KR101633237B1

KR101633237B1 - 1 축 연신 다층 적층 필름, 그것으로 이루어지는 편광판, 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR101633237B1
Application number: KR1020157003650A
Authority: KR
Inventors: 다로 오야; 가나 다나부; 다카시 나카히로; 데츠오 요시다; 히로미 시로마; 도모코 시미즈
Original assignee: 데이진 가부시키가이샤
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2013-09-20
Publication date: 2016-06-23
Also published as: US20150124194A1; CN104641267A; WO2014046225A1; CN104641267B; EP2899575A4; TWI570459B; JPWO2014046225A1; TW201418798A; EP2899575B1; EP2899575A1; JP5719089B2; US9519090B2; KR20150024445A

Abstract

종래보다 간편한 구성으로 99.5 ％ 이상의 고편광 성능을 발현할 수 있는 1 축 연신 다층 적층 필름, 그것으로 이루어지는 편광판, 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치를 제공한다. 즉, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 1 축 연신 다층 적층 필름에 있어서, 그 1 축 연신 다층 적층 필름이 2 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하의 두께의 중간층을 갖고, 그 제 1 층은 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 폴리에스테르로 이루어지고, 그 제 2 층은 공중합 폴리에스테르로 이루어지고 평균 굴절률 1.50 이상 1.60 이하 또한 광학 등방성층이고, 그 제 1 층, 그 제 2 층, 그 제 1 층과 그 제 2 층의 양층, 또는 그 중간층이 300 ℃ × 1 시간 유지 후의 중량 감소율이 10 ％ 미만인 가시광 흡수제를, 층의 중량을 기준으로 하여 200 ppm 이상 2500 ppm 이하 함유하고, 그 1 축 연신 다층 적층 필름의 편광도가 99.5 이상이고, 또한 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장 범위에 있어서의 S 편광의 평균 투과율 Ts 가 60 ％ 이상인 1 축 연신 다층 적층 필름에 의해 얻어진다.

Description

1 축 연신 다층 적층 필름, 그것으로 이루어지는 편광판, 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치{UNIAXIALLY STRETCHED MULTI-LAYER LAMINATE FILM, POLARIZING PLATE COMPRISING SAME, OPTICAL MEMBER FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 1 축 연신 다층 적층 필름, 그것으로 이루어지는 편광판, 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지고, 종래보다 간편한 구성으로 흡수형 편광판에 필적하는 고편광 성능을 발현할 수 있는 1 축 연신 다층 적층 필름, 그것으로 이루어지는 편광판, 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.

텔레비전, PC, 휴대 전화 등에 사용되는 액정 표시 장치 (LCD) 는, 액정 셀의 양면에 편광판을 배치한 액정 패널에 의해 광원으로부터 사출되는 광의 투과량을 조정함으로써 그 표시를 가능하게 하고 있다. 액정 셀에 첩합 (貼合) 되는 편광판으로서 일반적으로 광 흡수 타입의 2 색성 직선 편광판이라고 불리는 흡수형 편광판이 사용되고 있으며, 요오드를 함유하는 PVA 를 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 로 보호한 편광판이 널리 사용되고 있다.

이와 같은 흡수형의 편광판은, 투과축 방향의 편광을 투과하고, 투과축과 직교 방향의 편광의 대부분을 흡수하기 때문에, 광원 장치로부터 출사된 무편광 광의 약 50 ％ 가 이 흡수형 편광판으로 흡수되어, 광의 이용 효율이 저하되는 것이 지적되고 있다. 그래서, 투과축과 직교 방향의 편광을 유효 이용하기 위해, 휘도 향상 필름이라고 불리는 반사형의 편광자를 광원과 액정 패널 사이에 사용하는 구성이 검토되고 있으며, 이러한 반사형 편광자의 일례로서 광학 간섭을 사용한 폴리머 타입의 필름이 검토되고 있다 (특허문헌 1 등).

한편, 액정 셀에 첩합되는 편광판에 대해서도, 외광을 이용한 반사 표시나 백라이트를 이용한 투과 표시 등, 표시 장치에 이용하는 광의 종류나 목적 등에 따라 흡수형 편광판과 반사형 편광판을 조합한 여러 가지 적층 구성이 검토되게 되어 있으며, 반사형 편광판의 일례로서 복굴절성의 유전체 다층막을 사용하는 것이 검토되고 있다.

종래 검토되고 있는 복굴절성의 다층 구조를 사용한 반사 편광성 폴리머 필름의 일례로서, 예를 들어 특허문헌 2 ∼ 4 를 들 수 있다. 특허문헌 3 등에 기재되어 있는 반사 편광성 폴리머 필름은, 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 (이하, 2,6-PEN 이라고 칭하는 경우가 있다) 를 고굴절률층에 사용하고, 열가소성 엘라스토머나 테레프탈산을 30 ㏖％ 공중합한 PEN 을 저굴절률층에 사용하며, 연신에 의해 연신 방향 (X 방향) 의 층간의 굴절률차를 크게 하여 P 편광의 반사율을 높이고, 한편 필름 면내 방향에 있어서의 X 방향과 직교하는 방향 (Y 방향) 의 층간의 굴절률차를 작게 하여 S 편광의 투과율을 높임으로써, 일정 레벨의 편광 성능을 발현시키고 있다.

그러나, 이 편광 성능을 2 색성 직선 편광판 레벨까지 높이려고 하면, 2,6-PEN 폴리머의 성질상, X 방향의 연신에 수반하여, Y 방향의 굴절률과 필름 두께 방향 (Z 방향) 의 굴절률에 차가 생겨, Y 방향의 층간 굴절률차를 일치시키면 Z 방향의 층간의 굴절률차가 커져 버려, 경사 방향으로 입사한 광에 대한 부분적인 반사에 의해 투과광의 색상 차이가 커진다.

그 때문에, 이러한 다층 구조의 폴리머 필름을 단독으로 액정 셀의 일방의 편광판으로서 사용한 액정 표시 장치는 아직도 실용화되어 있지 않았다.

또, 흡수형 편광판을 대체 가능한 종래보다 편광도가 높은 다층 구조의 반사 편광성 폴리머 필름으로서, 특정한 폴리머를 고굴절률층에 사용하는 것, 액정 셀에 인접하는 편광판으로서 사용할 수 있는 것이 특허문헌 5 에 있어서 제안되어 있다. 그러나, 그 반사 편광 필름은 97 ∼ 98 ％ 전후의 고편광도를 실현하고 있지만, 더욱 높은 수준의 편광 성능까지는 도달하고 있지 않았다.

한편, 특허문헌 6, 7 등에는, 2 개의 1 축 복굴절 반사 편광자의 사이에 흡수형 편광자나 흡수 요소를 배치한 하이브리드 편광자의 구성이 제안되어 있고, 2 개의 1 축 복굴절 반사 편광자의 사이에 이러한 흡수 요소 등을 사용하지 않는 경우, 반사되어야 할 편광 성분 중, 제 1 반사 편광자로부터 누설되는 투과광의 반이 다중 반사의 영향에 의해 제 2 반사 편광자로부터도 누설되는 것, 이와 같은 투과광의 누설을 보다 줄이기 위해, 이러한 흡수 요소 등을 2 개의 1 축 복굴절 반사 편광자의 사이에 배치하는 것이 기재되어 있다.

또, 이러한 하이브리드 편광자의 구체예로서, 폴리에틸렌나프탈레이트 90 ％ 와 폴리에틸렌테레프탈레이트 10 ％ 로 구성되는 1 축 배향층과, 폴리카보네이트와 공중합 폴리에스테르의 블렌드로 이루어지는 저굴절률의 등방성층의 교대 적층체를 반사 편광자로 하고, 2 색성 염료를 PVA 에 혼합하여 얻어진 흡수성층을 PET 캐스트 필름 상에 도포하여 1 축 배향시킨 것을 2 개의 반사 편광자의 사이에 배치하는 양태 등이 기재되어 있으며, 그 밖의 구체예에 대해서도, 미리 반사 편광자와 다른 공정으로 도포법에 의해 형성된 흡수 요소를 2 개의 반사 편광자의 사이에 배치시키는 양태이며, 복잡한 가공 방법이 취해지고 있었다. 또, 이와 같은 하이브리드 편광자의 양태에서는 반사 편광자와 흡수 요소의 접착력 저하가 염려된다.

일본 공표특허공보 평9-507308호 일본 공개특허공보 평4-268505호 일본 공표특허공보 평9-506837호 국제 공개 01/47711호 팜플렛 일본 공개특허공보 2012-13919호 US2008/0151371호 US2011/0043732호

본 발명의 목적은, 종래보다 간편한 구성으로 99.5 ％ 이상의 고편광 성능을 발현할 수 있는 1 축 연신 다층 적층 필름, 그것으로 이루어지는 편광판, 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

또 본 발명의 제 2 목적은, 종래보다 간편한 구성으로 99.5 ％ 이상의 고편광 성능을 발현할 수 있고, 동시에 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 다층 구조의 폴리에스테르 필름이면서 자외선에 대한 고내구성이 우수하고, 또한 자외선 흡수제의 첨가에 의한 공정 오염이나 필름으로부터의 블리드 아웃이 해소된 1 축 연신 다층 적층 필름, 그것으로 이루어지는 편광판, 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 1 축 연신 다층 적층 필름을 구성하는 제 1 층, 제 2 층, 제 1 층과 제 2 층의 양층, 또는 중간층에 내열성이 우수한 가시광 흡수제를 미량으로 첨가함으로써, 광 누설 성분을 발생시키는 다중 반사의 발생을 억제하거나, 혹은 발생한 다중 반사 성분을 효율적으로 흡수할 수 있고, 또한 투과 편광 성분의 고투과율은 유지할 수 있는 것을 알아내었다. 그리고, 이러한 구성의 1 축 연신 다층 적층 필름에 의하면, 반사 편광자/흡수 요소/반사 편광자와 같은 복잡한 구성을 사용하지 않고, 반사 편광자에 사용되는 1 축 연신 다층 적층 필름 자체에 의해 편광도 99.5 ％ 이상의 매우 높은 편광도를 달성할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

또, 제 2 목적에 대해서는, 상기의 구성에 더하여, 추가로 자외선 흡수 성능이 우수하고, 또한 300 ℃ 에서의 내열성도 우수한 자외선 흡수제를 굴절률이 낮은 제 2 층에 사용함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명의 제 1 목적은, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 1 축 연신 다층 적층 필름에 있어서, 그 1 축 연신 다층 적층 필름이 2 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하의 두께의 중간층을 갖고,

1) 그 제 1 층은 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 폴리에스테르로 이루어지고,

2) 그 제 2 층은 공중합 폴리에스테르로 이루어지고, 평균 굴절률 1.50 이상 1.60 이하 또한 광학 등방성층이고,

3) 그 제 1 층, 그 제 2 층, 그 제 1 층과 그 제 2 층의 양층, 또는 그 중간층이, 300 ℃ × 1 시간 유지 후의 중량 감소율이 10 ％ 미만인 가시광 흡수제를 층의 중량을 기준으로 하여 200 ppm 이상 2500 ppm 이하 함유하고,

4) 그 1 축 연신 다층 적층 필름의 하기 식 (1) 로 나타내는 편광도 (P ％) 가 99.5 이상이고, 또한 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장 범위에 있어서의 S 편광의 평균 투과율 Ts 가 60 ％ 이상인

편광도 (P) = {(Ts - Tp)/(Tp + Ts)} × 100 … (1)

(식 (1) 중, Tp 는 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장 범위에 있어서의 P 편광의 평균 투과율, Ts 는 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장 범위에 있어서의 S 편광의 평균 투과율을 각각 나타낸다)

1 축 연신 다층 적층 필름 (항 1) 에 의해 달성된다.

또 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 바람직한 양태로서 이하의 항 2 ∼ 항 13 중 적어도 어느 하나의 양태를 포함한다.

2. 그 제 2 층 및/또는 그 중간층에서 유래하는 층에, 추가로 300 ℃ × 1 시간 유지 후의 중량 감량률이 3 ％ 미만인 자외선 흡수제를 0.2 중량％ ∼ 5 중량％ 함유하고, 그 1 축 연신 다층 적층 필름의 380 ㎚ 에 있어서의 S 편광의 투과율이 5 ％ 미만인 항 1 에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름.

3. 그 1 축 연신 다층 적층 필름의 400 ㎚ 에 있어서의 S 편광의 투과율이 10 ％ 이상 80 ％ 미만인 항 2 에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름.

4. 제 1 층을 구성하는 상기 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 폴리에스테르가 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 공중합 폴리에스테르인 항 1 ∼ 3 중 어느 하나에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름.

5. 제 1 층을 구성하는 상기 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 공중합 폴리에스테르가,

(i) 디카르복실산 성분으로서 5 몰％ 이상 50 몰％ 이하의 하기 식 (A) 로 나타내는 성분, 및 50 몰％ 이상 95 몰％ 이하의 나프탈렌디카르복실산 성분을 함유하고,

[화학식 1]

(식 (A) 중, R^A 는 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬렌기를 나타낸다)

(ii) 디올 성분으로서 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬렌기를 갖는 디올 성분을 90 몰％ 이상 100 몰％ 이하 함유하는

항 4 에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름.

6. 제 2 층을 구성하는 상기 공중합 폴리에스테르가 90 ℃ 이상의 유리 전이 온도를 갖는 공중합 폴리에스테르인 항 1 ∼ 5 중 어느 하나에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름.

7. 제 2 층을 구성하는 상기 공중합 폴리에스테르가 공중합 성분으로서 지환족 디올을 함유하는 항 1 ∼ 6 중 어느 하나에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름.

8. 상기 지환족 디올이 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메탄올 및 시클로헥산디메탄올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 항 7 에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름.

9. 상기 가시광 흡수제가 무기 안료, 유기 염료 및 유기 안료로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이고, 흑색 또는 그레이인 항 1 ∼ 8 중 어느 하나에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름.

10. 상기 무기 안료가 카본 블랙인 항 9 에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름.

11. 상기 자외선 흡수제가 하기 식 (B) 또는 (C) 로 나타내는 화합물인 항 2 ∼ 10 중 어느 하나에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름.

[화학식 2]

(식 (B) 중, n1, n2, n3 은 각각 4 ∼ 10 중 어느 하나의 정수를 나타낸다)

[화학식 3]

(식 (C) 중, X, Y 는 각각 수소, 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 중 어느 하나를 나타낸다)

12. 액정 셀과 인접하여 사용되는 항 1 ∼ 11 중 어느 하나에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름.

13. 공압출법에 의해 얻어지는 항 1 ∼ 12 중 어느 하나에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름.

또 본 발명에는 본 발명에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 편광판 (항 14) 도 포함된다.

또한, 본 발명의 상기 편광판으로 이루어지는 제 1 편광판, 액정 셀, 및 제 2 편광판이 이 순서로 적층되어 이루어지는 액정 표시 장치용 광학 부재 (항 15) 도 본 발명에 포함되고, 그 바람직한 양태로서 이하의 항 16 ∼ 18 중 적어도 어느 하나의 양태도 포함된다.

16. 항 15 에 기재된 액정 표시 장치용 광학 부재로서, 단 제 1 편광판이 흡수형 편광판과 적층된 구성을 제외하는 액정 표시 장치용 광학 부재.

17. 제 2 편광판이 흡수형 편광판인 항 15 또는 항 16 에 기재된 액정 표시 장치용 광학 부재.

18. 제 1 편광판, 액정 셀, 및 제 2 편광판이 적층되어 이루어지고, 제 1 편광판 및 제 2 편광판이 항 14 에 기재된 편광판으로 이루어지는 액정 표시 장치용 광학 부재.

본 발명에는 또한, 광원과 항 15 ∼ 18 중 어느 하나에 기재된 액정 표시 장치용 광학 부재를 구비하고, 제 1 편광판이 광원측에 배치되어 이루어지는 액정 표시 장치 (항 19), 및 그 바람직한 양태로서, 광원과 제 1 편광판 사이에 추가로 반사형 편광판을 갖지 않는 항 19 에 기재된 액정 표시 장치 (항 20) 도 포함된다.

