KR20050008500A - 광학 보상 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 - Google Patents

광학 보상 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 Download PDF

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KR20050008500A
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코니카 미놀타 옵토 인코포레이티드
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Abstract

(i) 액정성 화합물의 분자를 화합물의 평균 틸트각이 4도 이하가 되도록 배향하고, (ii) 배향을 고정화시키고, (iii) Ro(λ)가 파장 589 nm에서 40 nm 내지 130 nm, 파장 600 nm에서 35 nm 내지 125 nm, 파장 630 nm에서 35 nm 내지 120 nm이고, (iv) Rt(λ)가 파장 500 nm 내지 630 nm의 범위에서 120 nm 내지 400 nm이고, (v) Ro(589), Ro(600), Ro(630)이 하기 수학식 3을 만족시키는 광학 보상 필름에 관한 것이다.
1.0 < B < 7.0
B = (Ro(589)-Ro(630))/(Ro(600)-R0(630))

Description

광학 보상 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 {Optical Compensation Film, Polarizing Plate and Liquid Crystal Display}
본 발명은 광학 보상 필름, 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
현재 퍼스널 컴퓨터의 멀티미디어화가 진행되어 액정 디스플레이는 대형화와 동시에 표시 품질이 우수한 TFT 액정이 주류가 되고, 시야각 특성의 고도한 개선이 요망되고 있다.
그 목적을 위하여 TFT형 액정의 표시 모드로서, 종래의 TN형 뿐만 아니라 횡전계 방식 (IPS), 수직 배향 방식 (VA) 등이 제안되어 실용화되고 있다.
또한, 동화상 표시에 우수한 고속 구동이 가능한 벤드 배향 방식 (OCB)도 실용화가 진행되고 있다. IPS 방식을 제외한 이러한 표시 방식은 시야각 특성에 일장 일단이 있고 모두 광학 보상 시트 (이하, 광학 보상 필름이라고도 함)를 사용함으로써 대폭적으로 이루어지는 시야각 특성의 개선이 시도되고 있다.
상기 광학 보상 시트로서는, 예를 들면 TN (Twisted Nematic) 모드의 액정 셀용 광학 보상 시트 (예를 들면 특허 문헌 1, 2, 3 및 4 참조), IPS (In-Plane Switching) 모드 또는 FLC (Ferroelectric Liquid Crystal) 모드의 액정셀용 광학 보상 시트 (예를 들면 특허 문헌 5 참조), OCB (Optically Compensatory Bend) 모드 또는 HAN (Hybrid Aligned Nematic) 모드의 액정셀용 광학 보상 시트 (예를 들면 특허 문헌 6 및 7 참조), STN (Super Twisted Nematic) 모드의 액정셀용 광학 보상 시트 (예를 들면 특허 문헌 8 참조), 그리고, VA (Vertically Aligned) 모드의 액정셀용 광학 보상 시트 (예를 들면 특허 문헌 9 참조) 등이 기재되어 있다.
상기 광학 보상 시트 (광학 보상 필름이라고도 함)는 통상 편광판과 일체화된 모양으로 타원 편광판 등으로서 사용된다.
이러한 목적의 광학 보상 시트로서는, 셀룰로오스아세테이트 지지체 상에 디스코틱 액정을 도포하여 고정화를 행하고 적층하여 얻은 TN형 액정 표시 장치의 광학 보상 시트가 알려져 있다.
또한, 마찬가지로 셀룰로오스아세테이트 지지체 상에 양의 일축성을 갖는 액정 중합체로 이루어진 층을 적층 배치하여 얻어진 TN형 액정 표시 장치용의 광학 보상 시트도 알려져 있다. 이들은 모두, 셀룰로오스에스테르층 및 해당 지지체 상에 적층된 액정층 각각의 층에 의해 원하는 면내 리타데이션치 (Ro), 두께 방향의 리타데이션치 (Rt)를 얻음으로써 특정 조건하에서 목적의 광학 보상 성능을 확보한다는 대응이 취해지고 있었다.
그러나, 수직 배향형 액정 표시 장치 (VA, VA를 멀티도메인화한 MVA, PVA 등)은 노멀 블랙 모드이고, 고콘트라스트가 쉽게 얻어지고, 또한 TN형이나 IPS형과 비교하여 고속 구동을 할 수 있다는 점으로부터 모니터나 TV 용도로 널리 이용되고 있다. 이 VA형 LCD는 원래, 경사 방향 (또는 편광판의 흡수축, 투과축과 45 도의 각도를 이루는 방향)의 시야각이 좁고, 이것을 개선하기 위해서 여러가지 방법의 광학 보상 필름, 시야각 확대 필름이 제안되거나 또는 실용화되고 있다.
예를 들면, 각종 λ/4를, λ/2를 조합하여 사용함으로써 전체 방향에서 광 누설이 발생하지 않도록 하는 것이 제안되고 있는데 (예를 들면 특허 문헌 10 내지 14 참조), 이 방법에서 사용하는 위상차판은, 편광막에 대하여 배치되는 방향에서도 알 수 있는 바와 같이 위상차에 매우 높은 균일성이 요구되고, 그 때문에 생산성이 매우 나쁘며, 또한 접합되는 방향으로 고도의 조정 기술이 요구되고, 생산성에 문제가 있어, 보다 간편한 방법에 의해 보다 효과적으로 시야각을 확대하는 방법이 요구되어 왔다.
이에 대하여 편광막의 흡수축과 직행 방향으로 면내 지상축을 갖는 시트를사용함으로써 수직 배향형 LCD의 시야각을 확대하는 방법이 제안되고 있다.
이 방법은 수직 배향 ECB형 LCD가 제안된 초기의 단계에서 제안되고 (예를 들면 특허 문헌 15 참조) 있고, 시야각을 특히 고려한 설계로서는 이들을 사용하는 것으로 경사 방향의 시야각을 극적으로 개선하고 있다.
또한, 콜레스테릭 액정을 사용한 적층형의 시야각 확대 필름이 정면 방향으로 가해져 그것보다 어긋난 사시 방향에서도 광 누설을 억제하여 시야각을 넓히는 방법이 제안되고 있다 (예를 들면 특허 문헌 16 참조).
상기한 바와 같이 여러가지 위상차판을 사용하여, 예를 들면 파장 550 nm 부근에서의 시야각은 패널의 전체 방향에서 80 도 이상을 달성할 수 있게 되었다.
그런데, 경사 방향의 시야각이 80°이상이 되면 지금까지는 나타나지 않고 종래의 기술로서는 전혀 문제되지 않았던, 흑 표시에 있어서의 붉은 빛의 문제가 명확히 인식되게 되었다. 또한, 시야각 성능이 향상되었기 때문에 화면의 대형화가 진행되어 그에 따라 흑 표시에 있어서의 붉은 빛 문제의 해결이 당업계에 강하게 요구되어 왔다. 또한, 이 문제는 단순히 550 nm에서의 위상차판의 리타데이션의 최적화나, 정면에서의 파장 분산을 맞춘다는 점에서는 해결이 곤란하였다.
<특허 문헌 1>
일본 특허 공개 평 6-214116호 공보
<특허 문헌 2>
미국 특허 제5583679호 명세서
<특허 문헌 3>
미국 특허 제5646703호 명세서
<특허 문헌 4>
독일 특허 출원 공개 제3911620 A1호 명세서
<특허 문헌 5>
일본 특허 공개 평 10-54982호 공보
<특허 문헌 6>
미국 특허 제5805253호 명세서
<특허 문헌 7>
국제 공개 제96/37804호 팜플렛
<특허 문헌 8>
일본 특허 공개 평 9-26572호 공보
<특허 문헌 9>
특허 제2866372호 명세서
<특허 문헌 10>
일본 특허 공개 평 5-11356호 공보
<특허 문헌 11>
일본 특허 공개 평 6-14842호 공보
<특허 문헌 12>
일본 특허 공개 2002-174727호 공보
<특허 문헌 13>
일본 특허 공개 2002-372622호 공보
<특허 문헌 14>
일본 특허 공개 2003-43262호 공보
<특허 문헌 15>
일본 특허 공고 평 7-69536호 공보
<특허 문헌 16>
일본 특허 공개 2002-182212호 공보
본 발명의 목적은 시야각이 전체 방향에서 80°이상을 달성하고, 또한 흑 표시시 붉은 빛 현상의 발생이 현저히 저감된 광학 보상 필름, 이 필름을 갖는 편광판, 및 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 리타데이션치 측정법의 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 기준 평면
2 광학 보상 필름
3 면내 지상축 (遲相軸, delayed phase axis) 또는 면내 진상축 (進相軸, leading phase axis)
4 회전각 (50 °또는 70 °)
5 측정 방향
본 발명의 상기 목적은 하기의 구성 1 내지 8에 의해 달성되었다.
1. 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 상에 광학 이방성층을 갖는 광학 보상 필름에 있어서, 이 광학 이방성층의 1층 이상이, 액정성 화합물을 평균 틸트각이 4도 이하가 되도록 배향하고 계속해서 이 배향을 고정화함으로써 형성된 층이고, 수학식 1로 표시되는 필름 면내의 리타데이션치 Ro(λ)가 파장 589 nm에서 40 nm 내지 130 nm, 파장 600 nm에서 35 nm 내지 125 nm, 파장 630 nm에서 35 nm 내지 120 nm이고, 수학식 2로 표시되는 필름 두께 방향의 리타데이션치 Rt(λ)가 파장 500nm 내지 630 nm의 범위에서 120 nm 내지 400 nm이고, 또한 Ro(589), Ro(600), Ro(630)이 수학식 3을 만족시키는 것을 특징으로 하는 광학 보상 필름.
