KR20230098888A - 점착제층 부착 편광판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 고온 고습 환경으로부터 고온 환경으로의 환경 변화에 있어서도 박리 불량이 보다 억제된 점착제층 부착 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 알코올의 함유량이 4 ㎍/㎠ 이상 230 ㎍/㎠ 이하인 편광판을 제조하는 공정과, 상기 편광판의 한쪽 면에 겔분율이 70% 이하인 점착제층을 형성하는 점착제층 부착 편광판을 제조하는 공정과, 상기 점착제층 부착 편광판을, 온도가 18℃ 이상 28℃ 이하이며, 상대습도가 40% 이상 70% 이하인 환경에 2일 이상 보관하는 공정을 갖는 점착제층 부착 편광판의 제조 방법.

Description

점착제층 부착 편광판의 제조 방법

본 발명은 점착제층 부착 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치(LCD)는, 액정 텔레비전뿐만 아니라, 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화 등의 모바일, 카내비게이션 등의 차량 탑재 용도에도 널리 이용되고 있다. 통상 액정 표시 장치는, 액정 셀의 양측에 점착제층 부착 편광판이, 그 점착제층에 의해 접합된 액정 패널을 가지며, 백라이트로부터의 빛을 액정 패널로 제어함으로써 표시가 행해지고 있다. 최근에는, 유기 EL 표시 장치도 액정 표시 장치와 마찬가지로 텔레비전, 휴대전화 등의 모바일, 카내비게이션 등의 차량 탑재 용도로 널리 이용되고 있다. 유기 EL 표시 장치에서는, 외광이 금속 전극(음극)에서 반사되어 경면(鏡面)처럼 시인되는 것을 억지하기 위해, 화상 표시 패널의 시인측 표면에 원편광판(편광 소자와 λ/4판을 포함하는 적층체)이 배치되는 경우가 있다.

편광판은, 상기한 바와 같이, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 부재로서, 차량에 탑재되는 기회가 늘어나고 있다. 차량 탑재용 화상 표시 장치에 이용되는 편광판은, 텔레비전이나 휴대전화 등의 모바일 용도와 비교하여 고온 환경이나 고온 고습 환경 등 다양한 가혹한 환경에 노출되는 경우가 많다. 그 때문에, 혹독한 환경의 변화에 대해서도 예컨대 점착제층 부착 편광판이 액정 셀로부터 들뜨거나 벗겨져 버리는 문제(이하, 「박리 불량」이라고도 부름)가 발생하지 않을 것이 요구된다.

이러한 혹독한 환경에 대응하기 위해, 편광판의 고온 환경 하에서의 치수 변화를 억제함으로써 색상을 개선시키는 기술이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1).

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2013-148806호 공보

그러나, 이러한 편광판이어도, 고온 고습 환경으로부터 고온 환경으로의 환경 변화에 노출된 경우의 박리 불량의 억제는 충분하지 않았다. 본 발명은, 고온 고습 환경으로부터 고온 환경으로의 환경 변화에 있어서도 박리 불량이 보다 억제된 점착제층 부착 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하에 예시하는 점착제층 부착 편광판의 제조 방법을 제공한다.

[1] 알코올의 함유량이 4 ㎍/㎠ 이상 230 ㎍/㎠ 이하인 편광판을 제조하는 공정과,

상기 편광판의 한쪽 면에 겔분율이 70% 이하인 점착제층을 형성하는 점착제층 부착 편광판을 제조하는 공정과,

상기 점착제층 부착 편광판을, 온도가 18℃ 이상 28℃ 이하이며, 상대습도가 40% 이상 70% 이하인 환경에 2일 이상 보관하는 공정

을 갖는 점착제층 부착 편광판의 제조 방법.

[2] 상기 알코올이 메탄올, 에탄올, 및 n-프로필 알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 [1]에 기재된 점착제층 부착 편광판의 제조 방법.

[3] 상기 편광판을 제조하는 공정은, 폴리비닐알코올계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜 이루어지는 편광 소자와, 투명 보호 필름을, 알코올을 포함하는 접착제로 형성되는 접착제층에 의해 접합하는 공정을 포함하는 [1] 또는 [2]에 기재된 점착제층 부착 편광판의 제조 방법.

[4] 상기 접착제가 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 [3]에 기재된 점착제층 부착 편광판의 제조 방법.

[5] 상기 접착제에 있어서, 상기 알코올의 함유량이, 상기 폴리비닐알코올계 수지 100 질량부에 대하여, 100 질량부 이상 2000 질량부 이하인 [4]에 기재된 점착제층 부착 편광판의 제조 방법.

[6] 상기 접착제층의 두께가 0.01∼7 ㎛인 [3] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 점착제층 부착 편광판의 제조 방법.

본 발명에 따르면, 고온 고습 환경으로부터 고온 환경으로의 환경 변화에 있어서도 박리 불량이 보다 억제된 점착제층 부착 편광판을 제조하는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

[편광판을 제조하는 공정]

편광판에는, 알코올을 함유하는 것을 이용한다. 상기 편광판은, 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 층에 이색성 색소를 흡착 배향시킨 편광 소자와, 투명 보호 필름을 갖는 것을 이용할 수 있다.

편광판에 포함되는 알코올의 양은, 4 ㎍/㎠ 이상 230 ㎍/㎠ 이하이고, 바람직하게는 13 ㎍/㎠ 이상 200 ㎍/㎠ 이하이며, 보다 바람직하게는 20 ㎍/㎠ 이상 190 ㎍/㎠ 이하이고, 60 ㎍/㎠ 이상이어도 좋으며, 100 ㎍/㎠ 이상이어도 좋다. 편광판에 포함되는 알코올의 양을 이러한 범위로 함으로써 편광 소자의 특성을 손상시키지 않고, 후공정에서 점착제층으로의 알코올의 이행량을 충분히 확보할 수 있게 된다. 후술하는 「점착제층 부착 편광판을 보관하는 공정」 직전에 있어서도, 편광판에 포함되는 알코올의 양은 상기 범위에 있는 것이 바람직하다.

<편광 소자>

폴리비닐알코올(이하, 「PVA」라고도 부름)계 수지를 포함하는 층(이하, 「PVA계 수지층」이라고도 부름)에 이색성 색소를 흡착 배향시킨 편광 소자로서는, 주지된 편광 소자를 이용할 수 있다. 편광 소자로서는, PVA계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하고, 일축 연신함으로써 얻어지는 연신 필름이나, 기재 필름 상에 PVA계 수지를 포함하는 도포액을 도포하여 형성한 도포층을 갖는 적층 필름을 이용하여, 도포층을 이색성 색소로 염색하고, 적층 필름을 일축 연신함으로써 얻어지는 연신층을 들 수 있다. 연신은 이색성 색소로 염색한 후에 행하여도 좋고, 염색하면서 연신하여도 좋으며, 연신하고 나서 염색하여도 좋다.

PVA계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체를 들 수 있다. 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대 불포화 카르복실산류, 에틸렌 등의 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다.

PVA계 수지의 비누화도는, 바람직하게는 약 85 몰% 이상, 보다 바람직하게는 약 90 몰% 이상, 더욱 바람직하게는 약 99 몰% 이상 100 몰% 이하이다. PVA계 수지의 중합도로서는, 예컨대 1000 이상 10000 이하, 바람직하게는 1500 이상 5000 이하이다. PVA계 수지는 변성되어 있어도 좋으며, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등이어도 좋다.

편광 소자의 두께는, 바람직하게는 3 ㎛ 이상 35 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 4 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하이다. 편광 소자의 두께가 35 ㎛ 이하임으로써, 고온 환경 하에서 PVA계 수지의 폴리엔화가 광학 특성의 저하에 미치는 영향을 억제할 수 있다. 편광 소자의 두께가 3 ㎛ 이상임으로써 원하는 광학 특성을 달성하는 구성으로 하는 것이 용이해진다.

