KR102230201B1 - 위상차 필름 적층체 및 그의 제조 방법, 편광판, 및 액정 표시 장치 - Google Patents

위상차 필름 적층체 및 그의 제조 방법, 편광판, 및 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

접착성이 우수하고, 두께를 얇게 하는 것이 가능한 위상차 필름 적층체를 제공한다.
지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 1 수지(B)로 형성된 기재층과, 상기 기재층의 표면에 형성된 코팅층을 구비하고, 상기 코팅층은, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 2 수지(A)를 유기 용매에 용해시킨 용액을, 상기 기재층의 표면에 도포하여 건조시켜 형성되고, 상기 제 1 수지(B)의 유리전이온도를 TgB(℃), 상기 제 2 수지(A)의 유리전이온도를 TgA(℃), 상기 기재층 및 상기 코팅층의 합계 두께를 T(㎛), 상기 코팅층의 두께를 Ta(㎛)로 했을 때, TgA+10℃ ≤ TgB 및 Ta < 0.03×T를 만족시키는 위상차 필름 적층체이다.

Description

위상차 필름 적층체 및 그의 제조 방법, 편광판, 및 액정 표시 장치{PHASE DIFFERENCE FILM LAYERED BODY AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME, POLARIZING PLATE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 위상차 필름 적층체 및 그의 제조 방법, 편광판, 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치에는, 액정 셀의 복굴절에 의한 위상차를 보상하기 위해서, 위상차 필름이 설치되는 경우가 있다. 이와 같은 위상차 필름으로서는 종래부터 다양한 구성의 것이 제안되어 있다. 최근에는, 이 위상차 필름으로서, 투명 수지를 연신에 의해 배향시켜 얻어지는 연신 필름이 널리 이용되고 있다. 또한, 이와 같은 연신 필름으로서는, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 수지로 형성된 필름이 주목받고 있다.
그러나, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 수지로 형성된 연신 필름은, 접착성이 뒤떨어지는 경향이 있다. 그 때문에, 예컨대 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 수지로 형성된 연신 필름을 편광자에 접합한 경우, 접착 강도가 낮아지는 경우가 많았다. 이와 같이 접착성이 뒤떨어지는 것은, 편광판의 보호 필름과 위상차 필름을 겸하는 용도에 있어서 상기 연신 필름을 이용하고자 하는 경우에, 특히 영향이 크다.
이에 대하여, 최근에는, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 수지로 형성된 필름에 있어서, 그의 접착성을 개선하는 기술의 개발이 진행되고 있고, 예컨대 특허문헌 1, 2에 기재된 바와 같은 기술이 제안되어 있다.
일본 특허공개 2007-245551호 공보 일본 특허공개 2012-155165호 공보
특허문헌 1에 기재된 필름은, 열가소성 수지로 이루어지는 A층과 지환식 폴리올레핀 수지로 이루어지는 B층을 구비하는 위상차 필름 적층체로서, A층의 표면에 있어서의 접착성이 양호해져 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, A층의 두께를 얇게 한 경우에 접착성이 낮아지는 경우가 있었다. 그 때문에, 위상차 필름 적층체의 두께를 얇게 하는 것이 곤란했다.
또한, 특허문헌 2에 기재된 필름은, 사이클로올레핀계 수지로 형성된 연신 필름 상에 사이클로올레핀계 수지로 이루어지는 프라이머층을 설치한 위상차 필름 적층체이며, 프라이머층에 의해 접착성이 개선되어 있다. 그러나, 상기 프라이머층만으로는, 접착성의 향상 효과가 불충분했다.
본 발명은 상기의 과제에 비추어 창안된 것으로, 접착성이 우수하고, 두께를 얇게 하는 것이 가능한 위상차 필름 적층체 및 그의 제조 방법, 및 그 위상차 필름 적층체를 구비한 편광판 및 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 1 수지(B)로 형성된 기재층과, 이 기재층의 표면에 형성된 코팅층을 구비하는 위상차 필름 적층체로서, 코팅층을, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 2 수지(A)를 유기 용매에 용해시킨 용액을 기재층의 표면에 도포하여 건조시켜 형성하고, 또 제 1 수지(B)의 유리전이온도 TgB(℃), 제 2 수지(A)의 유리전이온도 TgA(℃), 기재층 및 코팅층의 합계 두께 T(㎛) 및 코팅층의 두께 Ta(㎛)가 소정의 관계를 만족시키는 경우에, 접착성이 우수하고, 두께를 얇게 하는 것이 가능한 위상차 필름 적층체를 실현할 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은 이하와 같다.
〔1〕 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 1 수지(B)로 형성된 기재층과, 상기 기재층의 표면에 형성된 코팅층을 구비하고,
상기 코팅층은, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 2 수지(A)를 유기 용매에 용해시킨 용액을, 상기 기재층의 표면에 도포하여 건조시켜 형성되고,
상기 제 1 수지(B)의 유리전이온도를 TgB(℃), 상기 제 2 수지(A)의 유리전이온도를 TgA(℃), 상기 기재층 및 상기 코팅층의 합계 두께를 T(㎛), 상기 코팅층의 두께를 Ta(㎛)로 했을 때,
TgA+10℃ ≤ TgB 및
Ta < 0.03×T
를 만족시키는 위상차 필름 적층체.
〔2〕 상기 지환식 구조를 갖는 중합체가 사이클로올레핀계 중합체인, 〔1〕에 기재된 위상차 필름 적층체.
〔3〕 상기 유기 용매가 단일 용매인, 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 위상차 필름 적층체.
〔4〕 상기 기재층 및 상기 코팅층에 연신 처리가 실시된, 〔1〕∼〔3〕 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름 적층체.
〔5〕 〔1〕∼〔4〕 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름 적층체와 편광막을 구비하는 편광판.
〔6〕 상기 편광막이 폴리바이닐알코올을 포함하고,
상기 편광막, 상기 코팅층 및 상기 기재층을 이 순서로 구비하는, 〔5〕에 기재된 편광판.
〔7〕 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 1 수지(B)로 형성된 기재층과, 상기 기재층의 표면에 형성된 코팅층을 구비하는 위상차 필름 적층체의 제조 방법으로서,
상기 기재층의 표면에, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 2 수지(A)를 유기 용매에 용해시킨 용액을 도포하여, 상기 용액의 막을 형성하는 공정과,
상기 기재층의 표면에 형성된 상기 용액의 막을 건조시켜, 상기 코팅층을 얻는 공정을 포함하고,
상기 제 1 수지(B)의 유리전이온도를 TgB(℃), 상기 제 2 수지(A)의 유리전이온도를 TgA(℃), 상기 기재층 및 상기 코팅층의 합계 두께를 T(㎛), 상기 코팅층의 두께를 Ta(㎛)로 했을 때,
TgA+10℃ ≤ TgB 및
Ta < 0.03×T
를 만족시키는 위상차 필름 적층체의 제조 방법.
〔8〕 상기 코팅층을 얻은 후에, 상기 기재층 및 상기 코팅층에 연신 처리를 실시하는 공정을 갖는, 〔7〕에 기재된 위상차 필름 적층체의 제조 방법.
〔9〕 상기 용액의 상기 제 2 수지(A)의 농도 Ca가 0중량% < Ca ≤ 20중량%를 만족시키고,
건조 전의 상기 용액의 막의 두께 ta가 0㎛ < ta ≤ 110㎛인, 〔7〕 또는 〔8〕에 기재된 위상차 필름 적층체의 제조 방법.
〔10〕 〔1〕∼〔4〕 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름 적층체를 구비하는 액정 표시 장치.
본 발명의 위상차 필름 적층체는, 접착성이 우수하고, 두께를 얇게 하는 것이 가능하다.
본 발명의 위상차 필름 적층체의 제조 방법에 의하면, 접착성이 우수하고, 두께를 얇게 하는 것이 가능한 위상차 필름 적층체를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 실시형태 및 예시물 등을 나타내어 상세히 설명하지만, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태 및 예시물 등에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 특허청구의 범위 및 그의 균등 범위를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 「위상차판」 및 「편광판」이란, 강직한 부재뿐만 아니라, 예컨대 수지제의 필름과 같이 가소성을 갖는 부재도 포함한다.
필름 또는 층의 면내 리타데이션은, 달리 부인하지 않는 한, (nx-ny)×d로 표시되는 값이다. 또한, 필름 또는 층의 두께 방향의 리타데이션은, 달리 부인하지 않는 한, {(nx+ny)/2-nz}×d로 표시되는 값이다. 여기서, nx는 필름 또는 층의 두께 방향에 수직인 방향(면내 방향)이고 최대의 굴절률을 제공하는 방향의 굴절률을 나타낸다. ny는 필름 또는 층의 상기 면내 방향이고 nx의 방향에 수직인 방향의 굴절률을 나타낸다. nz는 필름 또는 층의 두께 방향의 굴절률을 나타낸다. d는 필름 또는 층의 막 두께를 나타낸다. 상기 리타데이션은, 시판 중인 위상차 측정 장치(예컨대, 오지계측기기사제 「KOBRA-21ADH」, 포토닉라티스사제 「WPA-micro」) 또는 세나몬(Senarmont)법을 이용하여 측정할 수 있다.
또한, 구성 요소의 방향이 「평행」,「수직」 또는 「직교」란, 특별히 부정하지 않는 한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내, 예컨대 ±5°의 범위 내에서의 오차를 포함하고 있어도 좋다.
또, 어떤 방향을 「따라서 」란, 어떤 방향에 「평행하게」라는 의미이다.
[1. 개요]
본 발명의 위상차 필름 적층체는, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 1 수지(B)로 형성된 기재층과, 상기 기재층의 표면에 형성된 코팅층을 구비한다. 또한, 코팅층은, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 2 수지(A)를 유기 용매에 용해시킨 용액(이하, 적절히 「코팅액」으로 부르는 경우가 있다)을, 기재층의 표면에 도포하여 건조시켜 형성된 층이다. 따라서, 본 발명의 위상차 필름 적층체는, 기재층의 표면에 코팅액을 도포하여 코팅액의 막을 형성하는 공정과, 기재층의 표면에 형성된 코팅액의 막을 건조시켜 코팅층을 얻는 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
[2. 기재층]
상기와 같이, 기재층은 제 1 수지(B)로 형성된 층이다. 또한, 제 1 수지(B)는 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 수지이다.
