KR20040063760A - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시야각이 확대되고 편광막 펀칭 공정에서 수득률을 향상시킬 수 있으며 또한 고성능 편광판을 사용한 액정표시장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 제 1 투명보호막, 제 1 편광막, 제 1 투명지지체, 액정성 화합물로 형성된 1 층 이상의 제 1 광학이방성층, 액정셀, 액정성 화합물로 형성된 1 층 이상의 제 2 광학이방성층, 제 2 투명지지체, 제 2 편광막 및 제 2 투명보호막이 이 순서대로 적층되어 이루어지고, 제 1 편광막 및 제 2 편광막의 흡수축이 각각 제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체의 지상축과 평행도 수직도 아니고, 또한, 제 1 투명지지체의 지상축과 제 2 투명지지체의 지상축이 직교하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치이다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 시야각 확대 기능이 있는 편광판을 사용한 액정표시장치에 관한 것이다. 구체적으로는 고수득률의 편광 성능이 우수한 편광막, 시야각 확대의 광학이방성층, 투명지지체 및 투명보호막을 포함한 편광판을 사용한 액정표시장치에 관한 것이다.

편광판은 액정표시장치 (이하, 「LCD」라고 함) 의 보급에 따라 수요가 급증하고 있다. 편광판은 일반적으로 편광능을 갖는 편광막의 양면 또는 일면에 접착제층을 통해 투명보호막이 점착되어 있다. 편광막의 소재로는 폴리비닐알코올 (이하, PVA) 이 주로 사용되고 있으며, PVA 필름을 일축 연신한 후 요오드 또는 2 색성 염료로 염색하거나 또는 염색한 후 연신하고 다시 붕소 화합물로 가교함으로써 편광막이 형성된다. 투명보호막으로는 광학적으로 투명하고 복굴절이 작기 때문에, 주로 셀룰로오스 트리아세테이트가 사용되고 있다. 편광막은 통상 연속 필름의 주행 방향 (길이 방향) 으로 일축 연신하여 제조되기 때문에, 편광막의 흡수축은 길이 방향에 거의 평행해진다.

최근 LCD가 박형 및 경량이면서 소비 전력도 작기 때문에, CRT 대신에 널리 사용되고 있다. 범용되고 있는 TFT-LCD 및 MIM-LCD 등과 같은 선광 모드의 LCD는 복굴절 모드나 다른 모드와 비교하여 여러가지 면에서 유리하다. 그러나,표시색이나 표시 콘트라스트가 액정표시장치를 볼 때의 각도에 따라 변화하기 때문에 (시야각 특성), 그 표시 특성은 CRT의 수준에는 이르지 못한다.

상기 시야각 특성을 개선하기 (즉, 시야각을 확대함) 위한 기술 개발은 1 쌍의 편광판과 액정셀 사이에 설치된 위상차판 (광학보상시트: 예컨대, 일본 공개특허공보 평4-229828호 (특허문헌 1) 및 동 4-258923호 (특허문헌 2)), 마이너스 복굴절을 가지며 광축과 경사를 이루는 광학보상시트 (예컨대, 일본 공개특허공보 평6-75115호 (특허문헌 3) 및 유럽 특허공보 제 0 576 304 A1 호 (특허문헌 4)), 액정성을 갖는 폴리머를 지지 필름 위의 배향막 표면에 도포함으로써 얻어지는 광학보상시트 (예컨대, 일본 공개특허공보 평3-9326호 (특허문헌 5) 및 동 평3-291601호 (특허문헌 6)), 액정성 및 플러스 복굴절성을 갖는 중합성 스틱 형상 화합물로 이루어진 광학보상시트 (예컨대, 일본 공개특허공보 평5-215921호 (특허문헌 7)) 등 여러가지 제안되어 있다. 이와 같이 LCD의 실용 성능으로서 시야각 확대가 매우 요망되어 왔다.

이와 같은 상황 하에서 광학이방성층이 디스코틱 구조의 화합물로 이루어지고, 그 원반면이 변화하는 광학보상시트 (예컨대, 일본 공개특허공보 평8-50206호 (특허문헌 8)) 및 액정성 화합물과 배향된 폴리머가 계면에서 화학적으로 결합되어 있는 광학보상시트 (예컨대, 일본 공개특허공보 평9-152509호 (특허문헌 9)) 가 그 시야각 확대 능력과 내구성면에서 매우 우수함이 개시되어 있다. 이들 개시된 광학보상시트는 제조하기 쉽다는 것도 이점 중의 하나지만, LCD용 편광판의 용도 확대에 따라 한층 더 저렴하게 제조할 수 있는 방법의 개발도 요망되고 있다.

종래의 LCD에서는 화면의 세로 또는 가로 방향에 대하여 편광판의 투과축을 45°기울여 배치하였기 때문에, 롤 형태로 제조되는 편광판의 펀칭 공정에서 롤 길이 방향에 대하여 45°방향으로 펀칭할 필요가 있었다. 그러나, 45°방향으로 펀칭했을 때에는, 롤의 단 부근에서 사용할 수 없는 부분이 발생하고, 특히 사이즈가 큰 편광판에서는 수득률이 작아지는 문제가 있고 결과적으로 폐기물이 늘어나는 문제가 있었다.

이 문제를 해결하기 위해서, 편광막용 필름의 길이 방향에 대하여 필름을 구성하는 폴리머의 배향축을 원하는 각도로 경사시키는 몇가지 방법이 제안되어 있다. 플라스틱 필름을 가로 또는 세로로 일축 연신하면서 그 연신 방향의 좌우를 다른 속도로 상기 연신 방향과는 다른 세로 또는 가로 방향으로 인장 연신하고, 배향축을 상기 일축 연신 방향에 대하여 경사시키는 것이 제안되어 있다 (예컨대, 일본 공개특허공보 2000-9912호 (특허문헌 10)). 그러나, 이 방법에서는 예컨대 텐터 방식을 이용한 경우, 좌우에서 반송 속도 차이를 두어야 하고 거기에서 기인되는 겹주름, 필름 밀림이 발생하므로, 바람직한 경사 각도 (편광판에서는 45°) 를 얻기 어렵다. 좌우 속도 차이를 감소시키고자 하면, 연신 공정을 길게 할수 밖에 없으므로 설비 비용이 매우 증가하게 된다.

또한, 연속 필름 (장척 필름) 의 좌우 양가장자리에 주행 방향과 어느 일정한 각도를 이루는 좌우 쌍의 필름 유지 포인트를 복수 쌍 가지고, 필름의 주행에 따라 각각의 쌍 포인트가 상기 각도 방향으로 연신할 수 있는 기구에 의해 필름의 주행 방향에 대하여 특정한 각도의 연신축을 갖는 필름을 제조하는 방법이 제안되어 있다 (예컨대, 일본 공개특허공보 평3-182701호 (특허문헌 11)). 단, 이 수법에서도 필름 진행 속도가 필름 좌우에서 변화하기 때문에 필름에 겹침, 주름이 발생하고, 이를 완화시키기 위해서는 연신 공정을 매우 길게 해야 하므로 설비 비용이 증가되는 결점이 있었다.

또한, 필름의 양 단부를 소정 주행 구간 내에서 척의 주행 거리가 다르도록 배치된 턴터 레일 위를 주행하는 2 열의 척 사이에 파지하고 주행시킴으로써 필름의 길이 방향과 경사지게 교차되는 방향으로 연신하는 제조방법이 제안되어 있다 (예컨대, 일본 공개특허공보 평2-113920호 (특허문헌 12)). 단, 이 수법에서도 경사지게 교차시켰을 때에 겹침, 주름이 발생하여 광학용 필름에는 부적합하였다,

상기와 같이 장척 편광판의 펀칭 손실의 저감과 편광판의 평면 특성 등과 같은 품질면과의 양립은 실현되지 않는다.

한편, 편광판에 사용되는 투명보호막, 특히 광학이방성층을 갖는 투명지지체용 폴리머 필름은 광의 투과나 편광에 영향을 미치는 일이 없도록 투과율이 높고 필름면 내의 위상차가 작은 폴리머 필름이 바람직하다. 그러나, 종래의 투명지지체는 「필름면 내의 위상차가 작다」고는 하더라도, 그 범위는 다양하여 수십 ㎚ 의 위상차를 갖는 경우가 있었다. 또한, 위상차의 면내 편차도 있었다. 두께 방향의 위상차에 대해서도 바람직한 범위가 수백 ㎚ 의 넓은 범위로 기재되어 있는 경우가 대부분이고 (예컨대, 일본 공개특허공보 2001-129927호 (특허문헌 13)), 편차에 대해서는 명확히 기재되어 있지 않았다. 이로 인해, 특히 편광판의 흡수축이 투명지지체의 지상축 (遲相軸) 과 평행도 수직도 아닌 경우에, 종래의투명지지체나 종래의 적층방법을 이용하면 표시 얼룩이나 부분적인 착색, 시야각이 좁아지는 문제가 있음을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명의 과제는 시야각이 확대되고 또한 저렴하게 제조할 수 있는 편광판을 사용함으로써, 제조 비용을 종래보다 매우 경감시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것으로, 특히 펀칭 공정에서 수득률을 향상시킬 수 있는 편광판을 사용한 시야각이 확대된 액정표시장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 액정표시장치의 예를 나타내는 개략도.

도 2는 본 발명의 편광판의 예를 나타내는 개략도.

도 3은 폴리머 필름을 경사지게 연신하는 본 발명 방법의 일례를 나타내는 개략 평면도.

도 4는 폴리머 필름을 경사지게 연신하는 본 발명 방법의 일례를 나타내는 개략 평면도.

도 5는 폴리머 필름을 경사지게 연신하는 본 발명 방법의 일례를 나타내는 개략 평면도.

도 6은 폴리머 필름을 경사지게 연신하는 본 발명 방법의 일례를 나타내는 개략 평면도.

도 7은 폴리머 필름을 경사지게 연신하는 본 발명 방법의 일례를 나타내는 개략 평면도.

도 8은 폴리머 필름을 경사지게 연신하는 본 발명 방법의 일례를 나타내는 개략 평면도.

도 9는 종래의 편광판을 펀칭하는 모양을 나타내는 개략 평면도.

도 10은 본 발명의 편광판을 펀칭하는 모양을 나타내는 개략 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

1A: 제 1 편광판 (제 1 투명보호막, 제 1 편광막, 제 1 투명지지체의 순서로 이루어짐)

2A: 제 1 편광판의 흡수축

3A: 제 1 광학이방성층

4A: 제 1 광학이방성층의 배향 제어 방향

5A: 액정셀 관찰측 기판

6A: 관찰측 기판 액정 배향용 러빙 방향

7A: 액정 분자

8A: 액정셀 백라이트측 기판

9A: 백라이트측 기판 액정 배향용 러빙 방향

10A: 제 2 광학이방성층

11A: 제 2 광학이방성층의 배향 제어 방향

12A: 투명보호막

13A: 투명보호막의 지상축

14A: 편광막

15A: 편광막의 흡수축

16A: 지상축과 흡수축의 교차각

17A: 투명지지체

18A: 투명지지체의 지상축

19A: 제 2 편광판 (제 2 투명지지체, 제 2 편광막, 제 2 투명보호막의 순서로 이루어짐)

20A: 제 2 편광판의 흡수축

(가) : 필름 도입 방향

(나) : 다음 공정으로의 필름 반송 방향

(a) : 필름을 도입하는 공정

(b) : 필름을 연신하는 공정

(c) : 연신 필름을 다음 공정에 이송하는 공정

A1: 필름 지지수단에 대한 맞물림 위치와 필름 연신의 기점 위치 (실질 유지 개시점: 우)

B1: 필름 지지수단에 대한 맞물림 위치 (좌)

C1: 필름 연신의 기점 위치 (실질 유지 개시점: 좌)

Cx: 필름 이탈 위치와 필름 연신의 종점 기준 위치 (실질 유지 해제점: 좌)

Ay: 필름 연신의 종점 기준 위치 (실질 유지 해제점: 우)

｜L1-L2｜: 좌우 필름 지지수단의 행정 차이

W: 필름 연신 공정 종단에서의 실질 폭

θ: 연신 방향과 필름 진행 방향이 이루는 각

11: 도입측 필름의 중앙선

12: 다음 공정에 이송되는 필름의 중앙선

13: 필름 지지수단의 궤적 (좌)

14: 필름 지지수단의 궤적 (우)

15: 도입측 필름

16: 다음 공정에 이송되는 필름

17, 17': 좌우 필름 유지 개시 (맞물림) 점

18, 18': 좌우 필름 지지수단으로부터의 이탈점

21: 도입측 필름의 중앙선

22: 다음 공정에 이송되는 필름의 중앙선

23: 필름 지지수단의 궤적 (좌)

24: 필름 지지수단의 궤적 (우)

25: 도입측 필름

26: 다음 공정에 이송되는 필름

27, 27': 좌우 필름 유지 개시 (맞물림) 점

28, 28': 좌우 필름 지지수단으로부터의 이탈점

33, 43, 53, 63: 필름 지지수단의 궤적 (좌)

34, 44, 54, 64: 필름 지지수단의 궤적 (우)

35, 45, 55, 65: 도입측 필름

36, 46, 56, 66: 다음 공정에 이송되는 필름

71: 흡수축 (연신축)

72: 길이 방향

81: 흡수축 (연신축)

82: 길이 방향

과제를 해결하기 위한 수단

상기 과제를 해결하기 위해서, 경사 배향을 가지면서도 우수한 성능을 갖는 편광판에 대해서 예의 검토한 결과, 시야각 확대 기능과 편광 성능을 유지하면서 제조의 수득률에 크게 기여할 수 있는 투명보호막, 편광막, 광학이방성층 및 투명지지체를 포함한 신규 구성을 얻는 데에 이르러 본 발명에 도달한 것이다.

즉, 상기 과제를 해결하기 위한 수단은 다음과 같다.

(1) 제 1 투명보호막, 제 1 편광막, 제 1 투명지지체, 액정성 화합물로 형성된 1 층 이상으로 이루어진 제 1 광학이방성층, 액정셀, 액정성 화합물로 형성된 1 층 이상으로 이루어진 제 2 광학이방성층, 제 2 투명지지체, 제 2 편광막 및 제 2 투명보호막이 이 순서대로 적층되어 이루어지고, 제 1 편광막 및 제 2 편광막의 흡수축이 각각 제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체의 지상축과 평행 및 직교하지 않고, 또한, 제 1 투명지지체의 지상축과 제 2 투명지지체의 지상축이 직교하는 것을특징으로 하는 액정표시장치.

(2) 제 1 광학이방성층 및 제 2 광학이방성층의 적어도 한쪽이 디스코틱 구조 단위를 갖는 화합물로 이루어진 층인 동시에, 이 디스코틱 구조 단위의 원반면이 투명지지체면에 대하여 경사를 이루고, 또한, 이 디스코틱 구조 단위의 원반면과 투명지지체면이 이루는 각도가 광학이방성층의 두께 방향에서 변화되는 것을 특징으로 하는 (1) 에 기재된 액정표시장치.

(3) 제 1 투명지지체의 지상축과 제 1 편광막의 흡수축의 교차 각도가 10°이상 90°미만이며, 제 2 투명지지체의 지상축과 제 2 편광막의 흡수축의 교차 각도가 10°이상 90°미만인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2) 에 기재된 액정표시장치.

(4) 제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체의 적어도 한쪽이 다음 조건 (A) ∼ (C) 를 충족시키는 것을 특징으로 하는 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 액정표시장치.

(A) 다음 식 (1) 로 표시되는 Re (레터데이션; retardation) 값이 -5 ㎚ 이상 5 ㎚ 이하이며 Re의 편차가 평균값의 ± 3 ㎚ 이하

Re 값= (nx-ny) ×d (1)

(B) 다음 식 (2) 로 표시되는 Rth 값이 50 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하이며 Rth의 편차가 평균값의 ± 5 ㎚ 이하

Rth 값={ (nx+ny) /2-nz}×d (2)

(여기서, nx는 투명지지체의 면내의 지상축 방향의 굴절률, ny는 투명지지체의 면내의 nx와 직교하는 방향의 굴절률, nz는 투명지지체의 두께 방향의 굴절률, d는 투명지지체의 두께를 나타냄)

(C) 두께가 20 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하

(5) 제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체의 적어도 한쪽의 400 ㎚ ∼ 700 ㎚의 Re (레터데이션) 값이 400 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 Re 평균값에 대하여 ± 2 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 (4) 에 기재된 액정표시장치.

(6) 제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체의 적어도 한쪽의 400 ㎚ ∼ 700 ㎚의 Rth 값이 400 ㎚ ∼ 700 ㎚의 Rth 평균값에 대하여 ± 3 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 (4) 또는 (5) 에 기재된 액정표시장치.

(7) 제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체의 적어도 한쪽이 셀룰로오스아실레이트 필름으로 이루어진 것을 특징으로 하는 (1) ∼ (6) 중 어느 하나에 기재된 액정표시장치.

(8) 제 1 편광막 및 제 2 편광막의 적어도 한쪽이 연속적으로 공급되는 폴리머 필름의 양 단을 지지수단으로 유지하며, 다음 식 (3) 을 충족시키는 조건에서 이 지지수단을 필름의 길이 방향으로 진행시키면서 장력을 부여하여 연신하고, 연신 후의 필름의 길이 방향의 좌우 반송 속도 차이를 1 % 미만으로 하여 제조된 장척 형상의 편광막을 재단하여 이루어진 것을 특징으로 하는 (1) ∼ (7) 중 어느 하나에 기재된 액정표시장치.

｜L2-L1｜＞0.4W (3)

(식 (3) 에서, L1은 폴리머 필름의 일측단의 실질적인 유지 개시점에서부터실질적인 유지 해제점까지의 지지수단의 궤적을 나타내고; L2는 상기 폴리머 필름의 타측단의 실질적인 유지 개시점에서부터 실질적인 유지 해제점까지의 지지수단의 궤적을 나타내며; 및 W는 두 실질적인 유지 해제점의 거리를 나타냄)

(9) 상기 폴리머 필름의 연신 전의 휘발분율이 10 % 이상이며, 상기 장척 형상의 편광막이 상기 폴리머 필름을 2 ∼ 10배로 연신한 후, 10 % 이상 수축시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 (8) 에 기재된 액정표시장치.

(10) 상기 폴리머 필름이 폴리비닐알코올계 폴리머로 이루어지며, 연신 전의 두께가 75 ㎛ ∼ 200 ㎛ 인 (8) 또는 (9) 에 기재된 액정표시장치.

(11) 상기 장척 형상의 편광막이 폴리비닐알코올계 폴리머의 필름에 연신 전 또는 연신 후에 편광소자를 흡착시켜 제조된 것을 특징으로 하는 (8) ∼ (10) 중 어느 하나에 기재된 액정표시장치.

