KR20050058194A - 편광 필름의 제조 방법, 편광판의 제조 방법 및 광학적층체의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

보다 뉴트럴한 흑색 표시가 가능한 편광 필름의 제조 방법, 편광판의 제조 방법 및 광학 적층체의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 후, 붕산 처리하는 편광 필름의 제조 방법으로서, 상기 붕산 처리후의 폴리비닐알코올계 필름을, 물 100 중량부에 대하여 약 28∼50 중량부의 요오드화칼륨 등의 요오드화물의 수용액에 침지 처리한다. 얻어진 편광 필름의 적어도 편면에 보호 필름을 접합하여 편광판이 얻어진다.

Description

편광 필름의 제조 방법, 편광판의 제조 방법 및 광학 적층체의 제조 방법 {THE METHOD FOR PRODUCING A POLARIZING FILM, THE METHOD FOR PRODUCING A POLARIZER, AND THE METHOD FOR PRODUCING OPTICAL LAMINATE}

본 발명은 보다 뉴트럴한 흑색 표시가 가능한 편광 필름의 제조 방법, 이 편광 필름의 적어도 편면에 보호 필름을 적층한 편광판의 제조 방법, 그리고 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 시야각 개량 필름 및 반투과 반사 필름 중 어느 하나가 단독 또는 복수 접합되어 이루어지는 광학 적층체의 제조 방법에 관한 것이다.

편광 필름으로는, 종래부터 폴리비닐알코올계 필름에 2 색성 색소를 흡착 배향시켜, 붕산 처리한 것이 사용되고 있다. 즉, 요오드를 2 색성 색소로 하는 요오드계 편광 필름이나, 2 색성 염료를 2 색성 색소로 하는 염료계 편광 필름 등이 알려져 있다. 이들 편광 필름은 통상 그 편면 또는 양면에 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로 이루어지는 접착제를 발라 트리아세틸 셀룰로오스 등의 보호 필름을 접합하여 편광판이 된다.

또, 붕산 처리후, 요오드화물의 수용액에 침지 처리하는 경우도 있다. 예를 들어, 일본 공개 특허 공보 제 2001-290027 호에서는, 폴리비닐알코올계 필름을 2 색성 색소로 염색하여 붕산 처리한 후, 농도가 0.2∼15 중량% 인 요오드화물의 수용액에 소정의 접촉 시간으로 침지 처리하고, 건조시켜 편광 필름을 제조하고 있다. 일본 공개 특허 공보 제 2001-290027 호에 의하면, 요오드화물 수용액으로 침지 처리함으로써, 필름에서 붕산이 석출되는 것을 방지하여, 얼룩이나 이물 등의 결점을 없앨 수 있게 되어 있다.

또, 일본 공개 특허 공보 제 2001-296428 호에서는, 소정의 연신 배율로 필름을 연신하면서, 붕산 처리 공정후에 요오드화물을 4∼20 중량% 함유하는 욕에 침지 처리하여 편광 필름을 제조하고 있다. 일본 공개 특허 공보 제 2001-296428 호의 기재에 의하면, 높은 투과율과 높은 편광률을 양립시킬 수 있다고 되어 있다.

그러나, 종래의 편광 필름의 제조 방법에서는, 광학 특성을 충분히 만족할 수 있는 편광 필름이 얻어지지 않아, 예를 들어 흑색이 푸른 빛을 띤다는 등의 문제가 있으며, 따라서 보다 뉴트럴한 흑색 표시가 가능한 편광 필름이 요망되고 있었다.

본 발명은 보다 뉴트럴한 흑색 표시가 가능한 편광 필름의 제조 방법, 편광판의 제조 방법 및 광학 적층체의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 붕산 처리한 폴리비닐알코올계 필름을 요오드화물의 종래보다 고농도 수용액에 침지 처리할 때에는, 보다 뉴트럴한 흑색 표시가 가능해진다는 새로운 사실을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 편광 필름의 제조 방법은, 폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 후, 붕산 처리하는 제조 방법으로서, 상기 붕산 처리후의 폴리비닐알코올계 필름을, 물 100 중량부에 대하여 28∼50 중량부의 요오드화물을 용해시킨 수용액에 침지 처리하는 것을 특징으로 한다. 상기 요오드화물로는, 요오드화칼륨이 예시된다.

