KR20140118742A - 편광판, 액정 표시 장치, 및 편광판의 제조 방법 - Google Patents

편광판, 액정 표시 장치, 및 편광판의 제조 방법 Download PDF

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KR20140118742A
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미에 나카타
데츠로우 다케다
?스케 무라야마
도모히로 야마시타
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

과제
본 발명에서는, 내흠집성이 높은 편광판으로서, 당해 편광판을 구비함으로써 높은 콘트라스트를 갖는 액정 표시 장치를 제공할 수 있는 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 상기 편광판을 간편하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것도 목적으로 한다.
해결 수단
적어도 액정 셀, 편광판, 확산 시트 및 백라이트를 이 순서대로 구비하고, 또한 상기 편광판과 상기 확산 시트가 접촉하고 있는 액정 표시 장치에 있어서의 상기 편광판으로서, 상기 편광판은, 상기 편광판이 상기 확산 시트와 접촉하는 표면에 마찰력 저하 성분을 갖고, 상기 편광판의 마찰력 저하 성분을 갖는 표면과 상기 확산 시트의 동마찰력이 1.0 N 이하인 것을 특징으로 하는 편광판이다.

Description

편광판, 액정 표시 장치, 및 편광판의 제조 방법{POLARIZING PLATE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY, AND METHOD OF MANUFACTURING POLARIZING PLATE}
본 발명은, 특정 표면에 마찰력 저하 성분을 갖는 편광판, 및 그 편광판을 액정 셀과 백라이트 사이에 배치한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 또, 본 발명은, 상기 편광판을 간편하게 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.
최근, 액정 표시 장치는 시계, 휴대 전화, 노트북 PC, PC 용 모니터, DVD 플레이어, 텔레비전 등의 표시 장치로서 널리 사용되고 있다. 이와 같은 액정 표시 장치는, 통상적으로 냉음극관이나 발광 다이오드 (LED) 로 이루어지는 백라이트, 광 확산판, 1 개 또는 복수의 광 확산 시트, 배면측 편광판, 액정 셀 및 시인측 편광판으로 구성되어 있다.
그 중에서도, 액정 표시 장치를 대화면 액정 텔레비전 용도로 사용하는 경우, 박형화하여 벽걸이 텔레비전으로서의 니즈가 현재화 (顯在化) 되고 있으며, 이것에 대응하여 액정 표시 장치에 사용되는 부재의 박육화가 필요해졌다.
이와 같은 액정 표시 장치의 박막화에 대응하여, 예를 들어, 편광판의 편면 또는 양면에 밀착된 광 확산층을 갖고 이루어지고, 그 광 확산층이 특정 미세 요철 구조를 갖고, 또한 연필 경도 H 이하의 표면 경도를 갖는 광 확산 편광판이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1 에는, 상기 광 확산 편광판을 사용함으로써, 액정 셀과 백라이트 사이에 배치되는 광 확산 시트를 생략할 수 있기 때문에, 박형의 표시 장치를 형성할 수 있음이 기재되어 있다.
또한, 표면을 특정 조건하 마찰시켰을 때의 흠집의 수가 10 개 이하인 배면측 편광판, 및 이것을 사용한 액정 표시 장치가 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조).
일본 공개특허공보 2000-75136호 일본 공개특허공보 2010-211196호
액정 표시 장치에 사용하는 부재의 박형화에 수반하여, 배면측 편광판과 확산 시트의 거리가 가까워지기 때문에, 배면측 편광판과 확산 시트가 접촉하여, 배면측 편광판의 표면이 확산 시트에 의해 흠집난다는 문제가 있었다. 특허문헌 1 에 있어서는, 광 확산층의 표면 경도를 H 이하로 제어함으로써, 편광판 상에 중첩되어 배치되는 집광 시트 등의 광학 부재가 흠집나는 것을 방지할 수 있음이 기재되어 있기는 하지만, 편광판 자체의 표면의 내흠집성에 대해서는 검토되지 않은 것이다. 또, 특허문헌 1 의 방법에서는, 광 확산층을 샌드 블라스트 처리에 의해 제조하기 때문에, 생산성, 비용의 면에서도 문제가 있었다. 또한, 광 확산층이 있음으로써, 백라이트로부터 방출된 광이 확산되어, 패널 콘트라스트가 떨어진다는 문제도 있었다.
또, 특허문헌 2 에서는, 편광판 표면의 흠집에 대해 검토되고 있기는 하지만, 편광판 표면에 광 확산층을 형성하는 것이어서, 생산성, 비용의 면에서 문제가 있었다. 또, 당해 편광판을 사용한 액정 표시 장치의 패널 콘트라스트의 면에서도 충분한 것이 아니었다.
그래서 본 발명에서는, 내흠집성이 높은 편광판으로서, 당해 편광판을 구비함으로써 높은 콘트라스트를 갖는 액정 표시 장치를 제공할 수 있는 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 상기 편광판을 간편하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것도 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 편광판에 의해 상기 목적에 달성할 수 있음을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 적어도 액정 셀, 편광판, 확산 시트 및 백라이트를 이 순서대로 구비하고, 또한 상기 편광판과 상기 확산 시트가 접촉하고 있는 액정 표시 장치에 있어서의 상기 편광판으로서,
상기 편광판은, 상기 편광판이 상기 확산 시트와 접촉하는 표면에 마찰력 저하 성분을 갖고, 상기 편광판의 마찰력 저하 성분을 갖는 표면과 상기 확산 시트의 동마찰력이 1.0 N 이하인 것을 특징으로 하는 편광판에 관한 것이다.
상기 편광판이, 편광자의 적어도 편면에 투명 보호 필름이 적층된 것인 것이 바람직하다.
상기 편광판은, 상기 편광판이 상기 확산 시트와 접촉하는 표면에 확산층을 형성하지 않는 것이 바람직하다.
또, 본 발명은, 시인측 편광판, 액정 셀, 상기 편광판, 확산 시트 및 백라이트를 이 순서대로 구비하고, 또한 상기 편광판과 상기 확산 시트가 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 편광자의 적어도 편면에 투명 보호 필름이 적층된 편광판을 준비하는 공정,
기재 상에 마찰력 저하 성분을 함유하는 층을 갖는 전사 시트를 형성하는 공정,
상기 전사 시트의 마찰력 저하 성분을 함유하는 층과 상기 편광판의 투명 보호 필름이 접하도록, 상기 편광판과 상기 전사 시트를 첩합 (貼合) 하여 적층체를 형성하는 공정, 및
상기 적층체로부터 전사 시트를 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서는, 배면측의 편광판이 확산 시트와 접촉하는 표면에 마찰력 저하 성분을 갖고, 편광판의 마찰력 저하 성분을 갖는 표면과 상기 확산 시트의 동마찰력을 1.0 N 이하로 함으로써, 편광판 표면에 광 확산층이나 하드 코트층 등을 형성하지 않아도, 높은 내흠집성을 갖는 편광판으로 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 편광판은, 액정 표시 장치의 확산 시트와 접촉해도, 편광판 표면에 흠집이 발생하지 않는다. 또, 본 발명의 편광판을 사용함으로써, 높은 콘트라스트의 액정 표시 장치를 제공할 수 있다. 또, 본 발명은, 마찰력 저하 성분을 함유하는 층을 갖는 전사 시트를 편광판에 첩합하여, 마찰력 저하 성분을 편광판 상에 전사한다는 매우 간편한 방법에 의해, 높은 내흠집성을 갖는 편광판을 제조할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 액정 표시 장치의 일 양태를 나타내는 개념도이다.
1. 편광판
본 발명의 편광판은, 적어도 액정 셀, 편광판, 확산 시트 및 백라이트를 이 순서대로 구비하고, 또한 상기 편광판과 상기 확산 시트가 접촉하고 있는 액정 표시 장치에 있어서의 상기 편광판 (배면측 편광판) 으로서,
상기 편광판은, 상기 편광판이 상기 확산 시트와 접촉하는 표면에 마찰력 저하 성분을 갖고, 상기 편광판의 마찰력 저하 성분을 갖는 표면과 상기 확산 시트의 동마찰력이 1.0 N 이하인 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 편광판은, 액정 표시 장치의 확산 시트와 접촉하는 표면에 마찰력 저하 성분을 갖고, 상기 편광판의 마찰력 저하 성분을 갖는 표면과 상기 확산 시트의 동마찰력이 1.0 N 이하이면 되며, 편광판의 구성은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 편광자의 편측 또는 양측에 적절히 접착층을 개재하여 보호층이 되는 투명 보호 필름을 적층한 것을 들 수 있다.
(1) 편광자
상기 편광자로는, 특별히 제한되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올 (PVA) 계 수지 필름, 부분 포르말화 PVA 계 수지 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에 요오드나 이색성 (二色性) 염료 등의 이색성 재료를 흡착시켜 1 축 연신한 것, PVA 의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 PVA 계 수지 필름과 요오드 등의 이색성 물질로 이루어지는 PVA 계 편광자가 바람직하다.
PVA 계 편광자는, PVA 계 수지 필름을 이색성 물질 (대표적으로는, 요오드, 이색성 염료) 로 염색하고, 1 축 연신한 것이 사용된다. PVA 계 수지 필름을 구성하는 PVA 계 수지의 중합도는 100 ∼ 10000 인 것이 바람직하고, 1000 ∼ 5000 인 것이 보다 바람직하다. 중합도가 지나치게 낮으면, 소정의 연신을 실시할 때에 연신 브레이키지되기 쉽고, 또 중합도가 지나치게 높으면, 연신할 때에 장력이 비정상적으로 필요해져, 기계적으로 연신할 수 없게 될 우려가 있다. 또, PVA 수지의 평균 비누화도는 85 ∼ 100 몰％ 정도인 것이 바람직하고, 90 ∼ 100 몰％ 인 것이 보다 바람직하다.
편광자를 구성하는 PVA 계 수지 필름은, 임의의 적절한 방법 (예를 들어, 수지를 물 또는 유기 용제에 용해시킨 용액을 유연 제막 (製膜) 하는 유연법, 캐스트법, 압출법) 으로 성형할 수 있다. PVA 계 수지 필름의 두께는, 통상적으로 10 ∼ 300 ㎛ 정도이고, 30 ∼ 75 ㎛ 정도인 것이 바람직하다.
