JP2017227900A - 偏光子保護フィルム、これを含む偏光板、及びこれを備えた表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学的及び機械的物性に優れた偏光子保護フィルム、これを含む偏光板、及びこれを備えた表示装置を提供する。
【解決手段】偏光子保護フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）を含み、波長５５０ｎｍで面内位相差及び厚さ方向位相差が以下の（１）及び（２）の条件を満たし、（１）面内位相差（Ｒｏ）≦３５０ｎｍ、（２）１６，０００ｎｍ≧厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）≧６，０００ｎｍ、有効幅内で幅変化量に対する厚さ方向位相差の変化量（｜ΔＲｔｈ｜／｜Δｘ｜）が１．５ｎｍ／ｍｍ未満であり、有効幅内の厚さ方向位相差の偏差（Ｒｔｈ，ｍａｘ−Ｒｔｈ，ｍｉｎ）が１，５００ｎｍ／ｍ以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は光学的及び機械的物性に優れた偏光子保護フィルム、これを含む偏光板、及びこれを備えた表示装置に関するものである。

近年になって液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）に対する需要が急増するにつれて、その必須部品であると言える偏光板に対する関心も一緒に高くなっている。

偏光板は多方向に振動しながら、入射する自然光を一方向にだけ振動する光に偏光させる構成のもので、一定の透過光を提供し、透過光の色調を変化するための必須部品である。

偏光板は偏光子の片面又は両面に保護フィルムが積層された構造である。偏光子としては、主にポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＡ）を使う。従来には保護フィルムとしてトリアセチルセルロース（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ、ＴＡＣ）を多く使った。

一方、液晶表示装置（ＬＣＤ）はその機能及び用途が多様になるに従い、より苛酷な環境でも正常に作動することができることが要求されている。ところで、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）は水分に弱く、耐久性が良くないため、上記のような要求を満たすことができないという問題点がある。

それで、近年には、日本国特開２０１１−５３２０６１号及び日本国特開２０１０−１１８５０９号のように、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）をポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）に取り替えようとする試みが多く行われている。ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は機械的物性、耐薬品性及び水分遮断性に優れるので、上記のような要求を満たすことができるからである。

しかし、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は複屈折がとても大きいため、偏光子と液晶の間で偏光状態の歪みを引き起こし、これによって視認性が著しく低下する問題がある。保護フィルムの表面にニジムラが発生することがその代表的な例であると言える。

近年、液晶表示装置（ＬＣＤ）の高輝度化及び高色純度化によって上記のようなニジムラがもっと易しく目立つため、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を保護フィルムとして適用するのに大きな障害となっている。

日本国特開２０１１−５３２０６１号公報 日本国特開２０１０−１１８５０９号公報

本発明は上記のような問題点及び限界を解消するためのもので、次のような目的がある。

本発明はニジムラが生じない偏光子保護フィルム、これを含む偏光板、及びこれを備えた表示装置を提供することにその目的がある。

また、本発明は光学特性に優れて視認性を損なわないながらも、結晶化度、引張強度、鉛筆硬度などの機械的物性が良い保護フィルム、これを含む偏光子、及びこれを備えた表示装置を提供することにその他の目的がある。

本発明の目的は以上で開示した目的に限定されない。本発明の目的は以下の説明からより明らかになるはずであり、特許請求範囲に開示された手段及びその組合せによって実現可能であろう。

本発明は前記目的を達成するために次のような構成を含むことができる。

実施形態による偏光子保護フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）を含み、以下の（１）及び（２）の条件を満たし、

（１）面内位相差（Ｒｏ）≦３５０ｎｍ

（２）厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）≧６，０００ｎｍ

有効幅内で幅変化量に対する厚さ方向位相差の変化量（｜ΔＲｔｈ｜／｜Δｘ｜）が１．５ｎｍ／ｍｍ未満であってもよい。

一実施形態による偏光子保護フィルムは、幅の中心で厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）が６，８００ｎｍ以上であってもよい。

一実施形態による偏光子保護フィルムは、幅の中心で面内位相差（Ｒｏ）に対する厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）の比（Ｒｔｈ／Ｒｏ）が６０以上であってもよい。