지환식 구조를 갖는 중합체란, 그 중합체의 구조 단위가 지환식 구조를 갖는 중합체이다. 이 지환식 구조를 갖는 중합체는, 주쇄에 지환식 구조를 갖고 있어도 좋고, 측쇄에 지환식 구조를 갖고 있어도 좋다. 이 지환식 구조를 갖는 중합체는, 1종류를 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 이용해도 좋다. 그 중에서도, 기계적 강도, 내열성 등의 관점에서, 주쇄에 지환식 구조를 갖는 중합체가 바람직하다.
지환식 구조로서는, 예컨대 포화 지환식 탄화수소(사이클로알케인) 구조, 불포화 지환식 탄화수소(사이클로알켄, 사이클로알킨) 구조 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 예컨대 기계 강도, 내열성 등의 관점에서, 사이클로알케인 구조 및 사이클로알켄 구조가 바람직하고, 그 중에서도 사이클로알케인 구조가 특히 바람직하다.
지환식 구조를 구성하는 탄소 원자수는, 1개의 지환식 구조당, 바람직하게는 4개 이상, 보다 바람직하게는 5개 이상이며, 바람직하게는 30개 이하, 보다 바람직하게는 20개 이하, 특히 바람직하게는 15개 이하의 범위일 때에, 당해 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 수지의 기계 강도, 내열성 및 성형성이 고도로 균형을 이루어 적합하다.
지환식 구조를 갖는 중합체에 있어서, 지환식 구조를 갖는 구조 단위의 비율은, 사용 목적에 따라서 적절히 선택해도 좋고, 바람직하게는 55중량% 이상, 더 바람직하게는 70중량% 이상, 특히 바람직하게는 90중량% 이상이다. 지환식 구조를 갖는 중합체에 있어서의 지환식 구조를 갖는 구조 단위의 비율이 이 범위에 있으면, 당해 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 수지의 투명성 및 내열성이 양호해진다.
지환식 구조를 갖는 중합체 중에서도, 사이클로올레핀계 중합체가 바람직하다. 사이클로올레핀계 중합체는, 사이클로올레핀계 단량체를 중합하여 얻어지는 구조를 갖는 중합체이다. 또한, 사이클로올레핀계 단량체는, 탄소 원자로 형성되는 환 구조를 갖고, 또한 해당 환 구조 중에 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물이다. 중합성의 탄소-탄소 이중 결합으로서는, 예컨대 개환 중합 등의 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 들 수 있다. 또한, 사이클로올레핀계 단량체의 환 구조로서는, 예컨대 단환, 다환, 축합 다환, 가교 환 및 이들을 조합한 다환 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 얻어지는 중합체의 유전 특성 및 내열성 등의 특성을 고도로 균형 잡는 관점에서, 다환의 사이클로올레핀계 단량체가 바람직하다.
상기의 사이클로올레핀계 중합체 중에서도 바람직한 것으로서는, 노보넨계 중합체, 단환의 환상 올레핀계 중합체, 환상 공액 다이엔계 중합체, 및 이들의 수소화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 노보넨계 중합체는, 성형성이 양호하기 때문에 특히 적합하다.
노보넨계 중합체의 예로서는, 노보넨 구조를 갖는 단량체의 개환 중합체, 또는 노보넨 구조를 갖는 단량체와 다른 단량체의 개환 공중합체, 또는 그들의 수소화물; 노보넨 구조를 갖는 단량체의 부가 중합체, 또는 노보넨 구조를 갖는 단량체와 다른 단량체의 부가 공중합체, 또는 그들의 수소화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 노보넨 구조를 갖는 단량체의 개환 (공)중합체 수소화물은, 성형성, 내열성, 저흡습성, 치수 안정성, 경량성 등의 관점에서 특히 적합하다. 여기서 「(공)중합체」란, 중합체 및 공중합체인 것을 말한다.
노보넨 구조를 갖는 단량체로서는, 예컨대 바이사이클로[2.2.1]헵트-2-엔(관용명: 노보넨), 트라이사이클로[4.3.0.12,5]데카-3,7-다이엔(관용명: 다이사이클로펜타다이엔), 7,8-벤조트라이사이클로[4.3.0.12,5]데카-3-엔(관용명: 메타노테트라하이드로플루오렌), 테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔(관용명: 테트라사이클로도데센), 및 이들 화합물의 유도체(예컨대, 환에 치환기를 갖는 것) 등을 들 수 있다. 여기서, 치환기로서는, 예컨대 알킬기, 알킬렌기, 극성기 등을 들 수 있다. 또한, 이들 치환기는, 동일 또는 상이하고, 복수개가 환에 결합되어 있어도 좋다. 또한, 노보넨 구조를 갖는 단량체는, 1종류를 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 이용해도 좋다.
극성기의 종류로서는, 예컨대 헤테로 원자, 또는 헤테로 원자를 갖는 원자단 등을 들 수 있다. 헤테로 원자로서는, 예컨대 산소 원자, 질소 원자, 황 원자, 규소 원자, 할로젠 원자 등을 들 수 있다. 극성기의 구체예로서는, 카복실기, 카보닐옥시카보닐기, 에폭시기, 하이드록실기, 옥시기, 에스터기, 실란올기, 실릴기, 아미노기, 나이트릴기, 설폰산기 등을 들 수 있다.
노보넨 구조를 갖는 단량체와 개환 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대 사이클로헥센, 사이클로헵텐, 사이클로옥텐 등의 모노 환상 올레핀류 및 그의 유도체; 사이클로헥사다이엔, 사이클로헵타다이엔 등의 환상 공액 다이엔 및 그의 유도체 등을 들 수 있다. 노보넨 구조를 갖는 단량체와 개환 공중합 가능한 다른 단량체는, 1종류를 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 이용해도 좋다.
노보넨 구조를 갖는 단량체의 개환 중합체, 및 노보넨 구조를 갖는 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체의 개환 공중합체는, 예컨대 단량체를 공지된 개환 중합 촉매의 존재 하에 중합 또는 공중합하는 것에 의해 제조할 수 있다.
노보넨 구조를 갖는 단량체와 부가 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 1-뷰텐 등의 탄소 원자수 2∼20의 α-올레핀 및 이들의 유도체; 사이클로뷰텐, 사이클로펜텐, 사이클로헥센 등의 사이클로올레핀 및 이들의 유도체; 1,4-헥사다이엔, 4-메틸-1,4-헥사다이엔, 5-메틸-1,4-헥사다이엔 등의 비공액 다이엔 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, α-올레핀이 바람직하고, 에틸렌이 보다 바람직하다. 또한, 노보넨 구조를 갖는 단량체와 부가 공중합 가능한 다른 단량체는, 1종류를 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 이용해도 좋다.
노보넨 구조를 갖는 단량체의 부가 중합체, 및 노보넨 구조를 갖는 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체의 부가 공중합체는, 예컨대 단량체를 공지된 부가 중합 촉매의 존재 하에 중합 또는 공중합하는 것에 의해 제조할 수 있다.
노보넨 구조를 갖는 단량체의 개환 중합체의 수소 첨가물, 노보넨 구조를 갖는 단량체와 이것과 개환 공중합 가능한 그 밖의 단량체의 개환 공중합체의 수소 첨가물, 노보넨 구조를 갖는 단량체의 부가 중합체의 수소 첨가물, 및 노보넨 구조를 갖는 단량체와 이것과 공중합 가능한 그 밖의 단량체의 부가 공중합체의 수소 첨가물은, 예컨대 이들 중합체의 용액에 있어서, 니켈, 팔라듐 등의 전이 금속을 포함하는 공지된 수소 첨가 촉매의 존재 하에서, 탄소-탄소 불포화 결합을 바람직하게는 90% 이상 수소 첨가하는 것에 의해 제조할 수 있다.
노보넨계 중합체 중에서도, 구조 단위로서, X: 바이사이클로[3.3.0]옥테인-2,4-다이일-에틸렌 구조와, Y: 트라이사이클로[4.3.0.12,5]데케인-7,9-다이일-에틸렌 구조를 갖고, 이들 구조 단위의 양이, 노보넨계 중합체의 구조 단위 전체에 대하여 90중량% 이상이며, 또한 X의 함유 비율과 Y의 함유 비율의 비가, X:Y의 중량비로 100:0∼40:60인 것이 바람직하다. 이와 같은 중합체를 이용하는 것에 의해, 당해 노보넨계 중합체를 포함하는 수지의 층을, 장기적으로 치수 변화가 없고, 광학 특성의 안정성이 우수한 것으로 할 수 있다.
단환의 환상 올레핀계 중합체로서는, 예컨대 사이클로헥센, 사이클로헵텐, 사이클로옥텐 등의 단환을 갖는 환상 올레핀계 모노머의 부가 중합체를 들 수 있다.
환상 공액 다이엔계 중합체로서는, 예컨대 1,3-뷰타다이엔, 아이소프렌, 클로로프렌 등의 공액 다이엔계 모노머의 부가 중합체를 환화 반응하여 얻어지는 중합체; 사이클로펜타다이엔, 사이클로헥사다이엔 등의 환상 공액 다이엔계 모노머의 1,2- 또는 1,4-부가 중합체; 및 이들의 수소화물 등을 들 수 있다.
