KR101607950B1

KR101607950B1 - 요오드계 편광 필름 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101607950B1
Application number: KR1020117004982A
Authority: KR
Inventors: 무니리딩 야센; 히로아키 미즈시마
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2016-03-31
Also published as: CN102177449A; US9194989B2; JP5196651B2; TW201031943A; KR20110088493A; WO2010061706A1; CN102177449B; US20110205628A1; JP2010128206A; TWI470264B

Abstract

본 발명에 관련된 요오드계 편광 필름은, 고분자 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 요오드계 편광 필름으로서, 상기 요오드의 함유량이 2.85 ㎣ 당 1.9 ∼ 3 중량％ 의 범위 내이고, 단체 투과율 43 ∼ 45 ％ 의 범위 내에 있어서의 파장 480 ㎚ 의 직교 흡광도 A1 에 대한 파장 610 ㎚ 의 직교 흡광도 A2 의 비 (A2/A1) 가 1.16 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

요오드계 편광 필름 및 그 제조 방법{IODINE POLARIZING FILM AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은, 액정 표시 장치, 일렉트로루미네선스 (EL) 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 (PD) 및 전계 방출 디스플레이 (FED : Field Emission Display) 등의 화상 표시 장치에 사용하는 요오드계 편광 필름, 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 또, 본 발명은 당해 편광 필름을 구비한 편광판에 관한 것이다.

화상 표시 장치 (특히 액정 표시 장치) 에 사용하는 편광 필름은, 밝고 색의 재현성이 양호한 화상을 제공하기 위해, 높은 투과율과 편광도를 겸비하는 것이 필요해졌다. 이와 같은 편광 필름은, 종래 폴리비닐알코올 필름 (이하,「PVA 필름」이라고 한다) 을 팽윤수로 팽윤시킨 후, 염색 공정에 있어서 이색성 (二色性) 을 갖는 요오드 또는 이색성 염료 등의 이색성 물질을 흡착 배향시킴과 함께, 1 축 연신을 실시함으로써 제조되고 있다 (하기 특허문헌 1).

그러나, 상기와 같은 일반적인 제조 방법에서는, 염색 공정에 있어서 염색액에 침지시킨 상태에서 연신을 하고 있으므로, 요오드 또는 이색성 염료를 PVA 필름에 과잉으로 흡착시키게 된다. 그 결과, 흡착된 요오드 등에 배향의 저하가 발생하고, 이것에 의해 편광 필름에 있어서는 가시광 (380 ∼ 780 ㎚) 의 단파장역 (380 ∼ 410 ㎚) 에 있어서의 광 누출이 발생한다는 문제가 있다.

상기 광 누출의 방지를 도모하고, 배향도가 높은 편광 필름을 제조하는 방법으로는, 하기 특허문헌 2 에 기재된 방법을 들 수 있다. 당해 제조 방법에 의하면, PVA 필름을 건식 연신시킨 후, 요오드 또는 이색성 염료에 흡착 배향시킨다. 이어서, 붕산 수용액에 침지시키면서 연신시키고 있다. 또, 건식 연신으로는, 열 롤을 사용하여 1 축 연신하는 방법, 가열 오븐 내에 설치된 롤 사이에서 인장력을 가하면서 연신을 실시하는 롤간 1 축 연신법 등의 일반적인 방법이 기재되어 있다.

그러나, 상기의 제조 방법에서는, 팽윤 공정이 실시되지 않은 채 PVA 필름을 가열하여 연신 배율 4 ∼ 5 배 정도로 건식 연신하고, 추가로 염색 공정을 실시하므로, 요오드 등을 PVA 필름에 충분히 흡착시키는 것이 곤란해졌다. 그 결과, 상기 제조 방법으로는, 높은 편광도의 편광 필름을 제조하기가 곤란해졌다. 또한, 편광 특성을 향상시키기 위해 붕산 수용액 중에서 실시하는 연신의 연신 배율을 크게 하면, PVA 필름의 파단이 발생한다는 문제가 있다.

일본 공개특허공보 2004-341515호 일본 공개특허공보 평11-49878호

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 가시광 (380 ∼ 780 ㎚) 의 단파장역 (380 ∼ 410 ㎚) 에 있어서의 광 흡수를 증대시키고, 당해 단파장역에 있어서 광 누출의 발생을 방지하여, 광학 특성이 우수한 요오드계 편광 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본원 발명자들은, 염색 공정에 있어서의 염색욕 (浴) 중에서는 연신을 실시하지 않고, 염색욕 밖에서 연신을 실시한 요오드계 편광 필름이면, 가시광의 단파장역에 있어서의 광 흡수가 개선되는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 관련된 요오드계 편광 필름은, 상기 과제를 해결하기 위해, 고분자 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 요오드계 편광 필름으로서, 상기 요오드의 함유량이 2.85 ㎣ 당 1.9 ∼ 3 중량％ 의 범위 내이고, 단체 투과율 43 ∼ 45 ％ 의 범위 내에 있어서의 파장 480 ㎚ 의 직교 흡광도 A1 에 대한 파장 610 ㎚ 의 직교 흡광도 A2 의 비 (A2/A1) 가 1.16 이하인 것을 특징으로 한다.

일반적으로 파장 480 ㎚ 의 직교 흡광도는 3 가의 요오드 착물 함유량의 지표가 되고, 파장 610 ㎚ 의 직교 흡광도는 5 가의 요오드 착물 함유량의 지표가 되는 것이 알려져 있다. 고분자 필름에 요오드가 흡착되어 형성되는 3 가 요오드 착물은, 가시광 (380 ∼ 780 ㎚) 의 단파장역 (380 ∼ 410 ㎚) 에 있어서의 광 흡수능이 높다. 이 때문에, 상기 구성과 같이, 단체 투과율 43 ∼ 45 ％ 의 범위 내에 있어서의 파장 480 ㎚ 의 직교 흡광도 A1 에 대한 파장 610 ㎚ 의 직교 흡광도 A2 의 비 (A2/A1) 를 1.16 이하로 하여, 3 가 요오드 착물의 함유량을 증대시킴으로써, 가시광 (380 ∼ 780 ㎚) 에 있어서의 단파장역 (380 ∼ 410 ㎚) 의 광 흡수를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 상기 단파장역에 있어서 광 누출의 저감이 가능해진다.