(12) 적어도 제 1 편광막, 제 1 투명지지체 및 제 1 광학이방성층 및/또는 제 2 편광막, 제 2 투명지지체 및 제 2 광학이방성층이 상기 장척 형상의 편광막과 장척 형상의 투명지지체 위에 액정성 화합물로 이루어진 1 층 이상의 광학이방성층을 형성한 장척 형상의 광학이방성층이 형성된 투명지지체를 점착시켜 일체화시킨 장척 형상의 적층체를 재단하여 이루어진 것을 특징으로 하는 (8) ∼ (11) 중 어느 하나에 기재된 액정표시장치.

(13) 적어도 제 1 투명보호막 및 제 1 편광막 및/또는 제 2 투명보호막 및 제 2 편광막이 상기 폴리머 필름을 연신하고 수축시키고, 또한 휘발분율을 저하시켜 제조한 장척 형상의 편광막에 장척 형상의 투명보호막을 점착시킨 후, 후가열하여 이루어진 장척 형상의 적층체를 재단하여 이루어진 것을 특징으로 하는 (8) ∼ (12) 중 어느 하나에 기재된 액정표시장치.

(14) 제 1 투명보호막, 제 1 편광막, 제 1 투명지지체 및 제 1 광학이방성층 및/또는 제 2 투명보호막, 제 2 편광막, 제 2 투명지지체 및 제 2 광학이방성층이 상기 폴리머 필름을 연신하고 수축시키고, 또한 휘발분율을 저하시켜 제조한 장척 형상의 편광막에 장척 형상의 투명보호막을 점착시키는 동시에/또는 점착시킨 후에, 장척 형상의 투명지지체 위에 액정성 화합물로 이루어진 1 층 이상의 광학이방성층을 형성한 장척 형상의 광학이방성층이 형성된 투명지지체를 점착시킨 적층체를 재단하여 이루어진 것을 특징으로 하는 (8) ∼ (13) 중 어느 하나에 기재된 액정표시장치.

(15) 상기 액정셀이 TN 모드 또는 OCB 모드의 액정셀인 (1) ∼ (14) 중 어느 하나에 기재된 액정표시장치.

본 명세서에서, 「45°」, 「평행」 또는 「직교」란 엄밀한 각도 ± 5°미만의 범위 내인 것을 의미한다. 엄밀한 각도와의 오차는 4°미만인 것이 바람직하고, 3°미만인 것이 보다 바람직하다. 또한, 「지상축」은 굴절률이 최대가 되는 방향을 의미한다.

본 발명에 관한 액정표시장치는 액정셀을 사이에 두고 배치된 투명보호막, 편광능을 갖는 편광막, 투명지지체 및 시야를 확대하는 기능을 갖는 광학이방성층이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 2개 포함한다. 이 적층 구조체는 편광판으로서 기능한다. 편광판은 통상 장척의 편광판 (통상 롤 형태) 을 제조하고, 그것을 용도에 맞춰 펀칭함으로써 얻을 수 있다. 또는, 투명보호막, 편광능을 갖는 편광막, 투명지지체 및 시야각을 확대하는 기능을 갖는 광학이방성층 중 하나 또는 두 부재를 장척 형태로 제조하여 용도에 맞춰 펀칭한 후 점착함으로써 얻을 수 있다. 본 명세서에서 「편광판」이란 특별히 언급되지 않은 한 장척의 편광판 및 액정장치에 설치되는 크기로 재단 (본 명세서에서 「재단」에는 「펀칭」 및 「절취」 등도 포함하는 것으로 함) 편광판의 양자를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 본 명세서에서는 「편광막」 및 「편광판」을 구별하여 사용하는데, 「편광판」은 「편광막」의 적어도 일면에 이 편광막을 보호하는 투명보호막 (투명지지체인 경우도 있음) 을 갖는 적층체를 의미하는 것으로 한다.

본 발명에서는 편광막, 투명보호막, 투명지지체 및 시야각을 확대하는 기능을 갖는 광학이방성층을 특정한 각도 관계로 적층시킨 적층 구조를 이용하여 액정표시장치에 고성능 시야각 확대 기능을 부여하고 있다. 상기 적층 구조체는 특정한 경사 연신방법으로 편광막을 제조함으로써, 높은 생산성으로 쉽게 제조할 수 있다. 특히, 종래의 경사 연신방법에서는 얻어진 편광막에 주름ㆍ겹침이 발생한다는 문제가 있었는데, 본 발명에 관한 경사 연신방법에서는 이러한 문제는 발생하지 않고 우수한 평활성 편광막을 얻을 수 있으며 또한 높은 재단 수득률을 얻을 수 있다. 그 결과, 시야각 확대용 광학이방성층과 상호의 기능을 유지하며 일체화시킨 편광판을 높은 생산성으로 제조할 수 있어 액정표시장치의 생산성 향상에 기여한다.

상기 연신방법은 본 발명에 적용하는 편광막의 연신방법으로 바람직하고, 경사 방향을 폴리머 필름의 연신에 의해 획득된 것이다. 필름 연신시의 휘발분율, 필름을 수축시킬 때의 수축률 및/또는 연신 전의 필름의 탄성률을 소정 범위로 함으로써, 경사지게 연신시켜도 연신된 필름에 주름ㆍ겹침이 발생하지 않고 우수한 평활성 편광막을 얻을 수 있다.

본 발명의 액정표시장치에서는 편광막의 흡수축이 투명지지체의 지상축과 평행 및 직교하지 않는 것을 특징으로 한다. 편광막의 흡수축 방향과 투명지지체의 지상축의 각도는 (편광막의 재단 전 또는 후와는 관계없이) 바람직하게는 10°이상 90°미만, 보다 바람직하게는 20° ∼ 70°, 더욱 바람직하게는 40° ∼ 50°, 특히 바람직하게는 43° ∼ 47°이다. 또한, 투명보호막과 편광막의 결합 관계에서는 본 발명의 편광판은 상기와 같이 투명보호막의 지상축과 편광막의 흡수축이 이루는 각도가 10° ∼ 90°, 바람직하게는 20° ∼ 70°, 보다 바람직하게는 40° ∼ 50°, 특히 바람직하게는 43° ∼ 47°이다.

각 부재의 중첩을 이와 같은 각도 관계로 함으로써, 장척 형상으로 제조한 편광막을 하나 또는 둘 이상의 장척 형상으로 제조한 부재와 점착시켜 장척 형상의 적층체를 얻고, 원하는 크기로 재단 (펀칭) 하는 공정을 거쳐 고수득률로 단일 편광판을 얻을 수 있다. 또한, 상기 각도 관계라면 편광판의 시야각 확대 기능을 유지하며 높은 생산성으로 제조할 수 있다.

발명의 실시형태

다음에, 본 발명의 액정표시장치의 구성 부재에 대해서 순차적으로 설명한다. 먼저, 본 발명의 액정표시장치 및 그 배치에 대해서 설명한다.

Ⅰ. 액정표시장치

(액정표시장치의 배치)

도 1은 본 발명의 액정표시장치, 도 2는 편광판 구성의 일 실시예를 나타내는 모식도이다. 본 실시예에서는 전계 효과형 액정으로서 플러스 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정을 사용하여 액티브 구동을 행한 예에서 설명한다.

도 1에 나타낸 액정표시장치는 액정셀 (5A ∼ 8A), 액정셀의 양측에 배치된 1 쌍의 편광판 (1A, 19A) 으로 이루어진다. 편광판 (1A 또는 19A) 과 액정셀 (5A ∼ 8A) 사이에는 광학보상필름으로서 기능하는 제 1 광학이방성층 (3A) 및 제 2 광학이방성층 (10A) 이 각각 배치된다. 액정셀 (5A ∼ 8A) 은 상측 전극 기판 (5A) 과 하측 전극 기판 (8A) 및 이들 사이에 있는 액정 분자 (7A) 로 이루어지고, 액정 분자 (7A) 는 기판 (5A 및 8A) 의 대향면에 실시된 러빙 처리 방향 (6A 및 9A) 에 의해 그 배향 방향이 제어된다.

도 2에 나타낸 바와 같이 편광판 (1A 및 19A) 은 투명지지체 (투명보호막과 겸용: 12A) (제 1 투명지지체 또는 제 2 투명지지체) 및 투명보호막 (17A: 제 1 투명보호막 또는 제 2 투명보호막) 사이에 있는 편광막 (14A: 제 1 편광막 또는 제 2 편광막) 으로 이루어진다. 편광막 (14A) 의 흡수축 (15A) 은 투명지지체 (17A) 의 지상축 (18A) 에 대하여 평행도 수직도 아니다. 편광막 (14A) 의 흡수축 (15A) 방향과 투명지지체 (17A) 의 지상축 (18A) 의 각도 (16A) 는 바람직하게는 10°이상 90°미만, 보다 바람직하게는 20° ∼ 70°, 더욱 바람직하게는 40° ∼ 50°, 특히 바람직하게는 43° ∼ 47°이다. 또한, 투명보호막 (12A) 의 지상축 (13A) 과 편광막 (14A) 의 흡수축 (15A) 은 이루는 각도가 10° ∼ 90°가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20° ∼ 70°, 더욱 바람직하게는 40° ∼ 50°, 특히 바람직하게는 43° ∼ 47°이다. 또한, 액정셀을 사이에 둔 제 1 투명지지체의 지상축과 제 2 투명지지체의 지상축은 직교할 필요가 있다.

다시 도 1에서 광학이방성층 (3A, 10A) 각각을 구성하고 있는 액정 분자의 배향 방향 (4A 및 11A) 은 예컨대 투명지지체 (도 1에서 도시 생략. 도 2의 부호 17A) 의 표면에 배향막 (도시 생략) 을 형성하고 이 배향막에 러빙 처리함으로써, 원하는 방향으로 배향시킬 수 있다. 도 1에서는 액정 분자의 배향 방향을 편광막의 흡수축 (도 1에서는 편광판 (1A 및 19A) 의 흡수축 (2A 및 20A) 으로, 도 2의 부호 15A로 나타냄) 과 동일한 방향으로 한다.

본 발명의 액정표시장치는 상기 구성에 한정되지 않고, 다른 부재를 포함할 수도 있다. 예컨대, 액정셀과 편광막 사이에 컬러 필터를 배치할 수도 있다. 본 발명의 액정표시장치는 투과형 액정표시장치로서 바람직하고, 이러한 태양에서는 냉 또는 열음극 형광관, 발광 다이오드, EL 소자를 광원으로 하는 백라이트를 배면에 배치할 수 있다.

통상 편광판은 1 쌍의 투명보호막과 이 투명보호막 사이에 있는 편광막으로 이루어진다. 종래에는 이 구성을 갖는 편광판에 추가로 광학보상필름을 적층시켜 액정표시장치에 설치하였다. 본 발명에서는 종래의 편광판 대신에 투명보호막, 편광막, 투명보호막 및 광학이방성층을 일체화시킨 적층체를 편광판으로 사용할 수 있다. 광학보상필름의 투명지지체는 편광막의 일측 보호막으로 기능할수 있으므로, 투명보호막, 편광막, 투명지지체 (투명보호막을 겸용) 및 광학이방성층의 순서로 적층시킨 일체형 편광판으로 하는 것이 박막화 면에서 바람직하다. 액정표시장치 내에는 장치의 외측 (액정셀로부터 먼쪽) 부터 투명보호막, 편광막, 투명지지체 및 광학이방성층 순서대로 적층시킨다.

본 발명의 액정표시장치의 종류에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 화상 직시형, 화상 투영형 및 광 변조형의 어떠한 액정표시장치도 포함된다. TFT나 MIM과 같은 3 단자 또는 2 단자 반도체소자를 사용한 액티브 매트릭스 액정표시장치가 본 발명은 유효하다. 물론 시분할 구동이라는 STN형으로 대표되는 패시브 매트릭스 액정표시장치여도 유효하다.

(액정셀)

액정셀은 OCB 모드 또는 TN 모드인 것이 바람직하다. TN 모드는 시계나 전자식 탁상 계산기의 소형 액정표시장치에서 노트형 퍼스널 컴퓨터나 큰 화면의 액정 텔레비젼까지 폭넓은 용도로 사용되고 있다. 생산성이 우수하고 특히 노멀리 화이트 모드에서는 콘트라스트가 매우 높다. OCB 모드의 액정셀은 스틱 형상 액정성 분자를 액정셀의 상부와 하부에서 실질적으로 반대 방향으로 (대칭적으로) 배향시키는 벤드 배향 모드의 액정셀이다. 이를 사용한 액정표시장치는 미국 특허공보 4,583,825호, 동 5,410,422호의 각 명세서에 개시되어 있다. 스틱 형상 액정성 분자가 액정셀의 상부와 하부에서 대칭적으로 배향되어 있기 때문에, 벤드 배향 모드의 액정셀은 자기 광학 보상 기능을 갖는다. 그래서, 이를 사용한 액정 모드는 OCB (Optically Compensatory Bend) 액정 모드라고도 한다.벤드 배향 모드의 액정표시장치는 응답 속도가 빠르다는 이점이 있다.

다음으로, TN 모드의 액정셀에 대해서 다음에 상세하게 설명한다.

도 1에 나타낸 액정 분자 (7A) 의 트위스트 방향과 트위스트각은 상측 전극 기판 (5A) 의 러빙 방향 (6A) 과 하측 전극 기판 (8A) 의 러빙 방향 (9A) 및 네마틱 액정에 첨가되는 선광성 물질의 종류와 첨가량에 따라 규정된다. 트위스트각은 노트형 퍼스널 컴퓨터나 데스크 톱 퍼스널 컴퓨터용 모니터, 텔레비젼 용도의 액정표시장치의 경우, 콘트라스트비를 중시하여 90도 근방이 바람직하고, 반사 모드와 투과 모더의 양립을 고려한 휴대 단말용 액정표시장치에서는 30도 ∼ 80도가 바람직하다. 또한, 기판 계면과 액정 분자가 이루는 경사각 (프리틸트각) 은 액정의 배향 균일성을 얻기 위해서는 2도 이상인 것이 바람직하다. 폴리이미드 배향막을 기판면에 형성함으로써 4도 정도로 할 수 있다.

예컨대, 상기 액정셀의 일례에서는, 액정으로서 Δn=0.075 (예컨대, 메르크사 제조) 의 재료를 사용하고, 액정층의 두께를 4.9 ㎛로 하고 파장 λ=550 ㎚의 가시광이며 Δnd를 0.367 ㎛로 설정할 수 있다. 일반적으로 액정셀의 Δnd의 크기에 따라 표시장치의 밝기나 콘트라스트, 시야각 범위가 변화한다. Δnd가 클수록 백색 표시시의 밝기는 커지고 0.48 ㎛ 정도에서 최대가 되는데, 표시 색조가 백색에서 황색으로 변화하기 때문에, 0.45 ㎛ (가시광의 파장 λ=550 ㎚) 이하로 설정하면 된다. 또한, 콘트라스트와 시야각은 Δnd가 작을수록 양호하지만, Δnd가 0.30 ㎛ (가시광의 파장 λ=550 ㎚) 이하에서는 백색 표시가 현저히 어두워지기 때문에 그 이상으로 설정한다.

또한, 하측 편광판의 흡수축 (편광축: 20A) 과 상측 편광판의 흡수축 (2A) 의 교차 각도를 거의 90도로 하고, 액정층의 트위스트각을 90도, 하측 편광판의 흡수축과 러빙 방향 (액정 배향 방향) 의 각도를 90도 (0도도 아님) 로 설정하는 것이 바람직하다.

Ⅱ. 편광막

본 발명의 액정표시장치는 액정셀을 사이에 둔 두 편광막, 제 1 편광막 및 제 2 편광막을 포함한다. 다음에, 본 발명에 사용할 수 있는 편광막에 대해서 바람직한 연신 방법을 중심을 상세하게 설명한다.

(연신 방법)

제 1 및 제 2 편광막으로는 폴리머 필름을 경사지게 연신함으로써 제조된 편광막을 사용하는 것이 바람직하다. 도 3 및 도 4에 편광막용 폴리머 필름을 경사지게 연신하는 장치의 예를 개략 평면도로 나타낸다 (이하, 「편광막용 폴리머 필름」에 대해서는 다른 고분자층과의 혼동ㆍ오해가 없는 한 "편광막용"을 생략하여 사용함).

본 발명에서 바람직하게 사용되는 경사 연신 방법은 (a) 로 표시되는 홀 클로스 필름을 화살표시 (가) 방향으로 도입하는 공정, (b) 로 표시되는 폭 방향 연신 공정 및 (c) 로 표시되는 연신 필름을 다음 공정, 즉 (나) 방향으로 이송하는 공정을 포함한다. 이하, 「연신 공정」이라고 할 때에는, 이들 (a) ∼ (c) 공정을 포함하여 본 발명의 연신 방법을 수행하기 위한 공정 전체를 말한다.

필름은 (가) 방향에서 연속적으로 도입되어 상류측에서 보아 좌측 지지수단에 B1 점에서 처음 유지된다. 이 시점에서는 일측 필름단은 유지되지 않아 폭 방향으로 장력은 발생하지 않는다. 즉, B1 점은 본 발명의 실질적인 유지 개시점 (이하, 「실질 유지 개시점」이라고 함) 에는 상당하지 않는다.

실질 유지 개시점은 필름 양 단이 처음 유지되는 점에서 정의된다. 실질 유지 개시점은 보다 하류측의 유지 개시점 (A1) 과, A1로부터 도입측 필름의 중심선 (11 (도 3) 또는 21 (도 4)) 과 거의 수직으로 그은 직선이 반대측 지지수단의 궤적 (13 (도 3) 또는 23 (도 4)) 과 교차되는 점 C1의 두 점으로 표시된다.

이 점을 기점으로 하여 양 단의 지지수단을 실질적으로 등속도로 반송하면, 단위 시간마다 A1은 A2, A3‥‥An으로 이동하고, C1은 동일하게 C2, C3‥‥Cn으로 이동한다. 즉, 같은 시점에서 기준이 되는 지지수단이 통과하는 점 An과 Cn을 잇는 직선이 그 시점에서의 연신 방향이 된다.

상기 경사 연신 방법에서는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 An은 Cn에 대하여 차츰 늦어지기 때문에, 연신 방향은 반송 방향 수직에서부터 서서히 경사를 이루게 된다. 폴리머 필름의 실질적인 유지 해제점 (이하, 「실질 유지 해제점」이라고 함) 은 보다 상류에서 지지수단으로부터 이탈되는 Cx 점과, Cx에서 다음 공정에 이송되는 필름의 중심선 (12 (도 3) 또는 22 (도 4)) 과 거의 수직으로 그은 직선이 반대측 지지수단의 궤적 (14 (도 3) 또는 24 (도 4)) 와 교차되는 점 Ay의 두 점으로 정의된다.

