KR19990044965A - 적층파장판, 원편광판 및 액정표시장치 - Google Patents

적층파장판, 원편광판 및 액정표시장치 Download PDF

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타카시 야마오카
히로유키 요시미
야스오 후지무라
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야마모토 히데키
닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 적층파장판은 전체 가시광범위에 걸쳐 1/2파장판 또는 1/4파장판의 기능을 유지하면서 특정파장범위의 바람직하지 않은 지연을 방지한다. 또, 본 발명에 따른 원편광판은 경계면에서의 반사가 거의 없으면서 넓은 파장범위에서 걸친 반사방지효과 및 뛰어난 열안정성을 보여준다.
본발명의 적층파장판은 단색광의 반파장의 지연을 부여하는 다수의 배향필름을 그 광축이 상호 교차하도록 적층하고, 파장에 대한 상기 배향필름의 복굴절차△n1및 △n2의 종속성이 각각 400nm(△n1) 및 550nm(△n2)의 파장을 갖는 광에 기초하여 △n1/△n2< 1.05를 만족시킨다. 또 다른 양태의 적층파장판은 다수의 배향필름을 그 광축이 상호 교차하도록 적층하고, 파장에 대한 상기 배향필름의 복굴절차△n1및 △n2의 종속성이 각각 400nm(△n1) 및 550nm(△n2)의 파장을 갖는 광에 기초하여 △n1/△n2< 1.05를 만족시키며, 사용되는 상기 배향필름은 단색광에 대해 1/2파장의 위상차를 부여하는 것과, 단색광에 대해 1/4파장의 지연을 부여하는 것을 조합한 것이다. 또 원편광판은 1/4파장판을 갖는 적층파장판과 한 편광판의 적층을 포함하고, 액정표시장치는 원평광판을 포함한 것이다.

Description

적층파장판, 원편광판 및 액정표시장치
본 발명은 넓은 파장범위에 걸쳐서 1/2파장, 1/4파장의 소정의 지연을 부여하는 적층파장판 및 넓은 파장범위에 걸쳐 반사를 방지하는 뛰어난 내구력의 원편광판 및 뛰어난 시각적 인지력을 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.
종래, 단일시트의 배향필름으로 제조된 1/2파장판 및 1/4파장판은 이미 개시되어 있다. 그러나, 이러한 파장판은 파장에 따라 그 지연특성이 상이하고, 1/2파장판 또는 1/4파장판으로서 작용할 수 있는 파장이 특정값으로 제한되는 단점이 있다. 즉, 550nm의 파장을 갖는 광에대해 1/4파장판으로서 작용하는 파장판이 450nm 또는 650nm의 파장을 갖는 광에대해 1/4파장판으로서 작용할 수는 없다. 따라서, 1/4파장판을 편광판에 접착하여 얻어지는 원평광판을 표시장치표면 등의 반사를 방지하기위해 반사방지필터로 사용할 경우 550nm 파장을 갖는 광에 대해, 특히 청색을 기본으로하는 광에 대해서는 충분한 반사방지효과를 주지 못한다.
이러한 점에서, 본 발명의 발명자는 앞서, 1/2파장 또는 1/4파장을 부여하는 다수의 배향필름을 그 광축이 상호 교차하도록 적층한 적층파장판을 제안하였다(일본 미심사공개 제1993-100114호). 여기에 개시된 적층파장판에 따르면 1/2파장, 1/4파장과 같은 소정의 위상차를 넓은 파장범위에 걸쳐 제공할 수 있다. 그러나 이 파장판은 특정파장범위에 대해 바람직하지 않은 지연을 부여한다. 또한 적층파장판으로 제조된 원편광판이 층 경계면에서 너무 큰 반사를 행하여 충분한 광차폐특성을 갖지 못하고, 열에 기인한 부분지연특성으로 불균일한 시각적 인식력을 부여한다.
따라서, 본 발명의 목적은 전체가시광 범위에서 1/2파장판 또는 1/4파장판의 기능을 유지하면서 특정파장범위에서 바람직하지 않은 지연현상을 방지할 수 있는 파장판을 제공하고, 경계면에서의 반사가 적고 넓은 파장범위에서 반사방지효과를 보여주며, 열에 대해 안정성을 갖는 원편광판을 제공하는 것이다.
