KR100776957B1

KR100776957B1 - 광학보상층부착 편광판 및 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR100776957B1
Application number: KR1020047018025A
Authority: KR
Inventors: 야마오카다카시; 아다치준이치; 가와이마사유키; 무라카미나오; 요시미히로유키; 야노슈우지; 와사이가나코
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2007-11-21
Also published as: WO2003107049A1; US7126754B2; JP2004078171A; CN1296734C; CN1662832A; US20050117217A1; KR20050019709A

Abstract

화상 표시 장치에 실장 후, 박리성이 우수하고, 재부착이 용이한 광학보상층부착 편광판을 제공한다. 이하의 조건 (Ⅰ) 을 만족하는 점착제층을 광학보상층의 양면에 형성하고, 일방의 점착제층에 추가로 편광판을 적층한다.

조건 (Ⅰ): 상기 광학보상층과 상기 편광판을 접착하는 점착제층을 점착제층 (A) 로 하고, 타방의 점착제층을 점착제층 (B) 로 하여 유리판에 접착한 경우, 상기 광학보상층과 상기 편광판을 접착하는 점착제층 (A) 의 접착력이 12N/25㎜ 를 초과하고, 상기 광학보상층과 상기 유리판을 접착하는 점착제층 (B) 의 접착력은 1∼10N/25㎜ 로 한다.

편광판, 점착제층

Description

광학보상층부착 편광판 및 화상 표시 장치{POLARIZATION PLATE WITH OPTICAL COMPENSATION LAYER AND IMAGE DISPLAY DEVICE}

기술분야

본 발명은 광학보상층부착 편광판 및 각종 화상 표시 장치에 관한 것이다.

배경기술

액정 표시 장치는, 일반적으로 액정을 유지한 액정 셀의 양면에 편광판이 배치되어 있다. 그리고, 상기 액정 셀의 복굴절에 의한 위상차를 정면 방향 및 사선 방향에 있어서 시각 보상하기 위해, 상기 액정 셀과 편광판 사이에는 추가로 복굴절층이 광학보상층으로서 배치되어 있다. 통상, 상기 광학보상층과 편광판은, 일체화된 광학보상층부착 편광판으로서 실용에서 사용되고 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 평5-27118호, 일본 공개특허공보 평5-27119호 참조).

전술한 바와 같은 광학보상층부착 편광판은, 일반적으로, 광학보상층의 일방의 표면에 제 1 점착제층이 형성되고, 이 점착제층을 통하여 편광판이 접착된 구성이다. 그리고, 상기 광학보상층부착 편광판은, 통상 상기 광학보상층의 타방의 표면에도 제 2 점착제층이 형성되어 있다. 이 제 2 점착제층을 통하여 상기 광학보상층부착 편광판이 액정 셀 등의 유리 기판에 접착됨으로써, 상기 광학보상층부착 편광판이 액정 표시 장치에 배치되는 것이다.

상기 점착제층은, 실용에서 사용됨에 있어서 몇가지 성능이 요구되어 있고, 일례로서 가열이나 가습에 의한 부분적인 박리를 방지하는 내구 점착성을 들 수 있다. 한편, 전술한 바와 같이 광학보상층부착 편광판은, 예를 들어 상기 유리 기판에 실장할 때 부착 위치가 어긋나거나, 유리판과의 사이에 이물이 혼입되는 등의 경우에는, 박리하여 다시 고쳐서 재부착할 필요가 있다. 이 때문에 상기 점착제층에는, 박리와 부착을 반복하여 실시할 수 있는 리워크성도 요구된다. 특히 박리시, 상기 점착제층이 완전히 박리되지 않아 상기 유리판에 점착제가 잔존하는, 소위 호(糊) 잔류가 발생하는 경우가 있다. 이러한 경우, 상기 광학보상층부착 편광판의 재부착 작업에 다대한 노동력이 필요하게 된다. 또한, 상기 점착제와 상기 유리판 표면의 점착력이 높으면, 예를 들어 상기 광학보상층부착 편광판을 박리할 때의 힘에 의해 상기 광학보상층이나 액정 표시 패널 등이 파괴될 우려도 있다.

발명의 개요

따라서, 본 발명의 목적은, 액정 표시 장치 등과 같은 각종 화상 표시 장치에 사용했을 때에 충분한 점착성을 나타내고, 또한 박리한 경우에도 화상 표시 장치측에 점착제가 잔존하지 않으며, 재부착이 간편한, 광학보상층부착 편광판을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 광학보상층부착 편광판은, 광학보상층의 양면에 각각 점착제층이 배치되고, 일방의 점착제층을 통하여 편광판이 접착되어 있는, 광학보상층부착 편광판으로서, 상기 각 점착제층이 이하의 조건 (Ⅰ) 을 만족하는 것을 특징으로 하는 광학보상층부착 편광판.

조건 (Ⅰ): 상기 광학보상층과 상기 편광판을 접착하는 점착제층 (A) 의 점착력이 12N/25㎜ 를 초과하고,

타방의 점착제층 (B) 를 유리판에 접착한 경우, 상기 광학보상층과 상기 유리판을 접착하는 점착제층 (B) 의 점착력이 1∼10N/25㎜ 이다.

본 발명의 발명자들은 예의 연구한 결과, 광학보상층의 양측에 형성하는 점착제층 (A) 및 (B) 에 대한 점착력을 상기 범위, 즉 점착제층 (A) 의 점착력을 점착제층 (B) 의 점착력보다 크게 한다는 착상을 얻었다. 이러한 점착제층 (A) 및 (B) 를 갖는 본 발명의 광학보상층부착 편광판이라면, 점착제층 (B) 의 점착력이 1N/25㎜ 이상이기 때문에, 각종 화상 표시 장치의 유리판에 충분한 점착력으로 실장할 수 있고, 또한 실장 후에 박리하는 경우에도, 상기 유리판과 광학보상층부착 편광판과의 박리가 우선되고, 광학보상층과 편광판의 박리는 일어나지 않는다. 또한, 각종 화상 표시 장치로부터 박리하여도 상기 장치측 (유리판) 에 점착제가 잔존하지 않고, 또한 재부착도 용이하게 실시할 수 있다. 이러한, 본 발명의 광학보상층부착 편광판은, 액정 표시 장치 외에도, 예를 들어 일렉트로루미네선스 (EL) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 (PD) 및 FED (전계 방출 디스플레이: Field Emission Display) 등의 각종 화상 표시 장치에 유용하다. 또, 점착제층 (A) 의 점착력이란, 광학보상층부착 편광판에서의 상기 광학보상층과 상기 편광판을 박리할 때에 필요한 힘이고, 점착제층 (B) 의 점착력이란, 광학보상층부착 편광판을 점착제층 (B) 에 의해 유리판에 접착한 후, 상기 광학보상층과 유리판을 박리할 때에 필요한 힘을 말한다. 또한, 본 발명에서의 점착제란, 일반적인 압착 접착제를 의미하고, 예를 들어 2 개의 피착물끼리를 접착할 수 있고, 또 박리할 수 있는 것을 말한다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 본 발명의 광학보상층부착 편광판의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 2 는 본 발명의 실시예에 있어서, 주변 편차 확인에 있어서의, 편광판의 에어리어 분할 개략도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명에서의 점착제층 (A) 및 점착제층 (B) 의 점착력의 측정 방법을 이하에 나타낸다. 또, 이 측정 방법은, 각 점착제층의 점착력을 특정하기 위해서만 사용되는 것으로서, 본 발명의 광학보상층부착 편광판의 제조 방법, 사용, 용도 등을 조금도 제한하지 않는다.

(점착제층 (A) 의 점착력의 측정 방법)

JIS Z 0237 「점착 테이프, 점착 시트 시험 방법」에 근거하여 점착제층 (A) 의 점착력을 측정한다. 구체적으로는, 길이 100㎜×폭 25㎜ 의 광학보상층부착 편광판을 제작하고, 점착제층 (B) 에 SiO₂ 경사 증착된 폴리에틸렌테레프탈레이트 (두께 125㎛) 의 SiO₂ 면을 2㎏ 롤러 (1 왕복) 에 의해 부착하고, 25℃ 에서 20 분간 방치한다. 다음에, 25℃, 박리 속도 300㎜/min, 90°필의 조건으로, 상기 JIS 규정에 근거하여 인장 시험기 (상품명 TMC-1kNB; 미네베아주식회사 제조, 이하 동일) 를 사용하여 상기 광학보상층부착 편광판에서의 편광판과 광학 보상 필름 사이 를 박리함으로써, 상기 점착제층 (A) 의 점착력을 측정한다.

(점착제층 (B) 의 점착력의 측정 방법)

JIS Z 0237 「점착 테이프, 점착 시트 시험 방법」에 근거하여 점착제층 (B) 의 점착력을 측정한다. 구체적으로는, 길이 100㎜×폭 25㎜ 의 광학보상층부착 편광판을 제작하고, 점착제층 (B) 를 통하여 유리판 (1737: 코닝사) 에 부착한다. 상기 부착은, 2㎏ 롤러에 의해 1 왕복시킴으로써 실시한다. 그리고, 25℃ 에서 20 분간 방치한 후, 25℃, 박리 속도 300㎜/min, 90°필의 조건으로, 상기 JIS 규정에 근거하여 상기 인장 시험기를 사용하여 상기 광학보상층부착 편광판과 유리판 사이를 박리함으로써, 상기 점착제층 (B) 의 점착력을 측정한다.

상기 점착제층 (A) 의 점착력은, 전술한 바와 같이 12N/25㎜ 를 초과한다. 상기 수치 이하이면, 편광판과 광학보상층의 밀착성이 불충분해질 우려가 있기 때문이다. 상기 점착제층 (A) 의 점착력은, 바람직하게는 15N/25㎜ 이상이고, 보다 바람직하게는 20N/25㎜ 이상이다. 또, 상한은 특별히 제한되지 않는다.

상기 점착제층 (B) 의 점착력은 전술한 바와 같이 1∼10N/25㎜ 이다. 상기 점착력이 1N/25㎜ 미만이면 각종 화상 표시 장치에 실장했을 때에 점착성, 특히 내구 점착성에 문제가 있고, 또 10N/25㎜ 를 초과하면 실장 후에 화상 표시 장치의 유리판으로부터의 박리가 곤란하고, 박리하더라도 상기 유리판에 점착제가 부분적으로 잔존한다는 문제가 있기 때문이다. 상기 점착력은, 바람직하게는 1.5∼9.5N/25㎜, 보다 바람직하게는 2∼9N/25㎜ 의 범위이다.

본 발명의 광학보상층부착 편광판에 있어서, 상기 점착제층 (A) 및 (B) 의 형성 재료로는, 형성되는 점착제층의 점착력을 상기 범위로 설정할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 점착제층 아크릴계 폴리머를 함유하는 아크릴계 점착제, 실리콘계 폴리머를 함유하는 점착제, 고무계 폴리머를 함유하는 점착제 등의 점착제인 것이 바람직하고, 이 중에서도 아크릴계 폴리머를 함유하는 점착제가 바람직하다.

상기 점착제에 함유되는 각종 폴리머는, 그 유리 전이 온도가 0℃ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 －80∼－5℃ 이고, 특히 바람직하게는 －60∼－10℃ 이다. 구체적으로는, 폴리머가 상기 아크릴계 폴리머인 경우, 그 유리 전이 온도는 0℃ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 －80∼－5℃ 이고, 특히 바람직하게는 －60∼－10℃ 이다.

상기 아크릴계 폴리머로는, 이하에 나타내는 모노머 유닛이 중합 또는 공중합되어 있는 폴리머가 바람직하다. 또, 이하에 나타내는 모노머 유닛은, 그 중 임의의 1 종류일 수도 있고, 2 종류 이상을 조합할 수도 있다.

상기 모노머 유닛으로는 알킬메타아크릴레이트를 들 수 있다. 이러한 알킬메타아크릴레이트의 모노머 유닛을 주 골격으로 하고, 상기 모노머 유닛이 중합 또는 공중합되어 있는 폴리머가 바람직하다. 상기 메타아크릴레이트란, 아크릴레이트나 메타크릴레이트를 의미한다. 상기 알킬메타아크릴레이트의 알킬기의 평균 탄소수는, 예를 들어 1∼12 정도이다. 상기 메타아크릴레이트의 구체예로는, 예를 들어 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트, 이소옥틸메타아크릴레이트 등을 들 수 있다.

또한, 알킬메타아크릴레이트에 공중합시키는 모노머 유닛 (이하, 「공중합 모노머」라고 한다) 으로는, 예를 들어 후술하는 다관능성 화합물과 반응하는 관능기를 갖는 것이 바람직하고, 상기 관능기로는, 예를 들어 카르복실기, 수산기, 에폭시기 등을 들 수 있다. 상기 카르복시기를 갖는 모노머로는, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 푸마르산, 말레산, 이타콘산 등을 들 수 있다. 상기 수산기를 갖는 모노머로는, 예를 들어 2-히드록시에틸메타아크릴레이트, 히드록시부틸메타아크릴레이트, 히드록시헥실메타아크릴레이트, N-메틸올메타아크릴아미드 등을 들 수 있고, 에폭시기를 갖는 모노머로는, 글리시딜메타아크릴레이트를 들 수 있다.

또한, 상기 아크릴계 폴리머에는, 예를 들어 N 원소를 갖는 모노머 유닛을 도입할 수도 있다. 상기 N 원소 함유 모노머로는, 예를 들어 메타아크릴아미드, N,N-디메틸메타아크릴아미드, N,N-디에틸메타아크릴아미드, 메타아크릴로일모르폴린, 메타아세토니트릴, 비닐피롤리돈, N-시클로헥실말레이미드, 이타콘이미드, N,N-디메틸아미노에틸메타아크릴아미드 등을 들 수 있다. 그 외에도, 예를 들어 점착제로서의 성능을 손상시키지 않은 범위에서, 추가로 아세트산비닐, 스티렌 등을 도입할 수도 있다.

