KR20170003422A

KR20170003422A - 편광판, 액정 패널 및 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR20170003422A
Application number: KR1020160080047A
Authority: KR
Inventors: 다카유키 시라이시; ?스케 마츠다; 스케 마츠다; 도루 진노
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2017-01-09
Also published as: CN106324741A; KR102525401B1

Abstract

본 발명은 박형이며 고휘도의 편광판으로서, 급격한 온도 변화가 반복되어도 편광자가 깨지지 않고, 고습 조건에 있어서도 액정 패널의 휘어짐이 억제된 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 편광자의 한쪽 면에 제1 보호 필름이 적층되고, 상기 제1 보호 필름의 상기 편광자가 적층된 면과는 반대측에 제1 점착제층을 가지며, 상기 편광자의 다른쪽 면에는, 제2 점착제층을 통해 제2 보호 필름이 적층되고, 상기 제2 보호 필름의 상기 제2 점착제층과의 접합면과는 반대측의 면에는, 제3 점착제층을 통해 제3 보호 필름이 적층되어 있으며, 상기 제2 보호 필름과 상기 제3 점착제층 사이의 밀착력이 1.0 N/25 ㎜ 이상인 편광판에 관한 것이다.

Description

편광판, 액정 패널 및 액정 표시 장치{POLARIZING PLATE, LIQUID CRYSTAL PANEL AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 편광판, 액정 패널 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 스마트폰과 같은 모바일 단말은, 디자인이나 휴대성의 면에서 대화면화, 슬림화가 급속히 진행되고 있다. 한정된 두께로 장시간의 구동을 실현하기 위해서, 사용되는 편광판에 대해서도 고휘도화, 박형화가 요망되고 있다.

이들 요망에 따라, 통상 편광자의 양면에 접합되는 투명 수지로 이루어지는 보호 필름을 한쪽만으로 하고, 또한 휘도 향상 필름을 접합한 편광판이 제안되어 있으며, 특허문헌 1에는, 투명 수지로 이루어지는 보호 필름, 폴리비닐알코올 필름에 요오드가 흡착 배향된 편광자, 감압(感壓) 접착제층, 휘도 향상 필름이 이 순서로 적층된 박형이며 고휘도의 편광판이 개시되어 있다.

그러나, 한층더 편광자의 박막화가 진행된 결과, 상기 박형이며 고휘도의 구성의 편광판에 있어서, 이하와 같은 문제가 발생하는 것이 판명되었다.

(1) 보호 필름의 표면으로의 이물의 말려 들어감, 편광판의 제조 시의 이물의 말려 들어감, 및 편광판의 취급 등에 의해 편광판 표면의 단부 부근에 상처가 생긴 경우, 급격한 온도 변화가 반복됨으로써, 편광자가 깨져 버린다고 하는 문제

(2) 고습열 환경에 있어서, 편광판을 접합한 액정 패널의 휘어짐이 크다고 하는 문제

일본 특허 공개 제2010-039458호 공보

본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 박형이며 고휘도의 편광판으로서, 급격한 온도 변화가 반복되어도 편광자가 깨지지 않고, 고습열 조건에 있어서도 액정 패널의 휘어짐이 억제된 편광판을 제공하는 것에 있다.

[1] 편광자의 한쪽 면에 제1 보호 필름이 적층되고,

상기 제1 보호 필름의 상기 편광자가 적층된 면과는 반대측에 제1 점착제층을 가지며,

상기 편광자의 다른쪽 면에는, 제2 점착제층을 통해 제2 보호 필름이 적층되고,

상기 제2 보호 필름의 상기 제2 점착제층과의 접합면과는 반대측의 면에는, 제3 점착제층을 통해 제3 보호 필름이 적층되어 있으며,

상기 제2 보호 필름과 상기 제3 점착제층 사이의 밀착력이 1.0 N/25 ㎜ 이상인 편광판.

[2] 편광자의 두께가 10 ㎛ 이하인 [1]에 기재된 편광판.

[3] 제3 보호 필름의 두께가 5~90 ㎛인 [1] 또는 [2]에 기재된 편광판.

[4] 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건하에서의 제3 보호 필름의 투습도(透濕度)가 1000 g/(㎡·24 hr) 이하인 [1]~[3] 중 어느 하나에 기재된 편광판.

[5] 23~80℃에서의 제3 점착제층의 저장 탄성률이 0.15~1.0 ㎫인 [1]~[4] 중 어느 하나에 기재된 편광판.

[6] [1]~[5] 중 어느 하나에 기재된 편광판과 액정 셀을 갖는 액정 패널.

[7] [1]~[5] 중 어느 하나에 기재된 편광판과 액정 셀과 편광자의 두께가 30 ㎛ 이하인 편광판을 이 순서로 갖는 액정 패널.

[8] [6] 또는 [7]에 기재된 액정 패널을 갖는 액정 표시 장치.

본 발명에 의하면, 박형이며 고휘도의 편광판으로서, 급격한 온도 변화가 반복되어도 편광자가 깨지지 않고, 고습열 조건에 있어서도 액정 패널의 휘어짐이 억제된 편광판을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 개략도이다.
도 3은 유리 샘플의 휘어짐량을 측정한 위치를 도시한 평면도이다.

본 발명의 편광판은, 편광자의 한쪽 면에 제1 보호 필름이 적층되고, 상기 제1 보호 필름의 상기 편광자가 적층된 면과는 반대측에 제1 점착제층을 가지며, 상기 편광자의 다른쪽 면에는, 제2 점착제층을 통해 제2 보호 필름이 적층되고, 상기 제2 보호 필름의 상기 제2 점착제층과의 접합면과는 반대측의 면에는, 제3 점착제층을 통해 제3 보호 필름이 적층되어 있다.

도 1은 본 발명의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 개략도이다. 도 1에 도시된 편광판(100)은, 제1 점착제층(30), 제1 보호 필름(20), 편광자(1), 제2 점착제층(31), 제2 보호 필름(21), 제3 점착제층(32), 및 제3 보호 필름(22)이 이 순서로 적층된 층 구성이다.

도 2는 본 발명의 편광판의 층 구성의 일례를 도시한 개략도이다. 도 2에 도시된 편광판(101)은, 제1 점착제층(30), 제1 보호 필름(20), 편광자(1), 제2 점착제층(31), 제2 보호 필름(21), 제3 점착제층(32), 제3 보호 필름(22), 및 박리 필름(40)이 이 순서로 적층되어 있다. 박리 필름(40)을 제1 점착제층(30) 상에 접착함으로써, 제1 점착제층(30)을 통해 편광판을 액정 셀에 접착하기까지의 동안에, 그 표면을 보호할 수 있다. 박리 필름은, 액정 셀에 접합될 때에 박리된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 편광판은, 편광자의 한쪽 면에만 보호 필름이 적층된 박형의 편광판이다. 그리고 본 발명에서는, 제2 보호 필름에 있어서의 편광자로부터 먼 측에 제3 보호 필름을 갖는다. 편광판이 제2 보호 필름의 편광자로부터 먼 측에 제3 점착제층 및 제3 보호 필름을 가짐으로써, 급격한 온도 변화가 반복되어도 응력을 완화하여 편광자의 깨짐을 방지하고, 고습 조건에 있어서도 액정 패널의 휘어짐을 억제할 수 있는 것으로 생각된다.

