KR101978128B1

KR101978128B1 - 반사 편광 필름, 그것으로 이루어지는 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR101978128B1
Application number: KR1020137034961A
Authority: KR
Inventors: 다로 오야; 미츠마사 오노; 데츠오 요시다
Original assignee: 데이진 가부시키가이샤
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2019-05-14
Also published as: EP2722695A4; KR20140041611A; US9405048B2; US20140132897A1; CN103620452B; TW201305620A; EP2722695B1; WO2012173170A1; CN103620452A; TWI578032B; EP2722695A1

Abstract

흡수형 편광판에 필적하는 높은 편광 성능을 갖는 액정 셀과 첩합하는 편광판으로서 바람직한 다층 적층의 반사 편광 필름, 그것으로 이루어지는 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치를 제공한다. 즉, (알킬렌렌디옥시)디-2-나프토산을 디카르복실산 성분의 일부로서 함유하는 특정한 방향족 폴리에스테르를 제 1 층으로 하고, 평균 굴절률 1.50 ∼ 1.60 의 광학 등방성의 폴리에스테르를 제 2 층으로 하는 소정의 층간 굴절률차를 갖는 1 축 연신 다층 적층 필름을 포함하는 반사 편광 필름이며, 또한 그 반사 편광 필름의 배향각이 2 도 이하인 반사 편광 필름에 의해 얻어진다.

Description

반사 편광 필름, 그것으로 이루어지는 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치{REFLECTIVE POLARIZING FILM, OPTICAL MEMBER FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE FORMED FROM SAME, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 액정 셀과의 첩합 (貼合) 에 적합한 고편광 성능을 갖는 1 축 연신 다층 적층 필름을 포함하는 반사 편광 필름, 그것으로 이루어지는 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.

텔레비젼, PC, 휴대 전화 등에 사용되는 액정 표시 장치 (LCD) 는, 액정 셀의 양면에 편광판을 배치한 액정 패널에 의해 광원으로부터 사출되는 광의 투과량을 조정함으로써, 그 표시를 가능하게 하고 있다. 액정 셀에 첩합되는 편광판으로서 일반적으로 광 흡수 타입의 이색성 직선 편광판이라고 불리는 흡수형 편광판이 사용되고 있으며, 요오드를 함유하는 PVA 를 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 로 보호한 편광판이 널리 사용되고 있다.

이와 같은 흡수형 편광판은, 투과축 방향의 편광을 투과하고, 투과축과 직교 방향의 편광의 대부분을 흡수하기 때문에, 광원 장치로부터 출사된 무편광인 광의 약 50 ％ 가 이 흡수형 편광판으로 흡수되어, 광의 이용 효율이 저하되는 것이 지적되고 있다. 그래서, 투과축과 직교 방향의 편광을 유효 이용하기 위해서, 휘도 향상 필름이라고 불리는 반사형 편광자를 광원과 액정 패널 사이에 사용하는 구성이 검토되고 있다. 이러한 반사형 편광자의 일례로서 광학 간섭을 사용한 폴리머 타입의 필름이 검토되고 있다 (특허문헌 1 등).

한편, 액정 셀에 첩합되는 편광판에 대해서도, 외광을 이용한 반사 표시나 백라이트를 이용한 투과 표시 등, 표시 장치에 이용하는 광의 종류나 목적 등에 따라, 흡수형 편광판과 반사형 편광판을 조합한 여러 적층 구성이 검토되도록 되어 있다.

예를 들어 특허문헌 2 에는, 액정층에 전해를 인가하여 액정의 리타데이션값을 변화시켜 액정층에 입사하는 편광의 위상차를 일정량 시프트시키는 액정 표시 장치에 있어서, 액정층의 양측에 사용하는 편광판의 일례로서 광원측에 복굴절성을 갖는 필름을 3 층 이상 적층한 평면상 다층 구조의 반사형 편광판, 또 액정층을 개재한 반대측에 흡수형 편광판을 개시하고 있다.

또 특허문헌 3 에는, 가요성을 갖는 기판 사이에 액정을 협지한 액정 셀의 양측에 배치하는 편광판으로서 흡수형 편광판과 반사형 편광판을 사용할 때, 각 편광판의 온도 변화에 수반하는 신축량이 상위 (相違) 하기 때문에 발생하는 휨을 해소하기 위해, 이들 편광판을 조합하여 특정한 적층 구성으로 함으로써 휨을 해소하는 것이 제안되어 있다. 그리고 반사형 편광판의 일례로서 복굴절성의 유전체 다층막을 사용하는 것이 기재되어 있으며, 구체적으로는 휘도 상승 필름이 개시되어 있다.

또, 복굴절성의 다층 구성을 사용한 반사 편광성 폴리머 필름으로서, 예를 들어 특허문헌 4 ∼ 6 에 있어서, 일방향의 편광을 반사하고, 다른 일방향의 편광을 투과하는 기능을 갖는 필름이 개시되어 있다.

한편, 액정 셀과 첩합하는 편광판으로서, 흡수형 편광판 대신에 다층 구성의 반사형 편광판을 단독으로 사용하기 위해서는, 흡수형 편광판에 필적하는 고편광도가 요구되고 있는 것이 현상황이다.

일본 공표특허공보 평09-507308호 일본 공개특허공보 2005-316511호 일본 공개특허공보 2009-103817호 일본 공개특허공보 평04-268505호 일본 공표특허공보 평9-506837호 국제 공개 01/47711호 팜플렛

본 발명의 목적은, 흡수형 편광판에 필적하는 높은 편광 성능을 갖고, 액정 셀과 첩합하는 편광판으로서 바람직한 다층 적층의 반사 편광 필름, 그것으로 이루어지는 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명의 제 2 목적은, 흡수형 편광판에 필적하는 높은 편광 성능을 가짐과 함께, 그 다층 적층의 반사 편광 필름의 최외층을 구성하는 비교적 두께가 두꺼운 층에 주목하여, 그 최외층의 두께 및 그 면내 방향의 위상차도 제어함으로써, 반사 편광 필름의 편광 성능을 더욱 높이고, 특히 IPS 모드 액정 디스플레이의 반사 편광판에 적합한 반사 편광 필름을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 제 3 목적으로서, 흡수형 편광판에 필적하는 높은 편광 성능을 가짐과 함께, 그 다층 적층의 반사 편광 필름의 최외층을 구성하는 비교적 두께가 두꺼운 층에 주목하여, 그 최외층의 두께 그리고 그 면내 방향 및 두께 방향의 위상차도 일정 범위로 제어함으로써, 추가로 다른 광학 부재로서 위상차판을 사용하지 않고 특히 VA 모드 액정 디스플레이의 반사 편광판에 적합한 반사 편광 필름을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제 4 목적은, 흡수형 편광판에 필적하는 높은 편광 성능을 가짐과 함께, 또한 내열 치수 안정성도 우수한 액정 셀과 첩합하는 편광판으로서 바람직한 다층 적층의 반사 편광 필름을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 다층 구조의 1 축 연신 다층 적층 필름을 포함하는 반사 편광 필름을 단독으로 액정 셀의 편광판으로서 사용하기 위해서는, 제 1 층의 폴리머 재료가 특징인 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름을 반사 편광 필름으로서 사용하여 반사 편광 성능을 높이는 것에 더하여, 그 편광축의 균질성도 반사 편광 필름의 고편광 성능화에 영향을 미치는 것을 지견하여, 1 축 연신 다층 적층 필름의 편광축의 각도를 일정한 범위로 수용함으로써 본 발명의 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

또, 제 2 목적에 대해서는, 상기 서술한 1 축 연신 다층 적층 필름의 최외층을 구성하는 비교적 두께가 두꺼운 층의 두께와 그 배향 상태의 제어에 의해 면내 방향의 위상차를 0 ㎚ 이상 20 ㎚ 미만으로 함으로써, 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

또한, 제 3 목적에 대해서는, 상기 서술한 1 축 연신 다층 적층 필름의 최외층을 구성하는 비교적 두께가 두꺼운 층의 두께와 그 배향 상태의 제어에 의해 면내 방향의 위상차를 0 ㎚ 이상 30 ㎚ 이하, 두께 방향의 위상차를 50 ㎚ 이상 350 ㎚ 이하로 함으로써, 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

또, 제 4 목적에 대해서는, 상기 서술한 1 축 연신 다층 적층 필름의 제 2 층을 형성하는 폴리에스테르로서, 80 ℃ 이상의 유리 전이 온도를 갖는 특정 공중합량의 공중합 폴리에스테르를 사용함으로써, 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 목적은, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 251 층 이상의 1 축 연신 다층 적층 필름을 포함하는 반사 편광 필름으로서,

1) 상기 1 축 연신 다층 적층 필름의 제 1 층이 디카르복실산 성분과 디올 성분의 폴리에스테르로 이루어지고,

(i) 그 디카르복실산 성분은 5 몰％ 이상 50 몰％ 이하의 하기 식 (A) 로 나타내는 성분, 및 50 몰％ 이상 95 몰％ 이하의 하기 식 (B) 로 나타내는 성분을 함유하고,

[화학식 1]

(식 (A) 중, R^A 는 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기를 나타낸다)

[화학식 2]

(식 (B) 중, R^B 는 나프탈렌디일기를 나타낸다)

(ii) 그 디올 성분은 90 몰％ 이상 100 몰％ 이하의 하기 식 (C) 로 나타내는 성분을 함유하고,

[화학식 3]

(식 (C) 중, R^C 는 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기를 나타낸다)

2) 상기 1 축 연신 다층 적층 필름의 제 2 층이 평균 굴절률 1.50 이상 1.60 이하인 광학 등방성의 폴리에스테르로 이루어지고,

3) 필름 면내에 있어서의 제 1 층과 제 2 층의 1 축 연신 방향 (X 방향) 의 굴절률차가 0.10 ∼ 0.45 이고, 1 축 연신 방향에 직교하는 방향 (Y 방향) 에 있어서의 제 1 층과 제 2 층의 굴절률차, 및 필름 두께 방향 (Z 방향) 에 있어서의 제 1 층과 제 2 층의 굴절률차가 각각 0.05 이하이고,

4) 그 반사 편광 필름의 배향각이 2 도 이하

인 반사 편광 필름 (항 1) 에 의해 달성된다.

또, 본 발명의 반사 편광 필름은, 바람직한 양태로서 이하의 항 2 ∼ 항 16 중 적어도 어느 하나의 양태를 포함한다.

2. 그 1 축 연신 다층 적층 필름의 적어도 일방의 면에 최외층을 갖고, 그 최외층의 하기 식 (1) 로 나타내는 위상차 (Re) 가 0 ㎚ 이상 20 ㎚ 미만으로서,

위상차 (Re) =｜nTD - nMD｜ × 1000 × d … (1)

(식 (1) 중, nMD, nTD 는 최외층의 기계 방향의 굴절률, 폭 방향의 굴절률을 각각 나타내고, d 는 최외층의 두께 (㎛) 를 나타낸다)

또한 그 최외층의 두께가 2 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 항 1 에 기재된 반사 편광 필름.

3. 그 최외층의 하기 식 (2)

위상차 (Rth) = ((nMD + nTD)/2 - nZ) × 1000 × d … (2)

(식 (2) 중, nMD, nTD, nZ 는 최외층의 기계 방향의 굴절률, 폭 방향의 굴절률, 두께 방향의 굴절률을 각각 나타내고, d 는 최외층의 두께 (㎛) 를 나타낸다)

로 나타내는 두께 방향의 위상차 (Rth) 가 0 ㎚ 이상 50 ㎚ 미만인 항 2 에 기재된 반사 편광 필름.

4. 항 2 또는 3 에 기재된 반사 편광 필름으로 이루어지는 IPS 모드 액정 디스플레이용 반사 편광판.

5. 그 1 축 연신 다층 적층 필름의 적어도 일방의 면에 최외층을 갖고, 그 최외층의 하기 식 (1) 로 나타내는 위상차 (Re) 가 0 ㎚ 이상 30 ㎚ 이하이고, 하기 식 (2) 로 나타내는 두께 방향의 위상차 (Rth) 가 50 ㎚ 이상 350 ㎚ 이하이며,

위상차 (Re) =｜nTD - nMD｜ × 1000 × d … (1)

위상차 (Rth) = ((nMD + nTD)/2 - nZ) × 1000 × d … (2)

또한 그 최외층의 두께가 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 항 1 에 기재된 반사 편광 필름.

6. 항 5 에 기재된 반사 편광 필름으로 이루어지는 VA 모드 액정 디스플레이용 반사 편광 필름.

7. 항 5 에 기재된 반사 편광 필름으로 이루어지는 VA 모드 액정 디스플레이용 반사 편광판.

8. 반사 편광 필름의 필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분에 대해, 입사각 0 도에서의 그 입사 편광에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율이 95 ％ 이상이고, 필름면을 반사면으로 하고, X 방향을 포함하는 입사면에 대해 수직인 편광 성분에 대해, 입사각 0 도에서의 그 입사 편광에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율이 12 ％ 이하인 항 1 ∼ 7 중 어느 하나에 기재된 반사 편광 필름.

9. 제 2 층을 형성하는 폴리에스테르가 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주된 성분으로 하는 폴리에스테르인 항 1 ∼ 6 중 어느 하나에 기재된 반사 편광 필름.

10. 상기 최외층이 비정성 열가소성 수지로 이루어지는 항 2 또는 5 에 기재된 반사 편광 필름.

11. 제 2 층을 형성하는 폴리에스테르가 80 ℃ 이상의 유리 전이 온도를 갖는 공중합량 5 몰％ 이상 85 몰％ 이하의 공중합 폴리에스테르인 항 1 ∼ 6 중 어느 하나에 기재된 반사 편광 필름.

12. 그 반사 편광 필름의 85 ℃, 30 분의 조건에 있어서의 열수축률이 1.5 ％ 이하인 항 11 에 기재된 반사 편광 필름.

13. 제 2 층을 구성하는 공중합 폴리에스테르가 지환족 디올을 공중합 성분으로 하는 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트인 항 11 또는 12 에 기재된 반사 편광 필름.

14. 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 구성하는 공중합 성분이 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메탄올 및 시클로헥산디메탄올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 항 13 에 기재된 반사 편광 필름.

15. 제 2 층을 구성하는 공중합 폴리에스테르가 지환족 디카르복실산 또는 지환족 디올의 적어도 1 종을 공중합 성분으로 하는 공중합 폴리에틸렌나프탈레이트인 항 11 또는 12 에 기재된 반사 편광 필름.

16. 공중합 폴리에틸렌나프탈레이트를 구성하는 공중합 성분이 시클로헥산디카르복실산, 데카하이드로나프탈렌디카르복실산, 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메탄올 및 시클로헥산디메탄올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 항 15 에 기재된 반사 편광 필름.

또, 본 발명에는 항 1 에 기재된 반사 편광 필름으로 이루어지는 제 1 편광판, 액정 셀, 및 제 2 편광판이 이 순서로 적층되어 이루어지는 액정 표시 장치용 광학 부재도 포함된다.

또한, 본 발명에는 광원과 본 발명의 액정 표시 장치용 광학 부재를 구비하고, 상기 제 1 편광판이 광원측에 배치되어 이루어지는 액정 표시 장치도 포함된다.

본 발명에 의하면, 1 축 연신 다층 적층 필름을 포함하는 반사 편광 필름이면서, 흡수형 편광판에 필적하는 높은 편광 성능을 갖는 점에서, 액정 셀과 첩합하는 편광판으로서 바람직한 다층 적층의 반사 편광 필름, 그것으로 이루어지는 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은 2,6-PEN 의 1 축 연신 후의 연신 방향 (X 방향), 연신 방향과 직교하는 방향 (Y 방향), 두께 방향 (Z 방향) 의 굴절률 (각각 n_X, n_Y, n_Z 로 나타낸다) 을 도 1 에 나타낸다.
도 2 는 본 발명에 있어서의 제 1 층용 방향족 폴리에스테르 (I) 의 1 축 연신 후의 연신 방향 (X 방향), 연신 방향과 직교하는 방향 (Y 방향), 두께 방향 (Z 방향) 의 굴절률 (각각 n_X, n_Y, n_Z 로 나타낸다) 을 도 2 에 나타낸다.
도 3 은 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름의 필름면을 반사면으로 하고, 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분 (p 광 성분), 및 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 수직인 편광 성분 (s 광 성분) 의 파장에 대한 반사율의 그래프의 일례이다.
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 액정 표시 장치의 개략 단면도이다.

