KR102531940B1

KR102531940B1 - 액정 표시 장치 및 편광판

Info

Publication number: KR102531940B1
Application number: KR1020227001427A
Authority: KR
Inventors: 쇼타 하야카와; 고이치 무라타; 야스시 사사키; 유키노부 무코야마
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2016-10-12
Publication date: 2023-05-16
Also published as: KR20180071250A; TW202146951A; TWI787938B; JP2022173328A; JPWO2017065148A1; TW201725406A; JP7160127B2; KR102353531B1; KR20220012414A; JP2021103319A; CN108139628A; CN113777827A; WO2017065148A1; CN113741099A; JP6859951B2; JP7347615B2; TWI737637B

Abstract

본 발명의 액정 표시 장치는, 백라이트 광원, 2개의 편광판, 및 상기 2개의 편광판 사이에 배치된 액정 셀을 구비하며, 상기 백라이트 광원은 400nm 이상 495nm 미만, 495nm 이상 600nm 미만 및 600nm 이상 780nm 이하의 각 파장 영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 톱을 갖고, 또한 600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역에서의 가장 피크 강도가 높은 피크의 반값폭이 5nm 미만인 발광 스펙트럼을 갖는 백색 발광 다이오드이고, 상기 편광판 중 적어도 한쪽의 편광판은, 편광자 중 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 것이고, 상기 폴리에스테르 필름은, 1500 내지 30000nm의 리타데이션을 갖고, 상기 폴리에스테르 필름 중 적어도 한쪽 면에 반사 방지층 및/또는 저반사층이 적층되어 있다.

Description

액정 표시 장치 및 편광판{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND POLARIZING PLATE}

본 발명은 액정 표시 장치 및 편광판에 관한 것이다. 상세하게는, 무지개상의 색 얼룩의 발생이 경감된 액정 표시 장치 및 편광판에 관한 것이다.

액정 표시 장치(LCD)에 사용되는 편광판은, 통상 폴리비닐알코올(PVA) 등에 요오드를 염착시킨 편광자를 2매의 편광자 보호 필름으로 끼운 구성이고, 편광자 보호 필름으로서는 통상 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름이 사용되고 있다. 근년, LCD의 박형화에 수반하여, 편광판의 박층화가 요구되도록 되고 있다. 그러나, 이로 인해 보호 필름으로서 사용되고 있는 TAC 필름의 두께를 얇게 하면, 충분한 기계 강도를 얻을 수 없고, 또한 투습성이 악화된다는 문제가 발생한다. 또한, TAC 필름은 매우 고가이고, 저렴한 대체 소재로서 폴리에스테르 필름이 제안되고 있지만(특허문헌 1 내지 3), 무지개상의 색 얼룩의 문제가 있었다.

편광자의 편측에 복굴절성을 갖는 배향 폴리에스테르 필름을 배치했을 경우, 백라이트 유닛, 또는 편광자로부터 출사한 직선 편광은 폴리에스테르 필름을 통과할 때에 편광 상태가 변화한다. 투과한 광은 배향 폴리에스테르 필름의 복굴절과 두께의 곱인 리타데이션에 특유한 간섭색을 나타낸다. 그로 인해, 광원으로서 냉음극관이나 열 음극관 등 불연속인 발광 스펙트럼을 사용하면, 파장에 의해 상이한 투과광 강도를 나타내고, 무지개상의 색 얼룩이 된다(참조: 제15회 마이크로 옵티컬 컨퍼런스 예고집, 제30 내지 31항).

상기의 문제를 해결하는 수단으로서, 백라이트 광원으로서 백색 발광 다이오드와 같은 연속적이고 폭넓은 발광 스펙트럼을 갖는 백색 광원을 사용하고, 추가로 편광자 보호 필름으로서 일정한 리타데이션을 갖는 배향 폴리에스테르 필름을 사용하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 4). 백색 발광 다이오드에서는, 가시광 영역에서 연속적이고 폭넓은 발광 스펙트럼을 갖는다. 그로 인해, 복굴절체를 투과한 투과광에 의한 간섭색 스펙트럼의 포락선 형상에 착안하면, 배향 폴리에스테르 필름의 리타데이션을 제어함으로써, 광원의 발광 스펙트럼과 상사한 스펙트럼이 얻어지고, 무지개 얼룩의 억제가 가능한 것이 제안되고 있다.

게다가, 배향 폴리에스테르 필름의 배향 방향과 편광판의 편광 방향을 직교 또는 평행하게 함으로써, 편광자로부터 출사한 직선 편광은 배향 폴리에스테르 필름을 통과해도 편광 상태를 유지한 채 통과하게 된다. 또한, 배향 폴리에스테르 필름의 복굴절을 제어하여 일축 배향성을 높임으로써, 경사 방향으로부터 입사하는 광도 편광 상태를 유지한 채 통과하게 된다. 배향 폴리에스테르 필름을 경사로부터 보면, 바로 위에서 보았을 때와 비교하여 배향 주축 방향의 어긋남이 발생하지만, 일축 배향성이 높으면 경사로부터 보았을 때의 배향 주축 방향의 어긋남이 작아진다. 이로 인해, 직선 편광의 방향과 배향 주축 방향의 어긋남이 작아져서, 편광 상태의 변화가 발생하기 어려워진다고 생각된다. 이와 같이, 광원의 발광 스펙트럼과 복굴절체의 배향 상태, 배향 주축 방향을 제어함으로써, 편광 상태의 변화가 억제되어, 무지개상의 색 얼룩이 발생하지 않고, 시인성이 현저하게 개선된다고 생각되었다.

일본 특허 공개 제2002-116320호 공보 일본 특허 공개 제2004-219620호 공보 일본 특허 공개 제2004-205773호 공보 WO2011/162198

근년의 액정 표시 장치의 색 영역 확대 요구의 고조로 인해, 청색 영역(400nm 이상 495nm 미만), 녹색 영역(495nm 이상 600nm 미만) 및 적색 영역(600nm 이상 780nm 이하)의 각 파장 영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 톱을 갖고, 적색 영역(600nm 이상 780nm 이하)에서의 피크의 반값폭이 비교적 좁은(5nm 미만) 발광 스펙트럼을 갖는 백색 발광 다이오드(예를 들어, 청색 발광 다이오드와, 형광체로서 적어도 K₂SiF₆:Mn⁴⁺등의 불화물 형광체를 갖는 백색 발광 다이오드 등)를 포함하는 백라이트 광원을 사용한 액정 표시 장치가 개발되고 있다.

편광자 보호 필름으로서 폴리에스테르 필름을 사용한 편광판을 사용하여 액정 표시 장치를 공업적으로 생산하는 경우, 편광자의 투과축과 폴리에스테르 필름의 진상축의 방향은, 통상 서로 수직이 되도록 배치된다. 이것은, 편광자인 폴리비닐알코올 필름은, 세로 일축 연신을 하여 제조되는 바, 그 보호 필름인 폴리에스테르 필름은 세로 연신한 후, 가로 연신을 하여 제조되기 때문에, 폴리에스테르 필름 배향 주축 방향은 가로 방향이 되고, 이들의 긴 물체를 접합하여 편광판이 제조되면, 폴리에스테르 필름의 진상축과 편광자의 투과축은 통상 수직 방향이 되기 때문이다. 이 경우, 폴리에스테르 필름으로서 특정한 리타데이션을 갖는 배향 폴리에스테르 필름을 사용하여, 백라이트 광원으로서 예를 들어, 청색 발광 다이오드와 이트륨·알루미늄·가닛계 황색 형광체를 조합한 발광 소자를 포함하는 백색 LED로 대표되는, 연속적이고 폭넓은 발광 스펙트럼을 갖는 광원을 사용함으로써, 무지개상의 색 얼룩은 대폭으로 개선되지만, 적색 영역(600nm 이상 780nm 이하)에서의 피크의 반값폭이 비교적 좁은(5nm 미만) 발광 스펙트럼을 갖는 백색 발광 다이오드를 포함하는 백라이트 광원을 사용한 경우, 여전히 무지개 얼룩이 발생한다는 새로운 과제가 존재하는 것을 발견하였다.

즉, 본 발명의 과제는, 청색 영역(400nm 이상 495nm 미만), 녹색 영역(495nm 이상 600nm 미만) 및 적색 영역(600nm 이상 780nm 이하)의 각 파장 영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 톱을 갖고, 적색 영역(600nm 이상 780nm 이하)에서의 피크의 반값폭이 비교적 좁은(5nm 미만) 발광 스펙트럼을 갖는 백색 발광 다이오드를 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정 표시 장치에 있어서, 편광자 보호 필름으로서 폴리에스테르 필름을 사용한 경우에도, 무지개 얼룩이 억제된 액정 표시 장치 및 편광판을 제공하는 것이다.

대표적인 본 발명은, 이하와 같다.

항 1.

백라이트 광원, 2개의 편광판, 및 상기 2개의 편광판 사이에 배치된 액정 셀을 갖는 액정 표시 장치이며,

상기 백라이트 광원은 400nm 이상 495nm 미만, 495nm 이상 600nm 미만 및 600nm 이상 780nm 이하의 각 파장 영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 톱을 갖고, 또한 600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역에서의 가장 피크 강도가 높은 피크의 반값폭이 5nm 미만인 발광 스펙트럼을 갖는 백색 발광 다이오드이고,

상기 편광판 중 적어도 한쪽의 편광판은, 편광자 중 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 것이고,

상기 폴리에스테르 필름은, 1500 내지 30000nm의 리타데이션을 갖고,

상기 폴리에스테르 필름 중 적어도 한쪽 면에 반사 방지층 및/또는 저반사층이 적층되어 있는,

액정 표시 장치.

항 2.

상기 백라이트 광원의 발광 스펙트럼은,

400nm 이상 495nm 미만의 파장 영역에서의 가장 피크 강도가 높은 피크의 반값폭이 5nm 이상이고,

495nm 이상 600nm 미만의 파장 영역에서의 가장 피크 강도가 높은 피크의 반값폭이 5nm 이상인,

항 1에 기재된 액정 표시 장치.