통상 편광판의 표면을 보호하기 위해서, 편광판의 가장 외측의 층으로서 프로텍트 필름을 적층하는 경우가 많다. 프로텍트 필름은, 액정 셀에 편광판을 접합한 후에 벗겨지기 때문에, 편광판과 프로텍트 필름 상의 점착제층 사이의 밀착력은 통상 낮게 설정된다. 일반적인 프로텍트 필름이 갖는 점착제층과 편광판의 밀착력으로서는, 0.001~0.2 N/25 ㎜이다. 그리고 프로텍트 필름 및 프로텍트 필름 상의 점착제층은 박리되기 때문에, 최종적으로 액정 표시 장치에 편입되는 일은 없다. 본 발명에서는, 제3 점착제층 및 제3 보호 필름은, 액정 셀과의 접합 후에도 벗겨지지 않고, 편광판은 그대로 액정 표시 장치에 편입된다. 따라서 본 발명의 편광판에 있어서는, 제2 보호 필름과 제3 점착제층 사이의 밀착력이 1.0 N/25 ㎜ 이상이다. 상기 밀착력이면, 제2 보호 필름과 제3 점착제층 및 제3 보호 필름은 박리되지 않고 액정 표시 장치에 편입시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 편광판을 구성하는 부재에 대해 설명한다.

[편광자]

편광자는, 광학축에 평행한 진동면을 갖는 직선 편광을 흡수하고, 광학축에 직교하는 진동면을 갖는 직선 편광을 투과시키는 성질을 갖는 광학 필름이 바람직하고, 구체적으로는, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소(요오드 또는 이색성 유기 염료)가 흡착 배향된 편광자를 들 수 있다.

편광자의 두께는, 통상 25 ㎛ 이하, 바람직하게는 15 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 10 ㎛ 이하, 특히 바람직하게는 8 ㎛ 이하이다. 특히 편광자의 두께가 얇아짐으로써, 편광자 자신의 기계적인 강도가 저하되기 때문에, 편광자의 두께가 15 ㎛ 이하인 경우, 나아가서는 10 ㎛ 이하인 경우, 현저히 본 발명의 효과를 얻을 수 있다. 통상 편광자의 두께는 1 ㎛ 이상이다. 한편, 편광자로서 폴리비닐알코올계 수지층에 이색성 색소를 흡착 배향시킨 것을 적용하는 경우에는, 폴리비닐알코올계 수지 단체(單體)를 연신해도 좋고, 기재(基材) 등에 폴리비닐알코올계 수지의 용액을 도공하여 건조시킨 후, 기재와 함께 연신시키고, 기재를 제거해도 좋다.

상기한 기재로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 트리아세틸셀룰로오스 필름, 노르보르넨 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리프로필렌 필름 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지층을 구성하는 폴리비닐알코올계 수지로서는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것을 사용할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체가 예시된다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 불포화 카르복실산, 올레핀, 비닐에테르, 불포화 술폰산, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 80 몰% 이상이고, 바람직하게는 90~99.99 몰%이며, 보다 바람직하게는 94~99.99 몰%이다. 비누화도가 80 몰% 미만이면, 얻어지는 편광판의 내수성 및 내습열성이 저하된다. 비누화도가 99.99 몰%를 초과하면, 염색 속도가 늦어져, 생산성이 저하되고, 충분한 편광 성능을 갖는 편광자를 얻을 수 없는 경우가 있다.

폴리비닐알코올계 수지는, 일부가 변성되어 있는 변성 폴리비닐알코올이어도 좋고, 예컨대, 에틸렌 및 프로필렌 등에 의한 올레핀 변성; 아크릴산, 메타크릴산 및 크로톤산 등에 의한 불포화 카르복실산 변성; 불포화 카르복실산의 알킬에스테르, 아크릴아미드 등에 의해 변성된 것을 사용해도 좋다. 폴리비닐알코올계 수지의 변성의 비율은, 30 몰% 미만인 것이 바람직하고, 10% 미만인 것이 보다 바람직하다. 30 몰%를 초과하는 변성을 행한 경우에는, 이색성 색소가 흡착되기 어려워지는 경향이 있어, 충분한 편광 성능을 갖는 편광자를 얻을 수 없는 경우가 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는, 바람직하게는 100~10000 정도이고, 보다 바람직하게는 1500~8000, 더욱 바람직하게는 2000~5000이다.

평균 중합도가 100 미만이면, 바람직한 편광 성능을 얻는 것이 곤란해지는 경향이 있고, 평균 중합도가 10000을 초과하면, 용매에 대한 용해성이 악화되어, 폴리비닐알코올계 수지층의 형성이 곤란해지는 경향이 있다.

폴리비닐알코올계 수지로서는 적절한 시판품을 사용할 수 있다. 적합한 시판품으로서는, 모두 상품명으로, 가부시키가이샤 쿠라레 제조의 "PVA124" 및 "PVA117"(모두 비누화도: 98~99 몰%), "PVA624"(비누화도: 95~96 몰%), "PVA617"(비누화도: 94.5~95.5 몰%); 닛폰 고세이 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조의 "N-300" 및 "NH-18"(모두 비누화도: 98~99 몰%), "AH-22"(비누화도: 97.5~98.5 몰%), "AH-26"(비누화도: 97~98.8 몰%); 니혼 사쿠비·포발 가부시키가이샤의 "JC-33"(비누화도: 99 몰% 이상), "JF-17", "JF-17L" 및 "JF-20"(모두 비누화도: 98~99 몰%), "JM-26"(비누화도: 95.5~97.5 몰%), "JM-33"(비누화도: 93.5~95.5 몰%), "JP-45"(비누화도: 86.5~89.5 몰%) 등을 들 수 있다.

편광자에 함유(흡착 배향)되는 이색성 색소는, 요오드 또는 이색성 유기 염료 등을 들 수 있다. 이색성 유기 염료로서는, 레드 BR, 레드 LR, 레드 R, 핑크 LB, 루빈(rubin) BL, 보르도 GS, 스카이 블루 LG, 레몬 옐로우, 블루 BR, 블루 2R, 네이비 RY, 그린 LG, 바이올렛 LB, 바이올렛 B, 블랙 H, 블랙 B, 블랙 GSP, 옐로우 3G, 옐로우 R, 오렌지 LR, 오렌지 3R, 스칼렛 GL, 스칼렛 KGL, 콩고 레드, 브릴리언트 바이올렛 BK, 수프라 블루 G, 수프라 블루 GL, 수프라 오렌지 GL, 다이렉트 스카이 블루, 다이렉트 퍼스트 오렌지 S, 퍼스트 블랙을 들 수 있다. 이색성 색소는, 1종만을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

[제1 점착제층]

제1 점착제층을 형성하는 제1 점착제 조성물에는, 종래부터 화상 표시 장치 또는 그것용의 광학 필름에 이용되어 온, 점착성을 가지며, 투명성이 우수한 수지를 주성분으로 하는 것을 사용할 수 있다. 아크릴계, 고무계, 우레탄계, 에스테르계, 실리콘계, 폴리비닐에테르계 등의 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물을 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성, 내후성, 내열성 등이 우수한 아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 한 감압 접착제가 적합하다. 특히, 적당한 젖음성이나 응집력을 유지하고, 제1 보호 필름과의 접착성도 우수하며, 가열이나 가습의 조건하에서 들뜸이나 벗겨짐 등의 박리 문제를 발생시키지 않는 것을 선택하여 이용하는 것이 바람직하다.

제1 점착제층의 형성에 이용되는 아크릴계 수지로서는, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산 2-에틸헥실과 같은 (메트)아크릴산에스테르계 베이스 폴리머나, 이들의 (메트)아크릴산에스테르를 2종류 이상 이용한 공중합계 베이스 폴리머가 적합하게 이용된다. 또한 이들 베이스 폴리머에는, 극성 모노머가 공중합되어 있어도 좋다. 극성 모노머로서는, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 2-히드록시프로필, (메트)아크릴산히드록시에틸, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트와 같은, 카르복시기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등을 갖는 모노머를 들 수 있다. 한편 본 명세서에 있어서, (메트)아크릴산이란, 아크릴산 또는 메타크릴산을 나타내며, 그 외 (메트)를 붙인 단어에 있어서도 마찬가지이다.