이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

[반사 편광 필름]

본 발명의 반사 편광 필름은, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 251 층 이상의 다층 구조를 갖는 이하에 기재하는 특정한 1 축 연신 다층 적층 필름을 포함하고, 그 반사 편광 필름의 배향각이 2 도 이하인 필름이다.

[1 축 연신 다층 적층 필름]

본 발명에 있어서의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 251 층 이상의 다층 구조를 갖는 1 축 연신된 필름이고, 본 발명에 있어서, 제 1 층은 제 2 층보다 굴절률이 높은 층, 제 2 층은 제 1 층보다 굴절률이 낮은 층을 각각 나타낸다. 또, 연신 방향 (X 방향) 의 굴절률은 n_X, 연신 방향과 직교하는 방향 (Y 방향) 의 굴절률은 n_Y, 필름 두께 방향 (Z 방향) 의 굴절률은 n_Z 로 기재하는 경우가 있다.

본 발명에 있어서 사용되는 1 축 연신 다층 적층 필름으로서, 제 1 층에 특정한 공중합 성분을 갖는 것을 특징으로 하는 굴절률이 높은 방향족 폴리에스테르를 사용하고, 또한 제 2 층에 광학적으로 등방성이고 연신에 의한 굴절률 변화가 작은 평균 굴절률이 1.50 이상 1.60 이하인 폴리에스테르를 사용한다.

후술하는 특정한 폴리에스테르를 사용하여 제 1 층을 구성함으로써, 연신 후의 제 1 층의 X 방향과 Y 방향의 굴절률차를 종래보다 크게 하는 것이 가능해지고, 또한 Y 방향과 Z 방향의 양방향에 대해 제 1 층과 제 2 층의 층간에 있어서의 굴절률차를 작게 할 수 있다. 그 때문에, 제 1 층으로서 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 호모폴리머나, 이소프탈산이나 테레프탈산 등의 범용되는 공중합 성분을 사용한 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 코폴리머를 사용한 1 축 연신 다층 적층 필름에 비해 편광 성능이 크게 향상되고, 또 경사 방향의 입사광에 대한 투과 편광의 색상차도 향상된다.

(제 1 층)

본 발명에 있어서의 제 1 층은, 특정 구조의 공중합 성분을 디카르복실산 성분에 갖는 방향족 폴리에스테르 (이하, 방향족 폴리에스테르 (I) 라고 칭하는 경우가 있다) 로 이루어진다. 이러한 방향족 폴리에스테르는, 이하에 상세히 서술하는 디카르복실산 성분과 디올 성분의 중축합에 의해 얻어진다.

<디카르복실산 성분>

본 발명에 있어서 방향족 폴리에스테르 (I) 를 구성하는 디카르복실산 성분 (i) 으로서, 5 몰％ 이상 50 몰％ 이하의 하기 식 (A) 로 나타내는 성분, 및 50 몰％ 이상 95 몰％ 이하의 하기 식 (B) 로 나타내는 성분의 적어도 2 종의 방향족 디카르복실산 성분이 사용된다. 여기서, 각 방향족 디카르복실산 성분의 함유량은, 디카르복실산 성분의 전체 몰수를 기준으로 하는 함유량이다.

[화학식 4]

(식 (A) 중, R^A 는 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기를 나타낸다)

[화학식 5]

(식 (B) 중, R^B 는 나프탈렌디일기를 나타낸다)

식 (A) 로 나타내는 성분에 대해, 식 중, R^A 는 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기이다. 이러한 알킬렌기로서, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 이소프로필렌기, 테트라메틸렌기를 들 수 있고, 특히 에틸렌기가 바람직하다.

식 (A) 로 나타내는 성분의 함유량의 하한값은, 보다 바람직하게는 7 몰％, 더욱 바람직하게는 10 몰％, 특히 바람직하게는 15 몰％ 이다. 또, 식 (A) 로 나타내는 성분의 함유량의 상한값은, 보다 바람직하게는 45 몰％, 더욱 바람직하게는 40 몰％, 특히 바람직하게는 35 몰％, 가장 바람직하게는 30 몰％ 이다.

따라서, 식 (A) 로 나타내는 성분의 함유량은, 보다 바람직하게는 5 몰％ 이상 45 몰％ 이하, 더욱 바람직하게는 7 몰％ 이상 40 몰％ 이하, 특히 바람직하게는 10 몰％ 이상 35 몰％ 이하, 가장 바람직하게는 15 몰％ 이상 30 몰％ 이하이다.

식 (A) 로 나타내는 성분은, 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산, 6,6'-(트리메틸렌디옥시)디-2-나프토산 및 6,6'-(부틸렌디옥시)디-2-나프토산으로부터 유도되는 성분이 바람직하다. 이들 중에서도 식 (A) 에 있어서의 R^A 의 탄소수가 짝수인 것이 바람직하고, 특히 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산으로부터 유도되는 성분이 바람직하다.

이러한 방향족 폴리에스테르 (I) 는, 디카르복실산 성분으로서 식 (A) 로 나타내는 성분을 특정량 함유하는 것을 특징으로 하고 있다. 식 (A) 로 나타내는 산 성분의 비율이 하한값에 미치지 않는 경우에는, 1 축 연신에 의한 Y 방향의 굴절률의 저하가 잘 발생하지 않기 때문에, 연신 필름에 있어서의 Y 방향의 굴절률 n_Y 와 Z 방향의 굴절률 n_Z 의 차이가 커져, 편광 성능이 저하되고, 또 경사 방향의 입사각으로 입사한 편광에 대해 색상차가 생긴다. 또, 식 (A) 로 나타내는 성분의 비율이 상한값을 초과하는 경우에는, 비정성의 특성이 커져, 연신 필름에 있어서의 X 방향의 굴절률 n_X 와 Y 방향의 굴절률 n_Y 의 차이가 작아지기 때문에, 반사 편광 필름으로서 충분한 반사 성능이 얻어지지 않는다.

이와 같이, 식 (A) 로 나타내는 성분을 함유하는 폴리에스테르를 사용함으로써, 반사 편광 필름으로서의 편광 성능이 종래보다 높은 1 축 연신 다층 적층 필름을 제조할 수 있고, 또한 경사 방향의 입사각에 의한 편광의 색상차를 억제할 수 있다.

또, 식 (B) 로 나타내는 산 성분에 대해, 식 중, R^B 는 나프탈렌디일기이다.

식 (B) 로 나타내는 성분으로서, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 이들의 조합으로부터 유도되는 성분, 혹은 그들 유도체 성분을 들 수 있고, 특히 2,6-나프탈렌디카르복실산 혹은 그 유도체 성분이 바람직하게 예시된다.

식 (B) 로 나타내는 성분의 함유량의 하한값은, 보다 바람직하게는 55 몰％, 더욱 바람직하게는 60 몰％, 특히 바람직하게는 65 몰％, 가장 바람직하게는 70 몰％ 이다. 또, 식 (B) 로 나타내는 성분의 함유량의 상한값은, 보다 바람직하게는 93 몰％, 더욱 바람직하게는 90 몰％, 특히 바람직하게는 85 몰％ 이다.

따라서, 식 (B) 로 나타내는 성분의 함유량은, 보다 바람직하게는 55 몰％ 이상 95 몰％ 이하, 더욱 바람직하게는 60 몰％ 이상 93 몰％ 이하, 특히 바람직하게는 65 몰％ 이상 90 몰％ 이하, 가장 바람직하게는 70 몰％ 이상 85 몰％ 이하이다.

식 (B) 로 나타내는 성분의 비율이 하한값에 미치지 않는 경우에는, 비정성의 특성이 커져, 연신 필름에 있어서의 X 방향의 굴절률 n_X 와 Y 방향의 굴절률 n_Y 의 차이가 작아지기 때문에, 반사 편광 필름으로서 충분한 성능을 발휘하지 않는다. 또, 식 (B) 로 나타내는 성분의 비율이 상한값을 초과하는 경우에는, 식 (A) 로 나타내는 성분의 비율이 상대적으로 적어지기 때문에, 연신 필름에 있어서의 Y 방향의 굴절률 n_Y 와 Z 방향의 굴절률 n_Z 의 차이가 커져, 편광 성능이 저하되고, 또 경사 방향의 입사각으로 입사한 편광에 대해 색상차가 생긴다.

이와 같이, 식 (B) 로 나타내는 성분을 함유하는 폴리에스테르를 사용함으로써, X 방향으로 고굴절률을 나타냄과 동시에 1 축 배향성이 높은 복굴절률 특성을 실현할 수 있다.

<디올 성분>

본 발명에 있어서 방향족 폴리에스테르 (I) 를 구성하는 디올 성분 (ii) 으로서, 90 몰％ 이상 100 몰％ 이하의 하기 식 (C) 로 나타내는 디올 성분이 사용된다. 여기서, 디올 성분의 함유량은, 디올 성분의 전체 몰수를 기준으로 하는 함유량이다.

[화학식 6]

(식 (C) 중, R^C 는 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기를 나타낸다)

식 (C) 로 나타내는 디올 성분의 함유량은, 보다 바람직하게는 95 몰％ 이상 100 몰％ 이하, 더욱 바람직하게는 98 몰％ 이상 100 몰％ 이하이다.

식 (C) 중, R^C 는 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기이고, 이러한 알킬렌기로서, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소프로필렌기, 테트라메틸렌기를 들 수 있다. 이들 중에서도 식 (C) 로 나타내는 디올 성분으로서, 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 또는 테트라메틸렌글리콜로부터 유도되는 성분을 바람직하게 들 수 있고, 특히 바람직하게는 에틸렌글리콜로부터 유도되는 성분이다. 식 (C) 로 나타내는 디올 성분의 비율이 하한값에 미치지 않는 경우에는, 전술한 1 축 배향성이 저해되는 경우가 있다.

<방향족 폴리에스테르 (I)>

방향족 폴리에스테르 (I) 에 있어서, 식 (A) 로 나타내는 산 성분과 식 (C) 로 나타내는 디올 성분으로 구성되는 에스테르 단위 (-(A)-(C)-) 의 함유량은, 전체 반복 단위의 5 몰％ 이상 50 몰％ 이하이고, 바람직하게는 5 몰％ 이상 45 몰％ 이하, 더욱 바람직하게는 10 몰％ 이상 40 몰％ 이하이다.

방향족 폴리에스테르 (I) 를 구성하는 다른 에스테르 단위로서, 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트, 트리메틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트, 부틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 등의 알킬렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 단위를 들 수 있다. 이들 중에서도 고굴절률성 등의 점에서 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 단위가 바람직하다.

연신에 의한 X 방향의 고굴절률화에는 방향족 성분인 식 (A) 로 나타내는 성분과 식 (B) 로 나타내는 성분이 주로 영향을 미친다. 또, 연신에 의한 Y 방향의 굴절률 저하에 대해서는, 식 (A) 로 나타내는 성분이 주로 영향을 미치고, 2 개의 방향 고리가 알킬렌 사슬을 개재하여 에테르 결합으로 연결되어 있는 분자 구조이기 때문에, 1 축 연신했을 때에 이들 방향 고리가 면 방향이 아닌 방향으로 회전하기 쉬워져, 제 1 층의 Y 방향의 굴절률 특성이 발현된다.

한편, 본 발명에 있어서의 방향족 폴리에스테르 (I) 의 디올 성분은 지방족 성분이기 때문에, 디올 성분이 제 1 층의 굴절률 특성에 미치는 영향은 상기 서술한 디카르복실산 성분에 비해 작다.

방향족 폴리에스테르 (I) 는, P-클로로페놀/1,1,2,2-테트라클로로에탄 (중량비 40/60) 의 혼합 용매를 사용하여 35 ℃ 에서 측정한 고유 점도가 0.4 ∼ 3 ㎗/g 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.4 ∼ 1.5 ㎗/g, 특히 바람직하게는 0.5 ∼ 1.2 ㎗/g 이다.

방향족 폴리에스테르 (I) 의 융점은, 바람직하게는 200 ∼ 260 ℃ 의 범위, 보다 바람직하게는 205 ∼ 255 ℃ 의 범위, 더욱 바람직하게는 210 ∼ 250 ℃ 의 범위이다. 융점은 DSC 로 측정하여 구할 수 있다.

그 폴리에스테르의 융점이 상한값을 초과하면, 용융 압출하여 성형할 때에 유동성이 떨어져, 토출 등이 불균일화되기 쉬워지는 경우가 있다. 한편, 융점이 하한값에 미치지 않으면, 제막성 (製膜性) 은 우수하지만, 폴리에스테르가 갖는 기계적 특성 등이 저해되기 쉬워지고, 또 본 발명의 굴절률 특성이 발현되기 어렵다.

일반적으로 공중합체는 단독 중합체에 비해 융점이 낮고, 기계적 강도가 저하되는 경향이 있다. 그러나, 본 발명의 폴리에스테르는, 식 (A) 의 성분 및 식 (B) 의 성분을 함유하는 공중합체이고, 식 (A) 의 성분만을 갖는 단독 중합체에 비해 융점이 낮지만 기계적 강도는 동일한 정도라는 우수한 특성을 갖는다.

방향족 폴리에스테르 (I) 의 유리 전이 온도 (이하, Tg 라고 칭하는 경우가 있다) 는, 바람직하게는 60 ∼ 120 ℃, 보다 바람직하게는 80 ∼ 118 ℃, 더욱 바람직하게는 85 ∼ 118 ℃ 의 범위에 있다. Tg 가 이 범위에 있으면, 내열성 및 치수 안정성이 우수한 필름이 얻어진다. 이러한 융점이나 유리 전이 온도는 공중합 성분의 종류와 공중합량, 그리고 부생물인 디알킬렌글리콜의 제어 등에 의해 조정할 수 있다.

이러한 방향족 폴리에스테르 (I) 의 제조 방법은, 예를 들어 WO2008/153188호 팜플렛의 제 9 페이지에 기재되어 있는 방법에 준하여 제조할 수 있다.

(제 1 층의 굴절률 특성)

방향족 폴리에스테르 (I) 를 1 축 연신했을 경우의 각 방향의 굴절률의 변화예를 도 2 에 나타낸다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, X 방향의 굴절률 n_X 는 연신에 의해 증가하는 방향에 있고, Y 방향의 굴절률 n_Y 와 Z 방향의 굴절률 n_Z 는 함께 연신에 수반하여 저하되는 방향에 있으며, 또한 연신 배율에 관계없이 n_Y 와 n_Z 의 굴절률차가 매우 작은 것을 특징으로 하고 있다.

또, 제 1 층은, 이러한 특정한 공중합 성분을 함유하는 방향족 폴리에스테르 (I) 로 구성되기 때문에, 1 축 연신을 실시함으로써 X 방향의 굴절률 n_X 가 1.70 ∼ 1.90 인 고굴절률 특성을 갖는다. 제 1 층에 있어서의 X 방향의 굴절률이 이러한 범위에 있음으로써, 제 2 층과의 굴절률차가 종래보다 커져, 충분한 반사 편광 성능을 발휘할 수 있다.

또, Y 방향의 1 축 연신 후의 굴절률 n_Y 와 Z 방향의 1 축 연신 후의 굴절률 n_Z 의 차는, 구체적으로는 0.05 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.03 이하, 특히 바람직하게는 0.01 이하이다. 이들 2 방향의 굴절률차가 매우 작음으로써, 편광이 경사 방향의 입사각으로 입사해도 색상차가 생기지 않는 효과를 발휘한다.

한편, 제 1 층을 구성하는 폴리에스테르가 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트인 경우, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 1 축 방향의 연신 배율에 관계없이, Y 방향의 굴절률 n_Y 는 일정하여 저하가 관찰되지 않는 데에 반해, Z 방향의 굴절률 n_Z 는 1 축 연신 배율의 증가에 수반하여 굴절률이 저하된다. 그 때문에, Y 방향의 굴절률 n_Y 와 Z 방향의 굴절률 n_Z 의 차가 커져, 편광이 경사 방향의 입사각으로 입사했을 때에 색상차가 생기기 쉬워진다.

