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KR101764965B1 - 편광판의 제조 방법 - Google Patents

편광판의 제조 방법 Download PDF

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KR101764965B1
KR101764965B1 KR1020147023506A KR20147023506A KR101764965B1 KR 101764965 B1 KR101764965 B1 KR 101764965B1 KR 1020147023506 A KR1020147023506 A KR 1020147023506A KR 20147023506 A KR20147023506 A KR 20147023506A KR 101764965 B1 KR101764965 B1 KR 101764965B1
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film
drying
polarizing plate
polarizing
drying step
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게이지 아미타니
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
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Abstract

본 발명은 폴리비닐알코올계 필름을 염색, 가교한 후에, 건조하는 제1 건조 공정에 의해 편광 필름을 제조하고, 편광 필름의 적어도 한쪽면에 접착제층을 통해 보호 필름을 접합하여 적층체를 형성하는 접합 공정과, 해당 적층체를 건조하는 제2 건조 공정을 행하여 편광판을 제조하는 제조 방법이며, 제2 건조 공정 후의 편광판 중 편광 필름의 두께 Tb에 대한, 제1 건조 공정 후이며 접합 공정 전의 편광 필름의 두께 Ta의 비 Ta/Tb가 1.02 내지 1.30이다.

Description

편광판의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING POLARIZING PLATE}
본 발명은 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 소비 전력이 적고, 저전압으로 동작하며, 경량이고 박형인 것 등의 특징을 살려 각종 표시용 디바이스에 이용되고 있다. 액정 표시 장치는 액정셀, 편광판, 위상차 필름, 집광 시트, 확산 필름, 도광판, 광 반사 시트 등 많은 재료로 구성되어 있다. 이 때문에, 구성 필름의 매수를 줄이거나, 필름 또는 시트의 두께를 얇게 함으로써, 생산성이나 경량화, 명도의 향상 등을 목표로 한 개선이 활발하게 행해지고 있다.
편광판은 통상, 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 편광 필름의 양면 또는 한쪽면에 보호 필름이 적층된 구성을 갖는다. 예를 들면, 일본 특허 공개 제2004-341503호 공보(특허문헌 1)에는 색상이 양호하고, 내구성이 좋은 편광판으로서, 폴리비닐알코올계 필름을 요오드 염색하고, 그 후 붕산 수용액 중에서 가교함과 함께 1축 연신하여 제작한 편광자의 표면에 보호 필름을 설치한 편광판이 개시되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 제2002-40256호 공보(특허문헌 2)에는, 합성 수지 필름의 원반의 두께, 보호 필름을 접합한 후 편광자만의 두께 및 전체 연신 배율 사이에 일정한 관계를 성립시킨 편광판이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2004-341503호 공보 일본 특허 공개 제2002-40256호 공보
특허문헌 1, 2에 기재되어 있는 바와 같은 편광판의 제조 방법에 있어서는, 통상 가교 처리 후에 편광 필름의 수분율을 적절한 범위로 하기 위해 건조 처리를 행하고, 편광 필름과 보호 필름을 수계 접착제를 통해 접합한 후에, 접착제의 용매를 제거하기 위해 건조 처리를 행한다. 건조 처리에 의하면, 편광 필름의 두께를 감소시킬 수도 있으므로 이 점에서는 편광판의 박형화에 기여하기 위해 바람직하지만, 건조 처리에 의해 편광 필름의 폭이 수축하고, 편광판의 유효 이용 면적이 좁아지는 경우가 있었다.
본 발명은 편광 필름의 두께를 감소시키면서, 편광 필름의 폭이 수축하는 것을 억제하도록 건조 처리를 제어하여, 충분한 광학 성능을 갖는 편광판을 제조하는 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 예의 검토의 결과, 가교 처리 후이며 보호 필름의 접합을 행하기 전의 편광 필름에 대해서 행하는 제1 건조 공정과, 편광 필름에 보호 필름을 접합한 후의 적층체에 대하여 행하는 제2 건조 공정을 포함하는 건조 처리에 대해서, 제1 건조 공정과 제2 건조 공정의 건조 정도를 각 건조 공정 후 편광 필름의 두께가 소정의 관계를 만족시키도록 제어함으로써, 편광 필름의 두께를 감소시키면서 편광 필름의 폭의 수축을 억제하여, 보다 우수한 광학 성능을 갖는 편광판을 제조할 수 있는 것을 발견하여 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은 폴리비닐알코올계 필름을 2색성 색소로 염색하는 염색 공정과, 염색한 해당 폴리비닐알코올계 필름을 가교제를 포함하는 용액에 침지하여 가교하는 가교 공정과, 가교한 해당 폴리비닐알코올계 필름을 건조하는 제1 건조 공정을 순서대로 행하여 폴리비닐알코올계 필름을 포함하는 편광 필름을 제조한 후에, 해당 편광 필름의 적어도 한쪽면에 접착제층을 통해 보호 필름을 접합하여 적층체를 형성하는 접합 공정과, 해당 적층체를 건조하는 제2 건조 공정을 순서대로 행하여 적층체를 포함하는 편광판을 제조하는 제조 방법이며, 제2 건조 공정 후의 편광판 중 편광 필름의 두께 Tb에 대한, 제1 건조 공정 후이며 접합 공정 전의 편광 필름의 두께 Ta의 비 Ta/Tb가 1.02 내지 1.30이다.
제1 건조 공정과 제2 건조 공정의 건조의 정도를, 편광 필름의 두께가 상술한 관계를 만족시키도록 제어함으로써, 편광 필름의 두께를 감소시키면서 편광 필름의 폭의 수축을 억제할 수 있다.
또한, 제1 건조 공정 후이며 접합 공정 전의 편광 필름의 폭 Wa에 대한, 제2 건조 공정 후의 편광판 중 편광 필름의 폭 Wb의 비 Wb/Wa가 0.960 이상 1.000 미만이 되도록 제1 건조 공정과 제2 건조 공정의 건조의 정도를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 바와 같이 제어하기 위해서는, 제1 건조 공정 후이며 접합 공정 전의 편광 필름의 수분율이 12 내지 45％가 되도록 제1 건조 공정을 행하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 최종적으로 얻어지는 편광판 중 편광 필름의 붕소의 함유율이 2.5 내지 4.5중량％인 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 상기 제2 건조 공정은, 상기 제1 건조 공정의 최고 건조 온도보다 높은 건조 온도에서 처리를 행하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서 상기 제2 건조 공정은, 공정 개시시의 건조 온도보다 높은 건조 온도에서 처리를 행하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는, 접합 공정 전에 폴리비닐알코올계 필름의 양단부를 절단하여 제거하는 제거 공정을 더 가질 수도 있다.
