KR20180031561A - 액정 패널, 액정 표시 장치 및 편광자의 세트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 액정 패널(1)은 액정 셀(4)과, 상기 액정 셀(4)의 제1 면측에 설치된 대략 직사각 형상의 제1 편광자(5a)와, 상기 액정 셀(5a)의 제2 면측에 설치된 대략 직사각 형상의 제2 편광자(5b)를 갖는다. 상기 제1 편광자(5a)는 그의 긴 변 방향으로 연장되는 흡수축을 갖고, 또한 상기 제2 편광자(5b)는 그의 짧은 변 방향으로 연장되는 흡수축을 갖고, 상기 제1 편광자(5a) 및 상기 제2 편광자(5b)는 서로의 흡수축의 연장되는 방향이 직교하도록 배치되어 있고, 상기 제2 편광자(5b)의 두께가 상기 제1 편광자(5a)의 두께보다도 크다. 이와 같은 액정 패널(1)은 휨이 발생하기 어렵다.

Description

액정 패널, 액정 표시 장치 및 편광자의 세트 {LIQUID CRYSTAL PANEL, LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS, AND POLARIZER SET}

본 발명은 액정 패널 등에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 표시 장치의 액정 패널은 액정 셀과, 액정 셀의 제1 면측에 설치된 제1 편광자와, 액정 셀의 제2 면측(제1 면측과 반대측)에 설치된 제2 편광자를 갖는다.

액정 패널에 사용되는 편광자로서, 폴리비닐알코올계 수지 등을 포함하는 수지 필름에 요오드 등의 2색성 물질을 흡착시켜 연신함으로써 얻어진 편광자가 널리 사용되고 있다.

이와 같은 편광자는 열이나 습도의 영향에 의해, 연신 방향으로 수축하기 쉽다. 그로 인해, 고온 또는 다습 환경 하에 있어서, 액정 셀의 제1 면이 제1 편광자의 수축력의 영향을 받고 또한 액정 셀의 제2 면이 제2 편광자의 수축력의 영향을 받음으로써 액정 셀이 휘기 쉽다. 그 결과로서, 액정 셀과 2매의 편광자를 포함하는 액정 패널 전체가 휜다는 문제가 발생한다. 액정 패널이 휘면, 액정 표시 장치에 광 누설이나 표시 불균일 등의 문제가 발생하기 쉬워지므로, 그의 개선이 요구되고 있다.

특허문헌 1에는 편광자와 보호 필름의 두께 합계가 135㎛ 이하가 된 편광판이며, 편광자와 보호 필름의 층간 또는 편광판 표면에 수지층을 갖고, 흡수축 방향의 치수 변화율이 0.40％ 이하인 편광판을 액정 패널에 사용하는 것이 개시되어 있다.

이러한 편광판은 편광자를 배접하는 수지층에 의해 편광자의 수축에 수반하는 편광판의 휨이 저감되어 있기 때문에, 액정 패널의 휨을 방지할 수 있다.

그러나, 편광자의 수축에 의한 액정 패널의 휨의 문제는 아직 충분히 해결되어 있지 않아, 가일층의 개선이 요구되고 있다.

일본 특허 공개 제2002-372621호 공보

본 발명은 휨을 효과적으로 방지할 수 있는 액정 패널 등을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 액정 패널은 액정 셀과, 상기 액정 셀의 제1 면측에 설치된 대략 직사각 형상의 제1 편광자와, 상기 액정 셀의 제2 면측에 설치된 대략 직사각 형상의 제2 편광자를 갖고, 상기 제1 편광자는 그의 긴 변 방향으로 연장되는 흡수축을 갖고, 또한 상기 제2 편광자는 그의 짧은 변 방향으로 연장되는 흡수축을 갖고, 상기 제1 편광자 및 상기 제2 편광자는 서로의 흡수축의 연장되는 방향이 직교하도록 배치되어 있고, 상기 제2 편광자의 두께가 상기 제1 편광자의 두께보다도 크다.

바람직하게는 상기 제1 편광자의 두께(T1)와 상기 제2 편광자의 두께(T2)의 비율(T1/T2)이 1/10 내지 1/2이다.

또한, 바람직하게는 상기 제2 편광자의 두께(T2)와 상기 제1 편광자의 두께(T1)의 차(T2－T1)가 2㎛ 이상이다.

또한, 바람직하게는 상기 제1 편광자 및 상기 제2 편광자 중 적어도 어느 한쪽의 편광자에 보호 필름이 적층되어 있다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 상기 본 발명의 액정 패널을 탑재한 액정 표시 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 편광자의 세트가 제공된다.

본 발명의 편광자의 세트는, 대략 직사각 형상의 제1 편광자와, 대략 직사각 형상의 제2 편광자를 갖고, 상기 제1 편광자는 그의 긴 변 방향으로 연장되는 흡수축을 갖고, 또한 상기 제2 편광자는 그의 짧은 변 방향으로 연장되는 흡수축을 갖고, 상기 제1 편광자 및 상기 제2 편광자는 서로의 흡수축의 연장되는 방향이 직교하도록 배치되어 있고, 상기 제2 편광자의 두께가 상기 제1 편광자의 두께보다도 크다.

본 발명의 액정 패널은 긴 변 방향으로 연장되는 흡수축을 갖는 대략 직사각 형상의 제1 편광자와 짧은 변 방향으로 연장되는 흡수축을 갖는 대략 직사각 형상의 제2 편광자를 갖고 있고, 제1 편광자 및 상기 제2 편광자는 서로의 흡수축의 연장되는 방향이 직교하도록 배치되어 있고, 또한 제2 편광자의 두께가 제1 편광자의 두께보다도 크다. 그로 인해, 액정 셀의 내부에서, 제1 편광자의 수축에 의해 발생하는 변형 응력과 제2 편광자의 수축에 의해 발생하는 변형 응력이 밸런스 좋게 상쇄되고, 그 결과, 액정 패널의 휨을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시 형태를 도시하는 개략 단면도.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 액정 패널을 도시하는 개략 단면도.
도 3은 상기 액정 패널의 각 층의 배치 상태를 도시하는 참고 분해 사시도.
도 4는 제1 편광자를 갖는 미수축의 적층체를 도시하는 평면도.
도 5의 (a)는 제1 편광자가 수축한 후의 적층체를 도시하는 평면도이고, (b)는 상기 적층체를 Vb－Vb선으로 절단한 단면도.
도 6은 제2 편광자를 갖는 미수축의 적층체를 도시하는 평면도.
도 7의 (a)는 제2 편광자가 수축한 후의 적층체를 도시하는 평면도이고, (b)는 상기 적층체를 VIIb－VIIb선으로 절단한 단면도.
도 8은 제2 실시 형태에 관한 액정 패널을 도시하는 개략 단면도.
도 9의 (a)는 제3 실시 형태에 관한 액정 패널의 일례를 도시하는 개략 단면도이고, (b)는 제3 실시 형태에 관한 액정 패널의 다른 예를 도시하는 개략 단면도.
도 10은 제4 실시 형태에 관한 액정 패널을 도시하는 개략 단면도.
도 11은 광학 적층체의 고저차를 도시하는 설명도.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 액정 패널을 갖는 액정 표시 장치의 구성예에 대하여 설명한 후, 본 발명의 액정 패널에 대하여 설명한다. 각 도면에 있어서의, 두께 및 크기 등의 치수는 실제의 것과는 다른 점에 유의해야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 용어의 앞에 「제1」이나 「제2」 등의 서수사를 붙이는 경우가 있지만, 이 서수사는 용어를 구별하기 위해 부가한 것이고, 용어의 우열이나 순서 등 특별한 의미를 갖지 않는다. 또한, 각도 및 그의 관계(예를 들어, 직교 및 평행)는 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 허용되는 오차 범위를 포함하는 것으로 한다. 예를 들어, 직교는 엄밀한 각도(90°)±5°의 범위를 포함하고, 바람직하게는 ±3°의 범위를 포함한다. 평행에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「하한값 XXX 내지 상한값 YYY」로 표현되는 수치 범위는 하한값 XXX 이상 상한값 YYY 이하를 의미한다. 상기 수치 범위가 별개로 복수 기재되어 있는 경우, 임의의 하한값과 임의의 상한값을 선택하고, 「임의의 하한값 내지 임의의 상한값」을 설정할 수 있는 것으로 한다.

[액정 표시 장치의 구성예]

도 1은 본 발명의 액정 패널(1)을 포함하는 액정 표시 장치(10)의 일례를 도시하고 있다. 도 1에서는 지면의 상측이 시인면측(액정 표시 장치의 화상이 보이는 측)이고, 지면의 하측이 반시인면측(시인면측과는 반대측)이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치(10)는 액정 패널(1)과, 광원(2)과, 액정 패널(1)과 광원(2)을 유지하는 베젤(3)을 갖는다.

여기서, 일반적으로, 액정 표시 장치(10)는 그 내부에 있어서의 광원(2)의 배치에 기초하여, 반사형, 투과형 및 반투과형으로 크게 구별된다.

반사형의 액정 표시 장치(10)에서는 액정 패널(1)의 시인면측에 광원(2)(프론트 라이트)이, 또는 액정 셀(4)의 측면측에 광원(2)(사이드 라이트)이 배치되어 있고, 프론트 라이트 또는 사이드 라이트의 광을 반사판으로 반사시켜 화상 표시를 행한다. 또한, 반사형의 액정 표시 장치(10)에는 광원(2)으로서 액정 표시 장치(10)의 외부에 있는 형광등의 광이나 태양광을 이용하는 것도 있다.

투과형의 액정 패널(1)에서는 액정 패널(1)의 반시인면측에 광원(2)(백라이트)이 배치되어 있고, 백라이트의 광을 투과시켜 화상 표시를 행한다.

반투과형의 액정 패널(1)은 상기 투과형과 반사형의 양쪽을 겸비하는 것이다. 반투과형의 액정 패널(1)은, 어두운 장소에서는 백라이트의 광원(2)을 이용하여 화상 표시를 행하고, 밝은 장소에서는 태양광을 반사하여 화상 표시를 행한다.

도 1에 도시하는 액정 표시 장치(10)는 액정 패널(1)의 반시인면측에 광원(2)(백라이트)을 갖는 투과형의 액정 표시 장치이다. 무엇보다, 본 발명의 액정 패널(1)은 투과형의 액정 표시 장치(10)뿐만 아니라, 반사형 또는 반투과형의 액정 표시 장치(10)에 탑재할 수도 있다(도시하지 않음).

