KR102579020B1 - 편광 필름, 점착제층 부착 편광 필름, 및 화상 표시 장치 - Google Patents

편광 필름, 점착제층 부착 편광 필름, 및 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 두께가 10㎛ 이하인 편광자의 한쪽의 면에 제 1 수지 필름, 다른쪽의 면에 제 2 수지 필름을 갖는 편광 필름으로서, 상기 제 1 수지 필름 및 제 2 수지 필름의 투습도가 모두 100g/(㎡·day) 이하이며, 상기 제 1 수지 필름 및 상기 제 2 수지 필름 중 적어도 제 1 수지 필름은, 상기 편광자의 흡수축과 직교하는 방향에 있어서 파단응력이 13N 이상, 파단신도가 2.5㎜ 이상이다. 본 발명의 편광 필름은 두께 10㎛ 이하의 편광자의 양면에 투습도가 낮은 수지 필름을 적층한 편광 필름이며, 가습에 의한 편광자의 열화를 억제하고(가습 신뢰성), 또한, 열충격의 가혹한 환경 하에 있어서도 관통 크랙의 발생을 억제할 수 있다.

Description

편광 필름, 점착제층 부착 편광 필름, 및 화상 표시 장치
본 발명은 편광 필름, 및 상기 편광 필름과 점착제층을 갖는 점착제층 부착 편광 필름에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 점착제층 부착 편광 필름을 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
각종 화상 표시 장치에 있어서는 화상 표시를 위해서 편광 필름이 사용되고 있다. 예를 들면, 액정 표시 장치(LCD)는 그 화상 형성 방식으로 인해 액정 패널 표면을 형성하는 유리 기판의 양측에 편광 필름을 배치하는 것이 필요 불가결하다. 또한, 유기 EL 표시 장치에서는, 금속전극에서의 외광의 경면반사를 차폐하기 위해서, 유기발광층의 시인측에 편광 필름과 1/4 파장판을 적층한 원평광 필름이 배치된다.
상기 편광 필름으로서는, 일반적으로는 폴리비닐알콜계 필름과 요오드 등의 2색성 재료로 이루어지는 편광자의 편면 또는 양면에, 보호 필름을 폴리비닐알콜계 접착제 등에 의해 접합한 것이 사용되고 있다.
상기 편광 필름은, 열충격(예를 들면, -40℃와 85℃의 온도 조건을 반복하는 히트 쇼크 시험)의 가혹한 환경 하에서는, 편광자의 수축응력의 변화에 의해서 편광자의 흡수축 방향의 전체에 크랙(관통 크랙)이 생기기 쉽다고 하는 문제가 있다. 따라서, 편광자의 수축을 억제하고, 열충격의 영향을 경감하기 위해서, 통상, 편광 필름은 편광자의 양면에 보호 필름으로서 40∼80㎛의 트리아세틸셀룰로오스계(TAC) 필름이 접합된 적층체가 사용된다. 그러나, 상기 양면 보호된 편광 필름이여도 편광자의 수축응력의 변화는 무시할 수 없고, 수축의 영향을 완전하게 억제하는 것은 곤란하여, 편광자를 포함하는 광학 필름 적층체에 어느 정도의 수축을 발생시키는 것은 피할 수 없었다.
한편, 최근 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 박형화가 진행하고, 그것 에 따라 편광자에도 박형화가 요구되고 있다. 두께 10㎛ 이하의 박형 편광자이면, 수축응력의 변화가 작기 때문에 관통 크랙은 발생하기 어려워진다. 예를 들면, 두께 10㎛ 이하의 박형 편광자의 편면 또는 양면에 보호 필름이 접합되어, 관통 크랙의 발생이 억제된 편광 필름이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 내지 3 참조). 특히, 박형 편광자의 양면에 보호 필름이 접합된 양면 보호 편광 필름이면, 양측에 형성된 보호 필름에 의해서 히트 쇼크 시험시에 편광자의 수축량을 억제할 수 있기 때문에, 관통 크랙을 효과적으로 억제할 수 있다.
일본 특허공개 2015-187727호 공보 일본 특허공개 2015-152911호 공보 일본 특허공개 2013-072951호 공보
그러나, 한편으로, 두께 10㎛ 이하의 박형 편광자는 가습 환경 하에서의 광학 특성이 저하하기 쉽다고 하는 문제가 있다. 따라서, 특허문헌 1 내지 3 등에 기재된 상기 박형 편광자를 사용한 양면보호 편광 필름이여도, 보호 필름의 종류에 따라서는 가습 환경 하에 있어서 편광자가 수분에 의해 열화되어 편광 필름의 광학 특성이 현저하게 저하해 버린다.
그래서, 이러한 수분에 의한 편광자의 열화를 억제할 목적으로, 박형 편광자의 양면에 접합되는 보호 필름으로서 투습도가 매우 낮은(구체적으로는, 100g/(㎡·day) 이하의) 수지 필름을 사용하는 것이 검토되고 있다. 그러나, 이러한 투습도가 매우 낮은 수지 필름을 보호 필름으로서 사용했을 경우에는, 가습 환경 하에 있어서의 편광자의 열화는 억제할 수 있지만, 두께 10㎛ 이하의 박형 편광자를 사용하고 있고, 또한 상기 박형 편광자의 양면에 보호 필름이 접합되어 있음에도 불구하고, 열충격 시험 등에 의해 편광 필름에 관통 크랙이 발생한다고 하는, 새로운 과제가 발견되었다.
본 발명은 두께 10㎛ 이하의 편광자의 양면에 투습도가 낮은 수지 필름을 적층한 편광 필름으로서, 가습에 의한 편광자의 열화를 억제하고(가습 신뢰성), 또한, 열충격의 가혹한 환경 하에 있어서도 관통 크랙의 발생을 억제할 수 있는 편광 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 상기 편광 필름 및 점착제층을 갖는 점착제층 부착 편광 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 상기 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름을 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 하기 편광 필름 등을 찾아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 두께가 10㎛ 이하인 편광자의 한쪽의 면에 제 1 수지 필름, 다른쪽의 면에 제 2 수지 필름을 갖는 편광 필름으로서,
상기 제 1 수지 필름 및 제 2 수지 필름의 투습도가 모두 100g/(㎡·day) 이하이며,
상기 제 1 수지 필름 및 상기 제 2 수지 필름 중 적어도 제 1 수지 필름은, 상기 편광자의 흡수축과 직교하는 방향에 있어서 파단응력이 13N 이상, 파단신도가 2.5㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 편광 필름에 관한 것이다.
