KR20220103705A - 편광판 및 편광판 롤 - Google Patents

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KR20220103705A
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카즈야 미와
타카시 카미조
다이스케 하마모토
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 매우 얇음에도 불구하고 내구성이 우수한 편광판을 제공한다. 본 발명의 편광판은, 편광자와, 편광자의 한쪽 측에 배치된 제1 보호층과, 편광자의 다른 한쪽 측에 배치된 제2 보호층을 포함한다. 제1 보호층은 에폭시 수지의 유기 용매 용액의 도포막의 고화물로 구성되어 있고, 제2 보호층은 수지 필름으로 구성되어 있다. 하나의 실시형태에서는, 제1 보호층의 두께는 10㎛ 이하이고, 유리전이온도는 90℃ 이상이다.

Description

편광판 및 편광판 롤
본 발명은, 편광판 및 편광판 롤에 관한 것이다.
화상 표시 장치(예컨대, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치)에는, 그의 화상 형성 방식에 기인하여, 많은 경우, 표시 셀의 적어도 한쪽 측에 편광판이 배치되어 있다. 근래, 화상 표시 장치의 박형화 및 플렉서블화가 진행되고 있고, 이에 따라 편광판의 박형화도 강하게 요망되고 있다. 그러나, 편광판을 얇게 하면 할수록 가열 가습 환경 하에서의 광학 특성이 저하한다는 내구성의 문제가 현저해진다.
일본 공개특허공보 제2015-210474호
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그의 주된 목적은, 매우 얇음에도 불구하고 내구성이 우수한 편광판을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 편광판은, 편광자와, 해당 편광자의 한쪽 측에 배치된 제1 보호층과, 해당 편광자의 다른 한쪽 측에 배치된 제2 보호층을 포함한다. 제1 보호층은 에폭시 수지의 유기 용매 용액의 도포막의 고화물로 구성되어 있고, 제2 보호층은 수지 필름으로 구성되어 있다.
하나의 실시형태에서는, 상기 제1 보호층의 두께는 10㎛ 이하이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 제1 보호층의 유리전이온도는 90℃ 이상이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 제1 보호층의 요오드 흡착량은 0.4kcps/㎛ 이하이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 제1 보호층의 면내 위상차 Re(550)가 -50㎚~+50㎚이고, 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 -50㎚~+50㎚이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 제1 보호층은 화상 표시 장치의 표시 셀 측에 배치되고, 상기 제2 보호층은 해당 표시 셀의 반대 측에 배치된다.
하나의 실시형태에서는, 상기 편광판은, 화상 표시 장치의 시인 측에 배치된다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 편광판 롤이 제공된다. 이 편광판 롤은, 상기의 편광판이 롤상으로 권회되어 이루어진다.
본 발명에 의하면, 편광자의 양측에 배치되는 보호층 중 한쪽을 에폭시 수지의 유기 용매 용액의 도포막의 고화물로 구성함으로써, 매우 얇음에도 불구하고, 내구성이 우수한 편광판을 얻을 수 있다.
도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 편광판의 개략 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 편광판의 제조 방법에서의 가열 롤을 이용한 건조 수축 처리의 일례를 나타내는 개략도이다.
A. 편광판의 개략
도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 편광판의 개략 단면도이다. 도시예의 편광판(100)은, 편광자(10)와, 편광자(10)의 한쪽 측에 배치된 제1 보호층(20)과, 편광자(10)의 다른 한쪽 측에 배치된 제2 보호층(30)을 포함한다. 편광자(10)의 두께는, 바람직하게는 8㎛ 이하이다. 편광판(100)은, 화상 표시 장치에 적용되는 경우, 표시 셀의 시인 측에 배치되어도 되고, 시인 측과 반대 측(배면 측)에 배치되어도 된다. 어느 경우도, 제1 보호층(20)은 표시 셀 측에 배치되어도 되고, 표시 셀과 반대 측(외측)에 배치되어도 된다. 하나의 실시형태에서는, 편광판(100)은 표시 셀(결과로서, 화상 표시 장치)의 시인 측에 배치되고, 또한 제1 보호층(20)은 표시 셀 측에 배치된다. 제1 보호층(20)을 표시 셀 측에 배치함으로써, 우수한 광학 특성과 우수한 내구성을 양립한 편광판을 실현할 수 있다.
편광판은, 장척상이어도 되고 매엽(枚葉)상이어도 된다. 편광판이 장척상인 경우, 바람직하게는 롤상으로 권회되어 편광판 롤이 된다.
대표적으로는, 편광판은 한쪽 측(대표적으로는, 표시 셀 측)의 최외층으로서 점착제층을 포함하고, 표시 셀로의 첩합이 가능하게 되어 있다. 필요에 따라, 편광판에는 표면 보호 필름 및/또는 캐리어 필름이 박리 가능하게 가착되어, 편광판을 보강 및/또는 지지할 수 있다. 편광판이 점착제층을 포함하는 경우에는, 점착제층 표면에는 세퍼레이터가 박리 가능하게 가착되어, 실제 사용까지의 사이에 점착제층을 보호함과 함께, 편광판의 롤화를 가능하게 한다.
본 발명의 실시형태에서는, 제1 보호층(20)은 에폭시 수지의 유기 용매 용액의 도포막의 고화물로 구성되어 있다. 이와 같은 구성이면 보호층을 매우 얇게(예컨대, 10㎛ 이하로) 할 수 있다. 또한, 보호층을 편광자에 직접(즉, 접착제층 또는 점착제층을 개재하지 않고) 형성할 수 있다. 본 발명의 실시형태에 따르면, 상기한 바와 같이 편광자 및 제1 보호층이 매우 얇고, 또한 접착제층 또는 점착제층을 생략할 수 있기 때문에, 편광판의 총 두께를 매우 얇게 할 수 있다. 또한, 편광자와 보호층과의 밀착성도 우수하다. 제2 보호층은 수지 필름으로 구성되어 있다. 제2 보호층을 수지 필름으로 구성함으로써 편광판의 취급성(예컨대, 롤 반송성)을 확보할 수 있다.
편광판의 총 두께는, 예컨대 50㎛ 이하이고, 바람직하게는 45㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 40㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 35㎛ 이하이다. 편광판의 총 두께의 하한은, 예컨대 25㎛일 수 있다.
