KR101982883B1 - 패턴 위상차 필름, 그 제조 방법, 광학 적층체의 제조 방법, 3d 화상 표시 장치, 및 마스크 - Google Patents

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Abstract

미세한 패턴을 갖는 패턴 위상차 필름의 재단 및 다른 광학 소자와의 위치 맞춤의 곤란성의 경감.
화상 표시 장치의 표시 화소부에 첩합되는 표시 화소 영역을 갖는 패턴 위상차 필름으로서, 상기 표시 화소 영역이, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 패턴을 갖고, 면내 지상축 방향 및 위상차의 적어도 일방이 서로 상이한 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역과, 상기 제 1 위상차 영역과 상기 제 2 위상차 영역 사이에 있는 경계부를 갖고, 상기 경계부 중 적어도 1 개가, 다른 상기 경계부의 폭과 상이한 기준 경계부인 패턴 위상차 필름이다.

Description

패턴 위상차 필름, 그 제조 방법, 광학 적층체의 제조 방법, 3D 화상 표시 장치, 및 마스크{PATTERNED RETARDATION FILM, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, OPTICAL LAMINATE, AND STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY}
본 발명은, 미세한 패턴을 갖는 패턴 위상차 필름의 재단 및 다른 광학 요소와의 위치 맞춤의 곤란성을 해결하는 기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 재단용 또는 위치 맞춤용 기준 경계부를 갖는 패턴 위상차 필름, 그리고 그 제조 방법 및 그것을 갖는 3D 화상 표시 장치에 관한 것이다.
현재, 3D 표시의 방식으로, 편광 안경 방식 (패시브 안경) 이 있다. 이 방식은, 2 차원 (2D) 표시시의 화질의 열화를 수반하지 않는 점에도 큰 장점이고, 3D 의 컨텐츠가 충분하다고는 할 수 없는 현 상황에서는, 2D-3D 전환의 실현이 가능한 점에서, 유력한 방식이라고 할 수 있다. 패시브 안경 방식에서는, 표시 패널로부터의 출사광을 상이한 2 종의 편광 상태 (예를 들어, 우원편광과 좌원편광) 로 하고, 일방의 편광만을 투과하는 편광판을 우안용으로, 및 타방의 편광만을 투과하는 편광판을 좌안용으로 하여 구성된 편광 안경을 통하여 표시 화면을 관찰시킴으로써, 입체감이 있는 화상으로서 인식시키는 것이다.
패시브 안경 방식에 있어서, 출사광을 상이한 2 종의 편광 상태로 하기 위해서, 패턴 위상차판이 사용되고 있다. 패턴 위상차판은, 일반적으로는, 지상축 및/또는 위상차가 상이한 위상차 영역을 규칙적으로 배치한 패턴 위상차층과, 그것을 지지하는 지지체로 이루어진다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2001-59949호 및 미국 특허 제5327285호 명세서). 종래, 그 지지체로서 유리 기판이 사용되고 있었지만, 취급성, 박형화 및 경량화, 경제적 등의 관점에서, 지지체로서 필름을 사용한 패턴 위상차 필름 (FPR) 이 주목되고 있다 (예를 들어, 일본 특허공보 제4508280호).
그런데, 3D 화질을 평가할 때, 가장 중요한 항목 중 하나가 크로스토크이다. 3D 에 있어서의 크로스토크란, 좌우 각각의 눈에 얼마나 바람직한 형태로, 3D 표시를 위한 소정의 광이 입사되는지의 정도, 즉, 좌안에 입사하는 우안용 표시 정보 광량의 비율, 우안에 입사하는 좌안의 표시 정보 광량의 비율로 나타낼 수 있고, 당연히 크로스토크가 작을수록, 3D 표시의 화질은 높은 것이 된다. 크로스토크를 발생시키지 않기 위해서는, 표시 장치의 화소와 패터닝 위상차판의 각 패턴을, 고정밀도로 위치 맞춤시켜, 첩합(貼合)하는 것이 중요하다. 이 때문에, 첩합시의 위치 맞춤 정밀도를 높이기 위하여, 어느 정도 얼라이먼트 마크, 기준이 필요하다.
예를 들어, 고정밀도의 얼라이먼트 마크를 새로운 층으로 형성하는 방법이 생각되지만, 경제적인 관점에서 FPR 의 사용을 시도함에도 불구하고, 제조 비용이 상승한다는 문제가 있다.
또, 예를 들어, 일본 특허공보 제4176600호에는, 얼라이먼트 마크의 형성 영역에, 일방의 배향 영역용 배향막을 형성하고, 얼라이먼트 마크의 형성 영역에 타방의 배향 영역용 배향막을 구비하는 패턴화 위상차판이 개시되어 있다.
그러나, 일본 특허공보 제4176600호에 기재된 방법은, 유리판 등의 매엽 프로세스를 전제로 한 것이고, 롤 프로세스 (롤 투 롤) 에는 적용할 수 없다는 문제가 있었다. FPR 이 경제적으로 우수한 것의 한 요인은, 장척상으로 연속적으로 생산할 수 있는 것에 있고, 얼라이먼트 마크에 대해서도 연속 생산의 공정 중에 간이하게 형성할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기한 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 미세한 패턴을 갖는 패턴 위상차 필름의 재단 및 다른 광학 소자와의 위치 맞춤의 곤란성을 해결하는 것을 과제로 한다.
또, 본 발명은, 재단 또는 다른 광학 소자와의 위치 맞춤이 용이한 패턴 위상차 필름, 그리고 그 간이한 제조 방법, 및 그것을 갖는 3D 화상 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
또, 본 발명은, 크로스토크의 경감에 기여하는 패턴 위상차 필름, 그 간이한 제조 방법, 그것을 갖는 3D 화상 표시 장치, 및 그것을 이용한 광학 적층체의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단은, 이하와 같다.
[1] 화상 표시 장치의 표시 화소부에 첩합되는 표시 화소 영역을 갖는 패턴 위상차 필름으로서,
상기 표시 화소 영역이, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 패턴을 갖고, 면내 지상축 방향 및 위상차의 적어도 일방이 서로 상이한 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역과,
상기 제 1 위상차 영역과 상기 제 2 위상차 영역 사이에 있는 경계부를 갖고,
상기 경계부 중 적어도 1 개가, 다른 상기 경계부의 폭과 상이한 기준 경계부인 패턴 위상차 필름.
[2] 상기 기준 경계부의 폭이, 상기 경계부의 폭보다 넓은 [1] 의 패턴 위상차 필름.
[3] 상기 기준 경계부의 폭이, 상기 경계부의 폭보다 좁은 [1] 의 패턴 위상차 필름.
[4] 상기 기준 경계부가, 상기 표시 화소 영역의 대략 중앙에 위치하는 [1] ∼ [3] 중 어느 하나의 패턴 위상차 필름.
[5] 상기 기준 경계부가, 상기 표시 화소 영역의 대략 단부(端部)에 위치하는 [1] ∼ [3] 중 어느 하나의 패턴 위상차 필름.
[6] 상기 경계부 및 상기 기준 경계부가, 상기 제 1 위상차 영역 및 상기 제 2 위상차 영역의 배향 상태와는 상이한 배향 상태로 이루어지는 [1] ∼ [5] 중 어느 하나의 패턴 위상차 필름.
[7] 상기 제 1 및 제 2 위상차 영역이, 면내 지상축이 서로 직교하고, 또한 상기 경계부 및 상기 기준 경계부의 면내 지상축 방향이, 상기 제 1 위상차 영역 및 상기 제 2 위상차 영역의 면내 지상축 방향의 대략 중간치인 [6] 의 패턴 위상차 필름.
[8] 상기 제 1 및 제 2 위상차 영역이, 액정을 주성분으로 하는 동일한 경화성 조성물로 형성되어 있는 [1] ∼ [7] 중 어느 하나의 패턴 위상차 필름.
[9] 상기 제 1 및 제 2 위상차 영역의 일방이, 디스코틱 액정의 수직 직교 배향 상태를 고정시켜 이루어지는 영역이고, 타방이, 디스코틱 액정의 수직 평행 배향 상태를 고정시켜 이루어지는 영역인 [1] ∼ [8] 중 어느 하나의 패턴 위상차 필름.
[10] [1] ∼ [9] 중 어느 하나의 패턴 위상차 필름의 제조 방법으로서,
장척의 필름을 반송하면서, 그 필름의 표면에, 길이 방향을 따라, 표시 화소 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 위상차 필름의 제조 방법.
[11] 패턴 노광에 의해 표시 화소 영역의 패턴을 형성하는 노광 공정을 포함하는 [10] 의 방법.
[12] 상기 노광이 하프 노광인 [11] 의 방법.
[13] 상기 노광 공정에 있어서, 개구부와 차광부를 갖고, 필름 반송 방향에 직교하는 방향의 노광량이 상이하도록, 상기 개구부와 상기 차광부 사이에 임의의 방향으로 개구율이 변화되는 개구율 조정부를 적어도 1 개 갖는 패턴 노광용 마스크를 개재하여 패턴 노광하는 [11] 또는 [12] 의 방법.
[14] 상기 노광 공정이, 액정을 주성분으로 하는 동일한 경화성 조성물의 도포층을 표면에 갖는 장척의 필름을 반송하면서, 그 도포층을 패턴 노광하는 공정인 [11] ∼ [13] 중 어느 하나의 방법.
[15] 상기 노광 공정이, 배향막을 표면에 갖는 장척의 필름을 반송하면서, 그 배향막을 패턴 노광하는 공정인 [11] ∼ [14] 중 어느 하나의 방법.
