KR20230129030A - 편광자 및 편광자의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 탈색의 발생이 억제된 편광자를 제공한다. 본 발명의 실시형태에 따른 편광자는, 요오드를 포함하고, 서로 대향하는 제1 주면 및 제2 주면을 포함하는 수지 필름으로 구성되며, 단면에 상기 수지 필름이 화학 수식된 화학 수식부를 포함하고, 상기 화학 수식부는, 화학 수식되어 있지 않은 다른 부위보다도 소수성이 높다.

Description

편광자 및 편광자의 제조 방법

본 발명은, 편광자 및 편광자의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치 및 일렉트로 루미네센스(EL) 표시 장치(예컨대, 유기 EL 표시 장치, 무기 EL 표시 장치)로 대표되는 화상 표시 장치가 급속히 보급되고 있다. 화상 표시 장치에 탑재되는 화상 표시 패널에는, 대표적으로는 편광판이 이용되고 있다. 실용적으로는, 편광판과 위상차판을 일체화한 위상차층 부착 편광판이 널리 이용되고 있다(예컨대, 특허문헌 1). 그러나, 편광판에 포함되는 편광자는, 화상 표시 장치의 장시간의 사용이나 가혹한 환경하(예컨대, 고온, 고습 환경하)에 놓임으로써 탈색(색빠짐)이 생겨 탈색부에서는 편광 성능이 저하하는 경우가 있다.

일본 특허공보 제3325560호

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그의 주된 목적은 탈색의 발생이 억제된 편광자를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 편광자가 제공된다. 이 편광자는, 요오드를 포함하고, 서로 대향하는 제1 주면 및 제2 주면을 포함하는 수지 필름으로 구성되며, 단면(端面)에 상기 수지 필름이 화학 수식된 화학 수식부를 포함하고, 상기 화학 수식부는 화학 수식되어 있지 않은 다른 부위보다도 소수성이 높다.

하나의 실시형태에서는, 상기 화학 수식부는 불소를 포함하는 기를 포함한다.

하나의 실시형태에서는, 상기 불소를 포함하는 기는 트리플루오로아세틸기를 포함한다.

하나의 실시형태에서는, 상기 화학 수식부는 무수 트리플루오로 초산에 의해 화학 수식되어 있다.

하나의 실시형태에서는, 상기 단면은 ATR 측정에 의한 FT-IR 스펙트럼에서, 2940cm^-1에서의 흡광도에 대한 1787cm^-1에서의 흡광도의 비가 0.2를 초과한다.

하나의 실시형태에서는, 상기 단면을 포함하는 단부는 불소를 포함한다.

하나의 실시형태에서는, 상기 화학 수식부는 실릴화제에 의해 화학 수식되어 있다.

하나의 실시형태에서는, 상기 단면을 포함하는 단부는 규소를 포함한다.

하나의 실시형태에서는, 상기 편광자는 상기 수지 필름의 단면을 피복하는 피복부를 포함한다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 편광자의 제조 방법이 제공된다. 이 제조 방법은, 요오드를 포함하고, 서로 대향하는 제1 주면 및 제2 주면을 포함하는 수지 필름과, 상기 제1 주면에 배치된 제1 보호재와, 상기 제2 주면에 배치된 제2 보호재를 포함하는 적층물을 준비하는 것 및 상기 적층물의 상기 수지 필름의 단면을 화학 수식하는 것을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 편광판이 제공된다. 이 편광판은, 상기 편광자와, 보호층 또는 위상차층의 적어도 하나를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 상기 편광판의 제조 방법이 제공된다. 이 제조 방법은, 요오드를 포함하고, 서로 대향하는 제1 주면 및 제2 주면을 포함하는 수지 필름과, 상기 제1 주면에 배치된 제1 보호재와, 상기 제2 주면에 배치된 제2 보호재를 포함하는 적층물을 준비하는 것 및 상기 적층물의 상기 수지 필름의 단면을 화학 수식하는 것을 포함하며, 상기 보호재는, 상기 보호층 또는 상기 위상차층의 적어도 하나를 포함한다.

본 발명에 따르면, 화학 수식부를 형성함으로써 탈색의 발생이 억제된 편광자를 얻을 수 있다.

도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 편광자의 모식적인 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시형태에서의 편광자의 제조에 이용되는 적층물의 개략의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 제2 실시형태에서의 편광자의 제조에 이용되는 적층물의 개략의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 4a는, 실시예 2-1의 내구성의 평가 결과를 나타내는 관찰 사진이다.
도 4b는, 실시예 2-2의 내구성의 평가 결과를 나타내는 관찰 사진이다.
도 4c는, 비교예 2의 내구성의 평가 결과를 나타내는 관찰 사진이다.
도 5는, 실시예 1-1, 1-2, 1-3 및 비교예 1에 대응하는 FT-IR 스펙트럼을 나타내는 도이다.
도 6은, 실시예 2-1의 위상차층 부착 편광판의 단부의 단면(斷面) SEM 관찰 사진(배율: 5배)이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하지만 본 발명은 이들 실시형태로는 한정되지 않는다.

(용어 및 기호의 정의)

본 명세서에서의 용어 및 기호의 정의는 하기와 같다.

(1) 굴절률(nx, ny, nz)

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

(2) 면내 위상차(Re)

'Re(λ)'는, 23℃에서의 파장 λ㎚의 광으로 측정한 면내 위상차이다. 예컨대, 'Re(550)'는, 23℃에서의 파장 550㎚의 광으로 측정한 면내 위상차이다. Re(λ)는, 층(필름)의 두께를 d(㎚)로 하였을 때, 식: Re(λ)=(nx-ny)×d에 의해 구할 수 있다.

(3) 두께 방향의 위상차(Rth)

'Rth(λ)'는, 23℃에서의 파장 λ㎚의 광으로 측정한 두께 방향의 위상차이다. 예컨대, 'Rth(550)'는, 23℃에서의 파장 550㎚의 광으로 측정한 두께 방향의 위상차이다. Rth(λ)는, 층(필름)의 두께를 d(㎚)로 하였을 때, 식: Rth(λ)=(nx-nz)×d에 의해 구할 수 있다.

(4) Nz 계수

Nz 계수는, Nz=Rth/Re에 의해 구할 수 있다.

(5) 각도

본 명세서에서 각도를 언급할 때는, 당해 각도는 기준 방향에 대하여 시계 방향 및 반시계 방향의 양쪽을 포함한다. 따라서, 예컨대 '45°'는 ±45°를 의미한다.

A. 편광자

도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 편광자의 모식적인 단면도이다. 또한, 도 1에서는 도면을 보기 쉽게 하기 위하여 편광자의 단면은 해칭을 생략하고 있다. 편광자(10)는, 서로 대향하는 제1 주면(10a) 및 제2 주면(10b)을 포함하는 수지 필름으로 구성된다. 편광자(10)의 단면(10c)은 수지 필름이 화학 수식된 화학 수식부를 포함한다. 화학 수식부는 단면(10c)의 적어도 일부에 형성되어 있으면 되고, 형성 영역은 특별히 한정되지 않지만 예컨대 단면(10c)의 전체에 걸쳐 형성된다.

상기 편광자는 요오드를 포함하는 수지 필름으로 구성된다. 수지 필름으로서는, 예컨대 폴리비닐알코올(PVA)계 필름, 부분 포르말화 PVA계 필름, 에틸렌·초산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름이 이용된다.

편광자(10)의 두께는, 바람직하게는 15㎛ 이하이고, 12㎛ 이하이어도 되며, 10㎛ 이하이어도 되고, 8㎛ 이하이어도 된다. 한편, 편광자의 두께는, 바람직하게는 1㎛ 이상이다.

