KR101536844B1 - 편광판용 보호 필름, 그 제조 방법, 편광판 및 액정 표시 장치 - Google Patents

편광판용 보호 필름, 그 제조 방법, 편광판 및 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

편광판용 보호 필름을, 특히 액정 표시 장치의 백라이트측 편광판용 보호 필름으로서 사용한 경우, 정면 휘도의 저하를 일으키지 않고, 충분히 무아레 줄무늬를 해소할 수 있어, 우수한 화상 표시를 얻을 수 있으면서, 우수한 광 확산성을 갖는 편광판용 보호 필름 및 미립자 탈락에 의한 공정 오염 없이 제작할 수 있는 제조 방법을 제공한다. 또한, 상기 편광판용 보호 필름이 구비된 편광판 및 액정 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 편광판용 보호 필름은, 해도 구조를 갖는 편광판용 보호 필름으로서, 상기 섬을 구성하는 수지의 주성분은 셀룰로오스 에스테르 수지이며, 상기 바다를 구성하는 수지의 주성분은 상기 섬을 구성하는 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지이며, 필름의 한쪽 표면 A의 산술 평균 조도 Ra(A)가 소정의 범위 내에 있으면서, 반대측 표면 B의 산술 평균 조도 Ra(B)가 소정의 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.

Description

편광판용 보호 필름, 그 제조 방법, 편광판 및 액정 표시 장치{PROTECTIVE FILM FOR POLARIZING PLATE, METHOD FOR MANUFACTURING SAME, POLARIZATION PLATE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 편광판용 보호 필름, 그 제조 방법, 상기 편광판용 보호 필름이 구비된 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD)는 백라이트 유닛, 액정 셀 및 편광판을 포함한다. 편광판은 통상적으로 편광판용 보호 필름과 편광자('편광막'이라고도 함)를 포함하여 이루어진다. 편광자로서는, 폴리비닐알코올 필름을 요오드로 염색하고, 연신을 행한 것이 자주 이용되고 있으며, 그 양면이 편광판용 보호 필름으로 덮여 있다. 편광판용 보호 필름으로서는, 우수한 투습성이며 편광자와의 접착성이 우수한 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC) 필름이 많이 이용되고 있다.
최근 들어, LCD의 분야에서는, 박형화 및 비용 절감이 진행되고 있다. 액정 표시 장치는, 자발광형 표시 장치가 아니기 때문에, 액정 셀의 배면측(백라이트형), 또는 도광판의 에지 부분(에지 라이트형)에 냉음극관(CCFL)이나 LED 등의 광원이 반드시 배치되어 있다. 이들 광원은, 일반적으로 선 광원 또는 점 광원이기 때문에, 균일하게 면 광원화하기 위해서, 확산 시트 또는 확산 필름(광 확산 시트 또는 광 확산 필름)이 이용되고 있다. 또한, 확산 시트는, 광에 지향성을 갖게 하기 위한 부재로서 자주 이용되는 프리즘 시트와 입사광과의 간섭, 또는 액정 셀 중의 화소와 입사광이 간섭하여 발생하는, 무아레 등의 간섭 줄무늬를 억제할 수 있다.
그러나, 최근 들어, 박형화나 비용 절감의 경향으로, 액정 표시 장치의 부재수의 삭감이 진행되고, 확산 시트를 사용하지 않는 구성의 LCD가 나오고 있다. 또한, 확산 시트를 사용하는 경우에서도, LCD의 박형화를 위해 광원과 확산 시트와의 거리가 가까워지고, 그로 인해, 종래의 확산 필름만으로는 무아레 등의 간섭 줄무늬를 해소하는 것이 곤란해졌다. 따라서, 확산 시트의 대체로서 백라이트측 편광판의 표면에 확산성을 갖는 것이 사용되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 다공질 부정형 입자와 구상 입자를 분산 함유하는, 소정 특성의 광 확산층을 갖는 광 확산 편광판이 제안되고, 이에 의해 광 확산 시트를 생략할 수 있다는 것이 개시되어 있다. 이 방법에 의하면, 확실히 무아레 줄무늬를 해소할 수 있지만, 편광판화할 때 미립자가 탈락하여 공정 오염을 일으킨다고 하는 문제나, 표시 장치로 하였을 때 정면 휘도가 저하되어 버린다고 하는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 2 및 3에는, 투광성 미립자나 가교성 미립자를 함유하는 확산 필름을 편광판용 보호 필름으로서 사용하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 이 방법에 의해서도 전술한 바와 같은 편광판화 시의 미립자 탈락의 문제나, 저렴하게 제조할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
이러한 점에서, 미립자 탈락이 없고, 무아레 줄무늬 해소에 충분한 광 확산성과 편광판용 보호 필름 적성을 겸비하는 새로운 필름이 요구되고 있었다.
특허문헌 4 및 5에는, 복수의 수지를 포함하여 이루어지는 도프를 지지체 위에 유연하고, 상분리시킨 해도(海島) 구조를 갖는 산란 필름이나, 복수의 수지 혼합 용액을 지지 필름 위에 도포하여 제작한 산란 필름이 개시되어 있다. 이 방법에 의하면, 광 확산성을 구비하는 필름을 제작할 수 있으며, 또한 미립자를 이용하지 않으므로 미립자 탈락의 문제도 해결할 수 있다. 그러나, 편광판용 보호 필름으로서 이용하려고 하면, 산란 필름의 요철의 영향으로 편광자와 산란 필름을 직접 접착할 수 없다고 하는 새로운 문제가 있음이 판명되었다.
또한, 특허문헌 5의 실시예의 구성에서는, 무아레 줄무늬 해소능이 불충분하며, 막 두께를 두껍게 하여 무아레 줄무늬 해소능을 향상시키면, 표시 장치로 하였을 때의 정면 휘도가 크게 저하되는 것을 알게 되었다. 또한, 지지 필름 위에 복수의 수지 혼합 용액을 도포하여 산란 필름을 제작하는 방법은, 필름 제막 후에 도포를 해야하기 때문에, 비용 절감의 요구가 늘고 있는 오늘날의 시장에는 알맞지 않다고 하는 근본적인 문제가 있다.
이와 같이, 편광판용 보호 필름으로서 문제없이 사용할 수 있으면서, 종래의 산란 필름에서 종종 문제가 된 표시 장치화하였을 때의 정면 휘도의 저하를 일으키지 않고, 충분히 무아레 줄무늬를 해소할 수 있는 확산 필름을, 미립자를 사용하지 않는 시스템으로 제작하는 것은 종래에는 곤란하였다.
일본 특허 공개 제2000-75134호 공보 일본 특허 공개 제2010-277080호 공보 일본 특허 공개 제2010-164931호 공보 일본 특허 공개 제2000-239535호 공보 일본 특허 공개 제2002-250806호 공보
본 발명은 상기 문제·상황을 감안하여 이루어진 것으로, 그 해결 과제는, 편광판용 보호 필름을, 특히 액정 표시 장치의 백라이트측 편광판용 보호 필름으로서 사용한 경우, 정면 휘도의 저하를 일으키지 않고, 충분히 무아레 줄무늬를 해소할 수 있어, 우수한 화상 표시를 얻을 수 있으면서, 우수한 광 확산성을 갖는 편광판용 보호 필름을 제공하는 것이다. 또한, 미립자 탈락에 의한 공정 오염이 없이, 용이한 프로세스로 제작할 수 있는 상기 편광판용 보호 필름의 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한, 상기 편광판용 보호 필름이 구비된 편광판 및 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 서로 다른 수지에 의한 해도 구조를 갖는 편광판용 보호 필름으로서, 상기 섬을 구성하는 수지와 상기 바다를 구성하는 수지의 유리 전이 온도가 특정한 관계에 있으면서, 필름의 한쪽 표면과 다른 쪽 표면의 산술 평균 조도 Ra가 특정한 범위의 값을 갖는 필름에 의해, 정면 휘도의 저하를 일으키지 않고, 충분히 무아레 줄무늬를 해소할 수 있으면서, 우수한 광 확산성을 갖는 편광판용 보호 필름이 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명에 따른 상기 과제는, 이하의 수단에 의해 해결된다.
(1) 연속상과 분산상을 포함하여 이루어지는 편광판용 보호 필름으로서, 상기 분산상을 구성하는 수지의 주성분은 셀룰로오스 에스테르 수지이며, 상기 연속상을 구성하는 수지의 주성분은 상기 분산상을 구성하는 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지이며, 필름의 한쪽 표면 A의 산술 평균 조도 Ra(A)가 0.08 내지 2.0㎛의 범위 내에 있으면서, 반대측 표면 B의 산술 평균 조도 Ra(B)가 0.001 내지 0.5㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 편광판용 보호 필름.
(2) 필름 1매의 전체 헤이즈값이 20 내지 80%의 범위 내에 있으면서, (전체 헤이즈값)-(표면 헤이즈값)으로 구해지는 내부 헤이즈값이 0.25 내지 30%의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 편광판용 보호 필름.
(3) 편광판용 보호 필름의 평균 막 두께가 20 내지 85㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 편광판용 보호 필름.
(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 편광판용 보호 필름을, 적어도 1종의 셀룰로오스 에스테르 수지와, 상기 셀룰로오스 에스테르 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지를 포함하는 도프(dope)를 지지체 위에 유연(流延)하여 웹(web)을 형성하고, 형성 후에 연신을 행하는 편광판용 보호 필름의 제조 방법으로서, 상기 웹을 지지체로부터 박리할 때의, 상기 웹 중에 포함되는 잔류 용매량(g)이 웹 중의 수지 총량(g)에 대하여 5 내지 45질량%의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 편광판용 보호 필름의 제조 방법.
(5) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 편광판용 보호 필름을, 적어도 1종의 셀룰로오스 에스테르 수지와, 상기 셀룰로오스 에스테르 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지를 포함하는 도프(dope)를 지지체 위에 유연(流延)하여 웹(web)을 형성하고, 형성 후에 연신을 행하는 편광판용 보호 필름의 제조 방법으로서, 상기 연신에 있어서 필름의 한쪽 표면 A와 다른 한쪽 표면 B를 서로 다른 온도에서 연신하는 것을 특징으로 하는 편광판용 보호 필름의 제조 방법.
(6) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 편광판용 보호 필름이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
(7) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 편광판용 보호 필름이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
본 발명의 상기 수단에 의해, 편광판용 보호 필름을, 특히 액정 표시 장치의 백라이트측 편광판용 보호 필름으로서 사용한 경우, 정면 휘도의 저하를 일으키지 않고, 충분히 무아레 줄무늬를 해소할 수 있어, 우수한 화상 표시를 얻을 수 있으면서, 우수한 광 확산성을 갖는 편광판용 보호 필름을 제공할 수 있다. 또한, 미립자 탈락에 의한 공정 오염 없이, 용이한 프로세스로 제작할 수 있는 제조 방법을 제공할 수 있다. 또한, 상기 편광판용 보호 필름이 구비된 편광판 및 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과의 작용·기구에 대해서는, 명확하게는 되어 있지 않지만, 이하와 같이 추정하고 있다.
본 발명의 편광판 보호용 필름은, 섬을 구성하는 수지의 주성분을 셀룰로오스 에스테르 수지로 하고, 바다를 구성하는 수지의 주성분을 상기 셀룰로오스 에스테르 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지로 하고, 섬의 입상이 타원이 아니라 진원형 그대로의 비상용 상태로 바다를 구성하는 수지를 연신함으로써 섬의 돌출 상태를 컨트롤하여 본 발명에 따른 표면 A와 표면 B의 산술 평균 조도를 각각 특정한 범위 내로 제어할 수 있다.