항 3.

상기 반사 방지층 표면의 파장 550nm에서의 표면 반사율이 2.0％ 이하인, 항 1 또는 2에 기재된 액정 표시 장치.

항 4.

편광자 중 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 편광판이며,

상기 폴리에스테르 필름이 1500 내지 30000nm의 리타데이션을 갖고, 폴리에스테르 필름 중 적어도 한쪽 면에 반사 방지층 및/또는 저반사층이 적층되어 있는,

400nm 이상 495nm 미만, 495nm 이상 600nm 미만 및 600nm 이상 780nm 이하의 각 파장 영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 톱을 갖고, 또한 600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역에서의 가장 피크 강도가 높은 피크의 반값폭이 5nm 미만인 발광 스펙트럼을 갖는 백색 발광 다이오드를 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정 표시 장치용 편광판.

항 5.

상기 반사 방지층 표면의 파장 550nm에서의 표면 반사율이 2.0％ 이하인, 항 4에 기재된 편광판.

본 발명의 액정 표시 장치 및 편광판은, 어느 쪽의 관찰 각도에서도 무지개상의 색 얼룩의 발생이 유의하게 억제된 양호한 시인성을 확보할 수 있다.

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

본 발명의 액정 표시 장치는 적어도, 백라이트 광원과, 2개의 편광판 사이에 배치된 액정 셀을 구성 부재로 한다.

또한, 액정 표시 장치는 백라이트 광원, 편광판, 액정 셀 이외에 다른 구성, 예를 들어 컬러 필터, 렌즈 필름, 확산 시트, 반사 방지 필름 등을 적절히 가져도 상관없다. 광원측 편광판과 백라이트 광원 사이에, 휘도 향상 필름을 설치해도 된다. 휘도 향상 필름으로서는, 예를 들어 한쪽의 직선 편광을 투과하고, 그것과 직교하는 직선 편광을 반사하는 반사형 편광판을 들 수 있다. 반사형 편광판으로서는, 예를 들어 스미또모 쓰리엠 가부시끼가이샤제의 DBEF(등록 상표)(Dual Brightness Enhancement Film) 시리즈의 휘도 향상 필름이 적합하게 사용된다. 또한, 반사형 편광판은, 통상 반사형 편광판의 흡수축과 광원측 편광판의 흡수축이 평행해지도록 배치된다.

액정 표시 장치 내에 배치되는 2개의 편광판 중 적어도 한쪽의 편광판은, 폴리비닐알코올(PVA) 등에 요오드를 염착시킨 편광자 중 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 것이다. 본 발명에 있어서는, 무지개상의 색 얼룩을 억제하는 관점에서, 폴리에스테르 필름은 특정한 리타데이션을 갖고, 폴리에스테르 필름 중 적어도 한쪽 면에, 반사 방지층 및/또는 저반사층이 적층된 것이다. 반사 방지층 및/또는 저반사층은, 폴리에스테르 필름의 편광자를 적층하는 면과는 반대측의 면에 설치해도 되고, 폴리에스테르 필름의 편광자를 적층하는 면에 설치해도 되고, 그 양쪽이어도 상관없다. 바람직하게는, 폴리에스테르 필름의 편광자를 적층하는 면과는 반대측의 면에 반사 방지층 및/또는 저반사 층을 형성하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르 필름의 편광자를 적층하는 면에 반사 방지층 및/또는 저반사층을 설치하는 경우, 반사 방지층 및/또는 저반사층은, 폴리에스테르 필름과 편광자 사이에 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 반사 방지층 및/또는 저반사층과, 폴리에스테르 필름 사이에는, 다른층(예를 들어 접착 용이층, 하드 코팅층, 방현층, 대전 방지층, 방오층 등)이 존재해도 된다. 보다 무지개상의 색 얼룩을 억제하는 관점에서, 편광자의 투과축과 평행한 방향의, 상기 폴리에스테르 필름의 굴절률은 1.53 내지 1.62인 것이 바람직하다. 편광자의 다른 쪽 면에는, TAC 필름이나 아크릴 필름, 노르보르넨계 필름으로 대표되는 것과 같은 복굴절이 없는 필름이 적층되는 것이 바람직하지만(3층 구성의 편광판), 반드시 편광자의 다른 쪽 면에 필름이 적층될 필요는 없다(2층 구성의 편광판). 또한, 편광자의 양측 보호 필름으로서 폴리에스테르 필름이 사용되는 경우, 양쪽의 폴리에스테르 필름 지상축은 서로 대략 평행한 것이 바람직하다.

편광자는, 당해 기술분야에서 사용되는 임의의 편광자(편광 필름)를 적절히 선택하여 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 선택하여 사용할 수 있다.

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

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

백라이트의 구성으로서는, 도광판이나 반사판 등을 구성 부재로 하는 에지 라이트 방식이어도, 직하형 방식이어도 상관없지만, 본 발명에서는, 액정 표시 장치의 백라이트 광원으로서, 400nm 이상 495nm 미만, 495nm 이상 600nm 미만 및 600nm 이상 780nm 이하의 각 파장 영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 톱을 갖고, 또한 600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역에서의 가장 피크 강도가 높은 피크의 반값폭이 5nm 미만인 발광 스펙트럼을 갖는 백색 발광 다이오드를 포함하는 백라이트 광원이 바람직하다.

CIE 색도도에서 정의되는 청색, 녹색, 적색의 각 피크 파장은, 각각 435.8nm(청색), 546.1nm(녹색) 및 700nm(적색)인 것이 알려져 있다. 상기 400nm 이상 495nm 미만, 495nm 이상 600nm 미만 및 600nm 이상 780nm 이하의 각 파장 영역은, 각각 청색 영역, 녹색 영역 및 적색 영역에 상당한다.

600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역에서의 가장 높은 피크 강도를 갖는 피크의 반값폭의 상한은 5nm 미만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4nm 미만, 더욱 바람직하게는 3.5nm 미만이다. 하한은 1nm 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5nm 이상이다. 피크의 반값폭이 5nm 미만이면, 액정 표시 장치의 색 영역이 넓어지기 때문에 바람직하다. 또한, 피크의 반값폭이 1nm 미만이면, 발광 효율이 나빠질 우려가 있다. 요구되는 색 영역과 발광 효율의 밸런스로부터 발광 스펙트럼의 형상이 설계된다. 또한, 여기서, 반값폭이란, 피크 톱의 파장에서의 피크 강도의, 1/2의 강도에서의 피크 폭(nm)이다.

상술한 특징을 갖는 발광 스펙트럼을 갖는 백라이트 광원의 LCD로의 적용은, 근년의 색 영역 확대 요구의 고조로 인해 주목받고 있는 기술이다. 종래부터 사용되고 있는 백색 LED(예를 들어, 청색 발광 다이오드와 이트륨·알루미늄·가닛계 황색 형광체를 조합한 발광 소자)를 백라이트 광원으로서 사용하는 LED에서는, 인간의 눈이 인식 가능한 스펙트럼의 20％ 정도밖에 색을 재현할 수 없다. 이에 비해 상술한 특징을 갖는 발광 스펙트럼을 갖는 백라이트 광원을 사용한 경우, 60％ 이상의 색을 재현하는 것이 가능해진다고 말해지고 있다.

상기 400nm 이상 495nm 미만의 파장 영역은, 보다 바람직하게는 430nm 이상 470nm 이하이다. 상기 495nm 이상 600nm 미만의 파장 영역은, 보다 바람직하게는 510nm 이상 560nm 이하이다. 상기 600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역은, 보다 바람직하게는 600nm 이상 700nm 이하이고, 또한 보다 바람직하게는 610nm 이상 680mn 이하이다.

발광 스펙트럼의 400nm 이상 495nm 미만, 495nm 이상 600nm 미만의 각 파장 영역의 피크 톱에서의 피크 반값폭(각 파장 영역에서의 가장 높은 피크 강도를 갖는 피크의 반값폭)은 특별히 한정되지 않지만, 400nm 이상 495nm 미만의 파장 영역에서의 가장 높은 피크 강도를 갖는 피크의 반값폭이 5nm 이상인 것이 바람직하고, 495nm 이상 600nm 미만의 파장 영역에서의 가장 높은 피크 강도를 갖는 피크의 반값폭이 5nm 이상인 것이 바람직하다. 적정한 색 영역을 확보하는 관점에서, 400nm 이상 495nm 미만, 495nm 이상 600nm 미만의 각 파장 영역의 피크 톱에서의 피크 반값폭(각 파장 영역에서의 가장 높은 피크 강도를 갖는 피크의 반값폭)의 상한은, 바람직하게는 140nm 이하이고, 바람직하게는 120nm 이하이고, 바람직하게는 100nm 이하이고, 보다 바람직하게는 80nm 이하이고, 더욱 바람직하게는 60nm 이하이고, 보다 더욱 바람직하게는 50nm 이하이다.

상술한 특징을 갖는 발광 스펙트럼을 갖는 백색 광원으로서, 구체적으로는, 예를 들어 청색 발광 다이오드와 형광체를 조합한 형광체 방식의 백색 발광 다이오드를 들 수 있다. 상기 형광체 중 적색 형광체로서는, 예를 들어 조성식이 K₂SiF₆:Mn⁴⁺인 불화물 형광체(「KSF」라고도 함), 기타가 예시된다. Mn⁴⁺ 활성화 불화물 착체 형광체는, Mn⁴⁺를 활성화제, 알칼리 금속, 아민 또는 알칼리 토금속의 불화물 착체염을 모체 결정으로 하는 형광체이다. 모체 결정을 형성하는 불화물 착체에는, 배위 중심이 3가 금속(B, Al, Ga, In, Y, Sc, 란타노이드)의 것, 4가 금속(Si, Ge, Sn, Ti, Zr, Re, Hf)의 것, 5가 금속(V, P, Nb, Ta)의 것이 있고, 그 주변에 배위하는 불소 원자의 수는 5 내지 7이다.

