KR100984660B1

KR100984660B1 - 적층 편광필름의 제조방법

Info

Publication number: KR100984660B1
Application number: KR1020030034096A
Authority: KR
Inventors: 도미나가도시히꼬; 마쯔모또다이스께
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2010-10-01
Also published as: CN1311257C; CN1461955A; KR20030093991A; TW200307601A; TWI288066B

Abstract

실질적인 역 컬을 발생시키지 않는 적층 편광필름의 제조방법을 제공한다.

적층 전에 직선 편광분리필름의 수분율을 0.3∼0.8 중량%로 조정하는 수분율 조정공정을 갖는, 직선 편광필름과 직선 편광분리필름이 적층된 적층 편광필름의 제조방법으로 한다.

Description

적층 편광필름의 제조방법 {THE METHOD FOR PRODUCING A LAMINATED POLARIZING FILM}

도 1 은 액정셀에 편광필름을 적층한 구조를 예시한 단면도이다.

도 2 는 적층 편광필름의 구성을 예시한 단면도이다.

도 3 은 직선 편광분리필름에 연속적으로 물 미스트를 분무하여 가습시키는 장치의 개략도이다.

[부호의 설명]

10 : 액정셀

12 : 접착제층

14 : 직선 편광필름

18 : 적층 편광필름

20 : 직선 편광필름

22 : 직선 편광분리필름

24 : 접착제층

26 : 접착제층

28 : 박리필름

30 : 보호필름

32 : 필름 송출롤

34 : 필름 권취롤

36 : 미스트 분무장치

본 발명은 액정표시패널을 구성하는 액정셀의 광원측 표면에 점착 적층시키는 적층 편광필름의 제조방법에 관한 것이다.

도 1 에 나타낸 바와 같이, 액정표시패널을 구성하는 액정셀의 광원측 표면에는 직선 편광필름이 점착되어 있다. 즉, 액정셀 (10) 의 광원측 표면에 접착제층 (12) 에 의해 직선 편광필름 (14) 이 점착 적층되어 액정표시패널이 구성된다. 액정표시패널은 해마다 화상이 더욱 선명할 것 또는 광원의 소비전력을 더욱 저감시킬 것이 요구되고 있다. 그래서, 액정표시패널의 광원의 소비전력을 저감시키기 위해서, 광원으로부터의 광을 효율적으로 이용하는 목적에서, 직선 편광필름의 광원측에, 직선 편광필름의 투과축에 평행하지 않은 광을 일단 반사시키고, 별도로 설치된 반사판에 의해 다시 반사된 광을 투과하는 직선 편광분리필름을 점착 적층시킨 적층 편광필름이 사용되고 있다. 현재로는 이 적층 편광필름은 한변이 최대한 150 ㎝ 정도이다.

도 2 에는 적층 편광필름 (18) 의 구성예를 나타냈다. 직선 편광필름 (20) 과 직선 편광분리필름 (22) 이 접착제층 (24) 을 통해 점착 적층되어 있다. 직선 편광필름 (20) 의 타측면에는 적층 편광필름을 액정셀에 점착하기 위한 접착제층 (26) 및 이 접착제층 (26) 을 보호하는 박리필름 (28) 이 형성되어 있다. 또, 직선 편광분리필름의 반대면에는 보호필름 (30) 이 적층되어 있다. 보호필름 (30) 은 최종 공정에서 박리 제거된다.

상기 구성을 갖는 적층 편광필름은 직선 편광필름과 직선 편광분리필름을 접착제로 적층시키는 공정을 거쳐 제조된다 (예컨대, 일본 공개특허공보 평 11-271534 호 (단락 [0005] ∼ [0007]) 및 특허 2000-275436 호 (단락 [0034]) 참조).

그런데, 상기 공정을 거쳐 수득된 적층 편광필름을 방치하면, 액정셀에 점착되는 측인 직선 편광필름측 (도 2 의 A 면측) 이 오목해지듯이 컬 (이하, 「역 컬」이라고 함) 을 발생시키고, 이 역 컬은 적층 편광필름의 한변이 8 ㎝ 이상, 특히 20 ㎝ 인 경우에 현저한 것으로 판명되었다. 이 큰 역 컬은 박리필름 (28) 을 박리하여 액정셀 (10) 에 점착할 때에 접착면에 기포가 남기 쉬워 액정패널에 불량을 발행시키는 원인이 된다.

