KR20020077399A - 광산란형 편광소자 및 광흡수형 편광소자가 적층된 편광판 - Google Patents

광산란형 편광소자 및 광흡수형 편광소자가 적층된 편광판 Download PDF

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Abstract

편광판 상에 광산란형 편광소자 및 광흡수형 편광소자가 다중층 중에 제공된다. 광산란형 편광소자의 축을 통과하는 편광은 광흡수형 편광소자의 편광축에 대하여 실질적으로 평행하다. 광산란 편광 선택소자의 편광 선택층은 광학 등방성 연속상 및 광학 이방성 불연속상을 갖는다.

Description

광산란형 편광소자 및 광흡수형 편광소자가 적층된 편광판{SHEET POLARIZER ON WHICH LIGHT-SCATTERING POLARIZING ELEMENT AND LIGHT-ABSORPTION POLARIZING ELEMENT ARE PROVIDED IN MULTIYEAR}
태양광과 같은 자연광원으로부터 방출되는 광은 일반적으로 무편광 (랜덤하게 편광됨)이다. 램프와 같은 인위적인 광원으로부터 방출되는 광 또한 일반적으로 무편광이다. 편광판은 무편광으로부터 편광 (직선, 원 또는 타원 편광)을 추출할 수 있다. 추출된 편광은 각종 광학 장치에 이용될 수 있다. 예로서, 오늘날 사용되는 액정표시장치는 편광의 특징을 이용하여 화상을 표시하는 장치이다.
넓은 의미에서 편광판은 직선, 원 및 타원 편광판을 포함한다. 그러나, 편광판이라는 용어는 (협의의 의미에서) 일반적으로 직선 편광판만을 의미한다. 본 명세서에서는, 편광판은 기본적인 편광판인 직선 편광판을 의미한다.
일반적으로 사용되는 직선 편광판은 폴리비닐 알콜 필름으로 구성되는 광흡수형 편광소자이다. 폴리비닐 알콜 필름을 연신하고, 요오드 또는 이색성 염료를 흡착시켜 편광소자를 제조한다. 연신된 편광소자는 연신축 방향에 수직 인 투과축 (편광축)을 갖는다.
광흡수형 편광소자는 편광축에 평행한 편광 성분만을 투과시키고, 수직인 편광 성분을 흡수한다. 따라서, 소자를 통한 광의 이용효율은 이론적으로 본래 광의 50 % 이하 (실질적으로, 50 % 보다 매우 낮음)이다.
광 이용량 (광 이용효율)을 높이기 위하여, 광흡수형 편광소자 대신 광산란형 편광소자를 사용하는 것이 제안되고 있다. 광산란형 편광소자도 편광축에 평행한 편광 성분만을 투과시키지만, 수직으로 편광된 성분들을 전방 또는 후방으로 산란시킨다. 광산란형 편광소자는 산란된 광을 사용함으로써 광 이용효율을 향상시킬 수 있다.
광산란형 편광소자는 특허공개 평 8(1996)-76114 호, 9(1997)-274108 호, 9(1997)-297204 호, 특허평 11(1999)-502036 호, 11(1999)-509014 호 및 미국 특허 5,783,120 호, 5,825,543 호 및 5,867,316 호에 기재되어 있다.
발명의 개요
본 발명의 목적은 광 이용효율을 향상시킬 수 있는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 깨끗한 표시화상이 수득되는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 산란특성의 제어가 용이하고, 넓은 면적에서 균일하고 큰 산란특성을 갖는 광학 필름을 제공하는 것이다.
본 발명은 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고 다른 편광을 선택적으로 반사 또는 산란시키는 편광선택층을 갖는 광산란형 편광소자, 및 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고 다른 편광을 선택적으로 흡수하는 편광선택층을 갖는 광흡수형 편광소자를 함유하는 편광판을 제공하며, 상기 소자들은 광산란형 편광소자의 편광 투과축이 광흡수형 편광소자의 편광 투과축에 대해 실질적으로 평행하게 배치되며, 광산란형 편광소자 중의 상기 편광선택층은 광학 등방성 연속상 및 광학 이방성 불연속상을 함유한다.
본 발명은 또한 백라이트 (backlight), 편광판, 트위스트 네마틱 (twist nematic) 배향모드의 액정셀, 및 다른 편광판이 이 순서로 적층되어 이루어지는 액정표시장치를 제공하며, 여기에서 백라이트 측의 편광판은 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 반사 또는 산란시키는 편광선택층을 갖는 광산란형 편광소자, 및 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 편광을 선택적으로 흡수하는 편광선택층을 갖는 광흡수형 편광소자를 함유하며, 상기 소자는 광산란형 편광소자의 편광 투과축이 광흡수형 편광소자의 편광 투과축에 대해 실질적으로 평행하게 배치되며, 광산란형 편광소자 중의 상기 편광선택층은 광학 등방성 연속상 및 광학 이방성 불연속상을 함유한다.
본 발명은 또한 백라이트, 편광판, 벤드(bend)배향 모드의 액정셀, 및 다른 편광판이 이 순서로 적층되어 이루어지는 액정표시장치를 제공하며, 여기에서 백라이트 측의 편광판은 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 반사 또는 산란시키는 편광선택층을 갖는 광산란형 편광소자, 및 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 편광을 선택적으로 흡수하는 편광선택층을 갖는 광흡수형 편광소자를 함유하며, 상기 소자는 광산란형 편광소자의 편광 투과축이 광흡수형 편광소자의 편광 투과축에 대해 실질적으로 평행하게 배치되며, 광산란형 편광소자 중의 상기 편광선택층은 광학 등방성 연속상 및 광학 이방성 불연속상을 함유한다.
본 발명은 또한 백라이트, 편광판, 수평배향 모드의 액정셀 및 다른 편광판이 이 순서로 적층되어 이루어지는 액정표시장치를 제공하며, 여기에서 백라이트 측의 편광판은 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 반사 또는 산란시키는 편광선택층을 갖는 광산란형 편광소자, 및 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 흡수하는 편광선택층을 갖는 광흡수형 편광소자를 함유하며, 상기 소자들은 광산란형 편광소자의 편광 투과축이 광흡수형 편광소자의 편광 투과축에 대해 실질적으로 평행하게 배치되며, 상기 광산란형 편광소자 중의 편광선택층은 광학 등방성 연속상 및 광학 이방성 불연속상을 함유한다.
본 발명은 또한 투명 지지체, 및 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 반사 또는 산란시키는 편광선택층을 함유하는 광학 필름을 제공하며, 상기 편광선택층은 광학 등방성 연속상 및 광학 이방성 불연속상을 함유하며, 여기에서 필름의 면에 수직인 편광면에 대하여 투과율을 측정하는 경우, 최대 전체 광선 투과율은 75 % 이상이며, 최소 전체 광선 투과율은 60 % 미만이다.
본 명세서에서, "실질적으로 수직", "실질적으로 평행", 또는 "실질적으로 45°의 각" 이라는 표현은 이론적 각 (90°, 0°또는 45°)과 측정된 각의 차이가 ±5°미만인 것을 의미한다. 이러한 차이는 바람직하게는 ±4°미만, 보다 바람직하게는 ±3°미만, 가장 바람직하게는 ±2°미만이다.
"지상축 (slow axis)" 이라는 용어는 굴절률이 최대가 되는 방향을 의미하고, "투과축 (transmission axis)" 이라는 용어는 투과율이 최대가 되는 방향을 의미한다.
본 발명은 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 반사 또는 산란시키는 편광선택층을 갖는 광산란형 편광소자, 및 소정의 편광을 선택적으로 투과하고, 다른 편광을 선택적으로 흡수하는 편광선택층을 갖는 광흡수형 편광소자를 함유하는 편광판에 관한 것이다.
본 발명은 또한 편광판을 이용하여 광의 이용효율을 개선한 화상표시장치에 관한 것이다.
본 발명은 또한 광산란형 편광소자로서 유리하게 이용되는 광학 필름에 관한 것이다.
도 1 은 광학필름의 기본적인 구성을 나타내는 단면 모식도이다.
도 2 는 광흡수형 편광소자만을 함유하는 종래의 액정표시장치를 나타내는 단면 모식도이다.
도 3 은 적층되지 않은, 광흡수형 편광소자 및 광산란형 편광소자를 함유하는 액정표시장치를 나타내는 단면 모식도이다.
도 4 는 광흡수형 편광소자 및 광산란형 편광소자를 함유하는 편광판을 갖는 액정표시장치를 나타내는 단면 모식도이다.
도 5 는 광흡수형 편광소자 및 광산란형 편광소자를 함유하는 편광판을 갖는다른 액정표시장치를 나타내는 단면 모식도이다.
(광산란형 편광소자의 사용에 의한 광의 이용효율 개선)
광산란형 편광소자를 사용하여 광의 이용효율을 개선하기 위한 메카니즘으로서 하기 (A) 내지 (C)가 제안되었다. 메카니즘 (A) 내지 (C)는 본 발명에 적용될 수 있다.
(A) 전방 산란광의 편광해소(depolarization)
광산란형 편광소자에서, 편광축과 직교방향의 편광성분은 전방 또는 후방으로 산란된다. 전방으로 산란되는 광 (전방 산란광)은 편광방향으로 회전되어 편광해소된다. 회전 방향은 입사각의 편광방향과는 상이하며, 산란된 광은 소자의 편광축에 대해 평행한 편광 성분을 갖는다. 결과적으로, 소자의 편광 방향으로 편광된 성분이 증가된다. 편광소자가 두께 방향으로 다수의 입자들을 함유하는 경우, 다중분산이 일어나 편광해소가 강화된다. 이와 같이, 광흡수형 편광소자가 단독으로 사용된 경우의 효율에 비하여. 광산란형 편광소자가 사용되는 경우, 전방 산란의 편광해소에 의해 광 이용효율이 향상된다.
(B) 후방 산란광의 재이용 (편광해소)
후방으로 산란된 성분 (후방 산란광)은 산란시 편광해소된다. 후방 산란광은 백라이트 (광원)의 뒤에 배치된 금속 반사판에 의해 반사되어, 다시 광산란형 편광소자로 입사된다. 편광해소된 광 (후방 산란광)은 소자의 편광축에 대해 평행한 편광 성분을 가지기 때문에, 재입사하는 광의 일부는 소자를 통과한다.이러한 방식으로, 편광소자 상에서의 분산 및 반사판 상에서의 반사가 반복되어 광 이용효율이 향상된다.
(C) 후방 산란광의 재이용 (편광방향의 회전)
λ/4 판과 금속 반사판을 포함하는 광학계에서, λ/4 판의 지상축에 대해 45°로 직선 편광된 입사광은 반사되어 이의 편광방향으로 90°까지 회전한다. 이러한 효과를 내기 위하여, λ/4 판을 광산란형 편광소자와 금속 반사판 (백라이트의 뒤에 배치함)의 사이에 놓고, λ/4 판의 지상축이 편광소자의 편광축에 대하여 45°로 배치되도록 한다.
후방으로 산란된 광은 편광소자의 편광축에 대하여 수직으로 편광된 성분을 다량 갖는다. 따라서, 후방 산란광은 λ/4 판을 투과하고, 금속 반사판에 의해 반사된 후, 편광소자로 재입사되며, 이는 편광소자의 편광축에 대해 평행하게 편광된 광성분을 다량 갖는다. 평행하게 편광된 광성분은 편광소자를 투과할 수 있으므로, 광산란형 편광소자와 금속 반사판 사이에 배치된 λ/4 판에 의해 광의 이용효율이 향상된다.
(광학 필름 및 액정표시장치의 구성)
도 1 은 광학필름의 기본적인 구성을 나타내는 단면모식도이다.
도 1 에 나타낸 광학필름은 투명지지체 (11) 및 그 위에 제공되는 편광선택층 (12)을 함유한다. 편광선택층 (12)은 광학 등방성 연속상 (13) 및 광학 이방성 불연속상 (14)으로 구성된다. 불연속상 (14)은 복굴절을 나타내는 광학 이방성 화합물을 함유하며, 불연속상에 있는 두 개의 굴절률 (n1, n2)은 광학 이방성 화합물의 특징 및 배향도에 따라 다르다.
도 1 의 광학필름은 광산란형 편광소자로서 기능할 수 있으며, 여기에서 n1 또는 n2 중 하나는 연속상의 굴절률과 실질적으로 동일하다 (즉, 0.05 미만). 실질적으로 동일한 굴절률 (n1 또는 n2)을 제공하는 방향은 편광선택층의 투과축에 해당한다.
도 2 는 광흡수형 편광소자만을 사용한 종래의 액정표시장치를 나타내는 단면모식도이다.
도 2 에 나타낸 액정표시장치는 바닥에 배치된 광원으로서 에지 라이트 (edge light) 방식의 백라이트 (21)를 포함한다. 바닥면으로부터, 반사판 (22) 및 도광판 (light-leading plate)(23)을 오버레이한다(overlaid). 이들 판은 백라이트의 광이 표면으로 나오도록 한다. 백라이트는 바닥에 배치될 수 있으며 (직접방식), 이 경우 도광판은 불필요하다.
한 쌍의 광흡수형 편광소자 (24, 25) 사이에 끼워진 액정셀 (26)은 광원 (21) 위에 배치되어 화상을 표시한다. 아래쪽의 광흡수형 편광소자 (24)는 광원 (21)으로부터 방출된 빛의 50 % 이상을 흡수한다.
도 3 은 광흡수형 편광소자 및 광산란형 편광소자를 함유하는 액정표시장치를 나타내는 단면모식도이다.
도 3 에 나타낸 액정표시장치는 도 2 의 액정표시장치에 광산란형 편광소자 (31)를 추가한 것이다. 광산란형 편광소자 (31)는 아래쪽의 광흡수형 편광소자 (24)의 투과축에 평행한 편광 성분을 선택적으로 투과시킨다. 동시에, 투과축에 수직인 편광 성분은 소자 (31)에 의해 부분적으로 전방으로 산란되며, 편광면이 투과축에 대해 평행하게 회전되어 편광해소된다. 결과적으로, 광의 이용효율이 향상된다. 한편, 투과축에 대하여 수직인 편광 성분은 광원 (21) 면에 대해 부분적으로 후방으로 산란되고, 도광판 (23)에 의해 편광해소되며, 반사판 (22)에 의해 반사된다. 반사광 성분은 소자 (31)로 되돌아와 재이용되어, 광의 이용효율을 향상시킨다.
도 3 의 액정표시장치에서, 광흡수형 편광소자 (24) 및 광산란형 편광소자 (31)는 적층되지 않았다. 이들이 적층되는 경우, 광의 이용효율은 더욱 향상된다.
도 4 는 광흡수형 편광소자 및 광산란형 편광소자를 함유하는 편광판을 장치한 액정표시장치를 나타내는 단면모식도이다.
도 4 에서, 광원 (21)으로부터 방출된 광은 반사판 (22)에 의해 반사되어, 도광판 (23)을 통과한다. 광은 그 후 산란 시트 (33)에 의해 면 내에서 휘도가 균일하게 된다. 도 4 의 표시장치는 예정된 방향으로 집광하는 필름 (34)을 함유하며, 이에 의해 극단적으로 경사져서 들어오는 광은 (사용자는 이러한 광을 볼 수 없다) 전방에서 집광되어 광 이용효율을 향상시킨다. 이러한 표시장치에서, 약간 경사져서 들어오는 광 (사용자는 이러한 광을 볼 수 있다)의 양은 감소되지만, 상기 광은 적층된 광흡수형 (24) 및 광산란형 (31) 편광소자를 함유하는 편광판 (32)에 의해 적절히 방산된다. 또한, 적층된 광흡수형 (24) 및 광산란형 (31) 편광소자를 함유하는 편광판 (32)은 도 3 에서 상기 기재된 것과 같은 동일한원리에 의해 액정표시장치의 휘도를 향상시킨다. 그 결과, 자연스러운 시야 각 분포(viewing angle distribution)가 실현될 수 있다.
도 3 의 액정표시장치에서, 광의 이용효율은 10 % 까지 감소되며, 이는 (편광판 반대편의) 광산란형 편광소자 (31)의 표면상에서의 반사 및 광흡수형 편광소자 (24) 상에서의 반사때문이다. 대조적으로, 도 4 의 액정표시장치에는 적층된 광흡수형 (24) 및 광산란형 (31) 편광소자를 함유하는 편광판 (32)이 사용되었기 때문에, 이러한 반사표면들이 생략되어 광 이용효율이 적어도 10 % 까지 향상된다.
도 5 는 적층된 광흡수형 편광소자 및 광산란형 편광소자를 함유하는 편광판이 장치된 별도의 액정표시장치를 나타내는 단면모식도이다.
도 5 의 표시장치에서, 적층된 광흡수형 (24) 및 광산란형 (31) 편광소자를 함유하는 편광판 (32)은 휘도면에서 더욱 향상된다. 광산란형 편광소자 (31)의 편광선택층 상에, 직접적으로 또는 다른 층을 통하여 반사방지층 (35)을 제공하여 표면 상에서의 반사를 감소시키고 편광선택층 내로 입사되는 광의 양을 증가시킨다. 또한, λ/4 판 (36)이 편광판 (32) 아래에 제공된다. 상기 (C) 에 기재된 것과 같이 후방으로 산란된 광 (후방 산란광)의 편광방향의 회전으로 인하여, 광흡수형 편광소자 (31)의 투과축에 대하여 수직으로 편광된 후방 산란광은 λ/4 판 (36)을 2회 통과하여, 편광축이 광산란형 소자 (31)의 투과축에 평행하게되도록 회전할 수 있어, 광 이용효율이 현저하게 향상된다. 광원 (21), 반사판 (22), 도광판 (23), 산란시트 (33) 및 집광 필름 (34)과 같은 기타 성분들은 도 4 의 액정표시장치에서와 동일한 방식으로 기능할 수 있다.
