KR100957486B1 - 액정 패널 및 액정 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
고습 환경하에서, 화면의 주변부로부터 발생하는 광 누출이 작고, 표시 균일성이 우수한 액정 패널 및 액정 표시 장치를 제공하는 것.
본 발명의 액정 패널은 액정셀과, 그 액정셀의 시인측에 배치된 제 1 편광판과, 그 액정셀의 시인측과는 반대측에 배치된 제 2 편광판을 적어도 구비하고, 그 제 1 편광판의 치수 변화율 (C1) 이 그 제 2 편광판의 치수 변화율 (C2) 보다 크다.
액정 패널, 편광판, 편광자, 치수 변화율
Description
본 발명은 치수 변화율이 조정된 편광판을 갖는 액정 패널 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치 (LCD 라고도 한다) 는 퍼스널 컴퓨터나 텔레비젼 등에 사용되고 있다. 최근, 이들 용도로 사용되는 액정 표시 장치는 화면의 대형화가 진행되고 있다. LCD 는 통상, 액정셀의 양측에 편광판이 배치된 액정 패널이 사용되고 있고, 예를 들어 노멀리 블랙 방식에서는, 전압 무인가시에 흑화상을 표시할 수 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 그러나, 종래의 액정 패널은 고습 환경하에서 가속 시험을 실시하면, 흑화상을 표시한 경우에, 화면의 주변부로부터 광 누출이 발생한다는 과제가 있다. 이와 같은 과제는 화면이 대형이 되면 보다 현저하다. 이 때문에, 이러한 과제의 해결이 요망되고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평9-269504호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 고습 환경하에서, 화면의 주변부로부터 발생하는 광 누출이 작고, 표시 균일성이 우수한 액정 패널 및 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들은 종래의 액정 패널을 사용한 액정 표시 장치의 고습 환경하에서의 광 누출의 원인은 액정셀의 휨일 것이라는 생각하에, 액정셀의 휨을 억제하는 치수 변화율을 갖는 편광판을 액정셀의 양측에 배치한 바, 표시 균일성이 현격히 우수한 액정 패널 및 액정 표시 장치를 제공할 수 있는 것을 알아내었다.
본 발명의 액정 패널은 액정셀과, 그 액정셀의 시인측에 배치된 제 1 편광판과, 그 액정셀의 시인측과는 반대측에 배치된 제 2 편광판을 구비하고, 그 제 1 편광판의 치수 변화율 (C1) 이 그 제 2 편광판의 치수 변화율 (C2) 보다 크다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 편광판의 치수 변화율 (C1) 과 상기 제 2 편광판의 치수 변화율 (C2) 의 차 (ΔC ＝ C1 － C2) 는 0.02％ 이상이다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 액정셀은 액정층과, 그 액정층의 일방측에 배치된 제 1 기판과, 그 액정층의 타방측에 배치된 제 2 기판을 포함하고, 그 제 1 기판 또는 그 제 2 기판에 화소 전극 및 공통 전극이 형성되어 있다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 편광판의 치수 변화율 (C1) 은 0.03％ ∼ 0.20％ 이다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제 2 편광판의 치수 변화율 (C2) 은 0.01％ ∼ 0.18％ 이다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제 2 편광판의 수분율 (W2) 과 상기 제 1 편광판의 수분율 (W1) 의 차 (ΔW ＝ W2 － W1) 는 0.1％ ∼ 0.5％ 이다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 편광판은 제 1 편광자와, 그 제 1 편광자의 상기 액정셀측에 배치된 제 1 보호층과, 그 제 1 편광자의 상기 액정셀측과는 반대측에 배치된 제 2 보호층을 구비한다. 이 제 1 보호층은 실질적으로 광학적으로 등방성을 나타낸다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 액정 패널은 상기 제 2 보호층의 상기 제 1 편광자와는 반대측에 표면 처리층을 추가로 구비한다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제 2 편광판은 제 2 편광자와, 그 제 2 편광자의 상기 액정셀측에 배치된 제 3 보호층과, 그 제 2 편광자의 상기 액정셀측과는 반대측에 배치된 제 4 보호층을 구비한다. 이 제 3 보호층은 실질적으로 광학적으로 등방성을 나타낸다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 액정 패널은 상기 액정셀과 상기 제 1 편광판 사이에 제 1 점착제층을 추가로 구비한다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 액정 패널은 상기 액정셀과 상기 제 2 편광판 사이에 제 2 점착제층을 추가로 구비한다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 점착제층 및/또는 상기 제 2 점착제층은, (메타)아크릴계 폴리머 (A) 와 과산화물 (B) 을 함유하는 점착성 조성물을 가교시켜 형성되어 있다.
본 발명의 다른 국면에 따르면 액정 표시 장치가 제공된다. 이 액정 표시 장치는 상기 액정 패널을 포함한다.
발명의 효과
본 발명의 액정 패널은 고습 환경하에서, 화면의 주변부에 발생하는 광 누출을 줄일 수 있다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 액정 패널의 개략 단면도이다.
도 2 는 본 발명에 사용되는 편광자의 대표적인 제조 공정의 개념을 나타내는 모식도이다.
도 3 은 본 발명에 사용되는 점착제층의 대표적인 제조 공정의 개념을 나타내는 모식도이다.
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 액정 표시 장치의 개략 단면도이다.
도 5 의 (a) 는 본 발명의 실시예 1 의 액정 표시 장치의 흑화상 표시시의 관찰 사진이고, (b) 는 비교예 1 의 액정 표시 장치의 흑화상 표시시의 관찰 사진이다.
도 6 의 (a) 는 본 발명의 실시예 1 의 액정 표시 장치의 컬러 시프트의 측정 결과를 나타내는 그래프이고, (b) 는 참고예 1 의 액정 표시 장치의 컬러 시프 트의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
부호의 설명
10 액정셀
21 제 1 편광판
22 제 2 편광판
100 액정 패널
200 액정 표시 장치
발명을 실시하기
위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명하는데, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되지는 않는다.
(용어 및 기호의 정의)
본 명세서에 있어서의 용어 및 기호의 정의는 하기와 같다.
(1) 치수 변화율
치수 변화율 (C) 은, 편광판으로부터 10cm × 10cm 로 자른 시험편을 40℃, 70％RH 의 항온 항습조에서 20 시간 보존한 후, 시험편을 23℃ 에서 1 시간 방치하였을 때의 변의 길이의 변화율을 나타낸다. 구체적으로는, 식 ； C ＝｛(시험 후의 변의 길이 - 시험 전의 변의 길이)/시험 전의 변의 길이｝× 100 으로 구해진다.
(2) 굴절률 (nx, ny, nz)
「nx」는 면내의 굴절률이 최대가 되는 방향 (즉, 지상축 방향) 의 굴절률이고,「ny」는 면내에서 지상축과 직교하는 방향의 굴절률이며,「nz」는 두께 방향의 굴절률이다.
(3) 면내의 위상차값
면내의 위상차값 (Re［λ］) 은 23℃ 에서 파장 λ (nm) 에 있어서의 필름의 면내의 위상차값을 말한다. Re［λ］는 필름의 두께를 d (nm) 로 하였을 때, Re［λ］ ＝ (nx － ny) × d 로 구해진다.
(4) 두께 방향의 위상차값
두께 방향의 위상차 (Rth［λ］) 는 23℃ 에서 파장 λ (nm) 에 있어서의 필름의 두께 방향의 위상차값을 말한다. Rth［λ］는 필름의 두께를 d (nm) 로 하였을 때, Rth［λ］ ＝ (nx － nz) × d 로 구해진다.
A. 액정 패널의 개략
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정 패널의 개략 단면도이다. 이 액정 패널 (100) 은 액정셀 (10) 과, 액정셀 (10) 의 시인측에 배치된 제 1 편광판 (21) 과, 액정셀 (10) 의 시인측과는 반대측에 배치된 제 2 편광판 (22) 을 구비한다. 제 1 편광판의 치수 변화율 (C1) 은 제 2 편광판의 치수 변화율 (C2) 보다 크다. 이와 같은 액정 패널은 고습 환경하에서, 액정셀이 시인측에 대하여 오목형으로 만곡할 때, 그 액정셀의 휨을 효과적으로 억제할 수 있다. 결과적으로, 화면의 주변부에 발생하는 광 누출이 작아, 표시 균일성이 우수한 액정 표 시 장치를 얻을 수 있다.
상기 제 1 편광판의 치수 변화율 (C1) 과 상기 제 2 편광판의 치수 변화율 (C2) 의 차 (ΔC ＝ C1 － C2) 는, 바람직하게는 0.02％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.02％ ∼ 0.09％ 이며, 특히 바람직하게는 0.03％ ∼ 0.07％ 이고, 가장 바람직하게는 0.03％ ∼ 0.05％ 이다. 상기 범위의 치수 변화율차를 갖는 2 장의 편광판을 사용함으로써, 보다 더욱 표시 균일성이 우수한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
바람직하게는, 제 1 편광판 (21) 은 제 1 편광자 (1) 와, 제 1 편광자 (1) 의 액정셀 (10) 측에 배치된 제 1 보호층 (2) 과, 제 1 편광자 (1) 의 액정셀 (10) 측과는 반대측에 배치된 제 2 보호층 (3) 을 구비한다. 바람직하게는, 제 2 편광판 (22) 은 제 2 편광자 (4) 와, 제 2 편광자 (4) 의 액정셀 (10) 측에 배치된 제 3 보호층 (5) 과, 제 2 편광자 (4) 의 액정셀 (10) 과는 반대측에 배치된 제 4 보호층 (6) 을 구비한다. 바람직하게는, 액정 패널 (100) 은 액정셀 (10) 과 제 1 편광판 (21) 사이에 제 1 점착제층 (31) 을 구비하고, 액정셀 (10) 과 제 2 편광판 (22) 사이에는 제 2 점착제층 (32) 을 구비한다.
바람직하게는, 제 1 편광자 (1) 의 흡수축과, 제 2 편광자 (4) 의 흡수축은 실질적으로 직교한다. 여기서,「실질적으로 직교」란 제 1 편광자 (1) 의 흡수축과 제 2 편광자 (4) 의 흡수축이 이루는 각도가 90°± 2.0°의 범위를 포함하고, 바람직하게는 90°± 1.0°이다.
