(57)【要約】  本発明は、液晶セル；前記液晶セルの一面に備えられ、第１偏光子および前記第１偏光子の一面に液晶セルに対向するように配置される低透湿性フィルムを含む上部偏光板；および前記液晶セルの他面に備えられ、第２偏光子を含む下部偏光板を含み、前記第２偏光子が有する吸収軸方向への収縮力に対する、前記低透湿性フィルムが有する前記第２偏光子の吸収軸と平行な方向への収縮力の比率が３０％以上である、液晶表示装置に関するものである。
2021512368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶セル；
前記液晶セルの一面に備えられ、第１偏光子および前記第１偏光子の一面に液晶セルに対向するように配置される低透湿性フィルムを含む上部偏光板；および
前記液晶セルの他面に備えられ、第２偏光子を含む下部偏光板を含み、
前記第２偏光子が有する吸収軸方向への収縮力に対する、前記低透湿性フィルムが有する前記第２偏光子の吸収軸と平行な方向への収縮力の比率が３０％以上であり、
前記低透湿性フィルムは、面内位相差（Ｒｅ）が５００ｎｍ以下であり、
前記低透湿性フィルムは、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が８４００〜１００００ｎｍである、液晶表示装置。
【請求項２】
前記低透湿性フィルムは、透湿度（ｗａｔｅｒ  ｖａｐｏｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｒａｔｅ、ＷＶＴＲ）が３０ｇ／ｍ２・日（ｄａｙ）以下である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記低透湿性フィルムは、熱膨張係数が−３０〜３０μｍ／ｍ℃である、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記低透湿性フィルムは、二軸延伸されたポリエステル系フィルムである、請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記二軸延伸されたポリエステル系フィルムは、二軸延伸されたポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）フィルムである、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１および第２偏光子は、ポリビニルアルコール系フィルムである、請求項１から５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶セルは、カラーフィルタ基板；ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイ基板；および前記カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板の間に介在する液晶層を含み、
前記上部偏光板は、前記液晶セルのカラーフィルタ基板上に備えられ、
前記下部偏光板は、前記液晶セルのＴＦＴアレイ基板上に備えられる、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記上部偏光板は、第１偏光子とカラーフィルタ基板の間に介在する保護フィルムをさらに含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記下部偏光板は、第２偏光子の少なくとも一面に備えられた保護フィルムをさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記保護フィルムはそれぞれ独立して、ＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ−Ｏｌｅｆｉｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）系フィルム、アクリル系フィルム、ＴＡＣ（Ｔｒｉ−Ａｃｅｔｙｌ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）系フィルム、ＣＯＣ（Ｃｙｃｌｏ−Ｏｌｅｆｉｎ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）系フィルム、ＰＮＢ（Ｐｏｌｙｎｏｒｂｏｒｎｅｎｅ）系フィルムまたはＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）系フィルムである、請求項８または９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記下部偏光板の一面に液晶セルに対向するように配置されるバックライトユニットをさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互引用