(투명 지지체)
편광판은 바람직하게는 하나의 투명 지지체를 갖는다. 광흡수형 및 광산란형 편광소자는 1 개의 투명 지지체를 공유할 수 있거나, 그렇지 않다면 각각의 소자가 1 개의 투명 지지체를 갖는다. 또한, 광흡수형 편광소자 또는 광산란형 편광소자 내의 편광선택층의 양 쪽 표면을 2 개의 투명 지지체로 보호한다.
투명 지지체에서 "투명"이라는 용어는 지지체의 광투과율이 80 % 이상이라는 것을 의미한다. 또한, 정면에서 보는 경우, 지지체는 바람직하게는 광학 등방성을 나타낸다. 따라서, 작은 복굴절을 나타내는 재료로 지지체를 제조하는 것이 바람직하다. 그러나, 필름 형성 (용매 캐스트, 용융 압출) 조건, 또는 가로 또는 세로 방향의 연신의 조건이 적합하게 선택된 경우, 큰 복굴절을 나타내는 재료 (예를 들어, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰)이라 하더라로 광학 등방성 투명 지지체를 제조할 수 있다.
투명 지지체로서, 유리판 또는 중합체 필름을 사용할 수 있다. 중합체 필름용 재료의 예로는 폴리올레핀 (예를 들어, 폴리에틸렌), 노르보넨 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 폴리스티렌 (예를 들어, 규칙배열 폴리스티렌), 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 알콜 및 셀룰로오스 에스테르 (예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트)가 포함된다. 2 개 이상의 중합체의 혼합물로 막을 제조할 수 있다. 시판되는 중합체 (예를 들어, Zeonex, Zeonoa [NipponZeon Co., Ltd.]; ARTON [JSR Co., Ltd.]; Fujitac [Fiji Photo film Co., Ltd.]; 트리아세틸 셀룰로오스) 또한 사용가능하다.
투명 지지체는 바람직하게는 편광선택층 (특히, 광흡수형 편광소자의 편광선택층)을 보호한다. 보호를 고려하면, 셀룰로오스 아세테이트의 막이 바람직하다. 셀룰로오스 아세테이트의 아세트산 함량은 바람직하게는 55 내지 61.5 %의 범위 (셀룰로오스 디아세테이트 또는 셀룰로오스 트리아세테이트), 더욱 바람직하게는 59 내지 61 %의 범위 (셀룰로오스 트리아세테이트)이다.
셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 투명 지지체로서 사용할 경우, 바람직하게는 실질적으로 할로겐화 탄화수소의 용매 없이 필름을 제조한다. 통상적인 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 제조할 경우, 일반적으로 할로겐화 탄화수소 (특히, 염화메틸렌)를 용매로서 사용한다. 그러나, 환경 문제를 고려하여, 할로겐화 탄화수소의 사용이 점차적으로 제한되어 왔다. 다른 한 편으로는, 할로겐화 탄화수소를 제외한 유기 용매에 셀룰로오스 트리아세테이트를 용해시키는 것이 어렵다. 일본 특허 공개평 9(1997)-95538 호, 9(1997)-95544 호 및 9(1997)-95557 호에는 셀룰로오스 트리아세테이트를 냉각시켜 보통의 유기 용매 (탄소 원자가 3 내지 12 개인 에스테르, 에테르, 케톤 또는 알콜)에 용해시키는 방법이 기재되어 있다. 이 방법은 실질적으로 할로겐화 탄화수소 용매 없이 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 제조하는 것을 가능하게 한다. "실질적으로 할로겐화 탄화수소 용매 없이"라는 표현은 필름을 제조하는데 사용되는 용매가 할로겐화 탄화수소를 5 중량% 이하 (바람직하게는, 1 중량% 이하)의 양으로 함유한다는 것을 의미한다. 생성된 셀룰로오스 트리아세테이트 필름에서 할로겐화 탄화수소가 발견되지 않는 것이 바람직하다.
투명 지지체의 두께는 바람직하게는 10 내지 500 ㎛의 범위, 더욱 바람직하게는 40 내지 200 ㎛의 범위이다.
지지체를 표면 처리 (예를 들어, 화학적 처리, 기계적 처리, 코로나 방전 처리, 글로우 방전 처리)할 수 있다. 비누화 처리는 전형적인 화학적 처리이다.
하부코팅층 (undercoating)을 지지체에 제공하여 지지체와 이웃하는 층, 예컨대 편광선택층 사이의 점착을 강화시킬 수 있다. 투명 지지체로서 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 사용하는 경우, 젤라틴, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리(메트)아크릴아미드, 폴리스티렌, 폴리부타디엔 또는 이들의 공중합체로 하부코팅층을 제조할 수 있다.
(광학 등방성 연속상)
광산란형 편광소자는 소정 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 반사 또는 산란시키는 편광선택층을 포함한다. "소정 편광" 및 "다른 편광"은 일반적으로 편광면이 서로 수직으로 교차한다. 광산란형 편광소자 내의 편광선택층은 광학 등방성 연속상 및 광학 이방성 불연속상으로 구성된다.
광학 등방성 연속상의 양은 편광선택층의 중량을 기초로 바람직하게는 5 내지 95 중량%의 범위, 더욱 바람직하게는 20 내지 90 중량%의 범위, 가장 바람직하게는 50 내지 80 중량%의 범위이다.
"광학 등방성"이라는 용어는 광학 이방성이 0.05 미만이라는 것을 의미한다.(광학 이방성은, 광학 이방성 불연속상의 기술시 그 정의를 하기에 제시한다).
광학 등방성 연속상은 중합체 매트릭스의 형태일 수 있다. 연속상을 구성하는 중합체는 편광선택층 제조시 (예를 들어, 층 제조용 코팅 용액 내 상태)의 중합체이거나, 그렇지 않으면 그 단계에서는 단량체이고, 이어서 중합되는 단량체일 수 있다.
중합체로서, 광학 등방성이 높은 중합체를 사용한다. 그러나, 첨가제를 혼입시켜 중합체가 광학 등방성이 된다면, 복굴절이 상대적으로 높은 중합체 (예를 들어, 폴리카르보네이트, 폴리스티렌)라 하더라도 사용할 수 있다.
광산란형 편광소자로 들어오는 입사광이 덜 반사되는 경우, 백라이트의 이용효율이 더욱 향상된다. 따라서, 연속상을 구성하는 중합체 매트릭스는 평균 굴절률 (n)이 바람직하게는 1.70 이하, 더욱 바람직하게는 1.6 이하, 가장 바람직하게는 1.55 이하이다. 평균 굴절률 (n)은 식 : n = (nx + ny + nz)/3으로 나타내어진다.
식 중, nx는 면 내의 지상축(slow axis) 방향의 굴절률이고; ny는 면 내의 광진행축 방향의 굴절률이고; nz는 두께 방향에서의 굴절률이다.
광학 등방성 연속상에 사용하는 중합체의 예로는 단백질 (예를 들어, 젤라틴, 카제인), 다당류 (예를 들어, 아가로오스, 셀룰로오스, 풀루란, 카라기난, 폴리갈락투론산, 알긴산), 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르 (예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스 니트레이트), 폴리올레핀 (예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸 펜텐), 폴리올레핀 유도체 (예를 들어, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 알콜, 변성 폴리비닐 알콜, 노르보넨 수지), 폴리스티렌 (예를 들어, 규칙배열 폴리스티렌), 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리카르보네이트, 폴리-1,4-시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-1,2-디페녹시에탄-4,4'-디카르복실레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트), 폴리아미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르 이미드, 폴리에테르 케톤, 폴리아크릴산 에스테르 및 폴리메타크릴산 에스테르 (예를 들어, 메틸 메타크릴레이트)가 포함된다.
2 개 이상의 중합체의 혼합물을 사용할 수 있다. 시판되는 중합체 (예를 들어, Zeonex, Zeonoa [Nippon Zeon Co., Ltd.]; ARTON [JSR Co., Ltd.]; Fujitac [Fiji Photo film Co., Ltd.]; 트리아세틸 셀룰로오스) 또한 사용가능하다.
광학 등방성 연속상용 중합체를 형성하는 단량체는 바람직하게는 열 또는 이온화 방사선 조사에 의해 중합된다. 단량체의 중합가능한 기의 예로는 에틸렌성 불포화 중합가능한 기, 이소시아네이트기, 에폭시기, 아지리딘기, 옥사졸리딘기, 알데히드기, 카르보닐기, 히드라진기, 카르복실기, 메틸올기, 활성 메틸렌기, 비닐술폰산, 산 무수 결합 (-CO-O-CO-), 시아노아크릴레이트기, 멜라민, 에테르화 메틸올, 에스테르 결합, 우레탄 결합, 및 메탈 알콕시드 (테트라메톡시실란) 구조가 포함된다. 에틸렌성 불포화 중합가능한 기가 바람직하다. 에틸렌성 불포화 중합가능한 기가 2 개 이상인 단량체를 중합시켜 가교결합 구조의 중합체를형성하는 단량체가 특히 바람직하다.
에틸렌성 불포화 중합가능한 기가 2 개 이상인 단량체의 예로는 다가(polyhydric) 알콜과 (메트)아크릴산의 에스테르 (예를 들어, 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,4-디클로로헥산 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 1,3,5-시클로헥산트리올 트리아크릴레이트, 폴리우레탄 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르 폴리아크릴레이트), 비닐벤젠 및 이의 유도체 (예를 들어, 1,4-디비닐벤젠, 4-비닐벤조산-2-아크릴로일 에틸에스테르, 1,4-디비닐시클로헥사논), 비닐술폰 (예를 들어, 디비닐술폰), 아크릴아미드 (예를 들어, 메틸렌 비스아크릴아미드) 및 메타크릴아미드가 포함된다.
불연속상을 연신시켜 광학 이방성이 되도록 하는 경우 (액정 화합물을 배향함), 광학 등방성 연속상은 바람직하게는 화합물 (가소제)을 함유하여 연속상의 중합체의 유리 전이 온도를 저하시킨다. 가소제의 예로는 카르복실산 에스테르 (예를 들어, 디부틸 프탈레이트), 인산 에스테르 (예를 들어, 트리페닐 포스페이트) 및 다가 알콜 (예를 들어, 글리세롤)이 포함된다. 수용성 중합체를 연속상에 사용하는 경우, 특히 바람직하게는 글리세롤을 혼입한다.
(광학 이방성 불연속상)
광학 이방성 불연속상의 양은 편광선택층의 중량을 기초로 바람직하게는 3중량% 이상, 더욱 바람직하게는 4 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 5 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 10 중량% 이상, 가장 바람직하게는 20 중량% 이상이다. 또한, 광학 이방성 불연속상의 양은 편광선택층의 중량을 기초로 바람직하게는 95 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 80 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 60 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 50 중량% 이하, 가장 바람직하게는 40 중량% 이하이다.
"광학 이방성"이라는 용어는 광학 이방성이 0.05 이상이라는 것을 의미한다. 광학 이방성은 복굴절 ｜n1-n2｜에 상응하고, 이는 편광선택층으로 들어오는 전체 광선 투과율이 최대가 되게 하는 편광의 편광면에 포함된 축 방향의 굴절률 (n1)과 전체 광선 투과율이 최소가 되게 하는 편광의 편광면에 포함된 축 방향의 굴절률 (n2) 사이의 차이의 절대값이다. 광학 이방성은 바람직하게는 0.05 내지 1.00의 범위, 더욱 바람직하게는 0.10 내지 1.00의 범위, 가장 바람직하게는 0.15 내지 1.00의 범위이다.
광학 필름이 광산란형 편광소자로서 작용하기 위해서는, 광학 이방성 불연속상의 굴절률 (n1, n2) 중 하나는 광학 등방성 연속상의 굴절률과 실질적으로 동일해야 한다. "실질적으로 동일"이라는 용어는 이들 사이의 차이가 0.05 미만이라는 것을 의미한다. 차이는 바람직하게는 0.01 미만, 더욱 바람직하게는 0.001 미만이다. 불연속상의 굴절률과 연속상의 굴절률이 실질적으로 동일해지는 방향은 편광선택층의 투과축에 해당한다.
광학 이방성 불연속상은 광학 등방성 연속상 중에 입자 또는 액적이 분산된 형태이다. 입자 또는 액적의 평균 크기 (입자 또는 액적의 투영 면적과 동일한면적을 갖는 대략적인 근사치의 원의 평균 반경)은 바람직하게는 0.01 내지 10 ㎛ 범위, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 5 ㎛ 범위, 가장 바람직하게는 0.05 내지 1 ㎛ 범위이다.
입자 또는 액적의 모양에 대하여 특별한 제한은 없다. 이들은 구형 모양 (평균 종횡(aspect) 비는 2 이하) 또는 부정형 모양 (표면적이 큼)일 수 있다.
광학 이방성 불연속상은 광학 이방성 물질로 제조된다. 편광선택층을 형성한 후, 물질을 바람직하게는 광에 노출시키거나 특정 방향으로 연신시켜, 물질이 광학 이방성을 가질 수 있다 (배항될 수 있다).
광학 이방성 물질로서, 바람직하게는 광배향성 화합물 (광반응성 화합물 또는 광이성화 화합물), 액정 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용한다. 광배향성 화합물, 및 광배향성 화합물과 액정 화합물의 혼합물을 특정 방향에서 광을 조사시켜 광학 이방성이 되도록 제조할 수 있다. 액정 화합물 자신이 자연스럽게 광이 들어오는 방향을 따라 배향하면 (즉, 액정 화합물은 후에 기술되는 광반응성 또는 광이성화 기를 가지는 경우), 액정 화합물 단독으로도 특정 방향에서의 광의 조사에 의해 광학 이방성이 되도록 제조될 수 있다.
광배향성 화합물 (광반응성 화합물 또는 광이성화 화합물)은 바람직하게는 중합체, 즉 광반응성 또는 광이성화 중합체이다. 광반응성 중합체는 추가로 광이량체화 중합체 및 광분해 중합체로 분류된다.
광이량체화 중합체는 측쇄에 광이량체화 유형의 감광성 기를 갖는다. 광이량체화 유형의 2 개의 감광성 기는 광 (바람직하게는 자외선)에 노출되었을 경우반응하여, 부가적인 반응을 통해 고리를 형성하며, 따라서 중합체는 부가적인 반응을 통해 이량체화된다. 광이량체화 반응은 "감광성 고분자(Photosensitive polymer)" (Kan Nagamatsu, Kodansha 1977)에 기술되어 있다.
광이량체화 유형의 감광성 기는 바람직하게는 (a) 카르보닐기 또는 (b) 에틸렌성 불포화 결합, 및 (c) 방향족 기 또는 (d) 헤테로시클릭기를 함유한다. 상기 기는 더욱 바람직하게는 (a) 카르보닐기 및 (b) 에틸렌성 불포화 결합 모두를 갖고, (d) 헤테로시클릭기 보다 (c) 방향족 기가 바람직하다. 즉, 광이량체화 유형의 감광성 기는 바람직하게는 (a) 카르보닐기, (b) 에틸렌성 불포화 결합 및 (c) 방향족 기를 함유한다.
카르보닐기 (a)는 바람직하게는 아실기, 아실옥시기 또는 알콕시카르보닐기에 함유되어 있다.
에틸렌성 불포화 결합 (b)는 바람직하게는 시스형 내지 트랜스형이다. 복수의 에틸렌성 불포화 결합이 함유되어 있는 경우, 이들은 바람직하게는 공액이다.
(a) 카르보닐기, (b) 에틸렌성 불포화 결합 및 (c)방향족 기를 갖는 관능기에서, 이러한 기는 바람직하게는 (주쇄)-(a)-(b)-(c)의 순서로 연결되어 있다. (a), (b) 및 (c)를 갖는 관능기의 예로는 신나모일 및 페닐말레이미드가 포함된다. 신나모일 기를 갖는 화합물은 Jpn.J.Appl.Phys., 31. pp. 2155 (1992)에 기술되어 있다.
광이량체화 중합체에서, 주쇄 및 측쇄는 바람직하게는 (a) 카르보닐기를 함유하는 에스테르 결합을 통해 연결되어 있다.
에틸렌성 불포화 결합 (b), 방향족 기 (c) 및 헤테로시클릭기 (d)는 치환기를 가질 수 있다. 치환기의 예로는 알킬기 (예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 헥실), 알콕시기 (예를 들어, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시), 알케닐기 (예를 들어, 알릴), 알케닐옥시기 (예를 들어, 알릴옥시), 아릴기 (예를 들어, 페닐), 아릴옥시기 (예를 들어, 페녹시), 시아노, 알콕시카르보닐기 (예를 들어, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐), 히드록실, 알킬-치환 아미노기 (예를 들어, 디메틸아미노, 디에틸아미노) 및 니트로가 포함된다. 바람직한 기는 탄소 원자가 1 내지 6 개인 알킬기, 탄소 원자가 1 내지 6 개인 알콕시기, 시아노 및 탄소 원자가 1 내지 6 개인 알콕시카르보닐기이다.
측쇄에 광이량체화 유형의 감광성 기를 갖는 광이량체화 중합체는 다양한 방식으로 합성할 수 있다.