또, 본 발명에 관한 편광판의 제조 방법은, 상기 편광 필름의 적어도 편면에 보호 필름을 접합하는 것을 특징으로 한다. 이 보호 필름은 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 시야각 개량 필름 및 반투과 반사 필름중 어느 하나의 기능을 구비하고 있는 것이 좋다. 또, 적어도 편면에 보호 필름을 접합한 상기 편광판에, 위상차판, 휘도 향상 필름, 시야각 개량 필름 및 반투과 반사판에서 선택되는 적어도 1 종을 접합하여, 광학 적층체를 제조할 수 있다.

본 발명에서의 폴리비닐알코올계 필름을 형성하는 폴리비닐알코올계 수지는 통상 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화한 것이 예시된다. 비누화도로는, 약 85 몰% 이상, 바람직하게는 약 90 몰% 이상, 보다 바람직하게는 약 99 몰% ∼ 100 몰% 이다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체, 예를 들어 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 등을 들 수 있다. 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들어 불포화 카르복시산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도로는, 약 1000∼10000, 바람직하게는 약 1500∼5000 정도이다.

이들 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있을 수 있으며, 예를 들어 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다. 통상, 편광 필름 제조의 개시 재료로는, 두께가 약 20 ㎛ ∼ 100 ㎛, 바람직하게는 약 30 ㎛ ∼ 80 ㎛ 인 폴리비닐알코올계 수지 필름의 미연신 필름을 사용한다. 공업적으로는, 필름의 폭은 약 1500 ㎜ ∼ 4000 ㎜ 가 실용적이다.

이 미연신 필름을 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리 (가교 처리), 침지 처리, 물세척 처리하고, 마지막에 건조시켜 얻어지는 폴리비닐알코올계 편광 필름의 두께는, 예를 들어 약 5∼50 ㎛ 정도이다. 여기서 침지 처리란, 고농도 요오드화물 수용액, 즉 물 100 중량부에 대하여 약 28∼50 중량부의 요오드화물을 수용액에 침지하는 처리를 가리킨다.

본 발명의 편광 필름은 요오드를 흡착 배향시킨 폴리비닐알코올계 1 축 연신필름이지만, 그 제작 방법으로는 크게 나누어 2 개의 제조 방법이 있다. 하나는 폴리비닐알코올계 필름을 공기 또는 불활성 가스중에서 1 축 연신한 후, 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리, 침지 처리 및 물세척 처리의 순서로 용액 처리하고, 마지막에 건조시키는 방법. 두번째는 미연신 폴리비닐알코올계 필름을 수용액으로 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리, 침지 처리 및 물세척 처리의 순서로 용액 처리하여, 붕산 처리 공정 및/또는 그 전 공정에서 습식으로 1 축 연신하고, 마지막에 건조시키는 방법이다.

어느 방법에서도, 1 축 연신은 하나의 공정에서 실시해도 되고, 2 개 이상의 공정에서 실시해도 되지만, 복수의 공정에서 실시하는 것이 바람직하다. 또, 기본적으로 공정의 순서는 상기한 바와 같지만, 처리욕의 수나 처리 조건 등에 제약은 없다. 또, 상기 공정에 기재되지 않은 공정을 별도의 목적으로 삽입하는 것도 자유로운 것은 말할 필요도 없다.

팽윤 공정은 필름 표면의 이물 제거, 필름중의 가소제 제거, 다음 공정에서의 염색 용이성의 부여, 필름의 가소화 등의 목적으로 실시된다. 처리 조건은 이들 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 또한 기재 필름의 극단적인 용해, 실투 등의 문제가 생기지 않는 범위에서 결정된다. 미리 기체중에서 연신한 필름을 팽윤시키는 경우에는, 예를 들어 약 20 ℃ ∼ 70 ℃, 바람직하게는 약 30 ℃ ∼ 60 ℃ 의 수용액에 필름을 침지하여 실시된다. 필름의 침지 시간은 약 30 초 ∼ 300 초, 더욱 바람직하게는 약 60 초 ∼ 240 초 정도이다. 처음부터 미연신의 원반 (原反) 필름을 팽윤시키는 경우에는, 예를 들어 약 10 ℃ ∼ 50 ℃, 바람직하게는 약 20 ℃ ∼ 40 ℃ 의 수용액에 필름을 침지하여 실시된다. 필름의 침지 시간은 약 30 초 ∼ 300 초, 더욱 바람직하게는 약 60 초 ∼ 240 초 정도이다.

