KR20150115816A

KR20150115816A - 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR20150115816A
Application number: KR1020157022515A
Authority: KR
Inventors: 야스시 사사키; 하루노부 구로이와; 유키노부 무코야마
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2015-10-14
Also published as: CN104981731B; KR102183015B1; WO2014123210A1; TW201439608A; TWI547726B; JP2014153559A; CN104981731A

Abstract

본 발명은 시인성이 개선된 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 화상 표시 장치(1)는 연속적인 발광 스펙트럼을 갖는 백색 광원(2), 화상 표시 셀(4), 상기 화상 표시 셀(4)보다 시인 측에 배치되는 편광자(8) 및 상기 편광자(8)보다 시인 측에 3,000 ㎚ 이상 150,000 ㎚ 이하의 리타데이션을 갖는 배향 필름을 2매 갖고, 상기 2매의 배향 필름은 그들의 배향 주축이 서로 거의 평행하거나 또는 서로 상이한 리타데이션을 가지며, 그 차가 1,800 ㎚ 이상으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

화상 표시 장치{Image display device}

본 발명은 화상 표시 장치에 관한 것이다.

화상 표시 장치는 휴대전화, 태블릿 단말, PC, 텔레비전, PDA, 전자사전, 카내비게이션, 음악 플레이어, 디지털카메라, 디지털 비디오카메라 등에 있어서 폭넓게 실용화되어 있다. 화상 표시 장치의 소형화, 경량화가 진행됨에 따라 그 이용은 이미 오피스나 옥내에 한정되지 않고 옥외 및 차나 전차 등에서의 이동 중 이용도 확대되고 있다.

이러한 가운데, 화상 표시 장치를 선글라스 등의 편광 필터를 매개로 시인하는 기회가 증가하고 있다. 이 점에 관련하여, 특허문헌 1에는 액정 표시 장치의 시인 측의 편광판보다 시인 측에 리타데이션이 3,000 ㎚ 미만인 고분자 필름을 사용한 경우에, 편광판을 통해 화면을 관찰하면 강한 간섭색이 나타난다는 문제가 보고되어 있다. 그리고 특허문헌 1에는 상기의 문제를 해결하는 수단으로서, 시인 측의 편광판보다 시인 측에 사용하는 고분자 필름의 리타데이션을 3,000~30,000 ㎚로 하는 것이 기재되어 있다.

WO 2011/058774

본 발명자들은 상기와 같은 방법에 의한 화상 표시 장치의 실용성에 대해서 추가적인 검토를 거듭한 결과, 리타데이션의 값이 일정 이상으로 제어된 배향 필름을 1매 사용하는 경우에는, 무지개 얼룩 등의 색조의 흐트러짐은 발생하지 않아도, 그러한 배향 필름을 2매 사용한 경우에는, 경우에 따라 현저한 무지개 얼룩 등의 색조의 흐트러짐이 발생하는 것을 발견하였다. 이에 본 발명은 이러한 문제를 해결하여 시인성이 개선된 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 문제를 해결하기 위해 밤낮 연구를 거듭한 결과, 2매의 배향 필름의 배향 주축이 서로 평행하지 않은 경우에 상기의 현상이 현저한 것 및 2매의 배향 필름의 리타데이션에 차를 둠으로써 2매의 배향 필름의 배향 주축이 평행하지 않은 경우에도 무지개 얼룩 등의 색조의 흐트러짐을 억제하는 것이 가능한 것을 발견하였다. 본 발명자들은 이러한 지견(知見)을 토대로 추가적인 검토와 개량을 거듭하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

대표적인 본 발명은 아래와 같다.

항 1.

(1) 연속적인 발광 스펙트럼을 갖는 백색 광원,

(2) 화상 표시 셀,

(3) 상기 화상 표시 셀보다 시인 측에 배치되는 편광자, 및

(4) 상기 편광자보다 시인 측에 3,000 ㎚ 이상 150,000 ㎚ 이하의 리타데이션을 갖는 배향 필름을 2매 갖고,

상기 2매의 배향 필름은 그들의 배향 주축이 서로 거의 평행하거나 또는 서로 상이한 리타데이션을 가지며, 그 차가 1,800 ㎚ 이상인

화상 표시 장치.

항 2.

상기 2매의 배향 필름의 리타데이션의 차가 3,500 ㎚ 이상인, 항 1에 기재된 화상 표시 장치.

항 3.

상기 연속적인 발광 스펙트럼을 갖는 백색 광원이 백색 발광 다이오드인, 항 1 또는 2에 기재된 화상 표시 장치.

본 발명에 의하면 화상 표시 장치의 시인성(visibility)이 개선된다. 특히, 편광 필터를 매개로 시인한 경우에 발생하는 무지개 얼룩으로 대표되는 색조의 흐트러짐에 의한 화질의 저하가 경감된다. 또한 본 명세서에 있어서 「무지개 얼룩」이란 「색 불균일」, 「컬러 시프트」 및 「간섭색」을 포함하는 개념이다.

도 1은 터치 패널을 구비한 화상 표시 장치의 대표적인 모식도이다.

화상 표시 장치는 전형적으로 화상 표시 셀 및 편광판을 갖는다. 화상 표시 셀에는 전형적으로 액정 셀 또는 유기 EL 셀이 사용된다. 화상 표시 셀로서 액정 셀을 사용한 화상 표시 장치의 대표적인 모식도를 도 1에 나타낸다.

액정 표시 장치(1)는 광원(2), 액정 셀(4) 및 기능층으로서 터치 패널(6)을 갖는다. 여기서, 본 명세서에 있어서 액정 표시 장치의 화상이 표시되는 쪽(사람이 화상을 시인하는 쪽)을 「시인 측」이라 부르고, 시인 측과 반대쪽(즉, 액정 표시 장치에 있어서 통상 백라이트 광원이라 불리는 광원이 설정되는 쪽)을 「광원 측」이라 칭한다. 또한 도 1에서는 우측이 시인 측이고, 좌측이 광원 측이다.

액정 셀(4)의 광원 측 및 시인 측의 양쪽에는 각각 편광판(광원 측 편광판(3) 및 시인 측 편광판(5))이 설치되어 있다. 각 편광판(3, 5)은 전형적으로 편광자(7, 8)라 불리는 필름의 양측에 편광자 보호 필름(9a, 9b, 10a, 10b)이 적층된 구조를 갖는다. 도 1의 화상 표시 장치(1)에는 시인 측 편광판(5)보다 시인 측에 기능층으로서 터치 패널(6)이 설치되어 있다. 도 1에 나타내는 터치 패널은 저항막식의 터치 패널이다. 터치 패널(6)은 2매의 투명 도전성 필름(11, 12)이 스페이서(13)를 매개로 배치된 구조를 갖는다. 투명 도전성 필름(11, 12)은 기재 필름(11a, 12a)과 투명 도전층(11b, 12b)을 적층한 것이다. 또한 터치 패널(6)의 광원 측 및 시인 측에는 접착층을 매개로 투명 기재인 비산 방지 필름(14, 15)이 설치되어 있다.

또한 도 1에 있어서는 시인 측 편광판(5)의 시인 측에 설치하는 기능층으로서 터치 패널(6)을 기재하였으나, 터치 패널에 한정되는 것은 아니고 필름을 갖는 층이라면 어떠한 층이어도 된다. 또한 터치 패널로서 저항막식의 터치 패널을 기재하였으나, 투영형 정전용량식 등의 다른 방식의 터치 패널을 사용하는 것도 가능하다. 도 1의 터치 패널은 투명 도전성 필름을 2매 갖는 구조인데, 터치 패널의 구조는 이에 한정되지 않고, 예를 들면 투명 도전성 필름 및/또는 비산 방지 필름의 수는 1매여도 된다. 액정 표시 장치(1)에 있어서 비산 방지 필름은 터치 패널(6)의 양측에 반드시 배치해야만 하는 것은 아니며, 어느 한쪽에 배치한 구성이어도 되고, 또는 양측에 비산 방지 필름을 배치하지 않는 구성이어도 된다. 비산 방지 필름은 접착층을 매개로 터치 패널 상에 배치되어도 되고, 접착층을 매개하지 않고 터치 패널 상에 배치되어도 된다.

