KR20160104306A - 광학 필름의 건조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학 필름의 반송 경로를 굴곡시키기 위한 복수의 가이드 롤이 설치된 건조로를 통해 광학 필름을 반송하고, 상기 가이드 롤 사이에 가열 플레이트 회전체가 상기 광학 필름과 접촉한 상태로 회전하도록 배치되어 상기 광학 필름을 접촉 건조시키는 광학 필름의 건조방법을 제공한다. 본 발명의 건조방법에 따르면, 광학 필름을 균일하게 건조시키고 건조 효율을 높여 폭방향 수분율의 편차를 줄일 수 있고, 폭방향 색감 불균일 및 얼룩 발생을 방지할 수 있다.

Description

광학 필름의 건조방법 {Method for Drying Optical Film}

본 발명은 광학 필름의 건조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열풍을 이용한 비접촉 건조 방식에서 문제가 되고 있는 폭방향 색감 불균일 및 얼룩의 발생을 방지할 수 있는 광학 필름의 건조방법에 관한 것이다.

액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)를 포함한 각종 화상표시장치에 사용되는 편광판은 통상 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA)계 필름에 2색성 색소가 흡착 배향된 편광자의 적어도 한 면에 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC) 필름으로 대표되는 편광자 보호필름이 적층된 구조를 가진다.

편광판의 편광자와 보호필름을 접합하는데 사용되는 접착제로는 용액의 안정성 및 친환경적인 측면에 유리한 수계접착제가 많이 사용되며, 편광판과 보호필름이 접합된 후에는 건조 공정이 실시된다.

상기 건조 공정은 열풍을 분무함으로써 수행될 수 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 광학 필름(10)의 반송 경로를 복수의 가이드 롤(32a, 32b)에 의해 굴곡시키고 반송 경로를 길게 함으로써 건조 공정의 효율을 높일 수 있는 방법이 사용되고 있다[일본 공개특허 제2013-120256호 참조].

그러나, 상기한 방법은 건조로(30)의 상부 및 하부에 수평 방향으로 설치된 열풍 주입관(34)의 열풍 배출구(34a)로부터 상하 방향으로 배출되는 열풍이 광학 필름에 균일하게 전달되지 않아 폭방향 색감 불균일 및 얼룩이 발생하는 문제가 있었다.

일본 공개특허 제2013-120256호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 한 목적은 열풍을 이용한 비접촉 건조 방식에서 문제가 되고 있는 폭방향 색감 불균일 및 얼룩의 발생을 방지할 수 있는 광학 필름의 건조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 건조방법을 이용한 편광판의 제조방법을 제공하는 것이다.

한편으로, 본 발명은 광학 필름의 반송 경로를 굴곡시키기 위한 복수의 가이드 롤이 설치된 건조로를 통해 광학 필름을 반송하고, 상기 가이드 롤 사이에 가열 플레이트 회전체가 상기 광학 필름과 접촉한 상태로 회전하도록 배치되어 상기 광학 필름을 접촉 건조시키는 광학 필름의 건조방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 가열 플레이트 회전체는 광학 필름과 접촉한 상태로 회전하는 환형의 가열판과 상기 환형의 가열판 내부에 고정된 위치에서 회전하는 열롤이 다수 개 설치되어, 상기 열롤에 의해 상기 환형의 가열판이 지지되면서 회전할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 가열 플레이트 회전체는 광학 필름이 하나의 가열 플레이트 회전체의 상부면에 접촉된 상태로 이동한 다음, 하부면에 접촉된 상태로 이동하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 가열 플레이트 회전체는 건조로 내에 2단으로 이격 배치되어 광학 필름이 제1 가열 플레이트 회전체의 상부면에 접촉된 상태로 이동한 다음, 제2 가열 플레이트 회전체의 하부면에 접촉된 상태로 이동하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광학 필름은 편광판일 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 건조로의 온도는 40 내지 100℃일 수 있다.

