KR20210035174A - 편광막 및 편광막의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
줄무늬 얼룩의 발생을 억제할 수 있는 편광막이 제공된다. 본 발명의 편광막은, 두께가 8㎛ 이하이고, 흡수축과 직교하는 방향에 따라 한쪽 단부로부터 다른 쪽 단부까지 50mm의 영역 마다의 최대 두께와 최소 두께의 차의 평균값이 70nm 이하이다.
Description
본 발명은 편광막 및 편광막의 제조 방법에 관한 것이다.
대표적인 화상 표시 장치인 액정 표시 장치에는, 그 화상 형성 방식에 기인하여 액정 셀의 양 측에 편광막이 배치되어 있다. 또한, 박형 디스플레이의 보급과 함께, 유기 EL 패널을 탑재한 디스플레이(OLED)나 양자 도트 등의 무기 발광 재료를 이용한 표시 패널을 이용한 디스플레이(QLED)가 제안되고 있고, 이들 화상 표시 장치에도 편광막이 적용될 수 있다. 편광막의 제조 방법으로서는, 예컨대 수지 기재와 폴리비닐알코올(PVA)계 수지층을 갖는 적층체를 연신하고, 다음으로 염색 처리를 실시하여 수지 기재 위에 편광막을 얻는 방법이 제안되고 있다(예컨대, 특허문헌 1). 이와 같은 방법에 의하면, 두께가 얇은 편광막이 얻어지기 때문에, 근래의 화상 표시 장치의 박형화에 기여할 수 있다고 하여 주목받고 있다. 그러나, 상기와 같은 종래의 박형 편광막은, 화상 표시 장치에 적용할 경우에, 줄무늬 얼룩이 시인되는 경우가 있다.
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그의 주된 목적은 줄무늬 얼룩의 발생을 억제할 수 있는 편광막, 및 그와 같은 편광막의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 편광막은, 두께가 8㎛ 이하이고, 흡수축과 직교하는 방향에 따라 한쪽 단부로부터 다른 쪽 단부까지 50mm의 영역 마다의 최대 두께와 최소 두께의 차의 평균값이 70nm 이하이다.
하나의 실시 형태에서는, 단체 투과율이 44.5% 이상이고, 편광도가 99.0% 이상이다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 편광판이 제공된다. 이 편광판은, 상기 편광막과 상기 편광막의 적어도 한쪽 측에 배치된 보호층을 갖는다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 편광막의 제조 방법이 제공된다. 이 편광막의 제조 방법은, 열가소성 수지 기재의 편측에, 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하여 적층체로 하는 것, 및 상기 적층체에 공중 연신 처리와 염색 처리를 이 순서대로 실시하는 것을 포함하고, 상기 공중 연신 처리 후의 상기 폴리비닐알코올계 수지층은, 전반사 감쇠 분광 측정에 의해 산출되는 결정화 지수가 1.55 이상 1.7 이하이며, 또한 배향 함수가 0.22 이상 0.31 이하이다.
하나의 실시 형태에서는, 상기 공중 연신 처리 후에, 상기 적층체에 수중 연신 처리를 실시하는 것을 더 포함하고, 상기 공중 연신 처리에서의 연신 배율이 3.0배 이상이며, 상기 수중 연신 처리에서의 연신 배율이 1.8배 이하이다.
도 1은, 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 편광판의 개략 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시 형태로는 한정되지 않는다.
A. 편광막
본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 편광막은, 두께가 8㎛ 이하이고, 흡수축과 직교하는 방향에 따라 한쪽 단부로부터 다른 쪽 단부까지 50mm의 영역 마다의 최대 두께와 최소 두께의 차의 평균값(이하, 두께 편차라고 칭하는 경우가 있음)이 70nm 이하이다. 두께 편차는 예컨대, 편광막의 두께를 상기 한쪽 단부로부터 상기 다른 쪽 단부까지 2mm 간격으로 측정하고, 50mm 마다의 영역 내에서의 최대 두께와 최소 두께의 차를 산출하며, 각 영역에서의 상기 차의 평균값을 산출하는 것에 의해 얻을 수 있다. 편광막의 두께는, 대표적으로는 광학 간섭 막후계를 이용하여 측정될 수 있다. 종래의 박형의 편광막은, 그의 제조 방법 등에 기인하여, 흡수축과 직교하는 방향에 따라 두께의 편차가 생길 수 있고, 그 결과, 화상 표시 장치에 적용하였을 때에 흡수축에 따른 줄무늬상의 얼룩이 생기는 경우가 있다. 본 실시 형태의 편광막은, 두께가 매우 얇음에도 불구하고, 두께 편차가 작다. 이와 같은 편광막은, 화상 표시 장치에 적용하였을 경우에 줄무늬 얼룩의 발생을 억제할 수 있다.
편광막의 두께는 바람직하게는 1㎛∼8㎛이고, 보다 바람직하게는 1㎛∼7㎛이며, 더욱 바람직하게는 2㎛∼5㎛이다. 두께 편차는, 바람직하게는 50nm 이하이고, 보다 바람직하게는 40nm 이하이며, 특히 바람직하게는 30nm 이하이다. 두께 편차는 작은 것이 바람직하지만, 현실적인 하한은 예컨대 5nm이다.
편광막은 바람직하게는, 단체 투과율이 44.5% 이상이고, 편광도가 99.0% 이상이다. 편광막의 단체 투과율은 보다 바람직하게는 45.0% 이상이다. 편광막의 편광도는, 보다 바람직하게는 99.5% 이상이고, 더욱 바람직하게는 99.9% 이상이다. 상기 단체 투과율은 대표적으로는 자외선/가시광선 분광광도계를 이용하여 측정하고, 시감도 보정을 행한 Y값이다. 상기 편광도는 대표적으로는 자외선/가시광선 분광광도계를 이용하여 측정하여 시감도 보정을 행한 평행 투과율(Tp) 및 직교 투과율(Tc)에 기초하여, 하기 식에 의해 구할 수 있다.