[16] 필름 표면에 형성된 상기 기준 경계부를 기준선으로 하여, 장척상의 패턴 위상차 필름을 재단하는 공정을 추가로 포함하는 [10] ∼ [15] 중 어느 하나의 방법.
[17] 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는, 면내 지상축 방향 및 위상차의 적어도 일방이 서로 상이한 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역과, 상기 제 1 위상차 영역과 상기 제 2 위상차 영역 사이에 경계부를 갖는 패턴 위상차 필름을, 상기 경계부를 기준선으로 하여 광학 요소의 광학 단위 또는 광학축과 위치 맞춤하여 첩부(貼付)하는 것을 포함하는 광학 적층체의 제조 방법.
[18] 상기 경계부 중 적어도 1 개가, 다른 상기 경계부의 폭과 상이한 기준 경계부이고, 상기 기준 경계부를 기준선으로 하여, 광학 요소의 광학 단위 또는 광학축과 위치 맞춤하여 첩합하는 [17] 의 방법.
[19] 상기 광학 요소가 표시 소자이고, 또한 상기 광학 단위가 화소인 [17] 또는 [18] 의 방법.
[20] 3D 화상 표시 장치에 사용되는 광학 적층체의 제조 방법인 [17] ∼ [19] 중 어느 하나의 방법.
[21] [1] ∼ [9] 중 어느 하나의 패턴 위상차 필름을 갖는 3D 화상 표시 장치.
[22] 개구부와 차광부를 갖고, 상기 개구부와 상기 차광부 사이에 임의의 방향으로 개구율이 변화되는 개구율 조정부를 적어도 1 개 갖는 패턴 노광용 마스크.
본 발명에 의하면, 미세한 패턴을 갖는 패턴 위상차 필름의 재단 및 다른 광학 소자와의 위치 맞춤의 곤란성을 해결할 수 있다.
또, 본 발명에 의하면, 재단 또는 다른 광학 소자와의 위치 맞춤이 용이한 패턴 위상차 필름, 그 간이한 제조 방법, 및 그것을 갖는 3D 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
또, 본 발명에 의하면, 크로스토크의 경감에 기여하는 패턴 위상차 필름, 그것을 갖는 3D 화상 표시 장치, 및 그것을 이용한 광학 적층체의 제조 방법을 제공 할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 패턴 위상차 필름의 일례의 상면 모식도이다.
도 2 는 본 발명의 패턴 위상차 필름의 일례의 단면 모식도이다.
도 3 은 표시 화소 영역의 일례의 상면 모식도이고, 도 3(a) 는 기준 경계부의 폭이 경계부의 폭보다 넓은 경우의 일례의 상면 모식도이고, 도 3(b) 는 기준 경계부의 폭이 경계부의 폭보다 좁은 경우의 일례의 상면 모식도이다.
도 4 는 본 발명의 패턴 위상차 필름의 제조 방법의 노광 공정의 일례의 사시(斜視) 모식도이다.
도 5(a) 는 본 발명에 이용 가능한 마스크의 일례의 상면 모식도이다. 도 5(b) 는 도 5(a) 의 일부 확대 상면 모식도이다.
도 6 은 본 발명에 이용 가능한 마스크의 다른 일례의 상면 모식도이다.
도 7 은 본 발명에 이용 가능한 마스크의 다른 일례의 상면 모식도이다.
도 8 은 수직 직교 배향, 수직 45 도 배향, 및 수직 평행 배향의 일례의 모식도이다.
도 9 는 3D 액정 표시 장치의 액정 셀로부터 시인 측에 배치되는 편광막, 패턴 위상차 필름의 적층 상태의 일례인 단면 모식도이다.
도 10 은 본 발명의 광학 적층체의 제조 방법의 일례를 나타낸 상면 모식도이다.
도 11 은 패턴 위상차 필름의 패턴과 화소의 위치 어긋남을 설명하기 위해서 사용한 모식도이다.
이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 「∼」를 사용하여 나타내는 수치 범위는, 「∼」의 전후에 기재되는 수치를 하한치 및 상한치로서 포함하는 범위를 의미한다.
먼저, 본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 설명한다.
본 명세서에 있어서, 「길이 방향」이라고 하는 경우에는, 패턴 위상차 필름의 스트라이프상의 패턴의 길이 방향을 말하고, 패턴 주기 방향과 직교하는 방향을 말한다. 본 명세서에서는, 장척상의 패턴 위상차 필름에서는, 필름의 길이 방향과 패턴의 길이 방향은 일치한다.
또, 본 명세서에서는, 「패턴 위상차 필름」의 용어는, 실제로 사용되는 크기로 재단된 형태의 필름뿐만 아니라, 장척상의 패턴 위상차 필름이나, 롤 형태로 감아올려진 롤상의 패턴 위상차 필름 등, 재단 전의 형태의 필름에 대해서도 사용하는 것으로 한다.
또, 본 명세서에서는, 패턴 위상차 필름의 「표시 화소 영역」이란, 이것과 첩합하는 표시 장치의 표시 화소부 (표시 가능한 TFT 어레이 영역에 대응한 영역, 게이트, 데이터 버스 라인을 포함한다) 에 첩합되는 영역을 말한다.
또, 본 명세서에 있어서, λ/4 란 엄밀하게 파장에 대해 1/4 의 위상차를 나타낼 뿐만 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 폭을 갖는다. 구체적으로는 파장 550 ㎚ 에 있어서, 위상차가 110 ㎚ ∼ 165 ㎚ 정도인 것을 나타낸다.
본 발명의 패턴 위상차 필름은, 화상 표시 장치의 표시 화소부에 첩합되는 표시 화소 영역을 갖는 패턴 위상차 필름으로서, 상기 표시 화소 영역이, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 패턴을 갖고, 면내 지상축 방향 및 위상차의 적어도 일방이 서로 상이한 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역과, 상기 제 1 위상차 영역과 상기 제 2 위상차 영역 사이에 있는 경계부를 갖고, 상기 경계부 중 적어도 1 개가, 다른 상기 경계부의 폭과 상이한 기준 경계부인 것을 특징으로 한다.
패턴 위상차 필름은, 이상상은, 도 11(b) 와 같이, 가로 스트라이프상의 패턴 위상차층 (도 11(b) 에서는, 가로 스트라이프상의 ±λ/4 층이 교대로 배치된 패턴 위상차층의 예를 나타낸다) 이, 화소와 정밀하게 얼라이먼트 배치, 위치 맞춤되어 있는 상태이다.
그러나, 얼라이먼트 마크나 기준 등이 없으면 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 표시 화소와의 위치 어긋남이 발생하는 경우가 있어, 크로스토크가 발생하는 원인이 된다. 크로스토크의 발생을 방지하기 위해서, 정밀한 얼라이먼트 배치, 위치 맞춤이 요구되지만, 얼라이먼트 마크나 기준이 없으면 패터닝 라인의 평행도의 확인을 포함하여, 용이하지 않다.
종래, LCD 등의 얼라이먼트 마크는, 포토레지스트를 이용한 포토리소그래피의 공정에 의해 형성되고 있고, 필름 표면에 대해 XY 좌표 (패턴 주기 방향과 패턴 길이 방향) 를 특정하는 것을 기준으로 하고 있었다. 그러나, 패턴 위상차 필름에 있어서 크로스토크의 원인이 되는 위치 어긋남은, 패턴 주기 방향에서의 위치 어긋남으로서, 스트라이프 패턴의 길이 방향의 위치 어긋남은, 크로스토크에는 영향을 미치지 않는다. 패턴 주기 방향에 있어서의 위치 어긋남을 방지하기 위해서는, 패터닝 라인의 평행도의 확인 등이 용이한, 패턴의 길이 방향에 평행한 얼라이먼트 마크가 중요하다. 또, 패턴 위상차 필름을 연속적으로 장척상으로 제조하는 경우에는, 패턴을 길이 방향을 따라 형성하는 것이 일반적이다. 이와 같은 연속적인 제조 프로세스에 있어서, 얼라이먼트 마크를 동시에 형성할 수 있으면, 생산성을 현격히 개선할 수 있다.
본 발명의 패턴 위상차 필름은, 표시 화소 영역 내의 제 1 위상차 영역과 제 2 위상차 영역 사이에, 다른 경계부의 폭과 상이한 기준 경계부를 갖는다. 폭의 차이에 의해, 기준 경계부를 다른 경계부로부터 용이하게 식별할 수 있으므로, 이 기준 경계부를, 재단 및 광학 요소와의 첩합시에 있어서의 얼라이먼트에 이용할 수 있다. 본 발명에서는, 표시 화소 영역 내의 제 1 위상차 영역과 제 2 위상차 영역 사이에 얼라이먼트 마크로서 이용 가능한 기준 경계부를 형성하고 있기 때문에, 첩합 대상인 표시 패널의 표시 화소부 중에 존재하는 위치 맞춤용 마크 등 (예를 들어 TFT 기판 또는 CF (컬러 필터) 기판에 형성되는 블랙 매트릭스 등) 과 위치 맞춤할 수 있다. 그것에 의해, 표시 특성에 있어서 중요한, 표시면 내에 있어서의 위치 맞춤 정밀도를 현저하게 개선할 수 있다. 또, 상기 기준 경계부를, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 패턴에 평행하게 형성함으로써, 크로스토크에 크게 영향을 미치는 패턴 주기 방향에 있어서의 위치 어긋남을, 효과적으로 방지할 수 있다. 또, 당해 기준 경계부는, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 형성과 동시에 연속적으로 형성할 수 있으므로, 연속 생산에 있어서의 얼라이먼트 마크 형성의 곤란성을 경감시킬 수 있다.