아크릴계 폴리머에서의 모노머 유닛의 비율은, 예를 들어 상기 점착제층 (A) 및 점착제층 (B) 의 점착력이 만족되어 있으면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 주 골격이 되는 알킬메타아크릴레이트 100 중량부에 대하여 공중합 모노머가 0.1∼12 중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼10 중량부이다.

이하에, 점착제층 (A) 에 사용하는 점착제 (A) 및 점착제층 (B) 에 사용하는 점착제 (B) 에서의 아크릴계 폴리머의 조합을 예시한다.

점착제 (A) 에서의 아크릴계 폴리머가, 부틸아크릴레이트와 아크릴산의 공중합체인 경우, 상기 점착제 (B) 에서의 아크릴계 폴리머로는 2-에틸헥실아크릴레이트와 아크릴산의 공중합체를 들 수 있다. 이 경우, 부틸아크릴레이트 (a) 와 아크릴산 (b) 의 공중합체에서의 중량비 (a:b) 는 100:4∼100:7 인 것이 바람직하고, 2-에틸헥실아크릴레이트 (c) 와 아크릴산 (d) 의 공중합체에서의 중량비 (c:d) 는 100:4∼100:7 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 부틸아크릴레이트 (a) 와 아크릴산 (b) 의 공중합체에서의 중량비 (a:b) 100:4∼100:6, 2-에틸헥실아크릴레이트 (c) 와 아크릴산 (d) 의 공중합체에서의 중량비 (c:d) 100:4∼100:6 이고, 특히 바람직하게는, 부틸아크릴레이트 (a) 와 아크릴산 (b) 의 공중합체에서의 중량비 (a:b) 가 100:5 이고, 2-에틸헥실아크릴레이트 (c) 와 아크릴산 (d) 의 공중합체에서의 중량비 (c:d) 가 100:5 이다.

또한, 점착제 (A) 및 점착제 (B) 에서의 아크릴계 폴리머는, 모노머의 비율이 다르면 각각 부틸아크릴레이트와 아크릴산의 공중합체여도 된다. 이 경우, 양 점착제에서의 각 아크릴계 폴리머 폴리머의 모노머 비율은, 점착제 (A) 에서의 아크릴계 폴리머인 부틸아크릴레이트 (a) 와 아크릴산 (b) 의 중량비 (a:b) 가 100:4∼100:7 이고, 점착제 (B) 에서의 아크릴계 폴리머의 부틸아크릴레이트 (a') 와 아크릴산 (b') 의 중량비 (a':b') 가 100:0.5∼100:3.5 인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 점착제층에서의 아크릴계 폴리머의 부틸아크릴레이트 (a) 와 아크릴 산 (b) 의 중량비 (a:b) 가 100:5 이고, 점착제 (B) 에서의 아크릴계 폴리머의 부틸아크릴레이트 (a') 와 아크릴산 (b') 의 중량비 (a':b') 가 100:3 인 것이 바람직하며, 또한, 점착제 (A) 에서의 아크릴계 폴리머의 부틸아크릴레이트 (a) 와 아크릴산 (b) 의 중량비 (a:b) 가 100:5 이고, 점착제 (B) 에서의 아크릴계 폴리머의 부틸아크릴레이트 (a') 와 아크릴산 (b') 의 중량비 (a':b') 가 100:2 인 것이 바람직하다. 이와 같이 아크릴계 폴리머를 구성하는 모노머의 종류가 동일한 경우는, 점착제 (A) 와 비교하여 예를 들어 알킬메타아크릴산에 대한 「아크릴산」의 첨가량을 감소시킴으로써, 점착력이 약한 점착제 (B) 를 조정할 수 있다.

또한, 이밖에도 다음과 같은 조합을 들 수 있다. 점착제 (A) 에서의 아크릴계 폴리머가, 예를 들어 부틸아크릴레이트/아크릴산/히드록시에틸아크릴레이트 공중합체이고, 그 배합비 (중량비) 가 부틸아크릴레이트 100 중량부에 대하여 아크릴산 4∼6 중량부, 히드록시에틸아크릴레이트 0.05∼0.1 중량부인 것이 바람직하다. 그리고, 이에 대하여, 상기 점착제 (B) 에서의 아크릴계 폴리머가 예를 들어 이소옥틸아크릴레이트/히드록시헥실아크릴레이트 공중합체이고, 그 배합비가 이소옥틸아크릴레이트 100 중량부에 대하여 히드록시헥실아크릴레이트 0.05∼0.1 중량부가 바람직하고, 또한, 상기 점착제 (B) 에서의 아크릴계 폴리머가 예를 들어 부틸아크릴레이트/히드록시부틸아크릴레이트 공중합체이고, 그 배합비 (중합비) 가 부틸아크릴레이트 100 중량부에 대하여 히드록시부틸아크릴레이트 0.5∼3 중량부인 것이 바람직하다.

아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 50 만 이상 이 바람직하고, 통상 50 만∼250 만 정도이다.

또, 상기 점착제층의 점착 특성의 제어는, 예를 들어 상기 점착제층을 형성하는 베이스 폴리머의 조성이나 분자량, 가교 방식, 가교성 관능기의 함유 비율, 가교제의 배합 비율 등에 의해 그 가교도나 분자량을 조절한다는, 종래 공지된 방법에 의해 적절히 제어할 수 있다.

상기 아크릴계 폴리머의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 방법에 의해, 전술한 바와 같은 각종 모노머를 중합시킴으로써 조제할 수 있다. 구체예로는, 예를 들어 벌크 중합법, 용액 중합법, 현탁 중합법 등의 라디칼 중합법을 적절히 선택할 수 있고, 이 중에서도 바람직하게는 용액 중합법이다. 용액 중합법에서는, 용매 중에서 상기 각종 모노머를 중합시키는데, 상기 용매로는, 일반적으로 아세트산에틸, 톨루엔 등의 극성 용매를 사용할 수 있다. 또한, 중합 반응의 조건도 특별히 제한되지 않고 종래 공지된 조건을 적용할 수 있으며, 예를 들어 반응 온도는 통상 50∼85℃ 정도이고, 반응 시간은 1∼8 시간 정도이다. 또한, 라디칼 중합하는 경우, 그 중합 개시제로는 예를 들어 아조계, 과산화물계의 종래 공지된 개시제를 사용할 수 있다.

또한, 통상 다관능성 화합물을 공존시켜도 된다. 상기 다관능성 화합물로는, 예를 들어 유기계 가교제, 다관능성 금속 킬레이트 등을 들 수 있다. 상기 유기계 가교제로는, 예를 들어 에폭시계 가교제, 이소시아네이트계 가교제, 이민계 가교제 등을 들 수 있고, 그 중에서도 이소시아네이트계 가교제가 바람직하다. 상기 다관능성 금속 킬레이트는, 일반적으로 다가 금속이 유기 화합물과 공유 결합 또는 배위 결합하고 있는 것이다. 상기 다가 금속원자로는, Al, Cr, Zr, Co, Cu, Fe, Ni, V, Zn, In, Ca, Mg, Mn, Y, Ce, Sr, Ba, Mo, La, Sn, Ti 등을 들 수 있다. 또한, 상기 유기 화합물로는 알킬에스테르, 알콜 화합물, 카르복시산 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물 등을 들 수 있고, 상기 유기 화합물은, 상기 다가 금속원자와 산소원자와 공유 결합 또는 배위 결합하는 것이 바람직하다.

상기 다관능성 화합물의 배합 비율은 특별히 제한되지 않지만, 통상 아크릴계 폴리머 (고형분) 100 중량부에 대하여, 상기 다관능성 화합물 (고형분) 0.01∼6 중량부 정도가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1∼3 중량부 정도이다.

본 발명에 있어서, 상기 점착제층 (B) 의 표면에는 박리용 필름이 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 점착제층의 표면에 상기 박리 필름이 배치되어 있으면, 예를 들어 본 발명의 광학보상층부착 편광판을 상기 점착제층 (B) 에 의해 화상 표시 장치에 부착하여 실용에서 사용되기까지의 사이에 상기 점착제층 (B) 의 노출면의 오염 방지나 점착력의 유지 등을 목적으로 하여 상기 표면을 커버할 수 있기 때문이다. 이 박리 필름은, 전술한 바와 같은 투명 보호 필름 (폴리에스테르 필름 등) 등의 적당한 필름에, 필요에 따라 실리콘계, 장쇄 알킬계, 불소계, 황화몰리브덴 등의 박리제에 의한 박리 코트를 형성하는 방법 등에 의해서 형성할 수 있다. 상기 박리 필름은 본 발명의 광학보상층부착 편광판의 사용시에는 박리되기 때문에, 그 두께가 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 것과 동일한 두께이면 된다.

본 발명에 있어서, 상기 광학보상층과 상기 점착제층 (B) 사이에는 언더코트 층을 형성해도 된다. 언더코트층을 형성함으로써 상기 광학보상층과 점착제층 (B) 의 밀착성이 커져, 각종 화상 장치의 유리판에 실장한 후에 박리하는 경우에 있어서, 유리판에 점착제가 잔존하는 것을 보다 더 방지할 수 있기 때문이다.

상기 언더코트층은, 예를 들어 유기계 화합물에 의해 형성되는 것이 바람직하고, 상기 유기계 화합물로는, 예를 들어 아크릴계 폴리머가 갖는 카르복실기와 반응성을 나타내는 것이 바람직하다. 또한, 상기 언더코트층의 형성 재료로는, 투명성이 높고, 내구성이 우수한 재료가 바람직하다. 예를 들어, 상기 유기계 화합물로서, 에폭시계 화합물, 이소시아네이트계 화합물, 이민계 화합물 등의 카르복실기와 반응할 수 있는 관능기를 1 분자중에 2 개 이상 갖는 것이 바람직하다. 또한, 아크릴계 폴리머와 유기계 화합물의 혼합물이나 폴리에틸렌이민 등의 유기 화합물도 효과적이다. 이들 유기계 화합물 중에서도, 특히 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄트리이소시아네이트 등의 이소시아네이트계 재료가 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 편광판은 편광자뿐이어도 좋고, 상기 편광자의 적어도 일방의 표면에 투명 보호층이 적층되어도 좋다. 상기 편광자의 양면에 상기 투명 보호층을 적층하는 경우에는, 예를 들어 같은 종류의 투명 보호층을 사용해도 되고, 다른 종류의 투명 보호층을 사용해도 된다.

상기 편광자의 두께는, 예를 들어 5∼80㎛ 의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼50㎛, 특히 바람직하게는 20∼40㎛ 이며, 상기 투명 보호층의 두께는 1O∼100㎛ 의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼90㎛ 이고, 특 히 바람직하게는 30∼80㎛ 이다. 또한, 상기 편광판의 전체 두께는, 예를 들어 80∼200㎛ 의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90∼190㎛, 특히 바람직하게는 100∼180㎛ 이다.

상기 편광자로는 특별히 제한되지 않고 종래 공지된 편광 필름을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 종래 공지된 방법에 의해 각종 필름에 요오드나 2 색성 염료 등의 2 색성 물질을 흡착시켜 염색하고, 가교, 연신, 건조시킴으로써 조제한 것 등을 사용할 수 있다. 이 중에서도, 자연광을 입사시키면 직선 편광을 투과시키는 필름이 바람직하며, 광투과율이나 편광도가 우수한 필름이 바람직하다. 상기 2 색성 물질을 흡착시키는 각종 필름으로는, 예를 들어 PVA 계 필름, 부분 포르말화 PVA 계 필름, 에틸렌ㆍ아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름, 셀룰로오스계 필름 등의 친수성 고분자 필름 등을 들 수 있고, 이들 외에도, 예를 들어 PVA 의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔 배향 필름 등도 사용할 수 있다. 이들 중에서도 바람직하게는 PVA 계 필름이다. 또한, 상기 편광 필름의 두께는, 통상 1∼80㎛, 바람직하게는 5∼80㎛ 의 범위이지만, 이것에 한정되지는 않는다.

상기 편광자의 제조 방법의 일례로는, 예를 들어 PVA 계 필름을 요오드 수용액에 침지함으로써 염색하고, 3∼7 배로 1 축 연신하는 방법을 들 수 있다. 또 필요에 따라, 상기 요오드 수용액에는 붕산, 황산아연, 염화아연 등을 첨가해도 된다. 또, PVA 계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제 등을 세정하거나, 상기 필름을 팽윤시켜 염색의 편차를 방지하기 위해, 필요에 따라 염색 전에 PVA 계 필름을 물에 침지하여 물로 세척해도 된다. 또, 전술한 바와 같은 연신 공정은 염색 공정의 전후 어디에서나 실시해도 되고, 염색하면서 실시해도 된다. 또, 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액 중이나 수욕 중에서도 연신시켜도 된다.

상기 투명 보호층으로는 특별히 제한되지 않고, 종래 공지의 투명 필름을 사용할 수 있지만, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다. 이러한 투명 보호층의 재질의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지나, 폴리에스테르계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리스티렌계, 폴리노르보르넨계, 폴리올레핀계, 아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 이 중에서도 편광 특성이나 내구성 면에서 표면을 알칼리 등으로 비누화 처리한 TAC 필름이 바람직하다.

또한, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 폴리머 필름을 들 수 있다. 이 폴리머 재료로는 예를 들면 측쇄에 치환 또는 비치환된 이미도기를 갖는 열가소성 수지와, 측쇄에 치환 또는 비치환된 페닐기 그리고, 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 사용할 수 있고, 예를 들면 이소부텐과 N-메틸렌말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체를 갖는 수지 조성물을 들 수 있다. 또한 상기 폴리머 필름은 예를 들면 상기 수지 조성물의 압출 성형물이어도 된다.