一実施形態による偏光子保護フィルムは、有効幅内の厚さ方向位相差の偏差（Ｒｔｈ，ｍａｘ−Ｒｔｈ，ｍｉｎ）が１，５００ｎｍ／ｍ以下であってもよい。

一実施形態による偏光子保護フィルムは、幅の中心で面内位相差（Ｒｏ）が２００ｎｍ以下であってもよい。

一実施形態による偏光子保護フィルムは、幅の中心から幅方向に±５００ｍｍ距離内での面内位相差（Ｒｏ）が２５０ｎｍ以下であってもよい。

一実施形態による偏光子保護フィルムは、幅の中心から幅方向に±１０００ｍｍ距離内での面内位相差（Ｒｏ）が３００ｎｍ以下であってもよい。

一実施形態による偏光子保護フィルムは、有効幅内の面内位相差の偏差（Ｒｏ，ｍａｘ−Ｒｏ，ｍｉｎ）が２５０ｎｍ／ｍ以下であってもよい。

一実施形態による偏光子保護フィルムは、有効幅内で幅変化量に対する面内位相差の変化量（｜ΔＲｏ｜／｜Δｘ｜）が０．３ｎｍ／ｍｍ未満であってもよい。

一実施形態による偏光子保護フィルムは、長さ方向（ＭＤ）の延伸比は２．８〜３．５であってもよく、幅方向（ＴＤ）の延伸比は２．９〜３．７であってもよい。

一実施形態による偏光子保護フィルムは、幅方向（ＴＤ）の延伸比に対する長さ方向（ＭＤ）の延伸比の比（ＭＤ／ＴＤ）は０．９〜１．１であってもよい。

一実施形態による偏光子保護フィルムは、厚さが２０μｍ〜６０μｍであってもよい。

一実施形態による偏光子保護フィルムは、熱固定温度が１６０℃〜２３０℃であってもよい。

実施形態による偏光板は、偏光子、及び前記偏光子の上面及び下面の少なくとも一面に隣接する前記偏光子保護フィルムを含むことができる。

実施形態による表示装置は、表示パネル及び前記表示パネルの上面及び下面の少なくとも一面に配置される前記偏光板を含むことができる。

本発明は前記構成を含むので、次のような効果がある。

実施形態による偏光子保護フィルム及びこれを含む偏光板はニジムラが生じなくて視認性を損なわなく、引張強度、鉛筆硬度などの機械的物性に優れて耐久性が良い。

したがって、実施形態による偏光板を備えた表示装置は光学特性に優れ、苛酷な環境でも正常に作動することができるので、多様な用途に使うことができる。

本発明の効果は以上で開示した効果に限定されない。本発明の効果は以下の説明で推論可能な全ての効果を含むものとして理解されなければならないであろう。

実施形態による偏光板を簡略に示す図である。 実施形態による偏光子保護フィルムを説明するための参考図である。 実施形態による偏光板を備える表示パネルの一例である液晶表示装置を簡略に示す図である。 実施形態による偏光板を備える表示パネルの一例である有機エレクトロルミネセンス素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｄｉｓｐｌａｙ）を簡略に示す図である。 実施例１の保護フィルムの有効幅全部の面内位相差（Ｒｏ）を測定した結果を示すもので、図５の（ａ）は有効幅全部、（ｂ）は０ｍｍ（幅の中心）〜−１，５００ｍｍの範囲、（ｃ）は０ｍｍ（幅の中心）〜＋１，５００ｍｍの範囲に対する結果を示すグラフである。 実施例１の保護フィルムの有効幅全部の厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）を測定した結果を示すもので、図６の（ａ）は有効幅全部、（ｂ）は０ｍｍ（幅の中心）〜−１，５００ｍｍの範囲、（ｃ）は０ｍｍ（幅の中心）〜＋１，５００ｍｍの範囲に対する結果を示すグラフである。

以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。本発明の実施形態は、発明の要旨が変更されない限り、多様な形態に変形可能である。しかし、本発明の権利範囲が以下の実施形態に限定されるものではない。

また、実施形態で説明するそれぞれのフィルム、膜、パネル、又は層などがそれぞれのフィルム、膜、パネル、又は層などの“上（ｏｎ）”又は“下（ｕｎｄｅｒ）”に形成されるものとして記載されている場合、“上（ｏｎ）”と“下（ｕｎｄｅｒ）”は“直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）”及び“他の構成要素を介して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）”形成されるものを全て含む。

また、図面での各構成要素の大きさは説明のために誇張することもあり、実際に適用される大きさを意味するものではない。

図１は実施形態による偏光板１０を簡略に示す図である。

実施形態による偏光板１０は、偏光子１１及び前記偏光子の上面及び下面の少なくとも片面に隣接した偏光子保護フィルム１２（以下、‘保護フィルム’という）を含む。

前記偏光子１１は多方向に振動しながら、前記偏光板に入射する自然光を一方向にだけ振動する光に偏光させる構成である。

前記偏光子はヨードなどで染色されたボリビニルアルコール（ＰＶＡ）であってもよい。前記偏光子に含まれたボリビニルアルコール（ＰＶＡ）分子は一方向に整列されたものであってもよい。