편광자의 제조 방법으로는, 목적, 사용 재료 및 조건 등에 따라 임의의 적절한 방법이 채용된다. 예를 들어, 상기 PVA 계 수지 필름을 통상적으로 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 PVA 계 수지 필름을 침지시킴으로써 처리를 실시할 수 있다. 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세 및 건조의 각 처리의 순번, 횟수나 실시 유무는, 목적, 사용 재료, 조건 등에 따라 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어, 몇 가지 처리를 1 개의 공정에서 동시에 실시해도 되고, 팽윤 처리, 염색 처리 및 가교 처리를 동시에 실시해도 된다. 또 예를 들어, 가교 처리를 연신 처리의 전후에 실시하는 것을 적절히 채용할 수 있다. 또 예를 들어, 수세 처리는 모든 처리 후에 실시해도 되고, 특정 처리 후에만 실시해도 된다.
편광자의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 1 ∼ 35 ㎛ 정도인 것이 바람직하고, 15 ∼ 35 ㎛ 정도인 것이 보다 바람직하다. 편광자의 두께가 지나치게 얇으면, 투명 보호 필름과 첩합할 때에 데미지를 받기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 편광자의 두께가 지나치게 두꺼우면, 건조 효율이 나빠지는 경향이 있어, 생산성의 면에서 바람직하지 않다.
(2) 투명 보호 필름
상기 투명 보호 필름으로는, 각종의 것을 사용할 수 있다. 또, 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 형성하는 경우에는, 동일한 투명 보호 필름이어도 되고, 또 상이한 투명 보호 필름이어도 된다.
투명 보호 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들어, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지를 들 수 있다. 이와 같은 열가소성 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, 시클로올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리알릴레이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, PVA 계 수지 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또, (메트)아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘 (Silicone) 계 수지 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 사용해도 된다. 이들 중에서도, 셀룰로오스계 수지, (메트)아크릴계 수지가 바람직하다.
상기 셀룰로오스계 수지를 함유하는 필름으로는, 시판품을 사용할 수도 있다. 트리아세틸셀룰로오스 필름의 시판품의 예로는, 후지 필름 (주) 제조의 상품명「UV-50」,「UV-80」,「SH-80」,「TD-80U」,「TD-TAC」,「TD-60UL」,「UZ-TAC」나, 코니카 미놀타 제조의「KC 시리즈」등을 들 수 있다.
상기 (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 공중합체, 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)아크릴산노르보르닐 공중합체 등) 를 들 수 있다. 이들 중에서도, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르를 중합시켜 얻어진 폴리(메트)아크릴산에스테르를 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지의 구체예로서, 예를 들어, 미츠비시 레이온 (주) 제조의「아크리펫 VH」,「아크리펫 VRL20A」, 일본 공개특허공보 2004-70296호에 기재된 분자 내에 고리 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지, 분자 내 가교나 분자 내 고리화 반응에 의해 얻어지는 고 (高) Tg (메트)아크릴계 수지를 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.
또, (메트)아크릴계 수지로는, 불포화 카르복실산알킬에스테르의 구조 단위 및 글루타르산 무수물의 구조 단위를 갖는 아크릴 수지를 사용할 수 있다. 상기 아크릴 수지로는, 일본 공개특허공보 2004-70290호, 일본 공개특허공보 2004-70296호, 일본 공개특허공보 2004-163924호, 일본 공개특허공보 2004-292812호, 일본 공개특허공보 2005-314534호, 일본 공개특허공보 2006-131898호, 일본 공개특허공보 2006-206881호, 일본 공개특허공보 2006-265532호, 일본 공개특허공보 2006-283013호, 일본 공개특허공보 2006-299005호, 일본 공개특허공보 2006-335902호 등에 기재된 것을 들 수 있다.
또, (메트)아크릴계 수지로는, 글루타르이미드 단위, (메트)아크릴산에스테르 단위 및 방향족 비닐 단위를 갖는 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 당해 열가소성 수지로는, 일본 공개특허공보 2006-309033호, 일본 공개특허공보 2006-317560호, 일본 공개특허공보 2006-328329호, 일본 공개특허공보 2006-328334호, 일본 공개특허공보 2006-337491호, 일본 공개특허공보 2006-337492호, 일본 공개특허공보 2006-337493호, 일본 공개특허공보 2006-337569호 등에 기재된 것을 들 수 있다.
또한, (메트)아크릴계 수지로는, N-치환 말레이미드 단위, 말레산 무수물의 구조 단위를 갖는 아크릴 수지를 사용할 수 있다.
상기 중에서도, 주사슬에 고리 구조를 갖는 아크릴계 수지가 바람직하고, 상기 고리 구조가, 락톤 고리 구조, 무수 글루타르산 구조, 글루타르이미드 구조, N-치환 말레이미드 구조 및 무수 말레산 구조에서 선택되는 적어도 1 종인 아크릴계 수지가 보다 바람직하다.
투명 보호 필름의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 면에서 1 ∼ 500 ㎛ 정도이고, 10 ∼ 300 ㎛ 인 것이 바람직하고, 20 ∼ 200 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 30 ∼ 100 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.
또, 투명 보호 필름으로서, 정면 위상차가 40 ㎚ 이상 및/또는 두께 방향 위상차가 80 ㎚ 이상인 위상차를 갖는 위상차판을 사용할 수 있다. 정면 위상차는 통상적으로 40 ∼ 200 ㎚ 의 범위로, 두께 방향 위상차는 통상적으로 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 수도 있다.
또, 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 휘도 향상 처리, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시해도 되고, 또 이들 처리층을 별도 광학층으로 하여 투명 보호 필름과는 별체의 것으로서 형성할 수도 있다. 단, 본 발명의 편광판은, 이들 층을 형성하지 않아도, 높은 내흠집성을 발휘할 수 있는 것으로, 이들 층을 갖지 않는 쪽이 박막화의 관점에서는 바람직하다.
(3) 접착제
편광자와 투명 보호 필름의 첩합에 사용하는 접착제는 광학적으로 투명하면 특별히 제한되지 않으며, 수계, 용제계, 핫 멜트계, 라디칼 경화형의 각종 형태의 것이 사용되는데, 수계 접착제나 라디칼 경화형 접착제가 바람직하다.
수계 접착제로는, PVA 계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 이소시아네이트계 접착제, 폴리에스테르계 접착제, 에폭시계 접착제 등을 예시할 수 있다. 상기 접착제에는 각종 가교제를 함유할 수 있다. 또 상기 접착제에는, 촉매, 커플링제, 각종 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제, 내가수 분해 안정제 등의 안정제 등을 배합할 수도 있다. 접착제의 고형분은, 일반적으로 0.1 ∼ 20 중량％ 로 사용된다.
PVA 계 수지는, 폴리아세트산비닐을 비누화하여 얻어진 PVA ; 그 유도체 ; 또한 아세트산비닐과 공중합성을 갖는 단량체의 공중합체의 비누화물 ; PVA 를 아세탈화, 우레탄화, 에테르화, 그래프트화, 인산에스테르화 등 한 변성 PVA 를 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(모노알킬말레에이트), 디술폰산소다알킬말레에이트, N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드알킬술폰산알칼리염, N-비닐피롤리돈, N-비닐피롤리돈 유도체 등을 들 수 있다. 이들 PVA 계 수지는 1 종 단독으로, 또는 2 종 이상을 병용할 수 있다.
상기 PVA 계 수지의 평균 중합도는, 특별히 한정되지 않지만, 접착성의 면에서는 100 ∼ 3000 정도인 것이 바람직하고, 500 ∼ 3000 정도인 것이 보다 바람직하다. 또, 평균 비누화도는 85 ∼ 100 몰％ 정도인 것이 바람직하고, 90 ∼ 100 몰％ 인 것이 보다 바람직하다.
또, PVA 계 수지로서, 아세토아세틸기를 갖는 PVA 수지를 사용할 수 있다. 아세토아세틸기를 갖는 PVA 수지는 반응성이 높은 관능기를 갖는 PVA 계 접착제로, 편광판의 내구성이 향상되기 때문에 바람직하다.
아세토아세틸기를 함유하는 PVA 계 수지의 아세토아세틸기 변성도는, 0.1 몰％ 이상이면 특별히 제한은 없다. 0.1 몰％ 미만에서는 접착제층의 내수성이 불충분해지는 경향이 있다. 아세토아세틸기 변성도는 0.1 ∼ 40 몰％ 정도인 것이 바람직하고, 1 ∼ 20 몰％ 인 것이 보다 바람직하고, 2 ∼ 7 몰％ 인 것이 더욱 바람직하다. 아세토아세틸기 변성도가 40 몰％ 를 초과하면, 내수성의 향상 효과가 작은 경향이 있다. 아세토아세틸기 변성도는 핵 자기 공명 장치 (NMR : Nuclear Magnetic Resonance) 에 의해 측정할 수 있다.
가교제로는, PVA 계 접착제에 사용되고 있는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 가교제는, PVA 계 수지와 반응성을 갖는 관능기를 적어도 2 개 갖는 화합물을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 에틸렌디아민, 트리에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 등의 알킬렌기와 아미노기를 2 개 갖는 알킬렌디아민류 ; 톨릴렌디이소시아네이트, 수소화 톨릴렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트 어덕트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스(4-페닐메탄)트리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 및 이들의 케토옥심 블록물 또는 페놀 블록물 등의 이소시아네이트류 ; 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디 (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, 알킬화메틸올멜라민, 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. 이들 중에서도, 멜라민계 가교제가 바람직하고, 메틸올멜라민이 보다 바람직하다.
상기 가교제의 배합량은, PVA 계 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 ∼ 60 중량부 정도인 것이 바람직하고, 10 ∼ 55 중량부인 것이 보다 바람직하다. 특히 아세토아세틸기를 함유하는 PVA 계 수지를 사용하는 경우에는, 가교제를 30 중량부를 초과하여 사용하는 것이 바람직하고, 30 중량부 초과 55 중량부 이하의 범위에서 사용하는 것이 내수성의 관점에서 보다 바람직하다.
