KR20100033933A - 요오드계 편광 필름 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

2매의 편광판을, 그들의 광투과축이 서로 직교하도록 액정 표시 장치에 배치하는 경우, 가시광의 장파장 영역에 있어서의 광 누설의 발생을 방지하고, 표시 화면의 변색을 억제하는 것이 가능한 요오드계 편광 필름 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 요오드계 편광 필름은, 폴리비닐알코올 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 요오드계 편광 필름이며, 2족 원소를 함유하는 것을 특징으로 한다.

요오드, 흡착 배향, 요오드계 편광 필름, 2족 원소, 폴리비닐알코올, 투명 보호 필름

Description

요오드계 편광 필름 및 그의 제조 방법 {IODINE TYPE POLARIZING FILM AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

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

화상 표시 장치(특히 액정 표시 장치)에 사용하는 편광 필름은, 밝고, 색의 재현성이 좋은 화상을 제공하기 위하여, 높은 투과율과 편광도를 겸비하는 것이 필요해지고 있다. 이러한 편광 필름은, 종래, 폴리비닐알코올(PVA) 필름에, 2색성을 갖는 요오드 또는 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착 배향시킴으로써 제조되고 있다.

이들 편광 필름 중 요오드를 흡착 배향시킨 요오드계 편광 필름은, 염료계 편광 필름과 비교하여 고투과율 및 고편광도, 즉 고콘트라스트가 얻어진다고 하는 특징을 갖고 있다. 이 때문에, 요오드계 편광 필름은 액정 표시 장치의 부재로서 널리 사용되고 있다.

그러나, 상기 요오드계 편광 필름을 적용한 2매의 편광판을, 그들의 광투과축이 서로 직교하도록 배치한 액정 표시 장치에서는, 가시광의 광 누설이 생겨, 표시 화면이 변색된다고 하는 문제가 있다. 특히, 폴리비닐알코올 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 요오드계 편광 필름에서는, 가시광 영역(360 내지 830nm) 중, 단파장 영역(360 내지 410nm) 및 장파장 영역(700 내지 830nm)에 있어서의 광흡수가 작기 때문에, 그 개선이 요구되고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 소56-207374호 공보

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 2매의 편광판을, 그들의 광투과축이 서로 직교하도록 액정 표시 장치에 배치하는 경우, 가시광의 장파장 영역에 있어서의 광 누설의 발생을 방지하여, 표시 화면의 변색을 억제하는 것이 가능한 요오드계 편광 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명자들은 2족 원소를 함유시킨 요오드계 편광 필름에 의해 가시광의 장파장 영역 또는 단파장 영역에 있어서의 광흡수가 개선되는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 관한 요오드계 편광 필름은, 폴리비닐알코올 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 요오드계 편광 필름이며, 2족 원소를 함유하는 것을 특징으로 한다.

폴리비닐알코올에 의해 구성되는 요오드계 편광 필름은, 폴리비닐알코올과 요오드가 형성하는 착체에 의해 가시광(360 내지 830nm)의 장파장 영역(700 내지 830nm)에 있어서의 광흡수를 행하고 있다고 생각된다. 한편, 2족 원소의 양이온은 필름 표면에 대하여 요오드 흡착 사이트의 형성을 야기한다고 생각된다. 그 때문에, 상기 구성과 같이, 2족 원소를 포함하는 요오드계 편광 필름은, 당해 필름 표면에 요오드 흡착 사이트가 형성되어, 요오드의 흡착이 더 촉진된다. 그 결과, 가시광의 장파장 영역 또는 단파장 영역에 있어서의 광흡수를 증대시킬 수 있어, 광 누설의 방지가 가능하게 된다. 또한, 2족 원소는 다른 다가 전이 금속과 비교하여 표준 전극 전위가 낮기 때문에, 본 발명의 요오드계 편광 필름을 과혹 조건하에서 사용하여도, 2족 원소가 요오드의 산화 환원 반응에 기여할 일이 없다. 그 결과, 가시광의 장파장 영역에 있어서의 광흡수의 성능이 저하하는 일이 없기 때문에, 광학 신뢰성도 우수하다.

상기의 구성에 있어서, 상기 2족 원소의 존재량은, 5.6×10^-5 내지 9.7×10^-5mol/g의 범위 내인 것이 바람직하다. 2족 원소의 존재량이 상기 수치 범위 내이면, 가시광의 단파장 영역 및 장파장 영역에 있어서의 직교 투과율의 밸런스를 양호하게 할 수 있다. 존재량이 5.6×10^-5mol/g 미만이면, 가시광의 단파장 영역(360 내지 410nm)의 직교 투과율이 지나치게 높아져, 상기 단파장 영역에서의 광 누설을 발생시키는 경우가 있다. 한편, 존재량이 9.7×10^-5mol/g보다 크면, 가시광의 장파장 영역에 있어서의 직교 투과율이 지나치게 높아져, 상기 장파장 영역에서의 광 누설을 발생시키는 경우가 있다.

