KR101096910B1

KR101096910B1 - 위상차층, 위상차 광학 소자, 편광 소자, 액정 표시 장치 및 위상차 광학 소자의 제조 방법

Info

Publication number: KR101096910B1
Application number: KR1020067000999A
Authority: KR
Inventors: 게이지 가시마; 다까시 구로다
Original assignee: 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2011-12-22
Also published as: DE112004001318B4; CN1823284A; CN101398502B; US7859622B2; CN101408631A; DE112004001318T5; CN101334498A; CN101334498B; CN101398502A; CN100432715C; KR20060039909A; CN101408631B; CN101408632B; US20060152656A1; WO2005008303A1; CN101408632A; US7719643B2; US20100182545A1

Abstract

본 발명은 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도, 표시 화상에 명암 모양을 발생하는 일 없이 표시 품위가 저하되어 버리는 것을 효과적으로 억제할 수 있는 위상차층을 제공한다.

위상차층은 콜레스테릭 구조를 고정화한 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 위상차층의 2개의 주된 표면 중, 적어도 한쪽 표면에 있어서 100 ㎛의 간격 내에 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것을 특징으로 한다.

위상차층은 콜레스테릭 구조를 고정화한 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 위상차층의 주된 표면에 있어서 100 ㎛의 간격 내에 위치하는 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것을 특징으로 한다.

위상차층, 액정 표시 장치, 액정 셀, 편광판, 미소 단위, 법선

Description

위상차층, 위상차 광학 소자, 편광 소자, 액정 표시 장치 및 위상차 광학 소자의 제조 방법 {RETARDATION LAYER, RETARDATION OPTICAL ELEMENT, POLARIZING ELEMENT, LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS, AND METHOD FOR MANUFACTURING RETARDATION OPTICAL ELEMENT}

본 발명은 액정 표시 장치 등에 조립되어 이용되는 위상차판에 관한 것으로, 특히 콜레스테릭 규칙성으로 이루어지는 마이너스인 C 플레이트로서 작용하는 위상차층을 구비하고, 액정 셀의 법선으로부터 경사진 방향의 광의 편광 상태를 보상하는 위상차층, 위상차층을 구비한 액정 표시 장치에 관한 것이다.

종래의 일반적인 액정 표시 장치로서는, 도15에 도시한 바와 같이 입사측의 편광판(102A)과, 출사측의 편광판(102B)과, 액정 셀(104)을 갖는 것을 예로 들 수 있다. 편광판(102A 및 102B)은 소정의 진동 방향의 진동면을 갖는 직선 편광(도면 중, 화살표로 개략적으로 도시)만을 선택적으로 투과시키도록 구성된 것이며, 각각의 진동 방향이 서로 직각의 관계가 되도록 크로스니콜 상태로 대향하여 배치되어 있다. 또한, 액정 셀(104)은 화소에 대응하는 다수의 셀을 포함하는 것으로, 편광판(102A 및 102B) 사이에 배치되어 있다.

여기서, 이러한 액정 표시 장치(100)에 있어서, 액정 셀(104)이 마이너스인 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정이 밀봉된 VA(Vertical Alignment) 방식[도면 중, 액정의 방향자(director)를 점선으로 개략적으로 도시]을 채용하고 있는 경우를 예 로 들면, 입사측의 편광판(102A)을 투과한 직선 편광은 액정 셀(104) 중 비 구동 상태의 셀의 부분을 투과할 때에, 위상 이동되지 않고 투과하여, 출사측의 편광판(102B)에 의해 차단된다. 이에 반해, 액정 셀(104) 중 구동 상태의 셀 부분을 투과할 때에는 직선 편광이 위상 이동되고, 이 위상 이동량에 따른 양의 광이 출사측의 편광판(102B)을 투과하여 출사된다. 이로써, 액정 셀(104)의 구동 전압을 각 셀마다 적절하게 제어함으로써, 출사측의 편광판(102B) 측에 원하는 화상을 표시할 수 있다. 또, 액정 표시 장치(100)로서는 상술한 바와 같은 광의 투과 및 차단의 태양을 취하는 것에 한정되지 않으며, 액정 셀(104) 중 비 구동 상태의 셀 부분으로부터 출사된 광이 출사측의 편광판(102B)을 투과하여 출사되는 한편, 구동 상태의 셀 부분으로부터 출사된 광이 출사측의 편광판(102B)에 의해 차단되도록 구성된 액정 표시 장치도 고안되어 있다.

그런데 상술한 바와 같은 VA 방식의 액정 셀(104) 중 비 구동 상태의 셀 부분을 직선 편광이 투과되는 경우를 고려하면, 액정 셀(104)은 복굴절성을 갖고 있으며, 두께 방향의 굴절률과 면 방향의 굴절률이 다르므로, 입사측의 편광판(102A)을 투과한 직선 편광 중 액정 셀(104)의 법선을 따라 입사한 광은 입상 이동되지 않고 투과하지만, 입사측의 편광판(102A)을 투과한 직선 편광 중 액정 셀(104)의 법선으로부터 경사진 방향으로 입사한 광은 액정 셀(104)을 투과할 때에 위상차가 생겨 타원 편광이 된다. 이 현상은, 액정 셀(104) 내에서 수직 방향으로 배향한 액정 분자가, 플러스인 C 플레이트로서 작용하는 것에 기인한 것이다. 또, 액정 셀(104)을 투과하는 광(투과광)에 대해 발생하는 위상차의 크기는 액정 셀(104) 내 에 봉입된 액정 분자의 복굴절치나 액정 셀(104)의 두께, 투과광의 파장 등에도 영향을 받는다.

이상의 현상에 의해, 액정 셀(104) 내의 어떤 셀이 비 구동 상태로, 본래는 직선 편광이 그대로 투과되어, 출사측의 편광판(102B)으로 차단되어야 할 경우라도, 액정 셀(104)의 법선으로부터 경사진 방향으로 출사된 광의 일부가 출사측의 편광판(102B)으로부터 새게 된다.

이로 인해, 상술한 바와 같은 종래의 액정 표시 장치(100)에 있어서는 정면으로부터 관찰되는 화상에 비해, 액정 셀(100)의 법선으로부터 경사진 방향으로부터 관찰되는 화상의 표시 품위가 주로 콘트라스트가 저하되는 것이 원인이 되어 악화하는 등의 문제(시각 의존성의 문제)가 있었다.

상술한 바와 같은 종래의 액정 표시 장치(100)에서의 시각 의존성의 문제를 개선하기 위해, 현재까지 여러 가지 기술이 개발되어 있으며, 그 중 하나로서, 예컨대 일본 특허 공개 평3-67219호 공보 또는 일본 특허 공개 평4-322223호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조를 갖는 위상차층(복굴절성을 띠는 위상차층)을 이용하여, 이와 같은 위상차층을 액정 셀과 편광판 사이에 배치함으로써 광학 보상을 행하도록 한 액정 표시 장치가 알려져 있다.

여기서, 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조를 갖는 위상차 광학 소자에서는 λ = nav·p[p : 액정 분자의 나선 구조에서의 나선(헬리컬) 피치, nav : 나선축에 직교하는 평면 내에서의 평균 굴절률]로 나타내는 선택 반사 파장이, 예컨대 일본 특허 공개 평3-67219호 공보 또는 일본 특허 공개 평4-322223호 공보에 개시되어 있 는 바와 같이, 투과광의 파장보다도 작아지거나 또는 커지도록 조정하고 있다.

상술한 바와 같은 위상차 광학 소자에 있어서는 상술한 액정 셀의 경우와 마찬가지로, 위상차층의 법선으로부터 경사진 방향으로 입사하는 직선 편광은 위상차층을 투과할 때에 위상차가 생겨 타원 편광이 된다. 이 현상은, 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조가 마이너스인 C 플레이트로서 작용하는 것에 기인한 것이다. 또, 위상차층을 투과하는 광(투과광)에 대해 생기는 위상차의 크기는 위상차층 내의 액정 분자의 복굴절치나 위상차층의 두께, 투과광의 파장 등에도 영향을 받는다.

따라서, 상술한 바와 같은 위상차 광학 소자를 이용하면, 플러스인 C 플레이트로서 작용하는 VA 방식의 액정 셀에서 생기는 위상차와, 마이너스인 C 플레이트로서 작용하는 위상차층에서 생기는 위상차가 상쇄되도록 위상차층을 적절하게 설계함으로써, 액정 표시 장치의 시각 의존성의 문제를 대폭으로 개선하는 것이 가능하다.

한편, 일본 특허 공개 평7-175065호 공보에는 TN(Twisted Nematic) 방식의 액정 셀로서, 지름 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 정도의 고정화되어 있지 않은 다수의 마이크로 도메인으로 이루어지는 액정 표시 소자가 개시되어 있다. TN 액정으로서 이용되고 있는 카이럴 네마틱 액정층은 선광층(旋光層)으로서 작용하고, 위상차층으로서 작용하지 않도록 설정되어 있다. 그로 인해, 상기 TN 액정의 트위스트 각은 0도 내지 약 270도(카이럴 피치로 환산하면 0 내지 0.75 피치)의 범위에서 상기 다수의 마이크로 도메인의 트위스트 각이 일치하도록 설정되어 있다. 또, TN 액정의 카이럴 피치를 1 피치 이상이라 가정한 경우의 TN 액정의 선택 반사 파장은 입사하 는 가시광의 파장보다 길다.

R.Holding et al., SID '93 Digest, 622(1993)에는, 동일하게 TN 방식의 액정 셀 형성 방법으로서, 고정화되어 있지 않은 비정질 상태의 액정층으로 이루어지는 액정 표시 소자가 개시되어 있다. TN 액정으로서 이용되고 있는 카이럴 네마틱 액정층은 선광층으로서 작용하고, 위상차층으로서 작용하지 않도록 설정되어 있다. 그로 인해, 상기 TN 액정의 트위스트 각은 90도(카이럴 피치로 환산하면 0.5 피치)가 되도록 설정되어 있다. TN 방식으로는, 2매의 편광판의 흡수축을 평행하게 한 사이에 TN 셀을 끼워 넣는 통상 블랙 모드와, 편광판 크로스니콜 사이에 TN 셀을 끼워 넣는 통상 화이트 모드가 있지만, R.Holding et al., SID '93 Digest, 622(1993)에서는 고정되어 있지 않은 비정질 상태의 액정층으로 이루어지는 TN 액정 표시 소자를 통상 블랙 모드로 한 경우의 투과율은 3 %나 되어, 콘트라스트 저하를 초래하고 있다. 또, TN 액정의 카이럴 피치를 1 피치 이상이라 가정한 경우의 TN 액정의 선택 반사 파장은 입사하는 가시광의 파장보다 길다.

Y.Iimura et al., SID '94 Digest, 915(1994)에도, 동일하게 TN 방식의 액정 셀 형성 방법으로서, 비정질 상태의 액정층으로 이루어지는 액정 표시 소자가 개시되어 있다. 상기 비정질 상태의 액정층은 브러시 폭이 10 내지 100 ㎛로 그 사이에 몇 개의 도메인이 존재하고 있으며, 인접한 도메인의 방향자는 대부분 연속하고 있다. TN 액정으로서 이용되고 있는 카이럴 네마틱 액정층은 선광층으로서 작용하고, 위상차층으로서 작용하지 않도록 설정되어 있다. 그로 인해, 상기 TN 액정의 트위스트 각은 90도(카이럴 피치로 환산하면 0.5 피치)가 되도록 설정되어 있다. 또, TN 액정의 카이럴 피치를 1 피치 이상이라 가정한 경우의 TN 액정의 선택 반사 파장은 입사하는 가시광의 파장보다 길다.

또한, 일본 특허 공개 제2002-258053호 공보에는 콜레스테릭 규칙성을 갖는 액정층 표면의 전 범위에서의 액정 분자의 방향자를 일치시켜 모노 도메인으로 한 원편광 추출 광학 소자가 개시되어 있다. 그렇게 함으로써, 편광판을 크로스니콜 상태로 하여 콜레스테릭 액정을 끼워 넣었을 때에 관측되는 명암 모양을 해소하고 있다.

그러나 상술한 바와 같은 위상차 광학 소자(콜레스테릭 규칙성의 분자 구조를 갖는 위상차층)를 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우에는, 시각 의존성의 문제를 개선할 수는 있지만, 일본 특허 공개 제2002-258053호 공보의 경우를 제외하고, 표시 화상에 명암 모양이 발생하여 표시 품위를 현저하게 저하한다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 액정 셀과 편광판 사이에 위상차층을 배치한 경우라도, 표시 화상에 명암 모양을 발생시키는 일 없이 표시 품위가 저하되는 것을 효과적으로 억제할 수 있는 위상차층, 이 위상차층을 이용한 위상차 광학 소자 및 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 콜레스테릭 구조를 고정한 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 위상차층의 2개의 주된 표면 중, 적어도 한쪽 표면에 있어서 소정의 간격 내에 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것을 특징으로 하는 위상차층을 제공한다.

본 발명에 따르면, 상기 위상차층은 적어도 한쪽 표면에 있어서 소정의 간격 내에 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하므로, 예컨대 제조상의 이유로 막 두께 분포가 ±5 %가 된 위상차층을 갖는 위상차 광학 소자를 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도, 미소한 간격 내에 방향자가 다른 액정 분자가 존재하므로, 명암 모양은 인간의 눈으로는 사실상 확인 불가능해지므로, 확실하게 표시 화상에 발생하는 명암 모양을 볼 수 없게 할 수 있어, 따라서 외관의 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 상기 위상차층의 2개의 주된 표면 중, 다른 쪽 표면에 있어서도 소정의 간격 내에 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것이 바람직하다. 이로써, 더욱 효과적으로 표시 화상에 발생하는 명암 모양을 볼 수 없게 할 수 있어, 따라서 표시 품위의 저하를 더욱 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명은 콜레스테릭 구조를 고정화한 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 위상차층의 2개의 주된 표면 중, 적어도 한쪽 표면에 있어서 소정 반경의 영역 내에 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것을 특징으로 하는 위상차층을 제공한다.