본 발명에 의하면, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은 1 축 연신 다층 적층 필름 자체에 의해 99.5 ％ 이상의 매우 높은 편광도를 발현할 수 있어, 종래보다 간편한 구성으로 흡수형 편광판에 필적하는 고성능인 반사 편광판을 적용할 수 있는 점에서, 콘트라스트가 높은 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

또 본 발명의 제 2 목적에 대응하는 효과로서, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은 1 축 연신 다층 적층 필름 자체에 의해 99.5 ％ 이상의 매우 높은 편광도를 발현할 수 있어, 종래보다 간편한 구성으로 흡수형 편광판에 필적하는 고성능인 반사 편광판을 적용할 수 있는 것, 또한 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 다층 구조의 폴리에스테르 필름이면서 자외선에 대한 고내구성이 우수하고, 또한 자외선 흡수제의 첨가에 의한 공정 오염이나 필름으로부터의 블리드 아웃이 발생하지 않는 효과를 가지고 있으며, 콘트라스트가 높은 액정 표시 장치용 광학 부재 및 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은 2,6-PEN (호모 PEN) 의 1 축 연신 후의 연신 방향 (X 방향), 연신 방향과 직교하는 방향 (Y 방향), 두께 방향 (Z 방향) 의 굴절률 (각각 nX, nY, nZ 로 나타낸다) 을 도 1 에 나타낸다.
도 2 는 식 (A) 로서 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산으로부터 유도되는 성분을 사용한 공중합 PEN 의 1 축 연신 후의 연신 방향 (X 방향), 연신 방향과 직교하는 방향 (Y 방향), 두께 방향 (Z 방향) 의 굴절률 (각각 nX, nY, nZ 로 나타낸다) 을 도 2 에 나타낸다.
도 3 은 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름의 필름면을 반사면으로 하고, 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분 (P 편광 성분), 및 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 수직인 편광 성분 (S 편광 성분) 의 파장에 대한 반사율의 그래프의 일례이다.
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 액정 표시 장치의 개략 단면도이다.
도면의 부호
1 제 2 편광판
2 액정 셀
3 제 1 편광판
4 광원
5 액정 패널

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 1 축 연신 다층 적층 필름에 있어서, 그 1 축 연신 다층 적층 필름이 2 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하의 두께의 중간층을 갖고,

3) 그 제 1 층, 그 제 2 층, 그 제 1 층과 그 제 2 층의 양층, 또는 그 중간층이 300 ℃ × 1 시간 유지 후의 중량 감소율이 10 ％ 미만인 가시광 흡수제를 층의 중량을 기준으로 하여 200 ppm 이상 2500 ppm 이하 함유하고,

4) 그 1 축 연신 다층 적층 필름의 하기 식 (1) 로 나타내는 편광도 (P ％) 가 99.5 이상이고, 또한 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장 범위에 있어서의 S 편광의 평균 투과율 Ts 가 60 ％ 이상이다.

편광도 (P) = {(Ts - Tp)/(Tp + Ts)} × 100 … (1)

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 1 축 연신 다층 적층 필름의 교대 적층부를 구성하는 제 1 층, 제 2 층, 또는 제 1 층과 제 2 층의 양층에 내열성이 우수한 가시광 흡수제를 미량으로 첨가함으로써, 광 누설 성분을 발생시키는 다중 반사의 발생을 억제할 수 있고, 또한 투과 편광 성분의 고투과율은 유지할 수 있기 때문에, 1 축 연신 다층 적층 필름 자체에 의해 편광도 99.5 ％ 이상의 매우 높은 편광도를 달성할 수 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 또한 다층 구조의 내부에 배치되는 광 간섭에 영향을 미치지 않는 일정 두께의 중간층에 내열성이 높은 가시광 흡수제를 미량으로 첨가하는 수법에 의해서도, 다층 구조의 내부에 발생하는 다중 반사 성분을 효율적으로 흡수할 수 있고, 또한 투과 편광 성분의 고투과율은 유지할 수 있기 때문에, 1 축 연신 다층 적층 필름 자체에 의해 편광도 99.5 ％ 이상의 매우 높은 편광도를 달성할 수 있다.

이하에 본 발명의 각 구성에 대해 상세히 서술한다.

[1 축 연신 다층 적층 필름]

본 발명에 있어서의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 다층 구조를 갖는 1 축 연신된 필름이고, 본 발명에 있어서, 제 1 층은 제 2 층보다 굴절률이 높은 층 (고굴절률층이라고 칭하는 경우가 있다), 제 2 층은 제 1 층보다 굴절률이 낮은 층 (저굴절률층이라고 칭하는 경우가 있다) 을 각각 나타낸다. 또, 연신 방향 (X 방향) 의 굴절률은 nX, 연신 방향과 직교하는 방향 (Y 방향) 의 굴절률은 nY, 필름 두께 방향 (Z 방향) 의 굴절률은 nZ 라고 기재하는 경우가 있다.

[제 1 층]

본 발명에 있어서의 제 1 층은, 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 폴리에스테르로 이루어진다. 또, 그 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 폴리에스테르는 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 공중합 폴리에스테르 (이하, 공중합 폴리에스테르 (1) 라고 칭하는 경우가 있다) 인 것이 바람직하고, 이러한 공중합 폴리에스테르는, 디카르복실산 성분의 전체 몰수를 기준으로 하여 50 몰％ 이상 95 몰％ 이하의 범위에서 나프탈렌디카르복실산 성분을 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 또 본 발명에 있어서의 제 1 층은, 본 발명의 편광도 및 S 편광의 투과율에 영향을 미치지 않는 범위이면, 제 1 층의 중량을 기준으로 하여 10 중량％ 이하의 범위 내에서 그 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 폴리에스테르 이외의 열가소성 수지를 제 2 폴리머 성분으로서 함유해도 된다.

본 발명에 있어서, 더욱 바람직한 공중합 폴리에스테르 (1) 로서, 이하에 상세히 서술하는 디카르복실산 성분과 디올 성분의 중축합에 의해 얻어지는 공중합 폴리에스테르를 들 수 있다.

(디카르복실산 성분)

본 발명에 있어서 공중합 폴리에스테르 (1) 를 구성하는 디카르복실산 성분의 바람직한 예로서, 5 몰％ 이상 50 몰％ 이하의 하기 식 (A) 로 나타내는 성분, 및 50 몰％ 이상 95 몰％ 이하의 나프탈렌디카르복실산 성분을 함유하는 것을 들 수 있다.

[화학식 4]

(식 (A) 중, R^A 는 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬렌기를 나타낸다)

여기서, 각 디카르복실산 성분의 함유량은, 디카르복실산 성분의 전체 몰수를 기준으로 하는 함유량이다. 식 (A) 로 나타내는 성분에 대해, 식 중, R^A 는 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬렌기이다. 이러한 알킬렌기로서, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소프로필렌기, 테트라메틸렌기, 헥사메틸렌기, 옥타메틸렌기 등을 들 수 있고, 특히 에틸렌기가 바람직하다.

식 (A) 로 나타내는 성분의 함유량의 하한치는, 바람직하게는 7 몰％, 보다 바람직하게는 10 몰％, 더욱 바람직하게는 15 몰％ 이다. 또, 식 (A) 로 나타내는 성분의 함유량의 상한치는, 바람직하게는 45 몰％, 보다 바람직하게는 40 몰％, 더욱 바람직하게는 35 몰％, 특히 바람직하게는 30 몰％ 이다.

따라서, 식 (A) 로 나타내는 성분의 함유량은, 바람직하게는 5 몰％ 이상 45 몰％ 이하, 보다 바람직하게는 7 몰％ 이상 40 몰％ 이하, 더욱 바람직하게는 10 몰％ 이상 35 몰％ 이하, 특히 바람직하게는 15 몰％ 이상 30 몰％ 이하이다.

(A) 로 나타내는 성분은, 바람직하게는 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산, 6,6'-(트리메틸렌디옥시)디-2-나프토산 또는 6,6'-(부틸렌디옥시)디-2-나프토산으로부터 유도되는 성분이 바람직하다. 이들 중에서도 식 (A) 에 있어서의 R^A 의 탄소수가 짝수인 것이 바람직하고, 특히 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산으로부터 유도되는 성분이 바람직하다.

이러한 공중합 폴리에스테르 (1) 는, 디카르복실산 성분으로서 식 (A) 로 나타내는 성분을 특정량 함유하는 것이 바람직하다. 식 (A) 로 나타내는 성분을 특정량 함유함으로써, 연신 필름에 있어서의 제 1 층의 Y 방향의 굴절률 nY 와 Z 방향의 굴절률 nZ 의 차이가 작아져, 후술하는 바와 같이 편광 성능을 보다 높일 수 있고, 또 경사 방향의 입사각으로 입사한 편광에 대해 색상 차이가 잘 생기지 않게 된다.

또, 나프탈렌디카르복실산 성분으로서, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 또는 이들의 조합으로부터 유도되는 성분, 혹은 그들의 유도체 성분을 들 수 있고, 특히 2,6-나프탈렌디카르복실산 혹은 그 유도체 성분이 바람직하게 예시된다.

나프탈렌디카르복실산 성분의 함유량의 하한치는, 바람직하게는 55 몰％, 보다 바람직하게는 60 몰％, 더욱 바람직하게는 65 몰％, 특히 바람직하게는 70 몰％ 이다. 또, 나프탈렌디카르복실산 성분의 함유량의 상한치는, 바람직하게는 93 몰％, 보다 바람직하게는 90 몰％, 더욱 바람직하게는 85 몰％ 이다.

따라서, 나프탈렌디카르복실산 성분의 함유량은, 바람직하게는 55 몰％ 이상 95 몰％ 이하, 보다 바람직하게는 60 몰％ 이상 93 몰％ 이하, 더욱 바람직하게는 65 몰％ 이상 90 몰％ 이하, 특히 바람직하게는 70 몰％ 이상 85 몰％ 이하이다.

나프탈렌디카르복실산 성분의 비율이 하한치에 미치지 않으면, 비결정성의 특성이 커지고, 연신 필름에 있어서의 X 방향의 굴절률 nX 와 Y 방향의 굴절률 nY 의 차이가 작아지기 때문에, P 편광 성분에 대해 충분한 반사 성능이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또, 나프탈렌디카르복실산 성분의 비율이 상한치를 초과하면, 식 (A) 로 나타내는 성분의 비율이 상대적으로 적어지기 때문에, 연신 필름에 있어서의 Y 방향의 굴절률 nY 와 Z 방향의 굴절률 nZ 의 차이가 커져, 편광 성능이 저하되거나, 경사 방향의 입사각으로 입사한 편광에 대해 색상 차이가 생기는 경우가 있다.

이와 같이, 나프탈렌디카르복실산 성분을 함유하는 폴리에스테르를 사용함으로써, X 방향으로 고굴절률을 나타냄과 동시에 1 축 배향성이 높은 복굴절률 특성을 실현할 수 있다.

(디올 성분)

본 발명에 있어서 공중합 폴리에스테르 (1) 를 구성하는 디올 성분 (ii) 으로서, 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬렌기를 갖는 디올 성분을 90 몰％ 이상 100 몰％ 이하 함유함으로써 1 축 배향성이 높아져 바람직하다. 여기서, 디올 성분의 함유량은, 디올 성분의 전체 몰수를 기준으로 하는 함유량이다.

이러한 디올 성분의 함유량은, 보다 바람직하게는 95 몰％ 이상 100 몰％ 이하, 더욱 바람직하게는 98 몰％ 이상 100 몰％ 이하이다.

이러한 알킬렌기로서, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소프로필렌기, 테트라메틸렌기, 헥사메틸렌기, 옥타메틸렌기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 시클로헥산디메탄올 등을 바람직하게 들 수 있고, 특히 바람직하게는 에틸렌글리콜이다.

(공중합 폴리에스테르 (1))

본 발명에 있어서 바람직한 공중합 폴리에스테르 (1) 의 양태로서, 특히, 나프탈렌디카르복실산 성분이 2,6-나프탈렌디카르복실산으로부터 유도되는 성분이고, 식 (A) 로 나타내는 디카르복실산 성분이 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산으로부터 유도되는 성분이고, 디올 성분이 에틸렌글리콜인 폴리에스테르가 바람직하다.

연신에 의한 X 방향의 고굴절률화에는, 나프탈렌디카르복실산 성분을 비롯하여 식 (A) 로 나타내는 성분 등, 방향족 고리를 갖는 성분이 주로 영향을 미친다. 또 식 (A) 로 나타내는 성분을 함유하는 경우, 연신에 의해 Y 방향의 굴절률이 저하되기 쉬워진다. 구체적으로는 식 (A) 로 나타내는 성분이 2 개의 방향 고리가 알킬렌 사슬을 개재하여 에테르 결합으로 연결되어 있는 분자 구조이기 때문에, 1 축 연신했을 때에 이들 방향 고리가 면 방향이 아닌 방향으로 회전하기 쉬워져, 제 1 층의 Y 방향의 굴절률이 연신에 의해 저하되기 쉬워진다.

한편, 본 발명에 있어서의 공중합 폴리에스테르 (1) 의 디올 성분은 지방족계이기 때문에, 디올 성분이 제 1 층의 굴절률 특성에 미치는 영향은 본 발명의 디카르복실산 성분에 비해 작다.

공중합 폴리에스테르 (1) 는, P-클로로페놀/1,1,2,2-테트라클로로에탄 (중량비 40/60) 의 혼합 용매를 사용하여 35 ℃ 에서 측정한 고유 점도가 0.4 ∼ 3 ㎗/g 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.4 ∼ 1.5 ㎗/g, 특히 바람직하게는 0.5 ∼ 1.2 ㎗/g 이다.

공중합 폴리에스테르 (1) 의 융점은, 바람직하게는 200 ∼ 260 ℃ 의 범위, 보다 바람직하게는 205 ∼ 255 ℃ 의 범위, 더욱 바람직하게는 210 ∼ 250 ℃ 의 범위이다. 융점은 DSC 로 측정하여 구할 수 있다.

그 폴리에스테르의 융점이 상한치를 초과하면, 용융 압출하여 성형할 때에 유동성이 떨어져, 토출 등이 불균일화되기 쉬워지는 경우가 있다. 한편, 융점이 하한치에 미치지 않으면, 막제조성은 우수하지만, 폴리에스테르가 갖는 기계적 특성 등이 저하되기 쉬워지고, 또 본 발명의 굴절률 특성이 잘 발현되지 않는다.

일반적으로 공중합체는 단독 중합체에 비해 융점이 낮고, 기계적 강도가 저하되는 경향이 있다. 그러나, 식 (A) 의 성분 및 나프탈렌디카르복실산 성분을 함유하는 공중합체인 경우, 나프탈렌디카르복실산 성분만을 갖는 단독 중합체, 혹은 식 (A) 의 성분만을 갖는 단독 중합체에 비해 융점이 낮지만 기계적 강도는 동일한 정도라는 우수한 특성을 갖는다.

공중합 폴리에스테르 (1) 의 유리 전이 온도 (이하, Tg 라고 칭하는 경우가 있다) 는, 바람직하게는 80 ∼ 120 ℃, 보다 바람직하게는 82 ∼ 118 ℃, 더욱 바람직하게는 85 ∼ 118 ℃ 의 범위에 있다. Tg 가 이 범위에 있으면, 내열성 및 치수 안정성이 우수한 필름이 얻어진다. 이러한 융점이나 유리 전이 온도는, 공중합 성분의 종류와 공중합량, 그리고 부생물인 디알킬렌글리콜의 제어 등에 의해 조정할 수 있다.

나프탈렌디카르복실산 성분 및 식 (A) 로 나타내는 성분을 함유하는 경우의 공중합 폴리에스테르 (1) 의 제조 방법은, 예를 들어 국제 공개 제2008/153188호 팜플렛의 제 9 페이지에 기재되어 있는 방법에 준하여 제조할 수 있다.

