KR20040012598A - 보상기 층을 갖는 액정 셀 및 그의 제조방법 - Google Patents

보상기 층을 갖는 액정 셀 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 -0.005보다 더욱 음(-)의 면외 복굴절을 갖는 투명한 무정형 중합체성 복굴절 물질을 각각 함유하는 하나 이상의 보상기 층을 콘스트레인트(constraint) 표면에 인접하여 포함하는 액정 셀에 관한 것이다. 본 발명은 또한 액정 디스플레이 및 상기 셀의 제조방법을 제공한다.

Description

보상기 층을 갖는 액정 셀 및 그의 제조방법{LIQUID CRYSTAL CELL WITH COMPENSATOR LAYER AND PROCESS}
본 발명은 -0.005보다 더욱 음(-)의 면외 복굴절을 갖는 무정형 중합체성 복굴절 물질을 함유하는 보상기 층을 콘스트레인트 외부 표면에 인접하여 포함하는 액정 셀에 관한 것이다. 본 발명은 또한 액정(LC) 디스플레이 및 상기 셀의 제조방법을 제공한다.
트리아세틸셀룰로스(TAC, 셀룰로스 트리아세테이트로도 언급됨) 필름은 특유의 물성 및 난연성으로 인해 사진 산업에서 통상적으로 사용되어 왔다. TAC 필름은 또한 액정 디스플레이에 사용되는 편광기용 커버 시트로서 사용하기에 바람직한 중합체 필름이다. TAC 필름은 면외 복굴절이 매우 낮기 때문에 상기와 같은 용도로 바람직한 물질이다. 또한, 면외 복굴절이 작아서(0이 아님) LCD에 임의의 광학 보상을 제공하는데 유용하다.
고유 복굴절은 분자 수준에서 물질의 기본적인 정렬을 나타낸다. 고유 복굴절은 물질의 분자 구조(결합각, 회전 자유, 방향족 그룹의 존재 등)에 직접적으로 관련된다. 고유 복굴절은 거시적인 물체를 만드는데 사용되는 공정 조건(온도, 응력, 압력)에 의해 영향을 받지 않는다.
결정질 및 액정질 물질은 거시적인 제품으로 조립되는 경우 고유 복굴절 자체가 거의 완벽하게 나타나는 편리한 특성을 갖는다. 결정질 및 액정질 분자층은 종종 제품내 모든 분자가 서로 연결되어 있어 기본적인 정렬을 보존하도록 제조될 수 있다. 무정형 중합체성 물질층을 만드는 경우에는 그렇지 못하다. 무정형 중합체성 물질층의 고유 복굴절은 제조 공정에 의해 매우 변경될 수 있다. 따라서, 실제 제품의 측정된 복굴절은 고유 복굴절 및 제조 공정에 따른 결과일 것이다. 본 발명은 이러한 무정형 중합체성 물질을 다루므로, 다음과 같은 정의는 측정된 복굴절에 관한 것이며 고유 복굴절에 관한 것은 아니다.
"면내 복굴절"이란 x 및 y가 층의 면내에 위치하는 경우 nx와 ny의 차이를 의미한다. nx는 중합체의 캐스팅 방향에 평행한 것으로 정의되며, ny는 중합체 필름의 캐스팅 방향에 수직인 것으로 정의된다. 사용되는 부호 관계는 nx- ny이다.
"면외 복굴절"이란 x 및 y가 층의 면내에 위치하고 z가 층에 수직인 면내에 위치하는 경우 nz와 nx및 ny의 평균과의 차이를 의미한다. 사용되는 부호 관계는 nz-[(nx+ny)/2]이다. TAC는 전형적으로 nz가 nx및 ny보다 작으므로 음의 면외 복굴절을 갖는다.
"면내 위상차(Re)"란 면내 복굴절과 층 두께(t)의 곱을 의미한다. 따라서, Re= t(nx-ny)이다.
"면외 위상차(Rth)"란 면외 복굴절과 층 두께(t)의 곱을 의미한다. 따라서, Rth= t(nz-[(nx+ny)/2])이다.
