KR101996086B1 - 편광막, 원편광판 및 이들의 제조 방법 - Google Patents

편광막, 원편광판 및 이들의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시 장치용 부재에 유용한, 박막이며 또한 고편광 성능의 편광막 등을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 파장 400∼800 nm의 범위에 흡수를 지니고, 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 폴리아조계 색소의 적어도 1종과,
중합성 스멕틱 액정 화합물을 함유하는 조성물로 형성되는 편광막, 이 편광막을 구비한 액정 표시 장치 등을 제공한다.
Figure 112012082409482-pat00027

[식(1)에서, Ar2는 하기에 나타내는 기에서 선택된다.
Figure 112012082409482-pat00028
]
상기 중합성 스멕틱 액정 화합물은 고차의 스멕틱상의 액정 상태를 보이는 화합물이면 바람직하다.

Description

편광막, 원편광판 및 이들의 제조 방법{POLARIZING FILM, CIRCULAR POLARIZING PLATE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
본 발명은 편광막, 원편광판 및 이들의 제조 방법 등에 관한 것이다.
액정 표시 장치에 이용되는 편광자는 통상 요오드로 염색한 폴리비닐알코올로 이루어지는 필름이 이용되고 있다. 한편으로, 최근의 액정 표시 장치는 그 박막화가 강하게 요구되고 있으며, 그에 따라 편광자도 보다 박형일 것이 요구되고 있다. 박형 편광자가 갖는 박형 편광막은, 예컨대 특허문헌 1에 중합성 네마틱 액정 화합물과 이색성 색소를 포함하는 조성물로 형성되는 것이 기재되어 있다. 또한, 상기 이색성 색소로서 예컨대 특허문헌 2에는 증착에 의한 편광막 형성용으로서 특정한 폴리아조계 색소가 기재되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허공표 2007-510946호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허공개 평8-278409호 공보
보다 박막일 것이 요구되는 편광막은 편광 성능이 높은 것, 특히 이색비가 높은 것이 바람직하다.
본 발명은 이하의 발명을 포함한다.
[1] 파장 400∼800 nm 범위에 흡수를 지니고, 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 폴리아조계 색소의 적어도 1종과,
중합성 스멕틱 액정 화합물을 함유하는 조성물로 형성되는 편광막.
Figure 112012082409482-pat00001
[식(1)에서, n은 1 또는 2이다.
Ar1 및 Ar3은 각각 독립적으로 하기에 나타내는 기에서 선택되는 기를 나타낸다.
Figure 112012082409482-pat00002
Ar2는 하기에 나타내는 기에서 선택되는 기를 나타낸다.
Figure 112012082409482-pat00003
A1 및 A2는 각각 독립적으로 하기에 나타내는 기에서 선택되는 기를 나타낸다.
Figure 112012082409482-pat00004
(m은 0∼10의 정수이며, 동일한 기 중에 m이 2개 있는 경우, 이 2개의 m은 서로 동일하거나 또는 상이하다)]
[2] 두께가 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 상기 [1]에 기재한 편광막.
[3] X선 회절 측정에 있어서 브래그 피크가 얻어지는 상기 [1] 또는 [2]에 기재한 편광막.
[4] 상기 [1]∼[3] 중 어느 것에 기재한 편광막, 배향막 및 투명 기재를 이 순서로 구비한 편광자.
[5] 상기 [1]∼[3] 중 어느 것에 기재한 편광막, 배향막 및 투명 기재를 이 순서로 구비한 편광자의 제조 방법으로서,
상기 투명 기재 상에, 상기 배향막을 구비한 적층체를 준비하는 공정과,
상기 적층체의 상기 배향막 상에, 중합성 스멕틱 액정 화합물, 파장 400∼800 nm의 범위에 흡수를 지니고, 상기 일반식(1)으로 나타내어지는 폴리아조계 색소, 중합 개시제 및 용제를 포함하는 막을 형성하는 공정과,
상기 막으로부터 상기 용제를 제거하는 공정과,
상기 용제를 제거한 막에 포함되는 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물을 스멕틱 액정 상태로 하는 공정과,
상기 중합성 스멕틱 액정 화합물이 상기 스멕틱 액정 상태를 유지한 채로, 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물을 중합시킴으로써, 상기 배향막 상에 편광막을 형성하는 공정을 갖는 제조 방법.
[6] 상기 [1]∼[3] 중 어느 것에 기재한 편광막을 구비한 액정 표시 장치.
[7] 상기 [1]∼[3] 중 어느 것에 기재한 편광막과, λ/4 층을 지니고, 이하의 (A1) 및 (A2)의 요건을 만족하는 원편광판.
(A1) 상기 편광막의 흡수축과 상기 λ/4 층의 지상축이 이루는 각도가 대략 45°인 것;
(A2) 파장 550 nm의 빛으로 측정한 상기 λ/4 층의 정면 리타데이션의 값이 100∼150 nm의 범위인 것
[8] 상기 [1]∼[3] 중 어느 것에 기재한 편광막과, λ/2 층과, λ/4 층을 이 순서로 지니고, 이하의 (B1), (B2), (B3) 및 (B4)의 요건을 만족하는 원편광판.
(B1) 상기 편광막의 흡수축과 상기 λ/2 층의 지상축이 이루는 각도가 대략 15°인 것;
(B2) 상기 λ/2 층의 지상축과 상기 λ/4 층의 지상축이 이루는 각도가 대략 60°인 것;
(B3) 상기 λ/2 층이, 파장 550 nm의 빛으로 측정한, 상기 λ/4 층의 정면 리타데이션의 값이 200∼300 nm의 범위인 것;
(B4) 상기 λ/4 층이, 파장 550 nm의 빛으로 측정한, 상기 λ/4 층의 정면 리타데이션의 값이 100∼150 nm의 범위인 것
[9] 상기 [7] 또는 [8]에 기재한 원편광판과, 유기 EL 소자를 구비한 유기 EL 표시 장치.
본 발명에 따르면, 박형이며 또한 이색비가 높은 편광막, 이 편광막을 포함하는 편광자, 액정 표시 장치, 원편광판 및 유기 EL 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 편광막의 연속적 제조 방법(롤투롤(Roll to Roll) 형식)의 주요부를 나타내는 모식 단면도이다.
도 2는 본 편광막을 포함하는 편광자를 이용한 액정 표시 장치의 단면 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
도 3은 액정 표시 장치에 형성된 본 편광막을 포함하는 편광자의 층 순서를 나타내는 확대 모식 단면도이다.
도 4는 액정 표시 장치에 형성된 본 편광막을 포함하는 편광자의 층 순서를 나타내는 확대 모식 단면도이다.
도 5는 본 편광막을 포함하는 편광자를 이용한 액정 표시 장치(인셀 형식)의 단면 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
도 6은 본 편광막을 포함하는 원편광판의 가장 간단한 구성을 나타내는 단면 모식도이다.
도 7은 본 편광막을 포함하는 원편광판의 연속적 제조 방법의 주요부를 나타내는 모식 단면도이다.
도 8은 본 편광막을 포함하는 원편광판을 이용한 EL 표시 장치의 단면 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
도 9는 EL 표시 장치에 형성된 본 편광막을 포함하는 원편광판의 층 순서를 나타내는 확대 모식 단면도이다.
도 10은 본 편광막을 포함하는 원편광판을 이용한 EL 표시 장치의 단면 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
도 11은 본 편광막을 포함하는 편광자를 이용한 투사형 액정 표시 장치의 단면 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
본 발명의 편광막(이하, 경우에 따라 「본 편광막」이라고 함)은, 상기 식(1)으로 나타내어지는 폴리아조계 색소와, 중합성 스멕틱 액정 화합물을 함유하는 조성물(이하, 경우에 따라 「편광막 형성용 조성물」이라고 함)로 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 편광막은 액정 표시 장치에 적합하게 이용될 뿐만 아니라, 후술하는 것과 같이 본 편광막을 이용함으로써, 유기 EL 표시 장치에 적합하게 이용되는 편광자(이하, 경우에 따라 「본 편광자」라고 함) 또는 원편광판(이하, 경우에 따라 「본 원편광판」이라고 함)을 제조할 수도 있다. 이하, 필요에 따라서 도면을 참조하면서 본 편광막과 그 제조 방법, 본 편광자와 그 제조 방법 및 본 원편광판과 그 제조 방법을 설명한다. 한편, 본 명세서에 첨부된 도면은 보기 쉽게 하기 위해 치수는 임의로 되어 있다.
<폴리아조계 색소>
본 편광막의 제조에 이용하는 폴리아조계 색소(이하, 경우에 따라 「아조계 색소(1)」라고 함)는 식(1)으로 나타내어지며, 아조계 색소(1)는 파장 400∼800 nm 범위 내에 흡수를 갖는다.
아조계 색소(1)의 아조벤젠 부위의 위치 이성은 트랜스인 것이 바람직하다.
아조계 색소(1)로서는 식(1-1)∼식(1-27)으로 각각 나타내어지는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure 112012082409482-pat00005
Figure 112012082409482-pat00006
Figure 112012082409482-pat00007
Figure 112012082409482-pat00008
Figure 112012082409482-pat00009
Figure 112012082409482-pat00010
이상의 아조계 색소(1)의 구체예 중에서도, 식(1-2), 식(1-5), 식(1-6), 식(1-8), 식(1-10), 식(1-12), 식(1-13), 식(1-15), 식(1-16), 식(1-19), 식(1-20), 식(1-21), 식(1-22), 식(1-23), 식(1-24) 및 식(1-26)으로 각각 나타내어지는 것이 보다 바람직하고, 식(1-2), 식(1-5), 식(1-8), 식(1-10), 식(1-15), 식(1-21), 식(1-22) 및 식(1-26)으로 각각 나타내어지는 것이 특히 바람직하다.
상기 편광막 형성용 조성물에 있어서의 아조계 색소(1)의 함유량은 후술하는 중합성 스멕틱 액정 화합물 100 질량부에 대한 함유량으로 나타내며, 50 질량부 이하가 바람직하고, 0.1 질량부 이상 20 질량부 이하가 보다 바람직하고, 0.1 질량부 이상 10 질량부 이하가 더욱 바람직하다. 상기 범위 내라면, 편광막 형성시에, 중합성 스멕틱 액정 화합물을 중합할 때, 그 배향을 흩뜨리는 일이 없다고 하는 이점이 있다. 편광막 형성용 조성물에 함유되는 아조계 색소(1)는 1종이라도 좋고, 2종 이상이라도 좋다. 편광막 형성용 조성물에 함유되는 아조계 색소(1)가 2종 이상인 경우, 그 합계량이 상기 범위면 된다.
<중합성 스멕틱 액정 화합물>
상기 편광막 형성용 조성물에 함유되는 중합성 스멕틱 액정 화합물이란, 중합성기를 지니고, 또한 스멕틱상의 액정 상태를 보이는 화합물이다. 중합성기란, 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물의 중합 반응에 관여하는 기를 의미한다.
상기 중합성 스멕틱 액정 화합물이 보이는 액정 상태는 고차의 스멕틱상인 것이 바람직하다. 여기서 말하는 고차의 스멕틱상이란, 스멕틱 B상, 스멕틱 D상, 스멕틱 E상, 스멕틱 F상, 스멕틱 G상, 스멕틱 H상, 스멕틱 I상, 스멕틱 J상, 스멕틱 K상 및 스멕틱 L상이며, 그 중에서도 스멕틱 B상, 스멕틱 F상 및 스멕틱 I상이보다 바람직하다. 중합성 스멕틱 액정 화합물이 보이는 액정 상태에 따라, 배향 질서도가 높은 본 편광막을 얻을 수 있다. 또한, 이와 같이 배향 질서도가 높은 본 편광막은 X선 회절 측정에 있어서 브래그 피크를 얻을 수 있는 것이다.
브래그 피크란, 분자 배향의 면 주기 구조에 유래하는 피크이며, 편광막 형성용 조성물에 따르면, 주기 간격이 3.0∼5.0Å인 본 편광막을 얻을 수 있다.
바람직한 중합성 스멕틱 액정 화합물로서는, 예컨대 식(2)으로 나타내어지는 화합물(이하, 경우에 따라 「화합물(2)」이라고 함)을 들 수 있다.
U1-V1-W1-X1-Y1-X2-Y2-X3-W2-V2-U2 (2)
[식(2)에서, X1, X2 및 X3은 서로 독립적으로 치환기를 갖고 있더라도 좋은 p-페닐렌기 또는 치환기를 갖고 있더라도 좋은 시클로헥산-1,4-디일기를 나타낸다. 단, X1, X2 및 X3 중 적어도 하나는 치환기를 갖고 있더라도 좋은 p-페닐렌기이다.
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 -CH2CH2-, -CH2O-, -COO-, -OCOO-, 단결합, -N=N-, -CRa=CRb-, -C≡C- 또는 -CRa=N-을 나타낸다. Ra 및 Rb는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.
U1은 수소 원자 또는 중합성기를 나타낸다.
U2는 중합성기를 나타낸다.
W1 및 W2는 서로 독립적으로 단결합, -O-, -S-, -COO- 또는 -OCOO-을 나타낸다.
V1 및 V2는 서로 독립적으로 치환기를 갖고 있더라도 좋은 탄소수 1∼20의 알칸디일기를 나타내고, 이 알칸디일기를 구성하는 -CH2-는 -O-, -S- 또는 -NH-로 치환되어 있더라도 좋다]
X1, X2 및 X3 중, 적게도 2개가 치환기를 갖고 있더라도 좋은 p-페닐렌기인 것이 바람직하다.
p-페닐렌기는 무치환인 것이 바람직하다. 시클로헥산-1,4-디일기는 트랜스-시클로헥산-1,4-디일기인 것이 바람직하고, 이 트랜스-시클로헥산-1,4-디일기도 무치환인 것이 보다 바람직하다.
p-페닐렌기 또는 시클로헥산-1,4-디일기가 갖는 치환기로서는, 메틸기, 에틸기 및 부틸기 등의 탄소수 1∼4의 알킬기; 시아노기; 할로겐 원자 등을 들 수 있다. 한편, 시클로헥산-1,4-디일기를 구성하는 -CH2-는 -O-, -S- 또는 -NR-로 치환되어 있더라도 좋다. R은 탄소수 1∼6의 알킬기 또는 페닐기이다.
Y1은 -CH2CH2-, -COO- 또는 단결합이면 바람직하고, Y2는 -CH2CH2- 또는 -CH2O-이면 바람직하다.
U2는 중합성기이다. U1은 수소 원자 또는 중합성기이며, 바람직하게는 중합성기이다. U1 및 U2는 함께 중합성기이면 바람직하다. 중합성기는 광중합성기인 것이 바람직하다. 광중합성기란, 후술하는 광중합 개시제로부터 발생한 활성 라디칼이나 산 등에 의해서 중합 반응에 관여할 수 있는 기임을 말한다. 광중합성기를 갖는 중합성 스멕틱 액정 화합물을 이용하면, 보다 저온 조건 하에서 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물을 중합시킬 수 있다는 점에서도 유리하다.