편광도(%)= {(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
상기 편광막의 제조 방법은, 열가소성 수지 기재의 편측에 폴리비닐알코올계 수지(PVA계 수지)를 포함하는 폴리비닐알코올계 수지층(PVA계 수지층)을 형성하여 적층체로 하는 것, 및 상기 적층체에 공중 연신 처리와 염색 처리를 이 순서대로 실시하는 것을 포함한다. 상기 공중 연신 처리 후의 상기 PVA계 수지층은, 전반사 감쇠 분광(ATR) 측정에 의해 산출되는 결정화 지수가 1.55 이상 1.7 이하이고, 또한 배향 함수가 0.22 이상 0.31 이하이다. 상기와 같이, 공중 연신 처리 후의 PVA계 수지층의 결정화 지수 및 배향 함수를 상기의 범위 내로 억제함으로써, 두께가 얇고, 두께 편차가 작으며, 나아가 높은 광학 특성을 갖는 편광막을 제조할 수 있다.
공중 연신 처리 후의 PVA계 수지층의 결정화 지수는, 예컨대 푸리에 변환 적외선 분광광도계(FT-IR)를 이용하고, 편광을 측정광으로 하여, ATR 측정에 의해 구할 수 있다. 구체적으로는, 측정 편광을 연신 방향에 대하여 0°와 90°로 한 상태에서 측정을 실시하고, 얻어진 스펙트럼의 1141cm-1 및 1140cm-1의 강도를 이용하여, 하기 식에 따라 산출된다. 또한, 1141cm-1의 강도는 PVA계 수지층의 결정 부분의 양과 상관성이 있다.
결정화 지수=((IC-0+2×IC-90)/3)/((IR-0+2×IR-90)/3)
단,
IC-0: 측정광(편광)을 연신 방향과 평행 방향으로 입사하여 측정하였을 때의 1141cm-1의 강도
IC-90: 측정광(편광)을 연신 방향과 수직 방향으로 입사하여 측정하였을 때의 1141cm-1의 강도
IR-0: 측정광(편광)을 연신 방향과 평행 방향으로 입사하여 측정하였을 때의 1140cm-1의 강도
IR-90: 측정광(편광)을 연신 방향과 수직 방향으로 입사하여 측정하였을 때의 1140cm-1의 강도
공중 연신 처리 후의 PVA계 수지층의 배향 함수(f)는, 예컨대, FT-IR을 이용하고, 편광을 측정광으로 하여, ATR 측정에 의해 구할 수 있다. 구체적으로는, 측정 편광을 연신 방향에 대하여 0°와 90°로 한 상태에서 측정을 실시하고, 얻어진 스펙트럼의 2941cm-1의 강도를 이용하여, 하기 식에 따라 산출된다. 여기에서, 강도(I)는, 3330cm-1을 참조 피크로 하여, 2941cm-1/3330cm-1의 값이다. 또한, f=1일 때 완전 배향, f=0일 때 랜덤이 된다. 또한, 2941cm-1의 피크는 PVA의 주쇄(-CH2-)의 진동에 기인하는 흡수라고 생각되어지고 있다.
f=(3<cos2θ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
단,
c=(3cos2β-1)/2
β=90deg ⇒ f=-2×(1-D)/(2D+1)
θ: 분자쇄·연신 방향
β: 분자쇄·전이 쌍극자 모멘트
D=(I⊥)/(I//)
(PVA 분자가 배향될 만큼 D의 값이 커짐)
I⊥: 측정광(편광)을 연신 방향과 수직 방향으로 입사하여 측정하였을 때의 강도
I//: 측정광(편광)을 연신 방향과 평행 방향으로 입사하여 측정하였을 때의 강도
B. 편광판
도 1은, 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 편광판의 개략 단면도이다. 편광판(100)은, 편광막(10)과, 편광막(10)의 한쪽 측에 배치된 제1 보호층(20)과, 편광막(10)의 다른 쪽 측에 배치된 제2 보호층(30)을 갖는다. 편광막(10)은, 상기 A항목에서 설명한 본 발명의 편광막이다. 제1 보호층(20) 및 제2 보호층(30) 중 한쪽의 보호층은 생략되어도 된다. 또한, 제1 보호층 및 제2 보호층 중 한쪽은 상기의 편광막의 제조에 이용되는 수지 기재이어도 된다.
제1 및 제2 보호층은, 편광막의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 형성된다. 당해 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로서는 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지나, 폴리에스테르계, 폴리비닐알코올계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르설폰계, 폴리설폰계, 폴리스티렌계, 폴리노보넨계, 폴리올레핀계, (메트)아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지 등을 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴계, 우레탄계, (메트)아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 이 외에도, 예컨대 실록산계 폴리머 등의 유리질계 폴리머도 들 수 있다. 또한, 일본 공개특허공보 제2001-343529호(WO01/37007)에 기재된 폴리머 필름도 사용할 수 있다. 이 필름의 재료로서는, 예컨대 측쇄에 치환 또는 비치환의 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, 측쇄에 치환 또는 비치환의 페닐기 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물이 사용될 수 있고, 예컨대 이소부텐과 N-메틸말레이미드로 형성되는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 갖는 수지 조성물을 들 수 있다. 당해 폴리머 필름은 예컨대 상기 수지 조성물의 압출 성형물일 수 있다.
편광판(100)을 화상 표시 장치에 적용하였을 때에 표시 패널과는 반대측에 배치되는 보호층(외측 보호층)의 두께는 대표적으로는 300㎛ 이하이고, 바람직하게는 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5㎛∼80㎛, 더욱 바람직하게는 10㎛∼60㎛이다. 또한, 표면 처리가 실시되어 있는 경우, 외측 보호층의 두께는, 표면 처리층의 두께를 포함한 두께이다.
편광판(100)을 화상 표시 장치에 적용하였을 때에 표시 패널 측에 배치되는 보호층(내측 보호층)의 두께는 바람직하게는 5㎛∼200㎛, 보다 바람직하게는 10㎛∼100㎛, 더욱 바람직하게는 10㎛∼60㎛이다. 하나의 실시 형태에서는, 내측 보호층은 임의의 적절한 위상차 값을 갖는 위상차층이다. 위상차층으로서는, 면내 위상차가 40nm 이상 및/또는 두께 방향 위상차가 80nm 이상인 위상차를 갖는 위상차 필름을 이용할 수 있다. 면내 위상차는 통상적으로 40∼200nm의 범위로, 두께 방향 위상차는 통상적으로 80∼300nm의 범위로 제어된다. 위상차 필름으로서는, 고분자 소재를 1축 또는 2축 연신 처리하여 형성되는 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차 필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로는 20∼150㎛ 정도이다.
