KR20110108878A

KR20110108878A - 편광판의 제조방법 및 편광판

Info

Publication number: KR20110108878A
Application number: KR1020100028325A
Authority: KR
Inventors: 송승원; 최한영; 정경문; 최지연
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-06

Abstract

본 발명은 편광판의 제조방법 및 편광판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코로나 방전 처리된 시클로올레핀계 보호필름을 세정 및 건조함으로써 코로나 방전 처리에 의해 발생된 카르복시산 유도체(RCOOH)가 완전히 제거되어 공정의 오염뿐만 아니라 편광판의 외관 오염을 방지하고, 고온 또는 고온, 다습한 조건 하에서도 들뜸과 같은 불량의 발생이 없이 신뢰 내구성이 우수할 뿐만 아니라 접착력과 리워크성이 우수한 편광판의 제조방법 및 이 방법으로 제조된 편광판에 관한 것이다.

Description

편광판의 제조방법 및 편광판{METHOD FOR PREPARING POLARIZING PLATE AND POLARIZING PLATE}

본 발명은 공정의 오염과 편광판의 외관 오염을 방지하고, 고온 또는 고온·다습한 조건 하에서도 신뢰 내구성, 접착력 및 리워크성이 우수한 편광판의 제조방법 및 편광판에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 일정하게 배열되어 있는 액정층과 투명 전극층을 포함하는 투명한 유리판 또는 플라스틱계 판상소재로 구성되어 있는 액정셀을 기준으로 하여 접착제층 또는 점착제층에 의해 합체되어 있는 편광판을 포함한다.

편광판은 일정한 방향으로 연신되고 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질이 흡착 배향된 폴리비닐알콜계(PVA) 편광자와 상기 편광자의 양면을 보호하기 위하여 적층된 편광자 보호필름을 포함한다. 구체적으로, 편광자의 한 면에는 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름으로 대표되는 편광자 보호필름과 상기 보호필름 상에 액정셀과 접합하게 되는 점착제층과 이형필름이 차례대로 구비되고, 다른 한 면에는 편광자 보호필름과 표면보호필름이 차례대로 적층된 다층으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 편광판은 셀룰로오스계 보호필름의 내습열성이 충분하지 못하여 고온 또는 고온·다습한 조건 하에서 편광도, 색상 등의 편광판 성능이 저하되기 쉽고, 보호필름과 편광자 간의 계면이 박리되기 쉽다는 단점이 있다. 또한, 셀룰로오스계 필름은 경사방향의 입사광에 대하여 위상차를 만들기 때문에 점차 대형화되고 있는 액정표시장치의 시야각 특성에 영향을 미치게 된다.

이러한 점을 고려하여, 편광자 보호필름으로서 내열성과 광학적 투명성이 우수한 노보넨 등을 주된 단량체로 하는 시클로올레핀계 필름의 사용이 제안되었다.

편광자 보호필름으로서 시클로올레핀계 필름이 사용되는 경우, 폴리비닐알콜계 편광자와 시클로올레핀계 필름 간의 접착성뿐만 아니라 시클로올레핀계 필름과 점착제층 간의 접착성도 충분히 좋지 못하였다.

일본공개특허 제2005-070140호, 제2005-181817호, 제2005-208456호는 시클로올레핀계 필름에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 특정 성분의 수계 접착제를 사용하여 폴리비닐알콜계 편광자 상에 시클로올레핀계 필름을 접합하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 코로나 방전 처리에 의해서는 미분말상의 카르복시산 유도체(RCOOH)가 발생되며, 이 상태에서 장기간 생산을 계속하면 발생된 미분말상 물질의 축적에 의해 공정이 오염될 뿐만 아니라 제조된 편광판의 외관 오염의 문제가 발생한다.

