KR101293328B1 - 편광판용 보호필름 - Google Patents

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고헤이 아라카와
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니폰 제온 가부시키가이샤
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Abstract

열가소성 수지층이 k개(k는 2 이상의 정수) 적층되어 이루어지는 필름으로서, 제 i번째의 열가소성 수지층의 파장 380nm에서의 굴절률 ni(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 ni(780), 및 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 파장 380nm에서의 굴절률 ni+1(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 ni+1(780)이 ｜｜ni(380)-ni+1(380)｜-｜ni(780)-ni+1(780)｜｜≤0.02(단, i는 1 내지 k-1의 정수)의 관계를 갖는 편광판용 보호필름. 이 편광판용 보호필름을 편광자와 접합시켜 편광판을 수득하고, 더욱이 이 편광판을 액정 패널과 함께 구비하는 액정 표시 장치.

Description

편광판용 보호필름{PROTECTIVE FILM FOR POLARIZING PLATE}
본 발명은, 편광판용 보호필름, 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는, 고온고습 환경하에 있어서도, 박리 등에 의한 변형이 없고; 표시화면의 테두리 근방에서의 빛샘이 없고, 색 얼룩, 착색 등에 의한 시인 불량이 없고, 내찰상성이 우수한, 액정 표시 장치 등에 적합한 편광판용 보호필름, 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치 등에 사용되는 편광판은, 편광자와 보호필름으로 이루어지는 적층체이다.
이 편광판을 구성하는 편광자로서는, 폴리비닐알코올을 용액유연법에 의해 제막한 필름에 요오드 또는 2색성 염료를 흡착시켜, 붕산 용액 중에서 연신시킨 필름이 통상 사용되어 있다.
한편, 편광판을 구성하는 보호필름으로서 트라이아세틸셀룰로스 필름이 널리 사용되어 있다. 그러나, 트라이아세틸셀룰로스 필름은, 방습성과 가스 배리어성이 나쁘기 때문에, 편광판의 내구성, 내열성, 기계적 강도 등이 불충분하다.
편광판의 내구성이나 내열성을 향상시키기 위해, 트라이아세틸셀룰로스 필름이외의 보호필름을 사용하는 것이 제안되어 있다. 예컨대, 특허문헌 1에는, 노보넨계 수지층과, 헤이즈의 값이 작은 수지층으로 이루어지는 적층필름을 보호필름으로서 이용하는 것이 제안되어 있다. 그리고, 이 보호필름을, 폴리비닐알코올을 함유하여 이루어지는 편광자에, 노보넨계 수지층의 면을 향해서 부착하여, 편광판을 얻는 것이 개시되어 있다.
또한 특허문헌 2에는, 트라이아세틸셀룰로스보다도 흡습성이 작고 양의 광탄성 정수를 갖는 수지층과, 트라이아세틸셀룰로스보다도 흡습성이 작고 음의 광탄성 정수를 갖는 수지층이 적층된, 광탄성 정수가 작은 보호필름이 제안되어 있다. 그리고, 이 보호필름을 폴리비닐알코올을 함유하여 이루어지는 편광자에 접착하여 이루어지는 편광판이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 제2005-115085호 공보
특허문헌 2: 일본 특허공개 제2000-206303호 공보
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 개시되어 있는 기술만으로 얻어지는 보호필름으로서는, 액정 표시 장치 등에 부착했을 때에, 푸른 기를 띠거나, 간섭 줄무늬가 생기거나, 마찰에 의해서 상처가 나기도 하여, 시인측에서의 시인성이 불량이 되는 경우가 있었다. 또한 편광판에 바람직하지 못한 응력이 가해졌을 때에, 표시화면의 테두리 근방에 빛샘, 색 얼룩 착색 등이 생겨, 시인성이 불량하게 되는 경우가 있었다. 더욱이, 고온고습 환경하에서 편광판을 방치해 두면, 박리 등의 변형이 생겨, 역시 시인성이 불량하게 되는 경우가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 빛샘, 무지개 얼룩, 색 얼룩, 착색, 간섭 줄무늬 등에 의한 시인 불량이 없고, 내찰상성이나 색 재현성이 우수하고, 고온고습 환경하에 있어서도 박리 등의 변형이 없는, 액정 표시 장치 등에 적합한 편광판용 보호필름, 편광판 및 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자는, 상기 목적을 달성하기 위해 검토한 결과, 열가소성 수지층이 k개(k는 2 이상의 정수) 적층되어 이루어지는 필름으로서, 제 i번째의 열가소성 수지층의 파장 380nm에서의 굴절률 ni(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 ni(780)가, 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 파장 380nm에서의 굴절률 ni+1(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 ni+1(780)과, 특정한 관계를 만족하는 필름을, 편광자에 적층함으로써, 간섭 줄무늬가 생기기 어렵고, 색 재현성, 내찰상성이 우수한 것을 발견했다.
제 i번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 ni(λ)와, 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 ni+1(λ)이 특정한 관계를 만족하고, 또한 광탄성 계수의 절대값이 10×10-12Pa-1 이하인 필름을, 편광자에 적층함으로써, 표시화면의 테두리 근방에서의 빛샘, 색 얼룩, 착색 등에 의한 시인 불량이 없고, 내찰상성이 우수한 편광판이 얻어지는 것을 발견했다.
상기 열가소성 수지층을 헤이즈 0.5% 이하의 재료이며 또한 비정질 열가소성 수지를 포함하고 있는 재료로 형성하고, 더욱이 제 1번째의 열가소성 수지층이 편광자에 면하도록 편광자와 적층되고, 제 i번째의 열가소성 수지층의 습도 팽창 계수 βi와 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 습도 팽창 계수 βi+1이 특정한 관계를 만족시키는 보호필름을 이용하여 얻어지는 편광판은, 고온고습 환경하에 있어서도 편광자와 보호필름이 박리되지 않는 것을 발견했다.
열가소성 수지층이 음의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지층 및 양의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지층을 각각 적어도 1층 포함하고, 제 i번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 ni(λ)가, 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 ni+1(λ)과 특정한 관계를 만족하는 필름을, 편광자와 적층함으로써, 표시화면의 테두리 근방에서의 빛샘, 색 얼룩, 착색 등에 의한 시인 불량이 없는 편광판이 얻어지는 것을 발견했다.
편광자에 가장 가까운 위치에 있는 열가소성 수지층(제 1번째의 열가소성 수지층)의 파장 380nm에서의 굴절률 n1(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 n1(780)과, 편광자에 함유되는 폴리비닐알코올의 파장 380nm에서의 굴절률 nb(380) 및 파장780nm에서의 굴절률 nb(780)가, 특정한 관계를 만족시키는 보호필름과 편광자를 적층시킨 편광판은, 무지개 얼룩, 착색 등의 빛의 간섭이 생기기 어렵게 되는 것을 발견했다.
본 발명은 이들 지견에 따라서 완성하기에 이른 것이다.
즉, 본 발명은 다음의 것을 포함한다.
(1) 열가소성 수지층이 k개(k는 2 이상의 정수) 적층되어 이루어지는 필름으로서, 제 i번째의 열가소성 수지층의 파장 380nm에서의 굴절률 ni(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 ni(780), 및 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 파장 380nm에서의 굴절률 ni+1(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 ni+1(780)이 수학식 1의 관계를 갖는, 편광판용 보호필름.
Figure 112007091510692-pct00001
(단, i는 1 내지 k-1의 정수)
(2) 제 i번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 ni(λ), 및 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 ni+1(λ)이 수학식 2의 관계를 갖고, 또한 광탄성 계수의 절대값이 10×10-12Pa-1 이하인 (1)에 기재된 편광판용 보호필름.
Figure 112007091510692-pct00002
(단, i는 1 내지 k-1의 정수)
(3) 음의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지층 및 양의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지층을 각각 적어도 1층 포함하는 (1) 내지 (2) 중 어느 하나에 기재된 편광판용 보호필름.
(4) 음의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지층 및 양의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지층을 각각 적어도 1층 포함하여 이루어지고,
제 i번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 ni(λ)이, 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 ni+1(λ)과 수학식 2의 관계를 갖는, (1)에 기재된 편광판용 보호필름.
수학식 2
｜ni(λ)-ni+1(λ)｜≤0.05
(단, i는 1 내지 k-1의 정수)
(5) 열가소성 수지층이 k개(k는 2 이상의 정수) 적층되어 이루어지는 필름으로서, 상기 k개의 열가소성 수지층은, 어느 것이나 헤이즈 0.5% 이하의 재료로 형성되고, 또한 비정질 열가소성 수지를 포함하고 있고,
제 i번째의 열가소성 수지층의 습도 팽창 계수 βi와 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 습도 팽창 계수 βi+1이 수학식 3의 관계를 만족시키는 편광판용 보호필름.
Figure 112007091510692-pct00003
(단, i는 1 내지 k-1의 정수)
(6) 상기 k개의 열가소성 수지층의 적어도 1층이, 흡수율 0.5% 이하의 열가소성 수지층인 (1) 내지(5) 중 어느 하나에 기재된 편광판용 보호필름.
(7) 공압출 성형으로 수득된 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 편광판용 보호필름.
(8) 제 k번째의 열가소성 수지층의 표면에, 직접 또는 간접적으로, 더욱이 반사방지층을 갖는 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 편광판용 보호필름.
(9) (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 편광판용 보호필름과 편광자를 적층시켜 이루어지는 편광판.
(10) 편광자가 폴리비닐알코올을 함유하고,
상기 편광판용 보호필름이 제 1번째의 열가소성 수지층을 편광자측으로 향해서 적층되어 있고, 상기 제 1번째의 열가소성 수지층의 파장 380nm에서의 굴절률 n1(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 n1(780), 및
상기 폴리비닐알코올의 파장 380nm에서의 굴절률 nb(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 nb(780)이 수학식 4의 관계를 만족하는 (9)에 기재된 편광판.
Figure 112007091510692-pct00004
(11) 상기 편광판용 보호필름의 제 1번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 n1(λ), 및 상기 편광자에 함유되는 폴리비닐알코올의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 nb(λ)가 수학식 5를 만족시키는 (9) 또는 (10)에 기재된 편광판.
Figure 112007091510692-pct00005
(12) 상기 편광판용 보호필름의 제 k번째의 열가소성 수지층의 표면에 깊이 50nm 이상이며 또한 폭 500nm 이하의 선상 오목부가 없는 (9) 내지 (11) 중 어느 하나에 기재된 편광판.
(13) 상기 편광판용 보호필름의 제 k번째의 열가소성 수지층의 표면에 높이 50nm 이상이며 폭이 500nm 이하인 선상 볼록부가 없는 (9) 내지 (12) 중 어느 하나에 기재된 편광판.
(14) (9) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재된 편광판과 액정 패널을 구비하는 액정 표시 장치.
(15) 상기 편광판이 액정 패널의 시인측에 구비되는 (14)에 기재된 액정 표시 장치.
발명의 효과
본 발명의 편광판용 보호필름은, 간섭 줄무늬가 일어나기 어렵고, 색 재현성이 우수하고, 마찰에 의한 상처의 발생이 작기 때문에, 편광자와 적층함으로써, 시인성 불량이 되는 것이 없는 편광판을 얻을 수 있다. 더욱이 본 발명의 편광판용 보호필름은, 열이나 변형에 의한 응력에 의해서 편광판의 위상차가 변화되기 어렵기 때문에, 예측불능의 바람직하지 못한 응력이 가해지더라도, 표시화면의 테두리 근방에서, 빛샘, 색 얼룩, 착색 등이 없는 편광판을 얻을 수 있다.
본 발명의 편광판은, 변형이 일어나기 어렵고, 마찰에 의한 상처의 발생이 작기 때문에, 시인성이 양호하다. 또한 가혹한 환경하에 있어서도 편광자와 보호필름이 박리되기 어렵다. 더욱이 본 발명의 편광판은, 무지개 얼룩, 착색 등의 빛의 간섭이 일어나기 어렵고, 마찰에 의한 상처의 발생이 작기 때문에, 시인성이 양호하다.
그리고, 본 발명의 편광판은 특히 대면적의 액정 표시 장치 등에 적합하다.