상기 구성에 있어서, 상기 고분자 필름은 폴리비닐알코올 필름인 것이 바람직하다.

본 발명에 관련된 요오드계 편광 필름의 제조 방법은, 상기 과제를 해결하기 위해, 고분자 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 요오드계 편광 필름의 제조 방법으로서, 상기 고분자 필름을, 요오드를 함유하는 용액 중에 침지시킴으로써, 당해 고분자 필름에 요오드를 흡착시키는 염색 공정과, 염색 후의 상기 고분자 필름을 상기 용액으로부터 꺼내고, 그 상태에서 상기 고분자 필름을 가열하지 않고 소정의 연신 배율로 1 축 연신하는 연신 공정과, 상기 1 축 연신 후의 고분자 필름을 가교욕 중에 침지시킴으로써, 당해 고분자 필름을 가교하는 가교 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방법에 의하면, 요오드를 함유하는 용액 중에서 염색된 고분자 필름을, 당해 용액으로부터 꺼낸 상태에서 연신 공정을 실시한다. 또, 이 연신 공정은 열 롤이나 가열 오븐 등을 사용함으로써 고분자 필름에 대하여 가열을 실시하는 것은 아니다. 따라서, 상기 방법에 있어서의 연신 공정은 종래의 건식 연신과는 상이한 것이다. 이와 같은 연신 공정을 실시함으로써, 요오드를 흡착시킨 고분자 필름에 있어서는, 3 가 요오드 착물의 함유량을 증대시킬 수 있게 된다. 3 가 요오드 착물은 가시광 (380 ∼ 780 ㎚) 에 있어서의 단파장역 (380 ∼ 410 ㎚) 의 광 흡수능이 높으므로, 상기 연신 공정을 실시함으로써, 3 가 요오드 착물을 다량으로 함유하는 편광 필름을 제조할 수 있다. 즉, 상기 방법이면, 상기 단파장역에 있어서 광 누출을 저감시킬 수 있는 요오드계 편광 필름의 제조가 가능해진다.

상기 방법에 있어서는, 상기 염색 공정에서는 요오드를 함유하는 용액 중에서의 고분자 필름의 1 축 연신을 실시하지 않는 것이 바람직하다. 이로써, 요오드가 고분자 필름에 과잉으로 흡착되는 것을 방지하여, 흡착된 요오드의 배향 저하를 저감시킬 수 있다. 그 결과, 가시광의 단파장역에 있어서의 광 누출을 더욱 방지할 수 있다.

상기 방법에 있어서, 상기 연신 공정에 있어서 실시하는 1 축 연신의 연신 배율은 1.2 ∼ 1.8 배의 범위 내인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 관련된 편광판은, 상기에 기재된 요오드계 편광 필름의 적어도 일방의 면에 투명 보호 필름이 형성된 것을 특징으로 한다. 이로써, 가시광 (380 ∼ 780 ㎚) 의 단파장역 (380 ∼ 410 ㎚) 에 있어서의 광 누출의 발생이 없어, 광학 특성이 우수한 편광판을 제공할 수 있다.

본 발명은, 상기에 설명한 수단에 의해 이하에 서술하는 효과를 발휘한다.

즉, 본 발명에 관련된 요오드계 편광 필름에 의하면, 단체 투과율 43 ∼ 45 ％ 의 범위 내에 있어서의 파장 480 ㎚ 의 직교 흡광도 A1 에 대한 파장 610 ㎚ 의 직교 흡광도 A2 의 비 (A2/A1) 를 1.16 이하로 함으로써, 가시광에 있어서의 단파장역의 광 흡수를 향상시켜, 당해 단파장역에 있어서 광 누출의 저감이 가능해진다. 그 결과, 광학 특성이 우수한 요오드계 편광 필름을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 관련된 요오드계 편광 필름의 제조 방법에 의하면, 염색 공정 후의 고분자 필름을 상기 용액으로부터 꺼낸 상태에서 연신 공정을 실시함으로써, 3 가 요오드 착물의 함유량을 증대시킬 수 있게 된다. 그 결과, 가시광에 있어서의 단파장역의 광 누출을 저감시켜, 광학 특성이 우수한 요오드계 편광 필름의 제조가 가능해진다.

본 실시형태에 관련된 요오드계 편광 필름 (이하,「편광 필름」이라고 한다) 은 고분자 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 구성을 갖는 것으로, 자연광이나 편광으로부터 임의의 편광으로 변환시킬 수 있는 소자를 말한다. 본 발명에 사용되는 편광 필름은 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 자연광 또는 편광을 직선 편광으로 변환시키는 것이다. 이와 같은 편광 필름은, 입사되는 광을 직교하는 2 개의 편광 성분으로 나누었을 때, 그 중 일방의 편광 성분을 투과시키는 기능을 갖고, 또한 타방의 편광 성분을 흡수, 반사 및 산란 등에 의해 투과시키지 않는 것이다.

