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KR101727870B1 - 편광판의 셋트 및 전면판 일체형 액정 표시 패널 - Google Patents

편광판의 셋트 및 전면판 일체형 액정 표시 패널 Download PDF

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KR101727870B1
KR101727870B1 KR1020167010500A KR20167010500A KR101727870B1 KR 101727870 B1 KR101727870 B1 KR 101727870B1 KR 1020167010500 A KR1020167010500 A KR 1020167010500A KR 20167010500 A KR20167010500 A KR 20167010500A KR 101727870 B1 KR101727870 B1 KR 101727870B1
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liquid crystal
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다카히토 가와무라
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

전면측 편광판 및 그 시인측에 배치되는 영율이 2 GPa 이상인 전면판으로 구성되는, 액정 셀의 시인측에 배치되는 전면판 일체형 편광판과, 액정 셀의 배면측에 배치되는 배면측 편광판과의 셋트로서, 유리 기판에 접합하여, 85℃에서 500시간 가열했을 때의 전면측 편광판에 있어서의 흡수축 방향의 수축량을 X, 배면측 편광판에 있어서의 흡수축 방향의 수축량을 Y로 할 때, 수축량 X가 수축량 Y보다도 작은 편광판의 셋트, 및 이 편광판의 셋트를 액정 셀에 접합하여 이루어지는 전면판 일체형 액정 표시 패널이 제공된다.

Description

편광판의 셋트 및 전면판 일체형 액정 표시 패널{SET OF POLARIZING PLATES AND FRONT PLATE-INTEGRATED LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL}
본 발명은, 전면판이 일체화된 전면측 편광판과 배면측 편광판으로 이루어지는 편광판의 셋트, 및 이들을 액정 셀에 접합한 전면판 일체형 액정 표시 패널에 관한 것이다.
액정 표시 장치는, 종래부터 탁상계산기, 전자시계, 퍼스널 컴퓨터 등에 사용되고 있는데, 근래 급격히 그 수요가 증가하고 있으며, 최근에는 휴대전화나 태블릿형 단말 등에도 사용되는 등, 그 용도도 넓어지고 있다. 이들 액정 표시 장치는 통상 액정 셀의 표리에 한 쌍의 편광판을 배치한 액정 표시 패널을 주요 부재로서 포함한다.
최근의 시장에서는, 화면이 대형화된 휴대전화나 태블릿형 단말 등의 모바일 기기의 보급에 따라, 그 구성 부재인 액정 표시 패널의 경량화, 박형화가 요구되고 있고, 액정 셀의 유리 기판이나 전면판을 얇게 하는 경향이 있다. 또한, 계면에 있어서의 반사나 빛의 산란을 없애어 시인성을 향상시키기 위해서, 전면판이 점착제나 자외선 경화형 수지로 액정 표시 패널과 일체화되는 경향도 있다.
종래의 액정 표시 패널에서는, 전면판 및 액정 셀이 두껍기 때문에, 고온 환경 하에서도 편광판의 수축에 의한 휘어짐은 억제되고 있었는데, 상기와 같은 전면판이나 액정 셀에 사용되고 있는 유리 기판을 얇게 하는 최근의 경향에 따라, 고온 환경 하에서의 편광판의 수축에 기인하는 액정 표시 패널의 휘어짐이 발생하여, 최종 제품의 케이스에 들어가지 않는 등의 문제가 생기게 되었다.
이러한 액정 표시 패널의 휘어짐을 억제하기 위해서, 액정 셀의 시인측에 배치되는 편광판(전면측 편광판)의 두께와, 액정 셀의 시인측과는 반대쪽(배면측)에 배치되는 편광판(배면측 편광판)의 두께를 다르게 하는 수법이 종래 알려져 있다. 예컨대 일본 특허공개 2012-058429호 공보(특허문헌 1)에는, 전면측 편광판의 편광막(편광자)의 두께를, 배면측 편광판의 편광막보다 얇게 함으로써 액정 표시 패널의 휘어짐을 억제하는 방법이 기재되어 있다.
그러나, 고온 환경 하에서의 액정 표시 패널의 휘어짐은, 상기한 대로 편광자의 두께에 의한 편광판의 수축에 기인하기 때문에, 특허문헌 1과 같이 전면측 편광판의 편광자의 두께를 얇게 한 경우, 특히 시인성 향상을 위해서 전면판을 점착제나 자외선 경화형 수지 등으로 일체화시킨 액정 표시 패널의 경우에는, 휘어짐이 발생하는 경우가 있어, 휘어짐의 억제는 꼭 만족할 만한 것은 아니다.
또한 일본 특허공개 2002-221715호 공보(특허문헌 2)에는, 플라스틱 기판 액정 셀을 사용한 액정 표시 소자(액정 표시 패널)에 있어서, 플라스틱 기판 액정 셀의 휘어짐량을 억제하기 위해서, 전면측 편광판을 구성하는 보호층의 두께를 배면측 편광판을 구성하는 보호층의 두께보다 작게 하는 것이 기재되어 있다. 그러나, 특허문헌 2와 같은 보호층의 두께를 다르게 하는 방법에서는, 시인성 향상을 위해서 전면측 편광판에 전면판이 일체화된 액정 표시 패널에 적용한 경우, 고온 환경 하에, 보호층의 열수축에 기인하는 액정 셀의 휘어짐이 발생하여, 최종 제품의 케이스에 들어가지 않는다고 하는 문제가 생기는 경우가 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허공개 2012-058429호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허공개 2002-221715호 공보
본 발명의 목적은, 액정 표시 패널로 했을 때에 고온 환경 하에서의 휘어짐량이 억제되는 편광판의 셋트, 및 이 편광판의 셋트를 액정 셀에 접합하여 이루어지는 전면판 일체형 액정 표시 패널을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 이하에 기재하는 편광판의 셋트 및 전면판 일체형 액정 표시 패널을 제공한다.
[1] 전면측 편광판 및 그 시인측에 배치되는 영율이 2 GPa 이상인 전면판으로 구성되는, 액정 셀의 시인측에 배치되는 전면판 일체형 편광판과, 상기 액정 셀의 배면측에 배치되는 배면측 편광판과의 셋트로서,
유리 기판에 접합하여, 85℃에서 500시간 가열했을 때의 상기 전면측 편광판에 있어서의 흡수축 방향의 수축량을 X, 상기 배면측 편광판에 있어서의 흡수축 방향의 수축량을 Y라고 할 때,
상기 수축량 X가 상기 수축량 Y보다도 작은 편광판의 셋트.
[2] 상기 수축량 X가 0.5 mm 이하인 [1]에 기재한 편광판의 셋트.
[3] 상기 전면측 편광판 및 상기 배면측 편광판은 긴 변과 짧은 변을 갖는 사각형 형상을 갖고 있고,
상기 전면측 편광판은 그 흡수축이 짧은 변 방향과 대략 평행이고,
상기 배면측 편광판은 그 흡수축이 긴 변 방향과 대략 평행인 [1] 또는 [2]에 기재한 편광판의 셋트.
