KR20160117149A

KR20160117149A - 편광판

Info

Publication number: KR20160117149A
Application number: KR1020150183123A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 이치하라; 겐지 마츠노
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2016-10-10
Also published as: KR101747559B1; CN109254342A; CN106019445A

Abstract

본 발명은, 편광 필름의 적어도 한면에 보호 필름을 구비하는 편광판으로서, 상기 편광 필름의 단위 막두께당 찌름 강도가 5.8 gf/㎛ 이상이고, 상기 편광판의 단부면이 절삭 가공되어 있는 편광판을 제공한다.

Description

편광판{POLARIZING PLATE}

본 발명은, 액정 표시 장치 등을 구성하는 광학 부품 중 하나로서 유용한 편광판에 관한 것이다.

편광판은, 액정 표시 장치 등의 표시 장치에서의 편광의 공급 소자로서, 또한 편광의 검출 소자로서 널리 이용되고 있다. 편광판으로는, 편광 필름의 한면 또는 양면에 접착제를 이용하여 보호 필름을 접합한 구성의 것이 일반적이다. 최근, 액정 표시 장치의 박형화에 따라 편광판의 박형화도 요구되고 있다.

편광판을 액정 표시 장치에 적용하는 경우, 통상은 액정셀에 맞춰, 예컨대 직사각형 등의 형상, 및 소정의 치수로 재단한다. 디자인성의 관점에서, TV나 모바일의 프레임이 좁아짐에 따라, 편광판의 치수 정밀도에 대한 요구가 강해지고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해, 단부면(절단면)을 절삭 가공하여 마무리하는 것도 검토되고 있다. 또한, 재단시의 압력에 의한 점착제 또는 접착제의 비어져나옴을 제거하기 위해, 예컨대, 일본 특허 공개 제2001-54845호 공보(특허문헌 1)에는, 편광판을 복수장 중첩시키고, 단부면에 회전날의 날면을 마주보게 한 상태에서, 단부면을 회전날에 의해 마무리 절삭하는 것이 개시되어 있다.

편광판의 재단시 및 절삭시에는, 재단날이나 절삭날에 의해 편광 필름에 균열이 발생하는 등의 문제점이 생기는 것이 알려져 있다. 일본 특허 공개 제2004-29367호 공보(특허문헌 2)에는, 편광판의 재단시에 편광자의 균열이 생기지 않도록, 재단시의 편광판의 탄성률 제어를 행하는 것이 기재되어 있다. 일본 특허 공개 제2009-37228호 공보(특허문헌 3)에는, 풀백 절삭 가공 흔적을 기점으로 하여 편광 필름에 미소 크랙이 형성되지 않도록, 외주 단부면을 레이저에 의해 재단 가공하는 것이 기재되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2001-54845호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2004-29367호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2009-37228호 공보

도 5에 도시하는 바와 같이, 편광판에 있어서는, 단부면을 절삭 가공할 때에, 절삭 조건에 따라서는, 절삭 공구에 의해 편광 필름이 긁히고, 빠져서 떨어지는 문제(이하, 「결락 크랙」이라고도 함)가 생기는 경우가 있었다.

본 발명은, 단부면의 절삭 가공시에 편광 필름의 결락 크랙이 잘 발생하지 않는 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하에 나타내는 편광판을 제공한다.

[1] 편광 필름의 적어도 한면에 보호 필름을 구비하는 편광판으로서,

상기 편광 필름의 단위 막두께당 찌름 강도가 5.8 gf/㎛ 이상이고,

상기 편광판의 단부면이 절삭 가공되어 있는 편광판.

[2] 상기 편광 필름의 두께가 10 ㎛ 이하인, [1]에 기재된 편광판.

[3] 상기 편광판은, 상기 편광 필름의 양면에 상기 보호 필름을 구비하는, [1] 또는 [2]에 기재된 편광판.

[4] 상기 편광판과 상기 보호 필름이 활성 에너지선 경화성 접착제를 통해 접합되어 있는, [1]∼[3]에 기재된 편광판.

본 발명의 편광판에 의하면, 단부면의 절삭 가공시에 편광 필름의 결락 크랙이 잘 발생하지 않는 편광판을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 편광판의 층 구성의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 편광판의 층 구성의 다른 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시형태에서 사용하는 절삭 공구의 일례를 도시하는 측면도 및 정면도이다.
도 4는, 도 3에 도시된 절삭 공구를 구비하는 단부면 가공 장치를 도시하는 개략 사시도이다.
도 5는, 절삭 가공에 의해 결락 크랙이 생긴 편광판의 단부면의 광학 현미경 사진을 도시하는 도면이다.

[편광판]

도 1은, 본 발명에 따른 편광판의 층 구성의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 도 1에 도시된 편광판(2)과 같이 본 발명의 편광판은, 편광 필름(5)과, 그 한쪽의 면 상에 적층되는 제1 보호 필름(7)을 구비하는 한면 보호 필름 부착 편광판일 수 있다. 제1 보호 필름(7)은, 제1 접착제층(6)을 통해 편광 필름(5) 상에 적층할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 편광판은, 편광 필름(5)의 다른쪽의 면에 보호 필름을 더욱 접합한 것이어도 좋고, 구체적으로는, 도 2에 도시된 편광판(3)과 같이, 편광 필름(5)과, 그 한쪽의 면 상에 적층되는 제1 보호 필름(7)과, 다른쪽의 면 상에 적층되는 제2 보호 필름(9)을 구비하는 양면 보호 필름 부착 편광판일 수도 있다. 제2 보호 필름(9)은, 제2 접착제층(8)을 통해 편광 필름(5) 상에 적층할 수 있다. 이하, 제1 보호 필름(7)과 제2 보호 필름(9)을 구별할 필요가 없는 경우에는 「보호 필름」이라고 하며, 또한 제1 접착제층(6)과 제2 접착제층(8)을 구별할 필요가 없는 경우에는 「접착제층」이라고 한다.

본 발명의 편광판은, 편광 필름(5)의 단위 막두께당 찌름 강도가 5.8 gf/㎛ 이상이고, 편광판의 단부면이 절삭 가공되어 있는 것을 특징으로 한다. 편광 필름의 단위 막두께당 찌름 강도가 5.8 gf/㎛ 이상인 것에 의해, 편광판의 단부면의 절삭 가공시의 편광 필름(5)의 결락 크랙의 발생을 억제할 수 있다. 편광 필름의 찌름 강도는, 5.8 gf/㎛ 이상 15.0 gf/㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5.8 gf/㎛ 이상 10.0 gf/㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5.8 gf/㎛ 이상 7.0 gf/㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 편광판은, 액정 표시 장치와 같은 화상 표시 장치에 도입될 때, 액정셀과 같은 화상 표시 소자의 시인(전면)측에 배치되는 편광판이어도 좋고, 화상 표시 소자의 배면측(예컨대 액정 표시 장치의 백라이트측)에 배치되는 편광판이어도 좋다.

(1) 편광 필름

편광 필름은, 1축 연신된 폴리비닐알콜계 수지층에 2색성 색소를 흡착 배향시킨 것일 수 있다. 편광 필름은 통상, 두께가 20 ㎛ 이하이면 편광판의 박막화를 실현할 수 있다. 본 발명에서는, 두께 10 ㎛ 이하의 편광 필름인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 8 ㎛ 이하이다. 편광 필름은 얇을수록 결락 크랙이 발생하기 쉽기 때문에, 두께가 10 ㎛ 이하인 경우에, 본 발명에 의한 결락 크랙의 발생을 억제할 수 있다는 효과가 보다 현저해진다.

상기한 폴리비닐알콜계 수지로는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 이용할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체가 예시된다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예컨대, 불포화 카르복실산, 올레핀, 비닐에테르, 불포화 술폰산, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드 등을 들 수 있다.

폴리비닐알콜계 수지의 비누화도는, 80 몰% 이상의 범위일 수 있지만, 바람직하게는 90∼99.5 몰%의 범위이고, 보다 바람직하게는 94∼99 몰%의 범위이다. 폴리비닐알콜계 수지는, 일부가 변성되어 있는 변성 폴리비닐알콜이어도 좋고, 예컨대, 폴리비닐알콜계 수지를 에틸렌 및 프로필렌 등의 올레핀; 아크릴산, 메타크릴산 및 크로톤산 등의 불포화 카르복실산; 불포화 카르복실산의 알킬에스테르 및 아크릴아미드 등으로 변성한 것을 들 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지의 평균 중합도는, 바람직하게는 100∼10000이고, 보다 바람직하게는 1500∼8000이고, 더욱 바람직하게는 2000∼5000이다.

편광 필름에 함유(흡착 배향)되는 2색성 색소는, 요오드 또는 2색성 유기 염료일 수 있고, 종래 공지된 것을 사용할 수 있다. 2색성 색소는, 1종만을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

본 발명에서는, 편광 필름으로서, 단위 막두께당 찌름 강도가 5.8 gf/㎛ 이상인 것을 채용한다. 이 단위 막두께당 찌름 강도는, 편광 필름에 대하여 찌름 지그를 수직으로 찔러, 그 연신축(흡수축)을 따라 편광 필름이 갈라질 때의 강도를 말하며, 예컨대, 로드셀을 구비한 압축 시험기로 측정할 수 있다. 압축 시험기의 예로는, (주)카토테크사 제조의 핸디 압축 시험기 “KES-G5형”, (주)시마즈 제작소 제조의 소형 탁상 시험기 “EZ Test” 등을 들 수 있다.

측정에 이용하는 편광 필름은 보호 필름을 적층하여 편광판화하기 전의 것이어도 좋고, 보호 필름이 접착제 등으로 적층된 편광판으로부터 보호 필름을 제거한 것이어도 좋다. 편광판으로부터 보호 필름을 제거하는 방법으로는, 편광 필름에 손상이 생기지 않는다면 용매를 이용하여 보호 필름을 용해하는 방법이나, 접착제와 친화성이 좋은 용액에 침지하여 보호 필름을 박리하는 방법 등, 종래 공지된 방법을 이용할 수 있다.

측정은, 찌름 지그가 통과할 수 있는 직경 15 mm 이하의 원형의 구멍이 뚫린 2장의 샘플대 사이에 편광 필름을 끼워 행해진다. 찌름 지그는, 원기둥형의 막대이고, 그 편광 필름에 접하는 선단이 구형 또는 반구형인 찌름 바늘을 구비하는 것이 바람직하다. 선단의 구형부 또는 반구형부는, 직경이 0.5 mmφ 이상이고, 5 mmφ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 그 곡률 반경이 0 R보다 크고, 0.7 R보다 작은 것이 바람직하다. 압축 시험기의 찌름 속도는, 0.05 cm/초 이상이고, 0.5 cm/초 이하인 것이 바람직하다.

찌름 강도의 측정은, 이 시험편을 지그에 고정하고, 편광 필름의 주면의 법선 방향으로부터 찔러 나가, 연신 방향(흡수축 방향)과 수평으로 1개소 갈라졌을 때의 강도를 측정하면 된다. 측정은, 5개 이상의 편광 필름의 시험편에 관해 행하고, 그 평균치를 찌름 강도로서 구할 수 있다. 측정된 찌름 강도를, 측정에 사용한 편광 필름의 막두께로 나눔으로써, 단위 막두께당 찌름 강도를 산출할 수 있다. 이 방법에서는, 편광 필름을 투과축 방향으로 인장하고, 흡수축 방향으로 갈라졌을 때의 파단 강도를 정량적으로 측정할 수 있기 때문에, 지금까지는 편광 필름이 갈라지기 쉽기 때문에 측정할 수 없었던 투과축 방향의 강도를 측정할 수 있다.

단위 막두께당 찌름 강도는, 편광 필름을 제조할 때의 연신 배율을 낮춤으로써, 또는 건조 처리를 50∼80℃, 보다 바람직하게는 50∼70℃ 정도의 고온에서 행함으로써, 높게 할 수 있다. 단위 막두께당 찌름 강도가 5.8 gf/㎛ 미만이면, 편광판의 단부면의 절삭 가공시에 편광 필름에 결락 크랙이 발생하는 비율이 높아지는 경향이 있다.

본 발명의 편광판은, 단위 막두께당 찌름 강도가 5.8 gf/㎛ 이상인 편광 필름을 채용함으로써, 편광 필름 자체의 강도가 높기 때문에, 편광판의 단부면의 절삭 가공을 행하더라도, 편광 필름의 결락 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

(2) 보호 필름

상기한 편광 필름의 적어도 한면에 보호 필름이 적층된다. 또, 편광 필름의 한면에 보호 필름(제1 보호 필름)을, 다른쪽의 면에 별도의 보호 필름(제2 보호 필름)을 적층하는 경우, 제2 보호 필름으로는, 제1 보호 필름과 동일한 것을 이용해도 좋고, 다른 수지 필름을 이용해도 좋다. 제1 보호 필름 및 제2 보호 필름은 각각, 열가소성 수지로 구성되는 투명 수지 필름일 수 있다. 열가소성 수지로는, 예컨대, 폴리프로필렌계 수지를 예로 하는 사슬형 폴리올레핀계 수지 및 고리형 폴리올레핀계 수지 등의 폴리올레핀계 수지; 셀룰로오스트리아세테이트 및 셀룰로오스디아세테이트 등의 셀룰로오스에스테르계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; (메트)아크릴계 수지; 또는 이들의 혼합물, 공중합물 등을 들 수 있다.

고리형 폴리올레핀계 수지는 통상, 고리형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이며, 예컨대, 일본 특허 공개 평1-240517호 공보, 일본 특허 공개 평3-14882호 공보, 일본 특허 공개 평3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 고리형 폴리올레핀계 수지의 구체예를 들면, 고리형 올레핀의 개환 (공)중합체, 고리형 올레핀의 부가 중합체, 에틸렌 및 프로필렌 등의 사슬형 올레핀과 고리형 올레핀의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 및 이들의 수소화물 등이다. 그 중에서도, 고리형 올레핀으로서 노르보넨이나 다환 노르보넨계 모노머 등의 노르보넨계 모노머를 이용한 노르보넨계 수지가 바람직하게 이용된다.