본 발명의 제조 방법에 따르면, 제조 단계에서 생기는 편광 필름의 폭의 수축을 억제하면서, 박형이고 우수한 편광 성능을 갖는 편광판을 제조할 수 있다.
본 발명의 편광판의 제조 방법은, 폴리비닐알코올계 필름을 2색성 색소로 염색하는 염색 공정과, 염색한 폴리비닐알코올계 필름을 가교제를 포함하는 용액에 침지하여 가교하는 가교 공정과, 가교한 폴리비닐알코올계 필름을 건조하는 제1 건조 공정을 순서대로 행하여 폴리비닐알코올계 필름을 포함하는 편광 필름을 제조한 후에, 편광 필름의 적어도 한쪽면에 접착제층을 통해 보호 필름을 접합하여 적층체를 형성하는 접합 공정과, 적층체를 건조하는 제2 건조 공정을 순서대로 행하여 적층체를 포함하는 편광판을 제조하는 제조 방법이다. 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 제2 건조 공정 후의 편광판 중 편광 필름의 두께 Tb에 대한, 제1 건조 공정 후이며 접합 공정 전의 편광 필름의 두께 Ta의 비 Ta/Tb가 1.02 내지 1.30이 되도록 제1 건조 공정과 제2 건조 공정에서의 건조의 정도를 제어한다. 이하, 본 발명에서 이용하는 각 재료 및 각 공정을 상세하게 설명한다.
(폴리비닐알코올계 필름)
본 발명의 제조 방법에서 이용하는 폴리비닐알코올계 필름을 형성하는 폴리비닐알코올계 수지는, 통상 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것이 예시된다. 비누화도로는, 통상 85몰％ 이상, 바람직하게는 90몰％ 이상, 보다 바람직하게는 99몰％ 내지 100몰％이다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 이외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체, 예를 들면 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 등을 들 수 있다. 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들면 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도로는, 통상 1000 내지 10000, 바람직하게는 1500 내지 5000 정도이다.
이들 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있을 수도 있고, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다. 통상, 편광 필름 제조의 개시 재료로는, 두께가 20㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 30㎛ 내지 80㎛의 폴리비닐알코올계 필름의 미연신 필름을 이용한다. 또한, 미리 연신 처리가 실시되어 있는 연신 필름을 이용할 수도 있다. 공업적으로는, 필름의 폭은 1500mm 내지 6000mm가 실용적이다.
본 발명의 일 실시 형태로는, 우선 미연신된 폴리비닐알코올계 필름을 이용하여 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정, 수세 공정, 제1 건조 공정에 의한 처리를 행하여 편광 필름을 제조한다. 미연신 필름을 이용하는 경우에는, 어느 하나의 공정 중에, 또는 별도 공정으로서 습식 또는 건식으로 연신 처리를 행한다. 연신은 공지된 연신 방법에 의해 행할 수 있다. 공지된 연신 방법으로는, 필름을 반송하는 2개의 닙롤 사이에 주속차를 가하여 연신을 행하는 롤간 연신, 일본 특허 제2731813호 공보에 기재된 바와 같은 열 롤 연신법, 텐터 연신법 등이 있다. 연신 필름을 이용하는 경우에도, 연신 처리를 더 행할 수도 있다. 최종적으로 제1 건조공정을 거쳐 얻어지는 편광 필름의 두께는, 예를 들면 5 내지 50㎛이다.
[팽윤 공정]
팽윤 공정은, 필름 표면의 이물질 제거, 필름 중의 가소제 제거, 후속 염색 공정에서의 이(易)염색성의 부여, 필름의 가소화 등의 목적으로 행해진다. 처리 조건은 이들 목적이 달성할 수 있는 범위이면서, 필름의 극단적인 용해, 투명성 상실 등의 문제점이 발생하지 않는 범위에서 결정된다. 미리 기체 중에서 연신한 필름을 팽윤시키는 경우에는, 예를 들면 20℃ 내지 70℃, 바람직하게는 30℃ 내지 60℃의 수용액에 필름을 침지하여 행해진다. 필름의 침지 시간은, 바람직하게는 30초 내지 300초, 더욱 바람직하게는 60초 내지 240초 정도이다. 미연신된 원반 필름을 팽윤시키는 경우에는, 예를 들면 10℃ 내지 50℃, 바람직하게는 20℃ 내지 40℃의 수용액에 필름을 침지하여 행해진다. 필름의 침지 시간은, 바람직하게는 30초 내지 300초, 더욱 바람직하게는 60초 내지 240초 정도이다.
팽윤 공정에서 폴리비닐알코올계 필름의 1축 연신을 행할 수도 있다. 이 경우의 연신 배율은, 통상 1.2 내지 3.0배, 바람직하게는 1.3 내지 2.5배이다.
팽윤 공정에서는, 필름이 폭방향으로 팽윤하여 필름에 주름이 발생하는 등의 문제가 발생하기 쉽기 때문에, 확폭 롤(expander roll; 익스팬더 롤), 나선형 롤, 크라운 롤, 클로스 가이더(cloth guider), 벤드 바, 텐터 클립 등 공지된 확폭 장치로 필름의 주름을 잡으면서 필름을 반송하는 것이 바람직하다. 팽윤욕 중 필름 반송을 안정화시킬 목적으로, 팽윤욕 중에서의 수류를 수중 샤워로 제어하거나, EPC 장치(단부 제어(Edge Position Control) 장치: 필름의 단부를 검출하고, 필름의 사행을 방지하는 장치) 등을 병용하는 것도 유용하다. 본 공정에서는, 필름의 주행 방향으로도 필름이 팽윤 확대되기 때문에, 필름에 적극적인 연신을 행하지 않는 경우에는, 반송 방향의 필름의 느슨함을 없애기 위해, 예를 들면 처리조 전후의 반송 롤의 속도를 조절하는 등의 수단을 강구하는 것이 바람직하다. 또한, 사용하는 팽윤욕에는, 순수 이외에 붕산(일본 특허 공개 (평)10-153709호 공보에 기재), 염화물(일본 특허 공개 (평)06-281816호 공보에 기재), 무기산, 무기염, 수용성 유기 용매, 알코올류 등을 0.01중량％ 내지 10중량％의 범위로 첨가한 수용액을 사용하는 것도 가능하다.