상기 기준 경계부는, 제 1 및 제 2 위상차 영역과 광학적으로 식별 가능한 것이 바람직하다. 위치 맞춤은, 편광 현미경 등의 관찰 하에서 실시되는 것이 일반적이기 때문에 , 편광 현미경 하에서 관찰했을 때에, 식별 가능한 것이 바람직하다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 위상차 영역이 각각 액정 조성물의 배향 상태를 고정시켜 이루어지는 영역인 양태에서는, 그 기준 경계부는, 각각의 배향 상태와는 상이한 배향 상태를 고정시켜 형성되어 있어도 된다. 기준 경계부의 배향 상태는, 제 1 및 제 2 위상차 영역 각각의 배향 상태가 혼합된 상태, 또는 그 중간 상태여도 된다. 또, 기준 경계부는, 액정 조성물의 등방상을 고정시켜 이루어지는 영역이어도 된다. 기준 경계부 이외의 경계부에 대해서도 동일하다. 이와 같이, 제 1 및 제 2 위상차 영역과는 상이한 배향 상태를 고정시켜 이루어지는 기준 경계부 및 경계부는, 편광 현미경 하에서 관찰하면, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 경계 라인으로서 관찰된다. 본 발명에서는, 경계부 및 기준 경계부의 폭이 상이하기 때문에, 용이하게 기준 경계부를 판별할 수 있다. 또, 기준 경계부 또는 경계부는, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 패터닝 라인과 평행하기 때문에, 기준 경계부 또는 경계부를 기준선으로 하여 화소 등과 위치 맞춤을 실시하면, 패턴 주기 방향에 위치 어긋남이 없는 위치 맞춤을 실시할 수 있다.
또한, 지상축 또는 위상차가 서로 상이한 위상차 영역이 면내에 소정의 패턴으로 배치된 패턴 위상차 필름에 대해서는, 각 위상차 영역이 인접되어, 경계부가 존재하지 않는 것이 이상적이다. 그러나, 실제로는, 경계부를 완전하게 없애는 것은 곤란하고, 통상, 위상차 영역 간에는, 폭 1 ∼ 30 ㎛ 의 경계부가 존재한다. 당해 경계부는, 등방성이거나 또는 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역 중 어느 것과도 상이한 위상차가 있는 영역이므로, 경계부의 존재가, 패턴 위상차 필름의 광학 특성에 영향을 미치는 것이 염려되어, 종래 당해 경계부에 대해서는, 좁을수록 바람직한 것으로 여겨지고 있다. 그러나, 실제로, 패턴 위상차 필름을 액정 패널 등에 실장하면, 그 패널의 화소 사이에 배치되는 블랙 매트릭스 (일반적으로는, 컬러 필터 기판 상에 형성되어 있다) 에 의해 차광되기 때문에, 어느 정도의 폭의 경계부가 존재하고 있어도, 패턴 위상차 필름을 첩합한 표시 장치의 3D 표시 특성에 영향을 미치는 경우는 거의 없다.
이하, 도면을 사용하여, 본 발명의 몇 가지의 실시형태를 설명하지만, 도면 중의 각 층의 두께의 상대적 관계는, 실제의 상대적 관계를 반영하고 있는 것은 아니다. 또, 도면 중, 동일한 부재에 대해서는, 동일한 부호를 붙여, 상세한 설명은 생략하는 경우가 있다.
도 1 은, 본 발명의 패턴 위상차 필름의 일례의 상면 모식도이다. 도 1 에 나타내는 패턴 위상차 필름은, 표시 화소 영역 내에, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 제 1 위상차 영역 (14) 및 제 2 위상차 영역 (15) 과, 제 1 및 제 2 위상차 영역 (14, 15) 의 사이이고, 길이 방향을 따라 형성되어 있는 경계부 (17) 와, 경계부 (17) 와 폭이 상이한 기준 경계부 (18) 를 갖는다. 또한, 도 1 은, 기준 경계부 (18) 의 폭이 경계부 (17) 의 폭보다 넓은 양태이지만, 도 3(b) 에 일례를 나타내는 바와 같이, 기준 경계부 (18) 의 폭이 경계부 (17) 의 폭보다 좁은 양태여도 된다.
경계부 (17) 및 기준 경계부 (18) 는, 제 1 및 제 2 위상차 영역 (14, 15) 사이에 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 경계부 (17) 및 기준 경계부 (18) 는, 편광 현미경 (카메라) 으로 용이하게 확인할 수 있고, 게다가 패터닝 라인에 평행하기 때문에, 기준 경계부 또는 경계부를 기준선으로 하여 화소 등과 위치 맞춤을 실시하면, 패턴 주기 방향에 위치 어긋남이 없는 위치 맞춤을 실시할 수 있다. 기준 경계부 (18) 는, 후술하는 방법에 의해, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 형성과 동시에 형성할 수 있으므로, 임의의 위치에 형성할 수 있다. 이로써, 표시 패널과의 위치 맞춤을, 작업성 등을 고려하여, 임의의 장소를 기준으로 하여 실시할 수 있다. 위치 맞춤은, 기준 경계부 또는 경계부를 기준선으로 하여 실시할 수 있는데, 경계부와 폭이 상이한 기준 경계부에서 위치 맞춤을 하는 것이 보다 용이하여 바람직하다. 표시 특성에서 중요해지는 것은, 표시 패널의 화면 중앙부이기 때문에, 표시 패널의 중앙부에 있어서 정확한 위치 맞춤을 할 수 있는 것이 바람직하다. 또, 기준 경계부 (18) 는, 표시 화소 영역의 대략 중앙 이외에, 표시 화소 영역에 있어서, 기준 경계부 (18) 가, 패턴 위상차 필름의 길이 방향의 대략 단부에 존재하고 있어도 된다. 또한, 기준 경계부 (18) 는, 면내에 적어도 1 개 존재하면 되고, 복수 존재하고 있어도 된다. 또, 기준 경계부 (18) 는, 표시 화소 영역 외에 존재하고 있어도 된다.
경계부 (17) 와 기준 경계부 (18) 의 폭의 차는, 판별할 수 있을 정도의 차이면 되고, 일례는, 기준 경계부 (18) 의 폭이 경계부 (17) 의 폭보다 넓은 양태이고, 또, 기준 경계부 (18) 의 폭이 경계부 (17) 의 폭보다 좁은 양태여도 된다. 경계부 (17) 의 폭은, 일반적으로 1 ∼ 30 ㎛ 이다. 기준 경계부 (18) 의 폭은, 경계부 (17) 의 폭으로부터 식별 가능하면 되고, 그러기 위해서는, 폭 3 ㎛ 를 초과하는 차이가 있는 것이 바람직하고, 5 ㎛ 를 초과하는 차이가 있는 것이 보다 바람직하고, 7 ㎛ 이상의 차이가 있는 것이 보다 바람직하다. 기준 경계부 (18) 의 폭이 경계부 (17) 의 폭보다 넓은 양태에서는, 화소 영역 내에 존재하는 것에 의한 표시 특성에 대한 영향 등을 고려하면, 기준 경계부 (18) 의 폭은 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 본 양태의 일례에서는, 기준 경계부 (18) 의 폭은, 25 ∼ 3 ㎛ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 3 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 8 ∼ 3 ㎛ 인 것이 특히 바람직하다. 기준 경계부 (18) 의 폭이 경계부 (17) 의 폭보다 좁은 양태인 경우, 형성의 용이성을 고려하면, 기준 경계부 (18) 의 폭은, 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 본 양태의 일례에서는, 기준 경계부 (18) 의 폭은, 15 ∼ 1 ㎛ 인 것이 바람직하고, 8 ∼ 1 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 5 ∼ 1 ㎛ 인 것이 특히 바람직하다.
도 1 에 나타내는 패턴 위상차 필름은, 이른바 FPR 이고, 도 2 의 단면 모식도에 나타내는 바와 같이, 패턴 광학 이방성층 (12) 과, 이것을 지지하는 폴리머 필름으로 이루어지는 지지체 필름 (13) 을 갖는다. 또한, 통상, 위상차층의 배향을 제어하기 위해서 사용되는 (광)배향막층의 기재는 생략되어 있다. 또한, 패턴 광학 이방성층 (12) 은, 단층 구조여도 되고, 2 층 이상의 적층 구조여도 된다.
패턴 광학 이방성층 (12) 은, 액정 화합물을 주성분으로 하는 경화성 조성물의 1 종 또는 복수 종으로 형성할 수 있고, 액정 화합물 중, 중합성기를 갖는 액정 화합물이 바람직하다.
패턴 광학 이방성층 (12) 의 일례는, 도 3(a) 및 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 및 제 2 위상차 영역 (14, 15) 의 면내 지상축 (a 및 b) 이 서로 직교함과 함께, 면내 리타데이션 (Re) 이 λ/4 인 패턴 λ/4 층이다. 이 양태의 패턴 광학 이방성층을 편광막과 조합하면 제 1 및 제 2 위상차 영역의 각각을 통과한 광은 서로 역방향의 원편광 상태가 되어, 각각 우안 및 좌안용의 원편광 화상을 형성한다.
