KR102169534B1 - 편광판 세트, 그리고 이것을 사용한 액정 패널 및 액정 표시 장치 - Google Patents

편광판 세트, 그리고 이것을 사용한 액정 패널 및 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

제 1 편광판 및 제 2 편광판으로 이루어지는 액정 패널용 편광판 세트로서, 상기 제 1 편광판은, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 제 1 편광 필름과, 상기 제 1 편광 필름의 편면에 적층된, 투명 보호 필름을 갖고, 상기 제 2 편광판은, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 제 2 편광 필름과, 상기 제 2 편광 필름의 편면에 적층된, 헤이즈값이 0.1% 이상 45% 이하의 범위인 방현성 필름을 가지며, 상기 방현성 필름은, 아크릴 수지 필름과, 상기 아크릴 수지 필름에 있어서의 상기 제 2 편광 필름측과는 반대측의 면에 적층된 두께 2∼30㎛ 의 하드 코트층을 구비하는 편광판 세트, 그 세트를 사용한 액정 패널 및 액정 표시 장치를 제공한다.

Description

편광판 세트, 그리고 이것을 사용한 액정 패널 및 액정 표시 장치{A SET OF POLARIZER, AND A LIQUID CRYSTAL PANEL AND A LIQUID DISPLAY APPARATUS USING THE SET OF POLARIZER}
본 발명은, 액정 패널용 편광판 세트, 그리고 이것을 사용한 액정 패널 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
편광판은, 액정 표시 장치의 주요 부재인 액정 패널의 구성 부품으로서, 통상 2색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름의 편면 또는 양면에, 접착제층을 개재하여 보호 필름, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스로 대표되는 아세트산셀룰로오스의 투명 수지 필름을 적층한 구성으로 되어 있다. 이것을, 필요에 따라 다른 광학 필름을 개재하고 점착제를 이용하여 액정 셀에 부착시킴으로써 액정 패널이 얻어진다.
액정 표시 장치는, 액정 텔레비전, 액정 모니터, 퍼스널 컴퓨터 등, 박형 표시 화면으로서 용도가 급속히 확대되고 있다. 특히 액정 텔레비전의 시장 확대는 현저하고, 또 저비용화의 요구도 매우 강하다. 액정 텔레비전용 편광판으로는, 종래 폴리비닐알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광 필름의 양면에 트리아세틸셀룰로오스 필름 (TAC 필름) 을 수계 접착제를 이용하여 적층하고, 그 편광판의 편면에 점착제를 개재하여 위상차 필름을 부착시킨 것이 사용되고 있다. 편광판에 적층되는 위상차 필름으로는, 폴리카보네이트 수지 필름의 연신 가공품이나 시클로올레핀 수지 필름의 연신 가공품 등이 사용되고 있는데, 액정 텔레비전용으로는, 고온에 있어서의 위상차 불균일이 매우 적은 시클로올레핀 수지 필름으로 이루어지는 위상차 필름이 많이 사용되고 있다.
편광판과 연신 시클로올레핀 수지 필름으로 이루어지는 위상차 필름의 부착품에 대해서는, 생산성의 향상 및 제품 비용의 저감을 목적으로 하여 구성 부품의 점수의 저감이나 제조 프로세스의 간략화가 시도되고 있다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 평8-43812호 (특허 문헌 1, 특히 실시예 4 참조) 에는, 편광 필름의 편면에 TAC 필름을 적층하고, 이것과는 반대측에 TAC 필름을 개재하지 않고, 위상차 기능을 갖는 시클로올레핀 (노르보르넨) 수지 필름을 적층하는 구성이 개시되어 있다.
대화면 액정 텔레비전 용도에 있어서는, 예를 들어 벽걸이 TV 용도 등으로서 액정 표시 장치의 추가적인 박형화 및 경량화의 요구가 표면화되고 있다. 이 경우, 액정 패널 및 그 구성 부품에 관하여 이하의 점이 과제가 된다.
(1) 액정 패널을 대화면 벽걸이 TV 에 적용하면, 사람의 손에 닿을 기회가 많아지고, 또 먼지도 붙기 쉬워져 화면의 클리닝이 많아질 것으로 생각되는데, 이 경우, 액정 패널 최표면 (最表面), 즉 편광판 최표면은 당해 접촉에 의한 마찰에 의해서도 흠집이 잘 나지 않는 것이 필요하게 된다.
(2) 액정 패널의 박형 대화면화에 대응하여 액정 패널의 강도를 보강할 필요가 있다.
(3) 액정 텔레비전의 박형화에 대응하여 사용하는 부재의 박육화가 필요하게 된다.
(4) 액정 패널과 배면의 백 라이트 시스템의 간극이 좁아져 액정 패널과 백 라이트 시스템의 접촉에서 기인되는 원형상 불균일이나, 뉴턴 링을 방지할 필요가 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 액정 패널의 구성 부품인 2 개의 편광판으로서, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름의 편면에 투명 보호 필름을 적층한 편광판과, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름의 편면에 아크릴 수지 필름을 구비한, 헤이즈값이 0.1% 이상 45% 이하인 방현성 필름을 적층한 편광판의 조합을 이용함으로써, 얇아도 기계적 강도, 흠집 방지가 우수하고, 액정 패널의 휨을 방지할 수 있고, 또 시인성이 우수한 액정 패널 및 액정 표시 장치가 얻어지는 것을 알아내어 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명에 의하면, 제 1 편광판 및 제 2 편광판으로 이루어지는 액정 패널용 편광판 세트로서, 제 1 편광판은, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 제 1 편광 필름과, 그 제 1 편광 필름의 편면에 적층된, 투명 보호 필름을 가지며, 제 2 편광판은, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 제 2 편광 필름과, 그 제 2 편광 필름의 편면에 적층된, 헤이즈값이 0.1% 이상 45% 이하의 범위인 방현성 필름을 갖는 편광판 세트가 제공된다. 본 발명에 있어서, 상기 방현성 필름은 제 2 아크릴 수지 필름을 적어도 구비한다.
여기서 제 1 편광판에 있어서의 투명 보호 필름이 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 또는 아크릴 수지 필름이고, 투명 보호 필름이 적층된 면과는 반대측의 면에 적층된 광학 보상 필름 또는 보호 필름을 추가로 갖고 있어도 된다. 또, 제 2 편광판은, 제 2 편광 필름에 있어서의 방현성 필름이 적층된 면과는 반대측의 면에 적층된 광학 보상 필름 또는 보호 필름을 추가로 갖고 있어도 된다.
또, 본 발명에 의하면, 상기 제 1 편광판, 액정 셀, 및 상기 제 2 편광판이 이 순서로 배치되어 이루어지는 액정 패널이 제공된다. 본 발명의 액정 패널에 있어서, 제 1 편광판은, 제 1 편광 필름에 있어서의 투명 보호 필름이 적층된 면과는 반대측의 면이 액정 셀에 대향하도록 배치된다. 또, 제 2 편광판은, 제 2 편광 필름에 있어서의 방현성 필름이 적층된 면과는 반대측의 면이 액정 셀에 대향하도록 배치된다.
또한, 본 발명에 의하면, 백 라이트, 광 확산판, 액정 패널을 이 순서로 구비하고, 그 액정 패널이 상기 본 발명의 액정 패널인 액정 표시 장치가 제공된다. 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 그 액정 패널은 제 1 편광판이 광 확산판에 대향하도록 배치된다. 본 발명의 액정 표시 장치는, 광 확산판과 액정 패널 사이에 휘도 향상 시트를 갖고 있어도 되고, 이 경우, 액정 패널은 그 제 1 편광판이 휘도 향상 시트에 대향하도록 배치된다.
본 발명에 따르는 특정한 편광판 세트 (조합) 에 의하면, 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 아크릴 수지 필름의 사용에 의한 액정 패널의 기계적 강도의 향상, 박육화 및 표면의 흠집 방지가 달성됨과 함께, 액정 패널의 휨 방지에 의한 광 확산판을 포함하는 백 라이트 시스템과의 접촉을 회피할 수 있고, 원형상 불균일이나 뉴턴 링을 방지할 수 있어 시인성 향상이 달성된다. 또, 아크릴계 수지 필름은 위상차를 발현하기 어려운 필름이므로, 휘도 향상 시트 등 편광 특성을 갖는 시트나 필름을 액정 패널과 백 라이트 사이에 배치한 경우에도, 상기 특성을 유지하면서, 그 시트나 필름에서 기인되는 색 불균일 (간섭 불균일) 등의 문제를 방지할 수 있다. 이러한 편광판 세트 및 이것을 사용한 액정 패널은, 대화면 액정 텔레비전용 액정 표시 장치, 특히는 벽에 걸 수 있는 액정 텔레비전용 액정 표시 장치에 바람직하게 적용할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 액정 표시 장치의 기본적인 층 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도.
도 2 는 본 발명의 액정 표시 장치의 기본적인 층 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도.
<편광판>
본 발명의 편광판 세트는, 제 1 편광판 및 제 2 편광판의 2 개의 편광판으로 이루어지고, 이들은 액정 패널의 구성 부품으로서 사용되는 것이다. 액정 패널은, 액정 셀의 일방의 면에 제 1 편광판을 적층하고, 타방의 면에 제 2 편광판을 적층함으로써 제조할 수 있다. 제 1 편광판은 액정 패널의 배면측 편광판으로서 사용되고, 제 2 편광판은 액정 패널의 전면측 편광판으로서 사용된다. 여기서, 「배면측 편광판」 이란, 액정 패널을 액정 표시 장치에 탑재했을 때의 백 라이트측에 위치하는 편광판을 의미하고, 「전면측 편광판」 이란, 액정 패널을 액정 표시 장치에 탑재했을 때의 시인측에 위치하는 편광판을 의미한다. 이하, 각 편광판에 대해 상세하게 설명한다.
(제 1 편광판)
제 1 편광판은, 액정 패널의 배면측 편광판으로서 사용되는 것으로서, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 제 1 편광 필름의 편면에 투명 보호 필름을 적층하여 제조된다. 투명 보호 필름이란 구체적으로는 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 아크릴 수지 필름이다. 제 1 편광 필름은, 구체적으로는 1 축 연신된 폴리비닐알코올 수지 필름에 2색성 색소를 흡착 배향시킨 것이다.
폴리비닐알코올 수지로는, 폴리아세트산비닐 수지를 비누화한 것을 사용할 수 있다. 폴리아세트산비닐 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등이 예시된다.
아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들어 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.
폴리비닐알코올 수지의 비누화도는 통상 85∼100 몰% 정도, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 이 폴리비닐알코올계 수지는 추가로 변성되어 있어도 되고, 예를 들어 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 또 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상 1,000∼10,000 정도, 바람직하게는 1,500∼5,000 정도이다.
이러한 폴리비닐알코올 수지를 제막 (製膜) 한 것이 제 1 편광 필름의 원반 필름으로서 사용된다. 폴리비닐알코올 수지를 제막하는 방법은 특별히 한정되는 것이 아니며, 공지된 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알코올계 원반 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 10㎛∼150㎛ 정도이다.
제 1 편광 필름은 통상 이와 같은 폴리비닐알코올 수지 필름을 1 축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올 수지 필름을 2색성 색소로 염색함으로써 2색성 색소를 흡착시키는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조된다.
폴리비닐알코올 수지 필름의 1 축 연신은, 2색성 색소의 염색 전에 실시해도 되고, 염색과 동시에 실시해도 되고, 또는 염색 후에 실시해도 된다. 1 축 연신을 염색한 후에 실시하는 경우에는, 이 1 축 연신은, 붕산 처리 전에 실시해도 되고, 붕산 처리 중에 실시해도 된다. 물론, 이들 복수의 단계에서 1 축 연신을 실시하는 것도 가능하다. 1 축 연신에 있어서는, 주속 (周速) 이 상이한 롤 사이에서 1 축으로 연신해도 되고, 열 롤을 이용하여 1 축으로 연신해도 된다. 또, 1 축 연신은, 대기 중에서 연신을 실시하는 건식 연신이어도 되고, 용제를 이용하여 폴리비닐알코올 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 실시하는 습식 연신이어도 된다. 연신 배율은 통상 3∼8 배 정도이다.