2. 1에 있어서, 필름을 기준 평면 (이하, 간략히 "평면"으로 나타냄)에 평행하게 배치하고, 이 필름의 면내 지상축을 회전축으로서 이 필름과 이 평면이 이루는 각도가 70°가 되도록 회전시켰을 때, 상기 평면의 법선 방향에서 측정하였을 때의 면내 리타데이션치 R70(589)와, 589 nm에서의 필름 전체의 면내 리타데이션치 Ro(589)와의 비 (R70(589)/R0(589))가 1.25 내지 1.40이고, 상기 필름의 면내 지상축을 회전축으로서 이 필름과 이 평면이 이루는 각도가 50°가 되도록 회전시켰을 때, 상기 평면의 법선 방향에서 측정하였을 때의 면내 리타데이션치 R50(589)와 상기 R0(589)와의 비(R50(589)/R0(589))가 1.10 내지 1.25인 것을 특징으로 하는 광학 보상 필름.
단, R70(589), R50(589)는 각각 파장 589 nm에서 상기 필름의 면내 지상축을 회전축으로하여 이 필름과 이 평면이 이루는 각도가 각각 70°, 50°가 되도록 회전시켰을 때, 상기 평면의 법선 방향에서 측정하는 것 이외에는 수학식 1로 표시되는 R0(λ)와 동일하게 구할 수 있다.
3. 1 또는 2에 있어서, 수학식 4로 표시되는 파장 분산성을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 보상 필름.
4. 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 측정 파장 589 nm에서의 상기 광학적으로 이축성을 갖는 지지체와 1층 이상의 상기 광학 이방성층이 수학식 5를 만족시키는 것을 특징으로 하는 광학 보상 필름.
5. 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정성 화합물이 네마틱 액정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 필름.
6. 상기 1 내지 5 중 한 항에 기재된 광학 보상 필름과, 편광막 또는 편광자를 갖는 편광판으로서 이 광학 보상 필름의 면내 지상축과, 이 편광막 또는 이 편광자의 흡수축이 85°내지 95°의 각도로 교차하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
7. 상기 6에 기재된 편광판을 액정셀의 한면 또는 양면에 배치하는 것을 특징으로 하는 수직 배향 ECB형 액정 표시 장치.
8. 7에 있어서, 상기 6에 기재된 편광판의 편광막 또는 편광자와 액정셀 사이의 파장 λ에 있어서 면내 방향의 리타데이션치 (R0(λ))의 총합을 S0(λ), 이 액정셀 내의 액정의 복굴절 Δn(λ)과 액정 부분 두께의 곱, Δn(λ)×d를 C(λ)로 하였을 때 S0(λ), C(λ)가 수학식 9 내지 12를 각각 만족시키는 것을 특징으로 하는 수직 배향 ECB형 액정 표시 장치.
도 1은 R50(589), R70(589), R50'(λ), R70'(λ)의 측정 방법을 도면에 의해 설명한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명자들이 본 발명의 광학 보상 시트에 이르는 경과를 설명한다.
당업계에 있어서는 VA형 LCD에서 경사 방향의 시야각 문제가 위상차판에 의해서 해결되었을 때, 대형 화면으로의 이행이 진행되었다. 통상의 색 변화 (흑 표시가 아니고, 통상의 칼라 표시) 등의 특성 평가로서는, VA형은 다른 모니터와 비교하여 크게 변화한다는 평가였다.
그러나, 경사 방향의 시야각이 80°이상이 되고, 종래로서는 관찰 불능이던 시야로부터의 관찰이 가능하게 되고, 또한 화면의 대형화가 진행된 결과, 지금까지 전혀 문제되지 않았던, 흑 표시 시의 붉은 빛 현상의 발생이 명확히 인식되게 되었다. 이 붉은 빛 현상은, 단순히 550 nm에서의 위상차판의 리타데이션의 최적화나, 정면에서의 파장 분산을 맞춘다는 대처 방법으로는 해결할 수 없었다.
본 발명자들은 상기한 VA형 LCD에서 흑 표시에서의 붉은 빛 현상을 여러가지 검토한 결과, 청구항 1에 기재한 바와 같이, 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 상에 1층 이상의 광학 이방성층을 갖는 광학 보상 필름에 있어서, 이 광학 이방성층의 1층 이상으로서 액정성 화합물을 평균 틸트각이 4도 이하가 되도록 배향시키고, 계속해서 이 배향을 고정화함으로써 형성된 층을 설치하여, 수학식 1로 표시되는 필름 면내의 리타데이션치 R0(λ)가, 파장 589 nm에서 40 nm 내지 130 nm, 파장 600 nm에서 35 nm 내지 125 nm, 파장 63O nm에서 35 nm 내지 120 nm이고, 수학식 2로 표시되는 필름 두께 방향의 리타데이션치 Rt(λ)가, 파장 500 nm 내지 630 nm의 범위에서 120 nm 내지 400 nm이고, 또한 R0(589), R0(600), R0(630)이 수학식 3을 만족시키도록 조정된 광학 보상 필름이, 본 발명에 기재된 효과, 즉 시야각이 전체방향에서 80°이상을 달성하고 있는 것과 같은 고시야각의 화면에 있어서도 흑 표시시의 붉은 빛 현상의 발생이 현저히 저감된 광학 보상 필름을 얻을 수 있다는 것을 발견하였다.
《광학적으로 이축성을 갖는 지지체》
본 발명의 광학 보상 필름은 광학적 이축성을 갖는 지지체 상에 1층 이상의 광학 이방성층을 갖는 것이 특징이다.
광학적으로 이축성을 갖는 지지체는, 3 차원에서의 굴절률 거동, 즉 광학적 이축성을 갖는 지지체의 굴절률을 구성하는 각 성분 nx, ny, nz가 하기 식 1에 기재된 부등식을 만족시키는 것이 특징이다 (이축 플레이트 특성을 나타낸다고도 함).
<식 1>
nx>ny>nz
또한, 광학적 이축성을 갖는 지지체의 면내 방향의 리타데이션치와 두께 방향의 리타데이션치는 각각 상이한 값을 나타낸다.
여기서, 지지체의 면내 방향의 리타데이션치 (R0), 두께 방향의 리타데이션치 (Rt)는 각각 하기와 같이 정의된다.
(두께 방향의 리타데이션치 (Rt치))
Rt=((nx+ny)/2-nz)×d
(면내 방향의 리타데이션치 (R0치))
R0=(nx-ny)×d
nx>ny인 경우, 지지체의 면내 리타데이션치 R0는 0이 되지 않는 (0이 아니라고도 함)것을 알 수 있다.
본 발명에서는 『광학적으로 이축성을 갖는』이란 3 차원에서의 굴절률 특성이 상기 식 1의 관계식으로 표시되는 경우 (이축 플레이트 특성을 나타낸다고도 함), 또는 면내 리타데이션치 (R0)가 0이 아닌 경우로 정의된다.
여기서, nx는 지지체의 면내의 굴절률이 가장 큰 방향의 굴절률, ny는 nx에 직각인 방향에서의 지지체면 내의 굴절률, d는 지지체의 두께 (nm)을 각각 나타낸다. 상기 R0, Rt치는 각각 자동 복굴절계 KOBRA-21 ADH (오지 계측 기기(주) 제조)를 사용하여, 23 ℃, 55 % RH (상대 습도)로 파장 590 nm에서 3 차원 굴절률 측정을 행하고, 구해진 굴절률 nx, ny, nz를 사용하여 각각 산출된다.
광학적으로 이축성을 갖는 지지체는, 후술하는 이축 플레이트 특성을 나타내는 재료 (광학 재료, 수지 필름 등)가 주성분 (여기서, 주성분이란 지지체의 전체 구성 성분의 50 중량%를 차지하는 성분을 나타냄)으로서 포함되는 것이고, 구체적인 재료로서는, 연신 셀룰로오스에스테르 (예를 들면 연신 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 (연신 CAP), 셀룰로오스트리아세테이트 (연신 TAC) 등), 시클로올레핀 중합체 (연신 처리가 실시되어 광학적으로 이축성이 부여된 것) 등이 주성분으로서 포함되는 것이다.
여기서, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로트리아세테이트 등의 셀룰로오스에스테르 유도체 (셀룰로오스에스테르 필름)에 대해서는 이축 연신 처리 등을 행함으로써 광학적 이축성을 부여할 수 있다.
또한 시클로올레핀 중합체로서는 ZEONEX (제오넥스: 니혼 제온 제조), ZEONER (제오노아: 니혼 제온 제조), ARTON (JSR(주) 제조), APEL (미쓰이 세끼유 가가꾸 제조) 등의 올레핀계 투명 플라스틱을 들 수 있다.
본 발명에 관한 광학적으로 이축성을 갖는 지지체의 주성분은 상기한 이축 플레이트 특성을 나타내는 재료이지만, 광학적으로 이축성을 나타내는 데에 지장이 없는 범위 내에서 그 밖의 합성 중합체, 예를 들면 폴리카르보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 등의 재료를 병용할 수도 있다.
상기한 바와 같은 광학 이방성을, 본 발명에 관한 시클로올레핀 중합체를 주성분으로서 함유하는 필름 (지지체)이나 상기한 합성 중합체의 각각에 부여하는 수단으로서는 여러가지를 들 수 있지만, 막 형성시 연신 처리시의 연신 방향, 연신배율 등의 조정에 의해 소정의 광학 이방성을 갖는 필름을 얻을 수 있다.
《광학 이방성층》
상기한 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 상에는 광학 이방성층이 형성되지만, 본 발명에서는 이 광학 이방성층의 1층 이상이 하기에 기재된 여러가지 특성 (광학적 특성, 막 두께, 액정성 화합물의 배향 등)에 관하여 설명한다.
지지체 상에 형성되는 광학 이방성층으로서는, 후술하는 액정성 화합물을 도포한 후, 종래 공지된 러빙 처리나 광 배향 처리 등의 수단에 의해 액정성 화합물을 평균 틸트각이 4도 이하가 되도록 배향시킨 후, 계속해서 이 배향을 고정화하여 제조된 층이고, 막 두께는 통상 O.1 ㎛ 내지 1O ㎛의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛ 내지 5 ㎛의 범위이다.
