KR20120086653A - 편광판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

(과제) 본 발명은, 타흔, 이물질, 또는 흠집에 의한 외관 결함이 없고, 편광자와 시클로올레핀계 수지 필름의 접착력을 향상시킬 수 있는 편광판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(해결 수단) 본 발명의 편광판의 제조 방법은, 시클로올레핀계 수지 필름의 편광자가 형성되는 면에, 출력 강도 0.9 ? 2.5 ㎾ 로 코로나 방전 처리를 실시하는 공정, 코로나 방전 처리를 실시한 시클로올레핀계 수지 필름을 수세하는 공정, 및 편광자와 시클로올레핀계 수지 필름을 접착제를 개재하여 첩합하는 공정을 포함한다.

Description

편광판의 제조 방법{POLARIZING PLATE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 편광판의 제조 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 당해 제조 방법에 의해 얻어진 편광판에 관한 것이다. 당해 편광판은 이것 단독으로, 또는 이것을 적층한 광학 필름으로서 액정 표시 장치 (LCD), 유기 EL 표시 장치, CRT, PDP 등의 화상 표시 장치를 형성할 수 있다.

액정 표시 장치는, 액정의 스위칭에 의한 편광 상태를 가시화시킨 것으로, 그 표시 원리로부터, 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 접착제층에 의해 첩합(貼合)한 편광판이 사용되고 있다. 편광자로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올에 요오드를 흡착시키고, 연신한 구조의 요오드계 편광자가 일반적으로 사용되고 있다. 투명 보호 필름으로는, 트리아세틸셀룰로오스계 필름, 시클로올레핀계 수지 필름 등이 일반적으로 사용되고 있다.

그러나, 종래의 편광판은, 고온 고습 환경하에 장시간 노출되면, 편광자와 투명 보호 필름 사이에서 박리되기 쉬워진다는 문제가 있었다.

상기 문제를 해결하는 방법으로서 이하의 기술이 제안되어 있다.

특허문헌 1 에서는, 편광자와의 접착성을 향상시키기 위해서, 열가소성 포화 노르보르넨 수지 필름의 표면을 코로나 방전 처리하는 것이 제안되어 있다.

특허문헌 2 및 3 에서는, 밀착성을 높이기 위해서, 편광 필름 및/또는 보호 필름의 접착 표면에, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리 등의 표면 처리를 실시하는 것이 제안되어 있다.

특허문헌 4 에서는, 편광 필름과 시클로올레핀계 수지 필름의 접착성을 향상시키기 위해서, 시클로올레핀계 수지 필름의 편광 필름을 첩합하는 측의 면에, 800 W 이하의 출력 강도로 코로나 방전 처리를 실시하는 것이 제안되어 있다.

특허문헌 5 에서는, 접착 강도를 안정시키기 위해서, TAC 필름 등의 난접착성 필름을 플라즈마 처리한 후, 표면에 생긴 난접착성의 블리드물을 물 등으로 세정하여 제거하는 것이 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 2000-241627호 일본 공개특허공보 2005-70140호 일본 공개특허공보 2005-181817호 일본 공개특허공보 2007-279621호 일본 공개특허공보 2010-150373호

본 발명은, 타흔(打痕), 이물질, 또는 흠집에 의한 외관 결함이 없고, 편광자와 시클로올레핀계 수지 필름의 접착력을 향상시킬 수 있는 편광판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 제조 방법에 의해 얻어지는 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 당해 편광판을 적층한 광학 필름을 제공하는 것, 및 당해 편광판, 광학 필름을 사용한 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 편광판의 제조 방법에 의해 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명은, 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 개재하여 시클로올레핀계 수지 필름이 형성되어 있는 편광판의 제조 방법으로서,

시클로올레핀계 수지 필름의 편광자가 형성되는 면에, 출력 강도 0.9 ? 2.5 ㎾ 로 코로나 방전 처리를 실시하는 공정,

코로나 방전 처리를 실시한 시클로올레핀계 수지 필름을 수세하는 공정, 및

편광자와 시클로올레핀계 수지 필름을 접착제를 개재하여 첩합하는 공정을 포함하는 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.

