KR20160150590A

KR20160150590A - 편광판 및 편광판의 제조 방법

Info

Publication number: KR20160150590A
Application number: KR1020160076675A
Authority: KR
Inventors: 도모히로 야마시타; 미에 나카타; 슌스케 무라야마; 스케 무라야마; 마키코 기무라
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2016-06-20
Publication date: 2016-12-30
Also published as: US20160370525A1; US20180239072A1; JP2017009795A; CN106257315A; TW201702653A; US10061067B2

Abstract

생산성이 높고, 물 불균일을 억제 가능한 편광판 및 그 제조 방법을 제공한다. 편광자의 일방의 면에 접착제층을 개재하여 위상차 필름을 구비하고, 상기 편광자의 타방의 면에 접착제층을 개재하여 보호 필름을 구비하는 편광판으로서, 상기 위상차 필름이 셀룰로오스 수지를 함유하고, 상기 편광판을 유리판에 첩합한 상태로 23 ℃ 에서 24 시간 물에 침지하고, 물에서 꺼낸 후, 온도 23 ℃, 습도 55 ％ 의 분위기에서 1 분간 경과한 시점에서의 치수 변화율이 0.1 ％ 이하인 편광판.

Description

편광판 및 편광판의 제조 방법{POLARIZING PLATE AND METHOD OF PRODUCING POLARIZING PLATE}

본 발명은, 편광판 및 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치 등에 사용되는 편광판으로서는, 편광자의 양면에 보호 필름이 첩합(貼合)된 것이 일반적으로 사용된다. 편광자로서는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름에 요오드나 2 색성 염료 등의 2 색성 재료를 흡착시키고, 또한 연신 배향시킨 것을 들 수 있다. 또, 보호 필름으로서는, 트리아세틸셀룰로오스 필름 등을 들 수 있다. 편광자와 보호 필름의 첩합에는, 폴리비닐알코올계 접착제 등이 사용된다. 편광판의 박형화나 부재 수의 삭감 등의 점에서, 일방의 보호 필름 대신에 열가소성 노르보르넨계 수지로 이루어지는 위상차 필름을 첩합하는 기술이 제안되어 있다 (특허문헌 1 참조).

액정 표시 장치는 그 광범위한 이용에 수반하여 고온 조건하 등에서 장기간 사용되는 경우도 많아지고 있다. 예를 들어, 액정 표시 장치는 차재용이나 휴대 정보 단말용으로서 사용되는 경우가 많아지고, 그것에 따라 편광판에도, 고온 조건하나 고온 고습 조건하에 놓여졌을 때에 광학 특성이 열화되지 않는 신뢰성 (내구성) 이 요구된다.

그러나, 보호 필름에 사용되는 트리아세틸셀룰로오스 필름은, 투습성을 갖기 (투습도가 높다) 때문에, 수분의 흡수에 의해 편광자의 광학 특성이나 접착제의 접착 특성이 저하되어, 표시 불균일을 초래하는 경우가 있다. 이에 대해, 편광판에 적어도 1 층의 수지층을, 상기 편광자와 보호 필름의 층간 또는 당해 편광판 표면에 형성함으로써, 가열 가습 조건하에서의 치수 변화율을 저감시켜 내구성을 향상시키는 기술이 제안되어 있다 (특허문헌 2).

일본 공개특허공보 평8-43812호 일본 공개특허공보 2002-372621호

액정 텔레비젼 등의 제조 비용의 삭감의 요청에서, 구성 부재의 수송 시의 포장도 간이해지고 있고, 예를 들어, 셀 기판이나 편광판을 그것들 단독으로 진공 포장하고 있던 것을, 양자를 첩합한 이른바 오픈 셀 상태의 것을 간이 곤포로 취급하는 경우가 있다. 곤포의 간이화에 의해 수송 시의 온도 변화 등에 의한 결로가 생기기 쉬워지고 있는 점에서, 편광판이 물과 직접 접촉한 부분의 위상차가 변하여 표시의 불균일 (이하, 「물 불균일」 이라고도 한다.) 이 발생한다는 과제가 있다.

상기 특허문헌 2 에 기재된 기술에서는, 가열 가습 조건하에서의 치수 변화를 저감하는 기술이 개시되어 있지만, 물과의 직접 접촉에서 기인하는 물 불균일을 개선하는 데는 이르지 않았다. 또한, 상기 특허문헌 1 에 기재된 기술에서는, 열가소성 노르보르넨계 수지로 이루어지는 위상차 필름의 투습성이 낮은 점에서, 편광자와 위상차 필름의 첩합 후에 그것들을 접착하는 접착제의 건조를 장시간 실시할 필요가 있고, 이것이 편광판의 생산성의 향상에 대한 방해가 되고 있다.

본 발명은, 생산성이 높고, 물 불균일을 억제 가능한 편광판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 편광판을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은, 편광자의 일방의 면에 접착제층을 개재하여 위상차 필름을 구비하고,

상기 편광자의 타방의 면에 접착제층을 개재하여 보호 필름을 구비하는 편광판으로서,

상기 위상차 필름이 셀룰로오스 수지를 함유하고,

상기 편광판을 상기 위상차 필름측을 첩합면으로 하여 유리판에 첩합한 상태로 23 ℃ 에서 24 시간 물에 침지하고, 물에서 꺼낸 후, 온도 23 ℃, 습도 55 ％ 의 분위기에서 1 분간 경과한 시점에서의 치수 변화율이 0.1 ％ 이하인 편광판에 관한 것이다.

당해 편광판에서는, 유리판에 첩합한 상태로 23 ℃ 에서 24 시간 물에 침지하고, 물에서 꺼낸 후, 온도 23 ℃, 습도 55 ％ (상대 습도) 의 분위기에서 1 분간 경과한 시점에서의 치수 변화율 (이하, 간단히 「침지 치수 변화율」 이라고도 한다.) 이 0.1 ％ 이하이므로, 물 불균일의 발생을 억제할 수 있다. 물과의 접촉 시의 치수 변화율의 억제에 의해, 간이 포장에 의해 결로가 생겼다고 해도 편광자의 광학 특성의 변화를 억제할 수 있음과 함께, 당해 편광판을 구비하는 화상 표시 장치의 제조 비용도 삭감할 수 있다. 이와 같은 물 불균일의 억제는, 종래의 가열 가습 시험에서는 예측이 곤란한 특성이었다. 즉, 가열 가습 시험에서 양호한 평가가 얻어진 편광판이어도, 목적으로 하는 물 불균일 억제 효과를 갖는다고는 할 수 없고, 물과의 접촉 시에 표시 불균일을 야기하는 경우도 있었다. 본 발명은, 편광판의 물에의 침지라고 하는 보다 과혹한 조건하에서의 침지 치수 변화율에 착안하여 이루어진 것이며, 물과의 접촉이 일어났다고 해도 편광자의 광학 특성의 변화를 방지하여 표시 불균일을 억제할 수 있다.

