KR100813447B1 - 편광자의 제조 방법, 편광자, 편광판, 및 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

요오드로 염색하고 붕산 처리를 수행하고 아연을 함유하는, 붕산이나 아연 침적물에 의해 결함을 발생시키지 않는 우수한 내구성의 편광자가, 요오드에 의한 염색 처리를 미연신 폴리비닐 알코올계 필름에 수행하는 단계; 일축 연신 처리와 붕산 처리를 수행하는 단계; 이어서 아연 함침 처리를 수행하는 단계; 및 추가로 요오드 이온 함침 처리를 수행하는 단계를 포함하는 제조 방법을 통해서 제조될 수 있다.

편광자, 편광판, 화상 표시 장치

Description

편광자의 제조 방법, 편광자, 편광판, 및 화상 표시 장치 {PROCESS OF PRODUCING A POLARIZER, POLARIZER, POLARIZING PLATE, AND VISUAL DISPLAY}

본 발명은 편광자의 제조 방법 및 그 방법으로 얻은 편광자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그 편광자를 이용한 편광판에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그 편광판을 이용한 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, PDP (플라즈마 디스플레이 패널) 등의 화상 표시 장치에 관한 것이다.

종래에는, 액정 표시 장치 등에 사용하는 편광자로는, 편광자가 높은 투과율과 편광도를 갖게 되므로, 요오드로 염색한 폴리비닐 알코올계 필름을 사용하여 왔다. 일반적으로, 편광자는 그 일면 또는 양쪽면에 트리아세틸 셀룰로오스로 구성된 필름 같은 보호 필름을 적층한 편광판으로서 사용되어 왔다.

최근에는, 액정 표시 장치가 널리 사용되고 있으며, 사용 증대와 함께 고온 조건에서 장기간 사용하는 경우가 많다. 또한, 최근에는 용도에 따라서 적은 색상 변화를 갖는 액정 표시 장치가 요구되고 있다. 또한, 이런 요구와 함께, 고온 조건에서 또는 고온다습 조건에서 광학 특성의 저하를 방지하는 내구성이 편광판에 요구된다.

예를들어, 일본 특개소 54-16575호 공보, 일본 특개소 61-175602호 공보, 및 일본 특개 2002-35512호 공보에는, 적당한 양의 아연 이온을 함유시킴으로써, 요오드로 염색된 폴리비닐 알코올계 필름으로 구성된 편광자의 내구성을 향상시키는 것을 기재하고 있다. 구체적으로, 내구성의 예로서는, 특히 고온 조건에 방치하는 경우 발생하는 크로스 니콜 (crossed-Nicols) 의 적색 변색 (장파장 광의 편광 불량) 을 방지할 수 있는 것을 기재하고 있다. 이들 공보에 기재된 편광판의 제조 방법에서는, 아연 이온을 편광자에 함유시키는 처리를 붕산, 아연 이온, 및 요오드 이온을 동시에 함유하는 용액으로 편광자를 처리하여 수행한다. 그러나, 이런 방법으로 아연 이온을 함침하는 경우, 함침욕으로부터 취한 편광자의 표면상에 약간의 처리액이 잔류하게 된다. 또한, 편광자를 건조시킬 때 붕산이 석출되어, 편광자를 보호 필름에 부착하는 경우 외관 불량의 문제를 유발한다. 또한, 연신 공정의 마지막 단계에서 이 처리를 수행하는 경우, 아연 이온의 경우와 마찬가지로, 편광자를 건조시킬 때 아연 이온으로부터 발생한 석출물에 의해, 부착된 보호 필름의 외관 불량을 유발한다.

본 발명의 목적은 요오드로 염색하고, 붕산 처리를 수행하고, 또한 아연을 함유하는 우수한 내구성을 갖는 폴리비닐 알코올계 필름으로 구성된 편광자를 붕산이나 아연의 석출물에 의한 불량을 발생시키지 않도록 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 제조 방법으로 얻어진 편광자, 그 편광자를 이 용한 편광판, 및 그 편광판을 이용한 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명자들이 상기 문제점들을 해결하기 위해서 반복된 시험을 수행한 결과, 이하 기술하는 편광자의 제조 방법을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은, 미연신 폴리비닐 알코올계 필름에 요오드에 의한 염색을 수행하는 단계; 이어서 일축 연신 처리와 붕산 처리를 수행하는 단계; 아연에 의한 함침 처리를 수행하는 단계; 및 추가로 요오드에 의한 함침 처리를 수행하는 단계를 포함하는 편광자의 제조 방법에 관한 것이다.

상기 편광자의 제조 방법에서는, 일축 연신 처리와 붕산 처리는 동시에 수행하는 것이 바람직하다.

상기 편광자의 제조 방법에서는, 상술한 바와 같이 요오드 이온에 의한 함침 처리를 붕산 처리와 아연에 의한 함침 처리후에 수행할 때 붕산과 아연에 의한 석출을 방지함으로써, 양호한 외관 및 내구성을 갖는 편광자를 수득한다. 또한, 일축 연신 처리와 붕산 처리를 동시에 수행하는 경우, 바람직하게 높은 편광 성능을 갖는 편광자를 얻게 된다.

또한, 본 발명은 상기 제조 방법에 의해 얻은 편광자에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 편광자의 적어도 일면에 투명 보호층을 설치한 편광판에 관한 것이다.

상기 편광판은, 하나 이상의 위상차판, 시야각 보상 필름, 반사판, 반투과판, 및 휘도 향상필름을 구비한다.

또한, 본 발명은 상기 편광판을 이용한 화상 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 편광자의 제조 방법에서는 폴리비닐 알코올 및 그 유도체를 미연신 필름 (unstretched film) 의 재료로 이용한다. 폴리비닐 알코올의 유도체로서는, 폴리비닐 포말 이외에 폴리비닐 아세탈 등을 언급할 수 있으며, 에틸렌과 프로필렌 같은 올레핀으로 변성된 유도체; 아크릴산, 메타크릴산, 크로토닉산 등의 불포화 카르복실산; 상기 불포화 카르복실산과 아크릴아미드 등의 알킬 에스테르를 언급할 수 있다. 일반적으로, 대략 1000 내지 10000 의 중합도와 80 내지 100몰% 의 비누화도를 갖는 폴리비닐 알코올을 사용한다.

또한, 상기 폴리비닐 알코올계 필름에는 가소제 등의 첨가제도 함유될 수 있다. 가소제로서는, 폴리올과 그 축합물 등, 예를 들어, 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등을 언급할 수 있다. 가소제의 사용량은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 미연신 필름에서 20중량% 이하로 설정하는 것이 바람직하다.

