KR20100131438A - 점착형 광학 필름의 박리 방법, 및 점착형 광학 필름 - Google Patents

점착형 광학 필름의 박리 방법, 및 점착형 광학 필름 Download PDF

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나미코 무라야마
요스케 마키하타
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

점착형 광학 필름이 부착되어 있는 유리 기판으로부터, 유리 기판에 손상을 주는 일 없이, 또한 유리 기판에 점착제 잔류가 생기는 일 없이, 용이하게, 점착형 광학 필름을 박리하는 방법, 및 상기 박리 방법에 사용되는 점착형 광학 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 유리 기판에 점착형 광학 필름이 부착되어 있는 광학 필름 부착 유리 기판으로부터 점착형 광학 필름을 박리하는 점착형 광학 필름의 박리 방법에 있어서, 점착형 광학 필름의 점착제층은, 수분산형 점착제로 형성되어 있고, 광학 필름 부착 유리 기판을 온도 40℃ 이상 및 상대습도 80% 이상, 또는 온도 50℃ 이상 및 상대습도 70% 이상의 환경 하에 노출한 후에, 유리 기판으로부터 점착형 광학 필름을 박리하는 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 박리 방법.

Description

점착형 광학 필름의 박리 방법, 및 점착형 광학 필름{METHOD OF STRIPPING OPTICAL FILM OF PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE TYPE AND OPTICAL FILM OF PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE TYPE}
본 발명은 광학 필름 부착 유리 기판으로부터 점착형 광학 필름을 박리하는 점착형 광학 필름의 박리 방법, 및 상기 박리 방법에 사용되는 점착형 광학 필름에 관한 것이다. 상기 광학 필름으로서는, 편광판, 위상차판, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름, 시야각 확대 필름, 및 이들이 적층되어 있는 것 등을 들 수 있다.
액정 디스플레이 등은 그 화상 형성 방식으로 인해 액정 셀의 양측에 편광 소자를 배치하는 것이 필수불가결하며, 일반적으로는 편광판이 부착되어 있다. 또한, 액정 패널에는 편광판 외에 디스플레이의 표시 품위를 향상시키기 위해 다양한 광학 소자가 사용되고 있다. 예컨대, 착색 방지로서의 위상차판, 액정 디스플레이의 시야각을 개선하기 위한 시야각 확대 필름, 나아가 디스플레이의 콘트라스트를 높이기 위한 휘도 향상 필름 등이 사용된다. 이들 필름은 총칭하여 광학 필름이라 불린다.
상기 광학 필름을 액정 셀에 부착할 때에는 보통 점착제가 사용된다. 또한, 광학 필름과 액정 셀, 또는 광학 필름간의 접착은 보통 광의 손실을 저감시키기 위해 각각의 재료가 점착제를 이용하여 밀착되어 있다. 이러한 경우에, 광학 필름을 끈적거림시키는 데 건조 공정을 필요로 하지 않는 등의 장점을 갖는 점에서, 점착제는 광학 필름의 한 면에 미리 점착제층으로서 마련된 점착형 광학 필름이 일반적으로 사용되고 있다.
종래, 액정 셀의 표면에 점착형 광학 필름을 접합할 때에 접합 위치가 어긋나거나, 이물질을 혼입하는 경우에는 액정 표시에 문제가 발생하기 때문에 부착한 점착형 광학 필름을 박리하고 새로운 점착형 광학 필름을 두 번째 액정 셀의 표면에 부착하고 있었다. 그러나, 액정 디스플레이의 대형화나 액정 셀의 박형화에 의해, 점착형 광학 필름을 박리하는 것이 곤란하게 되었고, 특히 점착제층의 점착력이 강한 경우에는 박리하는 데 큰 힘이 필요하기 때문에 작업성이 나빠지거나, 액정 셀의 셀 갭이 변화되어 표시 품위가 저하되거나, 액정 셀을 파손시키는 등의 문제가 있었다. 또한, 제조 비용을 억제하기 위해서 박리한 점착형 광학 필름을 재이용하는 것, 및 점착제 잔류가 없도록 박리할 수 있는 재작업성이 요구되고 있다.
상기 문제를 해결하는 방법으로서, 액정 패널과 광학 필름 사이에 가열된 전열선이나 슬라이서를 삽입하면서 점착제를 연화 또는 용융시켜 박리하는 방법(특허문헌 1, 2), 및 액정 패널상의 광학 필름에 홈을 넣어 분할하고, 이 분할편을 박리하는 방법(특허문헌 3)이 제안되어 있다.
또한, 점착제를 통해서 투명 필름을 부착한 디스플레이 재료를 알칼리성 용액에 침지한 후, 상기 디스플레이 재료로부터 투명 필름과 점착제를 박리하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 4).
또한, 박리하고자 하는 광학 부재에 박리용 시트를 접합하고, 이 박리용 시트와 함께 광학 부재를 박리하는 방법(특허문헌 5), 편광판을 점착 테이프에 점착하여 박리하는 방법(특허문헌 6)이 제안되어 있다.
또한, 진한 황산에 침지함으로써 유리 기판에 포함되는 편광판 등을 제거하는 방법(특허문헌 7), 점착제를 아세톤이나 트라이클로로에틸렌 등의 용제를 이용하여 용해·제거함으로써 편광판을 박리하는 방법(특허문헌 8), 편광판에 대하여 가용성을 갖는 용제에 의해 용해하여 제거하는 방법(특허문헌 9), 점착형 광학 필름의 점착제층과 기판의 박리 계면에 액체가 존재하는 상태에서 박리하는 방법(특허문헌 10)이 제안되어 있다.
그러나, 상기의 방법으로서는 액정 패널과 광학 필름의 사이에 박리 치구를 삽입하거나, 액정 패널상의 광학 필름만을 절단하는 등의 곤란한 작업이 필요하게 된다. 또한, 액정 패널 상에 다량의 점착제 잔류가 발생하거나, 용제에 의해서 액정 패널에 손상을 주는 등의 문제가 있다.
일본 특허 공개 평11-95210호 공보 일본 특허 공개 2002-350837호 공보 일본 특허 공개 2001-242448호 공보 일본 특허 공개 2001-328849호 공보 일본 특허 공개 2002-40259호 공보 일본 특허 공개 2002-159955호 공보 일본 특허 공개 2001-305502호 공보 일본 특허 공개 2001-337305호 공보 일본 특허 공개 2005-224715호 공보 일본 특허 공개 2005-148638호 공보
본 발명은, 점착형 광학 필름이 부착되어 있는 유리 기판으로부터, 유리 기판에 손상을 주는 일 없이, 또한 유리 기판에 점착제 잔류가 생기는 일 없이, 용이하게 점착형 광학 필름을 박리하는 방법, 및 상기 박리 방법에 사용되는 점착형 광학 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 점착형 광학 필름이 유리 기판에 장기간 접합하여 접착력이 상승하여, 재작업이 매우 곤란하게 되는 경우에도, 점착제 잔류 없이 용이하게 점착형 광학 필름을 박리하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하도록 예의 연구한 바, 하기 박리 방법에 의해 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉 본 발명은, 유리 기판에 점착형 광학 필름이 부착되어 있는 광학 필름 부착 유리 기판으로부터 점착형 광학 필름을 박리하는 점착형 광학 필름의 박리 방법에 있어서,
점착형 광학 필름의 점착제층은 수분산형 점착제로 형성되어 있고,
광학 필름 부착 유리 기판을 온도 40℃ 이상 및 상대습도 80% 이상, 또는 온도 50℃ 이상 및 상대습도 70% 이상의 환경 하에 노출한 후에, 유리 기판으로부터 점착형 광학 필름을 박리하는 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 박리 방법에 관한 것이다.
상기한 바와 같이, 광학 필름 부착 유리 기판을 소정의 환경 하에 노출하는 것(노출 처리)에 의해, 점착형 광학 필름의 점착제층의 접착력을 충분히 저하시킬 수 있어, 유리 기판에 손상을 주는 일 없이, 또한 점착제 잔류 없이, 재작업성 좋게 유리 기판으로부터 점착형 광학 필름을 박리할 수 있다. 본 발명의 박리 방법에 의하면, 액정 패널의 크기가 큰 경우나, 액정 셀이 얇은 경우에도 재작업성이 양호하다. 또한, 본 발명의 박리 방법에 의하면, 점착형 광학 필름이 장기간 유리 기판에 접합하여 접착력이 높아진 경우에도, 점착제 잔류 없이 용이하게 박리할 수 있다.
또한, 상기 점착형 광학 필름의 점착제층을 수분산형 점착제로 형성하는 것에 의해, 상기 노출 처리에 의해서 점착제층의 흡수 및 점착제층과 유리 기판과의 계면에의 수분의 침입이 진행하여, 점착제층의 접착력이 충분히 저하되기 때문에 재작업성이 향상한다. 또한, 노출 처리 후에 실온으로 되돌리더라도 접착력이 재상승하는 일이 없어, 작업 공정상 바람직하다.