Mn⁴⁺활성화 불화물 착체 형광체의 적합예로서는, A₂[MF₆]:Mn(A는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH₄로부터 선택되는 1종 이상; M은 Ge, Si, Sn, Ti, Zr로부터 선택되는 1종 이상), E[MF₆]:Mn(E는 Mg, Ca, Sr, Ba, Zn으로부터 선택되는 1종 이상; M은 Ge, Si, Sn, Ti, Zr로부터 선택되는 1종 이상), Ba_0.65, Zr_0.35F_2.70:Mn, A₃[ZrF₇]:Mn(A는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH₄로부터 선택되는 1종 이상), A₂[MF₅]:Mn(A는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH₄로부터 선택되는 1종 이상; M은 Al, Ga, In으로부터 선택되는 1종 이상), A₃[MF₆]:Mn(A는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH₄로부터 선택되는 1종 이상; M은 Al, Ga, In으로부터 선택되는 1종 이상), Zn₂[MF₇]:Mn(M은 Al, Ga, In으로부터 선택되는 1종 이상), A[In₂F₇]:Mn(A는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH₄로부터 선택되는 1종 이상) 등이 있다.

바람직한 Mn⁴⁺ 활성화 불화물 착체 형광체의 하나는, 알칼리 금속의 헥사플루오로 착체염을 모체 결정으로 하는 A₂MF₆:Mn(A는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH₄로부터 선택되는 1종 이상; M은 Ge, Si, Sn, Ti, Zr로부터 선택되는 1종 이상)이다. 그 중에서도 바람직한 것은, A가 K(칼륨) 또는 Na(나트륨)로부터 선택되는 1종 이상, M이 Si(규소) 또는 Ti(티타늄)인 것이다. 그 중에서도 특히, A가 K이고(A 전량에서 차지하는 K의 비율이 99몰％ 이상), M이 Si인 것이 바람직하다. 활성화 원소는 Mn(망간)이 100％인 것이 바람직하지만, 활성화 원소의 전량에 대하여 10몰％ 미만의 범위에서 Ti, Zr, Ge, Sn, Al, Ga, B, In, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Nb, Mo, Ru, Ag, Zn, Mg 등이 포함되어 있어도 된다. M이 Si의 경우, Si와 Mn과의 합계에 있어서의 Mn의 비율은, 0.5몰％ 내지 10몰％의 범위 내인 것이 바람직하다. 다른 바람직한 Mn⁴⁺활성화 불화물 착체 형광체로서, 화학식 A_2+xM_yMn_zF_n(A는 Na 및 K; M은 Si 및 Al; -1≤x≤1 또한 0.9≤y+z≤1.1 또한 0.001≤z≤0.4 또한 5≤n≤7)으로 표시되는 것을 들 수 있다.

백라이트 광원에는, 청색 발광 다이오드와 형광체로서 적어도 불화물 형광체를 갖는 백색 발광 다이오드가 바람직하고, 특히 바람직하게는, 청색 발광 다이오드와 형광체로서 적어도 K₂SiF₆:Mn⁴⁺인 불화물 형광체를 갖는 백색 발광 다이오드이다. 예를 들어, 니치아 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제의 백색 LED인 NSSW306FT 등의 시판품을 사용할 수 있다.

또한, 상기 형광체 중 녹색 형광체로서는, 예를 들어 β-SiAlON:Eu 등을 기본 조성으로 하는 사이알론계 형광체, (Ba,Sr)₂SiO₄:Eu 등을 기본 조성으로 하는 실리케이트계 형광체, 기타가 예시된다.

또한, 400nm 이상 495nm 미만의 파장 영역, 495nm 이상 600nm 미만의 파장 영역, 또는 600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역의 어느 쪽의 파장 영역에서, 복수의 피크가 존재하는 경우에는 이하와 같이 생각한다.

복수의 피크가, 각각 독립적인 피크인 경우, 가장 피크 강도가 높은 피크의 반값폭이 상기 범위인 것이 바람직하다. 또한, 가장 높은 피크 강도의 70％ 이상의 강도를 갖는 다른 피크에 대해서도, 동일하게 반값폭이 상기 범위가 되는 것이 보다 바람직한 형태이다.

복수의 피크가 겹친 형상을 갖는 1개의 독립한 피크에 대해서는, 복수의 피크 중 가장 피크 강도가 높은 피크의 반값폭을 그대로 측정할 수 있는 경우에는, 그 반값폭을 사용한다. 여기서, 독립한 피크란, 피크의 단파장측, 장파장측의 양쪽에 피크 강도의 1/2이 되는 강도의 영역을 갖는 것이다. 즉, 복수의 피크가 겹쳐, 개개의 피크가 그 양측에 피크 강도의 1/2이 되는 강도의 영역을 갖지 않는 경우에는, 그 복수의 피크를 전체로서 1개의 피크로 간주한다. 이와 같은, 복수의 피크가 겹친 형상을 갖는 1개의 피크는, 그 중의 가장 높은 피크 강도의, 1/2의 강도에서의 피크의 폭(nm)을 반값폭으로 한다.

또한, 복수의 피크 중, 가장 피크 강도가 높은 피크를 피크 톱으로 한다.

또한, 400nm 이상 495nm 미만의 파장 영역, 495nm 이상 600nm 미만의 파장 영역, 또는 600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역의 각각의 파장 영역에서의 가장 높은 피크 강도를 갖는 피크는 다른 파장 영역의 피크와는 서로 독립된 관계에 있는 것이 바람직하다. 특히, 495nm 이상 600nm 미만의 파장 영역에서 가장 높은 피크 강도를 갖는 피크와, 600nm 이상 780nm 이하의 영역에서 가장 높은 피크 강도를 갖는 피크 사이의 파장 영역에는, 강도가 600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역의 가장 높은 피크 강도를 갖는 피크의 피크 강도의 1/3 이하가 되는 영역이 존재하는 것이 색채의 선명성의 면에서 바람직하다.

백라이트 광원의 발광 스펙트럼은, 하마마츠 포토닉스제 멀티채널 분광기 PMA-12 등의 분광기를 사용함으로써 측정이 가능하다.

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 상술한 백라이트 광원과 같이, 청색 영역(400nm 이상 495nm 미만), 녹색 영역(495nm 이상 600nm 미만) 및 적색 영역(600nm 이상 780nm 이하)의 각 파장 영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 톱을 갖고, 적색 영역(600nm 이상 780nm 이하)에서의 피크의 반값폭이 5nm 미만으로 비교적 좁은 백색 발광 다이오드를 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정 표시 장치에 있어서, 편광자 보호 필름으로서 반사 방지층 및/또는 저반사층을 갖고, 특정한 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름을 사용하면, 무지개 얼룩이 억제된 액정 표시 장치 및 편광판을 제공하는 것을 발견하였다. 상기 형태에 의해 무지개상의 색 얼룩의 발생이 억제되는 기구로서는, 다음과 같이 생각하고 있다.

편광자의 편측에 배향 폴리에스테르 필름을 배치한 경우, 백라이트 유닛 또는, 편광자로부터 출사한 직선 편광은 폴리에스테르 필름을 통과할 때에 편광 상태가 변화한다. 편광 상태가 변화하는 요인의 하나로, 공기층과 배향 폴리에스테르 필름과의 계면의 굴절률 차 또는 편광자와 배향 폴리에스테르 필름과의 계면의 굴절률 차가 영향을 미치고 있을 가능성이 생각된다. 배향 폴리에스테르 필름에 입사한 직선 편광이, 각 계면을 통과할 때에 계면 간의 굴절률 차에 의해 광의 일부가 반사된다. 이때에 출사광, 반사광도 편광 상태가 변화하고, 이것이 무지개상의 색 얼룩이 발생하는 요인의 하나가 되고 있다고 생각된다. 이로 인해, 배향 폴리에스테르 필름의 표면에 반사 방지층 또는 저반사층을 부여하여 표면 반사를 저감함으로써, 공기층과 배향 폴리에스테르 필름과의 계면의 반사가 억제되어, 무지개상의 색 얼룩이 억제된다고 생각된다.

이상과 같이, 본 발명에서는 청색 영역(400nm 이상 495nm 미만), 녹색 영역(495nm 이상 600nm 미만) 및 적색 영역(600nm 이상 780nm 이하)의 각 파장 영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 톱을 갖고, 적색 영역(600nm 이상 780nm 이하)에서의 피크의 반값폭이 5nm 미만으로 비교적 좁은 백색 발광 다이오드를 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정 표시 장치에 있어서, 편광자 보호 필름으로서 폴리에스테르 필름을 사용한 편광판을 사용해도, 무지개상의 색 얼룩이 발생하지 않고, 양호한 시인성을 갖는 것이 가능하게 된다.

편광판에는, 편광자 중 적어도 한쪽 면에, 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광자 보호 필름이 적층되어 있는 것이 바람직하다. 편광자 보호 필름에 사용되는 폴리에스테르 필름은 1500 내지 30000nm의 리타데이션을 갖는 것이 바람직하다. 리타데이션이 상기 범위에 있으면, 보다 무지개 얼룩이 저감하기 쉬워지는 경향이 있어 바람직하다. 바람직한 리타데이션의 하한값은 3000nm, 다음으로 바람직한 하한값은 3500nm, 보다 바람직한 하한값은 4000nm, 더욱 바람직한 하한값은 6000nm, 보다 더욱 바람직한 하한값은 8000nm이다. 바람직한 상한은 30000nm이고, 이 이상의 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름에서는 두께가 상당히 커지고, 공업 재료로서의 취급성이 저하되는 경향이 있다. 본서에 있어서, 리타데이션이란, 별단의 표시를 했을 경우를 제외하고, 면내 리타데이션을 의미한다.