(평균 틸트각의 측정)
광학 이방성층의 평균 틸트각은 광학 이방성층의 막 두께 방향에 있어서의 액정성 화합물 분자의 디렉터와 광학 이방성층의 평면이 이루는 각도의 평균치를 평균 틸트각이라 정의한다. 또한, 평균 틸트각의 측정은 해당 업자 주지의 방법을 이용하여 행할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 KOBRA 21-ADH 등의 위상차 측정 장치를 이용하고, 예를 들면 광학적으로 양의 액정을 사용한 경우는 면내 진상축을 회전축으로 하여 리타데이션이 최대치가 되는 정확한 값을 구하고, 광학 이방층의 굴절률로부터 스넬의 법칙을 고려하여 구할 수 있다. 광학적으로 음의 액정을 사용한 경우도 지상축을 회전축으로하고, 리타데이션의 최소치를 나타내는 정확한 값을 구하는 것 이외에는 이와 동일한 방법에 의해 구할 수 있다.
《광학적으로 이축성을 갖는 지지체와 광학 이방성층과의 광학 특성》
본 발명의 광학 보상 필름은, 제4항에 기재한 바와 같이, 측정 파장 589 nm에서의 상기 광학적으로 이축성을 갖는 지지체와 1층 이상의 상기 광학 이방성층 등이 수학식 5를 만족시키는 것이 바람직하다.
0.44<((R(b)0+R(b)t)/R(e)0)<2.05
식 중, R(b)0는 수학식 6으로 표시되는 광학적으로 이축성을 갖는 지지체의 면내 리타데이션을 나타내고, R(b)t는 수학식 7로 표시되는 광학적으로 이축성을 갖는 지지체의 두께 방향 리타데이션을 나타내고, R(e)0는 수학식 8로 표시되는 광학 이방성층의 면내 리타데이션을 나타낸다.
《액정성 화합물》
본 발명에 관한 액정성 화합물에 대하여 설명한다.
본 발명에 관한 액정성 화합물은 저분자 액정성 화합물일 수 있고, 고분자 액정성 화합물일 수도 있다. 광학적인 특성으로서는 양의 일축성의 막대 형상 액정성 화합물, 이축성의 액정성 화합물이 바람직하게 사용된다. 또한, 음의 일축성을 나타내는 것일 수도 있고, 예를 들면 대표적으로는 디스코틱 액정성 화합물을 사용할 수도 있다. 이축성의 액정 화합물에 대해서는 막대 형상의 분자 형태를 취할 수 있지만 디스코틱 액정성 화합물과 같이 약간의 넓이를 갖는 원반에 가까운 형태의 것도 있다.
음의 일축성을 나타내는 액정성 화합물이란 전형적으로는 디스코틱 액정성 화합물을 들 수 있고, 예를 들면 문헌[액정의 화학: 계간 화학 총설 No. 22, 1994,일본 화학회편 (학회 출판 센터), 60 내지 72 페이지]에 기재되어 있는 것과 같은 화합물이고, 구체적으로는 상기 총설의 62 페이지에 기재된 바와 같은 분자 구조 1내지 46을 갖는 액정성 화합물이다. 또한, 특허 공보 제2587398호 명세서, 동 제2640083호 명세서, 동 제2641086호 명세서, 동 제2692033호 명세서, 동 제2692035호 명세서, 동 제2767382호 명세서, 동 제2747789호 명세서 등에 기재되어 있는 것과 같은 액정성 화합물도 디스코틱 액정성 화합물로서 사용할 수 있다.
양의 일축성을 나타내는 (단순히, 양의 일축성을 갖는 이라고도 함) 막대 형상 액정성 화합물이나 막대 형상 액정성 화합물에 가까운 광학적인 특성을 나타내는 이축성을 갖는 화합물은, 막대 형상 액정성 화합물로서 취급할 수 있다. 여기서 양의 일축성을 갖는다는 것 (광학적으로 일축성임)은 광학 이방성을 갖는 이방성 소자에 있어서의 삼축 방향의 굴절률의 값 nx, ny, nz 중 2개만이 같은 값을 나타내고, 그 2개의 굴절률이 나머지 1개 축의 굴절률보다도 작은 것을 나타내며, 이축성을 갖는다는 것은 삼축 방향의 굴절률의 값 nx, ny, nz 모두가 각각 상이한 값을 나타내는 경우를 나타낸다.
본 발명에 관한 양의 일축성의 막대 형상 액정성 화합물에 관하여는 더욱 자세하게는 유전율 이방성이 양의 것일 수도, 음의 것일 수도 있지만, 시트의 두께 방향에 있어서의 경사 제어의 용이성으로부터는 양의 유전율 이방성의 것이 바람직하다.
막대 형상 액정성 화합물의 유전율 이방성 (Δε)이란, 분자의 장축이 전해와 평행하게 배향된 상태의 유전율 (ε//)과 분자의 단축이 전해와 평행하게 배향된 상태의 유전율 (ε┴)과의 값의 차, Δε(=ε//-ε┴≠0)으로 표시된다. 유전율 이방성 (Δε)은, 액정 분자 내를 통과하는 빛의 굴절률의 이방성에 영향을 주고, 양자의 관계는 Δε=(n//)2-(n┴)2(여기서, n//는 액정 분자의 배향 벡터의 방향으로 기울고 있는 광에 대한 굴절률, n┴은 배향 벡터에 수직인 방향으로 기울고 있는 광에 대한 굴절률임)이 된다.
또한, 이 Δε 및 Δn의 값은 통상의 TN 액정 셀 등을 구동시키기 위해서 사용하는 액정성 화합물의 경우 양의 값이다.
본 발명에 관한 액정성 화합물의 광학 이방성 (구체적으로는, 굴절률의 이방성)은 저분자 액정성 화합물의 경우에는 분자 전체로 규정되고, 고분자 액정성 화합물의 경우는 크게 구분하여 주쇄형 액정, 측쇄형 액정이 있지만, 어느 경우에도 메소겐기 부분에 대해서 저분자 액정성 화합물에 준하여 규정된다.
상기에 기재한 메소겐기 (메소겐 단위)란 액정성 화합물 중에 있어서 액정성을 갖게 하기 위해 필수적인 부분을 나타내고, 통상 메소겐기(메소겐 단위)란 강직한 부분의 코어, 유연한 부분의 스페이서, 말단에 위치하는 말단기로 이루어지지만, 액정성 화합물에 액정상을 발현시키는 구조이면 반드시 상기 3개의 부분을 모두 갖고 있을 필요는 없다.
이하, 양의 일축성 막대 형상 액정성 화합물의 구체적인 예를 나타내지만 본발명은 이들에 한정되지 않는다.
또한, 예를 들면 문헌[액정의 화학: 계간 화학 총설 No. 22, 1994, 일본 화학회편 (학회 출판 센터), 42, 44 페이지]에 예를 든 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 상기에 기재한 양의 일축성을 나타내는 막대 형상 액정성 화합물은 통상의 막대 형상 네마틱 액정 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 본 발명에 관한 막대 형상의 액정성 화합물로서는 네마틱 액정상을 발현하는 것이 바람직하게 사용된다.
이축성의 액정성 화합물의 구체적인 예로서는, 예를 들면 문헌[유기 합성 화학, 제49권; 제5호 (1991)의 124 페이지 내지 143 페이지]에 기재된 화합물, 브루스(D.W. Bruce) 등의 연구 보고[AN EU-SPONSORED' OXFORD WORKSHOP ON BIAXIAL NEMATICS' (St Benet's Hall, University of Oxford 20-22 December, 1996), p 157-293], 챈드라세카(S. CHANDRASEKHAR) 등의 연구 보고[A Thermotropic Biaxial Nematic Liquid Crystal; Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1988, Vol. 165, pp. 123-130], 데무스(D. Demus), 굿바이(J. Goodby) 등의 문헌[Handbook of Liquid Crystals Vol. 2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals II, pp933-943: WILEY-VCH사 간행] 등에 기재된 화합물을 사용할 수 있다.
본 발명에 관한 액정성 고분자에 대해서는 특별히 제한은 없지만 양 또는 음의 고유 복굴절치를 갖는 것이 바람직하다. 이들의 상세에 대해서는 문헌[LIQUID CRYSTALS, 1989, Vol. 5, NO. 1, pp.159-l70]에 기재되어 있다.
본 발명에 관한 액정성 고분자는 크게 나누면, 상술한 대로 메소겐기의 조립형으로서, 주쇄형, 측쇄형이 있다. 또한, 서모트로픽과 리오트로픽으로도 분류할 수 있다.
본 발명에 관한 액정성 고분자로서는, 특별히 제한은 없지만 네마틱 액정을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 배향성의 관점에서 측쇄형이 바람직하고, 배향 고정의 관점에서 서모트로픽이 바람직하다. 측쇄형 액정성 고분자로 사용되는 골격은 비닐형의 중합체, 폴리실록산, 폴리펩티드, 폴리포스파겐, 폴리에틸렌이민,셀룰로오스 등이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는 광학 이방성 화합물의 배향 상태가 모노 도메인 또는 O.1 ㎛ 이하의 복수의 도메인인 것이 바람직하며, 여기서 모노 도메인이란 통상적으로 디스크리네이션이 없는 것을 말하지만 본 발명에서는 디스크리네이션이 발생하여도 각 도메인이 O.1 ㎛ 이하이면 실질적으로는 문제없다.
상기 기재의 디스크리네이션이란 광학 이방성 화합물이 미세하게 배향하지 않은 부분이 발생하는 것이다. 디스크리네이션이 있으면 콘트라스트가 저하되거나 틸트각이 설계치보다 낮아지는 등의 문제가 발생하기 쉬워진다.