C. 편광막의 제조 방법
본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 편광막의 제조 방법은, 상기와 같이 열가소성 수지 기재의 편측에, 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하여 적층체로 하는 것, 및 상기 적층체에 공중 연신 처리와 염색 처리를 이 순서대로 실시하는 것을 포함한다. 상기 공중 연신 처리 후의 상기 폴리비닐알코올계 수지층은, 전반사 감쇠 분광 측정에 의해 산출되는 결정화 지수가 1.55 이상 1.7 이하이고, 또한 배향 함수가 0.22 이상 0.31 이하이다. 바람직하게는, 공중 연신 처리 후에, 적층체에 수중 연신 처리를 실시하는 것을 포함하고, 공중 연신 처리에서의 연신 배율이 3.0배 이상이며, 수중 연신 처리에서의 연신 배율은 1.8배 이하이다. 이와 같이, 종래의 제조 방법에 비하여 공중 연신 처리에서의 연신 배율이 높고, 또한, 공중 연신 처리에서의 연신 배율을 낮게 설정함으로써, 공중 연신 처리 후의 PVA계 수지층의 결정화를 촉진함과 함께, 열가소성 수지 기재의 과도한 결정화를 억제할 수 있다. 이에 의해, 두께 편차가 작고, 또한, 우수한 광학 특성을 갖는 편광막이 얻어질 수 있다.
C-1. 적층체의 제작
열가소성 수지 기재와 PVA계 수지층과의 적층제를 제작하는 방법으로서는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 바람직하게는 장척상의 열가소성 수지 기재의 표면에, PVA계 수지를 포함하는 도포액을 도포하고, 건조함으로써, 열가소성 수지 기재 위에 PVA계 수지층을 형성한다.
도포액의 도포 방법으로서는, 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 예컨대, 롤 코트법, 스핀 코트법, 와이어 바 코트법, 딥 코트법, 다이 코트법, 커튼 코트법, 스프레이 코트법, 나이프 코트법(콤마 코트법(comma coat) 등) 등을 들 수 있다. 상기 도포액의 도포·건조 온도는 바람직하게는 50℃ 이상이다.
PVA계 수지층의 두께는 바람직하게는 3㎛∼40㎛, 더욱 바람직하게는 3㎛∼20㎛이다.
PVA계 수지층을 형성하기 전에, 열가소성 수지 기재에 표면 처리(예컨대, 코로나 처리 등)를 실시하여도 되고, 열가소성 수지 기재 위에 이접착층(易接着層)을 형성하여도 된다. 이와 같은 처리를 행함으로써, 열가소성 수지 기재와 PVA계 수지층과의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
C-1-1. 열가소성 수지 기재
열가소성 수지 기재의 두께는 바람직하게는 20㎛∼300㎛, 보다 바람직하게는 50㎛∼200㎛이다. 20㎛ 미만이면 PVA계 수지층의 형성이 곤란하게 될 우려가 있다. 300㎛를 초과하면, 예컨대 후술하는 수중 연신 처리에서, 열가소성 수지 기재가 물을 흡수하는 데에 장시간을 필요로 함과 함께, 연신에 과대한 부하를 필요로 할 우려가 있다.
열가소성 수지 기재는 바람직하게는 그의 흡수율이 0.2% 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.3% 이상이다. 가소성 수지 기재는 물을 흡수하고, 물이 가소제적인 작용을 하여 가소화될 수 있다. 그 결과, 연신 응력을 대폭 저하시킬 수 있어, 고배율로 연신할 수 있다. 한편, 열가소성 수지 기재의 흡수율은 바람직하게는 3.0% 이하, 더욱 바람직하게는 1.0% 이하이다. 이와 같은 열가소성 수지 기재를 이용함으로써, 제조 시에 열가소성 수지 기재의 치수 안정성이 현저하게 저하하여, 얻어지는 편광막의 외관이 악화되는 등의 문제를 방지할 수 있다. 또한, 수중 연신 시에 기재가 파단하거나, 열가소성 수지 기재로부터 PVA계 수지층이 박리하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 열가소성 수지 기재의 흡수율은, 예컨대 구성 재료에 변성기를 도입함으로써 조정할 수 있다. 흡수율은 JIS K 7209에 준하여 구할 수 있는 값이다.
열가소성 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)는 바람직하게는 120℃ 이하이다. 이와 같은 열가소성 수지 기재를 이용함으로써, PVA계 수지층의 결정화를 억제하면서 적층체의 연신성을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 물에 의한 열가소성 수지 기재의 가소화와 수중 연신을 양호하게 행하는 것을 고려하면, 100℃ 이하, 나아가 90℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 한편, 열가소성 수지 기재의 유리 전이 온도는 바람직하게는 60℃ 이상이다. 이와 같은 열가소성 수지 기재를 이용함으로써, 상기 PVA계 수지를 포함하는 도포액을 도포·건조할 때에, 열가소성 수지 기재가 변형(예컨대, 요철이나 처짐, 주름 등의 발생)하는 등의 문제를 방지하여 양호하게 적층체를 제작할 수 있다. 또한, PVA계 수지층의 연신을, 적합한 온도(예컨대, 60℃ 정도)에서 양호하게 행할 수 있다. 또한, 열가소성 수지 기재의 유리 전이 온도는, 예컨대 구성 재료에 변성기를 도입하는, 결정화 재료를 이용하여 가열함으로써 조정할 수 있다. 유리 전이 온도(Tg)는, JIS K 7121에 준하여 구할 수 있는 값이다.
열가소성 수지 기재의 구성 재료로서는 임의의 적절한 열가소성 수지가 채용될 수 있다. 열가소성 수지로서는 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 노보넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 이들의 공중합체 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 바람직하게는 노보넨계 수지, 비정질의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지이다.
하나의 실시 형태에서는, 비정질의(결정화되지 않은) 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지가 바람직하게 이용된다. 그 중에서도, 비정성의(결정화되기 어려운) 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지가 특히 바람직하게 이용된다. 비정성의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지의 구체예로서는, 디카복실산으로서 이소프탈산 및/또는 시클로헥산디카복실산을 더 포함하는 공중합체나, 글리콜로서 시클로헥산디메탄올이나 디에틸렌글리콜을 더 포함하는 공중합체를 들 수 있다.