[4] 상기 전면측 편광판 및 상기 배면측 편광판은 각각,
폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어지는 편광자와,
상기 편광자의 적어도 한쪽의 면에 적층되는 보호층과,
상기 액정 셀에 접합하기 위한 점착제층
을 구비하는 [1]∼[3] 중 어느 것에 기재한 편광판의 셋트.
[5] 상기 전면측 편광판 및 상기 배면측 편광판의 적어도 한쪽은, 상기 편광자에 있어서의 액정 셀 측의 면에 적층되는 액정 셀 측 보호층을 구비하고,
상기 액정 셀 측 보호층은 면내 위상차를 갖는 [4]에 기재한 편광판의 셋트.
[6] 상기 배면측 편광판은, 액정 셀과는 반대쪽의 최표면에 적층되는, 상기 편광자 및 상기 보호층 이외의 다른 광학층을 추가로 구비하는 [4] 또는 [5]에 기재한 편광판의 셋트.
[7] [1]∼[6] 중 어느 것에 기재한 편광판의 셋트와 액정 셀을 구비하고,
상기 액정 셀의 시인측에 상기 전면판 일체형 편광판이 그 전면측 편광판 측에서 접합되어 있고, 상기 액정 셀의 배면측에 상기 배면측 편광판이 접합되어 있는 전면판 일체형 액정 표시 패널.
[8] 85℃에서 240시간 가열했을 때의 휘어짐량이 절대값으로 0.5 mm 이하인 [7]에 기재한 전면판 일체형 액정 표시 패널.
본 발명에 따르면, 고온 환경 하에서의 휘어짐량을 효과적으로 억제할 수 있어, 최종 제품의 케이스에 용이하게 수용할 수 있는 전면판 일체형 액정 표시 패널을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 편광판 셋트에 있어서의 바람직한 층 구성의 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전면판 일체형 액정 표시 패널에 있어서의 바람직한 층 구성의 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 3은 전면측 편광판이 접합된 액정 셀을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시되는 IV-IV선에 있어서의 단면 모식도이다.
도 5는 실시예 1에서 제작한 전면판 일체형 액정 표시 패널의 층 구성을 도시하는 개략 단면도이다.
도 6은 실시예 2에서 제작한 전면판 일체형 액정 표시 패널의 층 구성을 도시하는 개략 단면도이다.
<편광판의 셋트>
도 1은 본 발명에 따른 편광판 셋트에 있어서의 바람직한 층 구성의 예를 개략 단면도로 도시한 것이다. 또한 도 2는 도 1에 도시되는 편광판의 셋트(전면판 일체형 편광판(40) 및 배면측 편광판(50))을 액정 셀(60)에 접합하여 이루어지는 전면판 일체형 액정 표시 패널(80)을 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 편광판의 셋트는 전면판 일체형 편광판(40)과 배면측 편광판(50)으로 구성된다. 본 발명의 편광판의 셋트를 구성하는 전면판 일체형 편광판(40)은, 전면측 편광판(30)과, 그 시인측에 배치되는 전면판(10)과의 일체화물이다. 도 1의 예에서 전면측 편광판(30)은, 편광자(37); 편광자(37)의 시인측의 면에 접합되는 보호층(35a); 편광자(37)의 시인측과는 반대쪽(액정 셀 측)의 면에 접합되는 보호층(35b); 보호층(35b)의 외면(액정 셀 측의 면)에 접합되는 점착제층(39)을 포함한다.
또한 배면측 편광판(50)은, 편광자(57); 편광자(57)의 시인측(액정 셀(60) 측)의 면에 접합되는 보호층(55a); 편광자(37)의 시인측과는 반대쪽(배면측)의 면에 접합되는 보호층(55b); 보호층(55a)의 외면(액정 셀(60) 측의 면)에 접합되는 점착제층(59)을 포함한다.
(1) 전면판
전면판(10)은, 액정 셀(60)의 휘어짐을 억제하거나 액정 셀(60)을 보호하거나 하는 역할을 담당하는 것으로, 영율이 2 GPa 이상인 투광성의(바람직하게는 광학적으로 투명한) 판상체일 수 있다. 전면판(10)은, 상기 영율을 만족하는 한, 단층 구조라도 좋고, 다층 구조라도 좋다.
전면판(10)은, 전면판 일체형 액정 표시 패널을 이용한 최종 제품에 있어서 가장 외면에 배치되므로, 옥외 또는 반옥외에서 사용되는 경우에도 충분한 내구성을 나타낼 것이 요구된다. 이러한 관점에서, 전면판(10)은, 유리 또는 강화 유리와 같은 무기 재료, 폴리카보네이트계 수지, 아크릴계 수지와 같은 유기 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
전면판(10)은, 예컨대, 터치 패널을 구성하고 있는 강화 유리나 필름이라도 좋다. 터치 패널 방식에 특별히 제한은 없고, 정전 용량 방식, 표면 탄성파 방식, 저항막 방식, 전자 유도 방식, 광센서 방식, 적외선 방식 등이 예시된다.
전면판(10)은, 반사 방지, 방오, 전자파 차폐, 근적외선 차폐, 색 조정 또는 유리 비산 방지 등의 기능을 갖고 있어도 좋다. 상기 기능을 갖는 전면판은, 예컨대, 상기 기능을 갖는 하나 이상의 층(또는 필름)을, 상술한 것과 같이 무기 재료 또는 유기 재료로 이루어지는 기판 상에 적층한 것일 수 있다. 이러한 다층 구조의 전면판(10)은, 예컨대, 상술한 것과 같이 무기 재료 또는 유기 재료로 이루어지는 기판 상에 상기 기능을 부여하기 위해서 유효한 제제를 직접 도포하는 방법 혹은 별도 작성한 상기 기능을 갖는 기능성의 필름을 접합함으로써 작성할 수 있다.
도 1에 도시하는 것과 같이, 전면판(10)과 전면측 편광판(30)의 일체화는, 이들을 자외선 경화형 수지 또는 점착제(20)를 통해 접합함으로써 실현할 수 있다. 전면판(10)과 전면측 편광판(30)의 계면에 있어서의 반사나 빛의 산란을 없애어 시인성을 향상시키기 위해서, 자외선 경화형 수지 또는 점착제(20)는, 그 굴절율이 전면판(10)의 굴절율에 가깝거나 또는 이것과 같은 것이 바람직하고, 또한 광학적으로 투명한 것이 바람직하다.
자외선 경화성 수지로서는, (메트)아크릴산에스테르나 에폭시 수지와 같은 일반적인 자외선 경화성 액상물을 사용할 수 있다. 또한 점착제로서는, 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르 등을 베이스 폴리머로 하는 것을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 아크릴계 점착제와 같이, 광학적인 투명성이 우수하고, 투명성이 높은 아크릴계 점착제를 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 「(메트)아크릴산에스테르」란, 아크릴산에스테르 및/또는 메타크릴산에스테르를 의미하고, 그 밖에, (메트)아크릴레이트 등이라고 할 때의 「(메트)」도 같은 취지이다.
