KR20140118865A

KR20140118865A - 편광판의 제조 방법, 편광판, 광학 필름 및 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR20140118865A
Application number: KR1020140035518A
Authority: KR
Inventors: ?스케 무라야마; 미에 나카타; 데츠로우 다케다; 도모히로 야마시타; 다이스케 오고미; 마사히로 야에가시
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2014-10-08
Also published as: JP2014199284A; CN104076427B; CN104076427A; TW201446477A; TWI675737B

Abstract

(과제) 본 발명은, 활성 에너지선 경화형 접착제로 편광자와 투명 보호 필름을 첩합하여 편광판으로 할 때, 기포 발생을 억제할 수 있는 편광판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 당해 제조 방법에 의해 얻어진 편광판을 포함하는 광학 필름을 제공하는 것도 목적으로 한다.
(해결 수단) 폴리비닐알코올계 필름에 염색 처리, 가교 처리 및 연신 처리를 적어도 실시한 후에 건조 처리를 실시하여 편광자를 제조하는 공정, 상기 편광자의 적어도 편면에 활성 에너지선 경화형 접착제 층을 개재하여 투명 보호 필름을 적층하는 공정을 포함하는 편광판의 제조 방법으로서, 상기 건조 처리가, 염색 처리, 가교 처리 및 연신 처리를 적어도 실시한 폴리비닐알코올계 필름을 복수의 롤에 의해 소정 방향으로 반송하면서 가열하는 처리이고, 상기 롤 간 거리 (L₁) 와 건조 처리 직전의 폴리비닐알코올계 필름의 폭 (W₁) 의 비 (L₁/W₁) 가 0.4 이하인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법이다.

Description

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

본 발명은 편광판의 제조 방법, 그 제조 방법에 의해 얻어진 편광판, 그 편광판이 적층되어 있는 광학 필름 및 그 광학 필름을 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치 등에 널리 사용되는 편광판은, 통상 편광자의 적어도 편면에 투명 보호 필름을 첩합 (貼合) 하여 제조된다. 또, 편광자는, 폴리비닐알코올 (PVA) 계의 필름에 이색성을 갖는 요오드 또는 이색성 염료 등의 이색성 물질을 배향시킴으로써 제조되고 있다.

최근에는 액정 표시 장치의 대형화, 기능 향상 및 휘도 향상에 수반하여, 그것에 사용되는 편광판도 대형화와 동시에 광학 특성의 향상이나 면내 균일성의 향상이 요망되고 있다. 그러나, 대형 편광판을 얻기 위해서는 상기 PVA 계 필름의 광폭 원반 (原反) 필름을 균일하게 1 축 연신하는 것이 필요하지만, 이것은 실제 상, 매우 곤란한 처리이고, 면내의 균일성과 동시에 광학 특성이 악화되는 경향이 있다.

상기 편광자의 제조 방법으로는 여러 가지 방법이 제안되어 있다. 예를 들어, 1 쌍의 반송 롤에 의해 소정 방향으로 반송하면서 실시하는 필름의 습식 연신 공정을 포함하는 편광 필름 (편광자) 의 제조 방법으로서, 상기 1 쌍의 반송 롤 간에는 상기 필름의 반송 방향을 욕 내에서 변경시키는 가이드 롤이 형성되어 있고, 상기 가이드 롤 간 거리 (L₁) 와 연신 직전의 필름의 폭 (W) 의 비 (L₁/W) 를 1.2 이하로 하는 방법이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1 에는, 가이드 롤 간의 거리와 연신 직전의 필름 폭의 비를 특정한 범위로 함으로써, 편광 필름으로서의 광학 특성을 양호하게 유지하면서 폭이 넓은 광학 필름을 제조할 수 있는 것이 기재되어 있다.

또, PVA 계 필름에 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을 적어도 실시한 후에 건조 공정을 실시하는 편광자의 제조 방법에 있어서, 상기 건조 공정이 특정한 급격 건조 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 편광자의 제조 방법이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조). 특허문헌 2 에는, 특정한 급격 건조 단계를 가짐으로써, 요오드 착물이 PVA 의 분자 사슬에 안정적으로 고정되어 양호한 내구성의 편광자를 얻을 수 있는 것이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 제2009-15277호 일본 공개특허공보 제2009-163202호

그러나, 상기 특허문헌 1, 2 의 방법으로 얻어진 광학 필름 (편광자) 에서는, 당해 광학 필름 (편광자) 에 활성 에너지선 경화형 접착제 층을 개재하여 투명 보호 필름을 첩합할 때 기포가 발생하는 경우가 있었다.

종래부터 편광자와 투명 보호 필름의 접착에 사용되고 있는 PVA 계 접착제 등의 수계 접착제를 사용한 경우에서는, 접착제를 도포하고 나서 경화시킬 때까지 어느 정도의 시간을 필요로 하기 때문에, 편광자에 다소의 주름이 있었다고 해도 그 동안에 주름이 완화되어 있었다. 그러나, 자외선 경화형 접착제 등의 활성 에너지선 경화형 접착제에서는, 도포에서 경화까지의 시간이 짧아, 전술한 수계 접착제와 같은 완화가 없기 때문에, 편광자와 투명 보호 필름을 첩합할 때에 기포 (외관 불량) 로 되어 버리는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은, 활성 에너지선 경화형 접착제 층을 개재하여 편광자와 투명 보호 필름을 첩합하여 편광판으로 할 때, 기포 발생을 억제할 수 있는 편광판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 당해 제조 방법에 의해 얻어진 편광판을 포함하는 광학 필름을 제공하는 것도 목적으로 한다.