또한, 한국공개특허 제2007-0101774호는 시클로올레핀계 필름에 800W 이하의 출력 강도로 코로나 방전 처리함으로써 시클로올레핀계 수지 유래의 미분말상 물질의 발생이 없고 편광판의 외관 오염도 방지하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 코로나 방전 처리 강도를 약하게 하면 접착력이 충분하지 못하게 되고 그 수명도 짧아지게 되며, 코로나 처리 강도를 높이게 되면 핀홀 또는 온도 상승에 기인한 주름 등의 결함이 발생되고 미분말상의 카르복시산 유도체(RCOOH)가 여전히 발생하게 된다. 이로 인하여, 고온·다습한 조건 하에서 들뜸과 같은 문제가 발생하고, 점착제층, 특히 대전방지성 점착제층이 적층된 경우에는 대전방지제가 이행하여 신뢰 내구성이 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 코로나 방전 처리에 의해 발생된 시클로올레핀계 수지의 분해물을 완전히 제거하여 공정의 오염과 편광판의 외관 오염을 방지할 수 있는 편광판의 제조방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 편광자와 시클로올레핀계 보호필름 간의 접착성과 시클로올레핀계 보호필름과 점착제층 간의 접착성이 우수하고, 고온 또는 고온·다습한 조건 하에서도 편광판의 들뜸과 같은 불량의 발생이 없이 신뢰 내구성이 우수하며 리워크성도 좋은 편광판의 제조방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 편광판을 제공하고자 한다.

1. 코로나 방전 처리된 시클로올레핀계 보호필름을 세정 및 건조하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.

2. 위 1에 있어서, 세정단계에서는 코로나 방전 처리에 의해 시클로올레핀계 보호필름 표면에 존재하는 카르복시산 유도체를 포함하는 시클로올레핀계 수지의 분해물이 제거되는 편광판의 제조방법.

3. 위 1에 있어서, 코로나 방전 처리의 출력강도는 100 내지 1000W인 편광판의 제조방법.

4. 위 1에 있어서, 세정은 20 내지 80℃의 물에 1 내지 120초 동안 침지하여 수행되는 편광판의 제조방법.

5. 위 1에 있어서, 건조는 30 내지 100℃에서 10 내지 600초 동안 수행되는 편광판의 제조방법.

6. 위 1에 있어서, 시클로올레핀계 보호필름의 편광자와 접합되지 않은 면에 대전방지성 점착제층을 접합하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.

7. 위 1 내지 6 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 편광판.

본 발명에 따르면 코로나 방전 처리에 의해 발생되는 카르복시산 유도체(RCOOH)뿐만 아니라 시클로올레핀계 수지의 다른 분해물이 완벽하게 제거되어 공정 상의 오염을 방지할 수 있다.

또한, 고온 또는 고온·다습한 조건 하에서 시클로올레핀계 수지의 분해물로 인한 외관상의 오염 및 들뜸과 같은 불량의 발생이 없이 우수한 신뢰 내구성을 가진 편광판의 제조가 가능하다.

또한, 폴리비닐알콜계 편광자와 시클로올레핀계 보호필름 간의 접착력뿐만 아니라 시클로올레핀계 보호필름과 점착제층, 특히 대전방지성 점착제층 간의 접착력도 좋아 신뢰 내구성이 우수하며, 액정셀 또는 기재와의 접합시 초기 점착력이 우수하고, 고온 또는 고온·다습한 조건 하에서도 과도한 점착력의 증가를 억제하여 재박리시 점착제가 기재에 남지 않는 우수한 리워크성을 가진 편광판의 제조가 가능하다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 편광판의 제조방법은 코로나 방전 처리된 시클로올레핀계 보호필름을 세정 및 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 편광판은 편광자의 적어도 한 면에 시클로올레핀계 보호필름이 적층된 구조이다.

편광자는 폴리비닐알콜계 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 것이다.

편광자를 구성하는 폴리비닐알콜계 수지는 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어질 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는 불포화 카르복시산계, 불포화 술폰산계, 올레핀계, 비닐에테르계, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드계 단량체 등을 들 수 있다. 또한, 폴리비닐알콜계 수지는 변성된 것일 수도 있으며, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다.

폴리비닐알코계 수지의 비누화도는 통상 85 내지 100몰%이며, 바람직하게는 98몰% 이상인 것이 좋고, 중합도는 통상 1,000 내지 10,000이며, 바람직하게는 1,500 내지 5,000인 것이 좋다.

