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KR20200064079A - 편광판, 화상 표시 장치 및 편광판의 제조 방법 - Google Patents

편광판, 화상 표시 장치 및 편광판의 제조 방법 Download PDF

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KR20200064079A
KR20200064079A KR1020207009191A KR20207009191A KR20200064079A KR 20200064079 A KR20200064079 A KR 20200064079A KR 1020207009191 A KR1020207009191 A KR 1020207009191A KR 20207009191 A KR20207009191 A KR 20207009191A KR 20200064079 A KR20200064079 A KR 20200064079A
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stretching
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polarizer
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요시노리 미나미카와
겐타로 이케시마
사키미 토쿠오카
슈사쿠 고토
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

열수축 거동이 작고, 벗겨짐이 억제된 편광판을 제공한다. 편광판은 폴리에스테르계 수지 기재와, 폴리에스테르계 수지 기재의 편측에 적층된 편광자를 포함하고, 편광자의 두께가 10㎛ 이하이고, 폴리에스테르계 수지 기재의 경도가 0.162GPa 이상이다.

Description

편광판, 화상 표시 장치 및 편광판의 제조 방법
본 발명은 편광판, 화상 표시 장치 및 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
폴리에스테르계 수지 기재 위에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하고, 이 적층체를 연신, 염색함으로써 두께가 얇은 편광자를 얻는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1). 이와 같은 편광자의 제조 방법은, 예컨대 화상 표시 장치의 박형화에 기여할 수 있다고 하여 주목받고 있다.
상기 편광자는 상기 폴리에스테르계 수지 기재에 적층된 상태 그대로 이용될 수 있고, 이 경우 폴리에스테르계 수지 기재는 편광자의 보호층으로서 이용된다(특허문헌 2). 이에 의해, 편광자에 보호 필름을 첩합(貼合)하지 않고, 폴리에스테르계 수지 기재와 편광자와의 적층체를 편광판으로서 이용할 수 있으며, 예컨대 화상 표시 장치의 저비용화에 기여할 수 있다.
일본 공개특허공보 제2000-338329호 일본 특허공보 제4979833호
그러나, 상기 편광판의 편광자 측의 면을, 점착제를 개재하여 표시 셀 또는 위상차판 등의 다른 광학 부재에 첩합한 경우, 폴리에스테르계 수지 기재의 열수축 거동이 큰 경우에는 고온 고습 환경 하에서 편광판의 벗겨짐이 생길 수 있다.
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 주된 목적은 열수축 거동이 작고 벗겨짐이 억제된 편광판, 상기 편광판을 구비한 화상 표시 장치, 및 편광판의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 편광판은 폴리에스테르계 수지 기재와, 상기 폴리에스테르계 수지 기재의 편측에 적층된 편광자를 포함하고, 상기 편광자의 두께가 10㎛ 이하이며, 상기 폴리에스테르계 수지 기재의 경도가 0.162GPa 이상이다.
하나의 실시 형태에서는, 상기 편광자가 상기 폴리에스테르계 수지 기재의 편측에 접착층을 개재하지 않고 적층되어 있다.
하나의 실시 형태에서는, 상기 폴리에스테르계 수지 기재와 상기 편광자와의 사이에 이접착층(易接着層)을 포함한다.
하나의 실시 형태에서는, 상기 폴리에스테르계 수지 기재가 상기 편광자의 보호층으로서 기능한다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 화상 표시 장치가 제공된다. 이 화상 표시 장치는 상기 편광판을 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 상기 편광판의 제조 방법이 제공된다. 해당 제조 방법은, 상기 폴리에스테르계 수지 기재의 편측에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하여 적층체로 하는 것, 상기 적층체를, 염색 및 연신함으로써 상기 폴리비닐알코올계 수지층을 편광자로 하는 것, 및 상기 연신 후에, 상기 폴리에스테르계 수지 기재와 상기 편광자와의 적층체를 가열 처리하는 것을 포함하고, 상기 연신에서의 연신욕의 온도가 67℃ 이하이며, 또한 상기 가열 처리에서의 최고 가열 온도가 102℃ 이상이거나, 또는 상기 연신에서의 연신욕의 온도가 69℃ 이하이고, 또한 상기 가열 처리에서의 최고 가열 온도가 105℃ 이상이다.
본 발명에 의하면, 열수축 거동이 작고 벗겨짐이 억제된 편광판, 상기 편광판을 구비한 화상 표시 장치, 및 편광판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 편광판의 단면도이다.
도 2는 하나의 실시 형태에 따른 편광판의 제조 공정을 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시 형태로는 한정되지 않는다.
A. 편광판의 전체 구성
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 편광판의 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 편광판(10)은 폴리에스테르계 수지 기재(11)와, 폴리에스테르계 수지 기재(11)의 편측에 적층된 편광자(12)를 포함한다. 편광자(12)의 두께는 10㎛ 이하이다. 폴리에스테르계 수지 기재(11)의 경도는 0.162GPa 이상이다. 폴리에스테르계 수지 기재(11)의 경도는, 대표적으로는, 압입시험기(대표적으로는, 나노인덴터)를 이용한 나노인덴테이션법에 의해 측정된다. 보다 구체적으로는, 폴리에스테르계 수지 기재(11)의 경도(H)는 측정 대상이 되는 폴리에스테르계 수지 기재의 표면에 탐침(압자)을 눌러서 얻어지는 변위-하중 히스테리시스 곡선으로부터 얻어지는 최대 하중 Pmax와, 압자와 폴리에스테르계 수지 기재와의 사이의 접촉 투영 면적 A로부터, 이하의 식에 의해 산출된다.