도 1은 본 실시예 및 비교예에서 이용한 열가소성 수지층의 굴절률 n(λ)을 나타내는 그림이다.
도 2는 본 실시예 및 비교예에서 이용한 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)과 다른 열가소성 수지층의 굴절률 n(λ)의 차의 절대값의 분포를 나타내는 그림이다.
도 3은 본 실시예 및 비교예에서 이용한 폴리비닐알코올의 굴절률 n(λ)과 열가소성 수지층의 굴절률 n(λ)의 차의 절대값의 분포를 나타내는 그림이다.
도 4는 본 실시예 및 비교예에서 행한 편광도 및 투과율의 측정점을 나타내는 그림이다.
부호의 설명
PMMA: 폴리메틸메타크릴레이트 수지; COP: 지환식 올레핀 폴리머; TAC: 트라이아세틸셀룰로스; PC: 폴리카보네이트 수지; PET: 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지; R1-PMMA: 탄성체 입자 배합 폴리메틸메타크릴레이트 수지
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 편광판용 보호필름은, 열가소성 수지층이 k개(k는 2 이상의 정수) 적층되어 이루어지는 것이다. 즉 제 1번째의 열가소성 수지층으로부터 제 k번째의 열가소성 수지층까지가 이 순서대로 적층되어 이루어지는 것이다. k는, 통상 2 내지 7, 바람직하게는 3 내지 5이다.
필름을 구성하는 열가소성 수지는, 예컨대 폴리카보네이트 수지, 폴리에터설폰 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리설폰 수지, 폴리알릴레이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리염화바이닐 수지, 다이아세틸셀룰로스, 트라이아세틸셀룰로스, 지환식 올레핀 폴리머 등으로부터 선택할 수 있다.
한편, 지환식 올레핀 폴리머는, 주쇄 및/또는 측쇄에 지환 구조를 갖는 폴리머이다. 지환식 올레핀 폴리머의 구체예로서는, 일본 특허공개 제1993-310845호 공보에 기재되어 있는 환상 올레핀 랜덤 다원 공중합체, 일본 특허공개 제1993-97978호 공보에 기재되어 있는 수소 첨가 중합체, 일본 특허공개 제1999-124429호 공보(미국특허 제6,511,756호)에 기재되어 있는 열가소성 다이사이클로펜타다이엔계 개환 중합체 및 그 수소 첨가물 등을 들 수 있다. 또한 예시한 열가소성 수지가 모두 본 발명에 적용할 수 있는 것이 아니고, 동종의 열가소성 수지 중에는 하기의 요건을 만족시키는 것과 만족시키지 않는 것이 있는 것으로, 하기 요건을 만족시키는 것을 선택하는 것이다.
또한, 본 발명에 이용하는 열가소성 수지는, 안료나 염료와 같은 착색제, 형광증백제, 분산제, 열안정제, 광안정제, 자외선 흡수제, 대전방지제, 산화방지제, 윤활제, 용제 등의 배합제가 적절히 배합된 것일 수도 있다. 이들 배합제중 윤활제가 바람직하게 사용된다.
윤활제로서는, 이산화규소, 이산화타이타늄, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산바륨, 및 황산스트론튬 등의 무기입자, 및 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리스타이렌, 셀룰로스아세테이트, 셀룰로스아세테이트프로피오네이트 등의 유기입자를 들 수 있다. 윤활제를 구성하는 입자로서, 유기입자가 바람직하고, 그 중에서도 폴리메틸메타크릴레이트제의 입자가 특히 바람직하다.
윤활제로서는, 고무상 탄성체로 이루어지는 탄성체 입자를 이용할 수 있다. 고무상 탄성체로서는, 아크릴산에스터계 고무상 중합체, 뷰타다이엔을 주성분으로 하는 고무상 중합체, 에틸렌-아세트산바이닐 공중합체 등을 들 수 있다. 아크릴산에스터계 고무상 중합체로서는 뷰틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 등을 주성분으로 하는 것이 있다. 이들 중 뷰틸아크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴산에스터계 중합체 및 뷰타다이엔을 주성분으로 하는 고무상 중합체가 바람직하다. 탄성체 입자는, 2종의 중합체가 층상으로 된 것이더라도 좋고, 그 대표예로서는, 뷰틸아크릴레이트 등의 알킬아크릴레이트와 스타이렌의 그래프트화 고무 탄성 성분과, 폴리메틸메타크릴레이트 및/또는 메틸메타크릴레이트와 알킬아크릴레이트의 공중합체로 이루어지는 경질 수지층이 코어-쉘 구조로 층을 형성하고 있는 탄성체 입자를 들 수 있다.
본 발명에 이용할 수 있는 탄성체 입자는, 열가소성 수지 중에 분산된 상태에서의 수평균 입자직경이 통상 2.0㎛ 이하, 바람직하게는 0.1 내지 1.0㎛, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.5㎛이다. 탄성체 입자의 1차 입자직경이 작더라도, 응집 등에 의해서 형성되는 2차 입자의 수평균 입자직경이 크면, 편광판용 보호필름은 헤이즈(흐림도)가 높아지고, 광선 투과율이 낮게 되기 때문에, 표시화면용에는 적합하지 않게 된다. 또한, 수평균 입자직경이 지나치게 작게 되면 가요성이 저하되는 경향이 있다.
본 발명에 있어서, 탄성체 입자의 파장 380nm 내지 780nm에서의 굴절률 np(λ)는, 매트릭스가 되는 열가소성 수지의 파장 380nm 내지 780nm에서의 굴절률 nr(λ)과의 사이에, 수학식 6의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.
Figure 112007091510692-pct00006
특히, ｜np(λ)-nr(λ)｜≤0.045인 것이 보다 바람직하다. 한편, np(λ) 및 nr(λ)은, 파장 λ에 있어서의 주굴절률의 평균값이다. ｜np(λ)-nr(λ)｜의 값이 상기 값을 초과하는 경우에는, 계면에서의 굴절률차에 의해서 생기는 계면 반사에 의해, 투명성을 손상시킬 우려가 있다.
본 발명에 이용하는 열가소성 수지는, 1mm 두께에 있어서의, 400 내지 700nm의 가시영역의 빛의 투과율이 80% 이상의 것이 바람직하고, 85% 이상의 것이 보다 바람직하고, 90% 이상의 것이 더욱 바람직하다. 열가소성 수지는, 투명성의 관점에서 비결정성의 수지가 바람직하다. 또한, 유리전이온도가 60 내지 200℃인 것이 바람직하고, 100 내지 180℃인 것이 보다 바람직하다. 한편, 유리전이온도는 시차주사열량분석(DSC)에 의해 측정할 수 있다.
본 발명의 편광판용 보호필름은, 제 i번째의 열가소성 수지층의 파장 380nm에서의 굴절률 ni(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 ni(780), 및 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 파장 380nm에서의 굴절률 ni+1(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 ni+1(780)이 수학식 1의 관계를 갖는 것이다.
수학식 1
｜｜ni(380)-ni+1(380)｜
-｜ni(780)-ni+1(780)｜｜≤0.02
(단, i는 1 내지 k-1의 정수)
즉, 보호필름을 구성하는 인접하는 열가소성 수지층 상호의 가시광 영역의 상한 부근 및 하한 부근에서의 굴절률의 차가 그다지 떨어져 있지 않다는 것이다. 특히, ｜｜ni(380)-ni+1(380)｜-｜ni(780)-ni+1(780)｜｜≤0.01인 것이 바람직하다. 한편, ni(380) 및 ni+1(380)은 파장 380nm에서의 제 i번째의 열가소성 수지층 및 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 주굴절률의 평균값이다. ni(780) 및 ni+1(780)은 파장 780nm에서의 제 i번째의 열가소성 수지층 및 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 주굴절률의 평균값이다. 한편, 서로 인접하는 제 i번째의 열가소성 수지층과 제 i+1번째의 열가소성 수지층은 직접 접하고 있더라도 좋고, 후기의 접착층을 통해 접하고 있더라도 좋다.
본 발명의 편광판용 보호필름은, 제 i번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 ni(λ), 및 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 ni+1(λ)이 수학식 2의 관계를 갖고, 또한 광탄성 계수의 절대값이 10×10-12Pa-1 이하인 것이 바람직하다.
수학식 2
｜ni(λ)-ni+1(λ)｜≤0.05
(단, i는 1 내지 k-1의 정수)
본 발명의 편광판용 보호필름에 있어서, 상기 수학식 2의 관계를 갖고, 또한 광탄성 계수가 상기 범위임으로써, 열이나 변형에 의한 응력에 의해 편광판의 위상차가 변화되기 어렵기 때문에, 예측불능의 바람직하지 못한 응력이 가해지더라도, 표시화면의 테두리 근방에서, 빛샘, 색 얼룩, 착색 등이 없는 편광판을 얻을 수 있다.
한편, 상기식 2는, ｜ni(λ)-ni+1(λ)｜≤0.045인 것이 보다 바람직하다.
상기 광탄성 계수란, 응력을 받았을 때에 생기는 복굴절의 응력 의존성을 나타내는 값이며, 굴절률의 차 Δn이, 응력 σ와 광탄성 계수 C의 곱으로 구해지는 관계를 갖는다. 이 광탄성 계수는, 온도 20℃±2℃, 습도 60±5%의 조건하에서, 광탄성 정수 측정장치를 이용하여 측정할 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서, 광탄성 계수의 절대값은, 보다 바람직하게는 7×10-12Pa-1 이하, 특히 바람직하게는 5×10-12Pa-1 이하이다.
본 발명의 편광판용 보호필름은, 적층된 열가소성 수지층 내의 적어도 1층이 음의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지층이며, 또한 별도의 적어도 1층이 양의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지층인 것이 바람직하다.
음의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지층은, 양의 응력 σ를 받았을 때에 Δn이 음으로 되는 수지층이다. 양의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지층은, 양의 응력 σ를 받았을 때에 Δn이 양으로 되는 수지층이다. 각 열가소성 수지층을 구성하는 열가소성 수지는, 상기 계수를 가지는 층을 형성할 수 있는 것이면, 특별히 제한되지 않고, 1종류의 수지이더라도 좋고, 2종 이상을 조합한 것이라도 좋다. 2종 이상의 조합은, 동 부호의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지 끼리를 조합시킨 것뿐만 아니라, 음의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지와 양의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지를 조합한 것이더라도 좋다.
음의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지로서는, 예컨대 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리스타이렌, 폴리-α메틸스타이렌, 에틸렌-테트라사이클로도데센 부가 공중합체 등을 들 수 있다.
양의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지로서는, 폴리카보네이트 수지, 폴리설폰 수지, 폴리알릴레이트 수지, 폴리에터설폰 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 테트라사이클로도데센이나 다이사이클로펜타다이엔 등의 노보넨 구조 함유 모노머의 개환 중합체 및 그 수소화물, 트라이아세틸셀룰로스 등을 들 수 있다.
본 발명의 편광판용 보호필름은, 상기 k개의 열가소성 수지층이, 어느 것이나 헤이즈 0.5% 이하의 재료로 형성되고, 또한 비정질 열가소성 수지를 포함하고 있고, 제 i번째의 열가소성 수지층의 습도 팽창 계수 βi와 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 습도 팽창 계수 βi+1이 수학식 3의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.
수학식 3
｜βi-βi+1|≤40ppm/%RH
본 발명의 편광판용 보호필름에 있어서, 상기 열가소성 수지가 어느 것이나 헤이즈 0.5% 이하의 재료로 형성되고, 또한 비정질 열가소성 수지를 포함하고 있고, 상기식 3의 관계를 만족시킴으로써, 변형이 일어나기 어렵고, 마찰에 의한 상처의 발생이 작기 때문에, 시인성이 불량으로 되는 것이 없고, 또한 가혹한 환경하에 있어서도 편광자와 보호층이 박리되는 것이 없는 편광판을 얻을 수 있다.
상기 k개의 열가소성 수지층은, 어느 것이나 헤이즈가 0.1% 이하의 재료로 형성되어 있는 것이 더욱 바람직하다. 헤이즈는 JIS(일본공업규격, 이하 동일) K7105에 준거하여, 통상의 사출 성형법에 의해(표면에 요철이 없는 성형 금형을 이용하여) 제작한 두께 2mm의 평판 5장을, 시판의 탁도계, 예컨대, 일본전색공업사제 「탁도계 NDH-300A」를 이용하여 측정하고, 그 산술 평균값을 헤이즈의 값으로 한다.
