KR20060050846A - 광학 필름 및 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 편광판과 위상차 필름을 적층한 광학 필름으로서, 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 광범위에 걸쳐 높은 콘트라스트비를 갖는 보기 쉬운 표시를 실현할 수 있는 광학 필름을 제공하는 것이다.

(해결수단) 편광자의 적어도 한 면에 투명 보호 필름을 적층하여 이루어지는 편광판의 한 면에, 편광판의 흡수축과 위상차 필름의 지상축이 직교 또는 평행하게 되도록 적층한 광학 필름에 있어서,

상기 위상차 필름은 nx>nz>ny 를 만족하고,

상기 투명 보호 필름은 위상차 필름측에 적어도 배치되어 있고, 또한 두께 방향 위상차 (Rth)=(nx-nz)×d 가 0∼10nm 인 셀룰로오스계 필름인 것을 특징으로 하는 광학 필름.

광학 필름, 위상차 필름

Description

광학 필름 및 화상 표시 장치{OPTICAL FILM AND IMAGE DISPLAY DEVICE}

도 1 은 본 발명의 광학 필름의 단면도의 일례.

도 2 는 본 발명의 액정 표시 장치의 개념도.

도 3 은 본 발명의 액정 표시 장치의 개념도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 편광판

1a: 편광자

1b, 1b': 투명 보호 필름

2: 위상차 필름

3: 광학 필름

4: IPS 모드 액정 셀

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 평4-305602호

[특허문헌 2] 일본 공개특허공보 평4-371903호

본 발명은 편광판과 위상차 필름을 적층한 광학 필름에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 광학 필름을 사용한 액정 표시 장치, PDP, CRT 등의 화상 표시 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명의 광학 필름은 이른바 IPS 모드로 동작하는 액정 표시 장치에 적합하다.

종래, 액정 표시 장치로서는 정의 유전율 이방성을 갖는 액정을, 서로 대향하는 기판 사이에 뒤틀림 수평 배향한 이른바 TN 모드의 액정 표시 장치가 주로 사용되고 있다. 그러나, TN 모드에서는 그 구동 특성상, 흑색 표시를 하려고 하여도 기판 근방의 액정 분자에 의해 복굴절이 생기는 결과, 광누설이 발생되어 완전한 흑색 표시를 하기가 어려웠다. 이에 비하여, IPS 모드의 액정 표시 장치는 비구동 상태에 있어서 액정 분자가 기판면에 대하여 대략 평행한 호모지니어스 배향을 갖기 때문에, 광은 액정층을, 그 편광면을 거의 변화시키지 않고 통과하고, 그 결과 기판의 상하에 편광판을 배치함으로써 비구동 상태에서 거의 완전한 흑색 표시가 가능하다.

그러나, IPS 모드에서는 패널 법선 방향에 있어서는 거의 완전한 흑색 표시를 할 수 있으나, 법선 방향으로부터 어긋난 방향에서 패널을 관찰할 경우, 액정 셀의 상하에 배치되는 편광판의 광축 방향으로부터 어긋난 방향에서는 편광판의 특성상 피할 수 없는 광누설이 발생되는 결과, 시야각이 좁아진다는 문제가 있었다.

이 문제를 해결하기 위해서, 경사 방향에서 관찰한 경우에 생기는 편광판의 기하학적인 축 엇갈림을, 위상차 필름에 의해 보상한 편광판이 사용되고 있다. 이러한 효과를 얻을 수 있는 편광판이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1, 특 허문헌 2 참조). 그러나, 종래 알려져 있는 위상차 필름에서는 충분한 광시야각을 실현하기 어렵다.

상기 특허문헌 1 에 기재된 편광판에서는 편광자의 보호 필름으로서 위상차 필름이 사용되고 있다. 그러나, 당해 편광판은 통상의 사용 환경에서는 양호한 시야각 특성이 얻어지지만, 고온도 하 또는 고습도 하에서는 편광자의 치수 변화에 따라 직접 적층되어 있는 보호 필름도 변형된다. 그 때문에, 보호 필름에 사용하고 있는 위상차 필름의 위상차값이 원하는 값에서 벗어나, 그 효과를 안정적으로 유지할 수 없다는 문제점이 있었다.

한편, 특허문헌 2 에서는 보호 필름으로서 일반적으로 사용되고 있는 트리아세틸셀룰로오스 필름 (TAC 필름) 을 적용한 편광판에 위상차 필름이 적층되어 있다. 이 경우에는 위상차 필름에 직접 응력이 가해지지 않기 때문에, 위상차 필름의 위상차값은 안정적이다. 그러나, TAC 필름에는 무시할 수 없는 위상차값이 존재하기 때문에, 축 엇갈림을 보상하는 위상차 필름의 설계가 곤란하다. 또한 위상차의 영향을 받은 착색이 발생된다.

본 발명은 편광판과 위상차 필름을 적층한 광학 필름으로서, 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 광범위에 걸쳐 높은 콘트라스트비를 갖는 보기 쉬운 표시를 실현할 수 있는 광학 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 광학 필름을 사용한 광범위에 걸쳐 높은 콘트라스트비를 갖는 보기 쉬운 표시를 실현할 수 있는 화상 표시 장치, 특히 IPS 모드로 동작 하는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 광학 필름을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명은 편광자의 적어도 한 면에 투명 보호 필름을 적층하여 이루어지는 편광판의 한 면에, 편광판의 흡수축과 위상차 필름의 지상축이 직교 또는 평행하게 되도록 적층한 광학 필름에 있어서,

상기 위상차 필름은 nx>nz>ny 를 만족하고,

상기 투명 보호 필름은 위상차 필름측에 적어도 배치되어 있고, 또한 두께 방향 위상차 (Rth)=(nx-nz)×d 가 0∼10nm 인 셀룰로오스계 필름인 것을 특징으로 하는 광학 필름에 관한 것이다.

단, 상기 필름은 모두, 파장 590nm 에서의 지상축 방향, 진상축 방향 및 두께 방향의 굴절률을 각각 nx, ny, nz 로 하고, d(nm) 는 필름의 두께로 한다. 지상축 방향은 필름면 내의 굴절률의 최대가 되는 방향으로 한다.

상기 본 발명의 광학 필름에서는 편광자는 내열성, 내습성, 내후성의 점에서 투명 보호 필름을 적층한 편광판으로서 사용되고 있고, 위상차 필름을 적층하는 측의 투명 보호 필름에는 셀룰로오스계 필름이 사용되고 있다. 통상, 위상차 필름측이 액정 셀측이 된다. 액정 셀에 가까운 측의 편광자의 표면에 적층되는 투명 보호 필름은 위상차값이 액정 표시 장치의 시야각 특성에 영향을 미치기 때문에, 작은 위상차값이 요망된다. 편광판의 투명 보호 필름에 사용되고 있는 셀 룰로오스계 필름은 일반적으로 두께 방향 위상차 (Rth) 가 40∼60nm 정도로 크지만, 본 발명의 셀룰로오스계 필름에서는 두께 방향 위상차 (Rth) 가 0∼10nm 로 매우 작다. 이와 같이 잔류 위상차를 작게 함으로써, 적층하는 위상차 필름의 설계가 용이해짐과 함께, 위상차 필름에 의한 보상 효과가 높은 광학 필름을 얻을 수 있다. 그럼으로써, 광범위에 걸쳐 높은 콘트라스트비를 갖는 보기 쉬운 표시를 실현할 수 있다.

상기 투명 보호 필름인 셀룰로오스계 필름의 두께 방향 위상차 (Rth) 는 0∼10nm, 바람직하게는 0∼6nm, 보다 바람직하게는 0∼3nm 이다. 또, 본 발명의 셀룰로오스계 필름은 면내 위상차 (Re) 도 일반적으로 사용되고 있는 것보다 작다. 면내 위상차 (Re) 는 바람직하게는 0∼2nm 이고, 보다 바람직하게는 0∼1nm 이다.