(공중합 폴리에스테르 (1) 의 굴절률 특성)

본 발명에 있어서의 공중합 폴리에스테르 (1) 의 바람직한 양태로서, 식 (A) 로서 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산으로부터 유도되는 성분을 사용한 공중합 PEN 을 X 방향으로 1 축 연신했을 경우의 각 방향의 굴절률의 변화예를 도 2 에 나타낸다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, X 방향의 굴절률 nX 는 연신에 의해 증가하는 방향에 있고, Y 방향의 굴절률 nY 와 Z 방향의 굴절률 nZ 는 모두 연신에 수반하여 저하되는 방향에 있고, 또한 연신 배율에 의하지 않고 nY 와 nZ 의 굴절률차가 매우 작아진다.

이러한 특정한 공중합 성분을 함유하는 공중합 폴리에스테르 (1) 를 제 1 층에 사용하여 1 축 연신을 실시하는 경우, 제 1 층의 X 방향의 굴절률 nX 가 1.80 ∼ 1.90 의 고굴절률 특성을 갖는다. 제 1 층에 있어서의 X 방향의 굴절률이 이러한 범위에 있는 경우, 제 2 층과의 굴절률차가 커져, 충분한 반사 편광 성능을 발휘할 수 있다.

또, Y 방향의 1 축 연신 후의 굴절률 nY 와 Z 방향의 1 축 연신 후의 굴절률 nZ 의 차는 0.05 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.03 이하, 특히 바람직하게는 0.01 이하이다. 이들 2 방향의 굴절률차가 매우 작음으로써, 편광이 경사 방향의 입사각으로 입사해도 색상 차이가 생기지 않는 효과를 발휘한다.

한편, 제 1 층을 구성하는 폴리에스테르가 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 (호모 PEN) 인 경우, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 1 축 방향의 연신 배율에 의하지 않고, Y 방향의 굴절률 nY 는 일정하여 저하가 관찰되지 않는 데에 반해, Z 방향의 굴절률 nZ 는 1 축 연신 배율의 증가에 수반하여 굴절률이 저하된다. 그 때문에 Y 방향의 굴절률 nY 와 Z 방향의 굴절률 nZ 의 차가 커져, 편광이 경사 방향의 입사각으로 입사했을 때에 색상 차이가 생기기 쉬워진다.

[제 2 층]

(제 2 층의 공중합 폴리에스테르)

본 발명에 있어서, 1 축 연신 다층 적층 필름의 제 2 층은 공중합 폴리에스테르로 이루어지고, 평균 굴절률 1.50 이상 1.60 이하 또한 광학 등방성층이다.

제 2 층에 대한 평균 굴절률은, 제 2 층을 구성하는 공중합 폴리에스테르를 단독으로 용융시키고, 다이로부터 압출하여 미연신 필름을 제조하며, 1 축 방향으로 120 ℃ 에서 5 배 연신을 실시하여 1 축 연신 필름을 제조하고, 얻어진 필름의 X 방향, Y 방향, Z 방향 각각의 방향에 대해, 메트리콘 제조 프리즘 커플러를 사용하여 파장 633 ㎚ 에 있어서의 굴절률을 측정하고, 그들의 평균치를 평균 굴절률로서 규정한 것이다.

또, 광학 등방성이란, 이들 X 방향, Y 방향, Z 방향의 굴절률의 2 방향 사이의 굴절률차가 모두 0.05 이하, 바람직하게는 0.03 이하인 것을 말한다.

제 2 층을 구성하는 공중합 폴리에스테르의 평균 굴절률은, 바람직하게는 1.53 이상 1.60 이하, 보다 바람직하게는 1.55 이상 1.60 이하, 더욱 바람직하게는 1.58 이상 1.60 이하이다. 제 2 층이 이러한 평균 굴절률을 갖고, 또한 연신에 의해 각 방향의 굴절률차가 작은 광학 등방성 재료임으로써, 제 1 층과 제 2 층의 층간에 있어서의 연신 후의 X 방향의 굴절률차가 크고, 동시에 Y 방향의 층간의 굴절률차가 작은 굴절률 특성을 얻을 수 있어, 편광 성능을 고도로 높일 수 있다. 또한, 제 1 층의 공중합 성분으로서 식 (A) 로 나타내는 성분을 사용한 경우, 각 방향의 층간의 굴절률차에 대해 상기 X 방향, Y 방향의 특징뿐만 아니라, Z 방향의 굴절률차도 작아지고, 또한 경사 방향의 입사각에 의한 색상 차이도 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서의 제 2 층은, 본 발명의 편광도 및 S 편광의 투과율에 영향을 미치지 않는 범위이면, 제 2 층의 중량을 기준으로 하여 10 중량％ 이하의 범위 내에서 그 공중합 폴리에스테르 이외의 열가소성 수지를 제 2 폴리머 성분으로서 함유해도 된다.

본 발명에 있어서의 제 2 층의 공중합 폴리에스테르는, 90 ℃ 이상의 유리 전이 온도를 갖는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 90 ℃ 이상 150 ℃ 이하, 특히 바람직하게는 90 ℃ 이상 120 ℃ 이하이다. 제 2 층의 공중합 폴리에스테르의 유리 전이 온도가 하한에 미치지 않는 경우, 90 ℃ 에서의 내열성이 충분하지 않은 경우가 있고, 그 온도 부근에서의 열처리 등의 공정을 포함할 때에 제 2 층의 결정화나 취화에 의해 헤이즈가 상승하여, 편광도의 저하를 수반하는 경우가 있다. 또, 제 2 층의 공중합 폴리에스테르의 유리 전이 온도가 지나치게 높은 경우에는, 연신시에 제 2 층의 폴리에스테르도 연신에 의한 복굴절성이 생기는 경우가 있고, 연신 방향에 있어서 제 1 층과의 굴절률차가 작아져, 반사 성능이 저하되는 경우가 있다.

이러한 굴절률 특성을 갖는 공중합 폴리에스테르 중에서도, 90 ℃ × 1000 시간의 열처리로 결정화에 의한 헤이즈 상승이 전혀 일어나지 않는 점에서, 비결정성의 공중합 폴리에스테르인 것이 바람직하다. 여기서 말하는 비결정성이란, 시차 열량 분석 (DSC) 에 있어서 승온 속도 20 ℃／분으로 승온시켰을 때의 결정 융해 열량이 0.1 mJ/㎎ 미만인 것을 가리킨다.

이러한 굴절률 특성을 갖는 비결정성의 공중합 폴리에스테르로서, 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트, 공중합 폴리에틸렌나프탈렌디카르복실레이트, 또는 이들의 블렌드가 바람직하고, 그 중에서도 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하다. 이러한 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 중에서도 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 또는 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메탄올 혹은 시클로헥산디메탄올과 같은 지환족 디올 중 적어도 1 성분을 공중합 성분으로 하는 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하다.

그 중에서도 공중합 성분으로서 지환족 디올을 함유하는 공중합 폴리에스테르가 바람직하고, 특히 공중합 성분으로서 지환족 디올을 함유하는 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하다.

상기 공중합 폴리에스테르의 공중합 성분으로서 사용되는 지환족 디올은, 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메탄올 및 시클로헥산디메탄올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 것이 바람직하고, 또한 이들 지환족 디올에 더하여, 제 1 층과의 굴절률과의 관계를 조정하면서, 상기의 유리 전이 온도로 하기 위해, 이소프탈산, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 중, 주가 되는 산 성분 이외의 산 성분을 공중합 성분으로서 사용해도 된다.

제 2 층의 공중합 폴리에스테르로서, 특히 2,6-나프탈렌디카르복실산 및 스피로글리콜을 공중합한 에틸렌테레프탈레이트 성분을 주가 되는 성분으로 하는 폴리에스테르가 바람직하다. 스피로글리콜은 시클로헥산디메탄올과 같은 다른 지환족 디올 성분에 비해 결정 구속력이 높고, 90 ℃ × 1000 시간의 장기 열처리시에 제 2 층의 결정화에 의한 헤이즈 상승을 억제하는 점에서 바람직하다.

또, 지환족 디올을 함유하는 공중합 폴리에스테르 이외의 바람직한 제 2 층용 공중합 폴리에스테르로서, 공중합 성분이 방향족 디카르복실산 1 종 또는 2 종인 공중합 폴리에스테르를 들 수 있고, 나프탈렌디카르복실산을 공중합 성분으로 하는 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하고, 그 공중합량은 유리 전이 온도가 90 ℃ 이상이 되도록 조정된다.

또한, 지환족 디올을 공중합 성분으로서 함유하는 것이, 제 1 층의 폴리에스테르와의 굴절률의 관계를 보다 조정하기 쉽다.

제 2 층의 공중합 폴리에스테르를 구성하는 공중합 성분이 지환족 디올뿐인 경우, 스피로글리콜이 바람직하고, 그 공중합량은 20 ∼ 45 몰％ 인 것이 바람직하다. 또 제 2 층의 공중합 폴리에스테르를 구성하는 공중합 성분이 지환족 디올과 그 밖의 공중합 성분으로 이루어지는 경우에는, 지환족 디올이 10 ∼ 30 몰％, 그 밖의 공중합 성분이 10 ∼ 60 몰％ 인 것이 바람직하다.

여기서, 본 발명에 있어서 제 2 층을 구성하는 공중합 폴리에스테르의 공중합량에 대해, 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 예로 설명하면, 제 2 층을 구성하는 폴리에스테르의 반복 단위를 100 몰％ 로 했을 경우의 종이 되는 공중합 성분의 비율로 나타낸다. 또 종이 되는 성분이란, 디올 성분에 있어서의 에틸렌글리콜 성분과, 디카르복실산 성분에 있어서의 테레프탈산 성분을 제외한 성분의 합계량으로 나타낸다.

또, 제 2 층의 공중합 폴리에스테르는, 상기 성분 이외의 공중합 성분으로서, 10 몰％ 이하의 범위 내에서, 아디프산, 아젤라산, 세바크산, 데칸디카르복실산 등의 지방족 디카르복실산 ; 시클로헥산디카르복실산과 같은 지환족 디카르복실산 등의 산 성분, 부탄디올, 헥산디올 등의 지방족 디올 등의 글리콜 성분을 사용해도 된다.

제 2 층의 공중합 폴리에스테르는, o-클로로페놀 용액을 사용하여 35 ℃ 에서 측정한 고유 점도가 0.55 ∼ 0.75 ㎗/g 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.60 ∼ 0.70 ㎗/g 이다.

상기 서술한 유리 전이 온도를 갖는 공중합 폴리에스테르는, 공중합 성분으로서 지환족 디올 성분 등을 사용하기 때문에, 특히 미연신 방향에 있어서의 인열 강도가 저하되기 쉬워진다. 그 때문에, 그 공중합 폴리에스테르의 고유 점도를 상기 서술한 범위로 함으로써 내인열성을 높일 수 있다. 그 공중합 폴리에스테르의 고유 점도가 하한에 미치지 않으면, 내인열성이 충분하지 않은 경우가 있다. 제 2 층의 공중합 폴리에스테르의 고유 점도는, 내인열성의 관점에서는 보다 높은 것이 바람직하지만, 상한을 초과하는 범위에서는 제 1 층의 방향족 폴리에스테르와의 용융 점도차가 커져, 각 층의 두께가 불균일해지기 쉽다.

[버퍼층·중간층]

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 이러한 제 1 층, 제 2 층 이외에, 층두께가 2 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하의 두께의 중간층을 제 1 층과 제 2 층의 교대 적층 구성의 내부에 갖는다. 그 중간층은 본 발명에 있어서 내부 후막층 등이라고 칭하는 경우가 있지만, 본 발명에 있어서 교대 적층 구성의 내부에 존재하는 후막층을 가리킨다. 또 본 발명에 있어서, 다층 적층 필름의 제조의 초기 단계에서 300 층 이하의 교대 적층체의 양측에 후막층 (두께 조정층, 버퍼층이라고 칭하는 경우가 있다) 을 형성하고, 그 후 더블링에 의해 적층수를 늘리는 방법이 바람직하게 사용되지만, 그 경우는 버퍼층끼리가 2 층 적층되어 중간층이 형성된다.

이러한 두께의 중간층을 제 1 층과 제 2 층의 교대 적층 구성의 일부에 가짐으로써, 편광 기능에 영향을 미치지 않고, 제 1 층 및 제 2 층을 구성하는 각 층 두께를 균일하게 조정하기 쉬워진다. 이러한 두께의 중간층은, 제 1 층, 제 2 층 중 어느 하나와 동일한 조성, 또는 이들 조성을 부분적으로 함유하는 조성이어도 되고, 층두께가 두껍기 때문에, 반사 특성에는 기여하지 않는다. 한편, 투과하는 편광에는 영향을 미치는 경우가 있기 때문에, 층 중에 입자를 함유하는 경우에는 입자의 설명에서 서술하는 입자 농도의 범위 내인 것이 바람직하다.

그 중간층의 두께는, 바람직하게는 2 ㎛ 이상 25 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 3 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 4 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하, 특히 바람직하게는 5 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이다. 그 중간층의 두께가 하한에 미치지 않으면, 교대 적층 구성부의 층 구성이 흐트러지기 쉽고, 반사 성능이 저하되는 경우가 있다. 또 본 발명의 가시광 흡수제를 중간층에 사용한 경우, 본 발명의 중간층에 의한 충분한 다중 반사의 흡수를 발휘할 수 없다. 한편, 그 중간층의 두께가 상한을 초과하면, 적층 후의 1 축 연신 다층 적층 필름 전체의 두께가 두꺼워져, 박형의 액정 표시 장치의 편광판으로서 사용한 경우에 공간 절약화하기 어렵다. 또, 1 축 연신 다층 적층 필름 내에 복수의 중간층을 포함하는 경우에는, 각각의 중간층의 두께가 이러한 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

상기 서술한 중간층의 제조 방법의 관계상, 1 축 연신 다층 적층 필름의 최외층이 버퍼층이 되지만, 중간층에 의한 다중 반사의 흡수 효과는, 다층 구조의 내부에 배치되는 중간층에 가시광 흡수제를 함유시킴으로써 효과가 발현한다. 즉, 다층 구조의 최외층에만 가시광 흡수제를 함유시켜도 P 편광의 투과율과 S 편광의 투과율이 동일한 비율로 저하되기 때문에, 편광도 (P) 의 값은 변화하지 않는다. 그 때문에, 다층 적층 필름의 제조상, 본 발명의 중간층과 함께 동 조성의 층을 다층 구조의 최외층에 배치해도 되지만, 그 경우에는 최외층에 의한 편광도의 추가적인 향상은 없고, 오로지 중간층에 의한 효과이다.

이러한 두께의 중간층에 사용되는 열가소성 수지는, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름의 제조 방법을 사용하여 다층 구조 중에 존재시킬 수 있으면, 제 1 층 혹은 제 2 층과 상이한 수지를 사용해도 되지만, 층간 접착성의 관점에서, 제 1 층, 제 2 층 중 어느 층과 동일한 조성인 것이 바람직하고, 또는 이들 조성을 부분적으로 함유하는 조성이어도 된다.

그 중간층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 1 축 연신 다층 적층 필름의 제조 방법란에 있어서 설명하는 더블링을 실시하기 전의 300 층 이하의 범위의 교대 적층체의 양측에 후막층 (버퍼층) 을 형성하고, 그것을 레이어 더블링 블록이라고 불리는 분기 블록을 사용하여 2 분할하며, 그것들을 재적층함으로써 내부 후막층 (중간층) 을 1 층 형성할 수 있다. 동일한 수법으로 3 분기, 4 분기함으로써 중간층을 복수 형성할 수도 있다.

[가시광 흡수제]

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 제 1 층, 제 2 층, 제 1 층과 제 2 층의 양층, 또는 중간층에, 300 ℃ × 1 시간 유지 후의 중량 감소율이 10 ％ 미만인 가시광 흡수제를 층의 중량을 기준으로 하여 200 ppm 이상 2500 ppm 이하 함유한다.