이러한 폴리비닐알콜계 수지를 막으로 형성한 것이 편광자의 원반 필름으로서 사용된다. 폴리비닐알콜계 수지의 막 형성 방법은 특별히 제한되는 것은 아니며, 공지된 방법을 이용할 수 있다. 폴리비닐알콜계 원반 필름의 막 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 10 내지 150㎛일 수 있다.

편광자는 통상 상기와 같은 폴리비닐알콜계 필름을 일축연신하는 공정, 이색성 물질로 염색하여 흡착시키는 공정, 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 수세 및 건조하는 공정을 경유하여 제조된다.

시클로올레핀계 필름은 시클로올레핀계 수지, 즉 노보넨(norbornene) 또는 다환 노보넨계 단량체와 같은 시클로올레핀(환상 올레핀)을 포함하는 단량체로부터 유도되는 단위를 갖는 열가소성 수지를 주성분으로 함유하는 필름이다.

시클로올레핀계 수지는 시클로올레핀의 개환 중합체나 2종 이상의 시클로올레핀을 이용한 개환 중합체의 수소 첨가물일 수 있다.

또한, 시클로올레핀계 수지는 시클로올레핀과 에틸렌이나 프로필렌 등과 같은 쇄상 올레핀 또는 스티렌, α-메틸스티렌, 핵알킬 치환 스티렌 등과 같은 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 부가 공중합체일 수도 있다. 이때, 시클로올레핀의 함량은 부가 공중합체 100몰%에 대하여 50몰% 이하, 예를 들면 15 내지 50몰%일 수 있다. 특히, 시클로올레핀, 쇄상 올레핀 및 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 삼원 공중합체인 경우, 시클로올레핀의 함량은 비교적 소량일 수 있다. 예를 들면, 삼원 공중합체 100몰%에 대하여 쇄상 올레핀의 함량은 5 내지 80몰%, 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 함량은 5 내지 80%이며, 시클로올레핀의 함량은 이들을 제외한 잔량일 수 있다.

또한, 시클로올레핀계 수지는 극성기가 도입된 것일 수도 있다.

또한, 시클로올레핀계 수지로는 시판되고 있는 토파스(Topas)(티코나사(독일)), 아톤(JSR㈜), 제오노어(ZEONOR), 제오넥스(ZEONEX)(닛본 제온㈜), 어펠(미쓰이 가가꾸㈜) 등을 사용할 수도 있다.

이러한 시클로올레핀계 수지를 제막하여 필름으로 형성하게 되는데, 용제 캐스팅법, 용융 압출법 등의 공지된 방법을 이용할 수 있다.

또한, 시판되고 있는 제막된 시클로올레핀계 필름으로 에스시나, SCA40(세키스이 가가꾸 고교㈜), 아톤(JSR㈜), 제오노어(㈜옵테스) 등을 사용할 수도 있다.

시클로올레핀계 필름은 1축 또는 2축으로 연신되어 소정의 복굴절 특성을 나타내는 것일 수도 있다. 이 경우 연신비는 통상 1.1 내지 5배, 바람직하게는 1.1 내지 3배인 것이 좋다.

시클로올레핀계 필름의 두께는 액정표시장치의 박막화나 경량화의 측면에서 얇을수록 좋지만, 통상 20㎛ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 내지 200㎛, 가장 바람직하게는 2 내지 100㎛인 것이 좋다. 두께가 20㎛ 미만인 경우 강도가 저하되고 가공성이 떨어지며, 200㎛를 초과하는 경우 편광판의 중량이 커지거나 투명성이 저하될 수 있다.

이와 같은 시클로올레핀계 필름과 편광자를 접합하여 편광판을 제조할 수 있다.

본 발명에서는 시클로올레핀계 필름의 적어도 한 면, 바람직하게는 양면에 코로나 방전 처리를 수행하여 시클로올레핀계 필름과 편광자 간의 접착성 및 시클로올레핀계 필름과 점착제층과의 접착성을 향상시킨다.