(제 2 층)

본 발명에 있어서, 1 축 연신 다층 적층 필름의 제 2 층은, 평균 굴절률이 1.50 이상 1.60 이하인 광학 등방성의 폴리에스테르로 이루어진다. 여기서 평균 굴절률이란, 제 2 층을 구성하는 폴리에스테르를 단독으로 용융시켜 다이로부터 압출하여 미연신 필름을 제조하고, 다층 연신 필름의 제막 조건과 동일 조건으로 제막하여 얻어진 필름의 X 방향, Y 방향, Z 방향 각각의 방향에 있어서의 굴절률에 대해, 메트리콘 제조 프리즘 커플러를 사용하여 파장 633 ㎚ 로 측정하고, 그들 평균값을 평균 굴절률로서 규정한 것이다. 또, 광학 등방성이란, 이들 X 방향, Y 방향, Z 방향의 굴절률의 2 방향간의 굴절률차가 모두 0.05 이하, 바람직하게는 0.03 이하인 것을 말한다.

제 2 층을 구성하는 폴리에스테르의 평균 굴절률은, 바람직하게는 1.53 이상 1.60 이하, 더욱 바람직하게는 1.55 이상 1.60 이하, 더욱 바람직하게는 1.58 이상 1.60 이하이다. 제 2 층이 이러한 평균 굴절률을 갖고, 또한 연신에 의해 각 방향의 굴절률차가 작은 광학 등방성 재료임으로써, 제 1 층과 제 2 층의 층간에 있어서의 연신 후의 X 방향의 굴절률차가 크고, 그 결과, 높은 편광 성능이 얻어진다. 동시에, 층간의 Y 방향의 굴절률차 및 Z 방향의 굴절률차가 모두 매우 작은 굴절률 특성을 얻을 수 있고, 그 결과, 편광 성능과 경사 방향의 입사각에 의한 색상차의 양립이 가능해진다.

<제 2 층 성분 Ⅰ>

이러한 굴절률 특성 및 광학 등방성을 갖는 폴리에스테르 중에서도, 1 축 연신에 있어서의 제막성, 및 제 1 층과의 굴절률차의 관점에서, 폴리에스테르를 구성하는 전체 반복 단위를 기준으로 하여 공중량이 5 ∼ 50 몰％, 바람직하게는 10 ∼ 40 몰％ 의 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트, 공중합 폴리에틸렌나프탈렌디카르복실레이트 등의 공중합 폴리에스테르를 함유하는 폴리에스테르인 것이 바람직하고, 또한 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주된 성분으로 하는 폴리에스테르인 것이 바람직하다.

또, 이러한 공중합 폴리에스테르의 공중합 성분으로서, 바람직하게는 이소프탈산 혹은 2,6-나프탈렌디카르복실산을 공중합한 에틸렌테레프탈레이트 성분을 주된 성분으로 하는 폴리에스테르가 바람직하고, 특히 이소프탈산 혹은 2,6-나프탈렌디카르복실산을 공중합한 에틸렌테레프탈레이트 성분을 주된 성분으로 하는 융점이 220 ℃ 이하 혹은 융점을 나타내지 않는 공중합 폴리에스테르인 것이 바람직하다. 또, 이들 이외의 공중합 성분을 함유하는 경우에는, 그 공중합량은 10 몰％ 이하인 것이 바람직하다.

또, 공중합 폴리에틸렌나프탈렌디카르복실레이트를 사용하는 경우, 본 발명의 제 1 층에서 사용되는 방향족 폴리에스테르 (I) 를 사용해도 된다. 이러한 경우에는 본 발명의 제 2 층의 굴절률 특성을 얻기 위해서, 다른 공중합 폴리에스테르와 블렌드하여 사용하는 것이 바람직하고, 다른 공중합 폴리에스테르로는, 상기 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트보다 더욱 굴절률이 낮은 공중합 폴리알킬렌테레프탈레이트가 바람직하다. 상기의 더욱 굴절률이 낮은 공중합 폴리알킬렌테레프탈레이트를 구성하는 공중합 성분의 예로서, 시클로헥산디카르복실산이나 데칼린디카르복실산, 테트랄린디카르복실산 등의 지환족 디카르복실산 성분이나 시클로헥산디메탄올, 아다만탄디올, 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메탄올 등의 지환족 디올산 성분을 들 수 있다.

또한, 제 2 층을 구성하는 폴리에스테르는, 예를 들어 필름으로 하는 단계에서 2 종 이상의 폴리에스테르를 용융 혼련하여 에스테르 교환시킨 것이어도 된다.

<제 2 층 성분 Ⅱ>

제 2 층에 사용되는 상기 굴절률 특성 및 광학 등방성을 갖는 폴리에스테르 중에서도, 내열 치수 안정성을 높이는 관점에서, 1 축 연신 다층 적층 필름의 제 2 층은, 80 ℃ 이상의 유리 전이 온도를 갖는 공중합량 5 몰％ 이상 85 몰％ 이하의 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 공중합 폴리에스테르의 유리 전이 온도는, 바람직하게는 90 ℃ 이상 155 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 90 ℃ 이상 120 ℃ 이하이다.

제 2 층의 폴리에스테르의 유리 전이 온도가 하한에 미치지 않으면, 연신 후의 열수축률을 억제하지 못하여, 디스플레이로서 연속 사용했을 경우에 수축에 의해 편광 성능의 저하를 초래하는 경우가 있다. 이러한 범위 내에서 제 2 층의 폴리에스테르의 유리 전이 온도는 보다 높은 것이 바람직하다. 한편으로, 유리 전이 온도가 지나치게 높으면, 연신시에 제 2 층의 폴리에스테르도 연신에 의한 복굴절성이 생기는 경우가 있고, 연신 방향에 있어서 제 1 층과의 굴절률차가 작아져, 반사 성능이 저하되는 경우가 있다.

내열 치수 안정성에 대해서는, 이러한 유리 전이 온도를 갖는 공중합 폴리에스테르를 제 2 층에 사용함으로써, 제 2 층 자체의 내열 치수 안정성을 높일 수 있고, 또한 고굴절률층측의 폴리머가 연신시의 응력이 낮은 특성을 구비하는 점에서, 1 축 연신 방향 (X 방향) 및 그 직교 방향 (Y 방향) 모두 85 ℃, 30 분의 가열 조건에서 1.5 ％ 이하라는 높은 내열 치수 안정성을 갖는 높은 반사 편광 특성의 다층 1 축 연신 필름을 얻을 수 있다.

제 2 층 성분 Ⅱ 의 양태인 경우의 제 2 층의 공중합 폴리에스테르의 공중합량은, 제 2 층용의 폴리에스테르의 반복 단위를 100 몰％ 로 했을 경우의 종된 공중합 성분의 비율을 나타낸다. 또, 종된 성분이란, 디올 성분에 있어서의 가장 비율이 높은 성분과, 디카르복실산 성분에 있어서의 가장 비율이 높은 성분을 제외한 성분의 합계량을 나타낸다. 예를 들어, 본 발명의 표 5 의 실시예에 있어서, CHDC35SPG70PEN 이라고 기재된 공중합 폴리에스테르는, 디카르복실산 성분 100 몰％ 에 대해 시클로헥산디카르복실산이 35 몰％, 나프탈렌디카르복실산 성분이 65 몰％ 이고, 디올 성분 100 몰％ 에 대해 스피로글리콜이 70 몰％, 에틸렌글리콜이 30 몰％ 이고, 디카르복실산 성분의 종된 성분인 시클로헥산디카르복실산 35 몰％ 와 디올 성분의 종된 성분인 에틸렌글리콜 30 몰％ 를 합계한 65 몰％ 를 공중합량으로 하고 있다.

이러한 유리 전이 온도, 굴절률 특성 및 광학 등방성을 동시에 구비하는 공중합 폴리에스테르 중에서도, 1 축 연신에 있어서의 제막성, 및 제 1 층과의 굴절률차의 관점에서, 제 2 층용의 폴리에스테르를 구성하는 전체 반복 단위를 기준으로 하여 공중량이 5 ∼ 85 몰％, 바람직하게는 10 ∼ 70 몰％ 의 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트, 공중합 폴리에틸렌나프탈렌디카르복실레이트 등의 공중합 폴리에스테르가 바람직하게 예시된다.

폴리에스테르의 유리 전이 온도의 향상을 위해서, 강직성이 높은 방향족 성분을 도입하는 경우가 많지만, 이러한 성분을 도입하면 유리 전이 온도의 향상에 수반하여 굴절률도 상승하는 경우가 많다. 그 때문에, 본 발명에 있어서, 지환족 디카르복실산, 지환족 디올 등의 지환족 성분을 공중합 성분으로서 도입하는 것이 바람직하다.

또, 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 중에서도, 지환족 디올을 공중합 성분으로 하는 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 테레프탈산에서 유래하는 방향족기 양을 줄이지 않고, 에틸렌글리콜의 일부를 지환족 디올로 치환함으로써, 이러한 범위의 유리 전이 온도를 구비하면서 본 발명의 굴절률 특성도 구비할 수 있다. 이러한 지환족 디올로서, 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메탄올 및 시클로헥산디메탄올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 사용하는 것이 바람직하다.

또, 공중합 폴리에틸렌나프탈렌디카르복실레이트 중에서도, 지환족 디카르복실산 또는 지환족 디올의 적어도 1 종을 공중합 성분으로 하는 공중합 폴리에틸렌나프탈레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 공중합 폴리에틸렌나프탈렌디카르복실레이트가 이러한 공중합 성분을 함유함으로써, 전술한 유리 전이 온도를 구비할 수 있다. 이들 공중합 성분으로서, 시클로헥산디카르복실산, 데카하이드로나프탈렌디카르복실산, 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메탄올 및 시클로헥산디메탄올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 사용하는 것이 바람직하다. 스피로글리콜 성분의 예로는, 3,9-비스(2-하이드록시-1,1-디메틸에틸)-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸 등을 들 수 있다.

이들 제 2 층에 사용되는 공중합 폴리에스테르는, 모노머의 공중합 성분끼리를 에스테르 교환 반응 또는 에스테르화 반응 후, 중축합시키는 방법으로 얻어진 것이어도 되고, 또 복수의 폴리에스테르를 블렌드하여 얻어지는 폴리에스테르여도 된다.

(제 1 층과 제 2 층의 층간의 굴절률 특성)

제 1 층과 제 2 층의 X 방향의 굴절률차는 0.10 ∼ 0.45 이고, 바람직하게는 0.20 ∼ 0.40, 더욱 바람직하게는 0.25 ∼ 0.30 이다. X 방향의 굴절률차가 이러한 범위에 있음으로써, 반사 특성을 효율적으로 높일 수 있어, 보다 적은 적층수로 높은 반사율을 얻을 수 있다.

또, 제 1 층과 제 2 층의 Y 방향의 굴절률차 및 제 1 층과 제 2 층의 Z 방향의 굴절률차는 각각 0.05 이하이다. Y 방향 및 Z 방향 각각의 층간의 굴절률차가 함께 상기 서술한 범위에 있음으로써, 편광이 경사 방향의 입사각으로 입사했을 때에 색상차를 억제할 수 있다.

(적층수)

본 발명에 있어서의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 상기 서술한 제 1 층 및 제 2 층을 교대로 합계 251 층 이상 적층한 것이다. 이러한 적층수를 구비함으로써, 연신 방향을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분의 평균 반사율 특성에 대해, 파장 400 ∼ 800 ㎚ 에 걸쳐 일정한 높은 평균 반사율을 얻을 수 있다.

적층수는 이러한 범위 내이면 특별히 한정되지 않지만, 적층수가 증가함에 따라, 반사축 방향에 평행한 편광에 대해 보다 높은 반사율이 얻어지고, 바람직하게는 301 층 이상, 보다 바람직하게는 401 층 이상, 더욱 바람직하게는 501 층 이상이다.

또, 501 층 이상의 적층수의 다층 연신 필름을 얻기 위한 보다 바람직한 방법으로서, 300 층 이하의 범위에서 교호 적층 상태의 용융물을 얻고, 이러한 층 구성을 유지한 채로 적층 방향과 수직 방향으로 1 : 1 의 비율이 되도록 분할하며, 교호 적층체를 1 블록으로 하여, 블록의 적층수 (더블링수) 가 2 ∼ 4 배가 되도록 다시 적층하는 방법으로 적층수를 늘릴 수 있다.

적층수의 상한값은 생산성 및 필름의 핸들링성 등 관점에서 2001 층으로 제한된다. 적층수의 상한값은 본 발명의 평균 반사율 특성이 얻어지면 생산성이나 핸들링성의 관점에서 더욱 적층수를 줄여도 되고, 예를 들어 1001 층, 901 층이어도 된다.

(1 축 연신 필름)

본 발명에 있어서의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 목적으로 하는 반사 편광 필름으로서의 광학 특성을 만족하기 위해서, 적어도 1 축 방향으로 연신되어 있다. 본 발명에 있어서의 1 축 연신에는, 1 축 방향으로만 연신한 필름 외에, 2 축 방향으로 연신된 필름으로서, 일방향으로 보다 연신된 필름도 포함된다. 1 축 연신 방향 (X 방향) 은, 필름 길이 방향, 폭 방향 중 어느 방향이어도 되지만, 배향각을 제어하기 쉬운 점에서 폭 방향인 것이 바람직하다. 또, 2 축 방향으로 연신된 필름으로서, 일방향으로 보다 연신된 필름의 경우에는, 보다 연신되는 방향 (X 방향) 은 필름 길이 방향, 폭 방향 중 어느 방향이어도 되고, 연신 배율이 낮은 방향은 1.05 ∼ 1.20 배 정도의 연신 배율에 그치는 것이 편광 성능을 높이는 점에서 바람직하다. 2 축 방향으로 연신되고, 일방향으로 보다 연신된 필름의 경우, 편광이나 굴절률과의 관계에서의 「연신 방향」 이란, 보다 연신된 방향을 가리킨다.

연신 방법으로는, 봉상 히터에 의한 가열 연신, 롤 가열 연신, 텐터 연신 등 공지된 연신 방법을 사용할 수 있지만, 롤과의 접촉에 의한 상처의 저감이나 연신 속도 등의 관점에서, 텐터 연신이 바람직하다.

(반사 편광 필름의 배향각)

본 발명의 반사 편광 필름의 배향각은 2 도 이하이고, 바람직하게는 1 이하이다. 여기서, 본 발명에 있어서의 배향각이란, 반사 편광 필름 면내의 주배향축의 방향이 필름의 폭 방향에 대해 몇 도 기울어져 있는지를 나타내고, 10 ㎝ 폭 간격으로 측정 샘플을 필름의 기계 방향 (필름 연속 제막 방향, 길이 방향, 세로 방향, MD 방향이라고 칭하는 경우가 있다) 을 따라 잘라내어, 각각의 측정 샘플의 중앙부에 있어서 배향각을 측정하고, 그들 중 최대값인 것이 2 도 이하인 것을 가리킨다. 그 배향각은 이러한 범위 내이면 보다 작은 것이 바람직하다. 본 발명의 반사 편광 필름의 배향각이 이러한 범위 내에 있음으로써, 흡수형 편광판에 필적할 정도로까지 편광 성능을 높일 수 있다. 구체적으로는, 본 발명의 조성 및 층 구성의 반사 편광 필름의 배향각을 이러한 범위 내로 제어함으로써, 액정 유닛 제조시에 상측의 편광판과의 직교축을 고도로 일치시킬 수 있어, 고도한 편광 성능이 발현된다.

반사 편광 필름이 상한을 초과하는 배향각을 갖는 경우, 편광축의 균질성이 충분하지 않기 때문에, 흡수형 편광판에 필적할 정도로까지 편광 성능을 높일 수 없다.

그 배향각에는 주로 복굴절성의 제 1 층에 있어서의 폴리머의 배향 상태가 영향을 미치고, 제 1 층에 사용하는 폴리머의 종류 및 1 축 연신 다층 적층 필름의 연신 조건을 제어함으로써 배향각을 이러한 범위로 할 수 있다.

(최외층)

<최외층 Ⅰ>

본 발명에 있어서의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 그 적어도 일방의 면에 최외층 Ⅰ 를 갖고, 그 최외층 Ⅰ 의 하기 식 (1) 로 나타내는 위상차 (Re) 가 0 ㎚ 이상 20 ㎚ 미만이고,

위상차 (Re) =｜nTD - nMD｜ × 1000 × d … (1)

또한 그 최외층 Ⅰ 의 두께가 2 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

여기서, 기계 방향이란, MD 방향, 연속 제막 방향, 세로 방향과 동일한 의미이다. 또, 폭 방향이란, TD 방향, 가로 방향과 동일한 의미이다.