편광자(10)는, 바람직하게는 파장 380nm~780nm의 어느 파장에서 흡수 이색성(二色性)을 나타낸다. 편광자(10)의 단체 투과율(Ts)은, 바람직하게는 41.0% 이상이고, 보다 바람직하게는 42.0% 이상이며, 더욱 바람직하게는 42.5% 이상이다. 한편, 편광자(10)의 단체 투과율은 예컨대 44.2% 이하이다. 편광자(10)의 편광도(P)는, 바람직하게는 99.95% 이상, 보다 바람직하게는 99.98% 이상이고, 더욱 바람직하게는 99.99% 이상이다. 한편, 편광자(10)의 편광도는 예컨대 99.996% 이하이다.

상기 단체 투과율은, 대표적으로는 자외선/가시광선 분광 광도계를 이용하여 측정하고 시감도 보정을 행한 Y값이다. 상기 편광도는, 대표적으로는 자외선/가시광선 분광 광도계를 이용하여 측정하고 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

화학 수식부는, 화학 수식되어 있지 않은 다른 부위(예컨대, 주면)보다도 소수성이 높다. 이와 같은 화학 수식부를 형성함으로써 편광자(수지 필름) 내에 대한 수분의 침입을 억제하여 탈색의 발생이 억제된 편광자(편광판)를 얻을 수 있다. 탈색은 편광판의 단부에서 일어나기 쉽고, 예컨대 편광판을 포함하는 화상 표시 패널의 단부에서 표시 성능이 저하하는 경우가 있다. 화학 수식부를 단면에 형성함으로써 효과적으로 탈색의 발생이 억제될 수 있다. 또한, 다른 부위에는 수지 필름 표면뿐만이 아니라 수지 필름 내부도 포함된다.

화학 수식부는 수지 필름을 화학 수식함으로써 형성될 수 있다. 예컨대, 수지 필름의 히드록시기의 수식 반응에 의해 형성될 수 있다. 수지 필름의 히드록시기의 수식 반응은, 예컨대 메틸에테르, 치환 메틸에테르, 치환 에틸에테르, 메톡시 치환 벤질에테르, 실릴에테르, 에스테르(포름산 에스테르, 아세틸, 벤조일), 미셀화 에스테르, 설폰산 에스테르, 술펜산 에스테르, 설핀산 에스테르, 카보네이트, 카바메이트, 환상 아세탈, 환상 케탈, 환상 오르토에스테르, 실릴 유도체기, 환상 카보네이트, 환상 붕산 에스테르 등의 수식기에 의한 치환을 들 수 있다. 수식 반응의 조건은 수식기의 종류 등에 따라 적절히 적절한 조건이 채용될 수 있다. 예컨대 수지 필름과 치환하는 수식기의 염화물을, 필요에 따라서 촉매의 존재하 0℃부터 100℃에서, 1분에서 20시간 접촉시킴으로써 수식 반응시킨다.

또한 예컨대 상기 화학 수식부는, 수지 필름의 히드록시기에, 알킬기, 할로게노기, 할로겐화 알킬기, 아릴기, 아실기, 실릴기 등의 기(소수성을 향상시키는 기)를 갖는 수식화제를 반응시킴으로써 형성될 수 있다. 화학 수식은, 예컨대 알킬화, 할로겐화, 아실화(예컨대, 아세틸화, 에스테르화), 실릴화, 에테르화 등에 의해 행하여진다. 이들은 단독으로, 또는 2종 이상 조합하여 이용될 수 있다.

상기 아실화에 이용되는 아실화제로서는, 예컨대, 카복실산 무수물, 카복실산 할로겐화물, 할로겐화 벤조일, 에스테르, 아미드, 케텐을 들 수 있다. 구체예로서는, 무수 트리플루오로 초산, 무수 초산, 염화 아세틸, 무수 클로로 초산, 염화 클로로아세틸, 무수 디클로로 초산, 무수 트리클로로 초산, 염화 벤조일을 들 수 있다.

상기 실릴화에 이용되는 실릴화제로서는, 예컨대 클로로트리메틸실란, 클로로트리에틸실란, 클로로트리이소프로필실란, 클로로트리페닐실란, tert-부틸디메틸클로로실란, 디클로로디메틸실란, 디클로로디에틸실란, 디클로로디이소프로필실란 등의 클로로실란류를 들 수 있다. 또한, 실릴화제로서 N,O-비스(트리메틸실릴)아세트아미드, N,O-비스(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아미드 등의 아미드계 실릴화제, N-트리메틸실릴이미다졸 등의 아민계 실릴화제 등도 이용할 수 있다.

상기 에테르화에 이용되는 에테르화제로서는, 예컨대 브로민화 벤질, 4-메톡시벤질클로라이드, 클로로메틸메틸에테르, 트리틸클로라이드를 들 수 있다.

하나의 실시형태에서는, 상기 화학 수식부는 불소를 포함하는 기를 갖는다. 불소를 포함하는 기로서는, 예컨대 하나 이상의 플루오로기를 갖는 플루오로알킬기, 플루오로아실기(예컨대, 트리플루오로아세틸기)를 들 수 있다. 구체예로서는, 상기 화학 수식부는 무수 트리플루오로 초산에 의해 화학 수식되어 있다. 본 실시형태에서는, 단면(10c)을 포함하는 단부(10d)는 불소를 포함할 수 있다. 불소를 포함하는 단부의 폭(불소가 확인되는 부위의 단면으로부터의 거리)은, 예컨대 1㎛ 이상이어도 되고, 10㎛ 이상이어도 되며, 20㎛ 이상이어도 된다. 한편, 불소를 포함하는 단부의 폭은, 바람직하게는 100㎛ 이하이고, 50㎛ 이하이어도 된다. 화학 수식부를 포함하는 단면은, ATR 측정에 의한 FT-IR 스펙트럼에서 2940cm^-1에서의 흡광도에 대한 1787cm^-1에서의 흡광도의 비가 0.2를 초과하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.25 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.3 이상이다. 한편, 2940cm^-1에서의 흡광도에 대한 1787cm^-1에서의 흡광도의 비는, 예컨대 1 미만이다. 또한, FT-IR 스펙트럼에서, 2940cm^-1 부근의 흡수 피크는 수지 필름의 C-H 신축 진동에서 유래하고, 1787cm^-1 부근의 흡수 피크는 트리플루오로아세틸기의 C=O 신축 진동에서 유래한다.

하나의 실시형태에서는, 상기 화학 수식부는 실릴화제에 의해 화학 수식되어 있다. 본 실시형태에서는, 단면(10c)을 포함하는 단부(10d)는 규소를 포함할 수 있다. 규소를 포함하는 단부의 폭(규소가 확인되는 부위의 단면으로부터의 거리)은, 예컨대 1㎛ 이상이어도 되고, 10㎛ 이상이어도 되며, 20㎛ 이상이어도 된다. 한편, 규소를 포함하는 단부의 폭은, 바람직하게는 100㎛ 이하이고, 50㎛ 이하이어도 된다.

B. 제조 방법

상기 편광자는, 요오드를 포함하고, 서로 대향하는 제1 주면 및 제2 주면을 포함하는 수지 필름의 단면을 화학 수식함으로써 얻을 수 있다. 하나의 실시형태에서는, 수지 필름의 제1 주면에 제1 보호재가 배치되고, 수지 필름의 제2 주면에 제2 보호재가 배치된 상태로, 수지 필름의 단면을 화학 수식한다. 구체적으로는, 제1 보호재, 수지 필름 및 제2 보호재를 포함하는 적층물을 준비하고, 이 적층물의 수지 필름의 단면을 화학 수식한다. 이와 같은 적층물을 이용함으로써, 예컨대 수지 필름의 단면에 대하여 선택적으로 화학 수식을 행할 수 있다.

