KR20170122197A

KR20170122197A - 위상차층이 형성된 편광판 및 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR20170122197A
Application number: KR1020177023644A
Authority: KR
Inventors: 다케하루 기타가와; 다카시 시미즈; 슈사쿠 고토
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2017-11-03
Also published as: KR20230128146A; SG11201706493YA; US10156671B2; CN107407757B; JP2016157081A; US20180045872A1; TWI672532B; CN107407757A; WO2016136509A1; TW201636654A

Abstract

매우 얇고, 또한, 우수한 내구성을 갖는 위상차층이 형성된 편광판이 제공된다. 본 발명의 위상차층이 형성된 편광판은, 편광자와, 편광자의 일방의 측에 제 1 접착층을 개재하여 첩합된 보호층과, 편광자의 다른 일방의 측에 제 2 접착층을 개재하여 첩합된 위상차층을 갖는다. 편광자의 두께는 2 ㎛ ∼ 12 ㎛ 이며, 붕산 함유량은 18 중량％ 이상이며, 요오드 함유량은 2.1 중량％ 이상이며, 단체 투과율은 44.2 ％ 이상이며, 편광도는 98 ％ 이상이며, 배향 함수는 0.35 이상이다. 위상차층의 두께는 50 ㎛ 이하이며, 복굴절 Δn_xy는 0.0025 이상이다. 제 1 접착층 및 제 2 접착층의 두께는 2 ㎛ 이하이다.

Description

위상차층이 형성된 편광판 및 화상 표시 장치{POLARIZING PLATE WITH PHASE-DIFFERENCE LAYER AND IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 위상차층이 형성된 편광판 및 그것을 사용한 화상 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치로 대표되는 화상 표시 장치가 급속히 보급되고 있다. 화상 표시 장치에는, 대표적으로는 편광판 및 위상차판이 이용되고 있다. 실용적으로는, 편광판과 위상차판을 일체화한 위상차층이 형성된 편광판이 널리 사용되고 있는 바 (예를 들어, 특허문헌 1), 최근, 화상 표시 장치의 박형화에 대한 요망이 강해짐에 따라, 위상차층이 형성된 편광판에 대해서도 박형화의 요망이 강해지고 있다. 그러나, 위상차층이 형성된 편광판의 박형화를 시도하면, 내구성 (대표적으로는, 고온 다습 시의 내구성) 이 불충분해진다는 문제가 있다. 이 문제는, 위상차층이 형성된 편광판이 얇아지면 질수록 현저하다.

특허공보 제3325560호

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 그 주된 목적은, 매우 얇고, 또한, 우수한 내구성을 갖는 위상차층이 형성된 편광판을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 위상차층이 형성된 편광판은, 편광자와, 그 편광자의 일방의 측에 제 1 접착층을 개재하여 첩합 (貼合) 된 보호층과, 그 편광자의 다른 일방의 측에 제 2 접착층을 개재하여 첩합된 위상차층을 갖는다. 그 편광자는, 두께가 2 ㎛ ∼ 12 ㎛ 이며, 붕산 함유량이 18 중량％ 이상이며, 요오드 함유량이 2.1 중량％ 이상이며, 단체 투과율이 44.2 ％ 이상이며, 편광도가 98 ％ 이상이며, 배향 함수가 0.35 이상이다. 그 위상차층은, 두께가 50 ㎛ 이하이며, 복굴절 Δn_xy가 0.0025 이상이다. 그 제 1 접착층 및 그 제 2 접착층의 두께는 2 ㎛ 이하이다.

하나의 실시 형태에 있어서는, 상기 위상차층은, 고리형 올레핀계 수지 필름 및 폴리카보네이트계 수지 필름에서 선택되는 수지 필름으로 구성되어 있다.

하나의 실시 형태에 있어서는, 상기 위상차층은 λ／4 판으로서 기능한다.

하나의 실시 형태에 있어서는, 상기 편광자는, 수지 기재의 편측에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하는 것 ； 및 그 수지 기재와 그 폴리비닐알코올계 수지층의 적층체를 연신 및 염색하여 그 폴리비닐알코올계 수지층을 편광자로 하는 것 ； 에 의해 얻어진다.

하나의 실시 형태에 있어서는, 상기 위상차층이 형성된 편광판은, 총 두께가 150 ㎛ 이하이다.

하나의 실시 형태에 있어서는, 상기 제 1 접착층 및 상기 제 2 접착층의 압입 탄성률은, 1.0 × 10⁷ Pa 이상이다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 화상 표시 장치가 제공된다. 이 화상 표시 장치는, 상기의 위상차층이 형성된 편광판을 구비한다.

본 발명에 의하면, 박형의 위상차층이 형성된 편광판에 있어서, 편광자 및 위상차층의 두께 및 소정의 특성을 최적화하고, 또한, 각 층을 적층하기 위한 접착층의 두께를 최적화함으로써, 내구성 (특히, 가열 가습 시의 줄무늬 불균일) 을 현저하게 개선할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 하나의 실시 형태에 의한 위상차층이 형성된 편광판의 개략 단면도이다.
도 2 는, 참고예 3 에서 사용한 경사 연신 장치의 전체 구성을 설명하는 개략 평면도이다.
도 3 은, 도 2 의 경사 연신 장치에 있어서 클립 피치를 변화시키는 링크 기구를 설명하기 위한 주요부 개략 평면도이며, 클립 피치가 최소 상태를 나타낸다.
도 4 는, 도 2 의 경사 연신 장치에 있어서 클립 피치를 변화시키는 링크 기구를 설명하기 위한 주요부 개략 평면도이며, 클립 피치가 최대 상태를 나타낸다.
도 5 는, 참고예 3 에서 채용한 경사 연신의 실시 형태를 설명하는 모식도이다.
도 6 은, 도 5 에 나타내는 경사 연신 시의 경사 연신 장치의 각 존과 클립 피치의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7 은, 비교예 1 의 위상차층이 형성된 편광판의 내구성 시험 후의 외관을 나타내는 사진 화상이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시 형태에는 한정되지 않는다.

(용어 및 기호의 정의)

본 명세서에 있어서의 용어 및 기호의 정의는 하기와 같다.

(1) 굴절률 (nx, ny, nz)

「nx」 는 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향 (즉, 지상축 방향) 의 굴절률이며, 「ny」 는 면내에서 지상축과 직교하는 방향 (즉, 진상축 방향) 의 굴절률이며, 「nz」 는 두께 방향의 굴절률이다.

(2) 면내 위상차 (Re)

「Re (λ)」 는, 23 ℃ 에 있어서의 파장 λnm 의 광에서 측정한 면내 위상차이다. 예를 들어, 「Re (550)」 은, 23 ℃ 에 있어서의 파장 550 nm 의 광에서 측정한 면내 위상차이다. Re (λ) 는, 층 (필름) 의 두께를 d (nm) 로 했을 때, 식 ： Re (λ) = (nx - ny) × d 에 의해 구해진다.

(3) 두께 방향의 위상차 (Rth)

「Rth (λ)」 는, 23 ℃ 에 있어서의 파장 λnm 의 광에서 측정한 두께 방향의 위상차이다. 예를 들어, 「Rth (550)」 은, 23 ℃ 에 있어서의 파장 550 nm 의 광에서 측정한 두께 방향의 위상차이다. Rth (λ) 는, 층 (필름) 의 두께를 d (nm) 로 했을 때, 식 ： Rth (λ) = (nx - nz) × d 에 의해 구해진다.

(4) Nz 계수

Nz 계수는, Nz = Rth/Re 에 의해 구해진다.

(5) 복굴절 (Δn_xy)

복굴절 Δn_xy는, 식 ： Δn_xy= nx - ny 에 의해 구해진다.

A. 위상차층이 형성된 편광판의 전체 구성

도 1 은, 본 발명의 하나의 실시 형태에 의한 위상차층이 형성된 편광판의 개략 단면도이다. 본 실시 형태의 위상차층이 형성된 편광판 (100) 은, 편광자 (11) 와, 편광자 (11) 의 일방의 측에 배치된 보호층 (12) 과, 편광자 (11) 의 다른 일방의 측에 배치된 위상차층 (20) 을 갖는다. 편광자 (11) 와 보호층 (12) 은, 제 1 접착층 (31) 을 개재하여 첩합되어 있다. 편광자 (11) 와 위상차층 (20) 은, 제 2 접착층 (32) 을 개재하여 첩합되어 있다. 필요에 따라, 편광자 (11) 의 보호층 (12) 과 반대측 (편광자 (11) 와 위상차층 (20) 의 사이) 에, 다른 보호층 (내측 보호층, 도시 생략) 이 배치되어도 된다. 도시예에서는, 내측 보호층은 생략되어, 위상차층 (20) 이 보호층을 겸하고 있다. 본 발명의 실시 형태에 있어서는, 편광자 (11) 는, 두께가 2 ㎛ ∼ 12 ㎛ 이며, 붕산 함유량이 18 중량％ 이상이며, 요오드 함유량이 2.1 중량％ 이상이며, 단체 투과율이 44.2 ％ 이상이며, 편광도가 98 ％ 이상이며, 배향 함수가 0.35 이상이다. 위상차층 (20) 은, 두께가 50 ㎛ 이하이며, 복굴절 Δn_xy가 0.028 이상이다. 제 1 접착층 (31) 및 제 2 접착층 (32) 의 두께는 모두 2 ㎛ 이하이다.

위상차층이 형성된 편광판의 총 두께는, 바람직하게는 150 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 120 ㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 110 ㎛ 이하이며, 특히 바람직하게는 100 ㎛ 이하이며, 특히 바람직하게는 80 ㎛ 이하이다. 총 두께의 실용적인 하한은, 예를 들어 50 ㎛ 이다. 이와 같은 매우 얇은 총두께와 우수한 내구성을 양립시킨 것이, 본 발명의 성과의 하나이다. 또한, 본 명세서에 있어서 위상차층이 형성된 편광판의 총 두께란, 보호층, 제 1 접착층, 편광자, 존재하는 경우에는 다른 보호층, 제 2 접착층 및 위상차층의 합계 두께를 말한다.

이하, 위상차층이 형성된 편광판을 구성하는 각 층 및 광학 필름에 대해, 보다 상세하게 설명한다.

B. 편광자

편광자 (11) 로서는, 임의의 적절한 편광자가 채용될 수 있다. 예를 들어, 편광자를 형성하는 수지 필름은, 단층의 수지 필름이어도 되고, 2 층 이상의 적층체여도 된다.