[염색 공정]
2색성 색소에 의한 염색 공정은, 필름에 2색성 색소를 흡착, 배향시키는 등의 목적으로 행해진다. 처리 조건은 이들 목적이 달성할 수 있는 범위이면서, 필름의 극단적인 용해, 투명성 상실 등의 문제점이 발생하지 않는 범위에서 결정된다. 2색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 예를 들면 10℃ 내지 45℃, 바람직하게는 20℃ 내지 35℃의 온도이면서, 중량비로 요오드/요오드화칼륨/물=0.003 내지 0.2/0.1 내지 10/100의 농도로 30초 내지 600초, 바람직하게는 60초 내지 300초간 침지 처리를 행한다. 요오드화칼륨 대신에 다른 요오드화물, 예를 들면 요오드화아연 등을 이용할 수도 있다. 또한, 다른 요오드화물을 요오드화칼륨과 병용할 수도 있다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예를 들면 붕산, 염화아연, 염화코발트 등을 공존시킬 수도 있다. 붕산을 첨가하는 경우, 요오드를 포함한다는 점에서 하기의 붕산 처리와 구별된다. 물 100중량부에 대하여, 요오드를 0.003중량부 이상 포함하고 있는 것이면 염색조라고 간주할 수 있다.
2색성 색소로서 수용성 2색성 염료를 이용하는 경우, 예를 들면 20℃ 내지 80℃, 바람직하게는 30℃ 내지 70℃의 온도이면서, 중량비로 2색성 염료/물=0.001 내지 0.1/100의 농도로 30초 내지 600초, 바람직하게는 60초 내지 300초간 침지 처리를 행한다. 사용하는 2색성 염료의 수용액은, 염색 보조제 등을 가질 수도 있고, 예를 들면 황산나트륨 등의 무기염, 계면활성제 등을 함유할 수도 있다. 2색성 염료는 단독일 수도 있고, 2종 이상의 2색성 염료를 동시에 이용할 수도 있다.
미연신된 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤 공정, 염색 공정, 가교 공정의 순서로 처리하는 경우, 염색조에 있어서도 필름의 연신을 행할 수 있다. 염색 공정에서의 연신 배율을 합친 적산의 연신 배율은, 통상 1.6 내지 4.5배, 바람직하게는 1.8 내지 4.0배이다. 또한, 염색 공정에서의 연신 배율을 합친 적산의 연신 배율이 1.6배 미만인 경우, 필름의 파단의 빈도가 많아져, 수율을 악화시키는 경향이 있다.
연신은 염색조 전후의 닙롤에 주속차를 갖게 하는 등의 방법으로 행해진다. 또한, 팽윤 공정과 마찬가지로 확폭 롤(익스팬더 롤), 나선형 롤, 크라운 롤, 클로스 가이더, 벤드 바 등을 염색욕 중에 및/또는 염색욕 출입구에 설치할 수도 있다.
[가교 공정]
가교 공정은 물 100중량부에 대하여 붕산을 1 내지 10중량부 함유하는 수용액에, 2색성 색소로 염색한 폴리비닐알코올계 필름을 침지함으로써 행해진다. 2색성 색소가 요오드인 경우, 요오드화물을 1 내지 30중량부 함유시키는 것이 바람직하다. 요오드화물로는 요오드화칼륨, 요오드화아연 등을 들 수 있다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예를 들면 염화아연, 염화코발트, 염화지르코늄, 티오황산나트륨, 아황산칼륨, 황산나트륨 등을 공존시킬 수도 있다.
가교 공정은, 가교에 의한 내수화나 색상 조정(푸른빛이 도는 것을 방지하는 등) 등을 위해 실시된다. 가교에 의한 내수화에는, 필요에 따라 붕산 이외에, 또는 붕산과 함께 글리옥살, 글루타르알데히드 등의 가교제도 사용할 수 있다. 또한, 내수화를 위한 가교 공정을 내수화 공정, 고정화 공정 등의 명칭으로 부르는 경우도 있다. 또한, 색상 조정을 위한 가교 공정을 보색 공정, 재염색 공정 등의 명칭으로 부르는 경우도 있다.
가교 공정은, 그 목적에 따라 붕산 및 요오드화물의 농도, 처리욕의 온도를 적절하게 변경하여 행해진다. 내수화를 위한 가교 공정, 색상 조정을 위한 가교 공정은 특별히 구별되는 것은 아니지만, 하기의 조건으로 실시된다. 미연신된 필름을 이용하여 팽윤 공정을 행하고, 그 후 염색 공정, 가교 공정을 행하는 경우이며, 가교 공정이 내수화를 목적으로 하고 있는 경우에는, 물 100중량부에 대하여 붕산을 3 내지 10중량부, 요오드화물을 1 내지 20중량부 함유하는 붕산 처리욕을 사용하여, 통상 50℃ 내지 70℃, 바람직하게는 53℃ 내지 65℃의 온도에서 행해진다. 침지 시간은, 통상 10 내지 600초 정도, 바람직하게는 20 내지 300초, 보다 바람직하게는 20 내지 200초이다. 또한, 미리 연신한 필름을 이용하여 팽윤 공정을 행하고, 그 후 염색 공정, 가교 공정을 행하는 경우에는, 붕산 처리욕의 온도는 통상 50℃ 내지 85℃, 바람직하게는 55℃ 내지 80℃이다.
내수화를 위한 가교 처리 후, 색상 조정을 위한 가교 처리를 행할 수도 있다. 예를 들면 2색성 염료가 요오드인 경우, 색상 조정의 목적을 위해서는, 물 100중량부에 대하여 붕산을 1 내지 5중량부, 요오드화물을 3 내지 30중량부 함유하는 붕산 처리욕을 사용하여, 통상 10℃ 내지 45℃의 온도에서 행해진다. 침지 시간은 통상 1 내지 300초, 바람직하게는 2 내지 100초이다.
이들 가교 처리는 복수회 행할 수도 있고, 통상 2 내지 5회 행해지는 경우가 많다. 이 경우, 사용하는 각 붕산 처리조의 수용액 조성, 온도는 상기한 범위 내에서 동일하거나, 상이할 수도 있다. 상기 내수화를 위한 붕산 처리, 색상 조정을 위한 붕산 처리를 각각 복수의 공정에서 행할 수도 있다. 그 때, 본 발명의 효과를 충분히 얻기 위해, 편광 필름 중 붕소 함유율을 2.5 내지 4.5중량％로 하는 것이 바람직하고, 그 경우, 가교 공정에서의 붕산 농도를 물 100중량부에 대하여 2.0 내지 5.0중량부로 하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태에서의 편광 필름의 연신의 최종적인 적산 연신 배율은 통상 4.5 내지 7배, 바람직하게는 5 내지 6.5배이다.