광원(2)(백라이트)으로부터 출사된 광은 액정 패널(1)을 투과함으로써, 화상 정보를 포함한 출사광이 된다. 화상 정보를 포함한 출사광은 액정 표시 장치(10)에 비추어진 화상으로서 관찰자가 시인하는 광이다. 구체적으로는, 액정 패널(1)에는 연산 처리부나 기억부를 구비한 마이크로컴퓨터 등의 제어 수단(도시하지 않음)이 접속되어 있다. 이 제어 수단에 의한 제어에 의해, 액정 패널(1)을 투과하는 광이 화상 정보를 포함하는 출사광이 된다.

이하, 액정 표시 장치(10)가 구비하는, 제1 실시 형태에 관한 액정 패널(1)에 대하여 설명한 후, 제2 내지 제4 실시 형태에 관한 액정 패널(1)에 대하여 설명한다.

[제1 실시 형태에 관한 액정 패널]

도 2 및 도 3은 액정 표시 장치(10)가 갖는 액정 패널(1)의 일례를 도시한다.

본 실시 형태에서는, 도 2 및 도 3을 도시하는 지면의 상측을 제1 면측이라고 칭하고, 지면의 하측을 제2 면측이라고 칭하여 액정 패널(1)의 설명을 행한다.

액정 패널(1)은 액정 셀(4)과, 액정 셀(4)의 제1 면측에 설치된 대략 직사각 형상의 제1 편광자(5a)와, 액정 셀(4)의 제2 면측에 설치된 대략 직사각 형상의 제2 편광자(5b)를 갖는다. 구체적으로는, 액정 셀(4)의 제1 면에 접착제 또는 점착제로 이루어지는 제1 접착층(6a)을 통해 제1 편광자(5a)가 부착되어 있고, 액정 셀(4)의 제2 면에 접착제 또는 점착제로 이루어지는 제2 접착층(6b)을 통해 제2 편광자(5b)가 부착되어 있다. 이하, 제1 및 제2 편광자(5a, 5b)를 총칭하여, 간단히 「편광자(5)」라고 칭하고, 제1 및 제2 접착층(6a, 6b)을 총칭하여, 간단히 「접착층(6)」이라고 칭하는 경우가 있다. 또한, 도 3에서는 접착층(6)의 묘사를 생략하고 있다.

<액정 셀>

도 2에 도시한 바와 같이, 액정 셀(4)은 한 쌍의 액정 셀 기판(41, 41)과, 스페이서(43)와, 액정층(42)을 갖는다. 한 쌍의 액정 셀 기판(41, 41) 중, 제1 면측에 위치하는 것이 제1 액정 셀 기판(41a)이고, 제2 면측에 위치하는 것이 제2 액정 셀 기판(41b)이다.

스페이서(43)는 제1 액정 셀 기판(41a)과 제2 액정 셀 기판(41b)의 간격을 일정하게 유지하는 부재이다. 스페이서(43)에 의해 형성되는 공극에는 액정 화합물이 주입되어 있고, 이 액정 화합물에 의해 구성되는 층이 액정층(42)이다. 또한, 특별히 도시하지 않지만, 통상, 제1 및 제2 액정 셀 기판(41a, 41b) 중 한쪽의 기판에는 액정 화합물의 전기 광학 특성을 제어하는 스위칭 소자(예를 들어, TFT)가 설치되고, 다른 쪽의 기판에는 컬러 필터가 설치된다. 스위칭 소자에는 상술한 마이크로컴퓨터 등의 제어 수단이 접속되어 있다.

액정 셀 기판(41)은 투명성이 우수한 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 액정 셀 기판(41)은, 예를 들어 소다 석회 유리, 저알칼리 붕규산 유리, 무알칼리 알루미노붕규산 유리 등의 투명 유리판이나, 폴리카르보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 에폭시 수지 등의 투명 수지판 등을 사용할 수 있다.

액정층(42)을 구성하는 액정 화합물은 특별히 한정되지 않고, 액정 셀(4)의 액정 배향 모드 및 액정 표시 모드에 따라 종래 공지의 액정 화합물로부터 적당한 것을 선택하여 사용할 수 있다.

액정 셀(4)의 액정 배향 모드로서는, 예를 들어 버티컬ㆍ얼라인먼트(VA) 모드, 트위스티드ㆍ네마틱(TN) 모드, 수직 배향형 전계 제어 복굴절(ECB) 모드, 인ㆍ플레인ㆍ스위칭(IPS) 모드 및 광학 보상 복굴절(OCB) 모드 등을 들 수 있다.

액정 셀(4)의 액정 표시 모드로서는, 액정 화합물에 전압을 인가하지 않은 상태에서 백색 표시가 되는 노멀 화이트[전압을 인가하지 않은 상태에서 광원(2)으로부터의 광을 투과하는 모드] 및 액정 화합물에 전압을 인가하지 않은 상태에서 흑색 표시가 되는 노멀 블랙 모드[전압을 인가하지 않은 상태에서 광원(2)으로부터의 광을 투과하지 않는 모드]를 들 수 있다.

<편광자>

편광자(5)는 자연광(비편광)으로부터 특정한 진동 방향을 갖는 직선 편광을 추출하는 부재이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 편광자(5)는 그의 면 내에 흡수축 A와, 흡수축 A와 직교하는 방향으로 투과축(도시하지 않음)을 갖는다. 편광자(5)는 투과축이 연장되는 방향과 평행한 진동 방향을 갖는 직선 편광을 선택적으로 투과시키는 성질을 갖는다. 이하, 흡수축 A가 연장되는 방향을 간단히 「흡수축 방향」이라고 칭하고, 투과축이 연장되는 방향을 간단히 「투과축 방향」이라고 칭하는 경우가 있다.

본 발명에서는 대략 직사각 형상의 편광자(5)가 사용된다. 통상, 편광자(5)의 형상은 액정 셀(4)의 형상과 동일한 형태이고, 바람직하게는 동일한 형태이며 또한 대략 동일한 크기이다. 본 실시 형태에서는, 직사각 형상의 액정 셀(4)과 동일한 형태이고 대략 동일한 크기의 직사각 형상의 편광자(5)가 사용되고 있다.

여기서, 본 명세서에 있어서 「대략 직사각 형상」은, 엄밀한 직사각 형상(직사각형을 구성하는 2개의 긴 변과 2개의 짧은 변에 의해 4개의 직각이 형성되어 있음)뿐만 아니라, 본 발명의 기술 분야에서 허용되는 범위에서 그 밖의 형상을 포함한다. 구체적인 그 밖의 형상으로서는, 예를 들어 직사각형의 코너부가 각진 형상이나, 직사각형의 한쪽의 긴 변이 다른 쪽의 긴 변보다도 약간 짧은 형상 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 본 실시 형태에서 나타낸 바와 같은 직사각 형상의 편광자(5)가 사용된다.

대략 직사각 형상의 편광자(5)에 있어서, 그의 짧은 변에 대한 긴 변의 길이는 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 사용되는 액정 표시 장치(10)(예를 들어, 텔레비전 등)에서 채용되는 화면의 애스펙트비에 준거하여 설정할 수 있다. 예를 들어, 편광자(5)의 긴 변의 길이의 하한값은, 그의 짧은 변의 길이의 1.2배이고, 바람직하게는 1.5배이고, 보다 바람직하게는 1.8배이고, 그의 긴 변의 길이의 상한값은 그의 짧은 변의 길이의 8.0배이고, 바람직하게는 5.0배이고, 보다 바람직하게는 3.0배이다.

편광자(5)의 긴 변의 길이의 하한값 및 상한값이 상기 범위인 것에 의해, 후술하는 본 발명의 액정 패널(1)의 휨 방지 원리에 기초하여 액정 패널(1)의 휨을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 편광자(5)는 특별히 한정되지 않고, 임의의 편광자를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 편광자(5)는 그의 흡수축 방향의 수축률(AS)이 그의 투과축 방향의 수축률(TS)보다도 큰 것이 사용된다.

흡수축 방향의 수축률(AS)은 미수축의 편광자의 치수와, 미수축의 편광자를 항온실(온도 60℃, 습도 90％RH)에 3시간 방치하여 얻어진 수축 완료 편광자의 치수로부터 구해진다.

구체적으로는, 미수축의 편광자의 흡수축 방향의 최대 길이를 X1로 하고, 수축 완료 편광자의 흡수축 방향의 최대 길이를 X2로 한 경우, 흡수축 방향의 수축률(AS)은 하기 식 1에 기초하여 산출된다.

[식 1]

또한, 투과축 방향의 수축률(TS)도, 흡수축 방향의 수축률(AS)과 마찬가지로, 미수축의 편광자의 치수와, 미수축의 편광자를 항온실(온도 100℃, 습도 80％RH)에 3시간 방치하여 얻어진 수축 완료 편광자의 치수로부터 구해진다.

구체적으로는, 미수축의 편광자의 투과축 방향의 최대 길이를 Y1로 하고, 수축 완료 편광자의 투과축 방향의 최대 길이를 Y2로 한 경우, 투과축 방향의 수축률(TS)은 하기 식 2에 기초하여 산출된다.

[식 2]

흡수축 방향의 수축률(AS)과 투과축 방향의 수축률(TS)의 차(ΔS)는 하기 식 3에 기초하여 산출된다.

[식 3]

ΔS의 값은 특별히 한정되지 않지만, 그의 하한값은 통상 1.0％이고, 바람직하게는 2.0％이고, 보다 바람직하게는 5.0％이다. 또한, ΔS의 상한값은 통상 15.0％이고, 바람직하게는 10.0％이고, 보다 바람직하게는 8.0％이다.

ΔS가 상기 범위인 것에 의해, 후술하는 본 발명의 액정 패널(1)의 휨 방지 원리에 기초하여 액정 패널(1)의 휨을 충분히 방지할 수 있다. 또한, ΔS가 15.0％를 초과하는 경우, 액정 셀(4)에 대하여 과잉의 변형 응력이 가해지기 때문에 실용적이지 않다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 직사각 형상의 제1 및 제2 편광자(5a, 5b)를 사용하고 있고, 제1 편광자(5a)는 그의 긴 변 방향(직사각형의 긴 변이 연장되는 방향)으로 흡수축 A를 갖고, 또한 제2 편광자(5b)는 그의 짧은 변 방향(직사각형의 짧은 변이 연장되는 방향)으로 흡수축 A를 갖는다.