편광 소자는, 바람직하게는 알코올을 포함한다. 본 실시형태에 있어서, 편광 소자와 투명 보호 필름을, 알코올을 함유하는 접착제로 형성되는 접착제층에 의해 접합하는 공정을 포함할 수 있다. 그 때문에, 알코올의 일부는 접착제층으로부터 이행하여 편광 소자에 포함되어 있는 것으로 추측된다. 편광 소자 중의 알코올은, 편광 소자의 제조 과정에서 첨가된 것을 포함하고 있어도 좋다.

(알코올)

본 발명에서 이용하는 알코올로서는, 예컨대, 탄소수가 1개∼4개의 저급 알코올을 들 수 있다. 구체적으로는, 메탄올, 에탄올, n-프로필 알코올, 이소프로필 알코올, tert-부틸 알코올을 들 수 있다. 편광판이나 접착제(또는 접착제층)가 함유하여도 좋은 알코올은, 메탄올, 에탄올, n-프로필 알코올, 이소프로필 알코올, 및 tert-부틸 알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 이들은, 단독으로 이용하여도 좋고 2종 이상을 병용하여도 좋다. 바람직하게는, 메탄올, 에탄올, n-프로필 알코올 및 이소프로필 알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들은, 분자량이 낮아 편광판으로부터 점착제층으로 효율적으로 이행시킬 수 있으므로 바람직하다.

편광 소자에 알코올을 함유시키는 방법으로서는, 알코올을 함유하는 처리 용매에 PVA계 수지층을 침지하는 방법, 또는 처리 용매를 PVA계 수지층에 분무, 유하(流下) 혹은 적하(滴下)하는 방법을 들 수 있다. 그 중에서도, 알코올을 함유하는 처리 용매에 PVA계 수지층을 침지시키는 방법이 바람직하게 이용된다.

알코올을 포함하는 처리 용매에 PVA계 수지층을 침지시키는 공정은, 후술하는 편광 소자의 제조 방법에 있어서의 팽윤, 연신, 염색, 가교, 세정 등의 공정과 동시에 행하여도 좋고, 이들 공정과는 별도로 마련하여도 좋다. PVA계 수지층에 알코올을 함유시키는 공정은, PVA계 수지층을 요오드로 염색한 후에 행하는 것이 바람직하고, 세정 공정에서 동시에 행하는 것이 보다 바람직하다. 이러한 방법에 따르면, 색상 변화가 작아, 편광 소자의 광학 특성에 미치는 영향을 작게 할 수 있다.

편광 소자에 알코올을 함유시키기 위해, 편광 소자의 제조시에 있어서의 첨가와 접착제에의 첨가 양쪽 모두를 행하여도 좋다.

(요소계 화합물)

편광 소자는, 요소계 화합물을 더 포함하여도 좋다. 요소계 화합물을 포함하는 편광 소자는, 투과율의 저하를 보다 억제할 수 있다. 요소계 화합물로서는, 후술하는 접착제에 포함될 수 있는 요소계 화합물과 동일한 것이어도 좋다. 편광 소자에 요소계 화합물을 포함시키는 방법으로서는, 편광 소자에 알코올을 함유시키는 방법과 동일한 방법을 이용할 수 있다. 요소계 화합물은, 편광 소자의 제조 과정에서 포함시켜도 좋고, 후술하는 편광 소자와 투명 보호 필름을 적층하기 위한 접착제에 함유시켜, 편광 소자에 포함시킬 수도 있다.

(디카르복실산)

편광 소자는, 디카르복실산을 더 포함하여도 좋다. 디카르복실산을 포함하는 편광 소자는, 투과율의 저하를 보다 억제할 수 있다. 디카르복실산으로서는, 후술하는 접착제에 포함될 수 있는 디카르복실산과 동일한 것이어도 좋다. 편광 소자에 디카르복실산을 포함시키는 방법으로서는, 편광 소자에 알코올을 함유시키는 방법과 동일한 방법을 이용할 수 있다. 디카르복실산은, 편광 소자의 제조 과정에서 포함시켜도 좋고, 후술하는 편광 소자와 투명 보호 필름을 적층하기 위한 접착제에 함유시켜, 편광 소자에 포함시킬 수도 있다.

(편광 소자의 제조 방법)

편광 소자의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 미리 롤 형상으로 감긴 PVA계 수지 필름을 송출하여 연신, 염색, 가교 등을 행하여 제작하는 방법(이하, 「제조 방법 1」이라고 함)이나 PVA계 수지를 포함하는 도포액을 기재 필름 상에 도포하여 도포층인 PVA계 수지층을 형성하고, 얻어진 적층체를 연신하는 공정을 포함하는 방법(이하, 「제조 방법 2」라고 함)이 전형적이다.

제조 방법 1은, PVA계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, PVA계 수지 필름을 요오드 등의 이색성 색소로 염색하여 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 PVA계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다.

팽윤 공정은 PVA계 수지 필름을 팽윤욕 중에 침지하는 처리 공정이다. 팽윤 공정에 의해, PVA계 수지 필름 표면의 오염이나 블로킹제 등을 제거할 수 있는 것 외에, PVA계 수지 필름을 팽윤시킴으로써 염색 얼룩을 억제할 수 있다. 팽윤욕에는 통상 물, 증류수, 순수 등의 물을 주성분으로 하는 매체가 이용된다. 팽윤욕은 통상의 방법에 따라 계면활성제, 알코올 등이 적절히 첨가되어 있어도 좋다. 편광 소자의 칼륨 함유율을 제어한다는 관점에서, 팽윤욕에 요오드화칼륨을 사용하여도 좋으며, 이 경우, 팽윤욕 중의 요오드화칼륨의 농도는 1.5 질량% 이하인 것이 바람직하고, 1.0 질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.5 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.

팽윤욕의 온도는, 10℃ 이상 60℃ 이하인 것이 바람직하고, 15℃ 이상 45℃ 이하인 것이 보다 바람직하며, 18℃ 이상 30℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 팽윤욕에의 침지 시간은, PVA계 수지 필름의 팽윤 정도가 팽윤욕 온도의 영향을 받기 때문에 일률적으로 결정할 수 없지만, 5초 이상 300초 이하인 것이 바람직하고, 10초 이상 200초 이하인 것이 보다 바람직하며, 20초 이상 100초 이하인 것이 더욱 바람직하다. 팽윤 공정은 1회만 실시되어도 좋고, 필요에 따라 복수 회 실시되어도 좋다.

염색 공정은, PVA계 수지 필름을 염색욕(요오드 용액)에 침지하는 처리 공정이며, PVA계 수지 필름에 요오드 등의 이색성 색소를 흡착 및 배향시킬 수 있다. 요오드 용액은 통상 요오드 수용액인 것이 바람직하고, 요오드 및 용해 조제로서 요오드화물을 함유한다. 요오드화물로서는, 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 편광 소자 중의 칼륨 함유율을 제어한다는 관점에서, 요오드화칼륨이 적합하다.

염색욕 중의 요오드의 농도는, 0.01 질량% 이상 1 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.02 질량% 이상 0.5 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 염색욕 중의 요오드화물의 농도는, 0.01 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.05 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.1 질량% 이상 3 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.

염색욕의 온도는, 10℃ 이상 50℃ 이하인 것이 바람직하고, 15℃ 이상 45℃ 이하인 것이 보다 바람직하며, 18℃ 이상 30℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 염색욕에의 침지 시간은, PVA계 수지 필름의 염색 정도가 염색욕 온도의 영향을 받기 때문에 일률적으로 결정할 수 없지만, 10초 이상 300초 이하인 것이 바람직하고, 20초 이상 240초 이하인 것이 보다 바람직하다. 염색 공정은 1회만 실시되어도 좋고, 필요에 따라 복수 회 실시되어도 좋다.

