KR101887735B1

KR101887735B1 - 편광자의 제조 방법

Info

Publication number: KR101887735B1
Application number: KR1020150186556A
Authority: KR
Inventors: 슈사쿠 고토; 마사히로 야에가시
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2015-02-16
Filing date: 2015-12-24
Publication date: 2018-08-10
Also published as: WO2016132960A1; CN112051636A; KR20160100813A; TW201630705A; TWI694917B; CN105891931A; JP2016151604A; JP6152128B2

Abstract

[과제] 비편광부를 갖는 편광자를 높은 생산성으로 제조하는 방법을 제공하는 것.
[해결 수단] 본 발명의 편광자의 제조 방법은, 수지 기재 상에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하여 적층체를 얻는 공정과, 폴리비닐알코올계 수지층을 요오드로 염색하는 공정과, 적층체를 연신하는 공정과, 염색 및 연신 후에, 폴리비닐알코올계 수지층에 염기성 용액을 접촉시켜 비편광부를 형성하는 공정을 포함한다.

Description

편광자의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING POLARIZER}

본 발명은, 편광자의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 비편광부를 갖는 편광자의 제조 방법에 관한 것이다.

휴대 전화, 노트형 퍼스널 컴퓨터 (PC) 등의 화상 표시 장치에는, 카메라 등의 내부 전자 부품이 탑재되어 있는 것이 있다. 이와 같은 화상 표시 장치의 카메라 성능 등의 향상을 목적으로 하여, 여러 가지 검토가 이루어지고 있는데, 스마트폰, 터치 패널식의 정보 처리 장치의 급속한 보급에 의해 카메라 성능 등의 추가적인 향상이 요망되고 있다. 또, 화상 표시 장치의 형상의 다양화 및 고기능화에 대응하기 위하여 부분적으로 비편광부를 갖는 편광자가 요구되고 있다.

통상적으로 상기 비편광부는 편광자에 천공 가공을 실시함으로써 형성되는데, 가공시에 편광자에 크랙이 발생하는 등의 문제가 있다. 그래서, 수지 기재 필름의 표면에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하여 얻어지는 적층 필름을 연신한 후에, 폴리비닐알코올계 수지층 표면에 방염층을 형성하고, 이색성 색소로 염색하여 비편광부를 갖는 편광자를 제조하는 방법이 제안되어 있다 (특허문헌 1 참조).

그러나, 상기 폴리비닐알코올계 수지층 표면에 형성된 방염층은, 그 형성 재료에 따라서는 염색 후에 세정 제거할 필요가 있다. 방염층을 제거하지 않는 경우여도, 편광자 표면에 부분적으로 방염층이 존재하므로, 예를 들어, 보호 필름을 첩합 (貼合) 시킬 때에 기포가 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 또, 염색시에 방염층의 일부가 폴리비닐알코올계 수지층 표면으로부터 벗겨지는 등의 문제에 의해, 소정의 형상을 갖는 비편광부가 얻어지지 않거나, 정밀도가 나쁜 등의 문제가 있다. 그래서, 비편광부를 갖는 편광자의 새로운 제조 방법이 요망되고 있다.

일본 공개특허공보 2014-211548호

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 그 주된 목적은, 비편광부를 갖는 편광자를 높은 생산성으로 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 편광자의 제조 방법은, 수지 기재 상에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하여 적층체를 얻는 공정과, 상기 폴리비닐알코올계 수지층을 요오드로 염색하는 공정과, 상기 적층체를 연신하는 공정과, 상기 염색 및 연신 후에, 상기 폴리비닐알코올계 수지층에 염기성 용액을 접촉시켜 비편광부를 형성하는 공정을 포함한다.

일 실시형태에 있어서는, 상기 비편광부에 있어서의 요오드 함유량은 1.0 중량％ 이하이다.

일 실시형태에 있어서는, 상기 폴리비닐알코올계 수지층 표면이, 그 적어도 일부가 노출되도록 표면 보호 필름으로 피복된 상태에서, 상기 염기성 용액을 접촉시킨다.

일 실시형태에 있어서는, 상기 표면 보호 필름에 관통공이 형성되어 있다.

일 실시형태에 있어서는, 두께 13 ㎛ 이하의 폴리비닐알코올계 수지층에 상기 염기성 용액을 접촉시킨다.

일 실시형태에 있어서는, 상기 적층체는, 상기 수지 기재에 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 도포액을 도포함으로써 얻어진다.

일 실시형태에 있어서는, 상기 염색 후에 상기 적층체를 연신한다.

일 실시형태에 있어서는, 상기 연신은 수중 연신이다.

일 실시형태에 있어서는, 상기 적층체의 폴리비닐알코올계 수지층측에 보호 필름을 첩합한 후에 상기 수지 기재를 박리하고, 이 박리면에 표면 보호 필름 박리 가능하게 첩합하여 얻어진 편광 필름 적층체에, 상기 염기성 용액을 접촉시킨다.

일 실시형태에 있어서는, 상기 편광 필름 적층체는 장척상이고, 상기 표면 보호 필름에는, 그 길이 방향 및/또는 폭 방향으로 소정의 간격으로 관통공이 형성되어 있다.

일 실시형태에 있어서는, 상기 폴리비닐알코올계 수지층의 상기 염기성 용액을 접촉시킨 부위에 산성 용액을 접촉시킨다.

본 발명에 의하면, 염색·연신을 실시한 폴리비닐알코올계 수지층에 염기성 용액을 접촉시킨다는 간편한 조작에 의해, 비편광부를 갖는 편광자를 얻을 수 있다. 또, 본 발명에 의하면, 염색 후에도 적층체를 연신할 수 있고, 광학 특성이 매우 우수한 편광자를 얻을 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 의한 편광자의 평면도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 대해 설명하는데, 본 발명은 이들의 실시형태에는 한정되지 않는다.

A. 편광자

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 편광자의 평면도이다. 편광자 (1) 는, 비편광부 (2) 가 형성되어 있다. 비편광부 (2) 는, 편광자에 함유되는 이색성 물질의 함유량을 다른 부위 (3) 보다 적게 함으로써 형성된다. 이와 같은 구성에 의하면, 기계적으로 (예를 들어, 조각날 타발, 플로터, 워터 제트 등을 사용하여 기계적으로 뚫어내는 방법에 의해) 관통공이 형성되어 있는 경우에 비하여, 크랙, 디라미네이션 (층간 박리), 점착제의 비어져나옴 등의 품질상의 문제가 회피된다. 또, 이색성 물질 자체의 함유량을 적게 하기 때문에, 레이저광 등에 의해 이색성 물질을 분해하여 비편광부가 형성되어 있는 경우에 비하여, 비편광부의 투명성이 양호하게 유지된다.

