KR20070052307A - 조합형 광학 필름, 적층 조합형 광학 필름 및 화상 표시장치 - Google Patents

조합형 광학 필름, 적층 조합형 광학 필름 및 화상 표시장치 Download PDF

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KR20070052307A
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사토루 야마모토
요시미 오오타
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 조합형 광학 필름은, 복수 장의 광학 필름의 적어도 하나의 단면을 서로 맞대어 이루어지고, 맞댐 단면은, 서로의 형상이 대략 합치하고, 또한 맞댐 단면은, 광학 필름의 표면 및 이면에 대하여 수직이 되지 않는 부분을 적어도 갖고, 맞댐 단면은, 광학 필름의 법선 방향에서, 표면에서부터 이면을 향하여 연속된 간극을 갖지 않도록 맞대어져 있다. 이러한 조합형 광학 필름은, 외관을 손상시키지 않고, 광 누설을 방지할 수 있다.
조합형 광학 필름, 편광판, 액정 표시 장치, 간극

Description

조합형 광학 필름, 적층 조합형 광학 필름 및 화상 표시 장치{COMBINATION OPTICAL FILM, LAMINATED COMBINATION OPTICAL FILM, AND IMAGE DISPLAY}
기술분야
본 발명은, 복수 장의 광학 필름의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 조합형 광학 필름을 적층한 적층 조합형 광학 필름에 관한 것이다. 또 본 발명은, 상기 조합형 광학 필름 또는 적층 조합형 광학 필름을 사용한 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, PDP 등의 화상 표시 장치에 관한 것이다.
상기 광학 필름으로는, 편광자, 편광자의 한쪽면 또는 양면에 적층되는 보호 필름, 편광자의 한쪽면 또는 양면에 상기 보호 필름을 적층한 편광판, 위상차판, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름을 들 수 있다. 이들 광학 필름은 1종 단독으로, 또는 적층한 상태인 것을 조합형 광학 필름에 적용할 수 있다. 적층한 상태인 것은 조합형 광학 필름을 포함하고 있어도 된다. 또, 상기 광학 필름을, 각각 조합형 광학 필름으로 한 것을 적층하여 사용할 수 있다.
배경기술
텔레비전이나 PC 등에 사용되고 있는 액정 표시 장치 등으로 대표되는 화상 표시 장치에는, 편광판 등으로 대표되는 광학 필름이 사용되고 있다. 또 최근에는 텔레비전 등의 대형화가 진행되어, 광학 필름에도 대면적을 갖는 것이 필요하 게 되었다. 대면적의 광학 필름을 제조하기 위해서는 거기에 수반되는 대형 제조 설비가 필요하고, 또한, 반송 (搬送) 은 포장 취급이 어려워, 그만큼 많은 비용이 필요하다. 또 그 대형 제조 설비를 설치하기 위해서는 광대한 공간이 필요하다. 그래서, 복수 개의 액정 표시 장치를 정렬하여 그 단면을 맞대고, 대형의 액정 표시 장치를 형성하는 기술이 제안되어 있다.
그러나, 텔레비전이나 PC 등의 액정 표시 장치는, 편광판 등의 광학 필름의 기능을 이용하여 그 이면에서부터 광의 투과와 차단 (흡수) 에 의해 표시하고 있기 때문에, 복수의 액정 표시 장치의 단면을 맞댄 경우에는, 그 맞댐부에서 광 누설이 생겨, 액정 표시 장치의 표면에 광의 스트라이프 무늬가 발생하는 문제가 있다. 이에 대해서는, 도 21 에 나타내는 바와 같이, 복수 개의 액정 표시 장치의 맞댐부 (맞댐 단면의 x-x 사이 상) 에, 편광판 (광학 필름 (A)) 의 위로부터 필름 (F) 을 부착하여 광 누설을 방지하는 기술이 개시되어 있다 (특허문헌 1). 그러나, 특허문헌 1 의 기술에서는 광 누설을 방지하는 것은 가능할 수 있지만, 편광판의 표면에 부착한 필름에 의해 액정 표시 장치의 표면 외관을 손상시키는 문제가 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평5-88163호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은, 복수의 광학 필름의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름으로서, 외관을 손상시키지 않고, 광 누설을 방지할 수 있는 조합형 광학 필름 을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 상기 조합형 광학 필름을 사용한 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 조합형 광학 필름 등에서 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 복수 장의 광학 필름의 적어도 하나의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름에 있어서,
맞댐 단면은, 서로의 형상이 대략 합치되고, 또한 맞댐 단면은, 광학 필름의 표면 및 이면에 대하여 수직이 되지 않는 부분을 적어도 갖고,
맞댐 단면은, 광학 필름의 법선 방향에서, 표면에서부터 이면을 향하여 연속된 간극을 갖지 않도록 맞대어져 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름 (1) 에 관한 것이다.
상기 조합형 광학 필름 (1) 에 의하면, 상기 맞댐 단면은, 서로의 형상이 대략 합치하고, 또한, 광학 필름의 표면 및 이면에 대하여 수직이 되지 않는 부분을 갖고, 당해 맞댐 단면은, 광학 필름의 법선 방향에서, 표면에서부터 이면을 향하여 연속된 간극을 갖지 않도록 맞대어져 있다. 상기 맞댐 단면은, 서로의 형상이 합치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구조로부터, 맞댐부에서는 표면에서 이면의 사이에서는 수직 방향에 있어서 간극이 생기지 않아, 맞댐부에서의 광 누설 을 방지할 수 있다. 이와 같이, 맞댐 단면의 형상을 연구함으로써, 필름을 부착하지 않고서 광 누설을 방지할 수 있다. 그 때문에, 당해 조합형 광학 필름을 액정 표시 장치 등에 적용한 경우에는, 표면 외관을 손상시키지 않고, 이면으로부터의 조사광에 의한 광 누설이 억제된다.
상기 조합형 광학 필름 (1) 에 있어서, 맞댐 단면은, 광학 필름의 표면에서부터 이면을 향하여 평면 경사되어 있는 것을 사용할 수 있다.
맞댐 단면은 여러 가지 형상의 것을 사용할 수 있지만, 평면 경사형상의 맞댐 단면은, 가공이 간단하고, 또한 조합형 광학 필름의 제조시에 있어서, 상기 맞댐 단면을 조합하는 경우의 조작도 용이하다.
상기 조합형 광학 필름 (1) 에 있어서, 맞댐 단면의 경사각도 (θ) 는, 당해 단면과 광학 필름에 대한 법선 방향이 이루는 각도가 1∼89°인 것이 바람직하다. 맞댐 단면의 경사각도 (θ) 는 특별히 제한되지 않지만, 광 누설을 방지할 수 있고, 또한 가공의 용이함, 조합하는 경우의 조작 등을 고려하면 상기 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 5∼75°, 더욱 바람직하게는 10∼65°이다.
또한 상기 맞댐 단면의 경사각도를 θ(°), 맞댐부에 있어서의 필름간 평균 간극을 t(㎛), 광학 필름의 두께를 d(㎛) 로 하였을 때,
t≤d×tanθ,
1°≤θ≤60°
의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
경사각도 (θ) 는 광학 필름의 종류나 두께 (d) 및 광학 특성, 또는 광학 필름의 사용 상황에 따라서 다르기 때문에, 적절히 설계할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 의한 조합형 광학 필름을 액정 표시 장치에 적용함에 있어서, 액정 셀보다 시인측에 형성하는 경우에는, 정면 방향에서 보았을 때에 광 누설이 생기기 쉬워지기 때문에, 상기 t≤d×tanθ 의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. 또, 간극 (t) 은, 조합형 광학 필름의 맞댐부에 있어서의 간극의 평균값이다.
또한, 일반적으로 TV 용도 등의 화상 표시 장치에 사용하는 경우의 경사각도 (θ) 는, 광 누설이 생기기 어려운 시야의 각도가 확대된다는 점에서, 클수록 바람직하다. 이러한 관점에서 보면, 경사각도 (θ) 는 45°이상이 바람직하고, 60°이상이 보다 바람직하고, 또 75°이상이 더욱 바람직하다. 또한, 노트북 컴퓨터 등의 시야각을 그다지 필요로 하지 않는 액정 표시 장치에 사용하는 경우에는, 경사각도 (θ) 는 30°정도 이상이면 되고, 또 45°이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 광학 필름을 맞댈 때의 가공의 용이함을 고려하면, 경사각도는 작은 쪽이 바람직하다. 경사각도 (θ) 가 지나치게 크면 맞대는 작업시에, 맞댐부가 서로 상대쪽에 올라타기 쉬워지거나, 단차가 생기거나 하여, 일정한 크기의 조합형 광학 필름을 얻기 어렵다. 이러한 관점에서 보면, 경사각도 (θ) 는, 1°이상, 더욱 바람직하게는 5°이상, 더 바람직하게는 10°이상, 가장 바람직하게는 15°이상이다. 이상의 양 관점에서 보면, 경사각도 (θ) 는, 1°≤θ≤60°를 만족하는 것이 바람직하다. 또, 10°≤θ≤60°, 가장 바람직하게는 15°≤θ≤60°이다.
또한 본 발명은, 복수 장의 광학 필름의 적어도 하나의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름에 있어서,
맞댐 단면은, 광학 필름과 거의 동일한 굴절률을 갖는 접합제로 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름 (2) 에 관한 것이다.
상기 조합형 광학 필름 (2) 에 의하면, 상기 맞댐 단면은, 광학 필름과 거의 동일한 굴절률을 갖는 접합제로 접합되고, 맞댐부의 간극에는 접착제가 덮여져 있어, 간극에 의한 외관 손실을 개선할 수 있고, 또한 접합제의 굴절률은 광학 필름과 거의 동일하기 때문에, 시인성을 저해하는 일도 없다. 그 때문, 당해 조합형 광학 필름을 액정 표시 장치 등에 적용한 경우에는, 표면 외관을 손상시키지 않고, 이면으로부터의 조사광에 의한 광 누설이 억제된다.
또한 본 발명은, 복수 장의 광학 필름의 적어도 하나의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름에 있어서,
맞댐 단면은, 광학 필름을 용해할 수 있는 유기용제에 의한 용해, 고화에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름 (3) 에 관한 것이다.
상기 조합형 광학 필름 (3) 에 의하면, 상기 맞댐 단면은, 광학 필름을 용해할 수 있는 유기용제에 의한 용해, 고화에 의해 접합되어 있기 때문에, 맞댐부는 간극없이 용해 접합되어 있어, 간극에 의한 외관 손실을 개선할 수 있고, 또한 접합은 광학 필름의 용해에 의해 이루어지고 있기 때문에, 시인성을 저해하는 일도 없다. 그 때문에, 당해 조합형 광학 필름을 액정 표시 장치 등에 적용한 경우에는, 표면 외관을 손상시키지 않고, 이면으로부터의 조사광에 의한 광 누설이 억 제된다.
또한 본 발명은, 복수 장의 광학 필름의 적어도 하나의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름에 있어서,
맞댐 단면은, 열 융착에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름 (4) 에 관한 것이다.
상기 조합형 광학 필름 (4) 에 의하면, 상기 맞댐 단면은, 광학 필름의 열 융착에 의해 접합되어 있기 때문에, 맞댐부는 간극없이 용융 접합되어 있어, 간극에 의한 외관 손실을 개선할 수 있고, 또한 접합은 광학 필름의 용융에 의해 이루어지고 있기 때문에, 시인성을 저해하는 일도 없다. 그 때문에, 당해 조합형 광학 필름을 액정 표시 장치 등에 적용한 경우에는, 표면 외관을 손상시키지 않고, 이면으로부터의 조사광에 의한 광 누설이 억제된다.
