KR101969636B1

KR101969636B1 - 편광판 세트 및 액정 패널

Info

Publication number: KR101969636B1
Application number: KR1020170024703A
Authority: KR
Inventors: 카즈노리 사토; 마사시 후지나가
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2019-04-16
Also published as: KR20170101809A; TW201736880A; CN107132688A; TWI631376B; JP2017156398A; CN107132688B; JP6323477B2

Abstract

[과제] 본 발명의 목적은, 고온 환경 하에서 액정 패널의 휘어짐을 억제할 수 있는 편광판 세트 및 이 편광판 세트를 액정 셀에 접합하여 이루어지는 액정 패널을 제공하는 데에 있다.
[해결수단] 본 발명은, 액정 셀의 시인측에 배치되는 제1 편광판과, 상기 액정 셀의 배면측에 배치되는 제2 편광판을 갖는 편광판 세트로서, 상기 제2 편광판은 반사형 편광자를 갖고, 상기 제1 편광판의 컬력을 C1로 하고, 상기 제2 편광판의 컬력을 C2로 했을 때, 컬력의 차(C2-C1)가 0.4∼1.0 gf인 편광판 세트를 제공한다.

Description

편광판 세트 및 액정 패널{POLARIZING PLATE SET AND LIQUID CRYSTAL PANEL}

본 발명은, 고온 환경 하에서 액정 패널의 휘어짐이 억제되는 편광판 세트 및 그것을 이용한 액정 패널에 관한 것이다.

최근, 소비 전력이 낮고, 저전압으로 동작하며, 경량이면서 박형인 액정 디스플레이가, 휴대전화, 휴대 정보 단말, 컴퓨터용 모니터, 텔레비전 등, 정보용 표시 장치로서 급속히 보급되어 오고 있다. 액정 기술의 발전에 따라, 다양한 모드의 액정 디스플레이가 제안되어, 응답 속도나 콘트라스트, 좁은 시야각과 같은 액정 디스플레이의 문제점이 해소되고 있다. 또한, 모바일용 액정 디스플레이의 보급에 따라 액정 패널에도 얇고 가벼운 것이 요구되고 있다.

액정 패널의 박형화에 따라, 고온 환경 하에서 액정 셀에 접합된 편광판의 수축에 의해 액정 패널이 휘어짐으로써 최종 제품의 케이스에 들어가지 않는 등의 문제가 있다.

이러한 액정 표시 패널의 휘어짐을 억제하기 위해서, 이전부터 액정 셀의 시인측과 액정 셀의 시인측과는 반대측(배면측)에 배치하는 편광판의 두께를 변경함으로써 액정 표시 패널의 휘어짐을 억제하는 수법이 개발되어 있다. 예컨대, 일본 특허공개 2012-58429호 공보(특허문헌 1)에서는, 액정 셀의 시인측에 배치하는 편광판의 편광막(본 발명에서 말하는 편광자)의 두께를, 액정 셀의 배면측에 배치하는 편광막보다 얇게 함으로써 액정 표시 패널의 휘어짐을 억제하는 방법이 기재되어 있다.

또한, 일본 특허공개 2013-37115호 공보(특허문헌 2)에는, 시인측의 광학 적층체에 포함되는 편광막(본 발명에서 말하는 편광자)를, 시인측과는 반대측에 배치되어 있는 광학 적층체에 포함되는 편광막보다도 5 ㎛ 이상 두껍게 함으로써 액정 패널의 휘어짐을 억제하는 수법이 제시되어 있다. 그러나, 이들 수법은 두께가 큰(예컨대 0.5 mm 이상, 나아가서는 0.7 mm 이상) 액정 셀에 대해서는 효과를 발휘할 수 있었지만, 얇은 액정 셀에 대해서는 휘어짐의 억제가 불충분했다.

특허문헌 1: 일본 특허공개 2012-58429호 공보 특허문헌 2: 일본 특허공개 2013-37115호 공보

본 발명의 목적은, 고온 환경 하에서 액정 패널의 휘어짐을 억제할 수 있는 편광판 세트 및 이 편광판 세트를 액정 셀에 접합하여 이루어지는 액정 패널을 제공하는 데에 있다.

[1] 액정 셀의 시인측에 배치되는 제1 편광판과, 상기 액정 셀의 배면측에 배치되는 제2 편광판을 갖는 편광판 세트로서,

상기 제2 편광판은 반사형 편광자를 갖고,

상기 제1 편광판의 컬력을 C1로 하고, 상기 제2 편광판의 컬력을 C2로 했을 때, 컬력의 차(C2-C1)가 0.4∼1.0 gf인 편광판 세트.

[2] 상기 제1 편광판 및 상기 제2 편광판이 모두 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 포함하는 편광자를 갖고, 상기 편광자의 두께가 모두 20 ㎛ 이하인 [1]에 기재한 편광판 세트.

[3] 상기 제1 편광판이 갖는 편광자의 두께가 10 ㎛ 이상이고, 상기 제2 편광판이 갖는 편광자의 두께가 10 ㎛ 이하인 [2]에 기재한 편광판 세트.

[4] 상기 제2 편광판은, 상기 편광자의 한쪽 면에 보호 필름이 적층되고, 다른 한쪽 면에 상기 반사형 편광자가 적층된 것인 [2] 또는 [3]에 기재한 편광판 세트.

[5] 상기 보호 필름의 투습도가 500 g/(m²·24 hr) 이하인 [4]에 기재한 편광판 세트.

[6] [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재한 편광판 세트와 액정 셀을 구비하고, 상기 액정 셀의 두께가 0.4 mm 이하인 액정 패널.

본 발명에 따르면, 액정 패널에 있어서의 고온 환경 하에서의 휘어짐을 해소할 수 있어, 고온 환경 하에서의 최종 제품의 케이스에 수용되는 액정 패널을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 편광판 세트에 있어서의 바람직한 층 구성의 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 편광판 세트에 있어서의 바람직한 층 구성의 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명에 있어서의 컬력의 정의를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 이용되는 반사 편광자의 일례의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 액정 패널의 예를 도시하는 개략 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 편광판 세트 및 이것을 이용한 액정 패널에 관해서 적절하게 도면을 이용하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 편광판 세트는, 액정 셀의 시인측에 배치되는 제1 편광판(10)과 액정 셀의 배면측에 배치되는 제2 편광판(11)으로 구성된다. 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 제1 편광판(10) 및 제2 편광판(11)의 바람직한 층 구성을 설명한다. 도 1에서 제1 편광판(10)은, 편광자(20)의 양면에 보호 필름(30a, 30b)이 각각 접합된 것이다. 보호 필름(30a)에 있어서의 편광자(20)와의 접합면과는 반대측의 면에는 표면처리층을 형성하는 것도 유용하다. 제2 편광판(11)은, 편광자(21)의 적어도 한쪽 면에 보호 필름을 갖는 것이 바람직하고, 도 1에 도시하는 것과 같이 편광자의 양면에 보호 필름(31a, 31b)이 각각 적층되고, 추가로 접착층(40)을 통해 반사형 편광자(50)가 적층되어 있어도 좋다. 또한 도 2에 도시한 것과 같이 편광자(21)의 한쪽 면에 보호 필름(31a)을 적층하고, 다른 한쪽 면에 보호 필름(31b)을 통하지 않고 접착층(40)을 통해 편광자(21)에 직접 반사형 편광자(50)를 적층하는 것도 바람직하다. 이들 편광판은 각각 점착제층(32, 33)을 통해 액정 셀에 접합되어, 액정 패널이 형성된다.