가교 공정은, 염색 공정에서 염색된 PVA계 수지 필름을, 붕소 화합물을 포함하는 처리욕(가교욕) 중에 침지하는 처리 공정이며, 붕소 화합물에 의해 폴리비닐알코올계 수지 필름이 가교되어, 요오드 분자 또는 염료 분자가 상기 가교 구조에 흡착할 수 있다. 붕소 화합물로서는 예컨대 붕산, 붕산염, 붕사 등을 들 수 있다. 가교욕은 수용액이 일반적이지만, 물과의 혼화성이 있는 유기 용매 및 물의 혼합 용액이어도 좋다. 가교욕은, 편광 소자 중의 칼륨 함유율을 제어한다는 관점에서, 요오드화칼륨을 포함하는 것이 바람직하다.

가교욕 중, 붕소 화합물의 농도는, 1 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 바람직하고, 1.5 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 2 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 가교욕에 요오드화칼륨을 사용하는 경우, 가교욕 중의 요오드화칼륨의 농도는, 1 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 바람직하고, 1.5 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 2 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.

가교욕의 온도는, 20℃ 이상 70℃ 이하인 것이 바람직하고, 30℃ 이상 60℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 가교욕에의 침지 시간은, PVA계 수지 필름의 가교 정도가 가교욕 온도의 영향을 받기 때문에 일률적으로 결정할 수 없지만, 5초 이상 300초 이하인 것이 바람직하고, 10초 이상 200초 이하인 것이 보다 바람직하다. 가교 공정은 1회만 실시되어도 좋고, 필요에 따라 복수 회 실시되어도 좋다.

연신 공정은 PVA계 수지 필름을 적어도 한 방향으로 소정의 배율로 연신하는 처리 공정이다. 일반적으로는 PVA계 수지 필름을 반송 방향(길이 방향)으로 일축 연신한다. 연신 방법은 특별히 제한되지 않고, 습윤 연신법과 건식 연신법 어느 것이나 채용할 수 있다. 연신 공정은 1회만 실시되어도 좋고, 필요에 따라 복수 회 실시되어도 좋다. 연신 공정은, 편광 소자의 제조에 있어서, 어느 단계에서 행해져도 좋다.

습윤 연신법에 있어서의 처리욕(연신욕)은, 통상 물 또는 물과의 혼화성이 있는 유기 용매 및 물의 혼합 용액 등의 용매를 이용할 수 있다. 연신욕은, 편광 소자 중의 칼륨 함유율을 제어한다는 관점에서, 요오드화칼륨을 포함하는 것이 바람직하다. 연신욕에 요오드화칼륨을 사용하는 경우, 연신욕 중의 요오드화칼륨의 농도는, 1 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 바람직하고, 2 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 3 질량% 이상 6 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 처리욕(연신욕)은, 연신 중인 필름의 파단을 억제한다는 관점에서, 붕소 화합물을 포함할 수 있다. 붕소 화합물을 포함하는 경우, 연신욕 중의 붕소 화합물의 농도는, 1 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 바람직하고, 1.5 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 2 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.

연신욕의 온도는, 25℃ 이상 80℃ 이하인 것이 바람직하고, 40℃ 이상 75℃ 이하인 것이 보다 바람직하며, 50℃ 이상 70℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 연신욕에의 침지 시간은, PVA계 수지 필름의 연신 정도가 연신욕 온도의 영향을 받기 때문에 일률적으로 결정할 수 없지만, 10초 이상 800초 이하인 것이 바람직하고, 30초 이상 500초 이하인 것이 보다 바람직하다. 습윤 연신법에 있어서의 연신 처리는, 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정 및 세정 공정 중 어느 하나 이상의 처리 공정과 함께 행하여도 좋다.

건식 연신법으로서는, 예컨대 롤간 연신 방법, 가열 롤 연신 방법, 압축 연신 방법 등을 들 수 있다. 또한, 건식 연신법은 건조 공정과 함께 행하여도 좋다.

폴리비닐알코올계 수지 필름에 행해지는 총 연신 배율(누적 연신 배율)은, 목적에 따라 적절하게 설정할 수 있지만, 2배 이상 7배 이하인 것이 바람직하고, 3배 이상 6.8배 이하인 것이 보다 바람직하며, 3.5배 이상 6.5배 이하인 것이 더욱 바람직하다.

세정 공정은, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 세정욕 내에 침지하는 처리 공정이며, 폴리비닐알코올계 수지 필름의 표면 등에 잔존하는 이물을 제거할 수 있다. 세정욕은 통상 물, 증류수, 순수 등의 물을 주성분으로 하는 매체가 이용된다. 또한, 편광 소자 중의 칼륨 함유율을 제어한다는 관점에서, 세정욕에 요오드화칼륨을 사용하는 것이 바람직하고, 이 경우, 세정욕 중, 요오드화칼륨의 농도는, 1 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 바람직하며, 1.5 질량% 이상 4 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.8 질량% 이상 3.8 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.

세정욕의 온도는, 5℃ 이상 50℃ 이하인 것이 바람직하고, 10℃ 이상 40℃ 이하인 것이 보다 바람직하며, 15℃ 이상 30℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 세정욕에의 침지 시간은, PVA계 수지 필름의 세정 정도가 세정욕 온도의 영향을 받기 때문에 일률적으로 결정할 수 없지만, 1초 이상 100초 이하인 것이 바람직하고, 2초 이상 50초 이하인 것이 보다 바람직하며, 3초 이상 20초 이하인 것이 더욱 바람직하다. 세정 공정은 1회만 실시되어도 좋고, 필요에 따라 복수 회 실시되어도 좋다.

건조 공정은 세정 공정에서 세정된 PVA계 수지 필름을 건조하여 편광 소자를 얻는 공정이다. 건조는 임의의 적절한 방법으로 행해지며, 예컨대 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조를 들 수 있다.

제조 방법 2는, PVA계 수지를 포함하는 도포액을 기재 필름 상에 도포하는 공정, 얻어진 적층 필름을 일축 연신하는 공정, 일축 연신된 적층 필름의 PVA계 수지층을 이색성 색소로 염색함으로써 흡착시켜 편광 소자로 하는 공정, 이색성 색소가 흡착된 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 편광 소자를 형성하기 위해 이용하는 기재 필름은 편광 소자의 보호층으로서 이용하여도 좋다. 필요에 따라 기재 필름을 편광 소자로부터 박리 제거하여도 좋다.

<투명 보호 필름>

본 실시형태에 있어서 이용되는 투명 보호 필름(이하, 단순히 「보호 필름」이라고도 부름)은 편광 소자의 적어도 편면에 접착제층을 통해 접합된다. 이 투명 보호 필름은 편광 소자의 편면 또는 양면에 접합되지만, 양면에 접합되어 있는 것이 바람직하다.

보호 필름은, 동시에 다른 광학적 기능을 갖고 있어도 좋고, 복수의 층이 적층된 적층 구조로 형성되어 있어도 좋다. 보호 필름의 막 두께는 광학 특성의 관점에서 얇은 것이 바람직하지만, 지나치게 얇으면 강도가 저하되어 가공성이 뒤떨어진다. 적절한 막 두께로서는, 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 10 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 15 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하이다.

보호 필름은, 셀룰로오스아실레이트계 필름, 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 필름, 노르보르넨 등의 시클로올레핀계 수지로 이루어지는 필름, (메트)아크릴계 중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르수지계 필름 등의 필름을 이용할 수 있다. PVA 접착제 등의 수계 접착제를 이용하여 편광 소자의 양면에 보호 필름을 접합하는 경우, 투습도의 점에서 적어도 한쪽의 보호 필름은 셀룰로오스아실레이트계 필름 또는 (메트)아크릴계 중합체 필름 중 어느 하나인 것이 바람직하고, 그 중에서도 셀룰로오스아실레이트 필름이 바람직하다.