본 발명에 있어서, 1 축 연신 다층 적층 필름의 적층 구조의 각 층 두께를 균일화시킬 목적에서, 광 간섭에 영향을 미치지 않는 층두께가 두꺼운 층을 적층 구조체의 적어도 일방의 면에 형성한다. 이러한 층은 두께 조정층, 추가층 등이라고 칭해지는 경우가 있다.

이러한 광 간섭에 영향을 미치지 않는 층두께가 두꺼운 층을 적층 구조체의 최외층으로서 사용하여 액정 셀과 첩합하는 편광판에 사용하는 경우, 이 최외층의 위상차 특성이 편광 성능에 영향을 미쳐, 반사 편광판으로서의 편광도에 영향을 미치는 경우가 있는 것을 지견하여, 최외층 Ⅰ 의 양태로서 이러한 최외층의 위상차를 일정 범위 내로 제어함으로써, 편광 성능에 대한 영향을 없앨 수 있는 것을 알아내었다. 최외층으로서 I 의 양태의 것을 사용하는 경우, 특히 IPS 모드의 액정 디스플레이의 반사 편광판으로서 바람직하게 사용할 수 있다.

최외층 Ⅰ 의 위상차 특성이 상한을 초과하는 경우, 1 축 연신 다층 적층 필름에 의한 편광 성능에 영향을 미치는 경우가 있고, 그 결과, 정면 방향의 휘도 향상률이 저하되는 경우가 있다. 또, 최외층 Ⅰ 의 두께를 하한에 미치지 않는 범위로 하면, 1 축 연신 다층 적층 필름의 최외층으로서 다층 구조의 각 층 두께의 균일화 등의 기능이 충분히 발현되지 않는 경우가 있다. 또, 상한을 초과하여 최외층 Ⅰ 의 두께를 두껍게 해도, 추가적인 각 층 두께의 균일화 효과는 얻어지지 않는다.

최외층 Ⅰ 의 위상차의 하한값은, 바람직하게는 3 ㎚ 이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎚ 이다. 또, 최외층 Ⅰ 의 위상차의 상한값은, 바람직하게는 18 ㎚ 이다.

또, 최외층 Ⅰ 의 두께의 상한값은 바람직하게는 7 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이하이다. 또, 그 1 축 연신 다층 적층 필름의 양면에 최외층 Ⅰ 를 갖는 경우, 1 개의 층의 두께가 각각 상기 서술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.

최외층 Ⅰ 는 이러한 위상차 특성을 만족하는 열가소성 수지이면 특별히 한정되지 않지만, 최외층 Ⅰ 는 다층 적층 필름과 함께 1 축 연신하여 제조되는 것이 바람직하고, 비정성 열가소성 수지 또는 저결정성 열가소성 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또, 저결정성 열가소성 수지를 사용하는 경우에는, 필름 제막 후에 결정 배향성이 해소된 상태로 되어 있으면 된다.

본 발명에 있어서의 최외층 Ⅰ 에 사용되는 수지로서, 제 2 층에서 예시한 수지 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하고, 또 제 2 층에 사용되는 수지를 부분적으로 함유하는 조성이어도 된다.

최외층 Ⅰ 의 위상차 특성은, 최외층 두께, 조성, 및 연신 조건을 제어함으로써 달성된다.

또한, 본 발명에 있어서의 최외층 Ⅰ 는 층두께가 두껍기 때문에, 반사 특성에는 기여하지 않는다. 한편, 투과하는 편광에 영향을 미치는 경우가 있기 때문에, 최외층 Ⅰ 에는 투과율을 내리는 요인이 되는 첨가제, 예를 들어 입자 등은 사용하지 않거나, 사용한다고 하더라도 극소량, 예를 들어 층 중량을 기준으로 하여 0.1 중량％ 이하에 그치는 것이 바람직하다.

또, 최외층 Ⅰ 의 양태에 있어서, 그 최외층의 하기 식 (2)

위상차 (Rth) = ((nMD + nTD)/2 - nZ) × 1000 × d … (2)

로 나타내는 두께 방향의 위상차 (Rth) 가 0 ㎚ 이상 50 ㎚ 미만인 것이 바람직하다.

최외층 Ⅰ 의 양태에 있어서, 그 최외층 Ⅰ 가 식 (1) 로 나타내는 필름 면내 방향의 위상차 특성, 층두께 특성과 함께 추가로 식 (2) 로 나타내는 두께 방향의 위상차 특성도 구비함으로써, 특히 IPS 모드의 액정 디스플레이에 있어서, 액정 디스플레이의 시야각 특성 개선이나 콘트라스트 개선 효과를 발휘하여, IPS 모드의 액정 디스플레이의 반사 편광판으로서 바람직하게 사용할 수 있다.

<최외층 Ⅱ>

또, 최외층 Ⅱ 의 양태로서, 본 발명에 있어서의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 그 1 축 연신 다층 적층 필름의 적어도 일방의 면에 최외층 Ⅱ 를 갖고, 그 최외층 Ⅱ 의 하기 식 (1) 로 나타내는 위상차 (Re) 가 0 ㎚ 이상 30 ㎚ 이하이고, 하기 식 (2) 로 나타내는 두께 방향의 위상차 (Rth) 가 50 ㎚ 이상 350 ㎚ 이하이고,

위상차 (Re) =｜nTD - nMD｜ × 1000 × d … (1)

위상차 (Rth) = ((nMD + nTD)/2 - nZ) × 1000 × d … (2)

또한 그 최외층 Ⅱ 의 두께가 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

이러한 광 간섭에 영향을 미치지 않는 층두께가 두꺼운 층을 적층 구조체의 최외층으로서 사용하여 액정 셀과 첩합하는 편광판에 사용할 때, 최외층이 식 (1) 및 식 (2) 로 나타내는 위상차에 대해 Ⅱ 의 양태로서 나타내는 특성을 구비함으로써, 최외층이 위상차 기능을 발현하여, 위상차 기능과 반사 편광 기능을 구비하는 반사 편광 필름을 얻을 수 있다.

VA 모드의 액정 디스플레이에 사용되는 액정 패널에는, 2 개의 편광판과 액정 셀과 함께 추가로 VA 모드에 적합한 위상차판이 통상적으로 사용되는 결과, 본 발명의 Ⅱ 의 양태의 최외층을 갖는 반사 편광 필름을 VA 모드 액정 디스플레이의 반사 편광 필름으로서 사용함으로써, 위상차판을 추가로 조합하여 사용할 필요가 없어져, 하나의 부재로 위상차 기능과 반사 편광 기능, 나아가서는 휘도 향상 기능이라는 복수의 기능을 구비할 수 있다.

본 발명의 최외층 Ⅱ 의 양태에 있어서의 최외층의 위상차 (Re) 의 하한값은, 바람직하게는 3 ㎚ 이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎚ 이다. 또, 최외층 Ⅱ 의 위상차 (Re) 의 상한값은 바람직하게는 25 ㎚, 더욱 바람직하게는 20 ㎚ 이다.

최외층 Ⅱ 의 위상차 (Rth) 의 하한값은 바람직하게는 75 ㎚, 보다 바람직하게는 100 ㎚ 이고, 상한값은 바람직하게는 300 ㎚, 보다 바람직하게는 250 ㎚ 이다.

또, 최외층 Ⅱ 의 두께의 상한값은 바람직하게는 30 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 20 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 15 ㎛ 이하이다.

그 1 축 연신 다층 적층 필름의 양면에 최외층 Ⅱ 를 갖는 경우, 1 개의 층의 두께가 각각 상기 서술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.

본 발명의 최외층 Ⅱ 의 양태에 있어서의 최외층의 위상차 (Re) 가 상한을 초과하는 경우, 1 축 연신 다층 적층 필름에 의한 편광 성능이 저하되고, 그 결과, 정면 방향의 휘도 향상률이 저하되는 경우가 있다. 또, 본 발명의 최외층 Ⅱ 의 양태에 있어서의 최외층의 위상차 (Rth) 가 하한 또는 상한에 벗어나는 경우, 본 발명의 반사 편광 필름을 위상차판 없이 VA 모드의 액정 디스플레이에 사용할 때에 충분한 위상차 기능이 발현되지 않는 경우가 있다.

또, 본 발명의 최외층 Ⅱ 의 양태에 있어서의 최외층의 두께를 하한에 미치지 않는 범위로 하면, 다층 적층 필름의 최외층으로서 다층 구조의 각 층 두께의 균일화 등의 기능이 충분히 발현되지 않는 것에 더하여, VA 모드에 적합한 위상차 특성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 위상차 기능의 관점에서는 최외층 Ⅱ 의 두께의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 상한을 초과하여 최외층 Ⅱ 의 두께를 두껍게 해도 추가적인 각 층 두께의 균일화 효과는 얻어지지 않는 것 외에, 상한을 초과하는 범위에서는 반사 편광 필름 자체의 두께가 두꺼워진다.

본 발명의 최외층 Ⅱ 의 양태에 사용되는 수지로서, 최외층 Ⅰ 의 양태와 동종의 수지를 사용할 수 있다.

최외층 Ⅱ 의 양태의 최외층의 위상차 특성은, 최외층 두께, 조성, 및 연신 조건을 제어함으로써 달성되고, 예를 들어 I 의 양태와 동일한 종류의 수지의 경우에는 최외층 두께를 두껍게 하거나, 연신 조건을 제어함으로써 Ⅱ 의 양태의 위상차 특성이 얻어진다.

그 최외층이 Ⅱ 의 양태의 위상차 특성 및 두께 특성을 가짐으로써, VA 모드 액정 디스플레이용에 적합한 고편광도의 반사 편광 필름이 얻어지고, 또한 위상차판으로서의 기능도 구비하기 때문에, 경사 방향의 입사각에 의한 색상차도 억제할 수 있어 시야각을 확대할 수 있다.

[1 축 연신 다층 적층 필름의 그 밖의 구성]

(각 층 두께)

제 1 층 및 제 2 층은 층간의 광 간섭에 의해 선택적으로 광을 반사하기 위해서, 각 층의 두께는 0.01 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또, 제 1 층의 각 층의 두께는, 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상 0.1 ㎛ 이하, 제 2 층의 각 층의 두께는, 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상 0.3 ㎛ 이하이다. 각 층의 두께는 투과형 전자 현미경을 사용하여 촬영한 사진을 기초로 구할 수 있다.

본 발명에 있어서 1 축 연신 다층 적층 필름이 나타내는 반사 파장대는, 가시광역으로부터 근적외선 영역인 점에서, 제 1 층 및 제 2 층에 대해 각 층의 두께를 이러한 범위로 함으로써 효율적으로 가시광역으로부터 근적외선 영역의 반사율 특성을 얻을 수 있다.

(최대 층 두께와 최소 층 두께의 비율)

본 발명에 있어서의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 제 1 층에 있어서의 최대 층 두께와 최소 층 두께의 비율이 2.0 이상 5.0 이하이고, 또한 제 2 층에 있어서의 최대 층 두께와 최소 층 두께의 비율이 2.0 이상 5.0 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 양층 모두 2.0 이상 4.0 이하, 더욱 바람직하게는 2.0 이상 3.5 이하, 특히 바람직하게는 2.0 이상 3.0 이하이다.

즉, 제 1 층에 있어서의 최대 층 두께와 최소 층 두께의 비율이 2.0 이상 5.0 이하이고, 또한 제 2 층에 있어서의 최대 층 두께와 최소 층 두께의 비율이 2.0 이상 5.0 이하이다.

예를 들어, 제 1 층이 126 층 있고, 제 2 층이 125 층 있는 다층 연신 필름에 있어서, 제 1 층의 최대 층 두께란, 126 층 있는 제 1 층 중에서 가장 두께가 큰 층의 두께이다. 제 1 층의 최소 층 두께란, 126 층 있는 제 1 층 중에서 가장 두께가 작은 층의 두께이다.

이러한 층두께의 비율은, 구체적으로는 최소 층 두께에 대한 최대 층 두께의 비율로 나타낸다. 제 1 층, 제 2 층에 있어서의 각각의 최대 층 두께와 최소 층 두께는, 투과형 전자 현미경을 사용하여 촬영한 사진을 기초로 구할 수 있다.

다층 적층 필름은, 층간의 굴절률차, 층수, 층의 두께에 의해 반사하는 파장이 정해지고, 적층된 제 1 층 및 제 2 층의 각각이 일정한 두께에서는 특정한 파장만 반사하는 점에서, 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분에 대해, 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 폭넓은 파장대에 걸쳐서 균일하게 반사율을 높이는 경우에는, 상기 서술한 바와 같은 최대 층 두께와 최소 층 두께의 비율의 범위로 하는 것이 바람직하다. 최대 층 두께와 최소 층 두께의 비율이 상한값을 초과하는 경우에는, 반사대역이 지나치게 확대되어 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분의 반사율의 저하를 수반하는 경우가 있다.

제 1 층 및 제 2 층의 층두께는, 단계적으로 변화해도 되고, 연속적으로 변화해도 된다.

본 발명의 다층 연신 필름의 적층 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 제 1 층용 폴리에스테르를 138 층, 제 2 층용 공중합 폴리에스테르를 137 층으로 분기시킨 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층되고, 그 유로가 연속적으로 2.0 ∼ 5.0 배까지 변화하는 다층 피드 블록 장치를 사용하는 방법을 들 수 있다.

(제 1 층과 제 2 층의 평균 층두께비)

본 발명에 있어서의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 제 1 층의 평균 층두께에 대한 제 2 층의 평균 층두께의 비가 1.5 배 이상 5.0 배 이하의 범위인 것이 바람직하다. 제 1 층의 평균 층두께에 대한 제 2 층의 평균 층두께의 비의 하한값은, 보다 바람직하게는 2.0 이다. 또, 제 1 층의 평균 층두께에 대한 제 2 층의 평균 층두께의 비의 상한값은, 보다 바람직하게는 4.0 이고, 더욱 바람직하게는 3.5 이다.

제 1 층의 평균 층두께에 대한 제 2 층의 평균 층두께의 비가 이러한 범위에 있음으로써, 반사 파장의 반파장으로 생기는 2 차 반사를 유효하게 이용할 수 있기 때문에, 제 1 층 및 제 2 층 각각의 최대 층 두께와 최소 층 두께의 비율을 최소한으로 억제할 수 있어, 광학 특성의 관점에서 바람직하다. 또, 이와 같이 제 1 층과 제 2 층의 두께비를 변화시킴으로써, 층간의 밀착성을 유지한 채로, 또 사용하는 수지를 변경하지 않고 얻어진 필름의 기계 특성도 조정할 수 있어, 필름이 잘 찢어지지 않게 되는 효과도 갖는다.

한편, 제 1 층의 평균 층두께에 대한 제 2 층의 평균 층두께의 비가 이러한 범위에서 벗어나는 경우, 반사 파장의 반파장으로 생기는 2 차 반사가 작아져 버려 반사율이 저하되는 경우가 있다.

(필름 두께)

본 발명에 있어서의 1 축 연신 다층 적층 필름의 필름 두께는 15 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25 ㎛ 이상 120 ㎛ 이하이다.

(평균 반사율)

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름을 포함하는 반사 편광 필름에 있어서, 필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분에 대해, 입사각 0 도에서의 그 입사 편광에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율은 95 ％ 이상인 것이 바람직하고, 필름면을 반사면으로 하고, X 방향을 포함하는 입사면에 대해 수직인 편광 성분에 대해, 입사각 0 도에서의 그 입사 편광에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율은 12 ％ 이하인 것이 바람직하다. 또, 입사각 50 도에서의 각각의 입사 편광에 대한 각각의 평균 반사율도 0 도에서의 특성과 동일한 정도인 것이 바람직하다.

여기서, 입사면이란, 반사면과 수직의 관계에 있고, 또한 입사 광선과 반사 광선을 포함하는 면을 가리킨다. 또, 필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 필름의 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분은, 본 발명에 있어서 p 편광, 투과축에 직교인 편광, 소광축 방향의 편광, 또는 반사축 방향의 편광이라고 칭하는 경우가 있다. 또, 필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 필름의 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 수직인 편광 성분은, 본 발명에 있어서 s 편광, 투과축 방향의 편광이라고 칭하는 경우가 있다. 또한, 입사각이란, 필름면의 수직 방향에 대한 입사각을 나타낸다.