상기 고분자 필름으로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올 필름 (이하,「PVA 필름」이라고 한다) 이 바람직하다. 상기 PVA 필름은 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지고, 예를 들어, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐 및 이것과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산비닐에 공중합되는 다른 단량체로는, 예를 들어, 불포화 카르복실산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐에테르류 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 일반적으로 500 ∼ 10,000 이고, 1,000 ∼ 8,000 의 범위인 것이 바람직하고, 1,400 ∼ 7,000 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 비누화되는 경우, 그 비누화도는 예를 들어, 물에 대한 용해성의 면에서 75 몰％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 98 몰％ 이상이고, 98.3 몰％ 이상의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 PVA 필름의 제조 방법으로는, 물 또는 유기 용매에 용해시킨 원액을 유연 (流延) 성막하는 유연법, 캐스트법, 압출법 등 임의의 방법으로 성막된 것을 적절히 사용할 수 있다. 이 때의 위상차값은 5 ㎚ ∼ 100 ㎚ 인 것이 바람직하게 사용된다. 또, 면내 균일한 편광 필름을 얻기 위해, PVA 필름 면내의 위상차 편차는 가능한 한 작은 것이 바람직하고, 원반 (原反) 필름으로서의 PVA 필름의 면내 위상차 편차는, 측정 파장 1000 ㎚ 에 있어서 10 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 관련된 편광 필름의 요오드의 함유량은, 2.85 ㎣ 당 1.9 ∼ 3 중량％ 이고, 바람직하게는 2.2 ∼ 3.0 중량％, 보다 바람직하게는 2.5 ∼ 3.0 중량％ 이다. 요오드는 PVA 필름과의 사이에서 3 가의 요오드 착물 및 5 가의 요오드 착물을 형성하는데, 상기 함유량은 편광 필름에 함유되는 모든 요오드를 포함하는 것이다.

여기서, 단체 투과율 43 ∼ 45 ％ 의 범위 내에 있어서의 파장 480 ㎚ 의 직교 흡광도 A1 에 대한 파장 610 ㎚ 의 직교 흡광도 A2 의 비 (A2/A1) 는 1.16 이하이다. 1.16 을 초과하면, 5 가 요오드 착물의 함유량이 증대되게 되므로, 가시광 (380 ∼ 780 ㎚) 에 있어서의 단파장역 (380 ∼ 410 ㎚) 의 광 흡수능이 저하되고, 당해 단파장역에서의 광 누출이 증대되어, 광학 신뢰성이 저하된다. 또한, 가시광의 장파장역 (700 ∼ 780 ㎚) 에 있어서의 광 누출 방지의 관점에서는, 0.5 이상인 것이 바람직하다.

상기 단체 투과율 43 ∼ 45 ％ 의 범위 내에 있어서의 파장역 480 ㎚ 의 직교 흡광도 (A1) 는 3 가의 요오드 착물 함유량의 지표이고, 파장역 610 ㎚ 의 직교 흡광도 (A2) 는 5 가의 요오드 착물 함유량의 지표이다. 상기 단체 투과율은, 측정 파장 380 ㎚ ∼ 780 ㎚ 의 측정 결과를 기초로 JIS Z 8701 의 2 도 시야 (C 광원) 에 의해 시감도 보정한 Y 값으로 나타내는 것이다. 또, 파장 480 ㎚ 및 610 ㎚ 의 직교 흡광도는, 자외 가시 분광 광도계를 사용하여, 편광 필름의 480 ㎚ 및 610 ㎚ 에 있어서의 직교 투과율 Tc 를 각각 측정하고, (직교 흡광도) ＝ - Log₁₀Tc 에 의해 구한 값이다.

편광 필름의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 일반적으로 5 ∼ 80 ㎛ 정도이다. 이 편광 필름의 편면 또는 양면에 투명 보호 필름을 적층시킴으로써 편광판이 된다 (상세한 것에 대하여는 후술한다).

다음으로, 본 실시형태에 관련된 편광 필름의 제조 방법에 대해 설명한다. 본 실시형태에 관련된 편광 필름의 제조 방법은, 초기 원반 필름으로서의 PVA 필름에 대하여, 적어도 염색 공정, 연신 공정, 가교 공정을 순차적으로 실시하는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 염색 공정 전에 종래 공지된 팽윤 공정을 실시해도 된다.

상기 팽윤 공정으로는, 예를 들어, 물로 채운 팽윤욕에 PVA 필름을 침지시킨다. 이로써 PVA 필름이 수세되어, PVA 필름 표면의 오염물이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있음과 함께, PVA 필름을 팽윤시킴으로써 염색 불균일 등의 불균일성을 방지하는 효과를 기대할 수 있다. 이 팽윤욕 중에는 글리세린이나 요오드화칼륨 등을 적절히 첨가해도 된다. 첨가하는 농도는, 글리세린의 경우 5 중량％ 이하, 요오드화칼륨의 경우 10 중량％ 이하인 것이 바람직하다. 팽윤욕의 온도는 20 ∼ 45 ℃ 의 범위인 것이 바람직하고, 25 ∼ 40 ℃ 인 것이 보다 바람직하다. 팽윤욕에 대한 침지 시간은 2 ∼ 180 초간인 것이 바람직하고, 10 ∼ 150 초간인 것이 보다 바람직하고, 60 ∼ 120 초간인 것이 특히 바람직하다. 또, 이 팽윤욕 중에서 PVA 필름을 연신해도 되고, 그 때의 연신 배율은 팽윤에 의한 신장도 포함시켜, 미연신 상태의 필름에 대하여 1.1 ∼ 3.5 배 정도이다.

상기 염색 공정은, 상기 PVA 필름을 요오드를 함유하는 용액 (염색욕) 에 침지시킴으로써, 상기 요오드를 PVA 필름에 흡착시키는 공정이다. 또, 본 공정에서는 염색욕 중에서의 PVA 필름의 연신은 실시하지 않는 것이 바람직하다. 이로써, 요오드가 PVA 필름에 과잉으로 흡착되는 것을 방지할 수 있어, 흡착된 요오드의 배향 저하를 저감시킬 수 있다. 그 결과, 가시광의 단파장역에 있어서의 광 누출을 더욱 방지할 수 있다. 단, 상기 문제가 발생하지 않는 범위이면, 염색욕 중에서의 PVA 필름의 연신을 실시해도 된다. 이와 같은 관점에서 실시하는 연신의 총 연신 배율은 5 ∼ 6.5 배 정도인 것이 바람직하다.

상기 염색욕의 용액으로는, 요오드를 용매에 용해시킨 용액을 사용할 수 있다. 상기 용매로는 물이 일반적으로 사용되는데, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 추가로 첨가되어도 된다. 요오드의 농도로는, 0.010 ∼ 10 중량％ 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.020 ∼ 7 중량％ 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 0.025 ∼ 5 중량％ 인 것이 특히 바람직하다.

