KR100635841B1

KR100635841B1 - 위상차판 및 그 제조 방법, 광학 필름

Info

Publication number: KR100635841B1
Application number: KR1020047007475A
Authority: KR
Inventors: 슈또순스께; 가와모또이꾸오; 모또무라히로노리
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2006-10-19
Also published as: WO2003042732A1; CN100439948C; CN1589414A; JP4207180B2; US20050037155A1; WO2003042732A8; US7135211B2; KR20040053324A; JP2003149441A

Abstract

본 발명은, 호메오트로픽 배향성 측쇄형 액정 폴리머 또는 해당 측쇄형 액정 폴리머와 광중합성 액정 화합물을 함유하여 이루어지는 호메오트로픽 배향 액정성 조성물에 의해 형성된 호메오트로픽 배향 액정 필름과, 위상차 기능을 갖는 연신 필름을 적층 일체화한 것을 특징으로 하는 위상차판에 관한 것이다. 상기 위상차판에서는 두께 방향의 위상차를 광범위하게 제어하는 것이 가능하다.

위상차판, 광학 필름, 호메오트로픽 배향 액정

Description

위상차판 및 그 제조 방법, 광학 필름 {RETARDATION PLATE, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND OPTICAL FILM}

본 발명은, 호메오트로픽 (homeotropic) 배향 액정 필름과 위상차 기능을 갖는 연신 필름을 적층 일체화한 위상차판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 위상차판은, 단독으로 또는 다른 광학 필름과 조합하여, λ/4 필름, 시각(視角) 보상 필름, 광학 보상 필름, 타원 편광 필름, 휘도 향상 필름 등의 광학 필름으로서 사용할 수 있다. 또한 본 발명은 상기 위상차판, 광학 필름을 사용한 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, PDP 등의 화상 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 있어서는, 액정 등에 의한 복굴절에 의해 시각의 변화와 함께 콘트라스트 등이 변화한다. 이러한 콘트라스트 변화 등을 방지할 목적으로, 액정 표시 장치 등에서는 액정셀에 위상차판을 배치하여 복굴절에 근거하는 광학 특성을 보상하여 시각 특성을 개선하는 기술이 제안되어 있다. 이러한 보상용 위상차판으로는, 통상적으로 1 축이나 2 축 등에 의한 연신 필름이 사용되고 있지만, 모든 액정셀에 만족할 만한 시각 특성을 갖는 것은 아니다.

일본 공개특허공보 2000-304924호에서는, 열가소성 수지로 이루어지는 길이 가 긴 필름의 한면 또는 양면에 1 장 또는 2 장 이상의 열수축성 필름을 접착하여, 텐터에 의한 그립 파지하에 그 열수축 필름의 수축력을 작용시켜 상기 길이가 긴 필름의 폭 방향을 0.7 배 이상 내지 1.0 배 미만의 배율 A 로 수축시킨 후, 그 수축 처리후의 그립 파지부를 제외한 필름폭을 100 으로 하여, 식 (100 - 배율A ×100)×0.15 이하를 만족하는 연신률 (%) 로 해당 폭 방향을 연신 확폭 처리하는 것을 특징으로 하는 위상차판의 연속 제조 방법이 개시되어 있다.

상기 제조 방법에 의하면, 두께 방향으로도 연신되기 때문에 두께 방향으로도 위상차를 갖는 위상차판이 얻어진다. 그러나 상기 제조 방법에서는, 얻어지는 위상차판의 면내의 주굴절률을 nx, ny 로 하고, 두께 방향의 굴절률을 nz 로 하고, 또한 nx > ny 로 하였을 때, Nz = (nx－nz)/(nx－ny) 로 정의되는 Nz 가 -1.0 < Nz < 0.1 로, 두께 방향의 연신에는 한계가 있어 두께 방향의 위상차를 광범위하게 제어할 수가 없다. 또한 상기 제조 방법에서는, 열수축 필름에 의해 길이가 긴 필름을 열수축시켜 두께 방향으로 연신시키고 있기 때문에, 얻어지는 위상차판은 길이가 긴 필름보다도 두께가 증가한다. 상기 제조 방법에서 얻어지는 위상차판의 두께는 50∼100㎛ 정도로, 액정 표시 장치 등에 요구되는 박형화에 대해서도 불충분한 것이었다.

본 발명은, 두께 방향의 위상차를 광범위하게 제어할 수 있는 위상차판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또 해당 위상차판을 사용한 광학 필름, 그리고 해당 위상차판, 광학 필름을 사용한 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 위상차판에 의해 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명은, 호메오트로픽 배향성 측쇄형 액정 폴리머 또는 해당 측쇄형 액정 폴리머와 광중합성 액정 화합물을 함유하여 이루어지는 호메오트로픽 배향 액정성 조성물에 의해 형성된 호메오트로픽 배향 액정 필름과, 위상차 기능을 갖는 연신 필름을 적층 일체화한 것을 특징으로 하는 위상차판에 관한 것이다.

상기 본 발명의 위상차판에 의하면, 면내 위상차를 갖는 연신 필름에, 두께 방향으로 위상차를 갖는 호메오트로픽 배향 액정 필름을 적층 일체화하고 있어, 호메오트로픽 배향 액정 필름의 두께를 조정하는 것에 의해 두께 방향의 위상차를 광범위하게 제어하는 것이 가능하다. 이 때문에, 액정셀 등의 복굴절에 근거하는 시각에 의한 표시 특성의 변화를 고도로 보상하여, 넓은 시야각 범위에서 콘트라스트 등의 시인성이 우수한 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치가 얻어진다. 또한, 호메오트로픽 배향 액정 필름은 박층으로 형성하는 것이 가능하여, 두께 방향의 위상차를 광범위하게 제어하고, 또한 박형의 위상차판을 제공할 수 있다.

상기 위상차판에 있어서, 호메오트로픽 배향 액정 필름을 형성하는 호메오트로픽 배향성 측쇄형 액정 폴리머로는, 양의 굴절률 이방성을 갖는, 액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 모노머 유닛 (a) 과 비액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 모노머 유닛 (b) 을 함유하는 측쇄형 액정 폴리머를 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서 사용되는 호메오트로픽 배향성 측쇄형 액정 폴리머는 특별히 제한되지 않지만, 수직 배향막이 형성되어 있지 않은 기판 위에서 호메오트로픽 배향 액정층을 형성할 수 있는 것이 바람직하고, 특히, 양의 굴절률 이방성을 갖는, 액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 모노머 유닛 (a) 과 비액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 모노머 유닛 (b) 을 함유하는 측쇄형 액정 폴리머를 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 본 발명의 위상차판은, 면내의 주굴절률을 nx, ny 로 하고, 두께 방향의 굴절률을 nz 로 하고, 또한 nx > ny 로 하였을 때, Nz = (nx－nz)/(nx－ny) 로 정의되는 Nz 가 -8 < Nz < 0.3 을 만족시킬 수 있다. 본 발명의 위상차판은, 상기에서 정의되는 Nz 의 폭이 넓어 복굴절을 고도로 보상할 수 있다. 예를 들어, 실시예에 기재된 재료에 의하면, 통상적으로 (nx－nz) 는 －0.0180∼0.0035 정도, (nx－ny) 는 0.0020∼0.0033 정도이다.

또한 본 발명은, 호메오트로픽 배향성 측쇄형 액정 폴리머 또는 해당 측쇄형 액정 폴리머와 광중합성 액정 화합물을 함유하여 이루어지는 호메오트로픽 배향 액정성 조성물에 의해 형성된 호메오트로픽 배향 액정 필름과, 위상차 기능을 갖는 연신 필름을 적층 일체화하는 것을 특징으로 하는 상기 위상차판의 제조 방법에 관한 것이다.

또 본 발명은, 상기 위상차판에, 추가로 적어도 하나의 광학 필름이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름에 관한 것이다.

그리고 본 발명은, 상기 위상차판, 또는 상기 광학 필름을 적용한 화상 표시 장치에 관한 것이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명에 있어서 호메오트로픽 배향 액정 필름을 형성할 수 있는 액정 폴리머로는, 예를 들어, 양의 굴절률 이방성을 갖는, 액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 모노머 유닛 (a) 과 비액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 모노머 유닛 (b) 을 함유하는 측쇄형 액정 폴리머를 들 수 있다.

상기 측쇄형 액정 폴리머는, 수직 배향막을 사용하지 않고 액정 폴리머의 호메오트로픽 배향을 실현할 수 있다. 해당 측쇄형 액정 폴리머는, 통상의 측쇄형 액정 폴리머가 갖는 액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 모노머 유닛 (a) 외에, 알킬쇄 등을 갖는 비액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 모노머 유닛 (b) 을 가지고 있어, 비액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 모노머 유닛 (b) 의 작용에 의해, 수직 배향막을 사용하지 않더라도 예를 들어 열처리에 의해 액정 상태로 하여 네마틱 액정상을 발현시켜, 호메오트로픽 배향을 나타내게 된 것으로 추찰된다.