또 당해 편광판에서는, 투습성이 높은 셀룰로오스 수지를 함유하는 위상차 필름을 채용하고 있으므로, 편광자와 위상차 필름을 첩합한 후의 건조 공정을 장시간 실시할 필요가 없고, 그 결과, 편광판의 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

당해 편광판에서는, 상기 보호 필름은 셀룰로오스 수지를 함유하고 있어도 되고, 혹은, (메트)아크릴 수지를 함유하고 있어도 된다.

본 발명은 또, 당해 편광판의 제조 방법으로서,

편광자의 일방의 면에 접착제층을 개재하여 위상차 필름을 첩합하는 공정과,

상기 편광자의 타방의 면에 접착제층을 개재하여 보호 필름을 첩합하는 공정과,

상기 위상차 필름 및 보호 필름의 첩합 후, 온도 15 ∼ 35 ℃, 습도 40 ∼ 65 ％ 에서 50 일 이상 정치(靜置)하는 공정

을 포함하는 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.

당해 제조 방법에서는, 특수한 공정을 거치지 않고, 편광자의 양면에 소정의 필름을 첩합한 후, 온도 15 ∼ 35 ℃, 습도 40 ∼ 65 ％ 에서 50 일 이상 정치하는 공정을 설정하는 것만으로, 물 불균일을 억제 가능한 편광판을 간이하게 제조할 수 있다.

도 1 은, 실시예 1 및 비교예 1 의 물 접촉 후의 표시 불균일 평가의 확인 사진이다.

＜편광판＞

본 실시 형태에 관련된 편광판에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 관련된 편광판은, 편광자의 일방의 면에 접착제층을 개재하여 위상차 필름을 구비하고, 편광자의 타방의 면에 접착제층을 개재하여 보호 필름을 구비한다.

(편광자)

편광자로서는, 폴리머 필름에 요오드가 흡착 배향된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 폴리머 필름으로서는, 예를 들어, 특별히 한정되지 않고 각종의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 필름이나, 이들의 부분 비누화 필름, 셀룰로오스계 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 편광자로서의 요오드에 의한 염색성이 우수한 폴리비닐알코올계 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 폴리비닐알코올계 필름의 재료에는, 폴리비닐알코올 또는 그 유도체가 사용된다. 폴리비닐알코올의 유도체로서는, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 등을 들 수 있는 것 외에, 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산 그 알킬에스테르, 아크릴아미드 등으로 변성한 것을 들 수 있다.

상기 폴리머 필름의 재료인 폴리머의 중합도는, 일반적으로 500 ∼ 10,000 이며, 1000 ∼ 6000 의 범위인 것이 바람직하고, 1400 ∼ 4000 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 비누화 필름의 경우, 그 비누화도는, 예를 들어, 물에 대한 용해성의 점에서, 75 몰％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 98 몰％ 이상이며, 98.3 ∼ 99.8 몰％ 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 폴리머 필름으로서 폴리비닐알코올계 필름을 사용하는 경우, 폴리비닐알코올계 필름의 제법으로서는, 물 또는 유기 용매에 용해한 원액을 유연 성막하는 유연법, 캐스트법, 압출법 등 임의의 방법으로 성막된 것을 적절히 사용할 수 있다. 이 때의 위상차값은, 5 nm ∼ 100 nm 의 것이 바람직하게 사용된다. 또, 면내 균일한 편광자를 얻기 위해서, 폴리비닐알코올계 필름 면내의 위상차 편차는 가능한 한 작은 것이 바람직하고, 원단 필름으로서의 PVA 계 필름의 면내 위상차 편차는, 측정 파장 1000 nm 에 있어서 10 nm 이하인 것이 바람직하고, 5 nm 이하인 것이 보다 바람직하다.

상기 편광자의 단체 투과율은, 파장 영역 380 nm ∼ 780 nm 에 있어서, 44.5 ％ 이하인 것이 바람직하고, 42 ∼ 44 ％ 인 것이 보다 바람직하다. 단체 투과율이 44.5 ％ 를 초과하는 경우, 직교 투과율이 커져, 흑색 표시 시에 광 누출이 생기기 때문에 바람직하지 않다. 본 실시 형태에 관련된 편광판을 액정 표시 장치에 적용한 경우, 표시 화면의 표시 콘트라스트를 한층 향상시킬 수 있다.

상기 폴리머 필름 (미연신 필름) 은, 통상적인 방법에 따라, 1 축 연신 처리, 요오드 염색 처리가 적어도 실시된다. 나아가서는, 붕산 처리, 세정 처리를 실시할 수 있다. 또 상기 처리가 실시된 폴리머 필름 (연신 필름) 은, 통상적인 방법에 따라 건조되어 편광자가 된다.

1 축 연신 처리에 있어서의 연신 방법은 특별히 제한되지 않고, 습윤 연신법과 건식 연신법 모두 채용할 수 있다. 건식 연신법의 연신 수단으로서는, 예를 들어, 롤간 연신 방법, 가열 롤 연신 방법, 압축 연신 방법 등을 들 수 있다. 연신은 다단으로 실시할 수도 있다. 상기 연신 수단에 있어서, 미연신 필름은, 통상적으로, 가열 상태가 된다. 연신 필름의 연신 배율은 목적에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 연신 배율 (총 연신 배율) 은 2 ∼ 8 배 정도, 바람직하게는 3 ∼ 6.5 배, 더욱 바람직하게는 3.5 ∼ 6 배로 하는 것이 바람직하다.

요오드 염색 처리는, 예를 들어, 폴리머 필름을 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 요오드 용액에 침지함으로써 실시된다. 요오드 용액은, 통상적으로, 요오드 수용액이며, 요오드 및 용해 보조제로서 요오드화칼륨을 함유한다. 요오드 농도는 0.01 ∼ 1 중량％ 정도, 바람직하게는 0.02 ∼ 0.5 중량％ 이며, 요오드화칼륨 농도는 0.01 ∼ 10 중량％ 정도, 나아가서는 0.02 ∼ 8 중량％ 로 사용하는 것이 바람직하다.

요오드 염색 처리에 있어서, 요오드 용액의 온도는, 통상적으로 20 ∼ 50 ℃ 정도, 바람직하게는 25 ∼ 40 ℃ 이다. 침지 시간은 통상적으로 10 ∼ 300 초간 정도, 바람직하게는 20 ∼ 240 초간의 범위이다. 요오드 염색 처리에 있어서는, 요오드 용액의 농도, 폴리머 필름의 요오드 용액에 대한 침지 온도, 침지 시간 등의 조건을 조정함으로써 폴리머 필름에 있어서의 요오드 함유량 및 칼륨 함유량이 상기 범위가 되도록 조정한다. 요오드 염색 처리는, 1 축 연신 처리 전, 1 축 연신 처리 중, 1 축 연신 처리 후의 어느 단계에서 실시해도 된다.

