KR20230141413A - 편광자 및 편광자의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 탈색이 억제된 편광자를 제공하는 것.
[해결 수단] 본 발명의 실시형태에 의한 편광자는 요오드를 포함하고, 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 수지 필름으로 구성되며, 페놀성 화합물을 포함한다. 상기 페놀성 화합물은 상기 수지 필름의 적어도 상기 제 1 주면에 존재하고 있어도 좋다.

Description

편광자 및 편광자의 제조 방법{POLARIZER AND METHOD FOR MANUFACTURING POLARIZER}

본 발명은 편광자 및 편광자의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치 및 일렉트로루미네선스(EL) 표시 장치(예를 들면, 유기 EL 표시 장치, 무기 EL 표시 장치)로 대표되는 화상 표시 장치가 급속하게 보급되고 있다. 화상 표시 장치에 탑재되는 화상 표시 패널에는, 대표적으로는 편광판이 이용되고 있다. 실용적으로는, 편광판과 위상차판을 일체화한 위상차층 부착 편광판이 널리 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 그러나, 편광판에 포함되는 편광자는 화상 표시 장치의 장시간의 사용이나 가혹한 환경 하(예를 들면, 고온, 고습 환경 하)에 두어짐으로써, 편광 성능이 저하되는 경우가 있다. 편광 성능의 저하의 한 원인으로서, 예를 들면 탈색(색 빠짐)을 들 수 있다.

일본 특허 제3325560호 공보

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 주된 목적은 탈색이 억제된 편광자를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 실시형태에 의한 편광자는 요오드를 포함하고, 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 수지 필름으로 구성되며, 페놀성 화합물을 포함한다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 페놀성 화합물은 카테콜을 포함한다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 페놀성 화합물은 상기 수지 필름의 적어도 상기 제 1 주면에 존재한다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 주면의 접촉각은 85° 이하이다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 편광자의 두께는 8㎛ 이하이다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 상기 편광자의 제조 방법이 제공된다. 제 1 실시형태에 의한 상기 편광자의 제조 방법은 요오드를 포함하는 수지막을, 페놀성 화합물을 포함하는 액에 침지하는 것을 포함한다.

제 2 실시형태에 의한 상기 편광자의 제조 방법은 요오드를 포함하며, 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 수지 필름의 적어도 상기 제 1 주면에 페놀성 화합물을 포함하는 액을 도포하는 것을 포함한다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 제조 방법은 상기 도포 전에, 도포하는 면을 표면 개질하는 것을 포함한다.

하나의 실시형태에 있어서는, 상기 표면 개질은 코로나 처리 또는 플라즈마 처리 중 적어도 하나에 의해 행해진다.

본 발명의 다른 실시형태에 의한 편광판은 상기 편광자와, 보호층 또는 위상차층 중 적어도 하나를 갖는다.

본 발명의 실시형태에 의하면, 탈색이 억제된 편광자를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 편광자의 모식적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서의 편광자의 제조에 이용되는 적층물의 개략의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 편광판의 모식적인 단면도이다.
도 4는 탈색의 평가 결과를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에는 한정되지 않는다.

(용어 및 기호의 정의)

본 명세서에 있어서의 용어 및 기호의 정의는 하기와 같다.

(1) 굴절률(nx, ny, nz)

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

(2) 면내 위상차 Re

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

(3) 두께 방향의 위상차(Rth)

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

(4) Nz 계수

Nz 계수는 Nz=Rth/Re에 의해 구해진다.

(5) 각도

본 명세서에 있어서 각도를 언급할 때에는, 상기 각도는 기준 방향에 대하여 시계 방향 및 반시계 방향의 양방을 포함한다. 따라서, 예를 들면 「45°」는 ±45°를 의미한다.

A．편광자

도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 편광자의 모식적인 단면도이다. 또한, 도 1에서는 도면을 보기 쉽게 하기 위해 편광자의 단면은 해칭을 생략하고 있다. 편광자(10)는 서로 대향하는 제 1 주면(10a) 및 제 2 주면(10b)을 갖는 수지 필름으로 구성된다. 편광자(10)는 이것들의 끝면(10c)을 통해서 연결되어 있다.

편광자(10)는 요오드를 포함하는 수지 필름으로 구성된다. 수지 필름으로서는, 예를 들면 폴리비닐알콜(PVA)계 필름, 부분 포르말화 PVA계 필름, 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름이 이용된다.

편광자(10)의 두께는 바람직하게는 15㎛ 이하이고, 12㎛ 이하여도 좋고, 10㎛ 이하여도 좋으며, 8㎛ 이하여도 좋다. 한편, 편광자의 두께는 바람직하게는 1㎛ 이상이다.

편광자(10)는 바람직하게는, 파장 380㎚∼780㎚ 중 어느 것의 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광자(10)의 단체 투과율(Ts)은 바람직하게는 35% 이상이고, 37% 이상이어도 좋고, 40% 이상이어도 좋으며, 42% 이상이어도 좋다. 한편, 편광자(10)의 단체 투과율은, 예를 들면 45% 이하이다. 편광자(10)의 편광도(P)는 바람직하게는 98% 이상이고, 99% 이상이어도 좋으며, 99.99% 이상이어도 좋다. 한편, 편광자(10)의 편광도는, 예를 들면 99.996% 이하이다.

상기 단체 투과율은, 대표적으로는 자외 가시 분광 광도계를 이용하여 측정하며, 시감도 보정을 행한 Y값이다. 상기 편광도는, 대표적으로는 자외 가시 분광 광도계를 이용하여 측정하고 시감도 보정을 행한 평행 투과율(Tp) 및 직교 투과율(Tc)에 의거하여 하기 식에 의해 구해진다.

편광도(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}^1/2×100

편광자(10)는 페놀성 화합물을 포함한다. 페놀성 화합물로서는, 예를 들면 페놀, 다가 페놀 등의 페놀류, 나프톨, 디히드록시나프탈렌 등의 나프톨류, 안트롤 등의 안트롤류를 들 수 있다. 다가 페놀로서는, 예를 들면 카테콜, 레조르시놀, 히드로퀴논, 피로갈롤, 1,2,4-벤젠트리올, 플로로글루시놀을 들 수 있다. 이것들은 단독으로 이용해도 좋으며, 조합시켜 이용해도 좋다. 페놀성 화합물을 포함함으로써, 탈색이 억제된 편광자를 얻을 수 있다. 구체적으로는, 편광자 전체에 있어서의 탈색 및 편광자 단부에 있어서의 탈색이 억제된 편광자를 얻을 수 있다.

페놀성 화합물은 편광자(10) 전체에 균일하게 존재하고 있어도 좋으며, 편광자(10)에 있어서 편재되어 있어도 좋다. 후자의 경우, 페놀성 화합물은 적어도 일방의 주면(제 1 주면(10a))에 존재할 수 있으며, 예를 들면 제 1 주면(10a) 및 제 2 주면(10b)의 각각에 존재하고 있어도 좋다. 하나의 실시형태에 있어서는, 예를 들면 제조 공정을 간략화하는 관점에서, 일방의 주면에 선택적으로 페놀성 화합물을 존재시킨다. 다른 실시형태에 있어서는, 효과적으로 탈색을 억제하는 관점에서, 모든 주면에도 페놀성 화합물을 존재시킨다. 끝면(10c)에도 페놀성 화합물은 존재하고 있어도 좋다.

제 1 주면(10a)에 있어서의 페놀성 화합물의 존재 영역은 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 제 1 주면(10a)의 적어도 일부에 존재하고 있으면 좋지만, 제 1 주면(10a)의 전체에 걸쳐서 존재하고 있는 것이 바람직하다.

제 1 주면(10a)(페놀성 화합물이 존재하는 주면)의 접촉각은 바람직하게는 85° 이하이고, 보다 바람직하게는 75° 이하이고, 더욱 바람직하게는 70° 이하이며, 특히 바람직하게는 65° 이하이다. 한편, 제 1 주면(10a)(페놀성 화합물이 존재하는 주면)의 접촉각은, 예를 들면 60° 이상이다. 제 1 주면(10a)에 선택적으로 페놀성 화합물을 존재시키는 경우, 제 2 주면(10b)의 접촉각은, 예를 들면 85°를 초과하고, 87° 이상이어도 좋으며, 90° 이상이어도 좋다. 그리고, 제 2 주면(10b)의 접촉각과 제 1 주면(10a)의 접촉각의 차는, 예를 들면 5° 이상이고, 10° 이상이어도 좋고, 15° 이상이어도 좋으며, 20° 이상이어도 좋다.

B-1. 제조 방법 1

상기 편광자는, 예를 들면 요오드를 포함하는 수지막을, 페놀성 화합물을 포함하는 액에 침지함으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는, 연신 및 요오드에 의한 염색 처리를 실시한 수지막을, 페놀성 화합물을 포함하는 액에 침지함으로써 얻을 수 있다. 연신 및 요오드에 의한 염색 처리를 실시한 수지막은 수지 기재 상에 수지층(대표적으로는, PVA계 수지층)을 형성하여 얻어지는 적층체 또는 수지 필름(대표적으로는, PVA계 수지 필름)을 연신 및 요오드로 염색함으로써 얻을 수 있다. 이하, 연신 및 요오드에 의한 염색 처리를 실시한 수지막의 제작 방법의 상세를, 적층체를 이용하는 경우를 예로 들어 설명한다.