《광학 이방성층의 복굴절 거동》
본 발명에 관한 광학 이방성층의 복굴절 거동의 한 형태인 C 플레이트 (C 플레이트 보상능), A 플레이트 (A 플레이트 보상능), 이축 플레이트 (이축 플레이트 보상능), O 플레이트 (0 플레이트 보상능)에 대해서 설명한다.
《C 플레이트》
본 발명에 관한 C 플레이트에 대해서 설명한다.
층의 굴절률을 구성하는 각 성분 nx, ny, nz의 관계를 하기에 나타낸다.
nx=ny>nz
C 플레이트의 면내 방향의 리타데이션 특성, R0=0이다.
C 플레이트 특성을 나타내는 재료 (광학 재료, 수지 필름 등)로서는 디스코틱 액정, 무연신의 셀룰로오스에스테르 필름 (예를 들면 무연신의 셀룰로오스트리아세테이트 (TAC), 무연신의 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 (CAP) 등), 이축 연신한 노르보르넨계 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 수지 재료의 연신을 제어함으로써 C 플레이트를 제조할 수 있다.
《A 플레이트》
본 발명에 관한 A 플레이트에 대해서 설명한다.
층의 굴절률을 구성하는 각 성분 nx, ny, nz의 관계를 하기에 나타낸다.
nx>ny=nz
A 플레이트의 면내 방향의 리타데이션 특성, R0는 거의 2×Rt를 나타낸다.
A 플레이트 특성을 나타내는 재료 (광학 재료, 수지 필름 등)으로서는 막대 형상 액정성 화합물, 일축 연신 중합체 (예를 들면 폴리카르보네이트 등)을 들 수 있다.
《이축 플레이트》
본 발명에 관한 이축 플레이트에 대해서 설명한다.
층의 굴절률을 구성하는 각 성분 nx, ny, nz의 관계를 하기에 나타낸다.
nx>ny>nz
이축 플레이트의 면내 방향 리타데이션치와 두께 방향의 리타데이션치는 각각 다른 값을 나타낸다.
이축 플레이트 특성을 나타내는 재료 (광학 재료, 수지 필름 등)으로서는 연신 셀룰로오스에스테르 (예를 들면 연신 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 (연신 CAP), 셀룰로오스트리아세테이트 (연신 TAC) 등) 등을 들 수 있다.
《0 플레이트》
본 발명에 관한 0 플레이트는, 주광학축을 디스플레이의 평면에 관하여 실질적으로 사각 (oblique angle)으로 배향하여 양의 복굴절 물질을 이용한다 (그 때문에 「0 플레이트」라 부름).
여기서, 「실질적으로 사각」이란 각도가 0°보다도 크고, 90°보다 작은 것을 나타낸다.
본 발명에 관한 O 플레이트는, 또한 일축성 또는 이축성 물질을 갖는 0 플레이트를 이용할 수 있다.
《광학 보상 필름》
본 발명의 광학 보상 필름의 여러가지의 광학 특성에 대해서 설명한다.
《광학 보상 필름의 리타데이션 특성》
본 발명의 광학 보상 필름은, 제1항에 기재한 바와 같이 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 상에 광학 이방성층을 가지고, 이 광학 이방성층의 1층 이상이, 액정성 화합물을 평균 틸트각이 4도 이하가 되도록 배향하고, 계속해서 이 배향을 고정화함으로써 형성된 층이고, 수학식 1로 표시되는 필름 면내의 리타데이션치 R0(λ)가 파장 589 nm에서 40 nm 내지 130 nm, 파장 600 nm에서 35 nm 내지 125 nm, 파장 630 nm에서 35 nm 내지 120 nm이고, 수학식 2로 표시되는 필름 두께 방향의 리타데이션치 Rt(λ)가 파장 500 nm 내지 630 nm의 범위에서 120 nm 내지 400 nm이고, 또한, R0(589), R0(600), R0(630)이 수학식 3을 만족시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 수학식 3에 있어서, 상기 B로 표시되는 광학 특성은, 1을 초과하고 또한 7.0 미만인 것이 본 발명에 기재된 효과를 발휘하는 관점에서 필수적인 요건이지만, 바람직하게는 1.3 이상 6.0 이하, 보다 바람직하게는 1.4 이상 5.0 이하이다.
《면내 지상축을 회전축으로 한 회전시의 광학 특성》
면내 지상축을 회전축으로 한 회전시의 광학 보상 필름의 광학 특성으로서는
(1) 70°회전시킨 경우
(R70(589)/R0(589))가 1.25 내지 1.40의 범위인 것이 바람직하지만, 더욱 바람직하게는 1.3 내지 1.4의 범위이다.
여기서, R70(589)은 필름을 기준 평면 (이하, 간략히 "평면"으로 나타냄)에 평행하게 배치하고, 이 필름의 면내 지상축을 회전축으로 하여 이 필름과 이 평면이 이루는 각도가 70°가 되도록 회전시켰을 때, 상기 평면의 법선 방향에서 측정하였을 때의 589 nm에서의 면내 리타데이션치를 나타내고, R0(589)는 589 nm에서의 필름 전체의 면내 리타데이션치를 나타낸다.
(2) 50° 회전시킨 경우
(R50(589)/R0(589))가 1.10 내지 1.25의 범위인 것이 바람직하지만, 더욱 바람직하게는 1.11 내지 1.24의 범위이다.
여기서, R50(589)는 필름의 면내 지상축을 회전축으로하여 이 필름과 이 평면이 이루는 각도가 50°가 되도록 회전시켰을 때 상기 평면의 법선 방향에서부터 측정하였을 때의 면내 리타데이션치를 나타낸다.
단, R70(589), R50(589)는 각 파장 589 nm에서, 상기 필름의 면내 지상축을 회전축으로하여 이 필름과 이 평면이 이루는 각도가 각각 70°, 50°가 되도록 회전시켰을 때, 상기 평면의 법선 방향에서 측정하는 것 이외에는 상기 수학식 1로 표시되면 R0(λ)와 동일하게 구할 수 있다.
《면내 진상축을 회전축으로 한 회전 시의 광학 특성》: 파장 분산성
면내 진상축을 회전축으로 하여 회전시켰을 때의 광학 보상 필름의 광학 특성으로서, 70° 회전, 50° 회전 시의 수학식 4에 있어서의 C/D로 표시되는 면내 리타데이션비가 0을 초과하고 7.0 미만인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.4 이상 6.0 이하이고, 특히 바람직하게는 0.4 이상 5.0 이하이다.
《리타데이션 상승제》
본 발명에 사용되는 리타데이션 상승제에 대해서 설명한다.
본 발명에 사용되는 리타데이션 상승제란, 각 파장에 있어서의 리타데이션치를 조정하기 때문에 셀룰로오스에스테르 필름 등의 지지체 (중합체 필름이라고도 함)에 첨가하는 것이 바람직하다. 리타데이션 상승제는 중합체 필름 100 중량부에 대하여 0.05 중량부 내지 20 중량부의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 보다바람직하게는 0.1 중량부 내지 10 중량부의 범위이고, 더욱 바람직하게는 0.2 중량부내지 5 중량부의 범위이고, 특히 바람직하게는 0.5 중량부 내지 2 중량부의 범위이다.
또한, 리타데이션 상승제의 사용에 있어서는, 단독으로 사용할 수도 2종 이상의 리타데이션 상승제를 병용할 수도 있다. 본 발명에 사용되는 리타데이션 상승제는 250 nm 내지 400 nm의 파장 영역에 최대 흡수를 갖는 것이 바람직하고, 또한 가시 영역에 실질적으로 흡수를 갖지 않는 것이 바람직하다.
리타데이션 상승제의 구체적인 예로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 2000-111914호 공보, 동 2000-275434호 공보, 동 2002-62477호 공보, 유럽 특허 제0911656 A2호 명세서 등에 개시되어 있는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.
《배향층 (배향막이라고도 함)》
본 발명에 사용되는 배향막에 대해서 설명한다.
본 발명에 사용되는 배향층 (배향막)은 유기 화합물 (바람직하게는 중합체)의 러빙 처리, 무기 화합물의 사방 증착, 마이크로 그룹을 갖는 층의 형성, 또는 랭뮤어ㆍ브로젯법 (LB막)에 의한 유기 화합물 (예, ω-트리코산산, 디옥타데실메틸암모늄클로라이드, 스테아릴산메틸)의 누적과 같은 수단으로 설치할 수 있다. 또한, 전장의 부여, 자장의 부여 또는 광 조사에 의해 배향 기능이 생기는 배향막도 알려져 있다.
중합체의 러빙 처리에 의해 형성되는 배향막이 특히 바람직하다. 러빙 처리는 중합체층의 표면을 종이나 천으로 일정 방향으로 수회 문지름으로써 실시한다.배향막에 사용되는 중합체의 종류에 대해서는 상술한 여러가지 표시 모드에 대응하는 디스코틱 액정성 분자를 사용한 광학 보상 시트에 대한 문헌에 기재가 있다.
본 발명에 사용되는 배향층 (배향막)의 두께는 0.01 ㎛ 내지 5 ㎛의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05 ㎛ 내지 1 ㎛이다. 또한 배향층 (배향막)을 사용하여 복굴절층 (광학 이방성층)의 액정성 분자를 배향시킨 후 광학 이방성 층을 투면 지지체 상에 전사하는 양태일 수도 있다.
상기 배향막, 또는 배향층의 위에 광학 이방층을 형성하기 위해서, 액정성 화합물 또는 액정성 화합물을 포함하는 용액을 상기 배향층 상에 도포, 건조와 열처리 (배향)을 행함으로써 모노도메인으로 하고 액정이 배향된 층을 형성할 수 있다.