상기 패턴 λ/4 층은, 예를 들어, 지지체 필름 (13) 의 표면 상에 똑같이 배향막을 형성하여, 일방향으로 배향 처리하고, 배향 처리면 상에서, 상기 액정성 경화성 조성물을 배향시켜, 당해 배향 상태로 고정시킴으로써 형성할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 위상차 영역 (14, 15) 의 일방에 대해서는, 액정을 배향 규제 처리 방향 (예를 들어 러빙 방향) 에 대해 직교 또한 수직으로 배향시키고, 즉 직교 수직 배향시키고, 타방에 대해서는, 액정을 배향 규제 처리 방향 (예를 들어 러빙 방향) 에 대해 평행 또한 수직으로 배향시키고, 즉 평행 수직 배향시키고, 각각의 상태를 고정시킴으로써, 각 위상차 영역을 형성할 수 있다. 이 방법의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
상기 방법에서는, 경계부 (17) 및 기준 경계부 (18) 도, 상기 액정성 경화성 조성물로 형성된다. 경계부 (17) 또는 기준 경계부 (18) 를 표시 패널과 패턴 위상차 필름의 첩합을 실시하기 위한 얼라이먼트 마크로서 이용하기 위해서는 광학적으로 식별 가능한 것이 중요하고, 제 1 및 제 2 위상차 영역 (14, 15) 의 위상차와 상이한 위상차를 갖거나 (편광으로 인식하는 경우), 광학 농도 등의 흡수 특성을 상이한 것으로 할 필요가 있다. 그러기 위해서는, 경계부 (17) 및 기준 경계부 (18) 는, 제 1 및 제 2 위상차 영역 (14, 15) 각각의 배향 상태와는 상이한 배향 상태로 고정시켜 제 3 영역으로서 형성되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 경계부 (17) 및 기준 경계부 (18) 의 배향 상태는, 제 1 및 제 2 위상차 영역 (14, 15) 각각의 배향 상태가 혼합된 상태, 또는 중간의 배향 상태 (지상축 방향이 제 1 및 제 2 위상차 영역의 지상축 방향의 중간) 여도 된다. 또, 경계부 (17) 및 기준 경계부 (18) 는, 액정성 경화성 조성물의 등방상을 고정시켜 이루어지는 영역이어도 된다. 나아가서는, 본 발명의 필름이 2 층 구성 (예를 들어, λ/2 의 패터닝층과 λ/4 층의 적층에 의해, λ/4 층의 패터닝을 얻는 필름) 인 경우에는, λ/2 의 패터닝층의 패터닝 에지에 광학적으로 식별 가능한 것을 형성 (예를 들어, 경계 형상을 직선이 아니라 톱날상의 미세한 곡선을 형성하는 등) 함으로써 경계부 (17) 및 기준 경계부 (18) 를 식별하도록 해도 된다.
제 1 및 제 2 위상차 영역 (14, 15) 을 형성할 때에, 패턴 노광용 마스크를 개재하여 패턴 노광을 실시하는 경우, 개구부와 차광부를 갖고, 필름 반송 방향에 직교하는 방향의 노광량이 상이하도록, 개구부와 차광부 사이에 임의의 방향으로 개구율이 변화되는 개구율 조정부를 적어도 1 개 갖는 패턴 노광용 마스크를 사용하여 노광함으로써, 기준 경계부의 패턴을 형성할 수 있다. 장척상의 지지체 필름 (13) 상에 연속적으로 패턴을 형성할 수 있기 때문에, 제조 적성이 우수하다. 제법의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
본 발명의 패턴 위상차 필름은, 원하는 바에 의해 재단된 후, 화소와 위치 맞춤된 상태에서, 표시 패널에 첩합된다. 구체적으로는, 표시 패널의 표시 화소부에, 패턴 위상차 필름의 표시 화소 영역이 첩합되고, 경계부 (17) 또는 기준 경계부 (18) 는, 블랙 매트릭스의 배치 위치에 첩합된다.
본 발명의 패턴 위상차 필름은, 3D 화상 표시 장치, 특히 패시브 방식의 3D 화상 표시 장치의 부재로서 유용하다. 이 양태에서는, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 각각을 통과한 편광 화상은, 편광 안경 등을 통하여 우안용 또는 좌안용의 화상으로서 인식된다. 따라서, 좌우 화상이 불균일해지지 않도록, 제 1 및 제 2 위상차 영역은, 서로 동등한 형상인 것이 바람직하고, 또, 각각의 배치는, 균등 또한 대칭적인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 패턴 광학 이방성층은, 도 3(a) 및 도 3(b) 에 나타내는 양태에 한정되는 것은 아니다. 제 1 및 제 2 위상차 영역의 일방의 면내 리타데이션이 λ/4 이고, 또한 타방의 면내 리타데이션이 3λ/4 인 표시 화소 영역을 이용할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 위상차 영역 (14 및 15) 의 일방의 면내 리타데이션이 λ/2 이고, 또한 타방의 면내 리타데이션이 0 인 표시 화소 영역을 이용할 수도 있다.
또, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 각 패턴의 면내 지상축은, 패턴 배향막 등을 이용함으로써, 서로 상이한 방향, 예를 들어 서로 직교하는 방향으로 조정할 수 있다. 패턴 배향막으로는, 마스크 노광에 의해 패터닝 배향막을 형성 가능한 광 배향막, 및 마스크 러빙에 의해 패터닝 배향막을 형성 가능한 러빙 배향막, 이종의 배향막 (예를 들어, 러빙에 대해, 직교 또는 평행하게 배향하는 재료) 을 인쇄 등으로 패터닝 배치한 것 등, 모두 이용할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 각 면내 지상축이 서로 직교하는 방향인 경우, 경계부 및 기준 경계부의 면내 지상축은 제 1 및 제 2 위상차 영역의 면내 지상축 방향의 대략 중간치, 즉 45 도 정도인 것이 바람직하다.
본 발명의 패턴 위상차 필름은, 도 1 ∼ 도 3 에 간략화하여 나타낸 양태에 한정되는 것은 아니며, 다른 부재를 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 상기한 바와 같이, 패턴 광학 이방성층을 배향막을 이용하여 형성하는 양태에서는, 지지체 필름과 패턴 광학 이방성층 사이에, 배향막을 갖고 있어도 된다. 또, 외측 표면에는, 각종의 표면층 (하드 코트층, 반사 방지층, 저반사층, 안티글레어층 등) 과 함께 (또는 그것 대신에), 전방 산란층, 프라이머층, 대전 방지층, 하도 (下塗) 층 등이 배치되어 있어도 된다.
본 발명은, 본 발명의 패턴 위상차 필름의 제조 방법에도 관한 것이다. 본 발명의 제조 방법은, 본 발명의 패턴 위상차 필름의 제조 방법으로서, 장척의 필름을 반송하면서, 그 필름의 표면에, 길이 방향을 따라, 표시 화소 영역을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조 방법에서는, 예를 들어, 롤 형태로 감아올려진 장척상의 필름을 송출하여 반송하면서, 그 표면에 연속적으로 소정의 표시 화소 영역을 형성하고, 장척상의 패턴 위상차 필름을 연속적으로 제조한다. 원하는 바에 따라 다시 롤 형태로 감아올려 롤 형태로 보존·반송해도 된다. 본 발명에 의하면, 이른바 롤 투 롤 프로세스로, 얼라이먼트 마크가 형성된 패턴 위상차 필름을 제작할 수 있어, 패턴 위상차 필름의 생산성의 향상에 크게 기여한다.
본 발명의 제조 방법에서는, 액정 조성물을 이용하여 표시 화소 영역을 형성하는 것이 바람직하고, 액정을 주성분으로 하는 동일한 경화성 액정 조성물을 이용하여, 제 1 및 제 2 위상차 영역을 형성하는 것이 바람직하고, 패턴 노광에 의해 표시 화소 영역을 형성하는 것이 바람직하다.
노광 공정의 일례의 사시 모식도를 도 4 에 나타낸다. 노광 공정의 일례는, 액정을 주성분으로 하는 경화성 액정 조성물의 도포층이나 배향막을 표면에 갖는 장척의 필름을, 롤, 드럼 등의 반송 부재에 의해 반송하면서, 그 상부로부터, 개구부를 갖는 패턴 노광용 마스크를 개재하여 실시된다.
노광 공정에서는, 노광량 (노광 강도) 의 온·오프 (즉, 마스크의 개구부와 차광부에 의한) 패턴 노광뿐만이 아니라, 노광 장치의 개구부의 형상을 바꾸어 노광량을 바꿈으로써 실현될 수 있는 하프 노광에 의해 노광할 수도 있다.
본 발명에서 사용하는 패턴 노광용 마스크의 일례는, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 개구부와 차광부 사이에 임의의 방향으로 개구율이 변화되는 개구율 조정부를 적어도 1 개 갖는 양태이다. 본 발명에서 사용하는 패턴 노광용 마스크의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
또, 노광 공정에서는, 노광량 (노광 강도) 의 온·오프 (즉, 마스크의 개구부와 차광부에 의한) 패턴 노광뿐만 아니라, 노광 장치의 개구부의 형상을 바꾸어 노광량을 바꿈으로써 실현될 수 있는 하프 노광에 의해 노광할 수도 있다.
노광 공정에서는, 위상차층의 제어 방법에 따라, 직선 편광, 비편광 등의 광원을 사용할 수 있으며, 동시에 그것에 적합한 (광)배향막 등이 필요하다. 노광 공정은, 필름 상에 형성된 액정을 주성분으로 하는 경화성 액정 조성물의 도포층에 대해 실시해도 되고, 또는 그 도포층 하의 액정의 배향을 제어하기 위한 배향막에 대해 실시해도 된다. 여기서, 종래부터 잘 알려져 있는 직선 편광을 사용한 광 배향 기술에 의해 패턴 위상차 필름을 형성할 수는 있지만, 특히, 일방향으로 배향 처리된 배향막을 이용하여, 1 종의 경화성 액정 조성물로부터, 패턴 위상차 영역을 형성할 수 있으면, 연속 생산에 있어서 유리하다.