또, 염색 효율을 보다 더 향상시키기 위해, 추가로 요오드화물을 첨가하는 것이 바람직하다. 이 요오드화물로는, 예를 들어, 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 이들 요오드화물의 첨가 비율은, 상기 염색욕에 있어서 0.010 ∼ 10 중량％ 인 것이 바람직하고, 0.10 ∼ 5 중량％ 인 것이 보다 바람직하다. 이들 중에서도, 요오드화칼륨을 첨가하는 것이 바람직하고, 요오드와 요오드화칼륨의 비율 (중량비) 은 1 : 5 ∼ 1 : 100 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1 : 6 ∼ 1 : 80 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 1 : 7 ∼ 1 : 70 의 범위에 있는 것이 특히 바람직하다.

상기 염색욕에 대한 PVA 필름의 침지 시간은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 1 ∼ 20 분의 범위인 것이 바람직하고, 2 ∼ 10 분인 것이 보다 바람직하다. 또, 염색욕의 온도는 5 ∼ 42 ℃ 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 10 ∼ 35 ℃ 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 연신 공정은, 상기 염색욕으로부터 꺼낸 고분자 필름을 그 상태 그대로 1 축 연신하는 공정이다. 당해 공정은, 종래 공지된 건식 연신과 달리, 열 롤이나 가열 오븐 등을 사용하여 고분자 필름을 가열하거나 하지 않는다. 또, 본 공정은 상온 (20 ∼ 30 ℃), 상대 습도 45 ∼ 85 ％Rh 하에서 실시할 수 있다. 또한, 본 공정을 실시하는데 있어서는, 염색 공정에 있어서의 요오드를 함유하는 용액의 액 제거를 실시하지 않아도 된다.

또, 본 공정에 있어서의 연신 배율은, 연신 직전의 PVA 필름에 대하여 1.15 ∼ 1.8 배의 범위 내인 것이 바람직하고, 1.3 ∼ 1.65 배의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 연신 배율이 1.15 배 미만이면 단파장역의 광 누출 방지 효과가 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 그 한편으로, 1.8 배를 초과하면 충분한 편광 특성이 얻어지지 않는 경우가 있다.

상기 가교 공정은, 예를 들어, 가교제를 함유하는 가교욕 중에 PVA 필름을 침지시켜 가교하는 공정이다. 상기 가교제로는, 종래 공지된 물질을 사용할 수 있다. 예를 들어, 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물이나, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 들 수 있다. 이들은 1 종 단독으로, 또는 2 종류 이상을 병용해도 된다. 2 종류 이상을 병용하는 경우에는, 예를 들어, 붕산과 붕사의 조합이 바람직하다. 그 첨가 비율 (몰비) 은, 4 : 6 ∼ 9 : 1 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 5.5 : 4.5 ∼ 7 : 3 의 범위가 보다 바람직하고, 6 : 4 인 것이 가장 바람직하다.

상기 가교욕의 용액으로는, 상기 가교제를 용매에 용해시킨 용액을 사용할 수 있다. 상기 용매로는, 예를 들어 물을 사용할 수 있는데, 추가로 물과 상용성이 있는 유기 용매를 함유해도 된다. 상기 용액에 있어서 가교제의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1 ∼ 10 중량％ 의 범위인 것이 바람직하고, 2 ∼ 6 중량％ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.

상기 가교욕 중에는, 편광 필름의 면내에 있어서 균일한 광학 특성이 얻어지는 점에서, 요오드화물을 첨가해도 된다. 이 요오드화물로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 또, 요오드화물의 함유량은 0.05 ∼ 15 중량％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 8 중량％ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 상기에 예시한 요오드화물은 1 종 단독으로, 또는 2 종류 이상을 병용해도 된다. 2 종류 이상을 병용하는 경우에는, 붕산과 요오드화칼륨의 조합이 바람직하다. 붕산과 요오드화칼륨의 비율 (중량비) 로는, 1 : 0.1 ∼ 1 : 3.5 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1 : 0.5 ∼ 1 : 2.5 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 가교욕의 온도는 통상적으로 20 ∼ 70 ℃ 의 범위이고, PVA 필름의 침지 시간은 통상적으로 1 초 ∼ 15 분의 범위이며, 바람직하게는 5 초 ∼ 10 분이다. 또한, 가교 처리는 가교제 함유 용액을 도포 또는 분무하는 방법을 사용해도 된다. 또, 가교욕 중에서 PVA 필름의 연신을 실시해도 되고, 그 경우의 총 연신 배율은 1.1 ∼ 4.0 배 정도인 것이 바람직하다.

본 실시형태에 있어서는, 추가로 적절히 필요에 따라 세정 공정 및 건조 공정을 순차적으로 실시해도 된다. 당해 세정 공정으로는, 예를 들어, 세정욕의 수용액 중에 PVA 필름을 침지시킴으로써, 앞의 처리에서 부착된 붕산 등의 불필요 잔존물을 씻어서 없앨 수 있다. 상기 수용액에는, 상기 2 족 원소의 염을 첨가해도 되고, 당해 염으로는, 예를 들어 요오드화물이 바람직하게 사용된다. 여기서, 상기 요오드화물으로는, 예를 들어, 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 세정욕에 2 족 원소의 염을 첨가하는 경우, 그 농도는 통상적으로 2.2 ∼ 3.8 중량％ 이고, 2.7 ∼ 3.3 중량％ 인 것이 바람직하다. 또한, 상기 세정욕의 온도는 10 ∼ 60 ℃ 인 것이 바람직하고, 15 ∼ 40 ℃ 인 것이 보다 바람직하다. 또, 세정 공정의 횟수는 특별히 한정되지 않고 복수 회 실시해도 된다. 또, 각 세정욕 중의 첨가물의 종류나 농도를 변경해도 된다.

또한, PVA 필름을 팽윤욕이나 가교욕, 세정욕으로부터 들어올릴 때에는, 액이 흘러내리는 것을 방지하기 위해, 종래 공지된 핀치 롤 등의 액 제거 롤을 사용해도 되고, 에어 나이프에 의해 액을 긁어 떨어뜨리거나 하는 방법에 의해, 여분의 수분을 제거해도 된다.