상기 편광자의 요오드 함유량은, 광학 특성을 고려하면, 예를 들어, 2 ∼ 5 중량％ 의 범위이며, 바람직하게는, 2 ∼ 4 중량％ 의 범위이다.

상기 편광자는, 칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 칼륨 함유량은, 바람직하게는 0.2 ∼ 0.9 중량％ 의 범위이며, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 0.8 중량％ 의 범위이다. 편광자가, 칼륨을 함유함으로써, 바람직한 복합 탄성률 (Er) 을 가지며, 편광도가 높은 편광자를 얻을 수 있다. 칼륨의 함유는, 예를 들어, 편광자의 형성 재료인 폴리머 필름을, 칼륨을 함유하는 용액에 침지함으로써 가능하다. 상기 용액은, 요오드를 함유하는 용액을 겸하고 있어도 된다.

편광자의 두께로서는 특별히 한정되지 않고, 통상적으로는 3 ∼ 30 ㎛, 바람직하게는 5 ∼ 30 ㎛ 이다.

(위상차 필름)

위상차 필름은, 정면 위상차가 40 nm 이상 및 두께 방향 위상차가 80 nm 이상 중 일방 또는 양방을 만족시키는 위상차를 갖는 것이 바람직하다. 정면 위상차는, 통상적으로, 40 ∼ 200 nm 의 범위로, 두께 방향 위상차는, 통상적으로, 80 ∼ 300 nm 의 범위로 제어된다. 본 실시 형태의 편광판에서는, 당해 위상차 필름이 보호 필름으로서도 기능하기 때문에, 박형화를 도모할 수 있다.

위상차 필름은 셀룰로오스 수지를 함유하고 있고, 당해 필름으로서 셀룰로오스 수지 필름을 1 축 또는 2 축 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름 등을 들 수 있다.

셀룰로오스 수지로서는, 예를 들어, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 또는 이들의 2 원계, 3 원계 각종 공중합체, 그래프트 공중합체, 블렌드물 등을 들 수 있다. 이들의 셀룰로오스 수지는 연신 등에 의해 배향물 (연신 필름) 이 된다.

위상차 필름은, 예를 들어 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시각 등의 보상을 목적으로 한 것 등의 사용 목적에 따른 적절한 위상차를 갖는 것이어도 되고, 2 종 이상의 위상차 필름을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.

이와 같은 위상차 필름으로서는, 3 차원 굴절률을 여러 가지로 조정한 것을 사용할 수 있다. 여기서, 3 차원 굴절률이란, 면내의 지상축 방향의 굴절률을 nx, 면내의 진상축 방향의 굴절률을 ny, 두께 방향의 굴절률을 nz 로서 정의되는 것이다.

3 차원 굴절률은, 필름의 성형 방법이나, 연신 등의 가공 방법에 의해 적절히 조정할 수 있다. 3 차원 굴절률을 여러 가지로 제어한 셀룰로오스 수지를 함유하는 위상차판으로서는, (i) nx ＞ ny ≒ nz 의 관계를 갖는 포지티브 A 플레이트, (ii) nx ＞ ny ＞ nz 의 관계를 만족시키는 2 축 플레이트 등을 들 수 있다.

또한, 상기의 「nx ≒ nz」, 「ny ≒ nz」 란, nx 와 nz, 혹은 ny 와 nz 가 완전히 동일한 경우 뿐만 아니고, 실질적으로 동일한 경우도 포함된다. 예를 들어, (nx - nz) × d (단, d 는 필름의 두께이다) 가, -10 ∼ 10 nm, 바람직하게는 -5 ∼ 5 nm 의 경우도 「nx ≒ nz」 에 포함되고, (ny - nz) × d 가, -10 ∼ 10 nm, 바람직하게는 -5 ∼ 5 nm 의 경우도 「ny ≒ nz」 에 포함된다.

상기 (i) 의 포지티브 A 플레이트나, (ii) 의 2 축 플레이트는, 일반적으로 정(正)의 복굴절을 갖는 폴리머를 연신한 것이 사용된다.

여기서, 「정의 복굴절을 갖는다」 란, 폴리머를 연신 등에 의해 배향시킨 경우에, 그 배향 방향의 굴절률이 상대적으로 커지는 것을 말하며, 많은 폴리머가 이에 해당된다. 정의 복굴절을 갖는 폴리머로서는, 예를 들어 상기 서술한 바와 같은, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 트리프로피오닐셀룰로오스, 디프로피오닐셀룰로오스 등의 셀룰로오스 지방산 에스테르, 혹은, 셀룰로오스에테르 등의 셀룰로오스 수지 등을 들 수 있다. 특히, 비정질로 내열성이 우수한 폴리머를 바람직하게 사용할 수 있다. 이들의 폴리머는 1 종을 단독으로 사용할 수도 있고, 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.

폴리머 필름은, 예를 들어 유연법 등의 캐스팅법이나 압출법 등의 적절한 방식으로 형성할 수 있다. 필름의 두께는, 일반적으로는 10 ∼ 500 ㎛, 바람직하게는 20 ∼ 300 ㎛, 더욱 바람직하게는 40 ∼ 200 ㎛ 이다.

위상차 필름에 사용하는 필름의 3 차원 굴절률은, 필름의 성형 방법이나, 연신 등의 가공 방법에 의해 적절히 조정할 수 있다. 필름에 위상차를 부여하는 경우에 있어서, 그 연신 방법은 특별히 한정되지 않고, 일반적으로는 롤 연신기나, 텐터 연신기가 사용된다. 예를 들어, 상기 (i) 의 포지티브 A 플레이트는, 정의 복굴절을 갖는 폴리머 필름을, 롤 연신기에 의한 종 1 축 연신함으로써 얻어진다. 또, 상기 (ii) 의 2 축 플레이트는, 정의 복굴절을 갖는 폴리머 필름을, 텐터 연신기에 의한 횡연신, 혹은, 축차 혹은 동시 2 축 연신함으로써 얻어진다.

위상차 필름의, 편광자측과 반대의 면, 즉, 시인(視認)측의 면에는, 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다.

하드 코트 처리는 광학 소자 표면의 손상 방지 등을 목적으로 실시되는 것이며, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적절한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄러짐 특성 등이 우수한 경화 피막을 필름의 표면에 부가하는 방식 등으로 형성할 수 있다. 반사 방지 처리는 액정 표시 장치 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 실시되는 것이며, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다.

