KR20090082877A - 대전방지성 광학필름, 대전방지성 점착형 광학필름, 그들의 제조방법 및 화상표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학필름의 적어도 한 면에 대전방지층이 적층되어 있는 대전방지성 광학필름에 있어서, 그 대전방지층이 수용성 또는 수분산성 (水分散性) 인 도전성 폴리머 및 바인더 성분으로 이루어지는 대전방지성 광학필름, 그 대전방지성 광학필름의 제조방법 및 그 대전방지성 광학필름으로 이루어지는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

대전방지성 광학필름, 대전방지성 점착형 광학필름, 화상표시장치

Description

대전방지성 광학필름, 대전방지성 점착형 광학필름, 그들의 제조방법 및 화상표시장치 {ANTISTATIC OPTICAL FILM, ANTISTATIC ADHESIVE OPTICAL FILM, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 광학필름의 적어도 한 면에 대전방지층이 적층되는 대전방지성 광학필름에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 대전방지성 광학필름의 대전방지층에 점착제층이 적층되는 대전방지성 점착형 광학필름에 관한 것이다. 게다가 상기 대전방지성 광학필름, 대전방지성 점착형 광학필름을 사용한 액정표시장치, 유기 EL 표시장치, PDP 등의 화상표시장치에 관한 것이다. 상기 광학필름으로는, 편광판, 위상차판, 광학보상필름, 휘도향상필름, 그리고 이들이 적층되는 것 등을 들 수 있다.

액정 디스플레이 등은 그 화상형성 방식으로부터 액정 셀의 양측에 편광소자를 배치하는 것이 필요불가결하며, 일반적으로는 편광판이 점착되어 있다. 또한, 액정 패널에는 편광판 외에 디스플레이의 표시품위를 향상시키기 위해 여러 가지 광학소자가 사용되게 되었다. 예를 들어, 착색 방지로서의 위상차판, 액정 디스플레이의 시야각을 개선하기 위한 시야각 확대필름, 나아가서는 디스플레이의 콘트라스트를 높이기 위한 휘도향상필름 등이 사용된다. 이들 필름은 총칭하여 광학필름이라 불린다.

이들 광학필름은, 통상 소비자에게 도달될 때까지는 수송이나 제조공정에서 광학필름의 표면에 상처가 생기거나 오물이 묻지 않도록 그 표면에 표면보호필름이 붙여져 있다. 그 표면보호필름은, LCD 등에 부착된 후에 박리되거나, 한번 박리된 후에 같거나 다른 표면보호필름을 다시 부착하는 경우도 있다. 그리고, 그 표면보호필름을 박리할 때 정전기가 발생하여, 이 정전기에 의해 LCD 패널 등의 회로가 파괴된다는 문제가 있었다. 또한 LCD 패널 내부의 어레이소자에 영향을 주고, 그것이 다시 액정의 배향에 영향을 주어 불량을 유발한다는 문제가 있었다. 또한, 표면보호필름은 박리될 때뿐만 아니라 제조공정이나 소비자의 사용방법에 따라서도 광학필름끼리의 마찰에 의해 동일한 문제가 발생한다. 상기 문제를 해결하기 위하여, 편광판 등의 광학필름에 대전방지성을 부여하는 것이 제안되어 있다. 예를 들어, 광학필름의 표면에 대전방지층을 형성한 대전방지층포함 광학필름, 광학필름의 일측 또는 양측에 투명도전층을 형성한 것이 개시되어 있다.

한편, 광학필름을 액정 셀에 점착할 때에는 보통 점착제가 사용된다. 또한, 광학필름과 액정 셀 또는 광학필름 간의 접착은 보통 광의 손실을 저감시키기 때문에, 각각의 재료는 점착제를 사용하여 밀착되어 있다. 이러한 경우에, 광학필름을 고착시키는 데 건조공정을 필요로 하지 않는다는 등의 장점을 갖는 점에서, 점착제는 광학필름의 일측에 미리 점착제층으로서 형성된 점착형 광학필름이 일반적으로 사용된다.

상기 점착형 광학필름은, 사용할 때 디스플레이 사이즈로 절단된다. 이러한 사용공정에서의 핸들링시에 점착형 광학필름의 단부 (절단부) 가 사람이나 장치에 접촉하면 그 부분에 점착제의 결락이 발생하는 경우가 있다. 이렇게 점착제가 결락된 점착형 광학필름을 액정 셀에 부착하면, 그 결락된 부분은 밀착되지 않기 때문에 그 부분에서 광이 반사되어 표시 결점이 되는 문제가 있다. 특히 최근에는 디스플레이의 프레임 협소화가 진행되어 상기 단부에서 발생하는 결점에 의해서도 표시품질이 현저하게 저하한다. 또한, 상기 점착형 광학필름을 액정 패널에 부착한 후 이물의 혼입 등의 이유에 의해 패널에서 벗기는 경우, 패널측에 점착제가 남는다 (이른바 점착제 잔류 현상) 는 지장이 발생하지 않을 것, 즉 리워크성이 양호할 것이 요망된다.

상기 점착형 광학필름에 대해서도 대전방지성을 부여할 것이 제안되어 있다. 예를 들어, 편광판 표면의 방현층에 도전성입자를 함유시켜 방현층에 대전방지성을 부여하는 동시에, 그 반대면에 점착제층을 형성한 것이 제안되어 있다 (특허문헌 1). 그러나, 특허문헌 1 의 방법에서는 방현층으로서의 특성 유지가 곤란하고 안정성이 떨어진다. 또한 점착형 광학필름에 대전방지층을 형성하는 경우, 패널 내부에서 발생하는 전압의 인가에서 발생하는 액정 셀의 배향 불량을 해소하기 위해서는, 광학필름과 점착제층 사이에 대전방지층을 형성하는 것이 바람직하다. 또한 광학필름과 점착제층 사이에 대전방지층을 형성한 대전방지성 점착형 광학필름에서는 점착제 결락, 점착제 잔류 문제나 리워크성에 문제가 있었다. 또한, 광학필름에 대전방지기능을 부여하는 방법으로서, 점착제층에 도전성 물질 을 함유시키는 방법이 제안되어 있다 (특허문헌 2). 그러나, 특허문헌 2 의 방법에서는 점착제층으로서의 특성 유지가 곤란하며 안정성이 떨어진다.

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 평10-239521호

[특허문헌 2] 일본 공개특허공보 2003-294951호

본 발명은, 광학필름의 적어도 한 면에 대전방지층이 적층되는 대전방지성 광학필름으로서, 그 대전방지층에 점착제층을 형성한 대전방지성 점착형 광학필름은, 점착제 결락이 잘 일어나지 않고 리워크성이 양호한 것을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 그들의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 나아가서는, 그 대전방지형 광학필름을 사용한 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 하기 대전방지성 광학필름 및 대전방지성 점착형 광학필름을 발견하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉 본 발명은, 광학필름의 적어도 한 면에 대전방지층이 적층되는 대전방지성 광학필름에 있어서,

상기 대전방지층이, 수용성 또는 수분산성인 도전성 폴리머 및 바인더 성분으로 이루어지는 대전방지성 광학필름에 관한 것이다.