상기 편광 필름에 있어서, 상기 제 1 수지 필름 및 상기 제 2 수지 필름은 모두 시클로올레핀계 수지 필름 및 (메타)아크릴계 수지 필름으로부터 선택되는 어느 하나의 수지 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 편광 필름에 있어서, 상기 제 1 수지 필름으로서 시클로올레핀계 수지 필름의 연신 필름을 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 제 1 수지 필름으로서 아크릴계 수지 필름을 적합하게 사용할 수 있다.
또 본 발명은, 상기 편광 필름 및 점착제층을 갖는 것을 특징으로 하는 점착제층 부착 편광 필름에 관한 것이다.
상기 점착제층 부착 편광 필름에 있어서, 상기 점착제층은 상기 편광 필름의 제 2 수지 필름의 측에 갖는 형태로 사용하는 것이 바람직하다.
또 본 발명은, 상기 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름이 화상 표시 셀에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
상기 화상 표시 장치에 있어서, 상기 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름은, 상기 제 2 수지 필름의 측이 상기 화상 표시 셀의 측이 되도록 배치되어 있는 형태로 사용하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 박형 편광자의 양면에 투습도가 낮은 수지 필름(구체적으로는, 100g/(㎡·day) 이하)을 보호 필름으로서 적층한 편광 필름에서는, 가습에 의한 편광자의 열화를 억제할 수 있지만(가습 신뢰성을 향상할 수 있지만), 관통 크랙이 발생하는 것을 금회 새롭게 알 수 있었다. 관통 크랙이 발생하는 요인으로서는, 투습도가 낮은 수지 필름(보호 필름)은 파단응력이 낮은 것, 파단신도가 작은 것이 고려된다. 상기 편광자의 흡수축에 직교하는 방향에 있어서 보호 필름의 파단응력이 낮으면, 보호 필름의 무름이 계기가 되어 편광 필름에 관통 크랙이 발생하기 쉬워진다고 생각된다. 또한, 상기 편광자의 흡수축에 직교하는 방향에 있어서 보호 필름의 파단신도가 작으면, 보호 필름의 팽창·수축시나 편광자의 팽창·수축에 편광 필름이 추종할 때에 관통 크랙이 발생하기 쉬워진다. 이러한 보호 필름의 파단응력이 낮은 것과, 파단신도가 작은 것이 조합되어 관통 크랙이 발생하는 원인으로 되고 있다고 생각된다.
본 발명에 있어서는, 상기 편광 필름의 상기 제 1 수지 필름 및 상기 제 2 수지 필름 중 적어도 제 1 수지 필름으로서, 적어도 일방향(면내)에 있어서 파단응력이 13N 이상, 파단신도가 2.5㎜ 이상인 것을 사용하고, 또한, 상기 수지 필름의 상기 일방향이 상기 편광자의 흡수축과 직교하는 방향으로 배치되어 있다. 본 발명에서는, 이러한 구성의 편광 필름에 의해 열충격(예를 들면, -40℃와 85℃의 온도조건을 반복하는 히트 쇼크 시험)의 가혹한 환경 하에 있어서도, 상기 편광자의 흡수축에 직교하는 방향에 있어서 편광 필름 전체로서의 수축량을 작게 할 수 있기 때문에, 편광자의 양면에 투습도가 낮은 보호 필름을 적층해도 편광 필름에 관통 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 즉, 본 발명의 편광 필름은 가습에 의한 편광자의 열화 억제(가습 신뢰성의 향상)와 관통 크랙의 발생 억제를 양립할 수 있다.
또한 본 발명은, 가습 신뢰성의 향상과 관통 크랙의 발생 억제를 양립한 점착제층 부착 편광 필름, 및 상기 점착제층 부착 편광 필름을 사용한 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 편광 필름의 일실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 점착제층 부착 편광 필름의 일실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
1. 편광 필름
본 발명의 편광 필름은, 두께가 10㎛ 이하인 편광자의 한쪽의 면에 제 1 수지 필름, 다른쪽의 면에 제 2 수지 필름의 구성을 갖는다. 상기 제 1 수지 필름 및 제 2 수지 필름의 투습도가 모두 100g/(㎡·day) 이하이다.
본 발명의 편광 필름의 구성에 대해서 도 1을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또, 도 1에 있어서의 각 구성의 치수는 그 일례를 나타내는 것이며, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 편광 필름(F1)은 편광자(a)의 한쪽의 면에 제 1 수지 필름(b1)을 갖고, 다른쪽의 면에 제 2 수지 필름(b2)을 갖는다. 제 1 수지 필름(b1) 및 제 2 수지 필름(b2)은 접착제층(도면에 나타내지 않음)을 통해서 상기 편광자(a)에 접합할 수 있다. 또한, 본 발명의 편광 필름(F1)은 상기 층 이외의 층(예를 들면, 이접착제층이나 각종 기능층 등)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 수지 필름(b1) 및 상기 제 2 수지 필름(b2)은 상기 저투습도를 충족하고, 또한, 적어도 제 1 수지 필름(b1)은 상기 파단응력, 파단신도에 따른 물성을 충족한다. 이러한 본 발명의 편광 필름(F1)은, 관통 크랙의 발생 억제의 관점으로부터 상기 제 2 수지 필름(b2)의 측이 화상 표시 셀의 측이 되도록 배치되는 것이 바람직하다.
이하, 각각의 구성요소에 대하여 설명한다.
(1) 편광자
본 발명에 있어서는, 두께가 10㎛ 이하인 박형 편광자를 사용한다. 편광자의 두께는 박형화 및 관통 크랙의 발생을 억제하는 관점으로부터 8㎛ 이하인 것이 바람직하고, 또한 7㎛ 이하, 또한 6㎛ 이하인 것이 바람직하다. 한편, 편광자의 두께는 2㎛ 이상, 또한 3㎛ 이상인 것이 바람직하다. 이러한 박형의 편광자는 두께 불균일이 적고, 시인성이 우수하며, 또한 치수변화가 적기 때문에 열충격에 대한 내구성이 우수하다.
편광자는 폴리비닐알콜계 수지를 이용한 것이 사용된다. 편광자로서는, 예를 들면 폴리비닐알콜계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알콜계 필름, 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료의 2색성 물질을 흡착시켜서 1축 연신한 것, 폴리비닐알콜의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도, 폴리비닐알콜계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다.