또 안티글레어 처리는 액정 표시 장치 표면에서 외광이 반사하여 표시의 시인성이 저해되는 것을 방지하는 것 등을 목적으로 실시되는 것이며, 예를 들어 샌드 블라스트 방식이나 엠보스 가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적절한 방식으로 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다.

또한, 상기 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등은, 광학 소자를 구성하는 위상차 필름 그 자체에 형성할 수 있는 것 외에, 별도 광학층으로서 별체의 것으로서 형성할 수도 있다.

(보호 필름)

상기 보호 필름은 광에 대해 투명성을 가지며, 그 구성 재료로서는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이와 같은 열가소성 수지의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 사용할 수 있다. 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은, 바람직하게는 50 ∼ 100 중량％, 보다 바람직하게는 50 ∼ 99 중량％, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 98 중량％, 특히 바람직하게는 70 ∼ 97 중량％ 이다. 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50 중량％ 이하의 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등을 충분히 발현할 수 없는 우려가 있다.

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

보호 필름의 두께는 적절히 설정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급 등의 작업성, 박층성 등의 점에서 1 ∼ 500 ㎛ 정도이다. 특히 1 ∼ 300 ㎛ 가 바람직하고, 5 ∼ 200 ㎛ 가 보다 바람직하다. 보호 필름은, 5 ∼ 150 ㎛ 의 경우에 특히 바람직하다.

본 실시 형태의 보호 필름으로서는, 셀룰로오스 수지 및 (메트)아크릴 수지에서 선택되는 적어도 1 개를 사용하는 것이 바람직하다.

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

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

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

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

보호 필름은, 불포화 카르복실산알킬에스테르 단위 및 글루타르이미드 단위를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 (메트)아크릴계 수지는, 바람직하게는, 하기 일반식 (1) 로 나타내는 글루타르이미드 단위 및 하기 일반식 (2) 로 나타내는 불포화 카르복실산알킬에스테르 단위의 구조 단위를 갖는다.

[화학식 1]

일반식 (1) 중, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로, 수소 또는 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬기를 나타내고, R³은 탄소수 1 ∼ 18 의 알킬기, 탄소수 3 ∼ 12 의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 ∼ 10 의 아릴기를 나타낸다.

[화학식 2]

일반식 (2) 중, R⁴는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기를 나타낸다. R⁵는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 지방족, 혹은 지환식 탄화수소기를 나타낸다.

상기 일반식 (1) 에 있어서, R¹ 및 R²는, 각각 독립적으로, 수소 또는 메틸기이며, R³은 수소, 메틸기, 부틸기, 또는 시클로헥실기인 것이 바람직하고, R¹은 메틸기이며, R²는 수소이며, R³은 메틸기인 것이 보다 바람직하다.

상기 글루타르(메트)아크릴계 수지는, 글루타르이미드 단위로서, 단일의 종류만을 함유하고 있어도 되고, 상기 일반식 (1) 에 있어서의 R¹, R², 및 R³이 상이한 복수의 종류를 함유하고 있어도 된다.

상기 (메트)아크릴계 수지에 있어서의, 일반식 (1) 로 나타내는 글루타르이미드 단위의 함유 비율은, 바람직하게는 5 ∼ 50 몰％, 보다 바람직하게는 10 ∼ 45 몰％, 더욱 바람직하게는 15 ∼ 40 몰％, 특히 바람직하게는 20 ∼ 35 몰％, 가장 바람직하게는 25 ∼ 35 몰％ 이다. 상기 함유 비율이 5 몰％ 보다 적으면, 일반식 (1) 로 나타내는 글루타르산 무수물 단위에서 유래하여 발현되는 효과, 예를 들어, 높은 광학적 특성, 높은 기계적 강도, 편광자와의 우수한 접착성, 박형화가 충분히 발휘되지 않을 우려가 있다. 상기 함유 비율이 50 몰％ 보다 많으면 예를 들어, 높은 내열성, 높은 투명성이 충분히 발휘되지 않을 우려가 있다.

상기 (메트)아크릴계 수지에 있어서의, 일반식 (2) 로 나타내는 불포화 카르복실산알킬에스테르 단위의 함유 비율은, 바람직하게는 50 ∼ 95 몰％, 보다 바람직하게는 55 ∼ 90 몰％, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 85 몰％, 특히 바람직하게는 65 ∼ 80 몰％, 가장 바람직하게는 65 ∼ 75 몰％ 이다. 상기 함유 비율이 50 몰％ 보다 적으면, 일반식 (2) 로 나타내는 불포화 카르복실산알킬에스테르 단위에서 유래하여 발현되는 효과, 예를 들어, 높은 내열성, 높은 투명성이 충분히 발휘되지 않을 우려가 있다. 상기 함유 비율이 95 몰％ 보다 많으면, 수지가 물러서 균열되기 쉬워지고, 높은 기계적 강도를 충분히 발휘할 수 없어, 생산성이 떨어질 우려가 있다.

일반식 (1) 로 나타내는 글루타르이미드 단위 및 일반식 (2) 로 나타내는 불포화 카르복실산알킬에스테르 단위를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 기본적으로는 이하에 나타내는 방법에 의해 제조할 수 있다.

즉, 상기 (메트)아크릴계 수지는, 일반식 (2) 로 나타내는 불포화 카르복실산알킬에스테르 단위에 대응하는 불포화 카르복실산알킬에스테르 단량체와, 불포화 카르복실산 단량체 및/또는 그 전구체 단량체를 공중합하여 공중합체 (a) 를 얻은 후, 당해 공중합체 (a) 를 이미드화제로 처리함으로써, 당해 공중합체 (a) 중의 불포화 카르복실산알킬에스테르 단량체 단위와 불포화 카르복실산 단량체 및/또는 그 전구체 단량체 단위의 분자 내 이미드화 반응을 실시하고, 일반식 (1) 로 나타내는 글루타르이미드 단위를 공중합체 중에 도입함으로써, 얻을 수 있다.

불포화 카르복실산알킬에스테르로서는, 예를 들어, (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산n-프로필, (메트)아크릴산n-부틸, (메트)아크릴산t-부틸, (메트)아크릴산n-헥실, (메트)아크릴산시클로헥실, (메트)아크릴산클로로메틸, (메트)아크릴산2-클로로에틸, (메트)아크릴산2-하이드록시에틸, (메트)아크릴산3-하이드록시프로필, (메트)아크릴산2,3,4,5,6-펜타하이드록시헥실 및 (메트)아크릴산2,3,4,5-테트라하이드록시펜틸 등을 들 수 있다. 이들은 1 종만이 사용되어도 되고, 2 종 이상이 병용되어도 된다. 이들 중에서도, 열안정성이 우수한 점에서, (메트)아크릴산메틸이 보다 바람직하고, 메타크릴산메틸이 특히 바람직하다. 즉, 일반식 (1) 에 있어서, R⁴가 메틸기, R⁵가 메틸기인 것이 특히 바람직하다.