도 1 - 1/2 파장판의 예를 나타내는 단면도.
도 2 - 1/4 파장판의 예를 나타내는 단면도.
도 3 - 원편광판의 예를 나타내는 단면도.
도 4 - 실시예1의 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 5 - 비교예의 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 6 - 실시예2의 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 7 - 비교예의 스펙트럼을 나타내는 그래프.
이러한 목적을 달성하기위해 본 발명에 따른 적층파장판은 단색광의 반파장의 지연을 부여하는 다수의 배향필름을 그 광축이 상호 교차하도록 적층하고, 파장에 대한 상기 배향필름의 복굴절차△n1및 △n2의 종속성이 각각 400nm(△n1) 및 550nm(△n2)의 파장을 갖는 광에 기초하여 △n1/△n2< 1.05를 만족시키도록 구성되어 있다. 또다른 구성으로서 적층파장판은 다수의 배향필름을 그 광축이 상호 교차하도록 적층하고, 파장에 대한 상기 배향필름의 복굴절차△n1및 △n2의 종속성이 각각 400nm(△n1) 및 550nm(△n2)의 파장을 갖는 광에 기초하여 △n1/△n2< 1.05를 만족시키며, 사용되는 상기 배향필름은 단색광에 대해 1/2파장의 위상차를 부여하는 것과, 단색광에 대해 1/4파장의 지연을 부여하는 것을 조합한 것을 특징으로 한다. 또, 본 발명의 또다른 양태로서 원편광판은 1/4파장판을 갖는 적층파장판과 한 편광판의 적층을 포함하여 이루어지며, 또다른 양태로서의 액정표시장치는 이 원편광판을 포함하여 이루어진다.
단색광에 대해 1/2파장 또는 1/4파장의 지연을 부여하는 다수의 배향필름을 그 광축을 상호 교차하도록 적층함으로써 복굴절차(△n)와 두께(d)의 곱(△nd)으로 규정된 지연파장분산을 임의로 제어, 즉 증대 또는 감소하며, 전체 위상차를 소정의 값으로 제어하는 동안 파장분산을 억제하는 것이 가능하다. 전체 가시광범위에 걸쳐 소정의 위상차를 부여하는 1/2파장판 또는 1/4파장판을 얻을 수 있다.
이러한 점에서 배향필름을 이용하여 파장400nm(△n1) 및 550nm(△n2)를 갖는 광에 기초하여 파장에 대한 복굴절차△n1및 △n2의 종속성이 △n1/△n2< 1.05를 만족하는 배향필름을 얻을 수 있으며, 이 경우 특정 범위에서의 바람직하지못한 지연을 억제하면서도 가시광 범위와 같은 넓은 파장범위에서 목표지연특성을 가질 수 있다. 또, 1/4파장의 지연을 부여하는 파장판을 이용하여 넓은 범위에서 반사방지필터로서 작용하는 원편광판을 얻을 수 있으며, 그 결과 가시범위 등에서 실질적으로 광반사를 억제할 수 있다. 또, 점착층을 사이에두고 다수의 파장판을 접착하고, 이때 점착층은 파장판에 대해 0.1 이하의 굴절율차를 가지도록 함으로써, 경계면의 반사를 억제하면서 넓은 파장범위에 걸쳐 반사방지효과를 보여주는 동시에 뛰어난 내열특성 및 그 밖의 다른 내구특성을 갖는 원편광판을 얻을 수 있다.
다음에, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도면에 있어서, 참조부호 1 및 3은 1/2파장의 지연을 부여하는 배향필름, 2는 접착층, 4는 1/4파장의 지연을 부여하는 배향필름, 5는 편광판, 6은 1/4파장판을 각각 나타낸다.