도 2는, 본 발명의 제1 실시형태에서의 편광자의 제조에 이용되는 적층물의 개략의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다. 적층물(100)은, 제1 보호재(1), 수지 필름(10) 및 제2 보호재(2)를 이 순서대로 포함한다. 수지 필름(10)은 서로 대향하는 제1 주면(10a) 및 제2 주면(10b)을 갖고, 수지 필름(10)의 제1 주면(10a)에 제1 보호재(1)가 배치되고, 수지 필름(10)의 제2 주면(10b)에 제2 보호재(2)가 배치된다. 제1 보호재(1)는, 수지 필름(10) 측으로부터 제1 보호층(21) 및 표면 보호 필름(60)을 이 순서대로 포함한다. 제2 보호재(2)는, 수지 필름(10) 측으로부터 제2 보호층(22), 위상차층(30), 점착제층(40) 및 박리 필름(세퍼레이터)(50)을 이 순서대로 포함한다.

표면 보호 필름(60)은, 기재(61)와 기재(61)의 편측에 형성된 점착제층(62)을 포함하고, 제1 보호층(21)에 대하여 박리 가능하게 첩합되어 있다. 위상차층(30)은, 제1 위상차층(31) 및 제2 위상차층(32)을 포함하는 적층 구조를 갖는다. 박리 필름(50)은 점착제층(40)에 대하여 박리 가능하게 첩합되어 있으며, 점착제층(40)을 보호할 수 있다. 박리 필름(50)을 이용함으로써 예컨대 적층물(100)의 롤 형성이 가능하게 된다.

도시예에서는, 위상차층(30)이 제1 위상차층(31) 및 제2 위상차층(32)을 포함하는 적층 구조를 갖고 있지만, 도시예와는 달리 위상차층(30)은, 3층 이상의 적층 구조를 갖고 있어도 되고, 단일층으로 되어 있어도 된다.

도 3은, 본 발명의 제2 실시형태에서의 편광자의 제조에 이용되는 적층물의 개략의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다. 제2 실시형태에서는, 적층물(100)의 제2 보호재(2)가 제2 보호층(22) 및 위상차층(30)을 포함하지 않는 점이 상기 제1 실시형태와 상이하다.

적층물을 구성하는 각 부재는 임의의 적절한 접착층(일부는 도시하지 않음)을 개재하여 적층될 수 있다. 접착층의 구체예로서는, 접착제층, 점착제층을 들 수 있다. 구체적으로는, 보호층(21, 22)은 대표적으로는, 접착제층을 개재하여 수지 필름(10)에 첩합되어 있다. 위상차층(30)은 접착제층을 개재하여(바람직하게는, 활성 에너지선 경화형 접착제를 이용하여) 제2 보호층(22)에 첩합되어도 되고, 점착제층(예컨대, 아크릴계 점착제)을 개재하여 제2 보호층(22)에 첩합되어도 된다. 도시하는 바와 같이, 위상차층(30)이 2층 이상의 적층 구조를 갖는 경우, 위상차층끼리는, 예컨대 접착제층을 개재하여(바람직하게는, 활성 에너지선 경화형 접착제를 이용하여) 첩합된다.

적층물은, 장척상이어도 되고, 매엽(枚葉)상이어도 된다. 여기에서, '장척상'이란 폭에 대하여 길이가 충분히 긴 세장(細長) 형장을 말하고, 예컨대 폭에 대하여 길이가 10배 이상, 바람직하게는 20배 이상인 세장 형장을 말한다. 장척상의 적층물은 롤상으로 권회 가능하다.

B-1. 수지 필름

상기 적층물에 포함되는 수지 필름은 임의의 적절한 방법으로 제작될 수 있다. 하나의 실시형태에서는, 폴리비닐알코올(PVA)계 필름, 부분 포르말화 PVA계 필름, 에틸렌·초산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질에 의한 염색 처리와 연신 처리를 실시하는 것을 포함하는 방법에 의해 제작된다. 당해 방법은, 불용화 처리, 팽윤 처리, 가교 처리 등을 더욱 포함하고 있어도 된다. 이와 같은 제작 방법은 당업계에서 주지 관용이므로 상세한 설명은 생략한다.

다른 실시형태에서는, 상기 적층물에 포함되는 수지 필름은, 수지 기재와 수지층(대표적으로는, PVA계 수지층)의 적층체를 이용하여 제작된다. 예컨대, PVA계 수지 용액을 수지 기재에 도포하고 건조시켜 수지 기재 위에 PVA계 수지층을 형성하여, 수지 기재와 PVA계 수지층의 적층체를 얻는 것; 당해 적층체를 연신 및 염색하는 것에 의해 제작될 수 있다. 본 실시형태에서는, 바람직하게는, 수지 기재의 편측에, 할로겐화물과 PVA계 수지를 포함하는 PVA계 수지층을 형성한다. 연신은, 대표적으로는 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜 연신하는 것을 포함한다. 또한, 연신은, 필요에 따라서 붕산 수용액 중에서의 연신의 전에 적층체를 고온(예컨대, 95℃ 이상)에서 공중 연신하는 것을 더욱 포함할 수 있다. 더하여, 본 실시형태에서는, 바람직하게는 적층체는, 긴 방향으로 반송하면서 가열함으로써 폭 방향으로 2% 이상 수축시키는 건조 수축 처리에 제공된다. 대표적으로는, 본 실시형태의 제조 방법은, 적층체에, 공중 보조 연신 처리와 염색 처리와 수중 연신 처리와 건조 수축 처리를 이 순서대로 실시하는 것을 포함한다. 보조 연신을 도입함으로써, 열가소성 수지 기재 위에 PVA를 도포하는 경우에서도 PVA의 결정성을 높이는 것이 가능하게 되어, 높은 광학 특성을 달성할 수 있다. 또한, 동시에 PVA의 배향성을 사전에 높임으로써, 후의 염색 공정이나 연신 공정에서 물에 침지되었을 때에 PVA의 배향성의 저하나 용해 등의 문제를 방지할 수 있어, 높은 광학 특성을 달성할 수 있다. 또한, PVA계 수지층을 액체에 침지한 경우에서, PVA계 수지층이 할로겐화물을 포함하지 않는 경우에 비하여, PVA 분자의 배향의 흐트러짐 및 배향성의 저하가 억제될 수 있어, 높은 광학 특성을 달성할 수 있다. 또한, 건조 수축 처리에 의해 적층체를 폭 방향으로 수축시킴으로써 높은 광학 특성을 달성할 수 있다. 수지 기재는 보호재로서 이용하여도 되고, 얻어지는 편광자의 보호층으로서 그대로 이용하여도 되며, 수지 기재/PVA계 수지층의 적층체로부터 박리되어도 된다. 이와 같은 수지 필름(편광자)의 제조 방법의 상세는, 예컨대 일본 공개특허공보 2012-73580호, 일본 특허공보 제6470455호에 기재되어 있다. 이들 공보는 그 전체의 기재가 본 명세서에 참고로서 원용된다.

B-2. 보호층

상기 보호층은, 편광자의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 형성될 수 있다. 당해 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지나, 폴리에스테르계, 폴리비닐알코올계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르설폰계, 폴리설폰계, 폴리스티렌계, 폴리노보넨 등의 시클로올레핀계, 폴리올레핀계, (메트)아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지를 들 수 있다.

후술하지만, 상기 적층물로부터 얻어지는 편광판(위상차층 부착 편광판)은, 대표적으로는 화상 표시 장치의 시인 측에 배치되고, 제1 보호층(21)은 시인 측에 배치된다. 따라서, 제1 보호층(21)에는 필요에 따라서, 하드 코트(HC) 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지 처리, 안티 글레어 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다.

보호층의 두께는, 바람직하게는 5㎛~80㎛, 보다 바람직하게는 10㎛~40㎛, 더욱 바람직하게는 15㎛~35㎛이다. 또한, 상기 표면 처리가 실시되어 있는 경우, 제1 보호층(21)의 두께는 표면 처리층의 두께를 포함한 두께이다.

