) : CH₂=C(R¹)-CONR²(R³) (R¹ 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R² 는 수소 원자 또는 수산기, 메르캅토기, 아미노기 또는 제 4 급 암모늄기를 가져도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 직쇄 또는 분기쇄 알킬기를 나타내고, R³ 은 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 직쇄 또는 분기쇄 알킬기를 나타낸다. 단, R², R³ 이 동시에 수소 원자인 경우를 제외한다. 또는, R², R³ 은 결합하여 산소 원자를 함유해도 되는 5 원자 고리 또는 6 원자 고리를 형성한 것이다) 으로 나타낸다. 상기 일반식 (1) 중의 R² 또는 R³ 에 있어서의 탄소수 1 ∼ 4 의 직쇄 또는 분기쇄 알킬기로는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, t-부틸기 등을 들 수 있고, 수산기를 갖는 알킬기로는 히드록시메틸기, 히드록시에틸기 등을 들 수 있고, 아미노기를 갖는 알킬기로는 아미노메틸기, 아미노에틸기 등을 들 수 있다. 또한, R², R³ 이 결합하여 산소 원자를 함유해도 되는 5 원자 고리 또는 6 원자 고리를 형성하는 경우에는, 질소를 갖는 복소 고리를 갖는다. 당해 복소 고리로는, 모르폴린 고리, 피페리딘 고리, 피롤리딘 고리, 피페라진 고리 등을 들 수 있다.

상기 N-치환 아미드계 모노머의 구체예로는, 예를 들어 N-메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸(메트)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드, N-헥실(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메트)아크릴아미드, N-메틸올-N-프로판(메트)아크릴아미드, 아미노메틸(메트)아크릴아미드, 아미노에틸(메트)아크릴아미드, 메르캅토메틸(메트)아크릴아미드, 메르캅토에틸(메트)아크릴아미드 등을 들 수 있다. 또, 복소 고리를 갖는 복소 고리 함유 모노머로는, 예를 들어 N-아크릴로일모르폴린, N-아크릴로일피페리딘, N-메타크릴로일피페리딘, N-아크릴로일피롤리딘 등을 들 수 있다. 이들 N-치환 아미드계 모노머는 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 N-치환 아미드계 모노머로는, N-히드록시에틸아크릴아미드, N-메틸올아 크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, 및 N-아크릴로일모르폴린이 바람직하다. N-치환 아미드계 모노머는, 저수분율의 편광자나, 투습도가 낮은 재료를 사용한 투명 보호 필름에 대해서도 양호한 접착성을 나타내는데, 상기 예시한 모노머는, 특히 양호한 접착성을 나타낸다. 그 중에서도, N-히드록시에틸아크릴아미드가 바람직하다.

상기 N-치환 아미드계 모노머는, 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있는데, 2 종 이상을 조합하는 경우에는, 내구성, 접착성 면에서, N-히드록시에틸아크릴아미드 및 N-아크릴로일모르폴린의 조합이 바람직하다. 또한, 당해 조합의 경우, N-히드록시에틸아크릴아미드 및 N-아크릴로일모르폴린의 합계량에 대한 N-히드록시에틸아크릴아미드의 비율은 40 중량% 이상인 것이, 양호한 접착성을 얻는 데에 있어서 바람직하다. 상기 비율은 40 ∼ 90 중량% 가 보다 바람직하고, 나아가서는 60 ∼ 90 중량% 인 것이 바람직하다.

또한, 상기 경화성 성분으로는, 상기 외에, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로서, 예를 들어 각종 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트나, 각종 (메트)아크릴레이트계 모노머 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 에폭시(메트)아크릴레이트, 특히 방향 고리 및 히드록시기를 갖는 단관능의 (메트)아크릴레이트가 바람직하게 사용된다. 이들 경화성 성분은, 단독으로 Tg 60℃ 이상의 접착제층을 형성할 수 없는 경우에는, 상기 N-치환 아미드계 모노머와 병용하여 사용된다.