따라서, 본 실시 형태의 제1 편광자(5a)에서는 상기 식 1에 있어서의 X1은 미수축의 제1 편광자(5a)의 긴 변의 길이에 상당하고, 상기 식 1에 있어서의 X2는 수축 후의 제1 편광자(5a)의 긴 변의 길이에 상당한다. 또한, 상기 식 2에 있어서의 Y1은 미수축의 제1 편광자(5a)의 짧은 변의 길이에 상당하고, 상기 식 2에 있어서의 Y2는 수축 후의 제1 편광자(5a)의 짧은 변의 길이에 상당한다. 한편, 본 실시 형태의 제2 편광자(5b)에서는 상기 식 1에 있어서의 X1은 미수축의 제2 편광자(5b)의 짧은 변의 길이에 상당하고, 식 1에 있어서의 X2는 수축 후의 제2 편광자(5b)의 짧은 변의 길이에 상당한다. 또한, 상기 식 2에 있어서의 Y1은 미수축의 제2 편광자(5b)의 긴 변의 길이에 상당하고, 식 2에 있어서의 Y2는 수축 후의 제2 편광자(5b)의 긴 변의 길이에 상당한다.

일반적으로 편광자는 수지 필름에 2색성 물질을 흡착시켜 연신함으로써 얻어진 편광자(이하, 「흡착형 편광자」라고 칭함)와, 유기 색소를 포함하는 코팅액을 임의의 도포면에 도포 및 건조함으로써 얻어지는 편광자(이하, 「도포형 편광자」라고 칭함)로 크게 구별된다.

본 발명에서는 흡착형 편광자를 사용하는 것이 바람직하다. 흡착형 편광자를 사용하면, 상기 ΔS의 값을 용이하게 만족시킬 수 있다.

흡착형 편광자에 포함되는 2색성 물질은 특별히 한정되지 않는다.

2색성 물질로서는, 예를 들어 요오드나 유기 염료 등을 들 수 있다. 유기 염료로서는, 예를 들어 레드BR, 레드LR, 레드R, 핑크LB, 루빈BL, 보르도GS, 스카이블루LG, 레몬옐로우, 블루BR, 블루2R, 네이비RY, 그린LG, 바이올렛LB, 바이올렛B, 블랙H, 블랙B, 블랙GSP, 옐로우3G, 옐로우R, 오렌지LR, 오렌지3R, 스칼렛GL, 스칼렛KGL, 콩고레드, 브릴리언트바이올렛BK, 스푸라블루G, 스푸라블루GL, 스푸라오렌지GL, 다이렉트스카이블루, 다이렉트패스트오렌지S, 퍼스트블랙 등이 사용된다. 이것들의 2색성 물질은 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 요오드가 사용된다.

흡착형 편광자에 포함되는 수지 필름(2색성 물질이 흡착되는 수지 필름)은 특별히 한정되지 않는다. 수지 필름을 구성하는 수지로서는, 임의의 적절한 수지를 사용할 수 있다.

수지 필름을 구성하는 수지로서는, 예를 들어 셀룰로오스에스테르계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알코올계 수지 및 이것들의 혼합물 등을 들 수 있다.

수지 필름을 구성하는 수지로서는, 바람직하게는 폴리비닐알코올계, 폴리에스테르계 수지, 폴리스티렌계 수지 및 폴리아미드계 수지로부터 선택되는 적어도 1종이 사용되고, 보다 바람직하게는 폴리비닐알코올계 수지가 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 사용함으로써, 상기 ΔS의 값을 용이하게 만족시킬 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지로서는, 예를 들어 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지를 사용하는 경우, 폴리비닐알코올계 수지는 아세트산비닐 등의 비닐에스테르계 단량체를 중합하여 얻어지는 비닐에스테르계 중합체를 비누화함으로써 얻을 수 있다. 이 비누화도나 중합도는 내열성 등이 양호하다는 점에서, 고비누화도이고 고중합도인 폴리비닐알코올을 사용하는 것이 바람직하다.

폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 90몰％ 내지 100몰％가 바람직하고, 특히, 95.0몰％ 내지 99.9몰％의 비누화도의 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 비누화도의 폴리비닐알코올계 수지를 사용함으로써, 상기 ΔS의 값을 만족시키고 또한 내구성이 우수한 편광자(5)를 얻을 수 있다. 또한, 비누화도는 JIS K 6726－1994에 준하여 구할 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 평균 중합도에 대해서도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 1,000 내지 8,000이 바람직하고, 또한 1,200 내지 3,600이 보다 바람직하고, 특히 1,500 내지 5,000인 것이 보다 바람직하다. 평균 중합도는 JIS K 6726-1994에 준하여 구할 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 수지 필름은, 예를 들어 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 수지 조성물을 물 또는/및 DMSO 등의 적당한 유기 용매에 용해함으로써 수지 용액을 제작하고, 이 수지 용액을 성막함으로써 얻을 수 있다.

수지 필름을 구성하는 수지에는 가소제, 계면 활성제 등의 적당한 첨가제를 배합해도 된다. 가소제로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 다가 알코올을 들 수 있다. 계면 활성제로서는, 예를 들어 비이온 계면 활성제를 들 수 있다. 이것들 가소제나 계면 활성제를 첨가함으로써, 2색성 물질의 흡착성 및 연신성이 우수한 폴리비닐알코올계 수지를 얻을 수 있다. 가소제 및 계면 활성제의 첨가량은 특별히 한정되지 않지만, 통상, 폴리비닐알코올계 수지 100질량부에 대하여, 각각 1질량부 내지 10질량부이다.

제1 편광자(5a)와 제2 편광자(5b)는 동종이어도 되고, 이종이어도 된다. 제1 편광자(5a)와 제2 편광자(5b)가 동종이라는 것은, 제1 편광자(5a)에 포함되는 수지 및 2색성 물질의 양쪽이 제2 편광자(5b)에 포함되는 수지 및 2색성 물질과 동일한 것을 의미한다. 또한, 제1 편광자(5a)와 제2 편광자(5b)가 이종이라는 것은, 제1 편광자(5a)에 포함되는 수지 및 2색성 물질 중 적어도 한쪽이 제2 편광자(5b)에 포함되는 수지 및 2색성 물질과 다른 것을 의미한다. 또한, 수지 및 2색성 물질의 양쪽이 동일하고 또한 연신 배율 등의 제조 조건도 동일한 경우, 제1 편광자(5a)와 제2 편광자(5b)는 흡수축 방향 및 두께를 제외하고 동일하다.

바람직하게는, 제1 편광자(5a)와 제2 편광자(5b)는 동종이고, 보다 바람직하게는 흡수축 방향 및 두께를 제외하고 동일하다.

본 발명에서는, 도 3에 도시한 바와 같이 제1 편광자(5a)가 그의 긴 변 방향으로 연장되는 흡수축 A를 갖고, 또한 제2 편광자(5b)가 그의 짧은 변 방향으로 연장되는 흡수축 A를 갖는다. 상기 제1 편광자(5a) 및 제2 편광자(5b)는 서로의 흡수축 A의 연장되는 방향이 직교하도록 배치되어 있다. 즉, 제1 편광자(5a)와 제2 편광자(5b)는 직교 니콜(크로스니콜) 상태로 배치되어 있다. 또한, 본 발명에서는 제2 편광자(5b)의 두께가 상기 제1 편광자(5a)의 두께보다도 크다. 따라서, 본 발명에서는 액정 패널(1)의 휨을 효과적으로 방지할 수 있다.

이와 같이 배치된 제1 및 제2 편광자(5a, 5b)를 액정 셀(4)에 설치함으로써 액정 패널(1)의 휨을 효과적으로 방지할 수 있는 원리는 명확하지 않지만, 본 발명자들은 이하와 같이 추측하고 있다.

도 4는 액정 셀(4)에 미수축의 직사각 형상의 제1 편광자(5a)를 부착한 적층체를 도시하는 평면도이고, 도 5의 (a)는 제1 편광자(5a)가 수축한 후의 적층체를 도시하는 평면도이고, 도 5의 (b)는 제1 편광자(5a)가 수축한 후의 적층체의 긴 변 방향(직사각형의 긴 변과 평행한 방향)에 있어서의 단면도이다.

편광자(5)는 주로 흡수축 방향으로 수축하는 성질을 갖는다. 본 발명에서는, 제1 편광자(5a)는 긴 변 방향으로 연장되는 흡수축 A를 갖기 때문에, 그 수축 과정에서는 흡수축 방향과 평행하고 또한 직사각형의 긴 변의 중앙부를 향하는 방향(도 4의 도트가 찍힌 화살표로 나타내는 방향)으로 주로 수축하고, 흡수축 방향과 직교하는 방향(짧은 변 방향)으로는 거의 수축하지 않는다. 환언하면, 제1 편광자(5a)는 긴 변 방향의 수축력 쪽이 짧은 변 방향의 수축력보다도 크다고 할 수 있다. 그 결과, 제1 편광자(5a)가 수축되면, 제1 편광자(5a)에 의해 액정 셀(4)이 긴 변 방향으로 강하게 인장됨으로써, 적층체는 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 긴 변 방향으로 휜다. 즉, 미수축 상태에서 평면상의 제1 편광자(5a)는 수축에 의해, 긴 변 방향으로 U자상의 곡면이 생기도록 액정 셀(4)을 변형시킨다.

따라서, 제1 편광자(5a)를 액정 셀(4)의 제1 면측에 설치한 경우, 액정 셀(4)의 제1 면에는 제1 편광자(5a)의 수축에 의해, 긴 변 방향으로 U자상의 곡면을 발생시키는 변형 응력(이하, 「제1 변형 응력」이라고 칭함)이 제1 편광자(5a)로부터 가해지게 된다.

한편, 도 6은 액정 셀(4)에 미수축의 직사각 형상의 제2 편광자(5b)를 부착한 적층체를 도시하는 평면도이고, 도 7의 (a)는 제2 편광자(5b)가 수축한 후의 적층체를 도시하는 평면도이고, 도 7의 (b)는 제2 편광자(5b)가 수축한 후의 적층체의 짧은 변 방향(직사각형의 짧은 변과 평행한 방향)에 있어서의 단면도이다.