상기 광학 필름에 있어서, 상기 위상차 필름은 Nz=(nx-nz)/(nx-ny) 로 표현되는 Nz 값이 0.4∼0.6 을 만족하고,

또한, 면내 위상차 (Re)=(nx-ny)×d 가 200∼350nm 인 것이 바람직하다.

상기 Nz 값, 면내 위상차 (Re) 를 만족하는 위상차 필름은 본 발명의 광학 필름을 사용하여 편광판을 크로스니콜 상태로 배치한 경우에, 광축으로부터 어긋난 방향에서의 광누설을, 상기 특정 위상차 필름에 의해 해소하는 차원에서 바람직하다. 특히 IPS 모드의 액정 표시 장치에 있어서, 액정층의 경사 방향에서의 콘트라스트의 저하를 보상하는 기능을 갖는다. 본 발명의 광학 필름은 상기한 바와 같이 투명 보호 필름으로서 두께 방향 위상차 (Rth)가 매우 작은 셀룰로오스계 필름을 사용하고 있기 때문에, 위상차 필름의 보상 효과가 특히 높다.

Nz 값은 보상 기능을 높이는 점에서 0.45 이상이 바람직하고, 0.48 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, Nz 값은 0.55 이하인 것이 바람직하고, 0.52 이하인 것이 더욱 바람직하다. 면내 위상차 (Re) 는 보상 기능을 높이는 점에서 230nm 이상이 바람직하고, 250nm 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 면내 위상차 (Re) 는 300nm 이하인 것이 바람직하고, 280nm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 위상차 필름의 두께 (d) 는 특별히 제한되지 않지만, 통상 40∼100μm 정도, 바람직하게는 50∼70μm 이다.

또한 본 발명은 상기 광학 필름을 사용한 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치에 관한 것이다

또 본 발명은 IPS 모드의 액정 표시 장치로서,

시인측의 셀 기판에는 상기 광학 필름이, 위상차 필름이 셀 기판측이 되도록 배치되고,

시인측에 대하여 반대측의 셀 기판에는 편광자의 적어도 한 면에, 두께 방향 위상차 (Rth)=(nx-nz)×d 가 0∼10nm 인 셀룰로오스계 필름을 투명 보호 필름으로서 적층하여 이루어지는 편광판이, 당해 투명 보호 필름이 셀 기판측이 되도록 배치되어 있고, 또한 전압 무인가 상태에 있어서 액정 셀 내의 액정 물질의 이상광 굴절률 방향과 당해 편광판의 흡수축이 평행 상태에 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

또한 본 발명은 IPS 모드의 액정 표시 장치로서,

시인측의 셀 기판에는 편광자의 적어도 한 면에, 두께 방향 위상차 (Rth)=(nx-nz)×d 가 0∼10nm 인 셀룰로오스계 필름을 투명 보호 필름으로서 적층하여 이루어지는 편광판이, 당해 투명 보호 필름이 셀 기판측이 되도록 배치되어 있고,

시인측에 대하여 반대측의 셀 기판에는 상기 광학 필름이, 위상차 필름이 셀 기판측이 되도록 배치되어 있고, 또한 전압 무인가 상태에 있어서 액정 셀 내의 액정 물질의 이상광 굴절률 방향과 당해 광학 필름의 흡수축이 직교 상태에 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명의 화상 표시 장치로서는 IPS 모드의 액정 표시 장치가 바람직하다. 상기 본 발명의 광학 필름을 상기한 바와 같이 IPS 모드의 액정 셀의 어느 일방의 표면에 배치함과 함께, 그 반대측에는 편광자의 적어도 한 면에, 두께 방향 위상차 (Rth) 가 작은 셀룰로오스계 필름을 투명 보호 필름으로서 적층하여 이루어지는 편광판을 상기한 바와 같이 배치함으로써, IPS 모드의 액정 표시 장치에서 종래 발생되고 있던 흑색 표시시의 광누설을 저감할 수 있다. 이러한 IPS 모드의 액정 표시 장치는 전 방향에 걸쳐 높은 콘트라스트비를 갖고, 광시야각으로 보기 쉬운 표시를 실현할 수 있다. 또, 광학 필름의 반대측에 배치되는 편광판에 사용하는 셀룰로오스계 필름 (투명 보호 필름) 도 상기와 동일한 두께 방향 위상차 (Rth), 면내 위상차 (Re) 를 갖는 것이 바람직하다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하 본 발명의 광학 필름 및 화상 표시 장치를 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 광학 필름 (3) 은 편광자 (1a) 의 적어도 한 면에 투명 보호 필름을 갖는 편광판 (1) 의 한 면에 위상차 필름 (2) 을 갖는다. 적어도 위상차 필름 (2) 측에는 투명 보호 필름 (1b) 이 배치되어 있다. 투명 보호 필름 (1b) 은 두께 방향 위상차 (Rth) 가 작은 셀룰로오스계 필름이다. 도 1 에서는 편광자 (1a) 의 양면에, 투명 보호 필름 (1b, 1b') 을 갖는 경우를 예시하고 있다. 또, 위상차 필름 (2) 측과는 반대측의 투명 보호 필름 (1b') 은 특별히 제한되지 않고, 투명 보호 필름 (1b) 과 동일한 두께 방향 위상차 (Rth) 가 작은 셀룰로오스계 필름이어도 되고, 다른 투명 보호 필름이어도 된다. 편광판 (1) 의 흡수축과 위상차 필름 (2) 의 지상축은 직교 또는 평행하게 되도록 적층되어 있다. 편광판 (1) 의 흡수축과 위상차 필름 (2) 의 지상축은 적층시의 연속 접합 공정의 점에서 평행하게 적층하는 것이 바람직하다.

편광자는 특별히 제한되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로서는 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 5∼80μm 정도이다.

폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1축 연신한 편광자는 예를 들어, 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원래 길이의 3∼ 7배로 연신함으로써 제작할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산아연, 염화아연 등을 함유하고 있어도 되는 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또한 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 수세해도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있는 것 이외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색 편차 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 행해도 되고, 염색하면서 연신해도 되고, 또한 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액 속이나 수욕 속에서도 연신할 수 있다.

위상차 필름을 적층하는 측에 사용하는, 편광자의 투명 보호 필름은 두께 방향 위상차 (Rth) 가 0∼10nm 인 셀룰로오스계 필름을 사용한다. 셀룰로오스계 필름의 재료로서는 예를 들어, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 지방산 치환 셀룰로오스계 폴리머를 들 수 있다.

일반적으로 사용되고 있는 트리아세틸셀룰로오스는 두께 40μm 에서 두께 방향 위상차 (Rth) 는 40nm 이고, 상기 두께 방향 위상차 (Rth) 를 만족할 수 없다. 본 발명에서는 셀룰로오스계 필름에 대해서, 두께 방향 위상차 (Rth) 에 적절히 처리를 실시함으로써, 셀룰로오스계 필름의 두께 방향 위상차 (Rth) 를 작게 제어하고 있다. 처리 수단은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 하기 수단에 의해 셀룰로오스계 필름의 두께 방향 위상차 (Rth) 를 작게 제어할 수 있다. 시클로펜탄온, 메틸에틸케톤 등의 용제를 도포한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필 렌, 스테인리스 등의 기재를 일반적인 셀룰로오스계 필름에 접합하고, 가열 건조 (80∼150℃ 정도, 3∼10 분간 정도) 시킨 후, 기재 필름을 박리하는 방법; 노르보르넨계 수지, 아크릴계 수지 등을 시클로펜탄온, 메틸에틸케톤 등의 용제에 용해한 용액을, 일반적인 셀룰로오스계 필름에 도포하고, 가열 건조 (80∼150℃ 정도, 3∼10분간 정도) 시킨 후, 도포 필름을 박리하는 방법 등을 들 수 있다. 이러한 처리에 의해, 두께 방향 위상차 (Rth) 를 작게 제어할 수 있다.