최종적인 필름 연신 방향의 각도는 실질적인 연신 공정의 종점 (실질 유지 해제점) 에서의 좌우 지지수단의 행정 차이 Ay-Ax (즉 ｜L1-L2｜) 와 실질 유지 해제점의 거리 W (Cx와 Ay의 거리) 의 비율로 정해진다. 따라서, 연신 방향이 다음 공정에 대한 반송 방향에 대하여 이루는 경사각 θ는

tanθ=W/ (Ay-Ax),

즉, tanθ=W/｜L1-L2｜

를 충족시키는 각도이다.

도 3 및 도 4의 상측 필름단은 Ay 점의 이후에도 부호 18 (도 3) 또는 부호 28 (도 4) 까지 유지되는데, 다른 일단이 유지되어 있지 않기 때문에 새로운 폭 방향 연신은 발생하지 않으므로 부호 18 및 28 은 본 발명의 실질 유지 해제점이 아니다.

이상과 같이 상기 경사 연신 방법에서는 필름의 양 단에 있는 실질 유지 개시점은 좌우 각각의 지지수단에 대한 단순한 맞물림점이 아니다. 상기 경사 연신 방법에서는 두 실질 유지 개시점은 상기에서 정의한 바를 보다 엄밀하게 설명하면, 좌우 어느 한쪽 유지점과 다른 유지점을 잇는 직선이 필름을 유지하는 공정에 도입되는 필름의 중심선과 거의 직교하는 점이고, 또한 이들 두 유지점이 가장 상류에 위치하는 것으로 정의된다. 동일하게 상기 경사 연신 방법에서 두 실질 유지 해제점은 좌우 어느 한쪽 유지점과 다른 유지점을 잇는 직선이 다음 공정에 이송되는 필름의 중심선과 거의 직교하는 점이고, 또한 이들 두 유지점이 가장 하류에 위치하는 것으로 정의된다.

여기서, 거의 직교란 필름의 중심선과 좌우 실질 유지 개시점 또는 실질 유지 해제점을 잇는 직선이 90 ± 0.5°인 것을 의미한다.

텐터 방식의 연신기를 사용하여 좌우 행정 차이를 부여하고자 하는 경우, 레일 길이 등의 기계적 제약에 따라 지지수단에 대한 맞물림점과 실질 유지 개시점에 종종 큰 편차가 생기거나 지지수단으로부터의 이탈점과 실질 유지 해제점에 큰 편차가 생기지만, 상기 정의되는 실질 유지 개시점과 실질 유지 해제점 간의 공정이 다음 식 (3) 의 관계를 충족시키면 본 발명의 목적은 달성된다.

｜L2-L1｜＞0.4W (3)

상기에서 얻어진 연신 필름에서 배향축의 경사 각도는 (c) 공정의 출구폭 W와 좌우 두 실질적 지지수단의 행정 차이 ｜L1-L2｜의 비율로 제어, 조정할 수 있다.

편광판, 위상차막에서는 종종 길이 방향에 대하여 45°배향된 필름이 요구된다. 이 경우, 45°에 가까운 배향각을 얻기 위해서 다음 식 (4) 를 충족시키는 것이 바람직하고,

0.9W＜｜L1-L2｜＜1.1W (4)

더욱 바람직하게는 다음 식 (5) 를 충족시키는 것이 바람직하다.

0.97W＜｜L1-L2｜＜1.03W (5)

상기 연신 공정의 구체적 구조는 상기 식 (3) 을 충족시키는 한 도 3 및 도 4 이외에 도 5 ∼ 도 8에 예시된 구조를 갖는 연신 장치로 상기 경사 연신을 실시할 수 있어 설비 비용, 생산성을 고려하여 임의로 설계할 수 있다.

연신 공정으로의 필름 도입 방향 (가) 와 다음 공정으로의 필름 반송 방향 (나) 가 이루는 각도는 임의의 수치가 가능하지만, 연신 전후의 공정을 포함한 설비의 총 설치 면적을 최소로 하는 관점에서는 이 각도는 작은 것이 바람직하고, 3°이내가 바람직하고, 0.5°이내가 더욱 바람직하다. 예컨대, 도 3 및 도 6에 예시된 바와 같은 구조에서 이 값을 달성할 수 있다.

이와 같이 필름 진행 방향이 실질적으로 바뀌지 않는 방법에서는, 지지수단의 폭을 확대하는 것만으로는 편광판, 위상차막으로 바람직한 길이 방향에 대하여 45°배향각을 얻기는 어렵다. 그래서, 도 3과 같이 일단 연신한 후 수축시키는 공정을 설정함으로써, ｜L1-L2｜를 크게 할 수 있다.

연신율은 1.1 ∼ 10.0배가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 ∼ 10배이고, 그 이후의 수축률은 10 % 이상이 바람직하다. 또한, 도 6에 나타낸 바와 같이 연신-수축을 여러번 반복하는 것도 ｜L1-L2｜를 크게 할 수 있어 바람직하다.

또한, 연신 공정의 설비 비용을 최소한으로 억제하는 관점에서는 지지수단 궤적의 굴절 회수, 굴절 각도는 작을수록 바람직하다. 이러한 관점에서는 도 4, 도 5, 도 7에 예시된 바와 같이 필름 양 단을 유지하는 공정의 출구에서의 필름의 진행 방향과 필름의 실질 연신 방향이 이루는 각이 20 ∼ 70°경사지도록 필름 진행 방향을 필름 양 단을 유지시킨 상태에서 굴절시키는 것이 바람직하다.

경사 연신 방법을 이용할 수 있는 폴리머 필름의 양 단을 유지하며 폴리머 필름에 장력을 부여하면서 폴리머 필름을 연신하는 장치로는, 이른바 도 3 ∼ 도 7과 같은 텐터 장치가 바람직하다. 또한, 종래형의 2 차원적인 텐터 이외에 도 8과 같이 나선 형상으로 양 단의 파지수단에 행로 차이를 부여하는 연신 공정을 이용할 수도 있다.

텐터형 연신기의 경우, 클립이 고정된 체인이 레일을 따라 진행되는 구조가 많지만, 본 발명과 같이 좌우 불균등한 연신 방법을 취하면, 결과적으로 도 3 및 도 4에 예시된 바와 같이 공정 입구, 출구에서 레일의 종단이 벗어나 좌우 동시에 맞물려 이탈하지 않게 된다. 이 경우, 실질 공정 길이 L1, L2는 상기에 서술한 바와 같이 단순한 맞물림-이탈 간의 거리가 아니라 이미 서술한 바와 같이 어디까지나 필름의 양 단을 지지수단이 유지하고 있는 부분의 행정 길이다.

연신 공정 출구에서 필름 좌우에 진행 속도 차이가 있으면, 연신 공정 출구에서 주름, 몰림이 발생하기 때문에, 좌우 필름 파지수단의 반송 속도 차이는 실질적으로 같은 속도인 것이 요구된다. 속도 차이는 바람직하게는 1 % 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.5 % 미만이며, 가장 바람직하게는 0.05 % 미만이다. 여기서 서술한 속도란 매분당 좌우 각각의 지지수단이 진행되는 궤적의 길이를 말한다. 일반적인 텐터 연신기 등에서는, 체인을 구동시키는 스프로킷 톱니의 주기, 구동 모터의 주파수 등에 따라 초 이하의 명령에 의해 발생되는 속도 편차가 있어 몇 %의 편차를 종종 발생시키는데, 이들은 명세서에서 서술하는 속도 차이에는 해당되지 않는다.

(수축)

연신 폴리머 필름의 수축은 연신시ㆍ연신 후 어느 공정에서도 행할 수 있다. 수축은 경사 방향으로 배향될 때 발생되는 폴리머 필름의 주름이 해소되면 되고, 필름을 수축시키는 수단으로는 온도를 가함으로써 휘발분을 제거하는 방법 등을 들 수 있는데, 필름을 수축시키면 어떠한 수단을 이용할 수도 있다. 바람직한 필름의 수축률로는 길이 방향에 대한 배향각 θ를 사용하여 1/sinθ배 이상 수축시킴으로써 값으로는 10 % 이상 수축시키는 것이 바람직하다.

(휘발분율)

또한, 좌우의 행정 차이가 생김에 따라 필름에 주름, 몰림이 발생한다. 이 문제를 해결하기 위해서는, 폴리머 필름의 지지성을 유지하며 폴리머 필름 중의 휘발분율을 10 % 이상의 상태에서 연신하고 그 다음 수축시켜 휘발분율을 저하시키는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 「휘발분율」이란 필름의 단위 체적당에 포함되는 휘발 성분의 체적을 나타내고, 휘발 성분 체적을 필름 체적으로 나눈 값이다. 휘발분을 함유시키는 방법으로는, 필름을 캐스팅하고 용제ㆍ물을 함유시키는 것, 연신 전에 용제ㆍ물 등에 침지ㆍ도포ㆍ분무하는 것, 연신 중에 용제ㆍ물을 도포하는 것 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올 등의 친수성 폴리머 필름은 고온 고습 분위기 하에서 물을 함유하므로, 고습 분위기 하에서 습도를 조절한 후 연신 또는 고습 조건 하에서 연신함으로써 휘발분을 함유시킬 수 있다. 이들 방법 이외에도 폴리머 필름의 휘발분을 5 % 이상으로 시킬 수 있으면 어떠한 수단을 사용할 수도 있다.

바람직한 휘발분율은 폴리머 필름의 종류에 따라 다르다. 휘발분율의 최대는 폴리머 필름의 지지성을 유지하는 한 가능하다. 폴리비닐알코올에서는 휘발분율로 10 % ∼ 100 % 가 바람직하다. 셀룰로오스아실레이트에서는 10 % ∼ 200 % 가 바람직하다.

(탄성률)

연신 전의 폴리머 필름의 물성으로는 탄성률이 너무 낮으면 연신시ㆍ연신 후의 수축률이 낮아져 주름이 잘 소실되지 않는다. 또한, 너무 높으면 연신시에 가해지는 장력이 커져 필름 양 단을 유지하는 부분의 강도를 높일 필요가 있어 기계에 대한 부하가 커진다. 따라서, 연신 전의 폴리머 필름의 탄성률은 영률로 나타내면 0.1MPa 이상 500MPa 이하인 것이 바람직하고, 0.1MPa 이상 500MPa 이하인 것이 보다 바람직하다.

(주름 발생에서부터 소실까지의 거리)

경사 방향으로 배향될 때에 발생되는 폴리머 필름의 주름은 상기 실질 유지 해제점까지 소실되면 된다. 그러나, 주름 발생에서부터 소실까지 시간이 걸리면, 연신 방향의 편차가 발생하기 때문에 바람직하게는 주름이 발생한 지점에서부터 되도록 짧은 행정 거리로 주름이 소실되는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 휘발분량의 휘발 속도를 높이거나 하는 방법이 있다.

(이물질)

연신 전의 폴리머 필름에 이물질이 부착되어 있으면 표면이 거칠어지기 때문에 이물질은 제거하는 것이 바람직하다. 이물질이 존재하면 특히 편광판 제조시에는 색 편차ㆍ광학 편차의 원인이 된다. 또한, 보호막을 점착시킬 때까지 동안에 이물질이 부착되지 않는 것도 중요하고, 떠다니는 먼지가 최대한 적은 환경 하에서 제조하는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 「이물질의 양」이란 필름 표면에 부착되어 있는 이물질의 질량을 표면적으로 나눈 값으로, 제곱 미터당 그램수를 나타낸다. 이물질은 1 질량% 이하가 바람직하고, 0.5 질량% 가 더욱 바람직하며, 적을수록 바람직하다. 이물질 제거방법으로는 특별히 한정되지 않지만, 연신 전의 폴리머 필름에 악영향을 미치지 않고 이물질을 제거할 수 있다면 어떠한 방법으로도 된다. 예컨대, 수류를 분무함으로써 이물질을 닦아내는 방법, 기체 분사에 의해 이물질을 긁어내는 방법, 천이나 고무 등의 블레이드를 사용하여 이물질을 닦아내는 방법 등을 들 수 있다.

(건조)

발생한 주름이 소실되는 조건이면 건조 조건은 어떠해도 상관없다. 단, 바람직하게는 원하는 배향 각도를 획득한 후, 되도록 짧은 이동 거리로 건조점에 이르도록 조절하는 것이 바람직하다. 건조점이란 필름의 표면막 온도가 환경 분위기 온도와 동일해진 지점을 의미한다. 이럼 점에서 건조 속도도 되도록 빠른 것이 바람직하다.

(건조 온도)

발생한 주름이 소실되는 조건이면 건조 온도 조건은 어떠해도 상관없지만, 연신할 필름에 따라 다르다. 폴리비닐알코올계 필름을 사용하여 편광막을 제조하는 경우에는, 20 ℃ 이상 100 ℃ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 40 ℃ 이상 90 ℃ 이하이다.

(팽윤율)

상기 폴리머 필름이 폴리비닐알코올계 필름으로, 경막제를 함유하는 경우, 경사 방향으로 연신한 상태를 완화시키지 않고 유지하기 위해서 연신 전후에 물에 대한 팽윤율이 다른 것이 바람직하다. 구체적으로는 연신 전의 팽윤율이 높고,연신ㆍ건조 후의 팽윤율이 낮아지는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 연신하기 전의 물에 대한 팽윤율이 3 % 이상이고, 건조 후의 팽윤율이 3 % 이하인 것이 바람직하다.

(굴곡부의 규정)

상기 경사 연신 방법에서 지지수단의 궤적를 규제하는 레일에는 종종 큰 굴절률이 요구된다. 급격한 굴곡에 의한 필름 파지수단끼리의 간섭 또는 국부적인 응력 집중을 회피하는 목적에서 굴곡부에서는 파지수단의 궤적이 원호를 그리도록 하는 것이 바람직하다.

(연신 속도)

상기 경사 연신 방법에서 폴리머 필름을 연신하는 속도는 단위 시간당 연신 배율로 나타내면, 1.1배/분 이상, 바람직하게는 2배/분 이상으로 빠른 것이 바람직하다. 또한, 길이 방향의 진행 속도는 0.1 m/분 이상, 바람직하게는 1 m/분 이상으로 빠른 것이 생산성 관점에서 바람직하다. 어떠한 경우에도 상한값은 연신할 필름 및 연신기에 따라 다르다.

(길이 방향의 장력)

상기 경사 연신 방법에서 필름의 양 단을 지지수단으로 유지할 때 유지하기 쉽도록 필름이 펼쳐진 상태로 해 두는 것이 바람직하다. 구체적으로는 길이 방향으로 장력을 가하여 필름을 펴거나 하는 방법을 들 수 있다. 장력은 연신 전의 필름 상태에 따라 다르지만, 느슨해지지 않을 정도로 하는 것이 바람직하다.

(연신시 온도)

상기 경사 연신 방법에서 필름 연신시의 환경 온도는 적어도 필름에 포함된 휘발분의 응고점 이상이면 된다. 필름이 폴리비닐알코올인 경우에는 25 ℃ 이상이 바람직하다. 또한, 편광막을 제조하기 위한 요오드ㆍ붕산을 침지시킨 폴리비닐알코올을 연신하는 경우에는 25 ℃ 이상 90 ℃ 이하가 바람직하다.

(연신시 습도)

휘발분이 물인 필름, 예컨대 폴리비닐알코올, 셀룰로오스아실레이트 등을 연신하는 경우에는, 습도 조절 분위기 하에서 연신할 수도 있다. 폴리비닐알코올인 경우에는, 50 % 이상이 바람직하고, 바람직하게는 80 % 이상, 더욱 바람직하게는 90 % 이상이다.

(연신 필름)

연신의 대상으로 하는 폴리머 필름에 대해서는 특별히 제한되지 않고, 열가소성이 적절한 폴리머로 이루어진 필름을 사용할 수 있다. 폴리머의 예로는, 폴리비닐알코올 (PVA), 폴리카보네이트, 셀룰로오스아실레이트, 폴리술폰 등을 들 수 있다.

연신 전의 필름 두께는 특히 필름 유지의 안정성, 연신 균질성의 관점에서 1 ㎛ ∼ 1 ㎜가 바람직하고, 20 ∼ 300 ㎛가 보다 바람직하며, 75 ∼ 200 ㎛가 특히 바람직하다. 연신, 건조 후의 필름 두께는 3 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하가 바람직하고, 5 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하가 보다 바람직하며, 10 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하가 특히 바람직하다.

편광막용 필름의 폴리머로는 PVA를 바람직하게 사용할 수 있다. PVA는통상 폴리아세트산비닐을 비누화시킨 것인데, 예컨대 불포화 카르복실산, 불포화 술폰산, 올레핀류, 비닐에테르류와 같이 아세트산비닐과 공중합이 가능한 성분을 함유해도 상관없다. 또한, 아세토아세틸기, 술폰산기, 카르복실기, 옥실알킬렌기 등을 함유하는 변성 PVA도 사용할 수 있다.

PVA의 비누화도는 특별히 한정되지 않지만, 용해성 등의 관점에서 80 ∼ 100 ㏖% 가 바람직하고, 90 ∼ 100 ㏖% 가 특히 바람직하다. 또한, PVA의 중합도는 특별히 한정되지 않지만, 1000 ∼ 10000이 바람직하고, 1500 ∼ 5000이 특히 바람직하다.

(염색 처방ㆍ방법)

PVA를 염색해서 편광막을 얻는데, 염색 공정은 기상 또는 액상 흡착에 의해 수행된다. 액상으로 수행하는 경우의 예로서 요오드를 사용하는 경우에는, 요오드-요오드화 칼륨 수용액에 PVA 필름을 침지시켜 수행된다. 요오드는 0.1 ∼ 20 g/ℓ, 요오드화 칼륨은 1 ∼ 200 g/ℓ, 요오드와 요오드화 칼륨의 질량비는 1 ∼ 200이 바람직하다. 염색 시간은 10 ∼ 5000초가 바람직하고, 액 온도는 5 ∼ 60 ℃ 가 바람직하다. 염색 방법으로는 침지뿐 아니라 요오드 또는 염료 용액의 도포 또는 분무 등 임의의 수단이 가능하다. 염색 공정은 상기 경사 연신 공정 전후 어느 타이밍에서나 실시해도 되는데, 적당히 막이 팽윤되어 연신되기 쉬워지기 때문에 연신 공정 전에 액상으로 염색하는 것이 특히 바람직하다.