본 발명에서는, 제2 편광자(5b)는 짧은 변 방향으로 연장되는 흡수축 A를 갖는다. 그로 인해, 그 수축 과정에서는 흡수축 방향과 평행하고 또한 직사각형의 짧은 변의 중앙부를 향하는 방향(도 6의 도트가 찍힌 화살표로 나타내는 방향)으로 주로 수축하고, 흡수축 방향과 직교하는 방향(긴 변 방향)으로는 거의 수축하지 않는다. 환언하면, 제2 편광자(5b)는 짧은 변 방향의 수축력 쪽이 긴 변 방향의 수축력보다도 크다고 할 수 있다. 그 결과, 제2 편광자(5b)가 수축하면, 제2 편광자(5b)에 의해 액정 셀(4)이 짧은 변 방향으로 강하게 인장됨으로써, 적층체는 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이 짧은 변 방향으로 휜다. 즉, 미수축 상태에서 평면상의 제2 편광자(5b)는 수축에 의해, 짧은 변 방향으로 U자상의 곡면이 생기도록 액정 셀(4)을 변형시킨다.

따라서, 제2 편광자(5b)를 액정 셀(4)의 제2 면측에 설치한 경우, 액정 셀(4)의 제2 면에는 제2 편광자(5b)의 수축에 의해, 짧은 변 방향으로 U자상의 곡면을 발생시키는 변형 응력(이하, 「제2 변형 응력」이라고 칭함)이 제2 편광자(5b)로부터 가해지게 된다.

제1 편광자(5a)로부터 액정 셀(4)에 가해지는 제1 변형 응력(긴 변 방향으로 U자상의 곡면을 발생시키는 응력)과, 제2 편광자(5b)로부터 액정 셀(4)에 가해지는 제2 변형 응력(짧은 변 방향으로 U자상의 곡면을 발생시키는 응력)은 상반된다. 그로 인해, 제1 및 제2 편광자(5a, 5b)를 설치한 액정 셀(4)의 내부에서는 제1 변형 응력과 제2 변형 응력이 상쇄된다.

본 발명자들은 제1 변형 응력과 제2 변형 응력을 액정 셀(4)의 내부에서 밸런스 좋게 상쇄시킴으로써 액정 셀(4)을 포함하는 액정 패널(1)의 휨을 방지할 수 있다고 생각했다. 그리고, 예의 연구한 결과, 변형 응력의 크기는 편광자의 흡수축 방향의 길이 및 편광자의 두께에 의존하는 것을 알아냈다. 구체적으로는, 편광자의 흡수축 방향의 길이가 길면 변형 응력이 커지고, 길이가 짧으면 변형 응력이 작아지는 것, 및 편광자의 두께가 크면 변형 응력이 커지고, 얇으면 변형 응력이 작아지는 것을 본 발명자들은 발견했다.

제1 편광자(5a)는 그의 긴 변 방향으로 흡수축 A를 갖고, 제2 편광자(5b)는 그의 짧은 변 방향으로 흡수축 A를 갖는다. 그로 인해, 가령, 제2 편광자(5b)의 두께가 제1 편광자(5a)의 두께와 동일하거나 또는 제1 편광자(5a)보다도 작은 경우, 제1 편광자(5a)로부터 발생하는 제1 변형 응력이 제2 편광자(5b)로부터 발생하는 제2 변형 응력보다도 과대해지고, 액정 셀(4)의 내부에서 제1 변형 응력이 제2 변형 응력에 의해 충분히 상쇄되지 않고, 그 결과, 액정 셀(4)을 포함하는 액정 패널(1)이 휜다고 생각된다.

이 점에서, 본 발명에서는 제2 편광자(5b)의 두께가 제1 편광자(5a)보다도 크기 때문에, 상반되는 2개의 변형 응력(제1 변형 응력 및 제2 변형 응력)이 액정 셀(4)의 내부에서 밸런스 좋게 상쇄된다. 그 결과, 액정 셀(4)을 포함하는 액정 패널(1)의 휨을 효과적으로 방지할 수 있다고 생각된다.

제2 편광자(5b)의 두께는 제1 편광자(5a)의 두께보다도 크면 특별히 한정되지 않는다. 무엇보다, 제2 편광자(5b)가 제1 편광자(5a)보다도 지나치게 두꺼우면, 상술한 상반되는 2개의 변형 응력이 액정 셀(4)의 내부에서 밸런스 좋게 상쇄되지 않을 우려가 있다.

이를 고려하면, 제1 편광자(5a)의 두께(T1)와 제2 편광자(5b)의 두께(T2)의 비율(T1/T2)의 하한값은, 바람직하게는 1/15이고, 보다 바람직하게는 1/10이고, 더욱 바람직하게는 1/5이고, 특히 바람직하게는 1/4이다. 또한, 비율(T1/T2)의 상한값은, 바람직하게는 1/2이고, 보다 바람직하게는 1/2.5이고, 특히 바람직하게는 1/3이다.

또한, 제2 편광자(5b)의 두께(T2)와 제1 편광자(5a)의 두께(T1)의 차(T2－T1)의 하한값은, 바람직하게는 2㎛이고, 보다 바람직하게는 5㎛이고, 더욱 바람직하게는 10㎛이고, 특히 바람직하게는 13㎛이다. 또한, 차(T2－T1)의 상한값은, 바람직하게는 30㎛이고, 보다 바람직하게는 25㎛이고, 더욱 바람직하게는 20㎛이고, 특히 바람직하게는 17㎛이다.

제1 편광자(5a)와 제2 편광자(5b)의 두께가 상기의 관계를 만족시킴으로써, 액정 패널(1)의 내부에 있어서 상반되는 2개의 변형 응력이 밸런스 좋게 상쇄되어, 효과적으로 액정 패널(1)의 휨을 방지할 수 있다.

제1 편광자(5a)의 두께의 하한값은, 바람직하게는 2㎛이고, 보다 바람직하게는 3㎛이고, 더욱 바람직하게는 4㎛이고 특히 바람직하게는 5㎛이다. 또한, 제1 편광자(5a)의 두께의 상한값은, 바람직하게는 20㎛이고, 보다 바람직하게는 15㎛이고, 더욱 바람직하게는 10㎛이고, 특히 바람직하게는 8㎛이다.

제2 편광자(5b)의 두께의 하한값은, 바람직하게는 4㎛이고, 보다 바람직하게는 10㎛이고, 더욱 바람직하게는 15㎛이고, 특히 바람직하게는 20㎛이다. 또한, 제2 편광자(5b)의 두께의 상한값은, 바람직하게는 50㎛이고, 보다 바람직하게는 40㎛이고, 더욱 바람직하게는 30㎛이고, 특히 바람직하게는 25㎛이다.

제1 편광자(5a)와 제2 편광자(5b)의 두께가 상기의 범위라면, 액정 패널(1)의 내부에 있어서 상반되는 2개의 변형 응력이 밸런스 좋게 상쇄되어, 효과적으로 액정 패널(1)의 휨을 방지할 수 있다.

편광자(5)의 편광도는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 90％ 이상이고, 바람직하게는 95％ 이상이고, 보다 바람직하게는 96％ 이상이고, 특히 바람직하게는 99％ 이상이다. 편광도는, 예를 들어 제1 및 제2 편광자(5a, 5b)의 두께에 따라 조정할 수도 있다. 편광도를 상기의 범위로 함으로써, 경사 방향의 콘트라스트비가 높은 액정 표시 장치(10)를 얻을 수 있다.

또한, 편광도는 분광 광도계[무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠(주)제, 제품명 「DOT－3」]를 사용하여 측정할 수 있다.

편광자(5)의 단체 투과율은, 바람직하게는 35％ 내지 45％이고, 더욱 바람직하게는 39％ 내지 42％이다. 단체 투과율을 상기의 범위로 함으로써, 경사 방향의 콘트라스트비가 높은 액정 표시 장치(10)를 얻을 수 있다.

또한, 단체 투과율은 JlS Z 8701-1995의 2도 시야에 기초하는, 삼자극치의 Y값이다.

<접착층>

본 실시 형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 제1 편광자(5a)는 제1 접착층(6a)을 통해 액정 셀(4)의 제1 면에 부착되고, 제2 편광자(5b)는 제2 접착층(6b)을 통해 액정 셀(4)의 제2 면에 부착되어 있다.

본 발명에서는, 상술한 바와 같이 제1 편광자(5a)의 수축에 의해 발생한 제1 변형 응력이 제2 편광자(5b)의 수축에 의해 발생한 제2 변형 응력에 의해 밸런스 좋게 상쇄됨으로써 액정 패널(1)의 휨이 효과적으로 방지된다. 그로 인해, 제1 편광자(5a)의 수축에 의해 발생한 제1 변형 응력은 제1 접착층(6a)에 흡수되기 어려운 것이 바람직하고, 마찬가지로 제2 편광자(5b)의 수축에 의해 발생한 제2 변형 응력은 제2 접착층(6b)에 흡수되기 어려운 것이 바람직하다. 즉, 제1 및 제2 접착층(6a, 6b)은 단단한(유연성이 낮은) 것이 바람직하다.

구체적으로는, 접착층(6)의 경도는 30 내지 90이고, 바람직하게는 50 내지 90이고, 보다 바람직하게는 70 내지 90이다.

또한, 접착층(6)의 경도는 JIS K6253(가황 고무 및 열가소성 고무의 경도 시험 방법)에 기재된 타입 A의 듀로미터에 의한 측정한 값이다.

접착층(6)을 구성하는 접착제 또는 점착제의 수지 성분은 특별히 한정되지 않고, 편광자(5)에 포함되는 수지 필름과의 상성을 고려하여 적절히 선택할 수 있다.

접착제 또는 점착제의 수지 성분으로서는, 예를 들어 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 에폭시계 수지, 불소계 수지 및 이것들의 혼합물 등을 들 수 있다.

접착제 또는 점착제의 수지 성분은 편광자(5)에 포함되는 수지 필름과 동일한 것이 바람직하다. 편광자(5)와 접착층(6)의 접착력이 강해져, 편광자(5)가 액정 셀(4)로부터 박리되기 어려워지기 때문이다. 예를 들어, 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 편광자(5)의 접착에는 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 접착층(6)을 사용하는 것이 바람직하다.

<편광자의 제조 방법>

본 발명의 편광자의 제조 방법에 대하여, 흡착형 편광자를 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다.

본 발명의 편광자는, 예를 들어 팽윤 공정, 흡착 공정, 연신 공정, 가교 공정 및 세정ㆍ건조 공정을 거쳐서 제작할 수 있다. 이하, 각 공정에 대하여 간단하게 설명한다.