또 본 발명은, 복수 장의 광학 필름의 적어도 하나의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름에 있어서,
복수 장의 광학 필름은, 표면 및/또는 이면에, 확산층 및/또는 광학 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름 (5) 에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 복수 장의 광학 필름의 적어도 하나의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름에 있어서,
조합형 광학 필름의 표면 및/또는 이면에, 확산층 및/또는 광학 필름을 형성한 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름 (6) 에 관한 것이다.
상기 조합형 광학 필름 (5), (6) 과 같이, 확산층을 적층한 것은 확산층에서 광을 확산시켜, 맞댐 단면의 이음매를 눈에 띄지 않게 할 수 있으므로, 시인성을 향상시킬 수 있다. 또한 확산층 대신에, 또는 확산층과 함께 광학 필름으로서 휘도 향상 필름을 적층한 것은, 예를 들어, 조합형 편광판에 있어서, 휘도 향상 필름 (직선 편광 분리 필름) 을 편광판과 백라이트 사이가 되도록 배치함으로써, 맞댐 단면의 이음매를 눈에 띄지 않게 할 수 있다. 또한 조합형 광학 필름 (5), (6) 에서는, 맞댐 단면을 상기 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4) 와 동일한 구조로 할 수 있다. 이것에 의해, 시인성을 향상시킬 수 있다.
상기 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 에 있어서, 광학 필름의 두께가 500㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또, 광학 필름의 두께는, 300㎛ 이하인 것이 바람직하다. 광학 필름의 두께가 500㎛ 를 초과하면 필름의 탄성이 높기 때문에 액정 패널에 대한 접착이 어려워지는 등의 문제가 생기기 쉬워진다.
상기 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 에 있어서, 광학 필름으로는 각종 필름을 사용할 수 있지만, 예를 들어, 편광자, 편광자의 보호 필름 또는 편광자의 한쪽면 또는 양면측에 보호 필름을 적층한 편광판이 바람직하게 사용된다. 즉, 광학 필름으로는, 편광자 또는 편광자의 보호 필름을, 각각 1종 단독으로 사용할 수 있고, 또 편광자의 한쪽면 또는 양면측에 보호 필름을 적층한 상태의 편광판에도 적용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 광학 필름으로서 편광판을 사용한 조합형 편광판은, 당해 조합형 편광판을 액정 셀의 백라이트측에 배치하고, 한편, 액정 셀의 시인측에는, 편광판 (조합되어 있지 않음) 을 크로스니콜하게 배치한 액정 패널에 관해서 측정 한, 조합형 편광판의 맞댐부의 중심 휘도 A(cd/㎠) 와 주변부 휘도 B(cd/㎠) 의 차 (중심 휘도 A－주변부 휘도 B) 가 20cd/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 상기 차는, 또한 15cd/㎠ 이하, 더욱 바람직하게는 10cd/㎠ 이하, 가장 바람직하게는 5cd/㎠ 이하이다. 상기 차가 작을수록 광 누설이 작다.
또한 상기 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 에 있어서, 광학 필름으로는 위상차판을 제공할 수도 있다.
상기한 바와 같이, 광학 필름으로서 위상차판을 사용한 조합형 위상차판은, 당해 조합형 위상차판에, 액정 셀에 인접시켜 백라이트측에 배치한 것의 양측에 편광판 (조합되어 있지 않음) 을 크로스니콜하게 배치한 액정 패널로서, 당해 백라이트측 편광판의 흡수축이, 상기 조합형 위상차판의 지상축과 거의 평행해지도록 배치되어 있는 액정 패널에 관해서 측정한, 조합형 위상차판의 맞댐부의 중심 휘도 A(cd/㎠) 와 주변부 휘도 B(cd/㎠) 의 차 (중심 휘도 A－주변부 휘도 B) 가 20cd/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 상기 차는, 또한 15cd/㎠ 이하, 더욱 바람직하게는 10cd/㎠ 이하, 가장 바람직하게는 5cd/㎠ 이하이다. 상기 차가 작을수록 광 누설이 작다.
상기 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 에 있어서, 복수 장의 광학 필름은, 그 표면 및/또는 이면에, 이(易)박리형의 보호 필름이 장착되어 있고, 조합형 광학 필름에 있어서의 맞댐부에 대응하여, 인접하는 상기 보호 필름 상에는 접착 테이프가 부착되어 있고, 상기 보호 필름끼리 서로 연결되어 있는 것을 사용할 수 있다.
상기 복수 장의 광학 필름의 표면 또는 이면에, 이박리형의 보호 필름을 장착하는 경우에는, 이들 보호 필름에 접착 테이프를 부착하고, 보호 필름끼리를 서로 연결하는 것에 의해, 보호 필름을 박리할 때에, 인접하는 보호 필름을 한번에 박리할 수 있어, 번거로운 박리 작업을 간이화할 수 있다.
또한 본 발명은, 상기 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 을 적어도 2층 적층한 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름 (11) 에 관한 것이다.
상기 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 은, 각각 적층하여 사용할 수 있고, 적층하여 얻어지는 적층 조합형 광학 필름 (11) 은, 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 과 동일한 효과를 나타낸다.
또한 본 발명은, 복수 장의 광학 필름의 적어도 하나의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름을 복수 층 적층하여 이루어지는 적층 조합형 광학 필름으로서,
각 층의 조합형 광학 필름의 적어도 1조의 맞댐부가, 조합형 광학 필름에 대한 법선 방향에서 겹치지 않도록 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름 (12) 에 관한 것이다.
상기한 적층 조합형 광학 필름 (12) 에 의하면, 조합형 광학 필름을, 각각의 맞댐부가 겹치지 않도록 적층하고 있기 때문에, 각 층의 맞댐부에는 간극이 있더라도, 그 간극은 적층 조합형 광학 필름 (12) 의 전체적으로는 다른 층에 의해 차폐된다. 그 결과, 적층 조합형 광학 필름 (12) 에서는 표면에서 이면 사이에서 는, 표면에서부터 이면에 대하여 수직 방향으로 간극이 생기는 일없이, 맞댐부로부터의 광 누설을 방지할 수 있다. 그 때문에, 당해 적층 조합형 광학 필름 (12) 을 액정 표시 장치 등에 적용한 경우에는, 표면 외관을 손상시키지 않고, 이면으로부터의 조사광에 의한 광 누설이 억제된다.
상기한 적층 조합형 광학 필름 (12) 에 있어서, 적어도 1층의 조합형 광학 필름은, 상기 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4) 와 동일한 구성을 적용할 수 있다. 이것에 의해, 보다 효과적으로 외관을 손상시키지 않고, 광 누설을 방지할 수 있다.
상기 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 에 있어서, 표면 및/또는 이면의 조합형 광학 필름을 형성하는 복수 장의 광학 필름은, 표면, 이면 및 중간면 중 어느 하나의 면에, 확산층 및/또는 광학 필름을 갖는 것을 사용할 수 있다.
또 상기 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 에 있어서, 적층 조합형 광학 필름의 표면, 이면 및 중간면 중 어느 하나의 면에, 확산층 및/또는 광학 필름을 형성한 것을 사용할 수 있다.
상기 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 에 확산층을 적층한 것은, 상기 효과를 나타내는 것에 추가하여, 확산층에서 광을 확산시켜, 맞댐 단면의 이음매를 눈에 띄지 않게 할 수 있어, 시인성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한 확산층 대신에, 또는 확산층과 함께 광학 필름으로서 휘도 향상 필름을 적층한 것은, 예를 들어, 조합형 편광판에 있어서, 휘도 향상 필름 (직선 편광 분리 필름) 을 편광판과 백라이트의 사이가 되도록 배치함으로써, 맞댐 단면의 이음매를 눈에 띄지 않게 할 수 있다.
상기 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 에 있어서, 각 층의 광학 필름의 두께가 500㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 광학 필름의 두께는 300㎛ 이하인 것이 바람직하다. 광학 필름의 두께가 500㎛ 를 초과하면 필름의 탄성이 높기 때문에, 액정 패널에 대한 접착이 어려워지는 등의 문제가 생기기 쉬워진다,
상기 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 에 있어서, 광학 필름으로는 각종 필름을 사용할 수 있지만, 예를 들어, 1층의 조합형 광학 필름에 있어서의 광학 필름으로는 편광자를 사용하고, 다른 적어도 1층의 조합형 광학 필름에 있어서의 광학 필름으로는 편광자의 보호 필름을 사용함으로써, 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 을 편광판으로 할 수 있다.
상기 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 에 있어서, 각 층의 조합형 광학 필름에 사용하는 광학 필름으로서, 모두 편광판을 선택하여 사용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 각 층 조합에 의해 편광판을 형성한 적층 조합형 편광판, 또는 각 층의 조합형 광학 필름으로서 편광판을 사용한 적층 조합형 편광판은, 당해 적층 조합형 편광판을 액정 셀의 백라이트측에 배치하고, 한편, 액정 셀의 시인측에는, 편광판 (조합되어 있지 않음) 을 크로스니콜하게 배치한 액정 패널에 관해서 측정한, 적층 조합형 편광판의 맞댐부의 중심 휘도 A(cd/㎠) 와 주변부 휘도 B(cd/㎠) 의 차 (중심 휘도 A－주변부 휘도 B) 가 20cd/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 상기 차는, 또한 15cd/㎠ 이하, 더욱 바람직하게는 10cd/㎠ 이하, 가장 바람직하게는 5cd/㎠ 이하이다. 상기 차가 작을수록 광 누설이 작다.
상기 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 에 있어서, 각 층의 조합형 광학 필름에 사용하는 광학 필름으로서, 모두 위상차판을 선택하여 사용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 각 층의 조합형 광학 필름으로서 위상차판을 사용한 적층 조합형 위상차판은, 당해 적층 조합형 위상차판에, 액정 셀에 인접시켜 백라이트측에 배치한 것의 양측에 편광판 (조합되어 있지 않음) 을 크로스니콜하게 배치한 액정 패널로서, 당해 백라이트측 편광판의 흡수축이, 상기 적층 조합형 위상차판의 지상축과 거의 평행해지도록 배치되어 있는 액정 패널에 관해서 측정한, 적층 조합형 위상차판의 맞댐부의 중심 휘도 A(cd/㎠) 와 주변부 휘도 B(cd/㎠) 의 차 (중심 휘도 A－주변부 휘도 B) 가 20cd/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 상기 차는, 또한 15cd/㎠ 이하, 더욱 바람직하게는 10cd/㎠ 이하, 가장 바람직하게는 5cd/㎠ 이하이다. 상기 차가 작을수록 광 누설이 작다.
상기 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 에 있어서, 표면 및/또는 이면의 조합형 광학 필름을 형성하는 복수 장의 광학 필름에는, 이박리형의 보호 필름이 장착되어 있고, 조합형 광학 필름에 있어서의 맞댐 단면에 대응하여, 인접하는 상기 보호 필름 상에는 접착 테이프가 부착되어 있고, 상기 보호 필름끼리 서로 연결되어 있는 것을 사용할 수 있다.
상기 복수 장의 광학 필름의 표면 또는 이면에 이박리형의 보호 필름을 장착하는 경우에는, 이들 보호 필름에 접착 테이프를 부착하여, 보호 필름끼리를 서로 연결함으로써, 보호 필름을 박리할 때에는 인접하는 보호 필름을 한꺼번에 박리할 수 있어, 번거로운 박리 작업을 간이화할 수 있다.
또한 본 발명은, 상기 조합형 광학 필름 또는 상기 적층 조합형 광학 필름이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
상기 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6), 또는 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 는, 맞댐부의 간극에 필름을 부착하지 않고 광 누설을 방지한 것으로, 이들을 액정 표시 장치 등에 적용한 경우에는, 표면 외관을 손상시키지 않고, 이면으로부터의 조사광에 의한 광 누설이 억제된다.