본 발명의 가시광 흡수제에 의한 다중 반사의 억제 효과에 대해서는, 첨가하는 층에 의해 억제 메커니즘이 상이하다.

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름의 교대 적층부의 내부에 배치되는 광 간섭에 영향을 미치지 않는 일정 두께의 중간층에 내열성이 높은 가시광 흡수제를 미량으로 첨가하는 경우, 다층 구조의 내부에 발생하는 다중 반사 성분을 효율적으로 흡수할 수 있고, 또한 투과 편광 성분의 고투과율은 유지할 수 있기 때문에, 1 축 연신 다층 적층 필름 자체에 의해 편광도 99.5 ％ 이상의 매우 높은 편광도를 달성할 수 있다.

여기서, 다중 반사 성분의 발생 메커니즘에 대해 설명하면, 다층 구조의 반사 편광 필름은, 그 반사 특성의 발생 메커니즘상, 다층 구조의 내부에 발생하는 다중 반사에 의해, P 편광으로서 본래 반사되어야 하는 약간의 성분의 편광 방향이 변화하여, 광 누설 성분으로서 통과해 버린다. 이러한 다중 반사에 의한 P 편광의 광 누설을 억제하기 위해, 광 간섭에 영향을 미치지 않는 일정 두께의 중간층을 다층 구조의 내부에 존재시켜, 내열성이 높은 가시광 흡수제를 일정량 함유시킴으로써, 다중 반사에 의한 광 누설 성분을 효율적으로 흡수할 수 있다.

또, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름의 교대 적층부를 구성하는 제 1 층, 제 2 층, 또는 제 1 층과 제 2 층의 양층에 내열성이 우수한 가시광 흡수제를 미량으로 첨가하는 경우, 광 누설 성분을 발생시키는 다중 반사의 발생 자체를 억제할 수 있고, 또한 투과 편광 성분의 고투과율은 유지할 수 있기 때문에, 1 축 연신 다층 적층 필름 자체에 의해 편광도 99.5 ％ 이상의 매우 높은 편광도를 달성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 제 1 층, 제 2 층, 또는 제 1 층과 제 2 층의 양층에 본 발명의 특징을 갖는 가시광 흡수제를 함유시킴으로써, 다중 반사의 발생 자체를 효과적으로 억제할 수 있기 때문에, 중간층에 가시광 흡수제를 사용하여 다층부에서 발생한 다중 반사를 흡수시키는 방법보다 효율적으로 편광도를 높일 수 있다.

제 1 층, 제 2 층, 또는 제 1 층과 제 2 층의 양층에 미량의 가시광 흡수제를 함유시키는 경우, 예를 들어 제 1 층을 구성하는 층 중 50 ％ 이상, 보다 바람직하게는 80 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 90 ％, 특히 바람직하게는 95 ％ 이상, 가장 바람직하게는 전층이 가시광 흡수제를 함유하고 있음으로써, 다중 반사의 발생 자체를 해소할 수 있다.

동일하게 제 2 층에 가시광 흡수제를 함유시키는 경우에도, 제 2 층을 구성하는 층의 50 ％ 이상의 층에 함유시키는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 90 ％ 이상, 특히 바람직하게는 95 ％ 이상, 가장 바람직하게는 전층이다. 또 제 1 층과 제 2 층의 양층 모두 가시광 흡수제를 함유시키는 경우에도, 제 1 층, 제 2 층을 구성하는 합계층에 대해 동일한 함유량인 것이 바람직하다.

또, 층의 중량을 기준으로 하여 200 ppm 이상 2500 ppm 이하의 가시광 흡수제를 함유시킴으로써 다중 반사를 억제할 수 있고, 이러한 가시광 흡수제의 함유량 범위이면 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장 범위에 있어서의 S 편광의 평균 투과율 (Ts) 에 대해서는 영향을 미치지 않기 때문에, 편광도를 고도로 높일 수 있다.

가시광 흡수제의 함유량의 하한은 바람직하게는 300 ppm, 보다 바람직하게는 400 ppm, 더욱 바람직하게는 500 ppm 이다. 또 가시광 흡수제의 함유량의 상한은 바람직하게는 2200 ppm, 보다 바람직하게는 2000 ppm, 더욱 바람직하게는 1500 ppm, 특히 바람직하게는 1200 ppm 이다.

가시광 흡수제의 함유량이 하한에 미치지 않으면, 충분한 다중 반사의 억제 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 가시광 흡수제의 함유량이 상한을 초과하면 S 편광의 투과율이 저하되기 때문에, 액정 표시 장치에 사용한 경우의 휘도 향상 성능이 저하된다.

또, 본 발명에 있어서 사용되는 가시광 흡수제로서, 300 ℃ × 1 시간 유지 후의 중량 감소율이 10 ％ 미만인 내열 안정성이 우수한 가시광 흡수제를 사용한다. 이러한 내열 안정성이 우수한 가시광 흡수제를 사용함으로써, 공지된 1 축 연신 다층 적층 필름의 제조법인 공압출 공정을 사용하여, 종래의 하이브리드 편광자의 제조법인 흡수성층을 다른 공정으로 제조하고 나서 반사 편광자와 첩합하는 방법보다 간편한 구성으로, 흡수형 편광판에 필적하는 편광도 99.5 ％ 이상의 고편광 성능의 1 축 연신 다층 적층 필름을 얻을 수 있다.

이러한 가시광 흡수제로서, 300 ℃ × 1 시간 유지 후의 중량 감소율이 5 ％ 이하인 것이 보다 공압출 공정에서의 내열 안정성이 우수하기 때문에 바람직하고, 또한 3 ％ 이하인 것이 바람직하다.

이러한 내열 특성을 구비하는 가시광 흡수제이면, 어느 종류의 가시광 흡수제를 사용해도 되지만, 예를 들어, 무기 안료, 유기 염료 및 유기 안료로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 바람직하다.

구체적으로는, 프탈로시아닌계, 아조계, 축합 아조계, 아조레이크계, 안트라퀴논계, 페릴렌·페리논계, 인디고·티오인디고계, 이소인돌리논계, 아조메틴아조계, 디옥사진계, 퀴나크리돈계, 아닐린 블랙계, 트리페닐메탄계 등의 유기 염료 혹은 유기 안료 ; 카본 블랙계, 산화티탄계, 산화철계, 수산화철계, 산화크롬계, 스피넬형 소성계, 크롬산염계, 크롬 버밀리온계, 감청계, 알루미늄 분말계, 브론즈 분말계 등의 무기 안료를 들 수 있다.

이들 염료 혹은 안료는 어느 형태이어도 되고, 또 여러 가지 공지된 방법에 의해 각종 분산 처리가 실시된 것이어도 된다.

이들 가시광 흡수제 중에서도, S 편광 투과광의 착색을 억제하는 관점에서, 흑색 또는 그레이로 조정된 제 (劑) 가 바람직하고, 또한 뉴트럴 그레이로 조정된 제가 바람직하고, 무기 안료로는 카본 블랙, 산화철 등이 바람직하다. 또, 유기 염료 혹은 유기 안료로는 폴리에스테르에 가용인 안트라퀴논계, 프탈로시아닌계 등의 복수의 염료 혹은 안료의 혼합물로 이루어지는 뉴트럴 그레이로 조정한 것이 바람직하다.

또, 이들 중 폴리에스테르 중에서의 분산성이 높은 제가 보다 바람직하다. 폴리에스테르에 불용인 안료계의 경우에는 평균 입경 0.005 ㎛ ∼ 0.5 ㎛ 의 제를 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 평균 입경은 0.01 ∼ 0.3 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.01 ∼ 0.1 ㎛, 특히 바람직하게는 0.01 ∼ 0.05 ㎛ 이다. 내열성이 우수함과 함께, 폴리에스테르에 분산되기 쉬운 유기 염료, 혹은 이러한 평균 입경의 안료를 가시광 흡수제로서 사용함으로써, 필름 중에 가시광 흡수제가 균일하게 분산되어, 편광 성능이 보다 높아진다.

[자외선 흡수제]

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 제 2 층 및/또는 중간층에서 유래하는 층, 또한 300 ℃ × 1 시간 유지 후의 중량 감량률이 3 ％ 미만인 자외선 흡수제를 0.2 중량％ ∼ 5 중량％ 함유하는 것이 바람직하고, 최표층이 제 2 층 또는 중간층에서 유래하는 층이고, 이러한 층이 제 1 층보다 표층측에 존재하는 것이 더욱 바람직하다. 또, 최표층은 중간층에서 유래하는 층 (본 발명에 있어서의 두께 조정층) 인 것이 더욱 바람직하고, 중간층 유래의 층과 제 2 층은 동일한 수지 조성물을 사용하는 것이 제법상 간편하고, 보다 바람직하다.

이러한 자외선 흡수제를 제 2 층 및/또는 중간층에서 유래하는 층에 사용함으로써, 이들 층의 폴리에스테르보다 긴 흡수 파장을 갖는 제 1 층 폴리에스테르의 자외선에 의한 열화를 효과적으로 보호할 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름을 액정 셀에 인접하는 편광판으로서 사용한 경우, 액정 셀 내부에 있어서의 액정 분자를 자외선으로부터 충분히 보호할 수 있다.

자외선 흡수제를 사용하는 경우, 300 ℃ 에서의 내열성이 우수한 자외선 흡수제를 사용함으로써, 막제조 온도가 높은 PEN 계 수지를 함유하는 폴리에스테르 필름을 막제조할 때, 공정 오염이나 필름으로부터의 블리드 아웃을 억제할 수 있다. 300 ℃ × 1 시간 유지 후의 중량 감량률이 3 ％ 이상인 자외선 흡수제를 사용한 경우, 막제조 온도가 높은 PEN 계 폴리에스테르 필름의 압출 공정 중에 있어서, 분해 반응이나 기화, 승화 현상이 발생하여, 필름의 결점이 되거나, 분해물이 압출 공정을 오염시키는 경우가 있다. 그 밖에, 필름 제조 후에 있어서도 예를 들어 90 ℃ × 1000 hr 등의 내구성 평가를 실시했을 때에 자외선 흡수제가 블리드 아웃하여, 필름이 백화되는 경우가 있다. 자외선 흡수제의 300 ℃ × 1 시간 유지 후의 중량 감량률은 보다 바람직하게는 1 ％ 미만이다.

또 본 발명에 있어서 사용되는 자외선 흡수제는, 320 ∼ 400 ㎚ 의 자외선 영역에 흡수 피크를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 특성의 자외선 흡수제를 사용함으로써, 자외선 투과율 특성에 있어서 기재하는 바와 같이, 1 축 연신 다층 적층 필름의 380 ㎚ 에 있어서의 S 편광의 투과율이 5 ％ 미만이 된다.

이와 같은 내열성 및 자외선 흡수 성능을 갖는 자외선 흡수제로서, 하기 식 (B) 로 나타내는 트리아진계 화합물, 하기 식 (C) 로 나타내는 벤조옥사진온계 화합물 등을 들 수 있다.

[화학식 5]

[화학식 6]

이러한 자외선 흡수제의 함유량은, 함유시키는 층의 중량을 기준으로 하여 0.2 중량％ ∼ 5 중량％ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.3 중량％ ∼ 3 중량％, 더욱 바람직하게는 0.5 중량％ ∼ 1 중량％ 이다. 자외선 흡수제의 함유량이 하한에 미치지 않으면, 자외선 흡수능이 충분히 발현하지 않는 경우가 있고, 또 필름에 착색이 생기거나, 액정 셀 내부에 있어서의 액정 분자의 보호가 충분하지 않은 경우가 있다. 또 자외선 흡수제의 함유량이 상한보다 많으면, 폴리머 중에 상용할 수 없게 되어, 투명성이 저하되거나, 300 ℃ 에서의 내열성이 우수해도 약간 발생하는 분해물에 의해 공정 오염이 발생하는 경우가 있다.

본 발명에 있어서 또한 자외선 흡수제도 사용하는 경우, 제 1 층 중에 본 발명의 가시광 흡수제를 첨가하고, 제 2 층 및/또는 중간층에서 유래하는 층에 본 발명의 자외선 흡수제를 첨가하고, 가시광 흡수제를 함유하는 층 중 가장 표층측에 배치되는 층이 제 1 층보다 외측에 배치되는 구성으로 함으로써, 가시광 흡수제에 의한 다중 반사 억제 효과와, 자외선에 의한 열화 억제 효과가 가장 효과적으로 발휘된다.

[그 밖의 성분]

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 필름의 권취성을 향상시키기 위해, 적어도 일방의 최외층에 평균 입경이 0.01 ㎛ ∼ 2 ㎛ 인 불활성 입자를 층의 중량을 기준으로 하여 0.001 중량％ ∼ 0.5 중량％ 함유하는 것이 바람직하다. 불활성 입자의 평균 입경이 하한치보다 작거나, 함유량이 하한치보다 적으면, 다층 연신 필름의 권취성을 향상시키는 효과가 불충분해지기 쉽고, 한편, 불활성 입자의 함유량이 상한치를 초과하거나, 평균 입경이 상한치를 초과하면, 입자에 의한 다층 연신 필름의 광학 특성의 저하가 생기는 경우가 있다. 바람직한 불활성 입자의 평균 입경은, 0.02 ㎛ ∼ 1 ㎛, 특히 바람직하게는 0.1 ㎛ ∼ 0.3 ㎛ 의 범위이다. 또, 바람직한 불활성 입자의 함유량은, 0.02 중량％ ∼ 0.2 중량％ 의 범위이다.

1 축 연신 다층 적층 필름에 함유시키는 불활성 입자로는, 예를 들어 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 인산칼슘, 카올린, 탤크와 같은 무기 불활성 입자, 실리콘, 가교 폴리스티렌, 스티렌-디비닐벤젠 공중합체와 같은 유기 불활성 입자를 들 수 있다. 입자 형상은, 응집상, 구상 등 일반적으로 사용되는 형상이면 특별히 한정되지 않는다.

불활성 입자는 최외층뿐만 아니라, 최외층과 동일한 수지로 구성되는 층 중에 함유되어 있어도 되고, 예를 들어 제 1 층 또는 제 2 층 중 적어도 일방의 층 중에 함유되어 있어도 된다. 또는, 제 1 층, 제 2 층과 상이한 다른 층을 최외층으로서 형성해도 되고, 또 히트시일층을 형성하는 경우에는 그 히트시일층 중에 불활성 입자가 함유되어 있어도 된다.

[1 축 연신 다층 적층 필름의 적층 구성]

(적층수)

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 상기 서술한 제 1 층 및 제 2 층이 교대로 합계 251 층 이상 적층되어 있는 것이 바람직하다. 적층수가 251 층 미만이면, 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분의 평균 반사율 특성에 대해, 파장 400 ∼ 800 ㎚ 에 걸쳐 일정한 평균 반사율이 얻어지지 않는 경우가 있다.

적층수의 상한치는, 생산성 및 필름의 핸들링성 등 관점에서 2001 층 이하가 바람직하지만, 목적으로 하는 평균 반사율 특성을 얻을 수 있으면 생산성이나 핸들링성의 관점에서 더욱 적층수를 줄여도 되고, 예를 들어 1001 층, 501 층, 301 층이어도 된다.

(각 층 두께)

제 1 층 및 제 2 층의 각 층의 두께는 0.01 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또 제 1 층의 각 층의 두께는, 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상 0.1 ㎛ 이하, 제 2 층의 각 층의 두께는, 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상 0.3 ㎛ 이하이다. 각 층의 두께는 투과형 전자 현미경을 사용하여 촬영한 사진을 기초로 구할 수 있다.

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 액정 표시 장치의 반사형 편광판으로서 사용하는 경우에는, 그 반사 파장대는 가시광역으로부터 근적외선 영역인 것이 바람직하고, 제 1 층 및 제 2 층의 각 층의 두께를 이러한 범위로 함으로써, 이러한 파장역의 광을 층간의 광 간섭에 의해 선택적으로 반사하는 것이 가능해진다. 한편, 층두께가 0.5 ㎛ 를 초과하면, 반사 대역이 적외선 영역이 되고, 층두께가 0.01 ㎛ 미만이면, 폴리에스테르 성분이 광을 흡수하여 반사 성능을 얻을 수 없게 된다.