도시예에서는, 작은 원형의 비편광부 (2) 가 편광자 (1) 의 상단부 중앙부에 형성되어 있는데, 비편광부의 수, 배치, 형상, 사이즈 등은 적절히 설계될 수 있다. 예를 들어, 탑재되는 화상 표시 장치의 카메라 홀부의 위치, 형상, 사이즈 등에 따라 설계된다. 이 경우, 비편광부는 직경 10 ㎜ 이하의 대략 원형이 되는 것이 바람직하다.

비편광부의 투과율 (예를 들어, 23 ℃ 에 있어서의 파장 550 ㎚ 의 광으로 측정한 투과율) 은, 바람직하게는 50 ％ 이상, 보다 바람직하게는 60 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 75 ％ 이상, 특히 바람직하게는 90 ％ 이상이다. 이와 같은 투과율이면 원하는 투명성을 확보할 수 있다. 예를 들어, 화상 표시 장치의 카메라 홀부에 비편광부를 대응시킨 경우에, 카메라의 촬영 성능에 대한 악영향을 방지할 수 있다.

편광자 (비편광부를 제외한다) 는, 바람직하게는 파장 380 ㎚ ∼ 780 ㎚ 중 어느 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광자 (비편광부를 제외한다) 의 단체 투과율은, 바람직하게는 40.0 ％ 이상, 보다 바람직하게는 42.0 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 42.5 ％ 이상, 특히 바람직하게는 43.0 ％ 이상이다. 편광자 (비편광부를 제외한다) 의 편광도는, 바람직하게는 99.8 ％ 이상, 보다 바람직하게는 99.9 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 99.95 ％ 이상이다.

편광자의 두께는, 바람직하게는 13 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 8 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이하이다. 이와 같은 두께로 함으로써, 높은 투명성을 가지면서, 표면 평활성이 우수한 (예를 들어, 주름 등의 발생이 억제된) 비편광부가 형성될 수 있다. 그 결과, 예를 들어, 화상 표시 장치의 카메라 홀부에 비편광부를 대응시킨 경우에, 카메라의 성능에 대한 악영향을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 또, 상기 두께로 함으로써, 비편광부가 양호하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 후술하는 염기성 용액과의 접촉에 있어서, 단시간에 비편광부를 형성할 수 있다. 한편, 편광자의 두께는, 바람직하게는 1.0 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 2.0 ㎛ 이상이다.

상기 이색성 물질로는, 요오드가 바람직하게 사용된다. 요오드를 사용함으로써, 예를 들어, 후술하는 염기성 용액과의 접촉에 의해 양호하게 비편광부를 형성할 수 있다.

상기 비편광부는, 상기 다른 부위보다 이색성 물질의 함유량이 적은 부분이다. 비편광부의 이색성 물질의 함유량은, 바람직하게는 1.0 중량％ 이하, 보다 바람직하게는 0.5 중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.2 중량％ 이하이다. 비편광부의 이색성 물질의 함유량이 이와 같은 범위이면, 비편광부에 원하는 투명성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 화상 표시 장치의 카메라 홀부에 비편광부를 대응시킨 경우에, 명도 및 색미 (色味) 의 양방의 관점에서 매우 우수한 촬영 성능을 실현할 수 있다. 한편, 비편광부의 이색성 물질의 함유량의 하한치는, 통상적으로 검출 한계치 이하이다. 또한, 이색성 물질로서 요오드를 사용하는 경우, 비편광부의 요오드 함유량은, 예를 들어, 형광 X 선 분석으로 측정한 X 선 강도로부터, 미리 표준 시료를 사용하여 작성한 검량선에 의해 구해진다.

다른 부위에 있어서의 이색성 물질의 함유량과 비편광부에 있어서의 이색성 물질의 함유량의 차는, 바람직하게는 0.5 중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 1 중량％ 이상이다.

편광자의 형성 재료로는, 임의의 적절한 수지가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 폴리비닐알코올계 수지 (이하,「PVA 계 수지」라고 칭한다) 가 사용된다. PVA 계 수지로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체를 들 수 있다. 폴리비닐알코올은, 폴리아세트산비닐을 비누화함으로써 얻어진다. 에틸렌-비닐알코올 공중합체는, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체를 비누화함으로써 얻어진다. PVA 계 수지의 비누화도는, 통상적으로 85 몰％ ∼ 100 몰％ 이고, 바람직하게는 95.0 몰％ 이상, 더욱 바람직하게는 99.0 몰％ 이상, 특히 바람직하게는 99.93 몰％ 이상이다. 비누화도는, JIS K 6726-1994 에 준하여 구할 수 있다. 이와 같은 비누화도의 PVA 계 수지를 사용함으로써, 내구성이 우수한 편광자가 얻어질 수 있다.

PVA 계 수지의 평균 중합도는, 목적에 따라 적절히 선택될 수 있다. 평균 중합도는, 통상적으로 1000 ∼ 10000 이고, 바람직하게는 1200 ∼ 6000, 더욱 바람직하게는 2000 ∼ 5000 이다. 또한, 평균 중합도는, JIS K 6726-1994 에 준하여 구할 수 있다.

B. 편광자의 제조 방법

상기 편광자는, 예를 들어, 수지 기재 상에 PVA 계 수지층을 형성하여 적층체를 얻는 공정과, PVA 계 수지층을 요오드로 염색하는 공정과, 적층체를 연신하는 공정과, 염색 및 연신 후에 PVA 계 수지층에 염기성 용액을 접촉시켜 비편광부를 형성하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조된다. 이와 같은 방법에 의하면, 상기 두께 및 상기 광학 특성 (단체 투과율, 편광도) 을 만족하는 편광자가 얻어질 수 있다.

B-1. 적층체의 제작

상기 수지 기재의 형성 재료로는, 임의의 적절한 수지가 사용될 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 이들의 공중합체 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지가 사용된다. 그 중에서도, 비정질의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지가 바람직하게 사용된다. 비정질의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지의 구체예로는, 디카르복실산으로서 이소프탈산을 추가로 함유하는 공중합체나, 글리콜로서 시클로헥산디메탄올을 추가로 함유하는 공중합체를 들 수 있다.

수지 기재의 유리 전이 온도 (Tg) 는, 바람직하게는 120 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 100 ℃ 이하이다. 적층체를 연신하는 경우, PVA 계 수지층의 결정화를 억제하면서, 연신성 (특히, 수중 연신에 있어서의) 을 충분히 확보할 수 있기 때문이다. 그 결과, 우수한 광학 특성 (예를 들어, 편광도) 을 갖는 편광자를 제조할 수 있다. 한편, 수지 기재의 유리 전이 온도는, 바람직하게는 60 ℃ 이상이다. 또한, 유리 전이 온도 (Tg) 는, JIS K 7121 에 준하여 구해지는 값이다.

