KR20190099121A

KR20190099121A - 편광판 및 화상 표시장치

Info

Publication number: KR20190099121A
Application number: KR1020190011586A
Authority: KR
Inventors: 켄이치 후쿠다; 이사오 후지와라; 야스히로 카즈이에; 카즈나리 사카모토
Original assignee: 가부시키가이샤 산릿쯔
Priority date: 2018-02-16
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2019-08-26
Also published as: JP7430741B2; JP2019144283A; CN110161610B; KR102118039B1; JP7041542B2; CN110161610A; CN115857082A; JP2022082580A

Abstract

[과제] 범용 PET 필름을 편광판 보호 필름으로 사용하고, 그것을 탑재한 액정표시장치에 있어서, 특히 블랙 표시의 흰빛을 띠는 것의 방지 목적으로, 시인 측에 낮은 헤이즈의 방현층이나 클리어 하드 코팅층을 갖는 표면 필름을 이용해도 사선 무지개 얼룩 등의 문제가 없고, 시인성이 양호하고, 또한 저렴하게 제조할 수 있는 편광판을 제공하는 것이며, 또한 이러한 편광판을 탑재한 시인성이 양호한 액정표시장치를 제공하는 것이다. 또한, 액정표시장치의 박형화에도 적합한 박형 편광판을 제공하는 것이다.
[해결수단] 폴리비닐알코올계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜 되는 편광소자(P)를 포함하고,
상기 편광소자(P)의 한쪽 면에, 광산란 필름층(DF)이 접착제층(AL1)을 개재하여 적층된 편광판으로,
상기 광산란 필름층(DF)이 폴리에스테르 수지계 연신필름을 기재로 하고, 광산란층(DL)을 편광소자(P) 측에 가지고,
상기 광산란층(DL)이
1) 내부 헤이즈가 50~95%이며,
2) 표면 요철 형상이 JIS B0601에 따른 산술 평균 거칠기 Ra가 0~0.30㎛인 것을 특징으로 하는 편광판.

Description

편광판 및 화상 표시장치 {POLARIZING PLATE AND IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 광산란 필름층을 적층한 편광판 및 이 편광판을 탑재한 액정표시장치에 관한 것이다.

근년, 액정표시장치(LCD)는 박형(薄型), 경량이면서도 소비 전력이 작기 때문에 널리 사용되고 있다. 액정표시장치는 액정 셀의 양측에 점착제로 편광판을 첩합(貼合)된 액정 패널 부재를 가지며, 백라이트 부재로부터의 광을 액정 패널 부재에서 제어함으로써 표시가 행하여진다. 여기서, 편광판은 편광소자와 그 양측에 첩합된 보호 필름으로 이루어지고, 일반적인 편광소자는 연신(延伸)된 폴리비닐알코올(PVA)계 필름을 요오드 또는 2색성 색소로 염색함으로써 얻어지며, 보호 필름으로서는 셀룰로오스 아실레이트 필름이 주로 이용되고 있다.

이러한 LCD에 대하여, 한층 더 박형 경량화나, 비용 삭감요구도 무시할 수는 없다. 이러한 요구에 따른 제안으로서, 편광판 보호 필름 중, LCD에 첩합되었을 때, 외측에 있는 셀룰로오스 아실레이트 필름을 저렴하고, 기계적 강도가 우수한 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(이하, PET 필름이라고도 함)으로 대체하는 시도가 이루어지고 있다.

그러나 셀룰로오스 아실레이트 필름을 범용 PET 필름으로 대체하면, 사선 방향에서 볼 때, 무지개 상태의 얼비침(이후, 단순히 "사선 무지개 얼룩"이라고도 함)이 두드러져 시인성이 떨어지는 문제가 있음이 널리 알려졌다. (예를 들면, 특허문헌 1)

이 문제에 대해, 예를 들면 특허문헌 2에서는 액정 셀의 배면 측(背面側)에 첩합되는 편광판 배면 측 보호 필름으로 연신 PET 필름을 사용하고, 시인 측(視認側) 편광판의 시인 측 보호 필름을 높은 헤이즈의 방현층(防眩層)을 갖는 방현 필름으로 함으로써 사선 무지개 얼룩을 저감하는 방법이 개시되어있다. 그러나 이 방법도 사선 무지개 얼룩의 개선은 충분하지 않을 뿐 아니라, 거기다 시인 측에 높은 헤이즈의 방현층을 가지므로, 실내조명 광이 방현층 표면에서 산란 반사되어 화면 전체, 특히 블랙 표시의 흰빛을 띠는 문제가 있으며, 화상 품위를 현저하게 저하시키는 결과로 된다. 블랙 표시의 흰빛을 띠는 문제를 방지하기 위해서는 시인 측에 낮은 헤이즈의 방현층이나 클리어 하드 코팅층을 갖는 보호 필름(이하, 단순히 "낮은 헤이즈 필름"이라고도 한다)의 사용이 필수이다.

특허문헌 3에는 백라이트 광원으로 백색 발광다이오드를 이용한 액정표시장치에서, 입사광 측에 위치되는 편광판("배면 측 편광판" 라고도 칭함)의 입사 측의 편광판 보호 필름 또는 출사광 측에 위치되는 편광판("시인 측 편광판" 라고도 칭함)의 사출광 측의 보호 필름면 내 리타데이션(retardation)이 3,000~30,000nm의 폴리에스테르 필름 이용함으로써 상기 사선 무지개 얼룩이 억제 있는 것이 기재되어있다.

그러나 이와 같은 높은 면내 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름은 출시되고는 있지만, 범용 PET 필름에 비해 고가이기 때문에, 비용 절감을 목적으로 한 용도로는 적합하지 않다. 더욱이, 면내 리타데이션은 두께에 비례하기 때문에, 상기와 같은 높은 면내 리타데이션을 얻기 위해 두께를 얇게 하는 것이 어렵고, 박형 경량화의 용도에도 적합하지 않다.

또한, 상기 특허문헌 3에서는 백라이트 광원에 발광스펙트럼이 브로드한 백색 발광다이오드를 사용하는 것이 필요하지만, 근년 색채 재현역을 넓히기 위해 발광스펙트럼이 샤프한 광원을 사용하는 시도가 이루어지고 있으며(예를 들면, 특허문헌 4), 특허문헌 3의 내용은 이런 용도에도 적합하지 않다.

[특허문헌 1] 일본특허공개 2010-107892호 공보 [특허문헌 2] 일본특허공개 2009-109993호 공보 [특허문헌 3] 국제 공개 WO2011/162198 팸플릿 [특허문헌 4] 일본특허공개 2012-169271호 공보

상기와 같은 상황을 감안하여, 본 발명의 과제, 즉, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 범용 PET 필름을 편광판 보호 필름으로 사용하고, 그것을 탑재한 액정표시장치에서, 특히, 블랙 표시의 흰빛을 띠는 것을 방지할 목적으로 시인 측에 낮은 헤이즈의 방현층 및 클리어 하드 코팅층을 갖는 표면 필름을 사용하여도 사선 무지개 얼룩 등의 문제가 없고, 시인성이 양호하고, 저렴하게 제조하는 것이 가능한 편광판을 제공하는 것이며, 더욱이 이러한 편광판을 탑재한 시인성이 좋은 액정표시장치를 제공하는 것이다. 또한, 액정표시장치의 박형화에 적합한 평면 편광판을 제공하는 것이다.