수지 필름(10)과 위상차층(30)의 사이에 배치되는 제2 보호층(22)은, 하나의 실시형태에서는, 광학적으로 등방성인 것이 바람직하다. 본 명세서에서 '광학적으로 등방성이다'란, 면내 위상차 Re(550)가 0nm~10nm이고, 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 -10nm~＋10nm인 것을 말한다. 수지 필름(10)과 위상차층(30)의 사이에 배치되는 제2 보호층(22)의 두께는, 바람직하게는 5㎛~80㎛이고, 보다 바람직하게는 10㎛~40㎛이며, 더욱 바람직하게는 10㎛~30㎛이다.

B-3. 위상차층

상기 위상차층의 두께는 그의 구성(단일층인지 적층 구조를 갖는지)에도 따르지만, 바람직하게는 10㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 8㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 6㎛ 이하이다. 한편, 위상차층의 두께는, 예컨대 1㎛ 이상이다. 또한, 위상차층이 적층 구조인 경우, '위상차층의 두께'는, 각 위상차층의 두께의 합계를 의미한다. 구체적으로는, '위상차층의 두께'에는 접착층의 두께는 포함되지 않는다.

상기 위상차층으로서는, 바람직하게는 액정 화합물의 배향 고화층(액정 배향 고화층)이 이용된다. 액정 화합물을 이용함으로써, 예컨대 얻어지는 위상차층의 nx와 ny의 차를 비액정 재료에 비해 현격히 크게 할 수 있으므로, 소망하는 면내 위상차를 얻기 위한 위상차층의 두께를 현격히 작게 할 수 있다. 따라서, 위상차층 부착 편광판의 현저한 박형화를 실현할 수 있다. 본 명세서에서 '배향 고화층'이란, 액정 화합물이 층내에서 소정의 방향으로 배향하고, 그 배향 상태가 고정되어 있는 층을 말한다. 또한, '배향 고화층'은, 후술하는 바와 같이 액정 모노머를 경화시켜 얻어지는 배향 경화층을 포함하는 개념이다. 위상차층에서는, 대표적으로는 봉상의 액정 화합물이 위상차층의 지상축 방향으로 늘어선 상태로 배향 하고 있다(호모지니어스 배향).

상기 액정 배향 고화층은, 소정의 기재의 표면에 배향 처리를 실시하고, 당해 표면에 액정 화합물을 포함하는 도공액을 도공하여 당해 액정 화합물을 상기 배향 처리에 대응하는 방향으로 배향시키고, 당해 배향 상태를 고정함으로써 형성될 수 있다. 배향 처리로서는 임의의 적절한 배향 처리가 채용될 수 있다. 구체적으로는 기계적인 배향 처리, 물리적인 배향 처리, 화학적인 배향 처리를 들 수 있다. 기계적인 배향 처리의 구체예로서는 러빙 처리, 연신 처리를 들 수 있다. 물리적인 배향 처리의 구체예로서는, 자장 배향 처리, 전장 배향 처리를 들 수 있다. 화학적인 배향 처리의 구체예로서는, 사방(斜方) 증착법, 광배향 처리를 들 수 있다. 각종 배향 처리의 처리 조건은 목적에 따라 임의의 적절한 조건이 채용될 수 있다.

액정 화합물의 배향은 액정 화합물의 종류에 따라 액정상을 나타내는 온도에서 처리함으로써 행하여진다. 이와 같은 온도 처리를 행함으로써 액정 화합물이 액정 상태를 취하고, 기재 표면의 배향 처리 방향에 따라 당해 액정 화합물이 배향한다.

배향 상태의 고정은, 하나의 실시형태에서는, 상기와 같이 배향한 액정 화합물을 냉각함으로써 행하여진다. 액정 화합물이 중합성 모노머 또는 가교성 모노머인 경우에는, 배향 상태의 고정은 상기와 같이 배향한 액정 화합물에 중합 처리 또는 가교 처리를 실시함으로써 행하여진다.

액정 화합물의 구체예 및 배향 고화층의 형성 방법의 상세는 일본 공개특허공보 2006-163343호에 기재되어 있다. 당해 공보의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.

위상차층은, 상술한 바와 같이 단일층이어도 되고, 2층 이상의 적층 구조를 갖고 있어도 된다.

도시예와는 달리, 위상차층이 단일층인 경우의 하나의 실시형태에서는, 위상차층은 λ/4판으로서 기능할 수 있다. 구체적으로는, 위상차층의 Re(550)는 바람직하게는 100nm~180nm이고, 보다 바람직하게는 110nm~170nm이며, 더욱 바람직하게는 110nm~160nm이다. 위상차층의 두께는 λ/4판의 소망하는 면내 위상차가 얻어지도록 조정될 수 있다. 위상차층이 상술하는 액정 배향 고화층인 경우, 그의 두께는 예컨대 1.0㎛~2.5㎛이다. 본 실시형태에서는, 위상차층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는, 바람직하게는 40°~50°이고, 보다 바람직하게는 42°~48°이며, 더욱 바람직하게는 44°~46°이다. 또한, 위상차층은 위상차값이 측정광의 파장에 따라 커지는 역분산 파장 특성을 나타내는 것이 바람직하다.

위상차층이 단일층인 경우의 다른 실시형태에서는, 위상차층은 λ/2판으로서 기능할 수 있다. 구체적으로는, 위상차층의 Re(550)는, 바람직하게는 200nm~300nm이고, 보다 바람직하게는 230nm~290nm이며, 더욱 바람직하게는 230nm~280nm이다. 위상차층의 두께는 λ/2판의 소망하는 면내 위상차가 얻어지도록 조정될 수 있다. 위상차층이 상술하는 액정 배향 고화층인 경우, 그의 두께는 예컨대 2.0㎛~4.0㎛이다. 본 실시형태에서는, 위상차층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는, 바람직하게는 10°~20°이고, 보다 바람직하게는 12°~18°이며, 더욱 바람직하게는 12°~16°이다.

도시하는 바와 같이, 위상차층(30)이 적층 구조를 갖는 경우의 하나의 실시형태에서는, 위상차층(30)은 수지 필름(10) 측으로부터 순서대로 제1 위상차층(H층)(31)과 제2 위상차층(Q층)(32)이 배치된 2층의 적층 구조를 갖는다. H층은, 대표적으로는 λ/2판으로서 기능할 수 있고, Q층은, 대표적으로는 λ/4판으로서 기능할 수 있다. 구체적으로는, H층의 Re(550)는 바람직하게는 200nm~300nm이고, 보다 바람직하게는 220nm~290nm이며, 더욱 바람직하게는 230nm~280nm이고; Q층의 Re(550)는, 바람직하게는 100nm~180nm이며, 보다 바람직하게는 110nm~170nm이고, 더욱 바람직하게는 110nm~150nm이다. H층의 두께는, λ/2판의 소망하는 면내 위상차가 얻어지도록 조정될 수 있다. H층이 상술하는 액정 배향 고화층인 경우, 그의 두께는 예컨대 2.0㎛~4.0㎛이다. Q층의 두께는, λ/4판의 소망하는 면내 위상차가 얻어지도록 조정될 수 있다. Q층이 상술하는 액정 배향 고화층인 경우, 그의 두께는 예컨대 1.0㎛~2.5㎛이다. 본 실시형태에서는, H층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는, 바람직하게는 10°~20°이고, 보다 바람직하게는 12°~18°이며, 더욱 바람직하게는 12°~16°이고; Q층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는, 바람직하게는 70°~80°이며, 보다 바람직하게는 72°~78°이고, 더욱 바람직하게는 72°~76°이다. 또한, H층 및 Q층의 배치 순서는 역이어도 되고, H층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도 및 Q층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 역이어도 된다. 또한, 각각의 층(예컨대, H층 및 Q층)은, 위상차값이 측정광의 파장에 따라 커지는 역분산 파장 특성을 나타내도 되고, 위상차값이 측정광의 파장에 따라 작아지는 양(正)의 파장 분산 특성을 나타내도 되며, 위상차값이 측정광의 파장에 의해서도 거의 변화하지 않는 플랫한 파장 분산 특성을 나타내도 된다.