합성 중합체 필름(예: 폴리카보네이트 또는 폴리설폰)은 종종 TAC가 제공하는 최소 광학 보상을 향상시키는데 사용된다. 이러한 합성 중합체 필름은 접착제 적층에 의해 디스플레이의 잔여 부분에 부착된다.
일반적으로, 광학 물질 분야에서 합성 중합체 필름은 광학 이방성 필름(높은 위상차값을 가짐)으로서 사용되는 반면, TAC 필름은 광학 등방성 필름(낮은 위상차값을 가짐)으로서 사용된다.
일본 특허 공개공보 제 1999-95208 호에는 고급 중합체 필름의 일축 연신에 의해 제조된 광학 보상기(높은 위상차를 가짐)를 갖는 액정 디스플레이가 기술되어 있다. 이러한 중합체로는 폴리에스테르, 폴리카보네이트 또는 폴리설폰이 포함된다. 연신 단계는 목적하는 광학 특성을 수득하는데 필수적이다. 연신은 면내 및 면외 위상차 둘다에 동시에 영향을 준다. 이러한 2개의 직교하는 위상차는 상기 방법에 의해 독립적으로 제어될 수 없다. 또한, 상기 방법에 의해 균일한 광학 보상기를 제조하는 것은 곤란한 것으로 기술되어 있다.
또한, 상기 특허 문헌에는 보상기가 기술되어 있는데, 여기서 발명자는 TAC 지지체의 상부에 코팅된 중합체성 결합제내에 박리된 무기 점토 물질을 사용한다. 상기 층내 박리된 무기 점토 물질은 광학 활성 물질이며, 중합체성 결합제가 아니다.
국제특허 공개공보 제 WO 01/31394 A2 호에는 액정 디스플레이용의 추가의 면외 위상차 공급원으로서 색 필터 어레이층의 사용이 개시되어 있다. 색 필터 어레이는 액정 셀의 콘스트레인트내에 위치한다. 색 필터 어레이 염료용으로 폴리아크릴레이트 결합제보다 방향족 폴리이미드 결합제를 사용하는 것이 향상된 위상차를 제공한다. 전체 위상차는 색 필터 어레이 위상지연기(retarder)와 편광기의 지지 요소로서 사용되는 TAC로부터의 임의적인 추가의 면외 위상차의 조합으로 성취된다.
위상차를 고려하여 색 필터 어레이용 결합제를 선택하는 제안은 액정 셀에 적층되는 편광기-기재의 위상지연기에 비해 다음과 같은 이점을 갖는다: 즉, 공간 조건 변화 또는 직접적인 충격에 의해 유발되는 디스플레이에 대한 기계적 응력으로 인해 편광기-기재의 위상지연기가 액정 셀에 대해 이동할 수 있게 된다. 유리 기판상에 직접 코팅된 위상지연기는 셀과 연결되어 보다 견고하게 유지되므로 문제를 유발시키지 않는다. 그러나, 이러한 색 필터 어레이가 또한 위상지연기로 되는 요건은 상기 층이 2개의 목적, 즉 색 여과 및 위상차 부가를 제공해야만 함을 의미한다. 이는 상기 층으로 고려되는 가능한 두께를 제한한다. 상기 층은 픽실레이팅(pixilated)되어야 하며, 이는 추가의 복잡성을 부가한다. 마지막으로, 콘스트레인트만의 내부 표면에 색 필터 어레이가 위치되어 있음이 교시되어 있다.
본 발명에서는 적층된 보상기와 관련된 문제를 감소시키면서 제조가 용이하고 요구되는 면내 및 면외 보상 정도를 쉽게 제공하는 액정 셀을 제공하고자 한다.
본 발명은 -0.005보다 더욱 음의 면외 복굴절을 갖는 투명한 무정형 중합체성 복굴절 물질을 각각 함유하는 하나 이상의 보상기 층을 콘스트레인트 표면에 인접하여 포함하는 액정 셀을 제공한다. 본 발명은 또한 액정 디스플레이 및 본 발명의 보상기의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 셀은 용이하게 제조되며 요구되는 면내 및 면외 보상 정도를 제공한다.