본 발명에 따르면, 상기 위상차층은 적어도 한쪽 표면에 있어서 소정 반경의 영역 내에 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하므로, 예컨대 제조상의 이유로 막 두께 분포가 ±5 %가 된 위상차층을 갖는 위상차 광학 소자를 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도, 미소한 영역 내에 방향자가 다른 액정 분자가 존재하므로, 표시 화상에 발생하는 명암 모양을 볼 수 없게 할 수 있어, 따라서 외관의 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은 콜레스테릭 구조를 고정화한 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 위상차층의 주된 표면에 있어서 소정의 간격 내에 있는 위치에 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것을 특징으로 하는 위상차층을 제공한다.

본 발명에 따르면, 상기 위상차층은 소정의 간격 내에 있는 위치에 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하므로, 예컨대 제조상의 이유로 막 두께 분포가 ±5 %가 된 위상차층을 갖는 위상차 광학 소자를 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도, 미소한 간격 내에 트위스트 각이 다른 것이 존재하므로, 명암 모양은 인간의 눈으로는 사실상 확인 불가능하게 되므로, 확실하게 표시 화상에 발생하는 명암 모양을 볼 수 없게 할 수 있어, 따라서 외관의 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.

본 발명은, 또한 콜레스테릭 구조를 고정화한 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 위상차층의 주된 표면에 있어서 소정의 반경 영역 내에 있는 위치에 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것을 특징으로 하는 위상차층을 제공한다.

본 발명에 따르면, 소정의 반경 내에 있는 위치에 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하므로, 예컨대 제조상의 이유로 막 두께 분포가 ±5 %가 된 위상차층을 갖는 위상차 광학 소자를 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도, 미소한 영역 내에 트위스트 각이 다른 것이 존재하므로, 표시 화상에 발생하는 명암 모양을 볼 수 없게 할 수 있어, 따라서 외관의 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은 콜레스테릭 구조를 고정화한 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 위상차층 표면에 세운 법선을 포함하는 단면에 있어서 소정 반경의 영역 내에 상기 법선과 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 헬리컬축 구조 영역의 헬리컬축이 이루는 각이, 상기 법선 방향을 기준으로 우측 주위에 예각인 상기 헬리컬축 구조 영역과, 상기 법선 방향을 기준으로 좌측 영역에 예각인 상기 헬리컬축 구조 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차층을 제공한다.

본 발명에 따르면, 위상차층이 이 위상차층 표면에 세운 법선을 포함하는 단면에 있어서 소정 반경의 영역 내에 상기 법선과 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 헬리컬축 구조 영역의 헬리컬축이 이루는 각이, 상기 법선 방향을 기준으로 우측 주위에 예각인 상기 헬리컬축 구조 영역과, 상기 법선 방향을 기준으로 좌측 영역에 예각인 상기 헬리컬축 구조 영역을 가지므로, 인접한 복수의 헬리컬축 구조 영역이 합체하여 큰 도메인이 되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 예컨대 제조상의 이유로 막 두께 분포가 ±5 %가 된 위상차층을 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도 표시 화상에 명암 모양을 발생시키는 일 없이, 표시 품위의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.

상술한 발명에 있어서는 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)가 복수 존재하여 이루어지는 것이 바람직하다. 예컨대, 미소 단위(도메인) 끼리의 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하고 있지 않거나 혹은 미소 단위(도메인) 끼리의 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하고 있지 않아, 이러한 미소 단위(도메인)가 서로 접한 상태로 복수 존재하면, 또한 확실하게 표시 화상에 발생하는 명암 모양을 볼 수 없게 할 수 있어, 따라서 표시 화상의 저하를 더욱 확실하게 억제할 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명은 콜레스테릭 구조의 나선 피치가 1 피치 이상인 범위에서 고정화한 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)가 복수 존재하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 위상차층을 제공한다.

본 발명에 따르면, 상기 위상차층에는 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)가 복수 존재하므로, 예컨대 제조상의 이유로 막 두께 분포가 ±5 %가 된 위상차층을 갖는 위상차 광학 소자를 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도, 도메인은 미소하므로, 표시 화상에 명암 모양을 발생시키는 일 없이, 표시 품위의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.

상술한 발명에 있어서는, 상기 콜레스테릭 구조의 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 짧은 것이 바람직하다. 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 짧아지도록 설정하면, 미소 단위(도메인)는 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 길어지도록 설정되어 있는 경우보다도 꽤 작아져, 상술한 바와 같은 명암 모양이 관찰되지 않게 되기 때문이다.

또한, 상술한 발명에 있어서는 상기 미소 단위(도메인) 표면의 내접 타원의 최대로 긴 지름이 40 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이로써, 액정 셀과 편광판 사이에 상기 위상차층을 배치한 경우라도 표시 화상에 명암 모양을 인식하는 일이 없어, 표시 품위가 저하되어 버리는 것을 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다.

이때, 상기 미소 단위(도메인) 표면의 내접 타원의 최대로 긴 지름이 상기 입사광의 파장 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이로써, 액정 셀과 편광판 사이에 상기 위상차층을 배치한 경우, 도메인의 크기 기인의 명암 모양을 발생시키지 않도록 할 수 있다. 그 이유는 도메인의 크기가 상기 입사광의 파장 이하이므로, 도메인의 크기를 광으로 식별하는 것이 곤란해지기 때문이다.

또한, 상술한 발명에 있어서는 상기 미소 단위(도메인) 사이의 배향 결함(디스크리네이션)의 거리가 상기 입사광의 파장 이하인 것이 바람직하다. 이로써, 액정 셀과 편광판 사이에 상기 위상차층을 배치한 경우, 디스크리네이션 기인의 산란을 발생시키지 않도록 할 수 있다. 그 이유는, 디스크리네이션의 크기가 상기 입사광의 파장 이하이므로, 디스크리네이션을 광으로 식별하는 것이 곤란해지기 때문이다.

또한, 상술한 발명에 있어서는 상기 위상차층을 JIS - K7105에 기초하여 측정하였을 때의 베이스치가 2 % 이하인 것이 바람직하다. 이로써, 액정 셀과 편광판 사이에 상기 위상차층을 배치한 경우라도 콘트라스트의 저하를 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다.

또한, 상술한 발명에 있어서는 편광판을 크로스니콜 상태로 하여 법선 방향으로부터 측정하였을 때의 누설광을 0 %, 편광판을 병렬 상태로 법선 방향으로부터 측정하였을 때의 누설광을 100 %로 하고, 상기 위상차층을 편광판 크로스니콜 상태의 사이에 두고 측정하였을 때의 380 ㎚ 내지 700 ㎚의 범위에서 측정한 누설광의 최대치가 1 % 이하인 것이 바람직하다. 이로써, 액정 셀과 편광판 사이에 상기 위상차층을 배치한 경우라도, 콘트라스트의 저하를 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다.

또한, 상술한 발명에 있어서는 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)의 헬리컬축과 상기 위상차층 표면에 세운 법선이 실질적으로 일치하지 않는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)의 헬리컬축과 상기 위상차층 표면에 세운 법선이 이루는 각도의 평균치가 실질적으로 0도인 것이 바람직하다. 이로써, 액정 셀과 편광판 사이에 상기 위상차층을 배치한 경우라도, 표시 화상에 명암 모양을 발생시키는 일이 없어, 표시 품위가 저하되어 버리는 것을 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다.

또한, 상술한 발명에 있어서는 상기 위상차층의 표면 위에, 또한 제2 위상차층을 적층하여 이루어지는 적층 위상차층이라도 좋다. 이로써, 단층에서는 발현 불가능한 위상차층을 실현할 수 있기 때문이다.

또한, 상술한 발명에 있어서는 상기 위상차층 및 상기 제2 위상차층의 선택 반사광이 모두, 실질적으로 동일한 선택 반사 파장을 갖는 것이 바람직하다. 이로써, 2개의 위상차층 사이에서 물질 이동이 발생하였을 때에서의 광학적 특성의 열화를 억지할 수 있기 때문이다.

또한, 상술한 발명에 있어서는 상기 위상차층은 카이럴 네마틱 액정이 3차원 가교된 분자 구조, 또는 고분자 콜레스테릭 액정이 유리 상태가 된 분자 상태를 갖는 것이 바람직하다. 이로써, 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조를 안정적으로 유지할 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명은 투명 기재와, 상기 투명 기재 표면에 형성된 상술한 위상차층을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 광학 소자를 제공한다.

이때, 상기 투명 기재와, 상기 위상차층 사이에 배향막이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조를 기계적으로 안정되게 유지할 수 있기 때문이다.

또한, 상기 투명 기재와 상기 위상차층 사이에 컬러 필터층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 투명 기재, 컬러 필터층 및 위상차층 사이의 표면 반사를 방지하여 더욱 투과율을 높게 할 수 있기 때문이다.

본 발명은, 또한 상술한 위상차 광학 소자의 투명 기판에서의, 위상차층이 형성되어 있지 않은 측의 표면에, 편광층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 편광 소자를 제공한다. 본 발명에 따르면, 위상차 광학 소자 중 적어도 한쪽 면에 편광층이 설치되어 있으므로, 위상차 광학 소자의 표면에서의 반사가 극단적으로 작아져, 명암 모양의 발생을 효과적으로 억제하는 동시에 콘트라스트를 향상시킬 수 있어, 표시 품위의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은 액정 셀과, 상기 액정 셀을 사이에 두도록 배치된 한 쌍의 편광판과, 상기 액정 셀과 상기 한 쌍의 편광판 중 적어도 한쪽 사이에 배치된, 상술한 위상차 광학 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치를 제공한다. 이로써, 액정 표시 소자에서의 명암 모양의 발생을 억제하는 동시에 콘트라스트를 향상시킬 수 있어 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.

본 발명은, 또한 투명 기재 위에 배향막을 형성하는 배향막 형성 공정과, 상기 배향막 위에, 콜레스테릭 액정 구조를 형성하는 콜레스테릭 규칙성을 갖는 액정 재료를 포함하는 위상차층 형성용 도공액을, 상기 배향막에 대해 러빙(rubbing) 처리를 하지 않은 상태에서 도포하는 도포 공정과, 상기 도포 공정에 의해 배향막 위에 형성된 위상차층에 배향 처리를 하는 배향 처리 공정과, 상기 배향 처리로 배향시킨 위상차층에 고화 처리를 하여 고화시켜, 상기 위상차층 내에서의 액정상(液晶相)의 상태에서 발현한 콜레스테릭 액정 구조를 고정화하는 고정화 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 광학 소자의 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 러빙 처리를 하지 않은 상태의 배향막 위에 위상차층이 형성되는 것이므로, 미소 단위(도메인)가 작은 위상차층으로 하는 것이 가능해져, 액정 표시 소자 장치 등에 이용한 경우에 표시 품위의 양호한 위상차 광학 소자를 제조할 수 있다.

도1은 본 발명의 일례로서의 위상차층의 일부를 확대한 개략적 단면도이다.

도2는 본 발명의 다른 예로서의 위상차층의 일부를 확대한 개략적 단면도이다.

도3은 본 발명의 위상차층의 단면의 일례를 나타내는 투과형 전자 현미경 사 진이다.

도4는 본 발명의 위상차층의 단면의 다른 예를 나타내는 투과형 전자 현미경 사진이다.

도5는 본 발명의 위상차층을 설명하기 위한 설명도이다.

도6은 본 발명의 위상차층의 단면의 다른 예를 나타내는 투과형 전자 현미경 사진이다.

도7a 내지 도7c는 본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 공정도이다.

도8a 내지 도8c는 본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 다른 예를 설명하기 위한 공정도이다.

도9a 내지 도9e는 본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 다른 예를 설명하기 위한 공정도이다.

도10은 본 발명의 일례에 관한 위상차층 중 다층 구성의 위상차층에서의 층간의 인접 표면에서의 액정 분자의 방향자를 나타내는 개략도이다.

도11a 내지 도11e는 본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 다른 예를 설명하기 위한 공정도이다.

도12는 본 발명의 위상차층을 구비한 편광 소자의 일례를 나타내는 개략 분해 사시도이다.

도13은 본 발명의 위상차층을 구비한 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 개략 분해 사시도이다.

도14는 위상차 광학 소자를 편광판에 의해 사이에 두고 관찰하는 경우의 구성을 나타내는 개략 분해 사시도이다.

도15는 종래의 액정 표시 장치를 나타내는 개략 분해 사시도이다.

본 발명은 위상차층, 그것을 이용한 위상차 광학 소자, 또한 액정 표시 장치를 포함하는 것이다. 이하, 각각에 대해 상세하게 서술한다.

A. 위상차층

우선, 본 발명의 위상차층에 대해 설명한다. 본 발명의 위상차층은 6개의 실시 태양으로 나눌 수 있다. 이하, 각 실시 태양에 대해 설명한다.

1. 제1 실시 태양

본 발명의 위상차층의 제1 실시 태양은 콜레스테릭 구조의 나선 피치가 1 피치 이상인 범위에서 고정화된 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)가 복수 존재하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 상기 콜레스테릭 구조의 선택 반사광의 선택 반사 파장이 주요한 입사광의 파장보다 짧은 것이면 더욱 좋은 것이다.

본 실시 태양에 따르면, 상기 위상차층에는 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)가 복수 존재하므로, 예컨대 제조상의 이유로 막 두께 분포가 ±5 %가 된 위상차층을 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도, 도메인은 미소하므로 표시 화상에 명암 모양을 발생시키는 일이 없어, 표시 품위의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다. 그 이유는, 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보 다 짧아지도록 설정하면, 미소 단위(도메인)는 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 길어지도록 설정되어 있는 경우보다도 꽤 작아져, 예컨대 상술한 Y.Iimura et al., SID '94 Digest, 915(1994)의 도2에서 볼 수 있는 바와 같은 요철 모양이 관찰되지 않게 되어, 명암 모양을 발생할 수 없게 되기 때문이다.

상술한 현상이 왜 일어나는지에 대해서는 명백한 증거는 현재 없지만, 이하와 같이 생각할 수 있다. 즉, 콜레스테릭 구조의 선택 반사 파장이 장파장 측으로 설정되어 있는 경우, 러빙 처리를 하지 않은 배향막 상에서 형성되는 미소 단위(도메인)의 크기는 비교적 커 눈으로 확인 가능한 크기이며, 산란 현상에 의한 뿌옇게 흐려짐이 발생해 버린다. 한편, 콜레스테릭 구조의 선택 반사 파장이 단파장 측으로 설정되어 있는 경우는 러빙 처리를 하지 않은 배향막 상에서 형성되는 미소 단위(도메인)의 크기는 비교적 작아 눈으로 확인 불가능한 크기이며, 산란 현상도 일어나지 않는다.