상기 대전방지성 광학필름에 있어서, 수용성 또는 수분산성인 도전성 폴리머는 폴리티오펜계 폴리머인 것이 바람직하다.

상기 대전방지성 광학필름에 있어서, 상기 바인더 성분이, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 아크릴계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 수지인 것이 바람직하다.

상기 대전방지성 광학필름에 있어서, 상기 대전방지층의 표면저항률이 1×10¹²Ω/□이하인 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기 대전방지성 광학필름의 대전방지층의 광학필름과 반대측 면에 추가로 점착제층이 적층되는 대전방지성 점착형 광학필름에 관한 것이다.

상기 본 발명의 대전방지성 점착형 광학필름에서는, 점착제의 결락 및 액정 패널로부터의 리워크시 점착제 잔류의 주원인이 대전방지층을 형성한 것에 의한 광학필름과 점착제층의 밀착성이 낮은 것에 있다고 생각하였다. 그 결과, 대전방지층에 수용성 또는 수분산성인 도전성 폴리머 및 바인더 성분을 사용함으로써 밀착성을 향상시킨 것이다. 이로 인해 대전방지성 점착형 광학필름을 취급할 때 필름 단부의 접촉에 대하여 점착제의 일부 결락이나 액정 패널로부터의 리워크시 점착제 잔류를 대폭 저감시킬 수 있어, 대전방지성 점착형 광학필름의 핸들링성을 향상시킬 수 있다. 또한, 대전방지층은 광학필름과 점착제층 사이에 형성되어 있기 때문에, 대전방지 효과가 좋고, 표면보호필름의 박리에 의한 정전기나 광학필름의 마찰에 의한 정전기 발생을 억제할 수 있으며, 회로의 파손이나 액정의 배향불량을 방지할 수 있다. 또한, 광학필름, 점착제층은 각각의 특성을 유지할 수 있으며 안정성도 우수하다.

상기 대전방지성 점착형 광학필름에 있어서, 점착제층이 아크릴계 점착제로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 상기 대전방지성 광학 필름을 제조하는 방법으로서,

광학필름의 적어도 한 면에, 수용성 또는 수분산성인 도전성 폴리머 및 바인더 성분을 함유하는 도포액을 도포하는 공정, 및 상기 도포액을 건조시켜 대전방지층을 형성하는 공정으로 이루어지는 대전방지성 광학필름의 제조방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은 상기 대전방지성 점착형 광학필름을 제조하는 방법으로서,

광학필름의 적어도 한 면에, 수용성 또는 수분산성인 도전성 폴리머 및 바인더 성분을 함유하는 도포액을 도포하는 공정, 상기 도포액을 건조시켜 대전방지층을 형성하는 공정, 및 그 대전방지층 위에 점착제층을 형성하는 공정으로 이루어지는 대전방지성 점착형 광학필름의 제조방법에 관한 것이다.

종래 광학필름의 표면에 대전방지층을 형성하는 방법으로는 진공증착 방식, 스퍼터링 방식 또는 이온플레이팅 방식 등에 의해 투명도전층을 형성하고 있었지만, 이들 방법은 제조비용이 높고 생산성이 나빴다. 본 발명의 제법에 의하면, 코팅 등의 도공법에 의해 대전방지층을 형성할 수 있기 때문에 생산성이 좋다.

또한 본 발명은, 상기 대전방지성 광학필름 또는 대전방지성 점착형 광학필름을 사용한 화상표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 대전방지성 광학필름, 대전방지성 점착형 광학필름은 액정표시장치 등의 화상표시장치의 각종 사용양태에 따라 1장 또는 복수 장의 것을 조합하여 사용된다.

본 발명에 따르면, 점착제 결락이 잘 일어나지 않고 리워크성이 양호한 대 전방지성 광학필름, 대전방지성 점착형 광학필름, 그들의 제조방법 및 화상표시장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 대전방지성 점착형 광학필름은, 도 1 에 나타내는 바와 같이 광학필름 (1) 의 한 면에 대전방지층 (2), 점착제층 (3) 을 이 순서로 적층하고 있다. 또한, 도 1 에서는 광학필름 (1) 의 한 면에 점착제층 (3) 을 형성하고 있는 경우를 나타내고 있지만, 점착제층 (3) 은 광학필름의 양면에 있어도 된다. 또 다른 면의 점착제층 (3) 에 대해서도 대전방지층 (2) 을 갖고 있어도 된다. 또한, 본 발명의 대전방지성 광학필름은 도 1 에서 점착제층 (3) 을 갖지 않는 경우이다.

본 발명의 대전방지성 점착형 광학필름의 대전방지층 (2) 은, 대전방지제로서는 수용성 또는 수분산성인 도전성 폴리머를 함유하고, 또한 바인더 성분을 함유한다.

수용성 또는 수분산성인 도전성 폴리머로는, 광학특성, 외관, 대전방지효과 및 대전방지효과의 가열시, 가습시의 안정성이 양호하다. 도전성 폴리머로는, 폴리아닐린계, 폴리티오펜계, 폴리피롤계, 폴리퀴녹살린계 등의 폴리머를 들 수 있지만, 이들 중에서도 수용성 도전성 폴리머 또는 수분산성 도전성 폴리머가 되기 쉬운 폴리아닐린, 폴리티오펜 등이 바람직하게 사용된다. 특히 폴리티오펜이 바람직하다.

수용성 도전성 폴리머나 수분산성 도전성 폴리머는 대전방지층을 형성할 때 의 도포액을 수용액 또는 물 분산액으로 하여 조제할 수 있으며, 그 도포액은 비수계의 유기용제를 사용할 필요가 없어 그 유기용제에 의한 광학필름 기재의 변질을 억제할 수 있기 때문이다. 또한, 수용액 또는 물 분산액은 용매를 물만으로 하는 것이 밀착성의 관점에서 바람직하다. 또한, 물 이외에 친수성 용매에 수계 용매를 함유할 수 있다. 예를 들어, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, n-아밀알코올, 이소아밀알코올, sec-아밀알코올, tert-아밀알코올, 1-에틸-1-프로판올, 2-메틸-1-부탄올, n-헥산올, 시클로헥산올 등의 알코올류를 들 수 있다.

상기 수용성 또는 수분산성 폴리아닐린의 폴리스티렌 환산에 의한 중량 평균 분자량은 500000 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 300000 이하이다. 수용성 또는 수분산성 폴리티오펜의 폴리스티렌 환산에 의한 중량 평균 분자량은 400000 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 300000 이하이다. 중량 평균 분자량이 상기 값을 초과하는 경우에는 상기 수용성 또는 수분산성을 만족시키지 않는 경향이 있고, 그러한 폴리머를 사용하여 도포액 (수용액 또는 물 분산액) 을 조제한 경우에는 그 도포액 중에 폴리머의 고형분이 잔존하거나 또는 고점도화되어 막두께가 균일한 대전방지층을 형성하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.