U1 및 U2의 중합성기는 서로 다르더라도 좋지만, 동일한 종류의 기인 것이 바람직하다.
중합성기로서는, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐옥시기, 옥시라닐기 및 옥세타닐기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다.
V1 및 V2의 알칸디일기로서는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기, 데칸-1,10-디일기, 테트라데칸-1,14-디일기 및 아이코산-1,20-디일기 등을 들 수 있다. V1 및 V2는 바람직하게는 탄소수 2∼12의 알칸디일기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼12의 알칸디일기이다.
알칸디일기가 갖는 치환기로서는 시아노기 및 할로겐 원자 등을 들 수 있다. 알칸디일기는 무치환인 것이 바람직하고, 무치환이며 또한 직쇄상의 알칸디일기인 것이 보다 바람직하다.
W1 및 W2는 서로 독립적으로 바람직하게는 단결합 또는 -O-이다.
화합물(2)로서는 식(2-1)∼식(2-24)으로 각각 나타내어지는 화합물 등을 들 수 있다. 이러한 화합물(2)의 구체예가 시클로헥산-1,4-디일기를 갖는 경우, 그 시클로헥산-1,4-디일기는 트랜스체인 것이 바람직하다.
Figure 112012082409482-pat00011
Figure 112012082409482-pat00012
Figure 112012082409482-pat00013
Figure 112012082409482-pat00014
Figure 112012082409482-pat00015
중합성 스멕틱 액정 화합물은 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 편광막 형성용 조성물에 이용할 수 있다.
중합성 스멕틱 액정 화합물을 편광막 형성용 조성물에 이용하는 경우, 미리 중합성 스멕틱 액정 화합물의 상전이 온도를 구하여, 그 상전이 온도를 하회하는 온도 조건 하에서, 중합성 스멕틱 액정 화합물이 중합하도록, 편광막 형성용 조성물의 중합성 스멕틱 액정 화합물 이외의 성분을 조정한다. 이러한 중합 온도를 컨트롤할 수 있는 성분으로서는, 후술하는 중합 개시제, 증감제 및 중합 금지제 등을 들 수 있다. 이들의 종류 및 양을 적절하게 조절함으로써 중합성 스멕틱 액정 화합물의 중합 온도를 컨트롤할 수 있다. 한편, 편광막 형성용 조성물에 2종 이상의 중합성 스멕틱 액정 화합물을 이용하는 경우, 이 2종 이상의 중합성 스멕틱 액정 화합물의 혼합물의 상전이 온도를 구한 후, 상기와 같이 하여 중합 온도를 컨트롤한다.
예시한 화합물(2) 중에서도, 각각 식(2-2), 식(2-3), 식(2-4), 식(2-6), 식(2-7), 식(2-8), 식(2-13), 식(2-14), 식(2-15) 및 식(2-24)으로 나타내어지는 것으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
중합성 스멕틱 액정 화합물은 혼합함으로써, 혹은, 함께 이용되는 중합 개시제와의 상호 작용에 의해, 용이하게 상전이 온도를 하회하는 온도 조건 하에서, 즉 고차의 스멕틱상의 액정 상태를 충분히 유지한 채로 중합시킬 수 있는 화합물인 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 중합성 스멕틱 액정 화합물은 중합 개시제와의 상호 작용에 의해 70℃ 이하, 바람직하게는 60℃ 이하의 온도 조건 하에서, 고차의 스멕틱상의 액정 상태를 충분히 유지한 채로 중합할 수 있는 화합물인 것이 바람직하다.
상기 편광막 형성용 조성물 중에 함유되는 중합성 스멕틱 액정 화합물은 단독 종이라도, 복수 종이라도 좋지만, 복수종인 것이 바람직하다.
상기 편광막 형성용 조성물에 있어서의 중합성 스멕틱 액정 화합물의 함유 비율은 상기 편광막 형성용 조성물의 고형분에 대하여 70∼99.9 질량%가 바람직하고, 90∼99.9 질량%가 보다 바람직하다. 중합성 스멕틱 액정 화합물의 함유 비율이 상기 범위 내라면, 중합성 스멕틱 액정 화합물의 배향성이 높아지는 경향이 있다. 여기서, 고형분이란, 상기 편광막 형성용 조성물에서 용제 등의 휘발성 성분을 제외한 성분의 합계량임을 말한다. 한편, 복수 종의 중합성 스멕틱 액정 화합물이 상기 편광막 형성용 조성물에 함유되는 경우, 그 합계 함유 비율이 상기한 범위면 된다.
<용제>
편광막 형성용 조성물은 용제를 포함하고 있더라도 좋다. 일반적으로 중합성 스멕틱 액정 화합물의 점도가 높기 때문에, 용제를 포함함으로써 도포가 용이하게 되어, 결과적으로 편광막을 형성하기 쉽게 되는 경우가 많다. 용제로서는, 중합성 스멕틱 액정 화합물 및 아조계 색소(1)를 완전히 용해할 수 있는 용제가 바람직하다. 또한, 편광막 형성용 조성물의 중합 반응에 불활성인 용제인 것이 바람직하다.
용제로서는, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜부틸에테르 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올 용제; 초산에틸, 초산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤 또는 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 및 젖산에틸 등의 에스테르 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 2-헵타논 및 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용제; 펜탄, 헥산 및 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용제; 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소 용제, 아세토니트릴 등의 니트릴 용제; 테트라히드로푸란 및 디메톡시에탄 등의 에테르 용제; 클로로포름 및 클로로벤젠 등의 염소 함유 용제 등을 들 수 있다. 이들 용제는 단독으로 이용하더라도 좋고, 복수를 조합시켜 이용하더라도 좋다.
용제의 함유량은 상기 편광막 형성용 조성물의 총량에 대하여 50∼98 질량%가 바람직하다. 환언하면, 편광막 형성용 조성물에 있어서의 고형분은 2∼50 질량%가 바람직하다. 고형분이 2 질량% 이상이면, 본 발명의 목적의 하나인 박형의 본 편광막이 보다 얻어지기 쉬운 경향이 있다. 한편, 상기 고형분이 50 질량% 이하이면, 편광막 형성용 조성물의 점도가 낮아지므로, 편광막의 두께가 대략 균일하게 됨으로써 상기 편광막에 얼룩이 생기기 어렵게 되는 경향이 있다. 또한, 이러한 고형분은 후술하는 편광막의 두께를 형성할 수 있도록 하여 정할 수 있다.
<중합 반응 조제>
상기 편광막 형성용 조성물은 중합 개시제를 함유하면 바람직하다. 이 중합 개시제는 중합성 스멕틱 액정 화합물의 중합 반응을 개시할 수 있는 화합물이며, 보다 저온 조건 하에서 상기 중합 반응을 개시할 수 있다는 점에서 광중합 개시제가 바람직하다. 구체적으로는, 빛의 작용에 의해 활성 라디칼 또는 산을 발생할 수 있는 화합물이 광중합 개시제로서 이용된다. 이 광중합 개시제 중에서도 빛의 작용에 의해 라디칼을 발생하는 것이 보다 바람직하다.
상기 중합 개시제로서는, 예컨대 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 알킬페논 화합물, 아실포스핀옥사이드 화합물, 트리아진 화합물, 요오드늄염 및 술포늄염 등을 들 수 있다.
이하, 이 중합 개시제의 구체예를 든다.
벤조인 화합물로서는, 예컨대 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 및 벤조인이소부틸에테르 등을 들 수 있다.
벤조페논 화합물로서는, 예컨대 벤조페논, o-벤조일안식향산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 및 2,4,6-트리메틸벤조페논 등을 들 수 있다.
알킬페논 화합물로서는, 예컨대 디에톡시아세토페논, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1,2-디페닐-2,2-디메톡시에탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 및 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온의 올리고머 등을 들 수 있다.
아실포스핀옥사이드 화합물로서는, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 및 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
트리아진 화합물로서는, 예컨대 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(푸란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 및 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
중합 개시제는 시장에서 용이하게 입수할 수 있는 것을 이용할 수도 있다. 시판되는 중합 개시제로서는, "이르가큐어(Irgacure) 907", "이르가큐어 184", "이르가큐어 651", "이르가큐어 819", "이르가큐어 250", "이르가큐어 369"(치바재팬(주)); "세이쿠올 BZ", "세이쿠올 Z", "세이쿠올 BEE"(세이코가가쿠(주)); "카야큐어(kayacure) BP100"(니혼가야쿠(주)); "카야큐어 UVI-6992"(다우사 제조); "아데카옵토마 SP-152", "아데카옵토마 SP-170"((주)ADEKA); "TAZ-A", "TAZ-PP"(니혼시이베르헤그나사); 및 "TAZ-104"(산와케미컬사) 등을 들 수 있다.
상기 편광막 형성용 조성물이 중합 개시제를 함유하는 경우, 그 함유량은 상기 편광막 형성용 조성물에 함유되는 중합성 스멕틱 액정 화합물의 종류 및 그 양에 따라서 적절하게 조절할 수 있지만, 예컨대, 중합성 스멕틱 액정 화합물의 합계 100 질량부에 대한 중합 개시제의 함유량은 0.1∼30 질량부의 범위가 바람직하고, 0.5∼10 질량부의 범위가 보다 바람직하고, 0.5∼8 질량부의 범위가 더욱 바람직하다. 중합성 개시제의 함유량이, 이 범위 내라면, 중합성 스멕틱 액정 화합물의 배향을 흩뜨리는 일없이 중합시킬 수 있기 때문에, 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물이 고차의 스멕틱상의 액정 상태를 유지한 채로 중합할 수 있다.
상기 편광막 형성용 조성물이 중합 개시제를 함유하는 경우, 상기 편광막 형성용 조성물에는 증감제를 함유하고 있더라도 좋다. 증감제로서는 광증감제가 바람직하다. 이 증감제로서는, 예컨대 크산톤 및 티오크산톤 등의 크산톤 화합물(예컨대, 2,4-디에틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤 등); 안트라센 및 알콕시기 함유 안트라센(예컨대, 디부톡시안트라센 등) 등의 안트라센 화합물; 페노티아진 및 루브렌 등을 들 수 있다.
상기 편광막 형성용 조성물이 중합 개시제 및 증감제를 함유하는 것인 경우, 상기 편광막 형성용 조성물에 함유되는 중합성 스멕틱 액정 화합물의 중합 반응을 보다 촉진할 수 있다. 이러한 증감제의 사용량은 병용하는 중합 개시제 및 중합성 스멕틱 액정 화합물의 종류 및 그 양에 따라서 적절하게 조절할 수 있지만, 예컨대 중합성 스멕틱 액정 화합물의 합계 100 질량부에 대하여 0.1∼30 질량부의 범위가 바람직하고, 0.5∼10 질량부의 범위가 보다 바람직하고, 0.5∼8 질량부의 범위가 더욱 바람직하다.
상기 편광막 형성용 조성물에 증감제를 함유시킴으로써, 중합성 스멕틱 액정 화합물의 중합 반응을 촉진할 수 있는 것을 설명했지만, 이 중합 반응을 안정적으로 진행시키기 위해서, 상기 편광막 형성용 조성물에는 중합 금지제를 적절히 함유시킬 수도 있다. 중합 금지제를 함유함으로써, 중합성 스멕틱 액정 화합물의 중합 반응의 진행 정도를 컨트롤할 수 있다.
상기 중합 금지제로서는, 예컨대 히드로퀴논, 알콕시기 함유 히드로퀴논, 알콕시기 함유 카테콜(예컨대, 부틸카테콜 등), 피로갈롤, 2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시 라디칼 등의 라디칼 보충제; 티오페놀류; β-나프틸아민류 및 β-나프톨류 등을 들 수 있다.
상기 편광막 형성용 조성물에 중합 금지제를 함유시키는 경우, 그 함유량은 이용하는 중합성 스멕틱 액정 화합물의 종류와 그 양 및 증감제의 사용량 등에 따라서 적절하게 조절할 수 있지만, 예컨대 중합성 스멕틱 액정 화합물 100 질량부에 대한 중합 금지제의 함유량이 0.1∼30 질량부의 범위가 바람직하고, 0.5∼10 질량부의 범위가 보다 바람직하고, 0.5∼8 질량부의 범위가 더욱 바람직하다. 중합 금지제의 함유량이 범위 내에 있으면, 상기 편광막 형성용 조성물에 함유되는 중합성 스멕틱 액정 화합물의 배향을 흩뜨리는 일없이 중합시킬 수 있기 때문에, 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물이 더한층 고차의 스멕틱상의 액정 상태를 양호하게 유지한 채로 중합할 수 있다.
<레벨링제>
상기 편광막 형성용 조성물은 레벨링제를 함유하면 바람직하다. 이 레벨링제란, 편광막 형성용 조성물의 유동성을 조정하고, 편광막 형성용 조성물을 도포하여 얻어지는 도포막을 보다 평탄하게 하는 기능을 갖는 것으로, 계면활성제 등을 들 수 있다. 이 레벨링제는 폴리아크릴레이트 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제 및 불소 원자 함유 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하다.
폴리아크릴레이트 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제로서는, "BYK-350", "BYK-352", "BYK-353", "BYK-354", "BYK-355", "BYK-358N", "BYK-361N", "BYK-380", "BYK-381" 및 "BYK-392"[BYK-Chemie사] 등을 들 수 있다.
불소 원자 함유 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제로서는, "메가팩 R-08", 동 "R-30", 동 "R-90", 동 "F-410", 동 "F-411", 동 "F-443", 동 "F-445", 동 "F-470", 동 "F-471", 동 "F-477", 동 "F-479", 동 "F-482" 및 동 "F-483"[DIC(주)]; "사플론 S-381", 동 "S-382", 동 "S-383", 동 "S-393", 동 "SC-101", 동 "SC-105", "KH-40" 및 "SA-100"[AGC 세이미케미칼(주)]; "E1830", "E5844"[(주)다이킨파인케미칼겐큐쇼]; "에프톱 EF301", 동 "EF303", 동 "EF351" 및 동 "EF352"[미츠비시마테리알덴시가세이(주)] 등을 들 수 있다.
상기 편광막 형성용 조성물에 레벨링제를 함유시키는 경우, 그 함유량은 중합성 스멕틱 액정 화합물 100 질량부에 대하여 0.3 질량부 이상 5 질량부 이하의 범위가 바람직하고, 0.5 질량부 이상 3 질량부 이하의 범위가 보다 바람직하다. 레벨링제의 함유량이 상기한 범위 내라면, 중합성 스멕틱 액정 화합물을 수평 배향시키는 것이 용이하고, 또한 얻어지는 편광막이 보다 평활하게 되는 경향이 있다. 중합성 스멕틱 액정 화합물에 대한 레벨링제의 함유량이 상기한 범위를 넘으면, 얻어지는 본 편광막에 얼룩이 생기기 쉬운 경향이 있다. 한편, 상기 편광막 형성용 조성물은 레벨링제를 2 종류 이상 함유하고 있더라도 좋다.