단층의 수지 필름으로 구성되는 편광자의 구체예로서는, 폴리비닐알코올 (PVA) 계 필름, 부분 포르말화 PVA 계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2 색성 염료 등의 2 색성 물질에 의한 염색 처리 및 연신 처리가 실시된 것, PVA 의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 광학 특성이 우수한 점에서, PVA 계 필름을 요오드로 염색하여 1 축 연신하여 얻어진 편광자가 사용된다.

상기 요오드에 의한 염색은, 예를 들어, PVA 계 필름을 요오드 수용액에 침지함으로써 실시된다. 상기 1 축 연신의 연신 배율은, 바람직하게는 3 ∼ 7 배이다. 연신은, 염색 처리 후에 실시해도 되고, 염색하면서 실시해도 된다. 또, 연신하고 나서 염색해도 된다. 필요에 따라, PVA 계 필름에, 팽윤 처리, 가교 처리, 세정 처리, 건조 처리 등이 실시된다. 예를 들어, 염색 전에 PVA 계 필름을 물에 침지하여 수세함으로써, PVA 계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있을 뿐만 아니라, PVA 계 필름을 팽윤시켜 염색 불균일 등을 방지할 수 있다.

적층체를 사용하여 얻어지는 편광자의 구체예로서는, 수지 기재와 당해 수지 기재에 도포 형성된 PVA 계 수지층의 적층체를 사용하여 얻어지는 편광자를 들 수 있다. 이와 같은 편광자는, 예를 들어, PVA 계 수지 용액을 수지 기재에 도포하고, 건조시켜 수지 기재 위에 PVA 계 수지층을 형성하고, 수지 기재와 PVA 계 수지층의 적층체를 얻는 것 ； 당해 적층체를 연신 및 염색하여 PVA 계 수지층을 편광자로 하는 것 ； 에 의해 제작될 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 연신은, 대표적으로는 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜 연신하는 것을 포함한다. 또한, 연신은, 필요에 따라, 붕산 수용액 중에서의 연신 전에 적층체를 고온 (예를 들어, 95 ℃ 이상) 에서 공중 연신하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 얻어진 수지 기재/편광자의 적층체는 그대로 사용해도 되고 (즉, 수지 기재를 편광자의 보호층으로 해도 되고), 수지 기재/편광자의 적층체로부터 수지 기재를 박리하고, 당해 박리면에 목적에 따른 임의의 적절한 보호층을 적층하여 사용해도 된다. 이와 같은 편광자의 제조 방법의 자세한 것은, 예를 들어 일본 공개특허공보 2012-73580호에 기재되어 있다. 당해 공보는, 그 전체의 기재가 본 명세서에 참고로서 원용된다.

편광자의 두께는, 상기한 바와 같이 2 ㎛ ∼ 12 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 3 ㎛ ∼ 12 ㎛ 이며, 보다 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 12 ㎛ 이다. 본 발명의 실시 형태에 의하면, 위상차층이 형성된 편광판을 구성하는 편광자의 소정의 구성 및 특성 그리고 위상차층의 두께 및 소정의 특성을 최적화함으로써, 편광자의 두께가 매우 얇음에도 불구하고, 우수한 광학 특성 및 내구성을 실현할 수 있다. 또, 위상차층이 형성된 편광판을 가열했을 때의 컬을 양호하게 억제할 수 있다.

편광자의 붕산 함유량은 상기한 바와 같이 18 중량％ 이상이며, 바람직하게는 18 중량％ ∼ 25 중량％ 이다. 박형의 위상차층이 형성된 편광판에 있어서 편광자의 붕산 함유량을 이와 같은 범위로 최적화함으로써, 후술하는 요오드 함유량의 최적화라는 상승적인 효과에 의해, 내구성 (특히, 가열 가습 시의 줄무늬 불균일) 을 개선할 수 있다. 붕산 함유량은, 예를 들어, 중화법으로부터 하기 식을 사용하여, 단위 중량당 편광자에 포함되는 붕산량으로서 산출할 수 있다.

편광자의 요오드 함유량은 상기한 바와 같이 2.1 중량％ 이상이며, 바람직하게는 2.1 중량％ ∼ 5.5 중량％ 이다. 박형의 위상차층이 형성된 편광판에 있어서 편광자의 요오드 함유량을 이와 같은 범위로 최적화함으로써, 상기의 붕산 함유량의 최적화라는 상승적인 효과에 의해, 내구성 (특히, 가열 가습 시의 줄무늬 불균일) 을 개선할 수 있다. 본 명세서에 있어서 「요오드 함유량」 이란, 편광자 (PVA 계 수지 필름) 중에 포함되는 모든 요오드의 양을 의미한다. 보다 구체적으로는, 편광자 중에 있어서 요오드는 요오드 이온 (I^-), 요오드 분자 (I₂), 폴리요오드 이온 (I₃ ^-, I₅ ^-) 등의 형태로 존재하는 바, 본 명세서에 있어서의 요오드 함유량은, 이들의 형태를 모두 포함한 요오드의 양을 의미한다. 요오드 함유량은, 예를 들어, 형광 X 선 분석의 검량선법에 의해 산출할 수 있다. 또한, 폴리요오드 이온은, 편광자 중에서 PVA-요오드 착물을 형성한 상태로 존재하고 있다. 이와 같은 착물이 형성됨으로써, 가시광의 파장 범위에 있어서 흡수 2 색성이 발현될 수 있다. 구체적으로는, PVA 와 3 요오드화물 이온의 착물 (PVA·I₃ ^-) 은 470 nm 부근에 흡광 피크를 가지며, PVA 와 5 요오드화물 이온의 착물 (PVA·I₅ ^-) 은 600 nm 부근에 흡광 피크를 갖는다. 결과적으로, 폴리요오드 이온은, 그 형태에 따라 가시광의 폭넓은 범위에서 광을 흡수할 수 있다. 한편, 요오드 이온 (I^-) 은 230 nm 부근에 흡광 피크를 가지며, 가시광의 흡수에는 실질적으로는 관여하지 않는다. 따라서, PVA 와의 착물 상태로 존재하는 폴리요오드 이온이, 주로 편광자의 흡수 성능에 관여할 수 있다.

편광자에 있어서의 붕산 함유량과 요오드 함유량을 상기와 같은 범위로 하는 것은, 본 발명에 있어서의 특징의 하나이다. 즉, 상기와 같은 붕산 함유량 및 요오드 함유량은, 편광자를 상기와 같은 매우 얇은 두께로 함으로써 생긴 새로운 과제에 대응할 수 있고, 또한, 얻어지는 편광판의 내구성 (특히, 가열 가습 시의 줄무늬 불균일) 의 개선에 공헌할 수 있다. 보다 상세하게는, 이하와 같다. 지금까지 상기와 같은 매우 얇은 편광자를 공업적으로 제조하는 것이 원래 곤란했지만, 최근, 그러한 매우 얇은 편광자를 공업적으로 제조할 수 있게 되었다. 이와 같은 매우 얇은 편광자는, 제조 가능해진 당초에는, 광학 특성 및 내구성 모두가 불충분했다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 시행 착오한 결과, 편광자의 붕산 함유량 및 요오드 함유량을 종래의 두꺼운 형의 편광자의 경우보다 높게 함으로써, 매우 얇고, 또한, 광학 특성 및 내구성 (예를 들어, 광학 특성의 유지 성능) 이 우수한 편광자가 얻어지는 것을 알 수 있었다. 게다가, 각 층의 층의 두께 및 소정의 특성이 최적화된 박형의 위상차층이 형성된 편광판에 있어서 편광자의 붕산 함유량 및 요오드 함유량을 상기와 같은 범위로 함으로써, 편광자의 내구성 뿐만 아니라, 위상차층이 형성된 편광판 전체의 내구성 (특히, 가열 가습 시의 줄무늬 불균일과 같은 외관 내구성) 을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있었다. 이 효과는, 이와 같은 특정의 구성을 갖는 위상차층이 형성된 편광판의 편광자에 상기와 같은 붕산 함유량 및 요오드 함유량을 적용하여 비로소 얻어진 지견이며, 예기치 못한 우수한 효과이다.

편광자는, 바람직하게는, 파장 380 nm ∼ 780 nm 중 어느 파장에서 흡수 2 색성을 나타낸다. 편광자의 단체 투과율은, 상기한 바와 같이 44.0 ％ ∼ 45.5 ％ 이며, 바람직하게는 44.5 ％ ∼ 45.0 ％ 이다. 본 발명에 의하면, 매우 얇고, 또한 우수한 내구성을 갖는 위상차층이 형성된 편광판을 실현하고, 또한, 이와 같은 위상차층이 형성된 편광판에 있어서 상기와 같은 우수한 단체 투과율을 실현할 수 있다.

편광자의 편광도는, 상기와 같이 98 ％ 이상이며, 바람직하게는 98.5 ％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 99 ％ 이상이다. 본 발명에 의하면, 매우 얇고, 또한 우수한 내구성을 갖는 위상차층이 형성된 편광판을 실현하고, 또한, 이와 같은 위상차층이 형성된 편광판에 있어서 상기와 같은 우수한 편광도를 실현할 수 있다.

편광자의 배향 함수는, 상기와 같이 0.35 이상이며, 바람직하게는 0.35 ∼ 0.60 이며, 보다 바람직하게는 0.35 ∼ 0.50 이다. 배향 함수를 이와 같은 범위로 최적화함으로써, 매우 얇고, 또한 우수한 내구성을 갖는 위상차층이 형성된 편광판을 실현하고, 또한, 이와 같은 위상차층이 형성된 편광판에 있어서 상기와 같은 우수한 단체 투과율 및 편광도를 양립할 수 있다. 배향 함수 (f) 는, 예를 들어, 푸리에 변환 적외 분광 광도계 (FT-IR) 를 이용하여, 편광을 측정광으로 하여, 전반사 감쇠 분광 (ATR ： attenuated total reflection) 측정에 의해 구해진다. 구체적으로는, 측정광을 연신 방향에 대해 0 °와 90 °로 한 상태에서 측정을 실시하고, 얻어진 스펙트럼의 2941 cm^-1의 강도를 사용하여, 하기 식에 따라 산출된다. 여기서, 강도 I 는, 3330 cm^-1을 참조 피크로 하여, 2941 cm^-1/3330 cm^-1의 값이다. 또한, f = 1 일 때 완전 배향, f = 0 일 때 랜덤이 된다. 또, 2941 cm^-1의 피크는, PVA 의 주사슬 (-CH₂-) 의 진동에서 기인하는 흡수라고 생각되고 있다.