또한 두께 방향 위상차 (Rth) 가 0∼10nm 인 셀룰로오스계 필름에는, 지방산 치환도를 제어한 지방산 치환 셀룰로오스계 폴리머를 사용할 수 있다. 일반적으로 사용되고 있는 트리아세틸셀룰로오스에서는 아세트산 치환도가 2.8 정도인 것이 사용되고 있지만, 아세트산 치환도를 1.8∼2.7, 또한 프로피온산 치환도를 0.1∼1 로 제어한 것을 사용함으로써, 두께 방향 위상차 (Rth) 를 작게 제어하고 있다. 또한 지방산 치환 셀룰로오스계 폴리머에, 디부틸프탈레이트, p-톨루엔술폰아닐리드, 시트르산아세틸트리에틸 등의 가소제를 첨가함으로써, 두께 방향 위상차 (Rth) 를 작게 제어할 수 있다. 가소제의 첨가량은 지방산 치환 셀룰로오스계 폴리머 100중량부에 대하여, 40중량부 정도 이하가 바람직하고, 1∼20중량부가 보다 바람직고, 1∼15중량부로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한 이들 기술을 조합함으로써, 두께 방향 위상차 (Rth) 를 작게 제어할 수 있다.

또, 두께 방향 위상차 (Rth) 가 0∼10nm 인 셀룰로오스계 필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 필름 강도를 유지함과 함께, 상기 범위로 두께 방향 위상차 (Rth) 를 제어하기 위해서, 통상 20∼200μm 정도이고, 바람직하게는 30∼100μm 이고, 더욱 바람직하게는 35∼95μm 이다.

위상차 필름을 적층하는 측과는 반대측의 투명 보호 필름은 특별히 제한되지 않고, 상기 두께 방향 위상차 (Rth) 가 작은 셀룰로오스계 필름일 수도 있고, 상기 이외의 투명 보호 필름일 수도 있다. 위상차값의 최적화가 요망되는 투명 보호 필름은 액정 셀에 가까운 측의 투명 보호 필름이고, 액정 셀에 먼 측의 편광자의 표면에 적층되는 투명 보호 필름은 액정 표시 장치의 광학 특성을 변화시키는 일은 없기 때문이다.

상기 이외의 투명 보호 필름을 형성하는 재료로서는 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머 (상기 두께 방향 위상차 (Rth) 가 0∼10nm 이외인 것), 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체과 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 알릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 또는 상기 폴리머의 블렌드물 등 도 상기 투명 보호 필름을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다. 투명 보호 필름은 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형, 자외선 경화형의 수지의 경화층으로서 형성할 수도 있다.

또한, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO 01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어 (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로서는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들의 필름은 위상차가 작고, 광탄성 계수가 작기 때문에 편광판 등의 보호 필름에 적용한 경우에는 변형에 의한 불균일 등의 문제를 해소할 수 있고, 또한 투습도가 작기 때문에, 가습 내구성이 우수하다.

상기 투명 보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 관점에서 1∼500μm 정도이다. 보다 바람직하게는 5∼200μm 이고, 더욱 바람직하게는 10∼150μm 이다. 상기 범위이면, 편광자를 기계적으로 보호하고, 고온 고습 하에 노출되더라도 편광자가 수축되지 않고 안정된 광학 특성을 유지할 수 있다.

상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는 하드 코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티 글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다.

하드 코트 처리는 편광판 표면의 손상 방지 등을 목적으로 실시되는 것이고, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적당한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄럼 특성 등이 우수한 경화 피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등으로 형성할 수 있다. 반사 방지 처리는 편광판 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 실시되는 것이고, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또한, 스티킹 방지 처리는 인접층과의 밀착 방지를 목적으로 실시된다.

또한 안티 글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사하여 편광판 투과광의 시인성을 저해하는 것 등을 방지할 목적으로 실시되는 것이고, 예를 들어 샌드 블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적당한 방식으로 투명 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다. 상기 표면 미세 요철 구조의 형성에 함유시키는 미립자로서는 예를 들어 평균 입경이 0.5∼50μm 인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등으로 이루어지는 도전성을 가질 수도 있는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교의 폴리머 등으로 이루어지는 유기계 미립자 등의 투명 미립자가 사용된다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명 수지 100중량부에 대하여 일반적으로 2∼50중량부 정도이고, 5∼25중량부가 바람직하다. 안티 글레어층은 편광판 투과광을 확산시켜 시야각 등을 확대하기 위한 확산층 (시야각 확대 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.

또, 상기 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티 글레어층 등은 투명 보호 필름 자체에 형성할 수 있는 것 외에, 별도 광학층으로서 투명 보호 필름과는 별체의 것으로 형성할 수도 있다.

상기 편광자와 투명 보호 필름의 접착 처리에는 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계, 수계 폴리에스테르 등이 사용된다.

위상차 필름으로서는 예를 들어, 고분자 폴리머 필름의 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름 등을 들 수 있다. 위상차 필름은 상기 Nz 값 및 면내 위상차 (Re) 값을 만족하는 것이 바람직하다.

고분자 폴리머로서는 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리노르보르넨 등의 지환식 폴리올레핀, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸비닐에테르, 폴리히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리알릴레이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리알릴술폰, 폴리비닐알코올, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리염화비닐, 셀룰로오스계 중합체, 또는 이들의 2원계, 3원계 각종 공중합체, 그래프트 공중합체, 블렌드물 등을 들 수 있다. 위상차 필름은 고분자 폴리머 필름을 면 방향으로 2축으로 연신하는 방법, 면 방향으로 1축 또는 2축으로 연신하고, 두께 방향으로도 연신하는 방법 등에 의해 두께 방향의 굴절률을 제어함으로써 얻어진다. 또한 고분자 폴리머 필름에 열수축 필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용 하에 폴리머 필름을 연신 처리 또는/ 및 수축 처 리하여 경사 배향시키는 방법 등에 의해 얻어진다.

상기 수축성 필름은 고분자 필름의 한 면 또는 양면에 수축성 필름을 접합하여 가열 연신함으로써 실시한다. 고분자 필름은 두께 10∼500μm 의 것이 바람직하게 사용되지만, 설계하는 위상차값에 따라 두께를 선택하는 것이 바람직하다.

수축성 필름은 가열 연신시에 연신 방향과 직교하는 방향의 수축력을 부여하기 위해서 사용된다. 구체적으로는 예를 들어 2축 연신 필름이나, 1축 연신 필름 등을 들 수 있다. 상기 수축성 필름에 사용되는 재료로서는 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 등을 들 수 있지만, 이것에 제한되지 않는다. 수축 균일성, 내열성이 우수한 점에서, 2축 연신 폴리프로필렌 필름이 바람직하게 사용된다.

상기 수축성 필름은 상기 수축성 필름이 적층되는 상기 고분자 필름에 대하여, 140℃ 에서의 길이 방향의 수축률: S(MD) 가 4∼20% 이고, 또한 폭 방향의 수축률: S(TD) 가 4∼30% 인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 S(MD) 가 5∼10%, S(TD) 가 7∼25% 이다. 특히 바람직하게는 S(MD) 가 6∼8%, S(TD) 10∼20% 이다.

또, 상기 수축률은 JIS Z 1712 의 가열 수축률 A 법에 준하여 구할 수 있다 (단, 가열 온도는 120℃ 를 변경하여 140℃ 로 하고, 시험편에 가중 3g 을 가한 것이 상이하다). 구체적으로는 폭 20mm, 길이 150mm 의 시험편을 세로 (MD), 가로 (TD) 방향으로 각 5장 취하고, 각각의 중앙부에 약 100mm 의 거리에 있어서 표점을 형성한 시험편을 제작한다. 그 시험편은 온도 140℃±3℃ 로 유지된 공기 순환식 항온조에, 가중 3g 을 가한 상태에서 수직으로 매달아 15분간 가열한 후, 꺼내어, 표준 온도 (실온) 로 30분간 방치하고 나서, JIS B 7507 에 규정하는 버니어 캘리퍼스를 사용하여, 표준 사이 거리를 측정하여 5개의 측정치의 평균치를 구하고, S=[<가열 전의 표준 사이 거리(mm)-가열 후의 표준 사이 거리(mm)>/가열 전의 표준 사이 거리(mm)]×100 으로부터 S(MD) 및 S(TD) 를 산출하였다.