적어도 한쪽의 보호 필름은 시야각 보상 등의 목적으로 위상차 기능을 갖추고 있어도 좋다. 그 경우, 보호 필름 자체가 위상차 기능을 갖고 있어도 좋고, 위상차층을 따로 갖고 있어도 좋으며, 양자의 조합이어도 좋다. 위상차 기능을 갖춘 필름은, 접착제를 통해 직접 편광 소자에 접합되어도 좋지만, 편광 소자에 접합된 다른 보호 필름을 통해 점착제 또는 접착제를 통해 접합된 구성이어도 좋다.

<접착제층>

접착제는, 편광 소자에 보호 필름을 접합하기 위한 접착제층을 구성한다. 접착제로서는, 알코올을 함유하는 접착제를 이용하는 것이 바람직하다. 접착제는, 수계 접착제, 용제계 접착제, 활성 에너지선 경화형 접착제 등을 이용할 수 있지만, 알코올을 함유시킨다는 관점에서 수계 접착제인 것이 바람직하고, PVA계 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 알코올을 함유하는 접착제를 이용함으로써, 편광판의 고온 환경 하에서의 투과율 저하를 억제할 수도 있다.

접착제 도포시의 두께는 임의의 값으로 설정될 수 있으며, 예컨대 경화 후 또는 가열(건조) 후에, 원하는 두께를 갖는 접착제층을 얻을 수 있도록 설정할 수 있다. 접착제로 구성되는 접착제층의 두께는, 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상 7 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상 2 ㎛ 이하이고, 가장 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하이다.

하기 접착제에 대한 설명은, 편광 소자 제조시에 편광 소자에 알코올을 함유시키지 않는 경우에 대한 바람직한 범위의 기재로 한다. 편광 소자에 알코올을 함유시킨 경우에는, 하기의 값을 적절하게 조정하면 된다. 알코올의 구체적인 예에 대해서는, 전술한 편광 소자에 함유되는 알코올과 동일한 것을 이용할 수 있다. 편광 소자와 보호 필름의 접착시에 있어서의 건조 공정을 거쳐 접착제층을 형성하는 과정에서, 알코올의 일부가 접착제층으로부터 편광 소자 등으로 이동하고 있어도 상관없다.

접착제가 PVA계 수지를 함유하는 수계 접착제인 경우, 접착제에 있어서의 알코올의 함유량은, PVA계 수지 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 30 질량부 이상 2000 질량부 이하이며, 보다 바람직하게는 100 질량부 이상 2000 질량부 이하이고, 더욱 바람직하게는 500 질량부 이상 1800 질량부 이하이며, 가장 바람직하게는 800 질량부 이상 1500 질량부 이하이다. 30 질량부 미만에서는, 고온 고습 환경으로부터 고온 환경으로의 변화에 있어서의 박리 억제 효과를 충분히 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 알코올의 함유량이 2000 질량부를 초과하는 경우에는, 색상이 악화되어 버리는 경우가 있다. 접착제 중의 알코올 함유량을, 상기 범위로 함으로써, 편광 소자에 접착제를 통해 보호 필름을 적층한 후의 건조 공정에 있어서, 건조 효율을 높일 수 있어, 편광판 중의 알코올 함유량을 원하는 양으로 조정하는 것이 용이해진다.

편광 소자의 양면에 접착제층을 통해 투명 보호 필름이 접합되어 있는 구성에 있어서, 편광 소자 양면의 접착제층 중, 편면의 접착제층만이 알코올을 함유하는 층이어도 좋지만, 양면의 접착제층이 모두 알코올을 함유하는 층인 것이 바람직하다.

편광판의 박형화 요청에 부응하기 위해, 편광 소자의 편면에만 투명 보호 필름을 갖는 편광판이 개발되고 있다. 이 구성에 있어서도 알코올을 함유하는 접착제층을 통해 투명 보호 필름을 적층한다. 이러한 편광 소자의 편면에만 투명 보호 필름을 갖는 편광판의 제작 방법으로서, 처음에 양면에 접착제층을 통해 투명 보호 필름을 접합한 편광판을 제작한 후에, 한쪽의 투명 보호 필름을 박리하는 방법을 생각할 수 있다. 이러한 제조 방법이 이용되는 경우, 어느 한쪽의 접착제층만이 알코올을 함유하고 있어도 상관없지만, 양면의 접착제층이 모두 알코올을 함유하는 층인 것이 바람직하다. 알코올을 함유하는 접착제층이 편광 소자의 편면에만 이용되는 경우는, 박리되지 않는 필름측의 접착제층이 알코올을 함유하는 것이 바람직하다.

(수계 접착제)

수계 접착제로서는, 임의의 적절한 수계 접착제가 채용될 수 있지만, 바람직하게는 PVA계 수지를 포함하는 수계 접착제(PVA계 접착제)가 이용된다. 수계 접착제에 포함되는 PVA계 수지의 평균 중합도는, 접착성의 점에서, 바람직하게는 100 이상 5500 이하, 더욱 바람직하게는 1000 이상 4500 이하이다. 평균 비누화도는, 접착성의 점에서, 바람직하게는 85 몰% 이상 100 몰% 이하이며, 더욱 바람직하게는 90 몰% 이상 100 몰% 이하이다.

수계 접착제에 포함되는 PVA계 수지로서는, 아세토아세틸기를 함유하는 것이 바람직하며, 그 이유는, PVA계 수지층과 보호 필름의 밀착성이 우수하고, 내구성이 우수하기 때문이다. 아세토아세틸기 함유 PVA계 수지는, 예컨대 PVA계 수지와 디케텐을 임의의 방법으로 반응시킴으로써 얻어진다. 아세토아세틸기 함유 PVA계 수지의 아세토아세틸기 변성도는, 대표적으로는 0.1 몰% 이상이며, 바람직하게는 0.1 몰% 이상 20 몰% 이하이다. 수계 접착제의 수지 농도는, 바람직하게는 0.1 질량% 이상 15 질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.5 질량% 이상 10 질량% 이하이다.

수계 접착제에는 가교제를 함유시킬 수도 있다. 가교제로서는 공지된 가교제를 이용할 수 있다. 가교제로서는, 예컨대 수용성 에폭시 화합물, 디알데히드, 이소시아네이트 등을 들 수 있다.

PVA계 수지가 아세토아세틸기 함유 PVA계 수지인 경우는, 가교제로서 글리옥살, 글리옥실산염, 메틸올멜라민 중 어느 하나인 것이 바람직하고, 글리옥살, 글리옥실산염 중 어느 하나인 것이 보다 바람직하며, 글리옥살인 것이 특히 바람직하다.

(활성 에너지선 경화형 접착제)

활성 에너지선 경화형 접착제는, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 경화하는 접착제이며, 예컨대 중합성 화합물 및 광중합성 개시제를 포함하는 접착제, 광반응성 수지를 포함하는 접착제, 바인더 수지 및 광반응성 가교제를 포함하는 접착제 등을 들 수 있다. 중합성 화합물로서는, 광경화성 에폭시계 모노머, 광경화성 아크릴계 모노머, 광경화성 우레탄계 모노머 등의 광중합성 모노머 및 이들 모노머에서 유래된 올리고머 등을 들 수 있다. 상기 광중합개시제로서는, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사하여 중성 라디칼, 음이온 라디칼, 양이온 라디칼과 같은 활성종을 발생하는 물질을 포함하는 화합물을 들 수 있다.