상기 모노머 유닛 (a) 은 네마틱 액정성을 갖는 측쇄를 갖는 것으로서, 예를 들어, 하기 일반식 (a) 로 나타내는 모노머 유닛을 들 수 있다:

(단, R¹ 은 수소원자 또는 메틸기를, a 는 1∼6 의 양의 정수를, X¹ 는 -CO₂- 기 또는 -OCO- 기를, R² 는 시아노기, 탄소수 1∼6 의 알콕시기, 플루오로기 또는 탄소수 1∼6 의 알킬기를, b 및 c 는 1 또는 2 의 정수를 나타낸다.)

또한 모노머 유닛 (b) 는, 직쇄상 측쇄를 갖는 것으로, 예를 들어, 하기 일반식 (b) 로 나타내는 모노머 유닛을 들 수 있다:

(단, R³ 는 수소원자 또는 메틸기를, R⁴ 는 탄소수 1∼22 의 알킬기, 탄소수 1∼22 의 플루오로알킬기, 또는 하기 일반식 (b1) 을 나타낸다:

(단, d 는 1∼6 의 양의 정수를, R⁵ 는 탄소수1∼6 의 알킬기를 나타낸다.))

또한, 모노머 유닛 (a) 과 모노머 유닛 (b) 의 비율은 특별히 제한되지 않으며, 모노머 유닛의 종류에 따라서도 달라지지만, 모노머 유닛 (b) 의 비율이 많아지면 측쇄형 액정 폴리머가 액정 모노 도메인 배향성을 나타내지 않게 되기 때문에, (b)/{(a)+(b)} = 0.01∼0.8 (몰비) 로 하는 것이 바람직하다. 특히 0.1∼0.5 로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한 호메오트로픽 배향 액정 필름을 형성할 수 있는 액정 폴리머로는, 상기 액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 모노머 유닛 (a) 과 지환족 환상 구조를 갖는 액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 모노머 유닛 (c) 을 함유하는 측쇄형 액정 폴리머를 들 수 있다.

상기 측쇄형 액정 폴리머에 의하면, 수직 배향막을 사용하지 않고 액정 폴리머의 호메오트로픽 배향을 실현할 수 있다. 해당 측쇄형 액정 폴리머는, 통상의 측쇄형 액정 폴리머가 갖는 액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 모노머 유닛 (a) 외에, 지환족 환상 구조를 갖는 액정성 프래그먼트 측쇄를 함유하는 모노머 유닛 (c) 을 가지고 있어, 해당 모노머 유닛 (c) 의 작용에 의해 수직 배향막을 사용하지 않더라도 예를 들어 열처리에 의해 액정 상태로 하여 네마틱 액정상을 발현시켜, 호메오트로픽 배향을 나타내게 된 것으로 추찰된다.

상기 모노머 유닛 (c) 은 네마틱 액정성을 갖는 측쇄를 갖는 것으로, 예를 들어, 하기 일반식 (c) 로 나타내는 모노머 유닛을 들 수 있다:

(단, R⁶ 는 수소원자 또는 메틸기를, h 는 1∼6 의 양의 정수를, X² 는 -CO₂- 기 또는 -OCO- 기를, e 와 g 는 1 또는 2 의 정수를, f 는 0∼2 의 정수를, R⁷ 은 시아노기, 탄소수 1∼12 의 알킬기를 나타낸다.)

또한, 모노머 유닛 (a) 과 모노머 유닛 (c) 의 비율은 특별히 제한되지 않으며, 모노머 유닛의 종류에 따라서도 달라지지만, 모노머 유닛 (c) 의 비율이 많아 지면 측쇄형 액정 폴리머가 액정 모노 도메인 배향성을 나타내지 않게 되기 때문에, (c)/{(a)+(c)} = 0.01∼0.8 (몰비) 로 하는 것이 바람직하다. 특히 0.1∼0.6 으로 하는 것이 보다 바람직하다.

호메오트로픽 배향 액정층을 형성할 수 있는 액정 폴리머는, 상기 예시된 모노머 유닛을 갖는 것에 한정되지 않으며, 또한 상기 예시된 모노머 유닛을 적당히 조합할 수 있다.

상기 측쇄형 액정 폴리머의 중량평균 분자량은 2000∼10000 인 것이 바람직하다. 중량평균 분자량을 이러한 범위로 조정하는 것에 의해 액정 폴리머로서의 성능을 발휘한다. 측쇄형 액정 폴리머의 중량평균 분자량이 너무 적으면 배향층의 제막성이 부족하게 되는 경향이 있기 때문에, 중량평균 분자량은 25000 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 중량평균 분자량이 지나치게 많으면 액정으로서의 배향성이 부족하게 되어 균일한 배향 상태를 형성하기 어려워지는 경향이 있기 때문에, 중량평균 분자량은 50000 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

또, 상기 예시한 측쇄형 액정 폴리머는, 상기 모노머 유닛 (a), 모노머 유닛 (b), 모노머 유닛 (c) 에 대응하는 아크릴계 모노머 또는 메타크릴계 모노머를 공중합하는 것에 의해 조제할 수 있다. 또, 모노머 유닛 (a), 모노머 유닛 (b), 모노머 유닛 (c) 에 대응하는 모노머는 공지의 방법에 의해 합성할 수 있다. 공중합체의 조제는, 예를 들어 라디칼 중합 방식, 양이온 중합 방식, 음이온 중합 방식 등의 통례의 아크릴계 모노머 등의 중합 방식에 준하여 조제할 수 있다. 또, 라디칼 중합 방식을 적용하는 경우 각종 중합개시제를 사용할 수 있지만, 그 중 아조비스이소부티로니트릴이나 과산화 벤조일 등과 같이 분해 온도가 높지도 않고, 또한 낮지도 않은 중간적 온도에서 분해하는 것이 바람직하게 사용된다.

상기 측쇄형 액정 폴리머에는, 광중합성 액정 화합물을 배합하여 액정성 조성물로 할 수 있다. 상기 측쇄형 액정 폴리머는 수직 배향막을 사용하지 않고 기판 위에서 필름을 형성할 수 있기 때문에, 액정 필름의 Tg 가 낮게 설계되어 있다. 이들 액정 필름에는, 액정 디스플레이 등의 용도로서 사용할 수 있는 내구성을 향상시키기 위해서는, 광중합성 액정 화합물을 함유시킨 호메오트로픽 배향 액정성 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 호메오트로픽 배향 액정성 조성물은, 배향, 고정화한 후, 자외선 등의 광조사를 실시한다.

광중합성 액정 화합물은, 광중합성 관능기로서, 예를 들어, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기 등의 불포화 이중결합을 적어도 하나 갖는 액정성 화합물로서, 네마틱 액정성의 것이 상용(賞用)된다. 이러한 광중합성 액정 화합물로는, 상기 모노머 유닛 (a) 이 되는 아크릴레이트나 메타크릴레이트를 예시할 수 있다. 광중합성 액정 화합물로서 내구성을 향상시키기 위해서는, 광중합성 관능기를 2 개 이상 갖는 것이 바람직하다. 이러한 광중합성 액정 화합물로서, 예를 들어 하기 일반식 (d) 로 나타내는 가교형 네마틱성 액정 모노머 등을 예시할 수 있다 :

(식 중, R 은 수소원자 또는 메틸기를, A 및 D 는 각각 독립적으로 1,4-페닐렌기 또는 1,4-시클로헥실렌기를, X 는 각각 독립적으로 -COO- 기, -OCO- 기 또는 -O- 기를, B 는 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 4,4'-비페닐렌기 또는 4,4'-비시클로헥실렌기를, m 및 n 은 각각 독립적으로 2∼6 의 정수를 나타낸다.) 또한, 광중합성 액정 화합물로는, 상기 일반식 (d) 에서의 말단의 「H₂C=CR-CO₂-」를, 비닐에테르기 또는 에폭시기로 치환한 화합물이나, 「-(CH₂)_m-」 및/또는 「-(CH₂)_n-」을 「-(CH₂)₃-C^*H(CH₃)-(CH₂)₂-」 또는 「-(CH₂)₂-C^*H(CH₃)-(CH₂)₃-」 로 치환한 화합물을 예시할 수 있다.

상기 광중합성 액정 화합물은, 열처리에 의해 액정 상태로 하여, 예를 들어 네마틱 액정층을 발현시켜서 측쇄형 액정 폴리머와 함께 호메오트로픽 배향시킬 수 있고, 그 후에 광중합성 액정 화합물을 중합 또는 가교시키는 것에 의해 호메오트로픽 배향 액정 필름의 내구성을 향상시킬 수 있다.