(최대층 두께와 최소층 두께의 비율)

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 제 1 층 및 제 2 층에 있어서의 각각의 최대층 두께와 최소층 두께의 비율이 모두 2.0 이상 5.0 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.0 이상 4.0 이하, 더욱 바람직하게는 2.0 이상 3.5 이하, 특히 바람직하게는 2.0 이상 3.2 이하이다. 이러한 층두께의 비율은, 구체적으로는 최소층 두께에 대한 최대층 두께의 비율로 나타낸다. 제 1 층, 제 2 층에 있어서의 각각의 최대층 두께와 최소층 두께는, 투과형 전자 현미경을 사용하여 촬영한 사진을 기초로 구할 수 있다.

다층 적층 필름은, 층간의 굴절률차, 층수, 층의 두께에 의해 반사하는 파장이 정해지지만, 적층된 제 1 층 및 제 2 층의 각각이 일정한 두께에서는 특정한 파장밖에 반사할 수 없고, 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분의 평균 반사율 특성에 대해, 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 폭넓은 파장대에 걸쳐 균일하게 평균 반사율을 높일 수 없는 점에서, 두께가 상이한 층을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 최대층 두께와 최소층 두께의 비율이 상한치를 초과하는 경우에는, 반사대역이 400 ∼ 800 ㎚ 보다 확산되어, 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분의 반사율의 저하를 수반하는 경우가 있다.

제 1 층 및 제 2 층의 층두께는 단계적으로 변화해도 되고, 연속적으로 변화해도 된다. 이와 같이 적층된 제 1 층 및 제 2 층의 각각이 변화함으로써, 보다 넓은 파장역의 광을 반사할 수 있다.

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름에 있어서의 다층 구조를 적층하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 제 1 층용 폴리에스테르를 137 층, 제 2 층용 폴리에스테르를 138 층으로 분기시킨 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층되고, 그 유로가 연속적으로 2.0 ∼ 5.0 배까지 변화하는 다층 피드 블록 장치를 사용하는 방법을 들 수 있다.

(제 1 층과 제 2 층의 평균 층두께비)

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 제 1 층의 평균 층두께에 대한 제 2 층의 평균 층두께의 비가 0.5 배 이상 2.0 배 이하의 범위인 것이 바람직하다. 제 1 층의 평균 층두께에 대한 제 2 층의 평균 층두께의 비의 하한치는, 보다 바람직하게는 0.8 이다. 또, 제 1 층의 평균 층두께에 대한 제 2 층의 평균 층두께의 비의 상한치는, 보다 바람직하게는 1.5 이다. 가장 바람직한 범위는, 1.1 이상 1.3 이하이다.

제 1 층의 평균 층두께에 대한 제 2 층의 평균 층두께의 비를 최적인 두께비로 함으로써, 다중 반사에 의한 광 누설을 최소화할 수 있다. 여기서 말하는 최적인 두께비란, (제 1 층의 연신 방향의 굴절률) × (제 1 층의 평균 층두께) 로 나타내는 값과, (제 2 층의 연신 방향의 굴절률) × (제 2 층의 평균 층두께) 로 나타내는 값 (광학 두께) 이 균등해지는 두께이고, 본 발명의 각 층의 굴절률 특성으로부터 환산하면, 제 1 층의 평균 층두께에 대한 제 2 층의 평균 층두께의 비의 바람직한 범위는 1.1 ∼ 1.3 정도이다.

[1 축 연신 필름]

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 목적으로 하는 반사 편광 필름으로서의 광학 특성을 만족시키기 위해, 적어도 1 축 방향으로 연신된다. 본 발명에 있어서의 1 축 연신에는, 1 축 방향으로만 연신한 필름 외에, 2 축 방향으로 연신된 필름이고, 일방향으로 보다 연신된 필름도 포함된다. 1 축 연신 방향 (X 방향) 은, 필름 길이 방향, 폭 방향 중 어느 방향이어도 된다. 또, 2 축 방향으로 연신된 필름이고, 일방향으로 보다 연신된 필름인 경우에는, 보다 연신되는 방향 (X 방향) 은 필름 길이 방향, 폭 방향 중 어느 방향이어도 되고, 연신 배율이 낮은 방향은, 1.05 ∼ 1.20 배 정도의 연신 배율로 한정하는 것이 편광 성능을 높이는 점에서 바람직하다. 2 축 방향으로 연신되고, 일방향으로 보다 연신된 필름의 경우, 편광이나 굴절률과의 관계에서의 「연신 방향」 이란, 보다 연신된 방향을 가리킨다.

연신 방법으로는, 봉상 히터에 의한 가열 연신, 롤 가열 연신, 텐터 연신 등 공지된 연신 방법을 사용할 수 있지만, 롤과의 접촉에 의한 흠집의 저감이나 연신 속도 등의 관점에서, 텐터 연신이 바람직하다.

1 축 연신 다층 적층 필름의 필름 두께는 15 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 또한 50 ㎛ 이상 180 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

[편광도]

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 하기 식 (1) 로 나타내는 편광도 (P ％) 가 99.5 ％ 이상이고, 바람직하게는 99.6 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 99.7 ％ 이상, 특히 바람직하게는 99.9 ％ 이상이다.

편광도 (P) = {(Ts - Tp)/(Tp + Ts)} × 100 … (1)

본 발명에 있어서의 P 편광이란, 1 축 연신 다층 적층 필름에 있어서, 필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분으로 정의한다. S 편광이란, 1 축 연신 다층 적층 필름에 있어서, 필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 수직인 편광 성분으로 정의된다.

본 발명에 있어서의 편광도의 측정은 편광도 측정 장치를 사용하여 측정할 수 있다.

상기 식 (1) 로 특정되는 편광도가 높을수록 반사 편광 성분의 투과를 억제하여, 그 직교 방향의 투과 편광 성분의 투과율이 높은 것을 의미하고 있으며, 편광도가 높을수록 반사 편광 성분의 약간의 광 누설도 저감시킬 수 있다. 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름의 편광도가 99.5 ％ 이상임으로써, 종래는 흡수형 편광판이 아니면 적용이 어려웠던 콘트라스트가 높은 액정 표시 장치의 편광판으로서, 반사 편광판 단독으로 적용할 수 있다.

다층 구조의 폴리에스테르 필름이면서 이러한 편광도 특성을 달성하기 위해서는, 1 축 연신 다층 적층 필름을 구성하는 고굴절률층 (제 1 층) 및 저굴절률층 (제 2 층) 으로서 본 발명의 특정한 폴리에스테르를 각각 사용하고, 동시에 제 1 층, 제 2 층, 제 1 층과 제 2 층의 양층, 또는 중간층에 일정량의 가시광 흡수제를 함유시키는 것을 들 수 있다.

[S 편광 투과율]

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름의 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장 범위에 있어서의 S 편광의 평균 투과율 Ts 는 60 ％ 이상이고, 바람직하게는 70 ％ 이상, 보다 바람직하게는 75 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 80 ％ 이상이다.

본 발명에 있어서의 S 편광 평균 투과율은, 1 축 연신 다층 적층 필름의 필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 수직인 편광 성분에 대해, 입사각 0 도에서의 그 입사 편광에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 투과율을 나타내고 있다.

그 S 편광 평균 투과율이 하한에 미치지 않으면, 반사 편광판으로서 사용한 경우에 반사형 편광판의 특징인 반사 편광을 편광판에서 흡수하지 않고 광원측에 반사시켜, 다시 광을 유효 활용하는 광 리사이클 기능을 고려해도, 흡수형 편광판과 비교하여 휘도 향상 효과의 우위성이 부족해진다.

본 발명의 S 편광 성분의 투과율 특성을 얻기 위해서는, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름의 Y 방향에 있어서의 제 1 층 및 제 2 층의 굴절률차가 0.05 이하인 것, 또 가시광 흡수제의 함유량이 상한치를 초과하지 않는 것을 들 수 있다.

또 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 380 ㎚ 에 있어서의 S 편광의 투과율이 5 ％ 미만인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 ％ 미만, 더욱 바람직하게는 1 ％ 미만이다. 380 ㎚ 에 있어서의 S 편광의 투과율이 이러한 범위보다 높으면, 액정 셀에 인접하는 편광판으로서 사용한 경우에 액정 셀 내부에 있어서의 액정 분자를 자외선으로부터 보호하는 기능이 충분하지 않은 경우가 있다.

또 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 400 ㎚ 에 있어서의 S 편광의 투과율이 10 ％ 이상 80 ％ 미만인 것이 바람직하고, 또한 30 ％ 이상 60 ％ 미만인 것이 바람직하다. 가시광역인 400 ㎚ 에 있어서의 S 편광의 투과율이 하한에 미치지 않으면, 필름의 색상이 크게 변화되어 버리는 경우가 있다.

또한, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은 420 ㎚ 에 있어서의 S 편광의 투과율이 70 ％ 이상인 것이 바람직하다.

[제 1 층과 제 2 층의 층간의 굴절률 특성]

제 1 층과 제 2 층의 X 방향의 굴절률차는 0.10 ∼ 0.45 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.20 ∼ 0.40, 특히 바람직하게는 0.25 ∼ 0.30 이다. 또, 제 1 층과 제 2 층의 Y 방향의 굴절률차는 0.05 이하인 것이 바람직하다. X 방향의 굴절률차가 이러한 범위에 있음으로써, 본 발명에 있어서의 P 편광 성분의 반사 특성을 효율적으로 높일 수 있어, 보다 적은 적층수로 높은 반사율을 얻을 수 있다. 또 Y 방향의 굴절률차가 이러한 범위에 있음으로써, 본 발명에 있어서의 S 편광 성분의 투과 특성을 효율적으로 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 제 1 층과 제 2 층의 Z 방향의 굴절률차는 0.05 이하인 것이 바람직하다. Y 방향에 더하여 Z 방향의 층간의 굴절률차도 상기 서술한 범위에 있음으로써, 편광이 경사 방향의 입사각으로 입사했을 때에 색상 차이를 억제할 수 있다.

[평균 반사율]

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 필름의 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 평행한 편광 성분에 대해, 입사각 0 도에서의 그 입사 편광에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율은 85 ％ 이상인 것이 바람직하다.

P 편광 성분에 대한 평균 반사율이 이와 같이 높음으로써, P 편광의 투과량을 종래보다 억제하여 S 편광을 선택적으로 투과시키는 높은 편광 성능이 발현하여, 본 발명의 고편광도가 얻어지고, 흡수형 편광판을 병용하지 않고 단독으로 액정 셀에 인접하는 편광판으로서 사용할 수 있다. 동시에, 투과축과 직교 방향의 P 편광이 그 1 축 연신 다층 적층 필름에 흡수되지 않고 고도로 반사됨으로써, 이러한 반사광을 재이용시키는 휘도 향상 필름으로서의 기능도 겸비할 수 있다.

또, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 필름면을 반사면으로 하고, 1 축 연신 필름의 연신 방향 (X 방향) 을 포함하는 입사면에 대해 수직인 편광 성분에 대해, 입사각 0 도에서의 그 입사 편광에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율이 40 ％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 35 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 30 ％ 이하, 특히 바람직하게는 20 ％ 이하, 가장 바람직하게는 15 ％ 이하이다. 또 입사각 0 도에서의 그 입사 편광에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율의 하한은 5 ％ 인 것이 바람직하다.

수직 방향으로 입사하는 S 편광 성분에 대한 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 평균 반사율이 이러한 범위 내임으로써, 광원과 반대측에 투과되는 S 편광량이 증대된다. 한편, S 편광 성분에 관한 평균 반사율이 상한치를 초과하는 경우, 1 축 연신 다층 적층 필름으로서의 편광 투과율이 저하되기 때문에, 액정 셀에 인접하는 편광판으로서 사용한 경우에 성능이 충분히 발현되지 않는 경우가 있다. 한편, 이러한 범위 내에서 보다 S 편광 성분의 반사율이 낮은 것이 S 편광 성분의 투과율이 높아지지만, 하한치보다 낮게 하는 것은 조성이나 연신과의 관계에서 어려운 경우가 있다.

P 편광 성분에 대해 상기 서술한 평균 반사율 특성을 얻기 위해서는, 제 1 층 및 제 2 층의 교대 적층으로 구성되는 1 축 연신 다층 적층 필름에 있어서, 각 층을 구성하는 폴리머로서, 각각 상기 서술한 특징을 갖는 폴리에스테르를 사용하여, 연신 방향 (X 방향) 으로 일정한 연신 배율로 연신하여 제 1 층의 필름 면내 방향을 복굴절률화시킴으로써, 연신 방향 (X 방향) 에 있어서의 제 1 층과 제 2 층의 굴절률차를 크게 할 수 있어 달성할 수 있다. 또, 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장역에 있어서 이러한 평균 반사율을 얻기 위해, 제 1 층, 제 2 층의 각 층 두께를 조정하는 방법을 들 수 있다.

또, S 편광 성분에 대해 상기 서술한 평균 반사율 특성을 얻기 위해서는, 제 1 층 및 제 2 층의 교대 적층으로 구성되는 1 축 연신 다층 적층 필름에 있어서, 각 층을 구성하는 폴리머 성분으로서 상기 서술한 폴리에스테르를 사용하고, 또한 그 연신 방향과 직교하는 방향 (Y 방향) 으로 연신하지 않거나, 저연신 배율에서의 연신으로 한정함으로써, 그 직교 방향 (Y 방향) 에 있어서의 제 1 층과 제 2 층의 굴절률차를 매우 작게 할 수 있어 달성된다. 또, 파장 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장역에 있어서 이러한 평균 반사율을 얻기 위해, 제 1 층, 제 2 층의 각 층 두께를 조정하는 방법을 들 수 있다.

[고유 점도]

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 고유 점도가 0.55 ㎗/g 이상 0.75 ㎗/g 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.57 ㎗/g 이상 0.70 ㎗/g 이하이다. 필름의 고유 점도가 하한치에 미치지 않으면, 미연신 방향에 있어서의 인열 강도가 저하되어 1 축 연신 다층 적층 필름 막제조시 또는 액정 표시 장치용 광학 부재 제조시의 공정에서 파단이 생기는 경우가 있다. 한편, 필름의 고유 점도가 상한치를 초과하면 용융 점도가 상승하기 때문에, 생산성의 저하를 수반하는 경우가 있다.

[헤이즈]

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 90 ℃ × 1000 시간 열처리한 후의 헤이즈와 처리 전의 헤이즈의 차가 2.0 ％ 이하인 것이 바람직하고, 또한 1.0 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이러한 헤이즈 특성을 가짐으로써, 열처리 후에도 광학 특성의 변화가 작고, 액정 표시 장치에 사용한 경우에, 고온 환경하에서도 편광 성능의 변화가 작아 바람직하게 사용할 수 있다. 상기의 열처리 전후의 헤이즈차가 상한치를 초과하는 경우에는, 헤이즈에 의한 산란광의 영향으로 열처리 후의 편광 성능이 열처리 전의 편광 성능보다 저하되는 경우가 있다. 이러한 헤이즈 특성은, 제 1 층에 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 폴리에스테르를 사용하여, 저굴절률층의 제 2 층을 구성하는 공중합 폴리에스테르로서, 90 ℃ 이상의 유리 전이 온도의 공중합 폴리에스테르를 사용함으로써 얻어진다.

[1 축 연신 다층 적층 필름의 제조 방법]

다음에, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름의 제조 방법에 대해 상세히 서술한다.

