KR100832276B1 - 광학 필름, 그 제조 방법, 및 광학 필름을 사용하는 화상표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 박형화에 기여하고, 불균일한 열을 방지하고, 흑 표시에 있어서의 광 누설을 양호하게 방지하고, 및 이러한 광학 필름을 이용한 화상 표시 장치를 수행할 수 있는 광학 필름을 제조하는데 있다. 본 발명의 광학 필름은 편광자, nx>ny=nz 의 굴절률 특성을 가지는 제 1 광학보상층, 및 nx>ny>nz 의 굴절률 특성을 가지는 제 2 광학보상층을 순서대로 포함한다. 광학 필름에서, 편광자의 흡수축과 제 1 광학보상층의 지상축 사이에 형성된 각은 +17°내지 +27° 또는 -17°내지 -27° 이고, 편광자의 흡수축과 제 2 광학보상층의 지상축 사이에 형성된 각은 +85°내지 +95°이며, 제 2 광학보상층의 Nz 계수는 1.2≤Nz≤2 이다.

편광자, 제 1 광학보상층, 제 2 광학보상층

Description

광학 필름, 그 제조 방법, 및 광학 필름을 사용하는 화상 표시 장치{OPTICAL FILM AND METHOD FOR PRODUCING SAME, AND IMAGE DISPLAY EMPLOYING SUCH OPTICAL FILM}

본 발명은 광학 필름, 그 제조 방법, 및 광학 필름을 사용하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 박형화에 기여하고, 불균일한 열을 방지하고, 흑 표시 (black display) 에 있어서의 광 누설을 양호하게 방지할 수 있는 광학 필름, 그 광학 필름의 간단하고 저렴한 제조 방법, 및 이러한 광학 필름을 사용하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.

VA 모드의 액정 표시 장치로서, 투과형 액정 표시 장치 및 반사형 액정 표시 장치뿐만 아니라 반-투과 반사형 액정 표시 장치가 제안되어 있다 (예를 들어, JP 11-242226 A 및 JP 2001-209065 A 참조). 반-투과 반사형 액정 표시 장치는 밝은 장소에서는 반사형 액정 표시 장치에서와 동일한 방식으로 외광 (outside light) 을 이용하고, 어두운 장소에서는 백라이트 (backlight) 와 같이 내광 (internal light) 을 통한 표시의 시인을 허용한다. 즉, 반-투과 반사형 액정 표시 장치는 반사형 모드와 투과형 모드를 결합하는 표시 시스템을 채용하여, 그 환경의 밝기에 따라 표시 모드를 반사형 모드 또는 투과형 모드로 전환한다. 그 결과, 반-투과 반사형 액정 표시 장치는 소비 전력을 저감시키면서 어두운 환경에서도 명료한 표시를 제공할 수 있으므로, 휴대용 기기의 표시 부분에 적절하게 이용된다.

이러한 반-투과 반사형 액정 표시 장치의 구체예는 알루미늄 등의 금속막 상부에 형성된 광투과용 윈도우 (window) 부분을 가지고 반-투과 반사판으로서 기능하는 반사막을 하부 기판의 내측에 포함하는 액정 표시 장치이다. 반사 모드의 액정 표시 장치에서는, 상부 기판 측면으로부터 들어오는 외광이 액정층을 통과하고, 하부 기판 내측의 반사막에 반사되고, 다시 액정층을 통과하고, 상부 기판 측면으로부터 나와서 표시에 기여한다. 한편, 투과 모드의 액정 표시 장치에서는, 하부 기판 측면으로부터 입사하는 백라이트로부터의 광이 반사막의 윈도우 부분 및 액정층을 통과하고, 상부 기판 측면으로부터 나와서 표시에 기여한다. 따라서, 반사막이 형성된 영역, 즉, 윈도우 부분이 형성된 영역은 투과 표시 영역이 되고, 그 밖의 영역은 반사 표시 영역이 된다.

그러나, VA 모드의 종래의 반사형 또는 반-투과형 액정 표시 장치에서, 흑표시에서의 광 누설 및 콘트라스트 저감의 문제는 오랜 기간 동안 해결되지 않고 있다.

본 발명은 전술한 종래의 문제를 해결하기 위해 이루어졌고, 본 발명의 목적은 박형화에 기여하고, 불균일한 열을 방지하고, 및 흑표시에서의 광 누설을 양호하게 예방할 수 있는 광학 필름, 그 광학 필름을 간편하고 저렴하게 제조하는 방법, 및 이러한 광학 필름을 사용하는 화상 표시 장치를 제공하는데 있다.

문제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 광학 필름은 편광자, nx>ny=nz 의 귤절률 특성을 가지는 제 1 광학보상층, 및 nx>ny>nz 의 굴절률 특성을 가지는 제 2 광학보상층을 이 순서대로 포함하고,

편광자의 흡수축과 제 1 광학보상층의 지상축 (slow axis) 사이에 형성된 각은 +17°내지 +27° 또는 -17°내지 -27°이고;

편광자의 흡수축과 제 2 광학보상층의 지상축 사이에 형성된 각은 +85°내지 +95° 이며; 및

제 2 광학보상층의 Nz 계수는 1.2≤Nz≤2 이다.

바람직한 실시형태에서, 제 2 광학보상층은 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에테르케톤, 폴리아미드이미드, 및 폴리에스테르이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머로 형성된다. 바람직한 실시형태에서, 제 2 광학보상층은 1㎛ 내지 10㎛ 의 두께를 가진다. 바람직한 실시형태에서, 제 2 광학보상층은 λ/4 판을 포함한다.

바람직한 실시형태에서, 제 1 광학보상막은 액정 모노머 및 액정 폴리머 중 하나 이상을 포함한다. 바람직한 실시형태에서, 제 1 광학보상층은 λ/2 판을 포함한다.

바람직한 실시형태에서, 본 발명의 광학 필름은 제 1 광학보상층과 제 2 광학 보상층 사이에 접착층을 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 화상 표시 장치가 제공된다. 화상 표시 장치는 광학 필름을 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 광학 필름의 제조 방법이 제공된다. 광학 필름의 제조 방법은:

투명 보호 필름 (T) 의 표면에 배향 처리를 수행하는 단계;

배향 처리된 투명 보호 필름 (T) 의 표면상에 제 1 광학보상층을 형성하는 단계;

투명 보호 필름 (T) 의 표면상에 편광자를 적층하는 단계; 및

제 1 광학보상층의 표면상에 제 2 광학보상층을 형성하는 단계를 포함하고; 여기서,

편광자 및 제 1 광학보상층이 투명 보호 필름 (T) 을 통해서 반대 측에 배치되고;

제 1 광학보상층의 지상축과 편광자의 흡수축 사이에 형성된 각이 +17°내지 +27° 또는 -17°내지 -27° 가 되도록, 제 1 광학보상층이 형성되며; 및

제 2 광학보상층의 지상축과 편광자의 흡수축 사이에 형성된 각이 +85° 내지 +95° 가 되도록, 제 2 광학 보상층이 형성된다.

바람직한 실시형태에서, 제 1 광학보상층을 형성하는 단계는: 액정 재료를 함유하는 도포액을 도포하는 단계; 및 액정 재료가 액정상을 나타내는 온도에서의 처리를 통해서 도포된 액정 재료를 배향하는 단계를 포함한다.

더욱 바람직한 실시형태에서, 전술한 액정 재료는 중합성 모노머 및/또는 가교성 모노머를 포함하고, 액정 재료를 배향하는 단계는 중합 처리 및/또는 가교 처리를 수행하는 단계를 포함한다. 더욱 바람직한 실시형태에서, 중합 처리 및/또는 가교 처리는 가열 또는 광조사 (photoirradiation) 를 통해서 수행된다.

바람직한 실시형태에서, Nz 계수가 1.2≤Nz≤2 가 되도록, 제 2 광학보상층이 형성된다.

바람직한 실시형태에서, 제 1 광학보상층의 표면상에 제 2 광학보상층을 형성하는 단계는: 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에테르케톤, 폴리아미드이미드, 및 폴리에스테르이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머를 함유하는 도포액을 기판 시트의 표면상에 도포하는 단계; 도포액을 건조시킴으로써 기판 시트의 표면상에 폴리머 층을 형성하는 단계; 기판 시트와 함께 폴리머 층을 가열하고 연신함으로써 기판 시트 상에 제 2 광학보상층을 형성하는 단계; 제 1 광학보상층의 표면에 기판 시트 상에 형성된 제 2 광학보상층을 부착하는 단계; 및 제 2 광학보상층으로부터 기판 시트를 박리하는 단계를 포함한다.

더욱 바람직한 실시형태에서, 폴리머층은 기판 시트 상에 제 2 광학보상층을 형성하는 단계에서 1.2 배 내지 3 배의 연신 비율로 기판 시트와 함께 연신된다. 더욱 바람직한 실시형태에서, 폴리머층은 기판 시트 상에 제 2 광학보상층을 형성하는 단계에서 폭 방향으로 기판 시트와 함께 연신된다.

발명의 효과

전술한 바와 같이, 본 발명의 적층된 광학 필름에서는, nx>ny=nz 의 굴절률 특성을 가지는 제 1 광학보상층 (λ/2 판) 및 nx>ny>nz 의 굴절률 특성을 가지는 제 2 광학보상층 (λ/4 판) 이 결합되어 이용되고, 편광자의 흡수축 및 제 1 광학보상층과 제 2 광학 보상층의 지상축 사이에 형성된 각은 소정의 범위로 설정된다. 또한, 제 2 광학보상층의 Nz 계수는 소정의 범위 (1.2≤Nz≤2) 로 설정되는 것이 바람직하다. 따라서, 흑표시에서의 광 누설이 특히 VA 모드의 반사형 또는 반-투과형 액정 표시 장치에서 현저하게 개선될 수도 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 시야각은 특히 VA 모드의 반사형 또는 반-투과형 액정 표시 장치에서 넓은 파장 대역에 있어서 현저하게 개선될 수도 있다. 본 발명에 따르면, 특정 제 1 광학보상층 및 특정 제 2 광학보상층을 이용하여 아주 얇은 제 1 광학보상층 및 아주 얇은 제 2 광학보상층을 형성할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 화상 표시 장치의 박형화에 크게 기여하고 불균일한 열을 현저하게 방지할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 광학 필름의 개략 단면도이다.

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 분해 사시도이다.

도 3 은 본 발명의 광학 필름 제조 방법의 일 예에 따른 프로세스 개요를 나타내는 사시도이다.

도 4a 및 도 4b 는 본 발명의 광학 필름 제조 방법의 다른 예에 따른 프로세스 개요를 나타내는 사시도들이다.

도 5 는 본 발명의 광학 필름 제조 방법의 또 다른 예에 따른 프로세스 개요를 나타내는 개략도이다.

도 6a 및 도 6b 는 본 발명의 광학 필름 제조 방법의 또 다른 예에 따른 프 로세스 개요를 나타내는 개략도들이다.

도 7 은 본 발명의 광학 필름 제조 방법의 또 다른 예에 따른 프로세스 개요를 나타내는 개략도이다.

도 8 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 액정 표시 장치에 이용되는 액정 패널의 개략적인 단면도이다.

부호의 설명

10 : 광학 필름

11 : 편광자

12 : 보호층

13 : 제 1 광학보상층

14 : 제 2 광학보상층

15 : 제 2 보호층

20 : 액정셀

100 : 액정 패널

본 발명을 수행하기 위한 최선의 형태

(용어 및 부호의 정의)

본 발명의 명세서에서의 용어 및 부호의 정의가 이하 설명된다.

(1) 부호 "nx" 는 최대 면내 굴절률을 제공하는 방향 (즉, 지상축 방향) 에서의 굴절률을 지칭하고, 부호 "ny" 는 평면 내의 지상축에 수직하는 방향 (즉, 진상축 방향 (fast axis direction)) 에서의 굴절률을 지칭한다. 부호 "nz" 는 두께 방향에서의 굴절률을 지칭한다. 또한, 표현 "nx=ny" 는, 예를 들어, nx 와 ny 가 정확하게 동일한 경우뿐만 아니라, nx 와 ny 가 실질적으로 동일한 경우도 포함한다. 본 발명의 상세한 설명에서, "실질적으로 동일한" 위상은 nx 와 ny 가 실제 사용에서의 광학 필름의 전반적인 광학 특성에 어떠한 영향을 미치지 않는 범위 내에서 상이한 경우를 포함한다.

(2) 용어 "면내 리타데이션 Re" 은 590㎚ 의 파장의 광을 이용하여 23℃ 에서 측정된 필름 (층) 의 면내 리타데이션 값을 지칭한다. nx 와 ny 가 각각 지상축 방향 및 진상축 방향에서 590㎚ 의 파장에서 필름 (층) 의 굴절률을 나타내고 d (㎚) 는 필름 (층) 의 두께를 나타내는, 식 Re=(nx-ny)×d 으로부터 Re 가 결정될 수 있다.

(3) 용어 "두께 방향 리타데이션 Rth" 은 590㎚ 의 파장 광을 사용하여 23℃ 에서 측정된 두께 방향 리타데이션 값을 지칭한다. nx 와 nz 가 지상축 방향 및 두께 방향에서 590㎚ 의 파장으로 필름 (층) 의 굴절률을 각각 나타내고, d (㎚) 는 필름 (층) 의 두께를 나타내는, 식 Rth=(nx-nz)×d 으로부터 Rth 가 결정될 수 있다.

(4) Nz 계수는 면내 리타데이션 Re 와 두께 방향 리타데이션 Rth 의 비율을 지칭하고, Nz 계수는 표현 Nz=(nx-nz)/(nx-ny) 을 통해 결정된다.

(5) 본 발명의 명세서에서 설명된 용어 또는 부호에 첨자 "1" 은 제 1 광학보상층을 나타낸다. 본 발명의 명세서에 설명된 용어 및 부호에 첨자 "2" 는 제 2 광학보상층을 나타낸다.

(6) 용어 "λ/2 판" 는 특정 진동 방향을 가지는 선형 편광을 그에 수직하는 진동 방향을 가지는 선형 편광으로 변환하는 기능, 또는 오른쪽으로 도는 원 편광을 왼쪽으로 도는 원 편광으로 변환하는 기능 (또는 왼쪽으로 도는 원 편광을 오른쪽으로 도는 원 편광으로 변환하는 기능) 을 가지는 판을 지칭한다. λ/2 판은 (일반적으로, 가시광 영역에서의) 광 파장의 약 1/2 의 필름 (층) 의 면내 리타데이션 값을 가진다.

(7) 용어 "λ/4 판" 은 특정 파장의 선형 편광을 원 편광으로 변환 (원 편광을 선형 편광으로 변환) 하는 기능을 가지는 판을 지칭한다. λ/4 판은 (일반적으로, 가시광 영역에서) 광 파장의 약 1/4 의 필름 (층) 의 면내 리타데이션 값을 가진다.

A. 광학 필름

A-1. 광학보상필름의 전반적인 구조

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 광학 필름의 개략 단면도이다. 도 2 는 도 1 의 광학 필름을 형성하는 각각의 층의 광축을 설명하는 분해 사시도이다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 광학 필름 (10) 은 순서대로 편광자 (11), 제 1 광학보상층 (13), 및 제 2 광학보상층 (14) 을 포함한다. 광학 필름의 층들은 임의의 적절한 점착제층 또는 접착제층을 통해서 적층된다 (미도시). 실제 사용에서는, 임의의 적절한 보호 필름 (투명 보호 필름; 15) 이 어떠한 광학보상층도 형성되지 않은 측면 상의 편광자 (11) 상에 적층될 수도 있다. 또한, 필요에 의해서, 임의의 적절한 보호 필름 (투명 보호 필름;12) 이 편광자 (11) 와 제 1 광학보상층 (13) 사이에 제공될 수도 있다.

제 1 광학보상층 (13) 은 nx>ny=nz 의 굴절률 특성을 가진다. 제 2 광학보상층 (14) 은 nx>ny>nz 의 굴절률 특성 및 1.2≤Nz≤2 의 Nz 계수를 갖는다. 제 1 광학보상층 및 제 2 광학보상층의 상세한 설명이 이하의 A-2 및 A-3 에 설명된다.

본 발명에서, 도 2 에 도시된 바와 같이, 제 1 광학보상층 (13) 은, 그 지상축 (B) 이 편광자 (11) 의 흡수축 (A) 과 소정의 각도 α 를 형성하도록, 적층된다. 각도 α 는 편광자 (11) 의 흡수축 (A) 에 대해 +17°내지 +27°또는 -17°내지 -27°이고, 바람직하게는 +19°내지 +25° 또는 -19° 내지 -25°이고, 더욱 바람직하게는 +21° 내지 +24° 또는 -21° 내지 -24°이며, 가장 바람직하게는 +22° 내지 +23°또는 -22°내지 -23°이다. 제 2 광학보상층 (14) 은, 그 지상축 (C) 이 편광자 (11) 의 흡수축 (A) 과 소정의 각도 β 를 형성하도록, 적층된다. 각도 β 는 편광자 (11) 의 흡수축 (A) 에 대해 +85° 내지 +95°이고, 바람직하게는 +87° 내지 +93°이고, 더욱 바람직하게는 +88° 내지 +92° 이며, 가장 바람직하게는 +89° 내지 +91°이다. 2 개의 특정 광학보상층은 이러한 특정 위치 관계로 적층되어, 그로 인해, VA 모드 (특히, 반사형 또는 반-투과형 VA 모드) 의 액정 표시 장치의 흑표시에서 광누설을 현저하게 예방할 수도 있다.