지환식 구조를 갖는 중합체의 중량평균분자량(Mw)은, 위상차 필름 적층체의 사용 목적에 따라서 적절히 선정해도 좋고, 바람직하게는 10,000 이상, 보다 바람직하게는 15,000 이상, 특히 바람직하게는 20,000 이상이며, 바람직하게는 100,000 이하, 보다 바람직하게는 80,000 이하, 특히 바람직하게는 50,000 이하이다. 중량평균분자량이 이와 같은 범위에 있을 때에, 위상차 필름 적층체의 기계적 강도 및 성형 가공성이 고도로 균형을 이루어 적합하다. 여기서, 상기 중량평균분자량은, 용매로서 사이클로헥세인을 이용하여(단, 시료가 사이클로헥세인에 용해되지 않는 경우에는 톨루엔을 이용해도 좋다) 겔 투과 크로마토그래피로 측정한 폴리아이소프렌 또는 폴리스타이렌 환산의 중량평균분자량이다.
지환식 구조를 갖는 중합체의 분자량 분포(중량평균분자량(Mw)/수평균분자량(Mn))는, 바람직하게는 1.2 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상, 특히 바람직하게는 1.8 이상이며, 바람직하게는 3.5 이하, 보다 바람직하게는 3.0 이하, 특히 바람직하게는 2.7 이하이다. 분자량 분포를 상기 범위의 하한값 이상으로 하는 것에 의해, 중합체의 생산성을 높이고, 제조 비용을 억제할 수 있다. 또한, 상한값 이하로 하는 것에 의해, 저분자 성분의 양이 작아지기 때문에, 고온 폭로 시의 완화를 억제하여, 위상차 필름 적층체의 안정성을 높일 수 있다.
제 1 수지(B)는, 본 발명의 효과를 현저히 손상시키지 않는 한, 지환식 구조를 갖는 중합체 이외에도 임의의 성분을 포함할 수 있다. 임의의 성분의 예를 들면, 안료, 염료 등의 착색제; 가소제; 형광 증백제; 분산제; 열 안정제; 광 안정제; 자외선 흡수제; 대전 방지제; 산화 방지제; 미립자; 계면 활성제 등의 첨가제를 들 수 있다. 이들 성분은, 1종류를 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 이용해도 좋다. 단, 제 1 수지(B)에 포함되는 지환식 구조를 갖는 중합체의 양은, 통상 50중량%∼100중량% 또는 70중량%∼100중량%이다.
제 1 수지(B)의 유리전이온도는, 바람직하게는 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 110℃ 이상, 특히 바람직하게는 120℃ 이상이며, 바람직하게는 190℃ 이하, 보다 바람직하게는 180℃ 이하, 특히 바람직하게는 170℃ 이하이다. 제 1 수지(B)의 유리전이온도를 상기 범위의 하한값 이상으로 하는 것에 의해, 고온 환경 하에서의 위상차 필름 적층체의 내구성을 높일 수 있다. 또한, 상한값 이하로 하는 것에 의해, 연신 처리를 용이하게 행하도록 할 수 있다.
제 1 수지(B)는, 광 탄성 계수의 절대값이, 바람직하게는 10×10-12Pa-1 이하, 보다 바람직하게는 7×10-12Pa-1 이하, 특히 바람직하게는 4×10-12Pa-1 이하이다. 이에 의해, 위상차 필름 적층체의 면내 리타데이션의 편차를 작게 할 수 있다. 여기서, 광 탄성 계수 C는 복굴절을 Δn, 응력을 σ로 했을 때, C = Δn/σ로 표시되는 값이다.
제 1 수지(B)로 기재층을 제조하는 방법에 제한은 없다. 예컨대, 용융 성형법, 용액 유연(流延)법 등에 의해, 제 1 수지(B)를 필름상으로 성형하는 것에 의해 기재층을 제조해도 좋다. 용융 성형법으로서는, 예컨대 용융 압출에 의해 성형하는 압출 성형법, 및 프레스 성형법, 인플레이션 성형법, 사출 성형법, 블로우 성형법 및 연신 성형법 등을 들 수 있다. 이들 방법 중에서도, 기계 강도 및 표면 정밀도가 우수한 기재층을 얻는 관점에서, 압출 성형법, 인플레이션 성형법 및 프레스 성형법이 바람직하다. 그 중에서도 특히, 잔류 용매의 양을 감소시키는 것, 및 효율적이고 간단한 제조가 가능한 것 때문에, 압출 성형법이 특히 바람직하다.
기재층은 연신 처리가 실시되어 있어도 좋다. 그러나, 코팅액을 도포하기 이전의 시점에 있어서는, 기재층에는 연신 처리를 실시하지 않는 것이 바람직하다.
[3. 코팅액의 도포]
위상차 필름 적층체를 제조할 때에는, 준비한 기재층의 표면에 코팅액을 도포한다. 이 코팅액은, 유기 용매와, 그 유기 용매에 용해된 제 2 수지(A)를 포함한다. 이때, 코팅액은, 기재층의 표면에 직접적으로 도포한다. 즉, 기재층과 도포된 코팅액의 막 사이에는, 다른 층이 끼지 않도록 한다.
제 2 수지(A)로서는, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 수지를 이용한다. 단, 이 제 2 수지(A)는, 하기의 식 (1)로 표시되는 요건을 만족시킨다. 이 식 (1)에 있어서, TgB는 제 1 수지(B)의 유리전이온도를 나타내고, TgA는 제 2 수지(A)의 유리전이온도를 나타낸다.
TgA+10℃ ≤ TgB (1)
상기 식 (1)로 표시되는 요건에 대하여 더 상세히 설명하면, 제 1 수지(B)의 유리전이온도 TgB(℃)와 제 2 수지(A)의 유리전이온도 TgA의 차는, 통상 10℃ 이상이며, 바람직하게는 15℃ 이상이다. 즉, 통상은 TgA+10℃ ≤ TgB이며, 바람직하게는 TgA+15℃ ≤ TgB이다. 제 1 수지(B)의 유리전이온도 TgB(℃)와 제 2 수지(A)의 유리전이온도 TgA의 관계를 상기와 같이 하는 것에 의해, 위상차 필름 적층체의 접착성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 제 1 수지(B) 및 제 2 수지(A)가 양쪽 모두 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 수지이며, 또한 제 1 수지(B)의 유리전이온도 TgB보다도 제 2 수지(A)의 유리전이온도를 낮추는 수단에 제한은 없다. 예컨대, 중합체의 중합도의 조정, 중합체의 가교, 중합체에 포함되는 구조 단위의 조정, 수지에 포함되는 임의의 성분의 조정 등에 의해, 수지의 유리전이온도를 조정할 수 있다.
제 2 수지(A)의 유리전이온도 TgA는, 상기 식 (1)의 관계를 만족시키는 한 임의이지만, 바람직하게는 70℃ 이상, 보다 바람직하게는 80℃ 이상, 특히 바람직하게는 90℃ 이상이며, 바람직하게는 160℃ 이하, 보다 바람직하게는 150℃ 이하, 특히 바람직하게는 140℃ 이하이다. 제 2 수지(A)의 유리전이온도 TgA를 상기 범위의 하한값 이상으로 하는 것에 의해, 위상차 필름 적층체의 내열성을 양호하게 할 수 있다. 또한, 상한값 이하로 하는 것에 의해, 위상차 필름 적층체의 접착성을 효과적으로 높일 수 있다.
제 2 수지(A)는, 상기와 같은 유리전이온도 TgA를 만족시키는 범위에 있어서, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 임의의 수지를 이용할 수 있다. 따라서, 예컨대 유리전이온도 TgA 이외의 사항에 대해서는, 제 1 수지(B)로서 이용할 수 있다고 설명한 수지와 마찬가지의 수지를 이용할 수 있다.
코팅액에 있어서의 제 2 수지(A)의 농도 Ca는, 바람직하게는 20중량% 이하, 보다 바람직하게는 19중량% 이하, 특히 바람직하게는 18중량% 이하이다. 코팅액에 있어서의 제 2 수지(A)의 농도 Ca를 낮추는 것에 의해, 코팅액의 점도를 낮출 수 있기 때문에, 코팅액의 도포 폭을 넓힐 수 있다. 또한, 코팅액에 있어서의 제 2 수지(A)의 농도 Ca는, 통상 0중량%보다 크고, 코팅액을 도포한 기재층의 표면 전체에 안정적으로 코팅층을 형성하는 관점에서는, 바람직하게는 0.3중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.5중량% 이상이다.
유기 용매로서는, 제 2 수지(A)를 용해시킬 수 있는 용매(양용매)를 이용한다. 여기서 제 2 수지(A)를 용해시킬 수 있다는 것은, 25℃에서, 제 2 수지(A) 0.5g을 100g의 유기 용매에 용해시킨 경우에, 불용분이 0.5중량% 미만인 것을 말한다. 구체적인 유기 용매의 종류는, 제 2 수지(A)의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있다. 유기 용매의 예를 들면, 사이클로펜탄온, 사이클로헥산온, 에틸사이클로헥세인 등의 케톤류; 아세트산뷰틸, 아세트산아밀 등의 아세트산에스터류; 클로로폼, 다이클로로메테인, 다이클로로에테인 등의 할로젠화 탄화수소류; 1,4-다이옥세인, 사이클로펜틸메틸에터, 테트라하이드로퓨란, 테트라하이드로피란 등의 에터류 등을 들 수 있다. 또한, 단독으로는 제 2 수지(A)를 용해시키기 어려운 용매(빈용매)이더라도, 예컨대 양용매와 혼합하여 혼합 용매로 한 경우에 당해 혼합 용매가 제 2 수지(A)를 용해시킬 수 있는 것이면 사용 가능하다. 이와 같은 빈용매로서는, 예컨대 메틸에틸케톤, 에탄올, 메탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 아세톤, 아세트산아이소프로필 등을 들 수 있다.
유기 용매는 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 이용해도 좋다. 그러나, 유기 용매는 1종류의 단일 용매를 이용하는 것이 바람직하다. 유기 용매로서 단일 용매를 이용하는 것에 의해, 용매의 휘발 속도의 차에 의해 생기는 표면의 거칠음을 억제할 수 있다.