(요소계 화합물)

접착제에는, 요소, 요소 유도체, 티오요소 및 티오요소 유도체로부터 선택되는 적어도 1종의 요소계 화합물을 더 함유시켜도 좋다. 접착제로 구성되는 접착제층이 요소계 화합물을 함유함으로써 고온 내구성을 더 향상시킬 수 있다. 접착제로부터 보호 필름과의 접착시에 있어서의 건조 공정을 거쳐 접착제층을 형성하는 과정에서, 요소계 화합물의 일부가 접착제층으로부터 편광 소자 등으로 이동하고 있어도 상관없다. 요소계 화합물에는 수용성인 것과 난수용성인 것이 있지만, 어느쪽 요소계 화합물이나 사용할 수 있다. 난수용성 요소계 화합물을 수용성 접착제에 이용하는 경우는, 접착제층을 형성한 후, 헤이즈 상승 등이 일어나지 않도록 분산 방법을 강구하는 것이 바람직하다.

접착제가 PVA계 수지를 함유하는 수계 접착제인 경우, 요소계 화합물의 첨가량은, PVA 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 질량부 이상 400 질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 1 질량부 이상 200 질량부 이하이며, 더욱 바람직하게는 3 질량부 이상 100 질량부 이하이다.

(요소 유도체)

요소 유도체는 요소 분자의 4개의 수소 원자 중 적어도 하나가 치환기로 치환된 화합물이다. 이 경우, 치환기에 특별히 제한은 없지만, 탄소 원자, 수소 원자 및 산소 원자로 이루어지는 치환기인 것이 바람직하다. 요소 유도체의 일부는 물에 대한 용해도가 낮은 반면, 알코올에 대한 용해도는 충분한 것이 있다. 그 경우는, 요소계 화합물을 알코올에 용해하여 요소계 화합물의 알코올 용액을 조제한 후, 요소계 화합물의 알코올 용액을 PVA 수용액에 첨가하여 접착제를 조제하는 것도 바람직한 양태의 하나이다.

요소 유도체의 구체예로서는, 1 치환 요소로서, 메틸요소, 에틸요소, 프로필요소, 부틸요소, 이소부틸요소, N-옥타데실요소, 2-히드록시에틸요소, 히드록시요소, 아세틸요소, 알릴요소, 2-프로피닐요소, 시클로헥실요소, 페닐요소, 3-히드록시페닐요소, (4-메톡시페닐)요소, 벤질요소, 벤조일요소, o-톨릴요소, p-톨릴요소를 들 수 있다. 2 치환 요소로서, 1,1-디메틸요소, 1,3-디메틸요소, 1,1-디에틸요소, 1,3-디에틸요소, 1,3-비스(히드록시메틸)요소, 1,3-tert-부틸요소, 1,3-디시클로헥실요소, 1,3-디페닐요소, 1,3-비스(4-메톡시페닐)요소, 1-아세틸-3-메틸요소, 2-이미다졸리디논(에틸렌요소), 테트라히드로-2-피리미디논(프로필렌요소)을 들 수 있다. 4 치환 요소로서, 테트라메틸요소, 1,1,3,3-테트라에틸요소, 1,1,3,3-테트라부틸요소, 1,3-디메톡시-1,3-디메틸요소, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라히드로-2(1H)-피리미디논을 들 수 있다.

(티오요소 유도체)

티오요소 유도체는 티오요소 분자의 4개의 수소 원자 중 적어도 하나가 치환기로 치환된 화합물이다. 이 경우, 치환기에 특별히 제한은 없지만, 탄소 원자, 수소 원자 및 산소 원자로 이루어지는 치환기인 것이 바람직하다.

티오요소 유도체의 구체예로서, 1 치환 티오요소로서, N-메틸티오요소, 에틸티오요소, 프로필티오요소, 이소프로필티오요소, 1-부틸티오요소, 시클로헥실티오요소, N-아세틸티오요소, N-알릴티오요소, (2-메톡시에틸)티오요소, N-페닐티오요소, (4-메톡시페닐)티오요소, N-(2-메톡시페닐)티오요소, N-(1-나프틸)티오요소, (2-피리딜)티오요소, o-톨릴티오요소, p-톨릴티오요소를 들 수 있다. 2 치환 티오요소로서, 1,1-디메틸티오요소, 1,3-디메틸티오요소, 1,1-디에틸티오요소, 1,3-디에틸티오요소, 1,3-디부틸티오요소, 1,3-디이소프로필티오요소, 1,3-디시클로헥실티오요소, N,N-디페닐티오요소, N,N'-디페닐티오요소, 1,3-디(o-톨릴)티오요소, 1,3-디(p-톨릴)티오요소, 1-벤질-3-페닐티오요소, 1-메틸-3-페닐티오요소, N-알릴-N'-(2-히드록시에틸)티오요소, 에틸렌티오요소를 들 수 있다. 3 치환 티오요소로서 트리메틸티오요소를 들 수 있다. 4 치환 티오요소로서 테트라메틸티오요소, 1,1,3,3-테트라에틸티오요소를 들 수 있다.

요소계 화합물 중에서는, 층간 충전 구성의 화상 표시 장치에 이용했을 때에, 고온 환경 하에서의 투과율 저하를 보다 억제할 수 있다는 점에서, 요소 유도체 또는 티오요소 유도체가 바람직하고, 요소 유도체가 보다 바람직하다. 요소 유도체 중에서도, 1 치환 요소 또는 2 치환 요소인 것이 바람직하고, 1 치환 요소인 것이 보다 바람직하다. 2 치환 요소에는 1,1-치환 요소와 1,3-치환 요소가 있지만, 1,3-치환 요소가 보다 바람직하다.

(디카르복실산)

접착제는, 디카르복실산을 더 함유할 수 있다. 디카르복실산을 함유하는 접착제를 이용함으로써, 편광판의 고온 환경 하에서의 투과율 저하를 억제할 수 있다. 디카르복실산으로서는, 예컨대, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 타르타르산, 글루타민산, 사과산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 뮤콘산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 4,4-비페닐디카르복실산, 2,5-피리딘디카르복실산, 3,5-피리딘디카르복실산, 디페닐술폰디카르복실산, 디페닐메탄디카르복실산, 옥살로아세트산, 메틸푸마르산, 2,6-피리딘디카르복실산 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 시트르산, 사과산, 말레산 또는 타르타르산을 이용하는 것이 바람직하다. 이들 디카르복실산은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.

[편광판의 제조 방법]

편광판의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 제1 투명 보호 필름과 편광 소자와 제2 투명 보호 필름을, 각각의 층간에 접착제층을 설치하여 적층한 후, 건조 공정을 거쳐 서로 접착하는 공정을 가질 수 있다. 적어도 하나의 접착제층은, 알코올 함유 접착제를 이용하는 것이 바람직하다. 편광판을 제조하는 공정은, 폴리비닐알코올계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜 이루어지는 편광 소자와, 투명 보호 필름을, 알코올을 포함하는 접착제로 형성되는 접착제층에 의해 접합하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 제조한 편광판의 적어도 편면에, 그 표면을 보호하기 위해 박리 가능한 표면 보호 필름을 적층한 것으로 하여도 좋다. 또한, 편광판의 양면에 표면 보호 필름을 적층한 경우에는, 다음 공정의 점착제의 형성 전에 점착제 형성측의 표면 보호 필름을 박리하면 좋다.

[점착제층 부착 편광판을 제조하는 공정]

계속해서, 제작한 편광판에 점착제층을 형성하는 공정을 행한다. 이용하는 점착제층의 겔분율은 70% 이하이다.