예를 들어, 감광성 기 및 중합가능한 기를 갖는 화합물 (단량체)은 중합되어 중합체가 된다. 중합가능한 기로서, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기가 바람직하다. (메트)아크릴로일기의 라디칼 중합에 의해 중합체를 용이하게 합성할 수 있다. 또한, 중합체는 히드록실, 카르복실, 아미노 또는 시아네이트와 같은 중합가능한 기의 축합 중합에 의해 합성될 수 있는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드 또는 폴리우레탄일 수 있다. 이 경우, 단량체는 2 개 이상의 중합가능한 기를 가져야한다.
감광성 기를 갖는 화합물은 중합체와 반응하여 감광성 기를 갖는 중합체를합성할 수 있다. 감광성 기를 갖는 화합물과 반응하는 중합체로서, 폴리비닐 알콜 또는 폴리(메트)아크릴산이 바람직하다. 중합체 (주쇄)와 화합물 (측쇄) 사이의 결합은 바람직하게는 에테르 결합, 에스테르 결합 또는 아미드 결합이다.
광이량체화 중합체의 전형적인 예는 폴리비닐 신나메이트이다.
광이량체화 중합체를 사용하는 대신, 감광성 기를 갖는 화합물을 중합체 (결합제)에 분산시킬 수 있다. 결합제로서 이용되는 중합체로서, (메트)아크릴산 중합체, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄이 바람직하다. 감광성 기를 갖는 화합물을 결합제에 분산시킨 후, 중합 개시제를 첨가하여 중합할 수 있다.
광분해 중합체의 예로는 폴리이미드가 포함된다. 광분해 폴리이미드는 일본 특허 공개 평 5(1993)-34699 호, 6(1994)-289399 호, 8(1996)-122792 호; 및 ["Abstract of 22nd Forum on liquid crystal", pp. 1672 A17 (1996)]에 기술되어 있다. 광이량체화 중합체가 광분해 중합체 보다 바람직하다.
광이성화 화합물은 일반적으로 조광(photochromic) 화합물로서 공지되어 있다. 광에 노출될 경우, 광이성화 화합물은 화학적 구조가 변하고, 따라서 성질 (예를 들어, 색)이 변한다. 일반적으로 이러한 변화는 가역적이다.
광이성화 화합물의 예로는 아조벤젠 화합물 ([K. Ichimura 등, Langmuir, vol. 4, p. 1214 (1988)]; [K.Aoki 등, Langmuir, vol. 8, p. 1007 (1992)]; [Y. Suzuki 등, Langmuir, vol. 8, p. 2601 (1992)]; [K. Ichimura 등, Appl. Phys. Lett., vol. 63, No. 4, p. 449 (1993)]; [N. Ishizuki 등, Langmuir. vol. 9, p. 3298 (1993)]; [N. Ishizuki, Langmuir, vol. 9, p. 857 (1993)]에 기술), 칼콘 화합물 ([Nature, 381, pp. 212 (1998)]에 기술), 쿠마린 화합물 ([SID '98. Digest, pp. 734 (1998)]), 히드로자노-β-케토에스테르 화합물 ([S. Yamamura 등, Liquid Crystals, vol. 13, No. 2, p. 189 (1993)]), 스틸벤 화합물 ([K. Ichimura 등, "Papers on polymers", vol. 47, No. 10, p. 771 (1990)], 일본) 및 스피로피론 화합물 ([K. Ichimura 등, Chemistry Letters, p. 1063 (1992)]; [K. Ichimura 등, Thin Solid Films, vol. 235, p. 101 (1993)])이 포함된다.
광이성화 화합물은 바람직하게는 C=C, C=N 또는 N=N의 이중 결합을 갖는다. 이중 결합을 갖는 조광 화합물은 하기 필수 구성 요소 (1) 및 (2), 및 하기 임의 구성 요소 (3) 내지 (5)를 포함한다:
(1) C=C, C=N 또는 N=N의 이중 결합 구조,
(2) 상기 (1)의 양 말단에 직접 또는 간접적으로 연결된 시클릭 구조,
(3) 상기 (1)과 (2) 사이의 임의 연결기,
(4) 상기 (1)의 탄소 원자에 연결된 임의 치환기, 및
(5) 시클릭 구조 (2)에 연결된 임의 치환기.
이중 결합 구조 (1)은 트랜스 형태가 시스 형태 보다 바람직하다. 2 개 이상의 이중 결합을 포함할 수 있고, 이러한 경우 이들은 바람직하게는 공액이다.
시클릭 구조 (2)의 예로는 벤젠 고리, 나프탈렌 고리 및 질소-함유 헤테로시클릭 고리 (예를 들어, 피리디늄 고리, 벤조 피리디늄 고리)가 포함된다. 시클릭 구조가 질소-함유 헤테로시클릭 고리인 경우, 고리 내의 탄소 원자 (질소 원자 아님)는 바람직하게는 이중 결합 (1) 내의 탄소 원자 또는 질소 원자에 연결된다.시클릭 구조는 바람직하게는 벤젠 고리이다.
연결기 (3)의 예로는 -NH- 및 -CO-가 포함된다. 그러나, 이중 결합 구조 (1)이 연결기 (3) 없이 시클릭 구조 (2)에 직접 연결되는 것이 바람직하다.
치환기 (4)의 예로는 아릴기 (예를 들어, 페닐) 및 시아노가 포함된다. 그러나, 이중 결합 구조 (1) 내의 탄소 원자는 바람직하게는 구조 (2)를 제외하고는 치환기를 갖지 않는다. 이는 구조 (1)이 바람직하게는 -CH=CH- 또는 -CH=N-이라는 것을 의미한다.
치환기 (5)의 예로는 알콕시기 (예를 들어, 메톡시, 헥실옥시), 시아노, 알킬기 (예를 들어, 부틸, 헥실) 및 알킬아미노기 (예를 들어, 디메틸아미노)가 포함된다. 시클릭 구조 (2)가 벤젠이면, 치환기는 바람직하게는 파라-위치에 위치한다. 하기에 기술되는 바와 같이, 조광 화합물이 중합체와 화학적으로 조합되는 경우, 중합체에 연결하기 위한 관능기는 치환체 (5)로서 광이성화 화합물로 도입된다.
광이성화 화합물을 사용하는 경우, 이것은 바람직하게는 중합체와 화학적으로 조합된다. 중합체는 바람직하게는 친수성 중합체 (예를 들어, 젤라틴, 폴리비닐 알콜)이다. 폴리비닐 알콜이 특히 바람직하다.
광이성화 화합물과 중합체 사이의 반응은 중합체의 종류 (특히, 관능기의 종류)에 따라 결정된다. 예를 들어, 중합체가 폴리비닐 알콜과 같은 히드록실-함유 중합체이면, 산 할라이드오 히드록실 사이의 반응을 이용하여, 광이성화 화합물과 중합체를 조합할 수 있다. 상세하게는, 할로겐화 아실기 (-COX, X는 할로겐)를 치환기로서 광이성화 화합물에 도입하고, 중합체 내에서 할로겐화 아실기와 히드록실 사이의 반응을 통해 화학적 결합을 형성한다:
Ph-COX + HO-P1 →Ph-CO-O-P1 + HX
(식 중, Ph는 광이성화 화합물이고, P1은 중합체의 주쇄이다).
광배향성 화합물 (광반응성 화합물 또는 광이성화 화합물)은 바람직하게는 광배향성 관능기로서, 아조벤젠 구조, 스틸벤 구조, 신나모일 구조, 칼콘 구조, 쿠마린 구조 또는 폴리이미드 구조를 함유한다. 바람직한 광배향성 관능기는 아조벤젠 구조, 스틸벤 구조, 신나모일 구조, 칼콘 구조 및 쿠마린 구조이다. 특히 바람직한 관능기는 신나모일 구조, 칼콘 구조 및 쿠마린 구조이다.
광배향성 화합물 및 액정 화합물을 조합하여 사용하는 경우, 광학 이방성 불연속상은 광배향성 화합물을 바람직하게는 0.05 내지 10 중량%의 양, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%의 양으로 함유한다.
광배향성 화합물의 예를 중합체 내에서의 반복 단위의 형태로 하기에 나타낸다. 중합체는 다른 반복 단위를 갖는 공중합체일 수 있다.
액정 화합물은 바람직하게는 3 개 이상의 π결합을 포함한다. 만족스러운 광학 이방성을 나타내기 위해서는, 액정 화합물은 정상 광선 굴절률 및 이상 광선 굴절률의 차이가 바람직하게는 매우 크다. 또한, 액정 화합물은 바람직하게는 네마틱 (nematic) 상 또는 스멕틱 (smectic) 상을 형성한다. 봉상(rod-like) 액정 화합물이 특히 바람직하다.
봉상 액정 화합물의 예로는 아조메틴, 아족시, 시아노비페닐, 시아노페닐 에스테르, 벤조산 에스테르, 시클로헥산카르복실레이트의 페닐 에스테르, 시아노페닐시클로헥산, 시아노-치환 페닐피리미딘, 알콕시-치환 페닐피리미딘, 페닐디옥산, 톨란 및 알케닐시클로헥실벤조니트릴이 포함된다. 금속 착물 또한 봉상 액정 화합물에 포함된다.
봉상 액정 화합물에 대해서는 ["Kagaku-Sosetsu, Ekisho no Kageku" (일본), vol. 22(1994), Chapters 4, 7 및 11]; 및 ["Ekisho Devise Handbook" (일본), chapter 3]에 기재되어 있다.
봉상 액정 화합물은 바람직하게는 0.001 이상, 더욱 바람직하게는 0.05 이상, 가장 바람직하게는 0.10 이상의 특징적인 복굴절률을 갖는다. 특징적인 복굴절률은 또한 바람직하게는 1.00 이하, 더욱 바람직하게는 0.70 이하이다.
봉상 액정 화합물은 바람직하게는 중합가능한 기를 함유한다. 중합가능한 기로서, 불포화 중합가능한 기, 에폭시기 및 아지리디닐기가 바람직하다. 불포화 중합가능한 기가 더욱 바람직하고, 에틸렌성 불포화기가 가장 바람직하다.
봉상 액정 화합물은 바람직하게는 단축에 대하여 대칭 구조를 갖고, 따라서, 바람직하게는 각각의 말단에 중합가능한 기를 갖는다.
봉상 액정 화합물의 예를 하기에 나타낸다.
두 종류 이상의 광반응성 화합물, 광이성화 화합물 또는 액정 화합물을 조합하여 사용할 수 있다. 광학 이방성 불연속상은 광반응성 화합물, 광이성화 화합물 또는 액정 화합물에 추가하여, 필요에 따라 가소제, 결합제 중합체 또는 광중합 개시제를 함유할 수 있다. 가소제는 바람직하게는 중합가능하다.
(광산란형 편광소자의 편광선택층의 형성)
광산란형 편광소자의 편광선택층을 하기의 단계 (Ⅰ) 내지 (Ⅲ)을 통해 형성할 수 있다:
(Ⅰ) 광학 이방성 불연속상용 재료를 광학 등방성 연속상용 물질 (일반적으로, 중합체 용액)에 유화 또는 분산시킴,
(Ⅱ) 제조된 코팅 용액을 지지체에 도포한 후, 건조시킴, 및
(Ⅲ) 형성된 필름을 특정 방향에서 광에 노출시키거나, 필름을 특정 방향으로 연신시켜서, 광학 이방성 불연속상의 광학 이방성을 발현시킴 (불연속상이 액정 화합물을 함유하면 액정 분자가 배향됨).
단계 (Ⅰ)에서, 바람직하게는 교반기 (예를 들어, 균질기) 또는 혼합기 (예를 들어, 샌드 밀, 콜로이드 밀)을 사용하여 물질을 유화 또는 분산시킨다.
광학 이방성 불연속상의 입자 크기를 미세하고 균일하게 만들기 위해서, 계면활성제를 첨가할 수 있다. 계면활성제는 또한 광학 이방성 불연속상의 분산 안정성을 개선시킨다. 광학 등방성 연속상이 용매로서 물을 함유하는 경우 (광학 등방성 연속상이 수용성 중합체를 함유하면), 계면활성제가 특히 효과적이다. 계면활성제는 비이온성, 음이온성, 양이온성 또는 양쪽성일 수 있다.
비이온성 계면활성제로는, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌, 폴리옥시부틸렌, 폴리글리시딜 또는 소르비탄이 있다. 비이온성 계면활성제의 예로는 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌글리콜, 다가 알콜과 지방산의 부분 에스테르, 폴리옥시에틸렌 다가 알콜과 지방산의 부분 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리글리세롤 지방산 에스테르, 지방산 디에탄올아미드, 및 트리에탄올아민과지방산의 부분 에스테르가 포함된다.
음이온성 계면활성제로는, 예를 들어, 카르복실레이트, 술페이트, 술포네이트 또는 포스페이트가 있다. 음이온성 계면활성제의 예로는 지방산염, 알킬벤젠술포네이트, 알킬나프탈렌술포네이트, 알킬술포네이트, α-올레핀술포네이트, 디알킬술포숙시네이트, α-술폰화 지방산염, N-메틸-N-올레일타우린, 석유 술포네이트, 알킬술포네이트, 술폰화 오일, 폴리옥시에틸렌알킬에테르술페이트, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르술페이트, 폴리옥시에틸렌스티렌화 페닐에테르술페이트, 알킬포스페이트, 폴리옥시에틸렌알킬에테르포스페이트, 및 나프탈렌술포네이트-포름알데히드 축합 생성물이 포함된다.
양이온성 계면활성제로는, 예를 들어, 아민염, 4차 암모늄염 및 피리디늄염이 있다. 양이온성 계면활성제의 예로는 1차, 2차 또는 3차 아민염, 테트라알킬암모늄염, 트리알킬벤질암모늄염, 알킬피리디늄염 또는 알킬이미다졸륨염이 포함된다.
양쪽성 계면활성제로는, 예를 들어, 카르복실베타인 또는 술포베타인이 있다. 양쪽성 계면활성제의 예로는 N-트리알킬-N-카르복실메틸암모늄베타인 및 N-트리알킬-N-술폰알킬암모늄베타인이 포함된다.
이러한 계면활성제는 ["Application of Surface Active Agent (일본)", Takao Karimai, Sachi-Shobo 출판 (1980)]에 기술되어 있다. 계면활성제의 양은 바람직하게는 불연속상의 1 g을 기초로 0.001 내지 1 g의 범위, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.1 g의 범위이다.
단계 (Ⅱ)는 공지된 코팅 방법 (예를 들어, 딥 코팅 방법, 에어-나이프 코팅 방법, 커텐 코팅 방법, 롤러 코팅 방법, 와이어 바 (wire bar) 코팅 방법, 직접 그라비아 코팅 방법, 압출 코팅 방법, 스핀 코팅 방법, 인쇄 코팅 방법, 분무 코팅 방법 및 슬라이드 코팅 방법)에 의해 수행될 수 있다. 연속 코팅이 가능한 방법이 바람직하다. 이같은 코팅 방법의 예로는 딥 코팅 방법, 커텐 코팅 방법, 압출 코팅 방법 (미국 특허 2,681,294 호에 기술), 롤러 코팅 방법 및 슬라이드 코팅 방법이 포함된다.
2 개 이상의 층 (2 개 이상의 하위층으로 구성되는 편광선택층, 또는 편광선택층과 다른층)을 동시에 형성할 수 있다. 동시 코팅 방법은 미국 특허 2,761,791 호, 2,941,898 호, 3,508,947 호, 3,526,528 호 및 ["Coating Engineering (일본)", Yuzi Harazaki, pp. 253(1973), Asakura-Shoten 출판]에 기술되어 있다. 광학 이방성 불연속상의 입자 크기가 편광선택층의 두께 방향으로 분포되는 경우, C-형 다층 코팅 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
편광선택층은 두께가 바람직하게는 0.1 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 1 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 3 ㎛ 이상, 가장 바람직하게는 10 ㎛ 이상이다. 다른 한 편으로는, 두께가 바람직하게는 1,000 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 500 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 300 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 100 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 70 ㎛ 이하이다.
편광선택층은, 예를 들어, 상기 기술한 바와 같이 지지체 (예를 들어, 드럼 또는 밴드와 같은 무단(endless) 지지체) 상에 코팅 용액을 적용하고, 건조시키고형성된 막을 벗겨내고, 단계 (Ⅲ)에서 광에 노출시키거나 필름을 연신시킨 후, 필름을 투명 지지체 상에 적층시키는 단계에 의해 형성될 수 있다. 그렇지 않으면, 투명 지지체에 용액을 도포한 후, 단계 (Ⅲ)에서, 형성된 필름을 직접 연신시키거나 광에 노출시킬 수 있다. 또한, 편광선택층을 지지체 상에 형성하고, 연신시키거나 광에 노출시킨 후, 이로부터 투명 지지체 상으로 운반시킨다.
단계 (Ⅲ)에서의 노출에는, 바람직하게는 직선 편광을 사용한다. 광을 바람직하게는 한 방향으로 적용하고, 이는 층의 평면 상에 투영되는 광의 이동 방향이 바람직하게는 한 방향이라는 것을 의미한다. 방향은 면에 평행하거나 수직일 수 있다.
광의 파장은 일반적으로 190 내지 1,600 nm의 영역, 바람직하게는 320 nm 이하의 범위 (자외선 영역)이다. 파장은 실제로 광배향성 화합물 내의 광배향성 관능기에 따라 결정된다.
단계 (Ⅲ)에서 사용하는 광원으로서, 바람직하게는, 수은 램프, 크세논 램프, 형광 램프, 금속 할라이드 램프, 화학 램프 및 불활성 기체 레이저를 사용한다. 광원으로부터 방출되는 자외선 광은 편광소자를 통하여 편광된다. 편광소자는 바람직하게는 프리즘형 소자 (예를 들어, 글랜-톰슨 프리즘) 또는 브레스터 각 (brewster angle) 기재의 반사 소자이다. 불활성 기체 레이저로부터 방출되는 광이 자연적으로 편광되는 경우, 편광소자는 불필요하다.