우선, 상기 폴리비닐 알코올계 필름 (미연신 필름) 에 요오드에 의한 염색 처리를 수행한다. 일반적으로, 폴리비닐 알코올계 필름을 요오드 용액에 함침시켜서 요오드에 의한 염색 처리를 수행한다. 요오드 용액으로서 요오드 수용액을 사용하는 경우, 요오드와 요오드 이온, 예를들어 용해 보조제인 요오드화 칼륨 등을 함유하는 수용액을 사용한다. 요오드 농도는 대략적으로 0.01 내지 0.5중량% 이고, 바람직하게는 0.02 내지 0.4중량% 이고, 요오드화 칼륨 농도는 대략적으로 0.01 내지 10중량% 이고 바람직하게는 0.02 내지 8중량% 이다.

요오드에 의한 염색 처리에서, 요오드 용액의 온도는 일반적으로 대략 20 내지 50℃ 이고, 바람직하게는 25 내지 40℃ 이다. 함침 시간은 일반적으로 10 내지 300초의 범위이고, 바람직하게는 20 내지 240초이다. 또한, 폴리비닐 알코올계 필름 (연신 필름) 의 요오드의 함유량은 편광자가 양호한 편광도를 제공하도록 대략 1 내지 4중량% 로 조정하고, 바람직하게는 1.5 내지 3.5중량% 로 조정한다. 요오드에 의한 염색 처리에서는, 폴리비닐 알코올계 필름의 요오드 함량은 요오드 용액의 온도, 폴리비닐 알코올계 필름의 요오드 용액에 대한 함침 온도, 및 함침 시간 등의 조건을 조정하여 상기 범위들에 있도록 하는 것이 바람직하다.

이어서, 일축 연신 처리와 붕산 처리를 수행한다. 붕산 처리는 일축 연신 동안 또는 일축 연신 후에 수행하고, 이는 일축 연신 동안 동시에 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 일축 연신 처리는 요오드 용액에서 수행할 수도 있다.

일축 연신 처리에서의 연신 방법은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 습식 연신법과 건식 연신법 양쪽을 이용할 수 있으며, 그들을 조합하여 이용할 수도 있다. 건식 연신법의 연신 방법으로서는, 예를들어, 롤간 (inter-roll) 연신 방법, 가열 롤 (heating roll) 연신 방법, 압축 연신 방법, 텐터 (tenter) 연신 방법 등의 건식 연신법을 언급할 수 있으며, 습식 연신법으로서는, 텐터 연신 방법, 롤간 연신 방법 등을 언급할 수 있다. 또한, 연신은 다단계로 수행할 수 있다. 상기 연신 방법에서는, 미연신 필름을 일반적으로 가열 상태에서 사용한다. 일반적으로, 미연신 필름은 대략적으로 30 내지 150㎛ 두께의 필름을 사용한다. 연신 필름의 연신율은 목적에 따라서 적절하게 선택되며, 대략 2 내지 7 배이며, 바람직 하게는 3 내지 6.5 배, 보다 바람직하게는 3.5 내지 6 배이다. 연신 필름의 두께는 바람직하게는 대략 5 내지 40 ㎛ 이다.

붕산 처리를 수행하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를들어 폴리비닐 알코올계 필름을 붕산 수용액에 침적시켜서 수행한다. 또한, 붕산 처리는 도포법 (applying method) 과 분무법 (spraying method) 등에 의해 수행할 수 있다. 붕산 처리도 일축 연신동안 동시에 수행하는 경우, 붕산 수용액 내에서 일축 연신을 수행하는 것이 바람직하다. 붕산 농도는 대략 2 내지 15중량% 이고, 바람직하게는 3 내지 10중량% 이다. 붕산 수용액에는 요오드화 칼륨을 이용하여 요오드 이온을 함유시킬 수 있다. 요오드화 칼륨을 함유하는 붕산 수용액을 사용할 때는, 적은 착색을 갖는 편광자, 즉 가시광의 모든 파장 영역에 대하여 대략적으로 일정한 흡광도를 제공하는 소위 "뉴트럴 그레이 편광자" 를 얻을 수 있다.

붕산 처리에서, 붕산 수용액의 온도는 예를들어 50℃ 이상의 범위이고, 바람직하게는 50 내지 85℃ 이다. 함침 시간은 일반적으로 100 내지 1200초이고, 바람직하게는 150 내지 600초, 보다 바람직하게는 200 내지 500초이다.

이어서, 본 발명의 제조 공정에 아연에 의한 함침 처리가 제공된다. 예를들어, 아연에 의한 함침 처리에 아연염 수용액을 이용한다. 아연염으로서는, 염화 아연과 요오드화 아연 같은 할로겐화 아연, 황산 아연, 아세트산 아연 등을 언급할 수 있다 아연염 수용액내의 아연 이온 농도는 대략적으로 0.2 내지 10중량% 의 범위이고, 바람직하게는 0.5 내지 7중량% 이다. 또한, 내구성을 고려 할 때, 폴리비닐 알코올계 필름 (연신 필름) 내의 아연 함유량은 일반적으로 대략 0.03 내지 2중량%, 바람직하게는 0.05 내지 1중량% 로 조정한다.

일반적으로, 아연에 의한 함침 처리에서, 아연염 용액의 온도는 대략적으로 15 내지 60℃ 이고, 바람직하게는 25 내지 40℃ 이다. 일반적으로, 함침 시간은 대략적으로 1 내지 120초의 범위이고, 바람직하게는 3 내지 90초이다. 아연에 의한 함침 처리에서는, 아연염의 농도, 폴리비닐 알코올계 필름의 아연염 용액으로의 함침 온도, 및 함침 시간 등의 조건을 조정하여 폴리비닐 알코올계 필름의 아연 함유량이 상기 범위들에 있게 할 수 있다.

이어서, 요오드 이온에 의한 함침 처리를 수행한다. 요오드 이온에 의한 함침 처리에 요오드화 칼륨 등을 이용하여 요오드 이온을 함유하도록 만들어진 수용액을 사용한다. 요오드화 칼륨 농도는 대략적으로 0.5 내지 10중량% 이고, 보다 바람직하게는 1 내지 8중량% 이다.

요오드 이온에 의한 함침 처리에서, 수용액의 온도는 대략적으로 15 내지 60 ℃, 바람직하게는 25 내지 40℃ 이다. 일반적으로, 함침 시간은 대략적으로 1 내지 120 초의 범위이고, 바람직하게는 3 내지 90 초이다.

각각의 처리들을 수행한 폴리비닐 알코올계 필름 (연신 필름) 은 통상의 방법으로 세척 처리와 건조 처리를 거쳐서, 편광자가 제조 된다.