<점착제층>

점착제층은 1층 또는 2층 이상으로 이루어져도 좋지만, 바람직하게는 1층으로 이루어진다. 점착제층은 (메트)아크릴계 수지, 고무계 수지, 우레탄계 수지, 에스테르계 수지, 실리콘계 수지, 폴리비닐에테르계 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물로 구성할 수 있다. 그 중에서도 투명성, 내후성, 내열성 등이 우수한 (메트)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물이 적합하다. 점착제 조성물은 활성 에너지선 경화형 또는 열 경화형이어도 좋다.

점착제 조성물에 이용되는 (메트)아크릴계 수지(베이스 폴리머)로서는, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실 등의 (메트)아크릴산에스테르의 1종 또는 2종 이상을 모노머로 하는 중합체 또는 공중합체가 적합하게 이용된다. 베이스 폴리머에는 극성 모노머를 공중합시키는 것이 바람직하다. 극성 모노머로서는, (메트)아크릴산 화합물, (메트)아크릴산2-히드록시프로필 화합물, (메트)아크릴산히드록시에틸 화합물, (메트)아크릴아미드 화합물, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 화합물, 글리시딜(메트)아크릴레이트 화합물 등의, 카르복실기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등을 갖는 모노머를 들 수 있다.

점착제 조성물은, 상기 베이스 폴리머만을 포함하는 것이어도 좋지만, 통상은 가교제를 더 함유한다. 가교제로서는, 2가 이상의 금속 이온으로서, 카르복실기와의 사이에서 카르복실산 금속염을 형성하는 금속 이온, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 폴리아민 화합물, 카르복실기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 폴리에폭시 화합물 또는 폴리올, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 폴리이소시아네이트 화합물이 예시된다. 그 중에서도 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하다.

상기 폴리이소시아네이트 화합물로서는, 폴리이소시아네이트 화합물, 폴리이소시아네이트 화합물의 3량체, 폴리이소시아네이트 화합물과 폴리올 화합물을 반응시켜 얻어지는 이소시아네이트기를 말단에 갖는 우레탄프리폴리머, 상기 우레탄프리폴리머의 3량체 등을 들 수 있다. 폴리이소시아네이트 화합물로서는, 예컨대, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,5-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌디이소시아네이트, 1,4-크실릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 3-메틸디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-2,4'-디이소시아네이트, 리신이소시아네이트 등을 들 수 있다.

상기 폴리이소시아네이트 화합물은 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋지만, 전체로서의 함유량은, 베이스 폴리머 100 중량부에 대하여, 상기 폴리이소시아네이트 화합물을 0.01∼2 중량부 함유하여 이루어지는 것이 바람직하고, 0.02∼2 중량부 함유하여 이루어지는 것이 보다 바람직하며, 0.05∼1.5 중량부 함유하여 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. 응집력, 내구성 시험에서의 박리 저지 등을 고려하여 적절하게 함유시키는 것이 가능하다.

또한, 상기 이소시아네이트 화합물의 시판품으로서는, 예컨대, L45(소켄카가쿠가부시키사이샤 제조), TD75(소켄카가쿠가부시키가이샤 제조), BXX5627(토요켐가부시키가이샤 제조), X-301-422SK(사이덴카가쿠가부시키가이샤 제조), 콜로네이트 L(도소가부시키가이샤 제조) 등을 적합하게 이용할 수 있다.

활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 자외선이나 전자선과 같은 활성 에너지선의 조사를 받아 경화하는 성질을 갖고 있으며, 활성 에너지선 조사 전에도 점착성을 갖고 있어 필름 등의 피착체에 밀착시킬 수 있고, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하여 밀착력의 조정을 할 수 있는 성질을 갖는다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 자외선 경화형인 것이 바람직하다. 활성 에너지선 경화형 점착제 조성물은, 베이스 폴리머, 가교제 이외에, 활성 에너지선 중합성 화합물을 더 함유한다. 필요에 따라 광중합개시제, 광증감제 등을 함유시켜도 좋다.

점착제 조성물은, 광산란성을 부여하기 위한 미립자, 비드(수지 비드, 유리 비드 등), 유리 섬유, 베이스 폴리머 이외의 수지, 점착성 부여제, 충전제(금속 가루나 그 밖의 무기 분말 등), 산화방지제, 자외선흡수제, 염료, 안료, 착색제, 소포제, 부식방지제, 광중합개시제 등의 첨가제를 포함할 수 있다.

점착제층은, 상기 점착제 조성물의 유기 용제 희석액을 기재 필름 또는 편광판의 표면 상에 도포하여 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 기재 필름은 열가소성 수지 필름인 것이 일반적이고, 그 전형적인 예로서, 이형 처리가 행해진 세퍼레이트 필름을 들 수 있다. 세퍼레이트 필름은, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트 등의 수지로 이루어지는 필름의 점착제층이 형성되는 면에, 실리콘 처리 등의 이형 처리가 행해진 것일 수 있다.

점착제층 부착 편광판을 제조하는 공정은, 세퍼레이트 필름의 이형 처리면에 점착제 조성물을 직접 도포하여 점착제층을 형성하고, 이 세퍼레이트 필름 부착 점착제층을, 그 점착제층을 통해 편광판의 표면에 적층하는 공정을 가져도 좋다. 점착제층 부착 편광판을 제조하는 공정은, 편광판의 표면에 점착제 조성물을 직접 도포하여 점착제층을 형성하고, 점착제층의 외면에 세퍼레이트 필름을 적층하는 공정을 가져도 좋다.

점착제층을 편광판의 표면에 형성할 때에는, 편광판의 접합면 및/또는 점착제층의 접합면에, 플라즈마 처리, 코로나 처리 등의 표면 활성화 처리를 행하는 것이 바람직하고, 코로나 처리를 행하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 제2 세퍼레이트 필름 상에 점착제 조성물을 도포하여 점착제층을 형성하고, 형성된 점착제층 상에 세퍼레이트 필름을 적층한 점착제 시트를 준비하여, 이 점착제 시트로부터 제2 세퍼레이트 필름을 박리한 후의 세퍼레이트 필름 부착 점착제층을 편광판에 적층하여도 좋다. 제2 세퍼레이트 필름은, 세퍼레이트 필름보다 점착제층과의 밀착력이 약하여, 박리하기 쉬운 것이 이용된다.

점착제층의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 20 ㎛ 이상이어도 좋다.

점착제층 부착 편광판을 제조하는 공정에서 이용하는 점착제층은, 겔분율이 소정의 범위에 있는 것을 이용한다. 점착제층의 겔분율이 클수록 점착제층 중에서 많은 가교 반응이 진행되고 있다고 생각되어, 가교 밀도의 기준으로 삼을 수 있다. 점착제층의 겔분율로서는, 70% 이하이며, 바람직하게는 50% 이하, 더욱 바람직하게는 30% 이하이다. 가장 바람직하게는, 겔분율이 실질적으로 0%인 경우이다. 겔분율이 실질적으로 0%란, 겔분율이 5% 이하인 것을 말한다. 겔분율이 70%를 초과하는 경우는, 고온 고습 환경으로부터 고온 환경으로의 환경 변화에 노출되었을 경우의 박리 억제 효과가 충분하지 않게 되어 버리는 경우가 있다. 후술하는 「점착제층 부착 편광판을 보관하는 공정」 직전에 있어서도, 점착제층의 겔분율은 상기 범위에 있는 것이 바람직하다.

겔분율이 소정 범위에 있는 점착제층을 얻는 방법으로서는, 특별히 제한되지 않고 공지된 방법을 적용할 수 있다. 구체적으로는, 점착제의 건조 온도나 건조 시간을 조정함으로써 원하는 겔분율의 점착제층을 얻을 수 있다. 상세한 조건으로서는, 예컨대, 건조 온도 70℃ 이상 100℃ 미만으로 한 경우에는, 건조 시간을 30초 이상 5분 이하로 함으로써 원하는 점착제층을 얻을 수 있다. 이렇게 해서 제작한 직후의 점착제층의 겔분율은, 실질적으로 0%이며, 제작 직후의 점착제층을 편광판에 적층하는 것이 가장 바람직하다.