상기 표면 A의 산술 평균 조도를 크게 하고, 표면 B의 산술 평균 조도를 작게 제어함으로써, 표면 B와 편광자를 직접 접착하는 것을 가능하게 하면서, 표면 A에 의해 우수한 광 확산성을 가지면서, 정면 휘도의 저하를 일으키지 않아, 충분히 무아레 줄무늬를 해소할 수 있다.
도 1은 용액 유연 제막 방법의 도프 제조 공정, 유연 공정 및 건조 공정의 일례를 모식적으로 나타낸 도면.
도 2a는 종래의 액정 표시 장치의 구성의 예를 모식적으로 나타낸 도면.
도 2b는 종래의 액정 표시 장치의 구성의 예를 모식적으로 나타낸 도면.
도 3a는 본 발명의 액정 표시 장치의 구성의 예를 모식적으로 나타낸 도면.
도 3b는 본 발명의 액정 표시 장치의 구성의 예를 모식적으로 나타낸 도면.
도 4는 무아레 해소능 평가 방법을 모식적으로 나타낸 도면.
도 5는 정면 휘도 평가 방법을 모식적으로 나타낸 도면.
도 6은 휘도 불균일 평가점을 모식적으로 나타낸 도면.
본 발명의 편광판용 보호 필름은, 바다에 상당하는 연속상과 섬에 상당하는 분산상을 포함하여 이루어지는 해도 구조를 갖는 편광판용 보호 필름으로서, 상기 섬을 구성하는 수지의 주성분은 셀룰로오스 에스테르 수지이며, 상기 바다를 구성하는 수지의 주성분은 상기 섬을 구성하는 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지이며, 필름의 한쪽 표면 A의 산술 평균 조도 Ra(A)가 0.08 내지 2.0㎛의 범위 내에 있으면서, 반대측 표면 B의 산술 평균 조도 Ra(B)가 0.001 내지 0.5㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.
이 특징은, 청구항 1 내지 청구항 7까지의 청구항에 따른 발명에 공통되는 기술적 특징이다.
본 발명의 실시 형태로서는, 본 발명의 효과 발현의 관점에서, 필름 1매의 전체 헤이즈값이 20 내지 80%의 범위 내에 있으며서, (전체 헤이즈값)-(표면 헤이즈값)으로 구해지는 내부 헤이즈값이 0.25 내지 30%의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 또한, 평균 막 두께가, 20 내지 85㎛의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 편광판용 보호 필름의 제조 방법으로서는, 상기 편광판용 보호 필름을, 적어도 1종의 셀룰로오스 에스테르 수지와, 상기 셀룰로오스 에스테르 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지를 포함하는 도프를 지지체 위에 유연하여 웹을 형성하고, 형성 후에 연신을 행하는 편광판용 보호 필름의 제조 방법으로서, 상기 웹을 지지체로부터 박리할 때의, 상기 웹 중에 포함되는 잔류 용매량(g)이 웹 중의 수지 총량(g)에 대하여 5 내지 45질량%의 범위 내에 있는 형태인 것이 바람직하다.
또한, 상기 편광판용 보호 필름의 제조 방법으로서는, 적어도 1종의 셀룰로오스 에스테르 수지와, 상기 셀룰로오스 에스테르 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지를 포함하는 도프를 지지체 위에 유연하여 웹을 형성하고, 형성 후에 연신을 행하는 편광판용 보호 필름의 제조 방법으로서, 상기 연신에 있어서 필름의 한쪽 표면 A와 다른 한쪽 표면 B를 서로 다른 온도에서 연신하는 형태인 것도 바람직하다.
본 발명의, 편광판용 보호 필름은, 편광판 및 액정 표시 장치에 바람직하게 이용할 수 있다.
또한, 본 원에 있어서, '해도 구조'란, 서로 비상용성의 복수(예를 들어 2종)의 수지 성분을 혼합한 경우, 혼합물의 고차 구조로서, 수지 성분의 한쪽이 연속하는 상 중에, 다른 한쪽이 섬 형상 또는 입자 형상으로 분산되어 있는 구조를 말한다. 즉, 한쪽의 수지가 바다에 상당하는 연속상(매트릭스)으로 되고, 다른 쪽이 섬에 상당하는 분산상으로 됨으로써 형성되는 구조를 말한다.
또한, 본원에 있어서, '내지'는, 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용한다.
이하, 본 발명과 그 구성 요소, 및 본 발명을 실시하기 위한 형태·양태에 대하여 상세한 설명을 한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 광산란성의 제어를 위해 요철 형상을 제어한 표면을 A면이라 정의하고, 다른 표면을 B면이라 정의한다.
(본 발명의 편광판용 보호 필름의 개요)
본 발명의 편광판용 보호 필름은, 바다에 상당하는 연속상과 섬에 상당하는 분산상을 포함하여 이루어지는 해도 구조를 갖는 편광판용 보호 필름인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 섬을 구성하는 수지의 주성분은 셀룰로오스 에스테르 수지이며, 상기 바다를 구성하는 수지의 주성분은 상기 섬을 구성하는 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지이며, 필름의 한쪽 표면 A의 산술 평균 조도 Ra(A)가 0.08 내지 2.0㎛의 범위 내에 있으면서, 반대측 표면 B의 산술 평균 조도 Ra(B)가 0.001 내지 0.5㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 셀룰로오스 에스테르를 포함하는 복수의 수지('중합체'라고도 함)를 포함하여 구성되며, 한쪽 면에 해도 구조에 의한 요철 형상을 갖는 편광판용 보호 필름에 관한 것이다.
구체적으로는, 섬을 구성하는 수지의 주성분이 셀룰로오스 에스테르이며, 바다를 구성하는 수지가, 상기 섬을 구성하는 수지보다 유리 전이 온도가 낮은 수지인 필름이다. 또한, 상기 유리 전이 온도의 상대 관계를 만족하는 한, 섬을 구성하는 수지의 부성분으로서, 셀룰로오스 에스테르 수지 이외의 수지, 예를 들어 후술하는 수지 기재 중 어느 하나의 수지를 함유해도 된다. 또한, 주성분인 셀룰로오스 에스테르의 함유량은, 섬을 구성하는 전체 수지 중, 80질량% 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 편광판용 보호 필름은, JIS B0601-2001에 기초하는 산술 평균 조도 Ra가, 필름의 한쪽 표면 (A)에서는 0.08 내지 2.0㎛의 범위 내에 있으며, 반대측 표면 (B)에서는 0.001 내지 0.5㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 편광판용 보호 필름이다.
또한, 본 발명에 있어서는, 섬을 구성하는 수지의 유리 전이 온도보다 바다를 구성하는 수지의 유리 전이 온도가 낮은 것이 특징이며, 이에 의해, 섬의 입상이 타원이 아니라 진원형 그대로 바다를 구성하는 수지를 연신함으로써, 섬의 돌출 상태를 컨트롤하여 본 발명에 따른 산술 평균 조도의 범위 내로 제어할 수 있다.
본 발명의 편광판용 보호 필름을 액정 표시 장치의 백라이트측 편광판의 보호 필름으로서 이용하였을 때, 정면 휘도를 저하시키지 않고 무아레 줄무늬가 해소된, 휘도 불균일이 없는 우수한 화질의 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
<광산란성 기재의 표면 형상>
본 발명의 편광판용 보호 필름은, JIS B0601-2001에 기초하는 산술 평균 조도 Ra가, 필름의 한쪽 표면 A의 산술 평균 조도 Ra(A)에 대해서는 0.08 내지 2.0 ㎛의 범위 내에 있으면서, 반대측 표면 B의 산술 평균 조도 Ra(B)에 대해서는 0.001 내지 0.5㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 표면 (A)의 산술 평균 조도 Ra(A)는 0.08 내지 2.0㎛의 범위 내이며, 보다 바람직한 범위는 0.15 내지 2.0㎛의 범위 내이다. 또한, 다른 한쪽 면 (B)의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.001 내지 0.5㎛의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 0.001 내지 0.1㎛의 범위 내이다.
Ra(A)의 값이, 0.08㎛ 이상이면 충분한 산란 효과를 얻을 수 있어, 무아레 줄무늬를 해소할 수 있다.
Ra(A)가 2.0㎛ 이내이면, 표시 장치화하였을 때 정면 휘도가 저하되지 않아 바람직하다. 또한, Ra(B)는 관찰할 수 있는 범위에서 가능한 한 작은 쪽이 좋아, 0.001㎛ 이상이면 된다. Ra(B)가 0.5㎛ 이내이면, 편광판화 공정에서 편광자와의 밀착이 취하기 쉬워지기 때문에 바람직하다.
산술 평균 조도 Ra는, JIS B0601-2001에 준한 측정기, 예를 들어 올림푸스(주) 제조, 3D 레이저 현미경 LEXT OLS4000이나, 고사까겐큐쇼(주) 제조, 서프코더 MODEL SE-3500 등을 이용하여 측정할 수 있다.
본 발명의 필름은 수지의 상 분리에 의한 해도 구조를 갖고 있으며, 해도 구조 유래의 요철 형상을 갖는 것을 특징으로 한다. 이 해도 구조는, 실질적으로 등방성인 것이 바람직하다.
또한, 등방성이란, 섬부의 형상이 타원계가 아니라 진원형이며, 면 내의 광의 확산성에 이방성이 없음을 의미한다. 섬부의 형상은, 전술한 레이저 현미경에 의해 관찰할 수 있다.
<헤이즈값>
본 발명의 편광판용 보호 필름에 있어서는, 필름 1매의 전체 헤이즈값이 20 내지 80%의 범위 내에 있으면서, (전체 헤이즈값)-(표면 헤이즈값)으로 구해지는 내부 헤이즈값이 0.25 내지 30%의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
전체 헤이즈값이 20% 이상이면 무아레 줄무늬를 해소할 수 있고, 80% 이하이면 정면 휘도의 점에서 바람직하다. 전체 헤이즈값의 보다 바람직한 범위는, 20 내지 50%의 범위 내이다.
내부 헤이즈값은, 무아레 줄무늬의 억제, 정면 휘도의 저하 방지의 관점에서, 0.25 내지 30%의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 내부 헤이즈값의 보다 바람직한 범위는, 0.5 내지 20%의 범위 내이다.
이들 헤이즈값은, 23℃, 55% RH의 분위기하에서, 닛폰덴쇼쿠코교(주) 제조 헤이즈미터 NDH2000을 이용하여, JIS K7136에 준하여 측정한 값을 이용할 수 있다.
또한, 전체 헤이즈값이란, 본 발명의 필름 1매의 헤이즈값이며, 내부 헤이즈값이란, 전체 헤이즈값으로부터 표면 헤이즈값을 차감한 값이다.
내부 헤이즈값은, 필름의 양쪽 표면을 굴절률 1.47의 글리세린으로 덮고, 2매의 유리판으로 이것을 끼움 지지하여 전체 헤이즈와 동일하게 측정하였을 때의 측정값을 이용할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 표면의 요철 형상에 의한 헤이즈값(즉 표면 헤이즈값)의 영향을 무시하고, 필름 내부의 헤이즈값만을 측정할 수 있다.
<막 두께>
본 발명의 편광판용 보호 필름은, 편광판용 보호 필름으로서의 기능, 편광판의 컬 등의 관점에서, 그 평균 막 두께가 20 내지 85㎛의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 20 내지 45㎛의 범위 내이다. 막 두께는 접촉식 막 두께 측정기로 필름 면 내의 임의의 10점으로 측정하고, 평균값을 취한다.