상기 점착형 광학 필름은, 광학 필름과 점착제층 사이에 앵커층을 갖는 것이 바람직하다. 앵커층을 설치하는 것에 의해, 점착형 광학 필름을 안정성 좋게 유리 기판에 접착할 수 있고, 또한 점착형 광학 필름을 박리하는 때에는 점착제 잔류 없이 용이하게 박리할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 점착형 광학 필름의 박리 방법에 사용되며, 광학 필름의 적어도 한 면에 수분산형 점착제로 형성된 점착제층을 갖는 점착형 광학 필름에 있어서, 유리 기판에 부착하여, 온도 60℃ 및 상대습도 30%의 환경 하에 100시간 노출한 후의 접착력이 20N/25mm폭 이상이며, 온도 40℃ 이상 및 상대습도 80% 이상, 또는 온도 50℃ 이상 및 상대습도 70% 이상의 환경 하에 노출한 후의 접착력이 10N/25mm폭 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름에 관한 것이다.
본 발명의 점착형 광학 필름은, 고온 환경 하에서 장기간 유리 기판에 접합되어 접착력이 20N/25mm폭 이상으로 높아진 경우에도, 소정의 환경 하에 노출하는 것(노출 처리)에 의해, 점착제층의 접착력을 충분히 저하시킬 수 있어, 유리 기판에 손상을 주는 일 없이, 또한 점착제 잔류 없이, 재작업성 좋게 유리 기판으로부터 박리할 수 있다. 본 발명의 점착형 광학 필름은 액정 패널의 크기가 큰 경우나, 액정 셀이 얇은 경우에도 재작업성 좋게 박리할 수 있다.
본 발명의 광학 필름 부착 유리 기판은, 유리 기판에 점착형 광학 필름이 부착된 것이며, 상기 점착형 광학 필름의 점착제층은 수분산형 점착제로 형성되어 있다.
수분산형 점착제로서는, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제 등의 각종 수분산형 점착제를 사용할 수 있지만, 무색 투명이고, 액정 셀(유리 기판)과의 접착성의 양호한 아크릴계 점착제가 바람직하다.
수분산형 아크릴계 점착제는, 알킬(메트)아크릴레이트를 유화제의 존재 하에 유화 중합하는 것에 의해 얻어지는 아크릴계 폴리머 에멀젼을 함유한다. 한편, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 말하며, (메트)와는 같은 의미이다. 알킬(메트)아크릴레이트의 알킬기의 탄소수는 1 내지 14정도이며, 구체적으로는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-뷰틸(메트)아크릴레이트, t-뷰틸(메트)아크릴레이트, 아이소뷰틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 아이소옥틸(메트)아크릴레이트, n-노닐(메트)아크릴레이트, 아이소노닐(메트)아크릴레이트, n-데실(메트)아크릴레이트, 아이소데실(메트)아크릴레이트, n-도데실(메트)아크릴레이트, n-트리데실(메트)아크릴레이트, n-테트라데실(메트)아크릴레이트 등을 예시할 수 있고, 이들은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
아크릴계 폴리머의 유리 전이점이나 점착제 층의 점착 특성을 조정하기 위해서, 그 외의 중합성 모노머를 사용할 수 있다. 특히, 유리 기판에의 접착력을 향상시키기 위해서, 또는 얻어지는 공중합체를 후가교하기 위한 가교점을 도입하기 위해서, 더욱은 점착제의 응집력을 높이기 위해서, 카복실기 함유 모노머를 이용하는 것이 바람직하다.
카복실기 함유 모노머로서는, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 카복시에틸(메트)아크릴레이트, 카복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 특히 아크릴산 및 메타크릴산이 바람직하게 사용된다.
카복실기 함유 모노머의 첨가량은 아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분 전량에 대하여 0.1 내지 10중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 7중량%이다.
또한, 그 밖의 중합성 모노머로서, 예컨대 설폰산기 함유 모노머, 인산기 함유 모노머, 사이아노기 함유 모노머, 바이닐에스터모노머, 방향족 바이닐 모노머 등의 응집력·내열성 향상 성분이나, 산무수물기 함유 모노머, 하이드록실기 함유 모노머, 아마이드기 함유 모노머, 아미노기 함유 모노머, 에폭시기 함유 모노머, N-아크릴로일모폴린, 바이닐에터 모노머 등의 접착력 향상이나 가교화 기점으로서 작용하는 작용기를 갖는 성분을 적절히 이용할 수 있다. 이들 모노머는 단독으로 사용할 수도 있고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
설폰산기 함유 모노머로서는, 예컨대 스타이렌설폰산, 알릴설폰산, 2-(메트)아크릴아마이드-2-메틸프로페인설폰산, (메트)아크릴아마이드프로페인설폰산, 설포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌설폰산 등을 들 수 있다.
인산기 함유 모노머로서는, 예컨대 2-하이드록시에틸아크릴로일포스페이트, 모노〔폴리(프로필렌옥사이드)(메트)아크릴레이트〕인산에스터를 들 수 있다.
사이아노기 함유 모노머로서는, 예컨대 아크릴로나이트릴, 메타크릴로나이트릴 등을 들 수 있다.
바이닐에스터 모노머로서는, 예컨대 아세트산바이닐, 프로피온산바이닐, 로르산바이닐 등을 들 수 있다.
방향족 바이닐 모노머로서는, 예컨대 스타이렌, 클로로스타이렌, 클로로메틸스타이렌, α-메틸스타이렌 등을 들 수 있다.
산무수물기 함유 모노머로서는, 예컨대 무수말레산, 무수이타콘산 등을 들 수 있다.
하이드록실기 함유 모노머로서는, 예컨대 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시뷰틸(메트)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-하이드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 10-하이드록시데실(메트)아크릴레이트, 12-하이드록시라우릴(메트)아크릴레이트, (4-하이드록시메틸사이클로헥실)메틸아크릴레이트, N-메틸올(메트)아크릴아마이드, N-하이드록시(메트)아크릴아마이드, 바이닐알코올, 알릴알코올, 2-하이드록시에틸바이닐에터, 4-하이드록시뷰틸바이닐에터, 다이에틸렌글라이콜모노바이닐에터 등을 들 수 있다.
아마이드기 함유 모노머로서는, 예컨대 아크릴아마이드, 다이에틸아크릴아마이드 등을 들 수 있다.
아미노기 함유 모노머로서는, 예컨대 N,N-다이메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, N,N-다이메틸아미노프로필(메트)아크릴레이트, N-(메트)아크릴로일모폴린, (메트)아크릴산알킬아미노알킬에스터 등을 들 수 있다.
에폭시기 함유 모노머로서는, 예컨대 글라이시딜(메트)아크릴레이트, 아릴글라이시딜에터 등을 들 수 있다.
바이닐에터 모노머로서는, 예컨대 메틸바이닐에터, 에틸바이닐에터, 아이소뷰틸바이닐에터 등을 들 수 있다.
또한, 상기 이외의 중합성 모노머로서, 규소 원자를 함유하는 실레인계 모노머를 들 수 있다. 실레인계 모노머로서는, 예컨대 3-(메트)아크릴로일옥시프로필트라이메톡시실레인, 바이닐트라이메톡시실레인, 바이닐트라이에톡시실레인, 4-바이닐뷰틸트라이메톡시실레인, 4-바이닐뷰틸트라이에톡시실레인, 8-바이닐옥틸트라이메톡시실레인, 8-바이닐옥틸트라이에톡시실레인, 10-메타크릴로일옥시데실트라이메톡시실레인, 10-아크릴로일옥시데실트라이메톡시실레인, 10-메타크릴로일옥시데실트라이에톡시실레인, 10-아크릴로일옥시데실트라이에톡시실레인 등을 들 수 있다.
상기 실레인계 모노머는 단독으로 사용할 수도 있고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있지만, 전체로서의 함유량은 아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여, 0.01 내지 3중량부인 것이 바람직하고, 0.01 내지 1중량부인 것이 보다 바람직하다. 실레인계 모노머를 공중합시키는 것은 내구성의 향상에 바람직하다.
아크릴계 폴리머는 그 용제 가용분의 중량평균분자량이 50만 이상, 바람직하게는 100만 이상, 더욱 바람직하게는 180만 이상인 것이 바람직하다. 중량평균분자량이 50만보다 작은 경우는, 점착제 조성물의 응집력이 작아지는 것에 의해 점착제 잔류를 생기게 하는 경향이 있다. 중량평균분자량은 GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의해 측정하여 얻어진 것을 말한다.
아크릴계 폴리머는 에멀젼 중합(유화 중합)에 의해 조제된다. 또한, 얻어지는 공중합체는 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 등 어느 것이어도 좋다.
중합개시제, 유화제 등은 특별히 한정되지 않고 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
중합개시제로서는, 예컨대 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로페인)다이하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스[2-(5-메틸-2-이미다졸린-2-일)프로페인]다이하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)이황산염, 2,2'-아조비스(N,N'-다이메틸렌아이소뷰틸아미딘), 2,2'-아조비스[N-(2-카복시에틸)-2-메틸프로피온아미딘]하이드레이트(와코쥰야쿠사제, VA-057) 등의 아조계 개시제, 과황산칼륨, 과황산암모늄 등의 과황산염, 다이(2-에틸헥실)퍼옥시다이카보네이트, 다이(4-t-뷰틸사이클로헥실)퍼옥시다이카보네이트, 다이-sec-뷰틸퍼옥시다이카보네이트, t-뷰틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, t-뷰틸퍼옥시피발레이트, 다이로로일퍼옥사이드, 다이-n-옥타노일퍼옥사이드, 1,1,3,3-테트라메틸뷰틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 다이(4-메틸벤조일)퍼옥사이드, 다이벤조일퍼옥사이드, t-뷰틸퍼옥시아이소뷰티레이트, 1,1-다이(t-헥실퍼옥시)사이클로헥세인, t-뷰틸하이드로퍼옥사이드, 과산화수소 등의 과산화물계 개시제, 과황산염과 아황산수소나트륨의 조합, 과산화물과 아스코르브산나트륨의 조합 등의 과산화물과 환원제를 조합한 레독스계 개시제 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.