다른 한편으로, 본 발명은 편광자의 적어도 한 면에 보호필름이 수계접착제로 접합된 편광판의 제조방법에 있어서, 상기 접합된 편광판을 상기 건조방법을 이용하여 건조하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 건조방법에 따르면, 가열 플레이트 회전체를 이용한 접촉식 건조 방식을 사용하여 광학 필름을 균일하게 건조시키고 건조 효율을 높여 폭방향 수분율의 편차를 줄일 수 있고, 폭방향 색감 불균일 및 얼룩 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 광학 필름의 건조방법을 개략적으로 도시한 공정 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 필름의 건조방법을 개략적으로 도시한 공정 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 가열 플레이트 회전체를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 광학 필름의 건조방법을 개략적으로 도시한 공정 단면도이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 필름의 건조방법을 개략적으로 도시한 공정 단면도이다. 도 2를 참조로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 필름의 건조방법은 광학 필름(10)의 반송 경로를 굴곡시키기 위한 복수의 가이드 롤(320a, 320b)이 설치된 건조로(300)를 통해 광학 필름(10)을 반송하고, 상기 가이드 롤 사이에 가열 플레이트 회전체(340)가 상기 광학 필름(10)과 접촉한 상태로 회전하도록 배치되어 상기 광학 필름(10)을 균일하게 접촉 건조시킨다.

상기 가열 플레이트 회전체(340)는 도 3에 도시된 바와 같이, 광학 필름(10)과 접촉한 상태로 회전하는 환형의 가열판(342)과 상기 환형의 가열판(342) 내부에 고정된 위치에서 회전하는 열롤(344)이 다수 개 설치되어, 상기 열롤(344)에 의해 상기 환형의 가열판(342)이 지지되면서 회전한다.

상기 환형의 가열판(342)은 열전도성이 좋은 스테인레스, 강철 등으로 제조할 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전이 원활하도록 다수 개의 가열판 조각들을 연결하여 고리를 형성하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 열롤(344)은 전기 가열장치 등의 가열수단(미도시)을 통하여 가열되는 구조를 가질 수 있으며, 이러한 가열수단에 의해 가열된 열롤(344)과 접촉하는 가열판(342)이 가열되고, 상기 가열판(342)과 접촉하면서 가이드 이동되는 광학 필름(10)은 이로부터 건조를 위하여 필요한 열을 공급받게 된다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 가열 플레이트 회전체는 도 2에 도시된 바와 같이, 광학 필름(10)이 하나의 가열 플레이트 회전체(340)의 상부면에 접촉된 상태로 이동한 다음, 하부면에 접촉된 상태로 이동하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 가열 플레이트 회전체는 도 4에 도시된 바와 같이, 건조로(300) 내에 2단으로 이격 배치되어 광학 필름(10)이 제1 가열 플레이트 회전체(340a)의 상부면에 접촉된 상태로 이동한 다음, 제2 가열 플레이트 회전체(340b)의 하부면에 접촉된 상태로 이동하도록 구성될 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광학 필름(10)은 편광판 등 제조 공정에서 건조 단계가 필요한 필름이라면 특별히 제한되지 않는다.

본 발명의 일 실시형태에서, 건조로(300)의 온도는 40 내지 100℃, 바람직하게는 60 내지 100℃의 범위에서 적절하게 선택될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태는 편광자의 적어도 한 면에 보호필름이 수계접착제로 접합된 편광판의 제조방법에 있어서, 상기 접합된 편광판을 상술한 건조방법을 이용하여 건조하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법에 관한 것이다.

상기 편광자는 친수성 고분자 필름을 요오드로 염색하고 배향시켜 제조되며, 친수성 고분자 필름으로서는 폴리비닐알코올계 필름, 부분적으로 검화된 폴리비닐알코올계 필름 등이 사용된다.

폴리비닐알코올계 필름은 중합도가 통상 500 내지 10,000이며, 바람직하게는 1,000 내지 6,000이고, 보다 바람직하게는 1,400 내지 4,000인 것이 사용될 수 있으며, 검화된 폴리비닐알코올계 필름의 경우, 검화도는 용해성의 측면에서 바람직하게는 95.0 몰% 이상인 것, 보다 바람직하게는 99.0 몰% 이상인 것, 보다 더 바람직하게는 99.9 몰% 이상인 것이 사용될 수 있다.

친수성 고분자 필름으로는 폴리비닐알코올계 필름 이외에도, 요오드에 의해 염색될 수 있는 필름이라면 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름 및 이들의 부분적으로 검화된 필름 등과 같은 친수성 고분자 필름과, 탈수 처리된 폴리비닐알코올계 필름 및 탈염산 처리된 폴리염화비닐 등과 같은 폴리엔 배향 필름이 사용될 수 있다.