폴리비닐알코올 수지 필름을 2색성 색소로 염색하는 방법으로는, 예를 들어 폴리비닐알코올 수지 필름을, 2색성 색소를 함유하는 수용액에 침지하는 방법을 들 수 있다. 2색성 색소로서, 구체적으로는 요오드나 2색성 염료가 사용된다. 또한, 폴리비닐알코올 수지 필름은 염색 처리 전에 물에 대한 침지 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.
2색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우에는, 통상 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은 통상 물 100 중량부당 0.01∼1 중량부 정도이고, 요오드화칼륨의 함유량은 통상 물 100 중량부당 0.5∼20 중량부 정도이다. 염색에 사용하는 수용액의 온도는 통상 20∼40℃ 정도이고, 또 이 수용액에 대한 침지 시간 (염색 시간) 은 통상 20∼1,800 초 정도이다.
한편, 2색성 색소로서 2색성 염료를 사용하는 경우에는, 통상 수용성 2색성 염료를 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 2색성 염료의 함유량은 통상 물 100 중량부당 1×10-4∼10 중량부 정도, 바람직하게는 1×10-3∼1 중량부 정도이고, 또 예를 들어 1×10-2 중량부 정도 이하이어도 된다. 이 수용액은, 황산나트륨 등의 무기염을 염색 보조제로서 함유하고 있어도 된다. 염색에 사용하는 2색성 염료 수용액의 온도는 통상 20∼80℃ 정도이고, 또 이 수용액에 대한 침지 시간 (염색 시간) 은 통상 10∼1,800 초 정도이다.
2색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는, 염색된 폴리비닐알코올 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지함으로써 실시할 수 있다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 붕산의 양은, 물 100 중량부당 통상 2∼15 중량부 정도, 바람직하게는 5∼12 중량부 정도이다. 2색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우에는, 이 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 양은, 물 100 중량부당 통상 0.1∼15 중량부 정도, 바람직하게는 5∼12 중량부 정도이다. 붕산 함유 수용액에 대한 침지 시간은 통상 60∼1,200 초 정도, 바람직하게는 150∼600 초 정도, 더욱 바람직하게는 200∼400 초 정도이다. 붕산 함유 수용액의 온도는 통상 50℃ 이상이고, 바람직하게는 50∼85℃, 보다 바람직하게는 60∼80℃ 이다.
붕산 처리 후의 폴리비닐알코올 수지 필름은 통상 수세 처리된다. 수세 처리는, 예를 들어 붕산 처리된 폴리비닐알코올 수지 필름을 물에 침지함으로써 실시할 수 있다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는 통상 5∼40℃ 정도이고, 침지 시간은 통상 1∼120 초 정도이다. 수세 후에는 건조 처리가 실시되어 제 1 편광 필름이 얻어진다. 건조 처리는, 열풍 건조기나 원적외선 히터를 이용하여 실시할 수 있다. 건조 처리 온도는 통상 30∼100℃ 정도, 바람직하게는 50∼80℃ 이다. 건조 처리 시간은 통상 60∼600 초 정도, 바람직하게는 120∼600 초이다.
이렇게 하여 폴리비닐알코올 수지 필름에 1 축 연신, 2색성 색소에 의한 염색, 및 붕산 처리가 실시되어 제 1 편광 필름이 얻어진다. 제 1 편광 필름의 두께는 예를 들어 5∼40㎛ 정도로 할 수 있다.
본 발명에 관련된 제 1 편광판은, 상기 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 제 1 편광 필름의 편면에 투명 보호 필름을 적층하여 제조된다. 투명 보호 필름인 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 아크릴 수지 필름은, 기계적 성질, 내용제성, 내스크래치성, 내광성, 투명성, 비용 등이 우수하고, 또 아크릴 수지 필름은 위상차를 발현하기 어려운 필름이다. 이와 같은 아크릴 수지 필름을 사용한 편광판에 의하면, 기계적 강도의 향상이나 액정 패널의 박육화를 달성할 수 있음과 함께, 위상차에서 기인되는 색 불균일 등이 억제된 시인성이 우수한 액정 패널 및 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
본 발명에 사용되는 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은, 기계적 성질, 내용제성, 내스크래치성, 비용 등이 우수한 필름이며, 이와 같은 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 본 발명의 편광판은 기계적 강도 등이 우수함과 함께, 두께의 저감을 도모할 수 있는 것이다. 또한, 편광판에 이용되고 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 연신된 것인지의 여부는, 예를 들어 필름면 내의 리타데이션값으로 확인할 수 있다.
여기서, 폴리에틸렌테레프탈레이트란, 반복 단위의 80 몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트로 구성되는 수지이다. 다른 공중합 성분으로는, 이소프탈산, p-β-옥시에톡시벤조산, 4,4'-디카르복시디페닐, 4,4'-디카르복시벤조페논, 비스(4-카르복시페닐)에탄, 아디프산, 세바스산, 5-나트륨술포이소프탈산, 1,4-디카르복시시클로헥산 등의 디카르복실산 성분, 예를 들어 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 시클로헥산디올, 비스페놀 A 의 에틸렌옥사이드 부가물, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 디올 성분을 들 수 있다. 이들 디카르복실산 성분이나 글리콜 성분은, 필요에 따라 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또 상기 디카르복실산 성분이나 글리콜 성분과 함께, p-옥시벤조산 등의 옥시카르복실산을 병용하는 것도 가능하다. 이와 같은 다른 공중합 성분은, 소량의 아미드 결합, 우레탄 결합, 에테르 결합, 카보네이트 결합 등을 함유하는 디카르복실산 성분 및/또는 디올 성분을 함유하고 있어도 된다.
폴리에틸렌테레프탈레이트의 제조법으로는, 테레프탈산과 에틸렌글리콜 (그리고 필요에 따라 다른 디카르복실산 및/또는 다른 디올) 을 직접 반응시키는 이른바 직접 중합법, 테레프탈산의 디메틸에스테르와 에틸렌글리콜 (그리고 필요에 따라 다른 디카르복실산 성분의 디메틸에스테르 및/또는 다른 디올) 을 에스테르 교환 반응시키는 이른바 에스테르 교환 반응 등의 임의의 제조법을 적용할 수 있다.
또, 폴리에틸렌테레프탈레이트에는, 필요에 따라 공지된 첨가제를 함유시켜도 된다. 단, 광학 용도에 있어서는 투명성이 필요하게 되므로, 첨가제의 첨가량은 최소한에 그치게 하는 것이 바람직하다. 공지된 첨가제로는, 예를 들어 활제, 블로킹 방지제, 열안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 내광제, 내충격성 개량제 등을 들 수 있다. 내광제로는 자외선 흡수제도 포함되며, 예를 들어 자외선 흡수제의 예로는, 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀], 2-(5-메틸-2-히드록시페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-[2-히드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-tert-부틸-2-히드록시페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(3-tert-부틸-5-메틸-2-히드록시페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-tert-부틸-2-히드록시페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-tert-아밀-2-히드록시페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-tert-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸과 같은 벤조트리아졸계 자외선 흡수제 ; 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥틸옥시벤조페논, 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-4'-클로로벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논과 같은 2-히드록시벤조페논계 자외선 흡수제 ; p-tert-부틸페닐살리실산에스테르, p-옥틸페닐살리실산에스테르와 같은 살리실산페닐에스테르계 자외선 흡수제 등을 들 수 있고, 필요에 따라 그들의 2 종 이상을 사용해도 된다. 자외선 흡수제가 함유되는 경우, 그 양은 통상 0.1 중량% 이상, 바람직하게는 0.3 중량% 이상이고, 또 바람직하게는 2 중량% 이하이다.
본 발명에 사용되는 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은, 상기 서술한 원료 수지를 필름상으로 성형하고, 연신 처리를 실시함으로써 제조할 수 있다. 이와 같이 연신 처리를 실시함으로써, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 기계적 강도를 높일 수 있다. 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 제조 방법은 임의이며, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 원료 수지를 용융하고, 시트상으로 압출 성형된 무배향 필름을, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 유리 전이 온도 이상의 온도에 있어서 기계적 연신 후, 열고정 처리를 실시하는 방법을 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트에 실시하는 연신 처리는 1 축 연신, 2 축 연신의 어느 것이어도 된다.
연신을 실시할 때의 온도는, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 유리 전이 온도 이상의 온도이면 특별히 제한되지 않지만, 80∼130℃ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 90∼120℃ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.
또 본 발명에 있어서의 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 연신 배율은, 필름의 길이 방향, 폭 방향에 관해서 각각 1.1∼6 배인 것이 바람직하고, 3∼5.5 배인 것이 보다 바람직하다. 연신 배율이 1.1 배 미만인 경우에는, 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 충분한 투명성을 나타내지 않는 경향이 있기 때문이다.
또한, 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 있어서의 배향 주축의 변형 (연신축에 대한 어긋남) 을 저감시키는 관점에서는, 상기 서술한 연신 후이며 열고정 처리를 실시하기 전에, 필름을 길이 방향 (필름의 주행 방향), 필름의 폭 방향 (필름의 주행 방향에 대해 수직 방향) 으로 이완 처리하는 것이 바람직하다. 이완 처리하는 온도는 90∼200℃, 바람직하게는 120∼180℃ 이다. 이완량은 횡연신 조건에 따라 상이한데, 이완 처리 후의 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 150℃ 에 있어서의 열 수축률이 2% 이하가 되도록 이완량 및 온도를 설정하는 것이 바람직하다.
열고정 처리의 온도는 통상 180∼250℃ 이고, 바람직하게는 200∼245℃ 이다. 열고정 처리는 먼저 일정 길이로 열고정 처리한 후, 배향 주축의 변형이 저감되고, 내열성 등의 강도를 향상시키기 위해, 추가로 필름 길이 방향 (필름 주행 방향) 또는 필름 폭 방향의 이완 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 이 경우의 이완량은, 이완 처리 후의 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 150℃ 에 있어서의 열수축률이 1∼10% 가 되도록 조정되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼5% 이다.
본 발명에 있어서 사용되는 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은, 배향 주축의 연신 방향에 대한 어긋남 각도 (배향 주축의 변형의 최대값) 가 30 도 이하 (바람직하게는 10 도 이하, 보다 바람직하게는 5 도 이하) 인 것을 특징의 하나로 한다. 배향 주축의 변형의 최대값이 30 도보다 크면, 액정 표시 장치의 화면에 부착시켰을 때 충분한 색 불균일 억제 효과가 얻어지지 않는다. 또 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 배향 주축의 변형의 최대값의 하한값은 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 0 도 이상이다. 또한, 상기 서술한 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 배향 주축의 변형의 최대값은, 예를 들어 위상차 필름 검사 장치 RETS 시스템 (오오쯔카 전자 (주) 제조), 마이크로파 투과형 분자 배향계 (MOA) (오지 계측 기기 (주) 제조) 를 사용함으로써 측정할 수 있다.
본 발명에 사용되는 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 두께 (dPET) 는 20∼60㎛ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 30∼50㎛ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 두께 (dPET) 가 20㎛ 미만인 경우에는, 핸들링하기 어려운 (취급성이 떨어지는) 경향이 있고, 또 두께 (dPET) 가 60㎛ 를 초과하는 경우에는 박육화의 장점이 적어지는 경향이 있다.
또 본 발명에 사용되는 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은, M0R (Maximum Oriented Ratio) 값이 1.5 이상인 것이 바람직하고, 2.0 이상인 것이 보다 바람직하고, 2.2 이상인 것이 더욱 바람직하고, 3.0 이상인 것이 특히 바람직하다. MOR 값이 1.5 미만인 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 편광판을 액정 표시 장치에 적용한 경우에는, 경사 방향 간섭 불균일이 커지는 경향이 있기 때문이다. 또한, 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 MOR 값의 상한값은 특별히 제한되지 않지만, 7 이하이면 충분하다. 여기서, MOR 값이란, 투과형 분자 배향계로 측정된 투과 마이크로파 강도의 최대값과 최소값의 비 (최대값/최소값) 이며, 이방성 지표가 된다. MOR 값은, 마이크로파 투과형 분자 배향계 (오지 계측 기기 (주) 제조) 를 이용하여 측정할 수 있다.