상기 편광자는 일반적인 방법을 이용하여 적어도 그 일면에 투명 보호층을 제공한 편광판을 사용할 수 있다. 투명 보호층은 폴리머에 의한 도포층 또는 필름의 라미네이트층 (laminated layer) 으로서 준비할 수 있다. 투명 보호층을 형성하는 투명 폴리머나 필름 재료로서는 적절한 투명재료를 사용할 수 있고, 우수한 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성 등을 갖는 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 예를들어, 상기 보호층의 재료로서는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머; 디아세틸 셀룰로오스와 트리아세틸 셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머; 폴리 메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머; 폴리스티렌과 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머; 폴리카보네이트계 폴리머를 언급할 수 있다. 또한, 보호 필름을 형성하는 폴리머의 예로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 사이클로계나 놀보넨계 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 폴리머; 비닐 염화물계 폴리머; 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머; 이미드계 폴리머; 술폰계 폴리머; 폴리에테르 술폰계 폴리머; 폴리-에테르 케톤계 폴리머; 폴리 페닐렌 황화물계 폴리머; 비닐 알코올계 폴리머; 비닐이덴 염화물계 폴리머; 비닐 부티랄계 폴리머; 알릴레이트계 폴리머; 폴리옥시메틸렌계 폴리머; 에폭시계 폴리머; 또는 상기 폴리머들의 블렌드 폴리머 (blend polymer) 를 언급할 수 있다. 아크릴계, 우레탄계, 아크릴 우레탄계, 에폭시계, 및 실리콘계 등의 열경화형 또는 자외선 경화형 수지로 이루어진 필름을 언급할 수 있다.

일반적으로, 투명 보호 필름의 두께는 500㎛ 이상이고, 바람직하게는 1 내지 300㎛ 이고, 보다 바람직하게는 5 내지 200㎛ 이다.

투명 보호 필름으로는, 편광 특성과 내구성을 고려하여, 트리아세틸 셀룰로오드 같은 셀룰로오스계 폴리머가 바람직하고, 특히 트리아세틸 셀룰로오스 필름이 적절하다. 추가적으로, 편광자의 양면에 투명 보호 필름을 제공하는 경우에도, 동일한 고분자 물질을 함유하는 투명 보호 필름을 전면과 후면 양면에 사용할 수 있으며, 다른 고분자 물질 등을 함유하는 투명 보호 필름을 사용할 수 있다.

또한, 일본 특개 2001-343529호 공보 (WO 01/37007) 에 기재된 바와 같이, 고분자 필름, 예를들어, (A) 측쇄 (side chain) 에 치환 및/또는 비치환 이미도기 (imido group) 를 갖는 열가소성 수지, 및 (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 포함하는 수지 혼합물을 언급할 수 있다. 예시적인 예로서, 이소-부틸렌 과 N-메틸 말레이미드, 및 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체를 포함하는 교대공중합체 (alternating copolymer) 를 함유하는 수지 혼합물로 구성된 필름을 언급할 수 있다. 수지 혼합물의 혼합물 압출 제품 (mixture extruded article) 등을 포함하는 필름을 사용할 수 있다.

또한, 투명 보호 필름은 가능한 적은 착색을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 필름 두께방향에서 Rth = [(nx + ny)/2 - nz] x d 로 표현되는 -90nm 내지 +75nm 의 위상차값을 갖는 보호필름을 바람직하게 사용할 수 있다 (여기서, nx 와 ny 는 필름 평면의 주굴절율을 나타내고, nz 는 필름 두께 방향의 굴절율이고, d 는 필름 두께를 나타냄). 따라서, 보호 필름으로부터 생성된 편광판의 착색 (광학적 착색) 은 두께 방향에서 -90nm 내지 +75nm의 위상차값 (Rth) 를 갖는 보호 필름을 사용하여 대부분 제거된다. 두께 방향의 위상차값 (Rth) 은 바람직하게는 -80 내지 +60nm 이고, 보다 바람직하게는 -70nm 내지 +45nm 이다.

상기 투명 보호필름의 편광 필름을 접착하지 않은 면상에 하드 코트층을 준 비하거나, 반사 방지, 스티킹 방지, 확산 또는 안티 글레어에 목적을 둔 처리를 실시한다.

하드코트 처리는 편광판 표면을 손상으로부터 보호할 목적으로 실시하며, 이 하드코드 필름은 예를들어, 아크릴계 및 실리콘계 수지 등의 적절한 자외선 경화형 수지를 이용하여 우수한 경도와 슬라이드 특성 등을 갖는 경화 코팅 필름을 보호 필름의 표면상에 추가할 수 있다. 편광판 표면상에 외광의 반사방지 목적에서 반사방지 처리가 실시되며, 이는 종래의 방법 등에 따라서 반사방지 필름을 형성하여 준비될 수 있다. 또한, 인접층과의 밀착 방지 목적에서 스티킹 방지 처리를 실시할 수 있다.

또한, 외광이 편광판의 표면에서 반사되어 편광판을 통한 투과광의 시인을 저해하는 불이익을 방지하기 위해서 안티글레어 처리를 실시할 수 있으며, 이 처리는 샌드 블래스팅이나 엠보싱에 의한 조면화 방식과 투명 미립자를 배합하는 방식 등의 적절한 방법을 이용하여 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 실시할 수 있다. 상기 표면상의 미세 요철 구조를 형성하기 위해서 배합되는 미립자로서는, 예를들어 실리카, 알루미늄, 티타늄, 지르코늄, 주석 산화물, 인듐 산화물, 카드뮴 산화물, 안티모니 산화물 등을 포함하는 전도성 무기계 미립자와 가교 또는 비가교 폴리머를 포함하는 유기계 미립자 등의 그 평균 입경이 0.5 내지 50μm 인 투명 미립자를 사용할 수 있다. 표면상에 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은 표면상에 미세 요철 구조를 형성하는 투명 수지 100 중량부에 대하여 일반적으로 대략 2 내지 50 중량부, 바람직하게는 5 내지 25 중량부이다. 안티글레어층은 편광판을 통한 투과광을 확산시켜서 시야각 등을 확대시키기 위한 확산층으로서 기능할 수 있다(시야각 확대 기능 등).

또한, 상기 반사방지층, 스티킹 방지층, 확산층, 안티글레어층 등은 보호 필름 자체에 설치될 수 있으며, 또한 이들은 보호층과는 다른 광학층으로서 준비할 수 있다.

상기 편광 필름과 투명 보호 필름의 접착 처리에서는 접착제를 사용할 수 있다. 접착제로서는 이소시아네이트계 접착체, 폴리비닐 알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐 폴리머계 라텍스형 접착체, 수용성 폴리에스테르계 접착제 등을 언급할 수 있다. 상기 접착제는 일반적으로 수용액을 포함하는 접착제로서 사용되며, 일반적으로 0.5 내지 60중량% 의 고형분을 포함한다.