액정성 조성물 중의 광중합성 액정 화합물과 측쇄형 액정 폴리머의 비율은 특별히 제한되지 않고, 얻어지는 호메오트로픽 배향 액정 필름의 내구성 등을 고려하여 적당히 결정되지만, 통상적으로 광중합성 액정 화합물:측쇄형 액정 폴리머 (중량비) = 0.1:1∼30:1 정도가 바람직하고, 특히 0.5:1∼20:1 이 바람직하며, 1:1∼10:1 가 더욱 바람직하다.

상기 액정성 조성물 중에는 통상적으로 광중합개시제를 함유한다. 광중합개시제는 각종 개시제를 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 광중합개시제로는, 예를 들어, Ciba Specialty Chemicals, LTD. 제조의 이루가큐어 (Irgacure) 907, 동 184, 동 651 및 동 369 등을 예시할 수 있다. 광중합개시제의 첨가량 은, 광중합 액정 화합물의 종류, 액정성 조성물의 배합비 등을 고려하여 액정성 조성물의 호메오트로픽 배향성을 혼란시키지 않을 정도로 첨가된다. 통상, 광중합성 액정 화합물 100 중량부에 대하여 0.5∼30 중량부 정도가 바람직하다. 특히 3 중량부 이상이 바람직하다.

호메오트로픽 배향 액정 필름의 제작은, 기판 위에 호메오트로픽 배향성 측쇄형 액정 폴리머를 도포하고, 이어서 해당 측쇄형 액정 폴리머를 액정 상태에서 호메오트로픽 배향시켜, 그 배향 상태를 유지한 상태에서 고정시킴으로써 실시된다. 또한 상기 측쇄형 액정 폴리머와 광중합성 액정 화합물을 함유하여 이루어지는 호메오트로픽 배향 액정성 조성물을 사용하는 경우에는, 이것을 기판에 도포한 후, 이어서 해당 액정성 조성물을 액정 상태에서 호메오트로픽 배향시켜, 그 배향상태를 유지한 상태에서 고정시키고, 그 후에 광조사하는 것에 의해 실시된다.

상기 측쇄형 액정 폴리머 또는 액정성 조성물을 도포하는 기판은, 유리 기판, 금속호일, 플라스틱 시트 또는 플라스틱 필름 중 어떠한 형상이어도 된다. 기판 위에 수직 배향막은 형성되어 있지 않아도 된다. 기판의 두께는, 통상 10∼1000㎛ 정도이다.

플라스틱 필름은 배향시키는 온도에서 변화하지 않는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머 등의 투명 폴리머로 이루어지는 필름을 들 수 있다. 또한 폴리스티렌, 아크릴 로니트릴ㆍ스티렌 공중합체 등의 스티렌계 폴리머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 환상 내지 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체 등의 올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머 등의 투명 폴리머로 이루어지는 필름도 들 수 있다. 추가로 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 알릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머나 상기 폴리머의 블렌드물 등의 투명 폴리머로 이루어지는 필름 등도 들 수 있다. 이들 중에서도 수소 결합성이 높고, 광학 필름으로서 사용되는 트리아세틸셀룰로오스, 폴리카보네이트, 노르보르넨폴리올레핀 등의 플라스틱 필름이 상용된다.

또한 금속 필름으로는, 예를 들어 알루미늄 등으로 형성되는 해당 필름을 들 수 있다.

플라스틱 필름으로는, 특히 제오노아 (상품명. ZEON Corporation. 제조), 제오넥스 (상품명, ZEON Corporation. 제조), 아톤 (상품명, JSR(주) 제조) 등의 노르보르넨 구조를 갖는 폴리머 물질로 이루어지는 플라스틱 필름이 광학적으로도 우수한 특성을 갖는다.

상기 수직 배향막이 형성되어 있지 않은 기판 위에는 앵커코트층을 형성할 수 있다. 해당 앵커코트층에 의해 기판의 강도를 향상시킬 수 있어 양호한 호메오트로픽 배향성을 확보할 수 있다.

앵커코트 재료로는, 금속 알콕시드, 특히 금속 실리콘알콕시드졸이 상용된다. 금속 알콕시드는, 통상 알코올계의 용액으로서 사용된다. 앵커코트층은 균일하고 또한 유연성이 있는 막이 필요하기 때문에, 앵커코트층의 두께는 0.04∼2㎛ 정도가 바람직하고, 0.05∼0.2㎛ 정도가 보다 바람직하다.

상기 앵커코트 재료를 기판 위에 도포하는 방법으로는, 예를 들어 롤 코트법, 그라비아 코트법, 스핀 코트법, 바 코트법 등을 채용할 수 있다. 상기 용액은, 도포 후 용매를 제거하고, 가열에 의해 졸겔 반응을 촉진시킴으로써 투명 유리질 고분자막을 형성한다. 금속 실리콘알콕시드졸로부터는 금속 실리콘알콕시드겔층이 형성된다. 용매 제거나 반응을 촉진하는 방법으로는, 통상적으로 실온에서의 건조, 건조로에서의 건조, 핫플레이트 위에서의 가열 등이 이용된다.

또, 상기 기판이 앵커코트층을 갖는 경우에는, 기판과 앵커코트층의 사이에 바인더층을 형성하거나, 앵커코트층에 기판과의 밀착성을 강화시키는 재료를 함유시킴으로써, 기판과 앵커코트층의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 기판과 앵커코트층의 밀착성 향상에 의해 앵커코트층과 상기 액정 필름의 계면에서 박리가 생기기 쉬워져, 상기 액정 필름에 위상차 기능을 갖는 연신 필름을 접착한 후, 기판을 용이하게 박리할 수 있다.

상기 바인더층의 형성에 사용하는 바인더 재료는, 기판 (특히 폴리머 물질) 과 앵커코트층 (투명 유리질 고분자막) 의 밀착성을 향상시킬 수 있는 것이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 바인더 재료로는, 예를 들어 커플링제를 들 수 있다. 커플링제는, 기판 (특히 폴리머 물질) 과 앵커코트층 (투명 유리질 고분 자막) 의 양자와 결합하기 쉬운 관능기를 갖는 것으로, 예를 들어, 실란 커플링제, 티탄 커플링제, 지르코늄 커플링제 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서도 특히 실란 커플링제가 밀착성의 향상 효과가 크다. 기판과의 밀착성을 강화시키는 재료로는 상기 커플링제를 사용할 수 있다. 해당 커플링제로도 실란 커플링제가 바람직하다.

상기 바인더 재료는 적당히 용매에 의해 희석한 것을 기판 위에 도포한다. 도포 방법으로는, 예를 들어 롤 코트법, 그라비아 코트법, 스핀 코트법, 바 코트법 등을 채용할 수 있다. 도포 후, 용매를 제거하여, 가열에 의해 반응을 촉진시키는 방법으로는, 통상적으로 실온에서의 건조, 건조로에서의 건조, 핫플레이트 위에서의 가열 등이 이용된다.

상기 측쇄형 액정 폴리머 또는 액정성 조성물을 기판 (또는 기판의 앵커코트층) 에 도포하는 방법은, 해당 측쇄형 액정 폴리머 또는 액정성 조성물을 용매에 용해한 용액을 사용하는 용액 도포 방법 또는 해당 액정 폴리머 또는 액정성 조성물을 용융하여 용융 도포하는 방법을 들 수 있지만, 이 중에서도 용액 도포 방법에 의해 지지기판 위에 측쇄형 액정 폴리머 또는 액정성 조성물의 용액을 도포하는 방법이 바람직하다.

상기 용액을 조제할 때 사용되는 용매로는, 측쇄형 액정 폴리머, 광중합성 액정 화합물이나 기판의 종류에 따라 달라 일률적으로는 말할 수 없지만, 통상적으로 클로로포름, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류, 페놀, 파라클로로 페놀 등의 페놀류, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메톡시벤젠, 1,2-디메톡시벤젠 등의 방향족 탄화수소류, 기타, 아세톤, 아세트산에틸, tert-부틸알코올, 글리세린, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 피리딘, 트리에틸아민, 데트라히드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드, 아세토니트릴, 부티로니트릴, 이황화탄소, 시클로헥사논 등을 사용할 수 있다. 용액의 농도는, 사용하는 측쇄형 액정 폴리머 또는 액정성 조성물의 용해성이나 최종적으로 목적으로 하는 배향 액정층의 막두께에 의존하기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 통상 3∼50 중량%, 바람직하게는 7∼30 중량%의 범위이다.

도포된 상기 측쇄형 액정 폴리머 또는 액정성 조성물로 이루어지는 호메오트로픽 배향 액정 필름의 두께는 1∼10㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다. 또, 특히 호메오트로픽 배향 액정 필름의 막두께를 정밀하게 제어할 필요가 있는 경우에는 막두께가 기판에 도포되는 단계에서 거의 결정되기 때문에, 용액의 농도, 도포막의 두께 등의 제어는 특별히 주의를 기울일 필요가 있다.