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 제 1 층을 구성하는 폴리에스테르와 제 2 층을 구성하는 폴리에스테르를 용융 상태로 교대로 중첩하여 합계로 300 층 이하의 교대 적층체를 제조하고, 그 양면에 막두께층 (버퍼층) 을 형성하고, 레이어 더블링이라고 불리는 장치를 사용하여 그 버퍼층을 갖는 교대 적층체를 예를 들어 2 ∼ 4 분할하고, 그 버퍼층을 갖는 교대 적층체를 1 블록으로 하여 블록의 적층수 (더블링수) 가 2 ∼ 4 배가 되도록 다시 적층하는 방법으로 적층수를 늘릴 수 있다. 이러한 방법에 의해, 다층 구조의 내부에 버퍼층끼리가 2 층 적층된 중간층을 갖는 1 축 연신 다층 적층 필름을 얻을 수 있다.

상기 서술한 각 층을 용융 상태로 적층시켜 교대 적층체를 얻는 방법은 공압출법이라고도 불리며, 가시광 흡수제를 함유하는 층을 다른 공정으로 반사 편광자와 적층시키는 방법에 비해, 다층 필름을 제조하는 1 공정 내에서 가시광 흡수제 함유층을 배치할 수 있는 이점이 있다.

이러한 교대 적층체는, 각 층의 두께가 단계적 또는 연속적으로 2.0 ∼ 5.0 배의 범위에서 변화하도록 적층된다.

상기 서술한 방법으로 원하는 적층수로 적층화된 다층 미연신 필름은, 막제조 방향, 또는 그에 직교하는 폭 방향 중 적어도 1 축 방향 (필름면을 따르는 방향) 으로 연신된다. 연신 온도는, 제 1 층의 열가소성 수지의 유리 전이점의 온도 (Tg) ∼ (Tg + 50) ℃ 의 범위가 바람직하고, 또 필름의 배향 특성을 고도로 제어하기 위해서는 또한 (Tg) ∼ (Tg + 30) ℃ 의 범위가 바람직하다.

이 때의 연신 배율은 2 ∼ 10 배인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2.5 ∼ 7 배, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 6 배, 특히 바람직하게는 4.5 ∼ 5.5 배이다. 연신 배율이 클수록, 제 1 층 및 제 2 층에 있어서의 개개의 층의 면 방향의 편차가 연신에 의한 박층화에 의해 작아지고, 다층 연신 필름의 광 간섭이 면 방향으로 균일화되며, 또 제 1 층과 제 2 층의 연신 방향의 굴절률차가 커지므로 바람직하다. 이 때의 연신 방법은, 봉상 히터에 의한 가열 연신, 롤 가열 연신, 텐터 연신 등 공지된 연신 방법을 사용할 수 있지만, 롤과의 접촉에 의한 흠집의 저감이나 연신 속도 등의 관점에서, 텐터 연신이 바람직하다.

또, 이러한 연신 방향과 직교하는 방향 (Y 방향) 에도 연신 처리를 실시하여, 2 축 연신을 실시하는 경우에는, 1.05 ∼ 1.20 배 정도의 연신 배율로 한정하는 것이 바람직하다. Y 방향의 연신 배율을 이 이상 높게 하면, 편광 성능이 저하되는 경우가 있다. 또, 연신 후에 추가로 열고정 처리를 실시하는 것이 바람직하고, (Tg) ∼ (Tg + 30) ℃ 의 온도에서 실시하면서, 5 ∼ 15 ％ 의 범위에서 연신 방향으로 토아웃 (재연신) 시킴으로써, 얻어진 1 축 연신 다층 적층 필름의 배향 특성을 고도로 제어할 수 있다.

[액정 표시 장치 편광판용 반사 편광 필름]

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 다층 구조의 반사 편광 필름이면서, 고편광도와, 투과되지 않는 편광을 반사시켜 재이용할 수 있는 휘도 향상 필름으로서의 기능을 구비하고 있다. 또 본 발명의 바람직한 양태의 1 축 연신 다층 적층 필름은 상기 특성에 더하여, 내열 안정성, 자외선에 대한 내구성도 우수하다. 그 때문에, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름은, 흡수형 편광판을 병용하지 않고, 단독으로 액정 셀에 인접하여 사용되는 액정 표시 장치 편광판으로서 사용할 수 있다.

[액정 표시 장치용 광학 부재]

본 발명에는, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 제 1 편광판, 액정 셀, 및 제 2 편광판이 이 순서로 적층된 액정 표시 장치용 광학 부재도 발명의 하나의 양태로서 포함된다. 이러한 광학 부재는, 액정 패널이라고도 칭해진다. 이러한 광학 부재는 도 4 에 있어서의 5 에 상당하고, 제 1 편광판은 3, 액정 셀은 2, 제 2 편광판은 1 에 상당한다.

종래는 액정 셀의 양측의 편광판으로서, 흡수형 편광판을 적어도 가짐으로써, 높은 편광 성능이 얻어진 바, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름을 사용한 편광판은 편광 성능이 우수하기 때문에, 흡수형 편광판 대신에 액정 셀과 인접하여 사용되는 편광판으로서 사용할 수 있다.

즉, 본 발명의 특징은, 제 1 편광판으로서 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 편광판을 액정 셀의 일방에 있어서 단독으로 사용하는 것에 있고, 바람직하게는 제 1 편광판이 흡수형 편광판과 적층된 구성은 제외된다.

액정 셀의 종류는 특별히 한정되지 않고, VA 모드, IPS 모드, TN 모드, STN 모드나 벤드 배향 (π 형) 등, 임의의 타입의 것을 사용할 수 있다.

또, 제 2 편광판의 종류는 특별히 한정되지 않고, 흡수형 편광판, 반사형 편광판 모두 사용할 수 있다. 제 2 편광판으로서 반사형 편광판을 사용하는 경우, 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치용 광학 부재는, 제 1 편광판, 액정 셀, 및 제 2 편광판이 이 순서로 적층되는 것이 바람직하고, 이들 각 부재끼리는 직접 적층되어도 되고, 또 점착층이나 접착층이라고 칭해지는 층간의 접착성을 높이는 층 (이하, 점착층이라고 칭하는 경우가 있다), 보호층 등을 개재하여 적층되어도 된다.

[액정 표시 장치용 광학 부재의 형성]

액정 셀에 편광판을 배치하는 방법으로는, 양자를 점착층에 의해 적층하는 것이 바람직하다. 점착층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 투명성이 우수하고, 적당한 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 갖고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것이 바람직하다. 또, 점착층은 상이한 조성 또는 종류의 층을 복수 형성해도 된다.

액정 셀과 편광판을 적층할 때의 작업성의 관점에 있어서, 점착층은, 미리 편광판, 혹은 액정 셀의 일방 또는 양방에 부설해 두는 것이 바람직하다. 점착층의 두께는, 사용 목적이나 접착력 등에 따라 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1 ∼ 500 ㎛ 이고, 5 ∼ 200 ㎛ 가 바람직하고, 특히 10 ∼ 100 ㎛ 가 바람직하다.

(이형 필름)

또, 점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공될 때까지의 동안, 그 오염 방지 등을 목적으로 하여 이형 필름 (세퍼레이터) 이 임시 부착되어 커버되는 것이 바람직하다. 이로써, 통례의 취급 상태에서 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이형 필름으로는, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 그들의 라미네이트체 등을, 필요에 따라 실리콘계나 장사슬 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 박리제로 코트 처리한 것을 사용할 수 있다.

[액정 표시 장치]

본 발명에는, 광원과 본 발명의 액정 표시 장치용 광학 부재를 구비하고, 제 1 편광판이 광원측에 배치되어 이루어지는 액정 표시 장치 (이하, 액정 디스플레이라고 칭하는 경우가 있다) 도 발명의 하나의 양태로서 포함된다.

도 4 에 본 발명의 실시형태의 하나인 액정 표시 장치의 개략 단면도를 나타낸다. 액정 표시 장치는 광원 (4) 및 액정 패널 (5) 을 갖고, 또한 필요에 따라 구동 회로 등을 장착한 것이다. 액정 패널 (5) 은, 액정 셀 (2) 의 광원 (4) 측에 제 1 편광판 (3) 을 구비한다. 또, 액정 셀 (2) 의 광원측과 반대측, 즉, 시인측에 제 2 편광판 (1) 을 구비하고 있다. 액정 셀 (2) 로는, 예를 들어 VA 모드, IPS 모드, TN 모드, STN 모드나 벤드 배향 (π 형) 등의 임의의 타입인 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 액정 표시 장치는, 액정 셀 (2) 의 광원측에, 편광 성능이 우수한 본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 제 1 편광판 (3) 을 배치함으로써, 종래의 흡수형 편광판 대신에 액정 셀과 첩합하여 사용할 수 있다. 특히 1 축 연신 다층 적층 필름의 편광도가 99.5 ％ 이상인 경우, 액정 디스플레이의 명휘도/암휘도로부터 구해지는 콘트라스트에 관해, 액정 텔레비전에서 실용적으로 요구될 정도의 매우 높은 레벨의 콘트라스트를 얻을 수 있다.

본 발명의 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 제 1 편광판은, 종래의 흡수형 편광판에 필적하는 높은 편광 성능과, 투과되지 않는 편광을 반사시켜 재이용할 수 있는 휘도 향상 필름으로서의 기능을 구비하기 때문에, 광원 (4) 과 제 1 편광판 (3) 사이에 추가로 휘도 향상 필름이라고 불리는 반사형 편광판을 사용할 필요가 없고, 휘도 향상 필름과 액정 셀에 첩합하는 편광판의 기능을 일체화시킬 수 있기 때문에, 부재수를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 액정 표시 장치는, 제 1 편광판으로서 제 1 층에 식 (A) 로 나타내는 특정한 공중합 성분을 함유하는 공중합 폴리에스테르로 구성되는 1 축 연신 다층 적층 필름을 사용함으로써, 경사 방향으로 입사한 광에 대해서도, 경사 방향으로 입사한 P 편광 성분을 거의 투과시키지 않고, 동시에 경사 방향으로 입사한 S 편광 성분에 대해서는 반사를 억제하여 투과시키기 때문에, 경사 방향으로 입사한 광에 대한 투과광의 색상 차이가 억제된다. 그 때문에, 액정 표시 장치로서 투사한 영상의 컬러인 채로 시인할 수 있다.

또, 통상은 도 4 에 나타내는 바와 같이, 액정 셀 (2) 의 시인측에 제 2 편광판 (1) 이 배치된다. 제 2 편광판 (1) 은 특별히 제한되지 않고, 흡수형 편광판 등 공지된 것을 사용할 수 있다. 외광의 영향이 매우 적은 경우에는, 제 2 편광판으로서 제 1 편광판과 동일한 종류의 반사형 편광판을 사용해도 상관없다. 또, 액정 셀 (2) 의 시인측에는, 제 2 편광판 이외에도, 예를 들어 광학 보상 필름 등의 각종 광학층을 형성할 수 있다.

[액정 표시 장치의 형성]

액정 표시 장치용 광학 부재 (액정 패널) 와 광원을 조합하고, 추가로 필요에 따라 구동 회로 등을 장착함으로써 본 발명의 액정 표시 장치가 얻어진다. 또, 이들 이외에도 액정 표시 장치의 형성에 필요한 각종 부재를 조합할 수 있지만, 본 발명의 액정 표시 장치는 광원으로부터 사출되는 광을 제 1 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다.

일반적으로 액정 표시 장치의 광원은, 직하 방식과 사이드 라이트 방식으로 대별되지만, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서는, 방식의 한정없이 사용 가능하다.

이와 같이 하여 얻어진 액정 표시 장치는, 예를 들어, PC 모니터, 노트 PC, 복사기 등의 OA 기기, 휴대 전화, 시계, 디지털 카메라, 휴대 정보 단말 (PDA), 휴대 게임기 등의 휴대 기기, 비디오 카메라, 텔레비전, 전자 렌지 등의 가정용 전기 기기, 백 모니터, 카 내비게이션 시스템용 모니터, 카 오디오 등의 차재용 기기, 상업 점포용 인포메이션용 모니터 등의 전시 기기, 감시용 모니터 등의 경비 기기, 개호용 모니터, 의료용 모니터 등의 개호·의료 기기 등, 여러 가지 용도에 사용할 수 있다.

실시예

이하에, 본 발명을 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이하에 나타낸 실시예에 제한되는 것은 아니다.

또한, 실시예 중의 물성이나 특성은, 하기의 방법으로 측정 또는 평가하였다.

(1) 각 방향의 연신 전, 연신 후의 굴절률 및 평균 굴절률

각 층을 구성하는 개개의 수지에 대해, 각각 용융시켜 다이로부터 압출하고, 캐스팅 드럼 상에 캐스트한 필름을 각각 준비하였다. 또, 얻어진 필름을 120 ℃ 에서 1 축 방향으로 5 배 연신한 연신 필름을 준비하였다. 얻어진 캐스트 필름과 연신 필름에 대해, 각각 연신 방향 (X 방향) 과 그 직교 방향 (Y 방향), 두께 방향 (Z 방향) 의 각각의 굴절률 (각각 nX, nY, nZ 로 한다) 을, 메트리콘 제조 프리즘 커플러를 사용하여 파장 633 ㎚ 에 있어서의 굴절률을 측정하여 구하고, 연신 전, 연신 후의 굴절률로 하였다.

제 1 층을 구성하는 폴리에스테르의 평균 굴절률에 대해서는, 연신 전의 각각의 방향의 굴절률의 평균치를 평균 굴절률로 하였다. 또 제 2 층을 구성하는 폴리에스테르의 평균 굴절률에 대해서는, 연신 후의 각각의 방향의 굴절률의 평균치를 평균 굴절률로 하였다.

(2) P 편광, S 편광의 파장별 투과율, 평균 투과율, 편광도, 및 필름의 색상

얻어진 1 축 연신 다층 적층 필름에 대해 편광도 측정 장치 (닛폰 분광 주식회사 제조 「VAP7070S」) 를 사용하여 P 편광의 투과율, S 편광의 투과율, 및 편광도를 측정하였다.

편광 필터의 투과축을 필름의 연신 방향 (X 방향) 과 맞춰지도록 배치했을 경우의 측정치를 P 편광으로 하고, 편광 필터의 투과축을 필름의 연신 방향과 직교하도록 배치했을 경우의 측정치를 S 편광으로 했을 때의 편광도 (P ％, 단위 ％) 는 이하의 식으로 나타낸다.

편광도 (P) = {(Ts - Tp)/(Tp + Ts)} × 100 … (1)

측정광의 입사각은 0 도로 설정하여 측정을 실시하였다.

또, S 편광에 대해, 380 ㎚, 400 ㎚, 420 ㎚ 의 파장에서의 투과율을 구하였다.

또한, C 광원을 사용하여 1 축 연신 다층 적층 필름의 색상 (L, a, b) 을 구하고, 하기 식 (2) 로부터 Cab 치를 구하였다.

Cab = √((a - a0)² + (b - b0)²) … (2)

(식 중, a, b 는 1 축 연신 다층 적층 필름의 색상을 나타내고, a0, b0 은 기준 편광판 (흡수형 편광판 X) 의 색상을 나타낸다)

얻어진 Cab 를 사용하여, 이하의 기준으로 필름의 색상을 평가하였다.

◎ : Cab 가 0.5 미만

○ : Cab 가 0.5 이상 3.0 미만

△ : Cab 가 3.0 이상

(3) 평균 반사율

분광 광도계 (시마즈 제작소 제조, MPC-3100) 를 사용하여, 광원측에 편광 필터를 장착하고, 각 파장에서의 황산바륨 표준판과 반사 편광 필름의 전광선 반사율을 파장 400 ㎚ 내지 800 ㎚ 의 범위에서 측정한다. 이 때, 편광 필터의 투과축을 필름의 연신 방향 (X 방향) 과 맞춰지도록 배치했을 경우의 측정치를 P 편광으로 하고, 편광 필터의 투과축을 필름의 연신 방향과 직교하도록 배치했을 경우의 측정치를 S 편광으로 하였다. 각각의 편광 성분에 대해, 400 - 800 ㎚ 의 범위에서의 반사율의 평균치를 평균 반사율로 하였다. 또한, 측정광의 입사각은 0 도로 설정하여 측정을 실시하였다.