본 발명의 편광판은 상기 접착제를 이용하여 상기 투명 보호 필름과 편광 필름을 접착시켜서 제작한다. 접착제의 도포는 투명 보호 필름이나 편광 필름중 하나에 수행할 수 있고 그들 양쪽에 수행할 수도 있다. 접착후에, 건조 처리를 실시하여, 도포된 건조층을 포함하는 접착층을 형성한다. 편광 필름과 투명 보호 필름의 접착 처리는 롤 래미네이터 등을 사용하여 수행할 수 있다. 접착층의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로 대략 0.1 내지 5μm 이다.

본 발명의 편광판은 실제 사용에서는 다른 광학층들로 적층된 광학 필름으로서 사용할 수 있다. 광학층들에 대해서는 특별하게 제한은 없지만, 반사판, 반투과판, 위상차판 (1/2 파장판과 1/4 파장판을 포함함) 및 시야각 보상필름 등의 액정 표시장치 등을 구성하기 위해 사용할 수 있는 하나 또는 2개의 층, 또는 그 이상의 광학층을 사용할 수 있다. 특히 바람직하게는, 편광판은, 반사판이나 반투과 반사판을 본 발명의 편광판에 더 적층한 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판; 위상차판을 그 편광판에 더 적층한 타원편광판 또는 원편광판; 시야각 보상 필름을 편광판에 더 적층한 광시야각 편광판; 또는 휘도향상 필름을 편광판에 더 적층한 편광판 등을 언급할 수 있다.

반사층을 편광판상에 설치하여 반사형 편광판을 제공하며, 이런 종류의 판은 표시를 제공하기 위해 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사하는 액정 표시장치용으로 사용한다. 이런 종류의 기판은 백라이트 등의 내장 광원을 필요로 하지 않으나, 액정표시장치를 용이하게 얇게 할 수 있는 이점을 갖고 있다. 반사형 편광판은, 필요한 경우 금속 등의 반사층을 투명 보호층 등을 통하여 편광판의 일면에 부착하는 방식 등의 적절한 방식을 사용하여 형성할 수 있다.

반사형 편광판의 예로는, 필요한 경우 매트처리한 보호 필름의 일면에 알루미늄 등의 반사 금속의 호일 및 증착막을 접착하는 방법을 이용하여 반사층을 형성한 판을 언급할 수 있다. 또한, 요철 구조의 반사층이 준비된 상기 보호 필름에 미립자를 혼합해서 얻은 표면상의 미세 요철 구조를 갖는 다른 종류의 판을 언급할 수 있다. 상기 미세 요철 구조를 갖는 반사층은 입사광을 난반사로 확산시켜서 지향성과 번쩍거림을 방지하며, 명암의 불균일 등을 억제하는 이점을 갖는다. 또한, 미립자를 포함하는 보호 필름은 입사광과 필름을 통하여 투과되는 반사광이 확산되는 결과로 명암의 불균일이 보다 효과적으로 제어되는 이점을 갖는다. 보호 필름의 표면 미세 요철구조에 의해 영향을 받은 표면상의 미세 요철 구조를 갖는 반사층은, 예를들어, 진공 증착법 (vacumm deposition), 이온 플레이팅법, 스퍼터링법, 및 플레이팅법 등의 적절한 방식의 진공 증착법 (vacumm evaporation) 을 직접 이용하여 투명 보호층의 표면에 금속을 접착하는 방법에 의해서 형성할 수 있다.

반사판을 상기 편광판의 보호필름에 직접 제공하는 방법 대신에, 투명필름용의 적절한 필름상에 반사층을 준비하여 구성한 반사시트로서 사용할 수도 있다. 또한, 일반적으로 반사층은 금속으로 이루어지기 때문에, 산화에 의한 반사율의 저하방지, 장기간동안 초기 반사율유지, 및 반사층의 별도 준비를 필요없게 한다는 점에서, 반사층은 사용시에 보호필름이나 편광판 등으로 피복하는 것이 바람직하다.

또한, 반투과형 편광판은, 광을 반사하고 투과하는 하프미러 등의 반투과형 반사층으로서 상기 반사층을 준비함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은 일반적으로 액정셀의 백사이드에 준비되며, 비교적 밝은 분위기에서 사용할 때 시인측 (표시측) 으로부터 반사되는 입사광에 의해 화상을 표시하는 종류의 액정 표시장치 유닛을 구성할 수 있다. 그리고, 이 유닛은 비교적 어두운 분위기에서 반투과형 편광판의 백사이드에 내장된 백라이트 등의 내장형 광원을 이용하여 화상을 표시한다. 즉, 반투과형 편광판은 밝은 분위기에서 백라이트 등의 광원의 에너지를 줄이는 액정 표시 장치를 얻는 데 유용하며, 필요한 경우 비교적 어두운 분위기 등에서 내장 광원과 함께 사용할 수 있다.

상기 편광판은 위상차판을 적층하는 타원편광판이나 원편광판으로서 사용할 수 있다. 이하, 상기 타원 편광판과 원편광판에 대해서 설명한다. 이들 편광판들은 직선편광을 타원편광 또는 원편광으로 변환하고, 타원편광 또는 원편광을 직선편광으로 변환하거나, 또는 위상차판의 기능에 의해 직선편광의 편광방향을 변환할 수 있다. 원편광을 직선편광으로 변환하거나, 직선편광을 원편광으로 변환하는 위상차판으로서는, 소위 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 함) 을 사용한다. 일반적으로, 직선편광의 편광방향을 변환할 때는, 1/2 파장판 (λ/2 판) 을 사용한다.

타원편광판은 슈퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정표시장치의 액정층의 복굴절에 의해 발생한 착색 (청색 또는 황색) 을 보상 (방지) 함으로써 이런 착색없이 단색 표시를 제공하기 위하여 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, 3 차원 굴절율을 조절하는 편광판은, 바람직하게는 경사진 방향으로부터 액정 표시장치의 화면을 보았을 때 발생하는 착색 (청색 또는 황색) 을 보상 (방지) 할 수도 있다. 원편광판은, 예를들어 착색된 화상을 제공하는 반사형 액정 표지장치의 화상의 색조를 조절하는 경우에 효과적으로 사용할 수 있으며, 이는 반사방지 기능도 갖는다. 예를들어, 위상차판은 다양한 파장판, 액정층 등의 복굴절에 의한 착색, 시야각 등을 보상하기 위하여 사용할 수 있다. 위상차 등의 광학적 특성은 각각의 목적에 따라서 적절한 위상차값을 갖는 2 종류 이상의 위상차판을 갖는 적층체를 사용하여 조절할 수 있다. 위상차판으로서는, 폴리카보네이트, 노보르닌계 수지, 폴리비닐 알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리프로필렌, 폴리알릴레이트, 폴리아미드 등의 적절한 고분자를 함유하는 필름을 연신하여 형성 한 복굴절 필름; 액정폴리머 등의 액정을 함유하는 배향 필름; 액정 물질의 배향층을 지지하는 필름 등을 언급할 수 있다. 위상차판은, 액정층의 복굴절에 의한 착색, 시야각 등의 보상을 목적으로 하는 다양한 종류의 파장판 등의 사용목적에 따라서 적절한 위상차를 갖는 위상차판일 수 있으며, 위상차 등의 광학특성을 조절할 수 있도록 2 종류 이상의 위상차판을 적층한 위상차판일 수 있다.