本出願は２０１８年９月２１日付韓国特許出願第１０−２０１８−０１１４４１０号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、画像表示装置としては、スリム化（ｓｌｉｍ）および軽量化が可能な平板表示装置が主に開発されている。このような平板表示装置としては、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、有機電界発光装置（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＯＬＥＤ）、プラズマ表示装置（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、電界効果表示装置（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）などがある。
【０００３】
ここで、液晶表示装置は、提供される電気信号によって液晶分子の配列の変化と光透過を用いて画像を表現する装置である。このような液晶パネルは、自己発光素子ではないため液晶パネルに光を提供するためのバックライトユニットを必須に備えなければならず、ディスプレイ装置のスリム化に限界を示す。有機電界発光装置は、有機物質を用いて発光させるものであって、特に液晶表示装置と比較するとバックライトユニットが不必要なことから、薄形化および軽量化に有利な長所を示す。
【０００４】
一方、最近は、液晶表示装置においても薄形化および軽量化の傾向が強化されており、有機電界発光装置との競争でさらにスリム化された製品が要求されている。これにより、液晶表示装置を構成するバックライトユニット、液晶セル、モジュールなどの各層の厚さを薄く製造してさらにスリム化された製品を開発しており、ベゼル（Ｂｅｚｅｌ）を最小化するために液晶表示装置と偏光板の大きさを一致させた製品を持続的に開発中である。これにより、外部要因によって損傷する範囲が増加するなどの問題が発生しており、損傷を最少化するために画像標識装置の視認側に含まれる偏光板の硬度改善が必要であるのが実情である。
【０００５】
一方、液晶表示装置に必須に含まれる偏光子は、高温高湿のような耐久条件（ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）下で収縮変形が起こりやすいという問題点がある。特に、スリム化のために液晶表示装置を構成する各層の厚さが薄く製造される場合、偏光子が変形されればその応力が保護フィルムおよび液晶セルなどに影響を与えて曲がりが発生するようになり、結果的にこれを含む偏光板の物性変化、液晶表示装置での光漏れ現象を引き起こすなどの問題が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、偏光子の収縮を相殺して曲がり（Ｂｅｎｄｉｎｇ）を効果的に防止することによって、高温でベンディング（Ｂｅｎｄｉｎｇ）現象を改善して形態安定性に優れ、硬度などの耐久性に優れ、さらに、レインボー現象を防止して視認性に優れた液晶表示装置を提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書では、液晶セル；前記液晶セルの一面に備えられ、第１偏光子および前記第１偏光子の一面に液晶セルに対向するように配置される低透湿性フィルムを含む上部偏光板；および前記液晶セルの他面に備えられ、第２偏光子を含む下部偏光板を含み、前記第２偏光子が有する吸収軸方向への収縮力に対する、前記低透湿性フィルムが有する前記第２偏光子の吸収軸と平行な方向への収縮力の比率が３０％以上である、液晶表示装置が提供される。
【０００８】
以下、発明の具体的な実施形態による液晶表示装置についてより詳細に説明する。
本明細書で、第１および第２の用語は多様な構成要素を説明するのに使用され、前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。
【０００９】
以下、発明の一実施形態による液晶表示装置は、図１および図２を参照して説明する。図１および図２は、発明の一実施形態による液晶表示装置を概略的に示した図である。
【００１０】
図１に示すように、発明の一実施形態による液晶表示装置は、液晶セル５；前記液晶セルの一面に備えられ、第１偏光子１および前記第１偏光子の一面に液晶セルに対向するように配置される低透湿性フィルム６を含む上部偏光板３；および前記液晶セルの他面に備えられ、第２偏光子２を含む下部偏光板４を含む。
【００１１】
よって、本発明者らは液晶表示装置に関する研究を行って、前記第２偏光子２が有する吸収軸方向への収縮力に対する、前記低透湿性フィルム６が有する前記第２偏光子の吸収軸と平行な方向への収縮力の比率が３０％以上または３０〜４０％である条件を満足する液晶表示装置は、偏光子の収縮を相殺することによって液晶表示装置自体が曲がる問題点を効果的に防止し、また、レインボー現象を防止して視認性に優れ、硬度が高くて耐久性に優れるという点を実験を通して確認した。
【００１２】