바람직한 실시 형태에서는, 열가소성 수지 기재는 이소프탈산 유닛을 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지로 구성된다. 이와 같은 열가소성 수지 기재는 연신성이 극히 우수함과 함께, 연신 시의 결정화가 억제될 수 있기 때문이다. 이는, 이소프탈산 유닛을 도입함으로써, 주쇄에 큰 굴곡을 부여하는 것에 의한 것으로 생각된다. 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지는, 테레프탈산 유닛 및 에틸렌글리콜 유닛을 포함한다. 이소프탈산 유닛의 함유 비율은, 전 반복 단위의 합계에 대하여 바람직하게는 0.1몰% 이상, 더욱 바람직하게는 1.0몰% 이상이다. 연신성이 극히 우수한 열가소성 수지 기재를 얻을 수 있기 때문이다. 한편, 이소프탈산 유닛의 함유 비율은, 전 반복 단위의 합계에 대하여 바람직하게는 20몰% 이하, 보다 바람직하게는 10몰% 이하이다. 이와 같은 함유 비율로 설정함으로써, 후술하는 건조 수축 처리에서 결정화도를 양호하게 증가시킬 수 있다.
열가소성 수지 기재는 미리(PVA계 수지층을 형성하기 전) 연신되어 있어도 된다. 하나의 실시 형태에서는, 장척상의 열가소성 수지 기재의 횡방향으로 연신되어 있다. 횡방향은 바람직하게는 후술하는 적층체의 연신 방향에 직교하는 방향이다. 또한, 본 명세서에서, '직교'란, 실질적으로 직교하는 경우도 포함한다. 여기에서, '실질적으로 직교'란, 90°±5.0°인 경우를 포함하고, 바람직하게는 90°±3.0°, 더욱 바람직하게는 90°±1.0°이다. 열가소성 수지 기재의 연신 온도는, 유리 전이 온도(Tg)에 대하여 바람직하게는 Tg-10℃∼Tg+50℃이다. 열가소성 수지 기재의 연신 배율은 바람직하게는 1.5배∼3.0배이다. 열가소성 수지 기재의 연신 방법으로서는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 구체적으로는 고정단 연신이어도 되고, 자유단 연신이어도 된다. 연신 방식은 건식이어도 되고, 습식이어도 된다. 열가소성 수지 기재의 연신은 한 단계로 행하여도 되고, 다단계로 행하여도 된다. 다단계로 행하는 경우, 상술한 연신 배율은 각 단계의 연신 배율의 곱이다.
C-1-2. 도포액
도포액은, 대표적으로는 상기 PVA계 수지를 용매에 용해시킨 용액이다. 용매로서는 예컨대 물, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 각종 글리콜류, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올류, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 등의 아민류를 들 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다. 이들 중에서도 바람직하게는 물이다. 용액의 PVA계 수지 농도는 용매 100중량부에 대하여, 바람직하게는 3중량부∼20중량부이다. 이와 같은 수지 농도이면, 열가소성 수지 기재에 밀착한 균일한 도포막을 형성할 수 있다.
도포액에, 첨가제를 배합하여도 된다. 첨가제로서는 예컨대 가소제, 계면활성제 등을 들 수 있다. 가소제로서는 예컨대 에틸렌글리콜이나 글리세린 등의 다가 알코올을 들 수 있다. 계면활성제로서는 예컨대 비이온 계면활성제를 들 수 있다. 이들은, 얻어지는 PVA계 수지층의 균일성이나 염색성, 연신성을 보다 한층 향상시킬 목적으로 사용될 수 있다.
상기 PVA계 수지로서는, 임의의 적절한 수지가 채용될 수 있다. 예컨대 폴리비닐알코올 및 에틸렌-비닐알코올 공중합체를 들 수 있다. 폴리비닐알코올은 폴리초산비닐을 비누화함으로써 얻어진다. 에틸렌-비닐알코올 공중합체는 에틸렌-초산비닐 공중합체를 비누화함으로써 얻어진다. PVA계 수지의 비누화도는 통상적으로 85몰%∼100몰%이고, 바람직하게는 95.0몰%∼99.95몰%, 더욱 바람직하게는 99.0몰%∼99.93몰%이다. 비누화도는, JIS K 6726-1994에 준하여 구할 수 있다. 이와 같은 비누화도의 PVA계 수지를 이용함으로써, 내구성이 우수한 편광막이 얻어질 수 있다. 비누화도가 지나치게 높은 경우에는 겔화되어 버릴 우려가 있다.
PVA계 수지의 평균 중합도는 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 평균 중합도는 통상적으로 1000∼10000이고, 바람직하게는 1200∼4500, 더욱 바람직하게는 1500∼4300이다. 또한, 평균 중합도는, JIS K 6726-1994에 준하여 구할 수 있다.
C-2. 공중 보조 연신 처리
공중 연신 처리에서의 연신 배율은, 바람직하게는 3.0배∼4.0배이다. 이에 의해, 공중 연신 처리 후의 PVA계 수지층의 결정화 지수 및 배향 함수를 소망하는 수치 범위 내로 제어할 수 있다. 또한, 이와 같이, 종래의 제조 방법에 비하여 공중 연신 처리에서의 연신 배율을 높게 설정함으로써, 후술하는 수중 연신 처리에서 소망하는 광학 특성을 실현하기 위한 연신 배율을 낮게 설정할 수 있다. 이에 의해, 수중 연신 처리에 의한 열가소성 수지 기재의 과도한 결정화를 억제할 수 있다.