본 발명의 편광판 세트는, 제1 편광판(10)의 컬력을 C1로 하고, 제2 편광판의 컬력을 C2로 했을 때에, 컬력의 차(C2-C1)가 0.4∼1.0 gf이며, 바람직하게는 0.5∼0.9 gf이다. 이러한 컬력의 차를 가짐으로써, 액정 패널을 85℃의 환경 하에 250시간 정치했을 때의 액정 패널의 휘어짐을 억제할 수 있다. 통상이라면 컬력의 차는 작을수록 액정 패널의 휘어짐은 작아지는 것으로 추측되지만, 의외로 상기 범위의 컬력의 차를 갖는 것이 액정 패널의 휘어짐의 저감에 효과적이라는 것을 본 발명자는 발견했다.

상기 컬력의 차로 하기 위해서, 제1 편광판의 컬력(C1)은 0.2∼1.0 gf인 것이 바람직하고, 0.2∼0.8 gf인 것이 보다 바람직하고, 0.25∼0.5 gf인 것이 더욱 바람직하다. 또한 제2 편광판의 컬력(C2)은 0.6∼2.0 gf인 것이 바람직하고, 0.6∼1.8 gf인 것이 보다 바람직하고, 0.65∼1.5 gf인 것이 더욱 바람직하다.

본 명세서에 있어서, 컬력은 다음과 같이 정의된다. 도 3에 도시하는 것과 같이, 우선 편광판을 100 mm 사방의 정방형으로 잘라낸다. 이 때 편광판(70)의 각 변이 편광판(70)의 흡수축 방향(72)에 대하여 45도 기울게 한다. 이어서 잘라낸 편광판(70)을 85℃의 환경 하에 5분간 정치하는 열처리를 하여, 편광판(70)을 컬되게 한다. 컬된 편광판(70)에 있어서의 흡수축 방향(72)에 대하여 직교하는 대각선으로부터 반쪽을 고정구(73)에 의해 유리판에 고정한다. 통상 편광판은 대칭으로 컬되므로 어느 쪽을 고정하여도 좋다. 이 상태에서 고정하지 않은 편광판의 정점에 힘(74)을 가하여, 편광판(70)이 평탄하게 된 상태의 힘이 컬력이다. 고정구는 테이프 등을 사용할 수 있다. 컬력은 예컨대 전자천칭 등으로 측정할 수 있다.

또한, 제1 편광판은, 그 흡수축이 액정 셀의 짧은 변 방향과 대략 평행하고, 제2 편광판은, 그 흡수축이 액정 셀의 긴 변 방향과 대략 평행한 배치를 취하는 것이 바람직하다. 대략 평행이란 엄밀하게 평행인 것에 한정되지 않고, 예컨대 편광판의 흡수축과 액정 셀의 각 변이 이루는 각도가 5° 이하인 것이 바람직하고, 3° 이하인 것이 보다 바람직하고, 1° 이하인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명은, 적절한 컬력차를 가짐으로써 액정 패널의 휘어짐이 작아지는 것을 알아낸 것인데, 그 원리는, 스마트폰 등에 사용되는 액정 패널의 형상에 의한 것이라고 추측할 수 있다. 제1 편광판은, 그 흡수축이 액정 셀의 짧은 변과 대략 평행하게 되도록 배치되고, 제2 편광판은, 그 흡수축이 액정 셀의 긴 변과 대략 평행하게 되도록 배치되는 경우가 많다. 그리고 제1 편광판의 컬력(C1)은, 액정 셀 긴 변의 미소 영역에 걸리는 힘, 제2 편광판의 컬력(C2)은, 액정 셀 짧은 변의 미소 영역에 걸리는 힘이라고 간주할 수 있다. 그렇다면 컬력(C1)을 액정 셀의 긴 변 방향으로 적분한 크기가, 제1 편광판이 패널을 젖힐 수 있는 힘이 되고, 컬력(C2)을 액정 셀의 짧은 변 방향으로 적분한 크기가, 제2 편광판이 패널을 젖힐 수 있는 힘이 된다. 제1 편광판이 액정 셀을 젖힐 수 있는 힘과 제2 편광판이 액정 셀을 젖힐 수 있는 힘의 차가 작을수록 휘어짐을 억제할 수 있다고 생각된다. 그 때문에, 액정 패널의 실질적인 휘어짐을 억제하기 위해서는, 시인측의 편광판보다 배면측의 편광판이 큰 컬력을 갖고 있는 쪽이 유리하다고 추측할 수 있다. 단, 상기 추론은 본 발명을 하등 한정하는 것이 아니다.

이하, 본 발명의 편광판 세트 및 액정 패널을 구성하는 부재에 관해서 상세히 설명한다. 또한, 제1 편광판(10)이 갖는 편광자(20)와, 제2 편광판(11)이 갖는 편광자(21)를 총칭하여 단순히 편광자라고 부르는 경우가 있고, 보호 필름(30a)과 보호 필름(30b)과 보호 필름(31a)과 보호 필름(31b)을 총칭하여 단순히 보호 필름이라고 부르는 경우가 있다.

[편광자]

편광자(20, 21)로서는, 상기한 컬력을 만족하는 한, 임의의 적절한 것을 이용할 수 있다. 편광자는 통상, 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색함으로써 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하여 가교시키는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 가교 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조된다.

폴리비닐 알코올계 수지는 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 제조할 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체일 수도 있다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예컨대, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

폴리비닐 알코올계 수지의 비누화도는 통상 85∼100 몰% 정도이고, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 폴리비닐 알코올계 수지는 변성되어 있어도 좋으며, 예컨대, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용 가능하다. 폴리비닐 알코올계 수지의 중합도는 통상 1,000∼10,000 정도이며, 바람직하게는1,500∼5,000 정도이다.

이러한 폴리비닐 알코올계 수지를 제막한 것이 편광자의 원반 필름으로서 이용된다. 폴리비닐 알코올계 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지된 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐 알코올계 수지 원반 필름의 막 두께는 예컨대 10∼100 ㎛ 정도, 바람직하게는 10∼50 ㎛ 정도이다.

폴리비닐 알코올계 수지 필름의 세로 일축 연신은, 이색성 색소에 의한 염색 전, 염색과 동시 또는 염색 후에 행할 수 있다. 세로 일축 연신을 염색 후에 행하는 경우, 이 세로 일축 연신은, 붕산 처리 전에 행하여도 좋고, 붕산 처리 중에 행하여도 좋다. 물론, 여기에 기재한 복수의 단계로 세로 일축 연신을 행할 수도 있다. 세로 일축 연신에는, 원주 속도가 다른 롤 사이에서 일축으로 연신하는 방법이나, 열롤을 이용하여 일축으로 연신하는 방법 등을 채용할 수 있다. 또한 세로 일축 연신은, 대기 속에서 연신하는 건식 연신에 의해 행하여도 좋고, 물 등의 용제를 이용하여 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신하는 습식 연신에 의해 행하여도 좋다. 연신 배율은 통상 3∼8배 정도이다.

폴리비닐 알코올계 수지 필름의 이색성 색소에 의한 염색은, 예컨대, 이색성 색소를 함유하는 수용액에 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 침지하는 방법에 의해 행할 수 있다. 이색성 색소로서, 구체적으로는 요오드나 이색성 유기 염료가 이용된다. 또, 폴리비닐 알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물에 침지하여 팽윤시키는 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.

이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우는, 통상 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다.

이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은, 물 100 중량부 당 통상 0.01∼1 중량부 정도이고, 요오드화칼륨의 함유량은 물 100 중량부 당 통상 0.5∼20 중량부 정도이다. 염색에 이용하는 수용액의 온도는 통상 20∼40℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은 통상 20∼1,800초 정도이다.