또한, 상기 투명 보호층은 예를 들면 착색되지 않은 것이 바람직하다. 구체적으로는 하기 식으로 표현되는 필름 두께 방향의 위상차값 (Rth) 이 -90㎚∼+75㎚ 의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 -80㎚∼+60㎚ 이고, 특히 바람직하게는 -70㎚∼+45㎚ 의 범위이다. 상기 위상차값이 -90㎚∼+75㎚ 의 범위이면, 충분히 보호 필름에 기인하는 편광판의 착색 (광학적인 착색) 을 해소할 수 있다. 또한 하기 식에서 nx, ny, nz 는 각각 상기 투명 보호층에서의 X 축, Y 축 및 Z 축 방향의 굴절률을 나타내고, 상기 X 축은 면내에서 최대의 굴절률을 나타내는 축 방향이고, Y 축은 상기 면내에서 상기 X 축에 대해 수직인 축 방향이고, Z 축은 상기 X 축 및 Y 축에 수직인 두께 방향을 나타낸다. 또, d 는 상기 투명 보호층의 두께를 나타낸다.

Rth=[{(nx＋ny)/2}－nz]ㆍd

또한, 상기 투명 보호층은 추가로 광학 보상 기능을 갖는 것이어도 된다. 이와 같이 광학 보상 기능을 갖는 투명 보호층으로는 예를 들면 액정 셀에서의 위상차에 근거하는 시야각의 변화가 원인인, 착색 등의 방지나, 양호한 시인성을 갖는 시야각 확대 등을 목적으로 한 공지된 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는 예를 들면 전술한 투명 수지를 1 축 연신 또는 2 축 연신한 각종 연신 필름이나, 액정 폴리머 등의 배향 필름, 투명 기재 상에 액정 폴리머 등의 배향층을 배치한 적층체 등을 들 수 있다. 이 중에서도 양호한 시인성을 갖는 넓은 시야각을 달성할 수 있다는 점에서 상기 액정 폴리머의 배향 필름이 바람직하고, 특히 디스코틱계나 네마틱계 액정 폴리머의 경사 배향층으로 구성되는 광학보상층을 전술한 트 리아세틸셀룰로오스 필름 등으로 지지한 광학 보상 위상차판이 바람직하다. 이와 같은 광학 보상 위상차판으로는 예를 들면 후지사진필름 주식회사 제조의 「WV 필름」 등의 시판품을 들 수 있다. 또한 상기 광학 보상 위상차판은, 상기 위상차 필름이나 트리아세틸셀룰로오스 필름 등의 필름 지지체를 2 층 이상 적층시킴으로써, 위상차 등의 광학 특성을 제어한 것 등이어도 된다.

상기 투명 보호층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 위상차나 보호 강도 등에 따라서 적절하게 결정할 수 있으나, 통상 5㎜ 이하이고, 바람직하게는 1㎜ 이하, 보다 바람직하게는 1∼500㎛ 이하, 특히 바람직하게는 5 내지 150㎛ 의 범위이다.

상기 투명 보호층은, 예를 들면 상기 편광 필름에 상기 각종 투명 수지를 도포하는 방법, 상기 편광 필름에 상기 투명 수지제 필름이나 상기 광학 보상 위상차판 등을 적층하는 방법 등의 종래 공지된 방법에 의해 적절하게 형성할 수 있고 또한, 시판품을 사용할 수도 있다.

또한, 상기 투명 보호층은, 추가로 예를 들면 하드코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹의 방지나 확산, 안티글레어 등을 목적으로 한 처리 등이 실시된 것이어도 된다. 상기 하드코트 처리란 편광판 표면의 흠집 방지 등을 목적으로 하고, 예를 들면 상기 투명 보호층의 표면에 경화형 수지로 구성되는, 경도나 슬라이딩성이 우수한 경화 피막을 형성하는 처리이다. 상기 경화형 수지로는 예를 들면 실리콘계, 우레탄계, 아크릴계, 에폭시계 등의 자외선 경화형 수지 등을 사용할 수 있고, 상기 처리는 종래 공지된 방법에 따라 실시할 수 있다. 스티킹의 방지는 인접하는 층과의 밀착 방지를 목적으로 한다. 상기 반사 방지 처리란 편광판 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 하고, 종래 공지된 반사 방지층 등의 형성에 의해 실시할 수 있다.

상기 안티글레어 처리란 편광판 표면에서 외광이 반사되는 것에 의한, 편광판 투과광의 시인 방해를 방지하는 것 등을 목적으로 하고, 예를 들면 종래 공지된 방법에 의해 상기 투명 보호층의 표면에 미세한 요철 구조를 형성함으로써 실시할 수 있다. 이와 같은 요철 구조의 형성 방법으로는 예를 들면 샌드 블러스트법이나 엠보싱 가공 등에 의한 조면화 방식, 전술한 바와 같은 투명 수지에 투명 미립자를 배합하여 상기 투명 보호층을 형성하는 방식 등을 들 수 있다.

상기 투명 미립자로는 예를 들면 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등을 들 수 있고, 이 외에도 도전성을 갖는 무기계 미립자나, 가교 또는 미가교의 폴리머 입상물 등으로 구성되는 유기계 미립자 등을 사용할 수도 있다. 상기 투명 미립자의 평균 입경은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 0.5∼20㎛ 범위이다. 또한, 상기 투명 미립자의 배합 비율은 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 상술한 바와 같은 투명 수지 100 질량부당 2∼70 질량부의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼50 질량부의 범위이다.

상기 투명 미립자를 배합한 안티글레어층은, 예를 들면 투명 보호층 그 자체로 사용할 수도 있고, 또한, 투명 보호층 표면에 도포층 등으로서 형성되어도 된다. 또한 상기 안티글레어층은 편광판 투과광을 확산시켜 시각을 확대시키기 위한 확산층 (시각 보상 기능 등) 을 겸하는 것이어도 된다.

또한 상기 반사 방지층, 스티킹 방지층, 확산층, 안티글레어층 등은, 상기 투명 보호층과는 별개로 예를 들면 이들 층을 형성한 시트 등으로 구성되는 광학층으로서 편광판에 적층해도 된다.

상기 편광자와 투명 보호층의 적층 방법은 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 방법에 의해 실시할 수 있으며, 일반적으로는 종래 공지된 점착제나 접착제 등을 사용할 수 있다. 이들의 종류는 상기 편광 필름이나 투명 보호층의 재질 등에 의해 적절하게 결정할 수 있다. 상기 접착제로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 아크릴계, 비닐알코올계, 실리콘계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계, 폴리에테르계 등의 폴리머제 접착제나, 고무계 접착제 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 예를 들면 흡습성이나 내열성이 우수한 재료가 바람직하다. 이와 같은 성질이면 예를 들면 본 발명의 편광자를 액정 표시 장치에 사용한 경우에, 흡습에 의한 발포나 박리, 열팽창차 등에 의한 광학 특성의 저하 또는 액정 셀의 휨 등을 방지할 수 있어, 고품질이고 내구성도 우수한 표시 장치가 된다.

또 전술한 바와 같은 점착제, 접착제는 예를 들면 온도나 열의 영향에 의해서도 잘 박리되지 않고, 광투과율이나 편광도도 우수하다. 구체적으로는 상기 편광자가 폴리비닐알코올계 필름인 경우, 예를 들면 접착 처리의 안정성 등의 면에서 폴리비닐알코올계 접착제가 바람직하다. 이들 접착제나 점착제는 예를 들면 그대로 편광자나 투명 보호층의 표면에 도포해도 되고, 상기 접착제제 테이프 등을 상기 표면에 배치해도 된다. 또한, 예를 들면 수용액으로서 조제한 경우, 필요 에 따라 다른 첨가제나 산 등의 촉매를 배합해도 된다.

상기 접착제층이나 점착제층은, 예를 들면 단층체이어도 되고 적층체이어도 된다. 상기 적층체로는 예를 들면 상이한 조성이나 상이한 종류의 단층을 조합한 적층체를 사용할 수도 있다. 또한, 상기 편광자의 양면에 배치하는 경우는, 예를 들면 각각 동일한 점착제층이어도 되고, 상이한 조성이나 상이한 종류의 점착제층이어도 된다.

상기 점착제층의 두께는 예를 들면 편광판의 구성 등에 따라 적절하게 결정할 수 있고 일반적으로는 1∼500㎚ 이다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 편광판은 가열 처리된 편광판인 것이 바람직하다. 미리 가열 처리해 둠으로써, 광학보상층부착 편광판을 표시 장치에 실장했을 때에, 가열 조건하에 놓이더라도 편광판의 열수축을 억제할 수 있다. 이 결과, 각종 화상 표시 장치에 적용했을 때에, 표시 화면의 주변 편차의 발생을 한층 더 억제할 수 있어, 매우 뛰어난 표시 특성의 화상 표시 장치가 얻어진다.

상기 편광판의 가열 처리 조건은 특별히 제한되지 않지만, 가열 후의 편광판이 다음의 성질을 만족하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 가열 처리된 편광판을 50℃ 에서 60 분 처리한 후의 흡수축 방향의 치수 변화율이 －0.3%∼＋0.3% 의 범위인 것이 바람직하고, 상기 치수 변화율은, 보다 바람직하게는 -0.2%∼＋0.2% 의 범위이다.

구체적인 조건의 예로는, 가열 온도가, 예를 들어 50∼90℃ 의 범위이고, 바람직하게는 50∼80℃, 보다 바람직하게는 50∼70℃ 이다. 처리 시간은, 예를 들어 3∼60 분의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼60 분, 특히 바람직하게는 10∼60 분이다.

본 발명에 있어서, 상기 광학보상층은, 그 두께가 0.1∼20㎛ 의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼15㎛, 특히 바람직하게는 0.7∼10㎛ 이다.

본 발명에 있어서, 상기 광학보상층은, 그 구성 분자가 콜레스테릭 구조로 배향되어 있는 콜레스테릭층인 것이 바람직하다.

본 발명에서 콜레스테릭층이란, 상기 층의 구성 분자가 나선 구조를 취하고, 그 나선축이 면 방향에 대략 수직으로 배향되어 있는, 소위 평면 조직 또는 그랜전 (grandjean) 조직으로 불리는 의사 (擬似) 층 구조를 갖는 층이라 할 수도 있다. 또한, 본 발명에서 「구성 분자가 콜레스테릭 구조를 취하고 있다」는 것은, 예를 들면 액정 화합물이 콜레스테릭 액정상으로 되어 있는 경우에는 한정되지 않고, 액정상은 아니지만, 비액정 화합물이 상기 콜레스테릭 액정상과 같이 비틀어진 상태에서 배향되어 있는 것도 포함한다. 따라서, 콜레스테릭층의 구성 분자로는, 예를 들어 액정 폴리머 외에 액정 모노머를 들 수 있고, 상기 액정 모노머가 배향 후에 중합되어 비액정 폴리머가 되어도 좋다.

상기 콜레스테릭층은, 예를 들어 전술한 바와 같은 3 개의 축 방향에서의 굴절률 (nx, ny, nz) 이 nx≒ny>nz 인 것이 바람직하다. 이러한 광학 특성의 광학보상층은 음의 1 축성을 나타내고, 소위 Negative C-Plate 의 위상차판으로서 사용할 수 있다. 또한, 음의 2 축성 (nx>ny>nz) 을 나타내는 광학보상층도 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 콜레스테릭층은, 그 선택 반사 파장 대역이 예를 들어 100㎚∼320㎚ 의 범위이고, 그 상한은 300㎚ 이하인 것이 바람직하다. 한편, 그 하한은 150㎚ 이상인 것이 바람직하다. 선택 반사 파장이 이러한 범위이면, 예를 들어 콜레스테릭층의 착색이나 크로스니콜 상태에서의 광누출 등도 충분히 회피할 수 있기 때문에, 본 발명의 광학보상층부착 편광판을 각종 화상 표시 장치에 사용했을 때에, 정면 방향이나 사시 방향 어디에서나 한층 더 뛰어난 표시 특성을 제공할 수 있다.

상기 선택 반사 파장 대역 (λ(㎚)) 의 중심 파장은, 예를 들어 콜레스테릭층이 후술하는 바와 같이 액정 모노머를 사용하여 형성되어 있는 경우, 하기 식으로 나타낼 수 있다.

λ=nㆍP

상기 식에서, n 은 상기 액정 모노머의 평균 굴절률을 나타내고, P 는 상기 콜레스테릭층의 나선 피치 (㎛) 를 나타낸다. 상기 평균 굴절률 (n) 은 「(n_o＋n_e)/2」로 표현되며, 통상 1.45∼1.65 범위이고, n_o 은 상기 액정 모노머의 정상 광굴절, n_e 는 상기 액정 모노머의 이상 굴절률을 나타낸다.

상기 콜레스테릭층은 키랄제를 함유하는 것이 바람직하다. 본 발명에서의 상기 키랄제란 예를 들면 후술하는 액정 모노머나 액정 폴리머 등의 구성 분자를 콜레스테릭 구조가 되도록 배향시키는 기능을 갖는 화합물이다.

상기 키랄제로는 전술한 바와 같이 콜레스테릭층의 구성 분자를 콜레스테릭 구조로 배향시킬 수 있는 것이면 그 종류는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 후술하는 키랄제가 바람직하다.

이들 키랄제 중에서도 그 비틀림력이 1×10^-6㎚^-1ㆍ(wt%)^-1 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1×10^-5㎚^-1ㆍ(wt%)^-1 이상이고, 더욱 바람직하게는 1×10^-5∼1×10^-2㎚^-1ㆍ(wt%)^-1 의 범위이고, 특히 바람직하게는 1×10^-4∼1×10^-3㎚^-1ㆍ(wt%)^-1 의 범위이다. 이와 같이 비틀림력의 키랄제를 사용하면, 예를 들면 형성된 콜레스테릭층의 나선 피치를 후술하는 범위로 제어할 수 있고, 이에 의해 상기 선택 반사 파장 대역을 상기 범위로 제어하는 것이 충분히 가능해진다.