폴리비닐알콜계 필름을 요오드로 염색하여 1축 연신한 편광자는, 예를 들면 폴리비닐알콜을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원길이의 3∼7배로 연신함으로써 제작할 수 있다. 필요에 따라서 붕산이나 황산 아연, 염화아연 등을 포함하고 있어도 좋고, 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또한 필요에 따라서 염색 전에 폴리비닐알콜계 필름을 물에 침지해서 수세해도 좋다. 폴리비닐알콜계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알콜계 필름 표면의 오염이나 블록킹 방지제를 세정할 수 있는 외에, 폴리비닐알콜계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 행해도 좋고, 염색하면서 연신해도 좋고, 또 연신하고나서 요오드로 염색해도 좋다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.
편광자는 붕산을 함유하고 있는 것이 연신 안정성이나 가습 신뢰성의 점으로부터 바람직하다. 또한, 편광자에 포함되는 붕산 함유량은 관통 크랙의 발생 억제의 관점으로부터, 편광자 전량에 대하여 22중량% 이하인 것이 바람직하고, 20중량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 연신 안정성이나 가습 신뢰성의 관점으로부터, 편광자 전량에 대한 붕산 함유량은 10중량% 이상인 것이 바람직하고, 또한 12중량% 이상인 것이 바람직하다.
박형의 편광자로서는, 대표적으로는,
일본 특허 제4751486호 명세서,
일본 특허 제4751481호 명세서,
일본 특허 제4815544호 명세서,
일본 특허 제5048120호 명세서,
국제공개 제2014/077599호 팸플릿,
국제공개 제2014/077636호 팸플릿,
등에 기재되어 있는 박형 편광자 또는 이것들에 기재된 제조 방법으로부터 얻어지는 박형 편광자를 들 수 있다.
상기 박형 편광자로서는, 적층체의 상태에서 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법 중에서도, 고배율로 연신할 수 있어서 편광성능을 향상시킬 수 있는 점에서, 일본 특허 4751486호 명세서, 일본 특허 제4751481호 명세서, 일본 특허 4815544호 명세서에 기재된 것 같은 붕산 수용액 중에서 연신하는 공정을 포함하는 제법으로 얻어지는 것이 바람직하고, 특히 일본 특허 제4751481호 명세서, 일본 특허 4815544호 명세서에 기재된 붕산 수용액 중에서 연신하기 전에 보조적으로 공중 연신하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어지는 것이 바람직하다. 이들 박형 편광자는 폴리비닐알콜계 수지(이하, PVA계 수지라고도 한다)층과 연신용 수지 기재를 적층체의 상태에서 연신하는 공정과 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻을 수 있다. 이 제법이면, PVA계 수지층이 얇아도 연신용 수지 기재에 지지되어 있음으로써 연신에 의한 파단 등의 문제 없이 연신하는 것이 가능해진다.
(2) 제 1 수지 필름
상기 제 1 수지 필름은 투습도 100g/(㎡·day) 이하를 충족하는 것이며. 상기 투습도는 80g/(㎡·day) 이하인 것이 바람직하고, 70g/(㎡·day) 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 투습도의 하한값은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이상적으로는 수증기를 전혀 투과시키지 않는 것(즉, 0g/(㎡·day))이 바람직하다. 제 1 수지 필름의 투습도가 상기 범위임으로써 편광자의 수분에 의한 열화를 억제할 수 있다.
또한, 상기 제 1 수지 필름은 적어도 일방향에 있어서 파단응력이 13N 이상, 파단신도가 2.5㎜ 이상을 갖는 것이다. 파단응력, 파단신도에 대해서는, 실시예에 기재된 측정 방법에 의해 측정할 수 있다.
또한, 상기 제 1 수지 필름의 파단응력은 적어도 일방향(제 1 수지 필름이 편광 필름에 형성된 상태에서는 상기 편광자의 흡수축에 직교하는 방향)에 있어서 13N 이상이며, 또한 15N 이상이 바람직하고, 또한 20N 이상이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 수지 필름의 파단신도는 적어도 상기 파단응력과 같은 방향(제 1 수지 필름이 편광 필름에 형성된 상태에서는 상기 편광자의 흡수축에 직교하는 방향)에 있어서 2.5㎜ 이상이고, 또한 10㎜ 이상이 바람직하고, 또한 20㎜ 이상이 바람직하다.
상기 제 1 수지 필름의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 투습도를 낮게 해서 가습 신뢰성을 높이고, 또한 파괴강도를 높여서 관통 크랙을 보다 억제하는 관점으로부터는, 10㎛ 이상인 것이 바람직하고, 12㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편으로, 박형화의 관점으로부터는 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 40㎛ 이하인 것이 바람직하고, 30㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 편광자와 제 1 수지 필름은 상기 편광자의 흡수축과 제 1 수지 필름의 상기 파단응력, 파단신도를 충족하는 방향이 직교하도록 배치된다. 또, 본 발명에 있어서의 「직교」는, 상기 편광자의 흡수축과 제 1 수지 필름의 상기 파단응력, 파단신도를 충족하는 방향이 이루는 각도가 85°∼95°의 범위에 있는 것을 말한다. 상기 각도는 바람직하게는 87°∼92°, 더 바람직하게는 89°∼91°이며, 특히 바람직하게는 90°근방이다.
상기 제 1 수지 필름을 형성하는 재료로서는 투명성을 갖고, 또한, 투습도가 100g/(㎡·day) 이하의 필름을 형성할 수 있는 재료가 사용된다. 상기 재료로서는, 구체적으로는, 예를 들면 시클로올레핀계 수지 필름, (메타)아크릴계 수지 필름 등을 들 수 있다.
상기 시클로올레핀계 수지 필름을 형성하는 시클로올레핀계 수지는, 시클로올레핀을 중합단위로 해서 중합되는 수지의 총칭이며, 예를 들면 일본 특허공개 평1-240517호 공보, 일본 특허공개 평3-14882호 공보, 일본 특허공개 평3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로서는, 시클로올레핀의 개환 (공)중합체, 시클로올레핀의 부가중합체, 시클로올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체), 이것들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그라프트 중합체, 및 그것들의 수소화물 등을 들 수 있다. 시클로올레핀의 구체예로서는 노보넨계 모노머를 들 수 있다.
시클로올레핀계 수지로서는 여러 가지 제품이 시판되고 있다. 구체예로서는, 니폰제온(주)제의 상품명 「제오넥스」, 「제오노아」, JSR(주)제의 상품명 「아톤」, TICONA사제의 상품명 「토파스」, 미츠이 카가쿠(주)제의 상품명 「APEL」 등을 들 수 있다.