본 발명에 따른 적층파장판은 단색광에 대해 반파의 지연을 부여하며, 그 광축이 상호 교차하는 다수의 배향필름을 가지고 있다. 각 파장에 대한 배향필름의 복굴절차 △n1, △n2의 종속성은 400nm(△n1), 500nm(△n2)의 파장을 갖는 광에 기초하여 △n1/△n2< 1.05를 만족시킨다. 도 1은 본 발명에 따른 적층파장판의 일실시예를 나타낸다. 참조부호 1 및 3은 1/2파장의 지연을 부여하는 배향필름이고, 참조부호 2는 투명접착층이다. 배향필름의 시트 적층개수는 임의로 정할 수 있으며, 광투과율 등의 인자를 고려할 때 그 개수는 2-5개가 바람직하다.
1/2파장판의 구조용으로서 여러 배향필름의 광축 교차각도는 기본적인 예로서 다음식으로 산출할 수 있다. 배향필름의 시트 적층개수를 N, 기준각도(0°)로서 입사광의 편광방향으로부터 파장판에 의해 투사되는 출사광의 편광방향의 각도를 θ라하면, 여러 1/2파장막의 각 교차각θK는 다음식으로 결정된다.
θK= (2K - 1)·θ/2N
식중 K는 1 - N까지의 정수
한편, 본 발명의 또다른 실시예로서의 적층파장판은 상호 교차하는 광축을 가지고 적층되는 다수의 배향필름을 가지고 있으며, 400nm(△n1), 550nm(△n2)의 파장을 가진 광에 기초하여 각 파장에 대한 배향필름의 복굴절차△n1,△n2의 종속성은 관계식 △n1/△n2< 1.05를 만족한다. 여기서 사용되는 배향필름은 단색광에 대해 1/2파장의 지연을 부여하는 것과, 단색광에 대해 1/4파장의 지연을 부여하는 것을 서로 조합한 것이다. 도 2는 이와같은 적층파장판의 일예를 나타내며, 참조부호 4는 1/4파장의 지연을 부여하는 배향필름이다.
1/4파장판을 얻기위해서는 다음의 조건이 필요하다. 즉, 단색광에 대해 1/2파장의 지연을 부여하는 배향필름과, 단색광에 대해 1/4파장의 지연을 부여하는 배향필름이 사용되어야 한다. 또, 400nm(△n1), 550nm(△n2)의 파장을 가진 광에 기초하여 각 파장에 대한 배향필름의 복굴절차△n1,△n2의 종속성은 관계식 △n1/△n2< 1.05를 만족한다. 이들 배향필름은 그 광축을 상호 교차하는 형태로 적층되며, 이 경우 배향필름의 적층개수는 임의로 결정된다. 광투과율을 감안할 때 배향필름의 적층개수는 통상 2-5개 정도이다. 단색광에 대해 1/2파장의 지연을 부여하는 배향필름과 단색광에 대해 1/4파장의 지연을 부여하는 배향필름의 위치는 임의로 결정된다.
이와관련하여, 적층파장판의 광출사측에 1/4파장의 지연을 부여하는 배향필름 시트가 배치된 구조를 기준으로 여러 배향필름의 광축 교차각도와 여러배향필름으로부터 나오는 편광 방향(θ) 간의 관계를 다음식으로 나타낼 수 있다. 1/2파장 지연을 부여하는 배향필름의 사용개수를 n(n번째 배향필름은 λ/2(n)으로 나타낸다), λ/2(1,2...n)의 적층각도를 θ1, θ2, ... ,θn이라 가정하면,
적층각도 = 2(θ1+ θ2+...+θn-1) +θn
여러 λ/2판으로부터 나오는 편광의 방향 = 2(θ1+θ2+...+θn)
이러한 구조를 전제로 45도 각도로 1/4파장의 지연을 부여하는 배향필름을 적층함으로써 원편광을 얻을 수 있다.
1/2파장(λ/2(1,2,3))의 지연을 부여하는 3개의 배향필름시트를 포함하는 구조를 참조로하여 상기 관계를 아래표에서 설명하고 있다. λ4는 1/4파장의 지연을 부여하는 배향필름을 나타낸다.
