KR20170072222A

KR20170072222A - 액정표시장치 및 편광판

Info

Publication number: KR20170072222A
Application number: KR1020177011164A
Authority: KR
Inventors: 고우이치 무라타; 야스시 사사키; 쇼타 하야카와; 유키노부 무코야마
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2017-06-26
Also published as: KR102634613B1; CN107077025A; CN107077025B; CN113552664A; WO2016068102A1; JP2021193460A; JP6950731B2; JPWO2016068102A1; JP2022003389A; TWI686642B; JP6645420B2; JP2020034950A; TW201621409A; KR20240017143A; JP2017138604A

Abstract

본 발명은 여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원으로 대표되는 바와 같이, 발광 스펙트럼의 각 피크의 반치폭이 비교적 좁은 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치에 있어서 편광자 보호 필름으로서 폴리에스테르 필름을 사용한 경우에도 무지개 얼룩이 억제되는 액정표시장치를 제공한다.
본 발명의 액정표시장치는 백라이트 광원, 2개의 편광판 및 상기 2개의 편광판 사이에 배치된 액정셀을 갖는 액정표시장치로서, 상기 백라이트 광원은 여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 것이고, 상기 편광판 중 적어도 한쪽 편광판은 편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 것이며, 상기 편광자의 투과축과 평행한 방향의 상기 폴리에스테르 필름의 굴절률이 1.53~1.62이다.

Description

액정표시장치 및 편광판{Liquid crystal display device and polarizing plate}

본 발명은 액정표시장치 및 편광판에 관한 것이다. 상세하게는 무지개 형상의 색얼룩 발생이 경감된 액정표시장치 및 편광판에 관한 것이다.

액정표시장치(LCD)에 사용되는 편광판은 통상 폴리비닐알코올(PVA) 등에 요오드를 염착시킨 편광자를 2매의 편광자 보호 필름 사이에 끼운 구조로, 편광자 보호 필름으로서는 대부분의 경우 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름이 사용되고 있다. 최근 들어, LCD의 박형화에 수반하여 편광판의 박층화가 요구되어지고 있다. 그러나 이를 위해 보호 필름으로서 사용되고 있는 TAC 필름의 두께를 얇게 하면 충분한 기계강도를 얻지 못하고, 또한 투습성이 악화된다는 문제가 발생한다. 또한 TAC 필름은 매우 고가여서 저렴한 대체 소재로서 폴리에스테르 필름이 제안되어 있으나(특허문헌 1~3), 무지개 형상의 색얼룩이 관찰된다는 문제가 있었다.

편광자의 편측에 복굴절성을 갖는 배향 폴리에스테르 필름을 배치한 경우 백라이트 유닛, 또는 편광자로부터 출사된 직선편광은 폴리에스테르 필름을 통과할 때 편광상태가 변화한다. 투과된 빛은 배향 폴리에스테르 필름의 복굴절과 두께의 곱인 리타데이션에 특유의 간섭색을 나타낸다. 이 때문에 광원으로서 냉음극관이나 열음극관 등 불연속적인 발광 스펙트럼을 사용하면 파장에 따라 상이한 투과광 강도를 나타내 무지개 형상의 색얼룩이 된다(참조：제15회 마이크로옵틱스 컨퍼런스 개요집, 제30~31쪽).

상기 문제를 해결하는 수단으로서, 백라이트 광원으로서 백색 발광 다이오드와 같은 연속적이며 폭 넓은 발광 스펙트럼을 갖는 백색 광원을 사용하고, 또한 편광자 보호 필름으로서 일정한 리타데이션을 갖는 배향 폴리에스테르 필름을 사용하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 4). 백색 발광 다이오드는 가시광영역에 있어서 연속적이며 폭 넓은 발광 스펙트럼을 갖는다. 그 때문에 복굴절체를 투과한 투과광에 의한 간섭색 스펙트럼의 포물선 형상에 착안하여, 배향 폴리에스테르 필름의 리타데이션을 제어함으로써 광원의 발광 스펙트럼과 비슷한 스펙트럼이 얻어져 무지개 얼룩의 억제가 가능한 것이 제안되어 있다.

배향 폴리에스테르 필름의 배향방향과 편광판의 편광방향을 서로에 대해 직교 또는 평행하게 함으로써 편광자로부터 출사된 직선편광은 배향 폴리에스테르 필름을 통과해도 편광상태를 유지한 채로 통과하게 된다. 또한 배향 폴리에스테르 필름의 복굴절을 제어하여 1축 배향성을 높임으로써 경사방향으로부터 입사하는 빛도 편광상태를 유지한 채로 통과하게 된다. 배향 폴리에스테르 필름을 비스듬히 보면 바로 위에서 봤을 때와 비교하여 배향 주축방향에 어긋남이 생기나, 1축 배향성이 높으면 비스듬히 봤을 때의 배향 주축방향의 어긋남이 작아진다. 이 때문에 직선편광의 방향과 배향 주축방향의 어긋남이 작아져 편광상태의 변화가 생기기 어렵게 되어 있는 것으로 생각된다. 이처럼 광원의 발광 스펙트럼과 복굴절체의 배향상태, 배향 주축방향을 제어함으로써 편광상태의 변화가 억제되어, 무지개 형상의 색얼룩이 발생하지 않아 시인성이 현저히 개선되는 것으로 생각되었다.

일본국 특허공개 제2002-116320호 공보 일본국 특허공개 제2004-219620호 공보 일본국 특허공개 제2004-205773호 공보 국제공개공보 WO 2011/162198

편광자 보호 필름으로서 폴리에스테르 필름을 사용한 편광판을 사용하여 액정표시장치를 공업적으로 생산하는 경우, 편광자의 투과축과 폴리에스테르 필름의 진상축의 방향은 통상 서로 수직이 되도록 배치된다. 이는 다음과 같은 사정에 의한다. 편광자인 폴리비닐알코올 필름은 세로 1축 연신을 하여 제조된다. 따라서 편광자로서 사용하는 폴리비닐알코올 필름은 통상 연신방향으로 긴 필름이다. 한편 그 보호 필름인 폴리에스테르 필름은 종연신한 후 횡연신하여 제조되기 때문에 폴리에스테르 필름의 배향 주축방향은 횡방향이 된다. 즉 편광자 보호 필름으로서 사용하는 폴리에스테르 필름의 배향 주축은 필름의 길이방향과 대략 수직 교차한다. 이들 필름은 제조효율의 관점에서 통상 서로의 길이방향이 평행이 되도록 맞붙여 편광판이 제조된다. 그리하면 폴리에스테르 필름의 진상축과 편광자의 투과축은 통상 수직방향이 된다. 이 경우 폴리에스테르 필름으로서 특정 리타데이션을 갖는 배향 폴리에스테르 필름을 사용하고, 백라이트 광원으로서 백색 LED와 같은 연속적인 발광 스펙트럼을 갖는 광원을 사용함으로써 무지개 형상의 색얼룩은 대폭 개선된다. 그러나 백라이트 광원이 여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함한 발광층으로 이루어지는 경우, 여전히 무지개 얼룩이 발생한다는 새로운 과제가 존재하는 것을 발견하였다.

최근 색역 확대 요구가 높아짐에 따라, 양자점 기술을 이용한 백색 광원 이외에도 백색 광원의 발광 스펙트럼이 R(적), G(녹) 및 B(청)의 각 파장영역에 각각 명확한 상대 발광강도의 피크를 갖는 액정표시장치가 개발되고 있다. 예를 들면 여기광에 의해 R(적) 및 G(녹)의 영역에 명확한 발광 피크를 갖는 형광체와 청색 LED를 사용한 형광체 방식의 백색 LED 광원, 3파장 방식의 백색 LED 광원 및 적색 레이저를 조합한 백색 LED 광원 등 여러 종류의 광원을 사용한 광색역화 대응의 액정표시장치가 개발되고 있다. 이들 백색 광원은 모두 종래부터 범용되어 온 YAG계 황색 형광체를 사용한 백색 발광 다이오드로 이루어지는 광원과 비교하여 피크의 반치폭이 좁다. 이들 백색 광원은 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름을 편광판의 구성 부재인 편광자 보호 필름으로서 사용한 경우에, 전술한 여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 발광층으로 이루어지는 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치의 경우와 동일한 과제가 존재하는 것을 발견하였다.

즉 본 발명의 과제는 여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원으로 대표되는 바와 같이, 발광 스펙트럼 각 피크의 반치폭이 비교적 좁은 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치에 있어서 편광자 보호 필름으로서 폴리에스테르 필름을 사용한 경우에도 무지개 얼룩이 억제된 액정표시장치 및 편광판을 제공하는 것이다.

대표적인 본 발명은 아래와 같다.

항 1.

백라이트 광원, 2개의 편광판 및 상기 2개의 편광판 사이에 배치된 액정셀을 갖는 액정표시장치로서,

상기 백라이트 광원은 여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 것이고,

상기 편광판 중 적어도 한쪽 편광판은 편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 것이며, 상기 편광자의 투과축과 평행한 방향의 상기 폴리에스테르 필름의 굴절률이 1.53~1.62인

액정표시장치.

항 2.

상기 백라이트 광원은 400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만, 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만 및 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 각 파장영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 정점을 가지며, 각 피크의 반치폭이 5 ㎚ 이상인 빛을 발하고,

액정표시장치.

항 3.