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

즉, 본 발명은, 폴리비닐알코올계 필름에 염색 처리, 가교 처리 및 연신 처리를 적어도 실시한 후에 건조 처리를 실시하여 편광자를 제조하는 공정,

상기 편광자의 적어도 편면에 활성 에너지선 경화형 접착제 층을 개재하여 투명 보호 필름을 적층하는 공정을 포함하는 편광판의 제조 방법으로서,

상기 건조 처리가, 염색 처리, 가교 처리 및 연신 처리를 적어도 실시한 폴리비닐알코올계 필름을 복수의 롤에 의해 소정 방향으로 반송하면서 가열하는 처리이고,

상기 롤 간 거리 (L₁) 와 건조 처리 직전의 폴리비닐알코올계 필름 폭 (W₁) 의 비 (L₁/W₁) 가 0.4 이하인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.

상기 활성 에너지선 경화형 접착제가 라디칼 경화형 접착제인 것이 바람직하고, 광 중합 개시제, 그리고 N-하이드록시에틸아크릴아미드 및/또는 N-아크릴로일모르폴린을 함유하는 접착제인 것이 보다 바람직하다.

상기 투명 보호 필름이 셀룰로오스계 수지, (메트)아크릴계 수지, 고리형 올레핀계 수지, 폴리올레핀계 수지 및 폴리에스테르계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 수지를 함유하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명은, 상기 제조 방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 편광판, 상기 편광판이 적어도 1 장 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름 및 상기 광학 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에 있어서는, 편광자의 건조 처리에 있어서 롤 간 거리를 편광자의 폭에 대하여 작게 함으로써, 건조시의 PVA 계 필름의 넥인을 억제하고, 얻어지는 편광자에 주름이 잘 잡히지 않게 할 수 있고, 그 결과, 활성 에너지선 경화형 접착제 층을 개재하여 편광자와 투명 보호 필름을 첩합하여 편광판으로 할 때에 기포가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

도 1(a) 는, 본 발명의 제조 공정에 있어서의 편광자의 건조 처리의 일 양태를 나타내는 개념도이다.
도 1(b) 는, 본 발명의 제조 공정에 있어서의 편광자의 건조 처리의 일 양태를 나타내는 개념도이다.
도 2 는, 본 발명의 제조 방법의 일 양태를 나타내는 개념도이다.

본 발명의 편광판의 제조 방법은, 폴리비닐알코올 (PVA) 계 필름에 염색 처리, 가교 처리 및 연신 처리를 적어도 실시한 후에 건조 처리를 실시하여 편광자를 제조하는 공정,

상기 편광자의 적어도 편면에 활성 에너지선 경화형 접착제 층을 개재하여 투명 보호 필름을 적층하는 공정을 포함하고,

상기 롤 간 거리 (L₁) 와 건조 처리 직전의 폴리비닐알코올계 필름의 폭 (W₁) 의 비 (L₁/W₁) 가 0.4 이하인 것을 특징으로 한다.

1. 편광자

본 발명의 제조 방법에 있어서 사용하는 편광자에 적용되는 PVA 계 필름으로는, 가시광 영역에 있어서 투광성을 갖고, 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질을 분산 흡착하는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 통상, 원반으로서 사용하는 PVA 계 필름은 두께 10 ∼ 300 ㎛ 정도인 것이 사용되고, 20 ∼ 100 ㎛ 정도인 것이 바람직하다. 원반으로서 사용하는 PVA 계 필름의 폭은 통상 100 ∼ 5000 ㎜ 정도이다.

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

상기 이외의 PVA 계 필름으로는, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름, PVA 의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다.

상기 PVA 계 필름 중에는 가소제, 계면활성제 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, PVA 계 필름 중 20 중량％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 상기 PVA 계 필름에 적어도 염색 처리, 가교 처리 및 연신 처리가 실시된다.

염색 처리는, 상기 PVA 계 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 흡착·배향시킴으로써 실시한다. 염색 처리는 연신 처리와 함께 실시할 수 있다. 염색은 통상 상기 필름을 염색 용액에 침지시킴으로써 실시된다. 염색 용액으로는 요오드 용액이 일반적이다. 요오드 용액으로는, 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 처리에서 사용하는 경우에 대해서도 상기와 동일하다.

요오드 용액 중의 요오드 농도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 0.01 ∼ 1 중량％ 정도인 것이 바람직하고, 0.01 ∼ 0.5 중량％ 인 것이 보다 바람직하다. 요오드화 화합물 농도에 대해서도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 0.1 ∼ 10 중량％ 정도인 것이 바람직하고, 0.2 ∼ 8 중량％ 인 것이 보다 바람직하다. 요오드 염색에 있어서, 요오드 용액의 온도는 통상 20 ∼ 50 ℃ 정도인 것이 바람직하고, 25 ∼ 40 ℃ 인 것이 보다 바람직하다. 침지 시간은 통상 10 ∼ 300 초간 정도인 것이 바람직하고, 20 ∼ 240 초간인 것이 보다 바람직하다.

가교 처리는, 가교제로서 통상 붕소 화합물을 사용하여 실시한다. 가교 처리의 순서는 특별히 제한되지 않는다. 가교 처리는 연신 처리와 함께 실시할 수 있다. 가교 처리는 복수 회 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％ 정도인 것이 바람직하고, 3 ∼ 13 중량％ 인 것이 보다 바람직하다. 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 처리는, 상기 PVA 계 필름을 붕산 수용액 등에 침지시킴으로써 실시할 수 있다. 그 이외에, 상기 PVA 계 필름에 붕소 화합물 등을 도포법, 분무법 등에 의해 적용하여 실시할 수 있다. 가교 처리에 있어서의 처리 온도는 통상 25 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 30 ∼ 85 ℃ 인 것이 보다 바람직하고, 30 ∼ 70 ℃ 인 것이 더욱 바람직하다. 처리 시간은 통상 5 ∼ 800 초간인 것이 바람직하고, 8 ∼ 500 초간 정도인 것이 보다 바람직하다.