적층각도 파장판으로부터 나오는 편광의 방향
λ/2(1) θ1 2θ1
λ/2(2) 2θ1+θ2 2(θ1+ θ2)
λ/2(3) 2(θ1+θ2)+θ3 2(θ1+θ2+θ3)
λ/4 2(θ1+θ2+θ3)+45 원형 편광
본 명세서에서 사용될 수 있는 단색광에 비해 1/2 파장 또는 1/4 파장의 지연 효과를 주는 배향필름은 예를 들면 고분자 필름을 단축방향으로, 쌍축방향으로 또는 기타 적절한 방법으로 배향시킴으로써 얻을 수 있다. 고분자 화합물의 종류는 특별한 제한을 받지 않는다. 그러나 실제로는 투명도가 높은 고분자 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 고분자 화합물의 예를 들면 폴리카보네이트를 기본물로 하는 고분자량 화합물, 폴리에스테르를 기본물로 하는 고분자량 화합물, 폴리술폰을 기본물로 하는 고분자량 화합물, 폴리에테르 술폰을 기본물로 하는 고분자량 화합물, 폴리스티렌을 기본물로 하는 고분자량 화합물, 폴리올레핀을 기본물로 하는 고분자량 화합물, 폴리비닐 알콜을 기본물로 하는 고분자량 화합물, 셀룰로즈 아세테이트를 기본물로 하는 고분자량 화합물, 염화 폴리비닐을 기본물로 하는 고분자량 화합물, 폴리메틸 메타크릴레이트를 기본물로 하는 고분자량 화합물, 폴리아크릴레이트를 기본물로 하는 고분자량 화합물, 폴리아미드를 기본물로 하는 고분자량 화합물 등이 있다.
배향필름이 적층되어지는 점착층의 굴절률 차의 조절, 광탄성 계수, 파장에 따라 상술한 복굴절 차가 쉽게 달라질 수 있다는 면에서 볼 때, 이러한 고분자량 화합물 중에서 특히 바람직한 화합물은 폴리올레핀을 기본물로 하는 고분자량 화합물, 특히 환형 올레핀을 기본물로 하는 고분자량 화합물, 셀룰로즈 아세테이트를 기본물로 하는 고분자량 화합물 및 폴리메틸 메타크릴레이트를 기본물로 하는 고분자량 화합물이다.
배향조건을 조절함으로써 파장400nm(△n1) 및 550nm(△n2)를 갖는 광에 기초하여 파장에 대한 복굴절차△n1및 △n2의 종속성이 △n1/△n2< 1.05를 만족하는 배향필름을 얻을 수 있다. 1/2파장판 또는 1/4파장판이 목표지연특성을 이탈하는 현상, 즉 특정파장범위, 특히 짧은 파장범위에서 바람직하지않은 지연을 보여주는 현상을 방지하기위해 상기 △n1/△n2를 바람직하게는 0.95-1.04, 더욱 바람직하게는 0.97-1.03, 더한층 바람직하게는 0.98-1.02로 한다.
또, 파장에 대한 복굴절차의 목표 종속성을 만족시킨다는 점, 특정파장범위에서의 목표값지연값에 대한 편차 감소, 보기각도의 변화에 기인한 채색방지라는 관점에서 볼 때, 관계식 0≤Nz≤1을 만족하는 배향필름을 사용하는 것이 바람직하며, 여기서 Nz은 (nx-nz)/(nx-ny)이고, nx는 최대 수평 굴절율, ny는 nx에 대해 수직인 굴절율, nz은 수직굴절률이다. 따라서, 상기 관계식은 ny≤nz≤nx를 나타낸다. 배향필름의 수직굴절율을 제어할 필요가 있으면 열수축필름을 접착하는 동안 고분자필름을 배향할 수도 있다.
본 발명에 따른 원편광판은 1/4파장판 및 편광판을 갖는 상기 적층파장판을 적층한 것이다. 도 3은 이와같은 원편광판의 예를 나타낸 것으로서, 참조부호 2, 5, 6은 투명점착층, 편광판, 적층파장판을 각각 나타낸다. 원편광판은 상기 적층각도로 적층파장판(6)에 편광판(5)을 적층함으로써 형성된다. 이러한 공정으로 편광판의 투과축 방향이 90°정도 변할 수 있으므로 원편광판(시계방향 또는 반시계방향 원편광판)의 방향을 변경시킬 수 있다.