상기 백라이트 광원은 400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만, 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만 및 600 ㎚ 이상 750 ㎚ 이하의 각 파장영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 정점을 가지며, 각 피크의 반치폭이 5 ㎚ 이상인 빛을 발하는, 항 2에 기재된 액정표시장치.

항 4.

상기 편광자의 투과축 방향에서의 굴절률과, 상기 편광자의 투과축과 평행한 방향에서의 상기 폴리에스테르 필름의 굴절률의 차가 0.12 이하인, 항 1 내지 항 3 중 어느 한 항에 기재된 액정표시장치.

항 5.

편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 편광판으로서,

상기 편광자의 투과축과 평행한 방향의 상기 폴리에스테르 필름의 굴절률이 1.53~1.62인,

여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치용 편광판.

항 6.

400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만, 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만 및 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 각 파장영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 정점을 가지며, 각 피크의 반치폭이 5 ㎚ 이상인 빛을 발하는 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치용 편광판.

본 발명의 액정표시장치 및 편광판은 어느 관찰 각도에 있어서도 무지개 형상의 색얼룩 발생이 유의미하게 억제된 양호한 시인성을 확보하는 것이 가능하다.

도 1은 단일 파장영역 내에 복수의 피크가 존재하는 경우의 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 단일 파장영역 내에 복수의 피크가 존재하는 경우의 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 단일 파장영역 내에 복수의 피크가 존재하는 경우의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 단일 파장영역 내에 복수의 피크가 존재하는 경우의 예를 나타내는 도면이다.

일반적으로 액정표시장치는 백라이트 광원(「백라이트 유닛」으로도 부름)이 배치되는 쪽에서부터 화상을 표시하는 쪽(시인 측)으로 향하는 순으로 후면 모듈, 액정셀 및 전면 모듈을 갖는다. 후면 모듈 및 전면 모듈은 일반적으로 투명 기판, 그 액정셀 측 표면에 형성된 투명 도전막 및 그 반대쪽에 배치된 편광판으로 구성되어 있다. 즉 편광판은 후면 모듈에서는 백라이트 광원에 대향하는 쪽에 배치되고, 전면 모듈에서는 화상을 표시하는 쪽(시인 측)에 배치되어 있다.

본 발명의 액정표시장치는 적어도 백라이트 광원과 2개의 편광판 사이에 배치된 액정셀을 구성 부재로 한다. 상기 백라이트 광원은 400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만, 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만 및 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 각 파장영역에 각각 피크 정점을 가지며, 각 피크의 반치폭이 5 ㎚ 이상인 발광 스펙트럼을 갖는 것이 바람직하다. CIE 색도도에서 정의되는 청색, 녹색, 적색의 각 피크 파장은 각각 435.8 ㎚(청색), 546.1 ㎚(녹색) 및 700 ㎚(적색)인 것이 알려져 있다. 상기 400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만, 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만 및 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 각 파장영역은 각각 청색영역, 녹색영역 및 적색영역에 상당한다. 상기와 같은 발광 스펙트럼을 갖는 광원으로서는 여기광을 출사하는 광원과 양자점을 적어도 포함하는 백라이트 광원을 들 수 있다. 그 외에 여기광에 의해 R(적) 및 G(녹)의 영역에 각각 발광 피크를 갖는 형광체와 청색 LED를 조합한 형광체 방식의 백색 LED 광원, 3파장 방식의 백색 LED 광원, 적색 레이저를 조합한 백색 LED 광원 등을 예시할 수 있다. 상기 형광체 중 적색 형광체로서는 예를 들면 CaAlSiN₃：Eu 등을 기본 조성으로 하는 질화물계 형광체, CaS：Eu 등을 기본 조성으로 하는 황화물계 형광체, Ca₂SiO₄：Eu 등을 기본 조성으로 하는 실리케이트계 형광체 등이 예시된다. 또한 상기 형광체 중 녹색 형광체로서는 예를 들면 β-SiAlON：Eu 등을 기본 조성으로 하는 사이알론계 형광체, (Ba,Sr)₂SiO₄：Eu 등을 기본 조성으로 하는 실리케이트계 형광체 등이 예시된다.

액정표시장치는 백라이트 광원, 편광판, 액정셀 이외에 다른 구성, 예를 들면 컬러 필터, 렌즈 필름, 확산 시트, 반사방지 필름 등을 적절히 가져도 상관없다. 광원 측 편광판과 백라이트 광원 사이에 휘도 향상 필름을 설치해도 된다. 휘도 향상 필름으로서는, 예를 들면 한쪽의 직선편광을 투과하여 그것과 직교하는 직선편광을 반사하는 반사형 편광판을 들 수 있다. 반사형 편광판으로서는, 예를 들면 스미토모 3M 주식회사 제조의 DBEF(등록상표)(Dual Brightness Enhancement Film) 시리즈의 휘도 향상 필름이 적합하게 사용된다. 또한 반사형 편광판은 통상 반사형 편광판의 흡수축과 광원 측 편광판의 흡수축이 평행이 되도록 배치된다.

액정표시장치 내에 배치되는 2개의 편광판 중 적어도 한쪽 편광판은 폴리비닐알코올(PVA) 등에 요오드를 염착시킨 편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 것이다. 편광자의 투과축과 평행한 방향의 상기 폴리에스테르 필름의 굴절률은 1.53~1.62인 것이 바람직하다. 편광자의 다른 쪽 면에는 TAC 필름, 아크릴 필름 및 노르보르넨계 필름으로 대표되는 바와 같은 복굴절이 없는 필름이 적층되는 것이 바람직하지만(3층 구성의 편광판), 반드시 편광자의 다른 쪽 면에 필름이 적층될 필요는 없다(2층 구성의 편광판). 또한 편광자 양쪽의 보호 필름으로서 폴리에스테르 필름이 사용되는 경우, 양쪽 폴리에스테르 필름의 지상축은 서로 대략 평행한 것이 바람직하다.

폴리에스테르 필름은 임의의 접착제를 매개로 편광자에 적층되어 있어도 되고, 접착제를 매개로 하지 않고 직접 적층되어 있어도 된다. 접착제로서는 특별히 제한되지 않고 임의의 것을 사용할 수 있다. 일례로서 수계 접착제(즉, 접착제 성분을 물에 용해한 것 또는 물에 분산시킨 것)를 사용하는 것이 가능하다. 예를 들면 주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지 및/또는 우레탄 수지 등을 함유하는 접착제를 사용하는 것이 가능하다. 접착성을 향상시키기 위해 필요에 따라 이소시아네이트계 화합물, 에폭시 화합물 등을 추가로 배합한 접착제를 사용하는 것도 가능하다. 또한 다른 일례로서 광경화성 접착제를 사용하는 것도 가능하다. 일실시형태에 있어서 무용제형의 자외선 경화형 접착제가 바람직하다. 광경화성 수지로서는 예를 들면 광경화성 에폭시 수지와 광양이온 중합개시제의 혼합물 등을 들 수 있다.

백라이트의 구성으로서는 도광판이나 반사판 등을 구성 부재로 하는 엣지라이트 방식이어도 직하형 방식이어도 상관없다. 백라이트 광원은 여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원을 대표예로 하는, 「400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만, 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만 및 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 각 파장영역에 각각 피크 정점을 가지며, 각 피크의 반치폭이 5 ㎚ 이상인 발광 스펙트럼을 갖는 백라이트 광원」이 바람직하다. 또한 양자점은 예를 들면 양자점을 많이 포함하는 층을 설치하고, 이를 발광층으로서 백라이트에 사용하는 것이 가능하다.

양자점 기술의 LCD로의 적용은 최근 색역 확대 요구가 높아지면서 주목되고 있는 기술이다. 통상의 백색 LED를 백라이트 광원으로서 사용하는 LED의 경우는 인간의 눈이 인식 가능한 스펙트럼의 20% 정도밖에 색을 재현할 수 없다. 이에 대해 여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 발광층으로 이루어지는 백라이트 광원을 사용한 경우, 인간의 눈이 인식 가능한 스펙트럼의 60% 이상의 색을 재현하는 것이 가능해지는 것으로 알려져 있다. 실용화되어 있는 양자점 기술은 나노시스사의 QDEF^TM나 QD Vision사의 Color IQ^TM 등이 있다.

양자점을 포함하는 발광층은 예를 들면 폴리스티렌 등의 수지재료 등에 양자점을 포함하여 구성되어 있어, 광원으로부터 출사되는 여기광에 기초하여 화소단위로 각 색의 발광광을 출사하는 층이다. 이 발광층은 예를 들면 적색 화소에 배설(配設)된 적색 발광층, 녹색 화소에 배설된 녹색 발광층 및 청색 화소에 배설된 청색 발광층으로 이루어져, 이들 복수 색의 발광층에서의 양자점은 여기광에 기초하여 서로 다른 파장(색)의 발광광을 생성한다.

이러한 양자점의 재료로서는 예를 들면 CdSe, CdS, ZnS：Mn, InN, InP, CuCl, CuBr 및 Si 등을 들 수 있고, 그들 양자점의 입경(일변 방향의 사이즈)은 예를 들면 2~20 ㎚ 정도이다. 또한 상기 양자점 재료 중 적색 발광재료로서는 InP를 들 수 있고, 녹색 발광재료로서는 예를 들면 CdSc를 들 수 있으며, 청색 발광재료로서는 예를 들면 CdS 등을 들 수 있다. 이와 같은 발광층의 경우는 양자점에서의 사이즈(입경)나 재료의 조성을 변화시킴으로써 발광 파장이 변화하는 것이 확인되고 있다. 양자점의 사이즈(입경)나 재료를 제어하고, 수지재료에 혼합하여 화소별로 나누어 칠해서 도포하여 사용된다. 또한 많은 용도에서 카드뮴 등의 중금속의 사용은 규제하는 방향에 있기 때문에, 종래의 것과 동일한 휘도와 안정성을 보유하면서 카드뮴 프리인 양자점도 개발되고 있다.

