KR101179376B1 - 편광판 보호 필름, 편광판, 및 액정 표시 장치 - Google Patents

편광판 보호 필름, 편광판, 및 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시판되고 있는 상태로 그대로 사용한 경우, 혹은 일반적인 필름의 제조 방법으로 제조된 필름을 사용한 경우에도 무지개 얼룩의 발생을 억제하고, 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제작하는 것이 가능한 편광판 보호 필름, 및 편광판을 제공하는 것을 주목적으로 한다. 본 발명은 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부를 갖는 편광판 보호 필름이며, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인 것을 특징으로 하는 편광판 보호 필름을 제공함으로써 상기 과제를 해결하는 것이다.

Description

편광판 보호 필름, 편광판, 및 액정 표시 장치 {A PROTECTIVE FILM FOR A POLARIZING PLATE, A POLARIZING PLATE, AND A LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 편광판에 있어서 편광자를 보호하기 위하여 사용되는 편광판 보호 필름, 해당 편광판 보호 필름이 사용된 편광판, 나아가 해당 편광판이 사용된 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 그 전력 절약, 경량, 박형 등과 같은 특징을 갖기 때문에, 종래의 CRT 디스플레이에 대체하여 최근 급속하게 보급되고 있다. 도 11에 도시한 바와 같이, 일반적인 액정 표시 장치(100)로서는 백 라이트측 편광판(102A)과, 표시측 편광판(102B)과, 액정 셀(101)을 갖는 것을 들 수 있다. 편광판(102A 및 102B)은 소정의 진동 방향의 진동면을 갖는 직선 편광만을 선택적으로 투과시키도록 구성된 것이며, 각각의 진동 방향이 서로 직각의 관계가 되도록 크로스니콜 상태로 대향하여 배치되어 있다. 또한, 액정 셀(101)은 편광판(102A와 102B) 사이에 배치되어 있다.
이와 같은 액정 표시 장치는, 상기 액정 셀에 사용되는 액정 재료의 배열 형태에 따라 여러가지의 구동 방식을 사용한 것이 알려져 있다. 최근, 보급되고 있는 액정 표시 장치의 주된 것은 TN, STN, VA, IPS 및 OCB 등으로 분류된다. 그 중에서도 최근에는 상기 VA 및 IPS의 구동 방식을 갖는 것이 널리 보급되기에 이르고 있다.
그런데, 액정 표시 장치에 사용되는 편광판은, 통상, 2매의 편광판 보호 필름 사이에 편광자가 배치된 구성을 갖는 것인 바, 해당 편광판 보호 필름으로서는 종래 트리아세틸셀룰로오스로 대표되는 셀룰로오스 에스테르로 이루어지는 필름이 사용되어 왔다. 이것은 셀룰로오스 에스테르는 면내 리타데이션(Re)의 값이 낮기 때문에, 액정 표시 장치의 표시 품질에의 영향이 적은 것이나, 적절한 투수성을 갖는 것으로부터, 편광판 제조시에 편광자에 잔류한 수분을 편광판 보호 필름을 통하여 건조시킬 수 있는 등의 이점에 기초하는 것이다. 또한, 셀룰로오스 에스테르 필름은 비교적 저렴하다고 하는 점도 기여하고 있다.
이와 같이 셀룰로오스 에스테르 필름은 편광판 보호 필름에 적합한 성능을 갖는 것이기 때문에, 이제까지의 액정 표시 장치용 편광판으로서는 셀룰로오스 에스테르 필름으로 이루어지는 편광판 보호 필름이 사용되는 것이 일반적이었다.
그러나, 이와 같은 셀룰로오스 에스테르 필름을 앞으로도 확대될 액정 표시 장치 산업을 지탱하는 부재로서 생각한 경우, 여러가지의 문제점이 존재한다. 그 중에서도 특히 중대한 문제점으로서는 다음과 같은 것이 지적되고 있다.
우선, 셀룰로오스 에스테르는 융점을 나타내지 않는 것이 일반적이므로, 셀룰로오스 에스테르 필름의 제조는 유기 용매에 셀룰로오스 에스테르를 용해한 용액을 지지체 상에 캐스팅하여 용매를 건조한 후, 이것을 박리함으로써 제막하는, 소위 용액 제막법에 의해 제조되는 것이 일반적이다. 그러나, 이와 같은 용액 제막법을 실시하기 위해서는, 용매의 건조 공정 등을 포함하여 대규모의 설비와 특별한 기술을 필요로 하기 때문에, 특수한 기술을 보유하는 자만 제조할 수 있어, 확대될 액정 표시 장치 시장에 대응하는 수급을 만족시킬 수 없다. 이로 인해, 앞으로도 편광판 보호 필름으로서 셀룰로오스 에스테르 필름에 의존하는 것은, 바야흐로 일본의 주간 산업이라고 해도 과언이 아닌 액정 표시 장치 산업의 발전을 저해하게 될지도 모른다.
또한, 일반적으로 셀룰로오스 에스테르 필름을 상술한 용액 제막 방법으로 제조하는 경우, 셀룰로오스 에스테르 용액에 사용되는 유기 용매로서는 디클로로메탄이 주용매로서 사용되고 있다. 그러나, 해당 디클로로메탄은 인체에 대한 위험성이 의심되고 있는 것이기 때문에, 장래적으로 셀룰로오스 에스테르 필름에 의존하는 것은 액정 표시 장치 산업의 발전에 수반하여 디클로로메탄 사용량ㆍ배출량을 증가시키게 되어, 환경면에 있어서도 바람직한 것이 아니다.
이러한 점으로부터, 최근에 들어서는 셀룰로오스 에스테르 필름을 대체하는 필름을 편광판 보호 필름으로서 사용하는 것이 요구되고 있다. 특히 상술한 바와 같은 셀룰로오스 에스테르 필름의 문제점으로부터, 시장에서 입수가 용이하거나, 혹은 간편한 방법으로 제조하는 것이 가능한 범용성 필름을 편광판 보호 필름으로서 사용하는 것이 요구되고 있다. 이러한 관점에서, 셀룰로오스 에스테르 대체 필름으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 이용하는 시도가 이루어져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1).
[특허문헌1]일본특허공개제2004-205773호
그런데, 셀룰로오스 에스테르 필름의 대체 필름으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 범용성이 높은 필름을 사용하는 경우, 액정 표시 장치의 표시 품질이 손상되게 된다고 하는 문제점이 있다. 이것은 종래의 셀룰로오스 에스테르 필름과 비교하여, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 범용성 필름은 액정 표시 장치에 색이 다른 불균일(이하, 「무지개 얼룩」이라고 칭하기도 함. 특히 비스듬하게 본 경우에 확인됨)이 발생하게 된다고 하는 문제점이 있다.
이로 인해, 셀룰로오스 에스테르 필름에 대체하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 범용성 필름을 사용하는 경우, 적어도 면내 리타데이션(Re)값이 낮은 것을 사용하는 것이 필요하게 된다. 그러나, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 범용성 필름은 재료나 필름의 제법에 기인하여, 면내 리타데이션(Re)이 현저하게 커지게 되는 것이 통상적이며, 면내 리타데이션(Re)값을 저감시키기 위해서는 특별한 기술적 개량이 요구되게 된다. 그렇게 되면, 셀룰로오스 에스테르 필름에 대체하여 범용성 필름을 사용하는 취지가 몰각되어, 직면하는 문제점의 해결에는 기여하지 못하게 되어 버린다.
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 범용성 필름을 특별한 기술적 개량을 행하지 않고, 시판되고 있는 상태로 그대로 사용한 경우, 혹은 일반적인 필름의 제조 방법으로 제조된 필름을 사용한 경우에도 무지개 얼룩의 발생을 억제하고, 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제작하는 것이 가능한 편광판 보호 필름, 및 편광판을 제공하는 것을 주목적으로 하는 것이다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 범용성 필름을 편광판 보호 필름으로 한 경우에, 액정 표시 장치에 있어서 무지개 얼룩이 발생하게 되는 것은, 필름면 내에서의 면내 리타데이션 분포에 기인하는 것임을 해명하였다. 그리고, 범용성 필름을 사용하는 경우에도 필름의 표면에 소정의 굴절률 조건을 만족하는 층을 형성함으로써, 상기 면내 리타데이션 분포를 해소하지 않아도 백 라이트측으로부터 관측자측을 향하여 입사하는 광의 P편광과 S편광의 반사율차를 작게 함으로써 무지개 얼룩을 방지할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.