단,

θ ： 연신 방향에 대한 분자 사슬의 각도

β ： 분자 사슬축에 대한 천이 쌍극자 모멘트

(PVA 분자가 배향하는 만큼 D 가 커진다)

： 측정광 (편광) 을 연신 방향과 수직 방향으로 입사하여 측정했을 때의 흡수 강도

： 측정광 (편광) 을 연신 방향과 평행 방향으로 입사하여 측정했을 때의 흡수 강도

C. 보호층

보호층 (12) 은, 편광자의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 형성된다. 당해 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 등의 셀룰로오스계 수지나, 폴리에스테르계, 폴리비닐알코올계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리스티렌계, 폴리노르보르넨계, 폴리올레핀계, (메트)아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지 등을 들 수 있다. 또, (메트)아크릴계, 우레탄계, (메트)아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열 경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 이 밖에도, 예를 들어, 실록산계 폴리머 등의 유리질계 폴리머도 들 수 있다. 또, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름도 사용할 수 있다. 이 필름의 재료로서는, 예를 들어, 측사슬에 치환 또는 비치환의 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, 측사슬에 치환 또는 비치환의 페닐기 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 사용할 수 있고, 예를 들어, 이소부텐과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 갖는 수지 조성물을 들 수 있다. 당해 폴리머 필름은, 예를 들어, 상기 수지 조성물의 압출 성형물일 수 있다.

본 발명의 위상차층이 형성된 편광판은, 후술하는 바와 같이 대표적으로는 화상 표시 장치의 시인(視認)측에 배치되고, 보호층 (12) 은, 대표적으로는 그 시인측에 배치된다. 따라서, 보호층 (12) 에는, 필요에 따라, 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 안티글레어 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다.

보호층의 두께는, 본 발명의 효과가 얻어지는 한에 있어서, 임의의 적절한 두께가 채용될 수 있다. 보호층의 두께는, 예를 들어 20 ㎛ ∼ 40 ㎛ 이며, 바람직하게는 25 ㎛ ∼ 35 ㎛ 이다. 또한, 표면 처리가 실시되어 있는 경우, 보호층의 두께는, 표면 처리층의 두께를 포함한 두께이다.

D. 다른 보호층

필요에 따라 배치되는 다른 보호층 (내측 보호층) 도 또한, 편광자의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 형성된다. 당해 필름의 주성분이 되는 재료는, 보호층 (12) 에 관해서 상기 B 항에서 설명한 바와 같다. 내측 보호층은, 광학적으로 등방성인 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서 「광학적으로 등방성이다」 란, 면내 위상차 Re (550) 이 0 nm ∼ 10 nm 이며, 두께 방향의 위상차 Rth (550) 이 -10 nm ∼ ＋10 nm 인 것을 말한다.

내측 보호층의 두께는, 예를 들어 15 ㎛ ∼ 35 ㎛ 이며, 바람직하게는 20 ㎛ ∼ 30 ㎛ 이다.

E. 위상차층

위상차층 (20) 은, 목적에 따라 임의의 적절한 광학적 특성 및/또는 기계적 특성을 갖는 위상차 필름으로 구성될 수 있다. 위상차층 (20) 은, 대표적으로는 지상축을 갖는다. 하나의 실시 형태에 있어서는, 위상차층 (20) 의 지상축과 편광자 (11) 의 흡수축이 이루는 각도 θ 는, 바람직하게는 38 °∼ 52 °이며, 보다 바람직하게는 42 °∼ 48 °이며, 더욱 바람직하게는 약 45 °이다. 각도 θ 가 이와 같은 범위이면, 후술하는 바와 같이 위상차층을 λ／4 판으로 함으로써, 매우 우수한 원편광 특성 (결과적으로, 매우 우수한 반사 방지 특성) 을 갖는 위상차층이 형성된 편광판을 얻을 수 있다.

위상차층은, 바람직하게는 굴절률 특성이 nx ＞ ny

nz 의 관계를 나타낸다. 위상차층은, 대표적으로는 편광판에 반사 방지 특성을 부여하기 위해서 형성되고, 하나의 실시 형태에 있어서는 λ／4 판으로서 기능할 수 있다. 이 경우, 위상차층의 면내 위상차 Re (550) 은, 바람직하게는 80 nm ∼ 200 nm, 보다 바람직하게는 100 nm ∼ 180 nm, 더욱 바람직하게는 110 nm ∼ 170 nm 이다. 또한, 여기서 「ny = nz」 는 ny 와 nz 가 완전히 동일한 경우만이 아니고, 실질적으로 동일한 경우를 포함한다. 따라서, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, ny ＜ nz 가 되는 경우가 있을 수 있다.

위상차층의 복굴절 Δn_xy는, 상기와 같이 0.0025 이상이며, 바람직하게는 0.0028 이상이다. 한편, 복굴절 Δn_xy의 상한은, 예를 들어 0.0060 이며, 바람직하게는 0.0050 이다. 복굴절을 이와 같은 범위로 최적화함으로써, 얇고, 또한, 원하는 광학 특성을 갖는 위상차층을 얻을 수 있다.

위상차층의 Nz 계수는, 바람직하게는 0.9 ∼ 3, 보다 바람직하게는 0.9 ∼ 2.5, 더욱 바람직하게는 0.9 ∼ 1.5, 특히 바람직하게는 0.9 ∼ 1.3 이다. 이와 같은 관계를 만족시킴으로써, 얻어지는 위상차층이 형성된 편광판을 화상 표시 장치에 사용한 경우에, 매우 우수한 반사 색상을 달성할 수 있다.

위상차층은, 위상차값이 측정광의 파장에 따라 커지는 역분산 파장 특성을 나타내도 되고, 위상차값이 측정광의 파장에 따라 작아지는 정 (正) 의 파장 분산 특성을 나타내도 되고, 위상차값이 측정광의 파장에 의해서도 거의 변화되지 않는 플랫한 파장 분산 특성을 나타내도 된다. 하나의 실시 형태에 있어서는, 위상차층은, 역분산 파장 특성을 나타낸다. 이 경우, 위상차층의 Re (450)/Re (550) 은, 바람직하게는 0.8 이상 1 미만이며, 보다 바람직하게는 0.8 이상 0.95 이하이다. 이와 같은 구성이면, 매우 우수한 반사 방지 특성을 실현할 수 있다. 다른 실시 형태에 있어서는, 위상차층은, 플랫한 파장 분산 특성을 나타낸다. 이 경우, 위상차층의 Re (450)/Re (550) 은 바람직하게는 0.99 ∼ 1.03 이며, Re (650)/Re (550) 은 바람직하게는 0.98 ∼ 1.02 이다. 이 경우, 위상차층은, 적층 구조를 가질 수 있다. 구체적으로는, λ／2 판으로서 기능하는 위상차 필름과 λ／4 판으로서 기능하는 위상차 필름을 소정의 축 각도 (예를 들어 50 °∼ 70 °, 바람직하게는 약 60 °) 로 배치함으로써, 이상적인 역파장 분산 특성에 가까운 특성을 얻는 것이 가능하고, 결과적으로, 매우 우수한 반사 방지 특성을 실현할 수 있다.

위상차층은, 그 흡수율이 3 ％ 이하이며, 바람직하게는 2.5 ％ 이하, 보다 바람직하게는 2 ％ 이하이다. 이와 같은 흡수율을 만족시킴으로써, 표시 특성의 시간 경과적 변화를 억제할 수 있다. 또한, 흡수율은, JIS K 7209 에 준거하여 구할 수 있다.

위상차층은, 광 탄성 계수의 절대치가 바람직하게는 2 × 10^-11 ㎡/N 이하, 보다 바람직하게는 2.0 × 10^-13 ㎡/N ∼ 1.5 × 10^-11 ㎡/N, 더욱 바람직하게는 1.0 × 10^-12 ㎡/N ∼ 1.2 × 10^-11 ㎡/N 의 수지를 포함한다. 광 탄성 계수의 절대치가 이와 같은 범위이면, 가열 시의 수축 응력이 발생했을 경우에 위상차 변화가 생기기 어렵다. 그 결과, 얻어지는 화상 표시 장치의 열 불균일이 양호하게 방지될 수 있다.

위상차층의 두께는, 상기와 같이 50 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 20 ㎛ ∼ 50 ㎛ 이다. 본 발명의 실시 형태에 사용되는 위상차층은 이와 같은 얇은 두께면서 원하는 광학 특성을 실현할 수 있으므로, 위상차층이 형성된 편광판의 박형화에 공헌할 수 있다. 또, 편광자 (실질적으로는, 편광판) 와 위상차층의 첩합 시의 컬을 양호하게 조정할 수 있다. 또한, 이와 같은 두께이면, 편광자의 보호층으로서 적절한 기계적 강도가 부여될 수 있다.

위상차층 (20) 은, 상기와 같은 특성을 만족시킬 수 있는 임의의 적절한 수지 필름으로 구성될 수 있다. 그러한 수지의 대표예로서는, 고리형 올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리스티렌계 수지, 아크릴계 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 고리형 올레핀계 수지 또는 폴리카보네이트계 수지가 바람직하게 이용될 수 있다.

고리형 올레핀계 수지는, 고리형 올레핀을 중합 단위로서 중합되는 수지의 총칭이며, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평1-240517호, 일본 공개특허공보 평3-14882호, 일본 공개특허공보 평3-122137호 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로서는, 고리형 올레핀의 개환 (공) 중합체, 고리형 올레핀의 부가 중합체, 고리형 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀의 공중합체 (대표적으로는, 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 변성체, 그리고, 그들의 수소화물을 들 수 있다. 고리형 올레핀의 구체예로서는, 노르보르넨계 모노머를 들 수 있다. 노르보르넨계 모노머로서는, 예를 들어, 노르보르넨, 및 그 알킬 및/또는 알킬리덴 치환체, 예를 들어, 5-메틸-2-노르보르넨, 5-디메틸-2-노르보르넨, 5-에틸-2-노르보르넨, 5-부틸-2-노르보르넨, 5-에틸리덴-2-노르보르넨 등, 이들의 할로겐 등의 극성기 치환체 ； 디시클로펜타디엔, 2,3-디하이드로디시클로펜타디엔 등 ； 디메타노옥타하이드로나프탈렌, 그 알킬 및/또는 알킬리덴 치환체, 및 할로겐 등의 극성기 치환체, 예를 들어, 6-메틸-1,4：5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌, 6-에틸-1,4：5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌, 6-에틸리덴-1,4：5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌, 6-클로로-1,4：5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌, 6-시아노-1,4：5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌, 6-피리딜-1,4：5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌, 6-메톡시카르보닐-1,4：5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌 등 ； 시클로펜타디엔의 3 ∼ 4 량체, 예를 들어, 4,9：5,8-디메타노-3a,4,4a,5,8,8a,9,9a-옥타하이드로-1H-벤조인덴, 4,11：5,10：6,9-트리메타노-3a,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a,11,11a-도데카하이드로-1H-시클로펜타안트라센 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서는, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에 있어서, 개환 중합 가능한 다른 시클로올레핀류를 병용할 수 있다. 이와 같은 시클로올레핀의 구체예로서는, 예를 들어, 시클로펜텐, 시클로옥텐, 5,6-디하이드로디시클로펜타디엔 등의 반응성의 이중 결합을 1 개 갖는 화합물을 들 수 있다.

