KR102455802B1

KR102455802B1 - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR102455802B1
Application number: KR1020187013577A
Authority: KR
Inventors: 야스시 사사키
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2022-10-18
Also published as: TW201739802A; JPWO2017094553A1; CN108292058A; WO2017094553A1; KR20180087249A; JP2017107152A

Abstract

저비용으로 시인성이 우수한 액정 표시 장치를 제공한다. 백라이트 광원, 광원측 편광판, 액정 셀 및 시인측 편광판을 이 순서로 갖는 액정 표시 장치로서, 광원측 편광판 및 시인측 편광판은, 각각 편광자의 적어도 한쪽 면에 편광자 보호 필름이 적층되어 있으며, 또한 액정 셀과 접합하기 위한 점착제층을 갖는 구성이고, 시인측 편광판은 자외선 흡수제를 함유하며, 광원측 편광판은 자외선 흡수제를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는, 액정 표시 장치.

Description

액정 표시 장치

본 발명은, 액정 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치(LCD)에 사용되는 편광판은, 통상 폴리비닐알코올(PVA) 등에 요오드를 염착시킨 편광자를 2매의 편광자 보호 필름 사이에 끼운 구성으로 되어 있고, 편광자 보호 필름으로서는 통상 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름이 사용되고 있다. 근년, LCD의 박형화에 수반하여, 편광판의 박층화가 요구되게 되었다. 그러나, 이 때문에 보호 필름으로서 사용되고 있는 TAC 필름의 두께를 얇게 하면, 충분한 기계 강도를 얻을 수 없고, 또한 투습성이 악화된다는 문제가 발생한다. 또한, TAC 필름은 매우 고가여서, 저렴한 대체 소재가 강하게 요구되고 있다.

그래서, 편광판의 박층화를 위해, 편광자 보호 필름으로서 두께가 얇아도 높은 내구성이 유지되도록, TAC 필름 대신에 폴리에스테르 필름을 사용하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1 내지 3).

일본특허공개 제2002-116320호 공보 일본특허공개 제2004-219620호 공보 일본특허공개 제2004-205773호 공보

본 발명의 목적은, 저비용으로 시인성이 우수한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

대표적인 본 발명은 이하와 같다.

항 1.

백라이트 광원, 광원측 편광판, 액정 셀 및 시인측 편광판을 이 순서로 갖는 액정 표시 장치로서,

광원측 편광판 및 시인측 편광판은, 각각 편광자의 적어도 한쪽 면에 편광자 보호 필름이 적층되어 있으며, 또한 액정 셀과 접합하기 위한 점착제층을 갖는 구성이고,

시인측 편광판은 자외선 흡수제를 함유하며, 광원측 편광판은 자외선 흡수제를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는, 액정 표시 장치.

항 2.

시인측 편광판은, 시인측의 편광자 보호 필름이 3000 내지 30000㎚의 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름이며, 상기 폴리에스테르 필름이 자외선 흡수제를 함유하는, 항 1에 기재된 액정 표시 장치.

본 발명에 따르면, 저비용으로, 시인성이 우수한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

(액정 표시 장치의 전체 구성)

일반적으로, 액정 패널은, 백라이트 광원에 대향하는 측으로부터 화상을 표시하는 측(시인측)을 향하는 순서로, 후면 모듈, 액정 셀 및 전면 모듈로 구성되어 있다. 후면 모듈 및 전면 모듈은, 일반적으로, 투명 기판과, 그의 액정 셀측 표면에 형성된 투명 도전막과, 그 반대측에 배치된 편광판으로 구성되어 있다. 여기서, 편광판은, 후면 모듈에서는, 백라이트 광원에 대향하는 측에 배치되고, 전면 모듈에서는, 화상을 표시하는 측(시인측)에 배치되어 있다.

본 발명의 액정 표시 장치는 적어도, 백라이트 광원, 광원측 편광판, 액정 셀 및 시인측 편광판을 이 순서로 갖는다. 또한, 백라이트 광원, 광원측 편광판, 액정 셀, 시인측 편광판의 각 구성 부재 사이에, 적절히, 그 외의 부재를 갖고 있어도 상관없다. 예를 들어 컬러 필터, 렌즈 필름, 확산 시트, 반사 방지 필름 등을 적절히 갖고 있어도 상관없다.

(편광판)

본 발명의 액정 표시 장치 내에 사용하는 2개의 편광판(광원측 편광판, 시인측 편광판)은, PVA 등에 요오드를 염착시킨 편광자의 적어도 한쪽 면에 편광자 보호 필름을 접합한 구성을 갖는다. 바람직하게는, 편광자의 양면에 편광자 보호 필름을 접합한 구성이지만, 편광자의 편면만 편광자 보호 필름이 적층된 구성이어도 상관없다. 편광자와 편광자 보호 필름은 접착제층을 통해서 접합하는 것이 바람직하다. 편광자 보호 필름은, 접착성의 관점에서 그의 표면 개질을 목적으로 해서 접착 용이층을 가져도 된다. 편광판은, 액정 셀과 접합하기 위한 점착제층을 갖는다. 또한, 편광판은, 그의 표면에, 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층, 저반사층 등의 기구층을 갖고 있어도 된다. 즉, 본 발명에 있어서 편광판은, 편광자, 편광자의 적어도 한쪽 면에 적층된 편광자 보호 필름, 액정 셀과 접합하기 위한 점착제층을 필수 구성 부재로 하고, 접착제층, 접착 용이층 또는 기능층을 임의의 구성 부재로 해서 갖는다.

액정 셀을 기점으로 해서 시인측에 배치되는 편광판(시인측 편광판)은, 자외선 흡수제를 함유하는 것이 바람직하다. 즉, 시인측 편광판의 구성 부재인, 편광자, 편광자 보호 필름, 점착제층, 접착제층, 접착 용이층, 기능층 중 적어도 한층에 자외선 흡수제를 함유시키는 것이 바람직하다. 자외선 흡수제는, 시인측 편광판의 구성 부재의 복수의 층(부재)에 함유시킬 수도 있지만, 어느 하나의 층(부재)에 함유하고 있으면 충분하다.

그 중에서도, 시인측 편광판의 시인측의 편광자 보호 필름 또는 시인측 편광판의 광원측의 편광자 보호 필름(광학 보상 필름(위상차 필름)도 포함함)에 자외선 흡수제가 포함되는 형태가 바람직하다. 특히 바람직하게는, 시인측 편광판의 시인측의 편광자 보호 필름에 자외선 흡수제를 함유시키는 형태이다. 또한, 보다 저비용으로 고성능의 자외선 흡수제를 선택할 수 있는 관점에서는, 시인측 편광판의 광원측의 편광자 보호 필름(광학 보상 필름(위상차 필름)도 포함함)에 자외선 흡수제를 함유시키는 형태도 바람직하다.

시인측 편광판 전체로서, 파장 380㎚에서의 광선 투과율이 10% 이하가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 파장 380㎚에서의 광선 투과율은, 보다 바람직하게는 9% 이하, 더욱 바람직하게는 8% 이하, 특히 바람직하게는 5% 이하이다. 상기 광선 투과율이 10% 이하이면, 광학 기능성 색소의 자외선에 의한 변질이나 액정 셀 내의 액정 분자의 열화 등을 억제할 수 있다. 또한, 광선 투과율은, 편광판의 평면에 대하여 수직 방향으로 측정한 것이며, 분광 광도계(예를 들어, 히타치 U-3500형)를 사용하여 측정할 수 있다.