코로나 방전 처리는 전극 사이에 고전압을 가하여 방전하고, 전극 사이에 필름을 배치시켜 표면을 활성화시키는 처리이다. 코로나 방전 처리시 원하는 효과를 얻기 위하여 전극의 종류, 전극 간격, 전압, 습도 등의 조건을 조절할 수 있다. 예를 들면, 전극 간격은 1 내지 5㎜, 이동 속도 3 내지 20m/분으로 조절하는 것이 바람직하다.

코로나 방전 처리는 100 내지 1000W의 출력 강도로 수행되는 것이 바람직하다. 출력 강도가 100W 미만인 경우 코로나 방전이 불안정하고 접착성 향상 효과가 부족할 수 있으며, 1000W 초과인 경우 핀홀 또는 온도 상승에 기인한 주름 등의 결함이 발생할 수 있다.

이와 같은 코로나 방전 처리를 하는 경우 미분말상의 물질이 발생할 수 있다. 적외선 흡수 스펙트럼의 분석에 의하면 발생된 미분말상 물질은 카르복시산 유도체(RCOOH)와 시클로올레핀계 수지의 다른 분해물을 포함하는 것을 확인하였다. 이와 같은 미분말상 물질이 발생한 상태에서 장기간 생산을 계속하게 되면, 상기 미분말상 물질의 축적으로 인하여 공정이 오염될 뿐만 아니라 제조되는 편광판의 외관 오염도 발생하게 된다. 또한, 편광판에 점착제층이 적층되는 경우, 점착제층에 함유된 대전방지제를 이행시켜 신뢰 내구성을 저하시킬 수 있기 때문에 미분말상의 시클로올레핀계 수지의 분해물을 제거하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에서는 코로나 방전 처리 이후에 시클로올레핀계 필름을 세정 및 건조하여 카르복시산 유도체뿐만 아니라 시클로올레핀계 수지의 분해물을 완벽하게 제거하는 것을 특징으로 한다.

세정은 통상 물(탈이온수)에 시클로올레핀계 필름을 침지하여 수행할 수 있다. 물의 온도는 20 내지 80℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40 내지 60℃인 것이 좋다. 온도가 20℃ 미만인 경우에는 롤과의 슬립성이 저하되어 필름 상에 크랙 발생의 위험성이 있으며, 80℃ 초과인 경우에는 필름 접힘(주름), 롤 오염 등과 같은 현상이 발생할 수 있다. 또한, 침지 시간(세정 시간)은 1 내지 120초인 것이 바람직하다.

건조는 세정 단계에서 잔류되는 수분을 제거하기 위한 것으로서, 통상의 건조방법으로 수행할 수 있다. 예를 들면, 열풍 건조기, 자외선 가열기 또는 원적외선 가열기 등을 사용할 수 있다. 건조 온도는 30 내지 100℃, 바람직하게는 50 내지 80℃인 것이 좋다. 온도가 30℃ 미만인 경우 표면에 잔류하는 수분을 완전하게 제거하지 못하여 접착제와의 접합 공정에 영향을 미칠 수 있고, 100℃ 초과인 경우 필름 접힘(주름)과 롤 오염의 현상이 발생할 수 있다. 또한, 건조 시간은 10 내지 600초인 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 코로나 방전 처리하고 세정 및 건조가 완료되면, 편광자와 시클로올레핀계 보호필름의 코로나 방전 처리된 면을 접합하여 편광판을 제조한다.

접합은 접착제를 이용하여 수행할 수 있는데, 접착제로는 접착제층을 얇게 한다는 관점에서 접착제 성분을 물에 용해 또는 분산시킨 수계 접착제 바람직하다. 예를 들면, 폴리비닐알콜계 또는 우레탄계 접착제를 사용할 수 있으며, 이 중에서 폴리비닐알콜계 접착제가 바람직하다.

