KR20050085529A - Ｏｃｂ 또는 ｖａ 모드의 액정 디스플레이 - Google Patents

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KR20050085529A
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Abstract

OCB 모드 또는 VA 모드의 액정 디스플레이는 백라이트 유닛, 백라이트측 편광판, OCB 모드 또는 VA 모드의 액정셀, 및 시인측 편광판을 순서대로 포함한다. 시인측 편광판은 제 1 투명 보호 필름, 편광막, 제 2 투명 보호 필름, 및 광확산층을 순서대로 포함한다. OCB 모드의 액정 디스플레이에서, 광학 이방성층을 제 1 투명 보호 필름 상에 액정 화합물로 형성한다. 제 1 투명 보호 필름은 20 내지 70 nm의 Re 리타데이션 값과 100 내지 500 nm의 Rth 리타데이션 값을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름이다. 광확산층은 투명 수지와 이 투명 수지에 분산된 투명 미립자를 포함한다. 투명 수지와 투명 미립자는 서로 다른 굴절률을 갖는다.

Description

ＯＣＢ 또는 ＶＡ 모드의 액정 디스플레이{LIQUID CRYSTAL DISPLAY OF OCB OR VA MODE}
[발명의 분야]
본 발명은 편광판을 이용하는 OCB 또는 VA 모드의 액정 디스플레이에 관한 것이다.
[발명의 배경]
액정 디스플레이는 편광판과 액정셀을 포함한다. 액정셀의 다양한 디스플레이 모드, 예를 들어, 현재 널리 이용되고 있는 TN 모드와 STN 모드가 제안되었다. TN 또는 STN 모드의 액정 디스플레이에서, 광학 보상 시트가 일반적으로 편광판과 액정셀 사이에 제공되어, 시인각과 표시되는 이미지의 품질을 개선한다.
미국 특허 번호 제 4,583,825호, 및 제 5,410,422 호는, 상부의 로드형 액정 분자의 정렬이 하부의 액정 분자의 정렬에 대하여 실질적으로 반대인 (대칭인) OCB (Optically Compensatory Bend) 모드의 액정셀을 포함하는 액정 디스플레이를 개시한다. 액정 분자가 상부 및 하부에서 대칭으로 정렬되기 때문에, 액정셀은 자기-광학 보상 (self-optical compensation) 기능을 갖는다. 따라서, 이 모드를 OCB 모드라 한다. 자기-광학 보상 기능 이외에, OCB 모드의 액정 디스플레이는 빠른 응답이라는 또 다른 이점을 갖는다.
일본 특허 임시 공고 번호 제 2(1990)-176625호는, 전압이 인가되지 않는 동안 (일반적으로 흑백인 동안) 로드형 액정 분자가 실질적으로 수직으로 정렬되고, 전압이 인가되는 동안 분자가 실질적으로 수평으로 정렬되는 VA (Vertical Alignment) 모드의 액정셀을 포함하는 액정 디스플레이를 개시한다. VA 모드의 액정 디스플레이는 고 콘트라스트, 빠른 응답성, 및 원치 않는 채색으로부터 이미지를 방지하는 이점을 갖는다.
상기한 바와 같이, OCB 및 VA 모드의 액정 디스플레이는 널리 이용되고 있는 TN 및 STN 모드의 디스플레이와 비교하여, 이미지를 표시하는데 있어서 우수한 특성을 갖는다. 그럼에도 불구하고, CRT 디스플레이에 의해 나타낸 이미지를 고려하여, OCB 및 VA 모드의 디스플레이를 더 개선할 필요가 있다.
TN 및 STN 모드는 물론 OCB 및 VA 모드의 디스플레이에서, 광학 보상 시트를 이용하여 표시된 이미지를 개선할 수 있다.
일본 특허 임시 공고 번호 제 09(1997)-197397호 (미국 특허 번호 제 5,805,253호) 및 PCT 공고 번호 제 96/37804호 (유럽 특허 공고 번호 제 0,783, 128호) 는 디스코틱 액정 화합물을 포함하는 광학 보상 시트를 구비한 OCB 모드의 액정 디스플레이를 개시한다. 광학 보상 시트는 OCB 모드의 액정 디스플레이의 시인각을 현저하게 개선한다.
일본 특허 임시 공고 번호 제 2001-027706호는 디스코틱 액정 화합물을 포함하는 광학 보상 시트를 구비한 VA 모드의 액정 디스플레이를 개시한다.
그러나, 이미지 품질을 개선하더라도, 액정셀과 편광판 사이에 제공된 광학 보상 시트는 일반적으로 디스플레이를 두껍게 만든다. 또한, 광학 보상 시트가 디스플레이를 구성하는 요소를 증가시키기 때문에, 이러한 디스플레이는 열에 의해 쉽게 뒤틀려, 광이 새어나온다.
일본 특허 임시 공고 번호 제 11(1999)-316378호는, 광학 보상 시트와 편광판이 통합되는 OCB 모드용 (또는 수평 정렬 모드용) 타원형 편광판을 개시한다. 상세하게는, 광학 보상 시트가 투명 지지대 및, 이 투명 지지대 상에 제공된 디스코틱 액정 화합물로 형성된 광학 이방성층을 포함하고, 편광판의 투명 보호 필름과 같이 작용하기도 한다. 이렇게 통합된 편광판은 디스플레이를 두껍게 하지 않고 표시된 이미지를 개선한다.
그러나, 통합된 편광판이라 하더라도 17 인치 이상의 큰 디스플레이를 열 뒤틀림과 그에 따라 광이 새어나오는 현상으로부터 완전히 방지하기는 어렵다.
[발명의 요약]
본 발명자는 연구를 통해, OCB 또는 VA 모드의 액정 디스플레이의 광이 새어나오는 현상이 하기 2 가지 메카니즘에 따른 것임을 발견하였다.
제 1 원인은 외부 온도 및 습도에 의한 뒤틀림이다. 온도나 습도가 변하는 경우, 광학 보상 시트에 이용된 중합체 필름은 팽창하거나 수축한다. 필름이 고정되어 있기 때문에 팽창 또는 수축이 제한되고, 따라서 보상 시트가 뒤틀려 그의 광학 특성이 변경된다. 다른 원인은 광학 보상 시트의 내부 열 뒤틀림에 의한 뒤틀림이다. 내부, 또는 백라이트 유닛과 같은 주변 열원에 의해 생성된 열은 시트를 열적으로 뒤틀어 그의 광학 특성을 변경하는 열 뒤틀림 현상을 제공한다.
따라서, 광이 새오나오는 현상을 방지하기 위하여, 광학 보상 시트가 그의 광학 특성을 적게 변경시키도록 만드는 것이 바람직하다.
통합된 편광판 또는 광학 보상 시트에서, 일반적으로 셀룰로오스 아세테이트 필름을 이용한다. 그러나, 셀룰로오스 아세테이트와 같은 수산기를 갖는 중합체가 일반적으로 환경 조건에 크게 영향을 받아 그의 광학 특성을 변경하는 것으로 밝혀졌다.
발명자는 연구를 통해, 마침내 광학 보상 시트와 편광판이 통합되어 있는 통합된 편광판이 편광막의 양측 상에 제공된 보호 필름으로 이용된 2 개의 셀룰로오스 아세테이트 필름을 얇게하여, 그의 광학 특성이 변경되는 것을 방지하고 따라서 광이 새어나오는 현상을 방지할 수 있음을 밝혀냈다.
본 발명의 목적은 OCB 모드의 액정 디스플레이에 의해 주어진 이미지의 품질을, 액정 화합물로 형성된 광학 이방성층, 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제 1 투명 보호 필름, 편광막, 제 2 투명 보호 필름, 및 광확산층을 순서대로 포함하는 편광판으로 개선하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 VA 모드의 액정 디스플레이에 의해 주어진 이미지의 품질을, 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제 1 투명 보호 필름, 편광막, 제 2 투명 보호 필름, 및 광확산층을 순서대로 포함하는 편광판으로 개선하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 넓은 시인각을 제공하도록 디자인된 액정 디스플레이의 이미지 품질을, 광학 이방성 셀룰로오스 아세테이트 또는 액정 화합물로 이루어진 광학 이방성층으로 개선하는 (특히, 시인각을 확대하는) 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 넓은 시인각을 나타내는 액정 디스플레이를 제공하고, 개선된 내구성을 갖는 편광판으로 디스플레이를 두껍게하지 않고 표시된 이미지를 콘트라스트 저하, 톤 반전, 및 시인각에 따른 색 변화로부터 방지하는 것이다.
본 발명의 목적은 하기 (1) 내지 (33) 의 액정 디스플레이에 의해 성취된다.