공중 보조 연신의 연신 방법은 고정단 연신(예컨대, 텐터 연신기를 이용하여 연신하는 방법)이어도 되고, 자유단 연신(예컨대, 원주 속도가 상이한 롤 사이에 적층체를 통과시켜 1축 연신하는 방법)이어도 되지만, 높은 광학 특성을 얻기 위해서는 자유단 연신이 적극적으로 채용될 수 있다. 하나의 실시 형태에서는, 공중 연신 처리는, 장척상의 상기 적층체를 그 길이 방향으로 반송하면서, 가열 롤 사이의 원주 속도차에 의해 연신하는 가열 롤 연신 공정을 포함한다. 공중 연신 처리는, 대표적으로는 존 연신 공정과 가열 롤 연신 공정을 포함한다. 또한, 존 연신 공정과 가열 롤 연신 공정의 순서는 한정되지 않고, 존 연신 공정이 먼저 행하여져도 되고, 가열 롤 연신 공정이 먼저 행하여져도 된다. 존 연신 공정은 생략되어도 된다. 하나의 실시 형태에서는, 존 연신 공정 및 가열 롤 연신 공정이 이 순서대로 행하여진다. 또한, 다른 실시 형태에서는, 텐터 연신기에서, 필름 단부를 파지(把持)하고, 텐터 사이의 거리를 유동 방향으로 확장함으로써 연신된다(텐터 사이의 거리의 확장이 연신 배율이 된다). 이때, 폭 방향(유동 방향에 대하여 수직 방향)의 텐터의 거리는 임의로 접근하도록 설정된다. 바람직하게는 유동 방향의 연신 배율에 대하여 자유단 연신에 의해 가까워지도록 설정될 수 있다. 자유단 연신의 경우, 폭 방향의 수축률=(1/연신 배율)1/2로 계산된다.
공중 보조 연신은 한 단계로 행하여도 되고, 다단계로 행하여도 된다. 다단계로 행하는 경우, 연신 배율은 각 단계의 연신 배율의 곱이다. 공중 보조 연신에서의 연신 방향은 바람직하게는 수중 연신의 연신 방향과 거의 동일하다.
공중 보조 연신과 수중 연신을 조합한 경우의 최대 연신 배율은, 적층체의 원래 길이에 대하여 바람직하게는 5.0배 이상, 보다 바람직하게는 5.5배 이상, 더욱 바람직하게는 6.0배 이상이다. 본 명세서에서 '최대 연신 배율'이란, 적층체가 파단하기 직전의 연신 배율을 말하며, 별도로 적층체가 파단하는 연신 배율을 확인하여 그 값보다도 0.2 낮은 값을 말한다.
공중 보조 연신의 연신 온도는 열가소성 수지 기재의 형성 재료, 연신 방식 등에 따라 임의의 적절한 값으로 설정할 수 있다. 연신 온도는 바람직하게는 열가소성 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg) 이상이고, 더욱 바람직하게는 열가소성 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)+10℃ 이상, 특히 바람직하게는 Tg+15℃ 이상이다. 한편, 연신 온도의 상한은 바람직하게는 170℃이다. 이와 같은 온도에서 연신함으로써, PVA계 수지의 결정화가 급속하게 진행되는 것을 억제하여, 당해 결정화에 의한 문제(예컨대, 연신에 의한 PVA계 수지층의 배향을 방해)를 억제할 수 있다.
C-3. 불용화 처리
필요에 따라 공중 보조 연신 처리 후, 수중 연신 처리나 염색 처리 전에 불용화 처리를 실시한다. 상기 불용화 처리는 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA계 수지층을 침지함으로써 행한다. 불용화 처리를 실시함으로써, PVA계 수지층에 내수성을 부여하고, 물에 침지하였을 때의 PVA의 배향 저하를 방지할 수 있다. 당해 붕산 수용액의 농도는 물 100중량부에 대하여 바람직하게는 1중량부∼4중량부이다. 불용화욕(붕산 수용액)의 액체 온도는 바람직하게는 20℃∼50℃이다.
C-4. 염색 처리
상기 염색 처리는 대표적으로는 PVA계 수지층을 요오드로 염색함으로써 행한다. 구체적으로는 PVA계 수지층에 요오드를 흡착시킴으로써 행한다. 당해 흡착 방법으로서는 예컨대 요오드를 포함하는 염색액에 PVA계 수지층(적층체)을 침지시키는 방법, PVA계 수지층에 당해 염색액을 도공하는 방법, 당해 염색액을 PVA계 수지층에 분무하는 방법 등을 들 수 있다. 바람직하게는 염색액(염색욕)에 적층체를 침지시키는 방법이다. 요오드가 양호하게 흡착할 수 있기 때문이다.
상기 염색액은 바람직하게는 요오드 수용액이다. 요오드의 배합량은 물 100중량부에 대하여 바람직하게는 0.05중량부∼0.5중량부이다. 요오드의 물에 대한 용해도를 높이기 위하여, 요오드 수용액에 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물로서는 예컨대 요오드화 칼륨, 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 아연, 요오드화 알루미늄, 요오드화 납, 요오드화 구리, 요오드화 바륨, 요오드화 칼슘, 요오드화 주석, 요오드화 티탄 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 바람직하게는 요오드화 칼륨이다. 요오드화물의 배합량은 물 100중량부에 대하여 바람직하게는 0.1중량부∼10중량부, 보다 바람직하게는 0.3중량부∼5중량부이다. 염색액의 염색 시의 액체 온도는 PVA계 수지의 용해를 억제하기 위하여 바람직하게는 20℃∼50℃이다. 염색액에 PVA계 수지층을 침지시키는 경우, 침지 시간은 PVA계 수지층의 투과율을 확보하기 위하여 바람직하게는 5초∼5분이고, 보다 바람직하게는 30초∼90초이다.
염색 조건(농도, 액체 온도, 침지 시간)은 최종적으로 얻어지는 편광막의 편광도 또는 단체 투과율이 소정의 범위가 되도록 설정할 수 있다. 하나의 실시 형태에서는, 얻어지는 편광막의 단체 투과율이 44.5%∼45.0%가 되도록 침지 시간을 설정한다. 다른 실시 형태에서는, 얻어지는 편광막의 편광도가 99.0% 이상이 되도록 침지 시간을 설정한다.