비정질 열가소성 수지는, 융점을 갖지 않는 열가소성 수지이며, 상기 열가소성 수지 중에서 선택할 수 있다. 비정질 열가소성 수지의 함유량은, 열가소성 수지층 중에 60 내지 100중량%인 것이 바람직하다. 한편, 상기식 3은, ｜βi-βi+1|≤30ppm/% RH인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 편광판용 보호필름은, k개의 열가소성 수지층 중 적어도 1층의 흡수율이 바람직하게는 0.5% 이하, 특히 바람직하게는 0.1% 이하이다. 흡수율이 낮은 것을 편광판용 보호필름에 이용하면 편광판의 내구성이 높아진다. 열가소성 수지층의 흡수율은, JIS K7209에 준거하여 구할 수 있다.
또한, 본 발명의 편광판용 보호필름은, 투습도가, 바람직하게는 1 내지 200g/(m2·24hr), 보다 바람직하게는 5 내지 180g/(m2·24hr), 특히 바람직하게는 10 내지 150g/(m2·24hr)이다. 투습도가 지나치게 낮으면 적층시에 이용한 접착제의 건조가 불충분하게 되는 경우가 있다. 반대로, 투습도가 지나치게 높으면 편광자가 공기 중의 수증기를 흡수하기 쉽게 되는 경우가 있다. 따라서, 투습도를 상기 범위로 함으로써 편광판의 내구성을 향상시킬 수 있다. 한편, 상기 투습도는, JIS Z0208에 의한 컵법을 이용하여, 온도 40℃, 습도 90%에서 측정할 수 있다.
본 발명의 바람직한 편광판용 보호필름이, 제 k번째의 열가소성 수지층과 제 1번째의 열가소성 수지층 사이에, 적어도 1층의 열가소성 수지층(이하, 「중간층」이라고 한다.)을 갖는 것이다. 중간층은, 제 k번째의 열가소성 수지층 및 제 1번째의 열가소성 수지층을 형성하는 열가소성 수지와는 다른 종류의 열가소성 수지로 구성할 수도 있고, 같은 종류의 열가소성 수지로 구성할 수도 있다.
또한, 편광판용 보호필름을 편광자에 설치하여 편광판을 구성했을 때에, 편광판의 휨, 만곡, 둥글게 됨 등을 막기 위해서, 제 k번째의 열가소성 수지층을 형성하는 열가소성 수지와, 제 1번째의 열가소성 수지층을 형성하는 열가소성 수지는, 같은 종류의 열가소성 수지로부터 선택하는 것이 바람직하다.
제 k번째의 열가소성 수지층을 형성하는 열가소성 수지는, 딱딱한 것이 바람직하다. 구체적으로는 연필경도(시험하중을 500g으로 한 것 이외에는, JIS K5600-5-4에 준거)에서, 2H보다 딱딱한 것이 바람직하다. 제 k번째의 열가소성 수지층을 형성하는 열가소성 수지로서, 가장 바람직한 것은 폴리메틸메타크릴레이트 수지 등 의 아크릴 수지로부터 선택되는 것이다.
적층된 열가소성 수지층은, 각각 직접 접하고 있더라도 좋고, 접착층을 통해서 접하고 있더라도 좋다. 접착층은, JIS K7113에 의한 인장 파괴강도가 40MPa 이하의 재료로 이루어지는 층이다. 접착층은, 그 평균두께가, 통상 0.01 내지 30㎛, 바람직하게는 0.1 내지 15㎛이다. 접착층을 구성하는 접착제로서는, 아크릴계 접착제, 우레탄계 접착제, 폴리에스터계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 폴리올레핀계 접착제, 변성 폴리올레핀계 접착제, 폴리바이닐알킬에터계 접착제, 고무계 접착제, 염화바이닐-아세트산바이닐계 접착제, SEBS계 접착제, 에틸렌-스타이렌 공중합체 등의 에틸렌계 접착제, 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산에틸 공중합체 등의 아크릴산에스터계 접착제, 에틸렌-메타크릴산메틸 공중합체, 에틸렌-메타크릴산에틸 공중합체 등의 메타크릴산에스터계 접착제 등을 들 수 있다.
본 발명의 편광판용 보호필름을 형성하는 열가소성 수지층은, 각각의 두께에 따라 특별히 제한되지 않지만, 제 k번째의 열가소성 수지층의 평균두께는, 통상 5㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 10㎛ 내지 50㎛이다. 제 1번째의 열가소성 수지층의 평균두께는, 통상 5㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 10㎛ 내지 50㎛이다. 또한 필요에 따라 설치되는 중간층의 평균두께는, 통상 5㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 10㎛ 내지 50㎛이다. 편광판용 보호필름 전체의 평균두께는, 통상 20㎛ 내지 200㎛, 바람직하게는 40㎛ 내지 100㎛이다.
또한, 제 k번째의 열가소성 수지층의 평균두께와, 제 1번째의 열가소성 수지층의 평균두께는 거의 같은 것이 바람직하다. 구체적으로는 제 k번째의 열가소성 수지층의 평균두께와 제 1번째의 열가소성 수지층의 평균두께의 차의 절대값이, 바람직하게는 20㎛ 이하, 보다 바람직하게는 10㎛ 이하이다.
중간층의 평균두께와, 제 k번째의 열가소성 수지층의 평균두께 또는 제 1번째의 열가소성 수지층의 평균두께의 비는, 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 5:1 내지 1:5이다.
본 발명의 편광판용 보호필름은, 그의 면내 레타데이션 Re(Re= d×(nx-ny)로 정의되는 값, nx, ny는 편광판용 보호필름의 면내 주굴절율(nx는 면내의 지상축의 굴절률, ny는 면내에서 지상축과 직교하는 방향의 굴절률이다.); d는 편광판용 보호필름의 평균두께이다)가 작은 것이 바람직하고, 구체적으로는 파장 550nm에서 면내 레타데이션 Re가 바람직하게는 50nm 이하, 보다 바람직하게는 10nm 이하이다.
본 발명의 편광판용 보호필름은, 그 막 두께 방향의 레타데이션 Rth(Rth= d×((nx+ny)/2-nz)로 정의되는 값; nx는 면내의 지상축의 굴절률, ny는 면내에서 지상축과 직교하는 방향의 굴절률, nz는 막 두께 방향의 굴절률, d는 편광판 보호필름의 평균두께이다.)의 절대값이 작은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 편광판용 보호필름의 막 두께 방향 레타데이션 Rth는, 파장 550nm에서 -10nm 내지 +10nm인 것이 바람직하고, -5nm 내지 +5nm인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 편광판용 보호필름은, 그 제법에 따라서 특별히 제한되지 않고, 예컨대 단층의 열가소성 수지필름을 접합하는 것에 따라 수득된 것, 2 이상의 열가 소성 수지를 공압출 성형하여 수득된 것, 열가소성 수지 필름에 열가소성 수지용액을 캐스팅하여 수득된 것 등을 들 수 있지만, 생산성의 관점에서 공압출 성형으로 수득된 것이 바람직하다.
본 발명의 편광판용 보호필름은, 제 k번째의 열가소성 수지층의 표면에, 직접 또는 간접적으로, 더욱이 반사방지층을 갖는 것이 바람직하다. 반사방지층의 평균두께는, 바람직하게는 0.01 내지 1㎛, 보다 바람직하게는 0.02 내지 0.5㎛이다. 반사방지층은, 공지된 것으로부터 선택할 수 있다. 예컨대, 제 k번째의 열가소성 수지층보다도 굴절률이 작은, 바람직하게는 굴절률 1.30 내지 1.45의 저굴절률층을 적층한 것, 무기화합물로 이루어지는 저굴절률층과 무기화합물로 이루어지는 고굴절률층을 반복 적층한 것, 높은 표면경도를 갖는 고굴절률층 위에 미소공기층을 갖는 재료로 형성된 저굴절률층을 적층한 것 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 높은 표면경도를 갖는 고굴절률층 위에 미소공기층을 갖는 재료로 형성된 저굴절률층을 적층한 것이 바람직하다.
그래서, 높은 표면경도를 갖는 고굴절률층 위에 미소공기층을 갖는 재료로 형성된 저굴절률층을 적층한 반사방지층에 대하여 설명한다. 한편, 높은 표면경도를 갖는 고굴절률층 위에 미소공기층을 갖는 재료로 형성된 저굴절률층을 적층한 반사방지층은 저굴절률층을 시인측으로 향해서 적층된다.
본 발명에 적합하게 사용되는 저굴절률층은, 미소공기층을 갖는 재료로 형성된 것이다. 저굴절률층의 두께는, 통상 10 내지 1000nm, 바람직하게는 30 내지 500nm이다.
미소공기층을 갖는 재료로서는, 에어로겔을 들 수 있다. 에어로겔은, 매트릭스 중에 미소한 기포가 분산된 투명성 다공질체이다. 기포의 크기는 대부분이 200nm 이하이며, 기포의 함유량은, 통상 10 내지 60부피%, 바람직하게는 20 내지 40부피%이다. 에어로겔에는, 실리카 에어로겔과, 중공 미립자를 매트릭스 중에 분산시킨 다공질체가 있다.
실리카 에어로겔은, 미국특허 제4,402,927호 공보, 미국특허 제4,432,956호 공보 및 미국특허 제4,610,863호 공보 등에 개시되어 있는 바와 같이, 알콕시실레인의 가수분해 중합반응에 의해서 수득된 실리카 골격으로 이루어지는 겔상 화합물을, 알코올 또는 이산화탄소 등의 용매(분산매)로 습윤시키고, 이 용매를 초임계 건조로 제거함으로써 제조할 수 있다. 또한, 실리카 에어로겔은, 미국특허 제5,137,279호 공보, 미국특허 제5,124,364호 공보 등에 개시되어 있는 바와 같이, 규산나트륨을 원료로서, 상기와 마찬가지로 하여 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 일본 특허공개 제1993-279011호 공보 및 일본 특허공개 제1995-138375호 공보(미국특허 제5,496,527호)에 개시되어 있는 바와 같이, 알콕시실레인의 가수분해, 중합반응에 의해서 수득된 겔상 화합물을 소수화 처리하여, 실리카 에어로겔에 소수성을 부여하는 것이 바람직하다. 이 소수성을 부여한 소수성 실리카 에어로겔은, 습기나 물 등이 침입하기 어렵게 되어, 실리카 에어로겔의 굴절률이나 광 투과성 등의 성능이 열화되는 것을 막을 수 있다.
중공 미립자를 매트릭스 중에 분산시킨 다공질체로서는, 일본 특허공개 제2001-233611호 공보 및 일본 특허공개 제2003-149642호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 다공질체를 들 수 있다. 한편, 중공 미립자를 매트릭스 중에 분산시킨 다공질체는, 상기 열가소성 수지층에는 포함되지 않는 것으로 한다.
매트릭스에 이용하는 재료는, 중공 미립자의 분산성, 다공질체의 투명성, 다공질체의 강도 등의 조건에 적합한 재료로부터 선택된다. 예컨대, 폴리에스터 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 염화바이닐 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 불소 수지, 실리콘 수지, 뷰티랄 수지, 페놀 수지, 아세트산바이닐 수지, 알콕시실레인 등의 가수분해성 유기규소 화합물 및 그 가수분해물 등을 들 수 있다.
이들 중에서도 중공 미립자의 분산성, 다공질체의 강도로부터 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지, 가수분해성 유기규소 화합물 및 그 가수분해물이 바람직하다.
중공 미립자는 특별히 제한되지 않지만, 무기 중공 미립자가 바람직하고, 특히 실리카계 중공 미립자가 바람직하다. 무기 중공 미립자를 구성하는 무기화합물로서는, SiO2, Al2O3, B2O3, TiO2, ZrO2, SnO2, Ce2O3, P2O5, Sb2O3, MoO3, ZnO2, WO3, TiO2-Al2O3, TiO2-ZrO2, In2O3-SnO2, Sb2O3-SnO2 등을 예시할 수 있다.