(1) 백라이트 유닛, 백라이트측 편광판, OCB 모드의 액정셀, 및 시인측 편광판을 순서대로 포함하는 OCB 모드의 액정 디스플레이로서, 시인측 편광판이 액정 화합물로 형성된 광학 이방성층, 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제 1 투명 보호 필름, 편광막, 제 2 투명 보호 필름, 및 광확산층을 순서대로 포함하고, 상기 시인측 편광판은 액정 화합물로 형성된 광학 이방성층이 액정셀의 일측 상에 배열되도록 배치되고, 제 1 투명 보호 필름은 20 내지 70 nm 의 Re 리타데이션 값과 100 내지 500 nm 의 Rth 리타데이션 값을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름이며, 광확산층은 투명 수지와 이 투명 수지에 분산된 투명 미립자를 포함하고, 상기 투명 수지와 투명 미립자는 서로 다른 굴절률을 갖는, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(2) (1) 에 있어서, 제 1 투명 보호 필름이 10 내지 70 ㎛의 두께를 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(3) (1) 에 있어서, 제 1 투명 보호 필름이 59.0 내지 61.5 %의 아세트산 함유량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트를 포함하는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(4) (1) 에 있어서, 제 1 투명 보호 필름이 셀룰로오스 아세테이트 100 중량부와 2 개 이상의 방향족 고리를 갖는 방향족 화합물 0.01 내지 20 중량부를 포함하는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(5) (1) 에 있어서, 제 2 투명 보호 필름이 10 내지 70 ㎛의 두께를 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(6) (1) 에 있어서, 제 2 투명 보호 필름이 59.0 내지 61.5 %의 아세트산 함유량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트를 포함하는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(7) (1) 에 있어서, 제 2 투명 보호 필름이 광확산층의 일측 상에, 100 mm 길이 당 0.8 mm의 절삭값으로 측정된 평균 표면 조도가 0.2 ㎛ 이하인 표면을 갖는, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(8) (1) 에 있어서, 액정 화합물이 디스코틱 액정 화합물인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(9) (1) 에 있어서, 투명 수지의 굴절률과 투명 미립자의 굴절률 사이의 차가 0.02 내지 0.15의 범위인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(10) (1) 에 있어서, 투명 미립자가 2 개 이상의 피크를 갖는 크기 분포를 갖는, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(11) (10) 에 있어서, 피크 중 하나의 피크는 0.5 내지 2.0 ㎛의 범위이고, 또 다른 피크는 2.0 내지 5.0 ㎛의 범위인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(12) (1) 에 있어서, 광확산층이 40 % 이상의 헤이즈를 갖는, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(13) (1) 에 있어서, 1.35 내지 1.45의 굴절률을 갖는 갖는 저굴절률층이 광확산층 상에 제공되는, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(14) (13) 에 있어서, 저굴절률층을 열 또는 이온화 방사에 의한 성분의 경화 및 가교 결합으로 형성하고, 상기 성분은 불소 함유 화합물 및 무기 미립자를 포함하는, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(15) (13) 에 있어서, 저굴절률층의 표면이 450 내지 650 nm의 파장 범위에서 2.3 % 이하의 통합된 구형 평균 반사를 나타내는, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(16) (1) 에 있어서, OCB 모드의 액정셀이 컬러필터를 갖고, 컬러필터와 시인측 편광판의 광확산층 사이의 간격이 0.6 mm 이하인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(17) (1) 에 있어서, OCB 모드의 액정셀이 백라이트측 기판, 액정층, 및 시인측 기판을 순서대로 포함하고, 액정층과 시인측 기판 사이에 컬러필터가 배치되며, 시인측 기판, 시인측 편광판의 광학 이방성층, 시인측 편광판의 제 1 투명 보호 필름, 시인측 편광판의 편광막, 및 시인측 편광판의 제 2 투명 보호 필름의 총 두께가 0.6 mm 이하인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
(18) 백라이트 유닛, 백라이트측 편광판, VA 모드의 액정셀, 및 시인측 편광판을 순서대로 포함하는 VA 모드의 액정 디스플레이로서, 시인측 편광판이 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제 1 투명 보호 필름, 편광막, 제 2 투명 보호 필름, 및 광확산층을 순서대로 포함하고, 상기 시인측 편광판은 제 1 투명 보호 필름이 액정셀의 일측 상에 배열되도록 배치되고, 제 1 투명 보호 필름은 20 내지 70 nm 의 Re 리타데이션 값과 100 내지 500 nm 의 Rth 리타데이션 값을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름이며, 광확산층은 투명 수지와 이 투명 수지에 분산된 투명 미립자를 포함하고, 상기 투명 수지와 상기 투명 미립자는 서로 다른 굴절률을 갖는, VA 모드의 액정 디스플레이.
(19) (18) 에 있어서, 제 1 투명 보호 필름이 10 내지 70 ㎛의 두께를 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, VA 모드의 액정 디스플레이.
(20) (18) 에 있어서, 제 1 투명 보호 필름이 59.0 내지 61.5 %의 아세트산 함유량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트를 포함하는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, VA 모드의 액정 디스플레이.
(21) (18) 에 있어서, 제 1 투명 보호 필름이 셀룰로오스 아세테이트 100 중량부와 2 개 이상의 방향족 고리를 갖는 방향족 화합물 0.01 내지 20 중량부를 포함하는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, VA 모드의 액정 디스플레이.
(22) (18) 에 있어서, 제 2 투명 보호 필름이 10 내지 70 ㎛의 두께를 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, VA 모드의 액정 디스플레이.
(23) (18) 에 있어서, 제 2 투명 보호 필름이 59.0 내지 61.5 %의 아세트산 함유량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트를 포함하는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, VA 모드의 액정 디스플레이.
(24) (18) 에 있어서, 제 2 투명 보호 필름이 광확산층의 일측 상에, 100 mm 길이 당 0.8 mm의 절삭값으로 측정된 평균 표면 조도가 0.2 ㎛ 이하인 표면을 갖고, VA 모드의 액정 디스플레이.
(25) (18) 에 있어서, 투명 수지의 굴절률과 투명 미립자의 굴절률 사이의 차가 0.02 내지 0.15의 범위인, VA 모드의 액정 디스플레이.
(26) (18) 에 있어서, 투명 미립자가 2 개 이상의 피크를 갖는 크기 분포를 갖는, VA 모드의 액정 디스플레이.
(27) (26) 에 있어서, 피크 중 하나의 피크는 0.5 내지 2.0 ㎛의 범위이고, 또 다른 피크는 2.0 내지 5.0 ㎛의 범위인, VA 모드의 액정 디스플레이.
(28) (18) 에 있어서, 광확산층이 40 % 이상의 헤이즈를 갖는, VA 모드의 액정 디스플레이.
(29) (18) 에 있어서, 1.35 내지 1.45의 굴절률을 갖는 저굴절률층이 상기 광확산층 상에 제공되는, VA 모드의 액정 디스플레이.
(30) (29) 에 있어서, 저굴절률층을 열 또는 이온화 방사에 의한 성분의 경화 및 가교 결합으로 형성하고, 상기 성분은 불소 함유 화합물 및 무기 미립자를 포함하는, VA 모드의 액정 디스플레이.
(31) (29) 에 있어서, 저굴절률층의 표면이 450 내지 650 nm의 파장에서 2.3 % 이하의 통합된 구형 평균 반사를 나타내는, VA 모드의 액정 디스플레이.
(32) (18) 에 있어서, VA 모드의 액정셀이 컬러필터를 갖고, 컬러필터와 시인측 편광판의 광확산층 사이의 간격이 0.6 mm 이하인, VA 모드의 액정 디스플레이.
(33) (18) 에 있어서, VA 모드의 액정셀이 백라이트측 기판, 액정층, 및 시인측 기판을 순서대로 포함하고, 액정층과 시인측 기판 사이에 컬러필터가 배치되며, 시인측 기판, 시인측 편광판의 제 1 투명 보호 필름, 시인측 편광판의 편광막, 및 시인측 편광판의 제 2 투명 보호 필름의 총 두께가 0.6 mm 이하인, VA 모드의 액정 디스플레이.
본 명세서에서, 크기 분포의 "피크"는 크기 분포 곡선에서, 입자를 크기 (0.1 ㎛의 단위로) 에 따라 분류하고 크기는 수평축에 입자의 개수는 수직축에 플로팅하여 획득할 수 있는 국부적인 최대값을 의미한다.
리타데이션 값 Re는 하기 식 (I) 으로, 리타데이션 값 Rth는 하기 식 (II) 로 규정한다.
(I) Re = (nx - ny)×d
(II) Rth = {(nx + ny)/2 - nz}×d
여기서, nx는 필름면에서 지상축에 따른 굴절률 (최대 굴절률) 이고, ny는 필름면의 지상축에 대하여 수직한 방향에서의 굴절률이며, nz는 필름의 깊이에 따른 굴절률이고, d는 nm에 의한 필름의 두께이다.
[도면의 간단한 설명]
도 1은 편광판을 갖는 OCB 모드의 액정 디스플레이의 구조를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 편광판을 갖는 VA 모드의 액정 디스플레이의 구조를 나타내는 개략 단면도이다.
[발명의 상세한 설명]
(액정 디스플레이의 기본 구조)
도 1은 편광판을 갖는 OCB 모드의 액정 디스플레이의 구조를 나타내는 개략 단면도이다.
도 1에 나타낸 액정 디스플레이는 백라이트 유닛 (1), 백라이트측 편광판 (2), OCB 모드의 액정셀 (3), 및 시인측 편광판 (4) 을 포함한다.
백라이트 유닛 (1) 은 광원 (11) 과 도광판 (12) 을 포함한다. 휘도를 증가시키는 확산판 또는 필름을 백라이트 유닛 (1) 과 백라이트측 편광판 (2) 사이에 제공할 수 있다.
백라이트측 편광판 (2) 은 순서대로 적층된 제 2 투명 보호 필름 (21), 편광막 (22), 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제 1 투명 보호 필름 (23), 배향층 (24), 및 액정 화합물로 형성된 광학 이방성층(25) 을 포함한다. 제 1 투명 보호 필름 (23) 은 광학 이방성을 가질 수 있다. 도 1에서, 배향층 (24) 내의 화살표는 러빙 방향을 나타낸다. 광학 이방성층 (25) 에서, 디스코틱 액정 화합물의 분자 (251) 는, 배향층 (24) 에 인접한 액정 분자는 약간 경사진 각으로 정렬되고 배향층 (24) 으로부터 멀리 떨어진 액정 분자는 크게 경사진 각으로 정렬된 혼성 정렬로 배향된다.
OCB 모드 (3) 의 액정셀은 순서대로 적층된 하부 유리 기판 (31), 하부 투명 전기전도막 (32) , 하부 배향층 (33), 액정층 (34), 상부 배향층 (35), 상부 투명 전기전도막 (36), 컬러필터 (37), 및 상부 유리 기판 (38) 을 포함한다. 도 1에서, 배향층 (33, 35) 내의 화살표는 러빙 방향을 나타낸다. 액정층 (34) 에서, 로드형 액정 화합물의 분자 (341) 는, 상부 및 하부 분자가 대칭적으로 정렬된 벤드 정렬로 배향된다. 컬러필터 (37) 는 청색 부분 (371), 녹색 부분 (372), 적색 부분 (373), 및 이 부분들 사이의 블랙 매트릭스 (374) 를 포함한다.
시인측 편광판 (4) 은 순서대로 적층된, 액정 화합물로 형성된 광학 이방성층 (41), 배향층 (42), 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제 1 투명 보호 필름 (43), 편광막 (44), 제 2 투명 보호 필름 (45), 및 광확산층 (46) 을 포함한다. 광학 이방성층 (41) 에서, 디스코틱 액정 화합물의 분자 (411) 는, 배향층 (42) 에 인접한 액정 분자는 약간 경사진 각으로 정렬되고 배향층 (42) 으로부터 멀리 떨어진 액정 분자는 크게 경사진 각으로 정렬된 혼성 정렬로 배향된다. 도 1에서, 배향층 (42) 내의 화살표는 러빙 방향을 나타낸다. 제 1 투명 보호 필름 (43) 은 광학 이방성이고, 제 2 투명 보호 필름 (45) 은 광학 이방성을 가질 수 있다. 광확산층 (46) 은 투명 수지 및 이 투명 수지에 분산된 제 1 투명 미립자 (461) 와 제 2 투명 미립자 (462) 를 포함한다. 제 1 및 제 2 투명 미립자는 서로 다른 굴절률과 크기 (즉, 전체 크기 분포 곡선이 2 개의 피크를 가짐) 를 갖는 것이 바람직하다. 이 미립자들은 동일한 종류의 입자일 수 있으나 (동일한 굴절률을 가질 수 있음) 서로 다른 크기를 갖고, 다르게는 거의 동일한 크기를 가질 수 있으나 (즉, 크기 분포 곡선이 정확하게 분리된 피크를 갖지 않아도 됨) 서로 다른 굴절률을 갖는다. 단 한 종류의 입자를 사용하는 것도 가능하다. 광확산층 (46) 상에, 저굴절률층을 제공할 수 있다.