<본 발명의 필름에 사용할 수 있는 수지 기재>
본 발명의 필름을 구성하는 수지 기재는, 1종에 셀룰로오스 에스테르 수지(이하 '셀룰로오스 에스테르'라고도 함)를 이용하여, 이와 혼합하는 수지(중합체)는 예를 들어 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 비닐에스테르계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 올레핀계 수지(지환식 올레핀계 수지를 포함함), 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 열가소성 폴리우레탄 수지, 폴리술폰계 수지(폴리에테르술폰, 폴리술폰 등), 폴리페닐렌에테르계 수지(2,6-크실레놀의 중합체 등), 실리콘 수지(폴리디메틸실록산, 폴리메틸페닐실록산 등), 고무 또는 엘라스토머(폴리부타디엔, 폴리이소프렌 등의 디엔계 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 아크릴 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무 등) 등으로부터 적당히 조합하여 선택할 수 있다. 또한, 총 아실기 치환도나 치환기가 서로 다른 이종의 셀룰로오스 에스테르를 조합하여도 되고, 셀룰로오스 카르바메이트류, 셀룰로오스 에테르류 등의 셀룰로오스 유도체를 셀룰로오스 에스테르와 조합하여 사용해도 된다.
셀룰로오스 에스테르로서는, 예를 들어 지방족 유기산 에스테르(셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트 등의 셀룰로오스 아세테이트; 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 등의 C1-6 유기산 에스테르 등), 방향족 유기산 에스테르(셀룰로오스 프탈레이트, 셀룰로오스 벤조에이트 등의 C7-12 방향족 카르복실산 에스테르) 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서 셀룰로오스 에스테르는, 해도 구조의 섬 부분을 구성하는, 주 중합체로 이루어질 수 있다.
스티렌계 수지에는, 스티렌계 단량체의 단독 또는 공중합체(폴리스티렌, 스티렌-α-메틸스티렌 공중합체, 스티렌-비닐톨루엔 공중합체 등), 스티렌계 단량체와 다른 중합성 단량체((메트)아크릴계 단량체, 무수 말레산, 말레이미드계 단량체, 디엔류 등)의 공중합체 등이 포함된다. 스티렌계 공중합체로서는, 예를 들어 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(AS 수지), 스티렌과 (메트)아크릴계 단량체의 공중합체[스티렌-메타크릴산 메틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체, 스티렌-메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 공중합체 등], 스티렌-무수 말레산 공중합체 등을 들 수 있다. 바람직한 스티렌계 수지에는, 폴리스티렌, 스티렌과 (메트)아크릴계 단량체의 공중합체[스티렌-메타크릴산 메틸 공중합체 등의 스티렌과 메타크릴산 메틸을 주성분으로 하는 공중합체], AS 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체 등이 포함된다.
(메트)아크릴계 수지로서는, (메트)아크릴계 단량체의 단독 또는 공중합체, (메트)아크릴계 단량체와 공중합성 단량체의 공중합체를 사용할 수 있다. (메트)아크릴계 단량체에는, 예를 들어 (메트)아크릴산; (메트)아크릴산 메틸, (메트)아크릴산 에틸, (메트)아크릴산 부틸, (메트)아크릴산 t-부틸, (메트)아크릴산 이소부틸, (메트)아크릴산 헥실, (메트)아크릴산 옥틸, (메트)아크릴산 2-에틸헥실 등의 (메트)아크릴산 C1-10 알킬; (메트)아크릴산 페닐 등의 (메트)아크릴산 아릴; 히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 히드록시프로필(메트)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메트)아크릴레이트; 글리시딜(메트)아크릴레이트; N,N-디알킬아미노 알킬(메트)아크릴레이트; (메트)아크릴로니트릴; 트리시클로데칸 등의 지환식 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다. 공중합성 단량체에는, 상기 스티렌계 단량체, 비닐에스테르계 단량체, 무수 말레산, 말레산, 푸마르산 등을 예시할 수 있다. 이들 단량체는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
(메트)아크릴계 수지로서는, 예를 들어 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 에스테르, 메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산 메틸-아크릴산 에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산 에스테르-스티렌 공중합체(MS 수지 등) 등을 들 수 있다. 바람직한 (메트)아크릴계 수지로서는, 폴리(메트)아크릴산 메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 C1-6 알킬, 특히 메타크릴산 메틸을 주성분 50 내지 100질량%, 바람직하게는 70 내지 100질량% 정도로 하는 메타크릴산 메틸계 수지를 들 수 있다.
비닐에스테르계 수지로서는, 비닐에스테르계 단량체의 단독 또는 공중합체(폴리아세트산 비닐, 폴리프로피온산 비닐 등), 비닐에스테르계 단량체와 공중합성 단량체와 공중합체(에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 아세트산 비닐-염화비닐 공중합체, 아세트산 비닐-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체 등) 또는 그들의 유도체를 들 수 있다. 비닐에스테르계 수지의 유도체에는, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 폴리비닐아세탈 수지 등이 포함된다.
비닐에테르계 수지로서는, 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐프로필에테르, 비닐t-부틸에테르 등의 비닐 C1-10알킬에테르의 단독 또는 공중합체, 비닐 C1-10알킬에테르와 공중합성 단량체의 공중합체(비닐알킬에테르-무수 말레산 공중합체 등)를 들 수 있다.
할로겐 함유 수지로서는, 폴리염화비닐, 폴리불화비닐리덴, 염화비닐-아세트산 비닐 공중합체, 염화비닐-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체, 염화비닐리덴-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체 등을 들 수 있다.
올레핀계 수지에는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀의 단독중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체 등의 공중합체를 들 수 있다. 지환식 올레핀계 수지로서는, 환상 올레핀(노르보르넨, 디시클로펜타디엔 등)의 단독 또는 공중합체(예를 들어, 입체적으로 강직한 트리시클로데칸 등의 지환식 탄화수소기를 갖는 중합체 등), 상기 환상 올레핀과 공중합성 단량체의 공중합체(에틸렌-노르보르넨 공중합체, 프로필렌-노르보르넨 공중합체 등) 등을 예시할 수 있다. 지환식 올레핀계 수지는, 예를 들어 상품명 '아톤(ARTON)', 상품명 '제오넥스(ZEONEX)' 등으로서 입수 가능하다.
폴리카르보네이트계 수지에는, 비스페놀류(비스페놀 A 등)를 베이스로 하는 방향족 폴리카르보네이트, 디에틸렌글리콜 비스아릴카보네이트 등의 지방족 폴리카르보네이트 등이 포함된다.
폴리에스테르계 수지에는, 테레프탈산 등의 방향족 디카르복실산을 이용한 방향족 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리 C2-4 알킬렌 테레프탈레이트나 폴리 C2-4 알킬렌 나프탈레이트 등의 호모폴리에스테르, C2-4 알킬렌 아릴레이트 단위(C2-4 알킬렌 테레프탈레이트 및/또는 C2-4 알킬렌 나프탈레이트 단위)를 주성분(예를 들어, 50질량% 이상)으로서 포함하는 코폴리에스테르 등)를 예시할 수 있다. 코폴리에스테르로서는, 폴리 C2-4 알킬렌 아릴레이트의 구성 단위 중, C2-4 알킬렌글리콜의 일부를, 폴리옥시 C2-4 알킬렌글리콜, C6-10 알킬렌글리콜, 지환식 디올(시클로헥산디메탄올, 수소 첨가 비스페놀 A 등), 방향환을 갖는 디올(플루오레논 측쇄를 갖는 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)페닐)플루오렌, 비스페놀 A, 비스페놀 A-알킬렌옥시드 부가체 등) 등으로 치환한 코폴리에스테르, 방향족 디카르복실산의 일부를, 프탈산, 이소프탈산 등의 비대칭 방향족 디카르복실산, 아디프산 등의 지방족 C6-12 디카르복실산 등으로 치환한 코폴리에스테르가 포함된다. 폴리에스테르계 수지에는 폴리아릴레이트계 수지, 아디프산 등의 지방족 디카르복실산을 이용한 지방족 폴리에스테르, ε-카프로락톤 등의 락톤의 단독 또는 공중합체도 포함된다. 바람직한 폴리에스테르계 수지는, 통상적으로 비결정성 코폴리에스테르(예를 들어, C2-4 알킬렌 아릴레이트계 코폴리에스테르 등) 등과 같이 비결정성이다.
폴리아미드계 수지로서는, 나일론 46, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 612, 나일론 11, 나일론 12 등의 지방족 폴리아미드, 디카르복실산(예를 들어, 테레프탈산, 이소프탈산, 아디프산 등)과 디아민(예를 들어, 헥사메틸렌디아민, 메타크실릴렌디아민)으로부터 얻어지는 폴리아미드 등을 들 수 있다. 폴리아미드계 수지에는, ε-카프로락탐 등의 락탐의 단독 또는 공중합체이어도 되고, 호모폴리아미드에 한하지 않고 코폴리아미드이어도 된다.
본 발명에 있어서는, 셀룰로오스 에스테르와 셀룰로오스 유도체를 조합하여 혼합하여도 되며, 셀룰로오스 유도체 중 셀룰로오스 에스테르류로서는, 예를 들어 지방족 유기산 에스테르(셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트 등의 셀룰로오스 아세테이트; 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 등의 C1-6 유기산 에스테르 등), 방향족 유기산 에스테르(셀룰로오스 프탈레이트, 셀룰로오스 벤조에이트 등의 C7-12 방향족 카르복실산 에스테르), 무기산 에스테르류(예를 들어, 인산 셀룰로오스, 황산 셀룰로오스 등) 등을 예시할 수 있고, 아세트산·질산 셀룰로오스 에스테르 등의 혼합산 에스테르이어도 된다. 셀룰로오스 유도체에는, 셀룰로오스 카르바메이트류(예를 들어, 셀룰로오스 페닐카바메트 등), 셀룰로오스 에테르류(예를 들어, 시아노에틸 셀룰로오스; 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스 등의 히드록시 C2-4 알킬 셀룰로오스; 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 등의 C1-6 알킬 셀룰로오스; 카르복시메틸 셀룰로오스 또는 그의 염, 벤질 셀룰로오스, 아세틸알킬 셀룰로오스 등)도 포함된다.
바람직한 수지에는, 예를 들어 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 비닐에스테르계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 셀룰로오스 유도체, 실리콘계 수지 및 고무 또는 엘라스토머 등이 포함된다. 통상, 비결정성이면서, 유기 용매(특히 복수의 중합체를 용해 가능한 공통 용매)에 가용한 수지가 사용된다. 특히, 제막성이나 투명성이 높은 수지, 예를 들어 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스 유도체(셀룰로오스 에스테르류) 등이 바람직하다.
수지의 유리 전이 온도는, 예를 들어 -100 내지 250℃의 범위 내, 바람직하게는 -50 내지 230℃의 범위 내, 더 바람직하게는 0 내지 200℃의 범위 내(예를 들어, 50 내지 180℃의 범위 내)로부터 선택할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 섬을 구성할 수 있는 셀룰로오스 에스테르로서는, 유리 전이 온도가 150℃ 이상인 것을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 바다를 구성할 수 있는 수지로서는, 상기 셀룰로오스 에스테르보다 유리 전이 온도가 낮은 수지를 사용할 수 있고, 셀룰로오스 에스테르와 조합하는 수지의 유리 전이 온도의 차가, 10 내지 80℃의 범위 내, 바람직하게는 12 내지 50℃의 범위 내인 것이 좋다. 이 범위의 중합체를 조합함으로써, 연신에 있어서 헤이즈값이나 표면 조도 등을 원하는 값으로 컨트롤하기 쉬워진다. 즉, 섬을 구성하는 수지와 바다를 구성하는 수지의 유리 전이 온도의 차가 이 범위 내이면, 연신 조건에 의해 헤이즈값이나 표면 조도를 상승시킬 수 있고, 원하는 값까지 조정할 수 있다.
또한, 여기에서 말하는 '유리 전이 온도'란, 시차 주사 열량 측정기(Perkin Elmer사 제조 DSC-7형)를 이용하여, 승온 속도 20℃/분으로 측정하고, JIS K7121(1987)에 따라서 구한 중간점 유리 전이 온도(Tmg)이다.