본 발명자는 액정 셀의 양측에 첩합되는 2매의 편광판 중, 배면 편광판에 특화하여 예의 검토를 거듭한 결과, 종래의 편광판의 제조방법을 이용하여 배면 측 보호 필름으로서 연신 폴리에스테르 필름을 기재로 하고, 특정의 광산란층을 갖는 광산란 필름을 이용하여 그의 광산란 필름의 광산란층과 편광소자를 첩합함으로써 범용 연신 PET를 사용하면서, 시인 측 편광판의 시인 측 보호 필름으로 낮은 헤이즈 필름을 사용해도 사선 무지개 얼룩이 없고, 시인성이 양호한 편광판을 저렴하게 제작할 수 있음을 발견하고, 본 발명의 완성하게 되었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하기 구성의 편광판에 의해 해결될 수 있다. 즉, 폴리비닐알코올계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜서 이루어지는 편광소자(P)를 포함하고, 상기 편광소자(P)의 한쪽 면에 광산란 필름층(DF)이 접착제층(AL1)을 통해 적층된 편광판으로,

상기 광산란 필름층(DF)을 폴리에스테르 수지계 연신 필름을 기재로 하고, 광산란층(DL)을 편광소자(P) 측에 가지며,

상기 광산란층(DL)이

1) 내부 헤이즈가 50~95%이며,

2) 표면 요철 형상이 JIS B0601에 따른 산술 평균 거칠기 Ra가 0~0.30㎛인 것을 특징으로 하는 편광판.

더욱이, 바람직하기로는, 상기 광산란 필름층(DF)의 상기 폴리에스테르 수지계 연신필름 기재의 광산란층(DL)을 적층하지 않은 쪽에 특정의 표면 요철 형상을 갖는 백층(back layer, BL)이 다시 적층된 편광판이며, 이 편광판에는 액정 셀의 배면 측(백라이트 측)에 배치되었을 때, 백라이트와 상기 배면 편광판 사이에 배치되는 확산 시트를 생략할 수 있고, 화상 표시장치의 박형화와 비용 절감에 한층 기여할 수 있다.

본 발명에 의해, 범용 PET 필름을 사용하면서, 그것을 탑재한 액정표시장치에서 사선 무지개 얼룩이 없는 편광판을 저렴하게 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 편광판은 범용 PET를 이용하면서 시인성이 양호한 편광판, 액정표시장치를 제공할 수 있다.

[편광소자]

본 발명의 폴리비닐알코올(이하, "PVA"라고도 함)계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜 이루어지는 편광소자는 주지의 편광소자를 이용할 수 있다. 이러한 편광소자는 일반적으로 PVA계 수지 필름을 이용하고, 이 PVA계 수지 필름을 요오드로 염색하고, 1축 연신함으로써 형성된다.

PVA계 수지는 전술한 바와 같이, 일반적으로 폴리비닐아세테이트계 수지를 비누화하여 얻어지는 것을 사용한다. 비누화도는 약 85몰% 이상, 바람직하기로는 약 90몰% 이상, 보다 바람직하기로는 약 99몰%~100몰%이다. 폴리비닐아세테이트계 수지로는 비닐아세테이트의 단독 중합체인 폴리비닐아세테이트 외에, 비닐아세테이트와 이것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체, 예를 들면, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 등을 들 수 있다. 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들면 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. PVA 수지의 중합도로는 1,000~10,000, 바람직하기로는 1,500~5,000이다. 이 PVA계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예를 들어, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등이어도 좋다.

편광소자의 제조방법은 특히 한정되지 않지만, 미리 로울 상으로 감긴 폴리비닐알코올계 수지 필름을 송출하여 연신, 염색, 가교 등을 행하여 제작하는 방법과 폴리비닐알코올계 수지와 연신용 수지 기재의 적층체를 제작하고, 적층체 상태로 연신하는 단계를 포함하는 방법이 전형적이다. 본 발명에서는 이들, 어떤 방법도 이용할 수 있다.

이러한 편광소자의 제조방법은 일본특허공개 2014-48497호 공보의 단락 [0109]~[0128]에 기재되어 있으며, 본 발명에서는 이러한 방법을 이용할 수 있다.

본 발명의 편광소자의 두께는 3~35㎛가 바람직하고, 4~30㎛가 더 바람직하고, 5~25㎛가 더욱 바람직하다.

[광산란 필름층]

다음에 본 발명의 광산란 필름층에 대해 설명한다. 본 발명의 광산란 필름층의 기재 필름은 폴리에스테르 수지계 연신필름이다.

(폴리에스테르 수지계 연신필름)

본 발명에 사용되는 폴리에스테르 수지는 특히 구조의 한정은 없다. 방향족 디카르복실산 및 지방족 글리콜을 축합하여 얻어지는 구조를 갖는 수지를 주성분으로 하는 것이 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 인 것이 보다 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트인 것이 특히 바람직하다. 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 다른 공중합성분을 함유해도 상관없다. 다른 폴리머가 혼합되어 있어도 상관없다.

본 발명의 폴리에스테르에는 필요에 따라, 산화방지제 및 자외선흡수제 등의 첨가제를 함유시킬수 있다.

본 발명의 폴리에스테르 수지계 연신필름은 일반적인 폴리에스테르 필름의 제조방법에 따라 제조할 수 있다. 예를 들면, 폴리에스테르 수지를 용융하여 시트 상으로 압출된 무배향 폴리에스테르 필름을 유리 전이 온도 이상의 온도에서 로울의 속도차를 이용하여 세로 방향으로 연신한 후, 텐터(tenter)에 의해 횡방향으로 연신하고, 열처리를 시행하는 방법을 들 수 있다.

본 발명의 폴리에스테르 수지계 연신필름은 1축 연신필름이어도, 2축 연신필름이어도 상관없지만, 일반적으로 2축 연신필름의 쪽이 기계 강도가 더 강하여 더 바람직하다. 1축 연신필름 제조방법은 상기 연신 방법에 대해 종방향의 연신 또는 텐터에 의한 횡방향으로의 연신의 어느 하나의 연신을 행한 후, 열처리하는 방법을 들 수 있다.

이와 같이 하여 얻어지는 폴리에스테르 수지계 연신필름의 면내 리타데이션 Re는 통상, 500~3000nm이다.

본 발명의 폴리에스테르 수지계 연신필름의 두께는 5~200㎛가 바람직하고, 10~100㎛가 더 바람직하고, 20~80㎛가 더욱 바람직하다.

본 발명에서 광산란층의 접착성 향상을 위해 본 발명의 폴리에스테르 수지계 연신필름의 적어도 한쪽 면에 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지 또는 폴리아크릴 수지 등을 주성분으로 하는 용이한 접착층을 갖는 것이 바람직하다.

시판의 용이 접착층이 붙어있는 연신 PET 필름으로서, 도요보(東洋紡)사 제 "코스모샤인"(등록 상표)이나 도레이사 제 "루미라"(등록 상표) 등을 들 수 있다. 본 발명에서는 이러한 필름을 바람직하게 사용할 수 있다.

(광산란층)

광산란층은 상기 폴리에스테르 수지계 연신필름에 적층되어 있다. 광산란층은 광산란제와 바인더를 가진다. 광산란층은 광산란제를 분산, 함유시켜 폴리에스테르 필름을 통과한 광을 산란시킴으로써 사선 무지개 얼룩을 방지한다.

광산란제는 광선을 산란시키는 성질을 갖는 입자이며, 무기 필러와 유기 필러로 대별된다. 무기 필러로는, 예를 들면, 실리카, 수산화알루미늄, 산화알루미늄, 산화아연, 황화바륨, 마그네슘실리케이트, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 특히, 실리카 입자가 굴절률의 점에서 바람직하다.