시클로올레핀계 수지 필름은, 미연신의 상태에서는 상기 파단응력, 파단신도를 충족시키기 어렵기 때문에 연신 필름으로서 사용하는 것이 바람직하다. 연신 필름은, 상기 연신 방향에 있어서 상기 파단응력, 파단신도를 충족할 수 있다. 상기 연신 필름에 있어서의 연신의 정도는, 상기 파단응력, 파단신도를 충족하는 것이면 특별히 제한은 없다. 상기 연신 필름은 소망의 광학특성을 갖는 위상차 필름으로서 사용할 수 있다. 예를 들면, 연신 필름에 소망의 위상차를 부여해서 직선편광을 원평광 또는 타원편광으로 변환하는 기능을 갖는 위상차 필름으로서 사용할 수 있다.
상기 연신은 임의의 적절한 연신 방법, 연신 조건(예를 들면, 연신 온도, 연신 배율, 연신 방향)이 채용될 수 있다. 구체적으로는, 자유단 연신, 고정단 연신·자유단 수축, 고정단 수축 등의 다양한 연신 방법을, 단독으로 이용하는 것도, 동시 또는 축차로 이용할 수도 있다. 연신 방향에 관해서도 수평 방향, 수직 방향, 두께 방향, 대각 방향 등, 다양한 방향이나 차원으로 행할 수 있다. 연신의 온도는, 바람직하게는 수지 필름의 유리전이온도(Tg)±20℃의 범위이다.
연신 필름은, 예를 들면 수지 필름을 1축 연신 또는 고정단 1축 연신, 또는 동시 2축 연신 또는 경사 연신 등의 수단으로 연신함으로써 제작할 수 있다. 1축 연신의 구체예로서는, 수지 필름을 장척 방향으로 주행시키면서 길이 방향(세로 방향)으로 연신하는 방법을 들 수 있다. 1축 연신의 다른 구체예로서는, 텐터를 이용하여 가로 방향으로 연신하는 방법을 들 수 있다. 연신 배율은, 바람직하게는 통상, 10%∼500%의 범위에서 조정된다.
상기 (메타)아크릴계 수지 필름을 형성하는 (메타)아크릴계 수지로서는, 임의의 적절한 (메타)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예를 들면, 폴리메타크릴산 메틸 등의 폴리(메타)아크릴산 에스테르, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산 메틸-아크릴산 에스테르-(메타)아크릴산 공중합체, (메타)아크릴산 메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체(예를 들면, 메타크릴산 메틸-메타크릴산 시클로헥실 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 노보닐 공중합체 등)를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리(메타)아크릴산 메틸 등의 폴리(메타)아크릴산 C1-6알킬을 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 메타크릴산 메틸을 주성분(50∼100중량%, 바람직하게는 70∼100중량%)으로 하는 메타크릴산 메틸계 수지를 들 수 있다.
상기 (메타)아크릴계 수지의 구체예로서는, 예를 들면 미쓰비시레이온사제의 아크리펫 VH나 아크리펫 VRL20A, 일본 특허공개 2004-70296호 공보에 기재된 분자 내에 환 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지, 분자 내 가교나 분자 내 환화 반응에 의해 얻어지는 고Tg (메타)아크릴계 수지를 들 수 있다.
상기 (메타)아크릴계 수지로서 높은 내열성, 높은 투명성, 높은 기계적 강도를 갖는 점에서, 락톤환 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지가 특히 바람직하다.
상기 락톤환 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지로서는, 일본 특허공개 2000-230016호 공보, 일본 특허공개 2001-151814호 공보, 일본 특허공개 2002-120326호 공보, 일본 특허공개 2002-254544호 공보, 일본 특허공개 2005-146084호 공보 등에 기재된, 락톤환 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지를 들 수 있다.
상기 락톤환 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지는, 질량 평균 분자량(중량 평균 분자량이라고 칭할 경우도 있다)이, 바람직하게는 1000∼2000000, 보다 바람직하게는 5000∼1000000, 더 바람직하게는 10000∼500000, 특히 바람직하게는 50000∼500000이다.
(메타)아크릴계 수지는, Tg(유리전이온도)가 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 120℃ 이상, 더 바람직하게는 125℃ 이상, 특히 바람직하게는 130℃ 이상이다. 내구성이 뛰어날 수 있기 때문이다. 상기 (메타)아크릴계 수지의 Tg의 상한값은 특별하게 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점으로부터, 바람직하게는 170℃ 이하이다.
상기 락톤환 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지는, Tg(유리전이온도)가 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 125℃ 이상, 더 바람직하게는 130℃ 이상, 특히 바람직하게는 135℃, 가장 바람직하게는 140℃ 이상이다. 내구성이 뛰어날 수 있기 때문이다. 상기 락톤환 구조를 갖는 (메타)아크릴계 수지의 Tg의 상한값은 특별하게 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점으로부터, 바람직하게는 170℃ 이하이다.
(메타)아크릴계 수지 필름은 미연신인 상태로도, 상기 파단응력, 파단신도를 충족할 수 있는 경우가 있다. 상기 파단응력, 파단신도를 충족할 수 있는 미연신의 (메타)아크릴계 수지 필름은, 상기 (메타)아크릴계 수지로부터 조제할 수 있다. 한편, (메타)아크릴계 수지 필름은 연신 필름으로서 사용할 수도 있다. 연신 필름은, 상기 연신 방향에 있어서 상기 파단응력, 파단신도를 충족하도록, 상기 시클로올레핀계 수지 필름과 마찬가지로 적당하게 연신 처리할 수 있다.
상기 편광자와 제 1 수지 필름은 임의의 적절한 접착제층(도시하지 않음)이 사용된다. 접착제층은 접착제에 의해 형성된다. 접착제의 종류는 특별히 제한되지 않고, 여러 가지 것을 사용할 수 있다. 상기 접착제층은 광학적으로 투명하면 특별히 제한되지 않고, 접착제로서는 수계, 용제계, 핫멜트계, 활성 에너지선 경화형 등의 각종 형태의 것이 사용되지만, 가습 신뢰성의 관점으로부터 활성 에너지선 경화형 접착제가 적합하다.
활성 에너지선 경화형 접착제는 전자선, 자외선(라디칼 경화형, 양이온 경화형) 등의 활성 에너지선에 의해 경화가 진행되는 접착제이며, 예를 들면 전자선 경화형, 자외선 경화형의 형태로 사용할 수 있다. 활성 에너지선 경화형 접착제는, 예를 들면 광라디칼 경화형 접착제를 사용할 수 있다. 광라디칼 경화형의 활성 에너지선 경화형 접착제를 자외선 경화형으로서 사용할 경우에는, 상기 접착제는 라디칼 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 함유한다. 접착제의 도포 방식은 접착제의 점도나 목적으로 하는 두께에 따라 적당하게 선택된다. 도포 방식의 예로서, 예를 들면 리버스 코터, 그라비어 코터(다이렉트, 리버스나 오프셋), 바 리버스 코터, 롤 코터, 다이 코터, 바 코터, 로드 코터 등을 들 수 있다. 기타, 도공에는 디핑 방식 등의 방식을 적당하게 사용할 수 있다.