중합개시제는 단독으로 사용할 수도 있고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있지만, 전체로서의 함유량은 모노머 100중량부에 대하여 0.002 내지 0.5중량부인 것이 바람직하고, 0.005 내지 0.2중량부인 것이 보다 바람직하다.
유화제로서는, 예컨대 라우릴황산나트륨, 라우릴황산암모늄, 도데실벤젠설폰산나트륨, 폴리옥시에틸렌라우릴황산나트륨, 폴리옥시에틸렌알킬에터황산나트륨, 폴리옥시에틸렌알킬페닐 에테르황산암모늄, 폴리옥시에틸렌알킬페닐 에테르황산나트륨, 폴리옥시에틸렌알킬설포석신산나트륨 등의 음이온계 유화제; 폴리옥시에틸렌알킬에터, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에터, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스터, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 폴리머 등의 비이온계 유화제 등을 들 수 있다. 이들 유화제는 단독으로 이용할 수도 있고 2종 이상을 병용할 수도 있다.
또한, 프로펜일기, 알릴에터기 등의 라디칼 중합성 작용기가 도입된 반응성 유화제로서는, 예컨대 아쿠아론 HS-10, HS-20, HS-1025, KH-10, BC-05, BC-10, BC-20(다이이치공업제약사제), 아데카리아 소프 SEl0N(아사히덴카사제) 등이 있다. 반응성 유화제는 중합에 의해 폴리머쇄에 받아들여지기 때문에, 내수성이 좋아져 바람직하다.
유화제의 사용량은 중합 안정성, 기계적 안정성, 및 접착성 등의 관점에서, 모노머 100중량부에 대하여, 0.5 내지 5중량부인 것이 바람직하고, 1 내지 4중량부가 보다 바람직하다.
또한, 중합에서 연쇄이동제를 사용할 수 있다. 연쇄이동제를 이용하여 아크릴계 폴리머의 분자량을 적절히 조정할 수 있다.
연쇄이동제로서는, 예컨대 라우릴머캅탄, 글라이시딜머캅탄, 1-도데칸싸이올, 머캅토아세트산, 2-머캅토에탄올, 싸이오글라이콜산, 싸이오글루콜산2-에틸헥실, 2,3-다이머캅토-1-프로판올 등을 들 수 있다.
이들 연쇄이동제는 단독으로 사용할 수도 있고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있지만, 전체로서의 함유량은 모노머 100중량부에 대하여 0.001 내지 0.5중량부 정도이다.
중합 조작예로서는, 예컨대 우선 상기한 모노머나 공중합 모노머를 혼합하여 이것에 유화제 및 물을 배합한 후, 유화하여 에멀젼을 조제한다. 이때의 모노머는 사용하는 전체량의 전부 또는 일부를 배합하고, 나머지는 중합 도중에 적하하는 것도 가능하다. 이어서, 이 에멀젼에 중합개시제 및 필요에 따라 물을 가하여 에멀젼 중합(유화 중합)한다.
한편, 물은 에멀젼의 조제시에만 배합할 수도 있고, 또는 그 후에 추가로 배합할 수도 있다. 또한, 물의 배합량은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 에멀젼 중합(유화 중합) 후의 아크릴계 폴리머의 고형분 농도가 30 내지 75중량%가 되도록 조제하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 35 내지 60중량%이다.
에멀젼 중합(유화 중합)의 방법은 특별히 한정되지 않고, 일괄 중합법, 전량 적하법, 이들을 조합시킨 2단 중합법 등으로부터 적절히 선택할 수 있다.
일괄 중합법으로서는, 예컨대 반응 용기에 모노머 혼합물, 유화제, 및 물을 투입하고, 교반 혼합에 의해 유화시켜 에멀젼을 조제한 후, 추가로 이 반응 용기에 중합 개시제 및 필요에 따라 물을 가하여 에멀젼 중합(유화 중합)한다.
또한, 전량 적하법으로서는, 우선 모노머 혼합물, 유화제 및 물을 가하여, 교반 혼합에 의해 유화시켜 적하액을 조제함과 함께, 반응 용기에 중합개시제 및 물을 투입하여 놓고, 이어서 적하액을 반응 용기 내에 적하하여, 에멀젼 중합(유화 중합)한다.
에멀젼 입자의 평균입자직경은, 기계적 안정성이나 도포성 등이 양호하면 특별히 제한되지 않지만, 보통 0.07 내지 3μm이며, 바람직하게는 0.07 내지 1μm이다. 평균입자직경 0.07μm 미만의 경우에는, 점착제의 점도가 지나치게 높아지는 경향이 있고, 3μm을 넘는 경우에는 에멀젼 입자 사이의 융착성이 저하되어 응집력이 저하되는 경향이 있다.
수분산형 아크릴계 점착제는, 상기 아크릴계 폴리머 에멀젼을 주제 성분으로 하며, 필요에 따라 가교제를 함유시킬 수 있다. 가교제로서는, 카보다이이미드 화합물, 옥사졸린기 함유 화합물, 폴리아이소사이아네이트 화합물, 폴리아민 화합물, 멜라민 수지, 요소 수지, 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 가교제의 첨가량은 점착 특성을 방해하지 않는 범위이면 특별히 제한되지 않고, 보통은 점착제의 고형분중에 0.01 내지 10중량%이며, 바람직하게는 0.05 내지 5중량% 이다. 가교제의 첨가량이 많은 경우에는 점착제층의 탄성율이 지나치게 높아지는 경향이 있어, 접착력이 저하되는 일이 있다. 또한, 점착 부여 성분이나 그 밖의 각종의 첨가제를 배합할 수 있다.
또한, 수분산형 아크릴계 점착제에는, 그 밖의 공지된 첨가제를 가하여도 좋고, 예컨대 점착부여제, 가소제, 충전제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 실레인 커플링제 등을 적절히 첨가할 수 있다.
점착형 광학 필름은 광학 필름의 적어도 한 면에 상기 점착제에 의해 점착제층을 형성한 것이다.
점착제층을 형성하는 방법으로서는, 예컨대 수분산형 점착제를 박리 처리한 세퍼레이터 등에 도포하고, 중합 용제 등을 건조 제거하여 점착제층을 형성한 후에 광학 필름에 전사하는 방법, 또는 광학 필름에 수분산형 점착제를 도포하고, 중합 용제 등을 건조 제거하여 점착제층을 형성하는 방법 등을 들 수 있다.
점착제층의 형성 방법으로서는 각종 방법이 사용된다. 예컨대, 콤마 코터, 파운틴 다이 코터, 립 코터, 슬롯 다이 코터 등의 코터를 이용하는 방법을 들 수 있다.
점착제층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 보통 3 내지 500μm 정도이다. 바람직하게는 5 내지 100μm이며, 보다 바람직하게는 5 내지 40μm이다.
점착형 광학 필름은 광학 필름과 점착제층의 사이에 앵커층을 갖는 것이 바람직하다.
앵커층의 형성 재료로서는 점착제층의 폴리머와 반응하는 작용기를 갖는 폴리머를 이용하는 것이 바람직하고, 예컨대 옥사졸린기 함유 폴리머, 아미노기 함유 폴리머를 들 수 있다.
앵커층은, 상기 폴리머를 포함하는 용액 또는 물분산액을 광학 필름의 한 면 또는 양면에 직접 도포하여 건조시키는 것에 의해 형성할 수 있다.
건조후의 앵커층의 두께는 보통 1 내지 500nm이며, 바람직하게는 10 내지 450nm, 보다 바람직하게는 15 내지 400nm이다. 이러한 범위의 두께이면 광학 필름과 점착제층의 밀착력을 충분히 높게 할 수 있다.
점착형 광학 필름에 사용되는 광학 필름으로서는, 예컨대 편광판을 들 수 있다. 편광판은 편광자의 한 면 또는 양면에 투명 보호 필름을 갖는 것이 일반적으로 사용된다.
편광자는 특별히 한정되지 않으며, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로서는, 예컨대 폴리바이닐알콜계 필름, 부분 폼알화 폴리바이닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산바이닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 것, 폴리바이닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화바이닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리바이닐알코올계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 편광자가 적합하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 5 내지 80μm 정도이다.
폴리바이닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1축 연신한 편광자는, 예컨대 폴리바이닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 전장의 3 내지 7배로 연신함으로써 제조할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산아연, 염화아연 등을 포함할 수 있는 요오드화 칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또한, 필요에 따라 염색 전에 폴리바이닐알코올계 필름을 물에 침지하여 수세할 수도 있다. 폴리바이닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리바이닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리바이닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시할 수도 있고, 염색하면서 연신할 수도 있으며, 또한 연신하고 나서 요오드로 염색할 수도 있다. 붕산이나 요오드화 칼륨 등의 수용액이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.