일례는, 이하와 같다.
장척 필름 상에, 일방향으로 배향 처리된 배향막을 형성하는 공정과,
그 배향막을, 패턴 노광하여, 노광부에, 배향 처리에 의해 생긴 배향 제어능과는 상이한 배향 제어능을 갖는 제 1 배향 제어 영역을, 미노광부에, 배향 처리에 의해 생긴 배향 제어능을 갖는 제 2 배향 제어 영역을 형성하는 패턴 노광 공정과,
그 배향막 상에, 액정을 주성분으로 하는 경화성 액정 조성물의 도포층을 형성하고,
상기 도포층 중의 액정을, 제 1 배향 제어 영역, 및 제 2 배향 제어 영역의 각각의 배향 제어능에 의해, 서로 상이한 방향으로 배향시키는 공정과,
상기 배향 상태를, 유지한 채로 배향 상태를 고정시키고, 제 1 및 제 2 위상차 영역을 형성하는 공정을 포함하는 방법이다.
상기 방법에서는, 패턴 노광을 배향막에 대해 실시한다. 패턴 노광시에 제 1 및 제 2 위상차 영역 각각을 형성하는 데 필요한 개구율을 가짐과 함께, 경계부를 형성 가능한 개구율을 갖는 마스크를 사용하는 것이 바람직하다. 사용 가능한 마스크의 일례는, 개구부와 차광부 사이에 임의의 방향으로 개구율이 변화되는 개구율 조정부를 갖는 패턴 노광용 마스크이다. 예를 들어, 당해 마스크의 개구부 및 차광부를 개재하여 각각 노광된 영역에는, 제 1 및 제 2 위상차 영역 각각을 형성하기 위한 배향 제어 영역이 형성된다. 한편, 개구율 조정부를 개재하여 형성되는 영역에는, 개구부 및 차광부 각각을 개재하여 노광된 영역과는 상이한 노광량으로 노광이 실시되므로, 제 1 및 제 2 위상차 영역과는 상이한 배향 상태로 액정을 배향 제어시킬 수 있는 배향 제어 영역이 형성된다. 개구부 및 차광부 각각을 개재하여 노광된 영역의 사이에도, 제조상, 필연적으로 어느 정도의 폭 (예를 들어 3 ㎛ 정도의 폭) 의 경계부가 형성되지만, 개구율 조정부의 폭을 조정함으로써, 당해 경계부와는 상이한 폭의 기준 경계부를 형성할 수 있다.
개구율 조정부는, 개구율 조정부를 개재하여 조사되는 조사량 (단위면적당) 이, 개구부 및 차광부 각각을 개재하여 조사되는 조사량 (단위면적당) 사이에 상당하는 조사량인 것이 바람직하고, 다시 말하면, 특히 중간치 정도인 것이 바람직하다. 예를 들어, 개구부 및 차광부 각각의 조사량이 100 % 및 0 % 인 예에서는, 개구율 조정부의 조사량은, 5 ∼ 95 % 정도, 보다 바람직하게는, 10 ∼ 90 % 인 것이 바람직하다. 나아가서는, 20 ∼ 80 % 인 것이 바람직하다. 또한, 이상의 최적인 조사량은, 사용하는 배향막 재료 및 경화성의 위상차 재료에 의존한다.
도 5(a) 에 본 발명에 사용 가능한 패턴 노광용 마스크의 일례의 전체 상면 모식도, 및 도 5(b) 에 도 5(a) 의 일부 확대 상면 모식도를 나타낸다 (여기서는, 일례로서 개구율 조정부에 개구부의 약 50 % 의 조사가 되는 경우를 나타냈지만, 이 비율에 한정되는 것은 아니다). 도 5 에 나타내는 마스크는, 도 5(a) 및 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 폭이 P 인 개구부와 폭이 P 인 차광부를 갖고, 일부의 개구부와 차광부 사이에, 개구부의 스트라이프 형상의 길이 방향을 따라 개구율이 100 % 에서 0 % 로 변화하는 개구율 조정부를 갖는다. 당해 마스크를 개재하여, 도면 중 화살표 방향, 즉 개구율이 변화되는 방향을 따라 반송되는 필름 상의 배향막 등에 노광하면, 개구율 조정부에는, 개구부와 비교하여 단위면적당 약 절반의 노광량으로 노광된다. 이로써, 개구부 및 차광부 각각을 개재하여 노광된 제 1 및 제 2 위상차 영역 형성을 위한 배향 제어 영역과는 상이한 배향 상태로 액정을 배향 제어시킬 수 있는 배향 제어 영역이 형성된다. 개구율 조정부를 개재하여 노광된 배향 제어 영역 상에서 액정 조성물을 배향시키고, 그 배향 상태로 고정시킴으로써 기준 경계부를 형성할 수 있다.
본 발명의 패턴 노광용 마스크의 일례는, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 1 개의 개구부의 개구율을 변화시킨 양태이다. 즉, 필름 반송 방향 (개구부의 길이 방향) 을 따라 개구율을 변화시킨 양태이다.
개구율 조정부는, 개구부에 있어서의 필름 반송 방향을 따라 개구율을 변화시키는 것이 바람직하다. 일례는, 개구부의 폭방향으로 개구율 조정부를 이동시키는 양태이다. 이동시키는 폭 (W) 은, 15 ∼ 1 ㎛ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 1 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 5 ∼ 1 ㎛ 인 것이 특히 바람직하다. 또한, 노광에 사용하는 광원은, 완전한 평행광은 아니기 때문에, 실제로 형성되는 기준 경계부의 폭은, 상기의 마스크 설계치보다, 통상 넓어진다.
도 6 에 본 발명에서 사용하는 패턴 노광용 마스크의 다른 예의 상면 모식도를 나타낸다. 도 6 은, 개구부의 개구율을 복수 변화시킨 양태이다. 이로써, 개구부의 형상이 바뀔 때에 노광량이 바뀌고, 제 1 또는 제 2 위상차 영역과는 광학 특성이 상이한 패턴을 형성할 수 있다.
도 7 에 본 발명에서 사용하는 패턴 노광용 마스크의 다른 예의 상면 모식도를 나타낸다. 도 7 은, 도 5(b) 의 패턴 노광용 마스크의 패턴과 반대의 양태, 즉, 1 개의 개구부와 차광부 사이를 제외하고, 모든 개구부와 차광부 사이에, 개구율 조정부를 형성한 양태이다. 도 7 은, 개구율 조정부의 조사량을 약 50 % 로 하는 경우를 나타내고 있지만, 이 비율에 한정되는 것은 아니다. 도 7 에 나타내는 마스크를 사용하여 노광함으로써, 개구율 조정부가 형성되어 있지 않은 개구부와 차광부 사이에는, 폭이 좁은 기준 경계부가 형성되고, 개구율 조정부가 형성되어 있는, 다른 모든 개구부와 차광부 사이에는, 개구율 조정부의 존재에 의해 폭이 넓은 경계부가 형성된다.
이하에, 본 발명에 이용 가능한, 액정 조성물을 이용한 표시 화소 영역의 패턴의 형성 방법의 몇 가지의 예에 대해 상세하게 설명한다.
상기한 바와 같이, 표시 화소 영역의 패턴을, 일방향으로 배향 처리된 배향막을 이용하여, 1 종의 경화성 액정 조성물로 형성할 수 있으면, 연속 생산에 있어서 유리하다. 중합성기를 갖는 액정 화합물, 특히 중합성기를 갖는 디스코틱 액정 화합물을 주성분으로 하는 조성물을 이용하는 방법으로서, 이하의 방법을 이용할 수 있다.
제 1 양태는, 액정의 배향 제어에 영향을 주는 복수의 작용을 이용하고, 그 후, 외부 자극 (열처리 등) 에 의해 어느 작용을 소실시켜, 소정의 배향 제어 작용을 지배적으로 하는 방법이다. 예를 들어, 배향막에 의한 배향 제어능과, 액정 조성물 중에 첨가되는 배향 제어제의 배향 제어능의 복합 작용에 의해, 액정을 소정의 배향 상태로 하고, 그것을 고정시켜 일방의 위상차 영역을 형성한 후, 외부 자극 (열처리 등) 에 의해, 어느 작용 (예를 들어 배향 제어제에 의한 작용) 을 소실시켜, 다른 배향 제어 작용 (배향막에 의한 작용) 을 지배적으로 하고, 그것에 따라 다른 배향 상태를 실현하고, 그것을 고정시켜 타방의 위상차 영역을 형성한다. 예를 들어, 소정의 피리디늄 화합물 또는 이미다졸륨 화합물은, 피리디늄기 또는 이미다졸륨기가 친수적이기 때문에 상기 친수적인 폴리비닐알코올 배향막 표면에 편재한다. 특히, 피리디늄기가, 추가로 수소 원자의 억셉터의 치환기인 아미노기가 치환되어 있으면, 폴리비닐알코올과의 사이에 분자간 수소 결합이 발생하고, 보다 고밀도로 배향막 표면에 편재함과 함께, 수소 결합의 효과에 의해, 피리디늄 유도체가 폴리비닐알코올의 주사슬과 직교하는 방향으로 배향되기 때문에, 러빙 방향에 대해 액정의 직교 배향을 촉진한다. 상기 피리디늄 유도체는, 분자 내에 복수 개의 방향 고리를 갖고 있기 때문에, 상기 서술한 액정, 특히 디스코틱 액정과의 사이에 강한 분자간 π-π 상호 작용이 일어나, 디스코틱 액정의 배향막 계면 근방에 있어서의 직교 배향을 야기한다. 특히, 친수적인 피리디늄기에 소수적인 방향 고리가 연결되어 있으면, 그 소수성의 효과에 의해 수직 배향을 야기하는 효과도 갖는다. 그러나, 그 효과는, 어느 온도를 초과하여 가열하면, 수소 결합이 절단되고, 상기 피리디늄 화합물 등의 배향막 표면에 있어서의 밀도가 저하되어, 그 작용을 소실한다. 그 결과, 러빙 배향막 그 자체의 규제력에 의해 액정이 배향되고, 액정은 평행 배향 상태가 된다. 이 방법의 상세한 것에 대해서는, 일본 특허출원 2010-141346호 명세서에 기재가 있고, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 받아들인다.