H=Pmax/A
편광자(12)는 바람직하게는 폴리에스테르계 수지 기재(11)의 한쪽의 면에 밀착하여(환언하면, 접착층을 개재하지 않고) 적층되어 있다. 편광판(10)은 바람직하게는 폴리에스테르계 수지 기재(11)와 편광자(12)와의 사이에 이접착층(도시하지 않음)을 포함한다. 편광판(10)은 편광자(12)의 폴리에스테르계 수지 기재(11)와는 반대 측에 보호 필름(도시하지 않음)을 포함하고 있어도 된다. 폴리에스테르계 수지 기재(11)는 대표적으로는 편광자(12)의 보호층으로서 기능한다. 종래의 편광판은 편광자 측의 면을 다른 광학 부재에 첩합하여 고온 고습 환경하에 놓은 경우, 편광판의 연신 방향에서의 양단부에서 광학 부재로부터의 벗겨짐이 생길 수 있다. 이에 대하여, 본 실시 형태의 편광판(10)은 편광자(12) 측의 면을 다른 광학 부재에 첩합하였을 때의 폴리에스테르계 수지 기재(11)의 열수축 거동이 작고, 고온 고습 환경 하에서의 벗겨짐을 억제할 수 있다.
B. 편광자
편광자는 실질적으로는 요오드가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지층(PVA계 수지층)이다. 편광자의 두께는 상기와 같이 10㎛ 이하이고, 바람직하게는 7.5㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 5㎛ 이하이다. 한편, 편광자의 두께는 바람직하게는 0.5㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1.5㎛ 이상이다. 두께가 지나치게 얇으면 얻어지는 편광자의 광학 특성이 저하될 우려가 있다. 편광자는, 바람직하게는 파장 380nm∼780nm의 어느 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광자의 단체 투과율은 바람직하게는 40.0% 이상, 보다 바람직하게는 41.0% 이상, 더욱 바람직하게는 42.0% 이상이다. 편광자의 편광도는 바람직하게는 99.8% 이상, 보다 바람직하게는 99.9% 이상, 더욱 바람직하게는 99.95% 이상이다.
상기 PVA계 수지층을 형성하는 PVA계 수지로서는, 임의의 적절한 수지가 채용될 수 있다. 예컨대, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체를 들 수 있다. 폴리비닐알코올은 폴리초산비닐을 비누화함으로써 얻을 수 있다. 에틸렌-비닐알코올 공중합체는 에틸렌-초산비닐 공중합체를 비누화함으로써 얻을 수 있다. 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 편광자가 얻어질 수 있다. 비누화도가 지나치게 높은 경우에는 겔화되어 버릴 우려가 있다.
PVA계 수지의 평균 중합도는 목적에 따라서 적절하게 선택될 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. 폴리에스테르계 수지 기재
폴리에스테르계 수지 기재는 상기와 같이 경도가 0.162GPa 이상이다. 상기 경도는 바람직하게는 0.162GPa∼0.280GPa이고, 보다 바람직하게는 0.170GPa∼0.230GPa이다. 이에 의해, 고온 고습 환경 하에서의 폴리에스테르계 수지 기재의 수축을 억제할 수 있고, 그 결과, 편광판을 광학 부재에 첩합한 경우에 광학 부재로부터 폴리에스테르계 수지 기재가 벗겨지는 것을 억제할 수 있다. 상기 경도는 후술하는 편광판의 제조 방법에서, 폴리에스테르계 수지 기재와 폴리비닐알코올계 수지층과의 적층체를 수중 연신할 때의 연신욕의 온도와, 수중 연신 후에 가열 처리할 때의 최고 가열 온도를 적절하게 설정함으로써, 소망하는 수치 범위 내로 제어할 수 있다.
폴리에스테르계 수지 기재의 형성 재료로서는, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 이소프탈산, 시클로헥산 환 등을 포함하는 지환식의 디카복실산 또는 지환식의 디올 등을 포함하는 공중합 PET(PET-G), 그 외 폴리에스테르, 및, 이들의 공중합체나 블렌드체 등을 이용할 수 있다. 이 중에서도, 비정질의(결정화하지 않은) PET 또는 공중합 PET를 이용하는 것이 바람직하다. 이들 수지에 의하면, 미연신 상태에서는 비정질로 고 배율 연신에 적합한 우수한 연신성을 갖고, 연신, 가열에 의해 결정화함으로써 내열성 및 치수 안정성을 부여할 수 있다. 또한, 미연신의 상태에서 PVA계 수지를 도포, 건조하는 것이 가능한 정도의 내열성을 확보할 수 있다.
폴리에스테르계 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)는, 바람직하게는 170℃ 이하이다. 이와 같은 폴리에스테르계 수지 기재를 이용함으로써, PVA계 수지층의 결정화를 억제하면서 연신성을 충분히 확보할 수 있다. 물에 의한 폴리에스테르계 수지 기재의 가소화와, 수중 연신을 양호하게 행할 것을 고려하면 120℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 하나의 실시 형태에서는, 폴리에스테르계 수지 기재의 유리 전이 온도는 바람직하게는 60℃ 이상이다. 이와 같은 폴리에스테르계 수지 기재를 이용함으로써, 후술하는 PVA계 수지를 포함하는 도포액을 도포·건조할 때에, 폴리에스테르계 수지 기재가 변형(예컨대, 요철이나 처짐, 주름 등의 발생)하는 등의 문제를 방지할 수 있다. 또한, 적층체의 연신을 바람직한 온도(예컨대, 60℃∼70℃ 정도)에서 행할 수 있다. 다른 실시 형태에서는, PVA계 수지를 포함하는 도포액을 도포·건조할 때에, 폴리에스테르계 수지 기재가 변형하지 않으면, 60℃보다 낮은 유리 전이 온도이어도 된다. 또한, 유리 전이 온도(Tg)는 JIS K 7121에 준하여 구해지는 값이다.
하나의 실시 형태에서는, 폴리에스테르계 수지 기재는 흡수율이 0.2% 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.3% 이상이다. 이와 같은 폴리에스테르계 수지 기재는 물을 흡수하고, 물이 가소제적인 작용을 하여 가소화할 수 있다. 그 결과, 수중 연신에서 연신 응력을 대폭 저하시킬 수 있고, 연신성이 우수할 수 있다. 한편, 폴리에스테르계 수지 기재의 흡수율은 바람직하게는 3.0% 이하, 더욱 바람직하게는 1.0% 이하이다. 이와 같은 폴리에스테르계 수지 기재를 이용함으로써, 제조 시에 폴리에스테르계 수지 기재의 치수 안정성이 현저하게 저하하여, 얻어지는 적층체의 외관이 악화되는 등의 문제를 방지할 수 있다. 또한, 수중 연신 시에 파단되거나, 폴리에스테르계 수지 기재로부터 PVA계 수지층이 박리되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 흡수율은 JIS K 7209에 준하여 구해지는 값이다.
