KR20040095176A

KR20040095176A - 광학 보상 필름의 제조 방법 및 광학 보상 필름, 편광판,액정 표시 장치

Info

Publication number: KR20040095176A
Application number: KR1020040031474A
Authority: KR
Inventors: 이또요지; 요시다마사후미; 우시야마아끼노부; 나가이미찌오
Original assignee: 후지 샤신 필름 가부시기가이샤
Priority date: 2003-05-06
Filing date: 2004-05-04
Publication date: 2004-11-12
Also published as: TWI339740B; TW200502568A

Abstract

하기 수학식 (1) : 45＜ATAN{(A×B×π×SIN(α/180×π))/(A×B×π×COS(α/180×π)＋C×1000)}/π×180＜50 (α는 러빙 회전 방향과 필름 반송 방향의 교차각, A 는 러빙롤러의 회전수 (rpm), B 는 그 직경 (㎜), C 는 지지체의 반송 속도 (m/분)) 을 만족하는 조건에서 러빙롤러에 의해 러빙 처리를 실시하는 (1) 공정, 액정성 화합물의 도포액을 러빙 처리면에 도포하는 (2) 공정, 도포액을 건조시키는 것과 동시에 또는 건조시킨 후에, 액정 전이 온도 이상의 온도에서 액정 화합물을 배향시키고, 고정하여 광학 이방성층을 제작하는 (3) 공정을 연속하여 실시하는 롤형상 광학 보상 필름의 제조 방법이다. 또, (2) 공정의 후, 액정 전이 온도 이상의 온도에서 액정 화합물을 배향시키는 동안에 상기 러빙 처리의 러빙 방향 이외의 방향으로 부는 상기 액정 화합물층 표면의 막면 풍속이 하기 수학식 (2) : 0.1＜V＜5.0×10^-3×η(식 중, V 는 액정 화합물층 표면의 막면 풍속 (m/sec), η은 액정 화합물의 배향 온도에서의 액정 화합물층의 점도 (cp) 를 나타낸다) 을 만족하는 조건에서, 상기 도포된 도포액으로 이루어지는 액정 화합물층을 건조시키는 것과 동시에 또는 건조시킨 후에, 액정 전이 온도 이상의 온도에서 액정 화합물을 배향시키고, 그 배향을 고정하여 광학 이방성층을 형성하는 (3') 공정을 갖는 광학 보상 필름의 제조 방법이다.

Description

광학 보상 필름의 제조 방법 및 광학 보상 필름, 편광판, 액정 표시 장치{PROCESS FOR PRODUCING OPTICALLY COMPENSATING FILM, OPTICALLY COMPENSATING FILM, POLARIZER AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은, 액정 화합물을 배향 고정시킨 광학 이방성층을 갖는 광학 보상 필름 및 그 제조 방법, 그리고 그것을 사용한 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.

액정 화합물을 고도로 배향 고정시킨 층을 갖는 광학 필름은, 액정 표시 장치의 광학 보상 필름, 휘도향상 필름, 투사형 표시 장치의 광학 보상 필름 등 최근 들어 여러 가지 용도로 전개되고 있으며, 그 중에서도 액정 표시 장치의 광학 보상 필름으로서의 발전은 눈부실 정도이다. 통상적으로 액정 표시 장치는 편광판과 액정셀을 구비한다. 현재 주류인 TN 방식의 TFT 액정 표시 장치에서는, 광학 보상 필름을 편광판과 액정셀 사이에 삽입하여 표시품위가 높은 액정 표시 장치를 실현하고 있다. 그러나, 이 구성에서는, 액정 표시 장치 자체의 두께가 두꺼워져 박형화 요청에 충분히 대응할 수 없다.

이것에 대하여, 편광막의 일측면에 위상차 필름, 타측면에 보호 필름을 갖는타원 편광판을 사용하는 것에 의해, 액정 표시 장치를 두껍게 하지 않고 정면 콘트라스트를 높일 수 있는 발명이 제안되어 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 평1-68940호 및 일본 공개특허공보 평2-247602호 참조). 그러나, 상기 구성의 위상차 필름 (광학 보상 필름) 에서는 충분한 시야각 개량 효과가 얻어지지 않아, 액정 표시 장치의 표시품위가 저하된다는 문제가 있었다.

현재로는, 투명 지지체 상에 디스코틱 (원반형상) 화합물로 형성된 광학 이방성층을 도포 형성한 광학 보상 필름을 직접 편광판의 보호 필름으로 사용함으로써, 액정 표시 장치를 두껍게 하지 않고, 시야각에 관한 문제를 해결하고 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 평7-191217호 및 유럽특허 제0911656A2호 명세서 참조).

종래, 현재 주류인 TN 방식의 액정 표시 장치용으로서의 광학 보상 필름이 개발되어 있었다.

최근에는 액정 텔레비전의 수요가 증가하고 있어, 액정 텔레비전에서는 동화상에 스미어 현상이 발생하는 등, 응답 속도에 문제가 있는 것이 지적되고 있으며, 이에 대한 해결책으로서 OCB 방식의 액정 표시 장치용 광학 보상 필름이 제안되어 왔다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 평9-211444호 및 일본 공개특허공보 평11-316378호에는, OCB 방식의 액정 표시 장치에 액정 화합물로 이루어지는 층을 갖는 광학 보상 필름을 적용함으로써 동화상에 대응 가능하며 시야각 등의 문제도 해결하고 있다.

그러나, 각 층의 광학 파라미터를 제어하여 양호한 성능을 갖는 광학 보상필름을 대량으로 연속적으로 제조하는 것, 또한 반송 및 보관에 유리한 롤과 같은 형태로 제조하기가 매우 어려웠다.

본 발명은, 액정 표시 장치, 특히 응답 속도가 빠르고 동화상 적성이 있는 OCB 방식의 액정 표시 장치에 대하여 우수한 광학 보상 기능을 갖는 광학 보상 필름을 안정적이면서 연속적으로 제조 가능한 방법을 제공하는 것 및 우수한 광학 보상 기능을 갖는 광학 보상 필름을 제공하는 것, 그리고 롤형태로 상기 광학 보상 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한 본 발명은, 편광기능을 가지는 동시에 액정 표시 장치, 특히 응답 속도가 빠르고 동화상 적성이 있는 OCB 방식의 액정 표시 장치에 대하여 우수한 광학 보상 기능을 가지며, 또한 액정 표시 장치의 박형화에도 기여할 수 있는 편광판을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한 본 발명은, 표시품위가 높은 화상을 표시할 수 있는 액정 표시 장치, 특히 응답 속도가 빠르고 동화상 적성이 있는 OCB 방식 액정 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

어떤 측면에 있어서, 본 발명은 하기의 공정：

(1) 길이 방향으로 반송되는 길이가 긴 지지체의 표면 또는 그 지지체 상에 형성된 배향막의 표면에 러빙롤러에 의해 러빙 처리를 실시하는 공정；

(2) 액정성 화합물을 함유하는 도포액을 상기 러빙 처리면에 도포하는 공정；

(3) 상기 도포된 도포액으로 이루어지는 액정 화합물층을 건조시키는 것과 동시에 또는 건조시킨 후에, 액정 전이 온도 이상의 온도에서 상기 액정 화합물을 배향시키고, 그 배향을 고정하여 광학 이방성층을 제작하는 공정； 및

(4) 상기 광학 이방성층이 형성된 길이가 긴 적층체를 감는 공정；을 연속하여 실시하는 롤형상 광학 보상 필름의 제조 방법으로서,

상기 (1) 의 공정에서의 상기 러빙롤러의 회전 방향이, 상기 길이가 긴 지지체의 반송 방향에 대하여 하기 수학식 (1) 을 만족하는 각도로 설정되어 있는 롤형상 광학 보상 필름의 제조 방법；

수학식 (1)

45＜ATAN{(A×B×π×SIN(α/180×π))/(A×B×π×COS(α/180×π)＋C×1000)}/π×180＜50

(식 중, α는 러빙 회전 방향과 필름 반송 방향의 교차각, A 는 러빙롤러의 회전수 (rpm), B 는 러빙롤러의 직경 (㎜), C 는 지지체의 반송 속도 (m/분) 를 나타낸다) 을 제공한다.

본 발명의 태양으로서, 상기 (3) 의 공정에서 액정 전이 온도 이상의 온도에서 액정 화합물을 배향시키는 동안에, 상기 러빙 처리의 러빙 방향 이외의 방향으로 부는 상기 액정 화합물층 표면의 막면 풍속이 하기 수학식 (2) 를 만족하는 청구항 1 에 기재된 제조 방법.

수학식 (2)

0.1＜V＜5.0×10^-3×η

식 중, V 는 액정 화합물층 표면의 막면 풍속 (m/sec), η은 액정 화합물의 배향 온도에서의 액정 화합물층의 점도 (cp) 를 나타낸다.

또한, 다른 측면에 있어서, 본 발명은, 하기의 공정：

(1') 지지체의 표면 또는 지지체 상에 형성된 배향막의 표면에 러빙 처리를 실시하는 공정；

(2') 액정 화합물을 함유하는 도포액을 상기 러빙 처리된 지지체 또는 배향막 표면 상에 도포하는 공정；

(3') 상기 도포된 도포액으로 이루어지는 액정 화합물층을 건조시키는 것과 동시에 또는 건조시킨 후에, 액정 전이 온도 이상의 온도에서 액정 화합물을 배향시키고, 그 배향을 고정하여 광학 이방성층을 형성하는 공정；

으로 이루어지는, 지지체 상에 광학 이방성층을 갖는 광학 보상 필름의 제조 방법으로서,

상기 (3') 공정에서의 액정 전이 온도 이상의 온도에서 액정 화합물을 배향시키는 동안에, 상기 러빙 처리의 러빙 방향 이외의 방향으로 부는 상기 액정 화합물층 표면의 막면 풍속이 하기 수학식 (2) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 필름의 제조 방법；

수학식 (2)

O.1＜V＜5.0×10^-3×η

식 중, V 는 액정 화합물층 표면의 막면 풍속 (m/sec), η는 액정 화합물의 배향 온도에서의 액정 화합물층의 점도 (cp) 를 나타낸다；을 제공한다.

상기 제조 방법은 롤형상 광학 보상 필름의 제조 방법일 수도 있다.

또, 다른 측면에 있어서, 본 발명은 상기 중 어느 하나의 제조 방법에 의해 제조된 광학 보상 필름, 그 광학 보상 필름을 갖는 편광판, 그 광학 보상 필름 또는 그 편광판을 갖는 액정 표시 장치, 예를 들어 OCB 방식의 액정 표시 장치를 제공한다.

발명의 실시형태

이하, 본 발명에 관하여 상세하게 설명한다.

[광학 보상 필름]

본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 광학 보상 필름은, 지지체와, 그 지지체 상에 액정 화합물로 형성된 광학 이방성층을 갖는다. 길이가 긴 광학 보상 필름을 롤형상으로 감은 롤형상 광학 보상 필름일 수도 있다. 상기 광학 이방성층의 분자 대칭축의 평균 방향이 길이 방향에 대하여 실질적으로 45°인 것이 바람직하다. 구체적으로는 43°∼47°인 것이 바람직하고, 44°∼46°인 것이 보다 바람직하다. 광학 이방성층의 분자 대칭축의 평균 방향은, 통상적으로 액정 화합물의 분자 대칭축의 지지체면에 대한 정사영(正射影)의 평균 방향과 일치한다. 액정 화합물 분자의 분자 대칭축 방향의 배향은, 액정성 화합물이 접촉하는 배향막 등에 실시된 러빙 처리의 방향에 따라 조정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 롤형상 광학 보상 시트는, 러빙 처리를 특정한 조건에서 실시하는 후술하는 본 발명의 제조 방법에 의해 안정적으로 제작할 수 있다.

본 발명의 제조 방법에 의해서 제조되는 롤형상 광학 보상 필름은, 원하는 형상으로 절단한 후 광학 보상 필름으로서 액정 표시 장치에 장착할 수도 있고, 또한 편광판의 보호 필름으로서 사용하는 등 액정 표시 장치의 다른 구성부재와 일체화한 후에 액정 표시 장치에 장착할 수도 있다. 수평 배향 모드 (특히 반사형 액정 표시 장치), 또는 벤드 배향 모드의 액정 표시 장치에 사용하는 것이 바람직하다. 이들 모드의 액정 표시 장치에 본 발명의 광학 보상 필름을 적용할 때에는, 액정 화합물로 이루어지는 광학 이방성층, 지지체 및 편광막의 배치가 매우 중요하고, 액정 화합물로서 디스코틱 화합물을 사용한 경우의 상세한 것에 관해서는 일본 공개특허공보 평11-316378호에 기재되어 있으며, 본 발명의 실시형태에도 적용할 수 있다.

이하, 상기 광학 보상 필름의 각 구성부재에 관하여 상세하게 설명한다.

《지지체》

본 발명에 사용하는 지지체는 투명한 것이 바람직하고, 구체적으로는 광투과율이 80% 이상인 것이 바람직하다. 원통형상으로 감을 수 있다는 것을 고려하면 투명한 폴리머 필름이 바람직하다. 지지체로서 사용 가능한 폴리머 필름으로는, 셀룰로오스에스테르 (예, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트), 노르보르넨계 폴리머 및 폴리메틸메타크릴레이트 등으로 이루어지는 폴리머 필름을 들 수 있다. 시판하는 폴리머 (노르보르넨계 폴리머에서는, 아톤 및 제오넥스 (모두 상품명)) 를 사용할 수도 있다. 그 중에서도 셀룰로오스에스테르로 이루어지는 필름이 바람직하고, 셀룰로오스의 저급 지방산에스테르로 이루어지는 필름이 더욱 바람직하다. 저급 지방산이란, 탄소원자수가 6 이하인 지방산을 의미한다. 특히, 탄소원자수가 2 (셀룰로오스아세테이트), 3 (셀룰로오스프로피오네이트) 또는 4 (셀룰로오스부틸레이트) 가 바람직하다. 셀룰로오스아세테이트로 이루어지는 필름이 특히 바람직하다. 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트나 셀룰로오스아세테이트부틸레이트와 같은 혼합 지방산에스테르를 사용할 수도 있다.

또, 종래 알려져 있는 폴리카보네이트나 폴리술폰과 같은 복굴절이 발현되기 쉬운 폴리머라 해도, 국제공개 WO00/26705호 명세서에 기재된 것처럼 분자를 수식함으로써 복굴절의 발현성을 제어하면, 본 발명에서 지지체로서 사용할 수도 있다.

본 발명의 광학 보상 필름을 편광판의 보호 필름 또는 위상차 필름으로서 사용하는 경우는, 폴리머 필름으로는 아세트화도가 55.0∼62.5% 인 셀룰로오스아세테이트를 사용하는 것이 바람직하다. 아세트화도는 57.0∼62.0% 인 것이 더욱 바람직하다. 여기서, 아세트화도란, 셀룰로오스 단위질량당의 결합 아세트산량을 의미한다. 아세트화도는 ASTM：D-817-91 (셀룰로오스아세테이트 등의 시험법) 에 있어서의 아세트화도의 측정 및 계산에 의해 구해진다.

셀룰로오스아세테이트의 점도평균 중합도 (DP) 는 250 이상인 것이 바람직하고, 290 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 셀룰로오스아세테이트는 겔 퍼미에이션 크로마토그래피에 의한 Mw/Mn (Mw 는 질량평균 분자량, Mn 은 수평균 분자량) 의 분자량 분포가 좁은 것이 바람직하다. 구체적인 Mw/Mn 의 값으로는 1.0∼4.0 인 것이 바람직하고, 1.0∼1.65 인 것이 더욱 바람직하고, 1.0∼1.6 인 것이 가장 바람직하다.