具体的に、液晶表示装置に必須に含まれる偏光子は、高温高湿の条件下でまたは高温高湿環境以後常温条件下で収縮変形が起こりやすいという問題点がある。特に、偏光子は吸収軸方向に延伸されたフィルムであるため吸収軸方向の水軸力が高い特性を有し、高温高湿条件下でまたは高温高湿以後常温条件下で偏光子の吸収軸方向に収縮が発生し、これによって液晶セル、保護フィルムなどの収縮が発生して、最終的に液晶表示装置の曲がりが発生することがある。
【００１３】
しかし、前記一実施形態によれば、液晶表示装置の視認側に位置する低透湿性フィルム６は液晶セル５を基準にして第２偏光子２と対向するように位置し、第２偏光子が収縮する吸収軸方向と平行な方向に共に収縮することによって前記第２偏光子の収縮を相殺および緩和させることができる。
【００１４】
より具体的に、偏光子の収縮相殺効果を図３を参照して説明する。図３は、発明の一実施形態による液晶表示装置および各層の収縮方向を概略的に示した図であって、図３に示すように、第２偏光子２と対向するように液晶セル５の一面に位置する上部偏光板３には低透湿性フィルム６を含み、前記第２偏光子は吸収軸方向（図３では垂直方向）で収縮が発生する。前記第２偏光子の吸収軸方向に収縮を相殺および緩和するためには、前記低透湿性フィルムにおいて前記吸収軸方向と平行な方向（図３では垂直方向）に収縮が発生することが好ましく、具体的に、前記第２偏光子が有する吸収軸方向への収縮力に対する、前記低透湿性フィルムが有する前記第２偏光子の吸収軸と平行な方向への収縮力の比率が３０％以上であることがさらに好ましい。低透湿性フィルムが前述の収縮力条件を満足することによって、第２偏光子の収縮を相殺および緩和して液晶表示装置が曲がる問題点を防止することができる。
【００１５】
前記低透湿性フィルム６は、面内位相差（Ｒｅ）が５００ｎｍ以下、０〜４００ｎｍ、または０〜３００ｎｍであってもよい。前記低透湿性フィルムは、面内位相差が５００ｎｍ超過すれば、第２偏光子２の収縮を相殺させにくくて、結論的に液晶表示装置が曲がる問題点が発生することがあり、硬度が低くて外力によって変形が発生することがある。
【００１６】
また、前記低透湿性フィルム６は、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が７０００〜１００００ｎｍであってもよい。前記厚み方向位相差が７０００ｎｍ未満であれば、レインボー現象が発生して液晶表示装置の視感が低下することがあり、１００００ｎｍ超過すれば、厚さが増加するか同一な物性を合わせるために延伸工程費用が増加する問題点が発生することがある。
【００１７】
具体的に、前記低透湿性フィルム６は面内位相差（Ｒｅ）が５００ｎｍ以下でありながら、また、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が７０００〜１００００ｎｍであってもよい。このような面内位相差および厚み方向位相差を満足する低透湿性フィルムは第２偏光子２の収縮を相殺して液晶表示装置のベンディング現象を防止し、レインボー現象を防止して視感を向上させることができる。
【００１８】
面内位相差（Ｒｅ）および厚み方向位相差（Ｒｔｈ）は、低透湿性フィルム６の厚さをｄ、面内の遅相軸方向の屈折率をｎｘ、面内の進相軸方向の屈折率をｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚと定義する場合に、それぞれ下記式で定義できる。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）＊ｄ
Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］＊ｄ
また、前記位相差値は絶対値で正数と定義できる。
【００１９】
前記遅相軸は低透湿性フィルム６の面内屈折率が最大になる方向と、前記進相軸は面内で前記遅相軸に垂直な方向と定義できる。
【００２０】
前記低透湿性フィルム６は、透湿度（ｗａｔｅｒ  ｖａｐｏｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｒａｔｅ、ＷＶＴＲ）が３０ｇ／ｍ２・日（ｄａｙ）以下、または２０ｇ／ｍ２・日（ｄａｙ）以下であってもよい。前記低透湿性フィルムは、前記一実施形態による液晶表示装置の視認側最外郭に位置するので、透湿度が３０ｇ／ｍ２・日（ｄａｙ）以下と低いことによって外部高湿条件による問題点を防止することができ、具体的に、高温高湿条件下で収縮変形が起こりやすい偏光子の収縮を防止することができる。
【００２１】
また、前記低透湿性フィルム６は、熱膨張係数が−３０〜３０μｍ／ｍ℃であってもよい。前記低透湿性フィルムの熱膨張係数が過度に高いか低い場合、低透湿性フィルム自体が曲がってこれを含む液晶表示装置全体が曲がることがある。
【００２２】