상기 건조 공정으로는, 자연 건조, 풍건, 가열 건조 등, 적절한 방법을 사용할 수 있는데, 통상적으로 가열 건조가 바람직하게 사용된다. 가열 건조를 실시하는 경우, 가열 온도는 20 ∼ 80 ℃ 정도이고, 건조 시간은 1 ∼ 10 분간 정도인 것이 바람직하다.

상기의 각 공정을 실시함으로써 제조된 편광 필름의 최종적인 총 연신 배율은, 상기 초기 원반의 PVA 필름에 대하여 5.0 배 이상인 것이 바람직하고, 5.5 ∼ 6.5 배인 것이 보다 바람직하다. 최종적인 총 연신 배율이 5.0 배 미만이면, 높은 편광도의 편광 필름을 얻기 곤란해지는 경우가 있다. 또한, 총 연신 배율을 6.5 배 이하로 함으로써, PVA 필름이 용이하게 파단되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제조 방법으로 얻어진 본 실시형태에 관련된 편광 필름은, 편광 필름 단체로 측정하였을 때의 단체 투과율이 43 ％ ∼ 45 ％ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 43.5 ∼ 45.0 ％ 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 편광 필름의 적어도 편면에는, 투명 보호 필름을 형성해도 된다. 이 투명 보호 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이와 같은 열가소성 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메타)아크릴 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 (노르보르넨계 수지), 폴리알릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 편광 필름의 편측에는 투명 보호 필름이 접착제층에 의해 첩합 (貼合) 되는데, 다른 편측에는, 투명 보호 필름으로서 (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 사용할 수 있다. 투명 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1 종류 이상 함유되어 있어도 된다. 첨가제로는, 예를 들어, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50 ∼ 100 중량％, 보다 바람직하게는 50 ∼ 99 중량％, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 98 중량％, 특히 바람직하게는 70 ∼ 97 중량％ 이다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50 중량％ 미만인 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등을 충분히 발현시킬 수 없을 우려가 있다.

또, 투명 보호 필름으로는, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007호) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어, (A) 측사슬에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측사슬에 치환 및/또는 비치환 페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들 필름은 위상차가 작고, 광 탄성 계수가 작기 때문에 편광판의 변형에 의한 불균일 등의 문제를 해소할 수 있고, 또 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.

투명 보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있는데, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 면에서 1 ∼ 500 ㎛ 정도이다. 특히 1 ∼ 300 ㎛ 가 바람직하고, 5 ∼ 200 ㎛ 가 보다 바람직하다. 투명 보호 필름은 5 ∼ 150 ㎛ 인 경우에 특히 바람직하다.

또한, 편광 필름의 양측에 투명 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 동일한 폴리머 재료로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 되고, 상이한 폴리머 재료 등으로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 된다.

본 실시형태에 관련된 투명 보호 필름으로는, 셀룰로오스 수지, 폴리카보네이트 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 및 (메타)아크릴 수지에서 선택되는 어느 적어도 1 개를 사용하는 것이 바람직하다.

셀룰로오스 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 이와 같은 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 트리프로필셀룰로오스, 디프로필셀룰로오스 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 트리아세틸셀룰로오스가 특히 바람직하다. 트리아세틸셀룰로오스는 많은 제품이 시판되고 있어, 입수 용이성이나 비용의 면에서도 유리하다. 트리아세틸셀룰로오스의 시판품의 예로는, 후지 사진 필름사 제조의 상품명 「UV-50」, 「UV-80」, 「SH-80」, 「TD-80U」, 「TD-TAC」, 「UZ-TAC」나, 코니카사 제조의 「KC 시리즈」등을 들 수 있다. 일반적으로 이들 트리아세틸셀룰로오스는, 면내 위상차 (Re) 는 거의 제로이지만, 두께 방향 위상차 (Rth) 는 ∼ 60 ㎚ 정도를 갖고 있다.

고리형 폴리올레핀 수지의 구체예로는, 바람직하게는 노르보르넨계 수지이다. 고리형 올레핀계 수지는, 고리형 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이며, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평1-240517호, 일본 공개특허공보 평3-14882호, 일본 공개특허공보 평3-122137호 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로는, 고리형 올레핀의 개환 (공)중합체, 고리형 올레핀의 부가 중합체, 고리형 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의

-올레핀과 그 공중합체 (대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성시킨 그래프트 중합체, 그리고 그것들의 수소화물 등을 들 수 있다. 고리형 올레핀의 구체예로는, 노르보르넨계 모노머를 들 수 있다.

고리형 폴리올레핀 수지로는, 다양한 제품이 시판되고 있다. 구체예로는, 닛폰 제온 주식회사 제조의 상품명 「제오넥스」, 「제오노아」, JSR 주식회사 제조의 상품명 「아톤」, TICONA 사 제조의 상품명 「토파스」, 미츠이 화학 주식회사 제조의 상품명「APEL」을 들 수 있다.

(메타)아크릴계 수지로는, Tg (유리 전이 온도) 가 바람직하게는 115 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 120 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 130 ℃ 이상이다. Tg 가 115 ℃ 이상임으로써, 편광판의 내구성이 우수한 것이 될 수 있다. 상기 (메타)아크릴계 수지의 Tg 의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서 바람직하게는 170 ℃ 이하이다. (메타)아크릴계 수지로부터는, 면내 위상차 (Re), 두께 방향 위상차 (Rth) 가 거의 제로인 필름을 얻을 수 있다.

(메타)아크릴계 수지로는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서, 임의의 적절한 (메타)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메타)아크릴산에스테르, 메타크릴산메틸-(메타)아크릴산 공중합체, 메타크릴산메틸-(메타)아크릴산에스테르 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메타)아크릴산 공중합체, (메타)아크릴산메틸-스티렌 공중합체 (MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체 (예를 들어, 메타크릴산메틸-메타크릴산시클로헥실 공중합체, 메타크릴산메틸-(메타)아크릴산노르보르닐 공중합체 등) 를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리(메타)아크릴산메틸 등의 폴리(메타)아크릴산 C1-6 알킬을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 메타크릴산메틸을 주성분 (50 ∼ 100 중량％, 바람직하게는 70 ∼ 100 중량％) 으로 하는 메타크릴산메틸계 수지를 들 수 있다.