(2) 전면측 편광판
전면측 편광판(30)은, 전면판(10)과 일체화된 전면판 일체형 편광판(40)으로서 액정 셀(60)의 시인측에 배치되는 편광판이며, 적어도 편광자(37)를 포함한다. 전면측 편광판(30)은 통상, 편광자(37)에 더하여, 그 적어도 한쪽의 면에 적층되는 보호층 및 액정 셀(60)에 전면판 일체형 편광판(40)을 접합하기 위한 점착제층을 구비한다. 도 1의 예에서는, 편광자(37)의 양면에 보호층(35a, 35b)이 접합되어 있고, 액정 셀(60) 측의 보호층(35b)의 외면에, 액정 셀(60)과의 접합에 이용하는 점착제층(39)이 적층되어 있다. 도 1의 예에 한하지 않고, 예컨대 보호층(35b)을 생략하고, 편광자(37)에 직접 점착제층(39)을 적층하는 등, 편광자(37)의 한쪽의 면에만 보호층을 적층하도록 하여도 좋다.
전면판(10)이 접합되어 있지 않은 상태에서, 전면측 편광판(30)을 85℃에서 500시간 가열했을 때의 당해 편광판의 수축량을 X로 하고, 배면측 편광판(50)을 같은 조건에서 가열했을 때의 당해 편광판의 수축량을 Y로 할 때, 본 발명에서 수축량 X 및 Y는 다음 관계:
수축량 X < 수축량 Y [I]
를 만족한다. 여기서 말하는 수축량은, 가열 전에 있어서의 편광판의 흡수축 방향의 길이를 L0(mm), 가열 후에 있어서의 편광판의 흡수축 방향의 길이를 L1(mm)로 할 때, 하기 식:
수축량=L0-L1 [II]
으로 나타내어진다. 상기 흡수축은, 보다 구체적으로는 편광판이 갖는 편광자의 흡수축이다. 수축량은, 편광판을 유리 기판에 접합한 시료에 관해서 측정되며, 그 구체적인 측정 방법은 후술하는 실시예 항에 기재된 방법에 따를 수 있다.
상기 식[I]을 만족하는 본 발명의 편광판의 셋트에 따르면, 전면판 일체형 액정 표시 패널로 했을 때의 고온 환경 하에서의 휘어짐량을 효과적으로 억제할 수 있고, 예컨대 전면판 일체형 액정 표시 패널을 85℃에서 240시간 가열하는 조건 하에서라도 그 휘어짐량을 절대값으로 0.5 mm 이하로 억제할 수 있다. 한편, 전면판 일체형 액정 표시 패널의 휘어짐량은, 후술하는 실시예의 항에 기재된 방법에 따라서 측정된다.
고온 환경 하에서의 전면판 일체형 액정 표시 패널의 휘어짐량을 보다 효과적으로 억제한다는 관점에서, 수축량 Y와 수축량 X의 차(수축량 Y - 수축량 X)는, 0.05 mm 이상인 것이 바람직하고, 0.08 mm 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 차는, 500 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 300 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 전면측 편광판(30)의 수축량 X는 0.5 mm 이하인 것이 바람직하고, 0.4 mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 수축량 X를 0.5 mm 이하로 하는 것도 또한 전면판 일체형 액정 표시 패널의 휘어짐량을 보다 효과적으로 억제하는 데에 있어서 유리하다. 수축량 X가 0.5 mm를 넘으면, 수축량이 지나치게 커 고온 환경 하에서 전면측 편광판(30)이 액정 셀(60)로부터 박리될 우려도 있다. 또한, 수축량 X를 0.5 mm 이하까지 낮게 억제하는 것은 다음의 점에서도 유리하다.
도 3 및 도 4는 각각 전면측 편광판(30)이 접합된 액정 셀(60)을 모식적으로 도시하는 사시도 및 그 IV-IV선에 있어서의 단면 모식도이다. 액정 셀(60)은, 예컨대 긴 변과 짧은 변을 갖는 사각형 형상일 수 있으며, 이것에 대응하여, 전면측 편광판(30)도 사각형 형상일 수 있다. 일반적으로, 전면측 편광판(30)의 사이즈는 액정 셀(60)보다도 작게 되고, 도 3 및 도 4에 도시하는 것과 같이, 전면측 편광판(30)이 접합된 액정 셀(60)에는, 액정 셀(60) 상에 전면측 편광판(30)이 배치되지 않아 화상 표시가 이루어지지 않는 영역 A가 형성된다. 전면측 편광판(30)과 액정 셀(60)은 이들의 짧은 변(및 긴 변)이 평행하게 되도록 접합된다(배면측 편광판(50)에 관해서도 마찬가지).
또한 통상 액정 셀(60) 중, 전면측 편광판(30)이 배치되어 있는 영역 전체가 화상 표시를 담당하는 영역 C가 되는 것이 아니라, 보다 한정된 내측의 영역이 화상 표시를 담당하는 영역 C가 된다(도 4). 이것은, 영역 C의 주위에는 어떤 폭을 가지고서 블랙 매트릭스가 형성되는 것이 통상이기 때문이다. 이러한 블랙 매트릭스가 형성되는 영역 B는, 화상 표시를 담당하는 영역 C로는 될 수 없는 영역이며, 따라서, 그 영역 B 상에 전면측 편광판(30)이 배치되어 있지 않는 것은 액정 표시 패널로서 특별히 문제가 되지는 않는다.
전면측 편광판(30)이 접합된 액정 셀(60)이 고온 환경 하에 노출되면, 전면측 편광판(30)은 열수축을 일으킨다(도 3 및 도 4에서 점선으로 표시되는 열수축 후의 전면측 편광판(31)). 영역 B의 폭은 통상 0.5 mm 정도이므로, 수축량 X가 0.5 mm 이하이면, 전면측 편광판(30)이 열수축을 일으키더라도, 열수축 후의 전면측 편광판(31)의 단부를 확실하게 영역 B 내에 수용할 수 있고, 이로써, 화상 표시를 담당하는 영역 C에 전면측 편광판(30)이 배치되지 않는 영역이 형성됨으로써 표시 불량이 생기는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
위와 같은 이유에서, 배면측 편광판(50)의 수축량 Y도 0.5 mm 이하인 것이 바람직하다.
수축량 X 및 Y는, 예컨대 편광판에 포함되는, 액정 셀(60)과의 접합에 이용하는 점착제층의 경도의 조정 등에 의해서 제어할 수 있다. 보다 딱딱한 점착제층을 이용할수록 수축량은 작아지는 경향이 있다.
전면측 편광판(30)에 이용되는 편광자(37)로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이색성 색소(요오드나 유기 염료)가 흡착 배향된 것을 적합하게 이용할 수 있다. 편광자(37)를 구성하는 폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻을 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐 및 이것과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등이 예시된다. 아세트산비닐에 공중합되는 다른 단량체로서는, 예컨대, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85∼100 몰% 정도, 바람직하게는 98 몰% 이상이다. 이 폴리비닐알코올계 수지는 또한 변성되어 있어도 좋으며, 예컨대, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 통상 1000∼10000 정도, 바람직하게는 1500∼5000 정도이다. 구체적인 폴리비닐알코올계 수지나 이색성 색소로서는, 예컨대 일본 특허공개 2012-159778호 공보에 예시되어 있는 것을 들 수 있다.