前記低透湿性フィルム６は、二軸延伸されたポリエステル系フィルムであってもよい。前記ポリエステルはジカルボン酸およびジオールを重縮合してなる重合体、共重合体およびブレンド樹脂であってもよく、例えば、前記ジカルボン酸は、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、２，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルスルホンカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、１，３−シクロペンタンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、３，３−ジエチルコハク酸、グルタル酸、２，２−ジメチルグルタル酸、アジピン酸、２−メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、ダイマー酸、セバシン酸、スベリン酸、ドデカジカルボン酸などであってもよいが、これらのみで限定されるのではない。また、前記ジオールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、デカメチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサジオール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホンなどのジオールであってもよいが、これらのみで限定されるのではない。
【００２３】
一方、ポリエステルが結晶性を示す観点で、芳香族ポリエステルを使用することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）系、またはこれらを含む共重合体が挙げられるが、これらのみで限定されるのではない。
【００２４】
ポリエステルフィルムは、例えば、前記ポリエステル樹脂をフィルム形状に溶融押出し、キャスティングドラムで冷却固化させてフィルムを形成させる方法などによって得られる。また、ポリエステルを一軸延伸または二軸延伸して延伸されたポリエステルフィルムを製造することができる。
【００２５】
特に、ポリエステルを二軸延伸する場合、縦方向（ＴＤ；Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）延伸および横方向（ＭＤ；Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）延伸の延伸比によってポリエステルフィルムで特定分子の配列が現れ得る。
【００２６】
具体的に、図４は縦方向延伸比が横方向延伸比に比べて顕著に高い場合、二軸延伸されたポリエステルフィルムに現れる分子配列を示した図であって、図４によれば、縦方向に配列している分子の比率が横方向に配列している分子に比べて顕著に高くて光学異方性を帯びるのを確認することができ、また、分子鎖間の間隔が狭くて流動性（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）が低いのを確認することができる。
【００２７】
一方、図５は縦方向延伸比と横方向延伸比が類似な場合、二軸延伸されたポリエステルフィルムに現れる分子配列を示した図であって、図５によれば、縦方向に配列された分子と横方向に配列された分子の比率が共に高くて光学的等方性を帯びるのを確認することができ、また、分子鎖間の間隔が広くて流動性が高く、縦方向および横方向の硬度が類似しているのを確認することができる。
【００２８】
したがって、前記ポリエステルフィルムを二軸延伸する工程時、縦方向延伸比と横方向延伸比を類似なように制御することによって、光学的等方性を有する二軸延伸されたポリエステル系フィルムを得ることができる。また、前記縦方向延伸比と横方向延伸比を類似なように制御された二軸延伸ポリエステル系フィルムは面内位相差（Ｒｅ）が５００ｎｍ以下であってもよく、縦方向および横方向の硬度が類似して外部要因によって偏光板が損傷する問題点を防止することができる。
【００２９】
このような低位相差を示すポリエステル系フィルムを前記低透湿性フィルム６として使用する場合、第２偏光子の吸収軸と平行な方向で低透湿性フィルムの収縮が大きく発生することがあって第２偏光子の収縮を効果的に相殺および緩和させることができ、低透湿性フィルム自体の硬度も非常に高い効果がある。
【００３０】
前記第１および第２偏光子１、２は自然光や偏光から任意の偏光に変換できるフィルムであって、一般には特定直線偏光に変換することができる。前記第１および第２偏光子としては、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体系部分石けん化フィルムなどの親水性高分子フィルムに、ヨードや二色性染料などの二色性物質を吸着させて延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物などのポリエン系配向フィルムなどが挙げられるが、これらのみに限定されるのではない。例示的な実施形態で、高い偏光度を有することができ保護フィルムとの接着性に優れたヨードを含有するポリビニルアルコール系フィルムが挙げられるが、これのみに限定されるのではない。
【００３１】