고리형 폴리올레핀계 수지는 여러가지 제품이 시판되고 있다. 고리형 폴리올레핀계 수지의 시판품의 예로는, 모두 상품명으로, TOPAS ADVANCED POLYMERS GmbH에서 생산되고, 일본에서는 폴리플라스틱스(주)로부터 판매되고 있는 “TOPAS”(등록 상표), JSR(주)로부터 판매되고 있는 “아톤”(등록 상표), 닛폰 제온(주)으로부터 판매되고 있는 “제오노아”(등록 상표) 및 “제오넥스”(등록 상표), 미츠이 화학(주)으로부터 판매되고 있는 “아펠”(등록 상표) 등이 있다.

또한, 막제조된 고리형 폴리올레핀계 수지 필름의 시판품을 보호 필름으로서 이용해도 좋다. 시판품의 예로는, 모두 상품명으로, JSR(주)로부터 판매되고 있는 “아톤 필름”(「아톤」은 동사의 등록 상표), 세키스이 화학 공업(주)으로부터 판매되고 있는 “에스시나”(등록 상표) 및 “SCA40”, 닛폰 제온(주)으로부터 판매되고 있는 “제오노아 필름”(등록 상표) 등을 들 수 있다.

막제조된 고리형 폴리올레핀계 수지 필름은, 1축 연신 또는 2축 연신과 같이 연신을 실시하거나, 이 필름 상에 액정층 등을 형성하거나 함으로써, 임의의 위상차치가 부여된 위상차 필름으로 할 수도 있다.

셀룰로오스에스테르계 수지는 통상, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예로는, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리프로피오네이트, 셀룰로오스디프로피오네이트 등을 들 수 있다. 또한, 이들의 공중합시킨 것이나, 수산기의 일부가 다른 치환기로 수식된 것을 이용할 수도 있다. 이들 중에서도, 셀룰로오스트리아세테이트(트리아세틸셀룰로오스: TAC)가 특히 바람직하다. 셀룰로오스트리아세테이트는 많은 제품이 시판되고 있어, 입수 용이성이나 비용의 면에서도 유리하다. 셀룰로오스트리아세테이트의 시판품의 예는, 모두 상품명으로, 후지 필름(주)으로부터 판매되고 있는 “후지타크(등록 상표) TD80”, “후지타크(등록 상표) TD80UF”, “후지타크(등록 상표) TD80UZ” 및 “후지타크(등록 상표) TD40UZ”, 코니카 미놀타(주) 제조의 TAC 필름 “KC8UX2M”, “KC2UA” 및 “KC4UY” 등이 있다.

막제조된 셀룰로오스에스테르계 수지 필름도 마찬가지로, 1축 연신 또는 2축 연신과 같이 연신을 실시하거나, 이 필름 상에 액정층 등을 형성하거나 함으로써, 임의의 위상차치가 부여된 위상차 필름으로 할 수도 있다.

(메트)아크릴계 수지는 통상, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체이다. 메타크릴계 수지는, 1종류의 메타크릴산에스테르의 단독 중합체여도 좋고, 메타크릴산에스테르와 다른 메타크릴산에스테르나 아크릴산에스테르 등의 공중합체여도 좋다. 메타크릴산에스테르로는, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸 등의 메타크릴산알킬을 들 수 있고, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1∼4 정도이다. 또한, 메타크릴산시클로펜틸, 메타크릴산시클로헥실, 메타크릴산시클로헵틸 등의 메타크릴산시클로알킬, 메타크릴산페닐 등의 메타크릴산아릴, 메타크릴산시클로헥실메틸 등의 메타크릴산시클로알킬알킬, 메타크릴산벤질 등의 메타크릴산아랄킬을 이용할 수도 있다.

(메트)아크릴계 수지를 구성할 수 있는 상기 다른 중합성 모노머로는, 예컨대, 아크릴산에스테르나, 메타크릴산에스테르 및 아크릴산에스테르 이외의 중합성 모노머를 들 수 있다. 아크릴산에스테르로는, 아크릴산알킬에스테르를 이용할 수 있고, 그 구체예는, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산n-프로필, 아크릴산이소프로필, 아크릴산n-부틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산t-부틸, 아크릴산2-에틸헥실, 아크릴산시클로헥실, 아크릴산2-히드록시에틸 등의 알킬기의 탄소수가 1∼8인 아크릴산알킬에스테르를 포함한다. 알킬기의 탄소수는, 바람직하게는 1∼4이다. (메트)아크릴계 수지에 있어서, 아크릴산에스테르는, 1종만을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

메타크릴산에스테르 및 아크릴산에스테르 이외의 중합성 모노머로는, 예컨대, 분자 내에 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 1개 갖는 단관능 모노머나, 분자 내에 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 적어도 2개 갖는 다관능 모노머를 들 수 있지만, 단관능 모노머가 바람직하게 이용된다. 단관능 모노머의 구체예는, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 할로겐화스티렌, 히드록시스티렌 등의 스티렌계 단량체; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시안화비닐; 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레산, 무수이타콘산 등의 불포화 산; N-메틸말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드 등의 말레이미드; 메탈릴알콜, 알릴알콜 등의 알릴알콜; 아세트산비닐, 염화비닐, 에틸렌, 프로필렌, 4-메틸-1-펜텐, 2-히드록시메틸-1-부텐, 메틸비닐케톤, N-비닐피롤리돈, N-비닐카르바졸 등의 다른 모노머를 포함한다.

또한, 다관능 모노머의 구체예는, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 부탄디올디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 등의 다가 알콜의 폴리불포화카르복실산에스테르; 아크릴산알릴, 메타크릴산알릴, 신남산알릴 등의 불포화 카르복실산의 알케닐에스테르; 프탈산디알릴, 말레산디알릴, 트리알릴시아누레이트, 트리알릴이소시아누레이트 등의 다염기산의 폴리알케닐에스테르, 디비닐벤젠 등의 방향족 폴리알케닐 화합물을 포함한다. 메타크릴산에스테르 및 아크릴산에스테르 이외의 중합성 모노머는, 1종만을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

(메트)아크릴계 수지의 바람직한 모노머 조성은, 전모노머량을 기준으로, 메타크릴산알킬에스테르가 50∼100 중량%, 아크릴산알킬에스테르가 0∼50 중량%, 이들 이외의 중합성 모노머가 0∼50 중량%이고, 보다 바람직하게는, 메타크릴산알킬에스테르 50∼99.9 중량%, 아크릴산알킬에스테르가 0.1∼50 중량%, 이들 이외의 중합성 모노머가 0∼49.9 중량%이다.

또한 (메트)아크릴계 수지는, 필름의 내구성을 높일 수 있는 점에서, 고분자 주쇄에 고리 구조를 갖고 있어도 좋다. 고리 구조는, 고리형 산무수물 구조, 고리형 이미드 구조, 락톤고리 구조 등의 복소고리 구조인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 무수글루타르산 구조, 무수숙신산 구조 등의 고리형 산무수물 구조, 글루타르이미드 구조, 숙신이미드 구조 등의 고리형 이미드 구조, 부티로락톤, 발레로락톤 등의 락톤고리 구조를 들 수 있다. 주쇄 중의 고리 구조의 함유량을 크게 할수록 (메트)아크릴계 수지의 유리 전이 온도를 높일 수 있다. 고리형 산무수물 구조나 고리형 이미드 구조는, 무수말레산이나 말레이미드 등의 고리형 구조를 갖는 모노머를 공중합함으로써 도입하는 방법, 중합 후 탈수·탈메탄올 축합 반응에 의해 고리형 산무수물 구조를 도입하는 방법, 아미노 화합물을 반응시켜 고리형 이미드 구조를 도입하는 방법 등에 의해 도입할 수 있다. 락톤고리 구조를 갖는 수지(중합체)는, 고분자쇄에 히드록실기와 에스테르기를 갖는 중합체를 조제한 후, 얻어진 중합체에서의 히드록실기와 에스테르기를, 가열에 의해, 필요에 따라 유기 인 화합물과 같은 촉매의 존재하에 고리화 축합시켜 락톤고리 구조를 형성하는 방법에 의해 얻을 수 있다.

고분자쇄에 히드록실기와 에스테르기를 갖는 중합체는, 예컨대, 2-(히드록시메틸)아크릴산메틸, 2-(히드록시메틸)아크릴산에틸, 2-(히드록시메틸)아크릴산이소프로필, 2-(히드록시메틸)아크릴산n-부틸, 2-(히드록시메틸)아크릴산t-부틸 등의 히드록실기와 에스테르기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르를 모노머의 일부로서 이용함으로써 얻을 수 있다. 락톤고리 구조를 갖는 중합체의 보다 구체적인 조제 방법은, 예컨대 일본 특허 공개 제2007-254726호 공보에 기재되어 있다.

상기와 같은 모노머를 포함하는 모노머 조성물을 라디칼 중합시킴으로써, (메트)아크릴계 수지를 조제할 수 있다. 모노머 조성물은, 필요에 따라 용제나 중합 개시제를 포함할 수 있다.

제1 보호 필름 및 제2 보호 필름은, 휘도 향상 필름 등의 광학 기능을 더불어 갖는 보호 필름일 수도 있다.

휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등에서의 휘도의 향상을 목적으로 하여 이용되며, 그 예로는, 굴절률의 이방성이 서로 상이한 박막 필름을 복수장 적층하여 반사율에 이방성이 생기도록 설계된 반사형 편광 분리 시트, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 원편광 분리 시트 등을 들 수 있다.

제1 보호 필름 및 제2 보호 필름의 편광 필름과는 반대측의 표면에는, 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층, 대전 방지층 및 방오층 등의 표면 처리층(코팅층)을 형성할 수도 있다. 보호 필름 표면에 표면 처리층을 형성하는 방법에는, 공지된 방법을 이용할 수 있다.

제1 보호 필름 및 제2 보호 필름은, 서로 동일한 보호 필름이어도 좋고, 상이한 보호 필름이어도 좋다. 보호 필름이 상이한 경우의 예로는, 보호 필름을 구성하는 열가소성 수지의 종류가 적어도 상이한 조합; 보호 필름의 광학 기능의 유무 또는 그 종류에 있어서 적어도 상이한 조합; 표면에 형성되는 표면 처리층의 유무 또는 그 종류에 있어서 적어도 상이한 조합 등이 있다.

제1 보호 필름 및 제2 보호 필름의 두께는, 편광판의 박막화의 관점에서 얇은 것이 바람직하지만, 지나치게 얇으면 강도가 저하되어 가공성이 뒤떨어진다. 따라서, 제1 보호 필름 및 제2 보호 필름의 두께는, 5∼90 ㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 50 ㎛ 이하이다.

(3) 접착제층

편광 필름과 제1 보호 필름의 적층 및 편광 필름과 제2 보호 필름의 적층은, 각각 접착제층을 통해 이루어진다. 접착제층을 형성하는 접착제로는, 자외선, 가시광, 전자선, X선 등의 활성 에너지선의 조사에 의해 경화할 수 있는 활성 에너지선 경화성 접착제, 접착제 성분을 물에 용해한 것 또는 물에 분산시킨 수계 접착제 등을 들 수 있다. 본 발명에 의하면, 접착제의 종류에 상관없이 편광 필름의 결락 크랙을 억제할 수 있다. 또, 활성 에너지선 경화성 접착제를 접착제로서 이용한 경우에는, 활성 에너지선 경화성 접착제의 탄성률이, 수계 접착제의 탄성률보다 높은 경우가 많고, 편광판의 단부면의 절삭 가공시의 충격에 의해 편광판 단부에서, 보호 필름과 접착제 사이 또는, 접착제와 편광 필름 사이에서 박리가 발생하기 쉽고, 편광 필름의 결락 크랙이 보다 발생하기 쉽기 때문에, 편광 필름의 결락 크랙의 발생을 억제할 수 있다는 본 발명의 효과는, 활성 에너지선 경화성 접착제를 접착제로서 이용하는 경우에 보다 현저하다.

활성 에너지선 경화성 접착제를 채용하는 경우, 접착제층은, 그 경화물층이 된다. 접착제로는, 양이온 중합에 의해 경화되는 에폭시계 화합물을 경화성 성분으로 하는 활성 에너지선 경화성 접착제가 보다 바람직하고, 에폭시계 화합물을 경화성 성분으로 하는 자외선 경화성 접착제가 더욱 바람직하다. 여기서 말하는 에폭시계 화합물이란, 분자 내에 평균 1개 이상, 바람직하게는 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물을 의미한다. 에폭시계 화합물은, 1종만을 단독으로 사용해도 좋고, 혹은 2종 이상을 병용해도 좋다.

적합하게 사용할 수 있는 에폭시계 화합물의 예는, 방향족 폴리올의 방향고리에 수소화 반응을 행하여 얻어지는 지환식 폴리올에, 에피클로로히드린을 반응시킴으로써 얻어지는 수소화 에폭시계 화합물(지환식 고리를 갖는 폴리올의 글리시딜에테르); 지방족 다가 알콜 또는 그 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르 등의 지방족 에폭시계 화합물; 지환식 고리에 결합한 에폭시기를 분자 내에 1개 이상 갖는 에폭시계 화합물인 지환식 에폭시계 화합물을 포함한다.

활성 에너지선 경화성 접착제는, 경화성 성분으로서 라디칼 중합성인 (메트)아크릴계 화합물을 더욱 함유할 수도 있다. (메트)아크릴계 화합물로는, 분자 내에 적어도 1개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 모노머; 관능기 함유 화합물을 2종 이상 반응시켜 얻어지고, 분자 내에 적어도 2개의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 올리고머 등의 (메트)아크릴로일옥시기 함유 화합물을 들 수 있다.

활성 에너지선 경화성 접착제는, 양이온 중합에 의해 경화되는 에폭시계 화합물을 경화성 성분으로서 포함하는 경우, 광양이온 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 광양이온 중합 개시제로는, 예컨대, 방향족 디아조늄염; 방향족 요오드늄염이나 방향족 술포늄염 등의 오늄염; 철-아렌 착체 등을 들 수 있다. 또한, 활성 에너지선 경화성 접착제가 (메트)아크릴계 화합물 등의 라디칼 중합성 경화성 성분을 함유하는 경우에는, 광라디칼 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 광라디칼 중합 개시제로는, 예컨대, 아세토페논계 개시제, 벤조페논계 개시제, 벤조인에테르계 개시제, 티오크산톤계 개시제, 크산톤, 플루오레논, 캠퍼퀴논, 벤즈알데히드, 안트라퀴논 등을 들 수 있다.