또한, 편광자의 양측에 보호층을 배치하고, 또한 제1 보호층을 에폭시 수지의 유기 용매 용액의 도포막의 고화물로 구성함으로써, 매우 얇음에도 불구하고 내구성이 우수한 편광판을 실현할 수 있다. 구체적으로는, 가열 가습 환경 하에서도 광학 특성의 저하가 억제된 편광판을 실현할 수 있다. 본 발명의 편광판은, 85℃ 및 85％ RH의 환경 하에서 48시간 방치한 후의 단체 투과율(Ts)의 변화량(ΔTs) 및 편광도(P)의 변화량(ΔP)이, 각각 매우 작다. 단체 투과율(Ts)은, 예컨대 자외선/가시광선 분광 광도계(니혼분코사 제조, 제품명 'V7100')를 이용하여 측정될 수 있다. 편광도(P)는, 자외선/가시광선 분광 광도계를 이용하여 측정되는 단체 투과율(Ts), 평행 투과율(Tp) 및 직교 투과율(Tc)로부터, 다음 식에 의해 산출된다.
편광도(P)(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
또한, 상기 Ts, Tp 및 Tc는, JIS Z 8701의 2도 시야(C 광원)에 의해 측정하고, 시감도 보정을 행한 Y값이다. 또한, Ts 및 P는, 실질적으로는 편광자의 특성이다. ΔTs 및 ΔP는, 각각 하기 식에 의해 구할 수 있다.
ΔTs(%)=Ts48-Ts0
ΔP(%)=P48-P0
여기에서, Ts0은 방치 전(초기)의 단체 투과율이고, Ts48은 방치 후의 단체 투과율이며, P0은 방치 전(초기)의 편광도이고, P48은 방치 후의 편광도이다. ΔTs는, 바람직하게는 3.0% 이하이고, 보다 바람직하게는 2.7% 이하이며, 더욱 바람직하게는 2.4% 이하이다. ΔP는, 바람직하게는 -0.05%~0%이고, 보다 바람직하게는 -0.03%~0%이며, 더욱 바람직하게는 -0.01%~0%이다.
본 발명의 편광판은 상기한 바와 같이 매우 얇기 때문에, 플렉서블한 화상 표시 장치에 적합하게 적용될 수 있다. 보다 바람직하게는, 화상 표시 장치는, 만곡한 형상(실질적으로는, 만곡한 표시 화면)을 갖고/갖거나 굴곡 또는 절곡 가능하다. 화상 표시 장치의 구체예로서는, 액정 표시 장치, 일렉트로 루미네센스(EL) 표시 장치(예컨대, 유기 EL 표시 장치, 무기 EL 표시 장치)를 들 수 있다. 말할 것도 없이, 상기의 설명은, 본 발명의 편광판이 통상적인 화상 표시 장치에 적용되는 것을 방해하는 것은 아니다.
이하, 편광자 및 보호층에 대하여 상세하게 설명한다.
B. 편광자
편광자로서는 임의의 적절한 편광자가 채용될 수 있다. 편광자는, 대표적으로는 2층 이상의 적층체를 이용하여 제작될 수 있다. 편광자의 제조 방법에 대해서는 편광판의 제조 방법으로서 D항에서 후술한다.
편광자의 두께는, 바람직하게는 1㎛~8㎛이고, 보다 바람직하게는 1㎛~7㎛이며, 더욱 바람직하게는 2㎛~5㎛이다.
편광자의 붕산 함유량은, 바람직하게는 10중량% 이상이고, 보다 바람직하게는 13중량%~25중량%이다. 편광자의 붕산 함유량이 이와 같은 범위이면, 후술하는 요오드 함유량과의 상승적인 효과에 의해 첩합 시의 컬 조정의 용이성을 양호하게 유지하고, 또한 가열 시의 컬을 양호하게 억제하면서 가열 시의 외관 내구성을 개선할 수 있다. 붕산 함유량은 예컨대, 중화법으로부터 하기 식을 이용하여 단위 중량당의 편광자에 포함되는 붕산량으로서 산출할 수 있다.
Figure pct00001
편광자의 요오드 함유량은, 바람직하게는 2중량% 이상이고, 보다 바람직하게는 2중량%~10중량%이다. 편광자의 요오드 함유량이 이와 같은 범위이면, 상기의 붕산 함유량과의 상승적인 효과에 의해 첩합 시의 컬 조정의 용이성을 양호하게 유지하고, 또한 가열 시의 컬을 양호하게 억제하면서 가열 시의 외관 내구성을 개선할 수 있다. 본 명세서에서 '요오드 함유량'이란 편광자(PVA계 수지 필름) 중에 포함되는 모든 요오드의 양을 의미한다. 보다 구체적으로는, 편광자 중에서 요오드는 요오드 이온(I-), 요오드 분자(I2), 폴리요오드 이온(I3 -, I5 -) 등의 형태로 존재하는데, 본 명세서에서의 요오드 함유량은 이들 형태를 모두 포함한 요오드의 양을 의미한다. 요오드 함유량은, 예컨대 형광 X선 분석의 검량선법에 의해 산출할 수 있다. 또한, 폴리요오드 이온은, 편광자 중에서 PVA-요오드 착체를 형성한 상태로 존재하고 있다. 이와 같은 착체가 형성됨으로써, 가시광선의 파장 범위에서 흡수 이색성(二色性)이 발현할 수 있다. 구체적으로는, PVA와 삼요오드화물 이온과의 착체(PVA·I3 -)는 470㎚ 부근에 흡광 피크를 갖고, PVA와 오요오드화물 이온과의 착체(PVA·I5 -)는 600㎚ 부근에 흡광 피크를 갖는다. 결과로서, 폴리요오드 이온은, 그의 형태에 따라 가시광선의 폭넓은 범위에서 광을 흡수할 수 있다. 한편, 요오드 이온(I-)은 230㎚ 부근에 흡광 피크를 갖고, 가시광선의 흡수에는 실질적으로는 관여하지 않는다. 따라서, PVA와의 착체의 상태로 존재하는 폴리요오드 이온이, 주로 편광자의 흡수 성능에 관여할 수 있다.
편광자는, 바람직하게는, 파장 380㎚~780㎚의 어느 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광자의 단체 투과율(Ts)은, 바람직하게는 40%~48%이고, 보다 바람직하게는 41%~46%이다. 편광자의 편광도(P)는, 바람직하게는 97.0% 이상이고, 보다 바람직하게는 99.0% 이상이며, 더욱 바람직하게는 99.9% 이상이다.
C. 보호층
C-1. 제1 보호층
제1 보호층은 상기한 바와 같이, 에폭시 수지의 유기 용매 용액의 도포막의 고화물로 구성되어 있다. 이하, 제1 보호층의 구성 성분에 대하여 구체적으로 설명하고, 이어서 제1 보호층의 특성을 설명한다.