본 발명의 광학 필름의 전체적인 두께는 바람직하게는 40 내지 150㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 40 내지 130㎛ 이며, 가장 바람직하게는 40 내지 100㎛ 이다. 본 발명에 따르면, 2 개의 광학보상층은 화상 표시 장치에서 광누설을 양호하게 예방할 수 있다. 본 발명에 따르면, 제 1 광학보상층은 (이하에 설명된) 액정 재료로 형성되어, 종래의 제 1 광학보상층의 두께와 비교하여 λ/2 판으로서 기능하는 제 1 광학보상층의 두께를 현저하게 감소시킨다. 또한, 제 2 광학보상층은 (이하 설명되는) 특정 제조 방법에 의해 특정 폴리머 재료로 형성되므로, 종래의 제 2 광학보상층의 두께와 비교하여 λ/4 판으로 기능하는 제 2 광학보상층의 두께를 현저하게 감소시킨다. 그 결과, 본 발명의 광학 필름은 동등한 종래의 광학 필름의 두께와 비교하여 매우 작은 전체 두께를 가질 수도 있다. 또한, 본 발명의 광학 필름은 화상 표시 장치의 박형화에 크게 기여할 수도 있다.

A-2. 제 1 광학보상층

전술한 바와 같이, 제 1 광학보상층 (13) 은 nx>ny=nz 의 굴절률 특성을 가진다. 바람직하게, 제 1 광학보상층 (13) 은 λ/2 판으로서 기능할 수도 있다. 제 1 광학보상층은 λ/2 판으로 기능하여, λ/4 판으로서 기능하는 제 2 광학보상층의 파장 분산 특성 (특히, 리타데이션 (retardation) 이 λ/4 를 벗어나는 파장 범위) 에서의 리타데이션을 적절하게 조절한다. 이러한 제 1 광학보상층은 바람직하게는 200 내지 300㎚, 더욱 바람직하게는 220 내지 280㎚, 가장 바람직하게는 230 내지 270㎚ 의 면내 리타데이션 Re₁ 을 갖는다.

제 1 광학보상층의 두께는, λ/2 판으로서 가장 적절하게 기능하도록, 설정될 수도 있다. 즉, 그 두께는 소정의 면내 리타데이션을 제공하도록 설정된다. 구체적으로, 제 1 광학보상층의 두께는 바람직하게는 0.5 내지 5㎛, 더욱 바람 직하게는 1 내지 4㎛, 가장 바람직하게는 1.5 내지 3㎛ 이다.

전술한 특성이 획득될 수 있는 한, 제 1 광학보상층을 형성하기 위해 이용되는 재료로서 임의의 적절한 재료가 채용될 수도 있다. 액정 재료가 바람직하고, 네마틱상인 결정상 (네마틱 액정) 을 가지는 액정 재료가 더욱 바람직하다. 액정 재료를 이용하는 것은 획득되는 광학보상층의 nx 와 ny 사이의 차이를 비액정 재료를 사용하는 경우와 비교하여 현저하게 증가시킨다. 그 결과, 광학보상층의 두께는 소정의 면내 리타데이션을 획득하기 위해 현저하게 저감될 수 있다. 이용될 수도 있는 액정 재료의 예는 액정 폴리머 및 액정 모노머를 포함한다. 액정 폴리머 및 액정 모노머는 결합하여 이용될 수도 있다. 액정 재료는 농도전사형 (lyotropic) 또는 온도전사형 (thermotropic) 메커니즘을 통해서 액정성을 나타낼 수도 있다. 또한, 액정은 호모지니어스 배향 (homogeneous alignment) 으로 배향되는 것이 바람직하다.

액정 재료로서 이용된 액정 모노머는, 예를 들어, 중합성 모노머 및/또는 가교성 모노머가 바람직하다. 이는, 이하 상술되는 바와 같이, 액정 재료의 배향 상태가 중합성 모노머 또는 가교성 모노머를 중합 또는 가교시킴으로써 고정될 수 있기 때문이다. 액정 모노머의 배향 상태는 액정 모노머를 배향하고, 그 후, 예를 들어, 액정 모노머 (중합성 모노머 또는 가교성 모노머) 를 중합 또는 가교시킴으로써 고정될 수 있다. 폴리머는 중합을 통해서 형성되고, 3-차원 네트워크 구조는 가교를 통해서 형성된다. 그러나, 폴리머 및 3-차원 네트워크 구조는 비액정성을 나타낸다. 따라서, 형성된 제 1 광학보상층은 액정 화합물 특유의 온도의 변화에 의한 액정상, 유리상, 또는 결정상으로의 상 전사는 일어나지 않는다. 그 결과, 제 1 광학보상층은 우수한 안정성을 가지고 온도의 변화에 의해 영향을 받지 않는 광학보상층이 된다. 중합성 모노머 및 가교성 모노머는 조합되어 이용될 수도 있다.

임의의 적절한 액정 모노머가 상기 액정 모노머로서 채용될 수도 있다. 예를 들어, JP 2002-533742 A (WO 00/37585), EP 358208 (US 5211877), EP 66137 (US 4388453), WO 93/22397, EP 0261712, DE 19504224, DE 4408171, GB 2280445 등에 설명된 중합성 메소겐 화합물 등이 이용된다. 중합성 메소겐 화합물의 구체 예들은: BASF Aktiengesellschaft 사의 LC 242 (상품명); Merck&Co.,Inc. 의 E7 (상품명); 및 Wacker-Chemie GmbH 사의 LC-Silicone-CC3767 (상품명) 을 포함한다.

예를 들어, 액정 모노머로서 네마틱 액정 모노머가 바람직하고, 그 구체 예는 이하 나타난 식 (L1) 에 의해 표현된 모노머를 포함한다. 액정 모노머는 단독으로 이용될 수도 있고, 또는, 2 개 이상이 조합되어 이용될 수도 있다.

상기 식 (L1) 에서, A¹ 및 A² 각각은 중합성기를 나타내고, 동일할 수도 있고 또는 서로 상이할 수도 있다. A¹ 및 A² 중 하나는 수소를 나타낼 수도 있다. 각각의 X 는 독립적으로 단일 결합, -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- 을 나타낸다. R 은 H 를 나타내거나, 1 내지 4 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기를 나타낸다. M 은 메소겐기를 나타낸다.

상기 식 (L1) 에서, X 들은 동일할 수도 있고 서로 상이할 수도 있지만, 동일한 것이 바람직하다.

식 (L1) 으로 표현된 모노머에서, 각각의 A² 는 A¹ 에 대해 오르토 (ortho) 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

A¹ 및 A² 각각은 이하 나타난 식 (L2) 로 표현되는 것이 바람직하고, A¹ 및 A² 은 동일한 기를 나타내는 것이 바람직하다.

Z-X-(Sp)_n … (L2)

상기 식 (L2) 에서, Z 는 가교성기를 나타내고, X 는 상기 식 (L1) 에 설명된 것과 동일하다. Sp 는 1 내지 30 개의 탄소 원자를 가지는 치환된 또는 미치환된 직쇄 또는 분지쇄 알킬기로 구성된 스페이서를 나타낸다. n 은 0 또는 1 을 나타낸다. Sp 에서의 탄소쇄는 에테르 작용기에서의 산소, 티오에테르 작용기에서의 유황, 비인접 이미노기, 1 내지 4 개의 탄소 원자를 가지는 알킬이미노기 등에 의해 개입될 수도 있다.

상기 식 (L2) 에서, Z 는 하기의 식으로 표현된 작용기 중 임의의 하나를 나타낸다. 하기 식에서, R 의 예는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n- 부틸기, i-부틸기, 및 t-부틸기를 포함한다.

상기 식 (L2) 에서, Sp 는 하기 식으로 표현된 구조 단위 중 임의의 하나를 나타내는 것이 바람직하다. 하기 식에서, m 은 1 내지 3 을 나타내는 것이 바람직하고, p 는 1 내지 12 를 나타내는 것이 바람직하다.

상기 식 (L1) 에서, M 은 하기 식 (L3) 으로 표현되는 것이 바람직하다. 하기 식 (L3) 에서, X 는 상기식 (L1) 에서 정의된 것과 동일하다. Q 는, 예를 들어, 치환 또는 미치환된 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기, 또는 방향족 탄화수소기를 나타낸다. Q 는, 예를 들어, 1 내지 12 개의 탄소 원자를 가지는 치환 또는 미치환된 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기를 나타낸다.

Q 가 방향족 탄화수소기를 나타내는 경우, Q 는 하기 식으로 표현된 방향족 탄화수소기 중 임의의 하나 또는 그 치환된 유사물을 나타낸다.

상기 식으로 표현된 방향족 탄화수소기의 치환된 유사체는 각각 방향족 고리마다 1 내지 4 개의 치환기를 가질 수도 있고, 또는 방향족 고리 또는 기마다 1 또는 2 개의 치환기를 가질 수도 있다. 치환기들은 동일할 수도 있고 서로 상이할 수도 있다. 치환기들의 예는: 1 내지 4 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기; 니트로기; F, Cl, Br 또는 I 와 같은 할로겐기; 페닐기; 및 1 내지 4 개의 탄소 원자를 가지는 알콕시기를 포함한다.

액정 모노머의 구체 예들은 이하의 식 (L4) 내지 (L19) 로 표현된 모노머들 을 포함한다.

액정 모노머가 액정성을 나타내는 온도 범위는 액정 모노머의 유형에 따라서 다르다. 더욱 상세하게, 상기 온도 범위는 바람직하게는 40 내지 120℃ 이고, 더욱 바람직하게는 50 내지 100℃ 이며, 가장 바람직하게는 60 내지 90℃ 이다.

A-3. 제 2 광학보상층

제 2 광학보상층 (14) 은 nx>ny>nz 의 굴절률 특성을 갖는다. 즉, 제 2 광학보상층 (14) 은 이축 광학보상층이다. 바람직하게, 제 2 광학보상층 (14) 은 λ/4 판으로서 기능할 수도 있다. 모든 파장에서 충분한 시각적 보상을 획득하기 위해서는, 제 2 광학보상층의 파장 분산이 액정셀의 액정의 파장 분산과 유사한 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, λ/4 판으로 기능하는 제 2 광학보상층의 파장 분산 특성은 λ/2 판으로 기능하는 제 1 광학보상층의 광학 특성에 의해 보정하여, 그로 인해, 넓은 파장 범위에서 원 편광 기능을 나타낼 수도 있다. 이러한 제 2 광학보상층은 바람직하게는 90 내지 160㎚, 더욱 바람직하게는 100 내지 150㎚, 가장 바람직하게는 110 내지 140㎚ 의 면내 리타데이션 Re₂ 을 갖는다. 또한, 제 2 광학보상층은 바람직하게는 80 내지 150㎚, 더욱 바람직하게는 90 내지 140㎚, 가장 바람직하게는 100 내지 130㎚ 의 두께 방향 리타데이션 Rth₂ 을 갖는다.

제 2 광학보상층은 1.2≤Nz≤2, 바람직하게는 1.3≤Nz≤1.8, 더욱 바람직하게는 1.4≤Nz≤1.7 의 Nz 계수를 갖는다. 제 2 광학보상층의 Nz 계수는 전술한 범위 내에서 조절되고, 따라서, 제 2 광학보상층은 λ/4 판으로서 기능할 수도 있고, VA 모드의 액정셀에 대한 광학 보상 및 축 보상의 기능을 나타낼 수도 있다. 따라서, 액정 표시 장치의 콘트라스트가 향상될 수도 있다.

제 2 광학보상층의 두께는, 제 2 광학보상층이 λ/4 판으로서 가장 적절하게 기능할 수 있도록 설정될 수도 있다. 즉, 상기 두께는, 소정의 면내 리타데이션이 획득될 수 있도록 설정될 수도 있다. 더욱 상세하게, 상기 두께는 바람직 하게는 1 내지 10㎛, 더욱 바람직하게는 1.2 내지 6㎛, 가장 바람직하게는 1.4 내지 3㎛ 인 것이 바람직하다. 이 두께는 종래의 이축 λ/4 판에 의해 실현된 두께보다 현저하게 작은 두께이다. 작은 두께는 본 발명의 제조 방법으로 특정 폴리머를 특정 가열 또는 연신 처리하여 실현될 수도 있다 (제조 방법의 세부 사항은 이하의 섹션 B 에 설명된다).

제 2 광학보상층을 형성하기 위해 이용되는 재료는, 전술한 광학 특성이 획득될 수 있는 한, 임의의 적절한 재료를 채용할 수도 있다. 이러한 재료의 일 예는 비-액정성 재료이다. 특히 바람직한 예는 비-액정성 폴리머이다. 비-액정성 재료는 액정성 재료와는 다르고, 기판의 배향 특성에 관계없이 그 특성으로 인해 nx>nz 및 ny>nz 의 광학적 일축성을 가지는 필름을 형성할 수도 있다. 그 결과, 배향 기판뿐만 아니라 미-배향 기판이 사용될 수도 있다. 또한, 미-배향 기판이 이용되는 경우에도, 그 표면에 배향막을 도포하는 단계, 그 상부에 배향막을 적층하는 단계 등이 생략될 수도 있다.

비-액정성 재료의 예는 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르케톤, 폴리아미드이미드, 및 폴리에스테르이미드와 같은 폴리머를 포함하는데, 이들 폴리머는 우수한 내열성, 내약품성, 및 투명성을 가지고 높은 강성을 가지기 때문이다. 하나의 종류의 폴리머가 단독으로 이용될 수도 있고, 또는, 예를 들어, 폴리아릴에테르 케톤과 폴리아미드의 혼합물과 같은 상이한 작용기를 가지는 2 종 이상의 폴리머의 혼합물로서 폴리머들은 이용될 수도 있다. 폴리머들 중, 폴리이미드는 고투명성, 고배향성 및 고연신성을 가지기 때문에 특히 바람직하다. 폴리이미드는 내열성이 높고 열팽창성이 낮기 때문에, 폴리이미드로 이루어진 제 2 광학보상층은 불균일한 열을 억제할 수 있다.

폴리머의 분자량은 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 폴리머는, 예를 들어, 바람직하게는 1,000 내지 1,000,000 의 범위, 더욱 바람직하게는 2,000 내지 500,000 의 범위 내의 중량평균 분자량 (Mw) 을 가진다.

예를 들어, 높은 면내 배향력을 가지고 유기 용매에 가용인 폴리이미드가 본 발명에 폴리이미드로서 바람직하다. 더욱 상세하게, 9,9-bis(아미노아릴)플루오렌 및 방향족 테트라카르복시산 이무수물의 축합 중합 생성물을 함유하고, 하기 식 (1) 로 표현된 하나 이상의 반복단위를 함유하는, JP 2000-511296 A 에 개시된 폴리머가 이용될 수 있다.

상기 식 (1) 에서, R³ 내지 R⁶ 각각이 독립적으로 수소, 할로겐, 페닐기, 1 내지 10 개의 탄소 원자를 각각 가지는 1 내지 4 개의 알킬기 또는 1 내지 4 개의 할로겐 원자로 치환된 페닐기, 및 1 내지 10 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기로부터 선택된 1 종 이상의 치환기를 나타낸다. 바람직하게, R³ 내지 R⁶ 각각 독립 적으로 할로겐, 페닐기, 1 내지 10 개의 탄소 원자를 각각 가지는 1 내지 4 개의 알킬기 또는 1 내지 4 개의 할로겐 원자로 치환된 페닐기, 및 1 내지 10 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기에서 선택된 1 종 이상의 치환기를 나타낸다.

상기 식 (1) 에서, Z 는 6 내지 20 개의 탄소 원자를 가지는 4 가 방향족기를 나타내고, 바람직하게는, 예를 들어, 피로멜리틱기, 다환식 방향족기, 다환식 방향족기의 유도체, 또는 이하의 식 (2) 으로 표현된 기를 나타낸다.

상기 식 (2) 에서, Z' 는, 예를 들어, 공유결합, C(R⁷)₂ 기, CO 기, O 원자, S 원자, SO₂ 기, Si(C₂H₅)₂ 기, 또는 NR⁸ 기를 나타낸다. 복수의 Z' 는 동일할 수도 있고 서로 상이할 수도 있다. w 는 1 내지 10 의 정수를 나타낸다. R⁷ 들은 각각 독립적으로 수소 또는 C(R⁹)₃ 기를 나타낸다. R⁸ 은 수소, 1 내지 약 20 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 또는 6 내지 20 개의 탄소 원자를 가지는 아릴기를 나타낸다. 복수의 R⁸ 들은 동일할 수도 있고 서로 상이할 수도 있다. R⁹ 들은 각각 독립적으로 수소, 플루오르, 또는 염소를 나타낸다.