원편광판은 어떠한 편광판으로도 형성할 수 있으며, 여기서 이용가능한 편광판에는 제한이 없다. 그러나, 현실적으로는 폴리비닐 알콜 또는 부분 포르말화된 폴리비닐을 기본물로 하는 고분자량 화합물 및 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체를 기본물로 하는 부분 비누화된 화합물과 같은 고분자량 화합물로 된 필름에 요오드 및/또는 두 색을 배합한 염료가 흡착되도록 하는 단계와, 그 다음 이 필름 또는, 폴리비닐 알콜의 탈수산물 및 염화 폴리비닐의 탈수소염소화 산물로 이루어진 편광 필름을 배향시키는 단계로 이루어지는 공정을 통해 얻어지는 편광판을 이용할 수 있다.
편광필름의 두께는 통상 5-80μm이지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 편광판의 편광필름에는 투명보호층이 일측면 또는 양측면에 코팅되어 있다. 이와같이 투명보호층을 두는 이유는 편광필름의 보강, 내열성 향상, 내습성강화 등을 위해서이다. 투명보호층은 수지코팅층 또는 수지막적층필름으로서 형성될 수도 있고, 또 분산용으로 또는 표면을 거칠게하기위해 입자물질을 포함할 수도 있다.
원편광판은 반사방지층 및 섬광보호층을 양측 또는 일측에 배치하여 표면반사보호 등을 행하는 것이 바람직하다. 반사방지층은 플루오르를 기본물로하는 중합체 코팅층, 다층 증착금속층과 같은 간섭층으로서 형성할 수도 있다.
섬광보호층은 원편광판의 표면이 반사광의 산란을 방지할 수 있는 적절한 방법으로 형성할 수 있다. 이와같은 방법의 예로는 바인더(binder)와 함께 입자물질을 원편광판의 표면에 분무 및 고착하는 방법, 원편광판의 표면에 엠보싱(embossing) 또는 모래뿜기(sandblasting) 또는 에칭작업을 행하여 원편광판의 표면에 미세요철부를 형성하는 방법, 원편광판의 표면에 미립자물질을 함유하는 투명수지를 코팅하여 원편광판의 표면을 미세요철 및 투명수지의 조합으로 형성하는 방법을 들 수 있다.
상술한 미립자 물질의 예로는, 평균 직경이 0.5 내지 20㎛인 실리카, 산화 칼슘, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화 주석, 산화 인듐, 산화 카드뮴 및 산화 안티몬 등과 같은 무기물질 세립체, 및 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리우레탄 등과 같은 적절한 중합체로 이루어지면서 가교결합되거나 가교결합되지 않은 유기 물질 세립체 등이 있다. 이러한 미립자 물질은 단독으로 사용될 수도 있고 두 가지 이상이 혼합되어 사용될 수도 있다.
배향필름 및 편광판과 같은 원편광판의 적층파장판을 구성하는 여러 가지 층은 상호 분리되어 있다. 그러나, 이들 층의 일부 또는 전부가 상호 고정되어 층간 굴절율을 조절함으로써 반사를 억제하게되고, 먼지와 같은 이물질에 의한 광시스템의 편차 및 오염을 방지하게 된다. 이와같은 층간 고정은 투명접착제와 같은 적절한 물질로 행하게된다. 사용될 접착제의 종류로는 특별히 한정을 두지 않는다. 그러나, 구성요소가 광특성에 대해 변화를 갖지 말아야한다는 점을 고려하면, 본딩단계에서 경화 또는 건조 중에 고온을 필요로 하지 않거나 경화 또는 건조에 장시간을 요하지 않는 접착제가 바람직하다. 이러한 측면을 반영하는 접착층을 사용하는 것이 바람직하다.
투명한 점착층은 아크릴 중합체, 실리콘을 기본물로 하는 중합체, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르 및 합성 고무 등과 같은 적절한 중합체에 의해서도 형성될 수 있다. 이러한 중합체 중에서 특히 바람직한 중합체는 광학 투명도, 점착성, 내풍화성 등의 면을 고려할 때, 아크릴 중합체이다.