(팽윤 공정)

팽윤 공정은 2색성 물질을 흡착시키는 수지 필름을 팽윤시키는 공정이다. 수지 필름의 구성 재료는 상술한 것을 사용할 수 있다. 수지 필름은 팽윤 공정에 있어서, 통상, 미연신 상태이다. 일반적으로, 수지 필름은 롤상으로 권취되어 있고, 반송 롤러를 통해, 권출된 수지 필름이 팽윤욕 내로 도입된다.

팽윤욕에는 팽윤액이 채워져 있다. 팽윤액으로서는, 통상, 물이 사용된다. 팽윤욕의 액온은, 통상 20 내지 50℃, 바람직하게는 30 내지 40℃로 조정되어 있다. 팽윤욕에 수지 필름을 침지하는 시간은 일반적으로 1 내지 7분간이다.

흡착 공정 전에, 팽윤 공정을 거침으로써, 수지 필름의 표면의 오염을 제거할 수 있음과 함께, 2색성 물질의 흡착 불균일을 저감할 수 있다.

(흡착 공정)

흡착 공정은 팽윤 후의 수지 필름에 2색성 물질을 흡착시키는 공정이다.

상기 팽윤시킨 수지 필름은 팽윤욕으로부터 인출된 후, 흡착욕에 도입된다.

흡착욕은 2색성 물질을 용매에 용해시킨 염색 용액으로 채워져 있다. 이 용매로서는, 물이 일반적으로 사용되지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매를 첨가해도 된다.

흡착욕에 있어서, 2색성 물질의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.0001질량％ 내지 10질량％이고, 보다 바람직하게는 0.001질량％ 내지 7질량％이다.

2색성 물질로서는, 상기에서 예시한 것을 사용할 수 있다. 2색성 물질로서 요오드를 사용하는 경우에는, 염색 용액에 요오드화물을 첨가해도 된다. 요오드화물로서는, 예를 들어 요오드화칼륨, 요오드화리튬 등을 들 수 있다. 첨가하는 요오드화물은 요오드와 요오드화물의 비율(질량비)이, 1:5 내지 1:100의 비율인 것이 바람직하다.

흡착욕으로의 수지 필름의 침지 시간은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 20초 내지 1,800초가 바람직하다. 또한, 흡착욕의 액온은, 바람직하게는 20℃ 내지 80℃이고, 보다 바람직하게는 40℃ 내지 60℃이다. 흡착욕의 온도가 지나치게 높으면, 필름이 용융될 우려가 있고, 지나치게 낮으면 2색성 물질의 수지 필름에 대한 흡착성이 저하될 우려가 있다.

(연신 공정)

연신 공정은 수지 필름에 연신 처리를 실시하는 공정이다. 연신 처리로서는, 통상 1축 연신 처리가 행해진다. 연신 처리는 팽윤 공정으로부터 흡착 공정 사이에 있어서, 또는 팽윤 공정 및/또는 흡착 공정 중에 행할 수 있다. 연신 처리는, 예를 들어 수지 필름을 송출하는 복수의 반송 롤러의 회전 속도를 변경함으로써 용이하게 실시할 수 있다.

연신 처리에 의해, 수지 필름은 그의 원래 길이의 2배 내지 7배로 연신되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.5배 내지 6배이고, 특히 바람직하게는 3배 내지 5배이다. 또한, 수지 필름의 원래 길이는 팽윤 공정에 들어가기 전의 미연신의 수지 필름을 기준으로 하고 있다.

연신 배율이 2배 미만이면, 고편광도의 편광자를 얻는 것이 어려워질 뿐만 아니라, 상술한 ΔS의 범위를 만족시키는 편광자를 얻는 것이 어려워질 우려가 있다. 한편, 연신 배율이 7배를 초과하면, 필름이 파단될 우려가 있다.

연신 공정에 의해, 수지 필름에 흡착한 2색성 물질이 연신 방향으로 배향하고, 그 결과, 연신 방향으로 흡수축 A가 발생한 긴 형상의 편광자가 얻어진다.

또한, 복수회의 연신 처리가 실시되는 경우에는, 상기 연신 배율의 범위는 총연신 배율을 의미한다.

(가교 공정)

가교 공정은 2색성 물질을 함침시켜 연신한 수지 필름(즉, 긴 형상의 편광자)에 가교제를 접촉시키는 공정이다. 가교 공정은 긴 형상의 편광자를 가교욕에 도입함으로써 실시할 수 있다.

가교욕은 가교제를 용매에 용해한 가교 용액으로 채워져 있다. 용매로서는, 예를 들어 물을 사용할 수 있지만, 물과 상용성이 있는 유기 용매를 더 첨가해도 된다. 용액에 있어서의 가교제의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.01질량％ 내지 20질량％이고, 보다 바람직하게는 0.1질량％ 내지 10질량％이다. 가교제의 농도가 0.01％ 미만이면, 충분한 가교 효과를 얻을 수 없을 우려가 있다. 한편, 가교제의 농도가 20％를 초과해도 가교 효과는 거의 바뀌지 않기 때문에, 비용 대비 효과가 나쁘다.

가교제로서는, 예를 들어 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물; 글리옥살; 글루타르알데히드 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

가교 공정을 거침으로써, 수지 필름에 흡착한 2색성 물질의 배향성이 안정화되고, 보다 내수성이 우수한 긴 형상의 편광자를 얻을 수 있다.

(세정ㆍ건조 공정)

세정ㆍ건조 공정은 가교 공정을 거쳐서 얻어진 긴 형상의 편광자의 표면으로부터 잉여의 가교 용액을 제외하는 공정이다. 세정은 긴 형상의 편광자를 가교욕으로부터 인출된 후, 세정욕에 도입함으로써 실시할 수 있다.

세정욕에는 세정액이 채워져 있다. 세정액으로서는, 물이 일반적으로 사용된다. 세정욕에 의해 잉여의 가교 용액이 제거된 후, 편광자는 세정욕으로부터 인출되고, 건조 장치에 유도된다.

건조 장치에 의해 편광자가 가열 건조됨으로써, 표면에 잉여의 가교제가 부착되어 있지 않은 긴 형상의 편광자가 얻어진다. 또한, 가열 장치의 건조 온도는, 통상 20 내지 50℃이고, 건조 시간은 1 내지 10분간이다. 가열 장치에 의한 건조 온도가 50℃를 초과하면, 편광자를 액정 패널(1)에 설치하기 전에 편광자가 수축할 우려가 있다. 건조 시간이 10분을 초과하는 경우에 대해서도 마찬가지이다.

본 발명의 편광자는 세정ㆍ건조 공정을 거친 긴 형상의 편광자를, 특정한 치수로 절단함으로써 얻어진다.

본 발명의 액정 패널(1)은 액정 셀(4)의 제1 면측에 제1 편광자(5a)가 설치되고, 액정 셀(4)의 제2 면측에 제1 편광자(5a)보다도 두께가 큰 제2 편광자(5b)가 설치되어 있다.

제1 편광자(5a)는 그의 긴 변 방향으로 흡수축 A를 갖는 대략 직사각 형상의 편광자(5)이고, 제2 편광자(5b)는 그의 짧은 변 방향으로 흡수축 A를 갖는 대략 직사각 형상의 편광자(5)이다. 그리고, 양 편광자(5a, 5b)는 크로스니콜 상태로 배치되어 있다.

따라서, 액정 셀(4)의 내부에 있어서, 제1 편광자(5a)의 수축에 의해 발생한 제1 변형 응력이 제2 편광자(5b)의 수축에 의해 발생한 제2 변형 응력에 의해 상쇄되고, 그 결과, 액정 패널(1)의 휨을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 액정 패널(1)을 액정 표시 장치(10)에 탑재할 때, 액정 패널(1)의 제1 면측이 액정 표시 장치(10)의 시인면측이 되도록[즉, 제1 편광자(5a)가 시인면측에 위치하고 또한 제2 편광자(5b)가 반시인면측에 위치하도록] 배치해도 되고, 액정 패널(1)의 제2 면측이 액정 표시 장치(10)의 시인면측이 되도록[즉, 제2 편광자(5b)가 시인면측에 위치하고 또한 제1 편광자(5a)가 반시인면측에 위치하도록] 배치해도 된다. 어떤 경우라도, 액정 패널(1)의 휨을 효과적으로 방지할 수 있다.

제1 실시 형태에 관한 액정 패널(1)에서는 편광자(5)에 다른 층이 적층되어 있지 않지만, 본 발명에서는 편광자(5)에 보호 필름 등이 적층되어 있어도 된다.

이하, 편광자(5) 및 보호 필름을 갖는 편광판을 액정 셀(4)에 설치한 본 발명의 제2 내지 제4 실시 형태에 관한 액정 패널(1)에 대하여 설명한다. 제2 내지 제4 실시 형태에 관한 액정 패널(1)에 대해서는, 주로 제1 실시 형태와의 상위점에 대하여 설명하고, 공통점에 대해서는 적절히 설명을 생략한다.

또한, 도 8 내지 도 10에서는 액정 패널(1)의 층 구성을 이해하기 쉽게 묘사하기 위해, 각 층 사이에 개재하는 접착층을 생략하고, 액정 셀(4)에 대해서도 간략화하여 묘사하고 있다. 제2 내지 제4 실시 형태에서 사용되는 접착층은 특별히 한정되지 않고, 제1 실시 형태의 제1 및 제2 접착층(6a, 6b)과 동일한 것을 채용할 수 있다.

[제2 실시 형태에 관한 액정 패널]

도 8에 도시하는 제2 실시 형태에 관한 액정 패널(1)에서는 제1 편광자(5a) 및 제1 보호 필름(7a)을 갖는 제1 편광판(8a)이 액정 셀(4)의 제1 면측에 설치되어 있고, 제2 편광자(5b) 및 제2 보호 필름(7b)을 갖는 제2 편광판(8b)이 액정 셀(4)의 제2 면측에 설치되어 있다. 예를 들어, 제1 편광판(8a)은 제1 편광자(5a)의 제1 면측에 제1 보호 필름(7a)을 접착층을 통해 부착함으로써 제작할 수 있고, 제2 편광판(8b)은 제2 편광자(5b)의 제2 면측에 제2 보호 필름(7b)을 접착층을 통해 부착함으로써 제작할 수 있다.

이하, 제1 및 제2 보호 필름(7a, 7b)을 총칭하여, 간단히 「보호 필름(7)」이라고 칭하고, 제1 및 제2 편광판(8a, 8b)을 총칭하여, 간단히 「편광판(8)」이라고 칭하는 경우가 있다.