한편, 이색성 색소로서 이색성의 유기 염료를 이용하는 경우는, 통상, 수용성의 이색성 유기 염료를 포함하는 수용액에, 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 이색성 유기 염료의 함유량은, 물 100 중량부 당 통상 1×10^-4∼10 중량부 정도이고, 바람직하게는 1×10^-3∼1 중량부이다. 이 염료 수용액은 황산나트륨과 같은 무기염을 염색 조제로서 함유하고 있어도 좋다. 염색에 이용하는 이색성 유기 염료 수용액의 온도는 통상 20∼80℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에의 침지 시간(염색 시간)은 통상 10∼1,800초 정도이다.

이색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는, 염색된 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 붕산 함유 수용액에 침지하는 방법에 의해 행할 수 있다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 붕산의 함유량은 물 100 중량부 당 통상 2∼15 중량부 정도이고, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 이 붕산 함유 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하다. 붕산 함유 수용액에 있어서의 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 중량부 당 통상 0.1∼15 중량부 정도이며, 바람직하게는 5∼12 중량부이다. 붕산 함유 수용액에의 침지 시간은 통상 60∼1,200초 정도이며, 바람직하게는 150∼600초, 더욱 바람직하게는 200∼400초이다. 붕산 함유 수용액의 온도는 통상 50℃ 이상이며, 바람직하게는 50∼85℃, 더욱 바람직하게는 60∼80℃이다.

붕산 처리 후의 폴리비닐 알코올계 수지 필름은 통상 수세 처리된다. 수세 처리는, 예컨대, 붕산 처리된 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 물에 침지하는 방법에 의해 처리할 수 있다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는 통상 5∼40℃ 정도이다. 또한 침지 시간은 통상 1∼120초 정도이다.

수세 후에는 건조 처리가 실시되어 편광자를 얻을 수 있다. 건조 처리는 열풍 건조기나 원적외선 히터를 이용하여 처리할 수 있다. 건조 처리 온도는 통상 30∼100℃ 정도이며, 바람직하게는 50∼80℃이다. 건조 처리 시간은 통상 60∼600초 정도이며, 바람직하게는 120∼600초이다. 건조 처리에 의해, 편광자 중의 수분율은 실용 정도까지 저감된다. 그 수분율은 통상 5∼20 중량% 정도이고, 바람직하게는 8∼15 중량%이다. 수분율이 5 중량%를 밑돌면, 편광자의 가요성을 잃게 되어, 건조 후에 손상되거나 파단되거나 하는 경우가 있다. 또한 수분율이 20 중량%를 넘으면, 열안정성이 부족한 경향이 있다.

이상과 같이 하여, 폴리비닐 알코올계 수지 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 편광자를 제조할 수 있다.

또한, 편광자의 제조 공정에 있어서의 폴리비닐 알코올계 수지 필름의 연신, 염색, 붕산 처리, 수세 공정, 건조 공정은, 예컨대, 일본 특허공개 2012-159778호에 기재되어 있는 방법에 준하여 행하여도 좋다. 이 문헌에 기재된 방법에서는, 기재 필름에의 폴리비닐 알코올계 수지의 코팅에 의해, 편광자가 되는 폴리비닐 알코올계 수지층을 형성하는 방법을 이용하는 것도 유용하다.

편광판의 컬력의 차를 본 발명의 범위로 조정하기 위해서는, 제1 편광판 및 제2 편광판이 갖는 편광자의 두께를 모두 20 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 15 ㎛ 미만으로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1 편광판이 갖는 편광자의 두께를 10 ㎛ 이상으로 하고, 제2 편광판이 갖는 편광자의 두께를 10 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 양호한 광학 특성을 부여할 수 있다고 하는 점에서, 편광자의 두께는 통상 3 ㎛ 이상이다. 편광판의 컬력은, 편광자 및 반사형 편광자의 수축의 영향도 받기 때문에, 편광자의 두께를 모두 20 ㎛ 이하로 함으로써, 나아가서는 제1 편광판이 갖는 편광자의 두께와 제2 편광판이 갖는 편광자의 두께에 소정의 두께 차를 둠으로써 컬력의 차를 조정하기 쉽다.

[보호 필름]

보호 필름(30a, 30b, 31a, 31b)으로서는 적절한 투명 수지로 형성된 것을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 투명성이나 균일한 광학 특성, 기계 강도, 열안정성 등이 우수한 폴리머로 이루어지는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 투명 수지막으로서는, 예컨대, 트리아세틸셀룰로오스 및 디아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름, 폴리메틸(메트)아크릴레이트 및 폴리에틸(메트)아크릴레이트 등의 아크릴계 필름, 폴리카보네이트계 필름, 폴리에테르술폰계 필름, 폴리술폰계 필름, 폴리이미드계 필름, 폴리올레핀계 필름, 폴리노르보르넨계 필름 등을 이용할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

제1 편광판(10)에 적용되는 보호 필름(30a, 30b) 및 제2 편광판(11)에 적용되는 보호 필름(31a, 31b)은 각각이 독립적으로 같은 것이라도 좋고, 다른 것이라도 좋다.

컬력의 차를 조정하기 쉽다고 하는 점에서, 제1 편광판(10)에 적용되는 보호 필름(30a 및 30b)은, 그 투습도를 같은 정도로 하는 것이 바람직하고, 투습도의 차의 크기는, 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건 하에서 750 g/(m²·24 hr) 이하인 것이 바람직하고, 500 g/(m²·24 hr) 이하인 것이 보다 바람직하다. 투습도는 JIS Z 0208에 규정되는 컵법에 의해 측정되는 값을 말한다. 투습도의 차를 같은 정도로 하기 위해서는, 예컨대 보호 필름(30a 및 30b)에 동일한 재질의 것을 사용하거나, 한쪽의 보호 필름에 투습도가 작은 재질의 것을 사용하고, 다른 쪽의 보호 필름에 투습도가 큰 재질의 것을 사용하는 경우에는, 그 투습도가 큰 보호 필름에 표면처리층(바람직하게는 하드코트층)을 설치하거나 하는 방법을 들 수 있다.

한편, 제2 편광판(11)에 적용되는 보호 필름(31a 및 31b)은, 그 투습도가 다른 것이 바람직하고, 투습도의 차의 크기는, 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건 하에서 750 g/(m²·24 hr) 이상인 것이 바람직하고, 1000 g/(m²·24 hr) 이상인 것이 보다 바람직하다. 예컨대 보호 필름(31a 및 31b)에 다른 재질의 것을 사용함으로써, 투습도의 차를 크게 할 수 있다. 또한, 제2 편광판의 보호 필름(31b)을 생략하고, 편광자의 한쪽에만 보호 필름을 갖는 구성으로 하는 것도 바람직하며, 이 경우 보호 필름(31a)의 투습도는 500 g/(m²·24 hr) 이하인 것이 바람직하고, 250 g/(m²·24 hr) 이하인 것이 보다 바람직하다.

상기한 보호 필름은, 편광자에의 접합에 앞서서, 그 접합면에 비누화 처리, 코로나 처리, 프라이머 처리, 앵커코팅 처리 등의 이접착 처리가 실시되어도 좋다. 보호 필름의 두께는 통상 5∼200 ㎛ 정도의 범위이며, 바람직하게는 10 ㎛ 이상이고, 또한 바람직하게는 80 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 40 ㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 35 ㎛ 이하이다.

또한, 원하는 표면 광학 특성 또는 그 밖의 특징을 부여하기 위해서, 보호 필름(30a)의 외면에 코팅층(표면처리층)을 설치할 수 있다. 코팅층의 구체예는, 하드코트층, 방현층, 반사방지층, 대전방지층, 방오층을 포함한다. 코팅층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법을 이용할 수 있다.