B. 액정셀
본 발명에 사용되는 액정셀로는, 임의의 적절한 것이 채용될 수 있다. 상기 액정셀로는 예를 들어, 박막 트랜지스터를 사용한 액티브 매트릭스형의 것, 슈퍼 트위스트 네마틱 액정 표시 장치로 대표되는 단순 매트릭스형의 것 등을 들 수 있다.
바람직하게는, 액정셀은 액정층과, 그 액정층의 일방측에 배치된 제 1 기판과, 그 액정층의 타방측에 배치된 제 2 기판을 포함하고, 그 제 1 기판 또는 그 제 2 기판에 액정층에 전압을 인가하기 위한 화소 전극 및 대향 전극이 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 상기 액정셀은 전극이 형성된 기판과, 전극이 형성되어 있지 않은 기판 사이에 액정이 봉입된 구조이다. 본 발명자들은, 이와 같은 액정셀이 고습 환경하에서 시인측에 대하여 오목형으로 만곡하는 경향이 강한 것을 알아내었다. 그래서, 상대적으로 치수 변화율이 큰 편광판을 액정 패널의 시인측에 배치함으로써, 화면의 주변부에 발생하는 광 누출이 작아, 표시 균일성이 우수한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 액정셀의 대표예로는, 구동 모드에 의한 분류에 따르면, 인플레인 스위칭 (IPS) 모드, 프린지 필드 스위칭 (FFS) 모드 등을 들 수 있다. IPS 모드 및 FFS 모드는, 각각 V 자형 전극 또는 지그재그 전극 등을 채용한 것이어도 된다. 상기 구조를 갖는 액정셀을 채용한 시판되는 액정 표시 장치로는, 예를 들어 히타치 제작소 (주) 20V 형 와이드 액정 텔레비젼 상품명「Wooo」, 이야마 (주) 19 형 액정 디스플레이 상품명「ProLite E481S-1」, (주) 나나오 제조 17 형 TFT 액정 디스플레이 상품명「FlexScan L565」등을 들 수 있다.
C. 편광판
본 발명에 사용되는 편광판 (제 1 편광판 및 제 2 편광판) 은, 치수 변화율이 상기 관계를 만족하는 것이면 임의의 적절한 것이 채용될 수 있다. 본 명세서에 있어서,「편광판」이란 자연광 또는 편광을 직선 편광, 타원 편광 또는 원 편광으로 변환하는 것을 말한다.
상기 편광판의 두께는 특별히 제한되지 않고, 박막, 필름, 시트의 일반적인 개념을 포함한다. 상기 편광판의 두께는 바람직하게는 1㎛ ∼ 250㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 20㎛ ∼ 250㎛ 이다. 편광판의 두께를 상기 범위로 함으로써, 기계적 강도가 우수한 것이 얻어질 수 있다.
상기 편광판은 편광 기능을 갖는 층 (편광자라고도 한다) 단독으로 구성되어도 되고, 복수의 층을 갖는 적층체이어도 된다. 상기 편광판이 적층체인 경우, 적층 구조의 대표예로는 (a) 편광자와 보호층을 포함하는 구성 (예를 들어, 도 1 의 구성) ； (b) 편광자와 보호층과 표면 처리층을 포함하는 구성 (예를 들어, 후술하는 실시예에 기재된 구성) ； (c) 편광자와 보호층과 위상차층을 포함하는 구성 (이른바 위상차층 부착 편광판) ； (d) 2 층 이상의 편광자를 포함하는 구성 등을 들 수 있다. 상기 편광판은 위상차층과 표면 처리층의 모두를 갖고 있어도 되고, 위상차층 및/또는 표면 처리층을 2 층 이상 갖고 있어도 된다. 혹은, 상기 편광판은 위상차층이 보호층을 겸하고 있어도 된다.
상기 제 1 편광판의 치수 변화율 (C1) 은 바람직하게는 0.03％ ∼ 0.20％ 이고, 더욱 바람직하게는 0.06％ ∼ 0.18％ 이며, 특히 바람직하게는 0.09％ ∼ 0.16％ 이고, 가장 바람직하게는 0.11％ ∼ 0.14％ 이다. C1 을 이와 같은 범위로 함으로써, 보다 더욱, 표시 균일성이 우수한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
상기 제 2 편광판의 치수 변화율 (C2) 은 바람직하게는 0.01％ ∼ 0.18％ 이고, 더욱 바람직하게는 0.01％ ∼ 0.15％ 이며, 특히 바람직하게는 0.01％ ∼ 0.12％ 이고, 가장 바람직하게는 0.01％ ∼ 0.09％ 이다. C2 를 이와 같은 범위로 함으로써, 보다 더욱, 표시 균일성이 우수한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 액정 패널에 사용되는 편광판은, 예를 들어 시판되는 편광판 중에서, 치수 변화율의 상이한 것을 선택하고 적절히 조합하여 얻을 수 있다. 혹은, 본 발명의 액정 패널에 사용되는 편광판은, 시판되는 편광판에 치수 변화율을 증가 또는 감소시키는 임의의 처리를 실시하여 치수 변화율을 조정하여 얻을 수도 있다.
1 개의 실시형태에 있어서는, 본 발명의 액정 패널은 시판되는 편광판으로 치수 변화율이 동일한 것을 2 장 준비하고, 액정셀의 시인측에는 시판되는 편광판에 치수 변화율이 증가하는 처리를 가한 것을 사용하고, 액정셀의 시인측과는 반대측에는 시판되는 것을 그대로 사용함으로써 얻을 수 있다. 다른 실시형태에 있어서는, 본 발명의 액정 패널은, 시판되는 편광판으로 치수 변화율이 동일한 것을 2 장 준비하고, 액정셀의 시인측에는 시판되는 것을 그대로 사용하고, 액정셀의 시 인측과는 반대측에는 시판되는 편광판에 치수 변화율이 감소하는 처리를 가한 것을 사용함으로써 얻을 수 있다. 혹은, 시판되는 편광판으로 치수 변화율이 상이한 것을 2 장 준비하고, 각각에 치수 변화율을 증가 또는 감소시키는 임의의 처리를 실시하여 사용할 수도 있다.
상기 편광판의 치수 변화율을 증가 또는 감소시키는 처리로는, 예를 들어 (1) 시판되는 편광판에 가열 처리를 실시하여, 편광판의 수분율을 조정하는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는, 편광판의 수분율을 증가시키면 치수 변화율을 감소시킬 수 있고, 편광판의 수분율을 감소시키면 치수 변화율을 증대시킬 수 있다. 혹은, (2) 편광판의 제조 공정에 있어서, 편광판에 가해지는 장력을 변화시키는 방법 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 편광판의 제조 공정에 있어서, 편광판에 가해지는 장력을 증대시키면 치수 변화율을 감소시킬 수 있고, 편광판에 가해지는 장력을 감소시키면 치수 변화율을 증대시킬 수 있다. 또한, 이들 처리는 롤형상의 편광판에서 실시해도 되고, 매엽의 편광판에서 실시해도 된다. 또, 이들 처리는 조합하여 사용할 수도 있다.
상기 처리 (1) 에 있어서, 가열 처리하는 온도는 바람직하게는 60℃ ∼ 90℃ 이고, 더욱 바람직하게는 70℃ ∼ 90℃ 이다. 가열 시간은 5 초 ∼ 600 초이고, 더욱 바람직하게는 30 초 ∼ 300 초이다. 이와 같은 가열 처리를 실시함으로써, 편광판의 수분율은 0.1％ ∼ 0.5％ 감소할 수 있고, 그 결과 편광판의 치수 변화율을 처리 전에 비해 ＋0.03％ ∼ ＋0.09％ 의 범위에서 크게 할 수 있다.
상기 처리 (2) 에 있어서, 치수 변화율을 크게 하기 위하여, 편광판에 가하 는 장력은 바람직하게는 300N ∼ 700N 이고, 더욱 바람직하게는 400N ∼ 600N 이다. 치수 변화율을 작게 하기 위하여, 편광판에 가하는 장력은 바람직하게는 50N ∼ 150N 이고, 더욱 바람직하게는 70N ∼ 120N 이다. 상세한 메카니즘은 분명하지 않지만, 이와 같은 처리를 실시함으로써, 편광판의 치수 변화율을 처리 전에 비해 －0.08％ ∼ ＋0.05％ 의 범위에서 조정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 편광판의 수분율 (W1) 과 상기 제 2 편광판의 수분율 (W2) 의 관계는 W1 ＜ W2 이다. 상기 제 2 편광판의 수분율 (W2) 과 상기 제 1 편광판의 수분율 (W1) 의 차 (ΔW ＝ W2 － W1) 는 바람직하게는 0.1％ ∼ 0.5％ 이고, 더욱 바람직하게는 0.2％ ∼ 0.4％ 이다. 편광판의 수분율의 차를 상기 범위로 함으로써, 소정의 치수 변화율차를 갖는 제 1 편광판과 제 2 편광판을 얻을 수 있다.
상기 제 2 편광판의 수분율 (W2) 은 바람직하게는 2.5％ ∼ 3.5％ 이고, 더욱 바람직하게는 2.7％ ∼ 3.3％ 이다. 제 2 편광판의 수분율을 상기 범위로 함으로써, 광학 특성과 내구성이 우수한 편광판이 얻어질 수 있다.
상기 제 1 편광판의 수분율 (W1) 은 바람직하게는 2.3％ ∼ 3.2％ 이고, 더욱 바람직하게는 2.5％ ∼ 3.1％ 이다. 제 1 편광판의 수분율을 상기 범위로 함으로써, 광학 특성과 내구성이 우수한 편광판이 얻어질 수 있다.
C-1. 편광판의 광학 특성
상기 편광판의 23℃ 에서 측정한 파장 550nm 의 투과율 (단체 투과율이라고도 한다) 은 바람직하게는 40％ 이상, 더욱 바람직하게는 42％ 이상이다. 또한, 단체 투과율의 이론상의 상한은 50％ 이고, 실용적인 상한은 46％ 이다.
상기 편광판의 편광도는 바람직하게는 99.8％ 이상, 더욱 바람직하게는 99.9％ 이상이다. 또한, 편광도의 이론상의 상한은 100％ 이다. 단체 투과율 및 편광도를 상기 범위로 함으로써, 정면 방향의 광 누출이 작은 (결과적으로, 콘트라스트가 높은) 액정 표시 장치이 얻어질 수 있다.