C-1-1. 에폭시 수지
에폭시 수지는, 바람직하게는 유리전이온도(Tg)가 90℃ 이상이다. 그 결과, 보호층의 Tg가 90℃ 이상이 된다. 에폭시 수지의 Tg가 90℃ 이상이면, 이와 같은 수지로부터 얻어진 보호층을 포함하는 편광판은 내구성이 우수한 것이 되기 쉽다. 에폭시 수지의 Tg는, 바람직하게는 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 110℃ 이상, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상, 특히 바람직하게는 125℃ 이상이다. 한편, 에폭시 수지의 Tg는, 바람직하게는 300℃ 이하, 보다 바람직하게는 250℃ 이하, 더욱 바람직하게는 200℃ 이하, 특히 바람직하게는 160℃ 이하이다. 에폭시 수지의 Tg가 이와 같은 범위이면, 성형성이 우수할 수 있다.
에폭시 수지로서는, 상기와 같은 Tg를 갖는 한에서 임의의 적절한 에폭시 수지가 채용될 수 있다. 에폭시 수지는, 대표적으로는 분자 구조 내에 에폭시기를 갖는 수지를 말한다. 에폭시 수지로서는, 바람직하게는 분자 구조 내에 방향족 환을 갖는 에폭시 수지가 이용된다. 방향족 환을 갖는 에폭시 수지를 이용함으로써, 보다 높은 Tg를 갖는 에폭시 수지가 얻어질 수 있다. 분자 구조 내에 방향족 환을 갖는 에폭시 수지에서의 방향족 환으로서는, 예컨대, 벤젠환, 나프탈렌환, 플루오렌환 등을 들 수 있다. 에폭시 수지는 1종만을 이용하여도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 된다. 2종 이상의 에폭시 수지를 이용하는 경우, 방향족 환을 포함하는 에폭시 수지와, 방향족 환을 포함하지 않는 에폭시 수지를 조합하여 이용하여도 된다.
분자 구조 내에 방향족 환을 갖는 에폭시 수지로서는, 구체적으로는, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르형 에폭시 수지, 비스페놀 F 디글리시딜 에테르형 에폭시 수지, 비스페놀 S 디글리시딜 에테르형 에폭시 수지, 레졸신 디글리시딜 에테르형 에폭시 수지, 히드로퀴논 디글리시딜 에테르형 에폭시 수지, 테레프탈산 디글리시딜 에스테르형 에폭시 수지, 비스페녹시에탄올플루오렌 디글리시딜 에테르형 에폭시 수지, 비스페놀플루오렌 디글리시딜 에테르형 에폭시 수지, 비스크레졸플루오렌 디글리시딜 에테르형 에폭시 수지 등의 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 수지; 노볼락형 에폭시 수지, N,N,O-트리글리시딜-P- 또는 -m-아미노페놀형 에폭시 수지, N,N,O-트리글리시딜-4-아미노-m- 또는 -5-아미노-o-크레졸형 에폭시 수지, 1,1,1-(트리글리시딜 옥시페닐)메탄형 에폭시 수지 등의 3개의 에폭시기를 갖는 에폭시 수지; 글리시딜 아민형 에폭시 수지(예컨대, 디아미노디페닐메탄형, 디아미노디페닐설폰형, 메타크실렌디아민형) 등의 4개의 에폭시기를 갖는 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 또한, 헥사히드로 무수 프탈산형 에폭시 수지, 테트라히드로 무수 프탈산형 에폭시 수지, 다이머산형 에폭시 수지, p-옥시안식향산형 등의 글리시딜 에스테르형 에폭시 수지를 이용하여도 된다.
에폭시 수지의 중량평균 분자량은, 바람직하게는 1000~2000000, 보다 바람직하게는 5000~1000000, 더욱 바람직하게는 10000~500000, 특히 바람직하게는 50000~500000, 가장 바람직하게는 60000~150000이다. 중량평균 분자량은, 예컨대, 겔 침투 크로마토그래프(GPC 시스템, 도소 제조)를 이용하여, 폴리스티렌 환산에 의해 구할 수 있다. 또한, 용제로서는 테트라히드로퓨란이 이용될 수 있다.
에폭시 수지의 에폭시 당량은, 바람직하게는 1000g/당량 이상이고, 보다 바람직하게는 3000g/당량 이상, 더욱 바람직하게는 5000g/당량 이상이다. 또한, 에폭시 수지의 에폭시 당량은, 바람직하게는 30000g/당량 이하이고, 보다 바람직하게는 25000당량 이하, 더욱 바람직하게는 20000g/당량 이하이다. 에폭시 당량이 상기 범위임으로써 보다 안정된 보호층(잔존 모노머가 적고, 충분히 경화한 보호층)을 얻을 수 있다. 또한, 본 명세서에서 '에폭시 당량'이란 '1당량의 에폭시기를 포함하는 에폭시 수지의 질량'을 말하고, JIS K7236에 준하여 측정할 수 있다.
본 발명의 실시형태에서는, 에폭시 수지와 다른 수지를 병용하여도 된다. 즉, 에폭시 수지와 다른 수지와의 블렌드를 보호층의 성형에 제공하여도 된다. 다른 수지로서는, 예컨대, 스티렌계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에스테르, 폴리설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 폴리이미드, 폴리에테르이미드 등의 열가소성 수지를 들 수 있다. 병용하는 수지의 종류 및 배합량은, 목적 및 얻어지는 필름에 소망되는 특성 등에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 예컨대, 스티렌계 수지는 위상차 제어제로서 병용될 수 있다.
에폭시 수지와 다른 수지를 병용하는 경우, 에폭시 수지와 다른 수지와의 블렌드에서의 에폭시 수지의 함유량은, 바람직하게는 50중량%~100중량%, 보다 바람직하게는 60중량%~100중량%, 더욱 바람직하게는 70중량%~100중량%, 특히 바람직하게는 80중량%~100중량%이다. 함유량이 50중량% 미만인 경우에는, 보호층의 내열성 및 편광자와의 충분한 밀착성을 얻지 못할 우려가 있다.
C-1-2. 경화제
에폭시 수지의 유기 용매 용액은 경화제를 추가로 포함하고 있어도 된다. 경화제로서는, 임의의 적절한 경화제를 임의의 적절한 양으로 이용할 수 있다.