컬러 필터 (37) 와 광확산층 (46) 사이의 간격 (도 1에서 d1) 은 0.6 mm 이하인 것이 바람직하다.
도 2는 편광판을 갖는 VA 모드의 액정 디스플레이의 구조를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2에 나타낸 액정 디스플레이는 백라이트 유닛 (1), 백라이트측 편광판 (2), VA 모드의 액정셀 (3), 및 시인측 편광판 (4) 을 포함한다.
백라이트 유닛 (1) 은 광원 (11) 과 도광판 (12) 을 포함한다. 휘도를 증가시키는 확산판 또는 필름을 백라이트 유닛 (1) 과 백라이트측 편광판 (2) 사이에 제공할 수 있다.
백라이트측 편광판 (2) 은 순서대로 적층된 제 2 투명 보호 필름 (21), 편광막 (22), 및 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제 1 투명 보호 필름 (23) 을 포함한다. 제 1 투명 보호 필름 (23) 은 광학 이방성을 가질 수 있다.
VA 모드의 액정셀 (3) 은 순서대로 적층된 하부 유리 기판 (31), 하부 투명 전기전도막 (32) , 하부 배향층 (33), 액정층 (34), 상부 배향층 (35), 상부 투명 전기전도막 (36), 컬러필터 (37), 및 상부 유리 기판 (38) 을 포함한다. 도 2에서, 배향층 (33, 35) 내의 화살표는 러빙 방향을 나타낸다. 액정층 (34) 에서, 로드형 액정 화합물의 분자 (341) 는, 상부 및 하부 분자가 대칭적으로 정렬되고 중앙부에서는 실질적으로 수직으로 정렬되도록 배향된다. 컬러필터 (37) 는 청색 부분 (371), 녹색 부분 (372), 적색 부분 (373), 및 이 부분들 사이의 블랙 매트릭스 (374) 를 포함한다.
시인측 편광판 (4) 은 순서대로 적층된 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제 1 투명 보호 필름 (43), 편광막 (44), 제 2 투명 보호 필름 (45), 및 광확산층 (46) 을 포함한다. 제 1 투명 보호 필름 (43) 은 광학 이방성이고, 제 2 투명 보호 필름 (45) 은 광학 이방성을 가질 수 있다. 광확산층 (46) 은 투명 수지 및 이 투명 수지에 분산된 제 1 투명 미립자 (461) 와 제 2 투명 미립자 (462) 를 포함한다. 제 1 및 제 2 투명 미립자는 서로 다른 굴절률과 크기 (즉, 전체 크기 분포 곡선이 2 개의 피크를 가짐) 를 갖는 것이 바람직하다. 이 미립자들은 동일한 종류의 입자일 수 있으나 (동일한 굴절률을 가질 수 있음) 서로 다른 크기를 갖고, 다르게는 거의 동일한 크기를 가질 수 있으나 (즉, 크기 분포 곡선이 정확하게 분리된 피크를 갖지 않아도 됨) 서로 다른 굴절률을 갖는다. 단 한 종류의 입자를 사용하는 것도 가능하다. 광확산층 (46) 상에, 저굴절률층을 제공할 수 있다.
컬러 필터 (37) 와 광확산층 (46) 사이의 간격 (도 2에서 d2) 은 0.6 mm 이하인 것이 바람직하다.
(셀룰로오스 아세테이트 필름)
본 발명에서, 2 개의 셀룰로오스 아세테이트 필름을 편광판의 2 개의 (제 1 및 제 2) 투명 보호 필름으로 이용하는 것이 바람직하다.
셀룰로오스 아세테이트는 59.0 내지 61.5 % 범위의 아세트산 함유량을 갖는 것이 바람직하다. "아세트산 함유량" 은 셀룰로오스 단위 중량당 결합된 아세트산의 양을 의미한다. 아세트산 함유량은 ASTM: D-817-91 (셀룰로오스 아세테이트 실험) 에 따라 결정할 수 있다.
셀룰로오스 아세테이트가, 바람직하게는 250 이상, 보다 바람직하게는 290 이상의 점도 평균 중합도 (DP) 를 갖는다.
또한, 셀룰로오스 아세테이트가 겔 침투 크로마토그래피에 의해 결정되는 Mm/Mn (Mm 및 Mn은 각각 중량 평균 분자량과 수 평균 분자량) 의 좁은 분자량 분포를 갖는 것도 바람직하다. Mm/Mn의 값이, 바람직하게는 1.00 내지 1.70, 보다 바람직하게는 1.30 내지 1.65, 가장 바람직하게는 1.40 내지 1.60의 범위이다.
일반적으로는, 셀룰로오스 아세테이트 제조에서, 셀룰로오스 단위의 2-, 3-, 및 6-위치의 수산기가 동일하게 치환되지 않고, 6-위치에서의 치환도가 상대적으로 작은 것이 적절하다. 그러나, 본 발명에 이용된 셀룰로오스 아세테이트에서는, 6-위치에서의 치환도가 2- 및 3-위치에서의 치환도보다 큰 것이 바람직하다.
6-위치의 수산기가 2-, 3-, 및 6-위치에서의 총 치환도에 따라, 바람직하게는 32 % 이상, 보다 바람직하게는 33 % 이상, 가장 바람직하게는 34 % 이상의 양으로 치환된다. 또한, 6-위치에서의 치환도는 0.88 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 이용된 셀룰로오스 아세테이트 필름을 일본 특허 임시 공고 번호 제 11(1999)-5851호 (합성예 1 내지 3)에서 설명한 방법에 따라 제조된 셀룰로오스 아세테이트로 만들 수 있다.
셀룰로오스 아세테이트 필름이, 바람직하게는 10 내지 70 ㎛, 보다 바람직하게는 20 내지 70 ㎛, 가장 바람직하게는 20 내지 60 ㎛의 두께를 갖는다. 셀룰로오스 아세테이트 필름이, 바람직하게는 3,000 Mpa 이하, 보다 바람직하게는 2,500 Mpa 이하의 범위의 탄성율을 갖는다. 셀룰로오스 아세테이트 필름이 30×10-5/cm2/%RH 이하의 습윤팽창계수를 갖는 것도 바람직하다. 습윤팽창계수가, 보다 바람직하게는 15×10-5/cm2/%RH 이하, 가장 바람직하게는 10×10-5/cm2/%RH 이하이다. 습윤팽창계수는 일정한 온도 하에서 상대 습도가 증가할 때 필름 샘플이 얼마나 오랫동안 팽창하는가를 나타낸다. 바람직하게는 필름이 2 축으로 연신되어 중합체 분자가 평면으로 정렬될 수 있고, 따라서 온도 및 습도 변화에 의해 유발된 뒤틀림이 효과적으로 감소될 수 있다.
셀룰로오스 아세테이트 필름이, 바람직하게는 0.2 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.16 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 0.14 ㎛ 이하의 표면 조도 (Ra) 를 갖는다. 이는 제 2 투명 보호 필름의 광확산층측의 표면 조도 (Ra) 를 제어하는데 특히 효과적이다. 일반적으로는, 셀룰로오스 아세테이트 필름 제조에서, 상대적인 미세 주름이 측면으로 형성되는 것이 적당하다. 따라서, 표면 조도를 임의의 위치에서 측면 방향을 따라 측정하여, 100 mm 당 조도를 평가한다. 절삭값을 0.8 mm로 정한다.
셀룰로오스 아세테이트 필름은 용매 캐스트법에 따라 제조하는 것이 바람직하다. 용매 캐스트법에서, 셀룰로오스 아세테이트가 유기 용매에 용해된 용액 (도프 도료) 을 이용한다.
유기 용매는 2 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 에테르, 3 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 케톤, 2 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 에스테르, 및 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 탄화수소로 이루어진 기 중에서 선택된 용매를 함유하는 것이 바람직하다.
에테르, 케톤, 또는 에스테르는 환식 구조를 가질 수 있다. 에테르, 케톤, 또는 에스테르 (-O-, -CO-, 또는 -COO-) 중 2 개 이상의 기능기를 갖는 화합물도 용매로 이용 가능하다. 유기 용매는 알코올성 수산기와 같은 다른 기능기를 가질 수 있다.
에테르의 예는 디이소프로필 에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 테트라하이드로푸란, 아니솔, 및 페네톨을 포함한다.
케톤의 예는 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 디에틸 케톤, 디이소부틸 케톤, 사이클로헥사논, 및 메틸 사이클로헥사논을 포함한다.
에스테르의 예는 에틸 포르메이트, 프로필 포르메이트, 펜틸 포르메이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 및 펜틸 아세테이트를 포함한다.
2 개 이상의 기능기를 갖는 화합물의 예는 2-에톡시에틸 아세테이트, 2-메톡시에탄올, 및 2-부톡시에탄올을 포함한다.
할로겐화 탄화수소가, 바람직하게는 1 또는 2 개, 보다 바람직하게는 1 개의 탄소 원자를 갖는다. 할로겐은 염소인 것이 바람직하다. 할로겐화 탄화수소의 수소가, 바람직하게는 25 내지 75 mol%, 보다 바람직하게는 30 내지 70 mol%, 더 바람직하게는 35 내지 65 mol%, 가장 바람직하게는 40 내지 60 mol%의 양으로 할로겐으로 치환된다. 일반적인 할로겐화 탄화수소는 염화 메틸렌이다.
2 개 이상의 종류의 용매를 혼합하여, 화합물로 이용할 수 있다.
셀룰로오스 아세테이트 용액을 일반적인 방법으로 제조할 수 있다. "일반적인 방법"이라는 것은 0 ℃ 이상의 온도 (실온 또는 높은 온도) 에서 제조함을 의미한다. 셀룰로오스 아세테이트 용액 (도프 도료) 을 일반적인 용매 캐스트법으로 일반적인 장치에 의해 일반적인 프로세스를 통해 제조할 수 있다. 일반적인 프로세스에서, 할로겐화 탄화수소 (특히, 염화 메틸렌) 를 용매로 이용하는 것이 바람직하다.
용액 내 셀룰로오스 아세테이트의 양이, 바람직하게는 10 내지 40 wt%, 보다 바람직하게는 10 내지 30 wt%의 범위이다. 유기 (메인) 용매에 하기 첨가제를 옵션으로 첨가할 수 있다.
셀룰로오스 아세테이트 및 유기 용매를 실온 (0 내지 40 ℃) 에서 혼합하고 교반하여, 용액을 제조한다. 고농축 용액을 제조하기 위하여, 고압하의 높은 온도에서 제조할 수 있다. 이 경우, 셀룰로오스 아세테이트와 유기 용매를 내압용기에 넣는다. 용기를 밀봉한 후, 혼합물을 증압하의 높은 온도에서 교반한다. 대기압에서의 용매의 끓는점 보다는 높으나 용매가 끓지 않을 수 있도록 온도를 조절한다. 온도가, 일반적으로는 40 ℃ 이상, 바람직하게는 60 내지 200 ℃, 보다 바람직하게는 80 내지 110 ℃의 범위이다.