또한 상기 비틀림력이란 일반적으로 후술하는 바와 같은 액정 모노머나 액정 폴리머 등의 액정 재료에 비틀림을 부여하여 나선 형상으로 배향시키는 능력을 말하고, 하기 식으로 나타낼 수 있다.

비틀림력 = 1/[콜레스테릭 피치(㎚)×키랄제 중량비 (wt%)]

상기 식에서 키랄제 중량비란, 예를 들면 액정 모노머 또는 액정 폴리머와 키랄제를 함유하는 혼합물에서의 상기 키랄제의 비율 (중량비) 을 말하고, 하기 식으로 표현된다.

키랄제 중량비 (wt%) = [X/(X＋Y)]×100

X : 키랄제 중량

Y : 액정 모노머 중량 또는 액정 폴리머 중량

또한, 상기 콜레스테릭층에서의 나선 피치는 예를 들면 0.25㎛ 이하이고, 바람직하게는 0.01∼0.25㎛ 의 범위, 보다 바람직하게는 0.03∼0.20㎛ 의 범위, 특히 바람직하게는 0.05∼0.15㎛ 의 범위이다. 상기 나선 피치가 0.01㎛ 이상이면 예를 들면 충분한 배향성이 얻어지고, 0.25㎛ 이하이면 예를 들면 가시광의 단파장측에서의 선광성을 충분히 억제할 수 있기 때문에, 편광하에서 사용하는 경우에 광누출 등을 충분히 회피할 수 있다. 그리고, 전술한 바와 같은 비틀림력의 키랄제를 사용하면, 형성된 콜레스테릭층의 나선 피치를 상기 범위로 제어할 수 있다.

상기 콜레스테릭층은, 그 단체(單體) 색상 b 값이 예를 들면 1.2 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.1 이하, 특히 바람직하게는 1.0 이하이다. 이러한 범위의 콜레스테릭층이라면, 예를 들어 착색이 매우 적고, 우수한 광학 특성을 나타낸다. 이러한 범위의 단체 색상 b 값은, 예를 들면 전술한 범위의 선택 반사 파장 대역으로 제어함으로써 달성할 수 있다.

또한, 상기 단체 색상 b 값은 헌터 Lab 표색계 (Hunter, R. S.:J. Opt. Soc. Amer., 38, 661(A), 1094(A) (1948); J. Opt. Soc. Amer., 48, 985(1958)) 에 의해 규정된다. 구체적으로는 예를 들면 JIS K 7105 5.3 에 준하여, 분광 측정기 또는 광전 색채계를 사용하여 시료의 3 자극값 (X, Y, Z) 을 측정하고, 이들 값을 Lab 공간에서의 색차 공식으로서 이하에 나타내는 Hunter 식에 대입함으로써 단체 색상 b 값을 산출할 수 있다. 이 측정에는 통상 C 광원이 사용된다. 예를 들면 적분구식 분광 투과율 측정기 (상품명 DOT-3C; 무라카미 색채 기술 연구소 제조) 에 의하면 투과율과 함께 단체 색상 b 값을 측정할 수 있다.

단체 색상 b = 7.0×(Y－0.847Z)/Y^1/2

상기 콜레스테릭층의 구성 분자의 구체예로는 우선 액정 모노머를 들 수 있고, 상기 액정 모노머가 콜레스테릭 구조로 배향되고, 또 상기 액정 모노머가 중합 또는 가교되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성이면, 후술하는 바와 같이 상기 모노머가 액정성을 나타내기 때문에, 콜레스테릭 구조로 배향시킬 수 있고, 또한 다시 모노머 사이를 중합하거나 함으로써 상기 배향을 고정할 수 있는 것이다. 이 때문에, 액정 모노머를 사용하지만 상기 고정으로 인해, 중합된 폴리머가 비액정성이 된다. 또 상기 액정 모노머를 콜레스테릭 구조로 하기 때문에, 예를 들어 후술하는 키랄제를 사용한 경우는, 상기 액정 모노머와 키랄제가 중합ㆍ가교된 비액정성 폴리머가 된다.

상기 콜레스테릭층으로는, 상기 액정 모노머가 배향되고, 또 중합 또는 가교되어 형성된 콜레스테릭층이 이하의 점에서 바람직하다. 이러한 콜레스테릭층은, 콜레스테릭 액정상과 같은 콜레스테릭 구조이지만, 전술한 바와 같이 액정 모노머는 중합되어 비액정성 폴리머로 변화되어 있기 때문에, 예를 들면 액정 분자에 특유의, 온도 변화에 의한 액정상, 유리상, 결정상으로 변화되는 일도 없다. 따라서, 그 콜레스테릭 구조가 온도 변화에 영향을 받지 않는, 매우 안정성이 우수한 광학 보상 필름으로 되기 때문에 유용하다고 할 수 있다.

상기 액정 모노머로는, 후술하는 화학식 (1) 로 표현되는 모노머가 바람직하다. 이와 같은 액정 모노머는 일반적으로 네마틱성 액정 모노머이지만, 본 발 명에서는, 예를 들면 상기 키랄제에 의해 비틀림이 부여되고, 최종적으로는 콜레스테릭 구조를 취하게 된다. 또한, 상기 콜레스테릭층에서는, 배향 고정을 위해 상기 모노머 사이가 중합 또는 가교될 필요가 있기 때문에, 상기 모노머는 중합성 모노머 및 가교성 모노머 중 적어도 하나를 함유하는 것이 바람직하다.

상기 액정 모노머를 사용한 경우에는, 상기 콜레스테릭층은 추가로 중합제 및 가교제 중 하나 이상을 함유하는 것이 바람직하고, 예를 들면 자외선 경화제, 광경화제, 열경화제 등의 물질을 사용할 수 있다.

상기 콜레스테릭층에서의 액정 모노머의 비율은 예를 들어 75∼95 중량% 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80∼90 중량% 범위이다. 또한, 상기 액정 모노머에 대한 키랄제의 비율은 5∼23 중량% 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼20 중량% 범위이다. 또한, 상기 액정 모노머에 대한 가교제 또는 중합제의 비율은 0.1∼10 중량% 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼8 중량% 범위이고, 특히 바람직하게는 1∼5 중량% 범위이다.

또 상기 콜레스테릭층의 구성 분자로는, 상기 액정 모노머 외에 예를 들어 액정 폴리머를 들 수 있고, 상기 액정 폴리머가 콜레스테릭 구조로 배향되어 있는 구성의 콜레스테릭층이어도 된다. 상기 액정 폴리머는, 호모 폴리머일 수도 헤테로 폴리머 (공중합체) 일 수도 있고, 예를 들어 일본 특허 제2660601호에 개시되어 있는 각종 액정 폴리머 등 종래 공지된 폴리머를 들 수 있다.

이러한 콜레스테릭층 외에, 상기 광학보상층으로는, 예를 들면 네마틱 액정의 수평 배향층이나 하이브리드 배향층, 디스코틱 네마틱 액정의 수평 배향층이나 하이브리드 배향층 등도 사용할 수 있다.

또 굴절률이 제어된 각종 폴리머제의 필름도 상기 광학보상층으로서 사용할 수 있다. 이러한 광학보상층은, 예를 들면 각종 폴리머 필름에 1 축성 연신, 2 축성 연신 등의 연신 처리를 실시함으로써 필름의 면 방향이나 두께 방향에서의 복굴절을 제어하여, 원하는 복굴절성을 부여할 수 있다. 또 폴리머 필름을 연신 또는 수축시키거나, 액정 폴리머를 경사 배향시켜 형성한 경사 배향 필름도 상기 광학보상층으로서 사용할 수 있다. 이러한 필름에 사용하는 폴리머로는 특별히 한정되지 않고 종래 공지된 것을 사용할 수 있으며, 예를 들면 폴리카보네이트, 셀룰로오스아세테이트, 폴리에테르케톤, 폴리술폰, 폴리에스테르, 폴리비닐알코올, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 환상 폴리올레핀, 폴리알릴레이트, 폴리아미드, 폴리이미드 등을 들 수 있다.

상기 광학보상층으로는, 전술한 바와 같이 그 종류는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 액정 모노머를 사용한 콜레스테릭층은 다음과 같은 방법으로 제조할 수 있다.

예를 들어 액정 모노머와, 상기 키랄제와, 중합제 및 가교제 중 하나 이상을 함유하는 도포액을 배향 기재 상에 전개하여 전개층을 형성하는 공정,

상기 액정 모노머가 콜레스테릭 구조를 취한 배향이 되도록 상기 전개층을 가열 처리하는 공정, 및

상기 액정 모노머의 배향을 고정하여 비액정 폴리머의 콜레스테릭층을 형성하기 위해, 상기 전개층에 중합 처리 및 가교 처리 중 하나 이상의 처리를 실시하 는 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 형성할 수 있다.

우선, 상기 액정 모노머와, 상기 키랄제와, 상기 가교제 및 중합제 중 하나 이상을 함유하는 도포액을 준비한다.

상기 액정 모노머로는 예를 들면 네마틱성 액정 모노머가 바람직하고, 구체적으로는 하기 식 (1) 로 표현되는 모노머를 들 수 있다. 이들 액정 모노머는 1 종류이어도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 된다.

상기 식 (1) 에서, A¹ 및 A² 는 각각 중합성기를 나타내고, 동일하거나 상이해도 된다. 또한, A¹ 및 A² 는 어느 한쪽이 수소일 수도 있다. X 는 각각 단결합, -O-, -S-, -C=N-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O-, -CO-NR-, -NR-CO-, -NR-, -O-CO-NR-, -NR-CO-O-, -CH₂-O- 또는 -NR-CO-NR 를 나타내고, 상기 X 에서 R 은 H 또는 C₁∼C₄ 알킬을 나타내고, M 은 메소겐기를 나타낸다.

상기 식 (1) 에서 X 는 동일하거나 상이해도 되지만, 동일한 것이 바람직하다.

상기 식 (1) 의 모노머 중에서도 A² 는 각각 A¹ 에 대해 오르토 자리에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 A¹ 및 A² 는 각각 독립적으로 하기 식

Z-X-(Sp)_n … (2)

으로 표현되는 것이 바람직하고, A¹ 및 A² 는 동일한 기인 것이 바람직하다.

상기 식 (2) 에서 Z 는 가교성기를 나타내고, X 는 상기 식 (1) 과 동일하고, Sp 는 1∼30 개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기로 이루어지는 스페이서를 나타내고, n 은 0 또는 1 을 나타낸다. 상기 Sp 에서의 탄소쇄는, 예를 들면 에테르 관능기 중의 산소, 티오에테르 관능기 중의 황, 비인접 이미노기 또는 C₁∼C₄ 의 알킬이미노기 등에 의해 끼워 넣어져도 된다.

상기 식 (2) 에서, Z 는 하기 식으로 표현되는 원자단 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 하기 식에서 R 로는 예를 들면 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸 등의 기를 들 수 있다.

또한, 상기 식 (2) 에서, Sp 는 하기 식으로 표현되는 원자단 중 어느 하나 인 것이 바람직하고, 하기 식에서, m 은 1∼3, p 는 1∼12 인 것이 바람직하다.

상기 식 (1) 에서, M 은 하기 식 (3) 으로 표현되는 것이 바람직하고, 하기 (3) 에서 X 는 상기 식 (1) 에서의 X 와 동일하다. Q 는, 예를 들면 치환 또는 미치환의 알킬렌 혹은 방향족 탄화수소 원자단을 나타내고, 또한, 예를 들면 치환 또는 미치환의 직쇄 혹은 분기쇄 C₁∼C₁₂ 알킬렌 등이어도 된다.

...(3)

상기 Q 가 상기 방향족 탄화수소 원자단인 경우, 예를 들면 하기 식으로 표현되는 원자단이나 이들 치환 유사체가 바람직하다.

상기 식으로 표현되는 방향족 탄화수소 원자단의 치환 유사체로는, 예를 들면 방향족환 1 개에 대해 1∼4 개의 치환기를 가질 수도 있고, 또한, 방향족환 또 는 기 1 개에 대해 1 또는 2 개의 치환기를 가질 수도 있다. 상기 치환기는 각각 동일하거나 상이해도 된다. 상기 치환기로는 예를 들면 C₁∼C₄ 알킬, 니트로, F, Cl, Br, I 등의 할로겐, 페닐, C₁∼C₄ 알콕시기 등을 들 수 있다.

상기 액정 모노머의 구체예로는 예를 들면 하기 식 (4)∼(19) 로 표현되는 모노머를 들 수 있다.

상기 액정 모노머가 액정성을 나타내는 온도 범위는 그 종류에 따라 다르지만, 예를 들면 40∼120℃ 의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50∼100℃의 범위이고, 특히 바람직하게는 60∼90℃ 의 범위이다.

상기 키랄제로는 전술한 바와 같이 예를 들면 상기 액정 모노머에 비틀림을 부여하여 콜레스테릭 구조가 되도록 배향시키는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 중합성 키랄제인 것이 바람직하고, 전술한 바와 같은 것을 사용할 수 있다. 이들 키랄제는 1 종류이어도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 된다.

구체적으로 상기 중합성 키랄제로는 예를 들면 하기 일반식 (20)∼(23) 으로 표현되는 키랄 화합물을 사용할 수 있다.