상기 적층체는, 예를 들면 열가소성 수지 기재 상에 PVA계 수지와 할로겐화물을 포함하는 도포액을 도포하고, 건조시킴으로써 PVA계 수지층을 형성하여 제작된다. 열가소성 수지 기재의 두께는 바람직하게는 20㎛∼300㎛이며, 보다 바람직하게는 50㎛∼200㎛이다. 20㎛ 미만이면, PVA계 수지층의 형성이 곤란해질 우려가 있다. 300㎛를 초과하면, 예를 들면 후술의 수중 연신에 있어서, 열가소성 수지 기재가 물을 흡수하는 데에 시간을 요함과 아울러, 연신에 과대한 부하를 요할 우려가 있다.

열가소성 수지 기재의 흡수율은 바람직하게는 0.2% 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.3% 이상이다. 이와 같은 열가소성 수지 기재는 물을 흡수하고, 물이 가소제적인 기능을 하여 가소화할 수 있다. 그 결과, 연신 응력을 대폭 저하시켜, 고배율로 연신할 수 있다. 한편, 열가소성 수지 기재의 흡수율은 바람직하게는 3.0% 이하이며, 보다 바람직하게는 1.0% 이하이다. 이와 같은 흡수율에 의하면, 제조 시에 열가소성 수지 기재의 치수 안정성이 현저하게 저하되어, 얻어지는 편광자의 품질이 악화되는 등의 문제를 방지할 수 있다. 또한, 수중 연신 시에 열가소성 수지 기재가 파단하거나, PVA계 수지층이 박리하는 것을 방지할 수 있다. 열가소성 수지 기재의 흡수율은, 예를 들면 구성 재료에 변성기를 도입함으로써 조정할 수 있다. 또한, 흡수율은 JIS K 7209에 준하여 구해지는 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, Tg는 보다 바람직하게는 100℃ 이하이며, 더욱 바람직하게는 90℃ 이하이다. 한편, 열가소성 수지 기재의 Tg는 바람직하게는 60℃ 이상이다. 이와 같은 Tg에 의하면, 상기 도포액을 도포·건조시킬 때에, 열가소성 수지 기재가 변형(예를 들면, 요철이나 느슨함, 주름 등의 발생)되는 등의 문제를 방지하여, 양호하게 적층체를 제작할 수 있다. 또한, 상기 수지층의 연신을 적합한 온도(예를 들면, 60℃ 정도)에서 양호하게 행할 수 있다. 열가소성 수지 기재의 Tg는, 예를 들면 구성 재료에 변성기를 도입하는 결정화 재료를 이용하여 가열함으로써 조정할 수 있다. 또한, 유리 전이 온도(Tg)는 JIS K 7121에 준하여 구해지는 값이다.

열가소성 수지 기재의 구성 재료로서는, 임의의 적절한 열가소성 수지가 채용될 수 있다. 열가소성 수지로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 노르보르넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 이들 공중합체 수지를 들 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는 노르보르넨계 수지, 비정질의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지이다.

하나의 실시형태에 있어서는, 비정질의(결정화되어 있지 않는) 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지가 바람직하게 이용된다. 그 중에서도, 비결정성의(결정화되기 어려운) 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지가 특히 바람직하게 이용된다. 비결정성의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지의 구체예로서는, 디카르복실산으로서 이소프탈산 및/또는 시클로헥산디카르복실산을 더 포함하는 공중합체나, 글리콜로서 시클로헥산디메탄올이나 디에틸렌글리콜을 더 포함하는 공중합체를 들 수 있다.

다른 실시형태에 있어서는, 이소프탈산 유닛을 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지가 바람직하게 이용된다. 연신성이 매우 우수함과 아울러, 연신 시의 결정화가 억제될 수 있기 때문이다. 이것은 이소프탈산 유닛을 도입함으로써 주쇄에 큰 굴곡을 주는 것에 의한 것으로 생각된다. 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지는 테레프탈산 유닛 및 에틸렌글리콜 유닛을 갖는다. 이소프탈산 유닛의 함유 비율은 전 반복 단위의 합계에 대하여, 바람직하게는 0.1몰% 이상이며, 보다 바람직하게는 1.0몰% 이상이다. 연신성이 매우 우수한 열가소성 수지 기재가 얻어지기 때문이다. 한편, 이소프탈산 유닛의 함유 비율은 전 반복 단위의 합계에 대하여, 바람직하게는 20몰% 이하이며, 보다 바람직하게는 10몰% 이하이다. 후술의 건조에 있어서 결정화도를 양호하게 증가시킬 수 있기 때문이다.

열가소성 수지 기재는 미리(예를 들면, PVA계 수지층을 형성하기 전에) 연신되어 있어도 좋다. 하나의 실시형태에 있어서는, 장척상의 열가소성 수지 기재의 횡방향으로 연신되어 있다. 횡방향은 바람직하게는, 후술의 적층체의 연신 방향으로 직교하는 방향이다. 또한, 본 명세서에 있어서 「직교」란, 실질적으로 직교하는 경우도 포함한다. 여기서, 「실질적으로 직교」란, 90°±5.0°인 경우를 포함하며, 바람직하게는 90°±3.0°, 더욱 바람직하게는 90°±1.0°이다. 열가소성 수지 기재의 연신 온도는 열가소성 수지 기재의 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 좋으며, 자유단 연신이어도 좋다. 연신 방식은 건식이어도 좋으며, 습식이어도 좋다. 연신은 1단계로 행해도 좋으며, 다단계로 행해도 좋다. 다단계로 행하는 경우, 상기 연신 배율은 각 단계의 연신 배율의 곱이다.

상기 도포액은, 대표적으로는 PVA계 수지와 할로겐화물을 용매에 용해시킨 용액이다. 용매로서는, 예를 들면 물, 디메틸술폭시드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 각종 글리콜류, 트리메틸올프로판 등의 다가 알콜류, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 등의 아민류를 들 수 있다. 이것들은 단독으로, 또는 2종 이상 조합시켜 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는 물이다. 도포액에 있어서의 PVA계 수지의 함유량은 용매 100중량부에 대하여, 바람직하게는 3중량부∼20중량부이다. 이와 같은 범위에 의하면, 열가소성 수지 기재에 밀착한, 균일한 도포막을 형성할 수 있다. 도포액에 있어서의 할로겐화물의 함유량은 PVA계 수지 100중량부에 대하여, 바람직하게는 5중량부∼20중량부이다.

상기 PVA계 수지로서는, 예를 들면 폴리비닐알콜, 에틸렌-비닐알콜 공중합체를 들 수 있다. 폴리비닐알콜은 폴리아세트산 비닐을 비누화함으로써 얻어진다. 에틸렌-비닐알콜 공중합체는 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체를 비누화함으로써 얻어진다. PVA계 수지의 비누화도는 통상 85몰%∼100몰%이고, 바람직하게는 95.0몰%∼99.95몰%이며, 보다 바람직하게는 99.0몰%∼99.93몰%이다. 이와 같은 비누화도의 PVA계 수지를 이용함으로써, 내구성이 우수한 편광자가 얻어질 수 있다. 비누화도가 지나치게 높은 경우에는, 겔화해버릴 우려가 있다. 또한, 비누화도는 JIS K 6726-1994에 준하여 구할 수 있다.

PVA계 수지의 평균 중합도는 통상 1000∼10000이고, 바람직하게는 1200∼4500이며, 보다 바람직하게는 1500∼4300이다. 또한, 평균 중합도는 JIS K 6726-1994에 준하여 구할 수 있다.

상기 할로겐화물로서는, 임의의 적절한 할로겐화물이 채용될 수 있다. 예를 들면, 요오드화칼륨, 요오드화나트륨, 요오드화리튬 등의 요오드화물, 염화나트륨 등의 염화물을 들 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는 요오드화칼륨이다. 할로겐화물을 이용함으로써, 우수한 광학 특성을 갖는 편광자를 얻을 수 있다. 구체적으로는, 후술의 공중 보조 연신 후의 PVA계 수지의 결정화가 촉진되어, 그 후의 습식 처리(예를 들면, 후술의 염색, 수중 연신)에 있어서, 폴리비닐알콜 분자의 배향의 혼란 및 배향성의 저하가 억제되어, 우수한 광학 특성을 갖는 편광자를 얻을 수 있다.

도포액의 조제에 있어서, PVA계 수지 100중량부에 대하여, 할로겐화물을 5중량부∼20중량부 배합하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10중량부∼15중량부이다. 구체적으로는, 얻어지는 PVA계 수지층에 있어서의 할로겐화물의 함유량은 PVA계 수지 100중량부에 대하여, 바람직하게는 5중량부∼20중량부이며, 보다 바람직하게는 10중량부∼15중량부이다. PVA계 수지에 대한 할로겐화물의 양이 많으면, 예를 들면 할로겐화물이 블리드 아웃하여, 얻어지는 편광자가 백탁하는 경우가 있다.