코팅액은, 본 발명의 효과를 현저히 손상시키지 않는 한, 제 2 수지(A) 및 유기 용매 이외의 임의의 성분을 포함하고 있어도 좋다. 임의의 성분으로서는, 예컨대 실리카 입자 등의 무기 입자, 유기 입자, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제를 들 수 있다. 임의의 성분은, 1종류를 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 이용해도 좋다. 단, 임의의 성분의 양은, 제 2 수지(A) 100중량부에 대하여, 바람직하게는 20중량부 이하, 보다 바람직하게는 10중량부 이하, 특히 바람직하게는 5중량부 이하이다.
코팅액의 도포 방법으로서는, 예컨대 리버스 그라비어 코팅법, 다이렉트 그라비어 코팅법, 다이 코팅법, 바 코팅법 등의 방법을 들 수 있다.
코팅액을 도포하는 것에 의해, 기재층의 표면에 코팅액의 막이 형성된다. 이 코팅액의 막의 건조 전 시점에 있어서의 당해 코팅액의 막의 두께 ta는, 0㎛ < ta ≤ 110㎛인 것이 바람직하다. 상세하게는, 상기 코팅액의 막의 두께 ta는, 바람직하게는 110㎛ 이하, 보다 바람직하게는 50㎛ 이하, 특히 바람직하게는 30㎛ 이하이다. 코팅액의 막의 두께 ta를 상기와 같이 얇게 하는 것에 의해 코팅층의 두께를 얇게 할 수 있기 때문에, 위상차 필름 적층체의 두께를 얇게 하는 것이 가능하다. 또한, 코팅액에 의한 기재층의 과도한 용해를 방지하여, 위상차 필름 적층체의 강도를 높일 수 있다. 또한, 코팅액의 막의 두께 ta는, 통상 0㎛보다 크고, 코팅액을 도포한 기재층의 표면 전체에 안정적으로 코팅층을 형성하는 관점에서는, 바람직하게는 1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 2㎛ 이상이다.
[4. 건조]
기재층의 표면에 코팅액의 막을 형성한 후에, 그 형성된 코팅액의 막을 건조시키는 것에 의해 코팅층이 얻어진다. 이에 의해, 기재층과, 당해 기재층의 표면에 형성된 코팅층을 구비하는 위상차 필름 적층체가 얻어진다.
건조 방법에 제한은 없고, 예컨대 자연 건조, 가열 건조, 감압 건조, 감압 가열 건조 등을 행할 수 있다.
건조 시의 온도는, 바람직하게는 25℃ 이상, 보다 바람직하게는 30℃ 이상, 특히 바람직하게는 35℃ 이상이며, 바람직하게는 100℃ 이하, 보다 바람직하게는 95℃ 이하, 특히 바람직하게는 90℃ 이하이다.
또한, 건조 시간은, 바람직하게는 10초 이상, 보다 바람직하게는 20초 이상, 특히 바람직하게는 30초 이상이며, 바람직하게는 60분 이하, 보다 바람직하게는 50분 이하, 특히 바람직하게는 40분 이하이다.
[5. 연신]
코팅층을 얻은 후에, 필요에 따라, 기재층 및 코팅층에 연신 처리를 실시하는 공정을 행해도 좋다. 이에 의해, 위상차 필름 적층체에 원하는 리타데이션을 발현시킬 수 있다. 구체적으로는, 위상차 필름 적층체를 연신하는 것에 의해 기재층 및 코팅층을 연신한다.
연신 처리의 방법으로서는, 예컨대 롤 사이의 원주 속도의 차를 이용하여 장척 방향으로 1축 연신하는 방법(세로 1축 연신); 텐터를 이용하여 폭 방향으로 1축 연신하는 방법(가로 1축 연신); 세로 1축 연신과 가로 1축 연신을 순서대로 행하는 방법(축차 2축 연신); 연신 전 필름의 장척 방향에 대하여 비스듬한 방향으로 연신하는 방법(경사 연신) 등을 들 수 있다. 여기서 「비스듬한 방향」이란, 평행하지도 않고, 수직하지도 않은 방향을 의미한다.
연신 시의 필름 온도는, 기재층을 형성하는 제 1 수지(B)의 유리전이온도 TgB를 기준으로 하여, 바람직하게는 TgB 이상, 보다 바람직하게는 TgB+5℃ 이상, 특히 바람직하게는 TgB+10℃ 이상이며, 바람직하게는 TgB+35℃ 이하, 보다 바람직하게는 TgB+30℃ 이하, 특히 바람직하게는 TgB+25℃ 이하이다. 연신 시의 필름 온도를 상기 범위의 하한값 이상으로 하는 것에 의해, 코팅층에 있어서 큰 리타데이션이 발현되는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 기재층에서 발현되는 리타데이션의 크기를 제어하는 것에 의해, 위상차 필름 적층체 자체의 리타데이션을 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 상한값 이하로 하는 것에 의해, 기재층에 원하는 리타데이션을 안정적으로 발현시킬 수 있다.
연신 배율은, 위상차 필름 적층체에 발현시키고 싶은 리타데이션에 따라 적절히 설정할 수 있다. 예컨대, 세로 연신을 행하는 경우, 연신 배율은 바람직하게는 1.1배 이상이며, 바람직하게는 5.0배 이하이다. 또한, 가로 연신을 행하는 경우, 연신 배율은 바람직하게는 1.3배 이상, 보다 바람직하게는 1.5배 이상이며, 바람직하게는 5.0배 이하, 보다 바람직하게는 4.0배 이하이다. 연신 배율을 상기 범위의 하한값 이상으로 하는 것에 의해, 두께 불균일을 방지할 수 있다. 또한, 상한값 이하로 하는 것에 의해, 연신 처리용 설비에 걸리는 부하를 억제할 수 있다.
또, 연신 처리의 횟수는, 1회여도 좋고, 2회 이상이어도 좋다.
[6. 임의의 공정]
본 발명의 위상차 필름 적층체의 제조 방법에 있어서는, 전술한 공정 이외의 공정을 추가로 행해도 좋다.
예컨대, 연신 처리 전에 위상차 필름 적층체에 대하여 예열 처리를 실시해도 좋다. 위상차 필름 적층체를 가열하는 수단으로서는, 예컨대 오븐형 가열 장치, 라디에이션 가열 장치, 또는 액체 중에 침지하는 것 등을 들 수 있다. 그 중에서도 오븐형 가열 장치가 바람직하다. 예열 공정에 있어서의 가열 온도는, 바람직하게는 「연신 온도-40℃」 이상, 보다 바람직하게는 「연신 온도-30℃」 이상이며, 바람직하게는 「연신 온도+20℃」 이하, 보다 바람직하게는 「연신 온도+15℃」 이하이다. 여기서, 연신 온도란, 가열 장치의 설정 온도를 의미한다.
또한, 예컨대 연신 처리 후의 위상차 필름 적층체에 대하여 고정화 처리를 실시해도 좋다. 고정화 처리에 있어서의 온도는, 바람직하게는 실온 이상, 보다 바람직하게는 「연신 온도-40℃」 이상이며, 바람직하게는 「연신 온도+30℃」 이하, 보다 바람직하게는 「연신 온도+20℃」이하이다.
또, 예컨대 위상차 필름 적층체의 보호 및 취급성의 향상을 위해, 매트층, 하드 코팅층, 반사 방지층, 방오층 등의 임의의 필름을 위상차 필름 적층체에 접합해도 좋다.
[7. 위상차 필름 적층체]
본 발명의 위상차 필름 적층체는, 예컨대 편광막 등의 다른 필름에 대한 접착성이 높다. 구체적으로는, 코팅층의 표면에서의 접착성이 높아져 있다. 이와 같은 높은 접착성이 얻어진 이유는 반드시 확실한 것은 아니지만, 본 발명자의 검토에 의하면, 이하와 같이 추찰된다.
코팅층을 형성하기 위한 코팅액은, 지환식 구조를 갖는 중합체를 용해시킬 수 있는 유기 용매를 포함한다. 그 때문에, 코팅층을 형성하기 위해서 기재층의 표면에 코팅액을 도포한 경우, 기재층의 표면이 부분적으로 용해된다. 그 때문에, 코팅층의 두께가 얇은 경우, 코팅층은 제 1 수지(B)와 제 2 수지(A)의 혼합물에 의해 형성된다고 생각된다. 이때, 제 2 수지(A)는 제 1 수지(B)보다도 유리전이온도가 낮기 때문에, 코팅층은 기재층을 형성하는 제 1 수지(B)보다도 유리전이온도가 낮은 수지의 층으로서 형성된다. 그 때문에, 코팅층에 있어서의 분자의 배향은 기재층에 있어서의 배향보다도 작아지기 때문에, 접착성이 향상되어 있는 것으로 추찰된다.
또한, 본 발명의 위상차 필름 적층체는, 코팅층의 두께 Ta가 기재층의 두께에 비하여 얇다. 구체적으로는, 기재층 및 코팅층의 합계 두께를 T(㎛), 코팅층의 두께를 Ta(㎛)로 했을 때, Ta는 바람직하게는 0.03×T보다 작고, 보다 바람직하게는 0.025×T 이하이다. 또한, 코팅층의 두께 Ta의 하한은, 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 0.001×T 이상이다. 일반적으로, 어떤 기재의 표면에 접착성의 향상을 위해 용이 접착층을 설치한 경우, 용이 접착층의 두께가 얇아지면 용이 접착층에 의한 접착성의 향상 효과는 작아진다. 이와 같은 인식을 전제로 생각하면, 본 발명의 위상차 필름 적층체와 같이 코팅층의 두께를 얇게 해도 접착성을 높일 수 있다는 것은, 놀라운 일이다.