또, 본 발명에 사용되는 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 면내 위상차값 (RPET) 은 1000㎚ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3000㎚ 이상이다. 면내 위상차값 (RPET) 이 1000㎚ 미만이면, 정면으로부터의 착색이 눈에 띄는 경향이 있다. 또한, 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 면내 위상차값 (RPET) 은 하기 식 (1) 로 나타낸다.
RPET=(na-nb)×dPET (1)
(상기 식 (1) 중, na 는 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 면내 지상축 방향의 굴절률, nb 는 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 면내 진상축 방향 (면내 지상축 방향과 직교하는 방향) 의 굴절률, dPET 는 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 두께이다)
본 발명의 제조 방법에 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 필름에는 용이 접착층이 부여되어 있어도 되고, 그 용이 접착층이 부여된 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 필름의 형성 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 모든 연신 공정이 종료된 필름에 형성하는 방법, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지를 연신하고 있는 공정 중, 즉 종연신과 횡연신 공정 사이에 형성하는 방법, 및 편광 필름과 접착되기 직전 또는 접착된 후에 형성하는 방법 등이 채용된다. 그 중에서도, 생산성의 관점에서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지를 종연신한 후에 형성하고, 이어서 횡연신하는 방법이 바람직하게 채용된다.
용이 접착층은, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지의 양면, 또는 접착제를 개재하여 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 편광 필름과 접착되는 편면에 부여시킬 수 있다.
용이 접착층을 구성하는 성분은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 극성기를 골격에 가지며 비교적 저분자량으로 저유리 전이 온도인, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지 또는 아크릴계 수지 등을 들 수 있다. 또, 필요에 따라 가교제, 유기 또는 무기 필러, 계면 활성제 및 활제 등을 함유할 수 있다.
상기 제 1 편광판 및 제 2 편광판에 사용되는 아크릴 수지 필름을 구성하는 아크릴 수지란, 메타크릴 수지 및 필요에 따라 첨가되는 첨가제 등을 혼합하고, 용융 혼련하여 얻어진 재료를 의미한다.
상기 메타크릴 수지란, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체이다. 메타크릴 수지는, 1 종류의 메타크릴산에스테르의 단독 중합체이어도 되고, 메타크릴산에스테르와 다른 메타크릴산에스테르나 아크릴산에스테르 등의 공중합체이어도 된다. 메타크릴산에스테르로는, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸 등의 메타크릴산알킬을 들 수 있고, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1∼4 정도이다. 또, 메타크릴산에스테르와 공중합할 수 있는 아크릴산에스테르로는, 아크릴산알킬이 바람직하고, 예를 들어 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산2-에틸헥실 등을 들 수 있고, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1∼8 정도이다. 이들 외에, 분자 내에 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 적어도 1 개 갖는 화합물인 스티렌과 같은 방향족 비닐 화합물이나, 아크릴로니트릴과 같은 비닐시안 화합물 등을 공중합체 중에 함유하고 있어도 된다.
아크릴 수지는, 필름의 내충격성이나 제막성 면에서, 아크릴 고무 입자를 함유하는 것이 바람직하다. 아크릴 수지에 함유될 수 있는 아크릴 고무 입자의 양은, 바람직하게는 5 중량% 이상, 보다 바람직하게는 10 중량% 이상이다. 아크릴 고무 입자의 양의 상한은 임계적이지는 않지만, 아크릴 고무 입자의 양이 지나치게 많으면, 필름의 표면 경도가 저하되고, 또 필름에 표면 처리를 실시하는 경우, 표면 처리제 중의 유기 용제에 대한 내용제성이 저하된다.
따라서, 아크릴 수지에 함유될 수 있는 아크릴 고무 입자의 양은 80 중량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60 중량% 이하이다.
상기 아크릴 고무 입자는, 아크릴산에스테르를 주체로 하는 탄성 중합체를 필수 성분으로 하는 입자이며, 실질적으로 이 탄성 중합체만으로 이루어지는 단층 구조의 것이어도 되고, 이 탄성 중합체를 1 개의 층으로 하는 다층 구조의 것이어도 된다. 이 탄성 중합체로서 구체적으로는 아크릴산알킬 50∼99.9 중량% 와, 이것과 공중합 가능한 다른 비닐계 단량체를 적어도 1 종류 0∼49.9 중량% 와, 공중합성의 가교성 단량체 0.1∼10 중량% 로 이루어지는 단량체의 중합에 의해 얻어지는 가교 탄성 공중합체가 바람직하게 사용된다.
상기 아크릴산알킬로는, 예를 들어 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산2-에틸헥실 등을 들 수 있고, 그 알킬기의 탄소수는 통상 1∼8 정도이다. 또, 상기 아크릴산알킬과 공중합 가능한 다른 비닐계 단량체로는, 분자 내에 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 1 개 갖는 화합물을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, 메타크릴산메틸과 같은 메타크릴산에스테르, 스티렌과 같은 방향족 비닐 화합물, 아크릴로니트릴과 같은 비닐시안 화합물 등을 들 수 있다. 또, 상기 공중합성의 가교성 단량체로는, 분자 내에 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 적어도 2 개 갖는 가교성 화합물을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트나 부탄디올디(메트)아크릴레이트와 같은 다가 알코올의 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산알릴이나 (메트)아크릴산메탈릴과 같은 (메트)아크릴산의 알케닐에스테르, 디비닐벤젠 등을 들 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 (메트)아크릴레이트란 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트를 말하고, (메트)아크릴산이란 메타크릴산 또는 아크릴산을 말한다.
아크릴 수지에는, 상기 아크릴 고무 입자 이외에 통상의 첨가제, 예를 들어 자외선 흡수제, 유기계 염료, 안료, 무기계 색소, 산화 방지제, 대전 방지제, 계면 활성제 등을 함유시켜도 된다. 그 중에서도 자외선 흡수제는 내후성을 높이는 데에 있어서 바람직하게 사용된다. 자외선 흡수제의 예로는, 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀], 2-(5-메틸-2-히드록시페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-[2-히드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-tert-부틸-2-히드록시페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(3-tert-부틸-5-메틸-2-히드록시페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-tert-부틸-2-히드록시페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-tert-아밀-2-히드록시페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-tert-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸과 같은 벤조트리아졸계 자외선 흡수제 ; 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥틸옥시벤조페논, 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-4'-클로로벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논과 같은 2-히드록시벤조페논계 자외선 흡수제 ; p-tert-부틸페닐살리실산에스테르, p-옥틸페닐살리실산에스테르와 같은 살리실산페닐에스테르계 자외선 흡수제 등을 들 수 있고, 필요에 따라 그들의 2 종 이상을 사용해도 된다. 아크릴계 수지에 자외선 흡수제가 함유되는 경우, 그 양은 통상 0.1 중량% 이상, 바람직하게는 0.3 중량% 이상이고, 또 바람직하게는 2 중량% 이하이다.
제 1 및 제 2 편광판에 사용되는 아크릴 수지 필름을 얻기 위한 방법으로는, 피드 블록을 사용하는 방법, 멀티매니폴드 다이를 사용하는 방법 등, 일반적으로 알려진 여러 가지 방법을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 예를 들어 피드 블록을 개재하여 적층하고, T 다이로부터 다층 용융 압출 성형하고, 얻어지는 적층 필름상물의 적어도 편면을 롤 또는 벨트에 접촉시켜 제막하는 방법은, 표면 성상이 양호한 필름이 얻어지는 점에서 바람직하다. 특히, 아크릴 수지 필름의 표면 평활성 및 표면 광택성을 향상시키는 관점에서는, 상기 다층 용융 압출 성형하여 얻어지는 적층 필름상물의 양면을 롤 표면 또는 벨트 표면에 접촉시켜 필름화하는 방법이 바람직하다. 이 때 사용하는 롤 또는 벨트에 있어서, 아크릴 수지와 접하는 롤 표면 또는 벨트 표면은, 아크릴 수지 필름 표면에 대한 평활성 부여를 위해, 그 표면이 경면으로 되어 있는 것이 바람직하다.
제 2 아크릴 수지 필름에는 헤이즈가 부여되어 있어도 된다. 헤이즈를 부여하는 방법으로는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 상기 원료 수지 (아크릴 수지) 중에 무기 미립자 또는 유기 미립자를 혼합하는 방법이나, 제 1 아크릴 수지 필름에 있어서의 제 1 편광 필름과 부착되는 면과는 반대측 표면 상에, 무기 미립자 또는 유기 미립자를 수지 바인더에 혼합한 도포액을 코트하는 방법 등을 사용할 수 있다. 무기 미립자로는, 실리카, 콜로이달 실리카, 알루미나, 알루미나 졸, 알루미노실리케이트, 알루미나-실리카 복합 산화물, 카올린, 탤크, 마이카, 탄산칼슘, 인산칼슘 등을 대표적인 것으로서 들 수 있다. 또, 유기 미립자로는, 가교 폴리아크릴산 입자, 가교 폴리스티렌 입자, 가교 폴리메틸메타크릴레이트 입자, 실리콘 수지 입자, 폴리이미드 입자 등의 수지 입자를 사용할 수 있다.
제 2 아크릴 수지 필름에 있어서의 제 1 편광 필름과 부착되는 면과는 반대측 표면 상에는, 상기 방현 처리 (헤이즈 부여 처리) 외에, 하드 코트 처리, 대전 방지 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 또, 액정성 화합물이나 그 고분자량 화합물 등으로 이루어지는 코트층이 형성되어 있어도 된다.
제 1 및 제 2 아크릴 수지 필름의 두께는 20∼120㎛ 정도로 하는 것이 바람직하고, 30∼80㎛ 정도로 하는 것이 보다 바람직하다. 필름의 두께가 20㎛ 미만이면, 핸들링하기 어려운 경향이 있고, 두께가 120㎛ 를 초과하면, 박육화의 장점이 적어지는 경향이 있다.
제 1 편광판에 있어서, 제 1 편광 필름에 있어서의 상기 제 1 투명 보호 필름이 부착되는 면과는 반대측의 면에는, 액정 셀과 편광판을 부착시키기 위한 접착제 또는 점착제층이 형성되어도 된다. 또, 제 1 편광 필름에 있어서의 상기 투명 보호 필름이 부착되는 면과는 반대측의 면에, 예를 들어 보호 필름이나 광학 보상 필름 등으로서의 투명 필름을 적층하고, 그 투명 필름 상에 접착제 또는 점착제층을 형성해도 된다. 투명 필름으로는, 트리아세틸셀룰로오스 필름 (TAC 필름) 등의 셀룰로오스 필름, 올레핀 필름, 아크릴 필름, 폴리에스테르 필름 등을 들 수 있다. 또한, 상기 투명 필름 상에 후술하는 광학 기능성 필름을 적층하고, 그 광학 기능성 필름 상에 접착제 또는 점착제층을 형성할 수도 있다.
상기 셀룰로오스 필름은, 셀룰로오스의 부분 에스테르화물 또는 완전 에스테르화물로 이루어지는 필름으로서, 예를 들어 셀룰로오스의 아세트산에스테르, 프로피온산에스테르, 부티르산에스테르, 그들의 혼합 에스테르 등으로 이루어지는 필름을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 트리아세틸셀룰로오스 필름, 디아세틸셀룰로오스 필름, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 필름, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 필름 등을 들 수 있다. 이와 같은 셀룰로오스에스테르계 필름으로는, 적당한 시판품, 예를 들어 후지탁 TD80 (후지 필름 (주) 제조), 후지탁 TD80UF (후지 필름 (주) 제조), 후지탁 TD80UZ (후지 필름 (주) 제조), KC8UX2M (코니카미놀타옵토 (주) 제조), KC8UY (코니카미놀타옵토 (주) 제조) 등을 사용할 수 있다.
또, 셀룰로오스 필름으로 이루어지는 광학 보상 필름으로는, 예를 들어 셀룰로오스 필름에 위상차 조정 기능을 갖는 화합물을 함유시킨 필름, 셀룰로오스 필름 표면에 위상차 조정 기능을 갖는 화합물을 도포한 필름, 셀룰로오스 필름을 1 축 연신 또는 2 축 연신하여 얻어지는 필름 등을 들 수 있다. 시판되는 셀룰로오스의 광학 보상 필름으로는, 예를 들어 후지 필름 (주) 로부터 「WV 필름」 (Wide View Film) 의 시리즈로 판매되고 있는 「WV BZ 438」 및 「WV EA」, 코니카미놀타옵토 (주) 로부터 판매되고 있는 「KC4FR-1」 및 「KC4HR-1」 등을 들 수 있다.