용기에 넣기 전에, 용액의 성분들을 미리 혼합할 수 있다. 하나씩 용기에 첨가할 수도 있다. 용기에는 교반 수단이 구비되어 있어야 한다. 질소 가스와 같은 불활성 기체를 용기에 충진하여, 내압을 증가시킬 수 있다. 다르게는, 용기를 가열하여 용매의 증기압을 높여, 내압을 증가시킬 수 있다. 용기를 밀봉한 후, 각 성분을 높은 압력하에서 첨가할 수 있다.
용기를 외부에서 가열하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 재킷 히터를 이용하는 것이 바람직하다. 다르게는, 용기의 외부에 배치된 플레이트 히터로 가열된 액체를 용기 주변에 감겨진 파이프를 통해 흐르게 하여, 용기 전체를 가열할 수 있다.
혼합물을 용기 내에 제공된 프로펠러 혼합기로 교반하는 것이 바람직하다. 프로펠러의 날개는 용기의 내벽에 닿는 길이를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 날개의 끝에 스크래치 수단이 제공되어, 내벽 상에 부착된 액체를 긁어내고 보충한다.
용기에, 압력계 및 온도계와 같은 다양한 계량기가 제공될 수 있다. 용기 내 용매에 성분을 용해한다. 이렇게 제조된 도프 도료를 냉각시킨 후 용기로부터 꺼내거나, 꺼낸 다음 열교환기로 냉각시킬 수 있다.
종래의 프로세스로 셀룰로오스 아세테이트를 용해할 수 없는 유기 용매에 셀룰로오스 아세테이트를 용해시킬 수 있는 냉각 용해법에 따라 용액을 제조할 수 있다. 또한, 이 방법에 따라, 종래의 프로세스로 셀룰로오스 아세테이트를 용해할 수 있는 유기 용매에 셀룰로오스 아세테이트를 신속하고 균질하게 용해할 수 있다.
우선, 냉각 용해법의 프로세스에서, 셀룰로오스 아세테이트를 실온에서 교반하며 유기 용매에 조금씩 첨가한다.
혼합물 내 셀룰로오스 아세테이트의 양이, 바람직하게는 10 내지 40 wt%, 보다 바람직하게는 10 내지 30 wt%의 범위이다. 하기 다양한 첨가제를 혼합물에 첨가할 수 있다.
제조된 혼합물을 -100 내지 -10 ℃ (바람직하게는 -80 내지 -10 ℃, 보다 바람직하게는 -50 내지 -20 ℃, 가장 바람직하게는 -50 내지 -30 ℃) 의 온도로 냉각한다. 냉각 공정은, 예를 들어 드라이아이스-메탄올 배쓰 (-75 ℃) 또는 냉각된 에틸렌 글리콜 용액 (-30 내지 -20 ℃) 으로 수행한다. 냉각 공정을 통해, 혼합물을 응고시킨다.
냉각률이, 바람직하게는 4 ℃/min 이상, 보다 바람직하게는 8 ℃/min 이상, 가장 바람직하게는 12 ℃/min 이상이다. 냉각률은 가능한 한 빠른 것이 바람직하다. 그러나, 냉각률의 이론적인 상위 한계는 초당 10,000 ℃이고, 기술적인 상위 한계는 초당 1,000 ℃이며, 실제적인 상위 한계는 초당 100 ℃이다. 냉각률은 냉각 단계를 완료하는데 소요된 시간당 냉각 단계에서의 온도 변화를 의미한다. 온도 변화는 냉각 단계가 시작될 때의 온도와 냉각 단계가 끝날 때의 온도 간의 차이를 의미한다.
그 다음, 냉각된 혼합물을 0 내지 200 ℃ (바람직하게는 0 내지 150 ℃, 보다 바람직하게는 0 내지 120 ℃, 가장 바람직하게는 0 내지 50 ℃) 로 가온한다. 가온 공정을 통해, 셀룰로오스 아세테이트를 유기 용매에 용해한다. 가온하기 위해, 혼합물을 실온에 방치하거나 가온 배쓰에서 가열할 수 있다.
가온률은 4 ℃/min 이상, 보다 바람직하게는 8 ℃/min 이상, 가장 바람직하게는 12 ℃/min 이상이다. 가온률은 가능한 한 빠른 것이 바람직하다. 그러나, 냉각률의 이론적인 상위 한계는 초당 10,000 ℃이고, 기술적인 상위 한계는 초당 1,000 ℃이며, 실제적인 상위 한계는 초당 100 ℃이다. 가온률은 가온 단계를 완료하는데 소요된 시간당 가온 단계에서의 온도 변화를 의미한다. 온도 변화는 가온 단계가 시작될 때의 온도와 가온 단계가 끝날 때의 온도 간의 차이를 의미한다.
따라서, 균질한 용액을 제조할 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트가 충분히 용해되지 않은 경우, 냉각 및 가온 공정을 반복할 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트가 충분히 분해되었는지는 육안으로 관찰하여 판단할 수 있다.
냉각 용해법의 프로세스에서, 밀봉된 용기는 냉각 단계에서 결로에 의해 유발될 수 있는 물의 오염을 방지하는데 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 혼합물을 감압하에서 냉각하여 냉각 단계를 완료하는데 소요된 시간을 단축시킬 수 있으므로, 내압용기를 감압하에서 공정을 수행하는데 이용하는 것이 바람직하다.
시차 주사 열량 측정법 (DSC) 에 따르면, 냉각 용해 프로세스를 통해 메틸 아세테이트에 셀룰로오스 아세테이트 (아세트산 함유량: 60.9 %, 점도 평균 중합도: 299) 를 용해하여 제조한 20 wt%의 용액이, 약 33 ℃에서 겔과 졸 사이에 유사-상 전이점을 갖는다. 상기 온도 이하에서, 용액은 균질한 겔의 형태이다. 따라서, 용액을 유사-상 전이점 이상의 온도, 바람직하게는 유사-상 전이점 보다 약 10 ℃ 더 높은 온도로 유지해야 한다. 유사-상 전이점은 유기 용매, 아세트산 함유량, 점도 평균 중합도, 및 셀룰로오스 아세테이트의 농도와 같은 다양한 조건에 의존한다.
셀룰로오스 아세테이트 필름을 용매 캐스트법에 따라, 제조된 셀룰로오스 아세테이트 용액 (도프 도료) 으로 형성한다.
도프 도료를 드럼 또는 밴드 상에 캐스트하고, 용매를 증발시켜, 필름을 형성한다. 도프 도료의 고체 함유량은 18 내지 35 %의 범위로 제어하는 것이 바람직하다. 드럼 또는 밴드의 표면을 미러가 되도록 미리 연마하는 것이 바람직하다. 캐스트법의 캐스트 단계와 건조 단계는 미국 특허 번호 제 2,336,310호, 제 2,367,603호, 제 2,492,078호, 제 2,492,977호, 제 2,492,978호, 제 2,607,704호, 제 2,739,069호, 및 제 2,739,070호, 영국 특허 번호 제 640,731호 및 제 736,892호, 일본 특허 공고 번호 제 45(1970)-4554호 및 제 49(1974)-5614호, 및 일본 특허 임시 공고 번호 제 60(1985)-176834호, 제 60(1985)-203430호, 및 제 62(1987)-115035호에 설명되어 있다.
드럼 또는 밴드의 표면 온도는 10 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 드럼 또는 밴드 상에 캐스트한 후, 도프 도료를 2 초 이상 공기를 불어 넣어 건조시킨다. 그 다음, 형성된 필름을 필링하고, 온도가 100 ℃에서 160 ℃로 연속적으로 변하는 뜨거운 공기를 불어 넣어 남은 용매를 증발시킨다. 이 공정은 일본 특허 공고 번호 제 5(1993)-17844호에 설명되어 있다. 이 공정은 냉각 단계를 완료하여 필름을 필링하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 공정을 수행하기 위하여, 캐스트 도프 도료는 드럼 또는 밴드의 표면 온도에서 겔이어야 한다.
2 개 이상의 셀룰로오스 아세테이트 용액 (도프 도료) 을 공동으로 캐스트하여 2 개 이상의 층을 형성한다. 예를 들어, 2 개 이상의 출구가 지지대의 동작 방향을 따라 간격을 두고 배열되고, 각 출구로부터 각 셀룰로오스 아세테이트 용액을 캐스트하여 적층된 필름을 형성한다 (일본 특허 임시 공고 번호 제 61(1986)-158414)호, 제 1(1989)-122419호, 및 제 11(1999)-198285호). 다르게는, 셀룰로오스 아세테이트 용액을 2 개의 출구로부터 캐스트하여 필름을 형성한다 (일본 특허 공고 번호 제 60(1985)-27562호, 일본 특허 임시 공고 번호 제 61(1986)-94724호, 제 61(1986)-947245호, 제 61(1986)-104813호, 제 61(1986)-158413호, 및 제 6(1994)-134933호). 또한, 고점도 셀룰로오스 아세테이트 용액의 흐름이 저점도 셀룰로오스 아세테이트 용액의 흐름으로 둘러싸여 층진 흐름을 형성하고, 층진 흐름 내의 고점도 용액과 저점도 용액을 동시에 압출하여 필름을 제조할 수 있다 (일본 특허 임시 공고 번호 제 56(1981)-162617호).
또한, 일본 특허 공고 번호 제 44(1969)-20235호는 또 다른 필름 제조 방법을 개시한다. 개시된 프로세스에서, 셀룰로오스 아세테이트 용액을 하나의 출구로부터 지지대 상에 캐스트하여 필름을 형성한다. 지지대로부터 필름을 필링한 후, 형성된 필름을 뒤집어 다시 지지대 상에 놓는다. 이렇게 해서 나타나는 표면 (지지대에 접촉하고 있던) 상에, 또 다른 셀룰로오스 아세테이트 용액을 또 다른 출구로부터 캐스트하여 필름을 형성한다.
복수의 셀룰로오스 아세테이트 용액은 서로 동일하거나 다를 수 있다. 각 셀룰로오스 아세테이트 층의 기능은 각 출구로부터 압출된 각 대응 용액에 의해 지정될 수 있다.
다른 기능층 (예를 들어, 점착층, 착색층, 안티스태틱층, 안티할레이션층, UV 흡수층, 편광층) 을 형성하는 코팅액이 셀룰로오스 아세테이트 용액과 함께 동시에 압출될 수 있다.