図２に示すように、前記液晶セル５は、カラーフィルタ基板１１；ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイ基板１２；および前記カラーフィルタ基板；ＴＦＴアレイ基板の間に介在する液晶層１０を含むことができる。
【００３２】
また、前記上部偏光板３は第１偏光子１とカラーフィルタ基板１０の間に介在する保護フィルム７をさらに含み、前記液晶セル５のカラーフィルタ基板上に備えられてもよい。前記低透湿性フィルム６は、上部偏光板の上部面、即ち、視認側に配置できる。透湿度が３０ｇ／ｍ２・日（ｄａｙ）以下である前記低透湿性フィルムが視認側に配置されることによって、高温高湿条件で収縮変形が起こりやすい偏光子の収縮を効果的に防止することができる。
【００３３】
一方、前記下部偏光板４は第２偏光子２の少なくとも一面に備えられた保護フィルム８、９をさらに含み、前記液晶セル５のＴＦＴアレイ基板１２上に備えられてもよい。
図１および図２には具体的に示していないが、前記下部偏光板４の一面に液晶セル５に対向するように配置されるバックライトユニットをさらに含んでもよい。また、前記カラーフィルタ基板１１は、ガラスまたはプラスチックなどの透明な絶縁物質からなる基材の下面に光漏れを防止するためのブラックマトリックスと赤、緑、青のカラーフィルタおよびＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電性酸化物から形成されている電場生成電極である共通電極を含むことができる。
【００３４】
さらに、前記ＴＦＴアレイ基板１２は、ガラスまたはプラスチックなどの透明な絶縁物質からなる基材の上にゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、抵抗性接触層およびソース／ドレイン電極から構成される薄膜トランジスタ、およびＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電性酸化物から形成されている電場生成電極である画素電極を含むことができる。
【００３５】
前記カラーフィルタ基板１１およびＴＦＴアレイ基板１２に使用できるプラスチック基板は、ディスプレイに使用できるＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＳ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ  ｓｕｌｆｏｎｅ）、ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）およびＣＯＣ（ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）などのプラスチック基板であってもよいが、これに制限されるわけではない。また、前記カラーフィルタ基板およびＴＦＴアレイ基板は、フレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）な物質からなってもよい。
【００３６】
前記液晶層１０は、正の誘電率異方性を有するねじれネマチック（ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ；ＴＮ）モード、垂直配向（ＶＡ）モードまたは水平配向（ＩＰＳ、ＦＦＳ）モードなどであってもよい。
【００３７】
前記画素電極と共通電極、即ち、電場生成電極の間に電圧差がなくて液晶層１０に電場がかからない場合、液晶層の液晶はその長軸方向がカラーフィルタ基板１１およびＴＦＴアレイ基板１２の表面に平行に配列されており、カラーフィルタ基板およびＴＦＴアレイ基板に至るまで螺旋状に９０°捩じれた構造を有する。
【００３８】
線偏光された光の偏光は、液晶層１０を通過しながら液晶の屈折率異方性による遅延（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）によって変化する。液晶の誘電率異方性（△ε）およびキラルピッチ（ｃｈｉｒａｌ  ｐｉｔｃｈ）や液晶層の厚さ、即ち、セルギャップ（ｃｅｌｌ  ｇａｐ）などを調節すれば、液晶層を通過した光の線偏光方向が９０°回転するようにすることができる。
【００３９】
前記バックライトユニットは、一般に光源、導光板および反射膜などを含むことができる。バックライトの構成によって直下方式、サイドライト方式、面形状光源方式などで任意に区分することができる。
【００４０】
前記上部偏光板３および下部偏光板４に含まれる保護フィルム７、８、９は通常偏光子保護フィルムとして使用される保護フィルムであれば特に限定しないが、例えば、ＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ−Ｏｌｅｆｉｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）系フィルム、アクリル系フィルム、ＴＡＣ（Ｔｒｉ−Ａｃｅｔｙｌ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）系フィルム、ＣＯＣ（Ｃｙｃｌｏ−Ｏｌｅｆｉｎ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）系フィルム、ＰＮＢ（Ｐｏｌｙｎｏｒｂｏｒｎｅｎｅ）系フィルムまたはＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）系フィルムであってもよい。