섬을 구성하는 수지와 바다를 구성하는 수지의 비율은, 예를 들어 섬/바다=10/90 내지 50/50(질량비), 바람직하게는 15/85 내지 45/55(질량비), 더 바람직하게는 20/80 내지 40/60(질량비)의 범위 내로부터 선택할 수 있다.
(가소제)
본 발명의 편광판용 보호 필름에 있어서는, 조성물의 유동성이나 유연성을 향상하기 위해 가소제를 병용하는 것도 가능하다. 가소제로서는, 프탈산 에스테르계, 지방산 에스테르계, 트리멜리트산 에스테르계, 인산 에스테르계, 폴리에스테르계, 또는 에폭시계 등을 들 수 있다.
이 중에서, 폴리에스테르계와 프탈산 에스테르계의 가소제가 바람직하게 이용된다. 폴리에스테르계 가소제는, 프탈산 디옥틸 등의 프탈산 에스테르계의 가소제에 비하여 비이행성이나 내 추출성이 우수하지만, 가소화 효과나 상용성은 약간 떨어진다.
따라서, 용도에 따라서 이들 가소제를 선택, 또는 병용함으로써, 광범위한 용도에 적용할 수 있다.
폴리에스테르계 가소제는, 1가 또는 4가의 카르복실산과 1가 또는 6가의 알코올과의 반응물이지만, 주로 2가 카르복실산과 글리콜을 반응시켜 얻어진 것이 이용된다. 대표적인 2가 카르복실산으로서는, 글루타르산, 이타콘산, 아디프산, 프탈산, 아젤라산, 세박산 등을 들 수 있다.
특히, 아디프산, 프탈산 등을 이용하면 가소화 특성이 우수한 것이 얻어진다. 글리콜로서는 에틸렌, 프로필렌, 1,3-부틸렌, 1,4-부틸렌, 1,6-헥사메틸렌, 네오펜틸렌, 디에틸렌, 트리에틸렌, 디프로필렌 등의 글리콜을 들 수 있다. 이들의 2가 카르복실산 및 글리콜은 각각 단독으로, 또는 혼합하여 사용해도 된다.
이 에스테르계의 가소제는 에스테르, 올리고에스테르, 폴리에스테르형 중 어느 것이어도 되며, 분자량은 100 내지 10000의 범위가 좋지만, 바람직하게는 600 내지 3000의 범위가, 가소화 효과가 크다.
또한, 가소제의 점도는 분자 구조나 분자량과 상관이 있지만, 아디프산계 가소제의 경우 상용성, 가소화 효율의 관계에서 200 내지 5000MPa·s(25℃)의 범위가 좋다. 또한, 몇 개의 폴리에스테르계 가소제를 병용하여도 무방하다.
가소제는 본 발명의 필름 100질량부에 대하여, 0.5 내지 30질량부의 범위 내에 첨가하는 것이 바람직하다. 가소제의 첨가량이 30질량부를 초과하면, 표면이 끈적거리므로, 실용상 바람직하지 않다.
(자외선 흡수제)
본 발명의 편광판용 보호 필름은, 자외선 흡수제를 함유하는 것도 바람직하며, 이용되는 자외선 흡수제로서는, 벤조트리아졸계, 2-히드록시벤조페논계 또는 살리실산 페닐에스테르계의 것 등을 들 수 있다. 예를 들어, 2-(5-메틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-[2-히드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-t-부틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸 등의 트리아졸류, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2,2′-디히드록시-4-메톡시벤조페논 등의 벤조페논류를 예시할 수 있다.
여기서, 자외선 흡수제 중에서도, 분자량이 400 이상인 자외선 흡수제는, 고비점에서 휘발하기 어렵고, 고온 성형 시에도 비산하기 어렵기 때문에, 비교적 소량의 첨가로 효과적으로 내후성을 개량할 수 있다.
분자량이 400 이상인 자외선 흡수제로서는, 2-[2-히드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐]-2-벤조트리아졸, 2,2-메틸렌 비스[4-(1,1,3,3-테트라부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀] 등의 벤조트리아졸계, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 등의 힌더드 아민계, 나아가서는 2-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-2-n-부틸말론산 비스(1, 2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜), 1-[2-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시]에틸]-4-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시]-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 등의 분자 내에 힌더드 페놀과 힌더드 아민의 구조를 함께 갖는 하이브리드계의 것을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 2-[2-히드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐]-2-벤조트리아졸이나 2,2-메틸렌 비스[4-(1,1,3,3-테트라부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀]이 특히 바람직하다.
(기타 첨가제)
또한, 본 발명의 편광판용 보호 필름에는, 성형 가공 시의 열 분해성이나 열 착색성을 개량하기 위해 각종 산화 방지제를 첨가할 수도 있다. 또한 대전 방지제를 첨가하여, 광학 필름에 대전 방지 성능을 부여하는 것도 가능하다.
본 발명의 편광판용 보호 필름에는, 인계 난연제를 배합한 난연 아크릴계 수지 조성물을 이용하여도 된다.
여기에서 이용되는 인계 난연제로서는, 적인, 트리아릴 인산에스테르, 디아릴 인산에스테르, 모노아릴 인산에스테르, 아릴 포스폰산 화합물, 아릴 포스핀옥시드 화합물, 축합 아릴 인산에스테르, 할로겐화 알킬 인산에스테르, 할로겐 함유 축합 인산에스테르, 할로겐 함유 축합 포스폰산에스테르, 할로겐 함유 아인산에스테르 등으로부터 선택되는 1종, 또는 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
구체적인 예로서는, 트리페닐포스페이트, 9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥시드, 페닐포스폰산, 트리스(β-클로로에틸) 포스페이트, 트리스(디클로로프로필) 포스페이트, 트리스(트리브로모네오펜틸) 포스페이트 등을 들 수 있다.
<본 발명의 편광판용 보호 필름의 제막>
본 발명의 편광판용 보호 필름의 제조 방법으로서는, 상기 편광판용 보호 필름을, 적어도 1종의 셀룰로오스 에스테르 수지와, 상기 셀룰로오스 에스테르 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지를 포함하는 도프를 지지체 위에 유연하여 웹을 형성하고, 형성 후에 연신을 행하는 편광판용 보호 필름의 제조 방법으로서, 상기 웹을 지지체로부터 박리할 때의, 상기 웹 중에 포함되는 잔류 용매량(g)이 웹 중의 수지 총량(g)에 대하여 5 내지 45질량%의 범위 내에 있는 형태인 것이 바람직하다.
또한, 상기 편광판용 보호 필름의 제조 방법으로서는, 적어도 1종류의 셀룰로오스 에스테르 수지와, 상기 셀룰로오스 에스테르 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지를 포함하는 도프를 지지체 위에 유연하여 웹을 형성하고, 형성 후에 연신을 행하는 편광판용 보호 필름의 제조 방법으로서, 상기 연신에 있어서 필름의 한쪽 표면 A와 다른 한쪽 표면 B를 서로 다른 온도에서 연신하는 형태인 것도 바람직하다.
본 발명의 방법에 의해 제조함으로써, 한쪽 표면 (A)의 산술 평균 조도 Ra(A)가 0.08 내지 2.0㎛의 범위 내이며, 반대측 표면 (B)의 산술 평균 조도 Ra(B)가 0.001 내지 0.5㎛의 범위 내인 것을 특징으로 하는 편광판용 보호 필름을 제작할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수지는, 섬을 구성하는 수지의 유리 전이 온도보다 바다를 구성하는 수지의 유리 전이 온도가 낮은 것이 특징이며, 이에 의해, 섬의 입상이 타원이 아니라 진원형 그대로인 상태에서, 바다를 구성하는 수지를 연신함으로써, 섬의 돌출 상태를 컨트롤하여 본 발명에 따른 산술 평균 조도의 범위 내로 제어할 수 있다.
이하, 본 발명의 편광판용 보호 필름의 제막 방법의 예를 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 편광판용 보호 필름의 제막 방법으로서는, 유연법에 의한 용액 제막이 바람직하다.
(유기 용매)
본 발명의 편광판용 보호 필름을 용액 유연법으로 제조하는 경우의 도프를 형성하는데 유용한 유기 용매는, 사용하는 복수의 중합체 및 기타 첨가제를 동시에 용해하는 것이면 제한 없이 이용할 수 있다.
예를 들어, 염소계 유기 용매로서는 염화메틸렌, 비염소계 유기 용매로서는, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 아밀, 아세톤, 테트라히드로푸란, 1,3-디옥솔란, 1,4-디옥산, 시클로헥사논, 포름산에틸, 2,2,2-트리플루오로에탄올, 2,2,3,3-헥사플루오로-1-프로판올, 1,3-디플루오로-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-메틸-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올, 2,2,3,3,3-펜타플루오로-1-프로판올, 니트로에탄 등을 들 수 있으며, 염화메틸렌, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세톤을 바람직하게 사용할 수 있다.
도프에는, 상기 유기 용매 외에, 1 내지 40질량%의 범위 내의 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄상의 지방족 알코올을 함유시키는 것이 바람직하다. 도프 중 알코올의 비율이 높아지면 웹이 겔화하여, 금속 지지체로부터의 박리가 용이해지고, 또한 알코올의 비율이 적을 때에는 비염소계 유기 용매계에서의 중합체의 용해를 촉진하는 역할도 있다.
특히, 메틸렌 클로라이드, 및 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄상의 지방족 알코올을 함유하는 용매에, 바다 중합체 및 섬 중합체를, 적어도 계 15 내지 45질량%의 범위 내에서 용해시킨 도프 조성물인 것이 바람직하다.
탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄상의 지방족 알코올로서는, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올을 들 수 있다. 이들 내 도프의 안정성, 비점도 비교적 낮고, 건조성도 좋은 점 등에서 에탄올이 바람직하다.
이하, 본 발명의 편광판용 보호 필름의 바람직한 제막 방법에 대하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 바람직한 용액 유연 제막 방법의 도프 제조 공정, 유연 공정 및 건조 공정의 일례를 모식적으로 나타낸 도면이다.
1) 용해 공정
사용하는 중합체에 대한 양 용매를 주로 하는 유기 용매에, 용해 가마 중에서 섬 중합체, 바다 중합체 및 기타 첨가제를 교반하면서 용해하여 도프를 형성하는 공정이다.
중합체의 용해에는, 상압에서 행하는 방법, 주용매의 비점 이하에서 행하는 방법, 주 용매의 비점 이상에서 가압하여 행하는 방법, 일본 특허 공개 평9-95544호 공보, 일본 특허 공개 평9-95557호 공보, 또는 일본 특허 공개 평9-95538호 공보에 기재된 동일한 냉각 용해법으로 행하는 방법, 일본 특허 공개 평11-21379호 공보에 기재된 바와 같은 고압에서 행하는 방법 등 다양한 용해 방법을 이용할 수 있지만, 특히 주 용매의 비점 이상에서 가압하여 행하는 방법이 바람직하다.
중합체 및 첨가제를 용해시킨 후, 여과재로 여과하고, 탈포하여 송액 펌프에서 다음 공정으로 보낸다. 여과는 포집 입자 직경 0.5 내지 5㎛의 범위 내이면서, 여수(濾水) 시간 10 내지 25sec/100㎖의 여과재를 이용하는 것이 바람직하다.
그 후 주 도프는 주 여과기(3)에 의해 여과되고, 이것에 자외선 흡수제 첨가 액이 도관(16)으로부터 인라인 첨가된다.
대부분의 경우, 주 도프에는 재생 원료가 10 내지 50질량%의 범위 내에서 포함되는 경우가 있다. 재생 원료란, 광학 필름을 미세하게 분쇄한 것으로, 광학 필름을 제막할 때 발생하는, 필름의 양 사이드 부분을 잘라버린 것이나, 찰상 등으로 스펙아웃한 광학 필름 원재료가 사용된다.