폴리에스테르계 수지 기재의 두께는 바람직하게는 10㎛∼200㎛, 더욱 바람직하게는 20㎛∼150㎛이다.
D. 보호 필름
편광판(10)은 상기와 같이 편광자(12)의 폴리에스테르계 수지 기재(11)와는 반대 측에 보호 필름을 가질 수 있다. 상기 보호 필름의 형성 재료로서는, 예컨대 (메트)아크릴계 수지, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 이들의 공중합체 수지 등을 들 수 있다. 보호 필름의 두께는 바람직하게는 10㎛∼100㎛이다.
E. 이접착층
편광판(10)은 상기와 같이, 폴리에스테르계 수지 기재(11)와 편광자(12)와의 사이에 이접착층을 가질 수 있다. 이접착층은 실질적으로 이접착층 형성용 조성물만으로 형성되는 층이어도 되고, 이접착층 형성용 조성물과 편광자의 형성 재료가 혼합(상용(相溶)을 포함)된 층 또는 영역이어도 된다. 이접착층이 형성되어 있음으로써, 우수한 밀착성이 얻어질 수 있다. 이접착층의 두께는 0.05㎛∼1㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다. 이접착층은 예컨대, 편광판의 단면을 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰함으로써 확인할 수 있다.
이접착층 형성용 조성물은 바람직하게는 폴리비닐알코올계 성분을 포함한다. 폴리비닐알코올계 성분으로서는 임의의 적절한 PVA계 수지가 이용될 수 있다. 구체적으로는 폴리비닐알코올, 변성 폴리비닐알코올을 들 수 있다. 변성 폴리비닐알코올로서는, 예컨대 아세토아세틸기, 카복실산기, 아크릴기 및/또는 우레탄기로 변성된 폴리비닐알코올을 들 수 있다. 이들 중에서도 아세토아세틸 변성 PVA가 바람직하게 이용된다. 아세토아세틸 변성 PVA로서는, 하기 일반식(I)으로 나타내는 반복 단위를 적어도 포함하는 중합체가 바람직하게 이용된다.
Figure pct00001
상기 식(I)에서, l+m+n에 대한 n의 비율은 바람직하게는 1%∼10%이다.
아세토아세틸 변성 PVA의 평균 중합도는, 바람직하게는 1000∼10000이고, 바람직하게는 1200∼5000이다. 아세토아세틸 변성 PVA의 비누화도는 바람직하게는 97몰% 이상이다. 아세토아세틸 변성 PVA의 4중량% 수용액의 pH는 바람직하게는 3.5∼5.5이다.
이접착층 형성용 조성물은, 목적 등에 따라 폴리올레핀계 성분, 폴리에스테르계 성분, 폴리아크릴계 성분 등을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는 이접착층 형성용 조성물은 폴리올레핀계 성분을 더 포함한다.
상기 폴리올레핀계 성분으로서는, 임의의 적절한 폴리올레핀계 수지가 이용될 수 있다. 폴리올레핀계 수지의 주성분인 올레핀 성분으로서는, 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센 등의 탄소수 2∼6의 올레핀계 탄화수소를 들 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다. 이들 중에서도 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 1-부텐 등의 탄소수 2∼4의 올레핀계 탄화수소가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 에틸렌이 이용된다.
상기 폴리올레핀계 수지를 구성하는 모노머 성분 중, 올레핀 성분이 차지하는 비율은 바람직하게는 50중량%∼95중량%이다.
상기 폴리올레핀계 수지는 카복실기 및/또는 그의 무수물기를 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같은 폴리올레핀계 수지는 물에 분산될 수 있고, 이접착층이 양호하게 형성될 수 있다. 이와 같은 관능기를 포함하는 모노머 성분으로서는, 예컨대 불포화 카복실산 및 그의 무수물, 불포화 디카복실산의 하프 에스테르, 하프 아미드를 들 수 있다. 이들의 구체예로서는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 무수 말레산, 이타콘산, 무수 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산을 들 수 있다. 폴리올레핀계 수지의 분자량은, 예컨대 5000∼80000이다.
이접착층 형성용 조성물에서, 폴리비닐알코올계 성분과 폴리올레핀계 성분과의 배합비(전자:후자(고형분))는 바람직하게는 5:95∼60:40, 더욱 바람직하게는 20:80∼50:50이다. 폴리비닐알코올계 성분이 지나치게 많으면 밀착성이 충분히 얻어지지 않을 우려가 있다. 구체적으로는, 편광자를 폴리에스테르계 수지 기재로부터 박리할 때에 필요한 박리력이 저하하여, 충분한 밀착성을 얻을 수 없을 우려가 있다. 한편, 폴리비닐알코올계 성분이 지나치게 적으면 얻어지는 편광판의 외관이 손상될 우려가 있다. 구체적으로는, 이접착층의 형성 시에 도포막이 백탁하는 등의 문제가 발생하여 외관이 우수한 편광판을 얻는 것이 곤란해질 우려가 있다.
이접착층 형성용 조성물은 바람직하게는 수계이다. 이접착층 형성 조성물은 유기 용제를 포함할 수 있다. 유기 용제로서는 예컨대 에탄올, 이소프로판올 등을들 수 있다. 이접착층 형성용 조성물의 고형분 농도는 바람직하게는 1.0중량%∼10중량%이다.
이접착층 형성용 조성물의 도포 방법으로서는, 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 이접착층 형성용 조성물의 도포 후, 도포막은 건조될 수 있다. 건조 온도는 예컨대 50℃ 이상이다.