유기 필러의 구체적인 재료로서는, 예를 들면, 아크릴 수지, 아크릴로니트릴 수지, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리아크릴로니트릴, 실리콘 수지 등을 들 수 있다. 특히 투명성이 높은 아크릴 수지가 바람직하고, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 메틸메타크릴레이트 및 스티렌의 공중합체가 특히 바람직하다.

광산란제의 형상은 특히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 구상, 입방상, 침상, 봉상, 방추형상, 판상, 비늘상, 섬유상 등을 들 수 있으며, 그 중에서 광산란성이 우수한 구상의 비드가 바람직하다.

광산란제로서 유기 필러가 사용되는 경우의 광산란제의 평균 입자경은 0.5~6㎛ 바람직하고, 1~6㎛가 더 바람직하고, 1~5㎛가 더 바람직하다. 광산란제가 0.5㎛ 미만이면 충분한 광산란 효과를 얻을 수 없다. 반대로 6㎛가 보다 큰 경우는 표면 요철이 커지고 편광소자와의 접착성이 저하될 우려가 있다.

광산란제로서 유기 필러가 사용되는 경우의 광산란제의 배합량(바인더의 형성 재료인 폴리머 조성물의 폴리머 분 100중량부에 대한 고형분 환산의 배합량)은 5~100중량부가 바람직하고 10~70중량부가 더 바람직하고, 20~50중량부가 더욱 바람직하다. 광산란제의 배합량이 상기 하한 미만이면, 광산란성이 불충분해질 수 있다. 반대로 광산란제의 배합량이 상기 상한을 초과하는 경우, 표면 요철이 커지게 되고 편광소자와의 접착이 잘 이루어지지 않을 우려가 있다. 또한, 광산란제로서 무기 필러를 사용하는 경우의 배합량도 대체로 유기 필러의 경우와 동일한 정도이다.

바인더는 열경화성 수지 또는 활성 에너지 선-경화형(active energy ray-curable) 수지를 들 수 있다. 또한, 바인더를 형성하기 위한 조성물은 그 밖의 예로서는 평균 입자경이 0.5㎛ 이하의 미소 무기 충전제, 경화제, 가소제, 분산제, 각종 레벨링제, 대전 방지제, 자외선흡수제, 산화방지제, 점도 개질제, 윤활유, 광안정제, 용제 등을 적절하게 배합되어 있어도 좋다.

상기 열경화성 수지의 기재 폴리머로는 특히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 불소계 수지, 실리콘 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 에폭시계 수지, 자외선 경화형 수지, 열경화형 수지, 광경화형 수지 등을 들 수 있고, 이러한 폴리머를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 특히, 상기 기재 중합체는 가공성이 높고, 코팅 등의 방법으로 쉽게 광산란층을 형성할 수 있는 폴리올이 바람직하다. 또한, 바인더에 사용되는 기판 폴리머 자체는 광선의 투과성을 높이기 위한 관점에서 투명한 것이 바람직하고, 무색 투명한 것이 특히 바람직하다.

상기 폴리올로는, 예를 들면, 수산기 함유 불포화 단량체를 포함하는 단량체 성분을 중합하여 얻어지는 폴리올이나, 수산기 과잉 조건에서 얻어지는 폴리에스테르 폴리올 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에서는 수산기 함유 불포화 단량체를 포함하는 단량체 성분을 중합하여 얻어지는 폴리올을 주성분으로 하는 것이 바람직하고, 불포화 단량체로는 (메타)아크릴계 단량체가 바람직하고, 이러한 단량체로부터 얻어지는 (메타)아크릴폴리올이 특히 바람직하다. 폴리올의 예 및 바람직한 태양 등은 일본특허공개 2013-117695호 공보의 단락 [0050]~[0057]에 기재되어 있으며, 본 발명에서도 마찬가지로 바람직하게 사용할 수 있다.

바인더 폴리올을 사용하는 경우, 폴리올의 수산기와 반응하는 작용기를 2개 이상 갖는 화합물 중, 다관능 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물 및 아미노 플라스트 수지로부터 선택되는 1종 이상의 것을 함유하면 좋다. 따라서 바인더 매트릭스 수지의 폴리올이 가교 구조로 결합되어 저장 안정성, 내오염성, 가요성, 내후성, 저장 안정성 등이 양호하게 된다.

본 발명에서는 상기의 화합물 중에서도 다관능 이소시아네이트가 특히 바람직하다. 또한, 기재 폴리머와의 조합으로는 (메타)아크릴 폴리올과 다관능 이소시아네이트의 조합이 특히 바람직하다.

폴리올의 수산기와 반응하는 작용기를 2개 이상 갖는 화합물의 구체적인 예 및 바람직한 태양 등은 일본특허공개 2013-117695호 공보의 단락 [0071]~[0078]에 기재되어 있으며, 본 발명에 있어서도 동일하게 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 활성 에너지 선-경화형 수지로는 자외선을 조사함으로써 가교 경화하는 자외선 경화형 수지 및 전자선을 조사함으로써 가교 경화하는 전자선 경화형 수지 등을 들 수 있으며, 중합성 단량체 및 중합성 올리고머 중에서 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 특히, 상기 활성 에너지 선-경화형 수지로는 (메타)아크릴계, 우레탄계 또는 (메타)아크릴 우레탄계 자외선 경화형 수지가 바람직하다.

상기 중합성 단량체로는 분자 중에 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 단량체가 바람직하게 사용되며, 그 중에서도 다관능성 (메타)아크릴레이트가 바람직하다. 다관능성 (메타)아크릴레이트의 구체적인 예 및 바람직한 태양 등은 일본특허공개 2013-228720호 공보의 단락 [0026]~[0032]에 기재되어 있으며, 본 발명에서도 동일하게 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 활성 에너지 선-경화형 수지로 자외선 경화형 수지를 사용하는 경우, 광중합용 개시제를 수지 100중량부에 대하여 0.1~5중량부 정도 첨가하는 것이 바람직하다. 광중합용 개시제로서는 특히 한정되는 것이 아니라, 분자 내에 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체나 중합성 올리고머에 대해, 예를 들면, 벤조페논, 벤질디히드라케톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 2,2-디에톡시아세토페논, 벤질디메틸케탈, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노프로파논-1,1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 비스(시클로펜타디에닐)-비스 [2,6-디플루오로-3-(피롤-1-일)페닐]티타늄, 2-벤질-2-디메틸 아미노-1-(4-몰포리노페닐)-부타논-1,2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥사이드 등을 들 수 있다. 또한, 분자 중에 양이온 중합성 관능기를 갖는 중합성 올리고머 등에 대하여는 방향족 술포늄염, 방향족 디아조늄염, 방향족 요도늄염, 메탈로센 화합물, 벤조술폰산 에스테르 등을 들 수 있다. 또한, 이들 화합물은 각각 단독으로 사용해도 좋고, 복수 혼합하여 사용해도 좋다

광중합 개시제의 구체예, 바람직한 태양 시판품 등은 일본특허공개 2014-170130호 공보의 단락 [0064]~[0067]의 기재를 참고할 수 있다.

<광산란층의 광학 특성>

본 발명에서의 광산란층의 내부에 기인하는 헤이즈 값(내부 헤이즈 값)은 50~95%이며, 55~92%가 바람직하고, 60~90%가 특히 바람직하다. 이 범위이면 사선 무지개 얼룩을 방지할 수 있다.

<광산란층의 표면 형상>

본 발명에서의 광산란층의 표면 형상은 JIS-B0601에 의한 거칠기 파라미터(산술 평균 거칠기 Ra)는 0~0.30㎛이며, 0~0.25㎛인 것이 바람직하고, 0.05~0.22㎛인 것이 특히 바람직하다. 이 범위로 제어함으로써 편광소자와 양호한 접착력을 얻을 수 있다.