위상차층(적층 구조를 갖는 경우에는 적어도 하나의 층)은, 대표적으로는 굴절률 특성이 nx>ny=nz의 관계를 나타낸다. 또한, 'ny=nz'는 ny와 nz가 완전하게 동일한 경우뿐만 아니고, 실질적으로 동일한 경우를 포함한다. 따라서, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, ny>nz 또는 ny<nz가 되는 경우가 있을 수 있다. 위상차층의 Nz 계수는, 바람직하게는 0.9~1.5이고, 보다 바람직하게는 0.9~1.3이다.

상술한 바와 같이, 위상차층은 바람직하게는 액정 배향 고화층이다. 상기 액정 화합물로서는, 예컨대 액정상이 네마틱상인 액정 화합물(네마틱 액정)을 들 수 있다. 이와 같은 액정 화합물로서 예컨대 액정 폴리머나 액정 모노머가 사용 가능하다. 액정 화합물의 액정성의 발현 기구는, 리오트로픽이어도 되고 서모트로픽이어도 어느 것이어도 된다. 액정 폴리머 및 액정 모노머는 각각 단독으로 이용하여도 되고 조합하여도 된다.

액정 화합물이 액정 모노머인 경우, 당해 액정 모노머는 중합성 모노머 및 가교성 모노머인 것이 바람직하다. 액정 모노머를 중합 또는 가교(즉, 경화)시킴으로써, 액정 모노머의 배향 상태를 고정할 수 있기 때문이다. 액정 모노머를 배향시킨 후에, 예컨대 액정 모노머끼리를 중합 또는 가교시키면, 그에 따라 상기 배향 상태를 고정할 수 있다. 여기에서, 중합에 의해 폴리머가 형성되고, 가교에 의해 3차원 망목 구조가 형성되게 되지만, 이들은 비액정성이다. 따라서, 형성된 위상차층은, 예컨대 액정성 화합물 특유의 온도 변화에 의한 액정상, 유리상, 결정상으로의 전이가 일어날 일은 없다. 그 결과, 위상차층은 온도 변화에 영향을 받지 않는, 극히 안정성이 우수한 위상차층이 된다.

액정 모노머가 액정성을 나타내는 온도 범위는 그의 종류에 따라 상이하다. 구체적으로는, 당해 온도 범위는 바람직하게는 40℃~120℃이고, 더욱 바람직하게는 50℃~100℃이며, 가장 바람직하게는 60℃~90℃이다.

상기 액정 모노머로서는 임의의 적절한 액정 모노머가 채용될 수 있다. 예컨대, 일본 특허출원공표 2002-533742(WO00/37585), EP358208(US5211877), EP66137(US4388453), WO93/22397, EP0261712, DE19504224, DE4408171, 및 GB2280445 등에 기재된 중합성 메소겐 화합물 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 중합성 메소겐 화합물의 구체예로서는, 예컨대 바스프(BASF)사의 상품명 LC242, 머크(Merck)사의 상품명 E7, 와커-캠(Wacker-Chem)사의 상품명 LC-Sillicon-CC3767을 들 수 있다. 액정 모노머로서는 네마틱성 액정 모노머가 바람직하다.

다른 실시형태에서는, 위상차층(30)은 λ/4판으로서 기능할 수 있는 제1 위상차층(31)과, 굴절률 특성이 nz>nx=ny의 관계를 나타내는 제2 위상차층(32)(이른바 포지티브 C 플레이트)의 적층 구조를 갖는다. λ/4판의 상세에 대해서는 상술한 바와 같다. 본 실시형태에서는, 제1 위상차층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는, 바람직하게는 40°~50°이고, 보다 바람직하게는 42°~48°이며, 더욱 바람직하게는 44°~46°이다. 또한, 제1 위상차층은, 위상차값이 측정광의 파장에 따라 커지는 역분산 파장 특성을 나타내는 것이 바람직하다.

상기 포지티브 C 플레이트의 두께 방향의 위상차 Rth(550)는, 바람직하게는 -50nm~-300nm이고, 보다 바람직하게는 -70nm~-250nm이며, 더욱 바람직하게는 -90nm~-200nm이고, 특히 바람직하게는 -100nm~-180nm이다. 여기에서, 'nx=ny'는, nx와 ny가 엄밀하게 동일한 경우뿐만 아니라 nx와 ny가 실질적으로 동일한 경우도 포함한다. 포지티브 C 플레이트의 면내 위상차 Re(550)는 예컨대 10nm 미만이다.

nz>nx=ny의 굴절률 특성을 갖는 제2 위상차층은, 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있지만, 바람직하게는 호메오트로픽 배향으로 고정된 액정 재료를 포함하는 필름을 포함한다. 호메오트로픽 배향시킬 수 있는 액정 재료(액정 화합물)는, 액정 모노머이어도 되고 액정 폴리머이어도 된다. 당해 액정 화합물 및 당해 위상차층의 형성 방법의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2002-333642호의 [0020]~[0028]에 기재된 액정 화합물 및 당해 위상차층의 형성 방법을 들 수 있다. 이 경우 제2 위상차층의 두께는, 바람직하게는 0.5㎛~5㎛이다.

B-4. 표면 보호 필름

상기 표면 보호 필름의 기재는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 형성 재료의 구체예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스테르계 폴리머; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머; 폴리카보네이트계 폴리머; 폴리메틸메타크릴레이트 등의 (메트)아크릴계 폴리머; 폴리노보넨 등의 시클로올레핀계 폴리머를 들 수 있다. 이들은, 단독으로 이용하여도 되고 2종 이상을 조합하여 이용하여도 된다.

표면 보호 필름의 기재의 두께는, 예컨대 10㎛ 이상 100㎛ 이하이고, 바람직하게는 15㎛ 이상 90㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 25㎛ 이상 80㎛ 이하이다.

상기 표면 보호 필름의 점착제층으로서는, 임의의 적절한 구성이 채용될 수 있다. 구체예로서는, 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 우레탄계 점착제, 에폭시계 점착제, 및 폴리에테르계 점착제를 들 수 있다. 점착제의 베이스 수지를 형성하는 모노머의 종류, 수, 조합 및 배합비, 및 가교제의 배합량, 반응 온도, 반응 시간 등을 조정함으로써, 목적에 따른 소망하는 특성을 갖는 점착제를 조제할 수 있다. 점착제의 베이스 수지는 단독으로 이용하여도 되고 2종 이상을 조합하여 이용하여도 된다. 베이스 수지는, 바람직하게는 아크릴 수지이다(구체적으로는, 점착제층은, 바람직하게는 아크릴계 점착제로 구성된다). 점착제층의 두께는 예컨대 5㎛~15㎛이다. 점착제층의 25℃에서의 저장 탄성률은 예컨대 1.0×10⁵Pa~1.0×10⁷Pa이다.

표면 보호 필름의 두께는 예컨대 30㎛ 이상 100㎛ 이하이다.

B-5. 점착제층

점착제층(40)의 두께는, 바람직하게는 10㎛~20㎛이다. 점착제층(40)을 구성하는 점착제의 상세에 대해서는, 상기 표면 보호 필름에 포함되는 점착제층과 마찬가지이다.

B-6. 박리 필름

상기 박리 필름은 임의의 적절한 플라스틱 필름으로 구성될 수 있다. 플라스틱 필름의 구체예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름을 들 수 있다. 박리 필름은 세퍼레이터로서 기능할 수 있다. 구체적으로는 박리 필름으로서, 표면이 박리제로 코팅된 플라스틱 필름이 바람직하게 이용된다. 박리제의 구체예로서는, 실리콘계 박리제, 불소계 박리제, 장쇄알킬아크릴레이트계 박리제를 들 수 있다.

박리 필름의 두께는, 바람직하게는 20㎛~80㎛이고, 보다 바람직하게는 35㎛~55㎛이다.