<본 편광막의 형성 방법>
이어서, 상기 편광막 형성용 조성물로 본 편광막을 형성시키는 방법에 관해서 설명한다. 이러한 방법에서는, 상기 편광막 형성용 조성물을 기재 상에, 바람직하게는 투명 기재 상에 도포함으로써 본 편광막을 형성하는 것이 바람직하다.
<투명 기재>
상기 투명 기재란, 빛, 특히 가시광을 투과할 수 있을 정도의 투명성을 갖는 기재이다. 이 투명성이란, 파장 380∼780 nm에 걸친 광선에 대한 투과율이 80% 이상이 되는 특성을 말한다. 구체적으로 이러한 투명 기재를 예시하면, 유리 기재나, 플라스틱제의 투광성 시트 및 투광성 필름을 들 수 있다. 한편, 이 투광성 시트나 투광성 필름을 구성하는 플라스틱으로서는, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노르보르넨계 폴리머 등의 폴리올레핀; 환상 올레핀계 수지; 폴리비닐알코올; 폴리에틸렌테레프탈레이트; 폴리메타크릴산에스테르; 폴리아크릴산에스테르; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스 및 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로오스에스테르; 폴리에틸렌나프탈레이트; 폴리카보네이트; 폴리술폰; 폴리에테르술폰; 폴리에테르케톤; 폴리페닐렌술피드 및 폴리페닐렌옥사이드 등의 플라스틱을 들 수 있다. 이상의 투명 기재의 구체예 중에서, 바람직한 플라스틱제의 투광성 시트 및 투광성 필름에 관해서 보면, 플라스틱제의 투광성 필름, 즉 고분자 필름이 바람직한 것이다. 이 고분자 필름 중에서는 시장에서 용이하게 입수할 수 있거나, 투명성이 우수하거나 하다는 점에서, 특히 바람직하게는, 셀룰로오스에스테르, 환상 올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리메타크릴산에스테르로 이루어지는 고분자 필름이 바람직하다. 이러한 투명 기재를 이용하여 본 편광막을 제조함에 있어서, 상기 투명 기재를 운반하거나 보관하거나 할 때에 찢어짐 등의 파손을 일으키는 일없이 용이하게 취급할 수 있다는 점에서, 상기 투명 기재에 지지 기재 등을 접착하여 놓더라도 좋다. 또한, 후술하지만, 본 편광막으로 원편광판을 제조할 때에, 상기 투명 기재에 위상차성을 부여하는 경우가 있다. 이 경우에는, 투명 기재로서 고분자 필름을 준비하여, 이 고분자 필름을 연신 처리 등에 의해 상기 고분자 필름에 위상차성을 부여하여, 위상차성 필름으로 한 후, 이 위상차성 필름을 투명 기재로서 이용하면 좋다. 한편, 투명 기재(고분자 필름)에 위상차성을 부여하는 방법은 추후 설명한다.
상기 고분자 필름 중에서는, 위상차성을 부여하는 경우에, 그 위상차 값을 컨트롤하기 쉽다는 점에서, 셀룰로오스에스테르 또는 환상 올레핀계 수지로 이루어지는 필름(셀룰로오스에스테르 필름, 환상 올레핀계 수지 필름)이 바람직하다. 이하, 이 2종의 고분자 필름에 관해서 상술한다.
셀룰로오스에스테르 필름을 구성하는 셀룰로오스에스테르는 셀룰로오스에 포함되는 수산기의 적어도 일부가 초산에스테르화된 것이다. 이러한 셀룰로오스에스테르로 이루어지는 셀룰로오스에스테르 필름은 시장에서 용이하게 입수할 수 있다. 시판되는 트리아세틸셀룰로오스 필름으로서는, 예컨대 "후지태크 필름"(후지샤신필름(주)); "KC8UX2M", "KC8UY" 및 "KC4UY"(코니카미놀타옵토(주)) 등이 있다. 이러한 시판되는 트리아세틸셀룰로오스 필름은 그대로 또는 필요에 따라서 위상차성을 부여하고 나서 투명 기재로서 이용할 수 있다. 또한, 준비한 투명 기재의 표면에, 방현 처리, 하드 코트 처리, 대전 방지 처리 또는 반사 방지 처리 등의 표면 처리를 실시하고 나서 투명 기재(1)로서 사용할 수 있다.
고분자 필름에 위상차성을 부여하기 위해서는, 전술한 대로, 상기 고분자 필름을 연신하는 등의 방법에 의한다. 플라스틱, 즉 열가소성 수지로 이루어지는 고분자 필름은 모두 연신 처리가 가능하지만, 위상차성을 제어하기 쉽다고 하는 점에서, 환상 올레핀계 수지 필름은 바람직한 것이다. 환상 올레핀계 수지 필름을 구성하는 환상 올레핀계 수지란 예컨대 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 모노머 등의 환상 올레핀의 중합체 또는 공중합체(환상 올레핀계 수지)로 구성되는 것으로, 이 환상 올레핀계 수지는 부분적으로 개환부를 포함하고 있더라도 좋다. 또한, 개환부를 포함하는 환상 올레핀계 수지를 수소 첨가한 것이라도 좋다. 또한, 상기 환상 올레핀계 수지는, 투명성을 현저히 손상시키지 않는다는 점이나, 현저히 흡습성을 증대시키지 않는다는 점에서 예컨대 환상 올레핀과 쇄상 올레핀이나 비닐화 방향족 화합물(스티렌 등)과의 공중합체라도 좋다. 또한, 상기 환상 올레핀계 수지는 그 분자 내에 극성기가 도입되어 있더라도 좋다.
환상 올레핀계 수지가 환상 올레핀과 쇄상 올레핀이나 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 공중합체인 경우, 상기 쇄상 올레핀으로서는 에틸렌이나 프로필렌 등이며, 또한, 비닐화 방향족 화합물로서는 스티렌, α-메틸스티렌 및 알킬 치환 스티렌 등이다. 이러한 공중합체에 있어서, 환상 올레핀에 유래하는 구조 단위의 함유 비율은 환상 올레핀계 수지의 전체 구조 단위에 대하여 50 몰% 이하, 예컨대, 15∼50 몰% 정도의 범위이다. 환상 올레핀계 수지가 환상 올레핀과, 쇄상 올레핀과, 비닐화 방향족 화합물로부터 얻어지는 3원 공중합체인 경우, 예컨대, 쇄상 올레핀 유래의 구조 단위의 함유 비율은 상기 환상 올레핀계 수지의 전체 구조 단위에 대하여 5∼80 몰% 정도이며, 비닐화 방향족 화합물 유래의 구조 단위의 함유 비율은 5∼80 몰% 정도이다. 이러한 3원 공중합체의 환상 올레핀계 수지는 상기 환상 올레핀계 수지를 제조할 때에 고가의 환상 올레핀의 사용량을 비교적 적게 할 수 있다고 하는 이점이 있다.
환상 올레핀계 수지 필름을 제조할 수 있는 환상 올레핀계 수지는 시장에서 용이하게 입수할 수 있다. 시판되는 환상 올레핀계 수지로서는, "Topas"[Ticona 사(독일)]; "아톤"[JSR(주)]; "제오노아(ZEONOR) "및 "제오넥스(ZEONEX)"[니혼제온(주)]; "아펠"[미쓰이가가쿠(주) 제조] 등을 들 수 있다. 이러한 환상 올레핀계 수지를 예컨대 용제 캐스트법이나 용융 압출법 등의 공지된 제막 수단에 의해 제막하여 필름(환상 올레핀계 수지 필름)으로 할 수 있다. 또한, 이미 필름 형태로 시판되고 있는 환상 올레핀계 수지 필름도 이용할 수 있다. 이러한 시판되는 환상 올레핀계 수지 필름으로서는 예컨대, "에스시나" 및 "SCA40"[세키스이가가쿠고교(주)]; "제오노아 필름"[옵테스(주)]; "아톤 필름"[JSR(주)] 등을 들 수 있다.
이어서, 고분자 필름에 위상차성을 부여하는 방법에 관해서 간단히 설명한다. 고분자 필름은 공지된 연신 방법에 의해 위상차성을 부여할 수 있다. 예컨대, 고분자 필름이 롤에 권취되어 있는 롤(권취체)을 준비하고, 이러한 권취체로부터 필름을 연속적으로 권출하여, 권출한 필름을 가열로로 반송한다. 가열로의 설정 온도는 고분자 필름의 유리 전이 온도 근방(℃)∼[유리 전이 온도+100](℃)의 범위, 바람직하게는 유리 전이 온도 근방(℃)∼[유리 전이 온도+50](℃)의 범위로 한다. 상기 가열로에 있어서는, 필름의 진행 방향으로 또는 진행 방향과 직교하는 방향으로 연신할 때에, 반송 방향이나 장력을 조정하여 임의의 각도로 경사를 주어 일축 또는 이축의 열 연신 처리를 실시한다. 연신의 배율은 통상 1.1∼6배 정도의 범위이며, 바람직하게는 1.1∼3.5배 정도의 범위이다. 또한, 비스듬한 방향으로 연신하는 방법으로서는, 연속적으로 배향축을 원하는 각도로 경사시킬 수 있는 것이라면, 특별히 한정되지 않고, 공지된 연신 방법을 채용할 수 있다. 이러한 연신 방법은 예컨대 일본 특허공개 소50-83482호 공보나 일본 특허공개 평2-113920호 공보에 기재된 방법을 들 수 있다.
투명 기재로서 이용함에 있어서, 고분자 필름의 두께는 실용적인 취급을 할 수 있을 정도의 중량이라는 점 및 충분한 투명성을 확보할 수 있다는 점에서는 얇은 쪽이 바람직하지만, 지나치게 얇으면 강도가 저하되어, 가공성이 뒤떨어지는 경향이 있다. 그래서, 이들 필름의 적당한 두께는 예컨대 5∼300 ㎛ 정도이며, 바람직하게는 20∼200 ㎛이다. 본 편광막을 후술하는 원편광판으로서 사용하는 경우는, 이 원편광판을 이용하는 표시 장치가 모바일 용도인 것이 상정되기 때문에, 필름의 두께는 20∼100 ㎛ 정도가 특히 바람직하다.
한편, 연신함으로써 필름에 위상차성을 부여하는 경우, 연신 후의 두께는 연신 전의 필름의 두께나 연신 배율에 의해서 결정된다.
<배향막>
본 편광막의 제조에 이용하는 기재에는 배향막이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그 경우, 편광막 형성용 조성물은 배향막 상에 도포하게 된다. 이 때문에 상기 배향막은 편광막 형성용 조성물의 도포 등에 의해 용해되지 않을 정도의 용제 내성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 용제의 제거나 액정의 배향을 위한 가열 처리에 있어서의 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 배향막으로서는 배향성 폴리머를 이용할 수 있다.
상기 배향성 폴리머로서는, 예컨대 분자 내에 아미드 결합을 갖는 폴리아미드나 젤라틴류, 분자 내에 이미드 결합을 갖는 폴리이미드 및 그 가수분해물인 폴리아믹산, 폴리비닐알코올, 알킬 변성 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리옥사졸, 폴리에틸렌이민, 폴리스티렌, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 또는 폴리아크릴산에스테르류 등의 폴리머를 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리비닐알코올이 바람직하다. 배향막을 형성하는 이들 배향성 폴리머는 단독으로 이용하더라도 좋고, 2 종류 이상을 혼합하여 이용하더라도 좋다.
배향성 폴리머는 용제에 용해한 배향성 폴리머 조성물(배향성 폴리머를 포함하는 용액)로서 기재 상에 도포함으로써 그 기재 상에 배향막을 형성할 수 있다. 상기 배향성 폴리머 조성물에 이용하는 용제는, 특별히 제한은 없지만, 구체적으로는 물; 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올 용제; 초산에틸, 초산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 및 젖산에틸 등의 에스테르 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸아밀케톤 및 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용제; 펜탄, 헥산 및 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용제; 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소 용제; 아세토니트릴 등의 니트릴 용매; 테트라히드로푸란 및 디메톡시에탄 등의 에테르 용매; 클로로포름 및 클로로벤젠 등의 염소 치환 탄화수소 용매 등을 들 수 있다. 이들 유기 용제는 단독으로 이용하더라도 좋고, 복수 종을 조합시켜 이용하더라도 좋다.
또한 배향막을 형성하기 위한 배향성 폴리머 조성물로서 시판되는 배향막 재료를 그대로 사용하더라도 좋다. 시판되는 배향막 재료로서는, 산에바(등록상표, 닛산가가쿠고교(주) 제조) 및 옵토마(등록상표, JSR(주) 제조) 등을 들 수 있다.
상기 기재 상에 배향막을 형성하는 방법으로서는, 예컨대 상기 기재 상에, 상기 배향성 폴리머 조성물이나 시판되는 배향막 재료를 도포하고, 그 후, 어닐링 처리함으로써 상기 기재 상에 배향막을 형성할 수 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 배향막의 두께는 예컨대 10 nm∼10000 nm의 범위이며, 바람직하게는 10 nm∼1000 nm의 범위이다.
상기 배향막에 대하여 배향 규제력을 부여하기 위해서, 필요에 따라서 러빙을 행하는 것(러빙법)이 바람직하다. 배향 규제력을 부여함으로써 중합성 스멕틱 액정 화합물을 원하는 방향으로 배향시킬 수 있다.
러빙법에 의해 배향 규제력을 부여하는 방법으로서는, 예컨대 러빙 천이 휘감겨, 회전하고 있는 러빙 롤을 준비하고, 기재 상에 배향막 형성용 도포막이 형성된 적층체를 스테이지에 얹어, 회전하고 있는 러빙 롤로 향해서 반송함으로써, 상기 배향막 형성용 도포막과, 회전하고 있는 러빙 롤을 접촉시키는 방법을 들 수 있다.
또한, 소위 광배향막도 이용할 수 있다. 광배향막은 광배향 유기층을 형성하여, 편광(바람직하게는 편광 UV)을 조사함으로써 배향 규제력을 부여하는 경우도 있다. 광배향 유기층을 형성함에 있어서는, 우선 광반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머와, 용제를 포함하는 조성물(이하, 경우에 따라 「광배향막 형성용 조성물」이라고 함)을 준비한다. 광반응성기란, 빛을 조사함(광 조사)에 따라 액정 배향능이 생기는 기를 말한다. 구체적으로는, 빛을 조사함으로써 생기는 분자의 배향 유기 또는 이성화 반응, 이량화 반응, 광가교 반응 혹은 광분해 반응과 같은, 액정 배향능의 기원이 되는 광 반응을 일으키는 것이다. 이 광반응성기 중에서도, 이량화 반응 또는 광가교 반응을 이용한 것이 배향성이 우수하고, 편광막 형성시의 스멕틱 액정 상태를 유지한다는 점에서 바람직하다. 이상과 같은 반응을 일으킬 수 있는 광반응성기로서는, 불포화 결합, 특히 이중 결합을 갖는 것이 바람직하고, 탄소-탄소 이중 결합(C=C 결합), 탄소-질소 이중 결합(C=N 결합), 질소-질소 이중 결합(N=N 결합) 및 탄소-산소 이중 결합(C=O 결합)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 갖는 기가 특히 바람직하다.