F. 편광판의 제조 방법
본 발명의 편광판의 제조 방법은, 폴리에스테르계 수지 기재의 편측에 PVA계 수지층을 형성하여 적층체로 하는 것, 적층체를 염색 및 연신함으로써 PVA계 수지층을 편광자로 하는 것, 및 연신 후에 폴리에스테르계 수지 기재와 편광자와의 적층체를 가열 처리하는 것을 포함한다. 연신욕의 온도가 67℃ 이하이고, 또한 가열 처리에서의 최고 가열 온도가 102℃ 이상이거나, 또는 연신욕의 온도가 69℃ 이하이며, 또한 가열 처리에서의 최고 가열 온도가 105℃ 이상이다.
도 2는 하나의 실시 형태에 따른 편광판의 제조 공정을 나타내는 개략도이다. 본 실시 형태에 따른 편광판의 제조 공정은, 대표적으로는 폴리에스테르계 수지 기재와 PVA계 수지층과의 적층체(10')를, 조출부(繰出部)(101)로부터 조출하고, 롤(111) 및 (112)에 의해 붕산 수용액의 욕(110) 중에 침지한 후(불용화 처리), 롤(121) 및 (122)에 의해 이색성 물질(요오드) 및 요오드화 칼륨의 수용액의 욕(120) 중에 침지한다(염색 처리). 이어서, 롤(131) 및 (132)에 의해 붕산 및 요오드화 칼륨의 수용액의 욕(130) 중에 침지한다(가교 처리). 이어서, 적층체(10')를 붕산 수용액의 연신욕(140) 중에 침지하면서 속도비가 상이한 롤(141) 및 (142)로 종방향(길이 방향, 반송 방향, MD 방향)으로 장력을 부여하여 연신함(수중 연신 처리)으로써, PVA계 수지층을 편광자로 한다. 이어서, 수중 연신한 적층체(10')를 롤(151) 및 (152)에 의해 요오드화 칼륨 수용액의 욕(150) 중에 침치하고(세정 처리), 건조 처리에 제공한다(도시하지 않음). 이어서, 적층체(10')를 가열 수단(160)에 넣어 가열함(가열 처리)으로써, 본 실시 형태의 편광판(10)이 얻어진다. 그 후, 얻어진 편광판(10)을 권취부(170)에서 권취한다. 도시는 생략하지만, 적층체(10')에 불용화 처리를 실시하기 전에, 공중 연신 처리를 실시하여도 된다. 또한, 도 2에 나타내는 제조 공정은 일례이고, 상기의 처리의 횟수, 순서 등은 특별히 한정되지 않는다.
F-1. 적층체의 제작
폴리에스테르계 수지 기재 위에 PVA계 수지층을 형성하는 방법으로서는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 바람직하게는 폴리에스테르계 수지 기재 위에 PVA계 수지를 포함하는 도포액을 도포하고 건조함으로써 PVA계 수지층을 형성한다. 하나의 실시 형태에서는, 폴리에스테르계 수지 기재 위에 이접착층 형성용 조성물을 도포하고 건조함으로써 이접착층을 형성하고 해당 이접착층 위에 PVA계 수지층을 형성한다.
상기 폴리에스테르계 수지 기재의 형성 재료는 상기 C항목에서 설명한 바와 같다. 폴리에스테르계 수지 기재의 두께(후술하는 연신 전의 두께)는 바람직하게는 20㎛∼300㎛, 보다 바람직하게는 50㎛∼200㎛이다. 20㎛ 미만이면, PVA계 수지층의 형성이 곤란해질 우려가 있다. 300㎛를 초과하면, 예컨대 수중 연신에서, 폴리에스테르계 수지 기재가 물을 흡수하는 데에 장시간을 필요로 함과 함께, 연신에 과대한 부하를 필요로 할 우려가 있다.
상기 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, 폴리에스테르계 수지 기재에 밀착한 균일한 도포막을 형성할 수 있다. 하나의 실시 형태에서는, 상기 도포액은 할로겐화물을 포함한다. 상기 할로겐화물로서는 임의의 적절한 할로겐화물이 채용될 수 있다. 예컨대, 요오드화물 및 염화나트륨을 들 수 있다. 요오드화물로서는, 예컨대 요오드화 칼륨, 요오드화 나트륨 및 요오드화 리튬을 들 수 있다. 이들 중에서도 바람직하게는 요오드화 칼륨이다. 도포액에서의 할로겐화물의 양은 바람직하게는 PVA계 수지 100중량부에 대하여 5중량부∼20중량부이고, 보다 바람직하게는 PVA계 수지 100중량부에 대하여 10중량부∼15중량부이다. PVA계 수지 100중량부에 대한 할로겐화물의 양이 20중량부를 초과하면, 할로겐화물이 브리드아웃하여 최종적으로 얻어지는 편광자가 백탁하는 경우가 있다. 할로겐화물을 포함하는 PVA계 수지층과 폴리에스테르계 수지 기재와의 적층체를 붕산수 중에서 연신하기 전에 공기 중에서 고온 연신(보조 연신)함으로써, 보조 연신 후의 PVA계 수지층 중의 PVA계 수지의 결정화가 촉진될 수 있다. 그 결과, PVA계 수지층을 액체에 침지한 경우에, PVA계 수지층이 할로겐화물을 포함하지 않는 경우에 비하여, 폴리비닐알코올 분자의 배향의 흐트러짐, 및 배향성의 저하가 억제될 수 있다. 이에 의해, 최종적으로 얻어지는 편광자의 광학 특성을 향상시킬 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 향상시킬 목적으로 사용될 수 있다. 또한, 첨가제로서는 예컨대, 이접착 성분을 들 수 있다. 이접착 성분을 이용함으로써, 폴리에스테르계 수지 기재와 PVA계 수지층과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 예컨대 폴리에스테르계 수지 기재로부터 PVA계 수지층이 벗겨지는 등의 문제를 억제하여 후술하는 염색, 수중 연신을 양호하게 행할 수 있다. 이접착 성분으로서는 예컨대, 아세토아세틸 변성 PVA 등의 변성 PVA가 이용된다.
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. 도포액의 도포·건조 온도는 바람직하게는 50℃ 이상이다.