상기 라디칼 경화형 접착제로는, 전자선 경화형, 자외선 경화형 등의 활성 에너지선 경화형, 열경화형 등의 각종의 것을 예시할 수 있는데, 단시간에 경화 가능한 활성 에너지선 경화형이 바람직하고, 자외선 경화형 접착제가 보다 바람직하다.
라디칼 경화형 접착제의 경화성 성분으로는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물, 비닐기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 이들 경화성 성분은, 단관능 또는 2 관능 이상의 어느 것도 사용할 수 있다. 또 이들 경화성 성분은, 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 경화성 성분으로는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물이 바람직하다.
(메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로는, 구체적으로는, 예를 들어, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 2-메틸-2-니트로프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, s-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, t-펜틸(메트)아크릴레이트, 3-펜틸(메트)아크릴레이트, 2,2-디메틸부틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 4-메틸-2-프로필펜틸(메트)아크릴레이트, n-옥타데실(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산 (탄소수 1 ∼ 20) 알킬에스테르류를 들 수 있다.
또, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로는, 예를 들어, 시클로알킬(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 시클로펜틸(메트)아크릴레이트 등), 아르알킬(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 벤질(메트)아크릴레이트 등), 다고리형 (메트)아크릴레이트 (예를 들어, 2-이소보르닐(메트)아크릴레이트, 2-노르보르닐메틸(메트)아크릴레이트, 5-노르보르넨-2-일-메틸(메트)아크릴레이트, 3-메틸-2-노르보르닐메틸(메트)아크릴레이트 등), 하이드록실기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (예를 들어, 하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2,3-디하이드록시프로필메틸-부틸(메트)메타크릴레이트 등), 알콕시기 또는 페녹시기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-메톡시메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메트)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트 등), 에폭시기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (예를 들어, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등), 할로겐 함유 (메트)아크릴산에스테르류 (예를 들어, 2,2,2-트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 헥사플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메트)아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실(메트)아크릴레이트 등), 알킬아미노알킬(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 등) 등을 들 수 있다.
또, 상기 이외의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물로는, 하이드록시에틸아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-메톡시메틸아크릴아미드, N-에톡시메틸아크릴아미드, (메트)아크릴아미드 등의 아미드기 함유 모노머 등을 들 수 있다. 또, 아크릴로일모르폴린 등의 질소 함유 모노머 등을 들 수 있다.
또, 상기 라디칼 경화형 접착제의 경화성 성분으로는, (메트)아크릴로일기, 비닐기 등의 중합성 이중 결합을 복수 개 갖는 화합물을 예시할 수 있으며, 당해 화합물은, 가교 성분으로서 접착제 성분에 혼합할 수도 있다. 이러한 가교 성분이 되는 경화성 성분으로는, 예를 들어, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 1,9-노난디올디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트, 고리형 트리메틸올프로판포르말아크릴레이트, 디옥산글리콜디아크릴레이트, EO 변성 디글리세린테트라아크릴레이트, 아로닉스 M-220 (토아 합성 (주) 제조), 라이트 아크릴레이트 1,9ND-A (쿄에이샤 화학 (주) 제조), 라이트 아크릴레이트 DGE-4A (쿄에이샤 화학 (주) 제조), 라이트 아크릴레이트 DCP-A (쿄에이샤 화학 (주) 제조), SR-531 (Sartomer 사 제조), CD-536 (Sartomer 사 제조) 등을 들 수 있다. 또 필요에 따라, 각종 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트나, 각종 (메트)아크릴레이트계 모노머 등을 들 수 있다.
라디칼 경화형 접착제는, 상기 경화성 성분을 함유하는데, 상기 성분에 추가하여, 경화 타입에 따라 라디칼 중합 개시제를 첨가한다. 상기 접착제를 전자선 경화형으로 사용하는 경우에는, 상기 접착제에는 라디칼 중합 개시제를 함유시키는 것은 특별히 필요하지는 않지만, 자외선 경화형, 열경화형으로 사용하는 경우에는, 라디칼 중합 개시제가 사용된다. 라디칼 중합 개시제의 사용량은, 경화성 성분 100 중량부당, 통상적으로 0.1 ∼ 10 중량부 정도이고, 0.5 ∼ 3 중량부인 것이 바람직하다. 또, 라디칼 경화형 접착제에는, 필요에 따라 카르보닐 화합물 등으로 대표되는 전자선에 의한 경화 속도나 감도가 높아지는 광 증감제를 첨가할 수도 있다. 광 증감제의 사용량은, 경화성 성분 100 중량부당, 통상적으로 0.001 ∼ 10 중량부 정도이고, 0.01 ∼ 3 중량부인 것이 바람직하다.
상기 접착제 중에서도, PVA 계 수지와 가교제를 함유하는 PVA 계 접착제나, 자외선 경화형 접착제가 바람직하다.
상기 접착제에는, 추가로, 실란 커플링제, 티탄 커플링제 등의 커플링제, 각종 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제, 내가수 분해 안정제 등의 안정제 등을 배합할 수도 있다.
또 상기 접착제에는, 금속 화합물 필러를 함유시킬 수 있다. 금속 화합물 필러에 의해, 접착제의 유동성을 제어할 수 있으며, 막두께를 안정화하여 양호한 외관을 갖고, 면내가 균일하여 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 입자 직경은 1 ∼ 1000 ㎚ 정도인 것이 바람직하고, 1 ∼ 500 ㎚ 정도인 것이 보다 바람직하고, 10 ∼ 200 ㎚ 정도인 것이 더욱 바람직하고, 10 ∼ 100 ㎚ 인 것이 특히 바람직하다. 금속 화합물 필러의 평균 입자 직경이 상기 범위이면, 접착제층 중에 있어서 금속 화합물을 거의 균일하게 분산시킬 수 있고, 접착성을 확보하고 또한 양호한 외관이며, 면내의 균일한 접착성을 얻을 수 있다.
금속 화합물 필러의 배합량은, 경화성 수지 성분 100 중량부에 대하여, 100 중량부 이하가 바람직하고, 1 ∼ 100 중량부가 보다 바람직하고, 2 ∼ 50 중량부가 더욱 바람직하고, 5 ∼ 50 중량부가 특히 바람직하다. 또 금속 화합물 필러의 배합 비율을 상기 범위로 함으로써, 편광자와 투명 보호 필름의 접착성을 확보하면서, 또한 양호한 외관이며, 면내의 균일한 접착성을 얻을 수 있다. 금속 화합물 필러의 배합 비율이 100 중량부를 초과하면, 접착제 중에 있어서의 경화성 수지 성분의 비율이 작아져, 접착성의 면에서 바람직하지 않다.
상기 접착제의 도포는, 상기 편광자, 투명 보호 필름 중 어느 측에 실시해도 되고, 또 양자에 실시해도 된다. 도포 조작은 특별히 제한되지 않으며, 롤법, 분무법, 침지법 등의 각종 수단을 채용할 수 있다.
또, 상기 접착제층과 투명 보호 필름 또는 편광자 사이에는 하도층 (下塗層) 이나 접착 용이 처리층 등을 형성해도 된다.
상기 접착제 등에 의해 형성되는 접착제층의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 10 ∼ 300 ㎚ 정도인 것이 바람직하다. 접착제층의 두께는, 균일한 면내 두께를 얻는 것과 충분한 접착력을 얻는 점에서, 10 ∼ 200 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 20 ∼ 150 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 전술한 바와 같이, 접착제층의 두께는, 수계 접착제에 함유되어 있는 금속 화합물 콜로이드의 평균 입자 직경보다 크게 되도록 설계하는 것이 바람직하다.
접착제를 도포한 후에는, 편광자와 투명 보호 필름을 롤 라미네이터 등에 의해 첩합한다. 그 후, 건조시켜 접착제층을 형성한다. 수계 접착제를 사용하는 경우, 건조는 온도 20 ∼ 80 ℃ 정도이고, 40 ∼ 80 ℃ 가 바람직하며, 1 ∼ 10 분간 정도 실시하는 것이 바람직하다.
(4) 마찰력 저하 성분
본 발명의 편광판은, 전술한 바와 같이, 액정 표시 장치의 확산 시트와 접촉하는 표면에 마찰력 저하 성분을 갖는 것이다.
상기 마찰력 저하 성분은, 확산 시트와 접촉하는 편광판 표면의 일부 또는 전부에 존재하고 있으면 되며, 그 존재 형태는 특별히 한정되지 않는 것이다. 요컨대, 확산 시트와 접촉하는 편광판 표면에 균일하게 존재하고 있어도 되고, 편재되어 있어도 된다. 또한, 마찰력 저하 성분을 함유하는 층으로서 존재하고 있어도 된다.
상기 마찰력 저하 성분으로는, 마찰력을 저하시킬 수 있는 성분이면 되며, 예를 들어, 실리콘계 화합물, 불소계 화합물, 폴리옥시알킬렌기를 갖는 디메틸실리콘 화합물 등을 들 수 있다.
폴리옥시알킬렌기로는, 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌, 폴리옥시부틸렌 및 이들의 블록 화합물을 들 수 있다.
마찰력 저하 성분으로는, 상기 중에서도 불소계 화합물, 폴리옥시알킬렌기를 갖는 디메틸실리콘 화합물이 바람직하고, 특히 하기 일반식 (1) 로 나타내는 폴리옥시알킬렌기를 갖는 디메틸실리콘 화합물이 보다 바람직하다.
[화학식 1]
Figure pat00001
(식 중, R1 은 메틸기, R2 ∼ R4 는 알킬렌기, R5 는 수소 원자 또는 1 가의 유기기, m 은 0 ∼ 100 의 정수 (整數), n 은 1 ∼ 100 의 정수, a 및 b 는 각각 독립적으로 0 ∼ 100 의 정수를 나타내는데, a 및 b 가 동시에 0 인 경우는 없다)
R2 ∼ R4 는, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌기인 것이 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기인 것이 보다 바람직하다.