C=C 결합을 갖는 광반응성기로서는 예컨대, 비닐기, 폴리엔기, 스틸벤기, 스틸바졸기, 스틸바졸륨기, 칼콘기 및 신나모일기 등을 들 수 있다. C=N 결합을 갖는 광반응성기로서는, 방향족 시프 염기 및 방향족 히드라존 등의 구조를 갖는 기를 들 수 있다. N=N 결합을 갖는 광반응성기로서는, 아조벤젠기, 아조나프탈렌기, 방향족 복소환아조기, 비스아조기 및 포르마잔기 등이나, 아족시벤젠을 기본 구조로 하는 것을 들 수 있다. C=O 결합을 갖는 광반응성기로서는, 벤조페논기, 쿠마린기, 안트라퀴논기 및 말레이미드기 등을 들 수 있다. 이들 기는 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 알릴옥시기, 시아노기, 알콕시카르보닐기, 히드록실기, 술폰산기 및 할로겐화알킬기 등의 치환기를 갖고 있더라도 좋다.
그 중에서도, 광이량화 반응을 일으킬 수 있는 광반응성기가 바람직하며, 신나모일기 및 칼콘기가 광 배향에 필요한 편광 조사량이 비교적 적고, 또한, 열안정성이나 시간 경과에 따른 안정성이 우수한 광배향막을 얻기가 쉽기 때문에 바람직하다. 더 말하자면, 광반응성기를 갖는 폴리머로서는, 상기 폴리머 측쇄의 말단부가 계피산 구조로 되는 신나모일기를 갖는 것이 특히 바람직하다.
광반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머는 용제에 용해한 광배향막 형성용 조성물로서, 투명 기재 상에 도포함으로써, 그 투명 기재 상에 광배향 유기층(막)을 형성할 수 있다. 상기 조성물에 이용하는 용제에 대해서는, 특별히 한정되지는 않고, 광반응성기를 갖는 폴리머 혹은 모노머의 용해성에 따라서, 전술한 배향성 폴리머 조성물에 이용한 것과 같은 용제를 적용할 수 있다.
광배향막 형성용 조성물에 대한 광반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머의 농도는 상기 광반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머의 종류나 제조하고자 하는 광배향막의 두께에 따라 적절하게 조절할 수 있지만, 고형분 농도로 나타내어, 적어도 0.2 질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.3∼10 질량%의 범위가 특히 바람직하다. 또한, 광배향막의 특성이 현저히 손상되지 않는 범위에서, 상기 광배향막 형성용 조성물은 폴리비닐알코올이나 폴리이미드 등의 고분자 재료나 증감제가 포함되어 있더라도 좋다.
상기 배향성 폴리머 혹은 광반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머를 투명 기재 상에 도포하는 방법으로서는, 스핀 코팅법, 익스트루젼법, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 바 코팅법 및 애플리케이터법 등의 도포법이나, 플렉소법 등의 인쇄법 등의 공지된 방법이 채용된다. 한편, 본 편광막 제조를 후술하는 롤투롤(Roll to Roll) 형식의 연속적 제조 방법에 의해 실시하는 경우, 상기 도포 방법은 통상 그라비아 코팅법, 다이 코팅법 또는 플렉소법 등의 인쇄법이 채용된다.
한편, 러빙 또는 편광 조사를 할 때에, 마스킹을 행하면, 배향 방향이 다른 복수의 영역(패턴)을 형성할 수도 있다.
<본 편광막의 제조 방법>
상기 (투명) 기재 상에 형성된 배향막 상에 본 발명의 편광막 형성용 조성물을 도포하여 도포막을 얻는다. 상기 배향막 상에 편광막 형성용 조성물을 도포하는 방법(도포 방법)으로서는 예컨대 배향성 폴리머 혹은 광반응성기를 갖는 폴리머(모노머)를 투명 기재 상에 도포하는 방법으로서 예시한 것과 동일한 방법을 들 수 있다.
이어서, 상기 도포막 중에 포함되는 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물이 중합되지 않는 조건으로 용제를 건조 제거함으로써 건조 피막이 형성된다. 건조 방법으로서는, 예컨대 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다. 이 때, 일단, 상기 건조 피막에 포함되는 중합성 스멕틱 액정 화합물의 액정 상태를 네마틱상(네마틱 액정 상태)으로 한 후, 이 네마틱상을 스멕틱상으로 전이시키면 바람직하다. 이와 같이 네마틱상을 경유하여 스멕틱상을 형성하기 위해서는, 예컨대 건조 피막에 포함되는 중합성 스멕틱 액정 화합물이 네마틱상의 액정 상태로 상 전이하는 온도 이상으로 가열하고, 이어서 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물이 스멕틱상의 액정 상태를 보이는 온도까지 냉각한다고 하는 방법이 채용된다.
상기 건조 피막 중의 중합성 스멕틱 액정 화합물을 스멕틱 액정 상태로 하거나, 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물을 네마틱 액정 상태를 경유하여 스멕틱 액정 상태로 하거나 하는 경우, 이용하는 중합성 스멕틱 액정 화합물의 상전이 온도를 측정함으로써, 액정 상태를 제어하는 조건(가열 조건)을 용이하게 구할 수 있다. 이 상전이 온도 측정의 측정 조건은 본원의 실시예에서 설명한다.
상기 중합성 스멕틱 액정 화합물을 중합시킬 때, 스멕틱상의 액정 상태를 양호하게 유지하기 위해서도 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물로서 2종 이상의 중합성 스멕틱 액정 화합물을 포함하는 편광막 형성용 조성물을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 2종 이상의 중합성 스멕틱 액정 화합물의 함유량비를 조정한 편광막 형성용 조성물을 이용하면, 네마틱상을 경유하여 스멕틱상의 액정 상태를 형성한 후에, 일시적으로 과냉각 상태를 형성하는 것이 가능하여, 고차의 스멕틱상의 액정 상태를 용이하게 유지하기 쉽다고 하는 이점이 있다.
이어서, 중합성 스멕틱 액정 화합물의 중합 공정에 관해서 설명한다. 여기서는, 상기 편광막 형성용 조성물에 광중합 개시제를 함유시켜, 건조 피막 중의 중합성 스멕틱 액정 화합물의 액정 상태를 스멕틱상으로 한 후, 이 스멕틱상의 액정 상태를 유지한 채로, 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물을 광중합시키는 방법에 관해서 상술한다. 광중합에 있어서, 건조 피막에 조사하는 빛으로서는, 상기 건조 피막에 포함되는 광중합 개시제의 종류 또는 중합성 스멕틱 액정 화합물의 종류(특히, 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물이 갖는 광중합기의 종류) 및 그 양에 따라서 적절하게 가시광, 자외광 및 레이저광으로 이루어지는 군에서 선택되는 빛이나 활성 전자선에 의해서 행할 수 있다. 이들 중, 중합 반응의 진행을 컨트롤하기 쉽다는 점이나 광중합에 관련된 장치로서 당분야에서 광범하게 이용되고 있는 것을 사용할 수 있다고 하는 점에서 자외광이 바람직하다. 따라서, 자외광에 의해서 광중합할 수 있도록 상기 편광막 형성용 조성물에 함유되는 중합성 스멕틱 액정 화합물이나 광중합 개시제의 종류를 선택해 두면 바람직하다. 또한, 중합시킬 때에는, 자외광 조사와 함께 적당한 냉각 수단에 의해 건조 피막을 냉각함으로써 중합 온도를 컨트롤할 수도 있다. 이러한 냉각 수단의 채용에 의해 보다 저온에서 중합성 스멕틱 액정 화합물의 중합을 실시할 수 있으면, 전술한 투명 기재가 비교적 내열성이 낮은 것을 이용했다고 해도 적절하게 본 편광막을 형성할 수 있다고 하는 이점도 있다. 한편, 광중합할 때, 마스킹이나 현상을 행하거나 하는 등에 의해서, 패터닝된 본 편광막을 얻을 수도 있다.
이상과 같은 광중합을 행함으로써, 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물은, 스멕틱상, 바람직하게는 이미 예시한 것과 같은 고차의 스멕틱상의 액정 상태를 유지한 채로 중합하여 본 편광막이 형성된다. 중합성 스멕틱 액정 화합물이 스멕틱상의 액정 상태를 유지한 채로 중합하여 얻어지는 본 편광막은 상기 아조계 색소(1)의 작용에 따라서도, 종래의 호스트 게스트형 편광막, 즉 네마틱상의 액정 상태를 유지한 채로 중합성 네마틱 액정 화합물 등을 중합시켜 얻어지는 편광막과 비교하여 훨씬 편광 성능이 높다고 하는 이점이 있다. 또한, 이색성 색소나 리오트로픽 액정만을 도포한 것과 비교하여 강도가 우수하다고 하는 이점이 있다.
이렇게 하여 형성된 본 편광막의 두께는 0.5 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하의 범위가 바람직하고, 1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하가 더 바람직하다. 따라서, 본 편광막 형성용 도포막의 두께는 얻어지는 본 편광막의 두께를 고려하여 정해진다. 한편, 본 편광막의 두께는 간섭 막후계나 레이저 현미경 혹은 침접촉식 막후계의 측정으로 구해지는 것이다.
또한, 이렇게 하여 형성된 본 편광막은 전술한 대로 X선 회절 측정에 있어서 브래그 피크를 얻을 수 있는 것이라면 특히 바람직하다. 이러한 브래그 피크를 얻을 수 있는 본 편광막으로서는, 예컨대 헥사틱상 또는 크리스탈상에 유래하는 회절 피크를 보이는 본 편광막을 예로 들 수 있다.
이상 설명한 본 편광막의 제조에 있어서는, 본 편광막/(광)배향막/투명 기재가 이 순서로 구비된 부재가 된다. 이러한 부재는 그대로 액정 표시 장치에 이용되는 편광자로 될 수 있다. 지금까지 설명해 온 편광자의 제조 방법을 간단하게 나타내면, 이러한 제조 방법은 이하의 (1)∼(5)를 포함하는 것이다.
(1) 투명 기재 상에, 상기 배향막을 구비한 적층체를 준비하는 공정;
(2) 상기 적층체의 상기 배향막 상에, 상기 편광막 형성용 조성물로 이루어지는 막을 형성하는 공정;
(3) 상기 막으로부터 용제를 제거하는 공정;
(4) 상기 용제를 제거한 막에 포함되는 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물을 스멕틱 액정 상태로 하는 공정;
(5) 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물이 상기 스멕틱 액정 상태를 유지한 채로, 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물을 중합시킴으로써, 상기 배향막 상에 편광막을 형성하는 공정
<본 편광막의 연속적 제조 방법>
이상, 본 편광막의 제조 방법의 개요를 설명했지만, 상업적으로 본 편광막을 제조할 때에는, 연속적으로 본 편광막을 제조할 수 있는 방법이 요구된다. 이러한 연속적 제조 방법은 롤투롤(Roll to Roll) 형식에 의한 것이며, 경우에 따라 「본 제조 방법」이라고 한다. 한편, 본 제조 방법에서는 기재가 투명 기재인 경우를 중심으로 설명한다.
본 제조 방법은 예컨대,
투명 기재가 제1 권심에 권취되어 있는 제1 롤을 준비하는 공정과,
상기 제1 롤로부터 상기 투명 기재를 연속적으로 송출하는 공정과,
상기 광반응성기를 갖는 폴리머와 용제를 함유하는 조성물을 도포하여, 상기 투명 기재 상에 제1 도포막을 연속적으로 형성하는 공정과,
상기 제1 도포막으로부터 상기 용제를 건조 제거하고, 상기 투명 기재 상에 제1 건조 피막을 형성하여, 제1 적층체를 연속적으로 얻는 공정과,
상기 제1 건조 피막에 편광 UV를 조사함으로써 광배향막을 형성하여, 제2 적층체를 연속적으로 얻는 공정과,
상기 광배향막 상에, 중합성 스멕틱 액정 화합물, 이색성 색소 및 용제를 함유하는 조성물을 도포하여, 상기 광배향막 상에 제2 도포막을 연속적으로 형성하는 공정과,
상기 제2 도포막을, 상기 제2 도포막 중에 포함되는 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물이 중합되지 않는 조건으로 건조함으로써, 상기 광배향막 상에 제2 건조 피막을 형성하여 제3 적층체를 연속적으로 얻는 공정과,
상기 제2 건조 피막 중에 포함되는 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물을 스멕틱 액정 상태로 한 후, 상기 스멕틱 액정 상태를 유지한 채로, 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물을 중합시킴으로써, 편광막을 연속적으로 얻는 공정과,
연속적으로 얻어진 편광막을 제2 권심에 권취하여, 제2 롤을 얻는 공정을 갖는다. 여기서 도 1을 참조하여 본 제조 방법의 주요부를 설명한다.
투명 기재가 제1 권심(210A)에 권취되어 있는 제1 롤(210)은 예컨대 시장에서 용이하게 입수할 수 있다. 이러한 롤의 형태로 시장에서 입수할 수 있는 투명 기재로서는, 이미 예시한 투명 기재 중에서도, 셀룰로오스에스테르, 환상 올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리메타크릴산에스테르로 이루어지는 필름 등을 들 수 있다. 또한, 본 편광막을 원편광판으로서 이용함에 있어서, 미리 위상차성이 부여된 투명 기재도 시장에서 용이하게 입수할 수 있으며, 예컨대 셀룰로오스에스테르 또는 환상 올레핀계 수지로 이루어지는 위상차 필름 등을 들 수 있다.
이어서, 상기 제1 롤(210)로부터 투명 기재를 권출한다. 투명 기재를 권출하는 방법은 상기 제1 롤(210)의 권심(210A)에 적당한 회전 수단을 설치하여, 상기 회전 수단에 의해 제1 롤(210)을 회전시킴으로써 이루어진다. 또한, 제1 롤(210)로부터 투명 기재를 반송하는 방향으로 적당한 보조 롤(300)을 설치하여, 이 보조 롤(300)의 회전 수단으로 투명 기재를 권출하는 형식이라도 좋다. 또한, 제1 권심(210A) 및 보조 롤(300) 모두 회전 수단을 설치함으로써, 투명 기재에 적절한 장력을 부여하면서 투명 기재를 권출하는 형식이라도 좋다.
상기 제1 롤(210)로부터 권출한 투명 기재는, 도포 장치(211A)를 통과할 때에, 그 표면 상에 상기 도포 장치(211A)에 의해 상기 광배향막 형성용 조성물이 도포된다. 이와 같이 연속적으로 광배향막 형성용 조성물을 도포하기 위해서 전술한 대로, 상기 도포 장치(211A)는 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 플렉소법 등의 인쇄법이다.