상기 용매를 사용하여 원하는 농도로 조정한 측쇄형 액정 폴리머 또는 액정성 조성물의 용액을 기판 위의 앵커코트층에 도포하는 방법으로는, 예를 들어, 롤 코트법, 그라비아 코트법, 스핀 코트법, 바 코트법 등을 채용할 수 있다. 도포 후, 용매를 제거하여, 기판 위에 액정 폴리머층 또는 액정성 조성물층을 형성시킨다. 용매의 제거 조건은 특별히 한정되지 않고, 용매를 대략 제거할 수 있고, 액정 폴리머층 또는 액정성 조성물층이 유동하거나, 흘러내리거나 하지만 않으면 된다. 통상적으로 실온에서의 건조, 건조로에서의 건조, 핫플레이트 위에서의 가열 등을 이용하여 용매를 제거한다.

이어서, 지지기판 위에 형성된 측쇄형 액정 폴리머층 또는 액정성 조성물층을 액정 상태로 하여, 호메오트로픽 배향시킨다. 예를 들어, 측쇄형 액정 폴리머 또는 액정성 조성물이 액정 온도 범위가 되도록 열처리를 실시하여, 액정 상태에서 호메오트로픽 배향시킨다. 열처리 방법으로는, 상기 건조 방법과 동일한 방법으로 실시할 수 있다. 열처리 온도는, 사용하는 측쇄형 액정 폴리머 또는 액정성 조성물과 지지기판의 종류에 따라 다르기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 통상 60∼300℃, 바람직하게는 70∼200℃ 의 범위에서 실시한다. 또한 열처리 시간은, 열처리 온도 및 사용하는 측쇄형 액정 폴리머 또는 액정성 조성물이나 기판의 종류에 따라 다르기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 통상 10 초∼2 시간, 바람직하게는 20 초∼30 분의 범위에서 선택된다. 10 초보다 짧은 경우, 호메오트로픽 배향 형성이 충분히 진행되지 않을 우려가 있다.

열처리 종료 후, 냉각 조작을 실시한다. 냉각 조작으로는, 열처리 후의 호메오트로픽 배향 액정 필름을 열처리 조작에 있어서의 가열 분위기 중에서 실온 중으로 내놓는 것에 의해 냉각시킬 수 있다. 또한 공냉, 수냉 등의 강제 냉각을 실시하여도 된다. 상기 측쇄형 액정 폴리머의 호메오트로픽 배향층은, 측쇄형 액정 폴리머의 유리 전이 온도 이하로 냉각하는 것에 의해 배향이 고정화된다.

액정성 조성물의 경우에는, 이와 같이 고정화된 호메오트로픽 액정 배향층에 대하여 광조사를 실시하여 광중합성 액정 화합물을 중합 또는 가교시켜 광중합성 액정 화합물을 고정시켜, 내구성이 향상된 호메오트로픽 배향 액정층을 얻는다. 광조사는, 예를 들어 자외선 조사에 의해 실시한다. 자외선 조사 조건은, 충분히 반응을 촉진시키기 위해 불활성 기체 분위기 중으로 하는 것이 바람직하다. 통상적으로 약 80∼160mW/cm² 의 조도를 갖는 고압 수은 자외선 램프가 대표적으로 사용된다. 금속 할라이드 UV 램프나 백열관 등의 다른 종류의 램프를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 자외선 조사시의 액정층 표면 온도가 액정 온도 범위내가 되도록, 콜드 미러, 수냉, 그 밖의 냉각처리 또는 라인 속도를 빠르게 하는 등의 방법에 의해 적당히 조정한다.

이렇게 하여, 측쇄형 액정 폴리머 또는 액정성 조성물의 박막이 생성되고, 배향성을 유지한 채로 고정화하는 것에 의해 호메오트로픽 배향된 배향 액정층이 얻어진다. 해당 배향 액정층은 동일 방향으로 배향된 분자를 갖는다. 따라서 이 배향 액정층의 배향 벡터의 동결 또는 안정화 및 그 이방성 물성의 보존이 달성됨은 주지의 사실이며, 이러한 박막은 이들 광학적 성질이 확인되어 각종 용도에서 사용된다. 상기 배향 액정층은 1 축성의 양의 복굴절률을 갖는 박막이다.

이상과 같은 방법에 의해 얻을 수 있는 호메오트로픽 배향 액정층의 배향은, 해당 액정층의 광학 위상차를 수직 입사로부터 기울어진 각도에서 측정함으로써 양화(量化)할 수 있다. 호메오트로픽 배향 액정층의 경우, 이 위상차값은 수직 입사에 대해서 대칭적이다. 광학 위상차의 측정에는 각종 방법을 이용할 수 있어, 예를 들어 자동 복굴절 측정 장치 (오크사 제조) 및 편광 현미경 (Olympus Corporation. 제조) 을 이용할 수 있다. 이 호메오트로픽 배향 액정층은 크로스니콜 편광자 사이에서 흑색으로 보인다. 이렇게 해서 호메오트로픽 배향성을 평가하였다.

이렇게 해서 얻어진 호메오트로픽 배향 액정 필름은, 면내의 주굴절률을 nx, ny 로 하고, 두께 방향의 굴절률을 nz 로 하고, 또 nx> ny 로 하였을 때, 두께 d(㎛) = 1∼10 정도인 경우에, 예를 들어, 실시예에 기재된 재료에 의하면, (nx - ny) = 0∼0.0005 정도, (nx－nz) = -0.1200∼-0.1030 정도를 갖는다. 또한 일반적으로, nx = 1.5314∼1.5354 정도, ny = 1.5314∼1.5354 정도, nz = 1.6391∼1.6472 정도의 것이다.

본 발명의 위상차판은, 상기 호메오트로픽 배향 액정 필름과 위상차 기능을 갖는 연신 필름을 적층 일체화시킨 것이다.

위상차 기능을 갖는 연신 필름으로는, 예를 들어 폴리카보네이트, 노르보르넨계 수지, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌이나 기타 폴리올레핀, 폴리알릴레이트, 폴리아미드와 같은 적당한 폴리머로 이루어지는 필름을 연신 처리하여 이루어지는 복굴절성 필름이나 액정 폴리머 등의 액정 재료로 이루어지는 배향 필름, 액정 재료의 배향층을 필름으로 지지한 것 등을 들 수 있다.

상기 연신 필름으로는, 면내의 주굴절률을 nx, ny 로 하고, 두께 방향의 굴절률을 nz 로 하고, 또한 nx > ny 로 하였을 때, 두께 d(㎛) = 25∼30 정도인 경우에, 예를 들어 실시예에 기재된 재료에 의하면, (nx－ny) = O.0040∼0.0060, (nx－nz) = 0.0040∼0.0060 를 갖는 필름이 사용된다. 또한 일반적으로는, nx = 1.5930∼1.5942 정도, ny = 1.5850∼1.5887 정도, nz = 1.5850∼1.5883 정도의 것이다.

본 발명의 위상차판은, 예를 들어, 위상차 기능을 갖는 연신 필름을 기판으로 하여, 호메오트로픽 배향 액정 필름을 제작하는 것에 의해 얻어진다. 또한, 기판 위에 제작된 호메오트로픽 배향 액정 필름을, 점착제층을 통하여 위상차 기능을 갖는 연신 필름에 전사하는 것에 의해 얻어진다. 이러한 본 발명의 위상차판은, 배치 각도에 상관없이 넓은 범위에 있어서 Nz 를 제어할 수 있다.

점착제층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 불소계나 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 아크릴계 점착제와 같이 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 젖음성과 응집성 및 접착성의 점착 특성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등이 우수한 점착제가 바람직하게 사용될 수 있다.

점착제층은, 적당한 방식으로 형성할 수 있다. 그 예로는, 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 적당한 용제의 단독물 또는 혼합물로 이루어지는 용매에 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용해 또는 분산시킨 10∼40 중량% 정도의 점착제 용액을 조제하고, 그것을 캐스팅 방식이나 도포 방식 등의 적당한 전개 방식으로 상기 액정층 위에 직접 부설하는 방식, 또는 상기에 준하여 세퍼레이터 위에 점착제층을 형성하고 이것을 상기 액정층 위로 이착(移着)하는 방식 등을 들 수 있다. 또 한 점착제층에는, 예를 들어 천연물이나 합성물의 수지류, 특히, 점착성부여 수지나, 유리 섬유, 유리 비즈, 금속분말, 기타 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제나 안료, 착색제, 산화방지제 등과 같은 점착층에 첨가되는 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 또한 미립자를 함유하여 광확산성을 나타내는 점착제층 등이어도 된다.