즉, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부를 갖는 편광판 보호 필름이며, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인 것을 특징으로 하는 편광판 보호 필름을 제공한다.
본 발명의 편광판 보호 필름은, 상기 투명 기판 상에 굴절률차 완화부가 형성된 구성을 갖는 것이며, 또한 해당 굴절률차 완화부가, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비함으로써, 상기 투명 기판으로서 셀룰로오스 에스테르 필름을 대체하는 범용성 필름을 사용하였다고 하여도 무지개 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 편광판 보호 필름에 따르면, 투명 기판이 나타내는 면내 리타데이션(Re)값의 면내 분포가 큰 경우에도 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제작할 수 있다.
이러한 점으로부터, 본 발명에 따르면 상기 투명 기판으로서 범용성 필름을 사용한 경우에도 무지개 얼룩의 발생을 억제하고, 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제작하는 것이 가능한 편광판 보호 필름을 얻을 수 있다.
본 발명의 편광판 보호 필름은, 입사각 50도에서의 P파의 반사율과 S파의 반사율의 차가 20% 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 무지개 얼룩의 발생을 더 억제할 수 있기 때문이다.
본 발명에 있어서는 상기 굴절률차 완화부가, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 브루스터각(Brewster angle)에서의 반사율이 6% 이상이고, 또한 편광판 보호 필름으로서의 입사각 50도에서의 P파의 반사율과 S파의 반사율의 차가 20% 이하인 것이 바람직하다. 또한 상기 굴절률차 완화부가, 상기 저굴절률층만으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 의해, 본 발명의 편광판 보호 필름을 간편한 공정으로 제조할 수 있고, 또한 무지개 얼룩을 억제 가능한 것으로 할 수 있기 때문이다.
상기 본 발명의 편광판 보호 필름에 있어서는, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 값이 1300nm 이상이어도 된다. 본 발명의 편광판 보호 필름은, 상기 굴절률차 완화부를 가짐으로써, 이러한 투명 기판이 사용되었다고 하여도 무지개 얼룩의 발생을 억제하고, 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제작 가능한 편광판 보호 필름을 얻을 수 있기 때문이다.
본 발명에 있어서는, 상기 투명 기판이 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어지는 것인 것이 바람직하다. 폴리에틸렌테레프탈레이트는 범용성이 높고, 입수가 용이하기 때문이다. 또한, 상술한 바와 같이 사용되는 투명 기판은 면내 리타데이션(Re)값, 및 그 면내 분포가 큰 것이어도 되므로, 이러한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이라면 간편한 방법으로 제조하는 것이 가능하기 때문이다.
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 범용성이 극히 높은 필름이라도 표시 품질이 높은 액정 표시 장치를 제작하는 것이 가능한 편광판 보호 필름을 얻을 수 있다.
본 발명은 투명 기판, 및 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부를 가지며, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인 제1 편광판 보호 필름과, 상기 제1 편광판 보호 필름의 투명 기판 상에 적층된 편광자와, 상기 편광자 상에 적층된 제2 편광판 보호 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판을 제공한다.
본 발명에 따르면, 상기 제1 편광판 보호 필름으로서 상기 본 발명에 관한 편광판 보호 필름, 즉 투명 기판과 굴절률차 완화부를 갖는 것이 사용됨으로써, 상기 투명 기판으로서 셀룰로오스 에스테르 필름이 아닌 범용성 필름을 사용하였다고 하여도, 본 발명의 편광판을 사용하여 제작한 액정 표시 장치에 있어서 무지개 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이로 인해, 본 발명에 따르면 범용성 필름을 사용하여 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제작하는 것이 가능한 편광판을 얻을 수 있다.
본 발명은 액정 셀, 상기 액정 셀의 한쪽 측에 배치된 표시측 편광판, 및 상기 액정 셀의 다른쪽 측에 배치된 백 라이트측 편광판을 갖는 액정 표시 장치이며, 상기 표시측 편광판이 투명 기판, 및 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부를 가지며, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인 제1 편광판 보호 필름과, 상기 제1 편광판 보호 필름의 투명 기판 상에 적층된 편광자와, 상기 편광자 상에 적층된 제2 편광판 보호 필름을 갖는 것인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 상기 제1 편광판 보호 필름으로서 상기 본 발명에 관한 편광판 보호 필름, 즉 투명 기판과 굴절률차 완화부를 갖는 것이 사용됨으로써, 상기 투명 기판으로서 셀룰로오스 에스테르 필름을 대체하는 범용성 필름을 사용하였다고 하여도 무지개 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이로 인해, 본 발명에 따르면 범용성 필름을 사용하여 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 편광판 보호 필름은, 시판되고 있는 상태로 그대로 사용한 경우, 혹은 일반적인 필름의 제조 방법으로 제조된 필름을 사용한 경우에도 무지개 얼룩의 발생을 억제하고, 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제작할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
도 1은, 본 발명의 편광판 보호 필름의 일례를 도시하는 개략 단면도.
도 2는, 본 발명의 편광판 보호 필름의 다른 예를 도시하는 개략도.
도 3은, 본 발명의 편광판 보호 필름의 다른 예를 도시하는 개략 단면도.
도 4는, 본 발명의 편광판의 일례를 도시하는 개략 단면도.
도 5는, 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 도시하는 개략 단면도.
도 6은, 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포를 나타내는 그래프.
도 7은, P편광과 S편광의 정반사율 측정 결과를 나타내는 그래프.
도 8은, P편광과 S편광의 정반사율의 측정 방법을 설명하는 개략도.
도 9는, P편광과 S편광의 정반사율 측정 결과를 나타내는 그래프.
도 10은, 굴절률차 완화부의 브루스터각에서의 반사율의 측정 방법을 설명하는 개략도.
도 11은, 일반적인 액정 표시 장치의 일례를 도시하는 개략 단면도.
상술한 바와 같이, 본 발명은 편광판 보호 필름, 편광판, 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 관한 이들 발명에 대하여 순서대로 설명한다.
A. 편광판 보호 필름
우선, 본 발명의 편광판 보호 필름에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 편광판 보호 필름은 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부를 갖는 편광판 보호 필름이며, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인 것을 특징으로 하는 것이다. 본 발명의 편광판 보호 필름은 적어도 투명 기판과, 해당 투명 기판 상에 형성된 굴절률차 완화부를 갖는 것이다.
이와 같은 본 발명의 편광판 보호 필름에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 편광판 보호 필름의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 도 1에 예시한 바와 같이, 본 발명의 편광판 보호 필름(10)은 투명 기판(1)과, 해당 투명 기판(1) 상에 형성된 굴절률차 완화부(2)를 갖는 것이다. 여기에서, 상기 굴절률차 완화부(2)는, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 것이다.
이러한 예에 있어서, 본 발명의 편광판 보호 필름은 상기 투명 기판(1)의 면내 리타데이션(Re)값의 면내 분포가 5nm 이상인 것을 특징으로 하는 것이다.
즉, 본 발명의 편광판 보호 필름은, 상기 투명 기판 상에 굴절률차 완화부가 형성된 구성을 갖는 것이며, 또한 해당 굴절률차 완화부가, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비함으로써, 상기 투명 기판으로서 셀룰로오스 에스테르 필름을 대체하는 범용성 필름을 사용하였다고 하여도 무지개 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 편광판 보호 필름에 따르면, 투명 기판이 나타내는 면내 리타데이션(Re)값의 면내 분포가 큰 경우에도 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제작할 수 있다.
이러한 점으로부터, 본 발명에 따르면 상기 투명 기판으로서 범용성 필름을 사용한 경우에도 무지개 얼룩의 발생을 억제하고, 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제작하는 것이 가능한 편광판 보호 필름을 얻을 수 있다.
여기에서, 본 발명의 편광판 보호 필름에 있어서, 상기 굴절률차 완화부가 설치되어 있음으로써, 상기 투명 기판으로서 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 큰 범용성 필름을 사용한 경우에도 무지개 얼룩의 발생을 방지할 수 있는 이유에 대해서는 명확하지 않지만, 대략 다음과 같은 이유에 기초하는 것이라고 추정된다. 즉, 편광판 보호 필름에 상기 굴절률차 완화부가 설치됨으로써, 백 라이트측으로부터 관측자측으로 투과하는 광의 P편광과 S편광의 반사율차를 작게 함으로써 무지개 얼룩을 저감할 수 있다고 추측된다.