수지 기재의 흡수율은, 바람직하게는 0.2 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.3 ％ 이상이다. 이와 같은 수지 기재는 물을 흡수하고, 물이 가소제적인 기능을 하여 가소화할 수 있다. 그 결과, 연신 응력을 대폭 저하시킬 수 있어, 연신성이 우수할 수 있다. 한편, 수지 기재의 흡수율은, 바람직하게는 3.0 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 1.0 ％ 이하이다. 이와 같은 수지 기재를 사용함으로써, 제조시에 수지 기재의 치수 안정성이 현저하게 저하되며, 얻어지는 편광자의 외관이 악화되는 등의 문제를 방지할 수 있다. 또, 수중 연신시에 파단되거나 수지 기재로부터 PVA 계 수지층이 박리되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 흡수율은 JIS K 7209 에 준하여 구해지는 값이다.

수지 기재의 두께는, 바람직하게는 20 ㎛ ∼ 300 ㎛, 더욱 바람직하게는 50 ㎛ ∼ 200 ㎛ 이다. 수지 기재 표면에는, 표면 개질 처리 (예를 들어, 코로나 처리 등) 가 실시되어 있어도 되고, 접착 용이층이 형성되어 있어도 된다. 이와 같은 처리에 의하면, 수지 기재와 PVA 계 수지층의 밀착성이 우수한 적층체가 얻어질 수 있다. 또한, 수지 기재는, 보호 필름으로서 그대로 이용될 수 있다.

상기 적층체는, 임의의 적절한 방법에 의해 제작될 수 있다. 예를 들어, 수지 기재에 상기 PVA 계 수지를 함유하는 도포액을 도포하고, 필요에 따라 건조시킴으로써 제작된다. 또, 수지 기재에 상기 PVA 계 수지를 함유하는 필름을 임의의 적절한 방법으로 적층함으로써 제작된다.

상기 도포액은, 대표적으로는, 상기 PVA 계 수지를 용매에 용해시킨 용액이 사용된다. 이 용매로는, 예를 들어, 물, 디메틸술폭사이드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 각종 글리콜류, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올류, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 등의 아민류를 들 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는 물이다. 용액의 PVA 계 수지 농도는, 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, PVA 계 수지의 중합도나 비누화도 등에 따라 설정된다. 용액의 PVA 계 수지 농도는, 예를 들어, 용매 100 중량부에 대해 3 중량부 ∼ 20 중량부이다.

상기 도포액에는, 첨가제가 함유되어 있어도 된다. 첨가제로는, 예를 들어, 가소제, 계면활성제 등을 들 수 있다. 가소제로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜이나 글리세린 등의 다가 알코올을 들 수 있다. 계면활성제로는, 예를 들어, 비이온 계면활성제를 들 수 있다. 이들은, 얻어지는 PVA 계 수지층의 균일성이나 염색성, 연신성을 한층 더 향상시킬 목적으로 사용될 수 있다. 또, 첨가제로는, 예를 들어, 접착 용이 성분을 들 수 있다. 접착 용이 성분을 사용함으로써, 수지 기재와 PVA 계 수지층의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 예를 들어, 수지 기재로부터 PVA 계 수지층이 박리되는 등의 문제를 억제하여, 후술하는 염색, 수중 연신을 양호하게 실시할 수 있다. 접착 용이 성분으로는, 예를 들어, 아세토아세틸 변성 PVA 등의 변성 PVA 가 사용된다.

도포액의 도포 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 예를 들어, 롤 코트법, 스핀 코트법, 와이어 바 코트법, 딥 코트법, 다이 코트법, 커튼 코트법, 스프레이 코트법, 나이프 코트법 (콤마 코트법 등) 등을 들 수 있다. 도포액의 도포·건조 온도는, 예를 들어 20 ℃ 이상이다.

PVA 계 수지층 (연신 전) 의 두께는, 바람직하게는 3 ㎛ ∼ 40 ㎛, 보다 바람직하게는 3 ㎛ ∼ 20 ㎛, 더욱 바람직하게는 3 ㎛ ∼ 15 ㎛ 이다.

B-2. 염색

상기 염색의 방법으로는, 예를 들어, 요오드를 함유하는 염색액에 PVA 계 수지층 (적층체) 을 침지시키는 방법, PVA 계 수지층에 당해 염색액을 도공하는 방법, 당해 염색액을 PVA 계 수지층에 분무하는 방법을 들 수 있다. 바람직하게는, 염색액에 PVA 계 수지층을 침지시키는 방법이 사용된다.

상기 염색액은, 바람직하게는 요오드 수용액이다. 요오드의 배합량은, 물 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.1 중량부 ∼ 0.5 중량부이다. 요오드의 물에 대한 용해도를 높이기 위하여, 요오드 수용액에 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물으로는, 예를 들어, 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석, 요오드화티탄 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는 요오드화칼륨이다. 요오드화물의 배합량은, 물 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.1 중량부 ∼ 20 중량부, 더욱 바람직하게는 0.5 중량부 ∼ 10 중량부이다.

염색액의 액온은, 바람직하게는 20 ℃ ∼ 50 ℃ 이다. 침지 시간은, 바람직하게는 5 초 ∼ 5 분이다. 또한, 염색 조건 (농도, 액온, 침지 시간) 은, 최종적으로 얻어지는 편광자의 편광도 혹은 단체 투과율이 소정의 범위가 되도록 설정할 수 있다.

B-3. 연신

적층체의 연신 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 구체적으로는, 고정단 연신 (예를 들어, 텐터 연신기를 사용하는 방법) 이어도 되고, 자유단 연신 (예를 들어, 주속이 상이한 롤 간에 적층체를 통과시켜 1 축 연신하는 방법) 이어도 된다. 또, 동시 2 축 연신 (예를 들어, 동시 2 축 연신기를 사용하는 방법) 이어도 되고, 축차 2 축 연신이어도 된다. 적층체의 연신은, 일단계로 실시해도 되고, 다단계로 실시해도 된다. 다단계로 실시하는 경우, 후술하는 적층체의 연신 배율은 각 단계의 연신 배율의 곱이다.

적층체의 연신 방향으로는, 임의의 적절한 방향이 선택될 수 있다. 일 실시형태에 있어서는, 장척상의 적층체의 길이 방향으로 연신한다. 구체적으로는, 적층체를 길이 방향으로 반송하고, 그 반송 방향 (MD) 이다. 다른 실시형태에 있어서는, 장척상의 적층체의 폭 방향으로 연신한다. 구체적으로는, 적층체를 길이 방향으로 반송하고, 그 반송 방향 (MD) 과 직교하는 방향 (TD) 이다.

적층체는 원래 길이로부터 4.0 배 이상으로 연신되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5.0 배 이상이다.