상기 타원편광판과 상기 반사형 타원편광판은, 편광판이나 반사형 편광판을 위상차판과 적절하게 결합한 적층판이다. 이런 종류의 타원편광판 등은 편광판 (반사형) 과 위상차판을 결합하고, 액정표시장치의 제조시 그들을 일대일로 각각 적층함으로써 제조할 수 있다. 반면, 적층을 우선 수행하여 광학필름으로서 얻은 타원편광판 등의 편광판은 품질의 안정성, 적층시 작업성 등에서 우수하며, 액정표시장치의 제조 효율이 향상된다는 이점을 갖는다.

시야각 보상필름은 시야각을 확대하여 화면에 수직방향이 아닌 경사진 방향에서 관측할 경우에도 화상이 비교적 선명하게 보이게 하는 필름이다. 시야각 보상 위상차판과 같이, 일축 연신 또는 직교 양방향 연신처리한 복굴절특성을 갖는 필름, 및 경사 배향필름 등의 양방향 연신 필름을 사용할 수도 있다. 경사 배향 필름으로서, 예를들어 열수축 필름을 고분자 필름에 접착하고, 접착한 필름을 가열하고, 연신하고, 수축력에 의해 영향을 받는 상태에서 수축하는 방법을 사용하여 얻은 필름, 또는 경사진 방향으로 배향된 필름을 언급할 수 있다. 액정셀 등에 의한 위상차에 기초한 표시각의 변화, 우수한 시인성을 갖는 표시각 확장의 변화에 의한 착색의 방지목적으로 시야각 보상필름을 적절하게 결합할 수 있다.

또한, 우수한 시인성의 광시야각을 달성한다는 관점에서 액정 폴리머의 배향층으로 이루어진, 특히 디스코틱 액정 폴리머 (discotic liquid crystal polymer) 의 경사배열층으로 이루어진 광학 이방성층이 트리아세틸 셀룰로오스 필름으로 지지되는 보상판을 바람직하게 사용할 수 있다.

편광판과 휘도향상 필름을 서로 접착한 편광판은 일반적으로 액정셀의 백사이드에 준비하여 사용할 수 있다. 휘도 향상 필름은 액정 표시장치의 백라이트와 백사이드로부터의 반사 등에 의한 자연광이 있을 경우, 소정 편광축을 갖는 직선편광이나 소정 방향을 갖는 원편광을 반사시키며, 다른 광을 투과시키는 특성을 나타낸다. 따라서, 휘도향상 필름을 편광판에 적층하여 얻은 편광판은 소정 편광상태 없이는 광을 투과하지 않고 그것을 반사하며, 백라이트 등의 광원으로부터 광을 수용함으로써 소정 편광상태를 갖는 투과광을 얻을 수 있다. 이 편광판은 휘도 향상 필름에 의해 반사된 광이 백사이드에 준비된 반사층을 통하여 역전되도록 하고, 광을 휘도향상필름으로 재입사시켜서, 광의 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로서 투과시킴으로써 휘도 향상 필름을 통한 투과광의 양을 증가시킨다. 편광판은 편광자에서 흡수하기 어려운 편광을 공급함과 동시에, 액정 화상 표시장치 등에 이용가능한 광량을 증가시켜서, 그결과 발광상태를 개선시킬 수 있다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고 백라이트 등에 의해 액정셀의 백사이드로부터 편광자를 통하여 광이 입사하는 경우, 편광자의 편광축과는 다른 편광방향을 갖는 광의 대부분이 편광자에 의해 흡수되며, 편광자를 투과하지는 않는다. 이는, 사용한 편광자의 특성에 의해 영향을 받음에도 불구하고, 광의 50% 가 편광 자에 의해 흡수되고, 액정 화상표시장치 등에 사용하기 위한 광의 양이 상당히 감소하여 그 표시화상이 어두워진다. 휘도 향상필름은 편광자에 흡수되는 편광방향을 갖는 광을 편광자에 의해 입사시키지는 않지만, 휘도 향상필름에 의해 한번 광을 반사시키며, 또한 광을 휘도 향상필름에 재입사시키기 위하여 백사이드에 준비된 반사층 등을 통하여 광을 역전시킨다. 이런 상기 반복동작에 의하여, 양자간에 반사되고 역전된 광의 편광방향이 편광자를 통과하는 편광방향을 갖게되는 경우, 휘도 향상 필름은 광을 투과시켜서 편광자에 제공한다. 그결과, 백라이트로부터의 광은, 밝은 화면을 얻기 위하여 액정 표시장치의 화상표시용으로 효과적으로 사용할 수 있다.

또한, 휘도향상 필름과 상기 반사층 사이에 확산판을 설치할 수 있다. 휘도 향상 필름이 반사한 편광은 상기 반사층 등으로 입사하고, 설치한 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산시키며, 동시에 광상태를 비편광으로 변화시킨다. 즉, 확산판은 편광을 자연광 상태로 복귀시킨다. 비편광상태, 즉 자연광상태의 광은 반사층 등을 통하여 반사하고, 반사층 등을 향해 확산판을 통하여 휘도향상필름으로 다시 입사하는 단계들을 반복한다. 이런식으로, 휘도 향상 필름과 상기 반사층사이에, 편광을 자연광상태로 복귀시키는 확산판을 설치하며, 표시 화면의 밝기를 유지하면서 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있고, 동시에 표시 화면의 밝기의 불균일성을 조절할 수 있다. 이런 확산판을 준비함으로써, 제 1 입사광의 반사 반복회수는 확산판의 확산기능과 함께 균일하고 밝은 표시 화면을 제공하기에 충분한 정도까지 증가한다고 판단할 수 있다.

상기 휘도 향상 필름으로는, 적절한 필름을 사용할 수 있다. 즉, 유전물질의 다층 박막; 소정 편광축을 갖는 직선편광된 편광을 투과하며 다른 광은 반사시키는 특성을 갖는, 서로 다른 굴절률 이방성 (3M Co., Ltd. 의 D-BEF 등) 을 갖는 박막의 다층 적층 필름 등의 적층 필름; 콜레스테릭 액정 고분자의 배향 필름; 배향된 콜레스테릭 액정층이 지지되는 필름 등의, 좌선성 또는 우선성 회전으로 원편광된 광을 반사하고 다른 광은 투과하는 특성을 갖는 필름 (NITTO DENKO CORPORATION 의 PCF350; Merck Co., Ltd.의 Transmax 등) 등을 언급할 수 있다.