이들 아크릴계 수지는, 단독으로도 물론 제1 점착제 조성물로서 사용 가능하지만, 통상은 가교제가 배합된다. 가교제로서는, 2가 또는 다가 금속 이온으로서, 카르복시기와의 사이에서 카르복실산 금속염을 형성하는 것, 폴리아민 화합물로서, 카르복시기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것, 폴리에폭시 화합물이나 폴리올로서, 카르복시기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 것, 폴리이소시아네이트 화합물로서, 카르복시기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리이소시아네이트 화합물이 유기계 가교제로서 널리 사용되고 있다.

제1 점착제층을 형성하기 위해서 이용하는 제1 점착제 조성물은, 천연물이나 합성물인 수지, 점착성 부여 수지, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 대전 방지제, 염료, 안료, 소포제, 부식제, 광중합 개시제 등의 적절한 첨가제를 포함하고 있어도 좋다. 또한 미립자를 함유시켜 광산란성을 나타내는 제1 점착제층으로 할 수도 있다.

제1 점착제층은, 상기 각 성분을 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 유기 용제에 용해 또는 분산시켜, 10~40 중량% 정도의 고형분 농도로 한 점착제 조성물을, 기재 상에 도포하고, 건조시켜 유기 용제를 제거함으로써 형성할 수 있다.

제1 점착제층의 두께는, 통상 1~40 ㎛이고, 바람직하게는 3~25 ㎛이다.

제1 점착제층의 두께가 상기 범위이면, 양호한 가공성을 유지하면서 편광판의 치수 변화를 억제할 수 있다. 또한 제1 점착제층은, 그 저장 탄성률이 23~80℃에 있어서 0.01~0.1 ㎫인 것이 바람직하고, 0.01~0.05 ㎫인 것이 보다 바람직하다.

「23~80℃에 있어서 0.01~0.05 ㎫의 저장 탄성률을 나타낸다」란, 이 범위의 어느 온도에 있어서도, 저장 탄성률이 상기 범위의 값을 취하는 것을 의미한다. 저장 탄성률은 통상, 온도 상승에 따라 점감하기 때문에, 23℃ 및 80℃에서의 저장 탄성률이 모두 상기 범위에 들어가 있으면, 이 범위의 온도에 있어서, 점착제층이 상기 범위의 저장 탄성률을 나타낸다고 볼 수 있다. 점착제층의 저장 탄성률은, 시판의 점탄성 측정 장치, 예컨대, REOMETRIC사 제조의 점탄성 측정 장치 "DYNAMIC ANALYZER RDA II"에 의해 측정할 수 있다.

[제2 점착제층]

제2 점착제층을 형성하는 제2 점착제 조성물로서는, 상기 제1 점착제 조성물과 동일한 조성물을 들 수 있다. 제2 점착제 조성물과 제1 점착제 조성물은, 그 성분 및 성분의 함유 비율이 각각 동일해도 좋고, 상이해도 좋다.

제2 점착제층의 두께도 제1 점착제층의 두께와 마찬가지로, 통상 1~40 ㎛이고, 바람직하게는 3~25 ㎛이며, 보다 바람직하게는 3~10 ㎛이다. 제1 점착제층의 두께가 상기 범위이면, 양호한 가공성을 유지하면서 편광판의 치수 변화를 억제할 수 있다.

제2 점착제층은, 그 저장 탄성률이 23~80℃에 있어서 0.10~1.0 ㎫인 것이 바람직하고, 0.15~0.8 ㎫인 것이 보다 바람직하다. 23~80℃에서의 저장 탄성률이 0.10~1.0 ㎫이면, 습열 환경하의 편광자의 수축력을 완화하여, 보다 효과적으로 액정 패널의 휘어짐을 저감시킬 수 있다. 제2 점착제층의 저장 탄성률을 0.10~1.0 ㎫로 하는 방법으로서는, 통상의 점착제 조성물에, 우레탄아크릴레이트계 올리고머를 배합하는 것이 유효하다. 바람직하게는, 이러한 우레탄아크릴레이트계 올리고머를 배합한 후에, 에너지선을 조사하여 경화시킨 것이, 높은 저장 탄성률을 나타내게 된다.

[제3 점착제층]

제3 점착제층을 형성하는 제3 점착제 조성물로서는, 상기 제1, 제2 점착제 조성물과 동일한 조성물을 들 수 있다. 제3 점착제 조성물과 제1, 제2 점착제 조성물은, 그 성분 및 성분의 함유 비율이 각각 동일해도 좋고, 상이해도 좋다.

제3 점착제층의 두께도 제1 점착제층의 두께와 마찬가지로, 통상 1~40 ㎛이고, 바람직하게는 3~25 ㎛이며, 보다 바람직하게는 3~10 ㎛이다. 제3 점착제층의 두께가 상기 범위이면, 양호한 가공성을 유지하면서 편광판의 치수 변화를 억제할 수 있다.

제3 점착제층은, 그 저장 탄성률이 23~80℃에 있어서 0.10~1.0 ㎫인 것이 바람직하고, 0.15~0.8 ㎫인 것이 보다 바람직하다. 23~80℃에서의 저장 탄성률이 0.10~1.0 ㎫이면, 습열 환경하에서의 편광자나 제2 보호 필름의 응력을 완화하여, 보다 효과적으로 액정 패널의 휘어짐을 저감시킬 수 있다.

[제1 보호 필름]

제1 보호 필름으로서는 열가소성 수지 필름을 들 수 있다. 열가소성 수지 필름을 구성하는 열가소성 수지로서는, 환상(環狀) 폴리올레핀 수지, 아세트산셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리올레핀 수지 등, 해당 분야에서 종래부터 널리 이용되어 오고 있는 재료를 들 수 있다.

환상 폴리올레핀 수지로서는, 적절한 시판품, 예컨대, TOPAS(등록 상표)(Topas Advanced Polymers GmbH 제조), 아톤(등록 상표)(JSR 가부시키가이샤 제조), 제오노아(ZEONOR)(등록 상표)(닛폰 제온 가부시키가이샤 제조), 제오넥스(ZEONEX)(등록 상표)(닛폰 제온 가부시키가이샤 제조), 아펠(등록 상표)(미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다. 이러한 환상 폴리올레핀 수지를 제막(製膜)하여 필름으로 할 때에는, 용제 캐스트법, 용융 압출법 등의 공지의 방법을 적절히 채용할 수 있다. 또한, 에스시나(등록 상표)(세키스이 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조), 제오노아 필름(등록 상표)(닛폰 제온 가부시키가이샤 제조) 등의 미리 제막되고, 경우에 따라서는 또한 위상차가 부여된 환상 폴리올레핀 수지 필름의 시판품을 사용해도 좋다.

환상 폴리올레핀 수지 필름은, 일축 연신 또는 이축 연신된 것이어도 좋다. 연신함으로써, 환상 폴리올레핀 수지 필름에 임의의 위상차값을 부여할 수 있다. 연신은, 통상, 필름 롤을 풀어내면서 연속적으로 행해지고, 가열로(加熱爐)에서, 롤의 진행 방향, 그 진행 방향과 직교하는 방향, 또는 그 양방으로 연신된다. 가열로의 온도는 통상, 환상 폴리올레핀 수지의 유리 전이 온도 근방으로부터 유리 전이 온도 +100℃까지의 범위이다. 연신의 배율은, 한 방향에 대해 통상 1.1~6배, 바람직하게는 1.1~3.5배이다.

환상 폴리올레핀 수지 필름은, 일반적으로 표면 활성이 뒤떨어지기 때문에, 편광자와 접착시키는 표면에는, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 플레임(화염) 처리, 비누화 처리와 같은 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 비교적 용이하게 실시 가능한 플라즈마 처리나 코로나 처리가 적합하다.