제 2 양태는, 패턴 배향막을 이용하는 양태이다. 이 양태에서는, 서로 상이한 배향 제어능을 갖는 패턴 배향막을 형성하고, 그 위에, 액정 조성물을 배치하여, 액정을 배향시킨다. 액정은, 패턴 배향막의 각각의 배향 제어능에 의해 배향 규제되어 서로 상이한 배향 상태를 달성한다. 각각의 배향 상태를 고정시킴으로써, 배향막의 패턴에 따라 제 1 및 제 2 위상차 영역의 패턴이 형성된다. 패턴 배향막은, 인쇄법, 러빙 배향막에 대한 마스크 러빙, 광 배향막에 대한 마스크 노광 등을 이용하여 형성할 수 있다. 또, 배향막을 똑같이 형성하고, 배향 제어능에 영향을 주는 첨가제 (예를 들어, 상기 오늄염 등) 를 별도 소정의 패턴으로 인쇄함으로써, 패턴 배향막을 형성할 수도 있다. 대대적인 설비가 불필요한 점이나 제조가 용이한 점에서는, 인쇄법을 이용하는 방법이 바람직하다. 이 방법의 상세한 것에 대해서는, 일본 특허출원 2010-173077호 명세서에 기재가 있고, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 받아들인다.
또, 제 1 및 제 2 양태를 병용해도 된다. 일례는, 배향막 중에 광산 발생제를 첨가하는 예이다. 이 예에서는, 배향막 중에 광산 발생제를 첨가하고, 패턴 노광에 의해, 광산 발생제가 분해되어 산성 화합물이 발생한 영역과, 발생하지 않은 영역을 형성한다. 광 미조사 부분에서는 광산 발생제는 거의 미분해인 채이고, 배향막 재료, 액정, 및 원하는 바에 따라 첨가되는 배향 제어제의 상호 작용이 배향 상태를 지배하고, 액정을, 그 지상축이 러빙 방향과 직교하는 방향으로 배향시킨다. 배향막에 광 조사하여, 산성 화합물이 발생하면, 그 상호 작용은 이미 지배적이지는 않게 되어, 러빙 배향막의 러빙 방향이 배향 상태를 지배하고, 액정은, 그 지상축을 러빙 방향과 평행하게 하여 평행 배향한다. 상기 배향막에 사용되는 광산 발생제로서는, 수용성의 화합물이 바람직하게 사용된다. 사용 가능한 광산 발생제의 예에는, Prog. Polym. Sci., 23권, 1485페이지 (1998년) 에 기재된 화합물이 포함된다. 상기 광산 발생제로서는, 피리디늄염, 요오드늄염 및 술포늄염이 특히 바람직하게 사용된다. 이 방법의 상세한 것에 대해서는, 일본 특허출원 2010-289360호 명세서에 기재가 있고, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 거두어들인다.
이 양태에서는, 배향막에 대한 광 조사의 노광량이 0 mJ 정도이면, 배향막 재료, 디스코틱 액정, 및 원하는 바에 따라 첨가되는 배향 제어제의 상호 작용이 배향 상태를 지배하고, 디스코틱 액정은, 그 지상축이 러빙 방향과 수직 직교하는 방향으로 배향한다 (도 8 (a)). 노광량이 50 mJ 정도이면, 예를 들어, 광산 발생제로부터 산성 화합물이 발생하여, 상기 상호 작용에 의한 지배가 약해져, 러빙 배향막의 러빙 방향이 배향 상태를 지배하고, 디스코틱 액정은, 그 지상축을 러빙 방향과 평행하게 하여 수직 평행 배향한다 (도 8 (c)). 노광량이 25 mJ 정도이면, 예를 들어, 광산 발생제로부터 산성 화합물이 발생하여, 상기 상호 작용에 의한 지배가 약간 약해져, 러빙 배향막의 러빙 방향이 배향 상태를 지배하게 된다. 디스코틱 액정은, 그 지상축을 러빙 방향과 45 도의 방향으로 배향한다 (도 8 (b)). 또한, 도 8 중의 화살표는, 러빙 처리 방향을 나타낸다. 또한, 상기는 일례이며, 최적인 조사량은, 사용하는 재료 (배향막 성분 및 경화성 위상차 재료 성분) 및 프로세스에 의존한다.
또한, 제 3 양태로서 중합성이 서로 상이한 중합성기 (예를 들어, 옥세타닐 기 및 중합성 에틸렌성 불포화기) 를 갖는 디스코틱 액정을 이용하는 방법이 있다. 이 양태에서는, 디스코틱 액정을 소정의 배향 상태로 한 후, 일방의 중합성기만의 중합 반응이 진행하는 조건으로, 광 조사 등을 실시하여, 프리 위상차층을 형성한다. 다음으로, 타방의 중합성기의 중합을 가능하게 하는 조건에서 (예를 들어 타방의 중합성기의 중합을 개시시키는 중합 개시제의 존재 하에서) 마스크 노광을 실시한다. 노광부의 배향 상태는 완전하게 고정되어, 소정의 Re 를 갖는 일방의 위상차 영역이 형성된다. 미노광 영역은, 일방의 반응성기의 반응이 진행되고 있지만, 타방의 반응성기는 미반응인 채로 되어 있다. 따라서, 등방상 온도를 초과하여 타방의 반응성기의 반응이 진행 가능한 온도까지 가열하면, 미노광 영역은, 등방상 상태로 고정되고, 즉, Re 가 0 ㎚ 가 된다.
본 발명에 이용 가능한 지지체 (지지체 필름) 로는, 그 재료에 대해서는 특별히 제한은 없다. 저 리타데이션의 폴리머 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 면내 리타데이션의 절대치가 약 10 ㎚ 이하인 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 편광막과 패턴 위상차 필름 사이에, 편광막의 보호막이 배치되어 있는 양태에서도, 그 보호막으로서 저 리타데이션의 폴리머 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 구체적 범위에 대해서는, 상기와 같다.
본 발명에 사용 가능한 지지체 필름을 형성하는 재료로는, 예를 들어, 폴리카보네이트계 폴리머, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머 등을 들 수 있다. 또, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술파이드계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 또는 상기 폴리머를 혼합한 폴리머도 예로서 들 수 있다. 또 본 발명의 고분자 필름은, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 자외선 경화형, 열경화형 수지의 경화 층으로서 형성할 수도 있다.
또, 상기 필름의 재료로는, 열가소성 노르보르넨계 수지를 바람직하게 사용할 수 있다. 열가소성 노르보르넨계 수지로는, 닛폰 제온 (주) 제조의 제오넥스, 제오노아, JSR (주) 제조의 아톤 등을 들 수 있다.
또, 상기 필름의 재료로는, 종래 편광판의 투명 보호 필름으로서 사용되어 온, 트리아세틸셀룰로오스로 대표되는, 셀룰로오스계 폴리머 (이하, 셀룰로오스 아실레이트라고 한다) 를 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 지지체 필름의 제법에 대해서는 특별히 제한은 없고, 용액 제막법이어도 되고, 용융 제막법이어도 된다. 또, 리타데이션의 조정을 위해서 연신 처리가 실시된 연신 필름을 사용해도 된다.
상기 방법에 의해, 표시 화소 영역을 형성한 후, 추가로 그 표면 상에, 또는 지지체 필름의 이면 (표시 화소 영역을 구성하는 광학 이방성층이 형성되는 표면과 반대측의 표면) 상에, 소정의 기능을 갖는 표면층을 형성해도 된다. 또, 지지체 필름으로서, 미리 그 이면 (표시 화소 영역을 구성하는 광학 이방성층이 형성되는 표면과 반대측의 표면) 에, 표면층이 형성된 필름을 사용해도 된다. 표면층은, 외부로부터의 물리적 충격으로부터 보호하기 위한 하드 코트층이나, 외광의 반사를 방지하기 위한 반사 방지층 등을 들 수 있다. 일례는, 하드 코트층 및 저반사층, 안티 글레어층 등의 반사 방지층이 적층된 예이다. 상기 표면층은, 상기 층과 함께, 또는 상기 층 대신에, 전방 산란층, 프라이머층, 대전 방지층, 하도층이나 보호층 등을 갖고 있어도 된다. 상기 반사 방지층 및 하드 코트층을 구성하는 각 층의 상세한 것에 대해서는, 일본 공개특허공보 2007-254699호의 [0182] ∼ [0220] 에 기재가 있고, 본 발명에 이용 가능한 반사 방지층 등에 대해서도 바람직한 특성, 바람직한 재료 등에 대해 동일하다.