활성 에너지선 경화성 접착제는, 필요에 따라, 옥세탄, 폴리올 등의 양이온 중합 촉진제, 광증감제, 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제, 대전 방지제, 레벨링제, 용제 등의 첨가제를 함유할 수 있다.

활성 에너지선 경화성 접착제로부터 형성되는 접착제층의 두께는, 예컨대, 0.01∼10 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 0.01∼5 ㎛ 정도이고, 보다 바람직하게는 2 ㎛ 이하(예컨대 1 ㎛ 이하)이다.

수계 접착제로는, 예컨대, 주성분으로서 폴리비닐알콜계 수지 또는 우레탄 수지를 이용한 접착제 조성물이 바람직하다. 수계 접착제로부터 형성되는 접착제층의 두께는, 통상, 1 ㎛ 이하이다.

접착제의 주성분으로서 폴리비닐알콜계 수지를 이용하는 경우, 상기 폴리비닐알콜계 수지는, 부분 비누화 폴리비닐알콜, 완전 비누화 폴리비닐알콜 외에, 카르복실기 변성 폴리비닐알콜, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알콜, 메틸올기 변성 폴리비닐알콜 및 아미노기 변성 폴리비닐알콜 등의 변성된 폴리비닐알콜계 수지여도 좋다. 폴리비닐알콜계 수지는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알콜 호모폴리머 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 폴리비닐알콜계 공중합체여도 좋다.

폴리비닐알콜계 수지를 접착제 성분으로 하는 수계 접착제는 통상, 폴리비닐알콜계 수지의 수용액이다. 접착제 중의 폴리비닐알콜계 수지의 농도는, 물 100 중량부에 대하여, 통상 1∼10 중량부, 바람직하게는 5 중량부 이하이다.

폴리비닐알콜계 수지의 수용액으로 구성되는 접착제에는, 접착성을 향상시키기 위해, 다가 알데히드, 멜라민계 화합물, 지르코니아 화합물, 아연 화합물, 글리옥살 및 수용성 에폭시 수지 등의 경화성 성분이나 가교제를 첨가하는 것이 바람직하다. 수용성 에폭시 수지로는, 예컨대, 디에틸렌트리아민 및 트리에틸렌테트라민 등의 폴리알킬렌폴리아민과, 아디프산 등의 디카르복실산의 반응으로 얻어지는 폴리아미드아민에, 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드폴리아민에폭시 수지를 적합하게 이용할 수 있다. 이러한 폴리아미드폴리아민에폭시 수지의 시판품으로는, 다오카 화학 공업(주) 제조의 “스미레이즈 레진(등록 상표) 650” 및 “스미레이즈 레진(등록 상표) 675”, 세이코 PMC(주) 제조의 “WS-525” 등을 들 수 있다. 이들 경화성 성분이나 가교제의 첨가량(경화성 성분 및 가교제로서 함께 첨가하는 경우에는 그 합계량)은, 폴리비닐알콜계 수지 100 중량부에 대하여, 통상 1∼100 중량부, 바람직하게는 1∼50 중량부이다. 상기 경화성 성분이나 가교제의 첨가량이 폴리비닐알콜계 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만인 경우에는, 접착성 향상의 효과가 작아지는 경향이 있고, 또한, 상기 경화성 성분이나 가교제의 첨가량이 폴리비닐알콜계 수지 100 중량부에 대하여 100 중량부를 초과하는 경우에는, 접착제층이 무르게 되는 경향이 있다.

또한, 접착제의 주성분으로서 우레탄 수지를 이용하는 경우, 적당한 접착제 조성물의 예로서, 폴리에스테르계 이오노머형 우레탄 수지와 글리시딜옥시기를 갖는 화합물의 혼합물을 들 수 있다. 폴리에스테르계 이오노머형 우레탄 수지란, 폴리에스테르 골격을 갖는 우레탄 수지로서, 그 중에 소량의 이온성 성분(친수 성분)이 도입된 것이다. 이러한 이오노머형 우레탄 수지는, 유화제를 사용하지 않고 직접 수중에서 유화되어 에멀전이 되기 때문에, 수계의 접착제로서 적합하다.

(4) 단부면의 절삭 가공

본 발명의 편광판은, 단부면에 절삭 가공이 실시되어 있는 것이다. 단부면의 절삭 가공 방법은, 절삭 공구를 이용하는 방법이면 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 편광판에 의하면, 절삭 공구를 이용하여 단부면을 절삭 가공할 때에 생기는 편광 필름의 결락 크랙을 억제할 수 있다. 편광판에는, 단부면의 절삭 가공에 의해 편광판 단부에 연마 흔적이 발생한다. 연마 흔적은 절삭 가공의 방법, 조건에 따라 상이하지만, 예컨대 편광판의 단부 단면을 관찰했을 때에, 편광판의 두께 방향에 대하여 15° 이상 90° 이하의 각도로 절삭 흠집이 생기는 경우가 있다.

[편광판의 제조 방법]

편광판은, 예컨대 다음의 방법에 의해 제조할 수 있다.

[a] 편광 필름으로서의 편광 성능을 갖는 폴리비닐알콜계 수지 필름(이하, 「편광 필름」이라고도 함)을 단층 필름으로 하여, 폴리비닐알콜계 수지 필름으로부터 제작하고, 그 한면 또는 양면에 보호 필름을 접합하고, 그 후 단부면을 절삭 가공하는 방법.

[b] 기재 필름의 적어도 한면에 폴리비닐알콜계 수지를 함유하는 도공액을 도공함으로써 폴리비닐알콜계 수지층을 형성한 후, 얻어진 적층 필름에 소정의 처리를 실시하여 폴리비닐알콜계 수지층을 편광 필름으로 하고, 얻어진 편광성 적층 필름에 보호 필름을 접합한 후, 기재 필름을 박리하고, 그 후 단부면을 절삭 가공하는 방법.

이 방법에서는, 기재 필름을 박리한 후, 다른쪽의 면에도 보호 필름을 접합해도 좋다. 이 경우, 단부면의 절삭 가공은, 다른쪽의 면에 보호 필름을 접합한 후에 행한다.

(제조 방법[a])

제조 방법[a]에서는, 전술한 폴리비닐알콜계 수지를 막제조하여 이루어지는 폴리비닐알콜계 수지 필름을 출발 원료로 하여 편광 필름을 제작할 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지를 막제조하는 방법은, 예컨대, 용융 압출법, 용제 캐스트법 등, 공지된 방법을 채용할 수 있다. 연신 전의 폴리비닐알콜계 수지 필름의 두께는, 예컨대 10∼150 ㎛ 정도이다.

제조 방법[a]는, 예컨대, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 1축 연신하는 공정; 폴리비닐알콜계 수지 필름을 2색성 색소로 염색함으로써, 2색성 색소를 흡착시키는 공정; 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정; 및, 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 구비할 수 있다.

폴리비닐알콜계 수지 필름의 1축 연신은, 2색성 색소의 염색 전, 염색과 동시 또는 염색 후에 행할 수 있다. 1축 연신을 염색 후에 행하는 경우, 이 1축 연신은, 붕산 처리 전 또는 붕산 처리 중에 행해도 좋다. 또한, 이들 복수의 단계에서 1축 연신을 행해도 좋다.

1축 연신은, 주속이 상이한 롤 사이에서 행해도 좋고, 열롤을 사용하여 행해도 좋다. 또한, 1축 연신은, 대기중에서 연신을 행하는 건식 연신이어도 좋고, 용제를 이용하여 폴리비닐알콜계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 행하는 습식 연신이어도 좋다. 연신 배율은 통상, 4∼17배 정도이고, 바람직하게는 4.5배 이상, 또한 바람직하게는 8배 이하이다.

폴리비닐알콜계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하는 방법으로는, 예컨대, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 2색성 색소가 함유된 수용액(염색 용액)에 침지하는 방법이 채용된다. 폴리비닐알콜계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에 대한 침지 처리(팽윤 처리)를 실시해 두는 것이 바람직하다.

2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는, 통상, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 염색 수용액에서의 요오드의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 0.01∼1 중량부 정도이다. 또한, 요오드화칼륨의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 0.5∼20 중량부 정도이다. 염색 수용액의 온도는 통상, 20∼40℃ 정도이다. 또한, 염색 수용액에 대한 침지 시간(염색 시간)은 통상, 20∼1800초 정도이다.

한편, 2색성 색소로서 2색성 유기 염료를 이용하는 경우에는, 통상, 수용성의 2색성 유기 염료를 포함하는 염색 수용액에 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 염색 수용액에서의 2색성 유기 염료의 함유량은 통상, 물 100 중량부당 1×10^-4∼10 중량부 정도이고, 1×10^-3∼1 중량부 정도가 바람직하다. 이 염색 수용액은, 황산나트륨 등의 무기염을 염색 조제로서 함유하고 있어도 좋다. 염색 수용액의 온도는 통상, 20∼80℃ 정도이다. 또한, 염색 수용액에 대한 침지 시간(염색 시간)은 통상, 10∼1800초 정도이다.

2색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는, 염색된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 붕산 수용액에 침지함으로써 행할 수 있다.

붕산 수용액에서의 붕산의 양은 통상, 물 100 중량부당, 2∼15 중량부 정도이고, 5∼12 중량부가 바람직하다. 2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우에는, 이 붕산 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 수용액에서의 요오드화칼륨의 양은 통상, 물 100 중량부당, 0.1∼15 중량부 정도이고, 5∼12 중량부 정도가 바람직하다. 붕산 수용액에는, pH 조정제로서 황산, 염산, 아세트산, 아스코르브산 등을 첨가해도 좋다. 붕산 수용액에 대한 침지 시간은 통상, 60∼1200초 정도이고, 150∼600초 정도가 바람직하고, 200∼400초 정도가 보다 바람직하다. 붕산 수용액의 온도는 통상, 50℃ 이상이고, 50∼85℃가 바람직하고, 60∼80℃가 보다 바람직하다.

붕산 처리 후의 폴리비닐알콜계 수지 필름은 통상, 수세 처리된다. 수세 처리는, 예컨대, 붕산 처리된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 물에 침지함으로써 행할 수 있다. 수세 처리에서의 물의 온도는 통상, 5∼40℃ 정도이다. 또한, 침지 시간은 통상, 1∼120초 정도이다.

수세 후에는 건조 처리가 실시되어, 편광 필름이 얻어진다. 건조 처리는, 열풍 건조기나 원적외선 히터를 이용하여 행할 수 있다. 건조 처리의 온도는 통상, 30∼100℃ 정도이고, 50∼80℃가 바람직하다. 건조 처리의 시간은 통상, 60∼600초 정도이고, 120∼600초가 바람직하다.

건조 처리에 의해, 편광 필름의 수분율은 실용 정도로까지 저감된다. 그 수분율은 통상, 5∼20 중량%이고, 8∼15 중량%가 바람직하다. 수분율이 5 중량%를 하회하면, 편광 필름의 가요성이 소실되어, 편광 필름이 그 건조 후에 손상되거나, 파단되거나 하는 경우가 있다. 또한, 수분율이 20 중량%를 상회하면, 편광 필름의 열안정성이 뒤떨어지는 경우가 있다.

제조 방법[a]에서는, 연신 공정에서 연신 배율을 낮춤으로써, 편광 필름의 단위 막두께당 찌름 강도를 향상시킬 수 있다.

상기 편광 필름의 적어도 한면에, 접착제를 이용하여 제1 보호 필름이 접합되고, 접착제를 경화시켜 편광판을 제조할 수 있다. 필요에 따라, 편광 필름의 다른쪽의 면에는, 제2 보호 필름을 접합해도 좋다.

편광 필름에 활성 에너지선 경화성 접착제나 수계 접착제를 이용하여 제1 보호 필름 및 제2 보호 필름을 접합하는 방법으로서, 접합되는 2장의 필름의 한쪽 또는 양쪽의 접합면에 접착제를 도공하고, 그 접착제층을 통해 2장의 필름을 중첩시키는 방법을 들 수 있다. 접착제의 도공에는, 예컨대 유연법, 메이어바 코트법, 그라비아 코트법, 콤마 코터법, 닥터 블레이드법, 다이 코트법, 딥 코트법, 분무법 등을 채용할 수 있다. 유연법이란, 접합 대상의 필름을, 대략 수직 방향, 대략 수평 방향, 또는 양자 사이의 경사 방향으로 이동시키면서, 그 표면에 접착제를 흘러내리게 하여 확산 도포시키는 방법이다. 접착제층을 통해 중첩시켜 이루어지는 필름 적층체는 통상, 닙 롤(접합 롤) 등에 통과시켜 상하로부터 압박된다.

편광 필름에 보호 필름을 접합함에 있어서, 보호 필름 및/또는 편광 필름의 접합면에는, 접착성을 향상시키기 위해, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 플레임(화염) 처리 및 비누화 처리 등의 용이 접착 처리를 행할 수 있고, 그 중에서도, 플라즈마 처리, 코로나 처리 또는 비누화 처리를 행하는 것이 바람직하다. 예컨대 보호 필름이 고리형 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 경우에는 통상, 보호 필름의 접합면에 플라즈마 처리나 코로나 처리가 실시된다. 또한, 보호 필름이 셀룰로오스에스테르계 수지로 이루어지는 경우에는 통상, 보호 필름의 접합면에 비누화 처리가 실시된다. 비누화 처리로는, 수산화나트륨 및 수산화칼륨 등의 알칼리 수용액에 침지하는 방법을 들 수 있다.