액정 셀을 기점으로 해서 광원측에 배치되는 편광판(광원측 편광판)은, 자외선 흡수제의 함유량이 시인측 편광판보다 적은 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는, 광원측 편광판이 자외선 흡수제를 일절 포함하지 않는 형태이다.

광원측 편광판 전체로서, 파장 380㎚에서의 광선 투과율이 10%를 초과하는 것이 바람직하다. 파장 380㎚에서의 광선 투과율은, 보다 바람직하게는 11% 이상, 더욱 바람직하게는 12% 이상, 특히 바람직하게는 13% 이상이다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 액정 표시 장치 전체로서 자외선 흡수제의 사용량을 저하시킬 수 있으므로, 저비용으로 액정 표시 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다. 또한, 실용면에 있어서도, 예를 들어 백라이트 광원이 청색 발광 다이오드를 포함하는 광원인 경우에는, 자외 영역의 광을 거의 포함하지 않기 때문에, 광원측 편광판이 자외선 흡수제를 갖지 않은 구성이어도, 요오드 색소 등의 광학 기능성 색소의 열화나 액정 셀 내의 액정 분자의 열화 등의 문제는 실질적으로 일어나지 않는다. 그 때문에, 액정 표시 장치로서는, 시인측 표면으로부터 입사되는 외광에 포함되는 자외선에 의한 요오드 색소 등의 광학 기능성 색소의 열화나 액정 셀 내의 액정 분자의 열화 등을 억제할 수 있으면 되고, 시인측 편광판만 자외선 흡수제를 함유시켜서, 자외선을 커트시키면 된다.

또한, 가령 광원측 편광판이 자외선 흡수제를 포함하는 경우, 백라이트 광원으로부터의 장기간에 걸친 열에 의해, 사용하는 자외선 흡수제의 종류에 따라서는 광원측 편광판 표면으로 자외선 흡수제가 블리드 아웃할 우려가 있고, 이것이 액정 표시 장치의 시인성(광량의 저하 등)에 영향을 미칠 우려가 있다. 본 발명과 같이, 광원측 편광판이 자외선 흡수제를 포함하지 않는 형태를 채용함으로써, 상술한 액정 표시 장치의 시인성에 관한 문제를 해소할 수 있다.

(자외선 흡수제)

시인측 편광판의 파장 380㎚의 광선 투과율을 10% 이하로 하기 위해서는, 자외선 흡수제의 종류, 농도 및 각 층의 두께를 적절히 조절하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용하는 자외선 흡수제는 종래 공지된 것을 사용할 수 있어, 특별히 제한되지 않는다. 자외선 흡수제로서는, 유기계 자외선 흡수제와 무기계 자외선 흡수제를 들 수 있지만, 투명성의 관점에서 유기계 자외선 흡수제가 바람직하다. 유기계 자외선 흡수제로서는, 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 환상 이미노 에스테르계 등, 및 그의 조합을 들 수 있지만 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 내구성의 관점에서는 벤조트리아졸계, 환상 이미노 에스테르계가 특히 바람직하다. 2종 이상의 자외선 흡수제를 병용한 경우에는, 별도의 파장의 자외선을 동시에 흡수시킬 수 있으므로, 보다 자외선 흡수 효과를 개선시킬 수 있다.

벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 아크릴로니트릴계 자외선 흡수제로서는 예를 들어 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시메틸)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시에틸)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시프로필)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 2,4-디-tert-부틸-6-(5-클로로벤조트리아졸-2-일)페놀, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(5-클로로(2H)-벤조트리아졸-2-일)-4-메틸-6-(tert-부틸)페놀, 2,2'-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀 등을 들 수 있다. 환상 이미노 에스테르계 자외선 흡수제로서는 예를 들어 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤조옥사진-4-온), 2-메틸-3,1-벤조옥사진-4-온, 2-부틸-3,1-벤조옥사진-4-온, 2-페닐-3,1-벤조옥사진-4-온 등을 들 수 있다. 그러나 특히 이들에 한정되는 것은 아니다.

(편광자)

편광자는, 당해 기술 분야에서 사용되는 임의의 편광자(편광 필름)를 적절히 선택해서 사용할 수 있다. 대표적인 편광자로서는, 폴리비닐알코올 필름 등에 요오드 등의 2색성 재료를 염착시킨 것을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 공지 및 금후 개발될 수 있는 편광자를 적절히 선택해서 사용할 수 있다.

PVA 필름은, 시판품을 사용할 수 있고, 예를 들어 「쿠라레 비닐론((주)쿠라레 제조)」, 「토셀로 비닐론(토셀로(주) 제조)」, 「닛고 비닐론(닛폰 고세이 가가꾸(주) 제조)」 등을 사용할 수 있다. 2색성 재료로서는 요오드, 디아조 화합물, 폴리메틴 염료 등을 들 수 있다.

편광자는, 임의의 방법에서 얻을 수 있고, 예를 들어 PVA 필름을 2색성 재료로 염착시킨 것을 붕산 수용액 중에서 1축 연신하고, 연신 상태를 유지한 채 세정 및 건조를 행함으로써 얻을 수 있다. 1축 연신의 연신 배율은, 통상 4 내지 8배 정도이지만 특별히 제한되지 않는다. 다른 제조 조건 등은 공지된 방법에 따라서 적절히 설정할 수 있다.

(편광자 보호 필름)

본 발명에 사용하는 편광판은, 편광자 보호 필름 중 적어도 1개가 3000 내지 30000㎚의 리타데이션(Re, 필름 면내의 리타데이션)을 갖는 폴리에스테르 필름인 것이, 무지개 형상의 색 얼룩 억제의 관점에서 바람직하다. 더 바람직한 리타데이션의 하한값은 4500㎚, 더욱 바람직한 하한값은 6000㎚, 더욱더 바람직한 하한값은 8000㎚이다. 한편, 리타데이션의 상한은 30000㎚가 바람직하다.

또한, 리타데이션은, 2축 방향의 굴절률과 두께를 측정해서 구할 수도 있고, KOBRA-21ADH(오지 게이소꾸 기끼 가부시끼가이샤)라고 하는 시판되고 있는 자동 복굴절 측정 장치를 사용해서 구할 수도 있다.

당해 특정한 리타데이션을 갖는 편광자 보호 필름의 액정 표시 장치 내에서의 배치는 특별히 한정되지 않지만, 광원측 편광판의 편광자를 기점으로 해서 광원측의 편광자 보호 필름 및/또는 시인측 편광판의 편광자를 기점으로 해서 시인측의 편광자 보호 필름이 당해 특정한 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 편광자 보호 필름인 것이 바람직하다. 특히 바람직한 형태는, 시인측 편광판의 편광자를 기점으로 해서 시인측의 편광자 보호 필름을 당해 특정한 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름으로 하는 형태이다. 상기 이외의 위치에 당해 특정한 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름을 배치하는 경우는, 액정 셀의 편광 특성을 변화시켜 버리는 경우가 있다. 편광 특성이 필요해지는 개소에는 당해 특정한 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름을 사용하는 것은 바람직하지 않기 때문에, 이러한 한정된 개소에만 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 편광판은, 폴리비닐알코올(PVA) 등에 요오드를 염착시킨 편광자의 적어도 한쪽 면에 편광자 보호 필름을 적층한 구성이며, 어느 것의 편광자 보호 필름이 상기 특정한 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 편광자 보호 필름인 것이 바람직하다.