도 1a는 액정 반대쪽의 콘스트레인트(constraint) 측면에 무정형 중합체성 보상기 층을 갖는 본 발명에 따른 하나의 실시양태의 개략적인 단면도이다.
도 1b는 액정에 인접한 콘스트레인트 측면에 무정형 중합체성 보상기 층을 갖는 본 발명에 따른 하나의 실시양태의 개략적인 단면도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 하나의 무정형 중합체성 보상기 층을 갖는 액정 디스플레이의 개략적인 분해 조립도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 두 개의 무정형 중합체성 보상기 층을 갖는 액정 디스플레이의 개략적인 분해 조립도이다.
도면 부호의 설명
5: 본 발명에 따른 보상기/콘스트레인트
10: 액정 20: 정렬층
30: 투명한 전도성 층40: 콘스트레인트
50, 200: 높은 복굴절을 갖는 중합체성 층
300: 투명한 전도성 층/정렬층을 갖는 콘스트레인트
500, 550: 편광기
600: 액정 700: 액정 디스플레이
본 발명은 상기와 같이 요약된다.
본 발명은 전술한 국제특허 공개공보 제 WO 01/31394 호의 요건으로 제한되지 않는다.
본 발명은 -0.005보다 더욱 음의 면외 복굴절을 갖는 복굴절성 무정형 중합체성 물질을 함유하는 보상기 층을 콘스트레인트 표면 하나 이상에 인접하여 포함하는 액정 셀을 제공한다.
본원에 사용되는 바와 같이, 콘스트레인트란 스위칭가능한 액정층( 및 전형적으로 색 필터 어레이, 흑색 매트릭스 및 박막 트랜지스터, 정렬 및 전극 층, 및 기타 선택적인 층)을 사이에 끼우는 LC 셀(전형적으로 유리)의 2개의 주된 지지 요소이며, 보통 10㎛ 이상의 두께를 갖는다. "투명한"이란 용어는 가시광을 거의 또는 전혀 흡수하지 않는 층을 의미하는 것으로 보통 사용된다.
본원에 언급되는 액정 셀은 하나의 콘스트레인트의 외부 표면으로부터 콘스트레인트 표면상의 임의의 보상기 층을 포함하는 다른 콘스트레인트에까지 이른다.
무정형 중합체성 물질은 상기 광학 보상기용으로 사용된다. 이 경우, 무정형이란 광학 보상기가 X선 회절 분석에 노출되는 경우 임의의 예리한 회절 피크를 나타내지 않음을 의미한다. 결정질 중합체, 액정 분자 및 결정질 무기 물질은 X선 회절 분석에 적용되는 경우 예리한 피크를 나타낸다. TAC, 폴리카보네이트, 환식 폴리올레핀, 폴리에스테르 및 폴리이미드와 같은 무정형 물질은 용매 캐스트 또는 코팅되기에 적합하다.
전형적인 적층에서 두께 4㎛ 초과의 감압성 접착제층이 사용된다. 본원에 사용되는 인접이라는 용어는 임의의 사이에 끼인 적층 접착제층을 사용하지 않음을 의미하며, 따라서 매우 얇은(0.2㎛ 이하) 접착성 증진층만의 사용 또는 코로나 방전, 플라즈마 글로우(glow) 방전 또는 불꽃 처리와 같은 접착성 증진 표면 처리의 사용을 고려한다. 기타 접착성 향상 방법으로는 당해 분야의 숙련자들에게 공지된 것이 사용될 수 있다.
보상기 층은 전형적으로 콘스트레인트 외부 표면상에 용매 코팅된다. 이러한 용매 코팅은 스핀 코팅, 호퍼(hopper) 코팅, 그라비어 코팅, 와이어 바 코팅, 분무 코팅 또는 기타 당해 분야의 숙련자들에게 공지된 코팅 방법에 의해 수행될 수 있다.