중공 미립자의 외각은 세공을 갖는 다공질인 것이라도 좋고, 또는 세공이 폐색되어 구멍이 외각의 외측에 대하여 밀봉되어 있는 것이라도 좋다. 외각은, 내측층과 외측층 등으로 이루어지는 다층 구조인 것이 바람직하다. 외측층의 형성에 불소함유 유기규소 화합물을 이용한 경우는, 중공 미립자의 굴절률이 낮게됨과 동시에, 매트릭스에의 분산성도 잘 되어, 더욱이 저굴절률층에 방오성을 부여하는 효 과도 생긴다. 이 불소함유 유기규소 화합물의 구체예로서는, 3,3,3-트라이플루오로프로필트라이메톡시실레인, 메틸-3,3,3-트라이플루오로프로필다이메톡시실레인, 헵타데카플루오로데실메틸다이메톡시실레인, 헵타데카플루오로데실트라이클로로실레인, 헵타데카플루오로데실트라이메톡시실레인, 트라이데카플루오로옥틸트라이메톡시실레인 등을 들 수 있다.
외각의 두께는 통상 1 내지 50nm, 바람직하게는 5 내지 20nm이다. 또한, 외각의 두께는, 무기 중공 미립자의 평균입자직경의 1/50 내지 1/5의 범위에 있는 것이 바람직하다.
또한, 공동에는 중공 미립자를 조제할 때에 사용한 용매 및/또는 건조시에 침입하는 기체가 존재할 수도 있고, 공동을 형성하기 위한 전구체 물질이 공동에 잔존하고 있더라도 좋다.
중공 미립자의 평균입경은 특별히 제한되지 않지만, 5 내지 2,000nm의 범위가 바람직하고, 20 내지 100nm가 보다 바람직하다. 여기서, 평균입경은, 투과형 전자현미경 관찰에 의한 수평균 입자직경이다.
본 발명에 있어서, 반사방지층이 적층된 편광판용 보호필름은, 입사각 5o, 430 내지 700nm에서의 반사율이 2.0% 이하임과 동시에, 550nm에서의 반사율이 1.0% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 높은 표면경도를 갖는 고굴절률층을, 제 k번째의 열가소성 수지층으로 겸할 수 있고, 제 k번째의 열가소성 수지층의 표면에 상기 열가소 성 수지층과는 별도의 층(이 별도로 설치하는 층의 것을 「하드 코팅층」이라고 하는 경우가 있다.)으로서 설치하더라도 좋다. 고굴절률층의 두께는, 바람직하게는 0.5 내지 30㎛, 보다 바람직하게는 3 내지 15㎛이다. 상기 고굴절률층의 굴절률은 1.6 이상인 것이 바람직하다.
고굴절률층(하드코팅층)은, 시험하중을 500g으로 한 것 이외에는 JIS K5600-5-4에 준거하여 측정되는 연필 경도시험(시험판은 유리판)에서 「2H」 이상의 경도를 나타내는 재료로부터 형성된다. 하드 코팅층용 재료로서는, 유기 실리콘계, 멜라민계, 에폭시계, 아크릴계, 우레탄아크릴레이트계 등의 유기 하드 코팅 재료; 및 이산화규소 등의 무기계 하드 코팅 재료; 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 접착력이 양호하며, 생산성이 우수한 관점에서, 우레탄아크릴레이트계 및 다작용 아크릴레이트계 하드 코팅 재료의 사용이 바람직하다.
고굴절률층은, 그의 굴절률 nH가, 그 위에 적층하는 저굴절률층의 굴절률 nL과의 사이에, nH≥1.53 및 nH 1/2-0.2<nL<nH 1/2+0.2의 관계를 갖는 것이 반사방지 기능을 발현시키기 위해서 바람직하다.
고굴절률층에는, 소망에 의해, 굴절률의 조정, 굽힘 탄성율의 향상, 부피 수축률의 안정화, 내열성, 대전방지성, 방현성 등의 향상을 도모할 목적으로, 각종 충전재를 함유시킬 수도 있다. 또한, 산화방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 대전방지제, 레벨링제, 소포제 등의 각종 첨가제를 배합할 수도 있다.
고굴절률층의 굴절률이나 대전방지성을 조정하기 위한 충전재로서는, 산화타 이타늄, 산화지르코늄, 산화아연, 산화주석, 산화세륨, 오산화안티몬, 주석을 도핑한 산화인듐(ITO), 안티몬을 도핑한 산화 주석(IZO), 알루미늄을 도핑한 산화아연(AZO), 불소를 도핑한 산화주석(FTO)을 들 수 있다. 투명성을 유지할 수 있다고 하는 점에서 오산화안티몬, ITO, IZO, ATO, FTO가 바람직한 충전재로서 들 수 있다. 이들 충전재의 1차 입자직경은 통상 1nm 이상 100nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 30nm 이하이다.
방현성을 부여하기 위한 충전재로서는, 평균입경이 0.5 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 1 내지 7㎛인 것이 보다 바람직하고, 1 내지 4㎛가 더욱 바람직하다. 방현성을 부여하는 충전재의 구체예로서는, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 불화바이닐리덴 수지 및 그 밖의 불소 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 나일론 수지, 폴리스타이렌 수지, 페놀 수지, 폴리우레탄 수지, 가교 아크릴 수지, 가교 폴리스타이렌 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지 등의 유기 수지로 이루어지는 충전재; 또는 산화타이타늄, 산화알루미늄, 산화인듐, 산화아연, 산화안티몬, 산화주석, 산화지르코늄, ITO, 불화마그네슘, 산화규소 등의 무기화합물로 이루어지는 충전재를 들 수 있다.
본 발명의 편광판용 보호필름에 있어서는, 그 표면에 방현수단을 설치하더라도 좋다.
방현수단을 형성한 후의 본 발명의 편광판용 보호필름은, 헤이즈가 바람직하게는 5 내지 60%, 보다 바람직하게는 10 내지 50%가 된다.
상기 헤이즈는, JIS K7105에 준거하여, 시판의 탁도계, 예컨대 일본전색공 업(주)제, NDH-300A 헤이즈 미터를 이용하여 측정할 수 있다.
방현수단 형성후의 본 발명의 편광판용 보호필름의 투과상 선명도는, 0.5mm 폭의 광학빗을 사용한 경우, 50 내지 100%, 바람직하게는 60 내지 100% 정도이다. 투과상 선명도가 상기 범위에 있으면, 투과광의 흐림이 적기 때문에, 고세밀 표시장치에서도 화소의 윤곽이 흐려지는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 문자 흐림을 방지할 수 있다.
투과상 선명도란, 필름을 투과한 빛의 흐림이나 변형을 정량화하는 척도이다. 투과상 선명도는, 필름으로부터의 투과광을 이동하는 광학빗을 통해서 측정하여, 광학빗의 명암부의 광량에 의해 값을 산출한다. 즉, 필름이 투과광을 투과하는 경우, 광학빗상에 결상되는 슬릿의 상은 굵게 되기 때문에, 투과부에서의 광량은 100% 이하가 되고, 한편 불투과부에서는 빛이 새기 때문에 0% 이상이 된다. 투과상 선명도의 값 C는 광학빗의 투명부의 투과광 최대값 M과 불투명부의 투과광 최소값 m으로부터 다음 식에 의해 정의된다.
C(%)=〔(M-m)/(M+m)〕×100
상기 C의 값이 100%에 가까울수록, 상의 흐림이 작은 것을 나타낸다.
상기 투과상 선명도 측정의 측정장치로서는, 시판의 사상성　측정기, 예컨대 스가시험기(주)제 사상성 측정기 ICM-1을 사용할 수 있다. 광학빗으로서는, 0.125 내지 2mm 폭의 광학빗을 이용할 수 있다.
한편, 본 발명에서는, 상기 방현수단 형성후의 상기 투과상 선명도 및 헤이즈의 쌍방이 함께 상기 범위에 있는 것이 특히 바람직하다.
방현수단의 형성방법은 특별히 제한되지 않고, 적당한 방현수단을 채용할 수 있다. 예컨대, 편광판용 보호필름에 미세요철을 부여하는 방법이나, 굴절률이 불연속인 영역을 포함하는 피막층을 형성하여 내부산란에 의해 방현기능을 부여하는 방법을 들 수 있다.
미세요철을 부여하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 적당한 방식을 채용할 수 있다. 예컨대, 상기 편광판용 보호필름에 직접 또는 그 밖의 층이 적층된 상태로, 샌드블라스트나 엠보싱롤, 화학에칭 등의 방식으로 조면화 처리하여 미세요철을 부여하는 방법이나 부형필름에 의해 요철을 전사하는 방법 외에, 편광판용 보호필름을 구성하는 수지 중에 무기 및/또는 유기의 미립자를 분산시키는 방법이나, 상기 편광판용 보호필름 상에 무기 및/또는 유기의 미립자를 포함하는 투명 수지 재료로 이루어지는 방현층을 형성하는 방법을 들 수 있고, 상기 방법을 2종류 이상 조합하여 이용할 수도 있다.
상기 미립자는, 2종류 이상 사용할 수 있다. 예컨대, 투명 수지 재료와의 굴절률차에 의해서 확산효과를 발현하는 미립자와 수지층 표면에 요철을 형성하는 것에 의해 확산효과를 발현시키는 미립자를 병용할 수 있다.
상기 미립자는, 편광판용 보호필름을 구성하는 수지 중 또는 투명 수지 재료 중에, 균일하게 분산된 형태로 존재하거나, 막 두께 방향에 대하여 편재한 형태일 수도 있다. 또한, 미립자는 표면으로부터 돌출하는 형태로 존재하고 있더라도 상관없지만, 투과 화상 선명도의 향상의 관점에서, 미립자의 방현층의 표면으로부터의 돌출은 0.5㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
굴절률이 불연속인 영역을 포함하는 피막층을 형성하여, 내부산란에 의해 방현기능을 부여하는 방법으로서는, 굴절률이 다른 2종류 이상의 조성물을 이용하여 자외선 조사 등에 의해 상 분리 구조를 갖는 피막층을 형성시키는 방법이나, 투명 수지 재료와 투명 수지 재료와는 다른 굴절률을 갖는 미립자를 포함하는 피막층을 형성하는 방법을 들 수 있다.
본 발명의 편광판용 보호필름에는, 더욱이 방오층을 설치하는 것이 바람직하다. 방오층은, 편광판용 보호필름의 표면에 발수성, 발유성, 내한성, 방오성 등을 부여할 수 있는 층이다. 방오층을 형성하기 위해 이용하는 재료로서는, 불소 함유 유기 화합물이 적합하다. 불소 함유 유기 화합물로서는, 플루오로카본, 퍼플루오로실레인, 또는 이들의 고분자 화합물 등을 들 수 있다. 방오층의 평균두께는 바람직하게는 1 내지 50nm, 보다 바람직하게는 3 내지 35nm이다.
또한, 본 발명의 편광판용 보호필름에는, 가스 배리어층, 투명 대전방지층, 프라이머층, 전자 차폐층, 하도층 등의 그 밖의 층을 설치할 수도 있다.
본 발명의 편광판용 보호필름을 편광자와 적층시킴으로써 본 발명의 편광판을 형성할 수 있다. 본 발명의 편광판용 보호필름을 편광자의 일면에 적층한 경우에는, 편광자의 다른 면에도 본 발명의 편광판용 보호필름을 적층할 수 있고, 또한 종래의 보호필름을 적층하는 것도 가능하다. 한편, 종래의 보호필름은, 그 투습도에 의해서 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 0.3 내지 40g/(m2·24hr), 보다 바람직하게는 0.6 내지 20g/(m2·24hr), 특히 바람직하게는 1.0 내지 10g/(m2· 24hr)의 것이다. 상기 투습도는, JIS Z0208에 의한 컵법을 이용하여, 온도 40℃, 습도 90%에서 측정할 수 있다.