광이 편광되지 않은 경우, 광을 비스듬히 적용해야 한다. [Polym.Mater,Sci.Eng.,66pp.263(1992)]에는 비스듬히 적용된 광이 광학 이방성을 발현시킨다는 것 (액정 분자를 배향시킨다는 것)이 기술되어 있다.
노광 양은 바람직하게는 1 mJ/㎠ 이상, 더욱 바람직하게는 10 mJ/㎠ 이상, 더욱 바람직하게는 20 mJ/㎠ 이상, 더욱 바람직하게는 40 mJ/㎠ 이상, 가장 바람직하게는 80 mJ/㎠ 이상이다. 다른 한 편으로는, 노광 양은 바람직하게는 10 J/㎠ 이하, 더욱 바람직하게는 2 J/㎠ 이하, 더욱 바람직하게는 1 J/㎠ 이하, 가장 바람직하게는 500 mJ/㎠ 이하이다.
노출 강도는 바람직하게는 20 내지 2,000 mW/㎠의 범위, 더욱 바람직하게는 40 내지 1,000 mW/㎠의 범위, 가장 바람직하게는 80 내지 500 mW/㎠의 범위이다. 단시간에 광학 이방성을 발현시키기 위해서는, 필름을 가열하면서 광에 노출시킨다.
단계 (Ⅲ)에서의 연신에서, 광흡수형 편광소자를 제조하기 위해 수행하는 고배율의 (4 내지 10 배)의 연신 처리는 필요하지 않다. 생산성을 고려하여, 연신 배율은 3.0 배 이하이다. 바람직하게는 2.0 배 이하, 더욱 바람직하게는 1.5 배 이하, 더욱 바람직하게는 1.3 배 이하, 더욱 바람직하게는 1.2 배 이하, 가장 바람직하게는 1.1 배 이하이다. 다른 한 편으로는, 효과를 고려하여, 연신 배율은 바람직하게는 1.01 배 이상이다.
상기 낮은 연신 배율에 의한 방법은 다른 방법과 비교하여, 분자를 큰 면적에 용이하게 배향시킬 수 있다. 또한, 다른 방법과 비교하여, 불연속상에 큰 복굴절을 제공할 수 있다. 결과적으로, 균일하고 큰 산란 특성이 광산란형 편광소자의 큰 면적에서 수득될 수 있다.
즉, 낮은 연신배율의 연신은 필름 면에 수직인 편광면에서 최대 및 최소의 전체 광선 투과율이 각각 75 % 이상 및 60 % 미만인 우수한 광학 특성을 갖는 광학 필름을 제공할 수 있다.
(광흡수형 편광소자)
광흡수형 편광소자는 소정 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 흡수한다. "소정 편광" 및 "다른 편광"은 일반적으로 편광면이 서로 수직으로 교차한다.
광흡수형 편광소자의 편광선택층은 일반적으로 폴리비닐 알콜 필름이다. 편광선택층을 제조하기 위해서, 폴리비닐 알콜 필름을 연신시키고 요오드 또는 이색성 염료를 흡착시킨다. 생성된 광흡수형 편광소자는 투과 축 (편광축)이 연신 방향에 수직이다.
광흡수형 편광소자는 바람직하게는 편광도가 99 % 이상이다. "편광도"는 하기식에 의해 정의된다:
편광도 = 100 ×{(P-C)/(P+C)}1/2
[식 중, P는 투과 축이 평행할 수 있도록 놓여진 두 개의 편광소자를 통과하는 광의 투과율이고; C는 투과 축과 서로 수직일 수 있도록 놓여진 두 개의 편광 소자를 통과하는 광의 투과율이다].
시판되는 광흡수형 편광소자를 본 발명에 사용할 수 있다.
(편광판)
광산란형 및 광흡수형 편광소자를 적층시켜 편광판을 제조한다. 광산란형 편광소자의 투과축이 광흡수형 편광소자의 투과축에 실질적으로 평행하게 되도록 소자들을 배치한다.
편광판은 직선 편광판으로서 작용한다. 판을 λ/4 판에 적층시켜 수득한 적층체는 원 편광판으로서 작용한다. 원 편광판에서, (직선) 편광판 및 λ/4 판을, 편광판의 투과축이 λ/4 판의 지상축에 대하여 실질적으로 45 °의 각이 되도록 배치한다. 일반적으로 원 편광판이 장착된 액정 디스플레이에서 백라이트측으로부터, λ/4 판, 광산란형 편광소자 및 광흡수형 편광소자를 이 순서로 배치한다.
반사방지층을 광산란형 편광소자 내의 편광선택층 측면의 표면에 제공할 수 있다. 반사방지층은 반사를 감소시키고, 결과적으로 디스플레이의 휘도(brightness)를 개선시킨다. 반사방지층은 저 및 고굴절률 층의 적층체 ([일본 사진학회 [Bulletin of Japan Photography Society (일본)], 29(1966), 137]에 기술됨)일 수 있거나, 단지 저굴절률 층만으로 구성될 수 있다.
편광판을 액정표시장치 내의 광학 보상 시트와 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 경우, 액정표시장치의 시야각이 현저하게 개선되어 고휘도의 영상이 수득된다. 광학 보상 시트는 바람직하게는 투명 지지체 및 그 위에 제공되는, 디스코틱(discotic) 액정 화합물로부터 형성된 광학 이방성 층을 포함한다 (일본 특허 2,587,398에 기술됨).
상기 기술한 편광판의 투명 지지체와는 반대로, 광학 보상 시트의 투명 지지체는 바람직하게는 광학 이방성을 갖는다.
일본 특허공개 평 7(1995)-191217 호에 기술한 바와 같이, 광학 보상 시트를 편광판과 일체화할 수 있다.
(액정표시장치)
편광판을 액정표시장치에 설치한다. 본 발명은 액정표시장치가 트위스트 네마틱 배향 모드, 벤드(bend) 배향 모드 또는 수평 배향 모드의 액정 셀을 갖는 경우에 특히 효과적이다.
투과형 액정표시장치에서, 2 개의 편광판을 액정 셀의 양 쪽 측면 (백라이트측 및 관찰자 측)에 제공한다. 본 발명의 편광판을 사용하면, 액정표시장치의 광 이용효율이 개선된다.
트위스트 네마틱 (TN) 배향 모드의 액정 셀이 통상적으로 사용 (특히, TFT 액정표시장치에서 사용)되고, 따라서 이것은 다양한 문헌에 기술되어 있다.
본 발명의 편광판, 및 광학 이방성 투명 지지체, 및 그 위에 제공되는 디스코틱 액정 화합물로부터 형성된 광학 이방성 층을 함유하는 광학 보상 시트가 일체화된 적층체를 트위스트 네마틱 배향 모드의 액정표시장치에 설치할 수 있다. 이 경우, 광학 이방성 투명 지지체 및 광학 이방성 층을 디스코틱 액정 분자의 디스크 면의 법선이 지지체에 투영되는 평균 방향이 지지체의 면의 지상축에 실질적으로 수직 또는 평행할 수 있도록 배치한다. 또한, 광학 이방성 투명 지지체 및 편광판을, 지지체 면의 지상축이 편광판의 투과축에 실질적으로 수직 또는 평행이 될 수 있도록 배치한다.
벤드 배향 모드의 액정 셀에서, 중심 부분의 액정 분자는 트위스트 배향으로부터 배향될 수 있다.
만족스러운 광도 및 넓은 시야각 모두를 확보하기 위해서, 액정 화합물의 굴절률 이방성 (Δn) 및 벤드 배향 모드의 액정 셀 내의 액정층의 두께 (d)를, 이들의 곱 (Δn ×d)이 바람직하게는 100 내지 2,000 nm의 범위, 더욱 바람직하게는 150 내지 1,700 nm의 범위, 가장 바람직하게는 500 내지 1,500 nm의 범위일 수 있도록 설정한다.
본 발명의 편광판, 및 광학 이방성 투명 지지체 및 그 위에 제공되는, 디스코틱 액정 화합물로부터 형성된 광학 이방성 층을 함유하는 광학 보상 시트가 일체화된 적층체를 벤드 배향 모드의 액정표시장치에도 설치할 수 있다. 이 경우, 광학 이방성 투명 지지체 및 광학 이방성 층은, 디스코틱 액정 분자의 디스크 면의 법선의 지지체에 투영되는 평균 방향이 지지체 면의 지상축에 실질적으로 45°의 각일 수 있도록 배치한다. 또한, 투명 지지체 및 편광판을, 지지체 면의 지상축이 편광판의 투과축에 실질적으로 수직 또는 평행이 될 수 있도록 배치한다.
수평 배향 모드의 액정 셀에서, 만족스러운 휘도 및 넓은 시야각 모두를 확보하기 위해서, 액정 화합물의 굴절 이방성 (Δn) 및 액정층의 두께 (d)를, 이들의 곱 (Δn ×d)이 바람직하게는 100 내지 2,000 nm의 범위, 더욱 바람직하게는 100 내지 1,000 nm의 범위, 가장 바람직하게는 100 내지 700 nm의 범위일 수 있도록 설정한다.
본 발명의 편광판, 및 광학 이방성 투명 지지체 및 그 위에 제공되는, 디스코틱 액정 화합물로부터 형성된 광학 이방성 층을 함유하는 광학 보상 시트가 일체화된 적층체는 수평 배향 모드의 액정표시장치에도 설치할 수 있다. 이 경우, 광학 이방성 투명 지지체 및 광학 이방성 층을 디스코틱 액정 분자의 디스크 면의 법선이 지지체에 투영되는 평균 방향이 지지체 면의 지상축에 실질적으로 45°의 각일 수 있도록 배치한다. 또한, 광학 이방성 투명 지지체 및 편광판을 지지체 면의 지상축이 편광판의 투과축에 실질적으로 수직 또는 평행이 될 수 있도록 배치한다.
임의의 상기 액정 셀을 표준 백색 (NW) 모드 또는 표준 흑색 (NB) 모드로 사용할 수 있다.
실시예 1
(굴절률 측정)
편광소자의 제조 후에는 굴절률을 측정하기 어려우므로, 제조 전에 광학 등방성 연속상 및 광학 이방성 불연속상의 굴절률을 측정했다.
광학 등방성 연속상용 코팅액의 제조를 위해, 젤라틴 10 중량부(광학 등방성 연속상의 중합체 매트릭스)를 물 90 중량부에 첨가하고, 가열하여 용해시켰다. 상기 제조액을 고굴절률 유리판 상에 도포하고, 건조하여 젤라틴 필름을 형성했다(광학 등방성 연속상). 젤라틴 필름의 굴절률을 나트륨 D 선에서 아베(Abbe) 굴절계로 측정하여, 어느 방향에서도 1.54 이었다.
광배향성 중합체(PA-5, 광이량화 중합체)를 디클로로메탄에 용해시켜 30 중량 % 용액을 제조했다. 상기 용액을 고굴절률 유리판 상에 도포하고, 건조한 후, 실온에서 365 nm의 직선 편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사했다. 형성된 광배향성 중합체의 필름(광학 이방성상)의 굴절률을 아베 굴절계로 측정하여, 편향 방향의 굴절률(ne)이 1.64, 편향 방향과 수직 방향의 굴절률(n0)이 1.54 이었다.
(광산란형 편광소자의 제조)
젤라틴 10 중량부를 물 90 중량부에 첨가하고, 가열하여 용해했다. 30 중량 %의 광배향성 중합체(PA-5, 광이량화 중합체)의 디클로로메탄 용액 2 중량부를 상기 수득된 용액에 첨가하고, 교반기로 유화했다.
독립적으로, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(투명 지지체) 상에 젤라틴으로 제조된 하부코팅층을 형성했다. 상기 제조된 유화제를 하부코팅층에 도포하고, 건조해서 필름층(두께: 30 ㎛)을 형성했다. 상기 필름층에 실온에서 365 nm의 직선 편광(200mW/cm2)을 10초간 조사해서 광산란형 편광소자를 제조했다.
(편광판 제조)
수득된 광산란형 편광소자 및 시판가능한 광흡수형 편광소자를 접착제로 적층시켜서 편광판을 제조했다.
제조된 편광판을 액정표시장치용 백라이트 상에 배치시켰다. 광산란형 편광소자의 투과축 (광학 등방성 연속상의 굴절률이 광학 이방성 불연속상의 굴절률과 실질적으로 동일한 방향)을 광흡수형 소자의 투과축과 평행이 되도록 배치시켰다. 상기 배치된 판의 투과율을 측정한 결과, 45%이었다.
실시예 2
(굴절률 측정)
광배향성 중합체(PA-1, 광이성화 중합체)를 시클로헥사논에 용해시켜 30 중량 % 용액을 제조했다. 상기 용액을 고굴절률 유리판 상에 도포하고, 건조한 후, 실온에서 435 nm의 직선 편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사했다. 형성된 광배향성 중합체의 필름(광학 이방성상)의 굴절률을 아베 굴절계로 측정하여, 편향 방향의 굴절률(ne)이 1.54, 편향 방향과 수직 방향의 굴절률(n0)이 1.62이었다.
(광산란형 편광소자의 제조)
젤라틴 10 중량부를 물 90 중량부에 첨가하고 가열하여 용해했다. 30 중량 %의 광배향성 중합체(PA-1, 광이성화 중합체)의 시클로헥사논 용액 2 중량부를 상기 수득된 용액에 첨가하고 교반기로 유화했다.
독립적으로, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(투명 지지체) 상에 젤라틴으로 제조된 하부코팅층을 형성했다. 상기 제조된 유화제를 하부코팅층 상에 도포하고, 건조해서, 필름층(두께: 30㎛)을 형성했다. 상기 필름층에 실온에서 435 nm의 직선 편광(200mW/cm2)을 10초간 조사해서 광산란형 편광소자를 제조했다.
(편광판 제조)
수득된 광산란형 편광소자 및 시판가능한 광흡수형 편광소자를 접착제로 적층시켜 편광판을 제조했다.
제조된 편광판을 액정표시장치용 백라이트 상에 배치시켰다. 광산란형편광소자의 투과축(광학 등방성 연속상의 굴절률이 광학 이방성 불연속상의 굴절률과 실질적으로 동일한 방향)을 광흡수형 편광소자의 투과축과 평행이 되도록 배치시켰다. 상기 배치된 판의 투과율을 측정한 결과, 44.5 %이었다.
실시예 3
(굴절률 측정)
광배향성 중합체(PA-5, 광이량화 중합체) 10 중량부 및 봉상 액정성 화합물(N26) 90 중량부를 혼합했다. 상기 혼합물을 디클로로메탄에 용해시켜 30 중량 % 용액을 제조했다. 상기 용액을 고굴절률 유리판 상에 도포하고, 건조한 후, 실온에서 365 nm의 직선 편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사하고, 그 후 310 nm의 비편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사하여 봉상 액정성 화합물의 분자를 중합하여 배향 상태를 고정했다. 형성된 필름(광학 이방성상)의 굴절률을 아베 굴절계로 측정하여, 편향 방향의 굴절률(ne)이 1.66, 편향 방향과 수직 방향의 굴절률(n0)이 1.54이었다.
(광산란형 편광소자의 제조)
젤라틴 10 중량부를 물 90 중량부에 첨가하고, 가열하여 용해했다. 광배향성 중합체(PA-5, 광이량화 중합체) 10 중량부 및 봉상 액정성 화합물(N26) 90 중량부로 구성된 혼합물의 30 중량 % 디클로로메탄 용액 2 중량부를 상기에서 수득된 용액에 첨가하고, 교반기로 유화했다.
독립적으로, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(투명 지지체) 상에 젤라틴으로제조된 하부코팅층을 형성했다. 상기 제조된 유화제를 하부코팅층에 도포하고 건조해서, 필름층(두께: 30㎛)을 형성했다. 상기 필름층에 실온에서 365 nm의 직선 편광(200mW/cm2)을 10초간 조사하고, 310 nm의 비편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사하여 봉상 액정성 화합물의 분자를 중합하여 배향 상태를 고정했다. 이로써, 광산란형 편광소자를 제조했다.
(편광판 제조)
수득된 광산란형 편광소자 및 시판가능한 광흡수형 편광소자를 접착제로 적층시켜서 편광판을 제조했다.
제조된 편광판을 액정표시장치용 백라이트 상에 배치시켰다. 광산란형 소자의 투과축(광학 등방성 연속상의 굴절률이 광학 이방성 불연속상의 굴절률과 실질적으로 동일한 방향)을 광흡수형 소자의 투과축과 평행이 되도록 배치시켰다. 상기 배치된 판의 투과율을 측정한 결과, 46%이었다.
실시예 4
(굴절률 측정)
광배향성 중합체(PA-1, 광이성화 중합체) 10 중량부 및 봉상 액정성 화합물(N26) 90 중량부를 혼합했다. 상기 혼합물을 시클로헥사논에 용해시켜 30 중량 % 용액을 제조했다. 상기 용액을 고굴절률 유리판 상에 도포하고, 건조한 후, 실온에서 435 nm의 직선 편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사하고, 130 ℃에서 30분간 가열한 후, 310 nm의 비편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사하여, 봉상 액정 화합물의 분자를 중합하여 배향 상태를 고정했다. 형성된 필름(광학 이방성상)의 굴절률을 아베 굴절계로 측정하여, 편향 방향의 굴절률(ne)이 1.54, 편향 방향과 수직 방향의 굴절률(n0)이 1.65이었다.