【発明の効果】
【００４１】
本発明は、偏光子の収縮を相殺して曲がり（Ｂｅｎｄｉｎｇ）を効果的に防止することによって高温でベンディング現象を改善して形態安定性に優れ、硬度などの耐久性に優れ、さらに、レインボー現象を防止して視認性に優れた液晶表示装置を提供するためのものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】発明の一実施形態による液晶表示装置を概略的に示す断面図である。
【図２】発明の一実施形態による液晶表示装置を概略的に示す断面図である。
【図３】発明の一実施形態による液晶表示装置および各層の収縮方向を概略的に示した図である。
【図４】縦方向延伸比が横方向延伸比に比べて顕著に高い場合、二軸延伸されたポリエステルフィルムに現れる分子配列を示した図である。
【図５】縦方向延伸比と横方向延伸比が類似な場合、二軸延伸されたポリエステルフィルムに現れる分子配列を示した図である。
【図６】実施例１および比較例１フィルムの温度変化による収縮力（吸収軸と平行な方向および吸収軸と垂直な方向）を示すグラフである。
【図７】実施例１−１〜１−３の曲がり防止評価結果を示す。
【図８】比較例１−１〜１−３の曲がり防止評価結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
発明を下記実施例でより詳細に説明する。但し、下記の実施例は本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容が下記の実施例によって限定されるのではない。
【実施例】
【００４４】
実施例１
下記表１の低透湿性フィルム６、第１偏光子１、保護フィルム７、カラーフィルタ基板１１、液晶層１０、ＴＦＴアレイ基板１２、保護フィルム８、第２偏光子２および保護フィルム９は後述の曲がり防止評価などの評価対象の構成を示す。円滑な評価を行うために、液晶セルはガラス（Ｇｌａｓｓ）基板で代替した。前記第１および第２偏光子両面に接着剤をコーティングし、図２のように順次に張り合わせおよび硬化させて液晶表示装置を製造した。
【００４５】
【表１】
2021512368.tif 000003
【００４６】
比較例１〜６
低透湿性フィルム６であるポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりに下記表２に記載されたフィルムを使用したという点を除いて、実施例１と同様な製造方法で液晶表示装置を製造した。
【００４７】
【表２】
2021512368.tif 000004
【００４８】
評価
１．収縮力測定
下記表３に記載された測定対象のフィルムを測定方向を長い辺にして幅５ｍｍおよび長さ５０ｍｍの測定用試料に切り出した。その後、測定用試料をＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製造の熱機械分析装置（ＤＭＡ）「ＤＭＡ−Ｑ８００」にセットし、初期常温で下記表３に記載された測定方向に収縮力を測定した。その後、測定用試料を５℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温させた後、７０℃で総測定時間が７５分である時に発生する測定方向の収縮力を測定し、冷却させた後、２５℃で収縮力が安定化される約１時間後に発生する測定方向の収縮力を測定し、各温度での結果を下記表３に記載した。また、対照群（第２偏光子）が有する吸収軸方向への収縮力に対するそれぞれの収縮力比率を計算し、その結果を下記表３に記載した。
【００４９】
さらに、吸収軸に平行な方向および吸収軸に垂直な方向で実施例１および比較例１フィルムの温度変化による収縮力を測定し、その結果を図６のグラフで示した。
【００５０】
【表３】
2021512368.tif 000005
【００５１】
上記表３によれば、対照群の収縮力に対する実施例１の低透湿性フィルムの収縮力比率は、比較例フィルムの収縮力比率に比べて、顕著に高く、具体的には３０％以上であるのを確認した。
【００５２】
また、図６のグラフで、比較例１フィルムの吸収軸と垂直な方向で温度変化による収縮力はＡであり、比較例１フィルムの吸収軸と平行な方向で温度変化による収縮力はＢであり、実施例１フィルムの吸収軸と平行な方向で温度変化による収縮力はＣであり、実施例１フィルムの吸収軸と平行な方向で温度変化による収縮力はＤである。図６によれば、Ｃは高温区間および常温変換区間で全て収縮力が高いということを確認することができる。
【００５３】
２．高温条件で熱膨張係数（ＣＴＥ）評価