본 발명에 이용하는 편광자는 액정 표시 장치 등에 사용되고 있는 공지된 편광자이다. 예컨대, 폴리비닐알코올 필름에 요오드 또는 2색성 염료를 흡착시킨 후, 붕산 욕 중에서 1축 연신함으로써 얻어지는 것, 또는 폴리비닐알코올 필름에 요오드 또는 2색성 염료를 흡착시켜 연신하고, 더욱이 분자쇄 중의 폴리비닐알코올 단위의 일부를 폴리바이닐렌 단위로 변성함으로써 얻어지는 것 등을 들 수 있다. 그 외에, 그리드 편광자, 다층 편광자, 콜레스테릭 액정 편광자 등의 편광을 반사광과 투과광으로 분리하는 기능을 갖는 편광자를 들 수 있다. 이들 중 폴리비닐알코올을 함유하는 편광자가 바람직하다.
본 발명에 이용하는 편광자에 자연광을 입사시키면 한쪽의 편광만이 투과한다. 본 발명에 이용하는 편광자의 편광도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 98% 이상, 보다 바람직하게는 99% 이상이다. 편광자의 평균두께는 바람직하게는 5 내지 80㎛이다.
본 발명의 바람직한 편광판은, 그 편광판용 보호필름이 제 1번째의 열가소성 수지층을 편광자측으로 향해서 적층되어 있고, 상기 제 1번째의 열가소성 수지층의 파장 380nm에서의 굴절률 n1(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 n1(780), 및 상기 폴리비닐알코올 b의 파장 380nm에서의 굴절률 nb(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 nb(780)이 수학식 4의 관계를 만족한다.
수학식 4
｜｜n1(380)-nb(380)｜
-｜n1(780)-nb(780)｜｜≤0.02
즉, 가시광 영역의 상한 부근의 파장에 있어서의 제 1번째의 열가소성 수지층의 굴절률과 편광자에 함유되는 폴리비닐알코올의 굴절률의 차가, 하한 부근의 파장에 있어서의 그 차와 그다지 다르지 않다는 것이다. 특히, ｜｜n1(380)-nb(380)｜-｜n1(780)-nb(780)｜｜≤0.01인 것이 바람직하다. 한편, n1(380) 및 n1(780)은 각각의 파장에 있어서의 주굴절률의 평균값이다. nb(380) 및 nb(780)은 무배향의 폴리비닐알코올의 굴절률이다.
제 1번째의 열가소성 수지층을 형성하는 열가소성 수지는, 아크릴 수지, 지환식 올레핀 폴리머, 및 폴리카보네이트 수지로부터 선택한 것이 바람직하고, 특히 폴리메틸메타크릴레이트 수지 등의 아크릴 수지로부터 선택한 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 편광판은, 그 편광자가 폴리비닐알코올을 함유하여 이루어지고, 그 편광판용 보호필름의 제 1번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 n1(λ), 및 상기 편광자에 함유되는 폴리비닐알코올의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 nb(λ)가 수학식 5를 만족한다.
수학식 5
｜n1(λ)-nb(λ)｜≤0.04
한편, n1(λ)은 파장 λ에 있어서의 주굴절률의 평균값이다. nb(λ)는 무배향의 폴리비닐알코올의 굴절률이다.
더욱이 본 발명의 적합한 편광판은, 그 편광판용 보호필름이, 제 k번째의 열가소성 수지층의 표면에 깊이 50nm 이상이고 또한 폭 500nm 이하의 선상 오목부를 갖지 않고, 바람직하게는 깊이 30nm 이상이고 또한 폭 700nm 이하의 선상 오목부를 갖지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 편광판을 구성하는 보호필름은, 제 k번째의 열가소성 수지층의 표면에 높이 50nm 이상이고 또한 폭 500nm 이하의 선상 볼록부를 갖지 않고, 바람직하게는 높이 30nm 이상이고 또한 폭 700nm 이하의 선상 볼록부를 갖지 않는다. 또한, 제 1번째의 열가소성 수지층의 표면에 상기의 높이 50nm 이상이고 또한 폭 500nm 이하의 선상의 볼록부 또는 상기의 깊이 50nm 이상이고 또한 폭 500nm 이하의 선상의 오목부를 갖지 않는 것이 바람직하다. 이러한 선상 오목부 또는 선상 볼록부를 갖지 않음으로써, 빛샘, 빛 간섭 등을 막을 수 있다.
한편, 표면에 깊이 50nm 이상이고 폭 500nm 이하의 선상 오목부를 갖지 않는다는 것은, 표면이 평평하거나, 또는 선상 오목부가 있었다고 해도 그 깊이가 50nm 미만, 또는 폭이 500nm 초과인 것을 말한다. 또한, 표면에 높이 50nm 이상이고 폭 500nm 이하의 선상 볼록부를 갖지 않는다는 것은, 표면이 평평하거나, 또는 선상 볼록부가 있었다고 해도 그 높이가 50nm 미만, 또는 폭이 500nm 초과인 것을 말한 다.
그 필름의 선상 오목부의 깊이, 선상 볼록부의 높이 및 그들의 폭은 다음에 말하는 방법으로 구하고 있다.
필름에 빛을 조사하여, 투과광을 스크린에 비추고, 스크린 상에 나타나는 빛의 명 또는 암의 줄무늬가 있는 부분(이 부분은 선상 오목부의 깊이 및 선상 볼록부의 높이가 큰 부분이다.)을 30mm 각으로 절취한다. 절취한 필름편의 표면을 3차원 표면구조 해석현미경(시야 영역 5mm×7mm)을 이용하여 관찰하고, 이것을 3차원화상으로 변환하고, 이 3차원 화상으로부터 MD 방향의 단면 프로파일을 구한다. 단면 프로파일은 시야 영역에서 1mm 간격으로 구한다. 이 단면 프로파일에, 평균선을 그어, 이 평균선으로부터 선상 오목부의 밑바닥까지의 길이가 선상 오목부 깊이, 또는 평균선으로부터 선상 볼록부의 정상까지의 길이가 선상 볼록부 높이가 된다. 평균선과 프로파일의 교점사이의 거리가 폭이 된다. 이들 선상 오목부 깊이 및 선상 볼록부 높이의 측정값으로부터 각각 최대값을 구하고, 그 최대값을 나타낸 선상 오목부 또는 선상 볼록부의 폭을 각각 구한다. 이상으로부터 구해진 선상 오목부 깊이 및 선상 볼록부 높이의 최대값, 그 최대값을 나타낸 선상 오목부의 폭 및 선상 볼록부의 폭을, 그 필름의 선상 오목부의 깊이, 선상 볼록부의 높이 및 그들의 폭으로 한다.
이러한 크기의 선상 볼록부 및 선상 오목부를 갖지 않는 열가소성 수지층은, 이하와 같은 수단을 하는 것에 의해 얻을 수 있다. 예컨대, T 다이식의 압출 성형법에 있어서는, 다이의 립부의 표면 조도를 작게하는, 립 선단부에 크로뮴, 니켈, 타이타늄 등의 도금을 실시하는, 립 선단부에 세라믹을 용사하는, 립의 내면에 PVD(Physical Vapor Deposition)법 등에 의해 TiN, TiAlN, TiC, CrN, DLC(다이아몬드상 카본) 등의 피막을 형성하는, 다이로부터 압출된 직후의 용융수지 주위의 온도분포, 공기흐름 등을 균일하게 조정하는, 열가소성 수지층을 형성하는 수지로서 용융 유량값이 같은 정도의 것을 선택하는, 등의 수단을 행함으로써 얻을 수 있다. 또한 캐스팅 성형법에 있어서는, 표면 조도가 작은 캐스팅 지지필름을 이용하는, 도포기의 표면 조도를 작게하는, 더욱이 도포층의 건조시의 온도분포, 건조온도, 건조시간을 조정하는, 등의 수단을 행함으로써 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서는, 편광자와 편광판용 보호필름이 직접 접하고 있더라도 좋고, 접착층을 통해서 접하고 있더라도 좋다. 이 접착층을 구성하는 접착제로서는, 아크릴계 접착제, 우레탄계 접착제, 폴리에스터계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 폴리올레핀계 접착제, 변성 폴리올레핀계 접착제, 폴리바이닐알킬에터계 접착제, 고무계 접착제, 염화바이닐-아세트산바이닐계 접착제 등을 들 수 있다.
본 발명의 액정 표시 장치는, 상기 본 발명의 편광판과, 액정 패널을 적어도 구비하는 것이다. 액정 패널은, 액정 표시 장치에 사용되고 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, TN(Twisted Nematic)형 액정 패널, STN(Super Twisted Nematic)형 액정 패널, HAN(Hybrid Alignment Nematic)형 액정 패널, IPS(In Plane Switching)형 액정 패널, VA(Vertical Alignment)형 액정 패널, MVA(Multi-domain Vertical Alignment)형 액정 패널, OCB(Optical Compensated Bend)형 액정 패널 등을 들 수 있다.
본 발명의 바람직한 액정 표시 장치는, 상기 편광판이 액정 패널의 시인측에 구비되어 있는 것이다. 액정 표시 장치에는, 통상 2장의 편광판이 액정 패널을 협지하도록 하여 구비되어 있다. 액정 패널의 시인측은 관찰자가 표시화면을 시인할 수 있는 측이다. 본 발명의 편광판, 특히 상기 편광판용 보호필름을 시인측에 적층한 편광판은, 우수한 시인성을 갖기 때문에, 액정 패널의 시인측에 배치하는 것이 바람직하다.
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예에 제한되는 것은 아니고, 예컨대 열가소성 수지층이 4층 이상인 경우나 2층인 경우도 포함하고 있다. 또한, 부 및 %는 특별히 기재가 없는 한 중량기준이다.
(고굴절률층(하드 코팅층) 형성용 조성물의 조제)
6작용 우레탄아크릴레이트 올리고머 30부, 뷰틸아크릴레이트 40부, 아이소보로닐메타크릴레이트 30부 및 2,2-다이페닐에탄-1-온 10부를 균질화기로 혼합하고, 오산화안티몬 미립자(평균입자직경 20nm, 하이드록실기가 파이로클로어 구조의 표면에 나타나고 있는 안티몬 원자에 하나의 비율로 결합하고 있다.)의 40% 메틸아이소뷰틸케톤 용액을, 오산화안티몬 미립자의 중량이 고굴절률층 형성용 조성물 전체 고형분의 50중량%를 차지하는 비율로 혼합하여, 고굴절률층 형성용 조성물 H를 조제했다.
(저굴절률층 형성용 조성물의 조제)
테트라메톡시실레인의 올리고머 21부, 메탄올 36부, 물 2부, 및 0.01N의 염산 수용액 2부를 혼합하고, 25℃의 항온조 중에서 2시간 교반하여, 중량평균분자량 850의 실리콘 수지를 수득했다. 다음으로, 중공 실리카 미립자의 아이소프로판올 분산졸(고형분 20%, 평균 1차 입자직경 약 35nm, 외각 두께 약 8nm)을 상기 실리콘 수지에 가하여, 중공 실리카 미립자/실리콘 수지(축합 화합물 환산)가 고형분 기준의 중량비로 8:2가 되도록 했다. 최후에 전체 고형분이 1%가 되도록 메탄올로 희석하여 저굴절률층 형성용 조성물 L을 조제했다.
(편광자의 제작)
파장 380nm에서의 굴절률이 1.545, 파장 780nm에서의 굴절률이 1.521인 두께 75㎛의 폴리비닐알코올(PVA) 필름을, 2.5배로 1축 연신하고, 요오드 0.2g/L 및 요오드화칼륨 60g/L를 포함하는 30℃의 수용액 중에 240초간 침지하고, 이어서 붕산 70g/L 및 요오드화칼륨 30g/L를 포함하는 수용액에 침지하는 동시에 6.0배로 1축 연신하여 5분간 유지했다. 최후에, 실온에서 24시간 건조하고, 평균두께 30㎛로, 편광도 99.95%의 편광자 P를 수득했다.
실시예 1
(편광판 보호필름의 제작)
폴리메틸메타크릴레이트 수지(흡수율 0.3%, 광탄성 계수 -6.0×10-12Pa-1, 헤이즈 0.08%, 습도 팽창 계수 28ppm/%RH, 인장 탄성율 3.3GPa, 「PMMA」라고 약기.)를, 눈 10㎛의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 설치한 더블 플라이트형의 1축 압출기에 투입하고, 압출기 출구 온도 260℃에서 용융수지를 다이스 립의의 표면 조도 Ra가 0.1㎛인 멀티 매니폴드 다이의 한쪽에 공급했다.