연신 방식은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 공중 연신 방식이어도 되고, 적층체를 연신욕에 침지시키면서 실시하는 수중 연신 방식이어도 된다. 바람직하게는, 수중 연신을 적어도 1 회 실시하고, 더욱 바람직하게는, 공중 연신과 수중 연신을 조합한다. 수중 연신에 의하면, 상기 수지 기재나 PVA 계 수지층의 유리 전이 온도 (대표적으로는, 80 ℃ 정도) 보다 낮은 온도에서 연신할 수 있고, PVA 계 수지층을, 그 결정화를 억제하면서 고배율로 연신할 수 있다. 그 결과, 우수한 광학 특성을 갖는 편광자를 제조할 수 있다. 또한, 공중 연신과 수중 연신을 조합한 경우, 공중 연신 후에 수중 연신을 실시하는 것이 바람직하다.

적층체의 연신 온도는, 수지 기재의 형성 재료, 연신 방식 등에 따라, 임의의 적절한 값으로 설정할 수 있다. 공중 연신 방식을 채용하는 경우, 연신 온도는, 바람직하게는 수지 기재의 유리 전이 온도 (Tg) 이상이고, 더욱 바람직하게는 수지 기재의 유리 전이 온도 (Tg) ＋ 10 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 Tg ＋ 15 ℃ 이상이다. 한편, 적층체의 연신 온도는 바람직하게는 170 ℃ 이하이다. 이와 같은 온도에서 연신함으로써, PVA 계 수지의 결정화가 급속히 진행되는 것을 억제하여, 당해 결정화에 의한 문제 (예를 들어, 연신에 의한 PVA 계 수지층의 배향을 방해한다) 를 억제할 수 있다.

연신 방식으로서 수중 연신 방식을 채용하는 경우, 연신욕의 액온은, 바람직하게는 40 ℃ ∼ 85 ℃, 더욱 바람직하게는 50 ℃ ∼ 85 ℃ 이다. 이와 같은 온도이면, PVA 계 수지층의 용해를 억제하면서 고배율로 연신할 수 있다. 구체적으로는, 상기 서술한 바와 같이 수지 기재의 유리 전이 온도 (Tg) 는, PVA 계 수지층의 형성과의 관계에서 바람직하게는 60 ℃ 이상이다. 이 경우, 연신 온도가 40 ℃ 를 하회하면, 물에 의한 수지 기재의 가소화를 고려해도, 양호하게 연신할 수 없을 우려가 있다. 한편, 연신욕의 온도가 고온이 될수록, PVA 계 수지층의 용해성이 높아져, 우수한 광학 특성이 얻어지지 않을 우려가 있다. 적층체의 연신욕에 대한 침지 시간은 바람직하게는 15 초 ∼ 5 분이다.

수중 연신 방식을 채용하는 경우, 적층체를 붕산 수용액 중에 침지시켜 연신하는 것이 바람직하다 (붕산 수중 연신). 연신욕으로서 붕산 수용액을 사용함으로써, PVA 계 수지층에, 연신시에 가해지는 장력에 견디는 강성과, 물에 용해되지 않는 내수성을 부여할 수 있다. 붕산 수용액은, 바람직하게는, 용매인 물에 붕산 및/또는 붕산염을 용해시킴으로써 얻어진다. 붕산 농도는, 물 100 중량부에 대해, 바람직하게는 1 중량부 ∼ 10 중량부이다. 붕산 농도를 1 중량부 이상으로 함으로써, PVA 계 수지층의 용해를 효과적으로 억제할 수 있다.

바람직하게는, 상기 붕산 수용액에 요오드화물을 배합한다. 미리 PVA 계 수지층이 염색되어 있는 경우, 요오드의 용출을 억제할 수 있기 때문이다. 요오드화물의 농도는, 물 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.05 중량부 ∼ 15 중량부, 더욱 바람직하게는 0.5 중량부 ∼ 8 중량부이다.

수중 연신은 염색 후에 실시하는 것이 바람직하다. 연신성이 보다 우수할 수 있기 때문이다. 상기 서술한 바와 같이, 염색 후에 적층체를 연신할 수 있는 것이 본 발명의 특징 중 하나이고, 본 발명에 의하면 수중 연신을 양호하게 실시할 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 수중 연신과 공중 연신을 조합하는 것이 바람직하다. 일 실시형태에 있어서는, 적층체는, 예를 들어 95 ℃ ∼ 150 ℃ 에서 공중 연신된 후에 염색 공정에 제공되고, 그 후, 수중 연신에 의해 연신된다. 이 경우, 적층체의 공중 연신에 의한 연신 배율은, 예를 들어 1.5 배 ∼ 3.5 배이고, 바람직하게는 2.0 배 ∼ 3.0 배이다. 또, 적층체의 수중 연신에 의한 연신 배율은 바람직하게는 2.0 배 이상이다.

B-4. 염기성 용액의 접촉

상기 비편광부는, 바람직하게는, PVA 계 수지층에 염기성 용액을 접촉시킴으로써 형성된다. 이색성 물질로서 요오드를 사용하는 경우, PVA 계 수지층의 원하는 부위에 염기성 용액을 접촉시킴으로써, 접촉부의 요오드 함유량을 용이하게 저감시킬 수 있다. 구체적으로는, 접촉에 의해 염기성 용액은 PVA 계 수지층 내부로 침투할 수 있다. PVA 계 수지층에 함유되는 요오드 착물은 염기성 용액에 함유되는 염기에 의해 환원되어, 요오드 이온이 된다. 요오드 착물이 요오드 이온으로 환원됨으로써, 접촉부의 투과율이 향상될 수 있다. 그리고, 요오드 이온이 된 요오드는, PVA 계 수지층으로부터 염기성 용액의 용매 중으로 이동한다. 이렇게 하여 얻어지는 비편광부는, 그 투명성이 양호하게 유지될 수 있다. 구체적으로는, 요오드 착물을 파괴하여 투과율을 향상시킨 경우, PVA 계 수지층내에 잔존하는 요오드가, 편광자의 사용에 수반하여 재차 요오드 착물을 형성하여 투과율이 저하될 수 있는데, 요오드 함유량을 적게 한 경우에는 그러한 문제는 방지된다.

염기성 용액의 접촉 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 예를 들어, PVA 계 수지층에 대해, 염기성 용액을 적하, 도공, 스프레이하는 방법, PVA 계 수지층을 염기성 용액에 침지시키는 방법을 들 수 있다. 염기성 용액의 접촉시에, 원하는 부위 이외에 염기성 용액이 접촉되지 않도록 (이색성 물질의 농도가 낮아지지 않도록), 임의의 적절한 수단 (예를 들어, 보호 필름, 표면 보호 필름) 으로 PVA 계 수지층을 보호해도 된다. 보호 필름은, 편광자의 보호 필름으로서 그대로 이용될 수 있는 것이다. 표면 보호 필름은, 편광자의 제조시에 일시적으로 사용되는 것이다. 표면 보호 필름은, 임의의 적절한 타이밍에서 편광자로부터 제거되기 때문에, 대표적으로는, PVA 계 수지층에 점착제층을 개재하여 첩합된다.