수용성 도전 폴리머의 수용성이란, 물 100g 에 대한 용해도가 5g 이상인 것을 의미한다. 상기 수용성 도전 폴리머의 물 100g 에 대한 용해도는 20∼30g 인 것이 바람직하다. 수분산성 도전성 폴리머란, 폴리아닐린, 폴리티오펜 등의 도전성 폴리머가 미립자상으로 수 중에 분산되는 것으로, 물 분산액은 액점도가 작 고 박막도공이 용이할 뿐만 아니라 도포층의 균일성이 우수하다. 여기서 미립자의 사이즈로는 1㎛ 이하인 것이 대전방지층의 균일성이라는 점에서 바람직하다.

또한, 상기 폴리아닐린, 폴리티오펜 등의 수용성 도전성 폴리머 또는 수분산성 도전성 폴리머는 분자 중에 친수성 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 친수성관능기로는, 예를 들어 설폰기, 아미노기, 아미드기, 이미노기, 4급 암모늄염기, 히드록실기, 메르캅토기, 히드라지노기, 카르복실기, 황산에스테르기, 인산에스테르기 또는 그들의 염 등을 들 수 있다. 분자 내에 친수성 관능기를 가짐으로써 물에 녹기 쉬워지거나 물에 미립자상으로 분산되기 쉬워져, 상기 수용성 도전성 폴리머 또는 수분산성 도전성 폴리머를 용이하게 조제할 수 있다.

수용성 도전 폴리머 시판품의 예로는, 폴리아닐린설폰산 (미쓰비시레이온사 제조, 폴리스티렌 환산에 의한 중량 평균 분자량 150000) 등을 들 수 있다. 수분산성 도전 폴리머 시판품의 예로는, 폴리티오펜계 도전성 폴리머 (나가세켐텍사 제조, 상품명, 데나트론 시리즈) 등을 들 수 있다.

또한, 대전방지층의 형성재료로는, 상기 대전방지제와 함께 대전방지제의 피막형성성, 광학필름에 대한 밀착성 향상 등을 목적으로 하여 바인더 성분을 사용한다. 대전방지제가 수용성 도전성 폴리머 또는 수분산성 도전성 폴리머는 수계 재료이기 때문에, 수용성 또는 수분산성의 바인더 성분을 사용하는 것이 바람직하다. 바인더 성분의 예로는 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에테르계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 에폭시 수지, 폴리비닐피롤리돈, 폴리스티렌계 수지, 폴리에틸렌글리콜, 펜타에리스리톨 등 을 들 수 있다. 특히 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지가 바람직하다. 이들 바인더 성분은 1종 또는 2종 이상을 적절히 그 용도에 맞춰 사용할 수 있다. 바인더 성분의 사용량은 대전방지제의 종류에 따라서도 다르지만, 보통 바인더 성분 100중량부에 대하여 수용성 도전성 폴리머 또는 수분산성 도전성 폴리머는 0.1∼100중량부, 나아가서는 1∼50중량부인 것이 바람직하다.

상기 대전방지층의 표면저항률은 1×10¹²Ω/□ 이하인 것이 바람직하고, 나아가서는 1×10¹¹Ω/□ 이하이다. 표면저항률이 1×10¹²Ω/□를 초과하는 경우에는 대전방지 기능이 충분하지 않아, 표면보호필름의 박리나 광학필름의 마찰에 의해 정전기가 발생ㆍ대전하여, 액정 셀 회로의 파괴나 액정의 배향 불량을 일으키는 경우가 있다.

본 발명의 대전방지성 점착형 광학필름의 점착제층 (3) 을 형성하는 점착제로는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 광학적 투명성이 우수하고 적당한 습윤성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것이 바람직하게 사용된다. 이러한 특징을 나타내는 것으로서 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.

아크릴계 점착제는, 알킬(메트)아크릴레이트의 모노머 유닛을 주골격으로 하는 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 한다. 또한, (메트)아크릴레이트는 아 크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 말하며, 본 발명의 (메트)와는 동일한 의미이다. 아크릴계 폴리머의 주골격을 구성하는 알킬(메트)아크릴레이트의 알킬기의 평균탄소수는 1∼12 정도인 것이고, 알킬(메트)아크릴레이트의 구체예로는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트 등을 예시할 수 있고, 이들은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도 알킬기의 탄소수 1∼9 의 알킬(메트)아크릴레이트가 바람직하다.

상기 아크릴계 폴리머 중에는, 접착성이나 내열성의 개선을 목적으로 1종류 이상의 각종 모노머가 공중합에 의해 도입된다. 그러한 공중합 모노머의 구체예로는, 예를 들어 (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산4-히드록시부틸, (메트)아크릴산6-히드록시헥실, (메트)아크릴산8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산10-히드록시데실, (메트)아크릴산12-히드록시라우릴이나 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 모노머; (메트)아크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸말산, 크로톤산 등의 카르복실기 함유 모노머; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산무수물기 함유 모노머; 아크릴산의 카프롤락톤 부가물; 스티렌설폰산이나 알릴설폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, (메트)아크릴아미드프로판설폰산, 설포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌설폰산 등의 설폰산기 함유 모노머; 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 모노머 등을 들 수 있다.

또한, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드나 N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메트)아크릴아미드 등의 (N-치환)아미드계 모노머; (메트)아크릴산아미노에틸, (메트)아크릴산 N,N-디메틸아미노에틸, (메트)아크릴산 t-부틸아미노에틸 등의 (메트)아크릴산알킬아미노알킬계 모노머; (메트)아크릴산메톡시에틸, (메트)아크릴산에톡시에틸 등의 (메트)아크릴산알콕시알킬계 모노머; N-(메트)아크릴로일옥시메틸렌숙신이미드나 N-(메트)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌숙신이미드, N-(메트)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌숙신이미드, N-아크릴로일모르폴린 등의 숙신이미드계 모노머 등도 개질 목적의 모노머예로서 들 수 있다.

그리고, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, N-비닐카르복시산아미드류, 스티렌, α-메틸스티렌, N-비닐카프롤락탐 등의 비닐계 모노머; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트계 모노머; (메트)아크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 아크릴계 모노머; (메트)아크릴산폴리에틸렌글리콜, (메트)아크릴산폴리프로필렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시에틸렌글리콜, (메트)아크릴산메톡시폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스테르모노머; (메트)아크릴산테트라히드로푸르푸릴, 불소(메트)아크릴레이트, 실리콘(메트)아크릴레이트나 2-메톡시에틸아크릴레이트 등의 아크릴산에스테르계 모노머 등도 사용할 수 있다.

이들 중에서도, 광학필름 용도로서 액정 셀에 대한 접착성, 접착 내구성의 관점에서 아크릴산 등의 카르복실기 함유 모노머가 바람직하게 사용된다.

아크릴계 폴리머 중 상기 공중합 모노머의 비율은 특별히 제한되지 않지만, 중량비율에서 0.1∼10% 정도인 것이 바람직하다.

아크릴계 폴리머의 평균분자량은 특별히 제한되지 않지만, 중량 평균 분자량은 30만∼250만 정도인 것이 바람직하다. 상기 아크릴계 폴리머의 제조는 각종 공지된 수법에 의해 제조할 수 있고, 예를 들어 벌크중합법, 용액중합법, 현탁중합법 등의 라디칼중합법을 적절히 선택할 수 있다. 라디칼중합 개시제로는, 아조계, 과산화물계의 각종 공지된 것을 사용할 수 있다. 반응온도는 통상 50∼80℃ 정도, 반응시간은 1∼8시간이 된다. 또한, 상기 제조법 중에서도 용액 중합법이 바람직하고, 아크릴계 폴리머의 용매로는 일반적으로 아세트산에틸, 톨루엔 등이 사용된다. 용액농도는 통상 20∼80중량% 정도가 된다.