본 발명에 관한 요오드계 편광 필름의 제조 방법은, 폴리비닐알코올 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 요오드계 편광 필름의 제조 방법이며, 상기 요오드를 흡착 배향시킨 후의 폴리비닐알코올 필름에, 2족 원소의 염을 포함하는 수용액을 접촉시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방법에 따르면, 2족 원소의 염을 포함하는 수용액을 폴리비닐알코올 필름 표면에 접촉시킴으로써, 2족 원소의 양이온이 필름 표면에 대하여 요오드 흡착 사이트의 형성을 야기한다. 이에 의해, 필름 표면에 요오드 흡착 사이트가 형성되어, 요오드의 흡착이 더 촉진된다. 그 결과, 가시광의 장파장 영역에 있어서의 광흡수를 증대시킬 수 있어, 광 누설의 발생이 방지 가능한 요오드계 편광 필름을 제조할 수 있다. 또한, 상기 방법에 의해 얻어지는 편광 필름은, 함유하는 2족 원소가 요오드의 산화 환원 반응에 기여하지 않기 때문에, 과혹 조건하에서 사용하여도, 요오드의 흡착량의 감소를 억제할 수 있다. 이에 의해, 가시광의 장파장 영역에 있어서의 광흡수의 저하를 억제할 수 있어, 광학 신뢰성이 우수한 요오드계 편광 필름이 얻어진다.

상기 방법에 있어서, 상기 공정은, 폴리비닐알코올 필름을 연신하는 공정, 상기 폴리비닐알코올 필름을, 요오드와 요오드화 칼륨을 포함하는 수용액 내에서 염색하는 공정, 염색 후의 폴리비닐알코올 필름을, 붕산을 포함하는 수용액에 침지 처리하는 공정 후에 행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 방법에 있어서는, 상기 2족 원소의 염을 포함하는 수용액으로 서, 2족 원소의 요오드화물의 수용액을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 관한 편광판은, 상기에 기재된 요오드계 편광 필름의 적어도 한쪽 면에, 투명 보호 필름이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기에 설명한 수단에 의해, 이하에 설명하는 바와 같은 효과를 발휘한다.

즉, 본 발명에 관한 요오드계 편광 필름에 따르면, 폴리비닐알코올 필름을 2족 원소의 염을 포함하는 수용액에 접촉시켜 2족 원소를 함유시킴으로써, 그 표면에 요오드 흡착 사이트의 형성을 야기시켜 요오드의 흡착을 증대시킨 것이다. 이에 의해, 가시광의 장파장 영역에 있어서의 광흡수를 증대시켜, 광 누설의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 2족 원소는 다른 다가 전이 금속과 비교하여 요오드의 산화 환원 반응에 기여하는 일이 없기 때문에, 과혹 조건하에서 사용하여도, 가시광의 장파장 영역에 있어서의 광흡수의 성능이 저하하는 일이 없다. 그 결과, 광학 신뢰성도 우수하다.

또한, 본 발명에 관한 요오드계 편광 필름의 제조 방법에 따르면, 2족 원소의 염을 포함하는 수용액을 폴리비닐알코올 필름 표면에 접촉시키는 것만으로, 당해 필름 표면에 요오드 흡착 사이트의 형성을 야기시키므로, 이에 의해 요오드가 한층 흡착된 요오드계 편광 필름을 제조할 수 있다. 그 결과, 광 누설의 발생을 방지하는 동시에, 광학 신뢰성도 우수한 요오드계 편광 필름이 얻어진다.

본 실시 형태에 관한 요오드계 편광 필름(이하, 「편광 필름」이라고 함)은, 폴리비닐알코올 필름(이하, 「PVA 필름」이라고 함)을 2족 원소의 염을 포함하는 수용액 내에 침지시킴으로써, 상기 2족 원소를 함유시킨 구성이다.

상기 PVA 필름은 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지고, 예를 들어 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산 비닐계 수지로서는, 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 외에, 아세트산 비닐 및 이것과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐에 공중합되는 다른 단량체로서는, 예를 들어 불포화 카르복실산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐 에테르류 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 일반적으로 500 내지 10,000이며, 1,000 내지 8,000의 범위인 것이 바람직하고, 1,400 내지 7,000의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 비누화되는 경우, 그 비누화도는, 예를 들어 물에의 용해성의 점에서 75몰％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 98몰％ 이상이며, 98.3몰％ 이상의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 PVA 필름의 제법으로서는, 물 또는 유기 용매에 용해한 원액을 유연 성막하는 유연법, 캐스팅법, 압출법 등 임의의 방법으로 성막된 것을 적절하게 사용할 수 있다. 이 때의 위상차값은, 5nm 내지 100nm의 것이 바람직하게 사용된다. 또한, 면내 균일한 편광 필름을 얻기 위하여, PVA 필름 면내의 위상차 편차는 가능한 한 작은 것이 바람직하고, 원반 필름으로서의 PVA 필름의 면내 위상차 편차는, 측정 파장 1000nm에 있어서 10nm 이하인 것이 바 람직하고, 5nm 이하인 것이 보다 바람직하다.

상기 2족 원소란, 구체적으로는 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨 및 라듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상을 나타낸다. 이들 2족 원소 중, 안전성 및 취급의 용이성의 관점으로부터는 마그네슘, 칼슘이 바람직하다. 이들 2족 원소는 단독으로, 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 2족 원소의 양이온(즉, 2가의 양이온)은, PVA 필름 표면에 대하여 요오드 흡착 사이트의 형성을 야기한다고 생각된다. 그 때문에, 상기 구성과 같이, 필름을 2족 원소의 염을 포함하는 수용액에 접촉시키면, 당해 필름 표면에 요오드 흡착 사이트가 형성된다. 그 결과, PVA 필름 표면에 있어서의 요오드의 흡착이 더 촉진된다. 또한, 다가 이온의 이온 강도는 이온의 가수의 평방에 비례한다. 이 때문에, 2가의 양이온은 1가의 양이온에 비하여 이온 강도가 높고, 그 결과 2가의 양이온 쪽이 요오드 흡착 사이트를 형성하는 야기력도 높다. 또한, 다른 다가 전이 금속에서는 그 표준 전극 전위가 2족 원소와 비교하여 높기 때문에, 그러한 다가 전이 금속을 포함하는 편광 필름을 과혹 조건하에서 사용하면, 다가 전이 금속은 요오드의 산화 환원 반응에 기여하는 결과, 요오드의 흡착량이 감소한다. 이에 의해, 가시광(360 내지 830nm)의 장파장 영역(700 내지 830nm)에 있어서의 광흡수의 성능이 저하하여, 광 누설의 발생을 초래하게 되어, 광학 신뢰성이 저하된다.