상기 다환식 방향족기의 예는 나프탈렌, 플루오렌, 벤조플루오렌, 또는 안트라센으로부터 유도되는 4 가 기를 포함한다. 다환식 방향족기의 치환된 유도체 중 일 예는 1 내지 10 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 그 불소화된 유도체, 및 F 또는 Cl 과 같은 할로겐으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환된 상기 다환식 방향족기를 포함한다.

폴리이미드의 다른 예들은: JP 08-511812 A 에 개시되고, 하기 일반적인 식 (3) 또는 (4) 로 표현된 반복 단위를 함유하는 호모폴리머; 및 상기 공보에 개시되고 하기 식 (5) 으로 표현된 반복 단위를 함유하는 폴리이미드를 포함한다. 한편, 하기 식 (5) 으로 표현된 폴리이미드는 하기 식 (3) 으로 표현된 호모폴리머의 바람직한 형태이다.

상기 일반식 (3) 내지 (5) 에서, G 및 G' 는 독립적으로, 예를 들어, 공유 결합, CH₂ 기, C(CH₃)₂ 기, C(CF₃)₂ 기, C(CX₃)₂ 기 (여기서, X 는 할로겐을 나타냄), CO 기, O 원자, S 원자, SO₂ 기, Si(CH₂CH₃)₂ 기, 또는 N(CH₃) 기를 각각 나타낸다. G 및 G' 는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.

상기 식 (3) 및 (5) 에서, L 은 치환기이고, d 및 e 는 각각 치환기의 수를 나타낸다. L 은 할로겐, 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 1 내지 3 의 탄소 원자를 가지는 할로겐화된 알킬기, 페닐기, 또는 치환된 페닐기를 나타낸다. 복수의 L 들은 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 치환된 페닐기의 일 예는, 예를 들어, 할로겐, 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 및 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 할로겐화된 알킬기로부터 선택된 1 종 이상의 치환기를 가지는 치환된 페닐기를 포함한다. 할로겐의 예들은 플루오르, 염소, 브롬, 및 요오드를 포함한다. d 는 0 내지 2 의 정수를 나타내고, e 는 0 내지 3 의 정수를 나타낸다.

상기 식 (3) 내지 (5) 에서, Q 는 치환기이고, f 는 치환기의 수를 나타낸다. Q 는, 예를 들어, 수소, 할로겐, 알킬기, 치환된 알킬기, 니트로기, 시아노기, 티오알킬기, 알콕시기, 아릴기, 치환된 아릴기, 알킬 에스테르기, 및 치환된 알킬 에스테르기로부터 선택된 기 또는 원자를 나타낸다. 복수의 Q 들은 서로 동일하거나 또는 상이할 수도 있다. 할로겐의 예들은 플루오르, 염소, 브롬, 및 요오드를 포함한다. 치환된 알킬기의 일 예는 할로겐화된 알킬기를 포함한다. 치환된 아릴기의 일 예는 할로겐화된 아릴기를 포함한다. f 는 0 내지 4 의 정수를 나타내고, g 는 0 내지 3 의 정수를 나타낸다. h 는 1 내지 3 의 정수를 나타낸다. g 및 h 는 각각 1 보다 큰 것이 바람직하다.

상기 식 (4) 에서, R¹⁰ 및 R¹¹ 는 독립적으로 수소, 할로겐, 페닐기, 치환된 페닐기, 알킬기, 및 치환된 알킬기로부터 선택된 기 또는 원자를 각각 나타낸다. 바람직하게는, R¹⁰ 및 R¹¹ 는 독립적으로 할로겐화된 알킬기를 각각 나타낸다.

상기 식 (5) 에서, M¹ 및 M² 는 독립적으로, 예를 들어, 할로겐, 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 할로겐화된 알킬기, 페닐기, 또는 치환된 페닐기를 나타낸다. 할로겐의 예들은 플루오르, 염소, 브롬, 및 요오드를 포함한다. 치환된 페닐기의 일 예는, 할로겐, 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 및 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 할로겐화된 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 치환기를 가지는 치환된 페닐기를 포함한다.

상기 식 (3) 으로 표현된 폴리이미드의 구체 예는 하기 식 (6) 으로 표현된 화합물을 포함한다.

폴리이미드의 다른 예는 전술한 골격 이외의 골격 (반복 단위) 을 가지는 산 이무수물과 디아민을 임의로 적절하게 공중합하여 준비된 코폴리머를 포함한다.

산 이무수물의 일 예는 방향족 테트라카르복시산 이무수물을 포함한다. 방향족 테트라카르복시산 이무수물의 예들은 피로메리트산 이무수물, 벤조페논 테트라카르복시산 이무수물, 나프탈렌 테트라카르복시산 이무수물, 복소환식 방향족 테트라카르복시산 이무수물, 및 2,2'-치환된 비페닐테트라카르복시산 이무수물을 포함한다.

피로메리트산 이무수물의 예들은: 피로메리트산 이무수물; 3,6-디페닐 피로메리트산 이무수물; 3,6-비스(트리플루오로메틸)피로메리트산 이무수물; 3,6-디브로모피로메리트산 이무수물; 및 3,6-디클로로피로메리트산 이무수물을 포함한다. 벤조페논 테트라카르복시산 이무수물의 예들은: 3,3',4,4'-벤조페논 테트라카르복시산 이무수물; 2,3,3',4'-벤조페논 테트라카르복시산 이무수물; 및 2,2',3,3'-벤조페논 테트라카르복시산 이무수물을 포함한다. 나프탈렌 테트라카르복시산 이무수물의 예들은: 2,3,6,7-나프탈렌 테트라카르복시산 이무수물; 1,2,5,6-나프탈렌 테트라카르복시산 이무수물; 및 2,6-디클로로나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복시산 이무수물을 포함한다. 복소환식 방향족 테트라카르복시산 이무수물의 예들은: 티오펜-2,3,4,5-테트라카르복시산 이무수물; 피라진-2,3,5,6-테트라카르복시산 이무수물; 및 피리딘-2,3,5,6-테트라카르복시산 이무수물을 포함한다. 2,2'-치환된 비페닐테트라카르복시산 이무수물의 예들은: 2,2'-디브로모-4,4',5,5'-비페닐테트라카르복시산 이무수물; 2,2'-디클로로-4,4',5,5'-비페닐테트라카르복시산 이무수물; 및 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4',5,5'-비페닐테트라카르복시산 이무수물을 포함한다.

또한, 방향족 테트라카르복시산 이무수물의 다른 예들은: 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복시산 이무수물; 비스(2,3-디카르복시페닐)메탄 이무수물; 비스(2,5,6-트리플루오로-3,4-디카르복시페닐)메탄 이무수물; 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 이무수물; 4,4'-비스(3,4-디카르복시페닐)-2,2-디페닐프로판 이무수물; 비스(3,4-디카르복시페닐)에테르 이무수물; 4,4'-옥시디프탈산 이무수물; 비스(3,4-디카르복시페닐)술폰산 이무수물; 3,3',4,4'-디페닐술폰 테트라카르복시산 이무수물; 4,4'-[4,4'-이소프로필리덴-디(p-페닐렌옥시)]비스(프탈산 무수물); N,N-(3,4-디카복시페닐)-N-메틸아민 이무수물; 및 비스(3,4-디카복시페닐) 디에틸실란 이무수물을 포함한다.

이들 중에서, 방향족 테트라카르복시산 이무수물은 2,2'-치환된 비페닐테트라카르복시산 이무수물인 것이 바람직하고, 2,2'-비스(트리할로메틸)-4,4',5,5'-비페닐테트라카르복시산 이무수물인 것이 더욱 바람직하고, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4',5,5'-비페닐테트라카르복시산 이무수물인 것이 보다 더욱 바람직하다.

디아민의 일 예는 방향족 디아민을 포함한다. 방향족 디아민의 구체 예는 벤젠디아민, 디아미노벤조페논, 나프탈렌디아민, 복소환식 방향족 디아민, 및 그 외 방향족 디아민을 포함한다.

벤젠디아민의 예는 o-, m-, 또는 p-페닐렌디아민, 2,4-디아미노톨루엔, 1,4-디아미노-2-메톡시벤젠, 1,4-디아미노-2-페닐벤젠, 및 1,3-디아미노-4-클로로벤젠과 같은 벤젠디아민을 포함한다. 디아미노벤조페논의 예들은 2,2'-디아미노벤조페논 및 3,3'-디아미노벤조페논을 포함한다. 나프탈렌디아민의 예들은 1,8- 디아미노나프탈렌 및 1,5-디아미노나프탈렌을 포함한다. 복소환식 방향족 디아민의 예는 2,6-디아미노피리딘, 2,4-디아미노피리딘, 및 2,4-디아미노-S-트리아진을 포함한다.

방향족 디아민의 다른 예들은: 4,4'-디아미노비페닐; 4,4'-디아미노디페닐메탄; 4,4'-(9-플루오레닐리덴)-디아닐린; 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐; 3,3'-디클로로-4,4'-디아미노디페닐메탄; 2,2'-디클로로-4,4'-디아미노비페닐; 2,2',5,5'-테트라클로로벤지딘; 2,2-비스(4-아미노페녹시페닐)프로판; 2,2-비스(4-아미노페닐)프로판; 2,2-비스(4-아미노페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판; 4,4'-디아미노디페닐 에테르; 3,4'-디아미노디페닐 에테르; 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠; 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠); 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠); 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐; 4,4'-비스(3-아미노페녹시)비페닐; 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판; 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판; 4,4'-디아미노디페닐 티오에테르; 및 4,4'-디아미노디페닐술폰을 포함한다.

폴리에테르케톤의 일 예는 JP 2001-049110 A 에 개시되고 하기 식 (7) 으로 표현된 폴리아릴에테르케톤을 포함한다.

상기 식 (7) 에서, X 는 치환기를 나타내고, q 는 치환기의 수를 나타낸다. X 는 예컨대, 할로겐 원자, 저급 알킬기, 할로겐화된 알킬기, 저급 알콕시기, 또는 할로겐화된 알콕시기를 나타낸다. 복수의 X 들은 서로 동일하거나 상이할 수도 있다.

할로겐 원자의 예들은 플루오르 원자, 브롬 원자, 염소 원자, 및 요오드 원자를 포함한다. 이들 중에서, 플루오르 원자가 바람직하다. 저급 알킬기는 바람직하게는 1 내지 6 개의 탄소 원자의 직쇄 또는 분지쇄를 가지는 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 4 개의 탄소 원자의 직쇄 또는 분지쇄를 가지는 알킬기이다. 더욱 구체적으로, 저급 알킬기는 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 또는 tert-부틸기이고, 특히 바람직하게는 메틸기 또는 에틸기이다. 할로겐화된 알킬기의 일 예는 트리플루오로메틸기와 같은 상기 저급 알킬기의 할로겐화물을 포함한다. 저급 알콕시기는 바람직하게는 1 내지 6 개의 탄소 원자의 직쇄 또는 분지쇄를 가지는 알콕시기이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 4 개의 탄소 원자의 직쇄 또는 분지쇄를 가지는 알콕시기이다. 더욱 구체적으로, 저급 알콕시기는 바람직하게는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기, sec-부톡시기, 또는 tert-부톡시기이고, 특히 바람직하게는 메톡시기 또는 에톡시기이다. 할로겐화된 알콕시기의 일 예는 트리플루오로메톡시기와 같은 상기 저급 알콕시기의 할로겐화물을 포함한다.

상기 식 (7) 에서, q 는 0 내지 4 의 정수이다. 상기 식 (7) 에서, 바람직하게, q=0 이고, 벤젠 고리의 양 말단에 결합된 에테르의 카르보닐기 및 산소 원 자는 파라 위치 (para position) 에 위치된다.

상기 식 (7) 에서, R¹ 은 하기 식 (8) 으로 표현된 기이고, m 은 0 또는 1 의 정수이다.

상기 식 (8) 에서, X' 는, 예를 들어, 상기 식 (7) 의 X 와 동일한 치환기를 나타낸다. 상기 식 (8) 에서, 복수의 X' 들은 서로 동일할 수도 있고 또는 상이할 수도 있다. q' 는 치환기 X' 의 수를 나타낸다. q' 는 0 내지 4 의 정수이고, q' 는 0 인 것이 바람직하다. p 는 0 또는 1 의 정수이다.

상기 식 (8) 에서, R² 은 2 가 방향족기를 나타낸다. 2 가 방향족기의 예는: o-, m-, 또는 p-페닐렌기; 및 나프탈렌, 비페닐, 안트라센, o-, m-, 또는 p-터페닐, 페난트렌, 디벤조푸란, 비페닐 에테르, 또는 비페닐 술폰으로부터 유도된 2 가 기를 포함한다. 2 가 방향족기에서, 방향족기에 직접 결합된 수소는 할로겐 원자, 저급 알킬기, 또는 저급 알콕시기로 치환될 수도 있다. 이들 중에서, R² 는 하기 식 (9) 내지 (15) 로 표현된 기들로부터 선택된 방향족기인 것이 바람직하다.

상기 식 (7) 에서, R¹ 은 하기 식 (16) 으로 표현된 기인 것이 바람직하다. 하기 식 (16) 에서, R² 및 p 는 상기 식 (8) 에서와 동일하게 정의된다.

상기 식 (7) 에서, n 은 중합도를 나타낸다. n 은 2 내지 5,000 의 범위, 바람직하게는 5 내지 500 의 범위 내에 있다. 중합은 동일한 구조의 반복 단위의 중합 또는 상이한 구조의 반복 단위의 중합을 수반할 수도 있다. 후자의 경우, 반복 단위의 중합 형태는 블록 중합 (block polymerization) 또는 랜덤 중합 (random polymerization) 일 수도 있다.

상기 식 (7) 으로 표현된 폴리아릴에테르케톤의 말단들은, p-테트라플루오로벤조일렌기 측에서는 플루오르 원자, 그리고 옥시알킬렌기 측에서는 수소 원자인 것이 바람직하다. 이러한 폴리아릴에테르케톤은, 예를 들어, 하기 식 (17) 으로 표현될 수 있다. 하기 식 (17) 에서, n 은 상기 식 (7) 에서와 동일한 중합도를 나타낸다.

상기 식 (7) 으로 표현된 폴리아릴에테르케톤의 구체 예는 하기 식 (18) 내지 (21) 으로 표현된 화합물들이다. 각각의 하기 식에서, n 은 상기 식 (7) 에서와 동일한 중합도를 나타낸다.

또한, 폴리아미드 또는 폴리에스테르의 예는 JP 10-508048 A 에 개시된 폴리아미드 또는 폴리에스테르를 포함한다. 그 반복 단위는, 예를 들어, 하기 식 (22) 으로 표현될 수 있다.

상기 식 (22) 에서, Y 는 O 또는 NH 를 나타낸다. E 는, 예를 들어, 공유 결합, 2 개의 탄소 원자를 가지는 알킬렌기, 2 개의 탄소 원자를 가지는 할로겐화된 알킬렌기, CH₂ 기, C(CX₃)₂ 기 (여기서, X 는 할로겐 또는 수소임), CO 기, O 원자, S 원자, SO₂ 기, Si(R)₂ 기, 및 N(R) 기로부터 선택된 하나 이상을 나타낸다. 복수의 E 들은 서로 동일하거나 또는 상이할 수도 있다. E 에서, R 은 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기 및 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 할로겐화된 알킬기 중 하나 이상이고, 카르보닐 작용기 또는 Y 기에 대해 메타 (meta) 또는 파라 위치에 위치된다.

상기 식 (22) 에서, A 및 A' 는 치환기를 각각 나타내고, t 및 z 는 각각의 치환기의 수를 나타낸다. p 는 0 내지 3 의 정수를 나타내고, q 는 1 내지 3 의 정수를 나타낸다. r 은 0 내지 3 의 정수를 나타낸다.

A 는, 예를 들어, 수소, 할로겐, 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 할로겐화된 알킬기, OR 로 표현된 알콕시기 (여 기서, R 은 전술한 바와 같이 정의됨), 아릴기, 할로겐화 등을 통해서 준비된 치환된 아릴기, 1 내지 9 개의 탄소 원자를 가지는 알콕시카르보닐기, 1 내지 9 개의 탄소 원자를 가지는 알킬카르보닐옥시기, 1 내지 12 개의 탄소 원자를 가지는 아릴옥시카르보닐기, 1 내지 12 개의 탄소 원자를 가지는 아릴카르보닐옥시기 및 그 치환된 유도체, 1 내지 12 개의 탄소 원자를 가지는 아릴카르바모일기, 및 1 내지 12 개의 탄소 원자를 가지는 아릴카르바모일기 및 그 치환된 유도체로부터 선택된다. 복수의 A 들은 서로 동일할 수도 있고 또는 상이할 수도 있다. A' 는, 예를 들어, 할로겐, 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 할로겐화된 알킬기, 페닐기, 및 치환된 페닐기로부터 선택된다. 복수의 A' 는 서로 동일할 수도 있고 또는 상이할 수도 있다. 치환된 페닐기의 페닐 고리의 치환기의 예는 할로겐, 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 1 내지 3 개의 탄소 원자를 가지는 할로겐화된 알킬기, 및 그 조합을 포함한다. t 는 0 내지 4 의 정수를 나타내고, z 는 0 내지 3 의 정수를 나타낸다.