C-1-3. 제1 보호층의 구성 및 특성
제1 보호층은 상기한 바와 같이, 에폭시 수지의 유기 용매 용액의 도포막의 고화물로 구성되어 있다. 이와 같은 도포막의 고화물이면, 압출 성형 필름에 비하여 두께를 현격하게 얇게 할 수 있다. 제1 보호층의 두께는, 바람직하게는 10㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 7㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 5㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 3㎛ 이하이다. 제1 보호층의 두께의 하한은, 예컨대 1㎛일 수 있다. 또한, 이론적으로는 분명하지는 않지만, 이와 같은 도포막의 고화물은, 열경화성 수지 또는 활성 에너지선 경화성 수지(예컨대, 자외선 경화성 수지)의 경화물에 비하여 필름 성형 시의 수축이 작고, 잔존 모노머 등이 포함되지 않기 때문에 필름 자체의 열화가 억제되며, 또한, 잔존 모노머 등에 기인하는 편광판(편광자)에 대한 악영향을 억제할 수 있다는 이점을 갖는다. 또한, 수용액 또는 수분산체와 같은 수계의 도포막의 고화물에 비하여 흡습성 및 투습성이 작기 때문에 가습 내구성이 우수하다는 이점을 갖는다. 그 결과, 가열 가습 환경 하에서도 광학 특성을 유지할 수 있는, 내구성이 우수한 편광판을 실현할 수 있다. 에폭시 수지의 유기 용매 용액의 도포막의 고화물인 보호층은, 편광자와의 밀착성이 우수하다. 따라서, 상기와 같은 두께이어도, 종래의 필름을 이용한 보호층과 동일한 정도로 편광자를 보호할 수 있다. 또한, 상기의 두께이어도 내열성도 우수할 수 있다.
제1 보호층의 Tg는, 에폭시 수지에 관하여 상기 C-1-1항에서 설명한 바와 같다.
보호층의 요오드 흡착량은, 바람직하게는 0.4kcps/㎛ 이상이다. 본 명세서에서, 요오드 흡착량은 이하의 방법에 의해 측정한 요오드 흡착량을 말한다.
시료(1cm□, 두께 40㎛, 단막)를 바이알에 넣고, 이 바이알에 요오드 용액(염색액)이 들어간 병을 넣어, 뚜껑을 덮는다. 이어서, 바이알을 65℃에서 6시간 가열하고, 바이알로부터 시료를 취출한다. 연소 이온 크로마토그래피법에 의해, 시료 중의 요오드량을 측정하고, 얻어진 값을 요오드 흡착량으로 하였다.
제1 보호층은, 바람직하게는, 실질적으로 광학적으로 등방성을 갖는다. 본 명세서에서 '실질적으로 광학적으로 등방성을 갖는다'란, 파장 550㎚에서의 위상차가, -50㎚~+50㎚인 것을 말한다. 면내 위상차 Re(550)는, 보다 바람직하게는 -30㎚~+30㎚이고, 더욱 바람직하게는 -10㎚~+10㎚이며, 특히 바람직하게는 0㎚~2㎚이다. 두께 방향의 위상차 Rth(550)는, 보다 바람직하게는 -5㎚~+5㎚이고, 더욱 바람직하게는 -3㎚~+3㎚이며, 특히 바람직하게는 -2㎚~+2㎚이다. 제1 보호층의 Re(550) 및 Rth(550)가 이와 같은 범위이면, 당해 제1 보호층을 포함하는 편광판을 화상 표시 장치에 적용한 경우에 표시 특성에 대한 악영향을 방지할 수 있다. 또한, Re(550)는, 23℃에서의 파장 550㎚의 광으로 측정한 필름의 면내 위상차이다. Re(550)는, 식: Re(550)=(nx-ny)×d에 의해 구할 수 있다. Rth(550)는, 23℃에서의 파장 550㎚의 광으로 측정한 필름의 두께 방향의 위상차이다. Rth(550)는, 식: Rth(550)=(nx-nz)×d에 의해 구할 수 있다. 여기에서, nx는 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향(즉, 지상축 방향)의 굴절률이고, ny는 면내에서 지상축과 직교하는 방향(즉, 진상축 방향)의 굴절률이며, nz는 두께 방향의 굴절률이고, d는 필름의 두께(㎚)이다.
제1 보호층의 두께 3㎛에서의 380㎚로의 광선 투과율은, 높으면 높을수록 바람직하다. 구체적으로는, 광선 투과율은, 바람직하게는 85% 이상, 보다 바람직하게는 88% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상이다. 광선 투과율이 이와 같은 범위이면, 소망하는 투명성을 확보할 수 있다. 광선 투과율은, 예컨대, ASTM-D-1003에 준한 방법으로 측정될 수 있다.
제1 보호층의 헤이즈는, 낮으면 낮을수록 바람직하다. 구체적으로는, 헤이즈는, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 더욱 바람직하게는 1.5% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이다. 헤이즈가 5% 이하이면, 필름에 양호한 클리어감을 부여할 수 있다. 또한, 화상 표시 장치의 시인 측 편광판에 사용하는 경우에도, 표시 내용을 양호하게 시인할 수 있다.
제1 보호층의 두께 3㎛에서의 YI는, 바람직하게는 1.27 이하, 보다 바람직하게는 1.25 이하, 더욱 바람직하게는 1.23 이하, 특히 바람직하게는 1.20 이하이다. YI가 1.3을 초과하면, 광학적 투명성이 불충분해지는 경우가 있다. 또한, YI는, 예컨대, 고속 적분구식 분광 투과율 측정기(상품명 DOT-3C: 무라카미 색채 기술 연구소 제조)를 이용한 측정으로 얻어지는 색의 삼자극치(X, Y, Z)로부터, 다음 식에 의해 구할 수 있다.
YI=[(1.28X-1.06Z)/Y]×100
제1 보호층의 두께 3㎛에서의 b값(헌터의 표색계에 준한 색상의 척도)은, 바람직하게는 1.5 미만, 보다 바람직하게는 1.0 이하이다. b값이 1.5 이상인 경우, 소망하지 않는 색감이 나오는 경우가 있다. 또한, b값은 예컨대, 제1 보호층을 구성하는 필름의 샘플을 3cm□으로 재단하고, 고속 적분구식 분광 투과율 측정기(상품명 DOT-3C: 무라카미 색채 기술 연구소 제조)를 이용하여 색상을 측정하고, 당해 색상을 헌터의 표색계에 준하여 평가함으로써 얻어질 수 있다.
제1 보호층(도포막의 고화물)은, 목적에 따라 임의의 적절한 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 첨가제의 구체예로서는, 자외선 흡수제; 레벨링제; 힌더드 페놀계, 인계, 황계 등의 산화 방지제; 내광 안정제, 내후 안정제, 열 안정제 등의 안정제; 유리 섬유, 탄소 섬유 등의 보강재; 근적외선 흡수제; 트리스(디브로모프로필) 포스페이트, 트리알릴 포스페이트, 산화안티몬 등의 난연제; 음이온계, 양이온계, 비이온계의 계면활성제 등의 대전 방지제; 무기 안료, 유기 안료, 염료 등의 착색제; 유기 필러 또는 무기 필러; 수지 개질제; 유기 충전제나 무기 충전제; 가소제; 활제; 대전 방지제; 난연제; 등을 들 수 있다. 첨가제는, 통상적으로 필름 형성 시에 용액에 첨가된다. 첨가제의 종류, 수, 조합, 첨가량 등은 목적에 따라 적절하게 설정될 수 있다.