폴리비닐알콜계 접착제는 폴리비닐알콜계 수지를 주성분으로 하는 것으로서, 주성분인 수지는 부분 비누화된 폴리비닐알콜 수지 또는 완전 비누화된 폴리비닐알콜 수지일 수 있으며, 또는 카르복시기 변성 폴리비닐알콜 수지, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜 수지, 메틸올기 변성 폴리비닐알콜 수지, 아미노기 변성 폴리비닐알콜 수지와 같은 변성된 폴리비닐알콜계 수지일 수 있다. 이러한 폴리비닐알콜계 수지는 물(탈이온수) 100중량부에 대하여 통상 1 내지 10중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 5중량부로 포함되는 것이 좋다.

또한, 폴리비닐알콜계 접착제는 접착력을 높이기 위하여 글리옥살 또는 수용성 에폭시 수지와 같은 경화성 성분 또는 가교제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 수용성 에폭시 수지는 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민 등의 폴리알킬렌폴리아민과 아디프산과 같은 디카르복시산과의 반응에 의해 얻어지는 폴리아미드폴리아민에 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드 에폭시 수지일 수 있다. 이러한 폴리아미드 에폭시 수지로는 시판되고 있는 스미레즈레진 650, 스미레즈레진 675(스미또모 가가꾸㈜), WS-525(닛본 PMC㈜) 등을 사용할 수도 있다. 경화성 성분 또는 가교제의 함량은 폴리비닐알콜계 수지 100중량부에 대하여 통상 1 내지 100중량부, 바람직하게는 1 내지 50중량부일 수 있다. 그 함량이 1중량부 미만인 경우 접착력 향상 효과가 미미하고, 100중량부를 초과하는 경우 접착제층의 물성이 취약해지는 경향이 있다.

접착제층의 두께는 통상 건조 후 0.001 내지 5㎛, 바람직하게는 0.01 내지 2㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1㎛ 이하인 것이 좋다. 접착제층의 두께가 5㎛를 초과하는 경우 편광판의 외관 불량이 발생되기 쉽다.

편광자와 시클로올레핀계 보호필름의 접합방법은 당 분야에서 알려진 통상의 방법일 수 있으며, 예를 들면 편광자 또는 시클로올레핀계 보호필름을 대체로 수직방향, 수평방향 또는 이 둘 사이의 경사방향으로 이동시키면서 표면에 접착제를 유하(流下)하여 도포하는 유연법, 또는 마이어 바 코팅법, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법 등의 도포방법을 이용하여 적당한 전개방식으로 접착제를 편광자, 시클로올레핀계 보호필름 또는 이들 모두의 접합면에 도포한 후 이들을 중첩시키고, 롤 압착장치 등을 이용하여 접합하는 방법을 들 수 있다.

이와 같은 방법으로, 편광자의 양면에 코로나 방전 처리된 시클로올레핀계 보호필름이 적층된 편광판을 제조할 수 있다.

또한, 편광자의 한 면에는 코로나 방전 처리된 시클로올레핀계 보호필름을 적층하고, 다른 한 면에는 다른 종류의 보호필름을 적층할 수 있다.

다른 종류의 보호필름으로는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 필름이라면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르케톤계 수지: 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알콜계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 사용할 수도 있다. 이들 중에서도 특히 알칼리 등에 의해 검화된 표면을 가진 셀룰로오스계 필름이 편광특성 또는 내구성을 고려하면 바람직하다. 또한, 시판되고 있는 셀룰로오스계 필름인 후지태크 TD80, 후지태크 TD80UF, 후지태크 TD80UZ(후지 샤싱 필름㈜), KC8UX2MW, KC8UY(코니카 미놀타 옵토㈜) 등을 사용할 수 있다. 이러한 보호필름의 두께는 통상 20 내지 200㎛이다.

편광자와 다른 종류의 보호필름 간의 접합방법은 상기 편광자와 시클로올레핀계 보호필름과의 접합에서 기재된 바와 동일한 방법일 수 있으며, 예를 들어 다른 종류의 보호필름으로 트리아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계 필름이 사용되는 경우 접착력을 높이기 위해서 트리아세틸셀룰로오스 필름의 접합면에 코로나 방전 처리, 자외선 조사 처리, 화염 처리, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨과 같은 알칼리 수용액에 침지하는 비누화 처리 등과 같은 표면 처리를 적절하게 실시할 수도 있다.