상기 각 식에서는 Z 는 상기 식 (2) 와 동일하고, Sp 는 상기 식 (2) 와 동일하고, X², X³ 및 X⁴ 는 서로 독립적으로 화학적 단결합, -O-, -S-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O-, -CO-NR-, -NR-CO-, -O-CO-NR-, -NR-CO-O- 또는 -NR-CO-NR- 를 나타내고, 상기 R 은 H, C₁∼C₄ 알킬을 나타낸다. 또한, X⁵ 는 화학적 단결합, -O-, -S-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O-, -CO-NR-, -NR-CO-, -O-CO-NR-, -NR-CO-O-, -NR-CO-NR, -CH₂O-, -O-CH₂-, -CH=N-, -N=CH- 또는 -N≡N- 를 나타낸다. R 은 전술한 바와 동일하게 H, 또는 C₁∼C₄ 알킬을 나타낸다. M 은 전술한 바와 동일하게 메소겐기를 나타내고, P¹ 은 수소, 1∼3 개의 C₁∼C₆ 알킬에 의해 치환된 C₁∼C₃₀ 알킬기, C₁∼C₃₀ 아실기 또는 C₃∼C₈ 시클로알킬기를 나타내고, n 은 1∼6 의 정수이다. Ch 는 n 가의 키랄기를 나타낸다. 상기 식 (23) 에서, X³ 및 X⁴ 는 그 하나 이상이, -O-CO-O-, -O-CO-NR-, -NR-CO-O- 또는 -NR-CO-NR- 인 것이 바람직하다. 또한, 상기 식 (22) 에서, P¹ 이 알킬기, 아실기 또는 시클로알킬기인 경우, 예를 들면 그 탄소쇄가 에테르 관능기 내의 산소, 티오에테르 관능기 내의 황, 비인접 이미노기 또는 C₁∼C₄ 알킬이미노기에 의해 끼워 넣어져도 된다.

상기 Ch 의 키랄기로는 예를 들면 하기 식으로 표현되는 원자단을 들 수 있 다.

상기 원자단에서, L 은 C₁∼C₄ 알킬, C₁∼C₄ 알콕시, 할로겐, COOR, OCOR, CONHR 또는 NHCOR 이고, 상기 R 은 C₁∼C₄ 알킬을 나타낸다. 또한 상기 식으로 나타낸 원자단에서의 말단은 인접하는 기와의 결합수를 나타낸다.

상기 원자단 중에서도 특히 바람직하게는 하기 식으로 표현되는 원자단이다.

또한, 상기 (21) 또는 (23) 으로 표현되는 키랄 화합물은 예를 들면 n 이 2, Z 가 H₂C=CH- 를 나타내고, Ch 가 하기 식으로 표현되는 원자단인 것이 바람직하다.

상기 키랄 화합물의 구체예로는 예를 들면 하기 식 (24)∼(44) 로 표현되는 화합물을 들 수 있다. 또한 이들 키랄 화합물은 비틀림력이 1×10^-6㎚^-1ㆍ(wt%) ^-1 이상이다.

전술한 바와 같은 키랄 화합물 외에도 예를 들면 RE-A4342280 호 및 독일국 특허출원 19520660.6호 및 19520704.1호에 예시된 키랄 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 중합제 및 가교제로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 이하와 같은 것을 사용할 수 있다. 상기 중합제로는 예를 들면 벤조일퍼옥사이드 (BPO), 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN) 등을 사용할 수 있고, 상기 가교제로는 예를 들면 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 금속 킬레이트 가교제 등을 사용할 수 있다. 이들은 임의의 1 종류이어도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 된다.

상기 도포액은 예를 들면 상기 액정 모노머 등을 적당한 용매에 용해ㆍ분산함으로써 조제할 수 있다. 상기 용매로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 클로로포름, 디클로로메탄, 사염화탄소, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 염화메틸렌, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, 오르토디클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류, 페놀, p-클로로페놀, o-클로로페놀, m-크레졸, o-크레졸, p-크레졸 등의 페놀류, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메톡시벤젠, 1,2-디메톡시벤젠 등의 방향족 탄화수소류, 아세톤, 메틸에틸케톤 (MEK), 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈 등의 케톤계 용매, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용매, t-부틸알코올, 글리세린, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 2-메틸-2,4-펜탄디올과 같은 알코올계 용매, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드와 같은 아미드계 용매, 아세토니트릴, 부티로니트릴과 같은 니트릴계 용매, 디에틸에테르, 디부틸에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산과 같은 에테르계 용매, 혹은 이황화탄소, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 바람직하게는 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, MEK, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산프로필, 아세트산에틸셀로솔브이다. 이들 용제는, 예를 들면 1 종류이어도 되고, 2 종류 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

상기 키랄제의 첨가 비율은 예를 들면 원하는 나선 피치, 원하는 선택 반사 파장 대역에 따라 적절하게 결정되는데, 상기 액정 모노머에 대한 첨가 비율은 예를 들면 5∼23 중량% 범위이고, 바람직하게는 10∼20 중량% 범위이다. 전술한 바와 같이 액정 모노머와 키랄제의 첨가 비율을 이와 같이 제어함으로써, 형성되는 광학 필름의 선택 반사 파장 대역을 전술한 범위로 설정할 수 있다. 액정 모노머에 대한 키랄제의 비율이 5 중량% 이상이면, 예를 들어 형성되는 광학 필름의 선택 반사 파장 대역을 저파장측으로 제어하는 것이 매우 용이해진다. 또한, 상기 비율이 23 중량% 이하이면, 액정 모노머가 콜레스테릭 배향하는 온도 범위, 즉 상기 액정 모노머가 액정상이 되는 온도 범위가 넓어지기 때문에, 후술하는 배향 공정에서의 온도 제어를 엄밀하게 행하는 것이 불필요하게 되므로 제조가 매우 용이해진다.

예를 들면 동일한 비틀림력의 키랄제를 사용한 경우, 액정 모노머에 대한 키랄제의 첨가 비율이 많은 쪽이 형성되는 선택 반사 파장 대역이 저파장측으로 된다. 또한, 예를 들면 액정 모노머에 대한 키랄제의 첨가 비율이 동일한 경우에는, 예를 들면 키랄제의 비틀림력이 큰 쪽이 형성되는 광학 필름의 선택 반사 파장 대역이 저파장측으로 된다. 구체예로서, 형성되는 광학 필름의 상기 선택 반사 파장 대역을 200∼220㎚ 범위로 설정하는 경우에는, 예를 들면 비틀림력이 5×10^-4㎚^-1ㆍ(wt%)^-1 인 키랄제를, 액정 모노머에 대해 11∼13 중량% 가 되도록 배합하면 되고, 상기 선택 반사 파장 대역을 290∼310㎚ 범위로 설정하는 경우에는, 예를 들면 비틀림력이 5×10^-4㎚^-1ㆍ(wt%)^-1 인 키랄제를 액정 모노머에 대해 7∼9 중량% 가 되도록 배합하면 된다.

또한, 상기 액정 모노머와 상기 키랄제의 조합으로는 특별히 제한되지 않지만, 구체적으로는 상기 식 (10) 의 모노머제와 상기 식 (38) 의 키랄제의 조합, 상기 식 (11) 의 모노머제와 상기 식 (39) 의 키랄제의 조합 등을 들 수 있다.

또한, 상기 액정 모노머에 대한 가교제 또는 중합제의 첨가 비율은, 예를 들면 0.1∼10 중량% 범위이고, 바람직하게는 0.5∼8 중량% 범위, 보다 바람직하게는 1∼5 중량% 범위이다. 상기 액정 모노머에 대한 가교제 또는 중합제의 비율이 0.1 중량% 이상이면, 예를 들면 콜레스테릭층의 경화가 충분히 용이해지고, 또한, 10 중량% 이하이면, 예를 들면 상기 액정 모노머가 콜레스테릭 배향하는 온도 범위, 즉 상기 액정 모노머가 액정상이 되는 온도가 충분한 범위로 되기 때문에, 후 술하는 배향 공정에서의 온도 제어가 한층 더 용이해진다.

또한, 상기 도포액에는, 예를 들면 필요에 따라 각종 첨가물을 적절하게 배합해도 된다. 상기 첨가물로는 예를 들면 노화 방지제, 변성제, 계면 활성제, 염료, 안료, 변색 방지제, 자외선 흡수제 등을 들 수 있다. 이들 첨가제는 예를 들면 어느 1 종을 첨가해도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 된다. 구체적으로 상기 노화 방지제로는 예를 들면 페놀계 화합물, 아민계 화합물, 유기황계 화합물, 포스핀계 화합물 등, 상기 변성제로는 예를 들면 글리콜류, 실리콘류나 알코올류 등 종래 공지된 것을 각각 사용할 수 있다. 또한, 상기 계면 활성제는 예를 들면 광학보상층의 표면을 평활하게 하기 위해 첨가되고, 예를 들면 실리콘계, 아크릴계, 불소계 등의 계면 활성제를 사용할 수 있고, 특히 실리콘계가 바람직하다.

이와 같이 액정 모노머를 사용한 경우, 조제한 도포액은 예를 들면 도포ㆍ전개 등의 작업성이 우수한 점성을 나타낸다. 상기 도포액의 점도는 통상 상기 액정 모노머의 농도나 온도 등에 따라 다르지만, 상기 도포액에서의 모노머 농도가 상기 범위 5∼70 중량% 인 경우, 그 점도는, 예를 들면 0.2∼20m㎩ㆍs 의 범위이고, 바람직하게는 0.5∼15m㎩ㆍs 이고, 특히 바람직하게는 1∼10m㎩ㆍs 이다. 구체적으로는 상기 도포액에서의 모노머 농도가 30 중량% 인 경우, 예를 들면 2∼5m㎩ㆍs 의 범위이고, 바람직하게는 3∼4m㎩ㆍs 이다. 상기 도포액의 점도가 0.2m㎩ㆍs 이상이면, 예를 들면 도포액을 주행하는 것에 의한 액 흐름의 발생을 한층 더 방지할 수 있고, 또한 20m㎩ㆍs 이하이면 예를 들면 표면 평활성이 보다 더 우수하고, 두께 편차를 한층 방지할 수 있고 도포성도 우수하다. 또한 상기 점 도로는 온도 20∼30℃ 에서의 범위를 나타냈으나 이 온도에 한정되지는 않는다.

다음으로, 상기 도포액을 배향 기판 상에 도포하여 전개층을 형성한다.

상기 도포액은 예를 들면 롤 코트법, 스핀 코트법, 와이어바 코트법, 딥 코트법, 익스트루전법, 커튼 코트법, 스프레이 코트법 등의 종래 공지된 방법에 의해 유동 전개시키면 되고, 그 중에서도 도포 효율면에서 스핀 코트법, 익스트루전 코트법이 바람직하다.

상기 배향 기판으로는 상기 액정 모노머를 배향할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 각종 플라스틱 필름이나 플라스틱 시트의 표면을 레이온 천 등으로 러빙 처리한 것을 사용할 수 있다. 상기 플라스틱으로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 트리아세틸셀룰로오스 (TAC), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(4-메틸펜텐-1) 등의 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리이미드아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르케톤, 폴리케톤술파이드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리알릴레이트, 아크릴수지, 폴리비닐알코올, 폴리프로필렌, 셀룰로오스계 플라스틱스, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리노르보르넨, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 액정 폴리머 등으로 형성되는 필름 등을 들 수 있다. 또한, 알루미늄, 구리, 철 등의 금속제 기판, 세라믹제 기판, 유리제 기판 등의 표면에, 전술한 바와 같은 플라스틱 필름이나 시트를 배치 하거나, 상기 표면에 SiO₂ 사방 증착막을 형성한 것 등도 사용할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같은 플라스틱 필름이나 시트에 1 축 연신 등의 연신 처리를 실시한 복굴절성을 갖는 연신 필름 등을 배향막으로서 적층한 적층체도 배향 기판으로서 사용할 수 있다. 또한 기판 자체가 복굴절성을 갖는 경우는, 전술한 바와 같은 러빙 처리나, 표면에 복굴절성 필름을 적층하는 것 등이 불필요하기 때문에 바람직하다. 이와 같이 기판 자체에 복굴절성을 부여하는 방법으로는, 기판의 형성에서 예를 들면 연신 처리 외에 캐스팅이나 압출 성형 등을 실시하는 방법을 들 수 있다.

이어서 상기 전개층에 가열 처리를 실시함으로써, 액정 상태에서 상기 액정 모노머를 배향시킨다. 상기 전개층에는 상기 액정 모노머와 함께 키랄제가 함유되어 있기 때문에, 액정상 (액정상태) 으로 된 액정 모노머가 상기 키랄제에 의해 비틀림이 부여된 상태에서 배향된다. 즉 액정 모노머가 콜레스테릭 구조 (나선 구조) 를 나타내는 것이다.

상기 가열 처리의 온도 조건은 예를 들면 상기 액정 모노머의 종류, 구체적으로는 상기 액정 모노머가 액정성을 나타내는 온도에 따라 적절하게 결정할 수 있으나, 통상 40∼120℃ 범위이고, 바람직하게는 50∼100℃ 범위이고, 보다 바람직하게는 60∼90℃ 범위이다. 상기 온도가 40℃ 이상이면 통상 충분히 액정 모노머를 배향할 수 있고, 상기 온도가 120℃ 이하이면 예를 들면 내열성면에서 전술한 바와 같은 각종 배향 기재의 선택성도 넓다.

다음으로, 상기 액정 모노머가 배향된 상기 전개층에 가교 처리 또는 중합 처리를 실시함으로써, 상기 액정 모노머와 키랄제를 중합 또는 가교시킨다. 이에 의해 액정 모노머는 콜레스테릭 구조로 배향된 상태로 서로 중합ㆍ가교, 또는 키랄제와 중합ㆍ가교하고, 상기 배향 상태가 고정된다. 그리고, 형성된 폴리머는 상기 배향 상태의 고정에 의해 비액정 폴리머가 된다.