투명 보호 필름을 구성하는 재료로서는, 예컨대 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이러한 열가소성 수지의 구체예로서는, 트라이아세틸셀룰로스 등의 셀룰로스 수지, 폴리에스터 수지, 폴리에터설폰 수지, 폴리설폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지, 환상 폴리올레핀 수지(노보넨계 수지), 폴리알릴레이트 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리바이닐알코올 수지, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 한편, 편광자의 한 쪽에는 투명 보호 필름이 접착제층에 의해 접합될 수 있지만, 다른 한 쪽에는 투명 보호 필름으로서, (메트)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 이용할 수 있다. 투명 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1종류 이상 포함되어 있어도 좋다. 첨가제로서는, 예컨대 자외선 흡수제, 산화방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색방지제, 난연제, 핵제, 대전방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은 바람직하게는 50 내지 100중량%, 보다 바람직하게는 50 내지 99중량%, 더욱 바람직하게는 60 내지 98중량%, 특히 바람직하게는 70 내지 97중량%이다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50중량% 이하인 경우, 열가소성 수지가 원래 갖는 고투명성 등이 충분히 발현될 수 없을 우려가 있다.
또한, 투명 보호 필름으로서는, 일본 특허 공개 2001-343529호 공보(WO01/37007)에 기재된 폴리머 필름, 예컨대 (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 및 나이트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로서는 아이소뷰틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교대 공중합체와 아크릴로나이트릴·스타이렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 이용할 수 있다. 이들 필름은 위상차가 작고, 광탄성 계수가 작기 때문에 편광판의 변형에 의한 불균일 등의 불량을 해소할 수 있고, 또한 투습도가 작기 때문에, 가열 내구성이 우수하다.
투명 보호 필름의 두께는 적당히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 점으로부터 1 내지 500μm 정도이다. 특히 1 내지 300μm이 바람직하고, 5 내지 200μm이 보다 바람직하다. 투명 보호 필름은 5 내지 150μm의 경우에 특히 적합하다.
한편, 편광자의 양측에 투명 보호 필름을 설치하는 경우, 그 표리에서 동일한 폴리머 재료로 이루어지는 보호 필름을 이용할 수도 있고, 상이한 폴리머 재료 등으로 이루어지는 보호 필름을 사용할 수 있다.
투명 보호 필름으로서는, 셀룰로스 수지, 폴리카보네이트 수지, 환상 폴리올레핀 수지 및 (메트)아크릴 수지로부터 선택되는 어느 것인가의 적어도 하나를 이용하는 것이 바람직하다.
셀룰로스 수지는 셀룰로스와 지방산의 에스터이다. 이러한 셀룰로스에스터계 수지의 구체예로서는, 트라이아세틸셀룰로스, 다이아세틸셀룰로스, 트라이프로피오닐셀룰로스, 다이프로피오닐셀룰로스 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 트라이아세틸셀룰로스가 특히 바람직하다. 트라이아세틸셀룰로스는 많은 제품이 시판되고 있고, 입수 용이성이나 비용면에서도 유리하다. 트라이아세틸셀룰로스 시판품의 예로서는, 후지필름사제의 상품명 「UV-50」, 「UV-80」, 「SH-80」, 「TD-80U」, 「TD-TAC」, 「UZ-TAC」나 코니카사제의 「KC 시리즈」 등을 들 수 있다. 일반적으로 이들 트라이아세틸셀룰로스는 면내 위상차(Re)는 거의 0이지만, 두께 방향 위상차(Rth)는 ~60nm 정도를 갖고 있다.
한편, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로스 수지 필름은, 예컨대 상기 셀룰로스 수지를 처리하는 것에 의해 얻어진다. 예컨대 사이클로펜탄온, 메틸에틸케톤 등의 용제를 도공한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 스테인레스 등의 기재 필름을 일반적인 셀룰로스계 필름에 접합하고, 가열 건조(예컨대 80 내지 150℃에서 3 내지 10분간 정도)한 후, 기재 필름을 박리하는 방법; 노보넨계 수지, (메트)아크릴계 수지 등을 사이클로펜탄온, 메틸에틸케톤 등의 용제에 용해한 용액을 일반적인 셀룰로스 수지 필름에 도공하여 가열 건조(예컨대 80 내지 150℃에서 3 내지 10분간 정도)한 후, 도공 필름을 박리하는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로스 수지 필름으로서는, 지방 치환도를 제어한 지방산셀룰로스계 수지 필름을 이용할 수 있다. 일반적으로 사용되는 트라이아세틸셀룰로스에서는 아세트산 치환도가 2.8 정도이지만, 바람직하게는 아세트산 치환도를 1.8 내지 2.7로 제어함으로써 Rth를 작게 할 수 있다. 상기 지방산 치환 셀룰로스계 수지에, 다이뷰틸프탈레이트, p-톨루엔설폰아닐라이드, 시트르산아세틸트라이에틸 등의 가소제를 첨가함으로써 Rth를 작게 제어할 수 있다. 가소제의 첨가량은 지방산 셀룰로스계 수지 100중량부에 대하여 바람직하게는 40중량부 이하, 보다 바람직하게는 1 내지 20중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 15중량부이다.
환상 폴리올레핀 수지의 구체예로서는, 바람직하게는 노보넨계 수지이다. 환상 올레핀계 수지는 환상 올레핀을 중합 단위로서 중합되는 수지의 총칭이며, 예컨대 일본 특허 공개 평1-240517호 공보, 일본 특허 공개 평3-14882호 공보, 일본 특허 공개 평3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로서는, 환상 올레핀의 개환 (공)중합체, 환상 올레핀의 부가 중합체, 환상 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀과의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 및 그들의 수소화물 등을 들 수 있다. 환상 올레핀의 구체예로서는, 노보넨계 모노머를 들 수 있다.
환상 폴리올레핀 수지로서는 여러 가지의 제품이 시판되고 있다. 구체예로서는, 니혼제온 주식회사제의 상품명 「제오넥스」, 「제오노아」, JSR 주식회사제의 상품명 「아톤」, TICONA사제의 상품명 「토파스」, 미쓰이화학주식회사제의 상품명 「APEL」을 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지로서는, Tg(유리전이온도)가 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 120℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125℃ 이상, 특히 바람직하게는 130℃ 이상이다. Tg가 115℃ 이상인 것에 의해, 편광판의 내구성이 우수한 것으로 될 수 있다. 상기 (메트)아크릴계 수지 Tg의 상한 값은 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서, 바람직하게는 170℃ 이하이다. (메트)아크릴계 수지로부터는, 면내 위상차(Re), 두께 방향 위상차(Rth)가 거의 0인 필름을 얻을 수 있다.
(메트)아크릴계 수지로서는, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위 내에서, 임의의 적절한 (메트)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예컨대, 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산에스터, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스터 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스터-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산메틸-스타이렌 공중합체(MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체(예컨대, 메타크릴산메틸-메타크릴산사이클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산노보닐 공중합체 등)를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 C1-6 알킬을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 메타크릴산메틸을 주성분(50 내지 100중량%, 바람직하게는 70 내지 100중량%)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지를 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지의 구체예로서, 예컨대 미쓰비시레이온주식회사제의 아크리페트 VH나 아크리페트 VRL20A, 일본 특허 공개 2004-70296호 공보에 기재된 분자 내에 환구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지, 분자내 가교나 분자내 환화 반응에 의해 얻어지는 고 Tg(메트)아크릴 수지계를 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지로서, 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 이용할 수도 있다. 높은 내열성, 높은 투명성, 2축 연신하는 것에 의해 높은 기계적 강도를 갖기 때문이다.
락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지로서는, 일본 특허 공개 2000-230016호 공보, 일본 특허 공개 2001-151814호 공보, 일본 특허 공개 2002-120326호 공보, 일본 특허 공개 2002-254544호 공보, 일본 특허 공개 2005-146084호 공보 등에 기재된, 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 들 수 있다.
락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 바람직하게는 하기 화학식 1로 표시되는 환의 구조를 갖는다.
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상기 식에서, R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소원자수 1 내지 20의 유기 잔기를 나타낸다. 한편, 유기 잔기는 산소원자를 포함할 수도 있다.
락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 구조 중 화학식 1로 표시되는 락톤환 구조의 함유 비율은, 바람직하게는 5 내지 90중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 70중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 60중량%, 특히 바람직하게는 10 내지 50중량%이다. 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 구조 중 화학식 1로 표시되는 락톤환 구조의 함유 비율이 5중량%보다도 적으면, 내열성, 내용제성, 표면 경도가 불충분하게 될 우려가 있다. 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지 구조 중 화학식 1로 표시되는 락톤환 구조의 함유 비율이 90중량% 보다 많으면, 성형 가공성이 모자라게 될 우려가 있다.