[수세 공정]
가교 공정 후, 수세 공정에 제공된다. 수세 공정은, 예를 들면 내수화 및/또는 색조 조정을 위해 붕산 처리한 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하고, 물을 샤워로서 분무, 또는 침지와 분무를 병용함으로써 행해진다. 수세 공정에서의 물의 온도는 통상 2 내지 40℃ 정도이고, 침지 시간은 2 내지 120초인 것이 좋다.
[제1 건조 공정]
수세 공정 후, 폴리비닐알코올계 필름을 제1 건조 공정에 제공한다. 제1 건조 공정에 의해 폴리비닐알코올계 필름의 두께가 감소된다. 본 발명에서는, 두께의 비에 의해 적절한 건조의 정도를 나타내는 것으로 한다. 즉, 본 발명에서는, 후술하는 제2 건조 공정 후 편광판 중 편광 필름의 두께 Tb에 대한, 제1 건조 공정 후이며 접합 공정 전의 편광 필름의 두께 Ta의 비 Ta/Tb가 1.02 내지 1.30인 관계를 만족시키도록 제1 건조 공정 및 후술하는 제2 건조 공정의 건조 온도 및 건조 시간을 제어한다. 제1 건조 공정에서의 건조 온도는 예를 들면 20 내지 90℃로 할 수 있고, 건조 시간은 예를 들면 10 내지 300초간으로 할 수 있다. 제1 건조 공정에서 건조 온도가 20 내지 70℃이고, 건조 시간이 10 내지 120초간인 것이 바람직하다.
제1 건조 공정에서의, 편광 필름의 수분율은 12 내지 45％가 되도록 조정되고, 보다 바람직하게는 15 내지 40％로 조정된다. 12％보다 낮은 경우, 후술하는 제2 건조 공정에서의 두께를 감소시키는 효과가 작아지고, 45％보다 높은 경우, 보호 필름과의 밀착성이 충분히 발현되기 어려워져, 외관의 불량이나 필름이 라인 중에서 파단하여 공정을 오염시킨다는 문제가 발생하기 쉬워진다. 제1 건조 공정은, 온도가 상이한 존이 복수 있을 수도 있다. 복수의 온도, 시간이 상이한 건조 공정을 조합함으로써, 편광 필름을 원하는 수분율까지 건조시키기 쉬울 뿐 아니라, 적절히 채색화할 수 있다.
여기서 말하는 수분율이란, 건조 중량법으로 요구되는 수분량을 나타내며, 105℃에서 120분의 열 처리 전후에서의 수분량 변화로부터 얻어지며, 다음 식:
수분율=(열 처리 전의 중량-열 처리 후의 중량)/열 처리 전의 중량×100(중량/중량％)
에 의해 계산하여 구할 수 있다.
제1 건조 공정에서의 건조 방법은 열풍을 분무하는 방법, 열 롤에 접촉시키는 방법, IR 히터로 가열하는 방법 등 다양한 방법이 있지만, 모두 바람직하게 사용할 수 있다. 열 롤에 접촉시켜 건조시키는 방법은, 건조 효율이 향상되기 때문에 건조 시간을 단축화할 수 있으며, 필름의 폭 방향의 수축을 억제하여 광폭화가 가능하다는 등의 측면에서 바람직하다. 또한, 건조 공정에서의 건조 온도란, 열풍을 분무하는 방법이나 IR 히터 등과 같이 건조로를 설치하는 건조 설비의 경우에는 건조로 내의 분위기 온도를 의미하며, 열 롤과 같은 접촉형의 건조 설비의 경우에는, 열 롤의 표면 온도를 의미한다. 이상의 공정을 거쳐 편광 필름을 제조한다.
[제거 공정]
편광 필름의 제조 공정에서, 폴리비닐알코올계 필름의 양단 부분에 두께 불균일이 생기는 경우가 있기 때문에, 이 경우에는 두께 불균일이 현저한 양단 부분을 절단하여 제거하는 제거 공정을 가질 수도 있다. 제거 공정은, 예를 들면 가교 공정 후이며 제1 건조 공정 전에, 또는 제1 건조 공정 후이며 다음에 설명하는 접합 공정 전에 행할 수 있다. 본 발명에서는, 편광 필름의 폭의 수축을 억제할 수 있기 때문에, 제거 공정에 의해 양단부를 제거하여도 충분한 폭을 가지며, 보다 두께가 균일한 편광 필름을 제조할 수 있다. 이상과 같이 제조한 편광 필름을 이용하고, 추가로 이하의 공정을 거쳐 편광판을 제조한다.
[접합 공정]
편광 필름의 한쪽면 또는 양면에 접착제층을 통해 보호 필름을 접합한다.
(보호 필름)
보호 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들면 시클로올레핀계 수지, 아세트산셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 아크릴계 수지, 폴리프로필렌 등, 해당 분야에서 종래부터 널리 이용되고 있는 필름 재료를 들 수 있다. 편광 필름의 양면에 보호 필름이 접합되는 경우, 각각의 보호 필름은 동일한 것일 수도 있고, 상이한 종류의 필름일 수도 있다.
시클로올레핀계 수지란, 예를 들면 노르보르넨, 다환 노르보르넨계 단량체와 같은 환상 올레핀(시클로올레핀)을 포함하는 단량체의 유닛을 갖는 열가소성의 수지(열가소성 시클로올레핀계 수지라고도 함)이다. 시클로올레핀계 수지는, 상기 시클로올레핀의 개환 중합체 또는 2종 이상의 시클로올레핀을 이용한 개환 공중합체의 수소 첨가물일 수도 있고, 시클로올레핀과 쇄상 올레핀, 비닐기를 갖는 방향족 화합물 등과의 부가 중합체일 수도 있다. 또한, 극성기가 도입되어 있는 것도 유효하다.