상기 PVA계 수지층의 두께(후술하는 연신 전의 두께)는 바람직하게는 3㎛∼20㎛이다.
PVA계 수지층을 형성하기 전에, 폴리에스테르계 수지 기재에 표면 처리(예컨대, 코로나 처리 등)를 실시하여도 되고, 폴리에스테르계 수지 기재 위에 이접착층 형성용 조성물을 도포(코팅 처리)하여도 된다. 이와 같은 처리를 행함으로써, 폴리에스테르계 수지 기재와 PVA계 수지층과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 예컨대, 폴리에스테르계 수지 기재로부터 PVA계 수지층이 벗겨지는 등의 문제를 억제하여, 후술하는 염색 및 연신을 양호하게 행할 수 있다.
F-2. 공중 연신 처리
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 된다. 하나의 실시 형태에서는, 공중 연신 처리는 상기 적층체를 그의 길이 방향으로 반송하면서, 열 롤 사이의 원주 속도차에 의해 연신하는 열 롤 연신 공정을 포함한다. 공중 연신 처리는 대표적으로는, 존 연신 공정과 열 롤 연신 공정을 포함한다. 또한, 존 연신 공정과 열 롤 연신 공정의 순서는 한정되지 않고, 존 연신 공정이 먼저 행하여져도 되고, 열 롤 연신 공정이 먼저 행하여져도 된다. 존 연신 공정은 생략되어도 된다. 하나의 실시 형태에서는, 존 연신 공정 및 열 롤 연신 공정이 이 순서대로 행하여진다.
적층체의 연신 온도는 폴리에스테르계 수지 기재의 형성 재료, 연신 방식 등에 따라 임의의 적절한 값으로 설정할 수 있다. 공중 연신 처리에서의 연신 온도는, 바람직하게는 폴리에스테르계 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg) 이상이고, 더욱 바람직하게는 폴리에스테르계 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)+10℃ 이상, 특히 바람직하게는 Tg+15℃ 이상이다. 한편, 적층체의 연신 온도의 상한은 바람직하게는 170℃이다. 이와 같은 온도에서 연신함으로써, PVA계 수지의 결정화가 급속히 진행되는 것을 억제하여 당해 결정화에 의한 문제(예컨대, 연신에 의한 PVA계 수지층의 배향을 방해)를 억제할 수 있다.
F-3. 불용화 처리
상기 불용화 처리는 대표적으로는, 붕산 수용액에 PVA계 수지층을 침지함으로써 행한다. 불용화 처리를 실시함으로써, PVA계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 당해 붕산 수용액의 농도는 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 1중량부∼4중량부이다. 불용화욕(붕산 수용액)의 액온은, 바람직하게는 20℃∼50℃이다. 바람직하게는 불용화 처리는 상기 수중 연신이나 상기 염색 처리 전에 행한다.
F-4. 염색 처리
PVA계 수지층의 염색은 대표적으로는 PVA계 수지층에 요오드를 흡착시킴으로써 행한다. 당해 흡착 방법으로서는, 예컨대 요오드를 포함하는 염색액에 PVA계 수지층(적층체)을 침지시키는 방법, PVA계 수지층에 당해 염색액을 도공(塗工)하는 방법, 당해 염색액을 PVA계 수지층에 분무하는 방법 등을 들 수 있다. 바람직하게는 염색액에 PVA계 수지층(적층체)을 침지시키는 방법이다. 요오드가 양호하게 흡착할 수 있기 때문이다.
상기 염색액은 바람직하게는 요오드 수용액이다. 요오드의 배합량은 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1중량부∼0.5중량부이다. 요오드의 물에 대한 용해도를 높이기 위하여, 요오드 수용액에 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물의 구체예는 상술한 바와 같다. 요오드화물의 배합량은 물 100중량부에 대하여, 바람직하게는 0.02중량부∼20중량부, 보다 바람직하게는 0.1중량부∼10중량부이다. 염색액의 염색 시의 액온은, PVA계 수지의 용해를 억제하기 위하여, 바람직하게는 20℃∼50℃이다. 염색액에 PVA계 수지층을 침지시키는 경우, 침지 시간은 PVA계 수지층의 투과율을 확보하기 위하여, 바람직하게는 5초∼5분이다. 또한, 염색 조건(농도, 액온, 침지 시간)은 최종적으로 얻어지는 편광자의 편광도 또는 단체 투과율이 소정의 범위가 되도록 설정할 수 있다. 하나의 실시 형태에서는, 얻어지는 편광자의 편광도가 99.98% 이상이 되도록 침지 시간을 설정한다. 다른 실시 형태에서는, 얻어지는 편광자의 단체 투과율이 40%∼44%가 되도록 침지 시간을 설정한다.
염색 처리는 임의의 적절한 타이밍으로 행할 수 있다. 바람직하게는, 수중 연신 전에 행한다.
F-5. 가교 처리
상기 가교 처리는 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA계 수지층(적층체)을 침지함으로써 행한다. 가교 처리를 실시함으로써, PVA계 수지층에 내수성을 부여할 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 액온은, 바람직하게는 20℃∼60℃이다. 바람직하게는 가교 처리는 수중 연신 처리 전에 행한다. 바람직한 실시 형태에서는, 공중 연신 처리, 염색 처리 및 가교 처리를 이 순서대로 행한다.
F-6. 수중 연신 처리
편광판의 제조 공정은 상기와 같이, 적층체를 연신욕 중에서 수중 연신 처리하는 것을 포함한다. 구체적으로는, 상기 적층체의 연신 방향과 평행한 방향으로 수중 연신한다. 수중 연신에 의하면, 상기 폴리에스테르계 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 특성(예컨대, 편광도)을 갖는 편광자를 제작할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 '평행한 방향'이란, 0°±5.0°인 경우를 포함하고, 바람직하게는 0°±3.0°, 더욱 바람직하게는 0°±1.0°이다.