셀룰로오스아세테이트에서는, 셀룰로오스의 2 위치, 3 위치 및 6 위치의 히드록실이 균등하게 치환되는 것은 아니며, 6 위치의 치환도가 작아지는 경향이 있다. 지지체로서 사용하는 폴리머 필름에서는, 셀룰로오스의 6 위치 치환도가 2 위치, 3 위치에 비하여 동일한 정도 또는 많은 것이 바람직하다. 2 위치, 3 위치 및 6 위치의 치환도의 합계에 대한 6 위치의 치환도 비율은 30∼40% 인 것이 바람직하고, 31∼40% 인 것이 더욱 바람직하고, 32∼40% 인 것이 가장 바람직하다. 6 위치의 치환도는 0.88 이상인 것이 바람직하다. 또, 각 위치의 치환도는 NMR 에 의해서 측정할 수 있다.

6 위치 치환도가 높은 셀룰로오스아세테이트는, 일본 공개특허공보 평11-5851호의 단락번호 0043∼0044 에 기재된 합성예 1, 단락번호 0048∼0049 에 기재된 합성예 2, 그리고 단락번호 0051∼0052 에 기재된 합성예 3 의 방법을 참조하여 합성할 수 있다.

지지체의 Re 리타데이션값 및 Rth 리타데이션값은 각각 하기식 (Ⅰ) 및 (Ⅱ) 으로 정의된다.

(Ⅰ) Re=(nx－ny)×d

(Ⅱ) Rth={(nx＋ny)/2－nz}×d

식 (Ⅰ) 및 (Ⅱ) 에 있어서, nx 는 필름면 내의 지상축 방향 (굴절률이 최대가 되는 방향) 의 굴절률；ny 는 필름면 내의 진상축 방향 (굴절률이 최소가 되는방향) 의 굴절률；nz 는 필름의 두께 방향의 굴절률；d 는 단위를 ㎚ 으로 하는 필름의 두께이다.

본 발명에서 사용하는 지지체의 Rth 리타데이션값은, 40㎚∼200㎚ 인 것이 바람직하고, Re 리타데이션값은 0∼70㎚ 인 것이 바람직하다.

지지체로서 셀룰로오스아세테이트 필름을 사용한 본 발명의 광학 보상 필름을 액정 표시 장치에 2 장 장착한 경우는, 상기 셀룰로오스아세테이트 필름의 Rth 리타데이션값이 40∼250㎚ 인 것이 바람직하다. 한편, 지지체로서 셀룰로오스아세테이트 필름을 사용한 본 발명의 광학 보상 필름을 액정 표시 장치에 1 장 장착하는 경우는, 상기 셀룰로오스아세테이트 필름의 Rth 리타데이션값은 150∼400㎚ 인 것이 바람직하다.

또, 셀룰로오스아세테이트 필름의 복굴절률 (Δn：nx－ny) 은 0.00025∼0.00088 인 것이 바람직하다. 또한, 셀룰로오스아세테이트 필름의 두께 방향의 복굴절률 {(nx＋ny)/2－nz} 은 0.00088∼0.005 인 것이 바람직하다.

지지체에 셀룰로오스아세테이트 필름을 사용하는 경우는 리타데이션 상승제를 필름 중에 함유시키는 것이 바람직하고, 바람직한 화합물예 및 그 제조 방법에 관해서는 일본 공개특허공보 2000-154261호 및 일본 공개특허공보 2000-111914호에 기재되어 있다.

《광학 이방성층》

본 발명의 광학 보상 시트는, 액정 화합물로부터 형성된 광학 이방성층을 적어도 한 층 갖는다. 상기 광학 이방성층은, 지지체의 표면에 직접 형성할 수도있고, 지지체 상에 배향막을 형성하여 그 배향막 상에 형성할 수도 있다.

광학 이방성층의 형성에 사용되는 액정 화합물로는, 막대형상 액정 화합물 및 디스코틱 액정 화합물을 들 수 있다. 막대형상 액정 화합물 및 디스코틱 액정 화합물은 고분자 액정일 수도 있고 저분자 액정일 수도 있으며, 또한 저분자 액정이 가교되어 액정성을 나타내지 않게 된 것도 포함된다.

《막대형상 액정 화합물》

본 발명에 사용 가능한 막대형상 액정 화합물로는, 아조메틴류, 아족시류, 시아노비페닐류, 시아노페닐에스테르류, 벤조산에스테르류, 시클로헥산카르복시산페닐에스테르류, 시아노페닐시클로헥산류, 시아노치환페닐피리미딘류, 알콕시치환페닐피리미딘류, 페닐디옥산류, 톨란류 및 알케닐시클로헥실벤조니트릴류가 바람직하게 사용된다. 또, 막대형상 액정 화합물에는 금속 착물도 포함된다. 또한, 막대형상 액정 화합물을 반복 단위 중에 함유하는 액정폴리머도 사용할 수 있다. 바꿔 말하면, 막대형상 액정 화합물은 (액정)폴리머와 결합하고 있을 수도 있다.

막대형상 액정 화합물에 관해서는, 계간 화학총설 제 22권 액정의 화학 (1994) 일본화학회편의 제4장, 제7장 및 제 11장 및 액정디바이스핸드북 일본학술진흥회 제 142위원회편의 제3장에 기재되어 있다.

본 발명에 사용하는 막대형상 액정 화합물의 복굴절률은 0.001∼0.7 의 범위에 있는 것이 바람직하다.

막대형상 액정 화합물은, 그 배향 상태를 고정하기 위하여 중합성기를 갖는것이 바람직하다. 중합성기는 불포화 중합성기 또는 에폭시기가 바람직하고, 불포화 중합성기가 더욱 바람직하며, 에틸렌성 불포화 중합성기가 가장 바람직하다.

《디스코틱 액정 화합물》

디스코틱 액정 화합물에는, C. Destrade 들의 연구보고, Mol. Cryst. 71권, 111페이지 (1981년) 에 기재되어 있는 벤젠 유도체, C. Destrade 들의 연구보고, Mol. Cryst. 122권, 141페이지 (1985년), Physics lett, A, 78권, 82페이지 (1990) 에 기재되어 있는 트룩센 유도체, B. Kohne 들의 연구보고, Angew. Chem. 96권, 70페이지 (1984년) 에 기재된 시클로헥산 유도체 및 J. M. Lehn 들의 연구보고, J. Chem. Commun., 1794페이지 (1985년), J. Zhang 들의 연구보고, J. Am. Chem. Soc. 116권, 2655페이지 (1994년) 에 기재되어 있는 아자크라운계나 페닐아세틸렌계 매크로사이클이 포함된다.

상기 디스코틱 액정 화합물에는, 분자 중심의 모핵에 대하여 직쇄의 알킬기, 알콕시기 또는 치환 벤조일옥시기가 모핵의 측쇄로서 방사선상으로 치환된 구조의, 액정성을 나타내는 화합물도 포함된다. 분자 또는 분자의 집합체가 회전 대칭성을 갖고 일정한 배향을 부여할 수 있는 화합물인 것이 바람직하다. 디스코틱 액정 화합물로부터 광학 이방성층을 형성한 경우, 최종적으로 광학 이방성층에 함유되는 화합물은 이제 와서는 액정성을 나타낼 필요가 없다. 예를 들어, 저분자의 디스코틱 액정 화합물이 열 또는 빛에 반응하는 기를 갖고 있고, 열 또는 빛에 의해 상기 기가 반응하고, 중합 또는 가교되어, 고분자량화함으로써 광학 이방성층이 형성되는 경우 등은, 광학 이방성층 중에 함유되는 화합물이 이제 액정성을 상실하고 있어도 된다. 디스코틱 액정 화합물의 바람직한 예는 일본 공개특허공보 평8-50206호에 기재되어 있다. 또한, 디스코틱 액정 화합물의 중합에 관해서는, 일본 공개특허공보 평8-27284호에 기재가 있다.

디스코틱 액정 화합물을 중합에 의해 고정하기 위해서는, 디스코틱 액정 화합물의 원반형상 코어에 치환기로서 중합성기를 결합시킬 필요가 있다. 단, 원반형상 코어에 중합성기를 직결시키면, 중합 반응에서 배향 상태를 유지하기가 어려워진다. 그래서, 원반형상 코어와 중합성기의 사이에 연결기를 도입한다. 따라서, 중합성기를 갖는 디스코틱 액정 화합물은 하기식 (Ⅲ) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

식 (Ⅲ)

D(-L-Q)_n

식 중, D 는 원반형상 코어이고, L 은 2 가의 연결기이고, Q 는 중합성기이고, n 은 4∼12 의 정수이다.

원반형상 코어 (D) 의 예를 이하에 나타낸다. 이하의 각 예에 있어서,LQ (또는 QL) 는 2 가의 연결기 (L) 와 중합성기 (Q) 의 조합을 의미한다.

식 (Ⅲ) 에 있어서, 2가의 연결기 (L) 는 알킬렌기, 알케닐렌기, 아릴렌기, -CO-, -NH-, -O-, -S- 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가의 연결기인 것이 바람직하다. 2 가의 연결기 (L) 는 알킬렌기, 아릴렌기, -CO-, -NH-, -O- 및 -S- 로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가의 기를 적어도 2 개 조합한 2 가의 연결기인 것이 더욱 바람직하다. 2 가의 연결기 (L) 는 알킬렌기, 아릴렌기, -CO- 및 -O- 로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가의 기를 적어도 2 개 조합한 2 가의 연결기인 것이 가장 바람직하다. 상기 알킬렌기의 탄소원자수는 1∼12 인 것이 바람직하다. 상기 알케닐렌기의 탄소원자수는 2∼12 인 것이 바람직하다. 상기 아릴렌기의 탄소원자수는 6∼10 인 것이 바람직하다.

2 가의 연결기 (L) 의 예를 이하에 나타낸다. 왼쪽이 원반형상 코어 (D) 에 결합되고, 오른쪽이 중합성기 (Q) 에 결합된다. AL 은 알킬렌기 또는 알케닐렌기, AR 은 아릴렌기를 의미한다. 또, 알킬렌기, 알케닐렌기 및 아릴렌기는 치환기 (예, 알킬기) 를 갖고 있을 수도 있다.

L1：-AL-CO-O-AL-

L2：-AL-CO-O-AL-O-

L3：-AL-CO-O-AL-O-AL-

L4：-AL-CO-O-AL-O-CO-

L5：-CO-AR-O-AL-

L6：-CO-AR-O-AL-O-

L7：-CO-AR-O-AL-O-CO-

L8：-CO-NH-AL-

L9：-NH-AL-O-

L10：-NH-AL-O-CO-

L11：-O-AL-

L12：-O-AL-O-

L13：-O-AL-O-CO-

L14：-O-AL-O-CO-NH-AL-

L15：-O-AL-S-AL-

L16：-O-CO-AR-O-AL-CO-

L17：-O-CO-AR-O-AL-O-CO-

L18：-O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-

L19：-O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-AL-O-CO-

L20：-S-AL-

L21：-S-AL-O-

L22：-S-AL-O-CO-

L23：-S-AL-S-AL-

L24：-S-AR-AL-

식 (Ⅲ) 의 중합성기 (Q) 는 중합 반응의 종류에 따라 결정한다. 중합성기 (Q) 는 불포화 중합성기 또는 에폭시기인 것이 바람직하고, 불포화 중합성기인 것이 더욱 바람직하고, 에틸렌성 불포화 중합성기인 것이 가장 바람직하다.

식 (Ⅲ) 에 있어서 n 은 4∼12 의 정수이다. 구체적인 숫자는 원반형상 코어 (D) 의 종류에 따라 결정된다. 또, 복수의 L 과 Q 의 조합은 다를 수도 있지만, 동일한 것이 바람직하다.

상기 광학 이방성층 중 액정 화합물의 배향에 관해서는, 광학 이방성층의 분자 대칭축의 평균 방향이 길이 방향에 대하여 43°∼47°인 것이 바람직하다. 하이브리드 배향에서는, 액정 화합물의 분자 대칭축과 지지체의 면이 이루는 각도가 광학 이방성층의 깊이 방향에서 그리고 지지체의 면으로부터의 거리 증가와 함께 증가 또는 감소하고 있다. 각도는 거리의 증가와 함께 감소하는 것이 바람직하다. 또한, 각도의 변화로는 연속적 증가, 연속적 감소, 간헐적 증가, 간헐적 감소, 연속적 증가와 연속적 감소를 포함하는 변화, 또는 증가 및 감소를 포함하는 간헐적 변화가 가능하다. 간헐적 변화는 두께방향 도중에서 경사각이 변화하지 않는 영역을 포함하고 있다. 각도는 각도가 변화하지 않는 영역을 포함하고 있더라도 전체적으로 증가 또는 감소하고 있으면 된다. 그리고, 각도는 연속적으로 변화하는 것이 바람직하다.

액정 화합물의 분자 대칭축의 평균 방향은, 일반적으로 액정 화합물 또는 배향막의 재료를 선택함으로써, 또는 러빙 처리 방법을 선택함으로써 조정할 수 있다. 또한, 표면측 (공기측) 의 액정 화합물의 분자 대칭축 방향은 일반적으로 액정 화합물 또는 액정 화합물과 함께 사용하는 첨가제의 종류를 선택함으로써 조정할 수 있다. 액정 화합물과 함께 사용하는 첨가제의 예로는, 가소제, 계면활성제, 중합성 모노머 및 폴리머 등을 들 수 있다. 분자 대칭축의 배향방향의 변화 정도도, 상기한 바와 같이 액정 화합물과 첨가제의 선택에 의해 조정할 수 있다. 특히 계면활성제에 관해서는, 상기 서술한 도포액의 표면장력 제어와 양립시키는 것이 바람직하다.

액정 화합물과 함께 사용하는 가소제, 계면활성제 및 중합성 모노머는 디스코틱 액정 화합물과 상용성을 가지고, 액정 화합물에 경사각의 변화를 주거나 혹은 배향을 저해하지 않는 것이 바람직하다. 중합성 모노머 (예를 들어 비닐기, 비닐옥시기, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기를 갖는 화합물) 가 바람직하다. 상기 화합물의 첨가량은 액정 화합물에 대하여 일반적으로 1∼50질량% 의 범위에 있고, 5∼30질량% 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또, 중합성의 반응성 관능기수가 4 이상인 모노머를 혼합하여 사용하면, 배향막과 광학 이방성층 간의 밀착성을 높일 수 있다.

액정 화합물로서 디스코틱 액정 화합물을 사용하는 경우는, 디스코틱 액정 화합물과 어느 정도의 상용성을 가지고, 디스코틱 액정 화합물에 경사각의 변화를 주는 폴리머를 사용하는 것이 바람직하다.

폴리머의 예로는 셀룰로오스에스테르를 들 수 있다. 셀룰로오스에스테르의 바람직한 예로는, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 히드록시프로필셀룰로오스 및 셀룰로오스아세테이트부틸레이트를 들 수 있다. 디스코틱 액정 화합물의 배향을 저해하지 않도록, 상기 폴리머의 첨가량은 디스코틱 액정 화합물에 대하여 0.1∼10질량% 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.1∼8질량% 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 0.1∼5질량% 의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.

디스코틱 액정 화합물의 디스코틱 네마틱 액정상-고상 전이 온도는 70∼300℃ 가 바람직하고, 70∼170℃ 가 더욱 바람직하다.

본 발명에 있어서, 광학 이방성층의 두께는 0.1∼20㎛ 인 것이 바람직하고, 0.5∼15㎛ 인 것이 더욱 바람직하고, 1∼10㎛ 인 것이 가장 바람직하다.