여기광을 발광하는 광원으로서는 청색 LED가 이용되는데, 반도체 레이저 등의 레이저광이 사용되는 경우도 있다. 광원으로부터 나온 여기광이 발광층을 통과함으로써, 400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만, 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만 및 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 각 파장영역에 각각 피크 정점을 갖는 발광 스펙트럼이 생긴다. 이때 각 파장영역의 피크의 반치폭이 좁을수록 색역이 넓어지지만 피크의 반치폭이 좁아지면 발광효율이 저하되는 것으로부터, 요구되는 색역과 발광효율의 균형을 고려하여 발광 스펙트럼의 형상이 설계된다.

양자점을 사용한 광원은 특별히 제한되지 않으나, 크게 2개의 실장(mounting) 방식이 있다. 하나는 백라이트의 도광판의 단면(측면)을 따라 양자점을 실장하는 온 엣지 방식이다. 수 n~수십 ㎚ 직경의 입자인 양자점을 수 ㎜ 직경의 유리 튜브 안에 넣고 실링하여 이를 청색 LED와 도광판 사이에 배치한다. 청색 LED로부터의 빛이 유리 튜브에 조사되고 그 중 양자점에 충돌한 청색광이 녹생광이나 적색광으로 변환된다. 온 엣지 방식은 대화면에서도 양자점의 사용량을 적게 할 수 있는 이점이 있다. 다른 하나는 도광판 위에 양자점을 올리는 표면 실장 방식이다. 양자점을 수지에 분산시켜 시트화하고, 이를 2장의 배리어 필름 사이에 끼워서 실링한 양자점 필름을 도광판 위에 깐다. 배리어 필름은 물이나 산소에 의한 양자점의 열화를 억제하는 역할을 담당한다. 청색 LED는 온 엣지 방식과 동일하게 도광판의 단면(측면)에 놓인다. 청색 LED로부터의 빛은 도광판에 들어가 면형상의 청색광이 되고, 이것이 양자점 필름을 조사한다. 표면 실장 방식의 특징은 크게 두 가지로, 하나는 청색 LED의 빛이 도광판을 지나 양자점에 조사되기 때문에 LED로부터의 열의 영향이 적어, 신뢰성을 확보하기 쉬운 것이다. 다른 하나는 필름 형상이기 때문에 소형부터 대형까지의 폭넓은 화면 사이즈에 대응하기 쉬운 것이다.

본 발명에서는 백라이트 광원이 400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만, 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만 및 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 각 파장영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 정점을 가지며, 각 피크의 반치폭이 5 ㎚ 이상인 것이 바람직하다. 상기 400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만의 파장영역은 보다 바람직하게는 430 ㎚ 이상 470 ㎚ 이하이다. 상기 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만의 파장영역은 보다 바람직하게는 510 ㎚ 이상 560 ㎚ 이하이다. 상기 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 파장영역은 보다 바람직하게는 600 ㎚ 이상 750 ㎚ 이하이고, 보다 바람직하게는 630 ㎚ 이상 700 ㎚ 이하이며, 더욱 바람직하게는 630 ㎚ 이상 680 ㎚ 이하이다. 각 피크의 반치폭의 바람직한 하한값은 10 ㎚ 이상이고, 보다 바람직하게는 15 ㎚ 이상이며, 더욱 바람직하게는 20 ㎚ 이상이다. 적정한 색역을 확보하는 관점에서 각 피크의 반치폭의 상한은 바람직하게는 140 ㎚ 이하이고, 바람직하게는 120 ㎚ 이하이며, 바람직하게는 100 ㎚ 이하이고, 보다 바람직하게는 80 ㎚ 이하이며, 더욱 바람직하게는 60 ㎚ 이하이고, 보다 더욱 바람직하게는 45 ㎚ 이하이다. 또한 여기서 반치폭이란, 피크 정점의 파장에서의 피크강도의 1/2 강도에서의 피크의 폭(㎚)을 말한다. 여기에 기재되는 파장영역의 개개의 상한 및 하한은 그들의 임의의 조합이 상정된다. 여기에 기재되는 반치폭의 개개의 상한 및 하한은 그들의 임의의 조합이 상정된다. 피크강도는 예를 들면 하마마츠 포토닉스 제조　멀티 채널 분광기 PMA-12 등을 사용하여 측정하는 것이 가능하다.

400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만의 파장영역, 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만의 파장영역, 또는 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 파장영역 중 어느 하나의 파장영역에 있어서 복수의 피크가 존재하는 경우는 아래와 같이 생각된다. 복수의 피크가 각각 독립된 피크인 경우, 가장 피크강도가 높은 피크의 반치폭이 상기 범위인 것이 바람직하다. 또한 가장 높은 피크강도의 70% 이상의 강도를 갖는 다른 피크에 대해서도, 동일하게 반치폭이 상기 범위가 되는 것이 보다 바람직한 태양이다. 복수의 피크가 겹친 형상을 갖는 1개의 독립된 피크에 대해서는, 복수의 피크 중 가장 피크강도가 높은 피크의 반치폭을 그대로 측정 가능한 경우에는 그 반치폭을 사용한다. 여기서 독립된 피크란, 피크의 단파장 측 및 장파장 측의 양쪽에 피크강도의 1/2이 되는 강도의 영역을 갖는 것이다. 즉, 복수의 피크가 겹치고, 개개의 피크가 그 양쪽에 피크강도의 1/2이 되는 강도의 영역을 갖지 않는 경우는 그 복수의 피크를 전체로써 1개의 피크로 간주한다. 이러한 복수의 피크가 겹친 형상을 갖는 1개의 피크는 그 중 가장 높은 피크강도의 1/2 강도에서의 피크의 폭(㎚)을 반치폭으로 한다. 또한 복수의 피크 중 가장 피크강도가 높은 점을 피크 정점으로 한다. 단일 파장영역 내에 복수의 피크가 존재하는 경우의 반치폭을 도 1~4에 있어서 양방향 화살표로 나타낸다.

도 1에서는 피크 A 및 B는 각각 피크를 기점으로 단파장 측 및 장파장 측에 피크강도의 1/2이 되는 점이 존재한다. 따라서 피크 A 및 B는 각각 독립된 피크이다. 도 1의 경우, 가장 높은 피크강도를 갖는 피크 A의 양방향 화살표의 폭으로 반치폭을 평가하면 된다.

도 2에서는 피크 A는 그 단파장 측 및 장파장 측에 피크강도의 1/2이 되는 점이 존재하지만, 피크 B는 그 장파장 측에 피크강도의 1/2이 되는 점이 존재하지 않는다. 따라서 피크 A 및 피크 B를 합쳐서 독립된 1개의 피크로 간주한다. 이처럼 복수의 피크가 겹친 형상을 갖는 1개의 독립된 피크에 대해서는, 복수의 피크 중 가장 피크강도가 높은 피크의 반치폭을 그대로 측정 가능한 경우에는 그 반치폭을 독립된 피크의 반치폭으로 한다. 따라서 도 2의 경우, 피크의 반치폭은 양방향 화살표의 폭이다.

도 3에서는 피크 A는 그 단파장 측에 피크강도의 1/2이 되는 점은 존재하지 않고, 피크 B는 그 장파장 측에 피크강도의 1/2이 되는 점은 존재하지 않는다. 따라서 도 3에서는 도 2의 경우와 동일하게 피크 A 및 피크 B를 합쳐서 독립된 1개의 피크로 간주하고, 그의 반치폭은 양방향 화살표로 나타내는 폭이다.

도 4에서는 피크 A는 그 단파장 측 및 장파장 측에 피크강도의 1/2이 되는 점이 존재하나, 피크 B는 그 장파장 측에 피크강도의 1/2이 되는 점이 존재하지 않는다. 따라서 피크 A 및 피크 B를 합쳐서 독립된 1개의 피크로 간주한다. 복수의 피크가 겹친 형상을 갖는 1개의 독립된 피크에 대해서는, 복수의 피크 중 가장 피크강도가 높은 피크의 반치폭을 그대로 측정 가능한 경우에는 그 반치폭을 사용한다. 따라서 도 4의 경우, 그 반치폭은 양방향 화살표로 나타내는 폭이다.

도 1~4는 400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만의 파장영역을 예시하나, 다른 파장영역에 있어서도 동일한 생각이 적용된다.

400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만의 파장영역, 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만의 파장영역, 및 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 파장영역의 각각 파장영역에 있어서 가장 높은 피크강도를 갖는 피크는 다른 파장영역의 피크와는 서로 독립된 관계에 있는 것이 바람직하다. 특히 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만의 파장영역에서 가장 높은 피크강도를 갖는 피크와, 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 파장영역에서 가장 높은 피크강도를 갖는 피크 사이의 파장영역에는, 강도가 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 파장영역의 가장 높은 피크강도를 갖는 피크의 피크강도의 1/3 이하가 되는 영역이 존재하는 것이 색채의 선명성 면에서 바람직하다.

