KR20190128653A - 편광자 보호 필름, 편광판 및 화상 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광자 보호 필름으로서, 상기 폴리에스테르 필름의 지상축(遲相軸) 방향은 MD 방향과 대략 평행이고, 상기 폴리에스테르 필름의 면내 복굴절 ΔNxy가 0.06 이상 0.20 이하이며, 또한, 하기 (A) 또는 (B)를 만족시키는, 편광자 보호 필름에 관한 것이다:
(A) 상기 폴리에스테르 필름의 진상축(進相軸) 방향의 굴절률이 1.580 이상 1.630 이하이다;
(B) 상기 폴리에스테르 필름의 지상축 방향 및 진상축 방향의 직각형 인열(引裂)법에 의한 인열 강도 중 작은 쪽의 값이 250N/mm 이상이다.
(A) 상기 폴리에스테르 필름의 진상축(進相軸) 방향의 굴절률이 1.580 이상 1.630 이하이다;
(B) 상기 폴리에스테르 필름의 지상축 방향 및 진상축 방향의 직각형 인열(引裂)법에 의한 인열 강도 중 작은 쪽의 값이 250N/mm 이상이다.
Description
본 발명은, 편광자 보호 필름, 편광판 및 액정 표시 장치나 유기 EL 디스플레이 등의 화상 표시 장치에 관한 것이다. 상세하게는, 시인성(視認性)이 양호하고, 박형화에 적합한 편광자 보호 필름, 편광판 및 화상 표시 장치(액정 표시 장치나 유기 EL 디스플레이 등)에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD)에 사용되는 편광판은, 통상 폴리비닐알코올(PVA) 등에 요오드를 염착시킨 편광자를 2장의 편광자 보호 필름 사이에 끼운 구성으로 되어 있고, 편광자 보호 필름으로는 통상 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름이 이용되고 있다. 근래, LCD의 박형화, 코스트 다운에 수반하여, 편광판의 박층화가 요구되게 되고 있다. 그러나, 이 때문에 보호 필름으로서 이용되고 있는 TAC 필름의 두께를 얇게 하면, 충분한 기계 강도를 얻을 수 없고, 또 투습성이 악화된다는 문제가 발생한다. 또, TAC 필름은 매우 고가여서, 저렴한 대체 소재가 강하게 요구되고 있다.
폴리에스테르 필름은, TAC 필름에 비하여 내구성이 뛰어나지만, TAC 필름과 달리 복굴절성을 갖기 때문에, 이것을 편광자 보호 필름으로서 이용한 경우, 광학적 왜곡에 의해 화질이 저하한다는 문제가 있었다. 즉, 복굴절성을 갖는 폴리에스테르 필름은 소정의 광학 이방성(異方性)(리타데이션)을 갖는 점에서, 편광자 보호 필름으로서 이용한 경우, 경사 방향으로부터 관찰하면 무지개상의 색 얼룩이 발생하여 화질이 저하된다. 그 때문에, 특허문헌 1에서는, 폴리에스테르 필름의 면내 리타데이션을 특정의 범위로 제어함으로써 무지개상의 색 얼룩에 대한 대책이 이루어져 있다.
그러나, 시장에서는, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 한층 더의 슬림형이 요구되고 있으며, 편광자 보호 필름의 박막화가 진행된 경우, 무지개상의 색 얼룩을 충분히 억제할 만큼의 리타데이션을 확보하는 것이 곤란했다. 또한, 필름의 두께가 얇아짐으로써 가공에 필요한 기계적 강도가 부족하기 때문에, 박막화의 요망에 대응하는 것이 어려운 것도 있었다.
일 실시형태에 있어서의 본 발명의 과제는, 액정 표시 장치나 유기 EL 디스플레이 등의 화상 표시 장치의 박형화에 대응 가능(즉, 충분한 기계적 강도를 가짐)하고, 또한 무지개상의 색 얼룩에 의한 시인성의 악화가 억제된, 편광자 보호 필름, 편광판 및 화상 표시 장치(액정 표시 장치나 유기 EL 디스플레이 등)를 제공하는 것이다.
대표적인 본 발명은 이하와 같다.
항 A1.
폴리에스테르 필름을 포함하는 편광자 보호 필름으로서,
상기 폴리에스테르 필름의 지상축(遲相軸) 방향은 MD 방향과 대략 평행이고,
상기 폴리에스테르 필름의 면내 복굴절 ΔNxy가 0.06 이상 0.20 이하이며,
상기 폴리에스테르 필름의 진상축(進相軸) 방향의 굴절률이 1.580 이상 1.630 이하인 편광자 보호 필름.
항 A2.
상기 폴리에스테르 필름의 지상축 방향 및 진상축 방향의 직각형 인열(引裂)법에 의한 인열 강도 중 작은 쪽의 값이 250N/mm 이상인, 항 A1에 기재한 편광자 보호 필름.
항 A3.
상기 폴리에스테르 필름의 NZ 계수가 1.5 이상 2.5 이하인, 항 A1 또는 A2에 기재한 편광자 보호 필름.
항 A4.
상기 폴리에스테르 필름의 리타데이션이 1500nm 이상 30000nm 이하인, 항 A1 내지 A3 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름.
항 A5.
상기 폴리에스테르 필름의 두께가 25∼60㎛인, 항 A1 내지 A4 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름.
항 A6.
폴리에스테르 필름의 지상축 방향과 MD 방향이 이루는 각도가 3도 이내인, 항 A1 내지 A5 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름.
항 A7.
폴리에스테르 필름의 MD 방향의 탄성률이 3000MPa 이상인, 항 A1 내지 A6 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름.
항 A8.
편광자의 적어도 한쪽의 면에 항 A1 내지 A7 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름이 적층된 편광판.
항 A9.
편광자의 편면에, 항 A1 내지 A7 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름이 적층되고, 편광자의 다른 한쪽의 면에는 필름이 적층되어 있지 않은 편광판.
항 A10.
편광자의 편면에, 항 A1 내지 A7 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름이 적층되고, 편광자의 다른 한쪽의 면에 1/4 파장판이 적층된 편광판.
항 A11.
항 A8 내지 A10 중 어느 한 항에 기재한 편광판을 포함하는 화상 표시 장치.
항 A12.
항 A8 또는 A9에 기재한 편광판을 포함하는 액정 표시 장치.
항 A13.
항 A8 내지 A10 중 어느 한 항에 기재한 편광판을 포함하는 유기 EL 디스플레이.
항 A14.
항 A8 내지 A10 중 어느 한 항에 기재한 편광판을 포함하는 QLED 디스플레이.
항 B1.
폴리에스테르 필름을 포함하는 편광자 보호 필름으로서,
상기 폴리에스테르 필름의 지상축 방향은 MD 방향과 대략 평행이고,
상기 폴리에스테르 필름의 면내 복굴절 ΔNxy가 0.06 이상 0.2 이하이며,
상기 폴리에스테르 필름의 지상축 방향 및 진상축 방향의 직각형 인열법에 의한 인열 강도 중 작은 쪽의 값이 250N/mm 이상인, 편광자 보호 필름.
항 B2.
상기 폴리에스테르 필름의 NZ 계수가 1.5 이상 2.5 이하인, 항 B1에 기재한 편광자 보호 필름.
항 B3.
상기 폴리에스테르 필름의 리타데이션이 1500nm 이상 30000nm 이하인, 항 B1 또는 B2에 기재한 편광자 보호 필름.
항 B4.
상기 폴리에스테르 필름의 두께가 25∼60㎛인, 항 B1 내지 B3 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름.
항 B5.
폴리에스테르 필름의 지상축 방향과 MD 방향이 이루는 각도가 3도 이내인, 항 B1 내지 B4 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름.
항 B6.
폴리에스테르 필름의 MD 방향의 탄성률이 3000MPa 이상인, 항 B1 내지 B5 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름.
항 B7.
편광자의 적어도 한쪽의 면에 항 B1 내지 B6 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름이 적층된 편광판.
항 B8.
편광자의 편면에, 항 B1 내지 B6 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름이 적층되고, 편광자의 다른 한쪽의 면에는 필름이 적층되어 있지 않은 편광판.
항 B9.
편광자의 편면에, 항 B1 내지 B6 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름이 적층되고, 편광자의 다른 한쪽의 면에 1/4 파장판이 적층된 편광판.
항 B10.
항 B7 내지 B9 중 어느 한 항에 기재한 편광판을 포함하는 화상 표시 장치.
항 B11.
항 B7 또는 B8에 기재한 편광판을 포함하는 액정 표시 장치.
항 B12.
항 B7 내지 B9 중 어느 한 항에 기재한 편광판을 포함하는 유기 EL 디스플레이.
항 B13.
항 B7 내지 B9 중 어느 한 항에 기재한 편광판을 포함하는 QLED 디스플레이.
항 C1.
폴리에스테르 필름을 포함하는 편광자 보호 필름으로서,
상기 폴리에스테르 필름의 지상축 방향은 MD 방향과 대략 평행이고,
상기 폴리에스테르 필름의 면내 복굴절 ΔNxy가 0.06 이상 0.2 이하이며,
상기 폴리에스테르 필름의 두께가 15∼60㎛인, 편광자 보호 필름.
항 C2.
상기 폴리에스테르 필름의 NZ 계수가 1.5 이상 2.5 이하인, 항 C1에 기재한 편광자 보호 필름.
항 C3.
상기 폴리에스테르 필름의 리타데이션이 1500nm 이상 30000nm 이하인, 항 C1 또는 C2에 기재한 편광자 보호 필름.
항 C4.
폴리에스테르 필름의 지상축 방향과 MD 방향이 이루는 각도가 3도 이내인, 항 C1 내지 C3 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름.
항 C5.
폴리에스테르 필름의 MD 방향의 탄성률이 3000MPa 이상인, 항 C1 내지 C4 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름.
항 C6.
편광자의 적어도 한쪽의 면에, 항 C1 내지 C5 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름이 적층된 편광판.
항 C7.
편광자의 편면에, 항 C1 내지 C5 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름이 적층되고, 편광자의 다른 한쪽의 면에는 필름이 적층되어 있지 않은 편광판.
항 C8.