배향을 고정하는 수단으로서는 자외선 경화성의 액정성 화합물을 사용한 경우, 반응 개시제 등을 가한 뒤에 배향시키고, 액정 발현 온도의 범위를 초과하지 않도록 온도 제어를 하면서 자외선을 조사하여 배향을 고정화할 수 있다. 이 외에도 열 중합 등의 화학 결합을 형성하는 수단을 사용하여 배향을 고정화할 수 있다.
또한, 고분자 액정을 사용한 경우, 액정 발현 온도 범위에서 열처리를 한 후 유리 전이점 이하로 냉각함으로써 배향을 고정화할 수 있다.
배향 상태로 고정된 액정성 분자는 배향막이 없어도 배향 상태를 유지할 수 있다.
《편광판》
본 발명의 편광판에 대하여 설명한다.
본 발명의 광학 보상 시트에, 종래 공지된 편광 필름 (편향막, 편향층을 설치할 수도 있음)의 적어도 한면을 접합함으로써 본 발명의 편광판을 제조할 수 있다.
편광 필름은 종래부터 사용되어 온, 예를 들면 폴리비닐알코올 필름과 같은 연신 배향 가능한 필름을 요오드와 같은 2색성 염료로 처리하고 세로 연신한 것이 바람직하다. 또한, 편광 필름 자체로서는 충분한 강도, 내구성이 없기 때문에, 일반적으로는 그 양면에 보호 필름으로서의 이방성이 없는 셀룰로오스트리아세테이트 필름 등을 접착하고 편광판으로 하고 있다.
본 발명의 편광판은, 상기 편광판에 본 발명의 광학 보상 시트를 접합시켜 제조할 수도 있고, 또한 본 발명의 광학 보상 시트를 보호 필름으로서 직접 편광 필름과 접합시켜서 제조할 수도 있다. 접합시키는 방법 (접합 방법이라고도 함)은 특별히 한정은 없지만 수용성 중합체의 수용액으로 이루어지는 접착제에 의해 행할 수가 있다. 이 수용성 중합체 접착제는 완전 비누화형의 폴리비닐알코올 수용액이 바람직하게 사용된다. 또한, 약간 상술하였지만 세로 연신하여, 2색성 염료 처리한 긴 편광 필름과 긴 본 발명의 광학 보상 시트를 접합시킴으로써 긴 편광판을 얻을 수 있다.
《편향층 (편향막이라고도 함)》
본 발명에 사용되는 편향층에 대해서 설명한다.
편광막에는 요오드계 편광막, 2색성 염료를 사용하는 염료계 편광막이나 폴리엔계 편광막이 있다. 요오드계 편광막 및 염료계 편광막은 일반적으로 폴리비닐알코올계 필름을 사용하여 제조한다. 편광막의 편광축은 필름의 연신 방향에 수직인 방향이 바람직하다.
《수직 배향 ECB형 액정 표시 장치》
본 발명의 수직 배향 ECB형 액정 표시 장치에 대해서 설명한다.
대시야각 모드로 흑 표시에 있어서의 붉은 빛 현상을 저감시키기 위해서, 본 발명의 편광판은 VA (Vertically Aligned) 모드, MVA (Multi-domain Vertically Alignned) 모드 등의 수직 배향시킨 액정을 구동하는 표시 장치로 사용하는 것이 바람직하다.
액정 표시 장치로서, 예를 들면 한장의 편광판 반사형 액정 표시 장치의 구성은 겉으로부터 [보호 필름/편광 필름/본 발명의 광학 보상 시트/유리 기반/ITO 투명 전극/배향막/VA형 액정/배향막/금속 전극겸 반사막/유리 기판]이고 편광판의 한면에 본 발명의 광학 보상 시트를 사용하는 등의 구성이 취해진다.
종래의 광학 보상 필름 (광학 보상 시트라고도 함)을 사용하여 특히 대형 화면을 갖는 액정 표시 장치로는 현재화된 흑 표시에 있어서의 붉은 빛의 문제를 방지하기가 곤란하지만 본 발명의 광학 보상 시트를 사용함으로써 고시야각에서의 흑 표시에서도 붉은 빛이 현저히 저감된 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 광학 보상 필름을 사용한 콜레스테릭 액정으로 이루어지는 반사형 편광 소자인 경우는 [백 라이트/콜레스테릭 액정층/본 발명의 광학 보상 필름/편광필름/보호 필름]의 구성으로 사용할 수 있다.
또한, 흑 표시에서의 붉은 빛 현상의 발생을 방지하기 위해서는 본 발명의광학 보상 시트를 사용하는 액정 표시 장치는 수직 배향 ECB형 액정 표시 장치인 것이 필요하다. 수직 배향 ECB형 액정 표시 장치에 사용되는 액정 셀로서는 VA (Vertically Aligned), VA를 멀티 도메인화한 MVA, PVA 등을 들 수 있다.
본 발명의 수직 배향 ECB형 액정 표시 장치는 제8항에 기재된 수학식 9, 11 및 12로 표시되는 광학 특성 및 수학식 10의 Ps (λ)/Pc (λ)로 표시되는 비가 0.22 이상 1.75 이하인 것이 바람직하지만 더욱 바람직하게는 0.23 이상 1.50 이하의 범위이다.
<실시예>
이하, 실시예를 들어 본 발명을 설명하지만 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.
<실시예 1>
하기에 기재한 바와 같이, 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 A 내지 G, 계속해서 본 발명의 광학 보상 필름 A 내지 G, 비교의 광학 보상 필름 H, I를 각각 제조하였다.
《광학적으로 이축성을 갖는 지지체 A의 제조》
코니카(주) 제조 80 ㎛ 트리아세틸셀룰로오스 필름 상에 0.1 ㎛의 젤라틴층을 설치하고, 그 위에서 0.2 ㎛의 막 두께가 되도록 하기의 용액 1을 도포, 건조후, 러빙 처리를 행하고, 표 1에 나타낸 바와 같은 리타데이션 특성 (R0, Rt)를 나타내는 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 A를 제조하였다.
(용액 1의 조성)
화합물 1 1 중량%
이온 교환수 98 중량%
메탄올 1 중량%
《광학적으로 이축성을 갖는 지지체 B의 제조》
상기 지지체 A의 제조에 있어서, 코니카(주) 제조 80 ㎛ 트리아세틸셀룰로오스 필름 대신에 하기의 CAP (셀룰로오스아세테이트프로피오네이트) 용액을 사용하는 것 이외에는 동일하게 하여, 표 1에 나타낸 바와 같은 리타데이션 특성 (R0, Rt)를 나타내는, 막 두께 80 ㎛의 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 B를 얻었다.
CAP 용액을 사용한 구체적인 도포의 순서는 이하와 같다.
두개의 드럼에 당겨 얹어놓은 회전 길이 6 m (유효 길이 5.5 m)의 앤드리스 스테인레스 벨트 상에서 균일하게 유연하였다. 스테인레스 벨트의 이면으로부터 35 ℃의 온수를 접촉시켜 스테인레스 벨트 상에서 2 분간 건조한 후, 또한 스테인레스 벨트의 이면에서 15 ℃의 냉수를 접촉 유지하였다. 박리 잔류 용매량이 20 %가 될 때까지 용매를 증발시킨 시점에, 스테인레스 벨트로부터 박리 장력 150N/m로 박리하고, 계속해서 건조 처리하였다.
(셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 용액의 제조)
하기 조성물을 가압 밀폐 용기에 투입하고, 80 ℃로 가온하면서 교반하고 각 성분을 용해하여 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 용액을 제조하였다.
셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 (CAP)※ 120 중량부
(※: CAP의 치환도:아세틸 치환도 1.91, 프로피오닐 치환도 0.75, 총 치환도는 2.66이다)
2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)벤조트리아졸 (자외선 흡수제)
1 중량부
에틸프타릴에틸글리콜레이트 (가소제) 4 중량부
미립자 실리카 (닛본 아에로질(주) 제조 AEROSIL 200 (평균 입경: 0.016 ㎛)
0.1 중량부
아세트산메틸 300 중량부
에탄올 45 중량부
《광학적으로 이축성을 갖는 지지체 C, D의 제조》
상기한 지지체 B의 제조에 있어서, CAP 용액을 스테인레스 밴드 상에서 건조, 박리하여 잔류 용매가 45 % 이하가 된 후 박리한 웹의 양끝을 텐터의 클립에 끼우고, 반송 방향 (MD(Machine Direction) 방향), 폭 방향 (TD(Transverse Direction) 방향)에 각각 10 % 내지 50 %의 연신 배율 범위에서 연신 처리를 행한 것 이외에는 동일하게 하여 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 C, D를 각각 제조했다. 얻어진 지지체 C, D의 광학 특성의 차이는 표 1에 나타낸 바와 같다.
《광학적으로 이축성을 갖는 지지체 E의 제조》
하기와 같이 하여, 표 1에 나타내는 것과 같이 리타데이션 특성 (R0, Rt)를 나타내는 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 E를 제조하였다. 본 발명에서는 이 지지체 E를 시클로올레핀 중합체 필름 E라고도 한다.
공정 1: 6-메틸-1,4,5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타히드로나프탈렌에, 중합 촉매로서 트리에틸알루미늄의 15 % 시클로헥산 용액 10 부, 트리에틸아민 5부, 및 사염화티탄의 20 % 시클로헥산 용액 10 부를 첨가하여 시클로헥산 중에서 개환 중합하여 얻어진 개환 중합체를 니켈 촉매로 수소 첨가하여 중합체 용액을 얻었다. 이 중합체 용액을 이소프로필알코올 중에서 응고시키고, 건조하여 분말상의 수지를 얻었다. 이 수지의 수평균 분자량은 40,000, 수소 첨가율은 99.8 % 이상, Tg는 142 ℃였다.