아세트산셀룰로오스 수지 필름으로서는, 적절한 시판품, 예컨대, 후지택(FUJITAC)(등록 상표) TD80(후지 필름 가부시키가이샤 제조), 후지택(등록 상표) TD80UF(후지 필름 가부시키가이샤 제조), 후지택(등록 상표) TD80UZ(후지 필름 가부시키가이샤 제조), 후지택(등록 상표) TD40UZ(후지 필름 가부시키가이샤 제조), KC8UX2M(코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조), KC4UY(코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다.

아세트산셀룰로오스 수지 필름의 표면에는, 시야각 특성을 개량하기 위해서 액정층 등을 형성해도 좋다. 또한 위상차를 부여하기 위해서, 연신된 아세트산셀룰로오스 수지 필름을 사용해도 좋다. 아세트산셀룰로오스 수지 필름은, 편광자와의 접착성을 높이기 위해서, 통상은 비누화 처리가 실시된다. 비누화 처리는, 수산화나트륨이나 수산화칼륨과 같은 알칼리의 수용액에 필름을 침지함으로써 행해진다.

폴리에스테르 수지는, 이염기산과 2가 알코올의 축합 중합에 의해 얻어지는 중합체이고, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등을 들 수 있다.

폴리카보네이트계 수지는, 주쇄에 카보네이트 결합을 갖는 중합체이고, 비스페놀 A와 포스겐의 축합 중합에 의해 얻어지는 것을 들 수 있다.

아크릴계 수지는, 메타크릴산메틸을 주된 단량체로 하는 중합체이고, 메타크릴산메틸의 단독 중합체여도 좋고, 메타크릴산메틸과, 아크릴산메틸과 같은 아크릴산에스테르와의 공중합체여도 좋다.

폴리올레핀계 수지는, 에틸렌이나 프로필렌과 같은 쇄상(鎖狀) 올레핀을 주된 단량체로 하는 중합체이고, 단독 중합체여도 좋고, 공중합체여도 좋다. 그 중에서도, 프로필렌의 단독 중합체나 프로필렌에 소량의 에틸렌이 공중합되어 있는 공중합체가 바람직하다.

전술한 제1 보호 필름은 단층이어도 좋고, 다층이어도 좋다. 제1 보호 필름의 표면에는, 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층 등의 광학층을 형성할 수도 있다. 제1 보호 필름 표면에 이들 광학층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다.

제1 보호 필름의 두께는, 박형화의 관점에서 가능한 한 얇은 것이 바람직하고, 90 ㎛ 이하, 나아가서는 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 반대로 지나치게 얇으면, 강도가 저하되어 가공성이 저해될 가능성이 있기 때문에, 통상 5 ㎛ 이상이다.

제1 보호 필름의 23℃에서의 인장 탄성률은, 통상 1000~8000 ㎫이고, 바람직하게는 2000~6000 ㎫이다. 23℃에서의 인장 탄성률이 상기 범위이면, 편광판 생산 시의 핸들링성이 우수하기 때문에 바람직하다.

온도 40℃, 상대습도 90%의 조건하에 있어서 제1 보호 필름의 투습도는 1000 g/(㎡·24 hr) 이하인 것이 바람직하고, 800 g/(㎡·24 hr) 이하인 것이 보다 바람직하다. 투습도가 1000 g/(㎡·24 hr) 이하이면, 보다 효과적으로 액정 패널의 휘어짐을 억제할 수 있다. 투습도는 통상 10 g/(㎡·24 hr) 이상이다. 본 명세서에 있어서, 투습도란, JIS Z 0208에 규정되는 컵법에 의해 측정된 값을 말한다.

제1 보호 필름과 편광자의 접합에는, 통상 접착제를 사용할 수 있다. 접착제로서는, 폴리비닐알코올계 수지 수용액, 수계 이액형 우레탄계 에멀젼 접착제 등으로 이루어지는 수계 접착제를 이용할 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올계 수지 수용액이 적합하게 이용된다. 접착제로서 이용하는 폴리비닐알코올계 수지에는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올 호모 폴리머 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올계 공중합체, 나아가서는 이들의 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴리비닐알코올계 중합체 등이 있다. 수계 접착제에는, 다가 알데히드, 수용성 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물, 지르코니아 화합물, 아연 화합물 등이, 첨가제로서 첨가되어도 좋다. 이러한 수계의 접착제를 이용한 경우, 그것으로부터 얻어지는 접착제층은, 통상 1 ㎛보다 훨씬 얇아, 통상의 광학 현미경으로 단면을 관찰해도, 그 접착제층은 사실상 관찰되지 않는다.

또한 비수계의 접착제로서, 광경화성 접착제를 이용할 수도 있다. 광경화성 접착제로서는, 예컨대, 광경화성 에폭시 수지와 광양이온 중합 개시제의 혼합물 등을 들 수 있다. 접착제로서 광경화성 수지를 이용한 경우에는, 필름을 적층 후, 활성 에너지선을 조사함으로써 광경화성 접착제를 경화시킨다. 활성 에너지선의 광원은 특별히 한정되지 않으나, 파장 400 ㎚ 이하에 발광 분포를 갖는 활성 에너지선이 바람직하고, 구체적으로는, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등이 바람직하게 이용된다. 광경화성 접착제를 채용한 경우의 경화 후의 접착제층의 두께는, 통상 0.001~5 ㎛ 정도가 되지만, 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상이고, 또한 바람직하게는 2 ㎛ 이하이다.

편광자와의 밀착력을 향상시키기 위해서, 제1 보호 필름에는 표면 활성화 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다. 표면 활성화 처리로서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 방전 처리(글로우 방전 처리 등), 화염 처리, 오존 처리, UV 오존 처리, 전리 활성선 처리(자외선 처리, 전자선 처리 등)와 같은 건식 처리; 물이나 아세톤 등의 용매를 이용한 초음파 처리, 알칼리 처리, 앵커 코트 처리와 같은 습식 처리를 들 수 있다. 이들 처리는, 단독으로 행해도 좋고, 2개 이상을 조합해도 좋다. 그 중에서도, 롤 형상의 필름을 연속적으로 처리하는 데에는, 코로나 처리, 플라즈마 처리가 바람직하다.

[제2 보호 필름]

제2 보호 필름은 제1 보호 필름과 동일한 필름이어도 좋으나, 광학적인 기능을 갖는 기능성 필름인 것이 바람직하다. 광학적인 기능이란, 외광의 투영이나 반사를 억제하는 기능이나 표시 장치의 휘도를 향상시키는 기능 등을 들 수 있다. 제2 보호 필름으로서는, 그 중에서도 표시 장치의 휘도를 향상시키는 기능을 갖는 필름인 것이 바람직하다.

외광의 투영이나 반사를 억제하는 기능을 갖는 필름으로서는, 반사 방지 필름을 들 수 있다. 반사 방지 필름은, 투명 수지로 이루어지는 기재 필름 상에 방현층이나 반사 방지층을 형성함으로써 얻을 수 있다. 투명 수지로 이루어지는 기재 필름으로서는, 제1 보호 필름과 동일한 필름을 들 수 있다.

방현층은, 샌드블라스트나 엠보스 가공 등에 의해 기재 필름 표면을 조면화(粗面化)시키거나, 자외선 경화형 수지에 투명 미립자를 혼합한 도공액을 기재 필름에 도포하여 경화시키거나 함으로써, 기재 필름의 표면에 요철을 형성하는 것이 일반적이다.

반사 방지층은, 마이크로 그라비아 코트 등의 도포법, 증착이나 스퍼터링 등의 물리적 기상 성장법에 의해, 유기물, 금속, 금속 화합물 등의 층을 형성함으로써 형성할 수 있다.