(메타)아크릴계 수지의 구체예로서 예를 들어, 미츠비시 레이욘 주식회사 제조의 아크리페트 VH 나 아크리페트 VRL20A, 일본 공개특허공보 2004-70296호에 기재된 분자 내에 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지, 분자 내 가교나 분자 내 고리화 반응에 의해 얻어지는 높은 Tg (메타)아크릴계 수지를 들 수 있다.

(메타)아크릴계 수지로서 락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지를 사용할 수도 있다. 높은 내열성, 높은 투명성, 2 축 연신함으로써 높은 기계적 강도를 갖기 때문이다.

락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지로는, 일본 공개특허공보 2000-230016호, 일본 공개특허공보 2001-151814호, 일본 공개특허공보 2002-120326호, 일본 공개특허공보 2002-254544호, 일본 공개특허공보 2005-146084호 등에 기재된, 락톤 고리 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지를 들 수 있다.

상기 투명 보호 필름은, 정면 위상차가 40 ㎚ 미만, 또한 두께 방향 위상차가 80 ㎚ 미만인 것이 통상적으로 사용된다. 정면 위상차 Re 는, Re ＝ (nx － ny) × d 로 나타낸다. 두께 방향 위상차 Rth 는, Rth ＝ (nx － nz) × d 로 나타낸다. 또, Nz 계수는, Nz ＝ (nx － nz)/(nx － ny) 로 나타낸다 [단, 필름의 지상축 방향, 진상축 방향 및 두께 방향의 굴절률을 각각 nx, ny, nz 로 하고, d (㎚) 는 필름의 두께로 한다. 지상축 방향은, 필름 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향으로 한다]. 또한, 투명 보호 필름은 가능한 한 착색이 없는 것이 바람직하다. 두께 방향의 위상차값이 -90 ㎚ ∼ ＋75 ㎚ 인 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 이러한 두께 방향의 위상차값 (Rth) 이 -90 ㎚ ∼ ＋75 ㎚ 인 것을 사용함으로써, 투명 보호 필름에서 기인하는 편광판의 착색 (광학적인 착색) 을 거의 해소할 수 있다. 두께 방향 위상차값 (Rth) 은, 더욱 바람직하게는 -80 ㎚ ∼ ＋60 ㎚, 특히 -70 ㎚ ∼ ＋45 ㎚ 가 바람직하다.

한편, 상기 투명 보호 필름으로서, 정면 위상차가 40 ㎚ 이상 및/또는, 두께 방향 위상차가 80 ㎚ 이상인 위상차를 갖는 위상차판을 사용할 수 있다. 정면 위상차는 통상적으로 40 ∼ 200 ㎚ 의 범위로, 두께 방향 위상차는 통상적으로 80 ∼ 300 ㎚ 의 범위로 제어된다. 투명 보호 필름으로서 위상차판을 사용하는 경우에는, 당해 위상차판이 투명 보호 필름으로서도 기능하기 때문에, 박형화를 도모할 수 있다.

상기 투명 보호 필름은, 접착제를 도공하기 전에 표면 개질 처리를 실시해도 된다. 구체적인 처리로는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프라이머 처리, 비누화 처리 등을 들 수 있다.

상기 투명 보호 필름의 편광 필름을 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다.

또한, 상기 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등은, 투명 보호 필름 자체에 형성할 수 있는 것 외에, 별도 광학층으로서 투명 보호 필름과는 별체의 것으로서 형성할 수도 있다.

본 발명의 편광판은, 투명 보호 필름과 편광 필름을 상기 접착제를 사용하여 첩합함으로써 제조한다. 당해 제조 방법은, 상기 접착제를, 편광 필름의 상기 접착제층을 형성하는 면 및/또는 투명 보호 필름의 상기 접착제층을 형성하는 면에 도공하는 공정 ; 편광 필름과 투명 보호 필름을, 상기 편광판용 접착제를 통하여 첩합하는 공정을 갖는다.

본 실시형태에 관련된 편광판은, 실용시에 다른 광학층과 적층시킨 광학 필름으로서 사용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시각 보상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층을 1 층 또는 2 층 이상 사용할 수 있다.

편광판에 상기 광학층을 적층시킨 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차적으로 별개로 적층시키는 방식으로도 형성할 수 있는데, 미리 적층시켜 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적절한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기 편광판이나 그 밖의 광학 필름의 접착시에, 그것들의 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.

전술한 편광판이나, 편광판이 적어도 1 층 적층되어 있는 광학 필름에는, 액정 셀 등의 다른 부재와 접착시키기 위한 점착층을 형성할 수도 있다. 점착층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공될 때까지 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 임시로 부착되어 커버된다. 이로써, 통례적인 취급 상태에서 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 그들것의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장사슬 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적절한 박리제로 코트 처리한 것 등, 종래에 준한 적절한 것을 사용할 수 있다.

본 실시형태에 관련된 편광판은 액정 표시 장치나 유기 일렉트로루미네선스 장치 등의 각종 화상 표시 장치에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치에 적용하는 경우, 본 실시형태에 관련된 편광판은, 액정 셀의 표면 및 이면에 각각 광 투과축이 직교하도록 배치된다. 이로써, 가시광의 파장역에 있어서의 광 누출이 저감되어, 표시 화면에 변색이 발생하는 것을 방지한 액정 표시 장치가 얻어진다. 상기 액정 셀로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형, VA 형, IPS 형 등의 임의 타입의 것을 적용할 수 있다.

실시예

이하에 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 재료나 배합량 등은 특별히 한정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 그것들에만 한정하는 취지의 것은 아니다.

(실시예 1)

평균 중합도 2400, 두께 75 ㎛, 필름폭 50 ㎜ 의 폴리비닐알코올 (PVA) 필름 (쿠라레 (주) 제조, 상품명 ; VF-PS7500) 을 사용하여 이하의 공정을 순차적으로 실시함으로써, 본 실시예에 관련된 요오드계 편광 필름을 제조하였다.