시클로올레핀계 수지 필름의 표면에 코로나 방전 처리를 실시하면, 시클로올레핀계 수지 유래의 미분말상 물질 (카르복실산 유도체) 이 발생하고, 공장 레벨에서의 롱런을 계속하는 동안에 그 미분말상 물질이 축적되어 공장 내를 오염시킨다. 또, 이 미분말상 물질이 원인이 되어 편광판의 성능이나 외관이 손상된다는 문제도 있다. 예를 들어, 반송 롤에 미분말상 물질이 부착되면, 편광자나 시클로올레핀계 수지 필름에 타흔이 생기거나, 미분말상 물질이 시클로올레핀계 수지 필름의 표면에 남으면, 이물질에 의해 편광판에 제품 결함이 발생한다.

본 발명자들은, 이 미분말상 물질을 물 등을 사용한 세정 처리에 의해 제거함으로써, 타흔 또는 이물질에 의한 외관 결함이 없고, 편광자와 시클로올레핀계 수지 필름의 접착성이 우수한 편광판이 얻어지는 것을 알아냈다.

코로나 방전의 출력 강도는 0.9 ? 2.5 ㎾ 일 필요가 있다. 출력 강도가 0.9 ㎾ 미만인 경우에는, 미분말상 물질의 발생을 억제할 수 있지만, 필름의 폭 방향에 있어서 균일하게 코로나 방전 처리할 수 없기 때문에, 개질 불균일이 생겨 접착력이 향상되지 않는다. 한편, 출력 강도가 2.5 ㎾ 를 초과하는 경우에는, 필름 표면에 코로나 흠집이 발생하기 쉬워져, 편광판에 제품 결함이 생기기 쉬워진다.

또한 본 발명은, 상기 제조 방법에 의해 얻어지는 편광판에 관한 것이다.

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

또한 본 발명은, 상기 편광판 또는 상기 광학 필름을 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명에서는, 편광자와 시클로올레핀계 수지 필름을 접착제로 첩합하기 전에, 시클로올레핀계 수지 필름에 코로나 방전 처리를 실시하고 있다. 코로나 방전 처리에 의해, 필름의 표면에는 친수성 관능기 (-COOH 나 -OH) 나 라디칼 활성종이 도입되거나, 필름의 표면이 조면화된다. 또, 코로나 방전 처리에 의해 발생한 미분말상 물질을 물 등을 사용한 세정 처리에 의해 제거하고 있다. 그것에 의해, 편광자와 시클로올레핀계 수지 필름의 접착력이 향상되어, 고온 고습 환경하에 장시간 노출되어도 편광자와 시클로올레핀계 수지 필름 사이에서 잘 박리되지 않는 편광판을 얻을 수 있다. 또, 코로나 방전 처리에 있어서의 출력 강도를 0.9 ? 2.5 ㎾ 로 조정함으로써, 필름 표면에 코로나 흠집을 발생시키지 않고 균일하게 표면 개질할 수 있다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에 사용하는 편광자는, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌?아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료의 이색성 물질을 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 이색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다.

폴리비닐알코올계 편광자는, 폴리비닐알코올 수지 필름을 이색성 물질 (대표적으로는, 요오드, 이색성 염료) 로 염색하여 1 축 연신한 것이 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지 필름을 구성하는 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 바람직하게는 100 ? 10000, 더욱 바람직하게는 1000 ? 5000 이다. 중합도가 지나치게 낮으면, 소정의 연신을 실시할 때에 연신 끊김이 되기 쉽고, 또한 중합도가 지나치게 높으면, 연신할 때에 장력이 비정상적으로 필요해져, 기계적으로 연신할 수 없게 될 우려가 있다.