편광자의 편면에, 항 C1 내지 C5 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름이 적층되고, 편광자의 다른 한쪽의 면에 1/4 파장판이 적층된 편광판.
항 C9.
항 C6 내지 C8 중 어느 한 항에 기재한 편광판을 포함하는 화상 표시 장치.
항 C10.
항 C6 또는 C7에 기재한 편광판을 포함하는 액정 표시 장치.
항 C11.
항 C6 내지 C8 중 어느 한 항에 기재한 편광판을 포함하는 유기 EL 디스플레이.
항 C12.
항 C6 내지 C8 중 어느 한 항에 기재한 편광판을 포함하는 QLED 디스플레이.
본 발명의 편광자 보호 필름, 편광판 및 화상 표시 장치(액정 표시 장치나 유기 EL 디스플레이 등)는, 어느 관찰 각도에 있어서도 무지개상의 색 얼룩(이하, 무지개 얼룩과 동일)이 억제된 양호한 시인성을 확보할 수 있다. 또, 본 발명의 편광판 및 편광자 보호 필름은, 박막화에 적합한 기계 강도를 구비하고 있어, 양호한 가공 특성을 확보할 수 있다. 본 발명에 의하면, 필름을 박막화했을 때에도 무지개상의 색 얼룩에 의한 시인성의 악화가 유의(有意)하게 억제된 편광자 보호 필름, 편광판 및 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
1. 편광자 보호 필름
일 실시형태에 있어서, 본 발명의 편광자 보호 필름은, 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광자 보호 필름으로서, 상기 폴리에스테르 필름의 지상축 방향은 MD 방향과 대략 평행이고, 상기 폴리에스테르 필름의 면내 복굴절 ΔNxy가 0.06 이상 0.20 이하이며, 상기 폴리에스테르 필름의 진상축 방향의 굴절률이 1.580 이상 1.630 이하이다.
일 실시형태에 있어서, 본 발명의 편광자 보호 필름은, 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광자 보호 필름으로서, 상기 폴리에스테르 필름의 지상축 방향은 MD 방향과 대략 평행이고, 상기 폴리에스테르 필름의 면내 복굴절 ΔNxy가 0.06 이상 0.2 이하이며, 상기 폴리에스테르 필름의 지상축 방향 및 진상축 방향의 직각형 인열법에 의한 인열 강도 중, 작은 쪽의 값이 250N/mm 이상이다.
일 실시형태에 있어서, 본 발명의 편광자 보호 필름은, 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광자 보호 필름으로서, 상기 폴리에스테르 필름의 지상축 방향은 MD 방향과 대략 평행이고, 상기 폴리에스테르 필름의 면내 복굴절 ΔNxy가 0.06 이상 0.20 이하이며, 상기 폴리에스테르 필름의 두께가 15∼60㎛이다. 이 실시형태에 있어서의 과제는, 필름을 박막화했을 때에도 무지개상의 색 얼룩에 의한 시인성의 악화가 유의하게 억제된 편광자 보호 필름을 제공하고, 박형화된 편광판 및 화상 표시 장치(액정 표시 장치나 유기 EL 디스플레이 등)를 제공하는 것이다.
본 발명의 편광자 보호 필름으로서 이용하는 폴리에스테르 필름의 지상축은, 무지개상의 색 얼룩을 억제하는 관점에서 MD 방향(제막 시의 주행 방향)에 대략 평행인 것이 바람직하다. 여기에서 대략 평행이라는 것은, 폴리에스테르 필름의 지상축 방향과 MD 방향(제막 시의 주행 방향)이 이루는 각도가, 바람직하게는 10도 이내, 보다 바람직하게는 7도 이내, 더욱더 바람직하게는 5도 이내, 특히 바람직하게는 3도 이내, 가장 바람직하게는 2도 이내인 것을 의미한다.
지상축의 방향은, 분자 배향계(오지 게이소쿠 기기 가부시키가이샤 제조, MOA-6004형 분자 배향계)를 이용하여 구할 수 있다.
본 명세서에 있어서, MD 방향은, 필름 제막 시의 주행 방향인 것이고, 세로 방향이라고 부르는 경우도 있다. 또, TD 방향이란, 필름 제막 시의 폭 방향인 것이고, 가로 방향이라고 부르는 경우도 있다.
편광자 보호 필름으로서 폴리에스테르 필름을 이용한 편광판을 이용하여 화상 표시 장치(액정 표시 장치나 유기 EL 디스플레이 등)를 공업적으로 생산하는 경우, 편광자의 흡수축과 폴리에스테르 필름의 지상축의 방향은, 통상 서로 수직이 되도록 배치된다. 이것은, 다음과 같은 사정에 의한 것이다. 편광자인 폴리비닐알코올 필름은, MD 1축 연신을 하여 제조된다. 따라서, 편광자로서 사용하는 폴리비닐알코올 필름은, 통상 연신 방향으로 긴 필름이고, MD 방향으로 흡수축을 갖는다. 한편, 그 보호 필름인 폴리에스테르 필름은, 통상, 대부분의 경우, MD 연신한 후, TD 연신을 하여 제조되기 때문에, 폴리에스테르 필름의 배향 주축 방향(지상축 방향)은 TD 방향이 된다. 이들 필름은, 제조 효율의 관점에서 통상 서로의 길이 방향이 평행이 되도록, 롤 투 롤로 맞붙여져, 편광판이 제조된다. 그러면, 폴리에스테르 필름의 지상축과 편광자의 흡수축은 통상 수직 방향이 된다.
한편, 본 발명에 있어서는, 폴리에스테르 필름의 배향 주축 방향(지상축 방향)은 MD 방향인 것이 바람직하다. 이와 같은 폴리에스테르 필름은, 폴리에스테르 필름을 MD 방향으로 강하게 연신함으로써 얻어진다. 이 폴리에스테르 필름과, MD 1축 연신하여 제조된 편광자를 길이 방향이 평행이 되도록 롤 투 롤로 적층하여 편광판을 제조하면, 편광자의 흡수축과 폴리에스테르 필름의 지상축의 방향은 평행이 된다. 본 발명자들은, 편광자의 흡수축과 폴리에스테르 필름의 지상축이 평행인 상태에서 적층된 경우의 쪽이, 편광자의 흡수축과 폴리에스테르 필름의 지상축이 수직인 상태에서 적층된 경우보다도, 무지개 얼룩 억제 효과가 뛰어난 것을 발견했다. 무지개 얼룩 억제 효과가 뛰어난 편광판을, 공업적으로 유리한 롤 투 롤법으로 효율 좋게 제조하기 위해, 폴리에스테르 필름을 MD 방향으로 강하게 연신하고, MD 방향과 지상축 방향이 대략 평행인 관계를 갖는 폴리에스테르 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 편광자 보호 필름에 이용하는 폴리에스테르 필름의 면내 복굴절 ΔNxy는, 바람직하게는 0.06 이상 0.2 이하, 보다 바람직하게는 0.07 이상 0.19 이하, 더욱 바람직하게는 0.08 이상 0.18 이하이다. ΔNxy가 0.06 미만이면 경사 방향으로부터 관찰했을 때에 무지개상의 색 얼룩이 관찰되기 쉬워진다. 또, ΔNxy가 0.2 보다 큰 필름에서는 무지개상의 색 얼룩은 발생하지 않게 되지만, 완전한 1축성(1축 대칭)에 가까워지기 때문에, 배향 방향과 평행한 방향의 기계적 강도가 현저하게 저하한다. 면내 복굴절 ΔNxy는, 지상축 방향의 굴절률(nx)과 진상축 방향의 굴절률(ny)의 차의 절대치인 것이다. 또한, 굴절률의 측정 파장은 589nm이다.
일 실시형태에 있어서, 본 발명의 편광자 보호 필름에 이용하는, 지상축 방향이 MD 방향과 대략 평행인 관계를 갖는 폴리에스테르 필름의 진상축 방향의 굴절률(ny)은, 바람직하게는 1.58 이상 1.63 이하, 보다 바람직하게는 1.584 이상 1.625 이하, 더욱 바람직하게는 1.588 이상 1.62 이하이다. 진상축 방향의 굴절률(ny)이 1.58을 하회하면 완전한 1축성(1축 대칭)에 가까워지기 때문에, 배향 방향과 평행한 방향의 기계적 강도(인열 강도)가 현저하게 저하한다. 또, 진상축 방향의 굴절률(ny)이 1.63을 상회하는 필름에서는 경사 방향으로부터 관찰했을 때에 무지개상의 색 얼룩이 관찰되기 쉬워진다.
본 발명의 편광자 보호 필름에 이용하는 폴리에스테르 필름의 지상축 방향 및 진상축 방향의 직각형 인열법에 의한 인열 강도 중 작은 쪽의 값은, 바람직하게는 250N/mm 이상, 보다 바람직하게는 280N/mm 이상, 더욱 바람직하게는 300N/mm 이상이다. ΔNxy의 값이 높은 필름에서는, 지상축 방향의 인열 강도의 값이, 진상축 방향보다도 작아지는 경향에 있다. 종래, 필름의 두께가 얇아짐으로써 가공에 필요한 기계적 강도가 부족하기 때문에, 박막화의 요망에 대응하는 것이 어려운 경우도 있었지만, 필름의 지상축 방향 및 진상축 방향의 직각형 인열법에 의한 인열 강도 중 작은 쪽의 값이 250N/mm 이상이면, 상기 문제를 해결할 수 있다. 250N/mm 미만에서는 쉽게 필름이 찢어져 버려, 제막 시, 가공 시의 안정성이 저하한다. 한편, 인열 강도가 높으면 높을수록 제막 시, 가공 시의 안정성은 증가하지만, 2축성(2축 대칭성)이 높아져 무지개상의 색 얼룩이 발생해 버리기 때문에, 무지개상의 색 얼룩이 발생하지 않는 범위에서 상기 인열 강도를 높이는 것이 바람직하고, 현실적으로는 500N/mm 이하가 바람직하다.
또한, 인열 강도는, 직각형 인열법(JIS K-7128-3)에 따라 측정을 행하여, 필름 두께당 인열 강도(N/mm)를 구한다.