이하, 본 실시 태양의 위상차층에 대해 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.

도1은 본 실시 태양의 위상차층의 일례의 단면을 나타내는 개략도이다. 도1에 도시한 바와 같이, 본 실시 태양의 위상차층(10)은 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조(나선 구조)를 갖는 다수의 미소 단위(도메인)(12)로 이루어지는 것이다.

여기서, 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조를 갖는 미소 단위(도메인)는 액정 분자의 물리적인 분자 배열(플레이너 배열)을 기초로 하여, 일방향의 선광 성분(원편광 성분)과, 이것과 반대 주변의 선광 성분을 분리하는 선광 선택 특성(편광 분리 특성)을 갖고 있다. 이러한 현상은 원편광 이색성으로서 알려져, 액정 분자의 나선 구조에서의 선회 방향을 적절하게 선택하면, 이 선회 방향과 동일한 선광 방향을 갖는 원편광 성분이 선택적으로 반사된다.

이 경우의 최대 선광 편광 광산란(선택 반사의 피크)은 다음 수학식 1의 파장(λ₀)으로 발생한다.

λ₀ = nav·p

여기서, p는 액정 분자의 나선 구조에서의 나선 피치, nav는 나선축에 직교하는 평면 내의 평균 굴절률이다.

한편, 이때의 선택 반사광의 파장 대역폭(Δλ)은 다음 수학식 2로 나타낸다.

Δλ = Δn·p

여기서, Δn은 상광(常光)에 대한 굴절률과 이상광에 대한 굴절률의 차로서 나타내는 복굴절치이다.

즉, 이러한 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조를 갖는 미소 단위(도메인)에 있어서, 입사한 무편광은 상술한 바와 같은 편광 분리 특성을 따라서, 선택 반사 파장(λ₀)을 중심으로 한 파장 대역폭(Δλ)의 범위의 광의 우측 선회 또는 좌측 선회의 원편광 성분 중 한쪽이 반사되고, 다른 쪽의 원편광 성분 및 선택 반사 파장 이외의 다른 파장 영역의 광(무편광)이 투과된다. 또, 반사된 우측 선회 또는 좌측 선회의 원편광 성분은 통상의 반사와는 달리, 선회 방향이 반전되는 일 없이 반사된다.

또한, 본 실시 태양에 있어서는 미소 단위(도메인)는 분자 구조에 기인한 선택 반사광의 선택 반사 파장이, 미소 단위(도메인)로 입사하는 입사광의 파장보다 짧아지도록 분자 구조의 나선 피치가 조정되어 있다.

본 실시 태양에 있어서는 상기 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 짧은 것이 바람직하다. 또한, 입사광이 가시광인 경우가 일반적이므로, 상기 선택 반사 파장은 가시광의 파장보다 짧은 것이 바람직하며, 구체적으로는 380 ㎚ 이하인 것이 바람직하며, 특히 280 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 또, 하한에 관해서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상은 150 ㎚ 이상이 된다.

이와 같이, 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광, 특히 가시광의 파장보다도 작아지도록 조정하는 데에는 이하의 3가지의 이유가 있다.

첫 번째 이유는 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조에 의한 선택 반사에 의해 입사광이 반사되어 버리는 것을 방지하기 위해, 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다도 작아지거나 또는 커지도록 할 필요가 있기 때문이다. 따라서 미소 단위(도메인)로 입사하는 입사광이 가시광(파장 대역폭 : 380 ㎚ 내지 780 ㎚)인 경우에는 상기 범위의 대역폭을 빼는 것이 바람직하며, 선택 반사 파장은 380 ㎚보다 작거나 또는 780 ㎚보다 큰 것이 바람직하다.

두 번째 이유는 미소 단위(도메인)로 마이너스인 C 플레이트로서의 작용(위상차층으로서의 작용)을 발현시켜, TN 액정과 같은 선광 작용을 발현시키지 않기 때문에, 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다도 작아지도록 하는 것이 바람직하기 때문이다. 미소 단위(도메인)로 입사하는 입사광이 가시광인 경우에는 상술한 바와 같이 선택 반사 파장은 380 ㎚ 이하로 하는 것이 바람직하다.

세 번째 이유는 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 짧아지도록 설정하면, 미소 단위(도메인)는 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 길어지도록 설정한 경우보다도 꽤 작아져, 명암 모양이 관찰되지 않게 되기 때문이다. 상술한 현상이 왜 일어나는지에 대해서는 명백한 증거는 현재 없지만, 이하와 같이 생각할 수 있다.

즉, 콜레스테릭 구조의 선택 반사 파장이 장파장 측으로 설정되어 있는 경우, 러빙 처리를 하지 않은 배향막 상에서 형성되는 미소 단위(도메인)의 크기는 비교적 커 눈으로 확인 가능한 크기가 되어, 산란 현상에 의한 뿌옇게 흐려짐이 발생해 버린다. 한편, 콜레스테릭 구조의 선택 반사 파장이 단파장 측으로 설정되어 있는 경우는 러빙 처리를 하지 않은 배향막 상에서 형성되는 미소 단위(도메인)의 크기는 비교적 작아 눈으로 확인 불가능한 크기가 되어, 산란 현상도 일어나지 않는다.

또한, 본 실시 태양에 있어서는 도1에 도시한 바와 같이 위상차층(10)에 존재하는 복수의 미소 단위(도메인)(12)는 TN 액정과 같은 선광 작용을 이용하고 있지 않으므로 각각 나선 피치가 1 피치 이상, 바람직하게는 5 피치 이상이 되도록 막 두께가 조정되어 있는 것이다. 구체적인 피치 수는 원하는 막 두께로부터 계산할 수 있다[K. Kashima et al., IDW'02, 413(2002) 참조].

본 실시 태양에 있어서는 위상차층에 존재하는 복수의 미소 단위(도메인) 끼리의 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각은 실질적으로는 일치하지 않아도 된다.

예컨대 도2에 도시한 바와 같이, 위상차층(10)에 막 두께 분포가 있는 경우에는 미소 단위(도메인)(12) 끼리의 트위스트 각은 일치하지 않는다. 이러한 상황은 선광 작용을 이용하는 TN 모드의 액정인 경우에는 치명적인 결함이 되지만, 본 발명에 있어서는 선광 작용을 이용하는 것은 아니며, 편광의 위상을 이동시키는 것이 목적이므로, 위상 이동량이 매우 근소하게 벗어나는 것만으로 큰 문제는 발생하지 않기 때문이다.

또한, 도1에 도시한 바와 같이 위상차층(10)은 두께 방향으로 직교하도록 배치된 서로 대향하는 2개의 주된 표면(넓은 쪽의 표면)(12A 및 12B)을 갖는 것이다. 본 실시 태양에 있어서는 위상차층(10)의 2개의 주된 표면(12A 및 12B) 중, 한쪽 표면(12A)의 복수의 미소 단위(도메인)(12)의 액정 분자의 방향자(Da)의 방향은 실질적으로 일치하지 않는 것이 바람직하며, 또한 다른 쪽 표면(12B)의 미소 단위(도메인)(12)의 액정 분자의 방향자(Db)의 방향도 실질적으로 일치하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시 태양에 있어서는 각각의 미소 단위(도메인)(12) 표면의 액정 분자의 방향자는 실질적으로 랜덤인 것이 바람직하다.

상기 위상차층에 막 두께 분포가 있는 경우, 위상차층 표면의 모든 액정 분자의 방향자를 일치시켜 모노 도메인을 만들려고 하면, 완전히 모노 도메인이 되지 않은 복수의 큰 아일랜드형 도메인(도메인 표면의 내접 타원의 최대로 긴 지름이 5 내지 10 ㎜)이 명암 모양으로서 눈으로 확인되어 버리는 문제점이 생긴다. 한편, 본 발명에 있어서는 위상차층에 복수의 미소 단위(도메인)가 존재하고, 이들 복수의 미소 단위(도메인) 표면의 액정 분자의 방향자가 일치하고 있지 않음으로써, 위상차층에 막 두께 분포가 있는 경우라도, 명암 모양이 발생하는 일이 없어 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다고 하는 이점을 갖는다.

또, 모노 도메인을 만들고자 하는 경우는 러빙 처리를 한 배향막을 이용하면 좋으며, 복수의 미소 단위(도메인)를 만들고자 하는 경우는 러빙 처리를 하지 않은 배향막을 이용하면 좋다. 이들에 관해서는 일본 특허 공개 평7-175065호 공보, R. Holding et al., SID '93 Digest, 622(1993), Y. Iimura et al., SID '94 Digest, 915(1994)에 개시되어 있으므로, 여기에서의 설명은 생략하지만, 한마디로 말하면 러빙 처리를 하지 않은 배향막은 액정 분자에 대한 수평 방향의 배향 규제력을 갖고 있지만, 그 힘의 방향은 면 내에서 랜덤하게 되어 있는 것에 기인하고 있다.

여기서, 미소 단위(도메인)의 표면에서의 액정 분자의 방향자의 방향이 실질적으로 일치하고 있는지의 여부는 위상차층의 단면을 투과형 전자 현미경으로 관찰함으로써 판별할 수 있다. 상세하게는, 예컨대 도3에 도시한 바와 같이 투과형 전자 현미경에 의해 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조의 상태로 고화된 위상차층(10)의 단면을 관찰하면, 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조 특유의 분자 나선의 피치에 상당하는 명암 모양이 관찰된다. 따라서, 이때 각 표면[예컨대 표면(12A)]에 있어서, 면을 따라서 명암의 농도에 변동이 있으면, 이 면내의 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이라 판단할 수 있다.

또,「액정 분자」라는 말은 일반적으로는 액체의 유동성과 액정의 이방성을 겸비한 분자라 하는 의미로 이용되지만, 본 명세서에 있어서는 유동성을 갖는 상태로 갖고 있던 이방성을 유지하면서 고화된 분자에 대해서도 편의상,「액정 분자」라는 말을 이용하는 것으로 한다. 분자가 유동성을 갖는 상태로 가지고 있던 이방성을 유지하면서 고화시키는 방법으로서는, 예컨대 중합 가능한 기(基)를 갖는 액정성 분자(중합성 모노머 분자 또는 중합성 올리고머 분자)를 가교시키는 방법이나 고분자 액정(액정 폴리머)을 유리 전이 온도 이하로 냉각하는 방법 등이 있다.

또한, 본 실시 태양의 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조를 갖는 위상차층은 이방성, 즉 복굴절성을 가지고 있으며, 두께 방향의 굴절률과 면 방향의 굴절률이 다르므로, 마이너스인 C 플레이트로서 작용한다.

여기서, 위상차층은 광학축의 방향과, 광학축에 직교하는 방향의 굴절률에 대한 광학축 방향의 굴절률의 크기에 따라 분류되는 것이다. 광학축의 방향이 위상차층의 평면을 따르고 있는 것을 A 플레이트, 광학축의 방향이 위상차층에 수직인 법선 방향을 향하고 있는 것을 C 플레이트, 광학축의 방향이 법선 방향으로부터 경사져 있는 것을 O 플레이트라 부른다. 또한, 광학축 방향의 굴절률이 광학축에 직교하는 방향의 굴절률보다 큰 것을 플러스 플레이트, 광학축 방향의 굴절률이 광학축에 직교하는 방향의 굴절률보다 작은 것을 마이너스 플레이트라 한다. 따라서, 플러스인 A 플레이트, 마이너스인 A 플레이트, 플러스인 C 플레이트, 마이너스인 C 플레이트, 플러스인 O 플레이트, 마이너스인 O 플레이트의 구별이 있다. 본 실시 태양에 있어서는 위상차층은 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하고 있는 것이다. 마이너스인 C 플레이트라 함은 광학축의 방향이 위상차층에 수직인 법선 방 향을 향하고 있으며, 광학축 방향의 굴절률이 광학축에 직교하는 방향의 굴절률보다 작은 것이다.

즉, 3차원 직교 좌표계에서, 위상차층의 면 방향의 굴절률을 Nx, Ny, 두께 방향의 굴절률을 Nz라 하면, Nz < Nx = Ny의 관계로 되어 있다. 이로 인해, 예컨대 도1에 도시한 바와 같이 위상차층(10)에 직선 편광이 입사하는 경우에는 위상차층(10)의 법선(12C)의 방향으로 입사하는 직선 편광은 위상 이동되지 않고 투과되지만, 위상차층(12)의 법선(12C)으로부터 경사진 방향으로 입사한 직선 편광은 위상차층(10)을 투과할 때에 위상차가 생겨 타원 편광이 된다. 또 반대로, 위상차층(10)의 법선(12C)으로부터 경사진 방향으로 타원 편광이 입사된 경우에는 입사된 타원 편광을 직선 편광으로 하는 것도 가능하다.

또, 위상차층(10) 각각의 미소 단위(도메인)(12) 내에 있어서는, 주된 표면(12A 및 12B)의 전 범위에서의 액정 분자의 방향자(Da 및 Db)의 방향이 실질적으로 일치하고 있다.

여기서, 도1 중 부호 12D는 각 미소 단위(도메인) 사이의 경계를 나타내고, 도1 중 부호 12E는 각 미소 단위(도메인)(12)의 헬리컬축을 나타내고 있다.

본 실시 태양에 있어서는 미소 단위(도메인) 표면의 크기를 눈으로 판별할 수 없을 정도인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 내접 타원의 최대로 긴 지름이 40 ㎛ 이하, 바람직하게는 20 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이하, 특히 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 미소 단위(도메인) 표면의 크기가 상기 범위이므로, 미소 단위(도메인)를 눈으로 판별하는 것이 불가능해져, 눈으로 명암 모양을 포착할 수 없으므로, 실질적으로 명암 모양에 기인하는 문제점을 억제할 수 있기 때문이다.

또한, 상기 미소 단위(도메인) 표면의 크기가 입사 파장 이하인 것이 바람직하며, 특히 가시광의 파장 이하, 즉 380 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 이 경우도 마찬가지로, 미소 단위(도메인) 표면의 크기가 상기 범위이므로, 실제로 명암 모양이 발생하는 것을 억제할 수 있기 때문이다.