백라이트 광원의 발광 스펙트럼은 하마마츠 포토닉스 제조 멀티 채널 분광기 PMA-12 등의 분광기를 사용함으로써 측정이 가능하다.

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 전술한 여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원으로 대표되는 바와 같이, 발광 스펙트럼 각 피크의 반치폭이 비교적 좁은 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치에 있어서, 편광자 보호 필름으로서 폴리에스테르 필름을 사용한 편광판을 사용한 경우에도 편광판을 구성하는 편광자의 투과축과 평행한 방향의 폴리에스테르 필름의 굴절률이 1.53 이상 1.62 이하의 범위에 있으면 유의미하게 무지개 얼룩을 억제할 수 있는 것을 발견하였다. 상기 태양에 의해 무지개 형상의 색얼룩 발생이 억제되는 메커니즘은 다음과 같이 생각된다.

편광자의 편측에 배향 폴리에스테르 필름을 배치한 경우, 백라이트 유닛 또는 편광자로부터 출사된 직선편광은 배향 폴리에스테르 필름을 통과할 때 편광상태가 변화한다. 편광상태가 변화하는 요인 중 하나로, 공기층과 배향 폴리에스테르 필름의 계면에 있어서의 굴절률차, 또는 편광자와 배향 폴리에스테르 필름의 계면에 있어서의 굴절률차가 영향을 주고 있을 가능성이 생각된다. 배향 폴리에스테르 필름에 입사한 직선편광이 각 계면을 통과할 때 계면에 있어서의 굴절률차에 의해 빛의 일부가 반사된다. 이때 출사광, 반사광 모두 편광상태가 변화되어 이것이 무지개 형상의 색얼룩이 발생하는 요인 중 하나가 되고 있는 것으로 생각된다. 이 때문에 입사하는 직선편광의 편광방향(투과축 방향)에서의 공기층과 배향 폴리에스테르 필름의 굴절률차 및 편광자와 배향 폴리에스테르 필름의 굴절률차를 작게 함으로써, 각 계면에서의 반사가 억제되어 무지개 형상의 색얼룩이 억제되는 것으로 생각된다. 입사하는 직선편광의 편광방향(투과축 방향)에서의 공기층과 배향 폴리에스테르 필름의 굴절률차 및 편광자와 배향 폴리에스테르 필름의 굴절률차를 작게 하는 것은 상기 투과축과 평행한 방향에서의 배향 폴리에스테르 필름의 굴절률을 1.53~1.62 정도로 조절함으로써 달성할 수 있다.

이상과 같이 여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원으로 대표되는 발광 스펙트럼 각 피크의 반치폭이 비교적 좁은 백라이트 광원과, 편광자 보호 필름으로서 배향 폴리에스테르 필름을 사용한 편광판을 조합함으로써 무지개 형상의 색얼룩을 억제하여 양호한 시인성을 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이 가능해진다.

본 발명의 편광판에는 편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 편광자 보호 필름을 적층한다. 편광자의 투과축 방향과 평행한 방향의 폴리에스테르 필름의 굴절률은 1.53 이상 1.62 이하의 범위가 되도록 낮게 조절하는 것이 바람직하다. 이로써 공기층과 폴리에스테르 필름의 계면 및 편광자와 폴리에스테르 필름의 계면에 있어서의 반사를 억제하여 무지개 형상의 색얼룩을 억제하는 것이 가능해진다. 굴절률이 1.62를 초과하면 경사방향에서 관찰했을 때 무지개 형상의 색얼룩이 발생하는 경우가 있다. 편광자의 투과축 방향과 평행한 방향의 폴리에스테르 필름의 굴절률은 바람직하게는 1.61 이하이고, 보다 바람직하게는 1.60 이하이며, 더욱 바람직하게는 1.59 이하이고, 보다 더욱 바람직하게는 1.58 이하이다.

한편 편광자의 투과축 방향과 평행한 방향의 폴리에스테르 필름의 굴절률의 하한값은 1.53이다. 당해 굴절률이 1.53 미만이 되면 폴리에스테르 필름의 결정화가 불충분해져 치수 안정성, 역학강도, 내약품성 등의 연신에 의해 얻어지는 특성이 불충분해지기 때문에 바람직하지 않다. 당해 굴절률은 바람직하게는 1.54 이상, 보다 바람직하게는 1.55 이상, 더욱 바람직하게는 1.56 이상, 보다 더욱 바람직하게는 1.57 이상이다. 전술한 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 설정하려면 본 발명의 편광판은 편광자의 투과축과 폴리에스테르 필름의 진상축(지상축과 수직방향)이 평행한 것이 바람직하다. 폴리에스테르 필름의 진상축 방향(지상축과 수직방향)의 굴절률은 후술하는 제막공정에서의 연신처리에 의해 1.53~1.62의 범위로 조절하는 것이 가능하다. 그리고 폴리에스테르 필름의 진상축 방향과 편광자의 투과축 방향을 평행하게 함으로써, 편광자의 투과축 방향과 평행한 방향의 폴리에스테르 필름의 굴절률이 1.53~1.62인 편광판을 제조하는 것이 가능하다. 여기서 평행하다는 것은, 편광자의 투과축과 편광자 보호 필름의 진상축이 이루는 각이 바람직하게는 -15°~15°, 보다 바람직하게는 -10°~10°, 더욱 바람직하게는 -5°~5°, 보다 더욱 바람직하게는 -3°~3°, 한층 바람직하게는 -2°~2°, 특히 바람직하게는 -1°~1°인 것을 의미한다. 일실시형태에 있어서 평행이란 실질적으로 평행함이다. 여기서 실질적으로 평행하다는 것은, 편광자와 보호 필름을 맞붙일 때 불가피하게 생기는 어긋남을 허용하는 정도로 투과축과 진상축이 평행한 것을 의미한다. 지상축의 방향은 분자배향계(예를 들면 오지 계측기기 주식회사 제조, MOA-6004형 분자배향계)로 측정하여 구하는 것이 가능하다.

즉, 본 발명에서 사용하는 폴리에스테르 필름의 진상축 방향의 굴절률은 1.53 이상 1.62 이하가 바람직하고, 편광자의 투과축과 폴리에스테르 필름의 진상축을 대략 평행이 되도록 적층함으로써, 편광자의 투과축과 평행한 방향의 폴리에스테르 필름의 굴절률이 1.53 이상 1.62 이하인 편광판을 제조하는 것이 가능하다.

편광자는 당해 기술분야에 있어서 사용되는 임의의 편광자(편광 필름)를 적절히 선택해서 사용하는 것이 가능하다. 대표적인 편광자로서는 폴리비닐알코올 필름 등에 요오드 등의 이색성 재료를 염착시킨 것을 들 수 있으나 이것에 한정되는 것은 아니고, 공지 및 향후 개발될 수 있는 편광자를 적절히 선택하여 사용하는 것이 가능하다.

PVA 필름은 시판품을 사용할 수 있고, 예를 들면 「쿠라레 비닐론((주)쿠라레 제조)」, 「도셀로 비닐론(도셀로(주) 제조)], 「니찌고 비닐론(닛폰 합성 화학공업(주) 제조)] 등을 사용할 수 있다. 이색성 재료로서는 요오드, 디아조 화합물, 폴리메틴 염료 등을 들 수 있다.

편광자는 임의의 수법으로 얻을 수 있고, 예를 들면 PVA 필름을 이색성 재료로 염착시킨 것을 붕산 수용액 중에서 1축 연신하고, 연신상태를 유지한 채로 세정 및 건조를 행함으로써 얻을 수 있다. 1축 연신의 연신 배율은 통상 4~8배 정도이나 특별히 제한되지 않는다. 다른 제조 조건 등은 공지의 수법에 따라 적절히 설정할 수 있다.

편광자의 투과축 방향에서의 굴절률과 편광자의 투과축과 평행한 방향에서의 폴리에스테르 필름의 굴절률의 차가 0.12 이하인 것이 보다 바람직한 태양이다. 당해 차는 보다 바람직하게는 0.11 이하, 보다 바람직하게는 0.10 이하, 보다 바람직하게는 0.09 이하, 더욱 바람직하게는 0.08 이하, 보다 더욱 바람직하게는 0.07 이하, 특히 바람직하게는 0.06 이하, 가장 바람직하게는 0.05 이하이다. 굴절률차가 작을수록 폴리에스테르 필름 계면에서의 반사를 억제하여 무지개 얼룩을 보다 억제 가능하기 때문에 바람직하다. 당해 차의 하한은 0이다. 편광자의 투과축 방향은 기지의 편광판을 사용하여 편광자의 투과축 방향을 결정할 수 있다.

편광자는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 폴리비닐알코올(PVA) 등에 요오드를 염착시킨 것 등 종래 공지의 편광자를 사용하는 것이 가능하다. 편광자의 투과축 방향의 굴절률은 바람직하게는 1.41~1.56이고, 보다 바람직하게는 1.44~1.55이며, 보다 더욱 바람직하게는 1.47~1.54이다.