수중 연신의 연신 온도(연신욕의 액온)는 69℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 67℃ 이하이다. 연신욕의 액온의 하한은 바람직하게는 40℃이고, 보다 바람직하게는 50℃이다. 연신욕의 액온을 상기의 범위 내로 설정함으로써, 후술하는 가열 처리에서의 최고 가열 온도와도 더불어, 폴리에스테르계 수지 기재의 경도를 바람직한 범위 내의 값으로 조정할 수 있다. 또한, 상기와 같은 온도이면, PVA계 수지층의 용해를 억제하면서 고배율로 연신할 수 있다. 구체적으로는, 상술한 바와 같이, 폴리에스테르계 수지 기재의 유리 전이 온도(Tg)는, PVA계 수지층의 형성과의 관계에서, 바람직하게는 60℃ 이상이다. 이 경우, 연신 온도가 40℃를 하회하면, 물에 의한 폴리에스테르계 수지 기재의 가소화를 고려하여도, 양호하게 연신할 수 없을 우려가 있다. 한편, 연신욕의 온도가 고온이 될수록 PVA계 수지층의 용해성이 높아져, 우수한 광학 특성을 얻을 수 없을 우려가 있다. 적층체의 연신욕으로의 침지 시간은 바람직하게는 15초∼5분이다.
수중 연신 처리에서의 연신 방법은 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는 고정단 연신이어도 되고, 자유단 연신이어도 된다. 적층체의 연신 방향은 실질적으로는 상기 공중 연신의 연신 방향(길이 방향)이다. 적층체의 연신은 1단계로 행하여도 되고, 다단계로 행하여도 된다.
수중 연신은 바람직하게는 붕산 수용액 중에 적층체를 침지하여 행한다(붕산 수중 연신). 연신욕으로서 붕산 수용액을 이용함으로써, PVA계 수지층에 연신 시에 가해지는 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 특성(예컨대, 편광도)을 갖는 편광자를 제작할 수 있다.
상기 붕산 수용액은 바람직하게는 용매인 물에 붕산 및/또는 붕산염을 용해시킴으로써 얻어진다. 붕산 농도는 물 100중량부에 대하여 바람직하게는 1중량부∼10중량부이다. 붕산 농도를 1중량부 이상으로 함으로써, PVA계 수지층의 용해를 효과적으로 억제할 수 있고, 보다 고 특성의 편광자를 제작할 수 있다. 또한, 붕산 또는 붕산염 이외에, 붕사 등의 붕소 화합물, 글리옥살, 글루타르알데히드 등을 용매에 용해시켜 얻어진 수용액도 이용할 수 있다.
염색 처리에 의해, 미리 PVA계 수지층에 이색성 물질(대표적으로는, 요오드)이 흡착되어 있는 경우, 바람직하게는 상기 연신욕(붕산 수용액)에 요오드화물을 배합한다. 요오드화물을 배합함으로써, PVA계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 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 농도는 물 100중량부에 대하여 바람직하게는 0.05중량부∼15중량부, 보다 바람직하게는 0.5중량부∼8중량부이다.
상기 폴리에스테르계 수지 기재와 수중 연신(붕산 수중 연신)을 조합함으로써, 고배율로 연신할 수 있고 우수한 광학 특성(예컨대, 편광도)을 갖는 편광자를 제작할 수 있다. 구체적으로는, 최대 연신 배율은 상기 적층체의 원래 길이에 대하여 (적층체의 연신 배율을 포함하여), 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 말하고, 별도로 적층체가 파단하는 연신 배율을 확인하여 그 값보다 0.2 낮은 값을 말한다. 또한, 상기 폴리에스테르계 수지 기재를 이용한 적층체의 최대 연신 배율은, 수중 연신을 거친 쪽이 공중 연신만으로 연신하는 것보다도 높아질 수 있다.
F-7. 세정 처리
세정 처리는 대표적으로는, 요오드화 칼륨 수용액에 PVA계 수지층을 침지함으로써 행한다. 건조 처리에서의 건조 온도는 바람직하게는 30℃∼100℃이다.
F-8. 가열 처리
가열 처리는 수중 연신 후에 행하여진다. 가열 처리에 의해, 폴리에스테르계 수지 기재의 결정화가 진행될 수 있다. 가열 처리는 대표적으로는 가열 수단(160) 내에 배치된 반송 롤을 가열함(이른바, 열 드럼 롤(가열 롤)을 이용함)으로써 행한다(열 드럼 롤 가열 방식). 하나의 실시 형태에서는, 가열 수단(160)은 오븐이고, 오븐 내에 열풍을 송풍하는 것에 의한 가열 방식(오븐 가열 방식)을 병용하여도 된다. 열 드럼 롤 가열 방식과 오븐 가열 방식을 병용함으로써, 열 드럼 롤 사이에서의 급격한 온도 변화를 억제할 수 있고, 적층체(10')의 폭 방향의 수축을 용이하게 제어할 수 있다. 오븐의 노(爐) 내의 온도는 바람직하게는 30℃∼100℃이다. 또한, 오븐에 의한 가열 시간은 바람직하게는 1초∼300초이다. 열풍의 풍속은 바람직하게는 10m/s∼30m/s 정도이다. 또한, 당해 풍속은 오븐 내에서의 풍속이고, 미니베인형 디지털 풍속계에 의해 측정할 수 있다.
열 드럼 롤을 이용하여 가열함으로써, 컬을 억제하여 외관이 우수한 편광자를 제조할 수 있다. 구체적으로는, 열 드럼 롤에 적층체(10')를 따르게 한 상태에서 가열함으로써, 상기 폴리에스테르계 수지 기재의 결정화를 효율적으로 촉진시켜 결정화도를 증가시킬 수 있고, 비교적 낮은 가열 온도이어도, 폴리에스테르계 수지 기재의 결정화도를 양호하게 증가시킬 수 있다. 그 결과, 폴리에스테르계 수지 기재는, 그의 강성이 증가하여 가열에 의한 PVA계 수지층의 수축에 견딜 수 있는 상태가 되고, 컬이 억제된다. 또한, 열 드럼 롤을 이용함으로써, 적층체(10')를 평평한 상태로 유지하면서 가열할 수 있으므로, 컬 뿐만 아니라 주름의 발생도 억제할 수 있다.