상기 고리형 올레핀계 수지는, 톨루엔 용매에 의한 겔·퍼미에이션·크로마토그래프 (GPC) 법으로 측정한 수평균 분자량 (Mn) 이 바람직하게는 25,000 ∼ 200,000, 더욱 바람직하게는 30,000 ∼ 100,000, 가장 바람직하게는 40,000 ∼ 80,000 이다. 수평균 분자량이 상기의 범위이면, 기계적 강도가 우수하고, 용해성, 성형성, 유연의 조작성이 좋은 것이 될 수 있다.

상기 고리형 올레핀계 수지가 노르보르넨계 모노머의 개환 중합체를 수소 첨가하여 얻어지는 것인 경우에는, 수소 첨가율은, 바람직하게는 90 ％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 95 ％ 이상이며, 가장 바람직하게는 99 ％ 이상이다. 이와 같은 범위이면, 내열 열화성 및 내광 열화성 등이 우수하다.

상기 고리형 올레핀계 수지 필름으로서 시판되는 필름을 사용해도 된다. 구체예로서는, 닛폰 제온사 제조의 상품명 「제오넥스」, 「제오노아」, JSR 사 제조의 상품명 「아톤 (Arton)」, TICONA 사 제조의 상품명 「토파스」, 미츠이 화학사 제조의 상품명 「APEL」 을 들 수 있다.

상기 폴리카보네이트 수지는, 바람직하게는, 하기 일반식 (1) 로 나타내는 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위와, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위와, 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 디하이드록시 화합물, 하기 일반식 (4) 로 나타내는 디하이드록시 화합물, 하기 일반식 (5) 로 나타내는 디하이드록시 화합물 및 하기 일반식 (6) 으로 나타내는 디하이드록시 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 이상의 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위를 포함한다.

[화학식 1]

(상기 일반식 (1) 중, R₁ ∼ R₄는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 탄소수 1 ∼ 탄소수 20 의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 탄소수 6 ∼ 탄소수 20 의 시클로알킬기, 또는, 치환 혹은 무치환의 탄소수 6 ∼ 탄소수 20 의 아릴기를 나타내고, X 는 치환 혹은 무치환의 탄소수 2 ∼ 탄소수 10 의 알킬렌기, 치환 혹은 무치환의 탄소수 6 ∼ 탄소수 20 의 시클로알킬렌기, 또는, 치환 혹은 무치환의 탄소수 6 ∼ 탄소수 20 의 아릴렌기를 나타내고, m 및 n 은 각각 독립적으로 0 ∼ 5 의 정수이다)

[화학식 2]

[화학식 3]

(상기 일반식 (3) 중, R₅는 탄소수 4 내지 탄소수 20 의 치환 혹은 무치환의 단고리 구조의 시클로알킬렌기를 나타낸다)

[화학식 4]

(상기 일반식 (4) 중, R₆은 탄소수 4 내지 탄소수 20 의 치환 혹은 무치환의 단고리 구조의 시클로알킬렌기를 나타낸다)

[화학식 5]

(상기 일반식 (5) 중, R₇은 치환 혹은 무치환의 탄소수 2 ∼ 탄소수 10 의 알킬렌기를 나타내고, p 는 2 내지 100 의 정수이다)

[화학식 6]

(상기 일반식 (6) 중, R₁₁은 탄소수 2 내지 탄소수 20 의 알킬기 또는 하기 식 (7) 로 나타내는 기를 나타낸다)

[화학식 7]

＜상기 일반식 (1) 로 나타내는 디하이드록시 화합물＞

상기 일반식 (1) 로 나타내는 디하이드록시 화합물로서는, 구체적으로는, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-에틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-n-프로필페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-이소프로필페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-n-부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-sec-부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-tert-프로필페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-시클로헥실페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-페닐페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-이소프로필페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-이소부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-tert-부틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-시클로헥실페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-페닐페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3,5-디메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-tert-부틸-6-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(3-하이드록시-2,2-디메틸프로폭시)페닐)플루오렌 등이 예시되고, 바람직하게는, 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)-3-메틸페닐)플루오렌이며, 특히 바람직하게는, 9,9-비스(4-(2-하이드록시에톡시)페닐)플루오렌이다.

＜상기 일반식 (2) 로 나타내는 디하이드록시 화합물＞

상기 일반식 (2) 로 나타내는 디하이드록시 화합물로서는, 예를 들어, 입체 이성체의 관계에 있는 이소소르비드, 이소만니드, 이소이디드를 들 수 있다. 이들은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 이들의 디하이드록시 화합물 중, 자원으로서 풍부하게 존재하고, 용이하게 입수 가능한 여러 가지의 전분으로 제조되는 소르비톨을 탈수 축합하여 얻어지는 이소소르비드가, 입수 및 제조의 용이함, 광학 특성, 성형성의 면에서 가장 바람직하다.

＜상기 일반식 (3) 으로 나타내는 디하이드록시 화합물＞

상기 일반식 (3) 으로 나타내는 디하이드록시 화합물로서는, 단고리 구조의 시클로알킬렌기를 포함하는 화합물 (지환식 디하이드록시 화합물) 을 들 수 있다. 단고리 구조로 함으로써, 얻어지는 폴리카보네이트 수지를 필름으로 했을 때의 인성 (靭性) 을 개량할 수 있다. 지환식 디하이드록시 화합물의 대표예로서는, 5 원자 고리 구조 또는 6 원자 고리 구조를 포함하는 화합물을 들 수 있다. 5 원자 고리 구조 또는 6 원자 고리 구조임으로써, 얻어지는 폴리카보네이트 수지의 내열성을 높게 할 수 있다. 6 원자 고리 구조는 공유 결합에 의해 의자형 혹은 배형으로 고정되어 있어도 된다. 구체적으로는, 1,2-시클로펜탄디올, 1,3-시클로펜탄디올, 1,2-시클로헥산디올, 1,3-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디올, 2-메틸-1,4-시클로헥산디올 등을 들 수 있다. 일반식 (3) 으로 나타내는 디하이드록시 화합물은, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

＜상기 일반식 (4) 로 나타내는 디하이드록시 화합물＞

상기 일반식 (4) 로 나타내는 디하이드록시 화합물로서는, 단고리 구조의 시클로알킬렌기를 포함하는 화합물 (지환식 디하이드록시 화합물) 을 들 수 있다. 단고리 구조로 함으로써, 얻어지는 폴리카보네이트 수지를 필름으로 했을 때의 인성을 개량할 수 있다. 지환식 디하이드록시 화합물의 대표예로서는, 상기 일반식 (4) 에 있어서의 R₆이 하기 일반식 (Ia) (식 중, R³은 수소 원자, 또는, 치환 혹은 무치환의 탄소수 1 ∼ 탄소수 12 의 알킬기를 나타낸다) 로 나타내는 여러 가지의 이성체를 들 수 있다. 이와 같은 이성체의 바람직한 구체예로서는, 1,2-시클로헥산디메탄올, 1,3-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다. 이들은, 입수가 용이하고, 또한, 취급성이 우수하다. 일반식 (4) 로 나타내는 디하이드록시 화합물은, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

[화학식 8]

또한, 일반식 (3) 및 (4) 로 나타내는 디하이드록시 화합물에 관해서 상기에서 예시한 화합물은, 사용할 수 있는 지환식 디하이드록시 화합물의 일례로서, 전혀 이들로 한정되는 것은 아니다.

＜상기 일반식 (5) 로 나타내는 디하이드록시 화합물＞

상기 일반식 (5) 로 나타내는 디하이드록시 화합물로서는, 구체적으로는 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 (분자량 150 ∼ 2000) 등을 들 수 있다.

＜상기 일반식 (6) 으로 나타내는 디하이드록시 화합물＞

상기 일반식 (6) 으로 나타내는 디하이드록시 화합물로서는, 구체적으로는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 또는 하기 식 (8) 로 나타내는 스피로글리콜 등을 들 수 있고, 그 중에서도 프로필렌글리콜, 1,4-부탄 디올, 스피로글리콜이 바람직하다.

[화학식 9]

상기 일반식 (3) 으로 나타내는 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위, 상기 일반식 (4) 로 나타내는 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위, 상기 일반식 (5) 로 나타내는 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위 및 상기 일반식 (6) 으로 나타내는 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위 중에서도, 상기 일반식 (4) 로 나타내는 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위 및/또는 상기 일반식 (5) 로 나타내는 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위를 포함하고 있는 것이 바람직하고, 상기 일반식 (5) 로 나타내는 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위를 포함하고 있는 것이 보다 바람직하다. 상기 일반식 (5) 로 나타내는 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위를 포함하고 있음으로써, 연신성의 향상이 도모된다.

본 실시 형태의 폴리카보네이트 수지는, 추가로 그 밖의 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위를 포함하고 있어도 된다.

＜그 밖의 디하이드록시 화합물＞

그 밖의 디하이드록시 화합물로서는, 예를 들어, 비스페놀류 등을 들 수 있다. 비스페놀류로서는, 예를 들어, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판［=비스페놀 A］, 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-디메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-디에틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-(3,5-디페닐)페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-디브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)펜탄, 2,4'-디하이드록시-디페닐메탄, 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 비스(4-하이드록시-5-니트로페닐)메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 3,3-비스(4-하이드록시페닐)펜탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 비스(4-하이드록시페닐)술폰, 2,4'-디하이드록시디페닐술폰, 비스(4-하이드록시페닐)술파이드, 4,4'-디하이드록시디페닐에테르, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디클로로디페닐에테르, 4,4'-디하이드록시-2,5-디에톡시디페닐에테르 등을 들 수 있다.

상기 폴리카보네이트 수지 중, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위는 18 몰％ 이상이며, 바람직하게는 20 몰％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 25 몰％ 이상이다. 그 구조 단위가 과도하게 작으면 역분산의 파장 의존성이 얻어지지 않는 경우가 있다.