무엇보다, 상기 이유는 추정이며, 가령 상기와는 다른 이유에 의해 무지개 얼룩이 억제되어 있는 경우에도, 본 발명의 편광판 보호 필름과 동일한 구성을 갖는 것이면 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 면내 리타데이션(Re)이란, 투명 기판의 면내에 있어서 가장 굴절률이 큰 방향(지상축 방향)의 굴절률(nx)과, 지상축 방향과 직교하는 방향(진상축 방향)의 굴절률(ny)과, 투명 기판의 두께(d)에 의해, 이하의 식에 의해 나타내어지는 것이다.
Re=(nx-ny)×d
또한, 상기 면내 리타데이션(Re)은 오지 게이소꾸 기끼제 KOBRA-WR에 의해 측정(측정각 0도, 측정 파장 548.2nm)할 수 있다.
본 발명의 편광판 보호 필름은, 적어도 투명 기판과 굴절률차 완화부를 갖는 것이며, 필요에 따라 다른 임의의 구성이 사용되어도 되는 것이다.
이하, 본 발명에 사용되는 각 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
1. 투명 기판
우선, 본 발명에 사용되는 투명 기판에 대하여 설명한다. 본 발명에 사용되는 투명 기판은, 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인 것이다. 본 발명에 있어서는, 이와 같이 종래에는 액정 표시 장치에 사용하는 것이 도저히 불가능하였던, 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 큰 투명 기판을 사용하는 것이 가능하다.
여기에서, 본 발명에 있어서 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 상기 범위 내인 투명 기판을 사용하는 것은, 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 분포가 상기 범위보다 작으면, 무지개 얼룩에 기인하여 액정 표시 장치의 표시 품질이 저하하게 되는 일이 적기 때문이다. 즉, 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 상기 범위보다 작은 투명 기판이면, 본 발명과 같이 굴절률차 완화부를 설치하지 않아도 무지개 얼룩에 의해 표시 품질이 저하하게 되는 일은 적기 때문이다. 또한, 상술한 바와 같이 본 발명의 편광판 보호 필름은, 투명 기판으로서 시판 중인 범용성 필름, 혹은 간편한 방법에 의해 제조된 필름을 그대로 사용할 수 있는 것을 주된 이점으로 하는 것인데, 이러한 필름에 있어서 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포를 상기 범위 외로 하는 것은 곤란하며, 이것을 요구하면 특별한 기술을 실시하는 것이 필요해져, 본 발명의 목적이 몰각되어 버리기 때문이다.
이상을 환언하면, 본 발명의 편광판 보호 필름은 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 상기와 같이 큰 투명 기판이라도 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제작할 수 있는 데에 기술적 의의를 갖는 것이며, 상기 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포의 범위는, 본 발명에서의 투명 기판으로서 범용성 필름을 그대로 사용할 수 있는 것을 의미하는 것이다.
또한, 상기 면내 리타데이션(Re)값의 면내 분포란, 임의의 200mm 폭의 사이에 대하여 균등 간격으로 20점의 면내 리타데이션을 측정하고, 그 최대값과 최소값의 차를 면내 분포라고 정의한다. 또한, 해당 면내 분포는 오지 게이소꾸 기끼사제 KOBRA-WR에 의해 측정(측정각 0도, 측정 파장 548.2nm)된 데이터로부터 계산에 의해 구할 수 있다.
본 발명에 사용되는 투명 기판은, 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 상술한 범위 내의 것이지만, 본 발명의 편광판 보호 필름에 있어서는 후술하는 굴절률차 완화부가 사용되기 때문에, 상기 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포는 상기 범위보다 큰 것이어도 된다. 보다 구체적으로는, 본 발명에 사용되는 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포는 10nm 이상이어도 되고, 또한 20nm 이상이어도 된다. 본 발명에 있어서는 후술하는 굴절률차 완화부를 가짐으로써, 이러한 리타데이션(Re)의 면내 분포를 갖는 투명 기판이라도 무지개 얼룩을 억제할 수 있는 편광판 보호 필름을 얻을 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명에 사용되는 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)값은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상술한 바와 같이 본 발명에서의 투명 기판은 굴절률차 완화부를 형성하여 사용되기 때문에, 종래에는 액정 표시 장치에 사용하는 것이 도저히 불가능하였던, 높은 면내 리타데이션(Re)값을 갖는 투명 기판이라도 사용할 수 있다. 따라서, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)값은 1300nm 이상이어도 되고, 또한 1400nm 이상이어도 되고, 또한 1500nm 이상이어도 된다. 본 발명의 편광판 보호 필름은, 후술하는 굴절률차 완화부가 투명 기판 상에 형성됨으로써, 이러한 면내 리타데이션(Re)값이 큰 투명 기판이 사용되었다고 하여도, 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제작 가능한 편광판 보호 필름을 얻을 수 있다.
또한, 상기 면내 리타데이션(Re)값에 면내 분포가 있는 경우, 투명 기판의 어느 하나의 측정점에서의 값이 상기 범위 내이면 된다.
본 발명에 사용되는 투명 기판으로서는, 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 상기 범위 내의 것이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 모든 재료로 이루어지는 투명 기판으로 사용하는 것이 가능하다. 본 발명에 사용되는 투명 기판으로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌이나 폴리메틸펜텐 등의 올레핀계 수지, 아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에테르술폰이나 폴리카르보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르케톤, (메트)아크로니트릴, 시클로올레핀 중합체, 시클로올레핀 공중합체 등의 수지로 이루어지는 것을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는 이들 중 어느 하나로 이루어지는 투명 기판이라도 적절하게 사용할 수 있지만, 그 중에서도 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 투명 기판이 사용되는 것이 바람직하다. 폴리에틸렌테레프탈레이트는 범용성이 높고, 입수가 용이하기 때문이다. 또한 상술한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 범용성이 극히 높은 필름이라도 표시 품질이 높은 액정 표시 장치를 제작하는 것이 가능한 편광판 보호 필름을 얻을 수 있다.
본 발명에 사용되는 투명 기판의 두께에 대해서는, 투명 기판을 구성하는 재료 등에 따라서 적절하게 결정할 수 있는 것이며, 특별히 한정되는 것이 아니다. 본 발명에 사용되는 투명 기판의 두께는, 통상 20㎛ 내지 500㎛의 범위 내로 된다.
또한, 본 발명의 편광판 보호 필름은 액정 표시 장치 등에 사용되기 때문에, 투명 기판으로서는 가시광 영역의 광을 투과시킬 수 있는 것이 사용된다. 그 중에서도 본 발명에 사용되는 투명 기판은 가시광 영역에서의 투과율이 80% 이상인 것이 바람직하고, 90% 이상인 것이 보다 바람직하다.
여기에서, 상기 투명 기판의 투과율은 JIS K7361-1(플라스틱-투명 재료의 전체 광 투과율의 시험 방법)에 의해 측정할 수 있다.
2. 굴절률차 완화부
다음으로, 본 발명에 사용되는 굴절률차 완화부에 대하여 설명한다. 본 발명에 사용되는 굴절률차 완화부는, 상술한 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 것이다.
본 발명의 편광판 보호 필름은, 굴절률차 완화부가 최표층에 상기 저굴절률층을 구비함으로써, 상기 투명 기판으로서 면내 리타데이션(Re)값의 면내 분포가 큰 범용성 필름을 사용하였다고 하여도, 해당 면내 분포에 기인하여 무지개 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제작하는 것이 가능해지는 것이다.
이하, 이러한 굴절률차 완화부에 대하여 설명한다.
(1) 저굴절률층
본 발명에 사용되는 저굴절률층에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이, 본 발명에 사용되는 굴절률차 완화부는 최표층에 저굴절률층을 구비하는 것이다. 또한, 해당 저굴절률층은 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 것이다.
여기에서, 「최표층에 저굴절률층을 구비한다」란, 본 발명에 사용되는 굴절률차 완화부가 복수의 층이 적층된 구성을 갖는 것인 경우, 적어도 최표면에 상기 굴절률의 관계를 만족하는 저굴절률층이 형성되어 있으면 되며, 다른 층의 굴절률 등은 불문한다고 하는 의미이다. 또한, 굴절률차 완화부가 1층만으로 이루어지는 경우에는 저굴절률층이 굴절률차 완화부가 된다.
또한, 「최표층」이란 본 발명의 굴절률차 완화부의 최표면에 위치하고, 공기와 접하는 층을 의미하는 것으로 한다.