보호 필름(7)은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 기계적 강도가 우수함과 함께, 제1 및 제2 편광자(5a, 5b)의 수축을 과도하게 저해하지 않는 부드러운 필름이 사용된다. 본 발명에서는 제1 및 제2 편광자(5a, 5b)의 수축에 의해 발생하는 상반되는 2개의 변형 응력을 이용하여 액정 패널(1)의 휨을 방지하고 있는바, 보호 필름(7)에 의해 제1 및 제2 편광자(5a, 5b)의 수축이 과도하게 저해되면, 상반되는 2개의 변형 응력이 액정 셀(4)의 내부에서 상쇄되지 않고, 액정 패널(1)에 휨이 발생할 우려가 있기 때문이다.

보호 필름(7)은 투명한 것이 바람직하다. 「투명」이란, 파장 360㎚ 내지 830㎚의 가시광을 투과하는 성질을 갖는 것을 의미한다. 투명은 실질적으로 가시광을 흡수하지 않고, 가시광 영역의 모든 파장의 광을 투과하는 경우(무색 투명) 및 가시광 영역의 일부의 파장의 광을 흡수하고, 또한 그 파장 이외의 광을 투과하는 경우(유색 투명)를 포함한다. 보호 필름(7)은 바람직하게는 무색 투명이다. 보호 필름(7)이 무색 투명이면, 액정 표시 장치(10)로부터 출사되는 광의 착색(광학적인 착색)을 방지할 수 있다. 구체적으로는, 보호 필름(7)의 전체 광선 투과율은 50％ 이상이고, 바람직하게는 70％ 이상이고, 보다 바람직하게는 90％ 이상이다. 또한, 전체 광선 투과율은 JIS K7375에 준하여 측정되는 값이다.

또한, 보호 필름(7)은 방습성을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 보호 필름(7)의 투습도는 통상 150g/㎡/24h 이하이고, 바람직하게는 120g/㎡/24h 이하이고, 보다 바람직하게는 100g/㎡/24h 이하이다. 보호 필름(7)의 투습도가 이와 같은 범위에 있으면, 액정 셀(4)이 수분에 의해 열화되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 투습도는 JIS Z 0208의 투습도 시험(컵법)에 준거하여, 온도 40℃, 습도 92％RH의 분위기 중, 면적 1㎡의 시료를 24시간에 통과하는 수증기량(g)을 측정하여 구해지는 값이다.

보호 필름(7)을 구성하는 수지는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리메틸메타크릴레이트 등의 (메트)아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체(AS 수지) 등의 스티렌계 수지; 폴리카르보네이트계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 술폰계 수지; 아릴레이트계 수지; 에폭시계 수지 및 이것들의 혼합물 등을 들 수 있다.

보호 필름(7)을 구성하는 수지로서는, 바람직하게는 (메트)아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 스티렌계 수지로부터 선택되는 적어도 1종이 사용되고, 보다 바람직하게는 (메트)아크릴계 수지가 사용된다.

(메트)아크릴계 수지는 기계적 강도가 높고 비교적 부드러운 데다가, 상술한 투습도와 전체 광선 투과율을 만족시키기 쉽기 때문에, 보호 필름(7)의 형성 재료로서 바람직하게 사용된다.

(메트)아크릴계 수지로서는, 예를 들어 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산에스테르, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체 등을 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 10,000 내지 500,000이다. 중량 평균 분자량이 지나치게 작으면, 필름으로 한 경우의 기계적 강도가 부족할 우려가 있다. 한편, 중량 평균 분자량이 지나치게 크면, 용융 압출 시의 점도가 높아, 성형 가공성이 저하되어, 성형품의 생산성이 저하될 우려가 있다.

상기 원하는 물성이 얻어진다는 점에서, (메트)아크릴계 수지로서, 글루타르이미드 단위를 갖는 (메트)아크릴계 수지가 바람직하게 사용되고, 보다 바람직하게는 글루타르이미드 단위 및 메타크릴산메틸 단위를 갖는 (메트)아크릴계 수지가 사용된다.

글루타르이미드 단위 및 메타크릴산메틸 단위를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 사용하는 경우, 그의 이미드화율은 2.5％ 내지 5.0％이고, 산가는 0.1㎜ol/g 내지 0.5㎜ol/g이고, 아크릴산에스테르 단위를 1중량％ 미만 포함하는 것이 바람직하다.

보호 필름(7)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상 2㎛ 내지 100㎛이고, 바람직하게는 2㎛ 내지 50㎛이고, 보다 바람직하게는 2㎛ 내지 30㎛이고, 더욱 바람직하게는 2㎛ 내지 10㎛이다.

보호 필름(7)이 이와 같은 두께의 범위에 있으면, 제1 및 제2 편광자(5a, 5b)의 수축을 과도하게 저해하지 않고, 제1 및 제2 편광자(5a, 5b)를 보호할 수 있다.

본 실시 형태에서는 제1 편광자(5a)에 제1 보호 필름(7a)이 적층되어 있기[즉, 제1 보호 필름(7a)에 의해 제1 편광자(5a)가 배접되어 있기] 때문에, 제1 실시 형태에 비해 약간 제1 편광자(5a)가 수축하기 어려워진다. 그 결과, 제1 실시 형태에서 발생하는 제1 변형 응력보다도 작은 제1 변형 응력이 액정 셀(4)에 가해진다.

그러나, 본 실시 형태에서는 제2 편광자(5b)에도 제2 보호 필름(7b)이 적층되어 있기 때문에, 본 실시 형태의 제2 편광자(5b)의 변형에 의해 발생하는 제2 변형 응력은 제1 실시 형태의 제2 편광자(5b)의 변형에 의해 발생하는 제2 변형 응력보다도 작다.

따라서, 본 실시 형태에서도 제1 실시 형태와 동일한 원리에 의해, 상반되는 2개의 변형 응력(제1 변형 응력 및 제2 변형 응력)이 액정 셀(4)의 내부에서 밸런스 좋게 상쇄되고, 그 결과, 액정 셀(4)을 포함하는 액정 패널(1)의 휨을 효과적으로 방지할 수 있다.

[제3 실시 형태에 관한 액정 패널]

도 9에 도시하는 제3 실시 형태에 관한 액정 패널(1)에서는 액정 셀(4)의 제1 면측 또는 제2 면측에만 편광판(8)이 설치되어 있다.

구체적으로는, 도 9의 (a)에서는 액정 셀(4)의 제1 면측에만 제1 편광자(5a) 및 제1 보호 필름(7a)을 갖는 제1 편광판(8a)이 설치되고, 또한 액정 셀(4)의 제2 면측에는 제2 편광자(5b)가 설치되어 있다. 도 9의 (b)에서는 액정 셀(4)의 제2 면측에만 제2 편광자(5b) 및 제2 보호 필름(7b)을 갖는 제2 편광판(8b)이 설치되고, 또한 액정 셀(4)의 제1 면측에는 제1 편광자(5a)가 설치되어 있다.

제3 실시 형태는, 예를 들어 장기간 사용한 제1 실시 형태의 액정 패널(1)의 휨을 수정하고 싶은 경우에 채용할 수 있다.

구체적으로는, 제1 실시 형태의 액정 패널(1)을 사용함으로써 액정 패널(1)의 휨은 효과적으로 방지할 수 있지만, 액정 표시 장치(10)의 장기간 사용에 의해, 약간 액정 패널(1)이 휠 우려가 있다. 이것은 액정 표시 장치(10)의 장기간 사용에 의해, 제1 변형 응력과 제2 변형 응력(2)의 밸런스가 약간 무너지는 것에 기인한다고 생각된다.

이와 같은 경우, 액정 패널(1)의 편광자(5)만을 교환하는 것은 실질적으로 불가능하다. 편광자(5)는 접착층을 통해 액정 셀(4)에 부착되어 있기 때문이다.

여기서, 액정 표시 장치(10)의 장기간 사용에 의해, 액정 패널(1)이 그의 긴 변 방향으로 U자상의 곡면이 생기도록 변형된 경우, 제1 변형 응력이 제2 변형 응력보다도 과대해졌다고 생각된다. 그로 인해, 도 9의 (a)와 같이, 그 제1 편광자(5a)의 제1 면에 제1 보호 필름(7a)을 적층하여 제1 편광판(8a)으로 함으로써, 제1 변형 응력을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 다시 제1 변형 응력이 제2 변형 응력에 의해 밸런스 좋게 상쇄되도록 조정할 수 있다.

한편, 액정 표시 장치(10)의 장기간 사용에 의해, 액정 패널(1)이 그의 짧은 변 방향으로 U자상의 곡면이 생기도록 변형된 경우, 제1 변형 응력이 제2 변형 응력보다도 과소해졌다고 생각된다. 그로 인해, 도 9의 (b)와 같이, 그 제2 편광자(5b)의 제2 면에만 제2 보호 필름(7b)을 적층하여 제2 편광판(8b)으로 함으로써, 제2 변형 응력을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 다시 제1 변형 응력이 제2 변형 응력에 의해 밸런스 좋게 상쇄되도록 조정할 수 있다.

본 실시 형태에서 사용하는 보호 필름(7)은 상술한 제2 실시 형태와 동일한 것을 사용할 수 있다. 무엇보다, 본 실시 형태에서는 적극적으로 제1 변형 응력 또는 제2 변형 응력을 변화시키는 것을 목적으로 하고 있기 때문에, 보호 필름(7)의 두께는 제2 실시 형태에서 예시한 값보다도 큰 것이 바람직하다. 구체적으로는, 보호 필름(7)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상 100㎛ 내지 500㎛이고, 바람직하게는 100㎛ 내지 300㎛이고, 보다 바람직하게는 100㎛ 내지 200㎛이다.

[제4 실시 형태에 관한 액정 패널]

도 10에 도시하는 제4 실시 형태에 관한 액정 패널(1)에서는 편광자(5)의 양면에 보호 필름(7)을 갖는 편광판(8)이 사용되어 있다. 이 편광판(8, 8)이 액정 셀(4)의 제1 면측 및 제2 면측에 각각 설치되어 있다. 액정 셀(4)의 제1 면측에 설치된 제1 편광판(8a)은 제1 편광자(5a)와, 제1 편광자(5a)의 제1 면에 적층된 제1 보호 필름(7a)과, 제1 편광자(5a)의 제2 면에 적층된 제3 보호 필름(7c)을 갖는다. 또한, 액정 셀(4)의 제2 면측에 설치된 제2 편광판(8b)은 제2 편광자(5b)와, 제2 편광자(5b)의 제1 면에 적층된 제2 보호 필름(7b)과, 제2 편광자(5b)의 제2 면에 적층된 제4 보호 필름(7d)을 갖는다.