(경막제ㆍ금속염 첨가)

PVA를 연신하여 편광막을 제조하는 과정에서는 PVA에 가교시키는 첨가물을사용하는 것이 바람직하다. 특히 본 발명의 경사 연신법을 이용하는 경우, 연신 공정 출구에서 PVA가 충분히 경막되지 않으면, 공정의 텐션에 의해 PVA의 배향 방향이 어긋나기 때문에, 연신 전 공정 또는 연신 공정에서 가교제 용액에 침지 또는 용액을 도포하여 가교제를 함유시키는 것이 바람직하다. 가교제를 PVA 필름에 부여하는 수단은 특별히 한정되지 않고, 필름액으로의 침지, 도포, 분무 등 임의의 방법을 이용할 수 있는데, 특히 침지법, 도포법이 바람직하다. 도포 수단으로는, 롤코터, 다이코터, 바코터, 슬라이드코터, 커튼코터 등 통상 알려져 있는 임의의 수단을 취할 수 있다. 또한, 용액을 함침시킨 천, 면, 다공질 소재 등을 필름에 접촉시키는 방식도 바람직하다. 가교제로는 미국 재발행 특허공보 제232897호 명세서에 기재된 것을 사용할 수 있는데, 붕산, 붕사를 실용적으로 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 아연, 코발트, 지르코늄, 철, 니켈, 망간 등과 같은 금속염도 함께 사용할 수 있다.

또한, 경막제를 첨가한 후에 세정/수세 공정을 실시할 수도 있다.

가교제의 부여는 연신기에 맞물리기 전에 행할 수도 있고, 맞물린 후에 행할 수도 있으며, 폭 방향 연신이 실질적으로 종료되는 도 3, 도 4의 예에서의 (b) 공정의 종단까지의 어느 한 공정에서 수행하면 된다.

(편광자)

요오드 이외에 2 색성 염소로 염색하는 것도 바람직하다. 2 색성 염소의 구체예로는, 예컨대 아조계 색소, 스틸벤계 색소, 피라졸론계 색소, 트리페닐메탄계 색소, 퀴놀린계 색소, 옥사진계 색소, 티아진계 색소, 안트라퀴논계 색소 등과같은 색소계 화합물을 들 수 있다. 수용성의 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 이들 2 색성 분자에 술폰산기, 아미노기, 수산기 등과 같은 친수성 치환기가 도입되어 있는 것이 바람직하다. 2 색성 분자의 구체예로는, 예컨대 C.I.Direct.Yellow 12, C.I.Direct.Orange 39, C.I.Direct.Orange 72, C.I.Direct.Red 39, C.I.Direct.Red 79, C.I.Direct.Red 81, C.I.Direct.Red 83, C.I.Direct.Red 89, C.I.Direct.Violet 48, C.I.Direct.Blue 67, C.I.Direct.Blue 90, C.I.Direct. green 59, C.I.Acid.Red 37 등을 들 수 있고, 또한 일본 공개특허공보 소62-70802호, 동 평1-161202호, 동 평1-172906호, 동 평1-172907호, 동 평1-183602호, 동 평1-248105호, 동 평1-265205호, 동 평7-261024호와 같은 각 공보에 기재된 색소 등을 들 수 있다. 이들 2 색성 분자는 유리산 또는 알칼리 금속염, 암모늄염, 아민류의 염으로 사용할 수 있다. 이들 2 색성 분자는 2 종류 이상을 배합함으로써 각종 색상을 갖는 편광자를 제조할 수 있다. 편광소자 또는 편광판으로 편광축을 직교시켰을 때에 흑색을 띠는 화합물 (색소) 이나 흑색을 띠도록 각종 2 색성 분자를 배합한 것이 단일판 투과율, 편광률 모두 우수하여 바람직하다.

또한, PVA, 폴리염화비닐을 탈수, 탈염소함으로써 폴리엔 구조를 만들고, 공액 이중결합에 의해 편광을 얻는 이른바 폴리비닐렌계 편광막의 제조에도 본 발명의 연신법은 바람직하게 이용할 수 있다.

Ⅲ. 투명보호막

본 발명의 액정표시장치는 제 1 및 제 2 투명보호막을 포함한다. 제 1및 제 2 투명보호막은 각각 제 1 및 제 2 편광막의 적어도 일면에 점착시켜 사용된다. 투명보호막의 종류는 특별히 한정되지 않고, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트, 셀룰로오스프로피오네이트 등과 같은 셀룰로오스에스테르류, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리에스테르 등과 같은 필름을 사용할 수 있다.

투명보호막은 통상 롤 형태로 공급되고, 장척의 편광막에 대하여 길이 방향이 일치하도록 하여 연속적으로 점착되는 것이 바람직하다. 여기서, 투명보호막의 배향축 (지상축) 은 어느 방향이어도 되고, 조작상의 간편성 면에서 투명보호막의 배향축은 길이 방향에 평행한 것이 바람직하다.

또한, 투명보호막의 지상축 (배향축) 과 편광막의 흡수축 (연신축) 의 각도도 특별히 한정되지 않고 목적에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 배향축이 길이 방향에 평행한 투명보호막을 상기 경사 연신에 의해 획득된 흡수축이 길이 방향에 평행하지 않는 편광막과 점착시키면, 편광막의 흡수축과 투명보호막의 배향축이 평행하지 않는 편광판을 얻을 수 있다. 편광막의 흡수축과 투명보호막의 배향축이 평행하지 않는 각도로 점착되어 있는 편광판은 치수 안정성이 우수하다는 효과가 있다. 이 성능은 특히 액정표시장치에 사용했을 때에 발휘된다. 특히, 투명보호막의 지상축과 편광막의 흡수축의 경사 각도가 10°이상 90°이하에서 치수 안정 효과가 효과적으로 발휘되어 바람직하다.

투명보호막의 레터데이션은 일반적으로 낮은 것이 바람직한데, 편광막의 흡수축과 투명보호막의 배향축이 평행하지 않은 경우에는, 특히 투명보호막의 레터데이션값이 일정값 이상이면, 편광축과 투명보호막의 배향축 (지상축) 이 경사지게 어긋나 있기 때문에, 직선 편광이 타원 편광으로 변화하여 바람직하지 않다. 따라서, 투명보호막의 레터데이션은 예컨대 632.8 ㎚ 에서 10 ㎚ 이하가 바람직하고, 5 ㎚ 이하가 더욱 바람직하다. 이와 같은 저레터데이션 관점에서 투명보호막으로 사용되는 폴리머는 셀룰로오스트리아세테이트, 제오넥스, 제오노아 (모두 니혼 제온㈜ 제조), ARTON (JSR㈜ 제조) 과 같은 폴리올레핀류를 바람직하게 사용할 수 있다. 그 이외에 예컨대 일본 공개특허공보 평8-110402호 또는 동 평11-293116호에 기재되어 있는 바와 같은 비복굴절성 광학 수지 재료를 들 수 있다.

(접착제)

편광막과 보호막의 접착제는 특별히 한정되지 않지만, PVA계 수지 (아세토아세틸기, 술폰산기, 카르복실기, 옥시알킬렌기 등과 같은 변성 PVA를 포함함) 나 붕소 화합물 수용액 등을 들 수 있고, 그 중에서도 PVA계 수지가 바람직하다. 접착제층 두께는 건조 후에 0.01 ∼ 10 ㎛ 가 바람직하고, 0.05 ∼ 5 ㎛ 가 특히 바람직하다.

(편광막과 투명보호막의 일관 제조 공정)

상기 기술한 바와 같이 편광막은 편광막용 폴리머 필름을 경사지게 연신한 후 수축시켜 휘발분율을 저하시키는 건조공정을 거쳐 제조하는 것이 바람직하지만, 건조 후 또는 건조 중에 적어도 일면에 투명보호막을 점착시킨 후 또는 일면에 투명보호막, 반대측에 광학이방성층을 갖는 투명지지체를 점착시킨 후, 후가열공정을 실시하여 각 구성 부재를 일체화시키는 것이 바람직하다. 구체적인 점착 방법으로서 필름의 건조공정 중 양 단을 유지한 상태에서 접착제로 편광막에 투명보호막을 점착시키고 그 다음 양 단의 가장자리를 잘라내거나, 또는 건조 후 양 단 유지부로부터 편광막용 필름을 해제하고 필름 양 단을 잘라낸 후 투명보호막을 점착시키는 등과 같은 방법이 있다. 가장자리 절취 방법으로는 블레이드 등의 커터로 자르는 방법, 레이저를 사용하는 방법 등 일반적인 기술을 이용할 수 있다. 점착시킨 후에 접착제를 건조시키기 위해서, 그리고 편광 성능을 향상시키기 위해서 가열하는 것이 바람직하다. 가열 조건으로는 접착제에 따라 다르지만, 수계의 경우에는 30 ℃ 이상이 바람직하고, 40 ℃ 이상 100 ℃ 이하가 더욱 바람직하고, 50 ℃ 이상 90 ℃ 이하가 더욱 더 바람직하다. 이들 공정은 일관된 라인에서 제조되는 것이 성능상 및 생산 효율상 더 바람직하다.

(펀칭)

도 10에 상기와 같이 일체화된 편광막과 투명보호막으로 이루어진 장척 형상의 적층체의 펀칭예를 도 9의 종래의 편광판의 펀칭예와 함께 나타낸다. 종래의 편광판은 도 9에 나타낸 바와 같이 편광의 흡수축 (71), 즉, 연신축이 길이 방향 (72) 과 일치하는 반면에, 본 발명의 편광판은 도 10에 나타낸 바와 같이 편광의 흡수축 (81) 즉 연신축이 길이 방향 (82) 에 대하여 45°경사를 이루고, 이 각도가 LCD에서 액정셀에 점착시킬 때의 편광판의 흡수축과, 액정셀 자체의 세로 또는 가로 방향이 이루는 각도에 일치하기 때문에, 펀칭 공정에서 경사 펀칭은 불필요해진다. 또한, 도 10에서 알 수 있듯이 경사 연신 방법에 의해 제조된 편광막은 길이 방향을 따라 일직선으로 재단할 수 있으므로, 펀칭하지 않고 길이 방향을 따라 슬릿함으로써 제조할 수도 있기 때문에 생산성도 매우 우수하다.

펀칭은 상기한 바와 같이 이 단계에서 행하거나, 투명보호막, 편광막 및 광학이방성층을 갖는 투명지지체를 중첩시켜 행할 수도 있다.

(제조된 편광판의 성능)

본 발명에 관련된 투명보호막, 편광자, 투명지지체로 이루어진 편광판의 광학적 성질 및 내구성 (단기간, 장기간의 보존성) 은 시판되는 수퍼하이 콘트라스트품 (예컨대, ㈜ 선리츠사 제조의 HLC2-5618 등) 과 동등 이상의 성능을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는 가시광 투과율이 42.5 % 이상이고 편광도 { (Tp-Tc) / (Tp+Tc) }^1/2≥0.9995 (단, Tp는 평행 투과율, Tc는 직교 투과율) 이며 60 ℃, 습도 90 % RH 분위기 하에서 500시간 및 80 ℃, 드라이 분위기 하에서 500시간 동안 방치한 경우 그 전후에 광투과율의 변화율이 절대값에 기초하여 3 % 이하가 바람직하며 1 % 이하가 더욱 바람직하고, 편광도의 변화율은 절대값에 기초하여 1 % 이하가 바람직하며 0.1 % 이하가 더욱 바람직하다.

Ⅳ. 투명지지체

본 발명의 액정표시장치는 액정셀을 사이에 둔 두 투명지지체, 제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체를 포함한다. 제 1 투명지지체 위에 제 1 광학이방성층, 제 2 투명지지체 위에 제 2 광학이방성층을 갖는다.

본 발명에 사용할 수 있는 투명지지체의 다음 식 (1) 로 표시되는 Re (레터데이션) 는 낮은 것이 바람직하다. 편광막의 흡수축과 투명지지체의 지상축이평행하지 않은 경우에는, 특히 투명지지체의 레터데이션값이 일정값 이상이면, 편광축과 투명지지체의 지상축이 경사지게 어긋나기 때문에, 직선 편광이 타원 편광으로 변화하여 바람직하지 않다. 따라서, 투명지지체의 레터데이션은 예컨대 632.8 ㎚에서 10 ㎚ 이하가 바람직하고, -5 ㎚ 이상 5 ㎚ 이하가 더욱 바람직하다. 투명지지체의 Re의 면내 편차로는 ± 3 ㎚ 이하가 바람직하고, ± 2 ㎚ 이하가 더욱 바람직하며, ± 1 ㎚ 이하가 특히 바람직하다. 또한, 400 ㎚ ∼ 700 ㎚의 Re (레터데이션) 값은 400 ㎚ ∼ 700 ㎚의 Re 평균값에 대하여 ± 2 ㎚ 이하가 바람직하고, ± 1 ㎚ 이하가 더욱 바람직하며, ± 0.5 ㎚ 이하가 특히 바람직하다.

Re 값=(nx-ny)×d (1)

이와 같은 저레터데이션의 관점에서 투명지지체로서 사용하는 폴리머는 셀룰로오스트리아세테이트, 제오넥스, 제오노아 (모두 닛뽕제온㈜ 제조), ARTON (JSR㈜ 제조) 과 같은 폴리올레핀류를 바람직하게 사용할 수 있다.

광학 보상을 하는 관점에서 다음 식 (2) 로 표시되는 Rth는 25 ㎚ 이상 300 ㎚ 이하가 바람직하고, 50 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하가 더욱 바람직하다. 투명지지체의 Rth의 면내 편차로는 ± 5 ㎚ 이하가 바람직하고, ± 3 ㎚ 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 400 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 Rth 값은 400 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 Rth 평균값에 대하여 ± 3 ㎚ 이하가 바람직하고, ± 2 ㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하며, ± 1 ㎚ 이하인 것이 특히 바람직하다.

Rth 값={(nx+ny)/2-nz}×d (2)

폴리머 필름의 레터데이션을 조정하기 위해서는 연신 등의 외력을 가하는 방법이 일반적이나, 유럽 특허공보 제 0 911 656 A2 호 명세서에 기재된 바와 같은 적어도 두 방향족환을 갖는 방향족 화합물을 레터데이션 상승제로서 사용할 수도 있다. 폴리머 필름이 셀룰로오스트리아세테이트인 경우, 방향족 화합물은 셀룰로오스트리아세테이트 100질량부에 대하여 0.01 ∼ 20질량부 범위, 더욱 0.05 ∼ 15질량부 범위, 특히 0.1 ∼ 10질량부 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 두 종류 이상의 방향족 화합물을 병용할 수도 있다. 방향족 화합물의 방향족환은 방향족 탄화수소환 또는 방향족성 헤테로환인 것이 바람직하고, 1,3,5-트리아진환이 특히 바람직하다.

본 발명의 투명지지체의 Re, Rth를 소정 두께로 작은 편차로 실현하기 위해서, 아실기의 종류, 치환도를 규정한 셀룰로오스아실레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 다음에, 본 발명에 바람직하게 사용되는 셀룰로오스아실레이트에 대해서 상세하게 설명한다.

셀룰로오스아실레이트의 전체 아실 치환도가 너무 낮으면 유연 (流延) 시의 반송 텐션에 의해 Re가 원하는 값보다 커지기 쉽고, 면내 편차도 잘 발생한다는 문제가 있다. 또한, 6위의 아실기의 치환도는 0.9 이상이 바람직하게 사용된다. 치환도가 0.9 이하인 경우, Re, Rth의 편차가 잘 발생한다.

본 발명의 투명지지체로서 바람직하게 사용되는 셀룰로오스아세테이트의 원료 면으로는 발명협회 공개 기보 2001-1745 등에 기재된 공지 원료를 사용할 수 있다. 또한, 셀룰로오스아실레이트의 합성도 미기다 외, 목재화학 p.180 ∼ 190 (쿄리츠 출판, 1968년) 등에 기재된 공지 방법으로 행할 수 있다.

본 발명에서는 솔벤트 캐스트법으로 제조한 셀룰로오스아실레이트 필름을 투명지지체로서 사용하는 것이 바람직하다. 상기 필름은 셀룰로오스아실레이트 도프를 사용하여 제조할 수 있다. 사용되는 유기 용매는 특히 한정되지 않지만, 염소계 용제, 알코올류, 케톤류, 에스테르류를 혼합한 것이 바람직하게 사용된다. 이들 에스테르류, 케톤류는 고리 형상 구조를 가질 수도 있고, 2 종류 이상의 관능기를 갖는 것일 수도 있다.

에스테르류의 예에는, 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산프로필, 아세트산메틸, 아세트산에틸 등을 들 수 있다. 그 중에서 아세트산메틸이 특히 바람직하다. 케톤류의 예에는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논 등을 들 수 있다. 그 중에서 아세톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논이 특히 바람직하다.

Re, Rth의 편차를 저감시키는 관점으로 용액의 농도는 20 중량 % ∼ 30 중량 % 가 바람직하고, 20 ∼ 26 중량% 인 것이 바람직하다.

그러나, 지구 환경이나 작업 환경 관점에서는 유기 용매는 염소계 용제를 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다. 「실질적으로 함유하지 않는다」라는 것은 유기 용매 중의 염소계 용제의 비율이 10 질량% 미만이고, 바람직하게는 5 질량% 미만, 보다 바람직하게는 3 질량% 미만인 것을 의미한다. 또한, 제조된 셀룰로오스아실레이트 필름에서 메틸렌클로리드와 같은 염소계 용제가 전혀 검출되지 않는 것이 바람직하다.

또한, 알코올의 예에는, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올 및 시클로헥산올, 2-플루오로에탄올, 2,2,2-트리플루오로에탄올 등이다. 그 중에서 특히 바람직한 것은 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올이다.

상기 셀룰로오스아실레이트 용액의 조제는 먼저 실온 하에서 탱크 내의 용제를 교반하면서 상기 셀룰로오스아실레이트를 첨가하여 셀룰로오스아실레이트를 용제에 의해 팽윤시킨다. 팽윤 시간은 10분 이상이 바람직하고, 10분 미만인 경우에는 불용해물이 잔존하므로 바람직하지 않다. 또한, 셀룰로오스아실레이트를 충분히 팽윤시키기 위해서는, 용제 온도가 0 ∼ 40 ℃인 것이 바람직하다. 0 ℃ 미만인 경우에는 팽윤 속도가 저하되어 불용해물이 잔존하는 경향이 있고, 40 ℃를 초과하면 팽윤이 급격히 일어나기 때문에 중심 부분이 충분히 팽윤되지 않는 경향이 있다. 팽윤 공정 다음에 상기 셀룰로오스아실레이트를 용제에 용해시키기 위해서는, 냉각 용해법, 고온 용해법 어느 하나 또는 양쪽을 이용하는 것이 바람직하다. 냉각 용해법, 고온 용해법에 관한 구체적인 방법은 발명협회 공개 기보 2001-1745 등에 기재된 공지 방법을 이용할 수 있다.

상기 방법으로 얻어진 셀룰로오스아실레이트 도프는 원하는 바에 따라 더 쉽게 용해시키기 위해서 낮은 농도에서 용해시키고, 그 다음에 농축 수단을 이용하여 최적의 농도로 농축시킬 수도 있다.