前記保護フィルム１２は機械的物性に優れた素材で形成されることが好ましい。したがって、前記保護フィルムはポリエステルを主成分とする素材で形成することができる。ポリエステルに加熱、延伸などを行って結晶化を向上させることにより、結晶化度が上昇し、よって引張強度などの機械的物性を高めることができる。

また、ポリエステルはトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）に比べて水蒸気透過率が低いから、偏光板の耐湿性を高めることができる。

前記ポリエステルとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、２，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルスルホンカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、１，３−シクロペンタンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、３，３−ジエチルコハク酸、グルタル酸、２，２−ジメチルグルタル酸、アジピン酸、２−メチルアジピン酸トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、ダイマー酸、セバシン酸、スベリン酸、ドデカジカルボン酸などのジカルボン酸とエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサメチルレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、デカメチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサジオール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホンなどのジオールをそれぞれ１種を重縮合してなったホモポリマー、ジカルボン酸１種以上とジオール２種以上を重縮合してなった共重合体、ジカルボン酸２種以上と１種以上のジオールを重縮合してなった共重合体、あるいはこれらのホモポリマー又は共重合体２種以上をブレンドしてなったブレンド樹脂を使うことができる。

このうち、ポリエステルが結晶性を示す点を考慮すると、芳香族ポリエステルが好ましく、ポリエチレンテレフタレート（以下、‘ＰＥＴ’という）を使うことが最も好ましい。

ただ、前記ＰＥＴは未延伸状態で結晶性がなくて弱いため、前記保護フィルムとして使うのに適しないこともある。したがって、前記保護フィルムとしては２軸に延伸されたＰＥＴを使うことができる。

前記ＰＥＴは同時二軸延伸法又は逐次二軸延伸法によって幅方向（横方向、ＴＤ）及び長さ方向（縦方向、ＭＤ）の２軸方向に延伸可能である。これに限定されるものではないが、前記ＰＥＴをまず一方向に延伸した後、その方向の直角方向に延伸する逐次二軸延伸法が好ましい。

前記ＰＥＴは機械的物性及び水分遮断性に優れるが、複屈折がとても大きいため、これを保護フィルムにそのまま適用する場合には偏光状態で歪みを引き起こすことができる。前述したニジムラがその代表的な例である。

したがって、本発明は前記ＰＥＴの光学特性を改良してニジムラが生じないようにすることにより、保護フィルムに使うのに適するようにしたことを一つの技術的特徴とする。以下、具体的に説明する。

前記保護フィルムは以下の（１）及び（２）の条件を満たすことを特徴とする。

（１）面内位相差（Ｒｏ）≦３５０ｎｍ

（２）厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）≧６，０００ｎｍ

前記面内位相差（Ｒｏ）は前記保護フィルム上の直交する二軸（図２参照）の屈折率の異方性（△Ｎｘｙ＝｜Ｎｘ−Ｎｙ｜）と保護フィルムの厚さｄの積（△Ｎｘｙ×ｄ）と定義されるパラメーターで、光学的等方性及び異方性を示す尺度である。

前記厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）は、前記保護フィルムの断面で見たとき、二つの複屈折△Ｎｘｚ（＝｜Ｎｘ−Ｎｚ｜）及び△Ｎｙｚ（＝｜Ｎｙ−Ｎｚ｜）にそれぞれ保護フィルムの厚さｄを掛けることによって得られる位相差の平均を示すパラメーターである。

前記保護フィルムの面内位相差（Ｒｏ）は３５０ｎｍ以下であることが好ましい。面内位相差（Ｒｏ）が高くなればニジムラの発生程度がひどくなるから、前記面内位相差は小さいほど良い。しかし、ＰＥＴの面内位相差を低めるためには延伸比を低めるかあるいは厚さを薄くしなければならないため、機械的物性が悪くなることができる。したがって、光学的特性と機械的物性の均衡のために前記面内位相差（Ｒｏ）の下限値を１０ｎｍ以上、好ましくは３０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上にすることができる。

前述したように、前記面内位相差（Ｒｏ）は低いほどニジムラの発生を抑制するのに有利である。したがって、前記保護フィルムの幅の中心で面内位相差（Ｒｏ）は２００ｎｍ以下であることが好ましい。

この明細書で‘幅の中心’は、図２に示したように、幅方向（ＴＤ）及び長さ方向（ＭＤ）に延伸した後に保護フィルムが有する幅の中間地点（Ａ、Ｂ）と定義する。前記保護フィルムには一つの幅中心のみが存在するものではなく、測定地点によって無限大に設定することができる。