상기와 같이 코팅층의 두께를 얇게 해도 우수한 접착성이 얻어지는 이유는 확실한 것은 아니지만, 본 발명자의 검토에 의하면, 이하와 같이 추찰된다. 상기와 같이, 코팅층을 형성하기 위해서 기재층의 표면에 코팅액을 도포한 경우, 기재층의 표면이 부분적으로 용해된다. 그 때문에, 기재층과 코팅층 사이의 부분(경계 부분)에서는, 제 1 수지(B)와 제 2 수지(A)가 혼재되어 있다. 이 때문에, 통상 기재층과 코팅층 사이에는, 조성의 연속성이 있다고 생각된다. 그 때문에, 위상차 필름 적층체에 외력이 가해진 경우, 기재층과 코팅층의 경계면에 힘이 집중되어 박리가 생기거나, 코팅층에만 힘이 집중되어 코팅층이 파손되거나 하는 일이 생기기 어렵다. 따라서, 코팅층의 두께가 얇아도, 코팅층의 박리 및 파손이 생기기 어렵기 때문에, 코팅층에 의한 접착력의 향상 효과를 안정적으로 발휘할 수 있는 것으로 추찰된다.
또한, 상기와 같이 코팅층의 두께 Ta를 얇게 하는 것에 의해, 과잉의 코팅액에 의한 기재층의 과도한 용해를 방지할 수 있기 때문에, 위상차 필름 적층체의 강도를 높이거나, 위상차 필름 적층체의 리타데이션의 제어를 용이하게 행하거나 할 수 있다. 또, 코팅층의 두께 Ta를 얇게 하면, 통상 코팅층에 발현되는 리타데이션을 무시할 수 있는 정도로 작게 할 수 있기 때문에, 기재층에 발현되는 리타데이션을 그대로 위상차 필름 적층체의 리타데이션으로 할 수 있다. 따라서, 이에 의해서도, 위상차 필름 적층체의 리타데이션의 제어를 용이하게 행할 수 있다.
또, 본 발명의 위상차 필름 적층체가 연신 처리가 실시된 필름인 경우, 통상 연신 상태를 양호하게 할 수 있다. 그 때문에, 연신 처리에 의한 주름 및 크랙의 발생을 방지할 수 있고, 바람직하게는 원하는 크기의 리타데이션을 면내에서 균일하게 발현시킬 수 있다. 이와 같이 연신 상태를 양호하게 할 수 있는 점은, 예컨대 특허문헌 2에 비하면 유리하다. 특허문헌 2의 프라이머층은, 사이클로올레핀계 수지의 용액을 연신 필름에 도포하여 형성되는 것이기 때문에, 용액에 의해 연신 필름이 용해된다. 그 때문에, 도포 후에 연신 상태를 양호하게 유지하는 것이 어렵고, 또한 도포에 의해 연신 필름의 위상차가 변화되기 쉽다. 따라서, 특허문헌 2의 기술로는, 균일한 위상차를 갖는 위상차 필름을 안정적으로 제조하는 것이 어렵다고 생각된다. 이에 비하여, 본 발명의 위상차 필름 적층체로는 이들 과제를 해결하는 것이 가능하다.
이와 같은 양호한 연신 상태가 얻어지는 이유는 확실한 것은 아니지만, 본 발명자의 검토에 의하면, 이하와 같이 추찰된다. 본 발명의 위상차 필름 적층체에서는, 코팅층의 두께가 얇기 때문에, 코팅층에 의한 위상차 필름 적층체에의 역학적인 영향은 작다. 또한, 코팅층을 형성하는 재료와 기재층을 형성하는 재료의 양쪽에서 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 수지를 이용하고 있기 때문에, 기재층과 코팅층에서 역학적인 성상의 차이는 작다. 그 때문에, 위상차 필름 적층체는, 코팅층을 갖고 있으면서도, 코팅층을 갖지 않는 기재층 단독의 필름과 동등한 정도로는 연신 처리에 적합하기 때문에, 주름 및 크랙을 일으키지 않는 것으로 추찰된다. 또, 기재층의 표면에 코팅층을 형성한 후에 연신 처리를 실시하고 있기 때문에, 코팅액이 기재층의 일부를 용해시키는 것에 의한 리타데이션 변화의 영향을 배제할 수 있다. 즉, 코팅액이 기재층을 용해시키는 것에 의한 리타데이션 변화의 가능성이 없는 상태에서 연신 처리를 행하기 때문에, 원하는 리타데이션을 용이하게 발현시킬 수 있다. 이 때문에, 원하는 크기의 리타데이션을 면내에서 균일하게 발현시킬 수 있는 것으로 추찰된다.
또한, 전술한 바와 같이, 코팅층을 형성하기 위한 코팅액에 있어서의 제 2 수지(A)의 농도 Ca는 낮출 수 있다. 이와 같이 농도가 낮은 코팅액을 이용한 경우라도 접착성을 향상시키는 것이 가능한 이유는, 전술한 바와 같이, 기재층에 포함되어 있던 제 1 수지(B)와, 코팅액에 포함되어 있던 제 2 수지(A)의 혼합물에 의해 형성되기 때문인 것으로 추찰된다.
위상차 필름 적층체는, 광학 부재로서의 기능을 안정적으로 발휘시키는 관점에서, 전광선 투과율이 85% 이상인 것이 바람직하고, 90% 이상인 것이 보다 바람직하다. 광선 투과율은, JIS K 0115에 준거하여, 분광 광도계(닛폰분광사제, 자외 가시 근적외 분광 광도계 「V-570」)를 이용하여 측정할 수 있다.
위상차 필름 적층체의 헤이즈는, 바람직하게는 1% 이하, 보다 바람직하게는 0.8% 이하, 특히 바람직하게는 0.5% 이하이다. 헤이즈를 낮은 값으로 하는 것에 의해, 위상차 필름 적층체를 편입한 표시 장치의 표시 화상의 선명성을 높일 수 있다. 여기서, 헤이즈는, JIS K 7361-1997에 준거하여, 닛폰전색공업사제 「탁도계 NDH-300A」를 이용하여 5개소 측정하고, 그로부터 구한 평균값이다.
위상차 필름 적층체의 면내 리타데이션 Re 및 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 위상차 필름 적층체의 용도에 따라 임의로 설정할 수 있다. 구체적인 면내 리타데이션 Re의 범위는, 바람직하게는 50nm 이상, 바람직하게는 200nm 이하이다. 또한, 구체적인 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 바람직하게는 50nm 이상이며, 바람직하게는 300nm 이하이다.
또, 위상차 필름 적층체의 면내 리타데이션 Re의 편차가, 바람직하게는 10nm 이내, 보다 바람직하게는 5nm 이내, 특히 바람직하게는 2nm 이내이다. 면내 리타데이션 Re의 편차를 상기 범위로 하는 것에 의해, 액정 표시 장치용 위상차 필름으로서 이용한 경우에 표시 품질을 양호한 것으로 하는 것이 가능해진다. 여기서, 면내 리타데이션 Re의 편차는, 광 입사각 0°(즉, 광선의 방향과 위상차 필름 적층체의 주면이 수직으로 되는 상태)일 때의 면내 리타데이션 Re를, 위상차 필름 적층체의 폭 방향에 있어서 측정했을 때의 최대값과 최소값의 차이다.
위상차 필름 적층체의 기재층 및 코팅층의 합계 두께 T는, 기계적 강도 등의 물성의 관점에서, 바람직하게는 30nm 이상, 보다 바람직하게는 40nm 이상이다. 또한, 위상차 필름 적층체 전체의 두께를 얇게 하는 관점에서, 기재층 및 코팅층의 합계 두께 T는, 바람직하게는 90㎛ 이하, 보다 바람직하게는 80㎛ 이하이다.
위상차 필름 적층체의 두께 불균일은, 권취의 가부에 영향을 주기 때문에, 바람직하게는 3㎛ 이하, 보다 바람직하게는 2㎛ 이하이다. 여기서 두께 불균일이란, 두께의 최대값과 최소값의 차인 것을 말한다.
위상차 필름 적층체는, 장척상인 것이 바람직하다. 장척상이란, 필름의 폭 방향에 대하여 적어도 5배 정도 이상의 길이를 갖는 것을 말하며, 바람직하게는 10배 또는 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤상으로 권회(卷回)되어 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 것을 말한다.
위상차 필름 적층체의 폭은, 바람직하게는 700mm 이상, 보다 바람직하게는 1000mm 이상, 특히 바람직하게는 1200mm 이상이며, 바람직하게는 2500mm 이하, 보다 바람직하게는 2200mm 이하, 특히 바람직하게는 2000mm 이하이다.
위상차 필름 적층체는, 기재층 및 코팅층을 적어도 1층씩 구비하고 있으면, 추가로 별도의 임의의 층을 구비하고 있어도 좋다. 또한, 기재층 및 코팅층은, 2층 이상 설치되어 있어도 좋다. 예컨대, 위상차 필름 적층체가, 코팅층, 기재층 및 코팅층을 이 순서로 구비하도록 해도 좋다. 단, 적어도 1조의 코팅층과 기재층 사이에는, 다른 층이 개재되지 않도록 한다. 또한, 접착성의 향상 효과를 현저히 발휘하는 관점에서, 적어도 1층의 코팅층은, 외부에 노출되어 있는 것이 바람직하다.
위상차 필름 적층체에 있어서, 기재층에 있어서의 잔류 휘발성 성분의 함유량은 작지만, 코팅층에 있어서는 잔류 휘발성 성분의 함유량이 기재층보다도 많아지는 경향이 있다. 이는, 코팅층이 코팅액의 도포에 의해 형성된 것에 의하는 것이고, 코팅액에 포함되어 있던 유기 용매가 휘발성 성분으로서 코팅층에 잔류한 것에 의한 것으로 추찰된다. 코팅층에 있어서의 잔류 휘발성 성분의 양은, 중량 기준으로, 통상 100ppm 이상, 또는 통상 200ppm 이상이다. 단, 위상차 필름 적층체의 경시적인 광학 특성의 변화를 방지하는 관점에서는, 코팅층에 있어서의 잔류 휘발성 성분의 양은, 바람직하게는 1500ppm 이하, 보다 바람직하게는 1000ppm 이하이다.
여기서, 휘발성 성분은, 층 중에 미량 포함되는 분자량 200 이하의 물질이며, 예컨대 잔류 단량체 및 용매 등을 들 수 있다. 휘발성 성분의 함유량은, 층 중에 포함되는 분자량 200 이하의 물질의 합계로서, 측정 대상이 되는 층을 가스 크로마토그래피에 의해 분석하는 것에 의해 정량할 수 있다.