상기 일반식 (3) 으로 나타내는 디하이드록시 화합물, 상기 일반식 (4) 로 나타내는 디하이드록시 화합물, 상기 일반식 (5) 로 나타내는 디하이드록시 화합물 및 상기 일반식 (6) 으로 나타내는 디하이드록시 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 이상의 디하이드록시 화합물에서 유래하는 구조 단위가, 상기 폴리카보네이트 수지 중, 25 몰％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 몰％ 이상, 더욱 바람직하게는 35 몰％ 이상이다. 그 구조 단위가 과도하게 적으면 필름으로 했을 때의 인성이 부족해지는 경우가 있다.

상기 폴리카보네이트 수지의 유리 전이 온도는, 110 ℃ 이상 150 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 120 ℃ 이상 140 ℃ 이하이다. 유리 전이 온도가 과도하게 낮으면 내열성이 나빠지는 경향에 있고, 필름 성형 후에 치수 변화를 일으킬 가능성이 있고, 또, 얻어지는 유기 EL 패널의 화상 품질을 저하시키는 경우가 있다. 유리 전이 온도가 과도하게 높으면 필름 성형 시의 성형 안정성이 나빠지는 경우가 있고, 또 필름의 투명성을 저해하는 경우가 있다. 또한, 유리 전이 온도는, JIS K 7121 (1987) 에 준하여 구할 수 있다.

상기 폴리카보네이트 수지의 분자량은, 환원 점도로 나타낼 수 있다. 환원 점도는, 용매로서 염화메틸렌을 사용하고, 폴리카보네이트 농도를 0.6 g/㎗ 로 정밀하게 조제하고, 온도 20.0 ℃ ± 0.1 ℃ 에서 우베로데 점도관을 사용하여 측정된다. 환원 점도의 하한은, 통상적으로 0.30 ㎗/g 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.35 ㎗/g 이상이다. 환원 점도의 상한은, 통상적으로 1.20 ㎗/g 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.00 ㎗/g, 더욱 바람직하게는 0.80 ㎗/g 이다. 환원 점도가 상기 하한치보다 작으면 성형품의 기계적 강도가 작아진다는 문제가 생기는 경우가 있다. 한편, 환원 점도가 상기 상한치보다 크면 성형할 때의 유동성이 저하되고, 생산성이나 성형성이 저하된다는 문제가 생기는 경우가 있다.

폴리카보네이트계 수지 필름으로서 시판되는 필름을 사용해도 된다. 시판품의 구체예로서는, 테이진사 제조의 상품명 「퓨어 에이스 WR-S」, 「퓨어 에이스 WR-W」, 「퓨어 에이스 WR-M」, 닛토 전공사 제조의 상품명 「NRF」 를 들 수 있다.

위상차층 (20) 은, 예를 들어, 상기 고리형 올레핀계 수지 또는 상기 폴리카보네이트계 수지로부터 형성된 필름을 연신함으로써 얻어진다. 고리형 올레핀계 수지 또는 폴리카보네이트계 수지로부터 필름을 형성하는 방법으로서는, 임의의 적절한 성형 가공법이 채용될 수 있다. 구체예로서는, 압축 성형법, 트랜스퍼 성형법, 사출 성형법, 압출 성형법, 블로우 성형법, 분말 성형법, FRP 성형법, 캐스트 도공법 (예를 들어, 유연법), 캘린더 성형법, 열 프레스법 등을 들 수 있다. 압출 성형법 또는 캐스트 도공법이 바람직하다. 얻어지는 필름의 평활성을 높이고, 양호한 광학적 균일성을 얻을 수 있기 때문이다. 성형 조건은, 사용되는 수지의 조성이나 종류, 위상차층에 소망되는 특성 등에 따라 적절히 설정될 수 있다. 또한, 상기와 같이, 고리형 올레핀계 수지 및 폴리카보네이트계 수지는, 많은 필름 제품이 시판되고 있으므로, 당해 시판 필름을 그대로 연신 처리에 제공해도 된다.

수지 필름 (미연신 필름) 의 두께는, 위상차층의 원하는 두께, 원하는 광학 특성, 후술하는 연신 조건 등에 따라, 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다. 바람직하게는 50 ㎛ ∼ 300 ㎛ 이다.

상기 연신은, 임의의 적절한 연신 방법, 연신 조건 (예를 들어, 연신 온도, 연신 배율, 연신 방향) 이 채용될 수 있다. 구체적으로는, 자유단 연신, 고정단 연신, 자유단 수축, 고정단 수축 등의 여러 가지 연신 방법을, 단독으로 사용할 수도, 동시 혹은 축차로 사용할 수도 있다. 연신 방향에 관해서도, 길이 방향, 폭방향, 두께 방향, 경사 방향 등, 여러 가지 방향이나 차원으로 실시할 수 있다. 연신 온도는, 수지 필름의 유리 전이 온도 (Tg) 에 대해, Tg - 30 ℃ ∼ Tg ＋ 60 ℃ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 Tg - 10 ℃ ∼ Tg ＋ 50 ℃ 이다.

상기 연신 방법, 연신 조건을 적절히 선택함으로써, 상기 원하는 광학 특성 (예를 들어, 굴절률 특성, 면내 위상차, Nz 계수) 을 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있다.

하나의 실시 형태에 있어서는, 위상차 필름은, 수지 필름을 1 축 연신 혹은 고정단 1 축 연신함으로써 제작된다. 고정단 1 축 연신의 구체예로서는, 수지 필름을 길이 방향으로 주행시키면서, 폭방향 (횡방향) 으로 연신하는 방법을 들 수 있다. 연신 배율은, 바람직하게는 1.1 배 ∼ 3.5 배이다.

다른 실시 형태에 있어서는, 위상차 필름은, 장척상의 수지 필름을 길이 방향에 대해 상기의 각도 θ 의 방향으로 연속적으로 경사 연신함으로써 제작될 수 있다. 경사 연신을 채용함으로써, 필름의 길이 방향에 대해 각도 θ 의 배향각 (각도 θ 의 방향으로 지상축) 을 갖는 장척상의 연신 필름을 얻을 수 있고, 예를 들어, 편광자와의 적층에 있어서 롤투롤이 가능해져, 제조 공정을 간략화할 수 있다. 또한, 각도 θ 는, 위상차층이 형성된 편광판에 있어서 편광자의 흡수축과 위상차층의 지상축이 이루는 각도일 수 있다. 각도 θ 는, 상기와 같이, 바람직하게는 38 °∼ 52 °이며, 보다 바람직하게는 42 °∼ 48 °이며, 더욱 바람직하게는 약 45 °이다.

경사 연신에 사용하는 연신기로서는, 예를 들어, 가로 및/또는 세로 방향으로, 좌우 상이한 속도의 이송력 혹은 인장력 또는 인취력을 부가할 수 있는 텐터식 연신기를 들 수 있다. 텐터식 연신기에는, 횡 1 축 연신기, 동시 2 축 연신기 등이 있지만, 장척상의 수지 필름을 연속적으로 경사 연신할 수 있는 한, 임의의 적절한 연신기가 이용될 수 있다.

상기 연신기에 있어서 좌우의 속도를 각각 적절히 제어함으로써, 상기 원하는 면내 위상차를 가지며, 또한, 상기 원하는 방향으로 지상축을 갖는 위상차층 (실질적으로는, 장척상의 위상차 필름) 을 얻을 수 있다.

상기 필름의 연신 온도는, 위상차층에 소망되는 면내 위상차값 및 두께, 사용되는 수지의 종류, 사용되는 필름의 두께, 연신 배율 등에 따라 변화될 수 있다. 구체적으로는, 연신 온도는, 바람직하게는 Tg - 30 ℃ ∼ Tg ＋ 30 ℃, 더욱 바람직하게는 Tg - 15 ℃ ∼ Tg ＋ 15 ℃, 가장 바람직하게는 Tg - 10 ℃ ∼ Tg ＋ 10 ℃ 이다. 이와 같은 온도로 연신함으로써, 본 발명에 있어서 적절한 특성을 갖는 위상차층을 얻을 수 있다. 또한, Tg 는, 필름의 구성 재료의 유리 전이 온도이다.

F. 접착층

제 1 접착층 (31) 및 제 2 접착층 (32) 은, 본 발명의 효과가 얻어지는 한에 있어서 임의의 적절한 접착제 또는 점착제로 구성될 수 있다. 제 1 접착층 (31) 및 제 2 접착층 (32) 은, 동일 재료로 구성되어도 되고, 서로 상이한 재료로 구성되어도 된다. 본 발명의 실시 형태에 있어서는, 제 1 접착층 (31) 및 제 2 접착층 (32) 은, 대표적으로는 접착제로 구성된다. 접착제는, 수계 접착제여도 되고, 용제계 접착제여도 된다. 바람직하게는, 수계 접착제가 사용된다. 수계 접착제의 대표예로서는, 폴리비닐알코올 (PVA) 계 접착제를 들 수 있다.

PVA 계 접착제에 포함되는 PVA 계 수지의 평균 중합도는, 접착성의 점에서, 바람직하게는 100 ∼ 5500 정도, 더욱 바람직하게는 1000 ∼ 4500 이다. 평균 비누화도는, 접착성의 점에서, 바람직하게는 85 몰％ ∼ 100 몰％ 정도, 더욱 바람직하게는 90 몰％ ∼ 100 몰％ 이다.

수계 접착제에 포함되는 PVA 계 수지는, 바람직하게는, 아세토아세틸기를 함유한다. 아세토아세틸기 함유 PVA 계 수지는, 예를 들어, PVA 계 수지와 디케텐을 임의의 적절한 방법으로 반응시킴으로써 얻어진다. 아세토아세틸기 함유 PVA 계 수지의 아세토아세틸기 변성도는, 대표적으로는 0.1 몰％ 이상이며, 바람직하게는 0.1 몰％ ∼ 40 몰％ 정도, 더욱 바람직하게는 1 몰％ ∼ 20 몰％, 특히 바람직하게는 2 몰％ ∼ 7 몰％ 이다. 또한, 아세토아세틸기 변성도는 NMR 에 의해 측정한 값이다.

수계 접착제의 수지 농도는, 바람직하게는 0.1 중량％ ∼ 15 중량％, 더욱 바람직하게는 0.5 중량％ ∼ 10 중량％ 이다.

제 1 접착층 (31) 및 제 2 접착층 (32) 의 두께는, 상기와 같이 2 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 0.5 ㎛ ∼ 2 ㎛ 이다. 박형의 위상차층이 형성된 편광판에 있어서 접착층의 두께를 이와 같은 범위로 최적화함으로써, 상기의 붕산 함유량 및 요오드 함유량의 최적화라는 상승적인 효과에 의해, 내구성 (특히, 가열 가습 시의 줄무늬 불균일) 을 개선할 수 있다. 이와 같은 두께이면, 제 1 접착층 (31) 및 제 2 접착층 (32) 의 두께는, 동일해도 되고 상이해도 된다.