층(또는 그 종류)의 계면에서의 반사를 억제할 수 있다는 면에서 볼 때는, 본 명세서에서 사용하기에 바람직한 점착층은 배향필름과 같이 결합시키고자 하는 대상물의 굴절률과 다른 굴절률을 나타내는 것으로서, 그 굴절률의 값은 0.1 이하, 보다 바람직하게는 0.08 이하, 특히 0.06 이하이다. 점착층의 굴절률의 조절은 사용되는 기본 중합체의 종류를 선별하여 행하거나 굴절률 조절제를 혼합시킴으로써 이루어질 수 있다. 이러한 굴절률 조절제로는 기본 중합체보다 높은 굴절률을 가지는 중합체 또는 그 보다 낮은 굴절률을 가지는 중합체 등 어떠한 물질도 적절하게 사용할 수 있다.
또, 점착층을 사용하는 것이 바람직한 이유는 그 점탄성이 열에 기인하여 적층에 형성된 내부응력을 완화할 수 있어 광탄성변형을 억제하는 높은 효과를 부여하기 때문이다. 광탄성변형을 억제하는데 특히 바람직하게 사용되는 점착층은 응력을 완화하는데 뛰어난 효과를 가지고 있어야 한다. 특히, 2×105- 1 × 107dyne/cm2, 특히 2×106- 8×106dyne/cm2의 완화용 탄성을 갖는 점착층이 바람직하다. 액정셀을 적층파장판 또는 원파장판의 일측표면 또는 양측표면에 접착하기 위해 선택적으로 배치되는 점착층은 전술한 이유를 가진 점착층이 바람직하다.
본 발명의 1/2파장판 또는 1/4파장판과 같은 원편광판의 적층파장판은 방사방지필터, 섬광보호필터, 액정 프로젝터 등 여러 가지 목적으로 사용될 수 있다. 편광판 및 액정셀을 조합하고, 선택적으로 백 라이트, 반사기, 위상차보상기 등을 적절히 조립하여 이 조립체에 구동회로를 부가함으로써 일반적으로 액정표시장치가 이루어진다. 본 발명에 있어서, 액정표시장치를 형성하는 방법은 상기 적층파장판 또는 원편광판을 이용하는 것을 제외하고는 특별한 한정은 없다. 따라서, 액정표시장치는 종래방법 중 어떠한 것이라도 이용이 가능하다.
이러한 점에서, 원편광판은 원편광을 형성하기 위한 판으로 작용한다. 즉 자연광이 편광판측의 장치쪽으로 들어올 때 그 적층파장판으로부터 원의 편광을 보내게 된다. 또, 원편광판은 선형 편광형성판으로서 작용하여, 적층파장판측의 장치쪽으로 들어오는 원의 편광을 선형으로 편광하여 선형의 편광을 발생시키며, 이 편광은 이후 편광판에 들어간다. 따라서, 본 발명에 따른 원편광판은 전술한 원편광의 형성판 또는 선형 편광의 형성판으로서 액정표시장치에 적용할 수 있다.
원편광의 형성판으로서의 상기 전자의 기능은 액정표시장치 등의 표면반사를 억제하는 반사방지필터로서 유용하게 사용되며, 선형편광의 형성판으로서의 후자의 기능은 콜레스테릭 액정 등으로 제조된 원편광의 형성판에 배치된 백 라이트와 함께 사용될 경우 액정표시장치의 명도를 강화하는데 유용하게 사용된다. 이와같은 액정표시장치를 형성하는데 있어서, 산광기, 섬광방지층, 프리즘시트, 반사방지층, 보호층, 보기측에서 편광판에 배치되는 보호층, 액정표시셀과 보기측 상의 편광판 사이 및/또는 백 라이측과 프리즘 시트 사이에 배치되는 지연보상기, 백 라이트 측에 배치되는 다른 광통로 제어기를 적절한 광 소자로 배치할 수 있다.
배향필름, 편광판, 점착층, 산광기 및 지연 보상판과 같은, 본 발명에 따르는 적층 파장판, 원 편광판 또는 액정 디스플레이를 구성하는 여러 가지 요소는, 살리실산 에스테르를 기본물로 하는 화합물, 벤조페놀을 기본물로 하는 화합물, 벤조트리아졸을 기본물로 하는 화합물, 시아노아크릴레이트를 기본물로 하는 화합물 및 니켈 착염을 기본물로 하는 화합물과 같은 자외선 흡수제로 처리함으로써 제공되는 자외선 흡수 특성을 가질 수 있다. 또, 바람직하게는 본 발명에따른 액정표시장치가 점착층과 함께 일체로 고착된 여러 가지 구성부분을 가지고 있으며, 점착층은 이들 구성부분에 개재된다.