팽윤 처리 공정에서는, 필름이 폭방향으로 팽윤되어 필름에 주름이 발생하는 등의 문제가 생기기 쉽기 때문에, 익스팬더 롤 (expander roll), 스파이럴 롤 (spiral roll), 크라운 롤 (crown roll), 크로스 가이더 (cross guider), 벤드 바 (bend bar), 텐터 크립 (tenter crip) 등 공지된 폭 확대 장치로 필름의 주름을 없애면서 필름을 반송하는 것이 바람직하다. 욕 중의 필름 반송을 안정화시킬 목적으로, 팽윤 욕 중에서의 수류를 수중 샤워로 제어하거나, EPC 장치 (Edge Position Control 장치: 필름의 단부를 검출하여 필름의 사행을 방지하는 장치) 등을 병용하거나 하는 것도 유용하다. 본 공정에서는, 필름의 주행 방향으로도 필름이 팽윤 확대되기 때문에, 반송 방향의 필름이 느슨해지는 것을 없애기 위해, 예를 들어 처리조 전후의 반송 롤의 속도를 컨트롤하는 등의 수단을 강구하는 것이 바람직하다. 또, 사용하는 팽윤 처리 욕은 순수 이외에, 붕산 (일본 공개 특허 공보 평10-153709 호에 기재), 염화물 (일본 공개 특허 공보 평06-281816 호에 기재), 무기산, 무기염, 수용성 유기 용매, 알코올류 등을 약 0.01 중량% ∼ 10 중량% 의 범위로 첨가한 수용액도 사용할 수 있다.

요오드에 의한 염색 공정은 필름에 요오드를 흡착, 배향시킬 목적으로 실시된다. 처리 조건은 이들 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 또한 기재 필름의 극단적인 용해, 실투 등의 문제점이 생기지 않는 범위에서 결정된다. 예를 들어, 약 10 ℃ ∼ 45 ℃, 바람직하게는 약 20 ℃ ∼ 35 ℃ 의 온도, 또한 중량비로 요오드/KI/물 = 약 0.003∼0.2/약 0.1∼10/100 의 농도로 약 30 초 ∼ 600 초, 바람직하게는 약 60 초 ∼ 300 초 침지 처리한다.

요오드화칼륨 대신에 다른 요오드화물, 예를 들어 요오드화아연 등을 사용해도 된다. 또, 다른 요오드화물을 요오드화칼륨과 병용해도 된다. 그리고, 요오드화물 이외의 화합물, 예를 들어 붕산, 염화아연, 염화코발트 등을 공존시켜도 된다. 붕산을 첨가하는 경우, 요오드를 포함하는 점에서 하기의 붕산 처리와 구별된다. 물 100 중량부에 대하여 요오드를 약 0.003 중량부 이상 포함하고, 또한 온도가 약 40 ℃ 이하인 것이라면 염색조라 볼 수 있다.

상기한 바와 같이 염색조에서 필름을 연신시켜도 된다. 연신은 염색조 전후의 닙 롤에 주속에 차이를 두는 등의 방법으로 실시된다. 또한, 팽윤 공정과 마찬가지로, 익스팬더 롤, 스파이럴 롤, 크라운 롤, 크로스 가이더, 벤드 바 등을 염색욕 중 및/또는 욕 출입구에 설치할 수도 있다. 또한, 팽윤 처리후, 염색 처리 전에, 폴리비닐알코올계 필름을 습식 연신 처리해도 된다.

염색후의 붕산 처리는, 물 100 중량부에 대하여 붕산을 약 1∼10 중량부 함유하는 수용액에, 염색한 폴리비닐알코올계 필름을 침지함으로써 실시된다. 통상 약 10∼70 ℃ 의 수용액에 약 3∼600 초간 침지하여 실시된다. 붕산 함유 수용액에는, 요오드화물을 약 1∼30 중량부 함유시키는 것이 바람직하다.

요오드화물로는, 요오드화칼륨, 요오드화아연 등을 들 수 있다. 또, 요오드화물 이외의 화합물, 예를 들어 염화아연, 염화코발트, 염화지르코늄, 티오황산나트륨, 아황산칼륨, 황산나트륨 등을 공존시켜도 된다.