고무계 점착제의 베이스 폴리머로는, 예를 들어 천연 고무, 이소프렌계 고무, 스티렌-부타디엔계 고무, 재생 고무, 폴리이소부틸렌계 고무, 그리고 스티렌-이소프렌-스티렌계 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌계 고무 등을 들 수 있다. 실리콘계 점착제의 베이스 폴리머로는, 예를 들어 디메틸폴리실록산, 디페닐폴리실록산 등을 들 수 있고, 이들 베이스 폴리머도 카르복실기 등의 관능기가 도입된 것을 사용할 수 있다.

또한 상기 점착제는 가교제를 함유하는 점착제 조성물로 하는 것이 바람직하다. 점착제에 배합할 수 있는 다관능 화합물로는 유기계 가교제나 다관능성 금속킬레이트를 들 수 있다. 유기계 가교제로는 에폭시계 가교제, 이소시아네이 트계 가교제, 이민계 가교제 등을 들 수 있다. 유기계 가교제로는 이소시아네이트계 가교제가 바람직하다. 다관능성 금속킬레이트는 다가 금속이 유기 화합물과 공유결합 또는 배위결합되는 것이다. 다가 금속 원자로는, Al, Cr, Zr, Co, Cu, Fe, Ni, V, Zn, In, Ca, Mg, Mn, Y, Ce, Sr, Ba, Mo, La, Sn, Ti 등을 들 수 있다. 공유결합 또는 배위결합되는 유기 화합물 중의 원자로는 산소원자 등을 들 수 있고, 유기 화합물로는 알킬에스테르, 알코올 화합물, 카르복시산 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물 등을 들 수 있다.

아크릴계 폴리머 등의 베이스 폴리머와 가교제의 배합비율은 특별히 한정되지 않지만, 보통 베이스 폴리머 (고형분) 100중량부에 대하여 가교제 (고형분) 0.01∼10중량부 정도가 바람직하고, 0.1∼5중량부 정도가 더욱 바람직하다.

또한, 상기 점착제에는 필요에 따라 점착부여제, 가소제, 유리섬유, 유리비드, 금속가루, 기타 무기분말 등으로 이루어지는 충전제, 안료, 착색제, 충전제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 실란커플링제 등을, 또한 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위에서 각종 첨가제를 적절히 사용할 수도 있다. 또한 미립자를 함유하여 광확산성을 나타내는 점착제층 등으로 해도 된다.

본 발명의 대전방지성 점착형 광학필름에 사용되는 광학필름 (1) 으로는 액정표시장치 등의 화상표시장치의 형성에 사용되는 것이 사용되고, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 광학필름으로는 편광판을 들 수 있다. 편광판은 편광자의 한 면 또는 양면에는 투명보호필름을 갖는 것이 일반적으로 사용된다.

편광자는 특별히 한정되지 않고, 여러 가지 것을 사용할 수 있다. 편광자로는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 필름, 부분포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌ㆍ아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에 요오드나 2색성 염료의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 5∼80㎛ 정도이다.

폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1축연신한 편광자는, 예를 들어 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하여 원래 길이의 3∼7배로 연신하여 제작할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산아연, 염화아연 등을 포함하고 있어도 되는 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 그리고 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 물로 세척해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 물로 세척함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹방지제를 세정할 수 있는 것 외에 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색하면서 연신시켜도 되며, 또한 연신시키고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액이나 수욕 중에 연신시킬 수도 있다.

상기 편광자의 편면 또는 양면에 형성되는 투명보호필름을 형성하는 재료로 는, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 설폰계 폴리머, 폴리에테르설폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌설피드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 알릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머 또는 상기 폴리머의 블렌드물 등도 상기 투명보호필름을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다. 투명보호필름은 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형, 자외선 경화형 수지의 경화층으로서 형성할 수도 있다.

또한, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어 (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교대 공중합체와 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조 성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다.

보호필름의 두께는 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박막성 등의 관점에서 1∼500㎛ 정도이다. 특히 5∼200㎛ 가 바람직하다.

보호필름으로는, 편광특성이나 내구성 등의 관점에서 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머가 바람직하다. 특히 트리아세틸셀룰로오스 필름이 바람직하다. 또한, 편광자의 양측에 보호필름을 형성하는 경우, 그 겉과 안에서 동일한 폴리머 재료로 이루어지는 보호필름을 사용해도 되고, 다른 폴리머 재료 등으로 이루어지는 보호필름을 사용해도 된다. 상기 편광자와 보호필름은 보통 수계 접착제 등을 사이에 두고 밀착되어 있다. 수계 접착제로는, 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계, 수계 폴리우레탄, 수계 폴리에스테르 등을 예시할 수 있다.

상기 투명보호필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드코트층이나 반사방지 처리, 스티킹방지나 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 한 것이어도 된다.

하드코트 처리는 편광판 표면의 손상 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적당한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄러짐 특성 등이 우수한 경화피막을 투명보호필름의 표면에 부가하는 방식 등으로 형성할 수 있다. 반사방지 처리는 편광판 표면에서의 외광의 반사방지를 목적 으로 이루어지는 것이며, 종래에 준한 반사방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또한, 스티킹방지 처리는 다른 부재의 인접층과의 밀착방지를 목적으로 실시된다.

또한, 안티글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사되어 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것을 방지하거나 할 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 샌드블라스트 방식이나 엠보싱가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명미립자의 배합 방식 등의 적당한 방식으로 투명보호필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다. 상기 표면 미세 요철 구조의 형성에 함유시키는 미립자로는, 예를 들어 평균입경이 0.5∼50㎛ 인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등으로 이루어지는 도전성인 경우도 있는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교 폴리머 등으로 이루어지는 유기계 미립자 (비드를 포함함) 등의 투명미립자가 사용된다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명수지 100중량부에 대하여 일반적으로 2∼50중량부 정도이고, 5∼25중량부가 바람직하다. 안티글레어층은, 편광판 투과광을 확산하여 시각 등을 확대하기 위한 확산층 (시각확대 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.

또한, 상기 반사방지층, 스티킹방지층, 확산층이나 안티글레어층 등은 투명보호필름 자체에 형성할 수 있는 것 외에, 별도 광학층으로서 투명보호필름과는 별도인 것으로 형성할 수도 있다.

또한, 광학필름으로는, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 파장 판이나 1/4 파장판 등의 파장판을 포함함), 시각보상필름, 휘도향상필름 등의 액정표시장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층이 되는 것을 들 수 있다. 이들은 단독으로 광학필름으로서 사용할 수 있는 것 외에 상기 편광판에 실용적으로 적층하여 1층 또는 2층 이상 사용할 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 시각보상필름이 적층되어 이루어지는 광시야각 편광판, 또는 편광판에 추가로 휘도향상필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다.