액정 셀이 횡전해(IPS: In-Plane Switching) 모드인 경우, 그 IPS 모드 액정 셀이 원래 갖는 광시야각 특성을 해치지 않기 때문에, 보호 필름(30b) 및 보호 필름(31b)은, 두께 방향의 위상차치 Rth가 -10∼10 nm의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또한, 면내의 위상차치 Re도 -10∼10 nm의 범위에 있는 것이 바람직하다.

두께 방향의 위상차치 Rth는 면내의 평균 굴절율로부터 두께 방향의 굴절율을 뺀 값에 필름의 두께를 곱해 얻어지는 값이며, 하기 식(a)으로 정의된다. 또한, 면내의 위상차치 Re는 면내의 굴절율차에 필름의 두께를 곱해 얻어지는 값이며, 하기 식(b)으로 정의된다.

Rth = 〔(nx+ny)/2-nz〕×d (a)

Re = (nx-ny)×d (b)

식에서, nx는 필름 면내의 x축 방향(면내 지상축 방향)의 굴절율이고, ny는 필름 면내의 y축 방향(면내 진상축 방향이며, 면내에서 x축에 직교하는 방향)의 굴절율이고, nz는 필름면에 수직인 z축 방향(두께 방향)의 굴절율이고, 그리고 d는 필름의 두께이다.

여기서, 위상차치는, 가시광의 중심 부근인 500∼650 nm 정도의 범위에서 임의 파장에 있어서의 값일 수 있지만, 본 명세서에서는 파장 590 nm에 있어서의 위상차치를 표준으로 한다. 두께 방향의 위상차치 Rth 및 면내의 위상차치 Re는 시판되는 각종 위상차계를 이용하여 측정할 수 있다.

보호 필름의 두께 방향의 위상차치 Rth를 -10∼10 nm의 범위 내로 제어하는 방법으로서는, 필름을 제작할 때에, 면내 및 두께 방향으로 잔류하는 왜곡을 최대한 작게 하는 방법을 들 수 있다. 예컨대, 상기 용제캐스트법에 있어서는, 그 유연 수지 용액을 건조할 때에 생기는 면내 및 두께 방향의 잔류 수축 왜곡을, 열처리에 의해서 완화시키는 방법 등을 채용할 수 있다. 한편, 상기 용융압출법에 있어서는, 수지 필름을 다이로부터 압출하여 냉각할 때까지의 사이에 연신되는 것을 막기 위해서, 다이에서부터 냉각 드럼까지의 거리를 최대한 단축함과 더불어, 압출량과 냉각 드럼의 회전 속도를 필름이 연신되지 않게 제어하는 방법 등을 채용할 수 있다. 또한, 용제캐스트법과 마찬가지로, 얻어진 필름에 잔류하는 왜곡을 열처리에 의해서 완화시키는 방법도 채용할 수 있다.

[반사형 편광자(50)]

본 발명의 제2 편광판(11)은 반사형 편광자(50)를 갖는다. 도 4는 본 발명에 이용되는 반사형 편광자의 일례의 개략 단면도이다. 반사형 편광자(50)는, 복굴절성을 갖는 층 A와 복굴절성을 실질적으로 갖지 않는 층 B가 교대로 적층된 다층 적층체이다. 예컨대, 도시하는 예에서는, A층의 x축 방향의 굴절율 nx이 y축 방향의 굴절율 ny보다 크고, B층의 x축 방향의 굴절율 nx과 y축 방향의 굴절율 ny은 실질적으로 동일하다. 따라서, A층과 B층의 굴절율의 차는, x축 방향에 있어서 크고, y축 방향에 있어서는 실질적으로 제로이다. 그 결과, x축 방향이 반사축으로 되고, y축 방향이 투과축으로 된다. A층과 B층의 x축 방향에 있어서의 굴절율의 차는 바람직하게는 0.2∼0.3이다. 이 때, x축 방향은 반사 편광자의 연신 방향에 대응한다.

상기 A층은, 바람직하게는 연신에 의해 복굴절성을 발현하는 재료로 구성된다. 이러한 재료의 대표예로서는, 나프탈렌디카르복실산폴리에스테르(예컨대, 폴리에틸렌나프탈레이트), 폴리카보네이트 및 아크릴계 수지(예컨대, 폴리메틸메타크릴레이트)를 들 수 있다. 폴리에틸렌나프탈레이트가 바람직하다. 상기 B층은 바람직하게는 연신하더라도 복굴절성을 실질적으로 발현하지 않는 재료로 구성된다. 이러한 재료의 대표예로서는, 나프탈렌디카르복실산과 테레프탈산과의 코폴리에스테르를 들 수 있다.

반사형 편광자는, A층과 B층의 계면에 있어서, 제1 편광 방향을 갖는 빛(예컨대, p파)을 투과하고, 제1 편광 방향과는 직교하는 제2 편광 방향을 갖는 빛(예컨대, s파)을 반사한다. 반사한 빛은, A층과 B층의 계면에 있어서, 일부가 제1 편광 방향을 갖는 빛으로서 투과하고, 일부가 제2 편광 방향을 갖는 빛으로서 반사한다. 반사형 편광자의 내부에 있어서, 이러한 반사 및 투과가 다수 반복됨으로써 빛의 이용 효율을 높일 수 있다.

바람직하게는, 반사형 편광자(50)는, 편광자(21)와는 반대측의 가장 외층으로서 반사층 R을 포함한다. 반사층 R을 둠으로써, 최종적으로 이용되지 않고서 반사형 편광자의 가장 외부로 되돌아온 빛을 추가로 이용할 수 있기 때문에, 빛의 이용 효율을 더욱 높일 수 있다.

반사층 R은, 대표적으로는 폴리에스테르 수지층의 다층 구조에 의해 반사 기능을 발현한다.

반사형 편광자의 전체 두께는, 목적, 반사형 편광자에 포함되는 층의 합계수 등에 따라서 적절하게 설정될 수 있다. 고온 환경 시의 치수 변화를 억제한다는 관점에서, 반사형 편광자의 전체 두께는 바람직하게는 15 ㎛∼50 ㎛이고, 보다 바람직하게는 30 ㎛ 이하이다.

반사형 편광자로서는 예컨대 일본 특허공표 평9-507308호 공보에 기재된 것이 사용될 수 있다.

반사형 편광자(50)는, 시판 제품을 그대로 이용하여도 좋고, 시판 제품을 2차 가공(예컨대, 연신)하여 이용하여도 좋다. 시판 제품으로서는 예컨대 3M사 제조의 상품명 DBEF나 APF를 들 수 있다.

[편광자와 보호 필름의 접합]

편광자와 보호 필름의 접합은 접착제 또는 점착제에 의해 접합할 수 있다. 편광자와 보호 필름을 접합하는 접착제층은, 그 두께를 0.01∼30 ㎛ 정도로 할 수 있고, 바람직하게는 0.01∼10 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.05∼5 ㎛이다. 접착제층의 두께가 이 범위에 있으면, 적층되는 보호 필름과 편광자의 사이에 들뜸이나 벗겨짐을 일으키지 않고, 실용상 문제없는 접착력을 얻을 수 있다. 편광자와 보호 필름을 접합하는 점착제층은, 그 두께를 5∼50 ㎛ 정도로 할 수 있고, 바람직하게는 5∼30 ㎛, 더욱 바람직하게는 10∼25 ㎛이다.

편광자와 보호 필름을 접착함에 있어서는, 편광자나 보호 필름에 미리 비누화 처리, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등을 실시하는 것도 유용하다.