상기 중합 처리나 가교 처리는 예를 들면 사용하는 중합제나 가교제의 종류에 따라 적절하게 결정할 수 있다. 예를 들면 광중합제나 광가교제를 사용한 경우에는 광 조사를 실시하고, 자외선 중합제나 자외선 가교제를 사용한 경우에는 자외선 조사를 실시하면 된다.

이상과 같은 방법으로, 상기 배향 기판 상에 콜레스테릭 구조로 배향된 비액정성 폴리머로 형성된 광학보상층이 얻어진다. 이 광학보상층은, 전술한 바와 같이 그 배향이 고정되어 있기 때문에 비액정성이다. 따라서, 온도 변화에 의해 예를 들면 액정상, 유리상, 결정상으로 변화하는 일이 없어 온도에 의한 배향 변화가 발생하지 않는다. 이 때문에 온도에 영향을 받지 않는 고성능의 위상차 필름으로서 본 발명의 광학 보상판에 사용할 수 있다. 또한, 선택 반사 파장 대역을 상기 범위로 제어하면, 전술한 바와 같은 광누출 등이 억제된다.

또 상기 광학보상층은, 예를 들어 상기 배향 기판으로부터 박리하여 적어도 일방의 표면에 크랙 방지층을 형성해도 되고, 예를 들어 상기 배향 기판에 적층된 상태에서 광학보상층의 표면에 크랙 방지층을 형성해도 된다.

또한 본 발명의 광학보상층으로는, 이와 같은 비액정 폴리머뿐만 아니라, 액 정 폴리머를 구성 분자로 할 수도 있다. 이 경우는, 예를 들어 전술한 바와 같은 액정 폴리머와 상기 키랄제를 함유하는 도포액을 배향 기재 상에 전개하여 전개층을 형성하는 공정, 상기 액정 폴리머가 콜레스테릭 구조를 취한 배향이 되도록, 상기 전개층에 가열 처리를 실시하는 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 액정 폴리머를 구성 분자로 하는 콜레스테릭층을 형성할 수 있다.

이러한 본 발명의 광학보상층부착 편광판은, 예를 들면, 상기 광학보상층의 양면에 점착제 (A) 및 점착제 (B) 를 각각 도포하여 점착제층 (A) 및 점착제층 (B) 를 형성하고, 상기 점착제층 (A) 에 의해 상기 광학보상층과 상기 편광판을 접착시킴으로써 제작할 수 있다.

우선, 상기 광학보상층의 일방의 면에 상기 점착제 (A) 를 도포하여 건조시킴으로써 점착제층 (A) 를 형성하고, 상기 광학보상층의 타방의 면에 점착제 (B) 를 도포하여 점착제층 (B) 를 형성한다.

상기 점착제는, 예를 들면 전술한 바와 같은 폴리머 재료를 용매에 용해 또는 분산하여 폴리머 용액으로서 조제할 수 있다. 이 용액에서의 상기 폴리머의 함유 비율은, 예를 들면 고형분 중량 10∼80 중량% 범위이고, 바람직하게는 20∼60 중량% 이고, 보다 바람직하게는 30∼50 중량% 이다. 구체적으로는, 상기 폴리머가 아크릴계 폴리머인 경우, 예를 들면 고형분 중량 20∼80 중량% 범위이고, 바람직하게는 25∼65 중량% 이고, 보다 바람직하게는 30∼50 중량% 이다.

상기 용매의 종류는, 예를 들면 폴리머의 종류에 따라 적절히 결정할 수 있지만, 예를 들면 아세트산에틸, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 톨루엔, 자일렌 등을 사용할 수 있다. 또 필요에 따라 이들 복수의 용매를 혼합하여 사용할 수도 있다.

상기 폴리머 용액은 상기 아크릴계 폴리머 등의 각종 폴리머 이외에, 예를 들면 전술한 바와 같은 다관능성 화합물이나 각종 첨가제를 함유할 수도 있다. 그리고, 상기 점착제의 점착성은, 예를 들면 폴리머 형성 재료인 모노머의 종류, 중합비, 중합도, 상기 다관능성 화합물이나 각종 첨가제의 종류나 양 등에 의해 적절하게 결정할 수 있다.

상기 광학보상층에 대한 상기 점착제층의 도포량은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 전술한 바와 같은 폴리머 용액을 도포하는 경우, 예를 들어 광학보상층의 면적 (㎠) 당 0.3∼3㎖ 범위이고, 바람직하게는 0.5∼2㎖ 이고, 특히 바람직하게는 1∼2㎖ 이다.

그리고, 이 광학보상층 표면에, 형성한 점착제층 (A) 를 통하여 상기 편광판을 적층하면 된다. 그리고, 다른 점착제층 (B) 의 표면에는 전술한 바와 같이 박리 필름을 배치할 수도 있다. 이렇게 해서 본 발명의 광학보상층부착 편광판을 제조할 수 있다. 그리고 실용에서 사용할 때에는 상기 박리 필름을 박리하고 상기 점착제층 (B) 를 통하여 각종 화상 표시 장치에 실장하면 된다.

또, 상기 광학보상층, 편광판의 표면에는 전술한 바와 같은 점착성을 만족하는 한, 점착제층 (A) 및 점착제층 (B) 의 점착성을 향상시키기 위해 종래 공지된 각종 표면 처리를 실시할 수 있다.

본 발명의 광학보상층부착 편광판의 크기는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 박리 필름을 제외한 경우에 두께가 150∼300㎛ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 170∼280㎛, 특히 바람직하게는 200∼250㎛ 이다. 전술한 점착제층 (A) 및 점착제층 (B) 의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 점착제층 (A) 는, 예를 들면 5∼100㎛ 의 범위이고, 점착제층 (B) 는 예를 들면 10∼50㎛ 이다.

또 본 발명에서의 광학보상층이나 편광판은, 예를 들면 살리실산에스테르계 화합물, 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈착염계 화합물 등의 자외선 흡수제에 의한 처리 등에 의해 자외선 흡수능을 부여한 것 등일 수도 있다.

본 발명의 광학보상층부착 편광판의 일례를 도 1 의 단면도에 나타낸다. 도 1 에 나타내는 광학보상층부착 편광판 (1) 은, 광학보상층 (12) 의 양면에 점착제층 (A) (11A) 와 점착제층 (B) (11B) 가 적층되고, 상기 점착제층 (A) (11A) 를 통하여 편광판 (10) 이 추가로 적층되어 있다. 그리고 점착제층 (B) (11B) 의 다른 표면에는 실용에서 사용되기까지 필름 (13) 이 배치되어 있다.

본 발명의 광학보상층부착 편광판은, 전술한 바와 같이 액정 표시 장치 등의 각종 표시 장치에 사용할 수 있다. 상기 액정 표시 장치의 형성은 종래 공지된 방법으로 실시할 수 있다. 즉, 상기 액정 표시 장치는 일반적으로 액정 셀과 편광판 등의 광학 소자, 필요에 따라 조명 시스템 등의 구성 부품을 적절하게 조립하여 구동 회로를 내장시키는 것 등에 의해 형성되지만, 본 발명의 액정 표시 장치에서는, 본 발명의 광학보상층부착 편광판을 사용하는 것 외에는 특별히 한정되지 않는다. 액정 셀에 대해서도 예를 들면 TN 형이나 STN 형, π형 등의 임의의 타입의 셀을 사용할 수 있다.

구체적으로는 본 발명의 광학보상층부착 편광판을 액정 셀의 편측 또는 양측에 배치한 액정 패널이나 액정 표시 장치를 제공할 수 있다. 특히 본 발명의 광학보상층부착 편광판은, 전술한 바와 같이 박리 필름을 갖는 경우, 상기 박리 필름을 박리하여 노출된 점착제층 (B) 를 상기 액정 셀에 부착시킴으로써 배치할 수 있다. 상기 액정 셀에 상기 광학보상층부착 편광판을 배치할 때, 상기 액정 셀의 양측에 위상차판이나 편광판을 형성하는 경우, 이들은 동일한 것이어도 되고 상이한 것이어도 된다.

또한, 액정 표시 장치의 형성시에는 예를 들면 추가로 확산판, 안티글레어층, 반사 방지층, 보호판, 프리즘 어레이 시트, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 백라이트, 반사판, 반투과 반사판, 휘도 향상판 등 적절한 부품을 적절한 위치에 1 층 또는 2 층 이상 배치할 수도 있다.

본 발명의 광학보상층부착 편광판은 전술한 바와 같은 구성에 한정되지는 않고, 추가로 다른 굴절률 구조를 갖는 위상차 필름, 액정 필름, 광확산 필름, 회절 필름 등의 각종 광학 부재를 갖는 것일 수도 있다. 특히, 반사판이 적층된 반사형 편광판, 반투과 반사판이 적층된 반사형 편광판, 또 휘도 향상 필름이 적층된 편광판을 들 수 있다.

상기 반사형 편광판은, 일반적으로, 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 표시하는 타입의 액정 표시 장치 등에 사용하는 것으로, 백라이트 등의 광원의 내장을 생략하여 액정 표시 장치의 박형화를 꾀할 수 있다는 이점을 갖는 다. 상기 반사형 편광판은, 필요에 따라 투명 보호층 등을 사이에 두고, 상기 광학보상층부착 편광판에서의 편광판의 한 면에 금속 등으로 이루어지는 반사층을 배치함으로써 형성할 수 있다.

상기 반사형 편광판에서의 반사층은, 예를 들어 편광판에서의 투명 보호 필름측에 배치할 수 있다. 이 구체예로는, 필요에 따라 매트 처리한 보호 필름의 한 면에 알루미늄 등의 반사성 금속으로 이루어지는 박이나 증착막을 형성하여, 반사층을 형성한 것 등을 들 수 있다. 또한, 상기 보호 필름에 미립자를 함유시켜 표면을 미세 요철 구조로 하고, 그 위에 추가로 미세 요철 구조의 반사층을 형성한 것도 들 수 있다. 상기 미세 요철 구조의 반사층은, 예를 들어 입사광을 난반사에 의해 확산시켜 지향성이나 번쩍거리는 눈부심을 방지하고, 명암의 편차를 억제할 수 있다. 또한, 상기 미립자를 함유시킨 보호 필름은, 예를 들어 입사광 및 그 반사광이 그것을 투과할 때에 확산되어, 명암 편차를 보다 억제할 수 있다는 이점을 갖고 있다. 보호 필름의 표면 미세 요철 구조를 반영시킨 미세 요철 구조의 반사층은, 예를 들어 진공 증착 방식, 이온 플레이팅 방식, 스퍼터링 방식 등의 증착 방식이나 도금 방식 등, 적당한 방법에 의해 금속층을 투명 보호층 표면에 직접 형성함으로써 형성할 수 있다.

상기 반사판은, 상기 편광판의 보호 필름에 직접 배치하는 방식 대신에, 예를 들어 상기 투명 필름에 준한 적당한 필름에 반사층을 형성한 반사 시트 등으로서 사용할 수도 있다. 또, 상기 반사층은, 통상 금속으로 형성되기 때문에, 그 반사면이 보호 필름이나 편광판 등으로 피복된 형태인 것이 산화에 의한 반사율의 저하 방지, 나아가서는 초기 반사율의 장기 지속 관점이나, 보호층을 별도 배치하는 것을 회피하는 점 등에서 보다 바람직하다.

상기 반투과형 편광판은, 전술한 바와 같이 광을 반사하고, 또 투과하는 하프 미러 등의 반투과형 반사층을 사용함으로써 얻어진다. 상기 반투과형 편광판은, 통상 액정 셀의 이면측에 형성된다. 이러한 반투과형 편광판을 사용하는 액정 표시 장치는, 비교적 밝은 분위기에서 사용하는 경우에는 시인측 (표시측) 으로부터의 입사광을 반사시켜 화상을 표시하고, 한편, 비교적 어두운 분위기에서 사용하는 경우에는, 내장되어 있는 백라이트 등의 내장 광원을 사용하여 화상을 표시한다. 즉, 상기 반투과형 편광판은, 밝은 분위기하에서는 백라이트 등의 광원 사용의 에너지를 절약할 수 있고, 비교적 어두운 분위기하에서도 내장 광원을 사용하여 사용할 수 있는 타입의 액정 표시 장치 등의 형성에 유용하다.

또한, 전술한 바와 같이 편광판과 휘도 향상 필름을 부착한 편광판은 통상 액정 셀의 이면측 사이드에 배치된다. 상기 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치 등의 백라이트나 이면측으로부터의 반사 등에 의해, 자연광이 입사되면 소정 편광축의 직선 편광 또는 소정 방향의 원 편광을 반사하고, 다른 광은 투과시키는 특성을 나타내는 것이다. 이 휘도 향상 필름을 편광판과 적층한 편광판은, 백라이트 등의 광원으로부터의 광을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 얻는 동시에, 상기 소정 편광 상태 이외의 광은 투과되지 않고 반사된다. 그리고, 이 휘도 향상 필름면에서 반사된 광을 다시 그 뒤쪽에 형성된 반사층 등을 통하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로서 투과시켜 휘도 향상 필름을 투과하는 광의 증량을 꾀하는 것이다. 그리고, 광의 증량과 함께, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정 표시 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량의 증대를 꾀하여 휘도를 향상시키는 것이다.