제1 보호층의 편광자 측에는 이접착층이 형성되어 있어도 된다. 이접착층은, 예컨대, 수계 폴리우레탄과 옥사졸린계 가교제를 포함한다. 이와 같은 이접착층을 형성함으로써, 제1 보호층과 편광자와의 밀착성을 높일 수 있다.
C-2. 제2 보호층
제2 보호층은 상기한 바와 같이, 수지 필름으로 구성되어 있다. 당해 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에테르설폰계 수지, 폴리설폰계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리노보넨 등의 시클로올레핀계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 아세테이트계 수지 등의 투명 수지를 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴계, 우레탄계, (메트)아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 이 밖에도 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 조성물을 사용할 수 있고, 예컨대 이소부텐과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 갖는 수지 조성물을 들 수 있다. 당해 폴리머 필름은 예컨대, 상기 수지 조성물의 압출 성형물일 수 있다.
본 발명의 편광판이 화상 표시 장치의 시인 측에 배치되고, 또한, 제2 보호층(30)이 화상 표시 장치의 표시 셀과 반대 측(시인 측)에 배치되는 경우, 제2 보호층(30)에는 필요에 따라, 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 안티글레어 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 또한/혹은, 제2 보호층(30)에는 필요에 따라, 편광 선글라스를 통하여 시인하는 경우의 시인성을 개선하는 처리(대표적으로는, (타)원편광 기능을 부여하는 것, 초고위상차를 부여하는 것)가 실시되어 있어도 된다. 이와 같은 처리를 실시함으로써, 편광 선글라스 등의 편광 렌즈를 통하여 표시 화면을 시인한 경우에도, 우수한 시인성을 실현할 수 있다. 따라서, 편광판은, 옥외에서 이용될 수 있는 화상 표시 장치에도 적합하게 적용될 수 있다.
제2 보호층의 두께는, 바람직하게는 10㎛~50㎛, 보다 바람직하게는 10㎛~30㎛이다. 또한, 표면 처리가 실시되어 있는 경우, 외측 보호층의 두께는 표면 처리층의 두께를 포함한 두께이다.
D. 편광판의 제조 방법
D-1. 편광자의 제조 방법
상기 B항에 기재된 편광자의 제조 방법은, 장척상의 열가소성 수지 기재의 편측에, 할로겐화물과 폴리비닐알코올계 수지(PVA계 수지)를 포함하는 폴리비닐알코올계 수지층(PVA계 수지층)을 형성하여 적층체로 하는 것, 및 적층체에 공중 보조 연신 처리와, 염색 처리와, 수중 연신 처리와, 긴 방향으로 반송하면서 가열함으로써 폭 방향으로 2% 이상 수축시키는 건조 수축 처리를 이 순서대로 실시하는 것을 포함한다. PVA계 수지층에서의 할로겐화물의 함유량은, 바람직하게는 PVA계 수지 100중량부에 대하여 5중량부~20중량부이다. 건조 수축 처리는, 가열 롤을 이용하여 처리하는 것이 바람직하고, 가열 롤의 온도는, 바람직하게는, 60℃~120℃이다. 이와 같은 제조 방법에 의하면, 상기와 같은 편광자를 얻을 수 있다. 특히, 할로겐화물을 포함하는 PVA계 수지층을 포함하는 적층체를 제작하고, 상기 적층체의 연신을 공중 보조 연신 및 수중 연신을 포함하는 다단계 연신으로 하고, 연신 후의 적층체를 가열 롤로 가열함으로써, 우수한 광학 특성(대표적으로는, 단체 투과율 및 편광도)을 가짐과 함께 광학 특성의 편차가 억제된 편광자를 얻을 수 있다. 구체적으로는, 건조 수축 처리 공정에서 가열 롤을 이용함으로써, 적층체를 반송하면서 적층체 전체에 걸쳐 균일하게 수축할 수 있다. 이에 따라, 얻어지는 편광자의 광학 특성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 광학 특성이 우수한 편광자를 안정적으로 생산할 수 있어, 편광자의 광학 특성(특히, 단체 투과율)의 편차를 억제할 수 있다. 이하, 할로겐화물 및 건조 수축 처리에 대하여 설명한다. 이들 이외의 제조 방법의 상세에 대해서는, 예컨대 일본 공개특허공보 제2012-73580호 및 일본 특허 제6470455호에 기재되어 있다. 당해 공보는, 그 전체의 기재가 본 명세서에 참고로서 원용된다.
D-1-1. 할로겐화물
할로겐화물과 PVA계 수지를 포함하는 PVA계 수지층은, 할로겐화물과 PVA계 수지를 포함하는 도포액을 열가소성 수지 기재 위에 도포하고, 도포막을 건조함으로써 형성될 수 있다. 도포액은 대표적으로는, 상기 할로겐화물 및 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.
할로겐화물로서는, 임의의 적절한 할로겐화물이 채용될 수 있다. 예컨대, 요오드화물 및 염화나트륨을 들 수 있다. 요오드화물로서는, 예컨대, 요오드화칼륨, 요오드화나트륨 및 요오드화리튬을 들 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는 요오드화 칼륨이다.
도포액에서의 할로겐화물의 양은, PVA계 수지 100중량부에 대하여 바람직하게는 5중량부~20중량부이고, 보다 바람직하게는 10중량부~15중량부이다. 할로겐화물의 양이 지나치게 많으면 할로겐화물이 블리드 아웃(bleed out)하고, 최종적으로 얻어지는 편광자가 백탁하는 경우가 있다.