또한 편광자 보호 필름에 사용되는 폴리에스테르 필름은 1,500~30,000 ㎚의 리타데이션을 갖는 것이 바람직하다. 리타데이션이 상기 범위에 있으면 보다 무지개 얼룩이 저감되기 쉬워지는 경향이 있어 바람직하다. 바람직한 리타데이션의 하한값은 3,000 ㎚, 다음으로 바람직한 하한값은 3,500 ㎚, 보다 바람직한 하한값은 4,000 ㎚, 더욱 바람직한 하한값은 6,000 ㎚, 보다 더욱 바람직한 하한값은 8,000 ㎚이다. 바람직한 상한은 30,000 ㎚로, 이 이상의 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름의 경우 두께가 상당히 두꺼워져 공업재료로서의 취급성이 저하되는 경향이 있다. 본 명세서에 있어서 리타데이션이란 특별히 표시한 경우를 제외하고, 면내 리타데이션을 의미한다.

또한 리타데이션은 2축방향의 굴절률과 두께를 측정해서 구하는 것도 가능하고, KOBRA-21ADH(오지 계측기기 주식회사)라는 시판의 자동 복굴절 측정장치를 사용해서 구하는 것도 가능하다. 또한 굴절률은 아베굴절률계(측정파장 589 ㎚)에 의해 구하는 것이 가능하다.

폴리에스테르 필름의 리타데이션(Re：면내 리타데이션)과 두께방향의 리타데이션(Rth)의 비(Re/Rth)는 0.2 이상, 0.3 이상, 0.4 이상, 0.5 이상, 또는 0.6 이상인 것이 바람직하다. 상기 리타데이션과 두께방향 리타데이션의 비(Re/Rth)가 클수록 복굴절의 작용은 등방성을 증대시켜, 관찰 각도에 따른 무지개 형상의 색얼룩이 발생하기 어려워지는 경향이 있다. 완전한 1축성(1축 대칭) 필름의 경우는 상기 리타데이션과 두께방향 리타데이션의 비(Re/Rth)는 2.0이 되는 것으로부터, 상기 리타데이션과 두께방향 리타데이션의 비(Re/Rth)의 상한은 2.0이 바람직하다. 또한 두께방향 위상차는 필름을 두께방향 단면에서 봤을 때의 2개의 복굴절 △Nxz, △Nyz에 각각 필름 두께 d를 곱하여 얻어지는 위상차의 평균을 의미한다.

상기 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 편광자 보호 필름은 입사광 측(광원 측)과 출사광 측(시인 측)의 양쪽 편광판에 사용하는 것이 가능하다. 입사광 측에 배치되는 편광판에 있어서, 상기 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 편광자 보호 필름은 그 편광자를 기점으로 입사광 측에 배치되어 있어도 되고, 액정셀 측에 배치되어 있어도 되며, 양쪽에 배치되어 있어도 되나, 적어도 입사광 측에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 출사광 측에 배치되는 편광판에 대해서는, 상기 폴리에스테르 필름으로 이루어지는 편광자 보호 필름은 그 편광자를 기점으로 액정 측에 배치되어 있어도 되고, 출사광 측에 배치되어 있어도 되며, 양쪽에 배치되어 있어도 되나, 적어도 출사광 측에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

폴리에스테르 필름에 사용되는 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트를 사용하는 것이 가능하나, 다른 공중합 성분을 포함해도 상관없다. 이들 수지는 투명성이 우수함과 동시에 열적, 기계적 특성도 우수하여 연신가공에 의해 용이하게 리타데이션을 제어하는 것이 가능하다. 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트는 고유 복굴절이 커서 필름을 연신함으로써 진상축(지상축 방향과 수직) 방향의 굴절률을 낮게 억제하는 것이 가능하며, 필름의 두께가 얇아도 비교적 용이하게 커다란 리타데이션을 얻을 수 있기 때문에 최적의 소재이다.

또한 요오드 색소 등의 광학 기능성 색소의 열화(劣化)를 억제하는 것을 목적으로 폴리에스테르 필름은 파장 380 ㎚의 광선 투과율이 20% 이하인 것이 바람직하다. 380 ㎚의 광선 투과율은 15% 이하가 보다 바람직하고, 10% 이하가 더욱 바람직하며, 5% 이하가 특히 바람직하다. 상기 광선 투과율이 20% 이하면 광학 기능성 색소의 자외선에 의한 변질을 억제할 수 있다. 또한 투과율은 필름의 평면에 대해서 수직방향으로 측정한 것으로, 분광광도계(예를 들면 히타치 U-3500형)를 사용하여 측정할 수 있다.

폴리에스테르 필름의 파장 380 ㎚의 투과율을 20% 이하로 하기 위해서는 자외선 흡수제의 종류, 농도 및 필름의 두께를 적절히 조절하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 자외선 흡수제는 공지의 물질이다. 자외선 흡수제로서는 유기계 자외선 흡수제와 무기계 자외선 흡수제를 들 수 있으나, 투명성의 관점에서 유기계 자외선 흡수제가 바람직하다. 유기계 자외선 흡수제로서는 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 환상 이미노에스테르계 등 및 그의 조합을 들 수 있으나 전술한 흡광도의 범위면 특별히 한정되지 않는다. 그러나 내구성의 관점에서는 벤조트리아졸계, 환상 이미노에스테르계가 특히 바람직하다. 2종 이상의 자외선 흡수제를 병용한 경우에는 각각의 파장의 자외선을 동시에 흡수시키는 것이 가능하기 때문에 보다 자외선 흡수 효과를 개선시킬 수 있다.

벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 아크릴로니트릴계 자외선 흡수제로서는 예를 들면 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 들면 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤조옥사지논-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 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다.

또한 자외선 흡수제 이외에 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서 촉매 이외의 각종 첨가제를 함유시키는 것도 바람직한 양태이다. 첨가제로서 예를 들면 무기 입자, 내열성 고분자 입자, 알칼리금속 화합물, 알칼리토류금속 화합물, 인 화합물, 대전 방지제, 내광제, 난연제, 열안정제, 산화 방지제, 겔화 방지제, 계면활성제 등을 들 수 있다. 또한 높은 투명성을 나타내기 위해서는 폴리에스테르 필름에 실질적으로 입자를 함유시키지 않는 것도 바람직하다. 「입자를 실질적으로 함유시키지 않는」다는 것은, 예를 들면 무기 입자의 경우 형광 X선 분석으로 무기원소를 정량한 경우에 50 ppm 이하, 바람직하게는 10 ppm 이하, 특히 바람직하게는 검출한계 이하가 되는 함유량을 의미한다.

본 발명에 사용되는 편광자 보호 필름인 폴리에스테르 필름의 표면에는 흠집 억제 등을 목적으로 각종 기능층, 즉 하드 코트층 등을 설치하는 것도 바람직한 양태이다. 각종 기능층을 설치할 때 폴리에스테르 필름은 그 표면에 이접착층을 갖는 것이 바람직하다. 이때 반사광에 의한 간섭을 억제하는 관점에서, 이접착층의 굴절률을 기능층의 굴절률과 폴리에스테르 필름의 굴절률의 상승평균 근방이 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 이접착층의 굴절률의 조정은 공지의 방법을 채용하는 것이 가능하고, 예를 들면 바인더 수지에 티탄이나 게르마늄, 그 밖의 금속 종류를 함유시킴으로써 용이하게 조정할 수 있다.

폴리에스테르 필름에는 편광자와의 접착성을 양호하게 하기 위해서 코로나 처리, 코팅 처리 및/또는 화염 처리 등을 행하는 것도 가능하다.

본 발명에 있어서는 편광자와의 접착성을 개량하기 위해서 본 발명의 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지 또는 폴리아크릴 수지 중 1종류 이상을 주성분으로 하는 이접착층을 갖는 것이 바람직하다. 여기서 「주성분」이란, 이접착층을 구성하는 고형 성분 중 50 질량% 이상인 성분을 말한다. 본 발명의 이접착층 형성에 사용하는 도포액은 수용성 또는 수분산성의 공중합 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 및 폴리우레탄 수지 중 1종 이상을 포함하는 수성 도포액이 바람직하다. 이들 도포액으로서는 예를 들면 일본국 특허 제3567927호 공보, 일본국 특허 제3589232호 공보, 일본국 특허 제3589233호 공보, 일본국 특허 제3900191호 공보 및 일본국 특허 제4150982호 공보 등에 개시된 수용성 또는 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지 용액, 아크릴 수지 용액 또는 폴리우레탄 수지 용액 등을 들 수 있다.

이접착층은 상기 도포액을 종방향의 1축 연신 필름의 한쪽 면 또는 양면에 도포한 후 100~150℃에서 건조하고, 추가로 횡방향으로 연신하여 얻을 수 있다. 최종적인 이접착층의 도포량은 0.05~0.20 g/㎡로 관리하는 것이 바람직하다. 도포량이 0.05 g/㎡ 미만이면 얻어지는 편광자와의 접착성이 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 도포량이 0.20 g/㎡를 초과하면 내블록킹성이 저하되는 경우가 있다. 폴리에스테르 필름의 양면에 이접착층을 설치하는 경우는 양면의 이접착층의 도포량은 동일해도 되고 상이해도 되며, 각각 독립적으로 상기 범위 내에서 설정할 수 있다.

이접착층에는 이활성(易滑性)을 부여하기 위해서 입자를 첨가하는 것이 바람직하다. 미립자의 평균 입경은 2 ㎛ 이하의 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 입자의 평균 입경이 2 ㎛를 초과하면 입자가 피복층에서 탈락되기 쉬워진다. 이접착층에 함유시키는 입자로서는 예를 들면 산화티탄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 실리카, 알루미나, 탈크, 카올린, 클레이, 인산칼슘, 운모, 헥토라이트, 지르코니아, 산화텅스텐, 불화리튬 및 불화칼슘 등의 무기 입자나, 스티렌계, 아크릴계, 멜라민계, 벤조구아나민계 및 실리콘계 등의 유기 폴리머계 입자 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이접착층에 첨가되어도 되고, 2종 이상을 조합하여 첨가하는 것도 가능하다.