＜배향 필름의 위치 관계＞

화상 표시 장치에는 각종 목적으로 배향 필름이 사용될 수 있다. 또한 본 명세서에 있어서 배향 필름이란, 복굴절성을 갖는 고분자 필름을 의미한다. 화상 표시 장치는 시인성을 개선한다는 관점에서 3,000 ㎚ 이상 150,000 ㎚ 이하의 리타데이션을 갖는 2매의 배향 필름을 갖고, 이들의 리타데이션의 값이 서로 상이한 것이 바람직하다. 상기 2매의 배향 필름의 리타데이션의 값의 차는 특별히 제한되지 않으나, 시인성을 개선한다는 관점에서 1,800 ㎚ 이상인 것이 바람직하다. 또한 상기 2매의 배향 필름은 그들의 배향 주축이 서로 거의 평행하도록 배치되는 것이 바람직하다. 도 1의 액정 표시 장치에 있어서 배향 필름은 전형적으로 액정 셀(4)보다 시인 측에 있는 편광자(8)(이하, 「시인 측 편광자」라 칭한다)의 시인 측에 있는 필름, 즉 시인 측 편광자(8)보다 시인 측에 있는 편광자 보호 필름(10b)(이하, 「시인 측 편광자 보호 필름」이라 칭한다), 스페이서(13)보다 광원 측에 있는 투명 도전성 필름(11)의 기재 필름(11a)(이하, 「광원 측 기재 필름」이라 칭한다), 스페이서(13)보다 시인 측에 있는 투명 도전성 필름(12)의 기재 필름(12a)(이하, 「시인 측 기재 필름」이라 칭한다), 시인 측 편광자 보호 필름(10b)과 광원 측 기재 필름(11a) 사이에 있는 비산 방지 필름(14)(이하, 「광원 측 비산 방지 필름」이라 칭한다) 및 시인 측 기재 필름(12a)보다 시인 측에 있는 비산 방지 필름(15)(이하, 「시인 측 비산 방지 필름」이라 칭한다)에 사용될 수 있다.

상기 2매의 배향 필름이 설치되는 위치는 시인 측 편광자(8)보다 시인 측인 한 특별히 제한되지 않고 임의이다. 예를 들면 도 1의 액정 표시 장치의 경우, 하기 표 1에 예시하는 배치를 취할 수 있다.

상기와 같이, 상기 2매의 배향 필름은 모두 시인 측 편광자보다 시인 측에 존재하는 한 그들 위치는 제한되지 않고, 상호 위치 관계도 특별히 제한되지 않는다. 즉, 보다 리타데이션이 높은 배향 필름이 다른 한쪽의 배향 필름보다 시인 측에 배치되어도 되고, 보다 리타데이션이 높은 배향 필름이 다른 한쪽의 배향 필름보다 광원 측에 배치되어 있어도 된다. 따라서 상기 표 1에 나타내는 패턴 1~10의 예에는 보다 리타데이션이 높은 배향 필름이 다른 한쪽의 배향 필름보다 시인 측에 배치되는 경우 및 보다 리타데이션이 높은 배향 필름이 다른 한쪽의 배향 필름보다 광원 측에 배치되는 경우가 포함된다. 또한 상기 표 1에 나타내는 패턴 1~10은 단순한 예시에 지나지 않고 다른 조합이어도 된다. 예를 들면 상기에 있어서 비산 방지 필름은 화상 표시 장치에 설치될 수 있는 임의의 다른 기능 필름일 수 있다.

본 명세서에 있어서 단일의 부재에 복수의 배향 필름(필름군)이 사용되는 경우, 그들은 1매의 필름으로 간주한다. 여기서 부재란, 예를 들면 편광자 보호 필름, 광원 측 비산 방지 필름, 광원 측 기재 필름, 시인 측 기재 필름, 시인 측 비산 방지 필름 등의 기능적 및/또는 목적의 관점에서 별개의 부재로 판단되는 것을 의미한다.

화상 표시 장치가 표시하는 화상에 있어서의 무지개 얼룩 등의 색조의 흐트러짐을 억제한다는 관점에서 상기 2매의 배향 필름의 리타데이션의 차는 바람직하게는 1,800 ㎚ 이상, 바람직하게는 2,500 ㎚ 이상, 바람직하게는 3,200 ㎚ 이상, 바람직하게는 3,500 ㎚ 이상, 바람직하게는 4,000 ㎚ 이상, 바람직하게는 5,000 ㎚ 이상이다.

화상 표시 장치가 표시하는 화상에 있어서의 무지개 얼룩 등의 색조의 흐트러짐을 억제한다는 관점에서 상기 2매의 배향 필름은 그들의 배향 주축이 서로 거의 평행하도록 배치되는 것이 바람직하다. 따라서 2매의 배향 필름의 배향 주축이 형성하는 각도는 바람직하게는 0도±20도 이하이고, 바람직하게는 0도±15도 이하이며, 바람직하게는 0도±10도 이하, 바람직하게는 0도±5도 이하이고, 바람직하게는 0도±3도 이하이며, 바람직하게는 0도±2도 이하이고, 바람직하게는 0도±1도 이하이며, 바람직하게는 0도이다. 또한 본 명세서에 있어서 「이하」라는 용어는 「±」의 다음 수치에만 걸리는 것을 의미한다. 따라서 상기 「0도±20도 이하」란 0도를 중심으로 상하 20도의 범위에서의 변동을 허용하는 것을 의미한다.

상기와 같이 2매의 배향 필름은 상호 배향 주축이 평행인 것이 바람직하나, 2매의 필름의 리타데이션 차가 클수록, 상기 각도의 허용 범위는 커진다. 2매의 필름의 리타데이션 차가 3,500 ㎚ 이상, 바람직하게는 4,000 ㎚ 이상이면 상기 각도에 관계없이 무지개 얼룩을 억제할 수 있다.

무지개 얼룩을 억제한다는 관점에서 2매의 배향 필름 중 적어도 1매는 그의 배향 주축과 시인 측 편광자의 편광축이 형성하는 각이 거의 45도인 것이 바람직하다. 구체적으로는 상기 각은 45도±30도 이하이고, 45도±20도 이하, 바람직하게는 45도±15도 이하, 바람직하게는 45도±10도 이하, 바람직하게는 45도±7도 이하, 바람직하게는 45도±5도 이하, 바람직하게는 45도±3도 이하, 바람직하게는 45도이다. 2매의 배향 필름 중 보다 높은 리타데이션을 갖는 배향 필름에 대해서 상기의 위치 관계를 충족시키도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 조건을 충족시키도록 고리타데이션 배향 필름을 배치하는 것은, 예를 들면 절단된 고리타데이션 배향 필름을 그의 배향 주축이 편광자의 편광축과 특정 각도가 되도록 배치하는 방법이나, 고리타데이션 배향 필름을 비스듬히 연신하여, 편광자의 편광축과 특정 각도가 되도록 배치하는 방법에 의해 행할 수 있다.

＜배향 필름의 리타데이션＞

상기 2매의 배향 필름의 리타데이션은 무지개 얼룩을 저감시킨다는 관점에서 3,000 ㎚ 이상 150,000 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 당해 배향 필름의 리타데이션의 하한값은 바람직하게는 4,500 ㎚ 이상, 바람직하게는 6,000 ㎚ 이상, 바람직하게는 8,000 ㎚ 이상, 바람직하게는 10,000 ㎚ 이상이다. 한편, 당해 배향 필름의 리타데이션의 상한은 그 이상의 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름을 사용하였다 하더라도 추가적인 시인성의 개선 효과는 실질적으로 얻어지지 않고, 또한 리타데이션의 높이에 따라서는 배향 필름의 두께도 상승하는 경향이 있기 때문에, 박형화로의 요청에 반할지도 모른다는 관점에서 150,000 ㎚로 설정되나, 더욱 높은 값으로 하는 것도 가능하다.

본 명세서에 있어서 3,000 ㎚ 이상 150,000 ㎚ 이하의 리타데이션을 갖는 1매의 배향 필름은 그 배향 주축이 거의 평행인 한 인접하는 2매 이상의 배향 필름이 조합됨으로써 구성되는 것이어도 된다. 예를 들면 2,000 ㎚의 리타데이션을 갖는 배향 필름과 1,000 ㎚의 배향 필름의 배향 주축이 평행 상태에 있을 때, 이들은 3,000 ㎚의 리타데이션을 갖는 1매의 배향 필름으로 간주할 수 있다. 여기서, 거의 평행이란 2개의 배향 주축이 형성하는 각이 0도±20도 이하, 바람직하게는 0도±15도 이하, 바람직하게는 0도±10도 이하, 바람직하게는 0도±5도 이하, 바람직하게는 0도±3도 이내이고, 바람직하게는 0도±2도 이하이며, 바람직하게는 0도±1도 이하이고, 바람직하게는 0도이다. 이 관계에 있는 경우에는 복수의 필름을 「필름군」으로서 1매의 필름으로 간주할 수 있다. 여기서, 「인접한다」는 것은 이웃하는 배향 필름이 첩합(貼合)되어 있는 경우 및 첩합되어 있지 않은 경우의 양쪽을 포함한다.