상기 폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이, 편광자(37)의 원반 필름으로서 이용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니고, 공지된 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 원반 필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 예컨대, 1∼150 ㎛ 정도이다. 연신의 용이성 등도 고려하면, 그 두께는 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.
편광자(37)는, 예컨대, 상기와 같은 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색하여 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 이 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거치고, 마지막으로 건조시켜 제조할 수 있다. 편광자(37)의 제조 공정에 있어서의 폴리비닐알코올계 수지 필름의 연신, 염색, 붕산 처리, 수세 공정, 건조 공정은, 예컨대 일본 특허공개 2012-159778호 공보에 기재되어 있는 방법에 준하여 행하여도 좋다. 상기 문헌에 기재된 방법에서는, 상기 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 원반 필름을 이용하는 것은 아니고, 기재 필름을 폴리비닐알코올계 수지로 코팅함으로써, 편광자가 되는 폴리비닐알코올계 수지층이 형성되고, 이것에 보호층이 적층된 편광판이 제조된다.
편광자(37)의 두께는 2∼40 ㎛ 정도일 수 있고, 바람직하게는 3∼30 ㎛ 정도이다. 전면측 편광판(30)의 편광자(37)의 두께를, 배면측 편광판(50)의 편광자(57)의 두께보다 크게 하는 것은, 전면판 일체형 액정 표시 패널의 휘어짐량을 보다 효과적으로 억제하는 데에 있어서 유리하다.
편광자(37)의 적어도 한쪽의 면에 접합되는 보호층은 투명 수지로 이루어지는 층일 수 있고, 투명성이나 균일한 광학 특성, 기계 강도, 열안정성 등이 우수한 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 보호층을 구성하는 투명 수지의 구체예는, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지; 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리에틸(메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리이미드계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀계 수지; 폴리노르보르넨계 수지를 포함한다.
편광자(37)의 양면에 보호층(35a, 35b)이 적층되는 경우에 있어서, 이들 보호층(35a, 35b)은 같은 것이라도 좋고, 다른 것이라도 좋다.
전면측 편광판(30) 및 배면측 편광판(50)의 적어도 한쪽은, 편광자에 있어서의 액정 셀(60) 측의 면에 적층되는 액정 셀 측 보호층을 구비하고 있고, 이 액정 셀 측 보호층이 면내 위상차를 갖고 있는 것이 바람직하다. 예컨대, 전면측 편광판(30)에 있어서, 편광자(37)에 있어서의 액정 셀(60) 측에 접합되는 보호층(35b)은, 면내 위상차를 갖는 보호층일 수 있다.
보호층의 면내 위상차는 일축 연신 또는 이축 연신에 의해서 부여할 수 있다. 면내 위상차값 R0는, 적용되는 액정 셀(60)의 종류에 맞춰 적절하게 설정하면 되는데, 일반적으로는 30 nm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 면내 위상차값 R0의 상한은, 예컨대 300 nm 정도이다. 면내 위상차값 R0는, 하기 식:
R0=(nx-ny)×d [III]
으로 정의된다. nx는 보호층의 면내 지상축 방향의 굴절율, ny는 면내 진상축 방향(면내 지상축 방향과 직교하는 방향)의 굴절율, d는 보호층의 두께이다.
전면측 편광판(30)이 가질 수 있는 보호층(35a) 및 보호층(35b)의 두께는, 통상 5∼200 ㎛ 정도이고, 바람직하게는 10 ㎛ 이상이며, 또한 바람직하게는 80 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 40 ㎛ 이하이다.
편광자(37)와 보호층(35a, 35b)의 접합은 접착제 또는 점착제를 이용할 수 있다. 접착제로서는, 폴리비닐알코올계 수지나 우레탄 수지를 주성분으로서 포함하는 수계 접착제나, 자외선 경화형 수지(에폭시계 수지 등)와 같은 광경화형 수지를 포함하는 광경화형 접착제를 이용할 수 있다. 점착제로서는, 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르 등을 베이스 폴리머로 하는 것을 이용할 수 있다. 편광자(37)에의 접합에 앞서, 보호층(35a, 35b)의 접합면에, 비누화 처리, 코로나 처리, 프라이머 처리, 앵커 코팅 처리 등의 이접착 처리를 실시하여도 좋다.
전면측 편광판(30)이, 편광자(37)에 있어서의 시인측에 적층되는 보호층(35a)을 갖추는 경우에 있어서, 이 보호층(35a)의 외표면에, 필요에 따라서 하드코트층, 반사방지층 또는 방현층 등의 표면 처리층을 설치하여도 좋다. 하드코트층은, 전면측 편광판(30) 표면의 흠집을 방지하기 위해서 형성되는 표면 처리층이고, 그 구성 재료는, 자외선 경화형 수지, 예컨대 아크릴계나 실리콘계 등의 수지 중에서 보호층(35a)과의 밀착성이나 경도를 고려하여 선택된다.
반사방지층은, 전면측 편광판(30) 표면에 있어서의 외광의 반사 방지를 목적으로 하여 형성되는 표면 처리층이며, 공지된 방법으로 형성할 수 있다. 방현층은, 전면측 편광판(30)의 표면에 외광이 비춰 들어감으로써 생기는 시인성의 저하를 방지하기 위해서 형성되는 표면 처리층이며, 예컨대 샌드 블라스트 방식이나 엠보스 가공 방식 등에 의한 조면화 방식이나 자외선 경화형 수지에 투명 미립자를 혼합하는 방식 등에 의해 보호층(35a)의 표면이 요철 구조가 되도록 형성되는 것이 일반적이다.
전면측 편광판(30) 및/또는 배면측 편광판(50)은, 편광판과는 다른 광학 기능을 보이는, 편광자 및 보호층 이외의 다른 광학층을 1층 또는 2층 이상 가질 수 있다. 다른 광학층의 구체예는, 예컨대, 반사층, 반투과형 반사층, 위상차판, 휘도 향상 필름을 포함한다. 예컨대, 전면측 편광판(30) 및/또는 배면측 편광판(50)은, 편광자와 보호층을 포함하는 상술한 편광판에 위상차판이 추가로 적층되어 있는 타원 편광판 또는 원 편광판, 하나의 보호층이 시야각 보상 필름인 편광판, 편광자와 보호층을 포함하는 상술한 편광판에 휘도 향상 필름이 추가로 적층되어 있는 편광판 등일 수 있다.
위상차판은, 특히 모바일 용도의 화상 표시 장치에 사용되는 타원 편광 또는 원 편광 모드의 복합 편광판을 형성할 수 있는, 소위 λ판(1/2λ판 또는 1/4λ판)이며, 상술한 보호층 위에 적층할 수 있다. 타원 편광 또는 원 편광 모드의 복합 편광판은, 입사하는 편광 방향이 직선 편광인 경우는 타원 편광 또는 원 편광으로, 입사하는 편광 방향이 타원 편광 또는 원 편광인 경우는 직선 편광으로 바꾸는 기능을 갖고 있다. 특히 타원 편광 또는 원 편광을 직선 편광으로, 직선 편광을 타원 편광 또는 원 편광으로 바꾸는 위상차판으로서는 1/4λ판이라고 불리는 것이 사용된다. 또한, 1/2λ판은 직선 편광의 방향을 바꾸는 기능을 갖고 있다.