<광산란층의 두께>

본 발명의 광산란층의 두께는 3~30㎛가 바람직하고, 5~20㎛가 더 바람직하고, 6~15㎛가 특히 바람직하다. 이 범위로 제어함으로써 하기의 광산란층의 광학 특성 및 표면 형상을 적절히 제어할 수 있다.

산란 층의 적층 수단으로는 특히 한정되는 것이 아니고, 각종 공지의 방법이 사용된다. 구체적인 적층 방법으로는, 예를 들면 그라비아 코팅법, 로울 코팅법, 바 코팅법, 블레이드 코팅법, 스프레이 코팅법 등을 이용한 코팅 등이 채용된다. 그 중에서도 비드를 포함한 고분자 조성물을 얇고, 얼비침 없게 코팅할 수 있는 그라비아 코팅법이 가장 바람직하다. 이러한 그라비아 코팅법에서 광산란층의 형성 가능성 등을 고려하면 그라비아 선수(線數)로는 70 이상 100 이하 속도로는 80 이상 120 이하가 바람직하다.

(광산란 필름층의 이면)

광산란 필름층의 이면(기재의 상기 광산란층이 적층되어 있지 않은 면)은 스텍킹 방지층 또는 표면 요철을 가지며, 헤이즈가 10% 이상의 광 확산층(본원에서는 "백층" 라고도 칭함)이 적층되는 것도 바람직한 태양이다.

배면 측 편광판의 아래에 집광 목적으로서 프리즘 시트가 종종 설치된다. 이 프리즘 시트는 화소와 간섭하여 모아레(moire)를 발생시킬 수 있다. 위와 같이 광산란 필름층의 이면에 표면 요철 형상을 갖는 백층을 더 적층함으로써 모아레 방지 효과를 부여할 수 있어 바람직하다. 또한, 프리즘 시트에 의한 모아레를 방지하기 위해 배면 편광판과 대향하여, 확산 시트를 설치하는 경우도 있지만, 광산란 필름층의 이면에 표면 요철 형상을 갖는 백층을 다시 적층함으로써 상기 확산 시트를 생략할 수 있고, 화상 표시장치의 박형화 및 비용 절감의 관점에서 바람직하다.

(표면 요철 형상을 갖는 백층)

다음에 본 발명에서 바람직하게 사용할 수 있는 "표면 요철 형상을 갖는 백층"에 대해 설명한다. (이하 "표면 요철 형상을 갖는 백층"을 간단히 "백층"이라고 칭함)

백층은 광산란 필름층의 이면(기재의 상기 광산란층이 적층되어 있지 않은 면)에 적층된다.

백층은 바인더를 가진다. 백층은 바인더만으로 형성하여도 상관없지만, 적절한 표면 요철 형상을 얻기 위해 필러를 함유하는 것이 바람직하다. 필러는 상기 광산란층의 광산란제로서 예시한 것을 이용할 수 있다.

그 중에서도, 표면 형상 제어 용이함의 면에서 구상 입자가 바람직하고, 프리즘 시트에 대한 흠집 방지의 관점에서 구상 유기 필러가 더 바람직하다.

유기 필러 중에서는 투명성이 높은 아크릴 수지가 바람직하고, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 메틸메타크릴레이트와 스티렌의 공중합체가 특히 바람직하다.

백층에 유기 필러가 사용되는 경우의 평균 입경은 1~20㎛가 바람직하고, 2~15㎛가 더 바람직하고, 3~12㎛가 더욱더 바람직하다. 입자 크기가 1㎛ 미만이면 충분한 표면 요철을 얻는 것이 어렵고, 반대로 20㎛보다 크면 백층이 두꺼워져 버린다.

백층의 바인더는 상기 광산란층에 기재된 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 유기 필러의 배합량(바인더의 형성 재료인 폴리머 조성물의 폴리머 분 100중량부에 대한 고형분 환산의 배합량)은 5~100중량부가 바람직하고, 10~70중량부가 더 바람직하고, 20~50중량부가 더욱 바람직하다.

유기 필러의 배합량이 상기 하한 미만의 경우, 표면 요철이 불충분해질 수 있다. 반대로, 유기 필러의 배합량이 상기 상한을 초과하는 경우, 유기 필러의 고정이 불충분하게 필러가 탈락할 우려가 있다.

<백층의 광학 특성>

본 발명의 백층의 헤이즈 값은 3~90%이며, 10~80%가 바람직하고, 15~70%가 특히 바람직하다. 이 범위이면 프리즘으로 인한 모아레를 방지할 수 있다.

또한, 여기서 말하는 백층의 헤이즈는 상기 광산란층을 적층하지 않고 PET 필름 기재에 백층만을 적층했을 때의 헤이즈 값을 의미한다.

백층의 내부 헤이즈 값은 백층의 바인더와 필러의 굴절률 차로 제어할 수 있다. 백층의 내부 헤이즈는 실질적으로 없는 것이 바람직하다. 구체적으로는 -1~1% 인 것이 바람직하다. 백층을 통과 한 광의 물드는 것을 억제할 수 있다.

또한, 여기서 말하는 백층의 내부 헤이즈는 상기 광산란층을 적층하지 않고 PET 필름 기재에 백층만을 적층하고, 다시 백층의 표면에 바인더 액을 도포 경화 방법 등으로 평활화한 후의 백층의 헤이즈 값을 의미한다.

구체적인 내부 헤이즈 값의 측정 방법은 후술하는 실시예에 기재한다.

<백층의 표면 형상>

본 발명에서의 백층의 표면 형상은 JIS-B0601에 의한 거칠기 파라미터(산술 평균 거칠기, Ra)는 0.05~1.50㎛가 바람직하고, 0.08~1.20㎛가 더 바람직하고, 0.10~0.90㎛가 더욱 바람직하고, 0.10~0.60㎛가 특히 바람직하다. 이 범위로 제어함으로써 모아레 방지와 정면 휘도를 양립시킬 수 있다.

<백층의 두께>

본 발명의 백층의 두께는 3~20㎛가 바람직하고, 5~17㎛가 더 바람직하고, 6~15㎛가 특히 바람직하다. 이 범위로 제어함으로써 하기 백층의 광학 특성 및 표면 형상을 적절히 제어할 수 있다.

백층의 적층 방법으로는 특히 한정되는 것이 아니며, 광산란층뿐 아니라 각종 공지의 방법이 사용된다. 또한, 광산란층과 백층은 2회로 나누어 순차적으로 적층하여도 상관없고, 2층을 동시에 적층하여도 상관없다.

2회로 나누어 적층하는 경우, 적층 순서에 제한은 없다.

[편광판의 층 구성]

본 발명의 편광판은 편광소자의 한쪽에만 보호 필름을 갖는 편광판도 편광소자의 양쪽 면에 보호 필름을 갖는 편광판이어도 상관없다.

본 발명에서 바람직한 편광판의 층 구성을 이하에 나타낸다.