락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는 질량평균분자량(중량평균분자량으로 호칭하기도 한다)이 바람직하게는 1,000 내지 2,000,000, 보다 바람직하게는 5,000 내지 1,000,000, 더욱 바람직하게는 10,000 내지 500,000, 특히 바람직하게는 50,000 내지 500,000이다. 질량평균분자량이 상기 범위로부터 벗어나면 성형 가공성 면에서 바람직하지 못하다.
락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, Tg가 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 120℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125℃ 이상, 특히 바람직하게는 130℃ 이상이다. Tg가 115℃ 이상인 것으로부터, 예컨대 투명 보호 필름으로서 편광판에 조립해 넣은 경우에, 내구성이 우수한 것이 된다. 상기 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 Tg의 상한 값은 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서, 바람직하게는 170℃ 이하이다.
락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는 사출 성형에 의해 얻어지는 성형품의 ASTM-D-1003에 준한 방법으로 측정되는 전광선 투과율이 높으면 높을수록 바람직하고, 바람직하게는 85% 이상, 보다 바람직하게는 88% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상이다. 전광선 투과율은 투명성의 기준이며, 전광선 투과율이 85% 미만이면 투명성이 저하될 우려가 있다.
상기 투명 보호 필름은 정면 위상차가 40nm 미만, 또한 두께 방향 위상차가 80nm 미만인 것이 보통 사용된다. 정면 위상차 Re는 Re=(nx-ny)×d로 표시되어진다. 두께 방향 위상차 Rth는 Rth=(nx-nz)×d로 표시된다. 또한, Nz 계수는 Nz=(nx-nz)/(nx-ny)로 표시된다. [단, 필름의 지상축(遲相軸) 방향, 진상축(進相軸) 방향 및 두께 방향의 굴절률을 각각 nx, ny, nz로 하고, d(nm)는 필름의 두께로 한다. 지상축 방향은 필름 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향으로 한다.]. 한편, 투명 보호 필름은 될 수 있는 한 물들지 않는 것이 바람직하다. 두께 방향의 위상차 값이 -90nm 내지 +75nm인 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 이러한 두께 방향의 위상차 값(Rth)이 -90nm 내지 +75nm인 것을 사용함으로써 투명 보호 필름에 기인하는 편광판의 착색(광학적인 착색)을 거의 해소할 수 있다. 두께 방향 위상차 값(Rth)은 더욱 바람직하게는 -80nm 내지 +60nm, 특히 -70nm 내지 +45nm가 바람직하다.
한편, 상기 투명 보호 필름으로서, 정면 위상차 40nm 이상 및/또는 두께 방향 위상차 80nm 이상의 위상차를 갖는 위상차판을 이용할 수 있다. 정면 위상차는 보통 40 내지 200nm의 범위로, 두께 방향 위상차는 보통 80 내지 300nm의 범위로 제어된다. 투명 보호 필름으로서 위상차판을 이용하는 경우에는, 상기 위상차판이 투명 보호 필름으로서도 기능하기 때문에 박형화를 꾀할 수 있다.
위상차판으로서는, 고분자 소재를 1축 또는 2축 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로써 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 두께도 특별히 제한되지 않지만, 20 내지 150μm 정도가 일반적이다.
고분자 소재로서는, 예컨대 폴리바이닐알코올, 폴리바이닐뷰티랄, 폴리메틸바이닐에터, 폴리하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시에틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 메틸셀룰로스, 폴리카보네이트, 폴리알릴레이트, 폴리설폰, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에터설폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리알릴설폰, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리염화바이닐, 셀룰로스 수지, 환상 폴리올레핀 수지(노보넨계 수지), 또는 이들의 2원계, 3원계 각종 공중합체, 그래프트 공중합체, 블렌드물 등을 들 수 있다. 이들 고분자 소재는 연신 등에 의해 배향물(연신 필름)이 된다.
액정 폴리머로서는, 예컨대 액정 배향성을 부여하는 공액성의 직선상 원자단(메소젠)이 폴리머의 주쇄나 측쇄에 도입된 주쇄형이나 측쇄형의 각종의 것 등을 들 수 있다. 주쇄형 액정 폴리머의 구체예로서는, 굴곡성을 부여하는 스페이서부에서 메소겐기를 결합한 구조의, 예컨대 네마틱 배향성의 폴리에스터계 액정성 폴리머, 디스코틱 폴리머나 콜레스테릭 폴리머 등을 들 수 있다. 측쇄형의 액정 폴리머의 구체예로서는 폴리실록세인, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리말로네이트를 주쇄 골격으로 하고, 측쇄로서 공액성의 원자단으로 이루어진 스페이서부를 통해 네마틱 배향 부여성의 파라 치환 환상 화합물 단위로 이루어진 메소젠부를 갖는 것 등을 들 수 있다. 이들 액정 폴리머는 예컨대, 유리판 상에 형성한 폴리이미드나 폴리바이닐알코올 등의 박막의 표면을 러빙 처리한 것, 산화 규소를 사방 증착한 것 등의 배향 처리면 상에 액정성 폴리머의 용액을 전개하여 열처리함으로써 실시된다.
위상차판은 예컨대 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시각 등의 보상을 목적으로 한 것 등의 사용 목적에 따른 적당한 위상차를 갖는 것일 수도 있고, 2종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등일 수도 있다.
위상차판은 nx=ny>nz, nx>ny>nz, nx>ny=nz, nx>nz>ny, nz=nx>ny, nz>nx>ny, nz>nx=ny의 관계를 만족하는 것이, 각종 용도에 따라 선택되어 사용된다. 한편 ny=nz란, ny와 nz가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, 실질적으로 ny와 nz가 같은 경우도 포함한다.
예컨대, nx>ny>nz를 만족하는 위상차판으로서는, 정면 위상차는 40 내지 100nm, 두께 방향 위상차는 100 내지 320nm, Nz 계수는 1.8 내지 4.5를 만족하는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 예컨대, nx>ny=nz를 만족하는 위상차판(포지티브 A 플레이트)에서는, 정면 위상차는 100 내지 200nm을 만족하는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 예컨대, nz=nx>ny를 만족하는 위상차판(네가티브 A 플레이트)에서는, 정면 위상차는 100 내지 200nm을 만족하는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 예컨대, nx>nz>ny를 만족하는 위상차판으로서는, 정면 위상차는 150 내지 300nm, Nz 계수는 0 초과 내지 0.7을 만족하는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기한 대로, 예컨대 nx=ny>nz, nz>nx>ny, 또는 nz>nx=ny를 만족하는 것을 이용할 수 있다.
투명 보호 필름은 적용되는 액정 표시 장치에 따라 적당히 선택할 수 있다. 예컨대, VA(Vertical Alignment, MVA, PVA 포함)의 경우는, 편광판의 적어도 한 쪽(셀측)의 투명 보호 필름이 위상차를 갖고 있는 편이 바람직하다. 구체적인 위상차로서, Re=0~240nm, Rth=0~500nm의 범위인 것이 바람직하다. 삼차원 굴절률로 말하면, nx>ny=nz, nx>ny>nz, nx>nz>ny, nx=ny>nz(포지티브 A 플레이트, 2축, 네가티브 C 플레이트)의 경우가 바람직하다. VA형으로서는 포지티브 A 플레이트와 네가티브 C 플레이트의 조합, 또는 2축 필름 1장으로 이용하는 것이 바람직하다. 액정 셀의 상하에 편광판을 사용할 때, 액정 셀의 상하 모두 위상차를 갖고 있거나 상하 어느 것인가의 투명 보호 필름이 위상차를 가질 수도 있다.
예컨대, IPS(In-Plane Switching, FFS 포함)의 경우, 편광판의 한쪽 투명 보호 필름이 위상차를 갖고 있는 경우, 갖고 있지 않은 경우의 어느 것이나 사용할 수 있다. 예컨대, 위상차를 갖고 있지 않은 경우는, 액정 셀의 상하(셀 측) 모두 위상차를 갖고 있지 않은 경우가 바람직하다. 위상차를 갖고 있는 경우는, 액정 셀의 상하 모두 위상차를 갖고 있는 경우, 상하의 어느 것인가가 위상차를 갖고 있는 경우가 바람직하다(예컨대, 상측에 nx>nz>ny의 관계를 만족하는 2축 필름, 하측에 위상차 없는 경우나, 상측에 포지티브 A 플레이트, 하측에 포지티브 C 플레이트의 경우). 위상차를 갖고 있는 경우, Re=-500~500nm, Rth=-500~500nm의 범위가 바람직하다. 삼차원 굴절률로 말하면, nx>ny=nz, nx>nz>ny, nz>nx=ny, nz>nx>ny(포지티브 A 플레이트, 2축, 포지티브 C 플레이트)가 바람직하다.
한편, 상기 위상차를 갖는 필름은, 위상차를 갖지 않는 투명 보호 필름에 별도 접합하여 상기 기능을 부여할 수 있다.
상기 투명 보호 필름은 접착제를 도공하기 전에 편광자와의 접착성을 향상시키기 위해 표면 개질 처리를 할 수도 있다. 구체적인 처리로서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프레임 처리, 오존 처리, 프라이머 처리, 글로우 처리, 비누화 처리, 커플링제에 의한 처리 등을 들 수 있다. 또한, 적당히 대전 방지층을 형성할 수 있다.