본 발명은, 패턴 위상차 필름을 갖는 광학 적층체의 제조 방법에도 관한 것이다. 본 발명의 광학 적층체의 제조 방법에서 사용하는 패턴 위상차 필름은, 본 발명의 패턴 위상차 필름이어도 되고, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는, 면내 지상축 방향 및 위상차의 적어도 일방이 서로 상이한 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역과, 상기 제 1 및 제 2 위상차 영역 사이에 경계부를 갖는 패턴 위상차 필름이어도 된다. 상기 경계부는, 첩합시의 얼라이먼트 기준으로서 사용한다. 상기 경계부의 폭은, 1 ∼ 30 ㎛ 이지만, 적용하는 표시 패널의 블랙 매트릭스 (블랙 스트라이프) 부분의 폭에 따라서는, 상기 범위 밖이어도 된다. 상기 경계부는, 제 1 및 제 2 위상차 영역과는 위상차가 상이한 양태여도 되고, 제 1 및 제 2 위상차 영역과 광학 농도 등의 흡수 특성이 상이한 양태여도 된다. 또한, 그 이외의 광학적에 인식 가능한 양태를 취해도 된다.
상기 방법은, 패턴 위상차 필름의 기준 경계부 또는 경계부를 표지로 하여, 광학 요소의 광학 단위 또는 광학축과 위치 맞춤하여 첩합하는 것을 특징으로 한다. 표시 화소 영역과 위치 맞춤하는 광학 요소의 일례는, 표시 소자이고, 광학 단위 또는 광학축의 일례는, 화소이고, 구체적으로는, 액정 패널의 화소, 편광막의 투과축이다.
도 10 은, 본 발명의 광학 적층체의 제조 방법의 일례를 나타낸 상면 모식도이다. 예를 들어, 실제의 표시 패널과 패턴 위상차 필름의 첩합에서는, 표시 패널의 프론트측 편광판의 흡수축에 대해 직교하는 배치로 직선 편광자를 패턴 위상차 필름과 편광 현미경 사이에 배치하고, 편광 현미경으로 인식하여 위치 맞춤하여 첩합한다.
패턴 위상차 필름이 갖는 경계부 또는 기준 경계부는, 표시 패널과 첩합할 때에, 표시 패널의 블랙 매트릭스 부분에 배치 첩합되는 것이 바람직하다. 경계부 및 기준 경계부의 위상차의 값이 제 1 및 제 2 위상차 영역과 상이한 경우에는, 편광 필터를 개재하여 패턴 화상의 인식을 실시할 필요가 있고, 이 경우에는, 얼라이먼트용 편광 현미경 (카메라) 과 패턴 위상차 필름 사이에 편광자를 배치하여, 패턴 화상 인식을 실시할 필요가 있다.
상기 패턴 위상차 필름은, 경계부 또는 기준 경계부가, 표시 화소 영역의 길이 방향을 따라 형성되어 있기 때문에, 패턴 주기 방향에 있어서의 위치 맞춤이 용이하고, 표시 화소 영역과 표시 소자의 화소를 정밀하게 위치 맞춤할 수 있다. 이 때문에, 3D 화상 표시 장치에 사용함으로써, 크로스토크의 발생을 방지할 수 있다.
패턴 위상차 필름이 갖는 경계부 또는 기준 경계부는, 위치 맞춤뿐만 아니라, 재단을 위한 마크로서도 이용할 수 있다. 또한, 동일한 필름 상에, 이기종용의 서로 상이한 피치의 표시 화소 영역을 형성하는 경우에는, 그 제품 구분으로서 상기 기준 경계부를 활용할 수도 있다.
본 발명은, 본 발명의 패턴 위상차 필름을 갖는 3D 화상 표시 장치에도 관한 것이다. 일례는, 본 발명의 패턴 위상차 필름과, 직선 편광막과, 표시 패널을 적어도 갖는 입체 화상 표시 장치이다. 상기 패턴 위상차 필름 및 직선 편광막은, 표시 패널의 시인측 표면에 배치되어 입사하는 광을, 우안용 및 좌안용 편광 화상 (예를 들어 원편광 화상) 으로 분리한다. 관찰자는, 이들의 편광 화상을, 편광 안경 (예를 들어 원편광 안경) 등의 편광판을 개재하여 관찰하고, 입체 화상으로서 인식한다.
또한, 본 발명의 패턴 위상차 필름이 갖는 경계부 또는 기준 경계부는, 표시 패널과 첩합할 때에, 표시 패널의 블랙 매트릭스 부분에 배치 첩합되는 것이 바람직하다. 표시 특성에서 가장 중요해지는 것은 표시 패널의 화면 중앙부이므로, 기준 경계부가 패턴 위상차 필름의 대략 중앙부에 있는 필름을 사용하여, 표시 패널의 중앙부에 있어서 정확한 위치 맞춤을 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 표시 패널에 대해 전혀 제한되지 않는다. 예를 들어, 액정층을 포함하는 액정 패널이어도 되고, 유기 EL 층을 포함하는 유기 EL 표시 패널 이어도 되고, 플라스마 디스플레이 패널이어도 된다. 어느 양태에 대해서도, 여러 가지 가능한 구성을 채용할 수 있다. 또, 액정 패널 등은 시인측 표면에 화상 표시를 위한 편광막을 갖는데, 본 발명의 패턴 편광판이 갖는 편광막은, 당해 편광막을 겸하고 있어도 물론 된다.
표시 패널의 일례는, 투과 모드의 액정 패널이고, 1 쌍의 편광막과 그 사이에 액정 셀을 갖는다. 편광막의 각각과 액정 셀 사이에는, 통상, 시야각 보상을 위한 위상차 필름이 배치된다. 액정 셀의 구성에 대해서는 특별히 제한은 없고, 일반적인 구성의 액정 셀을 채용할 수 있다. 액정 셀은, 예를 들어, 대향 배치된 1 쌍의 기판과, 그 1 쌍의 기판간에 협지된 액정 층을 포함하고, 필요에 따라, 컬러 필터층 등을 포함하고 있어도 된다. 액정 셀의 구동 모드에 대해서도 특별히 제한은 없고, 트위스티드 네마틱 (TN), 수퍼 트위스티드 네마틱 (STN), 버티컬 얼라이먼트 (VA), 인플레인 스위칭 (IPS), 옵티컬리 컴펜세이티드 벤드셀 (OCB), 블루 페이즈 등의 여러 가지 모드를 이용할 수 있다.
본 발명의 패턴 위상차 필름을, 3D 화상 표시 장치의 시인측 표면에 배치하는 경우에는, 하드 코트층 등의 표면층을 표면에 배치하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 9 에 단면 모식도로서 나타내는 바와 같이, 본 발명의 패턴 위상차 필름은, 액정 표시 장치의 프론트측 (친면측) 편광판과, 점착제 또는 접착제를 이용하여 일체화되어, 표시 장치에 장착된다.
실시예
이하에 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 실시예에 의해 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.
[실시예 1]
도 6 의 개구부의 폭 (P) 이 363 ㎛ , 길이가 20 ㎜, 이동폭 (W) 이 0 ㎛ 인 패턴 노광용 마스크를 사용하여, 위상차 필름을 제작하였다. 표시 화소 영역에는, 서로의 면내 지상축이 직교하고 (±45 도 방향으로 지상축을 갖고), 위상차가 λ/4 인, 제 1 및 제 2 위상차 영역을, 배향막 및 디스코틱 액정을 이용하여, 각각 형성하였다. 경계부의 폭은, 5 ㎛ 이며, 경계부와 구별 가능한 기준 경계부는 존재하지 않았다. 또, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 피치는 약 363 ㎛ 였다. 편광 현미경으로 관찰한 결과 (크로스니콜 하), 경계부와 제 1 및 제 2 위상차 영역은 용이하게 인식할 수 있어, 구별하는 것이 가능하였다.
마크가 형성된 유리 기판을 사용하여, 제작한 패턴 위상차 필름을 사용하고, 경계부를 얼라이먼트 마크로서 이용하여, 얼라이먼트 실험을 실시한 결과, 평행도의 확인을 경계부를 추적하여 실시함으로써, 위치 맞춤이 가능하고, 고정밀도로의 얼라이먼트가 가능하다는 것을 알 수 있었다. 첩합 작업에는, 클라임 프로덕츠 (주) 제조의 고정밀도 첩합 장치를 사용하였다.
실제의 표시 패널 첩합에서는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 액정 표시 패널의 프론트측 편광판의 흡수축에 대해, 직교하는 배치로 직선 편광자를 배치하고, 그것을 통하여, 편광 현미경 (카메라) 으로 인식하는 배치로 하였다. 이와 같이 함으로써, 얼라이먼트의 기준이 되는 경계부를 분명히 인식할 수 있고, 표시 패널과의 고정밀도 (±10 ㎛) 의 첩합을 할 수 있었다.
[실시예 2]
도 6 의 개구부의 폭 (P) 이 363 ㎛ , 길이가 20 ㎝, 이동폭 (W) 이 5 ㎛ 인 패턴 노광용 마스크를 사용하여, 도 1 ∼ 도 3 과 동일한 구성의 위상차 필름을 제작하였다. 표시 화소 영역에는, 서로의 면내 지상축이 직교하고 (±45 도 방향으로 지상축을 갖고), 위상차가 λ/4 인, 제 1 및 제 2 위상차 영역을, 배향막 및 디스코틱 액정을 이용하여, 각각 형성하였다. 경계부의 폭은 5 ㎛ 이며, 기준 경계부의 폭은 10 ㎛ 였다. 또, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 피치는 약 363 ㎛ 였다. 편광 현미경으로 관찰한 결과, 경계부와 기준 경계부의 폭의 차이는 용이하게 인식할 수 있어, 구별하는 것이 가능하였다.