종래의 단일층 제조 프로세스에서, 이러한 고농축 및 고점도의 셀룰로오스 아세테이트 용액을 압출해야만, 원하는 두께의 필름을 얻을 수 있다. 이 경우, 셀룰로오스 아세테이트 용액이 대게 불안정하여, 고체 함유량이 침전되어 문제를 일으키고 평면을 손상시킨다. 문제를 방지하기 위하여, 복수의 농축 셀룰로오스 아세테이트 용액을 출구로부터 지지대 상으로 동시에 압출한다. 이렇게 제조된 두꺼운 필름은 우수한 평면을 갖는다. 또한, 농축 용액을 이용했기 때문에, 필름을 쉽게 건조시켜, 생산성 (특히, 생산 속도) 을 개선할 수 있다.
셀룰로오스 아세테이트 용액에서, 가소제를 첨가하여, 이렇게 형성된 필름의 기계적 강도를 강화시키거나 건조 시간을 단축시킬 수 있다. 가소제는, 예를 들어 인산 에스테르나 카르복시산 에스테르이다. 인산 에스테르의 예는 트리페닐 인산염 (TPP) 과 트리크레실 인산염 (TCP) 을 포함한다. 카르복시산 에스테르의 일반적인 예는 프탈산 에스테르와 시트르산 에스테르이다. 프탈산 에스테르의 예는 디메틸 프탈산염 (DMP), 디에틸 프탈산염 (DEP), 디부틸 프탈산염 (DBP), 디옥틸 프탈산염 (DOP), 디페닐 프탈산염 (DPP), 및 디에틸 헥실 프탈산 염 (DEHP) 을 포함한다. 시트르산 에스테르의 예는 트리에틸 o-아세틸시트르산 (OACTE) 과 트리부틸 o-아세틸시트르산 (OACTB) 을 포함한다. 또한, 부틸 올레산염, 메틸아세틸 리시놀산염, 디부틸 세박산염, 및 다양한 트리멜리트산 에스테르를 이용할 수 있다. 인산 에스테르 (DMP, DEP, DBP, DOP, DPP, DEHP) 의 가소제가 바람직하다. DEP와 DPP가 특히 바람직하다.
가소제의 함유량이 셀룰로오스 에스테르의 양에 따라, 바람직하게는 0.1 내지 25 wt%, 보다 바람직하게는 1 내지 20 wt%, 가장 바람직하게는 3 내지 15 wt%이다.
또한, 저하 억제제 (예를 들어, 산화 억제제, 과산화 분해자, 라디칼 억제제, 금속 비활성제, 산소 보집제 (scavenger), 아민) 를 셀룰로오스 아세테이트 필름에 결합할 수 있다. 저하 억제제는 일본 특허 임시 공고 번호 제 3(1991)-199201호, 제 5(1993)-1907073호, 제 5(1993)-194789호, 제 5(1993)-271471호, 및 제 6(1994)-107854호에 설명되어 있다. 저하 억제제의 함유량이 도프 도료의 양에 따라, 바람직하게는 0.01 내지 1 wt%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.2 wt%이다. 함유량이 0.01 wt% 이하인 경우, 저하 억제제의 효과는 작아진다. 함유량이 1 wt% 이상인 경우, 대게 저하 억제제가 새어나와 (흘러나와) 필름의 표면 상에 나타난다. 저하 억제제가 부틸화 하이드록시톨루엔 (BHT) 및 트리벤질아민 (TBA) 인 것이 특히 바람직하다.
제 1 투명 보호 필름으로 이용된 셀룰로오스 아세테이트 필름은 광학 이방성을 갖는다. 제 2 보호 필름으로서, 광학 이방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 이용할 수 있다.
2 개 이상의 광학 이방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 액정 디스플레이에 이용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 편광판 (시인측 편광판) 이외에, 광학 이방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 백라이트측 편광판에 이용할 수 있다.
상기 "제 1 투명 보호 필름으로 이용된 셀룰로오스 아세테이트 필름은 광학 이방성을 갖는다" 는, 필름이 각각 20 내지 70 nm 및 100 내지 500 nm 범위의 Re 및 Rth 리타데이션 값을 갖는 것을 의미한다.
2 개의 광학 이방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 액정 디스플레이에 이용한 경우, 하나의 필름이 각각 20 내지 70 nm 및 100 내지 250 nm 범위의 Re 및 Rth 리타데이션 값을 갖는 것이 바람직하다.
반대로, 하나의 광학 이방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 디스플레이에 이용한 경우, 각각 40 내지 150 nm 및 200 내지 500 nm 범위의 Re 및 Rth 리타데이션 값을 갖는 것이 바람직하다.
셀룰로오스 아세테이트 필름의 복굴절률 (△n:nx-ny) 은 0.001 내지 0.002의 범위인 것이 바람직하고, 따라서 필름의 두께 {(nx+ny)/2-nz} 는 0.001 내지 0.04의 범위인 것이 바람직하다.
셀룰로오스 아세테이트 필름의 광학 이방성을 리타데이션 증가제의 첨가 및/또는 생산 조건 (특히, 연신 조건) 의 조절 의하여 제어하면서 광학 이방성 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제조한다.
리타데이션 증가제는 2 개 이상의 방향족 고리를 갖는 방향족 화합물인 것이 바람직하다. 방향족 화합물을 셀룰로오스 아세테이트 100 중량부에 따라, 바람직하게는 0.01 내지 20 중량부, 보다 바람직하게는 0.05 내지 15 중량부, 가장 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부의 양으로 이용한다. 2 개 이상의 방향족 화합물을 화합물로 이용할 수 있다.
방향족 화합물의 방향족 고리는 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소환식 고리일 수 있다. 리타데이션 증가제의 분자량은 300 내지 800의 범위인 것이 바람직하다.
리타데이션 증가제는 일본 특허 임시 공고 번호 제 2000-111914호, 2000-275434호, 제 2001-166144호, 및 PCT 공고 번호 제 00-02619호에 설명되어 있다.
리타데이션이 연신에 의해 제어되는 경우, 연신비는 3 내지 100 %의 범위인 것이 바람직하다.
텐터로 연신할 수 있다. 연신 프로세스에서, 캐스트하여 형성된 필름을 필링하고 바로 텐터로 연신하여, 리타데이션을 제어한다. 연신의 후기 단계에서, 필름을 유리 전이온도에 가깝게 유지하고 필링 속도와 밸런스를 맞추도록 얇게하여, 지상축의 표준 편차를 줄일 수 있다.
필름을 롤 사이에서 종방향으로 연신할 수 있다. 이 경우, 롤 사이의 간격이 넓으면, 지상축의 표준 편차를 감소시킬 수 있다.
셀룰로오스 아세테이트 필름을 표면 처리하는 것이 바람직하다. 표면 처리의 예는 코로나 방전 처리, 글로 방전 처리, 플레임 처리, 산 처리, 알칼리 처리, 및 자외선 (UV) 처리를 포함한다.
또한, 표면 처리 대신 또는 표면 처리 이외에, 언더코팅층 (일본 특허 임시 공고 번호 제 7(1995)-333433 호에 설명된) 을 제공할 수 있다.
표면 처리를 필름의 Tg (유리 전이 온도) 보다 높지 않은 온도에서 수행하여, 필름의 표면을 개선시키는 것이 바람직하다. 즉, 150 ℃ 미만이다.
표면 처리되는 필름의 표면 에너지가, 바람직하게는 55 mN/m, 보다 바람직하게는 60 내지 75 mN/m의 범위이다.
표면 에너지는 접촉각법, 습윤 가열법, 또는 흡착법으로 측정할 수 있다. 이러한 방법들은 "습윤의 기본 이론 및 적용 (The basic theory and application of wetting) (일본어)", Realize Co., Ltd 발행, 1989 에 설명되어 있다. 접촉각법이 바람직하다. 이 방법에서, 공지의 표면 에너지를 갖는 2 개의 용액을 필름 상에 떨어뜨린다. 떨어진 각 용액의 접촉각을 측정하고, 필름의 표면 에너지를 측정된 접촉각으로부터 계산한다. 접촉각은 정의에 의해, 필름 표면과 떨어진 용액 표면의 접선 사이의 교차점에서의 각 (떨어진 용액을 포함하는) 이다.
셀룰로오스 아세테이트 필름을 산 또는 알칼리 (즉, 비누화) 처리하여, 편광판에 대한 점착력을 강화하는 것이 바람직하다.
알칼리 처리를 수행하는 것이 특히 바람직하다.
알칼리 처리로서, 알칼리성 용액에 필름 표면을 침지하는 단계, 산성 용액으로 중화하는 단계, 물로 세척하는 단계, 및 건조하는 단계를 순환하여 수행하는 것이 바람직하다.
알칼리성 용액의 예는 KOH 및 NaOH의 수성 용액을 포함한다. 수산기 이온의 노르말농도가, 바람직하게는 0.1 내지 3.0 N, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2.0 N의 범위이다. 용액의 온도가, 바람직하게는 실온 내지 90 ℃, 보다 바람직하게는 40 내지 70 ℃의 범위이다.
생산성을 고려하여, 알칼리성 용액에 필름을 침지하는 대신 알칼리성 용액을 필름 표면 상에 도포할 수 있다. 이 경우, 알칼리성 용액을 도포한 후, 필름 표면을 비누화하고, 필름을 물로 씻어, 용액을 제거한다. 습윤성을 고려하여, 코팅액의 용매로서, 알코올 (예를 들어, 이소프로필 알코올, n-부탄올, 메탄올, 에탄올) 이 바람직하다. 알칼리 (예를 들어, 물, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜) 를 용해하는 산을 첨가할 수 있다.
편광판의 생산성은 투명 보호 필름으로 이용된 셀룰로오스 아세테이트 필름의 투습도에 의해 영향을 받는다. 편광막과 보호 필름은 일반적으로, 점착제의 용매가 보호 필름으로 확산됨에 따라 점차적으로 건조되는 수성 점착제로 적층된다. 필름이 높은 투습도를 갖는 경우, 용매가 빨리 건조되어, 생산성이 개선된다. 그러나, 투습도가 너무 높은 경우, 공기중의 수분이 편광판으로 들어가, 액정 디스플레이를 일부 조건하에서 (예를 들어, 습윤 조건 하에서) 이용하는 경우 편광성을 손상시킨다.
셀룰로오스 아세테이트 필름의 투습도가, 바람직하게는 100 내지 1,000 g/m2·24hr, 보다 바람직하게는 300 내지 700 g/m2·24hr의 범위이다.
(광확산층)
도 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 광확산층은 투명 수지와 이 투명 수지에 분산된 2 가지 종류의 투명 미립자를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 가교결합된 폴리스티렌 비즈 (평균 입자 크기: 3.6 ㎛, 굴절률: 1.61) 를 제 1 투명 미립자로 이용하고, 실리카 미립자 (평균 입자 크기: 1.0 ㎛, 굴절률: 1.51) 를 제 2 투명 미립자로 이용한다.