위상차판의 구체예로서는, 폴리카보네이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리스티렌계, 폴리메틸메타크릴레이트계, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리아미드계, 폴리올레핀계, 폴리노르보르넨계 등에서 선택되는 수지 필름을 연신 처리하여 얻어지는 연신 필름이 예시된다. 이러한 연신 필름은 일축이나 이축 등의 적절한 방식으로 처리한 것일 수 있다. 또한, 열수축성 필름과의 접착 하에 수축력 및/또는 연신력을 인가함으로써 필름의 두께 방향의 굴절율을 제어한 복굴절성 필름이라도 좋다.
휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등에 있어서의 휘도의 향상을 목적으로 하여 이용되며, 그 구체예는, 굴절율 이방성이 상호 다른 박막 필름을 여러 장 적층하여 반사율에 이방성이 생기도록 설계된 반사형 편광 분리 시트, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 원 편광 분리 시트를 포함한다.
상기 광학층은 점착제 또는 접착제를 이용하여 편광판과 일체화할 수 있다. 이용되는 점착제 또는 접착제는 특별히 제한되는 것은 아니며, 적절한 것을 선택하여 사용하면 된다. 접착 작업의 간편성이나 광학 왜곡(optical distortion)의 발생 방지 등의 관점에서, 점착제를 사용하는 것이 바람직하다. 점착제에 특별히 제한은 없고, 예컨대, 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르 등을 베이스 폴리머로 하는 것을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 아크릴계 점착제와 같이, 광학적인 투명성이 우수하고, 적절한 습윤성이나 응집력을 유지하고, 편광판 및 광학층과의 접착성도 우수하고, 나아가서는 양호한 내열성을 가지며, 고온 환경 하에서 들뜸이나 벗겨짐 등의 박리 문제를 일으키지 않는 것을 선택하여 이용하는 것이 바람직하다.
광학층을 접합하기 위한 점착제로 이루어지는 층은, 필요에 따라서 광산란성을 띠기 위한 미립자를 함유하고 있어도 좋으며, 유리 섬유, 글래스 비드, 수지 비드, 금속 가루나 그 밖의 무기 분말과 같은 충전제, 안료, 착색제, 산화방지제, 자외선흡수제 등을 함유하고 있어도 좋다. 자외선흡수제에는, 살리실산에스테르계 화합물, 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등이 있다.
전면측 편광판(30)은 통상 액정 셀(60) 측의 최표면에, 편광판을 액정 셀(60)에 접합하기 위한 점착제층(39)을 갖는다. 점착제층(39)은, 전면측 편광판(30)이 액정 셀(60) 측의 보호층(35b)을 갖는 경우에는 그 위에 적층할 수 있고, 보호층(35b)을 갖지 않는 경우에는 편광자(37) 위에 직접 적층할 수도 있다. 점착제층(39)에는, 예컨대, 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르 등을 베이스 폴리머로 하는 것을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 광학적인 투명성이 우수하고, 양호한 내열성을 가지며, 고온 환경 하에서 들뜸이나 벗겨짐 등의 박리 문제가 생기기 어렵고, 열팽창차 등에 의한 광학 특성의 저하 방지나 전면판 일체형 액정 표시 패널의 휘어짐 억제에도 유리한 아크릴계 점착제를 이용하는 것이 바람직하다.
상술한 것과 같이, 액정 셀(60)과의 접합에 이용하는 점착제층의 경도를 조정함으로써, 수축량 X 및 Y를 제어할 수 있다. 점착제층의 경도는, 베이스 폴리머의 유리 전이 온도 및 가교도를 조정함으로써 제어할 수 있다. 점착제층(39)의 두께는 통상 5∼50 ㎛ 정도이다.
최표면에 배치되는 점착제층(39)(배면측 편광판(50)의 점착제층(59)도 마찬가지)의 외면은, 그 점착제층(39)을 실용에 제공할 때까지의 사이에, 오염 방지 등을 목적으로 세퍼레이터로 임시 부착 보호되는 것이 바람직하다. 세퍼레이터는, 상기한 보호층에 준한 수지 필름 기재 상에, 필요에 따라서 실리콘계, 장쇄 알킬계, 불소계, 황화몰리브덴 등의 적절한 박리제에 의한 박리코트층을 설치한 것일 수 있다.
전면측 편광판(30)의 외형 형상은, 예컨대 긴 변과 짧은 변을 갖는 사각형 형상일 수 있다. 이 경우에 있어서, 전면측 편광판(30)(편광자(37))의 흡수축과 전면측 편광판(30)의 짧은 변(따라서, 전면측 편광판(30)이 접합되는 액정 셀(60)의 짧은 변)이 이루는 각도는 통상 ±45도 이내이며, 바람직하게는 ±10도 이내이다. 전면측 편광판(30)의 흡수축과 전면측 편광판(30)의 짧은 변은 평행하거나 또는 대략 평행한(이루는 각도가 ±7도 이내) 것이 보다 바람직하다.
(3) 배면측 편광판
배면측 편광판(50)은 액정 셀(60)의 배면측(시인측과는 반대쪽)에 배치되는 편광판이며, 적어도 편광자(57)를 포함한다. 배면측 편광판(50)은 통상 편광자(57)에 더하여, 그 적어도 한쪽의 면에 적층되는 보호층 및 액정 셀(60)에 접합하기 위한 점착제층을 구비한다. 도 1의 예에서는, 편광자(57)의 양면에 보호층(55a, 55b)이 접합되어 있고, 액정 셀(60) 측의 보호층(55a)의 외면에, 액정 셀(60)과의 접합에 이용하는 점착제층(59)이 적층되어 있다. 도 1의 예에 한하지 않고, 예컨대 보호층(55a)을 생략하고, 편광자(57)에 직접 점착제층(59)을 적층하는 등, 편광자(57)의 한쪽의 면에만 보호층을 적층하도록 하여도 좋다.
배면측 편광판(50)으로서는, 수축량 X 및 Y에 관한 상기 식[I]의 관계식을 만족하는 한, 임의 구성의 편광판을 이용할 수 있다. 상술한 것과 같이, 배면측 편광판(50)의 수축량 Y는 0.5 mm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.4 mm 이하이다.
배면측 편광판(50)의 층 구성이나, 배면측 편광판(50)이 구비하는 또는 구비할 수 있는 편광자(57), 보호층(55a, 55b), 점착제층(59), 보호층에 형성되는 표면 처리층 및 다른 광학층 등의 구체적 구성이나 접합 방법 등에 관해서는, 전면측 편광판(30)에 관한 상기 기재 내용이 인용된다.
상술한 것과 같이, 전면측 편광판(30) 및 배면측 편광판(50)의 적어도 한쪽은, 편광자에 있어서의 액정 셀(60) 측의 면에 적층되는 액정 셀 측 보호층을 구비하고 있고, 이 액정 셀 측 보호층이 면내 위상차를 갖고 있는 것이 바람직하다. 예컨대, 배면측 편광판(50)에 있어서, 편광자(57)에 있어서의 액정 셀(60) 측에 접합되는 보호층(55a)은 면내 위상차를 갖는 보호층일 수 있다.