다른 쪽의 편광자 보호 필름에는, TAC 필름이나 아크릴 필름, 노르보르넨계 필름에 대표되는 복굴절이 없는 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 3000 내지 30000㎚의 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름/편광자/(TAC 필름, 아크릴 필름 또는 노르보르넨계 필름)/점착제층의 적층 구성을 갖는 편광판이 바람직하며, 또한 폴리에스테르 필름이 광원측 편광판의 편광자를 기점으로 해서 광원측의 편광자 보호 필름, 혹은 시인측 편광판의 편광자를 기점으로 해서 시인측의 편광자 보호 필름이 되게 배치되어 있는 것이 바람직하다.

특히 바람직한 형태를 이하에 기재한다. 시인측 편광판의 편광자를 기점으로 해서 시인측의 편광자 보호 필름은, 전술한 3000 내지 30000㎚의 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름이며, 필름 중에 자외선 흡수제를 갖고, 파장 380㎚에서의 광선 투과율은 20% 이하인 것이 바람직하다. 시인측 편광판의 편광자를 기점으로 해서 광원측의 편광자 보호 필름, 및 광원측 편광판의 편광자를 기점으로 해서 시인측의 편광자 보호 필름은, TAC 필름, 아크릴 필름 또는 노르보르넨계 필름이며, 파장 380㎚에서의 광선 투과율은 60% 이상인 것이 바람직하다. 광원측 편광판의 편광자를 기점으로 해서 광원측의 편광자 보호 필름은, 전술한 3000 내지 30000㎚의 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름이며, 파장 380㎚에서의 광선 투과율은 70% 이상인 것이 바람직하다.

(폴리에스테르 필름)

본 발명에 사용되는 폴리에스테르는, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트를 사용할 수 있지만, 다른 공중합 성분을 포함해도 상관없다. 이들 수지는 투명성이 우수함과 함께, 열적, 기계적 특성도 우수하고, 연신 가공에 의해 용이하게 리타데이션을 제어할 수 있다. 특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트는 고유 복굴절이 크고, 필름의 두께가 얇아도 비교적 용이하게 큰 리타데이션을 얻을 수 있으므로, 가장 적합한 소재이다.

또한, 요오드 색소 등의 광학 기능성 색소의 열화나 액정 셀 내의 액정 분자의 열화 등을 억제하는 것을 목적으로 하여, 시인측 편광판의 편광자를 기점으로 해서 시인측의 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 편광자 보호 필름은, 파장 380㎚의 광선 투과율이 20% 이하인 것이 바람직하다. 파장 380㎚의 광선 투과율은 15% 이하가 보다 바람직하고, 10% 이하가 더욱 바람직하고, 5% 이하가 특히 바람직하다. 상기 광선 투과율을 낮게 함으로써, 광학 기능성 색소의 자외선에 의한 변질이나 액정 셀 내의 액정 분자의 열화 등을 억제할 수 있다. 또한, 광선 투과율은, 필름의 평면에 대하여 수직 방향으로 측정한 것이며, 분광 광도계(예를 들어, 히타치 U-3500형)를 사용하여 측정할 수 있다.

폴리에스테르 필름의 파장 380㎚의 광선 투과율을 20% 이하로 하기 위해서는, 자외선 흡수제의 종류, 농도 및 필름의 두께를 적절히 조절하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 자외선 흡수제는 공지된 물질이다. 자외선 흡수제로서는, 유기계 자외선 흡수제와 무기계 자외선 흡수제를 들 수 있지만, 투명성의 관점에서 유기계 자외선 흡수제가 바람직하다. 유기계 자외선 흡수제로서는, 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 환상 이미노 에스테르계 등, 및 그의 조합을 들 수 있지만, 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 내구성의 관점에서는 벤조트리아졸계, 환상 이미노 에스테르계가 특히 바람직하다. 2종 이상의 자외선 흡수제를 병용한 경우에는, 별도의 파장의 자외선을 동시에 흡수시킬 수 있으므로, 보다 자외선 흡수 효과를 개선시킬 수 있다.

또한, 자외선 흡수제 이외에, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서, 촉매 이외에 각종 첨가제를 함유시키는 것도 바람직한 양태이다. 첨가제로서, 예를 들어 무기 입자, 내열성 고분자 입자, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물, 인 화합물, 대전 방지제, 내광제, 난연제, 열 안정제, 산화 방지제, 겔화 방지제, 계면 활성제 등을 들 수 있다. 또한, 높은 투명성을 발휘하기 위해서는 폴리에스테르 필름에 실질적으로 입자를 함유하지 않는 것도 바람직하다. 「입자를 실질적으로 함유시키지 않는다」란, 예를 들어 무기 입자의 경우, 형광 X선 분석으로 무기 원소를 정량한 경우에 50ppm 이하, 바람직하게는 10ppm 이하, 특히 바람직하게는 검출 한계 이하가 되는 함유량을 의미한다.

또한, 폴리에스테르 필름에는, 편광자와의 접착성을 양호하게 하기 위해서 코로나 처리, 코팅 처리나 화염 처리 등을 실시하거나 하는 것도 가능하다.

(폴리에스테르 필름의 접착 용이층)

본 발명에 있어서는, 편광자와의 접착성을 개량하기 위해서, 폴리에스테르 필름의 적어도 편면에, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지 또는 폴리아크릴 수지 중 적어도 1종류를 주성분으로 하는 접착 용이층을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 「주성분」이란 접착 용이층을 구성하는 고형 성분 중 50질량% 이상인 성분을 말한다. 접착 용이층의 형성에 사용하는 도포액은, 수용성 또는 수분산성의 공중합 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 및 폴리우레탄 수지 중, 적어도 1종을 포함하는 수성 도포액이 바람직하다. 이들 도포액으로서는, 예를 들어 일본특허 제3567927호 공보, 일본특허 제3589232호 공보, 일본특허 제3589233호 공보, 일본특허 제3900191호 공보, 일본특허 제4150982호 공보 등에 개시된 수용성 또는 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지 용액, 아크릴 수지 용액, 폴리우레탄 수지 용액 등을 들 수 있다.

접착 용이층은, 상기 도포액을 세로 방향으로 1축 연신 필름의 편면 또는 양면에 도포한 후, 100 내지 150℃에서 건조하고, 이어서 가로 방향으로 연신해서 얻을 수 있다. 최종적인 접착 용이층의 도포량은, 0.05 내지 0.20g/㎡로 관리하는 것이 바람직하다. 도포량이 0.05g/㎡ 미만이면 얻어지는 편광자와의 접착성이 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 도포량이 0.20g/㎡를 초과하면, 내블로킹성이 저하되는 경우가 있다. 폴리에스테르 필름의 양면에 접착 용이층을 설치하는 경우는, 양면의 접착 용이층 도포량은, 동일하거나 상이해도 되고, 각각 독립하여 상기 범위 내에서 설정할 수 있다.