보상기 층은 용매 코팅시 높은 음의 복굴절을 나타내는 중합체를 함유하는 용액으로부터 코팅된다. 음의 복굴절(음의 위상차)을 나타내기 위해, 비닐, 카보닐, 아미드, 이미드, 에스테르, 카보네이트, 설폰, 아조 및 방향족 그룹(즉, 벤젠, 나프탈레이트, 비페닐, 비스페놀 A)과 같은 비가시성 발색단 그룹을 골격에 함유하는 중합체, 예를 들어 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르이미드 및 폴리티오펜이 사용된다. 또한, 충전제 및 비중합체성 분자를 상기 인접 층을 위한 중합체에 첨가할 수 있다.
제 2 층에 사용하기에 적합한 중합체의 예로는 1) 폴리(4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴-비스페놀)테레프탈레이트-코-이소프탈레이트, 2) 폴리(4,4'-헥사하이드로-4,7-메타노인단-5-일리덴 비스페놀)테레프탈레이트, 3) 폴리(4,4'-이소프로필리덴-2,2',6,6'-테트라클로로비스페놀)테레프탈레이트-코-이소프탈레이트, 4) 폴리(4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴)-비스페놀-코-(2-노르보닐리덴)-비스페놀 테레프탈레이트, 5) 폴리(4,4'-헥사하이드로-4,7-메타노인단-5-일리덴)-비스페놀-코-(4,4'-이소프로필리덴-2,2',6,6'-테트라브로모)-비스페놀 테레프탈레이트 및 6) 폴리(4,4'-이소프로필리덴-비스페놀-코-4,4'-(2-노르보닐리덴)비스페놀)테레프탈레이트-코-이소프탈레이트 또는 이들의 임의의 공중합체가 있다.
발색단은 광 흡수시 단위체로서 작용하는 원자 또는 원자 그룹으로서 정의된다. (참조: 문헌[Modern Molecular PhotochemistryNicholas J. Turro Editor, Benjamin/Cummings Publishing Co., Menlo Park, CA(1978) pg 77]) 전형적인 발색단 그룹으로는 비닐, 카보닐, 아미드, 이미드, 에스테르, 카보네이트, 방향족(즉, 페닐, 나프틸, 비페닐, 티오펜, 비스페놀), 설폰 및 아조 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 비가시성 발색단은 400 내지 700nm 범위 밖에서 최대 흡수를 갖는 것이다.
바람직하게는, 보상기 층에 사용되는 중합체는 골격외에서는 발색단을 갖지 않는다. 골격내 및 골격외에서 발색단을 갖는 바람직하지 않는 중합체의 예로는 플루오렌 그룹을 상당한 양으로 포함하는 폴리아크릴레이트이다.
보상기 층에 사용되는 중합체의 유리전이온도(Tg)는 중요하다. 180℃ 이상의 Tg 값은 바람직한 결과를 가져오므로 바람직하다.
인접하는 보상기 층에 사용되는 중합체는 다양한 기술, 즉 축합, 첨가, 음이온성, 양이온성 또는 기타 통상적인 합성 방법에 의해 합성될 수 있다.
상기 층의 두께는 보통 30㎛ 미만이다. 전형적으로는, 0.1 내지 20㎛이다. 통상, 1.0 내지 10㎛이며, 바람직하게는 2 내지 8㎛이다.
보상기 층은 제 2 층의 면외 위상차가 -20nm보다 더욱 음의 값이 되도록 충분한 두께를 갖는 것이 적합하다. 전형적으로 -600 내지 -60nm이다. 통상, -500 내지 -100nm이며, 바람직하게는 -400 내지 -150nm이다.
국제특허 공개공보 제 WO 01/31394 호에 비교하여, 본 발명의 보상기 층(들)은 2개의 액정 콘스트레인트(이들은 유리이거나 임의의 다른 극저 복굴절 물질이다)에 의해 제공된 4개의 표면 중 임의의 것 및/또는 모두에 적용될 수 있다. 또한, 적용된 층은 투명하므로 그의 착색으로 인한 두께의 제한은 없다. 마지막으로, 인접하는 무정형 중합체성 보상기 층에 적합한 물질은 '394의 방향족 폴리이미드보다 더욱 광범위하다. 다양한 무정형의 높은 유리전이온도를 갖는 중합체성 물질이 상기 목적을 제공하는 것으로 확인된다.