(광산란형 편광소자의 제조)
젤라틴 10 중량부를 물 90 중량부에 첨가하고, 가열하여 용해했다. 광배향성 중합체(PA-1, 광이중합 중합체) 10 중량부 및 봉상 액정 화합물(N26) 90 중량부로 구성된 혼합물의 30 중량 % 시클로헥사논 용액 2 중량부를 상기에서 수득된 용액에 첨가하고, 교반기로 유화했다.
독립적으로, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(투명 지지체) 상에 젤라틴으로 제조된 하부코팅층을 형성했다. 상기 제조된 유화제를 상기 하부코팅층 상에 도포하고, 건조해서 필름층(두께: 30㎛)을 형성했다. 상기 필름층에 실온에서 435 nm의 직선 편광(200mW/cm2)을 10초간 조사하고, 130 ℃에서 30분간 가열한 후, 310 nm의 비편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사했다. 이로써, 광산란형 편광소자를 제조했다.
(편광판 제조)
수득된 광산란형 편광소자 및 시판가능한 광흡수형 편광소자를 접착제로 적층시켜서 편광판을 제조했다.
제조된 편광판을 액정표시장치용 백라이트 상에 배치시켰다. 광산란형 편광소자의 투과축(광학 등방성 연속상의 굴절률이 광학 이방성 불연속상의 굴절률과 실질적으로 동일한 방향)을 광흡수형 소자의 투과축과 평행이 되도록 배치시켰다. 상기 배치된 판의 투과율을 측정한 결과, 45.5%이었다.
실시예 5
(원형 편광판 제조)
λ/4 판이 광산란형 편광소자측에 배치되도록 실시예 2에서 제조된 편광판 및 λ/4 판을 적층시켜서 원형 편광판을 제조했다. 편광판의 투과축을 λ/4 판의지상축과 동일 평면에서 45 °의 각으로 배치시켰다.
판에서 λ/4 판이 백라이트측에 위치하도록 상기 원형 편광판을 액정표시장치용 백라이트에 배치시켰다. 상기 배치된 판의 투과율을 측정한 결과, 49%이었다.
참고예 1
시판 가능한 광흡수형 편광소자를 액정표시장치용 백라이트 상에 배치시켰다. 상기 배치된 소자의 투과율을 측정한 결과, 41%이었다.
실시예 6
(굴절률 측정)
젤라틴 10 중량부를 물 90 중량부에 첨가하고, 가열하여 용해시켰다. 상기 제조액을 고굴절률 유리판 상에 도포하고, 건조하여 젤라틴 필름을 형성했다(광학 등방성 연속상). 젤라틴 필름의 굴절률을 나트륨 D 선에서 아베(Abbe) 굴절계로 측정하여, 어느 방향에서도 1.54이었다.
광배향성 중합체(PA-5, 광이중합 중합체)를 디클로로메탄에 용해시켜 30 중량 % 용액을 제조했다. 상기 용액을 고굴절률 유리판 상에 도포하고, 건조한 후, 실온에서 365 nm의 직선 편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사했다. 형성된 광배향성 중합체(광학 이방성상)의 필름의 굴절률을 아베 굴절계로 측정하여, 편향 방향의 굴절률(ne)이 1.64, 편향 방향과 수직 방향의 굴절률(n0)이 1.54이었다.
(광산란형 편광소자의 제조)
젤라틴 10 중량부를 물 90 중량부에 첨가하고 가열하여 용해했다. 30 중량 %의 광배향성 중합체(PA-5, 광이량화 중합체)의 디클로로메탄 용액 2 중량부를 상기 수득된 용액에 첨가하고 교반기로 유화했다.
젤라틴 하부코팅층을 가진 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(투명 지지체) 상에 상기 제조된 유화제를 도포하고, 건조해서 필름층을 형성했다. 상기 필름층에 실온에서 365 nm의 직선 편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사해서 광산란형 편광소자를 제조했다.
(편광판 제조)
연신된 폴리비닐 알콜 필름에 요오드를 흡착시켜 광흡수형 편광소자를 제조했다. 제조된 광흡수형 편광소자의 한측에 폴리비닐 알콜 접착제로 상기 수득된 광산란형 편광소자를 적층시켜 편광선택층이 외측이 되도록 했다. 반대측에는 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(Fujitac, Fiji Photo film Co., Ltd.)을 폴리비닐 알콜형 접착제로 적층시켰다.
상기 제조된 편광판을 액정표시장치용 백라이트 상에 배치시켜서 광산란형편광소자가 백라이트측 상에 위치하도록 했다. 상기 배치된 판의 투과율을 측정한 결과, 46 %이었다.
실시예 7
(굴절률 측정)
광배향성 중합체(PA-1, 광이성화 중합체)를 시클로헥사논에 용해시켜 30 중량 % 용액을 제조했다. 상기 용액을 고굴절률 유리판 상에 도포하고, 건조한 후, 실온에서 435 nm의 직선 편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사하고, 그 후 130 ℃에서 30분간 가열했다. 형성된 필름(광학 이방성상)의 굴절률이 편향 방향(ne)에서 1.62, 편향 방향과 수직 방향(n0)에서 1.54이었다.
(광산란형 편광소자의 제조)
젤라틴 10 중량부를 물 90 중량부에 첨가하고, 가열하여 용해했다. 30 중량 %의 광배향성 중합체(PA-1, 광이성화 중합체)의 디클로로메탄 용액 2 중량부를 상기 수득된 용액에 첨가하고, 교반기로 유화했다.
젤라틴 하부코팅층을 가진 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(투명 지지체) 상에 상기 제조된 유화제를 도포하고, 건조해서 필름층을 형성했다. 상기 필름층에 실온에서 435 nm의 직선 편광(200mW/cm2)을 10초간 조사하고, 130 ℃에서 30분간 가열했다. 이로써, 광산란형 편광소자를 제조했다.
(편광판 제조)
연신된 폴리비닐 알콜 필름에 요오드를 흡착시켜 광흡수형 편광소자를 제조했다. 제조된 광흡수형 편광소자의 한측에 폴리비닐 알콜형 접착제로 상기 수득된 광산란형 편광소자를 적층시켜, 편광선택층이 외측이 되도록 했다. 반대측에는 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(Fujitac, Fiji Photo film Co., Ltd.)을 폴리비닐 알콜형 접착제로 적층시켰다.
상기 제조된 편광판을 액정표시장치용 백라이트 상에 배치시켜 광산란형 편광소자가 백라이트측 상에 위치하도록 했다. 상기 배치된 판의 투과율을 측정한 결과, 45.5 %이었다.
실시예 8
(굴절률 측정)
광배향성 중합체(PA-5, 광이량화 중합체) 10 중량부 및 봉상 액정 화합물 (N26) 90 중량부를 혼합했다. 상기 혼합물을 디클로로메탄에 용해시켜 30 중량 % 용액을 제조했다. 상기 용액을 고굴절률 유리판 상에 도포하고, 건조한 후, 실온에서 365 nm의 직선 편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사하고, 그 후 310 nm의 비편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사하여 봉상 액정성 화합물의 분자를 중합하여, 배향상태를 고정했다. 형성된 필름(광학 이방성상)의 굴절률이 편향 방향(ne)에서 1.66, 편향 방향과 수직인 방향(n0)에서 1.54이었다.
(광산란형 편광소자의 제조)
젤라틴 10 중량부를 물 90 중량부에 첨가하고 가열하여 용해했다. 광배향성 중합체(PA-5, 광이중합 중합체) 10 중량부 및 봉상 액정 화합물(N26) 90 중량부로 구성된 혼합물의 30 중량 % 디클로로메탄 용액 2 중량부를 상기 수득된 용액에 첨가하고, 교반기로 유화했다.
젤라틴 하부코팅층을 가진 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(투명 지지체) 상에 상기 제조된 유화제를 도포하고, 건조해서 필름층을 형성했다. 상기 필름층에 실온에서 365 nm의 직선 편광(200mW/cm2)을 10초간 조사하고, 310 nm의 비편광(200mW/cm2)을 10초간 조사하여, 봉상 액정 화합물의 분자를 중합하여 배향상태를 고정했다. 이로써, 광산란형 편광소자를 제조했다.
(편광판 제조)
연신된 폴리비닐 알콜 필름에 요오드를 흡착시켜 광흡수형 편광소자를 제조했다. 제조된 광흡수형 편광소자의 한측에 폴리비닐 알콜형 접착제로 상기 수득된 광산란형 편광소자를 적층시켜, 편광선택층이 외측이 되도록 했다. 반대측에는 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(Fujitac, Fiji Photo film Co., Ltd.)을 폴리비닐 알콜형 접착제로 적층시켰다.
상기 제조된 편광판을 액정표시장치용 백라이트에 배치시켜 광산란형 편광소자가 백라이트 측에 위치하도록 했다. 상기 배치된 판의 투과율을 측정한 결과, 47 %이었다.
실시예 9
(굴절률 측정)
광배향성 중합체(PA-1, 광이성화 중합체) 10 중량부 및 봉상 액정 화합물(N26) 90 중량부를 혼합했다. 상기 혼합물을 시클로헥사논에 용해시켜 30 중량 % 용액을 제조했다. 상기 용액을 고굴절률 유리판 상에 도포하고, 건조한 후, 실온에서 435 nm의 직선 편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사하고, 130 ℃에서 30분간 가열하고, 그 후 310 nm의 비편광(200 mW/cm2)을 10초간 조사하여, 봉상 액정성 화합물의 분자를 중합하여 배향상태를 고정했다. 형성된 필름(광학 이방성상)의 굴절률을 측정하여, 편향 방향의 굴절률(ne)이 1.65, 편향 방향과 수직 방향의 굴절률(n0)이 1.54이었다.
(광산란형 편광소자의 제조)
젤라틴 10 중량부를 물 90 중량부에 첨가하고, 가열하여 용해했다. 광배향성 중합체(PA-1, 광이성화 중합체) 10 중량부 및 액정성 화합물(N26) 90 중량부로 구성된 혼합물의 30 중량 % 디클로로메탄 용액 2 중량부를 상기 수득된 용액에 첨가하고, 교반기로 유화했다.
젤라틴 하부코팅층을 가진 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(투명 지지체) 상에 상기 제조된 유화제를 도포하고, 건조해서 필름층을 형성했다. 상기 필름층에 실온에서 435 nm의 직선 편광(200mW/cm2)을 10초간 조사하고, 130 ℃에서 30분간 가열하고, 그후 310 nm의 비편광(200mW/cm2)을 10초간 조사하여, 봉상 액정 화합물의 분자를 중합하여 배향상태를 고정했다. 이로써, 광산란형 편광소자를 제조했다.
(편광판 제조)
연신된 폴리비닐 알콜 필름에 요오드를 흡착시켜 광흡수형 편광소자를 제조했다. 제조된 광흡수형 편광소자의 한측에 폴리비닐 알콜형 접착제로 상기 수득된 광산란형 편광소자를 적층시켜 편광선택층이 외측이 되도록 했다. 반대측에는 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(Fujitac, Fiji Photo film Co., Ltd.)을 폴리비닐 알콜형 접착제로 적층시켰다.
상기 제조된 편광판을 액정표시장치용 백라이트 상에 배치시켜 광산란형 편광소자가 백라이트측 상에 위치하도록 했다. 상기 배치된 판의 투과율을 측정한 결과, 46.5 %이었다.
실시예 10
(원형 편광판 제조)
λ/4 판이 광산란형 편광소자측 상에 배치되도록, 실시예 7에서 제조된 편광판 및 λ/4 판을 적층시켜서 원형 편광판을 제조했다. 편광판의 투과축을 λ/4 판의 지상축과 동일 평면에서 45 °의 각으로 배치시켰다.
판에서 λ/4 판이 백라이트측 상에 위치하도록, 상기 원형 편광판을 액정표시장치용 백라이트에 배치시켰다. 상기 배치된 판의 투과율을 측정한 결과, 50 %이었다.
실시예 11
(광학 이방성 투명 지지체의 제조)
하기 성분을 혼합 탱크에 배치시키고, 가열 및 교반하여 용해시켰다. 이로써, 셀룰로오스 아세테이트를 제조했다.
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셀룰로오스 아세테이트 용액 성분
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셀룰로오스 아세테이트 (아세트산 산화도: 60.9 %) 100 중량부
TPP (트리페닐 포스페이트) 7.8 중량부
BDP (비페닐디페닐 포스페이트) 3.9 중량부
메틸렌 클로라이드 300 중량부
메탄올 54 중량부
1-부탄올 11 중량부
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별도의 혼합 탱크에, 하기 성분을 넣고, 가열 및 교반하여 용해시켰다. 제조된 지연 상승제(retardation increasing agent) 용액 22 중량부를 상기 제조된 용액(도프 dope) 474 중량부에 첨가하고, 잘 교반하여 혼합했다.
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지연 상승제 용액 성분
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2-히드록시-4-벤질옥시벤조페논 12 중량부
2,4-벤질옥시벤조페논 4 중량부
메틸렌 클로라이드 80 중량부
메탄올 20 중량부
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셀룰로오스 아세테이트 용액 및 지연 상승제 용액의 혼합물(도프)을 0 ℃로 냉각된 드럼상에 배치시켰다. 용매 농도가 70 중량 %일 때, 형성된 필름을 박리시키고, 필름의 양 말단을 핀 텐터(pin tenter)로 고정했다. 연신율이 기계에 수직 방향으로 3 %가 되도록 필름을 제조하면서, 용매 농도가 3 내지 5 중량 %가 될 때까지 필름을 건조했다. 다수의 롤러가 있는 가열 장치에 필름을 이동시켜 건조했다. 유리 전이 온도가 120 ℃ 초과시에, 텐터 방향의 연신율은 실질적으로 0 %이었다. 필름을 박리할 때 기계 방향의 필름 연신율이 4 %가 되도록, 기계에 수직 방향의 연신율은 기계 방향의 전연신율의 0.75 배이었다. 이로써, 두께 107 ㎛인 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제조했다.
수득된 필름의 탄성율은 기계 방향(MD)으로 430 kg/mm2이었고, 기계에 수직 방향(TD)으로 360 kg/mm2이고 MD/TD비는 1.19이었다. Rth 값은 80 nm, Re값은 11 nm이었다. 하기 기재된 하부코팅층을 형성한 후에, 필름 표면에는 아무것도 남아있지 않았다. 이로써, 광학 이방성이 높은 투명 지지체를 제조했다.
(하부코팅층의 형성)
하기 성분으로 구성된 코팅 용액을 광학 이방성 투명 지지체 상에 28 ml/cm2의 양으로 도포하고, 건조시켜 두께 0.1 ㎛의 젤라틴 하부코팅층을 형성했다.
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젤라틴 하부코팅층용 코팅액 조성
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젤라틴 0.542 중량부
포름알데히드 0.136 중량부
살리실산 0.160 중량부
아세톤 39.1 중량부
메탄올 15.8 중량부
메틸렌 클로라이드 40.6 중량부
물 1.2 중량부
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하기 성분으로 구성된 코팅 용액을, 형성된 젤라틴 하부코팅층 상에 7 ml/cm2의 양으로 도포하고, 건조하여 이차 하부코팅층을 형성했다.
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이차 하부코팅층용 코팅액 조성
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하기 음이온 공중합체 0.079 중량부
시트르 모노에틸 에스테르 1.01 중량부
아세톤 20 중량부
메탄올 87.7 중량부
물 4.05 중량부
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(음이온 공중합체)
하기 성분으로 구성된 코팅 용액을, 광학 이방성 투명 지지체의 다른측에 25 ml/cm2의 양으로 도포하고, 건조하여 배경층(backing layer)을 형성했다.
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배경층용 코팅액 조성
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셀룰로오스 디아세테이트(아세트산의 산화도: 55%) 0.656 중량부
실리카 매트제(평균 입자 크기: 1㎛) 0.065 중량부
아세톤 67.9 중량부
메탄올 10.4 중량부
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(광학 이방성층의 형성)
두께 0.5 ㎛의 폴리비닐 알콜 배향층을 이차 하부코팅층 상에 형성했다. 그 후 상기 층의 표면을 마찰처리했다.
하기 디스코틱 액정 화합물 9.1 g, 에틸렌 옥시드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (SP327, Osaka Organic Chemicals Co., Ltd.) 0.9 g, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 (CAB551-0.2, Eastman Chemical) 0.2 g, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 (CAB531-1, Eastman Chemical) 0.05 g, 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy) 3.0 g 및 증감제 (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.1 g를 메틸 에틸 케톤 20.67 g 중에 용해시켜 코팅액을 제조했다. 그 후 코팅액을 #4의 와이어 바 도포기로 배향층 상에 도포했다. 상기 처리된 필름을 금속틀에 고정하고, 120 ℃의 항온장치에서 3분간 방치하여, 디스코틱 액정 화합물의 분자를 배향시켰다. 온도를 120 ℃로 유지하면서, 필름에 고압 수은 램프에서 조사된 자외선을 1분간 조사했다. 상기 필름을 실온으로 냉각했다. 이로써, 디스코틱 액정 분자를 포함하는 광학 이방성층을 형성했다.
(디스코틱 화합물)
상기 형성된 광학 이방성층은 두께 1.9 ㎛이었다. 광학 이방성층 및 광학 이방성 투명 지지체의 적층체 (즉, 광학 보상 시트)의 지연을 측정한 결과, 광학축의 평균 경사각은 18.2°이었고, 두께 방향의 지연값(Rth)은 156nm, 평면 내의 지연값은 33nm이었다.