도포액에 첨가제를 배합해도 좋다. 첨가제로서는, 예를 들면 가소제, 계면활성제를 들 수 있다. 가소제로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜이나 글리세린 등의 다가 알콜을 들 수 있다. 계면활성제로서는, 예를 들면 비이온 계면활성제를 들 수 있다. 이것들은, 예를 들면 얻어지는 PVA계 수지층의 균일성이나 염색성, 연신성을 향상시키는 목적으로 사용된다.

상기 도포액의 도포 방법으로서는, 예를 들면 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 다이 코팅법, 커튼 코팅법, 스프레이 코팅법, 나이프 코팅법(콤마 코팅법 등)을 들 수 있다. 도포액의 도포·건조 온도는 바람직하게는 50℃ 이상이다.

상기 PVA계 수지층의 두께는 바람직하게는 3㎛∼40㎛이며, 더욱 바람직하게는 3㎛∼20㎛이다.

PVA계 수지층을 형성하기 전에, 열가소성 수지 기재에 표면 처리(예를 들면, 코로나 처리 등)을 실시해도 좋으며, 열가소성 수지 기재 상에 역접착층을 형성해도 좋다. 이와 같은 처리를 행함으로써, 열가소성 수지 기재와 PVA계 수지층의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

상기 연신은 상기 적층체를 건식 연신(공중 보조 연신)한 후에, 수중 연신함으로써 행하는 것이 바람직하다. 보조 연신에 의해, 상기 열가소성 수지 기재의 결정화를 억제하면서 연신할 수 있고, 붕산 수중 연신에 있어서 열가소성 수지 기재의 과도한 결정화에 의해 연신성이 저하된다고 하는 문제를 해결하여, 적층체를 보다 고배율로 연신할 수 있다. 또한, 열가소성 수지 기재를 이용하는 경우, 상기 도포 온도가 낮게 설정될 수 있기 때문에, PVA계 수지의 결정화가 상대적으로 낮아져서 충분한 광학 특성이 얻어지지 않는다고 하는 문제가 발생할 수 있다. 이에 대하여, 보조 연신을 도입함으로써 열가소성 수지를 이용하는 경우라도, PVA계 수지의 결정성을 높일 수 있다. 또한, PVA계 수지의 배향성을 사전에 높임으로써 그 후의 습식 처리 시에, PVA계 수지의 배향성의 저하나 용해 등의 문제를 방지할 수 있다. 이렇게 해서, 우수한 광학 특성을 갖는 편광자가 얻어질 수 있다.

공중 보조 연신의 방법은 고정단 연신(예를 들면, 텐터 연신기를 이용하여 연신하는 방법)이어도 좋으며, 자유단 연신(예를 들면, 주속이 다른 롤 사이에 적층체를 통해서 일축 연신하는 방법)이어도 좋다. 바람직하게는, 자유단 연신이 채용된다. 예를 들면, 상기 적층체를 그 길이 방향으로 반송하면서, 가열 롤 사이의 주속 차에 의해 연신하는 가열 롤 연신이 채용된다. 하나의 실시형태에 있어서는, 공중 보조 연신은 열 공간(존)에 있어서의 존 연신 공정과 가열 롤 연신 공정을 포함한다. 존 연신 공정과 가열 롤 연신 공정의 순서는 한정되지 않지만, 예를 들면 존 연신 공정 및 가열 롤 연신 공정이 이 순서로 행해진다. 다른 실시형태에 있어서는, 텐터 연신기에 있어서 필름 단부를 파지하여, 텐터 간의 거리를 흐름 방향으로 넓힘으로써 연신된다(텐터 간의 거리의 넓이가 연신 배율이 된다). 이 때, 폭 방향(흐름 방향에 대하여 수직 방향)의 텐터의 거리는 바람직하게는, 흐름 방향의 연신 배율에 대하여, 자유단 연신에 의해 가까워지도록 설정된다. 자유단 연신의 경우, 폭 방향의 수축률은 식: 폭 방향의 수축률=(1/연신 배율)^1/2로 계산된다.

공중 보조 연신의 연신 배율은 바람직하게는 2.0배∼3.5배이다. 공중 보조 연신은 1단계로 행해도 좋으며, 다단계로 행해도 좋다. 다단계로 행하는 경우, 연신 배율은 각 단계의 연신 배율의 곱이다. 공중 보조 연신에 있어서의 연신 방향은 바람직하게는, 후술의 수중 연신의 연신 방향과 대략 동일하다.

공중 보조 연신의 연신 온도는, 예를 들면 이용하는 열가소성 수지 기재, 연신 방식 등에 따라, 임의의 적절한 값으로 설정된다. 연신 온도는 바람직하게는 열가소성 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg) 이상이고, 보다 바람직하게는 Tg+10℃ 이상이며, 더욱 바람직하게는 Tg+15℃ 이상이다. 한편, 연신 온도의 상한은 바람직하게는 170℃이다. 이와 같은 온도에서 연신함으로써, PVA계 수지의 결정화가 급속하게 진행되는 것을 억제하며, 상기 결정화에 의한 문제(예를 들면, 연신에 의한 PVA계 수지층의 배향을 방해한다)를 억제할 수 있다.

상기 수중 연신은, 대표적으로는 적층체를 연신욕에 침지시켜서 행한다. 수중 연신에 의하면, 상기 열가소성 수지 기재나 PVA계 수지층의 유리 전이 온도(대표적으로는, 80℃ 정도)보다 낮은 온도에서 연신할 수 있으며, PVA계 수지층을, 그 결정화를 억제하면서 고배율로 연신할 수 있다. 그 결과, 우수한 광학 특성을 갖는 편광자를 얻을 수 있다.

수중 연신의 방법은 고정단 연신이어도 좋으며, 자유단 연신(예를 들면, 주속이 다른 롤 사이에 적층체를 통해서 일축 연신하는 방법)이어도 좋다. 바람직하게는, 자유단 연신이 채용된다. 적층체의 연신은 1단계로 행해도 좋으며, 다단계로 행해도 좋다. 다단계로 행하는 경우, 후술의 적층체의 연신 배율은 각 단계의 연신 배율의 곱이다.

수중 연신은 바람직하게는, 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜서 행한다(붕산 수중 연신). 연신욕으로서 붕산 수용액을 이용함으로써, PVA계 수지층에 연신 시에 작용하는 장력에 견디는 강성과, 물에 용해하지 않는 내수성을 부여할 수 있다. 구체적으로는, 붕산은 수용액 중에서 테트라히드록시붕산 음이온을 생성하여 PVA계 수지와 수소 결합에 의해 가교할 수 있다. 그 결과, PVA계 수지층에 강성과 내수성을 부여하여 양호하게 연신할 수 있으며, 우수한 광학 특성을 갖는 편광자를 얻을 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, 더욱 바람직하게는 3중량부∼5중량부이다. 붕산 농도를 1중량부 이상으로 함으로써, PVA계 수지층의 용해를 효과적으로 억제할 수 있으며, 보다 고특성의 편광자를 제조할 수 있다. 또한, 붕산 또는 붕산염 이외에, 붕사 등의 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 용매에 용해해서 얻어진 수용액도 이용할 수 있다.

바람직하게는, 상기 연신욕(붕산 수용액)에 요오드화물을 배합한다. 요오드화물을 배합함으로써, PVA계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물로서는, 예를 들면 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티타늄을 들 수 있다. 요오드화물의 농도는 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.05중량부∼15중량부이며, 보다 바람직하게는 0.5중량부∼8중량부이다.

연신 온도(연신욕의 액온)는 바람직하게는 40℃ 이상이며, 보다 바람직하게는 60℃ 이상이다. 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 고려해도, 양호하게 연신할 수 없을 우려가 있다. 한편, 연신 온도는 예를 들면, 70℃ 이하이고, 바람직하게는 67℃ 이하이며, 보다 바람직하게는 65℃ 이하이다. 연신 온도가 고온이 될수록, PVA계 수지층의 용해성이 높아져, 우수한 광학 특성이 얻어지지 않을 우려가 있다. 적층체의 연신욕에의 침지 시간은 바람직하게는 15초∼5분이다.

수중 연신에 의한 연신 배율은 바람직하게는 1.5배 이상이며, 보다 바람직하게는 3.0배 이상이다. 적층체의 총 연신 배율(공중 보조 연신과 수중 연신을 조합시킨 연신 배율)은 적층체의 원래 길이에 대하여, 바람직하게는 5.0배 이상이고, 보다 바람직하게는 5.5배 이상이며, 더욱 바람직하게는 6.0배 이상이다. 이와 같은 높은 연신 배율을 달성함으로써, 광학 특성이 매우 우수한 편광자를 제조할 수 있다. 이와 같은 높은 연신 배율은 수중 연신 방식(붕산 수중 연신)을 채용함으로써 달성할 수 있다.