연신 처리는 통상 1 축 연신을 실시함으로써 실시한다. 이 연신 방법은 염색 처리, 가교 처리와 함께 실시할 수 있다. 연신 방법은 습윤식 연신 방법과 건식 연신 방법의 어느 것이라도 채용할 수 있지만, 본 발명에서는 습윤식 연신 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 습윤식 연신 방법으로는, 예를 들어, 염색 처리를 실시한 후 연신을 실시하는 것이 일반적이다. 또 가교 처리와 함께 연신을 실시할 수 있다. 한편, 건식 연신의 경우에는, 연신 수단으로는, 예를 들어, 롤 간 연신 방법, 가열 롤 연신 방법, 압축 연신 방법 등을 들 수 있다. 상기 연신 수단에 있어서, 미연신 필름은 통상 가열 상태가 된다. 연신 처리는 다단으로 실시할 수도 있다.

습윤식 연신 방법에 사용하는 처리액에 요오드화 화합물을 함유시킬 수 있다. 당해 처리액에 요오드화 화합물을 함유시키는 경우, 요오드화 화합물 농도는 0.1 ∼ 10 중량％ 정도인 것이 바람직하고, 0.2 ∼ 5 중량％ 인 것이 보다 바람직하다. 습윤식 연신 방법에 있어서의 처리 온도는 통상 25 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 30 ∼ 85 ℃ 인 것이 보다 바람직하고, 30 ∼ 60 ℃ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 침지 시간은 10 ∼ 800 초간인 것이 바람직하고, 30 ∼ 500 초간인 것이 보다 바람직하다.

연신 처리에서는, 총 연신 배율이 PVA 계 필름의 원래 길이에 대하여, 총 연신 배율로 3 ∼ 17 배의 범위가 되도록 실시하는 것이 바람직하고, 4 ∼ 10 배가 보다 바람직하고, 4 ∼ 8 배가 더욱 바람직하다. 즉, 상기 총 연신 배율은, 연신 처리 이외의, 후술하는 팽윤 처리나, 상기 염색 처리나 가교 처리 등에 있어서 연신을 수반하는 경우에는, 이들 처리에 있어서의 연신을 포함한 누적 연신 배율을 말한다. 총 연신 배율이 낮으면, 배향이 부족하여 높은 광학 특성 (편광도) 의 편광자가 잘 얻어지지 않는 경향이 있고, 한편, 총 연신 배율이 지나치게 높으면, 연신 절단이 잘 발생하고, 또 편광자가 지나치게 얇아져 이어지는 공정에서의 가공성이 저하될 우려가 있다.

또, 필름의 습식 연신 처리에 있어서, 예를 들어, 일본 공개특허공보 제2009-15277호에 기재되어 있는 바와 같이, 욕 중에서의 가이드 롤 간 거리 (L₀) 와 연신 직전의 필름 폭 (W₀) 의 비 (L₀/W₀) 를 1.2 이하로 할 수 있다. 이로써, 필름의 폭방향에 있어서의 수축을 억제할 수 있기 때문에, 편광 필름으로서의 광학 특성을 양호하게 유지하면서 폭이 넓은 편광 필름을 제조할 수 있다는 관점에서는 바람직하다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, PVA 계 필름에 상기 염색 처리, 가교 처리 및 연신 처리를 적어도 실시하지만, 상기 염색 처리를 실시하기 전에 팽윤 처리를 실시할 수 있다. 팽윤 처리에 의해 PVA 계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 이외에, PVA 계 필름을 팽윤시킴으로써 염색 불균일 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다.

팽윤 처리에 있어서 사용되는 처리액으로는 통상 물, 증류수, 순수가 사용된다. 당해 처리액은, 주성분이 물이면 요오드화 화합물, 계면활성제 등의 첨가물, 알코올 등이 소량 들어 있어도 된다. 또, 당해 처리액에는 요오드화 화합물을 함유시키는 경우, 요오드화 화합물 농도는 0.1 ∼ 10 중량％ 정도인 것이 바람직하고, 0.2 ∼ 5 중량％ 인 것이 보다 바람직하다.

팽윤 처리에 있어서의 처리 온도는 통상 20 ∼ 45 ℃ 정도로 조정하는 것이 바람직하고, 25 ∼ 40 ℃ 가 보다 바람직하다. 또한, 팽윤 불균일이 있으면 그 부분이 염색 공정에 있어서 염색 불균일이 되기 때문에 팽윤 불균일은 발생시키지 않도록 한다. 침지 시간은 10 ∼ 300 초간 정도인 것이 바람직하고, 20 ∼ 240 초간인 것이 보다 바람직하다. 또, 팽윤 처리에서는 적절히 연신할 수 있고, 그 연신 배율은 PVA 계 필름의 원래 길이에 대하여 통상 6.5 배 이하가 된다.

본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 상기 처리 이외에 금속 이온 처리를 실시할 수 있다. 금속 이온 처리는, 금속염을 함유하는 수용액에 PVA 계 필름을 침지시킴으로써 실시한다. 금속 이온 처리에 의해 여러 가지 금속 이온을 PVA 계 필름 중에 함유시킬 수 있다.