필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 필름의 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분에 대해, 입사각 0 도에서의 그 입사 편광에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율은, 더욱 바람직하게는 98 ％ 이상 100 ％ 이하이다. p 편광 성분에 대한 평균 반사율이 이와 같이 높음으로써, p 편광의 투과량을 종래보다 억제하여, s 편광을 선택적으로 투과시키는 높은 편광 성능이 발현되어, 종래의 흡수형 편광판에 필적하는 높은 편광 성능이 얻어진다. 동시에, 투과축과 직교 방향의 p 편광이 필름에 흡수되지 않고 고도로 반사됨으로써, 이러한 광을 재이용시키는 휘도 향상 필름으로서의 기능도 겸비할 수 있다.

또, 필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 필름의 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분에 대해, 입사각 50 도에서의 그 입사 편광에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율은, 더욱 바람직하게는 96 ％ 이상 99 ％ 이하이다. 입사각 50 도에서의 p 편광에 대해서도 평균 반사율이 이와 같이 높음으로써, 높은 편광 성능이 얻어짐과 함께, 경사 방향으로 입사한 광의 투과가 고도로 억제되기 때문에, 이러한 광에 의한 색상차가 억제된다.

필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 필름의 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 수직인 편광 성분에 대해 입사각 0 도에서의 그 입사 편광에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율은, 더욱 바람직하게는 5 ％ 이상 12 ％ 이하이고, 특히 바람직하게는 8 ％ 이상 12 ％ 이하이다. 또, 필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 필름의 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 수직인 편광 성분에 대해 입사각 50 도에서의 그 입사 편광에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율은, 더욱 바람직하게는 5 ％ 이상 10 ％ 이하이고, 특히 바람직하게는 8 ％ 이상 10 ％ 이하이다.

수직 방향 및 경사 방향으로 입사하는 s 편광 성분에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율이 이러한 범위 내로 제한됨으로써, 광원과 반대측에 투과되는 s 편광량이 증대된다. 한편, s 편광 성분에 관한 평균 반사율이 상한값을 초과하는 경우, 반사 편광 필름으로서의 편광 투과율이 저하되기 때문에, 액정 셀에 첩합하는 편광판으로서 충분한 성능이 발현되지 않는 경우가 있다. 한편, 이러한 범위 내에서 보다 그 편광 반사율이 낮은 것이 보다 s 편광 성분의 투과율이 높아지지만, 하한값보다 낮게 하는 것은 조성이나 연신과의 관계에서 어려운 경우가 있다.

이러한 p 편광 성분에 대한 평균 반사율 특성을 얻기 위해서는, 제 1 층 및 제 2 층의 교호 적층으로 구성되는 1 축 연신 다층 적층 필름에 있어서, 각 층을 구성하는 폴리머로서 전술한 폴리머를 사용하고, 연신 방향 (X 방향) 으로 일정한 연신 배율로 연신하여 제 1 층의 필름 면내 방향을 복굴절률화시킴으로써, 연신 방향 (X 방향) 에 있어서의 제 1 층과 제 2 층의 굴절률차를 크게 함으로써 달성된다. 또, 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장역에 있어서 이러한 평균 반사율을 얻기 위해서, 제 1 층, 제 2 층의 각 층 두께를 조정하는 방법을 들 수 있다.

또, s 편광 성분에 대한 평균 반사율 특성을 얻기 위해서는, 제 1 층 및 제 2 층의 교호 적층으로 구성되는 1 축 연신 다층 적층 필름에 있어서, 각 층을 구성하는 폴리머 성분으로서 전술한 폴리머를 사용하고, 또한 그 연신 방향과 직교하는 방향 (Y 방향) 으로 연신하지 않거나, 저연신 배율에서의 연신에 그침으로써, 그 직교 방향 (Y 방향) 에 있어서의 제 1 층과 제 2 층의 굴절률차를 매우 작게 함으로써 달성된다. 또, 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장역에 있어서 이러한 평균 반사율을 얻기 위해서, 제 1 층, 제 2 층의 각 층 두께를 조정하는 방법을 들 수 있다.

(열수축률)

본 발명의 반사 편광 필름은, 85 ℃, 30 분의 조건에 있어서의 열수축률이 1.5 ％ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.0 ％ 이하이다. 이러한 열수축률 특성은, 1 축 연신 방향, 그 직교 방향의 양방향에 있어서의 특성이다.

반사 편광 성능을 가지면서, 연신 방향 및 그 직교 방향의 양방 모두 내열 치수 안정성이 높은 반사 편광 필름인 것에 의해, 가열 공정 처리 후, 혹은 사용 환경이 고온 환경도 포함하는 경우에도 수축에 의해 편광 성능의 저하를 초래하지 않고, 높은 편광 성능을 유지할 수 있다.

이러한 내열 치수 안정성을 얻는 방법으로서, 고굴절률층 (제 1 층) 측에 연신시의 응력이 낮은 특성을 갖는 방향족 폴리에스테르 (I) 를 사용하고, 저굴절률층 (제 2 층) 측에 전술한 높은 유리 전이 온도를 갖는 공중합 폴리에스테르를 사용하는 방법을 들 수 있다.

(헤이즈 특성)

또, 본 발명의 반사 편광 필름은, 헤이즈값이 1.0 ％ 이하인 것이 바람직하고, 또한 0.5 ％ 이하인 것이 바람직하다. 이러한 헤이즈값 특성을 가짐으로써, s 편광의 투과율이 높아져, 보다 높은 편광도를 얻을 수 있다. 이러한 헤이즈값은, 제 2 층의 폴리에스테르로서 유리 전이 온도가 80 ℃ 이상의 공중합 폴리에스테르를 사용하는 것, 또 본 발명의 다층 1 축 연신 필름을 구성하는 각 층이 활제 등의 첨가제를 함유하지 않거나, 함유하는 경우에는 층 중량을 기준으로 하여 0.1 중량％ 이하의 범위 내로 함으로써 얻을 수 있다.

[1 축 연신 다층 적층 필름의 제조 방법]

다음으로, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름의 제조 방법에 대해 상세히 서술한다.

본 발명의 다층 연신 필름은, 제 1 층을 구성하는 폴리에스테르와 제 2 층을 구성하는 폴리에스테르를 용융 상태에서 교대로 적어도 251 층 이상 중첩한 상태에서 압출하여, 다층 미연신 필름 (시트상물로 하는 공정) 으로 한다. 이 때, 적층된 251 층 이상의 적층물은, 각 층의 두께가 단계적 또는 연속적으로 2.0 배 ∼ 5.0 배의 범위에서 변화하도록 적층된다.

이와 같이 하여 얻어진 다층 미연신 필름은, 제막 방향, 또는 그에 직교하는 폭 방향의 적어도 1 축 방향 (필름면을 따른 방향) 으로 연신되고, 폭 방향의 1 축 방향으로 연신되는 것이 바람직하다.

본 발명의 배향각 특성을 얻기 위해, 제 1 층의 폴리에스테르의 유리 전이점의 온도 (Tg) ∼ Tg + 30 ℃ 의 범위에서 4 ∼ 7 배의 배율로 연신을 실시하고, 추가로 연신 후의 열고정 온도를 Tg ∼ Tg + 30 ℃ 의 온도에서 실시하면서, 5 ∼ 15 ％ 의 범위에서 연신 방향으로 토아웃 (재연신) 시키는 방법을 들 수 있다. 이와 같이, 낮은 온도에서 연신을 실시하고, 추가로 낮은 열고정 온도를 가하면서 동 방향으로 토아웃시킴으로써, 고도로 제어된 배향 특성을 얻을 수 있다.

이 때의 연신 방법은, 봉상 히터에 의한 가열 연신, 롤 가열 연신, 텐터 연신 등 공지된 연신 방법을 사용할 수 있지만, 롤과의 접촉에 의한 상처의 저감이나 연신 속도 등의 관점에서, 텐터 연신이 바람직하다. 또, 이러한 연신 방향과 직교하는 방향 (Y 방향) 에도 연신 처리를 실시하고, 2 축 연신을 실시하는 경우에는 1.05 ∼ 1.20 배 정도의 연신 배율에 그치는 것이 바람직하다. Y 방향의 연신 배율을 이 이상 높게 하면, 편광 성능이 저하되는 경우가 있다. 또, 연신 후에 추가로 열고정 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 예를 들어 501 층 이상의 1 축 연신 다층 적층 필름을 얻기 위한 보다 바람직한 방법으로서, 300 층 이하의 범위에서 교호 적층 상태의 용융물을 얻고, 이러한 층 구성을 유지한 채로, 적층 방향과 수직 방향으로 1 : 1 의 비율이 되도록 분할하고, 교호 적층체를 1 블록으로 하여, 블록의 적층수 (더블링수) 가 2 ∼ 4 배가 되도록 다시 적층하는 방법으로 적층수를 늘릴 수 있다. 이러한 더블링 처리를 실시하는 경우, 공지된 방법으로 실시할 수 있으며, 얻어진 적층 상태의 용융체를 캐스트 드럼 상에 캐스트하여 다층 미연신 필름을 얻은 후에는, 상기 서술한 연신 공정을 거쳐 1 축 연신 다층 적층 필름을 얻을 수 있다.

[액정 표시 장치용 광학 부재]

본 발명의 반사 편광 필름은, 종래의 흡수형 편광판에 필적하는 높은 편광 성능을 갖는 점에서, 이러한 반사 편광 필름을 액정 셀의 적어도 일방의 편광판으로서 사용할 수 있고, 구체적으로는, 본 발명의 반사 편광 필름으로 이루어지는 제 1 편광판, 액정 셀, 및 제 2 편광판이 이 순서로 적층된 액정 표시 장치용 광학 부재도 본 발명에 포함된다. 이러한 광학 부재는 액정 패널이라고도 칭해진다. 이러한 광학 부재는 도 4 에 있어서의 5 에 상당하고, 제 1 편광판은 3, 액정 셀은 2, 제 2 편광판은 1 에 상당한다.

종래는 액정 셀의 양측의 편광판으로서 흡수형 편광판을 적어도 가짐으로써 높은 편광 성능이 얻어진 결과, 본 발명의 다층 적층 필름을 사용한 편광판이면, 종래의 다층 적층 필름에서는 도달할 수 없었던 고편광 성능이 얻어지기 때문에, 종래의 흡수형 편광판 대신에 액정 셀과 첩합하여 사용할 수 있는 것이다.

즉, 본 발명의 특징은, 액정 셀의 적어도 일방의 편광판으로서 본 발명의 다층 적층 필름을 포함하는 반사형 편광판을 단독으로 사용할 수 있는 점에 있으며, 종래 필요로 했던 흡수형 편광판과의 병용, 혹은 적층을 필요로 하지 않는 점에 있다.

액정 셀의 종류는, VA 모드, IPS 모드, TN 모드, STN 모드나 벤드 배향 (π 형) 등, 임의의 타입의 것을 사용할 수 있다.

또, 본 발명의 반사 편광 필름이 본 발명의 최외층 Ⅰ 의 양태의 최외층을 갖는 경우에는 1 축 연신 다층 적층 필름이 갖는 높은 편광 성능을 저해하지 않기 때문에, 특히 IPS 모드 액정 디스플레이용에 바람직하게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 반사 편광 필름이 본 발명의 최외층 Ⅱ 의 양태의 최외층을 갖는 경우, 1 축 연신 다층 적층 필름이 갖는 높은 편광 성능에 더하여 위상차 기능도 갖기 때문에, 위상차판을 조합할 필요가 없어, VA 모드 액정 디스플레이용에 바람직하게 사용할 수 있다.

구체적으로는, 본 발명의 반사 편광 필름을 VA 모드 액정 디스플레이에 사용되는 액정 셀의 적어도 일방의 편광판으로서 사용할 수 있고, 구체적으로는, 본 발명의 반사 편광 필름으로 이루어지는 제 1 편광판, 액정 셀, 및 제 2 편광판이 이 순서로 적층된 VA 모드 액정 디스플레이용 광학 부재도 본 발명에 포함된다.

또, 제 2 편광판의 종류는 특별히 한정되지 않고, 흡수형 편광판, 반사형 편광판 모두 사용할 수 있다. 제 2 편광판으로서 반사형 편광판을 사용하는 경우, 본 발명의 반사 편광 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치용 광학 부재는, 제 1 편광판, 액정 셀, 및 제 2 편광판이 이 순서로 적층되는 것이 바람직하고, 이들 각 부재끼리는 직접 적층되어도 되고, 또 점착층이나 접착층이라고 칭해지는 층간의 접착성을 높이는 층 (이하, 점착층이라고 칭하는 경우가 있다), 보호층 등을 개재하여 적층되어도 된다.

[액정 표시 장치용 광학 부재의 형성]

액정 셀에 편광판을 배치하는 방법으로는, 양자를 점착층에 의해 적층하는 것이 바람직하다. 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 투명성이 우수하고, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 가지며, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것이 바람직하다. 또, 점착층은 상이한 조성 또는 종류의 층을 복수 형성해도 된다.

액정 셀과 편광판을 적층할 때의 작업성의 관점에 있어서, 점착층은 미리 편광판, 혹은 액정 셀의 일방 또는 양방에 부설해 두는 것이 바람직하다. 점착층의 두께는, 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1 ∼ 500 ㎛ 이고, 5 ∼ 200 ㎛ 가 바람직하고, 특히 10 ∼ 100 ㎛ 가 바람직하다.

(이형 필름)

또, 점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공할 때까지의 동안, 그 오염 방지 등을 목적으로 하여 이형 필름 (세퍼레이터) 이 가착 (假着) 되어 커버되는 것이 바람직하다. 이로써, 통례의 취급 상태에서 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이형 필름으로는, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속 박, 그들의 라미네이트체 등을, 필요에 따라 실리콘계나 장사슬 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 박리제로 코트 처리한 것을 사용할 수 있다.

[액정 표시 장치]

본 발명에는, 광원과 본 발명의 액정 표시 장치용 광학 부재를 구비하고, 제 1 편광판이 광원측에 배치되어 이루어지는 액정 표시 장치도 포함된다.

도 4 에 본 발명의 실시형태의 하나인 액정 표시 장치의 개략 단면도를 나타낸다. 액정 표시 장치는 광원 (4) 및 액정 패널 (5) 을 갖고, 추가로 필요에 따라 구동 회로 등을 장착한 것이다. 액정 패널 (5) 은, 액정 셀 (2) 의 광원 (4) 측에 제 1 편광판 (3) 을 구비한다. 또, 액정 셀 (2) 의 광원측과 반대측, 즉, 시인측에 제 2 편광판 (1) 을 구비하고 있다. 액정 셀 (2) 로는, 상기 서술한 바와 같이, VA 모드, IPS 모드, TN 모드, STN 모드나 벤드 배향 (π 형) 등의 임의의 타입의 것을 사용할 수 있지만, 최외층의 특징에 따라 추가로 액정 셀의 모드를 선택할 수 있다.

본 발명의 액정 표시 장치는, 액정 셀 (2) 의 광원측에 고편광 성능을 갖는 본 발명의 반사 편광 필름으로 이루어지는 제 1 편광판 (3) 을 배치함으로써, 종래의 흡수형 편광판 대신에 액정 셀과 첩합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 반사 편광 필름으로 이루어지는 제 1 편광판은, 종래의 흡수형 편광판에 필적하는 높은 편광 성능을 갖고, 또한 투과되지 않는 편광광을 반사시켜 재이용하는 휘도 향상 필름으로서의 기능을 구비하기 때문에, 광원 (4) 과 제 1 편광판 (3) 사이에 추가로 휘도 향상 필름이라고 불리는 반사형 편광판을 사용할 필요가 없어, 휘도 향상 필름의 기능과 액정 셀에 첩합하는 편광판의 기능을 일체화시킬 수 있기 때문에 부재수를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 액정 표시 장치는, 제 1 편광판으로서 본 발명의 반사 편광 필름을 사용함으로써, 경사 방향으로 입사한 광에 대해서도, 경사 방향으로 입사한 p 편광 성분을 거의 투과시키지 않고, 동시에 경사 방향으로 입사한 s 편광 성분에 대해서는 반사를 억제하여 투과시키는 효과를 발휘하여, 경사 방향으로 입사한 광에 대한 투과광의 색상차가 억제되는 특징을 갖는다. 그 때문에, 액정 표시 장치로서 투사한 영상의 컬러인 채로 시인할 수 있다.