상기 올레핀 필름으로 이루어지는 광학 보상 필름으로는, 예를 들어 시클로올레핀 수지 필름을 1 축 연신 또는 2 축 연신하여 얻어지는 광학 보상 필름을 들 수 있다. 대형 액정 텔레비전용 액정 패널, 특히 수직 배향 (VA) 모드의 액정 셀을 구비하는 액정 패널에 본 발명의 편광판 세트를 사용하는 경우에는, 상기 광학 보상 필름으로는, 시클로올레핀 수지 필름의 연신품이 광학 특성, 내구성 면에서도 바람직하다. 여기서, 시클로올레핀 수지 필름이란, 예를 들어 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 모노머 등의 환형 올레핀 (시클로올레핀) 으로 이루어지는 모노머의 유닛을 갖는 열가소성 수지로 이루어지는 필름이다. 시클로올레핀 수지 필름은, 단일의 시클로올레핀을 사용한 개환 중합체나 2 종 이상의 시클로올레핀을 사용한 개환 공중합체의 수소 첨가물이어도 되고, 시클로올레핀과 사슬형 올레핀 및/또는 비닐기를 갖는 방향족 화합물 등과의 부가 공중합체이어도 된다. 또, 주쇄 또는 측쇄에 극성기가 도입되어 있는 것도 유효하다.
시클로올레핀과 사슬형 올레핀 및/또는 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 공중합체를 사용하는 경우, 사슬형 올레핀의 예로는, 에틸렌이나 프로필렌 등을 들 수 있고, 또 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 예로는, 스티렌, α-메틸스티렌, 핵 알킬 치환 스티렌 등을 들 수 있다. 이와 같은 공중합체에 있어서, 시클로올레핀으로 이루어지는 모노머의 유닛은 50 몰% 이하, 예를 들어 15∼50 몰% 정도이어도 된다. 특히, 시클로올레핀과 사슬형 올레핀과 비닐기를 갖는 방향족 화합물의 3 원 공중합체로 하는 경우, 시클로올레핀으로 이루어지는 모노머의 유닛은 이와 같이 비교적 적은 양으로 할 수 있다. 이러한 3 원 공중합체에 있어서, 사슬형 올레핀으로 이루어지는 모노머의 유닛은 통상 5∼80 몰% 정도, 비닐기를 갖는 방향족 화합물로 이루어지는 모노머의 유닛은 통상 5∼80 몰% 정도이다.
시판되는 열가소성 시클로올레핀 수지로는, 독일의 Ticona 사로부터 판매되고 있는 「Topas」, JSR (주) 로부터 판매되고 있는 「아톤」, 닛폰 제온 (주) 로부터 판매되고 있는 「제오노아 (ZEONOR)」 및 「제오넥스 (ZEONEX)」, 미쯔이 화학 (주) 로부터 판매되고 있는 「아펠」 (모두 상품명) 등이 있고, 이들을 상기 시클로올레핀 수지 필름에 바람직하게 적용할 수 있다. 이와 같은 시클로올레핀 수지를 제막하여 시클로올레핀 수지 필름을 얻을 수 있다. 제막 방법으로는, 용제 캐스트법, 용융 압출법 등 공지된 방법이 적절히 사용된다. 또, 예를 들어 세키스이 화학 공업 (주) 로부터 판매되고 있는 「에스시나」 및 「SCA40」, (주) 옵테스로부터 판매되고 있는 「제오노아 필름」, JSR (주) 로부터 판매되고 있는 「아톤필름」 (모두 상품명) 등이 제막된 시클로올레핀계 수지 필름도 시판되고 있으며, 이들도 바람직하게 사용할 수 있다.
광학 보상 필름으로서의 시클로올레핀 수지 필름은 적어도 일 방향으로 연신되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 적절한 광학 보상 기능이 부여되어 액정 표시 장치의 시야각 확대에 기여할 수 있다. 연신된 시클로올레핀 수지 필름의 면내 위상차값 (R0) 은 40㎚ 이상 100㎚ 이하인 것이 바람직하고, 40㎚ 이상 80㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다. 면내 위상차값 (R0) 이 40㎚ 미만 또는 100㎚ 를 초과하면, 액정 패널에 대한 시야각 보상능이 저하되는 경향이 있다. 또, 연신된 시클로올레핀 수지 필름의 두께 방향 위상차값 (Rth) 은 80㎚ 이상 250㎚ 이하인 것이 바람직하고, 100㎚ 이상 250㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다. 두께 방향 위상차값 (Rth) 이 80㎚ 미만 또는 250㎚ 를 초과하면, 상기와 마찬가지로 액정 패널에 대한 시야각 보상능이 저하되는 경향이 있다. 또한, 연신된 시클로올레핀계 수지 필름의 면내 위상차값 (R0) 및 두께 방향 위상차값 (Rth) 은 각각 하기 식 (1) 및 (2) 로 나타낸다.
R0=(nx-ny)×d (1)
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (2)
여기서, nx 는 연신된 시클로올레핀계 수지 필름의 면내 지상축 방향의 굴절률, ny 는 면내 진상축 방향 (면내 지상축 방향과 직교하는 방향) 의 굴절률, nz 는 연신된 시클로올레핀계 수지 필름의 두께 방향의 굴절률, d 는 연신된 시클로올레핀계 수지 필름의 두께이다.
상기와 같은 바람직한 굴절률 특성은, 연신 배율 및 연신 속도를 적절히 조정하는 것 외에, 연신시의 예열 온도, 연신 온도, 히트 세트 (연신 후에 있어서의 필름의 변형 경감 처리) 온도, 냉각 온도 등의 각종 온도 (온도 패턴을 포함한다) 를 적절히 선택함으로써 부여할 수 있다. 비교적 관대한 조건에서 연신을 실시함으로써, 상기와 같은 바람직한 굴절률 특성을 얻을 수 있다. 예를 들어 연신 배율은 1.05 배 이상 1.6 배 이하의 범위로 하는 것이 바람직하고, 나아가서는 1.1 배 이상, 또 1.5 배 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 2 축 연신의 경우에는, 최대 연신 방향의 연신 배율이 상기 범위가 되도록 하면 된다.
연신된 시클로올레핀계 수지 필름의 두께 (d) 는 지나치게 두꺼우면, 가공성이 떨어지는 것이 되고, 또 투명성이 저하되거나, 편광판의 중량이 커지는 등의 문제가 발생하기 쉽다. 그래서, 연신된 시클로올레핀계 수지 필름의 두께 (d) 는 40㎛∼80㎛ 정도인 것이 바람직하다.
제 1 아크릴계 수지 필름 상, 및/또는 제 1 편광 필름에 있어서의 당해 제 1 아크릴계 수지 필름이 부착되는 면과는 반대측의 면에 적층된 보호 필름 또는 광학 보상 필름으로서의 투명 필름 상에는 점착제를 개재하여 광학 기능성 필름을 부착시켜도 된다. 광학 기능성 필름으로는, 상기 서술한 셀룰로오스계 필름 또는 시클로올레핀계 필름을 기재로 하는 광학 보상 필름 외에, 예를 들어 기재 표면에 액정성 화합물이 도포되고, 배향되어 있는 광학 보상 필름, 어떤 종류의 편광광을 투과하고, 그것과 반대 성질을 나타내는 편광광을 반사하는 반사형 편광 필름, 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 위상차 필름, 표면에 요철 형상을 갖는 방현 기능이 있는 필름, 표면 반사 방지 처리가 되어 있는 필름, 표면에 반사 기능을 갖는 반사 필름, 반사 기능과 투과 기능을 겸비하는 반투과 반사 필름 등을 들 수 있다. 기재 표면에 액정성 화합물이 도포되고, 배향되어 있는 광학 보상 필름에 상당하는 시판품으로는, 후지 필름 (주) 로부터 판매되고 있는 「WV 필름」, 신닛폰 석유 (주) 로부터 판매되고 있는 「NH 필름」 및 「NR 필름」 (모두 상품명) 등이 있다. 어떤 종류의 편광광을 투과하고, 그것과 반대 성질을 나타내는 편광광을 반사하는 반사형 편광 필름에 상당하는 시판품으로는, 3M Company (3M 사) (일본에서는 스미토모 3M (주)) 로부터 판매되고 있는 「DBEF」 (모두 상품명) 등이 있다.
다음으로, 제 1 편광 필름에 제 1 아크릴계 수지 필름 및/또는 상기한 보호 필름이나 광학 보상 필름 등으로서의 투명 필름을 적층하는 방법에 대해 설명한다. 제 1 편광 필름 표면에 이들 제 1 아크릴계 수지 필름 및/또는 투명 필름을 적층하는 방법으로는, 통상 접착제를 이용하여 접착하는 방법이 채용된다. 제 1 편광 필름의 양면에 접착제를 사용하는 경우에는, 양면 동종의 접착제를 이용해도 되고, 또 이종 (異種) 의 접착제를 이용해도 된다.
접착제로는, 접착제층을 얇게 하는 관점에서, 수계인 것, 즉 접착제 성분을 물에 용해시킨 것, 또는 접착제 성분을 물에 분산시킨 것을 들 수 있다. 예를 들어, 주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지나 우레탄 수지를 사용한 조성물을 바람직한 접착제로서 들 수 있다.
접착제의 주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지를 사용하는 경우, 그 폴리비닐알코올계 수지는, 부분 비누화 폴리비닐알코올이나 완전 비누화 폴리비닐알코올 외에, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올, 아세트아세틸기 변성 폴리비닐알코올, 메틸올기 변성 폴리비닐알코올, 아미노기 변성 폴리비닐알코올 등의 변성된 폴리비닐알코올계 수지이어도 된다. 접착제 성분으로서 폴리비닐알코올계 수지를 사용한 경우, 그 접착제는 폴리비닐알코올계 수지의 수용액으로서 조제되는 경우가 많다. 접착제 중의 폴리비닐알코올계 수지의 농도는 물 100 중량부에 대해 통상 1∼10 중량부 정도, 바람직하게는 1∼5 중량부이다.
주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지를 함유하는 접착제에는, 접착성을 향상시키기 위해, 글리옥살이나 수용성 에폭시 수지 등의 경화성 성분 또는 가교제를 첨가하는 것이 바람직하다. 수용성 에폭시 수지로는, 예를 들어 디에틸렌트리아민이나 트리에틸렌테트라민과 같은 폴리알킬렌폴리아민과 아디프산과 같은 디카르복실산과의 반응에서 얻어지는 폴리아미드폴리아민에, 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드폴리아민에폭시 수지를 들 수 있다. 이러한 폴리아미드폴리아민에폭시 수지의 시판품으로는, 스미카 켐텍스 (주) 로부터 판매되고 있는 「스미레즈레진 650」 및 「스미레즈레진 675」, 닛폰 PMC (주) 로부터 판매되고 있는 「WS-525」 등이 있고, 이들을 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 경화성 성분 또는 가교제의 첨가량은, 폴리비닐알코올 수지 100 중량부에 대해 통상 1∼100 중량부, 바람직하게는 1∼50 중량부이다. 그 첨가량이 적으면, 접착성 향상 효과가 작아지고, 한편 그 첨가량이 많으면, 접착제층이 취약해지는 경향이 있다.
접착제의 주성분으로서 우레탄 수지를 사용하는 경우, 적당한 접착제 조성물의 예로서, 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지와 글리시딜옥시기를 갖는 화합물의 혼합물을 들 수 있다. 여기서 말하는 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지란, 폴리에스테르 골격을 갖는 우레탄 수지로서, 그 중에 소량의 이온성 성분 (친수 성분) 이 도입된 것이다. 이러한 아이오노머형 우레탄 수지는, 유화제를 사용하지 않고 직접 수중에서 유화되어 에멀젼이 되므로, 수계 접착제로서 바람직하다. 폴리에스테르 아이오노머형 우레탄 수지 그 자체는 공지되어 있다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 평7-97504호에는, 페놀계 수지를 수성 매체 중에 분산시키기 위한 고분자 분산제의 예로서 폴리에스테르계 아이오노머형 우레탄 수지가 기재되어 있고, 또 일본 공개특허공보 2005-070140호 및 일본 공개특허공보 2005-181817호에는, 폴리에스테르 아이오노머형 우레탄 수지와 글리시딜옥시기를 갖는 화합물의 혼합물을 접착제로 하여 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 편광 필름에 시클로올레핀 수지 필름을 접합하는 형태가 나타나 있다.