반사형 편광판은 편광판에 반사층을 형성한 것으로, 시인측 (표시측) 에서 나온 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정표시장치 등을 형성하기 위한 것으로, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정표시장치의 박형화를 꾀하기 쉽다는 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은 필요에 따라 투명보호층 등을 사이에 두고 편광판의 한 면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등 적당한 방식으로 형성할 수 있다.

반사형 편광판의 구체예로는, 필요에 따라 매트 처리한 투명보호필름의 한 면에, 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 박이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 것 등을 들 수 있다. 또한, 상기 투명보호필름에 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 확산 시켜 지향성이나 번쩍이는 외관을 방지하여 명암의 얼룩을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또한 미립자가 함유된 보호필름은 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때 확산되어 명암 얼룩을 더욱 억제할 수 있는 이점 등도 갖고 있다. 투명보호필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조 반사층의 형성은, 예를 들어 진공증착 방식, 이온플레이팅 방식, 스퍼터링 방식이나 도금 방식 등의 적당한 방식으로 금속을 투명보호층의 표면에 직접 부설하는 방법 등에 의해 형성할 수 있다.

반사판은 상기 편광판의 투명보호필름에 직접 설치하는 방식 대신에, 그 투명필름에 준한 적당한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사시트 등으로서 사용할 수도 있다. 또한 반사층은 보통 금속으로 이루어지기 때문에, 그 반사면이 투명보호필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용 형태가 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기반사율의 장기 지속의 관점이나 보호층의 별도 부설 회피라는 점 등에서 바람직하다.

또한, 반투과형 편광판은, 상기에서 반사층으로 광을 반사하고, 또한 투과하는 하프 미러 등의 반투과형 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은 보통 액정 셀의 뒤쪽에 형성되고, 액정표시장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에서는 반투과형 편광판의 백사이드에 내장되는 백라이트 등의 내장전원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정표시장치 등을 형성할 수 있다. 즉 반투과형 편광판은, 밝은 분위기 하에서는 백라이트 등의 광원사 용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기 하에서도 내장전원을 이용하여 사용할 수 있는 타입의 액정표시장치 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 편광방향을 바꾸는 경우에 위상차판 등이 사용된다. 특히, 직선 편광을 원 편광으로 바꾸거나 원 편광을 직선 편광으로 바꾸는 위상차판으로는, 이른바 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 함) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 함) 은 통상 직선 편광의 편광방향을 바꾸는 경우에 사용된다.

타원 편광판은 수퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정표시장치 액정층의 복굴절에 의해 생긴 착색 (파랑 또는 노랑) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 흑백표시 경우 등에 효과적으로 사용된다. 또한, 3차원의 굴절률을 제어한 것은 액정표시장치의 화면을 경사 방향에서 보았을 때 생기는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원 편광판은, 예를 들어 화상이 컬러표시가 되는 반사형 액정표시장치 화상의 색조를 조정하는 경우 등에 효과적으로 사용되고, 또한 반사방지의 기능도 갖는다.

위상차판으로는, 고분자 소재를 1축 또는 2축 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름에 의해 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 두께도 특별히 제한되지 않지만, 20∼150㎛ 정도가 일반적이다.

고분자 소재로는, 예를 들어 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸비닐에테르, 폴리히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리카보네이트, 폴리알릴레이트, 폴리설폰, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리알릴설폰, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 셀룰로오스계 중합체, 노르보르넨계 수지, 또는 이것들의 2원계, 3원계 각종 공중합체, 그래프트 공중합체, 블렌드물 등을 들 수 있다. 이들 고분자 소재는 연신 등에 의해 배향물 (연신필름) 이 된다.

액정 폴리머로는, 예를 들어 액정 배향성을 부여하는 공액성의 직선상 원자단 (메소겐) 이 폴리머의 주쇄나 측쇄에 도입된 주쇄형이나 측쇄형인 각종의 것 등을 들 수 있다. 주쇄형 액정 폴리머의 구체예로는, 굴곡성을 부여하는 스페이서부에서 메소겐기를 결합한 구조의, 예를 들어 네마틱 배향성 폴리에스테르계 액정성 폴리머, 디스코틱 폴리머나 콜레스테릭 폴리머 등을 들 수 있다. 측쇄형 액정 폴리머의 구체예로는, 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리말로네이트를 주쇄 골격으로 하고, 측쇄로서 공액성 원자단으로 이루어지는 스페이서부를 사이에 두고 네마틱 배향 부여성 파라치환 고리형 화합물 단위로 이루어지는 메소겐부를 갖는 것 등을 들 수 있다. 이들 액정 폴리머는, 예를 들어 유리판 상에 형성한 폴리이미드나 폴리비닐알코올 등의 박막의 표면을 러빙 처리한 것, 산화규소를 경사 증착한 것 등의 배향처리면 상에 액정성 폴리머의 용액을 전개하여 열처리함으로써 실시된다.

위상차판은, 예를 들어 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시각 등의 보상을 목적으로 한 것 등의 사용목적에 따른 적당한 위상차를 갖는 것이면 되고, 2종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학특성을 제어한 것 등이어도 된다.

또한, 상기 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적당한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은 (반사형) 편광판과 위상차판의 조합이 되도록 그것을 액정표시장치의 제조과정에서 순서대로 별개로 적층함으로써도 형성할 수 있지만, 상기한 것처럼 미리 타원 편광판 등의 광학필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 적층작업성 등이 우수하여 액정표시장치 등의 제조효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

시각보상필름은, 액정표시장치의 화면을 화면에 수직이 아니라 약간 경사진 방향에서 본 경우에도 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 넓히기 위한 필름이다. 이러한 시각보상 위상차판으로는, 예를 들어 위상차판, 액정 폴리머 등의 배향필름이나 투명기재 상에 액정 폴리머 등의 배향층을 지지한 것 등으로 이루어진다. 통상의 위상차판은 그 면방향에 1축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는 데 반하여, 시각보상필름으로서 사용되는 위상차판에는 면방향에 2축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이나 면방향에 1축으로 연신되고 두께 방향으로도 연신된 두께 방향의 굴절률을 제어한 복굴절을 갖는 폴리머나 경사배향필름과 같은 2방향 연신필름 등이 사용된다. 경사배향필름으로는, 예를 들어 폴리머 필름에 열수축필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용하에서 폴 리머 필름을 연신처리 또는/및 수축처리한 것이나, 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는 앞서 위상차판에서 설명한 폴리머와 동일한 것이 사용되고, 액정 셀에 의한 위상차에 기초한 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 양호한 시인의 시야각 확대 등을 목적으로 한 적당한 것을 사용할 수 있다.

또한, 양호한 시인의 넓은 시야각을 달성하는 점 등에서, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사배향층으로 이루어지는 광학적 이방성층을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 지지한 광학보상 위상차판을 바람직하게 사용할 수 있다.