편광자를 구성하는 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 임의의 적절한 방법 (예를 들어 수지를 물 또는 유기 용제에 용해한 용액을 유연 제막하는 유연법, 캐스트법, 압출법) 으로 성형될 수 있다. 편광자의 두께는 편광판이 사용되는 LCD 의 목적이나 용도에 따라 적절히 설정되지만, 통상 10 ? 300 ㎛ 정도이다. 바람직하게는 20 ? 100 ㎛ 이다.

편광자의 제조 방법으로는, 목적, 사용 재료 및 조건 등에 따라 임의의 적절한 방법이 채용된다. 예를 들어, 상기 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 통상, 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세 및 건조 공정을 포함하는 일련의 제조 공정에 제공하는 방식이 채용된다. 건조 공정을 제외한 각 처리 공정에 있어서는, 각각의 공정에 사용되는 용액을 함유하는 액 중에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지함으로써 처리를 실시한다. 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세 및 건조의 각 처리의 순서, 횟수 및 실시의 유무는, 목적, 사용 재료 및 조건 등에 따라 적절히 설정될 수 있다. 예를 들어, 몇 가지의 처리를 하나의 공정에서 동시에 실시해도 되고, 팽윤 처리, 염색 처리 및 가교 처리를 동시에 실시해도 된다. 또한 예를 들어, 가교 처리를 연신 처리의 전후에 실시하는 것이 바람직하게 채용될 수 있다. 또한 예를 들어, 수세 처리는, 모든 처리의 후에 실시해도 되고, 특정 처리의 후에만 실시해도 된다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에 사용하는 시클로올레핀계 수지 필름은, 공지된 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 시클로올레핀계 수지는, 시클로올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭으로, 예를 들어 일본 공개특허공보 평1-240517호, 일본 공개특허공보 평3-14882호, 일본 공개특허공보 평3-122137호 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로는, 시클로올레핀의 개환 (공)중합체, 시클로올레핀의 부가 중합체, 시클로올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀과의 공중합체 (대표적으로는 랜덤 공중합체), 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 및 그들의 수소화물 등을 들 수 있다. 시클로올레핀의 구체예로는, 노르보르넨계 모노머를 들 수 있다.

시클로올레핀계 수지로는, 여러 가지의 제품이 시판되고 있다. 구체예로는, 닛폰 제온 주식회사 제조의 상품명 「제오넥스」, 「제오노아」, JSR 주식회사 제조의 상품명 「아톤」, TICONA 사 제조의 상품명 「토파스」, 미츠이 화학 주식회사 제조의 상품명 「APEL」등을 들 수 있다.

상기 시클로올레핀계 수지 필름은, 투명 보호 필름으로서 편광자의 편면 또는 양면에 형성되는데, 이것을 편광자의 편면에 형성하는 경우, 다른 면에는 공지된 투명 보호 필름을 형성할 수 있다.

투명 보호 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이와 같은 열가소성 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또, (메트)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 사용해도 된다.

시클로올레핀계 수지 필름 및 투명 보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있는데, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 면에서 1 ? 500 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 1 ? 300 ㎛ 이며, 보다 바람직하게는 5 ? 200 ㎛ 이고, 특히 바람직하게는 5 ? 150 ㎛ 이다.

투명 보호 필름으로서, 정면 위상차가 40 ㎚ 이상 및/또는 두께 방향 위상차가 80 ㎚ 이상인 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 필름으로서도 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.

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

시클로올레핀계 수지 필름 및 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시해도 된다.

또한, 하드 코트층, 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층, 및 안티글레어층 등을, 시클로올레핀계 수지 필름 또는 투명 보호 필름 상에 별도로 적층해도 된다.

편광자와 시클로올레핀계 수지 필름의 첩합에 사용하는 접착제는 광학적으로 투명하다면 특별히 제한되지 않고, 수계, 용제계, 핫멜트계, 라디칼 경화형의 각종 형태의 것이 사용되는데, 수계 접착제가 바람직하다.