염기성 용액에 함유되는 염기성 화합물로는, 임의의 적절한 염기성 화합물을 사용할 수 있다. 염기성 화합물로는, 예를 들어, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬 등의 알칼리 금속의 수산화물, 수산화칼슘 등의 알칼리 토금속의 수산화물, 탄산나트륨 등의 무기 알칼리 금속염, 아세트산나트륨 등의 유기 알칼리 금속염, 암모니아수 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는 알칼리 금속의 수산화물이고, 더욱 바람직하게는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬이다. 알칼리 금속의 수산화물을 함유하는 염기성 용액을 사용함으로써, 요오드 착물을 효율적으로 이온화할 수 있고, 보다 간편하게 비편광부를 형성할 수 있다. 이들 염기성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

염기성 용액의 용매로는, 임의의 적절한 용매를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 물, 에탄올, 메탄올 등의 알코올, 에테르, 벤젠, 클로로포름, 및 이들의 혼합 용매를 들 수 있다. 이들 중에서도, 요오드 이온을 양호하게 용매로 이행할 수 있는 점에서, 물, 알코올이 바람직하게 사용된다.

염기성 용액의 농도는, 예를 들어 0.01 N ∼ 5 N 이고, 바람직하게는 0.05 N ∼ 3 N 이고, 더욱 바람직하게는 0.1 N ∼ 2.5 N 이다. 염기성 용액의 농도가 이와 같은 범위이면, 효율적으로 비편광부를 형성할 수 있다.

염기성 용액의 액온은, 예를 들어 20 ℃ ∼ 50 ℃ 이고, 바람직하게는 25 ℃ ∼ 50 ℃ 이다. 이와 같은 온도에서 염기성 용액을 접촉시킴으로써, 효율적으로 비편광부를 형성할 수 있다.

염기성 용액의 접촉 시간은, 예를 들어, PVA 계 수지층의 두께, 염기성 용액에 함유되는 염기성 화합물의 종류나 농도에 따라 설정된다. 접촉 시간은, 예를 들어 5 초 ∼ 30 분이고, 바람직하게는 5 초 ∼ 5 분이다.

상기 편광자의 두께는, 염기성 용액의 접촉시의 PVA 계 수지층의 두께에 상당할 수 있다.

일 실시형태에 있어서는, 염기성 용액의 접촉시에, PVA 계 수지층 표면은 그 적어도 일부가 노출되도록 표면 보호 필름으로 피복되어 있다. 도시예의 편광자는, 예를 들어, PVA 계 수지층에 작은 원형의 관통공이 형성된 표면 보호 필름을 첩합하고, 이것에 염기성 용액을 접촉시킴으로써 제작된다. 그 때, PVA 계 수지층의 다른 편측 (표면 보호 필름이 배치되어 있지 않은 측) 도 보호되고 있는 것이 바람직하다.

상기 표면 보호 필름의 두께는, 대표적으로는 20 ㎛ ∼ 250 ㎛ 이고, 바람직하게는 30 ㎛ ∼ 150 ㎛ 이다. 표면 보호 필름은, 경도 (예를 들어, 탄성률) 가 높은 필름이 바람직하다. 상기 관통공의 변형이 방지될 수 있기 때문이다. 표면 보호 필름의 형성 재료로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 등의 에스테르계 수지, 노르보르넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 이들의 공중합체 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 에스테르계 수지 (특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지) 이다. 또한, 보호 필름의 상세한 것에 대해서는 후단에서 설명한다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 적층체의 PVA 계 수지층측에 보호 필름을 첩합한 후에 수지 기재를 박리하고, 이 박리면에 표면 보호 필름 박리 가능하게 첩합하여 얻어진 편광 필름 적층체에, 염기성 용액을 접촉시킨다. 미리, PVA 계 수지층의 편측에 수지 기재와는 다른 보호 필름을 첩합함으로써, PVA 계 수지층의 두께가 상기와 같이 얇은 경우여도, 표면 보호 필름을 양호하게 첩합할 수 있다. 또, 얻어지는 편광 필름 적층체는 반송성이 매우 우수할 수 있다. 또한, 편광 필름 적층체가 장척상인 경우, 표면 보호 필름에는, 예를 들어, 그 길이 방향 및/또는 폭 방향으로 소정의 간격으로 관통공이 형성되어 있다.

상기 실시형태에서는, PVA 계 수지층의 편측에만 보호 필름이 첩합되어 있다. 이와 같은 구성에서는 컬이 발생하기 쉬워 (특히, PVA 계 수지층의 두께가 15 ㎛ 이상인 경우), 표면 보호 필름의 첩합 불량, 반송성의 저하 등의 문제가 일어나기 쉽지만, PVA 계 수지층이 상기와 같이 얇은 경우, 컬의 발생은 양호하게 억제될 수 있다.

B-5. 기타

상기 염기성 용액의 접촉 전에, PVA 계 수지층에는 상기 염색·연신 이외에도 임의의 적절한 처리가 실시될 수 있다. 예를 들어, 불용화 처리, 가교 처리, 세정 처리, 건조 처리를 들 수 있다.

(불용화 처리)

상기 불용화 처리는, 대표적으로는 붕산 수용액에 PVA 계 수지층을 침지시킴으로써 실시한다. 특히 수중 연신 방식을 채용하는 경우, 불용화 처리를 실시함으로써 PVA 계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 당해 붕산 수용액의 농도는, 물 100 중량부에 대해 바람직하게는 1 중량부 ∼ 4 중량부이다. 불용화욕 (붕산 수용액) 의 액온은, 바람직하게는 20 ℃ ∼ 40 ℃ 이다. 바람직하게는, 불용화 처리는 적층체 제작 후, 염색 처리나 수중 연신 처리 전에 실시한다.

(가교 처리)

상기 가교 처리는, 대표적으로는, 붕산 수용액에 PVA 계 수지층을 침지시킴으로써 실시한다. 가교 처리를 실시함으로써, PVA 계 수지층에 내수성을 부여할 수 있다. 당해 붕산 수용액의 농도는, 물 100 중량부에 대해 바람직하게는 1 중량부 ∼ 4 중량부이다. 또, 상기 염색 처리 후에 가교 처리를 실시하는 경우, 추가로 요오드화물을 배합하는 것이 바람직하다. 요오드화물을 배합함으로써, PVA 계 수지층에 흡착시킨 요오드의 용출을 억제할 수 있다. 요오드화물의 배합량은, 물 100 중량부에 대해 바람직하게는 1 중량부 ∼ 5 중량부이다. 요오드화물의 구체예는, 상기 서술한 바와 같다. 가교욕 (붕산 수용액) 의 액온은 바람직하게는 20 ℃ ∼ 50 ℃ 이다. 바람직하게는, 가교 처리는 수중 연신 처리 전에 실시한다. 바람직한 실시형태에 있어서는, 염색 처리, 가교 처리 및 수중 연신 처리를 이 순서로 실시한다.