본 발명의 편광판은, 상기 투명 보호 필름과 편광자를, 상기 접착제를 사용 하여 부착시킴으로써 제조한다. 접착제의 도포는, 투명 보호 필름, 편광자의 어느 것에 실시해도 되고, 양자에 실시해도 된다. 상기 접착제가 전자선 경화형 접착제 이외인 경우에는, 부착시킨 후에는, 건조 공정을 실시하고, 도포 건조층으로 이루어지는 접착층을 형성한다. 편광자와 투명 보호 필름의 부착은 롤 라미네이터 등에 의해 실시할 수 있다. 접착층의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 통상 30 ∼ 1000㎚ 정도이다.

활성 에너지선 경화형 접착제를 사용하는 경우에는, 편광자와 투명 보호 필름을 부착한 후, 전자선, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사하여 접착제를 경화시킨다. 활성 에너지선의 조사 방향은, 임의의 적절한 방향에서 조사할 수 있다. 바람직하게는, 투명 보호 필름측에서 조사한다. 편광자측에서 조사하면, 편광자가 활성 에너지선에 의해 열화될 우려가 있다.

활성 에너지선 경화형 접착제는, 전자선 경화형으로 하여 사용하는 것이 바람직하다. 전자선의 조사 조건은, 상기 접착제를 경화시킬 수 있는 조건이면, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다. 예를 들어, 전자선 조사는, 가속 전압이 바람직하게는 5kV ∼ 300kV 이고, 더욱 바람직하게는 10kV ∼ 250kV 이다. 가속 전압이 5kV 미만인 경우, 전자선이 접착제까지 도달하지 못하여 경화 부족이 될 우려가 있고, 가속 전압이 300kV 를 초과하면, 시료를 통과하는 침투력이 너무 강해 전자선이 튀어 오르거나, 투명 보호 필름이나 편광자에 데미지를 입힐 우려가 있다. 조사선량으로는 5 ∼ 100kGy, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 75kGy 이다. 조사선량이 5kGy 미만인 경우에는, 접착제가 경화 부족이 되고, 100kGy 를 초과하 면, 투명 보호 필름이나 편광자에 데미지를 입히고, 기계적 강도의 저하나 황변을 일으켜 소정의 광학 특성을 얻을 수 없다.

활성 에너지선 경화형 접착제를 사용한 경우의 편광판에 있어서의 접착제층의 두께는 0.01 ∼ 7㎛ 이다. 바람직하게는 0.01 ∼ 5㎛ 이다.

본 발명의 편광판은, 실용시 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 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 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 것이고, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정 표시 장치의 박형화를 도모하기 쉬운 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라 투명 보호 필름 등을 개재하여 편광판의 편면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적당한 방식으로 실시할 수 있다.

또, 반투과형 편광판은, 상기에 있어서 반사층에서 광을 반사하고, 또한 투 과하는 하프 미러 등의 반투과형 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은, 통상 액정 셀의 이면측에 형성되고, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에 있어서는, 반투과형 편광판의 백사이드에 내장되어 있는 백라이트 등의 내장 광원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성할 수 있다.

편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판에 대하여 설명한다. 직선 편광을 타원 편광 또는 원 편광으로 바꾸거나, 타원 편광 또는 원 편광을 직선 편광으로 바꾸거나, 또는 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우, 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 수퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절에 의해 생긴 착색 (청색 또는 황색) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 흑백 표시하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 3 차원의 굴절률을 제어한 것은, 액정 표시 장치의 화면을 경사 방향에서 보았을 때 생기는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원 편광판은, 예를 들어 화상이 컬러 표시가 되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 조정하는 경우 등에 유효하게 사용되고, 또한, 반사 방지 기능도 갖는다. 상기한 위상차판의 구체예로는, 폴리카보 네이트, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌이나 그 밖의 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴리아미드와 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 상기 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은, 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적당한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은, (반사형) 편광판과 위상차판의 조합이 되도록 그들을 액정 표시 장치의 제조 과정에서 순차 별개로 적층함으로써도 형성할 수 있는데, 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 경사 방향에서 본 경우에도, 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 확대하기 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 면방향으로 1 축에 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는 반면, 시각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판에 는, 면방향으로 2 축에 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이나, 면방향으로 1 축에 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 접착하여 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, 상기 위상차판에서 설명한 폴리머와 동일한 것이 사용되고, 액정 셀에 의한 위상차에 기초하는 시인각의 변화에 따른 착색 등의 방지나 시인성이 양호한 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적당한 것을 사용할 수 있다.