접착 용이층에는 이활성을 부여하기 위해서 입자를 첨가하는 것이 바람직하다. 미립자의 평균 입경은 2㎛ 이하의 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 입자의 평균 입경이 2㎛를 초과하면, 입자가 피복층으로부터 탈락하기 쉬워진다. 접착 용이층에 함유시키는 입자로서는, 전술한 미립자와 마찬가지 것이 예시된다.

또한, 도포액을 도포하는 방법으로서는, 공지된 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 리버스 롤·코트법, 그라비아·코트법, 키스·코트법, 롤 브러시법, 스프레이 코트법, 에어 나이프 코트법, 와이어 바 코트법, 파이프 닥터법 등을 들 수 있고, 이들 방법을 단독으로 혹은 조합해서 행할 수 있다.

또한, 상기 입자의 평균 입경의 측정은 하기 방법에 의해 행한다.

입자를 주사형 전자 현미경(SEM)으로 사진을 찍고, 가장 작은 입자 1개의 크기가 2 내지 5㎜가 되는 배율로, 300 내지 500개의 입자의 최대 직경(가장 떨어진 2점간의 거리)을 측정하고, 그 평균값을 평균 입경으로 한다.

(폴리에스테르 필름의 제조 방법)

폴리에스테르 필름의 제조 방법으로서 가장 일반적인 제조 방법은, 폴리에스테르 수지를 용융하고, 시트 형상으로 압출 성형된 무배향 폴리에스테르를 유리 전이 온도 이상의 온도에서, 롤의 속도차를 이용해서 세로 방향으로 연신한 후, 텐터에 의해 가로 방향으로 연신하여, 열처리를 실시하는 방법을 들 수 있다.

폴리에스테르 필름은 1축 연신 필름이든, 2축 연신 필름이든 상관없지만, 2축 연신 필름을 편광자 보호 필름으로서 사용한 경우, 필름면의 바로 위에서 관찰해도 무지개 형상의 색 얼룩이 보이지 않지만, 경사 방향에서 관찰했을 때 무지개 형상의 색 얼룩이 관찰되는 경우가 있으므로 주의가 필요하다.

이 현상은, 2축 연신 필름이, 주행 방향, 폭 방향, 두께 방향으로 다른 굴절률을 갖는 굴절률 타원체로 이루어져서, 필름 내부에서의 광의 투과 방향에 의해 리타데이션이 제로가 되는(굴절률 타원체가 진원으로 보이는) 방향이 존재하기 때문이다. 따라서, 액정 표시 화면을 경사 방향의 특정 방향에서 관찰하면, 리타데이션이 제로가 되는 점이 생기는 경우가 있고, 그 점을 중심으로 해서 무지개 형상의 색 얼룩이 동심원 형상으로 발생하게 된다. 그리고, 필름면의 바로 위(법선 방향)에서 무지개 형상의 색 얼룩이 보이는 위치까지의 각도를 θ로 하면, 이 각도 θ는, 필름 면내의 복굴절이 클수록 커져서, 무지개 형상의 색 얼룩은 보이기 어렵게 된다. 2축 연신 필름에서는 각도 θ가 작아지는 경향이 있기 때문에, 1축 연신 필름 쪽이 무지개 형상의 색 얼룩은 보이기 어려워져서 바람직하다.

그러나, 완전한 1축성(1축 대칭) 필름에서는 배향 방향과 직행하는 방향의 기계적 강도가 현저하게 저하될 우려가 있다. 실질적으로 무지개 형상의 색 얼룩을 발생시키지 않는 범위, 또는 액정 표시 화면에 요구되는 시야각 범위에 있어서 무지개 형상의 색 얼룩을 발생시키지 않는 범위에서, 2축성(2축 대상성)을 갖고 있는 것이 바람직하다.

이 무지개 형상의 색 얼룩의 보이기 어려움을 판단하는 지표로서는, 리타데이션(면내 리타데이션)과 두께 방향 리타데이션(Rth)의 차를 평가하는 방법이 있다. 이 두께 방향 위상차는, 필름 두께 방향 단면에서 보았을 때 2개의 복굴절 △Nxz, △Nyz에 각각 필름 두께 d를 곱해서 얻어지는 위상차의 평균을 의미한다. 면내 리타데이션과 두께 방향 리타데이션의 차가 작을수록, 관찰 각도에 의한 복굴절의 작용은 등방성을 증가시키기 때문에, 관찰 각도에 의한 리타데이션의 변화가 작아진다. 그 때문에, 관찰 각도에 의한 무지개 형상의 색 얼룩이 발생하기 어려워진다고 생각된다.

폴리에스테르 필름의 리타데이션과 두께 방향 리타데이션의 비(Re/Rth)는, 바람직하게는 0.200 이상, 보다 바람직하게는 0.500 이상, 더욱 바람직하게는 0.600 이상이다. 상기 리타데이션과 두께 방향 리타데이션의 비(Re/Rth)가 클수록, 복굴절의 작용은 등방성을 증가시켜서, 관찰 각도에 의한 무지개 형상의 색 얼룩의 발생이 발생하기 어려워진다. 그리고, 완전한 1축성(1축 대칭) 필름에서는 상기 리타데이션과 두께 방향 리타데이션의 비(Re/Rth)는 2.0이 된다. 그러나, 전술한 바와 같이 완전한 1축성(1축 대칭) 필름에 근접함에 따라 배향 방향과 직행하는 방향의 기계적 강도가 현저하게 저하되는 경향이 있다.

한편, 폴리에스테르 필름의 리타데이션과 두께 방향 리타데이션의 비(Re/Rth)는, 바람직하게는 1.2 이하, 보다 바람직하게는 1.0 이하이다. 관찰 각도에 의한 무지개 형상의 색 얼룩 발생을 완전히 억제하기 위해서는, 상기 리타데이션과 두께 방향 위상차의 비(Re/Rth)가 2.0일 필요는 없고, 1.2 이하로 충분하다. 또한, 상기 비율이 1.0 이하에서도, 액정 표시 장치에 요구되는 시야각 특성(좌우 180도, 상하 120도 정도)을 충족하는 것은 충분히 가능하다.

폴리에스테르 필름의 제막 조건을 구체적으로 설명하면, 세로 연신 온도, 가로 연신 온도는 80 내지 130℃가 바람직하고, 특히 바람직하게는 90 내지 120℃이다. 세로 연신 배율은 1.0 내지 3.5배가 바람직하고, 특히 바람직하게는 1.0배 내지 3.0배이다. 또한, 가로 연신 배율은 2.5 내지 6.0배가 바람직하고, 특히 바람직하게는 3.0 내지 5.5배이다. 리타데이션을 상기 범위로 제어하기 위해서는, 세로 연신 배율과 가로 연신 배율의 비율을 제어하는 것이 바람직하다. 종횡의 연신 배율의 차가 너무 작으면 리타데이션 차를 생기게 하는 것이 어려워져서 바람직하지 않다. 또한, 연신 온도를 낮게 설정하는 것도 리타데이션을 높게 하는 데 있어서는 바람직한 대응이다. 계속되는 열처리에 있어서는, 처리 온도는 100 내지 250℃가 바람직하고, 특히 바람직하게는 180 내지 245℃이다.