불포화 카르복실산 단량체로서는, 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, α-치환 아크릴산, α-치환 메타크릴산 등을 들 수 있고, 그 전구체 단량체로서는, 아크릴아미드, 메타크릴아미드 등을 들 수 있다. 이들 불포화 카르복실산 단량체 또는 그 전구체 단량체는 1 종만 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도 특히, 본 발명의 효과를 충분히 발휘시키는 점에서, 불포화 카르복실산 단량체로서는, 아크릴산, 메타크릴산이 바람직하고, 상기 전구체 단량체로서는, 아크릴아미드가 바람직하다.

공중합체 (a) 를 이미드화제에 의해 처리하는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 모든 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 압출기나, 배치식 반응조 (압력 용기) 등을 사용하는 방법에 의해, 상기 공중합체 (a) 를 이미드화할 수 있다. 압출기를 사용하여 가열 용융하고, 이미드화제로 처리하는 경우, 사용하는 압출기는 특별히 한정되는 것이 아니고, 각종 압출기를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 단축 압출기, 2 축 압출기 또는 다축 압출기 등을 사용할 수 있다. 또, 상기 공중합체 (a) 의 이미드화제에 의한 처리를 배치식 반응조 (압력 용기) 를 사용하여 실시하는 경우, 그 배치식 반응조 (압력 용기) 의 구조는 특별히 한정되는 것이 아니다.

이미드화제는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 글루타르이미드 단위를 생성할 수 있는 것이면 된다. 구체적으로는, 예를 들어, 메틸아민, 에틸아민, n-프로필아민, i-프로필아민, n-부틸아민, i-부틸아민, tert-부틸아민, n-헥실아민 등의 지방족 탄화수소기 함유 아민, 아닐린, 벤질아민, 톨루이딘, 트리클로로아닐린 등의 방향족 탄화수소기 함유 아민, 시클로헥실아민 등등의 지환식 탄화수소기 함유 아민을 들 수 있다.

또, 우레아, 1,3-디메틸우레아, 1,3-디에틸우레아, 1,3-디프로필우레아와 같이, 가열에 의해, 상기 예시한 아민을 발생하는 우레아계 화합물을 사용할 수도 있다.

상기 예시한 이미드화제 중, 비용, 물성의 면에서 메틸아민, 암모니아, 시클로헥실아민을 사용하는 것이 바람직하고, 메틸아민을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 이 이미드화의 공정에 있어서는, 상기 이미드화제에 더하여, 필요에 따라, 폐환 촉진제를 첨가해도 된다.

이 이미드화의 공정에 있어서, 이미드화제는 공중합체 (a) 100 중량부에 대해 0.5 ∼ 10 중량부인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 6 중량부인 것이 보다 바람직하다. 이미드화제의 첨가량이 0.5 중량부를 밑돌면 최종적으로 얻어지는 수지 조성물의 이미드화율이 낮아지기 때문에 그 내열성이 현저하게 저하되고, 성형 후의 눌음 등의 외관 결함을 유발하는 경우가 있다. 또, 10 중량부를 상회하면, 수지 중에 이미드화제가 잔존하여, 성형 후의 눌음 등의 외관 결함이나 발포를 유발하는 경우가 있다.

본 실시 형태의 (메트)아크릴계 수지는, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 글루타르이미드 단위와 불포화 카르복실산알킬에스테르 단위를 함유하고, 또한, 특정의 이미드화율, 산가, 아크릴산에스테르 단위 함유량을 갖는다.

상기 (메트)아크릴계 수지에 있어서의 이미드화율은, 글루타르이미드 단위와 불포화 카르복실산알킬에스테르 단위의 비로 나타낸다. 그러므로, 「이미드화율」이란 전체 카르보닐기 중의 이미드카르보닐기가 차지하는 비율을 말한다. 이 비는, 예를 들어, (메트)아크릴계 수지의 NMR 스펙트럼, IR 스펙트럼, 혹은 그 외의 방법에 의해 측정하는 것이 가능하지만, 본 실시 형태의 이미드화율은 ¹HNMR BRUKER Avance III (400 MHz) 을 이용하여, 수지의 ¹H-NMR 측정을 실시하여 구한다. 3.5 내지 3.8 ppm 부근의 불포화 카르복실산알킬에스테르의 O-CH₃ 프로톤 유래의 피크 면적을 A 로 하고, 3.0 내지 3.3 ppm 부근의 글루타르이미드의 N-CH₃ 프로톤 유래의 피크의 면적을 B 로 하여, 다음 식에 의해 구해진다.

Im ％ =｛B/(A ＋ B)｝× 100

상기 이미드화율은, 2.5 ∼ 5.0 ％ 로 하는 것이 바람직하다. 이미드화율이 상기 범위 내이면, 얻어지는 (메트)아크릴계 수지의 내열성 및 투명성이 저하되거나, 성형 가공성, 및 필름으로 가공했을 때의 눌음의 발생이나 기계적 강도가 저하되거나 하는 일이 없다. 한편, 이미드화율이 상기 범위보다 적으면, 보호 필름의 필름 제막 시에 눌음이 발생하거나, 얻어지는 (메트)아크릴계 수지의 내열성이 부족하거나, 투명성이 저해되거나 하는 경향이 있다. 또, 상기 범위보다 많아도 눌음이 발생하거나, 또, 불필요하게 내열성 및 용융 점도가 높아져, 성형 가공성이 나빠지거나, 필름 가공 시의 기계적 강도가 극단적으로 물러지거나, 투명성이 저해되거나 하는 경향이 있다.

본 실시 형태의 (메트)아크릴계 수지의 산가는, (메트)아크릴계 수지 중에서의 카르복실산 단위, 카르복실산 무수물 단위의 함유량을 나타낸다. 산가는, 예를 들어 WO2005-054311 에 기재된 적정법이나, 일본 공개특허공보 2005-23272호에 기재된 적정법 등에 의해 산출하는 것이 가능하다.

상기 (메트)아크릴계 수지의 산가는, 0.10 ∼ 0.50 mmol/g 인 것이 바람직하다. 산가가 상기 범위 내이면, 내열성, 기계 물성, 성형 가공성의 밸런스가 우수한 (메트)아크릴계 수지를 얻을 수 있다. 한편, 예를 들어, 산가가 상기 범위보다 크면, 용융 압출 시의 수지의 발포가 일어나기 쉬워져, 성형 가공성이 저하되고, 성형품의 생산성이 저하되는 경향이 있다. 산가가 상기 범위보다 작으면, 당해 산가로 조정하기 위한 변성제를 보다 많이 소비할 필요가 있기 때문에, 비용 상승이 되거나, 변성제의 잔존에 의한 겔상물의 발생을 유발하는 경우가 있으므로 바람직하지 않다.