폴리에스테르 필름/광산란층/접착제층/편광소자

표면 요철을 갖는 백층/폴리에스테르 필름/광산란층/접착제층/편광소자

폴리에스테르 필름/광산란층/접착제층/편광소자/접착제층/보호 필름

표면 요철을 가지는 백층/폴리에스테르 필름/광산란층/접착제층/편광소자/접착제층/보호 필름

[다른 보호 필름]

본 발명의 편광판이 양방의 면에 보호 필름을 갖는 구성의 경우, 다른 일방의 보호 필름은 셀룰로오스 아실레이트계 필름, 폴리카보네이트계 수지로 이루어진 필름, 노르보르넨 등 시클로올레핀계 수지로 이루어진 필름, (메타)아크릴계 공중합체 필름 등의 필름을 사용할 수 있으나, PVA 접착제 등의 수계 접착제를 사용하여 첩합하는 경우는 투습도 점에서 셀룰로오스 아실레이트계 필름 또는 (메타)아크릴계 중합체 필름 중 어느 하나인 것이 바람직하고, 특히 셀룰로오스 아실레이트 필름이 바람직하다.

이때 보호 필름의 두께는 광학 특성의 관점에서 얇은 것이 바람직하지만, 지나치게 얇으면 강도가 저하하여 가공성이 떨어지는 것으로 된다. 적절한 두께로는 5~100㎛이며, 바람직하기로는 10~80㎛, 보다 바람직하기로는 15~70㎛이다.

또한, 본 발명의 편광판은 후술하는 바와 같이, 각종 모드의 액정 셀에 사용할 수 있으나, 액정 셀이 IPS 모드의 경우, 광학 보상의 관점에서 여분의 복굴절이 없는 것도 바람직하다. 이러한 조건을 만족하는 셀룰로오스 아실레이트 필름의 예로, 후지탓쿠 ZRD(후지필름(주) 제) 등을 들 수 있으며, 본 발명에서는 바람직하게 사용할 수 있다.

[편광판의 제조방법]

다음에 본 발명의 편광판을 작성 방법에 대해 설명한다.

(편광소자(P)와 광산란 필름층(DF)의 첩합)

본 발명의 편광판은 편광소자(P)의 한쪽 면과 광산란 필름층(DF)의 광산란층(DL) 면과 접착제층(AL1)를 통해 첩합함으로써 제조할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 접착제는 임의의 적절한 접착제를 사용할 수 있다. 구체적으로는 접착제로는 수계 접착제, 용제계 접착제, 활성 에너지 선-경화형 등을 사용할 수 있다.

또한, 편광소자(P)의 다른 면과 보호 필름층(PF2)과의 접착도 광산란 필름층(DF)의 접착에 이용하는 상기 접착제를 동일하게 사용할 수 있다.

상기 활성 에너지 선-경화형 접착제로는 활성 에너지 선의 조사에 의해 경화할 수 있는 접착제이면 임의의 적절한 접착제가 사용될 수 있다. 활성 에너지 선-경화형 접착제로는, 예를 들어 자외선 경화형 접착제, 전자선 경화형 접착제 등을 들 수 있다. 활성 에너지 선-경화형 접착제의 경화의 구체적 예로는 라디칼 경화형 양이온 경화형 음이온 경화형 이들의 조합(예를 들어, 라디칼 경화와 양이온 경화형 하이브리드)을 들 수 있다.

상기 활성 에너지 선-경화형 접착제로는 예를 들면, 경화 성분으로서 (메타)아크릴레이트기나 (메타)아크릴 아미드기 등의 라디칼 중합성 기를 갖는 화합물(예를 들면, 단량체 및/또는 올리고 함유하는 접착제를 들 수 있다.

상기 활성 에너지 선-경화형 접착제 및 그 치료 방법의 구체적인 예로서는, 예컨대, 일본특허공개 2012-144690호의 공보에 기재되어있다.

또한, 상기 수계 접착제로는 임의의 적절한 수계 접착제가 채용될 수 있다. 그 중에서도, PVA계 수지를 포함하는 수계 접착제(PVA 접착제)가 바람직하게 사용될 수 있다. 수계 접착제에 포함된 PVA계 수지의 평균 중합도는 접착성 측면에서 바람직하기로는 100~5,500 정도, 더욱 바람직하기로는 1,000~4,500이다. 평균 검화도는 접착성 측면에서 바람직하기로는 85몰%~100몰% 정도이며, 더욱 바람직하기로는 90몰%~100몰%이다.

상기 수계 접착제에 포함된 PVA 수지는 바람직하기로는, 아세토아세틸기를 함유하는 것이 바람직하다. PVA계 수지층과 보호 필름과의 밀착성이 우수하고, 내구성이 우수하기 때문이다. 아세토아세틸기 함유 PVA계 수지는, 예를 들면, PVA계 수지와 디케텐과 임의의 방법으로 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 아세토아세틸기 함유 PVA계 수지의 아세토아세틸기 변성도는 대표적으로는 0.1몰% 이상, 바람직하기로는 0.1몰%~20몰% 정도이다.

상기 수계 접착제의 수지 농도는 바람직하기로는 0.1중량%~15중량%이며, 더욱 바람직하기로는 0.5중량% 내지 10중량%이다.

상기 접착제 도포시 두께는 임의의 적절한 값으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 경화 후 또는 가열(건조) 후에, 소망의 두께를 갖는 접착제층을 얻을 수 있도록 설정한다. 접착제층의 두께는 바람직하기로는 0.01㎛~7㎛이며, 보다 바람직하기로는 0.01㎛~5㎛이며, 더욱 바람직하기로는 0.01㎛~2㎛이며, 가장 바람직하기로는 0.01㎛~1㎛이다.

또, 본 발명에서는 PVA계 접착제로 형성된 층을 PVA 접착제층, 활성 에너지 선-경화형 접착제로 형성된 층을 활성 에너지 선-경화형 접착제층이라 칭한다.

편광소자 및 광산란 필름층과의 접착시에는 편광소자와 접착제, 광산란층과 접착제와의 접착성을 향상시키기 위해, 편광소자 및 광산란층의 일방 또는 양방에 미리 코로나 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사, 프라이머 도포 처리 등의 표면 처리를 시행하여도 좋다.

본 발명의 편광판이 편광소자의 양면에 보호 필름을 갖는 형태의 경우, 보호 필름의 한쪽 면씩 붙여 합쳐도 양면을 동시에 붙여 합쳐도 상관없지만, 양면 동시에 첩합하는 것이 바람직하다.

또한, 폴리에스테르 수지계 연신필름의 지상축(遲相軸)(면내 굴절률이 최대가 되는 방향)과 편광소자의 흡수 축이 평행 또는 거의 수직에 배치하는 것이 바람직하다. 상기에서 낮은 데로 이동하면 액정표시장치에 탑재한 경우에 정면으로 무지개 얼룩이 관찰될 수 있다.

[액정표시장치]

본 발명의 액정표시장치는 액정 셀과, 상기 액정 셀의 백라이트 측에 배치된 본 발명의 편광판(배면 편광판)과 시인 측에 배치된 편광판(시인 측 편광판)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 액정표시장치는 시인 측 편광판에 특히 제약은 없으나, 시인 측 편광판의 시인 측 보호 필름의 헤이즈는 0~10%인 것이 바람직하고 0~8%인 것이 보다 바람직하고, 0~5%인 것이 특히 바람직하다. 시인 측 보호 필름의 헤이즈를 이 범위로 제어함으로써, 사선 무지개 얼룩 방지 및 블랙 다스림을 양립할 수 있다.

(일반적인 액정표시장치의 구성)

액정표시장치는 2매의 전극 기판 사이에 액정을 담지하여 이루어지는 액정 셀, 그의 양측에 배치된 2매의 편광판 및 필요에 따라, 상기 액정 셀과 이 편광판 사이에 적어도 1매의 광학 보상 필름을 배치하는 구성을 가지고 있다. 본 발명의 편광판은 2매의 편광판 중, 배면측 편광판으로 사용할 수 있다.