붕산을 함유하는 처리욕에 적층체를 침지하는 처리(대표적으로는 불용화 처리) 후에 연속하여 염색 처리를 행하는 경우, 당해 처리욕에 포함되는 붕산이 염색욕에 혼입함으로써 염색욕의 붕산 농도가 경시적으로 변화하고, 그 결과 염색성이 불안정하게 되는 경우가 있다. 상기와 같은 염색성의 불안정화를 억제하기 위하여, 염색욕의 붕산 농도의 상한은 물 100중량부에 대하여 바람직하게는 4중량부, 보다 바람직하게는 2중량부가 되도록 조정된다. 한편으로, 염색욕의 붕산 농도의 하한은 물 100중량부에 대하여 바람직하게는 0.1중량부이고, 보다 바람직하게는 0.2중량부이며, 더욱 바람직하게는 0.5중량부이다. 하나의 실시 형태에서는, 미리 붕산이 배합된 염색욕을 이용하여 염색 처리를 행한다. 이에 의해, 상기 처리욕의 붕산이 염색욕에 혼입한 경우의 붕산 농도의 변화의 비율을 저감할 수 있다. 미리 염색욕에 배합된 붕산의 배합량(즉, 상기 처리욕에서 유래되지 않은 붕산의 함유량)은 물 100중량부에 대하여 바람직하게는 0.1중량부∼2중량부이고, 보다 바람직하게는 0.5중량부∼1.5중량부이다.
C-5. 가교 처리
필요에 따라, 염색 처리 후, 수중 연신 처리 전에 가교 처리를 실시한다. 상기 가교 처리는 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA계 수지층을 침지시킴으로써 행한다. 가교 처리를 실시함으로써, PVA계 수지층에 내수성을 부여하고, 이후의 수중 연신에서 고온의 수중으로 침지하였을 때의 PVA의 배향 저하를 방지할 수 있다. 당해 붕산 수용액의 농도는 물 100중량부에 대하여 바람직하게는 1중량부∼5중량부이다. 또한, 상기 염색 처리 후에 가교 처리를 행하는 경우, 추가로 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물을 배합함으로써, PVA계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물의 배합량은 물 100중량부에 대하여 바람직하게는 1중량부∼5중량부이다. 요오드화물의 구체예는 상술한 바와 같다. 가교욕(붕산 수용액)의 액체 온도는 바람직하게는 20℃∼50℃이다.
C-6. 수중 연신 처리
수중 연신 처리에서의 연신 배율은, 바람직하게는 1.8배 이하이고, 보다 바람직하게는 1.5배이다. 이에 의해, 수중 연신 처리에 의한 열가소성 수지 기재의 과도한 결정화를 억제할 수 있다. 또한 공중 보조 연신과 조합한 높은 총 연신 배율을 실현하고, 광학 특성이 극히 우수한 편광막을 제조할 수 있다.
수중 연신 처리는 적층체를 연신욕에 침지시켜서 행한다. 수중 연신 처리에 의하면, 상기 열가소성 수지 기재나 PVA계 수지층의 유리 전이 온도(대표적으로는 80℃ 정도)보다도 낮은 온도에서 연신할 수 있고, PVA계 수지층을, 그의 결정화를 억제하면서 고배율로 연신할 수 있다. 그 결과, 우수한 광학 특성을 갖는 편광막을 제조할 수 있다.
적층체의 연신 방법은 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는 고정단 연신이어도 되고, 자유단 연신(예컨대, 원주 속도가 상이한 롤 사이에 적층체를 통과시켜 1축 연신하는 방법)이어도 된다. 바람직하게는 자유단 연신이 선택된다. 적층체의 연신은 한 단계로 행하여도 되고, 다단계로 행하여도 된다. 다단계로 행하는 경우, 후술하는 적층체의 연신 배율(최대 연신 배율)은 각 단계의 연신 배율의 곱이다.
수중 연신은 바람직하게는 붕산 수용액 중에 적층체를 침지시켜서 행한다(붕산 수중 연신). 연신욕으로서 붕산 수용액을 이용함으로써, PVA계 수지층에 연신 시에 걸리는 장력을 견디는 강성과, 물에 용해되지 않는 내수성을 부여할 수 있다. 구체적으로는, 붕산은 수용액 중에서 테트라히드록시붕산 음이온을 생성하여 PVA계 수지와 수소 결합에 의해 가교될 수 있다. 그 결과, PVA계 수지층에 강성과 내수성을 부여하여 양호하게 연신할 수 있고, 우수한 광학 특성을 갖는 편광막을 제조할 수 있다.
상기 붕산 수용액은 바람직하게는 용매인 물에 붕산 및/또는 붕산염을 용해시킴으로써 얻어진다. 붕산 농도는 물 100중량부에 대하여 바람직하게는 1중량부∼10중량부이고, 보다 바람직하게는 2.5중량부∼6중량부이며, 특히 바람직하게는 3중량부∼5중량부이다. 붕산 농도를 1중량부 이상으로 함으로써, PVA계 수지층의 용해를 효과적으로 억제할 수 있고, 보다 고특성의 편광막을 제조할 수 있다. 또한, 붕산 또는 붕산염 이외에, 붕사 등의 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 용매에 용해시켜 얻어진 수용액도 이용할 수 있다.
바람직하게는 상기 연신욕(붕산 수용액)에 요오드화물을 배합한다. 요오드화물을 배합함으로써, PVA계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물의 구체예는 상술한 바와 같다. 요오드화물의 농도는 물 100중량부에 대하여 바람직하게는 0.05중량부∼15중량부, 보다 바람직하게는 0.5중량부∼8중량부이다.
연신 온도(연신욕의 액체 온도)는 바람직하게는 40℃∼85℃, 보다 바람직하게는 60℃∼75℃이다. 이와 같은 온도이면, PVA계 수지층의 용해를 억제하면서 고배율로 연신할 수 있다. 구체적으로는 상술한 바와 같이 열가소성 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)는, PVA계 수지층의 형성과의 관계에서 바람직하게는 60℃ 이상이다. 이 경우 연신 온도가 40℃를 하회하면, 물에 의한 열가소성 수지 기재의 가소화를 고려하여도 양호하게 연신할 수 없을 우려가 있다. 한편, 연신욕의 온도가 고온이 될수록, PVA계 수지층의 용해성이 높아져서, 우수한 광학 특성이 얻어지지 않을 우려가 있다. 적층체의 연신욕으로의 침지 시간은 바람직하게는 15초∼5분이다.