이와 같이, 미소 단위(도메인) 표면의 크기를 더욱 작게 하고자 하는 경우는 선택 반사 파장을 더욱 짧게 하면 되는 것은 상술한 바와 같지만, 구체적으로는 선택 반사 파장을 380 ㎚ 이하, 바람직하게는 280 ㎚ 이하로 하면 되는 것이다.

본 실시 태양에서의 미소 단위(도메인) 표면의 크기는 편광 현미경에 의한 실측치를 이용할 수 있다. 미소 단위(도메인) 표면의 크기를 편광 현미경으로는 식별할 수 없는 경우는 AFM, SEM, 또는 TEM 등의 광이 아닌 전자 등을 이용한 분석 방법이 이용된다.

또한, 본 실시 태양에 있어서는 복수의 미소 단위(도메인) 각각의 헬리컬축과 위상차층 표면에 세운 법선이 실질적으로 일치하지 않는 것이 바람직하다. 예컨대 도1에 도시한 바와 같이, 복수의 미소 단위(도메인)(12)의 헬리컬축(12E)과 위상차층 표면에 세운 법선(12C)이 실질적으로 일치하지 않도록 하면, 복수의 미소 단위를 더욱 작게 할 수 있기 때문이다. 그 이유는, 인접한 복수의 미소 단위(도메인)가 합체하여 더욱 큰 도메인이 되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

이와 같이, 복수의 미소 단위(도메인)의 헬리컬축과 위상차층 표면에 세운 법선이 일치하지 않도록 하기 위해서는 위상차층을 제조할 때에 위상차층 표면에 바람을 닿게 하는 등의 방법을 이용하면 되는 것이다.

또한, 콜레스테릭 구조를 갖는 상기 복수의 미소 단위(도메인) 각각의 헬리컬축과 상기 위상차층 표면에 세운 법선이 이루는 각도의 평균치가 실질적으로 0도인 것이 바람직하다. 콜레스테릭 구조를 갖는 상기 복수의 미소 단위(도메인) 각각의 헬리컬축과 상기 위상차층 표면에 세운 법선이 이루는 각도의 평균치가 실질적으로 0도이면, 액정 셀과 편광판 사이에 상기 위상차층을 배치한 경우라도, 표시 화상에 명암 모양을 발생시키는 일이 없어 표시 품위가 저하되어 버리는 것을 더욱 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다.

또한, 본 실시 태양에 있어서는 미소 단위(도메인) 사이의 배향 결함(디스크리네이션)의 거리가 입사광의 파장 이하인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 가시광의 파장 이하, 즉 380 ㎚ 이하, 그 중에서도 280 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 미소 단위(도메인) 사이의 배향 결함(디스크리네이션)의 거리가 상기 범위이므로, 디스크리네이션에 의한 산란이 일어나지 않게 되기 때문이다.

이와 같이, 미소 단위(도메인) 사이의 배향 결함(디스크리네이션)의 거리를 더욱 작게 하고자 하는 경우는 선택 반사 파장을 더욱 짧게 하면 되는 것은 상술한 바와 같지만, 구체적으로는 선택 반사 파장을 380 ㎚ 이하, 바람직하게는 280 ㎚ 이하로 하면 되는 것이다.

또한, 상기 위상차층을 JIS - K7105에 기초하여 측정하였을 때의 베이스치가 10 % 이하인 것이 바람직하며, 그 중에서도 2 % 이하, 특히 1 % 이하인 것이 바람 직하다. 상기 베이스치가 상술한 범위이므로, 미소 단위(도메인) 사이의 디스크리네이션에 의한 산란이 일어나지 않게 되어, 액정 셀과 편광판 사이에 상기 위상차층을 배치한 경우라도, 콘트라스트의 저하를 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다.

상기 미소 단위(도메인) 사이의 디스크리네이션에 의한 산란을 억제함으로써, JIS - K7105에 기초하여 측정하였을 때의 베이스치를 10 % 이하, 그 중에서도 2 % 이하, 또한 1 % 이하로 억제할 수 있는 것이지만, 그를 위해서는 선택 반사 파장을 더욱 짧게 하면 되는 것은 상술한 바와 같으며, 구체적으로는 선택 반사 파장을 380 ㎚ 이하, 바람직하게는 280 ㎚ 이하로 하면 되는 것이다.

본 실시 태양에 있어서는 편광판을 크로스니콜 상태로 하여 법선 방향으로부터 측정하였을 때의 누설광을 0 %, 편광판 병렬 상태로 법선 방향으로부터 측정하였을 때의 누설광을 100 %로 하였을 때, 상기 위상차층을 크로스니콜 상태의 편광판 사이에 끼워 두고 측정하였을 때의 380 ㎚ 내지 700 ㎚의 범위에서 측정한 누설광의 최대치가 1 % 이하인 것이 바람직하며, 그 중에서도 0.1 % 이하인 것이 바람직하다. 상기 누설광의 최대치가 상술한 범위이므로, 액정 셀과 편광판 사이에 상기 위상차층을 배치한 경우라도 콘트라스트의 저하를 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다.

상기 베이스치를 작게 함으로써, 상기 누설광의 최대치를 1 % 이하, 또한 0.1 % 이하로 억제할 수 있지만, 그를 위해서는 선택 반사 파장을 더욱 짧게 하면 되는 것은 상술한 바와 같으며, 구체적으로는 선택 반사 파장을 380 ㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 280 ㎚ 이하로 하면 되는 것이다.

상기 위상차층에 이용되는 재료로서는 콜레스테릭 액정상을 나타내는 액정 재료를 이용할 수 있다. 이러한 액정 재료로서는 콜레스테릭 규칙성을 갖는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 중합성의 액정 재료(중합성 모노머 또는 중합성 올리고머) 또는 액정 폴리머를 사용할 수 있다.

본 실시 태양에 있어서는, 상기 재료 중에서도 3차원 가교 가능한 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머를 이용하는 것이 바람직하다. 액정 분자를 콜레스테릭 액정의 상태인 채로 광학적으로 고정화할 수 있어, 광학막으로서의 취급이 쉬운, 상온에서 안정된 필름형의 막으로 할 수 있기 때문이다. 또,「3차원 가교」라 함은 중합성 모노머 분자 또는 중합성 올리고머 분자를 서로 3차원적으로 중합하여 그물눈(네트워크) 구조의 상태로 하는 것을 의미한다.

또한, 냉각에 의해 유리 상태로 고화하는 것이 가능한 액정 폴리머(고분자 콜레스테릭 액정)를 이용할 수도 있다. 이 경우도 마찬가지로, 액정 분자를 콜레스테릭 액정의 상태인 채로 광학적으로 고정화할 수 있어, 광학막으로서의 취급이 쉬운 상온에서 안정된 필름형의 막으로 할 수 있기 때문이다.

상기 3차원 가교 가능한 중합성 모노머로서는 일본 특허 공개 평7-258638호 공보, 일본 특허 공표 평11-513019호 공보나 일본 특허 공표 평9-506088호 공보, 일본 특허 공표 평10-508882호 공보에 개시되어 있는 액정성 모노머 및 키럴 화합물의 혼합물을 이용할 수 있다. 예컨대, 네마틱 액정상을 나타내는 액정성 모노머에 카이럴제를 첨가함으로써 카이럴 네마틱 액정(콜레스테릭 액정)을 얻을 수 있는 것이다. 콜레스테릭 박막의 제조법에 관해서는 일본 특허 제2001-5684호 공보나 일본 특허 공개 제2001-10045호 공보에도 기재되어 있다. 이와 같은 액정성 모노머로서는, 예컨대 화학식 (1) 내지 화학식 (11)에 나타내는 화합물을 이용할 수 있다. 여기서 화학식 (1) 내지 화학식 (11)에 나타내는 액정성 모노머의 경우에는 X는 2 내지 5(정수)인 것이 바람직하다.

x는 2 내지 5의 정수

또한, 상기 카이럴제로서는, 예컨대 화학식 (12) 내지 화학식 (14)에 나타내는 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 또, 화학식 (12) 및 화학식 (13)에서 나타내는 카이럴제의 경우, X는 2 내지 12(정수)인 것이 바람직하며, 또한 화학식 (14)에서 나타내는 카이럴제의 경우, X는 2 내지 5(정수)인 것이 바람직하다. 여기서, 화학식 (12)에 있어서, R⁴는 수소 또는 메틸기를 나타낸다.

또한, 상기 3차원 가교 가능한 중합성 올리고머로서는 일본 특허 공개 소57-165480호 공보에 개시되어 있는 콜레스테릭상(相)을 갖는 고리식 올가노 폴리실록산 화합물 등을 이용할 수 있다.

또한, 상기 액정 폴리머로서는 액정을 나타내는 메소겐기를 주쇄(主鎖), 측쇄(側鎖) 혹은 주쇄 및 측쇄 양쪽의 위치로 도입한 고분자, 콜레스테릴기를 측쇄로 도입한 고분자 콜레스테릭 액정, 일본 특허 공개 평9-133810호 공보에 개시되어 있 는 액정성 고분자, 일본 특허 공개 평11-293252호 공보에 개시되어 있는 액정성 고분자 등을 이용할 수 있다.

본 실시 태양의 위상차층은 1층인 것에 한정되는 것은 아니며, 위상차층의 주된 표면 위에 제2 위상차층, 필요하면 다시 복수의 위상차층을 적층하여 형성된 적층 위상차층이라도 좋다.

이와 같이 위상차층을 복수의 위상차층의 적층체로 함으로써, 각 위상차층으로서 복굴절치나 나선 피치 등이 다른 것을 이용함으로써, 다양한 광학 보상을 실현할 수도 있다.

또, 이러한 다층 구성의 적층 위상차층에 있어서는 각 위상차층의 최외면에 위치하는 서로 대향하는 2개의 주된 표면은 각각, 각 미소 단위(도메인) 내의 액정 분자의 방향자는 실질적으로 일치하고 있지만, 각 미소 단위(도메인) 끼리의 방향자는 실질적으로 일치하고 있지 않다.

또한, 상기 위상차층 및 상기 제2 위상차층의 선택 파장광이 모두 실질적으로 동일한 선택 판사 파장을 갖는 것이 바람직하며, 또한 각 위상차층을 형성하기 위해 이용하는 액정성 재료는 실질적으로 동일 성분인 것이 바람직하다. 이로써, 상기 위상차층과 상기 제2 위상차층 사이에서의 물질 이동을 거의 없앨 수 있어, 더욱 균일한 위상차층의 적층체로서의 적층 위상차층을 제조할 수 있다.

2. 제2 실시 태양

본 발명의 위상차층의 제2 실시 태양은 콜레스테릭 구조를 고정화한 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 위상차층의 2개의 주된 표면 중, 적어도 한쪽 표면에 있어서 100 ㎛의 간격 내, 바람직하게는 10 ㎛의 간격 내에 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 위상차층의 2개의 주된 표면 중, 다른 쪽 표면에 있어서도 소정의 간격 내에 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 위상차층은 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)가 복수 존재하여 이루어지며, 미소 단위(도메인) 내에 있어서는 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하고 있으며, 이러한 미소 단위(도메인)가 서로 근접하고 있는 상태인 것이 바람직하다.

또한, 상기 콜레스테릭 구조의 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 짧으면 더욱 좋다.

본 실시 태양에 따르면, 상기 위상차층의 주된 표면에 있어서 소정의 간격 내에 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하므로, 예컨대 제조상의 이유로 막 두께 분포가 ±5 %가 된 위상차층을 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도 미소한 간격 내에 방향자가 다른 액정 분자가 존재하므로, 표시 화상에 명암 모양을 발생시키는 일이 없어, 표시 품위의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다. 그 이유는, 미소한 간격 내에 방향자가 다른 액정 분자가 존재하므로, 명암 모양을 사람의 눈으로는 식별할 수 없게 되는 동시에, 상기 콜레스테릭 구조의 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 짧아지도록 설정하면, 미소 단위(도메인)는 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 길어지도록 설정되어 있는 경우보다도 꽤 작아져, 예컨대 상술한 Y.Iimura et al., SID '94 Digest, 915(1994)의 도2에서 볼 수 있는 바와 같은 요철 모양이 관찰되지 않게 되어, 명암 모양이 생기는 일이 없어지기 때문이다.

또, 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것은 상기 제1 실시 태양과 마찬가지로, 위상차층의 단면을 투과형 전자 현미경으로 관찰함으로써 확인할 수 있다.

또한, 본 실시 태양에 있어서 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하고 있지 않다라고 함은 액정 분자의 방향자가 10도 내지 170도의 범위에서 다른 것을 의미한다.

또, 위상차층의 그 밖의 점에 대해서는 상기 제1 실시 태양에 기재된 것과 마찬가지이므로, 여기에서의 설명은 생략한다.

3. 제3 실시 태양

본 발명의 위상차층의 제3 실시 태양은 콜레스테릭 구조를 고정화한 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 위상차층의 2개의 주된 표면 중, 적어도 한쪽 표면에 있어서 반경 50 ㎛의 영역 내, 바람직하게는 반경 5 ㎛의 영역 내에 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 위상차층의 2개의 주된 표면 중, 다른 쪽 표면에 있어서도 소정 반경의 영역 내에 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것이 바람직하다.

본 실시 태양에 따르면, 상기 위상차층의 주된 표면에 있어서 소정의 영역 내에 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하므로, 예컨대 제조상의 이유로 막 두께 분포가 ±5 %가 된 위상차층을 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도 미소한 영역 내에 방향자가 다른 액정 분자가 존재하므로, 표시 화상에 명암 모양을 발생시키는 일이 없어, 표시 품위의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다. 그 이유는, 미소한 간격 내에 방향자가 다른 액정 분자가 존재하므로, 명암 모양을 사람의 눈으로는 식별할 수 없게 되는 동시에, 상기 콜레스테릭 구조의 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 짧아지도록 설정하면, 미소 단위(도메인)는 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 길어지도록 설정되어 있는 경우보다도 꽤 작아져, 예컨대 상술한 Y.Iimura et al., SID '94 Digest, 915(1994)의 도2에서 볼 수 있는 바와 같은 요철 모양이 관찰되지 않게 되어, 명암 모양이 생기는 일이 없어지기 때문이다.

또, 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것은 상 기 제1 실시 태양과 마찬가지로, 위상차층의 단면을 투과형 전자 현미경으로 관찰함으로써 확인할 수 있다.