또한 조합형 광학 필름은, 상기 복수 장의 광학 필름에 의해 제작되어 있으며, 원하는 크기의 광학 필름을 종래부터 사용하고 있던 광학 필름을 이용함으로써 제작할 수 있어, 대형화된 광학 필름에도 바람직하게 적용할 수 있다. 또한, 조합형 광학 필름은 각 광학 필름을 따로따로 반송할 수 있기 때문에, 운반이 용이하다. 그리고 맞대는 기술에 의해서, 지금까지 어중간한 크기로 인해 폐기물로 되어 있던 나머지부 (광학 필름) 를 재이용할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 발명의 조합형 광학 필름 (1) 의 단면부의 일례이다.
도 2 는 본 발명의 조합형 광학 필름 (1) 의 단면부의 일례이다.
도 3 은 본 발명의 조합형 광학 필름 (1) 의 단면부의 일례이다.
도 4 는 본 발명의 조합형 광학 필름 (1) 의 단면부의 일례이다.
도 5 는 본 발명의 조합형 광학 필름 (1) 의 단면부의 일례이다.
도 6 은 본 발명의 조합형 광학 필름 (1) 의 단면부의 일례이다.
도 7 은 본 발명의 조합형 광학 필름 (1) 의 단면부의 일례이다.
도 8 은 본 발명의 조합형 광학 필름 (1) 의 단면부의 일례이다.
도 9 는 본 발명의 조합형 광학 필름 (1) 의 단면부의 일례이다.
도 10 은 본 발명의 조합형 광학 필름 (2) 의 단면부의 일례이다.
도 11 은 본 발명의 조합형 광학 필름 (3) 또는 (4) 의 단면부의 일례이다.
도 12A 는 본 발명의 조합형 광학 필름 (5) 의 단면부의 일례이다.
도 12B 는 본 발명의 조합형 광학 필름 (1, 5) 를 복합화한 것의 단면부의 일례이다.
도 13A 는 본 발명의 조합형 광학 필름 (6) 의 단면부의 일례이다.
도 13B 는 본 발명의 조합형 광학 필름 (1, 6) 을 복합화한 것의 단면부의 일례이다.
도 13C 는 본 발명의 조합형 광학 필름 (1, 6) 을 복합화한 것의 단면부의 일례이다.
도 14 는 본 발명의 조합형 광학 필름 (1) 의 양면에 이박리형 보호 필름이 장착되고, 또한 접착 테이프가 부착되어 있는 경우의 사시도이다.
도 15 는 본 발명의 조합형 광학 필름 (1) 의 양면에 이박리형 보호 필름이 장착되고, 또한 접착 테이프가 부착되어 있는 경우의 사시도이다.
도 16 은 본 발명의 적층 조합형 광학 필름 (11) 의 단면부의 일례이다.
도 17 은 본 발명의 적층 조합형 광학 필름 (12) 의 단면부의 일례이다.
도 18 은 본 발명의 적층 조합형 광학 필름 (12) 에 있어서, 조합형 광학 필름 (5) 을 사용한 것의 단면부의 일례이다.
도 19A 는 본 발명의 적층 조합형 광학 필름 (12) 에 있어서, 조합형 광학 필름 (6) 을 사용한 것의 단면부의 일례이다.
도 19B 는 본 발명의 적층 조합형 광학 필름 (12) 에 있어서, 조합형 광학 필름 (6) 을 사용한 것의 단면부의 일례이다.
도 20 은 본 발명의 적층 조합형 광학 필름 (12) 의 양면에 이박리형 보호 필름이 장착되고, 또한 접착 테이프가 부착되어 있는 경우의 사시도이다.
도 21 은 종래의 조합형 광학 필름의 단면부의 일례이다.
부호의 설명
A: 광학 필름
A': 광학 필름
X: 맞댐 단면
D: 확산층
L1: 이박리형 보호 필름
L2: 이박리형 보호 필름 (세퍼레이터)
P: 점착층
T: 접착 테이프
F: 필름
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하에 본 발명의 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 및 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 을, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1∼도 9 는, 복수 장의 광학 필름의 적어도 하나의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름에 있어서, 맞댐 단면은, 서로의 형상이 대략 합치하고, 또한 맞댐 단면은, 광학 필름의 표면 및 이면에 대하여 수직이 되지 않는 부분을 적어도 갖는 조합형 광학 필름 (1) 을 예시하는 것이다. 맞댐 단면은, 광학 필름의 법선 방향에서, 표면에서부터 이면을 향하여 연속된 간극을 갖지 않도록 맞대어져 있다. 도 1∼도 9 는, 광학 필름 (A) 을 2장 조합한 경우의 예이다. 또, 광학 필름의 표면, 이면은 구별되는 것이 아니라, 어느 한쪽을 표면 또는 이면으로 해도 된다.
조합형 광학 필름 (1) 에 있어서, 맞댐 단면 (x) 은 서로의 형상이 합치하는 것이다. 또한, 맞댐 단면 (x) 은, 광학 필름 (A) 의 표면 및 이면에 대하여 수직이 되지 않는 부분을 갖는 것이면, 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 맞댐 단면 (x) 의 형상을 도 1∼도 9 에 나타낸다. 도 1, 도 2 는, 이러한 맞댐 단면 (x) 의 형상이, 광학 필름 (A) 의 표면에서부터 이면을 향하여 평면 경사되어 있는 경우이다. 도 3 은 요철형을 조합한 경우이다. 도 4 는 열쇠형을 조합한 경우이다. 도 5 는 V 자형을 조합한 경우이다. 도 6 은 일부가 광학 필름 (A) 의 표면에서부터 이면을 향하여 평면 경사되고, 일부는 수직으로 되어 있는 경우이다. 도 7 은 반원형을 조합한 경우이다. 도 8 은 원 경사형을 조합한 경우이다. 도 9 는 파형을 조합한 경우이다.
상기 조합형 광학 필름 (1) 에 있어서의 맞댐 단면 (x) 의 형상은, 상기 예시한 것 중에서도, 도 1, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 광학 필름 (A) 의 표면에서 부터 이면을 향하여 평면 경사되어 있는 경우가 바람직하다. 이러한 평면 경사의 맞댐 단면 (x) 에서는, 당해 단면 (x) 과 광학 필름 (A) 에 대한 법선 방향이 이루는 경사각도 (θ) 는 광학 필름의 종류나 두께에 따라 다르기 때문에, 적절히 설계할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 맞댐 단면의 경사각도를 θ(°), 맞댐부에 있어서의 필름간 평균 간극을 t(㎛), 광학 필름의 두께를 d(㎛) 로 하였을 때, t≤d×tanθ 를 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 1°≤θ≤60°인 것이 바람직하다. 예를 들어, 광학 필름이 편광자이고, 맞댐 간극의 정밀도가 5㎛ 인 경우, 편광자의 두께가 10㎛ 일 때 경사각도 (θ) 는 30°이상, 두께가 20㎛ 일 때 θ 는 15°이상, 두께가 30㎛ 일 때 θ 는 10°이상, 두께가 50㎛ 일 때 θ 는 6°이상인 것이 바람직하다. 또, 맞댐 단면은 광학 필름의 법선 방향에서, 표면에서부터 이면을 향하여 연속된 간극을 갖지 않도록, 간극 (t) 은, 통상 20㎛ 이하인 것이 바람직하고, 간극이 없는 것이 바람직하다. 간극을 없애기 위해서는, 맞댐 단면 (x) 을 절삭이나 연마 등의 방법에 의해, 높은 정밀도로 가공하는 것이 바람직하다.
조합하는 광학 필름 (A) 은, 통상은 동일한 것이 사용된다. 각 도면에 있어서, 좌우에 한 쌍으로 나타내는 광학 필름 (A) 은 동일한 것이 바람직하다.
광학 필름 (A) 으로는, 여러 가지 것을 예시할 수 있다. 도 1 에서는, 광학 필름 (A) 으로서 1층을 사용한 경우이다. 광학 필름 (A) 은, 1층이어도 되고, 2층 이상을 적층한 것을 사용할 수도 있다. 도 2 는, 광학 필름 (A) 으로서, 광학 필름 (a1) 의 양면을 광학 필름 (a2) 으로 적층한 것이다. 예를 들 어, 도 2 에 있어서, a1: 편광자, a2: 편광자의 보호 필름이면, 광학 필름 (A) 은, 편광자의 양면에 보호 필름을 적층한 편광판이다. 도 2 에서의 적층은 접착제 또는 점착제를 사용해도 되고, 도 2 에서는 생략되어 있다. 또, 광학 필름으로는, 상기 예시한 것 외에도, 위상차판, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름 등을 들 수 있다. 이들의 양태는, 다른 도면에 나타낸 광학 필름 (A) 에 있어서 동일하다.
도 10 은, 복수 장의 광학 필름의 적어도 하나의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름에 있어서, 맞댐 단면은, 광학 필름과 거의 동일한 굴절률을 갖는 접합제로 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름 (2) 을 예시하는 것이다. 도 10 은, 광학 필름 (A) 을 2장 조합한 경우의 예이다.
도 10 에서는, 맞댐 단면 (x) 은, 광학 필름 (A) 의 거의 동일한 굴절률을 갖는 접합제 (S) 로 접합되어 있다. 접합제로는, 일반적으로 공지된 접착제나 점착제가 사용된다. 이 때, 점착제를 사용하면 재박리가 가능하기 때문에, 다시 고쳐서 조합하는 것이 용이하여, 바람직하게 사용된다. 광학 필름 (A) 과 접합제 (S) 의 굴절률 차는, 0.03 이하, 더욱 바람직하게는 0.02 이하이다. 굴절률은 아베 굴절률계에 의해 측정한 파장 589.3㎚ 일 때의 값이다.
도 11 은, 복수 장의 광학 필름의 적어도 하나의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름에 있어서, 맞댐 단면은, 광학 필름을 용해할 수 있는 유기용제에 의한 용해, 고화에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름 (3) 을 예시하는 것이다. 또, 도 11 은, 복수 장의 광학 필름의 적어도 하 나의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름에 있어서, 맞댐 단면은, 열 융착에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름 (4) 를 예시하는 것이다. 도 11 은, 광학 필름 (A) 을 2장 조합한 경우의 예이다.
도 11 에서는, 맞댐 단면 (x) 은, 광학 필름 (A) 의 용해, 고화 또는 용융에 의해 접합하여 일체화되어 있다.
또한, 도 10 또는 도 11 에 있어서도, 맞댐 단면 (x) 은, 도 1∼도 9 에 예시한 것으로 할 수 있다.
도 12A 는, 표면에 확산층을 갖는 복수 장의 광학 필름을 사용한 조합형 광학 필름 (5) 의 예시이다. 도 13A 는, 표면에 확산층을 형성한 조합형 광학 필름 (6) 의 예시이다. 도 12A, 도 13A 에서는 맞댐 단면 (x) 이 광학 필름 (A) 에 대하여 수직이지만, 맞댐 단면 (x) 의 구조는, 상기 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4) 와 같이 할 수 있다. 도 12B, 도 13B 에서는, 확산층 (D) 이, 도 1 에 나타내는 조합형 광학 필름 (1) 의 표면에 형성되어 있는 경우가 예시되어 있다. 또, 확산층은 이면에 형성해도 되고, 양면에 형성해도 된다. 또, 상기 확산층 (D) 대신에, 또는 확산층 (D) 과 함께, 광학 필름 (A') 을 사용할 수 있다. 광학 필름 (A') 은, 복수 장의 광학 필름 (A) 을 갖고 있어도 되고, 복수 장의 광학 필름 (A) 의 단면 (x) 을 맞댄 조합형 광학 필름 1장인 것으로서 형성되어 있어도 된다. 도 13C 는, 복수 장의 광학 필름 (A) 의 단면 (x) 을 맞댄 조합형 광학 필름에, 1장의 광학 필름 (A') 을 형성하고, 추가로 확산층 (D) 을 형성한 경우의 예이다. 광학 필름 (A') 은 광학 필름 (A) 과 동일한 것을 사용할 수 있다.