편광자와 보호필름 간의 접합이 완료된 후에 건조가 수행될 수 있다.

건조방법은 상기 기재된 바와 동일한 방법일 수 있으며, 건조 온도는 40 내지 100℃, 바람직하게는 60 내지 100℃인 것이 좋고, 건조 시간은 20 내지 1200초인 것이 바람직하다.

건조가 완료되면 시클로올레핀계 보호필름 상에 점착제층을 적층할 수 있다.

점착제층은 점착제 수지, 가교제 및 필요에 따라 실란커플링제를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성되며, 여기에 대전방지제가 포함된 대전방지성 점착제층일 수도 있다.

대전방지제로서는 대전방지성을 나타내는 물질이라면 그 종류가 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 헥실피리디늄 헥사플루오로포스페이트, 도데실피리디늄 헥사플루오로포스페이트(예를 들면, 공영화학의 IL-P-18-2) 등의 피리디늄염; 불소화 유기금속 화합물(예를 들면, 3M사의 HQ-115); NaPF₆, NaSbF₆, KPF₆, KSbF₆ 등의 알칼리 금속염; 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌 술폰산(PEDOT/PSS), 폴리에틸렌디옥시티오펜, 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리피롤 등의 전도성 고분자; ATO, ITO, 산화주석, 산화아연, 산화안티몬, 산화인듐 등의 금속산화물; 폴리아크릴아미드-co-디알릴디메틸암모늄 클로라이드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 헥사플루오로포스페이트[BMIM][PF₆], 1-부틸-3-(2-히드록시에틸)이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드[BHEIM][NTf₂], 테트라부틸메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드[TBMA][NTf₂] 등의 4차 암모늄염 등을 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 사용할 수 있다. 이 중에서 특히 IL-P-18-2, HQ-115, NaPF₆, 1-부틸-3-(2-히드록시에틸)이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드[BHEIM][NTf₂]가 점착제 수지와의 상용성 및 대전방지제의 표면이행 방지의 점에서 바람직하다.

대전방지제는 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.01 내지 5중량부, 바람직하게는 0.05 내지 3중량부로 포함된다. 함량이 0.01중량부 미만인 경우 충분한 대전방지성을 부여하기 어렵고, 5중량부 초과인 경우 오염도가 증가하고 투명성이 나빠질 수 있다.

점착제 수지는 아크릴계 또는 우레탄계 수지를 주성분으로 하는 것을 사용할 수 있으며, 이 중에서도 투명성이 좋다는 점에서 아크릴계가 바람직하다.

점착제층의 적층방법은 당 분야에서 알려진 통상의 방법일 수 있으며, 예를 들면, 코로나 방전 처리된 시클로올레핀계 보호필름 상에 점착제 조성물을 유동 주조법, 및 에어 나이프, 그라비아, 리버스 롤, 키스 롤, 스프레이 또는 블레이드 등의 도포방법을 이용하여 적당한 전개방식으로 직접 도포하고 건조하여 적층할 수 있다. 또한, 실리콘 코팅된 이형필름 상에 상기와 동일한 도포방법으로 점착제층을 형성하여 점착시트를 제조한 후, 이를 롤 압착장치를 이용하여 코로나 방전 처리된 시클로올레핀계 보호필름 상에 적층할 수도 있다.

점착제층의 두께는 그 점착력에 따라 조절될 수 있으며, 통상 5 내지 30㎛인 것이 좋다.

편광자와 보호필름이 접합, 건조된 이후 또는 보호필름 상에 점착제층이 적층된 이후에 충분한 접착 강도를 얻기 위하여 양생을 수행할 수 있다. 양생은 상온 이상의 온도에서 적어도 0.5일, 통상 수일 이상 실시되며, 양생 온도는 30 내지 50℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 35 내지 45℃인 것이 좋다. 양생 온도가 50℃ 초과인 경우 롤 권취 상태에서 강고해지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 양생 습도는 특별히 제한되지 않으나, 상대습도가 0 내지 70RH%인 것이 좋고, 양생 시간은 1 내지 10일, 바람직하게는 2 내지 7일인 것이 좋다.