본 실시 형태의 (메트)아크릴계 수지에 함유되는 아크릴산에스테르 단위는 1 중량％ 미만인 것이 바람직하고, 0.5 중량％ 미만인 것이 보다 바람직하다. 아크릴산에스테르 단위가 상기 범위 내이면, (메트)아크릴계 수지는 열안정성이 우수한 것이 되지만, 상기 범위를 초과하면 열안정성이 나빠져, 수지 제조 시 혹은 성형 가공 시에 수지의 분자량이나 점도 저하가 저하되어 물성이 악화되는 경향이 있다.

보호 필름을 형성할 수 있는 셀룰로오스 수지는, 셀룰로오스와 지방산의 에스테르이다. 이와 같이 셀룰로오스에스테르계 수지의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 트리프로필셀룰로오스, 디프로필셀룰로오스 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 트리아세틸셀룰로오스가 특히 바람직하다. 트리아세틸셀룰로오스는 많은 제품이 시판되고 있어, 입수 용이성이나 비용의 점에서도 유리하다. 트리아세틸셀룰로오스의 시판품의 예로서는, 후지 사진 필름사 제조의 상품명 「UV-50」, 「UV-80」, 「SH-80」, 「TD60UL」, 「TD80UL」, 「TD-TAC」, 「UZ-TAC」 나, 코니카사 제조의 「KC 시리즈」 등을 들 수 있다. 일반적으로 이들 트리아세틸셀룰로오스는, 면내 위상차 (Re) 는 거의 제로이지만, 두께 방향 위상차 (Rth) 는, ∼ 60 nm 정도를 가지고 있다.

또한, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로오스 수지 필름은, 예를 들어, 상기 셀룰로오스 수지를 처리함으로써 얻어진다. 예를 들어 시클로펜타논, 메틸에틸케톤 등의 용제를 도공한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 스테인리스 등의 기재 필름을, 일반적인 셀룰로오스계 필름에 첩합하여, 가열 건조 (예를 들어 80 ∼ 150 ℃ 에서 3 ∼ 10 분간 정도) 시킨 후, 기재 필름을 박리하는 방법 ； 노르보르넨계 수지, (메트)아크릴계 수지 등을 시클로펜타논, 메틸에틸케톤 등의 용제에 용해한 용액을 일반적인 셀룰로오스 수지 필름에 도공하여 가열 건조 (예를 들어 80 ∼ 150 ℃ 에서 3 ∼ 10 분간 정도) 시킨 후, 도공 필름을 박리하는 방법 등을 들 수 있다.

또, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로오스 수지 필름으로서는, 지방 치환도를 제어한 지방산 셀룰로오스계 수지 필름을 사용할 수 있다. 일반적으로 사용되는 트리아세틸셀룰로오스에서는 아세트산 치환도가 2.8 정도이지만, 바람직하게는 아세트산 치환도를 1.8 ∼ 2.7, 보다 바람직하게는 프로피온 치환도를 0.1 ∼ 1 로 제어함으로써 Rth 를 작게 할 수 있다. 상기 지방산 치환 셀룰로오스계 수지에, 디부틸프탈레이트, p-톨루엔술폰아닐리드, 시트르산아세틸트리에틸 등의 가소제를 첨가함으로써, Rth 를 작게 제어할 수 있다. 가소제의 첨가량은, 지방산 셀룰로오스계 수지 100 중량부에 대해, 바람직하게는 40 중량부 이하, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 중량부, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 15 중량부이다.

보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1 종류 이상 함유되어 있어도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다.

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

상기 보호 필름은, 접착제를 도공하기 전에 표면 개질 처리를 실시해도 된다. 구체적인 처리로서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프라이머 처리, 비누화 처리 등을 들 수 있다. 또, 상기 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다.

(접착제층)

편광자와 보호 필름의 첩합에 사용하는 접착제층은 광학적으로 투명하면, 특별히 제한되지 않고 수계, 용제계, 핫멜트계, 라디칼 경화형의 각종 형태의 것이 사용되지만, 수계 접착제 또는 라디칼 경화형 접착제가 바람직하다.

(그 밖의 요소)

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

본 실시 형태에 관련된 편광판은, 액정 표시 장치 등의 각종 화상 표시 장치에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치에 적용하는 경우, 본 실시 형태에 관련된 편광판은, 액정 셀의 표면 및 이면에 각각 광 투과축이 직교하도록 배치된다. 이로써, 가시광의 파장역에 있어서의 광 누출이 저감되어, 표시 화면에 변색이 생기는 것을 방지한 액정 표시 장치가 얻어진다. 상기 액정 셀로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형, VA 형, IPS 형 등의 임의의 타입인 것을 적용할 수 있다.

＜편광판의 제조 방법＞

본 실시 형태에 관련된 편광판의 제조 방법은, 편광자의 일방의 면에 접착제층을 개재하여 위상차 필름을 첩합하는 공정과, 상기 편광자의 타방의 면에 접착제층을 개재하여 보호 필름을 첩합하는 공정과, 상기 위상차 필름 및 보호 필름의 첩합 후, 온도 15 ∼ 35 ℃, 습도 40 ∼ 65 ％ 에서 50 일 이상 정치하는 공정을 포함한다.

상기 접착제층의 형성은, 편광자 및 보호 필름의 첩합면의 일방 또는 양방에 실시해도 된다. 또, 편광자 및 위상차 필름의 첩합면의 일방 또는 양방에 실시해도 된다. 상기 접착제층의 형성 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 접착제 조성물의 도포나 적하 등에 의해 실시하는 것이 바람직하다.

첩합 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 롤 라미네이터에 의한 드라이 라미네이트법 등을 예시할 수 있다.

편광자와 보호 필름의 첩합 온도, 및 편광자와 위상차 필름의 첩합 온도는, 각각 15 ∼ 30 ℃ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 20 ∼ 25 ℃ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.

위상차 필름 및 보호 필름이 첩합된 편광자의 건조는, 접착제 조성물이 수성, 또는 용제형의 경우에는, 도포층 중에 함유되는 수분 또는 용제를 증발시킴과 함께, 접착제 조성물을 경화시켜 접착제층을 형성하기 위해 실시한다. 또, 접착제 조성물이 무용제형의 경우에는, 접착제 조성물을 경화시켜 접착제층을 형성하기 위해 실시한다.

건조는, 일정 온도의 건조 장치 내에서 실시해도 되고, 소정 시간마다 건조 온도를 단계적으로 변화시켜 실시해도 된다. 또, 건조를 위한 열처리 수단으로서는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 핫 플레이트, 오븐, 벨트로 등의 방법이 적절히 채용되고, 이들과 함께 열풍을 내뿜어 실시해도 된다.