상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코팅층이나 반사 방지 처리, 끈적거림 방지나, 확산 내지 눈부심 방지를 목적으로 하는 처리를 실시한 것이어도 좋다.
하드 코팅 처리는 편광판 표면의 상처 방지 등을 목적으로 실시되는 것이며, 예컨대 아크릴계, 실리콘계 등의 적당한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 윤활 특성 등이 우수한 경화 피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등으로써 형성할 수 있다. 반사 방지 처리는 편광판 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 실시되는 것이며, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또한, 끈적거림 방지 처리는 인접층(예컨대, 백라이트측의 확산판)과의 밀착 방지를 목적으로 실시된다.
또한, 눈부심 방지 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사하여 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 실시되는 것이며, 예컨대 샌드블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적당한 방식으로써 투명 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여하는 것에 의해 형성할 수 있다. 상기 표면 미세 요철 구조의 형성에 함유시키는 미립자로서는, 예컨대 평균 입경 0.5 내지 20μm의 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등으로 이루어지는 도전성의 것인 무기계 미립자, 가교 또는 미가교의 폴리머 등으로 이루어지는 유기계 미립자 등의 투명 미립자가 사용된다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명 수지 100중량부에 대하여 일반적으로 2 내지 70중량부 정도이며, 5 내지 50중량부가 바람직하다. 눈부심 방지층은 편광판 투과광을 확산하여 시각 등을 확대하기 위한 확산층(시각 확대 기능 등)을 겸하는 것일 수도 있다.
한편, 상기 반사 방지층, 끈적거림 방지층, 확산층이나 눈부심 방지층 등은, 투명 보호 필름 그 자체에 설치할 수 있는 것 외에 별도 광학층으로서 투명 보호 필름과는 별체의 것으로서 설치할 수도 있다.
상기 편광자와 투명 보호 필름과의 접착 처리에는 접착제가 사용된다. 접착제로서는, 아이소사이아네이트계 접착제, 폴리바이닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 바이닐계 라텍스계, 수계 폴리에스터 등을 예시할 수 있다. 상기 접착제는 보통 수용액으로 이루어지는 접착제로서 사용되고, 보통 0.5 내지 60중량%의 고형분을 함유하여 이루어진다. 상기 외에, 편광자와 투명 보호 필름의 접착제로서는, 자외 경화형 접착제, 전자선 경화형 접착제 등을 들 수 있다. 전자선 경화형 편광판용 접착제는, 상기 각종의 투명 보호 필름에 대하여 바람직한 접착성을 나타낸다. 또한, 본 발명에서 이용하는 접착제에는 금속 화합물 충전재를 함유시킬 수 있다.
또한, 광학 필름으로서는, 예컨대 반사판이나 반투과판, 상기 위상차판(1/2이나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름, 휘도 향상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용될 수 있는 것의 어떤 광학층이 되는 것을 들 수 있다. 이들은 단독으로 광학 필름으로서 이용할 수 있는 외에, 상기 편광판에, 실용시에 적층하여, 1층 또는 2층 이상 이용할 수 있다.
특히, 편광판에 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판, 편광판에 추가로 시각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광시각 편광판, 또는 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다.
반사형 편광판은, 편광판에 반사층을 설치한 것으로, 시인측(표시측)부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성하기 위한 것이며, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정 표시 장치의 박형화를 도모하기 쉽다는 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라 투명 보호층 등을 통해서 편광판의 한 면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적당한 방식으로 할 수 있다.
반사형 편광판의 구체예로서는, 필요에 따라 매트 처리한 투명 보호 필름의 한쪽 면에, 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 박이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 것 등을 들 수 있다. 또한, 상기 투명 보호 필름에 미립자를 함유시켜 표면 미세 요철 구조로 하고, 그 위에 미세 요철 구조의 반사층을 갖는 것 등도 들 수 있다. 상기한 미세 요철 구조의 반사층은 입사광을 난반사에 의해 확산시켜 지향성이나 번쩍번쩍한 돋보임을 방지하여, 명암의 불균일을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또한, 미립자 함유의 보호 필름은 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어 명암 불균일을 보다 억제할 수 있다는 이점 등도 갖고 있다. 투명 보호 필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조의 반사층의 형성은, 예컨대 진공 증착 방식, 이온플레이팅 방식, 스퍼터링 방식이나 도금 방식 등의 적당한 방식으로 금속을 투명 보호층의 표면에 직접 부설하는 방법 등에 의해 행할 수 있다.
반사판은 상기 편광판의 투명 보호 필름에 직접 부여하는 방식 대신에, 그 투명 필름에 준한 적당한 필름에 반사층을 설치하여 이루어지는 반사 시트 등으로서 이용할 수도 있다. 또한, 반사층은 보통 금속으로 이루어지기 때문에, 그 반사면이 투명 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용 형태가, 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속 면이나, 보호층의 별도 부설의 회피의 점에서 보다 바람직하다.
한편, 반투과형 편광판은, 상기에 있어서 반사층에서 빛을 반사하고, 또한 투과하는 하프미러 등의 반투과형의 반사층으로 하는 것에 의해 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은 보통 액정 셀의 뒷쪽에 설치되고, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는 시인측(표시측)으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에 있어서는 반투과형 편광판의 백사이드에 내장되어 있는 백라이트 등의 내장 전원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성할 수 있다. 즉, 반투과형 편광판은, 밝은 분위기 하에서는, 백라이트 등의 광원 사용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기 하에 있어서도 내장 전원을 이용하여 사용할 수 있는 타입의 액정 표시 장치 등의 형성에 유용하다.
편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판에 대하여 설명한다. 직선 편광을 타원 편광 또는 원 편광으로 바꾸거나, 타원 편광 또는 원 편광을 직선 편광으로 바꾸거나, 또는 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에, 위상차판 등이 사용된다. 특히, 직선 편광을 원 편광으로 바꾸거나, 원 편광을 직선 편광으로 바꾸는 위상차판으로서는, 이른바 1/4 파장판(λ/4판이라고도 한다)이 사용된다. 1/2 파장판(λ/2판이라고도 한다)은 보통 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 사용된다.
타원 편광판은 수퍼트위스트 네마틱(STN)형 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절에 의해 생긴 착색(파랑 또는 황)을 보상(방지)하여, 상기 착색이 없는 흑백 표시하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 삼차원의 굴절률을 제어한 것은, 액정 표시 장치의 화면을 경사 방향에서 보았을 때에 생기는 착색도 보상(방지)할 수 있어 바람직하다. 원 편광판은, 예컨대 화상이 컬러 표시로 되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 조정하는 경우 등에 유효하게 사용되며, 또한 반사 방지의 기능도 갖는다.
또한, 상기의 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은, 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적당히 조합하고 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은, (반사형)편광판과 위상차판의 조합이 되도록 그들을 액정 표시 장치의 제조 과정에서 순차적으로 별개로 적층하여도 형성할 수 있지만, 상기와 같이 미리 타원 편광판 등의 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 적층 작업성 등이 우수하여, 액정 표시 장치 등의 제조 효율을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
시각 보상 필름은, 액정 표시 장치의 화면을 화면에 수직이 아니게 약간 기울어진 방향으로부터 보는 경우에도, 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 넓히기 위한 필름이다. 이러한 시각 보상 위상차판으로서는, 예컨대 위상차판, 액정 폴리머 등의 배향 필름이나 투명 기재 상에 액정 폴리머 등의 배향층을 지지한 것 등으로 이루어진다. 보통의 위상차판은 그 면방향으로 1축 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는 데 대하여, 시각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판에는, 면 방향으로 2축 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이라든가, 면 방향으로 1축 연신되고 두께 방향으로도 연신된 두께 방향의 굴절률을 제어한 복굴절을 갖는 폴리머나 경사 배향 필름과 같은 2방향 연신 필름 등이 사용된다. 경사 배향 필름으로서는, 예컨대 폴리머 필름에 열수축 필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용 하에 폴리머 필름을 연신 처리 또는/및 수축 처리한 것이나, 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는, 앞의 위상차판에서 설명한 폴리머와 같은 것이 사용되고, 액정 셀에 의한 위상차에 근거하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 양호한 시인의 시야각의 확대 등을 목적으로 한 적당한 것을 이용할 수 있다.
또한, 양호한 시인의 넓은 시야각을 달성하는 점 등에 의해, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어지는 광학적 이방성층을 트라이아세틸셀룰로스 필름으로써 지지한 광학 보상 위상차판을 바람직하게 이용할 수 있다.
편광판과 휘도 향상 필름을 접합한 편광판은, 보통 액정 셀의 뒤쪽 사이드에 설치되어 사용된다. 휘도 향상 필름은 액정 표시 장치 등의 백라이트나 뒤쪽에서의 반사 등에 의해 자연광이 입사되면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원 편광을 반사하고, 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것으로, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광 상태 이외의 광은 투과하지 않고 반사한다. 이 휘도 향상 필름면에서 반사된 광을 추가로 그 뒤쪽에 설치된 반사층 등을 통해 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 광의 증량을 도모하는 동시에, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정 표시 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 도모함으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고, 백 라이트 등으로 액정 셀의 뒷쪽으로부터 편광자를 통해 광을 입사한 경우에는 편광자의 편광축에 일치하지 않는 편광 방향을 갖는 광은 거의 편광자에 흡수되어 버려 편광자를 투과하지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라서도 다르지만, 약 50%의 광이 편광자에 흡수되어 버려 그 만큼 액정 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소하여 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은 편광자에 흡수되는 바와 같은 편광 방향을 갖는 광을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름에서 일단 반사시키고, 추가로 그 뒤쪽에 설치된 반사층 등을 통해 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하여, 이 양자간에 반사, 반전되어 있는 광의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 바와 같은 편광 방향으로 된 편광만을, 휘도 향상 필름이 투과시켜 편광자에 공급하기 때문에, 백 라이트 등의 광을 효율적으로 액정 표시 장치의 화상 표시에 사용할 수 있어, 화면을 밝게 할 수 있다.
휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 설치할 수도 있다. 휘도 향상 필름에 의해 반사된 편광 상태의 광은 상기 반사층 등을 향하지만, 설치된 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산시키는 동시에 편광 상태를 해소하여 비편광 상태가 된다. 즉, 자연광 상태의 광이 반사층 등을 향하고, 반사층 등을 통해 반사되어 다시 확산판을 통과하여 휘도 향상 필름에 재입사되는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등 사이에 편광을 원래의 자연광으로 되돌리는 확산판을 설치함으로써 표시 화면의 밝기를 유지하면서 동시에 표시 화면의 밝기의 불균일을 적게 하여 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 설치함으로써 첫회의 입사광은 반사의 반복 회수가 알맞게 증가되고, 확산판의 확산 기능과 맞물려 균일하고 밝은 표시 화면을 제공할 수 있었던 것으로 생각된다.
상기 휘도 향상 필름으로서는 예컨대 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같이, 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키고 다른 광은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 것과 같이, 좌회전 또는 우회전 중 어느 한쪽의 원편광을 반사하고 다른 광은 투과시키는 특성을 나타내는 것 등의 적당한 것을 사용할 수 있다.
따라서, 상기한 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 갖추어 입사시킴으로써 편광판에 의한 흡수 손실을 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원편광을 투과하는 타입의 휘도 향상 필름에서는 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 억제하는 점에서 그 원편광을, 위상차판을 통해 직선 편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 한편, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 이용함으로써 원편광을 직선 편광으로 변환시킬 수 있다.
가시광 영역 등의 넓은 파장에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예컨대 파장 550nm의 담색광에 대하여 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판과 다른 위상차특성을 나타내는 위상차층, 예컨대 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층을 중첩하는 방식 등에 의해 수득할 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 배치하는 위상차판은 1층 또는 2층 이상의 위상차층으로 이루어진 것일 수 있다.
한편, 콜레스테릭 액정층에 대해서도 반사 파장이 상이한 것의 조합으로 하여 2층 또는 3층 이상 중첩한 배치 구조로 함으로써, 가시광 영역 등의 넓은 파장 범위에서 원편광을 반사하는 것을 수득할 수 있고, 이에 기초하여 넓은 파장 범위의 투과 원편광을 수득할 수 있다.
또한, 편광판은 상기 편광 분리형 편광판과 같이 편광판과 2층 또는 3층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어져 있을 수도 있다. 따라서, 상기 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합한 반사형 타원 편광판이나 반투과형 타원 편광판 등일 수도 있다.
편광판에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차적으로 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적당한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기 편광판과 다른 광학층의 접착시에 이들 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적당한 배치 각도로 할 수 있다.
본 발명의 광학 필름 부착 유리 기판은, 유리 기판(액정 셀)에 점착형 광학 필름이 부착된 것이다. 점착형 광학 필름의 점착제층은, 유화제를 함유하는 수분산형 점착제로 형성되어 있고, 유리 기판에 접합한 때에는 접착 직후부터 높은 접착성을 발휘하고, 또한 고온 고습 분위기 하에서도 우수한 내구성을 발휘한다.
본 발명의 점착형 광학 필름의 박리 방법은, 상기 광학 필름 부착 유리 기판을 온도 40℃ 이상 및 상대 습도 80% 이상(조건 1), 또는 온도 50℃ 이상 및 상대 습도 70% 이상(조건 2)의 환경 하에 노출한 후에, 유리 기판으로부터 점착형 광학 필름을 박리하는 것을 특징으로 한다.
광학 필름 부착 유리 기판을 조건 1 또는 조건 2의 환경 하에 노출한 경우에는, 점착제층과 유리 기판과의 계면에서 접착력이 저하되어 용이하게 점착형 광학 필름을 박리할 수 있다. 또한, 점착형 광학 필름을 유리 기판에 고온 환경 하에서 장기간 접합하여 놓은 것에 의해 접착력이 20N/25mm폭 이상으로 되어도, 조건 1 또는 조건 2의 환경 하에 노출시키는 것에 의해 접착력을 10N/25mm폭 이하로 저하시킬 수 있다. 따라서, 대형 크기의 유리 기판에 대하여도 재작업성 좋게 용이하게 박리할 수 있다. 노출 처리의 바람직한 조건은 온도 80℃ 이상 및 상대 습도 80% 이상이다. 또한, 노출 처리의 온도는 100℃ 이하인 것이 바람직하다. 노출 처리의 온도가 100℃를 초과하면 피착체인 액정 디스플레이 등이 파손될 우려가 있다.
노출 처리 시간은 1시간 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2시간 이상이다. 1시간 미만의 경우는 점착제층의 흡수가 충분히 진행하지 않고, 점착제층과 유리 기판의 계면에서 접착력이 충분히 저하되지 않기 때문에, 박리시에 유리 기판이 손상되거나, 점착제 잔류가 많이 발생하거나, 재작업성이 저하된다. 한편, 노출 처리 시간은 보통 48시간 이하이다. 48시간을 초과하여도 효과는 거의 변하지 않기 때문에 제조 효율의 관점에서 바람직하지 못하다.
실시예
이하에 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 한편, 각 예 중의 부 및 %는 모두 중량 기준이다.
제조예 1
(모노머 프리 에멀젼의 조제)
용기에, 아크릴산뷰틸 88부, N-사이클로헥실메타크릴레이트 5부, 아크릴산 5부, 모노[폴리(프로필렌옥사이드)메타크릴레이트]인산에스터(프로필렌옥사이드의 평균 중합도 약 5.0) 2부, 및 3-메타크릴로일옥시프로필트라이메톡시실레인(신에쓰화학(주), KBM-503) 0.03부를 가하고 혼합하여 모노머 혼합물을 조제했다. 다음으로 모노머 혼합물 500g에 반응성 유화제(다이이치공업제약(주), 아쿠아론 HS-1025) 20g, 및 이온 교환수 446g을 가하고, 균질화기(특수기화(주))를 이용하여 5,000(rpm)로 5분간 교반하고 유화하여 모노머 프리 에멀젼을 조제했다.
(수분산형 아크릴계 점착제의 조제)
교반 날개, 온도계, 질소가스 도입관, 냉각기를 갖춘 반응 용기에, 모노머 프리 에멀젼 96g, 이온 교환수 275g, 및 반응성 유화제 아쿠아론 HS-1025(40g)를 가하고, 반응 용기를 질소 치환 했다. 그 후, 과황산 암모늄 0.05g을 첨가하여 65℃에서 1시간 중합 반응을 했다. 다음으로 반응 용기내의 온도를 75℃로 승온시키고, 과황산암모늄 0.35g을 첨가했다. 그 후, 모노머 프리 에멀젼 869g을 반응 용기 내에 3시간 걸쳐 적하하고, 적하 후 3시간 중합 반응을 했다. 그 후, 질소 치환하면서 75℃에서 3시간 중합반응을 하여, 고형분 40%의 에멀젼 용액을 조제했다. 그리고, 수득된 에멀젼 용액을 실온까지 냉각하고, 10% 암모니아수를 첨가해서 pH를 8로 조정하여 수분산형 아크릴계 점착제를 조제했다.
(점착제층의 형성)
상기 수분산형 아크릴계 점착제를 이형 필름(미쓰비시화학폴리에스터(주), 다이아포일 MRF38, PET 필름)의 한 면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 23μm이 되도록 도포하고, 120℃에서 2분간 건조하여 점착제층을 형성했다.
(편광판의 제작)
두께 80μm의 폴리바이닐알코올 필름을 40℃의 요오드 용액 중에서 5배로 연신했다. 그 후, 폴리바이닐알코올 필름을 요오드 용액으로부터 끌어올리고, 50℃에서 4분간 건조를 하여 편광자를 수득했다. 상기 편광자의 양면에, 트라이아세틸셀룰로스 필름을 폴리바이닐알코올계 접착제를 이용하여 접합하여 편광판을 제작했다.
(점착형 편광판 A의 제작)
옥사졸린기 함유 아크릴계 폴리머((주)니혼쇼쿠바이, 에포크로스 WS-700)를 물/아이소프로필알코올(중량비 1/1) 혼합 용액에서 고형분 0.25%로 희석하여 앵커 코팅제를 조제했다. 앵커 코팅제를 마이야바 #5를 이용해서 상기 편광판의 한 면에 코팅하고, 40℃에서 2분간 건조시켜 앵커층을 형성했다. 다음으로 앵커층 상에 상기 점착제층을 전사하여 점착형 편광판 A를 제작했다.