상기 2족 원소의 편광 필름에 있어서의 존재량은 5.6×10^-5 내지 9.7×10^-5mol/g의 범위 내인 것이 바람직하고, 6.4×10^-5 내지 7.3×10^-5mol/g의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 5.6×10^-5 내지 9.7×10^-5mol/g의 범위 내이면, 가시광에 있어서의 단파장 영역(360 내지 410nm) 및 장파장 영역의 직교 투과율의 밸런스를 양호하게 할 수 있다. 존재량이 5.6×10^-5mol/g 미만이면, 단파장 영역의 직교 투과율이 지나치게 높아, 단파장 영역에서의 광 누설이 발생하는 경우가 있다. 한편, 9.7×10^-5mol/g보다 크면, 장파장 영역의 직교 투과율이 지나치게 높아, 장파장 영역에서의 광 누설이 발생하는 경우가 있다.

편광 필름의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 일반적으로 5 내지 80㎛ 정도이다. 이 편광 필름의 편면 또는 양면에 투명 보호 필름을 적층함으로써 편광판으로 된다(상세에 대해서는 후술함).

본 실시 형태에 관한 편광 필름은, 요오드를 흡착 배향시킨 후의 폴리비닐알코올 필름에 대하여, 2족 원소의 염을 포함하는 수용액을 접촉시킴으로써 제조한다. 당해 공정은, 초기 원반 필름으로서의 폴리비닐알코올 필름을 팽윤, 염색, 가교, 연신 등의 일련의 공정 후에 행하는 것이 바람직하다. 또한, 당해 공정 후에, 건조 공정을 행함으로써, 본 실시 형태에 관한 편광 필름을 제조할 수 있다. 건조 공정을 제외한 이들 각 공정에서는, 각종 용액을 포함하는 욕 내에 침지하면서 각 처리를 행하는 것이 바람직하다. 이 때의 각 공정의 순서, 횟수 및 실시 유무는 특별히 한정되는 것이 아니며, 몇가지 처리를 1처리 공정 중에서 동시에 행하여도 되고, 몇가지 처리를 행하지 않아도 된다. 예를 들어, 연신 처리는 염색 처리 후에 행하여도 되고, 팽윤이나 염색 처리와 동시에 행하여도 되며, 또한 연신 처리하 고 나서 염색 처리하여도 된다. 또한, 모든 공정 후에 세정 공정을 행하여도 되고, 특정한 처리 후에만 행하여도 된다.

상기 팽윤 공정으로서는, 예를 들어 물로 채운 팽윤욕에 침지한다. 이에 의해 PVA 필름이 수세되어, PVA 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 동시에, PVA 필름을 팽윤시킴으로써 염색 불균일 등의 불균일성을 방지하는 효과를 기대할 수 있다. 이 팽윤욕 내에는, 글리세린이나 요오드화 칼륨 등을 적절하게 첨가하여도 되며, 첨가하는 농도는, 글리세린의 경우 5중량％ 이하, 요오드화 칼륨의 경우 10중량％ 이하인 것이 바람직하다. 팽윤욕의 온도는, 20 내지 45℃의 범위인 것이 바람직하고, 25 내지 40℃인 것이 보다 바람직하다. 팽윤욕에의 침지 시간은, 2 내지 180초간인 것이 바람직하고, 10 내지 150초간인 것이 보다 바람직하고, 60 내지 120초간인 것이 특히 바람직하다. 또한, 이 팽윤욕 내에서 PVA 필름을 연신하여도 되며, 그 때의 연신 배율은 팽윤에 의한 신전도 포함시켜, 미연신 상태의 필름에 대하여 1.1 내지 3.5배 정도이다.

상기 염색 공정으로서는, 예를 들어 상기 PVA 필름을 요오드 등의 2색성 물질을 포함하는 염색욕에 침지함으로써, 상기 2색성 물질을 PVA 필름에 흡착시킨다.

상기 2색성 물질로서는, 종래 공지된 물질을 사용할 수 있고, 예를 들어 요오드나 유기 염료 등을 들 수 있다. 유기 염료로서는, 예를 들어 레드 BR, 레드 LR, 레드 R, 핑크 LB, 루빈 BL, 보르도 GS, 스카이블루 LG, 레몬 옐로우, 블루 BR, 블루 2R, 네이비 RY, 그린 LG, 바이올렛 LB, 바이올렛 B, 블랙 H, 블랙 B, 블랙 GSP, 옐로우 3G, 옐로우 R, 오렌지 LR, 오렌지 3R, 스칼렛 GL, 스칼렛 KGL, 콩고레 드, 브릴리언트 바이올렛 BK, 슈프라 블루 G, 슈프라 블루 GL, 슈프라 오렌지 GL, 다이렉트 스카이블루, 다이렉트 패스트 오렌지 S, 패스트 블랙 등을 사용할 수 있다.