편광자의 두께는, 특히 제한되지는 않지만, 예를 들면 5 내지 40 ㎛의 범위이고, 바람직하게는 10 내지 30 ㎛의 범위이며, 보다 바람직하게는 15 내지 25 ㎛의 범위이다.

상기 편광자의 제조방법에서는 팽윤 단계, 염색 단계 및 가교 단계를 거쳐 제조된 편광자를 수세하고 건조시켜 편광자를 제조한다.

팽윤 단계는 미연신된 폴리비닐알코올계 필름을 염색하기 이전에 팽윤용 수용액으로 채워진 팽윤조에 침지하여, 폴리비닐알코올계 필름의 표면 상에 퇴적된 먼지나 블록킹방지제와 같은 불순물을 제거하고, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시켜 연신 효율을 향상시키고 염색 불균일성도 방지하여 편광자의 물성을 향상시키기 위한 단계이다.

팽윤용 수용액으로는 통상 물(순수, 탈이온수)을 단독으로 사용할 수 있으며, 여기에 소량의 글리세린 또는 요오드화칼륨을 첨가하는 경우 폴리비닐알코올계 필름의 팽윤과 함께 가공성도 향상시킬 수 있다. 팽윤용 수용액 100 중량%에 대하여 글리세린의 함량은 5 중량% 이하이고, 요오드화칼륨의 함량은 10 중량% 이하인 것이 바람직하다.

팽윤조의 온도는 20 내지 45 ℃인 것이 바람직하고, 25 내지 40 ℃인 것이 보다 바람직하다. 팽윤 단계의 수행 시간(팽윤조 침지 시간)은 180 초 이하인 것이 바람직하고, 90 초 이하인 것이 보다 바람직하다. 침지 시간이 상기 범위인 경우에는 팽윤이 과도하여 포화 상태가 되는 것을 억제할 수 있어, 폴리비닐알코올계 필름의 연화로 인한 파단을 방지하고 염색 단계에서 요오드의 흡착이 균일하게 되어 편광도를 향상시킬 수 있다.

팽윤 단계와 함께 연신 단계가 수행될 수 있으며, 이때 연신비는 약 1.1 내지 3.5 배인 것이 바람직하다.

팽윤 단계는 생략될 수 있으며, 염색 단계에서 팽윤이 동시에 수행될 수도 있다.

염색 단계는 폴리비닐알코올계 필름을 요오드를 포함하는 염색용 수용액으로 채워진 염색조에 침지시켜 폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 흡착시키는 단계이다.

염색용 수용액은 물, 수용성 유기용매 또는 이들의 혼합용매와 요오드를 포함할 수 있다. 요오드의 함량은 0.4 내지 400 mmol/L인 것이 바람직하고, 0.8 내지 275 mmol/L인 것이 보다 바람직하며, 1 내지 200 mmol/L인 것이 보다 더 바람직하다.

염색 효율을 보다 향상시키기 위하여 용해보조제로서 요오드화물이 더 포함될 수 있다. 요오드화물로는 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트튬, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티타늄 등을 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있으며, 이들 중에서 요오드화칼륨이 물에 대한 용해도가 크다는 점에서 바람직하다. 요오드화물의 함량은 염색용 수용액 100 중량%에 대하여 0.01 내지 10 중량%인 것이 바람직하고, 0.1 내지 5 중량%인 것이 보다 바람직하다.

염색조의 온도는 5 내지 42 ℃인 것이 바람직하고, 10 내지 35 ℃인 것이 보다 바람직하다. 염색조 내에서 폴리비닐알코올계 필름의 침지 시간은 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 1 내지 20 분, 보다 바람직하게는 2 내지 10 분이다.

염색 단계와 함께 연신 단계가 수행될 수 있으며, 이 경우 누적 연신비는 1.1 내지 4.0 배인 것이 바람직하다. 본 명세서에서 "누적 연신비"는 각 단계에서의 연신비의 곱의 값을 나타낸다.