또한, 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는다고 함은 상기 제2 실시 태양의 항에 기재된 것과 마찬가지의 의미이다.

본 실시 태양에 있어서는 소정 반경의 영역 내에 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 10 % 이상 존재하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50 % 이상이다. 액정 분자의 방향자가 실질적으로 일치하지 않는 것이 상기 범위에서 존재하면, 확실하게 표시 화상에 발생하는 명암 모양을 볼 수 없게 할 수 있기 때문이다.

4. 제4 실시 태양

본 발명의 위상차층의 제4 실시 태양은 콜레스테릭 구조를 고정화한 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 위상차층의 주된 표면에 있어서 100 ㎛의 간격 내, 바람직하게는 10 ㎛의 간격 내에 있는 위치에 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이때, 상기 위상차층은 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)가 복수 존재하여 이루어지며, 미소 단위(도메인) 내에 있어서는 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하고 있으며, 이러한 미소 단위(도메인)가 서로 근접하고 있는 상태인 것이 바람직하다.

본 실시 태양에 따르면, 상기 위상차층의 주된 표면에 있어서 소정의 간격 내에 있는 위치에 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하므로, 예컨대 제조상의 이유로 막 두께 분포가 ±5 %가 된 위상차층을 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도 미소한 간격 내에 트위스트 각이 다른 것이 존재하므로, 표시 화상에 명암 모양을 발생시키는 일이 없어, 표시 품위의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다. 그 이유는, 미소한 간격 내에 트위스트 각이 다른 것이 존재하므로, 명암 모양을 사람의 눈으로는 식별할 수 없게 되는 동시에, 상기 콜레스테릭 구조의 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 짧아지도록 설정하면, 미소 단위(도메인)는 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 길어지도록 설정되어 있는 경우보다도 꽤 작아져, 예컨대 상술한 Y.Iimura et al., SID '94 Digest, 915(1994)의 도2에서 볼 수 있는 바와 같은 요철 모양이 관찰되지 않게 되어, 명암 모양이 생기는 일이 없어지기 때문이다.

여기서, 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것은 위상차층의 단면을 투과형 전자 현미경으로 관찰함으로써 확인할 수 있다. 상세하게는, 예컨대 도4에 도시한 바와 같이 투과형 전자 현미경에 의해 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조인 상태로 고화된 위상차층(10)의 단면을 관찰하면, 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조 특유의 분자 나선의 피치에 상당하는 명암 모양이 관찰된다. 따라서, 이 피치가 다른 것이 존재하면, 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재한다고 판단할 수 있다. 또, 도4에 있어서 부호 12A 및 12B는 위상차층(10)의 주된 표면이며, 이 위상차층(10)에는 막 두께 분포가 있다. 또한, 부호 13은 TAC 필름 및 배향막이며, TAC 필름, 배향막, 위상차층의 순으로 적층되어 있다.

또한, 본 실시 태양에 있어서 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는다고 함은 트위스트 각이 10도 이상 다른 것을 의미하는 것이며, 그 중에서도 90도 이상 다른 것이 바람직하다.

5. 제5 실시 태양

본 발명의 위상차층의 제5 실시 태양은 콜레스테릭 구조를 고정화한 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 위상차층의 주된 표면에 있어서 반경 50 ㎛의 영역 내, 바람직하게는 반경 5 ㎛의 영역 내에 있는 위치에 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 실시 태양에 따르면, 상기 위상차층의 주된 표면에 있어서 소정 반경의 영역 내에 있는 위치에 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하므로, 예컨대 제조상의 이유로 막 두께 분포가 ±5 %가 된 위상차층을 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도 미소한 영역 내에 트위스트 각이 다른 것이 존재하므로, 표시 화상에 명암 모양을 발생시키는 일이 없어, 표시 품위의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다. 그 이유는, 미소한 영역 내에 트위스트 각이 다른 것이 존재하므로, 명암 모양을 사람의 눈으로는 식별할 수 없게 되는 동시에, 상기 콜레스테릭 구조의 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 짧아지도록 설정하면, 미소 단위(도메인)는 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 길어지도록 설정되어 있는 경우보다도 꽤 작아져, 예컨대 상술한 Y.Iimura et al., SID '94 Digest, 915(1994)의 도2에서 볼 수 있는 바와 같은 요철 모양이 관찰되지 않게 되어, 명암 모양이 생기는 일이 없어지기 때문이다.

여기서, 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 존재하는 것은, 상기 제4 실시 태양과 마찬가지로 위상차층의 단면을 투과형 전자 현미경으로 관찰함으로써 확인할 수 있다.

또한, 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는다고 하는 것은 상기 제4 실시 태양에 기재된 것과 마찬가지의 의미이다.

본 실시 태양에 있어서는 소정 반경의 영역 내에 콜레스테릭 구조에서의 트 위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 10 % 이상 존재하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50 % 이상이다. 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 실질적으로 일치하지 않는 것이 상기 범위에서 존재하면, 확실하게 표시 화상에 발생하는 명암 모양을 볼 수 없게 할 수 있기 때문이다.

6. 제6 실시 태양

본 발명의 위상차층의 제6 실시 태양은 콜레스테릭 구조를 고정화한 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 위상차층이며, 상기 위상차층 표면에 세운 법선을 포함하는 단면에 있어서 반경 50 ㎛의 영역 내, 바람직하게는 반경 5 ㎛의 영역 내에 상기 법선과 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 헬리컬축 구조 영역의 헬리컬축이 이루는 각이, 상기 법선 방향을 기준으로 우측 주위에 예각인 상기 헬리컬축 구조 영역과, 상기 법선 방향을 기준으로 좌측 영역에 예각인 상기 헬리컬축 구조 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 본 실시 태양에서의 헬리컬축 구조 영역이라 함은 예컨대 도5에 도시한 바와 같이 콜레스테릭 구조 중에서 실질적으로 일정 방향의 헬리컬축(12E)을 가진 콜레스테릭 액정의 블록 구조(H)로, 나선 피치가 실질적으로 1 피치 이상인 것을 말하는 것으로 한다.

또한, 위상차층(10)은, 예컨대 도5에 도시한 바와 같이 헬리컬축(12E)이 위상차층(10)의 법선(12C)에 대해 우측 주위 방향으로 예각 α를 형성하는 헬리컬축 구조 영역(H)과, 헬리컬축(12E)이 위상차층(10)의 법선(12E)에 대해 좌측 주위 방향으로 예각 β를 형성하는 헬리컬축 구조 영역(H)을 갖는 것이다.

이때, 상기 위상차층은 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)가 복수 존재하여 이루어지며, 미소 단위(도메인) 내에 있어서는 헬리컬축 구조 영역의 헬리컬축의 각도가 실질적으로 일치하고 있으며, 이러한 미소 단위(도메인)가 서로 근접하고 있는 상태인 것이 바람직하다.

본 실시 태양에 따르면, 위상차층이 이 위상차층 표면에 세운 법선을 포함하는 단면에 있어서 소정 반경의 영역 내에 상기 법선과 콜레스테릭 구조를 갖는 헬리컬축 구조 영역의 헬리컬축이 이루는 각이, 상기 법선 방향을 기준으로 우측 주위에 예각인 상기 헬리컬축 구조 영역과, 상기 법선 방향을 기준으로 좌측 영역에 예각인 상기 헬리컬축 구조 영역을 가지므로, 인접한 복수의 헬리컬축 구조 영역이 합체하여 큰 도메인이 되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 예컨대 제조상의 이유로 막 두께 분포가 ±5 %가 된 위상차층을 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도 표시 화상에 명암 모양을 발생시키는 일이 없어, 표시 품위의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다. 그 이유는, 위상차층이 미소한 영역 내에 헬리컬축의 각도가 다른 복수의 헬리컬축 구조 영역을 가지므로, 명암 모양을 사람의 눈으로는 식별할 수 없게 되는 동시에, 상기 콜레스테릭 구조의 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 짧아지도록 설정하면, 미소 단위(도메인)는 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 길어지도록 설정되어 있는 경우보다도 꽤 작아져, 예컨대 상술한 Y.Iimura et al., SID '94 Digest, 915(1994)의 도2에서 볼 수 있는 바와 같은 요철 모양이 관찰되지 않게 되어, 명암 모양이 생기는 일이 없어지기 때문이다.

본 실시 태양에 있어서는 위상차층은, 예컨대 도5에 도시한 바와 같이 상기 위상차(10)의 법선 방향으로 헬리컬축(12E)을 갖는 헬리컬축 구조 영역(H)도 갖는 것이라도 좋다.

여기서, 헬리컬축과 위상차층 표면에 세운 법선이 형성하는 각도로서, 구체적으로는 0도 내지 30도의 범위 내, 그 중에서도 0도 내지 10도의 범위 내인 헬리컬축 구조 영역을 갖는 것이 바람직하다. 상기 각도가 지나치게 크면, 폭이 넓은 디스크리네이션이 생겨 명암 모양이 발생하거나 베이스치가 커져 광누설의 원인이 되거나 하기 때문이다.

또한, 헬리컬축 구조 영역 각각의 헬리컬축과 위상차층 표면에 세운 법선이 이루는 각도의 평균치가 실질적으로 0도인 것이 바람직하다. 이로써, 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도, 표시 화상에 명암 모양을 발생시키는 일이 없어 표시 품위의 저하를 더욱 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다.

본 실시 태양에 있어서는 상기 각도를 갖는 헬리컬축 구조 영역이 소정의 반경 영역 내에 10 % 이상, 그 중에서도 50 % 이상 함유되어 있는 것이 바람직하다. 상기 각도를 갖는 헬리컬축 구조 영역이 상기 범위로 함유되어 있으면, 확실하게 표시 화상에 발생하는 명암 모양을 볼 수 없게 할 수 있기 때문이다.

또, 상기 헬리컬축의 각도는 투과 전자 현미경에 의해 촬영된 단면 구조의 사진으로부터, 예컨대 도6에 도시한 바와 같이 콜레스테릭 구조의 나선 피치가 실질적으로 1 피치 이상의 헬리컬축 구조 영역의 헬리컬축(12E)과, 위상차층(10) 표면에 세운 법선(12C)과의 각도를 측정함으로써 얻은 값을 말하는 것으로 한다. 여기에서, 상기 콜레스테릭 구조의 나선 피치는 투과 전자 현미경에 있어서, 예컨대 도6에 도시한 바와 같이 백색으로 관찰되는 선과 흑색으로 관찰되는 선으로 이루어지는 세트가, 2세트가 1 피치가 된다. 또한, 상기 헬리컬축(12E)의 축 방향은 백색으로 관찰되는 선 또는 흑색으로 관찰되는 선의 수선 방향으로 한다. 또, 도6에 있어서 부호 13은 TAC 필름 및 배향막이며, TAC 필름, 배향막, 위상차층의 순으로 적층되어 있다.

B. 위상차 광학 소자

다음에, 본 발명의 위상차 광학 소자에 대해 설명한다. 본 발명의 위상차 광학 소자는 투명 기재와 상기 투명 기재 표면에 형성된 상기「A. 위상차층」의 란에서 설명한 위상차층을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 위상차 광학 소자는 상기 투명 기재 위에 배향막을 형성하고, 그 표면에 상술한 위상차층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이하, 이들의 기재 및 배향막에 대해 설명한다. 또, 위상차층에 관해서는 상기「A. 위상차층」의 란에서 설명한 것과 마찬가지이므로, 여기에서의 설명은 생략한다.

1. 투명 기재

본 발명의 위상차 광학 소자에 이용되는 투명 기재로서는, 가시광을 투과하는 재료이면 특별히 한정되지 않지만, 광학적 문제점이 적은 재료로 형성된 것이 바람직하다. 구체적으로는, 유리 기판 또는 TAC(삼초산 셀룰로오스) 필름 등의 고분자 필름이 적합하게 이용된다.

2. 배향막

본 발명에 이용되는 배향막은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 PI(폴리이미드), PVA(폴리비닐 알코올), HEC(하이드록시 에틸 셀룰로오스), PC(폴리카보네이트), PS(폴리스티렌), PMMA(폴리메틸메타크릴레이트), PE(폴리에스테르), PCVi(폴리비닐 신나메이트), PVK(폴리비닐 카르바졸), 신나모일을 포함하는 폴리실란, 쿠마린, 카르콘 등의 이미 알려진 배향막으로서 이용되고 있는 것을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 특히 러빙 처리가 되어 있지 않은 배향막이 적합하게 이용된다. 이로써 위상차층 중의 미소 단위(도메인)를 작게 할 수 있어, 명암 모양의 발생을 억제할 수 있기 때문이다.

3. 기타

본 발명에 있어서는 상기 투명 기재와, 상기 위상차층 사이에, 컬러 필터층이 형성되어 있는 것이라도 좋다. 이로써, 투명 기재, 컬러 필터층 및 위상차층 사이의 표면 반사를 방지하여 더욱 투과율을 높게 할 수 있기 때문이다.

C. 위상차 광학 소자의 제조 방법

다음에, 본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법은 투명 기재 위에 배향막을 형성하는 배향막 형성 공정과, 상기 배향막 위에 콜레스테릭 액정 구조를 형성하는 콜레스테릭 규칙성을 갖는 액정 재료를 포함하는 위상차층 형성용 도공액을, 상기 배향막에 대해 러빙 처리를 하지 않은 상태에서 도포하는 도포 공정과, 상기 도포 공정에 의해 배향막 위에 형성된 위상차층에 배향 처리를 하는 배향 처리 공정과, 상기 배향 처리로 배향시킨 위상차층에 고화 처리를 하여 고화시켜, 상기 위상차층 내에서의 액정상의 상태로 발현한 콜레스테릭 액정 구조를 고정화하는 고정화 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은, 본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법은 위상차층에 이용되는 액정 재료의 종류 및 위상차층의 층수 등에 따라 태양이 다른 것이다. 이하, 본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법을 각 태양으로 나누어 설명한다.

1. 제1 태양

본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 제1 태양은 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머를 이용하여 1층의 위상차층을 형성하는 태양이다.