이 붕산 처리는 가교에 의한 내수화나 색상 조정 (푸른 빛이 도는 것을 방지하는 등) 을 위해 실시된다. 가교에 의한 내수화를 위한 경우에는, 필요에 따라 붕산 이외에, 또는 붕산과 함께, 글리옥잘, 글루탈알데히드 등의 가교제도 사용할 수 있다.

이 붕산 처리는, 그 목적에 따라 붕산 및 요오드화물의 농도, 처리 욕의 온도를 적절히 변경하여 실시되는데, 내수화를 위한 붕산 처리와 색상 조정을 위한 붕산 처리는 특별히 구별되는 것은 아니다. 또, 붕산 처리 공정에서도, 염색 공정과 마찬가지로 필름을 연신시켜도 된다.

붕산 처리후, 필름을 소정 농도의 요오드화물 수용액에 침지 처리한다. 요오드화물로는, 예를 들어 요오드화칼륨, 요오드화나트륨, 요오드화리튬, 요오드화아연 등을 들 수 있다. 수용액은, 물 100 중량부에 대하여 요오드화물을 약 28∼50 중량부, 바람직하게는 약 28∼45 중량부, 보다 바람직하게는 약 28∼40 중량부의 비율로 용해시킨 것이다. 요오드화물의 첨가량이 상기 범위를 밑도는 경우에는, 보다 뉴트럴한 흑색을 표시시키는 것이 곤란해지고, 흑색이 푸른 빛을 띠는 등의 문제가 발생할 우려가 있으며, 반대로 상기 범위를 초과한 경우에는, 요오드화물을 물에 용해시키는 것이 곤란해질 우려가 있다.

상기 요오드화물 수용액에는, 요오드화물 외에, 필요에 따라 염화아연, 염화코발트, 염화지르코늄, 티오황산나트륨, 아황산칼륨, 황산나트륨 등의 다른 성분을 첨가해도 되며, 붕산을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 이는, 다음 물세척 공정에서 폐액중에 붕산이 함유되지 않아 폐액 처리가 쉽기 때문이다. 또한, 침지 처리 공정에서 닙 롤의 표면에 붕산이 석출되지 않기 때문에, 필름에 이물 결함이 발생할 우려가 없어진다는 이점도 있다.

침지 처리하기 위한 상기 요오드화물 수용액의 온도는 약 10∼60 ℃, 바람직하게는 약 20∼45 ℃ 인 것이 좋다. 그리고, 이 요오드화물 수용액에 필름을 약 2∼120 초, 바람직하게는 약 3∼90 초, 보다 바람직하게는 약 5∼60 초간 침지시킨다.

침지 처리후, 필름은 수세 처리된다. 수세 처리는, 예를 들어 붕산 처리한 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하고, 물을 샤워식으로 분무, 또는 침지와 분무를 병용함으로써 실시된다. 수세 처리에서의 물의 온도는 통상 약 2∼40 ℃ 정도이고, 침지 시간은 약 2∼120 초 정도인 것이 좋다. 수세후의 건조 공정은 건조로 속에서 약 40∼100 ℃ 의 온도에서 약 60∼600 초 실시된다.

본 발명에서는, 팽윤 처리, 염색 처리, 붕산 처리 공정, 침지 처리전 또는 공정중의 적어도 한 공정에서 1 축 연신한다. 또는, 상기 공정 사이에 1 축 연신을 하기 위한 습식 연신 공정을 추가해도 된다. 1 축 연신은 하나의 공정에서 실시해도 되지만, 복수의 공정에서 실시하는 것이 바람직하다. 연신 방법은 공지된 방법을 채용할 수 있고, 예를 들어 필름을 반송하는 2 개의 닙 롤 사이에 주속에 차이를 두어 연신하는 롤간 연신, 일본 특허 제 2731813 호에 기재한 바와 같은 열 롤 연신법, 텐터 연신법 등이 있다. 또, 팽윤 공정전에 미리 폴리비닐알코올계 필름을 공기 또는 불활성 가스 등의 기체중에서 1 축 연신해도 된다. 최종적인 적산 연신 배율은 약 4.5∼7.0 배, 바람직하게는 약 5.0∼6.5 배이다.

이렇게 하여 제조된 편광 필름의 적어도 편면에 보호 필름을 접착제로 접합하여 편광판이 얻어진다.