(광학 이방성층을 가지는 편광판의 제조)
연신된 폴리비닐 알콜 필름에 요오드를 흡착시켜 광흡수형 편광소자를 제조했다. 제조된 광흡수형 편광소자의 한측에 폴리비닐 알콜형 접착제로 광학 이방성층 및 광학 이방성 투명 지지체의 적층체를 적층시켜 광학 이방성층이 외측이 되도록 했다. 반대측에는 실시예 6에서 제조된 광산란형 편광소자를 폴리비닐 알콜형 접착제로 적층시켜 편광층이 외측이 되도록 했다.
광흡수형 편광소자의 투과축을 적층체의 지상축에 평행하게 배치했다. 또한, 광흡수형 편광소자의 투과축을 광산란형 소자의 투과축(ne 방향)에 평행하게 배치했다. 이로써, 광학 이방성층을 가진 편광판을 제조했다.
광학 이방성층을 가진 제조된 편광판을 아크릴 접착제로 유리판 상에 적층시켰다. 고온, 고압하에서 숙성(ageing)시킨 후, 유리판 상에 편광판을 90℃의 항온장치에서 500시간 방치했다. 그 후 편광판을 검사하여, 박리, 기포 또는 주름 같은 문제가 발생하지 않는지 확인했다. 편광판을 90℃의 항온장치에서 500시간(전체 1000시간) 더 방치했다. 상기 처리후에도, 아무런 문제(예컨대 박리, 기포 또는 주름)가 편광판에 발생하지 않았다.
실시예 12
(액정표시장치의 제조)
폴리이미드의 배향층을 ITO 투명 전극을 가지는 유리판 상에 배치하고, 마찰 처리했다. 상기 과정을 반복하여 두개의 기판을 제조하고, 기판을 마주보도록 배치하여 마찰 방향을 서로에 대해 수직이 되도록 하고, 셀 간격이 5㎛의 공간을가지도록 했다. 간격 안으로, 0.0969의 △n을 가지는 액정(ZL4792, Merck & Co., Inc.)을 주입하여 액정층을 제조했다.
상기에 제조된 TN 모드의 액정 셀의 백라이트측 상에, 실시예 11에서 제조된 광학 이방성층을 가지는 편광판을 적층시켰다. 다른 측에, 광산란형 편광소자가 아니라 광학 이방성층을 가지는 편광판을 적층시켰다. 이로써, 액정표시창지를 제조했다. 표시장치에서, 광학 이방성층 및 광학 이방성 지지체와 적층체의 지상축을 액정셀의 마찰 방향에 수직으로 배치했다.
표시장치의 구성은 하기와 같았다.
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투명 지지체 (1)
광흡수형 편광소자 (2)
광학 이방성 투명 지지체 (3)
광학 이방성층 (4)
TN 모드의 액정셀 (5)
광학 이방성층 (6)
광학 이방성 투명 지지체 (7)
광흡수형 편광소자 (8)
투명 지지체 (9)
광산란형 편광소자 (10)
백라이트 (11)
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전압을 액정표시장치 중에서 액정셀에 적용하여, 2V에서 백상을 표시하고, 5V에서 흑상을 표시했다. 투과율(백/흑)을 대조비로 측정했다. 톤 전도없이 10 이상의 대조비를 가지는 상하 및 좌우의 시야각을 측정했다. 결과적으로, 상하의 시야각은 125°, 좌우의 시야각은 165°이었다. 정면 대조비는 230이었다.
통상적인 편광판을 가진 액정표시장치와 비교할 때, 수득된 표시장치의 정면 휘도가 약 40 % 향상했다.
실시예 13
(광학 이방성 투명 지지체의 제조)
실온에서, 셀룰로오스 아세테이트(평균 아세트산의 산화도: 60.9 %) 45 중량부, 하기 지연 상승제 1.62 중량부, 메틸렌 클로라이드 232.72 중량부, 메탄올 42.57 중량부 및 n-부탄올 8.50 중량부를 혼합하여 용액(도프)을 제조했다.
수득된 도프를 밴드 유연기(유효 길이: 6m)로 유연하고, 건조하여 필름(건조 두께: 100 ㎛)을 형성했다. 형성된 셀룰로오스 아세테이트 필름(광학 이방성 투명 지지체)의 지연을 550 nm의 파장에서 타원계(M-150, Japan Spectrum Co.,Ltd.)로 측정하여, Re의 지연값은 5 nm, Rth의 지연값은 120 nm이었다.
(지연상승제)
(광학 이방성층의 제조)
젤라틴의 하부코팅층을 광학 이방성 투명 지지체 상에 제공했다.
젤라틴 하부코팅층 상에, 하기 성분으로 구성된 코팅액을 #16의 와이어 바 도포기로 28ml/cm2의 양으로 도포했다. 코팅층을 60 ℃ 공기로 60초간 건조하고, 90 ℃ 공기로 150초간 더 건조했다. 건조된 층을 광학 이방성 투명 지지체의 지상축 (632.8 nm로 측정)에 대해 45°의 각으로 마찰했다.
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배향층용 코팅액 조성
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하기 변성 폴리비닐 알콜 10 중량부
물 371 중량부
메탄올 119 중량부
글루타르 알데히드(가교제) 0.5 중량부
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(변성 폴리비닐 알콜)
실시예 11에 사용된 디스코틱 액정 화합물 41.01 g, 에틸렌 옥시드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(V#360, Osaka Organic Chemicals Co., Ltd.) 4.06 g, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 (CAB-551-0.2, Eastman Chemical) 0.90 g, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 (CAB-551-1, Eastman Chemical) 0.23 g, 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy) 1.35 g 및 증감제 (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.45 g를 메틸에틸 케톤 102 g에 용해시켜 코팅액을 제조했다. 그 후, 코팅액을 #3의 와이어 바 도포기로 배향층 상에 도포했다. 상기 처리된 필름을 금속틀 상에 고정시키고, 130 ℃의 항온장치에서 2분간 방치하여 디스코틱 화합물 분자를 배향시켰다. 그 후 필름에 120 W/cm의 고압 수은램프에서 조사된 자외선을 130 ℃에서 1분간 조사해서, 디스코틱 액정 분자를 중합시켰다. 상기 필름을 실온으로 냉각했다. 이로써, 광학 이방성층을 형성했다.
Re 지연값을 546 nm에서 측정하여 38 nm을 얻었다. 디스코틱 평면 및 광학 이방성 투명 지지체 사이의 평균각 (평균 경사각)은 40°이었다.
(타원 편광판의 제조)
광학 이방성 투명 지지체를 알칼리조에 적셔 비누화시키고, 폴리비닐 알콜 및 요오드로 제조된 광흡수형 편광소자의 표면 상에 접착제로 적층시켰다. 또한, 광학 이방성층 및 광학 이방성 투명 지지체의 적층체를 광흡수형 편광소자 및 광학 이방성 투명 지지체의 적층체 상에 접착제로 적층시켜 두 광학 이방성 투명 지지체를 서로 접촉하도록 했다.
광흡수형 편광소자의 투과축을 두 광학 이방성 투명 지지체의 지상축에 평행하도록 배치했다.
광흡수형 편광소자의 다른측 상에, 광산란형 편광소자를 접착제로 적층시켜 광흡수형 편광소자의 투과축을 광산란형 편광소자의 투과축(ne 방향)에 평행이 되도록 했다. 이로써, 타원 편광판을 제조했다.
(2차 타원 편광판의 제조)
셀룰로오스를 광산란형 편광소자 대신에 사용하는 것을 제외하고, 상기 과정를 반복하여 2차 타원 편광판을 제조했다.
(벤드 배향 액정셀의 제조)
ITO 투명 전극을 가지는 유리판 상에, 폴리이미드의 배향층을 배치시키고, 마찰 처리했다. 상기 과정을 반복하여 두개의 기판을 제조하고, 기판을 마주보도록 배치하여 마찰 방향을 서로에 대해 수직이 되도록 하고 셀 간격이 6㎛의 공간을 가지도록 했다. 간격 안으로, 0.1396의 △n을 가지는 액정(ZLI1132, Merck & Co., Inc.)을 주입하여 벤드 배향 액정셀을 제조했다.
(액정표시장치의 제조)
벤드 배향 액정셀을 상기 제조된 타원 편광판 및 2차 타원 편광판 사이에 끼웠다. 광산란형 편광소자가 백라이트측에 위치하도록 타원 편광판을 적층시키고, 셀룰로오스 트리아세테이트의 광학 등방성 필름이 관측자 측에 위치하도록 2차 타원 편광판을 적층시켰다. 각 타원 편광판의 광학 이방성층을 셀 기판에 직면하게 하고, 액정 셀의 마찰 방향을 직면하는 광학 이방성층의 마찰 방향에 반(反)평행하게 배치했다.
실시예 14
(투명 지지체의 제조)
두께 100 ㎛ 의 셀룰로오스 트리아세테이트 필름에 젤라틴 하부코팅층을 형성시켜, 투명 지지체를 제조한다.
파장 546 nm 에서 지연 Re및 Rth을 측정한 결과, 각기 0.6 nm 및 35 nm 이었다.
(배향층의 형성)
젤라틴 하부코팅층 위에, 실시예 13 에서 사용된 도포액을 #16의 와이어 바 도포기를 이용하여 28 ml/cm2의 양으로 도포한다. 도포된 층을 60 ℃ 에서 60 초 동안 열풍 건조시키고, 90 ℃에서 150 초간 더 열풍 건조시킨다. 이어서, 건조된 층을 투명 지지체의 지상축 (632.8 nm에서 측정) 과 45 °인 각도에서 마찰시킨다.
(광학 이방성층의 형성)
도포액을 제조하기 위해, 실시예 11 에서 사용된 디스코틱 액정 화합물 41.01 g, 에틸렌 옥시드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, Osaka Organic Chemicals Co., Ltd.), 0.90 g 의 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 (CAB-551-0.2, Eastman Chemical), 0.23 g 의 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 (CAB-551-1, Eastman Chemical), 1.35 g 의 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy) 및 0.45 g 의 증감제 (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd.)를 102 g 의 메틸 에틸 케톤에 용해시킨다. 이어서, 도포액을 와이어 바 도포기 #3을 이용하여 배향층에 도포한다. 이렇게 처리된 필름을 금속 틀에 고정시키고, 130 ℃에서 2 분 동안 항온조에 유지시켜, 디스코틱 화합물 분자를 배향 정렬시킨다. 이어서 필름에 130 ℃에서 1 분간 120 W/cm 의 고압 수은 램프로부터 방출되는 자외선을 조사하여, 디스코틱 액정 분자를 중합시킨다. 필름을 실온으로 냉각시킨다. 이로써, 광학 이방성층이 형성된다.
광학 이방성층의 Re 지연 값을 파장 546 nm 에서 측정한 결과, 38 nm 이다. 디스코틱 면과 투명 지지체 간의 평균각도 (평균 기울기 각) 는 40°이다.
(타원 편광판의 제조)
투명 지지체를 알칼리조 중에 침지시켜 비누화한 후, 폴리비닐 알콜 및 요오드로부터 제조된 광흡수형 편광소자의 한 면에 접착제로 적층한다. 또한, 광학 이방성층 및 투명 지지체의 적층 조성물을 광흡수형 편광소자 및 투명 지지체의 면에, 양 투명 지지체가 상호 접촉할 수 있도록 접착제로 적층한다.
광흡수형 편광소자의 투과축은 양 광학 이방성 투명 지지체의 지상축과 직교시킨다.
광흡수형 편광소자의 다른 한 면에는, 광흡수형 편광소자의 투과축이 광산란형 편광소자의 투과축 (ne 방향) 에 평행하도록, 광산란형 편광소자를 접착제로 적층한다. 이로써, 타원 편광판이 제조된다.
(제 2 타원 편광판의 제조)
셀룰로오스 트리아세테이트의 광학 이방성 막을 광산란형 편광소자 대신에 사용하는 것을 제외하고는 상기 공정을 반복하여, 제 2 타원 편광판을 제조한다.
(수평 배향 액정 셀의 제조)
ITO 투명 전극을 갖는 유리판에, 폴리이미드의 배향층을 제공하고, 마찰 처리를 가한다. 이 공정을 반복하여, 2 개의 기판을 제조하고, 그 기판을 서로 대면하도록 배치하여, 마찰 방향이 상호 반평행하도록 하고, 상호 간에 공간이 있도록 하여 셀 갭(gap)을 3.7 ㎛ 로 할 수 있다. 갭으로, 0.0988 의 Δn 을 갖는 액정 (ZLI4792, Merck & Co., Inc.)을 주입하여, 수평 배향 액정 셀을 제조한다.
(액정 표시장치의 제조)
제조된 수평 배향 액정 셀을 상기 제조된 타원 편광판과 제 2 타원 편광판 사이에 끼운다. 타원 편광판을 광산란형 편광소자가 백라이트 측에 있도록 적층하고, 제 2 타원 편광판을 셀룰로오스 트리아세테이트의 광학 등방성 필름이 관찰자 측에 있도록 적층한다. 각 타원 편광판의 광학 이방성층을 셀 기판에 접하게 하고, 액정 셀의 마찰 방향을 대면한 광학 이방성 층의 마찰 방향에 반평행하도록 둔다.
(액정 표시장치의 평가)
실시예 13 및 14 에서 제조된 액정 표시장치를 시야각 및 휘도에 대해 평가한다. 결과가 표 1 에 나와 있다.
액정 표시장치 표시 모드 시야각(상/하/좌/우) 밝기
실시예 13실시예 14 벤드(bend) 방향수평 방향 80°/70°/73°/73°75°/45°/56°/55° 600 cd450 cd
실시예 15
(편광층용 도포액의 제조)
40 g 의 디클로로메탄에, 7.2 g 의 시판용 봉상 액정 화합물 (E9, Merck Japan, Inc.), 0.3 g 의 폴리비닐 신나메이트, 2.4 g 의 2-에틸헥실 아크릴레이트 및 0.1 g 의 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy)를 용해시킨다. 이어서 그 용액을 테플론(Teflon) 필터 (공극 크기 : 30 ㎛) 를 통해 여과시켜, 편광층용 도포액을 제조한다.
(광산란형 편광소자의 제조)
두께 80 ㎛ 의 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (TAC-TD80U, Fuji Photo Film Co., Ltd.) 을 바 도포기를 이용하여 편광층용 도포액으로 도포하고, 120 ℃에서 건조시키고, 편광 자외선 조사기 (Nikon Gijutsu-kobo Co., Ltd.) 로부터 방출된 직선 편광 자외선 (조도(照度) : 30 mW/cm2, 조사량(노출) : 400 mJ/cm2) 에 노출시킨다. 이로써, 두께 15 ㎛ 의 편광층을 형성시켜, 광산란형 편광소자를제조한다.
(편광판의 제조)
상기 제조된 광산란형 편광소자 및 시판용 광산란형 편광소자를 접착제로 적층시켜, 편광판을 제조한다.
실시예 16
(편광층용 도포액의 제조)
15.0 g 의 에틸 아세테이트에, 4.5 g 의 봉상 액정 화합물 (N26), 0.3 g 의, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트와 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트의 혼합물 (DPHA, Nippon Kayaku Co., Ltd.), 0.1 g 의 광배향성 중합체 (PA-1, 광이성화 중합체) 및 0.1 g 의 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy) 를 용해시킨다. 이어서 그 용액을 테플론(Teflon) 필터 (공극 크기 : 30 ㎛) 를 통해 여과시켜, 광학 이방성 상을 제조한다.
독립적으로, 10 g 의 젤라틴 (681, Nitta Gelain Co., Ltd.)을 90 g 의 물에 용해시킨다. 용액에, 0.2 g 의 나트륨 도실벤젠술포네이트 (계면활성제) 를 첨가하여, 용해시킨다. 이어서 수득된 용액을 테플론(Teflon) 필터 (공극 크기 : 30 ㎛) 를 통해 여과시켜, 광학 등방성 상을 제조한다.
10 g 의 광학 이방성 상 및 10 g 의 광학 등방성 상의 혼합물을 60 ℃에서 가열시키고, 초음파 분산기를 이용하여 분산시켜, 편광층용 도포액을 제조한다.
(광산란형 편광소자의 제조)
젤라틴 하부코팅층을 갖는 두께 100 ㎛ 의 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(Fuji Photo Film Co., Ltd.) 에, 커텐-코팅법에 따라 상기 제조된 도포액을 도포한다. 젤라틴을 10 ℃에 설정한 후, 도포된 액을 25 ℃에서 건조시킨다. 이어서 형성된 층을 45 °입사각으로, 160 W/cm 공냉 메탈 할라이드 램프 (Eyegraphics Co., Ltd.; 파장 범위 : 200 - 500 nm, 최대 파장 : 365 nm)에서 방출되고, 콜리메이터 (collimator)에 의해 평행광이 된 자외선 (조도 : 200 mW/cm2, 조사량 : 400 mJ/cm2) 에 노출시킨다. 이에 의해, 층이 경화되어, 두께 30 ㎛ 의 편광선택층이 형성된다. 이로써, 광산란형 편광소자를 제조한다.
(편광판의 제조)
상기 제조된 광산란형 편광소자 및 시판용 광흡수형 편광소자를 접착제로 적층시켜, 편광판을 제조한다.
실시예 17
(편광층용 도포액의 제조)
15.0 g 의 에틸 아세테이트에, 4.6 g 의 광배향성 중합체 (PA-5, 광이량화 중합체), 0.3 g 의, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트와 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트의 혼합물 (DPHA, Nippon Kayaku Co., Ltd.), 및 0.1 g 의 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy) 를 용해시킨다. 이어서 그 용액을 테플론(Teflon) 필터 (공극 크기 : 30 ㎛) 를 통해 여과시켜, 광학 이방성 상을 제조한다.