이들 2색성 물질은 1종류이어도 되고, 2종류 이상을 병용하여 사용하여도 된다. 상기 유기 염료를 사용하는 경우에는, 예를 들어 가시광 영역의 뉴트럴화를 도모하는 점으로부터, 2종류 이상을 조합하는 것이 바람직하다. 구체예로서는, 콩고레드와 슈프라 블루 G, 슈프라 오렌지 GL과 다이렉트 스카이블루 또는, 다이렉트 스카이블루와 패스트 블랙의 조합을 들 수 있다.

상기 염색욕의 용액으로서는, 상기 2색성 물질을 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 상기 용매로서는, 물이 일반적으로 사용되지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매가 더 첨가되어도 된다. 2색성 물질의 농도로서는 0.010 내지 10중량％의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.020 내지 7중량％의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 0.025 내지 5중량％인 것이 특히 바람직하다.

또한, 상기 2색성 물질로서 요오드를 사용하는 경우, 염색 효율을 보다 한층 향상시킬 수 있는 점에서, 요오드화물을 더 첨가하는 것이 바람직하다. 이 요오드화물로서는, 예를 들어 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄 등을 들 수 있다. 이들 요오드화물의 첨가 비율은, 상기 염색욕에 있어서, 0.010 내지 10중량％인 것이 바람직하고, 0.10 내지 5중량％인 것이 보다 바람직하다. 이들 중에서도, 요오드화 칼륨을 첨가하는 것이 바람직하고, 요오드와 요오드화 칼륨의 비율(중량비)은, 1:5 내지 1:100의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1:6 내지 1:80의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 1:7 내지 1:70의 범위에 있는 것이 특히 바람직하다.

상기 염색욕에의 PVA 필름의 침지 시간은, 이것에 특별히 한정되는 것은 아니지만, 1 내지 20분의 범위인 것이 바람직하고, 2 내지 10분인 것이 보다 바람직하다. 또한, 염색욕의 온도는, 5 내지 42℃의 범위에 있는 것이 바람직하고, 10 내지 35℃의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 이 염색욕 내에서 PVA 필름을 연신하여도 되며, 이 때의 누적 총 연신 배율은 1.1 내지 4.0배 정도이다.

또한, 염색 처리로서는, 전술한 바와 같은 염색욕에 침지하는 방법 이외에, 예를 들어 2색성 물질을 포함하는 수용액을 상기 PVA 필름에 도포 또는 분무하는 방법이어도 되며, 또한 상기 PVA 필름 제막시에 2색성 물질을 미리 혼합해 두어도 된다.

상기 가교 공정으로서는, 예를 들어 가교제를 포함하는 욕 내에 PVA 필름을 침지하여 가교한다. 상기 가교제로서는, 종래 공지된 물질을 사용할 수 있다. 예를 들어, 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물이나, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 들 수 있다. 이들은 1종류이어도 되고, 2종류 이상을 병용하여도 된다. 2종류 이상을 병용하는 경우에는, 예를 들어 붕산과 붕사의 조합이 바람직하며, 또한 그 첨가 비율(몰비)은, 4:6 내지 9:1의 범위에 있는 것이 바람직하고, 5.5:4.5 내지 7:3의 범위가 보다 바람직하고, 6:4인 것이 가장 바람직하다.

상기 가교욕의 용액으로서는, 상기 가교제를 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 상기 용매로서는, 예를 들어 물을 사용할 수 있지만, 또한 물과 상용성이 있는 유기 용매를 포함하여도 된다. 상기 용액에 있어서의 가교제의 농도는, 이것에 한정되는 것이 아니지만, 1 내지 10중량％의 범위에 있는 것이 바람직하고, 2 내지 6중량％인 것이 보다 바람직하다.

상기 가교욕 내에는, 편광 필름의 면내의 균일한 특성이 얻어지는 점으로부터, 요오드화물을 첨가하여도 된다. 이 요오드화물로서는, 예를 들어 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄을 들 수 있고, 그 함유량은 0.05 내지 15중량％, 보다 바람직하게는 0.5 내지 8중량％이다. 그 중에서도, 붕산과 요오드화 칼륨의 조합이 바람직하며, 붕산과 요오드화 칼륨의 비율(중량비)은 1:0.1 내지 1:3.5의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1:0.5 내지 1:2.5의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 가교욕의 온도는, 통상 20 내지 70℃의 범위이며, PVA 필름의 침지 시간은 통상 1초 내지 15분의 범위이며, 바람직하게는 5초 내지 10분이다. 또한, 가교 처리도 염색 처리와 동일하게, 가교제 함유 용액을 도포 또는 분무하는 방법을 이용하여도 되고, 이 가교욕 내에서 PVA 필름을 연신하여도 되며, 이 때의 누적 총 연신 배율은 1.1 내지 4.0배 정도이다.

상기 연신 공정으로서는, 예를 들어 습식 연신법에서는 욕 내에 침지한 상태에서, 누적 총 연신 배율이 2 내지 7배 정도로 되도록 연신한다.

연신욕의 용액으로서는, 이것으로 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들 어 각종 금속염이나, 요오드, 붕소 또는 아연의 화합물을 첨가한 용액을 사용할 수 있다. 이 용액의 용매로서는 물, 에탄올 또는 각종 유기 용매가 적절하게 사용된다. 그 중에서도, 붕산 및/또는 요오드화 칼륨을 각각 2 내지 18중량％ 정도 첨가한 용액을 사용하는 것이 바람직하다. 이 붕산과 요오드화 칼륨을 동시에 사용하는 경우에는, 그 함유 비율(중량비)은 1:0.1 내지 1:4 정도, 보다 바람직하게는 1:0.5 내지 1:3 정도의 비율로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 연신욕의 온도는, 예를 들어 40 내지 67℃의 범위인 것이 바람직하고, 50 내지 62℃인 것이 보다 바람직하다.