보호 필름으로는, 예를 들어 트리아세틸 셀룰로오스나 디아세틸셀룰로오스와 같은 아세틸 셀룰로오스계 수지로 이루어지는 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지로 이루어지는 필름, 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 필름, 시클로올레핀계 수지로 이루어지는 필름을 들 수 있다. 시판되는 열가소성 시클로올레핀계 수지로는, 예를 들어 독일의 티코나 (Ticona) 사에서 판매되고 있는「토파스」(Topas) (상표 등록), JSR(주) 에서 판매되고 있는 (Arton) (상표 등록), 닛폰 제온(주) (Zeon Corporation) 에서 판매되고 있는「제오노어」(Zeonor) 나「제오넥스」(Zeonex) (모두 상표 등록), 미쓰이 화학(주) 에서 판매되고 있는「아펠」(Apel) 등이 있다. 이러한 시클로올레핀계 수지를 제막한 것을 보호 필름으로 하게 되는데, 제막에는 용제 캐스트법, 용융 압출법 등 공지된 방법이 적절하게 사용된다. 제막된 시클로올레핀계 수지 필름도 시판되고 있으며, 예를 들어 세키스이 화학 공업(주) (Sekisui Chemical Co., Ltd.) 에서 판매되고 있는「에스시나」나「SCA40」 등이 있다.

보호 필름의 두께는 얇은 것이 바람직하지만, 너무 얇으면 강도가 저하하고 가공성이 떨어지게 되며, 한편 너무 두꺼우면 투명성이 저하하거나 적층후에 필요한 양생 시간이 길어지거나 하는 등의 문제가 생긴다. 따라서, 보호 필름의 적당한 두께는, 예를 들어 약 5∼200 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 약 10∼150 ㎛, 보다 바람직하게는 약 20∼100 ㎛ 이다.

접착제와 편광 필름 및/또는 보호 필름과의 접착성을 향상시키기 위하여, 편광 필름 및/또는 보호 필름에 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사, 프라이머 도포 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 실시해도 된다.

보호 필름에는, 안티글레어 (anti-glare) 처리, 안티리플렉션 (anti-reflection) 처리, 하드 코트 처리, 대전 방지 처리, 방오 처리 등의 표면 처리가 단독으로 또는 조합하여 실시되고 있어도 된다. 또한, 보호 필름 및/또는 보호 필름 표면 보호층은 벤조페논계 화합물, 벤조트리졸계 화합물 등의 자외선 흡수제나, 페닐포스페이트계 화합물, 프탈산에스테르 화합물 등의 가소제를 갖고 있어도 된다.

이러한 보호 필름은 편광 필름의 편면에 접합되어도 되고, 양면에 접합되어도 된다.

편광 필름과 보호 필름은 수 용매계 접착제, 유기 용매계 접착제, 핫 멜트계 접착제, 무용제계 접착제 등의 접착제를 사용하여 적층된다. 수 용매계 접착제로는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 수지 수용액, 수계 2 액형 우레탄계 에멀전 접착제 등을, 유기 용매계 접착제로는, 예를 들어 2 액형 우레탄계 접착제 등을, 무용제계 접착제로는, 예를 들어 1 액형 우레탄계 접착제 등을 각각 들 수 있다. 편광 필름과의 접착면을 비누화 처리 등으로 친수화 처리한 아세틸 셀룰로오스계 필름을 보호 필름으로서 사용하는 경우, 폴리비닐알코올계 수지 수용액이 접착제로서 바람직하게 사용된다. 접착제로서 사용하는 폴리비닐알코올계 수지에는, 아세트산비닐의 단독중합체인 폴리아세트산비닐을 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올 호모폴리머 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체를 비누화 처리하여 얻어지는 비닐알코올계 공중합체, 그리고 그들의 수산기를 부분적으로 변성한 변성 폴리비닐알코올계 중합체 등이 있다. 이 접착제에는, 다가 알데히드, 수용성 에폭시 화합물, 멜라민계 화합물 등을 첨가제로서 사용해도 된다.

편광 필름과 보호 필름을 접합하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 편광 필름 또는 보호 필름의 표면에 접착제를 균일하게 도포하고, 도포면에 또다른 필름을 겹쳐 롤 등에 의해 접합하여, 건조시키는 방법 등을 들 수 있다.