즉, 휘도 향상 필름을 사용하지 않고, 백라이트 등에서 액정 셀의 이면측으로부터 편광자를 통하여 광이 입사된 경우에는, 편광자의 편광축에 일치하고 있지 않은 편광 방향을 나타내는 광은 거의 편광자에 흡수되어, 편광자를 투과해오지 않는다. 즉, 사용한 편광자의 특성에 따라 다르지만, 약 50% 의 광이 편광자에 흡수되어 그 만큼 액정 화상 표시 등에 이용할 수 있는 광량이 감소하여, 화상이 어두워진다. 휘도 향상 필름은, 편광자에 흡수되는 편광 방향을 갖는 광을 편광자에 입사시키지 않고 휘도 향상 필름에서 일단 반사시키고, 다시 그 뒤쪽에 형성된 반사층 등을 통하여 반전시켜 휘도 향상 필름에 재입사시키는 것을 반복하고, 이 양자 사이에서 반사, 반전되고 있는 광의 편광 방향이 편광자를 통과할 수 있는 편광 방향으로 된 편광만을 상기 휘도 향상 필름이 투과시켜 편광자에 공급한다. 이 때문에, 백라이트 등의 광을 효율적으로 액정 표시 장치의 화상의 표시에 사용할 수 있고, 화면을 밝게 할 수 있다.

상기 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에는 추가로 확산판을 형성해도 된다. 상기 휘도 향상 필름에 의해 반사된 광은 상기 반사층 등을 향하지만, 상기 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산시키는 동시에 광의 편광 상태를 해소하여 비편광 상태로 한다. 즉, 확산판은 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌린다. 이 비편광 상태, 즉 자연광 상태의 광이 반사층 등을 향하여 상기 반사층 등을 통하여 반사되고, 다시 상기 확산판을 통과하여 휘도 향상 필름에 재입사되는 것을 반복한다. 이와 같이, 휘도 향상 필름과 상기 반사층 등의 사이에 편광을 원래의 자연광 상태로 되돌리는 확산판을 형성함으로써 표시 화면의 밝기를 유지하면서 동시에 표시 화면의 밝기의 편차를 적게 하여, 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 형성함으로써, 1 회째의 입사광은 반사의 반복 회수가 알맞게 증가하고, 확산판의 확산 기능과 맞물려 균일하게 밝은 표시 화면을 제공할 수 있는 것으로 해석된다.

상기 휘도 향상 필름으로는, 예를 들어 유전체의 다층 박막이나 굴절률 이방성이 다른 박막 필름의 다층 적층체와 같이, 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키고 다른 광은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지시킨 것과 같이, 좌선회 또는 우선회 중 어느 하나의 원 편광은 반사하고 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것 등을 사용할 수 있다.

따라서, 전술한 바와 같은 소정 편광축의 직선 편광을 투과시키는 타입의 휘도 향상 필름은, 그 투과광을 그대로 편광판에 편광축을 맞추어 입사시킴으로써, 편광판에 의한 흡수 손실을 억제하면서 효율적으로 투과시킬 수 있다. 한편, 콜레스테릭 액정층과 같은 원 편광을 투과하는 타입의 휘도 향상 필름에서는, 그대로 편광자에 입사시킬 수도 있지만, 흡수 손실을 억제하는 관점에서 그 원 편광을 위상차판을 통하여 직선 편광화하여 편광판에 입사시키는 것이 바람직하다. 또, 상기 위상차판으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 원 편광을 직선 편광으로 변환할 수 있다.

가시광역 등의 넓은 파장 범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를 들어 파장 550㎚ 의 담색광에 대하여 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차층과, 1/2 파장판 등의 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차층을 적층함으로써 얻어진다. 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 배치하는 위상차판은 단층일 수도 있고, 2 층 이상의 적층체일 수도 있다.

또, 상기 콜레스테릭 액정층에 대해서도, 반사 파장이 상이한 것을 조합하여 2 층 이상으로 적층함으로써, 가시광 영역 등의 넓은 파장 범위에서 원 편광을 반사시키는 것이 얻어져, 거기에 근거하여 넓은 파장 범위의 투과 원 편광을 얻을 수 있다.

또한, 편광판은, 전술한 바와 같은 편광 분리형 편광판과 같이, 편광판과 2 층 이상의 광학층을 적층한 것일 수도 있다. 따라서, 상기 반사형 편광판이나 반투과형 편광판과 위상차판을 조합한 반사형 타원 편광판이나 반투과형 타원 편광판 등일 수도 있다.

또한, 본 발명의 광학보상층부착 편광판은, 이상과 같은 액정 표시 장치에 한정되지는 않고, 이밖에도 EL 장치나, 플라즈마 디스플레이, FED 디스플레이 등의 각종 자발광형 화상 표시 장치에도 적용할 수 있고, 그 적용 방법도 종래의 편광판을 대신하여 본 발명의 광학보상층부착 편광판을 사용하는 것 외에는 특별히 제한되지 않는다.

다음으로, 유기 EL 표시 장치에 대해서 설명한다. 일반적으로, 유기 EL 표시 장치는, 투명 기판 상에 투명 기판과 유기 발광층과 금속 전극을 순서대로 적층하여 발광체 (유기 일렉트로 루미네선스 발광체) 가 형성되어 있다. 여기에서 유기 발광층은 각종 유기 박막의 적층체이고, 예를 들면 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어지는 정공 주입층과, 안트라센 등의 형광성 유기 고체로 이루어지는 발광층의 적층체나, 혹은 상기 발광층과 페릴렌 유도체 등으로 이루어지는 전자 주입층의 적층체나, 또, 이들 정공 주입층, 발광층 및 전자 주입층의 적층체 등 각종 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 발생되는 에너지가 형광 물질을 여기하고, 여기된 형광 물질이 기저 상태로 되돌아갈 때에 광을 방사한다는 원리로 발광한다. 도중의 재결합이라는 메카니즘은 일반적인 다이오드와 동일하고, 이와 같은 점에서도 예상할 수 있는 것처럼 전류와 발광 강도는 인가 전압에 대해 정류성을 수반하는 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시 장치에서는, 유기 발광층에서의 발광을 취출하기 위해 적어도 하나의 전극이 투명해야 하고, 통상 산화인듐주석 (ITO) 등의 투명 도전체로 형성한 투명 전극을 양극으로 사용하고 있다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높이기 위해서는, 음극에 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하고, 통상 Mg-Ag, Al-Li 등의 금속 전류를 사용할 수 있다.

이와 같은 구성의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 유기 발광층은, 두께 10㎚ 정도로 매우 얇은 막으로 형성되어 있다. 이 때문에 유기 발광층도 투명 전극 과 동일하게 거의 완전히 광을 투과시킨다. 그 결과, 비발광시에 투명 기판의 표면으로부터 입사되어, 투명 전극과 유기 발광층을 투과하여 금속 전극에서 반사된 광이 다시 투명 기판의 표면측으로 나오기 때문에, 외부에서 보았을 때에 유기 EL 장치의 표시면이 거울면처럼 보인다.

전압의 인가에 의해 발광하는 상기 유기 발광층의 표면측에 투명 전극을 구비함과 동시에, 상기 유기 발광층의 이면측에 금속 전극을 구비한 유기 EL 발광체를 포함하는 유기 EL 표시 장치에서, 예를 들면 투명 전극의 표면측에 편광판을 형성하는 동시에, 이들 투명 전극과 편광판 사이에 위상차판을 형성해도 된다.

위상차판 및 편광판은 외부로부터 입사되고 금속 전극에서 반사되어 온 광을 편광시키는 작용을 갖기 때문에, 그 편광 작용에 의해 금속 전극의 거울면을 외부로부터 시인 불가능하게 하는 효과가 있다. 특히 위상판을 1/4 파장판으로 구성하고, 또한 편광판과 위상판의 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 편광성분만이 투과된다. 이 직선 편광은 위상판에 의해 일반적으로 타원 편광으로 되지만, 특히 위상판이 1/4 파장판이고, 또한 편광판과 위상판의 편광 방향이 이루는 각이 π/4 일 때에는 원 편광으로 된다.

이 원 편광은, 투명 기판, 투명 전극, 유기 박막을 투과하고, 금속 전극에서 반사되어 다시 유기 박막, 투명 전극, 투명 기판을 투과하고 위상차판에서 다시 직선 편광으로 된다. 그리고, 이 직선 편광은 편광판의 편광 방향과 직교하기 때 문에 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과 금속 전극의 거울면을 완전히 차폐할 수 있다.

실시예

다음으로 본 발명에 대해 이하의 실시예 및 비교예를 이용하여 좀더 설명한다. 또한 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

두께 50㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 필름 (후지사진필름사 제; 상품명 T-50SH) 상에 1wt% 의 PVA (일본합성화학사 제; 상품명 NH-18) 수용액을 도포하고, 90℃ 에서 건조시켜, 막두께 약 0.01㎛ 이하의 PVA 피막을 형성하였다. 그리고, 이 피막의 표면을 러빙 처리하여 배향막으로 하였다. 한편, 상기 식 (6) 의 액정 모노머 (중합성 막대형 네마틱 액정) 와, 상기 식 (44) 의 키랄제가 중량비 7:3 이 되도록 혼합하고, 이 혼합물이 40 중량% 가 되도록 톨루엔에 용해한 후, 또 광중합 개시제 (상품명 이루가큐어: 치바스페셜리티 케미컬즈사 제) 를 3 중량% 가 되도록 첨가하여 도포액을 조제하였다. 상기 배향막에 상기 도포액을 도포하고, 90℃ 에서 1 분간 열처리함으로써 상기 액정 모노머를 배향시킨 후, 그 위에 UV 조사에 의해 상기 액정 모노머를 중합시켜 그 배향을 고정하였다. 그리고, 상기 TAC 필름과 PVA 피막을 제거함으로써, 두께 5㎛ 의 광학보상층을 얻었다. 이 광학보상층은, 그 면내 위상차가 1㎚, 두께 방향 위상차가 200㎚, 단면 TEM 사진에 의해 관찰한 나선 피치는 0.08㎛ 였다.

이 광학 보상 필름의 한쪽에 하기 점착제 (A) 를 도포하여 점착제층 (A) (두 께 10㎛) 를 형성하고, 상기 광학 보상 필름에 상기 점착제층 (A) 를 통하여 편광판 (상품명 HEG5425DU; 닛토덴꼬사 제) 을 접착하였다. 한편, 이형 필름 (상품명 RT-38G; 닛토덴꼬사 제) 에 하기 점착제 (B) 를 도포하여 점착제층 (B) (두께 20㎛) 를 형성하고, 상기 점착제층 (B) 과 상기 광학보상층의 다른 쪽 표면이 대향하도록 상기 이형 필름을 롤 압착하였다. 이것에 의해, 점착제층 (B) 의 표면에 박리 필름이 배치된 본 발명의 광학보상층부착 편광판을 얻었다.

상기 점착제 (A) 는, 부틸아크릴레이트/아크릴산=100/5 (중량비) 인 아크릴계 폴리머 (중량 평균 분자량 150만, 유리 전이 온도 －30℃) 100 중량부 (고형분) 에 대하여, 가교제 (다관능 이소시아네이트 화합물, 일본폴리우레탄사 제) 0.5 중량부를 첨가한 점착제 용액 (톨루엔 용액, 15 중량%) 을 사용하였다.

또, 상기 광학보상층의 면내 위상차 및 두께 방향 위상차값은, 자동 복굴절계 (상품명 KOBRA; 오우지계측기기 제) 를 사용하여 파장 590㎚ 에서 측정하였다.

면내 위상차 = (nx－ny)×d

두께 방향 위상차 = [{(nx＋ny)/2}－nz]×d

상기 nx, ny 및 nz 는, 각각 상기 광학보상층에서의 X 축, Y 축 및 Z 축 방향의 굴절률을 나타내고, 상기 X 축 방향은, 상기 광학보상층의 면내에서 최대의 굴절률을 나타내는 축 방향이고, Y 축 방향은, 상기 면내에서 상기 X 축 방향에 대하여 수직인 축 방향이고, Z 축 방향은, 상기 X 축 및 Y 축에 수직인 두께 방향을 나타내며, d 는 상기 광학보상층의 두께를 나타낸다.

상기 점착제 (B) 는, 2-에틸헥실아크릴레이트/아크릴산=100/5 (중량비) 의 아크릴계 폴리머 (중량 평균 분자량 100 만, 유리 전이 온도 －40℃) 100 중량부 (고형분) 에 대하여, 가교제 (다관능 이소시아네이트 화합물, 일본폴리우레탄사 제) 1 중량부를 첨가한 점착제 용액 (톨루엔 용액, 15 중량%) 을 사용하였다.

(실시예 2)

점착제 (B) 로서, 부틸아크릴레이트/아크릴산=100/3 (중량비) 의 아크릴계 폴리머 (중량 평균 분자량 150 만, 유리 전이 온도 －33℃) 100 중량부 (고형분) 에 대하여, 가교제 (다관능 이소시아네이트 화합물, 일본폴리우레탄사 제) 0.8 중량부를 첨가한 점착제 용액 (톨루엔용액, 15 중량%) 을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 광학보상층부착 편광판을 얻었다.

(비교예 1)

점착제 (B) 로서, 부틸아크릴레이트/2-히드록시아크릴레이트=100/5 (중량비) 의 아크릴계 폴리머 (중량 평균 분자량 100 만, 유리 전이 온도 －33℃) 100 중량부 (고형분) 에 대하여, 가교제 (다관능 이소시아네이트 화합물, 일본폴리우레탄사 제) 0.5 중량부를 첨가한 점착제 용액 (톨루엔 용액, 15 중량%) 을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 광학보상층부착 편광판을 얻었다.