C-7. 건조 처리
상기 건조 처리는, 존 전체를 가열하여 행하는 존 가열에 의해 행하여도 되고, 반송 롤을 가열하는(이른바 가열 롤을 이용하는) 것에 의해 행할 수도 있다(가열 롤 건조 방식). 바람직하게는 그 양쪽을 이용한다. 가열 롤을 이용하여 건조시킴으로써, 효율적으로 적층체의 가열 컬을 억제하여, 외관이 우수한 편광막을 제조할 수 있다. 구체적으로는, 가열 롤에 적층체를 따르게 한 상태에서 건조함으로써, 상기 열가소성 수지 기재의 결정화를 효율적으로 촉진시켜서 결정화도를 증가시킬 수 있고, 비교적 낮은 건조 온도이어도 열가소성 수지 기재의 결정화도를 양호하게 증가시킬 수 있다. 그 결과, 열가소성 수지 기재는 그의 강성이 증가하여, 건조에 의한 PVA계 수지층의 수축에 견딜 수 있는 상태가 되어 컬이 억제된다. 또한, 가열 롤을 이용함으로써, 적층체를 평평한 상태로 유지하면서 건조할 수 있으므로, 컬 뿐만 아니라 주름의 발생도 억제할 수 있다. 이 때, 적층체는 건조 수축 처리에 의해 폭 방향으로 수축시킴으로써 광학 특성을 향상시킬 수 있다. PVA 및 PVA/요오드 착체의 배향성을 효과적으로 높일 수 있기 때문이다.
C-8. 기타 처리
바람직하게는 수중 연신 처리 후, 건조 처리 전에 세정 처리를 실시한다. 상기 세정 처리는 대표적으로는 요오드화 칼륨 수용액에 PVA계 수지층을 침지시킴으로써 행한다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 각 특성의 측정 방법 및 평가 방법은 이하와 같다. 또한, 별도로 명기하지 않는 한, 실시예 및 비교예에서의 '부' 및 '%'는 중량 기준이다.
(1) 결정화 지수
공중 연신 처리 후의 적층체에 대하여, 푸리에 변환 적외선 분광광도계(Perkin Elmer사 제조, 제품명 'SPECTRUM2000')를 이용하고, 편광을 측정광으로 하여 ATR 측정에 의해 PVA계 수지층 표면의 평가를 행하였다. 구체적으로는, 측정 편광을 연신 방향에 대하여 0°와 90°로 한 상태에서 측정을 실시하고, 얻어진 스펙트럼의 1141cm-1 및 1140cm-1의 강도를 이용하여, 하기 식에 따라 결정화 지수를 산출하였다.
결정화 지수=((IC-0+2×IC-90)/3)/((IR-0+2×IR-90)/3)
단,
IC-0: 측정광(편광)을 연신 방향과 평행 방향으로 입사하여 측정하였을 때의 1141cm-1의 강도
IC-90: 측정광(편광)을 연신 방향과 수직 방향으로 입사하여 측정하였을 때의 1141cm-1의 강도
IR-0: 측정광(편광)을 연신 방향과 평행 방향으로 입사하여 측정하였을 때의 1140cm-1의 강도
IR-90: 측정광(편광)을 연신 방향과 수직 방향으로 입사하여 측정하였을 때의 1140cm-1의 강도
(2) 배향 함수
공중 연신 처리 후의 적층체에 대하여, 푸리에 변환 적외선 분광광도계(Perkin Elmer사 제조, 제품명 'SPECTRUM2000')를 이용하고, 편광을 측정광으로 하여 ATR 측정에 의해 PVA계 수지층 표면의 평가를 행하였다. 구체적으로는, 측정 편광을 연신 방향에 대하여 0°와 90°로 한 상태에서 측정을 실시하고, 2941cm-1의 강도를 이용하여, 하기 식에 따라 배향 함수를 산출하였다.
f=(3<cos2θ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
단,
c=(3cos2β-1)/2
β=90deg ⇒ f=-2×(1-D)/(2D+1)
θ: 분자쇄·연신 방향
β: 분자쇄·전이 쌍극자 모멘트
D=(I⊥)/(I//)
(PVA 분자가 배향될수록 D의 값이 커짐)
I⊥: 측정광(편광)을 연신 방향과 수직 방향으로 입사하여 측정하였을 때의 강도
I//: 측정광(편광)을 연신 방향과 평행 방향으로 입사하여 측정하였을 때의 강도
(3) 두께 편차
실시예 및 비교예의 편광막의 두께를, 간섭 막후계(오츠카전자사 제조, 제품명 'MCPD-3700'을 이용하여 흡수축과 직교하는 방향에서의 한쪽 단부로부터 다른 쪽 단부까지, 2mm 간격으로 측정하였다.
이어서, 상기 한쪽 단부로부터 상기 다른 쪽 단부까지 50mm 마다의 영역 내에서의 최대 두께와 최소 두께의 차를 산출하고, 각 영역에서의 상기 차의 평균값을 산출하여, 상기 평균값을 두께 편차로 하였다.
(4) 광학 특성(단체 투과율 및 편광도)
실시예 및 비교예의 편광판(보호 필름/편광막)에 대하여, 자외선/가시광선 분광광도계(니혼분코사 제조 V-7100)를 이용하여 측정한 단체 투과율 Ts, 평행 투과율 Tp, 직교 투과율 Tc를 각각, 편광막의 Ts, Tp 및 Tc로 하였다. 이들 Ts、Tp 및 Tc는, JIS Z8701의 2도 시야(C광원)에 의해 측정하여 시감도 보정을 행한 Y값이다. 또한, 보호 필름의 굴절률은 1.50이고, 편광막의 보호 필름과는 반대 측의 표면의 굴절률은 1.53이었다.
얻어진 Tp 및 Tc로부터 하기 식에 의해 편광도 P를 구하였다.
편광도(P)(%) = {(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
얻어진 단체 투과율 및 편광도의 값에 기초하여, 이하의 기준으로 광학 특성을 평가하였다.
○: 편광도가 99.0% 이상이다.(단체 투과율=44.5%)
×: 편광도가 99.0% 미만이다.(단체 투과율=44.5%)
[실시예 1]
1. 편광막의 제작
열가소성 수지 기재로서, 장척상이며 흡수율 0.75%, Tg 약 75℃인 비정질의 이소프탈 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 100㎛, 폭: 1450mm)을 이용하였다. 수지 기재의 편측에, 코로나 처리(처리 조건: 55W·min/m2)를 실시하였다.