상기 폴리옥시알킬렌기를 갖는 디메틸실리콘 화합물로는, 예를 들어, 신에츠 화학 공업 (주) 제조의「KF-351A」,「KF-352A」,「KF-353」,「KF-354L」,「KF-355A」,「KF-615A」,「KF-640」,「KF-641」,「KF-642」,「KF-643」,「KF-889」,「KF-945」,「KF-1002」,「KF-6003」,「KF-6004」,「KF-6005」,「KF-6011」,「KF-6012」,「KF-6013」,「KF-6015」,「KF-6016」,「KF-6017」,「KF-6020」,「KP-101」,「KP-118」,「KP-208」,「KP-301」,「KP-323」,「KP-341」,「KP-354」,「KP-355」,「F-501」,「F-3031」,「X-22-6191」,「X-22-4515」,「X-22-4741」,「X-22-4952」,「X-22-4272」,「X-22-6266」,「X-22-3506」,「X-22-3004」,「X-24-1430」,「X-22-4991」등, 토오레·다우 (주) 제조의「L-720」,「L-7604」,「Y-7006」,「BY-16-201」,「FZ-77」,「FZ-2101」,「FZ-2104」,「FZ-2110」,「FZ-2118」,「FZ-2120」,「FZ-2122」,「FZ-2130」,「FZ-2161」,「FZ-2162」,「FZ-2163」,「FZ-2164」,「FZ-2166」,「FZ-2191」,「FZ-2154」,「FZ-2203」,「FZ-2207」,「FZ-2208」,「L-7001」,「L-7002」,「SF-8427」,「SF-8428」,「SH-3749」,「SH-3773M」,「SH-8400」,「FZ-5609」,「FZ-7001」,「FZ-7002」, 모멘티브·퍼포먼스 (주) 제조의「TSF-4440」,「TSF-4441」,「TSF-4445」,「TSF-4446」,「TSF-4450」,「TSF-4452」,「TSF-4460」등의 상품명에 의해 시판되고 있는 것을 들 수 있다.
또, 목적에 맞춰, 폴리옥시알킬렌기를 갖는 디메틸실리콘 화합물 이외에 적절히 실리콘 오일을 조합하여 배합해도 된다.
상기 일반식 (1) 로 나타내는 디메틸실리콘 화합물은, 예를 들어, 수소화규소를 갖는 폴리오르가노실록산 주사슬에 대하여, 불포화 결합 및 폴리옥시알킬렌기를 갖는 유기 화합물을 하이드로실릴화 반응에 의해 그래프트시킴으로써 얻을 수 있다.
상기 불소계 화합물로는, 그 구조 중에 불소를 함유하는 화합물이면 되며, 예를 들어, 카티온계, 아니온계, 논이온계의 각 불소계 계면 활성제 등의 불소계 화합물을 들 수 있다.
논이온계의 불소계 화합물로는, 퍼플루오로알킬기·친수성기·친유성기 함유 올리고머인 DIC (주) 제조의「메가팍 477」,「메가팍 470」,「메가팍 444」,「메가팍 445」등을 들 수 있다. 아니온계의 불소계 화합물로는, 퍼플루오로알킬기·친수성기·친유성기 함유 카르복실산인 DIC (주) 제조의「메가팍 410」등을 들 수 있다.
또, 불소계 계면 활성제로는, 헥사플루오로프로펜 올리고머로부터 유도되어 개발된 퍼플루오로알케닐기를 갖는 (주) 네오스 제조의「프터젠트 222F」(폴리옥시에틸렌형 (논이온계)),「프터젠트 310」((트리메틸{3-{4-[3,4,4,4-테트라플루오로-2-(퍼플루오로이소프로필)-1,3-비스(트리플루오로메틸)-1-부테닐옥시]벤조일아미노}프로필}암모늄요오다이드 (카티온계)),「프터젠트 100」((퍼플루오로알케닐 (C ＝ 3, 9) 옥시벤젠술폰산염 (Na, K)),「프터젠트 110」((4-퍼플루오로헥세닐옥시벤젠술폰산나트륨) (아니온계)) 등을 들 수 있다.
본 발명의 편광판은, 당해 편광판의 마찰력 저하 성분을 갖는 표면과 상기 확산 시트의 동마찰력이 1.0 N 이하임으로써, 광 확산층이나 하드 코트층 등을 편광판의 표면에 형성하지 않고, 액정 표시 장치의 확산 시트와 접촉해도, 편광판 표면에 흠집이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 상기 동마찰력은, 실시예에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다.
편광판의 마찰력 저하 성분을 갖는 표면과 상기 확산 시트의 동마찰력은 1.0 N 이하이고, 0.8 N 이하인 것이 바람직하다. 또, 동마찰력의 상한값은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상적으로 0.01 N 이상이 된다.
본 발명의 편광판은, 편광판 표면에 광 확산층이나 하드 코트층 등을 형성하지 않아도, 높은 내흠집성을 갖는 것이다. 또, 본 발명의 편광판은, 적어도 액정 셀, 편광판, 확산 시트 및 백라이트를 이 순서대로 구비하고, 또한 상기 편광판과 상기 확산 시트가 접촉하고 있는 액정 표시 장치에 있어서의 상기 편광판 (배면측 편광판) 으로서 사용할 수 있다. 액정 셀, 확산 시트, 백라이트 등을 구비하는 액정 표시 장치에 대해서는 후술한다.
2. 액정 표시 장치
본 발명의 액정 표시 장치는, 시인측 편광판, 액정 셀, 본 발명의 편광판, 확산 시트 및 백라이트를 이 순서대로 구비하고, 또한 상기 편광판과 상기 확산 시트가 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다. 본 발명의 액정 표시 장치를 도 1 을 참조하면서 설명하는데, 도 1 의 구성에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 액정 표시 장치 (1) 는, 시인측 편광판 (6), 액정 셀 (10), 본 발명의 배면측 편광판 (2), 확산 시트 (11), 백라이트 (12) 를 구비한다.
시인측 편광판 (6) 은 액정 셀 (10) 의 시인측에 배치되고, 액정 셀 (10) 의 타방의 면에 배면측 편광판 (2) 이 배치된다. 또, 시인측 편광판 (6), 배면측 편광판 (2) 은, 점착제층 (도면에는 나타내지 않음) 을 개재하여 액정 셀 (10) 에 배치할 수 있다.
시인측 편광판 (6), 배면측 편광판 (2) 은, 모두 편광자 (4, 8) 의 양면에 접착제층 (도면에는 나타내지 않음) 을 개재하여 투명 보호 필름 (3, 5, 7, 9) 이 첩합되어 있다.
본 발명의 액정 표시 장치 (1) 는, 배면측 편광판 (2) 으로서 본 발명의 편광판을 사용하는 것을 특징으로 하는 것이다. 또, 본 발명의 편광판의 확산 시트와 접촉하는 표면에는, 마찰력 저하 성분을 갖는데, 당해「편광판의 확산 시트와 접촉하는 표면」이란, 도 1 중의 A 로 나타내는 표면이다. 본 발명의 편광판에는, A 로 나타내는 표면에 마찰력 저하 성분을 갖기 때문에, 확산 시트와 배면 편광판이 접촉한 경우에도 편광판 표면에 흠집이 발생하지 않는다. 또, 본 발명의 편광판을 배면 편광판으로서 배치한 액정 표시 장치는, 높은 콘트라스트를 갖는 것이다.
시인측 편광판 (6), 액정 셀 (10), 확산 시트 (11) 및 백라이트 (12) 등의, 배면측 편광판 이외의 그 밖의 액정 표시 장치의 부재, 및 그것들의 접착에 사용하는 접착제, 점착제 등은 종래 공지된 것을 사용할 수 있다. 또, 본 발명의 액정 표시 장치에는, 상기 이외에도 추가로 예를 들어, 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판 등의 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다. 또, 액정 셀로는, 임의의 적절한 것을 채용할 수 있는데, 예를 들어, TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의 타입의 것을 사용할 수 있다.
또, 본 발명의 액정 표시 장치에 사용하는 확산 시트로는, 다양한 시트가 있는데, 예를 들어, 광학용 필름의 표면에 프리즘 패턴을 형성하고, 백라이트의 광을 집광시키는 시트로, 휘도 향상 필름으로도 불리는 필름을 들 수 있다. 본 발명의 액정 표시 장치에 사용하는 확산 시트로는, 종래 공지된 확산 시트를 적절히 사용할 수 있는데, 예를 들어, 일반적으로 액정 텔레비전에 사용되는 것으로서, 스미토모 3M (주) 제조의「BEF-3-T-155 n」,「BEF3-T-155 n Auto」,「BEF3-T-205 AS n」,「BEF3-T-285 AS n」,「BEF3-M2-155 n」,「DBEF-D2-280」,「DBEF-D2-350」,「DB EF-D2-400」,「DBEF-D2-550」,「DBEF-D3-260」,「DBEF-D3-315」,「DBEF-D3-460」,「DBEF-D3-340」등을 들 수 있다.
3. 편광판의 제조 방법
본 발명의 편광판의 제조 방법은, 편광자의 적어도 편면에 투명 보호 필름이 적층된 편광판을 준비하는 공정, 기재 상에 마찰력 저하 성분을 함유하는 층을 갖는 전사 시트를 형성하는 공정, 상기 전사 시트의 마찰력 저하 성분을 함유하는 층과 상기 편광판의 투명 보호 필름이 접하도록, 상기 편광판과 상기 전사 시트를 첩합하여 적층체를 형성하는 공정, 및 상기 적층체로부터 전사 시트를 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
(1) 편광판을 준비하는 공정
편광자의 적어도 편면에 투명 보호 필름이 적층된 편광판을 준비하는 공정은, 전술한 바와 같다.
(2) 전사 시트를 형성하는 공정
본 발명의 제조 방법에서 사용하는 전사 시트로는, 기재 상에 마찰력 저하 성분을 함유하는 층을 갖는 것이다. 마찰력 저하 성분으로는, 전술한 바와 같다.
상기 기재로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT) 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 아크릴계 수지, 폴리염화비닐 등으로 이루어지는 시트 또는 종이류 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 PET 필름이 바람직하다. 또, 이들 기재는, 본 발명의 효과에 영향을 주지 않는 범위에서 다른 첨가제, 예를 들어, 안료, 염료, 산화 방지제, 열화 방지제, 충전제, 자외선 흡수제, 대전 방지제 및/또는 전자파 방지제를 함유하고 있어도 된다.