또한, 상기 수축성 필름은 폭 방향의 수축률과 길이 방향의 수축률의 차: ΔS=S(TD) -S(MD)가, 0.5%≤ΔS≤10% 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 1%≤ΔS≤10% 이다. 특히 바람직하게는 2%≤ΔS≤10% 이다. 가장 바람직하게는 6%≤ΔS≤10% 이다. MD 방향의 수축률이 크면, 연신 장력에 더하여, 상기 수축성 필름의 수축력이 연신기에 가해져 균일한 연신이 어려워진다. 상기 범위이면, 연신기 등의 설비에 과도한 부하를 가하지 않고 균일하게 연신할 수 있다.

상기 수축성 필름의 바람직한 두께의 범위는 상기 수축률이나, 설계하는 위상차값 등에 따라 선택할 수 있지만, 예를 들어 10∼500μm 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20∼300μm 이다. 특히 바람직하게는 30∼100μm 이다. 가장 바람직하게는 40∼80μm 이다. 상기 범위 내이면 충분한 수축률이 얻어져, 양호한 광학 균일성을 갖는 위상차 필름을 제작할 수 있다.

상기 수축성 필름을 상기 고분자 필름에 접합하는 방법은 상기 수축성 필름의 수축 방향이 적어도 연신 방향과 직교하는 방향의 성분을 포함하도록 행해진다. 즉, 상기 수축성 필름의 수축력의 전부 또는 일부가 상기 고분자 필름의 연신 방향 과 직교하는 방향으로 작용하도록 행해진다. 따라서, 상기 수축성 필름의 수축 방향이 상기 고분자 필름의 연신 방향과 경사지게 교차하고 있어도 되고, 완전히 직교하는 방향에 있을 필요는 없다.

상기 수축성 필름을 접합하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 상기 고분자 필름과 상기 수축성 필름 사이에 점착제층을 형성하여 접착하는 방법이 제조상 용이한 점에서 바람직하다. 상기 점착제층은 상기 고분자 필름 또는 상기 수축성 필름의 일방 또는 양방에 형성할 수 있다. 통상, 상기 수축성 필름은 상기 위상차 필름을 제작한 후에 박리되므로, 상기 점착제로서는, 가열 연신 공정에서는 접착성과 내열성이 우수하고, 그 후의 박리 공정에서는 쉽게 박리할 수 있어, 상기 위상차 필름의 표면에 점착제가 잔존하지 않는 것이 바람직하다. 박리성이 우수한 점에서, 상기 점착제층은 상기 수축성 필름에 형성하는 편이 바람직하다.

상기 점착제층을 형성하는 점착제로서는 아크릴계, 합성 고무계, 고무계, 실리콘계 등이 사용된다. 접착성, 내열성, 박리성이 우수한 점에서, 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 아크릴계 점착제가 바람직하다. 아크릴계 폴리머의 GPC 법에 의해서 산출되는 중량 평균 분자량 (Mw) 이 GPC 법으로 측정되는 폴리스티렌 환산으로 30,000∼2,500,000 인 것이 바람직하다.

상기 아크릴계 폴리머에 사용되는 모노머로서는 각종 (메타)아크릴산알킬을 사용할 수 있다. 예를 들어, (메타)아크릴산알킬에스테르 (예를 들어, 메틸에스테르, 에틸에스테르, 프로필에스테르, 부틸에스테르, 2-에틸헥실에스테르, 이소옥틸에스테르, 이소노닐에스테르, 이소데실에스테르, 도데실에스테르, 라우릴에스 테르, 트리데실에스테르, 펜타데실에스테르, 헥사데실에스테르, 헵타데실에스테르, 옥타데실에스테르, 노나데실에스테르, 에이코실에스테르 등의 탄소수 1∼20 알킬에스테르) 를 예시할 수 있고, 이들을 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 얻어지는 아크릴계 폴리머에 극성을 부여하기 위해서 상기 (메타)아크릴산알킬에스테르와 함께, (메타)아크릴산, 이타콘산 등의 카르복실기 함유 단량체; (메타)아크릴산히드록시에틸, (메타)아크릴산히드록시프로필 등의 히드록실기 함유 단량체; N-메틸올아크릴아미드 등의 아미드기 함유 단량체; (메타)아크릴로니트릴 등의 시아노기 함유 단량체; (메타)아크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 단량체; 아세트산비닐 등의 비닐에스테르류; 스티렌, α-메틸스티렌 등의 스티렌계 단량체 등을 공중합 모노머로서 사용할 수 있다.

또, 상기 아크릴계 폴리머의 중합법은 특별히 제한되지 않고, 용액 중합, 유화 중합, 현탁 중합, UV 중합 등의 공지된 중합법을 채용할 수 있다.

또한, 상기 점착제에는 가교제를 함유할 수 있다. 가교제로서는 폴리이소시아네이트 화합물, 폴리아민 화합물, 멜라민 수지, 우레아 수지, 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 또한 상기 점착제에는 필요에 따라, 점착 부여제, 가소제, 충전제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 실란 커플링제 등을 적절히 사용할 수도 있다.

상기 점착제층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 이형 필름에 점착제를 도포하고, 건조 후, 상기 고분자 필름에 전사하는 방법 (전사법), 상기 고분자 필름에, 직접, 점착제를 도포, 건조하는 방법 (직사법) 등을 들 수 있다.

상기 점착제층의 바람직한 두께의 범위는 특별히 제한되지 않고, 점착력이나 상기 위상차 필름의 표면 상태에 따라 적절히 결정된다. 예를 들어 1∼100μm 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5∼50μm 이다. 특히 바람직하게는 10∼30μm 이다. 상기 범위 내이면, 충분한 수축률이 얻어져, 양호한 광학 균일성을 갖는 위상차 필름을 제작할 수 있다. 상기 점착제층은 다른 조성의 것 또는 종류가 다른 것을 적층하여 사용할 수도 있다. 또한, 상기 점착제층은 필요에 따라, 접착력의 제어를 목적으로 점착성 부여 수지와 같은 천연물이나 합성물의 수지류, 산화 방지제 등의 적당한 첨가제를 배합할 수 있다.

상기 점착제층의 노출면에 대해서는, 실제 사용되기 전까지, 그 오염 방지 등을 목적으로 박리지 또는 이형 필름 (세퍼레이터라고도 한다) 이 임시 부착되어 커버된다. 그럼으로써, 통례의 취급 상태에서 점착제층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 상기 세퍼레이터로서는 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 그들의 라미네이트체 등의 적당한 박엽체를, 필요에 따라 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적당한 박리제로 코트 처리한 것 등의, 종래에 준한 적당한 것을 사용할 수 있다.

상기 고분자 필름과 점착제층의 계면에서의 23℃ 의 접착력은 특별히 제한되지 않지만, 0.1∼10N/50mm 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1∼5N/50mm 이다. 특히 바람직하게는 0.2∼3N/50mm 이다. 상기 접착력은 상기 수축성 필름을, 상기 고분자 필름에, JIS Z 0237 에 준한 수동 롤러로 3왕복하여 압착한 것을 접착력 측정용 샘플로 하고, 그 샘플을 오토 클레이브 처리 (50℃, 15 분, 5kg/㎠) 한 후, JIS B 7721 에 준한 장치에 의해, JIS Z 0237 에 준한 90도 떼내기법 (인상 속도: 300mm/min) 으로 측정할 수 있다. 상기 접착력의 달성은 예를 들어 상기 고분자 필름의 점착제층이 형성되는 측의 표면에 코로나 처리나 플라즈마 처리 등의 적당한 표면 처리를 실시하여 점착제층과의 접착력을 제어하는 방식, 상기 고분자 필름과 상기 수축성 필름을 접착한 상태에서 가열 처리나 오토클레이브 처리 등의 적당한 처리를 실시하여 접착력을 제어하는 방식 등의 적당한 방식의 1종 또는 2종 이상을 행할 수 있다.