본 발명은 하기와 같이 도면을 참조하면서 더욱 상세히 기술된다.
도 1a는 본 발명에 따른 무정형 중합체성 보상기 층(50) 및 콘스트레인트(40)를 포함하는 액정 디스플레이(5)의 일부의 개략적인 단면도이다. 또한, 스위칭가능한 액정(10), 정렬층(20), TFT(박막 트랜지스터)층(30) 및 색 필터 어레이(35)가 도시되어 있다. 상기 무정형 중합체성 보상기 층(50)은 -0.005보다 더욱 음의 면외 복굴절을 갖고, 층(20, 30, 35, 40 및 50)의 조합된 면내 위상차(Re)는 +20 내지 -20nm이고, 층(50)의 면외 위상차(Rth)는 -20nm보다 더욱 음의 값이다.
도 1b는 본 발명에 따른 무정형 중합체성 보상기 층(50) 및 콘스트레인트(40)를 포함하는 다른 액정 디스플레이(6)의 일부의 개략적인 단면도이다. 또한, 스위칭가능한 액정(10), 정렬층(20), TFT(박막 트랜지스터)층(30) 및 색 필터 어레이(35)가 도시되어 있다. 상기 무정형 중합체성 보상기 층(50)은 -0.005보다 더욱 음의 면외 복굴절을 갖고, 층(20, 30, 35, 40 및 50)의 조합된 면내 위상차(Re)는 +20 내지 -20nm이고, 층(50)의 면외 위상차(Rth)는 -20nm보다 더욱 음의 값이다. 이러한 양태에서 층(50)은 도 1a와 비교하여 콘스트레인트의 다른 쪽에 위치한다.
도 2a는 무정형 중합체성 보상기 층(200), 전기적으로 스위칭가능한 액정(600)의 한 쪽에 정렬층/TFT층/색 필터 어레이를 갖는 콘스트레인트(300), 전기적으로 스위칭가능한 액정(600)의 다른 쪽에 위치하는 정렬층/TFT층을 갖는 제 2 콘스트레인트(400), 및 편광기(500 및 550)을 갖는 액정 디스플레이(700)를 도시한다. 편광기(500 및 550)의 전달 축들은 서로에 대해 90°±10°의 각을 형성한다. 상기 전달 축의 각은 액정 디스플레이(700)에 대해 45°및 135°로 나타난다. 그러나, 액정 디스플레이(700)의 종류에 따라 다른 각이 가능하며, 이는 당해 분야의 숙련자들에게 자명한 것이다.
도 2b는 2개의 무정형 중합체성 보상기 층(200), 전기적으로 스위칭가능한 액정(600)의 한 쪽에 정렬층/TFT층/색 필터 어레이를 갖는 콘스트레인트(300), 전기적으로 스위칭가능한 액정(600)의 다른 쪽에 위치하는 정렬층/TFT층을 갖는 제 2 콘스트레인트(400), 및 편광기(500 및 550)을 갖는 액정 디스플레이(700)를 도시한다. 편광기(500 및 550)의 전달 축들은 서로에 대해 90°±10°의 각을 형성한다. 상기 전달 축의 각은 액정 디스플레이(700)에 대해 45°및 135°로 나타난다. 그러나, 액정 디스플레이(700)의 종류에 따라 다른 각이 가능하며, 이는 당해 분야의 숙련자들에게 자명한 것이다.
본 발명에 유용한 액정 셀 배열 중에는 수직 정렬(VA) 및 면내 스위칭(IPS) 셀이 있다. 수직 정렬된 배열에서, 액정 디스플레이는 전계가 셀 면에 대해 수직 또는 직각 방향으로 인가되고 액정 광학 축의 방향이 전계의 인가 없이 액정 셀 면에 대해 실질적으로 수직 또는 직각인 경우에 해당된다. 따라서, 입사광은 본질적으로 액정 셀을 통한 복굴절을 보이지 않는다. 이러한 상태를 "어두운 상태"로 언급한다. 면내 스위칭 배열에서, 전계는 액정 면의 방향으로 인가되고, 액정 광학 축의 방향은 셀의 면내에서 실질적으로 유지되면서 전계의 인가시 변한다.