상기 염색은, 대표적으로는 PVA계 수지층에 요오드를 흡착시킴으로써 행한다. 요오드의 흡착 방법으로서는, 예를 들면 요오드를 포함하는 염색액에 PVA계 수지층(적층체)을 침지시키는 방법, PVA계 수지층에 상기 염색액을 도포하는 방법, 상기 염색액을 PVA계 수지층에 분무하는 방법을 들 수 있다. 바람직하게는, 염색액(염색욕)에 적층체를 침지시키는 방법이다. 요오드가 양호하게 흡착될 수 있기 때문이다.

상기 염색액은 바람직하게는, 요오드 수용액이다. 요오드의 배합량은 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.05중량부∼0.5중량부이다. 요오드의 물에 대한 용해도를 높이기 위해, 요오드 수용액에 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물의 구체예로서는, 상술한 바와 같다. 바람직하게는, 요오드화칼륨이 이용된다. 요오드화물의 배합량은 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1중량부∼10중량부이며, 보다 바람직하게는 0.3중량부∼5중량부이다. 염색액의 염색 시의 액온은 PVA계 수지의 용해를 억제하기 위해, 바람직하게는 20℃∼50℃이다. 염색액에 PVA계 수지층을 침지시키는 경우, 침지 시간은 PVA계 수지층의 투과율을 확보하기 위해, 바람직하게는 5초∼5분이며, 보다 바람직하게는 30초∼90초이다.

염색 조건(농도, 액온, 침지 시간)은, 예를 들면 최종적으로 얻어지는 편광자의 단체 투과율이 42.0% 이상이며, 또한 편광도가 99.98% 이상이 되도록 설정할 수 있다. 이와 같은 염색 조건으로서는, 예를 들면 염색액인 요오드 수용액에 있어서, 요오드 및 요오드화칼륨의 함유량의 비를 1:5∼1:20으로 하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1:5∼1:10이다.

붕산을 함유하는 처리욕에 적층체를 침지시키는 처리(예를 들면, 후술의 불용화 처리) 후에 연속적으로 염색을 행하는 경우, 붕산이 염색욕에 혼입해서 염색욕의 붕산 농도가 변화되어, 염색성이 불안정해지는 경우가 있다. 이와 같은 염색성의 불안정화를 억제하기 위해, 염색욕의 붕산 농도는 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 4중량부 이하, 보다 바람직하게는 2중량부 이하가 되도록 조정된다. 한편으로, 염색욕의 붕산 농도는 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1중량부 이상이고, 보다 바람직하게는 0.2중량부 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.5중량부 이상이다. 하나의 실시형태에 있어서는, 미리 붕산을 포함하는 염색욕을 이용하여 염색한다. 이와 같은 형태에 의하면, 붕산이 염색욕에 혼입한 경우의 붕산 농도의 변화의 비율을 저감할 수 있다. 미리 염색욕에 배합하는 붕산의 배합량(상기 처리욕으로부터 유래되지 않는 붕산의 함유량)은 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1중량부∼2중량부이며, 보다 바람직하게는 0.5중량부∼1.5중량부이다.

필요에 따라, 상기 공중 보조 연신 후, 수중 연신 및 염색 전에 불용화 처리를 행한다. 불용화 처리는, 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA계 수지층을 침지시킴으로써 행한다. 불용화 처리를 실시함으로써, PVA계 수지층에 내수성을 부여하여, 물에 침지했을 때의 PVA의 배향 저하를 방지할 수 있다. 불용화 처리에 있어서의 붕산 수용액의 농도는 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 1중량부∼4중량부이다. 불용화 처리의 온도(붕산 수용액의 액온)는 바람직하게는 20℃∼50℃이다.

필요에 따라, 염색 후 수중 연신 전에 가교 처리를 행한다. 가교 처리는, 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA계 수지층을 침지시킴으로써 행한다. 가교 처리를 실시함으로써, PVA계 수지층에 내수성을 부여하여, 그 후의 수중 연신에 있어서 PVA의 배향 저하를 방지할 수 있다. 가교 처리에 있어서의 붕산 수용액의 농도는 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 1중량부∼5중량부이다. 붕산 수용액에 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물을 배합함으로써, PVA계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물의 구체예는 상술한 바와 같다. 요오드화물의 배합량은 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 1중량부∼5중량부이다. 가교 처리의 온도(붕산 수용액의 액온)는 바람직하게는 20℃∼50℃이다.

상술한 바와 같이, 연신 및 요오드에 의한 염색 처리를 실시한 수지막(상기 각종 처리를 실시한 적층체)을, 페놀성 화합물을 포함하는 액(이하, 침지액이라고 칭하는 경우가 있다)에 침지함으로써 상기 편광자가 얻어질 수 있다. 침지액으로서는, 예를 들면 페놀성 화합물을 임의의 적절한 용매에 용해시킨 용액이 이용된다. 페놀성 화합물을 용해시키는 용매로서는, 바람직하게는 물이 이용된다. 침지액의 페놀성 화합물의 농도는, 예를 들면 5중량%∼20중량%이며, 바람직하게는 7중량%∼18중량%이다. 침지액에는 요오드화칼륨 등의 요오드화물이 배합되어 있는 것이 바람직하다. 침지액의 요오드화물 농도는 바람직하게는 1중량%∼7중량%이다.

상기 침지액의 온도는 바람직하게는 20℃∼50℃이다. 침지액에의 수지막(적층체)의 침지 시간은, 예를 들면 1초∼30초일 수 있다.

페놀성 화합물을 포함하는 액에의 침지 후, 수지막(적층체)은 임의의 적절한 처리가 실시될 수 있다. 예를 들면, 페놀성 화합물을 포함하는 액에의 침지 후, 수지막은 수세될 수 있다. 수세는, 대표적으로는 수욕에 수지막을 침지함으로써 행해진다. 수욕의 온도는, 예를 들면 15℃∼30℃일 수 있다. 수욕에의 수지막의 침지 시간은, 예를 들면 1초∼30초일 수 있다.

상기 수세 후, 수지막(적층체)을 건조시키는 것이 바람직하다. 건조는 임의의 적절한 방식에 의해 행할 수 있다. 구체적으로는, 존 전체를 가열하는 것(존 가열 방식)에 의해 행해도 좋으며, 반송 롤을 가열하는 것(가열 롤 방식)에 의해 행해도 좋다. 바람직하게는 가열 롤 방식을 채용하며, 보다 바람직하게는 그 양방을 채용한다. 가열 롤을 이용함으로써, 효율적으로 적층체의 가열 컬을 억제하여, 품질이 우수한 편광자를 제조할 수 있다. 구체적으로는, 가열 롤에 적층체를 따르게 한 상태에서 건조시킴으로써, 상기 열가소성 수지 기재의 결정화를 효율적으로 촉진시켜서 결정화도를 증가시킬 수 있으며, 비교적 낮은 건조 온도여도, 열가소성 수지 기재의 결정화도를 양호하게 증가시킬 수 있다. 그 결과, 열가소성 수지 기재는 그 강성이 증가하고, 건조에 의한 PVA계 수지층의 수축에 견딜 수 있는 상태가 되어, 컬이 억제된다. 또한, 가열 롤을 이용함으로써, 적층체를 평평한 상태로 유지하면서 건조시킬 수 있으므로, 컬뿐만 아니라 주름의 발생도 억제할 수 있다.

건조에 의해, 적층체를 폭 방향으로 수축시켜, 광학 특성을 향상시킬 수 있다. PVA 및 PVA/요오드 착체의 배향성을 효과적으로 높일 수 있기 때문이다. 건조에 의한 적층체의 폭 방향의 수축률은 바람직하게는 1%∼10%이고, 보다 바람직하게는 2%∼8%이며, 더욱 바람직하게는 4%∼6%이다. 가열 롤을 이용함으로써, 적층체를 반송하면서 연속적으로 폭 방향으로 수축시킬 수 있으며, 높은 생산성을 실현할 수 있다.

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, 보다 바람직하게는 65℃∼100℃이며, 더욱 바람직하게는 70℃∼80℃이다. 이와 같은 온도에 의하면, 열가소성 수지의 결정화도를 증가시켜 컬을 억제할 수 있음과 아울러, 적층체에 매우 우수한 내구성을 부여할 수 있다. 또한, 가열 롤의 온도는 접촉식 온도계에 의해 측정할 수 있다. 적층체와 가열 롤의 접촉 시간(총 접촉 시간)은 바람직하게는 1초∼300초이고, 보다 바람직하게는 1∼20초이며, 더욱 바람직하게는 1∼10초이다.

가열 롤은 가열로(예를 들면, 오븐) 내에 설치해도 좋으며, 통상의 제조 라인(실온 환경 하)에 설치해도 좋다. 바람직하게는, 송풍 수단을 구비하는 가열로 내에 설치된다. 가열 롤에 의한 건조와 열풍 건조를 병용함으로써, 가열 롤 사이에서의 급준한 온도 변화를 억제할 수 있으며, 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, 상기 풍속은 가열로 내에 있어서의 풍속이며, 미니벤형 디지털 풍속계에 의해 측정할 수 있다.