용액은 유연에 앞서 철망, 종이, 넬 등과 같은 적당한 여과재를 사용하여 미용해물이나 쓰레기, 불순물 등과 같은 이물질을 여과 제거해 두는 것이 바람직하다. 방법은 특별히 한정되지 않고, 발명협회 공개 기보 2001-1745 등에 기재된공지 방법을 들 수 있다.

상기 셀룰로오스아실레이트 용액에는 각 조제 공정에서 용도에 따른 각종 첨가제를 첨가할 수 있다. 이들 첨가제는 가소제, 자외선 방지제나 열화 방지제 (예, 산화 방지제, 과산화물 분해제, 라디칼 금지제, 금속 불활성화제, 산 포획제, 아민), 그리고 박리제, 미립자 등이다.

다음으로, 본 발명에 바람직하게 사용되는 상기 셀룰로오스아실레이트 용액을 사용한 필름 (투명지지체) 의 제조방법에 대해서 설명한다.

투명지지체로서 사용할 수 있는 셀룰로오스아실레이트 필름을 제조하는 방법 및 설비에 대해서는 종래에 셀룰로오스트리아세테이트 필름 제조에 사용되는 용액 유연 막 제조방법 및 용액 유연 막 제조장치를 이용할 수 있다. 용액 탱크 (가마) 에서 조제된 도프 (셀룰로오스아실레이트 용액) 를 스톡 탱크에서 일단 저장하고, 도프에 함유되어 있는 거품을 없애 최종적으로 조제한다. 도프를 도프 배출구로부터 예컨대 회전수에 따라 고정밀도로 정량 송액할 수 있는 가압형 정량 기어 펌프를 통해 가압형 다이에 이송하고, 도프를 가압형 다이의 구금 (슬릿) 으로부터 끝없이 주행하고 있는 유연부의 금속지지체 위에 균일하게 유연하여 금속지지체가 거의 일주한 박리점에서 덜 마른 도프막 (웹이라고도 함) 을 금속지지체로부터 박리시킨다. 얻어진 웹의 양 단 사이에 클립을 끼우고 폭을 유지하면서 텐터로 반송하여 건조시키고, 계속해서 건조장치의 롤군에 의해 반송하며 건조를 종료시켜 권취기로 소정 길이로 감는다. 텐터와 롤군의 건조장치의 조합은 그 목적에 따라 바뀐다. 할로겐화은 사진 감광 재료나 전자 디스플레이용 기능성 보호막에 이용되는 용액 유연 막 제조방법에서는, 용액 유연 막 제조장치 이외에 하인층, 대전방지층, 헐레이션 방지층, 보호층 등의 필름에 표면 가공하기 위해서 도포장치가 부가되는 경우가 많다.

막두께의 편차를 저감시켜 레터데이션의 편차를 작게 하기 위해서, 셀룰로오스아실레이트 용액을 금속지지체로서의 평활한 밴드 위 또는 드럼 위에 단층 또는 2 층 이상의 복수의 셀룰로오스아실레이트액을 동시에 유연할 수도 있다. 예컨대, 복수의 셀룰로오스아실레이트 용액을 유연하는 경우, 금속지지체의 진행 방향으로 간격을 두고 형성된 복수의 유연구로부터 셀룰로오스아실레이트를 함유한 용액을 각각 유연시켜 적층시키면서 필름을 제조할 수도 있고, 일본 공개특허공보 평11-198285호에 기재된 공지 방법을 적응시킬 수 있다. 또한, 두 유연구로부터 셀룰로오스아실레이트 용액을 유연시킴으로써 필름화시키는 방법이어도 된다. 또한, 고점도 셀룰로오스아실레이트 용액의 흐름을 저점도 셀룰로오스아실레이트 용액으로 둘러싸서 그 고ㆍ저점도 셀룰로오스아실레이트 용액을 동시에 압출하는 셀룰로오스아실레이트 필름 유연방법이어도 된다. 이와 같이 동시에 유연함으로써 상기 기술한 바와 같이 표면 건조에 의한 평활화가 진행되기 때문에, 면 형상의 대폭적인 개량을 기대할 수 있다. 동시에 유연하는 경우의 막두께는 각층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 외부층이 내부층보다 얇은 것이 바람직하게 사용된다. 이 때 외부층의 막두께는 1 ∼ 30 ㎛가 바람직하고, 1 ∼ 20 ㎛가 보다 바람직하다. 여기서, 외부층이란 2 층의 경우에는 밴드면 (드럼면) 이 아닌 면, 3층 이상의 경우에는 완성된 필름의 양 표면측 층을 나타낸다.내부층이란 2 층의 경우에는 밴드면 (드럼면) 을 나타내고, 3층 이상의 경우에는 외부층보다 내측에 있는 층을 나타낸다.

또한, 다른 기능층을 갖는 투명지지체를 제조하는 경우에는, 상기 셀룰로오스아실레이트 용액을 다른 기능층 (예컨대, 접착층, 염료층, 대전방지층, 안티헐레이션층, UV 흡수층, 편광층 등) 형성용 용액과 동시에 유연할 수도 있다.

상기 셀룰로오스아실레이트 도프를 금속지지체 위에서 건조시킬 때의 건조 온도는 30 ∼ 250 ℃ 가 바람직하고, 40 ∼ 180 ℃ 가 보다 바람직하다.

제조된 셀룰로오스아실레이트 필름 (건조 후) 의 두께는 20 ∼ 150 ㎛ 가 바람직하고, 20 ∼ 100 ㎛ 가 보다 바람직하다. 필름이 원하는 두께가 되도록 도프 중에 포함되는 고형분 농도, 다이 구금의 슬릿 간극, 다이로부터의 압출 압력, 금속지지체 속도 등을 조절하면 된다.

여기서, 원하는 바에 따라 셀룰로오스아실레이트 필름을 표면 처리함으로써, 셀룰로오스아실레이트 필름과 각 기능층 (예컨대, 하도층 및 백층) 의 접착 향상을 달성할 수 있다. 용도에 따라서는 셀룰로오스아실레이트 필름의 적어도 1 층에 대전방지층이나 편광막과 접착시키기 위한 친수성 바인더층을 형성하는 것이 바람직하다.

(투명지지체의 표면 처리)

본 발명에 사용되는 투명지지체에는 표면 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 표면 처리의 예로서 비누화 처리, 플라스마 처리, 화염 처리 및 자외선 조사 처리를 들 수 있다. 비누화 처리에는 산 비누화 처리 및 알칼리 비누화 처리가 포함된다. 플라스마 처리에는 코로나 방전 처리 및 글로 방전 처리가 포함된다. 필름의 평면성을 유지하기 위해서, 이들 표면 처리에서는 폴리머 필름의 온도를 유리전이온도 (Tg) 이하로 하는 것이 바람직하다. 편광판의 투명보호막으로 사용하는 경우, 편광막과의 접착성 관점에서 산 비누화 처리 또는 알칼리 비누화 처리를 실시하는 것이 특히 바람직하다.

다음에, 알칼리 비누화 처리를 실시하는 예에 대해서 구체적으로 설명한다. 알칼리 비누화 처리는 폴리머 필름을 알칼리 용액에 침지시킨 후, 산성 용액으로 중화시키고, 물로 세정하여 건조시키는 사이클로 실시되는 것이 바람직하다. 알칼리 용액의 예로는 수산화 칼륨 용액 및 수산화 나트륨 용액을 들 수 있다. 알칼리 용액 중의 수산화 이온의 규정 농도는 0.1 N ∼ 3.0 N 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.5 N ∼ 2.0 N 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. 알칼리 용액의 온도는 0 ∼ 90 ℃ 범위에 있는 것이 바람직하고, 40 ∼ 70 ℃ 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.

비누화시킨 후의 표면 에너지는 55 mN/m 인 것이 바람직하고, 60 mN/m ∼ 75 mN/m 인 것이 더욱 바람직하다. 고체의 표면 에너지는 「웨트의 기초와 응용」 (리얼라이즈사, 1989. 12. 10 발행) 에 기재된 접촉각법, 습윤열법 및 흡착법으로 구할 수 있다. 셀룰로오스아실레이트 필름의 경우에는 접촉각법을 이용하는 것이 바람직하다.

구체적으로는 표면 에너지가 이미 알려진 2 종류의 용액을 셀룰로오스아실레이트 필름에 적하하고, 액적 표면과 필름 표면의 교점에서 액적에 그은 접선과 필름 표면이 이루는 각에 의해 액적을 포함하는 것의 각을 접촉각으로 정의하고, 계산에 의해 필름의 표면 에너지를 산출할 수 있다.

Ⅴ. 광학이방성층

(액정성 화합물로 이루어진 광학이방성층)

본 발명의 액정표시장치는 액정셀을 사이에 둔 두 광학이방성층, 제 1 광학이방성층 및 제 2 광학이방성층을 포함한다. 제 1 및 제 2 광학이방성층은 각각 단층이거나 복수 층으로 이루어질 수도 있다. 제 1 및 제 2 광학이방성층은 각각 제 1 및 제 2 투명지지체 위에 형성된 배향막 위에 형성되는 것이 바람직하다.

광학이방성층에 사용되는 액정성 화합물은 디스코틱 화합물인 것이 바람직하다. 디스코틱 화합물의 예로는 C. Destrade 외의 연구 보고, Mol. Cryst. 71권, p.111 (1981년) 에 기재되어 있는 벤젠 유도체, C. Destrade 외의 연구 보고, Mol. Cryst. 122권, p.141 (1985년), Physics lett, A, 78권, p.82 (1990) 에 기재되어 있는 톨키센 유도체, B. Kohne 외의 연구 보고, Angew. Chem. 96권, p.70 (1984년) 에 기재되어 있는 시클로헥산 유도체 및 J. M. Lehn 외의 연구 보고, J. Chem. Commun., p.1794 (1985년), J. Zhang 외의 연구 보고, J. Am. Chem. Soc. 116권, p.2655 (1994년) 에 기재되어 있는 아자크라운계 또는 페닐아세틸렌계 매크로 사이클 등을 들 수 있다. 상기 디스코틱 (원반 형상) 화합물은 일반적으로 이들을 분자 중심의 모핵으로 하여, 직쇄 알킬기나 알콕시기, 치환 벤조일옥시기 등이 그 직쇄로서 방사선 형상으로 치환된 구조로서, 액정성을 나타내며 일반적으로 디스코틱 액정이라 하는 것이 포함된다. 단, 분자 자체가 마이너스 일축성을 가지며, 일정한 배향을 부여할 수 있는 것이면 상기 기재에 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에서 「원반 형상 화합물로 형성된다」라는 것은 최종적으로 형성된 것이 상기 화합물일 필요가 없고, 예컨대 상기 저분자 디스코틱 액정이 열, 빛 등에 의해 반응되는 기를 가지고 있어, 결과적으로 열, 빛 등에 의해 반응됨으로써 중합 또는 가교되고 고분자량화되어 액정성을 상실한 것도 포함된다. 상기 디스코틱 화합물의 바람직한 예는 일본 공개특허공보 평8-50206호에 기재되어 있다.

상기 광학이방성층은 디스코틱 구조 단위를 갖는 화합물로 이루어진 층인 것이 바람직하다. 그리고, 디스코틱 구조 단위의 면이 투명지지체면에 대하여 경사지고, 또한, 디스코틱 구조 단위의 면과 투명지지체면이 이루는 각도가 광학이방성층의 깊이 방향으로 변화되는 것이 바람직하다. 디스코틱 구조 단위의 면의 각도 (경사각) 는 일반적으로 광학이방성층의 두께 방향에서 광학이방성층 저면으로부터의 거리 증가와 함께 증가 또는 감소된다. 상기 경사각은 광학이방성층 저면으로부터의 거리 증가와 함께 증가되는 것이 바람직하다. 또한, 경사각의 변화로는 연속적 증가, 연속적 감소, 선형적 증가, 비선형적 증가, 간헐적 증가, 간헐적 감소, 연속적 증가와 연속적 감소를 포함한 변화, 그리고 증가 및 감소를 포함한 간헐적 변화 등을 들 수 있다. 간헐적 변화는 두께 방향 도중에 경사각이 변화되지 않는 영역을 포함하고 있다. 경사각은 변화되지 않은 영역을 포함하고 있어도 전체적으로 증가 또는 감소되는 것이 바람직하다. 또한, 경사각은 전체적으로 증가되는 것이 바람직하고, 특히 연속적으로 변화되는 것이 바람직하다.

상기 광학이방성층은 일반적으로 디스코틱 화합물 및 다른 화합물을 용제에 용해시킨 용액을 배향막 위에 도포 건조시키고, 이어서 디스코틱 네마틱상 형성 온도까지 가열하고, 그 다음 배향 상태 (디스코틱 네마틱상) 를 유지하며 냉각시킴으로써 얻을 수 있다. 또는, 상기 광학이방성층은 디스코틱 화합물 및 다른 화합물 (또한, 예컨대 중합성 모노머, 광중합 개시제) 을 용제에 용해시킨 용액을 배향막 위에 도포 건조시키고, 이어서 디스코틱 네마틱상 형성 온도까지 가열한 후 중합시키고 (UV 광의 조사 등에 의해), 또한 냉각시킴으로써 얻을 수 있다. 본 발명에 사용되는 디스코틱 액정성 화합물의 디스코틱 네마틱 액정상-고상 전이온도로는 70 ∼ 300 ℃ 범위에 있는 것이 바람직하고, 특히 70 ∼ 170 ℃ 범위에 있는 것이 바람직하다.

또한, 지지체측 디스코틱 단위의 경사각은 일반적으로 디스코틱 화합물 또는 배향막의 재료를 선택함으로써 또는 러빙 처리 방법을 선택함으로써 조정할 수 있다. 또한, 표면측 (공기측) 디스코틱 단위의 경사각은 일반적으로 디스코틱 화합물 또는 디스코틱 화합물과 함께 사용되는 다른 화합물을 선택함으로써 조정할 수 있다. 디스코틱 화합물과 함께 사용되는 다른 화합물의 예로는 가소제, 계면활성제, 중합성 모노머 및 폴리머를 들 수 있다. 또한, 경사각의 변화 정도도 상기와 동일하게 선택함으로써 조정할 수 있다.

디스코틱 화합물과 함께 사용되는 가소제, 계면활성제 및 중합성 모노머로는, 디스코틱 화합물과 상용성을 가지며 액정성 디스코틱 화합물에 경사각의 변화가 부여되거나 또는 배향을 저해하지 않는 한 어떠한 화합물도 사용할 수 있다. 이들 중에서 중합성 모노머 (예, 비닐기, 비닐옥시기, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기를 갖는 화합물) 가 바람직하다. 상기 화합물은 디스코틱 화합물에 대하여 일반적으로 1 ∼ 50 질량% 범위에서 첨가하는 것이 바람직하고, 5 ∼ 30 질량% 범위에서 첨가하는 것이 보다 바람직하다.

디스코틱 화합물과 함께 사용되는 폴리머로는 디스코틱 화합물과 상용성을 가지며 액정성 디스코틱 화합물에 경사각의 변화가 부여되는 한 어떠한 폴리머라도 사용할 수 있다. 폴리머 예로는 셀룰로오스에스테르를 들 수 있다. 셀룰로오스에스테르의 바람직한 예로는, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 히드록시프로필셀룰로오스 및 셀룰로오스아세테이트부틸레이트를 들 수 있다. 상기 폴리머는 액정성 디스코틱 화합물의 배향을 저해하지 않도록 디스코틱 화합물에 대하여 일반적으로 0.1 ∼ 10 질량% 범위에서 첨가한다. 그 첨가량은 0.1 ∼ 8 질량% 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 5 질량% 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.

상기 광학이방성층의 헤이즈는 일반적으로 5.0 % 이하이다. 따라서, 상기 광학이방성층도 투명지지체의 헤이즈가 낮기 때문에 일반적으로 5.0 % 이하를 갖는다. 상기 헤이즈는 ASTN-D1003-52 에 따라 측정된다. 광학이방성층의 헤이즈가 높으면, 흑색 표시부에서 산란에 의한 것으로 생각되는 광 누설이 일어나 결과적으로 콘트라스트가 저하된다. 그 경향은 입사광이 법선방향 및 화상의 윗방향으로 경사진 경우에 현저하다. 따라서, 이를 방지하기 위해서는 상기 헤이즈는 5 % 이하가 바람직하고, 3 % 이하가 더욱 바람직하며, 1 % 이하인 것이 특히 바람직하다. 일반적으로 헤이즈는 표면이 거친 것 (미세한 요철, 흠집) 또는 내부의 불균일성 (굴절률이 다른 미소 부분의 존재) 에서 기인되는 것으로, 그것을 저하시키기 위해서는, 광학이방성층의 표면을 평활하게 하여 내부 굴절률의 불균일성을 작게 할 필요가 있다. 본 발명의 광학이방성층은 평활한 표면 및 균일한 내부를 갖는 광학이방성층이 형성되어 있으므로 낮은 헤이즈를 갖는다. 또한, 헤이즈를 저하시키기 위해서, 예컨대 광학이방성층 위에 보호층 또는 점착층을 형성하는 것 또는 광학이방성층의 형성 조건을 적당히 선택하는 것이 바람직하다. 광학이방성층의 평활한 표면은 상기와 같이 해서 쉽게 얻을 수 있다.

(액정성 화합물의 배향 상태의 고정)

배향시킨 액정성 화합물을 배향 상태를 유지하며 고정시키는 것이 바람직하다. 고정화는 중합 반응에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 중합 반응에는 열중합 개시제를 사용하는 열중합 반응과 광중합 개시제를 사용하는 광중합 반응이 포함된다. 광중합 반응이 바람직하다.

광중합 개시제의 예에는, α-카르보닐 화합물 (미국 특허공보 2,367,661호, 동 2367670호의 각 명세서 기재), 아실로인 에테르 (미국 특허공보 2,448,828호 명세서 기재), α-탄화수소 치환 방향족 아실로인 화합물 (미국 특허공보 2,722,512호 명세서 기재), 다핵 퀴논 화합물 (미국 특허공보 3,046,127호, 동 2,951,758호의 각 명세서 기재), 트리아릴이미다졸다이머와 p-아미노페닐케톤의 조합 (미국 특허공보 3,549,367호 명세서 기재), 아크리딘 및 페나진 화합물 (일본 공개특허공보소60-105667호, 미국 특허공보 4,239,850호 명세서 기재) 및 옥사디아졸 화합물 (미국 특허공보 4,212,970호 명세서 기재) 이 포함된다. 광중합 개시제의 사용량은 도포액 고형분의 0.01 ∼ 20 질량% 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 5 질량% 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. 액정성 화합물을 중합시키기 위한 광 조사는 자외선을 사용하는 것이 바람직하다. 조사 에너지는 20 mJ/㎠ ∼ 50 J/㎠ 범위에 있는 것이 바람직하고, 20 ∼ 5000 mJ/㎠ 범위에 있는 것이 보다 바람직하며, 100 ∼ 800 mJ/㎠ 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 광중합 반응을 촉진시키기 위해서 가열 조건 하에서 광 조사를 실시할 수도 있다.