(세정 처리)

상기 세정 처리는, 대표적으로는, 요오드화칼륨 수용액에 PVA 계 수지층을 침지시킴으로써 실시한다.

(건조 처리)

상기 건조 처리의 건조 온도는, 바람직하게는 30 ℃ ∼ 100 ℃ 이다.

일 실시형태에 있어서는, 상기 염기성 용액은, PVA 계 수지층과 접촉 후, 임의의 적절한 수단에 의해 PVA 계 수지층으로부터 제거된다. 이와 같은 실시형태에 의하면, 예를 들어, 편광자의 사용에 수반되는 비편광부의 투과율의 저하를 보다 확실하게 방지할 수 있다. 염기성 용액의 제거 방법의 구체예로는, 세정, 웨이스트 등에 의한 닦아냄 제거, 흡인 제거, 자연 건조, 가열 건조, 송풍 건조, 감압 건조 등을 들 수 있다. 바람직하게는 염기성 용액은 세정된다. 세정에 사용하는 용액은, 예를 들어, 물 (순수), 메탄올, 에탄올 등의 알코올, 산성 수용액, 및 이들의 혼합 용매 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 물이 사용된다. 세정 횟수는 특별히 한정되지 않고, 복수 회 실시해도 된다. 염기성 용액을 건조에 의해 제거하는 경우, 그 건조 온도는, 예를 들어 20 ℃ ∼ 100 ℃ 이다.

바람직하게는, PVA 계 수지층의 염기성 용액을 접촉시킨 부위에, 산성 용액을 접촉시킨다. 산성 용액과 접촉시킴으로써, 비편광부에 잔존하는 염기성 용액을 더욱 양호한 레벨까지 제거할 수 있다. 또, 비편광부의 치수 안정성 (내구성) 을 향상시킬 수 있다. 산성 용액과의 접촉은, 상기 염기성 용액의 제거 후에 실시해도 되고, 염기성 용액을 제거하지 않고 실시해도 된다.

산성 용액에 함유되는 산성 화합물로는, 임의의 적절한 산성 화합물을 사용할 수 있다. 산성 화합물로는, 예를 들어, 염산, 황산, 질산, 불화수소 등의 무기산, 포름산, 옥살산, 시트르산, 아세트산, 벤조산 등의 유기산 등을 들 수 있다. 산성 용액에 함유되는 산성 화합물은, 이들 중에서도, 바람직하게는 무기산이고, 더욱 바람직하게는 염산, 황산, 질산이다. 이들 산성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

산성 용액의 용매로는, 상기 염기성 용액의 용매로서 예시한 것을 사용할 수 있다. 산성 용액의 농도는, 예를 들어 0.01 N ∼ 5 N 이고, 바람직하게는 0.05 N ∼ 3 N 이고, 보다 바람직하게는 0.1 N ∼ 2.5 N 이다.

산성 용액의 액온은, 예를 들어 20 ℃ ∼ 50 ℃ 이다. 산성 용액의 접촉 시간은, 예를 들어 5 초 ∼ 5 분이다. 또한, 산성 용액의 접촉 방법은, 상기 염기성 용액의 접촉 방법과 동일한 방법이 채용될 수 있다. 또, 산성 용액은 PVA 계 수지층으로부터 제거될 수 있다. 산성 용액의 제거 방법은, 상기 염기성 용액의 제거 방법과 동일한 방법이 채용될 수 있다.

C. 편광판

본 발명의 편광판은, 상기 편광자를 갖는다. 편광판은, 대표적으로는 편광자와, 이 편광자의 적어도 편측에 배치된 보호 필름을 갖는다. 이 보호 필름으로는, 상기 수지 기재를 그대로 사용해도 되고, 상기 수지 기재와는 다른 필름을 사용해도 된다. 보호 필름의 형성 재료로는, 예를 들어, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, (메트)아크릴계 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 편광자를 적층시키지 않는 면에는, 표면 처리층으로서, 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리가 실시되어 있어도 된다. 표면 처리층은, 예를 들어, 편광자의 가습 내구성을 향상시킬 목적으로 투습도가 낮은 층인 것이 바람직하다. 하드 코트 처리는, 편광판 표면의 흠집 발생 방지 등을 목적으로 실시되는 것이다. 하드 코트층은, 예를 들어, 아크릴계, 실리콘 (silicone) 계 등의 적절한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 슬라이딩 특성 등이 우수한 경화 피막을 표면에 부가하는 방식 등으로 형성할 수 있다. 하드 코트층으로는, 연필 경도가 2H 이상인 것이 바람직하다. 반사 방지 처리는, 편광판 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 실시되는 것으로, 종래에 준한, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2005-248173호에 개시되는 광의 간섭 작용에 의한 반사광의 제거 효과를 이용하여 반사를 방지하는 박층 타입이나, 일본 공개특허공보 2011-2759호에 개시되는 표면에 미세 구조를 부여함으로써 저반사율을 발현시키는 구조 타입 등의 저반사층의 형성에 의해 달성할 수 있다. 안티글레어 처리는, 편광판 표면에서 외광이 반사되어 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어, 샌드 블라스트 방식이나 엠보스 가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적절한 방식에서 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 실시된다. 안티글레어층은, 편광판 투과광을 확산하여 시각 등을 확대하기 위한 확산층 (시각 확대 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.

보호 필름의 두께는, 바람직하게는 10 ㎛ ∼ 100 ㎛ 이다. 보호 필름은, 대표적으로는 접착층 (구체적으로는, 접착제층, 점착제층) 을 개재하여 편광자에 적층된다. 접착제층은, 대표적으로는 PVA 계 접착제나 활성화 에너지선 경화형 접착제로 형성된다. 점착제층은, 대표적으로는 아크릴계 점착제로 형성된다.

D. 화상 표시 장치

본 발명의 화상 표시 장치는 상기 편광판을 갖는다. 화상 표시 장치로는, 예를 들어, 액정 표시 장치, 유기 EL 디바이스를 들 수 있다. 구체적으로는, 액정 표시 장치는, 액정 셀과, 이 액정 셀의 편측 혹은 양측에 배치된 상기 편광판과 갖는 액정 패널을 구비한다. 유기 EL 디바이스는, 시인측에 상기 편광판이 배치된 유기 EL 패널을 구비한다. 대표적으로는, 상기 편광자는 그 비편광부가 탑재되는 화상 표시 장치의 카메라 홀부에 대응하도록 배치된다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 특성의 측정 방법은 이하와 같다.