접착제로서 광 경화성 접착제를 사용할 수도 있다. 광 경화성 접착제로는, 예를 들어 광 경화성 에폭시 수지와 광 카티온 중합 개시제의 혼합물 등을 들 수 있다. 광 경화성 에폭시 수지로는, 예를 들어 지환식 에폭시 수지, 지환식 구조를 갖지 않는 에폭시 수지, 및 그들의 혼합물 등을 들 수 있다. 또, 광 경화성 접착제로서, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 옥타센 수지, 우레탄 수지, 폴리비닐알코올 수지 등에 라디칼 중합형 개시제 및/또는 카티온 중합형 개시제를 첨가한 것도 사용할 수 있다.
제 1 편광 필름 표면에, 투명 보호 필름 및/또는 투명 필름을 접착제를 이용하여 부착시키는 방법으로는, 종래 공지된 방법을 사용할 수 있고, 예를 들어 유연법, 마이어바 코트법, 그라비아 코트법, 콤마 코터법, 닥터 블레이드법, 다이 코트법, 딥 코트법, 분무법 등에 의해, 제 1 편광 필름 및/또는 이것에 부착되는 필름의 접착면에 접착제를 도포하고, 양자를 겹치는 방법을 들 수 있다. 유연법이란, 피도포물인 필름을 대체로 수직 방향, 대체로 수평 방향, 또는 양자간의 경사 방향으로 이동시키면서 그 표면에 접착제를 유하시켜 확포 (擴布) 시키는 방법이다.
상기와 같은 방법에 의해 접착제를 도포한 후, 제 1 편광 필름과 그것에 부착되는 필름을 닙롤 등에 의해 끼워 부착시킴으로써 양자가 접합된다.
또, 제 1 편광 필름과 그것에 부착되는 필름 사이에 접착제를 적하한 후, 이 적층체를 롤 등으로 가압하여 균일하게 확대하는 방법도 바람직하게 사용할 수 있다. 이 경우, 롤의 재질로는 금속이나 고무 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 제 1 편광 필름과 그것에 부착되는 필름 사이에 접착제를 적하한 후, 이 적층체를 롤과 롤 사이에 통과시키고, 가압하여 확대하는 방법도 바람직하게 채용된다. 이 경우, 이들 롤은 동일한 재질이어도 되고, 상이한 재질이어도 된다.
또한, 건조 또는 경화 전에 있어서의, 상기 닙롤 등을 이용하여 부착시킨 후의 접착제층의 두께는 5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 또 0.01㎛ 이상인 것이 바람직하다.
제 1 편광 필름 및/또는 그것에 부착되는 필름의 접착 표면에는, 접착성을 향상시키기 위해, 플라즈마 처리, 코로나 처리, 자외선 조사 처리, 플레임 (화염) 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 적당히 실시해도 된다. 비누화 처리로는, 수산화나트륨이나 수산화칼륨과 같은 알칼리 수용액에 침지하는 방법을 들 수 있다.
상기 수계 접착제를 개재하여 접합된 적층체는 통상 건조 처리가 실시되며, 접착제층의 건조, 경화가 실시된다. 건조 처리는, 예를 들어 열풍을 내뿜어 실시할 수 있다. 건조 온도는 40∼100℃ 정도, 바람직하게는 60∼100℃ 의 범위에서 적당히 선택된다. 건조 시간은, 예를 들어 20∼1,200 초 정도이다. 건조 후의 접착제층의 두께는 통상 0.001∼5㎛ 정도이고, 바람직하게는 0.01㎛ 이상, 또 바람직하게는 2㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1㎛ 이하이다. 접착제층의 두께가 지나치게 두꺼워지면, 편광판의 외관 불량이 되기 쉽다.
건조 처리 후, 실온 이상의 온도에서 적어도 반나절, 통상은 1 일 이상의 양생을 실시하여 충분한 접착 강도를 얻어도 된다. 이러한 양생은, 전형적으로는 롤상으로 권취된 상태에서 실시된다. 바람직한 양생 온도는 30∼50℃ 의 범위이고, 더욱 바람직하게는 35℃ 이상, 45℃ 이하이다. 양생 온도가 50℃ 를 초과하면, 롤 감김 상태에 있어서, 이른바 「타이트하게 감기는 현상」 이 일어나기 쉬워진다. 또한, 양생시의 습도는 특별히 한정되지 않지만, 상대 습도가 0%RH∼70%RH 정도의 범위가 되도록 선택되는 것이 바람직하다. 양생 시간은 통상 1 일∼10 일 정도, 바람직하게는 2 일∼7 일 정도이다.
한편, 광 경화형 접착제를 이용하여 편광 필름과 그것에 부착되는 필름을 접합하는 경우에는, 접합 후, 활성 에너지선을 조사함으로써 광 경화성 접착제를 경화시킨다. 활성 에너지선의 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400㎚ 이하에 발광 분포를 갖는 활성 에너지선이 바람직하고, 구체적으로는 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈할라이드 램프 등이 바람직하게 사용된다. 광 경화성 접착제에 대한 광 조사 강도는, 그 광 경화성 접착제의 조성에 따라 적당히 결정되고, 특별히 한정되지 않지만, 중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도가 0.1∼6000mW/㎠ 인 것이 바람직하다. 그 조사 강도가 0.1mW/㎠ 이상인 경우, 반응 시간이 너무 길어지지 않고, 6000mW/㎠ 이하인 경우, 광원으로부터 복사되는 열 및 광 경화성 접착제의 경화시의 발열에 의한 에폭시 수지의 황변이나 편광 필름의 열화를 일으킬 우려가 적다. 광 경화성 접착제에 대한 광 조사 시간은, 경화시키는 광 경화성 접착제마다 제어되는 것으로서 특별히 한정되지 않지만, 상기 조사 강도와 조사 시간의 곱으로 나타내는 적산 광량이 10∼10000mJ/㎠ 가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 광 경화성 접착제에 대한 적산 광량이 10mJ/㎠ 이상인 경우, 중합 개시제 유래의 활성종을 충분한 양으로 발생시켜 경화 반응을 보다 확실하게 진행시킬 수 있고, 10000mJ/㎠ 이하인 경우, 조사 시간이 너무 길어지지 않아 양호한 생산성을 유지할 수 있다. 또한, 활성 에너지선 조사 후의 접착제층의 두께는 통상 0.001∼5㎛ 정도이고, 바람직하게는 0.01㎛ 이상, 또 바람직하게는 2㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1㎛ 이하이다.
활성 에너지선의 조사에 의해 광 경화성 접착제를 경화시키는 경우, 제 1 편광 필름의 편광도, 투과율 및 색상, 그리고 제 1 아크릴계 수지 필름 및 광학 보상 필름, 보호 필름 등의 투명 필름의 투명성 등의 편광판의 모든 기능이 저하되지 않는 조건에서 경화를 실시하는 것이 바람직하다.
(제 2 편광판)
제 2 편광판은, 액정 패널의 전면측 (시인측) 편광판으로서 사용되는 것이며, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 제 2 편광 필름의 편면에 헤이즈값이 0.1% 이상 45% 이하의 범위인 방현성 필름을 적층하여 제조된다. 제 2 편광 필름은, 구체적으로는 1 축 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 2색성 색소를 흡착 배향시킨 것이며, 제 1 편광 필름에 대해 설명한 것을 동일하게 사용할 수 있다. 제 1 편광 필름과 제 2 편광 필름은, 외형 (두께 등), 재질 및 제조 방법 등에 관하여 동일해도 되고 상이해도 된다.
상기 방현성 필름은, 아크릴계 수지 필름을 기재로 하여, 그 표면에 미세한 요철 형상을 갖는 하드 코트층을 적층함으로써 제조할 수 있다. 기재가 되는 아크릴계 수지 필름은, 상기 서술한 아크릴계 수지 필름에서 설명한 것을 동일하게 사용할 수 있다. 제 1 편광판과 제 2 편광판에서 사용하는 아크릴계 수지 필름은, 외형 (두께 등), 재질, 조성 및 제조 방법 등에 관하여 동일해도 되고 상이해도 된다. 이러한 아크릴계 수지 필름을 기재로서 사용함으로써, 액정 패널의 기계적 강도를 보다 향상시킬 수 있음과 함께, 액정 패널의 추가적인 박육화를 달성할 수 있게 된다.
방현성 필름의 헤이즈값은 0.1% 이상 45% 이하의 범위이다. 헤이즈값이 0.1% 란, 실질적으로 투명한 하드 코트층과 동일한 의미이다. 헤이즈값이 45% 보다 높으면, 화면이 하얗게 되어 시인성이 저하된다. 방현성 필름의 헤이즈값은 5% 미만이어도 되는데, 형광등의 비침 저감의 관점에서는, 바람직하게는 5% 이상이다. 여기서, 헤이즈값은 JIS K 7136 에 따르는 방법에 의해 측정된다.
아크릴 수지 필름의 두께는 20∼120㎛ 정도로 하는 것이 바람직하고, 30∼80㎛ 정도로 하는 것이 보다 바람직하다. 필름의 두께가 20㎛ 미만이면, 핸들링하기 어려운 경향이 있고, 두께가 120㎛ 를 초과하면, 박육화의 장점이 적어지는 경향이 있다.
상기 미세한 표면 요철 형상을 갖는 하드 코트층은, 제 2 아크릴 수지 필름 표면에 유기 미립자 또는 무기 미립자를 함유한 도막을 형성하는 방법이나, 유기 미립자 또는 무기 미립자를 함유하거나, 또는 함유하지 않는 도막을 형성한 후, 요철 형상을 부여한 롤에 누르는 방법 (예를 들어 엠보스법 등) 등으로 제조할 수 있는데, 이들에 한정되는 것은 아니다. 상기 도막을 형성하는 방법으로는, 예를 들어 아크릴 수지 필름 표면에 경화성 수지 조성물로 이루어지는 바인더 성분과 유기 미립자 또는 무기 미립자를 함유하는 도포액을 도포하는 방법 등을 예시할 수 있다.
무기 미립자로는, 실리카, 콜로이달 실리카, 알루미나, 알루미나 졸, 알루미노실리케이트, 알루미나-실리카 복합 산화물, 카올린, 탤크, 마이카, 탄산칼슘, 인산칼슘 등을 대표적인 것으로서 사용할 수 있다. 또, 유기 미립자로는, 가교 폴리아크릴산 입자, 메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 입자, 가교 폴리스티렌 입자, 가교 폴리메틸메타크릴레이트 입자, 실리콘 수지 입자, 폴리이미드 입자 등의 수지 입자를 사용할 수 있다.
무기 미립자 또는 유기 미립자를 분산시키기 위한 바인더 성분은 고경도 (하드 코트) 가 되는 재료에서 선정되는 것이 바람직하다. 바인더 성분으로는, 자외선 경화성 수지, 열경화성 수지, 전자선 경화성 수지 등을 사용할 수 있는데, 생산성, 경도 등의 관점에서 자외선 경화성 수지가 바람직하게 사용된다. 자외선 경화성 수지로는 시판되고 있는 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 등의 다관능 아크릴레이트의 단독 또는 2 종 이상과, 「이르가큐어 907」, 「이르가큐어 184」 (이상, 치바·스페셜티·케미컬즈사 제조), 「르시린 TPO」 (BASF 사 제조) 등의 광 중합 개시제의 혼합물을 자외선 경화성 수지로 할 수 있다. 예를 들어, 자외선 경화성 수지를 사용한 경우에 있어서는, 자외선 경화성 수지에 무기 미립자 또는 유기 미립자를 분산시킨 후, 그 수지 조성물을 아크릴 수지 필름 상에 도포하고, 자외선을 조사함으로써, 바인더 수지로 이루어지는 하드 코트 수지 중에 무기 미립자 또는 유기 미립자가 분산된 하드 코트층을 형성할 수 있다.