따라서, 상기 소정 편광축을 갖는 직선편광을 투과하는 종류의 휘도향상 필름에서는, 투과광의 편광축을 배향하고 광을 편광판 자체에 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수손실을 조절하며 편광을 효과적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층으로서 원편광을 투과하는 종류의 휘도향상 필름에서는, 광은 편광자 자체로 입사시키지만, 흡수 손실 조절을 고려하여, 원편광을 위상차판을 통하여 직선편광으로 변화시킨 후, 광을 편광자로 입사시키는 것이 바람직하다. 또한, 원편광은 위상차판 등의 1/4 파장판을 사용하여 직선편광으로 변환한다.

550nm 의 파장을 갖는 약한 광에 대해 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차층을 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층 등의 다른 위상차 특성을 갖는 위상차층으로 적층하는 방식으로, 가시광선 영역 등의 광파장 범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판을 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도향상 필름 사이에 위치하는 위상차판은 하나 이상의 위상차층으로 구성된다.

또한, 서로다른 반사 파장을 갖는 2개 이상의 층을 서로 적층한 구조를 채택 함으로써, 콜레스테릭 액정층에서는 가시광선 영역 등의 넓은 파장의 원편광을 반사시키는 층을 얻을 수 있다. 따라서, 이런 종류의 콜레스테릭 액정층을 사용하여 넓은 파장범위의 투과 원편광을 얻을 수 있다.

또한, 편광판은, 편광판을 적층한 다층 필름 및 상기 분리형 편광판인 2 개 이상의 광학층으로 구성될 수 있다. 따라서, 편광판은 반사형 타원편광판, 반투과형 타원편광판 등일 수 있으며, 여기서 상기 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판은 각각 상기 위상차판과 결합할 수 있다.

상기 광학층을 편광판에 적층하는 것은 액정 표시장치 등의 제조과정에서 적층을 연속하여 개별적으로 수행하는 방법에 의해 형성하지만, 이전에 적층한 형태의 광학 필름은 품질면에서 우수한 안정성과 조립작업성을 갖는 현저한 이점을 가지며, 따라서 액정 표시장치 등의 제조 처리능을 향상시킬 수 있다. 접착층 등의 적절한 접착 수단을 적층을 위해 사용할 수 있다. 상기 편광판과 다른 광학 필름을 접착하는 경우에, 광학축은 목표 위상차 특성 등에 따라서 적합한 배치각도로 설정한다.

한층 이상의 편광판을 적층한 광학필름과 상기 편광판에는, 액정셀 등의 다른 부재와의 접착을 위해서 접착층을 준비할 수 있다. 접착층을 형성하는 점착제 (pressure sensitive adhesive) 는 특별하게 제한되지는 않기 때문에, 예를들어 아크릴계 고분자; 실리콘계 고분자; 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르; 플로오르계 및 고무계 고분자를 기재 고분자로서 적절하게 선택할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착체 등의 점착제를 바람직하게 사용할 수 있으며, 이는 광학 투명성에서 우수하며, 적절한 습윤성 (wettability), 응집성(cohesiveness) 및 접착성을 갖는 접착 특성을 나타내며, 현저한 내후성과 내열성 등을 갖는다.

또한, 낮은 흡습성과 우수한 내열성을 갖는 접착층이 바람직하다. 이는, 흡습에 의한 발포현상과 박리현상을 방지하기 위하여, 열팽창 차이에 기인한 액정셀의 광학특성의 저하와 만곡 (curvature) 을 방지하기 위하여, 그리고, 내구성이 우수한 고품질의 액정 표시장치를 제조하기 위하여 이들 특성을 필요로 하기 때문이다.

예를들어, 접착층은 천연 또는 인공수지, 접착수지, 유리 섬유, 유리 비드 (glass bead), 금속분, 다른 무기분 등을 함유하는 충진재, 안료, 착색제, 및 산화방지제 등을 함유할 수 있다. 또한, 이는 미립자를 함유하고, 광확산성을 갖는 접착층일 수 있다.

접착층을 광학 필름의 일면 또는 양쪽면에 부착하기 위하여 적절한 방법을 수행할 수 있다. 예를들어, 기재 고분자나 그 혼합물이 용해 또는 확산된 대략 10 내지 40 중량% 의 점착제 용액, 예를들어, 톨루엔이나 에틸아세테이트, 또는 이들 두 용제의 혼합 용제를 제조할 수 있다. 유연 방식 (flow method), 코팅 방식 등의 적절한 전개방식을 이용하여 편광판 상단 또는 광학필름 상단에 직접 도포하는 방법, 또는 상술한 바와 같이 세퍼레이터 (separator) 상에 접착층을 한번 형성한 후, 편광판이나 광학 필름상에 이송하는 방법을 언급할 수 있다.

또한, 서로 다른 조성물과 다른 종류의 점착제가 서로 적층되는 층으로서, 접착층을 각각의 층상에 준비할 수 있다. 또한, 접착층을 양쪽면에 준비할 경 우 편광판이나 편광필름의 전면 또는 후면상에 서로다른 성분, 서로다른 종류나 두께 등을 갖는 접착층을 사용할 수도 있다. 점착층의 두께는 사용목적과 접착강도 등에 따라서 적절하게 결정할 수 있고, 일반적으로 1 내지 500 ㎛ 이고, 바람직하게는 5 내지 200 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 10 내지 100 ㎛ 이다.

실제로 사용하기 전까지는, 오염 등을 방지하기 위하여 접착층의 노출면에 임시 세퍼레이터를 부착한다. 그로인해, 실제 취급중에 외부 물질이 접착층과 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로서는, 상기 두께 조건을 고려하지 않고, 예를들어 필요한 경우 실리콘계, 긴사슬 알킬계, 플루오르계 이형제, 황화 몰리브데늄 등의 이형제로 코팅한 적절한 종래의 시트재를 사용할 수 있다. 적절한 시트재로서, 플라스틸 필름, 고무시트, 종이, 포, 부직포, 네트, 발포 시트, 금속박, 또는 그들의 적층 시트를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 살리실산 (salicylic acid), 에스테르계 화합물, 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 시아노 아크릴레이트계 화합물, 및 니켈 착염계 화합물 등의 UV 흡착제를 첨가하는 방법을 이용하여 자외선 흡수 특성을 편광판용 편광자, 투명 보호 필름, 광학 필름 등의 상기 각각의 층, 접착층 등에 부여할 수 있다.