상기 편광판의 국립 표준국 (NBS) 에 의한 색상 ； a 값 (단체 a 값) 은 바람직하게는 －2.0 이상이고, 더욱 바람직하게는 －1.8 이상이다. 또한, 상기 a 값의 이상적인 값은 0 이다. 또, 상기 편광판의 국립 표준국 (NBS : National Bureau of Standards) 에 의한 색상 ； b 값 (단체 b 값) 은 바람직하게는 4.2 이하이고, 더욱 바람직하게는 4.0 이하이다. 또한, 상기 b 값의 이상적인 값은 0 이다. 편광판의 a 값 및 b 값은 0 에 가까운 수치로 함으로써, 표시 화상의 색채가 선명한 액정 표시 장치가 얻어질 수 있다.
상기 단체 투과율, 편광도 및 색상은 분광 광도계［무라카미 색채 기술 연구소 (주) 제조 제품명「DOT-3」］를 사용하여 측정할 수 있다. 상기 편광도의 구체적인 측정 방법으로는, 상기 편광판의 평행 투과율 (H0) 및 직교 투과율 (H90) 을 측정하고, 식 ： 편광도 (％) ＝｛(H0 － H90)/(H0 ＋ H90)｝1/2 × 100 으로 구할 수 있다. 상기 평행 투과율 (H0) 은 동일한 편광판 2 장을 서로의 흡수축이 평 행이 되도록 겹쳐 제조한 평행형 적층 편광판의 투과율의 값이다. 또, 상기 직교 투과율 (H90) 은 동일한 편광판 2 장을 서로의 흡수축이 직교하도록 겹쳐 제조한 직교형 적층 편광판의 투과율의 값이다. 또한, 이들 투과율은 JIS Z 8701-1982 의 2 도 시야 (C 광원) 에 의해 시감도 보정을 실시한 Y 값이다.
C-2. 편광자
본 발명에 사용되는 편광자는 바람직하게는, 요오드 또는 이색성 염료를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 연신 필름이다. 또한, 본 명세서에 있어서「연신 필름」이란, 적절한 온도에서 미연신의 필름에 장력을 가하고, 인장 방향을 따라 분자의 배향을 높인 고분자 필름을 말한다.
상기 편광자의 두께는 목적에 따라 적절히 선택될 수 있다. 상기 편광자의 두께는 바람직하게는 5㎛ ∼ 50㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 10㎛ ∼ 30㎛ 이다.
상기 폴리비닐알코올계 수지는, 비닐에스테르계 모노머를 중합하여 얻어지는 비닐에스테르계 중합체를 비누화함으로써 얻을 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 바람직하게는 95.0 몰％ ∼ 99.9 몰％ 이다. 상기 비누화도는 JIS K 6726-1994 에 준해 구할 수 있다. 비누화도가 상기 범위인 폴리비닐알코올계 수지를 사용함으로써, 내구성이 우수한 편광자가 얻어질 수 있다.
상기 폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도는, 목적에 따라 적절히 선택될 수 있다. 상기 평균 중합도는 바람직하게는 1200 ∼ 3600 이다. 또한, 평균 중합도는 JIS K 6726-1994 에 준해 구할 수 있다.
상기 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름을 얻는 방법으로는, 임의의 적절한 성형 가공법이 채용될 수 있다. 상기 성형 가공법으로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2000-315144호［실시예 1］에 기재된 방법을 들 수 있다.
상기 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름은, 바람직하게는 가소제 및/또는 계면 활성제를 함유한다. 상기 가소제로는, 예를 들어 에틸렌글리콜이나 글리세린 등의 다가 알코올을 들 수 있다. 상기 다가 알코올은 편광자의 염색성이나 연신성을 보다 더욱 향상시킬 목적으로 사용된다. 상기 계면 활성제로는, 예를 들어 비이온 계면 활성제를 들 수 있다. 상기 계면 활성제는 편광자의 염색성이나 연신성을 보다 더욱 향상시킬 목적으로 사용된다.
본 발명에 사용되는 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름은 시판되는 필름을 그대로 사용할 수도 있다. 시판되는 필름으로는, 예를 들어 (주) 쿠라레 제조 상품명「쿠라레 비닐론 필름」, 토세로 (주) 제조 상품명「토세로 비닐론 필름」, 닛폰 합성 화학 공업 (주) 제조 상품명「니치고 비닐론 필름」등을 들 수 있다.
편광자의 제조 방법의 일례에 대하여, 도 2 를 참조하여 설명한다. 도 2 는 본 발명에 사용되는 편광자의 대표적인 제조 공정의 개념을 나타내는 모식도이다. 예를 들어, 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름 (501) 은 조출부 (500) 로부터 풀려나와 요오드 수용액욕 (510) 중에 침지되고, 속비가 상이한 롤 (511 및 512) 에 의해 필름 길이 방향으로 장력이 부여되면서, 팽윤 및 염색 공정에 제공된다. 이어서, 붕산과 요오드화 칼륨을 함유하는 수용액의 욕 (520) 중에 침지되고, 속비가 상이한 롤 (521 및 522) 에 의해 필름의 길이 방향으로 장력이 부여되면서 가교 처리에 제공된다. 가교 처리된 필름은 롤 (531 및 532) 에 의해, 요오드화 칼륨을 함유하는 수용액욕 (530) 중에 침지되어 수세 처리에 제공된다. 수세 처리된 필름은 건조 수단 (540) 으로 건조됨으로써 수분율이 조절되고, 권취부 (560) 에서 감긴다. 편광자 (550) 는 이들 공정을 거쳐, 상기 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 고분자 필름을 원길이의 5 배 ∼ 7 배로 연신함으로써 얻을 수 있다.
C-3. 제 1 보호층
도 1 을 참조하면, 제 1 보호층 (2) 은 제 1 편광자 (1) 의 액정셀 (10) 측에 배치된다. 상기 제 1 보호층은 편광자가 수축이나 팽창하는 것을 방지하거나, 자외선에 의한 열화를 방지하거나 하는 목적으로 사용된다.
상기 제 1 보호층의 두께는 목적에 따라 적절히 선택될 수 있다. 상기 보호층의 두께는 바람직하게는 20㎛ ∼ 100㎛ 이다. 제 1 보호층의 두께를 상기 범위로 함으로써, 기계적 강도나 내구성이 우수한 편광판이 얻어질 수 있다.
상기 제 1 보호층의 23℃ 에 있어서의 파장 590nm 의 광으로 측정한 투과율은 바람직하게는 90％ 이상이다. 상기 투과율의 실용적인 상한은 96％ 이다.
상기 제 1 보호층의 광탄성 계수의 절대값 (C［590］(m2/N)) 은, 바람직하게는 1 × 10-12 ∼ 100 × 10- 12 이고, 더욱 바람직하게는 1 × 10-12 ∼ 60 × 10- 12 이 다. 광탄성 계수의 절대값이 상기 범위인 것을 사용함으로써, 변형에 의해 광학적인 불균일이 발생하기 어려운 편광판이 얻어질 수 있다.
본 발명의 액정 패널에 사용되는 제 1 보호층은 편광자와 액정셀 사이에 배치되므로, 그 광학 특성이 액정 표시 장치의 표시 특성에 영향을 주는 경우가 있다. 따라서, 상기 제 1 보호층은 적절한 위상차값을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 제 1 보호층은 실질적으로 광학적으로 등방성을 나타낸다. 여기서,「실질적으로 광학적으로 등방성을 나타낸다」란, Re［590］가 10nm 미만이며, 또한 두께 방향의 위상차값의 절대값 (｜Rth［590］｜) 이 10nm 미만인 것을 포함한다.
제 1 보호층의 Re［590］는 바람직하게는 10nm 미만이고, 더욱 바람직하게는 8nm 이하이며, 특히 바람직하게는 5nm 이하이다. Re［590］를 상기 범위로 함으로써, 비스듬한 방향의 컬러 시프트가 매우 작은 액정 표시 장치가 얻어질 수 있다.
상기 제 1 보호층의 Rth［590］의 절대값 (｜Rth［590］｜) 은 바람직하게는 10nm 미만이고, 더욱 바람직하게는 8nm 이하이며, 특히 바람직하게는 5nm 이하이다. ｜Rth［590］｜을 상기 범위로 함으로써, 비스듬한 방향의 컬러 시프트가 매우 작은 액정 표시 장치가 얻어질 수 있다.
상기 제 1 보호층을 형성하는 재료로는, 임의의 적절한 것이 채용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 1 보호층은 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름이다. 셀룰로오스계 수지는 상기 편광자와의 접착성이 우수하기 때문에 고온, 다습한 환경하에서도, 각 구성 부재에 박리가 발생하지 않는 편광판을 얻을 수 있다.
상기 셀룰로오스계 수지는 임의의 적절한 것이 채용될 수 있다. 상기 셀룰로오스계 수지는, 바람직하게는 셀룰로오스의 수산기의 일부 또는 전부가 아세틸기, 프로피오닐기 및/또는 부틸기로 치환된, 셀룰로오스 유기산 에스테르 또는 셀룰로오스 혼합 유기산 에스테르이다. 상기 셀룰로오스 유기산 에스테르로는, 예를 들어 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부틸레이트 등을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스 혼합 유기산 에스테르로는, 예를 들어 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 등을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스계 수지는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2001-188128호［0040］∼［0041］에 기재된 방법에 의해 얻을 수 있다.
상기 셀룰로오스계 수지의 중량 평균 분자량 (Mw) 은 테트라히드로푸란 용매에 의한 겔 투과 크로마토그래프 (GPC) 법으로 측정한 값이 바람직하게는 20,000 ∼ 1,000,000, 더욱 바람직하게는 25,000 ∼ 800,000 이다. 또한, 상기 중량 평균 분자량은 실시예에 기재된 방법으로 측정한 값이다. 중량 평균 분자량이 상기 범위이면, 기계적 강도가 우수하고, 용해성, 성형성, 유연의 조작성이 양호한 것이 완성된다.
상기 셀룰로오스계 수지의 유리 전이 온도 (Tg) 는 바람직하게는 110℃ ∼ 185℃ 이다. Tg 가 110℃ 이상이면 열안정성이 양호한 필름이 얻어지기 쉬워지 고, 185℃ 이하이면 성형 가공성이 우수하다. 또한, 유리 전이 온도 (Tg) 는 JIS K 7121 에 준한 DSC 법에 의해 구할 수 있다.