수계 접착제를 사용한 경우에는, 전술한 필름을 접합한 후, 수계 접착제로 이루어지는 접착제층 중에 포함되는 물을 제거하기 위해 필름 적층체를 건조시키는 건조 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 건조는, 예컨대 필름 적층체를 건조로에 도입함으로써 행할 수 있다. 건조 온도(건조로의 온도)는, 바람직하게는 30∼90℃이다. 30℃ 미만이면, 보호 필름이 편광 필름으로부터 박리되기 쉬워지는 경향이 있다. 또한 건조 온도가 90℃를 초과하면, 열에 의해 편광 필름의 편광 성능이 열화될 우려가 있다. 건조 시간은 10∼1000초 정도로 할 수 있고, 생산성의 관점에서는, 바람직하게는 60∼750초, 보다 바람직하게는 150∼600초이다.

건조 공정 후, 편광판은, 실온 또는 그보다 약간 높은 온도, 예컨대 20∼45℃ 정도의 온도에서 12∼600시간 정도 양생하는 양생 공정을 형성해도 좋다. 양생 온도는, 건조 온도보다 낮게 설정되는 것이 일반적이다.

활성 에너지선 경화성 접착제를 사용한 경우에는, 전술한 필름을 접합한 후, 활성 에너지선 경화성 접착제로 이루어지는 접착제층을 경화시키는 경화 공정을 실시한다. 상기 접착제층의 경화는, 필름 적층체에 대하여 활성 에너지선을 조사함으로써 행할 수 있다. 활성 에너지선은 통상, 제1 보호 필름측으로부터 조사된다. 활성 에너지선은, 바람직하게는 자외선이다.

활성 에너지선의 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400 nm 이하에 발광 분포를 갖는 활성 에너지선이 바람직하고, 구체적으로는, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등이 바람직하게 이용된다.

활성 에너지선 경화성 접착제로 이루어지는 접착제층에 대한 활성 에너지선 조사 강도는, 접착제의 조성에 따라 적절히 결정되지만, 중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도가 0.1∼6000 mW/cm²가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 조사 강도가 0.1 mW/cm² 이상인 경우, 반응 시간이 지나치게 길어지지 않고, 6000 mW/cm² 이하인 경우, 광원으로부터 복사되는 열 및 활성 에너지선 경화성 접착제의 경화시의 발열에 의한 접착제층의 황변이나 편광 필름의 열화를 발생시킬 우려가 적다.

활성 에너지선의 조사 시간에 관해서도, 접착제의 조성에 따라 적절히 결정되지만, 상기 조사 강도와 조사 시간의 곱으로서 표시되는 적산 광량이 10∼10000 mJ/cm²가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 적산 광량이 10 mJ/cm² 이상이면, 중합 개시제 유래의 활성종을 충분량 발생시켜 경화 반응을 보다 확실하게 진행시킬 수 있고, 10000 mJ/cm² 이하이면, 조사 시간이 지나치게 길어지지 않고, 양호한 생산성을 유지할 수 있다.

활성 에너지선의 조사는, 편광 필름의 편광도, 투과율 및 색상, 및 보호 필름의 투명성 등의 편광판의 여러 기능이 저하되지 않는 조건에서 행하는 것이 바람직하다.

편광 필름에 대하여 제1 보호 필름 및 제2 보호 필름을 적층시킴에 있어서, 어느 한쪽의 보호 필름을 편광 필름에 적층시킨 후에 다른쪽의 보호 필름을 적층하도록 해도 좋고, 양보호 필름을 실질적으로 동시에 편광 필름에 적층하도록 해도 좋다.

상기한 바와 같이 제조된 한면 보호 필름 부착 편광판 또는 양면 보호 필름 부착 편광판의 단부면을 절삭 가공한다. 절삭 가공에 의해, 치수 정밀도를 높일 수 있음과 동시에, 재단시의 압박에 의해 편광 필름과, 통상적으로 편광판에 적층되는 세퍼레이터(박리 필름) 사이로부터 비어져 나온 점착제를 깎아낼 수 있다. 절삭 가공의 방법은, 절삭 공구를 이용하는 방법이면 특별히 한정되지 않지만, 구체예를 후술한다.

(제조 방법[b])

제조 방법[b]에서는, 기재 필름에 폴리비닐알콜계 수지를 코팅함으로써 편광 필름이 되는 폴리비닐알콜계 수지층을 형성할 수 있고, 예컨대, 수지층 형성 공정, 연신 공정, 염색 공정, 제1 접합 공정, 박리 공정 및 단부면의 절삭 가공 공정을 거쳐 편광판을 제조할 수 있다.

편광 필름의 다른쪽의 면에 제2 보호 필름을 적층하는 경우에는, 박리 공정 후에, 편광 필름의 다른쪽의 면에 제2 보호 필름을 접합하는 제2 접합 공정을 행하면 된다. 또, 양면에 보호 필름을 적층하는 경우에는, 제1 접합 공정에서 제2 보호 필름을 적층하고, 제2 접합 공정에서 제1 보호 필름을 적층해도 좋다. 제2 접합 공정을 행하는 경우에는, 제2 접합 공정 후에 단부면의 절삭 가공 공정을 행한다.

(수지층 형성 공정)

본 공정은, 기재 필름의 적어도 한면에 폴리비닐알콜계 수지를 함유하는 도공액을 도공한 후, 건조시킴으로써 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하여 적층 필름을 얻는 공정이다. 이 폴리비닐알콜계 수지층은, 연신 공정 및 염색 공정을 거쳐 편광 필름이 되는 층이다. 폴리비닐알콜계 수지층은, 폴리비닐알콜계 수지를 함유하는 도공액을 기재 필름의 한면 또는 양면에 도공하고, 도공층을 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 이러한 도공에 의해 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하는 방법은, 박막의 편광 필름을 얻기 쉬운 점에서 유리하다.

기재 필름은 열가소성 수지로 구성할 수 있고, 그 중에서도 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 연신성 등이 우수한 열가소성 수지로 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 열가소성 수지의 구체예로는, 예컨대, 사슬형 폴리올레핀계 수지 및 고리형 폴리올레핀계 수지 등의 폴리올레핀계 수지; 폴리에스테르계 수지; (메트)아크릴계 수지; 셀룰로오스트리아세테이트 및 셀룰로오스디아세테이트 등의 셀룰로오스에스테르계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리비닐알콜계 수지; 폴리아세트산비닐계 수지; 폴리아릴레이트계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리이미드계 수지; 및 이들의 혼합물, 공중합물 등을 들 수 있다.

기재 필름은, 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지로 이루어지는 하나의 수지층으로 이루어지는 단층 구조여도 좋고, 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지로 이루어지는 수지층을 복수 적층한 다층 구조여도 좋다.

사슬형 폴리올레핀계 수지로는, 폴리에틸렌 수지 및 폴리프로필렌 수지 등의 사슬형 올레핀의 단독 중합체 외에, 2종 이상의 사슬형 올레핀으로 이루어지는 공중합체를 들 수 있다. 사슬형 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 기재 필름은, 안정적으로 고배율로 연신하기 쉬운 점에서 바람직하다. 그 중에서도 기재 필름은, 폴리프로필렌계 수지(프로필렌의 단독 중합체인 폴리프로필렌 수지나, 프로필렌을 주체로 하는 공중합체), 폴리에틸렌계 수지(에틸렌의 단독 중합체인 폴리에틸렌 수지나, 에틸렌을 주체로 하는 공중합체)로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.

기재 필름을 구성하는 열가소성 수지로서 적합하게 이용되는 예의 하나인 프로필렌을 주체로 하는 공중합체는, 프로필렌과 이것에 공중합 가능한 다른 모노머의 공중합체이다. 프로필렌에 공중합 가능한 다른 모노머로는, 예컨대, 에틸렌, α-올레핀을 들 수 있다. α-올레핀으로는, 탄소수 4 이상의 α-올레핀이 바람직하게 이용되고, 보다 바람직하게는, 탄소수 4∼10의 α-올레핀이다. 탄소수 4∼10의 α-올레핀은, 예컨대, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐 및 1-데센 등의 직쇄형 모노올레핀; 3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐 및 4-메틸-1-펜텐 등의 분기형 모노올레핀; 비닐시클로헥산 등을 들 수 있다. 프로필렌과 이것에 공중합 가능한 다른 모노머의 공중합체는, 랜덤 공중합체여도 좋고, 블록 공중합체여도 좋다.

다른 모노머의 함유량은, 공중합체 중, 예컨대 0.1 ∼20 중량%이고, 바람직하게는 0.5∼10 중량%이다. 공중합체 중의 다른 모노머의 함유량은, 「고분자 분석 핸드북」(1995년, 키노쿠니야 서점 발행)의 616페이지에 기재되어 있는 방법에 따라, 적외선(IR) 스펙트럼 측정을 행함으로써 구할 수 있다.

상기 중에서도, 폴리프로필렌계 수지로는, 프로필렌의 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-1-부텐 랜덤 공중합체 또는 프로필렌-에틸렌-1-부텐 랜덤 공중합체가 바람직하게 이용된다.

폴리프로필렌계 수지의 입체 규칙성은, 실질적으로 아이소택틱 또는 신디오택틱인 것이 바람직하다. 실질적으로 아이소택틱 또는 신디오택틱의 입체 규칙성을 갖는 폴리프로필렌계 수지로 이루어지는 기재 필름은, 그 취급성이 비교적 양호함과 동시에, 고온 환경하에서의 기계적 강도가 우수하다.

폴리에스테르계 수지는, 에스테르 결합을 갖는 수지이고, 다가 카르복실산 또는 그 유도체와 다가 알콜의 중축합체로 이루어지는 것이 일반적이다. 다가 카르복실산 또는 그 유도체로는 2가의 디카르복실산 또는 그 유도체를 이용할 수 있고, 예컨대 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 나프탈렌디카르복실산디메틸 등을 들 수 있다. 다가 알콜로는 2가의 디올을 이용할 수 있고, 예컨대 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다.

폴리에스테르계 수지의 대표예로서, 테레프탈산과 에틸렌글리콜의 중축합체인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트는 결정성의 수지이지만, 결정화 처리하기 전의 상태인 것 쪽이, 연신 등의 처리를 실시하기 쉽다. 필요하다면, 연신시, 또는 연신 후의 열처리 등에 의해 결정화 처리할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 골격에 더욱 타종의 모노머를 공중합함으로써, 결정성을 낮춘(혹은, 비정질로 한) 공중합 폴리에스테르도 적합하게 이용된다. 이러한 수지의 예로서, 예컨대, 시클로헥산디메탄올이나 이소프탈산을 공중합시킨 것 등을 들 수 있다. 이들 수지도 연신성이 우수하기 때문에, 적합하게 이용할 수 있다.

폴리에틸렌테레프탈레이트 및 그 공중합체 이외의 폴리에스테르계 수지의 구체예를 들면, 예컨대, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸나프탈레이트, 및 이들의 혼합물, 공중합물 등을 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지는, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 주된 구성 모노머로 하는 수지이다. (메트)아크릴계 수지로는, 예컨대, 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); 메타크릴산메틸과 지환족 탄화수소기를 갖는 화합물의 공중합체(예컨대, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노르보르닐 공중합체 등) 등을 들 수 있다. (메트)아크릴계 수지로는, 알킬기의 탄소수가 1∼6인 폴리(메트)아크릴산알킬에스테르를 주성분으로 하는 중합체가 바람직하고, 메타크릴산메틸을 주성분(50∼100 중량%, 바람직하게는 70∼100 중량%)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지가 보다 바람직하다.

폴리카보네이트계 수지는, 카보네이트기를 통해 모노머 단위가 결합된 중합체로 이루어지는 엔지니어링 플라스틱이며, 높은 내충격성, 내열성, 난연성, 투명성을 갖는 수지이다. 폴리카보네이트계 수지는, 광탄성 계수를 낮추기 위해 폴리머 골격을 수식한 것과 같은 변성 폴리카보네이트라고 불리는 수지나, 파장 의존성을 개량한 공중합 폴리카보네이트 등이어도 좋다. 폴리카보네이트계 수지에는 적절한 시판품을 사용할 수 있다. 시판품의 예로는, 모두 상품명으로, 데이진 카세이(주) 제조의 “판라이트(등록 상표)”, 미츠비시 엔지니어링 플라스틱(주) 제조의 “유피론(등록 상표)”, 스미카 스타이론 폴리카보네이트(주) 제조의 “SD 폴리카(등록 상표)”, 다우·케미컬사 제조의 “칼리바(등록 상표)” 등을 들 수 있다.

이상 중에서도, 연신성이나 내열성 등의 관점에서, 폴리프로필렌계 수지가 바람직하게 이용된다.

기재 필름으로서 사용하는 고리형 폴리올레핀계 수지 및 셀룰로오스에스테르계 수지는, 보호 필름에 관해 기술한 사항이 인용된다. 또한, 기재 필름에 관련하여 상기 기술한 사슬형 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, (메트)아크릴계 수지 및 폴리카보네이트계 수지는, 보호 필름의 구성 재료로서도 사용할 수 있다.

기재 필름에는, 상기한 열가소성 수지 외에, 임의의 적절한 첨가제가 첨가되어 있어도 좋다. 첨가제로는, 예컨대, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 및 착색제 등을 들 수 있다.

기재 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성의 면에서 1∼500 ㎛가 바람직하고, 300 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 나아가서는 200 ㎛ 이하가 바람직하고, 5∼150 ㎛가 가장 바람직하다.

기재 필름의 인장 탄성률은 80℃에 있어서 100 MPa∼1500 MPa이 바람직하고, 140 MPa∼1000 MPa이 보다 바람직하고, 나아가서는 150 MPa∼500 MPa이 보다 바람직하다. 인장 탄성률이 지나치게 작으면 연신 가공시에 기재 필름의 경도가 부족하여 주름 등의 결함 발생이 생기기 쉬워지고, 지나치게 높으면 연신에서의 가공성이 나빠진다.

기재 필름 상에 도공되는 폴리비닐알콜계 수지를 함유하는 도공액은, 바람직하게는 폴리비닐알콜계 수지의 분말을 양용매(예컨대 물)에 용해시켜 얻어지는 폴리비닐알콜계 수지 용액이다. 도공액은, 필요에 따라, 가소제, 계면 활성제 등의 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 가소제로는, 폴리올 또는 그 축합물 등을 이용할 수 있고, 예컨대, 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등이 있다. 첨가제의 배합량은, 폴리비닐알콜계 수지의 20 중량% 이하로 하는 것이 적합하다.