또한, 리타데이션은, 2축 방향의 굴절률과 두께를 측정하여 구할 수도 있고, KOBRA-21ADH(오지 게이소꾸 기끼 가부시키가이샤)라고 하는 시판의 자동 복굴절 측정 장치를 사용하여 구할 수도 있다. 또한, 굴절률은, 아베의 굴절률계(측정 파장 589nm)에 의해 구할 수 있다.

폴리에스테르 필름의 리타데이션(Re: 면내 리타데이션)과 두께 방향의 리타데이션(Rth)과의 비(Re/Rth)는, 바람직하게는 0.2 이상, 보다 바람직하게는 0.5 이상, 더욱 바람직하게는 0.6 이상이다. 상기 리타데이션과 두께 방향 리타데이션의 비(Re/Rth)가 클수록, 복굴절의 작용은 등방성을 증가하고, 관찰 각도에 의한 무지개상의 색 얼룩의 발생이 발생하기 어려워지는 경향이 있다. 완전한 일축성(일축 대칭) 필름에서는 상기 리타데이션과 두께 방향 리타데이션의 비(Re/Rth)는 2.0이 되는 점에서, 상기 리타데이션과 두께 방향 리타데이션의 비(Re/Rth)의 상한은 2.0이 바람직하다. 또한, 두께 방향 위상차는, 필름을 두께 방향 단면으로부터 보았을 때에 2개의 복굴절 △Nxz, △Nyz에 각각 필름 두께 d를 곱하여 얻어지는 위상차의 평균을 의미한다.

보다 무지개상의 색 얼룩을 억제하는 관점에서, 폴리에스테르 필름의 NZ 계수가 2.5 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.0 이하, 더욱 바람직하게는 1.8 이하, 보다 더욱 바람직하게는 1.6 이하이다. 그리고, 완전한 일축성(일축 대칭) 필름에서는 NZ 계수는 1.0이 되기 때문에, NZ 계수의 하한은 1.0이다. 그러나, 완전한 일축성(일축 대칭) 필름에 가까워짐에 따라 배향 방향과 직행하는 방향의 기계적 강도가 현저하게 저하되는 경향이 있기 때문에 유의할 필요가 있다.

또한, 보다 무지개상의 색 얼룩을 억제하는 관점에서, 폴리에스테르 필름의 Ny-Nx의 값은, 0.05 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.07 이상, 더욱 바람직하게는 0.08 이상, 보다 더욱 바람직하게는 0.09 이상, 특히 바람직하게는 0.1 이상이다. 상한은 특별히 정하지 않지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름의 경우에는 상한은 1.5 정도가 바람직하다.

본 발명에 있어서 보다 바람직한 양태로서는, 편광판을 구성하는 편광자의 투과축 방향과 평행한 방향의, 폴리에스테르 필름의 굴절률을, 1.53 이상 1.62 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 편광자와 폴리에스테르 필름의 계면에서의 반사를 억제하여, 무지개상의 색 얼룩을 보다 억제하는 것이 가능하게 된다. 굴절률이 1.62를 초과하면, 경사 방향으로부터 관찰했을 때에 무지개상의 색 얼룩이 발생하는 경우가 있다. 편광자의 투과축 방향과 평행한 방향의 폴리에스테르 필름 굴절률은, 바람직하게는 1.61 이하이고, 보다 바람직하게는 1.60 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.59 이하이고, 보다 더욱 바람직하게는 1.58 이하이다.

한편, 편광자의 투과축 방향과 평행한 방향의 폴리에스테르 필름 굴절률의 하한값은 1.53이다. 당해 굴절률이 1.53 미만이 되면, 폴리에스테르 필름의 결정화가 불충분해지고, 치수 안정성, 역학 강도, 내약품성 등의 연신에 의해 얻어지는 특성이 불충분해지는 점에서 바람직하지 않다. 당해 굴절률은, 바람직하게는 1.56 이상, 보다 바람직하게는 1.57 이상이다. 상술한 당해 굴절률의 각 상한과 각 하한을 조합한 임의의 범위가 상정된다.

편광자의 투과축 방향과 평행한 방향의, 폴리에스테르 필름의 굴절률을 1.53 이상 1.62 이하의 범위로 설정하기 위해서는, 편광판은 편광자의 투과축과 폴리에스테르 필름의 진상축(지상축과 수직 방향)이 대략 평행한 것이 바람직하다. 폴리에스테르 필름은 후술하는 제막 공정에서의 연신 처리에 의해, 지상축과 수직인 방향인 진상축 방향의 굴절률을 1.53 내지 1.62 정도로 낮게 조절할 수 있다. 폴리에스테르 필름의 진상축 방향과 편광자의 투과축 방향을 대략 평행으로 함으로써, 편광자의 투과축 방향과 평행한 방향의 폴리에스테르 필름 굴절률을 1.53 내지 1.62로 설정할 수 있다. 여기에서 대략 평행하다란, 편광자의 투과축과 편광자 보호 필름(폴리에스테르 필름)의 진상축이 이루는 각이 -15° 내지 15°, 바람직하게는 -10° 내지 10°, 보다 바람직하게는 -5° 내지 5°, 더욱 바람직하게는 -3° 내지 3°, 보다 더욱 바람직하게는 -2° 내지 2°, 한층 바람직하게는 -1° 내지 1°인 것을 의미한다. 바람직한 일 실시 형태에 있어서, 대략 평행이란 실질적으로 평행하다. 여기에서 실질적으로 평행하다란, 편광자와 보호 필름을 접합할 때에 불가피적으로 발생하는 어긋남을 허용하는 정도로 편광자의 투과축과 폴리에스테르 필름의 진상축이 평행한 것을 의미한다. 지상축의 방향은, 분자 배향계(예를 들어, 오지 게이소꾸기 가부시끼가이샤제, MOA-6004형 분자 배향계)로 측정하여 구할 수 있다.

즉, 폴리에스테르 필름의 진상축 방향의 굴절률은 1.53 이상 1.62 이하가 바람직하고, 편광자의 투과축과 폴리에스테르 필름의 진상축을 대략 평행해지도록 적층함으로써, 편광자의 투과축과 평행한 방향의, 폴리에스테르 필름의 굴절률을 1.53 이상 1.62 이하로 할 수 있다.

상기 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광자 보호 필름은, 입사광측(광원측)과 출사광측(시인측)의 양쪽의 편광판에 사용할 수 있지만, 적어도 출사광측(시인측)의 편광판의 보호 필름에 사용하는 것이 바람직하다.

출사광측에 배치되는 편광판에 대해서는, 상기 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광자 보호 필름은, 그 편광자를 기점으로서 액정 셀측에 배치되어도, 출사광측에 배치되어 있어도, 양측에 배치되어 있어도 되지만, 적어도 출사광측에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

입사광측에 배치되는 편광판에 있어서도, 상기 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광자 보호 필름은, 그 편광자를 기점으로서 입사광측에 배치하고 있어도, 액정 셀측에 배치하고 있어도, 양측에 배치되어 있어도 되지만, 적어도 입사광측에 배치되어 있는 것이 바람직한 형태이다. 또한, 입사광측에 배치되는 편광판은, 폴리에스테르 필름을 포함하는 편광자 보호 필름은 사용하지 않고, 트리아세틸셀룰로오스 필름 등의 리타데이션이 낮은 편광자 보호 필름을 사용한 것이어도 된다.

폴리에스테르 필름에 사용되는 폴리에스테르는, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트를 사용할 수 있지만, 다른 공중합 성분을 포함해도 상관없다. 이들의 수지는 투명성이 우수함과 함께, 열적, 기계적 특성도 우수하고, 연신 가공에 의해 용이하게 리타데이션을 제어할 수 있다. 특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트는 고유 복굴절이 크고, 필름을 연신함으로써 진상축(지상축 방향과 수직) 방향의 굴절률을 낮게 억제할 수 있는 점 및 필름의 두께가 얇아도 비교적 용이하게 큰 리타데이션이 얻어지는 점에서, 가장 적합한 소재이다.

또한, 요오드 색소 등의 광학 기능성 색소의 열화를 억제하는 것을 목적으로 하고, 폴리에스테르 필름은, 파장 380nm의 광선 투과율이 20％ 이하인 것이 바람직하다. 380nm의 광선 투과율은 15％ 이하가 보다 바람직하고, 10％ 이하가 더욱 바람직하고, 5％ 이하가 특히 바람직하다. 상기 광선 투과율이 20％ 이하이면 광학 기능성 색소의 자외선에 의한 변질을 억제할 수 있다. 또한, 투과율은, 필름의 평면에 대하여 수직 방법으로 측정한 것이고, 분광 광도계(예를 들어, 히타치 U-3500형)를 사용하여 측정할 수 있다.

폴리에스테르 필름의 파장 380nm의 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 이미노에스테르계 등, 및 그의 조합을 들 수 있지만 본 발명이 규정하는 흡광도의 범위라면 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 내구성의 관점에서는 벤조트리아졸계, 환상 이미노에스테르계가 특히 바람직하다. 2종 이상의 자외선 흡수제를 병용한 경우에는, 각각의 파장의 자외선을 동시에 흡수시킬 수 있으므로, 보다 자외선 흡수 효과를 개선할 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 이미노에스테르계 자외선 흡수제로서는 예를 들어 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤즈옥사진-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.

또한, 자외선 흡수제 이외에, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서, 촉매 이외의 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 정량했을 경우에 50ppm 이하, 바람직하게는 10ppm 이하, 특히 바람직하게는 검출 한계 이하가 되는 함유량을 의미한다.

본 발명에 사용되는 편광자 보호 필름인 폴리에스테르 필름 중 적어도 한쪽의 표면에는, 반사 방지층 및/또는 저반사층을 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 반사 방지층의 표면 반사율은, 2.0％ 이하가 바람직하다. 2.0％를 초과하면, 무지개상의 색 얼룩이 시인되기 쉬워진다. 반사 방지층의 표면 반사율은, 보다 바람직하게는 1.6％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.2％ 이하, 특히 바람직하게는 1.0％ 이하이다. 반사 방지층의 표면 반사율의 하한은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 0.01％이다. 반사율 0％가 가장 바람직하다. 반사율은, 임의의 방법으로 측정할 수 있고, 예를 들어 분광 광도계(시마즈 세이사쿠쇼, UV-3150)를 사용하여, 파장 550nm에서의 광선 반사율을 반사 방지층측의 표면으로부터 측정할 수 있다.