마크가 형성된 유리 기판을 사용하여, 제작한 패턴 위상차 필름을 사용하고, 기준 경계부를 얼라이먼트 마크로서 이용하여, 얼라이먼트 실험을 실시한 결과, 평행도의 확인을 기준 경계부를 추적하여 실시함으로써, 위치 맞춤이 가능하고, 실시예 1 에 비하여 단시간에 고정밀도로의 얼라이먼트가 가능하다는 것을 알 수 있었다. 첩합 작업에는, 클라임 프로덕츠 (주) 제조의 고정밀도 첩합 장치를 사용하였다.
[실시예 3]
도 7 의 개구부의 폭 (P) 이 363 ㎛ , 길이가 20 ㎝, 이동폭 (W) 이 5 ㎛ 인 패턴 노광용 마스크를 사용하여 패턴 위상차 필름을 제작한 것 이외에는, 실시예 2 와 마찬가지로 하여 위상차 필름을 제작하였다. 경계부의 폭은, 10 ㎛ 이며, 기준 경계부의 폭은 5 ㎛ 였다. 편광 현미경으로 관찰한 결과, 경계부와 기준 경계부의 폭의 차이는 용이하게 인식할 수 있어, 구별하는 것이 가능하였다.
마크가 형성된 유리 기판을 사용하여, 제작한 패턴 위상차 필름을 사용하고, 기준 경계부를 얼라이먼트 마크로서 이용하여, 얼라이먼트 실험을 실시한 결과, 평행도의 확인을 기준 경계부를 추적하여 실시함으로써, 위치 맞춤이 가능하고, 실시예 1 에 비하여 단시간에 고정밀도로의 얼라이먼트가 가능하다는 것을 알 수 있었다. 첩합 작업에는, 클라임 프로덕츠 (주) 제조의 고정밀도 첩합 장치를 사용하였다.
[실시예 4]
도 5 의 개구부의 폭 (P) 이 363 ㎛ , 길이가 20 ㎝, 이동폭 (W) 이 2 ㎛ 인 패턴 노광용 마스크를 사용하여 패턴 위상차 필름을 제작한 것 이외에는, 실시예 2 와 마찬가지로 하여 위상차 필름을 제작하였다. 경계부의 폭은, 5 ㎛ 이며, 기준 경계부의 폭은 8 ㎛ 였다. 편광 현미경으로 관찰한 결과, 경계부와 기준 경계부의 폭의 차이는 용이하게 인식할 수 있어, 구별하는 것이 가능하였다.
마크가 형성된 유리 기판을 사용하여, 제작한 패턴 위상차 필름을 사용하고, 기준 경계부를 얼라이먼트 마크로서 이용하여, 얼라이먼트 실험을 실시한 결과, 평행도의 확인을 기준 경계부를 추적하여 실시함으로써, 위치 맞춤이 가능하고, 실시예 1 에 비하여 단시간에 고정밀도로의 얼라이먼트가 가능하다는 것을 알 수 있었다. 첩합 작업에는, 클라임 프로덕츠 (주) 제조의 고정밀도 첩합 장치를 사용하였다.
[실시예 5]
실시예 1 에 있어서, 2 회의 직선 편광 노광을 광배향막 (Rolic 제조) 에 조사한 후, 봉상 중합성 액정을 도포함으로써 제 1 및 제 2 위상차 영역을 형성한 것 이외에는 동일한 방법에 의해 패턴 위상차 필름을 형성하였다.
마크가 형성된 유리 기판을 사용하여, 제작한 패턴 위상차 필름을 사용하여 얼라이먼트 실험을 실시한 결과, 평행도의 확인을 기준 경계부를 추적하여 실시함으로써, 위치 맞춤이 가능하고, 단시간에 고정밀도로의 얼라이먼트가 가능하다는 것을 알 수 있었다. 첩합 작업에는, 클라임 프로덕츠 (주) 제조의 고정밀도 첩합 장치를 사용하였다.
[비교예 1]
실시예 1 와 마찬가지로 하여, 기준 경계부가 존재하지 않는 위상차 필름을 제작하였다. 마크가 형성된 유리 기판을 사용하여, 제작한 패턴 위상차 필름을 사용하여, 경계부를 얼라이먼트 마크로서 이용하지 않고, 필름 재단단 (에지) 을 이용하여, 얼라이먼트 실험을 실시한 결과, 평행도의 확인, 위치 맞춤이 매우 곤란하고, 목표 라인의 특정에 장시간을 필요로 하였다. 또, 고정밀도의 얼라이먼트를 실제로 할 수 없었다.
12 : 광학 이방성층
13 : 지지체 필름
14 : 제 1 위상차 영역
15 : 제 2 위상차 영역
16 : 표시 화소 영역
17 : 경계부
18 : 기준 경계부
P : 개구부 및 차광부의 폭
W : 이동폭

Claims (24)

  1. 화상 표시 장치의 표시 화소부에 첩합되는 표시 화소 영역을 갖는 패턴 위상차 필름으로서,
    상기 표시 화소 영역이, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 패턴을 갖고, 면내 지상축 방향 및 위상차의 적어도 일방이 서로 상이한 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역과,
    상기 제 1 위상차 영역과 상기 제 2 위상차 영역 사이에 있는 경계부를 갖고,
    상기 경계부 중 적어도 1 개가, 다른 상기 경계부의 폭과 상이한 기준 경계부인, 패턴 위상차 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 경계부의 폭이, 상기 경계부의 폭보다 넓은, 패턴 위상차 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 경계부의 폭이, 상기 경계부의 폭보다 좁은, 패턴 위상차 필름.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 경계부가, 상기 표시 화소 영역의 중앙에 위치하는, 패턴 위상차 필름.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 경계부가, 상기 표시 화소 영역의 단부에 위치하는, 패턴 위상차 필름.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경계부 및 상기 기준 경계부가, 상기 제 1 위상차 영역 및 상기 제 2 위상차 영역의 배향 상태와는 상이한 배향 상태로 이루어지는, 패턴 위상차 필름.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 위상차 영역이, 면내 지상축이 서로 직교하고, 또한 상기 경계부 및 상기 기준 경계부의 면내 지상축 방향이, 상기 제 1 위상차 영역 및 상기 제 2 위상차 영역의 면내 지상축 방향의 중간치인, 패턴 위상차 필름.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 위상차 영역이, 액정을 포함하는 동일한 경화성 조성물로 형성되어 있는, 패턴 위상차 필름.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 위상차 영역의 일방이, 디스코틱 액정의 수직 직교 배향 상태를 고정시켜 이루어지는 영역이고, 타방이, 디스코틱 액정의 수직 평행 배향 상태를 고정시켜 이루어지는 영역인, 패턴 위상차 필름.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 경계부가, 상기 표시 화소 영역의 중앙에 위치하고, 상기 경계부 및 상기 기준 경계부가, 상기 제 1 위상차 영역 및 상기 제 2 위상차 영역의 배향 상태와는 상이한 배향 상태로 이루어지는, 패턴 위상차 필름.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 경계부가, 상기 표시 화소 영역의 단부에 위치하고, 상기 경계부 및 상기 기준 경계부가, 상기 제 1 위상차 영역 및 상기 제 2 위상차 영역의 배향 상태와는 상이한 배향 상태로 이루어지는, 패턴 위상차 필름.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 패턴 위상차 필름의 제조 방법으로서,
    장척의 필름을 반송하면서, 그 필름의 표면에, 길이 방향을 따라, 표시 화소 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 위상차 필름의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    패턴 노광에 의해 표시 화소 영역의 패턴을 형성하는 노광 공정을 포함하는, 패턴 위상차 필름의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 노광에 이용되는 노광 장치의 개구부의 형상을 바꾸어 노광량을 변경하는 단계를 포함하는, 패턴 위상차 필름의 제조 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 노광 공정에 있어서, 개구부와 차광부를 갖고, 필름 반송 방향에 직교하는 방향의 노광량이 상이하도록, 상기 개구부와 상기 차광부 사이에 임의의 방향으로 개구율이 변화되는 개구율 조정부를 적어도 1 개 갖는 패턴 노광용 마스크를 개재하여 패턴 노광하는, 패턴 위상차 필름의 제조 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 노광 공정이, 액정을 포함하는 동일한 경화성 조성물의 도포층을 표면에 갖는 장척의 필름을 반송하면서, 그 도포층을 패턴 노광하는 공정인, 패턴 위상차 필름의 제조 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 노광 공정이, 배향막을 표면에 갖는 장척의 필름을 반송하면서, 그 배향막을 패턴 노광하는 공정인, 패턴 위상차 필름의 제조 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    필름 표면에 형성된 상기 기준 경계부를 기준선으로 하여, 장척상의 패턴 위상차 필름을 재단하는 공정을 추가로 포함하는, 패턴 위상차 필름의 제조 방법.
  19. 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는, 면내 지상축 방향 및 위상차의 적어도 일방이 서로 상이한 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역과, 상기 제 1 위상차 영역과 상기 제 2 위상차 영역 사이에 경계부를 갖는 패턴 위상차 필름을, 상기 경계부를 기준선으로 하여 광학 요소의 광학 단위 또는 광학축과 위치 맞춤하여 첩부하는 것을 포함하고,
    상기 경계부 중 적어도 1 개가, 다른 상기 경계부의 폭과 상이한 기준 경계부이고, 상기 기준 경계부를 기준선으로 하여, 광학 요소의 광학 단위 또는 광학축과 위치 맞춤하여 첩합하는, 광학 적층체의 제조 방법.
  20. 삭제
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 광학 요소가 표시 소자이고, 또한 상기 광학 단위가 화소인, 광학 적층체의 제조 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    3D 화상 표시 장치에 사용되는 광학 적층체의 제조 방법인, 광학 적층체의 제조 방법.
  23. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 패턴 위상차 필름을 갖는, 3D 화상 표시 장치.
  24. 삭제
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