또, 호메오트로픽 배향 액정 필름을 점착제층을 통하여 위상차 기능을 갖는 연신 필름에 전사할 때에는, 호메오트로픽 배향 액정 필름 표면을 표면 처리하여 점착제층과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 표면 처리의 수단은 특별히 제한되지 않지만, 상기 액정층 표면의 투명성을 유지할 수 있는 코로나 방전 처리, 스퍼터 처리, 저압 UV 조사, 플라스마 처리 등의 표면 처리법을 적당하게 채용할 수 있다. 이들 표면 처리법 중에서도 특히 코로나 방전 처리가 양호하다.

얻어진 위상차판에는, 추가로 편광판 등의 광학 필름을 적층하여 사용할 수 있다. 이하, 위상차판에 추가로 광학 필름을 적층한 것에 대해서 설명한다.

액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 적용되는 광학 필름에는 편광판이 사용된다. 편광판은, 통상적으로 편광자의 일측 또는 양측에 보호 필름을 갖는 것이다. 편광자는 특별히 제한되지 않고, 각종 편광자를 사용할 수 있다. 편광자로는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌ㆍ아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질을 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 폴리비닐알코올계 필름을 연신하여 이색성 재료 (요오드, 염료) 를 흡착ㆍ배향한 것이 바람직하게 사용된다. 편광자의 두께도 특별히 제한되지 않지만, 5∼80㎛ 정도가 일반적이다.

폴리비닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1 축 연신한 편광자는, 예를 들어, 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고 원래 길이의 3∼7 배로 연신함으로써 제작할 수 있다. 필요에 따라서 붕산이나 요오드화 칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 또한 필요에 따라서 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지하여 물로 세척하여도 된다. 폴리비닐알코올계 필름을 물로 세척함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색하면서 연신해도 상관없으며, 또는 연신하고 난 다음에 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화 칼륨 등의 수용액 중이나 수욕(水浴) 중에서도 연신할 수 있다.

상기 편광자의 일측 또는 양측에 형성되어 있는 보호 필름에는, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성 및 등방성 등이 우수한 필름이 바람직하다. 상기 보호 필름의 재료로는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스나 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌ㆍ프로필렌 공중 합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 알릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 또는 상기 폴리머의 블렌드물 등을 보호 필름을 형성하는 폴리머의 예로서 들 수 있다. 기타, 아크릴계나 우레탄계, 아크릴우레탄계나 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 내지 자외선 경화형 수지 등을 필름화한 것 등을 들 수 있다. 보호 필름의 두께는, 일반적으로 500㎛ 이하이고, 1∼300㎛ 가 바람직하다. 특히 5∼200㎛ 로 하는 것이 바람직하다.

또한, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어, (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호(交互) 공중합체와 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다.

또한 보호 필름은, 가능한한 착색되어 있지 않은 것이 바람직하다. 따라서, Rth = [(nx＋ny)/2-nz]ㆍd (단, nx, ny 는 필름 평면내의 주굴절률, nz 는 필름 두께 방향의 굴절률, d 는 필름 두께이다) 로 나타내는 필름 두께 방향의 위상차값이 －90nm∼＋75nm 인 보호 필름이 바람직하게 사용된다. 이러한 두께 방 향의 위상차값 (Rth) 이 －90nm∼＋75nm 인 것을 사용하는 것에 의해, 보호 필름에 기인하는 편광판의 착색 (광학적인 착색) 을 거의 해소할 수 있다. 두께 방향 위상차값 (Rth) 은, 더욱 바람직하게는 －80nm∼＋60nm, 특히 －70nm∼＋45nm 이 바람직하다.

보호 필름으로는, 편광 특성이나 내구성 등의 점에서 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머가 바람직하다. 특히 트리아세틸셀룰로오스 필름이 바람직하다. 또, 편광자의 양측에 보호 필름을 형성하는 경우, 그 표리에서 동일한 폴리머 재료로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 되고, 다른 폴리머 재료 등으로 이루어지는 보호 필름을 사용해도 된다. 상기 편광자와 보호 필름은, 통상적으로 수계 점착제 등을 통하여 밀착되어 있다. 수계 접착제로는, 폴리비닐알코올계 접착제, 젤라틴계 접착제, 비닐계 라텍스계, 수계 폴리우레탄, 수계 폴리에스테르 등을 예시할 수 있다.

상기 보호 필름으로는, 하드코트층이나 반사 방지 처리, 스티킹 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리가 실시된 필름을 사용할 수 있다.

하드코트 처리는 편광판 표면의 손상 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계 등의 적당한 자외선 경화형 수지에 의한 경도나 슬라이딩 특성 등이 우수한 경화 피막을 보호 필름의 표면에 부가하는 방식 등에 의해 형성할 수 있다. 반사 방지 처리는 편광판 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 실시되는 것으로, 종래에 준한 반사 방지막 등의 형성에 의해 달성할 수 있다. 또한, 스티킹 방지 처리는 인접층과의 밀착 방지를 목적으로 실시된다.

또 안티글레어 처리는 편광판의 표면에서 외광이 반사하여 편광판 투과광의 시인을 저해하는 것의 방지 등을 목적으로 실시되는 것으로, 예를 들어 샌드블러스트 방식이나 엠보싱 가공 방식에 의한 조면화 방식이나 투명 미립자의 배합 방식 등의 적당한 방식으로 보호 필름의 표면에 미세 요철 구조를 부여하는 것에 의해 형성할 수 있다. 상기 표면 미세 요철 구조의 형성에 함유시키는 미립자로는, 예를 들어 평균 입경이 0.5∼50㎛ 인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등으로 이루어지는 도전성도 있는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교의 폴리머 등으로 이루어지는 유기계 미립자 등의 투명 미립자가 사용된다. 표면 미세 요철 구조를 형성하는 경우, 미립자의 사용량은, 표면 미세 요철 구조를 형성하는 투명 수지 100 중량부에 대하여 일반적으로 2∼50 중량부 정도이고, 5∼25 중량부가 바람직하다. 안티글레어층은, 편광판 투과광을 확산시켜 시각 등을 확대시키기 위한 확산층 (시각 확대 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.

또, 상기 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층이나 안티글레어층 등은, 보호 필름 자체에 형성할 수 있는 것 외에, 별도 광학층으로서 투명 보호층과는 별체의 것으로 형성할 수도 있다.

상기 위상차판에 편광판을 적층한 것은, 타원 편광판 또는 원편광판으로서 사용할 수 있다. 상기 타원 편광판 또는 원편광에 대해서 설명한다. 이들은 위상차판에 의해 직선 편광을 타원 편광 또는 원편광으로 바꾸거나, 타원 편광 또는 원편광을 직선 편광으로 바꾸거나, 또는 직선 편광의 편광 방향을 바꾼다. 특히, 직선 편광을 원편광으로 바꾸거나, 원편광을 직선 편광으로 바꾸는 위상차판으로는, 소위 1/4 파장판 (λ/4 판이라고도 한다) 이 사용된다. 1/2 파장판 (λ/2 판이라고도 한다) 은, 통상적으로 직선 편광의 편광 방향을 바꾸는 경우에 사용된다.

타원 편광판은 슈퍼 트위스트 네마틱 (STN) 형 액정 표시 장치의 액정층의 복굴절에 의해 생긴 착색 (파랑 또는 황색) 을 보상 (방지) 하여, 상기 착색이 없는 흑백 표시하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 또한, 3 차원의 굴절률을 제어한 것은, 액정 표시 장치의 화면을 경사 방향에서 보았을 때에 생기는 착색도 보상 (방지) 할 수 있어 바람직하다. 원편광판은, 예를 들어 화상이 컬러 표시가 되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 조정하는 경우 등에 유효하게 사용되고, 또한 반사 방지의 기능도 갖는다.

또한 상기 위상차판은, 전술한 바와 같이, 시각 보상 필름으로서 편광판에 적층하여 광시야각 편광판으로서 사용된다. 시각 보상 필름은, 액정 표시 장치의 화면을 화면에 수직이 아니라 약간 기울어진 방향에서 본 경우라도, 화상이 비교적 선명하게 보이도록 시야각을 넓히기 위한 필름이다.

이러한 시각 보상 위상차판으로는, 그 외에 2 축 연신 처리나 직교하는 2 방향으로 연신 처리 등이 된 복굴절을 갖는 필름, 경사 배향 필름과 같은 2 방향 연신 필름 등이 사용된다. 경사 배향 필름으로는, 예를 들어 폴리머 필름에 열수축 필름을 접착하여 가열에 의한 그 수축력의 작용하에 폴리머 필름을 연신 처리 또는/및 수축 처리한 것이나, 액정 폴리머를 경사 배향시킨 것 등을 들 수 있다. 시각 보상 필름은, 액정셀에 의한 위상차에 근거하는 시인각의 변화에 의한 착색 등의 방지나 양호한 시인성의 시야각의 확대 등을 목적으로 하여 적당히 조합할 수 있다.

또한 양호한 시인성의 넓은 시야각을 달성하는 점 등에서, 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향층으로 이루어지는 광학적 이방성층을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 지지한 광학 보상 위상차판을 바람직하게 사용할 수 있다.