또한 도포액을 도포하는 방법으로서는 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면 리버스롤·코트법, 그라비어·코트법, 키스·코트법, 롤 브러시법, 스프레이 코트법, 에어나이프 코트법, 와이어바 코트법 및 파이프 닥터법 등을 들 수 있고, 이들 방법을 단독으로 또는 조합하여 행할 수 있다.

또한 상기 입자의 평균 입경의 측정은 아래의 방법으로 행한다. 입자를 주사형 전자현미경(SEM)으로 사진을 찍고, 가장 작은 입자 1개의 크기가 2~5 ㎜가 되는 배율로 300~500개의 입자의 최대 지름(가장 떨어진 2점 간의 거리)을 측정하여 그의 평균값을 평균 입경으로 한다.

편광자 보호 필름으로서 사용하는 폴리에스테르 필름은 일반적인 폴리에스테르 필름의 제조방법에 따라 제조할 수 있다. 예를 들면 폴리에스테르 수지를 용융하여 시트 형상으로 압출 성형된 무배향 폴리에스테르를 유리 전이 온도 이상의 온도에 있어서 롤의 속도차를 이용하여 종방향으로 연신한 후, 텐터에 의해 횡방향으로 연신하고 열처리를 행하는 방법을 들 수 있다.

본 발명에서 사용하는 폴리에스테르 필름은 1축 연신 필름이어도 되고 2축 연신 필름이어도 된다.

폴리에스테르 필름의 제막 조건을 구체적으로 설명하자면, 종연신 온도 및 횡연신 온도는 80~135℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 80~130℃, 특히 바람직하게는 90~120℃이다. 지상축이 TD방향이 되도록 필름을 배향시키려면 종연신 배율은 1.0~3.5배가 바람직하고, 특히 바람직하게는 1.0배~3.0배이다. 또한 횡연신 배율은 2.5~6.0배가 바람직하고, 특히 바람직하게는 3.0~5.5배이다. 지상축이 MD방향이 되도록 필름을 배향시키려면 종연신 배율은 2.5배~6.0배가 바람직하고, 특히 바람직하게는 3.0~5.5배이다. 또한 횡연신 배율은 1.0배~3.5배가 바람직하고, 특히 바람직하게는 1.0배~3.0배이다.

폴리에스테르 필름의 진상축 방향의 굴절률 또는 리타데이션을 상기 범위로 제어하기 위해서는 종연신 배율과 횡연신 배율의 비율을 제어하는 것이 바람직하다. 종횡의 연신 배율의 차가 지나치게 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 것은 리타데이션을 높게 하는 데 있어서는 바람직한 대응이다. 계속되는 열처리에 있어서는 처리 온도는 100~250℃가 바람직하고, 특히 바람직하게는 180~245℃이다.

리타데이션의 변동을 억제하기 위해서는 필름의 두께 편차가 작은 것이 바람직하다. 연신 온도 및 연신 배율은 필름의 두께 편차에 커다란 영향을 미치기 때문에, 두께 편차를 작게 하는 관점에서도 제막 조건의 최적화를 행하는 것이 바람직하다. 특히 리타데이션을 높게 하기 위해 종연신 배율을 낮게 하면 세로 두께 편차가 커지는 경우가 있다. 종방향의 두께 편차는 연신 배율의 어떤 특정 범위에서 매우 악화되는 영역이 있기 때문에 이 범위를 제외하고 제막 조건을 설정하는 것이 바람직하다.

폴리에스테르 필름의 두께 편차는 5.0% 이하인 것이 바람직하고, 4.5% 이하인 것이 더욱 바람직하며, 4.0% 이하인 것이 보다 더욱 바람직하고, 3.0% 이하인 것이 특히 바람직하다. 필름의 두께 편차는 다음과 같이 측정할 수 있다. 테이프 형상의 필름 샘플(3 m)을 채취하고, (주)세이코 EM 제조 전자 마이크로미터, 밀리트론 1240을 사용하여, 1 ㎝ 피치로 100점의 두께를 측정한다. 측정값으로부터 두께의 최대값(dmax), 최소값(dmin) 및 평균값(d)을 구하여, 하기 식으로 두께 편차(%)를 산출한다. 측정은 3회 행하고, 그 평균값을 구하는 것이 바람직하다.

두께 편차(%)＝((dmax-dmin)/d)×100

전술한 바와 같이 폴리에스테르 필름의 리타데이션을 특정 범위로 제어하기 위해서는 연신 배율이나 연신 온도, 필름의 두께를 적절히 설정함으로써 행할 수 있다. 예를 들면 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 두께방향 위상차가 커지기 쉽다. 이 때문에 필름 두께는 후술하는 범위로 적절히 설정하는 것이 요망된다. 또한 리타데이션의 제어에 더하여 가공에 필요한 물성 등을 감안해서 최종적인 제막 조건을 설정하는 것이 바람직하다.

폴리에스테르 필름의 두께는 임의지만 15~300 ㎛의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15~200 ㎛의 범위이다. 15 ㎛를 밑도는 두께의 필름이라도 원리적으로는 1,500 ㎚ 이상의 리타데이션을 얻는 것은 가능하다. 그러나 그 경우에는 필름의 역학 특성의 이방성이 현저해져 찢어짐, 깨짐 등을 발생시키기 쉬워져 공업재료로서의 실용성이 현저하게 저하된다. 특히 바람직한 두께의 하한은 25 ㎛이다. 한편, 편광자 보호 필름의 두께의 상한은 300 ㎛를 초과하면 편광판의 두께가 지나치게 두꺼워져서 바람직하지 않다. 편광자 보호 필름으로서의 실용성 관점에서는 두께의 상한은 200 ㎛가 바람직하다. 특히 바람직한 두께의 상한은 일반적인 TAC 필름과 동등한 정도인 100 ㎛이다. 상기 두께 범위에 있어서도 리타데이션을 본 발명의 범위로 제어하기 위해 필름 기재로서 사용하는 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트가 적합하다.

폴리에스테르 필름에 자외선 흡수제를 배합하는 방법으로서는 공지의 방법을 조합하여 채용할 수 있으나, 예를 들면 사전에 혼련압출기를 사용해서 건조시킨 자외선 흡수제와 폴리머 원료를 블렌드하여 마스터배치를 제작해 두고, 필름 제막 시에 소정의 그 마스터배치와 폴리머 원료를 혼합하는 방법 등으로 배합할 수 있다.

이때 마스터배치의 자외선 흡수제 농도는 자외선 흡수제를 균일하게 분산시키고, 또한 경제적으로 배합하기 위해서 5~30 질량%의 농도로 하는 것이 바람직하다. 마스터배치를 제작하는 조건으로서는 혼련압출기를 사용하고, 압출 온도는 폴리에스테르 원료의 융점 이상, 290℃ 이하의 온도에서 1~15분간에 걸쳐 압출하는 것이 바람직하다. 290℃ 이상에서는 자외선 흡수제의 감량이 크고, 또한 마스터배치의 점도 저하가 커진다. 압출 온도 1분 이하에서는 자외선 흡수제의 균일한 혼합이 곤란해진다. 이때 필요에 따라 안정제, 색조 조정제, 대전 방지제를 첨가해도 된다.

폴리에스테르 필름을 적어도 3층 이상의 다층 구조로 하여 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 마스터배치와 폴리에스테르의 펠릿을 소정의 비율로 혼합하여 건조한 후 공지의 용융 적층용 압출기에 공급하고, 슬릿 형상의 다이로부터 시트 형상으로 압출하여 캐스팅롤 상에서 냉각 고화시켜 미연신 필름을 만든다. 즉, 2대 이상의 압출기, 3층의 매니폴드 또는 합류 블록(예를 들면 각형 합류부를 갖는 합류 블록)을 사용해서 양외층을 구성하는 필름층, 중간층을 구성하는 필름층을 적층하여 구금으로부터 3층의 시트를 압출하고 캐스팅롤에서 냉각하여 미연신 필름을 만든다. 또한 발명에서는 광학 결점의 원인이 되는 원료인 폴리에스테르 중에 포함되어 있는 이물질을 제거하기 위해 용융 압출 시에 고정밀도 여과를 행하는 것이 바람직하다. 용융 수지의 고정밀도 여과에 사용하는 여재의 여과 입자 사이즈(초기 여과효율 95%)는 15 ㎛ 이하가 바람직하다. 여재의 여과 입자 사이즈가 15 ㎛를 초과하면 20 ㎛ 이상의 이물질의 제거가 불충분해지기 쉽다.

실시예

아래에 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니고, 본 발명의 취지에 적합한 범위에서 적절히 변경을 가하여 실시하는 것도 가능하며, 그것들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한 아래 실시예에 있어서의 물성의 평가방법은 다음과 같다.