또한, 미리 섬 중합체인 셀룰로오스 에스테르와 바다 중합체를 혼련하여 펠릿화한 것도, 바람직하게 이용할 수 있다.
2) 유연 공정
도프를, 송액 펌프(예를 들어, 가압형 정량 기어 펌프)를 통하여 가압 다이(30)에 송액하고, 무한히 이송하는 무단의 금속 벨트(31), 예를 들어 스테인리스 벨트, 또는 회전하는 금속 드럼 등의 금속 지지체 위의 유연 위치에, 가압 다이 슬릿으로부터 도프를 유연하는 공정이다.
다이의 구금 부재 부분의 슬릿 형상을 조정할 수 있고, 막 두께를 균일하게 하기 쉬운 가압 다이가 바람직하다. 가압 다이에는, 코트 행어 다이나 T 다이 등이 있으며, 어느 것이나 바람직하게 이용된다. 금속 지지체의 표면은 경면으로 되어 있다. 제막 속도를 올리기 위해 가압 다이를 금속 지지체 위에 2기 이상 설치하고, 도프량을 분할하여 중층하여도 된다. 또는 복수의 도프를 동시에 유연하는 공유연법에 의해 적층 구조의 필름을 얻는 것도 바람직하다.
3) 용매 증발 공정
웹(유연용 지지체 위에 도프를 유연하고, 형성된 도프막을 '웹'이라고 함)을 유연용 지지체 위에서 가열하고, 용매를 증발시키는 공정이다.
용매를 증발시키기 위해서는, 웹 측으로부터 바람을 불어대는 방법 및/또는 지지체의 이면으로부터 액체에 의해 전열시키는 방법, 복사열에 의해 표리에서 전열하는 방법 등이 있지만, 이면 액체 전열 방법이 건조 효율이 좋아 바람직하다. 또한, 이들을 조합하는 방법도 바람직하게 이용된다.
본 발명에 있어서, 후의 박리 시의 잔류 용매량을 조정하기 위해서는, 이 용매 증발 공정에서의 지지체 이면에 접촉시키는 액체 온도, 지지체와의 접촉 시간 등을 적절히 조정하면 된다.
4) 박리 공정
금속 지지체 위에서 용매가 증발한 웹을, 박리 위치에서 박리하는 공정이다. 박리된 웹은 다음 공정으로 보내진다.
금속 지지체 위의 박리 위치에서의 온도는 바람직하게는 10 내지 40℃의 범위 내이고, 더 바람직하게는 11 내지 30℃의 범위 내이다.
또한, 박리하는 시점에서의 금속 지지체 위에서의 웹의 박리 시 잔류 용매량은, 건조 조건의 강약, 금속 지지체의 길이 등에 의해 5 내지 120질량%의 범위에서 박리하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 필름의 한쪽 면 (A)의 산술 평균 조도 Ra(A)를 0.08 내지 2.0㎛의 범위 내, 반대측 면 (B)의 산술 평균 조도 Ra(B)를 0.001 내지 0.5㎛의 범위 내로 하기 위한 제조 방법의 하나로서, 박리하는 시점에서의 웹의 잔류 용매량을 5 내지 45질량%의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 10 내지 40질량%의 범위 내이다. 잔류 용매량을 이 범위로 하면, 본 발명의 편광판용 보호 필름을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 제조 방법으로서, 박리하는 시점에서의 웹의 잔류 용매량이 45%보다 큰 경우에 있어서도, 후의 연신에서 필름의 A면의 막면 온도와 B면의 막면 온도가 다른 조건에서 연신을 행함으로써, 본 발명의 편광판용 보호 필름을 얻을 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
본 발명에서 이용하는 잔류 용매량은 하기의 식으로 나타낼 수 있다.
잔류 용매량(질량%)={(M-N)/N}×100
여기서, M은 웹의 임의 시점에서의 질량, N은 M의 것을 110℃에서 3시간 건조시켰을 때의 질량이다.
5) 건조 및 연신
박리 후, 웹을 건조 장치 내에 복수 배치한 롤러에 교대로 통과시켜 반송하는 건조 장치(35), 및/또는 클립으로 웹의 양단을 클립하여 반송하는 텐터 연신 장치(34)를 이용하여, 웹을 건조한다.
건조 수단은 웹의 양면에 열풍을 불어대는 것이 일반적이지만, 바람 대신에 마이크로 웨이브를 쏘아 가열하는 수단도 있다. 너무 급격한 건조는 완성된 필름의 평면성을 손상시키기 쉽다. 고온에 의한 건조는 잔류 용매가 8질량% 이하 정도부터 행하는 것이 좋다. 전체를 통과시키고, 건조는 대체로 40 내지 250℃의 범위 내에서 행해진다.
텐터 연신 장치를 이용하는 경우에는, 텐터의 좌우 파지 수단에 의해 필름의 파지 길이(파지 개시부터 파지 종료까지의 거리)를 좌우 독립적으로 제어할 수 있는 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 텐터 공정에 있어서, 평면성을 개선하기 위해 의도적으로 서로 다른 온도를 갖는 구획을 만드는 것도 바람직하다.
또한, 서로 다른 온도 구획의 사이에 각각의 구획이 간섭을 일으키지 않도록, 뉴트럴 존을 형성하는 것도 바람직하다.
또한, 연신 조작은 다단계로 분할하여 실시해도 되고, 유연 방향, 폭 방향으로 2축 연신을 실시하는 것도 바람직하다. 또한, 2축 연신을 행하는 경우에는 동시 2축 연신을 행하여도 되고, 단계적으로 실시해도 된다.
이 경우, 단계적이란, 예를 들어 연신 방향이 서로 다른 연신을 차례로 행하는 것도 가능하며, 동일한 방향의 연신을 다단계로 분할하면서, 서로 다른 방향의 연신을 그 중 어느 하나의 단계에 가하는 것도 가능하다. 즉, 예를 들어 다음과 같은 연신 스텝도 가능하다.
·유연 방향으로 연신-폭 방향으로 연신-유연 방향으로 연신-유연 방향으로 연신
·폭 방향으로 연신-폭 방향으로 연신-유연 방향으로 연신-유연 방향으로 연신
또한, 동시 2축 연신에는, 한 방향으로 연신하고, 다른 한쪽을, 장력을 완화하여 수축시키는 경우도 포함된다. 동시 2축 연신의 바람직한 연신 배율은 폭 방향, 길이 방향 모두 ×1.01 내지 ×1.5배의 범위 내에서 취할 수 있다.
텐터 연신을 행하는 경우의 건조 온도는, 30 내지 200℃의 범위 내가 바람직하고, 100 내지 200℃의 범위 내가 더 바람직하다.
본 발명의 편광판 보호용 필름의 하나의 제조 방법으로서, 필름의 표면과 이면의 막면 온도가 서로 다른 조건에서 연신하는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는, 본 발명의 편광판 보호용 필름은, 해도 구조를 형성하는 수지 중 섬을 구성하는 수지(셀룰로오스 에스테르)의 유리 전이 온도가, 바다를 구성하는 수지보다 높기 때문에, 산술 평균 조도가 0.08 내지 2.0㎛의 범위 내인 면 (A)를 제작하기 위해서는, 표면 (A)가 섬을 구성하는 수지(셀룰로오스 에스테르)와 바다를 구성하는 수지의 유리 전이 온도의 사이가 되는 온도에서 연신하는 것이 좋고, 반대측 표면 (B)의 산술 평균 조도를 0.001 내지 0.5㎛의 범위 내로 하기 위해서는, 표면 (B)의 막면 온도가 섬을 구성하는 수지의 유리 전이 온도보다 높은 온도에서 연신하면 된다. 연신 시의 온도 제어는, 필름의 A면 측과 B면 측에서 독립적으로 온도 제어할 수 있는 수단이면, 열풍, 마이크로웨이브 등 공지된 수단을 이용할 수 있다.
텐터 공정에 있어서, 분위기의 폭 방향의 온도 분포가 적은 것이, 필름의 균일성을 높이는 관점에서 바람직하고, 텐터 공정에서의 폭 방향의 온도 분포는 ±5℃ 이내가 바람직하고, ±2℃ 이내가 보다 바람직하며, ±1℃ 이내가 가장 바람직하다.
6) 권취 공정
웹 중의 잔류 용매량이 2질량% 이하로 되고 나서 필름으로서 권취기(37)에 의해 권취하는 공정이며, 잔류 용매량을 0.4질량% 이하로 함으로써 치수 안정성이 양호한 필름을 얻을 수 있다. 특히, 잔류 용매량을 0.00 내지 0.10질량%의 범위 내에서 권취하는 것이 바람직하다.
권취 방법은, 일반적으로 사용되고 있는 것을 이용하면 되고, 정 토크법, 정 텐션법, 테이퍼 텐션법, 내부 응력이 일정한 프로그램 텐션 컨트롤법 등이 있으며, 이들을 구별하여 사용하면 된다.
본 발명의 필름은, 긴 필름인 것이 바람직하며, 구체적으로는, 100m 내지 5000m의 범위 내의 것을 나타내고, 통상적으로 롤 형상으로 제공되는 형태의 것이다. 또한, 필름의 폭은 1.3 내지 4m의 범위 내인 것이 바람직하고, 1.4 내지 2m의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.
<편광판>
편광판은, 편광자의 표측 및 이측의 양면을 보호하는 2매의 편광판용 보호 필름으로 주로 구성된다. 본 발명의 필름은, 편광자를 양면으로부터 끼우는 2매의 편광판용 보호 필름 중 적어도 1매에 이용한다. 본 발명의 필름은 무아레 해소능뿐만 아니라 보호 필름성도 겸비하고 있으므로, 편광판의 제조 비용을 저감할 수 있다. 본 발명의 편광판은, 화상 표시 장치의 백라이트측의 편광판으로서도, 시인측의 편광판으로서도 사용할 수 있다. 백라이트 유닛측 편광판에 이용하는 경우에는, 본 발명의 필름이 가장 백라이트측이 되도록 배치한다. 시인측의 편광판에 이용하는 경우에는, 본 발명의 필름이 최표층이 되도록 배치한다. 시인측의 편광판에 이용한 경우에는, 외광의 투영 등이 방지되고, 외광이 있는 환경하(명실)에서의 콘트라스트를 개선할 수 있는 편광판으로 할 수 있다.
<액정 표시 장치>
종래의 액정 표시 장치의 구성의 예로서는, 직하형에서는, 도 2a에 도시한 바와 같이, 광원측으로부터, 〔광원(1a)/확산판(3a)/집광 시트(4a: 프리즘 시트 등)/상부 확산 시트(5a)/액정 패널(12a)(편광자(10a)/보호 필름(9a: 위상차 필름 등)/기판(8a)/액정 셀(7a)/보호 필름(11a))〕으로 되어 있으며, 주로 텔레비전 등 대형 LCD에 이용되고 있는 구성이다. 한편, 사이드 라이트형의 구성은, 도 2b에 도시한 바와 같이, 광원(1a)이 발광 광원(2a) 및 도광판(13a)으로 구성되어 있으며, 주로 모니터, 모바일 용도 등의 소형 LCD에 이용되고 있다.