편광판과 휘도향상필름을 부착한 편광판은, 보통 액정 셀의 뒤쪽 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도향상필름은 액정표시장치 등의 백라이트나 뒤쪽에서의 반사 등에 의해 자연광이 입사되면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원 편광을 반사하고 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것으로, 휘도향상필름을 편광판과 적층한 편광판은 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻는 동시에, 상기 소정 편광 상태 이외의 광은 투과하지 않고 반사된다. 이 휘도향상필름면에서 반사된 광을 다시 그 후방측에 형성된 반사층 등을 통하여 반전시켜 휘도향상필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로서 투과시켜 휘도향상필름을 투과하는 광의 증량을 꾀하는 동시에, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정표시화상표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 꾀함으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상필름을 사용하지 않고 백라이트 등으로 액정 셀의 뒤쪽에서 편광자를 통해 광을 입사시킨 경우에는, 편광자의 편광축에 일치하지 않는 편광방향을 가진 광은 거의 편광자에 흡수되어, 편광자를 투과하지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라서도 다르지만, 약 50% 의 광이 편광자에 흡수되고, 그만큼 액정화상표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소하여, 화상이 어두워진다. 휘도향상필름은 편광자에 흡수되는 것 같은 편광방향을 갖는 광을 편광자에 입사시키지 않고 휘도향상필름으로 1롤 반사시키고, 다시 그 후방측에 형성된 반사층 등을 통하여 반전시켜 휘도향상필름에 재입사시키는 것을 반복한다. 이 양자 사이에서 반사, 반전되고 있는 광의 편광방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광방향이 된 편광만을 휘도향상필름은 투과시켜 편광자에 공급하기 때문에, 백라이트 등의 광을 효율적으로 액정표시장치의 화상 표시에 사용할 수 있어, 화면을 밝게 할 수 있다.

휘도향상필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 형성할 수도 있다. 휘도향상필름에 의해 반사된 편광 상태의 광은 상기 반사층 등을 향하지만, 설치된 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산시키면서 동시에 편광 상태를 해소하여, 비편광 상태가 된다. 즉, 자연광 상태의 광이 반사층 등을 향하여 반사층 등을 통하여 반사되고, 다시 확산판을 통과하여 휘도향상필름에 재입사하는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도향상필름과 상기 반사층 등의 사이에 편광을 원래의 자연광으로 되돌리는 확산판을 형성함으로써 표시화면의 밝기를 유지하면서, 동시에 표시화면의 밝기의 얼룩이 적게 하여 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써 첫 회의 입사광은 반사 반복 회수가 알맞게 증가하여, 확산판의 확산기능과 함께 균일하고 밝은 표시화면을 제공할 수 있는 것으로 생각된다.

상기 휘도향상필름으로는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막필름의 다층 적층체와 같이 소정 편광축의 직선 편광을 투과하고 다른 광은 반사시키는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향필름이나 그 배향액정층을 필름기재 상에 지지한 것과 같이 좌회전 또는 우회전 중 어느 하나의 원 편광을 반사시키고 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것 등 적당한 것을 사용할 수 있다.

따라서, 상기한 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도향상필름에서는, 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 맞추어 입사시킴으로써 편광판에 의한 흡수 손실을 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원 편광을 투과하는 타입의 휘도향상필름에서는, 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 억제하는 점에서 그 원 편광을, 위상차판을 사이에 두고 직선 편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또한, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써 원 편광을 직선 편광으로 변환할 수 있다.

가시광역 등의 넓은 파장에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를 들어 파장 550㎚ 의 담색광에 대하여 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판과 다른 위상차특성을 나타내는 위상차층, 예를 들어 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층을 중첩하는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도향상필름 사 이에 배치하는 위상차판은 1층 또는 2층 이상의 위상차층으로 이루어지는 것이면 된다.

또한, 콜레스테릭 액정층에 대해서도, 반사파장이 상이한 것의 조합으로 하여 2층 또는 3층 이상 중첩한 배치구조로 함으로써 가시광역 등의 넓은 파장범위에서 원 편광을 반사하는 것을 얻을 수 있고, 그것에 기초하여 넓은 파장범위의 투과 원 편광을 얻을 수 있다.

또한 편광판은, 상기 편광분리형 편광판과 같이 편광판과 2층 또는 3층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어져 있어도 된다. 따라서, 상기 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합한 반사형 타원 편광판이나 반투과형 타원 편광판 등이어도 된다.

편광판에 상기 광학층을 적층한 광학필름은, 액정표시장치 등의 제조과정에서 순서대로 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 광학필름으로 한 것은 품질의 안정성이나 조립작업 등이 우수하여 액정표시장치 등의 제조공정을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등 적당한 접착수단을 사용할 수 있다. 상기 편광판과 다른 광학층의 접착시에 이들 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적당한 배치각도로 할 수 있다.

다음에 대전방지성 광학필름, 대전방지성 점착형 광학필름의 조제방법에 대하여 설명한다.

상기 서술한 광학필름 (1) 에 대하여, 수용성 또는 수분산성인 도전성 폴리머 및 바인더 성분을 함유하는 도포액에 의해 대전방지층 (2) 을 형성한다. 도 포액의 고형분 농도는 0.5∼5중량% 정도로 조정하는 것이 바람직하다. 그 도포액을 리버스 코팅, 그라비아 코팅 등의 롤코팅법, 스핀코팅법, 스크린코팅법, 파운틴코팅법, 디핑법, 스프레이법 등의 도공법을 사용하여 도포, 건조시켜 대전방지층을 형성시킨다.

대전방지층의 두께는 5∼1000㎚ 인 것이 바람직하다. 대전방지층의 두께는 광학특성 저하의 관점에서 통상 5000㎚ 이하가 되지만, 대전방지층의 두께가 두꺼워지면 대전방지층의 강도부족으로 대전방지층 내에서 파괴가 일어나기 쉽고, 충분한 밀착성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 대전방지제의 두께는 500㎚ 이하, 또한 300㎚ 이하, 그리고 200㎚ 이하인 것이 바람직하다. 밀착성의 확보, 박리대전의 억제로부터 5㎚ 이상, 그리고 10㎚ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 박리대전 효과는 대전방지층의 두께가 두꺼운 것이 바람직하지만, 200㎚ 를 넘어도 그 이하이거나 동등하다. 이러한 점에서, 5∼500㎚, 또한 10∼300㎚, 그리고 10∼200㎚ 인 것이 바람직하다.

대전방지층 (2) 을 형성할 때, 광학필름 (1) 에는 활성화 처리를 실시할 수 있다. 활성화 처리는 각종 방법을 채용할 수 있고, 예를 들어 코로나 처리, 저압 UV 처리, 플라즈마 처리 등을 채용할 수 있다. 활성화 처리는, 대전방지제로서 수용성 도전 폴리머를 함유하는 수용액을 사용하는 경우에 효과적이고, 그 수용액을 도포할 때 튀는 것을 억제할 수 있다. 활성화 처리는 광학필름 (1) 이 특히 폴리올레핀계 수지, 노르보르넨계 수지인 경우에 효과적이다.

점착제층 (3) 의 형성은 상기 앵커층 (4) 상에 적층함으로써 실시한다. 형성 방법으로는 특별히 제한되지 않고, 앵커층에 점착제 용액을 도포하여 건조시키는 방법, 점착제층을 형성한 이형 시트에 의해 전사하는 방법 등을 들 수 있다. 점착제층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 10∼40㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다.