상기 수축성 필름은 설계하는 수축력 등에 따라 상기 고분자 필름의 한 면 또는 양면에 1장 또는 2장 이상의 적당한 장수를 접착할 수 있지만, 양면에 접착하는 경우나 한 면에 복수장을 접착하는 경우에는 그 표리나 상하에 있어서의 수축성 필름의 수축률은 동일해도 되고 상이해도 된다.

본 발명의 상기 가열 연신하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 상기 고분자 필름의 연신 방향으로의 장력과, 상기 연신 방향과 직교하는 방향으로의 수축력을 부여할 수 있는 방법이면, 종래 공지된 연신 처리법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 종1축 연신법, 횡1축 연신법, 종횡 동시 2축 연신법, 종횡 순차 2축 연신법 등을 들 수 있다. 상기 연신 처리법은 예를 들어, 롤 연신기, 텐터나 2축 연신기 등의 적당한 연신기를 사용하여 행할 수 있다. 또한, 상기 가열 연신은 2회 또는 3회 이상의 공정으로 나눠 행할 수도 있다. 상기 고분자 필름을 연신하는 방향은 필름 길이 방향 (MD 방향) 이어도 되고, 폭 방향 (TD 방향) 이어도 된다. 또, 일본 공개특허공보 2003-262721호의 도 1에 기재된 연신법을 사용하여 경사 방향으로 할 수도 있다.

상기 위상차 필름의 가열 연신 온도 (연신 온도라고도 한다) 는 상기 고분자 필름의 유리 전이 온도 (Tg) 이상으로 실시하는 것이, 상기 위상차 필름의 위상차값이 균일해지기 쉽고, 또한 필름이 결정화 (백탁) 되기 어려운 등의 점에서 바람직하다. 상기 연신 온도는 바람직하게는 상기 고분자 필름의 Tg+1℃∼Tg+30℃ 이다. 보다 바람직하게는 Tg+2℃∼Tg+20℃ 이다. 더욱 바람직하게는 Tg+3℃∼Tg+15℃ 이다. 특히 바람직하게는 Tg+5℃∼Tg+10℃ 이다. 연신 온도가 상기 범위이면 균일하게 가열 연신할 수 있다. 또한, 상기 연신 온도는 필름폭 방향에서 일정한 것이, 위상차값의 편차가 작은 양호한 광학 균일성을 갖는 위상차 필름을 제작할 수 있다.

상기 연신 온도를 일정하게 유지하는 구체적인 방법에 관해서는 특별히 제한되지 않지만, 열풍 또는 냉풍, 마이크로파 또는 원적외선 등을 이용한 히터, 온도 조절용으로 가열 또는 냉각된 롤, 히트 파이프 롤 또는 금속 벨트 등을 사용한 공지된 가열 또는 냉각 방법이나 온도 제어 방법을 들 수 있다.

상기 연신 온도는 편차가 크면 연신 불균일이 커지고, 최종적으로 얻어진 위상차 필름의 위상차값의 편차를 초래한다. 따라서, 필름폭 방향의 온도 편차는 작으면 작을수록 바람직하고, 보다 바람직하게는 면 내 방향의 온도 편차를 ±1℃ 이하, 특히 바람직하게는 ±1℃ 이하의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.

상기 가열 연신시의 연신 배율은 사용하는 고분자 필름, 휘발성 성분 등의 종류, 휘발성 성분 등의 잔류량, 설계하는 위상차값 등으로부터 결정되는 것으로 서, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 1.01∼3배가 바람직하게 사용된다. 보다 바람직하게는 1.1∼2.5배이다. 특히 바람직하게는 1.1∼2배이다. 가장 바람직하게는 1.2∼1.8배이다. 또한, 연신시의 반송 속도는 특별히 제한되지 않지만, 연신 장치의 기계 정밀도, 안정성 등으로부터 바람직하게는 0.5m/분 이상, 보다 바람직하게는 1m/분 이상이다.

위상차 필름에 사용하는 액정성 폴리머로서는 예를 들어, 액정 배향성을 부여하는 공액성의 직선형상 원자단 (메소겐) 이 폴리머의 주쇄나 측쇄에 도입된 주쇄형이나 측쇄형의 각종의 것 등을 들 수 있다. 주쇄형의 액정성 폴리머의 구체예로서는 굴곡성을 부여하는 스페이서부에서 메소겐기를 결합한 구조의, 예를 들어 네마틱 배향성의 폴리에스테르계 액정성 폴리머, 디스코틱 폴리머나 콜레스테릭 폴리머 등을 들 수 있다. 측쇄형의 액정성 폴리머의 구체예로서는 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리말로네이트를 주쇄 골격으로 하여, 측쇄로서 공액성의 원자단으로 이루어지는 스페이서부를 개재하여 네마틱 배향 부여성의 파라 치환 고리형 화합물 단위로 이루어지는 메소겐부를 갖는 것 등을 들 수 있다. 이들 액정성 폴리머의 배향 필름은 예를 들어, 유리판 상에 형성된 폴리이미드나 폴리비닐알코올 등의 박막의 표면을 러빙 처리한 것, 산화규소를 사방 증착한 것 등의 배향 처리면 상에 액정성 폴리머의 용액을 전개하여 열처리함으로써, 액정 폴리머를 배향시킨 것, 특히 경사 배향시킨 것이 바람직하다.

상기 위상차 필름과 편광판의 적층법은 특별히 제한되지 않고, 투명성이 높은 것이면 점착제, 접착제 등을 적절히 사용할 수 있다. 점착제, 접착제는 특 별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 습윤성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

광학 필름이나 점착제층 등의 각 층에는 예를 들어 살리실산에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방식에 의해 자외선 흡수능을 갖게 한 것 등이어도 된다.

본 발명의 광학 필름은 IPS 모드의 액정 표시 장치에 바람직하게 사용된다. IPS 모드의 액정 표시 장치는 액정층을 협지하는 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판의 일방에 형성된 전극군과, 상기 기판 사이에 협지된 유전 이방성을 갖는 액정조성 물질층과, 상기 한 쌍의 기판의 대향에 형성되어 상기 액정 조성 물질의 분자 배열을 소정 방향으로 배열시키기 위한 배향 제어층 및 상기 전극군에 구동 전압을 인가하기 위한 구동 수단을 구비한 액정 셀을 갖는다. 상기 전극군은 상기 배향 제어층 및 상기 액정 조성 물질층의 계면에 대하여, 주로 평행한 전계를 인가하는 바와 같이 배치된 배열 구조를 갖고 있다.

