KR100673815B1

KR100673815B1 - 광학이방소자

Info

Publication number: KR100673815B1
Application number: KR1020017012240A
Authority: KR
Inventors: 누마오요스께; 요다에이지; 우에사까데쯔야; 도요까다께히로
Original assignee: 니폰 오일 코포레이션 (신 니혼 세키유 가부시키 가이샤)
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2007-01-24
Also published as: JP2000284122A; EP1174736A4; WO2000058764A1; KR20010111282A; EP1174736A1

Abstract

컨트래스트, 시계특성 등의 표시특성과 기계적 특성에 뛰어난 광학이방소자를 제공한다.

광학이방성 필름과 광확산 점착제층으로 광학이방소자를 구성한다.

광학이방소자

Description

광학이방소자{OPTICALLY ANISOTROPIC DEVICE}

본 발명은, 컨트래스트, 시각특성 등의 표시특성을 현저하게 개량함과 함께 기계적 특성을 대폭으로 개선한 광학이방소자 및 그 광학이방소자를 배치한 트위스테드네마틱형 액정표시소자에 관한 것이다.

TFT 소자 혹은 MIM 소자 등을 사용한 액티브 구동의 트위스테드네마틱형 액정표시장치(이하 TN-LCD 라고 약칭한다)는, 박형(薄型), 경량, 저소비 전력이라는 LCD본래의 특징을 더해서, 정면에서 본 경우 CRT에 필적하는 화질을 갖는다. 그 때문에 노트퍼스널 컴퓨터, 휴대용 텔레비젼, 휴대용 정보단말 등의 표기장치로서 널리 보급하고 있다, 그러나, 종래의 TN-LCD에 있어서는, 액정분자를 가지는 굴절률 이방성 때문에 비스듬히 보았을 때에 표시색이 변화하는 혹은 표시 컨트래스트가 저하한다고 하는 시야각의 문제를 본질적으로 피할 수 없고, 그 개량이 강하게 요망되고 있고, 개량을 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.

근래, 시야각 문제를 해결할 목적으로 여러 가지의 광학보상필름이 제안되고 있고, 광시야각을 특징으로 하는 TN-LCD의 개발은 진전이 현저하다. 예를 들면 특개평 4-349424호 공보, 특개평6-250166호 공보에는, 나선축이 기울은 콜레스테릭 필름을 사용한 광학보상필름 및 그것을 사용한 액정표시장치가 제안되고 있다. 또 특개평5-249547호 공보, 특개평6-331979호 공보에는 광축이 기울은 부('-')의 일축 보상기를 사용한 LCD가 제안되고 있고, 구체적인 실시태양으로서는 다층박막보상기를 사용하고 있다. 또 특개평10-186356호 공보, 특개평10-206637호 공보 등에 있어서는 광학적으로 정('+')의 일축성(一軸性)을 나타내는 액정을 네마틱하이브리드 배향시켜 고정화한 광학보상필름 및 그것을 사용한 액정표시장치가 제안되고 있다. 더욱이 특개평8-50206호 공보 등에 있어서는 광학적으로 부의 일축성을 나타내는 디스코틱 액정분자로 이루어지는 광학보상필름 및 그것을 사용한 액정표시장치가 제안되고 있고, 이들 광학보상필름을 사용하는 것에 의해 종래의 액정표시장치와 비교해 시야각 특성을 대폭으로 개선하는 것이 가능하게 되었다. 또 LCD 기술이 진보함과 동시에 말할 것도 없이 광시야각화의 요구에 응해야 하는, 이들 광학보상필름과 광확산층을 조합한 광학소자가 말할 것도 없이 광시야각화를 만족할 수 있다고 하는 것 때문에 여러 가지 제안되고 있다.

예를 들면, 특개평10-104611호 공보에는, 구동용 액정셀의 양측에 광학보상수단을 설치하고 액정셀부의 광출사면측에 광확산층을 설치한 액정표시장치가 개시되고 있다. 해당 공보에서는, 편광판의 광출사측면에 광확산층을 설치하는 것으로 편광판을 투과한 출사광이 광확산층에 의해서 온갖 방향으로 확산되는 것에 의해 광시야각화를 실현하고 있다. 또 특개평10-142591호 공보에서는, 부의 일축성을 나타내는 광학이방성 필름과 광확산 필름을 갖춘 액정표시장치가 제안되고 있다.