[접착제]

접착제층의 형성에는, 피착체의 종류나 목적에 따라서 적절하게 알맞은 접착제를 이용할 수 있고, 또한 필요에 따라서 앵커코트제를 이용할 수도 있다. 접착제로서, 예컨대, 용제형 접착제, 에멀젼형 접착제, 감압성 접착제, 재습성 접착제, 중축합형 접착제, 무용제형 접착제, 필름형 접착제, 핫멜트형 접착제 등을 들 수 있다.

바람직한 접착제의 하나로서, 수계 접착제, 즉, 접착제 성분이 물에 용해 또는 분산되어 있는 것을 예로 들 수 있다. 물에 용해 가능한 접착제 성분의 예를 들면, 폴리비닐 알코올계 수지가 있다. 또한, 물에 분산 가능한 접착제 성분의 예를 들면, 친수기를 갖는 우레탄계 수지가 있다. 수계 접착제는, 이러한 접착제 성분을 필요에 따라서 배합되는 추가의 첨가제와 함께 물에 혼합하여 조제할 수 있다. 수계 접착제가 될 수 있는 시판되는 폴리비닐 알코올계 수지의 예를 들면, 가부시키가이샤쿠라레에서 판매하고 있는 카르복실기 변성 폴리비닐 알코올인 "KL-318" 등이 있다.

수계 접착제는 필요에 따라서 가교제를 함유할 수 있다. 가교제의 예를 들면, 아민 화합물, 알데히드 화합물, 메틸올 화합물, 수용성 에폭시 수지, 이소시아네이트 화합물, 다가 금속염 등이 있다. 폴리비닐 알코올계 수지를 접착제 성분으로 하는 경우는, 글리옥살을 비롯한 알데히드 화합물, 메틸올멜라민을 비롯한 메틸올 화합물, 수용성 에폭시 수지 등이 가교제로서 바람직하게 이용된다.

여기서 수용성 에폭시 수지는, 예컨대, 디에틸렌트리아민이나 트리에틸렌테트라민과 같은 폴리알킬렌폴리아민과 아디프산과 같은 디카르복실산과의 반응물인 폴리아미드폴리아민에, 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드에폭시 수지일 수 있다. 수용성 에폭시 수지의 시판 제품의 예를 들면, 다오카카가쿠고교가부시키가이샤에서 판매하고 있는 "스미레즈레진(등록상표) 650(30)" 등이 있다.

편광자 및/또는 거기에 접합되는 보호 필름의 접착면에, 수계 접착제를 도포하여 양자를 접합시킨 후, 건조 처리를 실시함으로써 편광판을 얻을 수 있다. 접착에 앞서서, 보호 필름에는 비누화 처리, 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 또는 프라이머 처리와 같은 이접착 처리를 실시하여, 습윤성을 높여 놓는 것도 유효하다. 건조 온도는 예컨대 50∼100℃ 정도로 할 수 있다. 건조 처리 후, 실온보다도 약간 높은 온도, 예컨대 30∼50℃ 정도의 온도에서 1∼10일간 정도 양생하는 것은, 접착력을 한층 더 높이는 데에 있어서 바람직하다.

또 하나의 바람직한 접착제로서, 활성에너지선의 조사 또는 가열에 의해 경화하는 경화성 접착제 조성물을 들 수 있다. 경화성 접착제 조성물로서는, 예컨대 아크릴계 화합물과 같은 라디칼 중합성의 화합물을 포함하는 경화성 접착제 조성물이나 에폭시계 화합물과 같은 양이온 중합성의 화합물을 포함하는 경화성 접착제 조성물을 들 수 있다. 이들 조성물은 각각 라디칼 중합개시제 또는 양이온 중합개시제를 함유하는 것이 바람직하다.

또한, 경화성 접착제 조성물은, 그 접착성을 손상시키지 않는 한, 다른 첨가제, 예컨대, 이온트랩제, 산화방지제, 연쇄이동제, 증감제, 점착부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동조정제, 가소제, 소포제 등을 함유할 수 있다. 이온트랩제로서는, 예컨대, 분말형의 비스무트계, 안티몬계, 마그네슘계, 알루미늄계, 칼슘계, 티탄계, 이들의 혼합계 등을 포함하는 무기 화합물을 들 수 있고, 산화방지제로서는, 예컨대, 힌더드 페놀계 산화방지제 등을 들 수 있다.

경화성 접착제 조성물을, 편광자 또는 보호 필름의 접착면, 혹은 이들 쌍방의 접착면에 도공한 후, 접착제가 도공된 면으로 접합하고, 활성에너지선을 조사하거나 또는 가열함으로써 미경화의 접착제층을 경화시켜, 편광자와 보호 필름을 접착시킬 수 있다. 접착제의 도공 방법으로서는, 예컨대, 닥터블레이드, 와이어바, 다이코터, 콤마코터, 그라비아코터 등, 다양한 도공 방식을 채용할 수 있다.

이 경화성 접착제 조성물은, 기본적으로는 용제를 실질적으로 포함하지 않는 무용제형 접착제로서 이용할 수 있지만, 각 도공 방식에는 각각 최적의 점도 범위가 있기 때문에, 점도 조정을 위해서 용제를 함유시키더라도 좋다. 용제는, 편광자의 광학 성능을 저하시키는 일없이, 에폭시 화합물을 비롯한 각 성분을 양호하게 용해하는 유기 용제인 것이 바람직하고, 예컨대, 톨루엔으로 대표되는 탄화수소류, 아세트산에틸로 대표되는 에스테르류 등을 이용할 수 있다.

활성에너지선의 조사에 의해 접착제 조성물을 경화하는 경우, 활성에너지선으로서는 상술한 각종의 것을 이용할 수 있지만, 취급이 용이하고, 조사 광량 등의 제어도 하기 쉬우므로 자외선이 바람직하게 이용된다. 활성에너지선, 예컨대 자외선의 조사 강도나 조사량은, 편광자의 편광도를 비롯한 각종 광학 성능 및 보호 필름의 투명성이나 위상차 특성을 비롯한 각종 광학 성능에 영향을 미치게 하지 않는 범위에서, 알맞은 생산성이 유지되도록 적절하게 결정된다.

[점착제]

점착제로서는, 광학적인 투명성이 우수하고, 적절한 습윤성, 응집성, 접착성 등을 포함하는 점착 특성이 우수한 것이면 좋지만, 추가로 내구성 등이 우수한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 점착제층을 형성하는 점착제로서, 아크릴계 수지를 함유하는 점착제(아크릴계 점착제)가 바람직하다.

아크릴계 점착제에 함유되는 아크릴계 수지는, 아크릴산부틸, 아크릴산에틸, 아크릴산이소옥틸 및 아크릴산2-에틸헥실과 같은 아크릴산알킬에스테르를 주요한 모노머로 하는 수지이다. 이 아크릴계 수지에는 통상 극성 모노머가 공중합되어 있다. 극성 모노머란, 중합성 불포화 결합 및 극성 관능기를 갖는 화합물이며, 여기서 중합성 불포화 결합은, (메트)아크릴로일기에 유래하는 것으로 하는 것이 일반적이고, 또한 극성 관능기는, 카르복실기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등일 수 있다. 극성 모노머의 구체예를 들면, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴아미드, 2-N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등이 있다.

또한 아크릴계 점착제에는 통상 아크릴계 수지와 함께 가교제가 배합되어 있다.

가교제의 대표예로서, 분자 내에 적어도 2개의 이소시아나토기(-NCO)를 갖는 이소시아네이트 화합물을 들 수 있다.

점착제에는 추가로 각종 첨가제가 배합되어 있어도 좋다. 적합한 첨가제로서 실란커플링제나 대전방지제 등을 들 수 있다. 실란커플링제는 유리와의 접착력을 높이는 데에 있어서 유효하다. 대전방지제는 정전기의 발생을 저감 또는 방지하는 데에 있어서 유효하다.