상기 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름을 얻는 방법으로는, 임의의 적절한 성형 가공법이 채용될 수 있다. 성형 가공법으로는, 예를 들어 압축 성형법, 트랜스퍼 성형법, 사출 성형법, 압출 성형법, 블로우 성형법, 분말 성형법, FRP 성형법 및 솔벤트 캐스팅법 등을 들 수 있다. 바람직하게는 상기 성형 가공법은 솔벤트 캐스팅법이다. 평활성, 광학 균일성이 우수한 고분자 필름을 얻을 수 있기 때문이다.
상기 솔벤트 캐스팅법은, 구체적으로는 주성분이 되는 수지, 첨가제 등을 함유하는 수지 조성물을 용제에 용해한 농후 용액 (도프) 을 탈포한 후, 엔드리스 스테인리스 벨트 또는 회전 드럼의 표면에 시트상으로 균일하게 유연하고, 용제를 증발시켜 필름을 성형하는 방법이다. 필름 형성시에 채용되는 조건은, 목적에 따라 적절히 선택될 수 있다.
상기 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름은 임의의 적절한 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 상기 첨가제로는, 예를 들어 가소제, 열안정제, 광안정제, 윤활제, 항산화제, 자외선 흡수제, 난연제, 착색제, 대전 방지제, 상용화제, 가교제, 및 증점제 등을 들 수 있다. 상기 첨가제의 함유량은 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다. 바람직하게는, 상기 첨가제의 함유량은 상기 셀룰로오스계 수지 100 중량부에 대하여, 0 을 초과하고 20 중량부 이하이다.
상기 제 1 보호층은 시판되는 필름을 그대로 사용할 수 있다. 혹은, 시 판되는 필름에 연신 처리 및/또는 수축 처리 등의 2 차적 가공을 실시한 것을 사용할 수 있다. 시판되는 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름으로는, 예를 들어 후지 사진 필름 (주) 제조 후지탁 시리즈 (상품명 ； ZRF80S, TD80UF, TDY-80 UL), 코니카 미놀타 옵토 (주) 제조 상품명「KC8UX2M」등을 들 수 있다.
C-4. 제 2 보호층
도 1 을 참조하면, 제 2 보호층 (3) 은 제 1 편광자 (1) 의 액정셀 (10) 측과는 반대측에 배치된다. 상기 제 2 보호층 (3) 은 편광자가 수축이나 팽창하는 것을 방지하거나 자외선에 의한 열화를 방지하거나 하는 목적으로 사용된다.
상기 제 2 보호층으로는, 임의의 적절한 것이 채용될 수 있다. 바람직하게는, C-3 항에 기재한 범위의, 두께, 투과율, 및 광탄성 계수의 절대값을 갖는 것이 사용된다. 또한, 제 2 보호층은 편광자의 외측에 배치되므로, 제 1 보호층과 같이 위상차값을 정밀하게 조정할 필요는 없다.
상기 제 2 보호층을 형성하는 재료로는, 임의의 적절한 것이 채용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 2 보호층은 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름이다. 상기 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름은, 바람직하게는 C-3 항에 기재한 것과 동일한 것이 사용된다.
바람직하게는, 상기 제 2 보호층은 제 1 편광자와는 반대측 (즉, 최외측) 에 표면 처리층을 추가로 구비한다. 상기 표면 처리층은, 목적에 따라 적절한 처리층이 채용될 수 있다. 상기 표면 처리층으로는, 예를 들어 하드 코트 처리, 대전 방지 처리, 반사 방지 처리 (안티 리플렉션 처리라고도 한다), 확산 처리 (안 티 글레어 처리라고도 한다) 등의 처리층을 들 수 있다. 이들 표면 처리층은, 화면의 오염이나 흠집을 방지하거나, 실내의 형광등이나 태양광선이 화면에 반사되어 비침으로써, 표시 화상이 잘 보이지 않는 것을 방지하거나 하는 목적으로 사용된다. 상기 표면 처리층은 일반적으로는, 베이스 필름의 표면에 상기 처리층을 형성하는 처리제를 고착시킨 것이 사용된다. 상기 베이스 필름은 상기 제 2 보호층을 겸하고 있어도 된다. 또한, 상기 표면 처리층은 예를 들어, 대전 방지 처리층 위에 하드 코트 처리층을 적층시킨 것과 같은 다층 구조이어도 된다.
상기 제 2 보호층은 표면 처리된 시판되는 고분자 필름을 그대로 사용할 수 있다. 혹은, 시판되는 고분자 필름에 임의의 표면 처리를 실시하여 사용할 수도 있다. 확산 처리 (안티 글레어 처리) 가 실시된 시판되는 필름으로는, 예를 들어 닛토 전공 (주) 제조 AG150, AGS1, AGS2, AGT1 등을 들 수 있다. 반사 방지 처리 (안티 리플렉션 처리) 가 실시된 시판되는 필름으로는, 닛토 전공 (주) 제조 ARS, ARC 등을 들 수 있다. 하드 코트 처리 및 대전 방지 처리된 시판되는 필름으로는, 예를 들어 코니카 미놀타 옵토 (주) 제조 상품명「KC8UX-HA」를 들 수 있다. 반사 방지 처리된 시판되는 필름으로는, 예를 들어 닛폰 유지 (주) 제조 ReaLook 시리즈를 들 수 있다.
C-5. 제 3 보호층
도 1 을 참조하면, 제 3 보호층 (5) 은 제 2 편광자 (4) 의 액정셀 (10) 측에 배치된다. 본 발명에 사용되는 제 3 보호층으로는, 상기 제 1 보호층에 기재한 조건, 재료 등에서 임의의 적절한 것이 채용될 수 있다. 상기 제 1 보호 층과 상기 제 3 보호층은 각각 동일해도 되고, 상이해도 된다. 바람직하게는, 상기 제 3 보호층은 실질적으로 광학적으로 등방성을 나타낸다.
C-6. 제 4 보호층
도 1 을 참조하면, 제 4 보호층 (6) 은 제 2 편광자 (4) 의 액정셀 (10) 측과는 반대측에 배치된다. 본 발명에 사용되는 제 4 보호층으로는, 상기 제 2 보호층에 기재한 조건, 재료 등에서 임의의 적절한 것이 채용될 수 있다. 상기 제 2 보호층과 상기 제 4 보호층은 각각 동일해도 되고, 상이해도 된다.
D. 점착제층
도 1 을 참조하면, 제 1 점착제층 (31) 은 액정셀 (10) 과 제 1 편광판 (21) 사이에 형성된다. 또, 제 2 점착제층 (32) 은 액정셀 (10) 과 제 2 편광판 (22) 사이에 형성된다. 본 발명에 사용되는 점착제층 (제 1 점착제층 및 제 2 점착제층) 은 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 구체예로서, 점착성 조성물을 가교시켜 형성되는 점착제층에 대하여 설명한다. 당해 점착성 조성물에 대해서는 후술한다. 또한, 본 명세서에 있어서「가교시킨다」란, 폴리머를 화학적으로 가교하여, 3 차원적인 메시 구조를 형성하는 것을 말한다.
상기 점착제층은, 추가로 적절한 임의 성분을 함유하고 있어도 된다. 임의 성분으로는, 예를 들어 금속 가루, 유리 섬유, 유리 비즈, 실리카, 충전제 등을 들 수 있다. 임의 성분의 함유량은, 상기 점착제층을 형성하는 전체 고형분 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0 을 초과하고 10 중량부 이하이며, 더욱 바람직하게는 0 을 초과하고 5 중량부 이하이다. 또, 상기 점착제층은 인접하는 층 으로부터의 이행 물질 (예를 들어 잔류 용제, 첨가제, 올리고머 등) 을 함유하고 있어도 된다.
D-1. 점착성 조성물
상기 점착성 조성물은 적어도 (메타)아크릴계 폴리머 (A) 를 함유한다. (메타)아크릴계 폴리머 (A) 는, 아크릴레이트계 모노머 및/또는 메타크릴레이트계 모노머 (본 명세서에 있어서 (메타)아크릴레이트라고 한다) 로부터 합성되는 중합체 또는 공중합체를 말한다. (메타)아크릴계 폴리머 (A) 가 공중합체인 경우, 그 분자의 배열 상태는 특별히 제한은 없고, 랜덤 공중합체이어도 되며, 블록 공중합체이어도 되고, 그래프트 공중합체이어도 된다. 상기 (메타)아크릴계 폴리머 (A) 의 바람직한 분자 배열 상태는 랜덤 공중합체이다.
(메타)아크릴계 폴리머 (A) 는, 예를 들어 알킬(메타)아크릴레이트 (a1) 를 (공)중합하여 얻어진다.
알킬(메타)아크릴레이트 (a1) 의 알킬기는 직쇄상이어도 되고, 분지상이어도 되며, 고리형이어도 된다. 알킬(메타)아크릴레이트 (a1) 의 알킬기의 탄소수는 바람직하게는 1 ∼ 18 정도, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 10 이다.
알킬(메타)아크릴레이트 (a1) 의 구체예로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, iso-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, n-펜틸(메타)아크릴레이트, iso-펜틸(메타)아크릴레이트, n-헥실(메타)아크릴레이트, iso-헥실(메타)아크릴레이트, n-헵틸(메타)아크릴레이트, iso-헵틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메 타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, iso-옥틸(메타)아크릴레이트, n-노닐(메타)아크릴레이트, iso-노닐(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 2 종 이상 조합하는 경우, 알킬(메타)아크릴레이트 (a1) 의 알킬기의 평균 탄소수는 바람직하게는 3 ∼ 9 이다.
(메타)아크릴계 폴리머 (A) 는, 바람직하게는 상기 알킬(메타)아크릴레이트 (a1) 와 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 (a2) 를 공중합하여 얻어진다. 이와 같은 공중합체를 사용함으로써, 후술하는 과산화물 (B) 과의 반응성이 우수하기 때문에 우수한 점착성을 갖는 점착제층을 얻을 수 있다. 이 경우, 알킬(메타)아크릴레이트 (a1) 의 알킬기의 탄소수는 바람직하게는 1 ∼ 8, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 8, 특히 바람직하게는 2 ∼ 6, 가장 바람직하게는 4 ∼ 6 이다. 알킬(메타)아크릴레이트 (a1) 의 알킬기는, 직쇄상이어도 되고 분지상이어도 된다.