액정 표시 장치는 3,000 ㎚ 미만의 리타데이션을 갖는 배향 필름을 임의의 위치에 구비하고 있어도 된다. 그러한 배향 필름의 리타데이션은, 예를 들면 50 ㎚ 이상, 100 ㎚ 이상, 200 ㎚ 이상, 300 ㎚ 이상, 400 ㎚ 이상 또는 500 ㎚ 이상이다. 또한 그러한 배향 필름의 리타데이션의 상한은, 예를 들면 3,000 ㎚ 미만, 2,500 ㎚ 미만 또는 2,300 ㎚ 미만이다.

3,000 ㎚ 미만의 리타데이션을 갖는 배향 필름은 1축 연신 배향 필름이어도 되고, 2축 연신 배향 필름이어도 되나, 필름의 찢어지기 쉬움을 저감시킨다는 관점에서 2축 연신 배향 필름인 것이 바람직하다.

배향 필름의 리타데이션은 공지의 수법에 따라 측정할 수 있다. 구체적으로는 2축 방향의 굴절률과 두께를 측정하여 구할 수 있다. 또한 상업적으로 입수 가능한 자동 복굴절 측정장치(예를 들면 KOBRA-21ADH：오지 계측기기 주식회사 제조)를 사용하여 구하는 것도 가능하다.

무지개 얼룩을 보다 효과적으로 억제한다는 관점에서 배향 필름은 그의 리타데이션(Re)과 두께 방향 리타데이션(Rth)의 비(Re/Rth)가 바람직하게는 0.2 이상이고, 바람직하게는 0.5 이상, 바람직하게는 0.6 이상이다. 두께 방향 리타데이션은 필름 두께 방향 단면에서 봤을 때의 2개의 복굴절 △Nxz 및 △Nyz에 각각 필름 두께(d)를 곱해서 얻어지는 리타데이션의 평균값을 의미한다. Re/Rth가 클수록, 복굴절의 작용은 등방성을 증대시켜 화면으로의 무지개 얼룩의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또한 본 명세서에 있어서 간단하게 「리타데이션」으로 기재하는 경우는 면내 리타데이션을 의미한다.

Re/Rth의 최대값은 2.0(즉, 완전한 1축 대칭성 필름)인데, 완전한 1축 대칭성 필름에 근접함에 따라 배향 방향과 직교하는 방향의 기계적 강도가 저하되는 경향이 있다. 따라서 폴리에스테르 필름의 Re/Rth의 상한은 바람직하게는 1.2 이하, 바람직하게는 1.0 이하이다. 상기 비율이 1.0 이하여도 화상 표시 장치에 요구되는 시야각 특성(좌우 180도, 상하 120도 정도)을 만족시키는 것이 가능하다.

배향 필름은 공지의 수법을 적절히 선택하여 제조할 수 있다. 예를 들면 배향 필름은 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 신디오택틱 폴리스티렌 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 시클로올레핀 수지, 액정성 폴리머 수지 및 셀룰로오스계 수지에 액정 화합물을 첨가한 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용하여 제조할 수 있다. 따라서 배향 필름은 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리스티렌 필름, 신디오택틱 폴리스티렌 필름, 폴리에테르에테르케톤 필름, 폴리페닐렌설파이드 필름, 시클로올레핀 필름, 액정성 필름, 셀룰로오스계 수지에 액정 화합물이 첨가된 필름일 수 있다.

배향 필름의 바람직한 원료 수지는 폴리카보네이트 및/또는 폴리에스테르, 신디오택틱 폴리스티렌이다. 이들 수지는 투명성이 우수한 동시에 열적, 기계적 특성도 우수하여 연신 가공에 의해 용이하게 리타데이션을 제어할 수 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트로 대표되는 폴리에스테르는 고유 복굴절이 커서 필름의 두께가 얇더라도 비교적 용이하게 커다란 리타데이션이 얻어지기 때문에 바람직하다. 특히 폴리에틸렌나프탈레이트는 폴리에스테르 중에서도 고유 복굴절률이 큰 것으로부터 리타데이션을 특히 높게 하고자 하는 경우나, 리타데이션을 높게 유지하면서 필름 두께를 얇게 하고자 하는 경우에 적합하다. 폴리에스테르 수지를 대표예로서 보다 구체적인 배향 필름의 제조방법을 후술한다.

＜배향 필름의 제조방법＞

아래에 폴리에스테르 필름을 예로 배향 필름의 제조방법을 설명한다. 폴리에스테르 필름은 임의의 디카르복실산과 디올을 축합시켜서 얻을 수 있다. 디카르복실산으로서는, 예를 들면 테레프탈산, 이소프탈산, 오르토프탈산, 2,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 디페닐카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 디페닐설폰카르복실산, 안트라센디카르복실산, 1,3-시클로펜탄디카르복실산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 헥사히드로테레프탈산, 헥사히드로이소프탈산, 말론산, 디메틸말론산, 숙신산, 3,3-디에틸숙신산, 글루타르산, 2,2-디메틸글루타르산, 아디프산, 2-메틸아디프산, 트리메틸아디프산, 피멜산, 아젤라산, 다이머산, 세바스산, 수베르산, 도데카디카르복실산 등을 들 수 있다.

디올로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,2-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 데카메틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)설폰 등을 들 수 있다.

폴리에스테르 필름을 구성하는 디카르복실산 성분과 디올 성분은 각각 1종 또는 2종 이상을 사용해도 된다. 폴리에스테르 필름을 구성하는 구체적인 폴리에스테르 수지로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등을 들 수 있고, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트이며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트이다. 폴리에스테르 수지는 다른 공중합 성분을 포함해도 되고, 기계 강도의 관점에서는 공중합 성분의 비율은 3 몰% 이하가 바람직하며, 바람직하게는 2 몰% 이하, 더욱 바람직하게는 1.5 몰% 이하이다. 이들 수지는 투명성이 우수한 동시에 열적, 기계적 특성도 우수하다. 또한 이들 수지는 연신 가공에 의해 용이하게 리타데이션을 제어할 수 있다.

폴리에스테르 필름은 일반적인 제조방법에 따라 얻을 수 있다. 구체적으로는 폴리에스테르 수지를 용융하고 시트 형상으로 압출하여 성형된 무배향 폴리에스테르를 유리 전이 온도 이상의 온도에 있어서 롤의 속도 차를 이용하여 세로 방향으로 연신한 후, 텐터에 의해 가로 방향으로 연신하고 열처리를 행함으로써 배향 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있다. 폴리에스테르 필름은 1축 연신 필름이어도 되고 2축 연신 필름이어도 된다. 상기 고리타데이션 배향 필름은 비스듬히 45도로 연신된 것이어도 된다.

폴리에스테르 필름을 얻기 위한 제조 조건은 공지의 수법에 따라 적절히 설정할 수 있다. 예를 들면 종연신 온도 및 횡연신 온도는 통상 80~130℃이고, 바람직하게는 90~120℃이다. 종연신 배율은 통상 1.0~3.5배이고, 바람직하게는 1.0배~3.0배이다. 또한 횡연신 배율은 통상 2.5~6.0배이고, 바람직하게는 3.0~5.5배이다.

리타데이션을 특정 범위로 제어하는 것은 연신 배율이나 연신 온도, 필름의 두께를 적절히 설정함으로써 행할 수 있다. 예를 들면 종연신과 횡연신의 연신 배율 차가 높을수록, 연신 온도가 낮을수록, 필름의 두께가 두꺼울수록 높은 리타데이션을 얻기 쉬워진다. 반대로 종연신과 횡연신의 연신 배율 차가 낮을수록, 연신 온도가 높을수록, 필름의 두께가 얇을수록 낮은 리타데이션을 얻기 쉬워진다. 또한 연신 온도가 높을수록, 토탈 연신 배율이 낮을수록, 리타데이션과 두께 방향 리타데이션의 비(Re/Rth)가 낮은 필름을 얻기 쉬워진다. 반대로 연신 온도가 낮을수록, 토탈 연신 배율이 높을수록, 리타데이션과 두께 방향 리타데이션의 비(Re/Rth)가 높은 필름이 얻어진다. 또한 열처리 온도는 통상 140~240℃가 바람직하고, 바람직하게는 180~240℃이다.