본 발명에서의 저굴절률층은, 굴절률이 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 것이면 특별히 한정되는 것이 아니다. 그 중에서도 본 발명에 사용되는 저굴절률층은, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 1.1 내지 2.0의 범위 내인 것이 바람직하고, 1.2 내지 1.8의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 1.3 내지 1.6의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 저굴절률층의 굴절률이 상기 범위 내인 것에 의해, 본 발명의 편광판 보호 필름을 사용하여 제작한 액정 표시 장치를 보다 표시 품질이 높은 것으로 할 수 있기 때문이다.
또한, 저굴절률층의 굴절률은, 저굴절률층 중에서 투명 기판측으로부터 공기측을 향하여 완만하게 굴절률이 공기의 굴절률을 향하여 변화하고 있는 것이어도 된다.
본 발명에서의 저굴절률층에 사용되는 재료로서는, 상술한 굴절률을 갖는 저굴절률층을 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니며, 본 발명에 있어서 투명 기판 상에 굴절률차 완화층이 형성되는 구체적 형태에 따라서 적절하게 결정할 수 있다. 그 중에서도 저굴절률층에 사용하는 수지로서는 투명성의 것이 바람직하며, 그 구체예로서는 자외선 또는 전자선에 의해 경화하는 수지인 전리 방사선 경화형 수지, 열 경화형 수지, 전리 방사선 경화형 수지와 열 경화형 수지의 혼합물의 3종류를 들 수 있고, 바람직하게는 전리 방사선 경화형 수지를 들 수 있다.
상기 전리 방사선 경화형 수지의 구체예로서는, 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 것, 예를 들어 비교적 저분자량의 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지, 다가 알코올 등의 다관능 화합물의 (메트)아크릴레이트 등의 올리고머 또는 예비중합체, 반응성 희석제를 들 수 있으며, 이들의 구체예로서는 에틸 (메트)아크릴레이트, 에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 스티렌, 메틸스티렌, N-비닐피롤리돈 등의 단관능 단량체 및 다관능 단량체, 예를 들어 폴리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 헥산디올 (메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 이러한 전리 방사선 경화형 수지를 자외선 경화형 수지로서 사용하는 경우에는 광 중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 광 중합 개시제로서는 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 수지계인 경우에는, 아세토페논류, 벤조페논류, 티오크산톤류, 벤조인, 벤조인메틸에테르 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다. 또한, 양이온 중합성 관능기를 갖는 수지계인 경우에는, 광 중합 개시제로서 방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염, 방향족 요오도늄염, 메타셀론 화합물, 벤조인술폰산 에스테르 등을 단독 또는 혼합물로서 사용한다. 광 중합 개시제의 첨가량은, 전리 방사선 경화형 수지 조성물 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부이다.
또한, 상기 열 경화형 수지의 구체예로서는 페놀 수지, 요소 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 멜라민 수지, 구아나민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미노알키드 수지, 멜라민?요소 공축합 수지, 규소 수지, 폴리실록산 수지 등을 들 수 있다. 열 경화성 수지를 사용하는 경우, 필요에 따라 가교제, 중합 개시제 등의 경화제, 중합 촉진제, 용제, 점도 조정제 등을 더 첨가하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서는 상술한 전리 방사선 경화형 수지, 열 경화형 수지, 전리 방사선 경화형 수지와 열 경화형 수지의 혼합물에, 필요에 따라 실리콘 함유 공중합체, 불소 함유 공중합체 및 미립자를 첨가하여 굴절률을 조정할 수 있다. 실리콘 함유 공중합체의 구체예로서는 실리콘 함유 비닐리덴 공중합체를 들 수 있다. 불소 함유 공중합체의 구체예로서는, 불화비닐리덴과 헥사플루오로프로필렌을 함유하는 단량체 조성물을 공중합함으로써 얻어지는 공중합체를 들 수 있다. 미립자로서는 실리카 미립자, 아크릴 미립자, 스티렌 미립자, 아크릴스티렌 공중합 미립자, 공극을 갖는 미립자를 들 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 「공극을 갖는 미립자」란, 미립자의 내부에 기체가 충전된 구조 및/또는 기체를 포함하는 다공질 구조체를 형성하고, 미립자 본래의 굴절률에 비하여 미립자 중의 기체의 점유율에 반비례하여 굴절률이 저하하는 미립자를 의미한다.
(2) 굴절률차 완화부
본 발명에 사용되는 굴절률차 완화부는, 상술한 투명 기판 상에 형성된 것이며, 최표층에 상기 저굴절률층을 갖는 것이다. 따라서, 본 발명에 사용되는 굴절률차 완화부는, 상기 저굴절률층만으로 이루어지는 것이어도 되고, 혹은 상기 저굴절률층 이외의 다른 층과 적층된 구성을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명에 사용되는 굴절률차 완화부는, 투명 기판 상에 형성된 것인 바, 본 발명에 있어서 굴절률차 완화부가 투명 기판 상에 형성되는 실시 형태로서는, 상기 투명 기판과는 별개로 독립된 층으로서 상기 투명 기판 상에 형성되는 실시 형태(제1 실시 형태)이어도 되고, 혹은 상기 투명 기판과 일체가 되도록 투명 기판의 표면에 형성되는 실시 형태(제2 실시 형태)이어도 된다. 본 발명에 있어서는 이들 어느 실시 형태의 굴절률차 완화부라도 적절하게 사용할 수 있지만, 그 중에서도 제1 실시 형태의 굴절률차 완화부가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 제1 실시 형태의 굴절률차 완화부로서는, 적어도 최표층에 상기 저굴절률층이 형성된 구성을 갖는 굴절률차 완화부가, 상기 투명 기판 상에 별개로 독립된 층으로서 형성되어 있는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니다. 이러한 실시 형태의 굴절률차 완화부로서는, 예를 들어 상기 투명 기판 상에 굴절률이 다른 복수의 층이 적층된 구성을 갖는 것이나, 상기 투명 기판 상에 저굴절률층만이 형성된 구성 등을 들 수 있다.
본 실시 형태의 굴절률차 완화부에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 2는 실시 형태의 굴절률차 완화부가 사용된 편광판 보호 필름의 일례를 도시하는 개략도 단면도이다. 도 2에 예시한 바와 같이, 본 발명의 편광판 보호 필름(10)은, 상기 굴절률차 완화부(2)로서, 투명 기판(1) 상에 굴절률차 완화부(2)가 별개로 독립적으로 형성된 것이어도 된다.
또한, 도 2에 예시한 바와 같이, 굴절률차 완화부(2)는 복수의 층(2a 내지 2c)이 적층된 구성을 갖는 것이어도 되고(도 2의 (a)), 혹은 저굴절률층(2a)만으로 이루어지는 것이어도 된다(도 2의 (b)).
굴절률이 다른 복수의 층이 적층된 구성을 갖는 굴절률차 완화부로서는, 최표층에 상기 저굴절률층을 갖는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니다. 이러한 굴절률차 완화부로서는, 투명 기판측으로부터 순서대로 굴절률이 낮아지도록 굴절률이 다른 복수의 층이 적층된 것, 및 굴절률이 높은 층과 굴절률이 낮은 층이 교대로 적층된 구성을 갖는 것을 들 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 이들 어느 구성을 갖는 굴절률차 완화부라도 적절하게 사용할 수 있다. 전자의 구성이면, 예를 들어 본 발명의 편광판 보호 필름을 사용하여 제작한 액정 표시 장치에 있어서, 무지개 얼룩이 발생하는 것을 더 방지할 수 있고, 범용성 필름을 사용하여 보다 표시 품질이 높은 액정 표시 장치를 제작할 수 있다고 하는 이점이 있다. 한편, 후자의 구성이면, 굴절률차 완화부는 광을 반사하는 반사 방지층으로서의 성질도 갖게 되므로, 예를 들어 본 발명의 편광판 보호 필름을 사용하여 제작한 액정 표시 장치에 있어서 무지개 얼룩을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 표시 화상의 시인성을 개선할 수 있다고 하는 이점이 있다.
또한, 상술한 바와 같은 굴절률이 다른 복수의 층이 적층된 구성을 갖는 굴절률차 완화부가 사용되는 경우, 최표층에 형성되는 층이 상술한 굴절률의 관계를 갖는 저굴절률층이 된다. 또한, 이 경우, 해당 저굴절률층 이외의 층의 굴절률은 특별히 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 투명 기판보다 굴절률이 높은 층이 사용되어도 된다.
한편, 상기 굴절률차 완화부가 저굴절률층만으로 이루어지는 형태로서는, 예를 들어 해당 저굴절률층으로서 중공 실리카 미립자를 함유하는 것을 들 수 있다.