기재의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 10 ∼ 50 ㎛ 정도인 것이 바람직하다. 또, 기재에는, 필요에 따라 코로나 처리, 플라즈마 처리, 블라스트 처리 등의 점착 용이 처리를 실시해도 된다.
기재 상의 마찰력 저하 성분을 함유하는 층의 두께는, 예를 들어, 1 ∼ 200 ㎛ 정도인 것이 바람직하고, 3 ∼ 100 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 5 ∼ 50 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.
상기 마찰력 저하 성분을 함유하는 층의 형성 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 마찰력 저하 성분을 함유하는 점착제 조성물을 기재 상에 도포하여 형성할 수 있다. 그 도포 방법은, 공지된 방법을 적용할 수 있는데, 예를 들어, 롤러 도장법, 브러시 도장법, 스프레이 도장법, 다이 코터, 바 코터, 나이프 코터 등을 사용한 방법을 들 수 있다. 그리고, 상기 도포층은 통상적으로 열풍 건조기에 의해 60 ∼ 120 ℃, 0.5 ∼ 3 분 정도의 가열 조건으로 건조 및 가교를 실시할 수 있어, 전사 시트를 얻을 수 있다.
또, 상기 전사 시트의 마찰력 저하 성분을 함유하는 층의 표면에는, 취급상의 편리를 위해, 이형성 시트를 적층할 수 있다. 이러한 이형성 시트로는, 공지된 것을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 플라스틱 시트의 표면에 실리콘계 이형제를 도포한 것을 들 수 있는데, 상기 마찰력 저하 성분을 함유하는 층의 점착력이 낮은 수준에 있는 점에서, 폴리올레핀계 필름 등, 접착성이 작은 필름을 미처리의 상태로 사용할 수 있는 경우도 있다.
상기 마찰력 저하 성분을 함유하는 점착제 조성물로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 아크릴계 폴리머, 상기 마찰력 저하 성분, 가교제를 함유하는 점착제 조성물을 들 수 있다.
아크릴계 폴리머란, (메트)아크릴산에스테르를 주성분으로 하는 모노머 성분을 중합시켜 얻어지는 폴리머이다. 여기서, 주성분이란, 아크릴계 폴리머를 구성하는 전체 모노머 성분 중, 70 중량％ 이상임을 의미하며, 90 중량％ 이상 함유되는 것이 바람직하다. 또한, (메트)아크릴산에스테르란, 아크릴산에스테르 및/또는 메타크릴산에스테르를 말하며, 본 발명의 (메트) 와는 동일한 의미이다.
(메트)아크릴산에스테르로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산 n-부틸, (메트)아크릴산 i-부틸, (메트)아크릴산 n-옥틸, (메트)아크릴산 i-옥틸, (메트)아크릴산 2-에틸헥실, (메트)아크릴산 n-노닐, (메트)아크릴산 i-노닐, (메트)아크릴산 n-데실, (메트)아크릴산 n-도데실, (메트)아크릴산스테아릴 등의 탄소수 1 ∼ 18 의 직사슬 혹은 분지 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르를 들 수 있다. 이들은 1 종 단독으로 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분에는, 수산기 함유 모노머를 함유할 수 있으며, 그 함유량은, 모노머 성분 중에 0.1 ∼ 10 중량％ 정도인 것이 바람직하고, 1 ∼ 8 중량％ 인 것이 보다 바람직하고, 3 ∼ 7 중량％ 인 것이 더욱 바람직하다.
상기 수산기 함유 모노머의 종류로는, 수산기를 함유하고 있는 모노머이면 특별히 제한은 없으며, 수산기를 함유하는 (메트)아크릴산에스테르, 그 밖의 단량체를 들 수 있다. 상기 수산기를 함유하는 (메트)아크릴산에스테르로는, 예를 들어, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 3-메틸-3-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 1,1-디메틸-3-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 1,3-디메틸-3-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 2,2,4-트리메틸-3-하이드록시펜틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸-3-하이드록시헥실(메트)아크릴레이트, 글리세린모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜-프로필렌글리콜)모노(메트)아크릴레이트, N-메틸올아크릴아미드 등을 들 수 있다. 또, 그 밖의 단량체로는, 예를 들어, 알릴알코올, 메탈릴알코올 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트가 바람직하다.
상기 모노머 성분에는, 상기 (메트)아크릴산에스테르, 수산기 함유 모노머 이외에 공중합 모노머를 함유할 수 있다. 공중합 모노머로는, 예를 들어, 포름산비닐, 아세트산비닐, 프로피온산비닐,「버사트산비닐」(상품명) 등의 포화 지방산 비닐에스테르 ; 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔 등의 방향족 비닐 단량체 ; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시안화비닐 단량체 ; 디메틸말레에이트, 디-N-부틸말레에이트, 디-2-에틸헥실말레에이트, 디-N-옥틸말레에이트, 디메틸푸마레이트, 디-N-부틸푸마레이트, 디-2-에틸헥실푸마레이트, 디-N-옥틸푸마레이트 등의 말레산 혹은 푸마르산의 디에스테르 등을 들 수 있다.
또한, 상기 모노머 성분에 함유할 수 있는 모노머로서, 분자 내에 1 개의 라디칼 중합성 불포화기 외에 적어도 1 개의 관능기를 갖는 모노머로, 상기 수산기 함유 모노머 이외의 모노머를 필요에 따라 함유할 수 있다.
상기 모노머로는, 관능기로서, 예를 들어, 카르복실기, 아미드기 혹은 치환 아미드기, 아미노기 혹은 치환 아미노기, 저급 알콕시기 또는 에폭시기 등을 갖는 모노머를 들 수 있으며, 또 분자 내에 라디칼 중합성 불포화기를 2 개 이상 갖는 모노머도 사용할 수 있다.
상기 카르복실기 함유 모노머로는, 카르복실기를 갖는 단량체이면 특별히 한정되는 것이 아니며, 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 무수 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이타콘산, 시트라콘산, 계피산, 숙신산모노하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 말레산모노하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 푸마르산모노하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 프탈산모노하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 1,2-디카르복시시클로헥산모노하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산 다이머, ω-카르복시-폴리카프로락톤모노(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 관능기로서 아미드기 혹은 치환 아미드기, 아미노기 혹은 치환 아미노기를 갖는 모노머의 구체예로는, 예를 들어, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드, N-부톡시메틸아크릴아미드, N-i-부톡시메틸아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드 (바람직하게는 아크릴아미드, 메타크릴아미드) 등의 아미드기 혹은 치환 아미드기 함유 단량체 ; 예를 들어, 아미노에틸아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸아크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸메타크릴레이트 등의 아미노기 혹은 치환 아미노기 함유 모노머를 들 수 있다.
상기 관능기로서 저급 알콕시기 또는 에폭시기 등을 갖는 모노머로는, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-n-부톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-메톡시에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-N-부톡시에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트 등의 저급 알콕시기 함유 단량체 ; 글리시딜(메트)아크릴레이트, 글리시딜알릴에테르, 글리시딜메탈릴에테르 등의 에폭시기 함유 모노머를 들 수 있다.
상기 분자 내에 라디칼 중합성 불포화기를 2 개 이상 갖는 모노머로는, 예를 들어, 디비닐벤젠, 디알릴프탈레이트, 트리알릴시아누레이트, 트리알릴이소시아누레이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,2-프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,3-프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 알릴(메트)아크릴레이트 등의 2 개 이상의 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 단량체를 들 수 있다.
상기 아크릴계 폴리머의 유리 전이점 (Tg) 은, -60 ∼ -40 ℃ 인 것이 바람직하다. 또, 아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량 (Mw) 은 30 만 이상인 것이 바람직하고, 35 만 이상인 것이 보다 바람직하고, 40 만 ∼ 100 만인 것이 더욱 바람직하다. 또, 아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량 (Mw) 과 수평균 분자량 (Mn) 의 비 Mw/Mn 은 15 이하인 것이 바람직하고, 12 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서의 상기 중량 평균 분자량 (Mw) 및 수평균 분자량 (Mn) 의 값에는, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피 (GPC) 법에 의해 정법에 따라 측정된 값이 사용된다.
본 발명에 사용되는 아크릴계 폴리머의 중합 방법은 특별히 제한되는 것이 아니며, 용액 중합, 유화 (乳化) 중합, 현탁 중합 등의 공지된 방법에 의해 중합시킬 수 있는데, 이들 중에서도 용액 중합이 바람직하다.
용액 중합은, 일반적으로 중합조 내에 소정의 유기 용매, 모노머, 중합 개시제, 및 필요에 따라 사용되는 연쇄 이동제를 주입하고, 질소 기류 중 또는 유기 용매의 환류 온도에서 교반하면서 수 시간 가열 반응시킴으로써 실시된다. 이 경우에 유기 용매, 단량체 및/또는 중합 개시제의 적어도 일부를 축차적으로 첨가해도 된다.
상기 중합용 유기 용매로는, 예를 들어, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, N-프로필벤젠, t-부틸벤젠, o-자일렌, m-자일렌, p-자일렌, 테트랄린, 데칼린, 방향족 나프타 등의 방향족 탄화수소류 ; 예를 들어, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, i-옥탄, n-데칸, 디펜텐, 석유 스피릿, 석유 나프타, 테레핀유 등의 지방족계 혹은 지환족계 탄화수소류 ; 예를 들어, 아세트산에틸, 아세트산 n-부틸, 아세트산 n-아밀, 아세트산 2-하이드록시에틸, 아세트산 2-부톡시에틸, 아세트산 3-메톡시부틸, 벤조산메틸 등의 에스테르류 ; 예를 들어, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸-i-부틸케톤, 이소포론, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논 등의 케톤류 ; 예를 들어, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 글리콜에테르류 ; 예를 들어, 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알코올, i-프로필알코올, n-부틸알코올, i-부틸알코올, s-부틸알코올, t-부틸알코올 등의 알코올류 ; 등을 들 수 있다. 이들 유기 용매는 각각 단독으로 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 중합 개시제로는, 통상적인 용액 중합에서 사용할 수 있는 유기 과산화물, 아조 화합물 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 유기 과산화물로는, 예를 들어, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 쿠멘하이드로옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 카프로일퍼옥사이드, 디-i-프로필퍼옥시디카보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 2,2-비스(4,4-디-t-부틸퍼옥시시클로헥실)프로판, 2,2-비스(4,4-디-t-아밀퍼옥시시클로헥실)프로판, 2,2-비스(4,4-디-t-옥틸퍼옥시시클로헥실)프로판, 2,2-비스(4,4-디-α-쿠밀퍼옥시시클로헥실)프로판, 2,2-비스(4,4-디-t-부틸퍼옥시시클로헥실)부탄, 2,2-비스(4,4-디-t-옥틸퍼옥시시클로헥실)부탄 등을 들 수 있으며, 아조 화합물로는, 예를 들어, 2,2'-아조비스-1-부티로니트릴, 2,2'-아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴, 2,2'-아조비스-4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴 등을 들 수 있다.