(4) 가시광 흡수제, 자외선 흡수제의 중량 감소율

가시광 흡수제, 자외선 흡수제의 중량 감소율의 측정 방법으로서, 샘플 약 5 ㎎ 을 사용하여, 시차열 열중량 동시 측정 장치 (세이코 전자 공업 (주) 사 제조, 상품명 「TG-DTA220」) 에 투입하고, 25 ℃ 에서 10 ℃／분의 승온 속도로 300 ℃ 까지 승온시켜 1 시간 (60 분간) 유지하고, 중량 감소율 (단위 : ％) 을 측정하였다.

(5) 가시광 흡수제, 자외선 흡수제의 함유량

(5-1) 안료 성분 및 자외선 흡수제 (무기 화합물) 인 경우의 함유량의 측정

1 축 연신 다층 적층 필름의 각 첨가제를 함유하는 층을 채취하여 샘플로 하고, 수지를 용해시키고, 안료는 용해시키지 않는 용매를 선택하여 샘플을 용해시킨 후, 안료를 수지로부터 원심 분리하고, 샘플 중량에 대한 안료의 비율 (ppm) 로부터 측정하였다. 안료종의 동정 (同定) 은, SEM-XMA, ICP 에 의한 금속 원소의 정량 분석 등을 사용하여 실시할 수 있다.

(5-2) 유기 염료 및 자외선 흡수제 (유기 화합물) 인 경우의 함유량

1 축 연신 다층 적층 필름의 각 첨가제를 함유하는 층을 5 ㎎ 채취하여 중트리플루오로아세트산/중클로로포름 = 1/1 혼합 용매 0.5 ㎖ 에 용해시키고, 1H-NMR 법 (50 ℃, 600 ㎒) 에 의해 유기 염료 및 자외선 흡수제의 함유량을 정량하였다.

(6) 폴리에스테르의 특정 그리고 공중합 성분 및 각 성분량의 특정

필름의 각 층에 대해, ¹H-NMR 측정으로부터 폴리에스테르의 성분 그리고 공중합 성분 및 각 성분량을 특정하였다.

(7) 폴리에스테르의 융점 (Tm), 유리 전이 온도 (Tg)

각 층 시료를 10 ㎎ 샘플링하고, DSC (TA 인스트루먼트사 제조, 상품명 : DSC2920) 를 사용하여, 20 ℃／min 의 승온 속도로 융점, 유리 전이점을 측정하였다.

(8) 고유 점도

제 1 층용의 폴리에스테르 필름에 대해서는 중량비가 6 : 4 인 P-클로로페놀/1,1,2,2-테트라클로로에탄에 용해 후, 35 [℃] 의 온도에서 측정한 용액 점도로부터, 하기 식 (3) 으로 계산한 값을 사용하였다.

ηsp/C = [η] + K[η]²·C … (3)

여기서, ηsp = (용액 점도/용매 점도)^-1 이고, C 는, 용매 100 [㎖] 당의 용해 폴리머 중량 [g/100 ㎖], K 는 허긴스 정수이다. 또, 용액 점도, 용매 점도는 오스트발트 점도계를 사용하여 측정하였다. 단위는 [㎗/g] 으로 나타낸다.

제 2 층용의 폴리에스테르와 필름에 대해서는, o-클로로페놀 용액에 용해 후, 35 [℃] 의 온도에서 측정한 용액 점도로부터 상기 식으로 계산한 값을 사용하였다.

(9) 각 층의 두께

1 축 연신 다층 적층 필름을 필름 길이 방향 2 ㎜, 폭 방향 2 ㎝ 로 잘라내고, 포매 (包埋) 캡슐에 고정 후, 에폭시 수지 (리파인텍 (주) 제조 에포마운트) 로 포매하였다. 포매된 샘플을 마이크로톰 (LEICA 제조 ULTRACUT UCT) 으로 폭 방향으로 수직으로 절단하여, 5 ㎚ 두께의 박막 절편으로 하였다. 투과형 전자 현미경 (히타치 S-4300) 을 사용하여 가속 전압 100 ㎸ 로 관찰 촬영하고, 사진으로부터 각 층의 두께를 측정하였다.

1 ㎛ 이상의 두께의 층에 대해, 다층 구조의 내부에 존재하고 있는 것을 중간층, 최표층에 존재하고 있는 것을 최외층으로 하고, 각각의 두께를 측정하였다. 또 중간층이 복수 존재하는 경우에는, 그들의 평균치부터 중간층 두께를 구하였다.

또, 얻어진 각 층의 두께를 기초로, 제 1 층에 있어서의 최소층 두께에 대한 최대층 두께의 비율, 제 2 층에 있어서의 최소층 두께에 대한 최대층 두께의 비율을 각각 구하였다.

또, 얻어진 각 층의 두께를 기초로, 제 1 층의 평균 층두께, 제 2 층의 평균 층두께를 각각 구하고, 제 1 층의 평균 층두께에 대한 제 2 층의 평균 층두께를 산출하였다.

또한, 제 1 층과 제 2 층의 두께를 구할 때, 중간층 및 최외층은 제 1 층과 제 2 층으로부터 제외하였다.

(10) 필름 전체 두께

필름 샘플을 스핀들 검출기 (안리츠 전기 (주) 제조 K107C) 사이에 끼우고, 디지털 차동 전자 마이크로미터 (안리츠 전기 (주) 제조 K351) 로, 상이한 위치에서 두께를 10 점 측정하고, 평균치를 구하여 필름 두께로 하였다.

(11) 자외선 내구성

크세논 내광성 시험기 (아틀라스사 제조 SUNTEST CPS+) 로 765 W/㎝ (블랙 패널 온도 : 60 ℃) 의 조건으로 필름 샘플을 200 hr 처리하고, 처리 전후에서의 색상을 색차계 (닛폰 전색 공업사 제조 SZ-Σ90) 를 사용하여, JIS-K7105 에 따라 3 자극치 X, Y, Z 로부터 L*, a*, b* 를 구하고, 하기 식 (4) 로부터 Δb* 를 구하였다. 광원은 표준의 광 C 를 사용하였다. 자외선 내구성의 기준을 이하의 기준으로 평가하였다.

Δb* = (처리 후의 b* 치) - (처리 전의 b* 치) … (4)

◎ : Δb* 가 1 미만

○ : Δb* 가 1 이상 3 미만

△ : Δb* 가 3 이상 6 미만

× : Δb* 가 6 이상

(12) 휘도 향상 효과 및 디스플레이 색상

PC 의 표시 디스플레이로서 얻어진 액정 표시 장치를 사용하여, PC 에 의해 백색 표시했을 때의 액정 표시 장치의 화면의 정면 휘도를 옵토 디자인사 제조 FPD 시야각 측정 평가 장치 (ErgoScope88) 로 측정하고, 참고예 1 에 대한 휘도의 상승률을 산출하여, 휘도 향상 효과를 하기의 기준으로 평가하였다.

◎ : 휘도 향상 효과가 160 ％ 이상

○ : 휘도 향상 효과가 150 ％ 이상, 160 ％ 미만

△ : 휘도 향상 효과가 140 ％ 이상, 150 ％ 미만

× : 휘도 향상 효과가 140 ％ 미만

아울러 디스플레이의 색상에 대해, 기준 편광판 (흡수형 편광판 X) 에 대한 색상 x 의 최대 변화 및 y 의 최대 변화를 하기에서의 기준으로 평가하였다.

◎ : x, y 모두 최대 변화가 0.03 미만

○ : x, y 중 어느 최대 변화가 0.03 미만이고, 타방의 최대 변화가 0.03 이상

× : x, y 모두 최대 변화가 0.03 이상

(13) 콘트라스트 평가

PC 의 표시 디스플레이로서 얻어진 액정 표시 장치를 사용하여, PC 에 의해 백색 및 흑색 화면을 표시했을 때의 액정 표시 장치의 화면의 정면 휘도를 옵토 디자인사 제조 FPD 시야각 측정 평가 장치 (ErgoScope88) 로 측정하고, 백색 화면으로부터 명휘도를, 또 흑색 화면으로부터 암휘도를 각각 구하여, 명휘도/암휘도로부터 구해지는 콘트라스트를 이하의 기준으로 평가하였다.

◎ : 콘트라스트 (명휘도/암휘도) 2000 이상

○ : 콘트라스트 (명휘도/암휘도) 1000 이상 2000 미만

× : 콘트라스트 (명휘도/암휘도) 1000 미만

[실시예 1]

2,6-나프탈렌디카르복실산디메틸, 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산, 그리고 에틸렌글리콜을 티탄테트라부톡사이드의 존재하에서 에스테르화 반응 및 에스테르 교환 반응을 실시하고, 또한 계속해서 중축합 반응을 실시하여, 고유 점도 0.62 ㎗/g 이고, 산 성분의 65 몰％ 가 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분 (표 중, PEN 으로 기재), 산 성분의 35 몰％ 가 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산 성분 (표 중, ENA 로 기재), 글리콜 성분이 에틸렌글리콜인 방향족 폴리에스테르를 제 1 층용 폴리에스테르로 하고, 제 2 층용 폴리에스테르로서 고유 점도 (오르토클로로페놀, 35 ℃) 0.62 ㎗/g 의 이소프탈산 20 ㏖％ 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (IA20PET) 를 준비하였다.

준비한 제 1 층용 폴리에스테르에 가시광 흡수제 a 로서 제 1 층의 중량을 기준으로 하여 0.12 중량％ (1200 ppm) 의 카본 블랙 (EVONIK INDUSTRIES 제조, 상품명 「Printex ES 34」, 평균 입경 33 ㎚) 을 첨가하고, 제 2 층용 폴리에스테르에 하기 식 (C-1) 로 나타내는 벤조옥사진온계의 자외선 흡수제 (표 1 중, C 로 기재) 를 0.4 중량％ 첨가하였다.

[화학식 7]

각 층용의 수지 조성물을 각각 170 ℃ 에서 5 시간 건조 후, 제 1, 제 2 압출기에 공급하고, 300 ℃ 까지 가열하여 용융 상태로 하고, 제 1 층용 폴리에스테르를 138 층, 제 2 층용 폴리에스테르를 137 층으로 분기시켰다. 계속해서, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층되고, 또한 제 1 층과 제 2 층에 있어서의 각각의 최대층 두께와 최소층 두께가 최대/최소로 3.1 배 (제 1 층), 3.0 배 (제 2 층) 까지 연속적으로 변화하는 다층 피드 블록 장치를 사용하여, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 총수 275 층의 적층 상태의 용융체를 제조하고, 그 적층 상태를 유지한 채로, 그 양측에 제 3 압출기로부터 제 2 층용 폴리에스테르와 동일한 폴리에스테르를 3 층 피드 블록으로 유도하여, 총수 275 층의 적층 상태의 용융체의 적층 방향의 양측에 버퍼층을 적층하였다. 양측의 버퍼층의 합계가 전체의 23 ％ 가 되도록 제 3 압출기의 공급량을 조정하였다. 그 적층 상태를 다시 레이어 더블링 블록으로 3 분기하여 1 : 1 : 1 의 비율로 적층하고, 내부에 2 개의 중간층, 최표층에 2 개의 최외층을 포함하는 전체 층수 829 층의 적층 상태를 유지한 채로 다이로 유도하여, 캐스팅 드럼 상에 캐스트하고, 제 1 층과 제 2 층의 평균 층두께비가 1.0 : 1.2 가 되도록 조정하여, 전체 층수 829 층의 미연신 다층 적층 필름을 제조하였다.

이 다층 미연신 필름을 120 ℃ 의 온도에서 폭 방향으로 5.2 배로 연신하고, 추가로 120 ℃ 에서 동 방향으로 15 ％ 연신하면서 120 ℃ 에서 3 초간 열고정 처리를 실시하였다. 얻어진 1 축 연신 다층 적층 필름의 두께는 105 ㎛ 였다.

(액정 패널의 형성)

후술하는 참고예 1 에 있어서, 광원측의 제 1 편광판으로서 사용되고 있는 편광판 X 대신에, 얻어진 1 축 연신 다층 적층 필름을 사용한 것 이외에는 참고예 1 과 동일하게 하여, 액정 셀의 광원측 주면에 얻어진 1 축 연신 다층 적층 필름 (제 1 편광판), 시인측 주면에 편광판 X (제 2 편광판) 가 배치된 액정 패널을 얻었다.

(액정 표시 장치의 제조)

상기의 액정 패널을 참고예 1 에서 사용한 원래의 액정 디스플레이에 장착하고, 액정 표시 장치의 광원을 점등시켜, PC 로 백색 화면 및 흑색 화면의 휘도를 평가하였다.

이와 같이 하여 얻어진 1 축 연신 다층 적층 필름의 각 층의 수지 구성, 각 층의 특징, 1 축 연신 다층 적층 필름의 물성 및 액정 표시 장치의 물성을 표 1, 표 2 에 나타낸다.

[실시예 2 ∼ 12]

표 1 에 나타내는 바와 같이, 각 층의 수지 조성, 가시광 흡수제 및 자외선 흡수제의 종류, 첨가량, 층두께, 더블링수, 제조 조건을 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름을 얻고, 이러한 필름을 제 1 편광판으로 하여 액정 패널을 형성하여, 액정 디스플레이를 제조하였다.

또한, 실시예 2 에서 제 2 층용 폴리에스테르로서 사용한 NDC20PET 란, 실시예 1 의 제 2 층용 폴리에스테르로서 사용한 이소프탈산 20 ㏖％ 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (IA20PET) 의 공중합 성분을 2,6-나프탈렌디카르복실산으로 변경한 공중합 폴리에스테르이고, 동일하게 실시예 3 의 제 2 층용 폴리에스테르는 공중합 성분을 2,6-나프탈렌디카르복실산 7 ㏖％ 와 이소프탈산 4 ㏖％ 로 변경한 공중합 폴리에스테르 (NDC7IA4PET), 실시예 4 의 제 2 층용 폴리에스테르는 실시예 4 의 제 1 층용 폴리에스테르인 ENA21PEN (산 성분의 79 몰％ 가 2,6-나프탈렌디카르복실산 성분, 산 성분의 21 몰％ 가 6,6'-(에틸렌디옥시)디-2-나프토산 성분, 글리콜 성분이 에틸렌글리콜인 방향족 폴리에스테르) 과, 이스트만 케미컬 제조 PCTA AN004 (폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트-이소프탈레이트 공중합체) 를, 중량 비율로 2 : 1 이 되도록 혼합한 것 (ENA21PEN/PCT 블렌드) 이다.

또 실시예 7 의 제 2 층용 폴리에스테르는, 2,6-나프탈렌디카르복실산 25 ㏖％, 스피로글리콜 15 ㏖％ 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (NDC25SPG15PET (고유 점도 0.70 ㎗/g)), 실시예 8 의 제 2 층용 폴리에스테르는 공중합 성분이 2,6-나프탈렌디카르복실산 30 ㏖％, 시클로헥산디메탄올 80 ㏖％ 인 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (NDC30CHDM80PET) 이다.

가시광 흡수제 b 로서 유기 흑색 염료 (닛폰 화약 제조, 상품명 「KAYASET RED A2B」 와 닛폰 화약 제조, 상품명 「KAYASET GREEN AN」 의 1 : 1 블렌드품) 를 사용하였다.

또 실시예 2, 10, 11 에 있어서, 하기 식 (B-1) 로 나타내는 트리아진계의 자외선 흡수제 (표 1 중, B 로 기재) 를 사용하였다.