본 발명의 편광자 보호 필름에 이용하는 폴리에스테르 필름의 NZ 계수는, 바람직하게는 1.5 이상 2.5 이하, 보다 바람직하게는 1.6 이상 2.3 이하, 더욱 바람직하게는 1.7 이상 2.1 이하이다. NZ 계수가 작을수록 관찰 각도에 의한 무지개상의 색 얼룩이 발생하기 어려워진다. 그리고, 완전한 1축성(1축 대칭) 필름에서는 NZ 계수는 1.0이 되지만, 완전한 1축성(1축 대칭) 필름에 가까워짐에 따라 배향 방향과 평행한 방향의 기계적 강도가 저하하는 경향에 있다.
NZ 계수는 다음과 같이 하여 구할 수 있다. 분자 배향계(오지 게이소쿠 기기 가부시키가이샤 제조, MOA-6004형 분자 배향계)를 이용하여 필름의 배향 주축 방향(지상축 방향)을 구하고, 배향 주축 방향과 이것에 직교하는 방향(진상축 방향)의 2축의 굴절률(지상축 방향의 굴절률 nx, 진상축 방향의 굴절률 ny, 단 nx＞ny) 및 두께 방향의 굴절률(nz)을 아베 굴절률계(아타고사 제조, NAR-4T, 측정 파장 589nm)에 의해 구한다. 이와 같이 하여 구한 nx, ny, nz를, |nx-nz|/|nx-ny|로 표시되는 식에 대입하여, NZ 계수를 구할 수 있다. 또한, 굴절률의 측정 파장은 589nm이다.
무지개 얼룩을 보다 저감하는 관점에서, 편광자 보호 필름에 이용되는 폴리에스테르 필름은, 1500nm 이상 30000nm 이하의 리타데이션을 갖는 것이 바람직하다. 리타데이션의 하한치는 2500nm가 바람직하고, 다음으로 바람직한 하한치는 3000nm이다.
한편, 리타데이션의 상한은 30000nm이다. 그 이상의 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름을 이용했다고 하더라도 추가적인 시인성의 개선 효과는 실질적으로 얻어지지 않을 뿐만 아니라, 필름의 두께도 상당히 두꺼워져, 공업 재료로서의 취급성이 저하하므로 바람직하지 않다. 일 실시형태에 있어서, 리타데이션의 바람직한 상한치는 8000nm, 보다 바람직한 상한치는 6000nm, 더욱 바람직한 상한치는 5500nm, 특히 바람직한 상한치는 5000nm이다.
또한, 복굴절은, 2축 방향의 굴절률을 측정하여 구할 수도 있고, KOBRA-21ADH(오지 게이소쿠 기기 가부시키가이샤)와 같은 시판의 자동 복굴절 측정 장치를 이용하여 구할 수도 있다. 또한, 굴절률의 측정 파장은 589nm이다.
본 발명의 편광자 보호 필름에 이용되는 폴리에스테르 필름의 MD 방향의 탄성률은, 3000MPa 이상인 것이 바람직하다. 근래, LCD의 박막화에 수반하여, 부재의 박막화가 진행되고 있다. 이러한 가운데, 액정 패널에 사용되고 있는 유리 기판의 박막화에 수반하여, 편광판의 수축에 기인한 액정 패널의 휨의 문제가 현재화(顯在化)되어 오고 있다. 편광판의 수축은, 편광자인 PVA 필름의 수축(주로 흡수축 방향의 수축)에 기인하고 있어, 편광자의 수축을 보호 필름의 강직성에 의해 제어하는 것이 바람직하다. 보호 필름의 주행 방향의 탄성률이 3000MPa 이상이면, 편광자의 수축에 대하여 충분한 제어력이 작용하여, 액정 패널의 휨을 방지하는 것이 가능하지만, 3000MPa를 현저하게 하회하면, 액정 패널의 휨이 현재화할 우려가 있다. MD 방향의 탄성률의 바람직한 하한치는 3500MPa이고, 보다 바람직한 하한치는 4000MPa이며, 더욱 바람직한 하한치는 4500MPa이다.
본 발명의 편광자 보호 필름에 이용되는 폴리에스테르는, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트를 이용할 수 있지만, 다른 공중합 성분을 포함해도 상관없다. 이들 수지는 투명성이 뛰어난 동시에, 열적, 기계적 특성도 뛰어나, 연신 가공에 의해 용이하게 면내 복굴절을 제어할 수 있다. 특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트는 고유 복굴절이 커, 비교적 용이하게 큰 면내 복굴절이 얻어지므로, 가장 적합한 소재이다.
또, 요오드 색소 등의 광학 기능성 색소의 열화(劣化)를 억제하는 것을 목적으로 하여, 본 발명의 편광자 보호 필름은, 파장 380nm의 광선 투과율이 20％ 이하인 것이 바람직하다. 380nm의 광선 투과율은 15％ 이하가 보다 바람직하고, 10％ 이하가 더욱 바람직하며, 5％ 이하가 특히 바람직하다. 상기 광선 투과율이 20％ 이하이면, 광학 기능성 색소의 자외선에 의한 변질을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 투과율은, 필름의 평면에 대하여 수직 방향으로 측정한 것이며, 분광 광도계(예를 들면, 히타치 U-3500형)를 이용하여 측정할 수 있다.
본 발명의 편광자 보호 필름의 파장 380nm의 투과율을 20％ 이하로 하기 위해서는, 자외선 흡수제의 종류, 농도, 및 필름의 두께를 적절히 조절하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 자외선 흡수제는 공지의 물질이다. 자외선 흡수제로는, 유기계 자외선 흡수제와 무기계 자외선 흡수제를 들 수 있지만, 투명성의 관점에서 유기계 자외선 흡수제가 바람직하다. 유기계 자외선 흡수제로는, 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 환상 이미노에스테르계 등, 및 그 조합을 들 수 있지만, 본 발명이 규정하는 흡광도의 범위이면 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 내구성의 관점에서는 벤조트리아졸계, 환상 이미노에스테르계가 특히 바람직하다. 2종 이상의 자외선 흡수제를 병용한 경우에는, 각각의 파장의 자외선을 동시에 흡수시킬 수 있으므로, 보다 자외선 흡수 효과를 개선할 수 있다.
벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 아크릴로니트릴계 자외선 흡수제로는, 예를 들면 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시메틸)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시에틸)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시프로필)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 2,4-디-tert-부틸-6-(5-클로로벤조트리아졸-2-일)페놀, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(5-클로로(2H)-벤조트리아졸-2-일)-4-메틸-6-(tert-부틸)페놀, 2,2'-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀 등을 들 수 있다. 환상 이미노에스테르계 자외선 흡수제로는 예를 들면 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤조옥사진-4-온), 2-메틸-3,1-벤조옥사진-4-온, 2-부틸-3,1-벤조옥사진-4-온, 2-페닐-3,1-벤조옥사진-4-온 등을 들 수 있다. 그러나 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다.
또, 자외선 흡수제 이외에, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 촉매 이외의 각종 첨가제를 함유시키는 것도 바람직한 양태이다. 첨가제로서, 예를 들면, 무기 입자, 내열성 고분자 입자, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물, 인 화합물, 대전 방지제, 내광제, 난연제, 열 안정제, 산화 방지제, 겔화 방지제, 계면활성제 등을 들 수 있다. 또, 높은 투명성을 발휘하기 위해서는 폴리에스테르 필름에 실질적으로 입자를 함유하지 않는 것도 바람직하다. 「입자를 실질적으로 함유시키지 않는」것이란, 예를 들면 무기 입자의 경우, 형광 X선 분석으로 무기 원소를 정량(定量)한 경우에 50ppm 이하, 바람직하게는 10ppm 이하, 특히 바람직하게는 검출 한계 이하가 되는 함유량을 의미한다.
본 발명의 편광자 보호 필름에는, 비침 방지나 번쩍임 억제, 흠집 억제 등을 목적으로 하여, 여러 가지의 하드 코트를 표면에 도포하는 것도 바람직한 양태이다.
또한, 본 발명에 있어서, 폴리에스테르 필름에는, 편광자나 여러 가지의 하드 코트층과의 접착성을 양호하게 하기 위해 코로나 처리, 코팅 처리나 화염 처리 등을 실시하거나 하는 것도 가능하다.
본 발명에 있어서는, 편광자와의 접착성을 개량하기 위해, 본 발명의 필름의 적어도 편면에, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지 또는 폴리아크릴 수지 중 적어도 1종류를 주성분으로 하는 이접착층(易接着層)을 갖는 것이 바람직하다. 여기에서, 「주성분」이란 이접착층을 구성하는 고형 성분 중 50 질량％ 이상인 성분을 말한다. 본 발명의 이접착층의 형성에 이용하는 도포액은, 수용성 또는 수분산성의 공중합 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 및 폴리우레탄 수지 중, 적어도 1종을 포함하는 수성 도포액이 바람직하다. 이러한 도포액으로는, 예를 들면, 일본국 특허 제3567927호 공보, 일본국 특허 제3589232호 공보, 일본국 특허 제3589233호 공보, 일본국 특허 제3900191호 공보, 일본국 특허 제4150982호 공보 등에 개시된 수용성 또는 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지 용액, 아크릴 수지 용액, 폴리우레탄 수지 용액 등을 들 수 있다.
이접착층은, 폴리에스테르 필름 제조 공정 중의 임의의 공정에 있어서, 도포액을 필름면의 적어도 한쪽에 도포한 후, 100∼150℃에서 건조시킴으로써 얻을 수 있다. 최종적인 이접착층의 도포량은, 0.05∼0.2g/㎡로 관리하는 것이 바람직하다. 도포량이 0.05g/㎡를 현저하게 하회하면, 얻어지는 편광자와의 접착성이 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 도포량이 0.2g/㎡를 현저하게 넘으면, 내블로킹성이 저하하는 경우가 있다. 폴리에스테르 필름의 양면에 이접착층을 설치하는 경우는, 양면의 이접착층의 도포량은, 동일해도 달라도 되며, 각각 독립하여 상기 범위 내에서 설정할 수 있다.