상기 식 (22) 으로 표현된 폴리아미드 또는 폴리에스테르의 반복 단위는 하기 식 (23) 으로 표현된 반복 단위인 것이 바람직하다.

상기 식 (23) 에서, A, A', 및 Y 는 상기 식 (22) 에서와 동일하게 정의된다. v 는 0 내지 3 의 정수를 나타내고, 바람직하게는 0 내지 2 를 나타낸다. x 및 y 는 각각 0 또는 1 이지만, 모두 0 은 아니다.

A-4. 편광자

임의의 적절한 편광자가 목적에 따른 편광자 (11) 로 채용될 수도 있다. 그 예는: 폴리비닐 알코올계 필름, 부분적으로 포르말화된 폴리비닐 알코올계 필름, 또는 부분적으로 비누화된 에틸렌/비닐 아세테이트 코폴리머계 필름과 같은 친수성 폴리머 필름상에 이색성 염료 또는 요오드와 같은 이색성 물질을 흡착시키고, 상기 필름을 일축으로 연신시킴으로써 준비된 필름; 및 폴리비닐 알코올의 탈수처리된 제품, 폴리비닐 염화물의 탈염산처리된 제품 등으로부터 획득된 폴리엔으로 형성된 폴리엔계 배향 필름을 포함한다. 이들 중에, 폴리비닐 알코올계 필름상에 요오드와 같은 이색성 물질을 흡착시키고, 상기 필름을 일축으로 연신시킴으로써 준비된 편광자는 높은 편광 이색성을 가지기 때문에 특히 바람직하다. 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 약 1 내지 80㎛ 인 것이 일반적이다.

폴리비닐 알코올계 필름상에 요오드를 흡착시키고, 상기 필름을 일축으로 연신시킴으로써 준비된 편광자는 예를 들어: 폴리비닐계 필름을 착색용 요오드의 수용액 내에 침지시키는 단계; 및 원래의 길이보다 3 배 내지 7 배까지 상기 필름을 연신하는 단계를 통해서 제조될 수도 있다. 이 수용액은 필요에 의해서, 붕산, 황산 아연, 염화 아연 등을 함유할 수도 있고, 또는 폴리비닐 알코올계 필름은 요오드화 칼륨 등의 수용액 내에 침지될 수도 있다. 또한, 폴리비닐 알코올계 필름은 필요에 따라 착색 이전에 물에 침지되고 세정될 수도 있다.

물로 폴리비닐 알코올계 필름을 세정하는 것은 폴리비닐 알코올계 필름의 필 름 표면상의 오염을 제거하게 하거나 블로킹 방지제를 세정하게 할 뿐만 아니라, 폴리비닐 알코올계 필름의 팽창으로 인한 불균일한 착색과 같은 불균일성을 예방하는 효과를 제공한다. 필름의 연신은 요오드로 필름이 착색된 후에 수행될 수도 있고, 필름의 착색 도중에 수행될 수도 있고, 또는, 요오드로 필름의 착색을 하기 전에 수행될 수도 있다. 연신은 붕산 또는 요오드화칼륨의 수용액, 또는 물 배쓰 (water bath) 내에서 수행될 수도 있다.

A-5. 보호층 (보호막)

보호층 (12 및 15) 은 편광판에 대한 보호층으로 사용될 수 있는 임의의 적절한 필름으로 각각 형성된다. 보호층은 투명 보호 필름인 것이 바람직하다. 필름의 주성분으로서 이용된 재료의 구체적인 예들은 트리아세틸셀룰로스 (TAC) 와 같은 셀룰로스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐 알코올계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에테르 술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리스틸렌계 수지, 폴리노보넨계 수지, 폴리올레핀계 수지, 아크릴 수지, 및 아세테이트계 수지와 같은 투명 수지들을 포함한다. 그 다른 예는 아크릴계, 우레탄계, 아크릴 우레탄계, 에폭시계, 또는 실리콘계 열경화성 수지 또는 UV 경화성 수지를 포함한다. 또한, 그 다른 예는 실록산계 폴리머와 같은 유리질계 폴리머를 포함한다. 또한, JP 2001-343529 A (WO 01/37007) 에 설명된 폴리머 필름이 이용될 수도 있다. 더욱 상세하게, 이 필름은 측쇄 상에 치환된 또는 미치환된 이미드기를 가지는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물, 및 측쇄 상에 치환된 또는 미치환된 페닐기 및 니트릴기를 가지는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물로 형성된다. 그 구체적인 예는 이소부텐 및 N-메틸말레이미드의 교대 코폴리머, 및 아크릴로니트릴/스틸렌 코폴리머를 함유하는 수지 조성물을 포함한다. 폴리머 필름은, 예를 들어, 전술한 수지 조성물의 압출성형된 제품일 수도 있다. 이들 중에, TAC, 폴리이미드계 수지, 폴리비닐 알코올계 수지, 유리질계 폴리머가 바람직하고, TAC 가 더욱 바람직하다.

보호층은 투명이고 어떠한 색상도 가지지 않는 것이 바람직하다. 더욱 구체적으로, 보호층은 바람직하게는 -90㎚ 내지 +90㎚, 더욱 바람직하게는 -80㎚ 내지 +80㎚, 가장 바람직하게는 -70㎚ 내지 +70㎚ 의 두께 방향 리타데이션 Rth 을 가진다.

보호층은, 바람직한 두께 방향 리타데이션이 획득될 수 있는 한, 임의의 적절한 두께를 가진다. 구체적으로, 보호막의 두께는 바람직하게는 5㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 1㎜ 이하, 특히 바람직하게는 1 내지 500㎛, 가장 바람직하게는 5 내지 150㎛ 이다.

보호층 (12 및 15) 은 서로 동일하거나 또는 상이할 수도 있다. 보호층 (15) 은, 필요에 의해, 하드 코트 처리, 반사방지처리, 스티킹 방지 처리, 눈부심 방지 처리 등이 시행될 수도 있다.

A-6. 편광판의 그 밖의 구조 성분

본 발명의 광학 필름은 다른 광학층이 제공될 수도 있다. 다른 광학층으로서, 임의의 적절한 광학층이 화상 표시 장치의 목적 및 유형에 따라서 채용될 수도 있다. 그 구체적인 예들은 액정 필름, 광 산란 필름, 회절 필름, 및 다른 광학 보상층 (리타데이션 필름)을 포함한다.

본 발명의 광학 필름은 그 하나 이상의 측면 상에 최외층으로서 점착제층 또는 접착제층을 더 포함할 수도 있다. 이러한 방법으로, 광학 필름이 최외층으로서 점착제층 또는 접착제층을 포함함으로써, 다른 부재 (예를 들어, 액정셀) 와의 적층을 용이하게 하여, 본 발명의 광학 필름이 다른 부재로부터 박리되는 것을 예방한다. 점착제층 또는 접착제층을 형성하기 위해 이용되는 재료는 임의의 적절한 재료를 채용할 수도 있다. 바람직하게, 우수한 흡습성 또는 우수한 내열성을 가지는 재료가 흡습으로 인한 발포 또는 박리, 열팽창의 차이등으로 인한 광학 특성의 저하, 액정셀의 휘어짐 등을 예방하기 위해 이용된다.

실용적으로는, 점착층 또는 접착층의 일 표면은 임의의 적절한 세퍼레이터에 의해 커버되어, 본 발명의 광학 필름이 실제적으로 이용될 때까지 오염을 예방한다. 이 세퍼레이터는, 필요에 의해, 실리콘계, 장쇄 알킬계, 또는 플루오르계 박리제 (releasing agent), 몰리브덴 설파이드 등과 같은 박리제를 이용함으로써 임의의 적절한 필름상에 박리 코트를 제공하는 방법으로 형성될 수도 있다.

본 발명의 광학 필름의 각각의 층들은 살리실산 에스테르계 화합물, 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 또는 니켈 착염계 화합물과 같은 UV 흡수제를 통해서 처리되어, UV 흡수 특성이 부여될 수도 있다.

B. 광학 필름 제조 방법

본 발명의 광학 필름의 제조 방법은: 투명 보호 필름 (T) (12; 최종적으로, 보호층) 의 표면에 배향 처리를 수행하는 단계; 배향 처리가 수행된 투명 보호 필름 (T) 의 표면상에 제 1 광학보상층 (13) 을 형성하는 단계; 투명 보호 필름 (T) 의 표면상에 편광자 (11) 를 적층하는 단계; 및 제 1 광학보상층의 표면상에 제 2 광학보상층 (14) 을 형성하는 단계를 포함한다. 본 발명의 제조 방법에서, 편광자 및 제 1 광학보상층이 투명 보호 필름 (T) 을 통해서 서로 반대 측면 상에 배치된다. 본 발명의 제조 방법에서, 제 1 광학보상층 (13) 은 제 1 광학보상층의 지상축과 편광자의 흡수축 사이에 형성된 각이 +17° 내지 +27° 또는 -17° 내지 -27° 가 되도록 형성되고, 제 2 광학보상층 (14) 은 제 2 광학보상층의 지상축과 편광자의 흡수축 사이에 형성된 각이 +85° 내지 +95°가 되도록 형성된다. 예를 들어, 이러한 제조 방법에 따라서, 도 1 및 도 2 에 도시된 광학 필름이 획득될 수도 있다. 전술한 각각의 단계의 순서, 및/또는 배향 처리될 필름의 순서는 목적에 따라서 적절하게 변경될 수도 있다. 예를 들어, 편광자를 적층하는 단계는 임의의 광학보상층을 형성하는 단계 또는 임의의 광학보상층을 적층하는 단계 이후에 수행될 수도 있다. 또한, 투명 보호 필름에 배향 처리가 시행되고, 또는, 예를 들어, 임의의 적절한 기판에 배향 처리가 시행될 수도 있다. 기판에 배향 처리가 시행되는 경우에, 기판상에 형성된 필름 (더욱 구체적으로, 제 1 광학보상층) 은 광학 필름의 소정의 적층 구조에 따라서 적절한 순서로 전사 (적층) 될 수도 있다. 이하, 각 단계가 상세하게 설명된다.

B-1. 투명 보호 필름에 대한 배향 처리

도 2 에 도시된 바와 같이, 투명 보호 필름 (T) (12; 최종적으로, 보호층) 의 일 표면은 배향 처리되고, 소정의 액정 재료를 함유하는 도포액이 그 표면상에 도포되어, 편광자 (11) 의 흡수축에 대한 각도 α 에 지상축 B 를 가지는 제 1 광학보상층 (13) 을 형성한다 (제 1 광학보상층을 형성하는 단계는 이하 설명된다).

투명 보호 필름 (T) 에 대한 배향 처리로서 임의의 적절한 배향 처리가 채용된다. 배향 처리의 구체적인 예들은 러빙 처리, 사방증착법, 연신 처리, 광 배향 처리, 자장 배향 처리, 및 전장 배향 처리를 포함한다. 러빙 처리가 바람직하다. 임의의 적절한 조건이 목적에 기초하여 다양한 배향 처리에 대한 조건으로서 채용될 수도 있다.

배향 처리의 배향 방향은, 투명 보호 필름 (T) 과 편광자가 적층될 때, 편광자의 흡수축에 대해 소정의 각도에 있는 방향을 지칭한다. 배향 방향은, 이하 설명되는 바와 같이 형성되는 제 1 광학보상층 (13) 의 지상축 B 의 방향과 실질적으로 동일하다. 따라서, 소정의 각은 +17° 내지 +27° 또는 -17° 내지 -27°, 바람직하게는 +19° 내지 +25° 또는 -19° 내지 -25°, 더욱 바람직하게는 +21° 내지 +24° 또는 -21° 내지 -24°, 가장 바람직하게는 +22° 내지 +23° 또는 -22° 내지 -23° 이다.

연속 투명 보호 필름 (T) 에 대한 소정의 각도에서의 배향 처리는 연속 투명 보호 필름 (T) 의 길이 방향에서의 처리 및 연속 투명 보호 필름 (T) 의 길이 방향 또는 그에 수직하는 방향 (폭 방향) 에 대한 경사 방향 (더욱 구체적으로는, 소정의 각도에서의 방향) 에서의 처리를 포함한다. 편광자는, 전술한 바와 같이, 이색성 물질로 착색된 폴리머 필름을 연신함으로써 제조되고, 연신 방향에서 흡수 축을 갖는다. 편광자의 대량 생산을 위해서, 연속 폴리머 필름이 준비되고, 길이 방향에서 연속적으로 연신된다. 연속 편광자 및 연속 투명 보호 필름 (T) 이 서로 부착된 경우, 그 길이 방향은 편광자의 흡수축 방향에 있다. 따라서, 편광자의 흡수축에 대해 소정의 각도에서의 방향으로 투명 보호 필름 (T) 을 배향하기 위해서는, 경사 방향에서 투명 보호 필름에 대한 배향 처리가 수행되는 것이 바람직하다. 편광자의 흡수축 방향 및 연속 필름들 (편광자 및 투명 보호 필름 (T)) 의 길이 방향은 실질적으로 동일하고, 따라서, 배향 처리의 방향은 길이 방향에 대해 소정의 각도에 있을 수도 있다. 한편, 상기 처리가 투명 보호 필름의 길이 방향 또는 폭 방향에서 수행되는 경우, 투명 보호 필름은 경사 방향에서 절단되고, 그 후, 적층되어야만 한다. 그 결과, 광축들 사이의 각은 절단된 필름에 따라 변화할 수도 있고, 이는, 부산물의 질적 변화, 고비용 및 장시간을 요구하는 제조, 증가된 폐기물, 및 대형 필름 제조의 어려움을 초래할 수도 있다.

투명 보호 필름 (T) 에는 배향 처리가 직접적으로 수행될 수도 있다. 이와 다르게, 임의의 적절한 배향층 (일반적으로, 폴리이미드층, 폴리비닐 알코올층, 또는 실란-커플링층) 이 형성될 수도 있고, 상기 배향층은 배향 처리가 수행될 수도 있다. 예를 들어, 배향층 상에서의 러빙 처리는 배향층이 형성될 때 하기의 불이익을 수반하기 때문에, 러빙 처리는 투명 보호 필름의 표면상에서 직접적으로 수행되는 것이 바람직하다. 배향층이 폴리이미드 필름인 경우: (1) 투명 보호 필름을 부식시키지 않는 용매가 선택되어야만 하고, 이에 따라, 배향층을 형성하는 조성물에 대한 용매의 선택의 어려움이 유발되며; 및 (2) 고온 (예를 들어, 150 내 지 300℃) 에서의 경화가 요구되어, 이에 따라 외관 불량을 가지는 타원 편광판이 획득될 수도 있는 가능성을 제공한다. 배향층이 폴리비닐 알코올층인 경우, 배향층의 내열성 및 내습성이 불충분하여, 투명 보호 필름 및 배향층은 고온 다습 환경에서 박리되어, 그로 인해, 흐림 현상 (clouding) 이 발생할 수도 있다. 배향층이 실란 커플링제 층인 경우, 형성되는 액정층 (제 1 광학보상층) 은 용이하게 경사지기 쉬우며, 그로 인해, 소정의 양 (positive) 의 일축성의 실현을 저지할 수도 있다.

B-2. 제 1 광학보상층을 형성하는 액정 재료의 도포 단계

다음으로, 섹션 A-2 에서 설명된 바와 같이 액정 재료를 함유하는 도포액이 배향 처리된 투명 보호 필름 (T) 의 표면상에 도포된다. 그 후, 액정 재료가 배향되어 제 1 광학보상층을 형성한다. 더욱 구체적으로, 적절한 용매로 용해 및 분산된 액정 재료를 가지는 도포액이 준비될 수도 있고, 상기 도포액은 배향 처리된 투명 보호 필름 (T) 의 표면상에 도포될 수도 있다. 액정 재료를 배향하는 단계는 이하의 섹션 B-3 에서 설명된다.