중합 개시제의 사용량은, 통상적으로 모노머 성분 100 중량부에 대하여 0.01 ∼ 2.0 중량부인 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 1.0 중량부인 것이 보다 바람직하다.
또, 본 발명에 사용되는 (메트)아크릴계 폴리머의 제조시에는, 연쇄 이동제는 사용하지 않는 것이 보통이지만, 본 발명의 목적 및 효과를 저해하지 않는 범위에서 필요에 따라 사용할 수는 있다. 이와 같은 연쇄 이동제로는, 종래 공지된 것을 적절히 사용할 수 있다.
중합 온도로는, 통상적으로 30 ∼ 180 ℃ 이며, 40 ∼ 150 ℃ 인 것이 바람직하고, 50 ∼ 90 ℃ 인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 마찰력 저하 성분을 함유하는 점착제 조성물은, 상기 (메트)아크릴계 폴리머 100 중량부에 대하여, 상기 마찰력 저하 성분을 0.1 ∼ 3.0 중량부 함유하는 것이 바람직하고, 0.2 ∼ 1.5 중량부 함유하는 것이 보다 바람직하고, 0.2 ∼ 0.7 중량부 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 마찰력 저하 성분의 함유량이 상기 범위 내임으로써, 내흠집성의 관점에서 바람직하다. 또 마찰력 저하 성분이 지나치게 많으면, (메트)아크릴계 폴리머와의 상용성이 나빠, 얻어지는 마찰력 저하 성분을 함유하는 층이 백탁되는 경향이 있기 때문에 바람직하지 않다.
또, 본 발명에서 사용하는 마찰력 저하 성분을 함유하는 점착제 조성물에는, 이소시아네이트기를 갖는 가교제를 함유하는 것이 바람직하다. 가교제로는, 예를 들어, 자일릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 폴리이소시아네이트 ; 예를 들어, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 그 방향족 폴리이소시아네이트 화합물의 수소 첨가물 등의 지방족 또는 지환족 폴리이소시아네이트 ; 그들 폴리이소시아네이트의 2 량체 혹은 3 량체 또는 그들 폴리이소시아네이트와 폴리메틸올프로판 등의 폴리올과의 어덕트체 등의 각종 폴리이소시아네이트에서 유래하는 폴리이소시아네이트 화합물을 들 수 있는데, 이들 이소시아네이트 화합물 중에서는, 헥사메틸렌디이소시아네이트가 특히 바람직하다.
이들 이소시아네이트 화합물은, 닛폰 폴리우레탄 공업 (주) 제조의「코로네이트 HX」,「코로네이트 HL-S」,「코로네이트 2234」 「아쿠아네이트 200」,「아쿠아네이트 210」, 스미토모 바이엘 우레탄 (주) 제조의「데스모듀르 N3400」, 아사히 화성 (주) 제조의「듀라네이트 E-405-80T」,「듀라네이트 24A-100」,「듀라네이트 TSE-100」, 미츠이 다케다 케미컬 (주) 제조의「타케네이트 D-110N」,「타케네이트 D-120N」,「타케네이트 M-631N」,「MT-올레스터 NP1200」등의 상품명에 의해 시판되고 있는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이들 이소시아네이트기를 갖는 가교제의 사용량은, 상기 (메트)아크릴계 폴리머의 수산기 당량에 대하여, 이소시아네이트기로서 0.1 ∼ 1.5 당량이 바람직하고, 0.3 ∼ 1.2 당량이 보다 바람직하고, 0.3 ∼ 1.0 당량이 더욱 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 마찰력 저하 성분을 함유하는 점착제 조성물은, 상기 이소시아네이트기를 갖는 가교제를 함유함과 함께, 추가로 가교 촉매를 함유해도 된다. 가교 촉매로는, 금속 촉매를 사용할 수 있으며, 금속 촉매로서 일반적인 이소시아네이트 가교 촉매, 예를 들어, Sn (주석) 계 촉매를 사용할 수 있고, 디부틸주석디라우레이트 등은, 포트 라이프와 촉매 효과의 면에서 바람직하게 사용할 수 있다.
또, 본 발명에서 사용하는 마찰력 저하 성분을 함유하는 점착제 조성물에는, 전술한 (메트)아크릴계 폴리머, 마찰력 저하 성분, 이소시아네이트기를 갖는 가교제 외에, 필요에 따라, 통상적으로 점착제 조성물에 배합되는 배합물, 예를 들어, 용제, 내후성 안정제, 택키파이어, 가소제, 연화제, 염료, 안료, 무기 충전제 등을 적절히 배합할 수 있다. 이들은, (메트)아크릴계 폴리머 100 중량부에 대하여, 30 중량부 이하가 바람직하고, 20 중량부 이하가 보다 바람직하고, 10 중량부 이하가 특히 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 마찰력 저하 성분을 함유하는 점착제 조성물에 용제를 함유시켜, 불휘발분 20 ∼ 50 ％ 의 정도로 할 수 있다. 용제로는, 점착제 조성물의 구성 요소와 반응하지 않고, (메트)아크릴계 폴리머를 용해시키고, 상기 점착제 조성물을 도포 후, 적당한 속도로 건조되는 것이면 특별히 제한은 없다. 본 발명에서 사용하는 마찰력 저하 성분을 함유하는 점착제 조성물의 점도는 300 ∼ 5000 m㎩·s 의 정도인 것이 도공성 등의 관점에서 바람직하다.
(3) 적층체를 형성하는 공정
상기 얻어진 전사 시트의 마찰력 저하 성분을 함유하는 층과 상기 편광판의 투명 보호 필름이 접하도록, 상기 편광판과 상기 전사 시트를 롤 라미네이터 등에 의해 첩합하여 적층체를 형성한다. 상기 적층체는, 전사 시트의 기재/마찰력 저하 성분을 함유하는 층/투명 보호 필름/편광자/투명 보호 필름으로 이루어지는 층 구성을 갖고 있다. 또, 전사 시트가 박리 시트를 갖는 경우에는, 첩합 전에 당해 박리 시트를 박리할 필요가 있다.
첩합시의 온도는 특별히 한정되는 것은 아니며, 실온이어도 된다. 또 첩합시의 압력 등은 특별히 한정되는 것이 아니며, 적절히 결정할 수 있다.
(4) 상기 적층체로부터 전사 시트를 박리하는 공정
전사 시트를 상기 적층체로부터 박리함으로써, 마찰력 저하 성분을 편광판 상에 전사할 수 있다. 전사된 마찰력 저하 성분은, 전술한 바와 같이, 확산 시트와 접촉하는 편광판 표면의 일부 또는 전부에 존재하고 있으면 되며, 그 존재 형태는 특별히 한정되지 않는 것으로, 확산 시트와 접촉하는 편광판 표면에 균일하게 존재하고 있어도 되고, 편재되어 있어도 된다. 또한, 마찰력 저하 성분을 함유하는 층으로서 존재하고 있어도 된다.
전사 시트의 기재를 박리한 후, 배면측 편광판 표면의 원소 분석을 실시함으로써, Si 전사량이나 F 전사량을 확인할 수 있다. 전사량의 확인은 실시예에 기재된 방법으로 실시할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에서는, 마찰력 저하 성분을 함유하는 층을 갖는 전사 시트로부터 마찰력 저하 성분을 편광판 상에 전사한다는 매우 간편한 방법에 의해, 높은 내흠집성을 갖는 편광판을 제조할 수 있다.
또, 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 전술한 바와 같이, 전사 시트를 사용하여, 편광판의 투명 보호 필름 상에 마찰력 저하 성분을 전사하는 것이지만, 편광판의 투명 보호 필름 상에 상기 마찰력 저하 성분을 함유하는 점착제 조성물을 직접 도포함으로써 마찰력 저하 성분을 마찰력 저하 성분을 함유하는 층으로서 형성해도 된다. 또, 마찰력 저하 성분을 편광판의 투명 보호 필름 상에 분무하는 방법이나, 마찰력 저하 성분을 함유시킨 재료 (예를 들어, 웨이스트 클로스 등) 에 의해 편광판 표면을 닦거나 함으로써도, 마찰력 저하 성분을 편광판의 투명 보호 필름 상에 존재시킬 수 있는 것이다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예를 사용하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예 및 비교예에 의해 한정되는 것은 아니다.
제조예 1 편광판 (1) 의 제조
(편광자의 제조)
두께 75 ㎛ 의 폴리비닐알코올 필름 (중합도 2300, 비누화도 : 99.9 몰％, 폭 : 1000 ㎜, 두께 : 75 ㎛, (주) 쿠라레 제조 : VF-PS7500) 을 30 ℃ 의 순수 중에 60 초간 침지시키면서 연신 배율 2.5 배까지 연신하였다. 이어서, 30 ℃ 의 요오드 수용액 (중량비 : 순수/요오드 (Ⅰ)/요오드화칼륨 (KI) ＝ 100/0.01/1) 중에서 45 초간 염색하였다. 그 후, 4 중량％ 붕산 수용액 중에서 연신 배율이 5.8 배가 되도록 연신하였다. 연신 후, 순수 중에 10 초간 침지시킨 후, 필름의 장력을 유지한 채 50 ℃ 에서 3 분간 건조시켜 편광자를 얻었다. 이 편광자의 두께는 25 ㎛, 수분율은 14 중량％ 였다.