본 발명은 하기 비제한적인 실시예에 의해 추가로 예시된다.
실시예:
본원에 사용되는 방향족 폴리에스테르는 임의의 적합하거나 통상적인 과정을 사용하여 제조할 수 있다. 본원에 사용되는 과정은 문헌[P.W. Morgan in Condensation Polymers: By Interfacial and Solution Methods, Interscience, New York City, N.Y. (1965)]에 의해 개설된 것을 따른다.
실시예 1:
중합체 I(합성):
10℃에서 메틸렌 클로라이드(200㎖) 중의 4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴디페놀(33.62g, 0.1mol) 및 트리에틸아민(22.3g, 0.22mol)의 교반된 혼합물에 메틸렌 클로라이드(100㎖) 중의 테레프탈로일 클로라이드(10.15g, 0.05mol) 및 이소프탈로일 클로라이드(10.15g, 0.05mol)의 용액을 첨가하였다. 첨가 후, 온도를 실온으로 상승시키고, 용액을 질소하에 4시간 동안 교반시키며, 그 동안 트리에틸아민 하이드로클로라이드가 젤라틴성 형태로 침전되어 용액이 점성으로 되었다. 상기 용액을 여과하고 묽은 염산(2% 산 100㎖)으로 세척한 다음, 물(200㎖)로 3회 세척하였다. 이어서, 용액을 격렬한 교반과 함께 메탄올에 붓고, 백색의 섬유질 중합체가 침전되었다. 이 중합체의 유리전이온도를 시차주사열량계로 측정한 결과 199℃였다.
폴리(4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴-비스페놀)테레프탈레이트-코-이소프탈레이트, 중합체 I
폴리에스테르(중합체 I, 10% 고체, 45% 메틸에틸케톤, 45% 톨루엔)의 용액을 TAC 웹에 코팅하였다. 이는 TAC 웹을 펼치는 단계, 중합체 용액을 코팅하는 단계(슬롯 호퍼를 사용함) 및 충분히 건조(85℃)시켜 용매를 대부분 제거하는 단계를 포함한다. 상기 단계들은 롤 대 롤의 연속 공정으로 일어난다. 스핀 코팅 및 분무 도포와 같은 기타 코팅 방법이 또한 사용될 수 있다. 임의로, TAC/폴리에스테르 구조체의 투명한 필름을 하기 광학 특성으로 제조하였다. Re, Rth 및 제 2 층의 두께를 550nm 파장에서 타원계(제이.에이. 울람 캄파니(J.A. Woollam Co.), 모델 M2000V)로 측정하였다.
제 1 층 제 2 층: 중합체 I의 층 두께(㎛) 조합된 Re, 면내 위상차(nm) 조합된 Rth, 면외 위상차(nm)
80㎛ TAC 0 3 -58
80㎛ TAC 2.8 3 -84
80㎛ TAC 5.6 3 -104
실시예 2:
하기 화학식의 중합체 II를 테레프탈로일 클로라이드 및 4,4'-(헥사하이드로-4,7-메타노인단-5-일리덴)비스페놀을 사용하여 유사하게 제조하였다. 상기 중합체의 유리전이온도를 시차주사열량계로 측정한 결과 289℃였다.
폴리(4,4'-헥사하이드로-4,7-메타노인단-5-일리덴 비스페놀)테레프탈레이트, 중합체 II
중합체 II가 유리 기재(디클로로에탄 중의 10% 고체)에 스핀 캐스트되는 경우, 다음과 같은 광학 위상차를 나타낸다. Re, Rth 및 중합체 II의 층 두께를 550nm 파장에서 타원계(제이.에이. 울람 캄파니, 모델 M2000V)로 측정하였다.