도 2, 도 3 에 나타내는 바와 같이 본 발명의 광학 필름 (3) 은 액정 셀 (4) 의 시인측 또는 광입사측에 배치된다. 도 2, 도 3 의 광학 필름에서는 편광판 (1) 의 흡수축과 위상차 필름 (2) 의 지상축이 평행한 경우를 예시하고 있지만, 이 것은 직교이어도 된다. 광학 필름 (3) 은 위상차 필름 (2) 측을 액정 셀 (4) 측으로 한다. 도시하지 않지만, 그럼으로써 도 2, 도 3 에 있어서 도 1 의 광학 필름 (3) 을 사용한 경우에는 두께 방향 위상차 (Rth) 를 작게 제어한 투명 보호 필름 (1b) 이, 투명 보호 필름 (1b') 보다 액정 셀 (4) 측이 된다. 광학 필름 (3) 이 배치된 액정 셀 (4) 의 반대측에는 편광판 (1) 이 배치된다. 액정 셀 (4) 의 양측에 배치된 편광판 (1) 의 흡수축과 광학 필름 (3) (편광판 (1)) 의 흡수축은 직교 상태로 배치되어 있다. 편광판 (1) 은 광학 필름 (3) 에 사용한 것과 동일한 편광자 (1a) 의 적어도 한 면에 투명 보호 필름 (1b) (필요에 따라 그 반대면에 1b') 을 적층한 것이 사용된다. 편광판 (1) 은 투명 보호 필름 (1b) 이 액정 셀 (4) 측이 되도록 배치된다. 도시하지 않지만, 도 2, 도 3 에 있어서 도 1 의 광학 필름 (3) 을 사용한 경우에는 두께 방향 위상차 (Rth) 를 작게 제어한 투명 보호 필름 (1b) 이, 투명 보호 필름 (1b') 보다 액정 셀 (4) 측이 된다.

도 2 와 같이, 광학 필름 (3) 을 IPS 모드의 액정 셀 (4) 의 시인측에 배치하는 경우에는, 시인측에 대하여 반대측 (광입사측) 의 액정 셀 (4) 의 기판에는 편광판 (1) 을 전압 무인가 상태에 있어서 액정 셀 (4) 내의 액정 물질의 이상광 굴절률 방향과 편광판 (1) 의 흡수축이 평행 상태가 되도록 배치하는 것이 바람직하다.

또한 도 3 과 같이, 광학 필름 (3) 을 IPS 모드의 액정 셀 (4) 의 광입사측에 배치하는 경우에는 시인측의 액정 셀 (4) 의 기판에는 편광판 (1) 을 배치하고, 전압 무인가 상태에 있어서 액정 셀 (4) 내의 액정 물질의 이상광 굴절률 방향과 광학 필름 (3) (편광판 (1)) 의 흡수축이 직교 상태가 되도록 배치하는 것이 바람직하다.

상기 광학 필름, 편광판은 실제 사용시에 다른 광학층을 적층하여 사용할 수 있다. 그 광학층에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함한다) 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층을 1층 또는 2층 이상 사용할 수 있다. 특히, 편광판에 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다.

반사형 편광판은 편광판에 반사층을 형성한 것으로, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성하기 위한 것이고, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정 표시 장치의 박형화를 꾀하기 쉬운 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판은 필요에 따라 투명 보호층 등을 개재하여 편광판의 한 면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적당한 방식으로 형성할 수 있다.

반사형 편광판의 구체예로서는 필요에 따라 매트 처리한 투명 보호 필름의 한 면에, 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 박이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 것 등을 들 수 있다. 또한 상기 투명 보호 필름에 미립자를 함유시켜 표면 미세 요철 구조로 하고, 그 위에 미세 요철 구조의 반사층을 갖는 것등도 들 수 있다. 상기 미세 요철 구조의 반사층은 입사광을 난반사에 의해 확 산시켜 지향성이나 번쩍거리게 보이는 것을 방지하고, 명암의 불균일을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또한 미립자가 함유된 투명 보호 필름은 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어 명암 불균일을 보다 억제할 수 있는 이점 등도 갖고 있다. 투명 보호 필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조의 반사층의 형성은 예를 들어 진공 증착 방식, 이온 플레이팅 방식, 스퍼터링 방식 등의 증착 방식이나 도금 방식 등의 적당한 방식으로 금속을 투명 보호층의 표면에 직접 부설하는 방법 등에 의해 형성할 수 있다.

반사판은 상기 편광판의 투명 보호 필름에 직접 부여하는 방식 대신에, 그 투명 필름에 준한 적당한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사 시트 등으로서 사용할 수도 있다. 또 반사층은 통상, 금속으로 이루어지므로, 그 반사면이 투명 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용 형태가, 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율을 장기간 지속하는 관점이나, 보호층의 별도 부설을 회피하는 관점 등에서 바람직하다.

또, 반투과형 편광판은 상기에 있어서 반사층에서 광을 반사하고, 또한 투과하는 하프 미러 등의 반투과형 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은 통상 액정 셀의 이면측에 형성되고, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에 있어서는 반투과형 편광판의 백사이드에 내장되어 있는 백라이트 등의 내장 광원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성할 수 있다. 즉, 반투과형 편광판은 밝은 분위기 하에서는 백라이트 등의 광원 사용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기 하에서도 내장 광원을 적용하여 사용할 수 있는 타입의 액정 표시 장치 등의 형성에 유용하다.

편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판에 대해 설명한다. 직선 편광을 타원 편광 또는 원 편광으로 바꾸거나, 타원 편광 또는 원 편광을 직선 편광으로 바꾸거나, 또는 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 위상차판 등이 사용된다. 특히, 직선 편광을 원 편광으로 바꾸거나, 원 편광을 직선 편광으로 바꾸는 위상차판으로서는 이른바 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 한다) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 한다) 은 통상, 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 사용된다.

타원 편광판은 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절로 인해 생긴 착색 (파랑 또는 노랑 등) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 흑백 표시를 하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 3차원의 굴절률을 제어한 것은 액정 표시 장치의 화면을 경사 방향에서 보았을 때에 생기는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원 편광판은 예를 들어 화상이 컬러 표시가 되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 조정하는 경우 등에 유효하게 사용되고, 또한 반사 방지 기능도 갖는다.

편광판과 휘도 향상 필름을 접합한 편광판은 통상 액정 셀의 이면측 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은 액정 표시 장치 등의 백라이트나 이면측으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사하면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원 편광을 반사하고, 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것이고, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광 상태 이외의 광은 투과하지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름면에서 반사된 광을 다시 그 뒷쪽에 형성된 반사층 등을 통해 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 광의 증량을 꾀함과 함께, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정 표시 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 꾀함으로써 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고, 백라이트 등으로 액정 셀의 이면측으로부터 편광자를 통해서 광을 입사시킨 경우에는 편광자의 편광축에 일치하지 않는 편광 방향을 갖는 광은 거의 편광자에 흡수되어 편광자를 투과하여 오지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라서도 다르지만, 약 50%의 광이 편광자에 흡수되어, 그만큼, 액정 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소하여 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 광을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름에서 일단 반사시키고, 다시 그 뒷측에 형성된 반사층 등을 통해 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하고, 이 양자 사이에서 반사, 반전하고 있는 광의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향이 된 편광만을, 휘도 향상 필름은 투과시켜 편광자에 공급하므로, 백라이트 등의 광을 효율적으로 액정 표시 장치의 화상의 표시에 사용할 수 있어, 화면을 밝게 할 수 있다.

휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 형성할 수도 있다. 휘도 향상 필름에 의해서 반사한 편광 상태의 광은 상기 반사층 등으로 향하지만, 설치된 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산시킴과 동시에 편광 상태를 해소하여 비편광 상태가 된다. 즉, 확산판은 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌린다. 이 비편광 상태, 즉 자연광 상태의 광이 반사층 등으로 향하고, 반사층 등을 통해 반사되어, 다시 확산판을 통과하여 휘도 향상 필름에 재입사되는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에, 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌리는 확산판을 형성함으로써 표시 화면의 밝기를 유지하면서, 동시에 표시 화면의 밝기의 불균일을 적게 하여 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 첫회의 입사광은 반사의 반복 횟수가 알맞게 증가하여, 확산판의 확산 기능과 더불어 균일하고 밝은 표시 화면을 제공할 수 있을 것으로 생각된다.

상기 휘도 향상 필름으로서는 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같이, 소정 편광축의 직선 편광을 투과하고 다른 광은 반사하는 특성을 나타내는 것 (3M사 제조, D-BEF 등), 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 것 (닛토덴코사 제조, PCF350 이나 Merck사 제조, Transmax 등) 과 같이, 좌선성 또는 우선성 회전으로 원편광된 광 중 어느 일방을 반사하고 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적당한 것을 사용할 수 있다.