<팽윤 공정>

30 ℃ 의 순수로 채운 팽윤욕에 상기 PVA 필름을 반송하고, 상기 순수 중에 30 초간 침지시켜 팽윤시켰다. 또, 연신 배율이 2.2 배가 될 때까지 PVA 필름의 1 축 연신을 실시하였다.

<염색 공정>

요오드 10 중량％ 를 함유하는 30 ℃ 의 요오드 함유 염색 용액으로 채운 염색욕에 상기 PVA 필름을 반송하고, 요오드 함유 염색 용액에 5 초간 침지시켜 염색을 실시하였다. 본 공정에서는, 연신 처리는 실시하지 않았다.

<연신 공정>

염색 후의 상기 PVA 필름을 염색욕으로부터 꺼내, 욕외 (온도 25 ℃, 상대 습도 45 ％ Rh) 에서 1 축 연신을 실시하였다. 연신 배율은 초기의 미연신 상태의 PVA 필름에 대하여 3.3 배 (욕외에서의 연신 배율 1.48 배) 로 하였다.

<가교 공정>

붕산 3 중량％ 와 요오드화칼륨 3 중량％ 를 함유하는 30 ℃ 의 붕산 수용액으로 채운 가교욕에 상기 PVA 필름을 반송하고, 붕산 수용액 중에 28 초간 침지시키면서, 연신 배율이 초기의 PVA 필름에 대하여 3.6 배가 될 때까지 1 축 연신하고 가교시켰다. 그 후, 붕산 4 중량％ 와 요오드화칼륨 5 중량％ 를 함유하는 60 ℃ 의 붕산 수용액으로 채운 가교욕 중에서 60 초간 침지시키면서 연신 배율이 초기의 PVA 필름에 대하여 5.92 배가 될 때까지 1 축 연신을 하였다.

<세정 공정>

요오드화칼륨 3 중량％ 를 함유하는 30 ℃ 의 요오드화칼륨 수용액으로 채운 세정욕에 상기 PVA 필름을 반송하고, 요오드화칼륨 수용액 중에 10 초간 침지시키고 수세 처리를 실시하였다.

상기 세정욕으로부터 PVA 필름을 꺼내고, 오븐을 사용하여 PVA 필름의 건조를 실시하였다. 건조 조건으로는, 건조 온도 60 ℃, 오븐 내의 통과 시간을 4 분간으로 하였다. 이로써, 본 실시예에 관련된 편광 필름을 제조하였다.

(비교예 1)

실시예 1 에서 사용한 PVA 필름과 동일한 것을 사용하여, 이하의 공정을 순차적으로 실시함으로써, 본 비교예에 관련된 요오드계 편광 필름을 제조하였다.

<팽윤 공정>

<염색 공정>

요오드 3.8 중량％ 를 함유하는 30 ℃ 의 요오드 함유 염색 용액으로 채운 염색욕에 상기 PVA 필름을 반송하고, 요오드 함유 염색 용액에 27 초간 침지시켜 염색하면서 1 축 연신을 실시하였다. 연신 배율은, 초기의 미연신 상태의 PVA 필름에 대하여 3.3 배로 하였다.

<가교 공정>

<세정 공정>

상기 세정욕으로부터 PVA 필름을 꺼내고, 오븐을 사용하여 PVA 필름의 건조를 실시하였다. 건조 조건으로는, 건조 온도 60 ℃, 오븐 내의 통과 시간을 4 분간으로 하였다. 이로써, 본 비교예에 관련된 편광 필름을 제조하였다.

(실시예 2)

상기 실시예 1 에서 사용한 PVA 필름과 동일한 것을 사용하여, 이하의 공정을 순차적으로 실시함으로써, 본 실시예에 관련된 요오드계 편광 필름을 제조하였다.

<팽윤 공정>

<염색 공정>

요오드 9 중량％ 를 함유하는 30 ℃ 의 요오드 함유 염색 용액으로 채운 염색욕에 상기 PVA 필름을 반송하고, 요오드 함유 염색 용액에 5 초간 침지시켜 염색을 실시하였다. 또, 연신 배율이 2.4 배가 될 때까지 PVA 필름의 1 축 연신을 실시하였다.

<연신 공정>

염색 후의 상기 PVA 필름을 염색욕으로부터 꺼내, 욕외 (온도 25 ℃, 상대 습도 45 ％ Rh) 에서 1 축 연신을 실시하였다. 연신 배율은 초기의 미연신 상태의 PVA 필름에 대하여 3.3 배 (욕외에서의 연신 배율 1.4 배) 로 하였다.

<가교 공정>

<세정 공정>

(실시예 3)

<팽윤 공정>

30 ℃ 의 순수로 채운 팽윤욕에 상기 PVA 필름을 반송하고, 상기 순수 중에 25 초간 침지시켜 팽윤시켰다. 또, 연신 배율이 2.0 배가 될 때까지 PVA 필름의 1 축 연신을 실시하였다.

<염색 공정>

요오드 10.5 중량％ 를 함유하는 30 ℃ 의 요오드 함유 염색 용액으로 채운 염색욕에 상기 PVA 필름을 반송하고, 요오드 함유 염색 용액에 5 초간 침지시켜 염색을 실시하였다. 본 공정에서는, 연신 처리는 실시하지 않았다.

<연신 공정>

염색 후의 상기 PVA 필름을 염색욕으로부터 꺼내, 욕외 (온도 25 ℃, 상대 습도 45 ％ Rh) 에서 1 축 연신을 실시하였다. 연신 배율은 초기의 미연신 상태의 PVA 필름에 대하여 3.3 배 (욕외에서의 연신 배율 1.64 배) 로 하였다.

<가교 공정>

<세정 공정>

(비교예 2)

상기 실시예 1 에서 사용한 PVA 필름과 동일한 것을 사용하여, 이하의 공정을 순차적으로 실시함으로써, 본 비교예에 관련된 요오드계 편광 필름을 제조하였다.