배면측 편광판(50)은, 액정 셀(60)과는 반대쪽의 최표면에 적층되는 상술한 다른 광학층을 1층 또는 2층 이상 갖고 있는 것이 바람직하고, 배면측 편광판(50)이 상기 최표면에 갖는 광학층으로서는 휘도 향상 필름 등을 예로 들 수 있다.
배면측 편광판(50)의 외형 형상은, 예컨대 긴 변과 짧은 변을 갖는 사각형 형상일 수 있다. 이 경우에 있어서, 배면측 편광판(50)(편광자(57))의 흡수축과 배면측 편광판(50)의 긴 변(따라서, 배면측 편광판(50)이 접합되는 액정 셀(60)의 긴 변)이 이루는 각도는 통상 ±45도 이내이며, 바람직하게는 ±10도 이내이다. 배면측 편광판(50)의 흡수축과 배면측 편광판(50)의 긴 변은 평행하거나 또는 대략 평행한(이루는 각도가 ±7도 이내) 것이 보다 바람직하다.
<전면판 일체형 액정 표시 패널>
본 발명에 따른 전면판 일체형 액정 표시 패널은, 상술한 전면판 일체형 편광판(40) 및 배면측 편광판(50)을 액정 셀(60)에 접합한 것이다. 도 2는 본 발명에 따른 전면판 일체형 액정 표시 패널에 있어서의 바람직한 층 구성의 예를 도시하는 개략 단면도로, 도 1에 도시되는 편광판의 셋트(전면판 일체형 편광판(40) 및 배면측 편광판(50))를 액정 셀(60)에 접합하여 이루어지는 전면판 일체형 액정 표시 패널(80)을 도시한 것이다.
도 2에 도시하는 것과 같이, 전면판 일체형 편광판(40)은, 그 전면판(10)을 시인측으로 하여, 즉, 그 전면측 편광판(30) 측에서 점착제층(39)을 통해 액정 셀(60)의 시인측에 접합된다. 배면측 편광판(50)은, 그 점착제층(59)을 통해 액정 셀(60)의 배면측에 접합된다. 전면판 일체형 편광판(40) 및 배면측 편광판(50)은, 이들의 짧은 변이 액정 셀(60)의 짧은 변과 평행하게 되도록 접합된다.
액정 셀(60)의 구동 모드는, VA 모드, IPS 모드, TN 모드 등과 같은 종래 공지된 어떠한 모드라도 좋으며, 전면판 일체형 편광판(40) 및 배면측 편광판(50)이 접합되는 액정 셀 기판은 유리, 투명 수지 등으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 전면판 일체형 액정 표시 패널(80)은, 상술한 편광판의 셋트를 이용한 것이기 때문에, 85℃에서 240시간 가열했을 때의 휘어짐량이 절대값으로 0.5 mm 이하, 나아가서는 0.4 mm 이하, 더 나아가서는 0.3 mm 이하일 수 있다. 이와 같이 본 발명의 전면판 일체형 액정 표시 패널(80)은, 고온 환경 하에서의 휘어짐을 억제할 수 있는 것이며, 고온 환경 하에 놓인 후에도 최종 제품의 케이스에 용이하게 수용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해서 한정되는 것은 아니다. 예에서, 함유량 또는 사용량을 나타내는 % 및 부는, 특별한 기재가 없는 한 중량 기준이다.
<실시예 1>
도 5에 도시되는 층 구성의 전면판 일체형 액정 표시 패널을 다음의 순서로 제작했다.
(1) 전면측 편광판(30)의 제작
두께 60 ㎛의 폴리비닐알코올 필름(평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상)을, 건식 연신에 의해 약 5배로 일축 연신하고, 또 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, 폴리비닐알코올 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 23 ㎛의 편광자(37)를 얻었다.
이어서, 얻어진 편광자(37)의 한 면에, 물 100부에 대하여, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올〔(주)쿠라레에서 입수한 상품명 「KL-318」〕을 3부 용해하고, 그 수용액에 수용성 에폭시 수지인 폴리아미드에폭시계 첨가제〔다오카카가쿠고교(주) 제조의 상품명 「스미레즈레진 650(30)」, 고형분 농도 30%의 수용액〕를 1.5부 첨가한 수계의 에폭시계 접착제를 도포하고, 보호층(35a)으로서 두께 40 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름〔코니카미놀타옵트(주) 제조의 상품명 「KC4UY」〕을 접합하고, 편광자(37)의 반대쪽에는, 상기한 접착제를 이용하여, 보호층(35b)으로서 두께 23 ㎛의 노르보르넨계 수지로 이루어지는 연신되어 있지 않은 필름〔닛폰제온(주) 제조의 상품명 「ZEONOR」〕을 접합했다. 그 후, 보호층(35b)의 외면에, 점착제〔신탁크가세이(주) 제조의 상품명 「NSS5-3CMT」, 아크릴계 점착제〕를 도포하여, 두께 20 ㎛의 점착제층(39)을 형성하여, 전면측 편광판(30)을 얻었다.
(2) 배면측 편광판(50)의 제작
두께 30 ㎛의 폴리비닐알코올 필름(평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰% 이상)을, 건식 연신에 의해 약 5배로 일축 연신하고, 또 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, 폴리비닐알코올 필름에 요오드가 흡착 배향된 두께 11 ㎛의 편광자(57)를 얻었다.
이어서, 얻어진 편광자(57)에, 전면측 편광판(30)과 같은 방법으로, 상기와 동일한 에폭시계 접착제를 이용하여, 상기 두께 23 ㎛의 「ZEONOR」인 보호층(55a) 및 상기 두께 40 ㎛의 「KC4UY」인 보호층(55b)을 접합했다.
또한, 보호층(55b)의 외면에, 두께 5 ㎛의 점착제〔린테크(주) 제조의 상품명 「#L2」, 아크릴계 점착제〕를 접합하여, 점착제층(51)을 형성한 후, 그 위에 두께 26 ㎛의 휘도 향상 필름(53)〔3M사 제조의 상품명 「Advanced Polarized Film, Version 3」〕을 접합했다. 그 후, 보호층(55a)의 외면에, 점착제〔린테크(주) 제조의 상품명 「#KZ」, 아크릴계 점착제〕를 도포하여, 두께 20 ㎛의 점착제층(59)을 형성하여, 배면측 편광판(50)을 얻었다.
(3) 전면판 일체형 액정 표시 패널의 제작
상기 (1)에서 얻어진 전면측 편광판(30)을, 액정 셀(60)의 짧은 변에 대하여 편광자(37)의 흡수축이 평행하게 되도록 5 인치 사이즈로 재단하고, 상기(2)에서 얻어진 배면측 편광판(50)을, 액정 셀(60)의 긴 변에 대하여 편광자(57)의 흡수축이 평행하게 되도록 5 인치 사이즈로 재단했다. 이어서, 재단한 2개의 편광판을, 각각 점착제층(39), 점착제층(59)을 통해, 2개의 편광판의 짧은 변이 액정 셀(60)의 짧은 변과 평행하게 되도록 액정 셀(60)에 접합시켰다.