위상차 필름 적층체의 포화 흡수(吸水)율은, 바람직하게는 0.03중량% 이하, 더 바람직하게는 0.02중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.01중량% 이하이다. 포화 흡수율이 상기 범위이면, 리타데이션의 경시 변화를 작게 할 수 있다. 또한, 위상차 필름 적층체를 구비한 편광판 또는 액정 표시 장치의 열화를 억제할 수 있고, 장기적으로 표시 품질을 안정되고 양호하게 유지할 수 있다.
상기 포화 흡수율은, 필름의 시험편을 일정 온도의 물 중에 일정 시간 침지한 경우에, 증가된 질량의 침지 전 시험편 질량에 대한 백분율로 표시되는 값이다. 통상은, 23℃의 물 중에 24시간 침지하여 측정된다.
위상차 필름 적층체에 있어서, 코팅층은, 그의 면 배향 계수 P가 1.0×10-3 이하인 것이 바람직하고, 0.5×10-3 이하인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 면 배향 계수란, 층 내의 분자쇄의 배향 상태를 나타내는 지표이며, 코팅층의 굴절률 nx, ny 및 nz로부터, 이하의 식에 따라서 산출되는 수치이다.
P = (nx+ny)/2-nz
면 배향 계수 P를 상기 범위로 함으로써, 코팅층에 있어서의 분자의 배향이 과도하게 커지지 않도록 하여, 접착성을 높이는 것이 가능하다.
[8. 편광판]
본 발명의 편광판은, 전술한 위상차 필름 적층체와 편광막을 구비한다. 편광막은, 직각으로 교차하는 2개의 직선 편광 중 한쪽을 투과하고, 다른 쪽을 흡수 또는 반사하는 것을 이용할 수 있다. 편광막의 구체예를 들면, 폴리바이닐알코올, 부분 폼알화 폴리바이닐알코올 등의 바이닐알코올계 중합체의 필름에, 요오드, 2색성 염료 등의 2색성 물질에 의한 염색 처리, 연신 처리, 가교 처리 등의 적절한 처리를 적절한 순서 및 방식으로 실시한 것을 들 수 있다. 특히, 이와 같이 폴리바이닐알코올을 포함하는 편광막은, 위상차 필름 적층체와의 접착성이 우수하기 때문에 바람직하다. 또한, 편광막의 두께는 통상 5㎛∼80㎛이다.
위상차 필름 적층체는, 편광막의 편면에 접합해도 좋고, 양면에 접합해도 좋다. 또한, 편광판에 있어서의 위상차 필름 적층체의 수는 1매여도 좋고, 2매 이상이어도 좋다. 또, 편광막과 위상차 필름 적층체의 접합에 있어서는, 필요에 따라 접착제를 이용해도 좋다. 또한, 편광막과 위상차 필름 적층체 사이에는, 필요에 따라, 임의의 부재를 개재시켜도 좋다. 단, 편광막과 위상차 필름 적층체의 접착성을 높이기 위해서는, 위상차 필름 적층체의 코팅층측의 면과 편광막을 접합하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 편광판은, 편광막, 코팅층 및 기재층을 이 순서로 구비하는 것이 바람직하다.
또, 편광막의 편측 또는 양측에는, 편광막의 보호를 목적으로 하여, 적절한 접착층을 개재시켜 보호 필름이 접착되어 있어도 좋다. 보호 필름으로서는, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성 등이 우수한 수지 필름이 바람직하다. 이 수지 필름을 형성하는 수지로서는, 예컨대 트라이아세틸셀룰로스 등의 아세테이트 중합체, 지환 구조를 갖는 중합체, 폴리올레핀 중합체, 폴리카보네이트 중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스터 중합체, 폴리염화바이닐 중합체, 폴리스타이렌 중합체, 폴리아크릴로나이트릴 중합체, 폴리설폰 중합체, 폴리에터설폰 중합체, 폴리아마이드 중합체, 폴리이미드 중합체, 아크릴 중합체 등을 포함하는 수지를 들 수 있다.
또, 본 발명의 위상차 필름 적층체를, 편광막의 보호 필름으로서 이용해도 좋다. 이에 의해, 보호 필름 한 층을 생략하여, 액정 표시 장치를 박형화할 수 있다. 또한, 편광막의 내구성을 높일 수 있다.
[9. 액정 표시 장치]
본 발명의 액정 표시 장치는, 전술한 위상차 필름 적층체를 구비한다. 위상차 필름 적층체는 복굴절의 고도한 보상이 가능하기 때문에, 이 위상차 필름 적층체를 액정 표시 장치에 설치하는 것에 의해, 액정 표시 장치의 다양한 특성을 향상시킬 수 있다.
액정 표시 장치는, 통상, 광원측 편광판, 액정 셀 및 시인측 편광판이 이 순서로 배치된 액정 패널과, 액정 패널에 광을 조사하는 광원을 구비한다. 위상차 필름 적층체를, 예컨대 액정 셀과 광원측 편광판 사이, 액정 셀과 시인측 편광판 사이 등에 배치함으로써, 액정 표시 장치의 시인성을 대폭 향상시킬 수 있다.
액정 셀의 구동 방식으로서는, 예컨대 인 플레인 스위칭(IPS) 모드, 버티컬 얼라인먼트(VA) 모드, 멀티도메인 버티컬 얼라인먼트(MVA) 모드, 컨티뉴어스 핀휠 얼라인먼트(CPA) 모드, 하이브리드 얼라인먼트 네마틱(HAN) 모드, 트위스티드 네마틱(TN) 모드, 슈퍼 트위스티드 네마틱(STN) 모드, 옵티컬 컴펜세이티드 벤드(OCB) 모드 등을 들 수 있다.
[10. 그 밖의 용도]
본 발명의 위상차 필름 적층체는, 용이하게 제조가 가능하고, 복굴절의 고도한 보상이 가능하기 때문에, 그를 단독 또는 다른 부재와 조합하여 이용할 수 있다. 예컨대, 위상차 필름 적층체를 단독으로 위상차판 또는 시야각 보상 필름으로서 이용해도 좋다. 또한, 예컨대 위상차 필름 적층체를 원편광 필름과 조합하여 휘도 향상 필름으로서 이용해도 좋다. 또한, 이들은, 예컨대 액정 표시 장치, 유기 전기발광 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, FED(전계 방출) 표시 장치, SED(표면 전계) 표시 장치 등에 적용해도 좋다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지 및 그의 균등 범위를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 양을 나타내는 「%」 및 「부」는, 달리 부인하지 않는 한 중량 기준이다. 또한, 이하에 설명하는 조작은, 달리 부인하지 않는 한, 상온 및 상압의 조건에서 행했다.
[평가 방법]
(수지의 유리전이온도의 측정 방법)
샘플이 되는 수지 펠렛을 준비하고, 시차 주사 열량계(세이코인스트루먼츠사제 「DSC6220」)를 이용하여, 그 수지 펠렛의 유리전이온도를 측정했다. 조건은, 샘플 중량 10mg, 승온 속도 20℃/분으로 했다.
(두께의 측정 방법)
연신 전 필름, 연신 전 필름 적층체, 및 위상차 필름 적층체의 두께는, 다음과 같이 하여 측정했다.
샘플이 되는 필름을, 마이크로톰(야마토고키사제 「RV-240」)을 이용하여 슬라이싱했다. 슬라이싱한 필름의 절단면을 편광 현미경(올림푸스사제 「BX51」)으로 관찰하여, 그 필름의 두께를 측정했다.
또한, 위상차 필름 적층체에 있어서의 기재층 및 코팅층의 두께는, 이하의 식으로 계산하여 구했다.
코팅층의 두께 = 코팅액의 막의 두께(웨트(wet) 막 두께)×제 2 수지(A)의 농도 Ca×{(위상차 필름 적층체의 두께)/(연신 전 필름 적층체의 두께)}
기재층의 두께 = (위상차 필름 적층체의 두께)-(코팅층의 두께)
(연신 상태의 평가 방법)
위상차 필름 적층체에 형광등을 쬐고, 당해 위상차 필름 적층체의 표면을 육안으로 관찰하여, 주름 또는 크랙이 없는지 확인했다.
(박리 강도의 측정 방법)
편광판 대신에, 노보넨계 중합체를 포함하는 수지의 필름인 제오노어 미연신 필름(유리전이온도 160℃, 두께 100μ, 닛폰제온사제)을 준비했다.
위상차 필름 적층체 및 제오노어 미연신 필름의 편면에, 코로나 처리를 실시했다. 위상차 필름 적층체의 코로나 처리를 실시한 면과, 제오노어 미연신 필름의 코로나 처리한 면에 접착제를 부착시켜, 접착제를 부착시킨 면끼리를 접합했다. 이때, 접착제로서는 실레인 커플링제를 이용했다. 이에 의해, 위상차 필름 적층체 및 제오노어 미연신 필름을 구비하는 샘플 필름을 얻었다.
그 후, 상기 샘플 필름을 15mm의 폭으로 재단하여, 위상차 필름측을 슬라이드 글라스의 표면에 점착제로 접합했다. 이때, 점착제로서는, 양면 점착 테이프(닛토덴코사제, 물품 번호 「CS9621」)를 이용했다.
포스 게이지(force gauge)의 선단에 제오노어 미연신 필름을 끼우고, 슬라이드 글라스의 표면의 법선 방향으로 인장하는 것에 의해, 90도 박리 시험을 실시했다. 이때, 제오노어 미연신 필름이 박리될 때에 측정된 힘은, 위상차 필름 적층체와 제오노어 미연신 필름을 박리시키기 위해서 필요한 힘이기 때문에, 이 힘의 크기를 박리 강도로서 측정했다.
측정된 박리 강도는, 이하의 기준으로 평가했다.
양호: 박리 강도가 2.0N 이상이거나, 또는 박리 전에 재료 파괴가 발생했다.
불량: 박리 강도가 2.0N 미만이다.