액정 재료를 용해 또는 분산할 수도 있는 임의의 적절한 용매가 상기 용매로서 채용될 수도 있다. 이용되는 용매의 유형은 액정 재료의 유형 등에 따라서 적절하게 선택될 수도 있다. 용매의 구체적인 예는: 클로로포름, 디클로로메탄, 4 염화탄소, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 염화메틸렌, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, 및 오르토디클로로벤젠과 같은 할로겐화된 탄화수소; 페놀, p-클로로페놀, o-클로로페놀, m-크레졸, o-크레졸, 및 p-크레졸과 같 은 페놀; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 메톡시벤젠, 및 1,2-디메톡시벤젠과 같은 방향족 탄화수소; 아세톤, 메틸 에틸 케톤 (MEK), 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-피롤리돈, 및 N-메틸-2-피롤리돈과 같은 케톤계 용매; 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 및 프로필 아세테이트와 같은 에스테르계 용매; t-부틸 알코올, 글리세린, 에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 및 2-메틸-2,4-펜탄디올과 같은 알코올계 용매; 디메틸포름아미드 및 디메틸아세트아미드와 같은 아미드계 용매; 아세토니트릴 및 부티로니트롤과 같은 니트릴계 용매; 디에틸 에테르, 디부틸 에테르, 테트라히드로퓨란, 및 디옥산과 같은 에테르계 용매; 및 이황화탄소, 에틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 및 에틸 셀로솔브 아세테이트를 포함한다. 이들 중에서, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, MEK, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 에틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 및 에틸 셀로솔브 아세테이트가 바람직하다. 이 용매는 단독으로 사용될 수도 있고, 이들의 2 종 이상이 조합되어 사용될 수도 있다.

상기 도포액 내의 액정 재료의 함유량은 액정 재료의 종류, 타겟층의 두께 등에 따라서 적절하게 결정될 수도 있다. 더욱 구체적으로, 액정 재료의 함유량은 바람직하게는 5 내지 50중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 40중량%, 그리고 가장 바람직하게는 15 내지 30중량% 이다.

상기 도포액에는 필요에 의해서 임의의 적절한 첨가제를 더 함유할 수도 있 다. 첨가제의 구체적인 예는 중합 개시제 및 가교제를 포함한다. 이 첨가제들은, 액정 모노머 (중합성 모노머 또는 가교성 모노머) 가 액정 재료로서 이용될 때 이용되는 것이 특히 바람직하다. 중합 개시제의 구체적인 예는 벤조일퍼옥사이드 (BPO) 및 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN) 를 포함한다. 가교제의 구체적인 예는 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 및 금속 킬레이트 가교제를 포함한다. 첨가제는 단독으로 사용될 수도 있고, 또는 그 2 종 이상이 조합되어 사용될 수도 있다. 다른 첨가제들의 구체 예들은 노화방지제, 변성제, 계면활성제, 염료, 안료, 변색 방지제, 및 UV 흡수제를 포함한다. 이들 첨가제는 단독으로 사용될 수도 있고, 이들의 2 개 이상이 조합되어 사용될 수도 있다. 노화방지제의 예는 페놀계 화합물, 아민계 화합물, 유기 유황계 화합물, 및 포스핀계 화합물을 포함한다. 변성제의 예는 글리콜, 실리콘, 및 알코올을 포함한다. 계면활성제는, 예를 들어, 광학 필름의 표면을 평활하게 하기 위해 이용된다. 그 구체적인 예는 실리콘계 계면활성제, 아크릴 계면활성제, 및 플루오르계 계면활성제를 포함한다.

도포액의 도포량은 도포액의 농도, 타겟층의 두께 등에 따라서 적절하게 결정될 수도 있다. 액정 재료의 농도가 도포액의 20중량%인 경우, 도포량은 투명 보호 필름의 100㎠ 당 바람직하게는 0.03 내지 0.17ml, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 0.15ml, 및 더욱 바람직하게는 0.08 내지 0.12ml 이다.

임의의 적절한 도포 방법이 채용될 수도 있고, 그 구체적인 예는 롤 코팅, 스핀 코팅, 와이어 바 코팅, 딥 코팅, 압출, 커튼 코팅, 및 스프레이 코팅을 포함 한다.

B-3. 제 1 광학보상층을 형성하는 액정 재료의 배향 단계

다음으로, 제 1 광학보상층을 형성하는 액정 재료는 투명 보호 필름 (T) 의 표면의 배향 방향에 따라서 배향된다. 액정 재료는 이용되는 액정 재료의 종류에 따라서 액정상을 나타내는 온도에서의 처리를 통해서 배향된다. 이러한 온도에서의 처리는 액정 재료가 액정 상태를 확립하게 하고, 상기 액정 재료는 투명 보호 필름 (T) 의 표면의 배향 방향에 따라서 배향된다. 따라서, 도포를 통해서 형성된 층에 복굴절이 유발되고, 그로 인해, 제 1 광학보상층이 형성된다.

처리 온도는 액정 재료의 종류에 따라서 적절하게 결정될 수도 있다. 더욱 상세하게, 처리 온도는 바람직하게는 40 내지 120℃, 더욱 바람직하게는 50 내지 100℃, 가장 바람직하게는 60 내지 90℃ 이다. 처리 시간은 바람직하게는 30 초 이상, 더욱 바람직하게는 1 분 이상, 특히 바람직하게는 2 분 이상, 및 가장 바람직하게는 4 분 이상이다. 30 초 미만의 처리 시간은 액정 재료의 불충분한 액정 상태를 제공할 수도 있다. 한편, 처리 시간은 바람직하게는 10 분 이하, 더욱 바람직하게는 8 분 이하, 그리고 가장 바람직하게는 7 분 이하이다. 10 분을 초과하는 처리 시간은 첨가제가 승화하는 우려를 초래한다.

섹션 A-2 에 설명된 바와 같은 액정 모노머 (중합성 모노머 및/또는 가교성 모노머) 가 액정 재료로서 이용되는 경우, 도포를 통해서 형성된 층에는 가교 처리 또는 가교 처리가 수행되는 것이 바람직하다. 중합 처리는 액정 모노머가 중합하게 하고, 폴리머 분자의 반복 단위로서 고정되게 한다. 가교 처리는 액정 모 노머가 3 차원 구조를 형성하게 하고 가교된 구조의 일부로서 고정되게 한다. 그 결과, 액정 재료의 배향 상태가 고정된다. 액정 모노머의 중합화 또는 가교화를 통해서 형성된 폴리머 또는 3 차원 구조는 "비-액정성" 이다. 따라서, 형성된 제 1 광학보상층은 액정 분자 특유의 온도의 변화에 의해서 액정상, 유리상, 또는 결정상으로의 상 전사가 일어나지 않는다. 그 결과, 온도에 의해 영향을 받지 않고, 특히 우수한 안정성을 가지는 제 1 광학보상층을 획득할 수 있다.

중합 처리 또는 가교 처리에 대한 구체적인 절차는 사용되는 중합 개시제 또는 가교제의 종류에 따라서 적절하게 선택될 수도 있다. 예를 들어, 광중합 개시제 또는 광가교제가 이용되는 경우, 광조사가 수행될 수도 있다. UV 중합 개시제 또는 UV 가교제가 이용되는 경우, UV 조사가 수행될 수도 있다. 열 중합 개시제 또는 열 가교제가 이용되는 경우, 가열이 수행될 수도 있다. 광 또는 UV 광의 조사 시간, 조사 강도, 조사의 전체적인 양 등은 액정 재료의 종류, 투명 보호 필름 (T) 의 종류, 배향 처리의 종류, 제 1 광학보상층에 대한 요구되는 특성 등에 따라서 적절하게 설정될 수도 있다. 유사하게, 소정의 가열 온도 및 가열 시간이 적절하게 설정될 수 있다.

이러한 배향 처리는 투명 보호 필름 (T) 의 배향 방향에서 액정 재료를 배향하도록 수행된다. 따라서, 형성된 제 1 광학보상층의 지상축 B 은 투명 보호 필름 (T) 의 배향 방향과 실질적으로 동일하다. 제 1 광학보상층의 지상축 B 의 방향은 투명 보호 필름 (T) 의 길이 방향에 대해 +17°내지 +27° 또는 -17° 내지 -27° 이고, 바람직하게는 +19° 내지 +25° 또는 -19° 내지 -25°이고, 더 욱 바람직하게는 +21°내지 +24° 또는 -21° 내지 -24°이고, 가장 바람직하게는 +22° 내지 +23° 또는 -22° 내지 -23°이다.

B-4. 편광자의 적층 단계

편광자는 투명 보호 필름 (T) 의 표면상에 적층된다. 편광자는 본 발명의 제조 방법에서 임의의 적절한 시점에서 적층된다. 예를 들어, 편광자는 사전에 투명 보호 필름 (T) 상에 적층될 수도 있고, 제 1 광학보상층이 형성된 후에 적층될 수도 있으며, 또는, 제 2 광학보상층이 형성된 후에 적층될 수도 있다. 편광자 및 제 1 광학보상층은 투명 보호 필름 (T) 의 반대측에 위치된다.

(접착과 같은) 임의의 적절한 적층 방법이 투명 보호 필름 (T) 및 편광자의 적층 방법으로서 채용될 수도 있다. 상기 접착은 임의의 적절한 접착제 또는 점착제를 이용하여 수행될 수도 있다. 접착제 또는 점착제의 종류는 접착면의 종류 (즉, 투명 보호 필름 및 편광자) 에 따라서 적절하게 선택될 수도 있다. 접착제의 구체적인 예는: 아크릴계, 비닐 알코올계, 실리콘계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계, 및 폴리에테르계 폴리머 접착제; 이소시아네이트계 접착제; 및 고무계 접착제를 포함한다. 점착제의 구체적인 예는 아크릴계, 비닐 알코올계, 실리콘계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄게, 폴리에테르계, 이소시아네이트계, 및 고무계 점착제를 포함한다.

접착제 또는 점착제의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 10 내지 200㎚ 이고, 더욱 바람직하게는 30 내지 180㎚ 이며, 가장 바람직하게는 50 내지 150㎚ 이다.

본 발명의 제조 방법에 따르면, 제 1 광학보상층의 지상축은 투명 보호 필름에 대한 배향 처리 중에 설정될 수도 있다. 따라서, 길이 방향에서 연신된 연속 편광 필름 (편광자) (즉, 길이 방향에서 흡수축을 가지는 필름) 이 이용될 수 있다. 즉, 그 길이 방향에 대해 소정의 각도에서 배향 처리가 수행된 연속 투명 보호 필름 및 연속 편광 필름 (편광자) 에 대해 각각의 길이방향을 동일한 방향으로 맞추어 (즉, 롤 대 롤) 함께 연속적으로 부착할 수도 있다. 따라서, 매우 높은 제조 효율로 광학 필름이 획득될 수 있다. 본 발명의 방법에 따르면, 투명 보호 필름은 적층에 대한 그 길이 방향 (연신 방향) 에 대해 기울어져서 절단될 필요는 없다. 그 결과, 광축들의 각은 절단 필름에 따라 변경되지 않고, 생산물들 사이에서 품질의 변화가 없는 광학 필름을 얻을 수 있다. 또한, 필름의 절단으로 인한 어떠한 폐기물도 제조되지 않고, 광학 필름은 저비용으로 획득될 수 있으며, 대량의 편광판 제조가 용이하게 된다.

편광자의 흡수축의 방향은 연속 필름의 길이 방향에 대해 실질적으로 평행하다. 본 발명의 상세한 설명에서, "실질적으로 평행한" 이라는 문구는, 길이 방향 및 흡수축 방향 사이에 형성된 각이 0°± 10° 이고, 바람직하게는 0°± 5° 이며, 가장 바람직하게는 0°± 3°인 것을 말한다.

B-5. 제 2 광학보상층의 형성 단계

제 2 광학보상층은 제 1 광학보상층의 표면상에 형성된다. 제 2 광학보상층을 형성하는 단계에 대한 상세한 절차가 이하 설명된다. 먼저, 제 2 광학보상층을 형성하는데 이용되는 재료 (보다 구체적으로 상기 섹션 A-3 에 설명된 비 -액정성 재료; 이하, 광학보상층 형성 재료로서도 지칭됨) 를 함유하는 도포액이 기판 시트에 도포된다. 임의의 적절한 방법을 도포 방법으로 채용할 수도 있다. 그 구체적인 예들은 스핀 코팅법, 롤 코팅법, 플로우 코팅법, 인쇄법, 딥 코팅법, 플로우 캐스팅법, 바 코팅법, 및 그라비어 인쇄법을 포함한다.

광학보상층 형성 재료의 도포액 내에 있어서의 광학보상층 형성 재료의 농도는, 상기 섹션 A-3 에 설명된 광학보상층이 획득될 수 있고 도포액이 도포될 수 있는 한, 임의의 적절한 농도로 사용될 수도 있다. 도포액은 광학보상층 형성 재료를 용매 100중량부에 대해 바람직하게는 5 내지 50 중량부, 더욱 바람직하게는 10 내지 40 중량부를 함유한다. 이러한 농도 범위를 가지는 도포액은 도포에 용이한 점도를 갖는다. 광학보상층 형성 재료의 도포액에 이용되는 용매는 광학보상층 형성 재료의 종류에 따라서 적절하게 선택될 수도 있다. 사용될 수 있는 용매의 구체적인 예들은 상기 섹션 B-2 에 설명된 용매들을 포함한다. 도포액은 필요에 의해서 안정제, 가소제, 금속류와 같은 다양한 첨가제를 함유할 수도 있다. 제 2 광학보상층이 λ/4 판으로서 적절하게 기능하기 위한 두께 (즉, 상기 섹션 A-3 에 설명된 두께) 를 가지도록, 도포액의 도포량이 조절된다.

광학보상층 형성 재료의 도포액은, 획득되는 광학보상층의 광학 특성이 적절한 한, 광학보상층 형성 재료와는 다른 수지를 함유할 수도 있다. 이러한 수지의 예는 다양한 범용 수지, 엔지니어링 플라스틱, 열가소성 수지, 및 열경화성 수지를 포함한다. 이러한 수지는 조합되어 이용되어, 그로 인해, 그 목적에 따른 적절한 기계적 강도 및 내구성을 가지는 광학보상층의 형성을 허용한다.

기판 시트는, 본 발명에 적절한 제 2 광학보상층이 획득될 수 있는 한, 임의의 적절한 기판 시트를 채용할 수도 있다. 통상적으로, 기판 시트는: 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 폴리머; 디아세틸 셀룰로스 또는 트리아세틸 셀룰로스와 같은 셀룰로스계 폴리머; 폴리카보네이트계 폴리머; 폴리메틸 메타크릴레이트와 같은 아크릴 폴리머; 폴리스틸렌 또는 아크릴로니트릴/스틸렌 코폴리머와 같은 스틸렌계 폴리머; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 환상 또는 노보넨 구조를 가지는 폴리올레핀, 또는 에틸렌/프로필렌 코폴리머와 같은 올레핀계 폴리머; 비닐-클로라이드계 폴리머; 나일론 또는 방향족 폴리아미드와 같은 아미드계 폴리머; 이미드계 폴리머; 술폰계 폴리머; 폴리에테르술폰계 폴리머; 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌 설파이드계 폴리머; 비닐 알코올계 폴리머, 비닐리덴 클로라이드계 폴리머; 비닐 부티랄계 폴리머; 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머; 및 그 혼합물 (blend) 로 형성된다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 바람직하다. 기판 시트는, 필요에 의하여, 연신 처리, 재결정화 처리 등이 수행될 수도 있다. 기판 시트의 두께는 바람직하게 20 내지 100㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 30 내지 90㎛ 이고, 가장 바람직하게는 30 내지 80㎛ 이다. 기판 시트가 이러한 범위 내의 두께를 가짐으로써, 전사 단계 (이하 설명) 에서 매우 얇은 제 2 광학보상층을 바람직하게 지지하기 위한 강도를 부여하고, 슬라이딩 특성 또는 롤 주행성과 같은 조작성도 적절하게 유지된다.

다음으로, 기판 시트 상에 형성된 광학보상층 형성 재료 용액으로 도포된 필 름이 건조되고, 그로 인해, 폴리머층 (이 폴리머층은 결과적으로 제 2 광학보상층 (14) 으로 기능한다) 을 형성한다. 건조 방법은 임의의 적절한 방법 (자연 건조, 가열 건조, 또는 공기 건조) 을 채용할 수도 있다. 건조 온도는 광학보상층 형성 재료의 종류, 용매의 종류, 타겟 광학보상층의 광학 특성 등에 따라서 변경될 수도 있다. 건조 온도는 바람직하게 20 내지 400℃ 이고, 더욱 바람직하게는 60 내지 300℃ 이고, 가장 바람직하게는 65 내지 250℃ 이다. 건조 시간은 바람직하게는 0.5 내지 200 분이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 120 분이고, 가장 바람직하게는 5 내지 100 분이다. 건조는 일정한 온도에서 수행될 수도 있고, 또는, 온도를 연속적으로 또는 점차 변화시키면서 수행될 수도 있다.