상기 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 (a2) 의 구체예로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 5-히드록시펜틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시-3-메틸부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 7-히드록시헵틸(메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 10-히드록시데실(메타)아크릴레이트, 12-히드록시라우릴(메타)아크릴레이트, (4-히드록시메틸 시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
수산기 함유 (메타)아크릴레이트 (a2) 의 히드록시알킬기의 탄소수는 바람직하게는, 알킬(메타)아크릴레이트 (a1) 의 알킬기의 탄소수와 동수 이상이다. 또한, 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 (a2) 의 히드록시알킬기의 탄소수는 바람직하게는 2 ∼ 8, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 6 이다. 이와 같이, 탄소수를 조정함으로써, 후술하는 과산화물 (B) 과의 반응성을 향상시킬 수 있고, 보다 더욱 우수한 점착성을 갖는 점착제층을 얻을 수 있다. 또한, 후술하는 이소시아네이트계 화합물 (C) 과의 반응성이 우수할 수 있다. 예를 들어, 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 (a2) 로서, (메타)아크릴산 4-히드록시부틸을 사용하는 경우에는, 알킬(메타)아크릴레이트 (a1) 로서, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트 또는 부틸(메타)아크릴레이트가 바람직하게 사용된다.
수산기 함유 (메타)아크릴레이트 (a2) 의 공중합량은 바람직하게는 0.1 ∼ 10 몰％, 더욱 바람직하게는 0.2 ∼ 5 몰％, 특히 바람직하게는 0.3 ∼ 1.1 몰％ 이다. 상기 범위의 공중합량이면 밀착성, 내구성, 응력 완화성이 우수한 점착제층을 얻을 수 있다.
상기 (메타)아크릴계 폴리머 (A) 는 상기 알킬(메타)아크릴레이트 (a1), 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 (a2) 이외에, 다른 성분을 공중합시켜 얻을 수도 있다. 다른 성분으로는, 특별히 한정되지 않지만 (메타)아크릴산, 벤질(메타)아 크릴레이트, 메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 에톡시메틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아미드, 아세트산 비닐, (메타)아크릴로니트릴 등이 바람직하게 사용된다. 다른 성분의 공중합량은 알킬(메타)아크릴레이트 (a1) 100 중량부에 대하여 100 중량부 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 중량부 이하이다.
(메타)아크릴계 폴리머 (A) 의 중량 평균 분자량 (Mw) 은, 바람직하게는 100 만 이상, 더욱 바람직하게는 120 만 ∼ 300 만, 특히 바람직하게는 120 만 ∼ 250 만이다. 또한, Mw 는 중합시의 용제, 온도, 후술하는 첨가제 등을 적절히 선택함으로써 조정할 수 있다.
(메타)아크릴계 폴리머 (A) 는 임의의 적절한 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어 벌크 중합법, 덩어리상 중합법, 용액 중합법, 현탁 중합법 등의 라디칼 중합법을 적절히 선택할 수 있다. 라디칼 중합법에 있어서는, 임의의 적절한 라디칼 중합 개시제 (예를 들어 아조계, 과산화물계) 를 사용할 수 있다. 반응 온도는 통상 50 ∼ 80℃ 정도이며, 반응 시간은 통상 1 ∼ 30 시간이다.
상기 중합법 중에서도 용액 중합법이 바람직하다. 중합 온도를 고정밀도로 조절할 수 있고, 중합 후의 폴리머 용액을 반응 용기로부터 꺼내기 쉽기 때문이다. 용액 중합법에 사용되는 용매로는, 일반적으로 아세트산 에틸, 톨루엔 등을 들 수 있다. 용액 농도는 통상 20 ∼ 80 중량％ 정도이다. 용액 중합법을 구체적으로 설명한다. 예를 들어, 용매에 모노머를 용해시키고, 아조비스이소부티로니트릴 등의 중합 개시제를, 모노머 100 중량부에 대하여 0.01 ∼ 0.2 중 량부 첨가하여 용액을 조제한다. 그 후, 질소 분위기하에서 용액의 온도를 50℃ ∼ 70℃ 로 설정하고, 8 시간 ∼ 30 시간 반응시킨다.
상기 점착성 조성물은, 바람직하게는 과산화물 (B) 를 함유할 수 있다. 고습 환경하에서 광 누출이 보다 억제된 액정 패널 및 액정 표시 장치가 얻어질 수 있기 때문이다. 과산화물 (B) 은 가열에 의해 라디칼을 발생시켜 (메타)아크릴계 폴리머 (A) 의 가교를 달성할 수 있으면 특별히 제한은 없다. 과산화물 (B) 로는, 예를 들어 하이드로퍼옥사이드류, 디알킬퍼옥사이드류, 퍼옥시에스테르류, 디아실퍼옥사이드류, 퍼옥시디카보네이트류, 퍼옥시케탈류, 케톤퍼옥사이드류 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 디(2-에틸헥실)퍼옥시디카보네이트, 디(4-t-부틸 시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, 디-sec-부틸퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 디라우로일퍼옥사이드, 디-n-옥타노일퍼옥사이드, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시이소부틸레이트, 디(4-메틸벤조일)퍼옥사이드, 디벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시부틸레이트, 벤조일-m-메틸벤조일퍼옥사이드, m-톨루오일퍼옥사이드 등을 들 수 있다. 이들 과산화물은 단독으로, 또는 2 종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 과산화물 중에서도, 디아실퍼옥사이드류가 바람직하게 사용되고, 더욱 바람직하게는 디벤조일퍼옥사이드 및/또는 벤조일-m-메틸벤조일퍼옥사이드이다. 이들 과산화물은, 후술하는 1 분간 반감기 온도가 90℃ ∼ 140℃ 이기 때문에, 보존 안정성이 우수하고, 또한 가교 반응을 고정밀도로 제어할 수 있기 때문이다.
상기 과산화물 (B) 로서 시판품을 그대로 사용할 수 있다. 시판품의 구체예로는, 퍼로일 시리즈 (상품명「IB, 335, L, SA, IPP, NPP, TCP 등」, 닛폰 유지 (주) 제조), 나이파 시리즈 (상품명「FF, BO, NS, E, BMT-Y, BMT-K40, BMT-M 등」, 닛폰 유지 (주) 제조) 등을 들 수 있다.
상기 과산화물 (B) 의 배합량은, (메타)아크릴계 폴리머 (A) 100 중량부에 대하여 바람직하게는 0.01 ∼ 1 중량부, 더욱 바람직하게는 0.05 ∼ 0.8 중량부, 특히 바람직하게는 0.1 ∼ 0.5 중량부, 가장 바람직하게는 0.15 ∼ 0.45 중량부이다. 과산화물 (B) 의 배합량을 상기 범위로 함으로써, 점착제층이 상기 유지력을 충분히 달성할 수 있고, 나아가서는 적당한 응력 완화성 및 우수한 열안정성을 나타낼 수 있다. 그 결과, 고습 환경하에서 발생하는 광 누출을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 과산화물을 함유시킴으로써, 수분율이 작은 점착제층을 얻을 수 있다. 점착제층의 수분율이 작은 것도, 액정 표시 장치의 광 누출의 저감에 기여하고 있다고 생각된다.
상기 점착성 조성물은, 바람직하게는 이소시아네이트계 화합물을 추가로 함유할 수 있다. 밀착성 (투묘력이라고도 한다) 이 향상될 수 있기 때문이다. 이소시아네이트계 화합물로는, 톨릴렌디이소시아네이트, 클로르페닐렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 자일리렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 트리메틸올프로판자일렌디이소시아네이트, 수첨된 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 이소시아네이트 모노머 ； 이들 이소시아네이트 모노머를 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올과 부가한 애덕트계 이소시아네이트 화합물 ； 이소시아누레이트물 ； 뷰렛형 화합물 ； 나아가서는 임의의 적절한 폴리에테르폴리올이나 폴리에스테르폴리올, 아크릴폴리올, 폴리부타디엔폴리올, 폴리이소프렌폴리올 등을 부가 반응시킨 우레탄 프리폴리머형의 이소시아네이트 등을 들 수 있고, 이들을 단독으로, 혹은 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 트리메틸올프로판자일렌디이소시아네이트가 바람직하게 사용된다. 밀착성이 보다 향상될 수 있기 때문이다.
상기 이소시아네이트계 화합물로서 시판품을 그대로 사용할 수 있다. 시판되는 이소시아네이트계 화합물로는, 예를 들어 미츠이타케다 케미컬 (주) 제조 타케네이트 시리즈 (상품명「D-110N, 500, 600, 700 등」), 닛폰 폴리우레탄 공업 (주) 콜로네이트 시리즈 (예를 들어, 상품명「L, MR, EH, HL 등」) 등을 들 수 있다.
상기 이소시아네이트계 화합물의 배합량은, 목적에 따라 적절한 양이 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 과산화물 (B) 를 사용하지 않는 경우, 배합량은 (메타)아크릴계 폴리머 (A) 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 ∼ 1.5 중량부, 더욱 바람직하게는 0.3 ∼ 1.0 중량부, 특히 바람직하게는 0.4 ∼ 0.8 중량부이다. 상기 과산화물 (B) 를 사용하는 경우, 배합량은 (메타)아크릴계 폴리머 (A) 100 중량부에 대하여 바람직하게는 0.005 ∼ 0.5 중량부, 더욱 바람직하게는 0.005 ∼ 0.2 중량부, 특히 바람직하게는 0.01 ∼ 0.08 중량부이다. 이소시아네이트계 화합물의 배합량을 상기 범위로 함으로써, 점착제층은 상기 유지력을 충분히 달성 할 수 있고, 나아가서는, 적당한 응력 완화성 및 우수한 열안정성을 나타낼 수 있다. 그 결과, 액정 표시 장치에 사용한 경우, 고습 환경하에서 발생하는 광 누출을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한 가혹한 (고온, 다습) 환경하에서도, 밀착성이 양호해질 수 있다. 가교제로서 과산화물 및 이소시아네이트기계 화합물을 사용하는 것도, 광 누출의 저감에 기여하고 있다고 생각된다.
상기 점착성 조성물은, 바람직하게는 실란 커플링제를 추가로 함유할 수 있다. 점착제층과 액정셀 기판의 밀착성이 향상될 수 있기 때문이다. 실란 커플링제로는, 임의의 적절한 관능기를 갖는 것을 사용할 수 있다. 관능기로는, 예를 들어 비닐기, 에폭시기, 메타크릴옥시기, 아미노기, 메르캅토기, 아크릴옥시기, 아세트아세틸기, 이소시아네이트기, 스티릴기, 폴리술파이드기 등을 들 수 있다. 실란 커플링제의 구체예로는, 비닐트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)3-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필메톡시실란, γ-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)테트라술파이드, γ-이소시아네이트프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 아세트아세틸기를 갖는 실란 커플링제가 바람직하게 사용된다. 점착제층과 액정셀 기판의 밀착성이 보다 향상될 수 있기 때문이다.