(박리 강도의 측정 방법에 대한 보충)
상기 박리 강도의 측정 방법에서는, 편광판 대신에 제오노어 미연신 필름을 이용하고 있다. 이와 같이, 편광판 대신에 제오노어 미연신 필름을 이용하여 박리 강도의 측정을 행하는 것의 타당성을 검증하기 위해서, 실시예 2에서 얻어진 위상차 필름 적층체에 대하여, 발명자는 이하의 실험을 행했다.
제오노어 미연신 필름 대신에, 일본 특허공개 2005-70140호 공보의 실시예 1에 따라서, 편광 필름의 한쪽 표면에 위상차 필름 적층체를 접합하고, 편광 필름의 다른 한쪽 표면에는 트라이아세틸셀룰로스 필름을 접합하여, 90도 박리 시험을 실시했다. 즉, 우선, 일본 특허공개 2005-70140호 공보의 실시예 1에 기재된 편광 필름 및 접착제를 준비했다. 준비한 편광 필름의 한쪽 표면에, 위상차 필름 적층체의 코로나 처리를 실시한 면을, 상기 접착제를 통해서 접합했다. 또한, 편광 필름의 다른 한쪽 표면에는, 상기 접착제를 통해서 트라이아세틸셀룰로스 필름을 접합했다. 그 후, 80℃에서 7분간 건조시켜 접착제를 경화시켜, 샘플 필름을 얻었다. 얻어진 샘플 필름에 대하여 90도 박리 시험을 행했다.
상기 실험의 결과, 편광판 대신에 제오노어 미연신 필름을 이용한 경우와 마찬가지의 결과가 얻어졌다. 따라서, 편광판 대신에 제오노어 미연신 필름을 이용한 하기의 실시예 및 비교예의 결과는 타당한 것이다.
[실시예 1]
(1.1. 코팅액의 제조)
사이클로올레핀계 중합체를 포함하는 수지(유리전이온도 100℃; 닛폰제온사제 「ZEONOR」)의 펠렛을 사이클로펜틸메틸에터에 용해시켜, 농도 2중량%의 코팅액을 제조했다.
(1.2. 연신 전 필름의 제조)
사이클로올레핀계 중합체를 포함하는 수지(유리전이온도 126℃; 닛폰제온사제 「ZEONOR」)의 펠렛을 100℃에서 5시간 건조했다. 그 후, 건조한 수지의 펠렛을 단축의 압출기로 공급했다. 수지는 압출기 내에서 용융된 후, 폴리머 파이프 및 폴리머 필터를 경유하여, T 다이로부터 캐스팅 드럼 상에 시트상으로 압출되고, 냉각되었다. 이에 의해, 두께 78㎛, 폭 1300mm의 연신 전 필름을 기재층으로서 얻었다.
(1.3. 연신 전 필름 적층체의 제조)
이 연신 전 필름을 50mm×150mm의 직사각형으로 재단하여, 연신 전 필름의 필름편을 얻었다. 이 필름편의 편면에, 상기 공정(1.1)에서 제조한 코팅액을 와이어 바로 도포했다. 이때, 도포에 의해 형성되는 코팅액의 막의 두께(웨트 막 두께)는 27.5㎛로 했다. 그 후, 코팅액의 막을 자연 건조시켜, 기재층으로서의 연신 전 필름 상에 코팅층을 형성했다. 이에 의해, 기재층 및 코팅층을 구비하는 연신 전 필름 적층체를 얻었다.
(1.4. 위상차 필름 적층체의 제조)
상기 공정(1.3)에서 제조한 연신 전 필름 적층체를, 항온 항습조 부착 인장력 시험기(인스트론사제)를 이용하여, 연신 온도 144℃, 연신 배율 4배로 연신했다. 이에 의해, 코팅층의 두께 0.28㎛, 기재층의 두께 39㎛, 전체 두께 39.28㎛의 위상차 필름 적층체를 얻었다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름 및 크랙은 없이 양호했다.
또한, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 이상으로, 양호했다.
[실시예 2]
(2.1. 도포액의 제작)
실시예 1의 공정(1.1)과 마찬가지로 하여, 코팅액을 제작했다.
(2.2. 연신 전 필름 적층체의 제작)
T 다이의 개구폭을 변경한 것 이외는 실시예 1의 공정(1.2)과 마찬가지로 하여, 두께 63㎛, 폭 1300mm의 연신 전 필름을 기재층으로서 얻었다.
(2.3. 연신 전 필름 적층체의 제조)
상기 연신 전 필름의 편면에, 상기 공정(2.1)에서 제조한 코팅액을, 와이어 바로 도포했다. 이때, 도포에 의해 형성되는 코팅액의 막의 두께(웨트 막 두께)는 27.5㎛로 했다. 그 후, 70℃에서 코팅액의 막을 건조시켜, 기재층으로서의 연신 전 필름 상에 코팅층을 형성했다. 이에 의해, 기재층 및 코팅층을 구비하는 연신 전 필름 적층체를 얻었다.
(2.4. 위상차 필름 적층체의 제조)
상기 공정(2.3)에서 제조한 연신 전 필름 적층체를 가로 연신기로 공급하고, 연신 온도 144℃, 연신 배율 2.6배로 연신했다. 이에 의해, 코팅층의 두께 0.21㎛, 기재층의 두께 24㎛, 전체 두께 24.21㎛의 위상차 필름 적층체를 얻었다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름 및 크랙은 없이 양호했다.
또한, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 이상으로, 양호했다.
[실시예 3]
실시예 1의 공정(1.3)에 있어서, 연신 전 필름의 편면뿐 아니라 양면에, 코팅액의 막 1개당 막 두께(웨트 막 두께)가 27.5㎛가 되도록 코팅액을 도포했다.
상기의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 코팅층 1층당 두께 0.28㎛, 기재층의 두께 39㎛, 전체 두께 39.56㎛의 위상차 필름 적층체를 제조했다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름 및 크랙은 없이 양호했다.
또한, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 이상으로, 양호했다.
[실시예 4]
실시예 1의 공정(1.1)에 있어서, 코팅액에 있어서의 수지의 농도를 2중량%로부터 5중량%로 변경했다.
또한, 실시예 1의 공정(1.2)에 있어서, T 다이의 개구폭을 변경하는 것에 의해, 얻어지는 연신 전 필름의 두께를 78㎛로부터 50㎛로 변경했다.
또, 실시예 1의 공정(1.3)에 있어서, 코팅액의 막의 두께(웨트 막 두께)를 27.5㎛로부터 25.2㎛로 변경했다.
상기의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 코팅층의 두께 0.63㎛, 기재층의 두께 25㎛, 전체 두께 25.63㎛의 위상차 필름 적층체를 제조했다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름 및 크랙은 없이 양호했다.
또한, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 이상으로, 양호했다.
[실시예 5]
실시예 1의 공정(1.1)에 있어서, 코팅액에 있어서의 수지의 농도를 2중량%로부터 18중량%로 변경했다.
또한, 실시예 1의 공정(1.3)에 있어서, 코팅액의 막의 두께(웨트 막 두께)를 27.5㎛로부터 6.9㎛로 변경했다.
상기의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 코팅층의 두께 0.62㎛, 기재층의 두께 39㎛, 전체 두께 39.62㎛의 위상차 필름 적층체를 제조했다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름 및 크랙은 없이 양호했다.
또한, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 이상으로, 양호했다.
[실시예 6]
실시예 1의 공정(1.1)에 있어서, 코팅액의 용매를 사이클로펜틸메틸에터로부터 사이클로헥세인으로 변경했다.
상기의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 코팅층의 두께 0.28㎛, 기재층의 두께 39㎛, 전체 두께 39.28㎛의 위상차 필름 적층체를 제조했다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름 및 크랙은 없이 양호했다.
또한, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 이상으로, 양호했다.
[실시예 7]
실시예 1의 공정(1.1)에 있어서, 코팅액의 용매를 사이클로펜틸메틸에터로부터 에틸사이클로헥세인으로 변경했다.
상기의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 코팅층의 두께 0.28㎛, 기재층의 두께 39㎛, 전체 두께 39.28㎛의 위상차 필름 적층체를 제조했다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름 및 크랙은 없이 양호했다.
또한, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 이상으로, 양호했다.
[실시예 8]
실시예 1의 공정(1.1)에 있어서, 코팅액에 있어서의 수지의 농도를 2중량%로부터 10중량%로 변경했다.
또한, 실시예 1의 공정(1.3)에 있어서, 코팅액의 막의 두께(웨트 막 두께)를 27.5㎛로부터 4.6㎛로 변경했다.
상기의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 코팅층의 두께 0.28㎛, 기재층의 두께 39㎛, 전체 두께 39.28㎛의 위상차 필름 적층체를 제조했다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름 및 크랙은 없이 양호했다.
또한, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 이상으로, 양호했다.
[실시예 9]
실시예 1의 공정(1.2)에 있어서, 연신 전 필름의 재료로서의 사이클로올레핀계 중합체를 포함하는 수지를, 유리전이온도 126℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로부터 유리전이온도 136℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로 변경했다.
또한, 실시예 1의 공정(1.4)에 있어서, 연신 온도를 144℃로부터 154℃로 변경했다.
상기의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 코팅층의 두께 0.28㎛, 기재층의 두께 39㎛, 전체 두께 39.28㎛의 위상차 필름 적층체를 제조했다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름 및 크랙은 없이 양호했다.
또한, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 이상으로, 양호했다.
[실시예 10]
실시예 1의 공정(1.2)에 있어서, 연신 전 필름의 재료로서의 사이클로올레핀계 중합체를 포함하는 수지를, 유리전이온도 126℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로부터 유리전이온도 160℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로 변경했다.
또한, 실시예 1의 공정(1.4)에 있어서, 연신 온도를 144℃로부터 178℃로 변경했다.
상기의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 코팅층의 두께 0.28㎛, 기재층의 두께 39㎛, 전체 두께 39.28㎛의 위상차 필름 적층체를 제조했다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름 및 크랙은 없이 양호했다.