상기 2족 원소의 염을 포함하는 수용액에 PVA 필름을 접촉시키는 공정은, 예를 들어 당해 수용액 내에 PVA 필름을 침지시킴으로써 행한다. 이에 의해, PVA 필름 표면에 요오드 흡착 사이트의 형성이 가능하게 된다. 2족 원소의 염을 포함하는 수용액으로서는 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨 및 라듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상의 요오드화물의 수용액을 들 수 있다. 또한, 2족 원소의 염의 농도는 2.2 내지 3.8중량％인 것이 바람직하고, 2.7 내지 3.3중량％인 것이 보다 바람직하다. 상기 농도가 2.2중량％ 미만이면, 가시광의 단파장 영역에 있어서의 광의 흡수가 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 상기 농도가 3.8중량％를 초과하면, 가시광의 장파장 영역에 있어서의 광의 흡수가 불충분해지는 경우가 있다. 또한, 침지 시간은 3 내지 25초인 것이 바람직하고, 5 내지 15초인 것이 보다 바람직하다. 또한, 욕의 온도는 10 내지 60℃인 것이 바람직하고, 15 내지 40℃인 것이 보다 바람직하다. 또한, 당해 공정에 있어서의 침지 처리의 횟수는 특별히 한정되지 않고 복수회 실시하여도 된다. 또한, 욕 내의 첨가물의 종류나 농도도, 횟수에 따라서 적절하게 변경하여도 된다.

상기 세정 공정으로서는, 예를 들어 세정욕의 수용액 내에 PVA 필름을 침지함으로써, 이전 처리에서 부착된 붕산 등의 불필요 잔존물을 씻어 버릴 수 있다. 상기 수용액에는, 상기 2족 원소의 염을 첨가하여도 되고, 당해 염으로서는, 예를 들어 상기 2족 원소의 요오드화물이 바람직하게 사용된다. 세정욕에 2족 원소의 염을 첨가한 경우, 그 농도는 통상 2.2 내지 3.8중량％이며, 2.7 내지 3.3중량％인 것이 바람직하다. 또한, 세정욕의 온도는 10 내지 60℃인 것이 바람직하고, 15 내지 40℃인 것이 보다 바람직하다. 또한, 세정 공정의 횟수는 특별히 한정되지 않고, 상기 각 공정 후에 행하는 등, 복수회 실시하여도 된다. 또한, 각 세정욕 내의 첨가물의 종류나 농도를 바꾸어도 된다.

또한, PVA 필름을 각 처리욕으로부터 끌어올릴 때에는, 액 늘어짐의 발생을 방지하기 위하여, 종래 공지된 핀치롤 등의 액 끊음 롤을 사용하여도 되고, 에어 나이프에 의해 액을 깎아 떨어뜨리는 등의 방법에 의해, 여분의 수분을 제거하여도 된다.

상기 건조 공정으로서는, 자연 건조, 풍건, 가열 건조 등, 적절한 방법을 이용할 수 있지만, 통상, 가열 건조가 바람직하게 이용된다. 가열 건조에서는, 예를 들어 가열 온도가 20 내지 80℃ 정도이며, 건조 시간은 1 내지 10분 정도인 것이 바람직하다.

상기의 각 공정을 거쳐 제작된 편광 필름의 최종적인 총 연신 배율은, 상기 처리 전의 PVA 필름에 대하여, 3.0 내지 7.0배인 것이 바람직하고, 5.5 내지 6.2배의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 최종적인 총 연신 배율이 3.0배 미만에서는 고편광도의 편광 필름을 얻기가 어렵고, 7.0배를 초과하면 필름은 파단되기 쉬워진다.

상기 제조 방법에서 얻어진 본 실시 형태에 관한 편광 필름은, 편광 필름 단체로 측정하였을 때의 단체 투과율이 40％ 이상인 것이 바람직하고, 42.0 내지 45.0％의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 편광 필름의 적어도 편면에는, 투명 보호 필름을 형성하여도 된다. 이 투명 보호 필름을 구성하는 재료로서는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이러한 열가소성 수지의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지, 환상 폴리올레핀 수지(노르보르넨계 수지), 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 편광 필름의 편측에는, 투명 보호 필름이 접착제층에 의해 접합되지만, 다른 편측에는 투명 보호 필름으로서, (메트)아크릴계, 우레탄계, 아크릴 우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 사용할 수 있다. 투명 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1종류 이상 포함되어 있어도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어 자외선 흡수제, 산화 방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지 제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50 내지 100중량％, 보다 바람직하게는 50 내지 99중량％, 더욱 바람직하게는 60 내지 98중량％, 특히 바람직하게는 70 내지 97중량％이다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50중량％ 이하인 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등이 충분히 발현되지 못할 우려가 있다.

또한, 투명 보호 필름으로서는, 일본 특허 공개 제2001-343529호 공보(WO01/37007)에 기재된 중합체 필름, 예를 들어 (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로서는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드를 포함하는 교대 공중합체와 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들 필름은 위상차가 작고, 광탄성 계수가 작기 때문에 편광판의 왜곡에 의한 불균일 등의 문제를 해소할 수 있고, 또한 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.

투명 보호 필름의 두께는, 적절하게 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 점으로부터 1 내지 500㎛ 정도이다. 특히 1 내지 300㎛가 바람직하고, 5 내지 200㎛가 보다 바람직하다. 투명 보호 필름은 5 내지 150㎛의 경우에 특히 적합하다.