도공액을 기재 필름 상에 도공하는 방법은, 와이어바 코팅법; 리버스 코팅 및 그라비아 코팅 등의 롤 코팅법; 다이 코트법; 콤마 코트법; 립 코트법; 스핀 코팅법; 스크린 코팅법; 파운틴 코팅법; 디핑법; 스프레이법 등 공지된 방법으로부터 적절히 선택할 수 있다. 기재 필름의 양면에 도공액을 도공하는 경우, 전술한 방법을 이용하여 한면씩 순서대로 행할 수도 있고, 디핑법이나 스프레이 코트법이나 그 밖의 특수한 장치를 이용하여 기재 필름의 양면에 동시에 도공할 수도 있다.

도공층(건조 전의 폴리비닐알콜계 수지층)의 건조 온도 및 건조 시간은, 도공액에 포함되는 용매의 종류에 따라 설정된다. 건조 온도는, 예컨대 50∼200℃이고, 바람직하게는 60∼150℃이다. 용매가 물을 포함하는 경우, 건조 온도는 80℃ 이상인 것이 바람직하다. 건조 시간은, 예컨대 2∼20분이다.

폴리비닐알콜계 수지층은, 기재 필름의 한면에만 형성해도 좋고, 양면에 형성해도 좋다. 양면에 형성하면 편광성 적층 필름의 제조시에 발생할 수 있는 필름의 컬을 억제할 수 있음과 동시에, 1장의 편광성 적층 필름으로부터 2장의 편광판을 얻을 수 있기 때문에, 편광판의 생산 효율의 면에서도 유리하다.

적층 필름에서의 폴리비닐알콜계 수지층의 두께는, 3∼60 ㎛인 것이 바람직하고, 3∼30 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 5∼20 ㎛인 것이 더욱 바람직하다. 이 범위 내이면, 2색성 색소의 염색성이 양호하고 편광 성능이 우수하며, 또한, 충분히 두께가 작은 편광 필름을 얻을 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지층의 두께가 60 ㎛를 초과하면, 편광 필름의 두께가 20 ㎛를 초과하는 경우가 있고, 또한 폴리비닐알콜계 수지층의 두께가 3 ㎛ 미만이면, 연신 후에 지나치게 얇아져 염색성이 악화되는 경향이 있다.

도공액의 도공에 앞서, 기재 필름과 폴리비닐알콜계 수지층의 밀착성을 향상시키기 위해, 적어도 폴리비닐알콜계 수지층이 형성되는 쪽의 기재 필름의 표면에, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 플레임(화염) 처리 등을 실시해도 좋다.

또한, 도공액의 도공에 앞서, 기재 필름과 폴리비닐알콜계 수지층의 밀착성을 향상시키기 위해, 기재 필름 상에 프라이머층이나 접착제층을 통해 폴리비닐알콜계 수지층을 형성해도 좋다.

프라이머층은, 프라이머층 형성용 도공액을 기재 필름의 표면에 도공한 후, 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 프라이머층 형성용 도공액은, 기재 필름과 폴리비닐알콜계 수지층의 양쪽에 어느 정도 강한 밀착력을 발휘하는 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 프라이머층 형성용 도공액은 통상, 이러한 수지 성분과 용매를 함유한다. 수지 성분으로는, 바람직하게는 투명성, 열안정성, 연신성 등이 우수한 열가소 수지가 이용되고, 예컨대, (메트)아크릴계 수지, 폴리비닐알콜계 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 양호한 밀착력을 부여하는 폴리비닐알콜계 수지가 바람직하게 이용된다.

폴리비닐알콜계 수지로는, 예컨대, 폴리비닐알콜 수지 및 그 유도체를 들 수 있다. 폴리비닐알콜 수지의 유도체로는, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 등 외에, 폴리비닐알콜 수지를, 에틸렌 및 프로필렌 등의 올레핀으로 변성한 것; 아크릴산, 메타크릴산 및 크로톤산 등의 불포화 카르복실산으로 변성한 것; 불포화 카르복실산의 알킬에스테르로 변성한 것; 아크릴아미드로 변성한 것 등을 들 수 있다. 전술한 폴리비닐알콜계 수지 중에서도, 폴리비닐알콜 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

용매로는 통상, 수지 성분을 용해할 수 있는 일반적인 유기 용매나 수계 용매가 이용된다. 용매의 예를 들면, 예컨대, 벤젠, 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소; 아세톤, 메틸에틸케톤 및 메틸이소부틸케톤 등의 케톤; 아세트산에틸 및 아세트산이소부틸 등의 에스테르; 염화메틸렌, 트리클로로에틸렌 및 클로로포름 등의 염소화탄화수소; 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올 및 1-부탄올 등의 알콜이다. 다만, 유기 용매를 포함하는 프라이머층 형성용 도공액을 이용하여 프라이머층을 형성하면, 기재 필름을 용해시켜 버리는 경우도 있기 때문에, 기재 필름의 용해성도 고려하여 용매를 선택하는 것이 바람직하다. 환경에 대한 영향도 고려하면, 물을 용매로 하는 도공액으로부터 프라이머층을 형성하는 것이 바람직하다.

프라이머층 형성용 도공액에는, 프라이머층의 강도를 높이기 위해 가교제를 첨가해도 좋다. 가교제는, 사용하는 열가소성 수지의 종류에 따라, 유기계, 무기계 등 공지된 것 중에서 적절한 것을 적절히 선택한다. 가교제의 예로는, 에폭시계, 이소시아네이트계, 디알데히드계, 금속계의 가교제 등을 들 수 있다.

에폭시계 가교제로는, 1액 경화형, 2액 경화형의 어느것이나 이용할 수 있고, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디- 또는 트리-글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린, 디글리시딜아민 등을 들 수 있다.

이소시아네이트계 가교제로는, 톨릴렌디이소시아네이트, 수소화톨릴렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판-톨릴렌디이소시아네이트 어덕트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스(4-페닐메탄)트리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 및 이들의 케토옥심 블록물 또는 페놀 블록물 등을 들 수 있다.

디알데히드계 가교제로는, 글리옥살, 말론디알데히드, 숙신디알데히드, 글루타르디알데히드, 말레인디알데히드, 프탈디알데히드 등을 들 수 있다.

금속계 가교제로는, 예컨대, 금속염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 유기 금속 화합물을 들 수 있다. 금속염, 금속 산화물, 금속 수산화물로는, 예컨대, 마그네슘, 칼슘, 알루미늄, 철, 니켈, 지르코늄, 티탄, 규소, 붕소, 아연, 구리, 바나듐, 크롬 및 주석 등의 2가 이상의 원자가를 갖는 금속의 염, 산화물 및 수산화물을 들 수 있다.

유기 금속 화합물이란, 금속 원자에 직접 유기기가 결합하고 있거나, 또는, 산소 원자나 질소 원자 등을 통해 유기기가 결합하고 있는 구조를 분자 내에 적어도 1개 갖는 화합물이다. 유기기란, 적어도 탄소 원소를 포함하는 1가 또는 다가의 기를 의미하며, 예컨대, 알킬기, 알콕시기, 아실기 등일 수 있다. 또한 결합이란, 공유 결합만을 의미하는 것이 아니라, 킬레이트형 화합물과 같은 배위에 의한 배위 결합이어도 좋다.

유기 금속 화합물의 적합한 예는, 유기 티탄 화합물, 유기 지르코늄 화합물, 유기 알루미늄 화합물, 유기 규소 화합물을 포함한다. 유기 금속 화합물은, 1종만을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

유기 티탄 화합물로는, 예컨대, 테트라노르말부틸티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 부틸티타네이트 다이머, 테트라(2-에틸헥실)티타네이트 및 테트라메틸티타네이트 등의 티탄오르토에스테르; 티탄아세틸아세토네이트, 티탄테트라아세틸아세토네이트, 폴리티탄아세틸아세토네이트, 티탄옥틸렌글리콜레이트, 티탄락테이트, 티탄트리에탄올아미네이트 및 티탄에틸아세토아세테이트 등의 티탄킬레이트; 폴리히드록시티탄스테아레이트 등의 티탄아실레이트 등을 들 수 있다.

유기 지르코늄 화합물로는, 예컨대, 지르코늄노르말프로피오네이트, 지르코늄노르말부틸레이트, 지르코늄테트라아세틸아세토네이트, 지르코늄모노아세틸아세토네이트, 지르코늄비스아세틸아세토네이트, 지르코늄아세틸아세토네이트비스에틸아세토아세테이트 등을 들 수 있다.

유기 알루미늄 화합물로는, 예컨대, 알루미늄아세틸아세토네이트, 알루미늄 유기산 킬레이트 등을 들 수 있다. 유기 규소 화합물로는, 예컨대, 앞서 유기 티탄 화합물 및 유기 지르코늄 화합물에 있어서 예시한 배위자가 규소에 결합한 화합물을 들 수 있다.

이상의 가교제(저분자계 가교제) 외에도, 메틸올화멜라민 수지, 폴리아미드에폭시 수지 등의 고분자계 가교제를 이용할 수도 있다. 폴리아미드에폭시 수지의 시판품의 예를 들면, 각각 상품명으로, 다오카 화학 공업(주)으로부터 판매되고 있는 “스미레이즈 레진(등록 상표) 650(30)”이나 “스미레이즈 레진(등록 상표) 675” 등이 있다.

프라이머층을 폴리비닐알콜계 수지로부터 형성하는 경우에는, 폴리아미드에폭시 수지, 메틸올화멜라민 수지, 디알데히드계 가교제, 금속 킬레이트 화합물계 가교제 등이 가교제로서 적합하게 이용된다.

프라이머층 형성용 도공액 중의 수지 성분과 가교제의 비율은, 수지 성분 100 중량부에 대하여, 가교제 0.1∼100 중량부 정도의 범위에서, 수지 성분의 종류나 가교제의 종류 등에 따라 적절히 결정하면 되고, 특히 0.1∼50 중량부 정도의 범위에서 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 프라이머층 형성용 도공액은, 그 고형분 농도가 1∼25 중량% 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다.

프라이머층의 두께는, 0.05∼1 ㎛ 정도인 것이 바람직하고, 0.1∼0.4 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 0.05 ㎛보다 얇아지면, 기재 필름과 폴리비닐알콜계 수지층의 밀착력 향상의 효과가 작고, 1 ㎛보다 두꺼워지면, 편광판의 박막화에 불리하다.

프라이머층 형성용 도공액을 기재 필름에 도공하는 방법은, 폴리비닐알콜계 수지층 형성용의 도공액과 동일할 수 있다. 프라이머층은, 폴리비닐알콜계 수지층 형성용의 도공액이 도공되는 면(기재 필름의 한면 또는 양면)에 도공된다. 프라이머층 형성용 도공액으로 이루어지는 도공층의 건조 온도 및 건조 시간은 도공액에 포함되는 용매의 종류에 따라 설정된다. 건조 온도는, 예컨대 50∼200℃이고, 바람직하게는 60∼150℃이다. 용매가 물을 포함하는 경우, 건조 온도는 80℃ 이상인 것이 바람직하다. 건조 시간은, 예컨대 30초∼20분이다.

프라이머층을 형성하는 경우, 기재 필름에 대한 도공 순서는 특별히 제약되지 않고, 예컨대 기재 필름의 양면에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성하는 경우에는, 기재 필름의 양면에 프라이머층을 형성한 후, 양면에 폴리비닐알콜계 수지층을 형성해도 좋고, 기재 필름의 한면에 프라이머층, 폴리비닐알콜계 수지층을 순서대로 형성한 후, 기재 필름의 다른쪽의 면에 프라이머층, 폴리비닐알콜계 수지층을 순서대로 형성해도 좋다.

(연신 공정)

본 공정은, 기재 필름 및 폴리비닐알콜계 수지층으로 이루어지는 적층 필름에 연신 처리를 실시하여, 연신된 기재 필름 및 폴리비닐알콜계 수지층으로 이루어지는 연신 필름을 얻는 공정이다. 적층 필름의 연신 배율은, 원하는 편광 특성에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 바람직하게는, 적층 필름의 원길이에 대하여 4배 초과 17배 이하이고, 보다 바람직하게는 4.5배 초과 8배 이하이다. 연신 배율이 4배 이하이면, 폴리비닐알콜계 수지층이 충분히 배향되지 않기 때문에, 편광 필름의 편광도가 충분히 높아지지 않는 경우가 있다. 한편, 연신 배율이 17배를 초과하면, 높은 찌름 강도를 얻기 어려워진다. 또한 연신시에 필름의 파단이 생기기 쉬워짐과 동시에, 연신 필름의 두께가 필요 이상으로 얇아져, 후공정에서의 가공성 및 취급성이 저하될 우려가 있다. 연신 처리는 통상, 1축 연신이다.

연신 처리는, 1단으로의 연신에 한정되는 경우는 없고 다단으로 행할 수도 있다. 이 경우에는, 다단계의 연신 처리의 전부를 염색 공정 전에 연속적으로 행해도 좋고, 2단계째 이후의 연신 처리를 염색 공정에서의 염색 처리 및/또는 가교 처리와 동시에 행해도 좋다. 이 경우, 후술하는 염색 공정에서도 연신되는 것을 예측하여, 연신 공정에서의 연신 배율을 1배 초과 3.5배 이하로 할 수 있다. 이와 같이 다단으로 연신 처리를 행하는 경우에는, 연신 처리의 전단을 합쳐 4.5배 초과의 연신 배율이 되도록 연신 처리를 행하는 것이 바람직하다.

연신 처리는, 필름 길이 방향(필름 반송 방향)으로 연신하는 세로 연신일 수 있는 것 외에, 필름 폭 방향으로 연신하는 가로 연신 또는 경사 연신 등이어도 좋다. 세로 연신 방식으로는, 롤을 이용하여 연신하는 롤간 연신, 압축 연신, 척(클립)을 이용한 연신 등을 들 수 있고, 가로 연신 방식으로는, 텐터법 등을 들 수 있다. 연신 처리는, 습윤식 연신 방법, 건식 연신 방법의 어느것이나 채용할 수 있지만, 건식 연신 방법을 이용하는 쪽이, 연신 온도를 넓은 범위에서 선택할 수 있는 점에서 바람직하다.