또, 본 발명의 편광판의 제조 방법에서는, 상기와 같이 상기 처리를 실시한 후에 세정 처리를 실시할 수 있다. 세정 처리로는 수세정 처리를 실시할 수 있다. 수세정 처리는 통상적으로 이온 교환수, 증류수 등의 순수에 PVA 계 필름을 침지시킴으로써 실시한다. 수세정 온도는 통상 5 ∼ 50 ℃ 이고, 침지 시간은 통상 10 ∼ 300 초간이다. 또 세정 처리의 순서는 건조 처리 전이면 특별히 제한은 없다.

상기 각 처리를 실시한 후의 PVA 계 필름에 건조 처리를 실시하여 편광자를 제조한다. 상기 건조 공정은, 적어도 상기 염색 처리, 가교 처리 및 연신 처리를 실시한 PVA 계 필름을 복수의 롤에 의해 소정 방향으로 반송하면서 가열함으로써 실시하는 것으로, 상기 롤 간 거리 (L₁) 와 건조 처리 직전의 폴리비닐알코올계 필름의 폭 (W₁) 의 비 (L₁/W₁) 가 0.4 이하이다. L₁/W₁ 을 0.4 이하로 함으로써, 건조시의 넥인을 억제하고, 편광자에 주름이 잘 잡히지 않게 할 수 있고, 그 결과, 활성 에너지 경화형 접착제 층을 개재하여 상기 편광자와 투명 보호 필름을 첩합하여 편광판으로 할 때에 기포 발생을 억제할 수 있는 것이다.

상기 롤 간 거리 (L₁) 와 건조 처리 직전의 PVA 계 필름의 폭 (W₁) 의 비 (L₁/W₁) 는 0.3 이하인 것이 바람직하고, 0.2 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 롤 간 거리 (L₁) 와 건조 처리 직전의 편광자의 폭 (W₁) 의 비 (L₁/W₁) 의 하한값은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 0.01 이상 정도이면 된다. 상기 롤 간 거리 (L₁) 란, 상류측의 롤에서 PVA 계 필름이 멀어지는 위치로부터 하류측의 롤에 PVA 계 필름이 최초로 접하는 위치까지의 거리이다 (도 1). 또, 상기 건조 처리 직전의 편광자의 폭 (W₁) 이란, 적어도 상기 염색 처리, 가교 처리 및 연신 처리를 실시하고, 또, 필요에 따라 상기 팽윤 처리 등을 실시한 후의 가열 건조 처리하기 직전의 PVA 계 필름의 폭을 나타낸다.

본 발명에 있어서의 건조 처리에 관하여 도면을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 예를 들어, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 오븐 등의 가열로 (2) 내에 롤을 2 개 갖는 경우, 롤 간 거리 (L₁) 란, 상류측의 롤 (R1) 에서 PVA 계 필름 (1) 이 멀어지는 위치 (d₁) 로부터 하류측의 롤 (R2) 에 PVA 계 필름 (1) 이 최초로 접하는 위치 (d₂) 까지의 거리가 롤 간 거리 (L₁) 이다. 또, 예를 들어, 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 가열로 (2) 내에 연속하여 형성된 3 개의 롤이 존재하는 경우에서는, 롤 (R3) 과 롤 (R4) 사이의 롤 간 거리 (L₁₁) 와, 롤 (R4) 과 롤 (R5) 사이의 롤 간 거리 (L₁₂) 중 어느 일방이 L₁/W₁ ≤ 0.4 이면 되고, 롤 (R3) 과 롤 (R4) 사이의 롤 간 거리 (L₁₁) 가 상기 관계를 만족하는 것이 바람직하고, L₁₁ 과 L₁₂ 의 양방이 상기 관계를 만족하는 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 도 1(a), (b) 에 있어서는, 각각 2 개, 3 개의 롤이 가열로 (2) 내에 형성되어 있지만, 롤의 수는 복수 개이면 특별히 제한은 없다. 롤은 통상 2 ∼ 40 개 정도인 것이 바람직하고, 4 ∼ 30 개인 것이 보다 바람직하다. 또 롤 수는 필름의 양면을 균등하게 건조시킬 수 있도록 짝수 개인 것이 바람직하다. 또, 복수 개의 롤을 갖고, 롤 간 거리 (L₁) 가 복수 존재하는 경우에는, 어느 하나의 롤 간 거리 (L₁) 가 L₁/W₁ ≤ 0.4 이면 되고, 가장 상류측의 롤 간 거리 (즉, 오븐 내의 첫번째 롤과 두번째 롤 사이의 거리) 가 상기 관계를 만족하는 것이 바람직하고, 모든 L₁ 이 상기 관계를 만족하는 것이 바람직하다.

상기 롤은 자유롭게 회전할 수 있는 롤 형상을 하고 있다. 또, 이들 직경은 특별히 한정되지 않는데, 예를 들어, 50 ∼ 300 ㎜ 인 것이 바람직하고, 100 ∼ 200 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 복수의 롤의 각각의 직경은 동일해도 되고 상이해도 된다. 또, 롤의 회전 속도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 3 ∼ 100 m/분인 것이 바람직하고, 6 ∼ 100 m/분인 것이 보다 바람직하다.

상기 롤 간 거리 (L₁) 로는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 2000 mm 이하인 것이 바람직하고, 500 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 150 ㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또, 하한값으로는 특별히 한정되는 것은 아니고, 롤의 직경 등에 의해 최적인 조건을 선택할 수 있는데, 예를 들어 10 mm 이상이면 된다. L₁ 의 상기 범위는 기포 감소의 관점에서 바람직하다.