또, 통상은 도 4 에 나타내는 바와 같이, 액정 셀 (2) 의 시인측에 제 2 편광판 (1) 이 배치된다. 제 2 편광판 (1) 은 특별히 제한되지 않고, 흡수형 편광판 등 공지된 것을 사용할 수 있다. 외광의 영향이 매우 적은 경우에는, 제 2 편광판으로서 제 1 편광판과 동일한 종류의 반사형 편광판을 사용해도 상관없다. 또, 외광의 영향을 받는 경우, 액정 표시 장치를 시인하지 않을 때에는 미러 외관을 나타내고, 시인할 때에는 영상을 충분히 시인할 수 있는 점에서, 미관도 구비하는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

액정 셀 (2) 의 시인측에는, 제 2 편광판 이외에도, 예를 들어 광학 보상 필름 등의 각종 광학층을 형성할 수 있지만, 본 발명의 최외층 Ⅰ 의 양태의 최외층, 또는 최외층 Ⅱ 의 양태의 최외층을 사용하는 경우에는 위상차판을 사용하지 않아도 된다.

[액정 표시 장치의 형성]

본 발명의 액정 표시 장치용 광학 부재 (액정 패널) 와 광원을 조합하고, 또한 필요에 따라 구동 회로 등을 장착함으로써 본 발명의 액정 표시 장치가 얻어진다. 또, 이들 이외에도 액정 표시 장치의 형성에 필요한 각종 부재를 조합할 수 있지만, 본 발명의 액정 표시 장치는 광원으로부터 사출되는 광을 제 1 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다.

일반적으로 액정 표시 장치의 광원은, 직하 방식과 사이드 라이트 방식으로 대별되지만, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서는, 방식의 한정 없이 사용 가능하다.

이와 같이 하여 얻어진 액정 표시 장치는, 예를 들어, PC 모니터, 노트 PC, 복사기 등의 OA 기기, 휴대 전화, 시계, 디지털 카메라, 휴대 정보 단말 (PDA), 휴대 게임기 등의 휴대 기기, 비디오 카메라, 텔레비젼, 전자 렌지 등의 가정용 전기 기기, 백 모니터, 카 내비게이션 시스템용 모니터, 카 오디오 등의 차재용 기기, 상업 점포용 인포메이션용 모니터 등의 전시 기기, 감시용 모니터 등의 경비 기기, 개호용 (介護用) 모니터, 의료용 모니터 등의 개호·의료 기기 등, 여러 용도에 사용할 수 있다.

실시예

이하에, 본 발명을 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이하에 나타낸 실시예에 제한되는 것은 아니다.

또한, 실시예 중의 물성이나 특성은 하기 방법으로 측정 또는 평가하였다.

(1) 각 방향의 굴절률 및 평균 굴절률

각 층을 구성하는 개개의 폴리머에 대해, 각각 용융시켜 다이로부터 압출하고, 캐스팅 드럼 상에 캐스트한 필름 (단층 필름) 을 제조하여, 얻어진 필름을 다층 연신 필름의 제막 조건과 동일한 조건으로 제막하여 연신 필름을 준비하였다. 얻어진 연신 필름에 대해, 각각 연신 방향 (X 방향) 과 그 직교 방향 (Y 방향), 두께 방향 (Z 방향) 의 각각의 굴절률 (각각 n_X, n_Y, n_Z 로 한다) 을 메트리콘 제조 프리즘 커플러를 사용하여 파장 633 ㎚ 에 있어서의 굴절률을 측정하여 구하고, 평균 굴절률에 대해서는 n_X, n_Y, n_Z 의 평균값을 구하였다.

(2) 폴리에스테르 및 필름의 융점 (Tm) 및 유리 전이점 (Tg)

폴리머 시료 또는 필름 샘플을 10 ㎎ 샘플링하고, DSC (TA 인스트루먼트사 제조, 상품명 : DSC2920) 를 사용하여, 20 ℃／min. 의 승온 속도로 융점 및 유리 전이점을 측정한다.

(3) 폴리에스테르의 특정 그리고 공중합 성분 및 각 성분량의 특정

필름 샘플의 각 층에 대해, ¹H-NMR 측정으로부터 폴리에스테르의 성분 그리고 공중합 성분 및 각 성분량을 특정하였다.

(4) 반사율, 반사 파장

분광 광도계 (시마즈 제작소 제조, MPC-3100) 를 사용하여 광원측에 편광 필터를 장착하고, 각 파장에서의 알루미늄 증착한 미러와의 상대 경면 반사율을 파장 400 ㎚ 내지 800 ㎚ 의 범위에서 측정한다. 이 때, 편광 필터의 투과축을 반사 편광 필름의 연신 방향 (X 방향) 과 맞춰지도록 배치했을 경우의 측정값을 p 편광으로 하고, 편광 필터의 투과축을 필름의 연신 방향과 직교하도록 배치했을 경우의 측정값을 s 편광으로 하였다. 각각의 편광 성분에 대해 400 - 800 ㎚ 의 범위에서의 반사율의 평균값을 평균 반사율로 하였다.

측정에 있어서, 각 구체예에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름의 양면에 최외층을 갖는 필름 샘플을 사용하여, 필름 샘플의 필름면에 대해 수직 방향으로부터 측정광을 입사시킨 0 도 입사각으로 측정을 실시하였다. 또, 50 도 입사시의 반사율 특성은, 필름 샘플의 필름면에 대한 수직 방향을 0 도로 하여, 입사면 내에서 0 도에서 50 도 기울인 위치에서 측정 편광이 입사하도록 광원에 대해 필름 샘플의 위치를 조정하여 측정하였다.

(5) 각 층의 두께

필름 샘플을 필름 길이 방향 2 ㎜, 폭 방향 2 ㎝ 로 잘라내어, 포매 (包埋) 캡슐에 고정 후, 에폭시 수지 (리파인텍 (주) 제조 에포마운트) 로 포매하였다. 포매된 샘플을 마이크로톰 (LEICA 제조 ULTRACUT UCT) 으로 폭 방향으로 수직으로 절단하여, 5 ㎚ 두께의 박막 절편으로 하였다. 투과형 전자 현미경 (히타치 S-4300) 을 사용하여 가속 전압 100 ㎸ 로 관찰 촬영하여, 사진으로부터 최외층, 및 1 축 연신 다층 적층 필름의 각 층의 두께를 측정하였다.

또, 얻어진 각 층의 두께를 기초로, 제 1 층에 있어서의 최소 층 두께에 대한 최대 층 두께의 비율, 제 2 층에 있어서의 최소 층 두께에 대한 최대 층 두께의 비율을 각각 구하였다.

또, 얻어진 각 층의 두께를 기초로, 제 1 층의 평균 층두께, 제 2 층의 평균 층두께를 각각 구하여, 제 1 층의 평균 층두께에 대한 제 2 층의 평균 층두께를 산출하였다.

또한, 제 1 층과 제 2 층의 층두께에 관련하는 특성을 구할 때, 최외층은 제 1 층과 제 2 층으로부터 제외하였다. 또, 교호 적층 중에 2 ㎛ 이상의 두께 조정층이 존재하는 경우에는, 이러한 층도 제 1 층과 제 2 층으로부터 제외하였다.

(6) 필름 전체 두께

필름 샘플을 스핀들 검출기 (안리츠 전기 (주) 제조 K107C) 사이에 끼우고, 디지털 차동 전자 마이크로미터 (안리츠 전기 (주) 제조 K351) 로 상이한 위치에서 두께를 10 점 측정하고, 평균값을 구하여 필름 두께로 하였다.

(7) 최외층의 굴절률

1 축 연신 다층 적층 필름 및 최외층을 포함하는 필름을 샘플로서 사용하여, 기계 방향, 폭 방향, 및 필름 두께 방향 각각의 굴절률에 대해, 아베 굴절률계를 사용하여 나트륨 D 선을 광원으로 하여 최외층의 굴절률을 측정하였다. 또한, 마운트액에는 요오드화메틸렌을 사용하고, 측정 분위기는 25 ℃, 65 ％RH 로 하였다. 얻어진 굴절률의 값을 사용하여, 하기 식 (1) 로부터 위상차 (Re), 및 하기 식 (2) 로부터 위상차 (Rth) 를 구하였다. 최외층은 2 ㎛ 이상의 층두께이기 때문에, 1 축 연신 다층 적층 필름 상에 형성된 상태에서도 직접 최외층의 굴절률을 측정할 수 있다.

위상차 (Re) =｜nTD - nMD｜ × 1000 × d … (1)

위상차 (Rth) = ((nMD + nTD)/2 - nZ) × 1000 × d … (2)

(8) 배향각의 측정

칼자이스사 제조 편광 현미경을 사용하여 반사 편광 필름의 배향 상태를 관찰하고, 그 필름 면내의 주배향축의 방향이 필름의 폭 방향에 대해 몇도 기울어져 있는지를 측정하여 배향각으로 하였다.

구체적으로는 1.5 m 폭의 필름 샘플을 사용하고, 10 ㎝ 폭 간격으로 측정 샘플을 15 편, 필름의 기계 방향을 따라 잘라내어, 각각의 측정 샘플의 중앙부에 있어서의 배향각을 측정하고, 15 점 중 최대의 값을 최대 배향각으로 하였다.

(9) 휘도 향상 효과, 색상

PC 의 표시 디스플레이로서 얻어진 액정 표시 장치를 사용하여, PC 에 의해 백색 표시했을 때의 액정 표시 장치의 화면의 정면 휘도를 옵토디자인사 제조 FPD 시야각 측정 평가 장치 (ErgoScope88) 로 측정하고, 실시예 1 ∼ 7, 실시예 13 ∼ 25, 비교예 2 ∼ 10, 및 비교예 21 및 22 에 대해서는, 비교예 1 에 대한 휘도의 상승률, 및 컬러를 산출하여, 휘도 향상 효과를 하기의 기준으로 평가하였다. 이러한 실시예 및 비교예의 측정에 사용한 액정 표시 장치의 종류는, 비교예 1 의 (액정 패널의 제조) 란에 기재된 IPS 모드의 액정 셀을 구비하는 것이다.

또, 실시예 8 ∼ 12, 실시예 26 ∼ 27 및 비교예 12 ∼ 20 에 대해서는, 비교예 11 에 대한 휘도의 상승률, 및 컬러를 산출하여, 휘도 향상 효과를 하기의 기준으로 평가하였다. 이러한 실시예 및 비교예의 측정에 사용한 액정 표시 장치의 종류는, 비교예 11 의 (액정 패널의 제조) 란에 기재된 VA 모드의 액정 셀을 구비하는 것이다.

◎ : 휘도 향상 효과가 160 ％ 이상

○ : 휘도 향상 효과가 150 ％ 이상, 160 ％ 미만

△ : 휘도 향상 효과가 140 ％ 이상, 150 ％ 미만

× : 휘도 향상 효과가 140 ％ 미만

아울러 화면의 정면을 0 도로 하고, 0 도 ∼ 80 도의 전방위 시야각에서의 색상 x 의 최대 변화 및 y 의 최대 변화를 하기의 기준으로 평가하였다.

◎ : x, y 모두 최대 변화가 0.03 미만

○ : x, y 중 어느 것의 최대 변화가 0.03 미만

× : x, y 모두 최대 변화가 0.03 이상

(10) 콘트라스트 평가 (편광도)

PC 의 표시 디스플레이로서 얻어진 액정 표시 장치를 사용하여, PC 에 의해 백색 및 흑색 화면을 표시했을 때의 액정 표시 장치의 화면의 정면 휘도를 옵토디자인사 제조 FPD 시야각 측정 평가 장치 (ErgoScope88) 로 측정하여, 백색 화면으로부터 명휘도를, 또 흑색 화면으로부터 암휘도를 각각 구하고, 명휘도/암휘도로부터 구해지는 콘트라스트를 이하의 기준으로 평가하였다.

각 실시예, 비교예의 콘트라스트 평가에 사용한 액정 표시 장치는, (9) 휘도 향상 효과, 색상의 측정에 사용한 것과 동일한 종류의 것이다.

◎ : 콘트라스트 (명휘도/암휘도) 300 이상

○ : 콘트라스트 (명휘도/암휘도) 200 이상 300 미만

× : 콘트라스트 (명휘도/암휘도) 200 미만

(11) 열수축률

필름 샘플에 30 ㎝ 간격으로 표점을 부여하고, 하중을 가하지 않고 85 ℃ 의 오븐으로 30 분간 열처리를 실시하여, 열처리 후의 표점 간격을 측정하여, 1 축 연신 방향 및 그 직교 방향에 있어서, 하기 식으로 열수축률을 산출하였다.

열수축률 (％) = ((열처리 전 표점간 거리 - 열처리 후 표점간 거리)/열처리전 표점간 거리) × 100

(12) 필름 헤이즈

JIS-K7136 에 따라 헤이즈 측정기 (닛폰 전색 공업사 제조 NDH―2000) 를 사용하여 측정하였다.

(13) 내구성 평가

PC 의 표시 디스플레이로서 얻어진 액정 표시 장치를 사용하여 백라이트를 연속 3000 hr 점등 후, 액정 패널을 취출하여 외관을 육안으로 관찰하고, 하기 기준에 기초하여 평가를 실시하였다.

평가 기준 :

◎ 가열 후의 필름의 외관에 전혀 변화가 관찰되지 않는다

○ 가열 후의 필름에 육안으로는 변화가 관찰되지만, 0.5 ㎜ 미만의 높이의 계측 불능인 요철이 관찰된다

△ 가열 후의 필름에 1 ㎜ 미만의 높이의 요철이 관찰된다

× 가열 후의 필름에 1 ㎜ 이상의 높이의 요철이 관찰된다.

[비교예 1]

(편광자의 제조)

폴리비닐알코올을 주성분으로 하는 고분자 필름 [쿠라레 제조 상품명 「9P75R (두께 : 75 ㎛, 평균 중합도 : 2,400, 비누화도 99.9 몰％)」] 을 주속이 상이한 롤 사이에서 염색하면서 연신 반송하였다. 먼저, 30 ℃ 의 수욕 중에 1 분간 침지시켜 폴리비닐알코올 필름을 팽윤시키면서 반송 방향으로 1.2 배로 연신한 후, 30 ℃ 의 요오드화칼륨 농도 0.03 중량％, 요오드 농도 0.3 중량％ 의 수용액 중에서 1 분간 침지함으로써, 염색하면서 반송 방향으로 전혀 연신하고 있지 않은 필름 (원래 길이) 을 기준으로 하여 3 배로 연신하였다. 다음으로 60 ℃ 의 붕산 농도 4 중량％, 요오드화칼륨 농도 5 중량％ 의 수용액 중에 30 초간 침지하면서, 반송 방향으로 원래 길이 기준으로 6 배로 연신하였다. 다음으로, 얻어진 연신 필름을 70 ℃ 에서 2 분간 건조시킴으로써 편광자를 얻었다. 또한, 편광자의 두께는 30 ㎛, 수분율은 14.3 중량％ 였다.

(접착제의 제조)

아세트아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올계 수지 (평균 중합도 1200, 비누화도 98.5 몰％, 아세트아세틸화도 5 몰％) 100 중량부에 대해, 메틸올멜라민 50 중량부를 30 ℃ 의 온도 조건하에서 순수에 용해하고, 고형분 농도 3.7 중량％ 의 수용액을 조제하였다. 이 수용액 100 중량부에 대해, 정전하를 갖는 알루미나콜로이드 (평균 입자경 15 ㎚) 를 고형분 농도 10 중량％ 로 함유하는 수용액 18 중량부를 첨가하여 접착제 수용액을 조제하였다. 접착제 용액의 점도는 9.6 mPa·s 이고, pH 는 4 ∼ 4.5 의 범위이고, 알루미나콜로이드의 배합량은, 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대해 74 중량부였다.

(흡수형 편광판의 제조)

두께 80 ㎛, 정면 리타데이션 0.1 ㎚, 두께 방향 리타데이션 1.0 ㎚ 의 광학 등방성 소자 (후지 필름 제조 상품명 「후지택 ZRF80S」 의 편면에 상기의 알루미나콜로이드 함유 접착제를 건조 후의 두께가 80 ㎚ 가 되도록 도포하고, 이것을 상기의 편광자의 편면에 양자의 반송 방향이 평행이 되도록 롤·투·롤로 적층하였다. 계속해서, 편광자의 반대측의 면에도 동일하게 하여 광학 등방성 소자 (후지 필름 제조 상품명 「후지택 ZRF80S」) 의 편면에 상기의 알루미나콜로이드 함유 접착제를 건조 후의 두께가 80 ㎚ 가 되도록 도포한 것을 이들의 반송 방향이 평행이 되도록 롤·투·롤로 적층하였다. 그 후 55 ℃ 에서 6 분간 건조시켜 편광판을 얻었다. 이 편광판을 「편광판 X」 라고 한다.