반사 방지층은 단층이어도 다층이어도 되고, 단층의 경우에는 플라스틱 필름(폴리에스테르 필름)보다 저굴절률의 재료를 포함하는 저굴절률층의 두께를 광 파장의 1/4 파장 또는 그 홀수배가 되도록 형성하면, 반사 방지 효과가 얻어진다. 또한, 반사 방지층이 다층의 경우에는, 저굴절률층과 고굴절률층을 교대로 2층 이상으로 하고, 또한 각 층의 두께를 적절히 제어하여 적층하면, 반사 방지 효과가 얻어진다. 또한, 필요에 따라 반사 방지층 사이에 하드 코팅층을 적층할 수도 있고 , 하드 코팅층 상에 방오층을 형성할 수도 있다.

반사 방지층으로서는, 그 밖에도 모스아이 구조를 이용한 것을 들 수 있다. 모스아이 구조란, 표면에 형성된 파장보다 작은 피치의 요철 구조이고, 이 구조가, 공기와의 경계부에서의 급격하고 불연속인 굴절률 변화를, 연속적이며 점차 추이하는 굴절률 변화로 바꾸는 것을 가능하게 한다. 따라서, 모스아이 구조를 표면에 형성함으로써, 필름의 표면에서의 광 반사가 감소한다. 모스아이 구조를 이용한 반사 방지층의 형성은, 예를 들어 일본 특허 공표 제2001-517319호 공보를 참조하여 행할 수 있다.

반사 방지막을 형성하는 방법으로서는, 예를 들어 기재(폴리에스테르 필름) 표면에 증착이나 스퍼터링법에 의해 반사 방지층을 형성하는 드라이 코팅법, 기재 표면에 반사 방지용 도포액을 도포하고 건조시켜서 반사 방지층을 형성하는 웨트 코팅법, 또는 이들의 양쪽을 병용한 병용법을 들 수 있다. 반사 방지층의 조성이나 그 형성 방법에 대해서는, 상기 특성을 충족하면 특별히 한정되지 않는다.

저반사층은, 공지된 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 금속 또는 산화물의 박막을, 증착법이나 스퍼터법에 의해 적어도 1층 이상 적층하는 방법이나, 유기 박막을 1층 또는 복수층 코팅하는 방법 등에 의해 형성된다. 저반사층으로서는, 폴리에스테르 필름 또는 폴리에스테르 필름 상에 적층하는 하드 코팅층 등보다도 저굴절률인 유기 박막을 한층 코팅한 것이 바람직하게 사용된다. 저반사층의 표면 반사율은, 바람직하게는 5％ 미만이고, 보다 바람직하게는 4％ 이하, 더욱 바람직하게는 3％ 이하, 더욱 바람직하게는 2％ 이하이다. 하한은 특별히 한정되지 않지만, 0.8％ 내지 1.0％ 정도가 바람직하다.

반사 방지층 및/또는 저반사층에는, 추가로 방현 기능이 부여되어 있어도 된다. 이에 의해, 추가로 무지개 얼룩을 억제할 수 있다. 즉, 반사 방지층과 방현층의 조합, 저반사층과 방현층의 조합, 반사 방지층과 저반사층과 방현층의 조합이어도 된다. 특히 바람직하게는, 저반사층과 방현층의 조합이다. 방현층으로서는, 공지된 방현층을 사용할 수 있다. 예를 들어, 필름의 표면 반사를 억제하는 관점에서는, 폴리에스테르 필름에 방현층을 적층한 후, 방현층 상에 반사 방지층 또는 저반사층을 적층하는 형태가 바람직하다.

반사 방지층 또는 저반사층을 형성할 때에, 폴리에스테르 필름은 그 표면에 접착 용이층을 갖는 것이 바람직하다. 그 때, 반사광에 의한 간섭을 억제하는 관점에서, 접착 용이층의 굴절률을, 반사 방지층의 굴절률과 폴리에스테르 필름의 굴절률의 상승 평균 근방이 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 접착 용이층의 굴절률의 조정은, 공지된 방법을 채용할 수 있고, 예를 들어 결합제 수지에, 티타늄이나 게르마늄, 기타의 금속종을 함유시킴으로써 용이하게 조정할 수 있다.

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

본 발명에 있어서는, 편광자와의 접착성을 개량을 위해서, 본 발명의 필름의 적어도 편면에, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지 또는 폴리아크릴 수지 중 적어도 1종을 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. 이들의 도포액으로서는, 예를 들어 일본 특허 제3567927호 공보, 일본 특허 제3589232호 공보, 일본 특허 제3589233호 공보, 일본 특허 제3900191호 공보, 일본 특허 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 방향의 일축 연신 필름의 편면 또는 양면에 도포한 후, 100 내지 150℃에서 건조하고, 이어서 가로 방향으로 연신하여 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 경우에는, 양면의 접착 용이층의 도포량은, 동일해도 상이해도 되고, 각각 독립적으로 상기 범위 내에서 설정할 수 있다.

접착 용이층에는 역활성을 부여하기 위하여 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, 예를 들어 산화티타늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 실리카, 알루미나, 탈크, 카올린, 클레이, 인산칼슘, 운모, 헥토라이트, 지르코니아, 산화텅스텐, 불화리튬, 불화칼슘 등의 무기 입자나, 스티렌계, 아크릴계, 멜라민계, 벤조구아나민계, 실리콘계 등의 유기 중합체계 입자 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 접착 용이층에 첨가되어도 되고, 2종 이상을 조합하여 첨가할 수도 있다.

또한, 도포액을 도포하는 방법으로서는, 공지된 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 리버스 롤·코팅법, 그라비아·코팅법, 키스·코팅법, 롤 브러시법, 스프레이 코팅법, 에어 나이프 코팅법, 와이어 바 코팅법, 파이프 닥터법 등을 들 수 있고, 이들 방법을 단독으로 또는 조합하여 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 5mm가 되는 것과 같은 배율로, 300 내지 500개의 입자의 최대 직경(가장 떨어진 2점 간의 거리)을 측정하여, 그 평균값을 평균 입경으로 한다.

편광자 보호 필름으로서 사용하는 폴리에스테르 필름은, 일반적인 폴리에스테르 필름의 제조 방법을 따라서 제조할 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르 수지를 용융하여, 시트상으로 압출 성형된 무배향 폴리에스테르를 유리 전이 온도 이상의 온도에서, 롤의 속도차를 이용하여 세로 방향으로 연신한 후, 텐터에 의해 가로 방향으로 연신하고, 열처리를 실시하는 방법을 들 수 있다.

본 발명에서 사용하는 폴리에스테르 필름은 1축 연신 필름이어도, 2축 연신 필름이어도 상관없지만, 2축 연신 필름을 편광자 보호 필름으로서 사용한 경우, 필름면의 바로 위로부터 관찰해도 무지개상의 색 얼룩이 보이지 않지만, 경사 방향으로부터 관찰했을 때에 무지개상의 색 얼룩이 관찰되는 경우가 있으므로 주의가 필요하다.

폴리에스테르 필름의 제막 조건을 구체적으로 설명하면 세로 연신 온도, 가로 연신 온도는 80 내지 130℃가 바람직하고, 특히 바람직하게는 90 내지 120℃이다. 지상축이 TD 방향이 되도록 필름을 배향시키기 위해서는, 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. 지상축이 MD 방향이 되도록 필름을 배향시키기 위해서는, 세로 연신 배율은 2.5배 내지 6.0배가 바람직하고, 특히 바람직하게는 3.0 내지 5.5배이다. 또한, 가로 연신 배율은 1.0배 내지 3.5배가 바람직하고, 특히 바람직하게는 1.0배 내지 3.0배이다.

폴리에스테르 필름의 진상축 방향의 굴절률이나 리타데이션을 상기 범위로 제어하기 위해서는, 세로 연신 배율과 가로 연신 배율의 비율을 제어하는 것이 바람직하다. 종횡의 연신 배율의 차가 너무 작으면, 폴리에스테르 필름의 진상축 방향의 굴절률이 1.62를 초과하는 경향이 있고, 또한 리타데이션을 높게 하는 것이 어려워지기 때문에, 바람직하지 않다. 또한, 연신 온도를 낮게 설정하는 것도, 폴리에스테르 필름의 진상축 방향의 굴절률을 낮게 하고, 리타데이션을 높게 하는 데에서는 바람직한 대응이다. 계속되는 열처리에 있어서는, 처리 온도는 100 내지 250℃가 바람직하고, 특히 바람직하게는 180 내지 245℃이다.

리타데이션의 변동을 억제하기 위해서는, 필름의 두께 불균일이 작은 것이 바람직하다. 연신 온도, 연신 배율은 필름의 두께 불균일에 큰 영향을 미치는 점에서, 두께 불균일을 작게 하는 관점에서도 제막 조건의 최적화를 행하는 것이 바람직하다. 특히 리타데이션을 높게 하기 위하여 세로 연신 배율을 낮게 하면, 세로 두께 불균일이 커지는 경우가 있다. 세로 방향의 두께 불균일은 연신 배율이 어느 특정한 범위에서 매우 나빠지는 영역이 있는 점에서, 이 범위를 벗어난 곳에서 제막 조건을 설정하는 것이 바람직하다.

폴리에스테르 필름의 두께 불균일은 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, 폴리에스테르 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. 그로 인해, 필름 두께는 후술하는 범위로 적절히 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 리타데이션의 제어에 더하여, 가공에 필요한 물성 등을 감안하여 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 1500nm 이상의 리타데이션을 얻는 것은 가능하다. 그러나, 그 경우에는 필름의 역학 특성의 이방성이 현저해지고, 터짐, 찢어짐 등을 발생시키기 쉬워져, 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 정도의 100㎛이다. 상기 두께 범위에서도 리타데이션을 본 발명의 범위로 제어하기 위해서, 필름 기재로서 사용하는 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트가 적합하다.