また、後述する‘有効幅’は前記保護フィルムを大画面用途の偏光板に適用するときに要求される幅方向の長さであり、具体的には、図２に示したように、幅の中心（Ａ）からｘ軸に沿って両端に向かって一定距離だけ移動した地点（Ａ’、Ａ”）の間の距離を言い、実施形態では幅の中心から±１，５００ｍｍ、つまり約３，０００ｍｍと定義する。

前記保護フィルムは、有効幅内の面内位相差の偏差（Ｒｏ，ｍａｘ−Ｒｏ，ｍｉｎ）が２５０ｎｍ／ｍ以下、より詳しくは１６７ｎｍ／ｍ以下であることが好ましい。面内位相差の偏差は有効幅内でメートル（ｍ）当たり面内位相差の最大値（Ｒｏ，ｍａｘ）と最小値（Ｒｏ，ｍｉｎ）の差である。前記面内位相差の偏差が少なければ保護フィルムの幅が大きいときにも面内位相差（Ｒｏ）が大きく上昇しないから、ニジムラが生ずることを効果的に防止することができる。

また、前記保護フィルムは有効幅内で幅変化量に対する面内位相差の変化量（｜ΔＲｏ｜／｜Δｘ｜）が０．３ｎｍ／ｍｍ未満であることが好ましい。幅変化量はｘ軸上の一定地点間の距離（Δｘ＝ｘ₂−ｘ₁）を意味し、面内位相差の変化量は前記それぞれの一定地点での面内位相差の差（ΔＲｏ＝Ｒｏ，₂−Ｒｏ，₁）を意味する。幅変化量に対する面内位相差の変化量を低く制御することにより、有効幅内で面内位相差（Ｒｏ）が大きく上昇しないようにすることができる。

したがって、前記保護フィルムは前記（１）の条件を満たすとともに、具体的には幅の中心で面内位相差（Ｒｏ）が２００ｎｍ以下、幅の中心から幅方向に±５００ｍｍ距離内での面内位相差（Ｒｏ）が２５０ｎｍ以下、幅の中心から幅方向に±１０００ｍｍ距離内での面内位相差（Ｒｏ）が３００ｎｍ以下であることが好ましい。

前記保護フィルムの厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）は６，０００ｎｍ以上であることが好ましい。前記厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）が高ければ前記保護フィルム面内の分子の配向度が高く、これによって結晶化が促進されるので、機械的物性の側面で厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）は高いことが好ましい。また、前記厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）が大きいほど後述する幅の中心での面内位相差（Ｒｏ）に対する厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）の比（Ｒｔｈ／Ｒｏ）が大きくなるから、ニジムラを効果的に抑制することができる。ただ、ＰＥＴの場合、厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）を大きくするためにはその厚さを大きくしなければならないので、コストが増加し、薄膜化に不利になることができる。したがって、前記厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）の上限値を１６，０００ｎｍ以下、好ましくは１５，０００ｎｍ以下、より好ましくは１４，０００ｎｍ以下にすることができる。

前述したように、前記厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）は大きいほどニジムラの発生を抑制し、機械的物性を向上させるのに有利である。したがって、前記保護フィルムの幅の中心で厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）は６，８００ｎｍ以上であることが好ましい。

また、前述した面内位相差（Ｒｏ）のような理由のため、前記保護フィルムの有効幅内の厚さ方向位相差（Ｒｔｈ，ｍａｘ−Ｒｔｈ，ｍｉｎ）は１，５００ｎｍ／ｍ以下、より詳しくは１，０００ｎｍ／ｍ以下であることが好ましく、有効幅内で幅変化量に対する厚さ方向位相差の変化量（｜ΔＲｔｈ｜／｜Δｘ｜）は１．５ｎｍ／ｍｍ未満であることが好ましい。この際、幅変化量はｘ軸上の一定地点間の距離（Δｘ＝ｘ₂−ｘ₁）を意味し、厚さ方向位相差の変化量は前記それぞれの一定地点での厚さ方向位相差の差（ΔＲｔｈ＝Ｒｔｈ，₂−Ｒｔｈ，₁）を意味する。

前記保護フィルムの面内位相差（Ｒｏ）と厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）は前述した条件を全て満たすとともに次のような相関関係を有するとこから、幅の中心で面内位相差（Ｒｏ）に対する厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）の比（Ｒｔｈ／Ｒｏ）が３０以上、好ましくは５０以上、より好ましくは６０以上である。面内位相差（Ｒｏ）は小さいほど、かつ厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）は大きいほどニジムラの発生を防止するのに有利であるので、両数値の比（Ｒｔｈ／Ｒｏ）は大きく維持することが好ましい。

本発明は、保護フィルムを準備するに当たり、上記のようにＰＥＴの光学特性を改良するとともに、ＰＥＴ固有の優れた機械的物性を維持することができるようにして、多様な用途に使われる偏光板に適用するのに適するようにしたことを一つの技術的特徴とする。以下、具体的に説明する。