(액정 패널의 제조)

IPS 모드의 액정 셀을 구비하고, 직하형의 백라이트를 채용한 액정 텔레비젼 (마츠시타 전기 제조 비에라 TH-32LZ80 2007년 제조) 으로부터 액정 패널을 취출하고, 액정 셀의 상하에 배치되어 있던 편광판 및 광학 보상 필름을 제거하여, 그 액정 셀의 유리면 (표리) 을 세정하였다. 계속해서, 상기 액정 셀의 광원측의 표면에 원래의 액정 패널에 배치되어 있던 광원측 편광판의 흡수축 방향과 동일한 방향이 되도록 아크릴계 점착제를 통해 상기의 편광판 X 를 액정 셀에 배치하였다.

이어서, 액정 셀의 시인측의 표면에 원래의 액정 패널에 배치되어 있던 시인측 편광판의 흡수축 방향과 동일한 방향이 되도록 아크릴계 점착제를 통해 상기의 편광판 X 를 액정 셀에 배치하였다. 이와 같이 하여, 액정 셀의 일방 주면에 편광판 X, 타방 주면에 편광판 X 가 배치된 액정 패널을 얻었다.

(액정 표시 장치의 제조)

상기의 액정 패널을 원래의 액정 표시 장치에 장착하고, 액정 표시 장치의 광원을 점등시켜 PC 로 백색 화면 및 흑색 화면을 표시하여 액정 표시 장치의 휘도를 평가하였다.

[실시예 1]

2,6-나프탈렌디카르복실산디메틸, 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산, 그리고 에틸렌글리콜을, 티탄테트라부톡사이드의 존재하에서 에스테르화 반응 및 에스테르 교환 반응을 실시하고, 또한 계속해서 중축합 반응을 실시하여 고유 점도 0.62 ㎗/g 이고, 산 성분의 65 몰％ 가 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분 (표 중, PEN 이라고 기재), 산 성분의 35 몰％ 가 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산 성분 (표 중, ENA 라고 기재), 글리콜 성분이 에틸렌글리콜인 방향족 폴리에스테르를 얻었다. 이러한 방향족 폴리에스테르를 제 1 층용 수지로 하고, 제 2 층용 열가소성 수지로 하여, 고유 점도 (오르토클로로페놀, 35 ℃) 0.62 ㎗/g 의 이소프탈산 20 몰％ 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (IA20PET) 를 준비하였다.

준비한 제 1 층용 수지 및 제 2 층용 수지를 각각 170 ℃ 에서 5 시간 건조 후, 제 1, 제 2 압출기에 공급하고, 300 ℃ 까지 가열하여 용융 상태로 하며, 제 1 층용 폴리에스테르를 138 층, 제 2 층용 폴리에스테르를 137 층으로 분기시킨 후, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층되고, 또한 제 1 층과 제 2 층에 있어서의 각각의 최대 층 두께와 최소 층 두께가 최대/최소에서 2.2 배까지 연속적으로 변화하는 다층 피드 블록 장치를 사용하여, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 총수 275 층의 적층 상태의 용융체로 하고, 그 적층 상태를 유지한 채로, 그 양측에 제 3 압출기로부터 제 2 층용 폴리에스테르와 동일한 폴리에스테르를 3 층 다이로 유도하여, 총수 275 층의 적층 상태의 용융체의 양측에 두께 조정층을 추가로 적층하였다. 이러한 두께 조정층은 전체의 18 ％ 가 되도록 제 3 압출기의 공급량을 조정하였다. 이어서, 이러한 적층 상태 (이하, 1 유닛이라고 칭하는 경우가 있다) 를 유지한 채로 적층 방향과 수직 방향으로 1 : 1 의 비율이 되도록 분할하고, 적층수 (더블링수) 가 2 배가 되도록 다시 적층하며, 그 적층 상태를 유지한 채로 다이로 유도하여, 캐스팅 드럼 상에 캐스트하고, 제 1 층과 제 2 층의 평균 층두께비가 1.0 : 2.6 이 되도록 조정하여, 가장 외측에 위치하는 두께 조정층을 최외층으로 하는 다층 미연신 필름을 제조하였다.

이 다층 미연신 필름을 120 ℃ 의 온도에서 폭 방향으로 5.2 배로 연신하고, 추가로 120 ℃ 에서 동 방향으로 15 ％ 연신하면서 3 초간 열고정 처리를 실시하였다. 얻어진 반사 편광 필름의 두께는 66 ㎛ 였다.

(액정 패널의 형성)

상기 비교예 1 에 있어서, 광원측의 제 1 편광판으로서 편광판 X 대신에, 얻어진 반사 편광 필름을 사용한 것 이외에는 비교예 1 과 동일하게 하여, 액정 셀의 광원측 주면에 얻어진 반사 편광 필름 (제 1 편광판), 시인측 주면에 편광판 X (제 2 편광판) 가 배치된 IPS 모드의 액정 패널을 얻었다.

(액정 표시 장치의 제조)

상기의 액정 패널을 원래의 액정 표시 장치에 장착하고, 액정 표시 장치의 광원을 점등시켜 PC 로 백색 화면 및 흑색 화면의 휘도를 평가하였다.

이와 같이 하여 얻어진 1 축 연신 다층 적층 필름의 각 층의 수지 구성, 각 층의 특징을 표 1 에, 또 1 축 연신 다층 적층 필름의 물성 및 액정 표시 장치의 물성을 표 2 에 나타낸다.

[실시예 2 ∼ 5]

표 1 에 나타내는 바와 같이, 각 층의 수지 조성, 층두께, 제조 조건을 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 반사 편광 필름을 얻었다.

또한, 실시예 2 에서 제 2 층용 폴리에스테르로서 사용한 NDC20PET 란, 실시예 1 의 제 2 층용 폴리에스테르로서 사용한 이소프탈산 20 몰％ 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (IA20PET) 의 공중합 성분을 2,6-나프탈렌디카르복실산으로 변경한 공중합 폴리에스테르이다.

또, 실시예 4 에서 제 2 층용 폴리에스테르로서 사용한 ENA21PEN/PCT 블렌드란, 실시예 4 의 제 1 층용 폴리에스테르인 ENA21PEN (산 성분의 79 몰％ 가 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분, 산 성분의 21 몰％ 가 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산 성분, 글리콜 성분이 에틸렌글리콜인 방향족 폴리에스테르) 과, 이스트만 케미컬 제조 PCTA AN004 (폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트-이소프탈레이트 공중합체) 를 중량 비율로 2 : 1 이 되도록 혼합한 것이다.

또, 상기 비교예 1 에 있어서, 광원측의 제 1 편광판으로서 편광판 X 대신에, 얻어진 반사 편광 필름을 사용한 것 이외에는 비교예 1 과 동일하게 하여, 액정 셀의 광원측 주면에 얻어진 반사 편광 필름 (제 1 편광판), 시인측 주면에 편광판 X (제 2 편광판) 가 배치된 액정 패널을 얻었다.

[실시예 6]

1 유닛의 적층 상태를 얻은 후의 적층수 (더블링수) 를 3 배로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 반사 편광 필름을 얻었다.

[실시예 7]

1 유닛의 적층 상태를 얻은 후의 적층 (더블링) 을 실시하지 않았던 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 반사 편광 필름을 얻었다.

[비교예 2]

제 1 층용 열가소성 수지를 고유 점도 (오르토클로로페놀, 35 ℃) 0.62 ㎗/g 의 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 (PEN), 제 2 층용 열가소성 수지를 고유 점도 (오르토클로로페놀, 35 ℃) 0.62 ㎗/g 의 테레프탈산 64 몰％ 공중합 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 (TA64PEN) 로 변경하고, 표 1 에 나타내는 제조 조건으로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름을 얻고, 이러한 필름을 제 1 편광판으로 하여 액정 패널을 형성하고, 액정 표시 장치를 제조하였다.

[비교예 3 ∼ 10]

표 1 에 나타내는 바와 같이, 수지 조성, 층두께, 제조 조건 중 어느 것을 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 1 축 연신 다층 적층 필름을 얻고, 이러한 필름을 제 1 편광판으로 하여 액정 패널을 형성하고, 액정 표시 장치를 제조하였다.

얻어진 필름은 모두 실시예에 비해 편광 성능이 저하되어 있어, 충분한 휘도 향상률이 얻어지지 않았다. 또, 적어도 x, y 중 어느 것의 색상 변화량이 실시예에 비해 컸다.

[비교예 11]

비교예 1 로 제조한 편광판 X 를 사용하여 이하의 방법으로 액정 패널 및 액정 표시 장치를 제조하였다.

(액정 패널의 제조)

VA 모드의 액정 셀을 구비하고, 직하형의 백라이트를 채용한 액정 텔레비젼 (SONY 제조 BRAVIA KDL-22EX300 2010년 제조) 으로부터 액정 패널을 취출하고, 액정 셀의 상하에 배치되어 있던 편광판 및 광학 보상 필름을 제거하여, 그 액정 셀의 유리면 (표리) 을 세정하였다. 계속해서, 상기 액정 셀의 광원측의 표면에 비교예 1 에 기재된 방법으로 제조한 편광판 X 를 원래의 액정 패널에 배치되어 있던 광원측 편광판의 흡수축 방향과 동일한 방향이 되도록 아크릴계 점착제를 통해 액정 셀에 배치하였다.

이어서, 액정 셀의 시인측의 표면에 그 편광판 X 를 원래의 액정 패널에 배치되어 있던 시인측 편광판의 흡수축 방향과 동일한 방향이 되도록 아크릴계 점착제를 통해 액정 셀에 배치하였다. 이와 같이 하여, 액정 셀의 일방 주면에 편광판 X, 타방 주면에 편광판 X 가 배치된 VA 모드의 액정 패널을 얻었다.

(액정 표시 장치의 제조)

상기의 액정 패널을 원래의 액정 표시 장치에 장착하고, 액정 표시 장치의 광원을 점등시켜 PC 로 백색 화면 및 흑색 화면을 표시하여, 액정 표시 장치의 휘도를 평가하였다.

[실시예 8]

준비한 제 1 층용 수지 및 제 2 층용 수지를 각각 170 ℃ 에서 5 시간 건조 후, 제 1, 제 2 압출기에 공급하고, 300 ℃ 까지 가열하여 용융 상태로 하며, 제 1 층용 폴리에스테르를 138 층, 제 2 층용 폴리에스테르를 137 층으로 분기시킨 후, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층되고, 또한 제 1 층과 제 2 층에 있어서의 각각의 최대 층 두께와 최소 층 두께가 최대/최소에서 2.2 배까지 연속적으로 변화하는 다층 피드 블록 장치를 사용하여, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 총수 275 층의 적층 상태의 용융체로 하고, 그 적층 상태를 유지한 채로 그 양측에 제 3 압출기로부터 제 2 층용 폴리에스테르와 동일한 폴리에스테르를 3 층 다이로 유도하여, 총수 275 층의 적층 상태의 용융체의 양측에 두께 조정층을 추가로 적층하였다. 이러한 두께 조정층은, 전체의 27 ％ 가 되도록 제 3 압출기의 공급량을 조정하였다. 이어서, 이러한 적층 상태 (이하, 1 유닛이라고 칭하는 경우가 있다) 를 유지한 채로, 적층 방향과 수직 방향으로 1 : 1 의 비율이 되도록 분할하고, 적층수 (더블링수) 가 2 배가 되도록 다시 적층하며, 그 적층 상태를 유지한 채로 다이로 유도하여, 캐스팅 드럼 상에 캐스트하고, 제 1 층과 제 2 층의 평균 층두께비가 1.0 : 2.6 이 되도록 조정하여, 가장 외측에 위치하는 두께 조정층을 최외층으로 하는 다층 미연신 필름을 제조하였다.

이 다층 미연신 필름을 120 ℃ 의 온도에서 폭 방향으로 5.2 배로 연신하고, 추가로 120 ℃ 에서 동 방향으로 15 ％ 연신하면서 3 초간 열고정 처리를 실시하였다. 얻어진 반사 편광 필름의 두께는 74 ㎛ 였다.

(액정 패널의 형성)

상기 비교예 11 에 있어서, 광원측의 제 1 편광판으로서 편광판 X 대신에, 얻어진 반사 편광 필름을 사용한 것 이외에는 비교예 11 과 동일하게 하여, 액정 셀의 광원측 주면에 얻어진 반사 편광 필름 (제 1 편광판), 시인측 주면에 편광판 X (제 2 편광판) 가 배치된 VA 모드의 액정 패널을 얻었다.

(액정 표시 장치의 제조)

이와 같이 하여 얻어진 1 축 연신 다층 적층 필름의 각 층의 수지 구성, 각 층의 특징을 표 3 에, 또 1 축 연신 다층 적층 필름의 물성 및 액정 표시 장치의 물성을 표 4 에 나타낸다.

얻어진 필름은 편광 성능이 높고, VA 모드 액정 디스플레이를 사용한 평가에 있어서 충분한 휘도 향상률 및 콘트라스트 (편광도) 가 얻어졌다. 또, 위상차판을 사용하지 않아도 색상 변화량이 충분히 작았다.

[실시예 9 ∼ 10, 12]

표 3 에 나타내는 바와 같이, 각 층의 수지 조성, 층두께, 제조 조건을 변경한 것 이외에는 실시예 8 과 동일하게 하여, 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 반사 편광 필름을 얻었다.

또한, 실시예 9 에서 제 2 층용 폴리에스테르로서 사용한 NDC20PET 란, 실시예 8 의 제 2 층용 폴리에스테르로서 사용한 이소프탈산 20 몰％ 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (IA20PET) 의 공중합 성분을 2,6-나프탈렌디카르복실산으로 변경한 공중합 폴리에스테르이다.

또, 실시예 10 에서 제 2 층용 폴리에스테르로서 사용한 ENA21PEN/PCT 블렌드란, 실시예 10 의 제 1 층용 폴리에스테르인 ENA21PEN (산 성분의 79 몰％ 가 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분, 산 성분의 21 몰％ 가 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산 성분, 글리콜 성분이 에틸렌글리콜인 방향족 폴리에스테르) 과, 이스트만 케미컬 제조 PCTA AN004 (폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트-이소프탈레이트 공중합체) 를 중량 비율로 2 : 1 이 되도록 혼합한 것이다.

또, 상기 비교예 11 에 있어서, 광원측의 제 1 편광판으로서 편광판 X 대신에, 얻어진 반사 편광 필름을 사용한 것 이외에는 비교예 11 과 동일하게 하여, 액정 셀의 광원측 주면에 얻어진 반사 편광 필름 (제 1 편광판), 시인측 주면에 편광판 X (제 2 편광판) 가 배치된 액정 패널을 얻었다.

[실시예 11]

1 유닛의 적층 상태를 얻은 후의 적층 (더블링) 을 실시하지 않았던 것 이외에는 실시예 8 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 반사 편광 필름을 얻었다.

[비교예 12]

제 1 층용 열가소성 수지를 고유 점도 (오르토클로로페놀, 35 ℃) 0.62 ㎗/g 의 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 (PEN), 제 2 층용 열가소성 수지를 고유 점도 (오르토클로로페놀, 35 ℃) 0.62 ㎗/g 의 테레프탈산 64 몰％ 공중합 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 (TA64PEN) 로 변경하고, 표 3 에 나타내는 층두께, 제조 조건으로 변경한 것 이외에는 실시예 8 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름을 얻고, 이러한 필름을 제 1 편광판으로 하여 액정 패널을 형성하고, 액정 표시 장치를 제조하였다.

얻어진 필름은 실시예에 비해 편광 성능이 저하되어 있어, 충분한 휘도 향상률 및 콘트라스트 (편광도) 를 얻을 수 없었다. 또, 색상 변화량이 실시예에 비해 컸다.