실시예 16 에서와 같이 제조된, 10 g 의 광학 이방성 상 및 10 g 의 광학 등방성 상의 혼합물을 60 ℃에서 가열시키고, 초음파 분산기를 이용하여 분산시켜, 편광층용 도포액을 제조한다.
(광산란형 편광소자의 제조)
두께 80 ㎛ 의 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (Fuji Photo Film Co., Ltd.) 에, 커텐-코팅법에 따라 상기 제조된 도포액을 도포한다. 젤라틴을 10 ℃에 설정한 후, 도포된 액을 25 ℃에서 건조시킨다. 이어서 형성된 층을 편광 자외선 조사기 (Nikon Gijutsu-kobo Co., Ltd.) 로부터 방출된 직선 편광 자외선 (조도 : 30 mW/cm2, 조사량 : 400 mJ/cm2) 에 노출시킨다. 이로써, 두께 30 ㎛ 의 편광선택층을 형성시켜, 광산란형 편광소자를 제조한다.
(편광판의 제조)
상기 제조된 광산란형 편광소자 및 시판용 광흡수형 편광소자를 접착제로 적층시켜, 편광판을 제조한다.
비교예 1
(편광선택층용 도포액의 제조)
40 g 의 디클로로메탄에, 7.5 g 의 시판용 봉상 액정 화합물 (E9, Merck Japan, Inc.), 2.4 g 의 2-에틸헥실 아크릴레이트 및 0.1 g 의 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy)를 용해시킨다. 이어서 그 용액을 테플론(Teflon) 필터 (공극 크기 : 30 ㎛) 를 통해 여과시켜, 편광층용 도포액을 제조한다.
(광산란형 편광소자의 제조)
두께 80 ㎛ 의 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (TAC-TD80U, Fuji Photo Film Co., Ltd.) 을 바 도포기를 이용하여 편광선택층용 도포액으로 도포하고, 120 ℃에서 건조시키며, 편광 자외선 조사기 (Nikon Gijutsu-kobo Co., Ltd.) 로부터 방출된 직선 편광 자외선 (조도(照度) : 30 mW/cm2, 조사량 : 400 mJ/cm2) 에 노출시킨다. 이로써, 두께 15 ㎛ 의 편광층을 형성시켜, 광산란형 편광소자를 제조한다.
(편광판의 제조)
상기 제조된 광산란형 편광소자 및 시판용 광산란형 편광소자를 접착제로 적층시켜, 편광판을 제조한다.
비교예 2
광을 조사하지 않는다는 것을 제외하고는 실시예 15 의 공정을 반복하여, 광산란형 편광소자 및 편광판을 제조한다.
(광산란형 편광소자의 평가)
1. 굴절률
광학 이방성 상 및 광학 등방성 상의 굴절률을 아베(Abbe) 굴절률계를 이용하여 측정한다. 광학 이방성 상의 굴절률을 측정하기 위해, 광학 이방성 상 및 광학 등방성 상의 혼합액을 고굴절률 유리판에 도포하고, 직선 편광에 노출하여, 액정 분자를 배향시킨다. 이어서 형성된 필름을 측정하여, 광학 이방성 상의 굴절률을 수득한다. 다른 한편, 광학 등방성 상, 순 등방성 중합체, 또는 필요에 따라 첨가제를 함유하는 그러한 중합체를 고굴절률 유리판에 도포하고, 측정하여, 광학 등방성 상의 굴절률을 수득한다.
결과가 표 2 에 나와 있다.
광산란형 편광소자 광학 이방성 화합물 광학 등방성 화합물
n1 n2 n3
실시예 15실시예 16실시예 17비교예 1비교예 2 1.781.661.641.781.78 1.531.531.531.531.53 1.531.531.531.531.53
2. 광투과율 및 광산란도(헤이즈)
광산란형 편광소자의 광투과율 및 광산란도(헤이즈)를 헤이즈 마터(mater) (MODEL 1001DP, Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.)를 이용하여 측정한다. 측정 시, 광원과 소자 사이에 편광기(polarizer)를 삽입한다. 편광층과 평행하게 놓인 편광기 또는 편광선택층과 직교로 놓인 편광기의 투명 축으로 측정을 수행한다. 축이 평행한 경우의 측정값은 평행한 값으로 나타나고, 축이 직교로 놓인 경우의 측정값은 직교하는 값으로 나타난다. 광투과율은 전체 광선에 대한 투과율로 평가하고, 광산란성은 헤이즈 값으로 평가한다. 소자가 편광성을 가질 경우, 평행하는 광투과율은 직교하는 광투과율보다 높고, 반면 평행하는 헤이즈는 직교하는 헤이즈보다 낮다.
결과가 표 3 에 나와 있다.
3. 표면 상태
광산란형 소자를 양 편광기 사이에 삽입하고, 편광기를 회전시키면서 소자의 표면 상태를 관찰한다.
결과가 표 3 에 나와 있다.
광산란형 편광소자 전체 광선에 대한 광투과율 (%) 헤이즈 (%) 표면 상태
평행 직교 평행 직교
실시예 15실시예 16실시예 17비교예 1비교예 2 85.380.282.959.267.4 46.255.751.061.466.3 5.310.28.828.231.8 82.363.879.428.633.3 균일균일균일이방성 없음이방성 없음
(주) 이방성 없음 : 광산란 시, 이방성이 관찰되지 않음.
실시예 15 내지 17 의 광산란형 편광소자는 높은 편광성을 가진다. 이들 각각은 평행 배열에서는 80 % 이상의 광투과율을 가지고, 직교 배열에서는 20 % 이하의 광투과율을 가진다. 직교 배열의 실시예 15 내지 17 의 각 소자를 통해 색이 관찰되지 않기 때문에, 소자를 통과하지 않는 모든 광은 뒤로 산란하는 것으로 추정된다. 그러므로 그러한 필름은 액정 표시장치의 광 이용효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 것으로 기대될 수 있다.
실시예 16 의 소자는 사용된 광학 이방성 화합물의 Δn 과 비교 시, 적은 편광성을 나타낸다. 그 이유는, 광학 이방성이 광 노출에 의해 충분히 발휘되지 않았기 때문이고, 이는 직선 편광 노출이 바람직함을 가리킨다.
비교예 1 및 2 의 소자는 편광성을 나타내지 않는다. 비교예 1 의 소자는 광배향성 화합물을 함유하지 않고, 또한 광 노출이 비교예 2 에서 수행되지 않기 때문에, 광배향성 화합물의 분자들은 비교 소자들에서 배향 정렬되지 않은 것으로 추정된다. 실제로, 그것들을 편광 현미경 (x400)을 통해 관찰해 본 결과, 작은 도메인 내에서 랜덤 배향을 가지고 있었다.
실시예 18
(광 이용효율 개선의 확인)
실시예 17에서 제조된 편광판을 알루미늄 반사판에 위치시키고, 편광층이 반사판 측 상에 존재하도록 하여 관찰한다. 결과적으로, 광산란형 편광소자가 더 밝게 보인다. 이는 소자가 광 이용효율을 개선하였음을 가리킨다. 반사판은 편광판을 통과한 입사광을 반사하고, 반사된 광의 일부(편광층의 투과축에 평행한 광 성분)만이 편광선택층을 통과한다. 다른 성분들은 뒤로 산란되고, 반사판에 의해 다시 반사되며, 편광선택층에 다시 들어가, 광 이용효율이 개선되게 된다.
실시예 19
실시예 17 의 편광판을 사용하여, 도 4 에 나와 있는 구성을 갖는 액정 표시장치를 제조한다.
비교예 3
광학 간섭의 편광층을 갖는 시판용 휘도 상승 필름 (DBEF, 3M)을 사용하여, 도 4 에 나와 있는 구성을 갖는 액정 표시장치를 제조한다.
(액정 표시장치의 평가)
광산란형 편광소자가 장착된 실시예 19 의 액정 표시장치를 표시장치 정면에서 관찰하고, 표시장치를 또한 비스듬하게도 관찰한다. 그 결과, 양 관찰 모두에서, 휘도가 명백히 향상되었다. 한편, 비교예 3 의 액정 표시장치도 또한 동일한 방식으로 관찰한다. 그 결과, 정면 관찰 시, 휘도가 향상되었으나, 비스듬하게 보는 관찰에서는 향상되지 않았다.
실시예 20
(편광선택층용 도포액의 제조)
20 중량 % 의, 폴리메틸 메타크릴레이트의 메틸 에틸 케톤 용액 500 g 에, 4'-펜틸-4-비페닐카르보니트릴 400 g 을 혼합한다. 이어서, 그 혼합물을 테플론(Teflon) 필터 (공극 크기 : 30 ㎛) 를 통해 여과시켜, 편광층용 도포액을 제조한다.
(광산란형 편광소자의 제조)
편광층용 도포액을 다이로부터 밴드(band) 상에 주형하고, 건조시켜, 두께 40 ㎛ 의 필름을 수득한다. 필름을 밴드에서 박리하고, 25 ℃에서 건조 조건 하에 1.1 배로 연신시킨 후, 두께 80 ㎛ 의 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (Fuji Photo Film Co., Ltd.) 상에, 5 중량 % 폴리비닐 알콜 (PVA117, Kuraray Ltd.) 수용액의 접착제로 적층한다. 수득된 적층 필름을 120 ℃에서 건조시켜, 광산란형 편광소자를 제조한다.
(편광판의 제조)
요오드계 시판용 편광판으로부터, 보호 필름을 박리한다. 보호 필름 대신에, 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 요오드 함유의 편광선택층과 접촉하도록 광산란형 편광소자를 적층한다. 이로써, 편광판을 제조한다.
실시예 21
(편광선택층용 도포액의 제조)
20 중량 % 의, 폴리비닐 알콜 (PVA117, Kuraray Ltd.) 수용액 1,500 g 에, 4'-펜틸-4-비페닐카르보니트릴 100 g 을 혼합한다. 이어서, 그 혼합물을 초음파 분산기를 이용하여 분산시켜, 편광선택층용 도포액을 제조한다.
(광산란형 편광소자의 제조)
편광선택층용 도포액을 다이로부터 밴드 상에 주형하고, 건조시킨다. 물 함량이 10 % 일 때, 필름을 밴드로부터 박리하고, 두께 80 ㎛ 의 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (Fuji Photo Film Co., Ltd.) 상에 적층한다. 수득된 적층 필름을 120 ℃에서 건조시켜, 광산란형 편광소자를 제조한다.
(편광판의 제조)
요오드계 시판용 편광판으로부터, 보호 필름을 박리한다. 보호 필름 대신에, 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 요오드 함유의 편광층과 접촉하도록 광산란형 편광소자를 적층한다. 이로써, 편광판을 제조한다.
실시예 22
(광산란형 편광소자의 제조)
실시예 21에서 제조된 편광선택층용 도포액을 다이로부터 밴드 상에 주형하고, 건조시켜, 두께 40 ㎛ 의 필름을 수득한다. 필름을 밴드에서 박리하고, 25 ℃에서 건조 조건 하에 1.1 배로 연신시킨 후, 두께 80 ㎛ 의 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (Fuji Photo Film Co., Ltd.) 상에, 5 중량 % 폴리비닐 알콜(PVA117, Kuraray Ltd.) 수용액의 접착제로 적층한다. 수득된 적층 필름을 120 ℃에서 건조시켜, 광산란형 편광소자를 제조한다.
(편광판의 제조)
요오드계 시판용 편광판으로부터, 보호 필름을 박리한다. 보호 필름 대신에, 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 요오드 함유의 편광층과 접촉하도록 광산란형 편광소자를 적층한다. 이로써, 편광판을 제조한다.
실시예 23
(편광선택층용 도포액의 제조)
150 g 의 에틸 아세테이트에, 48 g 의 봉상 액정 화합물 (N26), 1.0 g 의, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트와 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트의 혼합물 (DPHA, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 및 1.0 g 의 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy) 를 용해시킨다. 이어서 그 용액을 폴리프로필렌 필터 (공극 크기 : 30 ㎛) 를 통해 여과시켜, 광학 이방성 상을 제조한다.
독립적으로, 20 중량 % 의 폴리비닐 알콜 (PVA117, Kuraray Ltd.) 수용액 2,000 g 에, 4.0 g 의 소듐 도데실벤젠술포네이트 (계면활성제) 를 첨가하여, 용해시킨다. 이어서 수득된 용액을 폴리프로필렌 필터 (공극 크기 : 30 ㎛) 를 통해 여과시켜, 광학 등방성 상을 제조한다.
200 g 의 광학 이방성 상 및 200 g 의 광학 등방성 상의 혼합물을 초음파 분산기를 이용하여 분산시켜, 편광선택층용 도포액을 제조한다.
(광산란형 편광소자의 제조)
두께 6 ㎛ 의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름에, 상기 제조된 도포액을 도포하고 건조시켜, 두께 30 ㎛ 의 편광층을 제조한다. 지지체 및 그 위에 있는 편광층을 115 ℃에서 건조 조건 하에 1.25 배 연신하고, 90 ℃에서 2 분간 건조시킨 후, 160 W/cm 공냉 메탈 할라이드 램프 (Eyegraphics Co., Ltd.; 파장 범위 : 200 - 500 nm, 최대 파장 : 365 nm)에서 방출된 자외선 (조도 : 200 mW/cm2, 조사량 : 400 mJ/cm2) 에 노출시켜, 광산란형 편광소자를 제조한다.
(편광판의 제조)
요오드계 시판용 편광판으로부터, 보호 필름을 박리한다. 보호 필름 대신에, 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 요오드 함유의 편광선택층과 접촉하도록 광산란형 편광소자를 적층한다. 이로써, 편광판을 제조한다.
실시예 24
(편광선택층용 도포액의 제조)
실시예 23에서 제조된 광학 등방성 상 1,500 g 에, 4'-펜틸-4-비페닐카르보니트릴 100 g 을 혼합한다. 이어서, 그 혼합물을 초음파 분산기를 이용하여 분산시켜, 편광층용 도포액을 제조한다.
(광산란형 편광소자의 제조)
편광층용 도포액을 다이로부터 밴드 상에 주형하고, 건조시켜, 두께 40 ㎛ 의 필름을 수득한다. 필름을 밴드에서 박리하고, 25 ℃에서 건조 조건 하에 1.1 배로 연신시킨 후, 젤라틴 하부코팅층을 갖는 두께 100 ㎛ 의 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (Fuji Photo Film Co., Ltd.) 상에, 5 중량 % 폴리비닐 알콜 (PVA117, Kuraray Ltd.) 수용액의 접착제로 적층한다. 수득된 적층 필름을 120 ℃에서 건조시켜, 광산란형 편광소자를 제조한다.
(편광판의 제조)
요오드계 시판용 편광판으로부터, 보호 필름을 박리한다. 보호 필름 대신에, 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 요오드 함유의 편광층과 접촉하도록 광산란형 편광소자를 적층한다. 이로써, 편광판을 제조한다.
실시예 25
(편광선택층용 도포액의 제조)
1,600 g 의 물에, 100 g 의 폴리비닐 알콜 (PVA205, Kuraray Ltd.), 300 g 의 알킬-변성 폴리비닐 알콜 (MP203, Kuraray Ltd.), 0.2 g 의 소듐 도데실벤젠술포네이트 (계면활성제) 및 2.0 g 의 글리세롤 (가소화제)을 용해시켜, 광학 등방성 상을 제조한다.
그 광학 등방성 상 1,500 g 에, 4'-펜틸-4-비페닐카르보니트릴 100 g 및 4 g 의 글루타르산 알데히드를 혼합한다. 이어서, 그 혼합물을 초음파 분산기를 이용하여 분산시켜, 편광층용 도포액을 제조한다.
(광산란형 편광소자의 제조)
편광층용 도포액을 다이로부터 밴드 상에 주형하고, 건조시켜, 두께 100 ㎛ 의 필름을 수득한다. 필름을 밴드에서 박리하고, 25 ℃에서 건조 조건 하에 1.2 배로 연신시킨후, 두께 80 ㎛ 의 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (Fuji PhotoFilm Co., Ltd.) 상에, 5 중량 % 폴리비닐 알콜 (PVA117, Kuraray Ltd.) 수용액의 접착제로 적층한다. 수득된 적층 필름을 120 ℃에서 건조시켜, 광산란형 편광소자를 제조한다.
(편광판의 제조)
요오드계 시판용 편광판으로부터, 보호 필름을 박리한다. 보호 필름 대신에, 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 요오드 함유의 편광층과 접촉하도록 광산란형 편광소자를 적층한다. 이로써, 편광판을 제조한다.
실시예 26
(광산란형 편광소자의 제조)
실시예 25 에서 제조된 편광선택층용 도포액을 다이로부터 밴드 상에 주형하고, 건조시켜, 두께 40 ㎛ 의 필름을 수득한다. 필름을 밴드에서 박리하고, 25 ℃에서 건조 조건 하에 1.1 배로 연신시킨 후, 5분간 70 ℃ 에서 100 g/ℓ 붕산 수용액에 침액시키고, 10 초간 20 ℃ 에서 수세하며, 5 분간 80 ℃ 에서 건조시키며, 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (Fuji Photo Film Co., Ltd.) 상에, 5 중량 % 폴리비닐 알콜 (PVA117, Kuraray Ltd.) 수용액의 접착제로 적층한다. 수득된 적층 필름을 120 ℃에서 건조시켜, 광산란형 편광소자를 제조한다.
(편광판의 제조)
요오드계 시판용 편광판으로부터, 보호 필름을 박리한다. 보호 필름 대신에, 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 요오드 함유의 편광층과 접촉하도록 광산란형 편광소자를 적층한다. 이로써, 편광판을 제조한다.