건조 처리 직전의 PVA 계 필름의 폭 (W₁) 은 특별히 한정되는 것은 아니고, 원반으로서 사용하는 PVA 계 필름의 폭에 의한 것이다. 예를 들어, 원반으로서 사용하는 PVA 계 필름 원반의 폭 (초기의 PVA 계 필름의 폭) 의 40 ∼ 60 ％ 정도인 것이 바람직하다. 즉, 원반으로서 사용하는 PVA 계 필름의 폭은 통상 전술한 바와 같이 100 ∼ 5000 ㎜ 정도이므로, 건조 처리 직전의 PVA 계 필름의 폭 (W₁) 으로는 40 ∼ 3000 ㎜ 정도이다.

건조 처리에 있어서의 건조 온도는 적절히 설정할 수 있는데, 예를 들어 20 ∼ 100 ℃ 인 것이 바람직하고, 50 ∼ 90 ℃ 인 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 롤은 열롤이어도 된다. 열롤로 하는 경우에는, 그 온도는 건조 분위기의 온도 이상으로 설정되는 것이 바람직하다.

상기 건조 처리의 시간은 특별히 한정되지 않는데, 예를 들어, 10 ∼ 240 초간 정도인 것이 바람직하고, 15 ∼ 110 초간인 것이 보다 바람직하고, 20 ∼ 100 초간인 것이 더욱 바람직하다.

또, 가열로 내의 내벽에는, 각 롤을 통과하는 PVA 계 필름의 표면을 향하여 열풍을 분사할 수 있는 복수의 열풍구가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 송풍 수단으로는 특별히 한정되는 것은 아니고, 가열로 등에 통상 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다.

또, 상기 건조 처리는, 통상, 상기 각 처리가 일련의 연속 공정으로 실시되기 때문에, 건조 처리도 상기 각 처리에 계속하는 연속 공정으로서 실시할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 있어서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이 팽윤 처리 공정 (6), 염색 처리 공정 (7), 가교 처리 공정 (8), 건조 처리 공정 (9) 을 포함하는 일련의 연속 공정으로서, 상기 염색 처리 공정 (7), 가교 처리 공정 (8) 에 있어서 연신 처리를 실시하는 연속 공정으로 실시할 수 있다. 구체적으로는, PVA 계 필름의 원반 필름 (3) 으로부터 내보내지는 PVA 계 필름이 핀치 롤 (4), 가이드 롤 (5) 에 의해 반송되고, 팽윤 처리 공정 (6), 염색 처리 공정 (7), 가교 처리 공정 (8), 건조 처리 공정 (9) 이 실시되어 최종적으로 편광자 (10) 가 얻어진다. 도 2 에 있어서는, 편광자 (10) 의 롤로 하고 있지만, 편광자 (10) 를 권취하지 않고, 그대로 투명 보호 필름과의 첩합 공정으로 반송되어, 연속적으로 편광판을 제조하는 공정으로 할 수도 있다. 또, 상기 가교 처리 공정 (8) 후에 별도 연신 처리 공정 (도시 생략) 을 형성해도 되고, 추가로 상기 세정 처리 공정 (도시 생략) 을 적절히 형성할 수도 있다.

상기 방법에 의해 얻어진 편광자의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 2 ∼ 50 ㎛ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 30 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에 있어서는, 상기 특정한 건조 처리를 실시하기 때문에 건조시의 넥인을 억제하고, 편광자에 주름이 잘 잡히지 않게 할 수 있고, 그 결과, 후술하는 활성 에너지 경화형 접착제를 개재하여 편광자와 투명 보호 필름을 첩합하여 편광판으로 할 때에도 기포 발생을 억제할 수 있는 것이다.

2. 투명 보호 필름

본 발명의 편광판은, 상기 얻어진 편광자의 적어도 편면에 활성 에너지선 경화형 접착제 층을 개재하여 투명 보호 필름이 적층되어 얻어지는 것이다.

투명 보호 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들어, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 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, 고리형 올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, PVA 계 수지 및 이들 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 수지, 고리형 올레핀계 수지 및 폴리에스테르계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 수지가 바람직하고, 셀룰로오스계 수지, (메트)아크릴계 수지가 보다 바람직하다.

또, 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 50 ∼ 100 중량％ 인 것이 바람직하고, 50 ∼ 99 중량％ 인 것이 보다 바람직하고, 60 ∼ 98 중량％ 인 것이 더욱 바람직하고, 70 ∼ 97 중량％ 인 것이 특히 바람직하다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50 중량％ 이하인 경우, 열가소성 수지가 원래 갖는 고투명성 등을 충분히 발현할 수 없을 우려가 있다.

투명 보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있는데, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 면에서 1 ∼ 500 ㎛ 정도이고, 1 ∼ 300 ㎛ 가 바람직하고, 5 ∼ 200 ㎛ 가 보다 바람직하고, 5 ∼ 150 ㎛ 가 특히 바람직하다.

또한, 편광자의 양측에 투명 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 동일한 수지 재료로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 되고, 상이한 수지 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 함유하는 필름이 바람직하다.

셀룰로오스 수지는 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 이와 같은 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 트리프로피오닐셀룰로오스, 디프로피오닐셀를로오스 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 트리아세틸셀룰로오스가 특히 바람직하다. 트리아세틸셀룰로오스는 많은 제품이 시판되고 있어, 입수 용이성이나 비용 면에서도 유리하다. 트리아세틸셀룰로오스의 시판품 예로는, 후지 필름 (주) 제조의 상품명 「UV-50」, 「UV-80」, 「SH-80」, 「TD-80U」, 「TD-60UL」, 「TD-TAC」, 「UZ-TAC」나, 코니카사 제조의 「KC 시리즈」 등을 들 수 있다.