가교 단계는 물리적으로 흡착되어 있는 요오드 분자에 의한 염색성이 외부 환경에 의해 저하되지 않도록 염색된 폴리비닐알코올계 필름을 가교용 수용액에 침지시켜 흡착된 요오드 분자를 고정시키는 단계이다. 이색성 염료는 내습 환경에서 용출되는 경우가 많지는 않으나, 요오드는 가교 반응이 불안정한 경우 환경에 따라 요오드 분자가 용해 또는 승화되는 경우가 많아, 충분한 가교 반응이 요구된다. 또한, 모든 폴리비닐알코올 분자와 분자 사이에 위치된 요오드 분자를 배향시켜 광학특성을 향상시키기 위해 일반적으로 가교 단계에서 가장 큰 연신비로 연신되어야 하므로 가교 단계가 중요하다.

가교용 수용액은 용매인 물과, 붕산, 붕산나트륨 등의 붕소 화합물 및 요오드화물을 포함하며, 물과 함께 상호 용해 가능한 유기용매를 더 포함할 수 있다.

붕소 화합물은 짧은 가교결합과 강직성을 부여하여 공정 중 주름 발생을 억제함으로써 취급성을 향상시키고 요오드 배향을 형성하는 역할을 한다.

붕소 화합물의 함량은 가교용 수용액 100 중량%에 대하여 1 내지 10 중량%인 것이 바람직하고, 2 내지 6 중량%인 것이 보다 바람직하다. 함량이 1 중량% 미만인 경우 붕소 화합물의 가교 효과가 감소하여 강직성을 부여하기 어렵고, 10 중량% 초과인 경우 무기계 가교제의 가교 반응이 과다하게 활성화되어 유기계 가교제의 가교 반응이 효과적으로 진행되기 어렵다.

요오드화물은 편광자 면내에서의 편광도의 균일성과 염착된 요오드의 탈착을 방지하기 위하여 사용된다. 상기 요오드화물은 염색 단계에서 사용된 것과 동일한 것을 사용할 수 있으며, 그 함량은 가교용 수용액 100 중량%에 대하여 0.05 내지 15 중량%일 수 있으며, 0.5 내지 11 중량%인 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.05 중량% 미만이면 필름 내의 요오드 이온이 빠져 나와 투과율이 증가하고 편광자의 색상 값이 변하게 되어 이를 조절하기 위한 추가 공정이 필요하게 되며, 15 중량%를 초과하는 경우에는 수용액 내의 요오드 이온이 필름으로 침투하여 투과율이 감소되는 문제가 있다.

가교조의 온도는 20 내지 70 ℃이고, 가교조에서의 폴리비닐알코올계 필름의 침지 시간은 1 초 내지 15 분일 수 있으며, 5 초 내지 10 분인 것이 바람직하다.

가교 단계와 함께 연신 단계가 수행될 수 있으며, 이 경우 총 누적 연신비가 3.0 내지 8.0 배가 되도록 연신되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 연신 단계는 팽윤 단계, 염색 단계 및 가교 단계와 함께 수행될 수 있으며, 가교 단계 이후에 연신용 수용액으로 채워진 별도의 연신조를 이용한 독립적인 연신 단계로 수행될 수도 있다.

수세 단계는 가교와 연신이 완료된 폴리비닐알코올계 필름을 수세용 수용액으로 채워진 수세조에 침지시켜 이전 단계들에서 폴리비닐알코올계 필름에 부착된 붕산과 같은 불필요한 잔류물을 제거하는 단계이다.

수세용 수용액은 물일 수 있으며, 여기에 요오드화물이 더 첨가될 수도 있다.

수세조의 온도는 10 내지 60 ℃인 것이 바람직하며, 10 내지 40 ℃인 것이 보다 바람직하다. 수세 단계의 수행 시간은 통상적으로 1 내지 60 초이고, 바람직하게는 3 내지 30 초이며, 보다 바람직하게는 5 내지 20 초이다.

수세 단계는 염색 단계, 가교 단계 또는 연신 단계와 같은 이전 단계들이 완료될 때마다 수행될 수도 있다. 또한, 1회 이상 반복될 수도 있으며, 그 반복 횟수는 특별히 제한되지 않는다.

건조 단계는 수세된 폴리비닐알코올계 필름을 건조시키고, 건조에 의한 네크인으로 염착된 요오드 분자의 배향을 보다 향상시켜 광학 특성이 우수한 편광자를 얻는 단계이다.