제 1 접착층 (31) 및 제 2 접착층 (32) 의 압입 탄성률은, 바람직하게는 1.0 × 10⁷ Pa 이상이며, 보다 바람직하게는 1.0 × 10⁸ Pa 이상이다. 상기와 같이 접착층의 두께를 2 ㎛ 이하로 했을 경우, 압입 탄성률이 작으면 접착성이 불충분해지고, 예를 들어 내구성 시험에 있어서 박리가 발생하는 경우가 있다. 압입 탄성률의 상한은, 예를 들어 1.0 × 10¹¹ Pa 이다. 또한, 압입 탄성률은, JIS Z 2255 에 준하여 측정될 수 있다.

G. 기타

본 발명의 실시 형태에 의한 위상차층이 형성된 편광판은, 그 밖의 위상차층을 추가로 포함하고 있어도 된다. 그 밖의 위상차층의 광학적 특성 (예를 들어, 굴절률 특성, 면내 위상차, Nz 계수, 광 탄성 계수), 두께, 배치 위치 등은, 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다.

도시하지 않지만, 위상차층이 형성된 편광판의 위상차층 (20) 의 표면 (그 밖의 위상차층이 형성되는 경우에는, 최외의 위상차층의 표면) 에는, 점착제층이 형성되어 있어도 된다. 점착제층이 미리 형성되어 있음으로써, 다른 광학 부재 또는 화상 표시 장치에 용이하게 첩합할 수 있다. 또한, 이 점착제층의 표면에는, 사용에 제공될 때까지, 박리 필름이 첩합되어 있는 것이 바람직하다.

H. 화상 표시 장치

상기 A 항 내지 G 항에 기재된 위상차층이 형성된 편광판은, 화상 표시 장치에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은, 그러한 위상차층이 형성된 편광판을 사용한 화상 표시 장치를 포함한다. 화상 표시 장치의 대표예로서는, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치를 들 수 있다. 본 발명의 실시 형태에 의한 화상 표시 장치는, 그 시인측에 상기 A 항 내지 G 항에 기재된 위상차층이 형성된 편광판을 구비한다. 위상차층이 형성된 편광판은, 위상차층이 표시 패널 (예를 들어, 액정 패널, 유기 EL 패널) 측이 되도록 (편광자가 시인측이 되도록) 적층되어 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 특성의 측정 방법은 이하와 같다.

(1) 두께

디지털 마이크로미터 (안리츠사 제조 KC-351C) 를 사용하여 측정했다.

(2) 편광자의 단체 투과율 및 편광도

실시예 및 비교예에서 사용한 보호층/편광자/위상차층의 적층체에 대해, 자외 가시 분광 광도계 (닛폰 분광사 제조 V7100) 를 사용하여 측정한 단체 투과율 T, 평행 투과율 Tp, 직교 투과율 Tc 를 각각, 편광자의 T, Tp 및 Tc 로 했다. 이들의 T, Tp 및 Tc 는, JIS Z8701 의 2 도 시야 (C 광원) 에 의해 측정하여 시감도 보정을 실시한 Y 값이다. 또한, 보호층의 흡광은 편광자의 흡광과 비교해서 무시할 수 있을 만큼 작기 때문에, 적층체의 투과율을 편광자의 투과율로 했다.

얻어진 T, Tp 및 Tc 로부터, 하기 식에 의해 편광도 P 를 구했다.

편광도 P (％) =｛(Tp - Tc)/(Tp ＋ Tc)｝^1/2× 100

(3) 편광자의 배향 함수

실시예 및 비교예에서 사용한 편광자에 대해, 푸리에 변환 적외 분광 광도계 (FT-IR) (Perkin Elmer 사 제조, 상품명 ：「SPECTRUM2000」) 를 이용하고, 편광을 측정광으로 하여, 전반사 감쇠 분광 (ATR ： attenuated total reflection) 측정에 의해, 편광자 표면의 평가를 실시했다. 배향 함수는 이하의 순서로 산출했다 ： 측정광을 연신 방향에 대해 0 °와 90 °로 한 상태에서 측정을 실시하고, 얻어진 스펙트럼의 2941 cm^-1의 강도를 사용하여, 하기 식에 따라 산출했다. 당해 식에 대한 자세한 것은 상기에서 설명한 바와 같다.

(4) 편광자의 붕산 함유량

실시예 및 비교예에서 사용한 편광자를 가열 건조 (120 ℃, 2 시간) 시키고, 그 후, 분쇄하여, 중량 1 g 의 평가용 샘플을 얻었다. 95 ℃ 의 물 500 ㎖ 에, 그 평가용 샘플 1 g 을 모두 용해시켰다. 얻어진 수용액에 만니톨 10 g 과 브로모티몰블루 용액 (BTB 용액) 2 ㎖ 를 첨가하여, 샘플 용액을 조제했다. 이 샘플 용액에, 중화점을 접어들 때까지, 0.1 mol/ℓ 의 수산화나트륨을 적하하고, 그 적하량으로부터, 하기 식에 기초하여, 붕산 함유 비율 (중량％) 을 산출했다.

(5) 편광자의 요오드 함유량

실시예 및 비교예에서 사용한 편광자를 소정 사이즈로 잘라, 평가용 샘플로 했다. 제작된 평가용 샘플에 대해, 형광 X 선 분석의 검량선법을 사용하여 요오드 농도를 정량했다. 장치는 주식회사 리가쿠의 형광 X 선 분석 장치 ZSX 를 사용했다.

(6) 위상차층의 위상차값 및 복굴절 Δn_xy

실시예 및 비교예에서 사용한 위상차층으로부터 50 mm × 50 mm 의 샘플을 잘라, 측정 샘플로 했다. 제작한 측정 샘플에 대해, 오지 계측 기기 주식회사 제조의 위상차 측정 장치 (제품명「KOBRA-WPR」) 를 사용하여 면내 위상차를 측정했다. 면내 위상차의 측정 파장은 550 nm 이며, 측정 온도는 23 ℃ 였다. 얻어진 면내 위상차값을 두께로 나누어 복굴절 Δn_xy를 산출했다.

(7) 내구성

실시예 및 비교예에서 얻어진 위상차층이 형성된 편광판을 A4 사이즈로 잘랐다. 자른 위상차층이 형성된 편광판의 위상차층면을, 아크릴계 점착제 (20 ㎛) 를 개재하여 두께 0.7 ㎛ 의 유리판에 첩합하여, 측정 샘플로 했다. 측정 샘플을, 60 ℃, 90 ％ RH 의 항온 항습 오븐 중에 240 시간 보관한 후, 위상차층이 형성된 편광판의 외관의 볼품을 육안으로 관찰했다. 구체적으로는, 유리판을 아래로 한 상태에서 측정 샘플을 반사율 80 ％ 이상의 반사판 위에 두었을 때의 볼품을 관찰했다. 평가 기준은 이하와 같다.

양호 ： 줄무늬상의 불균일은 확인되지 않는다

불량 ： 줄무늬상의 불균일이 시인된다

(8) 접착층의 압입 탄성률

JIS Z 2255 에 준하여 측정했다. 구체적으로는 이하와 같다. 제작한 위상차층이 형성된 편광판을 가로 2 mm, 세로 5 mm 정도로 잘라 수지 포매한 후, 동결 조건하 (-30 ℃ 내지 -100 ℃) 에서 동결시킨 상태로, 울트라미크로톰으로 다이아몬드 나이프를 사용하여 단면이 노출되도록 잘라, 측정용 샘플로 했다. 제작한 샘플의 표면에 압자를 세트하고, 압자를 깊이 200 nm 까지 압입하여 인발함으로써 하중 - 변이 곡선을 얻었다. 얻어진 하중 (P) - 변위 (h) 곡선으로부터 하기 식을 사용하여, 압입 탄성률 (Er) 을 산출했다. 또한, 측정 조건은 하기와 같았다.

단,

(측정 조건)

장치 ： Hysitron Inc. 제조 「Triboindenter」

사용 압자 ： 다이아몬드제 Berkovich (삼각뿔형)

측정 방법 ： 단일 압입법

측정 온도 ： 25 ℃ (실온)

［참고예 1 ： 위상차층을 구성하는 위상차 필름의 제작］

1-1. 폴리카보네이트 수지 필름의 제작

이소소르비드 (ISB) 26.2 질량부, 9,9-［4-(2-하이드록시에톡시)페닐］플루오렌 (BHEPF) 100.5 질량부, 1,4-시클로헥산디메탄올 (1,4-CHDM) 10.7 질량부, 디페닐카보네이트 (DPC) 105.1 질량부, 및 촉매로서 탄산세슘 (0.2 질량％ 수용액) 0.591 질량부를 각각 반응 용기에 투입하고, 질소 분위기하에서, 반응의 제 1 단계째의 공정으로서, 반응 용기의 열매 온도를 150 ℃ 로 하고, 필요에 따라 교반하면서, 원료를 용해시켰다 (약 15 분).

이어서, 반응 용기 내의 압력을 상압으로부터 13.3 kPa 로 하고, 반응 용기의 열매 온도를 190 ℃ 까지 1 시간 동안 상승시키면서, 발생하는 페놀을 반응 용기 외로 뽑아냈다.

반응 용기 내 온도를 190 ℃ 에서 15 분 유지한 후, 제 2 단계째의 공정으로서 반응 용기 내의 압력을 6.67 kPa 로 하고, 반응 용기의 열매 온도를 230 ℃ 까지, 15 분 동안 상승시켜, 발생하는 페놀을 반응 용기 외로 뽑아냈다. 교반기의 교반 토크가 상승해 오므로, 8 분간 250 ℃ 까지 승온하고, 추가로 발생하는 페놀을 제거하기 위해, 반응 용기 내의 압력을 0.200 kPa 이하로 감압했다. 소정의 교반 토크에 도달 후, 반응을 종료하고, 생성된 반응물을 수중에 압출한 후에, 펠릿화를 실시하여, BHEPF/ISB/1,4-CHDM = 47.4 몰％/37.1 몰％/15.5 몰％ 의 폴리카보네이트 수지를 얻었다.

얻어진 폴리카보네이트 수지의 유리 전이 온도는 136.6 ℃ 이며, 환원 점도는 0.395 ㎗/g 였다.

얻어진 폴리카보네이트 수지를 80 ℃ 에서 5 시간 진공 건조를 한 후, 단축 압출기 (이스즈 화공기사 제조, 스크루 직경 25 mm, 실린더 설정 온도 ： 220 ℃), T 다이 (폭 200 mm, 설정 온도 ： 220 ℃), 칠롤 (설정 온도 ： 120 ∼ 130 ℃) 및 권취기를 구비한 필름 제막 장치를 사용하여, 두께 120 ㎛ 의 폴리카보네이트 수지 필름을 제작했다.