따라서, 상기 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름 에서는 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 일치시켜 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 손실을 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원 편광을 투과하는 타입의 휘도 향상 필름에서는 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 억제하는 점에서 그 원 편광을 위상차판을 통해 직선 편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 원 편광을 직선 편광으로 변환할 수 있다.

가시광역 등의 넓은 파장 범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은 예를 들어 파장 550nm 의 담색광에 대하여 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차층과 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차층, 예를 들어 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층을 중첩하는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름의 사이에 배치하는 위상차판은 1층 또는 2층 이상의 위상차층으로 이루어지는 것이어도 된다.

또, 콜레스테릭 액정층에 관해서도, 반사 파장이 상이하지만 조합으로 하여 2층 또는 3층 이상 중첩된 배치 구조로 함으로써, 가시광 영역 등이 넓은 파장 범위에서 원 편광을 반사하는 것을 얻을 수 있고, 이에 기초하여 넓은 파장 범위의 투과 원 편광을 얻을 수 있다.

또한, 편광판은 상기 편광 분리형 편광판과 같이, 편광판과 2층 또는 3층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어져 있어도 된다. 따라서, 상기 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합한 반사형 타원 편광판이나 반투과형 타원 편광판 등이어도 된다.

상기 광학층을 적층한 광학 필름, 편광판은 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은 품질의 안정성이나 조립 작업 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적당한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기 편광판과 다른 광학층의 접착시에, 그들의 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라 적당한 배치 각도로 할 수 있다.

액정 표시 장치의 형성은 종래에 준하여 실시할 수 있다. 액정 표시 장치는 일반적으로 필요에 따라 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동회로를 설치하는 등에 의해 형성되지만, 본 발명에 있어서 상기 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없고 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 관해서도, 상기 예시된 IPS 모드의 것 외에, 예를 들어 VA형, π형 등이 임의 타입의 것을 사용할 수 있다.

액정 표시 장치는 조명 시스템 또는 반사판을 사용한 것 등의 적당한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 또한 액정 표시 장치의 형성에 있어서는 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사 방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 백라이트 등의 적당한 부품을 적당한 위치에 1층 또는 2층 이상 배치할 수 있다.

실시예

이하에, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하겠지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

(투명 보호 필름, 위상차 필름의 위상차 등의 측정)

자동 복굴절 측정 장치 (오지 계측 기기 주식회사 제, 자동 복굴절계 KOBRA21ADH) 를 사용하여, 파장 590nm 의 굴절률 nx, ny, nz 를 측정한 값에 의해 계측하여 두께 방향 위상차 (Rth), Nz, 면내 위상차 (Re) 를 산출하였다.

실시예 1

(투명 보호 필름)

시클로펜탄온을, 폴리에틸렌테레프탈레이트 상에 도포한 후, 이것을 두께 40μm 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (후지 사진 필름 (주) 제, 상품명 「UZ-TAC」, Re (590)=3nm, Rth (590)=40nm) 에 접합하였다. 이것을 100℃ 에서 5분간 건조시켰다. 건조 후에 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 박리하였다. 얻어진 투명 필름 (셀룰로오스계 필름) 은 Re (590)=0.2nm, Rth (590)=5.4nm 이었다.

(편광판)

상기 투명 보호 필름을 폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 흡착시켜 연신한 필름 (편광자: 20μm) 의 양면에 접착제를 사용하여 적층하여 편광판을 제작하였다.

(광학 필름)

폴리카보네이트 필름 (두께 68μm) 의 양면에 2축 연신 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 수축 필름을 아크릴계 점착제로 접합하고, 130℃ 에서 1.03배로 연신함으로써, 두께 65μm, Re (590)=260nm, Nz=0.5 의 위상차 필름을 얻었다. 이 위상차 필름과 상기 편광판을, 위상차 필름의 지상축과 편광판의 흡수축이 평행 상태가 되도록 점착제를 사용하여 적층하여 광학 필름을 제작하였다.

(액정 표시 장치)

도 2 에 나타내는 바와 같이, 광학 필름의 위상차 필름측을, IPS 모드의 액정 셀의 시인측의 면이 되도록 점착제로 적층하였다. 한편, 액정 셀의 반대측의 면에는 편광판을 점착제로 적층하여 액정 표시 장치를 제작하였다. 시인측의 편광판은 전압 무인가시에 액정 셀 내의 액정 조성물의 이상광 굴절률 방향과 편광판의 흡수축이 직교가 되도록 적층하였다. 또한 편광판의 흡수축과 광학 필름의 흡수축은 직교하도록 배치하였다.

(평가)

이 액정 표시 장치에 있어서, 직교하는 편광판의 광축에 대한 방위 방향 45도에 있어서 법선 방향으로부터의 경사 70도 방향의 콘트라스트비를 측정한 바, 콘트라스트비=50 이었다. 콘트라스트비는 EZ Contrast (ELDIM 사 제조) 를 사용하여 측정하였다.

실시예 2

(투명 보호 필름)

시클로펜탄온에 노르보르넨계 수지를 용해하여, 고형분 20중량% 의 용액을 조제하였다. 이 용액을, 두께 40μm 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (후지 사진 필름 (주) 제, 상품명 「UZ-TAC」, Re (590)=3nm, Rth (590)=40nm) 위에 두께 150μm 로 도포한 후, 140℃ 에서 3분간 건조시켰다. 건조 후에 트리아세틸셀룰로오스 필름 표면에 형성된 노르보르넨계 수지 필름을 박리하였다. 얻어진 투명 한 필름 (셀룰로오스계 필름) 은 Re (590)=1.1nm, Rth(590)=3.4nm 이었다.

상기 투명 보호 필름을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판 및 광학 필름을 제작하였다. 또한, 실시예 1 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제작하였다. 이 액정 표시 장치에 있어서, 직교하는 편광판의 광축에 대한 방위 방향 45도에 있어서 법선 방향에서의 경사 70도 방향의 콘트라스트비를 측정한 바, 콘트라스트비=60 이었다.

실시예 3

(투명 보호 필름)

아세트산 치환도가 2.2, 프로피온산 치환도가 0.7 인 지방산셀룰로오스에스테르 100중량부에 대하여, 가소제로서 디부틸프탈레이트 18중량부를 용제인 아세톤 570중량부에 용해한 용액을 조제하였다. 이 용액을, 스테인리스판 상에 일반적인 유연법에 의해 도포, 건조 후, 스테인리스판으로부터 박리함으로써, 두께 80μm 의 투명한 필름 (셀룰로오스계 필름) 을 얻었다. 얻어진 투명한 필름은 Re (590)=3.1nm, Rth (590)=3.1nm 이었다. 지방산셀룰로오스에스테르의 치환도는 ASTM-D-817-91 (셀룰로오스아세테이트 등의 시험 방법) 에 의해 측정한 값이다.

(위상차 필름)

노르보르넨계 필름 (두께 60μm) 의 양면에 2축 연신 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 수축 필름을 아크릴계 점착제로 접합하고, 146℃ 에서 1.38배로 연신함으로써, 두께 65μm, Re (590)=260nm, Nz=0.5 의 위상차 필름을 얻었다.

상기 투명 보호 필름, 위상차 필름을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일 하게 하여 편광판 및 광학 필름을 제작하였다. 또한, 실시예 1 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제작하였다. 이 액정 표시 장치에 있어서, 직교하는 편광판의 광축에 대한 방위 방향 45도에 있어서 법선 방향으로부터의 경사 70도 방향의 콘트라스트비를 측정한 바, 콘트라스트비=65 이었다.