또한, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 이상으로, 양호했다.
[실시예 11]
실시예 1의 공정(1.1)에 있어서, 코팅액의 용질로서의 사이클로올레핀계 중합체를 포함하는 수지를, 유리전이온도 100℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로부터 유리전이온도 126℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로 변경했다.
또한, 실시예 1의 공정(1.2)에 있어서, 연신 전 필름의 재료로서의 사이클로올레핀계 중합체를 포함하는 수지를, 유리전이온도 126℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로부터 유리전이온도 136℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로 변경했다.
또한, 실시예 1의 공정(1.4)에 있어서, 연신 온도를 144℃로부터 154℃로 변경했다.
상기의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 코팅층의 두께 0.28㎛, 기재층의 두께 39㎛, 전체 두께 39.28㎛의 위상차 필름 적층체를 제조했다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름 및 크랙은 없이 양호했다.
또한, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 이상으로, 양호했다.
[비교예 1]
실시예 1의 공정(1.1)에 있어서, 코팅액에 있어서의 수지의 농도를 2중량%로부터 10중량%로 변경했다.
또한, 실시예 1의 공정(1.3)에 있어서, 코팅액의 막의 두께(웨트 막 두께)를 27.5㎛로부터 100.8㎛로 변경했다.
상기의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 코팅층의 두께 5㎛, 기재층의 두께 39㎛, 전체 두께 44㎛의 위상차 필름 적층체를 제조했다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 대량의 주름이 발생하고, 위상차 필름 적층체의 폭이 5mm까지 수축되어 버려, 연신 불량이었다.
또한, 연신 불량 때문에, 박리 강도는 측정할 수 없었다.
[비교예 2]
실시예 1의 공정(1.1)에 있어서, 코팅액에 있어서의 수지의 농도를 2중량%로부터 10중량%로 변경했다.
또한, 실시예 1의 공정(1.3)에 있어서, 코팅액의 막의 두께(웨트 막 두께)를 27.5㎛로부터 32.1㎛로 변경했다.
상기의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 코팅층의 두께 1.6㎛, 기재층의 두께 39㎛, 전체 두께 40.6㎛의 위상차 필름 적층체를 제조했다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름의 발생이 있어, 연신 불량이었다.
또한, 연신 불량 때문에, 박리 강도는 측정할 수 없었다.
[비교예 3]
실시예 1의 공정(1.1)에 있어서, 코팅액의 용질로서의 사이클로올레핀계 중합체를 포함하는 수지를, 유리전이온도 100℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로부터 유리전이온도 126℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로 변경했다.
상기의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 코팅층의 두께 0.28㎛, 기재층의 두께 39㎛, 전체 두께 39.28㎛의 위상차 필름 적층체를 제조했다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름이나 크랙은 없이 양호했다.
그러나, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 미만으로, 박리 강도가 불충분했다.
[비교예 4]
실시예 1의 공정(1.1)에 있어서, 코팅액의 용질로서의 사이클로올레핀계 중합체를 포함하는 수지를, 유리전이온도 100℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로부터 유리전이온도 126℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로 변경하고, 또한 코팅액에 있어서의 수지의 농도를 2중량%로부터 10중량%로 변경했다.
또한, 실시예 1의 공정(1.3)에 있어서, 코팅액의 막의 두께(웨트 막 두께)를 27.5㎛로부터 100.8㎛로 변경했다.
상기의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 코팅층의 두께 5㎛, 기재층의 두께 39㎛, 전체 두께 44㎛의 위상차 필름 적층체를 제조했다.
얻어진 위상차 필름 적층체의 연신 상태를 확인한 바, 주름이나 크랙은 없이 양호했다.
그러나, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 미만으로, 박리 강도가 불충분했다.
[비교예 5]
실시예 1의 공정(1.2)과 마찬가지로 하여, 두께 78㎛, 폭 1300mm의 연신 전 필름을 얻었다.
이 연신 전 필름을 50mm×150mm로 재단하고, 항온 항습조 부착 인장 시험기(인스트론사제)를 이용하여, 연신 온도 144℃, 연신 배율 4배로 연신했다. 이에 의해, 기재층에 상당하는 두께 39㎛의 위상차 필름을 얻었다.
얻어진 위상차 필름의 연신 상태를 확인한 바, 주름이나 크랙은 없이 양호했다.
그러나, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 미만으로, 박리 강도가 불충분했다.
[비교예 6]
T 다이의 개구폭을 변경한 것 이외는 실시예 1의 공정(1.2)과 마찬가지로 하여, 두께 63㎛, 폭 1300mm의 연신 전 필름을 얻었다.
이 연신 전 필름을 가로 연신기로 공급하여, 연신 온도 144℃, 연신 배율 2.6배로 연신했다. 이에 의해, 기재층에 상당하는 두께 24㎛의 위상차 필름을 얻었다.
얻어진 위상차 필름의 연신 상태를 확인한 바, 주름이나 크랙은 없이 양호했다.
그러나, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 미만으로, 박리 강도가 불충분했다.
[비교예 7]
연신 전 필름의 재료로서의 사이클로올레핀계 중합체를 포함하는 수지를, 유리전이온도 126℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로부터 유리전이온도 136℃의 닛폰제온사제 「ZEONOR」로 변경한 것 이외는 실시예 1의 공정(1.2)과 마찬가지로 하여, 두께 78㎛, 폭 1300mm의 연신 전 필름을 얻었다.
이 연신 전 필름을 50mm×150mm로 재단하고, 항온 항습조 부착 인장 시험기(인스트론사제)를 이용하여, 연신 온도 154℃, 연신 배율 4배로 연신했다. 이에 의해, 기재층에 상당하는 39㎛의 위상차 필름을 얻었다.
얻어진 위상차 필름의 연신 상태를 확인한 바, 주름이나 크랙은 없이 양호했다.
그러나, 박리 강도 측정 결과는 2.0N 미만으로, 박리 강도가 불충분했다.
[결과]
실시예 및 비교예의 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다. 여기서, 하기의 표에 있어서의 약칭의 의미는 이하와 같다.
A/B 2층: 코팅층/기재층의 2층 구조
A/B/A 3층: 코팅층/기재층/코팅층의 3층 구조
B 1층: 기재층에 상당하는 필름의 1층 구조
TgA: 코팅층을 형성하는 수지(A)의 유리전이온도
TgB: 기재층을 형성하는 수지(B)의 유리전이온도
Ta: 코팅층의 두께
T: 위상차 필름 적층체의 전체 두께
Ca: 코팅액에 있어서의 수지의 농도
ta: 코팅액의 막의 두께
CPMA: 사이클로펜틸메틸에터
CH: 사이클로헥세인
ECH: 에틸사이클로헥세인
Figure 112014048581038-pat00001
Figure 112014048581038-pat00002
[검토]
표 1 및 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예에 있어서는, 두께가 얇고, 접착성 및 연신 상태가 우수한 위상차 필름 적층체가 얻어지고 있다. 이것으로부터, 본 발명에 의하면, 접착성이 우수하고, 두께를 얇게 하는 것이 가능하고, 통상은 연신 상태가 우수한 위상차 필름 적층체를 실현할 수 있다는 것이 확인되었다.

Claims (10)

  1. 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 1 수지(B)로 형성된 기재층과, 상기 기재층의 표면에 형성된 코팅층을 구비하는 위상차 필름 적층체의 제조 방법으로서,
    상기 기재층의 표면에, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 2 수지(A)를 유기 용매에 용해시킨 용액을 도포하여, 상기 용액의 막을 형성하는 공정과,
    상기 기재층의 표면에 형성된 상기 용액의 막을 건조시켜, 상기 코팅층을 얻는 공정과,
    상기 코팅층을 얻은 후에, 상기 기재층 및 상기 코팅층에 연신 처리를 실시하는 공정을 포함하고,
    상기 제 1 수지(B)의 유리전이온도를 TgB(℃), 상기 제 2 수지(A)의 유리전이온도를 TgA(℃), 상기 기재층 및 상기 코팅층의 합계 두께를 T(㎛), 상기 코팅층의 두께를 Ta(㎛)로 했을 때,
    TgA+10℃ ≤ TgB 및
    Ta < 0.03×T
    를 만족시키는 위상차 필름 적층체의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지환식 구조를 갖는 중합체가 사이클로올레핀계 중합체인 위상차 필름 적층체의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 용매가 단일 용매인 위상차 필름 적층체의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층의 두께 Ta가, 0.63㎛ 이하인 위상차 필름 적층체의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 용액의 상기 제 2 수지(A)의 농도 Ca가 0중량% < Ca ≤ 20중량%를 만족시키고,
    건조 전의 상기 용액의 막의 두께 ta가 0㎛ < ta ≤ 110㎛인 위상차 필름 적층체의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법으로 제조된 위상차 필름 적층체와 편광막을 구비하는 편광판.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 편광막이 폴리바이닐알코올을 포함하고,
    상기 편광막, 상기 코팅층 및 상기 기재층을 이 순서로 구비하는 편광판.
  8. 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 1 수지(B)로 형성된 기재층과, 상기 기재층의 표면에 형성된 코팅층을 구비하고,
    상기 코팅층은, 지환식 구조를 갖는 중합체를 포함하는 제 2 수지(A)를 유기 용매에 용해시킨 용액을, 상기 기재층의 표면에 도포하여 건조시켜 형성되고,
    상기 코팅층의 형성 후에, 상기 기재층 및 상기 코팅층에 연신 처리가 실시되어 있고,
    상기 제 1 수지(B)의 유리전이온도를 TgB(℃), 상기 제 2 수지(A)의 유리전이온도를 TgA(℃), 상기 기재층 및 상기 코팅층의 합계 두께를 T(㎛), 상기 코팅층의 두께를 Ta(㎛)로 했을 때,
    TgA+10℃ ≤ TgB 및
    Ta < 0.03×T
    를 만족시키는 위상차 필름 적층체.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법으로 제조된 위상차 필름 적층체를 구비하는 액정 표시 장치.
  10. 삭제
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