B-7. 적층물의 제작

본 발명의 실시형태에 따른 적층물은, 수지 필름의 제1 주면에 제1 보호재를 배치하고, 수지 필름의 제2 주면에 제2 보호재를 배치함으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는, 수지 필름에, 제1 보호재 및 제2 보호재를 구성하는 각 층을 적층함으로써 얻을 수 있다. 각 층의 적층은, 예컨대 이들을 롤 반송하면서(이른바 롤 투 롤에 의해) 행하여진다.

상기 위상차층의 적층은, 대표적으로는 기재에 형성된 액정 배향 고화층을 전사함으로써 행하여진다. 도시하는 바와 같이, 위상차층이 적층 구조를 갖는 경우에는 각각의 위상차층을 수지 필름에 순차 적층(전사)하여도 되고, 위상차층의 적층물을 수지 필름에 적층(전사)하여도 된다. 전사는, 예컨대 활성 에너지선 경화형 접착제를 이용하여 행하여진다. 활성 에너지선 경화형 접착제의 경화 후의 두께(접착제층의 두께)는, 바람직하게는 0.4㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.4㎛~3.0㎛이며, 더욱 바람직하게는 0.6㎛~1.5㎛이다.

B-8. 화학 수식

상기 화학 수식은, 예컨대 이용하는 수식화제의 성질에 따라, 임의의 적절한 방법에 의해 행할 수 있다. 예컨대, 기상(氣相) 반응에 의해 행할 수 있다. 구체적으로는, 기화한 수식화제를 포함하는 분위기하에 상기 적층물을 둠으로써 행할 수 있다. 기상 반응을 채용하는 경우, 반응 시간은 예컨대 30초~60분이다. 다른 예로서는, 액상(液相) 반응에 의해 행할 수 있다. 구체적으로는, 상기 적층물(예컨대, 적층물의 단면)에 수식화제를 포함하는 반응액을 도공하여도 되고, 수식화제를 포함하는 반응액에 상기 적층물을 침지하여도 된다. 침지에 의한 액상 반응을 채용하는 경우, 침지 시간은 예컨대 10초~5분이다.

하나의 실시형태에서는, 도 2에 나타내는 적층물(100)에서, 수지 필름(10)의 제1 주면(10a)에 인접하여 배치되는 층(제1 보호층)(21) 및 수지 필름(10)의 제2 주면(10b)에 인접하여 배치되는 층(제2 보호층)(22)의 단부가 화학 수식에 의해 변형하여(예컨대, 수식화제에 대한 용해에 의해), 수지 필름(10)의 단면(10c)을 덮는다. 여기에서, 층(21)에 포함되는 성분 및 층(22)에 포함되는 성분은, 수식화제에 의해 변형(예컨대, 수식화제에 용해)할 수 있는 것이 바람직하다. 예컨대 층(21) 및 층(22)은 TAC 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리카보네이트계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지 등의 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 층(21)의 형성 재료와 층(22)의 형성 재료는 동일하여도 되고 상이하여도 되지만, 층(21)과 층(22)은 공통되는 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에서 인접이란, 접착층을 개재하여 이웃하고 있는 경우도 포함한다.

C. 편광판(위상차층 부착 편광판)

상기 적층물에 대하여 화학 수식을 행하여 얻어진 편광판(위상차층 부착 편광판)은, 대표적으로는 화상 표시 패널에 이용된다. 실용적으로는, 얻어진 편광판(위상차층 부착 편광판)은 점착제층(40)에 의해 화상 표시 패널 본체에 첩부 가능하게 된다. 박리 필름(50)은, 얻어진 편광판(위상차층 부착 편광판)이 사용에 제공될 때까지 가착되는 세퍼레이터로서 기능할 수 있다.

상기 실시형태에서는, 수지 필름의 보호재를 그대로 제품으로서 사용할 수 있지만, 이와 같은 형태로 한정되지 않는다. 예컨대, 별도로 적절한 보호재를 이용하여 적층물을 제작하고 화학 수식을 행하고, 그 후, 이 적층물로부터 보호재를 제거하여 얻어진 편광자에 상기 보호층 또는 상기 위상차층의 적어도 하나를 적층하여 편광판을 얻어도 된다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 두께는 하기의 측정 방법에 의하여 측정한 값이다. 또한, 특별히 명기하지 않는 한, 실시예 및 비교예에서의 '부' 및 '%'는 중량 기준이다.

<두께>

10㎛ 이하의 두께는 주사형 전자 현미경(니혼 덴시사 제조, 제품명 'JSM-7100F')을 이용하여 측정하였다. 10㎛를 초과하는 두께는 디지털 마이크로미터(안리츠사 제조, 제품명 'KC-351C')를 이용하여 측정하였다.

[실시예 1-1]

(수지 필름의 제작)

열가소성 수지 기재로서 장척상이며 Tg 약 75℃인, 비정질의 이소프탈 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 100㎛)을 이용하여, 이 수지 기재의 편면에 코로나 처리를 실시하였다.

폴리비닐알코올(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 및 아세토아세틸 변성 PVA(일본 합성화학공업사 제조, 상품명 '고세파이머')를 9:1로 혼합한 PVA계 수지 100중량부에, 요오드화 칼륨 13중량부를 첨가한 것을 물에 녹여, PVA 수용액(도포액)을 조제하였다.

수지 기재의 코로나 처리면에 상기 PVA 수용액을 도포하고 60℃에서 건조함으로써 두께 13㎛의 PVA계 수지층을 형성하여, 적층체를 제작하였다.

얻어진 적층체를 130℃의 오븐 내에서 종방향(긴 방향)으로 2.4배로 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 편광자의 단체 투과율(Ts)이 소망한 값이 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 4중량%, 요오드화 칼륨 농도 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, 요오드화 칼륨을 4중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시켰다(세정 처리).

그 후, 약 90℃로 유지된 오븐 중에서 건조하면서, 표면 온도가 약 75℃로 유지된 SUS제 가열 롤에 접촉시켰다(건조 수축 처리).

이와 같이 하여, 수지 기재 위에 두께 약 5㎛의 수지 필름을 형성하여, 수지 기재/수지 필름의 구성을 갖는 적층체를 얻었다.

(적층물 A의 제작)

상기 적층체의 수지 필름 측에 자외선 경화형 접착제를 개재하여, HC-TAC 필름(두께 32㎛)을 제1 보호층으로서 첩합하였다. HC-TAC 필름은 TAC 필름(두께 25㎛)에 하드 코트(HC)층(두께 7㎛)이 형성된 필름이며, TAC 필름이 수지 필름 측이 되도록 하여 첩합하였다. 이어서, HC-TAC 필름에 표면 보호 필름(두께 48㎛)을 첩합하였다. 표면 보호 필름은 PET계 필름(두께 38㎛)에 점착제층(두께 10㎛)이 형성된 필름이다. 이렇게 하여, 수지 필름의 편측에 제1 보호재를 형성하였다.

상기 적층체로부터 수지 기재를 박리하고 수지 필름의 다른 한쪽 편측에 두께 15㎛의 점착제층을 형성하여, 세퍼레이터(PET계 필름, 두께 38㎛)를 첩합하였다. 이렇게 하여, 수지 필름의 다른 한쪽 편측에 제2 보호재를 형성하여 적층물 A를 얻었다.

(화학 수식 1)

얻어진 장척상의 적층물을 긴 방향 및 폭 방향을 따라 절단하여 30mm×30mm의 매엽상의 적층물을 10매 제작하였다. 또한, 긴 방향은 편광자의 흡수축 방향에 상당한다.

얻어진 매엽상의 적층물 10매를 중첩하고, 그의 최상면과 최하면에 미발포의 폴리스티렌(PS) 시트를 배치하여, 적층물 집합체를 얻었다.