본 실시 형태는 제2 실시 형태에 관한 액정 패널(1)을 보다 개량한 것이다. 본 실시 형태에서는 2매의 보호 필름(7, 7)을 갖는 편광판(8)을 사용하고 있기 때문에, 액정 셀(4) 및 편광자(5)를 보다 확실하게 보호할 수 있다.

제3 및 제4 보호 필름(7c, 7d)은 실질적으로 광학적 등방성을 갖는 필름이어도 되고, 위상차 필름이어도 된다.

「보호 필름(7)이 실질적으로 광학적 등방성을 갖는다」는 것은, 보호 필름(7)의 굴절률 타원체가, nx＝nz＝ny인 경우뿐만 아니라, nx≒nz≒ny인 경우를 포함한다.

구체적으로는, 보호 필름(7)의 면 내 복굴절률 Δnxy(nx－ny)의 절댓값 및 두께 방향 복굴절률 Δnxz(nx－nz)의 절댓값이 0.0005 이하인 경우를 포함하고, 바람직하게는 0.0001 이하이고, 보다 바람직하게는 0.00005 이하이다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「nx」는 23℃, 파장 590㎚를 기준으로 하여, 대상물[여기서는 보호 필름(7)]의 면 내의 굴절률이 최대가 되는 방향(X축 방향)의 굴절률을 나타내고, 상기 「ny」는 동일 면 내에서 X축 방향에 대하여 직교하는 방향(Y축 방향)에 있어서의 굴절률을 나타내고, 상기 「nz」는 상기 X축 방향 및 Y축 방향에 직교하는 방향(두께 방향)에 있어서의 굴절률을 나타낸다.

광학적 등방성을 갖는 제3 및 제4 보호 필름(7c, 7d)으로서는, 제2 실시 형태의 보호 필름(7)과 동일한 필름을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 광학적 등방성이 우수한 점에서, (메트)아크릴계 수지를 포함하는 필름이 사용된다.

제3 및 제4 보호 필름(7c, 7d)으로서 위상차 필름을 사용함으로써, 액정 표시 장치(10)의 표시 특성(예를 들어, 경사 방향 콘트라스트비) 등을 개량할 수 있다. 또한, 위상차 필름은 그의 면 내 및/또는 두께 방향으로, 위상차를 갖는 투명 필름이다.

위상차 필름의 면 내 및/또는 두께 방향의 위상차값은, 바람직하게는 10㎚ 내지 100이고, 보다 바람직하게는 30㎚ 내지 80㎚이다.

또한, 면 내 위상차값은 면 내 복굴절률(Δnxy)은 Δnxy×d(nm)에 의해 구해지는 값이고, 두께 방향 위상차값은 {(nx＋ny)/2}－nz×d(nm)에 의해 구해지는 값이다. d는 위상차 필름의 두께이다.

위상차 필름을 구성하는 수지는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리이미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 노르보르넨계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 이들 수지를 시트 형상으로 제막함으로써, 위상차 필름을 얻을 수 있다.

본 발명의 액정 패널(1)은 제1 내지 제4 실시 형태에서 나타낸 구체적인 구성으로 한정되지 않고, 본 발명의 의도하는 범위 내에서 적절히 설계 변경할 수 있다.

예를 들어, 제1 및 제2 편광자(5a, 5b)에 2층 이상의 보호 필름(7)이 적층된 편광판을 사용해도 되고, 제1 편광자(5a)에 1층의 보호 필름(7)이 적층된 제1 편광판(8a) 및 제2 편광자(5b)에 2층 이상의 보호 필름(7)이 적층된 제2 편광판(8b)을 사용해도 된다.

[액정 패널의 용도]

본 발명의 액정 패널은 임의의 액정 표시 장치에 사용된다. 액정 표시 장치로서는, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터 모니터, 노트북 컴퓨터, 스마트폰 등의 OA 기기; 디지털 카메라, 휴대 게임기 등의 휴대 기기; 비디오 카메라, 텔레비전, 전자레인지 등의 가정용 기기; 백 모니터, 카 내비게이션, 카 오디오 등의 차량 탑재용 기기; 점포용 모니터 등의 전시 기기; 감시용 모니터 등의 경비 기기; 개호용 모니터, 의료용 모니터 등의 의료 기기 등을 들 수 있다.

본 발명의 액정 패널을 탑재한 액정 표시 장치는 액정 표시 장치의 사용 시에 있어서의 온도의 변화에 의해 액정 패널이 휘기 어렵고, 그 결과, 광 누설이나 표시 불균일 등의 문제가 발생하기 어렵다.

또한, 본 발명에서는 제1 및 제2 편광자(5a, 5b)를 편광자의 세트로서 사용할 수 있다. 이 편광자의 세트를 조광 대상물에 적용할 수도 있다. 이 조광 대상물은 상술한 액정 셀(4) 이외의 것을 가리킨다.

즉, 액정 셀(4) 이외의 조광 대상물의 제1 면측에 제1 편광자(5a)를 설치하고, 또한 그의 제2 면측에 제2 편광자(5b)를 설치함으로써, 액정 패널 이외의 광학 적층체를 구성하는 것도 가능하다. 이와 같은 광학 적층체도 본 발명의 액정 패널과 동일한 원리에 의해, 휨을 효과적으로 방지할 수 있다. 액정 셀(4) 이외의 조광 대상물로서는, 예를 들어 창 유리 등을 들 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명에 대하여, 실시예 및 비교예를 나타내어 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 하기의 실시예만으로 한정되는 것은 아니다. 실시예 및 비교예에서 사용한 휨 변화량의 측정 방법 및 사용한 각종 필름은 이하와 같다.

[휨 변화량의 측정]

실시예 및 비교예에서 제작한 광학 적층체에 대하여, 그의 상측 편광판을 천장측을 향하게 하고 또한 그의 하측 편광판의 하면을 바닥측을 향하게 한 상태로 하고, 가장 바닥측에 위치하는 부분(최하부)으로부터 가장 천장측에 가까운 부분(최상부)의 고저차 D1(㎜)을 측정하고(도 11 참조), 이 고저차 D1을 「초기 휨량」으로 했다. 또한, 고저차 D1의 측정은, 공중에서 광학 적층체가 수평면과 가능한 한 평행에 가깝게 되는 상태에서 행하였다(후술하는, 고저차 D2에 대해서도 마찬가지).

그 후, 광학 적층체를, 60℃, 90％RH 분위기 하로 조정한 가열 용기(에스펙(주)사제: 제품명 「저온 항온 항습기」)에 넣고, 48시간 방치했다.

가열 용기로부터 광학 적층체를 취출한 후, 가열 용기에 넣기 전과 마찬가지로, 최하부와 최상부의 고저차 D2(㎜)를 측정하고, 이 고저차 D2를 「가열 후 휨량」으로 했다.

가열 후 휨량(D2)과 초기 휨량(D1)의 차(D2－D1)의 절댓값을, 광학 적층체의 「휨 변화량」으로서 평가했다. 휨 변화량이 크면, 가열 전후에서 광학 적층체가 크게 휜 것을 의미하고, 휨 변화량이 작으면, 가열에 의해 광학 적층체가 거의 휘지 않은 것을 의미한다.

[광학 적층체의 제작에 사용한 편광자 및 보호 필름]

실시예 및 비교예에서 제작한 광학 적층체를 구성하는 편광자 및 보호 필름은 이하의 제법으로 얻어진 것이다. 또한, 실시예 및 비교예에서 사용한 편광자 및 보호 필름은 모두 세로 225㎜×가로 400㎜의 치수를 갖는 직사각 형상으로 가지런히 잘랐다.

(편광자)

<편광자 A>

비정질 폴리에틸렌테레프탈레이트(A－PET) 수지를, T다이법에 의해 성형 온도 270도에서 압출 성형하고, 두께 200㎛의 기재를 제작했다. 이 기재 상에, 폴리비닐알코올 수지(닛폰 고세 가가쿠 고교(주)제: 제품명 「고세놀 NH－18」)의 수용액(고형분 농도 10％)을 도포하여 건조시킴으로써 두께 10㎛의 건조 도막을 제작하여, 기재와 건조 도막의 적층체를 얻었다. 이 적층체를, 롤간 연신기를 사용하여, 100℃에서, 긴 변 방향으로 1.8배로 연신을 행한 후, 적층체를 반송하면서, 하기 [1] 내지 [4]에 나타내는 조건으로 4욕에 순차 침지하고, 건조 도막의 팽윤, 흡착, 가교, 세정을 행했다. 또한, 가교욕 내에 있어서, 적층체의 긴 변 방향으로 총연신 배율 6배가 되도록 연신을 행하였다.

[1] 팽윤욕: 28℃의 순수에 120초간 침지

[2] 흡착욕: 물 100중량부에 대하여, 요오드 1중량부, 요오드화칼륨 10중량부를 포함하는 30℃의 수용액에 60초간 침지

[3] 가교욕: 물 100중량부에 대하여, 붕산 7.5중량부를 포함하는 60℃의 수용액에 300초간 침지

[4] 세정욕: 순수에 10초간 침지

그 후, 적층체로부터 A－PET 수지 기재를 박리하여 요오드로 염색된 두께 5㎛의 건조 도막(편광자)을 얻었다. 이 얻어진 편광자를 직사각 형상으로 가지런히 잘라, 횡방향(긴 변 방향)으로 흡수축을 갖는 흡착형 편광자 A를 얻었다.

<편광자 B>

두께 60㎛의 폴리비닐알코올계 수지 필름((주)구라레제: 제품명 「VF-PE-A #6000」)에 요오드를 흡착시키고, 6배로 연신함으로써 두께 22㎛의 편광자를 제작했다. 이 편광자를 직사각 형상으로 가지런히 잘라, 종방향으로 흡수축을 갖는 흡착형 편광자 B를 얻었다.