상기 실란 커플링제로서 시판품을 그대로 사용할 수 있다. 시판되는 실란 커플링제로는, 예를 들어 신에츠 실리콘 (주) 제조 KA 시리즈 (상품명「KA-1003 등」), 신에츠 실리콘 (주) 제조 KBM 시리즈 (상품명「KBM-303, KBM-403, KBM-503 등」), 신에츠 실리콘 (주) 제조 KBE 시리즈 (상품명「KBE-402, KBE-502, KBE-903 등」), 토오레 (주) 제조 SH 시리즈 (상품명「SH6020, SH6040, SH6062 등」), 토오레 (주) 제조 SZ 시리즈 (상품명「SZ6030, SZ6032, SZ6300 등」) 를 들 수 있다.
상기 실란 커플링제의 배합량은, 목적에 따라 적절한 양이 설정될 수 있다. 예를 들어, 배합량은 (메타)아크릴계 폴리머 (A) 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.001 ∼ 2 중량부, 더욱 바람직하게는 0.005 ∼ 2 중량부, 특히 바람직하게는 0.01 ∼ 1 중량부, 가장 바람직하게는 0.02 ∼ 0.5 중량부이다. 실란 커플링제의 배합량을 상기 범위로 함으로써, 보다 더욱 가혹한 (고온, 다습) 환경하에서도 밀착성이 양호해질 수 있다.
상기 점착성 조성물은, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위에서 각종의 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 첨가제로는, 예를 들어 가소제, 열안정제, 광안정제, 윤활제, 항산화제, 자외선 흡수제, 난연제, 착색제, 대전 방지제, 상용화제, 가교제, 증점제, 안료 등을 들 수 있다.
상기 그 밖의 첨가제의 배합량은 목적에 따라 적절한 양이 설정될 수 있다. 배합량은 (메타)아크릴계 폴리머 (A) 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0 을 초과하고 5 중량부 이하이다.
상기 점착성 조성물은 예를 들어, 상기 각 성분과 임의의 적절한 용제를 혼 합함으로써 조제될 수 있다. 점착제 조성물은 용액이어도 되고 분산액이어도 된다. 상기 각 성분과 용제는 일괄적으로 혼합해도 되고, 각 성분을 용제에 순차 첨가해도 된다. 1 개의 실시형태에 있어서는, 상기 (메타)아크릴계 폴리머 (A) 를 용제에 용해하여 용액을 조제하고, 당해 용액에 과산화물 (B), 이소시아네이트계 화합물 및 실란 커플링제가 순차 첨가된다. 점착성 조성물의 고형분 농도는 바람직하게는 15 ∼ 45 중량％, 더욱 바람직하게는 20 ∼ 40 중량％ 이다. 이와 같은 범위이면, 기재에 대한 도공성이 우수하고, 결과적으로 표면 균일성이 우수한 점착제층을 얻을 수 있다.
D-2. 점착성 조성물의 가교 방법 (점착제층의 형성 방법)
상기 점착제층은, 상기 점착성 조성물을 임의의 적절한 기재에 도공하고, 당해 도공층을 가교시킴으로써 형성된다. 도공 방법으로는, 임의의 적절한 코터를 사용한 도공 방식이 채용될 수 있다. 기재로는 임의의 적절한 기재가 채용될 수 있다. 고분자 필름이 바람직하고, 도공 표면이 박리 처리된 고분자 필름 (예를 들어, PET 필름) 이 특히 바람직하다. 고분자 필름은 롤 제조가 가능하여, 생산성을 대폭 향상시킬 수 있기 때문이다. 또한 박리 처리된 필름은 박리 라이너로서도 기능할 수 있다. 상기 점착성 조성물을 가교시키는 방법으로는, 대표적으로는 가열에 의한 방법을 들 수 있다. 가열 온도는 바람직하게는 50℃ ∼ 200℃, 더욱 바람직하게는 120℃ ∼ 170℃ 이다. 가열 시간은 바람직하게는 5 초 ∼ 20 분, 더욱 바람직하게는 10 초 ∼ 5 분이다. 이와 같은 조건이면, 우수한 점착 특성을 갖는 점착제층을 고효율로 얻을 수 있다. 바람직하게는, 형성된 점착제층은 적절한 기간 보존되어, 숙성 (에이징) 될 수 있다. 본 명세서에 있어서「숙성 (에이징이라고도 한다)」이란, 점착제층에 함유되는 물질의 확산이나 화학 반응을 진행시켜 바람직한 성질, 상태를 얻는 것을 말한다. 숙성 조건은 점착성 조성물의 각 성분의 종류 및 함유량 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 숙성 온도는 바람직하게는 10℃ ∼ 80℃, 더욱 바람직하게는 20℃ ∼ 70℃ 이다. 또 예를 들어, 숙성 시간은 바람직하게는 3 일 이상, 더욱 바람직하게는 5 일 이상, 특히 바람직하게는 7 일 이상이다. 숙성 기간이 지나치게 짧으면, 원하는 특성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 숙성 기간이 지나치게 길어도, 얻어지는 특성에 그다지 차이는 없기 때문에, 생산 효율상의 이점이 없는 경우가 많다.
상기 점착제층의 형성 방법의 일례에 대하여, 도 3 을 참조하여 설명한다. 예를 들어, 기재 (302) 가 제 1 조출부 (301) 로부터 풀려나와, 코터부 (303) 에서 상기 폴리머 용액 (1-B) 이 도공된다. 기재의 표면에 도공된 도공물은 온도 제어 수단 (건조 수단) (304) 에 보내지고, 예를 들어 50℃ ∼ 200℃ 에서 가열, 건조되어 점착제층이 형성된다. 편광판이 제 2 조출부 (306) 로부터 빼내어지고, 라미네이트 롤 (307, 308) 로 상기 점착제층에 적층된다. 이와 같이 하여 얻어진 편광판과 점착제층과 기재 (302) 의 적층물 (309) 은 권취부 (310) 에서 감긴다. 또한, 기재 (302) 가 예를 들어, 실리콘계 박리제로 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 경우에는, 기재 (302) 는 그대로 박리 라이너로서 사용될 수 있다.
E. 액정 표시 장치
본 발명의 액정 표시 장치는 상기 액정 패널을 포함한다. 도 4 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 액정 표시 장치의 개략 단면도이다. 또한, 보기 쉽게 하기 위하여, 도 4 의 각 구성 부재의 세로, 가로 및 두께의 비율은 실제와는 상이한 것에 유의해야 한다. 이 액정 표시 장치 (200) 는 액정 패널 (100) 과, 액정 패널 (100) 의 일방측에 배치된 백라이트 유닛 (80) 을 구비한다. 또한, 도시예에서는, 백라이트 유닛으로서 직하 방식이 채용된 경우를 나타내고 있는데, 이는 예를 들어, 사이드 라이트 방식의 것이어도 된다.
직하 방식이 채용되는 경우, 상기 백라이트 유닛 (80) 은, 바람직하게는 광원 (81) 과, 반사 필름 (82) 과, 확산판 (83) 과, 프리즘 시트 (84) 와, 휘도 향상 필름 (85) 을 구비한다. 사이드 라이트 방식이 채용되는 경우, 바람직하게는 백라이트 유닛은 도광판과, 라이트 리플렉터를 추가로 구비한다. 또한, 도 4 에 예시한 광학 부재는, 본 발명의 효과가 얻어지는 한에서, 액정 표시 장치의 조명 방식이나 액정셀의 구동 모드 등, 용도에 따라 그 일부가 생략될 수 있거나, 또는 다른 광학 부재로 대체될 수 있다.
상기 액정 표시 장치는, 액정 패널의 배면으로부터 광을 조사하여 화면을 보는 투과형이어도 되고, 액정 패널의 시인측으로부터 광을 조사하여 화면을 보는 반사형이어도 된다. 혹은, 상기 액정 표시 장치는 투과형과 반사형의 양방의 성질을 겸비하는 반투과형이어도 된다.
F. 액정 표시 장치가 사용되는 용도
본 발명의 액정 패널 및 액정 표시 장치가 사용되는 용도는 특별히 제한은 없지만, PC 모니터, 노트 PC, 복사기 등의 OA 기기, 휴대 전화, 시계, 디지털 카메라, 휴대 정보 단말 (PDA), 휴대 게임기 등의 휴대 기기, 비디오 카메라, 액정 텔레비젼, 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 등의 각종 용도에 사용할 수 있다.
특히 바람직하게는, 본 발명의 액정 패널 및 액정 표시 장치는 대형 액정 텔레비젼에 사용된다. 본 발명의 액정 패널 및 액정 표시 장치가 사용되는 액정 텔레비젼의 화면 사이즈로는, 바람직하게는 와이드 17 형 (373mm × 224mm) 이상이고, 더욱 바람직하게는 와이드 23 형 (499mm × 300mm) 이상이고, 특히 바람직하게는 와이드 26 형 (566mm × 339mm) 이상이며, 가장 바람직하게는 와이드 32 형 (687mm × 412mm) 이상이다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 각 특성의 측정 방법은 이하와 같다.
(1) 편광판의 단체 투과율, 편광도, 색상 a 값, 색상 b 값의 측정 방법
분광 광도계［무라카미 색채 기술 연구소 (주) 제조 제품명「DOT-3」］를 사용하여, 23℃ 에서 측정하였다.
(2) 분자량의 측정
겔 투과 크로마토그래프 (GPC) 법에 의해, 폴리스티렌을 표준 시료로서 산출 하였다. 구체적으로는, 이하의 장치, 기구 및 측정 조건에 의해 측정하였다. 측정 샘플은 시료를 테트라히드로푸란에 용해하여 0.1 중량％ 의 용액으로 하고, 하룻밤 정치 (靜置) 한 후, 0.45㎛ 의 멤브레인 필터로 여과한 여과액을 사용하였다.
·분석 장치 ： TOSOH 제조「HLC-8120GPC」
·칼럼 ： TSKgel SuperHM-H/H4000/H3000/H2000
·칼럼 사이즈 ： 각 6.0mmI.D. × 150mm
·용리액 ： 테트라히드로푸란
·유량 ： 0.6ml/min.