또한 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 부착한 편광판은, 통상 액정 셀의 이면측 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등의 백라이트나 이면측으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사하면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원 편광을 반사하고, 다른 광은 투과하는 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 투과하지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름면에서 반사된 광을 다시 그 후측 에 형성된 반사층 등을 개재하여 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.

상기 휘도 향상 필름으로는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같은, 소정 편광축의 직선 편광을 투과하고 다른 광은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 것과 같은, 좌회전 또는 우회전의 어느 일방의 원 편광을 반사하고 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적당한 것을 사용할 수 있다.

또, 편광판은, 상기 편광 분리형 편광판과 같이, 편광판과 2 층 또는 3 층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어져 있어도 된다. 따라서, 상기 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 있는데, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적당한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기 편광판이나 그 밖의 광학 필름의 접착시, 그들 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적당한 배치 각도로 할 수 있다.

상기 서술한 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 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 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, 열팽창차 등에 의한 광학 특성의 저하나 액정 셀의 휨 방지, 나아가서는 고품질이며 내구성이 우수한 액정 표시 장치의 형성성 등의 면에서, 흡습률이 낮고 내열성이 우수한 점착층이 바람직하다.

점착층은, 예를 들어 천연물이나 합성물의 수지류, 특히 점착성 부여 수지나, 유리 섬유, 유리 비드, 금속 분말, 그 밖의 무기 분말 등으로 이루어지는 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 양면에 대한 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 이착 (移着) 하는 방식 등을 들 수 있다.

점착층은, 상이한 조성 또는 종류 등의 것의 중첩층으로 하여 편광판이나 광학 필름의 편면 또는 양면에 형성할 수도 있다. 또한 양면에 형성하는 경우, 편광판이나 광학 필름의 표리에서 상이한 조성이나 종류나 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 제공될 때까지 동안, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 임시 장착되어 커버된다. 이에 의해, 통례의 취급 상태로 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 그들의 라미네이트체 등의 적당한 박엽체 (薄葉體) 를, 필요에 따라 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적당한 박리제로 코트 처리한 것 등의, 종래에 준한 적당한 것을 사용할 수 있다.

또 본 발명에 있어서, 상기한 편광판을 형성하는 편광자나 투명 보호 필름이나 광학 필름 등, 또한 점착층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산에스테르계 화 합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈착염계 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 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 장착하는 것 등에 의해 형성되는데, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없고, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의의 타입의 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, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는, 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 일렉트로 루미네센스 장치 (유기 EL 표시 장치) 에 대해서 설명 한다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치는, 투명 기판 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순차로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로 루미네센스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기서, 유기 발광층은, 여러 가지 유기 박막의 적층체이고, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성 유기 고체로 이루어지는 발광층의 적층체나, 또는 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체나, 또한 또는 이들 정공 주입층, 발광층, 및 전자 주입층의 적층체 등, 여러 가지 조합을 갖는 구성이 알려져 있다.

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 전극에서 반사되어 온 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 완전히 차폐할 수 있다.

실시예

이하에 본 발명을 실시예 및 비교예를 들어 구체적으로 설명한다.

실시예 1

원반 필름으로서, 두께 75㎛ 의 폴리비닐알코올 필름 (평균 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰%) 을 사용하였다. 당해 폴리비닐알코올 필름에, 하기의 순서로 하기 각 공정을 실시하였다.

(팽윤 공정)

팽윤욕의 처리액으로는, 순수를 사용하였다. 상기 폴리비닐알코올 필름을 팽윤욕에 반송 (搬送) 하고, 30℃ 로 조정한 순수 중에 1 분간 침지하고, 팽윤시켰다.

(염색 공정)

염색욕의 처리액으로는, 요오드:요오드화칼륨 (중량비=1:7) 의 농도 3.2 중량% 의 요오드 염색 용액을 사용하였다. 상기 팽윤 처리된 폴리비닐알코올 필름을 염색욕에 반송하고, 30℃ 로 조정한 상기 요오드 염색 용액에, 30 초간 침지하면서, 원래 길이에 대하여 연신 배율 3.4 배까지 1 축 연신하면서 염색하였다.