1. 두께

디지털 마이크로미터 (안리츠사 제조, 제품명「KC-351C」) 를 사용하여 측정하였다.

2. 흡수율

JIS K 7209 에 준하여 측정하였다.

3. 유리 전이 온도 (Tg)

JIS K 7121 에 준하여 측정하였다.

[실시예 1]

(적층체의 제작)

수지 기재로서, 장척상이고, 흡수율 0.75 ％, Tg 75 ℃ 의 비정질의 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (IPA 공중합 PET) 필름 (두께 : 100 ㎛) 을 사용하였다.

수지 기재의 편면에 코로나 처리를 실시하고, 이 코로나 처리면에 폴리비닐알코올 (중합도 4200, 비누화도 99.2 몰％) 및 아세토아세틸 변성 PVA (중합도 1200, 아세토아세틸 변성도 4.6 ％, 비누화도 99.0 몰％ 이상, 닛폰 합성 화학 공업사 제조, 상품명「고세파이머 Z200」) 를 9 : 1 의 비로 함유하는 수용액을 25 ℃ 에서 도포 및 건조시켜, 두께 11 ㎛ 의 PVA 계 수지층을 형성하여 적층체를 제작하였다.

(편광판의 제작)

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

이어서, 액온 30 ℃ 의 염색욕에, 얻어지는 편광판이 소정의 투과율이 되도록 요오드 농도, 침지 시간을 조정하면서 침지시켰다. 본 실시예에서는, 물 100 중량부에 대해, 요오드를 0.2 중량부 배합하고, 요오드화칼륨을 1.5 중량부 배합하여 얻어진 요오드 수용액에 60 초간 침지시켰다 (염색 처리).

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

그 후, 적층체를, 액온 70 ℃ 의 붕산 수용액 (물 100 중량부에 대해, 붕산을 4 중량부 배합하고, 요오드화칼륨을 5 중량부 배합하여 얻어진 수용액) 에 침지시키면서, 주속이 상이한 롤 간에서 세로 방향 (길이 방향) 으로 5.0 배로 1 축 연신을 실시하였다 (수중 연신).

그 후, 적층체를 액온 30 ℃ 의 세정욕 (물 100 중량부에 대해, 요오드화칼륨을 4 중량부 배합하여 얻어진 수용액) 에 침지시켰다 (세정 처리).

세정 후, 적층체의 PVA 계 수지층 표면에 PVA 계 수지 수용액 (닛폰 합성 화학 공업사 제조, 상품명「고세파이머 (등록상표) Z-200」, 수지 농도 : 3 중량％) 을 도포하고, 트리아세틸셀룰로오스 필름 (코니카 미놀타사 제조, 상품명「KC4UY」, 두께 40 ㎛) 을 첩합하고, 이것을 60 ℃ 로 유지한 오븐에서 5 분간 가열하여 두께 5 ㎛ 의 편광자를 갖는 편광판을 제작하였다.

(비편광부의 형성)

얻어진 편광판으로부터 상기 수지 기재를 박리하고, 이 박리면 (편광자면) 에 직경 4 ㎜ 의 원형의 관통공이 형성된 표면 보호 필름을 첩합하고, 이것을 1 ㏖/ℓ (1 N) 의 수산화나트륨 수용액에 10 초 침지시키고 (알칼리 처리), 이어서, 0.1 N 의 염산에 30 초 침지시켰다 (산 처리). 그 후, 60 ℃ 에서 건조시키고, 표면 보호 필름을 박리하여 비편광부를 갖는 편광판을 얻었다. 또한, 표면 보호 필름으로서, 두께 5 ㎛ 의 점착제층이 형성된 PET 필름 (두께 38 ㎛, 미츠비시 수지사 제조, 상품명 : 다이아호일) 을 사용하였다.

[실시예 2]

얻어진 적층체를, 120 ℃ 의 오븐 내에서 주속이 상이한 롤 간에서 세로 방향 (길이 방향) 으로 2.0 배로 자유단 1 축 연신한 (공중 보조 연신) 후에 상기 불용화 처리를 실시한 것, 수중 연신을 총 연신 배율이 5.5 배가 되도록 실시한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 비편광부를 갖는 편광판을 얻었다.

[실시예 3]

수지 기재 상에 두께 12 ㎛ 의 편광자를 형성한 것, 및 알칼리 처리에 있어서 수산화나트륨 수용액으로의 침지 시간을 30 초로 한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 비편광부를 갖는 편광판을 얻었다.

[실시예 4]

(적층체의 제작)

두께 20 ㎛ 의 폴리비닐알코올 필름 (중합도 4300, 비누화도 99.3 몰％) 과 수지 기재를, 접착제로서 PVA 계 수지 수용액 (닛폰 합성 화학 공업사 제조, 상품명「고세파이머 (등록상표) Z-200」, 수지 농도 : 3 중량％) 을 사용하여 라미네이트하여, 적층체를 얻었다. 수지 기재로는, 두께 100 ㎛ 의 비정질 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (IPA 공중합 PET) 필름 (Tg 75 ℃, 흡수율 0.75 ％) 의 표면에 코로나 처리를 실시한 것을 사용하였다.

(편광판의 제작)

얻어진 적층체를, 120 ℃ 의 오븐 내에서 주속이 상이한 롤 간에서 세로 방향 (길이 방향) 으로 2.0 배로 자유단 1 축 연신하였다 (공중 연신).

이어서, 얻어진 적층체를 액온 30 ℃ 의 팽윤욕 (순수) 에 침지시켰다 (팽윤 처리).

이어서, 적층체를 액온 30 ℃ 의 염색욕에, 얻어지는 편광판이 소정의 투과율이 되도록 요오드 농도, 침지 시간을 조정하면서 침지시켰다. 본 실시예에서는, 물 100 중량부에 대해 요오드를 0.15 중량부 배합하고, 요오드화칼륨을 1.0 중량부 배합하여 얻어진 요오드 수용액에 60 초간 침지시켰다 (염색 처리).

그 후, 적층체를, 액온 70 ℃ 의 붕산 수용액 (물 100 중량부에 대해, 붕산을 4 중량부 배합하고, 요오드화칼륨을 5 중량부 배합하여 얻어진 수용액) 에 침지시키면서, 주속이 상이한 롤 간에서 길이 방향으로 연신 배율이 5.5 배가 되도록 1 축 연신을 실시하였다 (수중 연신).