1-2. 위상차 필름의 제작

텐터 연신기를 사용하여, 얻어진 폴리카보네이트 수지 필름을 횡연신하고, 두께 50 ㎛ 의 위상차 필름 1 을 얻었다. 그 때, 연신 배율은 250 ％ 이며, 연신 온도를 137 ∼ 139 ℃ 로 했다.

얻어진 위상차 필름의 Re (550) 은 137 ∼ 147 nm 이며, 복굴절 Δn_xy는 0.0027 ∼ 0.0029 였다.

［참고예 2 ： 위상차층을 구성하는 위상차 필름의 제작］

2-1. 폴리카보네이트 수지 필름의 제작

ISB 를 445.1 중량부, BHEPF 를 906.2 중량부, 분자량 1000 의 폴리에틸렌글리콜 (이하, 「PEG＃1000」 이라고 약기하는 경우가 있다) 을 15.4 중량부, DPC 를 1120.4 중량부, 및 촉매로서 탄산세슘 (0.2 중량％ 수용액) 6.27 중량부를, 각각 반응기에 투입하고, 질소 분위기하에서, 반응의 제 1 단계째의 공정으로서 반응 용기의 열매 온도를 150 ℃ 로 하고, 필요에 따라 교반하면서, 원료를 용해시켰다 (약 15 분).

반응 용기 내 온도를 190 ℃ 에서 15 분 유지한 후, 제 2 단계째의 공정으로서 반응 용기 내의 압력을 6.67 kPa 로 하고, 반응 용기의 열매 온도를 230 ℃ 까지, 15 분 동안 상승시켜, 발생하는 페놀을 반응 용기 외로 뽑아냈다. 교반기의 교반 토크가 상승해 오므로, 8 분간 250 ℃ 까지 승온하고, 추가로 발생하는 페놀을 제거하기 위해, 반응 용기 내의 압력을 200 Pa 이하로 감압했다. 소정의 교반 토크에 도달 후, 반응을 종료하고, 생성된 반응물을 수중에 압출한 후에, 펠릿화를 실시하고, BHEPF/ISB/PEG＃1000 = 40.3 몰％/59.4 몰％/0.3 몰％ 의 폴리카보네이트 수지를 얻었다.

얻어진 폴리카보네이트 수지를 80 ℃ 에서 5 시간 진공 건조시킨 후, 단축 압출기 (이스즈 화공기사 제조, 스크루 직경 25 mm, 실린더 설정 온도 ： 220 ℃), T 다이 (폭 200 mm, 설정 온도 ： 220 ℃), 칠롤 (설정 온도 ： 120 ∼ 130 ℃) 및 권취기를 구비한 필름 제막 장치를 사용하여, 두께 60 ㎛ 의 폴리카보네이트 수지 필름을 제작했다.

2-2. 위상차 필름의 제작

얻어진 폴리카보네이트 수지 필름에 대해, 배치식 2 축 연신 장치 (도요 정기사 제조) 를 사용하여, 연신 온도 148 ℃ 에서 1 × 3.0 배의 자유단 1 축 연신을 실시하여, 두께 35 ㎛ 의 위상차 필름 2 를 얻었다.

얻어진 위상차 필름의 Re (550) 은 135 ∼ 145 nm 이며, 복굴절 Δn_xy는 0.0039 ∼ 0.0041 이었다.

［참고예 3 ： 위상차층을 구성하는 위상차 필름의 제작］

교반 날개 및 100 ℃ 로 제어된 환류 냉각기를 구비한 종형 반응기 2 기로 이루어지는 배치 중합 장치를 사용하여 중합을 실시했다. 9,9-［4-(2-하이드록시에톡시)페닐］플루오렌 (BHEPF), 이소소르비드 (ISB), 디에틸렌글리콜 (DEG), 디페닐카보네이트 (DPC), 및 아세트산마그네슘 4 수화물을, 몰비율로 BHEPF/ISB/DEG/DPC/아세트산마그네슘 = 0.348/0.490/0.162/1.005/1.00 × 10^-5가 되도록 투입했다. 반응기 내를 충분히 질소 치환한 후 (산소 농도 0.0005 ∼ 0.001 vol％), 열매로 가온을 실시하고, 내부 온도가 100 ℃ 가 된 시점에서 교반을 개시했다. 승온 개시 40 분 후에 내부 온도를 220 ℃ 에 도달시키고, 이 온도를 유지하도록 제어함과 동시에 감압을 개시하고, 220 ℃ 에 도달하고 나서 90 분 동안 13.3 kPa 로 했다. 중합 반응과 함께 부생되는 페놀 증기를 100 ℃ 의 환류 냉각기에 유도하고, 페놀 증기 중에 약간량 포함되는 모노머 성분을 반응기로 되돌리고, 응축되지 않는 페놀 증기는 45 ℃ 의 응축기로 유도하여 회수했다.

제 1 반응기에 질소를 도입하여 일단 대기압까지 복압시킨 후, 제 1 반응기 내의 올리고머화된 반응액을 제 2 반응기로 옮겼다. 이어서, 제 2 반응기 내의 승온 및 감압을 개시하고, 50 분 동안 내부 온도 240 ℃, 압력 0.2 kPa 로 했다. 그 후, 소정의 교반 동력이 될 때까지 중합을 진행시켰다. 소정 동력에 도달한 시점에서 반응기에 질소를 도입하여 복압하고, 반응액을 스트랜드의 형태로 추출하고, 회전식 커터로 펠릿화를 실시하여, BHEPF/ISB/DEG = 34.8/49.0/16.2［mol％］의 공중합 조성의 폴리카보네이트 수지 A 를 얻었다. 이 폴리카보네이트 수지의 환원 점도는 0.430 ㎗/g, 유리 전이 온도는 128 ℃ 였다.

얻어진 폴리카보네이트 수지를 80 ℃ 에서 5 시간 진공 건조를 한 후, 단축 압출기 (이스즈 화공기사 제조, 스크루 직경 25 mm, 실린더 설정 온도 ： 220 ℃), T 다이 (폭 900 mm, 설정 온도 ： 220 ℃), 칠롤 (설정 온도 ： 125 ℃) 및 권취기를 구비한 필름 제막 장치를 사용하여, 두께 130 ㎛ 의 폴리카보네이트 수지 필름을 제작했다.

(경사 연신)

상기와 같이 하여 얻어진 폴리카보네이트 수지 필름을, 일본 공개특허공보 2014-194483호의 실시예 1 에 준한 방법으로 경사 연신하여, 위상차 필름을 얻었다. 즉, 도 2 ∼ 도 5 에 나타내는 바와 같은 장치를 이용하고, 도 6 에 나타내는 바와 같은 클립 피치의 프로파일로, 예열 처리, 경사 연신 및 MD 수축 처리에 제공하여, 위상차 필름을 얻었다. 또한, 장치의 상세한 구성에 대해서는, 일본 공개특허공보 2014-194483호의 기재가 본 명세서에 참고로서 원용된다. 위상차 필름의 구체적인 제작 순서는 이하와 같다 ： 폴리카보네이트 수지 필름 (두께 130 ㎛, 폭 765 mm) 을 연신 장치의 예열 존에서 142 ℃ 로 예열했다. 예열 존에 있어서는, 좌우의 클립의 클립 피치는 125 mm 였다. 다음으로, 필름이 제 1 경사 연신 존 C1 에 들어감과 동시에, 우측 클립의 클립 피치의 증대를 개시하여, 제 1 경사 연신 존 C1 에 있어서 125 mm 에서 177.5 mm 까지 증대시켰다. 클립 피치 변화율은 1.42 였다. 제 1 경사 연신 존 C1 에 있어서, 좌측 클립의 클립 피치에 대해서는 클립 피치의 감소를 개시하여, 제 1 경사 연신 존 C1 에 있어서 125 mm 에서 90 mm 까지 감소시켰다. 클립 피치 변화율은 0.72 였다. 또한, 필름이 제 2 경사 연신 존 C2 에 들어감과 동시에, 좌측 클립의 클립 피치의 증대를 개시하여, 제 2 경사 연신 존 C2 에 있어서 90 mm 에서 177.5 mm 까지 증대시켰다. 한편, 우측 클립의 클립 피치는, 제 2 경사 연신 존 C2 에 있어서 177.5 mm 인 채 유지했다. 또, 상기 경사 연신과 동시에, 폭방향으로도 1.9 배의 연신을 실시했다. 또한, 상기 경사 연신은 135 ℃ 에서 실시했다.

(MD 수축 처리)

이어서, 수축 존에 있어서, MD 수축 처리를 실시했다. 구체적으로는, 좌측 클립 및 우측 클립의 클립 피치를 모두 177.5 mm 에서 165 mm 까지 감소시켰다. MD 수축 처리에 있어서의 수축률은 7.0 ％ 였다.

이상과 같이 하여, 위상차 필름 3 (두께 50 ㎛) 을 얻었다. 얻어진 위상차 필름의 Re (550) 은 141 nm 이며, 복굴절 Δn_xy는 0.00282 였다.