액정 셀의 액정 층은 통상 2매의 기판 사이에 스페이서를 끼워 형성한 공간에 액정을 봉입하여 형성한다. 투명 전극층은 도전성 물질을 포함하는 투명한 막으로서 기판 위에 형성한다. 액정 셀은 다시 가스 배리어층, 하드 코팅층 또는 (투명 전극 층의 접착에 사용) 언더코팅층(프라이머층)을 설치하여도 좋다. 이들 층은 통상, 기판 위에 설치된다. 액정 셀의 기판은 일반적으로 50㎛~2mm의 두께를 가진다.

(액정표시장치의 종류)

본 발명의 필름은 각종 모드의 액정 셀에 사용할 수 있다. TN(Twisted Nematic), IPS(In-Plane Switching), FLC(Ferroelectric Liquid Crystal) AFLC(Anti-ferroelectric Liquid Crystal), OCB(Optically Compensatory Bend), STN(Super Twisted Nematic), VA(Vertically Aligned), ECB(Electrically Controlled Birefringence) 및 HAN(Hybrid Aligned Nematic)과 같은 각종 표시 모드가 제안되어 있다. 또한, 상기 표시 모드를 배향 분할한 표시 모드도 제안되어 있다. 본 발명의 편광판은 어느 모드의 액정표시장치에서도 유효하다. 또한, 투과형, 반사형, 반투과형의 어느 액정표시장치에서도 사용할 수 있다.

본 발명의 편광판은 상기 IPS 모드 액정 셀의 배면에 첩합되면, 블랙 표시시의 사선 방향에서 보았을 때의 광 누출이 억제되어 특히 바람직하다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에서 재료, 시약, 질량과 그 비율, 조작 등은 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한, 적의 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명은 다음의 실시예에 한정되거나, 제한되는 것은 아니다.

[광산란 필름의 제작]

(폴리에스테르 수지계 연신필름 기재의 제작)

WO 2011/162198의 문단 [0076](비교예 1)과 동일한 방법으로 필름 두께 약 38㎛의 양면이 용이하게 접착할 수 있는 층을 갖는 긴 로울 상의 2축 연신 PET 필름을 얻었다. 이 필름의 면 내 리타데이션 Re는 1178nm에서 늘어지는 축은 폭 방향(길이 방향에 수직)이고, 헤이즈는 0.2%였다.

(광산란층의 적층)

광산란제와 바인더를 포함하는 광산란용 폴리머 조성물로서, 아크릴폴리올(기재 폴리머) 43부, 평균 입경 3㎛의 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합체(굴절률: 1.52) 입자 21부, 이소시아네이트계 경화제 6부 및 용제로 이루어진 고분자 조성물을 이용했다. 각 성분의 배합량을 나타내는 부수는 고형분 환산의 중량비이다. 이 기재 층 표면에 광산란층용 고분자 조성물을 그라비아 코팅법에 의해 15g/㎡(고형분 환산) 적층함으로써 광산란 필름 1을 얻었다. 이때, 바인더의 굴절률은 1.50이었다.

하기의 [광산란층의 평가법]에 따라 광산란층을 평가했다. 광산란층의 내부 헤이즈는 80%, 산술 평균 거칠기 Ra는 0.05㎛이었다.

광산란 필름 1에 광산란제 입자의 배합량 광산란층의 두께를 바꾸어 광산란 필름 2~6을 제작하고, 광산란 필름 1과 동일하게 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[광산란층의 평가법]

(1-1) 헤이즈

[1] JIS-K7136에 준하여 얻어진 광산란 필름의 전체 헤이즈 값(H)을 측정한다: 일본전색공업(주) 제 헤이즈 미터 NDH2000을 사용하였다.

[2] 광산란층 표면에 상기 광산란용 폴리머 조성물에서 광산란제를 제거한 것을 바코터 약 2g/㎡(고형분 환산)로 표면을 평활하게 하고 표면 헤이즈를 제거한 필름을 제작했다. 이 필름을 상기와 같은 방법으로 측정하고, 기재 필름의 헤이즈 값의 차로부터 내부 헤이즈 값(Hin)을 얻었다.

(1-2) 광산란층의 표면 형상(산술 평균 거칠기 Ra)

JIS-B0601(1994, 2001)에 준하여 코사카연구소(주) 제, 서프 코더 MODEL SE-3500을 이용하여 측정하였다.

(백층만을 갖는 광산란 필름 제작)

유기 필러와 바인더를 포함 백층용 폴리머 조성물로서, 아크릴폴리올(기재 폴리머) 43부, 평균 입경 10㎛의 PMMA 입자(굴절률: 1.50), 이소시아네이트계 경화제 6부 및 용제로 이루어진 폴리머 조성물을 이용했다. 각 성분의 배합량을 나타내는 부수는 고형분 환산의 중량비이다. 또한, PMMA 입자의 첨가량은 적층 후 Ra(산술 평균 거칠기)를 표 1에 나타내는 값이 되도록 적의 조정했다.

상기 광산란층을 적층하지 않은, 용이 접착층이 있는 2축 연신 PET 필름에 대해 백층용 폴리머 조성물을 그라비아 코팅법에 의해 7g/㎡(고형분 환산) 적층하여 백층만을 갖는 광산란 필름(21)을 얻었다.

필러의 배합량 백층의 두께를 변경하여 광산란 필름(21)과 동일하게 광산란 필름 22~25를 제작하였다.

(광산란층과 백층을 갖는 광산란 필름 제작)

상기 광산란 필름 2의 광산란층을 적층하지 않은 면에 백층만을 갖는 광산란 필름 21~24 백층을 적층한 것 이외에는 동일하게 하여 광산란 필름 11~14를 제작하였다.

동일하게, 광산란 필름 4, 3, 1의 광산란층을 적층하지 않은 면에 백층만을 갖는 광산란 필름(22)의 백층을 적층한 이외에는 동일하게 하여 광산란 필름 15~17를 제작하였다.

[백층의 평가법]

(2-1) 헤이즈

[1] JIS-K7136에 준하여 얻어진 광산란 필름층의 전체 헤이즈 값(H)을 측정한다: 일본전색상공업(주) 제 헤이즈 미터 NDH2000을 사용하였다.

백층만을 갖는 광산란 필름 21~25의 헤이즈를 측정 백층의 헤이즈로 했다. 광산란층과 백층을 갖는 광산란 필름층 백층의 헤이즈는 동일한 처방으로 제작한 광산란 필름 21~25의 값을 다시 층의 헤이즈로 했다.

[2] 백층만을 갖는 광산란 필름 21~25의 백층에 상기 백층용 폴리머 조성물에서 광산란제를 제거한 것을 바코터 약 2g/㎡(고형분 환산)로 표면을 평활하게 하여 표면 헤이즈를 제거한 필름을 제작했다. 이 필름을 상기와 같은 방법으로 측정 기재 필름의 헤이즈 값의 차이에서 백층의 내부 헤이즈 값(Hin)을 얻었다. 광산란층과 백층을 갖는 광산란 필름층 백층의 내부 헤이즈는 동일한 처방으로 제작한 광산란 필름 21~25의 내부 값을 다시 층의 내부 헤이즈로 했다.

(2-2) 백층의 표면 형상(산술 평균 거칠기 Ra)

JIS-B0601(1994, 2001)에 따른 코사카켄큐쇼(주), 서프 코더 MODEL SE-3500을 이용하여 측정하였다.

[표 1]

또, 표 1에서 광산란 필름 1~6은 폴리에스테르 수지계 연신필름 기재의 한쪽 면에 광산란층만 가지며, 백층을 갖지 않는 구성이다.