하부 확산 시트는 주로 백라이트 유닛(6a: BLU)의 면 내 휘도 불균일을 저감하기 위한 광 확산성이 강한 광학 시트이며, 집광 시트는 확산 광을 액정 표시 장치의 정면 방향(표시 장치 평면의 법선 방향)으로 집광시키기 위한 광학 시트이며, 상부 확산 시트는 집광 시트인 프리즘 시트나 액정 셀 중의 화소 등 주기적 구조에 의해 발생하는 무아레를 저감하기 위한, 및 하부 확산 시트에서 완전히 제거할 수 없는 면 내 휘도 불균일을 더욱 저감하기 위해 이용되는 광학 시트이다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서는, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 상부 확산 시트 대신에 하부 편광판의 편광판용 보호 필름에 광 확산성을 부여하고(필름(14a)), 상부 확산 시트와 마찬가지 이상의 성능을 발휘시키는 것으로, 이러한 구성으로 함으로써, 정면 휘도를 저하시키지 않고 무아레 줄무늬를 억제할 수 있다. 또한 본 발명의 편광판용 보호 필름을 도포 공정이나 복잡한 공정을 필요로 하지 않고 제조할 수 있는 점, 또한 이와 같이 상부 확산 시트를 제거한 구성으로 함으로써, 액정 표시 장치 전체의 비용 절감을 실현할 수 있다.
본 발명의 편광판용 보호 필름을 액정 표시 장치에 이용할 때에는, 산술 평균 조도 Ra(A)가 0.08㎛ 이상 2.0㎛ 이하인 면을 광원측에 배치하고, 다른 쪽의 면 (B)를 액정 셀측이 되도록 배치한다. 이때, 다른 쪽 면의 편광판용 보호 필름으로서 광학 보상 기능이 있는 것을 이용함으로써, 더욱 박형화가 가능해지기 때문에 바람직하다. 또한, 액정 셀의 기판과 편광판을 접합하여 이용해도 된다.
액정 셀의 표시 방법으로서는, 트위스티드 네마틱(TN), 수퍼 트위스티드 네마틱(STN), 버티컬 얼라인먼트(VA), 인 플레인 스위칭(IPS), 옵티컬리 컴펜세이티드 벤드 셀(OCB) 등, 모드의 투과형, 반사형, 또는 반투과형 액정 표시 장치에 바람직하게 이용할 수 있다.
광원에 이용되는 발광 광원(발광체)으로서는, CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp, 냉음극관), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp, 열 음극관), LED(Light Emitting Diode, 발광 다이오드), OLED(Organic Light-Emitting Diode, 유기 발광 다이오드 [유기 EL]), 무기 EL 등을 바람직하게 이용할 수 있다.
[실시예]
이하 실시예에서 본 발명을 상세히 설명한다. 사용한 수지의 일람은 표 1에 나타내었다.
Figure 112013083940428-pct00001
<실시예 1>
폴리메타크릴산메틸(VB-7103, 미츠비시레이온사 제조, 중량 평균 분자량 30만, 유리 전이 온도 105℃: 수지 H) 28.4질량부와 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(아세트화도 56%, 중량 평균 분자량 19만, 유리 전이 온도(178℃: 수지 C) 9.5질량부를, 염화메틸렌 98.7질량부, 에탄올 13.5질량부의 혼합 용매에 용해하여 도프를 제작하였다. 벨트 유연 장치를 이용하여, 이 도프를 스테인리스 벨트 위에 유연하였다. 스테인리스 벨트의 이면으로부터 35℃ 온도의 온수를 접촉시켜 온도 제어된 스테인리스 벨트 위에서 1분간 건조한 후, 또한 스테인리스 벨트의 이면에, 15℃의 냉수를 접촉시켜 15초간 유지하고, 스테인리스 벨트로부터 벗겨내었다. 박리한 웹의 일부를 잘라내고, 하기 식에 준하여 이 시점에서의 잔류 용매량을 산출한 바, 잔류 용매량은 40%이었다.
<잔류 용매량의 산출 방법>
본 발명에서 이용하는 잔류 용매량은 하기의 식으로 나타낼 수 있다.
잔류 용매량(질량%)={(M-N)/N}×100
여기서, M은 웹의 임의 시점에서의 질량, N은 M의 것을 110℃에서 3시간 건조시켰을 때의 질량이다.
지지체로부터 박리한 웹을 35℃에서 용매를 증발시키고, 계속해서, 막 표면 온도가 A면 및 B면 모두 140℃가 되도록 온도 설정한 텐터를 이용하여, 반송하면서 폭 방향으로 1.1배로 연신하였다. 연신 후, 135℃에서 완화를 행한 후, 120℃, 140℃의 건조 존에서 다수의 롤러에 의해 반송시키면서 건조를 종료시켜 권취하고, 평균 막 두께 40㎛의 본 발명의 실시예 1의 필름을 얻었다.
<표면 형상 관찰>
실시예 1에서 제작한 필름을, 올림푸스(주) 제조 3D 측정 레이저 현미경 LEXT OLS4000을 이용하여 관찰 및 해석한 바, 필름은 해도 구조에 의한 요철을 형성하고 있으며, JIS B0601-2001에 준한 산술 평균 조도 Ra를 구한 바, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 1.2㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.09㎛이었다.
<헤이즈값>
또한, 닛폰덴쇼쿠코교(주) 제조 NDH2000을 사용하여, 필름 1매의 전체 헤이즈를 측정한 바, 이 필름의 전체 헤이즈는 37%이었다. 또한, 필름의 양쪽 표면을 글리세린(굴절률 1.47)을 개재하여 유리판을 사이에 두고 끼운 상태에서, 필름의 내부 헤이즈를 측정한 바, 실시예 1의 필름의 내부 헤이즈는 13%이었다.
<실시예 2>
셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(수지 C) 대신에 셀룰로오스 디아세테이트(아세트화도 55%, 중량 평균 분자량 15만, 유리 전이 온도 189℃: 수지 D)를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 필름을 제막한 후, A면 B면 모두 140℃에서 폭 방향으로 1.1배 연신하여 평균 막 두께 41㎛의 본 발명의 실시예 2의 필름을 얻었다. 또한, 실시예 1과 동일한 방법으로 벨트로부터 박리한 시점에서의 웹의 잔류 용매량을 산출한 바, 잔류 용매량은 35%이었다.
실시예 1에 기재된 방법에 의해 실시예 2의 필름의 표면을 관찰하면, 해도 구조에 의한 요철이 형성되어 있으며, 산술 평균 조도 Ra를 구한 바, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 1.7㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.2㎛이었다.
또한, 실시예 1에 기재된 헤이즈값 측정에 의해, 실시예 2의 필름의 전체 헤이즈 및 내부 헤이즈를 측정한 바, 각각 48%, 17%이었다.
<실시예 3>
셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(아세트화도 59%, 중량 평균 분자량 20만, 유리 전이 온도 145℃: 수지 E) 17.4질량부와 셀룰로오스 디아세테이트(아세트화도 55%, 중량 평균 분자량 15만, 유리 전이 온도 189℃: 수지 D) 9.4질량부를, 염화메틸렌 103질량부, 에탄올 19.6질량부의 혼합 용매에 용해하여 도프를 제작하였다. 벨트 유연 장치를 이용하여, 이 도프를 스테인리스 벨트 위에 유연하였다. 스테인리스 벨트의 이면으로부터 35℃ 온도의 온수를 접촉시켜 온도 제어된 스테인리스 벨트 위에서 70초간 건조한 후, 또한 스테인리스 벨트의 이면에, 15℃의 냉수를 접촉시켜 15초간 유지하고, 스테인리스 벨트로부터 벗겨내었다. 박리 시의 웹의 잔류 용매량은 20%이었다. 35℃에서 박리한 웹의 용매를 증발시키고, 계속해서 텐터를 이용하여 A면 B면 모두 막면 온도 180℃에서 폭 방향으로 연신한 후에 건조시켜, 평균 막 두께 40㎛의 본 발명의 실시예 3의 필름을 얻었다.
실시예 3의 필름은, 요철을 형성하고 있으며, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 0.31㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.05㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 39%, 내부 헤이즈는 0.5%이었다.
<실시예 4>
실시예 1에서 제작한 도프를 이용하여, 도프를 스테인리스 벨트 위에 유연한 후, 스테인리스 벨트의 이면으로부터 35℃의 온수를 끼얹어 건조하고, 계속해서 15℃의 냉수를 접촉시켜, 잔류 용매량 70%의 상태에서 웹을 박리하였다. 계속해서, 반송하면서 35℃로 용매를 증발시켜, A면의 막면 온도 140℃, B면의 막면 온도 180℃가 되도록 텐터 내 온도를 설정하고, 폭 방향으로 1.1배 연신하였다. 연신 후에 140℃에서 건조시켜, 평균 막 두께 41㎛의 본 발명의 실시예 4의 필름을 얻었다.
실시예 4의 필름은, 요철을 형성하고 있으며, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 0.9㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.09㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 35%, 내부 헤이즈는 13%이었다.
<실시예 5>
실시예 2의 도프를 이용하여, 도프를 스테인리스 벨트 위에 유연한 후, 잔류 용매량 65%의 상태에서 웹을 박리하였다. 계속해서, 반송하면서 35℃에서 용매를 증발시켜, A면의 막면 온도 155℃, B면의 막면 온도 195℃가 되도록 텐터 내 온도를 설정하고, 폭 방향으로 1.1배 연신하였다. 연신 후에 140℃에서 건조시켜, 평균 막 두께 40㎛의 본 발명의 실시예 5의 필름을 얻었다.
실시예 5의 필름은, 요철을 형성하고 있으며, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 1.2㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.03㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 44%, 내부 헤이즈는 17%이었다.
<실시예 6>
셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(아세트화도 59%, 중량 평균 분자량 20만, 유리 전이 온도 145℃: 수지 E) 20.1질량부와 셀룰로오스 디아세테이트(아세트화도 55%, 중량 평균 분자량 15만, 유리 전이 온도 189℃: 수지 D) 6.7질량부와 자외선 흡수제(티누빈 928, BASF 재팬사 제조) 0.6질량부를, 염화메틸렌 103질량부, 에탄올 19.6질량부의 혼합 용매에 용해하여 도프를 제작하였다. 도프를 스테인리스 벨트 위에 유연한 후, 잔류 용매량 60%의 상태에서 웹을 박리하였다. 계속해서, 반송하면서 35℃에서 용매를 증발시켜, A면의 막면 온도 165℃, B면의 막면 온도 195℃가 되도록 텐터 내의 히터를 설정하고, 폭 방향으로 1.1배 연신하였다. 연신 후에 140℃에서 건조시켜, 평균 막 두께 40㎛의 본 발명의 실시예 6의 필름을 얻었다.
실시예 6의 필름은 요철을 형성하고 있으며, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 0.20㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.03㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 29%, 내부 헤이즈는 0.5%이었다.
<실시예 7>
실시예 3의 도프를 이용하여, 도프를 스테인리스 벨트 위에 유연한 후, 잔류 용매량 55%의 상태에서 웹을 박리하였다. 계속해서, 반송하면서 35℃에서 용매를 증발시켜, A면의 막면 온도 150℃, B면의 막면 온도 195℃가 되도록 텐터 내 온도를 설정하고, 폭 방향으로 1.1배 연신하였다. 연신 후에 140℃에서 건조시켜, 평균 막 두께 80㎛의 본 발명의 실시예 7의 필름을 얻었다.
실시예 7의 필름은 요철을 형성하고 있으며, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 0.8㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.02㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 55%, 내부 헤이즈는 0.5%이었다.
<실시예 8>
실시예 6의 도프를 이용하여, 도프를 스테인리스 벨트 위에 유연한 후, 잔류 용매량 60%의 상태에서 웹을 박리하였다. 계속해서, 반송하면서 35℃에서 용매를 증발시켜, A면의 막면 온도 185℃, B면의 막면 온도 195℃가 되도록 텐터 내 온도를 설정하고, 폭 방향으로 1.1배 연신하였다. 연신 후에 140℃에서 건조시켜, 평균 막 두께 40㎛의 본 발명의 실시예 8의 필름을 얻었다.
실시예 8의 필름은 요철을 형성하고 있으며, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 0.09㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.02㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 19%, 내부 헤이즈는 0.5%이었다.