《배향막》

본 발명의 광학 보상 시트는 지지체와 광학 이방성층 사이에 배향막을 갖고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 배향막은 가교된 폴리머로 이루어지는 층인 것이 바람직하다. 배향막에 사용되는 폴리머는, 그 자체로 가교 가능한 폴리머나 가교제에 의해 가교되는 폴리머나 모두 사용할 수 있다. 상기 배향막은, 관능기를 갖는 폴리머 또는 폴리머에 관능기를 도입한 것을 빛, 열 또는 PH 변화 등에 의해 폴리머 사이에서 반응시켜 형성하거나, 또는, 반응 활성이 높은 화합물인 가교제를 사용하여 폴리머 사이에 가교제에 유래하는 결합기를 도입하여, 폴리머 사이를 가교함으로써 형성하는 것이 가능하다.

가교된 폴리머로 이루어지는 배향막은, 통상 상기 폴리머 또는 폴리머와 가교제의 혼합물을 함유하는 도포액을 지지체 상에 도포한 후, 가열 등을 실시함으로써 형성할 수 있다.

후술하는 러빙 공정에 있어서, 배향막의 발진(發塵) 을 억제하기 위해 가교도를 높여 두는 것이 바람직하다. 상기 도포액 중에 첨가하는 가교제의 양 (Mb) 에 대하여, 가교 후에 잔존하고 있는 가교제의 양 (Ma) 의 비율 (Ma/Mb) 을 1 에서 뺀 값 (1-(Ma/Mb)) 을 가교도로 정의한 경우, 가교도는 50%∼100% 가 바람직하고, 65%∼100% 가 더욱 바람직하고, 75%∼100% 가 가장 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 배향막에 사용되는 폴리머는 그 자체로 가교 가능한 폴리머 또는 가교제에 의해 가교되는 폴리머 모두 사용할 수 있다. 물론 쌍방의 기능을 갖는 폴리머를 사용할 수도 있다. 상기 폴리머의 예로는, 폴리메틸메타크릴레이트, 아크릴산/메타크릴산 공중합체, 스티렌/말레이미드 공중합체, 폴리비닐알코올 및 변성 폴리비닐알코올, 폴리(N-메틸올아크릴아미드), 스티렌/비닐톨루엔 공중합체, 클로로술폰화폴리에틸렌, 니트로셀룰로오스, 폴리염화비닐, 염소화폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리이미드, 아세트산비닐/염화비닐 공중합체, 에틸렌/아세트산비닐 공중합체, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리카보네이트 등의 폴리머 및 실란커플링제 등의 화합물을 들 수 있다. 바람직한 폴리머의 예로는, 폴리(N-메틸올아크릴아미드), 카르복시메틸셀룰로오스, 젤라틴, 폴리비닐알코올 및 변성 폴리비닐알코올 등의 수용성 폴리머이고, 또한 젤라틴, 폴리비닐알코올 및 변성 폴리비닐알코올이 바람직하고, 특히 폴리비닐알코올 및 변성 폴리비닐알코올을 들 수 있다.

상기 폴리머 중에서 폴리비닐알코올 또는 변성 폴리비닐알코올이 바람직하다. 폴리비닐알코올로는, 예를 들어 비누화도 70∼100% 인 것, 일반적으로 비누화도 80∼100% 인 것, 보다 바람직하게는 비누화도 85∼95% 인 것이다. 중합도로는 100∼3000 의 범위가 바람직하다. 변성 폴리비닐알코올로는, 공중합 변성된 것 (변성기로서 예를 들어 COONa, Si(OX)₃, N(CH₃)₃·Cl, C₉, H₁₉COO, SO₃, Na, C₁₂H₂₅등이 도입된다), 연쇄 이동에 의해 변성된 것 (변성기로서 예를 들어 COONa, SH, C₁₂H₂₅등이 도입되어 있다), 블록중합에 의한 변성을 한 것 (변성기로서 예를 들어 COOH, CONH₂, COOR, C₆H₅등이 도입된다) 등의 폴리비닐알코올의 변성물을 들 수 있다. 중합도로는 100∼3000 의 범위가 바람직하다. 이들 중에서 비누화도 80∼100% 의 미변성∼변성 폴리비닐알코올이고, 보다 바람직하게는 비누화도 85∼95% 의 미변성 내지 알킬티오변성 폴리비닐알코올이다.

배향막에 사용하는 변성 폴리비닐알코올로서, 하기 일반식 (2)：

(단, R¹은 무치환 알킬기 또는 아크릴로일기, 메타크릴로일기 또는 에폭시기로 치환된 알킬기를 나타내고, W 는 할로겐원자, 알킬기 또는 알콕시기를 나타내고, X 는 활성 에스테르, 산무수물 또는 산할로겐화물을 형성하기 위해 필요한 원자군을 나타내고, l 은 O 또는 1 을 나타내고, n 은 0∼4 의 정수를 나타낸다.) 로 나타내는 화합물과 폴리비닐알코올과의 반응물이 바람직하다.

또한, 배향막에 사용하는 변성 폴리비닐알코올로서, 하기 일반식 (3)：

(단, X¹은 활성 에스테르, 산무수물 또는 산할로겐화물을 형성하기 위해 필요한 원자군을 나타내고, m 은 2∼24 의 정수를 나타낸다.) 으로 나타내는 화합물과 폴리비닐알코올의 반응물도 바람직하다.

상기 일반식 (2) 및 일반식 (3) 에 의해 나타나는 화합물과 반응시키기 위해서 사용되는 폴리비닐알코올로는, 상기 변성되어 있지 않은 폴리비닐알코올 및 상기 공중합 변성된 것, 즉 연쇄 이동에 의해 변성된 것, 블록 중합에 의한 변성을 한 것 등의 폴리비닐알코올의 변성물을 들 수 있다. 상기 특정한 변성 폴리비닐알코올의 바람직한 예로는, 일본 공개특허공보 평8-338913호에 자세히 기재되어 있다.

배향막에 폴리비닐알코올 등의 친수성 폴리머를 사용하는 경우, 경막도의 관점에서 함수율을 제어하는 것이 바람직하여, 0.4%∼2.5% 인 것이 바람직하고, 0.6%∼1.6% 인 것이 더욱 바람직하다. 함수율은 시판하는 칼피셔법의 수분율 측정기로 측정할 수 있다.

또, 배향막은 10㎛ 이하의 막두께인 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명 광학 보상 시트의 제조 방법에 관해 설명한다.

[광학 보상 시트의 제조 방법]

본 발명의 제조 방법의 제 1 양태는, 롤형상 광학 보상 시트의 제조 방법에 관하여, 하기 (1)∼(4) 의 공정：

(3) 도포된 도포액으로 이루어지는 액정 화합물층을 건조시키는 것과 동시에 또는 건조시킨 후에, 액정 전이 온도 이상의 온도에서 상기 액정 화합물을 배향시키고, 그 배향을 고정하여 광학 이방성층을 제작하는 공정； 및

(4) 상기 광학 이방성층이 형성된 길이가 긴 적층체를 감는 공정；을 연속하여 실시한다. 또한, 상기 (1) 의 공정에서의 상기 러빙롤러의 회전 방향이, 상기 길이가 긴 지지체의 반송 방향에 대하여 하기 수학식 (1) 을 만족하는 각도로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

수학식 (1)

식 중, α는 러빙 회전 방향과 필름 반송 방향의 교차각, A 는 러빙롤러의 회전수 (rpm), B 는 러빙롤러의 직경 (㎜), C 는 지지체의 반송 속도 (m/분) 를 나타낸다.

본 발명의 제조 방법에 의하면, 액정 화합물의 분자 대칭축의 투명 지지체면에 대한 정사영의 평균 방향, 즉 상기 광학 이방성층의 분자 대칭축의 평균 방향과, 지지체의 면내 지상축, 즉, 지지체의 길이 방향과의 각도가 실질적으로 45°, 바람직하게는 43°∼47°, 더욱 바람직하게는 44°∼46°인 광학 보상 시트를 연속적이면서 안정적으로 제조할 수 있어 대량 생산에 적합하다.

본 발명의 제조 방법은,

1) 상기 (2) 의 공정에 있어서, 액정 화합물로서 가교성 관능기를 갖는 중합성 액정 화합물을 사용하고, 상기 (3) 의 공정에 있어서, 연속적으로 도포층을 광조사하여 중합성 액정 화합물을 중합에 의해 경화시켜 배향 상태로 고정하고, 그 후, 연속적으로 상기 (4) 의 공정을 실시해도 되고 ; 및/또는

2) 상기 (1) 의 공정에 있어서, 상기 지지체 또는 배향막의 표면을 제진하면서, 러빙롤러로 러빙 처리하고, 및/또는 상기 (2) 의 공정 전에, 러빙 처리한 상기지지체 또는 상기 배향막의 표면을 제진하는 공정을 실시하여도 되고 ; 및/또는

3) 상기 (4) 의 공정 전에, 형성한 광학 이방성층의 광학 특성을 연속적으로 측정함으로써 검사하는 검사 공정을 포함할 수도 있다.

이들 각 공정의 상세한 내용은, 일본 공개특허공보 평9-73081호에 기재되어 있다.

이하 각 공정을 설명한다.

<<(1) 의 공정>>

상기 (1) 의 공정에서는, 길이 방향으로 반송되는 길이가 긴 지지체의 표면 또는 이 지지체 상에 형성된 배향막의 표면에, 러빙롤러에 의해 러빙 처리를 실시한다. 본 발명에서는 러빙 공정에서는, 하기 수학식 (1) 의 관계를 만족하도록 러빙 처리하는 것이 바람직하다.

수학식 (1)

(식 중, α는 러빙 회전 방향과 필름 반송 방향의 교차각, A 는 러빙롤러의 회전수 (rpm), B 는 러빙롤러의 직경 (㎜), C 는 지지체의 반송 속도 (m/분) 를 나타낸다.)

상기 (1) 의 공정에 사용되는 러빙롤러의 직경은, 핸들링 적성, 및 천 수명의 관점으로부터, 100㎜∼500㎜ 인 것이 바람직하고, 200㎜∼400㎜ 인 것이 더욱 바람직하다. 러빙롤러의 폭은, 반송하는 필름의 폭보다도 넓을 필요가 있어,필름폭×√2 이상인 것이 바람직하다. 러빙롤러의 회전수는, 발진의 관점에서 낮게 설정하는 것이 바람직하고, 액정 화합물의 배향성에 따라 달라지기도 하지만, 100rpm∼1000rpm 인 것이 바람직하며, 250rpm∼850rpm 인 것이 더욱 바람직하다.

러빙롤의 회전수를 낮게 해도 액정 화합물의 배향성을 유지하기 위해서는, 러빙시의 지지체 또는 배향막을 가열하는 것이 바람직하다. 가열 온도는, 지지체 또는 배향막 표면의 막면 온도에서, (소재의 Tg－50℃)∼(소재의 Tg＋50℃) 인 것이 바람직하다. 폴리비닐알코올로 이루어지는 배향막을 사용하는 경우는, 러빙의 환경 습도를 제어하는 것이 바람직하고, 25℃의 상대습도로서 25%RH∼70%RH 인 것이 바람직하며, 30%RH∼60%RH 인 것이 더욱 바람직하고, 35%RH∼55%RH 인 것이 가장 바람직하다.

지지체의 반송 속도는, 생산성의 관점과 액정 배향성의 관점에서, 10m/분∼100m/분인 것이 바람직하고, 15m/분∼80m/분인 것이 더욱 바람직하다. 반송은 종래 필름의 반송에 사용되는 각종 장치를 사용하여 실시할 수 있고, 특히 반송 방식에 대해서는 제한되지 않는다.

또한 배향막은 상기 서술한 폴리비닐알코올 등의 소재를, 물 및/또는 유기용매 등에 용해한 도포액을 지지체의 표면에 도포하여, 건조시킴으로써 제작할 수 있다. 배향막의 제작은, 상기 일련의 공정 전에 실시할 수 있고, 반송되는 길이가 긴 지지체의 표면에 배향막을 연속적으로 제작할 수도 있다.

<<(2) 의 공정>>

상기 (2) 의 공정에서는, 액정성 화합물을 함유하는 도포액을 상기 러빙 처리면에 도포한다. 광학 이방성층 형성용의 도포액의 조제에 사용하는 용매로는, 유기용매가 바람직하게 사용된다. 유기용매의 예로는, 아미드 (예, N,N-디메틸포름아미드), 술폭시드 (예, 디메틸술폭시드), 헤테로환 화합물 (예, 피리딘), 탄화수소 (예, 벤젠, 헥산), 알킬할라이드 (예, 클로로포름, 디클로로메탄, 테트라클로로에탄), 에스테르 (예, 아세트산메틸, 아세트산부틸), 케톤 (예, 아세톤, 메틸에틸케톤), 에테르 (예, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄) 가 포함된다. 알킬할라이드 및 케톤이 바람직하다. 2 종류 이상의 유기용매를 병용할 수도 있다.

균일성이 높은 광학 이방성층을 제작하기 위해서는, 도포액의 표면장력은, 25mM/m 이하인 것이 바람직하고, 22mM/m 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이 낮은 표면장력을 실현하기 위해서는, 이 광학 이방성층을 형성하는 도포액에, 계면활성제, 또는 불소 화합물, 특히 하기 (1) 의 모노머에 상당하는 반복 단위 및 하기 (2) 의 모노머에 상당하는 반복 단위를 포함하는 플루오로 지방족기 함유 공중합체 등의 불소계 폴리머를 함유하는 것이 바람직하다.

(1) 하기 일반식 (4) 로 나타내는 플루오로 지방족기 함유 모노머

(2) 폴리(옥시알킬렌)아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌)메타크릴레이트

일반식 (4)

상기 일반식 (4) 에 있어서, R²는 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, X²는 산소원자, 황원자 또는 -N(R³)- 을 나타내고, p 는 1∼6 의 정수, q 는 2 또는 3 의 정수를 나타낸다. R³은 수소원자 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기를 나타낸다.

광학 이방성층 형성용 도포액 중에 첨가하는 상기 불소계 폴리머의 중량평균 분자량은 3000∼100,000 이 바람직하고, 6,000∼80,000 이 보다 바람직하다. 또한 상기 불소계 폴리머의 첨가량은, 액정 화합물을 주로 하는 도포 조성물 (용매를 제외한 도포 성분) 에 대하여 0.005∼8질량% 가 바람직하고, 0.01∼1질량% 가 보다 바람직하며, 0.05∼0.5질량% 가 더욱 바람직하다. 상기 불소계 폴리머의 첨가량이 0.005질량% 미만에서는 효과가 불충분하고, 또 8질량% 보다 많아지면, 도막의 건조가 충분히 실시되지 않게 되거나, 광학 필름으로서의 성능 (예컨대 리타데이션의 균일성 등) 에 악영향을 준다.

상기 도포액의 러빙 처리면에 대한 도포는, 공지된 방법 (예, 와이어바 코팅법, 압출 코팅법, 다이렉트그라비아 코팅법, 리버스그라비아 코팅법, 다이 코팅법) 에 의해 실시할 수 있다. 도포량은 광학 이방성층의 원하는 두께에 기초하여 적절하게 결정할 수 있다.

<<(3) 의 공정>>

상기 (3) 의 공정에서는, 도포된 도포액으로 이루어지는 액정 화합물층을 건조시키는 것과 동시에 또는 건조시킨 후에, 액정 전이 온도 이상의 온도에서 상기 액정 화합물을 배향시키고, 그 배향을 고정하여 광학 이방성층을 제작한다. 액정 화합물은, 건조시의 가열에 의해 혹은 건조후의 가열에 의해 원하는 배향으로 된다. 건조 온도는, 도포액에 사용한 용매의 비등점 및 지지체와 배향막의 소재를 고려하여 결정할 수 있다. 액정 화합물의 배향 온도는, 사용하는 액정 화합물의 액정상 - 고상 전이 온도에 따라 결정할 수 있다. 액정 화합물로서 디스코틱 액정 화합물을 사용하는 경우는, 배향 온도는 70∼300℃ 가 바람직하고, 70∼170℃ 가 더욱 바람직하다. 가열은 소정 온도의 온풍을 송풍함으로써, 또는 소정 온도로 유지된 가열실 안에서 반송함으로써 실시할 수 있다.