광산란 필름 11~17은 폴리에스테르 수지계 연신필름 기재의 한쪽 면에 광산란층을 갖고, 다른 면에 백층을 가지는 구성이다.

또한, 광산란 필름 21~25는 폴리에스테르 수지계 연신필름 기재의 한쪽 면에 백층만을 가지고, 광산란층을 갖지 않는 구성이다.

또한, 광산란 필름 21~25의 백층의 내부 헤이즈는 모두 0%였다.

[편광판의 제조]

다음 상기에서 제작한 광산란 필름 1~6, 11~17, 22, 25 및 광산란층을 적층하지 않은 2축 연신 PET 필름을 이용하여 편광판을 제조한다.

(편광소자의 제작)

평균 중합도 2400, 비누화도 99.9몰%의 두께 40㎛의 PVA 필름을 25℃의 온수 중에 120초간 침지하여 팽윤시켰다. 이어서, 요오드/요오드화칼륨(중량비= 2/3)의 농도 0.6중량% 수용액에 침지하고, 2.1배로 연신시키면서 PVA 필름을 염색했다. 그 후, 60℃ 붕산과 요오드화칼륨을 함유하는 산성 욕 중에서 연신을 행하고, 수세, 건조를 시행하여, 두께 15㎛의 편광소자를 제작했다.

(편광판 용 접착제의 제조)

아세토아세틸기를 함유하는 변성 PVA계 수지(니혼고세이카가쿠샤제: 고세넷쿠스 Z-410)을 물에 용해하여 고형분 농도 3%로 조정한 수용액 A를 제조하였다. 이어서, 상기 수용액 A에 대해 0.5중량%로 되도록 말레인산을 첨가한 후, 가교제로 글리옥살을 첨가하였다. 글리옥살의 첨가량은 Z-410의 중량을 100으로 했을 때, 중량으로 5로 되도록 했다. 이 수용액에 수산화나트륨을 첨가하여 pH를 2.5로 조정하여 편광판용 접착제를 얻었다.

(셀룰로오스 아실레이트 필름의 비누화)

시판 셀룰로오스 아실레이트 필름(후지탓쿠 ZRD40 후지필름(주) 제: 두께 40㎛)를 55℃로 유지한 1.5mol/L의 NaOH 수용액(비누화 액)에 2분간 침지한 후, 필름을 수세하고, 그 다음 25℃의 0.05mol/L 황산 수용액에 30초 침지한 후, 다시 수세 욕을 30초 흐르는 물에 통과시켜 필름을 중성 상태로 했다. 그리고 에어나이프로 물빼기를 3회 반복하고, 70℃의 건조 존에서 15초간 체류시켜 건조하여 비누화 처리한 필름을 제작했다.

(편광판의 제조)

상기에서 제작한 광산란 필름의 광산란층 표면을 코로나 처리한 후 상기 접착제를 건조 후의 접착제층의 두께가 150nm가 되도록 도포하였다. 비누화 처리한 셀룰로오스 아실레이트 필름의 한쪽 면에 상기 접착제를 건조 후의 접착제층의 두께가 150nm가 되도록 도포하였다.

이어서, 편광소자의 양면에 상기 접착제가 도포된 광산란 필름과 셀룰로오스 아실레이트 필름을 로울 첩합기에서 광산란 필름 기재의 상기 2축 연신 PET 필름의 느린 상 축과 편광소자의 흡수 축이 수직이 되도록 접착한 후, 60℃에서 10분간 건조하여 본 발명에 따른 편광판 1을 얻었다.

편광판 1에 광산란 필름층의 종류와 편광소자와의 첩합 면을 표 2에 나타낸 바와 같이 변경하여 편광판 2~6, 11~17, 21~27를 제작하였다.

또한, 편광판 21은 광산란 필름 1을 광산란층 적층 면과는 반대 면에서 편광소자와 첩합하였다. 편광판 22와 23은 백층만을 가지며, 광 확산 층을 갖지 않는 광 확산 필름이며, 백층과 반대편의 PET 기재의 용이 접착층과 편광소자를 첩합하였다. 편광판 25~27은 외측 보호 필름만을 가지며, 내측 보호 필름이 없는 구성이다. 또한, 편광판 24와 27은 광산란 필름층 대신 광산란층을 적층하지 않은 2축 연신 PET를 외측 보호 필름으로 하여 사용하였다.

[액정표시장치의 제작]

LG Display사의 모니터(32MP58HQ: 백색 LED 엣지 라이트형 백라이트, IPS 모드 액정 셀: 아래로부터 도광판, 확산 시트, 프리즘 시트 2매, 확산 시트의 구성)를 분해하여 액정 셀에 첩합된 백라이트 측 편광판을 벗기고, 그 대신 편광판 1~6, 11~17, 21~27을 광산란 필름을 첩합하지 않은 쪽을, 점착제를 통해 액정 셀에 첩합하고, 제일 위의 배면 측 편광판에 대향하여 배치되어 있는 확산 시트를 제거하고, 다시 조립하여 화상 표시장치 1~6, 11~17, 21~27을 제작하였다. 이하의 [화상 표시장치의 평가 방법]에 따라 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[화상 표시장치의 평가법]

(3-1) 사선 무지개 얼룩

모니터를 흰색 표시로 하고 화면을 사선 방향, 극각(極角) 60도와 45도에서 전체 방향을 관찰하고, 무지개 얼룩을 다음 기준에 따라 6단계로 평가했다.

◎: 극각 60도에서도 극각 45도에서도 무지개 얼룩이 전혀 보이지 않는다.

○: 극각 60도에서 무지개 얼룩이 어느 것인가 인식될 수 있다고 할 수 있으나, 거의 보이지 않는다. 극각 45도에서 무지개 얼룩이 전혀 보이지 않는다.

△: 극각 60도에서 무지개 얼룩이 인식할 수 있지만 신경이 쓰이지 않는다. 극각 45도에서 무지개 얼룩이 전혀 보이지 않는다.

×: 극각 60도에서 무지개 얼룩이 얇게 보인다. 극각이 45도에서 무지개 얼룩이 보이지 않는다.

××: 무지개 얼룩이 명확하게 보인다. 극각이 45도에서 무지개 얼룩이 인식할 수 있다.

×××: 무지개 얼룩이 명확하게 보인다. 극각이 45도에서도 명확하게 보인다.

(3-2) 모아레

모니터를 흰색 표시하고 극각 0~60도에서 전방위 관찰 아래 기준에 따라 모아레를 6단계로 평가했다.

◎: 모든 방향으로 모아레가 전혀 보이지 않는다.

○: 모든 방향으로 모아레가 거의 보이지 않는다.

△: 모아레를 인식할 수 있는 곳이 있지만, 신경이 쓰이지 않는다.

×: 모아레가 얇게 보이는 곳이 있다.

××: 모아레가 확실히 보이는 곳이 있다.

×××: 전체에 모아레가 명확하게 보인다.

(3-3) 정면 휘도

분해 전 및 본 발명의 실시예, 비교예의 편광판 첩합 후의 모니터를 흰색 표시하고, 정면 휘도를 측정하고, 아래 기준에 따라 정면 휘도를 3단계로 평가했다.

○: 분해 전의 휘도에 대해 휘도가 95% 이상.

△: 분해 전에 휘도에 대해 휘도가 90% 이상 95% 미만.

×: 분해 전에 휘도기에 대해 휘도가 90% 미만.

[표 2]

[표 2] (계속)

※ 편광판 21은 광산란 필름을 반대 면에서 편광소자와 첩합. 아래의 구성으로 된다.