본 발명에 사용되는 굴절률차 완화부는, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 브루스터각에서의 반사율이 6% 이상인 것이 바람직하다. 브루스터각에서의 반사율을 5% 이하로 하기 위해서는 굴절률차 완화부의 구성을 다층 적층체로 하거나, 혹은 모스 아이(moth-eye) 구조로 하는 등, 굴절률차 완화부의 구성을 복잡하게 하지 않으면 안되는 경우가 있다. 그러나, 브루스터각에서의 반사율이 6% 이상이면, 비교적 간편한 구성으로 달성할 수 있기 때문에, 본 발명의 편광판 보호 필름을 보다 간편한 공정으로 제조하는 것이 가능한 것으로 할 수 있다. 예를 들어, 투명 기판을 투과한 광에 대한 브루스터각에서의 반사율이 6% 이상인 굴절률차 완화부는, 굴절률차 완화부를 저굴절률층만으로 구성함으로써 달성할 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 굴절률차 완화부는, 입사각 50도에서의 P파의 반사율과 S파의 반사율의 차가 20% 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 상기 브루스터각에서의 반사율에 상관없이 무지개 얼룩의 발생을 억제할 수 있기 때문이다. 특히 본 발명에 있어서는, 상기 투명 기판측으로부터 입사되는 P파, S파의 반사율의 차가 상기 범위 내인 것이 바람직하다.
또한, 여기에서 상기 입사각을 50도로 하는 것은, 일반적으로 액정 표시 장치는 50도의 각도로부터 관찰한 경우에 무지개 얼룩이 시인되기 쉽기 때문이다.
또한, 본 발명에 사용되는 굴절률차 완화부는, 투명 기판을 투과한 광에 대한 브루스터각에서의 반사율이 6% 이상이며, 또한 입사각 50도에서의 P파의 반사율과 S파의 반사율의 차가 20% 이하인 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 입사각 50도에서의 P파의 반사율과 S파의 반사율의 차가 20% 이하인 것에 의해 상기 브루스터각에서의 반사율에 상관없이 무지개 얼룩의 발생을 억제할 수 있기 때문에, 이러한 굴절률차 완화부가 사용됨으로써 간편한 공정으로 제조할 수 있고, 또한 무지개 얼룩을 억제 가능한 편광판 보호 필름을 얻을 수 있기 때문이다.
3. 편광판 보호 필름
본 발명의 편광판 보호 필름은, 투명 기판 상에 상기 굴절률차 완화부가 형성됨으로써, 편광판 보호 필름으로서의 입사각 50도에서의 P파의 반사율과 S파의 반사율의 차가 20% 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 상기 굴절률차 완화부의 브루스터각에서의 반사율에 상관없이 무지개 얼룩의 발생을 억제할 수 있기 때문이다.
여기에서, 상기 편광판 보호 필름으로서의 반사율은, 투명 기판측으로부터 입사각 50도로 광을 입사하여 측정한 반사율을 의미하는 것으로 한다.
본 발명의 편광판 보호 필름은, 적어도 상기 투명 기판과 굴절률차 완화부를 갖는 것이지만, 필요에 따라 다른 임의의 구성이 사용되어도 되는 것이다. 본 발명에 사용되는 임의의 구성은 특별히 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 편광판 보호 필름에 원하는 기능을 부여할 수 있는 것을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 이러한 임의의 구성으로서는, 예를 들어 상기 굴절률차 완화부와 상기 투명 기판 사이에 형성되는 하드 코트층을 들 수 있다. 이러한 하드 코트층이 사용됨으로써, 본 발명의 편광판 보호 필름의 강도를 향상시킬 수 있다고 하는 이점이 있다.
도 3은 본 발명의 편광판 보호 필름에 상기 하드 코트층이 형성되는 경우의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 도 3에 예시한 바와 같이, 본 발명의 편광판 보호 필름은 투명 기판(1)과 굴절률차 완화부(2) 사이에 하드 코트층(3)이 형성된 것이어도 된다.
4. 편광판 보호 필름의 제조 방법
다음으로, 본 발명의 편광판 보호 필름의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 편광판 보호 필름은, 투명 기판을 사용하여, 해당 투명 기판의 표면에 상기 굴절률차 완화부를 형성함으로써 제조할 수 있다.
여기에서, 본 발명에 있어서는, 투명 기판으로서 면내 리타데이션(Re)값의 면내 분포가 큰 범용성 필름도 사용할 수 있으므로, 본 발명의 편광판 보호 필름은 입수가 용이한 범용성 필름을 사용하여, 해당 필름 상에 일반적으로 공지된 방법에 의해 굴절률차 완화부를 형성함으로써 제조하는 것이 가능하다.
B. 편광판
다음으로, 본 발명의 편광판에 대하여 설명한다. 본 발명의 편광판은 투명 기판, 및 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부를 가지며, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인 제1 편광판 보호 필름과, 상기 제1 편광판 보호 필름의 투명 기판 상에 적층된 편광자와, 상기 편광자 상에 적층된 제2 편광판 보호 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 본 발명의 편광판에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 4는 본 발명의 편광판의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 도 4에 예시한 바와 같이, 본 발명의 편광판(20)은 제1 편광판 보호 필름(22)과, 상기 제1 편광판 보호 필름(22)의 투명 기판(1) 상에 적층된 편광자(21)와, 상기 편광자(21) 상에 적층된 제2 편광판 보호 필름(23)을 갖는 것이다.
이러한 예에 있어서, 본 발명의 편광판(20)은 상기 제1 편광판 보호 필름(10)으로서 투명 기판(1), 및 상기 투명 기판(1) 상에 형성되고, 상기 투명 기판(1)을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판(1)보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부(2)를 가지며, 상기 투명 기판(1)의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인, 상기 본 발명에 관한 편광판 보호 필름이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 제1 편광판 보호 필름으로서 상기 투명 기판과 굴절률차 완화부를 갖는 것이 사용됨으로써, 상기 투명 기판으로서 셀룰로오스 에스테르 필름을 대체하는 범용성 필름을 사용하였다고 하여도 무지개 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해, 본 발명에 따르면 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 제작하는 것이 가능한 편광판을 얻을 수 있다.
본 발명의 편광판은, 적어도 제1 편광판 보호 필름, 편광자, 및 제2 편광판 보호 필름을 갖는 것이며, 필요에 따라서 다른 임의의 구성을 가져도 되는 것이다.
이하, 본 발명에 사용되는 각 구성에 대하여 순서대로 설명한다.
1. 제1 편광판 보호 필름
우선, 본 발명에 사용되는 제1 편광판 보호 필름에 대하여 설명한다. 본 발명에 사용되는 편광판 보호 필름은 투명 기판, 및 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부를 가지며, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인 것이다.
여기에서, 본 발명에 사용되는 제1 편광판 보호 필름은 상기 「A. 편광판 보호 필름」의 항에서 설명한 것과 동일하므로, 여기에서의 설명은 생략한다.
또한, 본 발명에서의 제1 편광판 보호 필름은, 상기 투명 기판이 편광자측에 배치되도록 사용된다.
2. 편광자
다음으로, 본 발명에 사용되는 편광자에 대하여 설명한다. 본 발명에 사용되는 편광자는, 본 발명의 편광판에 편광 특성을 부여하는 기능을 갖는 것이다.
본 발명에 사용되는 편광자는, 원하는 편광 특성을 구비하는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니며, 일반적으로 액정 표시 장치 등의 편광판에 사용되는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 이러한 편광자로서 통상 폴리비닐알코올 필름이 연신되어 이루어지고, 요오드를 함유하는 편광자가 적절하게 사용된다.
3. 제2 편광판 보호 필름
다음으로, 본 발명에 사용되는 제2 편광판 보호 필름에 대하여 설명한다. 본 발명에 사용되는 제2 편광판 보호 필름은, 본 발명의 편광판에 있어서 편광자가 공기 중의 수분 등에 노출되는 것을 방지하는 기능이나, 편광자의 치수 변화를 방지하는 기능 등을 갖는 것이다.
본 발명에 사용되는 제2 편광판 보호 필름은 편광자를 보호할 수 있고, 또한 원하는 투명성을 갖는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니다. 그 중에서도 본 발명에 사용되는 제2 편광판 보호 필름은, 가시광 영역에서의 투과율이 80% 이상인 것이 바람직하고, 90% 이상인 것이 보다 바람직하다.