본 발명의 광학필름은 액정 표시장치등의 다양한 설비를 준비하는 데 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시장치의 조립은 종래의 방법에 따라서 수행할 수 있다. 즉, 액정 표시장치는 일반적으로 액정셀, 광학 필름, 및 필요한 경우 조명 시스템 등의 여러 부분을 적절하게 조립하고, 구동회로를 결합함으로서 제조 한다. 본 발명에서는 본 발명의 광학 필름을 사용하는 것을 제외하고는, 종래 방법을 사용하는 데 특별한 제한이 없다. 또한, TN 형, STN 형, π형 등의 임의의 종류의 액정셀을 사용할 수 있다.

상기 광학 필름을 액정셀의 일면 또는 양면에 배치하고, 백라이트나 반사판을 조명 시스템용으로 사용하는 액정표시장치 등의 적절한 액정 표시장치를 제조할 수 있다. 이경우, 본 발명에 의한 광학 필름을 액정셀의 일면 또는 양면에 설치할 수 있다. 광학필름을 양측에 설치할 때, 그들은 서로 동일한 종류일 수도 다른 종류일 수도 있다. 또한, 액정 표시장치를 조립할 때, 확산판, 안티 글레어층, 반사방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 및 백라이트 등의 적절한 부품을 한개 층 또는 2개 이상의 층의 적절한 위치에 설치할 수 있다.

이어서, 유기 일렉트로루미네선스 장치 (유기 EL 표시장치) 를 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시장치에서는, 투명 기판상에 발광체 (유기 일렉트로루미네선스 발광체) 를 형성하는 순서로 투명전극, 유기 발광층, 및 금속전극을 순차적층한다. 여기서, 유기 발광층은 다양한 유기 박막의 적층체이며, 다양한 조합의 많은 조성물들, 예를들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어진 정공 주입층의 적층체, 안트라센 등의 형광 유기 고체로 이루어진 발광층; 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어진 전자 주입층의 적층체; 이들 정공 주입층, 발광층, 및 전자 주입층 등의 적층체 등이 알려져 있다.

유기 EL 표시장치는 투명 전극과 금속 전극사이에 전압을 인가하여 양의 정 공과 전자를 유기 발광층에 주입하는 원리에 기초하여 광을 방사하며, 이들 양의 정공과 전자의 재조합에 의해 발생한 에너지는 형광 물질을 여기시켜서, 결과적으로 여기된 형광물질이 기저상태로 돌아갈 때 광을 방사하게 된다. 중간과정에서 행해지는 재결합이라 불리는 메카니즘은 일반적인 다이오드에서의 메카니즘과 동일하며, 예상대로는 인가 전압에 대한 정류특성을 수반하는 전류와 발광 강도사이에 강한 비선형 관계가 존재한다.

유기 EL 표시장치에서는, 유기 발광층에서 발광이 나오도록, 하나 이상의 전극이 투명해야한다. 일반적으로, 인듐 틴 옥사이드 (ITO) 등의 투명 전기 도체로 형성된 투명 전극을 애노드로서 사용할 수 있다. 한편, 전기 주입을 용이하게 하고 발광 효율을 증대시키기 위해서, 작은 일함수 (work function) 를 갖는 물질을 캐소드로서 사용하는 것이 중요하며, Mg-Ag 및 Al-Li 등의 금속 전극을 일반적으로 사용한다.

이런 구성의 유기 EL 표시장치에서는, 유기발광층은 대략 10 nm 두께의 매우 얇은 막에 의해 형성한다. 이런 이유로, 광은 투명전극과 마찬가지로 유기 발광층을 거의 완전하게 투과한다. 그결과, 광이 방사되지 않을 때, 투명 기판의 표면으로부터 입사광으로서 입사하고, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하며, 금속 전극에 의해서 반사되는 광이, 투명 기판의 전방 표면에서 다시 나타나기 때문에, 유기 EL 표시장치는 외부에서 볼 경우 거울처럼 보인다.

전압 인가에 의해 광을 방사하는 유기 발광층 표면상에 투명 전극을 구비함과 동시에, 유기 발광체의 백사이드에 금속 전극을 구비하는 유기 일렉트로루미네 선스 발광체를 포함하는 유기 EL 표시장치에서는, 위상차판을 이들 투명 전극과 편광판 사이에 설치하고, 투명 전극의 표면상에 편광판을 준비한다.

위상차판과 편광판은, 외부로부터 입사광으로서 입사하고 금속 전극에 의해 반사된 광을 편광시키는 기능을 갖기 때문에, 이들은 금속전극의 거울표면을 편광작용에 의해 외부로부터 볼 수 없도록 만드는 효과를 갖는다. 위상차판은 1/4 파장판으로 구성되고, 편광판과 위상차판의 2 개의 편광 방향사이의 각도를 π/4 로 조절하는 경우, 금속 전극의 유리표면은 완전하게 차폐된다.

이는 이런 유기 EL 표시장치로 입사광으로서 입사하는 외광의 단지 직선 편광성분만이 편광판의 작용으로 투과한다는 것을 의미한다. 이 직선 편광은 일반적으로 위상차판에 의해 타원편광을 제공하며, 특히 위상차판은 1/4 파장판이며, 또한 편광판과 위상차판의 2 개의 편광방향사이의 각도가 π/4 로 조절될 때 이는 원편광을 제공한다.

이 원편광은 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하고, 금속전극에 의해서 반사된후, 유기 박막, 투명 전극 및 투명 기판을 다시 투과하여, 위상차판을 통해 직선편광으로 복귀한다. 이 직선 편광은 편광판의 편광방향에 대하여 직각이기 때문에, 이는 편광판을 투과할 수 없다. 그결과, 금속전극의 유리 표면은 완전하게 차폐된다.

실시예

이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 이들 실시예에서, "%" 는 "중량%" 를 나타낸다.

실시예 1

염색할 80㎛ 두께의 폴리비닐 알코올계 필름 (2400 의 평균 중합도, 99.9% 의 비누화도) 을 0.3% 의 요오드화 칼륨 농도, 0.05% 의 요오드 농도의 요오드 수용액에 30℃ 에서 60초 동안 침적시켰다. 다음으로, 4% 의 붕산 농도를 갖는 50℃ 붕산 수용액에 60초 동안 침적시키면서, 그 필름을 5.5배 연신시켰고, 이어서 4% 의 농도를 갖는 황산 아연 7수염 (zinc sulfate heptahydrate) 수용액에 30℃에서 5초 동안 침적시켰다. 다음 단계에서, 30℃에서 5 초동안 4% 의 농도를 갖는 요오드화 칼륨 수용액에 그 필름을 침적시켰다. 그후, 50℃ 에서 4초 동안 건조시켜서 편광자를 얻었다. 표면이 비누화된 80㎛ 두께의 트리아세틸-셀룰로오스 필름을 그 편광자의 양면에 폴리비닐 알코올계 접착제를 이용하여 부착시키고, 이어서 60℃에서 4 분동안 건조시켜서 편광판을 얻었다.