·검출기 ： RI
·칼럼 온도 ： 40℃
·주입량 ： 20μl
(3) 두께의 측정 방법
두께가 10㎛ 미만의 경우, 박막용 분광 광도계［오오츠카 전자 (주) 제조 제품명「순간 멀티 측광 시스템 MCPD-2000」］를 사용하여 측정하였다. 두께가 10㎛ 이상인 경우, 안리츠 제조 디지털 마이크로미터「KC-351C 형」을 사용하여 측정하였다.
(4) 필름의 평균 굴절률의 측정 방법
아베 굴절률계［아타고 (주) 제조 제품명「DR-M4」］를 사용하여, 23℃ 에 있어서의 파장 589nm 의 광으로 측정한 굴절률로 구하였다.
(5) 위상차값 (Re［λ］, R40［λ］, Rth［λ］) 의 측정 방법
오지 계측 기기 (주) 제조 상품명「KOBRA21-ADH」를 사용하여, 23℃ 에 있어서의 파장 λ (nm) 의 광으로 측정하였다. 또한, 23℃ 에 있어서의 각 파장의 면내의 위상차값 (Re), 지상축을 경사축으로서 40 도 경사시켜 측정한 위상차값 (R40), 위상차층의 두께 (d) 및 위상차층의 평균 굴절률 (n0) 을 사용하여 컴퓨터 수치 계산에 의해 nx, ny 및 nz 를 구하여 Rth 를 계산할 수 있다.
(6) 투과율의 측정 방법
자외 가시 분광 광도계［닛폰 분광 (주) 제조 제품명「V-560」］를 사용하여, 23℃ 에 있어서의 파장 590nm 의 광으로 측정하였다.
(7) 액정 표시 장치의 컬러 시프트양 (Δxy) 의 측정 방법
23℃ 의 암실에서 백라이트를 점등시키고 나서 30 분 경과한 후, ELDM 사 제조 제품명「EZ Contrast160D」를 사용하여, 흑화상을 표시한 화면의 방위각 0 ∼ 360°, 극각 0 ∼ 80°에 있어서의 XYZ 표색계로 정의되는, 색좌표 x 및 y 를 측정하였다. 비스듬한 방향의 컬러 시프트양 (Δxy) 은, 식 ：｛(x60, 60 － x0, 0) 2 ＋ (y60, 60 － y0, 0) 2｝1/2 로부터 산출하였다. 여기서, x60, 60 및 y60, 60 은, 방위각 60°, 극각 60°에 있어서의 색좌표 x 및 y 를 각각 나타내고, x0, 0 및 y0, 0 은, 방위각 0°, 극각 0° (즉, 정면 방향) 에 있어서의 색좌표 x 및 y 를 각각 나타낸다.
(8) 화면의 면내 최대 휘도의 평가 방법
액정 패널을 40℃, 70％RH 의 항온 항습조 중에서 20 시간 보관한 후, 23℃ 의 실내에 꺼내었다. 이 액정 패널을 액정 표시 장치에 끼워 넣고, 23℃ 의 암실에서 미놀타 제조 2 차원 색분포 측정 장치「CA-1500」을 사용하여, 표시 화면을 촬영하였다.
(9) 편광판의 치수 변화율 (C) 의 측정 방법
편광판으로부터 10cm × 10cm 로 자른 시료를 40℃, 70％RH 의 항온 항습조에서 20 시간 보존한 후, 23℃ 에서 1 시간 방치하여 시험을 실시하였다 (고습 가속 시험). 이 시험 전후에 있어서의 편광판의 한 변의 길이를 측정하고, 식 ：｛(시험 후의 변의 길이 - 시험 전의 변의 길이)/시험 전의 변의 길이｝× 100 으로부터 치수 변화율 (C) 를 산출하였다.
(10) 편광판의 수분율의 측정 방법
칼피셔 수분계［쿄토 전자 공업 (주) 제조 제품명「MKA-610」］를 사용하여, 150 ± 1℃ 의 가열로에 사이즈 10mm × 30mm 로 자른 편광판을 넣고, 질소 가스 (200ml/분) 를 적정 셀 용액 중에 버블링시켜 측정하였다.
각 실시예 및 비교예에서 사용한 편광판은 이하와 같다.
(편광판 A)
안티 글레어 처리된 보호층/편광자/보호층의 구성을 갖는 시판되는 편광판［닛토 전공 (주) 제조 상품명「NPF TG-SIG1423DUAGS2B」］을 편광판 A 로서 그대로 사용하였다. 편광판 A 는 치수 변화율이 0.066, 수분율이 3.0％ 이었다. 편광판 A 의 광학 특성은 단체 투과율이 42.6％, 편광도가 99.99％, 색상 a 값이 -1.5, 색상 b 값이 3.8 이었다. 편광판 A 의 보호층은 실질적으로 광학적으로 등방성을 나타내고, Re［590］는 0.5nm 이며, Rth［590］는 1.0nm 이었다.
(편광판 B)
롤형상의 편광판［닛토 전공 (주) 제조 상품명「NPF TG-SIG1423DUAGS2B」상등품 (相等品) (펀칭 가공 전의 롤형상의 제품)］을 장력 제어 수단을 구비하는 온도 제어 장치를 사용하여 치수 변화율 조정 처리하여 편광판 B 를 얻었다. 바꿔 말하면, 상기 편광판 A 상등품에 치수 변화율 조정 처리를 실시하여 편광판 B 를 얻었다. 처리 조건은 공기 순환식 건조 오븐 ： 75℃, 라인 속도 ： 10m/분, 라인 장력 ： 200N 이었다. 편광판 B 는 치수 변화율이 0.123, 수분율이 2.8％ 이었다. 편광판 B 의 광학 특성은 상기 편광판 A 와 동일하였다.
(편광판 C)
보호층/편광자/보호층의 구성을 갖는 시판되는 편광판［닛토 전공 (주) 제조 상품명「NPF TG-SIG1423DU」］을, 편광판 C 로서 그대로 사용하였다. 편광판 C 는 치수 변화율이 0.083, 수분율이 3.0％ 이었다. 편광판 C 의 광학 특성은 상기 편광판 A 와 동일하였다.
(편광판 D)
롤형상의 편광판［닛토 전공 (주) 제조 상품명「NPF TG-SIG1423DU」상등품 (펀칭 가공 전의 롤형상의 제품) ］을 장력 제어 수단을 구비하는 온도 제어 장치를 사용하여 치수 변화율 조정 처리하여 편광판 D 를 얻었다. 바꿔 말하면, 상기 편광판 C 상등품에 치수 변화율 조정 처리를 실시하여 편광판 D 를 얻었다. 처리 조건은 공기 순환식 건조 오븐 ： 75℃, 라인 속도 ： 10m/분, 라인 장력 ： 200N 이었다. 편광판 D 는 치수 변화율이 0.095, 수분율이 2.8％ 이었다. 편광판 D 의 광학 특성은 상기 편광판 A 와 동일하였다.
(편광판 E)
롤형상의 편광판［닛토 전공 (주) 제조 상품명「NPF TG-SIG1423DU」상등품 (펀칭 가공 전의 롤형상의 제품) ］을 장력 제어 수단을 구비하는 온도 제어 장치를 사용하여 치수 변화율 조정 처리하여 편광판 E 를 얻었다. 바꿔 말하면, 상기 편광판 C 상등품에 치수 변화율 조정 처리를 실시하여 편광판 E 를 얻었다. 처리 조건은 공기 순환식 건조 오븐 ： 80℃, 라인 속도 ： 10m/분, 라인 장력 ： 500N 이었다. 편광판 E 는 치수 변화율이 0.020 이었다. 편광판 E 의 광학 특성은 상기 편광판 A 와 동일하였다.
(편광판 F)
안티 글레어 처리된 보호층/편광자/보호층의 구성을 갖는 시판되는 편광판［닛토 전공 (주) 제조 상품명「NPF SEG1423DUAGS2B」］을 편광판 F 로서 그대로 사용하였다. 편광판 F 의 광학 특성은 단체 투과율이 44.1％, 편광도가 99.97％, 색상 a 값이 -1.5, 색상 b 값이 3.7 이었다. 편광판 F 의 보호층은, 실질적으로 광학적으로 부 (負) 의 1 축성을 나타내고, Re［590］는 0.5nm 이며, Rth［590］는 60nm 이었다.
(편광판 G)
보호층/편광자/보호층의 구성을 갖는 시판되는 편광판［닛토 전공 (주) 제조 상품명「NPF SEG1423DU」］을 편광판 G 로서 그대로 사용하였다. 편광판 G 의 광학 특성은 상기 편광판 F 와 동일하였다.
(액정셀 A)
IPS 모드의 액정셀을 포함하는 액정 표시 장치［(주) 토시바 제조 32V 형 와이드 액정 텔레비젼 상품명「FACE (형번 ： 32LC100) 화면 사이즈 ： 697mm × 392mm］로부터 액정 패널을 꺼내고, 액정셀의 상하에 배치되어 있던 편광판 등의 광학 필름을 모두 제거하였다. 얻어진 액정셀의 양 유리 기판의 표면을 세정하여 액정셀 A 를 얻었다.
액정셀과 편광판을 이하의 점착제층을 개재하여 적층시켰다.
(점착제층 A)
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 부틸아크릴레이트 100 중량부와, 아크릴산 5 중량부와, 2-히드록시에틸아크릴레이트 0.075 중량부와, 2,2-아조비스이소부티로니트릴 0.3 중량부와, 아세트산 에틸을 첨가하여 용액을 조제하였다. 이어서, 이 용액에 질소 가스를 분사하면서 교반하고, 60℃ 에서 4 시간 중합 반응을 실시하여, 중량 평균 분자량 220 만의 부틸아크릴레이트와 아크릴산과 2-히드록시에틸아크릴레이트의 아크릴레이트계 코폴리머를 얻었다.
상기에서 얻어진 아크릴레이트계 코폴리머에, 추가로 아세트산 에틸을 첨가하여 희석하고, 전체 고형분 농도 30 중량％ 의 폴리머 용액 (1-A) 을 조제하였다. 이어서, 이 폴리머 용액 (1-A) 에, 아크릴레이트계 코폴리머 100 중량부에 대하여 0.6 중량부의 이소시아네이트계 화합물［닛폰 폴리우레탄 (주) 상품명「콜로네 이트 L」］과, 0.075 중량부의 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란［신에츠 화학 공업 (주) 제조 상품명「KBM-403」］을 이 순서로 배합하여 폴리머 용액 (1-B) 을 조제하였다.