시클로올레핀과 쇄상 올레핀 또는/및 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 공중합체를 이용하는 경우, 쇄상 올레핀으로는 에틸렌, 프로필렌 등을 들 수 있으며, 비닐기를 갖는 방향족 화합물로는 스티렌, α-메틸스티렌, 핵알킬 치환 스티렌 등을 들 수 있다. 이러한 공중합체에 있어서, 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 유닛이 50몰％ 이하(바람직하게는 15 내지 50몰％)일 수도 있다. 특히, 시클로올레핀과 쇄상 올레핀과 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 삼원 공중합체를 이용하는 경우, 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 유닛은, 상술한 바와 같이 비교적 적은 양으로 할 수 있다. 이러한 삼원 공중합체에 있어서, 쇄상 올레핀을 포함하는 단량체의 유닛은 통상 5 내지 80몰％, 비닐기를 갖는 방향족 화합물을 포함하는 단량체의 유닛은 통상 5 내지 80몰％이다.
시클로올레핀계 수지는 적절한 시판품, 예를 들면 토파즈(Topas)(티코나(Ticona)사 제조), 아톤(JSR(주) 제조), 제오노어(ZEONOR)(니혼제온(주) 제조), 제오넥스(ZEONEX)(니혼제온(주) 제조), 아펠(미쓰이 가가꾸(주) 제조), 옥시스(OXIS)(오쿠라 고교사 제조) 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 시클로올레핀계 수지를 제막하여 필름으로 할 때에는, 용제 캐스팅법, 용융 압출법 등의 공지된 방법이 적절하게 이용된다. 또한, 예를 들면 에스시나(세키스이 가가꾸 고교(주) 제조), SCA40(세키스이 가가꾸 고교(주) 제조), 제오노어 필름((주)옵테스 제조) 등의 미리 제막된 시클로올레핀계 수지제 필름의 시판품을 이용할 수도 있다.
시클로올레핀계 수지 필름은 1축 연신 또는 2축 연신된 것일 수도 있다. 연신함으로써, 시클로올레핀계 수지 필름에 임의의 위상차값을 부여할 수 있다. 연신은, 통상 필름 롤을 권출하면서 연속적으로 행해지며, 가열로에서 롤의 진행 방향(필름의 길이 방향), 그의 진행 방향과 수직인 방향(필름의 폭 방향), 또는 그의 양쪽으로 연신된다. 가열로의 온도는, 통상 시클로올레핀계 수지의 유리 전이 온도 근방에서 유리 전이 온도+100℃의 범위가 채용된다. 연신의 배율은, 통상 1.1 내지 6배이고, 바람직하게는 1.1 내지 3.5배이다.
시클로올레핀계 수지 필름은 롤 권취 상태에 있으면, 필름끼리 접착하여 블록킹이 발생하기 쉬운 경향이 있기 때문에, 통상은 보호 필름을 접합한 후에 롤 권취가 된다. 또한, 시클로올레핀계 수지 필름은 일반적으로 표면 활성이 떨어지기 때문에, 편광 필름과 접착시키는 표면에는 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 프레임(화염) 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 비교적 용이하게 실시 가능한 플라즈마 처리, 특히 대기압 플라즈마 처리, 코로나 처리가 바람직하다.
아세트산셀룰로오스계 수지란, 셀룰로오스의 부분 또는 완전 에스테르화물이며, 예를 들면 셀룰로오스의 아세트산에스테르, 프로피온산에스테르, 부티르산에스테르, 이들의 혼합 에스테르 등을 포함하는 필름을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 트리아세틸셀룰로오스 필름, 디아세틸셀룰로오스 필름, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 필름, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 필름 등을 들 수 있다. 이러한 셀룰로오스에스테르계 수지 필름으로는, 적절한 시판품, 예를 들면 후지태크 TD80(후지 필름(주) 제조), 후지태크 TD80UF(후지 필름(주) 제조), 후지태크 TD80UZ(후지 필름(주) 제조), KC8UX2M(코니카 미놀타 옵트(주) 제조), KC8UY(코니카 미놀타 옵트(주) 제조), 후지태크 TD60UL(후지 필름(주) 제조), KC4UYW(코니카 미놀타 옵트(주) 제조), KC6UAW(코니카 미놀타 옵트(주) 제조) 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 보호 필름으로서, 위상차 특성을 부여한 아세트산셀룰로오스계 수지 필름도 바람직하게 이용된다. 이러한 위상차 특성이 부여된 아세트산셀룰로오스계 수지 필름의 시판품으로는, WV BZ 438(후지 필름(주) 제조), KC4FR-1(코니카 미놀타 옵트(주) 제조), KC4CR-1(코니카 미놀타 옵트(주) 제조), KC4AR-1(코니카 미놀타 옵트(주) 제조) 등을 들 수 있다. 아세트산셀룰로오스는 아세틸셀룰로오스라고도, 셀룰로오스아세테이트라고도 불린다.
본 발명의 편광판의 제조 방법에 이용되는 보호 필름의 두께는 얇은 것이 바람직한데, 지나치게 너무 얇으면 강도가 저하되고, 가공성이 떨어지게 된다. 한편 너무 두꺼우면 투명성이 저하되거나, 적층 후에 필요한 양생 시간이 길어지는 등의 문제가 발생한다. 따라서, 보호 필름의 적당한 두께는, 예를 들면 5 내지 200㎛이고, 바람직하게는 10 내지 150㎛, 보다 바람직하게는 10 내지 100㎛이다.
접착제와 편광 필름 및/또는 보호 필름과의 접착성을 향상시키기 위해 편광 필름 및/또는 보호 필름에 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 자외선 처리, 프라이머 도포 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 실시할 수도 있다.
또한, 보호 필름에는 방현 처리(antiglare), 무반사 처리(Anti-Reflection), 하드 코팅 처리, 대전 방지 처리, 방오 처리 등의 표면 처리가 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 실시될 수도 있다. 또한, 보호 필름 및/또는 보호 필름 표면 보호층은, 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물 등의 자외선 흡수제나, 페닐포스페이트계 화합물, 프탈산에스테르 화합물 등의 가소제를 함유할 수도 있다.
또한, 보호 필름에 위상차 필름으로서의 기능, 휘도 향상 필름으로서의 기능, 반사 필름으로서의 기능, 반투과 반사 필름으로서의 기능, 확산 필름으로서의 기능, 광학 보상 필름으로서의 기능 등 광학적 기능을 갖게 할 수 있다. 이 경우, 예를 들면 보호 필름의 표면에 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 반사 필름, 반투과 반사 필름, 확산 필름, 광학 보상 필름 등의 광학 기능성 필름을 적층함으로써, 이러한 기능을 갖게 할 수 있을 뿐 아니라, 보호 필름 자체에 이러한 기능을 부여할 수도 있다. 또한, 휘도 향상 필름의 기능을 가진 확산 필름 등과 같이, 복수의 기능을 보호 필름에 갖게 할 수도 있다.