도 14 는, 조합형 광학 필름에 있어서의 복수 장의 광학 필름의 표면 및 이면에 이박리형의 보호 필름이 장착되어 있고, 조합형 광학 필름에 있어서의 맞댐부에 대응하여 인접하는 상기 보호 필름 상에는 접착 테이프가 부착되어 있고, 상기 보호 필름끼리 서로 연결되어 있는 경우의 예이다. 도 14 에서는, 광학 필름 (A) 의 표면에는 이박리형의 보호 필름 (L1) (기재 필름에 이박리성 점착층을 적층한 것) 이 적층되어 있다. 한편, 광학 필름 (A) 의 이면에는, 점착제층 (P) 에 대한 이박리형의 보호 필름 (L2) (세퍼레이터) 이 적층되어 있다. 보호 필름 (L2) (세퍼레이터) 은, 점착제층 (P) 과의 접착 계면에서 박리 제거되는 것인 데 반하여, 보호 필름 (L1) 은 통상, 기재 필름에 이박리성 점착층을 적층한 것으로, 점착층과 함께 기재 필름이 박리 제거되는 것이다. 또, 광학 필름 (A) 에 점착제층 (P) 을 적층한 상태에서 맞댐 단면 (x) 의 평면 경사로 가공하는 경우에는, 점착제층 (P) 을 포함하는, 점착제층이 형성된 광학 필름으로서 t≤d×tanθ, 1°≤θ≤60°를 만족하는 것이 바람직하다.
또한 각 광학 필름 (A) 의 보호 필름 (L1, L2) 끼리는, 어느 것이나 접착 테이프 (T) 에 의해 연결되어 있다. 또, 도 14 에서는, 광학 필름 (A) 의 양측에 보호 필름 (L1, L2) 을 갖지만, 이들은 어느 일방이어도 되고, 양측에서 동일해도 된다. 또, 도 15 는, 광학 필름 (A) 을 종횡으로 각각 2장 (합계 4장) 조합한 경우의 예이다. 도 14, 도 15 에서는, 접착 테이프 (T) 는 보호 필름 (L1, L2) 의 이음매의 일부에 형성되어 있지만, 전부에 형성해도 된다.
또, 도 14, 도 15 에서는, 도 1 에 나타내는 조합형 광학 필름 (1) 의 경우를 예시하였지만, 도 1 에 나타내는 것 이외의 조합형 광학 필름 (1) 이나, 조합형 광학 필름 (2), (3), (4), (5), (6) 에도 동일하게 적용할 수 있다.
도 16 은, 상기 조합형 광학 필름을 적어도 2층 적층한 적층 조합형 광학 필름 (11) 의 예이다. 도 16 에서는, 도 1 에 나타내는 조합형 광학 필름 (1) 을 2장 적층한 경우를 예시하고 있지만, 이것 외에도, 도 1 에 나타내는 것 이외의 조합형 광학 필름 (1) 이나, 조합형 광학 필름 (2), (3), (4), (5), (6) 에도 동일하게 적용할 수 있다. 또한 이들을 조합하는 것이 가능하다.
도 17 은, 복수 장의 광학 필름의 적어도 하나의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름을 복수 층 적층하여 이루어지는 적층 조합형 광학 필름으로서, 각 층의 조합형 광학 필름은, 각각의 맞댐부가, 조합형 광학 필름에 대한 법선 방향에서 겹치지 않도록 적층한 적층 조합형 광학 필름 (12) 의 예이다.
상기 적층 조합형 광학 필름 (12) 에서는, 광학 필름 (A1) 과 광학 필름 (A1) 의 조합형 광학 필름과, 광학 필름 (A2) 과 광학 필름 (A2) 의 조합형 광학 필름을 적층하고 있다. 각각의 맞댐 단면 (x) 은, 각각의 광학 필름 (A1 또는 A2) 에 대하여 수직이지만, 각각의 맞댐부는 겹치지 않도록 배치되어 있다.
도 16, 도 17 에 있어서, 조합하는 광학 필름 (A1, A2) 은, 통상은 동일한 것이 사용된다. 각 도면에 있어서, 좌우에 한 쌍으로 나타내는 광학 필름 (A1, A2) 은 동일한 것이 바람직하다. 한편, 광학 필름 (A1, A2) 은 서로 다른 종류의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 광학 필름 (A1) 을 편광자로 하고, 광학 필름 (A2) 을 편광자의 보호 필름으로 하면, 적층체를 편광판으로 사용할 수 있다. 또한, 광학 필름 (A1, A2) 모두에 편광판을 사용할 수 있다. 또한, 광학 필름 (A1) 을 편광판으로 하고, 광학 필름 (A2) 을 위상차판으로 할 수 있다. 도 16, 도 17 에 있어서의 적층은 접착제 또는 점착제를 사용해도 되며, 생략되어 있다. 또, 광학 필름 (A1, A2) 으로는, 상기 예시한 것 외에도, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름 등을 들 수 있다. 이들의 양태는, 다른 도면에서 나타내는 광학 필름 (A1, A2) 에 있어서 동일하다.
도 18 은, 적층 조합형 광학 필름에 있어서, 표면의 조합형 광학 필름을 형성하는 복수 장의 광학 필름 (A1) 이, 그 표면에 확산층 (D) 을 갖는 경우의 예이다. 도 19A 는, 적층 조합형 광학 필름의 표면에 확산층 (D) 을 형성한 경우의 예시이다. 도 18, 도 19A 에서는, 확산층 (D) 이, 도 17 에 나타낸 적층 조합형 광학 필름의 표면에 형성되어 있지만, 확산층 (D) 은 이면에 형성해도 되고, 양면에 형성해도 된다. 또, 확산층 (D) 은, 광학 필름 (A1) 에 의한 조합형 광학 필름과, 광학 필름 (A2) 에 의한 조합형 광학 필름 사이의 중간면에 형성해도 된다. 또, 상기 확산층 (D) 대신에, 또는 확산층 (D) 과 함께, 광학 필름 (A') 을 사용할 수 있다. 광학 필름 (A') 은, 복수 장의 광학 필름 (A1 또는 A2) 을 갖고 있어도 되고, 복수 장의 광학 필름 (A1 또는 A2) 의 단면 (x) 을 맞댄 조합형 광학 필름 1장인 것으로서 형성되어 있어도 된다. 도 19B 는, 도 17 에 나타낸, 복수 장의 광학 필름 (A1) 의 단면 (x) 을 맞댄 조합형 광학 필름의 양면에 1장인 광학 필름 (A') 을 형성한 것과, 복수 장의 광학 필름 (A2) 의 단면 (x) 을 맞댄 조합형 광학 필름의 양면에 1장인 광학 필름 (A') 을 형성한 것을 적층하고, 그 중간면에 확산층 (D) 을 형성한 경우의 예이다. 광학 필름 (A') 은 광학 필름 (A) 과 동일한 것을 사용할 수 있다. 또, 도 18, 도 19A, 도 19B 의 각 층의 맞댐 단면 (x) 의 구조는, 상기 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4) 와 같이 할 수 있다.
도 20 은, 적층 조합형 광학 필름에 있어서, 표면 및 이면의 조합형 광학 필름을 형성하는 복수 장의 광학 필름에는, 이박리형의 보호 필름이 장착되어 있고, 조합형 광학 필름에 있어서의 맞댐 단면에 대응하여, 인접하는 상기 보호 필름 상에는 접착 테이프가 부착되어 있어, 상기 보호 필름끼리 서로 연결되어져 있는 경우의 예이다. 도 20 에서는, 광학 필름 (A1) 의 표면에는 이박리형 보호 필름 (L1) (기재 필름에 이박리성 점착층을 적층한 것) 이 적층되어 있다. 한편, 광학 필름 (A2) 의 이면에는, 점착제층 (P) 에 대한 이박리형 보호 필름 (L2) (세퍼레이터) 이 적층되어 있다. 또 각 광학 필름 (A1, A2) 의 보호 필름 (L1, L2) 끼리는 어느 것이나 접착 테이프 (T) 에 의해 연결되어 있다. 또, 도 20 은, 광학 필름 (A1, A2) 에 각각 보호 필름 (L1, L2) 을 갖지만, 이들은 어느 일방이어도 되고, 양측에서 동일해도 된다. 도 20 에서는, 접착 테이프 (T) 는 보호 필름 (L1, L2) 의 이음매의 일부에 형성되어 있지만, 전부에 형성해도 된다.
또, 도 20 에서는, 적층 조합형 광학 필름 (12) 의 경우를 예시하고 있지만, 이것에 제한되는 것은 아니다.
또한, 도 16∼도 20 에서는, 조합형 광학 필름을 형성하는 광학 필름 (A1, A2) 은 2장을 사용하는 경우를 예시하고 있지만, 광학 필름 (A1, A2) 를 종횡으로 각각 2장 (합계 4장) 조합하는 것도 가능하다. 이 경우, 각 조합형 광학 필름의 각각의 맞댐부는 겹치지 않도록 배치되지만, 이들 맞댐부는 선 형상으로 겹치지 않도록 배치되어 있으면 되고, 점으로 겹쳐져 있어도 된다.
이하에 본 발명의 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 및 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 에 사용하는 광학 필름에 관해서 설명한다.
광학 필름으로는, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 형성에 사용되는 것이 사용되며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 광학 필름으로는 편광판을 들 수 있다. 편광판은 편광자의 한쪽면 또는 양면에는 투명 보호 필름을 갖는 것이 일반적으로 사용된다. 또한, 편광자, 투명 보호 필름을 각각, 개별적으로 광학 필름으로서 사용할 수 있다.
편광자는, 특별히 한정되지 않고, 여러 가지 것을 사용할 수 있다. 편광자로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌ㆍ아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 편광자가 바람직하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 5∼80㎛ 정도이다.
폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1축 연신한 편광자는 예를 들 어, 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원래 길이의 3∼7 배로 연신함으로써 제작할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산아연, 염화아연 등을 함유해도 되는 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또 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 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색하면서 연신해도 되고, 또한, 연신한 후 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.
상기 편광자의 한쪽면 또는 양면에 형성되는 투명 보호 필름을 형성하는 재료로는, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차폐성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지 노르보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론, 방향족 폴리아미드 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 등도 상기 투명 보호 필름을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다. 투명 보호 필름은, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 및 자외선 경화형 수지의 경화층으로서 형성할 수도 있다.
또한, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어, (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐기 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다.
보호 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박막성 등의 점에서 1∼500㎛ 정도이다. 특히 5∼200㎛ 가 바람직하다.
또한, 보호 필름은 가능한 한 착색되지 않은 것이 바람직하다. 따라서, Rth=(nx－nz)ㆍd (단, nx 는 필름 평면 내의 지상축 방향의 굴절률, nz 는 필름 두께방향의 굴절률, d 는 필름 두께이다) 로 표시되는 필름 두께방향의 위상차가 -90㎚∼+75㎚ 인 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 이러한 두께방향의 위상차값 (Rth) 이 -90㎚∼+75㎚ 인 것을 사용함으로써, 보호 필름에 기인하는 편광판의 착색 (광학적인 착색) 은 거의 해소할 수 있다. 두께방향 위상차값 (Rth) 은, 더욱 바람직하게는 -80㎚∼+60㎚, 특히 바람직하게는 -70㎚∼+45㎚ 이다.
보호 필름으로는, 편광 특성이나 내구성 등의 면에서 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머가 바람직하다. 특히 트리아세틸셀룰로오스 필름이 바람직하다. 또, 편광자의 양측에 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 동일한 폴리머 재료로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 되고, 상이한 폴리머 재료 등으로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 된다.
상기 편광자와 보호 필름은 통상, 수계 점착제 등을 통해서 밀착되어 있다. 수계 접착제로는, 이소시아네이트계 접착제, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 접착제, 라텍스계 접착제, 수계 폴리우레탄, 수계 폴리에스테르 등을 예시할 수 있다.