반사 방지층 형성을 위해서 사용하는 유기물로서는, 불소 원자가 도입된 폴리머 등을 들 수 있다. 금속으로서는, 알루미늄, 은 등을 적합하게 사용할 수 있다. 금속 화합물은 일반적으로 무기인 것이며, 무기 산화물, 무기 황화물, 무기 불화물 등을 사용할 수 있다. 무기 산화물로서는, 산화규소, 산화아연, 산화티탄, 산화니오브, 산화세륨, 산화인듐-주석, 산화텅스텐, 산화몰리브덴, 산화안티몬, 산화알루미늄, 산화지르코늄 등을 들 수 있다. 무기 황화물의 예로서는, 황화아연, 황화안티몬 등을 들 수 있다. 무기 불화물의 예로서는, 불화알루미늄, 불화리튬, 불화나트륨, 불화마그네슘, 불화칼슘, 불화스트론튬, 불화바륨, 불화이트륨, 불화란탄, 불화세륨, 불화사마륨, 불화니오브, 불화납 등을 들 수 있다. 반사 방지층을 형성하는 경우에는, 이들 유기물, 금속, 금속 화합물 등으로 이루어지는 층이 적어도 1층 있으면 되지만, 필요에 따라 다층으로 해도 좋다.

표시 장치의 휘도를 향상시키는 기능을 갖는 필름으로서는, 휘도 향상 필름을 들 수 있다. 휘도 향상 필름으로서는, 굴절률의 이방성이 서로 상이한 박막 필름을 복수 매 적층하여 반사율에 이방성이 발생하도록 설계된 반사형 직선 편광 분리 시트, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 원편광 분리 시트, 금속에 미세 가공을 실시하여 가시광 영역에서도 반사 편광을 출사하는 것과 같은 금속 격자 반사 편광자, 금속 미립자를 고분자 매트릭스 중에 첨가하여 연신한 필름 등을 들 수 있다. 시판의 휘도 향상 필름으로서, DBEF(등록 상표)(3M사 제조), APF-V3(3M사 제조), APF-V2(3M사 제조) 등을 들 수 있다.

제2 보호 필름에 대해서도, 제1 보호 필름과 마찬가지로, 그 표면에 표면 활성화 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다. 표면 활성화 처리로서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 방전 처리(글로우 방전 처리 등), 화염 처리, 오존 처리, UV 오존 처리, 전리 활성선 처리(자외선 처리, 전자선 처리 등)와 같은 건식 처리; 물이나 아세톤 등의 용매를 이용한 초음파 처리, 알칼리 처리, 앵커 코트 처리와 같은 습식 처리를 들 수 있다. 이들 처리는, 단독으로 행해도 좋고, 2개 이상을 조합해도 좋다. 그 중에서도, 롤 형상의 필름을 연속적으로 처리하는 데에는, 코로나 처리, 플라즈마 처리가 바람직하다.

제2 보호 필름의 두께는, 통상 5~100 ㎛이고, 바람직하게는 10~50 ㎛이며, 보다 바람직하게는 10~40 ㎛이다. 제2 보호 필름의 두께가, 상기 범위이면, 양호한 광학적인 기능을 발휘시키면서, 편광판의 박형화에도 공헌할 수 있다.

제2 보호 필름은, 단층이어도 좋고, 다층이어도 좋다. 또한 제2 보호 필름은, 상이한 광학적 기능을 갖는 필름을 적층시킨 필름이어도 좋고, 이 경우, 휘도 향상 필름에 그 외의 광학적 기능을 갖는 필름을 적층시킨 필름인 것이 바람직하다.

[제3 보호 필름]

제3 보호 필름으로서는, 제1 보호 필름과 동일한 보호 필름을 들 수 있다. 제1 보호 필름과 제3 보호 필름은, 필름을 구성하는 수지의 종류 및 배합 비율, 및 필름의 두께 등은 동일해도 좋고, 상이해도 좋다.

제3 보호 필름의 두께는 제1 보호 필름과 마찬가지로, 박형화의 관점에서, 90 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 50 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 반대로 지나치게 얇으면, 강도가 저하되어 가공성이 저해될 가능성이 있기 때문에, 제3 보호 필름의 두께는 통상 5 ㎛ 이상이다.

제3 보호 필름의 23℃에서의 인장 탄성률은, 통상 500~10000 ㎫이고, 바람직하게는 500~5000 ㎫이다. 23℃에서의 인장 탄성률이 상기 범위이면, 편광판 생산 시의 핸들링성이 우수하기 때문에 바람직하다.

온도 40℃, 상대습도 90%의 조건하에 있어서 제3 보호 필름의 투습도는 1000 g/(㎡·24 hr) 이하인 것이 바람직하고, 800 g/(㎡·24 hr) 이하인 것이 보다 바람직하다. 투습도는 통상 10 g/(㎡·24 hr) 이상이다. 투습도가 1000 g/(㎡·24 hr) 이하이면, 보다 효과적으로 액정 패널의 휘어짐을 억제할 수 있다.

제3 보호 필름은 단층이어도 좋고, 다층이어도 좋으나, 제3 보호 필름의 표면에는, 제2 보호 필름과 마찬가지로 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층 등의 광학층을 형성할 수도 있다. 제3 보호 필름에 있어서의 편광자로부터 먼 측의 면에는, 하드 코트층을 형성하는 것이 바람직하다. 하드 코트층을 형성함으로써, 보다 효과적으로 급격한 온도 변화의 반복에 의한 편광자의 깨짐을 방지할 수 있다.

하드 코트층은, 표면이 평활한 것이어도 좋고, 또한 표면에 요철이 있어도 좋다. 하드 코트층은, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 우레탄아크릴레이트 수지 등의 수지 재료, 또는 그 수지에 필러를 혼합시킨 것을 보호 필름 상에 도포함으로써 형성할 수 있다. 하드 코트층은, 스핀 코트법, 마이크로 그라비아 코트법 등, 공지의 방법으로 상기 수지를 도공하고, 경화시킴으로써 형성할 수 있다.

하드 코트층의 두께는, 통상 1~30 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 3 ㎛ 이상, 또한 바람직하게는 20 ㎛ 이하이다. 그 굴절률은, 통상 1.65 이하, 바람직하게는 1.45~1.65이다. 또한 하드 코트층의 연필 경도는, H 이상인 것이 바람직하고, 2H 이상이어도 좋다. 연필 경도를 H 이상으로 함으로써, 제3 보호 필름 표면에의 손상을 효과적으로 억제하여, 손상에 기인하는 편광자의 깨짐을 억제하는 것이 용이해진다. 연필 경도는, JIS K 5600-5-4:1999에 준하여 구해지고, 각 경도의 연필을 이용하여 긁었을 때에 상처가 생기지 않는 가장 단단한 연필의 경도로 나타난다.

제3 보호 필름에 대해서도, 제1 보호 필름과 마찬가지로, 그 표면에 표면 활성화 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다. 표면 활성화 처리로서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 방전 처리(글로우 방전 처리 등), 화염 처리, 오존 처리, UV 오존 처리, 전리 활성선 처리(자외선 처리, 전자선 처리 등)와 같은 건식 처리; 물이나 아세톤 등의 용매를 이용한 초음파 처리, 알칼리 처리, 앵커 코트 처리와 같은 습식 처리를 들 수 있다. 이들 처리는, 단독으로 행해도 좋고, 2개 이상을 조합해도 좋다. 그 중에서도, 롤 형상의 필름을 연속적으로 처리하는 데에는, 코로나 처리, 플라즈마 처리가 바람직하다.