또한, 폴리에스테르 필름에 자외선 흡수제를 배합하는 방법으로서는, 공지된 방법을 조합하여 채용할 수 있지만, 예를 들어 미리 혼련 압출기를 사용하여, 건조시킨 자외선 흡수제와 중합체 원료를 블렌드해서 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 위하여 5 내지 30질량％의 농도로 하는 것이 바람직하다. 마스터 배치를 제작하는 조건으로서는 혼련 압출기를 사용하여, 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 흡수제의 균일한 혼합이 곤란해진다. 이때, 필요에 따라 안정제, 색조 조정제, 대전 방지제를 첨가해도 된다.

또한, 폴리에스테르 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 공급하여, 슬릿상의 다이로부터 시트상으로 압출하고, 캐스팅 롤 상에서 냉각 고화하게 하여 미연신 필름을 만든다. 즉, 2대 이상의 압출기, 3층의 매니폴드 또는 합류 블록(예를 들어 각형 합류부를 갖는 합류 블록)을 사용하여, 양쪽 외층을 구성하는 필름층, 중간층을 구성하는 필름층을 적층하고, 구금으로부터 3층의 시트를 압출하고, 캐스팅 롤로 냉각하여 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.

실시예

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

(1) 폴리에스테르 필름의 굴절률

분자 배향계(오지 게이소꾸기 가부시끼가이샤제, MOA-6004형 분자 배향계)를 사용하여, 필름의 지상축 방향을 구하고, 지상축 방향이 긴 변과 평행해지도록, 4cm×2cm의 직사각형을 잘라내어, 측정용 샘플로 하였다. 이 샘플에 대해서, 직교하는 2축의 굴절률(지상축 방향의 굴절률: Ny, 진상축(지상축 방향과 직교하는 방향의 굴절률): Nx) 및 두께 방향의 굴절률(Nz)을 아베 굴절률계(아타고사제, NAR-4T, 측정 파장 589nm)에 의해 구하였다.

(2) 리타데이션(Re)

리타데이션이란, 필름 상의 직교하는 2축의 굴절률 이방성(△Nxy=|Nx-Ny|)과 필름 두께 d(nm)와의 곱(△Nxy×d)으로 정의되는 파라미터이고, 광학적 등방성, 이방성을 나타내는 척도이다. 2축의 굴절률 이방성(△Nxy)은, 이하의 방법에 의해 구하였다. 분자 배향계(오지 게이소꾸기 가부시끼가이샤제, MOA-6004형 분자 배향계)를 사용하여, 필름의 지상축 방향을 구하고, 지상축 방향이 측정용 샘플 긴 변과 평행해지도록, 4cm×2cm의 직사각형을 잘라내어, 측정용 샘플로 하였다. 이 샘플에 대해서, 직교하는 2축의 굴절률(지상축 방향의 굴절률: Ny, 지상축 방향과 직교하는 방향의 굴절률: Nx) 및 두께 방향의 굴절률(Nz)을 아베 굴절률계(아타고사제, NAR-4T, 측정 파장 589nm)에 의해 구하여, 상기 2축의 굴절률 차의 절댓값(|Nx-Ny|)을 굴절률의 이방성(△Nxy)으로 하였다. 필름의 두께 d(nm)는 전기 마이크로미터(파인류프사제, 밀리트론 1245D)를 사용하여 측정하고, 단위를 nm로 환산하였다. 굴절률의 이방성(△Nxy)과 필름의 두께 d(nm)의 곱(△Nxy×d)으로부터, 리타데이션(Re)을 구하였다.

(3) 두께 방향 리타데이션(Rth)

두께 방향 리타데이션이란, 필름 두께 방향 단면으로부터 보았을 때에 2개의 복굴절 △Nxz(=|Nx-Nz|), △Nyz(=|Ny-Nz|)에 각각 필름 두께 d를 곱하여 얻어지는 리타데이션의 평균을 나타내는 파라미터이다. 리타데이션의 측정과 동일한 방법으로 Nx, Ny, Nz와 필름 두께 d(nm)를 구하고, (△Nxz×d)와 (△Nyz×d)와의 평균값을 산출하여 두께 방향 리타데이션(Rth)을 구하였다.

(4) NZ 계수

상기 (1)에 의해 얻어진 Ny, Nx, Nz의 값을 NZ=|Ny-Nz|/|Ny-Nx|에 대입하여 NZ 계수의 값을 구하였다.

(5) 백라이트 광원의 발광 스펙트럼 측정

각 실시예에서 사용하는 액정 표시 장치에는, 도시바사제의 REGZA 43J10X를 사용하였다. 이 액정 표시 장치의 백라이트 광원(백색 발광 다이오드)의 발광 스펙트럼을, 하마마츠 포토닉스제 멀티 채널 분광기 PMA-12를 사용하여 측정한 바, 450nm, 535nm, 630nm 부근에 피크 톱을 갖는 발광 스펙트럼이 관찰되었다. 각 피크 톱의 반값폭(각 파장 영역에서의 가장 높은 피크 강도를 갖는 피크의 반값폭)은 각각 450nm의 피크가 17nm, 535nm의 피크가 45nm, 630nm의 피크가 2nm였다. 또한, 이 광원에서는 600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역에 복수의 피크를 가졌지만, 이 영역에서 가장 피크 강도가 높은 630nm 부근의 피크에서 반값폭을 평가하였다. 또한, 스펙트럼 측정 시의 노광 시간은 20msec로 하였다.

(6) 반사율

분광 광도계(시마즈 세이사쿠쇼제, UV-3150)를 사용하고, 파장 550nm에서의 5도 반사율을, 반사 방지층측(또는 저반사층측)의 표면으로부터 측정하였다. 또한, 폴리에스테르 필름의 반사 방지층(또는 저반사층)을 설치한 측과는 반대측의 면에, 흑색 매직을 칠한 후, 흑색 비닐 테이프((주)교화 비닐 테이프 HF-737 폭 50mm)를 붙여서 측정하였다.

(7) 무지개 얼룩 관찰

각 실시예에서 얻어진 액정 표시 장치를, 정면 및 경사 방향으로부터 암소에서 육안 관찰하고, 무지개 얼룩의 발생 유무에 대해서, 이하와 같이 판정하였다.

○: 무지개 얼룩이 관찰되지 않음

△: 무지개 얼룩이 약간 관찰됨

×: 무지개 얼룩이 관찰됨

××: 무지개 얼룩이 현저하게 관찰됨

(제조예 1-폴리에스테르 A)

에스테르화 반응 캔을 승온하여 200℃에 도달한 시점에서, 테레프탈산을 86.4질량부 및 에틸렌글리콜 64.6질량부를 투입하고, 교반하면서 촉매로서 삼산화안티몬을 0.017질량부, 아세트산마그네슘4수화물을 0.064질량부, 트리에틸아민 0.16질량부를 투입하였다. 계속해서, 가압 승온을 행하여 게이지압 0.34MPa, 240℃의 조건에서 가압 에스테르화 반응을 행한 후, 에스테르화 반응 캔을 상압으로 되돌려, 인산 0.014질량부를 첨가하였다. 이어서, 15분에 걸쳐 260℃로 승온하고, 인산트리메틸 0.012질량부를 첨가하였다. 계속하여 15분 후에, 고압 분산기로 분산 처리를 행하고, 15분 후, 얻어진 에스테르화 반응 생성물을 중축합 반응 캔에 이송하여, 280℃에서 감압 하 중축합 반응을 행하였다.

중축합 반응 종료 후, 95％ 커트 직경이 5㎛의 나슬론제 필터로 여과 처리를 행하고, 노즐로부터 스트랜드상으로 압출하여, 미리 여과 처리(구멍 직경: 1㎛ 이하)를 행한 냉각수를 사용하여 냉각, 고화시키고, 펠릿상으로 커트하였다. 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (A)의 고유 점도는 0.62dl/g이고, 불활성 입자 및 내부 석출 입자는 실질상 함유하고 있지 않았다(이후, PET (A)로 약기함).

(제조예 2-폴리에스테르 B)

건조시킨 자외선 흡수제(2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤즈옥사진-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)로 약기함).

(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％ 조성의 수분산성 술폰산 금속 염기 함유 공중합 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 계속해서, 물 51.4질량부, 이소프로필알코올38질량부, n-부틸셀로솔브5질량부, 비이온계 계면 활성제 0.06질량부를 혼합한 후, 가열 교반하고, 77 ℃에 달하면, 상기 수분산성 술폰산 금속 염기 함유 공중합 폴리에스테르 수지 5질량부를 첨가하고, 수지의 덩어리가 없어질 때까지 계속하여 교반한 후, 수지 수분산액을 상온까지 냉각하고, 고형분 농도 5.0질량％ 이 균일한 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지액을 얻었다. 또한, 응집체 실리카 입자(후지 시리시아(주)사제, 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.

(제조예 4-고굴절률 코팅제의 제조)

메틸메타크릴레이트 80질량부, 메타아크릴산 20질량부, 아조이소부티로니트릴 1질량부, 이소프로필알코올 200질량부를 반응 용기에 투입하고, 질소 분위기 하 80℃에서 7시간 반응시켜서, 중량 평균 분자량 30000의 중합체 이소프로필알코올 용액을 얻었다. 얻어진 중합체 용액을 추가로 이소프로필알코올로 고형분 5질량％까지 희석하고, 아크릴 수지 용액 B를 얻었다. 계속해서, 얻어진 아크릴 수지 용액 B를, 이하와 같이 혼합하여, 고굴절률층 형성용 도포액을 얻었다.