일반적으로, PVA계 수지층이 연신됨으로써 PVA계 수지 중의 폴리비닐알코올 분자의 배향성이 높아지지만, 연신 후의 PVA계 수지층을, 물을 포함하는 액체에 침지하면 폴리비닐알코올 분자의 배향이 흐트러져, 배향성이 저하하는 경우가 있다. 특히, 열가소성 수지 기재와 PVA계 수지층과의 적층체를 붕산 수중 연신하는 경우에서, 열가소성 수지 기재의 연신을 안정시키기 위하여 비교적 높은 온도에서 상기 적층체를 붕산 수중에서 연신하는 경우, 상기 배향도 저하의 경향이 현저하다. 예컨대, PVA 필름 단체의 붕산 수중에서의 연신이 60℃에서 행하여지는 것이 일반적인 데에 비하여, A-PET(열가소성 수지 기재)과 PVA계 수지층과의 적층체의 연신은 70℃ 전후의 온도라는 높은 온도에서 행하여지고, 이 경우, 연신 초기의 PVA의 배향성이 수중 연신에 의해 오르기 전의 단계에서 저하할 수 있다. 이에 대하여, 할로겐화물을 포함하는 PVA계 수지층과 열가소성 수지 기재와의 적층체를 제작하고, 적층체를 붕산 수중에서 연신하기 전에 공기 중에서 고온 연신(보조 연신)함으로써, 보조 연신 후의 적층체의 PVA계 수지층 중의 PVA계 수지의 결정화가 촉진될 수 있다. 그 결과, PVA계 수지층을 액체에 침지한 경우에서, PVA계 수지층이 할로겐화물을 포함하지 않는 경우에 비하여, 폴리비닐알코올 분자의 배향의 흐트러짐 및 배향성의 저하가 억제될 수 있다. 이에 따라, 염색 처리 및 수중 연신 처리 등, 적층체를 액체에 침지하여 행하는 처리 공정을 거쳐 얻어지는 편광자의 광학 특성이 향상할 수 있다.
D-1-2. 건조 수축 처리
건조 수축 처리는, 존 전체를 가열하여 행하는 존 가열에 의해 행하여도 되고, 반송 롤을 가열함(이른바 가열 롤을 이용)으로써 행할(가열 롤 건조 방식) 수도 있다. 바람직하게는 그 양쪽을 이용한다. 가열 롤을 이용하여 건조시킴으로써 효율적으로 적층체의 가열 컬을 억제하여, 외관이 우수한 편광자를 제조할 수 있다. 구체적으로는, 가열 롤에 적층체를 따르게 한 상태에서 건조함으로써 상기 열가소성 수지 기재의 결정화를 효율적으로 촉진시켜 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 수축을 견딜 수 있는 상태가 되어, 컬이 억제된다. 또한, 가열 롤을 이용함으로써 적층체를 평평한 상태로 유지하면서 건조할 수 있기 때문에, 컬뿐만 아니라 주름의 발생도 억제할 수 있다. 이때 적층체는, 건조 수축 처리에 의해 폭 방향으로 수축시킴으로써 광학 특성을 향상시킬 수 있다. PVA 및 PVA/요오드 착체의 배향성을 효과적으로 높일 수 있기 때문이다. 건조 수축 처리에 의한 적층체의 폭 방향의 수축률은, 바람직하게는 2%~10%이고, 보다 바람직하게는 2%~8%이며, 특히 바람직하게는 4%~6%이다. 가열 롤을 이용함으로써, 적층체를 반송하면서 연속적으로 폭 방향으로 수축시킬 수 있고, 높은 생산성을 실현할 수 있다.
도 2는, 건조 수축 처리의 일례를 나타내는 개략도이다. 건조 수축 처리에서는, 소정의 온도로 가열된 반송 롤(R1~R6)과, 가이드 롤(G1~G4)에 의해, 적층체(200)를 반송하면서 건조시킨다. 도시예에서는 PVA 수지층의 면과 열가소성 수지 기재의 면을 교대로 연속 가열하도록 반송 롤(R1~R6)이 배치되어 있지만, 예컨대 적층체(200)의 한쪽 면(예컨대 열가소성 수지 기재면)만을 연속적으로 가열하도록 반송 롤(R1~R6)을 배치하여도 된다.
반송 롤의 가열 온도(가열 롤의 온도), 가열 롤의 수, 가열 롤과의 접촉 시간 등을 조정함으로써, 건조 조건을 제어할 수 있다. 가열 롤의 온도는, 바람직하게는 60℃~120℃이고, 더욱 바람직하게는 65℃~100℃이며, 특히 바람직하게는 70℃~80℃이다. 열가소성 수지의 결정화도를 양호하게 증가시켜 컬을 양호하게 억제할 수 있음과 함께, 내구성이 극히 우수한 광학 적층체를 제조할 수 있다. 또한, 가열 롤의 온도는 접촉식 온도계에 의해 측정할 수 있다. 도시예에서는 6개의 반송 롤이 마련되어 있지만, 반송 롤은 복수 개이면 특별히 제한은 없다. 반송 롤은, 통상적으로 2개~40개, 바람직하게는 4개~30개 마련된다. 적층체와 가열 롤과의 접촉 시간(총 접촉 시간)은, 바람직하게는 1초~300초이고, 보다 바람직하게는 1~20초이며, 더욱 바람직하게는 1~10초이다.
가열 롤은, 가열로(예컨대, 오븐) 내에 마련하여도 되고, 통상적인 제조 라인(실온 환경 하)에 마련하여도 된다. 바람직하게는, 송풍 수단을 구비하는 가열로 내에 마련된다. 가열 롤에 의한 건조와 열풍 건조를 병용함으로써, 가열 롤 사이에서의 급격한 온도 변화를 억제할 수 있어, 폭 방향의 수축을 용이하게 제어할 수 있다. 열풍 건조의 온도는, 바람직하게는 30℃~100℃이다. 또한, 열풍 건조 시간은, 바람직하게는 1초~300초이다. 열풍의 풍속은, 바람직하게는 10m/s~30m/s 정도이다. 또한, 당해 풍속은 가열로 내에서의 풍속이고, 미니베인형 디지털 풍속계에 의해 측정할 수 있다.
바람직하게는, 수중 연신 처리 후, 건조 수축 처리 전에, 세정 처리를 실시한다. 상기 세정 처리는, 대표적으로는 요오드화칼륨 수용액에 PVA계 수지층을 침지시킴으로써 행한다.
이와 같이 하여, 열가소성 수지 기재/편광자의 적층체를 얻을 수 있다.
D-2. 편광판의 제조 방법
상기 D-1항에서 얻어진 적층체의 편광자 표면에, 제2 보호층을 구성하는 수지 필름을 첩합한다. 이어서, 열가소성 수지 기재를 박리하고, 당해 박리면에 에폭시 수지의 유기 용매 용액을 도포하여 도포막을 형성하고, 당해 도포막을 고화시킴으로써 제1 보호층이 형성된다. 이와 같이 하여, 제1 보호층(도포막의 고화물)/편광자/제2 보호층(수지 필름)의 구성을 갖는 편광판을 얻을 수 있다.
에폭시 수지에 대해서는, 상기 C-1-1항에서 설명한 바와 같다.
유기 용매로서는, 에폭시 수지를 용해 또는 균일하게 분산할 수 있는 임의의 적절한 유기 용매를 이용할 수 있다. 유기 용매의 구체예로서는, 초산에틸, 톨루엔, 메틸에틸케톤(MEK), 메틸이소부틸케톤(MIBK), 시클로펜타논, 시클로헥사논을 들 수 있다.