前記保護フィルムは結晶化度が３５％〜５５％であることが好ましい。前記結晶化度が３５％未満であれば引張強度などの機械的物性が低下するおそれがあり、５５％を超えれば過度な結晶化によってむしろ易しく破損されることができる。

前記結晶化度（Ｘｃ）は下記の式１で計算した。

〔数１〕
Ｘｃ［％］＝ｄｃ（ｄ−ｄａ）／ｄ（ｄｃ−ｄａ）＊１００

Ｘｃ：結晶化度、ｄｃ：結晶部分の密度（ｇ／ｃｍ³）、ｄａ：非結晶部分の密度（ｇ／ｃｍ³）、ｄ：測定地点の密度（ｇ／ｃｍ³）

実施形態では、ｄｃ＝１．４５５（ｇ／ｃｍ³）、ｄａ＝１．３３５（ｇ／ｃｍ³）として計算した。

前記保護フィルムは鉛筆硬度が５Ｂ以上であることが好ましい。前記鉛筆硬度が６Ｂ以下であれば外部から偏光子を保護しにくいことがあり得る。また、実施形態は、保護フィルムを前記偏光子に接着した後、前記保護フィルム上にハードコーティング層をさらに含むことができる。前記ハードコーティング層をさらに含む偏光子の鉛筆硬度は１Ｈ以上であることが好ましい。

前記保護フィルムは高温（８５℃）での引張係数（ｔｅｎｓｉｌｅ ｍｏｄｕｌｕｓ）が３．０Ｇｐａ以上、より好ましくは３．５Ｇｐａ以上であることが好ましい。

前記保護フィルムを偏光板に導入してから熱処理を行うことになる。この時、前記保護フィルムの高温（８５℃）での引張係数が３．０Ｇｐａ以上であるときに前記偏光板が撓むこと（Ｃｕｒｌ）を防止することができる。

具体的に、偏光子として使われるボリビニルアルコール（ＰＶＡ）は収縮率が高くて前記熱処理過程で易しく撓む。これを抑制することができなければ、保護フィルムが歪んで波柄が生ずることができ、これによって眩しさ現象によって視認性が著しく落ちることができる。前記保護フィルムは高温（８５℃）での引張係数が高いから、前記ボリビニルアルコール（ＰＶＡ）の撓みを防ぐことができ、これによって波柄、眩しさ現象、保護フィルムと偏光子間の剥離、クラック（ｃｒａｃｋ）などを事前に防止することができる。

本発明において、下記のような条件で前記保護フィルムが形成されてもよい。

前記保護フィルムはＰＥＴに形成された未延伸シートを長さ方向（ＭＤ）に２．８〜３．５に延伸し、幅方向（ＴＤ）に２．９〜３．７に延伸して形成したものであってもよい。

前記保護フィルムは長さ方向（ＭＤ）への延伸比と幅方向（ＴＤ）への延伸比がほぼ同一である値を有するものであってもよい。よって、幅方向（ＴＤ）の延伸比に対する長さ方向（ＭＤ）の延伸比の比（ＭＤ／ＴＤ）は０．９〜１．１であってもよい。

また、前記保護フィルムはこれに限定されないが、その延伸速度を６．５ｍ／ｍｉｎ〜８．５ｍ／ｍｉｎにして長さ方向（ＭＤ）及び幅方向（ＴＤ）に延伸したものであってもよい。

また、前記保護フィルムは、長さ方向（ＭＤ）及び幅方向（ＴＤ）に延伸するに先立ち、一定温度に予熱されることができる。この時、予熱温度はＴｇ＋５〜Ｔｇ＋５０℃の範囲が好ましく、Ｔｇが低いほど延伸性が良くなるが破断が発生することができる。したがって、約７８℃に予熱してから延伸することが好ましい。

前記保護フィルムは上記のような延伸条件で形成してその厚さが４０μｍ〜６０μｍになったものであってもよい。また、前記保護フィルムは完全に延伸されてから熱処理されて固定されたものであってもよい。この時、熱処理温度は１６０℃〜２３０℃であってもよい。