이접착층에는 이활성(易滑性)을 부여하기 위해 입자를 첨가하는 것이 바람직하다. 미립자의 평균 입경은 2㎛ 이하의 입자를 이용하는 것이 바람직하다. 입자의 평균 입경이 2㎛를 현저하게 넘으면, 입자가 피복층으로부터 탈락하기 쉬워진다. 이접착층에 함유시키는 입자로는, 예를 들면, 산화티탄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 실리카, 알루미나, 탈크, 카올린, 클레이, 인산칼슘, 운모, 헥토라이트, 지르코니아, 산화텅스텐, 불화리튬, 불화칼슘 등의 무기 입자나, 스티렌계, 아크릴계, 멜라민계, 벤조구아나민계, 실리콘계 등의 유기 폴리머계 입자 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 이접착층에 첨가되어도 되고, 2종 이상을 조합하여 첨가할 수도 있다.
또, 도포액을 도포하는 방법으로는, 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 리버스 롤·코팅법, 그라비어·코팅법, 키스·코팅법, 롤 브러시법, 스프레이 코팅법, 에어 나이프 코팅법, 와이어 바 코팅법, 파이프 닥터법 등을 들 수 있고, 이들 방법을 단독으로 또는 조합하여 행할 수 있다.
또한, 상기의 입자의 평균 입경의 측정은 다음 방법에 의해 행한다. 입자를 주사형 전자현미경(SEM)으로 사진을 찍고, 가장 작은 입자 1개의 크기가 2∼5mm가 되는 것과 같은 배율로, 300∼500개의 입자의 최대 직경(가장 떨어진 2점 간의 거리)을 측정하여, 그 평균치를 평균 입경으로 한다.
폴리에스테르 필름은, 일반적인 폴리에스테르 필름의 제조 방법에 따라 제조할 수 있다. 예를 들면, 폴리에스테르 수지를 용융하고, 시트상으로 압출(押出)하여 성형된 무배향 폴리에스테르를 유리 전이 온도 이상의 온도에서, 세로 방향 및 가로 방향으로 연신하여, 열처리를 실시하는 방법을 들 수 있다.
본 발명의 폴리에스테르 필름은 1축 연신 필름이어도, 2축 연신 필름이어도 상관없지만, 2축 연신 필름을 편광자 보호 필름으로서 이용한 경우, 필름면의 바로 위에서 관찰하더라도 무지개상의 색 얼룩이 보이지 않지만, 경사 방향으로부터 관찰했을 때 무지개상의 색 얼룩이 관찰되는 경우가 있으므로 주의가 필요하다.
이 현상은, 2축 연신 필름이, 주행 방향, 폭 방향, 두께 방향에서 다른 굴절률을 갖는 굴절률 타원체로 이루어지고, 필름 내부에서의 빛의 투과 방향에 의해 리타데이션이 제로가 되는(굴절률 타원체가 정원(眞圓)으로 보인다) 방향이 존재하기 때문이다. 따라서, 표시 화면을 경사 방향의 특정의 방향으로부터 관찰하면, 리타데이션이 제로가 되는 점을 발생시키는 경우가 있고, 그 점을 중심으로 하여 무지개상의 색 얼룩이 동심원상으로 발생하게 된다. 그리고, 필름면의 바로 위(법선 방향)에서부터 무지개상의 색 얼룩이 보이는 위치까지의 각도를 θ라고 하면, 이 각도 θ는, 필름면 내의 복굴절이 클수록 커지며, 무지개상의 색 얼룩은 잘 보이지 않게 된다. 2축 연신 필름에서는 각도 θ가 작아지는 경향이 있기 때문에, 1축 연신 필름 쪽이 무지개상의 색 얼룩은 잘 보이지 않게 되어 바람직하다.
그러나, 완전한 1축성(1축 대칭) 필름에서는 배향 방향과 평행한 방향의 기계적 강도가 현저하게 저하하므로 바람직하지 않다. 본 발명은, 실질적으로 무지개상의 색 얼룩을 발생시키지 않는 범위, 또는 표시 화면에 요구되는 시야각 범위에 있어서 무지개상의 색 얼룩을 발생시키지 않는 범위에서, 2축성(2축 대칭성)을 갖고 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 폴리에스테르 필름의 제막 조건은, 축차(逐次) 2축 연신이어도 동시 2축 연신이어도 되지만, 일반적인 축차 2축 연신에서는 세로 연신은 롤 연신이 되기 때문에, 필름에 흠집이 나기 쉽다. 따라서, 연신 시의 흠집 방지의 관점에서, 롤을 개재하지 않는 동시 2축 연신 쪽이 바람직하다. 제막 조건을 구체적으로 설명하면, 세로 연신 온도, 가로 연신 온도는 80∼150℃가 바람직하고, 특히 바람직하게는 90∼140℃이다. 세로 연신 배율은 5.5∼7.5배가 바람직하고, 보다 바람직하게는 6.0배∼7.0배이며, 특히 바람직하게는 6.5배∼7.0배이다. 또, 가로 연신 배율은 1.5∼3.0배가 바람직하고, 특히 바람직하게는 1.8∼2.8배이다. 지상축의 방향, ΔNxy, 진상축 방향의 굴절률의 값, NZ 계수 및 인열 강도를 상기 범위로 제어하기 위해서는, 세로 연신 배율과 가로 연신 배율의 각각의 배율을 제어하는 것이 바람직하다. 가로 세로의 연신 배율의 차가 너무 작으면 ΔNxy를 높이는 것이 어려워져 바람직하지 않다. 또, 연신 온도를 낮게 설정하는 것도 ΔNxy를 높이는데 있어서는 바람직한 대응이다.
진상축 방향의 굴절률의 값을 전술의 범위로 하고, 인열 강도를 높이기 위해서는, 완전한 1축성 필름보다도, ΔNxy가 본원에서 규정하는 범위를 만족시키는 조건하에서, 적절히 2축성이 부여되어 있는 것이 바람직하다. 계속되는 열처리에 있어서는, 처리 온도는 100∼250℃가 바람직하고, 특히 바람직하게는 180∼245℃이다.
전술과 같이, ΔNxy, NZ 계수를 특정 범위로 제어하기 위해, 연신 배율이나 연신 온도를 적절히 설정함으로써 행할 수 있다. 예를 들면, 연신 배율이 높을수록, 연신 온도가 낮을수록 높은 ΔNxy를 얻기 쉬워진다. 반대로, 연신 배율이 낮을수록, 연신 온도가 높을수록 낮은 ΔNxy를 얻기 쉬워진다. 또, ΔNxy, NZ 계수의 제어에 더하여, 가공에 필요한 물성 등을 감안하여 최종적인 제막 조건을 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 편광자 보호 필름으로서 이용하는 폴리에스테르 필름의 두께는 임의이지만, 15∼200㎛의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15∼150㎛의 범위이다. 15㎛를 하회하는 두께의 필름에서는, 필름의 역학 특성의 저하가 현저해지고, 갈라짐, 찢어짐 등을 발생시키기 쉬워져, 공업 재료로서의 실용성이 현저하게 저하하는 경향에 있다. 바람직한 두께의 하한은 25㎛이고, 보다 바람직한 하한은 30㎛, 더욱 바람직한 하한은 35㎛이다. 한편, 편광자 보호 필름의 두께의 상한은 200㎛를 넘으면 편광판의 두께가 너무 두꺼워져 버려 바람직하지 않다. 편광자 보호 필름으로서의 실용성의 관점에서는 두께의 상한은 150㎛가 바람직하고, 보다 바람직한 두께의 상한은 80㎛이며, 더욱 바람직한 두께의 상한은 60㎛이고, 더욱 바람직한 두께의 상한은 55㎛이며, 더욱 바람직한 두께의 상한은 50㎛이고, 더욱 바람직한 두께의 상한은 45㎛이다. 상기 두께 범위에 있어서도 ΔNxy, NZ 계수와 인열 강도를 본 발명의 범위로 제어하기 위해, 필름 기재(基材)로서 이용하는 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트가 적합하다.
또, 본 발명에 있어서의 폴리에스테르 필름에 자외선 흡수제를 배합하는 방법으로는, 공지의 방법을 조합하여 채용할 수 있는데, 예를 들면 미리 혼련 압출기를 이용해, 건조시킨 자외선 흡수제와 폴리머 원료를 블렌드하여 마스터 배치를 제작해 두고, 필름 제막 시에 소정의 해당 마스터 배치와 폴리머 원료를 혼합하는 방법 등에 의해 배합할 수 있다.
이때 마스터 배치의 자외선 흡수제 농도는 자외선 흡수제를 균일하게 분산시키고, 또한 경제적으로 배합하기 위해 5∼30 질량％의 농도로 하는 것이 바람직하다. 마스터 배치를 제작하는 조건으로는 혼련 압출기를 이용하고, 압출 온도는 폴리에스테르 원료의 융점 이상, 290℃ 이하의 온도에서 1∼15분간 압출하는 것이 바람직하다. 290℃ 이상에서는 자외선 흡수제의 감량이 크고, 또, 마스터 배치의 점도 저하가 커진다. 압출 온도 1분 이하에서는 자외선 흡수제의 균일한 혼합이 곤란해진다. 이때, 필요에 따라 안정제, 색조 조정제, 대전 방지제를 첨가해도 된다.
또, 본 발명에서는 필름을 적어도 3층 이상의 다층 구조로 하고, 필름의 중간층에 자외선 흡수제를 첨가하는 것이 바람직하다. 중간층에 자외선 흡수제를 포함하는 3층 구조의 필름은, 구체적으로는 다음과 같이 제작할 수 있다. 외층용으로서 폴리에스테르의 펠릿 단독, 중간층용으로서 자외선 흡수제를 함유한 마스터 배치와 폴리에스테르의 펠릿을 소정의 비율로 혼합하고, 건조한 후, 공지의 용융 적층용 압출기에 공급하여, 슬릿상의 다이로부터 시트상으로 압출하고, 캐스팅 롤상에서 냉각 고화시켜 미연신 필름을 만든다. 즉, 2대 이상의 압출기, 3층의 매니폴드 또는 합류 블록(예를 들면 각형 합류부를 갖는 합류 블록)을 이용하여, 양(兩)외층을 구성하는 필름층, 중간층을 구성하는 필름층을 적층하고, 구금(口金)으로부터 3층의 시트를 압출하고, 캐스팅 롤에서 냉각하여 미연신 필름을 만든다. 또한, 본 발명에서는, 광학 결점의 원인이 되는, 원료의 폴리에스테르 중에 포함되어 있는 이물을 제거하기 위해, 용융 압출 시에 고정밀도 여과를 행하는 것이 바람직하다. 용융 수지의 고정밀도 여과에 이용하는 여재(濾材)의 여과 입자 사이즈(초기 여과 효율 95％)는, 15㎛ 이하가 바람직하다. 여재의 여과 입자 사이즈가 15㎛를 현저하게 넘으면, 20㎛ 이상의 이물의 제거가 불충분해지기 쉽다.