実施例１の低透湿性フィルムおよび比較例１のポリエチレンテレフタレートフィルムのある一方向（Ａ方向）および前記Ａ方向と垂直なＢ方向に対して、以下のような条件でＴＭＡ（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｚｅｒ：ＴＡ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、ＴＭＡ−Ｑ４００）を用いて３回測定し、４０〜８０℃の温度区間で測定した値の平均値である熱膨張係数を計算して、下記表４に示した。
【００５４】
この時、前記実施例１および比較例１のフィルムは、円形紙管を通じてロール形態に巻き取られたものであって、巻取ロール中心部（Ｒｏｌｌ  Ｃｅｎｔｅｒ）のＡおよびＢ方向で熱膨張係数を測定し、巻取ロール末端部（Ｒｏｌｌ  Ｓｉｄｅ）のＡおよびＢ方向で熱膨張係数を測定した。
測定条件：２５℃で加熱開始後、１５０℃で測定終了、昇温速度は５℃／ｍｉｎ
【００５５】
【表４】
2021512368.tif 000006
【００５６】
上記表４によれば、実施例１は熱膨張係数がＡ方向およびＢ方向で均衡を有し、また、実施例１の熱膨張係数は比較例１に比べて熱膨張係数が顕著に低いというのを確認することができる。
【００５７】
３．鉛筆硬度およびモジュラス評価
実施例１の低透湿性フィルムおよび比較例１のポリエチレンテレフタレートフィルムのある一方向（Ａ方向）および前記Ａ方向と垂直なＢ方向に対して、鉛筆硬度計（ＳＦＤ−０５１、忠北テック社）を使用してＪＩＳ  Ｋ５６００方法によって測定した。鉛筆はＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ社の３Ｈ硬度の鉛筆を使用した。鉛筆硬度測定時、鉛筆を引く速度５ｍｍ／ｓｅｃ、鉛筆とフィルムの角度４５°、および鉛筆の荷重５００ｇとした。５回評価して２回以上スクラッチが発生した場合、下の段階である２Ｈ硬度の鉛筆で測定する。３Ｈ、２ＨおよびＨ順に硬度を低下させて測定し、５回評価してスクラッチの発生が一回以下となる硬度を確認し、その結果を下記表５に記載した。
【００５８】
また、実施例１の低透湿性フィルムおよび比較例１のポリエチレンテレフタレートフィルムのある一方向（Ａ方向）および前記Ａ方向と垂直なＢ方向に対して、万能試験器（ＬＲＸ  Ｐｌｕｓ、ＬＬＯＹＤ社）装備、試料幅１０ｍｍ、試料長さ７０ｍｍ、速度１００ｍｍ／ｍの条件で試料を固定後、一方向に伸ばして得られるｓｔｒａｉｎ、ｓｔｒｅｓｓでにモジュラスを求め、その結果を下記表５に記載した。
【００５９】
【表５】
2021512368.tif 000007
【００６０】
上記表５によれば、実施例１は比較例１と異なり、垂直なＡ方向およびＢ方向両方とも硬度が高く、モジュラスが類似しているという点を確認した。
【００６１】
４．ガラス曲がりベンディング評価
実施例１および比較例１の液晶表示装置を８０℃で７２時間維持し、その後、常温で２４時間維持した後にＤｕｋｉｎ製造の３次元測定装置を用いて曲がり程度を測定し、平面度を計算して下記表４に示した。上部偏光板３が前側にくるように位置させ、３次元測定装置のレーザ（Ｌａｚｅｒ）を用いて、レーザが上部偏光板３に当たって戻る距離を計算して曲がった程度を数値的に算出した。平面度とは信頼性進行後上部偏光板３側に多く曲がった部分と、下部偏光板４側に多く曲がった部分の差を意味し、数値が大きいほど曲がり発生が大きい。
【００６２】
また、前記実施例１および比較例１と同一な液晶表示装置をそれぞれ２つさらに製造し、前述の方法で平面度を計算してその結果を下記表２に示し、実施例１−１〜１−３の平面度平均および比較例１−１〜１−３の平面度平均を計算して下記表６に示した。
【００６３】
さらに、Ｄｕｋｉｎ製造の３次元測定装置を用いて実施例１−１〜１−３の曲がり防止評価結果を図７（ａ：実施例１−１、ｂ：実施例１−２、ｃ：実施例１−３）に示し、比較例１−１〜１−３の曲がり防止評価結果を図８（ｄ：比較例１−１、ｅ：比較例１−２、ｆ：比較例１−３）に示した。
【００６４】
【表６】
2021512368.tif 000008
【００６５】
上記表６によれば、実施例は、比較例に比べて平面度が顕著に低く、また高温信頼性後にも曲がり発生が少ないという点を確認した。
【００６６】
５．レインボー発生有無評価
実施例１、比較例５および６の液晶表示装置をＳＲ−ＵＬ２装備によって電源およびパターンケーブル（Ｐａｔｔｅｒｎ  ｃａｂｌｅ）を連結して画面を駆動した。画面が駆動された液晶表示装置を暗室で観察してレインボー発生有無を観察し、下記評価基準によって評価してその結果を下記表７に示した。
【００６７】
＜評価基準＞
Ｏ：レインボーが観察される。
Ｘ：レインボー染みが存在しない。
【００６８】
【表７】
2021512368.tif 000009
【００６９】
上記表７によれば、実施例１はレインボー現象が発生せずに視感に優れる反面、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が３０００ｎｍ以下である比較例６はレインボー現象が発生することを確認した。
【符号の説明】
【００７０】
１      第１偏光子