또한 배향시킨 액정 화합물을, 배향 상태를 유지시켜 고정하여, 광학 이방성층을 형성한다. 액정 화합물의 고정은, 고상 전이 온도까지 냉각시킴으로써, 또는 중합 반응에 의해 실시할 수 있는데, 중합 반응에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 중합 반응에는, 열중합개시제를 사용하는 열중합 반응과 광중합개시제를 사용하는 광중합 반응이 포함된다. 광중합 반응이 바람직하다.

광중합개시제의 예에는, α-카르보닐 화합물 (미국특허 2367661호, 동 2367670호의 각 명세서 기재), 아실로인에테르 (미국특허 2448828호 명세서 기재), α-탄화수소치환 방향족 아실로인 화합물 (미국특허 2722512호 명세서 기재), 다핵 퀴논 화합물 (미국특허 3046127호, 동 2951758호의 각 명세서 기재), 트리아릴이미다졸 다이머와 p-아미노페닐케톤의 조합 (미국특허 3549367호 명세서 기재), 아크리딘 및 페나진 화합물 (일본 공개특허공보 소60-105667호, 미국특허 4239850호 명세서 기재) 및 옥사디아졸 화합물 (미국특허 4212970호 명세서 기재) 이 포함된다.

광중합개시제의 사용량은 도포액 고형분의 0.01∼20질량% 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.5∼5질량% 의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.

액정 화합물의 중합을 진행시켜 고정하기 위한 광조사는, 자외선을 사용하는 것이 바람직하다. 조사 에너지는 20mJ/cm²∼50J/cm²의 범위에 있는 것이 바람직하고, 20∼5000mJ/cm²의 범위에 있는 것이 보다 바람직하며, 100∼800mJ/cm²의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. 또 광중합 반응을 촉진시키기 위해, 가열 조건하에서 광조사를 실시할 수도 있다. 광조사는, 광학 이방성층 형성용 도포액을 도포한 지지체를, 1 이상의 광원이 상하 및 좌우 중 어느 하나의 위치에 배치된 반송로를 통과시킴으로써 실시할 수 있다.

본 태양의 제조 방법에 있어서는, 상기 (3) 의 공정에 있어서의 액정 전이 온도 이상의 온도에서 액정 화합물을 배향시키는 동안에, 상기 러빙 처리의 러빙 방향 이외의 방향으로 부는 상기 액정 화합물층 표면의 막면 풍속이, 하기 수학식 (2) 를 만족하도록 할 수도 있다.

수학식 (2)

0.1＜V＜5.0×10^-3×η

식 중, V 는 액정 화합물층 표면의 막면 풍속 (m/sec), η는 액정 화합물의 배향 온도에서의 액정 화합물층의 점도 (cp) 를 나타낸다.

또한 막면 속도 V 는 0.1∼2.5×10^-3×η인 것이 바람직하다.

수학식 (2) 를 만족하도록, 상기 액정 화합물층의 표면에 부는 바람의 풍속및 방향을 제어하면, 광학 이방성층에 있어서의 액정 화합물의 분자 대칭축의 평균 방향은 원하는 방향에 대해, 실질적으로 0°, 즉 바람직하게는 -2°∼2°, 더욱 바람직하게는 -1°∼1°인 광학 보상 필름을 연속적이면서 안정적으로 제조할 수 있어 대량 생산에 적합하다. 액정 화합물이 액정상태일 때 액정 화합물층의 점도는, 10cp∼10000cp 인 것이 바람직하고, 100cp∼1000cp 인 것이 더욱 바람직하다. 점도가 너무 낮으면 배향시의 바람의 영향을 받기 쉬워, 연속 생산을 위해서 매우 높은 정밀도의 풍속/풍향 제어가 필요하게 된다. 한편, 점도가 높으면 바람의 영향은 받기 어렵지만, 액정의 배향이 느려져 생산성이 매우 악화된다. 액정 화합물층의 점도는, 액정 화합물의 분자 구조에 따라 적절하게 제어할 수 있다. 또 상기 서술한 첨가제 (특히 셀룰로오스계의 폴리머 등) 및 겔화제 등을 적정량 사용함으로써 원하는 점도로 조정하는 방법이 바람직하게 사용된다.

상기 (4) 의 공정으로 이행하기 전에, 상기 (3) 의 공정에서 제작한 광학 이방성층 위에 보호층을 형성할 수도 있다. 예컨대 미리 제작한 보호층용 필름을, 길이가 긴 형상으로 제작된 광학 이방성층의 표면에 연속적으로 라미네이트할 수도 있다.

상기 (4) 의 공정에서는, 상기 광학 이방성층이 형성된 길이가 긴 적층체를 감는다. 감기는 예를 들면 연속적으로 반송되는 광학 이방성층을 갖는 지지체를, 원통형상의 심에 감아 붙임으로써 실시할 수도 있다.

상기 (4) 의 공정에 의해 얻어지는 광학 보상 시트는 롤 형태이므로, 대량으로 제조한 경우에도 그 취급이 용이하다. 그 형태 그대로 보관ㆍ반송할 수 있다.

상기 제 1 태양의 제조 방법의 각 공정의 여러 조건, 사용 가능한 장치 등의 상세한 내용에 대해서는, 일본 공개특허공보 평9-73081호에 기재된 여러 조건, 장치를 적용할 수 있다.

다음으로 본 발명의 제조 방법의 제 2 태양에 대하여 설명한다.

본 발명의 제조 방법의 제 2 태양은 하기 (1'), (2) 및 (3') 의 공정 :

(1') 지지체의 표면 또는 지지체 상에 형성된 배향막의 표면에 러빙 처리를 실시하는 공정 ;

(2) 액정 화합물을 함유하는 도포액을 상기 러빙 처리된 지지체 또는 배향막 표면 상에 도포하는 공정 ;

(3') 상기 도포된 도포액으로 이루어지는 액정 화합물층을 건조시키는 것과 동시에 또는 건조시킨 후에, 액정 전이 온도 이상의 온도에서 액정 화합물을 배향시키고, 그 배향을 고정하여 광학 이방성층을 형성하는 공정 ; 으로 이루어진다. 상기 공정은 연속하여 실시할 수 있다.

본 태양의 제조 방법에 있어서는, 상기 (3') 의 공정에서의 액정 전이 온도 이상의 온도에서 액정 화합물을 배향시키는 동안에, 상기 러빙 처리의 러빙 방향 이외의 방향으로 부는 상기 액정 화합물층 표면의 막면 풍속이, 하기 수학식 (2) 를 만족하도록 한다.

수학식 (2)

0.1＜V＜5.0×10^-3×η

또한 막면 속도 V 는 0.1∼2.5×10^-3×η인 것이 바람직하다.

본 태양의 제조 방법에 의하면, 상기 액정 화합물층의 표면에 부는 바람의 풍속 및 방향을 제어하고 있으므로, 광학 이방성층에서의 액정 화합물의 분자 대칭축의 평균 방향은 원하는 방향에 대해, 실질적으로 0°, 즉 바람직하게는 -2°∼2°, 더욱 바람직하게는 -1°∼1°인 광학 보상 필름을 연속적으로 안정적으로 제조할 수 있어 대량 생산에 적합하다.

액정 표시 장치, 특히 OCB 모드의 액정 표시 장치에 광학 보상 필름을 적용하는 경우에는, 광학 이방성층에 있어서의 액정 화합물의 분자 대칭축의 평균 방향과 지지체의 면내 지상축이 실질적으로 45°, 즉 바람직하게는 43°∼47°, 보다 바람직하게는 44°∼46°인 것이 우수한 광학 보상 기능을 발휘하는 데에 있어서는 바람직하다. 상기한 바와 같이 본 태양의 제조 방법에 의하면, 상기 분자 대칭축의 평균 방향을 원하는 방향과 일치하도록 제조할 수 있으므로, 상기 분자 대칭축의 평균 방향과 지지체의 면내 지상축이 이루는 각을 상기 범위로 용이하게 할 수 있다.

본 태양의 제조 방법은 롤형상의 광학 보상 필름을 제조하는 것에도 적합한 방법이다. 즉,

(1') 길이 방향으로 반송되는 길이가 긴 지지체의 표면 또는 지지체 상에 형성된 배향막의 표면에 러빙 처리를 실시하는 공정 ;

(3') 상기 도포된 도포액으로 이루어지는 액정 화합물층을 건조시키는 것과 동시에 또는 건조시킨 후에, 액정 전이 온도 이상의 온도에서 액정 화합물을 배향시키고, 그 배향을 고정하여 광학 이방성층을 형성하는 공정 ;

(4) 상기 광학 이방성층이 형성된 길이가 긴 적층체를 감는 공정 ; 을 연속하여 실시함으로써 롤형상의 광학 보상 필름을 연속적이면서 안정적으로 제조할 수 있다.

또 본 발명의 제조 방법은,

1) 상기 (2) 의 공정에 있어서, 액정 화합물로서 가교성 관능기를 갖는 중합성 액정 화합물을 사용하고, 상기 (3') 의 공정에 있어서, 연속적으로 도포층을 광조사하여 중합성 액정 화합물을 중합에 의해 경화시켜 배향 상태로 고정하고, 그 후, 연속적으로 상기 (4) 의 공정을 실시할 수도 있고 ; 및/또는

2) 상기 (1') 의 공정에 있어서, 상기 지지체 또는 배향막 표면을 제진(除塵)하면서 러빙롤러로 러빙 처리하고, 및/또는 상기 (2) 의 공정 전에 러빙 처리한 상기 지지체 또는 상기 배향막의 표면을 제진하는 공정을 실시할 수도 있고, 및/또는

3) 상기 (4) 의 공정 전에, 형성한 광학 이방성층의 광학 특성을 연속적으로측정함으로써 검사하는 검사 공정을 포함할 수도 있다.

이들 각 공정의 상세한 내용은 일본 공개특허공보 평9-73081호에 기재되어 있다.

이하 각 공정을 설명한다.

<<(1') 의 공정>>

상기 (1) 의 공정에서는, 지지체의 표면 또는 지지체 상에 형성된 배향막의 표면에 러빙 처리를 실시한다.

러빙 처리는 러빙롤러에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 사용되는 러빙롤러의 직경은, 핸들링 적성 및 천 수명의 관점에서 100㎜∼500㎜ 인 것이 바람직하고, 200㎜∼400㎜ 인 것이 더욱 바람직하다. 러빙롤러의 폭은, 지지체의 폭보다도 넓을 필요가 있어, 필름폭×√2 이상인 것이 바람직하다. 러빙롤러의 회전수는 발진의 관점에서 낮게 설정하는 것이 바람직하고, 액정 화합물의 배향성에 따라 달라지기도 하지만, 100rpm∼1000rpm 인 것이 바람직하고, 250rpm∼850rpm 인 것이 더욱 바람직하다.

러빙롤의 회전수를 낮게 해도 액정 화합물의 배향성을 유지하기 위해서는, 러빙시의 지지체 또는 배향막을 가열하는 것이 바람직하다. 가열 온도는 지지체 또는 배향막 표면의 막면 온도에서, (소재의 Tg-50℃)∼(소재의 Tg＋50℃) 인 것이 바람직하다. 폴리비닐알코올로 이루어지는 배향막을 사용하는 경우는, 러빙의 환경 습도를 제어하는 것이 바람직하고, 25℃ 의 상대습도로서 25%RH∼70%RH 인 것이 바람직하며, 30%RH∼60%RH인 것이 더욱 바람직하고, 35%RH∼55%RH 인 것이가장 바람직하다.

제조하는 광학 보상 필름이 롤형상이 아닌 경우에도, 지지체를 반송하면서 러빙 처리를 실시하는 것이 생산성의 면에서 바람직하다.

지지체의 반송 속도는 생산성의 관점과 액정의 배향성의 관점에서 10m/분∼100m/분인 것이 바람직하고, 15m/분∼80m/분인 것이 더욱 바람직하다. 반송은 종래 필름의 반송에 사용되는 각종 장치를 사용하여 실시할 수 있고, 특히 반송방식에 대해서는 제한되지 않는다.

또한 배향막은, 상기 서술한 폴리비닐알코올 등의 소재를, 물 및/또는 유기용매 등에 용해한 도포액을, 지지체의 표면에 도포하여, 건조시킴으로써 제작할 수 있다. 배향막의 제작은, 상기 일련의 공정 전에 실시할 수 있으며, 반송되는 지지체의 표면에 배향막을 연속적으로 제작할 수도 있다.

<<(2) 의 공정>>

상기 (2) 의 공정에 대해서는 상기 제 1 의 태양에서 설명한 것과 동일하고, 바람직한 범위도 동일하다.

<<(3') 의 공정>>

상기 (3') 의 공정에서는, 도포된 상기 도포액으로 이루어지는 액정 화합물층으로부터 액정 화합물의 배향을 고정함으로써 광학 이방성층을 형성한다. 즉 도포된 상기 도포액을 건조시키는 것과 동시에 또는 건조시킨 후에, 액정 전이 온도 이상의 온도에서 상기 도포액의 액정 화합물을 배향시키고, 그 배향을 고정하여 광학 이방성층을 제작한다. 액정 화합물은, 건조시의 가열에 의해 혹은 건조후의 가열에 의해 원하는 배향으로 된다. 건조 온도는 도포액에 사용한 용매의 비등점 및 지지체 및 배향막의 소재를 고려하여 결정할 수 있다. 액정 화합물의 배향 온도는, 사용하는 액정 화합물의 액정성 - 고상 전이 온도에 따라 결정할 수 있다. 액정 화합물로서, 디스코틱 액정 화합물을 사용하는 경우에는, 배향 온도는 70∼300℃ 가 바람직하고, 70∼170℃ 가 더욱 바람직하다.

또 액정 화합물이 액정 상태일 때, 액정 화합물층의 점도는 10cp∼10000cp 인 것이 바람직하고, 100cp∼1000cp 인 것이 더욱 바람직하다. 점도가 너무 낮으면, 배향시의 바람의 영향을 받기 쉬워, 연속 생산을 위해 매우 높은 정밀도의 풍속/풍향 제어가 필요하게 된다. 한편, 점도가 높으면 바람의 영향은 받기 어렵지만, 액정의 배향이 느려져 생산성이 매우 악화된다.

액정 화합물층의 점도는, 액정 화합물의 분자 구조에 따라 적절하게 제어할 수 있다. 또 상기 서술한 첨가제 (특히 셀룰로오스계의 폴리머 등), 및 겔화제 등을 적정량 사용함으로써 원하는 점도로 조정하는 방법이 바람직하게 사용된다.

가열은 소정 온도의 온풍을 송풍함으로써, 또는 소정 온도로 유지된 가열실 안에서 반송함으로써 실시할 수 있다.

이 때의 온풍의 풍속과 방향을, 액정 화합물층에 부딪히는 러빙 방향 이외의 풍속이 상기 수학식 (2) 에 나타내는 바와 같이 제어한다.

배향시킨 액정 화합물의 배향 상태를 유지시켜 고정하는 방법, 조건 및 사용하는 재료에 대해서는 상기 제 1 태양과 동일하고, 바람직한 범위도 동일하다.