용액의 에폭시 수지 농도는, 용매 100중량부에 대하여 바람직하게는 3중량부~20중량부이다. 이와 같은 수지 농도이면 편광자에 밀착한 균일한 도포막을 형성할 수 있다.
용액은, 임의의 적절한 기재에 도포하여도 되고, 편광자에 도포하여도 된다. 용액을 기재에 도포하는 경우에는 기재 위에 형성된 도포막의 고화물이 편광자에 전사된다. 용액을 편광자에 도포하는 경우에는, 도포막을 건조(고화)시킴으로써, 편광자 위에 제1 보호층이 직접 형성된다. 바람직하게는, 용액은 편광자에 도포되고, 편광자 위에 제1 보호층이 직접 형성된다. 이와 같은 구성이면 전사에 필요한 접착제층 또는 점착제층을 생략할 수 있기 때문에, 편광판을 더욱 얇게 할 수 있다. 용액의 도포 방법으로서는 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 구체예로서는, 롤 코트법, 스핀 코트법, 와이어 바 코트법, 딥 코트법, 다이 코트법, 커튼 코트법, 스프레이 코트법, 나이프 코트법(콤마 코트법 등)을 들 수 있다.
용액의 도포막을 건조(고화)시킴으로써 제1 보호층이 형성될 수 있다. 건조 온도는, 바람직하게는 100℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 50℃~70℃이다. 건조 온도가 이와 같은 범위이면 편광자에 대한 악영향을 방지할 수 있다. 건조 시간은 건조 온도에 따라 변화할 수 있다. 건조 시간은 예컨대 1분~10분일 수 있다.
이상과 같이 하여, 제1 보호층(도포막의 고화물)/편광자/제2 보호층(수지 필름)의 구성을 갖는 편광판을 얻을 수 있다. 혹은, 열가소성 수지 기재를 그대로 제2 보호층으로 하여도 된다. 이 경우에는 열가소성 수지 기재/편광자의 적층체의 편광자 표면에 에폭시 수지의 유기 용매 용액을 도포하여 도포막을 형성하고, 당해 도포막을 고화시킴으로써 제1 보호층이 형성되어, 결과로서 제1 보호층(도포막의 고화물)/편광자/제2 보호층(열가소성 수지 기재)의 구성을 갖는 편광판을 얻을 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 각 특성의 측정 방법은 이하와 같다. 또한, 특별히 명기하지 않는 한, 실시예에서의 '부' 및 '%'는 중량 기준이다.
(1) 유리전이온도(Tg)
실시예 및 비교예에서 이용한 제1 보호층을 구성하는 필름에 대하여, 가열 TMA 분석 장치(히타치 하이테크사이언스사 제조, 제품명 'TMA-7100C')를 이용하여 유리전이온도를 측정하였다. 측정 조건은 이하와 같았다: 하중 2g; 질소 분위기(200ml/분); 25℃에서 150℃까지 승온하고, 150℃에서 5분간 유지한 후, 25℃까지 강온하고, 재차 150℃까지 승온하여, 150℃에서 5분간 유지; 승온 속도 2℃/분.
(2) 색빠짐
실시예 및 비교예에서 얻어진 편광판으로부터, 편광자의 흡수축 방향에 직교하는 방향 및 흡수축 방향을 각각 대향하는 두 변으로 하는 시험편(50㎜×50㎜)을 절취하였다. 제1 보호층이 내측이 되도록 하여 점착제로 시험편을 유리판에 첩합하여 시험 샘플로 하고, 당해 시험 샘플을 85℃ 및 85% RH의 오븐 내에서 48시간 방치하여 가열 가습하고, 표준 편광판과 크로스니콜의 상태로 배치하였을 때의, 가습 후의 편광판의 색빠짐 상태를 육안에 의해 조사하여, 이하의 기준으로 평가하였다.
문제 없음: 색빠짐은 확인되지 않았다
일부 빠짐: 단부에서 색빠짐이 확인되었다
전부 빠짐: 편광판 전체에 걸쳐 색빠짐이 현저하였다
(3) 밀착성
실시예 및 비교예에서 얻어진 편광판으로부터, 편광자의 흡수축 방향에 직교하는 방향 및 흡수축 방향을 각각 대향하는 두 변으로 하는 시험편(50㎜×50㎜)을 절취하였다. 시험편의 편광자 측 표면에 점착제를 도포하고, 유리판에 첩부하였다. 이어서, 보호층(도포막의 고화물) 측 표면에 커터 나이프로 10×10의 격자가 되도록 절개를 넣고, 점착 테이프(세키스이카가꾸코교사 제조)를 표면에 첩부하였다. 그 후, 점착 테이프를 박리하고, 100의 격자 중 박리된 격자의 수를 평가하였다.
<실시예 1>
1. 편광자/수지 기재의 적층체의 제작
수지 기재로서, 장척상이고, 흡수율 0.75%, Tg 약 75℃인, 비정질의 이소프탈 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 100㎛)을 이용하였다. 수지 기재의 편면에 코로나 처리를 실시하였다.
폴리비닐알코올(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 및 아세토아세틸 변성 PVA(일본합성화학공업사 제조, 상품명 '고세화이머 Z410')를 9:1로 혼합한 PVA계 수지 100중량부에, 요오드화칼륨 13중량부를 첨가하여, PVA 수용액(도포액)을 조제하였다.
수지 기재의 코로나 처리면에, 상기 PVA 수용액을 도포하여 60℃에서 건조함으로써, 두께 13㎛의 PVA계 수지층을 형성하여, 적층체를 제작하였다.
얻어진 적층체를, 130℃의 오븐 내에서 원주 속도가 상이한 롤 사이에서 종방향(긴 방향)으로 2.4배로 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 요오드화칼륨을 1:7의 중량비로 배합하여 얻어진 요오드 수용액)에, 최종적으로 얻어지는 편광자의 단체 투과율(Ts)이 41.5%±0.1%가 되도록 농도를 조정하면서 60초간 침지시켰다(염색 처리).
이어서, 액체 온도 40℃의 가교욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화칼륨을 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%, 요오드화칼륨 5중량%)에 침지시키면서, 원주 속도가 상이한 롤 사이에서 종방향(긴 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, 요오드화칼륨을 4중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시켰다(세정 처리).
그 후, 90℃로 유지된 오븐 중에서 건조하면서, 표면 온도가 75℃로 유지된 SUS제 가열 롤에 약 2초 접촉시켰다(건조 수축 처리). 건조 수축 처리에 의한 적층체의 폭 방향의 수축률은 5.2%이었다.
이와 같이 하여, 수지 기재 위에 두께 5㎛의 편광자를 형성하여, 편광자/수지 기재의 적층체를 제작하였다.