２      第２偏光子
３      上部偏光板
４      下部偏光板
５      液晶セル
６      低透湿性フィルム
７、８、９      保護フィルム
１０      液晶層
１１      カラーフィルタ基板
１２      ＴＦＴアレイ基板
【図１】
2021512368.tif 000010
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年7月31日(2020.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶セル；
前記液晶セルの一面に備えられ、第１偏光子および前記第１偏光子の一面に液晶セルに対向するように配置される低透湿性フィルムを含む上部偏光板；および
前記液晶セルの他面に備えられ、第２偏光子を含む下部偏光板を含み、
前記第２偏光子が有する吸収軸方向への収縮力に対する、前記低透湿性フィルムが有する前記第２偏光子の吸収軸と平行な方向への収縮力の比率が３０％以上であり、
前記低透湿性フィルムは、面内位相差（Ｒｅ）が５００ｎｍ以下であり、
前記低透湿性フィルムは、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）が７０００〜１００００ｎｍである、液晶表示装置。
【請求項２】
前記低透湿性フィルムは、透湿度（ｗａｔｅｒ  ｖａｐｏｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｒａｔｅ、ＷＶＴＲ）が３０ｇ／ｍ２・日（ｄａｙ）以下である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記低透湿性フィルムは、熱膨張係数が−３０〜３０μｍ／ｍ℃である、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記低透湿性フィルムは、二軸延伸されたポリエステル系フィルムである、請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記二軸延伸されたポリエステル系フィルムは、二軸延伸されたポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）フィルムである、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１および第２偏光子は、ポリビニルアルコール系フィルムである、請求項１から５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶セルは、カラーフィルタ基板；ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイ基板；および前記カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板の間に介在する液晶層を含み、
前記上部偏光板は、前記液晶セルのカラーフィルタ基板上に備えられ、
前記下部偏光板は、前記液晶セルのＴＦＴアレイ基板上に備えられる、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記上部偏光板は、第１偏光子とカラーフィルタ基板の間に介在する保護フィルムをさらに含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記下部偏光板は、第２偏光子の少なくとも一面に備えられた保護フィルムをさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記保護フィルムはそれぞれ独立して、ＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ−Ｏｌｅｆｉｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）系フィルム、アクリル系フィルム、ＴＡＣ（Ｔｒｉ−Ａｃｅｔｙｌ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）系フィルム、ＣＯＣ（Ｃｙｃｌｏ−Ｏｌｅｆｉｎ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）系フィルム、ＰＮＢ（Ｐｏｌｙｎｏｒｂｏｒｎｅｎｅ）系フィルムまたはＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）系フィルムである、請求項８または９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記下部偏光板の一面に液晶セルに対向するように配置されるバックライトユニットをさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【国際調査報告】
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