리타데이션의 변동을 억제하기 위해서는, 필름의 두께 얼룩이 작은 것이 바람직하다. 연신 온도, 연신 배율은 필름의 두께 얼룩에 큰 영향을 미치는 점에서, 두께 얼룩의 관점에서도 제막 조건의 최적화를 행하는 것이 바람직하다. 특히 리타데이션 차를 생기게 하기 위해서 세로 연신 배율을 낮게 하면, 세로 두께 얼룩이 나빠지는 경우가 있다. 세로 두께 얼룩은 연신 배율이 어느 특정한 범위에서 매우 나빠지는 영역이 있는 점에서, 이 범위를 제외한 부분에서 제막 조건을 설정하는 것이 바람직하다.

필름의 두께 얼룩은 5.0% 이하인 것이 바람직하고, 4.5% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 4.0% 이하인 것이 보다 더욱 바람직하고, 3.0% 이하인 것이 특히 바람직하다.

전술한 바와 같이, 필름의 리타데이션을 특정 범위로 제어하기 위해서는, 연신 배율이나 연신 온도, 필름의 두께를 적절히 설정함으로써 행할 수 있다. 예를 들어, 연신 배율이 높을수록, 연신 온도가 낮을수록, 필름의 두께가 두꺼울수록 높은 리타데이션을 얻기 쉬워진다. 반대로, 연신 배율이 낮을수록, 연신 온도가 높을수록, 필름의 두께가 얇을수록 낮은 리타데이션을 얻기 쉬워진다. 단, 필름의 두께를 두껍게 하면, 두께 방향 위상차가 커지기 쉽다. 그 때문에, 필름 두께는 후술하는 범위로 적절히 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 리타데이션의 제어에 더하여, 가공에 필요한 물성 등을 감안해서 최종적인 제막 조건을 설정하는 것이 바람직하다.

폴리에스테르 필름의 두께는 임의이지만, 15 내지 300㎛의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 내지 200㎛의 범위이다. 15㎛를 하회하는 두께의 필름에서도, 원리적으로는 3000㎚ 이상의 리타데이션을 얻는 것은 가능하다. 그러나, 그 경우에는 필름의 역학 특성의 이방성이 현저해져서, 터짐, 찢어짐 등을 발생하기 쉬워져서, 공업 재료로서의 실용성이 현저하게 저하된다. 특히 바람직한 두께의 하한은 25㎛이다. 한편, 편광자 보호 필름의 두께 상한은, 300㎛를 초과하면 편광판의 두께가 너무 두꺼워져 버려 바람직하지 않다. 편광자 보호 필름으로서의 실용성의 관점에서는 두께의 상한은 200㎛가 바람직하다. 특히 바람직한 두께의 상한은 일반적인 TAC 필름과 동등 정도인 100㎛이다. 상기 두께 범위에서도 리타데이션을 전술한 범위로 제어하기 위해서, 필름 기재로서 사용하는 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트가 적합하다.

또한, 폴리에스테르 필름에 자외선 흡수제를 배합하는 방법으로서는, 공지된 방법을 조합해서 채용할 수 있지만, 예를 들어 미리 혼련 압출기를 사용하고, 건조시킨 자외선 흡수제와 중합체 원료를 블렌드하여 마스터 배치를 제작해 두고, 필름 제막 시에 소정의 해당 마스터 배치와 중합체 원료를 혼합하는 방법 등에 의해 배합할 수 있다.

이때 마스터 배치의 자외선 흡수제 농도는 자외선 흡수제를 균일하게 분산시키고, 또한 경제적으로 배합하기 위해서 5 내지 30질량%의 농도로 하는 것이 바람직하다. 마스터 배치를 제작하는 조건으로서는 혼련 압출기를 사용하고, 압출 온도는 폴리에스테르 원료의 융점 이상, 290℃ 이하의 온도에서 1 내지 15분간으로 압출하는 것이 바람직하다. 290℃ 이상에서는 자외선 흡수제의 감량이 크고, 또한 마스터 배치의 점도 저하가 커진다. 압출 시간 1분 이하에서는 자외선 흡수제가 균일한 혼합이 곤란해진다. 이때, 필요에 따라 안정제, 색조 조정제, 대전 방지제를 첨가해도 된다.

또한, 본 발명에서는 필름을 적어도 3층 이상의 다층 구조로 하고, 필름의 중간층에 자외선 흡수제를 첨가하는 것이 바람직하다. 중간층에 자외선 흡수제를 포함하는 3층 구조의 필름은, 구체적으로는 다음과 같이 제작할 수 있다. 외층용으로서 폴리에스테르의 펠릿 단독, 중간층용으로서 자외선 흡수제를 함유한 마스터 배치와 폴리에스테르의 펠릿을 소정의 비율로 혼합하고, 건조한 뒤, 공지된 용융 적층용 압출기에 공급하고, 슬릿상의 다이로부터 시트 형상으로 압출하고, 캐스팅 롤 상에서 냉각 고화하게 해서 미연신 필름을 만든다. 즉, 2대 이상의 압출기, 3층의 매니폴드 또는 합류 블록(예를 들어 각형 합류부를 갖는 합류 블록)을 사용하여, 양 외층을 구성하는 필름층, 중간층을 구성하는 필름층을 적층하고, 구금으로부터 3층의 시트를 압출하고, 캐스팅 롤로 냉각해서 미연신 필름을 만든다. 또한, 광학 결점의 원인이 되는, 원료의 폴리에스테르 중에 포함되어 있는 이물을 제거하기 위해서, 용융 압출 시에 고정밀도 여과를 행하는 것이 바람직하다. 용융 수지의 고정밀도 여과에 사용하는 여과재의 여과 입자 사이즈(초기 여과 효율 95%)는, 15㎛ 이하가 바람직하다. 여과재의 여과 입자 사이즈가 15㎛를 초과하면, 20㎛ 이상의 이물 제거가 불충분해지기 쉽다.

(접착제)

편광자 보호 필름은, 임의의 접착제를 통하여 편광자에 적층되어 있어도 되고, 접착제를 통하지 않고 직접 적층되어 있어도 된다. 접착제로서는, 특별히 제한되지 않고 임의인 것을 사용할 수 있다. 일례로서, 수계 접착제(즉, 접착제 성분을 물에 용해한 것 또는 물에 분산시킨 것)을 사용할 수 있다. 예를 들어, 주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지, 및/또는 우레탄 수지 등을 함유하는 접착제를 사용할 수 있다. 접착성을 향상시키기 위해서, 필요에 따라 이소시아네이트계 화합물, 에폭시 화합물 등을 더 배합한 접착제를 사용할 수도 있다. 또한, 다른 일례로서, 광경화성 접착제를 사용할 수도 있다. 일 실시 형태에 있어서 무용제형의 자외선 경화형 접착제가 바람직하다. 광경화성 수지로서는, 예를 들어 광경화성 에폭시 수지와 광 양이온 중합 개시제의 혼합물 등을 들 수 있고, 일본특허공개 제2012-203211이나 일본특허공개 제2009-227804에 기재된 것을 사용할 수 있다.

(점착제층)

점착제로서는, 고무계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 에폭시계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제 등을 들 수 있지만, 특별히 한정되지 않는다.