공정 2: 상기에서 얻은 분말형의 수지를 250 ℃로 용융하고, 펠릿화하였다. 이 펠릿을 40 mm의 프루프라이트형 스크류를 갖는 단축 압출기를 사용하여, 폭 300 mm의 T 다이로부터 용융 압출하여 직경 300 mm의 3 개 구성의 냉각롤로 권취함으로써 시트를 제조하였다. 이 때의 다이부에서의 수지 온도는 275 ℃, 냉각 롤의 온도는 제1, 제2, 제3 롤의 순서로 120 ℃, 120 ℃, 100 ℃이었다.
공정 3: 이 시트를 140±2 ℃로 제어하면서 연신하여 막 두께 51 ㎛의 연신 배향 필름을 얻었다.
공정 4: 얻어진 연신 배향 필름 상에 PMMA (폴리메틸메타크릴레이트) 2 g을 MEK (메틸에틸케톤) 45 g과 시클로펜타난 5 g의 혼합 용매에 용해한 것을 도설 후, 시판의 러빙 처리 장치를 사용하여 러빙 처리를 행하여 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 E를 얻었다. 또한 러빙 방향은 필름의 면내 지상축과 평행하게 하였다.
《광학적으로 이축성을 갖는 지지체 F의 제조》
하기와 같이, 표 1에 나타낸 바와 같은 리타데이션 특성 (R0,Rt)를 나타내는 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 F를 제조하였다. 본 발명에서는 이 지지체 F를 시클로올레핀 중합체 필름 F라고도 한다.
두께 100 ㎛의 폴리노르보르넨계 수지 필름 (JSR사 제조, 상품명 「아튼 필름」)을, 동시 이축 연신기를 사용하고, 연신 온도 180 ℃, 세로 연신 배율 1.10배, 가로 연신 배율 1.15 배로 동시 이축 연신하여, 필름 중앙의 두께가 81 ㎛, 폭이 345 mm인 필름을 제조하였다.
얻어진 연신 배향 필름 상에, PMMA (폴리메틸메타크릴레이트) 2 g을 MEK (메틸에틸케톤) 45 g과 시클로펜타논 5 g의 혼합 용매에 용해한 것을 도설 후, 시판의 러빙 처리 장치를 사용하여 러빙 처리를 하여, 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 F를 얻었다. 또한, 러빙 방향은 필름의 면내 지상축과 평행하게 하였다.
《광학적으로 이축성을 갖는 지지체 G의 제조》
하기와 같이 하여, 표 1에 나타낸 바와 같은 리타데이션 특성 (R0, Rt)을 나타내는 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 G를 제조하였다. 본 발명에서는 이 지지체 G를 시클로올레핀 중합체 필름 G라고도 한다.
두께 100 ㎛의 폴리노르보르넨계 수지 필름 (JSR사 제조, 상품명 「아튼 필름」)을, 동시 이축 연신기를 사용하여, 연신 온도 180 ℃에서, 세로 연신 배율 1.10 배, 가로 연신 배율 1.15 배로 동시 이축 연신하였다. 계속해서, 연신 필름을 온도 180 ℃에서 필름 폭이 98 %가 될 때까지 60 초간 완화하여 필름 중앙의 두께가 81 ㎛, 폭 345 mm인 필름을 제조하였다.
얻어진 연신 배향 필름 상에, PMMA (폴리메틸메타크릴레이트) 2 g을 MEK (메틸에틸케톤) 45 g과 시클로펜타난 5 g의 혼합 용매에 용해한 것을 도설 후, 시판의 러빙 처리 장치를 이용하여 러빙 처리를 행하여, 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 G를 얻었다. 또한, 러빙 방향은 필름의 면내 지상축과 평행하게 하였다.
《비교용의 지지체 H의 제조》: 광학적으로 이축성을 갖지 않는 지지체
비스페놀 A를 사용하여 폴리카르보네이트 100 g을 메틸렌클로라이드 50O g에 용해하고, 스테인레스 벨트 상에 유연, 건조 후 박리하고 이축 연신을 행하여 비교용의 지지체 H를 제조하였다.
《비교용의 지지체 I의 제조》: 광학적으로 이축성을 갖지 않는 지지체
TAC 필름 (100 ㎛)을 비교용의 지지체 I로서 사용하였다.
상기에서 얻어진 광학적 이축성을 갖는 지지체 A 내지 G, 비교용의 지지체 H, I 각각의 리타데이션 특성 (R0, Rt)를 표 1에 나타내었다.
표 1에서, 지지체의 면내 리타데이션치 (R0)가 0이 아니고, A 내지 G는 각각 본 발명에 관한 광학적으로 이축성을 갖는 지지체이고, H, I는 광학적으로 이축성을 갖지 않는 지지체인 것을 알 수 있다.
《광학 보상 필름 A 내지 G의 제조》: 본 발명
상기에서 얻어진 광학적 이축성을 갖는 지지체 A 내지 G 상에, 하기 조성의 용액을 도포하고 100 ℃에서 15 초, 계속해서 서서히 온도를 내려 45 ℃에서 자외선을 경화하여 광학 이방성을 갖는 본 발명의 광학 보상 필름 A 내지 G를 각각 제조하였다.
(광학 이방성층용 도포액의 조성)
MEK 86 부
화합물 2 3 부
화합물 3 2 부
화합물 4 3 부
화합물 5 3 부
이르가큐어 369 (시바 스페셜티ㆍ케미칼즈 제조) 1 부
액정성 화합물인, 화합물 2 내지 화합물 5를 각각 포함하는 층을 경화시킨 층은 모두 막 두께 1.4 ㎛의 광학 이방성층이었다. 각 광학 이방성층의 평균 틸트각을 오지 계측 기기(주) 제조 KOBRA를 사용하여 측정하였다. 얻어진 평균 틸트각은 모두 4도 이하였다.
《비교의 광학 보상 필름 H의 제조》
상기한 비교용의 지지체 H 상에, 광학적으로 이축성을 갖는 지지체 A의 제조시에 사용한 상기 용액 1을 도포, 건조 후, 러빙 처리를 행한 후, 상기한 광학 이방성층용 도포액을 도포하고, 광학 보상 필름 A 내지 G의 제조 시와 동일한 처리를 행하여, 비교의 광학 보상 필름 H를 제조하였다.
《비교의 광학 보상 필름 I의 제조》
비교용의 지지체 I 상에 젤라틴층을 설치하고, 또한 하기 구조의 PVA의 수용액을 도포, 건조 후, 하기 조성의 용액을 도포, 건조 열 처리를 행하여, 모노 도메인이 된 것을 확인하여 자외선 조사에 의해 경화시켜 비교의 광학 보상 필름 I를 제조하였다. 또한, 모노 도메인의 확인은 편광 현미경을 이용하여 샘플의 일부를 이용하여 확인하였다.
상기에서 얻어진 광학 보상 필름 A 내지 G, 비교의 광학 보상 필름 H, I 각각의 광학 특성을 표 2에 각각 나타내었다.
여기서, 표 2에 표시된, 광학적으로 이축성을 갖는 지지체, 광학 이방성층, 광학 보상 필름 등의 광학 특성 (굴절률, 면내 리타데이션치, 두께 방향 리타데이션치 등)은 자동 복굴절계 KOBRA-21 ADH (오지 계측 기기(주) 제조)를 사용하여 23 ℃, 55 % RH (상대 습도)로, 파장 589 nm, 600 nm, 630 nm 각각에서, 3차원 굴절률 측정을 행하여 구하여진 굴절률 nx, ny, nz를 사용하여 각각 산출하였다.
《본 발명의 편광판 A 내지 G, 비교의 편광판 H, I의 제조》
하기에 기재한 편광막의 양면에, 본 발명의 광학 보상 필름 A 내지 G, 비교의 광학 보상 필름 H, I의 각각을 접합 또는 점착 시트를 사용하여 접착시키고, 본 발명의 편광판 A 내지 G, 비교의 편광판 H, I 각각을 제조하였다.
단, 본 발명의 편광판 A 내지 D에 대해서는 광학 보상 필름과 편광막과의 접합시에 시판된 PVA계 접착제를 사용하고, 본 발명의 편광판 E 내지 G, 비교의 편광판 H, I에 대해서는 25 ㎛의 점착 시트를 이용하여 편광막과 광학 보상 필름을 접착시켰다.
(편광막의 제조)
중합도 2400, 원반의 두께 80 ㎛, 원반 폭 800 mm, 무연신의 PVA 필름을, O.3 중량%의 요오드의 수용액 중에서 염색한 후, 4 중량%의 붕산과 3 중량%의 요오드화 칼륨의 수용액 중에서 6.8 배로 연신하고, 그 후 40 ℃에서 4 분간 건조한 후, 권취 조작을 하여 편광막을 제조하였다.
《액정 표시 장치 LCDa 내지 LCDi의 제조》
시판된 MVA형 LCD (LCDAD19H: I. O. 데이터 제조)의 편광판을 박리하고, 본 발명의 편광판 A 내지 G, 비교의 편광판 H, I를, 각각 원래의 편광판의 축 (지상축, 진상축의 양방)과 일치하도록 접합하여 LCDa 내지 LCDi를 얻었다.
단, 편광판 D, G에 대해서는 액정 셀의 한쪽에만 접합하고, 반대 쪽에는 코니카(주) 제조 40 ㎛의 TAC 필름 (R0(589)=0.2 nm, Rt(589)=31 nm)을 각각 원래의 편광판과 축 (지상축, 진상축)이 일치하도록 접합하였다.
《흑 표시에 있어서의 붉은 빛 평가》
얻어진 액정 표시 장치 LCDa 내지 LCDi의 각각에 대해서, 전압 없음의 상태, 또한 시야각을 80°로 설정한 조건에서, 흑 표시에 있어서의 붉은 빛 발생을 랜덤으로 선택한 30 명의 피험자에 의한 육안 관찰 (관능 평가)를 실시하여 과반수의 평가에 의하여 하기의 순위 평가를 행하였다.