<팽윤 공정>

<염색 공정>

요오드 3.8 중량％ 를 함유하는 30 ℃ 의 요오드 함유 염색 용액으로 채운 염색욕에 상기 PVA 필름을 반송하고, 요오드 함유 염색 용액에 32 초간 침지시켜 염색하면서 1 축 연신을 실시하였다. 연신 배율은, 초기의 미연신 상태의 PVA 필름에 대하여 3.3 배로 하였다.

<가교 공정>

<세정 공정>

(실시예 4)

<팽윤 공정>

<염색 공정>

<연신 공정>

염색 후의 상기 PVA 필름을 염색욕으로부터 꺼내, 욕외 (온도 25 ℃, 상대 습도 45 ％ Rh) 에서 1 축 연신을 실시하였다. 연신 배율은 초기의 미연신 상태의 PVA 필름에 대하여 2.5 배 (욕외에서의 연신 배율 1.25 배) 로 하였다.

<가교 공정>

<세정 공정>

(비교예 3)

<팽윤 공정>

<염색 공정>

요오드 4.5 중량％ 를 함유하는 30 ℃ 의 요오드 함유 염색 용액으로 채운 염색욕에 상기 PVA 필름을 반송하고, 요오드 함유 염색 용액에 13 초간 침지시켜 염색하면서 1 축 연신을 실시하였다. 연신 배율은, 초기의 미연신 상태의 PVA 필름에 대하여 2.5 배로 하였다.

<가교 공정>

<세정 공정>

(단체 투과율)

각 실시예 및 비교예에 관련된 편광 필름의 단체 투과율은, 적분구가 달린 분광 광도계 (니혼 분광 주식회사 제조의 V7100) 를 사용하여, JIS Z 8701-1982 에 규정된 2 도 시야 (C 광원) 에 의해 시감도 보정한 Y 값으로 나타냈다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(직교 흡광도)

480 ㎚ 및 610 ㎚ 의 직교 흡광도는, 상기 분광 광도계를 사용하여 편광 필름의 480 ㎚ 및 610 ㎚ 의 직교 투과율 Tc 를 각각 측정한 후, (직교 흡광도) ＝ - Log₁₀Tc 에 의해 각각 산출하여 구하였다.

(직교 투과율)

각 편광 필름에 있어서의 410 ㎚ 의 직교 투과율은, 상기 분광 광도계를 사용하여 측정하였다.

(요오드 함유량)

요오드계 편광 필름 중에 있어서의 2.85 ㎣ 당의 요오드 함유량은, 형광 X 선 분석 장치 [리가쿠 전기 공업 (주) 제조, 상품명 「ZSX100e」] 를 사용하여 측정하였다.

(결과)

후기 표 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 에 관련된 요오드계 편광 필름은, 연신 공정이 아니라 염색 공정에 있어서 염색욕 중에서 연신을 실시한 비교예 1 에 관련된 요오드계 편광 필름과 비교하여, 410 ㎚ 에 있어서의 직교 투과율이 저감된 것이 확인되었다. 동일하게, 실시예 2 에 관련된 요오드계 편광 필름은 비교예 2 에 관련된 요오드계 편광 필름에 비해, 실시예 3 에 관련된 요오드계 편광 필름은 비교예 3 에 관련된 요오드계 편광 필름에 비해, 각각 410 ㎚ 에 있어서의 직교 투과율이 저감되었다. 이상으로부터, 각 실시예 1 ∼ 3 에 관련된 편광 필름을 구비한 편광판이면, 가시광의 단파장역에 있어서의 광 누출의 저감이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

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고분자 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 요오드계 편광 필름의 제조 방법으로서,
상기 고분자 필름을, 요오드를 함유하는 용액 중에 침지시킴으로써, 당해 고분자 필름에 요오드를 흡착시키는 염색 공정과,
염색 후의 상기 고분자 필름을 상기 용액으로부터 꺼내고, 그 상태에서 상기 고분자 필름을 가열하지 않고 소정의 연신 배율로 1 축 연신하는 연신 공정과,
상기 1 축 연신 후의 고분자 필름을 가교욕 중에 침지시킴으로써, 당해 고분자 필름을 가교하는 가교 공정을 포함하는, 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 염색 공정에서는 요오드를 함유하는 용액 중에서의 고분자 필름의 1 축 연신을 실시하지 않는, 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 연신 공정에 있어서 실시하는 1 축 연신의 연신 배율은 1.2 ∼ 1.8 배의 범위 내인, 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 염색 공정에 있어서의 상기 요오드를 함유하는 용액의 온도가 5 ∼ 42 ℃ 의 범위 내이고, 상기 고분자 필름의 침지 시간은 1 분 ∼ 20 분인, 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 염색 공정의 요오드를 함유하는 용액에 있어서의 요오드의 농도는, 0.010 ∼ 10 중량％ 의 범위 내인, 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 염색 공정에 있어서의 요오드를 함유하는 용액에는 요오드화물이 첨가되어 있고, 상기 요오드화물의 농도가 0.010 ∼ 10 중량％ 의 범위 내인, 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 가교 공정에 있어서의 가교욕의 온도는 20 ℃ ∼ 70 ℃ 의 범위 내이고, 상기 1 축 연신 후의 고분자 필름의 침지 시간은 1 초 ∼ 15 분인, 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 가교 공정에 있어서의 가교욕 중의 가교제의 농도는 1 ∼ 10 중량％ 의 범위 내인, 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 가교 공정에 있어서의 가교욕 중에는 요오드화물이 첨가되어 있고, 상기 요오드화물의 농도가 0.05 ∼ 15 중량％ 의 범위 내인, 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 가교 공정 후의 고분자 필름을 세정욕 중에 침지시켜 세정하는 세정 공정을 포함하는, 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 세정 공정 후의 고분자 필름을, 건조 온도 20 ℃ ∼ 80 ℃, 건조 시간 1 분 ∼ 10 분의 조건하에서 건조시키는 건조 공정을 포함하는, 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
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