광산란층/폴리에스테르 필름/접착제층/편광소자/접착제층/보호 필름

표 1에 나타낸 화상 표시장치를 전기의 (3-1) 사선 무지개 얼룩에 따라 화면을 정면에서 관찰한 바("정면 무지개 얼룩" 관찰), 모든 화상 표시에 정면 무지개 얼룩은 관찰되지 않았다.

표 2에 나타낸 결과로부터 아래의 것이 명백하다.

1. 편광판 보호 필름에 범용 연신 PET 필름을 사용하면 사선 무지개 얼룩이 발생한다.

2. 연신 PET와 편광소자 사이에 내부 헤이즈가 50~95%의 광산란층을 형성함으로써 사선 무지개 얼룩을 방지할 수 있다.

3 내부 보호 필름의 유무에 관계없이 비슷한 사선 무지개 얼룩 방지 효과를 얻을 수 있다.

4. 광산란층을 편광판의 외부에 형성한 것은 무지개 얼룩 방지 효과가 없다.

5. 광산란층과 요철 형상을 가지는 백층이 갖는 것은 모아레 개선 효과가 높다.

6. 특히, 산술 평균 거칠기, Ra가 0.10~0.90㎛의 요철 형상을 갖는 백층을 형성한 것은 모아레 개선 효과가 높다.

7. 광산란층이 없고, 요철 형상을 가지는 백층만을 마련한 것은 무지개 얼룩 방지 효과가 거의 없다.

다음 종래 기술인 높은 헤이즈 방현(防眩) 필름을 이용한 경우의 흰색 번짐(블랙 표시시의 흰빛을 띠는 것)과 사선 무지개 얼룩 방지의 관계와 본 발명의 우위성을 나타낸다.

(낮은 헤이즈 방현 필름 제작)

일본특허공개 2013-228720호 공보의 단락 [0120]~[0141] 및 [0156]에 기재된 실시예 1에 준하여, 낮은 헤이즈 방현 필름을 얻었다. 낮은 헤이즈 방현 필름의 헤이즈는 3%였다.

(높은 헤이즈 방현 필름 제작)

일본특허공개 2009-109993호 공보의 단락 [0074]~[0079]에 기재된 높은 방현 보호 필름(C)에 준하여 높은 헤이즈 방현 필름을 얻었다. 높은 헤이즈 방현 필름의 헤이즈는 44%였다.

(시인 측 편광판의 제조)

상기(셀룰로오스 아실레이트 필름의 비누화)에 준하여 낮은 헤이즈 방현 필름 및 높은 헤이즈 방현 필름을 비누화 처리했다. 다음에 편광판 1에 광산란 필름층을 비누화 처리된 낮은 헤이즈 방현 필름 대신 편광판 31을 높은 헤이즈 방현 필름 대신 편광판 32를 제작하였다. 어떤 편광판도 방현 필름의 편광소자와의 첩합 면은 방현층을 적층하지 않은 면이다.

[액정표시장치의 제작]

LG Display사의 모니터(32MP58HQ: 백색 LED 사이드 라이트형 백라이트, IPS 모드 액정 셀)을 분해하여 액정 셀에 첩합된 백라이트 측 편광판을 떼어내고, 대신 표 3에 따라, 편광판 12 또는 편광판 13을 내측 보호 필름 측을 점착제를 개재하여 액정 셀에 첩합하고, 시인 측 편광판을 떼어내고, 대신 편광판 31 또는 편광판 32를, 방현 필름을 적층하지 않은 쪽을 첩합하고, 최상단 배면 측 배면 측 편광판에 대응하여 배치되어 있는 확산 시트를 제거하고, 다시 조립하여 화상 표시장치 31~33을 제작하였다. 이하의 평가법으로 블랙의 엉성한 느낌을, 화상표시장치 1과 동일한 방법에 따라 사선 무지개 얼룩을 평가하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.

(3-4) 블랙 엉성한 느낌

일반적으로 TV를 사용하는 일반 가정의 환경하(약 200Lx)에서 패널을 블랙 표시로 구동시켜 칠흑감을 육안으로 이하의 판정 기준으로 확인했다.

A: 검은 정도가 매우 양호하다.

B: 검은 정도가 양호하다.

C: 약간 흰빛을 띰을 느끼지만 허용 범위 내이다.

D: 흰빛을 띠는 것이 눈에 띈다.

[표 3]

[표 3] (계속)

표 3에 나타낸 결과로부터 이하의 것이 명백하다.

1. 범용 연신 PET 필름을 보호 필름에 사용한 배면 편광판과 시인 측에 높은 헤이즈 방현 필름을 결합시키면 사선 무지개 얼룩은 저감하여도 충분하지 않다, 또한 새롭게 블랙 표시가 희읍스릅게되는 문제가 생긴다.

2. 본 발명의 편광판을 이용하여 사선 무지개 얼룩 방지와 블랙의 엉성함(블랙 정도가 매우 양호)을 양립할 수 있어, 바람직하다.

Claims

폴리비닐알코올계 수지층에 요오드를 흡착 배향시켜서 이루어지는 편광소자(P)를 포함하고, 상기 편광소자(P)의 한쪽 면에 광산란 필름층(DF)이 접착제층(AL1)를 통해 적층된 편광판으로,
상기 광산란 필름 층(DF)이 폴리에스테르 수지계 연신필름을 기재로 하고, 광산란층(DL)을 편광소자(P) 측에 가지며,
상기 광산란층(DL)이
1) 내부 헤이즈가 50~95%이며,
2) 표면 요철 형상이 JIS B0601에 따른 산술 평균 거칠기 Ra가 0~0.30㎛인 것을 특징으로 하는 편광판.
청구항 1에 있어서,
상기 광산란 필름층(DF)가 상기 폴리에스테르 수지계 연신필름 기재의 광산란층(DL)을 적층되어 있지 않은 쪽에 표면 요철 형상을 갖는 백층(BL)이 다시 적층되어 있으며,
상기 백층(BL)의 표면 요철 형상이 JIS B0601에 따른 산술 평균 거칠기 Ra가 0.05~1.50㎛ 인 것을 특징으로 하는 편광판.
청구항 1 또는 2에 있어서,
보호 필름 층(PF2)이 접착제층(AL2)를 개재하여 상기 편광소자(P)의 다른 쪽 면에 다시 적층되는 것을 특징으로 하는 편광판.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지계 연신필름의 면내 리타데이션 Re가 500~3000nm인 것을 특징으로 하는 기재된 편광판.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 광산란층(DL)이, 평균 입경 0.5~6㎛의 입자가 바인더 내에 분산된 층인 것을 특징으로 하는 편광판.
청구항 5에 있어서,
상기 바인더(메타)아크릴폴리올과 다관능 이소시아네이트를 함유하는 경화형 바인더인 것을 특징으로 하는 편광판.
청구항 2에 있어서, 상기 백층(BL)이 평균 입경 1~20㎛의 입자가 바인더에 분산된 층인 것을 특징으로 하는 편광판.
청구항 2 또는 7에 있어서,
상기 백층(BL)의 헤이즈가 3~90%인 것을 특징으로 하는 편광판.
청구항 1에 있어서,
상기 접착제층(AL1 또는 AL2)가 PVA 접착제층 또는 활성 에너지 선-경화형 접착제층인 것을 특징으로 하는 편광판.
청구항 1에 있어서,
상기 편광판이 백라이트 측에 배치되며, 그 때, 광산란 필름층(DF)이 백라이트에 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 편광판.
청구항 1에 기재된 편광판을 탑재한 액정표시장치.