[박리 필름]

박리 필름은, 편광판을 액정 셀에 접합하기까지의 동안에, 보호하기 위한 필름이고, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 점착제층 상에 적층되는 것이 바람직하다.

박리 필름은 통상, 한쪽 면에 이형(離型) 처리가 실시된 열가소성 수지 필름으로 구성되고, 그 이형 처리면이 제1 점착제층에 접합된다. 박리 필름을 구성하는 열가소성 수지로서는, 제1 보호 필름을 구성하는 열가소성 수지와 동일한 것을 들 수 있다. 박리 필름의 두께는, 통상 10~50 ㎛이다.

본 발명의 편광판의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다. 먼저 편광자의 한쪽 면에 제1 보호 필름을 접합한다. 접착제를 편광자 및/또는 제1 보호 필름에 도포하여, 양자를 접합시키면 된다. 도포 방법에 제한은 없고, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 접착제로서 수계 접착제를 사용한 경우에는, 통상 건조 공정이 마련되고, 광경화성 접착제를 사용한 경우에는, 통상 활성 에너지선이 조사된다.

제1 보호 필름에 있어서의 편광자를 접합한 면과는 반대측의 면에, 제1 점착제층을 형성한다. 제1 점착제층은, 제1 점착제 조성물을 편광자 상에 직접 도공하고, 건조시킴으로써 형성해도 좋고, 기재 필름 상에 제1 점착제층을 도공하고, 건조시켜 얻어지는 점착제 시트를 편광자에 적층해도 좋다. 어느 경우에 있어서도 도포 방법에 제한은 없고, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 제1 점착제층을 형성하기 위해서 점착제 시트를 적층하고 있던 경우, 점착제 시트의 기재 필름이 박리 필름의 역할을 수행할 수도 있다.

편광자에 있어서의 제1 보호 필름을 접합한 면과는 반대측의 면에, 제2 점착제층을 형성한다. 제2 점착제층을 형성하는 방법으로서는, 제1 점착제층을 형성하는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다.

제2 점착제층에 있어서의 편광자를 접합한 면과는 반대측의 면에, 제2 보호 필름을 적층한다. 제2 점착제층을 형성하기 위해서 점착제 시트를 적층하고 있던 경우, 기재 필름을 박리하고 나서 제2 보호 필름이 적층된다.

제2 보호 필름에 있어서의 제2 점착제층과의 접합면과는 반대측의 면에, 제3 점착제층을 적층한다. 제3 점착제층을 적층하는 방법으로서는, 제1 점착제층을 적층하는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다.

제3 점착제층에 있어서의 제2 보호 필름과의 접합면과는 반대측의 면에, 제3 보호 필름을 적층한다. 제3 점착제층을 형성하기 위해서 점착제 시트를 적층하고 있던 경우, 기재 필름을 박리하고 나서 제3 보호 필름이 적층된다.

이와 같이 하여 본 발명의 편광판을 제조할 수 있다. 상기 제조 방법에서는, 각 층을 순서대로 적층해 가는 방법을 기재하였으나, 예컨대 제2 보호 필름을 적층할 때에, 미리 제2 보호 필름에 제3 점착제층 및 제3 광학 필름을 적층해 두어도 좋다.

본 발명의 편광판을 액정 셀에 접합함으로써, 액정 패널을 얻을 수 있다. 이 액정 셀은, IPS 모드, VA 모드, TN 모드 등, 종래 공지의 어떠한 모드여도 좋다. 본 발명의 편광판을 액정 셀에 접합할 때에는, 제1 점착제층을 통해 본 발명의 편광판을 액정 셀에 접합하는 것이 바람직하다. 액정 패널에는 통상 2장의 편광판이, 그 흡수축이 서로 직교하도록 접합되는데, 한쪽 편광판이 본 발명의 편광판이면 되고, 다른쪽 편광판으로서는 공지의 편광판을 사용할 수 있다. 공지의 편광판으로서는, 편광자의 한쪽 면에만 보호 필름을 갖는 편광판이어도 좋고, 양면에 보호 필름을 갖는 편광판이어도 좋다. 공지의 편광판은, 보호 필름에 더하여 적절한 필름을 적층하고 있어도 좋다. 적절한 필름으로서는, 위상차 필름, 시야각 확대 필름, 반사 방지 필름 등을 들 수 있다. 또한 공지의 편광판이 갖는 보호 필름으로서는, 본 발명의 편광판이 갖는 제1 보호 필름과 동일한 보호 필름을 들 수 있다.

공지의 편광판이 갖는 편광자의 두께는 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 15 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 또한 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 공지의 편광판의 총 두께는 150 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 또한 30 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 공지의 편광판이 갖는 편광자의 두께 및/또는 공지의 편광판의 총 두께가 상기 범위이면, 습열 환경하에서의 공지의 편광판이 갖는 편광자의 응력과 본 발명의 편광판이 갖는 편광자의 응력이 같은 정도가 되어 균형이 잡히기 때문에, 보다 효과적으로 액정 패널의 휘어짐을 억제할 수 있다.

본 발명의 편광판은, 각종 액정 표시 장치에 적합하게 편입시킬 수 있다. 본 발명의 편광판을 액정 표시 장치에 편입시키는 경우, 본 발명의 편광판은, 액정 표시 장치의 광원측에 배치되는 것이 바람직하다.

[실시예]

이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예 중, 함유량 또는 사용량으로 나타내는 % 및 부는 특별한 기재가 없는 한 중량 기준이다.

[두께의 측정 방법]

두께는, 가부시키가이샤 니콘 제조의 디지털 마이크로미터 MH-15M에 의해 측정하였다.

[위상차값의 측정 방법]

평행 니콜 회전법을 원리로 하는 위상차계인 오지 게이소쿠 기키 가부시키가이샤 제조의 KOBRA(등록 상표)-ADH에 의해, 23℃에 있어서 파장 590 ㎚, 483 ㎚ 또는 755 ㎚의 광으로 측정하였다.

[저장 탄성률의 측정 방법]

점착제층의 저장 탄성률은, 이하의 방법에 의해 측정하였다.

(1) 점착제층으로부터 시료를 25±1 ㎎씩 2개 취출하고, 각각 대략 구슬 형상으로 성형한다.

(2) 얻어진 대략 구슬 형상의 시료를 I형 지그의 상하면에 접착하고, 상하면 모두 L형 지그 사이에 끼워 넣는다. 측정 시료의 구성은, L형 지그/점착제/I형 지그/점착제/L형 지그가 된다.

(3) 이렇게 해서 제작된 시료의 저장 탄성률을, 동적 점탄성 측정 장치(아이티 게이소쿠 세이교 가부시키가이샤 제조, DVA-220)에 의해, 온도 23℃, 주파수 1 ㎐, 초기 변형 1 N의 조건하에서 측정하였다.

본 발명의 편광판을 구성하는 각 부재는, 이하와 같이 하여 준비하였다.

〈편광자〉

두께 20 ㎛의 폴리비닐알코올 필름(평균 중합도 약 2,400, 비누화도 99.9 몰% 이상)을, 건식 연신에 의해 약 5배로 일축 연신하고, 또한 긴장 상태를 유지한 채로, 60℃의 순수(純水)에 1분간 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.05/5/100인 수용액에 28℃에서 60초간 침지하였다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 8.5/8.5/100인 수용액에 72℃에서 300초간 침지하였다. 계속해서 26℃의 순수로 20초간 세정한 후, 65℃에서 건조시켜, 폴리비닐알코올 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 7 ㎛의 편광자를 얻었다.

〈제1 점착제층〉

이형 처리가 실시된 두께가 38 ㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(박리 필름)의 이형 처리면에 두께 20 ㎛의 아크릴계 점착제층이 형성되어 있는 시판의 점착제 시트. 우레탄아크릴레이트 올리고머는 배합되어 있지 않다. 이 점착제층의 저장 탄성률은, 23℃에 있어서 0.05 ㎫, 80℃에 있어서 0.04 ㎫였다.