그래서, 적층 편광필름은 실질적인 역 컬을 발생시키지 않고, 컬하지 않거나 또는 컬해도 직선 편광필름측이 볼록해지는 컬 (이하, 「정 컬」이라고 함) 이 되는 것이 요구된다.

본 발명의 목적은 실질적인 역 컬을 발생시키지 않는 적층 편광필름의 제조방법을 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 실질적인 역 컬을 발생시키지 않는 적층 편광필름을 수득하기 위해서 예의 연구한 바, 직선 편광분리필름의 수분율을 일정 범위로 조정한 후에 직선 편광필름과 적층시킴으로써, 역 컬을 발생시키지 않는 적층 편광필름이 수득되는 것을 발견하여 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은 직선 편광필름과 직선 편광분리필름이 적층된 적층 편광필름의 제조방법으로,

적층 전에 직선 편광분리필름의 수분율을 0.3 ∼ 0.8 중량% 로 조정하는 수분율 조정공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방법에 의해, 실질적인 역 컬이 없는 적층 편광필름이 수득된다.

여기서, 실질적인 역 컬이란 액정셀에 점착할 때에 기포가 남는 등의 불량을 발생시킬 정도의 역 컬을 의미하고, 약간의 역 컬은 허용되며 그 정도는 20 인치 크기의 적층 편광필름으로, 하기 컬량으로 약 1 ∼ 2 ㎜ 이다. 역 컬량이 약 3 ㎜ 이상이 되면 불량을 발생시키는 원인이 되어 바람직하지 않다.

발명의 실시형태

본 발명에서는 직선 편광분리필름의 수분율을 0.3 ∼ 0.8 중량%, 보다 바람직하게는 0.4 ∼ 0.6 중량% 로 조정한 후에 직선 편광필름과 적층시킨다. 통상 직선 편광분리필름을 건조상태에서 가습시켜 소정의 수분율로 조정할 수 있으면 되고, 예컨대 필름을 물에 침지시키는 방법, 물을 안개 형상, 미스트 형상, 샤워 형상으로 접촉시키는 방법, 고습도 상태의 챔버 내를 통과시키거나 원반 (whole cloth) 을 고습도 상태의 챔버 내에 보존하는 방법 등으로 수분율을 조정하면 된다.

수분율의 조정방법으로, 직선 편광분리필름을 주행시키면서 필름 상에 수분을 미스트 형상으로 분무하여 행하는 방법이 바람직하게 사용된다. 수분을 부착시킨 필름은 감아서 정치시킨다. 필름은 일정 속도로 연속적으로 주행시키는 것이 바람직하다. 수분량을 변경하는 경우에는, 필름의 주행속도를 바꾸면 된다.

직선 편광분리필름은 통상 보호필름이 점착된 상태에서 취급되고, 그 경우에는 수분을 보호필름 상에 분무하는 것이 바람직하다.

수분율은 일반적으로 수지나 무기분체의 수분율 측정에 사용되는 측정방법으로 측정한다. 구체적으로는 측정 대상물을 가열시켜 수분을 제거하고, 가열 전과 가열 후의 중량 차이에서 수분율을 구한다.

상기 기술한 발명에서는 상기 직선 편광분리필름이 폴리에스테르 필름인 것이 바람직하다.

직선 편광분리필름은 폴리에스테르를 주성분으로 하는 필름이 바람직하고, 특히 폴리에틸렌나프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 단위를 주성분으로 하는 공중합체를 원료로 하는 필름이 그 성능 관점에서 바람직하고, 예컨대 상품명 「DBEF」(스미토모 3M 사 제조) 로서 시판되고 있는 것을 예시할 수 있다. 이와 같은 폴리에스테르로 이루어진 직선 편광분리필름은, 제조 후 그대로 원반으로서 감겨져 공급되기 때문에, 원반 필름의 수분율은 실측하면 0.1 ∼ 0.2 중량% 이 고, 그 필름의 포화 수분율 (약 0.8 중량%) 보다 낮아 수분율이 높은 직선 편광분리필름과 적층시켰을 때에 수분의 이행에 의해 역 컬이 더욱 발생하기 쉬운 것으로 생각된다.

또, 직선 편광분리필름은, 상기 기술한 바와 같이 투과축 방향에 평행한 광을 투과시키고, 투과축과 직교하는 반사축 방향에 평행한 광을 반사시키는 기능을 갖는 필름으로, 반사형 편광필름, 비흡수형 편광필름 또는 반사된 광이 재이용되어 휘도가 향상되므로 휘도 상승 필름이라고도 한다.