도포 장치(211A)를 거친 필름은 전술한 투명 기재 상과 제1 도포막과의 적층체에 해당하는 것이다. 이렇게 하여 제1 도포막이 형성(적층)된 투명 기재는 건조로(212A)로 반송되고, 이 건조로(212A)에 의해 가열되어, 투명 기재와 제1 건조 피막으로 이루어지는 제1 적층체로 전화(轉化)된다. 건조로(212A)로서는 예컨대 열풍식 건조로 등이 이용된다. 건조로(212A)의 설정 온도는 도포 장치(211A)에 의해 도포된 상기 광배향막 형성용 조성물에 포함되는 용제의 종류 등에 따라서 정해진다. 또한 건조로(212A)는 적당한 존으로 구분하여, 구분된 복수의 존마다 설정 온도가 다른 형식이라도 좋고, 복수 개의 건조로를 직렬로 배치하여, 서로 다른 설정 온도로 각 건조로를 운전하면서 이 복수 개의 건조로를 필름이 순차 반송된다고 하는 형식이라도 좋다.
가열로(212A)를 통과함으로써 연속적으로 형성된 제1 적층체는, 이어서 편광 UV 조사 장치(213A)에 의해, 상기 적층체의 제1 건조 피막 측의 표면 또는 투명 기재 측의 표면에 편광 UV가 조사되어, 이 제1 건조 피막은 광편광막으로 전화된다. 그 때, 필름의 반송 방향 D1과, 형성되는 광배향막의 배향 방향 D2가 이루는 각도가 대략 45°가 되도록 한다. 도 5는 편광 UV 조사 후에 형성된 광배향막의 배향 방향 D2와, 필름의 반송 방향 D1과의 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다. 즉, 도 1은 편광 UV 조사 장치(213A) 통과 후의 제1 적층체의 표면을 필름의 반송 방향 D1과, 광배향막의 배향 방향 D2를 보았을 때, 이들이 이루는 각도가 대략 45°를 보이는 것을 나타내고 있다.
이렇게 하여 연속적으로 형성된 제1 적층체는 이어서 도포 장치(211B)를 통과함으로써 상기 제1 적층체의 광배향막 상에 편광막 형성용 조성물이 도포된 후, 건조로(212B)를 통과함으로써 제2 적층체 또는 이 제2 적층체의 제2 건조 피막 중에 포함되는 중합성 스멕틱 액정 화합물이 스멕틱의 액정 상태를 형성한 적층체로 된다. 건조로(212B)는, 광배향막 상에 도포된 상기 편광막 형성용 조성물로부터 용제를 건조 제거하는 역할과 함께, 상기 제2 건조 피막 중에 포함되는 중합성 스멕틱 액정 화합물이 스멕틱상의 액정 상태가 되도록 열에너지를 상기 제2 건조 피막에 부여하는 역할을 담당한다. 또한, 이미 설명한 것과 같이, 중합성 스멕틱 액정 화합물을 스멕틱상의 액정 상태로 하기 위해서, 일단 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물을 네마틱상의 액정 상태로 하기 위해서는, 상기 제1 적층체에는 다른 가열 조건에 의해 다단층의 가열 처리를 상기 제1 적층체에 대하여 행할 필요가 있다. 그 때문에, 건조로(212B)는, 건조로(212A)에서 설명한 대로, 서로 다른 설정 온도의 복수의 존으로 이루어지는 것이나, 서로 다른 설정 온도의 건조로를 복수 개 준비하여, 이 복수 개의 건조로를 직렬로 설치한다고 하는 형식이면 바람직하다.
상기 건조로(212B)를 거친 필름은 편광막 형성용 조성물에 포함되어 있었던 용제가 충분히 제거되어, 제2 건조 피막 중의 중합성 스멕틱 액정 화합물이 스멕틱상의 액정 상태를 유지한 채로, 광조사 장치(213B)로 반송된다. 이 광조사 장치(213B)에 의한 광 조사에 의해, 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물은 상기 액정 상태를 유지한 채로 광중합하여, 본 편광막이 배향막 상에 연속적으로 형성된다.
이렇게 하여 연속적으로 형성된 본 편광막은 투명 기재 및 배향막을 포함한 적층체의 형태로 제2 권심(220A)에 권취되어, 제2 롤(220)의 형태를 얻을 수 있다. 형성된 본 편광막을 권취하여 제2 롤을 얻을 때, 적당한 스페이서를 이용한 함께 감기를 하더라도 좋다.
이와 같이, 투명 기재가 제1 롤/도포 장치(211A)/건조로(212A)/편광 UV 조사 장치(213A)/도포 장치(211B)/건조로(212B)/광조사 장치(213B)의 순으로 통과함으로써, 투명 기재 상의 광배향막 상에 본 편광막이 연속적으로 제조된다.
또한, 도 1에 나타내는 본 제조 방법에서는, 투명 기재에서부터 본 편광막까지를 연속적으로 제조하는 방법을 나타냈지만, 예컨대 투명 기재가 제1 롤/도포 장치(211A)/건조로(212A)/편광 UV 조사 장치(213A)의 순으로 통과시킴으로써 연속적으로 형성된 제1 적층체를 권심에 권취하여, 제1 적층체를 롤의 형태로 제조하고, 이 롤로부터 제1 적층체를 권출하여, 권출된 제1 적층체를 도포 장치(211B)/건조로(212B)/광조사 장치(213B)의 순으로 통과시켜 본 편광막을 제조하더라도 좋다.
본 제조 방법에 의해 얻어지는 본 편광막은 그 형상이 필름형이며 또한 기다란 형상의 것이다. 이 본 편광막은, 후술하는 액정 표시 장치 등에 이용하는 경우에는, 상기 액정 표시 장치의 스케일 등에 맞춰 원하는 치수가 되도록 재단되어 이용된다.
이상, 투명 기재/광배향막/본 편광막의 적층체 형태인 경우를 중심으로 본 편광막의 구성 및 제조 방법을 설명해 왔지만, 전술한 대로, 본 편광막은 이러한 적층체로부터 광배향막이나 투명 기재를 박리하더라도 좋고, 이 적층체에, 투명 기재/광배향막/본 편광막 이 이외의 층 또는 막을 적층한 형태로 하여도 좋다. 이들 층 및 막은, 이미 말한 것과 같이, 본 편광막은 위상차 필름을 더 구비하고 있더라도 좋고, 반사 방지층 또는 휘도 향상 필름을 더 구비하고 있더라도 좋다.
또한, 투명 기재 자체를 위상차 필름으로 함으로써, 위상차 필름/광배향막/본 편광막의 형태의 원편광판 혹은 타원편광판으로 할 수도 있다. 예컨대, 위상차 필름으로서 1축 연신한 1/4 파장판을 이용한 경우, 편광 UV의 조사 방향을 투명 기재의 반송 방향에 대하여 대략 45°가 되도록 설정함으로써, 롤투롤(Roll-to-Roll)로 원편광판을 제작하는 것이 가능하다. 이와 같이 원편광판을 제조할 때에 이용되는 1/4 파장판은 가시광에 대한 면내 위상차 값이 파장이 짧아짐에 따라서 작아지는 특성을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 위상차 필름으로서 1/2 파장판을 이용하여, 그 지상축과 편광막의 흡수축의 각도를 변위시켜 설정한 직선 편광판 롤을 제작하고, 상기 편광막을 형성한 면과 반대쪽에 1/4 파장판을 더 형성함으로써 광대역의 원편광판으로 하는 것도 가능하다.
<본 편광막의 용도>
본 편광막은 여러 가지 표시 장치에 이용할 수 있다. 표시 장치란, 표시 소자를 갖는 장치이며, 발광원으로서 발광 소자 또는 발광 장치를 포함한다. 표시 장치로서는, 예컨대 액정 표시 장치, 유기 일렉트로루미네센스(EL) 표시 장치, 무기 일렉트로루미네센스(EL) 표시 장치, 전자 방출 표시 장치(예컨대 전장 방출 표시 장치(FED), 표면 전계 방출 표시 장치(SED)), 전자 페이퍼(전자 잉크나 전기 영동 소자를 이용한 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장치(예컨대 그레이팅 라이트 밸브(GLV) 표시 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)를 갖는 표시 장치) 및 압전 세라믹 디스플레이 등을 들 수 있다. 액정 표시 장치는, 투과형 액정 표시 장치, 반투과형 액정 표시 장치, 반사형 액정 표시 장치, 직시형 액정 표시 장치 및 투사형 액정 표시 장치 등의 어느 것이나 포함한다. 이들 표시 장치는 2차원 화상을 표시하는 표시 장치라도 좋고, 3차원 화상을 표시하는 입체 표시 장치라도 좋다.
본 편광막은 특히 유기 일렉트로루미네센스(EL) 표시 장치 또는 무기 일렉트로루미네센스(EL) 표시 장치의 표시 장치에 유효하게 이용할 수 있다.
도 2 및 도 5는 본 편광막을 이용한 액정 표시 장치(이하, 경우에 따라 「본 액정 표시 장치」라고 함)(10)의 단면 구성을 모식적으로 나타내는 개략도이다. 액정층(17)은 2장의 기판(14a) 및 기판(14b)에 의해 끼워져 있다.
도 8 및 도 10은 본 편광막을 이용한 EL 표시 장치(이하, 경우에 따라 「본 EL 표시 장치」라고 함)의 단면 구성을 모식적으로 나타내는 개략도이다.
도 11은 본 편광막을 이용한 투사형 액정 표시 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 개략도이다.
우선은 도 2에 나타내는 본 액정 표시 장치(10)에 관해서 설명한다.
기판(14a)의 액정층(17) 측에는 컬러 필터(15)가 배치되어 있다. 컬러 필터(15)가 액정층(17)을 사이에 두고서 화소 전극(22)에 대향하는 위치에 배치되고, 블랙 매트릭스(20)가 화소 전극 사이의 경계에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 투명 전극(16)이 컬러 필터(15) 및 블랙 매트릭스(20)를 덮도록 액정층(17) 측에 배치되어 있다. 한편, 컬러 필터(15)와 투명 전극(16) 사이에 오버코트층(도시하지 않음)을 갖고 있더라도 좋다.
기판(14b)의 액정층(17) 측에는 박막 트랜지스터(21)와 화소 전극(22)이 규칙적으로 배치되어 있다. 화소 전극(22)은 액정층(17)을 사이에 두고서 컬러 필터(15)에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 박막 트랜지스터(21)와 화소 전극(22) 사이에는 접속 구멍(도시하지 않음)을 갖는 층간 절연막(18)이 배치되어 있다.
기판(14a) 및 기판(14b)으로서는 유리 기판 및 플라스틱 기판이 이용된다. 이러한 유리 기판이나 플라스틱 기판은 본 편광막 제조에 이용하는 투명 기재로서 예시한 것과 동일한 재질의 것을 채용할 수 있다. 또한, 본 편광막의 투명 기판(1)이 기판(14a) 및 기판(14b)을 겸하고 있더라도 좋다. 기판 상에 형성되는 컬러 필터(15)나 박막 트랜지스터(21)를 제조할 때, 고온으로 가열하는 공정이 필요한 경우는 유리 기판이나 석영 기판이 바람직하다.
박막 트랜지스터는 기판(14b)의 재질에 따라서 최적의 것을 채용할 수 있다. 박막 트랜지스터(21)로서는, 석영 기판 상에 형성하는 고온 폴리실리콘 트랜지스터, 유리 기판 상에 형성하는 저온 폴리실리콘 트랜지스터, 유리 기판 또는 플라스틱 기판 상에 형성하는 아모르퍼스 실리콘 트랜지스터를 들 수 있다. 본 액정 표시 장치를 보다 소형화하기 위해서, 드라이버 IC가 기판(14b) 상에 형성되어 있더라도 좋다.
투명 전극(16)과 화소 전극(22) 사이에는 액정층(17)이 배치되어 있다. 액정층(17)에는 기판(14a) 및 기판(14b) 사이의 거리를 일정하게 유지하기 위해서 스페이서(23)가 배치되어 있다. 한편, 도 2에서는 기둥 형상의 스페이서로 도시하지만, 이 스페이서는 기둥 형상에 한정되는 것이 아니라, 기판(14a) 및 기판(14b) 사이의 거리를 일정하게 유지할 수 있으면, 그 형상은 임의이다.
기판(14a) 및 기판(14b)에 형성된 층 중 액정층(17)과 접촉하는 면에는 액정을 원하는 방향으로 배향시키기 위한 배향막이 각각 배치되어 있더라도 좋다. 한편, 본 편광막을 액정 셀 내부에 배치, 즉 액정층(17)에 접하는 면 측에 본 편광막을 배치할 수도 있다. 이러한 형식을 이하 「인셀 형식」이라고 한다. 이 인셀 형식의 상세한 것은 후술한다.
각 부재는 기판(14a), 컬러 필터(15)와 블랙 매트릭스(20), 투명 전극(16), 액정층(17), 화소 전극(22), 층간 절연막(18) 및 박막 트랜지스터(21) 및 기판(14b)의 순서로 적층되어 있다.
이러한 액정층(17)을 사이에 두고 있는 기판(14a) 및 기판(14b) 중, 기판(14b)의 외측에는 편광자(12a 및 12b)가 설치되어 있고, 이들 중, 적어도 하나의 편광자에 본 편광막이 포함되어 있다.
또한, 위상차층(예컨대, 1/4 파장판이나 광학 보상 필름)(13a 및 13b)이 적층되어 있으면 바람직하다. 편광자(12a 및 12b) 중, 본 편광막을 편광자(12b)에 배치함으로써, 입사광을 직선 편광으로 변환하는 기능을 본 액정 표시 장치(10)에 부여할 수 있다. 한편, 위상차 필름(13a 및 13b)은 액정 표시 장치의 구조나 액정층(17)에 포함되는 액정 화합물의 종류에 따라서는 배치되어 있지 않더라도 좋고, 투명 기판이 위상차 필름이며, 본 편광막을 포함하는 원편광판을 이용한 경우는, 상기 위상차 필름을 위상차층으로 할 수 있기 때문에, 도 2의 위상차층(13a 및/또는 13b)을 생략할 수도 있다. 본 편광막을 포함하는 편광자의 광출사측(외측)에 편광 필름을 더 설치하더라도 좋다.
또한, 본 편광막을 포함하는 편광자의 외측에(본 편광막에 편광 필름을 더 설치한 경우는, 그 외측에), 외광의 반사를 막기 위한 반사 방지막이 배치되어 있더라도 좋다.
전술한 대로, 도 2의 본 액정 표시 장치(10)의 편광자(12a 또는 12b)에 본 편광막을 이용할 수 있다. 본 편광막을 편광자(12a 및/또는 12b)에 형성함으로써, 본 액정 표시 장치(10)의 박형화를 달성할 수 있다고 하는 효과가 있다.