상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않은 면에는, 하드코팅층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리를 실시한 것이어도 된다.
하드코팅 처리는 편광판 표면의 흠집 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적당한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 미끄러짐 특성 등이 우수한 경화 피막을 투명 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등에 의해 형성할 수 있다. 반사 방지 처리는 편광판 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 실시되는 것으로, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성 할 수 있다. 또한, 스티킹 방지 처리는 다른 부재인 인접층과의 밀착 방지를 목적으로 실시된다.
또한 안티글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사되어 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 하여 실시되는 것으로, 예를 들어 샌드 블라스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조면화 (粗面化) 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 미립자로는, 예를 들어 평균 입경이 0.5∼50㎛ 인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화 주석, 산화 인듐, 산화 카드뮴, 산화 안티몬 등으로 이루어지는 도전성을 가지기도 하는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교 폴리머 등으로 이루어지는 유기계 미립자 (비즈를 포함한다) 등의 투명 미립자를 사용할 수 있다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명 수지 100중량부에 대하여 일반적으로 약 2∼50중량부 정도이고, 5∼25중량부가 바람직하다. 안티글레어층은 편광판 투과광을 확산시켜 시야각 등을 확대하기 위한 확산층 (시야각 확대 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.
또한, 상기 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등은 투명 보호 필름 자체에 형성할 수 있는 것 외에, 별도 광학층으로서 투명 보호 필름과는 별체의 것으로 형성할 수도 있다.
또한 광학 필름으로는, 예를 들어 반사판이나 반투과판, 위상차판 (1/2 이나 1/4 등의 파장판을 포함한다), 시야각 보상 필름, 휘도 향상 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층이 되는 것을 들 수 있다. 이들은 단독으로 광학 필름으로서 사용할 수 있는 것 외에, 상기 편광판에, 실용시에 있어서 적층하여, 1층 또는 2층 이상 사용할 수 있다.
특히, 편광판에 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 편광판에 추가로 위상차판이 적층되어 이루어지는 타원 편광판 또는 원 편광판, 편광판에 추가로 시야각 보상 필름이 적층되어 이루어지는 광시야각 편광판, 또는 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판이 바람직하다.
반사형 편광판은 편광판에 반사층을 형성한 것으로, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜서 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성하기 위한 것이고, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정 표시 장치의 박형화를 도모하기 쉽다는 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라서 투명 보호층 등을 개재하여 편광판의 한쪽면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적당한 방식으로 실시할 수 있다.
반사형 편광판의 구체예로는 필요에 따라서 매트 처리한 보호 필름의 한쪽면에, 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 박이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 것 등을 들 수 있다. 또 상기 보호 필름에 미립자를 함유시켜 표면 미세 요철 구조로 하고, 그 위에 미세 요철 구조의 반사층을 갖는 것 등도 들 수 있다. 상기한 미세 요철 구조의 반사층은, 입사광을 난반사에 의해 확산시켜 지향성이나 번쩍거리는 눈부심을 방지하여, 명암의 불균일을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또한 미립자 함유 보호 필름은, 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어 명암 불균일을 좀더 억제할 수 있는 이점 등도 가지고 있다. 보호 필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조의 반사층의 형성은, 예를 들어 진공 증착 방식, 이온 플레이팅 방식, 스퍼터링 방식이나 도금 방식 등의 적절한 방식으로 금속을 투명 보호층의 표면에 직접 부설하는 방법 등에 의해 실시할 수 있다.
반사판은 상기 편광판의 투명 보호 필름에 직접 부여하는 방식을 대신하여, 그 투명 필름에 준한 적당한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사 시트 등으로서 사용할 수도 있다. 또 반사층은, 통상 금속으로 이루어지기 때문에, 그 반사면이 투명 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용 형태가, 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속 관점이나, 보호층의 별도 부설을 회피할 수 있다는 등의 점에서 바람직하다.
또, 반투과형 편광판은, 상기에 있어서 반사층에서 광을 반사하고 또 투과하는 하프 미러 등의 반투과형 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은 통상 액정 셀의 뒷쪽에 형성되고, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에서는 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 광원을 사용하는 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기 하에서도 내장 광원을 이용하여 사용할 수 있는 타입의 액정 표시 장치 등의 형성에 유용하다.
편광판은 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 위상차판으로는, 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 슈퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절에 의해 생긴 착색 (청색 또는 황색) 을 보상 (방지) 하여 상기 착색이 없는 흑백 표시하는 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 조절하는 경우 등에 유효하게 사용되고, 또한 반사 방지의 기능도 갖는다.
위상차판으로는, 고분자 소재를 1축 또는 2축 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름, 액정 폴리머의 배향 필름, 액정 폴리머의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 두께도 특별히 제한되지 않지만, 20∼150㎛ 정도가 일반적이다.
고분자 소재로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸비 닐에테르, 폴리히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리카보네이트, 폴리알릴레이트, 폴리술폰, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리알릴술폰, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 셀룰로오스계 중합체, 노르보넨계 수지, 또는 이들의 2원계, 3원계 각종 공중합체, 그래프트 공중합체, 블렌드물 등을 들 수 있다. 이들 고분자 소재는 연신 등에 의해 배향물 (연신 필름) 이 된다.
액정 폴리머로는, 예를 들어, 액정 배향성을 부여하는 공액성의 직선 형상 원자단 (메소겐) 이 폴리머의 주쇄나 측쇄에 도입된 주쇄형이나 측쇄형의 여러 가지 것 등을 들 수 있다. 주쇄형 액정 폴리머의 구체예로는, 굴곡성을 부여하는 스페이서부에서 메소겐기를 결합한 구조의, 예를 들어 네마틱 배향성의 폴리에스테르계 액정성 폴리머, 디스코틱 폴리머나 콜레스테릭 폴리머 등을 들 수 있다. 측쇄형 액정 폴리머의 구체예로는, 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리마로네이트를 주쇄 골격으로 하고, 측쇄로서 공액성의 원자단으로 이루어지는 스페이서부를 개재하여 네마틱 배향 부여성의 파라 치환 고리형 화합물 단위로 이루어지는 메소겐부를 갖는 것 등을 들 수 있다. 이들 액정 폴리머는, 예를 들어, 유리판 상에 형성한 폴리이미드나 폴리비닐알코올 등의 박막의 표면을 러빙 처리한 것, 산화 규소를 사방 증착한 것 등의 배향 처리면 상에 액정성 폴리머의 용액을 전개하여 열처리함으로써 실시된다.
위상차판은 예를 들어 각종 파장판이나 액정층의 복굴절에 의한 착색이나 시 야각 등의 보상을 목적으로 한 것 등과 같은 사용 목적에 따른 적당한 위상차를 갖는 것이어도 되고, 2종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.
또한, 상기한 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적절한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은 (반사형) 편광판과 위상차판의 조합으로 되도록 이들을 액정 표시 장치의 제조 과정에서 순차 별개로 적층함으로써도 형성할 수 있지만, 상기와 같이 미리 타원 편광판 등의 광학 필름으로 한 것은 품질의 안정성이나 적층 작업성 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
시야각 보상 필름은 액정 표시 장치의 화면을, 화면에 수직이 아니라 약간 비스듬한 방향에서 본 경우라도 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 넓히기 위한 필름이다. 이러한 시야각 보상 위상차판으로는 예를 들어 위상차판, 액정 폴리머 등의 배향 필름이나 투명 기재 상에 액정 폴리머 등의 배향층을 지지한 것 등으로 이루어진다. 통상의 위상차판은 그 면방향으로 1축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이 사용되는데 반해, 시야각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판에는 면방향으로 2축으로 연신된 복굴절을 갖는 폴리머 필름이라든가, 면방향으로 1축으로 연신되고 두께방향으로도 연신된 두께방향의 굴절률을 제어한 복굴절을 갖는 폴리머나 경사 배향 필름과 같은 2방향 연신 필름 등이 사용된다. 경사 배향 필름으로는 예를 들어 폴리머 필름에 열수축 필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용 하에 폴리머 필름을 연신 처리 또는/및 수축 처리한 것이나, 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 소재 원료 폴리머는 앞서 위상차판에서 설명한 폴리머와 동일한 것이 사용되고, 액정 셀에 의한 위상차에 기인하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 양호한 시인성의 시야각 확대 등을 목적으로 한 적당한 것을 사용할 수 있다.
또한, 양호한 시인성의 넓은 시야각을 달성한다는 점 등에서, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어지는 광학적 이방성층을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 지지한 광학 보상 위상차판이 바람직하게 사용될 수 있다.
편광판과 휘도 향상 필름을 부착한 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 반사시키고 다른 광은 투과시키는 특성을 나타내는 것으로, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻음과 함께, 상기 소정 편광 상태 이외의 광은 투과시키지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름면에서 반사한 광을 다시 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 통해서 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 광의 증량을 도모함과 함께, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정 표시 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 도모하는 것에 의해 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고, 백라이트 등에 의 해 액정 셀의 이면측에서 편광자를 통해서 광이 입사된 경우에는 편광자의 편광축에 일치하지 않는 편광 방향을 갖는 광은 거의 편광자에 흡수되어 버려, 편광자를 투과하지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라서도 다르지만, 대략 50% 의 광이 편광자에 흡수되고, 그 만큼 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 반사시키며, 다시 그 뒤측에 형성된 반사층 등을 통해 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하여, 이 양자 사이에서 반사, 반전하는 광의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향으로 된 편광만을, 휘도 향상 필름이 투과시켜 편광자에 공급하기 때문에, 백라이트 등의 광을 효율적으로 액정 표시 장치의 화상 표시에 사용할 수 있어 화면을 밝게 할 수 있다.
휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 형성할 수도 있다. 휘도 향상 필름에 의해 반사된 편광 상태의 광은 상기 반사층 등을 향하지만, 설치된 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산시키는 동시에 편광 상태를 해소하여 비편광 상태가 된다. 즉, 자연광 상태의 광이 반사층 등을 향하고, 반사층 등을 통해 반사되어 다시 확산판을 통과하고 휘도 향상 필름에 재입사하는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에, 편광을 원래의 자연광으로 되돌리는 확산판을 형성함으로써 표시 화면의 밝기를 유지하면서, 동시에 표시 화면의 밝기 불균일을 적게 하여 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 첫회의 입사광은 반사의 반복 회수가 적당하게 증 가하여 확산판의 확산 기능과 맞물려 균일하고 밝은 표시 화면을 제공할 수 있는 것으로 생각된다.
상기 휘도 향상 필름으로는 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같이, 소정 편광축의 직선 편광을 투과하고 다른 광은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 것과 같이, 좌선성 또는 우선성 회전 중 어느 일방의 원편광은 반사하고 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적당한 것을 사용할 수 있다.
따라서, 상기한 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 정렬시켜 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 손실을 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원편광을 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. 또한, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 원 편광을 직선 편광으로 변환할 수 있다.
가시광역 등의 넓은 파장에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은 예를 들어 파장 550㎚ 의 담색광에 대하여 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판과 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차층, 예를 들어 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층을 중첩하는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 배치하는 위상차판은 1층 또는 2층 이상의 위상차층으로 이루어지는 것일 수도 있다.
또한, 콜레스테릭 액정층에 관해서도, 반사 파장이 상이한 것의 조합으로 하여 2층 또는 3층 이상 중첩한 배치 구조로 함으로써, 가시광역 등의 넓은 파장 범위에서 원 편광을 반사하는 것을 얻을 수 있고, 이것에 기초하여 넓은 파장 범위의 투과 원편광을 얻을 수 있다.
또한, 편광판은 상기한 편광 분리형 편광판과 같이, 편광판과 2층 또는 3층 이상의 광학층을 적층한 것으로 되어 있어도 된다. 따라서, 상기한 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합한 반사형 타원 편광판이나 반투과형 타원 편광판 등이어도 된다.