자외선 경화성 수지의 예로는 상세하게는, 예를 들어 우레탄아크릴레이트, 폴리올(메트)아크릴레이트, 수산기를 2 개 이상 함유하는 알킬기를 갖는 (메트)아크릴폴리머 및 광 중합 개시제로 이루어지는 혼합물을 들 수 있다.
상기 우레탄아크릴레이트는, 바람직하게는 (메트)아크릴산 및/또는 (메트)아크릴산에스테르, 폴리올, 그리고 디이소시아네이트를 사용하여 조제된다. 예를 들어, (메트)아크릴산 및/또는 (메트)아크릴산에스테르 및 폴리올로부터, 수산기를 적어도 1 개 갖는 히드록시(메트)아크릴레이트를 조제하고, 이것을 디이소시아네이트와 반응시킴으로써 우레탄아크릴레이트를 제조할 수 있다. 이들 (메트)아크릴산 및/또는 (메트)아크릴산에스테르, 폴리올, 그리고 디이소시아네이트는 각각 1 종이어도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또, 목적에 따라 각종 첨가제를 첨가해도 된다.
상기 (메트)아크릴산에스테르로는, 예를 들어 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트 등의 알킬(메트)아크릴레이트 ; 시클로헥실(메트)아크릴레이트 등의 시클로알킬(메트)아크릴레이트를 들 수 있다.
상기 폴리올은 수산기를 적어도 2 개 갖는 화합물이며, 예를 들어 에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 히드록시피발린산네오펜틸글리콜에스테르, 시클로헥산디메틸올, 1,4-시클로헥산디올, 스피로글리콜, 트리시클로데칸메틸올, 수첨(水添) 비스페놀 A, 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀 A, 프로필렌옥사이드 부가 비스페놀 A, 트리메틸올에탄, 트리디메틸올프로판, 글리세린, 3-메틸펜탄-1,3,5-트리올, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 글루코오스류를 들 수 있다.
상기 디이소시아네이트로는, 예를 들어 방향족, 지방족 또는 지환족의 각종 디이소시아네이트류를 사용할 수 있다. 구체예로는, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4-디페닐디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 3,3-디메틸-4,4-디페닐디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 및 이들의 수첨물 (水添物) 등을 들 수 있다.
상기 폴리올(메트)아크릴레이트의 구체예로는, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 이들 성분은 단독으로 사용해도 되고, 조합하여 사용해도 된다. 또한, 필요에 따라 각종 첨가제를 첨가해도 된다. 폴리올(메트)아크릴레이트는, 바람직하게는 펜타에리트리톨트리아크릴레이트와 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트를 함유한다. 이들은 공중합체이어도 되고, 혼합물이어도 된다.
상기 수산기를 2 개 이상 함유하는 알킬기를 갖는 (메트)아크릴폴리머로는, 예를 들어 2,3-디히드록시프로필기를 갖는 (메트)아크릴폴리머나, 2-히드록시에틸기 및 2,3-디히드록시프로필기를 갖는 (메트)아크릴폴리머를 들 수 있다.
광 중합 개시제로는, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 아세토페논, 벤조페논, 크산톤, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 벤조인프로필에테르, 벤질디메틸케탈, N,N,N',N'-테트라메틸-4,4'-디아미노벤조페논, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 그 외에 티오크산톤계 화합물을 들 수 있다.
상기 혼합물에는 필요에 따라 용매가 첨가된다. 용매로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아세트산에틸, 아세트산부틸 및 이들의 혼합 용매를 들 수 있다.
또, 상기 혼합물은 레벨링제를 함유해도 되고, 예를 들어 불소계 또는 실리콘계 레벨링제를 들 수 있다. 실리콘계 레벨링제로는, 반응성 실리콘, 폴리디메틸실록산, 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산, 폴리메틸알킬실록산을 들 수 있다. 바람직하게는 반응성 실리콘 및 실록산계 레벨링제이다. 반응성 실리콘의 레벨링제를 사용함으로써, 하드 코트층 표면에 미끄럼성이 부여되어 우수한 내찰상성을 장기간 지속시킬 수 있다. 또, 실록산계 레벨링제를 사용하면, 막성형성을 향상시킬 수 있다.
반응성 실리콘의 레벨링제로는, 예를 들어 실록산 결합과, 아크릴레이트기 및 히드록실기를 갖는 것을 들 수 있다. 구체예로는,
(a) (디메틸실록산):(3-아크릴로일-2-히드록시프로폭시프로필실록산):(2-아크릴로일-3-히드록시프로폭시프로필실록산)=0.8:0.16:0.04 (몰비) 의 공중합체,
(b) (디메틸실록산):(히드록시프로필실록산):(6-이소시아네이트헥실이소시아눌산):(지방족 폴리에스테르)=6.3:1.0:2.2:1.0 (몰비) 의 공중합체,
(c) (디메틸실록산):(말단이 아크릴레이트의 메틸폴리에틸렌글리콜프로필에테르실록산):(말단이 히드록실기의 메틸폴리에틸렌글리콜프로필에테르실록산)=0.88:0.07:0.05 (몰비) 의 공중합체 등을 들 수 있다.
이상, 예시한 아크릴의 바인더 성분 (바인더 수지) 을 사용함으로써, 아크릴 수지 필름과의 밀착성이 향상됨과 함께, 기계적 강도가 보다 향상되어 표면의 흠집을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 방현성 필름을 얻을 수 있다.
엠보스법에 의해 미세 표면 요철 형상을 갖는 하드 코트층을 형성하는 경우에는, 미세 요철 형상이 형성된 금형을 이용하여, 금형의 형상을 아크릴계 수지 필름 상에 형성된 하드 코트층에 전사하면 된다. 금형 형상의 하드 코트층에 대한 전사는, 엠보스에 의해 실시하는 것이 바람직하고, 엠보스로는, 자외선 경화성 수지를 사용하는 UV 엠보스법이 바람직하다. 또한, 엠보스법에 의해 미세 표면 요철 형상을 형성하는 경우에는, 하드 코트층은, 무기 또는 유기 미립자를 함유하고 있어도 되고, 함유하고 있지 않아도 된다.
UV 엠보스법에서는, 아크릴 수지 필름의 표면에 자외선 경화성 수지층을 형성하고, 그 자외선 경화성 수지층을 금형의 요철면에 누르면서 경화시킴으로써, 금형의 요철면이 자외선 경화성 수지층에 전사된다. 구체적으로는, 아크릴 수지 필름 상에 자외선 경화성 수지를 도공하고, 도공한 자외선 경화성 수지를 금형의 요철면에 밀착시킨 상태에서, 아크릴 수지 필름측으로부터 자외선을 조사하여 자외선 경화성 수지를 경화시키고, 다음으로 경화 후의 자외선 경화성 수지층이 형성된 아크릴 수지 필름을 금형으로부터 박리함으로써 금형의 형상을 자외선 경화성 수지에 전사한다. 자외선 경화성 수지의 종류는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 상기한 것을 사용할 수 있다. 또, 자외선 경화성 수지 대신에 광 개시제를 적당히 선정함으로써, 자외선보다 파장이 긴 가시광으로 경화가 가능한 가시광 경화성 수지를 사용해도 된다.
하드 코트층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 2㎛ 이상 30㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3㎛ 이상 30㎛ 이하이다. 하드 코트층의 두께가 2㎛ 미만이면, 충분한 경도가 얻어지지 않아 표면에 흠집이 잘 나게 되는 경향이 있고, 또 30㎛ 보다 두꺼워지면, 갈라지기 쉬워지거나, 하드 코트층의 경화 수축에 의해 방현성 필름이 컬 (curl) 되어 생산성이 저하되는 경향이 있다.
방현성 필름은, 상기와 같이 하드 코트층에 의해 헤이즈가 부여되는 것이 바람직한데, 하드 코트층의 형성과 함께, 기재인 아크릴 수지 필름 중에 무기 또는 유기 미립자를 분산시킴으로써 헤이즈를 부여해도 된다. 또, 방현성 필름으로서, 하드 코트층을 갖지 않고, 무기 또는 유기 미립자가 분산된 아크릴 수지 필름을 사용하는 것도 가능하다. 이들의 경우, 무기 또는 유기 미립자로는 상기한 것을 사용할 수 있다. 또, 무기 또는 유기 미립자가 분산된 아크릴 수지 필름의 두께는, 상기와 동일하게 20∼120㎛ 정도로 하는 것이 바람직하고, 30∼80㎛ 정도로 하는 것이 보다 바람직하다.
방현성 필름에 있어서의, 제 2 편광 필름과 부착되는 면과는 반대측 표면 상 (아크릴계 수지 필름 상 또는 하드 코트층 상) 에는, 대전 방지 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 또, 액정성 화합물이나 그 고분자량 화합물 등으로 이루어지는 코트층이 형성되어 있어도 된다.
제 2 편광판에 있어서, 제 2 편광 필름에 있어서의 상기 방현성 필름이 부착되는 면과는 반대측의 면에는, 액정 셀과 편광판을 부착시키기 위한 접착제 또는 점착제층이 형성되어도 된다. 또, 제 2 편광 필름에 있어서의 상기 방현성 필름이 부착되는 면과는 반대측의 면에는, 예를 들어 보호 필름이나 광학 보상 필름 등으로서의 투명 필름을 적층하고, 그 투명 필름 상에 접착제 또는 점착제층을 형성해도 된다. 투명 필름으로는, 트리아세틸셀룰로오스 필름 (TAC 필름) 등의 셀룰로오스 필름, 올레핀 필름, 아크릴 필름, 폴리에스테르 필름 등을 들 수 있다. 또한, 상기 투명 필름 상에 광학 기능성 필름을 적층하고, 그 광학 기능성 필름 상에 접착제 또는 점착제층을 형성할 수도 있다. 보호 필름, 광학 보상 필름 및 광학 기능성 필름으로는, 제 1 편광판에 대해 기술한 것을 동일하게 사용할 수 있다.
제 2 편광 필름에 방현성 필름 및/또는 보호 필름이나 광학 보상 필름 등으로서의 투명 필름을 적층하는 방법에 대해서는, 제 1 편광판에 대해 기술한 방법을 동일하게 채용할 수 있다. 제 2 편광 필름의 양면에 접착제를 사용하는 경우에는, 양면 동종의 접착제를 이용해도 되고, 또 이종의 접착제를 이용해도 된다. 또, 제 1 편광판의 제조에 사용되는 접착제와 제 2 편광판의 제조에 사용되는 접착제는 동일해도 되고, 상이해도 된다.
<액정 패널 및 액정 표시 장치>
본 발명의 액정 패널은, 상기 편광판 세트를 사용한 액정 패널이고, 구체적으로는 상기 제 1 편광판, 액정 셀 및 상기 제 2 편광판을 이 순서로 배치하여 이루어진다. 여기서, 제 1 편광판은, 제 1 편광 필름에 있어서의 제 1 아크릴 수지 필름이 적층된 면과는 반대측의 면이 액정 셀에 대향하도록 배치되고, 제 2 편광판은, 제 2 편광 필름에 있어서의 방현성 필름이 적층된 면과는 반대측의 면이 액정 셀에 대향하도록 배치된다. 즉, 제 1 편광판은, 제 1 편광 필름에 있어서의 제 1 아크릴 수지 필름이 적층된 면과는 반대측의 면을 접착면으로 하여, 접착제 또는 점착제를 이용하여 액정 셀에 부착되거나, 또는 제 1 편광 필름에 있어서의 제 1 아크릴 수지 필름이 적층된 면과는 반대측의 면에 적층된 보호 필름이나 광학 보상 필름 등으로서의 투명 필름 또는 추가로 그 위에 적층된 광학 기능성 필름을 개재하여 액정 셀에 부착된다. 동일하게, 제 2 편광판은, 제 2 편광 필름에 있어서의 방현성 필름이 적층된 면과는 반대측의 면을 접착면으로 하여, 접착제 또는 점착제를 이용하여 액정 셀에 부착되거나, 또는 제 2 편광 필름에 있어서의 방현성 필름이 적층된 면과는 반대측의 면에 적층된 보호 필름이나 광학 보상 필름 등으로서의 투명 필름 또는 추가로 그 위에 적층된 광학 기능성 필름을 개재하여 액정 셀에 부착된다.