2. 편광판
편광판은, PVA 등에 요오드를 염착시킨 편광자의 적어도 한쪽의 면에 편광자 보호 필름이 적층된 구성을 갖는다. 본 발명의 편광판은, 편광판을 구성하는 편광자 보호 필름의 적어도 하나로서, 상술한 특정의 폴리에스테르 필름을 갖는 본 발명의 편광자 보호 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 바람직한 일 양태로는, 편광자의 편면에 전술한 특정의 폴리에스테르 필름을 갖는 본 발명의 편광자 보호 필름이 적층되어 있고, 편광자의 다른 한쪽의 면에는 TAC 필름이나 노르보르넨 필름이나 아크릴 필름 등의 복굴절이 없는 편광자 보호 필름 또는 광학 보상 필름이 적층되어 있다. 또, 다른 바람직한 일 양태로는, 편광자의 편면에 전술한 특정의 폴리에스테르 필름을 포함하는 본 발명의 편광자 보호 필름이 적층되어 있고, 편광자의 다른 한쪽의 면에는 필름이 적층되어 있지 않다(편광자의 다른 한쪽의 면에는 단체(單體)로서 독립한 상태의 필름이 편광자에 붙여져 있지 않다). 또한, 상기 다른 바람직한 일 양태에 있어서, 편광자의 특정의 폴리에스테르 필름이 적층된 면과는 반대면에 도포층(하드 코트층, 방현층, 반사 방지층, 저반사층, 내습층(유기물로 이루어지는 것이어도, 무기물로 이루어지는 것이어도 된다), 또는 이들의 기능을 조합한 층)이 설치되어 있어도 된다.
본 발명의 편광판은, 전술한 바와 같이, 무지개 얼룩 억제의 관점, 및 액정 패널의 휨을 억제하는 관점에서, 편광자의 흡수축과 폴리에스테르 필름의 지상축이 대략 평행인 관계로 적층되는 것이 바람직하다. 여기에서, 대략 평행이란, 약간의 어긋남을 허용하는 것을 의도하고 있다. 편광자의 흡수축과 폴리에스테르 필름의 지상축이 이루는 각도가, 바람직하게는 10도 이내, 보다 바람직하게는 7도 이내, 더욱더 바람직하게는 5도 이내, 특히 바람직하게는 3도 이내, 가장 바람직하게는 2도 이내이다.
3. 화상 표시 장치
화상 표시 장치에는, 액정 표시 장치, 유기 EL 디스플레이, QLED 디스플레이 등, 화상 표시 장치의 내부에 편광판을 포함하는 것이 포함된다.
4. 액정 표시 장치
일반적으로, 액정 패널은, 백라이트 광원에 대향하는 측으로부터 화상을 표시하는 측(시인측)으로 향하는 순으로, 후면 모듈, 액정 셀 및 전면 모듈로 구성되어 있다. 후면 모듈 및 전면 모듈은, 일반적으로, 투명 기판과, 그 액정 셀측 표면에 형성된 투명 도전막과, 그 반대측에 배치된 편광판으로 구성되어 있다. 여기에서, 편광판은, 후면 모듈에서는, 백라이트 광원에 대향하는 측에 배치되고, 전면 모듈에서는, 화상을 표시하는 측(시인측)에 배치되어 있다.
액정 표시 장치는 적어도, 백라이트 광원과, 2개의 편광판 사이에 배치된 액정 셀을 구성 부재로 한다. 또, 이들 이외의 다른 구성, 예를 들면 컬러 필터, 렌즈 필름, 확산 시트, 반사 방지 필름 등을 적절히 가져도 상관없다.
특정의 폴리에스테르 필름을 갖는 본 발명의 편광자 보호 필름의 배치는 특별히 한정되지 않지만, 입사광측(광원측)에 배치되는 편광판과, 액정 셀과, 출사광측(시인측)에 배치되는 편광판이 배치된 액정 표시 장치의 경우, 입사광측에 배치되는 편광판의 입사광측의 편광자 보호 필름 및/또는 출사광측에 배치되는 편광판의 출사광측의 편광자 보호 필름이 당해 특정의 폴리에스테르 필름을 갖는 본 발명의 편광자 보호 필름인 것이 바람직하다. 특히 바람직한 양태는, 입사광측에 배치되는 편광판의 입사광측의 편광자 보호 필름을 당해 특정의 폴리에스테르 필름으로 하는 양태이다. 상기 이외의 위치에 폴리에스테르 필름을 배치하는 경우는, 액정 셀의 편광 특성을 변화시켜 버리는 경우가 있다. 편광 특성이 필요하게 되는 개소에는 본 발명의 편광자 보호 필름을 이용하는 것은 바람직하지 않기 때문에, 이와 같은 특정 위치의 편광판의 보호 필름으로서 사용되는 것이 바람직하다.
백라이트의 구성으로는, 도광판이나 반사판 등을 구성 부재로 하는 에지 라이트 방식이어도, 직하형 방식이어도 상관없다.
액정 표시 장치의 백라이트 광원으로는, 백색 발광 다이오드(백색 LED)를 이용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 백색 LED란, 형광체 방식, 즉 화합물 반도체를 사용한 청색광, 또는 자외광을 발하는 발광 다이오드와 형광체를 조합함으로써 백색을 발하는 소자인 것이다. 형광체로는, 이트륨·알루미늄·가넷계의 황색 형광체나 테르븀·알루미늄·가넷계의 황색 형광체 등이 있다. 그 중에서도, 화합물 반도체를 사용한 청색 발광 다이오드와 이트륨·알루미늄·가넷계 황색 형광체를 조합한 발광 소자로 이루어지는 백색 발광 다이오드는, 연속적이고 폭넓은 발광 스펙트럼을 갖고 있는 동시에 발광 효율도 뛰어나다. 또한, 여기에서 발광 스펙트럼이 연속적이라는 것은, 적어도 가시광의 영역에 있어서 광의 강도가 제로가 되는 파장이 존재하지 않는 것을 말한다. 또, 본 발명의 방법에 의해 소비 전력이 작은 백색 LED를 광범위하게 이용 가능하게 되므로, 에너지 절약화의 효과도 발휘하는 것이 가능해진다.
또, 백라이트 광원으로는, 400nm 이상 495nm 미만(B 영역), 495nm 이상 600nm 미만(G 영역), 및 600nm 이상 780nm 이하(R 영역)의 각 파장 영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 톱을 갖는 백색 광원도 바람직하다. 예를 들면, 양자점 기술을 이용한 백색 광원, 여기광(勵起光)에 의해 R(적), G(녹)의 영역에 각각 발광 피크를 갖는 형광체와 청색 LED를 이용한 형광체 방식의 백색 LED 광원, 3파장 방식의 백색 LED 광원, 적색 레이저를 조합한 백색 LED 광원, 그 외, 예를 들면 조성식이 K2SiF6:Mn4+인 불화물 형광체(「KSF」라고도 한다) 등과 청색 LED를 이용한 백색 LED 광원 등을 들 수 있다. 이들 백색 광원은, 광색역 대응의 액정 표시 장치의 백라이트 광원으로서 주목받고 있는 것이며, 모두 종래부터 사용되어 온 청색 발광 다이오드와 이트륨·알루미늄·가넷계 황색 형광체를 조합한 발광 소자로 이루어지는 백색 발광 다이오드로 이루어지는 광원과 비교하여 피크의 반치폭(半値幅)이 좁다. 이들 백색 광원으로 이루어지는 백라이트 광원을 사용한 경우, 청색 발광 다이오드와 이트륨·알루미늄·가넷계 황색 형광체를 조합한 발광 소자로 이루어지는 백색 발광 다이오드로 이루어지는 백라이트 광원의 경우와 비교하여, 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름을 편광판의 구성 부재인 편광자 보호 필름을 이용하면 무지개 얼룩은 발생하기 쉬운 경향에 있다는 문제가 있었지만, 본 발명의 편광자 보호 필름이면 유의하게 무지개 얼룩을 억제할 수 있다.
5. 유기 EL 디스플레이 및 QLED 디스플레이
유기 EL 소자는, 당해 기술 분야에서 알려지는 유기 EL 소자를 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 유기 EL 소자의 사용은, 광시야각, 고(高)콘트라스트, 및 고속 응답인 점에서 바람직하다. 유기 EL 소자는, 전형적으로는, 투명 기판 상에 투명 전극인 양극, 유기 발광층, 및 금속 전극인 음극을 이 순서로 적층한 구조를 갖는 발광체(유기 일렉트로루미네선스 발광체)이다. 유기 EL 셀은, 양극과 음극의 사이에 전압이 인가(印加)되었을 때, 양극으로부터 주입된 홀(정공(正孔))과 음극으로부터 주입된 전자가 유기 발광층 중에서 재결합함으로써 발광한다.
상기 투명 기판으로는, 임의의 투명 기판을 채용할 수 있다. 예를 들면, 투명 기판은, 유리 기판, 세라믹스 기판, 반도체 기판, 금속 기판, 및 플라스틱 기판으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. 구체적인 플라스틱 기판으로는, 종래부터 사용되는 투명 수지 필름을 들 수 있다. 투명 기판은, 필요에 따라, 표면 처리층이 설치되어 있어도 된다. 표면 처리층으로는, 예를 들면, 투습 방지층, 가스 배리어층, 하드 코트층, 언더코트층 등을 들 수 있다.