상기 제 1 수지 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이라도 좋다.
(3) 제 2 수지 필름
상기 편광자의 제 1 수지 필름을 형성한 면의 반대측의 면에는 제 2 수지 필름을 갖는다. 상기 투습도는 40g/(㎡·day) 이하인 것이 바람직하고, 30g/(㎡·day) 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 투습도의 하한값은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이상적으로는 수증기를 전혀 투과시키지 않는 것(즉, 0g/(㎡·day))이 바람직하다. 제 1 수지 필름의 투습도가 상기 범위임으로써 편광자의 수분에 의한 열화를 억제할 수 있다.
상기 제 2 수지 필름의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 투습도를 낮게 해서 가습 신뢰성을 높이고, 또한 파괴강도를 높여서 관통 크랙을 보다 억제하는 관점으로부터는, 10㎛ 이상인 것이 바람직하고, 12㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편으로, 박형화의 관점으로부터는 30㎛ 이하인 것이 바람직하고, 25㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 제 2 수지 필름을 형성하는 재료로서는, 투명성을 갖고, 또한, 투습도가 100g/(㎡·day) 이하인 필름을 형성할 수 있는 재료이면 된다. 구체적으로는, 상기 제 1 수지 필름의 재료와 같은, 예를 들면 시클로올레핀계 수지 필름, (메타)아크릴계 수지 필름 등을 들 수 있다.
상기 시클로올레핀계 수지 필름, (메타)아크릴계 수지 필름으로서는 제 1 수지 필름에서 예시된 것을 들 수 있다. 또한, 상기 제 2 수지 필름은 상기 투습도 이외의 제한은 없지만, 제 1 수지 필름과 같은 파단응력, 파단신도를 갖는 것을 사용해도 된다. 상기 제 2 수지 필름으로서 연신 필름을 사용하면, 과혹 환경 하에서 필름이 신축했을 때에 위상차 발현의 우려가 있고, 그 위상차 발현에 의해 코너 불균일 등의 불균일이 발생해 버릴 우려가 있기 때문에, 상기 제 2 수지 필름으로서는 미연신 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 또한 미연신의 시클로올레핀계 수지 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 편광자와 제 2 수지 필름은, 통상 접착제를 통해서 밀착되어 있다. 접착제로서는 제 1 수지 필름에서 예시한 것을 들 수 있다.
상기 제 2 수지 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 또는 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이라도 좋다.
본 발명의 편광 필름은, 두께가 10㎛ 이하의 편광자를 사용하기 때문에 편광 필름 전체로서도 박막화할 수 있다. 편광 필름의 두께로서는 100㎛ 이하로 할 수 있다.
2. 점착제층 부착 편광 필름
본 발명의 점착제층 부착 편광 필름은 상기 편광 필름 및 점착제층을 갖는다. 점착제층의 배치 장소에는 특별히 제한은 없지만, 화상 표시 장치에 있어서 상기 편광 필름에 있어서의 제 1 수지 필름측을, 편광자보다 외측에 배치하는 것이 바람직한 것으로부터, 상기 점착제층은 상기 편광 필름의 제 2 수지 필름의 측에 갖는 것이 바람직하다. 제 2 수지 필름의 측에 점착제층을 갖는 점착제층 부착 편광 필름은, 상기 점착제층을 통해서 화상 표시 셀에 배치되어서 화상 표시 장치를 형성한다.
상기 점착제층은 제 2 수지 필름의 편광자를 갖지 않는 측에 적층할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 점착제층 부착 편광 필름(F2)은, 제 1 수지 필름(b1), 편광자(a), 제 2 수지 필름(b2), 점착제층(c)을 이 순서로 갖는 것이다.
본 발명의 점착제층 부착 편광 필름은, 상기 편광 필름에 직접, 점착제 조성물을 도포하고, 가열 건조 등에 의해 용매 등을 제거함으로써 점착제층을 형성할 수 있다. 또한, 지지체 등에 형성한 점착제층을, 상기 편광 필름에 전사하여 점착제층 부착 편광 필름을 형성할 수도 있다.
상기 점착제층으로서는, 특별하게 한정되는 것은 아니고, 공지의 것을 사용할 수 있다. 이러한 점착제층으로서는, 구체적으로는, 예를 들면 (메타)아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적당하게 선택해서 사용할 수 있다. 이것들 중에서도, (메타)아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 아크릴계 점착제가, 광학적 투명성이 뛰어나고, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내어 내후성이나 내열성 등이 우수하기 때문에 바람직하다.
상기 (메타)아크릴계 폴리머로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탄소수 4∼24의 알킬기를 에스테르기의 말단에 갖는 알킬(메타)아크릴레이트를 포함하는 모노머 성분을 중합함으로써 얻어진 것을 들 수 있다. 또, 알킬(메타)아크릴레이트는 알킬아크릴레이트 및/또는 알킬메타크릴레이트를 말하고, 본 발명의 (메타)란 같은 의미이다.
알킬(메타)아크릴레이트로서는 직쇄상 또는 분기쇄상의 탄소수 4∼24의 알킬기를 갖는 것을 예시할 수 있고, 직쇄상 또는 분기쇄상의 탄소수 4∼9의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트가, 점착 특성의 밸런스를 잡기 쉬운 점에서 바람직하다. 이들 알킬(메타)아크릴레이트는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수 있다.
(메타)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분에는, 단관능성 모노머 성분으로서 상기 알킬(메타)아크릴레이트 이외의 공중합 모노머를 함유할 수 있다. 이러한 공중합 모노머로서는, 예를 들면 환상 질소 함유 모노머, 히드록실기 함유 모노머, 카르복실기 함유 모노머, 환상 에테르기를 갖는 모노머 등을 들 수 있다.
또한, (메타)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분에는, 상기 단관능성 모노머의 외에 점착제의 응집력을 조정하기 위해서, 필요에 따라서 다관능성 모노머를 함유할 수 있다. 상기 다관능성 모노머는 (메타)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중결합을 갖는 중합성의 관능기를 적어도 2개 갖는 모노머이며, 예를 들면 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 다관능성 모노머는, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수 있다.
이러한 (메타)아크릴계 폴리머의 제조는, 용액 중합, 자외선 중합 등의 방사선 중합, 괴상 중합, 유화 중합 등의 각종 라디칼 중합 등의 공지의 제조 방법을 적당하게 선택할 수 있다. 또한, 얻어지는 (메타)아크릴계 폴리머는 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 그래프트 공중합체 등 어느 것이라도 좋다.
