편광판 보호 필름, 그의 제조 방법, 편광판 및 액정디스플레이 document_id A220517008813

본 출원은 그 전문에 본원에 참고로 인용되는 2004년 9월 17일자로 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2004-271357호를 기초로 한 것이다. 본 발명은 편광판 보호 필름, 그의 제조 방법, 편광판 및 액정 디스플레이에 관한 것이다. 편광 필름을 보호할 목적으로서 편광판 보호 필름이 사용되고 있다. 이 편광판 보호 필름은 편광 필름의 양면상에 배치되어 편광판을 형성한다. 종래, 위상차 필름을 갖는 시야각 보상 필름인 광학 보상 필름에 의해, 액정 디스플레이의 표시 품질을 향상하는 것이 행해져 왔다. 최근에는 편광판 보호 필름에 위상차 필름의 기능이 첨가되었다. 그 결과, 편광판 보호 필름의 역할이 다기능화되고, 또한 부재를 삭감할 수 있게 되었다. 액정 디스플레이의 표시 품질에 있어서 시야각의 보상이 개량되었다. 디스코틱(discotic) 액정의 필름을 트위스트 네마틱(TN)형 액정 셀의 양면에 배치하여, 액정 셀의 시야각 특성을 개선할 수 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 (평)7-191217호 공보 참조). 액정 모드의 개선에 의한 시야각 개량의 기술은, 액정을 전압 비인가시에 실질적으로 수직으로 배향시키고, 전압 인가시에 실질적으로 수평으로 배향시키는 수직 배향(VA)형 액정 셀을 이용한 액정 디스플레이가 개시되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 (평)2-176625호 공보 참조). VA형 액정은 종래의 TN형 액정 디스플레이와 비교하여 시야각이 넓고, 응답이 고속이라는 특징이 있다고 하지만, 그래도 CRT와 비교하면 개선이 필요하다. VA형 액정 디스플레이는 대략 수직 배향한 액정 층과, 이 액정 층의 양면상에 각각 크로스 니콜(crossed Nicol) 상태로 배치된 한 쌍의 편광판에 따라 흑표시를 행하고 있다. 상기 디스플레이는 디스플레이의 표면에 대해 법선 방향으로부터 관찰하면 양호한 흑표시이지만, 디스플레이 표면에 대한 법선으로부터 벗어난 방향(이하, "경사 시야각 방향"이라고 함)으로부터 관찰하면 광 누설이 발생하여 흑표시의 품위가 저하된다. 이 경사 시야각 방향에 있어서의 광 누설은 수직 배향 상태의 액정 층을 경사 시야각 방향으로부터 관찰하면 복굴절이 발생하는 것, 및 액정 층의 양면상에 크로스 니콜 상태로 배치된 한 쌍의 편광판의 투과축을 경사 시야각 방향으로부터 관찰하면 서로 직교한 관계로부터 벗어나는 것에 기인한다. 이들 광학적 관점으로부터 시야각의 표시 품질을 보상하는 방법에 대해, 예를 들면 일본 특허 공개 제2003-262869호 공보에, 멀티-도메인 분할한 VA형인 MVA형의 액정 디스플레이에 있어서 보상 필름의 설계값이 개시되어 있다. 그러나, 이 특허문헌은, 구체적인 수지를 사용하여 제조된 광학 보상 필름을 구비한 편광판을 이용한 액정 디스플레이, 또는 시야각 보상을 위한 광학 보상 필름 특성을 갖는 편광판 보호 필름을 갖는 편광판을 포함하는 액정 디스플레이에 대해서는 개시되어 있지 않다. 최근, 동화상을 위한 TV 액정 디스플레이의 수요가 확대되어, 이 분야에서도 표시 품질의 개선과 생산성이 우수한 편광판을 구비한 액정 디스플레이의 개발이 요구되고 있다. 편광판의 편광 필름은 요오드 등을 고분자 필름에 흡착시키고, 생성된 필름을 연신한 것이다. 예를 들어, 2색성 물질(예컨대, 요오드)을 포함하는 H 잉크라고 불리는 용액에 폴리비닐 알콜 필름을 침지한 후, 이 필름을 1축 연신함으로써 2색성 물질을 한 방향으로 배향시킨 것이다. 편광판의 보호 필름으로서는 셀룰로오스 수지, 또는 셀룰로오스 아세테이트가 사용되고, 셀룰로오스 아세테이트 중에서도 셀룰로오스 트리아세테이트가 바람직하게 사용된다. 일반적으로, 셀룰로오스 수지로 구성되는 편광판 보호 필름은 물리적으로 편광판을 보호하기 위해 이용되고 있다. 필름의 제조 방법으로는, 할로겐-함유 용매를 사용한 용액 캐스팅법이 사용된다. 용매 회수에 요구되는 비용은 매우 큰 부담이 된다. 따라서, 할로겐-함유 용매 이외의 여러가지 용매가 시험되었지만 만족스러운 셀룰로오스 수지의 용해성이 얻어지는 대체물은 없었다. 대체 용매 이외에, 냉각법과 같은 용해 방법도 실시되었지만(예를 들면, 일본 특허 공개 (평)10-95861호 공보 참조), 공업적인 실현이 어려워 그에 대한 추가 검토가 필요하다. 편광판 보호 필름의 재료로서 셀룰로오스 수지 필름을 제조하는 방법으로는, 용매에 용해된 셀룰로오스 수지의 용액을 캐스팅하고, 이어서 용매를 증발시켜 건조하는 용액 캐스팅법을 행한다. 용액 캐스팅법에서는, 지지체 상의 셀룰로오스 수지 웹 캐스트 내부에 함유된 용매를 증발시켜 제거해야 한다. 따라서, 건조 장치, 증발된 용매의 회수 장치 및 회수된 용매의 재생 장치와 같은 설비의 투자가 필요하므로 제조 비용이 방대해진다. 제조 비용을 삭감하는 것이 매우 중요한 과제가 되었다. 따라서, 필름 제조시에 건조를 위해 증발시켜야 하는 용매를 사용하지 않는 방법은 상기 과제를 극복할 수 있다고 생각된다. 전술한 문제를 개선하기 위한 방법으로는, 용융 캐스팅법에 의한 필름 형성 방법이 제안되어 있다(일본 특허 공개 제2000-352620호 공보 참조). 용융 캐스팅법에 의한 편광판 보호 필름의 제조는 곤란하여 아직 실용화되어 있지 않다. 압출부의 립(lip)에서의 오염에 의해 필름 표면의 열화되거나, 열 연신시 또는 열 연신 후에 슬리팅부(slitting section)의 파단이 발생하기 쉬운 문제를 해결하는 것이 필요하다.