그러나 예를 들면 특개평10-104611호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 광출사측면에 광확산층을 설치한 경우, 광확산층은 LCD의 가장 표면에 설치되는 것에 의해, 광확산성 이외에 안티글레어 처리 등의 반사방지처리, 표면의 하드코트성의 부여, 내광성의 부여 등을 행할 필요가 있고, 제조 비용이 높아질 문제가 있다. 또 특개평10-142591호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 광학이방성 필름과 광확산 필름을 적층하여 사용할 경우에는, 광학부재의 두께가 증가하고 LCD의 특징의 하나인 박형이라고 하는 특징을 손상시킬 뿐만 아니라, 편광판을 포함한 광학소자를 액정셀에 첩합(貼合)할 때, 광학소자의 두께가 두꺼워지고, 기존의 첩합기로 처리할 수 없다고 했던 문제 등이 생길 가능성이 있다. 또 상기와 같은 광학소자를 편광판과 액정셀과의 사이에 갖춘 경우에는, 고온하 또는 고온고습하에서 방치한 때에, 광확산필름과 편광판과의 사이 또는 광확산 필름과 시야각 개량필름과의 사이에서 벗겨짐을 생기게 할 우려가 있고, 신뢰성 시험 등에서의 기계적 특성에 관하여 문제가 있었다. 상기한 공지예의 내용을 참고로서 여기에 추가한다.

<발명의 목적>

본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것이고, 특정의 광학이방성 필름과 광확산 점착제층(粘着劑層)을 조합하는 것에 의해, TN-LCD의 제조공정을 변경하는 일 없이 TN-LCD의 시야각 특성을 개선하고 또 기계적 특성에 뛰어난 광학이방성소자 및 그 광학이방성소자를 갖춘 트위스테드네마틱형 액정표시소자를 제공하는 것이다.

<과제의 요약>

즉, 본 발명의 제1은, 광학이방성필름(A)과 적어도 일층의 광확산 점착제층(B)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광학이방소자에 관한 것이다.

또 본 발명의 제2는, 상기 광학이방성 필름(A)이, 정의 일축성 또는 부의 일축성을 나타내는 액정분자로 이루어지는 광학이방성 필름인 것을 특징으로 하는 광학이방성소자에 관한 것이다.

또 본 발명의 제3은, 상기 광학이방성필름(A)이, 저분자 및/ 또는 고분자 액정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학이방소자에 관한 것이다.

또 본 발명의 제4는, 상기 광학이방소자와 편광판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광학적층체에 관한 것이다.

또 본 발명의 제6은, 전극을 갖춘 한쌍의 투명기판과 네마틱 액정으로 이루어지는 구동용 액정셀과, 그 액정셀의 상하에 배치된 상측 편광판, 하측 편광판을 적어도 갖춘 트위스테드네마틱형 액정표시장치이고, 그 액정셀의 상측 혹은 하측편광판 중 어느쪽인가 한쪽의 사이, 또는 그 액정셀과 상측 및 하측 편광판의 각각의 사이에 상기 광학이방소자를 적어도 일층 배치한 것을 특징으로 하는 트위스테드네마틱형 액정표시소자에 관한 것이다.

<발명의 실시 형태>

이하, 본 발명에 대하여 더욱 자세히 설명한다.

본 발명의 광학이방소자는, TN-LCD의 시각특성을 대폭으로 개선하고 또 뛰어난 기계적 특성을 갖는 것이다.

TN-LCD는 구동방식으로 분류하면, 단순 매트릭스방식, 능동소자를 전극으로서 사용하는 TFT(Thin Film Trasistor) 전극, MIM(Metal Insulator Metal, 혹은 TFD : Thin Film Diode) 전극을 사용하는 액티브 매트릭스방식 등과 같이 세분화할 수 있다. 본 발명의 광학이방소자는 어느 쪽의 구동방식에 대해서도 효과를 갖는다.