이들 중에서도, 활성 에너지선 경화성이나 열경화형의 아크릴계 점착제가 바람직하고, 특히 열경화형의 아크릴계 점착제가, 자외선 흡수제의 영향을 받을 일이 없어, 점착 특성을 조정할 수 있는 점에서 바람직하다.

아크릴계 점착제의 베이스 수지인 아크릴산에스테르계 (공)중합체는, 이것을 중합하기 위해서 사용하는 아크릴 단량체나 메타크릴 단량체의 종류, 조성 비율, 나아가 중합 조건 등을 적절히 선택함으로써, 유리 전이 온도(Tg)나 분자량 등의 물성을 적절히 조정해서 제조하는 것이 가능하다.

아크릴산에스테르 (공) 중합체를 구성하는 아크릴 단량체로서는, 예를 들어 2-에틸헥실아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트 등을 주원료로서 들 수 있다.

이들 이외에, 응집력 부여나 극성 부여 등의 목적에 따라서, 다양한 관능기를 갖는 (메트)아크릴 단량체를 상기 아크릴 단량체와 공중합시켜도 된다.

당해 관능기를 갖는 (메트)아크릴 단량체로서는, 예를 들어 메틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴산, 글리시딜아크릴레이트, N-치환 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 불소 함유 알킬아크릴레이트, 오르가노실록시기 함유 아크릴레이트 등을 들 수 있다.

이외에도, 상기 아크릴 단량체나 메타크릴 단량체와 공중합 가능한 아세트산 비닐이나 알킬비닐에테르, 히드록시알킬 비닐에테르 등의 각종 비닐 단량체도 적절히 중합에 사용할 수 있다.

이들 단량체를 사용한 중합 처리로서는, 용액 중합, 유화 중합, 괴상 중합, 현탁 중합 등의 공지된 중합 방법이 채용 가능하고, 그 때에 중합 방법에 따라서 열 중합 개시제나 광중합 개시제 등의 중합 개시제를 사용함으로써 아크릴산에스테르 공중합체를 얻을 수 있다.

아크릴산에스테르계 (공)중합체는 가교함으로써, 유동성을 제한하여 점착제로서의 기능을 발휘한다. 가교의 방법으로서는 열 가교나 자외선 가교, 전자선 가교를 들 수 있지만, 자외선 흡수제의 영향을 받지 않는 점에서, 열 가교 또는 전자선 가교가 바람직하다. 열 가교의 보운법으로서는, 아크릴산에스테르 (공)중합체 중에 도입한 수산기나 카르복실산기 등의 반응성기와 화학 결합할 수 있는 가교제를 첨가하여, 가열이나 양생에 의해 반응시키는 방법이 바람직하다.

열 가교제로서는, 예로서 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제 등을 들 수 있고, 이들을 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다.

상기 이소시아네이트계 가교제로서는, 예를 들어 톨릴렌디이소시아네이트, 클로로페닐렌디이소시아나토, 헥사메틸렌디이소시아나토, 테트라메틸렌디이소시아나토, 이소포론디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 수소 첨가된 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 이소시아네이트 단량체 및 이들 이소시아네이트 단량체를 트리메틸올프로판 등과 부가한 이소시아네이트 화합물이나, 이소시아누레이트화물, 뷰렛형 화합물, 나아가 공지된 폴리에테르폴리올이나 폴리에스테르폴리올, 아크릴폴리올, 폴리부타디엔폴리올, 폴리이소프렌폴리올 등 부가 반응시킨 우레탄 예비 중합체형의 이소시아네이트 등을 들 수 있다.

상기에서 예시한 이소시아네이트 화합물은, 가공성이나 보관 안정성을 향상시키기 위해서 이소시아네이트기를 적당한 블록제로 보호하고 있어도 된다.

블록제로서는, 예를 들어 페놀계, 옥심계, 카프로락탐계, 머캅탄계, 이미드계, 아미드계, 이미다졸계, 알코올계, 활성 메틸렌계나 각종 아민 화합물을 들 수 있고, 블록제의 해리 온도나 작업성에 따라서 공지된 것을 적절히 선택할 수 있다.

상기 에폭시계 가교제로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-크실릴렌디아민, N,N,N',N'-테트라글리시딜아미노페닐메탄, 트리글리시딜이소시아누레이트, m-N,N-디글리시딜아미노페닐글리시딜에테르, N,N-디글리시딜톨루이딘, N,N-디글리시딜아닐린 등을 들 수 있다.

또한, 이들 가교제의 함유량은, 베이스 중합체의 가교성 관능기 도입량에 대하여, 0.5 내지 2등량의 범위인 것이 바람직하다.

(백라이트 광원)

백라이트의 구성으로서는, 도광판이나 반사판 등을 구성 부재로 하는 에지 라이트 방식이든, 직하형 방식이든 상관없다. 본 발명에서는, 액정 표시 장치의 백라이트 광원으로서 백색 발광 다이오드(백색 LED)나, 청색 LED와 양자 도트를 조합한 광원 등을 사용할 수 있다.

백색 LED란, 형광체 방식, 즉 화합물 반도체를 사용한 청색광, 혹은 자외광을 발하는 발광 다이오드와 형광체를 조합함으로써 백색을 발하는 소자를 말한다. 그 중에서도, 화합물 반도체를 사용한 청색 발광 다이오드와 이트륨·알루미늄·가닛계 황색 형광체를 조합한 발광 소자를 포함하는 백색 발광 다이오드가 바람직하다. 또한, 청색 LED와 적색 형광체, 예를 들어 조성식이 K₂SiF₆:Mn⁴⁺인 불화물 형광체(「KSF」라고도 한다)를 조합한 백색 LED(니치아 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조의 NSSW306FT 등)도 바람직하다.

그 외, 여기광에 의해 R(적색) 및 G(녹색)의 영역에 명확한 발광 피크를 갖는 형광체와 청색 LED를 사용한 형광체 방식의 백색 LED 광원, 3파장 방식의 백색 LED 광원, 및 적색 레이저를 조합한 백색 LED 광원 등, 여러 종류의 광원을 사용할 수 있다.

또한, 양자 도트 기술의 LCD에 대한 적용은, 근년의 색 영역 확대 요구의 고조로부터 주목받고 있는 기술이다. 통상의 백색 LED를 백라이트 광원으로서 사용하는 LED에서는, 인간의 눈이 인식 가능한 스펙트럼의 20%정도밖에 색을 재현할 수 없다. 이에 반해, 여기광을 출사하는 광원과 양자 도트를 포함하는 발광층을 포함하는 백라이트 광원을 사용한 경우, 60% 이상의 색을 재현하는 것이 가능해질 것이라고 한다. 실용화되어 있는 양자 도트 기술은, 나노시스사의 QDEF^TM이나 QD Vision사의 Color IQ^TM 등이 있다.

양자 도트를 포함하는 발광층은, 예를 들어 폴리스티렌 등의 수지 재료 등에 양자 도트를 포함해서 구성되어 있고, 광원으로부터 출사되는 여기광에 기초하여, 화소 단위로 각 색의 발광광을 출사하는 층이다. 이 발광층은 예를 들어 적색 화소에 배치된 적색 발광층, 녹색 화소에 배치된 녹색 발광층, 청색 화소에 배치된 청색 발광층을 포함하고, 이들 복수색의 발광층에 있어서의 양자 도트에서는, 여기광에 기초하여 서로 다른 파장(색)의 발광광을 생성하도록 되어 있다.