이와 같은 본 발명의 편광판의 제조방법에 의하면, 시클로올레핀계 보호필름에 코로나 방전 처리하는 경우 발생되는 카르복시산 유도체를 포함하는 시클로올레핀계 수지의 분해물을 완벽하게 제거할 수 있어 공정 상에서 미분말상의 물질이 축적되는 오염 문제를 방지할 수 있다. 또한, 미분말상 물질로 인한 편광판의 외관 상의 오염을 방지할 수 있고, 고온 또는 고온·다습한 조건 하에서 들뜸과 같은 불량이 발생하지 않아 우수한 신뢰 내구성을 부여할 수 있게 된다. 또한, 편광자와 시클로올레핀계 보호필름 간의 접착력뿐만 아니라 시클로올레핀계 보호필름과 점착제층과의 접착력도 향상시켜 액정셀 또는 기재와의 접합시 초기 점착력이 우수하고, 고온 또는 고온·다습한 조건 하에서 과도한 점착력의 증가를 억제할 수 있어 재박리시 점착제가 기재에 남지 않는 우수한 리워크성도 부여할 수 있다. 특히, 대전방지성 점착제층이 적층된 경우 시클로올레핀계 수지의 분해물에 의한 대전방지제의 이행을 방지하여 신뢰 내구성을 보다 향상시킬 수 있다.

본 발명의 편광판은 상기 제조방법으로 제조된 것으로서, 편광자의 적어도 한 면에 시클로올레핀계 보호필름이 적층된 편광판이다.

보다 상세하게, 편광자의 한 면에는 시클로올레핀계 보호필름이 적층되고, 다른 한 면에는 시클로올레핀계 보호필름 또는 다른 종류의 보호필름이 적층된 구조일 수 있다.

바람직하게는, 편광자의 한 면에는 시클로올레핀계 보호필름이 적층되고, 다른 한 면에는 셀룰로오스계 보호필름이 적층된 구조이다.

또한, 본 발명의 편광판은 시클로올레핀계 보호필름 상에 액정셀과 접합하기 위한 점착제층, 특히 대전방지성 점착제층이 적층된 구조의 것일 수도 있다.

이러한 편광판은 통상의 액정표시장치에 모두 적용 가능하며, 구체적으로 점착제층이 적층된 편광판을 액정셀의 적어도 한 면에 접합한 액정패널을 포함하는 액정표시장치를 구성할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

[실시예 ]

실시예 1

(1) 시클로올레핀 필름 처리

두께가 185㎛인 시클로올레핀(COP) 필름의 양면에 700W의 출력 강도로 코로나 방전 처리한 후 60℃의 물로 10초 동안 세정하고, 80℃에서 60초 동안 건조하였다.

(2) 편광판

폴리비닐알콜 수지로 된 요오드계 편광자의 양면에 각각 (1)의 코로나 방전 처리된 COP 필름과 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름을 수계 접착제를 이용하여 접합하여 편광판을 제조하였다. 수계 접착제는 물 100중량부에 카르복시기 변성 폴리비닐알콜 수지(쿠라레포발 KL318, (주)쿠라레) 3중량부와 폴리아미드 에폭시 수지(스미레즈레진 650(고형분 함량 30%), 스미또모 가가꾸㈜) 1.5중량부를 혼합하여 제조한 것을 사용하였다. 접합 후에는 50-80℃에서 5분 동안 건조하였다.