(1) 폴리에스테르 필름의 굴절률

분자배향계(오지 계측기기 주식회사 제조, MOA-6004형 분자배향계)를 사용하여 필름의 지상축 방향을 구하고, 지상축 방향이 긴 변과 평행이 되도록 4 ㎝×2 ㎝의 직사각형을 잘라내 측정용 샘플로 하였다. 이 샘플에 대해 직교하는 2축의 굴절률(지상축 방향의 굴절률：Ny, 진상축(지상축 방향과 직교하는 방향의 굴절률)：Nx), 및 두께방향의 굴절률(Nz)을 아베굴절률계(아타고사 제조, NAR-4T, 측정파장 589 ㎚)에 의해 구하였다.

(2) 리타데이션(Re)

리타데이션이란, 필름 상의 직교하는 2축의 굴절률의 이방성(△Nxy＝｜Nx－Ny｜)과 필름 두께 d(㎚)의 곱(△Nxy×d)으로 정의되는 파라미터로, 광학적 등방성, 이방성을 나타내는 척도이다. 2축의 굴절률의 이방성(△Nxy)을 상기 (1)의 방법에 의해 구하고, 상기 2축의 굴절률차의 절대값(｜Nx－Ny｜)을 굴절률의 이방성(△Nxy)으로서 산출하였다. 필름의 두께 d(㎚)는 전기 마이크로미터(파인류프사 제조, 밀리트론 1245D)를 사용하여 측정하고, 단위를 ㎚로 환산하였다. 굴절률의 이방성(△Nxy)과 필름의 두께 d(㎚)의 곱(△Nxy×d)으로부터 리타데이션(Re)을 구하였다.

(3) 두께방향 리타데이션(Rth)

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

(4) 백라이트 광원의 발광 스펙트럼의 측정

각 실시예에서 사용하는 액정표시장치에는 SONY사 제조의 BRAVIA KDL-40W920A(여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원(온 엣지 방식)을 갖는 액정표시장치)를 사용하였다. 이 액정표시장치의 백라이트 광원의 발광 스펙트럼을 하마마츠 포토닉스 제조　멀티 채널 분광기 PMA-12를 사용하여 측정한 결과 450 ㎚, 528 ㎚, 630 ㎚ 부근에 피크 정점을 갖는 발광 스펙트럼이 관찰되고, 각 피크 정점의 반치폭은 17 ㎚~34 ㎚였다. 또한 스펙트럼 측정 시의 노광시간은 20 msec로 하였다.

(5) 무지개 얼룩 관찰

각 실시예에서 얻어진 액정표시장치를 정면 및 경사방향으로부터 어두운 곳에서 육안으로 관찰하여 무지개 얼룩의 발생 유무에 대해서 아래와 같이 판정하였다. 여기서 경사방향이란, 액정표시장치 화면의 법선방향으로부터 30도~60도의 범위를 의미한다.

○：무지개 얼룩이 관찰되지 않음

△：무지개 얼룩이 조금 관찰됨

×：무지개 얼룩이 관찰됨

××：무지개 얼룩이 현저히 관찰됨

(6) 편광자의 굴절률

편광자의 투과축 방향의 굴절률을 아베굴절계(아타고사 제조, NAR-4T SOLID, 측정파장 589 ㎚)로 측정하였다.

(제조예 1-폴리에스테르 A)

에스테르화 반응관을 승온시켜 200℃에 도달한 시점에서 테레프탈산 86.4 질량부 및 에틸렌글리콜 64.6 질량부를 넣고 교반하면서 촉매로서 삼산화안티몬 0.017 질량부, 초산마그네슘 4수화물 0.064 질량부, 트리에틸아민 0.16 질량부를 첨가하였다. 이어서, 가압 승온을 행하여 게이지압 0.34 ㎫, 240℃의 조건에서 가압 에스테르화 반응을 행한 후 에스테르화 반응관을 상압으로 되돌려 인산 0.014 질량부를 첨가하였다. 또한 15분에 걸쳐서 260℃로 승온시키고 인산트리메틸 0.012 질량부를 첨가하였다. 이어서 15분 후에 고압분산기로 분산 처리를 행하고, 15분 후 얻어진 에스테르화 반응 생성물을 중축합 반응관으로 이송하여 280℃에서 감압 하 중축합 반응을 행하였다.

중축합 반응 종료 후 95% 커트 지름이 5 ㎛인 나슬론 제조 필터로 여과처리를 행하고, 노즐에서 스트랜드 형상으로 압출하여 사전에 여과처리(공경：1 ㎛ 이하)를 행한 냉각수를 사용하여 냉각, 고화시켜 펠릿 형상으로 커트하였다. 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(A)의 고유 점도는 0.62 ㎗/g이고, 불활성 입자 및 내부 석출 입자는 실질상 함유하고 있지 않았다.(이후 PET(A)로 약칭한다.)

(제조예 2-폴리에스테르 B)

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

(제조예 3-접착성 개질 도포액의 조제)

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

(편광자)

요오드 수용액 중에서 연속해서 염색한 두께 80 ㎛의 롤형상의 폴리비닐알코올 필름을 반송방향으로 5배 연신하고 건조하여 길이가 긴 편광자를 얻었다. 편광자의 투과축 방향의 굴절률은 1.51이었다.

(편광자 보호 필름 1)

기재 필름 중간층용 원료로서 입자를 함유하지 않는 PET(A) 수지 펠릿 90 질량부와 자외선 흡수제를 함유한 PET(B) 수지 펠릿 10 질량부를 135℃에서 6시간 감압 건조(1 Torr)한 후, 압출기 2[중간층(Ⅱ층)용]에 공급하고, 또한 PET(A)를 통상의 방법에 의해 건조하여 압출기 1[외층(Ⅰ층) 및 외층(Ⅲ층)용]에 각각 공급하여 285℃에서 용해하였다. 이 2종의 폴리머를 각각 스테인리스 소결체의 여재(공칭 여과 정밀도 10 ㎛ 입자 95% 커트)로 여과하고, 2종 3층 합류 블록으로 적층해서 구금으로부터 시트 형상으로 압출한 후, 정전 인가 캐스팅법을 사용해서 표면온도 30℃의 캐스팅 드럼에 휘감아 냉각 고화하여 미연신 필름을 만들었다. 이때 Ⅰ층, Ⅱ층, Ⅲ층의 두께의 비는 10：80：10이 되도록 각 압출기의 토출량을 조정하였다.

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

이 도포층을 형성한 미연신 필름을 텐터 연신기에 도입하여 필름의 단부를 클립으로 파지하면서 온도 125℃의 열풍구역에 유도하고 폭방향으로 4.0배로 연신하였다. 다음으로, 폭방향으로 연신된 폭을 유지한 채 온도 225℃에서 10초간에 걸쳐 처리하고, 추가로 폭방향으로 3.0%의 완화 처리를 행하여 필름 두께 약 100 ㎛의 1축 연신 PET 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 Re는 10,300 ㎚, Rth는 12,350 ㎚, Re/Rth는 0.83, Nx＝1.588, Ny＝1.691이었다.

(편광자 보호 필름 2)

라인 속도를 변경하여 미연신 필름의 두께를 바꾼 것 이외에는 편광자 보호 필름 1과 동일하게 해서 제막하여 필름 두께가 약 80 ㎛인 1축 연신 PET 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 Re는 8,080 ㎚, Rth는 9,960 ㎚, Re/Rth는 0.81, Nx＝1.589, Ny＝1.690이었다.

(편광자 보호 필름 3)

라인 속도를 변경하여 미연신 필름의 두께를 바꾼 것 이외에는 편광자 보호 필름 1과 동일하게 해서 제막하여 필름 두께가 약 60 ㎛인 1축 연신 PET 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 Re는 6,060 ㎚, Rth는 7,470 ㎚, Re/Rth는 0.81, Nx＝1.589, Ny＝1.690이었다.

(편광자 보호 필름 4)

라인 속도를 변경하여 미연신 필름의 두께를 바꾼 것 이외에는 편광자 보호 필름 1과 동일하게 해서 제막하여 필름 두께가 약 40 ㎛인 1축 연신 PET 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 Re는 4,160 ㎚, Rth는 4,920 ㎚, Re/Rth는 0.85, Nx＝1.587, Ny＝1.691이었다.

(편광자 보호 필름 5)

편광자 보호 필름 1과 동일한 방법으로 제작된 미연신 필름을 가열된 롤군 및 적외선 히터를 사용하여 105℃로 가열하고, 그 후 주속차가 있는 롤군에서 주행방향으로 1.5배 연신한 후 온도 130℃의 열풍구역에 유도하고 폭방향으로 4.0배 연신하여, 편광자 보호 필름 1과 동일한 방법으로 필름 두께 약 100 ㎛의 2축 연신 PET 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 Re는 7,820 ㎚, Rth는 13,890 ㎚, Re/Rth는 0.56, Nx＝1.608, Ny＝1.686이었다.

(편광자 보호 필름 6)

편광자 보호 필름 1과 동일한 방법으로 제작된 미연신 필름을 가열된 롤군 및 적외선 히터를 사용하여 105℃로 가열하고, 그 후 주속차가 있는 롤군에서 주행방향으로 2.0배 연신한 후 온도 135℃의 열풍구역에 유도하고 폭방향으로 4.0배 연신하여, 편광자 보호 필름 1과 동일한 방법으로 필름 두께 약 100 ㎛의 2축 연신 PET 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 Re는 6,400 ㎚, Rth는 14,600 ㎚, Re/Rth는 0.44, Nx＝1.617, Ny＝1.681이었다.