편광판에 상기 광학층을 적층한 광학 필름은, 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차 별개로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 광학 필름으로 한 것은 품질의 안정성이나 조립 작업성 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 공정을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 적층에는 점착층 등의 적당한 접착 수단을 사용할 수 있다. 상기 편광판과 그 밖의 광학 필름의 접착시에, 이들 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라서 적당한 배치 각도로 할 수 있다.
광학 필름의 한쪽면 또는 양면에는, 액정 셀 등의 다른 부재와 접착하기 위한 점착층을 형성할 수도 있다. 이러한 점착제층은, 광학 필름의 적층에도 사용할 수 있고, 점착층에는 세퍼레이터를 형성할 수 있다. 도 14, 도 15, 도 20 에서는, 점착층 (P) 에 대하여, 이박리형의 보호 필름 (세퍼레이터; L2) 이 형성되어 있다.
점착층을 형성하는 점착제는 특별히 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 젖음성과 응집성과 접착성의 점착 특성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등이 우수한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 상기에 추가하여, 흡습에 의한 발포 현상이나 박리 현상의 방지, 열팽창차 등에 의한 광학 특성의 저하나 액정 셀의 휨 방지, 나아가서는 고품질이며 내구성이 우수한 액정 표시 장치의 형성성 등의 관점에서, 흡습률이 낮고 내열성이 우수한 점착층이 바람직하다.
점착층은, 예를 들어 천연물이나 합성물의 수지류, 특히 점착성 부여 수지나, 유리 섬유, 유리 비즈, 금속분말, 그 밖의 무기분말 등으로 이루어지는 충전제나 안료, 착색제, 산화 방지제 등의 점착층에 첨가되는 경우가 있는 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 또한, 미립자를 함유하여 광확산성을 나타내는 점착층 등이어도 된다.
광학 필름의 한쪽면 또는 양면에 대한 점착층의 부설은 적당한 방식으로 실시할 수 있다. 그 예로는 예를 들어 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 적당한 용제의 단독물 또는 혼합물로 이루어지는 용매에 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용 해 또는 분산시킨 10∼40중량% 정도의 점착제 용액을 조제하여, 그것을 유연 방식이나 도포 방식 등의 적당한 전개 방식으로 편광판 또는 광학 필름 상에 직접 부설하는 방식, 또는 상기에 준하여 세퍼레이터 상에 점착층을 형성하고 그것을 편광판 또는 광학 필름 상에 옮겨 붙이는 방식 등을 들 수 있다.
점착층은 상이한 조성 또는 종류 등을 갖는 층의 중첩층으로서 광학 필름의 한쪽면 또는 양면에 형성할 수도 있다. 또한 양면에 형성하는 경우에, 편광판이나 광학 필름의 표리에서 상이한 조성이나 종류나 두께 등을 갖는 점착층으로 할 수도 있다. 점착층의 두께는, 사용 목적이나 접착력 등에 따라서 적절히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1∼500㎛ 이고, 5∼200㎛ 가 바람직하고, 특히 10∼100㎛ 가 바람직하다.
점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 사용되기까지의 사이에, 그 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터가 임시로 부착되어 커버된다. 그럼으로써, 통상적인 취급 상태에서 점착층에 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로는 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속박, 이들의 라미네이트체 등의 적당한 박엽체 (薄葉體) 를 필요에 따라서 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적당한 박리제로 코팅 처리한 것 등의, 종래에 준한 적당한 것을 사용할 수 있다.
또 광학 필름에는, 광학 필름 자체를 보호하기 위해서, 이박리형의 보호 필름을 형성할 수 있다. 도 14, 도 15, 도 20 에서는, 이박리형 보호 필름 (L1) 이 형성되어 있다.
상기 보호 필름은, 기재 필름에만 형성할 수 있지만 일반적으로는, 기재 필름에 점착층을 형성하여 그 점착층과 함께 기재 필름을 광학 필름으로부터 박리할 수 있도록 형성된다.
또 본 발명에 있어서, 광학 필름, 점착층 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 흡수능력을 갖게 한 것 등이어도 된다.
이하에 본 발명의 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 및 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 의 제법에 관해서 설명한다.
본 발명의 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 을 제조하는 데 있어서는, 제조하고자 하는 조합형 광학 필름의 크기에 따라서 조합하는 광학 필름의 크기를 각각 조정한다. 조합하는 광학 필름의 매수는 특별히 제한은 없다. 또한, 제조하고자 하는 조합형 광학 필름의 크기에 관해서도 제한되지 않지만, 65 인치 사이즈 이상 (또는 세로 800㎜ 이상, 가로 1350㎜ 이상) 의 대형 사이즈인 경우에 특히 유효하다. 한편, 제조하고자 하는 조합형 광학 필름이 작은 경우에도, 개개의 광학 필름을 수송·반송하기 쉬운 효과를 갖는다.
본 발명의 조합형 광학 필름 (1) 의 제조에 있어서는, 맞대는 광학 필름의 단면을, 서로의 형상이 대략 합치하고, 광학 필름의 표면 및 이면에 대하여 수직이 되지 않는 부분을 적어도 갖는 형상으로 가공한다. 예를 들어, 광학 필름의 단면을, 도 1 과 같이 경사면으로 하는 경우에는, 광학 필름을 복수 장 겹쳐서, 절삭 기 등에 의해 광학 필름의 단면을 원하는 각도로 가공함으로써, 광학 필름의 단면을 가공할 수 있다.
조합형 광학 필름 (1) 에서는, 상기 형상으로 가공한 광학 필름의 단면을 서로 맞댄다. 광학 필름의 표면 또는 이면의 맞댐부에서는, 광학 필름의 법선 방향에서, 표면에서부터 이면을 향하여 연속된 간극을 갖지 않도록 한다.
본 발명의 조합형 광학 필름 (2) 의 제조에 있어서는, 광학 필름의 단면을 서로 맞대어, 맞댐부의 간극 (0∼20㎛ 정도) 에 광학 필름과 거의 동일한 굴절률을 갖는 접합제로 접합한다. 접합제는, 광학 필름의 종류에 따라서 적절히 결정된다. 예를 들어, 아크릴계, 에폭시계, 폴리에스테르계 등의 여러 가지 것을 사용할 수 있다. 접합제는 재박리 가능한 점착제여도 되고 재박리 불가능한 점착제 중 어느 것이나 상관없지만, 점착제는 다시 재조합할 수 있고 수송·수납시의 컴팩트화가 가능하다는 이점이 있다.
본 발명의 조합형 광학 필름 (3) 의 제조에 있어서는, 광학 필름의 단면을 서로 맞대어, 맞댐부의 간극 (0∼20㎛ 정도) 에 광학 필름을 용해할 수 있는 유기용제를 부어 넣어, 유기용제에 의해 광학 필름을 용해하고, 그 후, 건조시켜 고화함으로써, 맞댐부를 접합한다. 상기 유기용제는, 광학 필름의 종류에 따라서 적절히 결정된다. 예를 들어, 광학 필름 (편광자의 보호 필름) 으로서 트리아세틸셀룰로오스를 사용하는 경우에는, 유기용제로는, 할로겐계 용제, 에스테르계 용제, 케톤계 용제를 예시할 수 있다. 그 중에서도, 염화메틸렌, 아세트산에틸이 용해성이 양호하다. 광학 필름 (편광자의 보호 필름) 으로서 노르보넨계 수 지를 사용하는 경우에는, 유기용제로는, 탄화수소계 용제를 예시할 수 있다. 그 중에서도 헥산, 헵탄, 옥탄 등이 용해성에 있어서 양호하다.
본 발명의 조합형 광학 필름 (4) 의 제조에 있어서는, 광학 필름의 단면을 서로 맞대어, 맞댐부의 간극 (0∼20㎛ 정도) 을 열 융착에 의해 접합한다. 열 융착의 조건은, 광학 필름의 종류에 따라서 적절히 결정된다. 예를 들어, 트리아세틸셀룰로오스 필름의 경우, 160℃ 이상의 온도에서 융착할 수 있다.
본 발명의 조합형 광학 필름 (5) 의 제조에 있어서는, 확산층을 갖는 광학 필름의 단면을 서로 맞댄다. 맞댐부의 간극은 0∼20㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조합형 광학 필름 (6) 의 제조에 있어서는, 광학 필름의 단면을 서로 맞댄 후, 확산층을 형성한다. 맞댐부의 간극은 0∼20㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 적층 조합형 광학 필름 (11) 은, 각 층을 형성하는 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 을 순차로 제작하는 방법, 또는 별도 제작한 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 을 적층함으로써 제작된다.
본 발명의 적층 조합형 광학 필름 (12) 에 관해서도, 각 층을 형성하는 조합형 광학 필름을 순차로 제작하는 방법, 또는 별도 제작한 조합형 광학 필름을 적층함으로써 제작되지만, 각 층의 조합형 광학 필름은 맞댐부가 겹치지 않도록 제작한다. 상호 맞댐부의 간격은, 광학 필름의 크기에 따라서도 다르지만, 통상, 100㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 200㎜ 이상의 간격을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조합형 광학 필름 (5), (6), 또는 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 의 한쪽면 또는 양면에 형성하는 확산층은, 상기 예시한 확산층 또는 안티글레어층과 동일한 방법으로 형성할 수 있다. 또한 확산층은, 확산 점착재로서 형성할 수 있다. 예를 들어 일본 공개특허공보 2000-347006호, 일본 공개특허공보 2000-347007호에 개시되어 있는 미립자 분산형 확산재가 바람직하게 사용된다. 확산층의 두께는 특별히 제한되는 것이 아니라, 광학 필름의 광학 특성에 문제가 생기지 않고, 맞댐부의 광 누설을 확산시킬 수 있는 것이 바람직하다. 확산층의 헤이즈는 0∼90%, 더욱 바람직하게는 60∼90% 이다.
본 발명의 조합형 광학 필름 (1), (2), (3), (4), (5), (6) 및 적층 조합형 광학 필름 (11), (12) 를, 도 14, 도 15, 도 20 과 같은 양태로 사용하는 경우에, 보호 필름 상에 부착하는 접착 테이프는, 보호 필름을 서로 연결하여 일체로 박리 제거할 수 있는 접착력을 갖는 것을, 특별한 제한없이 사용할 수 있다.
본 발명의 조합형 광학 필름, 적층 조합형 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 화상 표시 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은, 종래에 준하여 실시할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정 셀과 상기 조합형 광학 필름 또는 적층 조합형 광학 필름, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절히 조립하여 구동 회로를 장착하는 등에 의해 형성되지만, 본 발명에 있어서는 상기 조합형 광학 필름 또는 적층 조합형 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정되는 것 없이, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 관해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π 형 등의 임의의 타입인 것을 사용할 수 있다.
액정 셀의 일측 또는 양측에 상기 조합형 광학 필름 또는 적층 조합형 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 또는 반사판을 사용한 것 등의 적당한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 양측에 상기 조합형 광학 필름 또는 적층 조합형 광학 필름을 형성하는 경우, 그들은 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에 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.
이어서 유기 일렉트로루미네선스 장치 (유기 EL 표시 장치) 에 관해서 설명한다. 본 발명의 조합형 광학 필름 또는 적층 조합형 광학 필름 (편광판 등) 은, 유기 EL 표시 장치에 있어서도 적용할 수 있다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치는 투명 기판 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 차례로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로루미네선스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기서, 유기 발광층은 각종 유기 박막의 적층체이고, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성 유기 고체로 이루어지는 발광층과의 적층체, 또는 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체, 또는 이들 정공 주입층, 발광층, 및 전자 주입층의 적층체 등, 여러 가지의 조합을 갖는 구성이 알려져 있다.
유기 EL 표시 장치는 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 생기는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아갈 때에 광을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메커니즘은 일반적인 다이오드와 동일하고, 이 점을 통해서도 예상할 수 있는 바와 같이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대하여 정류성을 동반하는 강한 비선형성을 나타낸다.