이러한 양자 도트의 재료로서는, 예를 들어 CdSe, CdS, ZnS:Mn, InN, InP, CuCl, CuBr, Si 등을 들 수 있고, 그들의 양자 도트의 입경(1변 방향의 사이즈)은, 예를 들어 2 내지 20㎚ 정도이다. 또한 상기 양자 도트 재료 중, 적색 발광 재료로서는 InP를 들 수 있고, 녹색 발광 재료로서는 예를 들어 CdSc를 들 수 있고, 청색 발광 재료로서는 예를 들어 CdS 등을 들 수 있다. 이러한 발광층에서는, 양자 도트에 있어서의 사이즈(입경)나 재료의 조성을 변화시킴으로써, 발광 파장이 변화하는 것이 확인되고 있다. 양자 도트의 사이즈(입경)나 재료를 제어하고, 수지 재료에 섞어, 화소마다 나누어 칠하여 도포하여 사용된다.

여기광을 발광하는 광원으로서는, 청색 LED가 이용되지만, 반도체 레이저 등의 레이저광이 사용되는 경우도 있다. 광원으로부터 나온 여기광이 발광층을 통과함으로써, 400㎚ 이상 495㎚ 미만, 495㎚ 이상 내지 600㎚ 미만 및 600㎚ 이상 750㎚ 이하의 각 파장 영역에 각각 피크 톱을 갖는 발광 스펙트럼이 발생한다. 이때에 각 파장 영역의 피크의 반값폭이 좁을수록 색 영역이 넓어지지만, 피크의 반값폭이 좁아지면 발광 효율이 저하하는 점에서, 요구되는 색 영역과 발광 효율의 밸런스로부터 발광 스펙트럼의 형상이 설계된다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은, 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니고, 본 발명의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적절히 변경을 가해서 실시하는 것도 가능하며, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 이하의 실시예에 있어서의 물성의 평가 방법은 이하와 같다.

(1) 리타데이션(Re)

필름 상의 직교하는 2축의 굴절률의 이방성(△Nxy=|Nx-Ny|)과 필름 두께 d(㎚)의 곱(△Nxy×d)으로 정의되는 파라미터이며, 광학적 등방성, 이방성을 나타내는 척도이다. 2축의 굴절률의 이방성(△Nxy)은, 이하의 방법에 의해 구하였다. 2매의 편광판을 사용하여, 필름의 배향 축 방향을 구하고, 배향 축 방향이 직교하도록 4㎝×2㎝의 직사각형을 잘라내어, 측정용 샘플로 하였다. 이 샘플에 대해서, 직교하는 2축의 굴절률(Nx, Ny) 및 두께 방향의 굴절률(Nz)을 아베 굴절률계(아타고사 제조, NAR-4T, 측정 파장 589㎚)에 의해 구하고, 상기 2축의 굴절률차의 절댓값(|Nx-Ny|)을 굴절률의 이방성(△Nxy)으로 하였다. 필름의 두께 d(㎚)는 전기 마이크로미터(파인류프사 제조, 밀리트론 1245D)를 사용하여 측정하고, 단위를 ㎚로 환산했다. 굴절률의 이방성(△Nxy)과 필름의 두께 d(㎚)의 곱(△Nxy×d)으로부터, 리타데이션(Re)을 구하였다.

(2) 두께 방향 리타데이션(Rth)

필름 두께 방향 단면에서 보았을 때 2개의 복굴절 △Nxz(=|Nx-Nz|), △Nyz(=|Ny-Nz|)에 각각 필름 두께 d를 곱해서 얻어지는 리타데이션의 평균을 나타내는 파라미터이다. 리타데이션의 측정과 마찬가지 방법으로 Nx, Ny, Nz와 필름 두께 d(㎚)를 구하고, (△Nxz×d)과 (△Nyz×d)의 평균값을 산출해서 두께 방향 리타데이션(Rth)을 구하였다.

(3) 파장 380㎚에서의 광선 투과율

분광 광도계(히다치 세이사꾸쇼 제조, U-3500형)를 사용하여, 공기층을 표준으로 해서 파장 300 내지 500㎚ 영역의 광선 투과율을 측정하여, 파장 380㎚에서의 광선 투과율을 구하였다.

(제조예 1-폴리에스테르 A)

에스테르화 반응관을 승온하여 200℃에 도달한 시점에서, 테레프탈산을 86.4질량부 및 에틸렌글리콜 64.6질량부를 투입하고, 교반하면서 촉매로서 삼산화안티몬을 0.017질량부, 아세트산마그네슘 4수화물을 0.064질량부, 트리에틸아민 0.16질량부를 투입했다. 계속해서, 가압 승온을 행하여 게이지압 0.34㎫, 240℃의 조건에서 가압 에스테르화 반응을 행한 후, 에스테르화 반응관을 상압으로 되돌리고, 인산 0.014질량부를 첨가했다. 이어서, 15분에 걸쳐서 260℃로 승온하고, 인산트리메틸 0.012질량부를 첨가했다. 계속해서 15분 후에, 고압 분산기로 분산 처리를 행하고, 15분 후, 얻어진 에스테르화 반응 생성물을 중축합 반응관으로 이송하여, 280℃에서 감압 하 중축합 반응을 행하였다.

중축합 반응 종료 후, 95% 커트 직경이 5㎛인 나슬론 제조 필터로 여과 처리를 행하고, 노즐로부터 스트랜드 형상으로 압출하여, 미리 여과 처리(구멍 직경: 1㎛ 이하)를 행한 냉각수를 사용하여 냉각, 고화시키고 펠릿 형상으로 커트했다. 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (A)의 고유 점도는 0.62dl/g이고, 불활성 입자 및 내부 석출 입자는 실질상 함유되어 있지 않았다. (이후, PET(A)라 약기한다.)

(제조예 2-폴리에스테르 B)

건조시킨 자외선 흡수제(2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤조옥사진-4-온) 10질량부, 입자를 함유하지 않는 PET(A)(고유 점도가 0.62dl/g) 90질량부를 혼합하고, 혼련 압출기를 사용하여, 자외선 흡수제 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (B)를 얻었다. (이후, PET(B)라 약기한다.)

(제조예 3-접착성 개질 도포액의 조정)

통상의 방법에 의해 에스테르 교환 반응 및 중축합 반응을 행하여, 디카르복실산 성분으로서(디카르복실산 성분 전체에 대하여) 테레프탈산 46몰%, 이소프탈산 46몰% 및 5-술포네이트이소프탈산나트륨 8몰%, 글리콜 성분으로서(글리콜 성분 전체에 대하여) 에틸렌글리콜 50몰% 및 네오펜틸글리콜 50몰%의 조성의 수분산성 술폰산 금속 염기 함유 공중합 폴리에스테르 수지를 제조했다. 계속해서, 물 51.4질량부, 이소프로필알코올 38질량부, n-부틸셀로솔브 5질량부, 비이온계 계면 활성제 0.06질량부를 혼합한 후, 가열 교반하고, 77℃에 달하면, 상기 수분산성 술폰산 금속 염기 함유 공중합 폴리에스테르 수지 5질량부를 첨가하여, 수지의 덩어리가 없어질 때까지 계속 교반한 후, 수지 수분산액을 상온까지 냉각하여, 고형분 농도 5.0질량%의 균일한 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지액을 얻었다. 이어서, 응집체 실리카 입자(후지 실리시아(주)사 제조, 사이리시아 310) 3질량부를 물 50질량부에 분산시킨 후, 상기 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지액 99.46질량부에 사이리시아 310의 수분산액 0.54질량부를 첨가하고, 교반하면서 물 20질량부를 첨가하여, 접착성 개질 도포액을 얻었다.