実施形態による偏光板は液晶表示装置又は有機エレクトロルミネセンス素子などの表示装置に適用可能である。

前記表示装置は表示パネル及び前記表示パネルの上面及び下面の少なくとも一面に配置される前記偏光板を含む。

図３は実施形態による偏光板を備える表示パネルの一例である液晶表示装置を簡略に示す図である。

前記液晶表示装置は、液晶パネル７０及びバックライトユニット８０を含む。

前記バックライトユニット８０は前記液晶パネル７０に光を出射する。前記液晶パネル７０は前記バックライトユニットから入射した光を用いて映像を表示する。

前記液晶パネル７０は、上部偏光板１０、カラーフィルター基板７１、液晶層７２、ＴＦＴ基板７３及び下部偏光板１０’を含む。

前記ＴＦＴ基板７３及び前記カラーフィルター基板７１は互いに対向している。

前記ＴＦＴ基板７３は、それぞれのピクセルに対応する多数の電極、前記電極に連結される薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに駆動信号を印加する多数のゲート配線及び前記薄膜トランジスタを介して前記電極にデータ信号を印加する多数のデータ配線を含むことができる。

前記カラーフィルター基板７１は、各ピクセルに対応する多数のカラーフィルターを含む。前記カラーフィルターは、透過される光をフィルタリングして赤色、緑色及び青色を具現する構成である。前記カラーフィルター基板は、前記電極に対向する共通電極を含むことができる。

前記液晶層７２は前記ＴＦＴ基板７３及び前記カラーフィルター基板７１の間に介在される。前記液晶層７２は前記ＴＦＴ基板７３によって駆動されることができる。より詳しく、前記液晶層７２は前記電極及び前記共通電極の間に形成される電界によって駆動されることができる。前記液晶層は前記下部偏光板を通過した光の偏光方向を調節することができる。すなわち、前記ＴＦＴ基板はピクセル単位で、前記電極及び前記共通電極の間に印加される電位差を調節することができる。したがって、前記液晶層はピクセル単位別に違う光学的特性を有するように駆動されることができる。

前記上部偏光板１０は前記カラーフィルター基板７１の上部に配置される。前記上部偏光板１０は前記カラーフィルター基板７１の上面に接着されることができる。

前記下部偏光板１０’は前記ＴＦＴ基板７３の下部に配置される。前記下部偏光板１０’は前記ＴＦＴ基板７３の下面に接着されることができる。

前記上部偏光板１０及び前記下部偏光板１０’の偏光方向は互いに同一であるか、あるいは直角になることができる。

図４は実施形態による偏光板を備える表示パネルの一例である有機エレクトロルミネセンス素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｄｉｓｐｌａｙ）を簡略に示す図である。

前記有機エレクトロルミネセンス素子は、前面偏光板１０及び有機ＥＬパネル９０を含む。

前記前面偏光板１０は前記有機ＥＬパネル９０の前面上に配置されることができる。より詳しく、前記前面偏光板は、前記有機ＥＬパネルにおいて、映像が表示される面に接着されることができる。前記前面偏光板は前述した偏光板と実質的に同じ構成を有することができる。

前記有機ＥＬパネルはピクセル単位の自体発光によって映像を表示する。前記有機ＥＬパネルは、有機ＥＬ基板９１及び駆動基板９２を含む。

前記有機ＥＬ基板９１は、ピクセルにそれぞれ対応する複数の有機電界発光ユニットを含む。前記有機電界発光ユニットはそれぞれ陰極、電子輸送層、発光層、正孔輸送層及び陽極を含む。前記陰極などの構成についての具体的な説明は以下で省略する。

前記駆動基板９２は前記有機ＥＬ基板９１に駆動的に結合される。すなわち、前記駆動基板は前記有機ＥＬ基板に駆動電流などの駆動信号を印加するように結合されることができる。より詳しく、前記駆動基板は前記有機電界発光ユニットにそれぞれ電流を印加して前記有機ＥＬ基板を駆動することができる。

以下、本発明をより詳細に説明する。しかし、下記の実施例は本発明を例示するものであるだけ、本発明の内容が下記の実施例に限定されるものではない。

〔実施例１〜実施例３／比較例１〜比較例４〕
前記保護フィルムの素材としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂（ＳＫＣ社製）を使った。ＰＥＴ樹脂を押出機で約２８０℃で押し出し、キャスティングロールで約３０℃でキャスティングして未延伸シート（ｓｈｅｅｔ）を製造した。

未延伸シートを予熱した後、１２５℃の温度で下記の表１のような延伸比で長手方向（ＭＤ）及び幅方向（ＴＤ）に延伸した。その後、延伸されたシートを表１の温度で約３０秒間熱固定して保護フィルムを製造した。

〔測定例〕
前記実施例及び比較例による保護フィルムの面内位相差（Ｒｏ）、厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）、有効幅内の面内位相差（Ｒｏ，ｍａｘ−Ｒｏ，ｍｉｎ）及び有効幅内の厚さ方向位相差（Ｒｔｈ，ｍａｘ−Ｒｔｈ，ｍｉｎ）を測定した。その結果は下記の表２の通りである。