다음으로, 획득된 폴리머층은 기판 시트와 함께 가열 및 연신되고 (즉, 폴리머층 및 기판 시트는 일체로 가열되고 연신된다), 그로 인해, 기판 시트 상의 제 2 광학보상층이 형성된다. 연신 방법은 (고정단 연신 또는 자유단 연신과 같은) 임의의 적절한 방법을 채용할 수도 있다. 연신율은, 연신 이전에 통합된 기판 시트 및 폴리머층의 길이에 대해 바람직하게는 1.2 내지 3.0 배이고, 더욱 바람직하게는 1.3 내지 2.9 배이고, 가장 바람직하게는 1.3 내지 2.8 배이다. 이러한 범위 내의 연신율은 제 2 광학보상층에 대한 소정의 Nz 계수를 제공할 수 있다. 연신 온도는 바람직하게는 120 내지 200℃ 이고, 더욱 바람직하게는 130 내지 190℃ 이고, 가장 바람직하게는 135 내지 180℃ 이다. 연신 온도는 이러한 범위 내에 설정되고, 따라서, 획득되는 광학보상층의 광학 특성이 매우 큰 연신율로 연신 처리되어 안정적으로 제어될 수 있다.

연신 방향은 제 2 광학보상층의 지상축의 소정의 방향에 따라서 설정될 수도 있다. 본 발명에서, 제 1 광학보상층의 지상축은 편광자의 흡수축 (연속 필름의 길이 방향) 에 대해 임의로 기울어진 방향에 설정될 수도 있다. 제 1 광학보상층의 지상축이 편광자의 흡수축에 대해 +22°내지 +23° 또는 -22°내지 -23°의 방향으로 설정되는 경우, 제 2 광학보상층의 지상축 및 편광자의 흡수축은 서로에 대해 실질적으로 수직하도록 배치될 수도 있다. 지상축의 방향은 연신 방향에 대응하고, 따라서, 폴리머층 및 기판 시트의 연신은 가로 방향 (폭 방향 : 길이 방향에 대해 수직하는 방향 : 편광자의 흡수축에 대해 수직하는 방향) 에서 수행될 수도 있다. 따라서, 제 2 광학보상층의 지상축 방향을 배향하기 위해 펀칭할 필요는 없고, 롤 대 롤로 부착되고, 그로 인해, 제조 효율성이 더욱 향상된다.

다음으로, 기판 시트 상에 형성된 제 2 광학보상층은 제 1 광학보상층의 표면으로 전사된다. 전사 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 기판 시트 상에 지지된 제 2 광학보상층을 접착제를 통해서 제 1 광학보상층으로 접착함으로써 수행된다. 접착제의 통상적인 예는 경화성 접착제이다. 경화성 접착제의 통상적인 예들은: UV 경화성 접착제와 같은 광경화성 접착제; 수분-경화성 접착제; 및 열경화성 접착제를 포함한다. 열경화성 접착제의 구체적인 예는 에폭시 수지, 이소시아네이트 수지, 폴리이미드 수지 등으로 형성된 열경화성 수지계 접착제이다. 수분-경화성 접착제의 구체적인 예는 이소시아네이트 수지계 수분-경화성 접착제이다. 수분-경화성 접착제 (특히, 이소시아네이트 수지계 수분-경화성 접착제) 가 바람직하다. 수분-경화성 접착제는 공기중의 수분, 접착면의 표면상에 흡착된 물, 수산기, 카르복실기 등의 활성 수소기 등과의 반응을 통해서 경화한다. 따라서, 접착제가 도포된 후, 방치시켜 자연 경화되며, 우수한 조작성을 가진다. 또한, 수분-경화성 접착제는 경화를 위해 어떠한 가열도 요구하지 않기 때문에, 제 2 광학보상층은 적층 (결합) 하는 동안 가열되지 않는다. 그 결과, 어떠한 가열 수축도 발생하지 않기 때문에, 제 1 및 제 2 광학보상층 각각이 본 발명에서 매우 작은 두께를 가지는 경우에도, 적층 등을 하는 동안 크랙의 형성이 현저하게 예방될 수도 있다. 이소시아네이트 수지계 접착제는 폴리이소시아네이트계 접착제 및 폴리우레탄 수지 접착제에 대한 총칭이다.

예를 들어, 상업적으로 이용가능한 접착제가 경화성 접착제로서 이용될 수도 있고, 또는, 다양한 경화성 수지가 경화성 수지 접착제 용액 (분산액) 을 준비하기 위해 용매 내에서 용해 또는 분산될 수도 있다. 이 용액 (또는 분산액) 이 준비된 경우, 이 용액 내의 경화성 수지의 비율은 고형분에 대해 바람직하게는 10 내지 80중량% 이고, 더욱 바람직하게는 20 내지 65중량% 이고, 특히 바람직하게는 25 내지 65중량% 이고, 가장 바람직하게는 30 내지 50중량%이다. 임의의 적절한 용매가 경화성 수지의 종류에 따라서 이용되는 용매로서 이용될 수도 있고, 그 구체적인 예들은 에틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 톨루엔, 및 자일렌을 포함한다. 한 종류의 용매를 단독으로 이용할 수도 있고, 2 개 이상의 종류를 조합되어 이용할 수도 있다.

접착제의 도포량은 그 목적에 따라서 적절하게 설정될 수도 있다. 예를 들어, 도포량은, 제 1 또는 제 2 광학보상층의 면적 (㎠) 당 바람직하게는 0.3 내 지 3㎖ 이고, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 2㎖ 이고, 가장 바람직하게는 1 내지 2㎖ 이다. 도포 후, 접착제 내의 용매는, 필요에 따라, 자연적 건조 또는 가열 건조를 통해서 증발된다. 획득되는 접착층의 두께는 바람직하게는 0.1㎛ 내지 20㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 0.5㎛ 내지 15㎛ 이고, 가장 바람직하게는 1㎛ 내지 10㎛ 이다. 접착층의 압입 경도 (Microhardness) 는 바람직하게는 0.1 내지 0.5㎬ 이고, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.5㎬ 이고, 가장 바람직하게는 0.3 내지 0.4㎬ 이다. 압입 경도와 비커스 경도 (Vickers hardness) 사이의 상관성이 공지되어 있고, 따라서, 압입 경도는 비커스 경도로 변환될 수도 있다. 압입 경도는 NEC 사가 제조한 박막 경도계 (예를 들어, 상품명, MH4000 및 MHA-400) 를 이용하여 압입 깊이 및 압입 하중을 산출할 수도 있다.

최종적으로, 기판 시트는 제 2 광학보상층으로부터 박리되고, 그로 인해, 제 1 광학보상층 및 제 2 광학보상층의 적층을 완성시킨다. 이 방법으로, 본 발명의 광학 필름이 획득될 수 있다.

B-6. 구체적인 제조 절차

본 발명의 제조 방법에 대한 구체적인 절차의 일 예가 도 3 내지 도 7 을 참조하여 설명된다. 도 3 내지 도 7 에서, 참조 번호 (111, 111', 112, 112', 115 및 116) 각각은 각각의 층 및/또는 적층체를 형성하는 필름들을 롤링하기 위한 롤들이다.

먼저, 편광자의 원료로서 기능하는 연속 폴리머 필름이 준비되고, 상기 섹션 A-4 에 설명된 바와 같이 착색, 연신 등이 수행된다. 연속 폴리머 필름에는 그 길이 방향에서 연속적인 연신을 수행된다. 이 방법으로, 도 3 의 사시도에 나타난 바와 같이, 길이 방향 (연신 방향 : 화살표 A 방향) 에서 흡수축을 가지는 연속 편광자 (11) 가 획득된다.

한편, 도 4a 의 사시도에 도시된 바와 같이, 연속 투명 보호 필름 (12) (최종적으로 보호층으로서 기능) 이 준비되고, 그 일 표면에는 러빙 롤 (120) 을 통해서 러빙 처리가 수행된다. 러빙 방향은 ±22.5°의 방향에서와 같이 투명 보호 필름 (12) 의 길이 방향과는 다른 방향에 있다. 다음으로, 도 4b 의 사시도에 도시된 바와 같이, 러빙 처리가 수행된 투명 보호 필름 (12) 상에서, 제 1 광학보상층 (13) 이 상기 섹션 B-2 및 B-3 에 설명된 바와 같이 형성된다. 제 1 광학보상층 (13) 에서, 액정 재료는 러빙 방향을 따라서 배향되고, 따라서, 지상축 방향은 투명 보호 필름 (12) 의 러빙 방향에 실질적으로 동일한 방향 (화살표 B 의 방향) 에 있다.

다음으로, 도 5 의 개략도에 도시된 바와 같이, 연속 제 2 투명 보호 필름 (제 2 보호층) (15), 연속 편광자 (11), 및 투명 보호 필름 (보호층) (12) 과 제 1 광학보상층 (13) 의 적층체 (121) 는 화살표 방향으로 전달되고, 접착제 등 (미도시) 을 사용하여 배향된 각각의 길이 방향으로 부착된다. 이러한 방법으로, (제 2 보호층 (15), 편광자 (11), 보호층 (12), 및 제 1 광학보상층 (13) 을 포함하는) 적층체 (123) 가 획득된다. 도 5 에서, 참조번호 (122) 는 필름들을 함께 부착시키기 위한 가이드 롤을 나타낸다 (동일한 참조 번호가 도 6 및 도 7 에도 적용된다).

또한, 도 6a 의 개략도에서 나타난 바와 같이, (기판 시트 (26) 상에 지지된 제 2 광학보상층 (14) 을 포함하는) 연속 적층체 (125) 가 준비되고, 적층체 (125) 및 (제 2 보호층 (15), 편광자 (11), 보호층 (12), 및 제 1 광학보상층 (13) 을 포함하는) 적층체 (123) 가 화살표 방향으로 전달되고, 접착체 등 (미도시) 을 이용하여 배향된 각각의 길이 방향을 맞추어 함께 부착된다. 이러한 방법으로, 본 발명에서는, 매우 얇은 제 1 및 제 2 광학보상층이 소위 롤 대 롤로 부착될 수 있고, 제조 효율성이 현저하게 개선될 수도 있다.

마지막으로, 도 6b 에 도시된 바와 같이, 기판 시트 (26) 가 박리되어, 이에 따라, 본 발명의 광학 필름 (10) 이 획득된다.

본 발명의 제조 방법에 대한 구체적인 절차의 다른 예가 이하 설명된다.

상기 설명된 바와 같은 동일한 방법으로, 도 3 의 사시도에 도시된 바와 같이, 연속 편광자 (11) 가 준비된다.

한편, 도 4a 의 사시도에 도시된 바와 같이, (최종적으로 보호층으로 기능하는) 연속 투명 보호 필름 (12) 이 준비되고, 그 일 표면은 러빙 롤 (120) 을 통해서 러빙 처리가 수행된다. 러빙 방향은 ±22.5° 의 방향과 같은 투명 보호 필름 (12) 의 길이 방향에 대해 소정의 각도의 방향에 있다.

다음으로, 도 7 의 개략적인 도면에 도시된 바와 같이, 연속 제 2 투명 보호 필름 (제 2 보호층) (15), 연속 편광자 (11), 및 연속 투명 보호 필름 (보호층) (12) 이 화살표 방향으로 전달되고, 접착제 등 (미도시) 을 이용하여 배향된 각각의 길이 방향을 맞추어 함께 부착된다. 이 때, 러빙 처리가 수행된 표면의 반 대 표면이 편광자 (11) 에 대면하도록, 러빙 처리가 수행된 투명 보호 필름 (12) 이 전달된다. 그 결과, 제 2 보호층 (제 2 투명 보호 필름) (15)/편광자 (11)/보호층 (투명 보호 필름) (12) 의 적층체 (124) 가 획득된다.

다음으로, 러빙 처리가 수행된 보호층 (투명 보호 필름 (12)) 상에서, 제 1 광학보상층 (13) 이 상기 섹션 B-2 및 B-3 에 설명된 바와 같이 형성된다. 제 1 광학보상층 (13) 에서, 액정 재료는 러빙 방향을 따라서 배향되고, 이에 따라, 지상축 방향은 투명 보호 필름 (12) 의 러빙 방향에 실질적으로 동일한 방향 (화살표 B 의 방향) 에 있다. 이 방법으로, (제 2 보호층 (15), 편광자 (11), 보호층 (12), 및 제 1 광학보상층 (13) 을 포함하는) 적층체 (123) 가 획득된다.

다음으로, 도 6a 의 개략도에 도시된 바와 같이, (기판 시트 (26) 상에 지지된 제 2 광학보상층 (14) 을 포함하는) 연속 적층체 (125) 가 준비되고, 적층체 (125) 및 (제 2 보호층 (15), 편광자 (11), 보호층 (12), 및 제 1 광학보상층 (13) 을 포함하는) 적층체 (123) 가 화살표 방향으로 전달되어, 접착제 등 (미도시) 을 이용하여 배향된 각각의 길이 방향을 맞추어 함께 부착된다. 마지막으로, 도 6b 에 도시된 바와 같이, 기판 시트 (26) 가 박리되고, 이에 따라, 본 발명의 광학 필름 (10) 이 획득된다.

본 발명의 제조 방법의 구체적인 절차의 다른 예가 설명된다.

상기 설명된 바와 동일한 방법으로, 도 3 의 사시도에 도시된 바와 같이, 연속 편광자 (11) 가 제조된다.

다음으로, 도 7 의 개략도에 도시된 바와 같이, 연속 제 2 투명 보호 필름 (제 2 보호층) (15), 연속 편광자 (11), 및 연속 투명 보호 필름 (보호층) (12) 은 화살표 방향으로 전달되고, 접착제 등 (미도시) 을 사용하여 배향된 각각의 길이 방향을 일치시켜 함께 부착된다. 그 결과, 제 2 보호층 (제 2 투명 보호 필름) (15)/편광자 (11)/보호층 (투명 보호 필름) (12) 의 적층체 (124) 가 획득된다.

다음으로, 편광자 (11) 의 반대측면 상의 보호층 (투명 보호 필름) (12) 의 일 표면에 러빙 롤 (120) 을 통해서 러빙 처리가 수행된다. 러빙 방향은 ±22.5° 의 방향과 같은 투명 보호 필름 (12) 의 길이 방향에 대해 소정의 각도의 방향에 있다.

다음으로, 러빙 처리된 보호층 (투명 보호 필름) (12) 상에, 제 1 광학보상층 (13) 이 상기 섹션 B-2 및 B-3 에 설명된 바와 같이 형성된다. 제 1 광학보상층 (13) 에서, 액정 재료가 러빙 방향을 따라서 배향되고, 따라서, 지상축 방향은 투명 보호 필름 (12) 의 러빙 방향과 실질적으로 동일한 방향 (화살표 B 의 방향) 에 있다. 이러한 방법으로, (제 2 보호층 (15), 편광자 (11), 보호층 (12), 및 제 1 광학보상층 (13) 을 포함하는) 적층체 (123) 가 획득된다.

다음으로, 도 6a 의 개략도에 도시된 바와 같이, (기판 시트 (26) 상에 지지된 제 2 광학보상층 (14) 을 포함하는) 연속 적층체 (125) 가 준비되고, 적층체 (125) 및 (제 2 보호층 (15), 편광자 (11), 보호층 (12), 및 제 1 광학보상층 (13) 을 포함하는) 적층체 (123) 는 화살표 방향으로 전달되고, 접착제 등 (미도시) 을 이용하여 배향된 각각의 길이 방향을 일치시켜 함께 부착된다. 최종적으로, 도 6b 에 도시된 바와 같이, 기판 시트 (26) 가 박리되고, 이에 따라, 본 발명의 광학 필름 (10) 이 획득된다.

C. 광학 필름의 용도

본 발명의 광학 필름은 (액정 표시 장치 및 자발광 표시 장치와 같은) 다양한 화상 표시 장치에 적절하게 이용될 수도 있다. 적용가능한 화상 표시 장치의 구체적인 예는 액정 표시 장치, EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 (PD), 및 전계 방출 디스플레이 (FED) 를 포함한다. 본 발명의 광학 필름이 액정 표시 장치에 이용되는 경우, 광학 필름은 흑 표시에서의 광누설을 예방하고 시야각을 보상하는데 유용하다. 본 발명의 광학 필름은 VA 모드의 액정 표시 장치에 이용되는 것이 바람직하고, VA 모드의 반사형 또는 반-투과형 액정 표시 장치에 이용되는 것이 특히 바람직하다. 본 발명의 광학 필름이 EL 표시에 이용되는 경우, 광학 필름은 전극 반사 방지에 유용하다.