층의 광확산 기능은 투명 수지와 미립자 사이의 굴절률 차에 의해 지정된다. 굴절률 차가, 바람직하게는 0.02 내지 0.15, 보다 바람직하게는 0.03 내지 0.13, 가장 바람직하게는 0.04 내지 0.10의 범위이다.
제 1 미립자 (상대적으로 큰 입자) 는 피크 (모드) 가 2.5 내지 5.0 ㎛의 범위 내에 위치한 크기 분포를 갖는 것이 바람직하다. 제 2 입자 (상대적으로 작은 입자) 는 피크 (모드) 가 0.5 내지 2.0 ㎛의 범위 내에 있는 크기 분포를 갖는 것이 바람직하다. 입자의 바람직한 크기 분포는 서로 다른 모드 크기를 갖는 2 가지 종류의 입자를 혼합하여 쉽게 획득할 수 있다.
제 2 투명 미립자 (상대적으로 작은 입자) 는 광산란의 최적 각도 분포에 기여한다. 이미지 품질을 개선하기 위하여 (하방 시인각을 개선하기 위하여), 입사광을 얼마간 확산한다. 실제로, 광을 확산할수록 시인각이 개선된다. 그러나, 정면으로 보여지는 이미지가 바람직한 이미지 품질을 보증할만큼 충분한 휘도를 갖게하기 위하여, 투과율을 가능한 한 높여야 한다. 크기 분포의 모드가 0.5 ㎛ 이상에 위치한 경우, 후방으로 산란된 광의 양을 감소시켜 휘도를 유지한다. 반대로, 모드가 2.0 ㎛ 이하에 있는 경우, 광을 충분히 산란시켜 시인각을 개선한다. 제 2 투명 미립자의 크기 분포에서, 모드가, 보다 바람직하게는 0.6 내지 1.8 ㎛, 가장 바람직하게는 0.7 내지 1.6 ㎛의 범위에 위치한다.
제 1 투명 미립자 (상대적으로 큰 입자) 는 최적 표면 산란에 기여한다. 이미지 품질을 개선하기 위하여, 표시되는 스크린 표면 상에 입사광을 산란하여 스크린이 주변 배경을 반사하는 것을 방지하는 것도 중요하다. 따라서, 제 1 미립자의 크기 분포를 제어하여, 모드가 2.0 내지 5.0 ㎛의 범위에 위치할 수 있다.
표면이 보다 작은 헤이즈 값을 가질수록, 이미지의 흐릿함이 감소되고, 따라서 디스플레이가 보다 선명한 이미지를 제공한다. 그러나, 헤이즈 값이 너무 낮을 경우, 스크린 표면이 주변 배경을 반사하고, 또한 반짝이는 지점 (신틸레이션) 이 스크린 상에서 관찰된다. 반대로, 헤이즈 값이 너무 높은 경우, 표시된 이미지가 백화된다. 따라서, 표면 상의 헤이즈 값 (hs) 이, 바람직하게는 0.5 내지 30, 보다 바람직하게는 7 내지 20, 가장 바람직하게는 7 내지 15의 범위이다.
표면 상의 헤이즈 값을 제어하기 위하여, 수지층의 표면을 제 1 투명 미립자 (상대적으로 큰 입자) 로 적절하게 거칠게 하는 것이 바람직하다. 헤이즈 값은 JIS-K-7105에 따른 측정 장치 (HR-100, Murakami Shikisai Gijutsu-Kenkyujo Co., Ltd,) 로 결정할 수 있다.
제 1 입자의 크기가 2.0 ㎛ 이하인 경우, 조도가 너무 작아, 스크린 표면이 주변 배경의 반사를 방지할만큼 충분히 광을 산란시키지 못한다. 크기가 5.0 ㎛ 이상인 경우, 표면이 주변의 반사를 방지하기에 충분한 조도를 갖지만, 표시된 이미지가 현저하게 백화되어 이미지 품질을 저하시킨다. 따라서, 제 1 투명 미립자의 크기 분포에서, 모드가, 바람직하게는 2.2 내지 4.7 ㎛, 보다 바람직하게는 2.4 내지 4.5 ㎛의 범위에 위치한다.
상기한 바와 같이, 미립자의 크기에 있어서, 모드 크기가 평균 (보통) 크기보다 중요하다. 본 명세서에서, "모드 크기" 는 입자가 크기 (0.1 ㎛로 환산하여) 에 따라 분류된 경우 가장 많은 수의 입자가 속한 부류의 크기를 의미한다. 이하 (실시예에서도), 미립자의 "크기" 는 모드 크기를 의미한다.
표면이, 바람직하게는 1.2 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.8 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 0.5 ㎛ 이하의 평균 표면 조도 (Ra) 를 갖는다.
광확산층의 헤이즈 값, 특히 내부 헤이즈 값 (투과광의 확산에 크게 기여하는) 은 시인각 개선에 밀접하게 연관되어 있다.
편광판의 시인측 표면 상에 제공된 광확산층은 백라이트로부터 방사된 광을 확산하여, 시인각 특성을 개선한다. 광이 지나치게 확산된 경우, 후광으로 산란된 광의 양이 증가하고, 따라서 정면으로 보여지는 이미지의 휘도가 낮아진다. 또한, 이미지의 선명도도 손상된다. 이러한 관점에서, 내부 헤이즈 값이, 바람직하게는 30 내지 80 %, 보다 바람직하게는 35 내지 70 %, 가장 바람직하게는 40 내지 60 %의 범위이다.
내부 헤이즈 값을 증가시키는 몇 가지 방법이 있다. 예를 들어, 0.5 내지 1.5 ㎛의 크기를 갖는 입자의 함유량을 증가시키거나, 층을 두껍게 할 수 있다. 보다 큰 굴절률을 갖는 입자를 이용하는 것도 효과적이다.
내부 헤이즈와는 상관 없이, 표면 조도를 제어하여 표시된 이미지가 선명하게 보여질 수 있는 이러한 적절한 표면 헤이즈를 획득하는 것이 바람직하다. 내부 및 표면 헤이즈가, 바람직하게는 40 내지 90 %, 보다 바람직하게는 45 내지 80 %, 가장 바람직하게는 50 내지 70 % 범위의 총 헤이즈 값을 공동으로 제공한다.
투명 미립자로, 플라스틱 비즈가 바람직하다. 플라스틱 비즈는 높은 투명성을 갖는 재료로 만드는 것이 바람직하고, 재료와 투명 수지 사이의 굴절률 차는 상기 범위인 것이 바람직하다.
비즈 재료의 예는 아크릴스티렌 공중합체 (굴절률: 1.55), 멜라민 수지 (굴절률: 1.57), 가교 결합된 아크릴 수지 (굴절률: 1.49), 폴리카르보네이트 (굴절률: 1.57), 폴리스티렌 (굴절률:1.60), 가교결합된 폴리스티렌 수지 (굴절률: 1.61), 및 염화 폴리비닐 (굴절률: 1.60) 을 포함한다.
투명 입자로서, 무기 미립자를 이용할 수 있다. 무기 미립자의 예는 실리카 비즈 (굴절률: 1.44) 및 알루미나 비즈 (굴절률: 1.63) 를 포함한다.
투명 미립자의 양은 투명 수지 100 중량부 당 5 내지 30 중량부의 범위인 것이 바람직하다.
미립자는 수지 성분 (투명 수지) 에 침전되기 쉽다. 이를 방지하기 위하여, 무기 필러 (예를 들어, 실리카) 를 첨가할 수 있다. 그러나, 무기 필러는 층의 투명성을 손상시키는 경우가 있다. 따라서, 투명성을 떨어뜨리지 않도록 하기 위하여, 0.5 ㎛ 이하의 크기를 갖는 그레인으로 구성된 무기 필러를 투명 수지의 양에 따라 0.1 wt% 이하의 양으로 이용하는 것이 바람직하다.
광확산층에 이용된 투명 수지로서, 자외선 또는 전자빔으로 경화된 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 열경화성 수지도 이용 가능하다. 수지는 열가소성 수지와 용매도 함유할 수 있다.
투명 수지가, 바람직하게는 1.50 내지 2.00, 보다 바람직하게는 1.57 내지 1.90, 가장 바람직하게는 1.64 내지 1.80의 굴절률을 갖는다.
투명 수지는 포화 탄화수소나 폴리에스테르의 메인 체인을 갖는 중합체의 바인더를 포함하는 것이 바람직하다. 메인 체인은 탄화수소인 것이 보다 바람직하고, 중합체는 가교결합된 것이 바람직하다. 포화 탄화수소의 메인 체인을 갖는 중합체는 중합 반응을 통해 에틸렌 불포화 단일체로 제조하는 것이 바람직하다. 가교결합된 중합체를 제조하기 위하여, 2 개 이상의 에틸렌 불포화기를 갖는 단일체를 이용하는 것이 바람직하다.
2 개 이상의 에틸렌 불포화기를 갖는 단일체의 예는 폴리하이드릭 알코올과 (메스) 아크릴산의 에스테르 (예를 들어, 에틸렌 글리콜 디(메스)아크릴레이트, 1,4-디클로로헥산 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메스)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메스)아크릴레이트, 트리메티롤프로판 트리(메스)아크릴레이트, 트리메티롤에탄 트리(메스)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라(메스)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메스)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메스)아크릴레이트, 1,3,5-사이클로헥산-트리올 트리메타크릴레이트, 폴리우레탄 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르 폴리아크릴레이트), 비닐 벤젠과 그의 유도체 (예를 들어, 1,4-디비닐벤젠, 4-비닐벤조산-2-아크릴로일 에틸-에스테르, 1,4-디비닐클로로헥사논), 비닐-술폰 (예를 들어, 디비닐-술폰), 아크릴아미드 (예를 들어, 메틸렌 비스아크릴-아미드), 및 메타크릴아미드를 포함한다. 층의 경도와 내스크래치성의 관점에서, 5 개 이상의 기능기를 갖는 아크릴레이트가 바람직하다. 디펜타-에리트리톨 펜타아크릴레이트와 디펜타-에리트리톨 헥사-아크릴레이트의 혼합물이 상업적으로 이용 가능하고, 이를 이용하는 것이 특히 바람직하다.
에틸렌 불포화기를 갖는 이러한 단일체를 다양한 중합 개시제 및 첨가제와 함께 용매에 용해시킨다. 이렇게 제조된 용애 (코팅액) 을 지지대 상에 도포하고, 건조한 후, 중합하여, 이온화 방사 또는 열로 경화시킨다.
2 개 이상의 에틸렌 불포화기를 갖는 단일체 대신 또는 단일체 이외에, 가교결합기를 바인더에 도입하여 가교결합할 수 있다. 가교결합기의 예는 이소시아네이트기, 에폭시기, 아지리딘기, 옥사졸리딘기, 알데히드기, 카르보닐기, 히드라진기, 카르복실기, 메티롤기, 및 활성 메틸렌기를 포함한다.