예를 들면, 상술한 보호 필름에 일본 특허 제2841377호 공보, 일본 특허 제3094113호 공보 등에 기재된 연신 처리를 실시하거나, 일본 특허 제3168850호 공보에 기재된 처리를 실시함으로써, 위상차 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 위상차 필름에 있어서의 위상차 특성은, 예를 들면 정면 위상차값이 5 내지 100nm, 두께 방향 위상차값이 40 내지 300nm의 범위 등 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 상기한 보호 필름에 일본 특허 공개 제2002-169025호 공보나 일본 특허 공개 제2003-29030호 공보에 기재된 바와 같은 방법으로 미세 구멍을 형성하거나, 또는 선택 반사된 중심 파장이 상이한 2층 이상의 콜레스테릭 액정층을 중첩함으로써, 휘도 향상 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다.
상기한 보호 필름에 증착이나 스퍼터링 등으로 금속 박막을 형성하면, 반사 필름 또는 반투과 반사 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 상술한 보호 필름에 미립자를 포함한 수지 용액을 코팅함으로써, 확산 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 상기한 보호 필름에 디스코틱 액정성 화합물 등의 액정성 화합물을 코팅하여 배향시킴으로써, 광학 보상 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 보호 필름에 위상차를 발현하는 화합물을 함유시킬 수도 있다. 또한, 적당한 접착제를 이용하여, 각종 광학 기능성 필름을 편광 필름에 직접 접합할 수도 있다. 광학 기능성 필름의 시판품으로는, 예를 들면 DBEF(3M사 제조, 일본에서는 스미또모 쓰리엠(주)로부터 입수할 수 있음) 등의 휘도 향상 필름, WV 필름(후지 필름(주) 제조) 등의 시야각 개량 필름, 아톤 필름(JSR(주) 제조), 제오노어 필름((주) 옵테스 제조), 에스시나(세키스이 가가꾸 고교(주) 제조), VA-TAC(코미카미놀타 옵트(주) 제조), 스미카라이트(스미또모 가가꾸(주) 제조) 등의 위상차 필름 등을 들 수 있다.
(접착제층)
접착제층을 구성하는 접착제로는, 수계 접착제, 활성 에너지선 경화형의 접착제 등을 들 수 있다. 수계 접착제를 이용한 경우에는, 제2 건조 공정에서 편광 필름의 건조와 접착제의 건조를 동시에 행할 수 있기 때문에 바람직하다.
수계 접착제로는, 예를 들면 폴리비닐알코올계 수지 수용액, 수계 2액형 우레탄계 에멀전 접착제 등을 들 수 있다. 접착제로서 이용하는 폴리비닐알코올계 수지에는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올 단독 중합체 이외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올계 공중합체, 나아가 이들의 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴리비닐알코올계 중합체 등이 있다. 수계 접착제에는 다가 알데히드, 수용성 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물, 지르코니아 화합물, 아연 화합물 등이 첨가제로서 첨가될 수도 있다. 이러한 수계 접착제를 이용한 경우, 그로부터 얻어지는 접착제층은 통상 1㎛보다도 훨씬 얇다. 수계 접착제는, 그의 제조 후 15 내지 40℃의 온도하에서 도포되고, 접합 온도는 통상 15 내지 30℃의 범위이다.
활성 에너지선 경화형의 접착제로는, 내후성이나 굴절률, 양이온 중합성 등의 측면에서, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 에폭시 수지를 함유하는 에폭시계 수지 조성물을 포함하는 접착제를 들 수 있다. 다만, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 종래부터 편광판의 제조에 사용되고 있는 각종 활성 에너지선 경화형의 접착제(유기 용제계 접착제, 핫멜트계 접착제, 무용제형 접착제 등)가 채용 가능하다.
[제2 건조 공정]
접합 공정 후, 편광 필름과 보호 필름을 포함하는 적층체를 제2 건조 공정에 제공하여 편광판을 제조한다. 제2 건조 공정에 의해 접착제를 건조시키거나, 편광판이 적절한 수분율이 되도록 건조시킨다. 제2 건조 공정에 의해, 폴리비닐알코올계 필름의 두께가 더 감소된다. 본 발명에서는, 두께의 비에 의해 적절한 건조의 정도를 나타내는 것으로 한다. 즉, 상술한 바와 같이, 제2 건조 공정 후의 편광판 중 편광 필름의 두께 Tb에 대한, 제1 건조 공정 후이며 접합 공정 전의 편광 필름의 두께 Ta의 비 Ta/Tb가 1.02 내지 1.30의 관계를 만족시키도록 제2 건조 공정의 건조 온도 및 건조 시간을 제어한다.
또한, 본 발명에서 폭의 비에 의해서도 적절한 건조의 정도를 나타내는 것으로 한다. 즉, 상술한 바와 같이, 제1 건조 공정 후이며 접합 공정 전의 편광 필름의 폭 Wa에 대한, 제2 건조 공정 후의 편광판 중 편광 필름의 폭 Wb의 비 Wb/Wa가 0.960 이상 1.000 미만의 관계를 만족시키도록 제2 건조 공정의 건조 온도 및 건조 시간을 제어한다. 제2 건조 공정에서의 건조 온도는 예를 들면 30 내지 100℃로 할 수 있고, 건조 시간은 예를 들면 60 내지 1200초간으로 할 수 있다. 제2 건조 공정에서의 건조 방법은, 상술한 제1 건조 공정과 마찬가지이다. 제2 건조 공정은 온도가 상이한 존을 복수 설치하는 것이 바람직하고, 복수의 온도, 시간이 다른 건조 공정을 조합함으로써, 편광판을 원하는 수분율까지 건조시키기 쉬워질 뿐 아니라, 편광판의 색상, 외관 품질, 컬링을 적절히 조정할 수 있다. 제2 건조 공정은, 제1 건조 공정의 최고 건조 온도보다 높은 건조 온도에서 처리를 행하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 건조 공정은, 공정 개시시의 건조 온도보다 높은 건조 온도에서 처리를 행하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
최종적으로 얻어지는 편광판의 수분율은 1.5 내지 3.0％인 것이 바람직하다. 이 범위를 벗어난 경우, 컬링이나 외관 불량의 문제가 발생하기 쉬워지고, 특히 3.0％보다 높은 경우에는, 두께를 감소시키는 효과가 작아지는 경우가 있다.