(배향막)

상기 제 1 및 제 2 광학이방성층은 각각 제 1 및 제 2 투명지지체 위에 형성된 배향막 위에 형성하는 것이 바람직하다. 상기 배향막은 그 위에 도포 등에 의해 놓여진 디스코틱 액정성 화합물 등의 액정성 화합물의 배향 방향을 규정하는 기능을 갖는다. 본 발명에서 배향막은 러빙 처리 등 배향 처리된 폴리머층으로, 그 폴리머는 비닐, 옥시라닐, 아지리디닐 또는 아릴을 갖는 기를 갖고 있다. 폴리머는 폴리비닐알코올이 바람직하다.

상기 배향막의 일례로서 폴리비닐알코올로 이루어진 배향막에 대해서 상세하게 설명한다.

배향막이 되는 폴리비닐알코올은 적어도 그 하나의 히드록실기가 비닐 부분, 옥시라닐 부분 또는 아지리디닐 부분을 갖는 기에 의해 치환된 것이 바람직하다. 상기 부분은 일반적으로 폴리비닐알코올의 폴리머쇄 (탄소원자) 와 에테르 결합 (-O-), 우레탄 결합 (-OCONH-), 아세탈 결합 ((-O-)₂CH-) 또는 에스테르 결합 (-OCO-) [즉, 결합기]을 통해 결합되어 있다. 우레탄 결합, 아세탈 결합 또는 에스테르 결합이 바람직하다. 비닐, 옥시라닐, 아지리디닐 또는 아릴은 상기 결합을 통해 간접적으로 폴리비닐알코올에 결합되어 있는 것이 바람직하고, 즉 다음과 같이 상기 부분을 갖는 기가 결합기와 함께 폴리비닐알코올에 결합되어 있는 것이 바람직하다.

배향막으로 바람직하게 사용되는 폴리비닐알코올은 다음 화학식Ⅰ, Ⅱ 또는 Ⅲ으로 표시된다 (단, 화학식Ⅱ는 그 기만 표시되어 있음).

[화학식Ⅰ]

식에서, L¹¹은 에테르 결합, 우레탄 결합, 아세탈 결합 또는 에스테르 결합을 나타내고; R¹¹은 알킬렌기 또는 알킬렌옥시기를 나타내고; L¹²는 R¹¹과 Q¹¹을 잇는 연결기를 나타내고; Q¹¹은 비닐, 옥시라닐 또는 아지리디닐을 나타내고; x1+y1+z1=100의 조건에서 x1은 10 ∼ 99.9 mol%, y1은 0.01 ∼ 80 mol% 및 z1은 0 ∼ 70 mol% 이고; 그리고 k 및 h는 각각 0 또는 1이다.

화학식Ⅰ에서, R¹¹은 일반적으로 탄소원자수 1 ∼ 24의 알킬렌기, 적어도 하나의 인접하지 않는 CH₂기가 -O-, -CO-, -NH-, -NR⁷-(R⁷은 탄소원자수 1 ∼ 4의 알킬 또는 탄소원자수 6 ∼ 15의 아릴을 나타냄), -S-, -SO₂- 또는 탄소원자수 6 ∼ 15의 아릴렌에 의해 치환된 탄소원자수 3 ∼ 24의 알킬렌기 또는 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 알킬티오, 아릴티오, 할로겐, 알킬카르보닐, 아릴카르보닐, 알킬술포닐, 아릴술포닐, 히드록실, 메르캅토, 아미노, 알킬카르보닐옥시, 아릴카르보닐옥시, 알킬술포닐옥시, 아릴술포닐옥시, 알킬카르보닐티오, 아릴카르보닐티오, 알킬술포닐티오, 아릴술포닐티오, 알킬카르보닐아미노, 아릴카르보닐아미노, 알킬술포닐아미노, 아릴술포닐아미노, 카르복시 또는 술포에 의해 치환된 상기 알킬렌기 중 어느 하나를 나타낸다.

R¹¹은 -R²-, -R³-(O-R⁴)_t-OR⁵-, -R³-CO-R⁶-, -R³-NH-R⁶-, -R³-NR⁷-R⁶-, -R³-S-R⁶-, -R³-SO₂-R⁶- 또는 -R³-A²-R⁶-(단, R², R³, R⁴, R⁵및 R⁶은 각각 탄소원자수 1 ∼ 24의 알킬렌을 나타내고, R⁷은 탄소원자수 1 ∼ 12의 알킬 또는 탄소원자수 6 ∼ 15의 아릴을 나타내고, A²는 탄소원자수 6 ∼ 24의 아릴렌을 나타내고, 그리고 t는 0 ∼ 4의 정수를 나타냄) 을 나타내는 것이 바람직하다. 또한, R¹¹은 -R²- 또는 -R³-(O-CH₂CH₂)_t-(단, R²및 R³은 각각 탄소원자수 1 ∼ 12의 알킬렌, 그리고 t는 0 ∼ 2의 정수임) 를 나타내는 것이 바람직하고, 특히 R¹¹은 탄소원자수 1 ∼ 12의 알킬렌이 바람직하다.

상기 알킬렌기는 치환기를 가질 수도 있다. 그 예로는, 탄소원자수 1 ∼ 24의 알킬, 탄소원자수 6 ∼ 24의 아릴, 탄소원자수 1 ∼ 24의 알콕시, 탄소원자수 6 ∼ 24의 아릴옥시, 탄소원자수 1 ∼ 24의 알킬티오, 탄소원자수 6 ∼ 24의 아릴티오, 할로겐 (F, Cl, Br), 탄소원자수 2 ∼ 24의 알킬카르보닐, 탄소원자수 7 ∼ 24의 아릴카르보닐, 탄소원자수 1 ∼ 24의 알킬술포닐, 탄소원자수 6 ∼ 24의 아릴술포닐, 히드록실, 메르캅토, 아미노, 탄소원자수 2 ∼ 24의 알킬카르보닐옥시, 탄소원자수 7 ∼ 24의 아릴카르보닐옥시, 탄소원자수 1 ∼ 24의 알킬술포닐옥시, 탄소원자수 6 ∼ 24의 아릴술포닐옥시, 탄소원자수 2 ∼ 24의 알킬카르보닐티오, 탄소원자수 7 ∼ 24의 아릴카르보닐티오, 탄소원자수 1 ∼ 24의 알킬술포닐티오, 탄소원자수 6 ∼ 24의 아릴술포닐티오, 탄소원자수 2 ∼ 24의 알킬카르보닐아미노, 탄소원자수 7 ∼ 24의 아릴카르보닐아미노, 탄소원자수 1 ∼ 24의 알킬술포닐아미노, 탄소원자수 6 ∼ 24의 아릴술포닐아미노, 카르복시 또는 술포를 들 수 있다.

상기 알킬렌기의 바람직한 치환기로는, 탄소원자수 1 ∼ 24의 알킬 (특히 탄소원자수 1 ∼ 12), 탄소원자수 6 ∼ 24의 아릴 (특히 탄소원자수 6 ∼ 14), 탄소원자수 2 ∼ 24의 알콕시알킬 (특히 탄소원자수 2 ∼ 12) 을 들 수 있다. 알킬의 예로는, 메틸, 에틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, i-프로필, i-부틸, sec-부틸, t-아밀 및 2-에틸헥실을 들 수 있다. 1 ∼ 4개의 알콕시에 의해 치환된 알킬의 예로는, 2-메톡시에틸, 2-(2-메톡시에톡시)에틸, 2-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시]에틸, 2-n-부톡시에틸, 2-에톡시에틸, 2-(2-에톡시에톡시)에틸, 3-메톡시프로필, 3-에톡시프로필, 3-n-프로필옥시프로필 및 2-메틸부틸옥시메틸을 들 수 있다. 아릴의 예로는, 페닐, 2-톨릴, 3-톨릴, 4-톨릴, 2-아니실, 3-아니실, 4-아니실, 2-비페닐, 3-비페닐, 4-비페닐, 2-클로로페닐, 3-클로로페닐, 4-클로로페닐, 1-나프틸 및 2-나프틸을 들 수 있다. 또한, 복소환기의 예로는 피리딜, 피리미딜, 티아졸릴 및 옥사졸릴을 들 수 있다.

L¹²는 -O-, -S-, -CO-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O-, -CO-O-CO-, -NRCO-, -CONR-, -NR-, -NRCONR-, -NRCO-O- 또는 -OCONR-(단, R은 수소원자 또는 저급 알킬기를 나타냄) 을 나타내는 것이 바람직하다. -(L¹²)_h-Q¹²는 비닐, 비닐옥시, 아크릴로일, 메타크릴로일, 크로토노일, 아크릴로일옥시, 메타크릴로일옥시, 크로토노일옥시, 비닐페녹시, 비닐벤조일옥시, 스티릴, 1,2-에폭시에틸, 1,2-에폭시프로필, 2,3-에폭시프로필, 1,2-이미노에틸, 1,2-이미노프로필 또는 2,3-이미노프로필인 것이 바람직하다. 비닐, 비닐옥시, 아크릴로일, 메타크릴로일, 아크릴로일옥시, 메타크릴로일옥시, 크로토노일옥시, 비닐벤조일옥시, 1,2-에폭시에틸, 1,2-에폭시프로필, 2,3-에폭시프로필, 1,2-이미노에틸, 1,2-이미노프로필 또는 2,3-이미노프로필이 더욱 바람직하다. 특히, 아크릴로일, 메타크릴로일, 아크릴로일옥시 및 메타크릴로일옥시가 바람직하다.

x1+y1+z1=100의 조건에서 x1은 50 ∼ 99.9 mol% 가 바람직하고, y1은 0.01 ∼ 50 mol% 가 바람직하며 (0.01 ∼ 20 mol% 가 더욱 바람직하고, 특히 0.01 ∼ 10 mol% , 가장 바람직하게는 0.01 ∼ 5 mol%), 그리고 z1은 0.01 ∼ 50 mol% 가 바람직하다.

상기 화학식Ⅰ에서 L¹¹이 아세탈 결합인 경우, 화학식Ⅰ의 폴리비닐알코올은 다음 화학식Ⅰa로 표시할 수 있다.

[화학식Ⅰa]

식에서, L¹¹, R¹¹, L¹², Q¹¹, x1, y1, z1, k 및 h는 화학식Ⅰ과 동일하다.

배향막용 폴리비닐알코올로는 다음 화학식Ⅲ으로 표시되는 것도 바람직하다.

[화학식Ⅲ]

식에서, L³¹은 에테르 결합, 우레탄 결합, 아세탈 결합 또는 에스테르 결합을 나타내고; A³¹은 아릴렌기 또는 할로겐, 알킬, 알콕시 또는 치환 알콕시에 의해 치환된 아릴렌기를 나타내고 (치환된 알콕시의 치환기로는 알콕시, 아릴, 할로겐, 비닐, 비닐옥시, 아크릴로일, 메타아크릴로일, 크로토노일, 아크릴로일옥시, 메타크릴로일옥시, 크로토노일옥시, 비닐페녹시, 비닐벤조일옥시, 스티릴, 1,2-에폭시에틸, 1,2-에폭시프로필, 2,3-에폭시프로필, 1,2-이미노에틸, 1,2-이미노프로필 또는 2,3-이미노프로필을 들 수 있음); R³¹은 R¹¹과 동일한 기를 나타내고; L³²는 L¹²와 동일한 기를 나타내고; Q³¹은 Q¹¹과 동일한 기를 나타내고; x2+y2+z2=100의 조건에서 x2는 10 ∼ 99.9 mol%, y2는 0.01 ∼ 80 mol% 및 z2는 0 ∼ 70 mol% 이고; 그리고 f, k1 및 h1은 각각 0 또는 1이다.

특히, A³¹은 탄소원자수 6 ∼ 24의 아릴렌기 또는 할로겐, 탄소원자수 1 ∼ 4의 알킬 또는 탄소원자수 1 ∼ 4의 알콕시에 의해 치환된 탄소원자수 6 ∼ 24의 아릴렌기인 것이 바람직하다.

A³¹의 기에서 아릴렌기의 탄소원자수는 일반적으로 6 ∼ 24개이고, 6 ∼ 12개가 바람직하다. 아릴렌기의 예로는, 1,4-페닐렌, 1,3-페닐렌, 1,2-페닐렌 및 1,5-나프틸렌을 들 수 있고, 특히 1,4-페닐렌이 바람직하다. 아릴렌기의 치환기로는, 할로겐원자 (F, Cl, Br 또는 I), 탄소원자수 1 ∼ 4의 알킬기, 탄소원자수1 ∼ 4의 알콕시기, 그리고 탄소원자수 1 ∼ 4의 알콕시, 탄소원자수 6 ∼ 15의 아릴, 할로겐, 비닐, 비닐옥시, 옥시라닐 (1,2-에폭시에틸, 1,2-에폭시프로필, 2,3-에폭시프로필), 아지리디닐 (1,2-이미노에틸, 1,2-이미노프로필 또는 2,3-이미노프로필), 아크릴로일, 메타크릴로일, 크로토노일, 아크릴로일옥시, 메타크릴로일옥시, 크로토노일옥시, 비닐페녹시, 비닐벤조일옥시 또는 스티릴에 의해 치환된 탄소원자수 1 ∼ 4의 알콕시기를 들 수 있다. 바람직하게는 할로겐원자, 탄소원자수 1 ∼ 4의 알킬기 또는 탄소원자수 1 ∼ 4의 알콕시기이고, 특히 F, Cl 또는 메틸이 바람직하다. x2+y2+z2=100의 조건에서 x2는 50 ∼ 99.9 mol% 가 바람직하고, y2는 0.01 ∼ 50 mol% 가 바람직하며 (특히, 0.01 ∼ 20 mol% 가 바람직하고, 특히 0.01 ∼ 10 mol%, 가장 바람직하게는 0.01 ∼ 5 mol%), 그리고 z2는 0.01 ∼ 50 mol% 가 바람직하다.

상기 화학식Ⅲ에서, L³¹이 아세탈 결합인 경우 화학식Ⅲ의 폴리비닐알코올은 다음 화학식Ⅲa로 표시할 수 있다.

[화학식Ⅲa]

식에서, A³¹, R³¹, L³², Q³¹, x2, y2, z2, f, k1 및 h1은 화학식Ⅲ과 동일하다.

또한, 배향막용 폴리비닐알코올로는 그 적어도 하나의 히드록실기가 다음 화학식Ⅱ의 기에 의해 치환된 것도 바람직하다.

[화학식Ⅱ]

식에서, R²¹은 알킬기 또는 알킬, 알콕시, 알릴, 할로겐, 비닐, 비닐옥시, 옥시라닐, 아크릴로일옥시, 메타크릴로일옥시 또는 크로토노일옥시에 의해 치환된 알킬기를 나타내고; W²¹은 알킬기, 알킬, 알콕시, 아릴, 할로겐, 비닐, 비닐옥시, 옥시라닐, 아크릴로일옥시, 메타크릴로일옥시 또는 크로토노일옥시에 의해 치환된 알킬기, 알콕시기 또는 알킬, 알콕시, 아릴, 할로겐, 비닐, 비닐옥시, 옥시라닐, 아크릴로일옥시, 메타크릴로일옥시 또는 크로토노일옥시에 의해 치환된 알콕시기를 나타내고; q는 0 또는 1이고; 그리고 n은 0 ∼ 4 정수이다 (바람직하게는 0 또는 1이고, 특히 0임).

R²¹은 알킬기 또는 알킬, 알콕시, 아릴 또는 할로겐에 의해 치환된 알킬기를 나타내고; 그리고 W²¹은 알킬기, 알킬, 알콕시, 아릴 또는 할로겐에 의해 치환된 알킬기, 알콕시기 또는 알킬, 알콕시, 알릴 또는 할로겐에 의해 치환된 알콕시기를나타내는 것이 바람직하다.

또한, R²¹은 비닐, 비닐옥시, 옥시라닐, 아크릴로일옥시, 메타크릴로일옥시 또는 크로토노일옥시에 의해 치환된 알킬기를 나타내고; 그리고 W²¹은 알킬기, 알킬, 알콕시, 아릴, 할로겐, 비닐, 비닐옥시, 옥시라닐, 아크릴로일옥시, 메타크릴로일옥시 또는 크로토노일옥시에 의해 치환된 알킬기, 알콕시기 또는 알킬, 알콕시, 아릴, 할로겐, 비닐, 비닐옥시, 옥시라닐, 아크릴로일옥시, 메타크릴로일옥시 또는 크로토노일옥시에 의해 치환된 알콕시기를 나타내는 것이 바람직하다.

상기 알킬기 또는 알콕시기의 탄소원자수는 1 ∼ 24개가 바람직하고, 특히 1 ∼ 12개가 바람직하다. 상기 알킬기의 예로는, 무치환의 알킬기 (예, 메틸, 에틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, i-프로필, i-부틸, sec-부틸, t-아밀 및 2-에틸헥실); 1 ∼ 4의 알콕시에 의해 치환된 알킬기 (예컨대, 2-메톡시에틸, 2-(2-메톡시에톡시) 에틸, 2-[2-(2-메톡시에톡시) 에톡시]에틸, 2-n-부톡시에틸, 2-에톡시에틸, 2-(2-에톡시에톡시) 에틸, 3-메톡시프로필, 3-에톡시프로필, 3-n-프로필옥시프로필, 3-벤질옥시프로필 및 2-메틸부틸옥시메틸); 아르알킬기 (예컨대, 2-페닐에틸 및 2-(4-n-부틸옥시페닐) 에틸); 비닐알킬기 (예컨대, 비닐메틸, 2-비닐에틸, 5-비닐펜틸, 6-비닐헥실, 7-비닐헵틸 및 8-비닐옥틸); 비닐옥시알킬기 (예컨대, 2-비닐옥시에틸, 5-비닐옥시펜틸, 6-비닐옥시헥실, 7-비닐옥시헵틸 및 8-비닐옥시옥틸); 옥시라닐알킬기 (예컨대, 3,4-에폭시부틸, 4,5-에폭시펜틸, 5,6-에폭시헥실, 6,7-에폭시헵틸, 7,8-에폭시옥틸 및 6,7-에폭시옥틸); 아크릴로일옥시알킬기 (예컨대, 2-아크릴로일옥시에틸, 3-아크릴로일옥시프로필, 4-아크릴로일옥시부틸, 5-아크릴로일옥시펜틸, 6-아크릴로일옥시헥실, 7-아크릴로일옥시헵틸 및 8-아크릴로일옥시옥틸); 메타크릴로일옥시알킬기 (예컨대, 2-메타크릴로일옥시에틸, 3-메타크릴로일옥시프로필, 4-메타크릴로일옥시부틸, 5-메타크릴로일옥시펜틸, 6-메타크릴로일옥시헥실, 7-메타크릴로일옥시헵틸 및 8-메타크릴로일옥시옥틸); 크로토노일옥시알킬기 (예컨대, 2-크로토노일옥시에틸, 3-크로토노일옥시프로필, 4-크로토노일옥시부틸, 5-크로토노일옥시펜틸, 6-크로토노일옥시헥실, 7-크로토노일옥시헵틸 및 8-크로토노일옥시옥틸) 를 들 수 있다.