B-2. 제조 방법 2

상기 편광자는, 예를 들면 요오드를 포함하며, 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 수지 필름의 적어도 일방의 주면(제 1 주면)에 페놀성 화합물을 포함하는 액을 도포함으로써 얻을 수 있다. 하나의 실시형태에 있어서는, 수지 필름의 제 2 주면에 보호재가 배치된 상태에서, 수지 필름의 제 1 주면에 페놀성 화합물을 포함하는 액(이하, 도포액이라고 칭하는 경우가 있다)을 도포한다. 구체적으로는, 수지 필름과 보호재의 적층물을 준비하고, 이 적층물의 수지 필름의 제 1 주면에 페놀성 화합물을 포함하는 액을 도포한다.

도 2는 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서의 편광자의 제조에 이용되는 적층물의 개략의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다. 적층물(100)은 수지 필름(10)과 보호재(1)를 갖는다. 수지 필름(10)은 서로 대향하는 제 1 주면(10a) 및 제 2 주면(10b)을 가지며, 수지 필름(10)의 제 2 주면(10b)에 보호재(1)가 배치된다.

상기 적층물에 포함되는 수지 필름은 임의의 적절한 방법에 의해 제작될 수 있다. 하나의 실시형태에 있어서는, 폴리비닐알콜(PVA)계 필름, 부분 포르말화 PVA계 필름, 에틸렌·아세트산 비닐 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. 상기 방법은 불용화 처리, 팽윤 처리, 가교 처리 등을 더 포함하고 있어도 좋다. 이와 같은 제작 방법은 당업계에서 주지관용이므로, 상세한 설명은 생략한다.

다른 실시형태에 있어서는, 상기 적층물에 포함되는 수지 필름은 수지 기재와 수지층(대표적으로는, PVA계 수지층)의 적층체를 이용하여 제작된다. 예를 들면, PVA계 수지 용액을 수지 기재에 도포하고, 건조시켜 수지 기재 상에 PVA계 수지층을 형성하여, 수지 기재와 PVA계 수지층의 적층체를 얻는 것; 상기 적층체를 연신 및 염색하는 것에 의해 제작될 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 바람직하게는 수지 기재의 편측에 할로겐화물과 PVA계 수지를 포함하는 PVA계 수지층을 형성한다. 연신은, 대표적으로는 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜서 연신하는 것을 포함한다. 또한, 연신은 필요에 따라서, 붕산 수용액 중에서의 연신 전에 적층체를 고온(예를 들면, 95℃ 이상)에서 공중 연신하는 것을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 바람직하게는, 적층체는 길이 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 순서로 실시하는 것을 포함한다. 보조 연신을 도입함으로써, 열가소성 수지 기재 상에 PVA를 도포하는 경우라도, PVA의 결정성을 높이는 것이 가능해져, 높은 광학 특성을 달성할 수 있다. 또한, 동시에 PVA의 배향성을 사전에 높임으로써 이후의 염색 공정이나 연신 공정에서 물에 침지되었을 때에, PVA의 배향성의 저하나 용해 등의 문제를 방지할 수 있으며, 높은 광학 특성을 달성할 수 있다. 또한, PVA계 수지층을 액체에 침지한 경우에 있어서, PVA계 수지층이 할로겐화물을 포함하지 않는 경우와 비교해서, PVA 분자의 배향의 혼란, 및 배향성의 저하가 억제될 수 있으며, 높은 광학 특성을 달성할 수 있다. 또한, 건조 수축 처리에 의해 적층체를 폭 방향으로 수축시킴으로써, 높은 광학 특성을 달성할 수 있다. 수지 기재는 얻어지는 편광자의 보호층으로서 그대로 이용해도 좋으며, 수지 기재/PVA계 수지층의 적층체로부터 박리되어도 좋다. 이와 같은 수지 필름(편광자)의 제조 방법의 상세는, 예를 들면 일본 특허 공개 제2012-73580호 공보, 일본 특허 제6470455호에 기재되어 있다. 이들 공보는 그 전체의 기재가 본 명세서에 참고로서 원용된다.

수지 필름(10)의 제 2 주면(10b)에 배치되는 보호재(1)로서는, 임의의 적절한 부재(예를 들면, 필름, 층)가 이용된다. 예를 들면, 보호재로서 상기 수지 기재를 이용할 수 있다. 또한, 보호재로서 후술의 편광자의 보호층 또는 위상차층 중 적어도 하나를 이용해도 좋다. 이 경우, 보호재는 접착제 또는 점착제를 통해서 수지 필름에 적층될 수 있다.

상기 도포액으로서는, 예를 들면 페놀성 화합물을 임의의 적절한 용매에 용해시킨 용액이 이용된다. 페놀성 화합물을 용해시키는 용매로서는, 예를 들면 물, 메탄올, 에탄올 등의 알콜계 용매가 이용된다. 이것들은 단독으로 이용해도 좋으며, 2종 이상을 조합시켜 이용해도 좋다. 도포액의 페놀성 화합물의 농도는, 예를 들면 1중량%∼20중량%이며, 바람직하게는 5중량%∼15중량%이다.

페놀성 화합물을 포함하는 액의 도포 방법으로서는, 예를 들면 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 바 코팅법, 딥 코팅법, 다이 코팅법, 커튼 코팅법, 스프레이 코팅법, 나이프 코팅법(콤마 코팅법 등)을 들 수 있다.

수지 필름에 페놀성 화합물을 포함하는 액을 도포한 후, 건조를 행하는 것이 바람직하다. 건조 온도는, 예를 들면 50℃∼80℃이다. 건조 시간은, 예를 들면 10초∼10분이다.

페놀성 화합물을 포함하는 액의 도포 시에, 도포면은 표면 개질되어 있어도 좋다. 예를 들면, 표면 개질에 의해 도포면의 표면 에너지를 상승시킴으로써, 도포면에 도포액을 균일하게 도포할 수 있다. 표면 개질은, 예를 들면 코로나 처리, 플라즈마 처리에 의해 행해진다. 이것들은 단독으로 이용해도 좋으며, 조합시켜 이용해도 좋다.

예를 들면, 페놀성 화합물을 포함하는 액의 도포에 의해, 또는 표면 개질과 페놀성 화합물을 포함하는 액의 도포에 의해 도포면(제 1 주면)의 접촉각을 5° 이상 하강시키는 것이 바람직하고, 10° 이상 하강시켜도 좋고, 15° 이상 하강시켜도 좋고, 20° 이상 하강시켜도 좋으며, 25° 이상 하강시켜도 좋다.

C. 편광판

본 발명의 실시형태에 의한 편광판은 상기 편광자를 갖는다. 대표적으로는, 상기 편광자와, 보호층 또는 위상차층 중 적어도 하나를 갖는다. 본 발명의 실시형태에 의한 편광판은, 대표적으로는 화상 표시 패널에 이용된다. 구체적으로는, 화상 표시 패널 본체의 시인측에 배치된다.

도 3은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 편광판의 모식적인 단면도이다. 편광판(200)은 편광자(10)와, 편광자(10)의 제 1 주면(10a)측(시인측)에 배치된 제 1 보호층(21)과, 편광자(10)의 제 2 주면(10b)측에 배치된 점착제층(40) 및 박리 필름(50)을 갖는다. 편광자(10)의 제 1 주면(10a)에는 페놀성 화합물이 존재할 수 있다. 제 1 주면(10a) 상에 존재할 수 있는 페놀성 화합물은 후술의 접착층이 제 1 주면(10a)에 인접하여 설치됨으로써 제 1 보호층(21)측으로부터 시인되지 않으며, 예를 들면 화상 표시 패널의 시인측에 배치되어도 시인되지 않는다. 화상 표시 패널에 있어서, 페놀성 화합물이 존재할 수 있는 제 1 주면(10a)이 시인측에 배치됨으로써, 외부 환경으로부터의 영향에 의한 탈색을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 도시예와는 달리 페놀성 화합물이 존재할 수 있는 제 1 주면(10a)측에 점착제층(40) 및 박리 필름(50)이 배치되고, 제 2 주면(10b)측(시인측)에 제 1 보호층(21)이 배치되어 있어도 좋다.

박리 필름(50)은 점착제층(40)에 대하여 박리 가능하게 접합되어 있어, 점착제층(40)을 보호할 수 있다. 박리 필름(50)을 이용함으로써, 예를 들면 적층물(100)의 롤 형성이 가능해진다. 실용적으로는, 편광판(200)은 점착제층(40)에 의해, 화상 표시 패널 본체에 부착 가능해진다. 박리 필름(50)은 편광판(200)이 사용에 제공될 때까지 가착되는 박리 라이너로서 기능할 수 있다.

도시하지 않지만, 편광자(10)와 점착제층(40) 사이에는 제 2 보호층이 배치되어 있어도 좋다. 또한, 편광판은 위상차층을 갖고 있어도 좋다. 구체적으로는, 위상차층 부착 편광판이어도 좋다. 위상차층은, 예를 들면 편광자(10)와 점착제층(40) 사이에 배치된다.