또 공지의 기술인 하프톤 그레이 스케일 방식(화소분할방식), 도메인 분할방식은, LCD의 시야각 확대를 구동용 액정셀쪽에서 행하려고 하는 시도로 생각할 수 있었던 것이지만, 이와 같은 시야각이 어떤 정도 개선된 LCD에 대해서도 본 발명의 광학이방소자는, 유효하게 작용하고 말할 것도 없이 시야각 확대가 가능하게 된다.

본 발명의 광학이방소자는, 광학이방성필름(A)과 적어도 일층의 광확산 점착제층(B)으로 구성된다.

상기 광학이방성 필름(A)은, 광학적으로 이방성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 액정의 배향상태를 고정화한 액정필름이나 고분자 필름을 연신(延伸)처리한 연신필림 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 광학적으로 양 또는 부의 일축성을 나타내는 액정분자로 이루어지는 액정필름이 바람직하고, 더욱이는 액정분자가 필름막후(膜厚)방향으로 변화한 하이브리드 배향상태를 고정화한 광학적으로 정 또는 부의의 일축성을 나타내는 액정필름을 광학이방성 필름(A)으로서 사용하는 것이 TN-LCD 시야각 개량효과의 점에서 바람직하다.

상기 하이브리드 배향상태를 고정화한 액정필름은, 네마틱하이브리드 배향을 형성할 수 있는 액정물질을 필름화하는 것에 의해 얻을 수 있다. 상기 액정물질로서는, 예를 들면 봉상(棒狀), 원반상(圓盤狀)이라고 하는 분자형상이나, 저분자, 고분자를 불문하고, 광학적으로 정 또는 부의 일축성을 나타낼 수 있는 액정화합물 혹은 액정조성물을 의미한다. 또 액정물질로서는, 라이오트로픽성 또는 써머트로픽 성의 어느 것이나 사용할 수 있다.

상기 액정물질로서 구체적으로는, 예를 들면 비페닐 유도체, 페닐벤조에이트 유도체, 스틸렌 유도체, 트리페니렌 유도체, 트룩센 유도체 등의 저분자 액정, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르이미드 등의 주쇄형(主鎖型) 고분자 액정, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리마로네이트, 폴리시록산 등의 측쇄형(側鎖型) 고분자 액정 등을 들 수 있다.

상기 저분자 액정으로 형성되는 광학이방성필름(A)로서는, 상기 액정분자를 네마틱하이브리드 배향시키고, 해당 배향상태를 유리 고정화나 열ㆍ 광가교(光架橋) 반응에 의한 고정화 등에 의해 고정화하여 얻을 수 있는 액정필름을 광학이방성 필름(A)으로서 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 비페닐 유도체, 페닐벤조에이트 유도체, 스틸렌 유도체 등으로 대표되는 봉상 액정을 하이브리드 배향고정화한 필름은, 광학적으로 정의 일축성을 나타내는 액정분자로 이루어지는 광학이방성 필름(a1)으로서, 또 트리페니렌 유도체나 트룩센 유도체 등으로 대표되는 원반상 액정을 하이브리드 배향고정화한 필름은, 광학적으로 부의 일축성을 나타내는 액정분자로 이루어지는 광학이방성 필름(a2)으로서 얻을 수 있다. 광학이방성 필름(a1)로서는, 예를 들면 W097/44702호 공보에 기재된 방법 등에 의해 얻을 수 있다. 또 광학이방성 필름(a2)는, 예를 들면 특개평8-50206호 공보, 특개평8-334621호 공보에 기재된 방법 등에 의해 얻을 수 있다.