본 편광막을 편광자(12a 또는 12b)에 이용하는 경우, 그 적층 순서는 특별히 한정되지 않는다. 이것을 도 2의 점선으로 둘러싸인 A 및 B 부분의 확대도를 참조하여 설명한다.
도 3은 도 2의 A 부분의 확대 모식 단면도이다. 도 3의 (A1)은 편광자(100)를 편광자(12a)로서 이용하는 경우, 위상차층(13a) 측에서부터 본 편광막(3), 광배향막(2) 및 투명 기재(1)가 이 순서로 배치되도록 형성되어 있음을 나타낸다. 또한, 도 3의 (A2)는 위상차층(13a) 측에서부터 투명 기재(1), 광배향막(2) 및 본 편광막(3)이 이 순서로 배치되도록 형성되어 있음을 나타낸다.
도 4는 도 2의 B 부분의 확대 모식도이다. 도 4의 (B1)은 편광자(100)를 편광자(12b)로서 이용하는 경우, 위상차 필름(13b) 측에서부터 투명 기재(1), 광배향막(2) 및 본 편광막(3)이 이 순서로 배치되도록 형성된다. 도 4의 (B2)는 편광자(100)를 편광자(12b)로서 이용하는 경우, 위상차 필름(13b) 측에서부터 본 편광막(3), 광배향막(2) 및 투명 기재(1)가 이 순서로 배치되도록 형성된다.
편광자(12b)의 외측에는 발광원인 백라이트 유닛(19)이 배치되어 있다. 백라이트 유닛(19)은 광원, 도광체, 반사판, 확산 시트 및 시야각 조정 시트를 포함한다. 광원으로서는, 일렉트로루미네센스, 냉음극관, 열음극관, 발광 다이오드(LED), 레이저 광원 및 수은 램프 등을 들 수 있다. 또한, 이러한 광원의 특성에 맞춰 본 편광막의 종류를 선택할 수 있다.
본 액정 표시 장치(10)가 투과형 액정 표시 장치인 경우, 백라이트 유닛(19) 중의 광원으로부터 발생한 백색광은 도광체에 입사되어, 반사판에 의해서 진로가 변화되고 확산 시트에서 확산되고 있다. 확산광은 시야각 조정 시트에 의해서 원하는 지향성을 갖도록 조정된 후에 백라이트 유닛(19)으로부터 편광자(12b)에 입사된다.
무편광인 입사광 중, 어느 한쪽의 직선 편광만이 액정 패널의 편광자(12b)를 투과한다. 이 직선 편광은 위상차층(13b)에 의해서 원편광 혹은 타원편광으로 변환되고, 기판(14b), 화소 전극(22) 등을 순차 투과하여 액정층(17)에 이른다.
여기서 화소 전극(22)과 대향하는 투명 전극(16)과의 사이의 전위차 유무에 의해, 액정층(17)에 포함되는 액정 분자의 배향 상태가 변화되어, 본 액정 표시 장치(10)로부터 출사되는 빛의 휘도가 제어된다. 액정층(17)이 편광을 그대로 투과시키는 배향 상태인 경우, 그 편광은 액정층(17), 투명 전극(16)을 투과하고, 어느 특정한 파장 범위의 빛이 컬러 필터(15)를 투과하여 편광자(12a)에 도달하여, 액정 표시 장치는 컬러 필터에서 결정되는 색을 가장 밝게 표시한다.
반대로, 액정층(17)이 편광을 변환하여 투과시키는 배향 상태인 경우, 액정층(17), 투명 전극(16) 및 컬러 필터(15)를 투과한 빛은 편광자(12a)에 흡수된다. 이에 따라 이 화소는 흑을 표시한다. 이들 2개 상태의 중간의 배향 상태에서는, 본 액정 표시 장치(10)로부터 출사되는 빛의 휘도도 상기 양자의 중간이 되기 때문에, 이 화소는 중간색을 표시한다.
본 액정 표시 장치(10)가 반투과형 액정 표시 장치인 경우, 본 편광막에 1/4 파장판을 더 적층시킨 것(원편광판)을 이용하는 것이 바람직하다. 이 때, 화소 전극(22)은 투명한 재료로 형성된 투과부와, 빛을 반사하는 재료로 형성된 반사부를 지니며, 투과부에서는 전술한 투과형 액정 표시 장치와 같은 식으로 화상이 표시된다. 한편 반사부에서는, 외광이 액정 표시 장치에 입사되고, 본 편광막에 추가로 구비된 1/4 파장판의 작용에 의해 본 편광막을 투과한 원편광이 액정층(17)을 통과하고, 화소 전극(22)에 의해 반사되어 표시에 이용된다.
이어서, 본 편광막을 이용한 인셀 형식의 적합한 액정 표시 장치(본 액정 표시 장치(24))에 관해서 도 5를 참조하여 설명한다.
본 액정 표시 장치(24)에서는, 기판(14a), 편광자(12a), 위상차 필름(13a), 컬러 필터(15) 및 블랙 매트릭스(20), 투명 전극(16), 액정층(17), 화소 전극(22), 층간 절연막(18) 및 박막 트랜지스터(21), 위상차 필름(13b), 편광자(12b), 기판(14b) 및 백라이트 유닛(19)의 순서로 적층되며, 이 구성에서는, 본 편광막은 편광자(12a)로서 이용되는 것이 바람직하다. 이 구성에서는, 본 편광막은, 편광자에 있는 투명 기재가 기판(14a)을 겸하도록 투명 기재(1), 광배향막(2) 및 본 편광막(3)의 순으로 배치되어 있더라도 좋다. 이러한 구성으로 본 편광막을 구비한 본 액정 표시 장치(24)에서는 입사광을 직선 편광으로 하는 기능이 부여되어 있다. 한편, 본 액정 표시 장치(10)와 마찬가지로, 위상차층(13a 및 13b)은 액정층(17)에 포함되는 액정 화합물의 종류에 따라서는 배치되어 있지 않더라도 좋다.
이어서, 본 편광막을 이용한 본 EL 표시 장치(30)에 관해서 도 8을 참조하여 설명한다. 본 EL 표시 장치에, 본 편광막을 이용하는 경우, 본 편광막을 원편광판(이하, 경우에 따라 「본 원편광판」이라고 함)으로 하고 나서 이용하는 것이 바람직하다. 본 원편광판에는 2개의 실시형태가 있다. 그래서, 본 EL 표시 장치(30)의 구성 등을 설명하기 전에, 본 원편광판의 2개의 실시형태에 관해서 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6의 (A)는 본 원편광판(110)의 제1 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 제1 실시형태는, 편광자(100) 중의 본 편광막(3) 상에 위상차층(위상차 필름)(4)을 더 설치한 본 원편광판(110)이다. 도 6의 (B)는 본 원편광판(110)의 제2 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 제2 실시형태는, 편광자(100)를 제조할 때에 이용한 투명 기재(1)로서 미리 위상차성이 부여되어 있는 투명 기재(1)(위상차 필름(4))를 이용함으로써 투명 기재(1) 자체가 위상차층(4)으로서의 기능을 겸비한 것으로 한 본 원편광판(110)이다.
여기서, 본 원편광판(110)의 제조 방법에 관해서 설명해 둔다. 원편광판(110)의 제2 실시형태는 이미 설명한 대로, 본 편광막(100)을 제조하는 본 제조 방법에 있어서, 투명 기재(1)로서 미리 위상차성이 부여된 투명 기재(1), 즉 위상차 필름을 이용함으로써 제조할 수 있다. 원편광판(110)의 제1 실시형태는 본 제조 방법 B에 의해 제조된 본 편광막(3) 상에 위상차 필름을 접함함으로써 위상차층(4)을 형성하면 된다. 한편, 본 제조 방법 B에 의해 제2 롤(220)의 형태로 본 편광막(100)을 제조한 경우에는, 상기 제2 롤(220)로부터 본 편광막(100)을 권출하여, 소정의 치수로 재단하고 나서, 재단된 본 편광막(100)에 위상차 필름을 접합하는 형태라도 좋지만, 위상차 필름이 권심에 권취되어 있는 제3 롤을 준비함으로써, 형상이 필름형이고 또한 기다란 형상인 본 원편광판(110)을 연속적으로 제조할 수도 있다.
원편광판(110)의 제1 실시형태를 연속적으로 제조하는 방법에 관해서 도 7을 참조하여 설명한다. 이러한 제조 방법은,
상기 제2 롤(220)로부터 연속적으로 본 편광막(100)을 권출하는 동시에, 위상차 필름이 권취되어 있는 제3 롤(230)로부터 연속적으로 상기 위상차 필름을 권출하는 공정과,
상기 제2 롤(220)로부터 권출한 본 편광막(100)에 형성된 편광막과, 상기 제3 롤로부터 권출된 상기 위상차 필름을 연속적으로 접합하여 본 원편광판(110)을 형성하는 공정과,
형성된 본 원편광판(110)을 제4 권심(240A)에 권취하여, 제4 롤(240)을 얻는 공정을 포함한다.
본 원편광판의 바람직한 실시양태는 예컨대 이하의 <X1> 및 <X2> 등을 예로 들 수 있다.
<X1> 본 편광막과 λ/4 층을 지니고, 이하의 (A1) 및 (A2)의 요건을 만족하는 본 원편광판
(A1) 본 편광막의 흡수축과 상기 λ/4 층의 지상축이 이루는 각도가 대략 45°인 것;
(A2) 파장 550 nm의 빛으로 측정한 상기 λ/4 층의 정면 리타데이션의 값이 100∼150 nm의 범위인 것
<X2> 본 편광막과, λ/2 층과, λ/4 층을 이 순서로 지니고, 이하의 (B1)∼(B4)의 요건을 어느 것이나 만족하는 원편광판
(B1) 상기 편광막의 흡수축과 상기 λ/2 층의 지상축이 이루는 각도가 대략 15°인 것;
(B2) 상기 λ/2 층의 지상축과 상기 λ/4 층의 지상축이 이루는 각도가 대략 60°인 것;
(B3) 상기 λ/2 층이, 파장 550 nm의 빛으로 측정한 상기 λ/4 층의 정면 리타데이션의 값이 200∼300 nm의 범위인 것;
(B4) 상기 λ/4 층이, 파장 550 nm의 빛으로 측정한 상기 λ/4 층의 정면 리타데이션의 값이 100∼150 nm의 범위인 것
이상, 본 원편광판(110)의 제1 실시형태의 제조 방법을 설명했지만, 편광자(100) 중의 본 편광막(3)과 위상차 필름을 접합할 때는, 적당한 점착제를 이용하여 이 점착제로 형성되는 점착층을 통해 본 편광막(3)과 위상차 필름을 접합하더라도 좋다.
이어서, 본 원편광판(110)을 구비한 본 EL 표시 장치를 도 8을 참조하여 설명한다.
본 EL 표시 장치(30)는, 화소 전극(35)이 형성된 기판(33) 상에, 발광원인 유기 기능층(36) 및 캐소드 전극(37)이 적층된 것이다. 기판(33)을 사이에 두고서 유기 기능층(36)과 반대쪽에 원편광판(31)이 배치되며, 이러한 원편광판(31)으로서 본 원편광판(110)이 이용된다. 화소 전극(35)에 플러스의 전압, 캐소드 전극(37)에 마이너스의 전압을 가하여, 화소 전극(35) 및 캐소드 전극(37) 사이에 직류 전류를 인가함으로써 유기 기능층(36)이 발광한다. 발광원인 유기 기능층(36)은 전자 수송층, 발광층 및 정공 수송층 등으로 이루어진다. 유기 기능층(36)으로부터 출사된 빛은 화소 전극(35), 층간 절연막(34), 기판(33), 원편광판(31)(본 원편광판(110))을 통과한다. 유기 기능층(36)을 갖는 유기 EL 표시 장치에 관해서 설명하지만, 무기 기능층을 갖는 무기 EL 표시 장치에 적용하더라도 좋다.
본 EL 표시 장치(30)를 제조하기 위해서는, 우선 기판(33) 상에 박막 트랜지스터(40)를 원하는 형상으로 형성한다. 그리고 층간 절연막(34)을 성막하고, 이어서 화소 전극(35)을 스퍼터법으로 성막하여 패터닝한다. 그 후, 유기 기능층(36)을 적층한다.
이어서, 기판(33)의 박막 트랜지스터(40)가 설치되어 있는 면의 반대의 면에 원편광판(31)(본 원편광판(110))을 설치한다.
본 원편광판(110)을 원편광판(31)으로서 이용하는 경우, 그 적층 순서를 도 8의 점선으로 둘러싸인 C 부분의 확대도를 참조하여 설명한다. 본 원편광판(110)을 원편광판(31)으로서 이용하는 경우, 상기 본 원편광판(110)에 있는 위상차층(4)이 기판(33) 측에 배치된다. 도 9의 (C1)은 본 원편광판(110)의 제1 실시형태를 원편광판(31)으로서 이용한 확대도이며, 도 9의 (C2)는 본 원편광판(110)의 제2 실시형태를 원편광판(31)으로서 이용한 확대도이다.
이어서, 본 EL 표시 장치(30)의 본 편광막(31)(원편광판(110)) 이외의 부재에 관해서 간단히 설명한다.
기판(33)으로서는, 사파이어 유리 기판, 석영 유리 기판, 소다 유리 기판 및 알루미나 등의 세라믹 기판; 구리 등의 금속 기판; 플라스틱 기판 등을 들 수 있다. 도시하지는 않지만, 기판(33) 상에 열전도성 막을 형성하더라도 좋다. 열전도성 막으로서는 다이아몬드 박막(DLC 등) 등을 들 수 있다. 화소 전극(35)을 반사형으로 하는 경우는, 기판(33)과는 반대 방향으로 빛이 출사한다. 따라서, 투명 재료뿐만 아니라, 스테인리스 등의 비투과 재료를 이용할 수 있다. 기판은 단일로 형성되어 있더라도 좋고, 복수의 기판을 접착제로 접합시켜 적층 기판으로서 형성되어 있고 있더라도 좋다. 또한, 이들 기판은 판형인 것에 한정하는 것이 아니라, 필름이라도 좋다.
박막 트랜지스터(40)로서는 예컨대 다결정 실리콘 트랜지스터 등을 이용하면 좋다. 박막 트랜지스터(40)는 화소 전극(35)의 단부에 설치되고, 그 크기는 10∼30 ㎛ 정도이다. 한편, 화소 전극(35)의 크기는 20 ㎛×20 ㎛∼300 ㎛×300 ㎛ 정도이다.
기판(33) 상에는 박막 트랜지스터(40)의 배선 전극이 설치되어 있다. 배선 전극은 저항이 낮고, 화소 전극(35)과 전기적으로 접속하여 저항치를 낮게 억제하는 기능이 있으며, 일반적으로는 그 배선 전극은 Al, Al 및 천이 금속(단 Ti를 제외함), Ti 또는 질화티탄(TiN) 중 어느 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것이 사용된다.