(가교 공정)

가교욕의 처리액으로는, 붕산을 3 중량%, 요오드화칼륨을 3 중량% 함유하는 붕산 수용액을 사용하였다. 상기 처리된 폴리비닐알코올 필름을 가교욕에 반송하고, 30℃ 로 조정한 상기 붕산 수용액에, 10 초간 침지하면서, 원래 길이에 대하여 총 연신 배율 3.6 배까지 1 축 연신하였다.

(연신 공정)

연신욕의 처리액으로는, 붕산을 4 중량%, 요오드화칼륨을 5 중량% 함유하는 붕산 수용액을 사용하였다. 상기 처리된 폴리비닐알코올 필름을 연신욕에 반송하고, 60℃ 로 조정한 붕산 수용액에, 60 초간 침지하면서, 원래 길이에 대하여 총 연신 배율 6 배까지 1 축 연신하였다.

(세정 공정)

세정욕 (제 1 세정욕) 의 처리액으로는, 요오드화칼륨을 3 중량%, 에탄올 7 중량% 를 함유하는 수용액을 사용하였다. 상기 처리된 폴리비닐알코올 필름을 세정욕에 반송하고, 30℃ 로 조정한 당해 수용액에 10 초간 침지하였다.

(건조 공정)

이어서, 상기 처리된 폴리비닐알코올계 필름을, 60℃ 의 오븐에서 4 분간 건조시켜 편광자를 얻었다.

실시예 2 ∼ 15, 비교예 1 ∼ 3

실시예 1 에 있어서, 제 1 세정욕의 처리액에 사용한 수용액에 있어서의 요오드화칼륨 농도 및 알코올의 종류, 농도를 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일 조건에서 편광자를 제조하였다.

비교예 4

(세정 공정)

제 1 세정욕의 처리액으로서, 요오드화칼륨 3 중량% 를 함유하는 수용액을 사용하였다. 상기 처리된 폴리비닐알코올 필름을 제 1 세정욕에 반송하고, 30℃ 로 조정한 당해 수용액에 10 초간 침지하였다. 제 2 세정욕의 처리액으로서, 에탄올 7 중량% 를 함유하는 수용액을 사용하였다. 이어서, 제 2 세정욕에 반송하고, 30℃ 로 조정한 당해 수용액에 10 초간 침지하였다.

실시예 1 에 있어서, 세정 공정을 상기와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일 조건에서 편광자를 제조하였다.

비교예 5

비교예 4 에 있어서, 제 2 세정욕의 처리액의 에탄올 농도를 99.5 중량% 로 바꾸고, 침지 시간을 5 분간으로 바꾼 것 이외에는, 비교예 4 와 동일 조건에서 편광자를 제조하였다.

비교예 6

비교예 4 에 있어서, 염색 공정에서의 염색욕의 처리액으로서, 요오드:요오드화칼륨 (중량비=1:7) 의 농도 3.8 중량% 의 요오드 염색 용액을 사용한 것, 제 2 세정욕의 처리액의 에탄올 농도를 99.5 중량% 로 바꾸고, 침지 시간을 5 분간으로 바꾼 것 이외에는, 비교예 4 와 동일 조건에서 편광자를 제조하였다.

얻어진 편광자의 광학 특성을 이하의 방법에 의해 측정하였다.

(광학 특성 측정 방법)

편광자의 광학 특성을, 적분구 부착 분광 광도계 (닛폰 분광 주식회사 제조의 V7100) 로 측정하였다. 각 직선 편광에 대한 투과율은 그란테라-프리즘 편광자를 통해서 얻어진 완전 편광을 100% 로 하여 측정하였다. 단체 투과율, 평행 투과율 (H₀) 및 직교 투과율 (H₉₀) 을, 파장 550㎚ 에서 측정하고, 그 값으로부터 하기 식에 의해 편광도를 구하였다. 또한, 이들 투과율은 JISZ 8701 의 2 도 시야 (C 광원) 에 의해 시감도 보정을 실시한 Y 값이다. 편광도 (%)={(H₀-H₉₀)/(H₀+H₉₀)}^1/2×100

또한, 파장 450㎚, 파장 550㎚, 파장 660㎚ 에 대해서, 직교 투과율을 측정하였다. 이들을 표 1 중, Tc450, Tc550, Tc660 으로 나타낸다.