한편, 이에 대하여 직선 편광필름은, 투과축 방향에 평행한 광을 투과시키고, 투과축과 직교하는 흡수축 방향에 평행한 광을 흡수시키는 기능을 갖는 필름으로, 흡수형 편광필름이라고도 한다.

직선 편광필름은 공지된 직선 편광필름을 사용한다. 직선 편광필름은 통상 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 필름을 주재료로 하여 구성되고, 바람직한 구성으로는 TAC 필름과 폴리비닐알코올계 필름의 적층 필름, 구체적으로는 TAC 필름/폴리비닐알코올계 필름/TAC 필름의 3 층 이상의 구성을 갖는 것이 예시된다. 이들 직선 편광필름을 구성하는 수지 재료는 모두 극성이 높으며 포화 수분율이 높은 재료이다. 일반적으로 사용되는 상기와 같은 다층 구조의 직선 편광필름은 그 자체의 컬을 억제하기 위해서 수분율은 비교적 높게, 예컨대 2.5 중량% 정도로 조정된다. 이 때문에, 예컨대 건조상태의 폴리에스테르계 직선 편광분리필름과의 적층에 의해 수분이 직선 편광필름에서 직선 편광분리필름측으로 이행되어 컬이 발생하는 것으로 생각된다.

직선 편광분리필름의 수분율을 조정하는 수분율 조정공정을 설정함으로써, 수득되는 적층 편광필름이 역 컬을 잘 발생시키지 않게 되는 이유는 명확하지 않지만, 수분율이 높은 직선 편광필름에서 수분율이 낮은 직선 편광분리필름으로 수분이 이행되는 것에 의한 각 필름의 치수 변화가 억제되는 것이 하나의 큰 원인으로 추정된다.

통상 직선 편광분리필름의 한쪽면에 폴리에틸렌테레프탈레이트 등으로 이루어진 보호필름이 적층되어 있다. 직선 편광필름은 이 보호필름이 적층되어 있는 면과 반대인 면에 적층된다. 보호필름은 액정셀에 점착한 후에 박리 제거된다.

실시예

다음에, 본 발명의 구성과 효과를 구체적으로 나타내는 실시예 등에 대해 설명한다.

또, 컬량은 직선 편광필름측을 아래로 하여 평판 상에 놓았을 때에, 적층 편광필름의 4 정상점의, 평판으로부터의 높이의 평균값으로 구하였다. 플러스는 정 컬, 마이너스는 역 컬임을 나타낸다.

(실시예 1)

두께 132 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트제의 직선 편광분리필름 「DBEF」(스미토모 3M 사 제조, 한쪽면에 폴리에틸렌테레프탈레이트의 보호필름이 적층, 수분율 : 약 0.2 중량%) 를 308 ㎜ ×235 ㎜ 로 절단한 것을 5 개 준비하고, 각각을 상대습도 80%, 온도 20℃ 의 환경 하에서 24 시간 동안 방치하였다. 방치 후의 수분율은 0.62 중량% 였다 (수분율은 보호필름을 박리하여 측정함). 이 직선 편광분리필름을 바로 방습포대에 넣어 밀봉하고, 2 시간 후에 꺼내어 보호필름이 적층되어 있지 않는 면에 직선 편광필름을 적층시켜 적층 편광필름을 수득하였다. 적층에는 점착 롤러를 사용하였다.

사용된 직선 편광필름은 수분율이 2.5 중량% 이고, TAC/폴리비닐알코올계 필름/TAC (80 ㎛/25 ㎛/80 ㎛)의 3 층 구조를 가지며, 25 ㎛ 의 아크릴계 감압형 접착제층을 갖는 것이었다.

수득된 적층 편광필름을 방습포대에 넣어 밀봉하고, 20℃ 에서 표 1 에 나타낸 시간이 경과한 후에 꺼내어 컬량을 측정하였다. 컬량의 측정 결과는 표 1 에 나타냈다.

(실시예 2)

직선 편광분리필름 「DBEF」를 상대습도 64%, 온도 22℃ 의 환경 하에서 24 시간 동안 방치시켰다. 방치 후의 수분율은 0.50 중량% 였다(수분율은 보호필름을 박리하여 측정함). 이 직선 편광분리필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 완전히 동일한 방법으로 적층 편광필름을 제작하였다.