(접착제 수용액 (1) 의 조제)
아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지 (평균 중합도 : 1200, 비누화도 : 98.5 몰％, 아세토아세틸기 변성도 : 5 몰％) 100 중량부, 메틸올멜라민 50 중량부를 순수 (수온 : 30 ℃) 에 용해시켜, 고형분 농도 3.7 중량％ 로 조정한 수용액을 조제하였다. 상기 수용액 100 중량부에 대하여, 알루미나콜로이드 수용액 (평균 입자 직경 : 15 ㎚, 고형분 농도 : 10 중량％, 정 (正) 전하) 18 중량부를 첨가하여 접착제 수용액을 조제하였다. 접착제 수용액의 점도는 9.6 m㎩·s 였다. 접착제 수용액의 pH 는 4 ∼ 4.5 의 범위였다. 이것을 접착제 수용액 (1) 로 한다.
(편광판의 제조)
투명 보호 필름인 TAC 필름 (상품명 : TD-60UL, 후지 필름 (주) 제조) 의 편면에 상기 접착제 수용액 (1) 을 건조 후의 접착제층의 두께가 55 ㎚ 정도가 되도록 도포하여, 접착제층이 형성된 투명 보호 필름을 제조하였다. 그 후, 23 ℃ 의 온도 조건하, 상기 편광자의 양면에, 상기 접착제층이 형성된 투명 보호 필름을 당해 보호 필름의 접착제층과 편광자가 접하도록 롤기로 첩합하여, 적층체로 하였다. 당해 적층체를 70 ℃ 에서 10 분간 건조시켜, 편광판 (1) 을 제조하였다.
제조예 2 편광판 (2) 의 제조
(아크릴계 수지 필름의 제조)
아크릴계 수지 (상품명 : 아크리펫 VH, Tg : 113 ℃, 미츠비시 레이온 (주) 제조) 를 100 ℃ 에서 진공 건조시켜, 수분 및 잔존 산소를 탈기하였다. 탈기한 아크릴계 수지 100 중량부에 아크릴 고무 (상품명 : AR12, 닛폰 제온 (주) 제조) 30 중량부를 첨가한 혼합물을 원료 호퍼에서 압출기까지 질소 치환시킨 2 축 압출기 (장치명 : TEM35B, 토시바 기계 (주) 제조) 에 공급하고, 실린더 세트 온도 230 ∼ 270 ℃ 에서 용융시키고, 펠레타이징하여 원료 펠릿을 얻었다. 원료 펠릿을 100 ℃ 에서 진공 건조시키고, 원료 호퍼에서 압출기까지를 질소 치환시킨 단축 압출기 (장치명 : SE-65, 토시바 기계 (주) 제조) 에 공급하고, 실린더 세트 온도 230 ∼ 270 ℃ 에서 용융시키고, 코트 행거 타입의 T 다이를 통과시키고, 120 ℃ 의 크롬 도금제 캐스팅 롤 및 90 ℃ 의 냉각 크롬 도금제 캐스팅 롤에서 냉각시킨 후, 필름 권취 장치로 아크릴계 수지 필름 (두께 : 40 ㎛) 을 얻었다.
(편광판의 제조)
투명 보호 필름으로서, TAC 필름 대신에 상기 얻어진 아크릴계 수지 필름을 사용한 것 이외에는, 제조예 1 과 동일하게 하여 편광판 (2) 를 제조하였다.
제조예 3 점착제 조성물 용액 (A) 의 제조
(아크릴계 폴리머 용액 (A) 의 제조)
온도계, 교반기, 질소 도입관 및 환류 냉각기를 구비한 반응 용기 내에 아세톤 100 중량부, 톨루엔 100 중량부를 넣었다. 또 다른 용기에 부틸아크릴레이트 (BA) 95.0 중량부, 4-하이드록시부틸아크릴레이트 (4HBA) 5.0 중량부를 넣고, 혼합하여 단량체 혼합물로 하였다. 얻어진 단량체 혼합물의 25 ％ 인 25 중량부를 상기 반응 용기에 첨가하였다. 이어서 그 반응 용기의 공기를 질소 가스로 치환시킨 후, 중합 개시제로서 아조비스부티로니트릴 (AIBN) 0.05 중량부를 첨가하고, 교반하에 질소 분위기 중에서 그 반응 용기 내의 혼합물 온도를 70 ℃ 로 승온시켜 초기 반응을 개시시켰다. 초기 반응이 거의 종료된 후, 나머지 단량체 혼합물 75 ％ 인 75 중량부, 아세톤 80 중량부, 톨루엔 40 중량부 및 AIBN 0.5 중량부의 혼합물을 각각 축차적으로 첨가하면서 1.5 시간 반응시키고, 계속해서, 다시 1.5 시간 반응시켰다. 그 후, 톨루엔 100 중량부에 t-부틸퍼옥시피발레이트 (상품명 : 퍼부틸 PV, 닛폰 유지 (주) 제조) 1.0 중량부를 용해시킨 용액을 1 시간에 걸쳐 적하하고, 다시 1.5 시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응 혼합물을 메틸에틸케톤 300 중량부로 희석시켜, 고형분 35.8 중량％ 의 아크릴계 폴리머 용액 (A) 를 얻었다.
얻어진 아크릴계 폴리머 용액 (A) 의 점도는 1580 m㎩·s 이고, 또 아크릴계 폴리머 용액 (A) 에 함유되는 아크릴계 폴리머는, 유리 전이 온도 (Tg) 가 -55.9 ℃, 중량 평균 분자량 (Mw) 이 약 44 만, 및 중량 평균 분자량 (Mw) 과 수평균 분자량 (Mn) 의 비 (Mw/Mn) 가 약 4 였다.
(점착제 조성물 용액 (A) 의 제조)
얻어진 아크릴계 폴리머 용액 (A) 의 고형분 100 중량부에 마찰력 저하 성분으로서 폴리에테르 변성 실리콘 (상품명 : KF-6004, 신에츠 화학 공업 (주) 제조) 0.3 중량부, 헥사메틸렌디이소시아네이트계 가교제 (상품명 : 코로네이트 HX, NCO 함유량 : 21.3 ％, 닛폰 폴리우레탄 공업 (주) 제조) 2.5 중량부 (아크릴계 폴리머 용액 (A) 중의 아크릴계 폴리머의 수산기 당량에 대하여 NCO 의 당량수 : 0.43 당량) 를 첨가하고, 충분히 교반하여 점착제 조성물 용액 (A) 를 얻었다. 얻어진 점착제 조성물 용액 (A) 의 고형분량은 약 35.0 중량％ 이고, 점도는 1500 m㎩·s 였다.
제조예 4 점착제 조성물 용액 (B) 의 제조
제조예 3 에서 제조한 아크릴계 폴리머 용액 (A) 의 고형분 100 중량부에 마찰력 저하 성분으로서 폴리에테르 변성 실리콘 (상품명 : KF-6004, 신에츠 화학 공업 (주) 제조) 0.1 중량부, 헥사메틸렌디이소시아네이트계 가교제 (상품명 : 코로네이트 HX, NCO 함유량 : 21.3 ％, 닛폰 폴리우레탄 공업 (주) 제조) 2.5 중량부 (아크릴계 폴리머 용액 (A) 중의 아크릴계 폴리머의 수산기 당량에 대하여 NCO 의 당량수 : 0.43 당량) 를 첨가하고, 충분히 교반하여 점착제 조성물 용액 (B) 를 얻었다. 얻어진 점착제 조성물 용액 (B) 는 고형분 약 35.0 중량％ 이고, 점도 1500 m㎩·s 였다.
제조예 5 점착제 조성물 용액 (C) 의 제조
제조예 3 에서 제조한 아크릴계 폴리머 용액 (A) 의 고형분 100 중량부에 마찰력 저하 성분으로서 불소 함유 화합물 (상품명 : 메가팍 444, DIC (주) 제조) 0.3 중량부, 헥사메틸렌디이소시아네이트계 가교제 (상품명 : 코로네이트 HX, NCO 함유량 : 21.3 ％, 닛폰 폴리우레탄 공업 (주) 제조) 2.5 중량부 (아크릴계 폴리머 용액 (A) 중의 아크릴계 폴리머의 수산기 당량에 대하여 NCO 의 당량수 : 0.43 당량) 를 첨가하고, 충분히 교반하여 점착제 조성물 용액 (C) 를 얻었다. 얻어진 점착제 조성물 용액 (C) 의 고형분량은 약 35.0 중량％ 이고, 점도는 1500 m㎩·s 였다.
제조예 6 전사 시트 (A) 의 제조
PET 필름 (상품명 : E5001, 필름 두께 : 38 ㎛, 토요보 (주) 제조) 상에 건조 후의 도공량이 10 g/㎡ 가 되도록, 상기 점착제 조성물 용액 (A) 를 도포하고, 70 ℃ 에서 60 초간 열풍 순환식 건조기로 건조시켜 점착제층을 형성하였다. 그 후, 실리콘계 이형제로 표면 처리된 이형지 상에 그 점착제층면이 접하도록 재치하고, 가압 닙 롤을 통과시켜 압착하여 첩합한 후, 23 ℃, 50 ％ RH 에서 10 일간 양생을 실시하여 전사 시트 (A) 를 얻었다.
제조예 7 전사 시트 (B) 의 제조
제조예 6 에 있어서, 점착제 조성물 용액 (A) 대신에 점착제 조성물 용액 (B) 를 사용한 것 이외에는 제조예 6 과 동일한 방법으로 전사 시트 (B) 를 얻었다.
제조예 8 전사 시트 (C) 의 제조
제조예 6 에 있어서, 점착제 조성물 용액 (A) 대신에 점착제 조성물 용액 (C) 를 사용한 것 이외에는 제조예 6 과 동일한 방법으로 전사 시트 (C) 를 얻었다.