라디칼 중합에 사용되는 중합개시제, 연쇄이동제, 유화제 등은 특별하게 한정되지 않고, 본 분야에 있어서 통상 사용되는 공지의 것을 적당하게 선택해서 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은, 중합개시제, 연쇄이동제의 사용량, 반응 조건에 의해 제어 가능하고, 이것들의 종류에 따라 적당한 그 사용량이 조정된다.
본 발명에서 사용하는 (메타)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은 40만∼400만인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량을 40만보다 크게 함으로써 점착제층의 내구성을 충족시키거나, 점착제층의 응집력이 작아져서 풀잔사가 생기는 것을 억제할 수 있다. 한편, 중량 평균 분자량이 400만보다 커지면 접합성이 저하하는 경향이 있다. 또한, 점착제가 용액계에 있어서 점도가 지나치게 높아지게 되어 도포가 곤란해질 경우가 있다. 또, 중량 평균 분자량은 GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)에 의해 측정하고, 폴리스티렌 환산에 의해 산출된 값을 말한다. 또, 방사선 중합으로 얻어진 (메타)아크릴계 폴리머에 대해서는, 분자량 측정은 곤란하다.
본 발명에서 사용하는 점착제 조성물에는 가교제를 함유할 수 있다. 가교제로서는 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 실리콘계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 실란계 가교제, 알킬에테르화 멜라민계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제, 과산화물 등의 가교제를 들 수 있고, 이것들을 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수 있다. 상기 가교제로서는 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제가 바람직하게 사용된다.
상기 가교제는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 또 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋지만, 전체로서의 함유량은 상기 (메타)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여, 상기 가교제를 0.01∼10중량부의 범위에서 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 사용하는 점착제 조성물에는, 접착력을 향상시키기 위해서 (메타)아크릴계 올리고머를 함유시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 사용하는 점착제 조성물에는, 점착제층의 유리 등의 친수성 피착체에 적용할 경우에 있어서의 계면에서의 내수성을 높이기 위해서 실란커플링제를 함유할 수 있다.
또한 본 발명에서 사용하는 점착제 조성물에는, 그 밖의 공지의 첨가제를 함유하고 있어도 좋고, 예를 들면 폴리프로필렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜의 폴리에테르 화합물, 착색제, 안료 등의 분체, 염료, 계면활성제, 가소제, 점착성 부여제, 표면윤활제, 레벨링제, 연화제, 산화방지제, 노화방지제, 광안정제, 자외선흡수제, 중합금지제, 무기 또는 유기의 충전제, 금속분, 입자상, 박상물 등을 사용하는 용도에 따라 적당하게 첨가할 수 있다. 또한, 제어할 수 있는 범위 내에서, 환원제를 추가한 레독스계를 채용해도 좋다.
상기 점착제층의 형성 방법은 공지의 방법에 의해 행할 수 있다.
점착제 조성물의 도포 방법으로서는 각종 방법을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 롤 코트, 키스 롤 코트, 그라비어 코트, 리버스 코트, 롤 브러시, 스프레이 코트, 딥 롤 코트, 바 코트, 나이프 코트, 에어나이프 코트, 커튼 코트, 립 코트, 다이 코터 등에 의한 압출 코트법 등의 방법을 들 수 있다.
상기 가열 건조 온도는 30℃∼200℃ 정도가 바람직하고, 40℃∼180℃ 정도가 보다 바람직하고, 80℃∼150℃ 정도가 더욱 바람직하다. 가열 온도를 상기의 범위로 함으로써 뛰어난 점착 특성을 갖는 점착제층을 얻을 수 있다. 건조 시간은 적당하게, 적절한 시간이 채용될 수 있다. 상기 건조 시간은 5초∼20분 정도가 바람직하고, 30초∼10분 정도가 보다 바람직하고, 1분∼8분이 더욱 바람직하다.
상기 지지체로서는, 예를 들면 박리 처리한 시트(세퍼레이터)를 사용할 수 있다. 박리 처리한 시트로서는 실리콘 박리 라이너가 바람직하게 사용된다.
세퍼레이터의 구성 재료로서는, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 필름 등의 플라스틱 필름, 종이, 천, 부직포 등의 다공질 재료, 네트, 발포 시트, 금속박, 및 이것들의 라미네이트체 등의 적당한 박엽체 등을 들 수 있지만, 표면 평활성이 우수한 점으로부터 플라스틱 필름이 적합하게 사용된다.
상기 플라스틱필름으로서는, 예를 들면 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 필름 등을 들 수 있다.
상기 세퍼레이터의 두께는, 통상 5∼200㎛, 바람직하게는 5∼100㎛ 정도이다. 상기 세퍼레이터에는, 필요에 따라서 실리콘계, 불소계, 장쇄 알킬계 또는 지방산 아미드계의 이형제, 실리카분 등에 의한 이형, 및 방오 처리나, 도포형, 혼련형, 증착형 등의 대전방지 처리도 할 수도 있다. 특히, 상기 세퍼레이터의 표면에 실리콘 처리, 장쇄 알킬 처리, 불소 처리 등의 박리 처리를 적당하게 행함으로써 상기 점착제층으로부터의 박리성을 보다 높일 수 있다.
또, 상기 점착제층 부착 편광 필름의 제작에 있어서 사용한, 박리 처리한 시트는, 그대로 점착제층 부착 편광 필름의 세퍼레이터로서 사용할 수 있어, 공정면에 있어서의 간략화가 가능하다.
또한, 상기 점착제층 부착 편광 필름에 있어서, 점착제층의 형성에 있어서는 편광 필름(예를 들면, 제 2 수지 필름)의 표면에 앵커층을 형성하거나, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등의 각종 이접착 처리를 실시한 후에 점착제층을 형성할 수 있다. 또한, 점착제층의 표면에는 이접착 처리를 행해도 좋다.
점착제층의 두께는 특별하게 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 5∼100㎛인 것이 바람직하고, 10∼50㎛인 것이 바람직하다.
3. 화상 표시 장치
본 발명의 화상 표시 장치는 본 발명의 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름을 포함하는 것이면 좋고, 그 밖의 구성에 대해서는 종래의 화상 표시 장치와 같은 것을 들 수 있다. 상기 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름은 화상 표시 셀에 적용된다. 예를 들면, 화상 표시 장치가 액정 표시 장치일 경우에는, 상기 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름은 화상 표시 셀(액정 셀)의 시인측, 백라이트측의 어느 쪽에도 적용할 수 있다. 화상 표시 장치가 유기 EL 표시 장치일 경우에는, 상기 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름은 화상 표시 셀의 시인측에 적용할 수 있다. 상기 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름은 상기 제 2 수지 필름의 측이 상기 화상 표시 셀의 측이 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 화상 표시 장치는 상기 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름을 포함하기 때문에 높은 신뢰성을 갖는 것이다.