계속해서 상기 고분자 액정으로서는, 그 중에서도 네마틱하이브리드 배향을 형성한 결과, 배향성이 좋고, 합성도 비교적 용이한 액정성 폴리에스테르가 바람직 하다. 액정성 폴리에스테르로서 구체적으로는, 예를 들면 특개평10-186356호 공보, 특개평10-206637호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 주쇄를 구성하는 구조단위 중에 부피가 큰 치환기를 갖는 방향족기, 장쇄(長鎖) 알킬기를 갖는 방향족기, 불소원자를 갖는 방향족기 등을 갖는 호메오트로픽 배향 액정성 폴리에스테르나, 고분자쇄의 말단 또는 양말단에, 탄소 수 3∼20의 장쇄 알킬기 또는 탄소 수 2∼20의 장쇄 플루오르알킬기 등을 갖고, 모노알콜이나 모노카르본산 등의 관능성(官能性)부위를 한개 갖는 화합물로 부터 유도되는 1관능성 구조단위를 갖는 호메오트로픽 배향액정성 폴리에스테르 등을 필수성분으로 하는 것을 들 수 있다. 또 일반적으로 액정성 폴리에스테르의 주쇄는, 디카르본산 단위, 디올 단위 및 옥시카르본산 단위 등의 2관능성 구조단위나 그 단위 이외의 다관능성의 구조단위로 형성되지만, 상기 액정성 폴리에스테르로서는, 주쇄 중에 올소치환 방향족 단위를 갖는 것이 보다 바람직하다. 구체적으로는 카테콜산 단위, 살리실산 단위, 프탈산 단위, 2, 3-나프탈렌 디올 단위, 2, 3-나프탈렌 디카르본산 단위 및 이들의 벤젠고리에 치환기를 갖는 것 등을 들 수 있다.

상기와 같은 고분자 액정으로 형성되는 광학이방성 필름(A)으로서는, 상기 액정분자를 하이브리드 배향시키고, 해당 배향상태를 유리 고정화나 열ㆍ 광가교 반응에 의한 고정화 등에 의해 고정화하여 얻을 수 있는 광학적으로 정의 일축성을 나타내는 액정분자로 이루어지는 필름을 광학이방성 필름(a3)으로서 사용하는 것이 본 발명에서는 바람직하다. 또 광학이방성 필름(a3)는, 상기 공보에 기재된 방법 등과 같이 고분자 액정을 배향기판상에 용액 도포하고, 용매제법, 열처리, 계속해 서 냉각이라는 방법에 의해 얻을 수 있다. 용액의 선정이나, 용매제법ㆍ 열처리ㆍ 냉각의 각각의 여러 조건은, 사용하는 고분자 액정의 종류나 소망으로 하는 네마틱하이브리드 배향의 광학 패러메터 등을 감안하여 결정된다.

상기 광학이방성 필름 (a1), (a2) 또는 (a3)는, 배향기판상에 형성된 대로의 형상(배향기판/(배향막)/액정필름), 배향기판과는 다른 투명기판 필름 등에 액정필름을 전사한 형태(투명기판 필름/액정필름), 또는 액정필름에 자기(自己)지지성이 있을 경우에는 액정필름 단층형태(액정필름)의 어느 쪽의 형태이더라도 광학이방성 필름(A)으로서 사용할 수 있다.

상기 투명기판 필름으로서는, 예를 들면 후지탁(후지 사진 필름제), 코니카탁(코니카제) 등의 상품명으로 시판되고 있는 트리아세틸셀룰로오스 필름, 또는 TPX 필름(미쯔비시화성제), 아톤 필름(일본 합성고무제), 제온넷스 필름(일본 제온제), 아크리플렌 필름(미쯔비시레이욘제) 등의 상품명으로 시판되고 있는 필름 등을 들 수 있다.

또 전사방법으로서는, 예를 들면 특개평4-57017호 공보, 특개평5-333313호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 액정 필름층에 접착제를 도포하고, 배향기판과는 다른 그 밖의 기판필름을 라미네이트한 후에 접착제를 경화하고, 그 필름 적층체로부터 배향기판을 박리하는 것 때문에 액정필름만을 전사하는 방법을 사용할 수 있다. 배향기판으로서 러빙 폴리이미드 필름이나 러빙 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 등의 광학적으로 등방이 아닌, 혹은 가시광파장역에 있어서 불투명한 필름을 사용한 경우에는 이 방법을 채용하여야 한다.