폴리비닐알코올(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 및 아세토아세틸 변성 PVA (일본합성화학공업사 제조, 상품명 '고세화이머 Z410')를 9:1의 비로 포함하는 PVA 수용액(도포액)을 조제하였다.
수지 기재의 코로나 처리면에 상기 PVA 수용액을 도포하여 60℃에서 건조함으로써, 두께 8㎛의 PVA계 수지층을 형성하고, 적층체를 제작하였다.
얻어진 적층체를, 연신 온도를 120℃∼130℃로 하고 원주 속도가 상이한 롤 사이에서 종방향(길이 방향)으로 3.0배로 자유단 1축 연신하였다(공중 보조 연신 처리).
이어서, 적층체를 액체 온도 40℃의 불용화욕(물 100중량부에 대하여, 붕산을 4중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(불용화 처리).
이어서, 액체 온도 30℃의 염색욕(물 100중량부에 대하여, 요오드와 요오드화 칼륨을 1:7의 중량비로 배합하여 얻어진 요오드 수용액)에, 최종적으로 얻어지는 편광막의 단체 투과율(Ts)이 44.5%가 되도록 농도를 조정하면서 60초간 침지시켰다(염색 처리).
이어서, 액체 온도 40℃의 가교욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 3중량부 배합하고, 붕산을 5중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교 처리).
그 후, 적층체를 액체 온도 70℃의 붕산 수용액(붕산 농도 4.0중량%)에 침지시키면서 원주 속도가 상이한 롤 사이에서 종방향(길이 방향)으로 총 연신 배율이 5.5배가 되도록 1축 연신을 행하였다(수중 연신 처리).
그 후, 적층체를 액체 온도 20℃의 세정욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 4중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시켰다(세정 처리).
그 후, 오븐 중에서 건조함으로써, 수지 기재 위에 폭 1500mm, 두께 3.5㎛의 편광막을 형성하였다.
2. 편광판의 제작
상기에서 얻어진 편광막의 표면(수지 기재와는 반대 측의 면)에, 보호 필름으로서 아크릴계 필름(표면 굴절률 1.50, 40㎛)을 자외선 경화형 접착제를 개재하여 첩합하였다. 구체적으로는 경화형 접착제의 총 두께가 1.0㎛로 되도록 도공하고, 롤기를 사용하여 첩합하였다. 그 후, UV 광선을 보호 필름 측으로부터 조사하여 접착제를 경화시켰다. 이어서, 수지 기재를 박리하고, 보호 필름/편광막의 구성을 갖는 편광판을 얻었다.
[실시예 2]
공중 보조 연신 처리에서, 연신 배율을 3.5배로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광막 및 편광판을 제작하였다.
[비교예 1]
공중 보조 연신 처리에서, 연신 배율을 2.0배로 한 것, 및 연신 온도를 140℃로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광막 및 편광판을 제작하였다.
[비교예 2]
공중 보조 연신 처리에서, 연신 배율을 2.4배로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광막 및 편광판을 제작하였다.
[비교예 3]
공중 보조 연신 처리에서, 연신 배율을 4.0배로 한 것, 및 연신 온도를 140℃로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광막의 제작을 시도하였지만, 수중 연신 처리에서 적층체가 파단하여, 편광막 및 편광판을 제작할 수 없었다.
[비교예 4]
공중 보조 연신 처리에서, 연신 배율을 4.5배로 한 것, 및 수중 연신 처리를 실시하지 않았던 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광막 및 편광판을 제작하였다.
<평가>
실시예 및 비교예에 대하여, 공중 연신 처리 후의 PVA계 수지층의 결정화 지수 및 배향 함수를 상기 (1) 및 (2)에 따라 산출하고, 편광막의 두께 편차를 상기 (3)에 따라 산출하여, 편광판의 광학 특성을 상기 (4)에 따라 평가하였다. 또한, 실시예 및 비교예의 편광판을 화상 표시 장치에 적용하였을 때의 줄무늬 얼룩의 유무를 확인하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
표 1로부터 분명하듯이, 비교예 1 및 4의 편광판은 광학 특성이 낮고, 또한 비교예 1 및 2의 편광판에서는 줄무늬 얼룩이 시인되었다. 비교예 3의 제조 조건에서는, 수중 연신 처리에서 적층체가 파단되어 버리고, 편광막을 제작할 수 조차 없었다. 이에 대하여, 실시예 1 및 2의 편광판은, 우수한 광학 특성을 갖고, 줄무늬 얼룩은 확인되지 않았다.
산업상 이용가능성
본 발명의 편광막은 화상 표시 장치에 적합하게 이용된다.
10: 편광막
20: 제1 보호층
30: 제2 보호층
100: 편광판
20: 제1 보호층
30: 제2 보호층
100: 편광판
Claims (5)
- 두께가 8㎛ 이하이고,
흡수축과 직교하는 방향에 따라 한 쪽 단부로부터 다른 쪽 단부까지 50mm의 영역 마다의 최대 두께와 최소 두께의 차의 평균값이 70nm 이하인, 편광막. - 제1항에 있어서,
단체 투과율이 44.5% 이상이고, 편광도가 99.0% 이상인, 편광막. - 제1항 또는 제2항에 기재된 편광막과, 상기 편광막의 적어도 한쪽 측에 배치된 보호층을 갖는 편광판.
- 열가소성 수지 기재의 편측에, 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하여 적층체로 하는 것, 및
상기 적층체에, 공중 연신 처리와 염색 처리를 이 순서대로 실시하는 것을 포함하고,
상기 공중 연신 처리 후의 상기 폴리비닐알코올계 수지층은 전반사 감쇠 분광 측정에 의해 산출되는 결정화 지수가 1.55 이상 1.7 이하이고, 또한 배향 함수가 0.22 이상 0.31 이하인, 편광막의 제조 방법. - 제4항에 있어서,
상기 공중 연신 처리 후에, 상기 적층체에 수중 연신 처리를 실시하는 것을 더 포함하고,
상기 공중 연신 처리에서의 연신 배율이 3.0배 이상이고, 상기 수중 연신 처리에서의 연신 배율이 1.8배 이하인, 편광막의 제조 방법.
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