〈제2 점착제층〉

아크릴산부틸과 아크릴산의 공중합체에 우레탄아크릴레이트 올리고머 및 이소시아네이트계 가교제를 첨가한 유기 용제 용액을, 이형 처리가 실시된 두께 38 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(박리 필름)의 이형 처리면에, 다이 코터에 의해 건조 후의 두께가 5 ㎛가 되도록 도공하고, 건조시켜 얻은 점착제 시트. 이 점착제층의 저장 탄성률은, 23℃에 있어서 0.40 ㎫, 80℃에 있어서 0.18 ㎫였다.

〈제3 점착제층〉

〈제1 보호 필름〉

두께가 13 ㎛인 시클로올레핀 수지 필름(닛폰 제온 가부시키가이샤 제조). 파장 590 ㎚에서의 면내 리타데이션(retardation)(Re(590))=0.8 ㎚, 파장 590 ㎚에서의 두께 방향 리타데이션(Rth(590))=3.4 ㎚, 파장 483 ㎚에서의 두께 방향 리타데이션(Rth(483))=3.5 ㎚, 파장 755 ㎚에서의 두께 방향 리타데이션(Rth(755))=2.8 ㎚

〈제2 보호 필름〉

두께가 26 ㎛인 휘도 향상 필름(3M 제조, 상품명 Advanced Polarized Film, Version 3)을 사용하였다.

〈제3 보호 필름〉

·표면이 하드 코트 처리된 트리아세틸셀룰로오스 필름(가부시키가이샤 도판 TOMOEGAWA 옵티컬 필름 제조, 25KCHC-TC)을 사용하였다. 두께는 32 ㎛이고, 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건하에 있어서 투습도는 450 g/(㎡·24 hr)이었다. 또한, 하드 코트 처리된 면의 연필 경도는 2H였다.

·폴리에스테르계 수지 필름을 사용하였다. 두께는 38 ㎛이고, 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건하에 있어서 투습도는 20 g/(㎡·24 hr)이었다.

[수계 접착제의 조제]

물 100부에 대해, 카르복시기 변성 폴리비닐알코올(가부시키가이샤 쿠라레 제조의 KL-318) 3부를 용해하고, 그 수용액에, 수용성 에폭시 화합물인 폴리아미드에폭시계 첨가제(스미카 켐텍스 가부시키가이샤 제조의 스미레즈 레진(등록 상표) 650(30), 고형분 농도 30%의 수용액) 1.5부를 첨가하여, 수계 접착제로 하였다.

[편광판 전구체 A의 제작]

상기 편광자의 한쪽 면에, 수계 접착제를 통해 상기 시클로올레핀 수지의 보호 필름(제1 보호 필름)을 적층하였다. 적층 후, 80℃에서 5분간 건조시킴으로써, 제1 보호 필름과 편광자를 접합하였다. 접합 후, 40℃에서 168시간 양생(養生)하였다.

편광자에 있어서의 제1 보호 필름과의 접합면과는 반대측의 면에, 박리 필름 상에 적층된 제2 점착제층을 접합하였다.

제1 보호 필름에 있어서의 편광자와의 접합면과는 반대측의 면에, 박리 필름 상에 적층된 제1 점착제층을 접합하였다.

이와 같이 하여, 제1 점착제층, 시클로올레핀 수지의 보호 필름, 편광자 및 제2 점착제층이 이 순서로 적층된 편광판 전구체 A를 제작하였다.

[편광판 전구체 B의 제작]

상기 편광자의 한쪽 면에, 수계 접착제를 통해 상기 시클로올레핀 수지의 보호 필름(제1 보호 필름)을 적층하였다. 편광자의 다른쪽 면에 수계 접착제를 통해 두께가 25 ㎛인 트리아세틸셀룰로오스 필름(코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조, KC2UAW)을 적층하였다.

적층 후, 80℃에서 5분간 건조시킴으로써, 제1 보호 필름과 편광자를 접합하였다. 접합 후, 40℃에서 168시간 양생하였다.

트리아세틸셀룰로오스 필름에 있어서의 편광자와의 접합면과는 반대측의 면에, 박리 필름 상에 적층된 제2 점착제층을 접합하였다.

이와 같이 하여, 제1 점착제층, 시클로올레핀 수지의 보호 필름, 편광자, 트리아세틸셀룰로오스 필름 및 제2 점착제층이 이 순서로 적층된 편광판 전구체 B를 제작하였다.

[편광판 A의 제작]

상기 휘도 향상 필름(제2 보호 필름) 상에, 상기 제3 점착제층을 통해, 상기 하드 코트 처리된 트리아세틸셀룰로오스 필름(제3 보호 필름)을 접합하여, 적층 보호 필름을 얻었다. 접합은, 트리아세틸셀룰로오스 필름에 있어서의 하드 코트 처리되어 있지 않은 면이 접합면이 되도록 하였다. 적층 보호 필름의 두께는 63 ㎛였다. 한편, 휘도 향상 필름 및 하드 코트 처리된 트리아세틸셀룰로오스 필름에 있어서의 제3 점착제층과 접촉하는 면에는, 미리 코로나 처리를 실시해 두었다. 제3 점착제층과 휘도 향상 필름 사이의 밀착력은, 10 N/25 ㎜였다.

또한, 휘도 향상 필름에 코로나 처리를 실시하지 않은 경우, 제3 점착제층과 휘도 향상 필름 사이의 밀착력은, 2.0 N/25 ㎜였다.

상기 편광판 전구체 A에 있어서의 제2 점착제층 상의 박리 필름을 벗겨내었다. 편광판 전구체 A에 있어서의 제2 점착제층과 적층 보호 필름에 있어서의 휘도 향상 필름을 접합시켜, 제1 점착제층, 시클로올레핀 수지의 보호 필름, 편광자, 제2 점착제층, 휘도 향상 필름, 제3 점착제층 및 하드 코트 처리된 트리아세틸셀룰로오스 필름이 이 순서로 적층된 편광판 A를 얻었다.

[편광판 B의 제작]

적층 보호 필름을 상기 휘도 향상 필름으로 변경한 것 이외에는, 편광판 A의 제작과 동일하게 하여, 제1 점착제층, 시클로올레핀 수지의 보호 필름, 편광자 및 제2 점착제층, 휘도 향상 필름이 이 순서로 적층된 편광판 B를 얻었다.

[편광판 C의 제작]

상기 편광판 전구체 B에 있어서의 제2 점착제층 상의 박리 필름을 벗겨내었다. 편광판 전구체 B에 있어서의 제2 점착제층과 상기 휘도 향상 필름을 접합시켜, 제1 점착제층, 시클로올레핀 수지의 보호 필름, 편광자, 트리아세틸셀룰로오스 필름, 제2 점착제층, 및 휘도 향상 필름이 이 순서로 적층된 편광판 C를 얻었다.

[실시예 1]

[냉열 교환 시험]

편광판 A를 100 ㎜×60 ㎜로 재단하였다. 제1 점착제층 상의 박리 필름을 벗겨내고, 제1 점착제층을 통해 무알칼리 유리(코닝사 제조, EAGLE XG(등록 상표))에 편광판 A를 접합하였다. 이 유리에 접합한 편광판 A의 단부로부터 1.0 ㎜의 장소에 긁기식 경도계(독일·에릭센사 제조, 모델 318 볼 직경 0.75 ㎜)에 의해 3 N의 하중을 편광판 A의 표면에 가하여, 눌린 상처를 입혔다. 눌린 상처의 깊이는 1 ㎛ 이하이고, 사이즈는 0.2 ㎜Φ였다.