이어서 상기 광확산 점착제층(B)은, 입사광을 등방적 혹은 이방적으로 확산시키는 성질을 갖고, 또한 점착성을 갖는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 상기 광확산 점착제층으로서는 예를 들면, 점착성을 갖는 매트릭스 중에 매트릭스와는 다른 굴절률을 갖는 입자가 분산한 자기 지지성이 없는 시트상물, 필름상물 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 실리콘계 점착제, 에틸렌 초산 비닐 공중합체계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐에테르계 점착제, 폴리비닐 알콜계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제 및 이들의 혼합계 점착제 등으로 이루어지는 매트릭스에, 예를 들면 평균 입경(粒徑) 0.5∼5㎛의 폴리스티렌계 미립자, 폴리메타크릴산계 미립자 등의 유기미립자, 실리카, 알루미나, 티타니아, 지루코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등의 무기계 미립자, 기체를 내포한 공중 미립체, 액체를 내포한 마이크로캡슐 등의 적의한 것을 분산한 것이 예시된다. 매트릭스로서는 아크릴계 점착제가 투명성, 내후성, 내열성 등에 우수한 것에서 특히 바람직하다. 또, 광확산 점착제층(B)의 중첩층을 얻을 경우에는, 동종 또는 이종의 조합으로 할 수 있다.

상기 아크릴계 점착제로서는, 공지의 적의의 아크릴계 점착제를 사용할 수 있다. 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, t-부틸기, 이소부틸기, 아밀기, 이소아밀기, 헥실기, 헵틸기, 씨클로헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기, 이소옥틸기, 노닐기, 이소노닐기, 데실기, 운데실기, 라우릴기, 트리데실기, 테트라데실기, 스테아릴기, 옥타데실기와 같은 탄소 수 1∼18의 직쇄(直鎖) 또는 분기의 알킬기를 갖는 아크릴산이나 메타크릴산의 에스테르로 이루어지는 아크 릴산계 알킬에스테르의 1종 또는 2종 이상을 사용한 아크릴계 중합체를 주체로 하는 점착제 등을 들 수 있다.

또 상기 광확산 점착제에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에 있어서, 예를 들면 석유계 수지, 로진계 수지, 텔펜계 수지, 합성 석유계 수지, 페놀계 수지, 크실렌계 수지, 지환족(脂環族)계 석유수지, 쿠마론인덴수지, 스티렌계 수지, 디씨클로펜타디엔계 수지 등과 같은 점착 부여제, 푸탈산에스테르, 린산에스테르, 염화파라핀, 폴리부텐, 폴리이소부틸렌과 같은 연화제 혹은 그 외의 각종 충전제, 노화방지제, 가교제 등의 적의한 첨가제를 배합할 수 있다.

이와 같은 광확산 점착제를 사용하고, 광학이방성 필름(A)과 광확산 점착제층 (B)로 이루어지는 광학이방소자를 얻는다.

광학이방소자의 제법으로서는, 적의의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면 톨루엔이나 초산에틸 등의 적의의 유기용매에 의한 용액이나 물에 의한 분산액 내지 에멀젼으로 한 고형분이 통상 10∼40중량% 정도의 광확산 점착제 용액을 조정하고, 이것을 유연방식이나 도공(塗工)방식 등의 적의의 전개방식으로 광학이방성 필름에 직접 부설하는 방식, 혹은 모노마 성분 등의 혼합물 등으로 한 광확산 점착제를 광학이방성 필름에 도공하고 방사선 조사처리하는 방식, 또는 상기에 준하여 세퍼레이터상에 형성한 광확산 점착제층을 광학이방성 필름상에 첩합하는 방식 등을 들 수 있다. 따라서 광확산 점착제층의 중첩층도, 겹쳐 바르는 방식이나 첩합겹침방식 등의 적의의 방식으로 형성할 수 있다. 또 중첩의 광확산 점착제층을 광학이방성 필름의 양면에 설치할 경우, 광학이방성 필름의 표리에 있어서 다른 조성 또는 종 류 등의 광확산 점착제층으로 할 수 있다. 더욱이 광확산 점착제층을 부설하는 광학이방성 필름면은, 액정필름층면, 배향기판면, 파행기판과는 다른 지지필름면 각각에 일층 또는 복수층 부설할 수 있다.