액정 셀로는, 종래 공지된 구성을 채용할 수 있고, 예를 들어 트위스티드 네마틱 (TN) 모드, 수직 배향 (VA) 모드 등 각종 방식의 액정 셀을 사용할 수 있다.
이러한 본 발명의 편광판 세트를 사용한 액정 패널은, 투명 보호 필름을 제 1 편광판의 보호 필름으로서 이용하고, 아크릴 수지 필름을 기재로 하는 방현성 필름을 제 2 편광판의 보호 필름으로서 이용하고 있으므로, 기계적 강도의 향상 및 박육화, 표면의 흠집 방지, 시인성의 향상, 또한 휨 방지가 실현되고 있다.
도 1 은, 본 발명의 액정 표시 장치의 기본적인 층 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 도 1 에 나타내는 액정 표시 장치는, 백 라이트 (10), 광 확산판 (50), 및 액정 셀 (40) 과, 액정 셀 (40) 의 일방의 면에 부착된 배면측 편광판으로서의 제 1 편광판 (20) 과, 액정 셀 (40) 의 타방의 면에 부착된 전면측 편광판으로서의 제 2 편광판 (30) 으로 이루어지는 액정 패널을 이 순서로 배치하여 이루어진다. 제 1 편광판 (20) 은, 제 1 편광 필름 (21) 을 광학 보상 필름 (23) 과 제 1 아크릴계 수지 필름 (25) 으로 협지한 구성을 갖고 있고, 광학 보상 필름 (23) 이 액정 셀 (40) 에 대향하도록 배치되어 있다. 또, 제 2 편광판 (30) 은, 제 2 편광 필름 (31) 을 광학 보상 필름 (33) 과 방현성 필름 (34) 으로 협지한 구성을 갖고 있고, 광학 보상 필름 (33) 이 액정 셀 (40) 에 대향하도록 배치되어 있다. 이 예에 있어서, 방현성 필름 (34) 은, 제 2 아크릴 수지 필름 (35) 과, 그 위에 적층된 표면에 미세한 요철 형상을 갖는 하드 코트층 (36) 으로 구성되어 있다. 도 1 에 나타내는 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 액정 패널은, 배면측 편광판인 제 1 편광판 (20) 이 백 라이트측이 되도록, 즉, 제 1 아크릴 수지 필름 (25) 이 광 확산판 (50) 과 대향하도록 배치된다.
여기서, 광 확산판 (50) 은, 백 라이트 (10) 로부터의 광을 확산시키는 기능을 갖는 광학 부재로서, 예를 들어 열가소성 수지에 광 확산제인 입자를 분산시켜 광 확산성을 부여한 것, 열가소성 수지판의 표면에 요철을 형성하여 광 확산성을 부여한 것, 열가소성 수지판의 표면에 입자가 분산된 수지 조성물의 도포층을 형성하고, 광 확산성을 부여한 것 등일 수 있다. 그 두께는 0.1∼5㎜ 정도로 할 수 있다. 또, 광 확산판 (50) 과 액정 패널 사이에는, 프리즘 시트 (집광 시트라고도 불리고, 예를 들어 3M 사 제조의 「BEF」 등이 해당한다), 휘도 향상 시트 (상기 설명한 반사형 편광 필름과 동일한 것이다 (DBEF)), 광 확산 시트 등, 다른 광학 기능성을 나타내는 시트를 배치할 수도 있다. 다른 광학 기능성을 나타내는 시트는, 필요에 따라 1 장 이상, 복수 종류 배치하는 것도 가능하다. 또한, 광 확산판 (50) 으로서, 예를 들어 실린드리컬 형상을 표면에 갖는 프리즘 시트와 광 확산판의 적층 일체품 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2006-284697호에 기재되는 것) 과 같은 광 확산 기능에 다른 기능이 복합화된 광학 시트를 사용하는 것도 가능하다.
이러한 본 발명의 액정 표시 장치는, 본 발명의 액정 패널을 사용한 것이고, 액정 패널과 동일하게 기계적 강도의 향상이 실현되고 있음과 함께, 패널의 휨이 개선되어 있다. 또한, 본 발명의 액정 표시 장치는, 도 1 에 나타내는 구성에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 변형을 추가할 수 있다. 예를 들어, 상기한 바와 같이, 광학 보상 필름 (23) 및/또는 광학 보상 필름 (33) 은 반드시 필요하지는 않아 생략되어도 된다. 또, 광학 보상 필름 (23) 및/또는 광학 보상 필름 (33) 대신에 보호 필름이 사용되어도 된다.
(실시예)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예 중에서, 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부는 특기가 없는 한 중량 기준이다.
[제조예 1] 편광 필름의 제조
평균 중합도 약 2,400, 비누화도 99.9 몰% 이상이고 두께 75㎛ 의 폴리비닐알코올 필름을 30℃ 의 순수에 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.02/2/100 의 수용액에 30℃ 에서 침지하였다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 12/5/100 의 수용액에 56.5℃ 에서 침지하였다. 이어서, 8℃ 의 순수로 세정한 후, 65℃ 에서 건조시켜 폴리비닐알코올에 요오드가 흡착 배향된 편광 필름을 얻었다. 연신은, 주로 요오드 염색 및 붕산 처리 공정에서 실시하고, 토탈 연신 배율은 5.3 배였다.
[제조예 2] 아크릴 수지 필름의 제조
메타크릴산메틸/아크릴산메틸=96/4 (중량비) 의 공중합체 70 부와, 3 층 구조로 이루어지는 아크릴계 다층 중합체인 아크릴 고무 입자 (1 층째 : 메틸메타크릴레이트와 알릴메타크릴레이트의 공중합체 (중량비 99.8/0.2)/2 층째 : 부틸아크릴레이트와 스티렌과 알릴메타크릴레이트의 공중합체 (중량비 79/19/2)/3 층째 : 메틸아크릴레이트와 에틸아크릴레이트의 공중합체 (중량비 96/4)) 30 부의 혼합물로부터 용융 압출에 의해 두께 80㎛ 의 아크릴계 수지 필름을 제조하였다.
[제조예 3] 방현성 필름 (A) 의 제조
펜타에리트리톨트리아크릴레이트와 다관능 우레탄화아크릴레이트 (헥사메틸렌디이소시아네이트와 펜타에리트리톨트리아크릴레이트의 반응 생성물) 가 중량비 60/40 으로, 아세트산에틸에 고형분 농도 60% 로 용해되어 있고, 레벨링제를 함유하는 자외선 경화성 수지 조성물을 사용하였다. 이 자외선 경화성 수지 조성물은 경화 후에 1.53 의 굴절률을 나타낸다.
상기 자외선 경화성 수지 조성물에 중량 평균 입자경이 2.7㎛ 이고 굴절률이 1.57 인 메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 입자를 상기 자외선 경화성 수지 (바인더 성분) 100 부에 대해 5 부 첨가하여 분산시킨 후, 고형분 (수지 입자를 포함한다) 의 농도가 30% 가 되도록 아세트산에틸을 첨가하여 도포액을 조제하였다.
제조예 2 의 아크릴 수지 필름 상에 상기 도포액을 건조시킨 후의 도막 두께가 3.4㎛ 가 되도록 도포하고, 60℃ 로 설정한 건조기 중에서 3 분간 건조시켰다. 건조 후의 필름의 자외선 경화성 수지 조성물층측으로부터, 강도 20mW/㎠ 의 고압 수은등으로부터의 광을 h 선 환산 광량으로 200mJ/㎠ 가 되도록 조사하고, 자외선 경화성 수지 조성물층을 경화시켜 표면에 요철을 갖는 하드 코트층 (두께 3.4㎛) 을 갖는 아크릴 수지 필름으로 이루어지는 방현성 필름 (A) 를 얻었다.
방현성 필름 (A) 의 헤이즈값을 JIS K 7136 에 준거한 (주) 무라카미 색채 기술 연구소 제조의 헤이즈미터 「HM-150」 형을 이용하여 측정한 결과, 20.1% 이었다. 또한, 헤이즈의 측정에 있어서는, 방현성 필름 (A) 의 휨을 방지하기 위해, 광학적으로 투명한 점착제를 이용하여 요철면이 표면이 되도록 방현성 필름 (A) 의 아크릴 수지 필름을 유리 기판에 부착시키고 나서 측정에 제공하였다.
<실시예 1>
(a) 배면측 편광판의 제조
제조예 1 에서 얻어진 편광 필름의 편면에 제조예 2 에서 얻어진 아크릴 수지 필름 (두께 80㎛) 을 그 부착면에 코로나 처리를 실시한 후, 접착제를 개재하여 부착시켰다. 편광 필름의 반대면에는, 2 축 연신 노르보르넨 수지로 이루어지는 광학 보상 필름 (두께 68㎛, 면내 위상차값 63㎚, 두께 방향 위상차값 225㎚) 을, 그 부착면에 코로나 처리를 실시한 후, 접착제를 개재하여 부착시켜 배면측 편광판을 얻었다. 또한, 2 축 연신 노르보르넨 수지로 이루어지는 광학 보상 필름은, 그 지상축이 편광 필름의 연신축과 각각 직교하도록 부착시켰다. 다음으로, 그 배면측 편광판의 2 축 연신 노르보르넨 광학 보상 필름면에 점착제 (두께 25㎛) 층을 형성하였다.
(b) 전면측 편광판의 제조
제조예 1 에서 얻어진 편광 필름의 편면에 제조예 3 에서 얻어진 방현성 필름 (A) 를 접착제를 개재하여 부착시키고, 편광 필름의 반대면에는 비누화 처리된 트리아세틸셀룰로오스 필름 (두께 80㎛, 면내 위상차값 3㎚, 두께 방향 위상차값 50㎚) 을, 접착제를 개재하여 부착시켜 전면측 편광판을 얻었다. 그 전면측 편광판의 트리아세틸셀룰로오스 필름면에 점착제 (두께 25㎛) 층을 형성하였다.
(c) 액정 패널 및 액정 표시 장치의 제조
수직 배향 모드의 액정 표시 소자가 탑재된 시판되는 액정 텔레비전 (샤프 (주) 제조의 「LC-42GX1W」) 의 액정 셀로부터 양면의 편광판을 박리시키고, 액정 셀의 배면 (백 라이트측) 에는 상기 배면측 편광판을, 액정 셀의 전면 (시인측) 에는 상기 전면측 편광판을, 모두 편광판의 흡수축이 원래 액정 텔레비전에 부착되어 있던 편광판의 흡수축 방향과 일치하도록 광학 보상 필름 상에 형성한 점착제층을 개재하여 부착시켜 액정 패널을 제조하였다. 다음으로, 이 액정 패널을, 백 라이트/광 확산판/확산 시트/확산 시트/휘도 향상 시트 (3M 사 제조의 「DBEF」)/액정 패널의 구성으로 조립하여 액정 표시 장치를 제조하였다. 당해 액정 표시 장치에 있어서는, 액정 패널의 휨이 방지되어 있기 때문에, 이것에서 기인되는 휘도 향상 시트와의 접촉을 회피할 수 있어 색 불균일을 방지할 수 있다. 또, 액정 패널의 전면측 편광판 표면 (하드 코트층 표면) 에 흠집도 잘 나지 않는다.
<비교예 1>
전면측 편광판의 제조에 있어서, 방현성 필름 (A) 대신에, 하드 코트층을 가지지 않는 제조예 2 의 아크릴 수지 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 전면측 편광판을 제조하고, 액정 표시 장치를 조립하였다. 액정 패널의 전면측 편광판 표면 (아크릴 수지 필름 표면) 을 천으로 문질러 본 결과, 흠집이 나기 쉬웠다.