실시예 1
제조예 6 에서 얻어진 전사 시트 (A) 로부터 이형지를 박리하고, 전사 시트 (A) 의 점착제층과 제조예 1 에서 얻어진 편광판 (1) 의 편방의 투명 보호 필름이 접하도록, 상기 전사 시트 (A) 와 상기 편광판 (1) 을 롤러로 첩합하고, 실온하 5 분간 방치하였다. 그 후, 편광판으로부터 전사 시트를 박리하고, 마찰력 저하 성분을 전사시켜, 마찰력 저하 성분이 전사된 편광판을 얻었다.
실시예 2 ∼ 6
전사 시트, 편광판의 종류를 표 1 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 마찰력 저하 성분이 전사된 편광판을 얻었다.
비교예 1 ∼ 2
비교예 1 에서는 상기 편광판 (1) 그 자체를, 비교예 2 에서는 상기 편광판 (2) 그 자체를 사용하였다 (마찰력 저하 성분 없음).
비교예 3
자외선 경화형의 우레탄아크릴레이트 모노머 100 중량부와 벤조페논계 광중합 개시제 3 중량부로 이루어지는 자외선 경화형 수지 조성물에 평균 입경 0.5 ㎛ 의 실리카 입자 15 중량부와 평균 입경 1.4 ㎛ 의 실리카 입자 10 중량부를 첨가하여, 수지 혼합물을 얻었다. 얻어진 수지 혼합물에 추가로 점도 조정용 용제를 첨가하여 고형분 농도 50 중량％ 로 한 후, 고속 교반기로 혼합하였다. 얻어진 혼합액을 두께 80 ㎛ 의 TAC 필름 (상품명 : TD-60UL, 후지 필름 (주) 제조) 의 편면에 바 코터로 도공하고, 용제 휘발 후, 자외선을 조사해서 경화 처리하여, 표면 미세 요철 구조이고, 두께 7 ㎛ 의 자외선 경화 수지 피막으로 이루어지는 광 확산층을 갖는 광 확산 시트를 얻었다.
얻어진 확산 시트의 광 확산층을 갖지 않는 표면 (즉, TAC 필름 표면) 에 상기 접착제 수용액 (1) 을 건조 후의 접착제층의 두께가 55 ㎚ 정도가 되도록 도포하여, 접착제층이 형성된 광 확산 시트를 얻었다. 23 ℃ 의 온도 조건하에서, 제조예 1 에서 사용한 편광자의 일방의 면 (확산 시트와 접하는 측) 에, 상기 접착제층이 형성된 광 확산 시트의 접착제층과 편광자가 접하도록 적층하고, 편광자의 타방의 면 (확산 시트와 접하지 않는 측) 에, 제조예 1 에서 사용한 접착제층을 갖는 TAC 필름 (상품명 : TD-60UL, 후지 필름 (주) 제조) 의 접착제층과 편광자가 접하도록 적층하고, 롤기로 첩합하여 적층체로 하였다. 당해 적층체를 70 ℃ 에서 10 분간 건조시켜, 편광판 (3) 을 제조하였다.
실시예 1 ∼ 6, 비교예 1 ∼ 3 에서 제조한 편광판에 대해, 하기 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
<동마찰력의 측정 방법>
실시예 1 ∼ 6, 비교예 1 ∼ 3 에서 얻어진 배면측 편광판의 표층과 확산 시트 (상품명 : DBEF-D2-400, 스미토모 3M (주) 제조) 를 접촉시켜, 동마찰력의 측정을 실시하였다. 동마찰력의 측정은, JIS K 7125 에 기초하여, 오토그래프 ((주) 시마즈 제작소 제조) 로 실시하였다. 이하의 측정 조건으로 측정하여, 피크 시험력을 무시하고, 평균 시험력을 동마찰력으로서 측정을 실시하였다.
(측정 조건)
로드 셀 : 50 N
시험 속도 : 100 ㎜/min
시험편 사이즈 : 폭 500 ㎜ × 길이 1500 ㎜
하중 : 200 g
<마찰력 저하 성분의 전사량의 확인>
실시예 1 ∼ 6 에서 얻어진 편광판에 대해, 전사 시트를 박리한 편광판 표면의 원소 분석을 실시하여, Si 전사량 및 F 전사량을 확인하였다. 전사량의 확인은 ESCA (Quantera SXM, 알박·파이 제조) 로 실시하였다.
(측정 조건)
각 시료를 와이드 스캔 측정하여, 정성 분석을 실시하였다. 검출된 원소에 대하여 내로우 스캔 측정을 실시하여, Si 의 원소 비율 (atomic％) 및 F 성분의 원소 비율 (atomic％) 을 산출하였다.
(분석 장치 및 측정 조건)
ESCA 장치 : Quantera SXM (알박·파이 제조)
X 선원 : 모노크롬 Al Kα
Xray Setting : 100 ㎛φ (25 W (15 ㎸))
광 전자 취출각 : 시료 표면에 대하여 45 도
결합 에너지의 보정 : C1s 스펙트럼의 C-C 결합에서 기인하는 피크를 285.0 eV 로 보정
중화 조건 : 중화 건과 Ar 이온 건 (중화 모드) 의 병용
<흠집 시험 (진동 시험)>
실시예 1 ∼ 6, 비교예 1 ∼ 3 에서 얻어진 편광판 (샘플 사이즈 : 50 ㎜ × 1500 ㎜) 을 유리에 붙여, 당해 유리에 붙여진 배면측 편광판과 확산 시트 (상품명 : DBEF-D2-400, 스미토모 3M (주) 제조) 가 접촉하도록 트레이 내에 설치하고, 진동 시험을 실시하였다. 진동 시험은 200 회/분 × 10 분으로 실시하였다. 평가 기준을 이하에 나타낸다.
○ : 편광판 표면에 육안으로 흠집을 확인할 수 없다.
× : 편광판 표면에 육안으로 흠집을 확인할 수 있다.
<패널의 콘트라스트의 측정>
IPS 모드의 액정 셀을 포함하는 액정 표시 장치 (LGD 사 제조의 액정 텔레비전, 형식 : 32LE7500 의 액정 패널, 화면 사이즈 : 32 인치) 로부터 액정 패널을 꺼내어, 액정 셀의 상하에 배치되어 있던 광학 필름을 전부 제거한 후, 상기 액정 셀의 유리면 (표리) 을 세정하였다. 이와 같이 하여 액정 셀 A 를 제조하였다. 상기 액정 셀 A 의 시인측에 상기 제조예 1 에서 얻어진 편광판 (1) 을 시인측 편광판으로서 사용하고, 그 반대측 (배면측) 에 실시예 1 ∼ 6, 비교예 1 ∼ 3 에서 얻어진 배면용 편광판을 아크릴계 점착제 (두께 : 20 ㎛) 를 통하여 첩합하여 액정 패널을 제조하였다. 시인측의 편광판은, 당해 편광판의 흡수축 방향이 상기 액정 셀 A 의 장변 방향과 실질적으로 평행해지도록 하였다. 한편, 배면측의 편광판은, 당해 편광판의 흡수축 방향이 상기 액정 셀 A 의 장변 방향과 실질적으로 직교하도록 하였다.
얻어진 액정 패널을, 상기 액정 셀 A 를 꺼낸 IPS 모드의 액정 셀을 포함하는 액정 패널 (LGD 사 제조의 액정 텔레비전, 형식 : 32LE7500 의 액정 패널, 화면 사이즈 : 32 인치) 에 다시 실장하였다.
콘트라스트의 측정은, 23 ℃, 55 ％ R.H. 의 암실에서 백라이트를 점등시키고 나서 30 분 경과한 후, ELDIM 사 제조의 EZ Contrast 160D (제품명) 를 사용하여, 백색 화상 및 흑색 화상을 표시한 경우의 정면 방향의 XYZ 표시계의 Y 값을 측정하였다. 백색 화상에 있어서의 Y 값 (YW : 백색 휘도) 과 흑색 화상에 있어서의 Y 값 (YB : 흑색 휘도) 으로부터 정면 방향의 콘트라스트비 (YW/YB) 를 산출하였다. 콘트라스트비는 1500 이상이면 되며, 2000 이상인 것이 바람직하다.
Figure pat00002
1 : 액정 표시 장치
2 : 배면측 편광판
3 : 투명 보호 필름
4 : 편광자
5 : 투명 보호 필름
6 : 시인측 편광판
7 : 투명 보호 필름
8 : 편광자
9 : 투명 보호 필름
10 : 액정 셀
11 : 확산 시트
12 : 백라이트
A : 배면측 편광판의 확산 시트와 접촉하는 표면

Claims (5)

  1. 적어도 액정 셀, 편광판, 확산 시트 및 백라이트를 이 순서대로 구비하고, 또한 상기 편광판과 상기 확산 시트가 접촉하고 있는 액정 표시 장치에 있어서의 상기 편광판으로서,
    상기 편광판은, 상기 편광판이 상기 확산 시트와 접촉하는 표면에 마찰력 저하 성분을 갖고, 상기 편광판의 마찰력 저하 성분을 갖는 표면과 상기 확산 시트의 동마찰력이 1.0 N 이하인 것을 특징으로 하는 편광판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 편광판이, 편광자의 적어도 편면에 투명 보호 필름이 적층된 것인 것을 특징으로 하는 편광판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 편광판은, 상기 편광판이 상기 확산 시트와 접촉하는 표면에 확산층을 형성하지 않는 것을 특징으로 하는 편광판.
  4. 시인측 편광판, 액정 셀, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판, 확산 시트 및 백라이트를 이 순서대로 구비하고, 또한 상기 편광판과 상기 확산 시트가 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 편광자의 적어도 편면에 투명 보호 필름이 적층된 편광판을 준비하는 공정,
    기재 상에 마찰력 저하 성분을 함유하는 층을 갖는 전사 시트를 형성하는 공정,
    상기 전사 시트의 마찰력 저하 성분을 함유하는 층과 상기 편광판의 투명 보호 필름이 접하도록, 상기 편광판과 상기 전사 시트를 첩합 (貼合) 하여 적층체를 형성하는 공정, 및
    상기 적층체로부터 전사 시트를 박리하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 제 2 항 또는 제 3 항에 기재된 편광판의 제조 방법.
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