광확산 점착제층(B)의 막두께는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 1㎛∼100㎛, 바람직하게는 5㎛∼50㎛, 더욱 바람직하게는 10㎛∼30㎛이다.

또 광확산 점착제층(B)의 전광선 투과율은, 통상 50% 이상, 바람직하게는 60%이상, 더욱 바람직하게는 70%이상이다. 또 해당 광확산층의 확산 투과율은, 통상 10%∼90%이고, 바람직하게는 20%∼75%, 더욱 바람직하게는 30%∼60%이다.

본 발명의 광학이방소자는, 트위스테드네마틱형 액정표시소자 등의 시야각 개선부재로서 썩 알맞게 사용할 수 있지만, 그때, 상기 표시소자가 편광판을 수반하는 경우에는 편광판과의 적층체로서 해당 소자에 갖출 수도 있다.

편광판과 광학이방소자로 이루어진 적층체의 제법으로서는, 먼저 설명한 광확산 점착제층(B)을 편광판과의 적층에 이용하는 방법, 또 다른 점착제층 혹은 접착제층을 편광판과 광학이방성 필름(A)과의 사이에 끼워서 적층하는 방법이 있다. 제조 프로세스의 간략화, 저비용화를 고려하면, 광확산 점착제층을 편광판과의 적층에 이용하는 방법이 보다 바람직하다. 상기 접착제로서는, 광학 그레이드의 것이면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 아크릴계, 에폭시계, 에틸렌-초산비닐 공중합체계, 우레탄계 및 이들의 혼합계 등을 사용할 수 있다. 또 이들 접착제는 열 경화형, 광 경화형, 전자선 경화형 등 어느 것이라도 문제없이 사용할 수 있다.

또 편광판에 상술의 방법에 준하여 광확산 점착제층(B)을 설치한 후, 상기 광확산 점착제층을 끼워서 광학이방성 필름(A)을 적층하는 것에 의해, 광학이방성 필름과 광확산 점착제층으로 구성되는 광학이방소자와 편광판과의 적층체와 실질적으로 동일 형태의 적층체를 제조할 수 있다.

상기 편광판으로서는, 편광기능을 갖는 적의의 편광판을 사용할 수 있지만, 일반적으로는 편광필름으로 이루어지는 것이 사용된다. 이 경우, 편광필름에 대해서 특별히 제한은 없고, 예를 들면 폴리비닐 알콜계 필름이나 부분 포르말화 폴리비닐 알콜계 필름, 에틸렌-초산비닐 공중합체계 부분 켄화 필름이나 셀룰로오스계 필름과 같은 친수성 고분자 필름에 옥소 및/ 또는 이색성(二色性) 색소를 흡착시켜 연신한 필름, 폴리비닐알콜의 탈수처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산처리물과 같은 폴리엔 배향 필름 등을 들 수 있다. 편광 필름의 막두께는, 통상 5㎛∼80㎛이지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 게다가 편광판은, 편광 필름 그것이라도 좋고, 편광 필름의 한쪽 편 또는 양쪽에 투명 보호층을 설치한 것이어도 좋다. 투명 보호층은, 예를 들면 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성 등에 뛰어난 것이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르설폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, 아크릴계 수지, 아세테이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 혹은 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열 경화형 내지 자외선 경화형 수지 등의 적의의 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 광학이방소자를 사용하는 액정표시소자의 형성은, 공지 기술에 준 하여 행할 수 있다. 즉 액정표시소자는 일반적으로 전극을 갖춘 한쌍의 투명기판과 네마틱 액정으로 이루어지는 트위스테드네마틱형 구동용 액정셀, 편광판, 조명시스템 등의 필요한 구성부품을 적의 조립해서 구동회로를 짜 넣는 것 등에 의해 형성할 수 있지만, 본 발명의 광학이방소자는 상기 액정셀과 상측 혹은 하측 편광판 중 어느 쪽인가 한쪽의 사이, 또는 상기 액정셀과 상측 및 하측 편광판의 각각의 사이에 적어도 배치하는 점을 제외하고는 특별히 제한은 없다. 또 상기한 바와 같이 본 발명의 광학이방소자를 구성하는 광학이방성 필름(A)으로서 네마틱 하이브리드 배향을 고정화한 액정필름을 사용할 때에는, 해당 필름의 상하는 광학적으로 등가가 아니기 때문에, 광학이방소자에 있어서도 그 상하는 광학적으로 등가가 아니다. 따라서 광확산 점착제층(B)과 광학이방성 필름(A)의 어느 쪽을 상기 셀쪽에 배치하는가, 또 양쪽에 부설한 때에 어느 쪽인가 한쪽에 예를 들면 상기 점착제층(B)를 중첩층한 것과 같은 경우에 어느 쪽을 상기 셀쪽에 배치하는가 등, 광학이방성 필름의 광학적 성질, 광학이방소자의 구성, 배치 등에 의해서 액정표시소자의 시야각 개량효과가 각각 다르다. 본 발명에서는 광학이방소자의 구성, 또 상기 광학이방소자의 상하 어느 쪽을 구동용 액정셀쪽에 배치하는가는 특별히 한정되는 것은 아니다. 갖춰진 액정표시소자의 셀 패러메터나 요구되는 광학성능 등을 고려해서, 본 발명의 광학이방소자를 액정표시소자에 갖추는 것이 필요하다.