다음에 실시예를 통해 본 발명에 대하여 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
(참조예1)
굴절율 1.51, 두께 100μm의 환형 폴리오레핀 필름(이하 "ARTON" 이라함, JSR사 제조)을 175℃온도에서 50% 방위조정을 행한다. 따라서 △n1/△n21.025, Nz이 1이되는 값을 가지고 복굴절광을 기초로 550nm의 파장을 갖는 광에 대하여 1/2파장의 지연을 부여하는 λ/2의 배향필름을 얻는다.
(참조예2)
굴절율 1.51, 두께 100μm의 고리식 폴리오레핀 박막을 175℃온도에서 25% 방위조정을 행한다. 따라서 △n1/△n21.025, Nz 1의 값을 가지고 복굴절광을 기초로 550nm의 파장을 갖는 광에 대하여 1/4파장의 지연을 부여하는 λ/4의 배향필름을 얻는다.
(참조예3)
굴절율 1.59, 두께 50μm의 폴리카보네이트 박막을 150℃온도에서 5% 방위조정을 행한다. 따라서 △n1/△n21.16, Nz 1의 값을 가지고 복굴절광을 기초로 550nm의 파장을 갖는 광에 대하여 1/2파장의 지연을 부여하는 λ/2의 배향필름을 얻는다.
(참조예 4)
굴절율 1.59, 두께 50μm의 폴리카보네이트 박막을 150℃온도에서 2. 5% 방위조정을 행한다. 따라서 △n1/△n21.16, Nz 1의 값을 가지고 복굴절광을 기초로 550nm의 파장을 갖는 광에 대하여 1/4파장의 지연을 부여하는 λ/4의 배향필름을 얻는다.
(실시예1)
참조예1에서 얻은 λ/2 배향필름 2장을 적층하며, 이때 그 광축(배향축)이 45도 각도로 상호 교차하도록 하고, 그 배향필름 사이에는 굴절율1.47의 아크릴접착제를 배치하여 본 발명에 따른 1/2파장판을 얻는다.
(실시예2)
참조예1에서 얻은 λ/2 배향필름 1장과 참조예2에서 얻은 λ/4 배향필름 한 장을 적층하고, 이때 그 광축(배향축)이 62.5도 각도로 상호 교차하도록 하고, 그 배향필름 사이에는 굴절율1.47의 아크릴접착제를 배치하여 본 발명에 따른 1/4파장판을 얻는다. 이와같이 얻어진 1/4파장판 상에 편광막(NPF-HEG1425DUAG30, 니토 덴코 가부시기가이샤 제조)을 적층하고, 이때 λ/4 배향필름의 광축과 편광막의 투사축은 80도 각도로 교차하며, 이들 사이에 아크릴 접착제가 배치되어 본 발명에 따른 원편광판을 얻는다.
(비교예1)
참조예3에서 얻어진 λ/2배향필름을 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 같은 방법으로 1/2파장판이 얻어진다.
(비교예2)
참조예3 및 참조예4에서 얻어진 λ/2 배향필름 및 λ/4 배향필름을 사용하는 것을 제외하고는 실시예2와 같은 방법으로 원편광판을 얻는다.
(비교예3)
참조예1 및 참조예4에서 얻어진 λ/2 배향필름 및 λ/4 배향필름을 사용하는 것을 제외하고는 실시예2와 같은 방법으로 원편광판을 얻는다.
(평가테스트)
1/2파장판의 광대역특성 :
실시예1 및 비교예1에서 얻은 1/2파장판을 각각 크로스 니콜 패션(cross Nicol fashion)으로 정렬된 편광판 사이에 각각 배치하였다. 이러한 조건하에서, 이들 1/2파장판에 대해 투과모드의 스펙트럼에 대하여 검사하였다. λ/2배향필름의 2개시트의 광축이 입사측의 편광판의 투과축에 대해 각각 22.5도 및 67.5도가 되도록 1/2파장판을 배치하였다.