고리형 폴리올레핀 수지의 구체예로는 바람직하게는 노르보르넨계 수지이다. 고리형 올레핀계 수지는, 고리형 올레핀을 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, 고리형 올레핀의 개환 (공) 중합체, 고리형 올레핀의 부가중합체, 고리형 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀의 공중합체 (대표적으로는 랜덤 공중합체) 및 이것들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 그리고 이것들의 수소화물 등을 들 수 있다. 고리형 올레핀의 구체예로는 노르보르넨계 모노머를 들 수 있다.

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

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 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.

고분자 소재로는, 예를 들어, PVA, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸비닐에테르, 폴리하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 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.

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.

상기 투명 보호 필름은, 접착제를 도공하기 전에, 표면 개질 처리를 실시해도 된다. 구체적인 처리로는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프라이머 처리, 비누화 처리 등을 들 수 있다.

3. 활성 에너지선 경화형 접착제

상기 편광자와 상기 투명 보호 필름은, 활성 에너지선 경화형 접착제 층을 개재하여 적층된다. 활성 에너지선 경화형으로는, 전자선, 자외선 등의 활성 에너지선에 의해 경화가 진행되는 접착제로서, 예를 들어, 전자선 경화형, 자외선 경화형의 양태로 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용하는 활성 에너지선 경화형 접착제로는 자외선 경화형 접착제가 바람직하다.

또, 본 발명에서 사용하는 활성 에너지선 경화형 접착제는, 카티온 경화형과 라디칼 경화형의 어느 것이라도 사용할 수 있지만, 라디칼 경화형이 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 것이라도 사용할 수 있다. 또 이들 경화성 성분은 1 종을 단독으로, 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 경화성 성분으로는, 예를 들어 (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-트리플루오로에틸에틸(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, N-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 있고, 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 함유하지만, 상기 성분에 더하여 경화 타입에 따라 라디칼 중합 개시제를 첨가한다. 상기 접착제를 전자선 경화형에서 사용하는 경우에는, 상기 접착제에는 라디칼 중합 개시제를 함유시키는 것은 특별히 필요하지 않지만, 자외선 경화형에서 사용하는 경우에는 광 중합 개시제가 사용된다. 광 중합 개시제의 사용량은 경화성 성분 100 중량부당, 통상 0.1 ∼ 10 중량부 정도이고, 0.5 ∼ 5 중량부가 바람직하다. 또, 라디칼 중합 경화형 접착제에는, 필요에 따라 카르보닐 화합물 등으로 대표되는 전자선에 의한 경화 속도나 감도를 높이는 광 증감제를 첨가할 수도 있다. 광 증감제의 사용량은 경화성 성분 10O 중량부당, 통상 0.OO1 ∼ 1O 중량부 정도이고, 0.01 ∼ 3 중량부인 것이 바람직하다.

카티온 경화형 접착제의 경화성 성분으로는, 에폭시기나 옥세타닐기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 에폭시기를 갖는 화합물은, 분자 내에 적어도 2 개의 에폭시기를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 알려져 있는 각종 경화성 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 바람직한 에폭시 화합물로서, 분자 내에 적어도 2 개의 에폭시기와 적어도 1 개의 방향 고리를 갖는 화합물이나, 분자 내에 적어도 2 개의 에폭시기를 갖고, 그 중 적어도 1 개는 지환식 고리를 구성하는 이웃하는 2 개의 탄소 원자와의 사이에 형성되어 있는 화합물 등을 예로서 들 수 있다.

본 발명에서 사용하는 활성 에너지선 경화형 접착제로는, 예를 들어, 광 중합 개시제와, N-하이드록시에틸아크릴아미드 및/또는 N-아크릴로일모르폴린을 함유하는 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물이 바람직하고, 광 중합 개시제와, N-하이드록시에틸아크릴아미드 및 N-아크릴로일모르폴린을 함유하는 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물이 보다 바람직하다.

상기 접착제 층을 형성하는 접착제는, 필요하면 적절히 첨가제를 함유하는 것이어도 된다. 첨가제의 예로는, 실란 커플링제, 티탄 커플링제 등의 커플링제, 에틸렌옥사이드로 대표되는 접착 촉진제, 투명 필름과의 젖음성을 향상시키는 첨가제, 아크릴옥시기 화합물이나 탄화수소계 (천연, 합성 수지) 등으로 대표되고, 기계적 강도나 가공성 등을 향상시키는 첨가제, 자외선 흡수제, 노화 방지제, 염료, 가공 보조제, 이온 트랩제, 산화 방지제, 점착 부여제, 충전제 (금속 화합물 필러 이외), 가소제, 레벨링제, 발포 억제제, 대전 방지제, 내열 안정제, 내가수분해 안정제 등의 안정제 등을 들 수 있다.

활성 에너지선 경화형 접착제로 이루어지는 접착제 층의 두께는 특별히 한정되지 않지만 0.01 ∼ 7 ㎛ 가 되도록 제어하는 것이 바람직하고, 0.01 ∼ 5 ㎛ 가 보다 바람직하고, 0.01 ∼ 2 ㎛ 가 더욱 바람직하고, 0.01 ∼ 1 ㎛ 가 특히 바람직하다. 접착제 층의 두께가 0.01 ㎛ 보다 얇은 경우에는, 접착력 자체의 응집력이 얻어지지 않아, 접착 강도가 얻어지지 않을 우려가 있다. 한편, 접착제 층의 두께가 7 ㎛ 를 초과하면, 편광판이 내구성을 만족시킬 수 없다.