도1은 본 발명의 광학이방소자를 사용한 액정표시장치의 일예를 나타내는 단면도.

도2는 실시예1에서의 액정표시장치의 각계조(各階調)에서의 상하방향의 투과율의 측정결과를 나타내는 그래프.

도3은 실시예1에서의 대조예에서의 투과율의 측정결과를 나타내는 그래프.

도4는 적층체를 점착제층을 끼워서 유리에 첩합시킨 구성의 일예를 나타내는 단면도.

도5는 적층체를 점착제층을 끼워서 유리에 첩합시킨 구성의 일예를 나타내는 단면도이다.

도면 중의 부호의 설명은,

1, 11 편광판 2 확산점착제층

3, 9 광학이방성 필름 4, 8, 10 점착제층

5, 7 유리기판 6 액정

12 유리 13 광확산 시트

14 점착제층 또는 자외선 경화형 접착제층

이하에 실시예를 서술하겠지만, 본 발명은 이러한 것에 제한되는 것은 아니다.

<실시예1>

특개평10-186356호 공보의 실시예에 준하여 정의 일축성을 나타내는 액정분자로 이루어지는 광학이방성 필름을 제작하였다. 계속해서 세퍼레이터(폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름) 상에, 아크릴계 점착제에 폴리스티렌 미립자를 분산시킨 광 확산 점착제층(전광선 투과율 90.1%, 확산 투과율 47.1%)을 형성하고, 그 광확산 점착제층을 광학이방성 필름의 한쪽 면에 첩합하여 광학이방소자를 제작하였다.

이 광학이방소자를 사용하여, 도1에 나타낸 바와 같은 배치로 액정표시장치를 제작하였다. 사용한 TN형 구동용 셀은, 액정재료로서 ZLI-4792를 사용하고, 셀 패러메터는 셀 갭 4.8㎛, 비틀림각 90°(좌 비틀림), 프레틸트각 4°이다. 그 액정셀에 대하여 0V∼6V의 전압을 인가(印加)하고, 탑콘사제 색채 휘도계(輝度系)BM-5를 사용하여, 각계조(各階調)에서의 상하 방향의 투과율의 측정을 행하고, 결과를 도2에 나타내었다. 또 비교를 위해 본 실시의 형태에서 사용하고 있는 광학이방성 필름만을 사용한 경우의 액정표시장치에 대하여 동일의 측정을 행하고, 결과를 도3에 나타내었다. 광학이방성 필름만의 경우, -20°요컨대 액정셀을 하측에서 액정셀의 법선과 시선이 이루는 각도가 20°로 본 경우에 계조반전이 일어났다. 한편, 본 실시형태인 광학이방소자를 사용한 경우에는, -60°의 시야각에 있어서도 계조반전은 일어나지 않았다.