이형 시트의 구성재료로는, 종이, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 합성 수지 필름, 고무시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포시트나 금속박, 그 라미네이트체 등 적당한 박엽체 등을 들 수 있다. 이형 시트의 표면에는 점착제층 (3) 에서의 박리성을 높이기 위해 필요에 따라 실리콘 처리, 장쇄 알킬 처리, 불소 처리 등의 저접착성 박리 처리가 실시되어 있어도 된다.

또한, 본 발명의 대전방지성 점착형 광학필름의 광학필름이나 점착제층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방식에 의해 자외선 흡수능을 부여한 것이어도 된다.

본 발명의 대전방지성 점착형 광학필름은 액정표시장치 등의 각종 화상표시장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정표시장치의 형성은, 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉 액정표시장치는 일반적으로 액정 셀과 대전방지성 점착형 광학필름 및 필요에 따른 조명시스템 등의 구성부품을 적절하게 조립하여 구동회로를 장착하는 것 등에 의해 형성되는데, 본 발명에서는 본 발명에 의한 광학필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없으며, 종래의 방법에 준할 수 있다. 액정 셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π형 등 임의 타입인 것을 사용할 수 있다.

액정 셀의 일측 또는 양측에 대전방지성 점착형 광학필름을 배치한 액정표시장치나, 조명시스템에 백라이트 또는 반사판을 사용한 것 등의 적절한 액정표시장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 광학필름은 액정 셀의 일측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 광학필름을 형성하는 경우, 그들은 동일한 것이어도 되고 다른 것이어도 된다. 그리고, 액정표시장치의 형성에서는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사방지막, 보호판, 프리즘어레이, 렌즈어레이시트, 광확산판, 백라이트 등의 적당한 부품을 적당한 위치에 1층 또는 2층 이상 배치할 수 있다.

이어서 유기 일렉트로 루미네센스 장치 (유기 EL 표시장치) 에 대하여 설명한다. 본 발명의 광학필름 (편광판 등) 은 유기 EL 표시장치에서도 적용할 수 있다. 일반적으로 유기 EL 표시장치는, 투명기판 상에 투명전극과 유기 발광층과 금속전극을 순서대로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로 루미네센스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기에서, 유기 발광층은 여러 가지 유기박막의 적층체이고, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공주입층과, 안트라센 등의 형광성 유기 고체로 이루어지는 발광층과의 적층체나, 또는 이러한 발광층과 페닐렌 유도체 등으로 이루어지는 전자주입층의 적층체나, 또한 이들 정공주입층, 발광층 및 전자주입층의 적층체 등 여러 가지의 조합을 가진 구성이 알려져 있다.

유기 EL 표시장치는, 투명전극과 금속전극에 전압을 인가함으로써 유기 발광 층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 생기는 에너지가 형광물질을 여기하며, 여기된 형광물질이 기저 상태로 되돌아갈 때 광을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중 재결합이라는 메카니즘은 일반적인 다이오드와 마찬가지이며, 이로써도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광강도는 인가전압에 대하여 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시장치에서는, 유기 발광층에서의 발광을 추출하기 위하여 적어도 일방의 전극이 투명이어야 하며, 통상 산화인듐주석 (ITO) 등의 투명도전체로 형성한 투명전극을 양극으로 사용하고 있다. 한편, 전자주입을 쉽게 하여 발광효율을 높이기 위해서는, 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속전극을 사용하고 있다.

이러한 구성의 유기 EL 표시장치에서, 유기 발광층은 두께 10㎚ 정도로 매우 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 유기 발광층도 투명전극과 마찬가지로 광을 거의 완전히 투과한다. 그 결과, 비발광시에 투명기판의 표면에서 입사하고 투명전극과 유기 발광층을 투과하여 금속전극으로 반사된 광이, 다시 투명기판의 표면측으로 나가기 때문에, 외부에서 시인하였을 때 유기 EL 표시장치의 표시면이 경면처럼 보인다.

전압의 인가에 의해 발광하는 유기 발광층의 표면측에 투명전극을 구비하는 동시에, 유기 발광층의 이면측에 금속전극을 구비하여 이루어지는 유기 일렉트로 루미네센스 발광체를 포함하는 유기 EL 표시장치에 있어서, 투명전극의 표면측에 편광판을 형성하는 동시에 이들 투명전극과 편광판 사이에 위상차판을 형성할 수 있다.

위상차판 및 편광판은, 외부에서 입사하여 금속전극으로 반사되어 온 광을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광작용에 의해 금속전극의 경면을 외부에서 시인시키지 않는다는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구성하고 또한 편광판과 위상차판의 편광방향이 이루는 각을 π/4 로 조정하면, 금속전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

즉, 이 유기 EL 표시장치에 입사하는 외부광은, 편광판에 의해 직선 편광 성분만이 투과한다. 이 직선 편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원 편광이 되지만, 특히 위상차판이 1/4 파장판이고 더군다나 편광판과 위상차판의 편광방향이 이루는 각이 π/4 일 때에는 원 편광이 된다.

이 원 편광은, 투명기판, 투명전극, 유기박막을 투과하여 금속전극으로 반사되고, 다시 유기박막, 투명전극, 투명기판을 투과하여 위상차판으로 다시 직선 편광이 된다. 그리고, 이 직선 편광은 편광판의 편광방향과 직교하고 있기 때문에 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.

(실시예)

이하에, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 예 중 부 및 % 는 모두 중량기준이다.

실시예 1

(광학필름의 제작)

두께 80㎛ 인 폴리비닐알코올 필름을 40℃ 의 요오드 수용액 속에서 5배로 연신한 후 50℃ 에서 4분간 건조시켜 편광자를 얻었다. 이 편광자의 양측에 트리아세틸셀룰로오스 필름을 폴리비닐알코올계 접착제를 사용해 접착하여 편광판을 얻었다.

(대전방지층의 형성)

바인더로서의 폴리우레탄계 수지와, 수용성 폴리티오펜계 도전성 폴리머를 사용하여, 고형분 농도 0.8% 의 수용액을 조제하였다. 또한, 바인더와 도전성 폴리머의 비율 (중량비) 은 전자：후자＝10：1 이다. 그 용액을 상기 편광판의 한 면에 건조 후 두께가 100㎚ 가 되도록 도포하고, 80℃ 에서 2분간 건조시켜 대전방지층을 형성하였다.

(점착제층의 형성)

베이스 폴리머로서, 부틸아크릴레이트 95부, 아크릴산 5부, 과산화벤조일 0.2부를 아세트산에틸 300부에 용해하고 교반 하 약 60℃ 에서 6시간 반응시켜 중량 평균 분자량 200만의 아크릴계 폴리머를 함유하는 용액 (고형분 20%) 을 사용하였다. 상기 아크릴계 폴리머 용액에 이소시아네이트계 다관능성 화합물인 일본폴리우레탄사 제조 코로네이트 L 을 폴리머 고형분 100부에 대하여 O.5부 첨가하였다. 그 점착제 용액을, 건조 후 두께가 25㎛ 가 되도록 이형 필름 (폴리에틸렌테레프탈레이트 기재: 다이아호일 MRF38, 미쓰비시화학 폴리에스테르 제조) 상에 리버스 롤코트법에 의해 도포한 후, 다시 그 위에 이형 필름을 부여하고 열풍순환 식 오븐으로 건조시켜 점착제층을 형성하였다.