위상차 필름 및 보호 필름의 첩합 후, 얻어지는 편광판 (장척의 경우에는 그 원단) 을 온도 15 ∼ 35 ℃, 습도 40 ∼ 65 ％ 에서 50 일 이상 정치한다. 정치 기간은, 90 일 이상이 바람직하고, 120 일 이상이 보다 바람직하다. 이로써 물 불균일이 억제 가능한 편광판을 제작할 수 있다.

이상의 공정을 실시함으로써, 본 실시 형태에 관련된 편광판을 제작할 수 있다.

실시예

이하에, 이 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 재료나 배합량 등은, 특별히 한정적인 기재가 없는 한은, 이 발명의 범위를 그것들만으로 한정하는 취지의 것은 아니고, 단순한 설명예에 불과하다.

＜실시예 1＞

(편광자)

평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰％ 이상이고 두께 45 ㎛ 의 폴리비닐알코올 필름 (주식회사 쿠라레 제조, 상품명 「VF-PS-A＃4500」) 을 롤로부터 조출(繰出)하여, 30 ℃ 의 온수 중에 침지하여, 팽윤시켰다. 다음으로, 요오드/요오드화칼륨 (중량비 = 0.5/8) 의 농도 0.3 중량％ 의 수용액에 침지하고, MD 방향으로 3.5 배까지 1 축 연신시키면서 염색했다. 또한, 65 ℃ 의 붕산에스테르 수용액 중에 침지시키고, 당해 수용액 중에서, 총 연신 배율이 6 배가 되도록 MD 방향으로의 1 축 연신을 실시했다. 연신 후, 40 ℃ 의 오븐으로 3 분간의 건조를 실시하고, 편광자 (두께 17 ㎛, 수분율 25 중량％, 칼륨 함유량 0.78 중량％, 단체 투과율 42.7 ％) 를 제작했다.

(보호 필름)

보호 필름으로서 두께 60 ㎛, 투습도 500 g/㎡·day 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (후지 필름 주식회사 제조, 「TD60UL」) 을 사용했다.

(위상차 필름)

위상차 필름으로서 두께 60 ㎛, 면내 리타데이션 Re (550 nm) 55 nm, 두께 방향 리타데이션 Rth (550 nm) 120 nm 의 트리아세틸셀룰로오스계 위상차 필름 (후지 필름사 제조, 「WVBZ4A6」) 을 사용했다.

(접착제의 조제)

아세토아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올계 수지 (평균 중합도 1200, 비누화도 98.5 ％, 아세토아세틸화도 5 몰％) 100 중량부, 메틸올멜라민 50 중량부를 순수(純水) (수온 30 ℃) 에 용해시켜, 고형분 농도 3.7 중량％ 로 조제한 수용액을 제작했다. 이 수용액 100 중량부에 대해, 알루미나콜로이드 수용액 (평균 입경 15 nm, 고형분 농도 10 중량％, 정전하) 18 중량부를 첨가하여, 접착제 조성물 수용액을 조제했다. 이 접착제 조성물 수용액에 대해, 레오미터 ： RS-1 (Heake 사 제조) 을 사용하여 점도를 측정한 결과, 9.6 mPa·s 였다. 또, pH 는 4 ∼ 4.5 였다.

(편광판의 제작)

상기 위상차 필름에 상기 접착제 조성물 수용액을, 건조 후의 두께가 80 nm가 되도록 도포하여 접착제층을 형성했다. 도포는, 접착제 조성물 수용액의 조제로부터 30 분간 후에, 23 ℃ 의 환경하에서 실시했다. 또, 보호 필름에 대해서도 동일하게 하여 접착제 조성물 수용액의 도포를 실시하여, 접착제층을 형성했다.

다음으로, 라미네이트기를 사용하여, 상기 편광자의 표면측에 보호 필름을, 이면측에 위상차 필름을, 접착제층을 개재하여 첩합했다. 첩합 온도는, 23 ℃ 로 했다. 계속해서, 보호 필름 및 위상차 필름을 첩합한 후의 편광자에 대해, 건조를 실시했다. 건조 조건은 건조 온도 85 ℃ (일정), 건조 시간 10 분간으로 했다.

건조 후, 온도 23 ℃, 습도 55 ％ 의 환경하에서 180 일 정치함으로써, 본 실시예에 관련된 편광판을 제작했다.

＜실시예 2＞

편광자의 제작 시의 총 연신 배율을 6 배로 하고 두께를 23 ㎛ 로 한 것, 및 정치 일수를 120 일로 한 것 이외는, 실시예 1 과 동일하게 편광판을 제작했다.

＜실시예 3＞

보호 필름으로서 두께 60 ㎛, 투습도 550 g/㎡·day 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (코니카 미놀타사 제조, 「KC6UA」) 을 사용하고, 위상차 필름으로서 두께 40 ㎛, 면내 리타데이션 Re (550 nm) 55 nm, 두께 방향 리타데이션 Rth (550 nm) 130 nm 의 트리아세틸셀룰로오스계 위상차 필름 (코니카 미놀타사 제조, 「KC4CR」) 을 사용하고, 정치 일수를 90 일로 한 것 이외는, 실시예 1 과 동일하게 편광판을 제작했다.

＜실시예 4＞

(보호 필름)

MS 수지 (MS-200 ； 메타크릴산메틸/스티렌 (몰비) = 80/20 의 공중합체, 신닛테츠 화학 (주) 제조) 를 모노메틸아민으로 이미드화 (이미드화율 ： 5 ％) 했다. 얻어진 이미드화된 MS 수지는, 일반식 (1) 로 나타내는 글루타르이미드 단위 (식 중, R¹ 및 R³은 메틸기, R²는 수소 원자이다), 일반식 (2) 로 나타내는 (메트)아크릴산에스테르 단위 (R⁴는 수소 원자, R⁵ 및 R⁶은 메틸기이다), 및 스티렌 단위를 갖는다. 또한, 상기 이미드화에는, 구경 15 mm 의 맞물림형 동방향 회전식 2 축 압출기를 사용했다. 압출기의 각 온조 존의 설정 온도를 230 ℃, 스크루 회전수 150 rpm, MS 수지를 2.0 kg/hr 로 공급하고, 모노메틸아민의 공급량은 MS 수지에 대해 2 중량부로 했다. 호퍼로부터 MS 수지를 투입하고, 니딩블록에 의해 수지를 용융, 충만시킨 후, 노즐로부터 모노메틸아민을 주입했다. 반응 존의 말단에는 시일링을 넣어 수지를 충만시켰다. 반응 후의 부생성물 및 과잉의 메틸아민을 벤트구의 압력을 -0.08 MPa 로 감압하여 탈휘했다. 압출기 출구에 형성된 다이스로부터 스트랜드로서 나온 수지는, 수조에서 냉각시킨 후, 펠레타이저로 펠릿화했다. 상기 이미드화된 MS 수지를 용융 압출 제막하고, 이어서, 세로 2 배, 가로 2 배로 2 축 연신한 글루타르이미드 단위를 함유하는 아크릴 수지 필름 (두께 40 ㎛, Re = 2 nm, Rth = 2 nm, 투습도 60 g/㎡·day) 을 사용했다.