<실시예 9>
셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(아세트화도 59%, 중량 평균 분자량 20만, 유리 전이 온도 145℃: 수지 E) 20.2질량부와 셀룰로오스 트리아세테이트(아세트화도 61%, 중량 평균 분자량 30만, 유리 전이 온도 156℃: 수지 F) 6.7질량부를, 염화메틸렌 103.4질량부, 에탄올 19.7질량부의 혼합 용매에 용해하여 도프를 제작하였다. 도프를 스테인리스 벨트 위에 유연한 후, 잔류 용매량 60%의 상태에서 웹을 박리하였다. 계속해서, 반송하면서 35℃에서 용매를 증발시켜, A면의 막면 온도 150℃, B면의 막면 온도 160℃가 되도록 텐터 내 온도를 설정하고, 폭 방향으로 1.1배 연신하였다. 연신 후에 140℃에서 건조시켜, 평균 막 두께 40㎛의 본 발명의 실시예 9의 필름을 얻었다.
실시예 9의 필름은 요철을 형성하고 있으며, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 0.18㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.01㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 21%, 내부 헤이즈는 0.20%이었다.
<실시예 10>
폴리메타크릴산메틸(VB-7103, 미츠비시레이온사 제조, 중량 평균 분자량 30만, 유리 전이 온도 105℃: 수지 H) 28.4질량부와 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(아세트화도 53%, 중량 평균 분자량 18만, 유리 전이 온도 176℃: 수지 G) 9.5질량부를, 염화메틸렌 98.7질량부, 에탄올 13.5질량부의 혼합 용매에 용해하여 도프를 제작하였다. 도프를 스테인리스 벨트 위에 유연한 후, 잔류 용매량 70%의 상태에서 웹을 박리하였다. 계속해서, 반송하면서 35℃에서 용매를 증발시켜, A면의 막면 온도 130℃, B면의 막면 온도 180℃가 되도록 텐터 내 온도를 설정하고, 폭 방향으로 1.1배 연신하였다. 연신 후에 140℃에서 건조하여, 평균 막 두께 41㎛의 본 발명의 실시예 10의 필름을 얻었다.
실시예 10의 필름은 요철을 형성하고 있으며, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 1.1㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.4㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 48%, 내부 헤이즈는 31%이었다.
<실시예 11>
실시예 6의 도프를 이용하여, 도프를 스테인리스 벨트 위에 유연한 후, 잔류 용매량 35%의 상태에서 웹을 박리하였다. 계속해서, 반송하면서 35℃에서 용매를 증발시켜, A면의 막면 온도 165℃, B면의 막면 온도 195℃가 되도록 텐터 내 온도를 설정하고, 폭 방향으로 1.1배 연신하였다. 연신 후에 140℃에서 건조하여, 평균 막 두께 42㎛의 본 발명의 실시예 11의 필름을 얻었다.
실시예 11의 필름은 요철을 형성하고 있으며, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 0.25㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.005㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 32%, 내부 헤이즈는 0.6%이었다.
<비교예 1>
셀룰로오스 트리아세테이트(아세트화도 55.0%, 중량 평균 분자량 20만, 유리 전이 온도 180℃; 수지 A) 3질량부와 폴리메타크릴산메틸(VB-7103, 미츠비시레이온사 제조, 중량 평균 분자량 30만, 유리 전이 온도 105℃: 수지 H) 3질량부를 아세톤 94질량부에 용해하여 도프를 제작하였다. 이 도프를 유리판 위에 유연한 후, 30℃의 오븐 내에서 3분간 방치하고 나서 박리하고, 120℃에서 20분간 더 건조함으로써, 평균 막 두께 40㎛의 비교예 1의 필름을 얻었다. 또한, 박리 시의 웹 중의 잔류 용매량은 55%이었다.
실시예 1과 마찬가지의 방법으로 산술 평균 조도를 구한 바, 비교예 1의 필름의 A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 1.1㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)도 1.1㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 55%, 내부 헤이즈는 32%이었다.
<비교예 2>
셀룰로오스 트리아세테이트(아세트화도 61.1배, 중량 평균 분자량 30만, 유리 전이 온도 182℃: 수지 B)를 염화메틸렌/메탄올(9/1, 질량비)로 용해하고, 중합체 농도 Cs=15질량%의 셀룰로오스 트리아세테이트 용액 653질량부를 제조하였다. 한편, 히드록시프로필셀룰로오스(상품명 M, 닛폰소다(주) 제조: 수지 I)를 염화메틸렌/메탄올(9/1, 질량비)에 용해하고, 중합체 농도 CI=10질량%의 히드록시프로필셀룰로오스 용액 20질량부를 제조하였다. 이들 용액을 혼합하고, 유리판 위에 유연한 후, 25℃에서 3분간 방치하고나서 박리하고, 120℃에서 20분간 더 건조함으로써, 평균 막 두께 44㎛의 비교예 2의 필름을 얻었다. 박리 시의 웹의 잔류 용매량은 80%이었다.
비교예 2의 필름을 3D 레이저 현미경으로 관찰하면 요철을 형성하고 있으며, 필름의 A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 1.2㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 1.2㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 70%, 내부 헤이즈는 36%이었다.
<비교예 3>
셀룰로오스 트리아세테이트(아세트화도 61.1배, 중량 평균 분자량 30만, 유리 전이 온도 182℃: 수지 B) 60질량부를 염화메틸렌/메탄올=9/1(질량비)의 혼합 용매 900질량부로 용해하였다. 이 용액에 가교 폴리메타크릴산메틸 미립자(PMMA, 세키스이카세이코교사 제조, MBX-2AB) 40질량부를 첨가하여 혼련하고, 유리판 위에 유연한 후, 25℃에서 3분간 방치하고 나서 박리하고, 120℃에서 20분간 더 건조함으로써, 평균 막 두께 45㎛의 비교예 3의 필름을 얻었다. 박리 시의 웹의 잔류 용매량은 90%이었다.
건조 후의 필름을 3D 레이저 현미경으로 관찰하면 요철을 형성하고 있으며, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 1.3㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 1.2㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 59%, 내부 헤이즈는 33%이었다.
<비교예 4>
실시예 1에서 제작한 도프를 이용하여, 도프를 스테인리스 벨트 위에 유연한 후, 잔류 용매량 60%의 상태에서 웹을 박리하였다. 계속해서, 반송하면서 35℃에서 용매를 증발시켜, A면 B면 모두 막면 온도 140℃가 되도록 텐터 온도를 설정하고, 폭 방향으로 1.1배 연신하였다. 연신 후에 140℃에서 건조하여, 평균 막 두께 42㎛의 비교예 4의 필름을 얻었다.
실시예 4의 필름은 요철을 형성하고 있으며, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 1.0㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.9㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 39%, 내부 헤이즈는 14%이었다.
<비교예 5>
셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(아세트화도 56%, 중량 평균 분자량 19만, 유리 전이 온도 178℃: 수지 C) 20.2질량부와 셀룰로오스 디아세테이트(아세트화도 55%, 중량 평균 분자량 15만, 유리 전이 온도 189℃: 수지 D) 6.7질량부를, 염화메틸렌 103.4질량부, 에탄올 19.7질량부의 혼합 용매에 용해하여 도프를 제작하였다. 이 도프를 스테인리스 벨트 위에 유연한 후, 잔류 용매량 60%의 상태에서 웹을 박리하였다. 계속해서, 반송하면서 35℃에서 용매를 증발시켜, A면 B면 모두 막면 온도가 183℃가 되도록 텐터 온도를 설정하고, 폭 방향으로 1.1배 연신하였다. 연신 후에 140℃에서 건조하여, 평균 막 두께 41㎛의 비교예 5의 필름을 얻었다.
비교예 5의 필름은 약간 요철을 형성하고 있으며, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 0.07㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.07㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 20%, 내부 헤이즈는 0.5%이었다.
<비교예 6>
폴리메타크릴산메틸(VB-7103, 미츠비시레이온사 제조, 중량 평균 분자량 30만, 유리 전이 온도 105℃: 수지 H) 19.6질량부와 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(아세트화도 53%, 중량 평균 분자량 18만, 유리 전이 온도 176℃: 수지 G) 10.6질량부를, 염화메틸렌 100.6질량부, 에탄올 19.2질량부의 혼합 용매에 용해하여 도프를 제작하였다. 이 도프를 스테인리스 벨트 위에 유연한 후, 잔류 용매량 30%의 상태에서 웹을 박리하였다. 계속해서, 반송하면서 35℃에서 용매를 증발시켜, A면의 막면 온도 110℃, B면의 막면 온도 180℃가 되도록 텐터 내의 온도를 설정하고, 폭 방향으로 1.1배 연신하였다. 연신 후에 140℃에서 건조하여, 평균 막 두께 42㎛의 비교예 6의 필름을 얻었다.
비교예 6의 필름은 요철을 형성하고 있으며, A면의 산술 평균 조도 Ra(A)는 2.5㎛, B면의 산술 평균 조도 Ra(B)는 0.4㎛이었다. 또한, 전체 헤이즈는 50%, 내부 헤이즈는 29%이었다.
<평가>
실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 6에서 제작한 필름에 대하여, 미립자 탈락성, 무아레 해소능, 정면 휘도, 편광자 밀착성을 평가하였다. 또한, 실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 6의 필름을 탑재한 표시 장치를 제작하고, 휘도 불균일을 평가하였다. 이하의 평가 방법의 설명에 있어서 '평가 필름'이란, 실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 6에서 제작한 필름을 가리킨다.
<미립자 탈락성>
입자의 탈락성은, 신토카가쿠(주) 제조의 표면성 측정기(트라이보스테이션 TYPE32)를 이용하여 평가하였다. 우선, 표면성 측정기의 마찰자 미끄럼 이동면에 부직포(벤코트, 아사히카세이(주) 제조)를 설치하고, 그 아래에 필름의 A면이 대향하도록 평가 필름을 적재하고, 200g의 하중을 걸어 10회 왕복시켰다. 그 후, 부직포의 표면에서의 탈락 미립자의 부착 상황을 광학 현미경(450배)으로 관찰하고, 필름의 미립자 탈락성을 하기의 기준으로 평가하였다. ◎: 탈락 미립자가 전혀 관찰되지 않았다. ○: 미량의 탈락 미립자가 관찰되었다. ×: 다량의 탈락 미립자가 관찰되었다.
<무아레 해소능>
시판하고 있는 노트북(삼성전자 제조 R430)을 분해하여 백라이트 유닛을 취출하고, 내장된 프리즘 시트 2매를 꺼내었다. 샤카스텐 위에 이 2매의 프리즘 시트를, 백라이트 유닛에 내장된 것과 동일한 순, 동일한 위치 관계가 되도록 배치하였다. 이 상태에서, 암실 내에서 보면, 강한 무아레 줄무늬가 관찰되었다. 도 4에 도시한 바와 같이, 표면의 프리즘 시트의 더 위에 10㎝×10㎝의 크기로 자른 평가 필름을, 필름의 A면이 프리즘 시트를 마주 향하도록 설치하고, 암실 내에서 관찰하여, 무아레 줄무늬의 해소 상태를 하기의 기준으로 평가하였다. △와 ×의 기준으로 이용한 '시판품'이란, 상기 노트북의 리어측(백라이트측) 편광판용 보호 필름으로서 이용되고 있던 필름 중, 백라이트와 인접하도록 배치된 방현 필름이며, 상기 노트북의 리어측 편광판을 액정 셀로부터 박리하고, 순수에 4시간 침지한 후에 필름으로부터 편광자를 박리하여 꺼낸 것을 충분히 건조하여, 23℃, 55% RH로 조습한 후에 이용하였다.