[화학식 8]

[참고예 1]

(편광자의 제조)

폴리비닐알코올을 주성분으로 하는 고분자 필름 [쿠라레 제조 상품명 「9P75R (두께 : 75 ㎛, 평균 중합도 : 2,400, 비누화도 99.9 몰％)」] 을 주속이 상이한 롤 사이에서 염색하면서 연신 반송하였다. 먼저, 30 ℃ 의 수욕 중에 1 분간 침지시켜 폴리비닐알코올 필름을 팽윤시키면서 반송 방향으로 1.2 배로 연신한 후, 30 ℃ 의 요오드화칼륨 농도 0.03 중량％, 요오드 농도 0.3 중량％ 의 수용액 중에서 1 분간 침지시킴으로써, 염색하면서 반송 방향으로 전혀 연신되어 있지 않은 필름 (원래 길이) 을 기준으로 하여 3 배로 연신하였다. 다음으로 60 ℃ 의 붕산 농도 4 중량％, 요오드화칼륨 농도 5 중량％ 의 수용액 중에 30 초간 침지시키면서, 반송 방향으로 원래 길이 기준으로 6 배로 연신하였다. 다음으로, 얻어진 연신 필름을 70 ℃ 에서 2 분간 건조시킴으로써 편광자를 얻었다. 또한, 편광자의 두께는 30 ㎛, 수분율은 14.3 중량％ 였다.

(접착제의 제조)

아세토아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올계 수지 (평균 중합도 1200, 비누화도 98.5 몰％, 아세토아세틸화도 5 몰％) 100 중량부에 대해, 메틸올멜라민 50 중량부를 30 ℃ 의 온도 조건하에서 순수에 용해시켜, 고형분 농도 3.7 중량％ 의 수용액을 조제하였다. 이 수용액 100 중량부에 대해, 정전하를 갖는 알루미나 콜로이드 (평균 입경 15 ㎚) 를 고형분 농도 10 중량％ 로 함유하는 수용액 18 중량부를 첨가하여 접착제 수용액을 조제하였다. 접착제 용액의 점도는 9.6 mPa·s 이고, pH 는 4 ∼ 4.5 의 범위이고, 알루미나 콜로이드의 배합량은, 폴리비닐알코올계 수지 100 중량부에 대해 74 중량부였다.

(흡수형 편광판의 제조)

두께 80 ㎛, 정면 리타데이션 0.1 ㎚, 두께 방향 리타데이션 1.0 ㎚ 의 광학 등방성 소자 (후지 필름 제조 상품명 「후지택 ZRF80S」) 의 편면에, 상기의 알루미나 콜로이드 함유 접착제를 건조 후의 두께가 80 ㎚ 가 되도록 도포하고, 이것을 상기의 편광자의 편면에 양자의 반송 방향이 평행이 되도록 롤·투·롤로 적층하였다. 계속해서, 편광자의 반대측의 면에도 동일하게 하여 광학 등방성 소자 (후지 필름 제조 상품명 「후지택 ZRF80S」 (자외선 흡수제로서 티누빈 326 과 328 이 함유되어 있다)) 의 편면에 상기의 알루미나 콜로이드 함유 접착제를 건조 후의 두께가 80 ㎚ 가 되도록 도포한 것을 이들의 반송 방향이 평행이 되도록 롤·투·롤로 적층하였다. 그 후, 55 ℃ 에서 6 분간 건조시켜 편광판을 얻었다. 이 편광판을 「편광판 X」 로 한다.

(액정 패널의 제조)

VA 모드의 액정 셀을 구비하고, 직하형의 백라이트를 채용한 액정 텔레비전 (샤프 제조 AQUOS LC-20E90 2011년 제조) 으로부터 액정 패널을 취출하고, 액정 셀의 상하에 배치되어 있던 편광판 및 광학 보상 필름을 제거하고, 그 액정 셀의 유리면 (표리) 을 세정하였다. 계속해서, 상기 액정 셀의 광원측의 표면에 원래의 액정 패널에 배치되어 있던 광원측 편광판의 흡수축 방향과 동일한 방향이 되도록, 아크릴계 점착제를 개재하여 상기의 편광판 X 를 액정 셀에 배치하였다.

이어서, 액정 셀의 시인측의 표면에 원래의 액정 패널에 배치되어 있던 시인측 편광판의 흡수축 방향과 동일한 방향이 되도록, 아크릴계 점착제를 개재하여 상기의 편광판 X 를 액정 셀에 배치하였다. 이와 같이 하여, 액정 셀의 일방 주면에 편광판 X, 타방 주면에 편광판 X 가 배치된 액정 패널을 얻었다.

(액정 표시 장치의 제조)

상기의 액정 패널을 원래의 액정 표시 장치에 장착하고, 액정 표시 장치의 광원을 점등시켜, PC 로 백색 화면 및 흑색 화면을 표시하여 액정 표시 장치의 휘도, 콘트라스트, 및 디스플레이의 색상을 평가하였다.

[비교예 1]

가시광 흡수제 및 자외선 흡수제를 함유하지 않는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름을 얻고, 이러한 필름을 제 1 편광판으로 하여 액정 패널을 형성하여, 액정 디스플레이를 제조하였다.

[비교예 2 ∼ 6]

표 1 에 나타내는 바와 같이, 수지 조성, 가시광 흡수제의 종류나 첨가량, 자외선 흡수제의 종류나 첨가량을 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 1 축 연신 다층 적층 필름을 얻고, 이러한 필름을 제 1 편광판으로 하여 액정 패널을 형성하여, 액정 표시 장치를 제조하였다. 가시광 흡수제 c 로서 유기 2 색성 흑색 염료 (미츠이 화학 파인 제조, 상품명 「S-428」) 를 사용하였다.

[표 1-1]

[표 1-2]

[도 2]

[실시예 13]

준비한 제 1 층용 폴리에스테르 및 제 2 층용 폴리에스테르를 각각 170 ℃ 에서 5 시간 건조 후, 제 1, 제 2 압출기에 공급하고, 300 ℃ 까지 가열하여 용융 상태로 하며, 제 1 층용 폴리에스테르를 138 층, 제 2 층용 폴리에스테르를 137 층으로 분기시켰다. 계속해서, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층되고, 또한 제 1 층과 제 2 층에 있어서의 각각의 최대층 두께와 최소층 두께가 최대/최소로 2.2 배까지 연속적으로 변화하는 다층 피드 블록 장치를 사용하여, 제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 총수 275 층의 적층 상태의 용융체를 제조하고, 그 적층 상태를 유지한 채로, 그 양측에 제 3 압출기로부터 제 2 층용 폴리에스테르와 동일한 폴리에스테르에 가시광 흡수제 a 로서 400 ppm 의 카본 블랙 (EVONIK INDUSTRIES 제조, 상품명 「Printex ES 34」, 평균 입경 33 ㎚) 을 첨가한 수지를 3 층 피드 블록으로 유도하여, 총수 275 층의 적층 상태의 용융체의 적층 방향의 양측에 버퍼층을 적층하였다. 양측의 버퍼층의 합계가 전체의 23 ％ 가 되도록 제 3 압출기의 공급량을 조정하였다. 그 적층 상태를 다시 레이어 더블링 블록으로 3 분기하여 1 : 1 : 1 의 비율로 적층하고, 내부에 2 개의 중간층, 최표층에 2 개의 최외층을 포함하는 전체 층수 829 층의 적층 상태를 유지한 채로 다이로 유도하여, 캐스팅 드럼 상에 캐스트하고, 제 1 층과 제 2 층의 평균 층두께비가 1.0 : 1.2 가 되도록 조정하여, 전체 층수 829 층의 미연신 다층 적층 필름을 제조하였다.

이 다층 미연신 필름을 120 ℃ 의 온도에서 폭 방향으로 5.2 배로 연신하고, 추가로 120 ℃ 에서 동 방향으로 15 ％ 연신하면서 120 ℃ 에서 3 초간 열고정 처리를 실시하였다. 얻어진 1 축 연신 다층 적층 필름의 두께는 105 ㎛ 였다. 이러한 필름을 사용하여, 실시예 1 과 동일하게, 제 1 편광판으로 하여 액정 패널을 형성하여, 액정 디스플레이를 제조하였다.

얻어진 1 축 연신 다층 적층 필름의 각 층의 수지 구성, 각 층의 특징을 표 3 에, 또 1 축 연신 다층 적층 필름의 물성 및 액정 디스플레이의 물성을 표 4 에 나타낸다.

[실시예 14 ∼ 16]

표 3 에 나타내는 바와 같이, 가시광 흡수제의 종류와 첨가량, 각 층의 수지 조성, 층두께, 제조 조건을 변경한 것 이외에는 실시예 13 과 동일하게 하여, 1 축 연신 다층 적층 필름을 얻었다. 이러한 필름을 사용하여, 실시예 1 과 동일하게, 제 1 편광판으로 하여 액정 패널을 형성하여, 액정 디스플레이를 제조하였다.

또한 실시예 14 의 가시광 흡수제로서 가시광 흡수제 d (유기 흑색 염료 (BASF 제조, 상품명 「LUMOGEN BLACK」)) 를 사용하였다.

실시예 16 에서 제 2 층용 폴리에스테르로서 사용한 NDC30SPG20PET 란, 2,6-나프탈렌디카르복실산 30 ㏖％, 스피로글리콜 20 ㏖％ 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (고유 점도 0.70 ㎗/g) 이다.

[실시예 17]

실시예 13 으로 얻어진 1 축 연신 다층 적층 필름의 최외층의 양면에, 실시예 13 의 버퍼층과 동일한 조성으로 구성되는 두께 5 ㎛ 의 층을 추가로 첩부하고, 전체로 115 ㎛ 두께의 필름을 얻은 것 이외에는 실시예 13 과 동일한 조작을 반복하였다. 1 축 연신 다층 적층 필름의 물성 및 액정 디스플레이의 물성을 표 4 에 나타낸다. 중간층과 동일한 조성으로 구성되는 최외층의 두께를 두껍게 해도 편광도에 대한 영향은 관찰되지 않았다.

[비교예 7 ∼ 9]

표 1 에 나타내는 바와 같이, 가시광 흡수제의 첨가량, 중간층 두께 중 어느 하나를 변경한 것 이외에는 실시예 13 과 동일하게 하여 1 축 연신 다층 적층 필름을 얻고, 이러한 필름을 제 1 편광판으로 하여 액정 패널을 형성하여, 액정 디스플레이를 제조하였다. 얻어진 1 축 연신 다층 적층 필름의 각 층의 수지 구성, 각 층의 특징을 표 3 에, 또 1 축 연신 다층 적층 필름의 물성 및 액정 디스플레이의 물성을 표 4 에 나타낸다.

[표 3]

[표 4]

산업상 이용가능성

Claims

제 1 층과 제 2 층이 교대로 적층된 1 축 연신 다층 적층 필름에 있어서, 그 1 축 연신 다층 적층 필름이 2 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하의 두께의 중간층을 갖고,
1) 그 제 1 층은 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 폴리에스테르로 이루어지고,
2) 그 제 2 층은 공중합 폴리에스테르로 이루어지고, 평균 굴절률 1.50 이상 1.60 이하 또한 광학 등방성층이고,
3) 그 제 1 층, 그 제 2 층, 그 제 1 층과 그 제 2 층의 양층, 또는 그 중간층이, 300 ℃ 에서 1 시간 동안 유지시킨 후의 중량 감소율이 0 % 이상이고 10 ％ 미만인 가시광 흡수제를, 층의 중량을 기준으로 하여 200 ppm 이상 2500 ppm 이하 함유하고,
4) 그 1 축 연신 다층 적층 필름의 하기 식 (1) 로 나타내는 편광도 (P ％) 가 99.5 이상이고 100 이하이며, 또한 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장 범위에 있어서의 S 편광의 평균 투과율 Ts 가 60 ％ 이상이고 100% 이하인
편광도 (P) = {(Ts - Tp)/(Tp + Ts)} × 100 … (1)
(식 (1) 중, Tp 는 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장 범위에 있어서의 P 편광의 평균 투과율, Ts 는 400 ∼ 800 ㎚ 의 파장 범위에 있어서의 S 편광의 평균 투과율을 각각 나타낸다)
것을 특징으로 하는 1 축 연신 다층 적층 필름.
제 1 항에 있어서,
그 제 2 층, 그 중간층, 또는 이들 모두에서 유래하는 층에, 추가로 300 ℃ 에서 1 시간 동안 유지시킨 후의 중량 감소률이 0 % 이상이고 3 ％ 미만인 자외선 흡수제를 0.2 중량％ ∼ 5 중량％ 함유하고, 그 1 축 연신 다층 적층 필름의 380 ㎚ 에 있어서의 S 편광의 투과율이 0 % 이상이고 5 ％ 미만인 1 축 연신 다층 적층 필름.
제 2 항에 있어서,
그 1 축 연신 다층 적층 필름의 400 ㎚ 에 있어서의 S 편광의 투과율이 10 ％ 이상 80 ％ 미만인 1 축 연신 다층 적층 필름.
제 1 항에 있어서,
제 1 층을 구성하는 상기 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 폴리에스테르가 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 공중합 폴리에스테르인 1 축 연신 다층 적층 필름.
제 4 항에 있어서,
제 1 층을 구성하는 상기 나프탈렌디카르복실산에스테르를 함유하는 공중합 폴리에스테르가,
(i) 디카르복실산 성분으로서 5 몰％ 이상 50 몰％ 이하의 하기 식 (A) 로 나타내는 성분, 및 50 몰％ 이상 95 몰％ 이하의 나프탈렌디카르복실산 성분을 함유하고,
[화학식 1]

(식 (A) 중, R^A 는 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬렌기를 나타낸다)
(ii) 디올 성분으로서 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬렌기를 갖는 디올 성분을 90 몰％ 이상 100 몰％ 이하 함유하는 1 축 연신 다층 적층 필름.
제 1 항에 있어서,
제 2 층을 구성하는 상기 공중합 폴리에스테르가 90 ℃ 이상 150 ℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖는 공중합 폴리에스테르인 1 축 연신 다층 적층 필름.
제 1 항에 있어서,
제 2 층을 구성하는 상기 공중합 폴리에스테르가 공중합 성분으로서 지환족 디올을 함유하는 1 축 연신 다층 적층 필름.
제 7 항에 있어서,
상기 지환족 디올이 스피로글리콜, 트리시클로데칸디메탄올 및 시클로헥산디메탄올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 1 축 연신 다층 적층 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 가시광 흡수제가 무기 안료, 유기 염료 및 유기 안료로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이고, 흑색 또는 그레이인 1 축 연신 다층 적층 필름.
제 9 항에 있어서,
상기 무기 안료가 카본 블랙인 1 축 연신 다층 적층 필름.
제 2 항에 있어서,
상기 자외선 흡수제가 하기 식 (B) 또는 (C) 로 나타내는 화합물인 1 축 연신 다층 적층 필름.
[화학식 2]

(식 (B) 중, n1, n2, n3 은 각각 4 ∼ 10 중 어느 하나의 정수를 나타낸다)
[화학식 3]

(식 (C) 중, X, Y 는 각각 수소, 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 중 어느 하나를 나타낸다)
제 1 항에 있어서,
액정 셀과 인접하여 사용되는 1 축 연신 다층 적층 필름.
제 1 항에 있어서,
공압출법에 의해 다층 구조로 적층된 1 축 연신 다층 적층 필름.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 1 축 연신 다층 적층 필름으로 이루어지는 편광판.
제 14 항에 기재된 편광판으로 이루어지는 제 1 편광판, 액정 셀, 및 제 2 편광판이 이 순서로 적층되어 이루어지는 액정 표시 장치용 광학 부재.
제 15 항에 기재된 액정 표시 장치용 광학 부재로서, 단 제 1 편광판이 흡수형 편광판과 적층된 구성을 제외하는 액정 표시 장치용 광학 부재.
제 15 항에 있어서,
제 2 편광판이 흡수형 편광판인 액정 표시 장치용 광학 부재.
제 1 편광판, 액정 셀, 및 제 2 편광판이 적층되어 이루어지고, 제 1 편광판 및 제 2 편광판이 제 14 항에 기재된 편광판으로 이루어지는 액정 표시 장치용 광학 부재.
광원과 제 15 항에 기재된 액정 표시 장치용 광학 부재를 구비하고, 제 1 편광판이 광원측에 배치되어 이루어지는 액정 표시 장치.
제 19 항에 있어서,
광원과 제 1 편광판 사이에 추가로 반사형 편광판을 갖지 않는 액정 표시 장치.