실시예 4

(투명 보호 필름)

트리아세틸셀룰로오스 수지 (아세트산 치환도 2.7) 와 가소제로서 p-톨루엔슬폰아닐리드를, 88:12 (중량비) 의 비율로 혼합한 것을 염화메틸렌에 용해한 용액을 조제하였다. 이 용액을, 스테인리스판 상에 일반적인 유연법에 의해 도포, 건조 후, 스테인리스판으로부터 박리함으로써, 두께 80μm 의 투명한 필름 (셀룰로오스계 필름) 을 얻었다. 얻어진 투명한 필름은 Re (590)=0.5nm, Rth (590)=1.1nm 이었다.

(위상차 필름)

노르보르넨계 필름 (두께 60μm) 의 양면에 2축 연신 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 수축 필름을 아크릴계 점착제로 접합하고, 146℃ 에서 1.38배로 연신함으로써, 두께 65μm, Re (590)=260nm, Nz=0.5 의 위상차 필름을 얻었다.

상기 투명 보호 필름을 사용한 것 이외에는 실시예 3 과 동일하게 하여 편광판 및 광학 필름을 제작하였다. 또한, 실시예 1 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제작하였다. 이 액정 표시 장치에 있어서, 직교하는 편광판의 광축에 대한 방위 방향 45도에 있어서 법선 방향으로부터의 경사 70도 방향의 콘트라스트 비를 측정한 바, 콘트라스트비=70 이었다.

비교예 1

(편광판)

폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 흡착시켜 연신한 필름 (편광자: 20μm) 의 양면에, 투명 보호 필름으로서 두께 40μm 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (후지 사진 필름 (주) 제, 상품명 「UZ-TAC」, Re (590)=3nm, Rth (590)=40nm) 을 접착제를 사용하여 적층하여 편광판을 제작하였다.

이 편광판을, 실시예 1 과 동일한 IPS 모드의 액정 셀의 양면에 점착제로 적층하여 액정 표시 장치를 제작하였다. 또한 액정 셀의 양면에 배치한 편광판은 편광축이 서로 직교하도록 배치하였다.

이 액정 표시 장치에 있어서, 직교하는 편광판의 광축에 대한 방위 방향 45도에 있어서 법선 방향으로부터의 경사 70도 방향의 콘트라스트비를 측정한 바, 콘트라스트비=9 이었다.

비교예 2

실시예 1 에서 사용한 편광판을, 실시예 1 과 동일한 IPS 모드의 액정 셀의 양면에 점착제로 적층하여 액정 표시 장치를 제작하였다. 또한 액정 셀의 양면에 배치한 편광판은 편광축이 서로 직교하도록 배치하였다.

이 액정 표시 장치에 있어서, 직교하는 편광판의 광축에 대한 방위 방향 45도에 있어서 법선 방향으로부터의 경사 70도 방향의 콘트라스트비를 측정한 바, 콘트라스트비=6 이었다.

참고예 1

실시예 1 에서 작성한 편광판에, 폴리카보네이트 필름의 양면에 2축 연신 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 수축 필름을 아크릴계 점착제로 접합하고, 130℃ 에서 1.01배로 연신함으로써 얻어진, 면내 위상차 Re (590)=100nm, Nz=0.5 의 위상차 필름을, 위상차 필름의 지상축과 편광판의 흡수축이 평행 상태가 되도록 점착제를 사용하여 적층함으로써 편광 광학 필름을 제작하였다. 이렇게 하여 제작한 편광 광학 필름을, 실시예 1 과 동일하게, 위상차 필름측을 IPS 모드의 액정 셀의 시인측의 면이 되도록 점착제로 적층하였다. 한편, 반대측의 면에는 실시예 1 에서 사용한 편광판을 점착제로 적층하여 액정 표시 장치를 제작하였다.

이 액정 표시 장치에 있어서, 직교하는 편광판의 광축에 대한 방위 방향 45도에 있어서 법선 방향으로부터의 경사 70도 방향의 콘트라스트비를 측정한 바, 콘트라스트비=15 이었다.

비교예 3

실시예 1 에서 작성한 편광판에, 폴리카보네이트 필름을 연신함으로써 얻어진, 면내 위상차 Re (590)=260nm, Nz=1.0 의 위상차 필름을, 위상차 필름의 지상축과 편광판의 흡수축이 평행 상태가 되도록 점착제를 사용하여 적층함으로써 편광 광학 필름을 제작하였다. 이렇게 하여 제작한 편광 광학 필름을, 실시예 1 과 동일하게, 위상차 필름측을 IPS 모드의 액정 셀의 시인측의 면이 되도록 점착제로 적층하였다. 한편, 반대측의 면에는 실시예 1 에서 사용한 편광판을 점착제로 적층하여 액정 표시 장치를 제작하였다.

이 액정 표시 장치에 있어서, 직교하는 편광판의 광축에 대한 방위 방향 45도에 있어서 법선 방향으로부터의 경사 70도 방향의 콘트라스트비를 측정한 바, 콘트라스트비=7 이었다.

이상, 본 발명에 따르면, 편광판과 위상차 필름을 적층한 광학 필름으로서, 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 광범위에 걸쳐 높은 콘트라스트비를 갖는 보기 쉬운 표시를 실현할 수 있는 광학 필름을 제공할 수 있다.

Claims (5)

1. 편광자의 적어도 한 면에 투명 보호 필름을 적층하여 이루어지는 편광판의 한 면에, 편광판의 흡수축과 위상차 필름의 지상 (遲相) 축이 직교 또는 평행하게 되도록 적층한 광학 필름에 있어서,

   상기 위상차 필름은 nx>nz>ny 를 만족하고,

   상기 투명 보호 필름은 위상차 필름측에 적어도 배치되어 있고, 또한 두께 방향 위상차 (Rth)=(nx-nz)×d 가 0∼10nm 인 셀룰로오스계 필름이며,

   상기 필름은 모두, 파장 590nm 에서의 지상축 방향, 진상 (進相) 축 방향 및 두께 방향의 굴절률을 각각 nx, ny, nz 로 하고, d(nm) 는 필름의 두께이고, 상기 지상축 방향은 필름면 내의 굴절률의 최대가 되는 방향인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 위상차 필름은 Nz=(nx-nz)/(nx-ny) 로 표현되는 Nz 값이 0.4∼0.6 을 만족하고,

   또한, 면내 위상차 (Re)=(nx-ny)×d 가 200∼350nm 인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 광학 필름을 사용한 것을 특징으로 하는 화 상 표시 장치.
4. IPS 모드의 액정 표시 장치로서,

   시인측의 셀 기판에는 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 광학 필름이, 위상차 필름이 셀 기판측이 되도록 배치되고,

   시인측에 대하여 반대측의 셀 기판에는 편광자의 적어도 한 면에, 두께 방향 위상차 (Rth)=(nx-nz)×d 가 0∼10nm 인 셀룰로오스계 필름을 투명 보호 필름으로서 적층하여 이루어지는 편광판이, 해당 투명 보호 필름이 셀 기판측이 되도록 배치되어 있고, 또한 전압 무인가 상태에 있어서 액정 셀 내의 액정 물질의 이상광 (異常光) 굴절률 방향과 해당 편광판의 흡수축이 평행 상태에 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
5. IPS 모드의 액정 표시 장치로서,

   시인측의 셀 기판에는 편광자의 적어도 한 면에, 두께 방향 위상차 (Rth)=(nx-nz)×d 가 0∼10nm 인 셀룰로오스계 필름을 투명 보호 필름으로서 적층하여 이루어지는 편광판이, 해당 투명 보호 필름이 셀 기판측이 되도록 배치되어 있고,

   시인측에 대하여 반대측의 셀 기판에는 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 광학 필름이, 위상차 필름이 셀 기판측이 되도록 배치되어 있고, 또한 전압 무인가 상태에 있어서 액정 셀 내의 액정 물질의 이상광 굴절률 방향과 해당 광학 필름의 흡수 축이 직교 상태에 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

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