(비교예 2)

점착제 (A) 로서, 이소노닐아크릴레이트/아크릴산=100/1 (중량비) 의 아크릴계 폴리머 (중량 평균 분자량 70 만, 유리 전이 온도 －55℃) 100 중량부 (고형분) 에 대하여, 가교제 (다관능 이소시아네이트 화합물, 일본폴리우레탄사 제) 0.5 중량부를 첨가한 점착제 용액 (톨루엔 용액, 15 중량%) 을 사용하고, 점착제 (B) 로 서, 부틸아크릴레이트/메틸아크릴레이트/아크릴산=100/100/1 (중량비) 의 아크릴계 폴리머 (중량 평균 분자량 100 만, 유리 전이 온도 －9℃) 100 중량부 (고형분) 에 대하여, 가교제 (다관능 이소시아네이트 화합물, 일본폴리우레탄사 제) 0.5 중량부를 첨가한 점착제 용액 (톨루엔 용액, 10 중량%) 을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 광학보상층부착 편광판을 얻었다.

(비교예 3)

점착제 (B) 로서, 부틸아크릴레이트/메틸아크릴레이트/2-히드록시에틸아크릴레이트=100/100/1 (중량비) 의 아크릴계 폴리머 (중량 평균 분자량 80 만, 유리 전이 온도 －5℃) 100 중량부 (고형분) 에 대하여, 가교제 (다관능 이소시아네이트 화합물, 일본폴리우레탄사 제) 1 중량부를 첨가한 점착제 용액 (톨루엔 용액, 10 중량%) 을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 광학보상층부착 편광판을 얻었다.

얻어진 실시예 및 비교예의 광학보상층부착 편광판에 대해, 길이 100㎜×폭 25㎜ 의 샘플을 제조하여 다음과 같이 평가하였다. 또, 여기서 길이란 편광판의 흡수축 방향에서의 길이를 말하고, 폭이란 상기 흡수축과 수직 방향에서의 길이를 말한다. 이들 결과를 하기 표 1 에 나타낸다.

(점착제층 (A) 의 점착력)

얻어진 광학보상층부착 편광판으로부터 이형 필름을 박리하여 노출된 점착제층 (B) 에, SiO₂ 경사 증착된 두께 125㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 SiO₂ 면을 2㎏ 롤러 (1 왕복) 로 부착시키고, 25℃ 에서 20 분간 방치하였다. 그 후, 상기 광학보상층부착 편광판에서의 편광판과 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을, 25℃, 박리 속도 300㎜/min, 90°필의 조건으로, JIS Z 0237 에 근거하여 상기 인장 시험기를 사용하여 박리함으로써, 상기 점착제층 (A) 의 점착력을 측정하였다.

(점착제층 (B) 의 점착력)

얻어진 광학보상층부착 편광판으로부터 이형 필름을 박리하여 노출된 점착제층 (B) 를 통하여 물 세척ㆍ건조시킨 유리 (1737; 코닝사 제) 표면에 부착하였다. 즉, 상기 유리는, 상기 점착제층 (B) 를 통하여 상기 광학보상층부착 편광판에서의 편광판과 접착시키고, 상기 양자를 부착할 때에는 2㎏ 롤러를 1 왕복시켰다. 그리고, 이들 적층체를 25℃ 에서 20 분간 방치한 후, 상기 광학보상층부착 편광판과 상기 유리를, 25℃, 박리 속도 300㎜/min, 90°필의 조건으로, JIS Z 0237 에 근거하여 상기 인장 시험기를 사용하여 박리함으로써, 상기 점착제층 (B) 의 점착력을 측정하였다.

(박리성 및 점착제의 잔존 상태)

시판되는 수직 배향 모드의 액정 패널 (MVA; 후지쯔 제) 을 사용하여, 그 유리 표면을 아세톤으로 세정하고 바람으로 건조시킨 후, 이형 필름을 제거한 광학보상층부착 편광판을 노출된 점착제층 (B) 를 통하여 부착하였다. 그리고, 또 24 시간 실온에서 방치한 후, 다시 상기 광학보상층부착 편광판을 박리하고, 상기 유리판 표면의 외관을 육안에 의해 관찰하였다.

(내구 점착성 시험)

이형 필름을 박리시킨 광학보상층부착 편광판 (길이 100㎜×폭 50㎜) 을, 접착제층 (B) 를 통하여 유리 (1737; 코닝사 제) 에 롤 압착하였다. 이 적층체를 오토클레이브 처리 (50℃, 5 기압, 15 분간) 에 의해 기포를 제거한 후, 80℃ 에서 24 시간 방치하였다 (내열성). 또, 동일한 방법으로 기포를 제거한 적층체를 90%RH 에서 24 시간 방치하였다 (내습성). 그리고, 방치 후의 적층체에 대해 기포의 발생, 유리판으로부터의 박리의 발생을 육안으로 확인하고, 이하의 기준에 따라서 평가하였다.

Ｏ: 기포 및 박리의 발생없음.

×: 기포 및 박리 발생.

표 1

상기 표 1 에 나타내는 바와 같이, 점착제층 (A) 의 점착력이 10N/25㎜ 를 초과하고, 상기 점착제층 (B) 의 점착력이 1∼10N/25㎜ 범위인 실시예에 대해서는, 액정 패널로부터의 박리가 양호하고, 유리면에 점착제도 잔존하지 않았다. 또, 가열 처리 및 가습 처리하더라도 유리면과 샘플의 박리가 발생하지 않았다. 이 에 대하여, 상기 점착력이 부족한 비교예 1 및 2 에 의하면, 액정 패널로부터의 박리에 의해 광학보상층이 파괴되고, 유리면에 점착제의 잔존도 보였다. 그리고, 비교예 3 에 의하면, 박리성이나 점착제의 잔존성에는 문제가 없지만, 가열 처리 및 가습 처리 모두에서 유리면으로부터 박리되어, 점착성에 문제가 있었다.

(실시예 3∼5, 참고예)

시판되는 편광판 (닛토덴꼬사 제; 상품명 SEG5224DU) 에, 소정 온도, 소정 시간으로 열처리한 것 외에는, 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 점착제층 (B) 의 노출면에 이형 필름이 형성된, 광학보상층부착 편광판을 제작하였다 (300㎜×250㎜). 또, 가열 조건은 하기 표 2 에 나타낸다. 그리고, 상기 광학보상층부착 편광판으로부터 상기 이형 필름을 박리하여 노출된 점착제층 (B) 에 의해, 유리판 (400㎜×400㎜) 상에 상기 광학보상층부착 편광판을 롤 압착하였다. 그리고, 상기 유리판의 뒤쪽에, 추가로 미처리의 편광판 (닛토덴꼬사 제; 상품명 SEG5224DU) 을 감압성 접착제를 사용하여 크로스니콜이 되도록 부착하였다. 이것을 샘플로 하고 건조기를 사용하여 가속 시험하였다.

상기 가속 시험은, 상기 샘플을 80℃ 에서 100 시간 방치함으로써 가열 처리하였다.

가속 시험 후의 샘플을, 암실 내에서 라이트 테이블에 놓고 주변 편차를 측정하였다. 주변 편차는, 샘플의 평면을 ①∼⑨ 의 에어리어로 분할하여 관찰하였다. 또한, 동시에 상기 샘플의 평면 상에 설정한 ①∼⑨ 의 측정점에서의 광투과율을 휘도계 (BM-5A; TOPCON 사 제) 를 사용하여 측정하였다. 그리고, 이들 측정치를 하기 식 (i) 에 대입하여 표시 편차를 산출하였다. 또, 측정점으로서, 도 2 에 나타내는 바와 같이 샘플 (1) 의 평면 상에 ①∼⑨ 의 9 개의 측정점 (2) 을 설정하였다. 이들 결과를 하기 표 2 에 나타낸다.

표시 편차=[(T②＋T④＋T⑥＋T⑧)/4]－[(T①＋T③＋T⑤＋T⑦＋T⑨)/5] …(i)

상기 식 (i) 에 있어서, Tx 는, 측정점 x (①∼⑨) 에서의 광투과율을 나타내고, 광투과율은 하기 식 (ii) 으로 표시된다.

광투과율=(가속 시험 후의 샘플의 휘도/유리판만의 휘도)×100 …(ii)

또한, 전술한 바와 같이, 시판되는 편광판 (닛토덴꼬사 제; 상품명 SEG5224DU) 에, 하기 표 2 에 나타내는 열처리를 실시한 것 외에는, 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로, 작성한 광학보상층부착 편광판 (300㎜×250㎜) 에 대해서 추가로 가열 처리하여, 그 치수 변화율을 측정하였다. 구체적으로는, 전술한 바와 같이 광학보상층부착 편광판을, 추가로 50℃ 에서 60 분간 가열 처리하고, 가열 처리 후에 있어서의 흡수축 방향의 치수 변화율을 구하였다. 이들 결과도 하기 표 2 에 함께 나타낸다.

[표 2]

이상과 같이 편광판을 미리 가열 처리함으로써 또 다시 가열 조건하에 노출되어도 치수 변화가 억제되고, 또한 주변 편차가 한층 더 억제되기 때문에, 표시 특성이 우수한 화상 표시 장치가 제공되는 것을 알 수 있었다.

산업상이용가능성

이상과 같이, 본 발명의 광학보상층부착 편광판은, 화상 표시 장치에 실장했을 때의 점착성이 우수하고, 또한, 실장 후에 박리하더라도 화상 표시 장치의 유리판에 점착제가 잔존되지 않아, 재부착도 용이하다. 또한, 박리시에, 광학보상층부착 편광판의 구성 부재인 광학보상층 등이 파괴되는 일도 없다. 이 때문에, 재부착 등의 필요가 발생할 가능성이 있는 경우에도, 각종 화상 표시 장치에 매우 유용하다고 할 수 있다.

Claims

광학보상층의 양면에 각각 점착제층이 배치되고, 일방의 점착제층을 통하여 편광판이 접착되어 있는, 광학보상층부착 편광판으로서,

상기 각각의 점착제층은,

상기 광학보상층과 상기 편광판을 접착하는 점착제층 (A) 의 점착력이 12N/25㎜ 를 초과하고, 타방의 점착제층 (B) 를 유리판에 접착한 경우, 상기 광학보상층과 상기 유리판을 접착하는 점착제층 (B) 의 점착력이 1∼10N/25㎜ 인 조건 (Ⅰ) 을 만족하는 것을 특징으로 하는 광학보상층부착 편광판.
제 1 항에 있어서,

상기 점착제층 (A) 및 (B) 의 형성 재료가, 아크릴계 폴리머를 함유하는 아크릴계 점착제인, 광학보상층부착 편광판.
제 2 항에 있어서,

상기 아크릴계 폴리머의 유리 전이 온도가 0℃ 이하인, 광학보상층부착 편광판.
제 2 항에 있어서,

점착제층 (A) 에서의 아크릴계 폴리머가, 부틸아크릴레이트와 아크릴산의 공 중합체이고,

점착제층 (B) 에서의 아크릴계 폴리머가, 2-에틸헥실아크릴레이트와 아크릴산의 공중합체인, 광학보상층부착 편광판.
제 4 항에 있어서,

부틸아크릴레이트 (a) 와 아크릴산 (b) 의 공중합체에서의 중량비 (a:b) 가 100:5 이고,

2-에틸헥실아크릴레이트 (c) 와 아크릴산 (d) 의 공중합체에서의 중량비 (c:d) 가 100:5 인, 광학보상층부착 편광판.
제 2 항에 있어서,

점착제층 (A) 및 점착제층 (B) 에서의 아크릴계 폴리머가, 각각 부틸아크릴레이트와 아크릴산의 공중합체이고,

점착제층 (A) 에서의 아크릴계 폴리머의 부틸아크릴레이트 (a) 와 아크릴산 (b) 의 중량비 (a:b) 가 100:5 이고,

점착제층 (B) 에서의 아크릴계 폴리머의 부틸아크릴레이트 (a') 와 아크릴산 (b') 의 중량비 (a':b') 가 100:3 인, 광학보상층부착 편광판.
제 1 항에 있어서,

상기 편광판은 미리 가열 처리된 편광판인, 광학보상층부착 편광판.
제 7 항에 있어서,

상기 가열 처리된 편광판은, 상기 가열 처리된 편광판을 50℃ 에서 60 분 처리한 후의 흡수축 방향의 치수 변화율이 －0.3%∼＋0.3% 의 범위인 물성을 나타내는, 광학보상층부착 편광판.
제 1 항에 있어서,

상기 광학보상층의 두께가 0.1∼20㎛ 의 범위인, 광학보상층부착 편광판.
제 1 항에 있어서,

상기 광학보상층은, 그 구성 분자가 콜레스테릭 구조로 배향되어 있는 콜레스테릭층인, 광학보상층부착 편광판.
제 10 항에 있어서,

상기 콜레스테릭층의 구성 분자는 액정 모노머이고,

상기 액정 모노머는 콜레스테릭 구조로 배향되고, 또한 중합 또는 가교되어 있는, 광학보상층부착 편광판.
제 11 항에 있어서,

상기 콜레스테릭층의 나선 피치가 0.25㎛ 이하인, 광학보상층부착 편광판.
제 10 항에 있어서,

상기 콜레스테릭층의 구성 분자가 액정 폴리머이고,

상기 액정 폴리머가 콜레스테릭 구조로 배향되어 있는, 광학보상층부착 편광판.
제 1 항에 있어서,

상기 편광판은 편광자와 투명 보호층을 포함하고,

상기 편광자의 적어도 일방의 표면에 상기 투명 보호층이 적층되는, 광학보상층부착 편광판.
제 1 항에 있어서,

상기 점착제층 (B) 의 표면에 박리 필름이 배치되는, 광학보상층부착 편광판.
액정 셀과, 제 1 항에 기재된 광학보상층부착 편광판을 포함하는 액정 패널.
액정 패널을 포함하는 액정 표시 장치로서,

상기 액정 패널이 제 16 항에 기재된 액정 패널인, 액정 표시 장치.
일렉트로루미네선스 (EL) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 (PD) 및 FED (전계 방출 디스플레이: Field Emission Display) 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 화상 표시 장치로서,

제 1 항에 기재된 광학보상층부착 편광판을 포함하는 화상 표시 장치.