(3) 점착제 부착 편광판

제조된 편광판의 코로나 방전 처리된 COP 보호필름 상에 대전방지성 점착제층을 포함하는 점착시트를 이용하여 대전방지성 점착제층을 적층하고 점착제 부착 편광판을 제조하였다. 점착시트는 아크릴계 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부, 가교제로 트리메틸올프로판의 톨릴렌디이소시아네이트 부가물(COR-L, Nippon Polyurethane Industry사) 0.5중량부, 대전방지제로 도데실피리디늄 헥사플루오로포스페이트(IL-P-18-2, 공영화학) 3중량부 및 실란커플링제로 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(KBM-403, Shin-Etsu사) 0.5중량부를 혼합한 후 적정의 농도로 희석한 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 필름 상에 건조막 두께가 25㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조하여 점착제층을 형성시키고, 그 위에 다른 한 층의 이형필름을 라미네이션하여 제조한 것을 사용하였다.

비교예 1

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 코로나 방전 처리 후 시클로올레핀계 필름을 세정 및 건조하지 않았다.

시험예

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 점착제 부착 편광판의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

1. 이물 시인성

제조된 편광판의 외관 상에 미분말상의 이물의 부착 여부를 육안으로 관찰하였다.

<평가기준>

○: 외관 상에 이물의 부착 없음.

×: 외관 상에 이물의 부착 있음.

2. 신뢰 내구성(내열, 내습열)

제조된 점착제 부착 편광판을 90㎜×170㎜ 크기로 절단하고, 유리 기판(110㎜×190㎜×0.7㎜)의 양면에 광학 흡수축이 직교하도록 부착하여 시편을 제작하였다. 이때, 가해진 압력은 5㎏/㎠이며 기포나 이물이 생기지 않도록 크린룸 작업을 하였다. 내열 특성은 80℃의 온도에서 100시간 동안 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였고, 내습열 특성은 60℃의 온도 및90% RH의 조건 하에서 100시간 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였다. 이때, 시편의 상태를 평가하기 직전에 상온에서 24시간 방치한 후 관찰하였다.

<평가기준>

○: 기포나 박리 없음.

×: 기포나 박리가 있음.

3. 점착력(유리기판에 대한 박리력, N/cm)

점착제 부착 편광판을 25㎜×100㎜의 크기로 절단하고 이형필름을 박리한 후 유리 기판(코닝사)에 0.25MPa의 압력으로 라미네이션하고 오토클레이브 처리하여 시편을 제작하였다. 제작된 시편을 25℃, 50%RH의 조건 하에서 24시간 방치한 후UTM (만능인장시험기, Instron)을 사용하여 박리 속도 10m/분, 박리각도 180°로 박리할 때의 점착력을 측정하였다. 이때, 측정은 23℃, 50%RH의 조건 하에서 실시하였다.

구분	이물 시인성	신뢰 내구성		점착력(N/㎝) (25℃, 24시간)
구분	이물 시인성	내열성 (80℃, 100시간)	내습열성 (60℃, 90RH%, 24시간)	점착력(N/㎝) (25℃, 24시간)
실시예1	○	○	○	1.2
비교예1	×	×	○	1.2

위 표와 같이, 본 발명에 따라 시클로올레핀계 보호필름을 코로나 방전 처리하고 세정 및 건조한 후 제조한 실시예 1의 편광판은 비교예 1의 편광판과 비교하여 카르복시산 유도체를 포함하는 미분말상의 시클로올레핀계 수지의 분해물이 완벽하게 제거되어 편광판의 외관 상의 이물의 오염이 없으며, 고온 또는 고온·다습한 조건 하에서 신뢰 내구성과 유리 기판에 대한 박리력이 동시에 우수한 것을 확인할 수 있었다.

Claims

코로나 방전 처리된 시클로올레핀계 보호필름을 세정 및 건조하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 세정단계에서는 코로나 방전 처리에 의해 시클로올레핀계 보호필름 표면에 존재하는 카르복시산 유도체를 포함하는 시클로올레핀계 수지의 분해물이 제거되는 편광판의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 코로나 방전 처리의 출력강도는 100 내지 1000W인 편광판의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 세정은 20 내지 80℃의 물에 1 내지 120초 동안 침지하여 수행되는 편광판의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 건조는 30 내지 100℃에서 10 내지 600초 동안 수행되는 편광판의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 시클로올레핀계 보호필름의 편광자와 접합되지 않은 면에 대전방지성 점착제층을 접합하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 편광판.