박막 트랜지스터(40)와 화소 전극(35) 사이에는 층간 절연막(34)이 설치된다. 층간 절연막(34)은 SiO2 등의 산화규소, 질화규소 등의 무기계 재료를 스퍼터나 진공 증착으로 성막한 것, SOG(스핀 온 글라스)로 형성한 산화규소층, 포토레지스트, 폴리이미드 및 아크릴 수지 등의 수지계 재료의 도포막 등, 절연성을 갖는 것이라면 어느 것이라도 좋다.
층간 절연막(34) 상에 리브(41)를 형성한다. 리브(41)는 화소 전극(35)의 주변부(인접 화소 사이)에 배치되어 있다. 리브(41) 재료로서는 아크릴 수지 및 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다. 리브(41) 두께는 바람직하게는 1.0 ㎛ 이상 3.5 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 1.5 ㎛ 이상 2.5 ㎛ 이하이다.
이어서, 투명 전극인 화소 전극(35)과, 발광원인 유기 기능층(36)과, 캐소드 전극(37)으로 이루어지는 EL 소자에 관해서 설명한다. 유기 기능층(36)은 각각 적어도 1층의 홀 수송층 및 발광층을 지니고, 예컨대 전자 주입 수송층, 발광층, 정공 수송층 및 정공 주입층을 순차 갖는다.
화소 전극(35)으로서는, 예컨대 ITO(주석 도핑 산화인듐), IZO(아연 도핑 산화인듐), IGZO, ZnO, SnO2 및 In2O3 등을 들 수 있지만, 특히 ITO나 IZO가 바람직하다. 화소 전극(35)의 두께는 홀 주입을 충분히 행할 수 있는 일정 이상의 두께를 가지면 되며, 10∼500 nm 정도로 하는 것이 바람직하다.
화소 전극(35)은 증착법(바람직하게는 스퍼터법)에 의해 형성할 수 있다. 스퍼터 가스로서는, 특별히 제한하는 것은 아니며, Ar, He, Ne, Kr 및 Xe 등의 불활성 가스 혹은 이들의 혼합 가스를 이용하면 된다.
캐소드 전극(37)의 구성 재료로서는 예컨대 K, Li, Na, Mg, La, Ce, Ca, Sr, Ba, Al, Ag, In, Sn, Zn 및 Zr 등의 금속 원소가 이용되면 되지만, 전극의 작동 안정성을 향상시키기 위해서는, 예시한 금속 원소에서 선택되는 2 성분 또는 3 성분의 합금계를 이용하는 것이 바람직하다. 합금계로서는 예컨대 Ag·Mg(Ag : 1∼20 at%), Al·Li(Li : 0.3∼14 at%), In·Mg(Mg : 50∼80 at%) 및 Al·Ca(Ca : 5∼20 at%) 등이 바람직하다.
캐소드 전극(37)은 증착법 및 스퍼터법 등에 의해 형성된다. 캐소드 전극(37)의 두께는 0.1 nm 이상, 바람직하게는 1∼500 nm 이상인 것이 좋다.
정공 주입층은 화소 전극(35)으로부터의 정공 주입을 쉽게 하는 기능을 지니고, 정공 수송층은 정공을 수송하는 기능 및 전자를 방해하는 기능을 지니며, 전하 주입층이나 전하 수송층이라고도 불린다.
발광층의 두께, 정공 주입층과 정공 수송층을 합한 두께 및 전자 주입 수송층의 두께는 특별히 한정되지 않고, 형성 방법에 따라서도 다르지만, 5∼100 nm 정도로 하는 것이 바람직하다. 정공 주입층이나 정공 수송층에는 각종 유기 화합물을 이용할 수 있다. 정공 주입 수송층, 발광층 및 전자 주입 수송층의 형성에는 균질한 박막을 형성할 수 있다는 점에서 진공증착법을 이용할 수 있다.
발광원인 유기 기능층(36)으로서는, 1중항 여기자로부터의 발광(형광)을 이용하는 것, 3중항 여기자로부터의 발광(인광)을 이용하는 것, 1중항 여기자로부터의 발광(형광)을 이용하는 것과 3중항 여기자로부터의 발광(인광)을 이용하는 것을 포함하는 것, 유기물에 의해서 형성된 것, 유기물에 의해서 형성된 것과 무기물에 의해서 형성된 것을 포함하는 것, 고분자의 재료, 저분자의 재료, 고분자의 재료와 저분자의 재료를 포함하는 것 등을 이용할 수 있다. 다만, 이것에 한정되지 않고, EL 소자용으로서 공지된 여러 가지 것을 이용한 유기 기능층(36)을 본 EL 표시 장치(30)에 이용할 수 있다.
캐소드 전극(37)과 밀봉 덮개(39)과의 공간에는 건조제(38)를 배치한다. 이것은 유기 기능층(36)은 습도에 약하기 때문이다. 건조제(38)에 의해 수분을 흡수하여 유기 기능층(36)의 열화를 방지한다.
도 10은 본 EL 표시 장치(30)의 다른 양태의 단면 구성을 나타내는 개략도이다. 이 본 EL 표시 장치(30)는 박막 밀봉막(41)을 이용한 밀봉 구조를 지니며, 어레이 기판의 반대면으로부터도 출사광을 얻을 수 있다.
박막 밀봉막(41)으로서는 전해 콘덴서의 필름에 DLC(다이아몬드형 카본)을 증착한 DLC막을 이용하는 것이 바람직하다. DLC막은 수분 침투성이 매우 나쁘다고 하는 특성이 있으며, 방습 성능이 높다. 또한, DLC막 등을 캐소드 전극(37)의 표면에 직접 증착하여 형성하더라도 좋다. 또한, 수지 박막과 금속 박막을 다층으로 적층하여, 박막 밀봉막(41)을 형성하더라도 좋다.
이상과 같이 하여, 본 발명에 따른 신규의 편광막(본 편광막) 및 본 편광막을 구비한 신규인 표시 장치(본 액정 표시 장치 및 본 EL 표시 장치)가 제공된다.
마지막으로 본 편광막을 이용한 투사형 액정 표시 장치에 관해서 설명한다.
도 11은 본 편광막을 이용한 투사형 액정 표시 장치를 도시한 개략도이다.
이 투사형 액정 표시 장치의 편광자(142) 및/또는 편광자(143)로서 본 편광막이 이용된다.
발광원인 광원(예컨대, 고압 수은 램프)(111)로부터 출사된 광선 다발은 우선은 제1 렌즈 어레이(112), 제2 렌즈 어레이(113), 편광 변환 소자(114), 중첩 렌즈(115)를 통과함으로써, 반광선 다발 단면에서의 휘도의 균일화와 편광화가 행해진다.
구체적으로는 광원(111)으로부터 출사된 광선 다발은 미소한 렌즈(112a)가 매트릭스형으로 형성된 제1 렌즈 어레이(112)에 의해서 다수의 미소한 광선 다발로 분할된다. 제2 렌즈 어레이(113) 및 중첩 렌즈(115)는 분할된 광선 다발의 각각이 조명 대상인 3개의 액정 패널(140R, 140G, 140B) 전체를 조사하도록 구비되어 있고, 이 때문에 각 액정 패널 입사측 표면은 전체가 거의 균일한 조도가 된다.
편광 변환 소자(114)는 편광 빔 스플리터 어레이에 의해 구성되며, 제2 렌즈 어레이(113)와 중첩 렌즈(115) 사이에 배치된다. 이에 따라 광원으로부터의 랜덤 편광을 미리 특정한 편광 방향을 갖는 편광으로 변환하고, 후술하는 입사측 편광자에서의 광량 손실을 저감하여, 화면의 휘도를 향상시키는 역할을 하고 있다.
상기한 것과 같이 휘도 균일화 및 편광화된 빛은 반사 미러(122)를 경유하여 RGB의 3원색으로 분리하기 위한 다이크로익 미러(121, 123, 132)에 의해 순차 레드 채널, 그린 채널, 블루 채널로 분리되어, 각각 액정 패널(140R, 140G, 140B)에 입사된다.
액정 패널(140R, 140G, 140B)에는, 그 입사측에는 편광자(142)가 배치되고, 출사측에는 편광자(143)가 각각 배치되어 있다. 이 편광자(142), 편광자(143)에 본 편광막을 이용할 수 있다.
RGB 각 광로에 배치되는 편광자(142) 및 편광자(143)는 각각의 흡수축이 직교하도록 배치되어 있다. 각 광로에 배치되는 각 액정 패널(140R, 140G, 140B)은 화상 신호에 의해 화소마다 제어된 편광 상태를 광량으로 변환하는 기능을 갖는다.
본 편광막(100)은 대응하는 채널에 알맞은 이색성 색소의 종류를 선택함으로써, 블루 채널, 그린 채널 및 레드 채널의 어느 광로에 있어서도 내구성이 우수한 편광 필름으로서 유용하다.
액정 패널(140R, 140G, 140B)의 화상 데이터에 따라서 화소마다 다른 투과율로 입사광을 투과시킴으로써 작성된 광학상은 크로스 다이크로익 프리즘(150)에 의해 합성되어, 투사 렌즈(170)에 의해서 스크린(180)에 확대 투사된다.
전자 페이퍼로서는, 광학 이방성과 염료 분자 배향과 같은 분자에 의해 표시되는 것, 전기 영동, 입자 이동, 입자 회전, 상 변화와 같은 입자에 의해 표시되는 것, 필름의 일단이 이동함으로써 표시되는 것, 분자의 발색/상 변화에 의해 표시되는 것, 분자의 빛 흡수에 의해 표시되는 것, 전자와 홀이 결합하여 자발광에 의해 표시되는 것 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 마이크로 캡슐형 전기 영동, 수평 이동형 전기 영동, 수직 이동형 전기 영동, 구형 트위스트 볼, 자기 트위스트 볼, 원주 트위스트 볼 방식, 대전 토너, 전자분 유체, 자기 영동형, 자기 감열식, 일렉트로 웨팅, 광산란(투명/백탁 변화), 콜레스테릭 액정/광도전층, 콜레스테릭 액정, 쌍안정성 네마틱 액정, 강유전성 액정, 2색성 색소·액정 분산형, 가동 필름, 류코 염료에 의한 발소색(發消色), 포토크로믹, 일렉트로크로믹, 일렉트로데포지션, 플렉시블 유기 EL 등을 들 수 있다. 전자 페이퍼는 텍스트나 화상을 개인적으로 이용하는 것뿐만 아니라, 광고 표시(Signage) 등에 이용되는 것이라도 좋다. 본 편광막에 따르면, 전자 페이퍼의 두께를 얇게 할 수 있다.
입체 표시 장치로서는, 예컨대 마이크로폴 방식과 같이 교대로 다른 위상차 필름을 배열시키는 방법이 제안(일본 특허공개 2002-185983호 공보)되어 있지만, 본 발명의 광학 필름을 편광 필름으로서 이용하면, 인쇄, 잉크젯, 포토리소그래피 등에 의해 패터닝이 용이하기 때문에, 표시 장치의 제조 공정을 짧게 할 수 있고, 또한 위상차 필름이 불필요하게 된다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세히 설명한다. 예 중의 「%」 및 「부」는 특별히 기재가 없는 한, 질량% 및 질량부이다.
본 실시예에서는 하기의 중합성 스멕틱 액정 화합물을 이용했다.
화합물(2-6)(하기 식(2-6)으로 나타내어지는 화합물)
화합물(2-6)은, Lub et al. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 115, 321-328(1996)에 기재된 방법으로 합성했다.
Figure 112012082409482-pat00016
[상전이 온도의 측정]
화합물(2-6)의 상전이 온도는 화합물(2-6)로 이루어지는 막의 상전이 온도를 구함으로써 확인했다. 그 조작은 다음과 같다.
배향막을 형성한 유리 기판 상에, 화합물(2-6)로 이루어지는 막을 형성하고, 가열하면서 편광 현미경(BX-51, 올림푸스사 제조)에 의한 텍스쳐 관찰에 의해서 상전이 온도를 확인했다. 화합물(2-6)로 이루어지는 막은 120℃까지 승온 후, 강온할 때에 있어서, 112℃에서 네마틱상으로 상 전이하고, 110℃에서 스멕틱 A상으로 상 전이하고, 94℃에서 스멕틱 B상으로 상 전이했음을 확인했다.
화합물(2-8)(하기 식(2-8)으로 나타내어지는 화합물)
화합물(2-8)은 전술한 화합물(2-6)의 합성을 참고로 하여 합성했다.
Figure 112012082409482-pat00017
[상전이 온도의 측정]
화합물(2-6)의 상전이 온도 측정과 같은 식으로 하여 화합물(2-8)의 상전이 온도를 확인했다. 화합물(2-8)은 140℃까지 승온 후, 강온할 때에 있어서, 131℃에서 네마틱상으로 상 전이하고 80℃에서 스멕틱 A상으로 상 전이하고, 68℃에서 스멕틱 B상으로 상 전이했음을 확인했다.
실시예 1
[편광막 형성용 조성물의 조제]
하기의 성분을 혼합하여 80℃에서 1시간 교반함으로써 편광막 형성용 조성물을 얻었다.
중합성 스멕틱 액정 화합물; 화합물(2-6) 75부
화합물(2-8) 25부
아조계 색소(1); 화합물(1-8) 2.5부
일본 특허공개 평8-278409호에 기재된 D10의 색소
Figure 112012082409482-pat00018
중합 개시제; 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(이르가큐어 369; 치바스페샬티케미칼즈사 제조) 6부
레벨링제; 폴리아크릴레이트 화합물(BYK-361N; BYK-Chemie사 제조) 1.2부
용제; 시클로펜타논 250부
[상전이 온도의 측정]
화합물(2-6) 및 화합물(2-8)을, 질량비가 75부:25부의 비율로 혼합했다.
화합물(2-6) 및 화합물(2-8)의 경우와 마찬가지로, 상기한 것과 같이 하여 조제한 혼합물의 상전이 온도를 구했다. 이 혼합물은 140℃까지 승온 후, 강온할 때에 있어서, 115℃에서 네마틱상으로 상 전이하고 105℃에서 스멕틱 A상으로 상 전이하고, 75℃에서 스멕틱 B상으로 상 전이했음을 확인했다.
[본 편광막의 제조 및 평가]
1. 배향막의 형성
투명 기재로서 유리 기판을 이용했다.
상기 유리 기판 상에, 폴리비닐알코올(폴리비닐알코올 1000 완전 비누화형, 와코쥰야쿠고교주식회사 제조)의 2 질량% 수용액(배향성 폴리머 조성물)을 스핀 코트법에 의해 도포하여, 건조 후, 두께 100 nm의 막을 형성했다. 이어서, 얻어진 막의 표면에 러빙 처리를 실시함으로써 배향막을 형성했다. 러빙 처리는 반자동 러빙 장치(상품명 : LQ-008형, 죠요고가쿠주식회사 제조)를 이용하여, 천(상품명 : YA-20-RW, 요시카와가코주식회사 제조)에 의해서 압입량 0.15 mm, 회전수 500 rpm, 16.7 mm/s의 조건으로 행했다. 이러한 러빙 처리에 의해 유리 기판 상에 배향막이 형성된 적층체 1을 얻었다.