2. 편광판의 제작
상기에서 얻어진 편광자의 표면에, 제2 보호층을 구성하는 필름으로서 시클로올레핀계 필름(니혼제온사 제조, ZT-12, 두께 23㎛)을, 자외선 경화형 접착제를 개재하여 첩합하였다. 구체적으로는, 경화형 접착제의 총 두께가 1.0㎛가 되도록 도공하고, 롤기를 사용하여 첩합하였다. 그 후, UV 광선을 필름 측으로부터 조사하여 접착제를 경화시켰다. 이어서, 수지 기재를 박리하여 제2 보호층(ZT-12)/편광자의 구성을 갖는 편광판을 얻었다.
에폭시 수지 1(미쓰비시 케미컬 주식회사 제조, 상품명: jER(등록상표) 1256B40, 중량평균 분자량: 40000, 에폭시 당량: 7350) 20부를 메틸에틸케톤 80부에 용해하여, 에폭시 수지 용액(20%)을 얻었다. 이 에폭시 수지 용액을, 상기에서 얻어진 편광판의 편광자 표면에 와이어 바를 이용하여 도포하고, 도포막을 60℃에서 5분간 건조하여, 도포막의 고화물로서 구성되는 보호층을 형성하였다. 보호층의 두께는 3㎛이고, Tg는 98℃이었다. 이와 같이 하여, 보호층(도포막의 고화물)/편광자/다른 보호층(ZT-12)의 구성을 갖는 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판을 상기 (2) 및 (3)의 평가에 제공하였다.
<실시예 2>
에폭시 수지 1 대신에, 에폭시 수지 2(미쓰비시 케미컬 주식회사 제조, 상품명: jER(등록 상표) YX6954BH30, 중량평균 분자량: 36000, 에폭시 당량: 13000)를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호층을 형성하였다. 보호층의 두께는 3㎛이고, Tg는 130℃이었다. 이 보호층을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판을 제작하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
에폭시 수지 1 대신에, 메틸메타크릴레이트 단위를 갖는 아크릴계 수지(쿠스모토 가세이사 제조, 제품명 'B-728')를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호층을 형성하였다. 보호층의 두께는 3㎛이고, Tg는 111℃이었다. 이와 같이 하여, 보호층(도포막의 고화물)/편광자/다른 보호층(ZT-12)의 구성을 갖는 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 2)
에폭시 수지 1 대신에, 글루타르이미드환을 갖는 아크릴 수지(가네카사 제조, 제품명 'HTX-ZU')를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호층(고화물)을 형성하였다. 보호층의 두께는 3㎛이고, Tg는 94℃이었다. 이 보호층을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판을 제작하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 3)
에폭시 수지 1 대신에, 락톤환 구조를 갖는 아크릴 수지(주식회사 니폰쇼쿠바이 제조, 제품명 'HZ420')를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호층(고화물)을 형성하였다. 보호층의 두께는 3㎛이고, Tg는 106℃이었다. 이 보호층을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판을 제작하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 4)
에폭시 수지 1 대신에, 아크릴산에틸/메타크릴산메틸을 포함하는 아크릴 수지(쿠스모토 가세이사 제조, 제품명 'B-722')를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호층(고화물)을 형성하였다. 보호층의 두께는 3㎛이고, Tg는 45℃이었다. 이 보호층을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판을 제작하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 5)
에폭시 수지 1 대신에, 메타크릴산부틸/메타크릴산메틸을 포함하는 아크릴 수지(쿠스모토 가세이사 제조, 제품명 'B-734')를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호층(고화물)을 형성하였다. 보호층의 두께는 3㎛이고, Tg는 60℃이었다. 이 보호층을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판을 제작하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 6)
자외선 경화형 아크릴계 수지(쿄에샤카가꾸 제조, 제품명 'HPP-A')를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호층(경화물)을 형성하였다. 보호층의 두께는 3㎛이었다. 이 보호층을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판을 제작하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 7)
자외선 경화형 아크릴계 수지(도아고세사 제조, 제품명 'D-PEHA')를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호층(경화물)을 형성하였다. 보호층의 두께는 3㎛이었다. 이 보호층을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판을 제작하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 8)
자외선 경화형 에폭시계 수지(다이셀사 제조, 제품명 '셀록사이드 CP2021')를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 보호층(경화물)을 형성하였다. 보호층의 두께는 3㎛이었다. 이 보호층을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판을 제작하였다. 얻어진 편광판을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00002
<평가>
표 1로부터 분명한 바와 같이, 실시예의 편광판은 매우 얇음에도 불구하고 가열 가습 환경 하에서도 광학 특성의 저하가 억제되어, 내구성이 우수함과 함께 편광자와의 밀착성도 우수한 것이었다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 편광판은, 화상 표시 장치에 적합하게 이용된다. 화상 표시 장치로서는, 예컨대, 휴대 정보 단말기(PDA), 스마트폰, 휴대전화, 시계, 디지털 카메라, 휴대용 게임기 등의 휴대 기기; 퍼스널 컴퓨터 모니터, 노트북, 복사기 등의 OA 기기; 비디오 카메라, TV, 전자레인지 등의 가정용 전기 기기; 백 모니터, 카 내비게이션 시스템용 모니터, 카 오디오 등의 차량 탑재용 기기; 디지털 사이니지, 상업 점포용 인포메이션용 모니터 등의 전시 기기; 감시용 모니터 등의 경비 기기; 간호용 모니터, 의료용 모니터 등의 간호·의료 기기;를 들 수 있다.
10: 편광자
20: 제1 보호층
30: 제2 보호층
100: 편광판

Claims (8)

  1. 편광자와, 상기 편광자의 한쪽 측에 배치된 제1 보호층과, 상기 편광자의 다른 한쪽 측에 배치된 제2 보호층을 포함하고,
    상기 제1 보호층이, 에폭시 수지의 유기 용매 용액의 도포막의 고화물로 구성되어 있으며,
    상기 제2 보호층이 수지 필름으로 구성되어 있는,
    편광판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보호층의 두께가 10㎛ 이하인, 편광판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 보호층의 유리전이온도가 90℃ 이상인, 편광판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호층의 요오드 흡착량이 0.4kcps/㎛ 이하인, 편광판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 보호층의 면내 위상차 Re(550)가 -50㎚~+50㎚이고, 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 -50㎚~+50㎚인, 편광판.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 보호층이 화상 표시 장치의 표시 셀 측에 배치되고, 상기 제2 보호층이 상기 표시 셀의 반대 측에 배치되는, 편광판.
  7. 제6항에 있어서,
    화상 표시 장치의 시인 측에 배치되는, 편광판.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 편광판이 롤상으로 권회되어 이루어지는, 편광판 롤.
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