수계 접착제로는, 폴리비닐알코올계, 젤라틴계, 비닐계 라텍스계, 폴리우레탄계, 이소시아네이트계, 폴리에스테르계, 에폭시계 등을 예시할 수 있다. 상기 접착제에는 각종 가교제를 함유할 수 있다. 또한 상기 접착제에는, 촉매, 커플링제, 각종 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제, 내가수분해 안정제 등의 안정제 등을 배합할 수도 있다. 접착제의 고형분은 일반적으로 0.1 ? 20 중량％ 로 사용된다.

상기 접착제 중에서도 폴리비닐알코올계 접착제가 바람직하다. 폴리비닐알코올계 접착제는, 폴리비닐알코올계 수지와 가교제를 함유한다.

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

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

또한 폴리비닐알코올계 수지로는, 아세트아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올 수지를 사용할 수 있다. 아세트아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올 수지는, 반응성이 높은 관능기를 갖는 폴리비닐알코올계 접착제이고, 편광판의 내구성이 향상되어 바람직하다.

가교제로는, 폴리비닐알코올계 접착제에 사용되고 있는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 가교제는, 폴리비닐알코올계 수지와 반응성을 갖는 관능기를 적어도 2 개 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들어, 에틸렌디아민, 트리에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 등의 알킬렌기와 아미노기를 2 개 갖는 알킬렌디아민류 ; 톨릴렌디이소시아네이트, 수소화톨릴렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트애덕트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스(4-페닐메탄트리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 및 이들의 케토옥심 블록물 또는 페놀 블록물 등의 이소시아네이트류 ; 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린 디 또는 트리 글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린, 디글리시딜아민 등의 에폭시류 ; 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드 등의 모노알데히드류 ; 글리옥살, 말론디알데히드, 숙신디알데히드, 글루타르디알데히드, 말레인디알데히드, 프탈디알데히드 등의 디알데히드류 ; 메틸올우레아, 메틸올멜라민, 알킬화메틸올우레아, 알킬화메틸올화멜라민, 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 산화물을 들 수 있다. 가교제로는, 멜라민계 가교제가 바람직하고, 특히 메틸올멜라민이 바람직하다.

상기 가교제의 배합량은, 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대하여, 통상, 0.1 ? 35 중량부 정도, 바람직하게는 10 ? 25 중량부이다. 한편, 내구성을 보다 향상시키려면, 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대하여, 가교제를 30 중량부를 초과하고 46 중량부 이하인 범위에서 배합할 수 있다. 특히, 아세트아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지를 사용하는 경우에는, 가교제의 사용량을 30 중량부를 초과하여 사용하는 것이 바람직하다. 가교제를 30 중량부를 초과하고 46 중량부 이하인 범위에서 배합함으로써, 내수성이 향상된다.

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

또한 상기 접착제에는, 금속 화합물 필러를 함유시킬 수 있다. 금속 화합물 필러에 의해, 접착제의 유동성을 제어할 수 있고, 막두께를 안정화시켜 양호한 외관을 가지며, 면 내가 균일하고 접착성의 편차가 없는 편광판이 얻어진다.

금속 화합물 필러는 각종의 것을 사용할 수 있다. 금속 화합물로는, 예를 들어 알루미나, 실리카, 지르코니아, 티타니아, 규산알루미늄, 탄산칼슘, 규산마그네슘 등의 금속 산화물 ; 탄산아연, 탄산바륨, 인산칼슘 등의 금속염 ; 셀라이트, 탤크, 클레이, 카올린 등의 광물을 들 수 있다. 또, 이들 금속 화합물 필러는, 표면 개질된 것을 사용할 수 있다.

금속 화합물 필러의 평균 입자경은, 통상 1 ? 1000 ㎚ 정도이고, 1 ? 500 ㎚, 나아가서는 10 ? 200 ㎚, 나아가서는 10 ? 100 ㎚ 인 것이 바람직하다. 금속 화합물 필러의 평균 입자경이 상기 범위이면, 접착제층 중에 있어서 금속 화합물을 대략 균일하게 분산시킬 수 있고, 접착성을 확보하며, 또한 양호한 외관이고, 면 내의 균일한 접착성을 얻을 수 있다.