(실시예)
이하에, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또, 각 예 중의 부 및 %는 모두 중량기준이다.
(편광자의 제작)
흡수율 0.75%, Tg 75℃의 비정질의 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트(IPA 공중합 PET) 필름(두께: 100㎛) 기재의 편면에 코로나 처리를 실시하고, 이 코로나 처리면에 폴리비닐알콜(중합도: 4200, 비누화도: 99.2몰%) 및 아세토아세틸 변성 PVA(중합도: 1200, 아세토아세틸 변성도: 4.6%, 비누화도: 99.0몰% 이상, 니폰 고세이 카가쿠 고교(주)제, 상품명 「고세파이머 Z200」)을 9:1의 비로 포함하는 수용액을 25℃에서 도포 및 건조하여, 두께 11㎛의 PVA계 수지층을 형성하고, 적층체를 제작했다.
얻어진 적층체를, 120℃의 오븐 내에서 주속이 다른 롤 사이에서 세로 방향(길이 방향)으로 2.0배로 자유단 1축 연신했다(공중 보조연신 처리).
이어서, 적층체를, 액온 30℃의 불용화욕(물 100중량부에 대하여 붕산을 4중량부 배합해서 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(불용화 처리).
이어서, 액온 30℃의 염색욕에 편광판이 소정의 투과율이 되도록 요오드 농도, 침지 시간을 조정하면서 침지시켰다. 본 실시예에서는 물 100중량부에 대하여 요오드를 0.2중량부 배합하고, 요오드화칼륨을 1.0중량부 배합해서 얻어진 요오드 수용액에 60초간 침지시켰다(염색 처리).
이어서, 액온 30℃의 가교욕(물 100중량부에 대하여 요오드화칼륨을 3중량부 배합하고, 붕산을 3중량부 배합해서 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교처리).
그 후, 적층체를 액온 70℃의 붕산 수용액(물 100중량부에 대하여 붕산을 4.5중량부 배합하고, 요오드화칼륨을 5중량부 배합해서 얻어진 수용액)에 침지시키면서, 주속이 다른 롤 사이에서 세로 방향(길이 방향)으로 총연신 배율이 5.5배가 되도록 1축 연신을 행하였다(수중 연신 처리).
그 후, 적층체를 액온 30℃의 세정욕(물 100중량부에 대하여 요오드화칼륨을 4중량부 배합해서 얻어진 수용액)에 침지시켰다(세정 처리).
이상에 의해, 두께 5㎛의 편광자를 포함하는 광학 필름 적층체를 얻었다. 얻어진 편광자의 붕산 함유량은 20중량%이었다.
(투명보호 필름에 적용하는 접착제의 제작)
N-히드록시에틸아크릴아미드(HEAA) 40중량부와 아크릴로일모르폴린(ACMO) 60중량부와 광개시제 「IRGACURE 819」(BASF사제) 3중량부를 혼합하고, 자외선 경화형 접착제를 조제했다.
(수지 필름)
<보호 필름 1>
두께 15㎛의 미연신의 아크릴계 수지 필름: 40℃, 92% R.H.에 있어서의 투습도: 50g/(㎡·day), 파단응력: 15N, 파단신도: 4㎜.
<보호 필름 2>
두께 17㎛의 연신의 시클로올레핀계 수지 필름(상품명: ZT12, 니폰제온사제): 40℃, 92% R.H.에 있어서의 투습도: 22g/(㎡·day), 파단응력: 15N, 파단신도: 25㎜.
<보호 필름 3>
두께 47㎛의 미연신의 아크릴계 수지 필름(상품명: HX-40UC, 도요코한사제): 40℃, 92% R.H.에 있어서의 투습도: 65g/(㎡·day), 파단응력: 39N, 파단신도: 4㎜.
<보호 필름 4>
두께 13㎛의 시클로올레핀계 수지 필름(상품명: ZF14, 니폰제온사제): 40℃, 92% R.H.에 있어서의 투습도: 29g/(㎡·day), 파단응력: 9N, 파단신도: 4㎜.
<보호 필름 5>
두께 27㎛의 시클로올레핀계 수지 필름(상품명: ZF12, 니폰제온사제): 40℃, 92% R.H.에 있어서의 투습도: 23g/(㎡·day), 파단응력: 13N, 파단신도: 2.2㎜.
<보호 필름 6>
두께 32㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름(상품명: KC2UAHC, 코니카 미놀타사제): 40℃, 92% R.H.에 있어서의 투습도: 796g/(㎡·day), 파단응력: 41N, 파단신도: 2.7㎜.
<보호 필름 7>
두께 25㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름(상품명: KC2UA, 코니카 미놀타사제): 40℃, 92% R.H.에 있어서의 투습도: 1804g/(㎡·day), 파단응력: 28N, 파단신도: 16㎜.
실시예 1(편광 필름의 제조)
상기 광학 필름 적층체의 편광자(두께: 5㎛)의 표면에, 상기 자외선 경화형 접착제를 경화 후의 접착제층의 두께가 0.1㎛가 되도록 도포하면서, 상기 보호 필름 1(제 1 수지 필름)을 접합한 뒤, 활성 에너지선으로서 자외선을 조사하여 접착제를 경화시켰다. 자외선 조사는 갈륨 봉입 메탈 할라이드 램프, 조사 장치: Fusion UV Systems Inc사제의 Light HAMMER10, 밸브: V밸브, 피크 조도: 1600mW/㎠, 적산 조사량 1000/mJ/㎠(파장 380∼440㎚)를 사용하고, 자외선의 조도는 Solatell사제의 Sola-Check 시스템을 사용해서 측정했다. 이어서, 비결정성 PET 기재를 박리하고, 박리한 면에 상기 자외선 경화형 접착제를 경화 후의 접착제층의 두께가 0.1㎛로 되도록 도포하면서, 사전에 코로나 처리한 상기 보호 필름 4(제 2 수지 필름)를 접합한 뒤, 상기와 마찬가지로 자외선을 조사하여 접착제를 경화시키고, 박형 편광자의 양면에 보호 필름을 갖는 편광 필름을 제작했다. 보호 필름은 상기 파단응력, 파단신도를 측정한 방향이 편광자의 흡수축에 직교하는 방향(90°)으로 되도록 접합시켰다.