또한, 가교결합된 구조는 비닐술폰산, 산무수물, 시아노아크릴레이트 유도체, 멜라민, 에테르화 메티롤, 에스테르, 우레탄, 및 메탈 알콕시드 (예를 들어, 테트라메톡시-실란) 와 같은 단일체에 의해서도 획득할 수 있다. 또한, 바인더는 블록 이소시아네이트기와 같은 일부 단일체의 분해에 의해 가교결합될 수 있다. 가교결합기로서, 가교결합 반응을 바로 유발하는 기 뿐만 아니라, 분해되어 반응을 유발하는 기도 이용할 수 있다. 가교결합기를 갖는 바인더더를 도포하고, 가열하여 가교결합할 수 있다.
상기 중합체 이외에, 투명 수지 바인더는 고굴절률을 갖는 단일체의 공중합체 및/또는 고굴절률을 갖는 금속 산화물의 초미립자를 포함할 수 있다.
고굴절률을 갖는 단일체의 예는 비스(4-메타크릴로일티오페닐) 황화물, 비닐나프탈렌, 비닐 페닐 황화물, 및 4-메타크릴옥시페닐 4'-메톡시페닐 티오에테르를 포함한다.
초미립자의 크기가, 바람직하게는 100 nm이하, 보다 바람직하게는 50 nm 이하이다. 고굴절률을 갖는 금속 산화물은 지르코늄, 티타늄, 알루미늄, 인듐, 아연, 주석, 및 안티몬 중에서 선택된 하나 이상의 금속의 산화물인 것이 바람직하다. 금속 산화물의 예는 ZrO2, TiO2, Al2O3, In2O3, ZnO, SnO2, Sb2O3, 및 ITO를 포함한다. 이들 중, ZrO2가 특히 바람직하다. 초미립자의 양이 투명 수지의 총 중량에 따라, 바람직하게는 10 내지 90 wt%, 보다 바람직하게는 20 내지 80 wt%의 범위이다.
광확산층은 코팅 프로세스를 통해 셀룰로오스 아세테이트 필름 상에 형성되는 것이 바람직하다. 일반적으로는, 코팅액을 셀룰로오스 아세테이트의 제 2 투명 보호 필름 상에 직접 도포하여, 확산층을 형성한다. 다르게는, 확산층을 제 2 투명 필름 상에 적층되는 또 다른 셀룰로오스 아세테이트 필름 상에 미리 형성한다.
광확산층을 셀룰로오스 아세테이트 필름 상에 형성하는 경우, 코팅액에 혼합 용매를 이용하는 것이 특히 바람직하다. 혼합 용매는 셀룰로오스 아세테이트를 용해하는 용매와 셀룰로오스 아세테이트를 용해하지 못하는 또 다른 용매를 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 셀룰로오스 아세테이트를 용해하지 못하는 용매 (또는 용매 중 하나 이상) 는 셀룰로오스 아세테이트를 용해하는 용매 (또는 용매 중 하나 이상) 보다 더 높은 끓는점을 갖는다. 불용성 용매의 끓는점 (2 개 이상의 불용성 용매가 함유되어 있는 경우 가장 높은 끓는점) 은 용해성 용매의 끓는점 (2 개 이상의 용해성 용매가 함유되어 있는 경우 가장 낮은 끓는점) 보다, 바람직하게는 30 ℃ 이상, 가장 바람직하게는 50 ℃ 이상 더 높다.
셀룰로오스 아세테이트를 용해하는 용매의 예는 2 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 에테르 (예를 들어, 디부틸 에테르, 디메톡시 메탄, 디메톡시 에탄, 디에톡시 에탄, 프로필렌 산화물, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 1,3,5-트리옥산, 테트라하이드로푸란, 아니솔, 페네톨), 3 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 케톤 (예를 들어, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 디에틸 케톤, 디프로필 케톤, 디이소부틸 케톤, 사이클로펜타논, 사이클로헥사논, 메틸 사이클로헥사논), 1 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 에스테르 (예를 들어, 에틸 포르메이트, 프로필 로르메이트, n-펜틸 포르메이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, n-펜틸 아세테이트, γ-부티롤악톤), 2 개 이상의 종류의 기능기를 갖는 유기 용매 (예를 들어, 메틸 2-메톡시아세테이트, 메틸 2-에톡시아세테이트, 에틸 2-에톡시아세테이트, 에틸 2-에톡시프로피오네이트, 2-메톡시에탄올, 2-프로폭시에탄올, 2-부톡시에탄올, 1,2-디아세톡시아세톤, 아세틸아세톤, 디아세톤 알코올, 메틸 아세토아세테이트, 에틸 아세토아세테이트를) 를 포함한다. 2 개 이상의 용매를 화합물로 이용할 수 있다.
셀룰로오스 아세테이트를 용해하지 못하는 용매의 예는 알코올 (예를 들어, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 터트-부탄올, 1-펜타놀, 2-메틸-2-부탄올, 사이클로헥사놀), 에스테르 (예를 들어, 이소부틸 아세테이트), 및 케톤 (예를 들어, 메틸 이소부틸 케톤, 2-옥타논, 2-펜타논, 2-헥사논, 2-헵타논, 3-펜타논, 3-헵타논, 및 4-헵타논) 을 포함한다. 2 개 이상의 용매를 화합물로 이용할 수 있다.
셀룰로오스 아세테이트를 용해하지 못하는 용매 (B) 의 총량 당 셀룰로오스 아세테이트를 용해하는 용매 (A) 의 총량의 중량비 (A/B) 가, 바람직하게는 5/95 내지 50/50, 보다 바람직하게는 10/90 내지 40/60, 가장 바람직하게는 15/85 내지 30/70의 범위이다.
광확산층의 형성에서, 코팅액을 도포하고 전자빔 또는 자외선을 조사하여 경화시킨다.
전자빔의 조사에서, 전자선 가속기로부터 방사된 전자빔을 이용할 수 있다. 전자빔은 50 내지 1,000 KeV, 바람직하게는 100 내지 300 KeV의 범위의 에너지를 갖는다. 전자선 가속기의 예는 Cockcroft-Walton 가속기, Van de Graaff 가속기, 공진 변형 가속기, 절연 코어-변형 가속기, 선형 가속기, 다이나미트론 (dinamitron) 가속기, 및 무선주파수 가속기를 포함한다. 자외선 조사에서, 초고압 수은 램프, 고압 수은 램프, 저압 수은 램프, 탄소 아크 램프, 크세논 아크 램프, 및 할로겐화 금속 아크 램프와 같은 다양한 광원을 이용할 수 있다.
광확산층의 두께가, 바람직하게는 0.5 내지 50 ㎛, 보다 바람직하게는 1 내지 20 ㎛, 더 바람직하게는 2 내지 10 ㎛, 가장 바람직하게는 3 내지 7 ㎛의 범위이다.
(저굴절률층)
저굴절률층을 상부 표면층으로서 광확산층 상에 제공하여, 편광막에 반사방지 기능을 제공할 수 있다.
저굴절률층은 1.35 내지 1.45의 범위의 굴절률을 갖는다.
저굴절률층의 굴절률은 하기 식을 충족하는 것이 바람직하다.
(mλ/4)×0.7 < n1×d1 < (mλ/4)×1.3
여기서, m은 양의 홀수 (일반적으로 1), n1은 저굴절률층의 굴절률, d1은 저굴절률층의 두께 (nm), 및 λ는 450 내지 650 nm 영역에서의 가시광선의 파장이다.
굴절률 (n1) 이 상기 식을 충족하는 경우, 식을 충족하는 특정한 양의 홀수 (m) (일반적으로 1) 를 상기 파장 영역에서 발견할 수 있다.
저굴절률층은 불소 함유 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 상세하게는, 열경화성 또는 이온화 방사-경화성 가교결합 가능한 불소 함유 화합물을 경화하여 제조할 수 있다. 경화된 불소 함유 수지는 0.03 내지 0.15 범위의 운동마찰계수를 갖는 것이 바람직하고, 물과의 접촉각은 90 °내지 120 °의 범위인 것이 바람직하다.
가교결합 가능한 불소 함유 화합물의 예는 퍼플루오로알킬 함유 실란 화합물 (예를 들어, (헵타데카플루오로-1,1,2,2-테트라데실)트리-에톡시실란), 및 불소 함유 단일체와 가교결합기를 도입하는 단일체로부터 유도된 불소 함유 공중합체를 포함한다.
불소 함유 단일체의 예는 플루오로올레핀 (예를 들어, 플루오로에틸렌, 불화 비닐이덴, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔), 부분적으로 또는 완전히 불화된 (메스)아크릴릭 알킬 에스테르 유도체 (예를 들어, Biscoat 6FM [상표, Osaka Organic Chemical Co., Ltd.], M-2020 [상표, Daikin Co., Ltd.], 및 부분적으로 또는 완전히 불화된 비닐 에테르를 포함한다.
가교결합기를 도입하는 단일체의 예는 가교결합기를 갖는 (메스)아크릴레이트 단일체 (예를 들어, 글리시딜 메타크릴레이트), 및 카르복시기, 하이드록시기, 아미노기, 또는 황산기를 갖는 (메스)아크릴레이트 단일체 (예를 들어, (메스)아크릴산, 메티롤 (메스)아크릴레이트, 하이드록시알킬 (메스)아크릴레이트, 아릴릭 아크릴레이트) 를 포함한다. 카르복시기, 하이드록시기, 아미노기, 또는 황산기를 갖는 (메스)아크릴레이트 단일체를 공중합한 후, 일본 특허 임시 공고 번호 제 10(1998)-25388호 및 제 10(1998)-147739호에 설명된 방식으로 가교결합된 구조를 형성할 수 있다.
불소 함유 단일체와 가교결합기를 도입하는 단일체로부터 유도된 공중합체는 물론, 이러한 단일체와 다른 단일체로부터 유도된 공중합체도 이용할 수 있다.
상기 단일체 이외에 이용 가능한 단일체는 특별히 한정하지 않는다. 이용 가능한 단일체의 예는 올레핀 (예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 이소프렌, 염화 비닐, 염화 비닐리덴), 아크릴레이트 에스테르 (예를 들어, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트), 메타크릴레이트 에스테르 (예를 들어, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트), 스티렌 및 그의 유도체 (예를 들어, 디비닐벤젠, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌), 비닐 에테르 (예를 들어, 메틸비닐 에테르), 비닐 에스테르 (예를 들어, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 시나메이트), 아크릴아미드 유도체 (예를 들어, N-터트-부틸아크릴아미드, N-사이클로헥실-아크릴아미드), 메타크릴아미드 유도체, 및 아크릴로니트릴 유도체를 포함한다.