본 태양의 제조 방법은 롤형상의 광학 보상 필름의 제조에 적용할 수 있다.롤형상의 광학 보상 필름을 제조하는 경우에는, 상기 (3') 의 공정에 이어서 상기 (4) 의 공정을 실시한다. 상기 (4) 의 공정으로 이행하기 전에, 상기 (3') 의 공정에서 제작한 광학 이방성층 위에 보호층을 형성할 수도 있다. 예컨대 미리 제작한 보호층용 필름을, 길이가 긴 형상으로 제작된 광학 이방성층의 표면에 연속적으로 라미네이트할 수도 있다.

상기 (4) 의 공정에 대해서는 상기 제 1 태양과 동일하다.

상기 제 2 태양의 제조 방법의 각 공정의 여러 조건, 사용 가능한 장치 등의 상세한 내용에 대해서는, 일본 공개특허공보 평9-73081호에 기재된 여러 조건, 장치를 적용할 수 있다.

[편광판]

본 발명의 편광판은, 본 발명의 제조 방법에 의해 제작한 광학 보상 필름 (롤형상 광학 보상 필름의 경우는 그 일부로 이루어지는 광학 보상 필름) 과 편광막을 갖는다. 롤형상 광학 보상 필름을 제작한 경우는, 예컨대 직사각형상 등의 원하는 형상으로 절단한 후 편광막과 접합해도 되고, 길이가 긴 형상의 편광막과 접합한 후 원하는 형상으로 절단할 수도 있다.

본 발명의 편광판은, 편광기능뿐만 아니라 우수한 광학 보상 기능도 가지며, 또한 용이하게 액정 표시 장치에 장착할 수 있다. 또 상기 광학 보상 필름을 편광막의 보호막으로 한 태양은, 액정 표시 장치의 박형화에도 기여한다.

이하 각 부재에 사용되는 재료, 제작 방법 등의 구체예를 설명한다.

<<편광막>>

본 발명의 편광판에 사용하는 편광막은, Optiva Inc. 로 대표되는 도포형 편광막, 또는 바인더와 요오드 혹은 이색성 색소로 이루어지는 편광막이 바람직하다. 상기 요오드 및 이색성 색소는, 바인더 중에서 배향함으로써 편향성능을 발현한다. 요오드 및 이색성 색소는, 바인더 분자를 따라 배향하거나, 혹은 이색성 색소가 액정과 같은 자기조직화에 의해 일 방향으로 배향하는 것이 바람직하다. 현재 시판되는 편광막은, 일반적으로 연신한 폴리머를 욕조 중의 요오드 혹은 이색성 색소의 용액에 침지하여, 바인더 중에 요오드, 혹은 이색성 색소를 바인더 중에 침투시킴으로써 제작된다. 또 시판되는 편광막은, 폴리머 표면으로부터 4㎛ 정도 (양측 합하여 8㎛ 정도) 로 요오드 혹은 이색성 색소가 분포되어 있고, 충분한 편광성능을 얻기 위해서는 적어도 10㎛ 의 두께가 필요하다. 침투도는, 요오드 혹은 이색성 색소의 용액 농도, 상기 욕조의 온도, 상기 침지시간에 의해 제어할 수 있다.

상기와 같이, 바인더 두께의 하한은 10㎛ 인 것이 바람직하다. 두께의 상한은, 편광판을 액정 표시 장치에 사용한 경우에 발생하는 광누설 현상의 관점에서는 얇으면 얇을수록 좋다. 현재 시판되는 편광판 (약 30㎛) 이하인 것이 바람직하고, 25㎛ 이하가 바람직하며, 20㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 20㎛ 이하이면, 광누설 현상은 17 인치의 액정 표시 장치에서 관찰되지 않게 된다.

편광막의 바인더는 가교되어 있어도 된다. 편광막의 바인더로서 그 자체가 가교 가능한 폴리머를 사용할 수도 있다. 관능기를 갖는 폴리머, 또는 폴리머에 관능기를 도입하여 얻어진 폴리머에 빛, 열 혹은 pH 변화를 부여하여, 관능기를 반응시키고 폴리머 사이를 가교시켜, 편광막을 형성할 수 있다. 또 가교제에 의해 폴리머에 가교 구조를 도입해도 된다. 반응 활성이 높은 화합물인 가교제를 사용하여 바인더 사이에 가교제에 유래하는 결합기를 도입하여 바인더 사이를 가교함으로써 형성할 수 있다.

가교는 일반적으로, 가교 가능한 폴리머 또는 폴리머와 가교제의 혼합물을 함유하는 도포액을 투명 지지체 상에 도포한 후, 가열함으로써 실시할 수 있다. 최종 상품의 단계에서 내구성을 확보할 수 있으면 되기 때문에, 가교시키는 처리는, 최종 편광판을 얻을 때까지의 어느 단계에서 실시해도 된다.

상기한 바와 같이 편광막의 바인더로서는 그 자체 가교 가능한 폴리머 혹은 가교제에 의해 가교되는 폴리머 모두 사용할 수 있다. 폴리머의 예에는, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올, 변성 폴리비닐알코올, 폴리(N-메틸올아크릴아미드), 폴리비닐톨루엔, 클로로술폰화폴리에틸렌, 니트로셀룰로오스, 염소화폴리올레핀 (예, 폴리염화비닐), 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아세트산비닐, 폴리에틸렌, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 및 이들 코폴리머 (예, 아크릴산/메타크릴산 공중합체, 스티렌/말레이미드 공중합체, 스티렌/비닐톨루엔 공중합체, 아세트산비닐/염화비닐 공중합체, 에틸렌/아세트산비닐 공중합체) 가 포함된다. 실란커플링제를 폴리머로서 사용할 수도 있다. 수용성 폴리머 (예, 폴리(N-메틸올아크릴아미드), 카르복시메틸셀룰로오스, 젤라틴, 폴리비닐알코올 및 변성 폴리비닐알코올) 이 바람직하고, 젤라틴, 폴리비닐알코올 및 변성 폴리비닐알코올이 더욱 바람직하며, 폴리비닐알코올 및 변성 폴리비닐알코올이 가장 바람직하다.

폴리비닐알코올 및 변성 폴리비닐알코올의 비누화도는, 70∼100% 가 바람직하고, 80∼100% 가 더욱 바람직하며, 95∼100% 가 가장 바람직하다. 폴리비닐알코올의 중합도는, 100∼5000 이 바람직하다.

변성 폴리비닐알코올은, 폴리비닐알코올에 대해 공중합 변성, 연쇄 이동 변성 혹은 블록 중합 변성에 의해 변성기를 도입하여 얻어진다. 공중합 변성에서는, 변성기로서 COONa, Si(OH)₃, N(CH₃)₃ㆍCl, C₉H₁₉COO, SO₃Na, C₁₂H₂₅를 도입할 수 있다. 연쇄 이동 변성에서는, 변성기로서 COONa, SH, SC₁₂H₂₅를 도입할 수 있다. 변성 폴리비닐알코올의 중합도는 100∼3000 이 바람직하다. 변성 폴리비닐알코올에 대해서는 일본 공개특허공보 평8-338913호, 동 9-152509호 및 동 9-316127호에 기재되어 있다.

비누화도가 85∼95% 인 미변성 폴리비닐알코올 및 알킬티오변성 폴리비닐알코올이 특히 바람직하다.

폴리비닐알코올 및 변성 폴리비닐알코올은 2 종 이상을 병용할 수도 있다.

가교제에 대해서는 미국 재발행 특허 23297호 명세서에 기재가 있고, 본 발명에 사용할 수 있다. 또 붕소 화합물 (예, 붕산, 붕사) 도 가교제로서 사용할 수 있다.

바인더의 가교제는 많이 첨가하면, 편광막의 내습열성을 향상시킬 수 있다. 단, 바인더에 대해 가교제를 50질량% 이상 첨가하면, 요오드, 혹은 이색성 색소의배향성이 저하된다. 가교제의 첨가량은 바인더에 대하여 0.1∼20질량% 가 바람직하고, 0.5∼15질량%가 더욱 바람직하다. 바인더는 가교반응이 종료된 후에도 반응하지 않은 가교제를 어느 정도 함유하고 있다. 단, 잔존하는 가교제의 양은, 바인더 중에 1.0질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 바인더 중에 1.0질량% 를 초과하는 양으로 가교제가 함유되어 있으면, 내구성에 문제가 발생하는 경우가 있다. 즉, 가교제의 잔류량이 많은 편광막을 액정 표시 장치에 장착하고, 장기 사용 혹은 고온고습의 분위기하에 장기간 방치한 경우에, 편광도의 저하가 발생하는 경우가 있다.

상기 이색성 색소로는 아조계 색소, 스틸벤계 색소, 피라졸론계 색소, 트리페닐메탄계 색소, 퀴놀린계 색소, 옥사진계 색소, 티아진계 색소 혹은 안트라퀴논계 색소가 사용된다. 이색성 색소는 수용성인 것이 바람직하다. 이색성 색소는, 친수성 치환기 (예, 술포, 아미노, 히드록실) 를 갖는 것이 바람직하다. 이색성 색소의 예에는 C.I.다이렉트ㆍ옐로우12, C.I.다이렉트ㆍ오렌지39, C.I.다이렉트ㆍ오렌지72, C.I.다이렉트ㆍ레드39, C.I.다이렉트ㆍ레드79, C.I.다이렉트ㆍ레드81, C.I.다이렉트ㆍ레드83, C.I.다이렉트ㆍ레드89, C.I.다이렉트ㆍ바이올릿48, C.I.다이렉트ㆍ블루67, C.I.다이렉트ㆍ블루90, C.I.다이렉트ㆍ그린59 및 C.I.애시드ㆍ레드37 이 포함된다. 이색성 색소에 대해서는, 일본 공개특허공보 평1-161202호, 동 1-172906호, 동 1-172907호, 동 1-183602호, 동 1-248105호, 동 1-265205호 및 동 7-261024호의 각 공보에 기재가 있다.

이색성 색소는 유리산, 또는 알칼리금속염, 암모늄염 혹은 아민염 등의 염으로서 사용된다. 2 종류 이상의 이색성 색소를 배합함으로써, 각종 색상을 갖는 편광막을 제조할 수 있다. 편광축을 직교시켰을 때에 흑색을 띠는 화합물 (색소) 을 사용한 편광막, 혹은 흑색을 띠도록 각종 이색성 분자를 배합한 편광막 또는 편광판이, 단판 투과율 및 편광률 모두 우수하여 바람직하다.

<<편광막의 제조>>

편광막은 수율의 관점에서, 바인더를 편광막의 길이 방향 (MD 방향) 에 대해 10∼80도 기울여 연신하거나 (연신법) 혹은 러빙한 (러빙법) 후에, 요오드, 이색성 염료로 염색하는 것이 바람직하다. 경사각도는 LCD 를 구성하는 액정셀의 양측에 접합되는 2 장의 편광판의 투과축과 액정셀의 세로 또는 가로방향이 이루는 각도에 맞추도록 연신하는 것이 바람직하다. 통상의 경사각도는 45°이다. 그러나 최근은 투과형, 반사형 및 반투과형 LCD 에 있어서 45°가 아닌 장치도 개발되고 있고, 연신 방향은 LCD 의 설계에 맞춰 임의로 조정할 수 있는 것이 바람직하다.

연신법의 경우, 연신배율은 2.5∼30.0 배가 바람직하고, 3.0∼10.0 배가 더욱 바람직하다. 연신은 공기중에서의 드라이 연신에 의해 실시할 수 있다. 또 물에 침지한 상태에서의 습윤 연신을 실시해도 된다. 드라이 연신의 연신배율은 2.5∼5.0배가 바람직하고, 습윤 연신의 연신배율은 3.0∼10.0배가 바람직하다. 연신 공정은 경사 연신을 포함하여 수회로 나누어 실시할 수도 있다. 수회로 나눔으로써, 고배율 연신에서도 보다 균일하게 연신할 수 있다. 경사 연신 전에, 가로 혹은 세로로 약간의 연신 (폭방향의 수축을 방지하는 정도) 을 실시할 수도 있다. 연신은 이축연신에 있어서의 텐터 연신을 좌우 다른 공정에 의해 행함으로써 실시할 수 있다. 상기 이축연신은, 통상의 필름 막형성에 있어서 실시되고 있는 연신방법과 동일하다. 이축연신에서는, 좌우 다른 속도에 의해 연신되기 때문에, 연신전의 바인더 필름의 두께가 좌우에서 다르게 할 필요가 있다. 캐스팅 막형성에서는, 다이에 테이퍼를 부착함으로써 바인더 용액의 유량에 있어서 좌우에 차를 형성할 수 있다.

이상과 같이 편광막의 MD 방향에 대해 10∼80도 경사 연신된 바인더 필름이 제조된다.

러빙법에서는, LCD 의 액정 배향 처리 공정으로서 널리 채용되고 있는 러빙 처리 방법을 응용할 수 있다. 즉, 막의 표면을, 종이나 가아제, 펠트, 고무 혹은 나일론, 폴리에스테르 섬유를 사용하여 일정 방향으로 문지름으로써 배향을 얻는다. 일반적으로는 길이 및 굵기가 균일한 섬유를 평균적으로 식모한 천을 사용하여 수회 정도 러빙을 행함으로써 실시된다. 롤 자체의 진원도, 원통도, 흔들림 (편심) 이 모두 30㎛ 이하인 러빙롤을 사용하여 실시하는 것이 바람직하다. 러빙롤에 대한 필름의 랩 각도는 0.1∼90°가 바람직하다. 단, 일본 공개특허공보 평8-160430호에 기재되어 있는 바와 같이 360°이상 감음으로써 안정적인 러빙 처리를 얻을 수도 있다.

길이가 긴 필름을 러빙 처리하는 경우는, 필름을 반송장치에 의해 보다 일정한 장력의 상태에서 1∼100m/min 의 속도로 반송하는 것이 바람직하다. 러빙롤은, 임의의 러빙 각도 설정을 위해 필름 진행 방향에 대해 수평 방향으로 회전이자유롭게 되는 것이 바람직하다. 0∼60°의 범위에서 적절한 러빙 각도를 선택하는 것이 바람직하다. 액정 표시 장치에 사용하는 경우는, 40∼50°가 바람직하다. 45°가 특히 바람직하다.

편광막의 양면에는 보호 필름을 배치하는 것이 바람직하고, 일측 면의 보호 필름으로서, 본 발명의 제조 방법에 의해 제작한 광학 보상 필름 (롤형상 광학 보상 필름을 제작한 경우는 그 일부) 을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면 보호 필름/편광막/지지체/광학 이방성층, 보호 필름/편광막/지지체/배향막/광학 이방성층의 순으로 적층된 적층체가 바람직하다. 단, 이 구성에 한정되지 않고, 편광막과 광학 이방성층의 표면측을 접합할 수도 있다. 접합에는 접착제를 사용할 수도 있고, 예를 들면 폴리비닐알코올계 수지 (아세토아세틸기, 술폰산기, 카르복실기, 옥시알킬렌기에 의한 변성 폴리비닐알코올을 함유한다) 나 붕소 화합물 수용액을 접착제로서 사용할 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올계 수지가 바람직하다.

접착제층의 두께는 건조후에 0.01∼10㎛ 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.05∼5㎛ 의 범위에 있는 것이 특히 바람직하다.

또 본 발명의 편광판을 액정 표시 장치에 사용하는 경우, 시인측 표면에 반사방지층을 설치하는 것이 바람직하고, 이 반사방지층을 편광막의 시인측의 보호층과 겸용해도 된다. 액정 표시 장치의 시각에 의한 컬러 변화 억제의 관점에서, 반사방지층의 내부 노이즈를 50% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이들의 바람직한 구체예로는 일본 공개특허공보 평2001-33783호, 일본 공개특허공보 평2001-343646호, 및 일본 공개특허공보 평2002-328228호에 기재가 있다.