점착제층은, 이상과 같은 점착제 성분이 유기 용제에 용해하여 이루어지는 점착제 조성물을 조제하고, 이것을 편광 필름 상에 또는 보호 필름 상에 직접 도포하여 용제를 건조 제거하는 방법에 의해서, 혹은 이형 처리가 실시된 수지 필름으로 이루어지는 기재 필름의 이형 처리면에 상기한 점착제 조성물을 도포하고, 용제를 건조 제거하여 점착제층으로 하고, 이것을 투명 보호 필름 상에 점착하여, 점착제층을 전사하는 방법에 의해서 형성할 수 있다. 전자의 직접 도공법에 의해서 투명 보호 필름 상에 점착제층을 형성한 경우는, 그 표면에 이형 처리가 실시된 수지 필름(세퍼레이터라고도 불린다)을 접합하고, 사용할 때까지 점착제층 표면을 임시 부착 보호하는 것이 통례이다. 유기 용제 용액인 점착제 조성물의 취급성의 관점 등에서, 후자의 전사법이 많이 채용되고 있고, 이 경우는, 맨 처음에 점착제층의 형성에 이용하는 이형 처리된 기재 필름이, 편광판에 접착한 후 그대로 세퍼레이터로 될 수 있는 점에서도 안성맞춤이다.

편광자나 보호 필름에 점착제를 적층하기 전에는, 편광자면, 보호필름면 및 점착제면에 미리 코로나 처리나 플라즈마 처리 등을 실시하는 것도 유용하다.

[그 밖의 부재의 적층]

편광판과 액정 셀의 적층에는 점착제층을 사용할 수 있고, 반사형 편광자(50)의 적층에 사용하는 접착층에는 접착제 또는 점착제를 사용할 수 있으며, 어떤 접합도 점착제를 사용하는 것이 바람직하다. 점착제층은, 광학적인 투명성이 우수하여, 적절한 습윤성, 응집성, 접착성 등을 포함하는 점착 특성이 우수한 것이면 되지만, 추가로 내구성 등이 우수한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 점착제층을 형성하는 점착제로서 아크릴계 수지를 함유하는 점착제(아크릴계 점착제)가 바람직하다.

점착제층으로서는, 상술한 편광자와 보호 필름의 접합에 이용하는 것과 동등한 것을 사용할 수 있다. 점착제는 각각 다른 것을 사용하더라도 같은 것을 사용하더라도 좋다.

편광판에 점착제를 적층하기 전에는, 편광자면, 보호필름면 및 점착제면에 미리 코로나 처리나 플라즈마 처리 등을 실시하는 것도 유용하다. 또한, 반사형 편광자를 적층할 때는, 반사형 편광자(50)의 접합면 및 점착제면에 미리 코로나 처리나 플라즈마 처리 등을 실시하는 것도 유용하다. 반사형 편광자(50)의 적층에 이용하는 점착제층은 25 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 15 ㎛ 이하이다. 통상 점착제층의 두께는 3 ㎛ 이상이다.

[액정 셀, 액정 패널]

액정 셀은, 2장의 셀 기판과, 이들 기판 사이에 협지된 액정층을 갖는다. 셀 기판은 일반적으로 유리로 구성되는 경우가 많지만, 플라스틱 기판이라도 좋다. 그 밖에, 본 발명의 액정 패널에 이용하는 액정 셀 자체는, 이 분야에서 채용되고 있는 각종의 것(예컨대, 구동 모드로서 IPS 모드, VA 모드, TN 모드 등과 같은 공지된 것)으로 구성할 수 있다. 요즘 액정 셀의 두께가 얇아져 그 강성이 약해짐으로써, 액정 패널로 했을 때에 매우 휘어짐이 생기기 쉽다. 그래서 액정 패널의 휘어짐 저감이 가능한 종래의 편광판 세트는, 두께가 큰(예컨대 0.5 mm 이상) 액정 셀에 대해서는 효과를 발휘할 수 있었지만, 이것을 박형의 액정 셀에 적용한 경우에는, 역시 액정 패널에 휘어짐을 일으키는 경우가 있다. 그러나, 본 발명의 편광판 세트에 따르면, 상기 액정 셀의 두께가 0.4 mm 이하라도, 나아가서는 0.3 mm 이하라도 현저히 휘어짐을 저감할 수 있다. 본 발명에 있어서, 액정 셀의 두께는 액정층과 액정층을 협지하는 한 쌍의 기판의 두께를 포함하는 것이다.

도 5에 도시한 것과 같이, 점착제층을 통해 본 발명의 편광판 세트를 액정 셀에 접합함으로써, 액정 패널을 제작할 수 있다.

다른 관점에서, 본 발명의 액정 패널은, 85℃에서 250시간 과열했을 때의 휘어짐량의 절대치가 0.5 mm 이하이고, 바람직하게는 0.3 mm 이하이다. 본 발명의 편광판 세트를 액정 셀에 접합함으로써, 본 발명의 액정 패널은, 고온 환경 하에서의 휘어짐이 억제되어, 최종 제품의 케이스에 수용되는 앞면판 일체형 액정 표시 패널로 된다.

편광판의 형상은, 본 발명의 효과를 보다 현저한 것으로 할 수 있다고 하는 점에서, 긴 변과 짧은 변을 갖는 직사각형 형상인 것이 바람직하다. 본 발명의 편광판이 긴 변과 짧은 변을 갖는 직사각형 형상인 경우, 긴 변의 길이와 짧은 변의 길이의 비는 10:1∼1:1인 것이 바람직하고, 2:1∼1:1인 것이 보다 바람직하다. 또한 편광판의 크기는, 그 긴 변의 길이가 50 mm 이상인 것이 바람직하고, 150 mm 이상인 것이 보다 바람직하며, 또한 그 짧은 변의 길이가 40 mm 이상인 것이 바람직하고, 80 mm 이상인 것이 보다 바람직하다. 구체적으로 본 발명의 편광판의 크기는, 예컨대, 바람직하게는 2.7형(55 mm×41 mm) 이상이고, 바람직하게는 11.3형(174 mm×231 mm) 이하이다.

[실시예]

이하 실시예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예에서, 함유량 내지 사용량을 나타내는 부 및 %는, 특별히 기재하지 않는 한, 중량 기준이다. 한편, 이하의 예에서의 각 물성은 다음 방법으로 측정했다.

(1) 두께의 측정:

가부시키가이샤니콘 제조의 디지털 마이크로미터 "MH-15M"을 이용하여 측정했다.

(2) 컬력의 측정

도 3에 도시한 것과 같이, 우선 편광판을 100 mm 사방의 정방형으로 잘라내고, 이 때 편광판의 각 변이 편광판의 흡수축 방향에 대하여 45도 기울게 했다. 이어서 잘라낸 편광판을 85℃의 환경 하에 5분간 정치하는 열처리를 하여, 편광판(70)을 컬되게 했다. 컬된 편광판에 있어서의 흡수축 방향에 대하여 직교하는 대각선으로부터 반쪽을 테이프에 의해 유리판에 고정했다. 이 상태에서 고정하지 않은 편광판의 정점을 전자천칭에 누르는 힘을 가하여, 편광판이 평탄하게 된 상태의 힘을 컬력으로 했다.