한편, 지환식 올레핀 폴리머(노보넨계 모노머의 개환 중합체 수소 첨가물, 흡수율 0.01% 미만, 광탄성 계수 6.3×10-12Pa-1, 헤이즈 0.02%, 습도 팽창 계수 1 ppm/%RH 미만, 인장 탄성율 2.4GPa, 「COP」라고 약기.)를, 눈 10㎛의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 설치한 더블 플라이트형의 1축 압출기에 도입하고, 압출기 출구 온도 260℃에서 용융수지를 다이스 립의 표면 조도 Ra가 0.1㎛인 멀티 매니폴드 다이의 다른 쪽에 공급했다.
그리고, 용융상태의 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 지환식 올레핀 폴리머, 접착제로서 에틸렌-아세트산바이닐 공중합체의 각각을 멀티 매니폴드 다이로부터 260℃에서 토출시키고, 130℃로 온도 조정된 냉각롤에 캐스팅하고, 그 후, 50℃로 온도 조정된 냉각롤을 통해서, 폴리메틸메타크릴레이트 수지층(20㎛)-접착층(4㎛)-지환식 올레핀 폴리머층(32㎛)-접착층(4㎛)-폴리메틸메타크릴레이트 수지층(20㎛)의 3층 구성으로 이루어지는, 폭 600mm, 두께 80㎛의 편광판용 보호필름 1A를 공압출 성형에 의해 수득했다. 편광판용 보호필름 1A는, 그 투습도가 3.5g/(m2·24h), 광탄성 계수가 1×10-12Pa-1, 인접하는 층간의 습도 팽창 계수차가 27ppm/%RH, 그 표면은 선상 오목부나 선상 볼록부가 없는 평탄한 면이었다. 폴리메틸메타크릴레이트 수지층은 어느 것이나 굴절률 n(λ)이 도 1에 나타내는 분포를 갖고, 지환식 올레핀 폴리머층은 굴절률 n(λ)이 도 1에 나타내는 분포를 갖고 있었다. 양 측면의 폴리메틸메타크릴레이트 수지층은 어느 것이나 파장 380nm의 굴절률이 1.512, 파장 780nm의 굴절률이 1.488이며, 지환식 올레핀 폴리머층은 파장 380nm의 굴절률이 1.555, 파장 780nm의 굴절률이 1.529였다. 수학식 1의 값은 0.002였다.
(편광판의 제작)
지환식 올레핀 폴리머(유리전이온도 136℃)로 이루어지는 두께 100㎛의 장척의 미연신 필름의 한 면에, 고주파 발진기를 이용하여 코로나 방전 처리를 행하고, 표면 장력이 0.055N/m인 필름 1B를 수득했다.
편광자 P의 양면에 아크릴계 접착제를 도포하고, 편광판용 보호필름 1A의 한 면 및 필름 1B의 코로나 방전 처리면을 편광자 P를 향해서 포개어, 롤대롤법에 의해 접합하여 편광판 1을 수득했다. 또 평가결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
도 2에 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)과 지환식 올레핀 폴리머층의 굴절률 n(λ)의 차의 절대값의 분포를 나타내었다. 폴리메틸메타크릴레이트 수지층과 지환식 올레핀 폴리머층은 수학식 2의 관계를 만족시키고 있었다. 또한, 도 3에 편광자에 함유되는 폴리비닐알코올의 굴절률 n(λ)과 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)의 차의 절대값의 분포를 나타내었다. 편광자에 함유되는 폴리비닐알코올과 폴리메틸메타크릴레이트 수지층은, 수학식 4의 값이 0이고, 수학식 5의 관계를 만족시키고 있었다. 한편, 수득된 편광판은 필름 1A가 액정 패널로부터 먼 측이 되도록 하여 액정 표시 장치에 부착된다.
실시예 2
두께 80㎛의 트라이아세틸셀룰로스 필름의 한 쪽 면에, 수산화칼륨의 1.5몰 /L 아이소프로필알코올 용액을 25mL/m2 도포하고, 25℃에서 5초간 건조했다. 이어서, 유수로 10초간 세정하고, 최후에 25℃의 공기를 취입함으로써 필름의 표면을 건조하여, 트라이아세틸셀룰로스 필름의 한 쪽 표면만을 비누화 처리한 필름 2B를 수득했다.
편광판용 보호필름 1A의 한 쪽 면에 아크릴계 접착제를 도포하고, 필름 2B의 비누화 처리된 면에 폴리비닐알코올계 접착제를 도포하여, 편광판용 보호필름 1A, 편광자 P, 필름 2B가 되도록 포개어, 롤대롤법에 의해 상기 접착제로 접합하여 편광판 2를 수득했다. 평가결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다. 한편, 수득된 편광판은 필름 1A가 액정 패널로부터 먼 측이 되도록 하여 액정 표시 장치에 부착된다.
실시예 3
흡수율 4.4%, 광탄성 계수 12×10-12Pa-1, 헤이즈 0.05%, 및 습도 팽창 계수 65ppm/%RH, 파장 380nm에서의 굴절률 1.515, 및 파장 780nm에서의 굴절률 1.487이다, 두께 40㎛의 트라이아세틸셀룰로스 필름(「TAC」라고 약기.)의 양면에, 수산화칼륨의 1.5몰/L 아이소프로필알코올 용액을 25mL/m2도포하고, 25℃에서 5초간 건조했다. 이어서, 유수로 10초간 세정하고, 25℃의 공기를 취입함으로써 필름의 표면을 건조했다. 이 표면처리된 트라이아세틸셀룰로스 필름의 양면에, 흡수율 0.3%, 광탄성 계수 -6.0×10-12Pa-1, 헤이즈 0.08%, 습도 팽창 계수 28ppm/%RH, 인장 탄성율 3.3GPa, 및 두께 30㎛의 폴리메틸메타크릴레이트 수지의 단층필름을 압착 라미네이트에 의해 적층하고, 편광판용 보호필름 2A를 수득했다. 편광판용 보호필름 2A는, 그 투습도가 61g/(m2·24h), 광탄성 계수가 3×10-12Pa-1, 인접하는 층간의 습도 팽창 계수차가 37PPm/%RH이며, 그 표면은 선상 오목부나 선상 볼록부가 없는 평탄한 면이었다. 트라이아세틸셀룰로스층은 굴절률 n(λ)이 도 1에 나타내는 분포를 갖고, 폴리메틸메타크릴레이트 수지층은 어느 것이나 굴절률 n(λ)이 도 1에 나타내는 분포를 갖고 있었다. 양 측면의 폴리메틸메타크릴레이트 수지층은 어느 것이나 파장 380nm의 굴절률이 1.512, 파장 780nm의 굴절률이 1.488이었다. 수학식 1의 값은 0.002였다.
편광자 P의 양면에 아크릴계 접착제를 도포하고, 편광판 보호필름 2A의 한면 및 필름 1B의 코로나 방전 처리면을 편광자 P를 향해서 포개어, 롤대롤법에 의해 접합하여 편광판 3을 수득했다.
도 2에 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)과 트라이아세틸셀룰로스층의 굴절률 n(λ)의 차의 절대값의 분포를 나타내었다. 폴리메틸메타크릴레이트 수지층과 트라이아세틸셀룰로스층은 수학식 2의 관계를 만족시키고 있었다. 또한, 도 3에 편광자에 함유되는 폴리비닐알코올의 굴절률 n(λ)과 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)의 차의 절대값의 분포를 나타내었다. 편광자에 함유되는 폴리비닐알코올과 폴리메틸메타크릴레이트 수지층은, 수학식 4의 값이 0이고, 수학식 5의 관계를 만족시키고 있었다. 또한 평가결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다. 한편, 수득된 편광판은 필름 2A가 액정 패널로부터 먼 측이 되도록 하여 액정 표시 장치에 부착된다.
실시예 4
(반사방지층의 작성)
편광판 보호필름 1A의 양면에, 고주파 발신기를 이용하여 코로나 방전 처리를 행하고, 표면장력이 0.055N/m의 편광판 보호필름 1C를 수득했다.
다음으로, 고굴절률층 형성용 조성물 H를 상기 편광판 보호필름 1A의 한 면에, 다이 코팅을 이용하여 도공하고, 80℃의 건조로 중에서 5분간 건조시켜 피막을 수득했다. 또한, 자외선을 조사(적산 조사량 300mJ/cm2)하여, 두께 5㎛의 고굴절률층을 형성하고, 적층필름 1D를 수득했다. 고굴절률층의 굴절률은 1.62, 연필경도는 4H였다.
상기 적층필름 1D의 고굴절률층측에, 저굴절률층 형성용 조성물 L을, 와이어바 코터를 이용하여 도공하고, 1시간 방치하여 건조시켜, 수득된 피막을 120℃에서 10분간, 산소분위기 하에서 열처리하고, 두께 100nm의 저굴절률층(굴절률 1.36)을 형성하여, 반사방지층이 부착된 편광판 보호필름 1E를 수득했다.
편광자 P의 양면에 아크릴계 접착제를 도포하고, 편광판 보호필름 1E의 반사방지층이 형성되어 있지 않은 면 및 필름 1B의 코로나 방전 처리면을 편광자 P를 향해서 포개고, 롤대롤법에 의해 접합하여 편광판 4를 수득했다. 평가결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다. 한편, 수득된 편광판은 필름 1E(반사방지층)가 액정 패널 로부터 먼 측이 되도록 하여 액정 표시 장치에 부착된다.
실시예 5
폴리메틸메타크릴레이트 수지(흡수율 0.3%, 광탄성 계수 -6.0×10-12Pa-1, 헤이즈 0.08%, 습도 팽창 계수 28ppm/%RH, 인장 탄성율 3.3GPa, 「PMMA」라고 약기)를, 눈 10㎛의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 설치한 더블 플라이트형 1축 압출기에 투입하고, 압출기 출구 온도 260℃에서 용융수지를 다이스 립의 표면 조도 Ra가 0.1㎛인 멀티 매니폴드 다이의 한 쪽에 공급했다.
한편, 수평균 입자직경 0.4㎛의 탄성체 입자를 포함하는 폴리메틸메타크릴레이트 수지(인장 탄성율 2.8GPa)과, 자외선 흡수제(LA31; 아사히덴카공업제)를, 상기 자외선 흡수제의 농도가 3중량%가 되도록 혼합하여 혼합물(흡수율 0.3%, 광탄성 계수 -4.0×10-12Pa-1, 헤이즈 0.1%, 습도 팽창 계수 30ppm/%RH, 「R1-PMMA」라고 약기.)을 수득했다. 이것을 눈 10㎛의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 설치한 더블 플라이트형의 1축 압출기에 도입하고, 압출기 출구 온도 260℃에서 용융수지를 다이스 립의 표면 조도 Ra가 0.1㎛인 멀티 매니폴드 다이의 다른 쪽에 공급했다.
그리고, 용융상태의 탄성체 입자를 포함하지 않는 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 자외선 흡수제와 탄성체 입자를 포함하는 폴리메틸메타크릴레이트 수지를 각각 멀티 매니폴드 다이로부터 260℃에서 토출시켜, 130℃로 온도 조정된 냉각롤에 캐스팅하고, 그 후, 50℃로 온도 조정된 냉각롤을 통하여, PMMA층(20㎛)/R1-PMMA층(40㎛)/PMMA층(20㎛)의 3층 구성으로 이루어지는, 폭 600mm, 두께 80㎛의 편광판 용 보호필름 3A를 공압출 성형에 의해 수득했다. 편광판용 보호필름 3A는, 그 투습도가 51g/(m2·24h), 광탄성 계수가 -5×10-12Pa-1, 인접하는 층간의 습도 팽창 계수차가 2ppm/%RH이며, 그 표면은 선상 오목부나 선상 볼록부가 없는 평탄한 면이었다.