◎: 붉은 빛 발생이 실질적으로 없다
○: 약간 붉은 빛이 있지만 실용적으로 문제는 없다
×: 흑 표시에 있어서 붉은 빛이 눈에 띈다 (실용 불가)
덧붙여 말하면 본 발명에서는 ◎, ○이 실용적이다.
얻어진 결과를 하기에 나타내었다.
액정 표시 장치 번호 붉은 빛 평가
LCDa ○
LCDb ○
LCDc ○
LCDd ○
LCDe ○
LCDf ○
LCDg ○
LCDh ×
LCDi ×
이상에서부터, 비교의 광학 보상 필름 H, I를 각각 갖는 편광판을 액정셀에 접합하여 제조된 비교의 액정 표시 장치 LCDh, LCDi에 비하여 본 발명의 광학 보상 필름 A 내지 G를 각각 갖는 편광판을 액정셀에 접합하여 제조된 본 발명의 액정 표시 장치 a 내지 g는, 모두 흑 표시에서의 붉은 빛 발생이 약간 있지만 실용적으로는 문제가 없다는 것을 알 수 있다.
<실시예 2>
《광학 보상 필름 A1 내지 G1, I1의 제조》
실시예 1에 기재한 광학 보상 필름 A 내지 G (본 발명), 비교의 광학 보상 필름 I의 제조에 있어서, 표 3에 나타낸 바와 같이 리타데이션비 A (R70(589)/R0(589))가 1.25 내지 1.40의 범위, 리타데이션비 B(R50(589)/R0(589))가 1.10 내지 1.25의 범위가 되도록 각각 조정한 것 이외에는 동일하게 하여 광학 보상 필름 A1 내지 G1 (본 발명) 및 I1 (비교예)를 각각 제조하였다.
얻어진 필름의 면내 리타데이션과 파장 분산성은 하기와 같이 평가하였다.
《면내 리타데이션과 파장 분산성 평가》
리타데이션비 A (R70(589)/R0(589))는 필름을 기준 평면 (이하, 간략히 "평면"으로 나타냄)에 평행하게 배치하고, 이 필름의 면내 지상축을 회전축으로하여 이 필름과 이 평면이 이루는 각도가 70°가 되도록 회전시켰을 때, 상기 평면의 법선 방향에서 측정하였을 때의 면내 리타데이션치 R70(589)와, 589 nm에서의 필름 전체의 면내 리타데이션치 R0(589)와의 비 (R70(589)/R0(589))이고, 리타데이션비 B(R50(589)/R0(589))는 상기 필름의 면내 지상축을 회전축으로하여 이 필름과 이 평면이 이루는 각도가 5O°가 되도록 회전시켰을 때, 상기 평면의 법선 방향에서 측정하였을 때의 면내 리타데이션치 R50(589)와 상기 R0(589)와의 비 (R50(589)/R0(589))이다. 또한, 상기 리타데이션비 A, B 각각은 하기에 기재한 방법에 따라서 측정하였다.
(1) 각 면내 리타데이션과 파장 분산
50°이하는, KOBRA 21 ADH (오지 계측 기기 제조)를 사용하였다.
50°이상은 분광 엘립소 미터 DVA 36 VW (가부시끼 가이샤 고지리 고가꾸 고교쇼 제조)를 사용하여 측정하였다.
여기서, 50°란 평면 상에 놓여진 측정 대상이 되는 지지체, 광학 이방성층 또는 광학 보상 필름 등의 면내 지상축을 회전축으로하여 이 측정 대상을 평면이 이루는 각도가 50°가 되도록 회전시킨다는 측정시에 설정되는 상기 각도를 말한다.
(2) 각 파장에서의 굴절률 (nx, ny, nz 등)
상기한 KOBRA에 의해, 파장 분산 측정용으로 아베 굴절계와 분광 광원을 사용하여 각 파장의 굴절률을 측정하였다.
상기 리타데이션비 A (R70(589)/R0(589))가, 1.25 내지 1.40의 범위, 하기의 리타데이션비 B(R50(589)/R0(589))를 1.10 내지 1.25의 범위가 되도록 각각 조정된 본 발명의 광학 보상 필름을 사용한 액정 표시 장치의 흑 표시에 있어서의 붉은 빛은 실질적으로 붉은 빛 발생이 없는 수준까지 개량되었다. 한편, 그렇지 않은 비교의 광학 보상 필름 I1을 사용하여 제조된 액정 표시 장치로는 흑 표시에 있어서의 붉은 빛이 눈에 띄어 실용화할 수 있는 수준이 아니었다.
<실시예 3>
《광학 보상 필름 A2 내지 G2의 제조》
실시예 1에 기재된 광학 보상 필름 A 내지 G (본 발명)의 제조에 있어서, 표 4에 나타낸 바와 같이, ((R(b)0+R(b)t)/R(e)0)으로 표시되는 광학 특성치를 0.44를 초과하고 2.05 미만의 범위가 되도록 조정한 것 이외에는 동일하게 하여 본 발명의 광학 보상 필름 A2 내지 G2를 각각 제조하였다.
《광학적으로 이축성을 갖는 지지체와 광학 이방성층과의 광학 특성》
측정 파장 589 nm에서의, 광학적으로 이축성을 갖는 지지체의 면내 리타데이션 특성과 광학 이방성층의 면내 방향의 리타데이션 특성의 측정을 행하고, 상기 수학식 5로 표시되는 비를 산출하였다.
광학 보상 필름 ((R(b)0+R(b)t)/R(e)0)
A2 1.83
B2 1.67
C2 2.11
D2 2.00
E2 0.32
F2 0.47
G2 1.68
((R(b)0+R(b)t)/R(e)0)으로 표시되는 광학 특성치를 0.44를 초과하고 2.05 미만의 범위가 되도록 조정된 본 발명의 광학 보상 필름 A2 내지 G2를 사용한 액정 표시 장치의 흑 표시에 있어서의 붉은 빛은 실질적으로 붉은 빛 발생이 없는 수준까지 개량된다는 것을 알았다.
<실시예 4>
《액정 표시 장치 LCDa1 내지 h1의 제조》
실시예 1에 기재된, 본 발명의 액정 표시 장치 A 내지 G 각각의 제조에 있어서, 제8항에 기재된 수학식 10의 (Ps(λ)/Pc(λ))를 하기와 같이 조정한 것 이외에는 동일하게 하여 본 발명의 액정 표시 장치 LCDa1 내지 h1을 각각 제조하였다. 여기서, 파장 λ란 500 nm 내지 670 nm의 범위의 파장을 나타낸다.
파장 λ에 있어서의 면내 방향의 리타데이션치 (R0(λ))의 총합 S0(λ)를 수학식 11, 12에 대입함으로써 파장 λ (500 nm 내지 670 nm)에서의 Ps(λ)/Pc(λ)를 구하였다.
액정 표시 장치(*) Ps(λ)/Pc(λ)
LCDa1 0.47 내지 0.52
LCDb1 0.64 내지 1.74
LCDc1 0.67 내지 0.82
LCDd1 0.23내지 l.11
LCDe1 0.50 내지 0.75
LCDf1 0.84 내지 1.51
LCDg1 0.32 내지 0.52
*: 수직 배향 ECB형 액정 표시 장치를 나타낸다.
Ps(λ)/Pc(λ)의 비를 0.22 내지 1.75의 범위로 조정한 본 발명의 액정 표시 장치는, 실시예 1의 본 발명의 액정 표시 장치로는 각각이 흑 표시에 있어서 약간 붉은 빛이 관측되는데 비하여 실질적으로 붉은 빛 발생이 전혀 없고, 더욱 개선된 표시 특성을 나타낸다는 것을 일 수 있다.
본 발명에 의해, 시야각이 전체 방향에서 80° 이상을 달성하고, 또한 흑 표시 시에 발생하는 붉은 빛 현상의 발생이 현저히 저감된 광학 보상 필름, 이 필름을 갖는 편광판, 액정 표시 장치를 제공할 수 있었다.

Claims (8)

  1. (i) 광학 이방성층의 1층 이상이, 액정성 화합물의 분자를 평균 틸트각이 4도 이하가 되도록 배향하고 계속해서 이 배향을 고정화함으로써 형성된 층이고,
    (ii) 하기 수학식 1로 표시되는 광학 보상 필름 면내의 리타데이션치 Ro(λ)가 파장 589 nm (Ro(589))에서 40 nm 내지 130 nm, 파장 600 nm (Ro(600))에서 35 nm 내지 125 nm, 파장 630 nm (Ro(630))에서 35 nm 내지 120 nm이고,
    (iii) 하기 수학식 2로 표시되는 광학 보상 필름 두께 방향의 면외의 리타데이션치 Rt(λ)가 파장 500 nm 내지 630 nm의 범위에서 120 nm 내지 400 nm이고,
    (iv) Ro(589), Ro(600) 및 Ro(630)가 하기 수학식 3을 만족시키는 것을 특징으로 하는, 광학적으로 이축성을 갖는 지지체를 포함하는 광학 보상 필름.
    Ro(λ) = (nx(λ)-ny(λ)) x d
    Rt(λ) = ((nx(λ) + ny (λ)) / 2- nz(λ)) x d
    <수학식 3>
    1.0 < B < 7.0
    B = (Ro(589)-Ro(630))/(Ro(600)-Ro(630))
    식 중,
    nx(λ)는 광학 보상 필름의 면내에서 귤절률이 가장 큰 x 방향의 굴절률을 나타내고,
    ny(λ)는 광학 보상 필름의 면내에서 x 방향에 직각인 y 방향의 굴절률을 나타내고,
    nz(λ)는 광학 보상 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타내고,
    λ는 각 측정이 수행되는 파장 (nm)을 나타내고,
    d는 광학 보상 필름의 두께 (nm)를 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서,
    (i) 필름을 기준 평면에 평행하게 배치하고,
    (ii) 면내 리타데이션치가 최대인 방향축을 나타내는 필름의 면내 지상축을 70°가 되도록 회전시키고,
    (iii) 589 nm의 파장에서 상기 기준 평면의 법선 방향에서 리타데이션치를 측정하는 방법으로 측정한,
    광학 보상 필름의 면내 리타데이션치 R70(589)과 Ro(589)와의 비 (R70(589)/R0(589))가 1.25 내지 1.40이고,
    상기 필름의 면내 지상축을 50°가 되도록 회전시킨 것을 제외하고 R70(589)와 동일한 방법으로 측정하였을 때, 광학 보상 필름의 리타데이션치 R50(589)과R0(589)와의 비(R50(589)/R0(589))가 1.10 내지 1.25인 광학 보상 필름.