(대전방지성 점착형 광학필름의 제작)

상기 대전방지성 편광판의 표면에 형성한 대전방지층에, 점착제층을 형성한 이형 필름을 부착하여 대전방지성 점착형 편광판을 제작하였다.

실시예 2

실시예 1 의 대전방지층 형성에 있어서, 바인더인 폴리우레탄계 수지를 아크릴계 수지로 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 수법에 의해 대전방지성 점착형 편광판을 제작하였다.

실시예 3

실시예 1 의 대전방지층 형성에 있어서, 바인더인 폴리우레탄계 수지를 폴리에스테르계 수지로 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 수법에 의해 대전방지성 점착형 편광판을 제작하였다.

실시예 4

실시예 1 에 있어서, 이하의 광학필름을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 수법에 의해 대전방지성 점착형 편광판을 제작하였다.

(광학필름)

두께 20㎛ 의 편광자의 한 면에 두께 80㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 부착하고 다른쪽 면에 두께 80㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름의 한 면에 디스코틱 액정층을 형성한 필름의 트리아세틸셀룰로오스 필름면을 부착하여 광학보상층포함 편광판을 제작하였다. 이 디스코틱 액정층을 대전방지층의 형성면으로 하였 다.

실시예 5

실시예 1 의 대전방지층 형성에 있어서, 바인더인 폴리우레탄계 수지를 아크릴계 수지로 바꾼 것, 광학필름으로서 실시예 4 에서 제작한 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 수법에 의해 대전방지성 점착형 편광판을 제작하였다.

실시예 6

실시예 1 의 대전방지층 형성에 있어서, 바인더인 폴리우레탄계 수지를 폴리에스테르계 수지로 바꾼 것, 광학필름으로서 실시예 4 에서 제작한 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 수법에 의해 대전방지성 점착형 편광판을 제작하였다.

비교예 1

실시예 1 의 대전방지층 형성에 있어서, 바인더인 폴리우레탄계 수지를 사용하지 않고 수용성 폴리티오펜계 도전성 폴리머만 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 수법에 의해 대전방지성 점착형 편광판을 제작하였다.

비교예 2

실시예 1 의 대전방지층 형성에 있어서, 바인더인 폴리우레탄계 수지를 사용하지 않고 수용성 폴리티오펜계 도전성 폴리머만 사용한 것, 광학필름으로서 실시예 4 에서 제작한 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 수법에 의해 대전방지성 점착형 편광판을 제작하였다.

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 대전방지성 점착형 광학필름 등에 대하여 이하의 평가를 하였다. 평가결과를 표 1 에 나타낸다.

(점착제 탈락)

상기에서 제작된 대전방지성 점착형 광학필름을 톰슨칼날형으로 25㎜×150㎜ 크기로 펀칭하고 절단 단부를 평활한 SUS 판에 20회 접촉시켰다. 그 후, 각 대전방지성 점착형 광학필름의 단부를 육안으로 확인하여 이하의 기준으로 평가하였다. 또한, 점착제 탈락의 면적을 나타낸다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

: 점착제 탈락 없음

△: 0.3㎜ 이상의 점착제 탈락 없음

×: 0.3㎜ 이상의 점착제 탈락 있음

(점착제 잔류)

제작된 대전방지성 점착형 광학필름을 100㎜×100㎜ 크기로 절단하여 액정 패널에 부착하였다. 이 패널을 40℃×92% 의 가습조건 하에 48시간 방치한 후, 액정 패널로부터 대전방지성 점착형 광학필름을 손으로 벗겨 이하의 기준으로 평가하였다.

: 점착제 잔류 없음

×: 점착제가 패널 상에 잔류

(밀착성)

제작된 대전방지성 접착형 광학필름을 25㎜폭×50㎜ 길이로 절단하였다. 이들 점착제층면과 50㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 표면에 인듐-산화주석을 증착시킨 필름의 증착면이 접하도록 부착한 후, 20분간 이상, 23℃/60% RH 의 환경 하에 방치하였다. 그 후, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 단부를 손으로 박리하여 점착제가 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 측에 부착되는 것을 확인하고 나서, 인장시험기 (시마즈제작소사 제조, 오토그래프 AG-1) 를 사용하여 180°박리, 인장속도 300㎜/min 로 실온 분위기 하 (25℃) 에서 대전방지층과 점착제층의 밀착성 (N/25㎜) 을 측정하였다. 이러한 밀착성 (N/25㎜) 은 15N/25㎜ 이상인 것이 바람직하다.

(대전방지 효과)

제작된 대전방지성 점착형 광학필름을 100㎜×100㎜ 크기로 절단하여 액정 패널에 부착하였다. 이 패널을 10000cd/㎡ 의 휘도를 가진 백라이트 상에 두고 정전기발생장치인 ESD (SANKI사 제조, ESD-8012A) 를 사용하여 5kv 의 정전기를 발생시킴으로써 액정의 배향 혼란을 일으켰다. 이 배향 불량에 의한 표시불량의 회복시간 (초) 을 순간 멀티측광검출기 (오츠카전자사 제조, MCPD-3000) 를 사용하여 측정하였다.

(표면저항률)

표면저항 측정기 (미쓰비시화학(주) 제조, Hiresta MCP-HT450) 를 사용하여 인가전압 500V 로 대전방지층의 표면저항률 (Ω/□) 을 측정하였다.

(외관)

: 대전방지층의 표면에 얼룩이 없이 균일함

×: 대전방지층의 표면에 얼룩이 있고 표시특성에 문제가 발생함

	점착제 탈락	점착제 잔류	밀착성 (N/25㎜)	표시불량 회복시간(초)	표면저항률 (Ω/□)	외관
실시예 1			15	<1	3.0×108
실시예 2			15	<1	2.0×108
실시예 3			16	<1	2.0×108
실시예 4			15	<1	4.0×108
실시예 5			15	<1	5.0×108
실시예 6			16	<1	4.0×108
비교예 1	×	×	9	<1	3.0×109
비교예 2	×	×	9	<1	4.0×109

도 1 은 본 발명의 대전방지성 점착형 광학필름의 단면도의 일례.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 광학필름

2 : 대전방지층

3 : 점착제층

Claims (2)

1. 광학필름의 적어도 한 면에, 수용성 또는 수분산성의 도전성 폴리머 및 바인더 성분으로 이루어지는 도포액을 도포하는 공정, 및

   상기 도포된 도포액을 건조시켜 대전방지층을 형성하는 공정을 포함하는, 대전방지성 광학필름의 제조방법.
2. 광학필름의 적어도 한 면에, 수용성 또는 수분산성인 도전성 폴리머 및 바인더 성분으로 이루어지는 도포액을 도포하는 공정,

   상기 도포된 도포액을 건조시켜 대전방지층을 형성하는 공정, 및

   상기 대전방지층 위에 점착제층을 형성하는 공정을 포함하는, 대전방지성 점착형 광학필름의 제조방법.

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