이어서, 전면측 편광판(30)의 보호층(35a) 측에 자외선 경화형 광학 탄성 수지〔데크세리아스(주) 제조의 상품명 「Super View Resin」〕를 도포하고, 그 위에 영율이 70 GPa이고 두께 0.55 mm인 전면판(10)〔코닝사 제조의 상품명 「Gorilla」〕을 적층했다. 그 후, 전면판(10) 측에서 자외선을 조사하여〔퓨전UV시스템즈사 제조의 「D 벌브」, 적산 광량 1200 mJ/㎠〕, 전면판 일체형 액정 표시 패널을 제작했다.
<실시예 2>
도 6에 도시되는 층 구성의 전면판 일체형 액정 표시 패널을 다음의 순서로 제작했다.
(1) 전면측 편광판(30)의 제작
편광자(37)로서, 두께 11 ㎛의 편광자를 이용한 것 이외에는, 실시예 1의 (1)과 같은 식으로 하여, 전면측 편광판(30)을 제작했다. 두께 11 ㎛의 편광자(37)는 실시예 1의 (2)에 기재한 방법으로 제작했다.
(2) 배면측 편광판(50)의 제작
평균 중합도 1100이고 비누화도 99.5 몰%인 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올 분말〔닛폰고세이카가쿠고교(주) 제조의 상품명 「고세파이마 Z-200」〕을 95℃의 열수에 용해하여, 3% 농도의 수용액을 조제했다. 이 수용액에 가교제로서 수용성 폴리아미드에폭시 수지〔다오카카가쿠고교(주) 제조의 상품명 「스미레즈레진 650」, 고형분 농도 30%의 수용액〕를, 폴리비닐알코올의 고형분 6 부당 5 부의 비율로 혼합하여, 프라이머용 도공액으로 했다. 그리고, 기재 필름(두께 110 ㎛, 융점 163℃의 폴리프로필렌 필름)에 코로나 처리를 실시한 후, 그 코로나 처리면에, 프라이머용 도공액을 마이크로그라비아 코터를 이용하여 도공했다. 그 후, 80℃에서 10분간 건조하여, 두께 0.2 ㎛의 프라이머층을 형성했다.
이어서, 평균 중합도 2400이고 비누화도 98.0∼99.0 몰%인 폴리비닐알코올 분말〔(주)쿠라레에서 입수한 상품명 「PVA124」)을 95℃의 열수에 용해하여, 8% 농도의 폴리비닐알코올 수용액을 조제했다. 얻어진 수용액을, 상기 기재 필름의 프라이머층 상에 립 코터를 이용하여 실온에서 도공하고, 80℃에서 20분간 건조하여, 기재 필름/프라이머층/폴리비닐알코올층으로 이루어지는 적층 필름을 제작했다.
이어서, 얻어진 적층 필름을, 온도 160℃에서 5.8배로 자유단 세로 일축 연신했다. 이렇게 해서 얻어진 적층 연신 필름의 전체 두께는 28.5 ㎛이고, 폴리비닐알코올층의 두께는 5.0 ㎛였다.
얻어진 적층 연신 필름을, 물/요오드/요오드화칼륨의 중량비가 100/0.35/10인 수용액에 26℃에서 90초간 침지하여 염색한 후, 10℃의 순수로 세정했다. 이어서, 이 적층 연신 필름을, 물/붕산/요오드화칼륨의 중량비가 100/9.5/5인 수용액에 76℃에서 300초간 침지하여, 폴리비닐알코올을 가교시켰다. 이어서, 10℃의 순수로 10초간 세정하고, 마지막으로 80℃에서 200초간 건조 처리를 행했다. 이상의 조작에 의해, 폴리프로필렌 기재 필름 상에, 요오드가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알코올층으로 이루어지는 편광자(57)가 형성되어 있는 편광성 적층 필름을 제작했다.
얻어진 편광성 적층 필름의 기재 필름과는 반대면(편광자면)에, 물 100 부에 대하여, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올〔(주)쿠라레에서 입수한 상품명 「KL-318」〕을 3부 용해하고, 그 수용액에 수용성 에폭시 수지인 폴리아미드에폭시계 첨가제〔다오카카가쿠고교(주) 제조의 상품명 「스미레즈레진 650(30)」, 고형분 농도 30%의 수용액〕를 1.5부 첨가한 수계의 에폭시계 접착제를 도포하고, 보호층(55b)으로서 두께 25 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름〔코니카미놀타옵트(주)사 제조의 상품명 「KC2UA」〕을 접합하고, 기재 필름만을 박리함으로써, 보호층(55b)/편광자(57)/프라이머층으로 이루어지는 편광판을 얻었다.
그 후, 보호층(55b)의 외면에, 두께 5 ㎛의 점착제〔린테크(주) 제조의 상품명 「#L2」, 아크릴계 점착제〕를 접합하여, 점착제층(51)을 형성한 후, 그 위에 두께 26 ㎛의 휘도 향상 필름(53)〔3M사 제조의 상품명 「Advanced Polarized Film, Version 3」〕을 접합했다. 그 후, 편광자(57)의 외면에 직접, 점착제〔린테크(주) 제조의 상품명 「#KZ」, 아크릴계 점착제〕를 도포하여, 두께 20 ㎛의 점착제층(59)을 형성하여, 배면측 편광판(50)을 얻었다.
(3) 전면판 일체형 액정 표시 패널의 제작
본 실시예의 상기 (1), (2)에서 얻어진 전면측 편광판(30), 배면측 편광판(50)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 식으로 하여 전면판 일체형 액정 표시 패널을 제작했다.
<실시예 3>
(1) 전면측 편광판(30)의 제작
편광자(37)로서, 두께 11 ㎛의 편광자를 이용한 것, 및 보호층(35a)으로서 두께 25 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름〔코니카미놀타옵트(주)사 제조의 상품명 「KC2UA」〕을 이용한 것 이외에는, 실시예 1의 (1)과 같은 식으로 하여, 전면측 편광판(30)을 제작했다. 두께 11 ㎛의 편광자(37)는 실시예 1의 (2)에 기재한 방법으로 제작했다.
(2) 배면측 편광판(50)의 제작
본 실시예의 (1)에 따라서, 전면측 편광판(30)과 동일한 구성의 편광판을 제작했다. 이어서, 보호층(55b)(TAC 필름)의 외면에, 두께 5 ㎛의 점착제〔린테크(주) 제조의 상품명 「#L2」, 아크릴계 점착제〕를 접합하여, 점착제층(51)을 형성한 후, 그 위에 두께 26 ㎛의 휘도 향상 필름(53)〔3M사 제조의 상품명 「Advanced Polarized Film, Version 3」〕을 접합했다. 그 후, 보호층(55a)(「ZEONOR」)의 외면에 직접, 점착제〔린테크(주) 제조의 상품명 「#KZ」, 아크릴계 점착제〕를 도포하여, 두께 25 ㎛의 점착제층(59)을 형성하여, 배면측 편광판(50)을 얻었다.