[제조예 4] 방현성 필름 (B) 의 제조
펜타에리트리톨트리아크릴레이트와 다관능 우레탄화아크릴레이트 (헥사메틸렌디이소시아네이트와 펜타에리트리톨트리아크릴레이트의 반응 생성물) 가 중량비 60/40 으로, 아세트산에틸에 고형분 농도 60% 로 용해되어 있고, 레벨링제를 함유하는 자외선 경화성 수지 조성물을 사용하였다. 이 자외선 경화성 수지 조성물은 경화 후에 1.53 의 굴절률을 나타낸다.
상기 자외선 경화성 수지 조성물에, 중량 평균 입자경이 2.7㎛ 이고 굴절률이 1.57 인 메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 입자를 상기 자외선 경화성 수지 (바인더 성분) 100 부에 대해 5 부 첨가하여 분산시킨 후, 고형분 (수지 입자를 포함한다) 의 농도가 30% 가 되도록 아세트산에틸을 첨가하여 도포액을 조제하였다.
메타크릴산메틸/아크릴산메틸=96/4 (중량비) 의 공중합체 70 부와, 3 층 구조로 이루어지는 아크릴계 다층 중합체인 아크릴 고무 입자 (1 층째 : 메틸메타크릴레이트와 알릴메타크릴레이트의 공중합체 (중량비 99.8/0.2)/2 층째 : 부틸아크릴레이트와 스티렌과 알릴메타크릴레이트의 공중합체 (중량비 79/19/2)/3 층째 : 메틸아크릴레이트와 에틸아크릴레이트의 공중합체 (중량비 96/4)) 30 부의 혼합물로부터 용융 압출에 의해 두께 80㎛ 의 아크릴계 수지 필름을 제조하였다. 이 아크릴계 수지 필름 상에, 상기 도포액을 건조시킨 후의 도막 두께가 3.4㎛ 가 되도록 도포하고, 60℃ 로 설정한 건조기 중에서 3 분간 건조시켰다. 건조 후의 필름의 자외선 경화성 수지 조성물층측으로부터, 강도 20mW/㎠ 의 고압 수은등으로부터의 광을 h 선 환산 광량으로 200mJ/㎠ 가 되도록 조사하고, 자외선 경화성 수지 조성물층을 경화시켜 표면에 요철을 갖는 하드 코트층 (두께 3.4㎛) 을 갖는 아크릴 수지 필름으로 이루어지는 방현성 필름 (B) 를 얻었다.
방현성 필름 (B) 의 헤이즈값을 JIS K 7136 에 준거한 (주) 무라카미 색채 기술 연구소 제조의 헤이즈미터 「HM-150」 형을 이용하여 측정한 결과, 20.1% 이었다. 또한, 헤이즈의 측정에 있어서는, 방현성 필름 (B) 의 휨을 방지하기 위해, 광학적으로 투명한 점착제를 이용하여 요철면이 표면이 되도록 방현성 필름 (B) 의 아크릴계 수지 필름을 유리 기판에 부착시키고 나서 측정에 제공하였다.
[제조예 5] 방현성 필름 (C) 의 제조
하드 코트층의 두께가 30㎛ 가 되도록 상기 도포액 (수지 입자를 함유하는 자외선 경화성 수지 조성물) 을 아크릴계 수지 필름 상에 도포한 것 이외에는, 제조예 4 와 동일하게 하여 방현성 필름 (C) 를 제조하였다. 상기 측정 방법에 의해 방현성 필름 (C) 의 헤이즈값을 측정한 결과, 20% 이었다.
<실시예 2>
(a) 배면측 편광판의 제조
제조예 1 에서 얻어진 편광 필름의 편면에 1 축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (두께 40㎛) 을, 그 부착면에 코로나 처리를 실시한 후, 접착제를 개재하여 부착시켰다.
편광 필름의 반대면에는, 2 축 연신 노르보르넨계 수지로 이루어지는 광학 보상 필름 (두께 68㎛, 면내 위상차값 63㎚, 두께 방향 위상차값 225㎚) 을, 그 부착면에 코로나 처리를 실시한 후, 접착제를 개재하여 부착시켜 배면측 편광판을 얻었다. 또한, 1 축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 및 2 축 연신 노르보르넨계 수지로 이루어지는 광학 보상 필름은, 그들의 지상축이 편광 필름의 연신축과 각각 직교하도록 부착시켰다.
다음으로, 그 배면측 편광판의 2 축 연신 노르보르넨계 광학 보상 필름면에 점착제 (두께 25㎛) 층을 형성하였다.
(b) 전면측 편광판의 제조
제조예 1 에서 얻어진 편광 필름의 편면에 제조예 4 에서 얻어진 방현성 필름 (B) 를 접착제를 개재하여 부착시키고, 편광 필름의 반대면에는 비누화 처리된 트리아세틸셀룰로오스 필름 (두께 80㎛, 면내 위상차값 3㎚, 두께 방향 위상차값 50㎚) 을, 접착제를 개재하여 부착시켜 전면측 편광판을 얻었다. 그 전면측 편광판의 트리아세틸셀룰로오스 필름면에 점착제 (두께 25㎛) 층을 형성하였다.
(c) 액정 패널 및 액정 표시 장치의 제조
수직 배향 모드의 액정 표시 소자가 탑재된 시판되는 액정 텔레비전 (샤프 (주) 제조의 「LC-42GX1W」) 의 액정 셀로부터 양면의 편광판을 박리시키고, 액정 셀의 배면 (백 라이트측) 에는 상기 배면측 편광판을, 액정 셀의 전면 (시인측) 에는 상기 전면측 편광판을, 모두 편광판의 흡수축이 원래 액정 텔레비전에 부착되어 있던 편광판의 흡수축 방향과 일치하도록 광학 보상 필름 상에 형성한 점착제층을 개재하여 부착시켜 액정 패널을 제조하였다. 다음으로, 이 액정 패널을, 백 라이트/광 확산판/프리즘 시트 (3M 사 제조의 「BEF」)/휘도 향상 시트 (3M 사 제조의 「DBEF」)/액정 패널의 구성으로 조립하여 액정 표시 장치를 제조하였다. 당해 액정 표시 장치에 대해, 정면 및 경사 방향으로부터 보았을 때의 색 불균일 (간섭 불균일) 은 작았다. 또, 액정 패널의 전면측 편광판 표면 (하드 코트층 표면) 을 천을 이용하여 문질러 본 결과, 흠집은 나기 어려웠다.
<실시예 3>
전면측 편광판의 방현성 필름으로서, 제조예 5 에서 얻어진 방현성 필름 (C) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 전면측 편광판을 제조하고, 액정 표시 장치를 조립하였다. 당해 액정 표시 장치에 대해, 정면 및 경사 방향으로부터 보았을 때의 색 불균일 (간섭 불균일) 은 작았다. 또, 액정 패널의 전면측 편광판 표면 (하드 코트층 표면) 을 천으로 문질러 본 결과, 흠집은 나기 어려웠다.
<비교예 2>
전면측 편광판의 제조에 있어서, 방현성 필름 (B) 대신에, 하드 코트층을 형성하고 있지 않은 아크릴계 수지 필름 (두께 80㎛) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 전면측 편광판을 제조하고, 액정 표시 장치를 조립하였다. 당해 액정 표시 장치에 대해, 정면 및 경사 방향으로부터 보았을 때의 색 불균일 (간섭 불균일) 은 커서 시인성이 떨어졌다. 또, 액정 패널의 전면측 편광판 표면 (아크릴계 수지 필름 표면) 을 천으로 문질러 본 결과, 흠집이 나기 쉬웠다.
이번에 개시된 실시형태 및 실시예는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 나타나며, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
10 : 백 라이트,
20 : 제 1 편광판,
21 : 제 1 편광 필름,
23, 33 : 광학 보상 필름,
25 : 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름,
25' : 아크릴계 수지,
30 : 제 2 편광판,
31 : 제 2 편광 필름,
34 : 방현성 필름,
35 : 아크릴계 수지 필름,
36 : 하드 코트층,
40 : 액정 셀,
50 : 광 확산판

Claims (12)

  1. 액정 패널에 있어서 배면측이 되는 제 1 편광판 및 액정 패널에 있어서 전면측이 되는 제 2 편광판으로 이루어지는 액정 패널용 편광판 세트로서,
    상기 제 1 편광판은, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 제 1 편광 필름과, 상기 제 1 편광 필름의 편면에 적층된, 아크릴 고무 입자를 10 중량% 이상 60 중량% 이하의 비율로 함유하고, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체로 이루어지고, 액정 패널에 있어서 액정 셀에 대향하는 측과는 반대측에 배치되는 단층의 아크릴 수지 필름인 투명 보호 필름과, 상기 제 1 편광 필름의 타면에 적층된, 셀룰로오스 필름 및 올레핀 필름으로 이루어지는 군에서 선택되는 투명 필름을 갖고, 상기 투명 필름은, 40㎚ 이상 100㎚ 이하의 면내 위상차값 및 80㎚ 이상 250㎚ 이하의 두께 방향 위상차값을 갖고,
    상기 제 2 편광판은, 폴리비닐알코올 수지로 이루어지는 제 2 편광 필름과, 상기 제 2 편광 필름의 편면에 적층된, 액정 패널에 있어서 액정 셀에 대향하는 측과는 반대측에 배치되는 헤이즈값이 0.1% 이상 45% 이하의 범위인 방현성 필름과, 상기 제 2 편광 필름의 타면에 적층된, 셀룰로오스 필름 및 올레핀 필름으로 이루어지는 군에서 선택되는 투명 필름을 가지며,
    상기 방현성 필름은, 아크릴 고무 입자를 10 중량% 이상 60 중량% 이하의 비율로 함유하고, 메타크릴산에스테르를 주체로 하는 중합체로 이루어지는 단층의 아크릴 수지 필름과, 상기 아크릴 수지 필름에 있어서의 상기 제 2 편광 필름측과는 반대측의 면에 적층된 두께 2∼30㎛ 의 하드 코트층을 구비하고, 상기 하드 코트층의 표면이 미세한 요철 형상을 갖는, 편광판 세트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 편광판에 있어서의 상기 투명 필름은, 보호 필름 또는 광학 보상 필름인, 편광판 세트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 편광판에 있어서의 상기 투명 필름 상에, 액정 셀과 편광판을 첩합하기 위한 접착제층 또는 점착제층이 형성되어 있는, 편광판 세트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 편광판에 있어서의 상기 투명 필름은, 보호 필름 또는 광학 보상 필름인, 편광판 세트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 편광판에 있어서의 상기 투명 필름 상에, 액정 셀과 편광판을 첩합하기 위한 접착제층 또는 점착제층이 형성되어 있는, 편광판 세트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 편광판은, 상기 제 1 편광 필름과 상기 투명 보호 필름 사이에, 광 경화성 접착제로 이루어지는 접착제층을 추가로 갖는, 편광판 세트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 편광판은, 상기 제 2 편광 필름과 상기 방현성 필름 사이에, 광 경화성 접착제로 이루어지는 접착제층을 추가로 갖는, 편광판 세트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 편광판에 있어서의 상기 아크릴 수지 필름은, 20∼80㎛ 의 두께를 갖는, 편광판 세트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 편광판에 있어서의 상기 아크릴 수지 필름은, 20∼80㎛ 의 두께를 갖는, 편광판 세트.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 편광판 세트를 사용한 액정 패널로서,
    상기 제 1 편광판, 액정 셀, 및 상기 제 2 편광판이 이 순서로 배치되어 이루어지고,
    상기 제 1 편광판은, 상기 제 1 편광판에 있어서의 상기 투명 필름측의 면이 상기 액정 셀에 대향하도록 배치되고, 또한
    상기 제 2 편광판은, 상기 제 2 편광판에 있어서의 상기 투명 필름측의 면이 상기 액정 셀에 대향하도록 배치되는, 액정 패널.
  11. 백 라이트, 광 확산판, 및 제 10 항에 기재된 액정 패널을 이 순서로 구비하고,
    상기 액정 패널은, 상기 제 1 편광판이 상기 광 확산판에 대향하도록 배치되는, 액정 표시 장치.
  12. 백 라이트, 광 확산판, 휘도 향상 시트 및 제 10 항에 기재된 액정 패널을 이 순서로 구비하고,
    상기 액정 패널은, 상기 제 1 편광판이 상기 휘도 향상 시트에 대향하도록 배치되는, 액정 표시 장치.
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