얻어진 적층물 집합체 및 4ml의 무수 트리플루오로 초산(후지필름 와코준야쿠 주식회사 제조, 순도 98.0% 이상)을 넣은 용기(컵)를, 내부를 질소로 채운 폴리에틸렌제 봉지(아사히 화성 홈 프로덕츠 주식회사 제조, 지퍼락(등록상표) 프리저 백, 268mm×273mm)에 넣어 밀봉하고 실온하에 30분간 정치하였다.

이렇게 하여, 편광자(편광판)를 얻었다.

[실시예 1-2]

화학 수식 시에 상기 정치 시간을 10분으로 한 것 이외에는 실시예 1-1과 마찬가지로 하여, 편광자(편광판)를 얻었다.

[실시예 1-3]

화학 수식 시에 상기 적층물 집합체에 대한 처리를 하기의 순서로 행한 것 이외에는 실시예 1-1과 마찬가지로 하여, 편광자(편광판)를 얻었다.

(화학 수식 2)

얻어진 적층물 집합체를 실온하에서 무수 트리플루오로 초산을 넣은 용기(컵)에 1분간 침지하였다.

[실시예 1-4]

화학 수식 시에 무수 트리플루오로 초산 대신에 디클로로디메틸실란(도쿄 가세이 공업 주식회사 제조, 순도 98.0% 이상)을 이용한 것 이외에는 실시예 1-3과 마찬가지로 하여, 편광자(편광판)를 얻었다.

[실시예 1-5]

화학 수식 시에 상기 침지 시간을 2분으로 한 것 이외에는 실시예 1-4와 마찬가지로 하여, 편광자(편광판)를 얻었다.

[실시예 2-1]

적층물을 하기의 순서대로 제작한 것 이외에는 실시예 1-3과 마찬가지로 하여, 편광자(위상차층 부착 편광판)를 얻었다.

(수지 필름의 제작)

두께 30㎛의 폴리비닐알코올(PVA)계 필름(구라레 제조, 제품명 'PE3000')의 장척 롤을, 롤 연신기에 의해 긴 방향으로 5.9배가 되도록 긴 방향으로 1축 연신하면서 동시에 팽윤, 염색, 가교, 세정 처리를 이 순서대로 실시한 후, 마지막에 건조 처리를 실시함으로써, 두께 12㎛의 수지 필름을 제작하였다.

상기 팽윤 처리는 20℃의 순수로 처리하면서 2.2배로 연신하였다. 이어서, 염색 처리는 얻어지는 편광자의 단체 투과율이 45.0%가 되도록 요오드 농도가 조정된 요오드와 요오드화 칼륨의 중량비가 1:7인 30℃의 수용액 중에서 처리하면서 1.4배로 연신하였다. 이어서, 가교 처리는 2단계의 가교 처리를 채용하고, 1단계째의 가교 처리는 40℃의 붕산과 요오드화 칼륨을 용해한 수용액에서 처리하면서 1.2배로 연신하였다. 1단계째의 가교 처리의 수용액의 붕산 함유량은 5.0중량%이고, 요오드화 칼륨 함유량은 3.0중량%로 하였다. 2단계째의 가교 처리는 65℃의 붕산과 요오드화 칼륨을 용해한 수용액에서 처리하면서 1.6배로 연신하였다. 2단계째의 가교 처리의 수용액의 붕산 함유량은 4.3중량%이고, 요오드화 칼륨 함유량은 5.0중량%로 하였다. 이어서, 세정 처리는 20℃의 요오드화 칼륨 수용액으로 처리하였다. 세정 처리의 수용액의 요오드화 칼륨 함유량은 2.6중량%로 하였다. 마지막으로, 70℃에서 5분간 건조 처리하여 수지 필름을 얻었다.

(위상차층의 제작)

네마틱 액정상을 나타내는 중합성 액정(BASF사 제조: 상품명 'Paliocolor LC242', 하기 식에서 나타냄) 10g과, 당해 중합성 액정 화합물에 대한 광중합 개시제(BASF사 제조: 상품명 '이르가큐어 907') 3g을 톨루엔 40g에 용해하여 액정 조성물(도공액)을 조제하였다.

폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(두께 38㎛) 표면을 러빙천을 이용하여 러빙하여 배향 처리를 실시하였다. 배향 처리의 방향은, 수지 필름(편광자)에 적층할 때에 수지 필름의 흡수축의 방향에 대하여 시인 측으로부터 보아 15° 방향이 되도록 하였다. 이 배향 처리 표면에 상기 액정 도공액을 바 코터에 의해 도공하고, 90℃에서 2분간 가열 건조함으로써 액정 화합물을 배향시켰다. 이와 같이 하여 형성된 액정층에 메탈할라이드 램프를 이용하여 1mJ/cm²의 광을 조사하여 당해 액정층을 경화시킴으로써, PET 필름 위에 액정 배향 고화층 A(H층)를 형성하였다. 액정 배향 고화층 A의 두께는 2.5㎛, 면내 위상차 Re(550)는 270nm이었다. 또한 액정 배향 고화층 A는 nx>ny=nz의 굴절률 특성을 나타내었다.

도공 두께를 변경한 것 및 배향 처리 방향을 수지 필름(편광자)의 흡수축의 방향에 대하여 시인 측으로부터 보아 75° 방향이 되도록 한 것 이외에는 상기와 마찬가지로 하여 PET 필름 위에 액정 배향 고화층 B(Q층)를 형성하였다. 액정 배향 고화층 B의 두께는 1.5㎛, 면내 위상차 Re(550)는 140nm이었다. 또한 액정 배향 고화층 B는 nx>ny=nz의 굴절률 특성을 나타내었다.

(적층물 B의 제작)

상기 수지 필름의 편측에 PVA계 접착제를 개재하여 HC-TAC 필름(두께 32㎛)을 제1 보호층으로서 첩합하였다. HC-TAC 필름은 TAC 필름(두께 25㎛)에 하드 코트(HC)층(두께 7㎛)이 형성된 필름이며, TAC 필름이 수지 필름 측이 되도록 하여 첩합하였다. 이어서, HC-TAC 필름에 표면 보호 필름(두께 48㎛)을 첩합하였다. 표면 보호 필름은 PET계 필름(두께 38㎛)에 점착제층(두께 10㎛)이 형성된 필름이다. 이렇게 하여, 수지 필름의 편측에 제1 보호재를 형성하였다.

수지 필름의 다른 한쪽 편측에 PVA계 접착제를 개재하여 Re(550)가 0nm인 TAC 필름(두께 25㎛)을 제2 보호층으로서 첩합하였다. 이어서 TAC 필름에, 얻어진 액정 배향 고화층 A(H층) 및 액정 배향 고화층 B(Q층)를 이 순서대로 전사하였다. 이때, 수지 필름(편광자)의 흡수축과 배향 고화층 A의 지상축이 이루는 각도가 15°, 수지 필름(편광자)의 흡수축과 배향 고화층 B의 지상축이 이루는 각도가 75°가 되도록 하여 전사(첩합)를 행하였다. 각각의 전사는 자외선 경화형 접착제(두께 1.0㎛)를 개재하여 행하였다. 그 후, 액정 배향 고화층 B 위에 두께 15㎛의 점착제층을 형성하여 세퍼레이터(PET계 필름, 두께 38㎛)를 첩합하였다. 이렇게 하여, 수지 필름의 다른 한쪽 편측에 제2 보호재를 형성하여 적층물 B를 얻었다.

[실시예 2-2]

화학 수식 시에 무수 트리플루오로 초산 대신에 디클로로디메틸실란을 이용한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지로 하여, 편광자(위상차층 부착 편광판)를 얻었다.

[실시예 3]

적층물을 하기의 순서대로 제작한 것 이외에는 실시예 1-3과 마찬가지로 하여, 편광자(위상차층 부착 편광판)를 얻었다.

(적층물 C의 제작)

두께 12㎛의 수지 필름 대신에 실시예 1-1에서 이용한 두께 5㎛의 수지 필름을 이용한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지로 하여, 적층물 C를 얻었다.