건조 방법으로는 자연 건조, 에어 건조, 가열 건조, 원적외선 건조, 마이크로파 건조, 열풍 건조 등의 방법을 이용할 수 있으며, 최근에는 필름 내에 있는 물만을 활성화시켜 건조시키는 마이크로파 건조가 새롭게 이용되고 있으며, 통상 열풍 건조가 주로 사용되고 있다. 예를 들면, 20 내지 90 ℃에서 1 내지 10 분 동안 열풍 건조될 수 있다. 또한, 건조 온도는 편광자의 열화를 방지하기 위하여 낮은 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 80 ℃ 이하, 보다 더 바람직하게는 70 ℃ 이하인 것이 좋다.

상기 보호필름으로는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성 및 등방성 등이 우수한 필름을 사용할 수 있으며, 구체적인 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 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, 시클로계 또는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 이루어진 군에서 선택된 필름을 사용할 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 사용할 수도 있다.

보호필름 중 상기 열가소성 수지의 함량은 50 내지 100중량%, 바람직하게는 50 내지 99중량%, 보다 바람직하게는 60 내지 98중량%, 보다 더 바람직하게는 70 내지 97중량%일 수 있다. 함량이 50중량% 미만인 경우에는 열가소성 수지가 가지고 있는 본래의 고투명성을 충분히 발현하지 못할 수 있다.

보호필름에는 적절한 1종 이상의 첨가제가 함유될 수도 있다. 첨가제의 구체적인 예로는 자외선흡수제, 산화방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색방지제, 난연제, 핵제, 대전방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다.

보호필름은 편광자와 접착을 용이하게 하기 위해 검화처리, 코로나처리, 플라즈마처리, 접착용이층 처리 등의 공지의 표면처리를 실시할 수 있다.

상기 수계접착제의 구체적인 예로는 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계, 수계폴리우레탄, 수계폴리에스테르 등을 들 수 있으며, 이들 중에서도 폴리비닐알코올계 접착제가 바람직하다. 수계접착제에는 적절하게 가교제가 함유될 수 있다.

예를 들어 가교제가 함유된 폴리비닐알코올계 접착제는 통상 수용액으로 사용된다. 수용액의 농도는 특별히 제한되지 않지만, 도포성 또는 방치 안정성 등을 고려하면 0.1 내지 15중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5중량%이다.

또한, 접착제는 실란커플링제, 티탄커플링제 등의 커플링제, 각종 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내열 안정제, 내가수 분해 안정제 등의 안정제 등이 추가로 배합될 수도 있다.

편광자와 보호필름을 접합시키는 수계접착제는 상기 편광자 및 보호필름의 어느 일측에 도포되거나 양자에 도포된다. 도포 조작은 특별히 제한되지 않고 롤법, 분무법, 침지법 등의 각종 방법을 사용할 수 있다. 접착제층은 고형분의 함량을 고려하여 건조 후에 형성되는 접착제층의 두께가 10 내지 1,000nm, 바람직하게는 40 내지 600nm가 되도록 도포하는 것이 바람직하다. 두께가 10nm 미만인 경우에는 접착력이 불량해질 수 있으며, 1,000nm 초과인 경우에는 접착제의 균일한 도포가 어려워지거나 두께 불균일이 발생하여 외관이 불량해질 수 있다. 또한 상기 편광자와 보호필름의 접합시 보호필름에 장력을 가할 수 있으나, 장력은 보호필름에 변형을 가하므로 최대한 낮은 것이 바람직하다.

수계접착제를 도포한 후에는 상기 편광자와 보호필름을 롤 라미네이터(Roll Laminator) 등으로 접합시킨다. 상기 편광자와 보호필름을 접합한 후에는 건조 공정을 수행하여 도포 건조층으로 이루어지는 접착제층을 형성한다.