(접착력의 측정)
점착형 편광판 A의 초기 접착력, 60℃/100시간 후의 접착력을 하기 방법으로 측정했다. 그 결과, 초기 접착력은 7.8(N/25mm), 60℃/100시간 후의 접착력은 360(N/25mm)이었다.
<초기 접착력>
점착형 편광판 A를 25mm폭으로 재단한 샘플을 유리 기판(코닝(주), 코닝 #1737)에, 2kg 롤러로 1왕복 압착하여 부착하고, 이어서 50℃, 5기압의 오토클레이브 중에 15분간 방치하고, 그 후 25℃로 냉각했다. 그리고, 인장 시험기를 이용하여, 박리 각도 180°, 박리 속도 300mm/분의 조건으로 유리 기판으로부터 샘플을 박리할 때의 접착력(N/25mm)을 측정했다.
<60℃/100시간 후의 접착력>
점착형 편광판 A를 25mm폭으로 재단한 샘플을 유리 기판(코닝(주), 코닝 #1737)에, 2kg 롤러로 1왕복 압착하여 부착하고, 이어서 50℃, 5기압의 오토클레이브 중에 15분간 방치하고, 그 후 60℃, 상대 습도 30%의 분위기 하에서 100시간 방치하고, 그 후 25℃로 냉각했다. 그리고, 인장 시험기를 이용하여, 박리 각도 180°, 박리 속도 300mm/분의 조건으로 유리 기판으로부터 샘플을 박리할 때의 접착력(N/25mm)을 측정했다.
제조예 2
(아크릴계 폴리머 용액의 조제)
교반 날개, 온도계, 질소가스 도입관, 냉각기를 갖춘 반응 용기에, 아크릴산뷰틸 100부, 아크릴산 5부, 과산화벤조일 0.1부, 및 아세트산에틸을 가하여, 모노머 농도 80%의 모노머 용액을 조제했다. 교반하면서 질소가스를 1시간 도입하여 질소 치환한 후, 반응 용기 내의 액온을 60℃ 부근으로 유지하고 6시간 중합 반응을 하여, 아크릴계 폴리머 용액을 조제했다. 아크릴계 폴리머의 중량평균분자량은 160만이었다.
(아크릴계 점착제의 조제)
상기 아크릴계 폴리머 용액 100부(고형분)에 대하여 다작용 아이소사이아네이트 화합물(닛폰폴리우레탄, 콜로네이트 L) 0.8부를 가하여 아크릴계 점착제를 조제했다.
(점착제층의 형성)
상기 아크릴계 점착제를 이형 필름(미쓰비시화학폴리에스터(주), 다이아포일 MRF38, PET 필름)의 한 면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 21μm이 되도록 도포하고, 150℃에서 3분간 건조하여 점착제층을 형성했다.
(점착형 편광판 B의 제작)
편광판상에 상기 점착제층을 전사하여 점착형 편광판 B를 제작했다.
(접착력의 측정)
점착형 편광판 B의 초기 접착력, 60℃/100시간 후의 접착력을 상기와 같은 방법으로 측정했다. 그 결과, 초기 접착력은 14.8(N/25mm), 60℃/100시간 후의 접착력은 31.0(N/25mm)이었다.
제조예 3
(점착제층의 형성)
제조예 1의 수분산형 아크릴계 점착제에, 가교제인 카보다이이미드 화합물(닛신방적(주), 카보디라이트 E-04)을 가하여 점착제 조성물을 수득했다. 한편, 가교제의 첨가량은 수분산형 아크릴계 점착제의 고형분 중에 0.4중량%이다. 그리고, 이형 필름(미쓰비시화학폴리에스터(주), 다이아포일 MRF38, PET 필름)의 한 면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 23μm이 되도록 도포하고, 120℃에서 2분간 건조하여 점착제층을 형성했다.
(점착형 편광판 C의 제작)
상기 점착제층을 이용한 것 이외에는 제조예 1과 같은 방법으로 점착형 편광판 C를 제작했다
(접착력의 측정)
점착형 편광판 C의 초기 접착력, 60℃/100시간 후의 접착력을 상기와 같은 방법으로 측정했다. 그 결과, 초기 접착력은 2.3(N/25mm), 60℃/100시간 후의 접착력은 30(N/25mm) 이상이었다.
제조예 4
(점착제층의 형성)
제조예 1의 수분산형 아크릴계 점착제(닛신방적(주), 카보디라이트 E-04)를 가하여, 점착제 조성물을 수득했다. 한편, 가교제의 첨가량은 수분산형 아크릴계 점착제의 고형분 중에 1.0중량%이다. 그리고, 이형 필름(미쓰비시화학폴리에스터(주), 다이아포일 MRF38, PET 필름)의 한 면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 23μm이 되도록 도포하고, 120℃에서 2분간 건조하여 점착제층을 형성했다.
(점착형 편광판 D의 제작)
상기 점착제층을 이용한 것 이외에는 제조예 1과 같은 방법으로 점착형 편광판 D를 제작했다
(접착력의 측정)
점착형 편광판 D의 초기 접착력, 60℃/100시간 후의 접착력을 상기와 같은 방법으로 측정했다. 그 결과, 초기 접착력은 2.1(N/25mm), 60℃/100시간 후의 접착력은 30(N/25mm) 이상이었다.
제조예 5
(점착제층의 형성)
제조예 1의 수분산형 아크릴계 점착제에, 가교제인 카보다이이미드 화합물(닛신방적(주), 카보디라이트 E-04)을 가하여 점착제 조성물을 수득했다. 한편, 가교제의 첨가량은 수분산형 아크릴계 점착제의 고형분중에 1.0중량%이다. 그리고, 이형 필름(미쓰비시화학폴리에스터(주), 다이아포일 MRF38, PET 필름)의 한 면에, 건조후의 점착제층의 두께가 30μm이 되도록 도포하고, 120℃에서 2분간 건조하여 점착제층을 형성했다.
(점착형 편광판 E의 제작)
상기 점착제층을 이용한 것 이외에는 제조예 1과 같은 방법으로 점착형 편광판 E를 제작했다
(접착력의 측정)
점착형 편광판 E의 초기 접착력, 60℃/100시간 후의 접착력을 상기와 같은 방법으로 측정했다. 그 결과, 초기 접착력은 2.6(N/25mm), 60℃/100시간 후의 접착력은 30(N/25mm) 이상이었다.
실시예 1 내지 12, 비교예 1 내지 3
점착형 편광판 A를 25mm폭으로 재단한 샘플을 유리 기판(코닝(주), 코닝 #1737)에, 2kg 롤러로 1왕복 압착하여 부착하고, 이어서 50℃, 5기압의 오토클레이브 중에 15분간 방치하고, 그 후 60℃, 상대습도 30%의 분위기 하에서 100시간 방치하고, 그 후 25℃로 냉각했다. 그 후, 표 1에 기재된 각 조건으로 노출 처리를 행하고, 25℃로 냉각했다. 그리고, 인장 시험기를 이용하여, 박리 각도 180°, 박리 속도 300mm/분의 조건으로 유리 기판으로부터 샘플을 박리할 때의 접착력(N/25 mm)을 각각 측정했다.
비교예 4 및 5
점착형 편광판 B를 이용한 것 이외에는 상기와 같은 방법으로 접착력(N/25mm)을 각각 측정했다.
실시예 13, 14
점착형 편광판 C를 이용한 것 이외에는 상기와 같은 방법으로 접착력(N/25mm)을 각각 측정했다.
실시예 15, 16
점착형 편광판 D를 이용한 것 이외에는 상기와 같은 방법으로 접착력(N/25mm)을 각각 측정했다.
실시예 17, 18
점착형 편광판 E를 이용한 것 이외에는 상기와 같은 방법으로 접착력(N/25mm)을 각각 측정했다.
Figure pct00002

Claims (3)

  1. 유리 기판에 점착형 광학 필름이 부착되어 있는 광학 필름 부착 유리 기판으로부터 점착형 광학 필름을 박리하는 점착형 광학 필름의 박리 방법에 있어서,
    점착형 광학 필름의 점착제층은 수분산형 점착제로 형성되어 있고,
    광학 필름 부착 유리 기판을 온도 40℃ 이상 및 상대습도 80% 이상, 또는 온도 50℃ 이상 및 상대습도 70% 이상의 환경 하에 노출한 후에, 유리 기판으로부터 점착형 광학 필름을 박리하는 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름의 박리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    점착형 광학 필름은, 광학 필름과 점착제층의 사이에 앵커층을 갖는 점착형 광학 필름의 박리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 점착형 광학 필름의 박리 방법에 사용되며, 광학 필름의 적어도 한 면에 수분산형 점착제로 형성된 점착제층을 갖는 점착형 광학 필름에 있어서, 유리 기판에 부착하여, 온도 60℃ 및 상대습도 30%의 환경 하에 100시간 노출한 후의 접착력이 20N/25mm폭 이상이며, 온도 40℃ 이상 및 상대습도 80% 이상, 또는 온도 50℃ 이상 및 상대습도 70% 이상의 환경 하에 노출한 후의 접착력이 10N/25mm폭 이하인 것을 특징으로 하는 점착형 광학 필름.
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