연신 온도는, 폴리비닐알콜계 수지층 및 기재 필름 전체가 연신 가능한 정도로 유동성을 나타내는 온도 이상으로 설정되고, 바람직하게는 기재 필름의 상전이 온도(융점 또는 유리 전이 온도)의 -30℃ 내지 +30℃의 범위이고, 보다 바람직하게는 -30℃ 내지 +5℃의 범위이고, 더욱 바람직하게는 -25℃ 내지 +0℃의 범위이다. 기재 필름이 복수의 수지층으로 이루어지는 경우, 상전이 온도는, 복수의 수지층이 나타내는 상전이 온도 중 가장 높은 상전이 온도를 의미한다.

연신 온도를 상전이 온도의 -30℃보다 낮게 하면, 4.5배 초과의 고배율 연신이 달성되기 어렵거나, 또는 기재 필름의 유동성이 지나치게 낮아 연신 처리가 곤란해지는 경향이 있다. 연신 온도가 상전이 온도의 +30℃를 초과하면, 기재 필름의 유동성이 지나치게 커서 연신이 곤란해지는 경향이 있다. 4.5배 초과의 고배율 연신을 행하기 쉬운 점에서, 연신 온도는, 상기 범위 내로서, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상이다. 연신 온도가 120℃ 이상인 경우, 4.5배 초과의 고배율 연신이어도 연신 처리에 곤란성을 수반하지 않기 때문이다.

연신 처리는, 적층 필름을 가열하면서 행해도 좋다. 가열 방법으로는, 존 가열법(예컨대, 열풍을 불어넣어 소정의 온도로 조정한 가열로 등의 연신존 내에서 가열하는 방법); 롤로 연신하는 경우, 롤 자체를 가열하는 방법; 히터 가열법(적외선 히터, 할로겐 히터, 패널 히터 등을 적층 필름의 상하에 설치하고, 복사열로 가열하는 방법) 등이 있다. 롤간 연신 방식에 있어서는, 연신 온도의 균일성의 관점에서 존 가열법이 바람직하다. 이 경우, 2개의 닙 롤쌍은 조온한 연신존 내에 설치해도 좋고, 연신존 밖에 설치해도 좋지만, 적층 필름과 닙 롤의 점착을 방지하기 위해 연신존 밖에 설치하는 쪽이 바람직하다.

또, 연신 온도란, 존 가열법의 경우, 존 내(예컨대 가열로 내)의 분위기 온도를 의미하며, 히터 가열법에 있어서도 노 내에서 가열을 행하는 경우에는 노 내의 분위기 온도를 의미한다. 또한, 롤 자체를 가열하는 방법의 경우에는, 롤의 표면 온도를 의미한다.

연신 공정에 앞서, 적층 필름을 예열하는 예열 처리 공정을 형성해도 좋다. 예열 방법으로는, 연신 처리에서의 가열 방법과 동일한 방법을 이용할 수 있다. 연신 처리 방식이 롤간 연신인 경우, 예열은, 상류측의 닙 롤을 통과하기 전, 통과 중 또는 통과한 후의 어느 타이밍에 행해도 좋다. 연신 처리 방식이 열롤 연신인 경우에는, 예열은, 열롤을 통과하기 전의 타이밍에 행하는 것이 바람직하다. 연신 처리 방식이 척을 이용한 연신인 경우에는, 예열은, 척간 거리를 넓히기 전의 타이밍에 행하는 것이 바람직하다. 예열 온도는, 연신 온도의 -50℃ 내지 ±0℃의 범위인 것이 바람직하고, 연신 온도의 -40℃ 내지 -10℃의 범위인 것이 보다 바람직하다.

또한, 연신 공정에서의 연신 처리 후에 열고정 처리 공정을 형성해도 좋다. 열고정 처리는, 연신 필름의 단부를 클립에 의해 파지한 상태에서 긴장 상태로 유지하면서, 결정화 온도 이상에서 열처리를 행하는 처리이다. 이 열고정 처리에 의해, 폴리비닐알콜계 수지층의 결정화가 촉진된다. 열고정 처리의 온도는, 연신 온도의 -0℃∼-80℃의 범위인 것이 바람직하고, 연신 온도의 -0℃∼-50℃의 범위인 것이 보다 바람직하다.

(염색 공정)

본 공정은, 연신 필름의 폴리비닐알콜계 수지층을 2색성 색소로 염색하고, 이것을 흡착 배향시켜 편광 필름을 형성함으로써 편광성 적층 필름을 얻는 공정이다. 본 공정을 거쳐 기재 필름의 한면 또는 양면에 편광 필름이 적층된 편광성 적층 필름이 얻어진다. 염색 공정은, 2색성 색소를 함유하는 용액(염색 용액)에 연신 필름 전체를 침지함으로써 행할 수 있다. 염색 용액으로는, 상기 2색성 색소를 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 염색 용액의 용매로는, 일반적으로는 물이 사용되지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 더욱 첨가되어도 좋다. 염색 용액에서의 2색성 색소의 농도는, 0.01∼10 중량%인 것이 바람직하고, 0.02∼7 중량%인 것이 보다 바람직하고, 0.025∼5 중량%인 것이 더욱 바람직하다.

2색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우, 염색 효율을 한층 더 향상시킬 수 있는 점에서, 요오드를 함유하는 염색 용액에 요오드화물을 더욱 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화물로는, 예컨대 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 염색 용액에서의 요오드화물의 농도는, 0.01∼20 중량%인 것이 바람직하다. 요오드화물 중에서도, 요오드화칼륨을 첨가하는 것이 바람직하다. 요오드화칼륨을 첨가하는 경우, 요오드와 요오드화칼륨의 비율은 중량비로, 1 : 5∼1 : 100의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1 : 6∼1 : 80의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 1 : 7∼1 : 70의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.

염색 용액에 대한 연신 필름의 침지 시간은, 통상 15초∼15분간의 범위이고, 30초∼3분간인 것이 바람직하다. 또한, 염색 용액의 온도는, 10∼60℃의 범위에 있는 것이 바람직하고, 20∼40℃의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

또, 염색 공정 중에 연신 필름에 대하여 더욱 추가의 연신 처리를 실시해도 좋다. 이 경우에 있어서의 실시양태로는, 1) 상기 연신 공정에서, 목표보다 낮은 배율로 연신 처리를 행한 후, 염색 공정에서의 염색 처리 중에, 총연신 배율이 목표의 배율이 되도록 연신 처리를 행하는 양태나, 후술하는 바와 같이, 염색 처리 후에 가교 처리를 행하는 경우에는, 2) 상기 연신 공정에서, 목표보다 낮은 배율로 연신 처리를 행한 후, 염색 공정에서의 염색 처리 중에, 총연신 배율이 목표의 배율에 도달하지 않는 정도까지 연신 처리를 행하고, 계속해서 최종적인 총연신 배율이 목표의 배율이 되도록 가교 처리 중에 연신 처리를 행하는 양태 등을 들 수 있다.

염색 공정은, 염색 처리에 이어서 실시되는 가교 처리 공정을 포함할 수 있다. 가교 처리는, 가교제를 포함하는 용액(가교 용액) 중에 염색된 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 가교제로는, 종래 공지된 물질을 사용할 수 있고, 예컨대, 붕산 및 붕사 등의 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 들 수 있다. 가교제는 1종만을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

가교 용액은, 구체적으로는 가교제를 용매에 용해한 용액일 수 있다. 용매로는, 예컨대 물을 사용할 수 있지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매를 더욱 포함해도 좋다. 가교 용액에서의 가교제의 농도는, 1∼20 중량%의 범위인 것이 바람직하고, 6∼15 중량%의 범위인 것이 보다 바람직하다.

가교 용액은 요오드화물을 포함할 수 있다. 요오드화물의 첨가에 의해, 편광 필름의 면 내에서의 편광 성능을 보다 균일화시킬 수 있다. 요오드화물로는, 예컨대 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 가교 용액에서의 요오드화물의 농도는, 0.05∼15 중량%인 것이 바람직하고, 0.5∼8 중량%인 것이 보다 바람직하다.

또한, 가교 용액은, pH 조정제 등의 그 밖의 성분을 포함하고 있어도 좋다. pH 조정제로서, 예컨대, 황산, 염산, 아세트산, 아스코르브산 등을 첨가해도 좋다.

가교 용액에 대한 염색된 필름의 침지 시간은, 통상 15초∼20분간이고, 30초∼15분간인 것이 바람직하다. 또한, 가교 용액의 온도는, 10∼90℃의 범위에 있는 것이 바람직하다.

또한 가교 처리는, 가교제를 염색 용액 중에 배합함으로써, 염색 처리와 동시에 행할 수도 있다. 또한, 가교 처리 중에 연신 처리를 행해도 좋다. 가교 처리 중에 연신 처리를 실시하는 구체적 양태는 전술한 바와 같다.

염색 공정 후, 후술하는 제1 접합 공정 전에 세정 공정 및 건조 공정을 행하는 것이 바람직하다. 세정 공정은 통상, 물 세정 공정을 포함한다. 물 세정 처리는, 이온 교환수 및 증류수 등의 순수에, 염색 처리 후의 또는 가교 처리 후의 필름을 침지함으로써 행할 수 있다. 물 세정 온도는, 통상 3∼50℃, 바람직하게는 4∼20℃의 범위이다. 침지 시간은, 통상 2∼300초간, 바람직하게는 3∼240초간이다.

세정 공정은, 물 세정 공정과 요오드화물 용액에 의한 세정 공정의 조합이어도 좋다. 또한, 물 세정 공정 및/또는 요오드화물 용액에 의한 세정 처리에서 사용하는 세정액에는, 물 외에, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 부탄올 및 프로판올 등의 액체 알콜을 적절히 함유시킬 수 있다. 요오드화물로는, 요오드화칼륨을 들 수 있고, 요오드화물 용액에서의 요오드화칼륨의 농도는, 통상 0.5∼10 중량%이다.

세정 공정 후에 행해지는 건조 공정으로는, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조 등의 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 예컨대 가열 건조의 경우, 건조 온도는, 통상 20∼95℃이고, 건조 시간은, 통상 1∼15분간 정도이다.

(제1 접합 공정)

본 공정은, 편광성 적층 필름의 편광 필름 상, 즉, 편광 필름의 기재 필름측과는 반대측의 면에 제1 보호 필름을 접합하여, 접합 필름을 얻는 공정이다. 편광성 적층 필름이 기재 필름의 양면에 편광 필름을 갖는 경우에는 통상, 양면의 편광 필름 상에 각각 보호 필름이 접합된다. 이 경우, 이들 보호 필름은 동종의 보호 필름이어도 좋고, 이종의 보호 필름이어도 좋다.

(박리 공정)

본 공정은, 제1 보호 필름을 접합하여 얻어진 접합 필름으로부터 기재 필름을 박리 제거하여 한면 보호 필름 부착 편광판을 얻는 공정이다. 이 공정을 거쳐, 편광 필름의 한면에 제1 보호 필름이 적층된 한면 보호 필름 부착 편광판이 얻어진다. 편광성 적층 필름이 기재 필름의 양면에 편광 필름을 갖고, 이들 양쪽의 편광 필름에 보호 필름을 접합한 경우에는, 이 박리 공정에 의해, 1장의 편광성 적층 필름으로부터 2장의 한면 보호 필름 부착 편광판이 얻어진다.

기재 필름을 박리 제거하는 방법은, 통상의 점착제 부착 편광판에서 행해지는 세퍼레이터(박리 필름)의 박리 공정과 동일한 방법으로 박리할 수 있다. 기재 필름은, 제1 접합 공정 후, 그대로 즉시 박리해도 좋고, 제1 접합 공정 후, 한번 롤형으로 권취하고, 그 후의 공정에서 권출하면서 박리해도 좋다.

(제2 접합 공정)

본 공정은, 한면 보호 필름 부착 편광판의 편광 필름 상, 즉 제1 접합 공정에서 접합한 보호 필름과는 반대측의 면에, 다른 한쪽의 보호 필름을 접착제를 통해 접합하여 편광판을 얻는 공정이다. 제2 접합 공정을 행하는 경우, 제1 접합 공정에서는 제2 보호 필름을 접합해도 좋고, 이 경우에는 본 공정에서 제1 보호 필름을 접합한다.

(절삭 가공 공정)

제조 방법[b]에서는, 일반적으로 연신 공정에서 연신 배율을 낮춤으로써, 편광 필름의 단위 막두께당 찌름 강도를 향상시킬 수 있다.

[단부면의 절삭 가공 방법]

이하, 본 발명의 편광판에 실시되는 단부면의 절삭 가공 방법을 구체적으로 설명하지만, 절삭 가공 방법은, 절삭 공구를 이용하는 방법이면, 이들 방법에 의해 한정되는 것은 아니다.

본 실시형태에 관련된 편광판의 단부면의 절삭 가공 방법은, 하기 공정:

[a] 사각형상의 편광판을 복수장 중첩하여 편광판 적층체를 얻는 제1 공정, 및

[b] 얻어진 편광판 적층체의 단부면의 길이 방향을 따라, 편광판 적층체에 대하여, 회전축을 중심으로 회전하는, 절삭날을 갖는 절삭 공구를 상대 이동시킴으로써 편광판 적층체의 단부면을 절삭 가공하는 제2 공정

을 포함한다. 이하, 각 공정에 관해 상세히 설명한다.

[제1 공정]

본 공정은, 사각형상의 편광판을 복수장 중첩하여 편광판 적층체를 얻는 공정이다. 「사각형상」이란 정사각형 또는 직사각형이며, 그 사이즈는 특별히 한정되지 않는다. 통상, 장척의 편광판을 재단하여 얻어지는 것이다. 중첩된 편광판의 장수도 특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에 의하면, 편광판 적층체가 상당한 높이를 갖는 경우여도, 양호한 마무리 상태로 각 편광판의 단부면을 통합하여 가공할 수 있어, 가공 효율이 우수하다.