4. 편광판

본 발명의 편광판의 제조 방법에 있어서는, 상기 편광자의 접착제 층을 형성하는 면 및/또는 투명 보호 필름의 접착제 층을 형성하는 면에 활성 에너지선 경화형 접착제를 도공한 후 편광자와 투명 보호 필름을 첩합하는 공정, 이어서, 활성 에너지선 조사에 의해 활성 에너지선 경화형 접착제를 경화시켜 접착제 층을 형성하는 공정을 포함할 수 있다.

활성 에너지선 경화형 접착제의 도공 방식은 조성물의 점도나 목적으로 하는 두께에 따라 적절히 선택된다. 도공 방식의 예로서, 예를 들어, 리버스 코터, 그라비아 코터 (다이렉트, 리버스나 오프셋), 바 리버스 코터, 롤 코터, 다이 코터, 바 코터, 로드 코터 등을 들 수 있다. 그 외, 도공에는 디핑 방식 등의 방식을 적절히 사용할 수 있다.

상기와 같이 도공한 접착제를 개재하여 편광자와 투명 보호 필름을 첩합한다. 편광자와 투명 보호 필름의 첩합은 롤 라미네이터 등에 의해 실시할 수 있다.

편광자와 투명 보호 필름을 첩합한 후에 활성 에너지선 (전자선, 자외선 등) 을 조사하고, 활성 에너지선 경화형 접착제를 경화시켜 접착제 층을 형성한다. 활성 에너지선 (전자선, 자외선 등) 의 조사 방향은, 임의의 적절한 방향에서 조사할 수 있다. 바람직하게는 투명 보호 필름측에서 조사한다. 편광자측에서 조사하면, 편광자가 활성 에너지선 (전자선, 자외선 등) 에 의해 열화될 우려가 있다.

또한, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 편광판은, 편광자와 투명 보호 필름이 상기 활성 에너지선 경화형 접착제의 경화물층에 의해 형성된 접착제 층을 개재하여 첩합되지만, 투명 보호 필름과 접착제 층 사이에는 접착 용이층을 형성할 수 있다. 접착 용이층은, 예를 들어, 폴리에스테르 골격, 폴리에테르 골격, 폴리카보네이트 골격, 폴리우레탄 골격, 실리콘계, 폴리아미드 골격, 폴리이미드 골격, 폴리비닐알코올 골격 등을 갖는 각종 수지에 의해 형성할 수 있다. 이들 폴리머 수지는 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또 접착 용이층의 형성에는 다른 첨가제를 첨가해도 된다. 구체적으로는, 추가로 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제 등의 안정제 등을 사용해도 된다.

5. 광학 필름

본 발명의 광학 필름은, 상기 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 편광판을 실용에서 다른 광학층과 적층하여 얻을 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 제조 방법에 의해 얻어진 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.

본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 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 따라 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 장착하는 것 등에 의해 형성되지만, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 편광판 또는 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없어, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의의 타입인 것을 사용할 수 있다.

실시예

이하에 실시예 및 비교예를 사용하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예 및 비교예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<유리 전이 온도의 측정>

유리 전이 온도 (Tg) 는, 동적 점탄성 측정 장치 RSAIII (TA 인스트루먼트 제조) 을 사용하여 이하의 측정 조건에서 측정하였다.

샘플 사이즈 : 폭 10 ㎜, 길이 30 ㎜,

클램프 거리 : 20 ㎜,

측정 모드 : 인장, 주파수 : 1 ㎐, 승온 속도 : 5 ℃/분

동적 점탄성의 측정을 실시하여, tanδ 의 피크 탑의 온도 (Tg) 로서 채용하였다.

제조예 1 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물의 제조

N-하이드록시에틸아크릴아미드 (상품명 : HEAA, 쿄진사 제조) 38.3 부, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트 (상품명 : 아로닉스 M-220, 토아 합성 (주) 제조) 19.1 부, 아크릴로일모르폴린 (상품명 : ACMO, 쿄진사 제조) 38.3 부, 광 중합 개시제로서 디에틸티오크산톤 (상품명 : KAYACURE DETX-S, 닛폰 화약 (주) 제조) 1.4 부, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온 (상품명 : IRGACURE 907, BASF 사 제조) 2.9 부를 혼합하고, 50 ℃ 에서 1 시간 교반하여 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물을 얻었다.

실시예 1

(편광자의 제조)

평균 중합도 2400, 비누화도 99.9 몰％ 의 PVA 필름 (두께 : 75 ㎛, 폭 : 2900 ㎜) 을 30 ℃ 의 온수 중에 60 초간 침지하여 팽윤시켰다.

이어서, 요오드/요오드화칼륨 (중량비 = 0.5/8) 의 농도 0.3 ％ 의 요오드 염색 수용액 (30 ℃) 으로 채운 염색욕에 120 초간 침지하면서, 원래 길이에 대하여 연신 배율 3.5 배까지 1 축 연신시키면서 필름을 염색하였다.

이어서, 60 ℃ 의 3.25 ％ 의 붕산에스테르 수용액으로 채운 가교욕에 20 초간 침지하면서, 원래 길이에 대하여 총 연신 배율이 6 배가 되도록 1 축 연신을 실시하였다. 또한, 욕 중에서의 가이드 롤 사이의 거리 (L₀) 와 연신 직전의 필름 폭 (W₀) 의 비 (L₀/W₀) 는 3 이었다.