폴리메틸메타크릴레이트 수지층은 어느 것이나 굴절률 n(λ)이 도 1에 나타내는 분포를 갖고, 탄성체 입자 및 자외선 흡수제를 포함하는 폴리메틸메타크릴레이트 수지층은 굴절률 n(λ)이 도 1에 나타내는 분포를 갖고 있었다. 양 측면의 폴리메틸메타크릴레이트 수지층은 어느 것이나 파장 380nm의 굴절률이 1.512, 파장 780nm의 굴절률이 1.488이며, 탄성체 입자 및 자외선 흡수제를 포함하는 폴리메틸메타크릴레이트 수지층은 파장 380nm의 굴절률이 1.507, 파장 780nm의 굴절률이 1.489였다. 수학식 1의 값은 0.004였다.
도 2에 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)과 탄성체 입자 및 자외선 흡수제를 포함하는 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)의 차의 절대값의 분포를 나타내었다. 폴리메틸메타크릴레이트 수지층과 탄성체 입자 및 자외선 흡수제를 포함하는 폴리메틸메타크릴레이트 수지층은 수학식 2의 관계를 만족시키고 있었다. 한편, 도 2에서는 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)과 탄성체 입자 및 자외선 흡수제를 포함하는 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)의 차의 절대값의 분포와 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)과 트라이아세틸셀룰로스층의 굴절률 n(λ)의 차의 절대값의 분포와 거의 같 은 분포를 하고 있기 때문에 겹치게 표시되어 있다.
편광자 P의 양면에 아크릴계 접착제를 도포하고, 편광판 보호필름 3A의 한 면 및 필름 2B의 코로나 방전 처리면을 편광자 P를 향해서 포개어, 롤대롤법에 의해 접합하여 편광판 5를 수득했다. 또한, 평가결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다. 또한, 도 3에 편광자에 함유되는 폴리비닐알코올의 굴절률 n(λ)과 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)의 차의 절대값의 분포를 나타내었다. 편광자에 함유되는 폴리비닐알코올과 폴리메틸메타크릴레이트 수지층은, 수학식 4의 값이 0이고, 수학식 5의 관계가 만족되어 있었다. 한편, 수득된 편광판은 필름 3A가 액정 패널로부터 먼 측이 되도록 하여 액정 표시 장치에 부착된다.
실시예 6
탄성체 입자를 포함하는 폴리메틸메타크릴레이트 수지(흡수율 0.3%, 광탄성 계수 -5.0×10-12Pa-1, 헤이즈 0.1%, 습도 팽창 계수 30ppm/%RH, 인장 탄성율 2.8GPa, 「R2-PMMA」라고 약기.)를, 눈 10㎛의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 설치한 더블 플라이트형 1축 압출기에 투입하고, 압출기 출구 온도 260℃에서 용융수지를 다이스 립의 표면 조도 Ra가 0.1㎛인 멀티 매니폴드 다이의 한 쪽에 공급했다.
실시예 5에 있어서, PMMA 대신에 R2-PMMA를 이용하는 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 하여 R2-PMMA층(10㎛)/R1-PMMA층(20㎛)/R2-PMMA층(10㎛)의 3층 구성 으로 이루어지는, 폭 600mm, 두께 40㎛의 편광판용 보호필름 3B를 공압출 성형에 의해 수득했다. 편광판용 보호필름 3B는, 그 투습도가 105g/(m2·24h), 광탄성 계수가 -4.5×10-12Pa-1, 인접하는 층간의 습도 팽창 계수차가 2ppm/%RH이며, 그 표면은 선상 오목부나 선상 볼록부가 없는 평탄한 면이었다.
R2-PMMA 및 R1-PMMA는, n(λ)이 거의 같은 분포를 나타내어 수학식 2를 만족시키고 있다. R2-PMMA층은 파장 380nm의 굴절률이 1.507, 파장 780nm의 굴절률이 1.489이며, R1-PMMA층은 파장 380nm의 굴절률이 1.507, 파장 780nm의 굴절률이 1.489였다. 수학식 1의 값은 0이었다.
두께 80㎛의 트라이아세틸셀룰로스 필름의 한 쪽 면에, 수산화칼륨의 1.5몰/L 아이소프로필알코올 용액을 25mL/m2 도포하고, 25℃에서 5초간 건조했다. 이어서, 유수로 10초간 세정하고, 최후에 25℃의 공기를 취입함으로써 필름의 표면을 건조하여, 트라이아세틸셀룰로스 필름의 한 쪽의 표면만을 비누화처리한 필름 4A를 수득했다.
편광자 P의 양면에 아크릴계 접착제를 도포하고, 편광판 보호필름 3B의 한 면 및 필름 4A를 편광자 P를 향해서 포개어, 롤대롤법에 의해 접합하여 편광판 6을 수득했다. 또한 평가결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다. 수학식 4의 값이 0.006이고, 수학식 5의 관계가 만족되어 있었다. 한편, 수득된 편광판은 필름 4A가 액 정 패널로부터 먼 측이 되도록 하여 액정 표시 장치에 부착된다.
비교예 1
실시예 1에 있어서, 지환식 올레핀 폴리머 대신에 폴리카보네이트 수지(흡수율 0.2%, 광탄성 계수 70×10-12Pa-1, 헤이즈 0.08%, 습도 팽창 계수 32ppm/%RH, 인장 탄성율 2.5GPa, 「PC」라고 약기.)를 이용한 것 외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 3층 구조의 편광판용 보호필름 5A를 제작했다. 편광판용 보호필름 5A는, 그 투습도가 22g/(m2·24h), 광탄성 계수가 27×10-12Pa-1, 인접하는 층간의 습도 팽창 계수차가 13ppm/%RH이며, 그 표면은 선상 오목부나 선상 볼록부가 없는 평탄한 면이었다. 폴리메틸메타크릴레이트층은 어느 것이나 굴절률 n(λ)이 도 1에 나타내는 분포를 갖고, 폴리카보네이트 수지층은 굴절률 n(λ)이 도 1에 나타내는 분포를 갖고 있었다. 이 필름 5A를 필름 1A로 바꿔 이용한 것 외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판 7을 수득했다.
도 2에 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)과 폴리카보네이트 수지층의 굴절률 n(λ)의 차의 절대값의 분포를 나타내었다. 폴리메틸메타크릴레이트 수지층과 폴리카보네이트 수지층은 수학식 2의 관계를 만족시키고 있지 않았다. 더욱이, 도 3에 편광자에 함유되는 폴리비닐알코올의 굴절률 n(λ)과 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)의 차의 절대값의 분포를 나타내었다. 폴리카보네이트 수지층은, 파장 380nm에서의 굴절률이 1.608, 파장 780nm에서의 굴절률이 1.556이며, 양 측면의 폴리메틸메타크릴레이트 수지층은 어느 것이나 파장 380nm의 굴절률이 1.512, 파장 780nm의 굴절률이 1.488이었다. 수학식 1의 값은 0.028, 수학식 4의 값은 0이었다. 또한 평가결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다. 한편, 수득된 편광판은 필름 5A가 액정 패널로부터 먼 측이 되도록 하여 액정 표시 장치에 부착된다.
비교예 2
실시예 3에 있어서, 트라이아세틸셀룰로스 필름 대신에 파장 380nm에서의 굴절률이 1.715, 파장 780nm에서의 굴절률이 1.631의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(흡수율 0.5%, 광탄성 계수 120×10-12Pa-1, 헤이즈 0.08%, 습도 팽창 계수 12ppm/%RH, 인장 탄성율 5GPa, 「PET」라고 약기.)을 이용한 것 외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여 3층 구조의 편광판용 보호필름 6A를 제작하고, 더욱이 이 필름 6A를 필름 2A로 바꾼 것 외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여 편광판 8을 수득했다. 편광판용 보호필름 6A는, 그 투습도가 54g/(m2·24h), 광탄성 계수가 50×10-12Pa-1, 인접하는 층간의 습도 팽창 계수차가 16ppm/%RH였다. 편광판용 보호필름 6A의 표면은, 선상 오목부의 깊이 등이 20nm 이상 50nm 이하이고, 또한 폭이 500nm 이상 800nm 미만의 범위의 선상 오목부등이 형성된 면이었다. 폴리메틸메타크릴레이트층은 어느 것이나 굴절률 n(λ)이 도 1에 나타내는 분포를 갖고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지층은 굴절률 n(λ)이 도 1에 나타내는 분포를 갖고 있었다.
도 2에 폴리메틸메타크릴레이트 수지층의 굴절률 n(λ)과 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지층의 굴절률 n(λ)의 차의 절대값의 분포를 나타내었다. 폴리메틸메 타크릴레이트 수지층과 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지층은 수학식 2의 관계를 만족시키고 있지 않았다. 수학식 1의 값은 0.060, 수학식 4의 값은 0이었다. 또한 평가결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다. 한편, 수득된 편광판은 필름 6A가 액정 패널로부터 먼 측이 되도록 하여 액정 표시 장치에 부착된다.
비교예 3
실시예 1에 있어서, 편광판용 보호필름 1A 대신에, 폴리메틸메타크릴레이트 수지(표 및 도 중 PMMA로 표기)로 이루어지는 두께 80㎛의 단층 압출 성형한 필름을 편광판용 보호필름 7A로서 이용한 것 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판 9을 수득했다. 편광판용 보호필름 7A는, 그 투습도가 40g/(m2·24h), 광탄성 계수가 -6×10-12Pa-1이며, 그 표면은, 선상 오목부의 깊이 등이 20nm 이상 50nm 이하이고, 또한 폭이 500nm 이상 800nm 미만의 범위의 선상 오목부등이 형성된 면이었다. 한편, 도 1에 폴리메틸메타크릴레이트의 단층 필름층의 굴절률 n(λ)을 나타낸다. 또한, 평가결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다. 한편, 수득된 편광판은 필름 7A가 액정 패널로부터 먼 측이 되도록 하여 액정 표시 장치에 부착된다.
Figure 112007091510692-pct00007
(흡수율)
JIS K7209에 준하여, 23℃, 24시간에서 측정한다.
(헤이즈)
JIS K7105에 준거하여, 일본전색공업사제 「탁도계 NDH-300A」를 이용하여 측정한다. 한편, 마찬가지의 측정을 5회 행하여, 그 산술 평균값을 헤이즈의 대표값으로 한다.
(인장 탄성율)
열가소성 수지를 단층 성형하여, 두께 100㎛의 필름을 얻고, 이것을 1cm×25cm의 크기로 절취하여 시험편으로 하고, 이것을 ASTM D882에 근거하여, 인장 시험기(텐실론 UTM-10T-PL, 동양 볼드인사제)를 이용하여 인장속도 25mm/min의 조건으로 측정했다. 마찬가지의 측정을 5회 행하여, 그 산술 평균값을 인장 탄성율의 대표값으로 한다.
(열가소성 수지층의 굴절률 n(λ))
열가소성 수지를 단층 성형하여, 두께 100㎛의 필름을 얻고, 이것을 1cm×25cm로 절취하여 시험편으로 하고, 이 시험편의 중심부의 임의의 1점을, 프리즘 커플러(Metricon사제 model 2010)를 이용하여, 온도 20℃±2℃, 습도 60±5%의 조건하에서, 파장 633nm, 407nm, 532nm에서의 굴절률의 값으로부터, Caucy의 분산식에 의해, 380nm 및 780nm의 굴절률을 산출한다.
(반사방지층의 굴절률)
고속 분광 엘립소미터(J.A.Woollam사제, M-2000U)를 이용하여, 온도 20℃±2℃, 습도 60±5%의 조건하에서, 입사각도 55도, 60도, 및 65도로, 파장영역 400 내지 1000nm의 스펙트럼을 측정하여, 이들의 측정결과로부터 산출했다.
(투습도)
열가소성 수지를 단층 성형하여, 두께 100㎛의 필름을 얻고, 이것을 40℃, 92% R.H.의 환경하에서 24시간 방치하는 시험조건으로, JIS Z0208에 기재된 컵법에 준한 방법으로 측정했다. 투습도의 단위는 g/(m2·24h)이다.
(광탄성 계수)
온도 20℃±2℃, 습도 60±5%의 조건하에서, 광탄성 정수 측정장치(유니옵트사제 PHEL-20A)를 이용하여 측정했다.