(편광자 보호 필름 7)

편광자 보호 필름 1과 동일한 방법으로 제작된 미연신 필름을 가열된 롤군 및 적외선 히터를 사용하여 105℃로 가열하고, 그 후 주속차가 있는 롤군에서 주행방향으로 2.8배 연신한 후 온도 140℃의 열풍구역에 유도하고 폭방향으로 4.0배 연신하여, 편광자 보호 필름 1과 동일한 방법으로 필름 두께 약 100 ㎛의 2축 연신 PET 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 Re는 5,400 ㎚, Rth는 15,900 ㎚, Re/Rth는 0.34, Nx＝1.631, Ny＝1.685였다.

(편광자 보호 필름 8)

편광자 보호 필름 1과 동일한 방법으로 제작된 미연신 필름을 가열된 롤군 및 적외선 히터를 사용하여 105℃로 가열하고, 그 후 주속차가 있는 롤군에서 주행방향으로 3.3배 연신한 후 온도 140℃의 열풍구역에 유도하고 폭방향으로 4.0배 연신하여, 편광자 보호 필름 1과 동일한 방법으로 필름 두께 약 100 ㎛의 2축 연신 PET 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 Re는 4,800 ㎚, Rth는 16,700 ㎚, Re/Rth는 0.29, Nx＝1.640, Ny＝1.688이었다.

편광자 보호 필름 1~8을 사용하여 후술하는 바와 같이 액정표시장치를 제작하였다.

(실시예 1)

PVA와 요오드로 이루어지는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 1을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 평행이 되도록 붙이고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 붙여서 편광판 1을 제작하였다.

SONY사 제조의 BRAVIA KDL-40W920A(여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치)의 시인 측 편광판을 폴리에스테르 필름이 액정과는 반대쪽(먼 위치)이 되도록 상기 편광판 1로 치환하여 액정표시장치를 제작하였다. 또한 편광판 1의 투과축 방향이 치환 전 편광판의 투과축 방향과 동일해지도록 치환하였다.

(실시예 2)

PVA와 요오드로 이루어지는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 2를 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 평행이 되도록 붙이고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 붙여서 편광판 2를 제작하였다.

편광판 1을 편광판 2로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 액정표시장치를 제작하였다.

(실시예 3)

PVA와 요오드로 이루어지는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 3을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 평행이 되도록 붙이고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 붙여서 편광판 3을 제작하였다.

편광판 1을 편광판 3으로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 액정표시장치를 제작하였다.

(실시예 4)

SONY사 제조의 BRAVIA KDL-40W920A(여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치)의 광원 측 편광판을 폴리에스테르 필름이 액정과는 반대쪽(먼 위치)이 되도록 상기 편광판 3으로 치환하여 액정표시장치를 제작하였다. 또한 편광판 3의 투과축 방향이 치환 전 편광판의 투과축 방향과 동일해지도록 치환하였다.

(실시예 5)

SONY사 제조의 BRAVIA KDL-40W920A(여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치)의 시인 측 및 광원 측 편광판을 폴리에스테르 필름이 액정과는 반대쪽(먼 위치)이 되도록 상기 편광판 3으로 치환하여 액정표시장치를 제작하였다. 또한 편광판 3의 투과축 방향이 치환 전 편광판의 투과축 방향과 동일해지도록 치환하였다.

(실시예 6)

PVA와 요오드로 이루어지는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 4를 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 평행이 되도록 붙이고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 붙여서 편광판 4를 제작하였다.

편광판 1을 편광판 4로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 액정표시장치를 제작하였다.

(실시예 7)

PVA와 요오드로 이루어지는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 5를 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 평행이 되도록 붙이고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 붙여서 편광판 5를 제작하였다.

편광판 1을 편광판 5로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 액정표시장치를 제작하였다.

(실시예 8)

PVA와 요오드로 이루어지는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 6을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 평행이 되도록 붙이고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 붙여서 편광판 6을 제작하였다.

편광판 1을 편광판 6으로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 액정표시장치를 제작하였다.

(비교예 1)

PVA와 요오드로 이루어지는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 1을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직이 되도록 붙이고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 붙여서 편광판 7을 제작하였다.

SONY사 제조의 BRAVIA KDL-40W920A(여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치)의 시인 측 편광판을 폴리에스테르 필름이 액정과는 반대쪽(먼 위치)이 되도록 상기 편광판 7로 치환하여 액정표시장치를 제작하였다. 또한 편광판 7의 투과축 방향이 치환 전 편광판의 투과축 방향과 동일해지도록 치환하였다.

(비교예 2)

PVA와 요오드로 이루어지는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 2를 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직이 되도록 붙이고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 붙여서 편광판 8을 제작하였다.

편광판 7을 편광판 8로 바꾼 것 이외에는 비교예 1과 동일하게 하여 액정표시장치를 제작하였다.

(비교예 3)

PVA와 요오드로 이루어지는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 3을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직이 되도록 붙이고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 붙여서 편광판 9를 제작하였다.

편광판 7을 편광판 9로 바꾼 것 이외에는 비교예 1과 동일하게 하여 액정표시장치를 제작하였다.

(비교예 4)

SONY사 제조의 BRAVIA KDL-40W920A(여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치)의 광원 측 편광판을 폴리에스테르 필름이 액정과는 반대쪽(먼 위치)이 되도록 상기 편광판 9로 치환하여 액정표시장치를 제작하였다. 또한 편광판 9의 투과축 방향이 치환 전 편광판의 투과축 방향과 동일해지도록 치환하였다.

(비교예 5)

SONY사 제조의 BRAVIA KDL-40W920A(여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치)의 시인 측 및 광원 측 편광판을 폴리에스테르 필름이 액정과는 반대쪽(먼 위치)이 되도록 상기 편광판 9로 치환하여 액정표시장치를 제작하였다. 또한 편광판 9의 투과축 방향이 치환 전 편광판의 투과축 방향과 동일해지도록 치환하였다.

(비교예 6)

PVA와 요오드로 이루어지는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 4를 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 수직이 되도록 붙이고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 붙여서 편광판 10을 제작하였다.

편광판 7을 편광판 10으로 바꾼 것 이외에는 비교예 1과 동일하게 하여 액정표시장치를 제작하였다.

(비교예 7)

PVA와 요오드로 이루어지는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 7을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 평행이 되도록 붙이고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 붙여서 편광판 11을 제작하였다.

편광판 7을 편광판 11로 바꾼 것 이외에는 비교예 1과 동일하게 하여 액정표시장치를 제작하였다.

(비교예 8)

PVA와 요오드로 이루어지는 편광자의 편측에 편광자 보호 필름 8을 편광자의 투과축과 필름의 진상축이 평행이 되도록 붙이고, 그 반대면에 TAC 필름(후지 필름(주)사 제조, 두께 80 ㎛)을 붙여서 편광판 12를 제작하였다.

편광판 7을 편광판 12로 바꾼 것 이외에는 비교예 1과 동일하게 하여 액정표시장치를 제작하였다.

각 실시예에서 얻은 액정표시장치에 대해 무지개 얼룩 관찰을 측정한 결과를 아래의 표 1에 나타낸다.

본 발명의 액정표시장치 및 편광판은 어느 관찰 각도에 있어서도 무지개 형상의 색얼룩 발생이 유의미하게 억제된 양호한 시인성을 확보하는 것이 가능하여 산업상 이용가능성이 매우 높다.

Claims

백라이트 광원, 2개의 편광판 및 상기 2개의 편광판 사이에 배치된 액정셀을 갖는 액정표시장치로서,
상기 백라이트 광원은 여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 것이고,
상기 편광판 중 적어도 한쪽 편광판은 편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 것이며, 상기 편광자의 투과축과 평행한 방향의 상기 폴리에스테르 필름의 굴절률이 1.53~1.62인
액정표시장치.
백라이트 광원, 2개의 편광판 및 상기 2개의 편광판 사이에 배치된 액정셀을 갖는 액정표시장치로서,
상기 백라이트 광원은 400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만, 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만 및 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 각 파장영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 정점을 가지며, 각 피크의 반치폭이 5 ㎚ 이상이고,
상기 편광판 중 적어도 한쪽 편광판은 편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 것이며, 상기 편광자의 투과축과 평행한 방향의 상기 폴리에스테르 필름의 굴절률이 1.53~1.62인
액정표시장치.
제2항에 있어서,
상기 백라이트 광원은 400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만, 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만 및 600 ㎚ 이상 750 ㎚ 이하의 각 파장영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 정점을 가지며, 각 피크의 반치폭이 5 ㎚ 이상인 액정표시장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광자의 투과축 방향에서의 굴절률과, 상기 편광자의 투과축과 평행한 방향에서의 상기 폴리에스테르 필름의 굴절률의 차가 0.12 이하인 액정표시장치.
편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 편광판으로서,
상기 편광자의 투과축과 평행한 방향의 상기 폴리에스테르 필름의 굴절률이 1.53~1.62인,
여기광을 출사하는 광원과 양자점을 포함하는 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치용 편광판.
편광자의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 필름이 적층된 편광판으로서,
상기 편광자의 투과축과 평행한 방향의 상기 폴리에스테르 필름의 굴절률이 1.53~1.62인,
400 ㎚ 이상 495 ㎚ 미만, 495 ㎚ 이상 600 ㎚ 미만 및 600 ㎚ 이상 780 ㎚ 이하의 각 파장영역에 각각 발광 스펙트럼의 피크 정점을 가지며, 각 피크의 반치폭이 5 ㎚ 이상인 백라이트 광원을 갖는 액정표시장치용 편광판.