수득된 적층 편광필름을 방습포대에 넣어 밀봉하고, 20℃ 에서 표 1 에 나타낸 시간이 경과한 후에 꺼내어 컬량을 측정하였다. 측정 결과는 표 1 에 나타냈다.

(비교예 1)

두께 132 ㎛ 의 직선 편광분리필름 「DBEF」(수분율 0.17 중량%) 를 308 ㎜ ×235 ㎜ 로 절단한 것을 5 개 준비하고, 상대습도 24%, 온도 22℃ 의 환경 하에서 24 시간 동안 방치한 결과, 수분율은 0.17 중량% 그대로였다 (수분율은 보호필름을 박리하여 측정함).

직선 편광분리필름으로 상기 수분율 0.17 중량% 의 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 완전히 동일한 방법으로 적층 편광필름을 제작하였다.

		실시예 1	실시예 2	비교예 3
수분율 (중량%)		0.62	0.50	0.17
경과시간 (시간)	0	0.5	0.3	0.0
	13	9.1	3.8	-4.7
	23	9.6	4.5	-5.0
	85	9.7	4.9	-4.3
	253	8.9	4.0	-3.6

표 1 의 결과에서, 직선 편광분리필름을 가습시켜 수분율을 조정한 후에, 직선 편광필름과 적층된 본 발명의 적층 편광필름은 모두 정 컬을 하고, 액정셀과 점착할 때에 기포가 들어가지 않는 양호한 제품이었지만, 수분율 조정공정을 설정하지 않은 비교예의 적층 편광필름은 역 컬을 발생시켰다.

(실시예 3)

도 3 에 나타낸 가습장치를 사용하여 직선 편광분리필름의 수분율을 조정하였다. 직선 편광분리필름을, 보호필름이 부착된 상태에서 일정 속도로 연속적으로 주행시키면서 수분을 보호필름 상에 스프레이하여 부착시키고, 그대로 다른 코어에 감았다. 필름의 주행속도를 바꿔 수분의 부착량을 바꿨다. 감은 필름 롤을 2 일간 정치시켜 수분율을 조정한 직선 편광분리필름을 수득하였다.

직선 편광분리필름의 보호필름을 박리하여 수분율을 측정하였다.

수득된, 수분율 조정이 끝난 직선 편광분리필름을 바로 방습포대에 넣어 밀봉하고, 2 시간 후에 꺼내어 보호필름이 적층되어 있지 않는 면에 실시예 1 과 동일한 방법으로 직선 편광필름을 적층시켜 20 인치 크기 (420 ㎜ ×318 ㎜) 의 적층 편광필름을 수득하였다.

수득된 적층 편광필름을 방습포대에 넣어 밀봉하고, 20℃ 에서 65 시간 동안 경과시킨 후에 꺼내어 컬량을 측정하였다. 컬량의 측정 결과는 표 2 에 나타냈다.

		수분율 (중량%)	컬 값 (㎜) (점착후 65 시간)	외관	사용 여부
실시예 3	1	0.30	-1.4	양호	가능
	2	0.42	+0.4	양호	가능
	3	0.61	+5.8	양호	가능
	4	1.73	+13.9	양호	가능

수분율이 0.30 중량% 인 경우, 컬량이 -1.4 ㎜ 이고, 약간 역 컬되어 있지만, 허용 범위에 들어 있어 수득된 적층 편광필름은 문제없이 사용할 수 있었다.

본 발명의 방법에 따라 액정셀에 점착할 때에, 점착면에 기포가 남아 있어 액정패널에 불량을 발생시키는 원인인 실질적인 역 컬을 발생시키지 않는 직선 편광필름과 직선 편광분리필름으로 이루어진 적층 편광필름이 수득된다.

Claims

직선 편광필름과 직선 편광분리필름이 적층된 적층 편광필름의 제조방법에 있어서,

직선 편광필름과 직선 편광분리필름의 적층공정 전에, 상기 직선 편광분리필름의 수분율을 0.3 ∼ 0.8 중량% 로 조정하는 수분율 조정공정을 가지며, 상기 직선 편광분리필름이 폴리에스테르필름이고, 상기 직선 편광필름이 폴리비닐알코올계 필름과 트리아세틸셀룰로오스 필름의 적층 필름인 것을 특징으로 하는 적층 편광필름의 제조방법.
삭제
제 1 항에 있어서, 수분율 조정을 직선 편광분리필름을 주행시키면서 필름 상에 수분을 미스트 형상으로 분무하여 행하는, 적층 편광필름의 제조방법.