여기에서, 상기 제2 편광판 보호 필름의 투과율은 JIS K7361-1(플라스틱- 투명 재료의 전체 광 투과율의 시험 방법)에 의해 측정할 수 있다.
본 발명에 사용되는 제2 편광판 보호 필름을 구성하는 재료로서는, 예를 들어 셀룰로오스 유도체, 시클로올레핀계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐알코올, 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 아몰퍼스 폴리올레핀, 변성 아크릴계 중합체, 폴리스티렌, 에폭시 수지, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르류 등을 들 수 있다.
그 중에서도 본 발명에 있어서는, 상기 수지 재료로서 셀룰로오스 유도체 또는 시클로올레핀계 중합체를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 셀룰로오스 유도체로서는 원하는 투명성, 투습성 등을 구비하는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니다. 그 중에서도 본 발명에 있어서는, 상기 셀룰로오스 유도체로서 셀룰로오스 에스테르를 사용하는 것이 바람직하고, 셀룰로오스 에스테르류 중에서도 셀룰로오스 아실레이트류를 사용하는 것이 바람직하다. 셀룰로오스 아실레이트류는 공업적으로 널리 사용되고 있으므로, 입수 용이성의 점에서 유리하기 때문이다.
또한, 본 발명에 있어서는 상기 셀룰로오스 아실레이트류 중에서도 탄소수 2 내지 4의 저급 지방산 에스테르를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 저급 지방산 에스테르로서는, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트와 같이 단일한 저급 지방산 에스테르만을 포함하는 것이어도 되고, 또한 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트나 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트와 같은 복수의 지방산 에스테르를 포함하는 것이어도 된다.
본 발명에 있어서는, 상기 저급 지방산 에스테르 중에서도 셀룰로오스 아세테이트를 특히 적절하게 사용할 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트로서는, 평균 아세트화도가 57.5 내지 62.5%(치환도: 2.6 내지 3.0)인 트리아세틸셀룰로오스를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 여기에서, 아세트화도란, 셀룰로오스 단위 질량당의 결합 아세트산량을 의미한다. 아세트화도는 ASTM:D-817-91(셀룰로오스 아세테이트 등의 시험 방법)에서의 아세틸화도의 측정 및 계산에 의해 구할 수 있다.
한편, 본 발명에 사용되는 시클로올레핀계 중합체로서는, 환상 올레핀(시클로올레핀)으로 이루어지는 단량체의 유닛을 갖는 수지이면 특별히 한정되는 것이 아니다. 이러한 상기 환상 올레핀으로 이루어지는 단량체로서는, 예를 들어 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 단량체 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 시클로올레핀계 중합체로서는, 시클로올레핀 중합체(COP) 또는 시클로올레핀 공중합체(COC)의 어느 것도 적절하게 사용할 수 있다.
본 발명에 사용되는 시클로올레핀계 중합체는 상기 환상 올레핀으로 이루어지는 단량체의 단독중합체이어도 되고, 또는 공중합체이어도 된다.
또한, 본 발명에 사용되는 시클로올레핀계 중합체는, 23℃에서의 포화 흡수율이 1질량% 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 0.1질량% 내지 0.7질량%의 범위 내인 것이 바람직하다. 이러한 시클로올레핀계 중합체를 사용함으로써, 본 발명의 위상차 필름을 흡수에 의한 광학 특성의 변화나 치수의 변화가 보다 발생하기 어려운 것으로 할 수 있기 때문이다.
여기에서, 상기 포화 흡수율은 ASTMD570에 준거하여 23℃의 수중에서 1주일간 침지하여 증가 중량을 측정함으로써 구할 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 시클로올레핀계 중합체는, 유리 전이점이 100℃ 내지 200℃의 범위 내인 것이 바람직하고, 특히 100℃ 내지 180℃의 범위 내인 것이 바람직하고, 그 중에서도 100℃ 내지 150℃의 범위 내인 것이 바람직하다. 유리 전이점이 상기 범위 내인 것에 의해, 본 발명에 사용되는 위상차 필름을 내열성 및 가공 적성이 보다 우수한 것으로 할 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명에 사용되는 시클로올레핀계 수지로 이루어지는 편광판 보호 필름의 구체예로서는, 예를 들어 Ticona사제의 Topas, JSR사제의 아톤, 닛본 제온사제의 ZEONOR, 닛본 제온사제의 ZEONEX, 미쯔이 가가꾸사제의 아펠 등을 들 수 있다.
본 발명에 사용되는 제2 편광판 보호 필름은, 단일층으로 이루어지는 것이어도 되고, 혹은 복수층이 적층된 구성을 갖는 것이어도 된다. 여기에서, 복수층이 적층된 구성으로서는, 동일 조성으로 이루어지는 층이 복수 적층된 구성이어도 되고, 혹은 다른 조성으로 이루어지는 층이 적층된 구성이어도 된다.
또한, 본 발명에 사용되는 제2 편광판 보호 필름은, 굴절률 이방성을 가짐으로써 광학 보상 기능을 갖는 것이어도 된다. 즉, 본 발명의 편광판에 있어서는, 제2 편광판 보호 필름으로서 액정 표시 장치용의 광학 보상 필름(위상차 필름)을 사용할 수 있다. 본 발명에 사용되는 제2 편광판 보호 필름이 광학 보상 기능을 갖는 형태로서는, 상술한 바와 같은 재료로 이루어지는 필름 중에 굴절률 이방성을 갖는 화합물이 함유되는 형태와, 상기 필름 상에 굴절률 이방성을 갖는 화합물을 함유하는 층이 형성된 형태를 들 수 있다. 본 발명에 있어서는 이들 어느 형태라도 적절하게 사용할 수 있지만, 용도에 따라서 굴절률 이방성을 임의로 조정하는 것이 용이하다고 하는 점에서 후자의 형태가 적절하게 사용된다.
상기 굴절률 이방성을 갖는 화합물로서는, 예를 들어 막대 형상 화합물, 원반 형상 화합물, 및 액정 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 이들 굴절률 이방성을 갖는 화합물은, 규칙적으로 배향시킴으로써 우수한 광학 보상 기능을 발현시킬 수 있는 것이므로, 배향 안정성의 관점에서 중합성 관능기를 갖는 화합물이 사용되는 것이 바람직하다.
4. 편광판
본 발명의 편광판에는 적어도 상기 제1 편광판 보호 필름, 편광자, 및 제2 편광판 보호 필름이 사용되는 것이지만, 필요에 따라서 이들 이외의 임의의 구성이 사용되어도 된다. 본 발명에 사용되는 임의의 구성은, 본 발명의 편광판의 작용 효과를 손상시키지 않는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 편광판에 소정의 기능을 부여할 수 있는 것을 임의로 사용할 수 있다. 이러한 다른 구성으로서는, 예를 들어 제1 편광판 보호 필름과 상기 편광자 사이 및/또는 상기 제2 편광판 보호 필름과 편광자 사이에 형성된 접착제층을 들 수 있다. 이러한 접착제층이 형성되어 있음으로써, 본 발명의 편광판에 있어서 위상차 필름과 편광자의 접착성을 향상시킬 수 있다.
상기 접착제층에 사용되는 접착제로서는, 예를 들어 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 등의 친수성 접착제나, 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제, 에폭시계 점착제 등을 들 수 있다.
C. 액정 표시 장치
다음으로, 본 발명의 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 본 발명의 액정 표시 장치는 액정 셀, 상기 액정 셀의 한쪽 측에 배치된 표시측 편광판, 및 상기 액정 셀의 다른쪽 측에 배치된 백 라이트측 편광판을 갖는 액정 표시 장치이며, 상기 표시측 편광판이 투명 기판, 및 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부를 가지며, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인 제1 편광판 보호 필름과, 상기 제1 편광판 보호 필름의 투명 기판 상에 적층된 편광자와, 상기 편광자 상에 적층된 제2 편광판 보호 필름을 갖는 것인 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 본 발명의 액정 표시 장치에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 도 5에 예시한 바와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치(30)는 액정 셀(31), 상기 액정 셀(31)의 한쪽 측에 배치된 표시측 편광판(32), 및 상기 액정 셀(31)의 다른쪽 측에 배치된 백 라이트측 편광판(33)을 갖는 것이며, 상기 표시측 편광판(32)으로서 투명 기판(1), 및 상기 투명 기판(1) 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부(2)를 가지며, 상기 투명 기판(1)의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인 제1 편광판 보호 필름(22)과, 상기 제1 편광판 보호 필름(22)의 투명 기판(1) 상에 적층된 편광자(21)와, 상기 편광자(21) 상에 적층된 제2 편광판 보호 필름(23)을 갖는 상기 본 발명에 관한 편광판이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 제1 편광판 보호 필름으로서 상기 투명 기판과 굴절률차 완화부를 갖는 것이 사용됨으로써, 상기 투명 기판으로서 셀룰로오스 에스테르 필름을 대체하는 범용성 필름을 사용하였다고 하여도 무지개 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해, 본 발명에 따르면 표시 품질이 우수한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
여기에서, 본 발명에 있어서 「표시측 편광판」이란, 액정 표시 장치에 사용되는 2매의 편광판 중, 액정 셀보다 시청자가 관찰하는 측에 배치되는 편광판을 가리키는 것으로 한다. 한편, 「백 라이트측 편광판」이란, 액정 셀보다 백 라이트측에 배치되는 편광판을 가리키는 것으로 한다.