［실시예 1］

1-1. 편광자의 제작

A-PET (아모르퍼스-폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 (미츠비시 수지 (주) 제조 상품명 ： 노바쿠리아 SH046, 두께 200 ㎛) 을 기재로서 준비하고, 표면에 코로나 처리 (58 W/㎡/min) 를 실시했다. 한편, 아세토아세틸 변성 PVA (닛폰 합성 화학 공업 (주) 제조, 상품명 ： 고세파이마 Z200, 중합도 1200, 비누화도 99.0 ％ 이상, 아세토아세틸 변성도 4.6 ％) 를 1 wt％ 첨가한 PVA (중합도 4200, 비누화도 99.2 ％) 를 준비하여, 건조 후의 막두께가 12 ㎛ 가 되도록 도포하고, 60 ℃ 의 분위기하에서 열풍 건조에 의해 10 분간 건조시켜, 기재 위에 PVA 계 수지층을 형성한 적층체를 제작했다. 이어서, 이 적층체를 먼저 공기 중 130 ℃ 에서 2.0 배로 연신하여, 연신 적층체를 얻었다. 다음으로, 연신 적층체를 액 온도 30 ℃ 의 붕산 불용화 수용액에 30 초간 침지함으로써, 연신 적층체에 포함되는 PVA 분자가 배향된 PVA 계 수지층을 불용화하는 공정을 실시했다. 본 공정의 붕산 불용화 수용액은, 붕산 함유량을 물 100 중량％ 에 대해 3 중량％ 로 했다. 이 연신 적층체를 염색함으로써 착색 적층체를 생성했다. 착색 적층체는, 연신 적층체를 액 온도 30 ℃ 의 요오드 및 요오드화칼륨을 포함하는 염색액에 침지함으로써, 연신 적층체에 포함되는 PVA 계 수지층에 요오드를 흡착시킨 것이다. 요오드 농도 및 침지 시간은, 얻어지는 편광자의 단체 투과율이 44.5 ％ 가 되도록 조정했다. 구체적으로는, 염색액은, 물을 용매로 하여, 요오드 농도를 0.08 ∼ 0.25 중량％ 의 범위 내로 하고, 요오드화칼륨 농도를 0.56 ∼ 1.75 중량％ 의 범위 내로 했다. 요오드와 요오드화칼륨의 농도의 비는 1 대 7 이었다. 다음으로, 착색 적층체를 30 ℃ 의 붕산 가교 수용액에 60 초간 침지함으로써, 요오드를 흡착시킨 PVA 계 수지층의 PVA 분자끼리에 가교 처리를 실시하는 공정을 실시했다. 본 공정의 붕산 가교 수용액은, 붕산 함유량을 물 100 중량％ 에 대해 3 중량％ 로 하고, 요오드화칼륨 함유량을 물 100 중량％ 에 대해 3 중량％ 로 했다. 또한, 얻어진 착색 적층체를 붕산 수용액 중에서 연신 온도 70 ℃ 로 하여, 상기의 공기 중에서의 연신과 동일한 방향으로 2.7 배로 연신하여, 최종적인 연신 배율을 5.4 배로 하여, 기재/편광자의 적층체를 얻었다. 본 공정의 붕산 가교 수용액은, 붕산 함유량을 물 100 중량％ 에 대해 6.5 중량％ 로 하고, 요오드화칼륨 함유량을 물 100 중량％ 에 대해 5 중량％ 로 했다. 얻어진 적층체를 붕산 수용액으로부터 꺼내어, 편광자의 표면에 부착된 붕산을, 요오드화칼륨 함유량이 물 100 중량％ 에 대해 2 중량％ 로 한 수용액으로 세정했다. 세정된 적층체를 60 ℃ 의 온풍으로 건조시켰다.

1-2. 위상차층이 형성된 편광판의 제작

상기에서 얻어진 기재/편광자의 적층체의 편광자 표면에, PVA 계 접착제 (압입 탄성률 ： 4.0 GPa) 를 개재하여 참고예 1 에서 얻어진 위상차 필름 1 을 첩합했다. 여기서, 편광자의 흡수축과 위상차층 (위상차 필름) 의 지상축의 각도가 45 도가 되도록 첩합했다. 또한, 적층체로부터 기재의 A-PET 필름을 박리하고, 당해 박리면에 PVA 계 접착제 (압입 탄성률 ： 4.0 GPa) 를 개재하여 두께가 40 ㎛ 의 아크릴계 필름을 첩합하여, 보호층/제 1 접착층/편광자/제 2 접착층/위상차층의 구성을 갖는 위상차층이 형성된 편광판 1 을 얻었다. 여기서, 제 1 접착층 및 제 2 접착층의 두께는 모두 1 ㎛ 가 되도록 설정했다. 얻어진 위상차층이 형성된 편광판 1 을 상기 내구성의 평가에 제공했다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

［실시예 2］

2-1. 편광자의 제작

두께 30 ㎛ 의 폴리비닐알코올 (PVA) 계 수지 필름 (쿠라레 제조, 제품명 「PE3000」) 의 장척 롤을, 롤 연신기에 의해 장척 방향으로 5.9 배가 되도록 장척 방향으로 1 축 연신하면서 동시에 팽윤, 염색, 가교, 세정 처리를 실시하고, 마지막에 건조 처리를 실시함으로써 두께 12 ㎛ 의 편광자를 제작했다.

구체적으로는, 팽윤 처리는 20 ℃ 의 순수 (純水) 로 처리하면서 2.2 배로 연신했다. 이어서, 염색 처리는 얻어지는 편광자의 단체 투과율이 45.0 ％ 가 되도록 요오드 농도가 조정된 요오드와 요오드화칼륨의 중량비가 1 ： 7 인 30 ℃ 의 수용액 중에서 처리하면서 1.4 배로 연신했다. 또한, 가교 처리는, 2 단계의 가교 처리를 채용하고, 1 단계째의 가교 처리는 40 ℃ 의 붕산과 요오드화칼륨을 용해한 수용액에서 처리하면서 1.2 배로 연신했다. 1 단계째의 가교 처리의 수용액의 붕산 함유량은 5.0 중량％ 이고, 요오드화칼륨 함유량은 3.0 중량％ 로 했다. 2 단계째의 가교 처리는 65 ℃ 의 붕산과 요오드화칼륨을 용해한 수용액에서 처리하면서 1.6 배로 연신했다. 2 단계째의 가교 처리의 수용액의 붕산 함유량은 4.3 중량％ 이고, 요오드화칼륨 함유량은 5.0 중량％ 로 했다. 또, 세정 처리는, 20 ℃ 의 요오드화칼륨 수용액으로 처리했다. 세정 처리의 수용액의 요오드화칼륨 함유량은 2.6 중량％ 로 했다. 마지막으로, 건조 처리는 70 ℃ 에서 5 분간 건조시켜 편광자를 얻었다.

2-2. 위상차층이 형성된 편광판의 제작

얻어진 편광자의 양면에, PVA 계 접착제 (압입 탄성률 ： 4.0 GPa) 를 개재하여, 참고예 2 에서 얻어진 위상차 필름 2 및 HC-TAC 필름 (두께 ： 32 ㎛) 을 각각 첩합하여, 보호층/제 1 접착층/편광자/제 2 접착층/위상차층의 구성을 갖는 위상차층이 형성된 편광판 2 를 얻었다. 여기서, 제 1 접착층 및 제 2 접착층의 두께는 모두 2 ㎛ 가 되도록 설정했다. 또, 편광자의 흡수축과 위상차층 (위상차 필름) 의 지상축의 각도가 45 도가 되도록 첩합했다. 또한, HC-TAC 필름은, 코니카 미놀타 주식회사 제조의 TAC 필름 (제품명 ： KC2UA, 두께 ： 25 ㎛) 의 편면에 하드 코트 처리에 의해 하드 코트 (HC) 층을 형성함으로써 제작했다. 얻어진 위상차층이 형성된 편광판 2 를 상기 내구성의 평가에 제공했다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

［실시예 3］

위상차 필름 1 대신에 위상차 필름 3 을 사용한 것, 및 기재/편광자의 적층체의 편광자 표면에 위상차 필름 3 을 이른바 롤투롤에 의해 첩합한 것 이외는 실시예 1 과 동일하게 하여, 보호층/제 1 접착층/편광자/제 2 접착층/위상차층의 구성을 갖는 위상차층이 형성된 편광판 3 을 얻었다. 얻어진 위상차층이 형성된 편광판 3 을 상기 내구성의 평가에 제공했다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

［비교예 1］

붕산 수용액 중에서의 연신 공정에 있어서의 붕산 가교 수용액의 붕산 함유량을 물 100 중량％ 에 대해 6.5 중량％ 에서 3 중량％ 로 변경한 것 이외는 실시예 1 과 동일하게 하여, 보호층/제 1 접착층/편광자/제 2 접착층/위상차층의 구성을 갖는 위상차층이 형성된 편광판 4 를 얻었다. 얻어진 위상차층이 형성된 편광판 4 를 상기 내구성의 평가에 제공했다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 내구성 시험 후의 외관을 나타내는 사진 화상을 도 7 에 나타낸다.

［비교예 2］

제 1 접착층 및 제 2 접착층의 두께가 모두 20 ㎛ 가 되도록 한 것 이외는 실시예 1 과 동일하게 하여, 보호층/제 1 접착층/편광자/제 2 접착층/위상차층의 구성을 갖는 위상차층이 형성된 편광판 5 를 얻었다. 얻어진 위상차층이 형성된 편광판 5 를 상기 내구성의 평가에 제공했다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

＜평가＞

표 1 로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 실시예의 위상차층이 형성된 편광판은 내구성이 양호하고, 비교예의 위상차층이 형성된 편광판은 내구성이 불량했다. 즉, 본 발명에 의하면, 위상차층이 형성된 편광판을 구성하는 편광자, 위상차층 및 접착층의 소정의 요건을 최적화함으로써, 매우 박형의 위상차층이 형성된 편광판에 있어서 내구성을 현저하게 개선할 수 있는 것을 알 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명의 위상차층이 형성된 편광판은, 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치와 같은 화상 표시 장치에 바람직하게 사용된다.

11 : 편광자
12 : 보호층
20 : 위상차층
31 : 제 1 접착층
32 : 제 2 접착층
100 : 위상차층이 형성된 편광판

Claims

편광자와, 그 편광자의 일방의 측에 제 1 접착층을 개재하여 첩합된 보호층과, 상기 편광자의 다른 일방의 측에 제 2 접착층을 개재하여 첩합된 위상차층을 가지며,
상기 편광자의 두께가 2 ㎛ ∼ 12 ㎛ 이며, 붕산 함유량이 18 중량％ 이상이며, 요오드 함유량이 2.1 중량％ 이상이며, 단체 투과율이 44.2 ％ 이상이며, 편광도가 98 ％ 이상이며, 배향 함수가 0.35 이상이며,
상기 위상차층의 두께가 50 ㎛ 이하이며, 복굴절 Δn_xy가 0.0025 이상이며,
상기 제 1 접착층 및 상기 제 2 접착층의 두께가 2 ㎛ 이하인, 위상차층이 형성된 편광판.
제 1 항에 있어서,
상기 위상차층이, 고리형 올레핀계 수지 필름 및 폴리카보네이트계 수지 필름에서 선택되는 수지 필름으로 구성되어 있는, 위상차층이 형성된 편광판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 위상차층이 λ／4 판으로서 기능하는, 위상차층이 형성된 편광판.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광자가, 수지 기재의 편측에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하는 것, 및 상기 수지 기재와 상기 폴리비닐알코올계 수지층의 적층체를 연신 및 염색하여 그 폴리비닐알코올계 수지층을 편광자로 하는 것에 의해 얻어지는, 위상차층이 형성된 편광판.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
총 두께가 150 ㎛ 이하인, 위상차층이 형성된 편광판.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 접착층 및 상기 제 2 접착층의 압입 탄성률이, 1.0 × 10⁷ Pa 이상인, 위상차층이 형성된 편광판.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 위상차층이 형성된 편광판을 구비하는, 화상 표시 장치.