편광판 적층체의 단부면을 절삭 가공하는 후술하는 제2 공정을 설명하기 위한 도면인 도 4를 참조하여, 편광판을 복수장 중첩하여 얻어지는 편광판 적층체(W)는, 4개의 노출된 단부면을 갖고 있고, 각 단부면은, 중첩된 각 편광판의 노출된 단부면으로 구성되어 있다. 복수장의 편광판은, 이들의 4변이 가지런해지도록 중첩된다. 편광판의 중첩은, 자동 또는 수동으로 행할 수 있다.

[제2 공정]

본 공정은, 제1 공정에서 얻어진 편광판 적층체의 단부면을 절삭 공구에 의해 절삭 가공하여, 단부면 가공 편광판을 얻는 공정이다.

도면을 참조하여, 본 실시형태에 관련된 편광판 적층체 단부면을 절삭 가공하는 제2 공정에 이용하는 단부면 가공 장치에 관해 우선 설명한다. 도 3은, 제2 공정에 이용하는 단부면 가공 장치가 갖는 절삭 공구의 일례를 도시하는 측면도[도 3의 (a)] 및 정면도[도 3의 (b)]이고, 도 4는, 도 3에 도시된 절삭 공구를 구비하는 단부면 가공 장치의 일례를 도시하는 개략 사시도이다.

제2 공정에 이용하는 단부면 가공 장치는, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이, 편광판 적층체(W)를 상하로부터 압박하여, 절삭 가공 중에 편광판 적층체(W) 자체가 이동하지 않도록 및 중첩된 편광판이 어긋나지 않도록 고정 등을 하기 위한 지지부(30)와, 편광판 적층체(W)의 단부면을 절삭 가공하기 위한, 회전축을 회전 중심으로 하여 회전 가능한 2개의 절삭 공구(절삭 회전체)(10)를 구비하는 것일 수 있다.

지지부(30)는, 평판형의 기판(편광판 적층체(W)의 이동 수단)(31); 기판(31) 상에 배치되는 문형의 프레임(32); 기판(31) 상에 배치되는, 중심축을 중심으로 회전 가능한 회전 테이블(33); 프레임(32)에서의 회전 테이블(33)과 대향하는 위치에 설치되고, 상하 이동 가능한 실린더(34)를 구비하는 것일 수 있다. 편광판 적층체(W)는, 회전 테이블(33)과 실린더(34)에 의해 지그(35)를 통해 끼워져 고정된다.

기판(31)의 양측에는, 2개의 절삭 공구(10)가 서로 마주보고 설치된다. 절삭 공구(10)는, 편광판 적층체(W)의 크기에 맞춰 회전축 방향으로 이동 가능하고, 기판(31)은, 2개의 절삭 공구(10)끼리의 사이를 통과하도록 이동 가능하다. 절삭 가공에 있어서는, 편광판 적층체(W)를 지지부(30)에 고정하고, 절삭 공구(10)의 회전축 방향의 위치를 적절히 조정한 후에, 절삭 공구(10)를 이들의 회전축을 중심으로 회전시키면서, 편광판 적층체(W)가 마주보는 절삭 공구(10)끼리의 사이를 통과하도록 기판(31)을 이동시킨다. 이에 따라, 편광판 적층체(W)의 단부면의 길이 방향을 따라(상기 길이 방향에 대하여 평행하게), 편광판 적층체(W)에 대하여 절삭 공구(10)를 상대 이동시키면서, 절삭 공구(10)가 갖는 절삭날을 편광판 적층체(W)의 마주보는 노출된 단부면에 접촉시켜 이들 단부면을 깎아내는 절삭 가공을 행할 수 있다.

도 3을 참조하여, 절삭 공구(10)는, 지지대(10a)에 고정되고, 회전축(A)을 축으로 하여 회전 가능한 회전체일 수 있다. 또, 도 3 등에 있어서 절삭 공구(10)는 원반 형상으로 되어 있지만, 상기 형상에 한정되는 것은 아니다. 이 회전축(A)은, 절삭 가공되는 편광판 적층체(W)의 단부면에 직교하는 방향으로 연장되어 있다.

절삭 공구(10)는, 회전축(A)에 대하여 수직인(따라서, 절삭 가공되는 편광판 적층체(W)의 단부면에 평행인) 설치면(S)을 갖고 있다. 설치면(S) 상에는, 절삭부(1a, 1b 및 1c)로 이루어지는 제1 절삭부군과, 절삭부(1d, 1e 및 1f)로 이루어지는 제2 절삭부군이 설치되어 있고, 각 절삭부는, 단부면을 깎아내기 위한 절삭날(B)을 갖고 있다. 각 절삭부는, 회전축(A)의 주위에 배치된다. 각 절삭부는, 절삭 가공되는 편광판 적층체(W)의 단부면을 향하여 설치면(S)으로부터 돌출되어 있고, 절삭날(B)은, 돌출된 절삭부의 정상면에 배치된다. 각 절삭부가 갖는 절삭날(B)은 통상, 설치면(S)(따라서, 절삭 가공되는 편광판 적층체(W)의 단부면)에 대하여 평행하게 연장되도록 배치된다.

도 3의 (b)를 참조하여, 제1 절삭부군을 구성하는 절삭부(1a, 1b 및 1c)는, 절삭 공구(10)를 그 회전 방향(도 3의 (b)에 표시된 화살표의 방향)으로 회전시켰을 때, 이 순서대로 편광판 적층체(W)의 단부면에 접촉하여, 상기 단부면을 절삭한다. 절삭부(1a, 1b 및 1c)는, 절삭 공구(10)의 회전 방향에 있어서의 보다 하류측에 위치하는 절삭부일수록, 설치면(S)으로부터 절삭날(B)까지의 거리(절삭날(B)의 돌출 높이)가 커지도록 배치되어 있고, 즉, 절삭부(1b)의 절삭날(B)의 돌출 높이는, 절삭부(1a)의 절삭날(B)의 돌출 높이보다 크고, 절삭부(1c)의 절삭날(B)의 돌출 높이는, 절삭부(1b)의 절삭날(B)의 돌출 높이보다 크다. 제2 절삭부군에 관해서도 마찬가지로, 제2 절삭부군을 구성하는 절삭부(1d, 1e 및 1f)는, 절삭 공구(10)를 그 회전 방향으로 회전시켰을 때, 이 순서대로 편광판 적층체(W)의 단부면에 접촉하여, 상기 단부면을 절삭한다. 절삭부(1d, 1e 및 1f)는, 절삭 공구(10)의 회전 방향에 있어서의 보다 하류측에 위치하는 절삭부일수록, 절삭날(B)의 돌출 높이가 커지도록 배치되어 있고, 즉, 절삭부(1e)의 절삭날(B)의 돌출 높이는, 절삭부(1d)의 절삭날(B)의 돌출 높이보다 크고, 절삭부(1f)의 절삭날(B)의 돌출 높이는, 절삭부(1e)의 절삭날(B)의 돌출 높이보다 크다.

또한, 도 3의 (b)를 참조하여, 제1 절삭부군을 구성하는 절삭부(1a, 1b 및 1c)는, 절삭 공구(10)의 회전 방향에 있어서의 보다 하류측에 위치하는 절삭부일수록, 회전축(A)으로부터 절삭날(B)까지의 거리가 짧아지도록 배치되어 있고, 즉, 절삭부(1b)에서의 회전축(A)으로부터 절삭날(B)까지의 거리는, 절삭부(1a)에서의 그것보다 짧고, 절삭부(1c)에서의 회전축(A)으로부터 절삭날(B)까지의 거리는, 절삭부(1b)에서의 그것보다 짧다. 제2 절삭부군에 관해서도 마찬가지로, 제2 절삭부군을 구성하는 절삭부(1d, 1e 및 1f)는, 절삭 공구(10)의 회전 방향에 있어서의 보다 하류측에 위치하는 절삭부일수록, 회전축(A)으로부터 절삭날(B)까지의 거리가 짧아지도록 배치되어 있다. 즉, 절삭부(1e)에서의 회전축(A)으로부터 절삭날(B)까지의 거리는, 절삭부(1d)에서의 그것보다 짧고, 절삭부(1f)에서의 회전축(A)으로부터 절삭날(B)까지의 거리는, 절삭부(1e)에서의 그것보다 짧다.

설치면(S) 상에 배치되는 각 절삭부는, 회전축(A)의 주위에, 서로 등간격으로 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 절삭 공구(10)에 있어서, 각 절삭부군에서의 마지막 절삭부(회전 방향에 있어서의 가장 하류측의 절삭부) 이외의 절삭부(1a, 1b, 1d, 1e)는 거친 절삭용이며, 이들 절삭날(B)은, 예컨대 다결정 다이아몬드로 구성할 수 있다. 각 절삭부군에서의 마지막 절삭부(1c, 1f)는 마무리용이며, 이들 절삭날(B)은, 예컨대 단결정 다이아몬드로 구성할 수 있다. 다만, 절삭날(B)의 재질은 이들에 한정되는 것은 아니다.

절삭 공구(10)의 사이즈는, 중첩된 모든 편광판의 단부면을 통합하여 절삭 가공할 수 있도록, 절삭 공구(10)의 회전에 의해 절삭부가 그리는 원의 직경(가장 짧은 직경)이, 편광판 적층체(W)의 높이와 동일하거나 또는 그보다 긴 한, 특별히 제한되지 않는다.

도 4를 참조하여 본 공정에서의 단부면의 절삭 가공 방법에 관해 설명하면, 우선, 전술한 바와 같은 단부면 가공 장치를 이용하여, 편광판 적층체(W)를 지그(35)를 통해 회전 테이블(33)과 실린더(34)에 의해 상하로부터 압박하여 고정한 후, 2개의 절삭 공구(10)를 편광판 적층체(W)의 마주보는 2개의 단부면의 외측에 각각 배치한다. 이 때, 절삭 공구(10)는, 그 회전축(A)이 편광판 적층체(W)의 단부면을 통과하는 것과 같은 위치(예컨대, 편광판 적층체(W)의 두께 방향의 중심을 통과하는 것과 같은 위치)에 배치된다.

계속해서, 절삭 공구(10)의 회전축(A) 방향의 위치를 적절히 조정한 후에, 2개의 절삭 공구(10)를 이들의 회전축(A)을 중심으로 회전시키면서, 편광판 적층체(W)의 단부면의 길이 방향을 따라(상기 길이 방향에 대하여 평행하게), 편광판 적층체(W)에 대하여 절삭 공구(10)를 상대 이동시킴으로써, 절삭 공구(10)의 복수의 절삭날(B)을 단부면에 접촉시켜 상기 단부면을 깎아내는 절삭 가공을 행한다. 도 3의 단부면 가공 장치를 이용하는 경우에는, 절삭 공구(10)의 위치를 고정한 상태에서, 편광판 적층체(W)가 마주보는 절삭 공구(10)끼리의 사이를 통과하도록 기판(31)을 수평 이동시킴으로써, 상기한 상대 이동을 행하고 있다. 이 때, 절삭 공구(10)의 회전 방향은 통상, 편광판 적층체(W)의 이동 방향과 반대 방향이다. 예컨대, 도 4에 있어서, 편광판 적층체(W)를 좌측 방향으로 이동시키는 경우, 안쪽의 절삭 공구(10)의 회전 방향은, 편광판 적층체(W)측에서 보아 시계 방향이고, 앞쪽의 절삭 공구(10)의 회전 방향은, 편광판 적층체(W)측에서 보아 반시계 방향이다. 이에 따라, 각 편광판의 단부면을 양호한 마무리 상태로 절삭 가공할 수 있다.

또, 상기한 상대 이동은, 편광판 적층체(W)의 위치를 고정한 상태에서, 도시하지 않은 이동 수단을 이용하여 절삭 공구(10)를 수평 이동시킴으로써도 행할 수 있다. 다만, 단부면 가공 장치의 구동 제어의 관점에서, 절삭 공구(10)의 위치를 고정하고, 편광판 적층체(W)를 수평 이동시키면서 절삭 가공을 행하는 방법이 바람직하다.

도 4에 도시된 예와 같이, 1개의 편광판 적층체(W)에 대하여 2개의 절삭 공구(10)를 이용하여, 편광판 적층체(W)의 마주보는 2개의 단부면을 동시에 절삭 가공하는 것은, 가공 효율의 면에서 매우 유리하다. 다만, 1개의 편광판 적층체(W)에 대하여 1개의 절삭 공구를 이용하여 절삭 가공을 행할 수도 있다.

상기한 절삭 공구(10)의 상대 이동에 의한 절삭 가공에 있어서는, 우선, 절삭 공구(10)의 가장 외측에 위치하는 절삭부(1a 및 1d)가 편광판 적층체(W)의 단부면에 접촉하여, 상기 단부면을 깎아낸다. 상대 이동이 진행되면, 계속해서 절삭부(1a 및 1d)보다 내측에 설치된 절삭부(1b 및 1e)가 편광판 적층체(W)에 접촉한다. 절삭부(1b 및 1e)는 절삭부(1a 및 1d)보다 절삭날(B)의 돌출 높이가 크기 때문에, 절삭부(1a 및 1d)에 의해 절삭된 단부면을 더욱 깊게 절삭한다. 이와 같이 하여, 절삭부(1a, 1b, 1d 및 1e)가 편광판 적층체(W)의 단부면을 서서히 깊게 절삭해 나간다. 마지막으로, 절삭부(1b 및 1e)보다 내측에 설치되고, 절삭부(1b 및 1e)보다 절삭날(B)의 돌출 높이가 큰 절삭부(1c 및 1f)가 편광판 적층체(W)의 단부면을 절삭하여, 절삭 가공을 한다. 상기한 상대 이동은 통상, 편광판 적층체(W)의 2개의 단부면의 일단으로부터 타단까지 행해지고, 이에 따라 2개의 단부면의 전면을 절삭 가공할 수 있다.

마주보는 2개의 단부면의 절삭 가공을 끝낸 후, 회전 테이블(33)에 의해 편광판 적층체(W)를 90도 회전시키고, 계속해서, 상기와 동일하게 하여 나머지 2개의 단부면의 단부면 가공을 행한다.