[점착제층 부착 편광판을 보관하는 공정]

제조한 점착제층 부착 편광판을, 온도가 18℃ 이상 28℃ 이하이며, 상대습도가 40% 이상 70% 이하인 환경에 2일 이상 보관한다. 점착제층 부착 편광판이 롤투롤로 연속적으로 생산된 장척형의 경우에는, 롤에 권취된 상태로 보관하여도 상관없다.

보관 온도로서는, 20℃ 이상 26℃ 이하인 것이 바람직하다. 보관 습도로서는, 50% 이상 60% 이하인 것이 바람직하다. 보관하는 기간으로서는, 바람직하게는 3일 이상, 보다 바람직하게는 5일 이상, 가장 바람직하게는 7일 이상이다. 보관하는 기간의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 365일 이하일 수 있다.

본 발명의 제조 방법으로 제조된 점착제층 부착 편광판이 고온 고습 환경으로부터 고온 환경으로의 환경 변화에 노출되었을 경우에도 박리 불량을 억제할 수 있는 메커니즘의 상세한 내용은 불분명하지만, 이하와 같이 추정된다. 일반적으로 점착제층은, 예컨대, 온도 23℃ 및 상대습도 55%의 환경에 가교 반응이 안정될 때까지 2일 이상 보관된다. 그 동안, 점착제층에서는, 두께 방향에 있어서 균일하게 가교 반응이 진행되고 있는 것으로 추측된다. 그러나, 본 발명의 제조 방법에서 이용하는 편광판은 알코올을 소정량 함유하고 있고, 또한 편광판에 점착제층이 형성된 후에, 보관 공정에 제공된다. 이러한 보관시에 편광판으로부터 점착제층으로 알코올이 이행해 나가는 것으로 추정된다. 그 결과, 점착제층 중에서도, 두께 방향에 있어서 편광판에 보다 가까운 곳에는 알코올이 존재하는 것으로 추측된다. 이 이행한 알코올이 가교제와 반응함으로써, 가교제를 실활시켜, 가교 반응이 억제될 수 있다. 이렇게 해서 보관된 후의 점착제층에 대해서는, 두께 방향에 있어서 편광판에 가까운 곳에서는 가교 밀도가 낮고, 편광판으로부터 멀어짐에 따라 가교 밀도가 높아지고 있는 것으로 추정된다. 이러한 점착제층은, 편광판 근방의 점착제층의 저장탄성률이 낮고, 편광판으로부터 멀어짐에 따라 높아지고 있기 때문에, 한쪽 측에서 편광판의 치수 변화에 따라 발생한 응력을 완화할 수 있고, 다른쪽 측에서 편광판을 접합하는 표시 장치에의 밀착력도 충분히 확보할 수 있다. 이 때문에 고온 고습 환경으로부터 고온 환경으로의 환경 변화에 노출되었을 경우에도 박리 불량을 억제할 수 있는 것으로 추측된다.

표시 장치에 제공되는 시점(점착제층 부착 편광판을 보관하는 공정이 종료된 시점이어도 좋음)에서의 점착제층의 겔분율로서는, 60% 이상이고, 바람직하게는 70% 이상이며, 가장 바람직하게는 80% 이상이다. 겔분율이 60% 미만인 경우에는, 고온 환경 하에서의 박리가 발생하기 쉬워져 버린다. 겔분율은, 통상 100% 미만일 수 있다.

편광판에 형성할 때의 점착제층의 겔분율이 70% 초과인 경우는, 이미 가교 반응이 충분히 진행되어 버려, 편광판 중의 알코올의 이행에 따른 가교제의 실활 효과를 충분히 얻지 못할 우려가 있다. 그 때문에, 고온 고습 환경으로부터 고온 환경으로의 환경 변화에 노출되었을 경우의 박리를 억제하는 효과를 충분히 얻지 못할 우려가 있다.

실시예

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 시약, 물질량과 그 비율, 조작 등은 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절하게 변경할 수 있다.

따라서, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되어 제한되는 것은 아니다.

(1) 편광 소자의 두께의 측정:

가부시키가이샤 니콘 제조의 디지털 마이크로미터 “MH-15M”을 이용하여 측정하였다.

(2) 편광판 중의 알코올(메탄올)량의 측정:

편광판을 1변이 1 ㎝인 정사각형으로 재단하여, 평가 시료를 채취하였다. 그 평가 시료에 초순수를 5 mL 첨가하고, 70℃에서 30분 가온하여, 교반한 후, GC-FID법을 이용하여 하기 조건으로 측정을 행하였다.

(가스 크로마토그래피 분석 조건)

칼럼: DB-WAX 30 m×0.250 ㎜×0.25 ㎛, I.D.(애질런트테크놀로지) 또는 동등품

캐리어 가스: 헬륨, 1.0 mL/분

칼럼 온도: 40℃(5분간 유지)→20℃/분으로 승온→240℃(10분간 유지)

주입구 온도: 240℃, 주입량: 1 μL, 스플리트비: 50:1

검출기 온도: 240℃, 검출기: FID

(3) 점착제층의 겔분율의 측정

본 발명의 점착제층에 있어서의 겔분율은 이하의 (a)∼(d)에 따라 측정되는 값이다.

(a) 약 8 ㎝×약 8 ㎝ 면적의 점착제층과, 약 10 ㎝×약 10 ㎝의 SUS304로 이루어지는 금속 메쉬(그 중량을 Wm으로 함)를 접합한다.

(b) 상기 (a)에서 얻어진 접합물을 칭량하여, 그 질량을 Ws로 하고, 다음에 점착제층을 감싸도록 4회 접어서 호치키스(스테이플러)로 고정한 후 칭량하여, 그 질량을 Wb로 한다.

(c) 상기 (b)에서 호치키스 고정한 메쉬를 유리 용기에 넣고, 아세트산에틸 60 mL를 첨가하여 침지한 후, 이 유리 용기를 실온에서 3일간 보관한다.

(d) 유리 용기로부터 메쉬를 꺼내어, 120℃에서 24시간 건조시킨 후 칭량하여, 그 질량을 Wa로 하고, 다음 식에 기초하여 겔분율을 계산한다.

겔분율(질량%)=[{Wa-(Wb-Ws)-Wm}/(Ws-Wm)]×100

<편광 소자의 제작>

평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상인 두께 60 ㎛의 폴리비닐알코올계 수지 필름을, 21.5℃의 순수에 79초 침지한 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 2/2/100이며, 요오드를 1.0 mM 포함하는 수용액에 23℃에서 151초 침지하였다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 2.5/4/100인 수용액에 60.8℃에서 76초 침지하였다. 계속해서, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 3/5.5/100인 수용액에 45℃에서 11초 침지하였다. 그 후, 38℃에서 건조시켜, 폴리비닐알코올에 요오드가 흡착 배향된 두께 22 ㎛의 편광 소자를 얻었다. 연신은 주로 요오드 염색 및 붕산 처리 공정에서 행하고, 총 연신 배율은 5.85배였다.

[접착제 1∼2의 조제]

(접착제용 PVA 용액 A의 조제)

아세토아세틸기를 함유하는 변성 PVA계 수지(미쓰비시케미칼가부시키가이샤 제조 「고세넥스 Z-410」) 50 g을 950 g의 순수에 용해하여, 90℃에서 2시간 가열한 후에 상온으로 냉각하여, 접착제용 PVA 용액을 얻었다(이하, 「PVA 용액 A」라고 함).

(접착제 1∼2의 조제)

상기에서 조제한 PVA 용액 A, 순수, 말레산, 글리옥살 40 질량% 용액, 및 메탄올을 표 1에 나타내는 함유량이 되도록 배합하여 접착제 1∼2를 제작하였다.