가열 수단(160) 내에는 복수의 열 드럼 롤이 배치될 수 있고, 각 열 드럼 롤은 상이한 온도로 설정될 수 있다. 가열 수단(160) 내에는 통상적으로 2개∼20개, 바람직하게는 4개∼10개의 열 드럼 롤이 배치될 수 있다. 적층체(10')와 열 드럼 롤과의 접촉 시간(총 접촉 시간)은 바람직하게는 1초∼300초이다. 열 드럼 롤의 온도, 열 드럼 롤의 수, 열 드럼 롤과의 접촉 시간 등을 조정함으로써 가열 조건을 제어할 수 있다.
복수의 열 드럼 롤 중, 가장 고온으로 설정된 열 드럼 롤의 온도를 '최고 가열 온도'라 하였을 때, 최고 가열 온도는 102℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 105℃ 이상이며, 더욱 바람직하게는 110℃ 이상이다. 최고 가열 온도의 상한은 바람직하게는 150℃이고, 보다 바람직하게는 120℃이다. 가열 처리에서의 최고 가열 온도를 상기의 범위 내로 설정함으로써, 수중 연신 처리에서의 연신욕의 온도와도 더불어, 폴리에스테르계 수지 기재의 내구성 지수를 바람직한 범위 내의 값으로 조정할 수 있다. 또한, 열 드럼 롤의 온도는 접촉식 온도계에 의해 측정할 수 있다. 최고 가열 온도로 유지된 열 드럼 롤에의 적층체의 접촉 시간(최고 가열 온도의 열 드럼 롤이 복수 존재하는 경우에는, 합계 접촉 시간)은 바람직하게는 0.2초∼2초이고, 보다 바람직하게는 0.5초∼2초이다. 또한, '접촉 시간'이란, 적층체 위의 임의의 한 점이, 최고 가열 온도로 유지된 열 드럼 롤의 외주면에 접촉하고 나서 떨어질 때까지의 시간을 의미하는 것으로 한다.
G. 화상 표시 장치
상기 F항목에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 상기 A항목부터 E항목에 기재된 편광판은, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 편광판을 이용한 화상 표시 장치를 포함한다. 본 발명의 실시 형태에 의한 화상 표시 장치는 상기 A항목부터 E항목에 기재된 편광판을 구비한다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 특성의 측정 방법 및 평가 방법은 이하와 같다.
(1) 두께
디지털 마이크로미터(안리츠사 제조, 제품명 'KC-351C')를 이용하여 측정하였다.
(2) 경도
실시예 및 비교예에서 얻어진 편광판의 폴리에스테르계 수지 기재에 대하여, 나노인덴터(하이시트론 인코포레이티드(Hysitron Inc)사 제조, 'Triboindenter')를 이용하여 이하의 측정 조건 하에서, 나노인덴테이션법에 의해 경도를 측정하였다. 구체적으로는, 편광판의 폴리에스테르계 수지 기재 측의 면에 나노인덴터의 탐침(압자)을 압입하고, 변위-하중 히스테리시스 곡선으로부터 얻어진 최대 하중 Pmax와, 압자와 폴리에스테르계 수지 기재와의 사이의 접촉 투영 면적 A로부터, 이하의 식에 의해 산출하였다.
경도(H)=Pmax/A
(측정 조건)
·측정 방법: 단일 압입법
·측정 온도: 25℃
·압입 속도: 약 2nm/sec
·압입 깊이: 약 2000nm
·탐침: 다이아몬드제, Berkovich형(삼각추형)
(3) 밀착성 평가
실시예 및 비교예에서 얻어진 장척상의 편광판을 150mm(MD방향)×200mm(TD방향)의 사이즈로 절취하고, 평가용 샘플로 하였다. 상기 평가용 샘플의 편광자 측을 아크릴계 점착제를 개재하여 유리에 첩합하고, 60℃/90% Rh에서 500시간 보관한 후, 평가용 샘플의 단부에서의 유리로부터의 벗겨짐의 유무를 확인하였다. 또한, 평가용 샘플이 유리로부터 벗겨져 있던 경우에는, 벗겨진 부분의 길이를 측정하였다.
<실시예 1>
폴리에스테르계 수지 기재로서, 장척상이며 비정질인 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트(IPA 공중합 PET) 필름(두께: 100㎛, IPA 변성도: 5mol%)을 이용하였다. (변성도=[에틸렌이소프탈레이트 유닛]/[에틸렌테레프탈레이트 유닛+에틸렌이소프탈레이트 유닛)
폴리에스테르계 수지 기재의 편면에, 코로나 처리(처리 조건: 50W·min/m2)를 실시하고, 이 코로나 처리면에, 아세토아세틸 변성 폴리비닐알코올(PVA)(니혼합성화학공업사 제조, 상품명 '고세화이머 Z200')의 변성 폴리올레핀 수지 수성 분산체(유니티카사 제조, 상품명「아로베이스 SE1030N')와 순수를 혼합한 혼합액(고형분 농도 4.0%)을, 건조 후의 두께가 2000nm가 되도록 도포하고, 65℃에서 2분간 건조하여, 언더코트층을 형성하였다. 여기에서, 혼합액에서의 아세토아세틸 변성 PVA와 변성 폴리올레핀과의 고형분 배합비는 30:70이었다. 이어서, 언더코트층면에 PVA(중합도 4200, 비누화도 99.2몰%) 90중량부 및 아세토아세틸 변성 PVA(니혼합성화학공업사 제조, 상품명 '고세화이머 Z410') 10중량부로 배합한 PVA계 수지와, PVA계 수지 100중량부에 대하여 13중량부가 되도록 요오드화 칼륨을 배합한 수용액을, 25℃에서 도포 및 60℃에서 3분간 건조하여, 두께 13㎛의 PVA계 수지층을 형성하였다. 이와 같이 하여, 적층체를 제작하였다.
얻어진 적층체를, 140℃의 오븐 내에서 원주 속도가 상이한 롤 사이에서 종방향(길이 방향)으로 2배로 자유단 1축 연신하였다(공중 보조 연신).