상기한 것 외에 실용에 있어서 적층되는 광학층에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 반사판이나 반투과판 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 경우가 있는 광학층을 1 층 또는 2 층 이상 사용할 수 있다. 특히, 타원 편광판 또는 원편광판에, 추가로 반사판 또는 반투과 반사판이 적층되어 이루어지는 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판, 혹은 편광판에 추가로 휘도 향상 필름이 적층되어 이루어지는 편광판을 들 수 있다.

반사형 편광판은, 편광판에 반사층을 형성한 것으로, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성하기 위한 것으로, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략할 수 있어 액정 표시 장치의 박형화를 꾀하기 쉽다는 등의 이점을 갖는다. 반사형 편광판의 형성은, 필요에 따라 투명 보호층 등을 사이에 두고 편광판의 한면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 부설하는 방식 등의 적당한 방식으로 형성할 수 있다.

반사형 편광판의 구체예로는, 필요에 따라 매트 처리한 보호 필름의 한면에, 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 호일이나 증착막을 부설하여 반사층을 형성한 것 등을 들 수 있다. 또한 상기 보호 필름에 미립자를 함유시켜 표면 미세 요철 구조로 하고, 그 위에 미세 요철 구조의 반사층을 갖는 것 등도 들 수 있다. 상기한 미세 요철 구조의 반사층은, 입사광을 난반사에 의해 확산시켜 지향성이나 번쩍거림과 같은 눈에 뜨이는 것을 방지하여, 명암의 불균일을 억제할 수 있는 이점 등을 갖는다. 또한 미립자 함유의 보호 필름은, 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어 명암 불균일을 보다 억제할 수 있다는 이점 등도 가지고 있다. 보호 필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조의 반사층의 형성은, 예를 들어 진공 증착 방식, 이온 플레이팅 방식, 스퍼터링 방식 등의 증착 방식이나 도금 방식 등의 적당한 방식으로 금속을 투명 보호층의 표면에 직접 부설하는 방법 등에 의해 실시할 수 있다.

반사판은 상기 편광판의 보호 필름에 직접 부여하는 방식을 대신하여, 그 투명 필름에 준한 적당한 필름에 반사층을 형성하여 이루어지는 반사 시트 등으로서 사용할 수도 있다. 또 반사층은 통상 금속으로 이루어지기 때문에, 그 반사면이 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 상태의 사용 형태가, 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속의 관점이나 보호층의 별도 부설을 피할 수 있는 점 등에서 바람직하다.

또, 반투과형 편광판은, 상기에 있어서 반사층에서 빛을 반사하고, 또 투과하는 하프 미러 등의 반투과형 반사층으로 함으로써 얻을 수 있다. 반투과형 편광판은, 통상적으로 액정셀의 뒷편에 형성되어, 액정 표시 장치 등을 비교적 밝 은 분위기로 사용하는 경우에는, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 비교적 어두운 분위기에 있어서는, 반투과형 편광판의 백사이드에 내장되어 있는 백라이트 등의 내장 광원을 사용하여 화상을 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등을 형성할 수 있다. 즉, 반투과형 편광판은, 밝은 분위기하에서는 백라이트 등의 광원 사용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기하에 있어서도 내장 광원을 이용하여 사용할 수 있는 타입의 액정 표시 장치 등의 형성에 유용하다.

편광판과 휘도 향상 필름을 접합시킨 편광판은, 통상 액정셀의 뒷편 사이드에 형성되어 사용된다. 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등의 백라이트나 뒷편으로부터의 반사 등에 의해 자연광이 입사되면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원편광을 반사하고, 다른 빛은 투과시키는 특성을 나타내는 것으로, 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은, 백라이트 등의 광원으로부터의 빛을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻는 동시에, 상기 소정 편광 상태 이외의 빛은 투과되지 않고 반사된다. 이 휘도 향상 필름면에서 반사된 빛을 다시 그 뒷측에 형성된 반사층 등을 통하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시켜, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 빛으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 빛의 증량을 꾀하는 동시에, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정 표시 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 꾀하는 것에 의해 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고, 백라이트 등으로 액정셀의 뒷편에서 편광자를 통하여 빛을 입사시킨 경우에는, 편광자의 편광축과 일치하고 있지 않은 편광 방향을 갖는 빛은, 거의 편광자에 흡수되어 편광자를 투과하지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라서도 달라지지만, 약 50% 의 빛이 편광자에 흡수되어 그 만큼 액정 화상 표시 당 이용할 수 있는 광량이 감소하여 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은, 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 빛을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름으로 일단 반사시킨 후, 다시 그 뒷측에 형성된 반사층 등을 통하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하여, 이 양자사이에서 반사, 반전되어 있는 빛의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향이 된 편광만을 휘도 향상 필름이 투과시켜 편광자에 공급하기 때문에, 백라이트 등의 빛을 효율적으로 액정 표시 장치의 화상의 표시에 사용할 수 있어, 화면을 밝게 할 수 있다.

휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에 확산판을 형성할 수도 있다. 휘도 향상 필름에 의해 반사된 편광 상태의 빛은 상기 반사층 등으로 향하지만, 설치된 확산판은 통과하는 빛을 균일하게 확산하면서 동시에 편광 상태를 해소하여 비편광 상태로 된다. 즉, 확산판은 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌린다. 이 비편광 상태, 즉 자연광 상태의 빛이 반사층 등으로 향하여, 반사층 등을 통하여 반사되고, 다시 확산판을 통과하여 휘도 향상 필름에 재입사되는 것을 반복한다. 이와 같이 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에, 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌리는 확산판을 형성하는 것에 의해 표시 화면의 밝기를 유지하면서, 동시에 표시 화면의 밝기의 불균일을 적게 하여, 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성하는 것에 의해, 첫회의 입사광은 반사의 반복 회수가 적당히 증가하여, 확산판의 확산 기능과 더불어 균일하게 밝은 표시 화면을 제공할 수 있는 것으로 생각된다.

상기 휘도 향상 필름으로는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 상이한 박막 필름의 다층 적층체와 같은, 소정 편광축의 직선 편광은 투과시키고 다른 빛은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 위에 지지한 것과 같은, 좌측 선회 또는 우측 선회 중 어느 하나의 원편광은 반사하고 다른 빛은 투과시키는 특성을 나타내는 것 등 적당한 필름을 사용할 수 있다.

따라서, 상기한 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 일치시켜 입사시키는 것에 의해, 편광판에 의한 흡수 로스를 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같이 원편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그대로 편광자에 입사시키는 것도 가능하지만, 흡수 로스를 억제하는 점에서 그 원편광을 위상차판을 통하여 직선 편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또, 그 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용하는 것에 의해, 원편광을 직선편광으로 변환할 수 있다.

가시광역 등의 넓은 파장범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를 들어 파장 550nm 의 담색광에 대하여 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차층과 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차층, 예를 들어 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층을 중첩하는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름의 사이에 배치하는 위상차판은, 1 층 또는 2 층 이상의 위상차층으로 이루어지는 것이어도 된다.

또, 콜레스테릭 액정층에 대해서도, 반사 파장이 상이한 것의 조합으로 하여 2 층 또는 3 층 이상 중첩한 배치 구조로 함으로써 가시광 영역 등의 넓은 파장범위에서 원편광을 반사시키는 것을 얻을 수 있어, 거기에 기초하여 넓은 파장범위의 투과 원편광을 얻을 수 있다.

또한, 편광판은, 상기 편광분리형 편광판과 같이, 편광판과 2 층 또는 3 층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어져 있어도 된다. 따라서, 상기 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합한 반사형 타원 편광판이나 반투과형 타원 편광판 등이어도 된다.

상기 타원 편광판이나 반사형 타원 편광판은, 편광판 또는 반사형 편광판과 위상차판을 적당한 조합으로 적층한 것이다. 이러한 타원 편광판 등은, (반사형) 편광판과 위상차판의 조합이 되도록 이들을 액정 표시 장치의 제조 과정에서 순차적으로 별개로 적층하는 것에 의하여 형성할 수 있지만, 미리 적층하여 타원 편광판 등의 광학 필름으로 한 것은, 품질의 안정성이나 적층 작업성 등이 우수하여 액정 표시 장치 등의 제조 효율을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

본 발명의 위상차판 및 광학 필름에는, 점착층을 형성할 수도 있다. 점착제층은, 액정셀에 대한 접착에 사용할 수 있는 것 외에, 광학층의 적층에 사용된다. 상기 광학 필름의 접착에 있어서, 이들 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성 등에 따라서 적당한 배치 각도로 할 수 있다.

점착제층을 형성하는 점착제는 특별히 제한되지 않지만, 상기 호메오트로픽 배향 액정층과 투광성 필름의 접합에 사용한 것과 동일한 것을 예시할 수 있다. 또한, 동일한 방식으로 형성할 수 있다.