2. 편광막의 형성
적층체 1의 배향막 상에, 상기 편광막 형성용 조성물을 스핀 코트법에 의해 도포하고, 120℃의 핫플레이트 상에서 3분간 가열 건조한 후, 신속하게 실온까지 냉각하여, 상기 배향막 상에 건조 피막을 형성했다. 이러한 건조 피막에 있어서, 중합성 스멕틱 액정 화합물의 액정 상태는 스멕틱 B상이었다. 이어서, UV 조사 장치(SPOT CURE SP-7; 우시오덴키주식회사 제조)를 이용하여 자외선을 노광량 2400 mJ/㎠(365 nm 기준)으로 건조 피막에 조사함으로써, 상기 건조 피막에 포함되는 중합성 스멕틱 액정 화합물을 액정 상태를 유지한 채로 중합시켜, 상기 건조 피막으로 편광막을 형성했다. 이 때의 편광막의 두께를 레이저 현미경(올림푸스주식회사 제조 OLS3000)에 의해 측정한 바, 1.7 ㎛였다.
3. X선 회절 측정
얻어진 적층체 2의 편광막에 대하여, X선 회절 장치 X' Pert PRO MPD(스펙트리스주식회사 제조)를 이용하여 X선 회절 측정을 했다. 타겟으로서 Cu를 이용하고 X선관 전류 40 mA, X선관 전압 45 kV의 조건으로 발생한 X선을 고정 발산 슬릿 1/2°를 통해 러빙 방향(미리 편광막 하에 있는 배향막의 러빙 방향을 구해 놓음)에서 입사시켜, 주사 범위 2θ=4.0∼40.0°의 범위에서 2θ=0.01671° 스텝으로 주사하여 측정을 한 결과, 2θ=20.08° 부근에 피크 반가폭(FWHM)=약 0.312°의 샤프한 회절 피크를 얻을 수 있었다. 또한, 러빙 수직 방향으로부터의 입사에서도 동등한 결과를 얻었다. 피크 위치로부터 구한 질서 주기(d)는 약 4.42Å로, 고차 스멕틱상을 반영한 구조를 형성하고 있음을 알 수 있었다.
4. 이색비의 측정
본 편광자의 유용성을 확인하기 위해서 다음과 같이 하여 이색비를 측정했다.
극대 흡수 파장에 있어서의 투과축 방향의 흡광도(A1) 및 흡수축 방향의 흡광도(A2)를 분광 광도계(시마즈세이사쿠쇼주식회사 제조 UV-3150)에 편광자를 지닌 폴더를 셋트한 장치를 이용하여 더블빔법으로 측정했다. 상기 폴더는 레퍼런스 측은 광량을 50% 컷트하는 메쉬를 두었다. 측정된 투과축 방향의 흡광도(A1) 및 흡수축 방향의 흡광도(A2)의 값으로부터 비(A2/A1)를 산출하여 이색비로 했다. 결과를 표에 나타낸다. 이색비가 높을수록 편광 필름으로서 유용하다고 말할 수 있다. 흡수축 방향의 흡광도(A2)의 극대 흡수 파장 및 그 파장에서의 이색비의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 2∼9 및 비교예 1∼3, 참고예 1∼4도 아조계 색소(1)의 종류를 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 편광막을 제작하여, 흡수축 방향의 흡광도(A2)의 극대 흡수 파장 λMAX 및 그 파장에서의 이색비를 측정했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112012082409482-pat00019
실시예 10
중합성 스멕틱 액정 화합물로서 화합물(2-6) 대신에 화합물(2-14)을 이용하고, 화합물(2-8) 대신에 화합물(2-24)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여 편광막을 형성한 바, λMAX=518 nm에 있어서의 이색비는 36이었다.
Figure 112012082409482-pat00020
실시예 11
중합성 스멕틱 액정 화합물로서 화합물(2-6) 대신에 화합물(2-14)을 이용하고, 화합물(2-8) 대신에 화합물(2-24)을 이용한 것 이외에는 실시예 2와 같은 식으로 하여 편광막을 형성한 바, λMAX=392 nm에 있어서의 이색비는 22였다.
실시예 12
중합성 스멕틱 액정 화합물로서 화합물(2-6) 대신에 화합물(2-14)을 이용하고, 화합물(2-8) 대신에 화합물(2-24)을 이용한 것 이외에는 실시예 3과 같은 식으로 하여 편광막을 형성한 바, λMAX=536 nm에 있어서의 이색비는 40이었다.
실시예 13
[편광막 형성용 조성물의 조제]
하기의 성분을 혼합하여 80℃에서 1시간 교반함으로써 편광막 형성용 조성물을 얻었다.
중합성 스멕틱 액정 화합물; 화합물(2-6) 75부
화합물(2-8) 25부
Figure 112012082409482-pat00021
중합 개시제; 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(이르가큐어 369; 치바스페살티케미칼즈사 제조) 6부
레벨링제; 폴리아크릴레이트 화합물(BYK-361N; BYK-Chemie사 제조) 1.2부
용제; 시클로펜타논 250부
[위상차 필름 상에의 광배향막의 제작]
투명 기재로서 위상차 필름(일축 연신 필름 WRF-S(변성 폴리카보네이트계 수지), 위상차값 137.1 nm, 두께 50 ㎛, 데이진가세이(주) 제조)을 이용하여, 하기 식(3)의 광배향 폴리머를 시클로펜타논에 5% 용해시킨 액(광배향막 형성용 조성물)을 바코트법에 의해 도포하고, 120℃에서 건조하여 건조 피막을 얻었다. 이 건조 피막 상에 상기 위상차 필름의 지상축에 대하여 45°의 방향으로 편광 UV를 조사하여 광배향막을 얻었다. 편광 UV 처리는 UV 조사 장치(SPOT CURE SP-7; 우시오덴키주식회사 제조)를 이용하여, 파장 365 nm에서 측정한 강도가 100 mJ인 조건으로 행했다.
Figure 112012082409482-pat00022
[원편광판의 제작]
상기 광배향막 상에 상기 편광막 형성용 조성물을 바코트법에 의해 도포하여, 120℃의 건조 오븐에서 1분간 가열 건조한 후, 실온까지 냉각했다. 이러한 건조 피막에 있어서, 포함되는 중합성 스멕틱 액정 화합물의 액정 상태는 스멕틱 B상이었다. 이어서, UV 조사 장치(SPOT CURE SP-7; 우시오덴키주식회사 제조)를 이용하여, 노광량 2400 mJ/㎠(365 nm 기준)의 자외선을 편광막 형성용 조성물로 형성된 층에 조사함으로써, 상기 건조 피막에 포함되는 중합성 스멕틱 액정 화합물을 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물의 액정 상태를 유지한 채로 중합시켜, 상기 건조 피막으로 편광막을 형성했다. 이 때의 편광막의 막 두께를 레이저 현미경(올림푸스주식회사 제조 OLS3000)에 의해 측정한 바, 1.6 ㎛였다.
<광학 특성의 측정>
상기에서 얻어진 원편광판에 대하여 파장 450.9 nm, 498.6 nm, 549.4 nm, 587.7 nm, 627.8 nm에서의 타원율을 측정한 바, 어느 파장이라도 거의 원편광으로 되는 것을 확인했다.
450.9 nm:a/b=0.841
498.6 nm=a/b=0.889
549.4 nm=a/b=0.968
587.7 nm=a/b=0.924
627.8 nm=a/b=0.852
본 편광막은 액정 표시 장치, (유기) EL 표시 장치 및 투사형 액정 표시 장치를 제조하는 데에 있어서 매우 유용하다.
1 : 투명 기재 2 : 광배향막
3 : 본 편광막 100 : 편광자
101 : 제1 적층체 102 : 제2 적층체
103 : 제3 적층체 210 : 제1 롤
210A : 권심 220 : 제2 롤
220A : 권심 211A, 211B : 도포 장치
212A, 212B : 건조로 213A : 편광 UV 조사 장치
213B : 광조사 장치 300 : 보조 롤
10 : 액정 표시 장치 12a, 12b : 편광 필름
13a, 13b : 위상차 필름 14a, 14b : 기판
15 : 컬러 필터 16 : 투명 전극
17 : 액정층 18 : 층간 절연막
19 : 백라이트 유닛 20 : 블랙 매트릭스
21 : 박막 트랜지스터 22 : 화소 전극
23 : 스페이서 24 : 액정 표시 장치
30 : EL 표시 장치 31 : 편광 필름
32 : 위상차 필름 33 : 기판
34 : 층간 절연막 35 : 화소 전극
36 : 발광층 37 : 캐소드 전극
38 : 건조제 39 : 밀봉 덮개
40 : 박막 트랜지스터 41 : 리브
42 : 박막 밀봉막 44 : EL 표시 장치
111 : 광원 112 : 제1 렌즈 어레이
112a : 렌즈 113 : 제2 렌즈 어레이
114 : 편광 변환 소자 115 : 중첩 렌즈
121, 123, 132 : 다이크로익 미러 122 : 반사 미러
140R, 140G, 140B : 액정 패널 142, 143 : 편광자
150 : 크로스 다이크로익 프리즘 170 : 투사 렌즈
180 : 스크린

Claims (10)

  1. 파장 400∼800 nm의 범위에 흡수를 지니고, 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 폴리아조계 색소 1종 이상과,
    중합성 스멕틱 액정 화합물을 함유하는 조성물로 형성되며,
    상기 중합성 스멕틱 액정 화합물이 보이는 액정 상태는 스멕틱상인 편광막:
    Figure 112019007406102-pat00023

    [식(1)에서, n은 1이다.
    Ar1 및 Ar3은 각각 독립적으로 식 (1-A)로 표시되는 기 및 식 (1-B)로 표시되는 기에서 선택되는 기를 나타내며,
    Figure 112019007406102-pat00040

    Ar2는 식 (1-C)로 표시되는 기, 식 (1-D)로 표시되는 기 및 식 (1-E)로 표시되는 기에서 선택되는 기를 나타내며,
    Figure 112019007406102-pat00041

    Ar1 및 Ar3가 식 (1-A)로 표시되는 기인 경우, Ar2는 식 (1-D) 또는 식 (1-E)로 표시되는 기이고,
    Ar2가 식 (1-C)로 표시되는 기인 경우, Ar1 및 Ar3 중 적어도 하나는 식 (1-B)로 표시되는 기이다.
    A1은 하기에 나타내는 기에서 선택되는 기를 나타낸다.
    Figure 112019007406102-pat00042

    (m은 0∼10의 정수이며, 동일한 기 중에 m이 2개 있는 경우, 이 2개의 m은 서로 동일하거나 또는 상이하다)]
  2. 제1항에 있어서, 두께가 1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하인 편광막.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, X선 회절 측정에 있어서 브래그 피크를 얻을 수 있는 편광막.
  4. 제1항 또는 제2항에 기재한 편광막, 배향막 및 투명 기재를 이 순서로 구비한 편광자.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재한 편광막, 배향막 및 투명 기재를 이 순서로 구비한 편광자의 제조 방법으로서,
    상기 투명 기재 상에, 상기 배향막을 구비한 적층체를 준비하는 공정과,
    상기 적층체의 상기 배향막 상에, 중합성 스멕틱 액정 화합물, 파장 400∼800 nm의 범위에 흡수를 지니고, 상기 일반식(1)으로 나타내어지는 폴리아조계 색소, 중합 개시제 및 용제를 포함하는 막을 형성하는 공정과,
    상기 막으로부터 상기 용제를 제거하는 공정과,
    상기 용제를 제거한 막에 포함되는 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물을 스멕틱 액정 상태로 하는 공정과,
    상기 중합성 스멕틱 액정 화합물이 상기 스멕틱 액정 상태를 유지한 채로, 상기 중합성 스멕틱 액정 화합물을 중합시킴으로써, 상기 배향막 상에 편광막을 형성하는 공정을 갖는 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 기재한 편광막을 구비한 액정 표시 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 기재한 편광막과, λ/4 층을 지니고, 이하의 (A1) 및 (A2)의 요건을 만족하는 원편광판:
    (A1) 상기 편광막의 흡수축과 상기 λ/4 층의 지상축이 이루는 각도가 45°인 것;
    (A2) 파장 550 nm의 빛으로 측정한, 상기 λ/4 층의 정면 리타데이션의 값이 100∼150 nm의 범위인 것.
  8. 제1항 또는 제2항에 기재한 편광막과, λ/2 층과, λ/4 층을 이 순서로 지니고, 이하의 (B1), (B2), (B3) 및 (B4)의 요건을 만족하는 원편광판:
    (B1) 상기 편광막의 흡수축과 상기 λ/2 층의 지상축이 이루는 각도가 15°인 것;
    (B2) 상기 λ/2 층의 지상축과 상기 λ/4 층의 지상축이 이루는 각도가 60°인 것;
    (B3) 상기 λ/2 층이, 파장 550 nm의 빛으로 측정한, 상기 λ/4 층의 정면 리타데이션의 값이 200∼300 nm의 범위인 것;
    (B4) 상기 λ/4 층이, 파장 550 nm의 빛으로 측정한, 상기 λ/4 층의 정면 리타데이션의 값이 100∼150 nm의 범위인 것.
  9. 제7항에 기재한 원편광판과, 유기 EL 소자를 구비한 유기 EL 표시 장치.
  10. 파장 400∼800 nm의 범위에 흡수를 지니고, 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 폴리아조계 색소 1종 이상과,
    중합성 스멕틱 액정 화합물을 함유하며,
    상기 중합성 스멕틱 액정 화합물이 보이는 액정 상태는 스멕틱상인 조성물:
    Figure 112019007406102-pat00043

    [식(1)에서, n은 1이다.
    Ar1 및 Ar3은 각각 독립적으로 식 (1-A)로 표시되는 기 및 식 (1-B)로 표시되는 기에서 선택되는 기를 나타내며,
    Figure 112019007406102-pat00044

    Ar2는 식 (1-C)로 표시되는 기, 식 (1-D)로 표시되는 기 및 식 (1-E)로 표시되는 기에서 선택되는 기를 나타내며,
    Figure 112019007406102-pat00045

    Ar1 및 Ar3가 식 (1-A)로 표시되는 기인 경우, Ar2는 식 (1-D) 또는 식 (1-E)로 표시되는 기이고,
    Ar2가 식 (1-C)로 표시되는 기인 경우, Ar1 및 Ar3 중 적어도 하나는 식 (1-B)로 표시되는 기이다.
    A1은 하기에 나타내는 기에서 선택되는 기를 나타낸다.
    Figure 112019007406102-pat00046

    (m은 0∼10의 정수이며, 동일한 기 중에 m이 2개 있는 경우, 이 2개의 m은 서로 동일하거나 또는 상이하다)]
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