도7a 내지 도7c는 본 태양의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이다. 우선, 투명 기재(14) 위에 배향막(16)을 형성하고(도7a : 배향막 형성 공정), 상기 배향막(16) 위에 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머(18)를 코팅하고(도포 공정), 상기 배향막(16)의 배향 규제력에 의해 배향시킨다(도7b : 배향 처리 공정). 이때, 코팅된 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머(18)는 액정층 을 구성하고 있다. 다음에, 이 배향 상태인 채로, 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머(18)를, 미리 첨가해 둔 광중합 개시제와 외부로부터 조사한 자외선(110)에 의해 중합을 개시시키거나 또는 전자선(110)으로 직접 중합을 개시시킴으로써, 3차원 가교(폴리머화)하여 고정하면, 상술한 바와 같은 마이너스인 C 플레이트로서 작용하는 1층의 위상차층(10)이 형성된다(도7c : 고정화 공정).

본 태양에 있어서는, 배향막의 배향 규제력의 방향을 러빙하지 않고 랜덤인 상태인 채로 해 두면, 이것과 접촉하는 액정 분자의 방향자의 방향을 그 접촉면 내에서 실질적으로 램덤하게 하여, 복수의 미소 단위(도메인)를 만들 수 있다.

또한, 본 태양에 이용되는 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머는 코팅하기 쉽도록 점도를 저하하므로, 용매에 녹여 코팅액으로 해도 되는 것이다. 이 경우에는, 자외선이나 전자선의 조사에 의해 3차원 가교하기 전에 용매를 증발시키기 위한 건조 공정이 필요해진다. 바람직하게는, 코팅액을 코팅하는 코팅 고정을 한 후, 용매를 증발시키는 건조 공정을 하고, 계속해서 액정을 배향시키는 배향 공정을 행하도록 하면 좋다.

또한, 상기 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머를 소정의 온도로 액정층으로 한 경우에는 이것이 네마틱 상태가 되지만, 여기에 임의의 카이럴제를 첨가하면, 카이럴 네마틱 액정상(콜레스테릭 액정상)이 된다. 구체적으로는, 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머에, 카이럴제를 수 % 내지 20 % 정도 넣으면 된다. 또한, 카이럴제의 종류를 바꿔 카이럴 파워를 변경하거나 혹은 카이럴제의 농도를 변화시킴으로써, 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머의 분자 구조에 기인하는 선택 반사 파장을 제어할 수 있다. 본 태양에 있어서는 선택 반사 파장을 380 ㎚ 이하, 바람직하게는 280 ㎚ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 태양에 이용되는 배향막은 종래부터 알려져 있는 방법으로 형성할 수 있다. 예컨대, 기재 위에 PI(폴리이미드), PVA(폴리비닐 알코올), HEC(하이드록시 에틸 셀룰로오스), PC(폴리카보네이트), PS(폴리스티렌), PMMA(폴리메틸메타크릴레이트), PE(폴리에스테르), PCVi(폴리비닐 신나메이트), PVK(폴리비닐 카르바졸), 신나모일을 포함하는 폴리실란, 쿠마린, 카르콘 등의 이미 알려진 배향막으로서 이용하는 것이 가능한 막을 성막하여 러빙하지 않는 방법 등을 이용할 수 있다.

상기 기재로서, TAC 필름 등의 고분자 필름을 이용하는 경우에는 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머를 녹인 코팅액 중의 용매로 기재가 침지되지 않도록, 기재 위에 배리어층을 마련하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 배향막이 배리어층을 겸하도록 해도 좋고, 예컨대 PVA 등의 수용성 물질을 배향막으로서 이용하면 되는 것이다.

2. 제2 태양

다음에, 본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 제2 태양에 대해 설명한다. 본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 제2 태양은 액정 폴리머를 이용하여 1층의 위상차층을 형성하는 태양이다.

도8a 내지 도8c는 본 태양의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이다. 우선, 투명 기재(14) 위에 배향막(16)을 형성하고(도8a : 배향막 형성 공정), 다음에, 배향막(16) 위에 콜레스테릭 규칙성을 갖는 액정 폴리머(34) 를 코팅하고(도포 공정), 배향막(16)의 배향 규제력에 의해 배향시킨다(도8b : 배향 처리 공정). 이때, 코팅된 액정 폴리머(34)는 액정층을 구성하고 있다. 그 후, 액정 폴리머(34)를 유리 전이 온도(Tg) 이하로 냉각하여 유리 상태로 하면, 1층의 위상차층(10)이 형성된다(도8c : 고정화 공정).

본 태양에 이용되는 액정 폴리머는 코팅하기 쉽도록 점도를 저하하므로, 용매에 녹여 코팅액으로 해도 되는 것이다. 이 경우에는, 냉각하기 전에 냉매를 증발시키기 위한 건조 공정이 필요해진다. 바람직하게는, 코팅액을 코팅하는 코팅 공정을 한 후, 용매를 증발시키는 건조 공정을 하고, 계속해서 액정을 배향시키는 배향 공정을 행하도록 하면 좋다.

또한, 본 태양에 이용되는 기재로서 TAC 필름 등의 고분자 필름을 이용하는 경우에는 액정 폴리머를 녹인 코팅액 중의 용매로 기재가 침지되지 않도록, 기재 위에 배리어층을 마련하여 그 위에 액정을 코팅하도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 배향막이 배리어층을 겸하도록 해도 좋으며, 예컨대 PVA 등의 수용성 물질을 배향막으로서 이용하면 좋다.

본 태양에 이용되는 액정 폴리머로서는 액정 폴리머 그 자체에 카이럴 능력을 갖고 있는 콜레스테릭 액정 폴리머 그 자체를 이용해도 좋고, 네마틱계 액정 폴리머와 콜레스테릭계 액정 폴리머의 혼합물을 이용해도 되는 것이다.

이러한 액정 폴리머는 온도에 따라 상태가 변화되어, 예컨대 유리 전이 온도가 90 ℃, 아이소트로픽 전이 온도가 200 ℃인 경우에는 90 ℃ 내지 200 ℃ 사이에서 콜레스테릭 액정 상태를 나타내고, 이것을 실온까지 냉각하면 콜레스테릭 구조 를 가진 상태에서 유리 상태로 고화시킬 수 있다.

또한, 상기 액정 폴리머의 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조에 기인하는, 입사광의 선택 반사 파장을 조정하는 방법으로서는, 콜레스테릭 액정 폴리머를 이용하는 경우에는, 공지의 방법으로 액정 분자 중의 카이럴 파워를 조정하면 되는 것이다. 또한, 네마틱계 액정 폴리머와 콜레스테릭계 액정 폴리머의 혼합물을 이용하는 경우는 그 혼합비를 조정하면 되는 것이다. 본 태양에 있어서는, 선택 반사 파장을 380 ㎚ 이하, 바람직하게는 280 ㎚ 이하로 한다.

또한, 본 태양에 이용되는 배향막의 배향 규제력의 방향을 배향막 상의 전 범위에서 랜덤하게 해 두면, 이것과 접촉하는 위상차층 중 한쪽 표면에서의 액정 분자의 방향자를, 그 접촉면 내에서 실질적으로 램덤하게 하여, 복수의 미소 단위(도메인)를 형성시킬 수 있다.

3. 제3 태양

다음에, 본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 제3 태양에 대해 설명한다. 본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 제3 태양은 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머를 이용하여 다층의 적층 위상차층을 형성하는 것이다.

상술한 제1 및 제2 태양에서의 위상차 광학 소자는 모두 1층의 위상차층으로 이루어지는 단층 구성의 위상차 광학 소자의 제조 방법이었지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 다층의 적층 위상차층을 갖는 위상차 광학 소자의 제조 방법도 포함하는 것이다.

구체적으로는, 도9e에 도시된 바와 같이 플레이너 배향된 콜레스테릭 규칙 성의 분자 구조를 갖는 복수의 위상차층(42, 44)이 차례로 직접 적층되어 있어도 좋다. 또, 이러한 다층 구성의 적층 위상차층(40)에 있어서는 각 위상차층(42, 44)으로서, 복굴절치나 나선 피치 등이 다른 것을 이용함으로써 다양한 광학 보상을 실현할 수도 있다.

이와 같은 다층 구성의 위상차층(40)에 있어서는 위상차층(42, 44)의 최외면에 위치하는 서로 대향하는 2개의 주된 표면은 각각, 각 미소 단위(도메인) 내의 액정 분자의 방향자는 실질적으로 일치하고 있지만, 각 미소 단위(도메인) 끼리의 방향자는 실질적으로 일치하지 않는다.

도9a 내지 도9e는 본 태양의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이다. 우선, 투명 기재(14) 위에 배향막(16)을 형성하여(도9a : 배향막 형성 공정), 배향막(16) 위에 액정 분자로서의 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머를 함유하는 도공액(18)을 코팅하고(도포 공정), 배향막(16)의 배향 규제력에 의해 배향시킨다(도9b : 배향 처리 공정). 다음에, 이 배향 상태인 채로, 광중합 개시제를 이용한 자외선(110)의 조사 또는 전자선(110)의 단독 조사에 의해 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머(18)를 3차원 가교하여 고정하면, 제1 위상차층(42)이 형성된다(도9c : 고정화 공정). 또한, 3차원 가교된 제1 위상차층(42) 위에 별도로 준비해 둔 다른 중합성 모노머 분자 또는 중합성 올리고머 분자를 함유하는 제2 도공액(19)를 직접 코팅한다(도9c). 이때, 도10에 도시한 바와 같이 3차원 가교된 위상차층(42)의 각 미소 단위(도메인) 표면의 배향 규제력에 의해 배향시켜, 이 상태에서 광중합 개시제를 이용한 자외선의 조사(110) 또는 전자선(110)의 단독 조사 에 의해 3차원 가교하여 고화하면, 제2 위상차층(44)이 형성된다(도9e).

또한, 3층 이상의 다층 구성으로 하는 경우에는 상술한 것과 마찬가지의 공정(도9d 내지 도9e)을 반복하여, 필요한 수만큼 차례로 포개어 두면 되는 것이다.

본 태양에 이용되는 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머는 코팅하기 쉽도록 점도를 저하하게 하므로 용매에 녹여 코팅액으로 해도 좋으며, 이 경우에는 자외선이나 전자선의 조사에 의해 3차원 가교하기 전에 용매를 증발시키기 위한 건조 공정이 필요해진다. 바람직하게는, 코팅액을 코팅하는 코팅 공정을 한 후, 용매를 증발시키는 전조 공정을 하고, 계속해서 액정을 배향시키는 배향 공정을 행하도록 하면 좋다.

또한, 본 태양에 이용되는 배향막의 배향 규제력의 방향을 배향막 상의 전 범위에서 실질적으로 램덤하게 해 두면, 이것과 접촉하는 액정 분자의 방향자를 그 접촉면 내에서 실질적으로 램덤하게 할 수 있다.

또한, 위상차층 및 제2 위상차층을 형성하기 위해 이용하는 액정성 재료는 실질적으로 동일 성분인 것이 바람직하다. 이로써, 위상차층(42)과 제2 위상차층(44) 사이에서의 물질 이동을 거의 없앨 수 있어, 더욱 균일한 위상차층의 적층체로서의 위상차 광학 소자를 제조할 수 있다.

4. 제4 태양

다음에, 본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 제4 태양에 대해 설명한다. 본 발명의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 제3 태양은 액정 폴리머를 이용하여 다층의 적층 위상차층을 형성하는 것이다.

도11a 내지 도11e는 본 태양의 위상차 광학 소자의 제조 방법의 일례를 나타내는 공정도이다. 우선, 투명 기재(14) 위에 배향막(16)을 형성하고(도11a : 배향막 형성 공정), 다음에 배향막(16) 위에 콜레스테릭 규칙성을 갖는 액정 폴리머(32)를 코팅하고(도포 공정), 배향막(16)의 배향 규제력에 의해 배향시켜(도11b : 배향 처리 공정), 액정 폴리머(32)를 유리 전이 온도(Tg) 이하로 냉각하여 유리 상태로 함으로써, 제1 위상차층(42')을 형성한다(도11c : 고정화 공정). 그 후, 제1 위상차층(42') 상에, 별도로 준비해 둔 콜레스테릭 규칙성을 갖는 다른 액정 폴리머(34)를 직접 코팅하고, 유리 상태로 한 제1 액정층(42') 표면의 배향 규제력에 의해 배향시켜(도11d), 액정 폴리머(34)를 유리 전이 온도(Tg) 이하로 냉각하여 유리 상태로 함으로써, 제2 위상차층(44')이 형성된다(도11e).

또한, 상기 위상차층을 3층 이상의 다층 구성으로 하는 경우에는, 상술한 것과 마찬가지의 공정(도11d 내지 도11e)을 반복하면 되는 것이다.

본 태양에 이용되는 배향막의 배향 규제력의 방향을 배향막 상의 전 범위에서 실질적으로 램덤하게 해 두면, 이것과 접촉하는 액정 분자의 방향자를 그 접촉면 내에서 실질적으로 램덤하게 할 수 있다.

D. 편광 소자

다음에, 본 발명의 편광 소자에 대해 설명한다.

본 발명의 평광 소자는 상기「B. 위상차 광학 소자」의 란에서 설명한 위상차 광학 소자의 투명 기재에서의 위상차층이 형성되어 있지 않은 측의 표면에, 편광층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 편광 소자는 상기 위상차 광학 소자 중 적어도 한쪽 면에 편광층이 설치된 것이므로, 위상차 광학 소자의 표면에서의 반사가 극단적으로 적어져, 명암 모양의 발생을 효과적으로 억제하는 동시에 콘트라스트를 향상시킬 수 있어, 표시 품위의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.

도12는 본 발명의 편광 소자의 일례를 나타내는 개략 사시도이다. 도12에 도시한 바와 같이 본 발명의 편광 소자(50)는 편광층(51A)과, 편광층(51A)의 입사측 표면에 배치된 위상차 광학 소자(20)를 갖는 것이다. 또, 도12에 있어서, 위상차 광학 소자(20)와 편광층(51A)은 서로 떨어져 그려져 있지만, 이들은 서로 접합된 상태로 구성되어 있는 것으로 한다.

이와 같이 하여, 위상차 광학 소자(20)의 투명 기재에서의 위상차층이 형성되어 있지 않은 측의 표면에 편광층(51A)을 접합하도록 하면, 위상차 광학 소자(20)의 표면에서의 반사가 극단적으로 작아져, 명암 모양의 발생을 효과적으로 억제하는 동시에 콘트라스트를 향상시킬 수 있어, 표시 품위의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.