(3) 액정 패널의 휘어짐량의 측정

제작한 액정 패널의 고온 환경 하에 있어서의 휘어짐량을 다음 방법으로 측정했다. 우선, 제작한 액정 표시 패널을, 85℃의 환경 하에 250시간 정치한 후, 제1 편광판을 상측으로 하여 가부시키가이샤니콘 제조의 이차원 측정기 "NEXIV VMR-12072"의 측정대 위에 놓았다. 이어서, 측정대의 표면에 초점을 맞추고, 거기를 기준으로 하여, 액정 패널의 네 변부, 네 변의 각 중앙 및 액정 패널 표면의 중앙에 초점을 맞추고, 기준으로 한 초점으로부터의 거리를 측정한 후, 측정대로부터의 거리가 절대치로 가장 긴 거리를 휘어짐량으로 하여, 액정 패널의 시인측으로 패널의 안쪽이 휜 휘어짐을 플러스의 휘어짐, 배면측으로 패널의 안쪽이 휜 휘어짐을 마이너스의 휘어짐으로 했다. 결과를 표 1에 정리했다.

(4) 보호 필름의 투습도 측정

투습도는, 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건 하에서, JIS Z 0208에 규정되는 컵법에 준거하여 측정했다.

[실시예 1]

시인측의 편광판은 다음과 같이 제작했다. 두께 30 ㎛의 폴리비닐 알코올 필름(평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상)을 건식 연신에 의해 약 5배로 세로 일축 연신하고, 또한 긴장 상태를 유지한 채로 60℃의 순수에 1분간 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.05/5/100인 28℃의 수용액에 60초간 침지했다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 8.5/8.5/100인 72℃의 수용액에 300초간 침지했다. 이어서 26℃의 순수로 20초간 세정한 후, 65℃에서 건조 처리를 하여, 폴리비닐 알코올 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 12 ㎛의 편광자를 얻었다.

이어서, 이 편광자의 양측에, 물 100 중량부에 대하여, 카르복실기 변성 폴리비닐 알코올〔가부시키가이샤쿠라레 제조의 「KL-318」〕을 3 중량부 용해하여, 폴리비닐 알코올 수용액을 조제한 수용액에 수용성 폴리아미드에폭시 수지〔스미토모카가쿠가부시키가이샤 제조의 「스미레즈레진(등록상표) 650(30)」, 고형분 농도 30 중량%〕를, 물 100 중량부에 대하여 1.5 중량부의 비율로 혼합한 수계 접착제를 도포하고, 보호 필름으로서 두께 25 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름〔코니카미놀타가부시키가이샤 제조의 상품명 "KC2UA"〕에 두께 7 ㎛의 아크릴계 하드코트층이 적층된 필름과, 연신되지 않은 두께 23 ㎛의 노르보르넨계 필름〔닛폰제온가부시키가이샤 제조의 상품명 "ZEONOR(등록상표)"〕을 접합했다. 편광판을 80℃에서 5분간 건조시키고, 40℃에서 168시간 양생했다. 그 후, 노르보르넨계 필름측에 20 ㎛ 두께의 점착제〔린텍가부시키가이샤 제조의 상품명 "#KT"〕를 접합하여, 시인측의 편광판을 얻었다.

온도 40℃, 상대습도 90%의 조건 하에서, 상기 트리아세틸셀룰로오스 필름에 아크릴계 하드코트층이 적층된 필름의 투습도는 450 g/(m²·24 hr)이고, 상기 노르보르넨계 필름의 투습도는 6 g/(m²·24 hr)였다. 투습도의 차는 444 g/(m²·24 hr)였다.

배면측의 편광판은 다음과 같이 제작했다. 두께 20 ㎛의 폴리비닐 알코올 필름(평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상)을 건식 연신에 의해 약 5배로 세로 일축 연신하고, 또한 긴장 상태를 유지한 채로 60℃의 순수에 1분간 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.05/5/100인 28℃의 수용액에 60초간 침지했다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 8.5/8.5/100인 72℃의 수용액에 300초간 침지했다. 이어서 26℃의 순수로 20초간 세정한 후, 65℃에서 건조 처리를 하여, 폴리비닐 알코올 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 7 ㎛의 편광자를 얻었다.

상기 수계 접착제를 편광자의 한쪽 면에 도포하고, 보호 필름으로서 두께 13 ㎛의 노르보르넨계 필름〔닛폰제온가부시키가이샤 제조의 상품명 "ZEONOR(등록상표)", 파장 590 nm에 있어서의 면내 위상차치 Re=0.8 nm〕을 접합했다. 편광판을 80℃에서 5분간 건조시키고, 40℃에서 168시간 양생했다. 편광자의 다른 한쪽 면에는, 5 ㎛ 두께의 점착제〔린텍가부시키가이샤 제조의 상품명 "#L2"〕을 접합하고, 거기에 26 ㎛ 두께의 휘도 향상 필름(3M 제조의 상품명 "Advanced Polarized Film, Version 3")을 접합했다. 그 후, 노르보르넨계 필름측에 20 ㎛ 두께의 점착제〔린텍가부시키가이샤 제조의 상품명 "#KT"〕을 접합하여, 배면측의 편광판을 얻었다. 온도 40℃, 상대습도 90%의 조건 하에서, 상기 노르보르넨계 필름의 투습도는 30 g/(m²·24 hr)였다.

[실시예 2]

시인측의 편광판은 다음과 같이 제작했다. 실시예 1과 마찬가지로 두께 12 ㎛의 편광자를 제작하여, 그 양면에 실시예 1에 기재한 수계 접착제를 도포하고, 한쪽 면에 보호 필름으로서 두께 25 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름〔코니카미놀타옵트가부시키가이샤 제조의 상품명 "KC2UA"〕과, 두께 20 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름〔코니카미놀타옵트가부시키가이샤 제조의 상품명 "KC2CTW", 파장 590 nm에 있어서의 면내 위상차치 R₀=1.2 nm, 두께 방향 위상차치 R_th=1.3 nm〕을 접합했다. 편광판을 80℃에서 5분간 건조시키고, 40℃에서 168시간 양생했다. 그 후, 두께 20 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름측에 20 ㎛ 두께의 점착제〔린텍가부시키가이샤 제조의 상품명 "#KT"〕를 접합하여, 시인측의 편광판을 얻었다.

온도 40℃, 상대습도 90%의 조건 하에서, 상기 두께 25 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름의 투습도는 1200 g/(m²·24 hr)이고, 상기 두께 20 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름의 투습도는 1660 g/(m²·24 hr)였다. 투습도의 차는 460 g/(m²·24 hr)였다.

배면측의 편광판에는 실시예 1에서 사용한 배면측의 편광판을 이용했다.

[실시예 3]

시인측의 편광판은 다음과 같이 제작했다. 실시예 1과 마찬가지로, 두께 7 ㎛의 편광자를 제작하여, 그 양면에 실시예 1에 기재한 수계 접착제를 도포하고, 한쪽 면에 보호 필름으로서 두께 25 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름〔코니카미놀타옵트가부시키가이샤 제조의 상품명 "KC2UA"〕에 두께 7 ㎛의 아크릴계 하드코트층이 적층된 필름과, 두께 20 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름〔코니카미놀타옵트가부시키가이샤 제조의 상품명 "KC2CTW", 파장 590 nm에 있어서의 면내 위상차치 R₀=1.2 nm, 두께 방향 위상차치 R_th=1.3 nm〕을 접합했다. 편광판을 80℃에서 5분간 건조시키고, 40℃에서 168시간 양생했다. 그 후, 두께 20 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름측에 20 ㎛ 두께의 점착제〔린텍가부시키가이샤 제조의 상품명 "#KT"〕를 접합하여, 시인측의 편광판을 얻었다.

[비교예 1]

시인측의 편광판에는 실시예 2에서 사용한 시인측의 편광판을 이용했다.