통상 접착제는 조제후, 약 15∼40 ℃ 의 온도하에서 도포되며, 접합 온도는 통상 약 15∼30 ℃ 정도의 범위이다. 접합후는 건조 처리하여, 접착제중에 포함되는 물 등의 용제를 제거하지만, 이 때의 건조 온도는 통상 약 30∼85 ℃, 바람직하게는 약 40∼80 ℃ 의 범위이다. 그 후, 약 15∼85 ℃, 바람직하게는 약 20∼50 ℃, 보다 바람직하게는 약 35∼45 ℃ 의 온도 환경하에서 통상 약 1∼90 일간 정도 양생하여 접착제를 경화시켜도 된다. 이 양생 기간이 길면 생산성이 나빠지기 때문에, 양생 기간은 약 1∼30 일간 정도, 바람직하게는 약 1∼7 일간이다.

이렇게 하여, 접착제층을 발라 편광 필름의 편면 또는 양면에 보호 필름이 접합된 편광판이 얻어진다.

본 발명에서는, 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 수도 있다. 이 경우, 예를 들어 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 있는 것 외에, 보호 필름 자체에 이러한 기능을 부여할 수도 있다. 또한, 휘도 향상 필름의 기능을 가진 확산 필름 등과 같이, 복수의 기능을 보호 필름 자체에 주어도 된다.

예를 들어, 상기 보호 필름에, 일본 특허 제 2841377 호, 일본 특허 제 3094113 호 공보 등에 기재된 연신 처리를 실시하거나, 일본 특허 제 3168850 호 등에 기재된 처리를 실시하거나 함으로써, 위상차 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 상기 보호 필름에, 일본 공개 특허 공보 제 2002-169025 호나 일본 공개 특허 공보 제 2003-29030 호에 기재된 바와 같은 방법으로 미세 구멍을 형성함으로써, 또한 선택 반사의 중심 파장이 다른 2 층 이상의 콜레스테릭 액정층을 중첩함으로써, 휘도 향상 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다.

상기 보호 필름에 증착이나 스퍼터링 등으로 금속 박막을 형성함으로써, 반사 필름 또는 반투과 반사 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 상기 보호 필름에 미립자를 포함하는 수지 용액을 코팅함으로써, 확산 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 상기 보호 필름에 디스코틱 액정성 화합물 등의 액정성 화합물을 코팅하여 배향시킴으로써, 광학 보상 필름으로서의 기능을 부여할 수 있다. 또, 적당한 접착제를 사용하여, 상품명: DBEF (3M(주) 제조) 등의 휘도 향상 필름, 상품명: WV 필름 (후지 샤신 필름(주) 제조) 등의 시야각 개량 필름, 상품명: 스미카라이트 (상표 등록) (Sumikalight) (스미또모 화학 공업(주)) 와 같은 위상차 필름 등의, 시판되는 광학 기능성 필름을 편광 필름에 직접 접합해도 된다.

이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들의 예에 의해 한정되는 것은 아니다.

하기 실시예 및 비교예는 폴리비닐알코올의 긴 필름을, 닙 롤과 프리 롤을 조합한 연속 반송 장치로 반송하면서 각종 처리를 한 것이다.

1 축 연신은 처리조 전후의 구동 닙 롤에 주속에 차이를 두어 실시하였다.

또, 광학 성능은 (주)시마즈 제작소사 제조의 자외 가시 분광 광도계 UV2450 에 옵션 액세서리인「편광자 부착 필름 홀더」를 세트하여 투과 방향과 흡수 방향의 편광판의 자외 가시 스펙트럼을 측정하여, 편광판 2 장을 크로스니콜로 배치하였을 때의 색상인, 직교 색상, 직교 L^*, 직교 a^*, 직교 b^* 를 JIS-Z8729 에 준하여 계산해 구하였다.

(실시예 1)

두께 75 ㎛ 의 폴리비닐알코올 필름 (구라레 비닐론 VF-PS #7500, 중합도 2,400, 비누화도 99.9 몰% 이상) 을 30 ℃ 의 순수에, 필름이 늘어지지 않게 긴장 상태를 유지시킨 상태로 약 130 초간 침지하여 필름을 충분히 팽윤시켰다. 다음에, 요오드/요오드화칼륨/물이 중량비로 0.02/1.5/100 인 수용액에 침지하면서 1 축 연신하였다.