점착층은, 다른 조성이나 또는 종류 등의 것을 중첩층으로 하여 편광판이나 광학 필름의 한면 또는 양면에 형성할 수도 있다. 또 양면에 형성하는 경우에, 편광판이나 광학 필름의 표리에서 다른 조성이나 종류 또는 두께 등의 점착층으로 할 수도 있다. 점착층의 두께는, 사용 목적이나 접착력 등에 따라서 적당히 결정할 수 있고, 일반적으로는 1∼500㎛ 이며, 5∼200㎛ 가 바람직하고, 특히 10∼100㎛ 가 바람직하다.

점착층의 노출면에 대해서는, 실용에 제공하기까지의 동안의 오염 방지 등을 목적으로 하여 세퍼레이터가 임시로 부착되어 커버된다. 이것에 의해, 통례의 취급 상태에서 점착층에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터로는, 상기 두께 조건을 제외하고, 예를 들어 플라스틱 필름, 고무 시트, 종이, 천, 부직포, 네트, 발포 시트나 금속호일, 이들의 라미네이트체 등의 적당한 시트형상체를, 필요에 따라 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화 몰리브덴 등의 적당한 박리제로 코트 처리한 것 등, 종래에 준하여 적당한 세퍼레이터를 사용할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기한 편광판을 형성하는 편광자나 투명 보호 필름이나 광학 필름 등, 또한 점착층 등의 각 층에는, 예를 들어 살리실산에스테르계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물이나 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등에 의해 자외선 흡수능을 가지게 한 것이어도 된다.

본 발명의 광학 필름은 액정 표시 장치 등의 각종 장치의 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 액정 표시 장치는, 종래에 준하여 형성할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정셀과 광학 필름, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적당히 조립하여 구동회로를 장착하는 것 등에 의해 형성되지만, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 광학 필름을 사용하는 점을 제외하고 특별히 한정되지 않으며, 종래에 준하여 형성할 수 있다. 액정셀에 대해서도, 예를 들어 TN 형이나 STN 형, π형 등의 임의의 타입의 액정셀을 사용할 수 있다.

액정셀의 일측 또는 양측에 상기 광학 필름을 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 또는 반사판을 사용한 것 등의 적당한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 의한 광학 필름은 액정셀의 일측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 광학 필름을 형성하는 경우, 이들은 같은 것이어도 되고, 다른 것이어도 된다. 또한, 액정 표시 장치의 형성에 있어서는, 예를 들어 확산판, 안티글레어층, 반사방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 백라이트 등의 적당한 부품을 적당한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수 있다.

이어서 유기 일렉트로루미네선스 장치 (유기 EL 표시 장치) 에 대해서 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치는, 투명 기판 위에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 순서대로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로루미네선스 발광체) 를 형성하고 있다. 여기서, 유기 발광층은 각종 유기 박막의 적층체이고, 예를 들어 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공주입층과, 안트라센 등의 형광성 유기 고체로 이루어지는 발광층과의 적층체나, 또는 이러한 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자주입층의 적층체나, 또는 이들의 정공주입층, 발광층 및 전자주입층의 적층체 등, 여러 가지 조합을 가진 구성이 알려져 있다.

유기 EL 표시 장치는, 투명 전극과 금속 전극에 전압을 인가함으로써, 유기 발광층에 정공과 전자가 주입되고, 이들 정공과 전자의 재결합에 의해 발생하는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아갈 때에 빛을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메카니즘은 일반적인 다이오드와 동일하며, 이것으로부터도 예상할 수 있듯이, 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대하여 정류성을 동반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시 장치에 있어서는, 유기 발광층에서의 발광을 추출하기 위해, 적어도 한쪽의 전극이 투명하지 않으면 안되어, 통상 산화 인듐 주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로서 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하여, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전극을 사용하고 있다.

이러한 구성의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 유기 발광층은, 두께 10nm 정도로 극히 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에, 유기 발광층도 투명 전극과 동일하게 광을 거의 완전히 투과시킨다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면에서 입사되고, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극에서 반사된 빛이, 다시 투명 기판의 표면측으로 나가기 때문에, 외부에서 시인하였을 때 유기 EL 표시 장치의 표시면이 거울면처럼 보인다.

전압의 인가에 의해 발광하는 유기 발광층의 표면측에 투명 전극을 구비함과 동시에, 유기 발광층의 이면측에 금속 전극을 구비하여 이루어지는 유기 일렉트로루미네선스 발광체를 포함하는 유기 EL 표시 장치에 있어서, 투명 전극의 표면측에 편광판을 형성함과 동시에, 이들 투명 전극과 편광판의 사이에 위상차판을 형성할 수 있다.

위상차판 및 편광판은, 외부에서 입사되어 금속 전극에서 반사되어 온 빛을 편광시키는 작용을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해 금속 전극의 거울면을 외부로부터 시인시키지 않는다는 효과가 있다. 특히, 위상차판을 1/4 파장판으로 구성하고, 또 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각을 π/4 로 조정하면, 금속 전극의 거울면을 완전히 차폐할 수 있다.

즉, 이 유기 EL 표시 장치에 입사되는 외부광은, 편광판에 의해 직선 편광 성분만이 투과된다. 이 직선 편광은 위상차판에 의해 일반적으로 타원 편광으로 되지만, 특히 위상차판이 1/4 파장판이고 또한 편광판과 위상차판의 편광 방향이 이루는 각이 π/4 일 때에는 원편광으로 된다.

이 원편광은, 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하여, 금속 전극에서 반사되고, 다시 유기 박막, 투명 전극, 투명 기판을 투과하여, 위상차판에 의해 다시 직선 편광으로 된다. 그리고, 이 직선 편광은, 편광판의 편광 방향과 직교하기 때문에 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 거울면을 완전히 차폐할 수 있다.

이하에 실시예를 들어 본 발명의 일 태양에 대해서 설명하지만, 본 발명이 실시예로 한정되지 않음은 물론이다. 얻어진 호메오트로픽 배향 액정 필름에 대해서는 배향성의 평가를 실시하였다.

실시예 1

폴리에틸렌테레프탈레이트를 폴리머 재료로 하는 플라스틱 필름 (Toray Industries, Inc. 제조, 두께 50㎛) 에, 앵커코트용 졸 용액으로서 에틸실리케이트의 아세트산에틸, 이소프로필알코올 2% 용액 (상품명 코르코트 P, COLCOAT CO., LTD. 제조) 을 그라비아롤 코팅에 의해 도포하였다. 이어서, 130℃ 에서 30 초간 가열하여, 투명 유리질 고분자막 (0.08㎛) 을 형성하였다.

상기 화학식 (식 중의 숫자는 모노머 유닛의 몰% 를 나타내고, 편의적으로 블록체로 표시하고 있으며, 중량평균 분자량 5000) 으로 나타내는 측쇄형 액정 폴리머 5 중량부, 네마틱 액정층을 나타내는 광중합성 액정 화합물 (BASF 사 제조, Paliocolor LC242) 20 중량부 및 광중합개시제 (Ciba Specialty Chemicals, LTD. 제조, 이루가큐어 907) 5 중량% (쌍(對)광중합성 액정 화합물) 를 시클로헥사논 75 중량부에 용해한 용액을, 필름 기재에 형성한 앵커코트층 위에 바코팅에 의해 도포하였다. 이어서, 80℃ 에서 2 분간 가열하고, 그 후 실온까지 단숨에 냉각하는 것에 의해 상기 액정층을 호메오트로픽 배향시키고, 또한 배향을 유지한 채로 유리화하여 호메오트로픽 배향 액정층을 고정화하였다. 그리고, 고정화한 호메오트로픽 배향 액정층에 자외선을 조사하는 것에 의해 호메오트로픽 배향 액정 필름 (두께 1.0㎛) 을 형성하였다.

(호메오트로픽 배향성)

샘플 (기판이 부착된 호메오트로픽 배향 액정 필름) 을 크로스니콜시킨 편광 현미경에 의해, 해당 필름 표면에 대하여 수직인 방향에서 샘플을 관찰한 결과, 정면에서는 아무것도 보이지 않았다. 이것에 의해 호메오트로픽 배향을 확인하였다. 즉 광학 위상차가 발생되어 있지 않음을 알 수 있었다. 이 필름을 기울여서 비스듬한 방향에서 빛을 입사시키고, 동일하게 크로스니콜로 관찰한 결과, 빛의 투과가 관측되었다.