실시예 2

염색할 80㎛ 두께의 폴리비닐 알코올계 필름 (2400 의 평균 중합도, 99.9% 의 비누화도) 을 0.3% 의 요오드화 칼륨 농도와 0.05% 의 요오드 농도의 요오드 수용액에 30℃ 에서 60초 동안 침적시켰다. 그 필름을 요오드 수용액에서 5.5배 연신시키고, 이어서 4% 의 붕산 농도를 갖는 50℃ 붕산 수용액에 60초 동안 침적시켰다. 다음으로, 그 필름을 4% 농도를 갖는 황산 아연 7수염의 수용액에 30℃ 에서 5초 동안 침적시키고, 다시 4% 농도를 갖는 요오드화 칼륨 수용액에 30℃ 에서 5 초동안 침적시켰다. 그후, 그 필름을 50℃에서 4 초동안 건조시켜서, 편광자를 얻었다. 표면이 비누화된 80㎛ 두께의 트리아세틸-셀룰로오스 필름을 그 편광자의 양면에 폴리비닐 알코올계 접착제를 이용하여 부착시켰고, 이어서 60℃에서 4 분 동안 건조시켜서 편광판을 얻었다.

비교예 1

염색할 80㎛ 두께의 폴리비닐 알코올계 필름 (2400 의 평균 중합도, 99.9% 의 비누화도) 을 0.3% 의 요오드화 칼륨 농도와 0.05% 의 요오드 농도의 요오드 수용액에 30℃ 에서 60 초동안 침적시켰다. 다음으로, 그 필름을 4% 의 붕산 농도, 4% 의 요오드화 칼륨 농도, 및 4% 의 황산 아연 7수염 (zinc sulfate heptahydrate) 을 수용액에 50℃ 에서 60초 동안 침지시키면서, 5.5배 연신시켰다. 그후, 그 필름을 50℃ 에서 4분 동안 건조시켜서 편광자를 얻었다. 표면이 비누화된 80㎛ 두께의 트리아세틸-셀룰로오스 필름을 그 편광자의 양면에 폴리비닐 알코올계 접착체를 이용하여 부착시키고, 이어서 60℃ 에서 4분 동안 건조시켜서 편광판을 얻었다.

비교예 2

염색할 80㎛ 두께의 폴리비닐알코올 필름 (2400 의 평균 중합도, 99.9% 의 비누화도) 을 0.3% 의 요오드화 칼륨 농도와 0.05% 의 요오드 농도의 요오드 수용액에 30℃ 에서 60초 동안 침적시켰다. 이어서, 그 필름을 4% 의 붕산 농도를 갖는 50℃ 붕산 수용액에 60초 동안 침적시키면서 5.5배 연신시키고, 이어서 4% 의 농도를 갖는 요오드화 칼륨의 수용액에 30℃에서 5초 동안 침적시켰다. 그후, 50℃ 에서 4분 동안 건조시켜서 편광자를 얻었다. 표면이 비누화된 80㎛ 두께의 트리아세틸 셀룰로오스 필름을 그 편광자의 양면에 폴리비닐 알코올계 접착제를 이용하여 부착시키고, 이어서 60℃ 에서 4분 동안 건조시켜서 편광판을 얻었다.

(평가)

실시예와 비교예에서 얻은 편광자와 편광판을 외관 불량의 존재에 대하여 시각적으로 관찰하여 평가하였다. 표 1 은 그 결과를 나타낸다.

또한, 편광판을 240 시간동안 80℃ 조건하에 방치하여, 직교 색상의 변화 Δab 를 구하였다. 직교 색상의 변화 Δab 는 식

(여기서, 초기 단계의 직교 색도는 색도 (a₀, b₀) 로 정의하고, 240시간 동안 80℃ 조건에 방치할 때의 직교 색도는 색도 (a₂₄₀, b₂₄₀) 로 정의하고, 값 a 와 값 b 는 헌터 색상계의 값들이다) 에 의해 구한 값이다. 표 1 은 그 결과를 나타낸다.

표 1

	편광자의 외관	편광판의 외관	Δab
실시예 1	양호함	양호함	0.5
실시예 2	양호함	양호함
비교예 1	침적이 관찰됨 이물질은 붕산과 황화 아연의 결정이었음	편광 시프트가 관찰됨	0.7
비교예 2	양호함	양호함	3.0

실시예 1 과 2, 및 비교예 1 에서는, 아연을 함유시켰고, 따라서 가열 후의 직교 색상의 변화 Δab 는 2 이하를 나타냈으며, 아연을 함유하지 않는 비교예 2 와 비교할 때 더 작은 색도 변화가 나타내는 것으로 입증되었다. 또한, 비교예 1 에서, 아연 함침 처리를 붕산 처리와 동시에 수행하기 때문에, 붕산 및 황화 아연 결정의 침적과 그에 의한 외관 불량이 인식되었다. 실시예 1 에서는, 요오드 이온 함침 처리를 아연 함침 처리후에 수행하였기 때문에, 불량이 인식되지 않 았다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 편광자의 제조 방법에 의하면, 요오드 이온에 의한 함침 처리를 붕산 처리와 아연에 의한 함침 처리후에 수행함으로써 붕산과 아연에 의한 석출을 방지하여, 편광자의 외관 및 내구성이 우수하다.

또한, 일축 연신 처리와 붕산 처리를 동시에 수행함으로써, 높은 편광 성능을 갖는 편광자를 얻을 수 있다.

Claims (6)

1. 미연신 폴리비닐 알코올계 필름에 요오드에 의한 염색 처리를 수행하는 단계;

   일축 연신 처리와 붕산 처리를 수행하는 단계;

   이어서 아연 함침 처리를 수행하는 단계; 및

   추가로 요오드 이온 함침 처리를 수행하는 단계를 포함하는,편광자의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 일축 연신 처리와 붕산 처리는 동시에 수행하는,편광자의 제조 방법.
3. 제 1 항에 따른 제조방법으로 얻은, 편광자.
4. 제 3 항에 따른 편광자의 적어도 일면에 투명 보호층을 갖는, 편광판.
5. 제 4 항에 있어서,

   위상차판, 시야각 보상 필름, 반사판, 반투과판, 및 휘도 향상 필름 중 하나 이상이 상기 편광자 또는 상기 투명 보호층 상에 더 적층되는, 편광판.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 따른 편광판을 이용한, 화상 표시장치.