<편광자 C>

두께 45㎛의 폴리비닐알코올계 수지 필름((주)구라레제: 제품명 「VF-PS-N #4500」)에 요오드를 흡착시키고, 6배로 연신함으로써 두께 18㎛의 편광자를 제작했다. 이 편광자를 직사각 형상으로 가지런히 잘라, 종방향(짧은 변 방향)으로 흡수축을 갖는 흡착형 편광자 C를 얻었다.

<편광자 D>

편광자 B의 제법과 마찬가지로, 두께 22㎛의 편광자를 얻은 후, 이것을 직사각 형상으로 가지런히 잘라, 횡방향으로 흡수축을 갖는 흡착형 편광자 D를 얻었다.

<편광자 E>

편광자 A의 제법과 마찬가지로, 두께 5㎛의 편광자를 얻은 후, 이것을 직사각 형상으로 가지런히 잘라, 종방향으로 흡수축을 갖는 흡착형 편광자 E를 얻었다.

(보호 필름)

<보호 필름 A>

아크릴계 수지 필름(도요 고반(주)제: 제품명 「HX－40UC」). 두께 40㎛.

<보호 필름 B>

아크릴계 수지 필름(도요 고반(주)제: 제품명 「HX－40NE」). 두께 40㎛.

[광학 적층체의 제작에 사용한 접착제]

실시예 및 비교예에 있어서, 상기에 열거한 편광자 및 보호 필름을 적층하는 데, 활성 에너지선 경화형 접착제(닛폰 고세 가가쿠 고교(주)제: 제품명 「Z200」)를 사용했다. 또한, 이 활성 에너지선 경화형 접착제를 사용하여 형성한 접착층의 각 두께는 0.7㎛였다.

또한, 상측 편광판 및 하측 편광판과 유리판의 접착에는 감압형 접착제(닛토덴코(주)제의 아크릴계 점착제)를 사용했다. 또한, 이 감압형 접착제를 사용하여 형성한 접착층의 각 두께는 23㎛였다.

[실시예 1]

아래부터 순서대로, 보호 필름 B, 편광자 A, 보호 필름 A를 적층한 후, 보호 필름 A의 상면에 안티글레어 처리를 실시하여 상측 편광판을 제작했다. 상측 편광판은 액정 셀의 제1 면측에 설치되는 적층체를 상정하고 있다.

이어서, 아래부터 순서대로, 보호 필름 A, 편광자 B, 보호 필름 B를 적층하여 하측 편광판을 제작했다. 하측 편광판은 액정 셀의 제2 면측에 설치되는 적층체를 상정하고 있다.

계속해서, 하측 편광판의 상면(보호 필름 B의 상면)에 세로 245㎜×가로 420㎜, 두께 0.55㎜의 유리판[마츠나미 가라스 고교(주)제]을 감압형 접착제를 사용하여 적층하고, 그 후, 유리판의 상면에 상측 편광판의 하면(보호 필름 B의 하면)을 적층하여, 광학 적층체를 제작했다. 얻어진 광학 적층체에서는 상측 편광판에 포함되는 편광자 A와 하측 편광판에 포함되는 편광자 B는 서로의 흡수축의 연장되는 방향이 직교하고 있었다.

제작한 광학 적층체에 대하여, 상술한 휨 변화량의 측정 방법에 따라, 휨 변화량을 산출했다. 이 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

[실시예 2]

아래부터 순서대로, 보호 필름 B, 편광자 A, 보호 필름 A를 적층한 후, 보호 필름 A의 상면에 안티글레어 처리를 실시하여 상측 편광판을 제작했다. 상측 편광판은 액정 셀의 제1 면측에 설치되는 적층체를 상정하고 있다.

이어서, 아래부터 순서대로, 보호 필름 A, 편광자 C, 보호 필름 B를 적층하여 하측 편광판을 제작했다. 하측 편광판은 액정 셀의 제2 면측에 설치되는 적층체를 상정하고 있다.

계속해서, 하측 편광판의 상면(보호 필름 B의 상면)에 세로 245㎜×가로 420㎜, 두께 0.55㎜의 유리판[마츠나미 가라스 고교(주)제]을 감압형 접착제를 사용하여 적층하고, 그 후, 유리판의 상면에 상측 편광판의 하면(보호 필름 B의 하면)을 적층하여, 광학 적층체를 제작했다. 얻어진 광학 적층체에서는 상측 편광판에 포함되는 편광자 A와 하측 편광판에 포함되는 편광자 C는 서로의 흡수축의 연장되는 방향이 직교하고 있었다.

제작한 광학 적층체에 대하여, 상술한 휨 변화량의 측정 방법에 따라, 휨 변화량을 산출했다. 이 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

[비교예 1]

아래부터 순서대로, 보호 필름 B, 편광자 D, 보호 필름 A를 적층한 후, 보호 필름 A의 상면에 안티글레어 처리를 실시하여 상측 편광판을 제작했다. 상측 편광판은 액정 셀의 제1 면측에 설치되는 적층체를 상정하고 있다.

이어서, 아래부터 순서대로, 보호 필름 A, 편광자 E, 보호 필름 B를 적층하여 하측 편광판을 제작했다. 하측 편광판은 액정 셀의 제2 면측에 설치되는 적층체를 상정하고 있다.

계속해서, 하측 편광판의 상면(보호 필름 B의 상면)에 세로 245㎜×가로 420㎜, 두께 0.55㎜의 유리판[마츠나미 가라스 고교(주)제]을 감압형 접착제를 사용하여 적층하고, 그 후, 유리판의 상면에 상측 편광판의 하면(보호 필름 B의 하면)을 적층하여, 광학 적층체를 제작했다. 얻어진 광학 적층체에서는 상측 편광판에 포함되는 편광자 D와 하측 편광판에 포함되는 편광자 E는 서로의 흡수축의 연장되는 방향이 직교하고 있었다.

제작한 광학 적층체에 대하여, 상술한 휨 변화량의 측정 방법에 따라, 휨 변화량을 산출했다. 이 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

[비교예 2]

아래부터 순서대로, 보호 필름 B, 편광자 A, 보호 필름 A를 적층한 후, 보호 필름 A의 상면에 안티글레어 처리를 실시하여 상측 편광판을 제작했다. 상측 편광판은 액정 셀의 제1 면측에 설치되는 적층체를 상정하고 있다.

이어서, 아래부터 순서대로, 보호 필름 A, 편광자 E, 보호 필름 B를 적층하여 하측 편광판을 제작했다. 하측 편광판은 액정 셀의 제2 면측에 설치되는 적층체를 상정하고 있다.

계속해서, 하측 편광판의 상면(보호 필름 B의 상면)에 세로 245㎜×가로 420㎜, 두께 0.55㎜의 유리판[마츠나미 가라스 고교(주)제]을 감압형 접착제를 사용하여 적층하고, 그 후, 유리판의 상면에 상측 편광판의 하면(보호 필름 B의 하면)을 적층하여, 광학 적층체를 제작했다. 얻어진 광학 적층체에서는 상측 편광판에 포함되는 편광자 A와 하측 편광판에 포함되는 편광자 E는 서로의 흡수축의 연장되는 방향이 직교하고 있었다.

제작한 광학 적층체에 대하여, 상술한 휨 변화량의 측정 방법에 따라, 휨 변화량을 산출했다. 이 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

[평가]

실시예 1 및 2에서는 하측 편광판의 편광자의 두께 쪽이 상측 편광판의 편광자의 두께보다도 크다. 그로 인해, 상측 편광판의 편광자의 수축에 기인하는 변형 응력과 하측 편광판의 편광자의 수축에 기인하는 변형 응력이, 유리판의 내부에서 밸런스 좋게 상쇄되기 때문에, 광학 적층체의 휨을 충분히 방지할 수 있다.

한편, 비교예 1에서는 상측 편광판의 편광자의 두께의 쪽이 하측 편광판의 편광자의 두께보다도 크고, 비교예 2에서는 상측 편광판의 편광자의 두께가 하측 편광판의 편광자의 두께와 동일하다. 그로 인해, 상측 편광판의 편광자의 수축에 기인하는 변형 응력과 하측 편광판의 편광자의 수축에 기인하는 변형 응력이, 유리판의 내부에서 충분히 상쇄되지 않아, 광학 적층체의 휨을 충분히 방지할 수 없다.

또한, 본 실시예 및 비교예에 사용한 보호 필름은 고온 항습 환경 하에서도 거의 수축하지 않기 때문에, 광학 적층체의 휨에 거의 영향을 미치지 않는다.

10 : 액정 표시 장치
1 : 액정 패널
2 : 광원
3 : 베젤
4 : 액정 셀
5a(5) : 제1 편광자(편광자)
5b(5) : 제2 편광자(편광자)
6 : 접착층
7 : 보호 필름
8 : 편광판

Claims (6)

1. 액정 셀과,
   상기 액정 셀의 제1 면측에 설치된 대략 직사각 형상의 제1 편광자와,
   상기 액정 셀의 제2 면측에 설치된 대략 직사각 형상의 제2 편광자를 갖고,
   상기 제1 편광자는 그의 긴 변 방향으로 연장되는 흡수축을 갖고, 또한 상기 제2 편광자는 그의 짧은 변 방향으로 연장되는 흡수축을 갖고,
   상기 제1 편광자 및 상기 제2 편광자는 서로의 흡수축의 연장되는 방향이 직교하도록 배치되어 있고,
   상기 제2 편광자의 두께가 상기 제1 편광자의 두께보다도 큰 것을 특징으로 하는 액정 패널.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 편광자의 두께(T1)와 상기 제2 편광자의 두께(T2)의 비율(T1/T2)이 1/10 내지 1/2인, 액정 패널.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 편광자의 두께(T2)와 상기 제1 편광자의 두께(T1)의 차(T2－T1)가 2㎛ 이상인, 액정 패널.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 편광자 및 상기 제2 편광자 중 적어도 어느 한쪽의 편광자에 보호 필름이 적층되어 있는, 액정 패널.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 액정 패널을 갖는 액정 표시 장치.
6. 대략 직사각 형상의 제1 편광자와, 대략 직사각 형상의 제2 편광자를 갖고,
   상기 제1 편광자는 그의 긴 변 방향으로 연장되는 흡수축을 갖고, 또한 상기 제2 편광자는 그의 짧은 변 방향으로 연장되는 흡수축을 갖고,
   상기 제1 편광자 및 상기 제2 편광자는 서로의 흡수축의 연장되는 방향이 직교하도록 배치되어 있고,
   상기 제2 편광자의 두께가 상기 제1 편광자의 두께보다도 큰 것을 특징으로 하는, 편광자의 세트.

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