폴리에스테르 필름에 있어서의 리타데이션의 변동을 억제하기 위해서는 필름의 두께 편차가 작은 것이 바람직하다. 리타데이션 차를 두기 위해 종연신 배율을 낮게 하면 세로 두께 편차의 값이 높아지는 경우가 있다. 세로 두께 편차의 값은 연신 배율의 어느 특정 범위에서 매우 높아지는 영역이 있기 때문에, 그러한 범위를 벗어나도록 제막 조건을 설정하는 것이 바람직하다

배향 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 임의의 수단으로 측정할 수 있다. 예를 들면 필름의 흐름 방향으로 연속된 테이프 형상 샘플(길이 3 m)을 채취하고, 시판되는 측정기(예를 들면 (주)세이코·이엠 제조 전자 마이크로미터 밀리트론 1240)를 사용하여 1 ㎝ 피치로 100점의 두께를 측정하여 두께의 최대값(dmax), 최소값(dmin), 평균값(d)을 구하고, 하기 식으로 두께 편차(%)를 산출할 수 있다.

＜화상 표시 셀 및 광원＞

화상 표시 장치는 전형적으로 화상 표시 셀로서 액정 셀 또는 유기 EL 셀을 구비할 수 있다. 또한 화상 표시 장치는 무지개 얼룩을 억제한다는 관점에서 연속적이고 폭넓은 발광 스펙트럼을 갖는 백색 광원을 갖는 것이 바람직하다. 화상 표시 장치가 액정 셀을 구비하는 경우, 화상 표시 장치는 그러한 광원을 화상 표시 셀과는 독립된 광원으로서 구비하는 것이 바람직하다. 한편 유기 EL 셀의 경우는 그 자체가 광원의 기능을 갖기 때문에, 유기 EL 셀 자체가 연속적이고 폭넓은 발광 스펙트럼을 갖는 빛을 방사하는 것이 바람직하다. 연속적이고 폭넓은 발광 스펙트럼을 갖는 광원의 방식 및 구조는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 에지라이트 방식 또는 직하형 방식일 수 있다. 「연속적이고 폭넓은 발광 스펙트럼」이란 적어도 450~650 nm의 파장영역, 바람직하게는 가시광의 영역에 있어서 빛의 강도가 제로가 되는 파장영역이 존재하지 않는 발광 스펙트럼을 의미한다. 가시광 영역이란, 예를 들면 400~760 nm의 파장영역으로, 360~760 nm, 400~830 nm 또는 360~830 nm일 수 있다.

연속적이고 폭넓은 발광 스펙트럼을 갖는 백색 광원으로서는, 예를 들면 백색 발광 다이오드(백색 LED)를 들 수 있다. 백색 LED에는 형광체 방식의 것(즉, 화합물 반도체를 사용한 청색광, 또는 자외광을 발하는 발광 다이오드와 형광체를 조합함으로써 백색을 발하는 소자) 및 유기 발광 다이오드(Organic light-emitting diode：OLED) 등을 들 수 있다. 연속적이고 폭넓은 발광 스펙트럼을 가지며 또한 발광 효율도 우수하다는 관점에서, 화합물 반도체를 사용한 청색 발광 다이오드와 이트륨·알루미늄·가닛계 황색 형광체를 조합한 발광 소자로 이루어지는 백색 발광 다이오드가 바람직하다.

액정 셀은 액정 표시 장치에 있어서 사용될 수 있는 임의의 액정 셀을 적절히 선택해서 사용할 수 있고, 그 방식이나 구조는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면 VA 모드, IPS 모드, TN 모드, STN 모드나 밴드 배향(π형) 등의 액정 셀을 적절히 선택해서 사용할 수 있다. 따라서 액정 셀은 공지의 액정 재료 및 향후 개발될 수 있는 액정 재료로 제작된 액정을 적절히 선택해서 사용할 수 있다. 일실시형태에 있어서 바람직한 액정 셀은 투과형 액정 셀이다.

유기 EL 셀은 당해 기술 분야에 있어서 알려지는 유기 EL 셀을 적절히 선택해서 사용할 수 있다. 유기 EL 셀은 발광체(유기 일렉트로루미네선스 발광체)로, 전형적으로 투명 기재 상에 투명 전극, 유기 발광층 및 금속 전극을 순차적으로 적층한 구조를 갖는다. 유기 발광층은 각종 유기 박막의 적층체로, 예를 들면 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층과 안트라센 등의 형광성 유기 고체로 이루어지는 발광층의 적층체 및 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체 등을 들 수 있다. 이와 같이 유기 EL 셀은 화상 표시 셀로서의 기능과 광원으로서의 기능을 겸비하기 때문에, 화상 표시 장치가 유기 EL 셀을 구비하는 경우에 독립된 광원은 불필요하다. 즉, 화상 표시 장치에 있어서의 광원과 화상 표시 장치는 그들의 기능이 발휘되는 한 서로 독립된 존재여도 되고 일체의 형태여도 된다.

화상 표시 셀로서 유기 EL 셀을 사용하는 경우, 화상 표시 장치에 있어서의 편광판은 필수는 아니다. 그러나, 유기 발광층의 두께가 10 nm 정도로 매우 얇기 때문에 외광이 금속 전극에서 반사되고 재차 시인 측으로 출사되어, 외부로부터 시인했을 때 유기 EL 표시 장치의 표시면이 경면과 같이 보이는 경우가 있다. 이러한 외광의 경면 반사를 차폐하기 위해 유기 EL 셀의 시인 측에 편광판 및 1/4 파장판을 설치하는 것이 바람직하다. 따라서 화상 표시 장치가 유기 EL 셀 및 편광판을 갖는 경우에는, 도 1에 있어서의 액정 셀(4)을 유기 EL 셀로 생각하고, 시인 측 편광판(5)을 편광판으로서 생각하면, 액정 표시 장치(1)에 있어서의 배향 필름의 위치 관계를 그대로 적용할 수 있다.

＜편광판 및 편광자 보호 필름＞

편광판은 필름 형상의 편광자 양측을 2매의 보호 필름(「편광자 보호 필름」이라 칭하는 경우도 있다) 사이에 끼운 구조를 갖는다. 편광자는 당해 기술 분야에 있어서 사용되는 임의의 편광자(또는 편광 필름)를 적절히 선택해서 사용할 수 있다. 대표적인 편광자로서는, 폴리비닐알코올(PVA) 필름 등에 요오드 등의 2색성 재료를 염착시킨 것을 들 수 있는데, 이것에 한정되는 것은 아니고 공지 및 향후 개발될 수 있는 편광자를 적절히 선택해서 사용할 수 있다.

PVA 필름은 시판품을 사용할 수 있고, 예를 들면 「쿠라레 비닐론((주)쿠라레 제조)」, 「토세로 비닐론(토세로(주) 제조)］, 「니치고 비닐론(닛폰 합성 화학(주) 제조)］등을 사용할 수 있다. 2색성 재료로서는 요오드, 디아조 화합물, 폴리메틴 염료 등을 들 수 있다.

편광자는 임의의 수법으로 얻을 수 있고, 예를 들면 PVA 필름을 2색성 재료로 염착시킨 것을 붕산 수용액 중에서 1축 연신하여, 연신 상태를 유지한 채 세정 및 건조를 행함으로써 얻을 수 있다. 1축 연신의 연신 배율은 통상 4~8배 정도인데 특별히 제한되지 않는다. 다른 제조 조건 등은 공지의 수법에 따라 적절히 설정할 수 있다.

시인 측 편광자의 시인 측의 보호 필름(시인 측 편광자 보호 필름)은 배향 필름 또는 종래부터 편광자 보호 필름으로서 사용되는 임의의 필름일 수 있는데, 이들에 한정되는 것은 아니다.