상기 두께의 비 Ta/Tb에 대해서 1.02 미만인 경우, 편광 필름의 수분율을 조정하기 위해서 행하는 건조의 대부분을 제1 건조 공정에서 행하게 된다. 그러나, 제1 건조 공정에서의 건조의 정도가 클수록 편광 필름의 폭의 수축이 현저해져 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명에서는, 제2 건조 공정에서, 제1 건조 공정의 최고 건조 온도보다 높은 건조 온도에서 처리를 행하는 공정을 포함함으로써, 적절한 편광 필름의 수분율로 하기 위한 건조의 일부만을 제1 건조 공정에서 행하고, 보호 필름을 접합한 후에 행하는 제2 건조 공정에 의해, 최종 제품으로서 적절한 수분율로 조정하는 나머지 건조를 행함으로써, 편광 필름의 폭의 수축을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 제2 건조 공정에서는, 공정 개시시의 건조 온도보다 높은 건조 온도에서 처리를 행하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 복수의 존이 설치된 제2 건조 공정에서는, 2번째의 존 이후에, 1번째의 존보다도 높은 온도에서 처리하는 존을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 1번째의 존의 온도는 60℃ 미만이고, 2번째의 존 이후에 대해서는, 이들 중에서 적어도 1개의 건조로의 온도가 60℃ 이상이고, 온도가 60℃ 이상인 이 건조로는, 바람직하게는 60℃ 내지 100℃의 범위로 설정된다. 그렇게 함으로써, 편광 필름과 보호 필름의 접착을 진행시킨 후에, 편광 필름의 두께를 충분히 수축시킬 수 있다.
한편, 상기 두께의 비 Ta/Tb가 1.30을 초과하는 경우, 제1 건조 공정에서의 건조의 정도가 충분하지 않아, 제2 건조 공정의 건조 조건을 엄격한 조건으로 할 필요가 있으며, 제2 건조 공정에서의 주름의 발생이나 필름 파단 등의 공정 오염의 문제나, 편광판의 외관 불량 등의 품질의 저하를 초래하는 경우가 있다.
상술한 바와 같이, 제1 건조 공정 및 제2 건조 공정의 건조의 정도를 제어함으로써, 상기 두께의 비의 관계를 만족시키도록 편광판을 제조할 수 있다. 그리고, 편광 필름의 폭의 수축 정도를 억제할 수 있다. 보호 필름의 접합에 있어서, 수계의 접착제를 이용하는 경우에는, 접착제의 용제를 증발시키기 위해서 행하는 건조 공정을 제2 건조 공정으로 할 수 있다.
이상과 같이 하여 제조한 편광판은, 편광 필름과, 편광 필름의 적어도 한쪽면에 접합된 보호 필름을 구비하고, 액정 표시 장치의 편광판으로서 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 예를 들면 시감도 보정 단체 투과율이 41.5％ 이상, 시감도 보정 편광도가 99.99％ 이상의 광학 특성을 갖는 편광판을 제조할 수 있다. 편광판이 이러한 광학 특성을 가짐으로써, 편광판을 액정 표시 장치의 편광판으로서 이용한 경우 양호한 콘트라스트비의 표시가 얻어진다.
실시예
[실시예 1]
(편광 필름의 제작)
두께 75㎛의 폴리비닐알코올 필름(쿠라레비닐론 VF-PS#7500, 중합도 2,400, 비누화도 99.9몰％ 이상)을 30℃의 순수에, 필름이 느슨하지 않도록 긴장 상태를 유지한 채로 침지하여 필름을 충분히 팽윤시켰다(팽윤 공정). 다음으로 요오드/요오드화칼륨/물이 중량비로 0.04/2.0/100인 30℃의 수용액에 침지하면서 1축 연신을 행한 후(염색 공정), 요오드화칼륨/붕산/물이 중량비로 12/4.2/100인 56℃ 수용액에 침지하여 가교 처리하면서 원반으로부터의 적산 연신 배율이 5.7배가 될 때까지 1축 연신을 행하였다(가교 공정 및 연신 공정). 다음으로, 요오드화칼륨/붕산/물이 중량비로 9/2.9/100인 40℃ 수용액에 침지하고, 계속해서 5℃의 순수로 세정한 후, 건조 온도 30℃, 건조 시간 50초의 건조 조건으로 건조 처리하여 편광 필름을 얻었다(제1 건조 공정). 얻어진 편광 필름은 두께(Ta) 33.1㎛, 폭(Wa) 225mm, 수분율 30％였다.
(접착제의 제조)
아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지(상품명 "고세 파이머 Z-200", 닛본 고세이 가가꾸 고교(주) 제조, 4％ 수용액 점도 12.4mPa·초, 비누화도 99.1몰％)를 순수에 용해시키고, 10％ 농도의 수용액을 제조하였다. 이 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지 수용액과, 가교제가 되는 글리옥실산나트륨을 전자:후자의 고형분 중량비가 1:0.1이 되도록 혼합하고, 추가로 물 100부에 대하여 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지가 1부가 되도록 순수로 희석하여, 접착제 조성물을 제조하였다.
(편광판의 제작)
먼저 얻어진 편광 필름의 양면에 비누화 처리가 실시된 트리아세틸셀룰로오스를 포함하는 두께 80㎛의 필름(KC8UX2MW, 코니카 미놀타 옵트(주) 제조)을 상기 접착제를 통해 닙롤에 의해 접합하고, 건조 온도 75℃, 건조 시간 150초의 건조 조건으로 건조 처리하여(제2 건조 공정) 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판 중 편광 필름은, 두께(Tb) 27.0㎛, 폭(Wb) 221mm, 붕소 함유율 3.8중량％였다. 즉, Ta/Tb가 1.23, Wb/Wa가 0.982였다.
(편광판의 광학 특성)
얻어진 편광판의 광학 성능을 구하기 위해, (주)니혼 분꼬 제조의 자외 가시 분광 광도계 V7100에 편광판을 세팅하고, 투과 방향과 흡수 방향의 편광판의 자외 가시 스펙트럼을 측정하였다. 단체 투과율, 편광도(시감도 보정 편광도)는 JIS-Z8729에 준거하여 계산으로 구하였다. 실시예 1의 편광판의 광학 특성은, 시감도 보정 단체 투과율이 42.5％, 시감도 보정 편광도가 99.995％였다.