중합체 II의 층 두께(㎛) Re, 면내 위상차(nm) Rth, 면외 위상차(nm)
3.4 0.2 -74
실시예 3:
하기 화학식의 중합체 III를 테레프탈로일 클로라이드, 이소프탈로일 클로라이드 및 4,4'-이소프로필리덴-2,2',6,6'-테트라클로로비스페놀을 사용하여 유사하게 제조하였다. 상기 중합체의 유리전이온도를 시차주사열량계로 측정한 결과 250℃였다.
폴리(4,4'-이소프로필리덴-2,2',6,6'-테트라클로로비스페놀)테레프탈레이트-코-이소프탈레이트, 중합체 III
중합체 III이 유리(디클로로에탄 중의 10% 고체)에 스핀 캐스트되는 경우, 다음과 같은 광학 위상차를 나타낸다. Re, Rth 및 중합체 III의 층 두께를 550nm 파장에서 타원계(제이.에이. 울람 캄파니, 모델 M2000V)로 측정하였다.
중합체 III의 층 두께(㎛) Re, 면내 위상차(nm) Rth, 면외 위상차(nm)
2.8 0.8 -66
실시예 4:
중합체 IV(합성):
10℃에서 메틸 에틸 케톤(100㎖) 중의 4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴디페놀(23.53g, 0.07mol), 4,4'-(2-노보닐리덴)비스페놀(8.4g, 0.03mol) 및 트리에틸아민(22.3g, 0.22mol)의 교반된 혼합물에 메틸 에틸 케톤(60㎖) 중의 테레프탈로일 클로라이드(19.29g, 0.095mol) 및 이소프탈로일 클로라이드(1.02g, 0.005mol)의 용액을 첨가하였다. 첨가 후, 온도를 실온으로 상승시키고, 용액을 질소하에 4시간동안 교반시며, 그 동안 트리에틸아민 하이드로클로라이드가 젤라틴성 형태로 침전되어 용액이 점성으로 되었다. 상기 용액을 톨루엔(160㎖)으로 희석시키고, 묽은 염산(2% 산 200㎖)으로 세척한 다음, 물(200㎖)로 3회 세척하였다. 이어서, 용액을 격렬한 교반과 함께 에탄올에 붓고, 백색의 비드형 중합체가 침전되었으며, 이를 수거하여 진공하에 50℃에서 24시간 동안 건조시켰다. 이 중합체의 유리전이온도를 시차주사열량계로 측정한 결과 270℃였다.
폴리(4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴-비스페놀-코-4,4'-(2-노르보닐리덴)-비스페놀) 테레프탈레이트-코-이소프탈레이트, 중합체 IV
중합체 IV가 유리(50% 프로필아세테이트 50% 톨루엔 중의 10% 고체)에 스핀 캐스트되는 경우, 다음과 같은 광학 위상차를 나타낸다. Re, Rth 및 중합체 IV 층의 두께를 550nm 파장에서 타원계(제이.에이. 울람 캄파니, 모델 M2000V)로 측정하였다.
중합체 IV의 층 두께(㎛) Re, 면내 위상차(nm) Rth, 면외 위상차(nm)
5.9 0.2 -221
사용될 수 있는 다른 특정 중합체로는 하기 화학식의 화합물이 포함된다:
폴리(4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴)-비스페놀-코-(2-노르보닐리덴)-비스페놀 테레프탈레이트(60/40)
폴리(4,4'-헥사하이드로-4,7-메타노인단-5-일리덴)-비스페놀-코-(4,4'-이소프로필리덴-2,2',6,6'-테트라브로모)-비스페놀 테레프탈레이트(50/50)
폴리(4,4'-이소프로필리덴-비스페놀-코-4,4'-(2-노르보닐리덴)비스페놀)테레프탈레이트-코-이소프탈레이트
상기 일련의 중합체들을 유리전이온도 및 면외 복굴절 값에 대해 분석하였다. 본 발명에 보다 바람직한 중합체는 180℃ 이상의 유리전이온도를 갖는 것으로 밝혀졌다. 이보다 낮은 유리전이온도를 갖는 중합체는 일반적으로 -0.005보다 덜 음의 복굴절값을 갖는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 실시양태는 하기를 포함한다:
하나 이상의 보상기 층이 0.1 내지 20㎛, 전형적으로 1.0 내지 10㎛, 적합하게는 2 내지 8㎛의 조합 두께를 가짐;
하나 이상의 보상기 층의 Rth는 -60 내지 -600nm, 전형적으로는 -150 내지 -500nm임;
비가시성 발색단 그룹으로는 카보닐, 아미드, 이미드, 에스테르, 카보네이트, 페닐, 나프틸, 비페닐, 비스페놀 또는 티오펜 그룹이 포함됨;
셀 콘스트레인트는 유리임;
표면은 셀 콘스트레인트의 외부 표면임;
액정 디스플레이는 본 발명의 액정 셀을 포함함;
용매 중의 본원 청구범위 제1항의 중합체를 셀의 콘스트레인트 표면에 코팅하는 것을 포함하는 액정 셀 디스플레이의 형성 방법.