금속 화합물 필러의 배합량은, 경화성 성분 100 중량부에 대하여, 100 중량부 이하의 비율로 배합하는 것이 바람직하다. 또한 금속 화합물 필러의 배합 비율을 상기 범위로 함으로써, 편광자와 투명 보호 필름의 접착성을 확보하면서, 또한 양호한 외관이고, 면 내의 균일한 접착성을 얻을 수 있다. 금속 화합물 필러의 배합 비율은, 1 ? 100 중량부인 것이 바람직하고, 나아가서는 2 ? 50 중량부, 나아가서는 5 ? 30 중량부인 것이 바람직하다. 금속 화합물 필러의 배합 비율이, 경화성 성분 100 중량부에 대하여 100 중량부를 초과하면, 접착제 중에 있어서의 경화성 성분의 비율이 작아져, 접착성면에서 바람직하지 않다. 또한, 금속 화합물 필러의 배합 비율은 특별히 제한되지 않지만, 접착성을 확보하면서, 또한 양호한 외관이고, 면 내의 균일한 접착성을 얻으려면, 상기 범위의 하한값으로 하는 것이 바람직하다.

편광판은, 편광자와 시클로올레핀계 수지 필름을 접착제를 개재하여 첩합함으로써 제조하는데, 본 발명은, 이들을 첩합하기 전에, 시클로올레핀계 수지 필름의 편광자가 형성되는 면에, 출력 강도 0.9 ? 2.5 ㎾ 로 코로나 방전 처리를 실시하고, 그 후, 코로나 방전 처리를 실시한 시클로올레핀계 수지 필름을 수세하는 것을 특징으로 하고 있다.

코로나 방전 처리는, 시클로올레핀계 수지 필름을 전극 사이에 배치하고, 상압 공기 중에서 전극 사이에 고전압을 가하여 방전함으로써 실시된다. 출력 강도 이외의 처리 조건은 특별히 제한되지 않지만, 전극 간격은 1 ? 5 ㎜ 정도이고, 필름의 이동 속도는 3 ? 20 m/분 정도이다. 또, 출력 강도는 0.9 ? 2.0 ㎾ 인 것이 바람직하다.

편광자의 다른 면에 투명 보호 필름을 형성하는 경우에는, 투명 보호 필름에 표면 개질 처리를 실시해도 된다. 구체적인 처리로는, 코로나 방전 처리, 플라즈마 방전 처리, 자외선 조사 처리, 프레임 처리, 프라이머 처리, 및 비누화 처리 등을 들 수 있다.

수세 처리로는, 예를 들어, 코로나 방전 처리를 실시한 시클로올레핀계 수지 필름을 수성 세정액의 욕 중에 침지하는 방법, 시클로올레핀계 수지 필름의 코로나 방전 처리면에 수성 세정액을 도포 또는 스프레이하는 방법 등을 들 수 있다.

수성 세정액으로는, 순수, 이온 교환수, 및 효소계 세정제를 함유하는 수용액 등을 들 수 있다. 수성 세정액의 온도는 특별히 제한되지 않지만, 5 ? 80 ℃ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ? 50 ℃ 이다. 온도가 5 ℃ 미만인 경우에는, 수세 처리 공정 후에 필름 표면에 결로가 생기기 쉬워지고, 80 ℃ 를 초과하는 경우에는, 열에 의해 필름에 주름이 생겨 핸들링성이 나빠지는 경향이 있다. 수세 처리 시간은 특별히 제한되지 않지만, 3 ? 180 초 정도이고, 바람직하게는 5 ? 120 초이다. 처리 시간이 지나치게 짧으면 필름 표면의 미분말상 물질을 충분히 제거하는 것이 어렵고, 처리 시간이 지나치게 길면 제조 효율이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.

수세 처리 후, 닙 롤, 유리 바, 에어 나이프 등을 사용하여 필름 표면에 잔존하는 수적을 제거하는 것이 바람직하다.