[실시예 2]
(편광 필름의 제작)
제1 건조 공정에서의 건조 조건을, 건조 온도 50℃, 건조 시간 50초간으로 한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광 필름을 제작하였다. 얻어진 편광 필름은, 두께(Ta) 32.1㎛, 폭(Wa) 219mm, 수분율 16％였다.
(편광판의 제작)
실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판 중 편광 필름은, 두께(Tb) 28.0㎛, 폭(Wb) 217mm, 붕소 함유율 3.8중량％였다. 즉, Ta/Tb가 1.15, Wb/Wa가 0.991이었다. 실시예 2의 편광판의 광학 특성은, 시감도 보정 단체 투과율이 42.5％, 시감도 보정 편광도가 99.997％였다.
[실시예 3]
(편광 필름의 제작)
실시예 1과 동일하게 하여 편광 필름을 제작하였다. 얻어진 편광 필름은 실시예 1과 동일하게 두께(Ta) 33.1㎛, 폭(Wa) 225mm, 수분율 30％였다.
(편광판의 제작)
제2 건조 공정에서의 건조 조건을, 건조 온도 90℃, 건조 시간 150초간으로 한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다. 얻어진 편광판 중 편광 필름은, 두께(Tb) 26.6㎛, 폭(Wb) 219mm, 붕소 함유율 3.8중량％였다. 즉, Ta/Tb가 1.24, Wb/Wa가 0.973이었다. 실시예 3의 편광판의 광학 특성은, 시감도 보정 단체 투과율이 42.5％, 시감도 보정 편광도가 99.996％였다.
[실시예 4]
(편광 필름의 제작)
가교 처리에 있어서의 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비를 12/3.1/100으로 한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여 편광 필름을 제작하였다. 얻어진 편광 필름은, 두께(Ta) 32.8㎛, 폭(Wa) 226mm, 수분율 22％였다.
(편광판의 제작)
실시예 2와 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판 중 편광 필름은, 두께(Tb) 27.2㎛, 폭(Wb) 223mm, 붕소 함유율 3.2중량％였다. 즉, Ta/Tb가 1.21, Wb/Wa가 0.987이었다. 실시예 4의 편광판의 광학 특성은, 시감도 보정 단체 투과율이 42.5％, 시감도 보정 편광도가 99.993％였다.
[비교예 1]
(편광 필름의 제작)
제1 건조 공정에서의 건조 조건을, 건조 온도 80℃, 건조 시간 150초간으로 한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 편광 필름을 제작하였다. 얻어진 편광 필름은, 두께(Ta) 29.5㎛, 폭(Wa) 213mm, 수분율 9％였다.
(편광판의 제작)
실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판 중 편광 필름은, 두께(Tb) 29.5㎛, 폭(Wb) 213mm, 붕소 함유율 3.9중량％였다. 즉, Ta/Tb가 1.00, Wb/Wa가 1.00이었다. 비교예 1의 편광판의 광학 특성은, 시감도 보정 단체 투과율이 42.5％, 시감도 보정 편광도가 99.996％였다.
[비교예 2]
(편광 필름의 제작)
적산 연신 배율을 5.0배로 한 것 이외에는, 비교예 1과 동일하게 하여 편광 필름을 제작하였다. 얻어진 편광 필름은, 두께(Ta) 34.4㎛, 폭(Wa) 227mm, 수분율 9.5％였다.
(편광판의 제작)
실시예 1과 동일하게 하여 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판 중 편광 필름은, 두께(Tb) 34.2㎛, 폭(Wb) 227mm, 붕소 함유율 3.9중량％였다. 즉, Ta/Tb가 1.01, Wb/Wa가 1.00이었다. 비교예 2의 편광판의 광학 특성은, 시감도 보정 단체 투과율이 42.5％, 시감도 보정 편광도가 99.980％였다.
하기 표 1은 실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2의 상기 결과를 나타낸다.
Figure 112014079674046-pct00001
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 건조 공정 및 제2 건조 공정의 건조 조건을, Ta/Tb가 1.02 내지 1.30이 되도록 조정한 실시예 1 내지 4에 따르면, 비교예 1, 2보다 얇고, 폭이 넓으며, 광학 성능이 양호한 편광 필름을 갖는 편광판이 얻어지는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 제조 방법에 의해 제작되는 편광판은, 액정 표시 장치를 비롯한 각종 표시 장치에 유효하게 적용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 폴리비닐알코올계 필름을 2색성 색소로 염색하는 염색 공정과,
    염색한 상기 폴리비닐알코올계 필름을 가교제를 포함하는 용액에 침지하여 가교하는 가교 공정과,
    가교한 상기 폴리비닐알코올계 필름을 건조하는 제1 건조 공정을 순서대로 행하여 폴리비닐알코올계 필름을 포함하는 편광 필름을 제조한 후에,
    상기 편광 필름의 적어도 한쪽면에 접착제층을 통해 보호 필름을 접합하여 적층체를 형성하는 접합 공정과,
    상기 적층체를 건조하는 제2 건조 공정을 순서대로 행하여 상기 적층체를 포함하는 편광판을 제조하는 제조 방법이며,
    상기 제2 건조 공정 후의 상기 편광판 중 상기 편광 필름의 두께 Tb에 대한, 상기 제1 건조 공정 후이며 상기 접합 공정 전의 상기 편광 필름의 두께 Ta의 비 Ta/Tb가 1.02 내지 1.30인 편광판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 건조 공정 후이며 상기 접합 공정 전의 상기 편광 필름의 폭 Wa에 대한, 상기 제2 건조 공정 후의 상기 편광판 중 상기 편광 필름의 폭 Wb의 비 Wb/Wa가 0.960 이상 1.000 미만인 편광판의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 건조 공정 후이며 상기 접합 공정 전의 상기 편광 필름의 수분율이 12 내지 45％인 편광판의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 건조 공정 후의 상기 편광판 중 상기 편광 필름의 붕소의 함유율이 2.5 내지 4.5중량％인 편광판의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 건조 공정은, 상기 제1 건조 공정의 최고 건조 온도보다 높은 건조 온도에서 처리를 행하는 공정을 포함하는 편광판의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 건조 공정은, 공정 개시시의 건조 온도보다 높은 건조 온도에서 처리를 행하는 공정을 포함하는 편광판의 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접합 공정 전에 상기 폴리비닐알코올계 필름의 양단부를 절단하여 제거하는 제거 공정을 더 갖는 편광판의 제조 방법.
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