편광판을 구성하는 각 부재는 임의의 적절한 접착층(일부는 도시하지 않음)을 통해서 적층될 수 있다. 접착층의 구체예로서는, 접착제층, 점착제층을 들 수 있다. 편광판은 장척상이어도 좋으며, 매엽상이어도 좋다. 여기서, 「장척상」이란, 폭에 대하여 길이가 충분히 긴 세장 형상을 말하며, 예를 들면 폭에 대하여 길이가 10배 이상, 바람직하게는 20배 이상의 세장 형상을 말한다. 장척상의 편광판은 롤상으로 권회 가능하다.

C-1. 보호층

상기 보호층은 편광자의 보호층으로서 사용할 수 있는 임의의 적절한 필름으로 형성될 수 있다. 상기 필름의 주성분이 되는 재료의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 셀룰로오스계 수지나, 폴리에스테르계, 폴리비닐알콜계, 폴리카르보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리스티렌계, 폴리노르보르넨 등의 시클로올레핀계, 폴리올레핀계, (메타)아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지를 들 수 있다.

상기 편광판은, 대표적으로는 화상 표시 장치의 시인측에 배치되며, 제 1 보호층(21)은 시인측에 배치된다. 따라서, 제 1 보호층(21)에는 필요에 따라, 하드 코팅(HC) 처리, 반사 방지 처리, 스틱킹 방지 처리, 안티글레어 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 좋다.

보호층의 두께는 바람직하게는 5㎛∼80㎛, 보다 바람직하게는 10㎛∼40㎛, 더욱 바람직하게는 15㎛∼35㎛이다. 또한, 상기 표면 처리가 실시되어 있는 경우, 제 1 보호층(21)의 두께는 표면 처리층의 두께를 포함시킨 두께이다.

상기 제 2 보호층은 하나의 실시형태에 있어서는, 광학적으로 등방성인 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서 「광학적으로 등방성인 것」이란, 면내 위상차 Re(550)가 0㎚∼10㎚이며, 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 -10㎚∼+10㎚인 것을 말한다. 제 2 보호층의 두께는 바람직하게는 5㎛∼80㎛이고, 보다 바람직하게는 10㎛∼40㎛이며, 더욱 바람직하게는 10㎛∼30㎛이다.

C-2. 점착제층

점착제층(40)의 두께는 바람직하게는 10㎛∼20㎛이다. 점착제층(40)을 구성하는 점착제로서는, 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 소망의 특성을 갖는 점착제를 조제할 수 있다. 점착제의 베이스 수지는 단독으로 이용해도 좋으며, 2종 이상을 조합시켜 이용해도 좋다. 베이스 수지는 바람직하게는 아크릴 수지이다(구체적으로는, 점착제층은 바람직하게는 아크릴계 점착제로 구성된다).

C-3. 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 박리 라이너로서 기능할 수 있다. 구체적으로는, 박리 필름으로서 표면이 박리제로 코팅된 플라스틱 필름이 바람직하게 이용된다. 박리제의 구체예로서는, 실리콘계 박리제, 불소계 박리제, 장쇄 알킬아크릴레이트계 박리제를 들 수 있다.

박리 필름의 두께는 바람직하게는 20㎛∼80㎛이며, 보다 바람직하게는 35㎛∼55㎛이다.

C-4. 위상차층

상기 위상차층은 단일층이어도 좋으며, 2층 이상의 적층 구조를 갖고 있어도 좋다. 위상차층은 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다. 구체적으로는, 위상차층은 액정 화합물의 배향 고화층이어도 좋고, 연신 필름이어도 좋으며, 이들 조합이어도 좋다. 위상차층의 두께는, 예를 들면 1㎛ 이상 50㎛ 이하이다. 하나의 실시형태에 있어서는, 위상차층의 두께는 바람직하게는 10㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 8㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 6㎛ 이하이다. 또한, 위상차층이 적층 구조를 갖는 경우, 「위상차층의 두께」는 각 위상차층의 두께의 합계를 의미한다. 구체적으로는, 「위상차층의 두께」에는 접착층의 두께는 포함되지 않는다.

상기 위상차층으로서는, 예를 들면 액정 화합물의 배향 고화층(액정 배향 고화층)이 이용된다. 액정 화합물을 이용함으로써, 예를 들면 얻어지는 위상차층의 nx와 ny의 차를 비액정 재료와 비교해서 현격히 크게할 수 있으므로, 소망의 면내 위상차를 얻기 위한 위상차층의 두께를 현격히 작게할 수 있다. 따라서, 위상차층 부착 편광판의 현저한 박형화를 실현할 수 있다. 본 명세서에 있어서 「배향 고화층」이란, 액정 화합물이 층 내에서 소정의 방향으로 배향하여, 그 배향 상태가 고정되어 있는 층을 말한다. 또한, 「배향 고화층」은 후술한 바와 같이 액정 모노머를 경화시켜 얻어지는 배향 경화층을 포함하는 개념이다. 위상차층에 있어서는, 대표적으로는 봉상의 액정 화합물이 위상차층의 지상축 방향으로 늘어선 상태에서 배향하고 있다(호모지니어스 배향).

상기 액정 배향 고화층은 소정의 기재의 표면에 배향 처리를 실시하고, 상기 표면에 액정 화합물을 포함하는 도포액을 도포하고 상기 액정 화합물을 상기 배향 처리에 대응하는 방향으로 배향시켜, 상기 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, 마찰 처리, 연신 처리를 들 수 있다. 물리적인 배향 처리의 구체예로서는, 자장 배향 처리, 전장 배향 처리를 들 수 있다. 화학적인 배향 처리의 구체예로서는, 사방 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 행해진다. 이와 같은 온도 처리를 행함으로써, 액정 화합물이 액정 상태를 취하며, 기재 표면의 배향 처리 방향에 따라서 상기 액정 화합물이 배향한다.

배향 상태의 고정은 하나의 실시형태에 있어서는, 상기한 바와 같이 배향한 액정 화합물을 냉각함으로써 행해진다. 액정 화합물이 중합성 모노머 또는 가교성 모노머인 경우에는, 배향 상태의 고정은 상기한 바와 같이 배향한 액정 화합물에 중합 처리 또는 가교 처리를 실시함으로써 행해진다.

액정 화합물의 구체예 및 배향 고화층의 형성 방법의 상세는 일본 특허 공개 제2006-163343호 공보에 기재되어 있다. 상기 공보의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.

위상차층이 단일층인 경우의 하나의 실시형태에 있어서는, 위상차층은 λ/4판으로서 기능할 수 있다. 구체적으로는, 위상차층의 Re(550)는 바람직하게는 100㎚∼180㎚이고, 보다 바람직하게는 110㎚∼170㎚이며, 더욱 바람직하게는 110㎚∼160㎚이다. 위상차층의 두께는 λ/4판의 소망의 면내 위상차가 얻어지도록 조정될 수 있다. 위상차층이 상술의 액정 배향 고화층인 경우, 그 두께는 예를 들면 1.0㎛∼2.5㎛이다. 본 실시형태에 있어서는, 위상차층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 바람직하게는 40°∼50°이고, 보다 바람직하게는 42°∼48°이며, 더욱 바람직하게는 44°∼46°이다. 또한, 위상차층은 위상차값이 측정 광의 파장에 따라 커지는 역분산 파장 특성을 나타내는 것이 바람직하다.

위상차층이 단일층인 경우의 다른 실시형태에 있어서는, 위상차층은 λ/2판으로서 기능할 수 있다. 구체적으로는, 위상차층의 Re(550)는 바람직하게는 200㎚∼300㎚이고, 보다 바람직하게는 230㎚∼290㎚이며, 더욱 바람직하게는 230㎚∼280㎚이다. 위상차층의 두께는 λ/2판의 소망의 면내 위상차가 얻어지도록 조정될 수 있다. 위상차층이 상술의 액정 배향 고화층인 경우, 그 두께는 예를 들면 2.0㎛∼4.0㎛이다. 본 실시형태에 있어서는, 위상차층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 바람직하게는 10°∼20°이고, 보다 바람직하게는 12°∼18°이며, 더욱 바람직하게는 12°∼16°이다.

위상차층이 적층 구조를 갖는 경우의 하나의 실시형태에 있어서는, 위상차층은 편광자측으로부터 순서대로 제 1 위상차층(H층)과 제 2 위상차층(Q층)이 배치된, 2층의 적층 구조를 갖는다. H층은, 대표적으로는 λ/2판으로서 기능할 수 있으며, Q층은 대표적으로는 λ/4판으로서 기능할 수 있다. 구체적으로는, H층의 Re(550)는 바람직하게는 200㎚∼300㎚이고, 보다 바람직하게는 220㎚∼290㎚이고, 더욱 바람직하게는 230㎚∼280㎚이며; Q층의 Re(550)는 바람직하게는 100㎚∼180㎚이고, 보다 바람직하게는 110㎚∼170㎚이며, 더욱 바람직하게는 110㎚∼150㎚이다. H층의 두께는 λ/2판의 소망의 면내 위상차가 얻어지도록 조정될 수 있다. H층이 상술의 액정 배향 고화층인 경우, 그 두께는 예를 들면 2.0㎛∼4.0㎛이다. Q층의 두께는 λ/4판의 소망의 면내 위상차가 얻어지도록 조정될 수 있다. Q층이 상술의 액정 배향 고화층인 경우, 그 두께는 예를 들면 1.0㎛∼2.5㎛이다. 본 실시형태에 있어서는, H층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 바람직하게는 10°∼20°이고, 보다 바람직하게는 12°∼18°이고, 더욱 바람직하게는 12°∼16°이며; Q층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 바람직하게는 70°∼80°이고, 보다 바람직하게는 72°∼78°이며, 더욱 바람직하게는 72°∼76°이다. 또한, H층 및 Q층의 배치 순서는 반대여도 좋으며, H층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도 및 Q층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 반대여도 좋다. 또한, 각각의 층(예를 들면, H층 및 Q층)은 위상차값이 측정 광의 파장에 따라 커지는 역분산 파장 특성을 나타내어도 좋고, 위상차값이 측정 광의 파장에 따라 작아지는 양의 파장 분산 특성을 나타내어도 좋으며, 위상차값이 측정 광의 파장에 의해서도 거의 변화하지 않는 평면인 파장 분산 특성을 나타내어도 좋다.