시인 측 편광자의 광원 측 보호 필름 및 광원 측 편광자의 보호 필름의 종류는 임의로, 종래부터 보호 필름으로서 사용되는 필름을 적절히 선택해서 사용할 수 있다. 취급성 및 입수의 용이성이라는 관점에서, 예를 들면 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름, 아크릴 필름 및 환상 올레핀계 필름(예를 들면 노르보르넨계 필름), 폴리프로필렌 필름 및 폴리올레핀계 필름(예를 들면 TPX) 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 복굴절성을 갖지 않는 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

일실시형태에 있어서 시인 측 편광자의 광원 측 보호 필름 및 광원 측 편광자의 시인 측 보호 필름은 광학 보상 기능을 갖는 광학 보상 필름인 것이 바람직하다. 그러한 광학 보상 필름은 액정의 각 방식에 맞춰 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 트리아세틸셀룰로오스 중에 액정 화합물(예를 들면 디스코틱 액정 화합부 및/또는 복굴절성 화합물)을 분산시킨 수지, 환상 올레핀 수지(예를 들면 노르보르넨 수지), 프로피오닐아세테이트 수지, 폴리카보네이트 필름 수지, 아크릴 수지, 스티렌아크릴로니트릴 공중합체 수지, 락톤 고리 함유 수지 및 이미드기 함유 폴리올레핀 수지 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로부터 얻어지는 것을 들 수 있다.

광학 보상 필름은 상업적으로 입수 가능하기 때문에 그들을 적절히 선택해서 사용하는 것도 가능하다. 예를 들면 TN 방식용 「와이드뷰-EA」 및 「와이드뷰-T」(후지 필름사 제조), VA 방식용 「와이드뷰-B」(후지 필름사 제조), VA-TAC(코니카 미놀타사 제조), 「제오노아 필름」(제온 코퍼레이션 제조), 「아톤」(JSR사 제조), 「X-plate」(닛토 덴코사 제조) 및 IPS 방식용 「Z-TAC」(후지 필름사 제조), 「CIG」(닛토 덴코사 제조), 「P-TAC」(오쿠라 공업사 제조) 등을 들 수 있다.

편광자 보호 필름은 편광자 상에 직접 또는 접착제층을 매개로 적층할 수 있다. 접착성 향상의 관점에서 접착제를 매개로 적층하는 것이 바람직하다. 접착제로서는 특별히 제한되지 않고 임의의 것을 사용할 수 있다. 접착제층을 얇게 하는 관점에서 수계의 것(즉, 접착제 성분을 물에 용해한 것 또는 물에 분산시킨 것)이 바람직하다. 예를 들면 편광자 보호 필름으로서 폴리에스테르 필름을 사용하는 경우는, 주성분으로서 폴리비닐알코올계 수지, 우레탄 수지 등을 사용하고, 접착성을 향상시키기 위해 필요에 따라 이소시아네이트계 화합물, 에폭시 화합물 등을 배합한 조성물을 접착제로서 사용할 수 있다. 접착제층의 두께는 10 ㎛ 이하가 바람직하고, 5 ㎛ 이하가 보다 바람직하며, 3 ㎛ 이하가 더욱 바람직하다.

편광자 보호 필름으로서 TAC 필름을 사용하는 경우, 폴리비닐알코올계의 접착제를 사용하여 맞붙일 수 있다. 편광자 보호 필름으로서 아크릴 필름, 환상 올레핀계 필름, 폴리프로필렌 필름 또는 TPX 등의 투습성이 낮은 필름을 사용하는 경우는, 접착제로서 광경화성 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 광경화성 수지로서는, 예를 들면 광경화성 에폭시 수지와 광양이온 중합개시제의 혼합물 등을 들 수 있다.

편광자 보호 필름의 두께는 임의로, 예를 들면 15~300 ㎛의 범위, 바람직하게는 30~200 ㎛의 범위에서 적절히 설정할 수 있다.

＜터치 패널, 투명 도전성 필름, 기재 필름, 비산 방지 필름＞

화상 표시 장치는 터치 패널을 구비할 수 있다. 터치 패널의 종류 및 방식은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 저항막 방식 터치 패널 및 정전용량 방식 터치 패널을 들 수 있다. 터치 패널은 그 방식에 관계없이 통상 1매 또는 2매 이상의 투명 도전성 필름을 갖는다. 투명 도전성 필름은 기재 필름 상에 투명 도전층이 적층된 구조를 갖는다. 전술한 바와 같이, 기재 필름에는 배향 필름 또는 종래부터 기재 필름으로서 사용되는 다른 필름 또는 유리판 등의 강성판을 사용할 수 있다.

기재 필름으로서 종래부터 사용되는 다른 필름으로서는 투명성을 갖는 각종 수지 필름을 들 수 있다. 예를 들면 폴리에스테르 수지, 아세테이트 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메타)아크릴 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리아릴레이트 수지 및 폴리페닐렌설파이드 수지 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지로부터 얻어지는 필름을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지 및 폴리올레핀 수지가 바람직하고, 바람직하게는 폴리에스테르 수지이다.

기재 필름의 두께는 임의이나 15~500 ㎛의 범위가 바람직하다.

기재 필름은 표면에 사전에 스퍼터링, 코로나 방전, 화염, 자외선 조사, 전자선 조사, 화성, 산화 등의 에칭처리나 언더코팅처리를 행해도 된다. 이것에 의해 기재 필름 상에 설치되는 투명 도전층 등과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한 투명 도전층 등을 설치하기 전에 필요에 따라 기재 필름의 표면을 용제 세정이나 초음파 세정 등에 의해 제진(除塵), 청정화해도 된다.

투명 도전층은 직접 기재 필름에 적층되어도 되는데, 이(易)접착층 및/또는 각종 다른 층을 매개로 적층할 수 있다. 다른 층으로서는, 예를 들면 하드 코트층, 인덱스 매칭(IM)층 및 저굴절률층 등을 들 수 있다. 대표적인 투명 도전성 필름의 적층 구조로서는, 다음의 6가지 패턴을 들 수 있는데 이들에 한정되는 것은 아니다.

(1) 기재 필름/이접착층/투명 도전층

(2) 기재 필름/이접착층/하드 코트층/투명 도전층

(3) 기재 필름/이접착층/IM(인덱스 매칭)층/투명 도전층

(4) 기재 필름/이접착층/하드 코트층/IM(인덱스 매칭)층/투명 도전층

(5) 기재 필름/이접착층/하드 코트층(고굴절률로 IM을 겸한다)/투명 도전층

(6) 기재 필름/이접착층/하드 코트층(고굴절률)/저굴절률층/투명 도전성 박막

IM층은 그 자체가 고굴절률층/저굴절률층의 적층 구성(투명 도전성 박막 측이 저굴절률층)이기 때문에, 이것을 사용함으로써 액정 표시 화면을 보았을 때 ITO 패턴을 보이기 어렵게 할 수 있다. 상기 (6)과 같이 IM층의 고굴절률층과 하드 코트층을 일체화시키는 것도 가능하여 박형화의 관점에서 바람직하다.

상기 (3)~(6)의 구성은 정전용량식 터치 패널에 있어서의 사용에 특히 적합하다. 또한 상기 (2)~(6)의 구성은 기재 필름의 표면에 올리고머가 석출되는 것을 방지할 수 있다는 관점에서 바람직하고, 기재 필름의 다른 한쪽 편면에도 하드 코트층을 설치하는 것이 바람직하다.

기재 필름 상의 투명 도전층은 도전성 금속 산화물에 의해 형성된다. 투명 도전층을 구성하는 도전성 금속 산화물은 특별히 한정되지 않고, 인듐, 주석, 아연, 갈륨, 안티몬, 티탄, 규소, 지르코늄, 마그네슘, 알루미늄, 금, 은, 동, 팔라듐, 텅스텐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속의 도전성 금속 산화물이 사용된다. 당해 금속 산화물에는 필요에 따라 추가로 상기 군에 나타내어진 금속 원자를 포함하고 있어도 된다. 바람직한 투명 도전층은, 예를 들면 주석 도프 산화인듐(ITO)층 및 안티몬 도프 산화주석(ATO)층이고, 바람직하게는 ITO층이다. 또한 투명 도전층은 Ag 나노와이어, Ag 잉크, Ag 잉크의 자기 조직화 도전막, 망목상 전극, CNT 잉크, 도전성 고분자여도 된다.

투명 도전층의 두께는 특별히 제한되지 않으나 10 nm 이상인 것이 바람직하고, 15~40 nm인 것이 보다 바람직하며, 20~30 nm인 것이 더욱 바람직하다. 투명 도전층의 두께가 15 nm 이상이면 표면저항이 예를 들면 1×10³Ω/□ 이하인 양호한 연속 피막이 얻어지기 쉽다. 또한 투명 도전층의 두께가 40 nm 이하이면 보다 투명성이 높은 층으로 할 수 있다.