실시예 2∼3, 비교예 1∼3
실시예 1에 있어서, 제 1 수지 필름, 제 2 수지 필름에 사용하는 보호 필름을 표 1에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 편광 필름을 얻었다.
실시예, 비교예에서 얻어진 편광 필름에 대해서 하기 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또, 각 예에서 사용한 보호 필름의 투습도, 보호 필름 파단응력, 파단신도의 측정 방법에 대해서도 아울러 나타낸다
<투명보호 필름의 투습도>
투습도의 측정은 JIS Z0208의 투습도 시험(컵법)에 준해서 측정했다. 직경 6㎝로 절단한 샘플을 약 15g의 염화칼슘을 넣은 투습 컵(개구지름: 직경 6㎝)에 셋팅하고, 온도 40℃, 습도 92% R.H.의 항온기에 넣어, 24시간 방치한 전후의 염화칼슘의 중량 증가를 측정함으로써 투습도(g/(㎡·day)를 구했다.
<파단응력의 측정>
각 보호 필름을 100㎜×100㎜로 절단한 후, 인장시험기로서 오토그래프(제품명: AG-IS, (주)시마즈 세이사쿠쇼제)를 사용하여 시험 샘플에 대하여 인장속도 300㎜/min, 척간 거리 100㎜, 실온(23℃)에서 인장시험을 행하고, 응력-변형 곡선을 구했다. 보호 필름이 파단되었을 때의 응력을 구해서 파단응력으로 했다. 또, 파단응력의 측정은 편광자의 흡수축에 직교하는 방향에서 측정했다.
<파단신도의 측정>
각 보호 필름을, 인장시험기를 이용하여 23℃, 50% RH의 환경 하, 측정을 행하였다. 측정의 초기 길이(초기의 척 간격)가 10㎜로 되도록 척을 설정하고, 인장속도 50㎜/분의 조건에서 인장시험을 행하여 파단점의 신도[파단신도(파단점 신도)]를 측정했다. 또, 파단신도(파단점 신도)는 인장시험에서 시험편이 파단했을 때의 신도를 나타내고, 하기의 식으로 계산된다.
「파단신도(파단점 신도)」=「파단시의 시험편의 길이(파단시의 척 간격)」-「초기 길이(10㎜)」
<편광 필름의 편광도 변화(ΔP)의 측정>
실시예 및 비교예에서 얻어진 편광 필름을, 85℃/85% R.H.의 항온항습기에 500시간 투입했다. 투입 전과 투입 후의 편광 필름의 편광도를, 적분구 부착 분광광도계(니혼 분코(주)제의 V7100)를 사용해서 측정하고, 이하의 식에 의해 편광도의 변화량 ΔP를 구했다.
편광도의 변화량 ΔP(%)=(투입 전의 편광도(%))-(투입 후의 편광도(%))
또, 편광도 P는 2매의 같은 편광 필름을 양자의 투과축이 평행이 되도록 포갰을 경우의 투과율(평행 투과율: Tp) 및, 양자의 투과축이 직교하도록 포갰을 경우의 투과율(직교 투과율: Tc)을 이하의 식에 적용함으로써 구해지는 것이다.
편광도 P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
각 투과율은 글랜-테일러 프리즘 편광자를 통과시켜서 얻어진 완전 편광을 100%로 해서, JIS Z8701의 2도 시야(C광원)에 의하여 시감도 보정한 Y값으로 나타낸 것이다.
<관통 크랙의 확인: 히트 쇼크 시험>
실시예 및 비교예에서 얻어진 편광 필름의 제 2 수지 필름측에, 두께 20㎛의 아크릴계 점착제층을 형성하여 점착제층 부착 편광 필름을 조제했다. 점착제층 부착 편광 필름을 50㎜×150㎜(흡수축 방향이 50㎜)로 재단하고, 0.5㎜ 두께의 무알칼리 유리에 접합하여 샘플을 제작했다. 상기 샘플을, -40∼85℃의 히트 쇼크를 각30분간×500회의 환경 하에 투입한 후에, 꺼내어 육안으로 편광 필름에 관통 크랙이 적어도 1개라도 발생하고 있을 경우를 「있음」, 발생하고 있지 않은 경우를 「없음」으로 했다.
본 발명의 편광 필름의 85℃, 85% R.H.환경 하에 500시간 방치 후의 편광도 변화(ΔP)의 절대값은 0.1% 미만인 것이 바람직하고, 0.05% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.03% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 본 발명의 편광 필름은 제 1 수지 필름이 파단응력 13N 이상, 파단신도 2.5㎜ 이상을 충족하기 때문에, 열충격(예를 들면, -40℃와 85℃의 온도 조건을 반복하는 히트 쇼크 시험)의 가혹한 환경 하에 있어서도 편광 필름 전체로서의 수축력이 매우 작아지고, 또한, 저투습 보호 필름을 이용하고 있기 때문에 편광자의 물에 의한 열화가 억제되어, 그 결과, 가혹한 환경 하에 노출되어도 편광도 변화가 작고, 광학특성이 뛰어난 것이다.
F1 : 편광 필름
F2 : 점착제층 부착 편광 필름
a : 편광자
b1 : 제 1 수지 필름
b2 : 제 2 수지 필름
c : 점착제층

Claims (8)

  1. 두께가 10㎛ 이하인 편광자의 한쪽의 면에 제 1 수지 필름, 다른쪽의 면에 제 2 수지 필름을 갖는 편광 필름으로서,
    상기 제 1 수지 필름이 아크릴계 수지 필름이며, 상기 제 2 수지 필름이 시클로올레핀계 수지 필름이며,
    상기 제 1 수지 필름 및 제 2 수지 필름의 투습도가 모두 100g/(㎡·day) 이하이며,
    상기 제 1 수지 필름 및 상기 제 2 수지 필름 중 적어도 제 1 수지 필름은, 상기 편광자의 흡수축과 직교하는 방향에 있어서 파단응력이 13N 이상, 파단신도가 2.5㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 편광 필름.
  2. 제 1 항에 기재된 편광 필름 및 점착제층을 갖는 것을 특징으로 하는 점착제층 부착 편광 필름.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 점착제층은 상기 편광 필름의 제 2 수지 필름의 측에 갖는 것을 특징으로 하는 점착제층 부착 편광 필름.
  4. 제 1 항에 기재된 편광 필름 또는 제 2 항 또는 제 3 항에 기재된 점착제층 부착 편광 필름이 이 화상 표시 셀에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 편광 필름 또는 점착제층 부착 편광 필름은 상기 제 2 수지 필름의 측이 상기 화상 표시 셀의 측이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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