액정 표시 장치의 콘트라스트비를 높이기 위해서는, 편광판의 투과율은 높은 것이 바람직하고, 편광도도 높은 것이 바람직하다. 본 발명의 편광판의 투과율은 파장 550㎚ 인 광에 있어서, 30∼50% 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 35∼50% 의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하며, 40∼50% 의 범위에 있는 것이 가장 바람직하다. 편광도는 파장 550㎚ 의 광에 있어서, 90∼100% 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 95∼100% 의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하며, 99∼100% 의 범위에 있는 것이 가장 바람직하다.

[액정 표시 장치]

본 발명의 광학 보상 필름, 또는 이 광학 보상 필름을 사용한 편광판은, 액정 표시 장치, 특히 OCB 방식 액정 표시 장치, 및 ECB 형 반사형 액정 표시 장치에 유리하게 사용된다.

투과형 액정 표시 장치는, 액정셀 및 그 양측에 배치된 2 장의 편광판으로 이루어진다. 액정셀은 2 장의 전극 기판 사이에 액정을 담지하고 있다.

광학 보상 시트는, 액정셀과 일방의 편광판 사이에, 1 장 배치하거나, 혹은 액정셀과 양측의 편광판 사이에 2 장 배치한다.

OCB 모드의 액정셀은, 막대형 액정성 분자를 액정셀의 상부와 하부에서 실질적으로 반대 방향으로 (대칭적으로) 배향시키는 벤드 배향 모드의 액정셀을 사용한 액정 표시 장치로, 미국특허 4583825호, 동 5410422호의 각 명세서에 개시되어 있다. 막대형 액정 분자가 액정셀의 상부와 하부에서 대칭적으로 배향되어 있기때문에, 벤드 배향 모드의 액정셀은 자기 광학 보상 기능을 갖는다. 이 때문에, 이 액정 모드는 OCB (Optically Compensatory Bend) 액정 모드라고도 불린다. 벤드 배향 모드의 액정 표시 장치는, 응답 속도가 빠르다는 이점이 있다.

ECB 모드의 액정셀은, 막대형 액정 분자를 액정셀의 상부와 하부에서 실질적으로 동일한 방향으로 배향시키는 수평 배향 모드의 액정셀을 사용한, 가장 오래전부터 알려져 있는 구성의 액정 표시 장치이다.

실시예

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 시약, 비율 및 조작 등은 본 발명의 사상에서 일탈하지 않는 한 적절하게 변경할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예로 제한되는 것은 아니다.

[실시예 1-1]

(지지체의 제작)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여, 각 성분을 용해하여, 셀룰로오스아세테이트 용액을 조제하였다.

셀룰로오스아세테이트 용액 조성

아세트화도 60.9% 의 셀룰로오스아세테이트 100질량부

트리페닐포스페이트 (가소제) 7.8질량부

비페닐디페닐포스페이트 (가소제) 3.9질량부

메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 300질량부

메탄올 (제 2 용매) 45질량부

염료 (Sumika Fine Chemicals Co., Ltd, 제조 360FP) 0.0009 중량부

다른 믹싱 탱크에 하기의 리타데이션 상승제 16질량부, 메틸렌클로라이드 80질량부 및 메탄올 20질량부를 투입하고, 가열하면서 교반하여, 리타데이션 상승제 용액을 조제하였다.

상기 조성의 셀룰로오스아세테이트 용액 464질량부에 리타데이션 상승제 용액 36질량부, 및 실리카 미립자 (아이로딜 제 R972) 1.1 중량부를 혼합하여, 충분히 교반하여 도프를 조제하였다. 리타데이션 상승제의 첨가량은 셀룰로오스아세테이트 100질량부에 대하여 5.0질량부였다. 또는, 실리카 미립자의 첨가량은, 셀룰로오스아세테이트 100질량부에 대하여 0.15질량부였다.

리타데이션 상승제

얻어진 도프를 폭이 2m 이고 길이가 65m 인 길이의 밴드를 갖는 캐스팅기를 사용하여 캐스팅하였다. 벤드 위에서의 막면 온도가 40℃ 가 된 다음, 1 분간 건조시키고, 벗겨낸 후, 140℃ 의 건조풍으로 텐터를 사용하여 폭방향으로 28% 연신하였다. 이 후 135℃ 의 건조풍으로 20 분간 건조시켜, 잔류 용제량이 0.3질량% 인 지지체 (PK-1) 를 제조하였다.

얻어진 지지체 (PK-1) 의 폭은 1340㎜ 이고, 두께는 92㎛ 였다. 엘립소미터 (M-150, JASCO Co., Ltd. 제조) 를 사용하여 파장 590㎚ 에서의 리타데이션값 (Re) 을 측정한 결과, 38㎚ 였다. 또 파장 590㎚ 에서의 리타데이션값 (Rth) 을 측정한 결과, 175㎚ 였다.

제작한 지지체 (PK-1) 의 밴드면측에, 1.0N 의 수산화칼륨 용액 (용매: 물/이소프로필알코올/프로필렌글리콜 = 69.2 중량부/15 중량부/15.8 중량부) 을 10cc/m²도포하여, 약 40℃ 의 상태에서 30 초간 유지한 후, 알카리액을 채취하여, 순수한 물로 세정하고, 에어나이프로 물방울을 제거하였다. 그 후, 100℃에서 15초간 건조시켰다. 이 PK-1 의 표면 에너지를 접촉각법에 의해 구한 결과, 63mN/m 였다.

(배향막의 제작)

이 PK-1 위 (알카리 처리면) 에 하기 조성의 배향막 도포액을 #16 의 와이어바 코터에 의해 28㎖/m²도포하였다. 60℃ 의 온풍으로 60초, 다시 90℃ 의 온풍으로 150 초 건조하여, 배향막을 제작하였다.

배향막 도포액 조성

하기의 변성 폴리비닐알코올 10질량부

물 371질량부

메탄올 119질량부

글루탈알데히드 (가교제) 0.5질량부

시트르산에스테르 (Sankio Chemical Co., Ltd. 제조 AS3) 0.35질량부

변성 폴리비닐알코올

(러빙 처리)

PK-1 을 속도 20m/분으로 반송하고, 길이 방향에 대하여 회전 방향을 49°로 설정한 러빙롤 (300㎜ 직경) 을 650rpm 으로 회전시켜, PK-1 의 배향막 설치 표면에 러빙 처리를 실시하였다. 러빙롤과 PK-1 의 접촉 길이는 18㎜ 가 되도록 설정했다. 즉, ATAN{(A×B×π×SIN(α/180×π))/(A×B×π×COS(α/180×π)＋C×1000)}/π×180 = 47.6 으로, 상기 수학식 (1) 을 만족하는 조건에서 러빙 처리를 실시하였다.

(광학 이방성층의 형성)

배향막 위에, 하기의 디스코틱 액정성 화합물 41.01Kg, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD. 제조) 4.06Kg, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 (CAB 531-1, Eastman Chemical Company 제조) 0.35Kg, 광중합 개시제 (이루가큐어 907, Ciba-Geigy Japan Limited. 제조) 1.35Kg, 증감제 (가야큐어 DETX, NIPPON KAYAKU CO., LTD. 제조)0.45Kg 및 시트르산에스테르 (Sankio Chemical Co., Ltd. 제조 AS3) 을 102Kg 의 메틸에틸케톤에 용해한 도포액에, 플루오로 지방족기 함유 공중합체 (메가팍크 80, Dainippon Ink And Chemicals, Inc. 제조) 를 0.1Kg 첨가하여, #3.2 의 와이어바를 391 회전으로 필름의 반송 방향과 동일한 방향으로 회전시켜, 20m/분으로 반송되고 있는 PK-1 의 배향막면에 연속적으로 도포하였다.

디스코틱 액정성 화합물

실온에서 100℃ 로 연속적으로 가온하는 공정에서, 용매를 건조시키고, 그 후, 130℃ 의 건조 존에서 약 90초간 가열하여, 디스코틱 액정 화합물을 배향시켰다. 이어서, 80℃ 의 건조 존으로 반송시켜, 필름의 표면 온도가 약 100℃ 인 상태에서, 자외선 조사장치 (자외선 램프: 출력 160W/cm, 발광 길이 1.6m) 에 의해 조도 600mW 의 자외선을 4 초간 조사하여, 가교반응을 진행시켜, 디스코틱 액정 화합물을 그 배향으로 고정하였다. 그 후, 실온까지 방냉시키고, 원통형상으로 감아서 롤 형태로 하였다. 이와 같은 방법으로, 롤형상 광학 보상 필름 (KH-1) 을 제작하였다.

제작한 롤형상 광학 보상 필름 (KH-1) 의 일부를 잘라내어 샘플로서 사용하여, 광학 특성을 측정했다. 파장 546㎚ 에서 측정한 광학 이방성층의 Re 리타데이션값은 38㎚ 였다. 또한, 광학 이방성층 중의 디스코틱 액정 화합물의 원반면과 지지체면의 각도 (경사각) 는, 층의 깊이 방향에서 연속적으로 변화하고, 평균으로 28°였다. 또한, 샘플로부터 광학 이방성층만을 박리하여, 광학 이방성층의 분자 대칭축의 평균 방향을 측정한 결과, 광학 보상 필름 (KH-1) 의 길이 방향에 대하여 45°로 되어 있었다.

또한, 편광판을 크로스 니콜 배치로 하여, 얻어진 광학 보상 시트의 불균일을 관찰한 결과, 정면 및 법선으로부터 60°까지 기울인 방향에서 보아도, 불균일은 검출되지 않았다.

[실시예 1-2]

(지지체의 제작)

실시예 1-1 에서 제작한 셀룰로오스아세테이트 용액에, 실시예 1-1 에서 제작한 리타데이션 상승제 용액을 혼합하여, 충분히 교반하여 도프를 조제하였다. 리타데이션 상승제의 첨가량은 셀룰로오스아세테이트 100질량부에 대하여 6.5질량부였다.

얻어진 도프를 실시예 1-1 과 동일하게 벤드 캐스팅기를 사용하여 캐스팅하고, 연신배율을 20% 로 하는 것 외에는, 실시예 1-1 과 동일한 방법으로, 잔류 용제량이 0.3질량% 인 지지체 (PK-2) 를 제조하였다.

얻어진 폴리머 기재 (PK-2) 의 폭은 1500㎜ 이고, 두께는 100㎛ 였다. 엘립소미터 (M-150, JASCO Co., Ltd. 제조) 를 사용하여, 파장 590㎚ 에서의 리타데이션값 (Re) 을 측정한 결과, 30㎚ 였다. 또 파장 590㎚ 에서의 리타데이션값 (Rth) 을 측정한 결과, 190㎚ 였다.

지지체 (PK-2) 를 2.0N 의 수산화칼륨 용액 (25℃) 에 2 분간 침지한 후, 황산으로 중화하고, 순수한 물로 세정하여, 건조시켰다. PK-2 의 표면 에너지를 접촉각법에 의해 구한 결과, 63mN/m 였다.

(배향막의 형성)

제작한 PK-2 위에, 하기 조성의 도포액을 #16 의 와이어바 코터에 의해 28㎖/m²도포하였다. 60℃ 의 온풍으로 60초, 다시 90℃ 의 온풍으로 150 초 건조시켰다.

배향막 도포액 조성

실시예 1-1 의 변성 폴리비닐알코올 10질량부

물 371질량부

메탄올 119질량부

글루탈알데히드 (가교제) 0.5질량부

PK-2 를 속도 20m/분으로 반송하고, 길이 방향에 대하여 회전 방향을 49°로 설정한 러빙롤 (300㎜ 직경) 을 450rpm 으로 회전시켜, PK-2 의 배향막 설치 표면에 러빙 처리를 실시하였다. 러빙롤과 PK-1 의 접촉 길이는 20㎜ 가 되도록 설정했다. 즉, ATAN{(A×B×π×SIN(α/180×π))/(A×B×π×COS(α/180×π)＋C×1000)}/π×180 = 47.0 으로, 상기 수학식 (1) 을 만족하는 조건에서 러빙 처리를 실시하였다.

(광학 이방성층의 형성)

배향막 위에, 실시예 1-1 의 디스코틱 액정성 화합물 41.01Kg, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD. 제조) 4.06Kg, 광중합 개시제 (이루가큐어 907, Ciba-Geigy Japan Limited. 제조) 1.35Kg 및 증감제 (가야큐어 DETX, NIPPON KAYAKU CO., LTD. 제조) 0.45Kg 을 102Kg 의 메틸에틸케톤에 용해한 도포액에, 플루오로 지방족기 함유 공중합체 (P-29) 를 0.1Kg 첨가하여, #4.0 의 와이어바를 782 회전으로 필름의 반송 방향과 동일한 방향으로 회전시켜, 20m/분으로 반송되고 있는 PK-2 의 배향막면에 연속적으로 도포하였다.

실온에서 100℃ 로 연속적으로 가온하는 공정에서, 용매를 건조시키고, 그 후, 130℃ 의 건조 존에서 약 90초간 가열하여, 디스코틱 액정성 화합물을 배향시켰다. 이어서, 80℃ 의 건조 존으로 반송시켜, 필름의 표면 온도가 약 100℃ 인 상태에서, 자외선 조사장치 (자외선 램프: 출력 160W/cm, 발광 길이 1.6m) 에 의해 조도 600mW 의 자외선을 4 초간 조사하여, 가교반응을 진행시켜, 디스코틱 액정 화합물을 그 배향으로 고정하였다. 그 후, 실온까지 방냉시키고, 원통형상으로 감아서 롤 형태로 하였다. 이와 같은 방법으로, 롤형상 광학 보상 필름 (KH-2) 을 제작하였다.

제작한 롤형상 광학 보상 필름 (KH-2) 의 일부를 잘라내어 샘플로서 사용하여, 광학 특성을 측정했다.

파장 546㎚ 에서 측정한 광학 이방성층의 Re 리타데이션값은 35㎚ 였다. 또한, 광학 이방성층 중의 디스코틱 액정 화합물의 원반면과 지지체면의 각도 (경사각) 는, 층의 깊이 방향에서 연속적으로 변화하고, 평균으로 33°였다. 또한, 샘플로부터 광학 이방성층만을 박리하여, 광학 이방성층의 분자 대칭축의 평균 방향을 측정한 결과, 광학 보상 필름 (KH-2) 의 길이 방향에 대하여 45.5°로 되어 있었다.

편광판을 크로스 니콜 배치로 하여, 얻어진 광학 보상 시트의 불균일을 관찰한 결과, 정면 및 법선으로부터 60°까지 기울인 방향에서 보아도 불균일은 검출되지 않았다.

[비교예 1-1]

지지체 (PK-2) 를 속도 20m/분으로 반송하고, 길이 방향에 대하여 회전 방향을 45°로 설정한 러빙롤 (300㎜ 직경) 을 500rpm 으로 회전시킨 것 외에는, 실시예 1-2 와 동일한 방법으로 광학 보상 필름 (KH-H1) 을 제작하였다. 즉, ATAN{(A×B×π×SIN(α/180×π))/(A×B×π×COS(α/180×π)＋C×1000)}/π×180 = 43.3 의 조건에서 러빙 처리를 실시하였다.

얻어진 롤형상 광학 보상 필름의 일부를 잘라내어 샘플로 하여, 광학 특성을 측정했다. 파장 546㎚ 에서 측정한 광학 이방성층의 Re 리타데이션값은 36㎚ 였다. 또한, 광학 이방성층 중의 디스코틱 액정 화합물의 원반면과 투명 지지체면의 각도 (경사각) 는 평균으로 29°였다.

또한, 광학 이방성층을 PK-2 로부터 박리하여, 광학 이방성층의 분자 대칭축의 평균 방향을 측정한 결과, 광학 보상 필름 (KH-H1) 의 길이 방향에 대하여 40.5°로 되어 있었다.