(3) 전면판 일체형 액정 표시 패널의 제작
본 실시예의 상기 (1), (2)에서 얻어진 전면측 편광판(30), 배면측 편광판(50)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 식으로 하여 전면판 일체형 액정 표시 패널을 제작했다.
<비교예 1>
(1) 전면측 편광판(30)의 제작
점착제〔린테크(주) 제조의 상품명 「#KZ」, 아크릴계 점착제〕를 도포하여, 두께 20 ㎛의 점착제층(39)을 형성한 것 이외에는, 실시예 1의 (1)과 같은 식으로 하여 전면측 편광판(30)을 제작했다.
(2) 배면측 편광판(50)의 제작
점착제〔신탁크가세이(주) 제조의 상품명 「NSS5-3CMT」, 아크릴계 점착제〕를 도포하여, 두께 20 ㎛의 점착제층(59)을 형성한 것 이외에는, 실시예 1의 (2)와 같은 식으로 하여 배면측 편광판(50)을 제작했다.
(3) 전면판 일체형 액정 표시 패널의 제작
본 비교예의 상기 (1), (2)에서 얻어진 전면측 편광판(30), 배면측 편광판(50)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 식으로 전면판 일체형 액정 표시 패널을 제작했다.
실시예 1∼3 및 비교예 1에서 제작한 전면측 편광판(30)(전면판(10)과 일체화되어 있지 않은 상태) 및 배면측 편광판(50)의 고온 환경 하에서의 수축량, 그리고 전면판 일체형 액정 표시 패널의 고온 환경 하에서의 휘어짐량을 이하의 방법에 따라서 측정했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(편광판의 수축량)
얻어진 편광판으로부터 수축량 측정용의 시험편을 잘라냈다. 시험편의 형상은, 대향하는 2변이 연신 방향(편광자의 흡수축 방향)과 평행한 정방형 또는 장방형이며, 이 연신 방향과 평행한 변의 길이는 30∼50 mm, 이 변과 직교하는 변의 길이는 20∼50 mm로 했다. 이 시험편을, 그 점착제층을 통해 무알칼리 유리〔코닝사 제조의 상품명 「EAGLE XG」〕에 접합하고, 85℃의 환경 하에서 500시간 정치했다. 85℃의 환경 하에서 500시간 정치하기 전의 흡수축 방향의 길이 L0와, 정치한 후의 흡수축 방향의 길이 L1를, (주)니콘 제조의 이차원 측정기 「NEXIV VMR-12072」를 이용하여 측정하여, 하기 식:
수축량 = L0 - L1 [II]
에 따라서, 편광판의 수축량을 구했다. 전면측 편광판(30)의 수축량을 X로 하고, 배면측 편광판(50)의 수축량을 Y로 한다.
(전면판 일체형 액정 표시 패널의 휘어짐량)
전면판 일체형 액정 표시 패널을, 85℃의 환경 하에서 240시간 정치한 후, 전면판(10)을 위로 하여 (주)니콘 제조의 이차원 측정기 「NEXIV VMR-12072」의 측정대 위에 놓았다. 이어서, 측정대의 표면에 초점을 맞추고, 거기를 기준으로 하여, 전면판 일체형 액정 표시 패널의 4 코너부, 4 변의 각 중앙 및 전면판 일체형 액정 표시 패널 표면의 중앙(계 9점)의 각각에 초점을 맞춰, 상기 기준으로 한 초점으로부터의 거리를 측정한 후, 측정대로부터의 거리가 절대값으로 가장 긴 거리를 휘어짐량으로 했다.
Figure 112016038378066-pct00001
10: 전면판, 20: 자외선 경화형 수지 또는 점착제, 30: 전면측 편광판, 31: 열수축 후의 전면측 편광판, 35a, 35b: 전면측 편광판의 보호층, 37: 전면측 편광판의 편광자, 39: 전면측 편광판의 점착제층, 40: 전면판 일체형 편광판, 50: 배면측 편광판, 51: 점착제층, 53: 휘도 향상 필름, 55a, 55b: 배면측 편광판의 보호층, 57: 배면측 편광판의 편광자, 59: 배면측 편광판의 점착제층, 60: 액정 셀, 80: 전면판 일체형 액정 표시 패널.

Claims (8)

  1. 전면측 편광판 및 그 시인측에 배치되는 영율이 2 GPa 이상인 전면판으로 구성되는, 액정 셀의 시인측에 배치되는 전면판 일체형 편광판과, 상기 액정 셀의 배면측에 배치되는 배면측 편광판과의 셋트로서,
    유리 기판에 접합하여, 85℃에서 500시간 가열했을 때의 상기 전면측 편광판에 있어서의 흡수축 방향의 수축량을 X, 상기 배면측 편광판에 있어서의 흡수축 방향의 수축량을 Y로 할 때,
    상기 수축량 X가 상기 수축량 Y보다도 작고,
    상기 수축량 Y가 0.5 mm 이하이며,
    상기 전면측 편광판 및 상기 배면측 편광판은 각각, 상기 액정 셀에 접합하기 위한 점착제층을 구비하고,
    상기 전면측 편광판이 구비하는 점착제층 및 상기 배면측 편광판이 구비하는 점착제층의 두께가 모두 5∼50 ㎛인 편광판의 셋트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수축량 X가 0.5 mm 이하인 편광판의 셋트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전면측 편광판 및 상기 배면측 편광판은 긴 변과 짧은 변을 갖는 사각형 형상을 갖고 있고,
    상기 전면측 편광판은 그 흡수축이 짧은 변 방향과 평행하거나 또는 이루는 각도가 ±7도 이내이고,
    상기 배면측 편광판은 그 흡수축이 긴 변 방향과 평행하거나 또는 이루는 각도가 ±7도 이내인 편광판의 셋트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전면측 편광판 및 상기 배면측 편광판은 각각,
    폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어지는 편광자와,
    상기 편광자의 적어도 한쪽의 면에 적층되는 보호층
    을 추가로 구비하는 편광판의 셋트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전면측 편광판 및 상기 배면측 편광판의 적어도 한쪽은, 상기 편광자에 있어서의 액정 셀 측의 면에 적층되는 액정 셀 측 보호층을 구비하고,
    상기 액정 셀 측 보호층은 면내 위상차를 갖는 편광판의 셋트.
  6. 제4항에 있어서, 상기 배면측 편광판은, 액정 셀과는 반대쪽의 최표면에 적층되는, 상기 편광자 및 상기 보호층 이외의 다른 광학층을 추가로 구비하는 편광판의 셋트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재한 편광판의 셋트와 액정 셀을 구비하고,
    상기 액정 셀의 시인측에 상기 전면판 일체형 편광판이 그 전면측 편광판 측에서 접합되어 있고, 상기 액정 셀의 배면측에 상기 배면측 편광판이 접합되어 있는 전면판 일체형 액정 표시 패널.
  8. 제7항에 있어서, 85℃에서 240시간 가열했을 때의 휘어짐량이 절대값으로 0.5 mm 이하인 전면판 일체형 액정 표시 패널.
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