건조 방법으로는 상술한 광학 필름의 건조방법을 이용한다. 이에 따라, 편광판의 얼룩과 폭방향 색상 편차 및 폭방향 수분율 편차를 감소시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 제조방법에 의해 제조된 편광판은 편광자와 접합되지 않은 보호필름의 다른 한 면에 필요에 따라 하드코팅층, 반사방지층, 방현층, 대전방지층 등의 표면처리층이 더 적층될 수 있다. 또한, 점착제층에 의해 광학 기능성 필름이 더 적층될 수 있으며, 광학 기능성 필름의 구체적인 예로는 기재 표면에 액정성 화합물 또는 이의 고분자 화합물 등이 배향되어 있는 광학보상 필름, 어떠한 편광광은 투과되고 그것과 반대되는 성질의 편광광은 반사되는 반사형 편광분리 필름, 폴리카보네이트 수지를 포함하는 위상차 필름, 환상 폴리올레핀계 수지를 포함하는 위상차 필름 등을 들 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 제조방법에 의해 제조된 편광판은 액정표시장치에 사용될 수 있다. 본 발명의 액정표시장치는 점착제 부착 편광판의 박리이형필름을 박리한 후 점착제층을 액정 패널에 붙이는 방법으로 제조될 수 있다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 하기 실시예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.

제조예 1: 편광자의 제조

검화도가 99.9 % 이상인 투명한 미연신 폴리비닐알코올 필름(VF-PS, KURARAY사)을 30 ℃의 물(탈이온수)에서 2 분 동안 침지하여 팽윤시킨 후, 요오드 3.5 mM와 요오드화칼륨 2 중량%가 함유된 30 ℃의 염색용 수용액에 4 분 동안 침지하여 염색하였다. 이때, 팽윤 및 염색 단계에서 각각 1.3 배, 1.4 배의 연신비로 연신하였다. 이어서, 요오드화칼륨 10 중량%와 붕산 3.7 중량%를 함유하고, 50 ℃의 가교용 수용액에 2 분 동안 침지하여 가교시켰다. 이때, 가교 단계는 총 누적 연신비가 5.8 배가 되도록 하였다. 가교가 완료된 후 10 ℃의 수세용 수용액으로 20초 동안 수세하였다. 수세된 폴리비닐알코올 필름을 70 ℃의 오븐에서 4 분 동안 건조시켜 편광자를 제조하였다.

제조예 2: PVA계 접착제의 제조

증류수 100중량부에 카르복시기 변성 PVA 수지(쿠라레포발 KL318, (주)쿠라레) 3 중량부와 폴리아미드 에폭시 수지(스미레즈레진 650(고형분 함량 30%), 스미또모 가가꾸㈜) 1.5중량부를 첨가하여 접착제를 제조하였다.

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6: 편광판의 제조

상기 제조예 1에서 수득한 PVA계 편광자의 양면에 두께가 80㎛인 트리아세틸셀룰로오스 보호필름을 위치시킨 후, 이들을 제조예 2에서 제조된 PVA계 접착제를 이용하여 접합시키고, 하기 표 1에 기재된 조건으로 건조하여 편광판을 제조하였다.

실험예 1:

상기와 같이 제조된 편광판에 대하여 하기와 같이 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

(1) 얼룩 Lv

연신 방향으로 발생하는 얼룩(주름)의 발생 형태를 폭방향 크기(mm)로 규정하여 육안으로 평가하고, 하기 평가기준과 같이 구분하였다.

<평가기준>

1 Level: 폭 크기 0.5 이하

2 Level: 폭 크기 0.8 이하

3 Level: 폭 크기 1.2 이하

4 Level: 폭 크기 1.5 이하

5 Level: 폭 크기 1.5 초과

(2) 폭방향 단체 색상 b

자외가시분광분석계(V-7100, Jasco사)를 사용하여 단체 색상 b를 측정하였다.

(3) 폭간 수분율(%)

적외선 반사 3파장 방식을 이용한 CHINO사의 IRMA1100S를 사용하여 폭간 수분율을 측정하였다.