[비교예 1]

얻어진 적층물에 대하여 화학 수식을 행하지 않았던 것 이외에는 실시예 1-1과 마찬가지로 하여, 편광자(편광판)를 얻었다.

[비교예 2]

얻어진 적층물에 대하여 화학 수식을 행하지 않았던 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지로 하여, 편광자(위상차층 부착 편광판)를 얻었다.

[비교예 3]

얻어진 적층물에 대하여 화학 수식을 행하지 않았던 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여, 편광자(위상차층 부착 편광판)를 얻었다.

<평가>

각 실시예 및 비교예에 대하여 내구성(단부의 탈색 상태)을 평가하였다. 또한, FT-IR 측정도 행하였다.

1. 내구성(단부 탈색)

실시예 및 비교예에서 얻어진 편광판(위상차층 부착 편광판)으로부터 표면 보호 필름 및 세퍼레이터를 박리하고, 이것을 유리판에 첩합하였다. 이 상태로 65℃, 90%RH의 오븐 내에 240시간 정치한 후, 편광자의 단부로부터 탈색이 생기고 있는지 여부를 확인하였다. 확인은, 크로스 투과(편광자의 흡수축 방향으로 편광한 입사광을 투과시키는 조건)에서 편광자의 흡수축 방향의 단변을 현미경 관찰함으로써 행하였다. 구체적으로는, 편광판의 단부로부터 편광판 중앙부와 동일한 색감이 되는 위치를 육안으로 판단하고, 현미경의 측장 프로그램을 이용하여 편광판의 단부로부터 편광판 중앙부와 동일한 색감이 되는 위치까지의 거리(단부 탈색 폭)를 측장하였다.

2. FT-IR 측정

각 실시예 및 비교예에서 이용한 수지 필름(편광자)을 별도로 준비하고, 이에 대하여, 각 실시예 및 비교예와 동일 조건으로 화학 수식한 것을 FT-IR 측정에 제공하였다. 구체적으로는, ATR법(전(全)반사 흡수법)에 의한 측정을 가능하게 하는 악세사리(퍼킨엘머(PerkinElmer)사 제조, Universal ATR Sampling Accessor)에 접속한 푸리에 변환 적외선 분광 분석 장치(퍼킨엘머사 제조, 상품명 'Frontier')를 이용하여 흡광도 측정을 행하였다.

또한, 측정 조건은 이하와 같다.

·적외선광의 입사각: 45°

·분해능: 4cm^-1

·ATR 결정: Ge의 ATR 결정(굴절률=4.0)

·측정 범위: 600cm^-1~4000cm^-1(Ge의 ATR 결정)

·적산 횟수: 8회

얻어진 스펙트럼으로부터, 2940cm^-1에서의 흡광도(A₂₉₄₀)에 대한 1787cm^-1에서의 흡광도(A₁₇₈₇)의 비(A₁₇₈₇/A₂₉₄₀)를 산출하였다.

내구성의 평가 결과(단부 탈색 폭)를 표 1 및 도 4a-4c(실시예 2-1, 2-2 및 비교예 2의 관찰 사진)에 나타낸다. 또한, FT-IR 측정의 결과를 표 1 및 도 5(실시예 1-1, 1-2, 1-3 및 비교예 1)에 나타낸다.

[표 1]

표 1로부터, 화학 수식에 의해 탈색이 억제되어 있는 것을 알 수 있다.

실시예 1-1 및 실시예 1-5에서 얻어진 편광판(샘플)의 단부의 원소 분석을 주사형 전자 현미경(히타치 하이테크놀로지즈사 제조, 제품명 'S-4800') 및 에너지 분산형 X선 분석 장치(호리바(HORIBA)사 제조, 제품명 'EMAX ENERGY')를 이용하여 행하였다. 그 결과 실시예 1-1에서는, 샘플의 단면 부근에서는 불소가 검출되고, 샘플의 단면으로부터 면내 방향으로 30㎛ 나아간 위치에서는 불소는 검출되지 않았다. 또한, 실시예 1-5에서는, 샘플의 단면 부근에서는 규소가 검출되고, 샘플의 단면으로부터 면내 방향으로 20㎛ 나아간 위치에서는 규소는 검출되지 않았다.

또한, 실시예 2-1의 위상차층 부착 편광판에서는, 도 6의 단면 SEM 관찰 사진에 나타내는 바와 같이, 편광자(pol)의 단면이 보호층(TAC)의 변형부(파선으로 둘러싼 부분)에 의해 덮여 있는 것이 확인되었다. 변형부(피복부)에서 불소가 검출되어, 화학 수식에 의해 보호층(TAC 필름)의 단부가 변형(구체적으로는, 수식화제에 용해되어 고화)되어 편광자 단면을 덮고 있다고 생각된다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 파선으로 둘러싼 변형부는 제1 보호층(TAC) 및 제2 보호층(TAC)에 연속해서 형성되어 있다.

실시예 3에서도 마찬가지의 상태가 확인되었다. 한편, 실시예 1-3에서는 이와 같은 변형부(피복부)의 형성은 확인되지 않았다.

본 발명의 실시형태에 따른 편광자는, 예컨대 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, 무기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 이용된다.

1: 제1 보호재
2: 제2 보호재
10: 편광자(수지 필름)
21: 제1 보호층
22: 제2 보호층
30: 위상차층
31: 제1 위상차층
32: 제2 위상차층
40: 점착제층
50: 박리 필름
60: 표면 보호 필름
100: 적층물

Claims (12)

1. 요오드를 포함하고, 서로 대향하는 제1 주면 및 제2 주면을 포함하는 수지 필름으로 구성되며,
   단면(端面)에 상기 수지 필름이 화학 수식된 화학 수식부를 포함하고,
   상기 화학 수식부는, 화학 수식되어 있지 않은 다른 부위보다도 소수성이 높은,
   편광자.
2. 제1항에 있어서,
   상기 화학 수식부는 불소를 포함하는 기를 포함하는, 편광자.
3. 제2항에 있어서,
   상기 불소를 포함하는 기는 트리플루오로아세틸기를 포함하는, 편광자.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 화학 수식부는 무수 트리플루오로 초산에 의해 화학 수식되어 있는, 편광자.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 단면은, ATR 측정에 의한 FT-IR 스펙트럼에서, 2940cm^-1에서의 흡광도에 대한 1787cm^-1에서의 흡광도의 비가 0.2를 초과하는, 편광자.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 단면을 포함하는 단부는 불소를 포함하는, 편광자.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 화학 수식부는 실릴화제에 의해 화학 수식되어 있는, 편광자.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 단면을 포함하는 단부는 규소를 포함하는, 편광자.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 수지 필름의 단면을 피복하는 피복부를 포함하는, 편광자.
10. 요오드를 포함하고, 서로 대향하는 제1 주면 및 제2 주면을 포함하는 수지 필름과, 상기 제1 주면에 배치된 제1 보호재와, 상기 제2 주면에 배치된 제2 보호재를 포함하는 적층물을 준비하는 것, 및
    상기 적층물의 상기 수지 필름의 단면을 화학 수식하는 것,
    을 포함하는, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 편광자의 제조 방법.
11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 편광자와,
    보호층 또는 위상차층의 적어도 하나
    를 포함하는, 편광판.
12. 요오드를 포함하고, 서로 대향하는 제1 주면 및 제2 주면을 포함하는 수지 필름과, 상기 제1 주면에 배치된 제1 보호재와, 상기 제2 주면에 배치된 제2 보호재를 포함하는 적층물을 준비하는 것, 및
    상기 적층물의 상기 수지 필름의 단면을 화학 수식하는 것을 포함하며,
    상기 보호재는, 상기 보호층 또는 상기 위상차층의 적어도 하나를 포함하는,
    제11항에 기재된 편광판의 제조 방법.