계속해서, 적층체의 폴리비닐알코올 필름 표면에 PVA 계 수지 수용액 (닛폰 합성 화학 공업사 제조, 상품명「고세파이머 (등록상표) Z-200」, 수지 농도 : 3 중량％) 을 도포하고, 트리아세틸셀룰로오스 필름 (코니카 미놀타사 제조, 상품명「KC4UY」, 두께 40 ㎛) 을 첩합하고, 이것을 60 ℃ 로 유지한 오븐에서 5 분간 가열하여 두께 8 ㎛ 의 편광자를 갖는 편광판을 제작하였다.

그 후, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 비편광부를 형성하여, 비편광부를 갖는 편광판을 얻었다.

[실시예 5]

두께 30 ㎛ 의 PVA 필름 (쿠라레사 제조, PE3000) 을 사용한 것, 염색욕의 요오드 농도를 0.1 중량％ 로 한 것, 및 알칼리 처리에 있어서 수산화나트륨 수용액으로의 침지 시간을 30 초로 한 것 이외에는 실시예 4 와 마찬가지로 하여, 비편광부를 갖는 편광판을 얻었다.

[실시예 6]

(적층체의 제작)

상기 적층체를 사용한 것, 및 염색욕의 요오드 농도를 0.15 중량％, 요오드화칼륨 농도를 1.0 중량％ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 비편광부를 갖는 편광판을 얻었다.

[실시예 7]

(적층체의 제작)

수지 기재로서 Tg 약 120 ℃ 의 시클로올레핀계 수지 필름 (JSR 사 제조, ARTON) 을 사용하였다.

수지 기재의 편면에, 중합도 4300, 비누화도 99.2 ％ 의 폴리비닐알코올 수지의 수용액을 80 ℃ 에서 도포 및 건조시켜, 두께 12 ㎛ 의 PVA 계 수지층을 형성하여, 적층체를 제작하였다.

(편광판의 제작)

얻어진 적층체를, 140 ℃ 의 가열하에서, 자유단 1 축 연신에 의해 연신 배율 4.5 배까지 연신하였다. 연신 처리 후의 PVA 계 수지층의 두께는 5 ㎛ 였다 (공중 연신).

이어서, 액온 30 ℃ 의 염색욕 (물 100 중량부에 대해, 요오드를 0.5 중량부 배합하고, 요오드화칼륨을 3.5 중량부 배합하여 얻어진 요오드 수용액) 에 60 초간 침지시켰다 (염색 처리).

이어서, 액온 60 ℃ 의 가교욕 (물 100 중량부에 대해, 요오드화칼륨을 5 중량부 배합하고, 붕산을 5 중량부 배합하여 얻어진 붕산 수용액) 에 60 초간 침지시켰다 (가교 처리).

그 후, 적층체를 세정욕 (물 100 중량부에 대해, 요오드화칼륨을 3 중량부 배합하여 얻어진 수용액) 에 침지시켰다 (세정 처리).

각 실시예에 대해 이하의 평가를 실시하였다. 평가 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 편광자의 편광도는 단체 투과율 42.0 ％ 에 있어서의 값을 나타낸다.

1. 광학 특성

각 실시예에 있어서, 표면 보호 필름의 작은 구멍의 직경을 20 ㎜ 로 변경한 샘플을 별도 제작하고, 이것들을 측정에 제공하였다.

자외 가시 분광 광도계 (니혼 분광사 제조, 제품명「V7100」) 를 사용하여, 편광자의 단체 투과율 (Ts), 평행 투과율 (Tp) 및 직교 투과율 (Tc) 을 측정하고, 편광도 (P) 를 다음 식에 의해 구하였다. 또한, Ts, Tp 및 Tc 는, JIS Z 8701 의 2 도 시야 (C 광원) 에 의해 측정하고, 시감도 보정을 실시한 Y 값이다.

편광도 (P) (％) ＝ {(Tp － Tc)/(Tp ＋ Tc)}^1/2 × 100

2. 비편광부의 외관

비편광부 (상기 표면 보호 필름의 작은 구멍에 대응하는 부위) 의 외관 관찰을 광학 현미경 (OLYMPUS 사 제조, MX61, 배율 : 5 배) 에 의해 실시하였다.

각 실시예에 있어서, 양호하게 비편광부가 형성되었다. 또한, 실시예 7 에서는 다른 것에 비하여 편광도가 낮았다. 실시예 3 및 실시예 5 에서는 비편광부에 육안으로는 확인할 수 없을 정도의 주름이 확인되었다. 주름은 알칼리 처리 후 (산처리 전) 에 발생하고 있는 점에서, 염기성 용액의 접촉부가 부분적으로 흡수되고, 그 후의 처리에 의해 팽창함으로써 발생하고 있는 것으로 예측된다.

본 발명의 편광자는, 스마트폰 등의 휴대전화, 노트형 PC, 태블릿 PC 등의 카메라 부착 화상 표시 장치 (액정 표시 장치, 유기 EL 디바이스) 에 바람직하게 사용된다.

1 : 편광자
2 : 비편광부

Claims

수지 기재 상에 폴리비닐알코올계 수지층을 형성하여 적층체를 얻는 공정과,
상기 폴리비닐알코올계 수지층을 요오드로 염색하는 공정과,
상기 적층체를 연신하는 공정과,
상기 염색 및 연신 후에, 상기 폴리비닐알코올계 수지층에 염기성 용액을 접촉시켜 비편광부를 형성하는 공정으로서, 두께 8 ㎛ 이하의 폴리비닐알코올계 수지층에 상기 염기성 용액을 접촉시켜 비편광부를 형성하는 공정을 포함하는, 편광자의 제조 방법으로서,
상기 적층체의 폴리비닐알코올계 수지층측에 보호 필름을 첩합한 후에 상기 수지 기재를 박리하고, 그 박리면에 표면 보호 필름을 박리 가능하게 첩합하여 얻어진 편광 필름 적층체에, 상기 염기성 용액을 접촉시키고,
상기 편광 필름 적층체가 장척상이고, 상기 표면 보호 필름에는, 그 길이 방향, 폭 방향, 또는 길이 방향과 폭 방향으로 소정의 간격으로 관통공이 형성되어 있는, 편광자의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 비편광부에 있어서의 요오드 함유량이 1.0 중량％ 이하인, 편광자의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리비닐알코올계 수지층 표면이 그 적어도 일부가 노출되도록 표면 보호 필름으로 피복된 상태에서, 상기 염기성 용액을 접촉시키는, 편광자의 제조 방법.
삭제
삭제
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적층체가, 상기 수지 기재에 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 도포액을 도포함으로써 얻어지는, 편광자의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 염색 후에 상기 적층체를 연신하는, 편광자의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 연신이 수중 연신인, 편광자의 제조 방법.
삭제
삭제
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리비닐알코올계 수지층의 상기 염기성 용액을 접촉시킨 부위에, 산성 용액을 접촉시키는, 편광자의 제조 방법.