◎: 무아레는 완전히 사라짐
○: 무아레는 약간 남아 있지만, 시판품과 동일 정도임
×: 무아레가 남아, 시판품 이하의 레벨임
<정면 휘도>
시판 중인 액정 모니터(삼성전자 제조, SyncMaster743BM)의 프론트측 편광판, 액정 셀, 리어측 편광판을 제거하고, 백라이트 유닛이 드러난 상태로 하였다. 백라이트 유닛은, 광원측부터 순서대로 도광판/하부 확산 시트/프리즘 시트/프리즘 시트의 구성으로 되어 있었다. 평가 필름의 B면을 글리세린을 개재하여 1㎜ 두께의 유리판에 접합하고, 백라이트 유닛이 드러난 액정 모니터의 최표면의 프리즘 시트 위에 도 5에 도시한 바와 같이 평가 필름의 A면이 프리즘 시트와 대향하도록 유리판마다 배치하고, 프리즘 시트와 유리판이 500㎛의 공극을 갖도록 유리판을 고정하였다.
평가 필름이 부착된 유리판을 고정한 액정 모니터의 광원의 전원을 넣고, 패널면이 바닥면에 대하여 수직이 되도록 설치하고, 23℃, 55% RH 환경 하에서 120분 점등시켰다. 그 후, 코니카 미놀타 제조 분광 방사 휘도계 CS2000을 이용하여, 암실 내에서 모니터의 중앙부의 정면 휘도를 측정하였다. 평가 기준으로는 시판 중인 셀룰로오스 에스테르 필름 4UY(코니카 미놀타 옵토(주) 제조)를 이용하여, 마찬가지의 방법으로 측정한 4UY의 정면 휘도에 대하여 평가 필름의 정면 휘도의 비율을 산출하고, 이하의 기준으로 평가하였다.
◎: 4UY의 정면 휘도의 99% 이상
○: 4UY의 정면 휘도의 90% 이상 99%보다 작음
×: 4UY의 정면 휘도의 90%보다 작음
<편광자 밀착성>
이하의 공정 1 내지 6에 따라서 편광자 및 편광판을 제작하고, 밀착성의 평가를 행하였다.
공정 1
두께 50㎛의 폴리비닐알코올 필름을 제막 방향으로 1축 연신(온도 110℃, 연신 배율 5배)하였다. 이것을 요오드 0.075g, 요오드화 칼륨 6g, 물 100g의 비율을 포함하여 이루어지는 수용액에 60초간 침지하고, 계속해서 요오드화 칼륨 6g, 붕산 7.5g, 물 100g의 비율를 포함하여 이루어지는 68℃의 수용액에 침지하였다. 이것을 수세, 건조하여 편광자를 얻었다. 이 편광자는 흡수축이 제막 방향에 있었다.
공정 2
편광판 보호 필름으로서, 제작한 평가 필름을 50℃의 4 규정의 수산화칼륨 수용액에 60초간 침지하고, 계속해서 수세, 건조하여 편광자와 접합하는 B면측을 비누화하였다.
마찬가지로, 반대측의 편광판 보호 필름으로서, 시판 중인 셀룰로오스 에스테르 필름 4UY(코니카 미놀타 옵토(주) 제조)의 비누화도 행하였다.
공정 3
상기 편광자를 고형분 2질량%의 폴리비닐알코올 접착제 조(槽) 중에 1 내지 2초 침지하였다.
공정 4
공정 3에서 편광자에 부착된 과잉 접착제를 가볍게 닦아내고, 이것을 공정 2에서 처리한 평가 필름의 B면 위에 얹고, 또한 반대측의 편광판 보호 필름으로서, 공정 2에서 처리한 시판되는 셀룰로오스 에스테르 필름 4UY의 비누화한 면이 편광자에 접하도록 적층하여, 편광판으로 하였다.
공정 5
공정 4에서 필름과 편광자를 적층한 편광판을, 압력 20 내지 30N/㎠, 반송 스피드는 약 2m/분으로 접합하였다.
공정 6
공정 5에서 접합한 편광판을 각각 5㎝×7㎝의 크기로 절단하고, 얻어진 편광판편의 긴 변측의 양단을 클립으로 확실히 끼워, 60℃의 오븐 내에 클립마다 편광판편을 수직으로 매달아 건조하였다.
5분 후, 오븐으로부터 꺼내어 23℃, 55% RH 환경에서 충분히 조습한 후, 편광판의 단부로부터 손으로 평가 필름을 편광자로부터 박리하는 시험을 행함으로써, 이하의 기준으로 본 발명의 필름과 편광자의 밀착성을 평가하였다.
◎: 힘을 주어 박리하려고 해도 전혀 박리되지 않음
○: 힘을 주면 단부로부터 주위 1㎜ 이내까지 박리됨
×: 단부로부터 1㎜보다 넓은 범위에서 박리할 수 있음
이상의 평가 결과를 표 2 및 표 3에 나타내었다.
Figure 112013083940428-pct00002
Figure 112013083940428-pct00003
표 2 및 표 3에 나타낸 결과로부터 명백해진 바와 같이, 본 발명의 필름은, 미립자를 사용하고 있지 않으므로 미립자 탈락에 의한 공정 오염이 없고, 정면 휘도를 저하시키지 않아 프리즘 시트에 의한 무아레를 효과적으로 해소할 수 있다. 또한, 편광자와의 밀착성이 우수하기 때문에, 무아레 해소능을 갖는 편광판용 보호 필름으로서 우수한 것임을 알 수 있다.
<표시 장치의 제작>
시판중인 액정 모니터(삼성전자 제조, SyncMaster743BM)의 리어측 편광판을 박리하고, 그 대신에, 편광자 밀착성 평가의 항에서 기재한 편광판화 공정 1 내지 6에 준하여 제작한 본 발명의 편광판을 접합하였다. 단, 공정 6에 있어서 절단하는 사이즈는 20㎝ 사각형 크기로 하고, 액정 셀에 접합할 때에는, 평가 필름의 면이 백라이트측을 향하는 배치가 되도록, 또한 미리 접합되어 있던 편광판과 동일한 방향으로 흡수축이 향하도록 접합하고, 실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 6의 필름에 각각 대응하는, 본 발명의 액정 표시 장치 1 내지 11 및 비교의 액정 표시 장치 1 내지 6을 제작하였다.
<휘도 불균일 평가>
제작한 액정 표시 장치를 암실 하에서 백색 표시시켜, 도 6과 같이 표시 장치의 중앙부 및 중앙부를 포함하는 수평 방향과 수직 방향으로 5점씩 계 9점의 측정점을 정하고, 코니카 미놀타사 제조의 분광 방사 휘도계 CS-2000을 이용하여 각 측정점의 휘도를 측정하고, 이하의 기준으로 휘도 불균일을 평가하였다. 휘도 불균일은, 측정점 9점의 휘도의 평균값 및 최대값, 최소값을 이용하여, {(최대값-최소값)/평균값}×100으로 나타내었다. 사용한 액정 모니터는 시판 중인 상태에서 이 방법으로 휘도를 측정한 경우에 원래 7%의 휘도 불균일이 보였기 때문에, 이 값을 기초로 하기 기준을 설정하였다.
○: 휘도 불균일이 7%보다 작음
×: 휘도 불균일이 7% 이상임
이상의 평가 결과를 표 4 및 표 5에 나타내었다.
Figure 112013083940428-pct00004
Figure 112013083940428-pct00005
표 4 및 표 5에 나타낸 결과로부터 명백해진 바와 같이, 본 발명의 필름을 구비한 액정 표시 장치에서는, 휘도 불균일을 억제하는 효과가 있다. 이것은, 본 발명의 필름은 편광자와의 사이에 들뜸 등의 결함이 없는 것, 또한 정면 휘도를 저하시키지 않고 충분한 무아레 해소를 하는 광 확산능이, 원래의 휘도 불균일도 해소할 수 있는 점 외에, 해도 구조를 갖는 필름을 적당한 조건으로 연신하여 제작함으로써, 연신하지 않는 경우에 추가로 수지의 분자 배향이 일 방향으로 일치되고, 필름 자체의 균일성이 향상된 점이 기여하고 있다고 생각된다.
본 발명의 편광판용 보호 필름은, 액정 표시 장치의 백라이트측 편광판용 보호 필름으로서 사용한 경우, 정면 휘도의 저하를 일으키지 않고, 충분히 무아레 줄무늬를 해소할 수 있어, 우수한 화상 표시를 얻을 수 있으면서, 우수한 광 확산성을 갖고, 편광판, 액정 표시 장치에 바람직하게 이용할 수 있다.
1: 용해 가마
3, 6, 12, 15: 여과기
4, 13: 저장 탱크
5, 14: 송액 펌프
8, 16: 도관
10: 자외선 흡수제 투입 가마
20: 합류관
21: 혼합기
30: 다이
31: 금속 지지체
32: 웹
33: 박리 위치
34: 텐터 장치
35: 롤러 건조 장치
41: 입자 투입 가마
42: 저장 탱크
43: 펌프
44: 여과기
1a: 광원
2a: 발광 광원
3a: 하부 확산 시트(또는 확산판)
4a: 집광 시트(프리즘 시트, 렌즈 시트)
5a: 상부 확산 시트
6a: 백라이트 유닛
7a: 액정 셀
8a: 투명 기판(유리, 플라스틱)
9a: 보호 필름(또는 위상차 필름)
10a: 편광자
11a: 보호 필름
12a: 액정 패널
13a: 도광판
14a: 본 발명의 편광판용 보호 필름(확산능을 구비함)
1b: A면
2b: B면
3b: 평가 필름
4b: 프리즘 시트
5b: 프리즘 시트
6b: 샤카스텐
1c: 액정 모니터
2c: 도광판
3c: 하부 확산 시트
4c: 프리즘 시트
5c: 평가 필름
6c: 고정판
7c: 유리판
8c: 분광 방사 휘도계

Claims (7)

  1. 연속상과 분산상을 포함하여 이루어지는 편광판용 보호 필름으로서, 상기 분산상을 구성하는 수지의 주성분은 셀룰로오스 에스테르 수지이며, 상기 연속상을 구성하는 수지의 주성분은 상기 분산상을 구성하는 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지이며, 필름의 한쪽 표면 A의 산술 평균 조도 Ra(A)가 0.08 내지 2.0㎛의 범위 내에 있고, 또한 반대측 표면 B의 산술 평균 조도 Ra(B)가 0.001 내지 0.5㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 편광판용 보호 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    필름 1매의 전체 헤이즈값이 20 내지 80%의 범위 내에 있고, 또한 (전체 헤이즈값)-(표면 헤이즈값)으로 구해지는 내부 헤이즈값이 0.25 내지 30%의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 편광판용 보호 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    편광판용 보호 필름의 평균 막 두께가 20 내지 85㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 편광판용 보호 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 편광판용 보호 필름을, 적어도 1종의 셀룰로오스 에스테르 수지와, 상기 셀룰로오스 에스테르 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지를 포함하는 도프(dope)를 지지체 위에 유연(流延)하여 형성한 웹(web)을 제막하고, 제막 후에 연신 공정을 거쳐 제조하는 제조 방법으로서, 상기 웹을 지지체로부터 박리할 때의 상기 웹 중에 포함되는 잔류 용매량(g)이 웹 중의 수지 총량(g)에 대하여 5 내지 45질량%의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 편광판용 보호 필름의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 편광판용 보호 필름을, 적어도 1종의 셀룰로오스 에스테르 수지와, 상기 셀룰로오스 에스테르 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 수지를 포함하는 도프(dope)를 지지체 위에 유연(流延)하여 형성한 웹(web)을 제막하고, 제막 후에 연신 공정을 거쳐 제조하는 제조 방법으로서, 상기 연신 공정에 있어서 필름의 한쪽 표면 A와 다른 한쪽 표면 B를 서로 다른 온도에서 연신하는 것을 특징으로 하는 편광판용 보호 필름의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 편광판용 보호 필름이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 편광판용 보호 필름이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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