그 후, 상기 시클로올레핀계 수지 필름과 편광자를 접착제를 사용하여 첩합함으로써 편광판을 제조한다. 접착제의 도포는, 시클로올레핀계 수지 필름의 코로나 방전 처리면, 또는 편광자의 어느 것에 실시해도 되고, 양자에 실시해도 된다. 첩합 후에, 건조시켜 접착제층을 형성한다. 수계 접착제를 사용하는 경우, 건조는 온도 20 ? 80 ℃ 정도, 바람직하게는 40 ? 80 ℃ 에서, 1 ? 10 분간 정도, 바람직하게는 1 ? 5 분간 실시하는 것이 바람직하다. 시클로올레핀계 수지 필름과 편광자의 첩합은, 롤 라미네이터 등에 의해 실시할 수 있다. 접착제층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 통상 30 ? 1000 ㎚ 정도이다.

본 발명의 편광판은, 실용시에 다른 광학층과 적층한 광학 필름으로서 사용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 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, 혹은 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다.

편광판에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차적으로 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적절한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기 편광판이나 그 밖의 광학 필름의 접착시에, 그들의 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 다른 부재와 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 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

편광판이나 광학 필름의 편면 또는 양면에 대한 점착층의 부설은, 적절한 방식으로 할 수 있다. 그 예로는, 예를 들어 톨루엔이나 아세트산에틸 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 점착층을 형성하고 그것을 편광판 상 또는 광학 필름 상에 이착하는 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 경우에, 편광판이나 광학 필름의 표리에 있어서 상이한 조성이나 종류나 두께 등의 점착층으로 할 수도 있다. 점착층의 두께는, 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1 ? 500 ㎛ 이며, 5 ? 200 ㎛ 가 바람직하고, 특히 10 ? 100 ㎛ 가 바람직하다.

점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공할 때까지의 동안에, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 임시 장착되어 커버된다. 이로써, 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 적절한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장사슬 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 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, 또한 점착층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산에스테르계 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 편광판 또는 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은, 종래에 준하여 할 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 도입하는 것 등에 의해 형성되지만, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 편광판 또는 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없으며, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의의 타입인 것을 사용할 수 있다.

액정 셀의 편측 또는 양측에 편광판 또는 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 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 형성하는 경우, 그것들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판, 백라이트 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.

실시예

이하에, 본 발명의 실시예를 기재하지만, 본 발명의 실시형태는 이들에 한정되지 않는다.

실시예 1

(편광자)

평균 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰％, 두께 75 ㎛ 의 폴리비닐알코올 필름을, 30 ℃ 의 온수 중에 60 초간 침지하여 팽윤시켰다. 이어서, 요오드/요오드화칼륨 (중량비 = 0.5/8) 을 함유하는 농도 0.3 ％ 의 요오드 용액 중에 상기 필름을 침지하고, 3.5 배까지 연신시키면서 필름을 염색하였다. 그 후, 65 ℃ 의 붕산에스테르 용액 중에서, 상기 필름을 총합 연신 배율이 6 배가 될 때까지 연신하였다. 그 후, 40 ℃ 의 오븐에서 3 분간 건조를 실시하여 편광자를 얻었다.

(투명 보호 필름)

두께 73 ㎛ 의 노르보르넨계 수지 필름인 제오노아 필름 (제온사 제조, ZB14 필름) 과, 비누화 처리를 실시한 두께 80 ㎛ 의 TAC 필름 (후지 필름사 제조, TD80UL) 을 사용하였다.

(수계 접착제)

아세트아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 (평균 중합도 : 1200, 비누화도 : 98.5 몰％, 아세트아세틸기 변성도 : 5 몰％) 100 중량부에 대하여, 메틸올멜라민 50 중량부를, 30 ℃ 의 온도 조건하에 순수에 용해시켜, 고형분 농도 3.7 중량％ 로 조정한 수용액을 조제하였다. 상기 수용액 100 중량부에 대하여, 알루미나 콜로이드 수용액 (평균 입자경 15 ㎚, 고형분 농도 10 ％, 정전하) 18 중량부를 첨가하여 수계 접착제를 조제하였다. 수계 접착제의 점도는 9.6 mPa?s, pH 는 4 ? 4.5 였다.