배면측의 편광판은 다음과 같이 제작했다. 실시예 1과 마찬가지로, 두께 12 ㎛의 편광자를 제작하여, 그 양면에 실시예 1에 기재한 수계 접착제를 도포하고, 한쪽 면에 보호 필름으로서 두께 25 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름〔코니카미놀타옵트가부시키가이샤 제조의 상품명 "KC2UA"〕과, 연신되지 않은 두께 15 ㎛의 노르보르넨계 필름〔JSR가부시키가이샤 제조의 상품명 "ARTON(등록상표)", 파장 590 nm에 있어서의 면내 위상차치 R₀=0 nm, 두께 방향 위상차치 R_th=0 nm〕을 접합했다. 편광판을 80℃에서 5분간 건조시키고, 40℃에서 168시간 양생했다. 트리아세틸셀룰로오스 필름측에, 5 ㎛ 두께의 점착제〔린텍가부시키가이샤 제조의 상품명 "#L2"〕를 접합하고, 거기에 26 ㎛ 두께의 휘도 향상 필름(3M 제조의 상품명 "Advanced Polarized Film, Version 3")을 접합했다. 그 후, 노르보르넨계 필름측에 20 ㎛ 두께의 점착제〔린텍가부시키가이샤 제조의 상품명 "#KT"〕를 접합하여, 배면측의 편광판을 얻었다.

온도 40℃, 상대습도 90%의 조건 하에서, 상기 트리아세틸셀룰로오스 필름의 투습도는 1200 g/(m²·24 hr)이고, 상기 노르보르넨계 필름의 투습도는 140 g/(m²·24 hr)였다. 투습도의 차는 1060 g/(m²·24 hr)였다.

[비교예 2]

시인측의 편광판에는 실시예 1에서 사용한 시인측의 편광판을 이용했다.

배면측의 편광판의 편광판은 다음과 같이 제작했다. 우선, 두께 60 ㎛의 폴리비닐 알코올 필름(평균 중합도 약 2,400, 비누화도 99.9 몰% 이상)을, 건식 연신에 의해 약 5배로 일축 연신하고, 또한 긴장 상태를 유지한 채로 60℃의 순수에 1분간 침지한 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 중량비가 0.05/5/100인 수용액에 28℃에서 60초간 침지했다. 그 후, 요오드화칼륨/붕산/물의 중량비가 8.5/8.5/100인 수용액에 72℃에서 300초간 침지했다. 이어서 26℃의 순수로 20초간 세정한 후, 65℃에서 건조하여, 폴리비닐 알코올 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 23 ㎛의 편광자를 얻었다.

이어서 실시예 1에 기재한 수계 접착제를, 상기 23 ㎛의 편광자의 양면에 도포하고, 보호 필름으로서 두께 40 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름〔코니카미놀타옵트가부시키가이샤 제조의 상품명 "KC4UY"〕과, 연신되지 않은 두께 23 ㎛의 노르보르넨계 필름〔닛폰제온가부시키가이샤 제조의 상품명 "ZEONOR(등록상표)"〕을 접합했다. 편광판을 80℃에서 5분간 건조시키고, 40℃에서 168시간 양생했다. 트리아세틸셀룰로오스 필름측에, 5 ㎛ 두께의 점착제〔린텍가부시키가이샤 제조의 상품명 "#L2"〕를 접합하고, 거기에 26 ㎛ 두께의 휘도 향상 필름(3M 제조의 상품명 "Advanced Polarized Film, Version 3")을 접합했다. 그 후, 노르보르넨계 필름측에 20 ㎛ 두께의 점착제〔린텍가부시키가이샤 제조의 상품명 "#KT"〕를 접합하여, 배면측의 편광판을 얻었다.

온도 40℃, 상대습도 90%의 조건 하에서, 상기 트리아세틸셀룰로오스 필름의 투습도는 830 g/(m²·24 hr)이고, 상기 노르보르넨계 필름의 투습도는 6 g/(m²·24 hr)였다. 투습도의 차는 824 g/(m²·24 hr)였다.

[비교예 3]

배면측의 편광판에는 비교예 1에서 사용한 배면측의 편광판을 이용했다.

[액정 패널의 제작]

상기 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3에서 제작한 편광판 세트를 사용하여, 다음과 같이 액정 패널을 제작했다. 우선 시인측의 편광판을 액정 셀의 짧은 변에 대하여 흡수축이 평행하게 되도록 대각 7 인치 사이즈로 재단하고, 배면측의 편광판을 액정 셀의 긴 변에 대하여 흡수축이 평행하게 되도록 대각 7 인치 사이즈로 재단했다. 이어서, 점착제층을 통해, 재단한 한 쌍의 편광판을 2개의 편광판의 짧은 변이 액정 셀의 짧은 변과 평행하게 되도록 액정 셀에 접합했다. 사용한 액정 셀의 두께는 0.4 mm였다.

이상의 결과를 표 1에 나타낸다.

본 발명에 따르면, 액정 패널에 있어서의 고온 환경 하에서의 휘어짐을 해소할 수 있어, 고온 환경 하에서의 최종 제품의 케이스에 수용되는 액정 패널을 얻을 수 있기 때문에 유용하다.

10: 제1 편광판,
11: 제2 편광판.
20, 21: 편광자,
30a, 30b, 31a, 31b: 보호 필름,
32, 33: 점착제층,
40: 접착층,
50: 반사형 편광자,
60: 액정층,
61: 기판,
62: 액정 셀,
70: 편광판,
71: 100 mm,
72: 흡수축 방향,
73: 고정구,
74: 힘

Claims

액정 셀의 시인측에 배치되는 제1 편광판과, 상기 액정 셀의 배면측에 배치되는 제2 편광판을 갖는 편광판 세트로서,
상기 제1 편광판 및 상기 제2 편광판은 모두 폴리비닐 알코올계 수지 필름으로 이루어진 편광자를 갖고,
상기 제2 편광판은 반사형 편광자를 가지며,
상기 제1 편광판의 컬력을 C1로 하고, 상기 제2 편광판의 컬력을 C2로 했을 때, 컬력의 차(C2-C1)가 0.4∼1.0 gf이고,
상기 컬력은, 각 변이 흡수축 방향에 대하여 45도 기울어진 100 mm 사방의 정방형의 편광판을, 85℃의 환경 하에 5분간 정치한 후, 그 편광판의 흡수축 방향에 대하여 직교하는 대각선으로부터 반쪽을 고정하고, 그 편광판에 있어서의 고정하지 않은 정점에 힘을 가하여, 그 편광판이 평탄하게 된 상태의 힘이며,
상기 제1 편광판이 갖는 편광자의 두께가 10 ㎛ 이상 15 ㎛ 미만이고, 상기 제2 편광판이 갖는 편광자의 두께가 3 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이며,
상기 제2 편광판은, 상기 편광자의 한쪽 면에 투습도가 500 g/(m²·24 hr) 이하인 보호 필름이 적층되고, 다른 한쪽 면에 접착층을 통해 상기 반사형 편광자가 적층되며,
상기 제1 편광판 및 상기 제2 편광판은 긴 변과 짧은 변을 갖는 직사각형 형상이고,
상기 제1 편광판은 그 흡수축과 짧은 변이 이루는 각도가 5°이하이고, 상기 제2 편광판은 그 흡수축과 긴 변이 이루는 각도가 5°이하인, 편광판 세트.
제1항에 있어서, 상기 제1 편광판은 상기 편광자의 양면에 보호 필름을 갖고, 그 보호 필름의 투습도의 차의 크기가 750 g/(m²·24 hr) 이하인 편광판 세트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 편광판의 크기는, 긴 변의 길이가 150 mm 이상 231 mm 이하이고 짧은 변의 길이가 80 mm 이상 174 mm 이하인 편광판 세트.
제1항 또는 제2항에 기재한 편광판 세트와 액정 셀을 구비하고, 상기 액정 셀의 두께가 0.4 mm 이하인 액정 패널.
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