[실시예 1-3]

(편광판의 제작)

폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여, KH-1 (광학 보상 필름) 을 지지체 (PK-1) 면에서 편광자 (HF-1) 의 한쪽에 부착하였다. 또, 두께 80㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (TD-80U: FUJI PHOTO FILM CO., LTD. 제조) 에 비누화 처리를 실시하고, 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여 편광자의 반대측에 부착하였다.

편광자의 길이 방향과 지지체 (PK-1) 의 길이 방향, 또 시판되는 트리아세틸셀룰로오스 필름의 길이 방향이 모두 평행하게 되도록 배치하였다. 이와 같은 방법으로 편광판 (HB-1B) 을 제작하였다.

또 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여, KH-1 (광학 보상 필름) 을 지지체 (PK-1) 면에서 편광자 (HF-1) 의 한쪽에 부착하였다. 또, 반사방지 기능이 부가된 필름 (FUJI FILM CV 클리어뷰 UA: FUJI PHOTO FILM CO., LTD. 제조) 에 비누화 처리를 실시하고, 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여 편광자의 반대측에 부착하였다.

[실시예 1-4]

(편광판의 제작)

폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여, KH-2 (광학 보상 필름) 을 지지체 (PK-2) 면에서 편광자 (HF-1) 의 한쪽에 부착하였다. 또, 두께 80㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (TD-80U: FUJI PHOTO FILM CO., LTD. 제조) 에 비누화 처리를 실시하고, 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여 편광자의 반대측에 부착하였다.

편광자의 길이 방향과 지지체 (PK-2) 의 길이 방향, 또 시판되는 트리아세틸셀룰로오스 필름의 길이 방향이 모두 평행하게 되도록 배치하였다. 이와 같은 방법으로 편광판 (HB-2) 을 제작하였다.

[비교예 1-2]

(편광판의 제작)

KH-H1 (광학 보상 필름) 을 사용한 것 외에는, 실시예 1-2 와 동일한 방법으로 편광판 (HB-H1) 을 제작하였다.

[실시예 1-5]

(벤드 배향 액정셀의 제작)

ITO 전극이 부착된 유리 기판에, 폴리이미드막을 배향막으로서 형성하고, 배향막에 러빙 처리를 실시하였다. 얻어진 2 장의 유리 기판을 러빙 방향이 평행해지는 배치에서 마주보게 하여, 셀갭을 4.5㎛ 로 설정하였다. 셀갭에 △n 이 0.1396 인 액정성 화합물 (ZLI1132, Merck Ltd. 제조) 을 주입하여, 벤드 배향 액정셀을 제작하였다. 액정셀의 크기는 20 인치였다.

제작한 벤드 배향셀을 사이에 끼워, 실시예 1-3 에서 제작한 편광판 (HB-1)을 2 장 접합하였다. 타원 편광판의 광학 이방성층이 셀 기판에 대면하고, 액정셀의 러빙 방향과 거기에 대면하는 광학 이방성층의 러빙 방향이 반평행이 되도록 배치하였다.

액정셀에 55Hz 의 직사각파형 전압을 인가하였다. 백표시 2V, 흑표시 5V 의 노멀리 화이트 모드로 하였다. 투과율의 비 (백표시/흑표시) 를 콘트라스트비로 하여, 측정기 (EZ-Contrast160D, ELDIM 사 제조) 를 사용하여 흑표시 (L1) 에서 백표시 (L8) 까지의 8 단계에서 시야각을 측정하였다. 또한, 정면 콘트라스트 (CR: 백표시의 휘도/흑표시의 휘도) 를 구하였다.

결과를 표 1-1 에 나타낸다.

표 1-1

액정 표시 장치	시야각*	정면 CR
액정 표시 장치	상	정면 CR	하	좌우
실시예 1-3	80°	80°	80°	400

*:콘트라스트비가 10 이상이고 흑측의 계조반전 (L1 와 L2 의 사이의 반전) 이 없는 범위

(패널에서의 불균일 평가)

실시예 1-5 의 액정 표시 장치를 전면 중간조로 조정하여, 불균일을 평가하였다. 어느 방향에서 보아도 불균일은 관찰되지 않았다.

[실시예 1-6]

(벤드 배향 액정셀의 제작)

ITO 전극이 부착된 유리 기판에, 폴리이미드막을 배향막으로서 형성하고, 배향막에 러빙 처리를 실시하였다. 얻어진 2 장의 유리 기판을 러빙 방향이 평행해지는 배치로 마주보게 하여, 셀갭을 6㎛ 로 설정하였다. 셀갭에 △n 이 0.1396 인 액정성 화합물 (ZLI1132, Merck Ltd. 제조) 을 주입하여, 벤드 배향 액정셀을 제작하였다. 액정셀의 크기는 20 인치였다.

제작한 벤드 배향셀을 사이에 끼워, 실시예 1-4 에서 제작한 편광판 (HB-1) 을 2 장 접합하였다. 타원 편광판의 광학 이방성층이 셀 기판에 대면하고, 액정셀의 러빙 방향과 거기에 대면하는 광학 이방성층의 러빙 방향이 반평행이 되도록 배치하였다.

액정셀에 55Hz 의 직사각파형 전압을 인가하였다. 백표시 2V, 흑표시 6V 의 노멀리 화이트 모드로 하였다. 투과율의 비 (백표시/흑표시) 를 콘트라스트비로 하여, 측정기 (EZ-Contrast160D, ELDIM 사 제조) 를 사용하여 흑표시 (L1) 에서 백표시 (L8) 까지의 8 단계에서 시야각을 측정하였다.

또한, 동일한 방법으로 비교예 1-1 에서 제작한 편광판 (HB-H1) 을 부착한 액정 표시 장치 (비교예 1-2) 를 제작하여, 시야각을 측정하였다.

결과를 표 1-2 에 나타낸다.

표 1-2

액정 표시 장치	시야각*	정면 CR
	상		하	좌우
					실시예 1-4	80°	80°	80°	500
					비교예 1-2	55°	60°	80°	450

*:콘트라스트비가 10 이상이고 흑측의 계조반전 (L1 와 L2 의 사이의 반전)이 없는 범위

(패널에서의 불균일 평가)

실시예 1-4 및 비교예 1-2 의 액정 표시 장치를 전면 중간조로 조정하여, 불균일을 평가하였다. 실시예 1-4 는 어느 방향에서 보아도 불균일은 관찰되지 않았지만, 비교예 1-2 에서는, 상(上)시야 55°이상, 하(下)시야 60°이상의 반전역에서 격자형상으로 불균일이 검출되었다.

[실시예 2-1]

(광학 보상 필름의 제작)

(지제체의 제작)

(셀룰로오스아세테이트 용액 조성)

아세트화도 60.9% 의 셀룰로오스아세테이트 100질량부

트리페닐포스페이트 (가소제) 7.8질량부

비페닐디페닐포스페이트 (가소제) 3.9질량부

메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 300질량부

메탄올 (제 2 용매) 45질량부

염료 (Sumika Fine Chemicals Co., Ltd, 제조 360FP) 0.0009 중량부

상기 조성의 셀룰로오스아세테이트 용액 464질량부에 리타데이션 상승제 용액 36질량부, 및 실리카 미립자 (아이로딜 제 R972) 1.1질량부를 혼합하여, 충분히 교반하여 도프를 조제하였다. 리타데이션 상승제의 첨가량은 셀룰로오스아세테이트 100질량부에 대하여 5.0질량부였다. 또한 실리카 미립자의 첨가량은, 셀룰로오스아세테이트 100질량부에 대하여 0.15질량부였다.

리타데이션 상승제

얻어진 지지체 (PK-1) 의 폭은 1340㎜ 이고, 두께는 92㎛ 였다. 엘립소미터 (M-150, JASCO Co., Ltd. 제조) 를 사용하여, 파장 590㎚ 에서의 리타데이션값 (Re) 을 측정한 결과, 38㎚ 였다. 또 파장 590㎚ 에서의 리타데이션값 (Rth) 을 측정한 결과, 175㎚ 였다.

제작한 지지체 (PK-1) 의 밴드면측에, 1.0N 의 수산화칼륨 용액 (용매: 물/이소프로필알코올/프로필렌글리콜 = 69.2 중량부/15 중량부/15.8 중량부) 을 10cc/m²도포하여, 약 40℃ 의 상태에서 30 초간 유지한 후, 알카리액을 채취하여, 순수한 물로 세정하고, 에어나이프로 물방울을 제거하였다. 그 후, 100℃ 에서 15초간 건조시켰다. 이 PK-1 의 순수한 물에 대한 접촉각을 구한 결과, 42°였다.

(배향막의 제작)

(배향막 도포액 조성)

하기의 변성 폴리비닐알코올 10질량부

물 371질량부

메탄올 119질량부

글루탈알데히드 (가교제) 0.5질량부

시트르산에스테르 (Sankio Chemical Co., Ltd. 제조 AS3) 0.35질량부

변성 폴리비닐알코올

(러빙 처리)

PK-1 을 속도 20m/분으로 반송하고, 길이 방향에 대하여 45°로 러빙 처리되도록 러빙롤 (300㎜ 직경) 을 설정하여, 650rpm 으로 회전시켜, PK-1 의 배향막 설치 표면에 러빙 처리를 실시하였다. 러빙롤과 PK-1 의 접촉 길이는 18㎜ 가 되도록 설정했다.

(광학 이방성층의 형성)

배향막 위에, 하기의 디스코틱 액정 화합물 41.01Kg, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD. 제조) 4.06Kg, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 (CAB 531-1, Eastman Chemical Company 제조) 0.35Kg, 광중합 개시제 (이루가큐어 907, Ciba-Geigy Japan Limited. 제조) 1.35Kg, 증감제 (가야큐어 DETX, NIPPON KAYAKU CO., LTD. 제조) 0.45Kg, 및 시트르산에스테르 (Sankio Chemical Co., Ltd. 제조 AS3) 0.45Kg 을 102Kg 의 메틸에틸케톤에 용해한 도포액에, 플루오로 지방족기 함유 공중합체 (메가팍크 F780, Dainippon Ink And Chemicals, Inc. 제조) 를 0.1Kg 첨가하여, #3.2 의 와이어바를 391 회전으로 필름의 반송 방향과 동일한 방향으로 회전시켜, 20m/분으로 반송되고 있는 PK-1 의 배향막면에 연속적으로 도포하였다.

디스코틱 액정 화합물

실온에서 100℃ 로 연속적으로 가온하는 공정에서, 용매를 건조시키고, 그 후, 130℃ 의 건조 존에서 디스코틱 액정 화합물충의 막면 풍속이 필름의 반송방향으로 평행하게 2.5m/sec 가 되도록 하여 약 90 초간 가열하고, 디스코틱 액정 화합물을 배향시켰다. 이어서, 80℃ 의 건조 존으로 반송시켜, 필름의 표면 온도가 약 100℃ 인 상태에서, 자외선 조사장치 (자외선 램프: 출력 160W/cm, 발광 길이 1.6m) 에 의해 조도 600mW 의 자외선을 4 초간 조사하여, 가교반응을 진행시켜, 디스코틱 액정 화합물을 그 배향으로 고정하였다. 그 후, 실온까지 방냉시키고, 원통형상으로 감아서 롤 형태로 하였다. 이와 같은 방법으로, 롤형상 광학 보상 필름 (KH-1) 을 제작하였다.

상기 130℃ 의 건조 존에서의 디스코틱 액정 화합물층의 막면 온도는, 127℃ 이고, 이 온도에서의 상기 층의 점도는 695cp 였다. 점도는 상기 층과 동일한 조성비의 액정층 (용매는 제외한다) 을 가열형의 E 형 점도계로 측정하였다.

제작한 롤형상 광학 보상 필름 (KH-1) 의 일부를 잘라내어 샘플로서 사용하여, 광학 특성을 측정했다. 파장 546㎚ 에서 측정한 광학 이방성층의 Re 리타데이션값은 38㎚ 였다. 또한, 광학 이방성층 중의 디스코틱 액정 화합물의 원반면과 지지체면의 각도 (경사각) 는, 층의 깊이 방향에서 연속적으로 변화하고, 평균으로 28°였다. 또한, 샘플로부터 광학 이방성층만을 박리하여, 광학 이방성층의 분자 대칭축의 평균 방향을 측정한 결과, 광학 보상 필름 (KH-1) 의 길이 방향에 대하여 45°였다.

또한, 편광판을 크로스 니콜 배치로 하여, 얻어진 광학 보상 필름의 불균일을 관찰한 결과, 정면 및 법선으로부터 60°까지 기울인 방향에서 보아도 불균일은 검출되지 않았다.

[실시예 2-2]

(광학 보상 필름의 제작)

(지지체의 제작)

실시예 2-1 에서 제작한 셀룰로오스아세테이트 용액에, 실시예 2-1 에서 제작한 리타데이션 상승제 용액을 혼합하여, 충분하게 교반하여 도프를 제조하였다. 리타데이션 상승제의 첨가량은 셀룰로오스아세테이트 100질량부에 대하여 7.5질량부였다.

얻어진 도프를 실시예 2-1 과 동일하게 벤드 캐스팅기를 사용하여 캐스팅하고, 연신배율을 20% 로 하는 것 외에는, 실시예 2-1 과 동일한 방법으로, 잔류 용제량이 0.3질량% 인 지지체 (PK-2) 를 제조하였다.

얻어진 폴리머 기재 (PK-2) 의 폭은 1500㎜ 이고, 두께는 95㎛ 였다. 엘립소미터 (M-150, JASCO Co., Ltd. 제조) 를 사용하여, 파장 590㎚ 에서의 리타데이션값 (Re) 을 측정한 결과, 35㎚ 였다. 또 파장 590㎚ 에서의 리타데이션값 (Rth) 을 측정한 결과, 200㎚ 였다.

지지체 (PK-2) 를, 2.0N 의 수산화칼륨 용액 (25℃) 에 2 분간 침지한 후, 황산으로 중화하고, 순수한 물로 세정하여, 건조시켰다. PK-2 의 표면 에너지를 접촉각법에 의해 구한 결과, 63mN/m 였다.

(배향막의 형성)

(배향막 도포액 조성)

실시예 2-1 의 변성 폴리비닐알코올 10질량부

물 371질량부

메탄올 119질량부

글루탈알데히드 (가교제) 0.5질량부

PK-2 를 속도 20m/분으로 반송하고, 길이 방향에 대하여, 러빙 방향이 45°로 되도록 설정한 러빙롤 (300㎜ 직경) 을 450rpm 으로 회전시켜, PK-2 의 배향막 설치 표면에 러빙 처리를 실시하였다.

(광학 이방성층의 형성)

배향막 위에, 실시예 2-1 의 디스코틱 액정 화합물 41.01Kg, 에틸렌옥사이드변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD. 제조) 4.06Kg, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 (CAB 531-1, Eastman Chemical Company 제조) 0.29Kg, 광중합 개시제 (이루가큐어 907, Ciba-Geigy Japan Limited. 제조) 1.35Kg, 증감제 (가야큐어 DETX, NIPPON KAYAKU CO., LTD. 제조) 0.45Kg 및 시트르산에스테르 (Sankio Chemical Co., Ltd. 제조 AS3) 0.45Kg 을 102Kg 의 메틸에틸케톤에 용해한 도포액에, 플루오로 지방족기 함유 공중합체 (Dainippon Ink And Chemicals, Inc. 제조 F780F) 를 0.1Kg 첨가하여, #2.7 의 와이어바를 391 회전으로 필름의 반송 방향과 동일한 방향으로 회전시켜, 20m/분으로 반송되고 있는 PK-2 의 배향막면에 연속적으로 도포하였다.