D. 화상 표시 장치

액정 표시 장치는 본 발명의 화상 표시 장치의 일 예로 설명된다. 액정 표시 장치에 이용되는 액정 패널이 설명된다. 액정 표시 장치의 다른 구조물은 목적에 따라서 임의의 적절한 구조를 채용할 수도 있다. 본 발명에서, VA 모드의 액정 표시 장치가 바람직하고, 반사형 또는 반-투과형 VA 모드의 액정 표시 장치가 특히 바람직하다. 도 8 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 액정 패널의 개략 단면도이다. 반사형 액정 표시 장치의 액정 패널이 설명된다. 액정 패널 (100) 에는 액정셀 (20); 액정셀의 상부 측면 상에 배치된 리타데이션 판 (30); 및 리타데이션 판 (30) 의 상부 측면 상에 배치된 편광판 (10) 이 제공된 다. 상기 섹션 (A 및 B) 에 설명된 본 발명의 광학 필름은 편광판 (10) 으로서 적절하게 이용된다. 리타데이션 판 (30) 은 상기 목적 및 액정셀의 배향 모드에 따른 임의의 적절한 리타데이션 판을 채용할 수도 있다. 리타데이션 판 (30) 은 상기 목적 및 액정셀의 배향 모드에 따라서 생략될 수도 있다. 본 발명의 광학 필름이 편광판 (10) 으로서 이용되는 경우, 오직 편광판 (10) 에 의해서만 우수한 광학적 보상이 이루어지므로 리타데이션 판 (30) 은 생략될 수도 있다. 액정셀 (20) 은: 한 쌍의 유리 기판 (21 및 21'); 및 상기 기판들 사이에 배치된 표시 매체로서의 액정층 (22) 을 포함한다. 반사 전극 (23) 은 하부 기판 (21') 의 액정층 (22) 측면 상에 제공되고, 컬러 필터 (미도시) 가 상부 기판 (21) 상에 제공된다. 기판 (21 및 21') 사이의 거리는 스페이서 (24) 에 의해 제어된다.

반사형 VA 모드의 액정 표시 장치 (100) 에서, 예를 들어, 액정 분자는 어떠한 전압 인가도 없이 기판 (21 및 21') 의 표면에 수직으로 배향된다. 이러한 수직 배향은, 그 상부에 수직 배향 필름 (미도시) 이 각각 형성된 기판들 사이에 음의 유전체 이방성을 가지는 네마틱 액정을 배치시킴으로써 실현될 수도 있다. 이러한 상태로, 액정층 (22) 으로 입사하는 상부 기판 (21) 의 표면으로부터 편광판 (10) 을 통과하는 선형 편광은 수직으로 배향된 액정 분자의 장축을 따라 진행한다. 액정 분자의 장축 방향에서 어떠한 복굴절도 발생하지 않도록, 입사광은 편광 방향을 변경하지 않고 진행한다. 이 광은 반사 전극 (23) 에 의해 반사되고, 그 후, 액정셀 (22) 을 통과하며, 상부 기판 (21) 으로부터 출사된다. 출 사되는 광의 편광 상태는 입사광의 상태와 동일하고, 이 출사광은 편광판 (10) 을 통과하도록 허용하여, 그로 인해, 광 표시를 제공한다. 액정 분자의 장축은 전극들 사이에 전압을 인가할 때 기판들의 표면에 대해 평행하게 배향된다. 이 상태로, 액정 분자는 액정층 (22) 으로 들어가는 선형 편광에 대한 복굴절을 나타내고, 입사광의 편광 상태는 액정 분자의 기울기에 기초하여 변화한다. 예를 들어, 소정의 최대 전압의 인가시에 반사 전극 (23) 에 의해 반사되어 상부 기판으로부터 출력되는 광은 그 편광 방향을 90°만큼 회전하여 선형 편광이 되어, 편광판 (10) 에 의해 흡수되고, 그로 인해, 어두운 (dark) 표시가 제공된다. 어떠한 전압 인가도 되지 않은 상태로 돌아와서 배향 제어력에 의해 밝은 (light) 표시가 다시 제공된다. 액정 분자의 기울기는 인가 전압을 변화시킴으로써 제어되어 편광판 (10) 으로부터 전송된 광의 강도를 변화시키고, 그로 인해, 그라데이션 표시를 제공한다.

이하, 본 발명은 예들로 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명이 예들에 한정되지 않는다. 예들의 특성을 측정하는 방법이 이하 설명된다.

(1) 리타데이션 측정

시료 필름의 굴절률 nx, ny, 및 nz 는 자동 복굴절 분석기 (Oji Scientific Instruments 가 제조한 자동 복굴절 분석기 KOBRA-31PR) 로 측정되었고, 면내 리타데이션 Re 및 두께 리타데이션 Rth 이 산출되었다. 측정 온도는 23℃ 이었고, 측정 파장은 590㎚ 이었다.

(2) 두께 측정

제 1 광학보상층의 두께는 Otsuka Electronics Co., Ltd. 가 제조한 MCPD-2000 을 사용함으로써 간섭 두께 측정을 통해서 측정되었다. 다른 다양한 필름의 각각의 두께는 다이얼 게이지 (dial gauge) 를 통해서 측정되었다.

실시예 1

a. 배향 기판의 제조 (A-1)

(40㎛ 두께의) TAC 필름은 러빙 천을 이용함으로써 22.5°의 러빙 각도로 러빙 처리하여, 그로 인해, 배향 기판 (A-1) 을 제조한다.

b. 제 1 광학보상층 (B-1)/배향 기판 (A-1) 으로 형성된 적층체 (X1) 의 제조

네마틱 액정상을 나타내는 중합성 액정의 10g: "Paliocolor LC242" (상품명, BASF Aktiengesellschaft 제조) 및 광중합 개시제의 0.5g: "IRGACURE 907" (상품명, Ciba Specialty Chemicals 제조) 가 톨루엔 40g 에 용해되고, 그로 인해, 액정 조성물 (도포액) 을 제조했다. 도포액은 바 코터를 사용하여 상기 설명된 바와 같이 제조된 배향 기판 (A-1) 상으로 도포된다. 그 결과물은 2 분 동안 90℃ 에서 가열되어 건조되고, 그로 인해, 액정이 배향되었다. 다음으로, 그렇게 형성된 액정층에는 금속 할라이드 램프를 사용함으로써 20mJ/㎠ 에서의 광이 조사되고 경화되어, 그로 인해, nx>ny=nz 의 굴절률 특성을 가지는 양의 일축 필름인 제 1 광학보상층 (B-1) 을 형성하였다. 제 1 광학보상층의 두께 및 리타데이션은 도포액의 도포량을 변화시킴으로써 조절되었다. 제 1 광학보상층 (B-1) 은 2.2㎛ 의 두께 및 250㎚ 의 리타데이션을 가졌다.

c. 제 1 광학보상층 (B-1)/배향 기판 (A-1)/편광자/TAC 로 형성된 적층체 (Y1) 의 제조

폴리비닐 알코올 필름은 요오드를 함유하는 수용액 중에서 착색된 후, 붕산을 함유하는 수용액에 상이한 속도비의 롤들 사이에서 일축으로 6 배 연신되어, 그로 인해, 편광자를 획득하였다. (편광자의 흡수축 방향이 길이 방향이고 편광자의 흡수축과 제 1 광학보상층 (B-1) 의 지상축 사이에 형성된 각도가 22.5° 및 -22.5° 이 되도록) 획득된 편광자, (40㎛ 두께의) TAC 필름, 및 배향 기판 (A-1) 및 제 1 광학보상층 (B-1) 으로 형성된 적층체 (X1) 가, 도 5 에 도시된 제조 절차를 통해서 접착제를 사용하여 적층되었고, 그로 인해, 제 1 광학보상층 (B-1)/배향 기판 (A-1)/편광자/TAC 로 형성된 적층체 (Y1) 가 획득되었다. 여기에 사용된 것과 같은 적층체 (Y1) 는, 편광자의 흡수축과 제 1 광학보상층 (B-1) 의 지상축 사이에 형성된 각도가 22.5°인 적층체와 편광자의 흡수축과 제 1 광학보상층 (B-1) 의 지상축 사이에 형성된 각도가 -22.5°인 적층체 모두를 포함하는 일반적인 용어이다.

d. 제 2 광학보상층 (C-1)/제오너 (Zeonor) 로 형성된 적층체 (Z1) 의 제조

용매로서 시클로헥사논을 이용함으로써 2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 및 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐로부터 합성된 폴리이미드의 15중량% 를 함유하는 용액이, "제오너 (Zeonor)" (상품명, Zeon Corporation 제조, 100㎛ 의 연신 이전의 두께) 에 25㎛ 의 두께로 도포되고, 그 전체는 5 분 동안 120℃ 에서 건조 처리가 수행되었다. 획득된 필름은 140℃ 에서 자유단 일축 연신을 통해서 폭방향으로 1.4 배 연신되었다. 이러한 방법으로, 제 2 광학보상층 (C-1)/제오너로 형성된 적층체 (Z1) 가 제조되었다.

폴리이미드 층 (제 2 광학보상층 (C-1)) 의 리타데이션은 단독으로 "KOBRA21-ADH" (상품명, Oji Scientific Instruments 제조) 사용함으로써 측정되었다. 그 결과, 폴리이미드층은 nx>ny>nz 의 관계를 충족시켰고, 130㎚ 의 면내 리타데이션 Re, 182㎚ 의 두께 방향 리타데이션, 및 1.4 의 Nz 계수 (Nz=(nx-nz)/(nx-ny)) 를 가졌다.

e. 광학 필름의 제조

(편광자의 흡수축 방향은 길이 방향에 있고, 편광자의 흡수축과 제 2 광학보상층 (C-1) 의 지상축 사이에 형성된 각은 90°가 되도록) 제 1 광학보상층 (B-1)/배향 기판 (A-1)/편광자/TAC 로 형성된 적층체 (Y1), 및 제 2 광학보상층 (C-1)/제오너로 형성된 적층체 (Z1) 가 도 6a 에 도시된 제조 절차를 통해서 우레탄계 접착제 (두께: 5㎜) 를 이용하여 적층되고, "제오너" 는 도 6b 에 도시된 제조 절차를 통해서 최종적으로 박리되어, 그로 인해, 제 2 광학보상층 (C-1)/제 1 광학보상층 (B-1)/배향 기판 (A-1)/편광자/TAC 로 형성된 광학 필름 (1) 을 획득했다. 또한, 20㎛ 의 두께를 가지는 점착제가 점착층의 형성을 위해 제 2 광학보상층상에 접착되어, 그로 인해, 광학 필름 (1A) 을 제조하였다.

실시예 2

배향 기판 (A-2) 은 섹션 "a. 배향 기판 (A-1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다. 제 1 광학보상층 (B-2)/배향 기판 (A-2) 으로 형성된 적층체 (X2) 가 섹션 "b. 제 1 광학보상층 (B-1)/배향 기판 (A-1) 으로 형성된 적층체 (X1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다. 제 1 광학보상층 (B-2)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 적층체 (Y2) 는 섹션 "c. 제 1 광학보상층 (B-1)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 적층체 (Y1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다.

d. 제 2 광학보상층 (C-2)/제오너로 형성된 적층체 (Z2) 의 제조

용매로서 시클로헥사논을 이용함으로써 2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 및 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐으로부터 합성된 폴리이미드의 10중량% 를 함유하는 용액이, "제오너" (상품명, Zeon Corporation 이 제조, 100㎛ 의 연신 이전의 두께) 에 30㎛ 의 두께로 도포되었고, 전체는 5 분 동안 120℃ 에서 건조 처리되었다. 이 폴리이미드 박막의 두께는 광간섭법으로 측정되었고, 이는 2.9㎛ 이었다. 획득된 필름은 150℃ 에서 고정단 일축 연신을 통해서 폭 방향으로 1.73 배 연신되었다. 이러한 방법으로, 제 2 광학보상층 (C-2)/제오너로 형성된 적층체 (Z2) 가 제조되었다.

폴리이미드 층 (제 2 광학보상층 (C-2)) 단독의 리타데이션은 "KOBRA21-ADH" (상품명, Oji Scientific Instruments 제조) 을 이용함으로써 측정되었다. 그 결과, 폴리이미드층은 nx>ny>nz 의 관계를 충족했고, 121㎚ 의 면내 리타데이션 Re, 197㎚ 의 두께 방향 리타데이션 Rth, 및 1.63 의 Nz 계수 (Nz=(nx-nz)/(nx-ny)) 를 갖는다.

e. 광학 필름의 제조

적층체 (Y2) 및 적층체 (Z2) 는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 적층되고, "제오너" 는 박리되어, 그로 인해, 제 2 광학보상층 (C-2)/제 1 광학보상층 (B-2)/TAC/편광자/TAC 로 이루어진 광학 필름이 획득되었다. 또한, 20㎛ 의 두께를 가지는 점착제가 점착층의 형성을 위해 제 2 광학보상층 상에 접착되어, 그로 인해, 광학 필름 (2A) 이 제조되었다.

실시예 3

배향 기판 (A-3) 은 섹션 "a. 배향 기판 (A-1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다. 제 1 광학보상층 (B-3)/배향 기판 (A-3) 으로 형성된 적층체 (X3) 는 섹션 "b. 제 1 광학보상층 (B-1)/배향 기판 (A-1) 으로 형성된 적층체 (X1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다. 제 1 광학보상층 (B-3)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 적층체 (Y3) 는 섹션 "c. 제 1 광학보상층 (B-1)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 적층체 (Y1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다.

d. 제 2 광학보상층 (C-3)/제오너로 형성된 적층체 (Z3) 의 제조

용매로서 시클로헥사논을 이용함으로써 2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 및 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐로 합성된 폴리이미드의 15중량% 를 함유하는 용액이, "제오너" (상품명, Zeon Corporation 제조, 100㎛ 의 연신 이전의 두께) 에 31㎛ 의 두께로 도포되었고, 그 전체는 5 분 동안 120℃ 에서 건조 처리되었다. 이 폴리이미드 박막의 두께는 광간섭법으로 측정되었고, 이는, 3.1㎛ 이었다. 획득된 필름은 150℃ 에서 고정단 일축 연신 을 통해서 폭 방향으로 1.55 배 연신되었다. 이러한 방법으로, 제 2 광학보상층 (C-3)/제오너로 형성된 적층체 (Z3) 가 제조되었다.

폴리이미드층 (제 2 광학보상층 (C-3)) 단독의 리타데이션은 "KOBRA21-ADH" (상표명, Oji Scientific Instruments 제조) 을 이용하여 측정되었다. 그 결과, 폴리이미드층은 nx>ny>nz 의 관계를 충족했고, 122㎚ 의 면내 리타데이션 Re, 205㎚ 의 두께 방향 리타데이션, 및 1.68 의 Nz 계수 (Nz=(nx-nz)/(nx-ny)) 를 가졌다.

e. 광학 필름의 제조

적층체 (Y3) 및 적층체 (Z3) 는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 적층되고, "제오너" 가 박리되어, 그로 인해, 제 2 광학보상층 (C-3)/제 1 광학보상층 (B-3)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 광학 필름 (3) 을 획득하였다. 또한, 20㎛ 의 두께를 가지는 점착제는 점착층의 형성을 위해 제 2 광학보상층에 접착되어, 그로 인해, 광학 필름 (3A) 을 제조하였다.

실시예 4

배향 기판 (A-4) 은 섹션 "a. 배향 기판 (A-1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다. 제 1 광학보상층 (B-4)/배향 기판 (A-4) 으로 형성된 적층체 (X4) 는 섹션 "b. 제 1 광학보상층 (B-1)/배향 기판 (A-1) 으로 형성된 적층체 (X1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다. 제 1 광학보상층 (B-4)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 적층체 (Y4) 는 섹션 "c. 제 1 광학보상층 (B-1)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 적층체 (Y1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조 되었다.

d. 제 2 광학보상층 (C-4)/제오너로 형성된 적층체 (Z4) 의 제조

용매로서 시클로헥사논을 사용함으로써 2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 및 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐으로부터 합성된 폴리이미드의 15중량% 을 함유하는 용액이, "제오너" (상품명, Zeon Corporation 제조, 100㎛ 의 연신 이전의 두께) 에 33㎛ 의 두께로 도포되었고, 그 전체는 5 분 동안 120℃ 에서 건조 처리되었다. 이 폴리이미드 박막의 두께는 광간섭법으로 측정되고, 이는, 3.3㎛ 이었다. 획득된 필름은 150℃ 에서 고정단 일축 연신을 통해서 폭 방향으로 1.46 배 연신되었다. 이러한 방법으로, 제 2 광학보상층 (C-4)/제오너로 형성된 적층체 (Z4) 가 제조되었다.

폴리이미드층 (제 2 광학보상층 (C-4)) 단독의 리타데이션은 "KOBRA21-ADH" (상품명, Oji Scientific Instruments 제조) 을 이용하여 측정되었다. 그 결과, 폴리이미드층은 nx>ny>nz 의 관계를 충족했고, 119㎚ 의 면내 리타데이션 Re, 376㎚ 의 두께 방향 리타데이션 Rth, 및 1.89 의 (Nz=(nx-nz)/(nx-ny)) 를 가졌다.

e. 광학 필름의 제조

적층체 (Y4) 및 적층체 (Z4) 는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 적층되고, "제오너" 는 박리되고, 그로 인해, 제 2 광학보상층 (C-4)/제 1 광학보상층 (B-4)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 광학 필름 (4) 이 획득되었다. 또한, 20㎛ 의 두께를 가지는 점착제가 점착층의 형성을 위해 제 2 광학보상층으로 접착되어, 그로 인해, 광학 필름 (4A) 이 제조되었다.