OR²¹의 벤젠환과의 치환 위치는 3 또는 4위가 바람직하다. 상기 화학식Ⅱ의 기를 갖는 폴리비닐알코올은 상기 화학식Ⅱ의 기를 갖는 반복 단위를 전체 반복 단위의 0.1 ∼ 10 mol% 범위 (특히, 0.1 ∼ 5 mol% 범위) 에서 갖는 것이 바람직하다.

상기 화학식Ⅱ의 기는 다음 화학식Ⅱa의 기를 갖는 카르복실산 유도체를 폴리비닐알코올과 반응시킴으로써 폴리비닐알코올에 도입할 수 있다.

[화학식Ⅱa]

화학식Ⅱa에서, R²¹, W²¹, n 및 q는 상기 화학식Ⅱ의 것과 동일하고, 그리고 X는 카르복실산 부위 활성화체를 형성하는 데에 필요한 (-X-CO-를 활성화시킬 수있는) 기를 나타낸다. X로 표시되는 기에 대해서는 예컨대 이즈미야 노부오 외 저 "펩티드 합성 (제 5 장, 마루젠 1975년 발행)" 에 기재되어 있다. 예컨대, 활성 에스테르를 형성하는 경우에는 X의 예로서 4-니트로페녹시, N-옥시숙신산이미드를 들 수 있다. 산 무수물을 형성하는 경우에는, 대칭형 산 무수물 및 혼합산 무수물을 들 수 있고, 혼합산 무수물의 경우의 X로는 예컨대 메탄술포닐옥시, 트리플루오로아세틸옥시, 에틸옥시카르보닐옥시를 들 수 있다. 산 할로겐화물의 경우의 X로는 예컨대 염소원자, 브롬원자를 들 수 있다. 이들 X로 표시되는 원자군을 갖는 화합물은 반드시 단리될 필요는 없고, 반응계 내에서 생성된 것을 그대로 사용할 수도 있다. 상기 카르복실산 유도체로는 혼합산 무수물 및 산 할로겐화물이 바람직하고, 메탄술포닐옥시형 혼합산 무수물 및 산 염화물이 특히 바람직하다.

상기 화학식Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ, 그리고 화학식Ⅰa, Ⅱa 및 Ⅲa로 나타낸 폴리비닐알코올의 구체적인 화합물로는 일본 공개특허공보 평9-152509호의 단락 0060 ∼ 0066 및 0072 ∼ 0095에 기재된 예시 화합물이 포함된다. 또한, 그 합성법에 대해서는 상기 공보의 단락 0070 및 단락 0096 ∼ 0120에 기재되어 있다.

본 발명에서 상기 배향막은 상기 특정한 폴리비닐알코올 단독으로 이루어진 것이어도 되고 또는 종래부터 알려진 배향막용 폴리머와의 혼합물로 이루어진 것이어도 된다. 혼합물의 경우, 일반적으로 공지된 폴리머를 전체 폴리머의 90 질량% 이하에서 사용할 수 있는데, 특히 70 질량% 이하에서 사용되는 것이 바람직하다.

상기 특정한 폴리비닐알코올 이외에 본 발명에서 배향막으로 사용할 수 있는 중합성 기를 갖는 폴리머의 예로서 비닐, 옥시라닐 또는 아지리디닐을 갖는 폴리이미드 및 비닐, 옥시라닐 또는 아지리디닐을 갖는 젤라틴을 들 수 있다. 이들 폴리머는 상기 특정한 폴리비닐알코올의 합성과 동일한 방법으로 히드록실기 또는 아미노기가 도입된 폴리머를 사용하여 합성할 수 있다. 예컨대, 폴리이미드로의 중합성 기의 도입은 폴리아믹산의 카르복실기에 다가 알코올을 반응시켜 폴리아믹산에 히드록실기를 도입하고 상기 특정한 폴리비닐알코올의 합성에서 사용한 중합성 기를 갖는 화합물 (예컨대, 화학식Ⅱa의 화합물 또는 그 이소시아네이트 화합물) 을 상기 폴리아믹산의 히드록실기에 반응시키고, 이어서 그 중합성 기를 갖는 폴리아믹산을 중합시킴으로써 행할 수 있다. 젤라틴으로의 중합성 기의 도입은 젤라틴의 리신 잔기의 ε-아미노기와 상기 특정한 폴리비닐알코올의 합성에서 사용한 중합성 기를 갖는 화합물과 반응시킴으로써 행할 수 있다.

본 발명의 배향막에 사용할 수 있는 공지된 다른 폴리머의 예로는, 폴리메틸메타크릴레이트, 아크릴산/메타크릴산 공중합체, 스티렌/말레인이미드 공중합체, 폴리비닐알코올 및 변성 폴리비닐알코올, 폴리 (N-메틸롤아크릴아미드), 스티렌/비닐톨루엔 공중합체, 클로로술폰화 폴리에틸렌, 니트로셀룰로오스, 폴리염화비닐, 염소화폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리이미드, 아세트산비닐/염화비닐 공중합체, 에틸렌/아세트산비닐 공중합체, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리카보네이트를 들 수 있다.

본 발명에서 상기 배향막은 배향막 형성 재료인 상기 특정한 폴리비닐알코올을 함유한 도포액을 투명지지체 위에 도포한 후, 가열 건조시켜 폴리머층을 형성하고, 그리고 그 폴리머층을 러빙 처리 등 배향 처리함으로써 형성할 수 있다. 도포 방법으로는, 스핀코팅법, 딥코팅법, 익스트루전코팅법 및 바코팅법을 들 수 있다. 특히, E형 도포법이 바람직하다. 또한, 막두께는 0.1 ∼ 10 ㎛가 바람직하다. 가열 건조는 20 ℃ ∼ 110 ℃ 에서 행할 수 있고, 특히 60 ℃ ∼ 100 ℃ 가 바람직하며, 80 ℃ ∼ 100 ℃ 가 특히 바람직하다. 건조 시간은 1분 ∼ 36시간 실시할 수 있다. 바람직하게는 5분 ∼ 30분이다.

배향막은 상기와 같이 폴리머층은 LCD의 액정 배향 처리 공정으로 널리 채택되고 있는 처리 방법을 이용하여 러빙 처리하는 등 배향 처리함으로써 얻을 수 있다. 배향막은 그 위에 형성되는 액정성 디스코틱 화합물 등의 액정성 화합물의 배향 방향을 규정하도록 기능한다. 상기 러빙 처리는 일반적으로 폴리머층의 표면을, 종이나 거즈, 펠트, 고무 또는 벨벳, 폴리아미드나 폴리에스테르 등의 섬유 등을 사용하여 일정 방향으로 문지름으로써 행해진다. 바람직하게는 벨벳 등의 러빙천이 감겨 있는 러빙 롤을 사용하여 폴리머층 표면을 문지름으로써 행해진다. 러빙은 배치법이나 연속법으로 실시할 수도 있다.

본 발명의 액정표시장치는 제 1 투명보호막, 제 1 편광막, 제 1 투명지지체 및 제 1 광학이방성층 및/또는 제 2 투명보호막, 제 2 편광막, 제 2 투명지지체 및 제 2 광학이방성층을 일체화시킨 후, 액정셀과 조합하여 제조할 수 있다.

예컨대, 편광막을 상기 기술한 연속적으로 실시되는 경사 연신 방법으로 제조한 경우, 장척 형상의 편광막을 얻을 수 있다. 이 장척 형상의 편광막을 롤형상으로 감아 롤 형상 편광막으로 하고, 한편 장척 형상의 투명지지체 위에 액정성 화합물로 이루어진 광학이방성층을 형성하고, 롤 형상으로 감은 광학이방성층이 형성된 롤 형상 투명지지체로 하며, 이들을 점착시켜 연속적으로 일체화시킴으로써, 롤 형상의 적층체를 얻을 수 있다. 이 롤 형상의 적층체를 원하는 크기로 재단 (펀칭) 함으로써, 편광막, 투명지지체 및 광학이방성층이 일체화된 부재를 얻을 수 있다. 또한, 상기 장척 형상의 편광막에 장척 형상의 투명보호막을 점착시키는 동시에/또는 점착시킨 후에, 장척 형상의 투명지지체 위에 액정성 화합물로 이루어진 1 층 이상의 광학이방성층을 형성한 광학이방성층이 형성된 투명지지체를 점착시켜 적층체를 얻고, 이를 원하는 크기로 재단 (펀칭) 함으로써, 투명보호막, 편광막, 투명지지체 및 광학이방성층이 일체화된 부재를 얻을 수 있다. 제조된 1 쌍의 상기 부재를 액정셀을 사이에 두고 배치시킴으로써, 본 발명의 액정표시장치를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에서 광학이방성층에 대한 레터데이션 (Re) 값은 상기 식 (1) (청구항 4의 식 (1)) 로 정의할 수 있다.

실시예

다음에, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 다음 실시예에 나타내는 재료, 시약, 비율, 조작 등은 본 발명의 정신에서 일탈되지 않는 한 적절하게 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음에 나타낸 구체예에 제한되지 않는다.

[실시예 1]

(투명지지체 및 투명보호막용 셀룰로오스아세테이트 필름의 제조)

다음 조성물을 믹싱 탱크에 투입, 가열하면서 교반하며 각 성분을 용해시켜 셀룰로오스아세테이트 용액을 조제하였다.

셀룰로오스아세테이트 용액 조성

아세틸화도 60.7 ∼ 61.1 % 의 셀룰로오스아세테이트 100질량부

트리페닐포스페이트 (가소제) 7.8질량부

비페닐디페닐포스페이트 (가소제) 3.9질량부

메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 336질량부

메탄올 (제 2 용매) 29질량부

1-부탄올 (제 3 용매) 11질량부

다른 믹싱 탱크에 다음 레터데이션 상승제 16질량부, 메틸렌클로라이드 92질량부 및 메탄올 8질량부를 투입, 가열하면서 교반하여 레터데이션 상승제 용액을 조제하였다. 셀룰로오스아세테이트 용액 474질량부에 레터데이션 상승제 용액 25질량부를 혼합하고 충분히 교반하여 도프를 조제하였다. 레터데이션 상승제의 첨가량은 셀룰로오스아세테이트 100질량부에 대하여 3.5질량부였다.

레터데이션 상승제

획득된 도프를 밴드 연신기를 사용하여 유연하였다. 밴드 위에서의 막면 온도가 40 ℃ 가 된 후 70 ℃ 의 온풍으로 1분간 건조시키고, 밴드로부터 필름을 140 ℃ 의 건조풍으로 10분간 건조시켜 잔류 용제량이 0.3 질량% 인 셀룰로오스아세테이트 필름 (두께: 60 ㎛) 을 제조하였다. 제조된 셀룰로오스아세테이트 필름 (투명지지체, 투명보호막) 에 대해서 엘립소미터 (M-150, 니혼 분광㈜ 제조) 를 사용하여 파장 546 ㎚에서의 Re 레터데이션값 및 Rth 레터데이션값을 측정하였다. Re는 2 ㎚ (편차 ± 1 ㎚), Rth는 78 ㎚ (편차 ± 3 ㎚) 였다. 또한, 400 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 각 파장의 Re는 2 ± 1 ㎚, 400 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 각 파장의 Rth는 78 ± 2 ㎚ 범위였다.

제조된 셀룰로오스아세테이트 필름을 2.0 N 의 수산화 칼륨 용액 (25 ℃) 에 2분간 침지시킨 후, 황산으로 중화시켜 순수로 세정하고, 그 다음 건조시켰다. 그 셀룰로오스아세테이트 필름의 표면 에너지를 접촉법으로 구한 결과, 63 mN/m였다. 이렇게 해서 투명지지체용 및 투명보호막용 셀룰로오스아세테이트 필름을제조하였다.

(배향막층의 제조)

이 셀룰로오스아세테이트 필름 위에 다음 조성을 갖는 도포액을 #16의 와이어 바코터로 28㎖/㎡ 도포하였다. 25 ℃ 에서 60초간, 60 ℃ 의 온풍으로 60초간, 다시 90 ℃ 의 온풍으로 150초간 건조시켰다. 건조 후의 배향막 두께는 1.1 ㎛ 였다. 또한, 배향막의 표면조도 (Ra) 를 원자간력현미경 (AFM: Atomic Force Microscope, SPI3800N, 세이코 인스트루먼트㈜ 제조) 으로 측정한 결과 1.147 ㎚ 였다. 다음으로, 형성된 막에 셀룰로오스아세테이트 필름의 지상축 (파장 632.8 ㎚ 에서 측정) 에 대하여 45°방향으로 러빙 처리하였다.

배향막 도포액 조성

다음 변성 폴리비닐알코올 20질량부

물 361질량부

메탄올 119질량부

글루탈알데히드 (가교제) 0.5질량부

변성 폴리비닐알코올

(광학이방성층의 형성)

배향막 위에, 액정성 디스코틱 화합물 1,2,1',2',1",2"-트리스[4,5-디 (비닐카르보닐옥시부톡시벤조일옥시) 페닐렌 (일본 공개특허공보 평8-50206호, 단락 0044에 기재된 예시 화합물 TE-8의 (8), m=4) 41.01 g, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트 (V#360, 오사카 유기 화학㈜ 제조) 4.06 g, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 (CAB551-0.2, 이스트먼 케미컬사 제조) 0.90 g, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 (CAB531-1, 이스트먼 케미컬사 제조) 0.23 g, 광중합 개시제 (이루가큐어 907, 치바가이기사 제조) 1.35 g, 증감제 (카야큐어 DETX, 니혼 화학㈜ 제조) 0.45 g 을, 102 g 의 메틸에틸케톤에 용해시킨 도포액을, #4의 와이어 바로 도포하였다. 이를 금속 프레임에 점착시키고, 그 다음 130 ℃의 항온조 내에서 2분간 가열하고 원반 형상 화합물을 배향시켰다. 다음으로, 60 ℃에서 120W/㎝ 고압 수은등을 이용하여 1분간 UV 조사하여 원반 형상 화합물을 중합시켰다. 그 다음, 실온까지 방랭시켜 광학이방성층을 형성하였다 (막두께 1.95 ㎛).

제조된 광학이방성층에 대해서 파장 632.8 ㎚ 에서 측정한 Re (레터데이션) 값은 46 ㎚ 였다. 또한, 원반면과 제 1 투명지지체면 사이의 각도 (경사각) 는 제 1 투명지지체측으로부터 공기 계면을 향하여 증가 (하이브리드 배향) 하여 평균적으로 38°였다.

또한, 광학이방성층의 배향 결함 수를 100배의 루페를 사용하여 관측한 결과 70 ㎛ 이상의 결함이 1.3개/㎡ 이하였다.

또한, 광학이방성층에 대한 레터데이션 (Re) 값은 상기 식 (1) (청구항 4의 식 (1)) 로 정의할 수 있다.

(편광막의 제조)

평균 중합도가 2400, 막두께가 100 ㎛ 인 PVA 필름을 15 ∼ 17 ℃ 이온 교환수로 60초간 세정하고, 스테인리스제 블레이드로 표면 수분을 닦아낸 후, 이 PVA 필름을 농도가 일정해지도록 농도를 보정하면서 요오드 0.77 g/ℓ, 요오드화칼륨 60.0 g/ℓ의 수용액에 40 ℃ 에서 55초간 침지시키고, 다시 농도가 일정해지도록 농도를 보정하면서 붕산 42.5 g/ℓ, 요오드화칼륨 30 g/ℓ, 염화아연 1.8 g/ℓ의 수용액에 40 ℃ 에서 90초간 침지시킨 후, 필름의 양면을 스테인리스제 블레이드로 여분의 수분을 닦아내어 필름 내의 함유 수분율의 분포를 2 % 이하로 한 상태 (이 때 PVA 필름의 평균 함유 수분율은 32 % 였음) 에서 도 4 형태의 텐터 연신기에 도입하였다. 반송 속도를 4 m/분으로 하여 100 m 송출하고, 60 ℃, 95 % 분위기 하에서 5배까지 연신한 후, 텐터를 연신 방향에 대하여 도 4와 같이 굴곡시키고, 이후 폭을 일정하게 유지하며 수축시키면서 70 ℃ 분위기에서 건조시킨 후 텐터로부터 이탈시켰다. 건조 후의 PVA 필름의 함유 수분율은 1.5 % 였다. 좌우 텐터 클립의 반송 속도 차이는 0.05 % 미만이고, 도입되는 필름의 중심선과 다음 공정에 이송되는 필름의 중심선이 이루는 각은 46°였다. 여기서, ｜L1-L2｜는 0.7 m, W는 0.7 m 이고, ｜L1-L2｜=W 의 관계에 있었다. 텐터 출구에서 실질 연신 방향 Ax-Cx는 다음 공정에 이송되는 필름의 중심선 (22) 에 대하여 45°경사졌다. 텐터 출구에서 주름, 필름 변형은 관찰되지 않았다. 또한, 연신, 건조 후의 필름 두께는 19 ㎛ 였다.

(투명보호막의 점착)

상기 경사 연신한 편광막을 폭 방향에서 3 ㎝, 커터로 가장자리를 잘라낸 후, 그 양면을 PVA (㈜쿠라레 제조의 PVA-117H) 3 % 수용액을 접착제로 하여 비누화 처리한 상기 광학이방성층을 갖는 투명지지체 및 비누화 처리한 상기에서 제조한 투명보호막용 셀룰로오스아세테이트 필름을 점착시키고, 다시 70 ℃ 에서 10분간 가열하여 유효 폭 650㎜ 의 양면에 셀룰로오스아세테이트 필름을 사용한 편광판을 얻었다.

상기 편광판의 광학이방성층을 제거한 편광판 성능은 가시광 투과율이 43.2이고, 편광도 {(Tp-Tc) / (Tp+Tc)}^1/2이 0.9997 (단, Tp는 평행 투과율, Tc는 직교 투과율) 이며, 60 ℃, 습도 90 % RH 분위기 하에서 500시간 및 80 ℃, 드라이 분위기 하에서 500시간 방치한 경우의 그 전후의 광투과율의 변화율이 절대값에 기초하여 1 % 이하, 편광도의 변화율은 절대값에 기초하여 0.05 % 이하였다.