비교예 4
(편광선택층용 도포액의 제조)
5 중량 % 의 폴리카르보네이트의 메틸렌 클로라이드 용액 2,000 g 에, 4'-펜틸-4-비페닐카르보니트릴 400 g 을 혼합한다. 이어서, 그 혼합물을 테플론(Teflon) 필터 (공극 크기 : 30 ㎛) 를 통해 여과시켜, 편광선택층용 도포액을 제조한다.
(광산란형 편광소자의 제조)
편광선택층용 도포액을 다이로부터 밴드 상에 주형하고, 건조시켜, 두께 40 ㎛ 의 필름을 수득한다. 필름을 밴드에서 박리하고, 25 ℃에서 건조 조건 하에 1.1 배로 연신시키며, 두께 80 ㎛ 의 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (Fuji Photo Film Co., Ltd.) 상에, 시판용 접착제로 적층한다. 수득된 적층 필름을 120 ℃에서 건조시켜, 광산란형 편광소자를 제조한다.
(편광판의 제조)
요오드계 시판용 편광판으로부터, 보호 필름을 박리한다. 보호 필름 대신에, 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 요오드 함유의 편광층과 접촉하도록 광산란형 편광소자를 적층한다. 이로써, 편광판을 제조한다.
비교예 5
(편광선택층용 도포액의 제조)
20 중량 % 의 폴리비닐 알콜 (PVA205, Kuraray Ltd.) 수용액 1,500 g 에, 비페닐 100 g을 혼합한다. 이어서, 그 혼합물을 초음파 분산기를 이용하여 70 ℃에서 분산시켜, 편광선택층용 도포액을 제조한다.
(광산란형 편광소자의 제조)
편광층용 도포액을 다이로부터 밴드 상에 주형하고, 건조시켜, 두께 40 ㎛ 의 필름을 수득한다. 필름을 밴드에서 박리하고, 25 ℃에서 건조 조건 하에 1.1 배로 연신시킨 후, 두께 80 ㎛ 의 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (Fuji Photo Film Co., Ltd.) 상에, 5 중량 % 폴리비닐 알콜 (PVA117, Kuraray Ltd.) 수용액의 접착제로 적층한다. 수득된 적층 필름을 120 ℃에서 건조시켜, 광산란형 편광소자를 제조한다.
(편광판의 제조)
요오드계 시판용 편광판으로부터, 보호 필름을 박리한다. 보호 필름 대신에, 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 요오드 함유의 편광층과 접촉하도록 광산란형 편광소자를 적층한다. 이로써, 편광판을 제조한다.
비교예 6
필름을 연신하지 않는 것을 제외하고는 실시예 23 의 공정을 반복하여, 광산란형 편광소자를 제조한다.
(편광판의 제조)
요오드계 시판용 편광판으로부터, 보호 필름을 박리한다. 보호 필름 대신에, 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 요오드 함유의 편광층과 접촉하도록 광산란형 편광소자를 적층한다. 이로써, 편광판을 제조한다.
(광산란형 편광소자의 평가)
1. 복굴절
연속상의 복굴절을 측정한다. 불연속상을 갖지 않는 필름은 일정한 연신배율로 연신한 후, MD 및 TD 방향의 굴절률을 아베 굴절계를 이용하여 측정한다.
2. 광투과율 및 광산란도(헤이즈)
광산란형 편광소자의 광투과율 및 광산란도(헤이즈)를 헤이즈 마터 (MODEL 1001DP, Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.)를 이용하여 측정한다. 측정 시, 광원과 소자 사이에 편광기(polarizer)를 삽입한다. 편광층과 평행하게 놓인 편광기 또는 편광층과 직교로 놓인 편광기의 투명 축으로 측정을 수행한다. 축이 평행한 경우의 측정값은 평행한 값으로 나타나고, 축이 직교로 놓인 경우의 측정값은 직교하는 값으로 나타난다. 광투과율은 모든 광선에 대한 투과율로 평가하고, 광산란도는 헤이즈 값으로 평가한다. 소자가 편광성을 가질 경우, 평행하는 광투과율은 직교하는 경우보다 높고, 반면 평행하는 헤이즈는 직교하는 헤이즈보다 낮다.
3. 불연속상의 입자크기
광산란형 편광소자를 마이크로톰(microtome)을 이용하여 절단하고, 그 절단면을 주사형 전자현미경으로 5000 배로 관찰하여, 현미경 사진을 찍는다. 현미경 사진으로부터, 불연속상의 100 개 입자를 무작위로 선택하여, 원형상들의 평균 반경을 측정한다.
결과가 표 4 에 나와 있다. 실시예 20 내지 26에서 제조된 광산란형 편광소자는 높은 편광선택성을 나타낸다. 그들 각각은 평행 배열에서 60 % 이하의 광투과율을 가지는 반면, 직교 배열에서는 75 % 이상의 광투과율을 가진다.
실시예 20 및 23 의 소자는 비교적 적은 편광선택성을 나타낸다. 그 이유는, 이들의 불연속상이 크기가 크기 때문이다. 불연속상의 평균 입자크기가 작을수록, 더 많은 액정 분자가 배향 정렬된다. 게다가, 실시예 23 에서 사용된 액정 화합물은 적은 복굴절성을 가져, 소자가 적은 편광성을 나타낸다.
실시예 21 에서는 연신이 수행되지 않았으나, 실시예 21 의 소자는 편광선택성을 가진다. 그 이유는 액정 분자가, 박리시에 적용된 응력에 의해 배향 정렬되기 때문인 것으로 추정된다.
실시예 22, 23, 25 및 26 의 소자는 고온 (40 ℃) 및 고습 (상대 습도 : 80 %) 의 조건 하에 3일간 방치한다. 그 처리 후, 실시예 22 및 25 의 소자는 현저하게 커얼링(curl)되어, 편광선택성을 보이지 않는다. 그러나, 한편, 그 후에도 실시예 23 의 소자의 편광선택성에는 변화가 없다. 그 이유는 액정 분자의 배향 정렬이 실시예 23 의 분자의 중합에 의해 고정되기 때문인 것으로 추정된다. 상기 처리는 실시예 26 의 소자의 편광선택성을 단지 미약하게 손상시킨다. 실시예 26 의 소자의 연속상은 가교에 의해 강화되어, 습도에 의해 영향을 거의 받지 않는다.
비교예 4 내지 6 의 소자는 적은 편광선택성을 나타낸다. 비교예 4 의 소자에서, 연속상은 큰 굴절을 나타내고, 연신 방향으로 큰 굴절률을 가지게 되어, 연속상의 굴절률과 불연속상의 굴절률 간의 차이, 즉 광학 이방성이 작다. 비교예 5 에서는, 액정 화합물이 불연속상에서 사용되지 않기 때문에, 분자가 적게배향 정렬된다. 비교예 6에서 연신이 수행되지 않기 때문에, 불연속상의 액정 분자가 배향 정렬되지 않는다.
광산란형 편광소자 복굴절 전체 광선에 대한 광투과율 (%) 헤이즈 (%) 불연속상의 크기
평행 직교 평행 직교
실시예 20실시예 21실시예 22실시예 23실시예 24실시예 25실시예 26비교예 4비교예 5비교예 6 〈0.01〈0.01〈0.01〈0.01〈0.01〈0.01〈0.010.11〈0.01〈0.01 56.752.551.458.450.549.248.772.382.778.1 78.688.890.780.189.690.190.075.289.380.4 78.185.585.274.383.184.183.039.124.336.3 34.819.015.027.418.813.513.842.37.831.9 2.1 ㎛0.3 ㎛0.3 ㎛1.5 ㎛0.3 ㎛0.3 ㎛0.3 ㎛2.5 ㎛0.6 ㎛1.5 ㎛
실시예 27
(편광판의 제조)
실시예 25 에서 제조된 편광선택층용 도포액을 다이로부터 밴드 상에 주형하고, 건조시켜, 두께 40 ㎛ 의 필름을 수득한다. 필름을 밴드에서 박리하고, 25 ℃에서 건조 조건 하에 1.2 배로 연신시킨 후, 압착하고, 6배로 연신된 요오드 흡착성 폴리비닐 알콜 필름에 접착제를 사용하지 않고 적층한다. 이어서, 수득된 적층 필름을 5분간 70 ℃ 에서 100 g/ℓ 붕산 수용액에 침액시키고, 10초간 20 ℃에서 물로 세척하고, 5분간 80 ℃에서 건조시킨다. 필름의 상단부와 하단부 각각에, 비누화 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (Fuji Photo Film Co., Ltd.) 를 5 중량 % 폴리비닐 알콜 (PVA117, Kuraray Ltd.) 수용액의 접착제로 적층한다. 수득된 적층 필름을 120 ℃에서 건조시켜, 편광판을 제조한다.
(편광판의 평가)
실시예 26 및 27 에서 제조한 편광판, 및 시판용 편광판 (광흡수형 편광소자 단독으로 구성됨)을 각 판의 편광선택층이 반사판 측에 있도록 하여, 알루미늄으로 된 반사판에 위치시켜, 관찰한다. 그 결과, 실시예 26 및 27 의 편광판으로 덮힌 영역은 더 밝게 보인다. 이는 그 판들이 광 이용효율이 향상되었음을 가리킨다. 반사판은 각 편광판을 통과한 입사광을 반사하고, 반사광의 오직 일부 (편광층의 투과축에 평행한 광 성분)만이 편광층을 통과한다. 다른 성분들은 뒤로 산란되고, 반사판에 의해 다시 반사되어 편광층에 다시 들어가, 광 이용효율이 높아지게 된다.
실시예 26 및 27 의 판을 고온 (40 ℃) 및 고습 (상대 습도 : 80 %) 의 조건 하에 3일간 방치한다. 그 처리는 실시예 26 의 판의 휘도 증가에 해를 주나, 한편 그 후에도 실시예 27 의 소자의 휘도에는 변화가 없다.
실시예 28
(액정 표시장치의 제조)
실시예 25 의 편광판을 사용하여, 도 3 에 나와 있는 구성을 갖는 액정 표시장치를 제조한다.
실시예 29
(액정 표시장치의 제조)
실시예 27 의 편광판을 사용하여, 도 4 에 나와 있는 구성을 갖는 액정 표시장치를 제조한다.
(액정 표시장치의 평가)
실시예 28 및 29 의 액정 표시장치를 표시장치의 정면의 위치에서 관찰하고, 표시장치를 또한 비스듬하게도 관찰한다. 그 결과, 각 판의 휘도가 정면으로 관찰할 때와 비스듬하게 관찰할 때 모두 향상되었다.

Claims (27)

  1. 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고 다른 편광을 선택적으로 반사 또는 산란시키는 편광선택층을 갖는 광산란형 편광소자, 및 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고 다른 편광을 선택적으로 흡수하는 편광선택층을 갖는 광흡수형 편광소자를 함유하며, 상기 소자들은 광산란형 편광소자의 편광 투과축이 광흡수형 편광소자의 편광 투과축에 대하여 실질적으로 평행이 되도록 배열되고, 광산란형 편광소자 중의 상기 편광선택층은 광학 등방성 연속상 및 광학 이방성 불연속상을 함유하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  2. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 투명지지체를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  3. 제 1 항에 있어서, 편광선택층의 면 내의 방향에서 굴절률을 측정한 경우, 광학 등방성 연속상의 굴절률과 광학 이방성 불연속상의 굴절률 간의 차이가 최소 0.05 인 것을 특징으로 하는 편광판.
  4. 제 1 항에 있어서, 광학 등방성 연속상이 중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  5. 제 1 항에 있어서, 광학 이방성 불연속상의 평균 입자크기가 0.01 내지 10 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 편광판.
  6. 제 1 항에 있어서, 광학 이방성 불연속상이 액정 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  7. 제 1 항에 있어서, 광학 비등방성 불연속상이 중합가능한 기를 갖는 액정 화합물의 중합 생성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  8. 제 1 항에 있어서, 광학 비등방성 불연속상이 광배향성 기를 갖는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  9. 제 1 항에 있어서, 광학 비등방성 불연속상이 광배향성 기를 갖는 화합물을 함유하는 불연속상을 광 조사함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 편광판.
  10. 제 1 항에 있어서, 광산란형 편광소자 중의 필름층의 면에 대해 수직인 편광면에 대해 투과율을 측정하는 경우, 최대 전체 광선 투과율이 75 % 이상이고, 최소 전광선 투과율이 60 % 미만인 것을 특징으로 하는 편광판.
  11. 제 1 항에 있어서, 광흡수형 편광소자가 99 % 이상의 편광도를 갖는 것을 특징으로 하는 편광판.
  12. 제 2 항에 있어서, 투명지지체가 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 함유하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  13. 제 12 항에 있어서, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름이 할로겐화 탄화수소를 용매로서 실질적으로 사용하지 않고 제조되는 것을 특징으로 하는 편광판.
  14. 제 1 항에 있어서, 편광판이 디스코틱(discotic) 화합물을 함유하는 광학 이방성 층을 더 함유하고, 상기 광학 이방성 층, 광흡수형 편광소자 및 광산란형 편광소자가 이 순서대로 배열되는 것을 특징으로 하는 편광판.
  15. 백라이트(backlight), 편광판, 트위스트 네마틱(twist nematic) 배향모드의 액정셀 및 다른 편광판을 이 순서대로 포함하고, 여기에서 백라이트 측의 편광판이 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 반사 또는 산란시키는 편광선택층을 갖는 광산란형 편광소자, 및 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고 다른 편광을 선택적으로 흡수하는 편광선택층을 갖는 광흡수형 편광소자를 함유하며, 상기 소자들은 광산란형 편광소자의 편광 투과축이 광흡수형 편광소자의 편광 투과축에 대해 실질적으로 평행하게 배치되며, 광산란형 편광소자 중의 상기 편광선택층은 광학 등방성 연속상 및 광학 비등방성 불연속상을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 백라이트 측의 편광판이 투명 지지체, 및 디스코틱 화합물을 함유하는 광학 이방성 층을 더 함유하며, 여기에서 백라이트, 광산란형 편광소자, 광흡수형 편광소자, 투명 지지체 및 광학성 이방성층이 이 순서대로 배열되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 백라이트, 편광판, 벤드(bend) 배향모드의 액정셀 및 다른 편광판을 이 순서대로 포함하고, 여기에서 편광판은 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 반사 또는 산란시키는 편광선택층을 갖는 광산란형 편광소자, 및 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 흡수하는 편광선택층을 갖는 광흡수 편광소자를 함유하며, 상기 소자들은 광산란형 편광소자의 편광 투과축이 광흡수형 편광소자의 편광 투과축에 대해 실질적으로 평행하도록 배치되고, 광산란형 편광소자 중의 상기 편광선택층은 광학 등방성 연속상 및 광학 이방성 불연속상을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 백라이트 측의 편광판이 투명 지지체 및 디스코틱 화합물을 함유하는 광학 이방성 층을 더 함유하고, 여기에서 백라이트, 광산란형 편광소자, 광흡수형 편광소자, 투명 지지체 및 광학 이방성 층이 이 순서대로 배열되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 백라이트, 편광판, 수평 배향모드의 액정셀 및 다른 편광판을 이 순서대로 포함하고, 여기에서 백라이트 측의 편광판은 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 반사 또는 산란시키는 편광선택층을 갖는 광산란형 편광소자, 및 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 흡수하는 편광선택층을 갖는 광흡수형 편광소자를 함유하며, 상기 소자들은 광산란형 편광소자의 편광 투과축이 광흡수형 편광소자의 편광 투과축에 대해 실질적으로 평행하게 배치되고, 광산란형 편광소자 중의 상기 편광선택층은 광학 등방성 연속상 및 광학 이방성 불연속상을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  20. 제 17 항에 있어서, 백라이트 측의 편광판이 투명 지지체 및 디스코틱 화합물을 함유하는 광학 이방성 층을 더 함유하고, 여기에서 백라이트, 광산란형 편광소자, 광흡수형 편광소자, 투명 지지체 및 광학 이방성 층이 이 순서대로 배열되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  21. 투명 지지체, 및 소정의 편광을 선택적으로 투과시키고, 다른 편광을 선택적으로 반사 또는 산란시키는 편광선택층을 함유하며, 상기 편광선택층이 광학 등방성 연속상 및 광학 이방성 불연속상을 함유하며, 여기에서 필름의 면에 대해 수직인 편광면에 대해 투과율을 측정한 경우, 최대 전체 광선 투과율은 75 % 이상이며, 최소 전체 광선 투과율은 60 % 미만인 것을 특징으로 하는 광학필름.
  22. 제 21 항에 있어서, 필름 면 내의 방향에서 굴절률을 측정한 경우, 광학 등방성 연속상의 굴절률과 광학 이방성 불연속상의 굴절률의 최소 차이가 0.05 미만인 것을 특징으로 하는 광학필름.
  23. 제 21 항에 있어서, 광학 이방성 불연속상이 액정 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  24. 제 23 항에 있어서, 액정 화합물의 복굴절 특징이 0.10 이상인 것을 특징으로 하는 광학필름.
  25. 제 21 항에 있어서, 광학 이방성 불연속상이 중합가능한 기를 갖는 액정 화합물의 중합 생성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  26. 제 21 항에 있어서, 광학 이방성 불연속상의 평균 입자크기가 1.0 이하인 것을 특징으로 하는 광학필름.
  27. 제 21 항에 있어서, 편광선택층이 상기 층을 3.0 배 이하로 연신시킴으로써 형성된 것을 특징으로 하는 광학필름.
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