상기에 있어서는, 절삭 공구(10)로서 회전축(A)을 축으로 하여 회전 가능한 회전체를 이용한 경우를 나타냈지만, 편광판 적층체(W)의 적층 방향을 축으로 하여 회전 가능한 원기둥형 회전체를 절삭 공구로서 이용할 수도 있다. 원기둥형 회전체의 측면에는, 회전축 방향을 따라 복수의 절삭날이 배치되어 있고, 원기둥형 회전체가 회전하면서 그 측면에서 편광판 적층체(W)와 접촉함으로써 편광판의 단부면이 절삭된다.

[표시 장치]

본 발명에 의해 제조되는 편광판은, 여러가지 표시 장치에 이용할 수 있다. 표시 장치란, 표시 소자를 갖는 장치로, 발광원으로서 발광 소자 또는 발광 장치를 포함한다. 표시 장치로는, 예컨대, 액정 표시 장치, 유기 일렉트로루미네선스(EL) 표시 장치, 무기 일렉트로루미네선스(EL) 표시 장치, 전자 방출 표시 장치(예컨대 전장 방출 표시 장치(FED), 표면 전계 방출 표시 장치(SED)), 전자 페이퍼(전자 잉크나 전기 영동 소자를 이용한 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장치(예컨대 그레이팅 라이트 밸브(GLV) 표시 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)를 갖는 표시 장치) 및 압전 세라믹 디스플레이 등을 들 수 있다. 액정 표시 장치는, 투과형 액정 표시 장치, 반투과형 액정 표시 장치, 반사형 액정 표시 장치, 직시형 액정 표시 장치 및 투사형 액정 표시 장치 등의 어느것이나 포함한다. 이들 표시 장치는, 2차원 화상을 표시하는 표시 장치여도 좋고, 3차원 화상을 표시하는 입체 표시 장치여도 좋다. 표시 장치에 있어서, 편광판은 통상, 접착제층 또는 점착제층을 통해 액정셀에 적층된다.

[ 실시예]

이하, 실시예를 개시하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예 중, 코로나 처리는, 다음 방법에 의해 행했다.

<코로나 처리>

코로나 처리는, 카스가 전기(주) 제조의 코로나 방전 장치에 의해 행했다. 구체적으로는, 코로나 표면 처리 프레임 “STR-1764”, 고주파 전원 “CT-0212”, 고압 트랜스 “CT-T02W”를 사용했다.

[실시예 1]

(1) 수지층 형성 공정

기재 필름으로서, 두께 90 ㎛의 미연신의 폴리프로필렌(PP) 필름(융점 163℃)을 사용하여, 그 표면에 코로나 처리를 행하고, 코로나 처리면에 프라이머층을 형성했다. 프라이머층은, 폴리비닐알콜 분말[닛폰 합성 화학 공업(주) 제조, 평균 중합도 1100, 비누화도 99.5 몰%, 상품명 “Z-200”]을 95℃의 열수에 용해시켜, 농도 3 중량%의 수용액을 조제하고, 이것에 폴리비닐알콜 분말 6 중량부에 대하여 5 중량부의 가교제[다오카 화학 공업(주) 제조, 상품명 “스미레이즈 레진(등록 상표) 650]를 배합한 혼합 수용액으로부터 형성했다. 프라이머층의 형성은, 이 혼합 수용액을 기재 필름의 코로나 처리면에 소직경 그라비아 코터로 도공하고, 이것을 80℃에서 10분간 건조시켰다. 프라이머층의 두께는 0.2 ㎛였다.

계속해서, 폴리비닐알콜 분말[주식회사 쿠라레 제조의 상품명 “PVA124”, 평균 중합도 2400, 비누화도 98.0∼99.0 몰%]을 95도의 열수 중에 용해시켜 농도 8 중량%의 폴리비닐알콜 수용액을 조제했다. 얻어진 수용액을 상기 프라이머층 상에 립 코터를 이용하여 도공하고 80℃에서 20분간 건조시켜, 기재 필름, 프라이머층, 수지층으로 이루어지는 3층의 적층 필름을 제작했다.

(2) 연신 공정

상기 적층 필름을 플로팅의 세로 1축 연신 장치를 이용하여 160℃에서 4.6배의 자유단 1축 연신을 실시하여 연신 필름을 얻었다.

(3) 염색 공정

그 후, 연신 필름을 30℃의 요오드와 요오드화칼륨의 혼합 수용액인 염색 용액에 180초 정도 침지하여 염색한 후, 10℃의 순수로 여분의 요오드액을 씻어냈다. 계속해서 78℃의 붕산 수용액인 가교 용액 1에 120초 침지시키고, 계속해서, 붕산 및 요오드화칼륨을 포함하는 70℃의 가교 용액 2에 60초 침지시켰다. 그 후 10℃의 순수로 10초간 세정하고, 마지막으로 40℃에서 300초간 건조시켰다. 이상의 공정에 의해 수지층으로부터 편광 필름을 형성하고, 편광성 적층 필름을 얻었다. 각 용액의 배합 비율은 이하와 같다.

<염색 용액>

물: 100 중량부

요오드: 0.6 중량부

요오드화칼륨: 10 중량부

<가교 용액 1>

물: 100 중량부

붕산: 9.5 중량부

<가교 용액 2>

물: 100 중량부

붕산: 5.0 중량부

요오드화칼륨: 6 중량부

(4) 제1 접합 공정

제1 보호 필름으로서 두께 23 ㎛의 고리형 폴리올레핀계 수지 필름[닛폰 제온(주) 제조의 상품명 “제오노아 필름 ZF14-023”]을 준비하고, 접합면에 코로나 처리를 실시했다. 제1 보호 필름의 코로나 처리면에 자외선 경화성 접착제를 마이크로 그라비아 코터로 도공하고, 상기 (3)에서 제작한 편광성 적층 필름의 편광 필름에서의 기재 필름과는 반대측의 면에 접합했다. 그 후, 퓨전 UV 시스템즈사 제조의 자외선 램프 “D 벌브”가 부착된 벨트 컨베이어 부착 자외선 조사 장치를 이용하여, 적산 광량이 250 mJ/cm²가 되도록 자외선을 보호 필름측으로부터 조사하여 자외선 경화성 접착제를 경화시켰다. 이상에 의해 기재 필름/프라이머층/편광 필름/자외선 경화성 접착제층/제1 보호 필름으로 이루어지는 5층의 필름을 얻었다. 경화 후의 접착제층의 두께는 1.0 ㎛였다.

상기한 자외선 경화성 접착제는, 이하의 각 성분을 혼합하고, 탈포하여 조제한 것이다. 또, 광양이온 중합 개시제는, 50% 프로필렌카보네이트 용액의 형태로 입수한 것을 사용했다. 이하에 나타내는 배합량(2.25부)은 고형분량이다.

3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트 75부

1,4-부탄디올디글리시딜에테르 20부

2-에틸헥실글리시딜에테르 5부

트리아릴술포늄 헥사플루오로포스페이트계의 광양이온 중합 개시제 2.25부

(5) 박리 공정 및 제2 접합 공정

상기 (4)에서 제작한 5층 구조의 필름으로부터 기재 필름을 박리 제거하여, 한면 보호 필름 부착 편광판을 얻었다. 기재 필름은 용이하게 박리할 수 있었다. 다음으로, 제2 보호 필름으로서 상기 (4)에서 사용한 것과 동일한 보호 필름을 사용하고, 그 코로나 처리면에 동일한 자외선 경화성 접착제를 마이크로 그라비아 코터를 이용하여 도공하고, 이것을 상기 한면 보호 필름 부착 편광판에서의 프라이머층면에 접합했다. 다음으로, 제2 보호 필름측으로부터, 상기 (4)와 동조건에서 자외선을 조사하여 접착제층을 경화시켜, 양면 보호 필름 부착 편광판을 얻었다. 경화 후의 접착제층의 두께는 1.0 ㎛였다.

(6) 단부면 가공 공정

상기 (5)에서 얻어진 양면 보호 필름 부착 편광판을 100 mm×60 mm의 사이즈로 재단하고, 재단 후의 양면 보호 필름 부착 편광판 100장을, 4변을 가지런히 적층하여 편광판 적층체(W)를 얻었다. 다음으로, 제1 절삭부군 및 제2 절삭부군이 각각 5개의 절삭부를 갖는 것 이외에는 도 3, 도 4에 도시된 단부면 가공 장치와 동일한 단부면 가공 장치를 이용하여, 편광판 적층체(W)를 단부면 가공 장치에 고정한 후, 4개의 단부면 전부에 관해 절삭 가공을 행했다. 4개의 단부면의 절삭 가공 조건은 전부 동일하게 했다.

각 절삭부군에 있어서, 5개의 절삭부는, 절삭 공구(10)의 회전 방향에 있어서의 보다 하류측에 위치하는 절삭부일수록, 절삭날(B)의 돌출 높이가 커지도록 배치되어 있다. 또한, 5개의 절삭부는, 절삭 공구(10)의 회전 방향에 있어서의 보다 하류측에 위치하는 절삭부일수록, 회전축(A)으로부터 절삭날(B)까지의 거리가 짧아지도록 배치되어 있다. 제1 절삭부군 및 제2 절삭부군을 구성하는 각 절삭부는, 회전축(A)의 주위에, 서로 등간격으로 이격되어 배치되어 있고, 회전축(A)을 통해 대향하는 위치에, 절삭날(B)의 돌출 높이 및 회전축(A)으로부터 절삭날(B)까지의 거리가 동일한 2개의 절삭부가 배치되어 있다.

구체적으로는, 절삭 공구(10)를 이들의 회전축(A)을 중심으로 회전시키면서, 절삭 공구(10)의 위치를 고정한 상태에서 편광판 적층체(W)를 수평 이동시킴으로써, 편광판 적층체(W)의 단부면의 길이 방향에 대하여 평행하게, 편광판 적층체(W)에 대하여 절삭 공구(10)를 상대 이동시키고, 각 절삭부의 절삭날(B)을 마주보는 2개의 단부면에 접촉시켜 이들 단부면을 동시에 깎아내는 절삭 가공을 행했다. 도 4를 참조하여, 편광판 적층체(W)를 좌측 방향으로 이동시키고, 안쪽의 절삭 공구(10)의 회전 방향을, 편광판 적층체(W)측에서 보아 시계 방향으로 했다. 상기 상대 이동은, 단부면의 일단으로부터 타단까지 행했다. 이 1회의 상대 이동에 의해, 절삭날(B)의 돌출 높이가 상이한 5종류의 절삭부에 의해 5단계의 절삭 가공이 이루어진다.

계속해서, 회전 테이블(33)에 의해 편광판 적층체(W)를 90도 회전시킨 후, 나머지 2개의 단부면에 관해서도 상기와 동일하게 하여 동시에 절삭 가공했다.

[실시예 2]

상기 (2)의 연신 공정에서의 연신 배율을 5.2배로 변경하고, 상기 (3)의 염색 공정에서의 건조 조건을, 50℃에서 150초간 건조한 후, 65℃에서 150초간 건조하도록 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 양면 보호 필름 부착 편광판을 제작했다.

[실시예 3]

상기 (4)와 (5)의 제1 보호 필름 및 제2 보호 필름으로서, 25 ㎛의 TAC 필름(코니카 미놀타 어드밴스트 레이어 주식회사 제조의 제품명 “코니카 미놀타 타크 필름 KC2UA(25 ㎛)”)을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 양면 보호 필름 부착 편광판을 제작했다.

[비교예 1]

상기 (2)의 연신 공정에서의 연신 배율을 5.2배로 변경한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 양면 보호 필름 부착 편광판을 제작했다.

[비교예 2]

상기 (2)의 연신 공정에서의 연신 배율을 5.4배로 변경한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 양면 보호 필름 부착 편광판을 제작했다.

<편광 필름의 단위 막두께당 찌름 강도 측정>

실시예 1 및 비교예 1, 2에 있어서, 상기 (3)의 염색 공정 후에 얻어진 편광성 적층 필름으로부터 편광 필름을 박리하고, 길이 100 mm×폭 30 mm의 단편을 잘라내어 찌름 시험용의 샘플로 했다. 찌름 시험은, 선단 직경 1 mmφ, 0.5 R의 니들을 장착한 (주)시마즈 제작소 제조의 소형 탁상기 “EZ Test”를 사용하여, 온도 23±3℃의 환경하, 찌름 속도 0.33 cm/초의 측정 조건하에서 행했다. 찌름 시험에 의해 측정되는 찌름 강도는, 시험용의 샘플 12장에 대하여 찌름 시험을 행하여, 그 평균치로 했다. 편광 필름의 두께를 접촉식 막두께계[니콘(주) 제조의 상품명 “DIGIMICRO MH-15M”]로 측정하여, 단위 막두께당 찌름 강도를 구했다. 결과를 표 1의 「편광 필름의 두께」 및 「찌름 강도」의 란에 나타냈다.

<단부면의 절삭 가공성>

실시예 1 및 비교예 1, 2의 상기 (6)의 단부면 가공 공정에서, 편광 필름의 결락 크랙이 발생했는지를 육안으로 확인했다. 결과를 표 1의 「결락 크랙 발생의 유무」의 란에 나타냈다.

1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f: 절삭부, 2: 한면 보호 필름 부착 편광판, 3: 양면 보호 필름 부착 편광판, 5: 편광 필름, 6: 제1 접착제층, 7: 제1 보호 필름, 8: 제2 접착제층, 9: 제2 보호 필름, 10: 절삭 공구, 10a: 지지대, 30: 지지부, 31: 기판, 32: 프레임, 33: 회전 테이블, 34: 실린더, 35: 지그, A: 회전축, B: 절삭날, S: 설치면.

Claims

편광 필름의 적어도 한면에 보호 필름을 구비하는 편광판으로서,
상기 편광 필름의 단위 막두께당 찌름 강도가 5.8 gf/㎛ 이상이고,
상기 편광판의 단부면이 절삭 가공되어 있는 편광판.
제1항에 있어서, 상기 편광 필름의 두께가 10 ㎛ 이하인 편광판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광판은, 상기 편광 필름의 양면에 상기 보호 필름을 구비하는 편광판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광판과 상기 보호 필름이 활성 에너지선 경화성 접착제를 통해 접합되어 있는 편광판.