획득된 편광막의 흡수축 방향은 길이 방향에 대하여 45°경사졌다. 이 편광판의 550 ㎚ 에서의 투과율은 42.3 %, 편광도는 99.97 % 였다. 또한, 도 10과 같이 310×233㎜ 크기로 재단한 결과, 91.5 % 의 면적 효율로 변에 대하여 45°흡수축이 경사진 편광판을 얻을 수 있었다. 또한, 육안으로 탈색 선은 확인할 수 없었다.

(액정셀과의 적층 배치)

시판되는 액정표시장치 (6E-A3, 샤프㈜ 제조) 로부터 편광판을 벗겨 TN형 액정셀을 꺼내고, 상기에서 제조된 편광판을 도 1 및 도 2에 나타낸 배치로 액정셀과 적층시켰다. 구체적으로는 제 1 투명보호막의 지상축 (필름의 길이 방향) 과 제 1 편광막 흡수축이 이루는 각도를 +45°, 동일하게 제 1 투명지지체의 지상축 (필름의 길이 방향) 과 제 1 편광막 흡수축이 이루는 각도를 +45°, 제 1 편광막 흡수축과 디스코틱 액정성 화합물로 이루어진 제 1 광학이방성층의 배향 제어 방향 (러빙 각도) 이 이루는 각도를 0°또는 180°로 하였다. 또한, 액정셀의 상측 러빙축 (6) 과 제 1 투명보호막의 지상축 (4) 이 이루는 각도는 +45°또는 -45°로 하였다. 마찬가지로 제 2 투명보호막의 지상축 (필름의 길이 방향) 과 제 2 편광막 흡수축이 이루는 각도를 +45°, 동일하게 제 2 투명지지체의 지상축 (필름의 길이 방향) 과 제 2 편광막 흡수축이 이루는 각도를 +45°, 제 2 편광막 흡수축과 디스코틱 액정성 화합물로 이루어진 제 2 광학이방성층의 배향 제어 방향 (러빙 각도) 이 이루는 각도를 0°또는 180°로 하였다. 또한, 액정셀의 상측 러빙축과 제 2 투명보호막의 지상축이 이루는 각도는 +45°또는 -45°로 하였다.

또한, 액정셀 러빙축과 투명지지체의 지상축 (필름의 길이 방향) 이 이루는 각도는 액정셀 트위스트 각도나 액정셀 구동 전압에 따라 최대 콘트라스트를 달성하는 최적 각도가 변화하기 때문에 이 각도에 한정되지 않는다. 또한, 제 1 편광막 흡수축과 제 2 편광막 흡수축이 이루는 각도는 90°로 하였다. 이와 같이 해서 제조된 액정셀을, 상기 기술한 액정표시장치 (6E-A3, 샤프㈜ 제조) 로 되돌려 제 2 투명보호층을 백라이트측으로 하여 액정표시장치 5를 제조하였다. 이상의 각도는 액정셀이나 디스코틱 액정성 화합물로 이루어진 광학이방성층의 형성 공정의 변동을 고려하면, ± 5°전후의 편차는 허용된다.

(시야각 측정)

제조된 액정표시장치의 휘도 및 콘트라스트비는 분광방사휘도계 (토프콘사 제조의 BM-5) 로 측정하였다. 콘트라스트비는 백색 표시 휘도와 흑색 표시 휘도의 비에서 산출하였다. 또한, 시야각은 앙각 5°마다, 방위각은 10°마다 암실에서 측정하였다. 결과를 그래프에 나타낼 때에는 동일한 콘트라스트값의 각도를 실선으로 잇는 등 콘트라스트 곡선도를 이용하였다.

(제 1 투명지지체의 지상축과 제 1 편광막의 흡수축이 이루는 각도 45°로부터의 편차 (축 편차) 가 시야각에 미치는 영향에 대한 평가)

제 1 투명지지체의 지상축 방향을 바꾼 것 이외에는, 액정표시장치 5와 동일하게 하여 표 1에 나타낸 액정표시장치 1 ∼ 4 및 6 ∼ 9 를 제조하였다. 액정표시장치 1 ∼ 9에 대해서, 정면 콘트라스트비와 좌우 방향 시야각에서 콘트라스트비가 10 대 1 이상인 범위의 측정 결과를 표 1에 모두 나타낸다. 표 1의 결과에서 축 편차 각도 ± 5°이면 동일한 특성으로, 본 발명이 유효함을 알 수 있다. 또한, ± 5°전후의 편차는 허용되는 것도 알 수 있다. 또한, 제 2 투명지지체의 지상축과 제 2 편광막의 축 편차의 경우도 동일한 결과였다.

제 1 투명지지체의 지상축과 제 1 편광막의 투과축이 이루는 각도의 편차가 시야각에 미치는 영향

	제 1 투명지지체의 지상축과제 1 편광막의 흡수축이 이루는 각도 45°로부터의 편차	정면콘트라스트	콘트라스트＞10의 시야각
			좌방향	우방향
액정표시장치 1	-20°	1200	40°	38°
액정표시장치 2	-10°	〃	55°	50°
액정표시장치 3(본발명)	-5°	〃	73°	70°
액정표시장치 4(본발명)	-2°	〃	75°	72°
액정표시장치 5(본발명)	0°	〃	75°	72°
액정표시장치 6(본발명)	2°	〃	75°	72°
액정표시장치 7(본발명)	5°	〃	73°	70°
액정표시장치 8	10°	〃	55°	50°
액정표시장치 9	20°	〃	43°	40°

[실시예 2]

(제 1 및 제 2 투명지지체의 Re 값 영향의 측정 결과)

표 2에 나타낸 바와 같이 제 1 및 제 2 투명지지체의 Re 값을 바꾼 것 이외에는, 액정표시장치 5와 동일하게 하여 액정표시장치 10 ∼ 14를 제조하였다. 또한, Re 값의 조정은 필름 두께와 연신 강도, 첨가제 등으로 제어하고, Rth는 78 ㎚ 에서 일정해지도록 하였다. 액정표시장치 5, 10 ∼ 14에 대해서, 액정표시장치 정면 콘트라스트비와 좌우 방향 시야각에서 콘트라스트비가 10 대 1 이상인 범위의 측정 결과를 표 2에 모두 나타낸다.

표 2에 나타낸 결과에서 투명지지체의 Re 값이 커짐에 따라 시야각은 악화되고, 특히 좌우 방향에서 콘트라스트비가 10 대 1 이상인 범위가 좁아짐을 알 수 있다. 또한, 좌방향과 우방향의 콘트라스트가 10 대 1 이상인 범위의 대칭성도 악화된다. 투명지지체의 Re 값이 5 ㎚ 보다 커지면 그 범위 차이에 10°이상 갭이 생겨 육안 관찰에서도 시야각의 비대칭성이나 열화가 확인되었다.

제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체의 Re 값의 시야각에 미치는 영향

	제 1 및 제 2 투명지지체의Re 값 ( ㎚)	정면콘트라스트	콘트라스트＞10의 시야각
			좌방향	우방향
액정표시장치 10	0	1200	77°	75°
액정표시장치 5	2	〃	75°	72°
액정표시장치 11	5	〃	72°	65°
액정표시장치 12	7	〃	70°	60°
액정표시장치 13	10	〃	65°	50°
액정표시장치 14	-5	〃	73°	65°

[실시예 3]

(투명지지체의 Rth 값 영향의 측정 결과)

표 3에 나타낸 바와 같이 제 2 투명지지체의 Rth 값은 78 ㎚ 로 하고, 제 1 투명지지체의 Rth 값의 값을 바꾼 것 이외에는, 액정표시장치 5와 동일하게 하여 액정표시장치 15 ∼ 18 을 제조하였다. 또한, Rth 값의 조정은 필름 두께와 연신 강도, 첨가제 등으로 제어하고, Re는 2 ㎚ 에서 일정해지도록 하였다. 표 3에 보호 필름 Rth 값의 값을 바꾼 각각의 액정표시장치에 대해서, 정면 콘트라스트비와 좌우 방향 시야각에서 콘트라스트비가 10 대 1 이상이 되는 시야각의 측정 결과를 나타낸다. 표 3의 결과에서 Rth 값의 크기는 76 ㎚ ± 5 ㎚ 이면 동일한 특성이었다. 또한, Rth를 크게 바꾼 경우에는, 콘트라스트가 10:1 이상인 범위가 좌우 방향에서 50°이상 얻기 위해서는 Rth를 50 ∼ 200 ㎚ 사이로 설정하면 된다. 또한, 이 때 Re 값은 2 ㎚ 의 필름을 사용하였다.

제 1 투명지지체의 Rth의 영향

	제 1 투명지지체의 Rth 값 ( ㎚)	정면콘트라스트	콘트라스트＞10의 시야각
			좌방향	우방향
액정표시장치 15	73	1200	72°	70°
액정표시장치 16	76	〃	75°	72°
액정표시장치 5	78	〃	75°	72°
액정표시장치 17	80	〃	75°	72°
액정표시장치 18	83	〃	73°	71°

[실시예 4]

(제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체의 Re 값 편차의 영향의 측정 결과)

표 4에 나타낸 바와 같이 광학이방성층의 도포량을 바꿔 광학이방성층의 두께를 1.43 ㎛ (Re 값은 46 ㎚, 원반면과 제 1 투명지지체면 사이의 각도 (경사각) 는 평균적으로 39°) 로 하고, 제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체의 Re 값을 표 4와 같이 변화시킨 것 이외에는, 액정표시장치 5와 동일한 제조로 한 액정표시장치를 제조하였다. 또한, 이 때 제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체의 Rth는 78 ㎚ 였다. 얻어진 액정표시장치의 정면 콘트라스트비의 측정 결과를 표 4에 모두 나타낸다. 표 4의 결과에서 제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체의 Re 값에 차이가 생기면 정면 콘트라스트는 저하된다. 1000대 1 이상의 고콘트라스트를 얻기 위해서는, 제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체의 Re 값의 차이는 ± 3 ㎚ 이내일 필요가 있다. 또한, Re 값의 절대값이 커지면 시야각 특성의 비대칭성이 현저해지기 때문에, Re의 절대값은 5 ㎚ 이하로 하는 것이 바람직하다.

제 1 투명지지체 및 제 2 투명지지체의 Re 값과 정면 콘트라스트의 관계

	제 1 투명지지체의 Re 값 ( ㎚)
	-2	0	1	2	3	4	5
제 2 투명지지체의 Re 값 ( ㎚)	-2	1100	1100	1100	1100	1000	950	900
	0	1000	1100	1100	1100	1100	1100	1000
	1	1000	1000	1100	1100	1100	1100	1100
	2	950	1000	1100	1100	1100	1100	1100
	3	900	1000	1100	1100	1100	1100	1100
	4		950	1000	1050	1100	1100	1100
	5			900	1000	1000	1000	1100

[실시예 5]

실시예 1의 제 1 투명보호막 및 제 2 투명보호막을 시판되는 셀룰로오스아세테이트 필름 (후지탁 TD80UF, 후지 사진 필름㈜ 제조) 에 비누화 처리한 것으로 바꾼 것 이외에는, 액정표시장치 1 ∼ 9와 동일한 방법으로 액정표시장치를 제조하고, 실시예 1과 동일하게 평가하였다. 얻어진 결과는 실시예 1과 거의 동일한 결과였다.

또한, 실시예 1과 동일하게 상기에 사용한 편광판의 광학이방성층을 제거한 편광판 성능을 평가하였다. 결과는 가시광 투과율이 43.6이고, 편광도 { (Tp-Tc) / (Tp+Tc) }^1/2이 0.9996 (단, Tp는 평행 투과율, Tc는 직교 투과율) 이며, 60 ℃, 습도 90 % RH 분위기 하에서 500시간 및 80 ℃, 드라이 분위기 하에서 500시간 방치한 경우의 그 전후의 광투과율의 변화율이 절대값에 기초하여 1 % 이하, 편광도의 변화율은 절대값에 기초하여 0.05 % 이하였다.

[비교예 1]

제 1 투명보호막 및 제 1 투명지지체의 지상축과 제 1 편광막의 흡수축이 이루는 각도는 개략 평행하게 하고, 또한, 제 2 투명보호막 및 제 2 투명지지체의 지상축과 제 2 편광막의 흡수축이 이루는 각도는 개략 평행하게 하며, 다른 구성은 실시예 1과 동일하게 하였다. 액정표시장치의 콘트라스트비가 10 대 1 이상인 시야각은 좌우 방향 모두 70°이상, 정면 콘트라스트비 1200 을 얻었으나, 편광판을 롤로부터 잘라내는 경우에 이 구성에서는 수득률이 저하됨을 알 수 있었다.

본 발명에 의하면, 시야각이 확대되고 또한 저렴하게 제조할 수 있는 편광판을 사용함으로써, 제조 비용을 매우 경감시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이고, 특히 펀칭 공정에서 수득률을 향상시킬 수 있는 편광판을 사용한 시야각이 확대된 액정표시장치를 제공하는 것이다.

Claims (15)

1. 제 1 투명보호막, 제 1 편광막, 제 1 투명지지체, 액정성 화합물로 형성된 1 층 이상으로 이루어진 제 1 광학이방성층, 액정셀, 액정성 화합물로 형성된 1 층 이상으로 이루어진 제 2 광학이방성층, 제 2 투명지지체, 제 2 편광막, 및 제 2 투명보호막이 이 순서대로 적층되어 이루어지고,

   상기 제 1 편광막 및 상기 제 2 편광막의 흡수축이 각각 상기 제 1 투명지지체 및 상기 제 2 투명지지체의 지상축 (遲相軸) 과 평행 및 직교하지 아니하고,

   상기 제 1 투명지지체의 지상축과 상기 제 2 투명지지체의 지상축이 직교하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 광학이방성층 및 상기 제 2 광학이방성층의 적어도 한쪽이 디스코틱 구조 단위를 갖는 화합물로 이루어진 층인 동시에, 상기 디스코틱 구조 단위의 원반면이 투명지지체면에 대하여 경사를 이루고, 상기 디스코틱 구조 단위의 원반면과 상기 투명지지체면이 이루는 각도가 상기 광학이방성층의 두께 방향으로 변화되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 투명지지체의 지상축과 상기 제 1 편광막의 흡수축의 교차 각도가 10°이상 90°미만이며, 상기 제 2 투명지지체의 지상축과 상기 제 2 편광막의 흡수축의 교차 각도가 10°이상 90°미만인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 투명지지체 및 상기 제 2 투명지지체의 적어도 한쪽이 다음의 조건,

   (A) 다음 식 (1) 로 표시되는 Re (레터데이션, retardation) 값이 -5 ㎚ 이상 5 ㎚ 이하이며 Re의 편차가 평균값의 ± 3 ㎚ 이하,

   Re 값= (nx-ny) ×d (1)

   (B) 다음 식 (2) 로 표시되는 Rth 값이 50 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하이며 Rth의 편차가 평균값의 ± 5 ㎚ 이하,

   Rth 값={ (nx+ny) /2-nz}×d (2)

   (식 (2) 에서, nx는 투명지지체의 면내의 지상축 방향의 굴절률, ny는 투명지지체의 면내의 nx와 직교하는 방향의 굴절률, nz는 투명지지체의 두께 방향의 굴절률, d는 투명지지체의 두께를 나타냄)

   (C) 두께가 20 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하를 충족시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 투명지지체 및 상기 제 2 투명지지체의 적어도 한쪽의 400 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 Re (레터데이션) 값이 400 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 Re 평균값에 대하여 ± 2 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 투명지지체 및 상기 제 2 투명지지체의 적어도 한쪽의 400 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 Rth 값이 400 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 Rth 평균값에 대하여 ± 3 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 투명지지체 및 상기 제 2 투명지지체의 적어도 한쪽이 셀룰로오스아실레이트 필름으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 편광막 및 상기 제 2 편광막의 적어도 한쪽이 연속적으로 공급되는 폴리머 필름의 양 단을 지지수단으로 유지하며,

   ｜L2-L1｜＞0.4W (3)

   상기 식 (3) 을 충족시키는 조건 (식 (3) 에서, L1은 상기 폴리머 필름의 일측단의 실질적인 유지 개시점에서부터 실질적인 유지 해제점까지의 상기 지지수단의 궤적을 나타내고, L2는 상기 폴리머 필름의 타측단의 실질적인 유지 개시점에서부터 실질적인 유지 해제점까지의 상기 지지수단의 궤적을 나타내며, 및 W는 두 실질적인 유지 해제점의 거리를 나타냄) 에서 상기 지지수단을 필름의 길이 방향으로 진행시키면서 장력을 부여하여 연신하고, 연신 후의 필름의 길이 방향의 좌우 반송 속도 차이를 1 % 미만으로 하여 제조된 장척 (長尺) 형상의 편광막을 재단하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 폴리머 필름의 연신 전의 휘발분율이 10 % 이상이며, 상기 장척 형상의 편광막은 상기 폴리머 필름을 2 ∼ 10 배로 연신한 후, 10 % 이상 수축시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 폴리머 필름이 폴리비닐알코올계 폴리머로 이루어지며, 연신 전의 두께가 75 ㎛ ∼ 200 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장척 형상의 편광막이 폴리비닐알코올계 폴리머의 필름에 연신 전 또는 연신 후에 편광소자를 흡착시켜 제조된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 제 1 편광막, 상기 제 1 투명지지체 및 상기 제 1 광학이방성층, 및/또는 상기 제 2 편광막, 상기 제 2 투명지지체 및 상기 제 2 광학이방성층이 상기 장척 형상의 편광막과 장척 형상의 투명지지체 위에 액정성 화합물로 이루어진 1 층 이상의 광학이방성층을 형성한 장척 형상의 광학이방성층이 형성된 투명지지체를 점착시켜 일체화시킨 장척 형상의 적층체를 재단하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 제 1 투명보호막 및 상기 제 1 편광막, 및/또는 상기 제 2 투명보호막 및 상기 제 2 편광막이 상기 폴리머 필름을 연신하고 수축시키고, 또한 휘발분율을 저하시켜 제조한 상기 장척 형상의 편광막에 장척 형상의 투명보호막을 점착시킨 후, 후가열하여 이루어진 장척 형상의 적층체를 재단하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 투명보호막, 상기 제 1 편광막, 상기 제 1 투명지지체 및 상기 제 1 광학이방성층 및/또는 상기 제 2 투명보호막, 상기 제 2 편광막, 상기 제 2 투명지지체 및 상기 제 2 광학이방성층이 상기 폴리머 필름을 연신하고 수축시키고, 또한 휘발분율을 저하시켜 제조한 상기 장척 형상의 편광막에 장척 형상의 투명보호막을 점착시키는 동시에, 또는 점착시킨 후에, 장척 형상의 투명지지체 위에 액정성 화합물로 이루어진 1 층 이상의 광학이방성층을 형성한 장척 형상의 광학이방성층이 형성된 투명지지체를 점착시킨 적층체를 재단하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정셀이 TN 모드 또는 OCB 모드의 액정셀인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.