도 4(실시예1) 및 도 5(비교예1)에 그 결과를 도시하였다. 이들 결과를 통해 실시예1이 400-700nm의 파장범위에 걸쳐 실질적 평탄지연특성 및 고투과값을 부여하는 한편, 비교예1은 400-450nm의 짧은 파장에서 낮은 투과값을 보여주는 것을 알 수 있다.
반사방지효과의 광대역특성 :
실시예2 및 비교예2에서 얻어진 원편광판을 거울 위에 배치한다. 이러한 상태에서 반사모드의 스펙트럼에 대해 검사하였다. 도 6(실시예2) 및 도 7(비교예2)에 그 결과를 나타내었다. 이 결과를 통해 실시예2가 높은 광차폐효과를 부여하여 400-700nm의 넓은 파장범위에 걸쳐 실질적 평탄특성을 나타내는 반면, 비교예2는 430nm 부근에서 피크 반사값을 보여주면서 청색광이 누설되고, 점착층 경계면에서의 반사로인해 대체로 높은 반사값을 가지고 있음을 알 수 있다.
원편광판의 내열성 :
실시예2 및 비교예2,3에서 얻어진 원편광판을 아크릴 점착층을 사이에 두고 접착하였다. 이후 이 적층을 70℃온도로 가열하였다. 그리고 이 적층을 반사기에 두고 같은 온도에서 반사광에 대한 색상 및 색불균일성에 대해 검사하였다.
그 결과를 다음 표에 나타냈다.
실시예2 비교예2 비교예3
색상 없음 관찰됨 관찰됨
색 불균일성 없음 관찰됨 관찰됨
따라서, 본 발명은 전체가시광 범위에서 1/2파장판 또는 1/4파장판의 기능을 유지하면서 특정파장범위에서 바람직하지 않은 지연현상을 방지할 수 있는 파장판을 제공할 수 있고, 또, 경계면에서의 반사가 적고 넓은 파장범위에서 반사방지효과를 보여주며, 열에 대해 안정성을 갖는 원편광판을 제공할 수 있게된다.
이상과 같이 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구의 범위 및 그 기술적 사상을 일탈하지 않고도 당분야의 통상의 기술자에 의해 여러 가지 변경 및 변형이 가능함을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 단색광의 반파장의 지연을 부여하는 다수의 배향필름을 그 광축이 상호 교차하도록 적층하고, 파장에 대한 상기 배향필름의 복굴절차△n1및 △n2의 종속성이 각각 400nm(△n1) 및 550nm(△n2)의 파장을 갖는 광에 기초하여 △n1/△n2< 1.05를 만족시키는 것을 특징으로 하는 적층파장판.
  2. 다수의 배향필름을 그 광축이 상호 교차하도록 적층하고, 파장에 대한 상기 배향필름의 복굴절차△n1및 △n2의 종속성이 각각 400nm(△n1) 및 550nm(△n2)의 파장을 갖는 광에 기초하여 △n1/△n2< 1.05를 만족시키며,
    사용되는 상기 배향필름은 단색광에 대해 1/2파장의 위상차를 부여하는 것과, 단색광에 대해 1/4파장의 지연을 부여하는 것을 조합한 것을 특징으로 하는 적층파장판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    관계식 0 ≤ (nx- nz)/(nx- ny) ≤ 1, (식중 nx, ny, nz은 각각 최대 수평굴절률, 최대수평굴절율이 발생하는 방향과 수직이되는 방향의 굴절률, 수직굴절률을 나타낸다)을 만족하는 배향필름을 포함하는 것을특징으로 하는 적층파장판.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 배향필름은 점착층을 개재하여 상호 접착되며, 이 점착층은 상기 배향필름의 굴절률과는 0.1이하의 굴절률차를 갖는 것을 특징으로 하는 적층파장판.
  5. 1/4파장판을 갖는 청구항 1, 2, 3, 또는 4의 적층파장판과 한 편광판의 적층을 포함하는 것을 특징으로 하는 원편광판.
  6. 제5항에 있어서,
    반사방지층 및 섬광보호층 중 어느 하나 또는 양측 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는 원편광판.
  7. 청구항6의 원편광판을 포함하는 액정표시장치.
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