양극 및 음극을 구성하는 재료는, 금속, 산화 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 양극을 구성하는 보다 구체적인 재료로는, 금, 은, 크롬, 니켈, 요오드화 동(銅), 산화인듐주석(ITO), 산화주석, 산화아연 등의 도전성 투명 재료를 들 수 있다. 음극을 구성하는 보다 구체적인 재료로는, 마그네슘, 알루미늄, 인듐, 리튬, 나트륨, 세슘, 은, 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 및 리튬-알루미늄 합금 등을 들 수 있다.
양극 및 음극의 두께는, 양극 및 음극을 구성하는 재료에 따라, 임의로 설정할 수 있다. 양극의 두께는, 예를 들면, 10nm∼200nm, 바람직하게는 10nm∼100nm의 범위에서 적절히 설정할 수 있다. 음극의 두께는, 예를 들면, 10nm∼1000nm이고, 바람직하게는 10nm∼200nm의 범위에서 적절히 설정할 수 있다.
유기 발광층은, 전압 인가 시에, 정공과 전자의 재결합의 장소를 제공하여 발광시키는 기능을 갖는 층이다. 상기 유기 발광층은, 유기 발광 재료를 포함하고, 단층 구조여도, 2층 이상의 적층 구조여도 된다. 적층 구조의 경우, 각각의 층이 다른 발광색으로 발광해도 된다. 상기 유기 발광층의 두께는, 임의이고, 예를 들면, 3nm∼3㎛의 범위에서 적절히 설정할 수 있다.
유기 발광층에 사용되는 유기 발광 재료는, 임의의 발광 재료로부터 적절히 선택할 수 있다. 구체적으로는, 4,4'-(2,2-디페닐비닐)비페닐 등의 올레핀계 발광 재료; 9,10-디(2-나프틸)안트라센, 9,10-비스(3,5-디페닐페닐)안트라센, 9,10-비스(9,9-디메틸플루오렌일)안트라센, 9,10-(4-(2,2-디페닐비닐)페닐)안트라센, 9,10'-비스(2-비페닐일)-9,9'-비스안트라센, 9,10,9',10'-테트라페닐-2,2'-비안트릴, 1,4-비스(9-페닐-10-안트라센)벤젠 등의 안트라센계 발광 재료; 2,7,2',7'-테트라키스(2,2-디페닐비닐)스피로비플루오렌 등의 스피로계 발광 재료; 4,4'-디카르바졸비페닐, 1,3-디카르바졸릴벤젠 등의 카르바졸계 발광 재료; 1,3,5-트리피레닐벤젠 등의 피렌계 발광 재료 등으로 이루어지는 군으로부터 적절히 선택할 수 있다.
유기 EL 소자는, 상기 기재 상의 양극, 유기 발광층, 및 음극으로 구성되는 유기 EL 소자를 외기(外氣)로부터 차단하기 위해, 유기 EL 소자를 덮도록 형성되는 밀봉 부재를 구비하고 있어도 된다. 밀봉 부재를 구비함으로써, 외기 중의 수분 및 산소에 의해 유기 발광층의 발광 특성의 열화를 방지할 수 있다.
유기 EL 소자는, 임의의 부재(예를 들면, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 및/또는 전자 수송층)를 임의의 적절한 위치에 추가로 구비하고 있어도 된다.
화상 표시 셀로서 유기 EL 셀을 이용하는 경우, 그 시인측에 편광판을 갖는 것이 바람직하다. 유기 발광층의 두께가 10nm 정도로 얇기 때문에, 외광이 금속 전극에서 반사하여 다시 시인측으로 출사되어, 외부로부터 시인했을 때, 유기 EL 표시 장치의 표시면이 경면(鏡面)과 같이 보이는 경우가 있다. 이와 같은 외광의 경면 반사를 차폐하기 위해, 유기 EL 셀의 시인측에는, 편광판을 설치하고, 추가로 유기 EL 셀과 상기 편광판의 사이에 1/4 파장판을 설치하는 것이 바람직하다. 편광판으로는, 전술한 편광판을 이용할 수 있고, 편광자의 시인측에 본 발명의 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 편광자 보호 필름이 적층되어 있는 것이 바람직하다. 또, 편광자의 유기 EL 소자측의 보호 필름 대신에, 1/4 파장판을 편광자에 적층하는 양태도 바람직하다. 이들 시인측 편광판과 1/4 파장판과의 조합에 의해 원(圓) 편광판을 구성함으로써, 유기 EL 셀의 금속 전극에서 경면 반사한 외광이, 원 편광판에서 차폐되기 때문에, 화상 표시 장치의 시인성의 저하를 억제할 수 있다. 또, 1/4 파장판의 유기 EL 소자측 또는 편광자측에, 추가로 1/2 파장판 등을 적층해도 된다. 바람직하게는, 1/4 파장판의 유기 EL 소자측에, 1/2 파장판 등을 서로의 광축에 경사지게 설치하여 적층한 것이며, 일본국 특개평 10-68816이나 일본국 특개 2017-97379에 개시되어 있다.
또, QLED 디스플레이는, 전기를 가했을 때 양자점이 스스로 발광하는 것을 이용하고 있는 점에서 유기 EL과 유사하고 있어, 차세대 디스플레이로서 주목되고 있는 것이다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은, 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니며, 본 발명의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적절히 변경을 가하여 실시하는 것도 가능하고, 그것들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 이하의 실시예에 있어서의 물성의 평가 방법은 이하와 같다.
(1) 필름의 지상축 방향의 평가
필름의 지상축 방향의 평가는, 분자 배향계(오지 게이소쿠 기기 가부시키가이샤 제조, MOA-6004형 분자 배향계)로 측정했다.
(2) ΔNxy 및 리타데이션(Re)
리타데이션이란, 필름 상의 직교하는 2축의 굴절률의 이방성(△Nxy＝|nx-ny|)과 필름 두께 d(nm)의 곱(△Nxy×d)으로 정의되는 파라미터이며, 광학적 등방성, 이방성을 나타내는 척도이다. 2축의 굴절률의 이방성(△Nxy)은, 이하의 방법에 의해 구했다. 분자 배향계(오지 게이소쿠 기기 가부시키가이샤 제조, MOA-6004형 분자 배향계)를 이용하여, 필름의 지상축 방향을 구하고, 지상축 방향이 측정용 샘플 긴 변과 평행하게 되도록, 4cm×2cm의 장방형을 잘라내어, 측정용 샘플로 했다. 이 샘플에 대해서, 직교하는 2축의 굴절률(지상축 방향의 굴절률: nx, 면내에서 지상축 방향과 직교하는 방향의 굴절률(즉 진상축 방향의 굴절률): ny), 및 두께 방향의 굴절률(nz)을 아베 굴절률계(아타고사 제조, NAR-4T, 측정 파장 589nm)에 의해 구하고, 상기 2축의 굴절률차의 절대치(|nx-ny|)를 굴절률의 이방성(△Nxy)으로 했다. 필름의 두께 d(nm)는 전기 마이크로미터(파인류프사 제조, 밀리트론 1245D)를 이용하여 측정하고, 단위를 nm로 환산했다. 굴절률의 이방성(△Nxy)과 필름의 두께 d(nm)의 곱(△Nxy×d)으로부터, 리타데이션(Re)을 구했다.
(3) NZ 계수
(2)에서 아베 굴절률계에 의해 측정한 nx, ny, nz의 값을 |nx-nz|/|nx-ny|에 대입하여 NZ 계수를 구했다.
(4) 탄성률
폴리에스테르 필름의 탄성률은, 25℃ 50％RH의 환경에서 168시간 정치(靜置) 후에, JIS-K7244(DMS)에 따라, 세이코 인스트루먼트사 제조의 동적 점탄성 측정 장치(DMS6100)를 이용하여 평가를 행하였다. 인장 모드, 구동 주파수 1Hz, 척 간 거리 5mm, 승온 속도 2℃/min의 조건에서 25℃∼120℃의 온도 의존성을 측정하고, 30℃∼100℃의 저장 탄성률의 평균을 탄성률로 했다. 측정은, MD 방향에 대해서 실시했다.
(5-1) 무지개 얼룩 관찰(액정 표시 장치)
MD 방향으로 1축 연신하여 제조된 요오드와 폴리비닐알코올 필름으로 이루어지는 편광자의 롤과, 후술하는 편광자 보호 필름 1∼9의 PET 필름 롤을, 서로 MD 방향이 평행이 되도록 롤 투 롤로 맞붙였다. 또, 상기 편광자의 다른 한쪽의 면에, TAC 필름의 롤(후지 필름(주)사 제조, 두께 40㎛)을, 마찬가지로 롤 투 롤로 맞붙여, PET 필름/편광자/TAC 필름으로 이루어지는 편광판을 작성했다. 얻어진 편광판을, 청색 발광 다이오드와 이트륨·알루미늄·가넷계 황색 형광체를 조합한 발광 소자로 이루어지는 백색 LED를 광원(니치아 가가쿠, NSPW500CS)으로 하는 액정 표시 장치의 입사광측, 출사광측에 각각, 입사광측의 편광판은 폴리에스테르 필름이 광원측이 되도록, 출사광측의 편광판은 폴리에스테르 필름이 시인측이 되도록 설치했다. 액정 표시 장치의 편광판의 정면, 및 경사 방향으로부터 육안 관찰하고, 무지개 얼룩의 발생 유무에 대해서, 이하와 같이 판정했다.
○: 어느 방향으로부터도 관찰해도 무지개 얼룩은 관찰되지 않는다.
△: 경사 방향으로부터 관찰했을 때, 각도에 따라서는 옅은 무지개 얼룩을 관찰할 수 있다.
×: 경사 방향으로부터 관찰했을 때, 명확하게 무지개 얼룩을 관찰할 수 있다.