또한, 편광 필름의 양측에 투명 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 동일한 중합체 재료로 이루어지는 보호 필름을 사용하여도 되며, 다른 중합체 재료 등으로 이루어지는 보호 필름을 사용하여도 된다.

본 실시 형태에 관한 투명 보호 필름으로서는, 셀룰로오스 수지, 폴리카보네이트 수지, 환상 폴리올레핀 수지 및 (메트)아크릴 수지로부터 선택되는 어느 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하다.

셀룰로오스 수지는 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 이러한 셀룰로오스 에스테르계 수지의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 트리프로필셀룰로오스, 디프로필셀룰로오스 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 트리아세틸셀룰로오스가 특히 바람직하다. 트리아세틸셀룰로오스는 많은 제품이 시판되고 있으며, 입수 용이성이나 비용의 점에서도 유리하다. 트리아세틸셀룰로오스의 시판품의 예로서는, 후지 샤신 필름사제의 상품명 「UV-50」, 「UV-80」, 「SH-80」, 「TD-80U」, 「TD-TAC」, 「UZ-TAC」나, 코니카사제의 「KC 시리즈」 등을 들 수 있다. 일반적으로 이들 트리아세틸셀룰로오스는, 면내 위상차(Re)는 거의 제로이지만, 두께 방향 위상차(Rth)는 60nm 정도를 갖고 있다.

환상 폴리올레핀 수지의 구체예로서는, 바람직하게는 노르보르넨계 수지이다. 환상 올레핀계 수지는, 환상 올레핀을 중합 단위로서 중합되는 수지의 총칭이며, 예를 들어 일본 특허 공개 평1-240517호 공보, 일본 특허 공개 평3-14882호 공보, 일본 특허 공개 평3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로서는 환상 올레핀의 개환 (공)중합체, 환상 올레핀의 부가 중합체, 환상 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀과 그의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체) 및, 이들을 불포화 카르복실산이나 그의 유도체로 변성한 그래프트 중합 체, 및 그들의 수소화물 등을 들 수 있다. 환상 올레핀의 구체예로서는, 노르보르넨계 단량체를 들 수 있다.

환상 폴리올레핀 수지로서는, 여러가지의 제품이 시판되고 있다. 구체예로서는, 닛본 제온 가부시끼가이샤제의 상품명 「제오넥스」, 「제오노아」, JSR 가부시끼가이샤제의 상품명 「아톤」, 티코나(TICONA)사제의 상품명 「토퍼스」, 미쯔이 가가꾸 가부시끼가이샤제의 상품명 「APEL」을 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로서는, Tg(유리 전이 온도)가 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 120℃ 이상, 더욱 바람직하게는 125℃ 이상, 특히 바람직하게는 130℃ 이상이다. Tg가 115℃ 이상인 것에 의해, 편광판의 내구성이 우수한 것으로 될 수 있다. 상기 (메트)아크릴계 수지의 Tg의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 성형성의 관점에서, 바람직하게는 170℃ 이하이다. (메트)아크릴계 수지로부터는, 면내 위상차(Re), 두께 방향 위상차(Rth)가 거의 제로인 필름을 얻을 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로서는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서, 임의의 적절한 (메트)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예를 들어, 폴리메타크릴산 메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 에스테르, 메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 공중합, 메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산 메틸-아크릴산 에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산 메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체(예를 들어, 메타크릴산 메틸-메타크릴산 시클로헥실 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 노르보르닐 공중 합체 등)를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴산 메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 C1-6 알킬을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 메타크릴산 메틸을 주성분(50 내지 100중량％, 바람직하게는 70 내지 100중량％)으로 하는 메타크릴산 메틸계 수지를 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지의 구체예로서, 예를 들어 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤제의 아크리페트 VH나 아크리페트 VRL20A, 일본 특허 공개 제2004-70296호 공보에 기재된 분자 내에 환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지, 분자 내 가교나 분자 내 환화 반응에 의해 얻어지는 고 Tg (메트)아크릴 수지계를 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로서, 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 사용할 수도 있다. 높은 내열성, 높은 투명성, 이축 연신함으로써 높은 기계적 강도를 갖기 때문이다.

락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지로서는, 일본 특허 공개 제2000-230016호 공보, 일본 특허 공개 제2001-151814호 공보, 일본 특허 공개 제2002-120326호 공보, 일본 특허 공개 제2002-254544호 공보, 일본 특허 공개 제2005-146084호 공보 등에 기재된, 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 들 수 있다.

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

한편, 상기 투명 보호 필름으로서, 정면 위상차가 40nm 이상 및/또는, 두께 방향 위상차가 80nm 이상인 위상차를 갖는 위상차판을 사용할 수 있다. 정면 위상차는 통상 40 내지 200nm의 범위로, 두께 방향 위상차는 통상 80 내지 300nm의 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 행하여도 된다. 구체적인 처리로서는 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프라이머 처리, 비누화 처리 등을 들 수 있다.

상기 투명 보호 필름의 편광 필름을 접착시키지 않는 면에는, 하드 코팅층이나 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 그 자체에 형성할 수 있는 것 외에, 별도 광학층으로서 투명 보호 필 름과는 별체의 것으로서 형성할 수도 있다.

본 발명의 편광판은, 투명 보호 필름과 편광 필름을, 상기 접착제를 사용하여 접합함으로써 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 접합하는 공정을 갖는다.