상기에서 얻어진 폴리머 용액 (1-B) 을, 기재 (실리콘계 박리제로 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름) 의 표면에 파운틴 코터로 균일하게 도공하였다. 그 후, 155℃ 의 공기 순환식 항온 오븐에서 70 초간 건조시켜, 기재의 표면에 두께 20㎛ 의 점착제층 A 를 형성하였다.
(점착제층 B)
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 부틸아크릴레이트 99 중량부와, 4-히드록시부틸아크릴레이트 1.0 중량부와, 2,2-아조비스이소부티로니트릴 0.3 중량부와, 아세트산 에틸을 첨가하여 용액을 조제하였다. 이어서, 이 용액에 질소 가스를 분사하면서 교반하고, 60℃ 에서 4 시간 중합 반응을 실시하여, 중량 평균 분자량 165 만의 부틸아크릴레이트와 4-히드록시부틸아크릴레이트의 아크릴레이트계 코폴리머를 얻었다.
상기에서 얻어진 아크릴레이트계 코폴리머에, 추가로 아세트산 에틸을 첨가하여 희석하고, 전체 고형분 농도 30 중량％ 의 폴리머 용액 (2-A) 을 조제하였다. 이어서, 이 폴리머 용액 (2-A) 에, 아크릴레이트계 코폴리머 100 중량부에 대하여 0.3 중량부의 디벤조일퍼옥사이드［닛폰 유지 (주) 제조 상품명「나이파 BO-Y」］와, 0.02 중량부의 트리메틸올프로판자일리렌디이소시아네이트［미츠이 타케다 케미컬 (주) 제조 상품명「타케네이트 D110N」］와, 0.2 중량부의 아세트아세틸기 를 함유하는 실란 커플링제［소켄 화학 (주) 제조 상품명「A-100」］를 이 순서로 배합하여 폴리머 용액 (2-B) 을 조제하였다.
상기에서 얻어진 폴리머 용액 (2-B) 을, 기재 (실리콘계 박리제로 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름) 의 표면에 파운틴 코터로 균일하게 도공하였다. 그 후, 155℃ 의 공기 순환식 항온 오븐에서 70 초간 건조시켜, 기재의 표면에 두께 20㎛ 의 점착제층 B 를 형성하였다.
실시예 1
(적층체 1 의 제조)
편광판 B 의 안티 글레어 처리되어 있지 않은 측에, 코로나 처리 (1.2kW/15m/분) 를 실시하였다. 기재의 표면에 형성된 점착제층 A 를, 편광판 B 의 코로나 처리면에 적층시켜 적층체 1 을 얻었다. 이 적층체 1 을 70℃ 의 공기 순환식 항온 오븐에서 7 일간 숙성시켰다.
(적층체 2 의 제조)
기재의 표면에 형성된 점착제층 A 를, 코로나 처리 (1.2kW/15m/분) 된 편광판 C 의 처리면에 적층시켜 적층체 2 를 얻었다. 이 적층체 2 를 70℃ 의 공기 순환식 항온 오븐에서 7 일간 숙성시켰다.
(액정 패널의 제조)
기재를 제거한 적층체 1 을 액정셀 A 의 시인측에 부착하였다. 즉, 제 1 편광판으로서 편광판 B 를, 점착제층 A 를 개재하여 부착하였다. 그 때, 액정셀 A 의 긴 변 방향과 제 1 편광판의 흡수축 방향이 실질적으로 평행이 되도록 부 착하였다. 이어서, 기재를 떼어낸 적층체 2 를, 액정셀 A 의 백라이트측에 부착하였다. 즉, 제 2 편광판으로서 편광판 C 를, 점착제층 A 를 개재하여 부착하였다. 그 때, 액정셀 A 의 긴 변 방향과 제 2 편광판의 흡수축 방향이 실질적으로 직교하도록 부착하였다. 이와 같이 하여 액정 패널 A 를 얻었다.
(액정 표시 장치의 제조)
액정 패널 A 를, 액정 표시 장치［마츠시타 전기 산업 (주) 제조 32V 형 TH-32LX10］의 백라이트 유닛과 결합시켜, 액정 표시 장치 A 를 제조하였다.
실시예 2
제 1 편광판 및 제 2 편광판을 액정셀에 부착하기 위한 점착제층으로서, 점착제층 A 대신에 점착제층 B 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 액정 표시 장치를 제조하였다.
실시예 3
제 1 편광판으로서 편광판 B 대신에 편광판 A 를 사용하고, 제 2 편광판으로서 편광판 C 대신에 편광판 E 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 액정 표시 장치를 제조하였다.
(비교예 1)
제 1 편광판으로서 편광판 B 대신에 편광판 A 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 액정 표시 장치를 제조하였다.
(비교예 2)
제 1 편광판으로서 편광판 B 대신에 편광판 A 를 사용하고, 제 2 편광판으로 서 편광판 C 대신에 편광판 D 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 액정 표시 장치를 제조하였다.
(참고예 1)
제 1 편광판으로서 편광판 A 대신에 편광판 F 를 사용하고, 제 2 편광판으로서 편광판 C 대신에 편광판 G 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 액정 표시 장치를 제조하였다.
백라이트를 점등시킨 직후에는, 각 실시예 및 각 비교예의 액정 표시 장치는 전체면에서 양호한 균일성을 갖는 것이었다.
실시예 1 의 액정 표시 장치를 40℃／70％RH 의 항온 항습조에서 20 시간 보존한 후, 재차 백라이트를 점등시킨 바, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 광 누출은 관찰되지 않고 전체면에서 양호한 균일성을 나타내었다. 이 때, 흑화상을 표시시킨 경우, 액정 표시 장치의 면내의 최대 휘도는 1.03 이었다. 실시예 2 및 실시예 3 도 실시예 1 과 동일하게, 광 누출은 관찰되지 않고 전체면에서 양호한 균일성을 나타내었다. 또, 흑화상을 표시시킨 경우, 액정 표시 장치의 면내의 최대 휘도는 각각 0.85, 1.14 이었다.
한편, 비교예 1 의 액정 표시 장치를 40℃／70％RH 의 항온 항습조에서 20 시간 보존한 후, 재차 백라이트를 점등시킨 바, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 화면의 구석에 광 누출이 관찰되었다. 이 때, 흑화상을 표시시킨 경우, 액정 표시 장치의 면내의 최대 휘도는 1.46 이었다. 비교예 2 도 실시예 1 과 동일하게 광 누출이 관찰되었다. 또, 흑화상을 표시시킨 경우, 액정 표시 장치의 면내의 최대 휘도는 2.55 였다.
실시예 1 의 액정 표시 장치의 컬러 시프트의 측정 결과를 도 6(a) 에 나타내고, 참고예 1 의 액정 표시 장치의 컬러 시프트의 측정 결과를 도 6(b) 에 나타낸다. 또, 각 액정 표시 장치의 컬러 시프트양 (Δxy) 을 표 2 에 나타낸다. 이들로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1 은 참고예 1 에 비해, 컬러 시프트가 작아 우수한 것을 알 수 있다.
본 발명의 액정 표시 장치는 액정 텔레비젼, 휴대 전화 등에 바람직하게 적 용될 수 있다.
Claims (13)
- 액정셀과,상기 액정셀의 시인측에 배치된 제 1 편광판과,상기 액정셀의 시인측과는 반대측에 배치된 제 2 편광판을 구비하고,상기 제 1 편광판의 치수 변화율 (C1) 이 상기 제 2 편광판의 치수 변화율 (C2) 보다 크고,치수 변화율 (C) 은, 편광판으로부터 10cm × 10cm 로 자른 시험편을 40℃, 70％RH 의 항온 항습조에서 20 시간 보존한 후, 시험편을 23℃ 에서 1 시간 방치하였을 때의 변의 길이의 변화율로서, 식； C ＝｛(시험 후의 변의 길이 - 시험 전의 변의 길이)/시험 전의 변의 길이｝× 100 으로 구해지는, 액정 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 편광판의 치수 변화율 (C1) 과 상기 제 2 편광판의 치수 변화율 (C2) 의 차 (ΔC ＝ C1 － C2) 가 0.02％ 이상인, 액정 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 액정셀이 액정층과, 상기 액정층의 일방측에 배치된 제 1 기판과, 상기 액정층의 타방측에 배치된 제 2 기판을 포함하고,상기 제 1 기판 또는 상기 제 2 기판에 화소 전극 및 공통 전극이 형성되어 있는, 액정 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 편광판의 치수 변화율 (C1) 이 0.03％ ∼ 0.20％ 인, 액정 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 편광판의 치수 변화율 (C2) 이 0.01％ ∼ 0.18％ 인, 액정 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 편광판의 수분율 (W2) 과 상기 제 1 편광판의 수분율 (W1) 의 차 (ΔW ＝ W2 － W1) 가 0.1％ ∼ 0.5％ 이고,수분율은 편광판의 전체 중량에 대한 편광판에 함유된 수분의 중량의 비율인, 액정 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 편광판이 제 1 편광자와, 상기 제 1 편광자의 상기 액정셀측에 배치된 제 1 보호층과, 상기 제 1 편광자의 상기 액정셀측과는 반대측에 배치된 제 2 보호층을 구비하고,상기 제 1 보호층이 실질적으로 광학적으로 등방성을 나타내는, 액정 패널.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 2 보호층의 상기 제 1 편광자와는 반대측에 표면 처리층을 추가로 구비하는, 액정 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 편광판이 제 2 편광자와, 상기 제 2 편광자의 상기 액정셀측에 배치된 제 3 보호층과, 상기 제 2 편광자의 상기 액정셀측과는 반대측에 배치된 제 4 보호층을 구비하고,상기 제 3 보호층이 실질적으로 광학적으로 등방성을 나타내는, 액정 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 액정셀과 상기 제 1 편광판 사이에 제 1 점착제층을 추가로 구비하는, 액정 패널.
- 제 10 항에 있어서,상기 액정셀과 상기 제 2 편광판 사이에 제 2 점착제층을 추가로 구비하는, 액정 패널.
- 제 11 항에 있어서,상기 제 1 점착제층 및/또는 상기 제 2 점착제층이, (메타)아크릴계 폴리머 (A) 와 과산화물 (B) 를 함유하는 점착성 조성물을 가교시켜 형성되어 있는, 액정 패널.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 액정 패널을 포함하는, 액정 표시 장치.
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