이어서, 적층체를 액온 40℃의 불용화욕(물 100중량부에 대하여, 붕산을 4중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(불용화 처리).
이어서, 액온 30℃의 염색욕(물 100중량부에 대하여, 요오드를 0.2중량부 배합하고 요오드화 칼륨을 1.5중량부 배합하여 얻어진 요오드 수용액)에 60초간 침지시켰다(염색 처리).
이어서, 액온 40℃의 가교욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 3중량부 배합하고 붕산을 5중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액)에 30초간 침지시켰다(가교 처리).
그 후, 적층체를 붕산 수용액(물 100중량부에 대하여, 붕산을 3중량부 배합하고 요오드화 칼륨을 5중량부 배합하여 얻어진 수용액)의 연신욕(연신욕 온도: 67℃)에 침지시키면서, 원주 속도가 상이한 롤 사이에서 종방향(길이 방향)으로 2.75배(총 연신 배율: 5.5배)로 1축 연신을 행하였다(수중 연신 처리).
그 후, 적층체를 액온 30℃의 세정욕(물 100중량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 3.5중량부 배합하여 얻어진 수용액)에 침지시켰다(세정 처리).
이어서, 적층체를 80∼110℃로 유지된 복수의 가열 롤을 포함하고, 80℃로 유지된 오븐 중에서 최고 가열 온도인 110℃로 유지된 가열 롤에의 접촉 시간의 합계가 1초가 되도록 하여, 가열 롤을 이용하여 반송하면서 가열 처리하였다.
이와 같이 하여, 폴리에스테르계 수지 기재 위에 두께 5㎛의 편광자가 적층된 장척상의 편광판(1)을 얻었다. 편광판(1)의 폴리에스테르계 수지 기재의 경도는 0.190GPa이었다. 편광판(1)을 상기 밀착성 평가에 제공하였더니, 유리로부터의 벗겨짐은 발생하지 않았다.
<실시예 2>
최고 가열 온도를 105℃, 또한 접촉 시간의 합계를 1초로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판(2)을 얻었다. 편광판(2)의 폴리에스테르계 수지 기재의 경도는 0.173GPa이었다. 편광판(2)을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 3>
최고 가열 온도를 102℃, 또한 접촉 시간의 합계를 1초로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판(3)을 얻었다. 편광판(3)의 폴리에스테르계 수지 기재의 경도는 0.162GPa이었다. 편광판(3)을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 4>
연신욕 온도가 69℃인 연신욕을 이용하여 적층체를 수중 연신한 것, 및 최고 가열 온도를 105℃, 또한 접촉 시간의 합계를 1초로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판(4)을 얻었다. 편광판(4)의 폴리에스테르계 수지 기재의 경도는 0.163GPa이었다. 편광판(4)을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 1>
최고 가열 온도를 100℃, 또한 접촉 시간의 합계를 1초로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판(5)을 얻었다. 편광판(5)의 폴리에스테르계 수지 기재의 경도는 0.160GPa이었다. 편광판(5)을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 2>
최고 가열 온도를 95℃, 또한 접촉 시간의 합계를 1초로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판(6)을 얻었다. 편광판(6)의 폴리에스테르계 수지 기재의 경도는 0.144GPa이었다. 편광판(6)을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 3>
노 내의 온도를 60℃로 설정한 것, 및 최고 가열 온도를 60℃, 또한 접촉 시간의 합계를 1초로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판(7)을 얻었다. 편광판(7)의 폴리에스테르계 수지 기재의 경도는 0.122GPa이었다. 편광판(7)을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 4>
최고 가열 온도를 102℃, 또한 접촉 시간의 합계를 1초로 한 것 이외에는 실시예 4와 마찬가지로 하여 편광판(8)을 얻었다. 편광판(8)의 폴리에스테르계 수지 기재의 경도는 0.155GPa이었다. 편광판(8)을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 5>
최고 가열 온도를 100℃, 또한 접촉 시간의 합계를 1초로 한 것 이외에는 실시예 4와 마찬가지로 하여 편광판(9)을 얻었다. 편광판(9)의 폴리에스테르계 수지 기재의 경도는 0.151GPa이었다. 편광판(9)을 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00002
표 1로부터 분명하듯이, 경도가 0.162GPa 이상인 편광판은 고온 고습 환경하에 놓아도 유리로부터의 벗겨짐이 생기지 않았다.
본 발명의 편광판은 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 바람직하게 이용된다.
10: 편광판
11: 폴리에스테르계 수지 기재
12: 편광자

Claims (6)

  1. 폴리에스테르계 수지 기재와, 상기 폴리에스테르계 수지 기재의 편측에 적층된 편광자를 포함하고,
    상기 편광자의 두께가 10㎛ 이하이며,
    상기 폴리에스테르계 수지 기재의 경도가 0.162GPa 이상인, 편광판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편광자가 상기 폴리에스테르계 수지 기재의 편측에 접착층을 개재하지 않고 적층되어 있는, 편광판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 수지 기재와 상기 편광자와의 사이에 이접착층(易接着層)을 포함하는, 편광판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 수지 기재가 상기 편광자의 보호층으로서 기능하는, 편광판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 편광판을 구비하는, 화상 표시 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 편광판의 제조 방법으로서,
    상기 폴리에스테르계 수지 기재의 편측에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하여 적층체로 하는 것,
    상기 적층체를, 염색 및 연신함으로써 상기 폴리비닐알코올계 수지층을 편광자로 하는 것, 및
    상기 연신 후에 상기 폴리에스테르계 수지 기재와 상기 편광자와의 적층체를 가열 처리하는 것을 포함하고,
    상기 연신에서의 연신욕의 온도가 67℃ 이하이고, 또한 상기 가열 처리에서의 최고 가열 온도가 102℃ 이상이거나, 또는
    상기 연신에서의 연신욕의 온도가 69℃ 이하이고, 또한 상기 가열 처리에서의 최고 가열 온도가 105℃ 이상인, 편광판의 제조 방법.






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