투명 도전층은 공지의 절차에 따라 형성할 수 있다. 예를 들면 진공증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법을 예시할 수 있다. 투명 도전층은 비정질이어도 되고, 결정성의 것이어도 된다. 결정성의 투명 도전층을 형성하는 방법으로서는 일단 기재 상에 비정질막을 형성한 후, 그 비정질막을 가요성 투명 기재와 함께 가열·결정화함으로써 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 투명 도전성 필름은 투명 도전층 면내의 일부가 제거되어 패턴화된 것이어도 된다. 투명 도전층이 패턴화된 투명 도전성 필름은 기재 필름 상에 투명 도전층이 형성되어 있는 패턴 형성부와, 기재 필름 상에 투명 도전층을 가지고 있지 않은 패턴 개구부를 갖는다. 패턴 형성부의 형상은, 예를 들면 스트라이프 형상 외에 스퀘어 형상 등을 들 수 있다.

터치 패널에는 상기 투명 기재로서 1매 또는 2매 이상의 비산 방지 필름을 갖는 것이 바람직하다. 비산 방지 필름은 배향 필름 또는 종래부터 비산 방지 필름으로서 사용되는 각종 필름(예를 들면 상기 기재 필름에 대해서 기재한 투명 수지필름)을 사용하는 것도 가능하다. 비산 방지 필름이 2매 이상 설치되는 경우, 그들은 동일 재료로 형성되어 있어도 되고 상이해도 된다.

편광자 보호 필름, 기재 필름 및 비산 방지 필름은 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서 각종 첨가제를 함유시킬 수 있다. 예를 들면 자외선 흡수제, 무기 입자, 내열성 고분자 입자, 알칼리 금속 화합물, 알칼리토류 금속 화합물, 인 화합물, 대전방지제, 내광제, 난연제, 열안정제, 산화방지제, 겔화방지제, 계면활성제 등을 들 수 있다. 또한 높은 투명성을 나타내기 위해서는 폴리에스테르 필름에 실질적으로 입자를 함유하지 않는 것도 바람직하다. 「입자를 실질적으로 함유시키지 않는다」는 것은, 예를 들면 무기 입자의 경우, 형광 X선 분석으로 무기 원소를 정량한 경우에 중량으로 50 ppm 이하, 바람직하게는 10 ppm 이하, 특히 바람직하게는 검출한계 이하가 되는 함유량을 의미한다.

배향 필름은 각종 기능층을 가지고 있어도 된다. 그러한 기능층으로서는, 예를 들면 하드 코트층, 방현층, 반사방지층, 저반사층, 저반사 방현층, 반사방지 방현층, 대전방지층, 실리콘층, 점착층, 방오층, 발수층 및 블루컷층 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 방현층, 반사방지층, 저반사층, 저반사 방현층, 반사방지 방현층을 설치함으로써 사선 방향에서 관찰했을 때의 색 불균일이 개선된다는 효과도 기대할 수 있다.

각종 기능층을 설치할 때 배향 필름의 표면에 이접착층을 갖는 것이 바람직하다. 이때 반사광에 의한 간섭을 억제하는 관점에서 이접착층의 굴절률을 기능층의 굴절률과 배향 필름의 굴절률의 기하평균 근방이 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 이접착층의 굴절률의 조정은 공지의 방법을 채용할 수 있고, 예를 들면 바인더 수지에 티탄이나 지르코늄, 기타 금속종을 함유시킴으로써 용이하게 조정할 수 있다.

(하드 코트층)

하드 코트층은 경도 및 투명성을 갖는 층이면 되고, 통상 자외선 또는 전자선으로 대표적으로는 경화시키는 전리방사선 경화성 수지, 열로 경화시키는 열경화성 수지 등의 각종 경화성 수지의 경화 수지층으로서 형성된 것이 이용된다. 이들 경화성 수지에 적절히 유연성, 기타 물성 등을 부가하기 위해 열가소성 수지 등도 적절히 첨가해도 된다. 경화성 수지 중에서도 대표적이며 또한 우수한 경질 도막이 얻어지는 점에서 바람직한 것이 전리방사선 경화성 수지이다.

상기 전리방사선 경화성 수지로서는 종래 공지의 수지를 적절히 채용하면 된다. 또한 전리방사선 경화성 수지로서는 에틸렌성 이중 결합을 갖는 라디칼 중합성 화합물, 에폭시 화합물 등과 같은 양이온 중합성 화합물 등이 대표적으로 사용되고, 이들 화합물은 모노머, 올리고머, 프리폴리머 등으로서 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 적절히 조합하여 사용할 수 있다. 대표적인 화합물은 라디칼 중합성 화합물인 각종 (메타)아크릴레이트계 화합물이다. (메타)아크릴레이트계 화합물 중에서 비교적 저분자량으로 사용하는 화합물로서는, 예를 들면 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 폴리에테르(메타)아크릴레이트, 아크릴(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

모노머로서는, 예를 들면 에틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 스티렌, 메틸스티렌, N-비닐피롤리돈 등의 단관능 모노머；또는, 예를 들면 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트 등의 다관능 모노머 등도 적절히 사용된다. (메타)아크릴레이트란 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미한다.

전리방사선 경화성 수지를 전자선으로 경화시키는 경우 광중합개시제는 불필요하나, 자외선으로 경화시키는 경우는 공지의 광중합개시제를 사용한다. 예를 들면 라디칼 중합계의 경우는, 광중합개시제로서 아세토페논류, 벤조페논류, 티옥산톤류, 벤조인, 벤조인메틸에테르 등을 단독 또는 혼합해서 사용할 수 있다. 양이온 중합계의 경우는 광중합개시제로서 방향족 디아조늄염, 방향족 설포늄염, 방향족 요오도늄염, 메탈로센 화합물, 벤조인설폰산에스테르 등을 단독 또는 혼합해서 사용할 수 있다.

하드 코트층의 두께는 적당한 두께로 하면 되고, 예를 들면 0.1~100 ㎛이나 통상은 1~30 ㎛로 한다. 또한 하드 코트층은 공지의 각종 도공법을 적절히 채용하여 형성할 수 있다.

전리방사선 경화성 수지에는 적절한 물성 조정 등을 위해 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 등도 적절히 첨가할 수 있다. 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로서는 각각, 예를 들면 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다.

하드 코트층에 내광성을 부여하여 일광 등에 포함되는 자외선에 의한 변색, 강도 열화, 균열 발생 등을 방지하기 위해서는, 전리방사선 경화성 수지 중에 자외선 흡수제를 첨가하는 것도 바람직하다. 자외선 흡수제를 첨가하는 경우, 그 자외선 흡수제에 의해 하드 코트층의 경화가 저해되는 것을 확실하게 방지하기 위해 전리방사선 경화성 수지는 전자선으로 경화시키는 것이 바람직하다. 자외선 흡수제로서는 벤조트리아졸계 화합물, 벤조페논계 화합물 등의 유기계 자외선 흡수제 또는 입경 0.2 ㎛ 이하의 미립자상의 산화아연, 산화티탄, 산화세륨 등의 무기계 자외선 흡수제 등 공지의 물질 중에서 선택해서 사용하면 된다. 자외선 흡수제의 첨가량은 전리방사선 경화성 수지 조성물 중에 0.01~5 질량% 정도이다. 내광성을 보다 향상시키기 위해 자외선 흡수제와 병용하여 힌더드 아민계 라디칼 포착제 등의 라디칼 포착제를 첨가하는 것이 바람직하다. 또한 전자선 조사는 가속전압 70 kV~1 MV, 조사선량 5~100 kGy(0.5~10 Mrad) 정도이다.

(방현층)

방현층으로서는 종래 공지의 것을 적절히 채용하면 되고, 일반적으로 수지 중에 방현제를 분산한 층으로서 형성된다. 방현제로서는 무기계 또는 유기계의 미립자가 사용된다. 이들 미립자의 형상은 진구 형상, 타원 형상 등이다. 미립자는 바람직하게는 투명성의 것이 좋다. 이러한 미립자는, 예를 들면 무기계 미립자로서는 실리카 비드, 유기계 미립자로서는 수지 비드를 들 수 있다. 수지 비드로서는, 예를 들면 스티렌 비드, 멜라민 비드, 아크릴 비드, 아크릴-스티렌 비드, 폴리카보네이트 비드, 폴리에틸렌 비드, 벤조구아나민-포름알데히드 비드 등을 들 수 있다. 미립자는 통상 수지분 100 질량부에 대해 2~30 질량부, 바람직하게는 10~25 질량부 정도 첨가할 수 있다.