이어서, 상기 처리된 PVA 필름 (W₁ : 1500 ㎜) 을 도 1 에 나타내는 가열로 (오븐) 를 사용하여 건조를 실시하였다. 롤 (롤 직경 : 100 ㎜, 회전 속도 : 20 m/분) 을 14 개, 도 1(b) 의 경우와 같이 상하에 교대로 배치하였다. 각각의 롤 간 거리 (L₁) 는 300 ㎜ 이고, L₁/W₁ = 0.2 였다. 또 오븐 내에는, 송풍 수단으로서 온도 50 ℃, 풍속 15 m/s 를 송풍하면서 실시하였다. 오븐 내의 온도는 50 ℃ 이고, 건조 처리 시간은 117 초였다. 얻어진 편광자의 두께는 20 ㎛ 였다.

(편광판의 제조)

두께 60 ㎛ 의 TAC 필름 (상품명 : TD-60UL, 후지 필름 (주) 제조), 두께 52 ㎛ 의 고리형 폴리올레핀 수지 필름 (상품명 : 제오노아, 닛폰 제온 (주) 제조) 상에 제조예 1 에서 얻어진 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물을 MCD 코터 (셀 형상 : 허니콤, 그라비아 롤 선의 수 : 1000 개/inch, 회전 속도 140 ％/라인 속도 대비, 후지 기계 공업 (주) 제조) 를 사용하여 두께 0.7 ㎛ 가 되도록 도공하였다. TAC 필름의 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물을 도포한 면을 상기 편광자의 일방의 면에, 고리형 폴리올레핀 수지 필름의 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물을 도포한 면을 상기 편광자의 타방의 면에, 롤기로 첩합하였다. 그 후, 첩합된 투명 보호 필름측 (양측) 으로부터, IR 히터를 사용하여 50 ℃ 로 가온하고, 하기 조건의 자외선을 양면에 조사하여 상기 활성 에너지선 경화형 접착제 조성물을 경화시킨 후, 70 ℃ 에서 3 분간 열풍 건조시켜 편광자의 양측에 투명 보호 필름을 갖는 편광판을 얻었다.

<활성 에너지선>

활성 에너지선으로서, 자외선 (갈륨 봉입 메탈할라이드 램프) 조사 장치 (제품명 : Light HAMMER 10, 밸브 : V 밸브, 피크 조도, 160O ㎽/㎠, 적산 조사량 : 1000/mJ/㎠ (파장 380 ∼ 440 ㎚), Fusion UV Systems, Inc 사 제조) 를 사용하였다. 또한, 자외선의 조도는 Solatell 사 제조의 Sola-Check 시스템을 사용하여 측정하였다.

실시예 2 ∼ 4, 비교예 1 ∼ 3

연신 처리에 있어서의 롤 간 거리 (L₀), 필름 폭 (W₀) 및 건조 처리에 있어서의 가열 온도, 롤 간 거리 (L₁), 필름 폭 (W₁) 을 표 1 에 기재된 수치로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

<외관>

실시예 1 ∼ 4, 비교예 1 ∼ 3 에서 얻어진 편광판에 대하여, 육안으로 기포의 유무를 확인하여 이하의 평가 기준으로 평가하였다. 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.

○ : 투과·반사에 의해 기포를 육안으로 확인할 수 없고, 패널 실장시에도 기포는 보이지 않았다.

× : 투과·반사에 의해 기포를 육안으로 확인할 수 있고, 패널 표시시에도 기포가 보였다.

상기 표 1 로부터도 분명한 바와 같이, 실시예에 있어서는 충분한 폭을 확보한 외관이 양호한 편광판을 얻을 수 있었다. 한편, 비교예에서는 기포가 다발하여, 편광판으로서 기능하지 않았다.

1 : PVA 계 필름
2 : 가열로
3 : 원반 필름
4 : 핀치 롤
5 : 가이드 롤
6 : 팽윤 처리 공정
7 : 염색 처리 공정
8 : 가교 처리 공정
9 : 건조 처리 공정
10 : 편광자
R1 ∼ R5 : 롤
L₁, L₁₁, L₁₂ : 롤 간 거리
d₁ : 롤 (R1) 로부터 PVA 계 필름이 멀어지는 위치
d₂ : 롤 (R2) 에 PVA 계 필름이 최초로 접하는 위치

Claims

폴리비닐알코올계 필름에 염색 처리, 가교 처리 및 연신 처리를 적어도 실시한 후에 건조 처리를 실시하여 편광자를 제조하는 공정,
상기 편광자의 적어도 편면에 활성 에너지선 경화형 접착제 층을 개재하여 투명 보호 필름을 적층하는 공정을 포함하는 편광판의 제조 방법으로서,
상기 건조 처리가, 염색 처리, 가교 처리 및 연신 처리를 적어도 실시한 폴리비닐알코올계 필름을 복수의 롤에 의해 소정 방향으로 반송하면서 가열하는 처리이고,
상기 롤 간 거리 (L₁) 와 건조 처리 직전의 폴리비닐알코올계 필름의 폭 (W₁) 의 비 (L₁/W₁) 가 0.4 이하인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 활성 에너지선 경화형 접착제가 라디칼 경화형 접착제인 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 활성 에너지선 경화형 접착제가 광 중합 개시제, 그리고 N-하이드록시에틸아크릴아미드 및/또는 N-아크릴로일모르폴린을 함유하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 투명 보호 필름이, 셀룰로오스계 수지, (메트)아크릴계 수지, 고리형 올레핀계 수지, 폴리올레핀계 수지 및 폴리에스테르계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 편광판.
제 5 항에 기재된 편광판이 적어도 1 장 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제 6 항에 기재된 광학 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.