<투명 보호 필름의 준비>

[투명 보호 필름 1]

셀룰로오스아실레이트 필름 KC8UX2MSW(코니카미놀타가부시키가이샤 제조, 막 두께 80 ㎛)를 이용하였다. 상기 셀룰로오스아실레이트 필름을 55℃로 유지한 1.5 mol/L의 NaOH 수용액(비누화액)에 2분간 침지한 후, 필름을 수세하였다. 그 후, 25℃의 0.05 mol/L의 황산 수용액에 30초간 침지한 후, 추가로 수세욕을 30초간 유수 하에 통과시켜, 필름을 중성 상태로 하였다. 그리고, 에어나이프에 의한 물기 제거를 3회 반복하여 물기를 없앤 후에, 70℃의 건조 존에 15초간 체류시켜 건조하고, 비누화 처리를 행하였다.

[투명 보호 필름 2]

시클로올레핀폴리머 필름 ZB12 시리즈(닛폰제온가부시키가이샤 제조, 막 두께 52 ㎛)를 이용하였다. 상기한 시클로올레핀 폴리머 필름의 양면에는, 40 W·min/㎡의 조건으로 코로나 처리를 행하였다.

<편광판의 제작>

[편광판 1의 제작]

접착제 1을 통해 편광 소자의 편면에 투명 보호 필름 1을, 다른 한쪽 면에 투명 보호 필름 2를, 롤 접합기를 이용하여 접합하였다. 접합 후에, 60℃에서 10분간 가열 처리를 행함으로써, 접착제를 건조시켜 편광판 1을 얻었다. 편광판 1의 접착제층의 두께는, 편광 소자의 양측 모두 50 ㎚였다. 이렇게 해서 제작한 편광판의 투명 보호 필름 1면에, 표면 보호 필름을 접합하였다. 표면 보호 필름은, 폴리에스테르계 수지 필름(두께 38 ㎛) 상에 아크릴계 점착제층(두께 15 ㎛)을 형성한 표면 보호 필름을 접합하였다.

[편광판 2의 제작]

접착제 2를 이용한 것 이외에는 편광판 1의 제작과 동일하게 하여, 편광판 2를 제작하고, 투명 보호 필름 1면에, 표면 보호 필름을 접합하였다.

[점착제 조성물의 조제]

이하에 나타내는 아크릴계의 베이스 폴리머(G-1), 이소시아네이트계 가교제(G-2) 및 실란 커플링제(G-3)를 준비하였다.

(H-1) 부틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 아크릴산 및 히드록시에틸아크릴레이트의 공중합체

(H-2) 톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 어덕트체의 아세트산에틸 용액(고형분 농도 75%)(「콜로네이트 L」(상품명), 도소가부시키가이샤 제조)

(H-3) 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 액체(「KBM-403」(상품명), 신에츠카가쿠고교가부시키가이샤 제조)

상기 아크릴계의 베이스 폴리머(H-1) 100 질량부와, 이소시아네이트계 가교제(H-2) 0.2 질량부와, 실란 커플링제(H-3) 0.2 질량부를 혼합하고, 충분히 교반하여, 아세트산에틸로 희석함으로써, 점착제 조성물을 얻었다.

[점착제층의 제작]

얻어진 아크릴계 점착제 조성물의 용액을 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 이형 처리된 면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 25 ㎛가 되도록 도포한 후, 90℃에서 3분간 건조시켜, 점착제층을 형성하였다. 얻어진 점착제층의 겔분율은 0%였다.

[점착제층 부착 편광판 1의 제작]

상기 점착제층을, 즉시 편광판 1의 투명 보호 필름 2측에 접합하여, 점착제층 부착 편광판 1을 제작하였다. 얻어진 점착제층 부착 편광판 1을 온도 23℃ 및 상대습도 50%의 환경에서 7일간 보관하였다. 점착제층을 적층하기 전의 편광판의 메탄올 함유량은 75 ㎍/㎠였다. 보관 후의 점착제층의 겔분율은 75%였다.

[점착제층 부착 편광판 2의 제작]

점착제층 부착 편광판 1에서 이용한 편광판 1을 편광판 2로 변경한 것 이외에는 점착제층 부착 편광판 1의 제작과 동일하게 하여 점착제층 부착 편광판 2를 제작하였다. 얻어진 점착제층 부착 편광판 2를 온도 23℃ 및 상대습도 50%의 환경에서 7일간 보관하였다. 점착제층을 적층하기 전의 편광판의 메탄올 함유량은 0 ㎍/㎠이다. 보관 후의 점착제층의 겔분율은 80%였다. 점착제층 부착 편광판 1과 2에서 겔분율이 상이한 것은, 점착제층 부착 편광판 1은 알코올을 함유하고 있기 때문에, 편광판에 가까운 곳의 겔분율이 낮았던 것이 원인으로 추정된다.

[점착제층 부착 편광판 3의 제작]

상기 점착제층의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 없는 면에, 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 더 적층하였다. 양면에 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 적층된 점착제층을, 온도 23℃ 및 상대습도 50%의 환경에서 7일간 보관하였다. 보관 후의 점착제층의 겔분율은 81%였다. 보관 후의 점착제층으로부터 한쪽의 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 박리하고, 편광판 1의 투명 보호 필름 2측에 접합하여, 점착제층 부착 편광판 3을 제작하였다. 점착제층을 적층하기 전의 편광판의 메탄올 함유량은 75 ㎍/㎠였다.

<내구성 평가>

(평가용 샘플의 제작)

점착제층 부착 편광판 1∼3을, 편광판의 흡수축이 장변과 평행해지도록, 110 ㎜×60 ㎜의 크기로 재단하여, 점착제층을 통해 무알칼리 유리(코닝사 제조 「EAGLE XG」, 사이즈 120 ㎜×70 ㎜)에 접합하였다. 계속해서, 온도 50℃, 압력 5 kgf/㎠(490.3 kPa)로 15분간 오토클레이브 처리를 행한 후, 온도 23℃, 상대습도 55%의 환경 하에서 24시간 방치하여, 평가 샘플로 하였다.

이렇게 해서 제작한 평가 샘플을 온도 50℃ 상대습도 95%의 환경 하에 24시간 보관하고, 계속해서 온도 95℃의 환경 하에 96시간 보관한 후, 평가 샘플에 들뜸이나 벗겨짐이 발생하지 않는지를 확인하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

Claims (6)

1. 알코올의 함유량이 4 ㎍/㎠ 이상 230 ㎍/㎠ 이하인 편광판을 제조하는 공정과,
   상기 편광판의 한쪽 면에 겔분율이 70% 이하인 점착제층을 형성하는 점착제층 부착 편광판을 제조하는 공정과,
   상기 점착제층 부착 편광판을, 온도가 18℃ 이상 28℃ 이하이며, 상대습도가 40% 이상 70% 이하인 환경에 2일 이상 보관하는 공정
   을 갖는 점착제층 부착 편광판의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 알코올이 메탄올, 에탄올, 및 n-프로필 알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 점착제층 부착 편광판의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광판을 제조하는 공정은, 폴리비닐알코올계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜 이루어지는 편광 소자와, 투명 보호 필름을, 알코올을 포함하는 접착제로 형성되는 접착제층에 의해 접합하는 공정을 포함하는 점착제층 부착 편광판의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 접착제가 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 점착제층 부착 편광판의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 접착제에 있어서, 상기 알코올의 함유량이, 상기 폴리비닐알코올계 수지 100 질량부에 대하여, 100 질량부 이상 2000 질량부 이하인 점착제층 부착 편광판의 제조 방법.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제층의 두께가 0.01∼7 ㎛인 점착제층 부착 편광판의 제조 방법.