위상차층(적층 구조를 갖는 경우에는 적어도 하나의 층)은, 대표적으로는 굴절률 특성이 nx>ny=nz의 관계를 나타낸다. 또한, 「ny=nz」는 ny와 nz가 완전히 같은 경우뿐만 아니라, 실질적으로 같은 경우를 포함한다. 따라서, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서, ny>nz 또는 ny<nz가 되는 경우가 있을 수 있다. 위상차층의 Nz 계수는 바람직하게는 0.9∼1.5이며, 보다 바람직하게는 0.9∼1.3이다.

상술한 바와 같이, 위상차층은 바람직하게는 액정 배향 고화층이다. 상기 액정 화합물로서는, 예를 들면 액정상이 네마틱상인 액정 화합물(네마틱 액정)을 들 수 있다. 이와 같은 액정 화합물로서, 예를 들면 액정 폴리머나 액정 모노머가 사용 가능하다. 액정 화합물의 액정성의 발현 기구는 리오트로픽이어도 좋고 서모트로픽이어도 좋다. 액정 폴리머 및 액정 모노머는 각각 단독으로 이용해도 좋으며, 조합시켜도 좋다.

액정 화합물이 액정 모노머인 경우, 상기 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, 예를 들면 액정 모노머끼리를 중합 또는 가교시키면, 그것에 의해서 상기 배향 상태를 고정할 수 있다. 여기서, 중합에 의해 폴리머가 형성되고, 가교에 의해 3차원 망목 구조가 형성되게 되지만, 이것들은 비액정성이다. 따라서, 형성된 위상차층은, 예를 들면 액정성 화합물에 특유의 온도 변화에 의한 액정상, 유리상, 결정상에의 전이가 일어날 일은 없다. 그 결과, 위상차층은 온도 변화에 영향받지 않는, 매우 안정성이 우수한 위상차층이 된다.

액정 모노머가 액정성을 나타내는 온도 범위는 그 종류에 따라 다르다. 구체적으로는, 상기 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. 예를 들면, 일본 특허 공표 제2002-533742(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, 예를 들면 BASF사의 상품명 LC242, Merck사의 상품명 E7, Wacker-Chem사의 상품명 LC-Sillicon-CC3767을 들 수 있다. 액정 모노머로서는, 네마틱성 액정 모노머가 바람직하다.

다른 실시형태에 있어서는, 위상차층은 편광자측으로부터, λ/4판으로서 기능할 수 있는 제 1 위상차층과, 굴절률 특성이 nz>nx=ny의 관계를 나타내는 제 2 위상차층(소위, 포지티브 C 플레이트)의 적층 구조를 갖는다. λ/4판의 상세에 대해서는 상술한 바와 같다. 본 실시형태에 있어서는, 제 1 위상차층의 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 바람직하게는 40°∼50°이고, 보다 바람직하게는 42°∼48°이며, 더욱 바람직하게는 44°∼46°이다. 또한, 제 1 위상차층은 위상차값이 측정 광의 파장에 따라 커지는 역분산 파장 특성을 나타내는 것이 바람직하다.

상기 포지티브 C 플레이트의 두께 방향의 위상차 Rth(550)는 바람직하게는 -50㎚∼-300㎚이고, 보다 바람직하게는 -70㎚∼-250㎚이고, 더욱 바람직하게는 -90㎚∼-200㎚이며, 특히 바람직하게는 -100㎚∼-180㎚이다. 여기서, 「nx=ny」는 nx와 ny가 엄밀히 같은 경우뿐만 아니라, nx와 ny가 실질적으로 같은 경우도 포함한다. 포지티브 C 플레이트의 면내 위상차 Re(550)는, 예를 들면 10㎚ 미만이다.

nz>nx=ny의 굴절률 특성을 갖는 제 2 위상차층은 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있지만, 바람직하게는 호메오트로픽 배향으로 고정된 액정 재료를 포함하는 필름으로 이루어진다. 호메오트로픽 배향시킬 수 있는 액정 재료(액정 화합물)는 액정 모노머여도 좋고, 액정 폴리머여도 좋다. 상기 액정 화합물 및 상기 위상차층의 형성 방법의 구체예로서는, 일본 특허 공개 제2002-333642호 공보의 [0020]∼[0028]에 기재된 액정 화합물 및 상기 위상차층의 형성 방법을 들 수 있다. 이 경우, 제 2 위상차층의 두께는 바람직하게는 0.5㎛∼5㎛이다.

C-5. 편광판의 제작

본 발명의 실시형태에 의한 편광판은 상기 편광자(수지 필름)에 각 층을 적층함으로써 얻을 수 있다. 각 층의 적층은, 예를 들면 롤 반송하면서(소위, 롤투롤에 의해) 행해진다. 상기 보호층의 적층은, 예를 들면 접착제를 이용하여 행해진다. 상기 위상차층의 적층은, 대표적으로는 기재에 형성된 액정 배향 고화층을 전사함으로써 행해진다. 위상차층이 적층 구조를 갖는 경우에는, 편광자(수지 필름)에 각각의 위상차층을 순차적으로 적층(전사)해도 좋으며, 위상차층의 적층물을 적층(전사)해도 좋다. 전사는, 예를 들면 활성 에너지선 경화형 접착제를 이용하여 행해진다. 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.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 두께 및 접촉각은 하기 측정 방법에 의해 측정한 값이다. 또한, 특별히 명기하지 않는 한, 실시예 및 비교예에 있어서의 「부」 및 「%」는 중량 기준이다.

<두께>

10㎛ 이하의 두께는 주사형 전자 현미경(니혼 덴시샤제, 제품명「JSM-7100F」)을 이용하여 측정했다. 10㎛를 초과하는 두께는 디지털 마이크로미터(안리츠샤제, 제품명「KC-351C」)를 이용하여 측정했다.

<접촉각>

수지 기재 상에 형성된 편광자 표면의 수접촉각은 23℃, 50%RH의 환경 하에 있어서, 접촉각계(교와 가이멘 가가쿠샤제, 상품명「DMo-501형」, 컨트롤 박스「DMC-2」, 제어·해석 소프트「FAMAS(버전 5.0.30)」)를 이용하여 액적법에 의해 측정했다. 증류수의 적하량은 2μL로 하여, 적하 5초 후의 화상으로부터 θ/2법에 의해 접촉각을 산출했다. 기재하는 값은 측정 5회의 평균값이다.

[실시예 1-1]

열가소성 수지 기재로서, 장척상이며 흡수율 0.75%, Tg 약 75℃인, 비정질의 이소프탈 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 100㎛)을 이용했다. 수지 기재의 편면에 코로나 처리를 실시했다.

폴리비닐알콜(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 및 아세토아세틸 변성 PVA(니혼 고세이 가가쿠 고교샤제, 상품명「고세파이머Z410」)를 9:1로 혼합한 PVA계 수지 100중량부에 요오드화칼륨 13중량부를 첨가하여 PVA 수용액(도포액)을 조제했다.

수지 기재의 코로나 처리면에 상기 PVA 수용액을 도포하여 60℃에서 건조시킴으로써, 두께 13㎛의 PVA계 수지층을 형성하여 적층체를 제작했다.

얻어진 적층체를 130℃의 오븐 내에서 주속이 다른 롤 사이에서 종방향(길이 방향)으로 2.4배로 자유 단일축 연신했다(공중 보조 연신).

여기서, 길이(MD) 방향 100㎜, 길이 방향으로 직교하는(TD) 방향 50㎜의 직사각형으로 적층체를 컷팅했다.

이어서, 컷팅한 적층체를 액온 30℃의 불용화욕(붕산 농도 3중량%의 붕산 수용액)에 60초간 침지시켰다(불용화 처리).

이어서, 액온 30℃의 염색욕(물 100중량부에 대하여, 요오드와 요오드화칼륨을 1:7의 중량비로 배합해서 얻어진 요오드 수용액)에 최종적으로 얻어지는 편광자의 단체 투과율(Ts)이 38% 이하가 되도록 농도를 조정하면서 60초간 침지시켰다(염색). 또한, 후술의 탈색의 평가를 하기 쉽게 하는 관점에서, 단체 투과율의 설정을 낮게 했다.