표 1 중, 에탄올/이소프로필알코올의 혼합 비율은 90:10 (중량비) 이다.

전체 실시예는 단체 투과율 44.0% 이상, 편광도 99.8% 이상을 만족하고, 또한, 파장 450㎚, 파장 550㎚, 파장 660㎚ 에서의 직교 투과율이 모두 0.20% 이하를 만족하고 있고, 광대역에 있어서, 고투과율, 고편광도의 편광자가 얻어지고 있는 것을 알 수 있다. 특히, 실시예 1, 2, 3, 4, 8 은, 단체 투과율 44.0% 이상, 편광도 99.9% 이상을 만족하고, 또한, 파장 450㎚, 파장 550㎚, 파장 660㎚ 에서의 직교 투과율이 모두 0.10% 이하를 만족하고 있고, 광대역에 있어서의 고투과율, 고편광도의 편광자로서 우수하다.

실시예 16 ∼ 18, 비교예 7

실시예 1 에 있어서, 제 1 세정욕의 처리액에 사용한 수용액에 있어서의 요오드화칼륨 농도 및 에탄올 농도를 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일 조건에서 편광자를 제조하였다.

얻어진 편광자의 광학 특성을, 상기와 동일하게 하여 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(편광판의 제조)

실시예 16 ∼ 18, 비교예 7 에서 얻어진 편광자를 사용하여, 하기 방법에 의해 편광판을 제조하였다.

투명 보호 필름으로는, 두께 30㎛ 의 락톤화 폴리메틸메타크릴레이트 필름을 사용하였다.

접착제로는, N-아크릴로일모르폴린 40 중량부와 히드록시에틸아크릴아미드 60 중량부의 혼합물을 사용하였다.

상기 투명 보호 필름의 편측에, 상기 접착제를, 마이크로그라비아 코터 (그라비아롤 : #300) 를 사용하여, 두께 5㎛ 가 되도록 도공한 접착제 부착 투명 보호 필름으로 하였다. 이어서, 이것을, 상기 편광자의 양면으로부터, 상기 접착제 부착 투명 보호 필름을 롤기에 의해 부착하였다. 부착시킨 투명 보호 필름측 (양측) 으로부터, 전자선을 조사하여 편광자의 양측에 투명 보호 필름을 갖는 편광판을 얻었다. 라인 속도는 15m/min, 가속 전압은 200kV, 조사선량은 20kGy 로 하였다.

얻어진 편광판에 대하여, 내크랙성을 이하와 같이 하여 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.

<내크랙성>

얻어진 편광판을, 길이 50㎜, 폭 150㎜ 로 절단하고, -40℃ 에서 1 시간 냉각, 85℃ 에서 1 시간 가열을 1 사이클로 하여, 150 사이클 반복하였다. 150 사이클 종료 후에 발생한 크랙의 면적 (㎛²) 을 측정하였다.

	내크랙성 (크랙 면적 : ㎛2)
실시예 16	2.50
실시예 17	2.00
실시예 18	0.00
비교예 7	6.67

Claims (6)

1. 폴리비닐알코올계 필름에, 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을 적어도 실시한 후, 세정 공정을 실시하는 편광자의 제조 방법으로서,

   세정 공정은, 알코올을 1 ∼ 50 중량% 및 요오드화 화합물을 0.5 ∼ 10 중량% 함유하는 수용액에 의해 실시하는 것을 특징으로 하는 편광자의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   알코올이, 탄소수 1 ∼ 4 의 알코올 중 적어도 어느 1 종인 것을 특징으로 하는 편광자의 제조 방법.
3. 제 1 항에 기재된 편광자의 제조 방법에 의해 얻어진, 편광자.
4. 제 3 항에 기재된 편광자의 적어도 편면에 투명 보호 필름을 형성한, 편광판.
5. 제 3 항에 기재된 편광자가, 적어도 1 장 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
6. 제 3 항에 기재된 편광자를 적어도 1 장 사용한, 화상 표시 장치.