(습도 팽창 계수)
필름 샘플을, 폭 방향이 측정 방향이 되도록 JIS K7127에 기재된 시험편 타입 1B에 준거하여 절취하고, 고온 항습조가 부착된 인장 시험기(인스트론사제)에 세팅하고, 습도 35%RH, 23℃의 질소 분위기 또는 습도 70%RH, 23℃의 질소 분위기에 유지하여, 그 때의 샘플의 길이를 각각 측정하여, 다음 식으로 습도 팽창 계수를 산출한다. 한편, 측정 방향이 절취된 시료의 세로 방향이며, 5회 측정하여, 그 평균값을 습도 팽창 계수로 했다.
습도 팽창 계수=(L70-L35)/(L35×ΔH)
여기서, L35: 35%RH일 때의 샘플 길이(mm)
L70: 70% RH일 때의 샘플 길이(mm)
ΔH: 35(= 70-35)%RH이다.
표 1에는, 중간층의 습도 팽창 계수와, 그 양측의 층의 습도 팽창 계수의 차를 나타내었다.
(필름 표면의 선상 요철)
상술한 방법에 의해, 선상 오목부의 깊이, 선상 볼록부의 높이, 및 이들의 폭을 측정했다. 수득된 선상 오목부 깊이 및 선상 볼록부 높이의 최대값, 그 최대값을 나타낸 선상 오목부의 폭 및 선상 볼록부의 폭을, 그 필름의 선상 오목부의 깊이，선상 볼록부의 높이 및 그들의 폭으로 하여, 이하의 기준으로 평가했다.
◎: 선상 오목부의 깊이, 또는 선상 볼록부의 높이가 20nm 미만이고, 또한 폭이 800nm 이상
○: 선상 오목부의 깊이, 또는 선상 볼록부의 높이가 20nm 이상, 50nm 이하이고, 또한 폭이 500nm 이상, 800nm 미만
×: 선상 오목부의 깊이，또는 선상 볼록부의 높이가 50nm를 초과하고, 또한 폭이 500nm 미만
(레타데이션)
필름 중심부의 임의의 1점을 자동 복굴절계(왕자계측기기사제, KOBRA21-ADH)를 이용하여, 온도 20℃±2℃, 습도 60±5%의 조건하에서 측정한 값이다.
Figure 112007091510692-pct00008
(간섭 줄무늬 관찰)
암막과 같은 빛을 통과시키지 않는 검은 천의 위에, 편광판용 보호필름을 놓고, 3파장 형광등(내쇼날: FL20SS·ENW/18)으로 비추어서, 편광판 보호필름 표면을 육안 관찰하여, 이하의 기준으로 평가했다.
◎: 간섭 줄무늬가 보이지 않는다.
○: 간섭 줄무늬가 엷게 보인다.
△: 간섭 줄무늬가 눈에 띈다.
×: 간섭 줄무늬가 눈에 띄고, 또한 편차가 생긴다.
(연필경도)
시험 하중을 500g로 한 것 이외에는 JIS K5600-5-4에 따라서, 45도의 각도로 기울이고, 위에서 500g의 하중을 건 연필로, 편광판용 보호필름의 표면(시인측면)을, 5mm 정도 긁어, 상처의 부착 정도를 확인했다.
(반사율)
편광판 보호필름의 한쪽 면(편광자에 접합하는 면)에 흑색의 비닐 테이프 No.21(닛토덴코사제)을 붙이고, 분광광도계(일본분광사제: 「자외 가시 근적외 분광광도계 V-570」)를 이용하여, 편광판 보호필름의 또 한쪽 면(시인측면)의 입사각 5°에 있어서의 반사 스펙트럼을 측정하여, 파장 550nm에서의 반사율(%)을 구했다.
(빛샘도)
2장의 시험용 편광판을 보호필름 B끼리를 마주 보도록 하여 크로스니콜 배치하고, 도 4에 나타낸 9개소의 광선 투과율을 측정하여, 그들 측정값을 다음 식에 대입하여, 빛샘도를 산출했다.
빛샘도=((T2+T4+T6+T8)/4)/((T1+T3+T5+T7+T9)/5)
한편, TX는, 측정점(x)에 있어서의 빛 투과율을 나타내고, (1), (2), (3), (4), (6), (7), (8), 및 (9)는 단부로부터 10mm의 위치를 측정점으로 했다. (5)는 시험용 편광판의 대각선 교점을 측정점으로 했다.
○: 빛샘도가 2 이하
×: 빛샘도가 2보다 크다
(편광도 변화)
편광판을 10인치 사방의 크기로 절취하고, 유리판의 한 면에, 감압성 접착제을 통해서, 편광판의 보호필름 B의 면이 유리판측이 되도록 접합하여, 시험용 편광판을 제작했다. 이 시험용 편광판을 온도 60℃, 습도 90%의 항온조에 500시간 방치하고, 시험용 편광판의 대각선 교점(도 중, (5)의 위치)에 있어서의 고온 고습하의 방치 전후에서의 편광도의 변동폭을 측정했다.
○: 편광도의 변동폭이 0.5 이하
×: 편광도의 변동폭이 0.5보다 크다
(적층 강도)
편광판을, 80℃, 95%RH의 항온 항습실에 24시간 방치하고, 이어서 20℃, 40%RH의 항온 항습실에 24시간 방치하는 조작을 20회 반복했다. 보호필름의 각 층간 및 편광자와 보호필름 사이의 적층 상태를 육안 관찰하여, 편광판의 끝으로부터 1mm 이상의 길이로 박리하여 희게 보이는 부분이 있으면 ×, 1mm 미만의 길이이면 ○로서 평가했다.
(편광판의 가요성)
편광판을 1cm×5cm로 뚫어 필름편을 수득했다. 이 필름편을 3mmφ의 스틸제의 막대에 감고, 감은 필름편이 막대에서 꺾이는가 아닌가를 테스트했다. 합계 10회 테스트를 행하여, 꺾이지 않은 회수에 의해 하기 지표로 가요성을 나타내었다.
○: 균열된 필름편이 1장 이하
×: 균열된 필름편이 2장 이상
(색 재현성)
상기 조립하여 이루어진 액정 텔레비젼을, 주위 밝기 500lux의 환경하에 설치하고, 화면 표시를 흑표시로 했을 때의, 표시 화면을 육안 관찰하여, 이하의 기준으로 평가했다.
○: 표시 화면의 색이 흑색
×: 표시 화면의 색이 청색
(시인성)
시판의 액정 텔레비젼(샤프사제, LC-13C5-S)으로부터 액정 표시 패널을 떼고, 상기 액정 표시 패널로부터 시인측의 편광판을 액정 셀로부터 박리하고, 대신에 본 실시예 또는 비교예에서 수득된 편광판을 편광판용 보호필름 A가 시인측이 되도록, 상기 액정셀에 접합하여, 액정 텔레비젼을 조립하고, 이 액정 텔레비젼의 표시 품위를 이하의 기준으로 평가했다.
○: 장시간(예컨대 1 내지 2시간 정도) 사용하더라도 작업자가 불쾌하게 느끼지 않는다.
×: 장시간의 사용으로 작업자가 불쾌하게 느낀다.
(콘트라스트)
시판의 액정 텔레비젼으로부터 액정 표시 패널을 떼고, 시인측에 배치되어 있는 편광판으로 바꾸고, 실시예 및 비교예에서 제작한 편광판을(보호필름 A가 시인측이 되도록) 조립하고, 액정 표시 장치를 조립하였다.
조립한 액정 표시 장치의 암표시시 및 명표시시에, 정면에 대하여 5도 경사진 각도로부터 휘도를 색채 휘도계(탑콘사제, 색채 휘도계 BM-7)를 이용하여 측정했다. 그리고, 명표시의 휘도와 암표시의 휘도의 비(= 명표시의 휘도/암표시의 휘도)를 계산하여, 이것을 콘트라스트(CR)로 했다. 콘트라스트(CR)가 클수록, 시인성이 우수한 것을 나타낸다.
표 2의 결과로부터 이하의 것을 알 수 있다. 실시예에 나타낸 바와 같이, 보호필름을 구성하는 열가소성 수지층이 상기 수학식 1의 관계를 갖는 것은 색 재현성, 간섭 줄무늬, 시인성 등의 전부에 있어서 우수하다. 그에 반하여, 비교예에 나타낸 바와 같이, 수학식 1의 관계를 갖지 않는 것은 색 재현성, 간섭 줄무늬, 및 시인성이 나쁘다.

Claims (15)

  1. 열가소성 수지층이 k개(k는 3 이상의 정수) 적층되어 이루어지는 필름으로서,
    제 k번째의 열가소성 수지층을 형성하는 열가소성 수지와 제 1번째의 열가소성 수지층을 형성하는 열가소성 수지는 같은 종류의 열가소성 수지이고,
    상기 k개의 열가소성 수지층의 적어도 1층은 음의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지층이고, 별도의 적어도 1층은 양의 광탄성 계수를 갖는 열가소성 수지층이며,
    제 i번째의 열가소성 수지층의 파장 380nm에서의 굴절률 ni(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 ni(780), 및 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 파장 380nm에서의 굴절률 ni+1(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 ni+1(780)이 수학식 1의 관계를 갖는, 공압출 성형에 의해 형성된 편광판용 보호필름.
    수학식 1
    ｜｜ni(380)-ni+1(380)｜
    -｜ni(780)-ni+1(780)｜｜≤0.02
    (단, i는 1 내지 k-1의 정수)
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 i번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 ni(λ), 및 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 ni+1(λ)이 수학식 2의 관계를 갖고, 또한 광탄성 계수 의 절대값이 10×10-12Pa-1 이하인 편광판용 보호필름.
    수학식 2
    ｜ni(λ)-ni+1(λ)｜≤0.05
    (단, i는 1 내지 k-1의 정수)
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 k개의 열가소성 수지층은, 어느 것이나 헤이즈 0.5% 이하의 재료로 형성되고, 또한 비정질 열가소성 수지를 포함하고 있고,
    제 i번째의 열가소성 수지층의 습도 팽창 계수 βi와 제 i+1번째의 열가소성 수지층의 습도 팽창 계수 βi+1이 수학식 3의 관계를 갖는 편광판용 보호필름.
    수학식 3
    ｜βi-βi+1|≤40ppm/%RH
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 k개의 열가소성 수지층의 적어도 1층이, 흡수율 0.5% 이하의 열가소성 수지층인 편광판용 보호필름.
  5. 삭제
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 k번째의 열가소성 수지층의 표면에 추가로 반사방지층을 갖는 편광판용 보호필름.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 편광판용 보호필름과 편광자를 적층시켜 이루어지는 편광판.
  8. 제 7 항에 있어서,
    편광자가 폴리비닐알코올을 함유하고,
    상기 편광판용 보호필름이 제 1번째의 열가소성 수지층을 편광자측으로 향해서 적층되어 있고, 상기 제 1번째의 열가소성 수지층의 파장 380nm에서의 굴절률 n1(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 n1(780), 및
    상기 폴리비닐알코올의 파장 380nm에서의 굴절률 nb(380) 및 파장 780nm에서의 굴절률 nb(780)이 수학식 4의 관계를 만족하는 편광판.
    수학식 4
    ｜｜n1(380)-nb(380)｜
    -｜n1(780)-nb(780)｜｜≤0.02
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 편광판용 보호필름의 제 1번째의 열가소성 수지층의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 n1(λ), 및 상기 편광자에 함유되는 폴리비닐알코올의 380nm 내지 780nm의 범위의 파장 λ에 있어서의 굴절률 nb(λ)가 수학식 5를 만족시키는 편광판.
    수학식 5
    ｜n1(λ)-nb(λ)｜≤0.04
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 편광판용 보호필름의 제 k번째의 열가소성 수지층의 표면에 깊이 50nm 이상이며 또한 폭 500nm 이하의 선상 오목부가 없는 편광판.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 편광판용 보호필름의 제 k번째의 열가소성 수지층의 표면에 높이 50nm 이상이며 폭이 500nm 이하인 선상 볼록부가 없는 편광판.
  12. 제 7 항에 따른 편광판과 액정 패널을 구비하는 액정 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 편광판이 액정 패널의 시인측에 구비되는 액정 표시 장치.
  14. 삭제
  15. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 k개의 열가소성 수지층의 적어도 1층은 탄성체 입자를 포함하는 것인, 편광판용 보호필름.
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