  3. 제1항에 있어서, 필름의 리타데이션치의 파장 분산성이 하기 수학식 4를 만족시키는 광학 보상 필름.
    0 < C/D < 7.0
    C = (R50'(589) - R50' (630))
    D = (R70'(589) - R70'(630))
    R70'(λ) = (nx70'(λ) - ny70'(λ)) x d
    R50'(λ) = (nx50'(λ) - ny50'(λ)) x d
    식 중,
    R70'(589) 및 R70'(630)은 각각
    (i) 필름을 기준 평면에 평행하게 배치하고,
    (ii) 면내 지상축에 직각인 필름의 면내 축을 나타내는 필름의 면내 진상축을 70°가 되도록 회전시키고,
    (iii) 589 nm 및 630 nm의 파장에서 각각 상기 기준 평면의 법선 방향에서 리타데이션치를 측정하는 방법으로 측정하였을 때의 광학 보상 필름의 리타데이션치이고,
    R50'(589) 및 R50'(630)은 각각 필름의 면내 진상축을 50°가 되도록 회전시킨 것을 제외하고 R70'(589) 및 R70'(630))과 동일한 방법으로 측정하였을 때의 광학 보상 필름의 리타데이션치이다.
  4. 제1항에 있어서, 측정 파장 589 nm에서의 광학적으로 이축성을 갖는 지지체와 광학 이방성층의 리타데이션치가 하기 수학식 5를 만족시키는 광학 보상 필름.
    <수학식 5>
    0.44 < ((R(b)0+R(b)t)/R(e)0) < 2.05
    식 중,
    R(b)0는 하기 수학식 6으로 표시되는 광학적으로 이축성을 갖는 지지체의 면내 리타데이션치를 나타내고,
    R(b)t는 하기 수학식 7로 표시되는 광학적으로 이축성을 갖는 지지체의 두께 방향의 리타데이션치를 나타내고,
    R(e)0는 하기 수학식 8로 표시되는 광학 이방성층의 면내 리타데이션치를 나타내고,
    R(b)o= (n(b)x - n(b)y) x d(b)
    R(b)t= ((n(b)x + n(b)y)/2 - n(b)z) x d(b)
    R(e)o= (n(e)x - n(e)y) x d(e)
    n(b)x는 지지체 면내에서 굴절률이 가장 큰 x 방향의 굴절률을 나타내고,
    n(b)y는 지지체 면내에서 상기 x 방향에 직각인 y 방향의 굴절률을 나타내고,
    n(b)z는 지지체의 두께 방향의 굴절률을 나타내고,
    d(b)는 지지체의 두께 (nm)를 나타내고,
    n(e)x는 광학 이방성층의 면내에서 굴절률이 가장 큰 x 방향의 굴절률을 나타내고,
    n(e)y는 광학 이방성층의 면내에서 상기 x 방향에 직각인 y 방향의 굴절률을 나타내고,
    n(e)는 광학 이방성층의 두께 (nm)를 나타낸다.
  5. 제1항에 있어서, 상기 액정성 화합물이 네마틱 액정성 화합물을 포함하는 광학 보상 필름.
  6. (i) 제1항에 기재된 광학 보상 필름과, (ii) 이 광학 보상 필름의 면내 지상축과, 편광막 또는 편광자의 흡수축 사이의 각도가 85°내지 95°인 편광막 또는편광자를 포함하는 편광판.
  7. 제6항에 기재된 편광판을 액정 표시 장치의 액정셀의 한면 또는 양면에 보유한 수직 배향 ECB형 액정 표시 장치.
  8. (i) 액정 표시 장치의 액정셀의 한면 또는 양면에 제공된 제6항에 기재된 평광판의 편광막 또는 편광자; (ii) 편광판의 광학 보상 필름; 및 (iii) 액정셀의 면내 리타데이션치 (Ro(λ))의 총합을 So(λ), 이 액정셀의 복굴절 Δn(λ)과 두께의 곱, Δn(λ)×d를 C(λ)로 하고, λ를 500 내지 670 nm 범위의 파장으로 하였을 때, So(λ) 및 C(λ)가 하기 수학식 9 내지 12를 만족시키는 것인, 액정셀의 한면 또는 양면에 제6항에 기재된 편광판을 갖는 수직 배향 ECB형 액정 표시 장치.
    0.21 x C(589) ≤So(589) ≤0.66 x C(589)
    0.22 ≤Ps (λ) / Pc (λ) ≤1.75
    Ps(λ) = (So(λ) / So(589)-1) x 100
    Pc(λ) = (C(λ) / C(589)-1) x 100
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100830341B1 (ko) * 2005-09-30 2008-05-16 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2006033414A1 (ja) * 2004-09-24 2008-05-15 三井化学株式会社 光学補償フィルムおよびそれを用いた表示素子
JP4740604B2 (ja) * 2005-01-21 2011-08-03 富士フイルム株式会社 光学補償フィルム、その製造方法、偏光板および液晶表示装置
JP4856981B2 (ja) * 2005-02-25 2012-01-18 富士フイルム株式会社 光学補償シート、偏光板および液晶表示装置
JP2006251294A (ja) * 2005-03-10 2006-09-21 Konica Minolta Opto Inc 液晶表示装置
JP4856997B2 (ja) * 2005-03-22 2012-01-18 富士フイルム株式会社 光学補償シート、偏光板および液晶表示装置
WO2006117981A1 (ja) * 2005-04-26 2006-11-09 Konica Minolta Opto, Inc. 光学フィルム、偏光板及び横電界スイッチングモード型液晶表示装置
WO2006118168A1 (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Konica Minolta Opto, Inc. 光学フィルム、偏光板及び液晶表示装置
WO2006118038A1 (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Konica Minolta Opto, Inc. 光学フィルム、偏光板及び横電界スイッチングモード型液晶表示装置
US20100062361A1 (en) 2005-06-08 2010-03-11 Koji Iwase Liquid developing agent and process for producing the same
US20070091229A1 (en) * 2005-06-09 2007-04-26 Jang Soo J Vertically aligned liquid crystal display
KR20060134476A (ko) * 2005-06-22 2006-12-28 삼성전자주식회사 액정표시장치 및 이에 채용되는 광학 필름 어셈블리
DE112006002503B4 (de) 2005-09-29 2015-05-21 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optischer Funktionsfilm, Verzögerungsfilm und Verfahren zur Herstellung eines optischen Funktionsfilms
CN101305054B (zh) * 2005-11-10 2011-12-28 富士胶片株式会社 组合物、膜和液晶显示装置
KR100719685B1 (ko) * 2005-11-30 2007-05-17 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치
JP2007260972A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Fujifilm Corp フィルム積層体、並びにその製造方法、それを用いた光学補償フィルム、偏光板、偏光板保護フィルム、および液晶表示装置
US20090009702A1 (en) * 2007-07-02 2009-01-08 Seiko Epson Corporation Liquid Crystal Device and Electronic Apparatus
EP2218763A3 (de) * 2009-02-14 2016-07-06 Merck Patent GmbH Optische Kompensationsfolien
KR102223121B1 (ko) * 2013-08-09 2021-03-05 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 장척 위상차 필름의 제조 방법
JP6169530B2 (ja) * 2014-05-13 2017-07-26 富士フイルム株式会社 液晶表示装置
CN110007312B (zh) * 2019-04-10 2022-04-12 深圳市速腾聚创科技有限公司 激光雷达系统及其控制方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100474780B1 (ko) * 1997-02-07 2005-08-04 후지 샤신 필름 가부시기가이샤 광학보상시이트,그의제조방법및액정디스플레이
US6380996B1 (en) * 1998-01-07 2002-04-30 Fuji Photo Film Co., Ltd. Optical compensatory sheet and liquid crystal display
JP4234823B2 (ja) * 1998-09-30 2009-03-04 富士フイルム株式会社 光学補償シートおよび液晶表示装置
WO2000049430A1 (fr) * 1999-02-17 2000-08-24 Fuji Photo Film Co., Ltd. Feuille de compensation optique comprenant une couche optique anisotrope formee de molecules de cristal liquide
JP2001066596A (ja) * 1999-08-24 2001-03-16 Nec Corp 液晶表示装置
KR100812271B1 (ko) * 2000-05-17 2008-03-13 후지필름 가부시키가이샤 위상차판, 그 제조방법, 및 그것을 이용한 원편광판, 1/2 파장판 및 반사형 액정표시 장치
US6771327B2 (en) * 2000-09-18 2004-08-03 Citizen Watch Co., Ltd. Liquid crystal display device with an input panel
JP2002258041A (ja) * 2001-03-01 2002-09-11 Nitto Denko Corp 光学補償偏光板及び液晶表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100830341B1 (ko) * 2005-09-30 2008-05-16 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치
US7576819B2 (en) 2005-09-30 2009-08-18 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Liquid crystal display device

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Publication number Publication date
CN100381840C (zh) 2008-04-16
US20050012883A1 (en) 2005-01-20
US20080129934A1 (en) 2008-06-05
TWI325972B (en) 2010-06-11
CN101261337A (zh) 2008-09-10
TW200510787A (en) 2005-03-16
JP2005037440A (ja) 2005-02-10
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US7345725B2 (en) 2008-03-18

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