본원에서 참조한 특허 및 기타 문헌의 전체 개시내용은 본원에 참고로 인용된다.
적층된 보상기와 관련된 문제를 감소시키면서 제조가 용이하고 요구되는 면내 및 면외 보상 정도를 쉽게 제공하는 액정 셀이 제공된다.

Claims (12)

  1. -0.005보다 더욱 음(-)의 면외 복굴절을 갖는 투명한 무정형 중합체성 복굴절 물질을 각각 함유하는 하나 이상의 보상기 층을 콘스트레인트(constraint) 표면에 인접하여 포함하는 액정 셀.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체성 보상기 층을 하나보다 많이 포함하는 액정 셀.
  3. 제 1 항에 있어서,
    액정 셀의 모든 보상기 층의 전체 면내 위상차(Re)가 +20 내지 -20nm이고 보상기 층중 하나 이상의 면외 위상차(Rth)가 -20nm보다 더욱 음의 값이 되도록 하기에 충분한 두께를 갖는 선택된 중합체성 물질을 함유하는 보상기 층을 포함하는 액정 셀.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 보상기 층이 30㎛ 미만의 조합 두께를 갖는 액정 셀.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 보상기 층의 면외 위상차(Rth)가 -60nm 또는 더욱 음의 값인 액정 셀.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 보상기 층이, 비가시성 발색단 그룹을 골격내에 함유하고 180℃ 이상의 유리전이온도(Tg)를 갖는 중합체를 포함하는 액정 셀.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상기 층이 카보닐 또는 방향족 그룹을 골격내에 함유하는 중합체를 포함하는 액정 셀.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상기 층이 1) 폴리(4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴-비스페놀)테레프탈레이트-코-이소프탈레이트, 2) 폴리(4,4'-헥사하이드로-4,7-메타노인단-5-일리덴 비스페놀)테레프탈레이트 또는 3) 폴리(4,4'-이소프로필리덴-2,2',6,6'-테트라클로로비스페놀)테레프탈레이트-코-이소프탈레이트, 4) 폴리(4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴)-비스페놀-코-(2-노르보닐리덴)-비스페놀 테레프탈레이트; 5) 폴리(4,4'-헥사하이드로-4,7-메타노인단-5-일리덴)-비스페놀-코-(4,4'-이소프로필리덴-2,2',6,6'-테트라브로모)-비스페놀 테레프탈레이트; 또는 6) 폴리(4,4'-이소프로필리덴-비스페놀-코-4,4'-(2-노르보닐리덴)비스페놀)테레프탈레이트-코-이소프탈레이트 또는 이들의 공중합체를 포함하는 액정 셀.
  9. 제 1 항에 있어서,
    제 2 층이 폴리(4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴-비스페놀-코-4,4'-(2-노르보닐리덴)비스페놀)테레프탈레이트-코-이소프탈레이트 또는 그의 공중합체를 포함하는 보상기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상기 층이, 비가시성 발색단 그룹을 골격내에 함유하고 골격외에서는 발색단을 함유하지 않는 중합체를 포함하는 액정 셀.
  11. 제 1 항에 있어서,
    수직으로 정렬된 셀 또는 트위스트 네마틱 셀인 액정 셀.
  12. 제 1 항에 있어서,
    면내 스위칭가능한 액정 셀.
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