본 실시 형태에 관한 편광판은, 실용시에 다른 광학층과 적층한 광학 필름으로서 사용할 수 있다. 그 광학층에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판(1/2이나 1/4 등의 파장판을 포함함), 시각 보상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용된 적이 있는 광학층을 1층 또는 2층 이상 사용할 수 있다.

편광판에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차적으로 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 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 이용할 수 있다. 상기한 편광판이나 그 밖의 광학 필름의 접착시에, 그들의 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라서 적절한 배치 각도로 할 수 있다.

전술한 편광판이나, 편광판이 적어도 1층 적층되어 있는 광학 필름에는, 액정 셀 등의 다른 부재와 접착하기 위한 점착층을 형성할 수도 있다. 점착층을 형 성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 중합체, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 중합체를 베이스 중합체로 하는 것을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 습윤성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내어, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공될 때까지의 동안, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가가 가접착되어 커버된다. 이에 의해, 통례의 취급 상태로 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로서는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 그들의 라미네이트체 등의 적절한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화 몰리브덴 등의 적절한 박리제로 코팅 처리한 것 등의, 종래에 준한 적절한 것을 사용할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 편광판은 액정 표시 장치나 유기 일렉트로루미네센스 장치 등의 각종 화상 표시 장치에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치에 적용하는 경우, 본 실시 형태에 관한 편광판은, 액정 셀의 표면 및 이면에 각각 광투과축이 직교하도록 배치된다. 이에 의해, 가시광의 파장 영역에 있어서의 광 누설이 저감되어, 표시 화면에 변색이 생기는 것을 방지한 액정 표시 장치가 얻어진다. 상기 액정 셀로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 TN형이나 STN형, π형, VA형, IPS형 등의 임의의 타입의 것을 적용할 수 있다.

<실시예>

이하에, 본 발명의 적합한 실시예를 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 재료나 배합량 등은, 특별히 한정적인 기재가 없는 한은, 본 발명의 범위를 그것들에만 한정하는 취지의 것이 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다.

<실시예 1>

두께 75㎛, 필름 폭 50mm, 중합도 2400, 비누화도 99.9％ 이상의 폴리비닐알코올(PVA) 필름을 사용하여, 이하의 순서로 각 공정을 행하여, 본 실시예에 관한 요오드계 편광 필름을 제작하였다.

<팽윤 공정>

순수한 물로 채운 팽윤욕에 PVA 필름을 반송하고, 30℃의 순수한 물 내에 30초간 침지하여 팽윤시켰다. 또한, 연신 배율이 2.2배로 될 때까지 일축 연신을 행하였다.

<염색 공정>

요오드 0.035중량％를 포함하는, 요오드 염색 용액으로 채운 염색욕에 PVA 필름을 반송하고, 30℃의 요오드 염색 용액에 27초간 침지하면서, 연신 배율이 초기의 PVA 필름에 대하여 3.3배로 될 때까지 일축 연신하여 염색하였다.

<가교 공정>

요오드화 칼륨 3.0중량％와 붕산 3.0중량％를 함유하는 붕산 수용액으로 채운 가교욕에, 상기 PVA 필름을 반송하고, 30℃의 붕산 수용액 내에 28초간 침지하 면서, 연신 배율이 초기의 PVA 필름에 대하여 3.6배로 될 때까지 일축 연신하여 가교하였다.

<연신 공정>

5.0중량％의 요오드화 칼륨과 4.0중량％의 붕산을 함유하는 붕산 수용액으로 채운 연신욕에, 상기 처리를 행한 PVA 필름을 반송하고, 60℃의 붕산 수용액 내에 약 58초간 침지하면서, 연신 배율이 초기의 PVA 필름에 대하여 5.9배로 될 때까지 일축 연신하였다.

<2족 원소 도입 공정>

0.093mol/ℓ의 MgI₂를 포함하는 수용액으로 채운 욕에 PVA 필름을 반송하고, 30℃의 상기 수용액 내에 10초간 침지시켰다.

그 후, 오븐을 사용하여 PVA 필름의 건조를 행하였다. 건조 조건으로서는, 건조 온도 60℃, 오븐 내의 통과 시간을 4분으로 하였다.

<실시예 2, 3>

실시예 2 및 3에 있어서는, 하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 2족 원소 도입 공정에 있어서의 MgI₂ 대신에, 각각 CaI₂, BaI₂를 사용한 것 이외는, 상기 실시예 1과 동일하게 하여, 각 요오드계 편광 필름을 제작하였다.

<비교예 1 내지 3>

비교예 1 내지 3에 있어서는, 하기 표 3에 나타낸 바와 같이, 2족 원소 도입 공정에 있어서의 MgI₂ 대신에, 각각 0.186mol/ℓ의 LiI, NaI, KI를 사용한 것 이외는, 상기 실시예 1과 동일하게 하여, 각 요오드계 편광 필름을 제작하였다.

<실시예 4 내지 10>

실시예 4 내지 10에 있어서는, 2족 원소 도입 공정에 있어서의 MgI₂의 농도를 하기 표 4에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외는, 상기 실시예 1과 동일하게 하여, 각 요오드계 편광 필름을 제작하였다. 또한, 각 편광 필름에 있어서의 Mg의 존재량은, EDTA(에틸렌디아민 사아세트산) 표준액과 EBT(에리오크롬 블랙 T) 지시약을 사용한 킬레이트 적정에 의해 측정한 값이다.

<비교예 4>

비교예 4에 있어서는, 2족 원소 도입 공정에 있어서의 MgI₂ 대신에, 0.093mol/ℓ의 ZnI₂를 사용한 것 이외는, 상기 실시예 1과 동일하게 하여, 요오드계 편광 필름을 제작하였다.