(5-2) 무지개 얼룩 관찰(유기 EL 디스플레이)
MD 방향으로 1축 연신하여 제조된 요오드와 폴리비닐알코올 필름으로 이루어지는 편광자의 롤과, 후술하는 편광자 보호 필름 1∼9의 PET 필름 롤을, 서로 MD 방향이 평행이 되도록 롤 투 롤로 맞붙였다. 또, 상기 편광자의 다른 한쪽의 면에, 1/4 파장판의 롤을, 마찬가지로 롤 투 롤로 맞붙여, PET 필름/편광자/(1/4 파장판)으로 이루어지는 편광판을 작성했다. 시판의 유기 EL 디스플레이(LG사 제조 유기 EL TV C6P 55인치)로부터, 원 편광판(유기 EL 소자보다 시인측에 배치된 원 편광판)을 제거하고, 대신, 상술하여 얻어진 편광판을 PET 필름이 시인측에 배치되도록, 유기 EL 디스플레이 내에 배치했다. 유기 EL에서 디스플레이의 정면, 및 경사 방향으로부터 육안 관찰하고, 무지개 얼룩의 발생 유무에 대해, 이하와 같이 판정했다.
○: 어느 방향으로부터도 관찰해도 무지개 얼룩은 관찰되지 않는다.
△: 경사 방향으로부터 관찰했을 때, 각도에 따라서는 옅은 무지개 얼룩을 관찰할 수 있다.
×: 경사 방향으로부터 관찰했을 때, 명확하게 무지개 얼룩을 관찰할 수 있다.
(6) 액정 패널의 휨 평가
MD 방향으로 1축 연신하여 제조된 요오드와 폴리비닐알코올 필름으로 이루어지는 편광자의 롤과, 후술하는 편광자 보호 필름의 PET 필름 롤을, 서로 MD 방향이 평행이 되도록 롤 투 롤로 맞붙였다. 또, 상기 편광자의 다른 한쪽의 면에, TAC 필름의 롤(후지 필름(주)사 제조, 두께 40㎛)을, 마찬가지로 롤 투 롤로 맞붙여, PET 필름/편광자/TAC 필름으로 이루어지는 편광판을 작성했다. 다음으로, 폭 125mm, 길이 220mm, 두께 0.4mm의 유리판에, 동일 사이즈의 상기 편광판을 유리판의 양면에 크로스니콜의 관계(한쪽의 편광판은 흡수축이 폭 방향과 평행, 다른 한쪽의 편광판은 흡수축이 길이 방향과 평행)가 되도록, PSA를 이용하여 맞붙였다. 이때, 상하의 편광판은 수축력이 동일한 편광자를 이용했다. 또, 본 발명의 편광자 보호 필름은, 외측에 배치되도록 하여 맞붙이고 있다. 다음으로, 100℃로 설정한 기어 오븐을 이용하여 30분간의 열처리를 행하고, 그 후, 실온 25℃로 설정된 환경에서 10분간 냉각한 후에, 4귀퉁이의 높이를 메이저로 계측하여, 최대치를 판독했다. 또, 측정치가 5mm 이하를 양호한 범위로 했다.
(7) 인열 강도
시마즈 세이사쿠쇼 제조 오토 그래프(AG-X plus)를 이용하여, 직각형 인열법(JIS K-7128-3)에 따라, 각 필름에 대해서 필름 두께당 인열 강도(N/mm)를 측정했다. 필름의 배향 주축(지상축) 방향에 대하여 평행과 수직의 2방향(즉 지상축 방향, 진상축 방향의 2방향)에 대해 인열 강도를 측정하고, 작은 쪽의 수치를 인열 강도로서 표 1에 기재했다. 또한, 배향 주축 방향(지상축 방향)의 측정은 분자 배향계(오지 게이소쿠 기기 가부시키가이샤 제조, MOA-6004형 분자 배향계)로 측정했다.
(8) 제막성
제막 개시 1시간 후를 스타트로 하고, 그로부터 1시간의 파단 횟수를 비교하여, 제막성에 대해서 이하와 같이 판정했다.
○: 파단 횟수가 3회 미만
△: 파단 횟수가 3회 이상 6회 미만
×: 파단 횟수가 6회 이상
(9) 흠집의 평가 방법
제막 개시 1시간 후의 필름을 결점 검사장치로 검사하고, 레이저 현미경(올림푸스 가부시키가이샤 제조, OLS4100)으로 측정한 흠집 부분의 최대 높이 Sz가 0.6㎛ 이상인 흠집의 개수에 대해서 이하와 같이 판정했다.
○: 흠집의 개수가 3개/㎡ 미만
△: 흠집의 개수가 3개/㎡ 이상 6개/㎡ 미만
×: 흠집의 개수가 6개/㎡ 이상
(제조예 1-폴리에스테르 A)
에스테르화 반응관을 승온하여 200℃에 도달한 시점에서, 테레프탈산을 86.4 질량부 및 에틸렌글리콜 64.6 질량부를 넣고, 교반하면서 촉매로서 삼산화안티몬을 0.017 질량부, 초산(酢酸)마그네슘 4수화물을 0.064 질량부, 트리에틸아민 0.16 질량부를 넣었다. 이어서, 가압 승온을 행하여 게이지압 0.34MPa, 240℃의 조건에서 가압 에스테르화 반응을 행한 후, 에스테르화 반응관을 상압으로 되돌려, 인산 0.014 질량부를 첨가했다. 또한, 15분에 걸쳐 260℃로 승온하고, 인산트리메틸 0.012 질량부를 첨가했다. 이어서 15분 후에, 고압 분산기로 분산 처리를 행하고, 15분 후, 얻어진 에스테르화 반응 생성물을 중축합 반응관으로 이송하여, 280℃에서 감압하 중축합 반응을 행하였다.
중축합 반응 종료 후, 95％ 컷 직경이 5㎛인 나슬론제 필터로 여과 처리를 행하고, 노즐로부터 스트랜드상으로 압출하여, 미리 여과 처리(구멍 직경: 1㎛ 이하)를 행한 냉각수를 이용하여 냉각, 고화시켜, 펠릿상으로 컷하였다. 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(A)의 고유 점도는 0.62dl/g이고, 불활성 입자 및 내부 석출 입자는 실질상 함유하고 있지 않았다.(이후, PET (A)로 약기함.)
(제조예 2-폴리에스테르 B)
건조시킨 자외선 흡수제(2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤조옥사진-4-온) 10 질량부, 입자를 함유하지 않는 PET (A)(고유 점도가 0.62dl/g) 90 질량부를 혼합하고, 혼련 압출기를 이용하여, 자외선 흡수제 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (B)를 얻었다.(이후, PET (B)로 약기함.)
(제조예 3-접착성 개질 도포액의 조제)
상법(常法)에 의해 에스테르 교환 반응 및 중축합 반응을 행하여, 디카르본산 성분으로서(디카르본산 성분 전체에 대하여) 테레프탈산 46 몰％, 이소프탈산 46 몰％ 및 5-술포나토이소프탈산나트륨 8 몰％, 글리콜 성분으로서(글리콜 성분 전체에 대하여) 에틸렌글리콜 50 몰％ 및 네오펜틸글리콜 50 몰％ 조성의 수분산성 술폰산 금속염기 함유 공중합 폴리에스테르 수지를 조제했다. 이어서, 물 51.4 질량부, 이소프로필알코올 38 질량부, n-부틸셀로솔브 5 질량부, 비이온계 계면활성제 0.06 질량부를 혼합한 후, 가열 교반하고, 77℃에 도달하면, 상기 수분산성 술폰산 금속염기 함유 공중합 폴리에스테르 수지 5 질량부를 첨가하여, 수지의 덩어리가 없어질 때까지 계속 교반한 후, 수지 수분산액을 상온까지 냉각하여, 고형분 농도 5.0 질량％의 균일한 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지액을 얻었다. 또한, 응집체 실리카 입자(후지 실리시아(주)사 제조, 사일리시아 310) 3 질량부를 물 50 질량부에 분산시킨 후, 상기 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지액 99.46 질량부에 사일리시아 310의 수분산액 0.54 질량부를 첨가하고, 교반하면서 물 20 질량부를 첨가하여, 접착성 개질 도포액을 얻었다.
(편광자 보호 필름 1)
기재 필름 중간층용 원료로서 입자를 함유하지 않는 PET (A) 수지 펠릿 90 질량부와 자외선 흡수제를 함유한 PET (B) 수지 펠릿 10 질량부를 135℃에서 6시간 감압 건조(1Torr)한 후, 압출기 2(중간층 Ⅱ층용)에 공급하고, 또, PET (A)를 상법에 의해 건조하여 압출기 1(외층 I층 및 외층 Ⅲ층용)에 각각 공급하고, 285℃에서 용해했다. 이 2종의 폴리머를, 각각 스테인리스 소결체의 여재(공칭 여과 정밀도 10㎛ 입자 95％ 컷)로 여과하고, 2종 3층 합류 블록으로 적층하여, 구금으로부터 시트상으로 하여 압출한 후, 정전 인가 캐스트법을 이용해 표면 온도 30℃의 캐스팅 드럼에 휘감아 냉각 고화하여, 미연신 필름을 만들었다. 이때, I층, Ⅱ층, Ⅲ층의 두께의 비는 10:80:10이 되도록 각 압출기의 토출량을 조정했다.
이어서, 리버스 롤법에 의해 이 미연신 PET 필름의 양면에 건조 후의 도포량이 0.08g/㎡가 되도록, 상기 접착성 개질 도포액을 도포한 후, 80℃에서 20초간 건조했다.
이 도포층을 형성한 미연신 필름을 동시 2축 연신기로 유도하여, 필름의 단부(端部)를 클립으로 파지하면서, 온도 125℃의 열풍 존으로 유도하고, 주행 방향으로 6.5배, 폭 방향으로 2.2배 연신했다. 다음으로, 폭 방향으로 연신된 폭을 유지한 채로, 온도 225℃, 30초간으로 처리하여, 필름 두께 약 40㎛의 2축 배향 PET 필름을 얻었다. 이것을 롤상으로 권취(卷取) 필름 롤(MD 방향의 필름 길이가 500m인 필름 롤)로 했다. 얻어진 필름의 지상축은 주행 방향으로부터 3° 이내였다. 이것을 편광자 보호 필름 1로 했다.
(편광자 보호 필름 2)
미연신 필름의 두께를 변경하고, 주행 방향으로 6.0배, 폭 방향으로 2.2배 연신한 것 이외에는 편광자 보호 필름 1과 마찬가지로 하여, 필름 두께 약 40㎛의 2축 배향 PET 필름을 얻었다. 이것을 롤상으로 권취하여, 필름 롤(MD 방향의 길이가 500m인 필름 롤)로 했다. 얻어진 필름의 지상축은 주행 방향으로부터 3° 이내였다. 이것을 편광자 보호 필름 2로 했다.