또, 고온, 고온고습하에 광학소자를 보지(保持)한 경우의 기계적 특성을 조사하기 위해, 상기 광학이방성 필름과 편광판을 광확산 점착제층을 끼워서 첩합한 형태의 적층체를 제작하였다.

<실시예2>

WO97/44702호 공보의 실시예에 준거하고 정의 일축성을 나타내는 액정분자로 이루어지는 광학이방성 필름을 제작하였다. 실시예1에 준거하고, 이 광학이방성 필름과 편광판을 광확산 점착제층을 끼워서 첩합한 본 실시예의 형태인 적층체를 제 작하였다.

<실시예3>

특개평8-50206호 공보의 실시예에 준거하고 부의 일축성을 나타내는 액정분자로 이루어지는 광학이방성 필름을 제작하였다. 실시예1에 준거하고, 이 광학이방성 필름과 편광판을 확산 점착제층을 끼워서 첩합한 본 실시예의 형태인 적층체를 제작하였다.

<비교예1>

실시예1의 광학이방성 필름과 광확산 필름(대일본 인쇄사제 IDS-16)을 시판의 에폭시계 자외선 경화형 접착제를 사용하여 첩합하였다. 광확산 필름면에 점착제층을 끼워서 편광판을 첩합하였다.

<비교예2>

실시예2의 광학이방성 필름과 광확산 필름(대일본 인쇄사제 IDS-16)을 파천제지사제 논 커리어 점착제를 사용하여 첩합하였다. 광확산 필름면에 점착제층을 끼워서 편광판을 첩합하였다.

<비교예3>

실시예3의 광학이방성 필름과 광확산 필름(대일본인쇄사제 IDS-16)을 시판의 에폭시계 자외선 경화형 접착제를 사용하여 첩합하였다. 광확산 필름면에 점착제층을 끼워서 편광판을 첩합하였다.

(내구성 시험)

실시예 1∼3, 비교예 1∼3의 적층체를 점착제층을 끼워서 유리에 첩합시켰 다. 유리에 첩합시킨 경우의 구성을 도4 및 도5에 나타내었다. 이 유리에 첩합한 적층체를 90℃, Dry의 항온조(槽) 및 60℃, 상대습도 90%의 항온항습조에 넣고 500시간 경과한 시점에서의 벗겨짐에 대하여 조사하였다. 이 내구성 시험의 결과를 표1에 정리하였다.

표1) 실시예 1∼3, 비교예 1∼3의 적층체의 내구성 시험의 결과

본 발명의 광학이방소자는, 광학이방성 필름과 광확산 점착제층으로 구성되고 있기 때문에, 트위스테드네마틱형 액정표시장치의 컨트래스트, 시각특성 등의 표시특성을 현저하게 개량함과 함께 기계적 특성을 대폭으로 개선할 수 있고, 그 공업적 이용가치는 극히 높다.

Claims

정의일축성을 나타내는 액정분자를 네마틱하이브리드 배향시켜, 당해 배향상태를 고정화하여 얻어지는 광학이방성 필름(A)과 전광선 투과율이 50% 이상이고 또 확산투과율이 10∼90%인 일층의 광확산 점착제층 (B)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광학이방소자.
삭제
제1항에 있어서, 상기 광학이방성 필름이, 저분자 및/ 또는 고분자 액정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학이방소자.
제1항에 있어서, 광학이방소자와 편광판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광학적층체.
청구항 제1항 또는 제3항의 어느 한항에 있어서, 전극을 갖춘 한쌍의 투명기판과 네마틱 액정으로 이루어지는 구동용 액정셀과, 그 액정셀의 상하에 배치된 상측 편광판, 하측 편광판을 갖춘 트위스테드네마틱형의 액정표시장치이고, 그 액정셀의 상측 혹은 하측 편광판 중 어느 쪽인가 한쪽의 사이, 또는 그 액정셀과 상측 또는 하측 편광판의 각각의 사이에, 광학이방소자를 일층 배치한 것을 특징으로 하는 트위스테드네마틱형 액정표시소자.