<직교 대역>

편광 필름의 단체 투과율, 직교 투과율을, 적분구를 갖는 분광 광도계(닛본 분꼬우 가부시끼가이샤제의 V7100)로 측정하였다. 각 직선 편광에 대한 투과율은 그란테라-프리즘 편광 필름을 통하여 얻어진 완전 편광을 100％로 하여 측정하였다. 직교 투과율의 측정 파장은 파장 410nm 및 700nm에서 행하였다. 또한, 단체 투과율은, 측정 파장 380nm 내지 780nm의 측정 결과를 바탕으로 JIS Z8701의 2도 시야(C광원)에 의해 시감도 보정한 Y값으로 나타내었다. 결과를 표 2 내지 표 5에 나타낸다.

(편광판의 제작)

투명 보호 필름으로서는, 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 사용하였다. 또한, 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 요오드계 편광 필름과 투명 보호 필름의 접합에 사용하는 접착제는 다음과 같이 하여 제조하였다. 즉, 아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올 수지(평균 중합도 1200, 비누화도 98.5몰％, 아세토아세틸화도 5몰％) 100중량부에 대하여, 메틸올 멜라민 32중량부를, 30℃의 온도 조건하에, 순수한 물에 용해하고, 고형분 농도 3.2％로 되도록 조정한 접착제 수용액을 제조하였다.

상기 접착제를 사용하여, 24℃의 온도 조건하에서, 실시예 1 및 비교예 4에서 제작한 요오드계 편광 필름의 양면에 상기 투명 보호 필름을 롤 접합기로 접합한 후, 60℃에서 12분간 건조시켜 편광판을 얻었다. 얻어진 각각의 편광판에 대하여, 편광도의 평가를 행하였다.

(편광도)

얻어진 편광판을, 온도 80℃의 가열 조건에 120시간 방치하고, 그 전후에서의 편광도를 측정하였다. 결과를 표 5에 나타낸다. 또한, 편광도는, 적분구를 갖는 분광 광도계(닛본 분꼬우제, V7100)를 사용하고, 측정 파장은 380nm 내지 780nm에서 행하였다. 또한, 편광도는, 2매의 동일한 편광판을 양자의 광투과축이 직교하도록 겹친 경우의 투과율(평행 투과율: H₀) 및 양자의 투과축이 직교하도록 겹친 경우의 투과율(직교 투과율: H₉₀)을 이하의 수학식에 적용함으로써 구하였다.

편광도(％)={(H₀-H₉₀)/(H₀+H₉₀)}^1/2×100

각 투과율은, 그란테라-프리즘 편광 필름을 통하여 얻어진 완전 편광을 100％로 하여, JIS Z8701의 2도 시야(C광원)에 의해 시감도 보정한 Y값으로 나타낸 것이다.

(결과)

상기 표 2 내지 표 4로부터 명확한 바와 같이, 실시예 1 내지 10에 관한 본 발명의 요오드계 편광 필름은, 파장 700nm에 있어서의 직교 투과율을 낮게 억제할 수 있어, 가시광의 장파장 영역에서의 광 누설의 방지가 도모되는 것이 확인되었다. 한편, 비교예 1 내지 3에 관한 편광 필름은 모두 직교 투과율이 커서, 광 누설이 발생하는 것이 확인되었다.

또한, 표 4로부터 명확한 바와 같이, 편광 필름 1g당 Mg의 존재량이 5.6×10^-5 내지 9.7×10^-5mol/g의 범위 내인 실시예 5 내지 9의 요오드계 편광 필름은, 410nm 및 700nm에 있어서의 직교 투과율의 밸런스가 좋아, 양쪽 파장 영역에서의 광 누설의 발생을 방지할 수 있는 것이 확인되었다.

또한, 실시예 1의 편광 필름을 사용한 편광판과, 비교예 4의 편광 필름을 사용한 편광판에 대하여, 80℃에서 120시간 방치한 내구 시험 후에 편광도를 조사한 바, 실시예 1의 편광 필름을 사용한 편광판 쪽이 편광도의 저하가 적은 것을 알 수 있었다. 이에 의해, 본 발명에 관한 편광판이면, 과혹 조건에서 사용하여도 광학 신뢰성이 우수한 것이 확인되었다.

Claims (6)

1. 폴리비닐알코올 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 요오드계 편광 필름이며, 2족 원소를 함유하는 요오드계 편광 필름.
2. 제1항에 있어서, 상기 2족 원소의 존재량은 5.6×10^-5 내지 9.7×10^-5mol/g의 범위 내인 요오드계 편광 필름.
3. 폴리비닐알코올 필름에 요오드를 흡착 배향시킨 요오드계 편광 필름의 제조 방법이며,

   상기 요오드를 흡착 배향시킨 후의 폴리비닐알코올 필름에, 2족 원소의 염을 포함하는 수용액을 접촉시키는 공정을 포함하는 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 공정은, 폴리비닐알코올 필름을 연신하는 공정, 상기 폴리비닐알코올 필름을, 요오드와 요오드화 칼륨을 포함하는 수용액 내에서 염색하는 공정, 염색 후의 폴리비닐알코올 필름을, 붕산을 포함하는 수용액에 침지 처리하는 공정 후에 행하는 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 2족 원소의 염을 포함하는 수용액으로서, 2족 원소의 요오드화물의 수용액을 사용하는 요오드계 편광 필름의 제조 방법.
6. 제1항에 기재된 요오드계 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 투명 보호 필름이

   형성된 편광판.