실시예 5

배향 기판 (A-5) 은 섹션 "a. 배향 기판 (A-1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다. 제 1 광학보상층(B-5)/배향 기판 (A-5) 으로 형성된 적층체 (X5) 는 섹션 "b. 제 1 광학보상층 (B-1)/배향 기판 (A-1) 으로 형성된 적층체 (X1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다. 제 1 광학보상층 (B-5)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 적층체 (Y5) 는 섹션 "c. 제 1 광학보상층 (B-1)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 적층체 (Y1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다.

d. 제 2 광학보상층 (C-5)/제오너로 형성된 적층체 (Z5) 의 제조

용매로서 시클로헥사논을 이용하여 2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 및 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐으로 합성된 폴리이미드의 15중량% 를 함유하는 용액이, "제오너" (상품명, Zeon Corporation 제조, 100㎛ 의 연신 이전의 두께) 에 19㎛ 의 두께로 도포되어, 그 전체가 5 분 동안 120℃ 에서 건조 처리되었다. 획득된 필름은 150℃ 에서 자유단 일축 연신을 통해서 폭 방향으로 1.85 배 연신되었다. 이 방법으로, 제 2 광학보상층 (C-5)/제오너로 형성된 적층체 (Z5) 가 제조되었다.

폴리이미드층 (제 2 광학보상층 (C-5)) 단독의 리타데이션은 "KOBRA21-ADH" (상품명, Oji Scientific Instruments 제조) 을 이용하여 측정되었다. 그 결과, 폴리미이드층은 nx>ny>nz 의 관계를 충족했고, 122㎚ 의 면내 리타데이션 Re, 142㎚ 의 두께 방향 리타데이션 Rth, 및 1.16 의 (Nz=(nx-nz)/(nx-ny)) 를 가졌다.

e. 광학 필름의 제조

적층체 (Y5) 및 적층체 (Z5) 는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 적층되고, "제오너" 가 박리되어, 그로 인해, 제 2 광학보상층 (C-5)/제 1 광학보상층 (B-5)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 광학 필름 (5) 이 획득되었다. 또한, 20㎛ 의 두께를 가지는 점착제는 점착층의 형성을 위해 제 2 광학보상층에 접착되어, 그로 인해, 광학 필름 (5A) 이 제조되었다.

실시예 6

배향 기판 (A-6) 은 섹션 "a. 배향 기판 (A-1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다. 제 1 광학보상층 (B-6)/배향 기판 (A-6) 으로 형성된 적층체 (X6) 는 섹션 "b. 제 1 광학보상층 (B-1)/배향 기판 (A-1) 으로 형성된 적층체 (X1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다. 제 1 광학보상층 (B-6)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 적층체 (Y6) 는 섹션 "c. 제 1 광학보상층 (B-1)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 적층체 (Y1) 의 제조" 에서와 동일한 방법으로 제조되었다.

d. 제 2 광학보상층 (C-6)/제오너로 형성된 적층체 (Z6) 의 제조

용매로서 시클로헥사논을 이용하여 2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 및 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐으로부터 합성된 폴리이미드의 15중량% 를 함유하는 용액이, "제오너" (상품명, Zeon Corporation 제조, 100㎛ 의 연신 이전의 두께) 에 36㎛ 의 두께로 도포되었고, 그 전체는 5 분 동안 120℃ 에서 건조 처리되었다. 획득된 필름은 150℃ 에서 고정단 일축 연 신을 통해서 폭 방향으로 1.38 배 연신되었다. 이러한 방법으로, 제 2 광학보상층 (C-6)/제오너로 형성된 적층체 (Z6) 가 제조되었다.

폴리이미드층 (제 2 광학보상층 (C-6)) 단독의 리타데이션은 "KOBRA21-ADH" (상품명, Oji Scientific Instruments 제조) 을 이용하여 측정되었다. 그 결과, 폴리이미드층은 nx>ny>nz 의 관계를 충족했고, 124㎚ 의 면내 리타데이션 Re, 261㎚ 의 두께 방향 리타데이션 Rth, 및 2.1 의 (Nz=(nx-nz)/(nx-ny)) 를 가졌다.

e. 광학 필름의 제조

적층체 (Y6) 및 적층체 (Z6) 는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 적층되고, "제오너" 가 박리되어, 그로 인해, 제 2 광학보상층 (C-6)/제 1 광학보상층 (B-6)/TAC/편광자/TAC 로 형성된 광학 필름 (6) 이 획득되었다. 또한, 20㎛ 의 두께를 가지는 점착제가 점착층의 형성을 위해 제 2 광학보상층에 접착되어, 그로 인해, 광학 필름 (6A) 이 제조되었다.

실시예 7

접착된 점착층을 포함하는 광학 필름 (7) 및 광학 필름 (7A) 은, 실시예 1 에 있어서 "제오너" 의 일축으로 연신된 필름이 제 1 광학보상층 (B-1) 대신에 제 1 광학보상층 (B-7) 으로 이용되었고, "제오너" 의 이축으로 연신된 필름이 제 2 광학보상층 (C-1) 대신에 제 2 광학보상층 (C-7) 으로서 이용되었으며, 또한, 12㎛ 의 두께를 가지는 점착제는 제 1 광학보상층, 제 2 광학보상층, 및 편광판 (TAC/편광자/TAC) 을 접착하기 위해 이용되는 것을 제외하고는, 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 제조되었다.

제 1 광학보상층 (B-7) 은 232㎚ 의 면내 리타데이션 Re 및 1.01 의 Nz 계수 (Nz=(nx-nz)/(nx-ny)) 를 가졌다.

제 2 광학보상층 (C-7) 은 119㎚ 의 면내 리타데이션 Re 및 1.6 의 Nz 계수 (Nz=(nx-nz)/(nx-ny)) 를 가졌다.

실시예 8

부착된 점착층을 포함하는 광학 필름 (8) 및 광학 필름 (8A) 은, 실시예 1 에 있어서 "제오너" 의 이축으로 연신된 필름이 제 2 광학보상층 (C-1) 대신에 제 2 광학보상층 (C-8) 으로 이용되었고, 12㎛ 의 두께를 가지는 점착제는 제 1 광학보상층, 제 2 광학보상층, 및 편광판 (TAC/편광자/TAC) 을 접착하기 위해 이용되는 것을 제외하고는, 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 제조되었다.

제 2 광학보상층 (C-8) 은 119㎚ 의 면내 리타데이션 Re 및 1.6 의 Nz 계수 (Nz=(nx-nz)/(nx-ny)) 를 가졌다.

실시예 9

부착된 점착층을 포함하는 광학 필름 (8) 및 광학 필름 (8A) 은, 실시예 1 에 있어서 폴리카보네이트의 이축으로 연신된 필름이 제 2 광학보상층 (C-1) 대신에 제 2 광학보상층 (C-9) 으로 이용되었고, 12㎛ 의 두께를 가지는 점착제는 제 1 광학보상층, 제 2 광학보상층, 및 편광판 (TAC/편광자/TAC) 을 접착하기 위해 이용되는 것을 제외하고는, 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 제조되었다.

제 2 광학보상층 (C-9) 은 122㎚ 의 면내 리타데이션 Re 및 1.6 의 Nz 계수 (Nz=(nx-nz)/(nx-ny)) 를 가졌다.

[평가 테스트 1]

각각의 실시예에서 획득된 광학 필름의 두께가 측정되었다. 이 측정에 는 디지털 마이크로미터가 이용되었고, n=5 의 평균값이 측정값으로서 이용되었다. 표 1 은 그 결과를 나타낸다.

	광학 필름	광학 필름 (㎛) 의 두께
실시예 1	(1)	110
실시예 2	(2)	109
실시예 3	(3)	112
실시예 4	(4)	107
실시예 5	(5)	108
실시예 6	(6)	114
실시예 7	(7)	212
실시예 8	(8)	168
실시예 9	(9)	161

표 1 은, 실시예 1 내지 실시예 6 의 광학 필름이 실시예 7 내지 실시예 9 의 광학 필름과 비교하여 더 두께가 감소될 수 있었다.

[평가 테스트 2]

각각의 실시예에서 획득된 광학 필름은 VA-LCD 내에 실장되고, 콘트라스트 비가 측정되었다.

더욱 상세하게, 제 1 광학보상층의 지상축과 편광자의 흡수축 사이에 형성된 각이 +22.5°인 광학 필름은 상부 판으로서 이용되었고, 점착제를 통해서 상업적으로 이용가능한 VA-LCD 에 부착되었다. 다음으로, 제 1 광학보상층의 지상축과 편광자의 흡수축 사이에 형성된 각이 -22.5°인 광학 필름을 하부 판으로서 사용하고, 상부 판인 광학 필름 내의 편광자의 흡수축과 하부판인 광학 필름 내의 편광자의 흡수축 사이에 형성된 각은 90° 이 되도록, 점착제를 통해서 상업적으로 이용가능한 VA-LCD 에 부착되었다.

획득된 LCD 패널의 휘도 및 색도는 Topcon Corporation 이 제조한 휘도 미터기 BM-5A 를 사용하여 액정을 활성화시킴으로써 측정되었다. LCD 패널은 흑 및 백 표시를 제공했고, 정면 방향으로부터의 중앙부의 휘도가 측정되었고, 정면 콘트라스트 비가 산출되었다. 또한, LCD 패널의 상부, 하부, 우측, 및 좌측으로부터 60°의 방향으로부터의 콘트라스트비가 산출되었다.

표 2 는 그 결과를 나타낸다.

	콘트라스트비
	정면	상부로부터 60°	하부로부터 60°	우측으로부터 60°	좌측으로부터 60°
실시예 1	355	163	152	161	157
실시예 2	367	172	174	180	181
실시예 3	347	168	162	169	171
실시예 4	358	163	157	162	154
실시예 5	351	99	102	106	102
실시예 6	345	121	126	130	125
실시예 7	441	194	181	198	192
실시예 8	245	97	95	102	96
실시예 9	375	175	177	182	188

표 2 는, 실시예 8 에서의 정면 콘트라스트비가 다른 실시예의 콘트라스트비 (300 이상으로 나타난 실시예 8 을 제외한 실시예들에서의 정면 콘트라스트비) 와 비교하여 낮았다. 또한, 실시예 8 에서, 흑 표시는 청색으로 착색되었다 (실시예 8 을 제외한 실시예들에서는 어떠한 착색도 관찰되지 않는다).

또한, 표 2 는, 실시예 1 내지 실시예 6 의 정면 콘트라스트비에 대한 경사 방향 (상부, 하부, 우측, 및 좌측으로부터 60°) 에서의 콘트라스트비의 감소가 실시예 7 내지 실시예 9 의 콘트라스트 비의 감소와 비교하여 작았다.

[평가 테스트 3]

평가 테스트 2 에서 제작된 LCD 패널을 15분 동안 70℃ 의 오븐에 투입하고, 어떠한 전압도 인가되지 않은 상태, 즉, 흑 상태에서 인출되었다. 그 후, LCD 패널은 밝은 박스 상에 즉시 배치되어, 그로 인해, 휘도가 측정되었다. 그 결과가 표 3 에 나타난다.

	휘도 (cd/㎡)
실시예 1	1.7
실시예 2	1.9
실시예 3	1.6
실시예 4	1.7
실시예 5	2.2
실시예 6	1.8
실시예 7	1.2
실시예 8	2.2
실시예 9	5.8

표 3 은, 실시예 9 에서 흑 표시의 고온 투과율이 다른 실시예에서의 투과율의 약 3 배였고, 실시예 9 는 고온에서 현저한 광누설을 가졌다는 것을 나타낸다. 즉, 표 3 은, 실시예 9 가 현저하게 불균일한 열을 수반했다는 것을 나타낸다.

산업상 이용가능성

본 발명의 광학 필름은 (액정 표시 장치 및 자발광 표시 장치와 같은) 다양한 화상 표시 장치에 대해 적절하게 이용될 수도 있다.

Claims (16)

1. 편광자;

   nx>ny=nz 의 굴절률 특성을 가지는 제 1 광학보상층; 및

   nx>ny>nz 의 굴절률 특성을 가지는 제 2 광학보상층을 이 순서대로 포함하고,

   상기 제 1 광학보상층은 λ/2 판을 포함하고;

   상기 제 2 광학보상층은 λ/4 판을 포함하고;

   상기 제 2 광학보상층은 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에테르케톤, 폴리아미드이미드, 및 폴리에스테르이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머로 형성되고;

   상기 편광자의 흡수축과 상기 제 1 광학보상층의 지상축 사이에 형성된 각은 +17°내지 +27° 또는 -17°내지 -27°이고;

   상기 편광자의 흡수축과 상기 제 2 광학보상층의 지상축 사이에 형성된 각은 +85°내지 +95°이며; 및

   상기 제 2 광학보상층의 Nz 계수는 1.2≤Nz≤2 인, VA 모드용 광학 필름.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 광학보상층은 1㎛ 내지 10㎛ 의 두께를 가지는, VA 모드용 광학 필름.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 광학보상층은 액정 모노머 및 액정 폴리머 중 하나 이상을 포함하는, VA 모드용 광학 필름.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 광학보상층 및 상기 제 2 광학보상층 사이에 접착층을 더 포함하는, VA 모드용 광학 필름.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 VA 모드용 광학 필름을 포함하는, 화상 표시 장치.
6. 투명 보호 필름 (T) 의 표면에 배향 처리를 수행하는 단계;

   상기 배향 처리가 수행된 투명 보호 필름 (T) 의 표면상에 λ/2 판을 포함하는 제 1 광학보상층을 형성하는 단계;

   상기 투명 보호 필름 (T) 의 표면상에 편광자를 적층하는 단계; 및

   상기 제 1 광학보상층의 표면상에 λ/4 판을 포함하는 제 2 광학보상층을 형성하는 단계를 포함하고,

   상기 제 2 광학보상층은 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에테르케톤, 폴리아미드이미드, 및 폴리에스테르이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 폴리머로 형성되고,

   상기 편광자 및 상기 제 1 광학보상층은 상기 투명 보호 필름 (T) 을 통해서 반대 측면 상에 배치되고;

   상기 제 1 광학보상층은, 상기 제 1 광학보상층의 지상축과 상기 편광자의 흡수축 사이에 형성된 각이 +17°내지 +27° 또는 -17°내지 -27° 가 되도록 형성되고; 및

   상기 제 2 광학보상층은, 상기 제 2 광학보상층의 지상축과 상기 편광자의 흡수축 사이에 형성된 각이 +85° 내지 +95° 가 되도록 형성되는, VA 모드용 광학필름의 제조 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 1 광학보상층을 형성하는 단계는:

   액정 재료를 함유하는 도포액을 도포하는 단계; 및

   상기 액정 재료가 액정상을 나타내는 온도에서의 처리를 통해서 상기 도포된 액정 재료를 배향하는 단계를 포함하는, VA 모드용 광학 필름의 제조 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 액정 재료는 중합성 모노머, 가교성 모노머, 또는 중합성 모노머와 가교성 모노머 둘 모두를 포함하고; 및

   상기 액정 재료를 배향하는 단계는 중합 처리, 가교 처리, 또는 중합 처리와 가교 처리 둘 모두를 수행하는 단계를 더 포함하는, VA 모드용 광학 필름의 제조 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 중합 처리, 상기 가교 처리, 또는 상기 중합 처리와 상기 가교 처리 둘 모두는 가열 또는 광조사를 통해서 수행되는, VA 모드용 광학 필름의 제조 방법.
10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 2 광학보상층은, Nz 계수가 1.2≤Nz≤2 가 되도록 형성되는, VA 모드용 광학 필름의 제조 방법.
11. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 1 광학보상층의 표면상에 제 2 광학보상층을 형성하는 단계는:

    폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에테르케톤, 폴리아미드이미드, 및 폴리에스테르이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머를 함유하는 도포액을 기판 시트의 표면상에 도포하는 단계;

    상기 도포액을 건조시킴으로써 상기 기판 시트의 표면상에 폴리머층을 형성하는 단계;

    상기 기판 시트와 함께 상기 폴리머층을 가열하고 연신함으로써 상기 기판 시트상에 상기 제 2 광학보상층을 형성하는 단계;

    상기 기판 시트 상에 형성된 상기 제 2 광학보상층을 상기 제 1 광학보상층의 표면에 부착하는 단계; 및

    상기 제 2 광학보상층으로부터 상기 기판 시트를 박리하는 단계를 포함하는, VA 모드용 광학 필름의 제조 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 기판 시트 상에 상기 제 2 광학보상층을 형성하는 단계에서, 상기 폴리머층은 상기 기판 시트와 함께 1.2 내지 3 배의 연신 비율로 연신되는, VA 모드용 광학 필름의 제조 방법.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 기판 시트 상에 상기 제 2 광학보상층을 형성하는 단계에서, 상기 폴리머층은 상기 기판 시트와 함께 폭 방향으로 연신되는, VA 모드용 광학 필름의 제조 방법.
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