이어서, 액온 30℃의 가교욕(요오드화칼륨 농도가 3중량%이며, 붕산 농도가 3중량%의 붕산 수용액)에 60초간 침지시켰다(가교 처리).

그 후, 적층체를 액온 67℃의 붕산 수용액(붕산 농도 1.5중량%, 요오드화칼륨 농도 5중량%)에 침지시키면서, 길이 방향으로 총 연신 배율이 5.5배가 되도록 일축 연신을 행했다(수중 연신). 이 때, 길이 방향 양단부(대향하는 각 단변으로부터 20㎜의 범위)를 클립으로 끼워 연신했다.

그 후, 적층체를 액온 30℃의 침지액(요오드화칼륨 농도가 4중량%의 수용액 3L에 대하여, 카테콜을 250g 용해시킨 액)에 침지시켰다.

그 후, 적층체를 액온 25℃의 수욕에 5초간 침지시켰다(수세).

그 후, 60℃로 유지된 오븐 중에서 4분간 건조시켰다(건조).

이와 같이 하여 수지 기재 상에 두께 5㎛의 편광자를 형성했다.

[실시예 1-2]

요오드화칼륨 농도가 4중량%의 수용액 3L에 대하여, 카테콜을 500g 용해시킨 액을 침지액으로서 이용한 것 이외에는 실시예 1-1과 마찬가지로 하여 편광자를 얻었다.

[비교예 1]

요오드화칼륨 농도가 4중량%의 수용액을 침지액으로서 이용한 것(카테콜을 배합하지 않은 것), 및 그 후의 수세를 행하지 않았던 것 이외에는 실시예 1-1과 마찬가지로 하여 편광자를 얻었다.

<평가 1>

실시예 1-1, 1-2 및 비교예 1에 대해서, 하기 평가를 행했다.

알칼리 유리판에 얻어진 수지 기재/편광자의 적층체를 두께 20㎛의 아크릴계 점착제를 통해서 접합했다. 이 때, 적층체의 수지 기재가 알칼리 유리판측이 되도록 접합했다. 그 후, 적층체의 길이 방향 양단부를 각각 폴리이미드 테이프로 알칼리 유리판에 고정해 평가용 시료를 얻었다.

얻어진 평가용 시료를 85℃, 85%RH의 오븐 내에 투입하여, 그 후 5분 간격으로 오븐으로부터 인출하여 단체 투과율(Ts)을 측정했다. 단체 투과율은 자외 가시 분광 광도계(니혼 분코샤제, V-7100)를 이용하여 측정했다. 또한, 단체 투과율은 JIS Z8701의 2도 시야(C 광원)에 의해 측정하여 시감도 보정을 행한 Y값이다.

평가 결과를 도 4에 나타낸다. 또한, 도 4에 나타내는 꺾은 선 그래프는 3회 측정한 값의 평균값을 나타낸다.

도 4에 의해, 실시예에서는 탈색이 억제되어 있는 것을 알 수 있다.

[실시예 2]

(적층물의 제작)

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

폴리비닐알콜(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 및 아세토아세틸 변성 PVA(니혼 고세이 가가쿠 고교샤제, 상품명 「고세파이머」)를 9:1로 혼합한 PVA계 수지 100중량부에 요오드화칼륨 13중량부를 첨가한 것을 물에 녹여 PVA 수용액(도포액)을 조제했다.

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

얻어진 적층체를 130℃의 오븐 내에서 종방향(길이 방향)으로 2.4배로 일축 연신했다(공중 보조 연신 처리).

이어서, 적층체를 액온 40℃의 불용화욕(물 100중량부에 대하여, 붕산을 4중량부 배합해서 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(불용화 처리).

이어서, 액온 30℃의 염색욕(물 100중량부에 대하여, 요오드와 요오드화칼륨을 1:7의 중량비로 배합해서 얻어진 요오드 수용액)에 얻어지는 수지 필름의 단체 투과율(Ts)이 45%가 되도록 농도를 조정하면서 60초간 침지시켰다(염색 처리).

이어서, 액온 40℃의 가교욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화칼륨을 3중량부 배합하고, 붕산을 5중량부 배합해서 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교 처리).

그 후, 적층체를 액온 70℃의 붕산 수용액(붕산 농도 4중량%, 요오드화칼륨 농도 5중량%)에 침지시키면서, 주속이 다른 롤 사이에서 종방향(길이 방향)으로 총 연신 배율이 5.5배가 되도록 일축 연신을 행했다(수중 연신 처리).

그 후, 적층체를 액온 20℃의 세정욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화칼륨을 4중량부 배합해서 얻어진 수용액)에 침지시켰다(세정 처리).

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

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

얻어진 적층물의 수지 필름의 노출면에 10중량%의 카테콜을 포함하는 에탄올 용액(도포액)을 와이어리스 바로 도포하고, 60℃에서 3분간 건조시켜, 수지 기재 상에 접촉각 64°의 편광자를 형성했다.

[비교예 2-1]

도포액에 카테콜을 함유시키지 않은 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 편광자(접촉각 73°)를 얻었다.

[비교예 2-2]

수지 필름에의 도포액의 도포 및 건조를 행하지 않은 것 이외에는 실시예 2과 마찬가지로 하여 편광자(접촉각 92°)를 얻었다.

<평가 2>

실시예 2, 비교예 2-1 및 2-2에 대해서, 하기 평가를 행했다. 평가 결과를 표 1에 정리한다.

수지 기재 상에 형성된 편광자(본 평가에 있어서는, 미리 수지 필름에 코로나 처리를 실시하고, 코로나 처리면에 도포액을 도포하여 편광자를 얻었다)의 표면에 자외선 경화형 접착제를 통해서 두께 40㎛의 아크릴계 필름(도요 고한샤제, 「HX40UF」)을 접합하여 편광판을 얻었다. 또한, 접합하기 전에 아크릴계 필름의 접착면에 두께 200㎚의 언더코팅층을 형성했다. 이어서, 편광판(편광자)으로부터 수지 기재를 벗기고, 편광판을 세로 30㎜×가로 30㎜의 사이즈로 컷팅하고, 수지 기재를 박리한 면에 두께 20㎛의 아크릴계 점착제층을 형성하여, 무알칼리 유리판에 편광판을 접합했다. 이 상태에서 85℃, 85%RH의 오븐 내에 48시간 정치한 후, 습열 시험 전후의 편광판의 단체 투과율(Ts) 및 편광도(P)를 측정하여, 습열 시험에 의한 단체 투과율 및 편광도의 변화를 산출했다. 단체 투과율 및 편광도는 자외 가시 분광 광도계(니혼 분코샤제, V-7100)를 이용하여 측정했다. 또한, 단체 투과율은 JIS Z8701의 2도 시야(C 광원)에 의해 측정해서 시감도 보정을 행한 Y값이다. 표 1에 기재된 ΔTs는 습열 시험 후의 단체 투과율로부터 습열 시험 후 앞의 단체 투과율을 뺀 값이고, ΔP는 습열 시험 후의 편광도로부터 습열 시험 후 앞의 편광도를 뺀 값이며, 모두 측정 3회의 평균값을 나타낸다.

또한, 편광판의 각 단변(세로의 변 및 가로의 변)에 있어서의 습열 시험에 의해 탈색된 단변으로부터의 범위(탈색 폭)를 현미경으로 관찰하여 측정했다. 표 1에 나타내는 탈색 폭은 각 단변에 있어서 여러 개소 측정한 값의 평균값이다.

표 1에 의해, 실시예에서는 탈색이 억제되어 있는 것을 알 수 있다.

본 발명의 실시형태에 의한 편광자는, 예를 들면 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, 무기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 이용된다.

1: 보호재 10: 편광자(수지 필름)
21: 제 1 보호층 40: 점착제층
50: 박리 필름 100: 적층물
200: 편광판

Claims (10)

1. 요오드를 포함하고, 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 수지 필름으로 구성되며,
   페놀성 화합물을 포함하는 편광자.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 페놀성 화합물은 카테콜을 포함하는 편광자.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 페놀성 화합물은 상기 수지 필름의 적어도 상기 제 1 주면에 존재하는 편광자.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 주면의 접촉각은 85° 이하인 편광자.
5. 제 1 항에 있어서,
   두께가 8㎛ 이하인 편광자.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 편광자의 제조 방법으로서,
   요오드를 포함하는 수지막을, 페놀성 화합물을 포함하는 액에 침지하는 것을 포함하는 편광자의 제조 방법.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 편광자의 제조 방법으로서,
   요오드를 포함하며, 서로 대향하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 수지 필름의 적어도 상기 제 1 주면에 페놀성 화합물을 포함하는 액을 도포하는 것을 포함하는 편광자의 제조 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 도포 전에, 도포하는 면을 표면 개질하는 것을 포함하는 제조 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 표면 개질은 코로나 처리 또는 플라즈마 처리 중 적어도 하나에 의해 행해지는 제조 방법.
10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 편광자와,
    보호층 또는 위상차층 중 적어도 하나를 갖는 편광판.