또한, 유리에 접합한 다른 편광판 A의 단부로부터 1.0 ㎜의 장소에 긁기식 경도계에 의해 5 N, 및 10 N의 하중을 편광판 A의 표면에 가한 시료도 각각 제작하였다. 5 N의 하중을 가하여 제작한 눌린 상처의 깊이는 2~5 ㎛이고, 사이즈는 0.3 ㎜Φ였다. 10 N의 하중을 가하여 제작한 눌린 상처의 깊이는 5~8 ㎛이고, 사이즈는 0.4 ㎜Φ였다.

편광판 표면에 하중을 가한다고 하는 조작에 의해 생긴 상처는, 통상 편광판에 적층되는 프로텍트 필름을 핀셋 등의 예리한 기구로 벗겨냈을 때나, 백라이트와 편광판을 접합시켰을 때에, 이물이 말려 들어간 상태에서 접합시켰을 때 등에 발생하는 상처를 상정한 것이다.

3 N, 5 N, 또는 10 N의 하중을 가하여, 표면에 눌린 상처를 갖는 편광판 A 각각에 대해, 온도 85℃에서 30분간 노출시키고, 온도 -40℃에서 30분간 노출시키는 것을 1사이클로 한 냉열 교환 시험(250사이클)을 실시하였다. 판정은 이하와 같이하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

<판정>

어느 하중을 가했을 때라도, 냉열 교환 시험 후에 편광자의 깨짐이 발생하지 않은 경우를 「○」로 하였다.

어느 하나의 하중을 가했을 때, 냉열 교환 시험 후에 편광자가 깨져 버린 경우를 「×」로 하였다.

[고열 시험 및 고습열 시험]

편광판 A를 긴 변 155 ㎜×짧은 변 96 ㎜(긴 변에 편광판의 흡수축을 가짐)로 재단하였다. 제1 점착제층 상의 박리 필름을 벗겨내고, 제1 점착제층을 통해, 두께가 0.4 ㎜이고, 사이즈가 긴 변 160 ㎜×짧은 변 102 ㎜인 유리판에 접합하였다. 유리판에 있어서의 편광판 A를 접합한 면과는 반대측의 면에, 아크릴계의 점착제층을 통해, 긴 변 155 ㎜×짧은 변 96 ㎜(짧은 변에 편광판의 흡수축을 가짐)로 재단한 시판의 편광판(스미또모 가가쿠 가부시키가이샤 제조, SRCZ4QH-HCB)을 접합하였다.

상기 시판의 편광판은, 편광자의 두께가 12 ㎛이고, 편광자의 한쪽 면에 두께가 23 ㎛인 미연신의 노르보르넨계 수지로 이루어지는 보호 필름이 접합되며, 다른쪽 면에 두께가 25 ㎛인 트리아세틸셀룰로오스 필름이 접합되어 있고, 총 두께는 60 ㎛이다. 시판의 편광판의 접합은, 미연신의 노르보르넨계 수지로 이루어지는 보호 필름이 상기 아크릴계의 점착제층에 접하도록 하고, 또한 편광판 A의 흡수축과 상기 시판의 편광판의 흡수축이 직교하도록 하였다. 이와 같이 하여, 유리판의 한쪽 면에 본 발명의 편광판 A가 접합되고, 다른쪽 면에 시판의 편광판이 접합된 유리 샘플을 제작하였다.

먼저 유리 샘플을 고열 환경하(85℃)에 250시간 정치(靜置)하였다. 또한, 다른 유리 샘플을 고습열 환경하(60℃, 90% R.H.)에 250시간 정치하였다.

각 환경하에 정치한 유리 샘플을 취출하고 즉시, 상기 시판의 편광판을 상측으로 하여, 이차원 측정기(가부시키가이샤 니콘 제조, NEXIV(등록 상표) MR-12072)의 측정대 상에 놓았다. 계속해서, 측정대의 표면에 초점을 맞추고, 거기를 기준으로 하여, 유리 샘플면 상의 25점에 각각 초점을 맞추며, 기준으로 한 초점으로부터의 높이를 측정하였다. 25점의 측정점에서의 높이의 최대값과 최소값의 차를 휘어짐량으로 하였다. 구체적으로는, 도 3에 도시된 점(50)을 측정점으로 하였다. 25점은 편광판의 단부로부터 7 ㎜ 내측의 영역에 있어서의 점이며, 짧은 변 방향은 약 20 ㎜ 간격이고, 긴 변 방향은 약 35 ㎜ 간격이다.

판정은 이하와 같이 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 한편 어느 유리 샘플에 있어서도 필름의 들뜸이나 벗겨짐은 보여지지 않았다.

<판정>

고습열 환경하에 정치한 유리 샘플의 휘어짐량이 0.3 ㎜ 이하인 경우를 「○」로 하였다.

고습열 환경하에 정치한 유리 샘플의 휘어짐량이 0.3 ㎜ 초과인 경우를 「×」로 하였다.

고열 환경하에 정치한 유리 샘플의 휘어짐량이 0.5 ㎜ 이하인 경우를 「○」로 하였다.

고열 환경하에 정치한 유리 샘플의 휘어짐량이 0.5 ㎜ 초과인 경우를 「×」로 하였다.

[실시예 2]

제3 보호 필름으로서 편광판 A에서 이용한 하드 코트 처리된 트리아세틸셀룰로오스 필름 대신에 두께 38 ㎛의 폴리에스테르계 수지 필름(투습도: 20 g/(㎡·24 hr))을 접합한 편광판 A2를 제작하고, 실시예 1과 동일하게 냉열 교환 시험, 고열 시험 및 고습열 시험을 실시하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 1]

편광판 A 대신에 편광판 B를 사용하여, 실시예 1과 동일하게 냉열 교환 시험, 고열 시험 및 고습열 시험을 실시하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 2]

편광판 A 대신에 편광판 C를 사용하여, 실시예 1과 동일하게 냉열 교환 시험, 고열 시험 및 고습열 시험을 실시하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.

1: 편광자 20: 제1 보호 필름
21: 제2 보호 필름 22: 제3 보호 필름
30: 제1 점착제층 31: 제2 점착제층
32: 제3 점착제층 40: 박리 필름
100: 편광판 101: 편광판
50: 점 60: 편광판
70: 유리판

Claims

편광자의 한쪽 면에 제1 보호 필름이 적층되고,
상기 제1 보호 필름의 상기 편광자가 적층된 면과는 반대측에 제1 점착제층을 가지며,
상기 편광자의 다른쪽 면에는, 제2 점착제층을 통해 제2 보호 필름이 적층되고,
상기 제2 보호 필름의 상기 제2 점착제층과의 접합면과는 반대측의 면에는, 제3 점착제층을 통해 제3 보호 필름이 적층되어 있으며,
상기 제2 보호 필름과 상기 제3 점착제층 사이의 밀착력이 1.0 N/25 ㎜ 이상인 편광판.
제1항에 있어서, 편광자의 두께가 10 ㎛ 이하인 편광판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제3 보호 필름의 두께가 5~90 ㎛인 편광판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건하에서의 제3 보호 필름의 투습도가 1000 g/(㎡·24 hr) 이하인 편광판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 23~80℃에서의 제3 점착제층의 저장 탄성률이 0.15~1.0 ㎫인 편광판.
제1항 또는 제2항에 기재된 편광판과 액정 셀을 갖는 액정 패널.
제1항 또는 제2항에 기재된 편광판과 액정 셀과 편광자의 두께가 30 ㎛ 이하인 편광판을 이 순서로 갖는 액정 패널.
제6항에 기재된 액정 패널을 갖는 액정 표시 장치.
제7항에 기재된 액정 패널을 갖는 액정 표시 장치.