방현제를 분산 유지하는 상기 수지는 하드 코트층과 마찬가지로 될 수 있는 한 경도가 높은 편이 바람직하다. 따라서 상기 수지로서, 예를 들면 상기 하드 코트층에서 기술한 전리방사선 경화성 수지, 열경화성 수지 등의 경화성 수지 등을 사용할 수 있다.

방현층의 두께는 적당한 두께로 하면 되고, 통상은 1~20 ㎛ 정도로 한다. 방현층은 공지의 각종 도공법을 적절히 채용해서 형성할 수 있다. 또한 방현층을 형성하기 위한 도액 중에는 방현제의 침전을 방지하기 위해 실리카 등의 공지의 침강 방지제를 적절히 첨가하는 것이 바람직하다.

(반사방지층)

반사방지층으로서는 종래 공지의 것을 적절히 채용하면 된다. 일반적으로 반사방지층은 적어도 저굴절률층으로 이루어지며, 또한 저굴절률층과 (그 저굴절률층보다 굴절률이 높은) 고굴절률층을 번갈아 인접 적층하고 또한 표면 측을 저굴절률층으로 한 다층의 층으로 이루어진다. 저굴절률층 및 고굴절률층의 각 두께는 용도에 따른 적당한 두께로 하면 되고, 인접 적층 시에는 각각 0.1 ㎛ 전후, 저굴절률층 단독 시에는 0.1~1 ㎛ 정도인 것이 바람직하다.

저굴절률층으로서는 실리카, 불화마그네슘 등의 저굴절률 물질을 수지 중에 함유시킨 층, 불소계 수지 등의 저굴절률 수지의 층, 저굴절률 물질을 저굴절률 수지 중에 함유시킨 층, 실리카, 불화마그네슘 등의 저굴절률 물질로 이루어지는 층을 박막 형성법(예를 들면 증착, 스퍼터, CVD 등의 물리적 또는 화학적 기상 성장법)으로 형성한 박막, 산화규소의 졸액으로부터 산화규소 겔막을 형성하는 졸겔법으로 형성한 막, 또는 저굴절률 물질로서 공극 함유 미립자를 수지 중에 함유시킨 층 등을 들 수 있다.

상기 공극 함유 미립자란 내부에 기체를 포함하는 미립자, 기체를 포함하는 다공질 구조의 미립자 등을 말하는 것으로, 미립자 고체 부분의 본래의 굴절률에 대해 그 기체에 의한 공극에 의해 미립자 전체로서는 외관상 굴절률이 저하된 미립자를 의미한다. 이러한 공극 함유 미립자로서는 일본국 특허공개 제2001-233611호 공보에 개시된 실리카 미립자 등을 들 수 있다. 또한 공극 함유 미립자로서는 실리카와 같은 무기물 이외에 일본국 특허공개 제2002-805031호 공보 등에 개시된 중공 폴리머 미립자도 들 수 있다. 공극 함유 미립자의 입경은, 예를 들면 5~300 nm 정도이다.

고굴절률층으로서는 산화티탄, 산화지르코늄, 산화아연 등의 고굴절률 물질을 수지 중에 함유시킨 층, 불소 비함유 수지 등의 고굴절률 수지의 층, 고굴절률 물질을 고굴절률 수지 중에 함유시킨 층, 산화티탄, 산화지르코늄, 산화아연 등의 고굴절률 물질로 이루어지는 층을 박막 형성법(예를 들면 증착, 스퍼터, CVD 등의 물리적 내지는 화학적 기상 성장법)으로 형성한 박막 등을 들 수 있다.

(대전방지층)

대전방지층으로서는 종래 공지의 것을 적절히 채용하면 되고, 일반적으로 수지 중에 대전방지층을 함유시킨 층으로서 형성된다. 대전방지층으로서는 유기계나 무기계의 화합물이 사용된다. 예를 들면 유기계 화합물의 대전방지층으로서는 양이온계 대전방지제, 음이온계 대전방지제, 양성계 대전방지제, 비이온계 대전방지제, 유기 금속계 대전방지제 등을 들 수 있고, 또한 이들 대전방지제는 저분자 화합물로서 사용될 뿐 아니라 고분자 화합물로서도 사용된다. 또한 대전방지제로서는 폴리티오펜, 폴리아닐린 등의 도전성 폴리머 등도 사용된다. 또한 대전방지제로서, 예를 들면 금속 산화물로 이루어지는 도전성 미립자 등도 사용된다. 도전성 미립자의 입경은 투명성의 측면에서, 예를 들면 평균 입경 0.1 nm~0.1 ㎛ 정도이다. 또한 그 금속 산화물로서는, 예를 들면 ZnO, CeO₂, Sb₂O₂, SnO₂, ITO(인듐 도프 산화주석), In₂O₃, Al₂O₃, ATO(안티몬 도프 산화주석), AZO(알루미늄 도프 산화아연) 등을 들 수 있다.

대전방지층을 함유시키는 상기 수지로서는, 예를 들면 상기 하드 코트층에서 기술한 바와 같은 전리방사선 경화성 수지, 열경화성 수지 등의 경화성 수지 등이 사용될 뿐 아니라, 대전방지층을 중간층으로서 형성하여 대전방지층 자체의 표면 강도가 불필요한 경우에는, 열가소성 수지 등도 사용된다. 대전방지층의 두께는 적당한 두께로 하면 되고, 통상은 0.01~5 ㎛ 정도로 한다. 대전방지층은 공지의 각종 도공법을 적절히 채용해서 형성할 수 있다.

(방오층)

방오층으로서는 종래 공지의 것을 적절히 채용하면 되고, 일반적으로 수지 중에 실리콘 오일, 실리콘 수지 등의 규소계 화합물；불소계 계면활성제, 불소계 수지 등의 불소계 화합물；왁스 등의 방오염제를 포함하는 도료를 사용해서 공지의 도공법으로 형성할 수 있다. 방오층의 두께는 적당한 두께로 하면 되고, 통상은 1~10 ㎛ 정도로 할 수 있다.

실시예

아래에 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것이 아니라, 본 발명의 취지에 적합 가능한 범위에서 적절히 변경을 가하여 실시하는 것도 가능하며, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

하기 「화상 표시 장치의 구성」의 항에 나타내는 구성의 터치 패널을 구비한 화상 표시 장치를 제작하고, 시인 측 표면에 시인 측 표면과 평행이 되도록 편광 필름을 배치하여 백화상을 표시시켰다. 상기 평행 상태를 유지한 채 편광 필름의 편광축을 360도 회전시키면서, 편광 필름을 매개로 정면에서 백화상을 바라보아 무지개 얼룩 발생의 유무 및 정도를 확인하고, 하기의 기준에 따라 평가하였다.

＜평가 기준＞

◎：정면에서 관찰했을 때 무지개 얼룩이 관찰되지 않는다.

○：정면에서 관찰했을 때 약하게 무지개 얼룩이 관찰된다.

×：정면에서 관찰했을 때 강하게 무지개 얼룩이 관찰된다.

＜화상 표시 장치의 구성＞

(1) 백라이트 광원：백색 LED 또는 냉음극관

(2) 화상 표시 셀：액정 셀

(3) 시인 측 편광판：PVA와 요오드로 이루어지는 편광자의 양측에 TAC 필름을 맞붙인 편광판

(4) 광원 측 비산 방지 필름：하기의 배향 필름 A~C를 1매 또는 2매 조합하여 사용하였다(하기 표 4 참조). 2매의 배향 필름을 사용한 경우는, 상호 배향 주축이 평행이 되도록 첩합하였다.

배향 필름 A

고유점도 0.62 ㎗/g의 PET 수지 펠릿을 135℃에서 6시간 감압건조(1 Torr)한 후, 압출기에 공급하고 285℃에서 용해하였다. 이 폴리머를 스테인리스 소결체의 여과재(공칭 여과 정밀도 10 ㎛ 입자 95% 커트)로 여과하여 구금으로부터 시트 형상으로 해서 압출한 후, 정전 인가 캐스트법을 사용해서 표면온도 30℃의 캐스팅 드럼에 휘감아 냉각고화하여 미연신 필름을 만들었다.