(실시예 1)

(1축 배향 PET 필름 1)

기재 필름 중간층용 원료로서 입자를 함유하지 않는 PET(A) 수지 펠릿 90질량부와 자외선 흡수제를 함유한 PET(B) 수지 펠릿 10질량부를 135℃에서 6시간 감압 건조(1Torr)한 후, 압출기 2(중간층 II층용)에, 또한 PET(A)를 통상의 방법에 의해 건조해서 압출기 1(외층 I층 및 외층 III용)에 각각 공급하고, 285℃에서 용해했다. 이 2종의 중합체를, 각각 스테인리스 소결체의 여과재(공칭 여과 정밀도 10㎛ 입자 95% 커트)로 여과하고, 2종 3층 합류 블록으로, 적층하여, 구금으로부터 시트 형상으로 해서 압출한 후, 정전 인가 캐스트법을 사용해서 표면 온도 30℃의 캐스팅 드럼에 둘러 감아 냉각 고화하여, 미연신 필름을 만들었다. 이때, I층, II층, III층의 두께의 비는 10:80:10이 되도록 각 압출기의 토출량을 조정했다.

계속해서, 리버스 롤법에 의해 이 미연신 PET 필름의 양면에 건조 후의 도포량이 0.08g/㎡가 되도록, 상기 접착성 개질 도포액을 도포한 후, 80℃에서 20초간 건조했다.

이 도포층을 형성한 미연신 필름을 텐터 연신기로 유도하여, 필름의 단부를 클립으로 파지하면서, 온도 125℃의 열풍 존으로 유도하여, 폭 방향으로 4.0배로 연신했다. 이어서, 폭 방향으로 연신된 폭을 유지한 채, 온도 225℃, 30초간으로 처리하고, 이어서 폭 방향으로 3%의 완화 처리를 행하여, 필름 두께 약 50㎛의 1축 배향 PET 필름 1을 얻었다. 면내 리타데이션 Re는 5177㎚, Re/Rth는 0.784, 파장 380㎚에서의 광선 투과율은, 8.5%였다.

(1축 배향 PET 필름 2)

또한, 기재 필름 중간층용 원료로서, 입자를 함유하지 않는 PET(A) 수지 펠릿을 사용하고, 자외선 흡수제를 함유한 PET(B) 수지 펠릿을 사용하지 않은 것 이외에는, 상기 1축 배향 PET 필름 1과 마찬가지 제조 방법으로, 1축 배향 PET 필름 2를 얻었다. 면내 리타데이션 Re는 5177㎚, Re/Rth는 0.784, 파장 380㎚에서의 광선 투과율은, 79.0%였다.

(시인측 편광판)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 1축 배향 PET 필름 1을 편광자의 흡수축과 필름의 배향 주축이 수직이 되도록 접착제를 통하여 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지필름(주)사 제조, 두께 80㎛, 위상차 필름으로 자외선 흡수제를 함유하지 않음)을 접착제를 통하여 부착했다. TAC 필름의, 편광자와 접하는 면과는 반대면에, 점착제층을 형성하고, 시인측 편광판을 제작했다. 또한, 시인측 편광판의 파장 380㎚에서의 광선 투과율은 5% 이하였다.

(광원측 편광판)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 1축 배향 PET 필름 2를 편광자의 흡수축과 필름의 배향 주축이 수직이 되도록 접착제를 통하여 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80㎛, 위상차 필름으로 자외선 흡수제를 함유하지 않음)을 접착제를 통하여 부착했다. TAC 필름의, 편광자와 접하는 면과는 반대면에, 점착제층을 형성하고, 광원측 편광판을 제작했다. 광원측 편광판은, 어느 부재도 자외선 흡수제를 사용하지 않았다. 또한, 광원측 편광판의 파장 380㎚에서의 광선 투과율은 10%를 초과하였다.

(액정 표시 장치)

광원측 편광판이 갖는 점착제층이 액정 셀과 접하도록 광원측 편광판을 액정 셀에 부착하고, 시인측 편광판이 갖는 점착제층이 액정 셀과 접하도록 시인측 편광판을 액정 셀에 부착하고, 청색 발광 다이오드와 이트륨·알루미늄·가닛계 황색 형광체를 조합한 발광 소자로 이루어지는 백색 LED 광원(니치아 가가꾸, NSPW500CS)을 백라이트 광원으로 해서, 액정 표시 장치를 제조했다. 액정 표시 장치는, 저비용으로 제조할 수 있고, 시인성이 우수한 것이었다.

본 발명에 따르면, 저비용으로 시인성이 우수한 액정 표시 장치를 제공하는 것이 가능하게 되고, 산업상 이용가능성은 매우 높다.

Claims

백라이트 광원, 광원측 편광판, 액정 셀 및 시인측 편광판을 이 순서로 갖는 액정 표시 장치로서,
광원측 편광판 및 시인측 편광판은, 각각, 편광자의 적어도 한쪽 면에 편광자 보호 필름이 적층되어 있으며, 또한 액정 셀과 접합하기 위한 점착제층을 갖는 구성이고,
시인측 편광판은 그의 표면에, 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층, 저반사층에서 선택되는 기능층을 갖고 있고,
시인측 편광판의 파장 380㎚에서의 광선 투과율이 10% 이하이고,
시인측 편광판의 시인측 편광자 보호 필름은 유기계 자외선 흡수제를 갖고 있고,
시인측 편광판의 시인측 편광자 보호 필름의 파장 380㎚에서의 광선 투과율이 10% 이하이고,
광원측 편광판은 자외선 흡수제를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는, 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 시인측 편광판은 시인측의 편광자 보호 필름에만 자외선 흡수제를 함유하는, 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유기계 자외선 흡수제는 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 환상 이미노 에스테르계로부터 선택되는 적어도 1종인, 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유기계 자외선 흡수제가 환상 이미노 에스테르계인, 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광자 보호 필름은 적어도 편면에 입자를 함유하는 접착 용이층을 갖는, 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편광자 보호 필름은 3층 이상의 다층 구조 필름이고, 자외선 흡수제는 상기 다층 구조 필름의 중간층에만 함유되어 있는, 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 시인측 편광판은, 시인측의 편광자 보호 필름이 폴리에스테르 필름인, 액정 표시 장치.
제7항에 있어서, 상기 유기계 자외선 흡수제가 환상 이미노 에스테르계인, 액정 표시 장치.
제7항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름은 3층 이상의 다층 구조 폴리에스테르 필름이고, 자외선 흡수제는 상기 다층 구조 폴리에스테르 필름의 중간층에만 함유되어 있는, 액정 표시 장치.
제7항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름이, 3000 내지 30000㎚의 리타데이션을 갖는, 액정 표시 장치.