보호 필름으로서 상기에서 제작한 아크릴 수지 필름을 사용하고, 정치 일수를 100 일로 한 것 이외는, 실시예 1 과 동일하게 편광판을 제작했다.

＜비교예 1＞

정치 일수를 20 일로 한 것 이외는, 실시예 1 과 동일하게 편광판을 제작했다.

＜비교예 2＞

정치 일수를 10 일로 한 것 이외는, 실시예 4 와 동일하게 편광판을 제작했다.

＜평가＞

각 실시예 및 비교예의 정치 일수를 경과한 편광판에 대해, 이하의 평가를 실시했다. 각 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.

《물에의 침지 후의 편광판의 치수 변화율의 평가》

흡수축 0 도의 편광판을 10 cm × 10 cm 의 정방형상으로 잘라내고, 잘라낸 편광판을 두께 0.7 mm 의 유리판 (히라오카 특수 유리제작사 제조) 에 위상차 필름측을 유리판과의 첩합면으로서 아크릴계 접착제를 개재하여 첩합했다. 이어서, 상온에서 1 일 방치함으로써 접착제를 건조시켜 유리 적층체로 했다. 이 때의 편광판의 치수 D0 을 측정했다. 건조 후, 유리 적층체를 23 ℃ 의 물에 24 시간 침지시킨 후, 유리 적층체를 물에서 꺼내어 상온 상습 분위기 (온도 23 ℃, 습도 55 ％) 하에 두고, 꺼냄으로부터 1 분 경과 후의 편광판의 치수 D1 을 측정했다. 물 침지 전의 편광판의 치수 D0 및 물 침지 후의 편광판의 치수 D1 로부터, 다음 식에 기초하여 치수 변화율 (％) 을 구했다. 또한, 편광판의 치수는, 편광판의 TD 방향 (편광판의 흡수축과 직교하는 방향) 의 치수로 했다.

침지 TD 치수 변화율 (％) =｛(D1_TD- D0_TD)/D0_TD｝× 100

《물과의 접촉에 의한 표시 불균일의 평가》

액정 패널 (CHIMEI 사 제조, 「TL-50UD90」) 상에 가로 세로 10 cm 로 잘라낸 편광판을 보호 필름측을 첩합면으로 하여 첩합했다. 물을 스며들게 한 거즈 (5 cm × 5 cm) 를 편광판 표면의 중앙부에 설치하고, 23 ℃ 에서 24 시간 방치했다. 방치 중은 백라이트를 점등시키지 않고, 또, 거즈가 건조되지 않도록 거즈에의 급수를 계속했다. 24 시간 경과 후, 거즈를 제거하고, 가볍게 편광판 표면의 수분을 닦아낸 후, 백라이트를 점등시켜, 육안으로 표시 불균일을 평가했다. 표시 불균일이 확인되지 않은 경우를 「○」, 표시 불균일이 확인된 경우를 「×」 로서 평가했다. 도 1 에, 실시예 1 (도면 중, (a)) 및 비교예 1 (도면 중, (b)) 의 물 접촉 후의 표시 불균일 평가의 확인 사진을 나타낸다.

《가습 시의 편광판의 치수 변화율의 평가》

편광판 (흡수축 0 도) 을 10 cm × 10 cm 의 정방형으로 잘라내고, 이것을 23 ℃ 65 ％ RH 의 조건하에 48 시간 방치한 후, 60 ℃ 90 ％ RH 의 가습 조건하에서 120 시간 정치했다. 가습 전후의 편광판의 흡수축 방향의 치수 (가습 전 ： d0 ； 가습 후 ： d1) 를 측정하고, 다음 식으로부터 가습 치수 변화율을 산출했다. 또한, 편광판의 치수는, 편광판의 TD 방향의 치수로 했다.

가습 TD 치수 변화율 (％) =｛(D1_TD - D0_TD)/D0_TD｝× 100

[표 1]

(결과)

표 1 에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 4 에 관련된 편광판이면, 물 침지 후의 치수 변화율이 저감되어 있고, 물과의 접촉에 의한 표시 불균일도 억제되어 있었다. 비교예 1 및 2 에서는, 물 침지 후의 치수 변화율이 높아져 있고, 물과의 접촉에 의한 표시 불균일이 확인되었다. 이것은, 도 1 의 확인 사진에 있어서, 실시예 1 에서는 탈색의 표시 불균일이 없는데 대해, 비교예 1 에서는 탈색의 표시 불균일이 발생하고 있는 점에서도 알 수 있다. 또한, 가습 시의 치수 변화율에 대해서는 실시예 및 비교예의 어느 것에 있어서도 문제가 없는 레벨이며, 양자간에 일정한 경향은 볼 수 없었다. 이로써, 본 발명의 물 불균일 억제 효과는, 물에의 침지라고 하는 과혹 조건하에서 비로소 알아낸 것이라고 할 수 있다.

Claims

편광자의 일방의 면에 접착제층을 개재하여 위상차 필름을 구비하고,
상기 편광자의 타방의 면에 접착제층을 개재하여 보호 필름을 구비하는 편광판으로서,
상기 위상차 필름이 셀룰로오스 수지를 함유하고,
상기 편광판을 상기 위상차 필름측을 첩합면으로 하여 유리판에 첩합한 상태로 23 ℃ 에서 24 시간 물에 침지하고, 물에서 꺼낸 후, 온도 23 ℃, 습도 55 ％ 의 분위기에서 1 분간 경과한 시점에서의 치수 변화율이 0.1 ％ 이하인, 편광판.
제 1 항에 있어서,
상기 보호 필름은 셀룰로오스 수지를 함유하는, 편광판.
제 1 항에 있어서,
상기 보호 필름은 (메트)아크릴 수지를 함유하는, 편광판.
제 1 항에 기재된 편광판의 제조 방법으로서,
편광자의 일방의 면에 접착제층을 개재하여 위상차 필름을 첩합하는 공정과,
상기 편광자의 타방의 면에 접착제층을 개재하여 보호 필름을 첩합하는 공정과,
상기 위상차 필름 및 보호 필름의 첩합 후, 온도 15 ∼ 35 ℃, 습도 40 ∼ 65 ％ 에서 50 일 이상 정치하는 공정
을 포함하는, 편광판의 제조 방법.