·아크릴 수지 용액 B 5질량부

·비스페놀 A 디글리시딜에테르 0.25질량부

·평균 입경 20nm의 산화티타늄 입자 0.5질량부

·트리페닐포스핀 0.05질량부

·이소프로필알코올 14.25질량부

(제조예 5-저굴절률 코팅제의 제조)

2,2,2-트리플루오로에틸아크릴레이트(45질량부), 퍼플루오로옥틸에틸아크릴레이트(45질량부), 아크릴산(10질량부), 아조이소부티로니트릴(1.5질량부), 메틸에틸케톤(200질량부)을 반응 용기에 투입하고, 질소 분위기 하 80℃에서 7시간 반응시켜서, 중량 평균 분자량 20000의 중합체 메틸에틸케톤 용액을 얻었다. 얻어진 중합체 용액을, 메틸에틸케톤으로 고형분 농도 5질량％까지 희석하고, 불소 중합체 용액 C를 얻었다. 얻어진 불소 중합체 용액 C를, 이하와 같이 혼합하여, 저굴절률층 형성용 도포액을 얻었다.

·불소 중합체 용액 C 44질량부

·1,10-비스(2,3-에폭시프로폭시)-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-헥사데카플루오로데칸

(교에사 가가꾸제, 플루오라이트 FE-16) 1질량부

·트리페닐포스핀 0.1질량부

·메틸에틸케톤 19질량부

(제조예 6-방현층 코팅제-1의 조정)

불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체 사이크로마 P ACA-Z250(다이셀 가가꾸 고교사제)(49질량부), 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 CAP482-20(수 평균 분자량 75000)(이스트만 케미컬사제)(3질량부), 아크릴 단량체 AYARAD DPHA(닛본 가야꾸사제)(49질량부), 아크릴-스티렌 공중합체(평균 입자 직경 4.0㎛)(세키스이 가세힝 고교사제)(2질량부), 이르가큐어 184(BASF사제)(10질량부)의 고형 성분을 35질량％로서, 메틸에틸케톤:1-부탄올=3:1의 혼합 용제를 첨가하여, 방현층 형성용 도포액을 얻었다.

(제조예 7-방현층 코팅제-2의 조정)

불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체 사이크로마 P ACA-Z250(다이셀 가가꾸 고교사제)(49질량부), 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 CAP482-0.5(수 평균 분자량 25000)(이스트만 케미컬사제)(3질량부), 아크릴 단량체 AYARAD DPHA(닛본 가야꾸사제)(49질량부), 아크릴-스티렌 공중합체(평균 입자 직경 4.0㎛)(세키스이 가세힝 고교사제)(4질량부), 이르가큐어 184(BASF사제)(10질량부)의 고형 성분을 35질량％로서, 메틸에틸케톤:1-부탄올=3:1의 혼합 용제를 첨가하여, 방현층 형성용 도포액을 얻었다.

(제조예 8-방현층 코팅제-3의 조정)

불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체 사이크로마 P ACA-Z250(다이셀 가가꾸 고교사제)(49질량부), 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 CAP482-0.2(수 평균 분자량 15000)(이스트만 케미컬사제)(3질량부), 아크릴 단량체 AYARAD DPHA(닛본 가야꾸사제)(49질량부), 아크릴-스티렌 공중합체(평균 입자 직경 4.0㎛)(세키스이 가세힝 고교사제)(2질량부), 이르가큐어 184(BASF사제)(10질량부)의 고형 성분을 35질량％로서, 메틸에틸케톤:1-부탄올=3:1의 혼합 용제를 첨가하여, 방현층 형성용 도포액을 얻었다.

(편광자 보호 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 공급하고, 또한 PET (A)를 통상의 방법에 의해 건조하여 압출기 1(외층 I층 및 외층 III용)에 각각 공급하고, 285℃로 용해하였다. 이 2종의 중합체를, 각각 스테인리스 소결체의 여과재(공칭 여과 정밀도 10㎛ 입자 95％ 커트)로 여과하고, 2종 3층 합류 블록으로, 적층하여, 구금으로부터 시트상으로 하여 압출한 후, 정전 인가 캐스트법을 사용하여 표면 온도 30℃의 캐스팅 드럼에 둘러 감아서 냉각 고화하고, 미연신 필름을 만들었다. 이때, I층, II층, III층의 두께의 비는 10:80:10이 되도록 각 압출기의 토출량을 조정하였다.

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 건조하였다.

이 도포층을 형성한 미연신 필름을 텐터 연신기에 유도하여, 필름의 단부를 클립으로 파지하면서, 온도 125℃의 열풍 존에 유도하고, 폭 방향으로 4.0배로 연신하였다. 이어서, 폭 방향으로 연신된 폭을 유지한 채, 온도 225℃, 10초간으로 처리하고, 이어서 폭 방향으로 3.0％의 완화 처리를 행하여, 필름 두께 약 100㎛의 1축 연신 PET 필름을 얻었다.

상기 1축 연신 PET 필름의 한쪽의 도포면에, 상기 방법으로 얻어진 고굴절률층 형성용 도포액을 도포하고, 150℃에서 2분간 건조하여, 막 두께 0.1㎛의 고굴절률층을 형성하였다. 이 고굴절률층 상에, 상기 방법으로 얻어진 저굴절률층 형성용 도포액을 도포하고, 150℃에서 2분간 건조하여, 막 두께 0.1㎛의 저굴절률층을 형성하고, 반사 방지층이 적층된 편광자 보호 필름 1을 얻었다.

(편광자 보호 필름 2)

라인 스피드를 변경하여 미연신 필름의 두께를 바꾼 것 이외에는 편광자 보호 필름 1과 동일하게 하여 제막하고, 반사 방지층이 적층된, 필름 두께가 약 80㎛의 편광자 보호 필름 2를 얻었다.

(편광자 보호 필름 3)

라인 스피드를 변경하여 미연신 필름의 두께를 바꾼 것 이외에는 편광자 보호 필름 1과 동일하게 하여 제막하고, 반사 방지층이 적층된, 필름 두께가 약 60㎛의 편광자 보호 필름 3을 얻었다.

(편광자 보호 필름 4)

라인 스피드를 변경하여 미연신 필름의 두께를 바꾼 것 이외에는 편광자 보호 필름 1과 동일하게 하여 제막하고, 반사 방지층이 적층된, 필름 두께가 약 40㎛의 편광자 보호 필름 4를 얻었다.

(편광자 보호 필름 5)

반사 방지층을 부여하지 않는 것 이외에는, 편광자 보호 필름 2와 동일한 방법에 의해 제작한 편광자 보호 필름의 한쪽의 도포면에, 경화 후의 막 두께가 8㎛가 되도록, 방현층 코팅제-1을 도포하고, 80℃·60초 오븐에서 건조하였다. 그 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템즈 재팬, 광원 H 밸브)를 사용하여, 조사선량 300mJ/㎠로 자외선을 조사하여 방현층을 적층하였다. 그 후, 방현층 상에 편광자 보호 필름 1과 동일한 방법으로 반사 방지층을 적층하여 편광자 보호 필름 5를 얻었다.

(편광자 보호 필름 6)

반사 방지층을 부여하지 않는 것 이외에는, 편광자 보호 필름 3과 동일한 방법에 의해 제작한 편광자 보호 필름의 한쪽의 도포면에, 편광자 보호 필름 5와 동일한 방법으로 방현층과 반사 방지층을 적층하여 편광자 보호 필름 6을 얻었다.

(편광자 보호 필름 7)

반사 방지층을 부여하지 않는 것 이외에는, 편광자 보호 필름 4와 동일한 방법에 의해 제작한 편광자 보호 필름의 한쪽의 도포면에, 경화 후의 막 두께가 8㎛가 되도록, 방현층 코팅제-2를 도포하고, 80℃·60초 오븐에서 건조하였다. 그 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템즈 재팬, 광원 H 밸브)를 사용하여, 조사선량 300mJ/㎠로 자외선을 조사하여 방현층을 적층하였다. 그 후, 방현층 상에 편광자 보호 필름 1과 동일한 방법으로 반사 방지층을 적층하여 편광자 보호 필름 7을 얻었다.

(편광자 보호 필름 8)

편광자 보호 필름 1과 동일한 방법에 의해 제작된 미연신 필름을, 가열된 롤 군 및 적외선 히터를 사용하여 105℃로 가열하고, 그 후 주속차가 있는 롤 군에서 주행 방향으로 3.3배 연신한 후, 온도 130℃의 열풍 존으로 유도하여 폭 방향으로 4.0배 연신하고, 편광자 보호 필름 1과 동일한 방법으로, 반사 방지층이 적층된, 필름 두께 약 30㎛의 편광자 보호 필름 8을 얻었다.

(편광자 보호 필름 9)

반사 방지층을 부여하지 않는 것 이외에는, 편광자 보호 필름 1과 동일한 방법에 의해 제작하고, 필름 두께 약 100㎛의 편광자 보호 필름 9를 얻었다.

(편광자 보호 필름 10)

반사 방지층을 부여하지 않는 것 이외에는, 편광자 보호 필름 8과 동일한 방법에 의해 제작한 편광자 보호 필름의 한쪽의 도포면에, 편광자 보호 필름 5와 동일한 방법으로 방현층을 적층하여 편광자 보호 필름 10을 얻었다(반사 방지층은 적층하고 있지 않음).

(편광자 보호 필름 11)

반사 방지층을 부여하지 않는 것 이외에는, 편광자 보호 필름 1과 동일한 방법에 의해 제작한 편광자 보호 필름의 한쪽의 도포면에, 경화 후의 막 두께가 8㎛가 되도록, 방현층 코팅제-3을 도포하고, 80℃·60초 오븐에서 건조하였다. 그 후, 자외선 조사 장치(퓨전 UV 시스템즈 재팬, 광원 H 밸브)를 사용하여, 조사선량 300mJ/㎠로 자외선을 조사하여 방현층이 적층된 편광자 보호 필름 11을 얻었다.

편광자 보호 필름 1 내지 11을 사용하여 후술하는 바와 같이 액정 표시 장치를 제작하였다.