面内位相差（Ｒｏ）と厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）は次のような方法で測定した。

２枚の偏光板を用いて保護フィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向が直交するように４ｃｍ×２ｃｍの長方形を切断して測定用サンプルにした。面内及び厚さ方向位相差は位相差測定器（Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製、Ａｘｏｓｃａｎ、測定波長５５０ｎｍ）を用いて測定した。また、位相差測定器の基本データである保護フィルム（測定用サンプル）の屈折率はアベ屈折計（アタゴ社製、ＮＡＲ−４Ｔ、測定波長５４６ｎｍ）で測定し、保護フィルムの厚さｄ（μｍ）は電気マイクロメータ（ファインリューフ社製、ミリトロン１２４５Ｄ）を用いて測定した。

前記実施例１の保護フィルムに対しては、有効幅全部の面内位相差（Ｒｏ）及び厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）を測定した。その結果はそれぞれ図５及び図６の通りである。

１）幅の中心での面内位相差（Ｒｏ）

２）幅の中心での厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）

３）幅の中心での面内位相差（Ｒｏ）に対する厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）の比

４）有効幅は幅の中心から±１，５００ｍｍだけ離れた地点間の距離（約３，０００ｍｍ）

図５を参照すると、前記実施例１による保護フィルムは次のような条件を満たすことが分かる。

−幅の中心で面内位相差（Ｒｏ）が１００ｎｍ以下

−幅の中心から幅方向に±５００ｍｍ距離内での面内位相差（Ｒｏ）が１６０ｎｍ以下

−幅の中心から幅方向に±１０００ｍｍ距離内での面内位相差（Ｒｏ）が３００ｎｍ以下

−有効幅内で幅変化量に対する面内位相差の変化量（｜ΔＲｏ｜／｜Δｘ｜）が０．３ｎｍ／ｍｍ未満

図６を参照すると、前記実施例１による保護フィルムは次のような条件を満たすことが分かる。

−幅の中心で厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）が６，８００ｎｍ以上

−有効幅内で幅変化量に対する厚さ方向位相差の変化量（｜ΔＲｔｈ｜／｜Δｘ｜）が１．５ｎｍ／ｍｍ未満

〔実験例〕
前記実施例及び比較例による保護フィルムを表示装置に適用したときの外観評価、結晶化度、密度、鉛筆硬度、ハードコーティング適用後の鉛筆硬度及び高温での引張係数を測定した。その結果は下記の表３及び表４の通りである。

外観評価は次のような方法で行った。

実施例及び比較例による保護フィルムを図１のような構造の偏光板に導入した。また、前記保護フィルムの上側にハードコーティング層を形成した。前記偏光板をそれぞれＴＶ、モニターに適用した後、偏光板の正面でかつ傾斜方向に肉眼でニジムラ及び色が生ずるかを評価した。

◎：何の方向にもニジムラ及び色の発生がない

○：何の方向にもニジムラがないが、傾斜方向に観察したとき、一部非常に淡い色が観察される。

△：傾斜方向に観察したとき、一部ニジムラが観察され、色が観察される。

×：傾斜方向に観察したとき、ニジムラ及び色が明らかに観察される。

前記保護フィルムの結晶化度は前述した密度法（式１）で測定した。

前記保護フィルムの鉛筆硬度は鉛筆硬度試験器（Ｋｉｐａｅ Ｅ＆Ｔ社製、ＫＰ−Ｍ５０００Ｍ）でＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ ‘ＵＮＩ’ Ｇｒａｄｅ Ｐｅｎｃｉｌを用いて測定した。また、前記保護フィルムにハードコーティング層を形成した後、鉛筆硬度も測定した。

前記保護フィルムの引張係数は引張圧縮試験器（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ、Ｉｎｓｔｒｏｎ社製、４４８５ ＴＩＣ９６０２０３−９７Ｂ１Ａ）で測定した。

１）視認性は波柄及び眩しさ現状の発生有無で評価した。評価基準は次のようである。

○：視認性の低下なし、△：視認性が多少低下、×：視認性が酷く低下

表３及び表４を参照すると、実施例１〜実施例３の保護フィルムはニジムラ及び色が生じなくて光学特性に優れながらも、結晶化度、鉛筆硬度及び引張係数が良くて多様な用途に使うことができることが分かる。

また、前記実施例１による保護フィルムが光学特性及び機械的物性の均衡に優れるので、表示装置用偏光板に適用するのに最適であることが分かる。

以上、本発明について具体的な形態を参照して詳細に説明したが、本発明の権利範囲は上述した実験例及び実施例に限定されず、次の特許請求範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者の多くの変形及び改良形態も本発明の権利範囲に含まれる。