미연신 필름을 텐터 연신기에 도입하여 필름의 단부를 클립으로 파지하면서, 온도 125℃의 열풍 존으로 유도하여 폭방향으로 4.0배로 연신하였다. 다음으로 폭방향으로 연신된 폭을 유지한 채, 온도 225℃에서 30초간에 걸쳐 처리하고, 추가로 폭방향으로 3%의 완화처리를 행하여, 필름 두께 약 100 ㎛의 1축 배향의 배향 필름 A를 얻었다. 리타데이션값은 10,200 nm였다. Rth는 13,233 nm, Re/Rth비는 0.771이었다.

배향 필름 B

미연신 필름의 두께를 변경함으로써 필름의 두께를 약 80 ㎛로 하는 이외는 배향 필름 A와 동일하게 하여 1축 배향의 배향 필름 B를 얻었다. 리타데이션값은 8,300 nm였다.

배향 필름 C

미연신 필름의 두께를 변경함으로써 필름의 두께를 약 50 ㎛로 하는 이외는 배향 필름 A와 동일하게 하여 1축 배향의 배향 필름 C를 얻었다. 리타데이션값은 5,200 nm였다. Rth는 6,600 nm이고, Re/Rth비는 0.788이었다.

(5) 터치 패널：유리 기재 위에 ITO로 이루어지는 투명 도전층을 설치한 ITO 유리를 사용하여 제작한 저항막 방식 터치 패널

(6) 시인 측 비산 방지 필름：하기의 배향 필름 1~5를 1매 또는 2매 조합하여 사용하였다(하기 표 4 참조). 2매의 배향 필름을 사용한 경우는, 상호 배향 주축이 평행이 되도록 첩합하였다.

배향 필름 1

배향 필름 A와 동일하게 하여 리타데이션값이 10,200 ㎚인 배향 필름 1을 얻었다. Rth는 13,233 ㎚이고, Re/Rth비는 0.771이었다.

배향 필름 2

배향 필름 B와 동일하게 하여 리타데이션값이 8,300 ㎚인 배향 필름 2를 얻었다.

배향 필름 3

미연신 필름의 두께를 변경함으로써 필름의 두께를 약 65 ㎛로 하는 이외는 배향 필름 A와 동일하게 하여 1축 배향의 배향 필름 3을 얻었다. 리타데이션값은 6,600 nm였다.

배향 필름 4

배향 필름 C와 동일하게 하여 리타데이션값이 5,200 ㎚인 배향 필름 4를 얻었다. Rth는 6,600 ㎚이고, Re/Rth비는 0.788이었다.

배향 필름 5

미연신 필름을 가열된 롤군 및 적외선 히터를 사용하여 105℃로 가열하고, 그 후 주속차가 있는 롤군으로 주행방향으로 2.0배 연신한 후, 배향 필름 A와 동일한 방법으로 폭방향으로 4.0배 연신한 이외는 배향 필름 A와 동일하게 하여 필름 두께 약 50 ㎛의 2축 배향의 배향 필름 5를 얻었다. 리타데이션값은 3,200 nm였다. Rth는 7,340 nm이고, Re/Rth비는 0.436이었다.

광원 측 비산 방지 필름 및 시인 측 비산 방지 필름은 이들 중 리타데이션이 높은 쪽의 배향 필름의 배향 주축과 시인 측 편광자의 편광축이 형성하는 각도가 45도가 되도록 배치하였다. 또한 리타데이션의 값이 낮은 쪽의 배향 필름은 그 배향 주축과 리타데이션이 높은 쪽의 배향 필름의 배향 주축이 형성하는 각이 30도가 되도록 배치하여 상기 무지개 얼룩 평가(◎, ○, ×)를 행하였다. 또한 시험 No.13에 있어서 광원 측 비산 방지 필름으로서 사용한 2매의 배향 필름은 그들의 배향 주축이 형성하는 각이 7도가 되도록 배치하였다. 또한 상기 무지개 얼룩 평가와는 별도로, 시인 측의 배향 필름을 고정하지 않고 회전시키면서 무지개 얼룩을 평가하였다.

리타데이션(Re)은 다음과 같이 측정하였다. 즉, 2매의 편광판을 사용하여 필름의 배향 주축 방향을 구하고, 배향 주축 방향이 직교하도록 4 ㎝×2 ㎝의 직사각형을 잘라내어 측정용 샘플로 하였다. 이 샘플에 대해서 직교하는 2축의 굴절률(Nx, Ny) 및 두께 방향의 굴절률(Nz)을 아베 굴절률계(아타고사 제조, NAR-4T)에 의해 구하고, 상기 2축의 굴절률 차의 절대값(｜Nx-Ny｜)을 굴절률의 이방성(△Nxy)으로서 구하였다. 필름의 두께 d(nm)는 전기 마이크로미터(파인류프사 제조, 밀리트론 1245D)를 사용하여 측정하고, 단위를 nm로 환산하였다. 굴절률의 이방성(△Nxy)과 필름의 두께 d(nm)의 곱(△Nxy×d)으로부터 리타데이션(Re)을 구하였다. 또한 리타데이션의 측정과 동일한 방법으로 Nx, Ny, Nz와 필름 두께 d(nm)를 구하고, (△Nxz×d), (△Nyz×d)의 평균값을 산출하여 두께 방향 리타데이션(Rth)을 구하였다.

평가 결과를 하기의 표 2에 나타낸다.

상기 표 2에 나타내어지는 바와 같이, 시인 측 편광자보다 시인 측에 3,000 ㎚ 이상의 리타데이션을 갖는 배향 필름을 2매 설치하고, 각 배향 필름의 리타데이션이 동일한 경우, 명확한 무지개 얼룩이 발생하여 시인성이 현저히 저하되는 것이 확인되었다. 한편, 2매의 배향 필름의 리타데이션의 값에 1,800 ㎚ 이상의 차를 둠으로써 무지개 얼룩의 발생이 억제되고, 그 효과는 리타데이션의 차를 보다 높게 함으로써 현저해지는 것이 확인되었다. 또한 2매의 배향 필름의 리타데이션 차가 약 3,500 ㎚ 이상, 특히 4,000 ㎚ 이상이면 2매의 배향 필름의 배향 주축이 형성하는 각이 45도여도 무지개 얼룩이 눈에 띄지 않고, 또한 필름의 배향각을 크게 해도 무지개 얼룩이 눈에 띄지 않는 것이 확인되었다. 2매의 배향 필름의 리타데이션 차가 1,700 ㎚ 이하인 경우는, 양쪽 필름의 배향 주축의 각이 20도 이하에서 무지개 얼룩이 눈에 띄지 않고, 15도 이하에서 보다 눈에 띄기 어려운 것이 확인되었다.

2매의 배향 필름의 배향 주축이 형성하는 각이 20도~45도인 경우는, 「당해 각(도)≤0.00667×리타데이션 차＋13」이라는 식을 충족시키면 무지개 얼룩이 눈에 띄지 않는 것이 나타내어지고, 바람직하게는 「당해 각(도)≤0.00667×리타데이션 차＋23」을 충족시킴으로써 보다 효과적으로 무지개 얼룩을 억제할 수 있는 것이 나타내어졌다.

1　　액정 표시 장치
2　　광원
3　　광원 측 편광판
4　　액정 셀
5　　시인 측 편광판
6　　터치 패널
7　　광원 측 편광자
8　　시인 측 편광자
9a　 편광자 보호 필름
9b　 편광자 보호 필름
10a　편광자 보호 필름
10b　시인 측 편광자 보호 필름
11　 광원 측 투명 도전성 필름
11a　광원 측 기재 필름
11b　투명 도전층
12　 시인 측 투명 도전성 필름
12a　시인 측 기재 필름
12b　투명 도전층
13　 스페이서
14　 광원 측 비산 방지 필름
15　 시인 측 비산 방지 필름

Claims

(1) 연속적인 발광 스펙트럼을 갖는 백색 광원,
(2) 화상 표시 셀,
(3) 상기 화상 표시 셀보다 시인 측에 배치되는 편광자, 및
(4) 상기 편광자보다 시인 측에 3,000 ㎚ 이상 150,000 ㎚ 이하의 리타데이션을 갖는 배향 필름을 2매 갖고,
상기 2매의 배향 필름은 그들의 배향 주축이 서로 거의 평행하거나 또는 서로 상이한 리타데이션을 가지며, 그 차가 1,800 ㎚ 이상인
화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 2매의 배향 필름의 리타데이션의 차가 3,500 ㎚ 이상인 화상 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 연속적인 발광 스펙트럼을 갖는 백색 광원이 백색 발광 다이오드인 화상 표시 장치.