또한, 상기 필름의 광학 위상차를 자동 복굴절 측정 장치에 의해 측정하였다. 측정광을 샘플 표면에 대하여 수직 또는 경사 방향으로부터 입사시켜, 그 광학 위상차와 측정광의 입사 각도의 차트로부터 호메오트로픽 배향을 확인하였다. 호메오트로픽 배향에서는, 샘플 표면에 대하여 수직 방향에서의 위상차 (정면 위상차) 가 거의 제로이다. 이 샘플에 대해서는, 액정층의 지상축 방향에 비스듬한 방향으로부터 위상차를 측정한 결과, 측정광의 입사 각도의 증가에 따라서 위상차값이 증가하였기 때문에 호메오트로픽 배향이 얻어지고 있는 것으로 판단할 수 있 었다. 이상에서, 호메오트로픽 배향성은 양호하다고 판단하였다.

또, 호메오트로픽 배향 액정 필름의 nx: 1.5315, ny: 1.5314, nz: 1.6472 이었다.

(연신 필름의 접합)

그 후, 아크릴계 점착제에 의해 형성된 점착제층 (15㎛) 을 통하여 폴리카보네이트를 폴리머 재료로 하는 연신 필름: 위상차판 (NITTO DENKO CORPORATION. 제조, NRF, 두께 30㎛, nx: 1.5930, ny: 1.5887, nz: 1.5883) 에 접합하는 동시에 앵커코트층을 갖는 기판을 박리함으로써, 호메오트로픽 배향 액정 필름과 폴리카보네이트 연신 필름을 적층한 위상차판을 얻었다.

실시예 2

실시예 1 에 있어서, 호메오트로픽 배향 액정 필름의 두께를 1.9㎛ 로 한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 위상차판을 제작하였다. 호메오트로픽 배향성은 양호하였다. 또 호메오트로픽 배향 액정 필름은, nx: 1.5349, ny: 1.5349, nz: 1.6402 이었다.

실시예 3

실시예 1 에 있어서, 호메오트로픽 배향 액정 필름의 두께를 2.5㎛ 로 한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 위상차판을 제작하였다. 호메오트로픽 배향성은 양호하였다. 또 호메오트로픽 배향 액정 필름은, nx: 1.5334, ny: 1.5333, nz: 1.6433 이었다.

실시예 4

실시예 1 에 있어서, 호메오트로픽 배향 액정 필름의 두께를 5㎛ 로 한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 위상차판을 제작하였다. 호메오트로픽 배향성은 양호하였다. 또 호메오트로픽 배향 액정 필름은, nx: 1.5345, ny: 1.5345, nz: 1.6411 이었다.

실시예 5

실시예 1 에 있어서, 호메오트로픽 배향 액정 필름의 두께를 10㎛ 로 한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 위상차판을 제작하였다. 호메오트로픽 배향성은 양호하였다. 또 호메오트로픽 배향 액정 필름은, nx: 1.5354, ny: 1.5354, nz: 1.6391 이었다.

비교예 1

포스겐과 비스페놀 A 의 중축합물로 이루어지는 분자량 약 80000 의 폴리카보네이트의 염화메틸렌 20 중량% 용액을, 스틸 드럼 위에 연속적으로 캐스팅하고, 이것을 순차적으로 박리 채취하여 건조시켜, 두께 60㎛ 이고 위상차가 거의 0 인 폴리카보네이트 필름을 얻었다. 그 필름의 양면에 2 축 연신 폴리에스테르 필름을 아크릴계 점착제층을 통하여 접착한 후, 텐터의 그립을 통한 파지하에 168℃ 에서 폭 방향을 0.88 배로 수축시킨 후, 1.2% [(100－0.88×100)×0.1] 의 연신률로 연신 처리하여 2 축 연신 폴리에스테르 필름을 박리하고, 위상차판을 얻었다.

비교예 2

비교예 1 에 있어서, 162℃ 에서 폭 방향을 0.94 배로 수축시킨 후, 0.4% [(100－0.94×100)×0.067] 의 연신률로 연신 처리한 것 외에는 비교예 1 과 동일 한 방법으로, 위상차판을 얻었다.

(평가)

실시예 및 비교예에서 얻은 위상차판에 대해서, 필름면내와 두께 방향의 주굴절률 nx, ny, nz 을 자동 복굴절 측정 장치 (Oji Sceientific Instruments Co., Ltd. 제조, 자동 복굴절계 KOBRA 21ADH) 에 의해 계측하여 Nz 를 산출하였다. 또한 실시예 및 비교예에서 얻은 위상차판의 두께도 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

	Nz	주굴절률			두께 (㎛)
	Nz	nx	ny	nz	두께 (㎛)
실시예 1	0.24	1.5912	1.5883	1.5905	46
실시예 2	-0.46	1.5905	1.5877	1.5918	46.9
실시예 3	-1.0	1.5900	1.5873	1.5927	47.5
실시예 4	-3.0	1.5883	1.5857	1.5961	50
실시예 5	-6.75	1.5854	1.5830	1.6016	55
비교예 1	-0.40	1.5904	1.5884	1.5912	67
비교예 2	0.25	1.5906	1.5886	1.5901	64

실시예에서는, 비교예와 비교하여, Nz 의 마진이 넓고, 박형의 위상차판이 얻어지고 있음이 인정된다.

본 발명은, 위상차판으로서 유용하고, 단독으로 또는 다른 광학 필름과 조합하여, λ/4 필름, 시각 보상 필름, 광학 보상 필름, 타원 편광 필름, 휘도 향상 필름 등의 각종 광학 필름으로서 사용할 수 있다. 이들 위상차판 및 광학 필름은, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, PDP 등의 화상 표시 장치에 적절하게 적용할 수 있다.

Claims

하기 일반식 (a):

(단, R¹ 은 수소원자 또는 메틸기를, a 는 1∼6 의 양의 정수를, X¹ 는 -CO₂- 기 또는 -OCO- 기를, R² 는 시아노기, 탄소수 1∼6 의 알콕시기, 플루오로기 또는 탄소수 1∼6 의 알킬기를, b 및 c 는 1 또는 2 의 정수를 나타낸다)로 표시되는 모노머 유닛 (a) 및

일반식 (b):

(단, R³ 는 수소원자 또는 메틸기를, R⁴ 는 탄소수 1∼22 의 알킬기, 탄소수 1∼22 의 플루오로알킬기, 또는 하기 일반식 (b1):

(단, d 는 1∼6 의 양의 정수를, R⁵ 는 탄소수 1∼6 의 알킬기를 나타낸다))로 표시되는 모노머 유닛 (b)를 갖는 호메오트로픽 배향성 측쇄형 액정 폴리머, 또는 상기 모노머 유닛 (a) 및

일반식 (c):

(단, R⁶ 는 수소원자 또는 메틸기를, h 는 1∼6의 양의 정수를, X² 는 -CO₂- 기 또는 -OCO- 기를, e 와 g 는 1 또는 2의 정수를, f 는 0∼2의 정수를, R⁷ 은 시아노기, 탄소수 1∼12의 알킬기를 나타낸다)로 표시되는 모노머 유닛 (c)를 갖는 호메오트로픽 배향성 측쇄형 액정 폴리머, 또는 당해 측쇄형 액정 폴리머와 광중합성 액정 화합물을 함유하여 이루어지는 호메오트로픽 배향 액정성 조성물에 의해 형성된 호메오트로픽 배향 액정 필름과, 위상차 기능을 갖는 연신 필름을 적층 일체화한 것을 특징으로 하는 위상차판.
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제 1 항에 있어서, 위상차판의 면내의 주굴절률을 nx, ny 로 하고, 두께 방향의 굴절률을 nz 로 하고, 또한 nx > ny 로 하였을 때, Nz = (nx－nz)/(nx－ny) 로 정의되는 Nz 가 -8 < Nz < 0.3 을 만족하는 것을 특징으로 하는 위상차판.
호메오트로픽 배향성 측쇄형 액정 폴리머 또는 당해 측쇄형 액정 폴리머와 광중합성 액정 화합물을 함유하여 이루어지는 호메오트로픽 배향 액정성 조성물을 지지 기판상에 도공하는 공정, 이어서 호메오트로픽 배향하는 공정을 실시하고, 호메오트로픽 배향 액정 필름을 형성한 후, 얻어진 호메오트로픽 배향 액정 필름과 위상차 기능을 갖는 연신 필름을 점착제에 의해 적층 일체화하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 또는 제 3 항의 위상차판의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 3 항에 기재된 위상차판에, 추가로 적어도 하나의 광학 필름이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제 1 항 또는 제 3 항에 기재된 위상차판, 또는 제 5 항에 기재된 광학 필름을 적용한 액정 표시 장치.
호메오트로픽 배향성 측쇄형 액정 폴리머 또는 당해 측쇄형 액정 폴리머와 광중합성 액정 화합물을 함유하여 이루어지는 호메오트로픽 배향 액정성 조성물을 위상차 기능을 갖는 연신 필름 상에 도공하는 공정, 이어서 호메오트로픽 배향하는 공정을 실시하여 호메오트로픽 배향 액정 필름을 형성하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 또는 제 3 항의 위상차판의 제조 방법.