[비교예 13 ∼ 20]

표 3 에 나타내는 바와 같이, 수지 조성, 층두께, 제조 조건 중 어느 것을 변경한 것 이외에는 실시예 8 과 동일하게 하여, 1 축 연신 다층 적층 필름을 얻고, 이러한 필름을 제 1 편광판으로 하여 액정 패널을 형성하고, 액정 표시 장치를 제조하였다.

얻어진 필름은 모두 실시예에 비해 편광 성능이 저하되어 있어, 충분한 휘도 향상률 및 콘트라스트 (편광도) 를 얻을 수 없었다. 또, 적어도 x, y 중 어느 것의 색상 변화량이 실시예에 비해 컸다.

[실시예 13]

2,6-나프탈렌디카르복실산디메틸, 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산, 그리고 에틸렌글리콜을, 티탄테트라부톡사이드의 존재하에서 에스테르화 반응 및 에스테르 교환 반응을 실시하고, 또한 계속해서 중축합 반응을 실시하여 고유 점도 0.62 ㎗/g 이고, 산 성분의 85 몰％ 가 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분 (표 중, PEN 이라고 기재), 산 성분의 15 몰％ 가 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산 성분 (표 중, ENA 라고 기재), 글리콜 성분이 에틸렌글리콜인 방향족 폴리에스테르를 얻고, 제 1 층용 폴리에스테르로 하였다.

또, 제 2 층용 폴리에스테르로서, 트리시클로데칸디메탄올, 에틸렌글리콜 및 테레프탈산을, 티탄테트라부톡사이드의 존재하에서 에스테르화 반응 및 에스테르 교환 반응을 실시하고, 또한 계속해서 중축합 반응을 실시하여 고유 점도 0.60 ㎗/g 이고, 디올 성분의 30 몰％ 가 트리시클로데칸디메탄올 성분 (표 중, TCDM 이라고 기재), 디올 성분의 70 몰％ 가 에틸렌글리콜 성분, 산 성분이 테레프탈산인 방향족 폴리에스테르를 얻고, 제 2 층용 폴리에스테르로 하였다.

준비한 제 1 층용 폴리에스테르 및 제 2 층용 폴리에스테르를 각각 170 ℃ 에서 5 시간 건조 후, 제 1, 제 2 압출기에 공급하고, 300 ℃ 까지 가열하여 용융 상태로 하며, 제 1 층용 폴리에스테르를 138 층, 제 2 층용 폴리에스테르를 137 층으로 분기시킨 후, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층되고, 또한 제 1 층과 제 2 층에 있어서의 각각의 최대 층 두께와 최소 층 두께가 최대/최소에서 2.2 배까지 연속적으로 변화하는 다층 피드 블록 장치를 사용하여, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 총수 275 층의 적층 상태의 용융체로 하고, 그 적층 상태를 유지한 채로, 그 양측에 제 3 압출기로부터 제 2 층용 폴리에스테르와 동일한 폴리에스테르를 3 층 다이로 유도하여, 총수 275 층의 적층 상태의 용융체의 양측에 두께 조정층을 추가로 적층하였다. 이러한 양단층 (두께 조정층) 은, 전체의 18 ％ 가 되도록 제 3 압출기의 공급량을 조정하였다. 이어서, 이러한 적층 상태 (이하, 1 유닛이라고 칭하는 경우가 있다) 를 유지한 채로, 적층 방향과 수직 방향으로 1 : 1 의 비율이 되도록 분할하고, 적층수 (더블링수) 가 2 배가 되도록 다시 적층하며, 그 적층 상태를 유지한 채로 다이로 유도하여, 캐스팅 드럼 상에 캐스트하고, 제 1 층과 제 2 층의 평균 층두께비가 1.0 : 2.6 이 되도록 조정하여, 다층 미연신 필름을 제조하였다.

이 다층 미연신 필름을 125 ℃ 의 온도에서 폭 방향으로 5.2 배로 연신하고, 추가로 125 ℃ 에서 동 방향으로 15 ％ 연신하면서 3 초간 열고정 처리를 실시하였다. 얻어진 필름의 전체 두께는 66 ㎛, 제 1 층과 제 2 층의 교호 적층 (광학 간섭층) 부분의 층수는 550 층이었다.

(액정 패널의 형성)

(액정 표시 장치의 제조)

이와 같이 하여 얻어진 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 반사 편광 필름의 각 층의 수지 구성, 각 층의 특징을 표 5 에, 또 반사 편광 필름의 물성 및 액정 표시 장치의 물성을 표 6 에 나타낸다.

[실시예 14 ∼ 23]

표 5 에 나타내는 바와 같이, 각 층의 수지 조성 또는 층두께를 변경한 것 이외에는 실시예 13 과 동일하게 하여, 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 반사 편광 필름, 및 액정 표시 장치를 얻었다. 그 때, 제 1 층을 구성하는 폴리머의 Tg 에 맞춰 연신 온도 및 열고정 온도를 조정하였다. 얻어진 반사 편광 필름의 물성 및 액정 표시 장치의 물성을 표 6 에 나타낸다.

[실시예 24]

1 유닛의 적층 상태를 얻은 후의 적층수 (더블링수) 를 3 배로 변경한 것 이외에는 실시예 13 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 반사 편광 필름 및 액정 표시 장치를 얻었다. 얻어진 반사 편광 필름의 물성 및 액정 표시 장치의 물성을 표 6 에 나타낸다.

[실시예 25]

1 유닛의 적층 상태를 얻은 후의 적층 (더블링) 을 실시하지 않았던 것 이외에는 실시예 13 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 반사 편광 필름 및 액정 표시 장치를 얻었다. 얻어진 반사 편광 필름의 물성 및 액정 표시 장치의 물성을 표 6 에 나타낸다.

[비교예 21]

제 1 층용 폴리에스테르를 고유 점도 (오르토클로로페놀, 35 ℃) 0.62 ㎗/g 의 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 (PEN) 로 변경하고, 제 2 층용 폴리에스테르를 고유 점도 (오르토클로로페놀, 35 ℃) 0.62 ㎗/g 의 이소프탈산 10 몰％ 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (IA10PET) 로 변경하며, 1 유닛의 적층 상태를 얻은 후의 적층 (더블링) 을 실시하지 않았던 것 이외에는 실시예 13 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 반사 편광 필름을 얻었다. 이러한 반사 편광 필름을 제 1 편광판으로 하여 액정 패널을 형성하고, 실시예 13 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하였다. 얻어진 반사 편광 필름의 물성 및 액정 표시 장치의 물성을 표 6 에 나타낸다.

[비교예 22]

표 5 에 나타내는 바와 같이, 제 2 층용 폴리에스테르를 고유 점도 (오르토클로로페놀, 35 ℃) 0.62 ㎗/g 의 테레프탈산 45 몰％ 공중합 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 (TA45PEN) 로 변경한 것 이외에는 비교예 21 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 반사 편광 필름, 및 액정 표시 장치를 얻었다. 얻어진 반사 편광 필름의 물성을 표 6 에 나타낸다.

[실시예 26]

실시예 13 에 있어서, 양단층 (두께 조정층) 이 필름 두께 전체의 27 ％ 가 되도록 제 3 압출기의 공급량을 조정한 것 이외에는 실시예 13 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 반사 편광 필름을 얻었다.

또, 액정 패널을 형성함에 있어서, 상기 비교예 11 에 있어서, 광원측의 제 1 편광판으로서 편광판 X 대신에, 얻어진 반사 편광 필름을 사용한 것 이외에는 비교예 11 과 동일하게 하여, 액정 셀의 광원측 주면에 얻어진 반사 편광 필름 (제 1 편광판), 시인측 주면에 편광판 X (제 2 편광판) 가 배치된 VA 모드의 액정 패널을 얻었다.

이와 같이 하여 얻어진 반사 편광 필름의 각 층의 수지 구성, 각 층의 특징을 표 5 에, 또 반사 편광 필름의 물성 및 액정 표시 장치의 물성을 표 6 에 나타낸다.

[실시예 27]

실시예 26 에 있어서, 양단층 (두께 조정층) 이 필름 두께 전체의 37 ％ 가 되도록 제 3 압출기의 공급량을 조정한 것 이외에는 실시예 26 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 반사 편광 필름 및 액정 표시 장치를 얻었다. 평가에 대해서도 실시예 26 과 동일한 평가를 실시하고, 그 결과를 표 6 에 나타낸다.

또한, 표 5 중의 폴리에스테르의 조성은 이하와 같다.

C2NA : 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산

NDC : 2,6-나프탈렌디카르복실산

EG : 에틸렌글리콜

PEN : 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트

TMG : 트리메틸렌글리콜

PTN : 폴리트리메틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트

BD : 1,4-부탄디올

PBN : 폴리부틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트

C3NA : 6,6'-(트리메틸렌디옥시)디-2-나프토산

TA : 테레프탈산

PET : 폴리에틸렌테레프탈레이트

TCDM : 트리시클로데칸디메탄올

SPG : 스피로글리콜

CHDC : 시클로헥산디카르복실산

DHQE : 데카하이드로나프탈렌디카르복실산

IA : 이소프탈산

산업상의 이용가능성

본 발명에 의하면, 1 축 연신 다층 적층 필름을 포함하는 반사 편광 필름이면서 흡수형 편광판에 필적하는 높은 편광 성능을 갖는 점에서, 액정 셀과 첩합하는 편광판으로서 바람직한 다층 적층의 반사 편광 필름, 그것으로 이루어지는 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

1 제 2 편광판
2 액정 셀
3 제 1 편광판
4 광원
5 액정 패널

Claims

제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 251 층 이상의 1 축 연신 다층 적층 필름을 포함하는 반사 편광 필름으로서,
1) 상기 1 축 연신 다층 적층 필름의 제 1 층이 디카르복실산 성분과 디올 성분의 폴리에스테르로 이루어지고,
(i) 상기 디카르복실산 성분은 5 몰％ 이상 50 몰％ 이하의 하기 식 (A) 로 나타내는 성분, 및 50 몰％ 이상 95 몰％ 이하의 하기 식 (B) 로 나타내는 성분을 함유하고,
[화학식 1]

(식 (A) 중, R^A 는 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기를 나타낸다)
[화학식 2]

(식 (B) 중, R^B 는 나프탈렌디일기를 나타낸다)
(ii) 상기 디올 성분은 90 몰％ 이상 100 몰％ 이하의 하기 식 (C) 로 나타내는 성분을 함유하고,
[화학식 3]

(식 (C) 중, R^C 는 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기를 나타낸다)
2) 상기 1 축 연신 다층 적층 필름의 제 2 층이 평균 굴절률 1.50 이상 1.60 이하인 광학 등방성의 폴리에스테르로 이루어지고,
3) 필름 면내에 있어서의 제 1 층과 제 2 층의 1 축 연신 방향 (X 방향) 의 굴절률차가 0.10 ∼ 0.45 이고, 1 축 연신 방향에 직교하는 방향 (Y 방향) 에 있어서의 제 1 층과 제 2 층의 굴절률차, 및 필름 두께 방향 (Z 방향) 에 있어서의 제 1 층과 제 2 층의 굴절률차가 각각 0.05 이하이고,
4) 상기 반사 편광 필름의 배향각이 2 도 이하이고, 상기 배향각은 상기 반사 편광 필름의 폭 방향에 대한 상기 반사 편광 필름의 면내의 주배향축 방향의 기울기인 것을 특징으로 하는 반사 편광 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 1 축 연신 다층 적층 필름의 적어도 일방의 면에 최외층을 갖고, 상기 최외층의 하기 식 (1) 로 나타내는 위상차 (Re) 가 0 ㎚ 이상 20 ㎚ 미만이고,
위상차 (Re) =｜nTD - nMD｜× 1000 × d … (1)
(식 (1) 중, nMD, nTD 는 최외층의 기계 방향의 굴절률, 폭 방향의 굴절률을 각각 나타내고, d 는 최외층의 두께 (㎛) 를 나타낸다)
또한 상기 최외층의 두께가 2 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인, 반사 편광 필름.
제 2 항에 있어서,
상기 최외층의 하기 식 (2)
위상차 (Rth) = ((nMD + nTD)/2 - nZ) × 1000 × d … (2)
(식 (2) 중, nMD, nTD, nZ 는 최외층의 기계 방향의 굴절률, 폭 방향의 굴절률, 두께 방향의 굴절률을 각각 나타내고, d 는 최외층의 두께 (㎛) 를 나타낸다)
로 나타내는 두께 방향의 위상차 (Rth) 가 0 ㎚ 이상 50 ㎚ 미만인, 반사 편광 필름.
제 2 항에 기재된 반사 편광 필름으로 이루어지는, IPS 모드 액정 디스플레이용 반사 편광판.
제 1 항에 있어서,
상기 1 축 연신 다층 적층 필름의 적어도 일방의 면에 최외층을 갖고, 상기 최외층의 하기 식 (1) 로 나타내는 위상차 (Re) 가 0 ㎚ 이상 30 ㎚ 이하이고, 하기 식 (2) 로 나타내는 두께 방향의 위상차 (Rth) 가 50 ㎚ 이상 350 ㎚ 이하이며,
위상차 (Re) =｜nTD - nMD｜ × 1000 × d … (1)
(식 (1) 중, nMD, nTD 는 최외층의 기계 방향의 굴절률, 폭 방향의 굴절률을 각각 나타내고, d 는 최외층의 두께 (㎛) 를 나타낸다)
위상차 (Rth) = ((nMD + nTD)/2 - nZ) × 1000 × d … (2)
(식 (2) 중, nMD, nTD, nZ 는 최외층의 기계 방향의 굴절률, 폭 방향의 굴절률, 두께 방향의 굴절률을 각각 나타내고, d 는 최외층의 두께 (㎛) 를 나타낸다)
또한 상기 최외층의 두께가 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인, 반사 편광 필름.
제 5 항에 기재된 반사 편광 필름으로 이루어지는, VA 모드 액정 디스플레이용 반사 편광 필름.
제 5 항에 기재된 반사 편광 필름으로 이루어지는, VA 모드 액정 디스플레이용 반사 편광판.
제 1 항에 있어서,
반사 편광 필름의 필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분에 대해, 입사각 0 도에서 입사된 상기 평행한 편광 성분에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율이 95 ％ 이상이고, 필름면을 반사면으로 하고, X 방향을 포함하는 입사면에 대해 수직인 편광 성분에 대해, 입사각 0 도에서 입사된 상기 수직인 편광 성분에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율이 12 ％ 이하인, 반사 편광 필름.
제 1 항에 있어서,
제 2 층을 형성하는 폴리에스테르가 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주된 성분으로 하는 폴리에스테르인, 반사 편광 필름.
제 2 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 최외층이 비정성 열가소성 수지로 이루어지는, 반사 편광 필름.
제 1 항에 있어서,
제 2 층을 형성하는 폴리에스테르가 80 ℃ 이상 및 155℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖는 공중합 폴리에스테르인, 반사 편광 필름.
제 11 항에 있어서,
상기 반사 편광 필름의 85 ℃, 30 분의 조건에 있어서의 열수축률이 1.5 ％ 이하인, 반사 편광 필름.
제 11 항에 있어서,
제 2 층을 구성하는 공중합 폴리에스테르가 지환족 디올을 공중합 성분으로 하는 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트인, 반사 편광 필름.
제 13 항에 있어서,
공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 구성하는 공중합 성분이 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메탄올 및 시클로헥산디메탄올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인, 반사 편광 필름.
제 11 항에 있어서,
제 2 층을 구성하는 공중합 폴리에스테르가 지환족 디카르복실산 또는 지환족 디올의 적어도 1 종을 공중합 성분으로 하는 공중합 폴리에틸렌나프탈레이트인, 반사 편광 필름.
제 15 항에 있어서,
공중합 폴리에틸렌나프탈레이트를 구성하는 공중합 성분이 시클로헥산디카르복실산, 데카하이드로나프탈렌디카르복실산, 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메탄올 및 시클로헥산디메탄올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인, 반사 편광 필름.
제 1 항에 기재된 반사 편광 필름으로 이루어지는 제 1 편광판, 액정 셀, 및 제 2 편광판이 이 순서로 적층되어 이루어지는, 액정 표시 장치용 광학 부재.
제 17 항에 있어서,
추가로 제 2 편광판이 제 1 항에 기재된 반사 편광 필름으로 이루어지는, 액정 표시 장치용 광학 부재.
광원과 제 17 항에 기재된 액정 표시 장치용 광학 부재를 구비하고, 상기 제 1 편광판이 광원측에 배치되어 이루어지는, 액정 표시 장치.