본 발명의 액정 표시 장치는, 적어도 표시측 편광판, 액정 셀, 및 백 라이트측 편광판을 갖는 것이며, 필요에 따라 다른 임의의 구성을 가져도 되는 것이다.
이하, 본 발명에 사용되는 각 구성에 대하여 순서대로 설명한다.
1. 표시측 편광판
우선, 본 발명에 사용되는 표시측 편광판에 대하여 설명한다. 본 발명에 사용되는 표시측 편광판은 투명 기판, 및 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부를 가지며, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인 제1 편광판 보호 필름과, 상기 제1 편광판 보호 필름의 투명 기판 상에 적층된 편광자와, 상기 편광자 상에 적층된 제2 편광판 보호 필름을 갖는 것이다.
여기에서, 본 발명에 사용되는 표시측 편광판은, 상기 「B. 편광판」의 항에서 설명한 것과 동일하므로, 여기에서의 설명은 생략한다.
또한, 본 발명에서의 표시측 편광판은, 상기 굴절률차 완화부가 공기와 접하도록, 즉 투명 기판측이 액정 셀의 방향을 향하도록 배치된다.
2. 액정 셀
다음으로, 본 발명에 사용되는 액정 셀에 대하여 설명한다. 본 발명에 사용되는 액정 셀은, 일반적으로 액정 표시 장치용의 액정 셀로서 공지된 것을 사용할 수 있다. 또한, 액정 표시 장치용의 액정 셀로서는 TN, STN, VA, IPS, 및 OCB 등의 표시 방식의 것이 알려져 있는데, 본 발명에 있어서는 이들 어느 표시 방식의 액정 셀이라도 사용할 수 있다.
3. 백 라이트측 편광판
다음으로, 본 발명에 사용되는 백 라이트측 편광판에 대하여 설명한다. 본 발명에 사용되는 백 라이트측 편광판은, 일반적으로 액정 표시 장치에 사용되는 편광판으로서 공지된 것을 사용할 수 있다. 이러한 편광판으로서는 2매의 편광판 보호 필름에 편광자가 끼움 지지된 구성을 갖는 것이 일반적이며, 본 발명에 있어서는 이와 같은 구성을 갖는 편광판을 백 라이트측 편광판으로서 적절하게 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 동일한 작용 효과를 발휘하는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
<실시예>
다음으로, 실시예를 나타냄으로써 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.
[실시예 1]
투명 기판으로서 두께가 125㎛인 PET 필름 기재 A4300(상품명, 도요보제)을 사용하였다. 여기에서, 해당 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)은, 도 6에 도시한 바와 같은 분포를 갖는 것이며, 면내 분포는 38.2nm이었다.
또한, 해당 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포는, KOBRA(오지 게이소꾸 기끼제)를 사용하여 임의의 방향으로 1cm 간격으로 20점의 측정(측정각 0도, 측정 파장 548.2nm)을 행함으로써 평가하였다.
또한, 투명 기판의 헤이즈는 0.6%이며, 전체 광선 투과율은 90.1%이었다(HAZEMETER HM-150 Murakami: Color Research Laboratory에 의해 측정).
상기 투명 기판 상에 이하의 조성을 갖는 하드 코트층 형성용 조성물을 바 코팅하고, 건조하여 용제를 제거하였다. 그 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템즈 재팬(주)제, 광원; H 밸브)를 사용하여, 조사량 100mJ/cm2의 조건으로 조사하여 경화시키고, 굴절률이 1.61, 막 두께가 4㎛인 하드 코트층을 얻었다.
(하드 코트층 형성용 조성물)
ㆍDPHA(상품명, 닛본 가야꾸(주)제): 10.0중량부
ㆍUV1700B(상품명, 닛본 고세이 가가꾸(주)제): 20.0중량부
ㆍTKS-251(상품명, 테이카(주)제 티타니아 초미립자 분산액): 10.0중량부
ㆍ이르가큐어 184(상품명, 시바 스페셜티 케미컬즈제): 0.5중량부
ㆍ메틸에틸케톤: 40.0중량부
ㆍ메틸이소부틸케톤: 40.0중량부
다음으로, 상기 하드 코트층 상에 이하의 조성을 갖는 저굴절률층 형성용 조성물을 바 코팅하고, 건조하여 용제를 제거하였다. 그 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템즈 재팬(주)제, 광원; H 밸브)를 사용하여, 조사량 100mJ/cm2의 조건으로 조사하여 경화시키고, 굴절률이 1.35, 막 두께가 100nm인 저굴절률층을 형성하였다.
(저굴절률층 형성용 조성물)
ㆍ표면 수식 중공 실리카 미립자 MIBK 분산액(고형분 20중량%): 14.0중량부
ㆍ옵스타 JN35(상품명, JSR제 불소 원자 함유 중합체, 고형분 15중량%, 용매 MIBK, 굴절률 1.41): 10.0중량부
ㆍLINC3A(상품명, 교에이샤 가가꾸제 불소 원자 함유 단량체, 고형분 20중량%, 용매 MIBK, 굴절률 1.42): 1.0중량부
ㆍ펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(고형분 100중량%): 0.8중량부
ㆍ이르가큐어 184(상품명, 시바 스페셜티 케미컬즈제): 0.2중량부
ㆍMIBK: 55.0중량부
ㆍPGME: 19.0중량부
또한, 상기 표면 수식 중공 실리카 미립자의 분산액은, 다음과 같은 방법으로 제조하였다.
우선, 중공 입자로서 쇼꾸바이 가세이제의 중공 실리카 미립자의 이소프로판올 분산액을 회전식 증발기를 사용하여 이소프로필알코올로부터 메틸이소부틸케톤(이하, MIBK라고 하기도 함)으로 용매 치환을 행하고, 실리카 미립자 20중량%의 분산액을 얻었다. 다음으로, 이 메틸이소부틸케톤 분산액 100중량%에 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란을 5중량% 첨가하고, 50℃에서 1시간 가열 처리함으로써 표면 처리된 중공 실리카 미립자 20중량%의 MIBK 분산액을 얻었다.
이에 의해, 투명 기판 상에 하드 코트층, 및 저굴절률층만으로 이루어지는 굴절률차 완화부가 형성된 편광판 보호 필름을 얻었다. 또한, 제작된 편광판 보호 필름의 헤이즈는 0.4이며, 전체 광선 투과율은 95.3%이었다(HAZEMETER HM-150 Murakami: Color Research Laboratory에 의해 측정).
[비교예]
두께가 125㎛인 PET 필름 기재 A4300(상품명, 도요보제)을 그대로 편광판 보호 필름으로서 사용하였다.
(평가 1)
액정 TV(LC-26GH4, 샤프사제)의 최표면에, 실시예 및 비교예에서 제작한 편광판 보호 필름을 굴절률차 완화부가 관측자측으로 되도록 설치하였다. 5인의 사람(A, B, C, D, E)이 정면 및 경사 방향(약 50도)으로부터 관측하고, 무지개 얼룩 평가를 행하였다.
이상의 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에 있어서는 무지개 얼룩이 관측되지 않으면 ○, 무지개 얼룩이 관측되는 경우에는 ×로 하였다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 5인이 평가를 행한 결과, 실시예에서 제작한 필름에서는 무지개 얼룩은 관측되지 않았다.
(평가 2)
반사율 측정 장치(V7100형 VAR-7010, 닛본 분꼬(주)제)를 사용하여, 실시예 및 비교예에서 제작한 편광판 보호 필름의 입사각 0 내지 65도에서의 P편광과 S편광의 정반사율 측정을 행하고, P편광과 S편광의 반사율차 비교를 행하였다. 실시예의 필름은 투명 기판측을 광원측에 설치하여 평가하였다(도 8 참조).