(편광자 보호 필름 3)
편광자 보호 필름 1과 마찬가지로 미연신 필름을 만들어, 축차 2축 연신기로, 가열된 롤군(群) 및 적외선 히터를 이용하여 105℃로 가열하고, 그 후 주속차(周速差)가 있는 롤군으로 주행 방향으로 6.5배 연신한 후, 온도 125℃의 열풍 존으로 유도하여, 폭 방향으로 2.2배로 연신했다. 다음으로, 폭 방향으로 연신된 폭을 유지한 채로, 온도 225℃, 30초간으로 처리하여, 필름 두께 약 40㎛의 2축 배향 PET 필름을 얻었다. 이것을 롤상으로 권취하여, 필름 롤(MD 방향의 길이가 500m인 필름 롤)로 했다. 얻어진 필름의 지상축은 주행 방향으로부터 5° 이내였다. 이것을 편광자 보호 필름 3으로 했다.
(편광자 보호 필름 4)
미연신 필름의 두께를 변경하고, 주행 방향으로 1.0배, 폭 방향으로 4.0배 연신한 것 이외에는 편광자 보호 필름 1과 마찬가지로 하여, 필름 두께 약 40㎛의 1축 배향 PET 필름을 얻었다. 이것을 롤상으로 권취하여, 필름 롤로 했다. 얻어진 필름의 지상축은 폭 방향으로부터 4° 이내였다. 이것을 편광자 보호 필름 4로 했다. 편광자 보호 필름 4는, 지상축이 폭 방향이기 때문에, 경사 방향으로부터 관찰했을 때에 각도에 따라서는 옅은 무지개상의 색 얼룩이 관찰되었다. 또, 인열 강도가 낮아 쉽게 찢어져 버렸다. 예를 들면, 편광자 보호 필름 4를 편광자와 맞붙여서 롤 투 롤로 편광판을 제조했을 때는, 다른 필름보다도, 폭 방향으로 갈라지는 경우가 많았다.
(편광자 보호 필름 5)
미연신 필름의 두께를 변경하고, 가열된 롤군 및 적외선 히터를 이용하여 105℃로 가열하고, 그 후 주속차가 있는 롤군으로 주행 방향으로 4.0배 연신한 후, 온도 125℃의 열풍 존으로 유도하여, 폭 방향으로 1.0배로 연신했다. 다음으로, 폭 방향으로 연신된 폭을 유지한 채로, 온도 225℃, 30초간으로 처리하여, 필름 두께 약 40㎛의 1축 배향 PET 필름을 얻었다. 이것을 롤상으로 권취하여, 필름 롤로 했다. 얻어진 필름의 지상축은 주행 방향으로부터 8° 이내였다. 이것을 편광자 보호 필름 5로 했다. 편광자 보호 필름 5는 무지개상의 색 얼룩은 관찰되지 않았지만, 인열 강도가 낮아 쉽게 찢어져 버렸다.
(편광자 보호 필름 6)
미연신 필름의 두께를 변경하고, 주행 방향으로 4.5배, 폭 방향으로 2.4배 연신한 것 이외에는 편광자 보호 필름 1과 마찬가지로 하여, 필름 두께 약 40㎛의 2축 배향 PET 필름을 얻었다. 이것을 롤상으로 권취하여, 필름 롤(MD 방향의 길이가 500m인 필름 롤)로 했다. 얻어진 필름의 지상축은 주행 방향으로부터 8° 이내였다. 얻어진 필름은 ΔNxy가 낮기 때문에, 경사 방향으로부터 관찰했을 때 무지개상의 색 얼룩이 관찰되었다.
(편광자 보호 필름 7)
미연신 필름의 두께를 변경하고, 축차 2축 연신기로 가열된 롤군 및 적외선 히터를 이용하여 105℃로 가열하고, 그 후 주속차가 있는 롤군으로 주행 방향으로 2.2배 연신한 후, 온도 125℃의 열풍 존으로 유도하여, 폭 방향으로 5.5배로 연신했다. 다음으로, 폭 방향으로 연신된 폭을 유지한 채로, 온도 225℃, 30초간으로 처리하여, 필름 두께 약 40㎛의 2축 배향 PET 필름을 얻었다. 이것을 롤상으로 권취하여, 필름 롤(MD 방향의 길이가 500m인 필름 롤)로 했다. 얻어진 필름의 지상축은 폭 방향으로부터 6° 이내였다. 얻어진 필름의 지상축 방향은 폭 방향이기 때문에, 경사 방향으로부터 관찰했을 때 무지개상의 색 얼룩이 관찰되었다.
(편광자 보호 필름 8)
미연신 필름의 두께를 변경하고, 주행 방향으로 6.0배, 폭 방향으로 1.5배 연신한 것 이외에는 편광자 보호 필름 1과 마찬가지로 하여, 필름 두께 약 40㎛의 2축 배향 PET 필름을 얻었다. 이것을 롤상으로 권취하여, 필름 롤(MD 방향의 길이가 500m인 필름 롤)로 했다. 얻어진 필름의 지상축은 주행 방향으로부터 3° 이내였다. 이것을 편광자 보호 필름 8로 했다.
(편광자 보호 필름 9)
미연신 필름의 두께를 변경하고, 주행 방향으로 6.5배, 폭 방향으로 2.7배 연신한 것 이외에는 편광자 보호 필름 1과 마찬가지로 하여, 필름 두께 약 40㎛의 2축 배향 PET 필름을 얻었다. 이것을 롤상으로 권취하여, 필름 롤(MD 방향의 길이가 500m인 필름 롤)로 했다. 얻어진 필름의 지상축은 주행 방향으로부터 3° 이내였다. 이것을 편광자 보호 필름 9로 했다.
편광자 보호 필름 1∼9에 대해 무지개 얼룩 관찰 및 인열 강도 등을 측정한 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.
[표 1]
표 1에 나타나는 바와 같이, 편광자 보호 필름 1∼3, 5, 8, 9의 필름을 이용하여 무지개 얼룩 관찰을 행한바, 정면, 경사 방향의 어느 쪽으로부터 관찰한 경우도 무지개 얼룩은 관찰되지 않았다. 한편, 편광자 보호 필름 4에 대해서는, 경사로부터 관찰한 경우에 부분적으로 옅은 무지개 얼룩이 관찰되었다. 또, 편광자 보호 필름 5는, 무지개 얼룩은 관찰되지 않기는 했지만, 인열 강도가 낮아 제막이 불안정했다. 또, 편광자 보호 필름 6 및 7은, 경사로부터 관찰했을 때에 분명한 무지개 얼룩이 보였다. 또, 전술의 (5-1) 무지개 얼룩 관찰의 항목에 있어서, 편광자에 TAC 필름은 적층하지 않고 PET 필름만 적층시킨 PET 필름/편광자로 이루어지는 편광판을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여 액정 표시 장치를 제조하고, 무지개 얼룩 관찰을 마찬가지로 행한바, 표 1에서 나타내는 무지개 얼룩 관찰 결과와 동일한 결과가 얻어졌다. 또, 편광자 보호 필름 1∼3, 5, 8, 9를 이용하여, 상기 (6)에 기재한 방법으로 액정 패널의 휨 평가를 행한바, 측정치는 5mm 이하이고, 모두 양호한 결과였다.
산업상 이용 가능성
본 발명의 편광자 보호 필름, 편광판 및 화상 표시 장치(액정 표시 장치나 유기 EL 디스플레이 등)를 이용함으로써, 무지개상의 색 얼룩에 의해 시인성을 저하시키는 일 없이, LCD의 박형화, 저코스트화에 기여하는 것이 가능해져, 산업상 이용 가능성은 지극히 높다.
Claims (15)
- 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광자 보호 필름으로서,
상기 폴리에스테르 필름의 지상축(遲相軸) 방향은 MD 방향과 대략 평행이고,
상기 폴리에스테르 필름의 면내 복굴절 ΔNxy가 0.06 이상 0.20 이하이며,
또한, 하기 (A) 또는 (B)를 만족시키는, 편광자 보호 필름:
(A) 상기 폴리에스테르 필름의 진상축(進相軸) 방향의 굴절률이 1.580 이상 1.630 이하이다;
(B) 상기 폴리에스테르 필름의 지상축 방향 및 진상축 방향의 직각형 인열(引裂)법에 의한 인열 강도 중 작은 쪽의 값이 250N/mm 이상이다. - 제 1 항에 있어서,
상기 폴리에스테르 필름의 진상축 방향의 굴절률이 1.580 이상 1.630 이하인, 편광자 보호 필름. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 폴리에스테르 필름의 지상축 방향 및 진상축 방향의 직각형 인열법에 의한 인열 강도 중 작은 쪽의 값이 250N/mm 이상인, 편광자 보호 필름. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리에스테르 필름의 NZ 계수가 1.5 이상 2.5 이하인, 편광자 보호 필름. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리에스테르 필름의 리타데이션이 1500nm 이상 30000nm 이하인, 편광자 보호 필름. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리에스테르 필름의 두께가 25∼60㎛인, 편광자 보호 필름. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
폴리에스테르 필름의 지상축 방향과 MD 방향이 이루는 각도가 3도 이내인, 편광자 보호 필름. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
폴리에스테르 필름의 MD 방향의 탄성률이 3000MPa 이상인, 편광자 보호 필름. - 편광자의 적어도 한쪽의 면에, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름이 적층된 편광판.
- 편광자의 편면(片面)에, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름이 적층되고, 편광자의 다른 한쪽의 면에는 필름이 적층되어 있지 않은 편광판.
- 편광자의 편면에, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재한 편광자 보호 필름이 적층되고, 편광자의 다른 한쪽의 면에 1/4 파장판이 적층된 편광판.
- 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재한 편광판을 포함하는 화상 표시 장치.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 기재한 편광판을 포함하는 액정 표시 장치.
- 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재한 편광판을 포함하는 유기 EL 디스플레이.
- 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재한 편광판을 포함하는 QLED 디스플레이.
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