(실시예 1)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 1을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직해지도록 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지 필름(주)사제, 두께 80㎛)을 부착하여 편광판 1을 제작하였다. 또한, 편광자 보호 필름의 반사 방지층이 적층되어 있지 않은 면에, 편광자를 적층하여 편광판을 제작하였다.

도시바사제의 REGZA 43J10X의 시인측의 편광판을, 폴리에스테르 필름이 액정 셀과는 반대측(원위)이 되도록 상기 편광판 1에 치환하여, 액정 표시 장치를 제작하였다. 또한, 편광판 1의 투과축 방향이, 치환 전의 편광판의 투과축 방향과 동일해지도록 치환하였다.

(실시예 2)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 2를 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직해지도록 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지 필름(주)사제, 두께 80㎛)을 부착하여 편광판 2를 제작하였다. 또한, 편광자 보호 필름의 반사 방지층이 적층되어 있지 않은 면에, 편광자를 적층하여 편광판을 제작하였다. 편광판 1을 편광판 2로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 액정 표시 장치를 제작하였다.

(실시예 3)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 3을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직해지도록 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지 필름(주)사제, 두께 80㎛)을 부착하여 편광판 3을 제작하였다. 또한, 편광자 보호 필름의 반사 방지층이 적층되어 있지 않은 면에, 편광자를 적층하여 편광판을 제작하였다. 편광판 1을 편광판 3으로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 액정 표시 장치를 제작하였다.

(실시예 4)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 4를 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직해지도록 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지 필름(주)사제, 두께 80㎛)을 부착하여 편광판 4를 제작하였다. 또한, 편광자 보호 필름의 반사 방지층이 적층되어 있지 않은 면에, 편광자를 적층하여 편광판을 제작하였다. 편광판 1을 편광판 4로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 액정 표시 장치를 제작하였다.

(실시예 5)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 4를 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 평행해지도록 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지 필름(주)사제, 두께 80㎛)을 부착하여 편광판 5를 제작하였다. 또한, 편광자 보호 필름의 반사 방지층이 적층되어 있지 않은 면에, 편광자를 적층하여 편광판을 제작하였다. 편광판 1을 편광판 5로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 액정 표시 장치를 제작하였다.

(실시예 6)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 5를 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직해지도록 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지 필름(주)사제, 두께 80㎛)을 부착하여 편광판 6을 제작하였다. 또한, 편광자 보호 필름의 반사 방지층 및 방현층이 적층되어 있지 않은 면에, 편광자를 적층하여 편광판을 제작하였다. 편광판 1을 편광판 6으로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 액정 표시 장치를 제작하였다.

(실시예 7)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 6을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직해지도록 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지 필름(주)사제, 두께 80㎛)을 부착하여 편광판 7을 제작하였다. 또한, 편광자 보호 필름의 반사 방지층 및 방현층이 적층되어 있지 않은 면에, 편광자를 적층하여 편광판을 제작하였다. 편광판 1을 편광판 7로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 액정 표시 장치를 제작하였다.

(실시예 8)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 7을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직해지도록 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지 필름(주)사제, 두께 80㎛)을 부착하여 편광판 8을 제작하였다. 또한, 편광자 보호 필름의 반사 방지층 및 방현층이 적층되어 있지 않은 면에, 편광자를 적층하여 편광판을 제작하였다. 편광판 1을 편광판 8로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 액정 표시 장치를 제작하였다.

(비교예 1)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 8을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직해지도록 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지필름(주)사제, 두께 80㎛)을 부착하여 편광판 9를 제작하였다. 또한, 편광자 보호 필름의 반사 방지층이 적층되어 있지 않은 면에, 편광자를 적층하여 편광판을 제작하였다.

도시바사제의 REGZA 43J10X의 시인측의 편광판을, 폴리에스테르 필름이 액정 셀과는 반대측(원위)이 되도록 상기 편광판 9로 치환하여, 액정 표시 장치를 제작하였다. 또한, 편광판 9의 투과축 방향이, 치환 전의 편광판의 투과축 방향과 동일해지도록 치환하였다.

(비교예 2)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 9를 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직해지도록 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지 필름(주)사제, 두께 80㎛)을 부착하여 편광판 10을 제작하였다. 편광판 9를 편광판 10으로 바꾼 것 이외에는 비교예 1과 동일하게 하여, 액정 표시 장치를 제작하였다.

(비교예 3)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 10을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직해지도록 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지 필름(주)사제, 두께 80㎛)을 부착하여 편광판 11을 제작하였다. 또한, 편광자 보호 필름의 방현층이 적층되어 있지 않은 면에, 편광자를 적층하여 편광판을 제작하였다. 편광판 9를 편광판 11로 바꾼 것 이외에는 비교예 1과 동일하게 하여, 액정 표시 장치를 제작하였다.

(비교예 4)

PVA와 요오드를 포함하는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 11을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직해지도록 부착하고, 그 반대의 면에 TAC 필름(후지 필름(주)사제, 두께 80㎛)을 부착하여 편광판 12를 제작하였다. 또한, 편광자 보호 필름의 방현층이 적층되어 있지 않은 면에, 편광자를 적층하여 편광판을 제작하였다. 편광판 9를 편광판 12로 바꾼 것 이외에는 비교예 1과 동일하게 하여, 액정 표시 장치를 제작하였다.

각 실시예에서 얻은 액정 표시 장치에 대해서, 무지개 얼룩 관찰을 측정한 결과를 이하의 표 1에 나타내었다.

본 발명의 액정 표시 장치 및 편광판은, 어느 쪽의 각도에서도 무지개상의 색 얼룩의 발생이 유의하게 억제된 양호한 시인성을 확보할 수 있어, 산업계로의 기여는 크다.

Claims

백라이트 광원, 2개의 편광판, 및 상기 2개의 편광판 사이에 배치된 액정 셀을 갖는 액정 표시 장치이며,
상기 백라이트 광원은 400nm 이상 495nm 미만, 495nm 이상 600nm 미만 및 600nm 이상 780nm 이하의 각 파장 영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 톱을 갖고, 또한 600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역에서의 가장 피크 강도가 높은 피크의 반값폭이 5nm 미만인 발광 스펙트럼을 갖는 백색 광원이고,
상기 편광판 중 적어도 한쪽의 편광판은, 편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 것이고,
상기 폴리에스테르 필름은, 1500 내지 30000nm의 면내 리타데이션을 갖고, 상기 면내 리타데이션(Re)과 두께 방향의 리타데이션(Rth)과의 비(Re/Rth)가 0.2 이상 2 이하이고, 상기 폴리에스테르 필름의 적어도 한쪽 면에 반사 방지층 및/또는 저반사층이 적층되어 있는, 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 백라이트 광원의 발광 스펙트럼은,
400nm 이상 495nm 미만의 파장 영역에서의 가장 피크 강도가 높은 피크의 반값폭이 5nm 이상이고,
495nm 이상 600nm 미만의 파장 영역에서의 가장 피크 강도가 높은 피크의 반값폭이 5nm 이상인,
액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반사 방지층 표면의 파장 550nm에서의 표면 반사율이 2.0％ 이하인, 액정 표시 장치.
편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 편광판이며, 상기 폴리에스테르 필름이 1500 내지 30000nm의 면내 리타데이션을 갖고, 상기 면내 리타데이션(Re)과 두께 방향의 리타데이션(Rth)과의 비(Re/Rth)가 0.2 이상 2 이하이고, 폴리에스테르 필름의 적어도 한쪽 면에 반사 방지층 및/또는 저반사층이 적층되어 있는,
400nm 이상 495nm 미만, 495nm 이상 600nm 미만 및 600nm 이상 780nm 이하의 각 파장 영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 톱을 갖고, 또한 600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역에서의 가장 피크 강도가 높은 피크의 반값폭이 5nm 미만인 발광 스펙트럼을 갖는 백색 광원을 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정 표시 장치용 편광판.
제4항에 있어서, 상기 반사 방지층 표면의 파장 550nm에서의 표면 반사율이 2.0％ 이하인, 액정 표시 장치용 편광판.
백라이트 광원, 2개의 편광판, 및 상기 2개의 편광판 사이에 배치된 액정 셀을 갖는 액정 표시 장치이며,
상기 백라이트 광원은, 495nm 이상 600nm 미만 및 600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역에 발광 스펙트럼의 피크 톱을 갖고, 또한 형광체로서 K₂SiF₆:Mn⁴⁺를 갖는 백색 광원이고,
상기 편광판 중 적어도 한쪽의 편광판은, 편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 것이고,
상기 폴리에스테르 필름은, 1500 내지 30000nm의 면내 리타데이션을 갖고, 상기 면내 리타데이션(Re)과 두께 방향의 리타데이션(Rth)과의 비(Re/Rth)가 0.2 이상 2 이하이고, 상기 폴리에스테르 필름의 적어도 한쪽 면에 반사 방지층 및/또는 저반사층이 적층되어 있는, 액정 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 반사 방지층 표면의 파장 550nm에서의 표면 반사율이 2.0％ 이하인, 액정 표시 장치.
편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 편광판이며,
상기 폴리에스테르 필름이 1500 내지 30000nm의 면내 리타데이션을 갖고, 상기 면내 리타데이션(Re)과 두께 방향의 리타데이션(Rth)과의 비(Re/Rth)가 0.2 이상 2 이하이고, 폴리에스테르 필름의 적어도 한쪽 면에 반사 방지층 및/또는 저반사층이 적층되어 있는,
495nm 이상 600nm 미만 및 600nm 이상 780nm 이하의 파장 영역에 발광 스펙트럼의 피크 톱을 갖고, 또한 형광체로서 K₂SiF₆:Mn⁴⁺를 갖는 백색 광원을 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정 표시 장치용 편광판.
제8항에 있어서, 상기 반사 방지층 표면의 파장 550nm에서의 표면 반사율이 2.0％ 이하인, 액정 표시 장치용 편광판.
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