実施形態による偏光子保護フィルムが適用された偏光板は液晶表示装置、有機表示装置などの各種の表示装置に適用可能である。

１０ 偏光板
１１ 偏光子
１２ 偏光子保護フィルム

一実施形態による偏光子保護フィルムは、有効幅内の厚さ方向位相差の変化量（Ｒｔｈ，ｍａｘ−Ｒｔｈ，ｍｉｎ）が１，５００ｎｍ／ｍ以下であってもよい。

一実施形態による偏光子保護フィルムは、有効幅内の面内位相差の変化量（Ｒｏ，ｍａｘ−Ｒｏ，ｍｉｎ）が２５０ｎｍ／ｍ以下であってもよい。

前記保護フィルムは、有効幅内の面内位相差の変化量（Ｒｏ，ｍａｘ−Ｒｏ，ｍｉｎ）が２５０ｎｍ／ｍ以下、より詳しくは１６７ｎｍ／ｍ以下であることが好ましい。面内位相差の変化量は有効幅内でメートル（ｍ）当たり面内位相差の最大値（Ｒｏ，ｍａｘ）と最小値（Ｒｏ，ｍｉｎ）の差である。前記面内位相差の変化量が少なければ保護フィルムの幅が大きいときにも面内位相差（Ｒｏ）が大きく上昇しないから、ニジムラが生ずることを効果的に防止することができる。

未延伸シートを予熱した後、１２５℃の温度で下記の表１のような延伸比で長さ方向（ＭＤ）及び幅方向（ＴＤ）に延伸した。その後、延伸されたシートを表１の温度で約３０秒間熱固定して保護フィルムを製造した。

Claims (14)

1. ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）を含み、
   波長５５０ｎｍで面内位相差及び厚さ方向位相差が以下の（１）及び（２）の条件を満たし、
   （１）面内位相差（Ｒｏ）≦３５０ｎｍ
   （２）１６，０００ｎｍ≧厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）≧６，０００ｎｍ
   有効幅内で幅変化量に対する厚さ方向位相差の変化量（｜ΔＲｔｈ｜／｜Δｘ｜）が１．５ｎｍ／ｍｍ未満であり、
   有効幅内の厚さ方向位相差の偏差（Ｒｔｈ，ｍａｘ−Ｒｔｈ，ｍｉｎ）が１，５００ｎｍ／ｍ以下である、偏光子保護フィルム。
2. 幅の中心で厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）が６，８００ｎｍ以上である、請求項１に記載の偏光子保護フィルム。
3. 幅の中心で面内位相差（Ｒｏ）に対する厚さ方向位相差（Ｒｔｈ）の比（Ｒｔｈ／Ｒｏ）が６０以上かつ１，６００以下である、請求項１に記載の偏光子保護フィルム。
4. 幅の中心で面内位相差（Ｒｏ）が２００ｎｍ以下である、請求項１に記載の偏光子保護フィルム。
5. 幅の中心から幅方向に±５００ｍｍ距離内での面内位相差（Ｒｏ）が２５０ｎｍ以下である、請求項１に記載の偏光子保護フィルム。
6. 幅の中心から幅方向に±１０００ｍｍ距離内での面内位相差（Ｒｏ）が３００ｎｍ以下である、請求項１に記載の偏光子保護フィルム。
7. 有効幅内の面内位相差の偏差（Ｒｏ，ｍａｘ−Ｒｏ，ｍｉｎ）が２５０ｎｍ／ｍ以下である、請求項１に記載の偏光子保護フィルム。
8. 有効幅内で幅変化量に対する面内位相差の変化量（｜ΔＲｏ｜／｜Δｘ｜）が０．３ｎｍ／ｍｍ未満である、請求項１に記載の偏光子保護フィルム。
9. 長手方向（ＭＤ）の延伸比は２．８〜３．５であり、
   幅方向（ＴＤ）の延伸比は２．９〜３．７である、請求項１に記載の偏光子保護フィルム。
10. 幅方向（ＴＤ）の延伸比に対する長さ方向（ＭＤ）の延伸比の比（ＭＤ／ＴＤ）は０．９〜１．１である、請求項１に記載の偏光子保護フィルム。
11. 厚さが２０μｍ〜６０μｍである、請求項１に記載の偏光子保護フィルム。
12. 前記偏光子保護フィルムは長手方向及び幅方向に延伸された後、１６０℃〜２３０℃の温度で熱処理されたものである、請求項１に記載の偏光子保護フィルム。
13. 偏光子、及び
    前記偏光子の上面及び下面の少なくとも一面に引接する請求項１〜１２のいずれか一項の保護フィルムを含む、偏光板。
14. 表示パネル、及び
    前記表示パネルの上面及び下面の少なくとも一面に配置される請求項１３に記載の偏光板を含む、表示装置。