그 후, 요오드화칼륨/붕산/물이 중량비로 10/5/100 으로 함유되고 온도가 60 ℃ 인 붕산 함유 수용액에 침지하여, 가교 처리 (내수화 처리) 하면서 원반으로부터의 적산 연신 배율이 5.9 배가 될 때까지 1 축 연신하였다. 그리고, 긴장 상태를 유지한 상태로, 요오드화칼륨/물이 중량비로 30/100 인 수용액에 28 ℃ 에서 약 30 초간 침지하고, 이어서 15 ℃ 의 순수로 약 5 초간 세정하였다. 온도 50 ℃ 에서 5 분간 건조시켜 편광 필름을 얻었다.

이 편광 필름의 광학 성능을 측정하여 직교 a^* 및 직교 b^* 를 측정하였다. 그 결과, 직교 a^*= 0.31, 직교 b^*= -0.05 이며, 색상이 보다 뉴트럴한 흑색 표시가 가능한 편광 필름이었다.

[비교예 1]

가교 처리후의 필름을, 농도가 요오드화칼륨/물이 중량비로 12/100 인 요오드화칼륨 수용액에 침지 처리한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광 필름을 얻었다.

이 편광 필름의 광학 성능을 측정하여 직교 a^* 및 직교 b^* 를 측정하였다. 그 결과, 직교 a^* = 1.8, 직교 b^* = -4.9 이며, 푸른 빛이 도는 흑색이 되었다.

(실시예 2)

두께 75 ㎛ 인 폴리비닐알코올 필름 (구라레 비닐론 VF-PS #7500, 중합도 2,400, 비누화도 99.9 몰% 이상) 을 30 ℃ 의 순수에, 필름이 늘어지지 않게 긴장 상태를 유지한 상태로 약 130 초간 침지하여 필름을 충분히 팽윤시켰다. 다음에, 요오드/요오드화칼륨/물이 중량비로 0.02/1.5/100 인 수용액에 침지하여 염색 처리하면서 1 축 연신하였다.

그 후, 요오드화칼륨/붕산/물이 중량비로 10/5/100 이고 온도가 60 ℃ 인 제 1 붕산 함유 수용액에 침지 처리하면서, 원반으로부터의 적산 연신 배율이 5.9 배가 될 때까지 1 축 연신하였다. 그리고, 요오드화칼륨/붕산/물이 중량비로 20/3/100 이고 온도가 30 ℃ 인 제 2 붕산 함유 수용액에 약 30 초간 침치 처리하였다.

또한, 긴장 상태를 유지한 상태로, 요오드화칼륨/물이 중량비로 30/100 인 요오드화칼륨 수용액에 28 ℃ 에서 약 30 초간 침지하였다. 이어서, 10 ℃ 의 순수로 약 10 초간 세정하였다. 온도 60 ℃ 에서 2 분 건조시켜 편광 필름을 얻었다.

이 편광 필름의 광학 성능은 직교 a^* = 0.15, 직교 b^* = -0.03 이며, 색상이 보다 뉴트럴한 흑색 표시가 가능한 편광 필름이었다.

본 발명에 의하면, 요오드를 흡착 배향시켜 붕산 처리한 폴리비닐알코올계 필름을, 물 100 중량부에 대하여 28∼50 중량부의 요오드화물의 수용액에 침지 처리함으로써, 보다 뉴트럴한 흑색 표시가 가능해진다는 효과가 있다. 본 발명에 의해 얻어지는 편광판, 광학 적층체를 액정 표시 장치에 사용함으로써, 박형이고 고품위인 액정 표시가 얻어진다.

Claims (5)

1. 폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 후, 붕산 처리하는 편광 필름의 제조 방법으로서, 상기 붕산 처리후의 폴리비닐알코올계 필름을, 물 100 중량부에 대하여 28∼50 중량부의 요오드화물의 수용액에 침지 처리하는 것을 특징으로 하는 편광 필름의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 요오드화물이 요오드화칼륨인 것을 특징으로 하는 편광 필름의 제조 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 방법으로 얻어지는 편광 필름의 적어도 편면에 보호 필름을 접합하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 보호 필름이 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 시야각 개량 필름 및 반투과 반사 필름중 어느 하나의 기능을 구비하고 있는 편광판의 제조 방법.
5. 제 3 항에 기재된 방법에 의해 얻어지는 편광판에, 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 시야각 개량 필름 및 반투과 반사 필름에서 선택되는 1 종 이상을 접합하는 것을 특징으로 하는 광학 적층체의 제조 방법.