또, 이때 이용되는 편광층은 통상 액정 표시 장치에 있어서 이용되고 있는 것을 이용할 수 있다. 또한, 본 발명에 이용되는 위상차 광학 소자에 관해서는, 상술한「A. 위상차 광학 소자」에 기재된 것과 마찬가지이므로, 여기에서의 설명은 생략한다.

E. 액정 표시 장치

마지막으로, 본 발명의 액정 표시 장치에 대해 설명한다.

본 발명의 액정 표시 장치는 액정 셀과, 상기 액정 셀을 사이에 두도록 배치된 한 쌍의 편광판과, 상기 액정 셀과 상기 한 쌍의 편광판 중 적어도 한쪽과의 사이에 배치된, 상기 기재된 위상차 광학 소자를 갖는 액정 표시 장치이며, 상기 위상차 광학 소자는 상기 액정 셀의 법선으로부터 경사진 방향의 광의 편광 상태를 보상하는 것을 특징으로 하는 것이다. 이로써, 액정 표시 장치에서의 명암 모양의 발생을 억제하는 동시에 콘트라스트를 향상시킬 수 있어 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.

도13은 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 사시도이다. 도13에 도시한 바와 같이 본 발명의 액정 표시 장치(60)는 입사측의 편광판(102A)과, 출사측의 편광판(102B)과, 액정 셀(104)을 갖는 것이다. 편광판(102A, 102B)은 소정의 진동 방향의 진동면을 갖는 직선 편광만을 선택적으로 투과시키도록 구성된 것이며, 각각의 진동 방향이 서로 직각의 관계가 되도록 크로스니콜 상태로 대향하여 배치되어 있다. 또한, 액정 셀(104)은 화소에 대응하는 다수의 셀을 포함하는 것이며, 편광판(102A, 102B) 사이에 배치되어 있다.

여기서, 액정 표시 장치(60)에 있어서, 액정 셀(104)은 마이너스인 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정이 밀봉된 VA 방식을 채용하고 있으며, 입사측의 편광판(12A)을 투과한 직선 편광은 액정 셀(104) 중, 비 구동 상태의 셀 부분을 투과할 때에는 위상 이동되지 않고 투과하여 출사측의 편광판(102B)에 의해 차단된다. 이에 대해, 액정 셀(104) 중 구동 상태의 셀 부분을 투과할 때에는 직선 편광이 위상 이동되고, 이 위상 이동량에 따른 양의 광이 출사측의 편광판(102B)을 투과하여 출 사된다. 이로써, 액정 셀(104)의 구동 전압을 각 셀마다 적절하게 제어함으로써, 출사측의 편광판(102B) 측에 원하는 화상을 표시할 수 있다.

이러한 구성으로 이루어지는 액정 표시 장치(60)에 있어서, 액정 셀(104)과 출사측의 편광판(102B)[액정 셀(104)로부터 출사된 소정의 편광 상태의 광을 선택적으로 투과시키는 편광판] 사이에, 상술한 실시 형태에 관한 위상차 광학 소자(20)가 배치되어 있으며, 위상차 광학 소자(20)에 의해 액정 셀(104)로부터 출사된 소정의 편광 상태의 광 중 액정 셀(104)의 법선으로부터 경사진 방향으로 출사되는 광의 편광 상태를 보상할 수 있도록 되어 있다.

이상과 같이, 상술한 구성으로 이루어지는 액정 표시 장치(60)에 따르면, 액정 표시 장치(60)의 액정 셀(104)과 출사측의 편광판(102B) 사이에, 상술한 실시 형태에 관한 위상차 광학 소자(20)를 배치하고, 액정 셀(104)로부터 출사된 광 중 액정 셀(104)의 법선으로부터 경사진 방향으로 출사되는 광의 편광 상태를 보상하므로, 시각 의존성의 문제를 효과적으로 개선하면서, 액정 표시 장치(60)에서의 명암 모양의 발생을 억제하는 동시에 콘트라스트를 향상시킬 수 있어, 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.

또, 도13에 도시하는 액정 표시 장치(60)는 광이 두께 방향의 한쪽 측으로부터 다른 쪽 측으로 투과하는 투과형이지만, 본 실시 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 실시 형태에 관한 위상차 광학 소자(20)는 반사형의 액정 표시 장치에도 마찬가지로 조립하여 이용할 수 있다.

또, 도13에 도시하는 액정 표시 장치(60)에서는 상술한 실시 형태에 관한 위 상차 광학 소자(20)를 액정 셀(104)과 출사측의 편광판(102B) 사이에 배치하고 있지만, 광학 보상의 태양에 따라서는 위상차 광학 소자(20)를 액정 셀(104)과 입사측의 편광판(102A) 사이에 배치해도 좋다. 또한, 위상차 광학 소자(20)를 액정 셀(104)의 양측[액정 셀(104)과 입사측의 편광판(102A) 사이, 및 액정 셀(104)과 출사측의 편광판(102B) 사이]에 배치해도 좋다. 또, 액정 셀(104)과 입사측의 편광판(102A) 사이, 또는 액정 셀(104)과 출사측의 편광판(102B) 사이에 배치되는 위상차 광학 소자는 하나에 한정되지 않으며, 복수 배치되어 있어도 좋다.

본 발명에 있어서는, 특히 상기 액정 셀(104)이 VA(Vertical Alignment) 방식의 액정층으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 액정 표시 장치에서의 명암 모양의 발생을 억제하는 동시에 콘트라스트를 향상시킬 수 있어, 표시 품위의 저하를 더욱 억제할 수 있기 때문이다.

또, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

다음에, 본 발명에 대해 실시예 및 비교예를 참조하면서 서술한다.

(제1 실시예)

제1 실시예에서는 단층의 위상차층을 유기 기판 위에 형성하였다.

양 말단부에 중합 가능한 아크릴레이트를 갖는 동시에 중앙부의 메소겐과 상기 아크릴레이트 사이에 스페이서를 갖는, 네마틱-아이소트로픽 전이 온도가 110 ℃인 모노머 분자[상기 화학식 (11)에서 나타내는 분자 구조를 갖는 것] 90 중량부와, 양 말단부에 중합 가능한 아크릴레이트를 갖는 카이럴제 분자[상기 화학식 (14)에서 나타내는 분자 구조를 갖는 것] 10 중량부를 용해시킨 토르엔 용액을 준비하였다. 또, 상기 토르엔 용액에는 상기 모노머 분자에 대해 5 중량 %의 광중합 개시제[치바·스페셜티·케미컬즈 가부시끼가이샤제, 일가큐어(등록 상표) 907]를 첨가하였다. 한편, 투명한 유리 기판 위에, 용매에 녹인 폴리이미드[JSR 가부시끼가이샤제, 옵토머(등록 상표) AL1254]를 스핀 코터에 의해 스핀코팅하고, 건조한 후, 200 ℃로 성막하여(막 두께 0.1 ㎛), 배향막으로 하였지만, 러빙하지 않았다.

그리고 이러한 배향막이 달린 유리 기판을 스핀 코터에 세트하고, 상기 모노머 분자 등을 용해시킨 토르엔 용액을 가능한 한 막 두께가 일정해지는 조건으로 스핀 코팅하였다. 다음에, 80 ℃로 상기 토르엔 용액 중의 토르엔을 증발시켰다.

그리고 상기 도포막에 자외선을 조사하여 도포막 중의 광중합 개시제로부터 발생하는 래디컬에 의해 모노머 분자의 아크릴레이트를 3차원 가교하여 폴리머화하고, 단층의 위상차층을 갖는 위상차 광학 소자를 제작하였다. 이때의 도포막의 막 두께는 2 ㎛ ±1.5 %였다. 또한, 분광 광도계로 측정한 결과, 도포막의 선택 반사 파장의 중심 파장은 280 ㎚였다. 경화된 액정 분자의 굴절률은 약 1.5였으므로, P = λ/n으로부터 계산한 1 피치당의 막 두께는 약 190 ㎚이므로, 위상차층의 피치수는 2000/190 = 약 11 피치였다.

또한, 이와 같이 하여 제작한 위상차 광학 소자를 자동 복굴절 측정 장치[오오지게이소꾸기끼 가부시끼가이샤제, KOBRA(등록 상표) 21ADH]를 이용하여 측정한 결과, 면 방향에서의 위상차는 1 ㎚로 측정 장치의 오차 범위 내가 되어, 두께 방향의 위상차는 약 100 ㎚가 되어, 마이너스인 C 플레이트로서 작용하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

제작된 위상차층의 단면을 투과형 전자 현미경으로 관찰한 결과, 복수의 미소 단위(도메인)가 관측되어, 표면의 방향자는 랜덤인 상태로 일치하고 있지 않아, 복수의 미소 단위(도메인) 끼리의 트위스트 각은 일치하고 있지 않았다. 그리고 미소 단위(도메인) 표면의 크기는 그냥 시력으로는 보이지 않았다.

제작한 위상차층을 JIS - K7105에 기초하여 측정한 베이스치는 2 %로 편광판을 크로스니콜 상태로 하여 법선 방향으로부터 측정하였을 때의 누설광을 0 %, 편광판을 병렬 상태로 법선 방향으로부터 측정하였을 때의 누설광을 100 %로 하고, 상기 위상차층을 편광판 크로스니콜 상태의 사이에 끼워 넣어 측정하였을 때의 380 ㎚ 내지 700 ㎚의 범위에서 측정한 누설광의 최대치는 1 %였다.

또한, 도14에 도시되어 있는 바와 같이 직선 편광판(70A, 70B)을 크로스니콜 상태로 하여, 그 사이에 제작한 위상차 광학 소자(20)를 사이에 두고 눈으로 관찰한 결과, 면 내에 관찰되는 명암 모양은 없었다.

(제2 실시예)

제2 실시예에서는 중합성 모노머 분자로 이루어지는 단층의 위상차층을 고분자 필름 위에 형성하였다. 즉, 농도가 2 중량 %가 되도록 순수(純水)에 녹인 PVA 용액을, 바코트에 의해 투명한 TAC 필름 위에 코팅하고, 건조한 후, 100 ℃로 성막하여(막 두께 0.2 ㎛), 배향막으로서 기능을 하도록 한 것 이외는 제1 실시예와 마 찬가지로 하여 위상차 광학 소자를 제작하였다. 그 결과, 이와 같이 하여 제작된 위상차 광학 소자에서는 제1 실시예와 마찬가지인 결과를 얻을 수 있었지만, 베이스치와 누설광의 최대치는 제1 실시예보다도 작아, 각각 1 %, 0.8 %였다. 편광 현미경으로 제1 실시예에서 제작한 위상차층과 제2 실시예에서 제작한 위상차층을 비교해 본 결과, 복수의 미소 단위(도메인)의 크기는 제2 실시예 쪽이 작아 미소 단위(도메인)의 내접 타원의 최대로 긴 지름은 5 ㎛였지만, 복수의 미소 단위(도메인) 사이의 디스크리네이션으로부터 광 누설이 관측되었다.

(제3 실시예)

제3 실시예에서는 HEC(하이드록시 에틸 셀룰로오스)를 배향막으로서 기능을 하도록 한 것 이외는, 제2 실시예와 마찬가지로 하여 위상차 광학 소자를 제작하였다. 그 결과, 이와 같이 하여 제작된 위상차 광학 소자에서는 제2 실시예와 마찬가지인 결과를 얻을 수 있었지만, 베이스치와 누설광의 최대치는 제2 실시예보다도 작아, 각각 0.5 %, 0.08 %였다. 편광 현미경으로 제2 실시예에서 제작한 위상차층과 제3 실시예에서 제작한 위상차층을 비교해 본 결과, 복수의 미소 단위(도메인)의 크기는 제3 실시예 쪽이 작고, TEM 사진으로 실측한 결과, 미소 단위(도메인)의 내접 타원의 최대로 긴 지름은 1.5 ㎛였다. 또한, 디스크리네이션은 TEM 사진으로부터는 계측할 수 없는 정도였다.

(제4 실시예)

제4 실시예에서는 중합성 모노머 분자로 이루어지는 단층의 위상차층의 막 두께를 불균일하게 하였다. 즉, 스핀 코터의 조건을 변경하여 막 두께를 2 ㎛ ±5 %로 한 것 이외는 제1 실시예와 마찬가지로 제작한 위상차 광학 소자를 마찬가지로 관찰한 결과, 제1 실시예와 마찬가지로 면 내에서는 명암 모양은 관찰되지 않았으나, 제작된 위상차층의 단면을 투과형 전자 현미경으로 관찰한 결과, 복수의 미소 단위(도메인)의 헬리컬축과 위상차층 표면에 세운 법선은 일치하고 있지 않았지만, 각 헬리컬축과 상기 법선이 이루는 각의 평균치는 0도였다.

(제1 비교예)

제1 비교예에서는 중합성 모노머 분자로 이루어지는 단층의 위상차층이 형성되는 배향막을 러빙하여, 액정 분자의 방향자를 일치시켰다. 즉, 배향막의 러빙 방향을 면 내에서 균일하게 한 것 이외는 제1 실시예와 마찬가지로 제작한 위상차 광학 소자를 마찬가지로 관찰한 결과, 면 내에는 뚜렷한 명암 모양이 관찰되었다.

(제5 실시예)

제5 실시예에서는 중합성 모노머 분자로 이루어지는 다층의 위상차층을 갖는 위상차 소자를 제작하였다.

제1 실시예에서 제작한 위상차층을 제1 위상차층으로서, 그 배향막과 반대측의 표면에, 제1 실시예와 마찬가지로 조정한 토르엔 용액을 제1 실시예보다는 빠른 회전 수로 스핀코팅하였다. 다음에, 80 ℃에서 상기 토르엔 용액 중의 토르엔을 증발시켰다.

그리고 상기 도포액에 자외선을 조사하여 도포막 중의 광중합 개시제로부터 발생하는 래디컬에 의해 모노머 분자의 아크릴레이트를 3차원 가교하여 폴리머화하여, 제2 위상차층을 형성하고, 다층의 위상차 광학 소자를 제작하였다. 이때의 총 막 두께는 3.5 ㎛ ±1.5 %였다. 또한, 분광 광도계로 계측한 결과, 다층 구성의 위상차층의 도포막의 선택 반사 파장의 중심 파장은 280 ㎚였다.