유기 EL 표시 장치에서는 유기 발광층에서의 발광을 추출하기 위해, 적어도 일방의 전극이 투명해야 하고, 통상 산화인듐주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성된 투명 전극을 양극으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 쉽게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.
이러한 구성의 유기 EL 표시 장치에서, 유기 발광층은 두께 10㎚ 정도로 매우 얇은 막으로 형성되어 있다. 그래서, 유기 발광층도 투명 전극과 마찬가지로, 광을 거의 완전히 투과한다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면으로부터 입사하여 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극에서 반사된 광이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나가기 때문에, 외부에서 보았을 때 유기 EL 표시 장치의 표시면이 경면처럼 보인다.
전압의 인가에 의해 발광하는 유기 발광층의 표면측에 투명 전극을 구비함과 함께, 유기 발광층의 이면측에 금속 전극을 구비하여 이루어지는 유기 일렉트로루미네선스 발광체를 포함하는 유기 EL 표시 장치에 있어서, 투명 전극의 표면측에 편광판을 형성함과 함께, 이들 투명 전극과 편광판 사이에 위상차판을 형성할 수 있다.
위상차판 및 편광판은 외부에서 입사하여 금속 전극에서 반사되어 온 광을 편광하는 작용을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해 금속 전극의 경면을 외부로부터 시인시키지 않는다는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구성하고, 또한, 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각을 π/4 로 조정하면 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.
즉, 이 유기 EL 표시 장치에 입사하는 외부광은 편광판에 의해 직선 편광 성분만이 투과한다. 이 직선 편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원 편광으로 되는데, 특히 위상차판이 1/4 파장판이고, 또한 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각이 π/4 일 때에는 원 편광으로 된다.
이 원 편광은 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하여, 금속 전극에서 반사되고, 다시 유기 박막, 투명 전극, 투명 기판을 투과하여 위상차판에 다시 직선 편광으로 된다. 그리고, 이 직선 편광은 편광판의 편광 방향과 직교하고 있기 때문에 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 경면을 완전히 차폐할 수 있다.
실시예
이하에, 실시예를 기재하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
편광판으로서 폴리비닐알코올계 편광자 (두께 25㎛) 의 양면에 보호 필름으 로서 트리아세틸셀룰로오스 (한쪽면이 40㎛, 양면으로 두께 80㎛) 를 폴리비닐알코올계 접착제에 의해 부착한 것을 사용하였다.
상기 편광판 (세로 400㎜, 가로 300㎜) 의 하나의 단면 (세로측) 을, 가공 단면과 편광판에 대한 법선 방향이 이루는 경사각도가 15°가 되도록 가공하였다. 상기 가공 단면을 맞대어, 조합형 편광판을 제작하였다. 맞댐부의 간극은 10㎛ 인데, 편광판의 법선 방향에서, 표면에서부터 이면을 향하여 연속된 간극을 갖지 않도록 맞대어져 있었다.
실시예 2
실시예 1 에 있어서, 편광판으로서 그 하나의 단면 (세로측) 을, 가공 단면과 편광판에 대한 법선 방향이 이루는 경사각도가 30°가 되도록 가공한 것을 사용한 것 외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 조합형 편광판을 제작하였다.
실시예 3
실시예 1 에 기재된 편광판의 한쪽면에, 실리콘 수지의 미립자를 혼입시킨 헤이즈값 80% 의 확산 기능을 갖는 점착제를 도포하여 확산층 (두께 25㎛) 을 형성하였다.
상기 확산층이 형성된 편광판의 하나의 단면 (세로측) 을, 가공 단면과 편광판에 대한 법선 방향이 이루는 경사각도가 15°가 되도록 확산층의 측에서 가공하였다. 한편, 같은 종류의 확산층이 형성된 편광판에 대해, 상기 맞댐 단면과, 서로의 형상이 대략 합치하도록, 가공 단면과 편광판에 대한 법선 방향이 이루는 경사각도가 15°가 되도록 편광판 측에서부터 가공하였다. 이들 가공 단면을 맞대어, 조합형 편광판을 제작하였다. 맞댐부의 간극은 10㎛ 인데, 편광판의 법선 방향에서, 표면에서부터 이면을 향하여 연속된 간극을 갖지 않도록 맞대어져 있었다.
실시예 4
실시예 1 에서 제작한 편광판을, 실시예 1 과 동일하게 하여 가공한 후, 당해 가공 단면을 맞대었다. 이어서, 맞댐부의 간극에, 염화메틸렌을, 붓을 사용하여 골고루 배어들게 하여 트리아세틸셀룰로오스를 용해한 후, 건조에 의해 고화하고 접합하여, 조합형 편광판을 제작하였다.
실시예 5
실시예 1 에 기재된 편광판의 한쪽면에, 실리콘 수지의 미립자를 혼입시킨 헤이즈값 80% 의 확산 기능을 갖는 점착제를 도포하여 확산층 (두께 25㎛) 을 형성하였다.
상기 확산층이 형성된 편광판의 하나의 단면 (세로측) 을, 편광판에 대하여 단면이 수직이 되도록 가공하였다. 이들 가공 단면을 맞대어, 조합형 편광판을 제작하였다. 맞댐부의 간극은 10㎛ 였다.
실시예 6
실시예 1 에서 제작한 편광판의 하나의 단면 (세로측) 을, 편광판에 대하여 단면이 수직이 되도록 가공하였다. 이들 가공 단면을 맞대었다. 이어서, 맞댐부의 간극에, 염화메틸렌을, 붓을 사용하여 골고루 배어들게 하여 트리아세틸셀룰로오스를 용해한 후, 건조에 의해 고화하고 접합하여, 조합형 편광판을 제작하 였다.
실시예 7
실시예 1 에서 제작한 편광판의 하나의 단면 (세로측) 을, 편광판에 대하여 단면이 수직이 되도록 가공하였다. 이들 가공 단면을, 맞댐부의 간극이 10㎛ 가 되도록 맞대었다. 이어서, 맞댐부의 간극에, 시아노아크릴레이트계 접착제 (아론알파, 토아합성 주식회사 제조, 접착제의 굴절률은 1.52 로, 편광판 (트리아세틸셀룰로오스 부분) 의 굴절률 1.49 와의 차는 0.03 이다) 를 사용하여 간극에 도입한 후, 접착제를 고화하여 접합함으로써, 조합형 편광판을 제작하였다. 또, 상기 시아노아크릴레이트계 접착제에서는, 트리아세틸셀룰로오스가 부분적으로 용해되고, 그 부분은, 용해·고화된다.
실시예 8
실시예 1 에서 제작한 편광판의 하나의 단면 (세로측) 을, 편광판에 대하여 단면이 수직이 되도록 가공하였다. 이들 가공 단면을, 맞댐부의 간극이 10㎛ 가 되도록 맞대었다. 별도, 상기와 동일하게 하여, 맞댐부의 간극이 10㎛ 가 되도록 맞대었다. 이들 2개의 조합형 편광판을, 상호의 맞댐부가 겹치지 않도록 포개어 (맞댐부의 간격은 10O㎜), 적층 조합형 편광판을 제작하였다.
실시예 9
위상차판으로서, 열가소성 포화 노르보넨계 수지 (아톤, JSR 사 제조) 의 1축 연신 필름 (두께 80㎛, 정면 위상차 140㎚) 을 사용하였다. 당해 위상차판의 한쪽면에는 두께 25㎛ 의 아크릴계 점착제층을 형성하여 점착제층이 형성된 위 상차판으로 하였다.
상기 점착제층이 형성된 위상차판 (세로 400㎜, 가로 300㎜) 의 하나의 단면 (세로측) 을, 가공 단면과 위상차판에 대한 법선 방향이 이루는 경사각도가 15°가 되도록 가공하였다. 상기 가공단면을 맞대어, 조합형 점착제층 형성 위상차판을 제작하였다. 맞댐부의 간극은 10㎛ 인데, 점착제층이 형성된 위상차판의 법선 방향에서, 표면에서부터 이면을 향하여 연속된 간극을 갖지 않도록 맞대어져 있었다.
비교예 1
실시예 1 에서 제작한 편광판의 하나의 단면 (세로측) 을, 편광판에 대하여 단면이 수직이 되도록 가공하였다. 이들 가공 단면의 간극이 10㎛ 가 되도록 맞대어, 조합형 편광판을 제작하였다.
비교예 2
실시예 1 에 있어서, 편광판을 맞댐부의 간극이 50㎛ 가 되도록 맞댄 것 외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 조합형 편광판을 제작하였다.
비교예 3
실시예 9 에 있어서, 점착제층이 형성된 위상차판을, 맞댐부의 간극이 50㎛ 가 되도록 맞댄 것 외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 조합형 위상차판을 제작하였다.
(평가)
실시예 및 비교예에서 얻어진 조합형 편광판 (적층의 경우를 포함한다) 또는 조합형 점착제층이 형성된 위상차판에 관해서 하기 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
(조합형 편광판)
액정 셀 (LC-26GD1, 샤프 주식회사 제조의 AQUOS 액정 패널로부터, 편광판, 위상차판 등의 광학 필름을 제거한 것) 의 일측 (시인측) 에 편광판 (NPF-SEG1224DU: 닛토 전공 (주) 제조) 를 부착하고, 다른 일방의 측 (백라이트측) 에는 조합형 편광판을 부착한 액정 패널로 하였다. 액정 셀의 양측 편광판은 크로스니콜하게 배치하였다. 당해 액정 패널의 조합형 편광판 측을 백라이트 (상기와 동일한 LC-26GD1 로부터 취출한 것) 상에 배치하여, 액정 표시 장치로 하였다. 액정 표시 장치에 관해서, 전압을 가하지 않은 상태 (흑색 표시) 에 있어서의 간극 (맞댐부) 으로부터의 광 누설을 하기 기준으로 육안 평가하였다.
(조합형 점착제층이 형성된 위상차판)
액정 셀 (LC-26GD1, 샤프 주식회사 제조의 AQUOS 액정 패널로부터, 편광판, 위상차판 등의 광학 필름을 제거한 것) 의 일측 (시인측) 에 편광판 (NPF-SEG1224DU: 닛토 전공 (주) 제조) 을 부착하고, 다른 일방의 측 (백라이트측) 에는 조합형 점착제층이 형성된 위상차판을 부착하여, 상기와 동일한 편광판을 부착한 액정 패널로 하였다. 액정 셀의 양측의 편광판은 크로스니콜하게 배치하였다. 백라이트측 편광판의 흡수축은, 상기 조합형 위상차판의 지상축과 거의 평행해지도록 배치하였다. 당해 액정 패널의 조합형 점착제층이 형성된 위상차판 측을 백라이트 (상기와 동일한 LC-26GD1 로부터 취출한 것) 상에 배치하여, 액정 표 시 장치로 하였다. 액정 표시 장치에 관해서, 전압을 가하지 않은 상태 (흑색 표시) 에 있어서의 간극 (맞댐부) 으로부터의 광 누설을 하기 기준으로 육안 평가하였다.
(휘도)
또 휘도계 (CA-1500, 미놀타 제조) 에 의해, 맞댐부의 중심 휘도 A(cd/㎠) 및 주변부 휘도 B(cd/㎠) 를 측정하였다. 이들의 값으로부터 차 (중심 휘도 A－주변부 휘도 B) 를 산출하였다. 또, 조합형 광학 필름 편광판에서는, 맞댐부 (스트라이프) 에 관해서 중심 휘도 A 가 측정되고, 맞댐부 이외에 대해서는 주변부 휘도 B 가 측정된다. 한편, 적층 조합형 광학 필름 편광판에서는, 맞댐부를 복수로 할 수 있기 때문에, 중심 휘도 A 는, 복수의 맞댐부 중에서 측정한 휘도 중에서 가장 밝은 것으로 하고, 주변부 휘도 B 는 맞댐부 (스트라이프) 를 피한 장소에 대해 측정한 것으로 하였다. 조합형 광학 필름 위상차판, 적층 조합형 광학 필름 위상차판에 관해서도 상기와 동일하다.