구분	건조 방법	온도	건조 시간 (sec)	얼룩 Lv	폭방향 단체 색상b				폭간 수분율(%)
					편차 (△)	왼쪽 끝	중앙	오른쪽 끝	편차 (△)	왼쪽 끝	중앙	오른쪽 끝
실시예1	도 2의 건조방법	85	120	1	0.2 이하	1.3	1.1	1.2	0.2 이하	2.4	2.6	2.5
실시예2	도 2의 건조방법	75	120	1	0.3 이하	1.3	1.0	1.1	0.2 이하	2.4	2.6	2.5
실시예3	도 2의 건조방법	65	120	1	0.3 이하	1.2	0.9	1.0	0.2 이하	2.5	2.7	2.6
실시예4	도 2의 건조방법	85	180	1	0.1 이하	1.3	1.2	1.2	0.2 이하	2.3	2.5	2.3
실시예5	도 2의 건조방법	75	180	1	0.3 이하	1.3	1.0	1.2	0.2 이하	2.3	2.5	2.3
실시예6	도 2의 건조방법	65	180	1	0.3 이하	1.2	0.9	1	0.2 이하	2.4	2.6	2.4
비교예1	도 1의 건조방법	85	120	4	0.6	1.2	0.6	0.8	0.4	2.5	2.9	2.6
비교예2	도 1의 건조방법	75	120	4	0.7	1.3	0.6	0.9	0.4	2.6	3.0	2.7
비교예3	도 1의 건조방법	65	120	4	0.8	1.3	0.5	0.8	0.5	2.6	3.1	2.6
비교예4	도 1의 건조방법	85	180	3	0.6	1.3	0.7	0.8	0.4	2.4	2.8	2.5
비교예5	도 1의 건조방법	75	180	4	0.7	1.3	0.6	0.9	0.4	2.4	2.8	2.4
비교예6	도 1의 건조방법	65	180	4	0.7	1.3	0.6	0.8	0.4	2.5	2.9	2.6

상기 표 1에서 보듯이, 본 발명의 건조방법에 따라 제조된 실시예 1 내지 6의 편광판은 종래 기술에 따른 건조방법에 의해 제조된 비교예 1 내지 6의 편광판에 비해 얼룩의 폭방향 크기와 폭방향 단체 색상 b 및 폭간 수분율의 편차가 작음을 확인하였다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

10: 광학 필름; 30, 300: 건조로
32a, 32b, 320a, 320b: 가이드롤; 34: 열풍 주입관
34a: 열풍 배출구; 340: 가열 플레이트 회전체
342: 가열판; 344: 열롤

Claims (9)

1. 광학 필름(10)의 반송 경로를 굴곡시키기 위한 복수의 가이드 롤(320a, 320b)이 설치된 건조로(300)를 통해 광학 필름(10)을 반송하고, 상기 가이드 롤 사이에 가열 플레이트 회전체(340)가 상기 광학 필름(10)과 접촉한 상태로 회전하도록 배치되어 상기 광학 필름(10)을 접촉 건조시키는 광학 필름의 건조방법.
2. 제1항에 있어서, 가열 플레이트 회전체(340)는 광학 필름(10)과 접촉한 상태로 회전하는 환형의 가열판(342)과 상기 환형의 가열판(342) 내부에 고정된 위치에서 회전하는 열롤(344)이 다수 개 설치되어, 상기 열롤(344)에 의해 상기 환형의 가열판(342)이 지지되면서 회전하는 광학 필름의 건조방법.
3. 제2항에 있어서, 환형의 가열판(342)은 스테인레스 또는 강철로 제조되는 광학 필름의 건조방법.
4. 제2항에 있어서, 환형의 가열판(342)은 다수 개의 가열판 조각들을 연결하여 고리를 형성하도록 하는 광학 필름의 건조방법.
5. 제1항에 있어서, 가열 플레이트 회전체는 광학 필름(10)이 하나의 가열 플레이트 회전체(340)의 상부면에 접촉된 상태로 이동한 다음, 하부면에 접촉된 상태로 이동하도록 배치되는 광학 필름의 건조방법.
6. 제1항에 있어서, 가열 플레이트 회전체는 건조로(300) 내에 2단으로 이격 배치되어 광학 필름(10)이 제1 가열 플레이트 회전체(340a)의 상부면에 접촉된 상태로 이동한 다음, 제2 가열 플레이트 회전체(340b)의 하부면에 접촉된 상태로 이동하도록 구성되는 광학 필름의 건조방법.
7. 제1항에 있어서, 광학 필름은 편광판인 광학 필름의 건조방법.
8. 제1항에 있어서, 건조로의 온도는 40 내지 100℃인 광학 필름의 건조방법.
9. 편광자의 적어도 한 면에 보호필름이 수계접착제로 접합된 편광판의 제조방법에 있어서, 상기 접합된 편광판을 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 건조방법을 이용하여 건조하는 단계를 포함하는 편광판의 제조방법.

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