제작된 복수의 위상차층의 단면을 투과형 전자 현미경으로 관찰한 결과, 폴리머화한 각 위상차층 사이의 명암 모양은 서로 평행한 상태에서(이것으로부터, 나선축의 방향이 일치하는 것을 알 수 있음), 위상차층 사이에는 단층이 관찰되지 않았다(이것으로부터, 근접하는 위상차층의 표면 사이의 액정 분자의 방향자가 일치하는 것을 알 수 있음). 또한, 복수의 미소 단위(도메인)가 관측되었다.

(제6 실시예)

제6 실시예에서는 중합성 모노머 분자로 이루어지는 다층의 위상차층의 막 두께를 불균일하게 하였다. 즉, 스핀 코터의 조건을 변경하여 총 막 두께를 3.5 ㎛ ±5 %로 한 것 이외는 제4 실시예와 마찬가지로 제작한 위상차 광학 소자를 마찬가지로 관찰한 결과, 면 내에는 명암 모양은 관찰되지 않았다.

(제7 실시예)

제7 실시예에서는 액정 폴리머로 이루어지는 다층의 위상차층을 제작하였다.

유리 전이 온도가 80 ℃이고 아이소트로픽 전이 온도가 200 ℃인 아크릴계의 측쇄형 액정 폴리머를 용해시킨 토르엔 용액을 준비하였다. 한편, 투명한 유리 기판 위에, 용매에 녹인 폴리이미드[JSR 가부시끼가이샤제, 옵트머(등록 상표) AL1254]를 스핀 코터에 의해 스핀 코팅하고, 건조한 후, 200 ℃로 성막하여(막 두께 0.1 ㎛), 배향막으로서 기능을 하도록 하였지만 러빙하지 않았다.

그리고 이러한 배향막이 달린 유리 기판을 스핀 코터에 세트하고, 상기 액정 폴리머를 용해시킨 토르엔 용액을 가능한 한 막 두께가 일정해지는 조건으로 스핀코팅하였다.

다음에, 90 ℃에서 상기 토르엔 용액 중의 토르엔을 증발시키고, 또한 배향막 위에 형성된 도포막을 150 ℃에서 10분간 유지하였다. 또한, 상기 도포막을 실온까지 냉각하여 액정 폴리머를 유리 상태로 하여 고정화하고, 위상차층을 형성하였다. 이때의 막 두께는 2 ㎛ ±1.5 %였다. 또한, 분광 광도계로 측정한 결과, 제1 위상차층의 선택 반사 파장의 중심 파장은 370 ㎚였다.

또한, 유리 상태로 하여 고정화한 위상차층 위에, 유리 전이 온도가 75 ℃이고, 아이소트로픽 전이 온도가 190 ℃인 아크릴계의 측쇄형 액정 폴리머를 용해시킨 토르엔 용액을, 전회보다 빠른 회전수로 스핀코팅하였다.

다음에, 90 ℃에서 상기 토르엔 용액 중의 토르엔을 증발시키고, 또한 상기 도포액을 150 ℃에서 10분간 유지했다. 또한, 상기 도포막을 실온까지 냉각하여 액정 폴리머를 유리 상태로 하여 고정화하여, 제2 위상차층을 형성하고, 다층의 위상차 광학 소자를 제작하였다. 이때의 총 막 두께는 3.5 ㎛ ±1.5 %였다. 또한, 분광 광도계로 측정한 결과, 다층 구성의 위상차층의 도포막의 선택 반사 파장의 중심 파장은 370 ㎚였다.

제작된 복수의 위상차층의 단면을 투과형 전자 현미경으로 관찰한 결과, 고 정화된 각 위상차층 사이의 명암 모양은 서로 평행한 상태에서(이것으로부터, 나선축의 방향이 일치하는 것을 알 수 있음), 위상차층 사이에는 단층이 관찰되지 않았다(이것으로부터, 근접하는 액정층의 표면 사이의, 액정 분자의 방향자가 일치하는 것을 알 수 있음). 또한, 복수의 미소 단위(도메인)가 관찰되었다.

(제8 실시예)

제8 실시예에서는 액정 폴리머로 이루어지는 다층의 액정층의 막 두께를 불균일하게 하여 액정 분자의 방향자를 흐트러지게 하였다. 즉, 스핀 코터의 조건을 변경하여 총 막 두께를 3.5 ㎛ ±5 %로 한 것 이외는 제6 실시예와 마찬가지로 제작한 위상차 광학 소자를 마찬가지로 관찰한 결과, 면 내에는 명암 모양은 관찰되지 않았다.

(제2 비교예)

제2 비교예에서는 콜레스테릭 구조의 선택 반사 파장을, 각각 600 ㎚, 800 ㎚로 한 것 이외는 제1 실시예와 마찬가지로 하여 위상차층을 제작하였다. 그 결과, 선택 반사 파장이 600 ㎚, 800 ㎚의 위상차층은 눈으로 뚜렷이 알 수 있는 뿌옇게 흐려짐 현상이 관측되고, 뿌옇게 흐려짐 정도는 선택 반사 파장이 800 ㎚의 위상차층 쪽이 커, 위상차층으로서 사용할 수 없는 레벨이었다. 또한, 선택 반사 파장이 600 ㎚인 위상차층은 녹색의 광을 반사하여, 이것도 위상차층으로서 사용할 수 없는 레벨이었다.

본 발명의 위상차층은 액정 셀과 편광판 사이에 배치한 경우라도, 표시 화상에 명암 모양을 발생시키는 일이 없어, 표시 품위가 저하되어 버리는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

Claims

콜레스테릭 구조를 고정화한 위상차층이며,

상기 위상차층의 2개의 주된 표면 중 적어도 한쪽 표면에 있어서 100 ㎛의 간격 내에 액정 분자의 방향자가 일치하지 않는 것이 존재하고,

상기 위상차층의 주된 표면 위에 제2 위상차층을 더 적층하여 이루어지고,

상기 위상차층 및 상기 제2 위상차층의 선택 반사광이 모두 동일한 선택 반사 파장을 갖는 것을 특징으로 하는,

위상차층.
제1항에 있어서,

상기 위상차층의 2개의 주된 표면 중 다른 쪽 표면에 있어서도 100 ㎛의 간격 내에 액정 분자의 방향자가 일치하지 않는 것이 존재하는 것을 특징으로 하는,

위상차층.
콜레스테릭 구조를 고정화한 위상차층이며,

상기 위상차층의 2개의 주된 표면 중 적어도 한쪽 표면에 있어서 반경 50 ㎛의 영역 내에 액정 분자의 방향자가 일치하지 않는 것이 존재하고,

상기 위상차층의 주된 표면 위에 제2 위상차층을 더 적층하여 이루어지고,

상기 위상차층 및 상기 제2 위상차층의 선택 반사광이 모두 동일한 선택 반사 파장을 갖는 것을 특징으로 하는,

위상차층.
콜레스테릭 구조를 고정화한 위상차층이며,

상기 위상차층의 주된 표면에 있어서 100 ㎛의 간격 내에 있는 위치에 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 일치하지 않는 것이 존재하고,

상기 위상차층의 주된 표면 위에 제2 위상차층을 더 적층하여 이루어지고,

상기 위상차층 및 상기 제2 위상차층의 선택 반사광이 모두 동일한 선택 반사 파장을 갖는 것을 특징으로 하는,

위상차층.
콜레스테릭 구조를 고정화한 위상차층이며,

상기 위상차층의 주된 표면에 있어서 반경 50 ㎛의 영역 내에 있는 위치에 콜레스테릭 구조에서의 트위스트 각이 일치하지 않는 것이 존재하고,

상기 위상차층의 주된 표면 위에 제2 위상차층을 더 적층하여 이루어지고,

상기 위상차층 및 상기 제2 위상차층의 선택 반사광이 모두 동일한 선택 반사 파장을 갖는 것을 특징으로 하는,

위상차층.
콜레스테릭 구조를 고정화한 위상차층이며,

상기 위상차층 표면에 세운 법선을 포함하는 단면에 있어서 반경 50 ㎛의 영역 내에 상기 법선과 상기 콜레스테릭 구조를 갖는 헬리컬축 구조 영역의 헬리컬축이 이루는 각이, 상기 법선 방향을 기준으로 우측 주위에 예각인 상기 헬리컬축 구조 영역과, 상기 법선 방향을 기준으로 좌측 영역에 예각인 상기 헬리컬축 구조 영역을 갖고,

상기 위상차층의 주된 표면 위에 제2 위상차층을 더 적층하여 이루어지고,

상기 위상차층 및 상기 제2 위상차층의 선택 반사광이 모두 동일한 선택 반사 파장을 갖는 것을 특징으로 하는,

위상차층.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)가 복수 존재하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,

위상차층.
콜레스테릭 구조의 나선 피치가 1 피치 이상인 범위에서 고정화한 위상차층이며,

상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)가 복수 존재하여 이루어지고,

상기 위상차층의 주된 표면 위에 제2 위상차층을 더 적층하여 이루어지고,

상기 위상차층 및 상기 제2 위상차층의 선택 반사광이 모두 동일한 선택 반사 파장을 갖는 것을 특징으로 하는,

위상차층.
제1항 내지 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 콜레스테릭 구조의 선택 반사광의 선택 반사 파장이 입사광의 파장보다 짧은 것을 특징으로 하는,

위상차층.
제7항에 있어서,

상기 미소 단위(도메인) 표면의 내접 타원의 최대로 긴 지름이 40 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는,

위상차층.
제10항에 있어서,

상기 미소 단위(도메인) 표면의 내접 타원의 최대로 긴 지름이 입사광의 파장 이하인 것을 특징으로 하는,

위상차층.
제7항에 있어서,

상기 미소 단위(도메인) 사이의 배향 결함(디스크리네이션)의 거리가 입사광의 파장 이하인 것을 특징으로 하는,

위상차층.
제1항 내지 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 위상차층을 JIS - K7105에 기초하여 측정하였을 때의 베이스치가 2 % 이하인 것을 특징으로 하는,

위상차층.
제1항 내지 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

편광판을 크로스니콜 상태로 하여 법선 방향으로부터 측정하였을 때의 누설광을 0 %, 편광판을 병렬 상태로 법선 방향으로부터 측정하였을 때의 누설광을 100 %로 하고,

상기 위상차층을 편광판 크로스니콜 상태의 사이에 끼워 두고 측정하였을 때의 380 ㎚ 내지 700 ㎚의 범위에서 측정한 누설광의 최대치가 1 % 이하인 것을 특징으로 하는,

위상차층.
제1항 내지 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)의 헬리컬축과 상기 위상차층 표면에 세운 법선이 일치하지 않는 것을 특징으로 하는,

위상차층.
제15항에 있어서,

상기 콜레스테릭 구조를 갖는 미소 단위(도메인)의 헬리컬축과 상기 위상차층 표면에 세운 법선이 이루는 각도의 평균치가 0도인 것을 특징으로 하는,

위상차층.
삭제
삭제
제1항 내지 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 위상차층은 카이럴 네마틱 액정이 3차원 가교된 분자 구조를 갖는 것을 특징으로 하는,

위상차층.
제1항 내지 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 위상차층은 고분자 콜레스테릭 액정이 유리 상태가 된 분자 상태를 갖는 것을 특징으로 하는,

위상차층.
투명 기재와,

상기 투명 기재 표면에 형성된 제1항 내지 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 기재된 위상차층을 갖는 것을 특징으로 하는,

위상차 광학 소자.
제21항에 있어서,

상기 투명 기재와 상기 위상차층 사이에 배향막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,

위상차 광학 소자.
제21항에 있어서,

상기 투명 기재와 상기 위상차층 사이에 컬러 필터층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,

위상차 광학 소자.
제21항에 기재된 위상차 광학 소자의 투명 기재에서의 위상차층이 형성되어 있지 않은 측의 표면에, 편광층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 편광 소자.
액정 셀과,

상기 액정 셀을 사이에 두도록 배치된 한 쌍의 편광판과,

상기 액정 셀과 상기 한 쌍의 편광판 중 적어도 한쪽 사이에 배치된 제21항에 기재된 위상차 광학 소자를 갖는 것을 특징으로 하는,

액정 표시 장치.
투명 기재 위에 배향막을 형성하는 배향막 형성 공정과,

상기 배향막 위에 콜레스테릭 액정 구조를 형성하는 콜레스테릭 규칙성을 갖는 액정 재료를 포함하는 제1 위상차층 형성용 도공액을, 상기 배향막에 대해 러빙 처리를 하지 않은 상태에서 도포하는 제1 도포 공정과,

상기 제1 도포 공정에 의해 배향막 위에 형성된 제1 위상차층에 배향 처리를 하는 제1 배향 처리 공정과,

상기 제1 배향 처리로 배향시킨 제1 위상차층에 고화 처리를 하여 고화시켜, 상기 제1 위상차층 내에서의 액정상의 상태에서 발현한 콜레스테릭 액정 구조를 고정화하는 제1 고정화 공정과,

상기 제1 위상차층 위에, 콜레스테릭 액정 구조를 형성하는 콜레스테릭 규칙성을 갖는 액정 재료를 포함하는 제2 위상차층 형성용 도공액을 도포하는 제2 도포 공정과,

상기 제2 도포 공정에 의해 제1 위상차층 위에 형성된 제2 위상차층에 배향 처리를 하는 제2 배향 처리 공정과,

상기 제2 배향 처리로 배향시킨 제2 위상차층에 고화 처리를 하여 고화시켜, 상기 제2 위상차층 내에서의 액정상의 상태에서 발현한 콜레스테릭 액정 구조를 고정화하는 제2 고정화 공정을 갖는 것을 특징으로 하는,

위상차 광학 소자의 제조 방법.
제8항에 있어서,

상기 미소 단위(도메인) 표면의 내접 타원의 최대로 긴 지름이 40 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는,

위상차층.
제27항에 있어서,

상기 미소 단위(도메인) 표면의 내접 타원의 최대로 긴 지름이 입사광의 파장 이하인 것을 특징으로 하는,

위상차층.
제8항, 제27항 및 제28항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 미소 단위(도메인) 사이의 배향 결함(디스크리네이션)의 거리가 입사광의 파장 이하인 것을 특징으로 하는,

위상차층.