(코로나 방전 처리)

코로나 조사기 (카스가 전기사 제조, CT-0212) 를 사용하여, 상기 제오노아 필름의 편면에 코로나 방전 처리를 실시하였다. 처리 조건은, 전극 간격 2 ㎜, 필름 이동 속도 13 m/분, 출력 강도 0.9 ㎾ 로 하였다.

(수세 처리)

코로나 방전 처리를 실시한 제오노아 필름을 30 ℃ 의 수세욕 중에 30 초간 침지하고, 그 후, 닙 롤을 사용하여 필름 표면의 수적을 제거하였다.

(편광판의 제조)

제오노아 필름의 코로나 방전 처리면, 및 TAC 필름의 비누화 처리면에, 상기 수계 접착제를 건조 후의 두께가 100 ㎚ 가 되도록 도포하였다. 이어서, 이들을 상기 편광자의 양면에 롤기로 첩합하였다. 그 후, 70 ℃ 에서 10 분간 건조시켜 편광판을 제작하였다.

실시예 2 ? 5, 비교예 1 ? 10

표 1 에 기재된 바와 같이, 코로나 방전에 있어서의 출력 강도를 변경하거나, 또는 수세 처리를 생략한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 편광판을 제작하였다.

[평가]

실시예 및 비교예에서 제작한 제오노아 필름 및 편광판에 대하여 하기 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(방전 상태)

제오노아 필름의 코로나 방전 처리면의 상태를 육안으로 관찰하였다. 균일하게 방전 처리되어 있는 경우를 ○, 방전 처리에 편차가 있는 경우를 × 로 하였다.

(접착성)

편광판의 단부(端部)에 있어서, 편광자와 제오노아 필름 사이에 커터의 날끝을 삽입하였다. 당해 삽입부에 있어서, 편광자와 제오노아 필름을 쥐고, 각각 반대 방향으로 잡아당겼다. 이 때, 편광자 및/또는 제오노아 필름이 파단되어 박리하지 못한 경우는, 밀착성이 양호 :「○」로 판단하고, 편광자와 제오노아 필름 사이에서 일부 박리한 경우에는, 밀착성이 약간 부족함 :「△」로 판단하고, 편광자와 제오노아 필름 사이에서 전부 박리한 경우에는, 밀착성이 부족함 :「×」로 판단하였다.

(외관 평가)

제작한 편광판을 1000 ㎜ × 1000 ㎜ 로 절단하여 샘플을 얻었다. 샘플을 형광등 하에 두고, 타흔의 개수 (개/㎡), 이물질 결점의 개수 (개/㎡), 흠집의 유무를 육안으로 측정하였다.

Claims (4)

1. 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제층을 개재하여 시클로올레핀계 수지 필름이 형성되어 있는 편광판의 제조 방법으로서,
   상기 시클로올레핀계 수지 필름의 상기 편광자가 형성되는 면에, 출력 강도 0.9 ? 2.5 ㎾ 로 코로나 방전 처리를 실시하는 공정,
   상기 코로나 방전 처리를 실시한 상기 시클로올레핀계 수지 필름을 수세하는 공정, 및
   상기 편광자와 상기 시클로올레핀계 수지 필름을 상기 접착제를 개재하여 첩합하는 공정을 포함하는, 편광판의 제조 방법.
2. 제 1 항에 기재된 편광판의 제조 방법에 의해 얻어지는, 편광판.
3. 제 2 항에 기재된 편광판이 적어도 1 장 적층되어 있는, 광학 필름.
4. 제 2 항에 기재된 편광판 또는 제 3 항에 기재된 광학 필름을 포함하는, 화상 표시 장치.