그 결과를 도 7에 나타낸다. 도 7에 나타낸 바와 같이 비교예의 편광판 보호 필름에 비해, 실시예의 편광판 보호 필름은 P편광과 S편광의 반사율차가 적은 것을 확인하였다.
(평가 3)
상기 굴절률차 완화부의 브루스터각에서의 반사율을 도 10에 나타낸 바와 같은 방법에 의해 평가하였다. 그 결과, 브루스터각은 53.5도이며, 반사율은 2.6%이었다. 또한, 도 10 중 흑색 PET 필름으로서는 상품명 「또렷하게 보여~」(도모에가와 세이시쇼(주))를 사용하였다.
[실시예 2]
실시예 1에서 사용한 것과 동일한 투명 기판을 사용하여, 상기 투명 기판 상에 하기의 조성을 갖는 저굴절률층 형성용 조성물을 바 코팅하고, 건조하여 용제를 제거하였다. 그 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템즈 재팬(주)제, 광원; H 밸브)를 사용하여, 조사량 100mJ/cm2의 조건으로 조사하여 경화시키고, 굴절률이 1.51, 막 두께가 2㎛인 저굴절률층을 형성함으로써 편광판 보호 필름을 얻었다. 제작된 편광판 보호 필름의 헤이즈는 8.9%이고, 전체 광선 투과율은 90.8%이며, 방현 효과도 확인할 수 있었다.
(저굴절률층 형성용 조성물)
ㆍ펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(고형분 100%, 굴절률 1.51): 30.0중량부
ㆍ투광성 실리카 미립자(평균 입경 1.2㎛): 2.5중량부
ㆍ이르가큐어 184(상품명, 시바 스페셜티 케미컬즈제): 0.5중량부
ㆍ톨루엔: 52.0중량부
ㆍMIBK: 15.0중량부
또한, 상기 투광성 실리카 미립자는 실리카 비즈, 부정형 실리카 등을 들 수 있다. 평균 입경은 입도 분포 측정으로부터 가장 많이 존재하는 입자의 입경을 의미한다. 입도 분포는 콜터 카운터법, 레이저 회절법에 의해 계측할 수 있다.
(평가 1)
실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 무지개 얼룩 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로, 표 1에 있어서는 무지개 얼룩이 관측되지 않으면 ○, 무지개 얼룩이 관측되는 경우에는 ×로 하였다.
(평가 2)
반사율 측정 장치(V7100형 VAR-7010, 닛본 분꼬(주)제)를 사용하여, 실시예 2에서 제작한 편광판 보호 필름의 입사각 0 내지 65도에서의 P편광과 S편광의 정반사율 측정을 행하고, P편광과 S편광의 반사율차 비교를 행하였다. 이 때, 측정은 도 8에 나타낸 바와 같은 방법에 의해 행하였다. 그 결과를 도 9에 나타낸다.
(평가 3)
실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 상기 굴절률차 완화부의 브루스터각에서의 반사율을 측정하였다. 그 결과, 브루스터각은 56도이며, 반사율은 7.0%이었다.
[실시예 3]
실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 투명 기판 상에 하드 코트층을 형성하였다. 다음으로, 상기 하드 코트층 상에 하기의 조성을 갖는 저굴절률층 형성용 조성물을 바 코팅하고, 건조하여 용제를 제거하였다. 그 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템즈 재팬(주)제, 광원; H 밸브)를 사용하여, 조사량 100mJ/cm2의 조건으로 조사하여 경화시키고, 굴절률이 1.39, 막 두께가 100nm인 저굴절률층을 형성함으로써 편광판 보호 필름을 얻었다. 제작된 편광판 보호 필름의 헤이즈는 0.6%이며, 전체 광선 투과율은 93.0%이었다.
(저굴절률층 형성용 조성물)
ㆍ표면 수식 중공 실리카 미립자 MIBK 분산액(고형분 20중량%): 11.0중량부
ㆍ옵스타 JN35(상품명, JSR제 불소 원자 함유 중합체, 고형분 15중량%, 용매 MIBK, 굴절률 1.41): 10.0중량부
ㆍLINC3A(상품명, 교에이샤 가가꾸제 불소 원자 함유 단량체, 고형분 20중량%, 용매 MIBK, 굴절률 1.42): 2.0중량부
ㆍ펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(고형분 100중량%): 2.8중량부
ㆍ이르가큐어 184(상품명, 시바 스페셜티 케미컬즈제): 0.2중량부
ㆍMIBK: 55.0중량부
ㆍPGME: 19.0중량부
(평가 1)
실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 무지개 얼룩 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로, 표 1에 있어서는 무지개 얼룩이 관측되지 않으면 ○, 무지개 얼룩이 관측되는 경우에는 ×로 하였다. 여기에서, 실시예 1에 비하면 약간 떨어지지만, 실시예 3에서도 무지개 얼룩 방지 효과가 확인되었다. 또한, 실시예 3에서는 실시예 1에 비해, 비스듬하게 보았을 때의 색 변화가 적고 양호하였다.
(평가 2)
실시예 2와 마찬가지의 방법에 의해 P편광과 S편광의 반사율차 비교를 행하였다. 그 결과를 도 9에 나타낸다.
(평가 3)
실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 상기 굴절률차 완화부의 브루스터각에서의 반사율을 측정하였다. 그 결과, 브루스터각은 54도이며, 반사율은 4.8%이었다.
Figure 112010007742083-pat00001
1: 투명 기판
2: 굴절률차 완화부
2a 내지 2c: 굴절률차 완화부를 구성하는 층
10: 편광판 보호 필름
20: 편광판
21: 편광자
22: 제1 편광판 보호 필름
23: 제2 편광판 보호 필름
30: 액정 표시 장치
31: 액정 셀
32: 표시측 편광판
33: 백 라이트측 편광판
100: 액정 표시 장치
101: 액정 셀
102A: 백 라이트측 편광판
102B: 표시측 편광판
103: 위상차 필름

Claims (8)

  1. 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부를 갖는 편광판 보호 필름이며,
    상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상이며,
    상기 굴절률차 완화부가, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 브루스터각(Brewster angle)에서의 반사율이 7% 이상이고, 또한 편광판 보호 필름으로서의 입사각 50도에서의 P파의 반사율과 S파의 반사율의 차가 20% 이하이고,
    상기 굴절률차 완화부가 상기 저굴절률층만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광판 보호 필름.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 값이 1300nm 이상인 것을 특징으로 하는 편광판 보호 필름.
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 투명 기판이 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어지는 것인 것을 특징으로 하는 편광판 보호 필름.
  7. 투명 기판, 및 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부를 가지며, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인 제1 편광판 보호 필름과,
    상기 제1 편광판 보호 필름의 투명 기판 상에 적층된 편광자와,
    상기 편광자 상에 적층된 제2 편광판 보호 필름을 가지며,
    상기 굴절률차 완화부가, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 브루스터각에서의 반사율이 7% 이상이고, 또한 편광판 보호 필름으로서의 입사각 50도에서의 P파의 반사율과 S파의 반사율의 차가 20% 이하이고,
    상기 굴절률차 완화부가 상기 저굴절률층만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광판.
  8. 액정 셀, 상기 액정 셀의 한쪽 측에 배치된 표시측 편광판, 및 상기 액정 셀의 다른쪽 측에 배치된 백 라이트측 편광판을 갖는 액정 표시 장치이며,
    상기 표시측 편광판이, 투명 기판, 및 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 굴절률이 상기 투명 기판보다 작고, 또한 공기보다 큰 저굴절률층을 최표층에 구비하는 굴절률차 완화부를 가지며, 상기 투명 기판의 면내 리타데이션(Re)의 면내 분포가 5nm 이상인 제1 편광판 보호 필름과,
    상기 제1 편광판 보호 필름의 투명 기판 상에 적층된 편광자와,
    상기 편광자 상에 적층된 제2 편광판 보호 필름을 가지며,
    상기 굴절률차 완화부가, 상기 투명 기판을 투과한 광에 대한 브루스터각에서의 반사율이 7% 이상이고, 또한 편광판 보호 필름으로서의 입사각 50도에서의 P파의 반사율과 S파의 반사율의 차가 20% 이하이고,
    상기 굴절률차 완화부가 상기 저굴절률층만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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