실온에서 100℃ 로 연속적으로 가온하는 공정에서, 용매를 건조시키고, 그 후, 135℃ 의 건조 존에서 디스코틱 액정 화합물층에 부딪히는 막면 풍속이 필름 반송 방향으로 평행하게 1.5m/sec 가 되도록 하여 약 90초간 가열하여, 디스코틱 액정 화합물을 배향시켰다. 이어서, 80℃ 의 건조 존으로 반송시켜, 필름의 표면 온도가 약 100℃ 인 상태에서, 자외선 조사장치 (자외선 램프: 출력 160W/cm, 발광 길이 1.6m) 에 의해 조도 600mW 의 자외선을 4 초간 조사하여, 가교반응을 진행시켜, 디스코틱 액정 화합물을 그 배향으로 고정하였다. 그 후, 실온까지 방냉시키고, 원통형상으로 감아서 롤 형태로 하였다. 이와 같은 방법으로, 롤형상 광학 보상 필름 (KH-2) 을 제작하였다.

상기 135℃ 의 건조 존에서의 디스코틱 액정 화합물층의 막면 온도는, 131℃ 이고, 이 온도에서의 상기 층의 점도는 600cp 였다. 점도는 상기 층과 동일한조성비의 액정층 (용매는 제외한다) 을 가열형의 E 형 점도계로 측정하였다.

파장 546㎚ 에서 측정한 광학 이방성층의 Re 리타데이션값은 28㎚ 였다. 또한, 광학 이방성층 중의 디스코틱 액정 화합물의 원반면과 지지체면의 각도 (경사각) 는, 층의 깊이 방향에서 연속적으로 변화하고, 평균으로 33°였다. 또한, 샘플로부터 광학 이방성층만을 박리하여, 광학 이방성층의 분자 대칭축의 평균 방향을 측정한 결과, 광학 보상 필름 (KH-2) 의 길이 방향에 대하여 45.5°였다.

편광판을 크로스 니콜 배치로 하여, 얻어진 광학 보상 필름의 불균일을 관찰한 결과, 정면 및 법선으로부터 60°까지 기울인 방향에서 보아도 불균일은 검출되지 않았다.

[비교예 2-1]

디스코틱 액정 화합물층에 부딪히는 풍속을 반송 방향으로 평행하게 10.5m/sec 가 되도록 하여 약 90초간 가열하여, 디스코틱 액정 화합물을 배향시킨 것 외에는, 실시예 2-2 와 동일한 방법으로 광학 보상 필름 (KH-H1) 을 제작하였다.

얻어진 롤형상 광학 보상 필름의 일부를 잘라내어 샘플로 하여, 광학 특성을 측정했다. 파장 546㎚ 에서 측정한 광학 이방성층의 Re 리타데이션값은 29㎚ 였다. 또한, 광학 이방성층 중의 디스코틱 액정 화합물의 원반면과 투명 지지체면의 각도 (경사각) 는, 평균으로 29°였다.

또한, 광학 이방성층을 PK-2 로부터 박리하여, 광학 이방성층의 분자 대칭축의 평균 방향을 측정한 결과, 광학 보상 필름 (KH-H1) 의 길이 방향에 대하여 40.5°로 되었다.

[실시예 2-3]

(편광판의 제작)

평균 중합도 1700, 비누화도 99.5mol% 의 PVA 필름 (두께 80㎛, 폭 2500㎜) 을 40℃ 의 온수 중에서 8 배로 세로일축 연신하고, 그대로 요오드 0.2g/l, 요오드화칼륨 60g/l 의 수용액 중에 30℃에서 5 분간 침지하고, 이어서 붕산 100g/l, 요오드화칼륨 30g/l 의 수용액 중에서 침지하였다. 이 때의 필름폭 1300㎜, 두께는 17㎛ 였다.

다시 이 필름을 수세층에 20℃, 10초간 침지한 후, 요오드 0.1g/l, 요오드화칼륨 20g/l 의 수용액 중에 30℃ 에서 15 초간 침지하고, 이 필름을 실온에서 24 시간 건조시켜 요오드계 편광자 (HF-1) 를 얻었다.

폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여, 실시예 2-1 에서 제작한 KH-1 (광학 보상 필름) 을 지지체 (PK-1) 면에서 편광자 (HF-1) 의 한쪽에 부착하였다. 또, 두께 80㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (TD-80U: FUJI PHOTO FILM CO., LTD. 제조) 에 비누화 처리를 실시하고, 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여 편광자의 반대측에 부착하였다.

편광자의 길이 방향과 지지체 (PK-1) 의 길이 방향, 또 시판되는 트리아세틸셀룰로오스 필름의 길이 방향이 모두 평행하게 되도록 배치하였다. 이와 같은방법으로 편광판 (HB-1BR) 을 제작하였다.

또 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여, 실시예 2-1 에서 제작한 KH-1 (광학 보상 필름) 을 지지체 (PK-1) 면에서 편광자 (HF-1) 의 한쪽에 부착하였다. 또, 반사방지 기능이 부가된 필름 (FUJI FILM CV 클리어뷰 UA: FUJI PHOTO FILM CO., LTD. 제조) 에 비누화 처리를 실시하고, 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여 편광자의 반대측에 부착하였다.

편광자의 길이 방향과 지지체 (PK-1) 의 길이 방향, 또 시판되는 트리아세틸셀룰로오스 필름의 길이 방향이 모두 평행하게 되도록 배치하였다. 이와 같은 방법으로 편광판 (HB-1BF) 을 제작하였다.

[실시예 2-4]

(편광판의 제작)

폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여, 실시예 2-2 에서 제작한 KH-2 (광학 보상 필름) 를 지지체 (PK-2) 면에서 편광자 (HF-1) 의 한쪽에 부착하였다. 또, 두께 80㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 필름 (TD-80U: FUJI PHOTO FILM CO., LTD. 제조) 에 비누화 처리를 실시하고, 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여 편광자의 반대측에 부착하였다.

[비교예 2-2]

(편광판의 제작)

비교예 2-1 에서 제작한 KH-H1 (광학 보상 필름) 을 사용한 것 외에는, 실시예 2-2 와 동일한 방법으로 편광판 (HB-H1) 을 제작하였다.

[실시예 2-5]

(벤드 배향 액정셀의 제작)

ITO 전극이 부착된 유리 기판에, 폴리이미드막을 배향막으로서 형성하고, 배향막에 러빙 처리를 실시하였다. 얻어진 2 장의 유리 기판을 러빙 방향이 평행해지는 배치로 마주보게 하여, 셀갭을 4.5㎛ 로 설정하엿다. 셀갭에 △n 이 0.1396 인 액정 화합물 (ZLI1132, Merck Ltd. 제조) 을 주입하여, 벤드 배향 액정셀을 제작하였다. 액정셀의 크기는 20 인치였다.

제작한 벤드 배향셀을 사이에 끼워, 실시예 2-3 에서 제작한 편광판 (HB-1BF) 을 시인측에, 편광판 (HB-1BR) 을 백라이트측에 각각 부착하였다. 타원 편광판의 광학 이방성층이 셀 기판에 대면하고, 액정셀의 러빙 방향과 거기에 대면하는 광학 이방성층의 러빙 방향이 반평행이 되도록 배치하였다.

표 2-1

액정 표시 장치	시야각*	정면 CR
액정 표시 장치	상	정면 CR	하	좌우
실시예 2-3	80°	80°	80°	400

(패널에서의 불균일 평가)

실시예 2-5 의 액정 표시 장치를 전면 중간조로 조정하여, 불균일 평가하였다. 어느 방향에서 보아도 불균일은 관찰되지 않았다.

[실시예 2-6]

(벤드 배향 액정셀의 제작)

ITO 전극이 부착된 유리 기판에, 폴리이미드막을 배향막으로서 형성하고, 배향막에 러빙 처리를 실시하였다. 얻어진 2 장의 유리 기판을 러빙 방향이 평행해지는 배치로 마주보게 하여, 셀갭을 6㎛ 로 설정하였다. 셀갭에 △n 이 0.1396 인 액정 화합물 (ZLI1132, Merck Ltd. 제조) 을 주입하여, 벤드 배향 액정셀을 제작하였다. 액정셀의 크기는 20 인치였다.

제작한 벤드 배향셀을 사이에 끼워, 실시예 2-4 에서 제작한 편광판 (HB-2) 을 2 장 접합하였다. 타원 편광판의 광학 이방성층이 셀 기판에 대면하고, 액정셀의 러빙 방향과 거기에 대면하는 광학 이방성층의 러빙 방향이 반평행이 되도록 배치하였다.

또한, 동일한 방법으로 비교예 2-2 에서 제작한 편광판 (HB-H1) 을 부착한 액정 표시 장치를 제작하여, 시야각을 측정하였다.

결과를 표 2-2 에 나타낸다.

표 2-2

액정 표시 장치	시야각*	정면 CR
	상		하	좌우
					실시예 2-4	80°	80°	80°	500
					비교예 2-2	55°	60°	80°	450

(패널에서의 불균일 평가)

실시예 2-4 및 비교예 2-2 에 나타낸 편광판을 사용한 액정 표시 장치를 전면 중간조로 조정하여, 불균일을 평가하였다. 실시예 2-4 의 편광판을 사용한 액정 표시 장치에서는 어느 방향에서 보아도 불균일은 관찰되지 않았지만, 비교예 2-2 의 편광판을 사용한 액정 표시 장치에서는, 상시야 55°이상, 하시야 60°이상의 반전역에서 격자형상으로 불균일이 검출되었다.

본 발명에 의하면, 액정 표시 장치, 특히 응답 속도가 빠르고 동화상 적성이 있는 OCB 방식 액정 표시 장치에 대하여 우수한 광학 보상 기능을 갖는 광학 보상 필름을, 안정적이면서 연속적으로 제조가능한 방법, 및 상기 광학 보상 필름을 롤 형태로 제공할 수 있다. 또 본 발명에 의하면, 편광기능을 가짐과 동시에, 액정 표시 장치, 특히 응답 속도가 빠르고 동화상 적성이 있는 OCB 방식 액정 표시 장치에 대하여 우수한 광학 보상 기능을 갖고, 또 액정 표시 장치의 박형화에도 기여할 수 있는 편광판을 제공할 수 있다. 또한 본 발명에 의하면, 표시품위가 높은 화상을 표시할 수 있는 액정 표시 장치, 특히 응답 속도가 빠르고 동화상 적성이 있는 OCB 방식 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims

하기의 공정：

(1) 길이 방향으로 반송되는 길이가 긴 지지체의 표면 또는 그 지지체 상에 형성된 배향막의 표면에 러빙롤러에 의해 러빙 처리를 실시하는 공정；

(2) 액정성 화합물을 함유하는 도포액을 상기 러빙 처리면에 도포하는 공정；

(3) 상기 도포된 도포액으로 이루어지는 액정 화합물층을 건조시키는 것과 동시에 또는 건조시킨 후에, 액정 전이 온도 이상의 온도에서 상기 액정 화합물을 배향시키고, 그 배향을 고정하여 광학 이방성층을 제작하는 공정； 및

(4) 상기 광학 이방성층이 형성된 길이가 긴 적층체를 감는 공정；을 연속하여 실시하는 롤형상 광학 보상 필름의 제조 방법으로서,

상기 (1) 의 공정에서의 상기 러빙롤러의 회전 방향이, 상기 길이가 긴 지지체의 반송 방향에 대하여 하기 수학식 (1) 을 만족하는 각도로 설정되어 있는 롤형상 광학 보상 필름의 제조 방법:

수학식 (1)

45＜ATAN{(A×B×π×SIN(α/180×π))/(A×B×π×COS(α/180×π)＋C×1000)}/π×180＜50

(식 중, α는 러빙 회전 방향과 필름 반송 방향의 교차각, A 는 러빙롤러의 회전수 (rpm), B 는 러빙롤러의 직경 (㎜), C 는 지지체의 반송 속도 (m/분) 를 나타낸다).
제 1 항에 있어서, 상기 (3) 의 공정에서 액정 전이 온도 이상의 온도에서 액정 화합물을 배향시키는 동안에 상기 러빙 처리의 러빙 방향 이외의 방향으로 부는 상기 액정 화합물층 표면의 막면 풍속이 하기 수학식 (2) 을 만족하는 제조 방법:

수학식 (2)

0.1＜V＜5.0×10^-3×η

(식 중, V 는 액정 화합물층 표면의 막면 풍속 (m/sec), η은 액정 화합물의 배향 온도에서의 액정 화합물층의 점도 (cp) 를 나타낸다).
제 1 항 또는 제 2 항의 방법에 의해 제조된 롤형상 광학 보상 필름.
제 3 항에 있어서, 상기 지지체와 상기 광학 이방성층의 사이에 배향막을 갖는 롤형상 광학 보상 필름.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 배향막이, 가교제와의 반응에 의해 가교된 폴리비닐알코올 또는 변성 폴리비닐알코올로 이루어지는 롤형상 광학 보상 필름.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정 화합물이, 디스코틱 액정 화합물인 롤형상 광학 보상 필름.
제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 이방성층의 상기 액정 화합물의 분자 대칭축의 평균 방향이 길이 방향에 대하여, 43°∼47°인 롤형상 광학 보상 필름.
제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 롤형상 광학 보상 필름, 또는 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 제조 방법에 의해 제작된 롤형상 광학 보상 필름의 일부와 편광막을 갖는 광학 보상 필름을 구비하는 편광판.
제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 롤형상 광학 보상 필름, 또는 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 제조 방법에 의해 제작된 롤형상 광학 보상 필름의 일부로 이루어지는 광학 보상 필름을 배치한 액정 표시 장치.
제 9 항에 있어서, OCB 방식의 액정 표시 장치인 액정 표시 장치.
하기의 공정：

(1') 지지체의 표면 또는 지지체 상에 형성된 배향막의 표면에 러빙 처리를실시하는 공정；

(2') 액정 화합물을 함유하는 도포액을 상기 러빙 처리된 지지체 또는 배향막 표면 상에 도포하는 공정；

(3') 상기 도포된 도포액으로 이루어지는 액정 화합물층을 건조시키는 것과 동시에 또는 건조시킨 후에, 액정 전이 온도 이상의 온도에서 액정 화합물을 배향시키고, 그 배향을 고정하여 광학 이방성층을 형성하는 공정；

으로 이루어지는, 지지체 상에 광학 이방성층을 갖는 광학 보상 필름의 제조 방법으로서,

상기 (3') 공정에서의 액정 전이 온도 이상의 온도에서 액정 화합물을 배향시키는 동안에 상기 러빙 처리의 러빙 방향 이외의 방향으로 부는 상기 액정 화합물층 표면의 막면 풍속이 하기 수학식 (2) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 필름의 제조 방법:

수학식 (2)

O.1＜V＜5.0×10^-3×η

(식 중, V 는 액정 화합물층 표면의 막면 풍속 (m/sec), η는 액정 화합물의 배향 온도에서의 액정 화합물층의 점도 (cp) 를 나타낸다).
지지체와, 상기 지지체 상에 액정 화합물로부터 형성된 광학 이방성층을 갖는 광학 보상 필름으로서, 제 11 항에 기재된 방법에 의해 제작된 광학 보상 필름.
제 12 항에 있어서, 액정 화합물이 디스코틱 액정 화합물인 광학 보상 필름.
제 12 항 또는 제 13 항에 기재된 광학 보상 필름과 편광막을 갖는 편광판.
제 12 항 또는 제 13 항에 기재된 광학 보상 필름, 또는 제 14 항에 기재된 편광판을 구비한 액정 표시 장치.
제 15 항에 있어서, 표시방식이 OCB 방식인 액정 표시 장치.