(육안 판정 기준)
샘플과의 거리 50㎝ 에서 육안으로 관찰하여, 맞댐부의 광 누설 및 맞댐에 의해 발생하는 스트라이프에 관해서, 하기 3 단계로 평가를 실시하였다.
◎: 정면, 경사 방향 모두 맞댐부를 시인할 수 없다.
○: 정면 관찰에서 맞댐부를 시인할 수 없지만, 경사 방향에서 시인할 수 있다.
×: 정면 관찰에서 맞댐부를 시인할 수 있다.
Figure 112007020487068-PCT00001
실시예는 맞댐부의 중심 휘도 A 가 작아, 상기 차 (중심 휘도 A－주변부 휘도 B) 가 20cd/㎠ 이하로, 맞댐부의 광 누설이 억제되어 있지만, 비교예에서는 맞댐부의 중심 휘도 A 가 커, 상기 차 (중심 휘도 A－주변부 휘도 B) 가 20cd/㎠ 보다 커져, 맞댐부를 시인할 수 있다. 또, 실시예 1 내지 4 의 조합형 편광판, 실시예 9 의 조합형 점착제층이 형성된 위상차판은, 맞댐부의 경사는 t≤d×tanθ 의 관계를 만족한다. 한편, 비교예 2 의 조합형 편광판, 비교예 3 의 조합형 점착제층이 형성된 위상차판은, 맞댐부의 경사는 t>d×tanθ 의 관계가 된다.
산업상이용가능성
본 발명의 조합형 광학 필름 또는 적층 조합형 광학 필름은, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, PDP 등의 화상 표시 장치에 바람직하게 적용할 수 있다.

Claims (42)

  1. 복수 장의 광학 필름의 하나 이상의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름으로서,
    맞댐 단면은, 서로의 형상이 대략 합치하고, 또한 맞댐 단면은, 광학 필름의 표면 및 이면에 대하여 수직이 되지 않는 부분을 적어도 갖고,
    맞댐 단면은, 광학 필름의 법선 방향에서, 표면에서부터 이면을 향하여 연속된 간극을 갖지 않도록 맞대어져 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    맞댐 단면은, 광학 필름의 표면에서부터 이면을 향하여 평면 경사되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  3. 제 2 항에 있어서,
    맞댐 단면의 경사각도는, 당해 단면과 광학 필름에 대한 법선이 이루는 각도 (θ) 가 1∼89°인 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 맞댐 단면의 경사각도를 θ(°), 맞댐부에서의 필름간 평균 간극을 t(㎛), 광학 필름의 두께를 d(㎛) 로 하였을 때,
    t≤d×tanθ,
    1°≤θ≤60°
    의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  5. 복수 장의 광학 필름의 하나 이상의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름으로서,
    맞댐 단면은, 광학 필름과 거의 동일한 굴절률을 갖는 접합제로 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  6. 복수 장의 광학 필름의 하나 이상의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름으로서,
    맞댐 단면은, 광학 필름을 용해할 수 있는 유기용제에 의한 용해, 고화에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  7. 복수 장의 광학 필름의 하나 이상의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름으로서,
    맞댐 단면은, 열 융착에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  8. 복수 장의 광학 필름의 하나 이상의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름으로서,
    복수 장의 광학 필름은, 표면 및/또는 이면에, 확산층 및/또는 광학 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  9. 복수 장의 광학 필름의 하나 이상의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름으로서,
    조합형 광학 필름의 표면 및/또는 이면에, 확산층 및/또는 광학 필름을 형성한 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    광학 필름의 맞댐 단면은, 서로의 형상이 대략 합치하고, 또한 맞댐 단면은, 광학 필름의 표면 및 이면에 대하여 수직이 되지 않는 부분을 적어도 갖고,
    맞댐 단면은, 광학 필름의 법선 방향에서, 표면에서부터 이면을 향하여 연속된 간극을 갖지 않도록 맞대어져 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  11. 제 10 항에 있어서,
    맞댐 단면은, 광학 필름의 표면에서부터 이면을 향하여 평면 경사되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  12. 제 11 항에 있어서,
    맞댐 단면의 경사각도는, 당해 단면과 광학 필름에 대한 법선이 이루는 각도 (θ) 가 1∼89°인 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 맞댐 단면의 경사각도를 θ(°), 맞댐부에서의 필름간 평균 간극을 t(㎛), 광학 필름의 두께를 d(㎛) 로 하였을 때,
    t≤d×tanθ,
    1°≤θ≤60°,
    의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  14. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    광학 필름의 맞댐 단면은, 광학 필름과 거의 동일한 굴절률을 갖는 접합제로 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  15. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    광학 필름의 맞댐 단면은, 광학 필름을 용해할 수 있는 유기용제에 의한 용해, 고화에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  16. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    광학 필름의 맞댐 단면은, 열 융착에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하 는 조합형 광학 필름.
  17. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광학 필름의 두께가 500㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  18. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광학 필름이, 편광자, 편광자의 보호 필름 또는 편광자의 한쪽면 또는 양면측에 보호 필름을 적층한 편광판인 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  19. 제 18 항에 있어서,
    광학 필름으로서 편광판을 사용한 조합형 편광판에 있어서,
    당해 조합형 편광판은, 당해 조합형 편광판을 액정 셀의 백라이트측에 배치하고, 한편, 액정 셀의 시인측에는, 편광판 (조합되어 있지 않음) 을 크로스니콜하게 배치한 액정 패널에 관해서 측정한, 조합형 편광판의 맞댐부의 중심 휘도 A(cd/㎠) 와 주변부 휘도 B(cd/㎠) 의 차 (중심 휘도 A－주변부 휘도 B) 가 20cd/㎠ 이하인 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  20. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광학 필름이 위상차판인 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  21. 제 20 항에 있어서,
    광학 필름으로서 위상차판을 사용한 조합형 위상차판에 있어서,
    당해 조합형 위상차판은, 당해 조합형 위상차판에, 액정 셀에 인접시켜 백라이트측에 배치한 것의 양측에 편광판 (조합되어 있지 않음) 을 크로스니콜하게 배치한 액정 패널로서, 당해 백라이트측 편광판의 흡수축이, 상기 조합형 위상차판의 지상축과 거의 평행해지도록 배치되어 있는 액정 패널에 관해서 측정한, 조합형 위상차판의 맞댐부의 중심 휘도 A(cd/㎠) 와 주변부 휘도 B(cd/㎠) 의 차 (중심 휘도 A－주변부 휘도 B) 가 20cd/㎠ 이하인 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  22. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수 장의 광학 필름은, 그 표면 및/또는 이면에 이박리형의 보호 필름이 장착되어 있고, 조합형 광학 필름에 있어서의 맞댐부에 대응하여, 인접하는 상기 보호 필름 상에는 접착 테이프가 부착되어 있고, 상기 보호 필름끼리 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 조합형 광학 필름.
  23. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 조합형 광학 필름을 2층 이상 적층한 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  24. 복수 장의 광학 필름의 하나 이상의 단면을 서로 맞대어 이루어지는 조합형 광학 필름을, 복수 층 적층하여 이루어지는 적층 조합형 광학 필름으로서,
    각 층의 조합형 광학 필름의 1조 이상의 맞댐부가, 조합형 광학 필름에 대한 법선 방향에서 겹치지 않도록 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  25. 제 24 항에 있어서,
    1층 이상의 조합형 광학 필름에서는, 그 맞댐 단면은, 서로의 형상이 대략 합치하고, 또한 맞댐 단면은, 광학 필름의 표면 및 이면에 대하여 수직이 되지 않는 부분을 적어도 갖고,
    맞댐 단면은, 광학 필름의 법선 방향에서, 표면에서부터 이면을 향하여 연속된 간극을 갖지 않도록 맞대어져 있는 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  26. 제 25 항에 있어서,
    맞댐 단면은, 광학 필름의 표면에서부터 이면을 향하여 평면 경사되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  27. 제 26 항에 있어서,
    맞댐 단면의 경사각도는, 당해 단면과 광학 필름에 대한 법선이 이루는 각도 (θ) 가 1∼89°인 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 맞댐 단면의 경사각도를 θ(°), 맞댐부에서의 필름간 평균 간극을 t(㎛), 광학 필름의 두께를 d(㎛) 로 하였을 때,
    t≤d×tanθ,
    1°≤θ≤60°
    의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  29. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    1층 이상의 조합형 광학 필름에서는, 그 맞댐 단면은, 광학 필름과 거의 동일한 굴절률을 갖는 접합제에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  30. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    1층 이상의 조합형 광학 필름에서는, 그 맞댐 단면은, 광학 필름을 용해할 수 있는 유기용제에 의한 용해, 고화에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  31. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    1층 이상의 조합형 광학 필름에서는, 그 맞댐 단면은, 열 융착에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  32. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    표면 및/또는 이면의 조합형 광학 필름을 형성하는 복수 장의 광학 필름은, 그 표면, 이면 및 중간면 중 어느 하나의 면에, 확산층 및/또는 광학 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  33. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 기재된 적층 조합형 광학 필름의 표면, 이면 및 중간면 중 어느 하나의 면에, 확산층 및/또는 광학 필름을 형성한 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  34. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 층의 광학 필름의 두께가 500㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  35. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    1층의 조합형 광학 필름에 있어서의 광학 필름은 편광자이고,
    1층 이상의 다른 조합형 광학 필름에 있어서의 광학 필름은 편광자의 보호 필름으로, 편광판을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  36. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 층의 조합형 광학 필름에 사용하는 광학 필름은 모두 편광판인 것을 특징 으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  37. 제 36 항에 있어서,
    각 층의 조합형 광학 필름으로서 편광판을 사용한 적층 조합형 편광판에 있어서,
    당해 적층 조합형 편광판은, 당해 적층 조합형 편광판을 액정 셀의 백라이트측에 배치하고, 한편, 액정 셀의 시인측에는, 편광판 (조합되어 있지 않음) 을 크로스니콜하게 배치한 액정 패널에 관해서 측정한, 적층 조합형 편광판의 맞댐부의 중심 휘도 A(cd/㎠) 와 주변부 휘도 B(cd/㎠) 의 차 (중심 휘도 A－주변부 휘도 B) 가 20cd/㎠ 이하인 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  38. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 층의 조합형 광학 필름에 사용하는 광학 필름은 모두 위상차판인 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  39. 제 38 항에 있어서,
    각 층의 조합형 광학 필름으로서 위상차판을 사용한 적층 조합형 위상차판에 있어서,
    당해 적층 조합형 위상차판은, 당해 적층 조합형 위상차판에, 액정 셀에 인접시켜 백라이트측에 배치한 것의 양측에 편광판 (조합되어 있지 않음) 을 크로스 니콜하게 배치한 액정 패널로서, 당해 백라이트측 편광판의 흡수축이, 상기 적층 조합형 위상차판의 지상축과 거의 평행해지도록 배치되어 있는 액정 패널에 관해서 측정한, 적층 조합형 위상차판의 맞댐부의 중심 휘도 A(cd/㎠) 와 주변부 휘도 B(cd/㎠) 의 차 (중심 휘도 A－주변부 휘도 B) 가 20cd/㎠ 이하인 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  40. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    표면 및/또는 이면의 조합형 광학 필름을 형성하는, 복수 장의 광학 필름에는, 이박리형의 보호 필름이 장착되어 있고, 조합형 광학 필름에 있어서의 맞댐 단면에 대응하여, 인접하는 상기 보호 필름 상에는 접착 테이프가 부착되어 있고, 상기 보호 필름끼리 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 조합형 광학 필름.
  41. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 조합형 광학 필름 또는 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 기재된 적층 조합형 광학 필름이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  42. 제 23 항에 기재된 적층 조합형 광학 필름이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
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