불소 함유 수지에서, 산화 실리콘의 초미립자를 분산하여, 내스크래치성 층을 만든다. 입자의 평균 크기가, 바람직하게는 0.1 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.001 내지 0.05 ㎛의 범위이다.
산화 실리콘의 초미세 입자로, 상업적으로 이용 가능한 실리카 졸을 코팅액에 직접 첨가하여, 저굴절률층을 형성할 수 있다. 다르게는, 상업적으로 이용 가능한 다양한 실리카 파우더를 유기 용매에 분산시켜, 코팅액에 첨가되는 산화 실리콘 분산을 제조한다.
(액정 화합물로 형성된 광학 이방성층)
OCB 모드용 편광판은 액정 화합물로 형성된 광학 이방성층을 포함한다.
액정 화합물은 로드형 액정 화합물과 디스코틱 액정 화합물을 포함한다. 화합물은 중합체 액정 화합물일 수 있다. 또한, 저분자량의 액정 분자가 중합되거나 가교결합되어 더 이상 액정으로서 작용하지 않는 중합체도 이용 가능하다.
로드형 액정 화합물의 예는 아조메틴, 아족시, 시아노비페닐, 시아노페닐 에스테르, 벤조산 에스테르, 사이클로헥산카르복실레이트 페닐 에스테르, 시아노페닐사이클로헥산, 시아노-치환 페닐피리미딘, 알콕시-치환 페닐피리미딘, 페닐디옥산, 톨란, 및 알케닐사이클로헥실벤조니트릴을 포함한다. 금속 복합체도 로드형 액정 화합물에 포함된다. 또한, 반복 단위가 로드형 액정 부분을 포함하는 액정 중합체도 로드형 액정 화합물로 이용 가능하다. 즉, 로드형 액정 화합물을 (액정) 중합체와 결합할 수 있다.
로드형 액정 화합물은 "Kagaku-Sosetsu, Ekisho no Kageku" (일본어), vol. 22(1994), 4, 7, 및 11 장; "Ekisho Devise Handbook" (일본어), 3 장; 및 일본 특허 공고 번호 제 2000-304932호에 설명되어 있다.
디스코틱 액정 화합물을 이용하는 것이 특히 바람직하다.
디스코틱 액정 화합물의 예는 C. Destrade et al., Mol. Cryst. vol. 71, 111 페이지 (1989)에 설명되어 있는 벤젠 유도체; C. Destrade et al., Mol Cryst. vol. 122, 141 페이지 (1985), Physics lett. A, vol. 78, 82 페이지 (1990) 에 설명되어 있는 트룩센 (truxene) 유도체; B. Kohn et al., Angew. Chem. vol. 96, 70 페이지 (1984) 에 설명되어 있는 사이클로헥산 유도체; 및 J. M. Lehn et al., J. Chem. Commun. 1794 페이지 (1985) 와 J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc. vol. 116, 2655 페이지 (1994) 에 설명되어 있는 아자크라운 타입 또는 페닐아세틸렌 타입의 거대환식 화합물을 포함한다. 상기 디스코틱 화합물은 일반적으로 디스코틱 구조 단위가 페어런트 코어 (parent core) 로서 중앙에 위치하고 알킬기, 알콕시기, 및 치환 벤조일옥시기와 같은 직선 체인기가 방사상으로 치환되는 구조를 갖는다. 그러나, 디스코틱 액정 화합물로서, 음의 단축 특성 및 배향 특성을 갖는 한 임의의 화합물을 이용할 수 있다.
디스코틱 액정 화합물로 형성된 광학 이방성층은 액정 화합물 분자를 포함하지 않아도 된다. 예를 들어, 반응기를 갖는 일부 저분자량 디스코틱 액정 화합물을 중합하거나 열 또는 광으로 가교결합하여, 더 이상 액정으로 작용하지 않는 중합체를 형성한다. 이러한 중합체도 본 발명에 이용할 수 있다. 디스코틱 액정 화합물의 바람직한 예는 일본 특허 임시 공고 번호 제 8(1996)-50206호에 설명되어 있다.
광학 이방성층을 디스코틱 액정 화합물로 형성하는 것인 바람직하다. 디스코틱 액정 화합물의 분자는 셀룰로오스 아세테이트 필름의 면으로부터 층의 깊이의 방향에 따라 변화하는 각으로 경사진 디스코틱 면을 갖는다 (즉, 분자가 혼성 정렬로 배향되는 것이 바람직하다).
상기 디스코틱 면의 각 (경사각) 은 일반적으로 광학 이방성층의 바닥에서부터 (즉, 셀룰로오스 아세테이트 필름의 표면에서부터) 의 깊이의 방향으로의 간격이 증가함에 따라 증가하거나 감소한다. 경사각은 간격이 증가함에 따라 증가하는 것이 바람직하다. 또한, 경사각의 변화의 예는 연속적인 증가, 연속적인 감소, 간헐적인 증가, 간헐적인 감소, 연속적인 증가와 감소를 포함하는 변화, 및 증가나 감소를 포함하는 간헐적인 변화를 포함한다. 간헐적인 변화는, 경사각이 층의 두께 방향에서 변화하지 않는 영역을 포함한다. 경사각은 그 방향에서 변화하지 않는 경우에도, 층에서 완전히 증가하거나 감소하는 것이 바람직하다. 경사가은 완전히 증가하는 것이 보다 바람직하고, 연속적으로 증가하는 것이 특히 바람직하다.
광학 이방성층은 일반적으로, 용매에 용해된 디스코틱 액정 화합물과 첨가제 (예를 들어, 중합 가능한 단일체, 광중합 개시제) 의 용액으로 배향층을 코팅하는 단계, 건조하는 단계, 디스코틱 네마틱 상을 형성하는 온도로 가열하는 단계, 및 배향 조건 (디스코틱 네마틱 상) 을 유지하며 냉각하는 단계에 의해 제조할 수 있다. 배향은 중합 (예를 들어, UV 광의 방사에 의해) 에 의해 고정되는 것이 바람직하다. 디스코틱 네마틱 상으로부터 고체 상으로의 전이 온도가, 바람직하게는 70 내지 300 ℃, 특히 70 내지 170 ℃의 범위이다.
셀룰로오스 아세테이트 필름 측 상의 디스코틱 면의 경사각은 일반적으로, 배향층의 재료 또는 디스코틱 화합물을 선택하거나 러빙 처리 방법을 선택하여 제어할 수 있다. 반대로, 표면측 (공기측) 상의 디스코틱 면의 경사각을 제어하기 위하여, 디스코틱 화합물과 함께 이용된 디스코틱 화합물 또는 첨가제 (예를 들어, 가소제, 표면-활성제, 중합 가능한 단일체 또는 중합체) 를 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 경사각 변화의 범위도 상기 선택에 의해 제어할 수 있다.
가소제, 표면-활성제, 및 중합 가능한 단일체와 같은 첨가제는 디스코틱 화합물과 융화 가능한 것이 바람직하다. 이러한 첨가제는 경사각을 변화시킬 수 있으나, 디스코틱 화합물 분자의 정렬을 억제하지 않는 것이 바람직하다.
중합 가능한 단일체의 예는 비닐기, 비닐옥시기, 아크릴로일기, 또는 메타크릴로일기를 갖는 화합물을 포함한다. 중합 가능한 단일체는 복수의 기능기를 갖는 아크릴레이트인 것이 바람직하다. 기능기의 수가, 바람직하게는 3 개 이상, 보다 바람직하게는 4 개 이상, 가장 바람직하게는 6 개 이다. 6 개의 기능기를 갖는 아크릴레이트의 특히 바람직한 예는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트이다. 서로 다른 개수의 기능기를 갖는 2 개 이상의 종류의 단일체를 혼합하여 화합물로 이용할 수 있다.
중합 가능한 단일체는 디스코틱 화합물의 양에 따라, 바람직하게는 1 내지 50 wt%, 특히 5 내지 30 wt%의 양으로 이용한다.
광학 이방성층은, 디스코틱 화합물과 융화 가능한 것이 바람직하고, 디스코틱 화합물 분자의 정렬을 억제하지 않는 것이 바람직한 중합체를 함유할 수 있다. 중합체는 경사각을 변화시킬 수 있다. 중합체로서, 셀룰로오스 에스테르 (예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트, 하이드록시프로필셀룰로오스, 및 셀룰로오스 아세테이트부틸레이트) 를 이용하는 것이 바람직하다. 중합체는 디스코틱 화합물의 양에 따라, 바람직하게는 0.1 내지 10 wt%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 8.0 wt%, 가장 바람직하게는 0.1 내지 5.0 wt%의 양으로 이용한다.
(배향층)
액정 화합물의 분자를 배향층에 정렬한다.
배향층은 러빙 처리를 받은 가교결합된 중합체 막인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 배향층을 가교결합된 2 개의 중합체로 만든다. 중합체로서, 원래 가교결합된 중합체 뿐만 아니라, 가교결합제로 가교결합된 중합체도 이용할 수 있다.
기능기를 갖는 중합체를 광, 열, 또는 pH 변화로 가교결합하여, 배향층을 형성할 수 있다. 다르게는, 반응성이 높은 가교결합제를 이용하여, 결합기를 중합체에 도입하여, 배향층을 형성할 수 있다.
중합체를 가교결합하기 위하여, 가교결합 가능한 중합체를 함유하는 코팅액, 및 필요한 경우 가교결합제를 셀룰로오스 아세테이트 필름 상에 도포한 후, 광, 열, 또는 pH 변화로 가교결합 반응을 유발한다. 그러나, 이렇게 해서 제조된 액정 디스플레이가 충분한 내구성을 갖는 한, 반응은 배향층으로 필름을 코팅하는 단계에서부터 디스플레이를 제조하는 최종 단계 중 임의의 단계에서 일어날 수 있다.
배향층 상의 광학 이방성층에서 액정 분자의 배향을 고려하여, 가교결합 반응은 액정 분자가 정렬된 후 일어나는 것이 바람직하다. 중합체와 가교결합제를 함유하는 코팅액을 셀룰로오스 아세테이트 필름 상에 도포하고, 건조하기 위하여 가열하여 배향층을 형성하는 경우, 가교결합 반응은 일반적으로 용액을 가열하고 건조하는 동안 진행한다. (가열 온도가 낮은 경우, 액정 화합물을 액정상을 형성하는 온도로 가열하여 광학 이방성층을 형성할 때 반응을 더 진행한다.) 도포되고 건조된 층을 러빙 처리하여 배향층을 형성한 후, 액정 화합물을 함유하는 또 다른 코팅액을 도포하여 액정상을 형성하는 온도 이상으로 가열한다. 배양층 상의 가열된 용액을 냉각하여, 광학 이방성층을 제조한다.
배향층에 이용된 중합체의 예는 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리스티렌, 폴리말레인이미드, 젤라틴, 폴리비닐 알코올, 변성 폴리비닐 알코올, 폴리(N-메티롤아크릴아미드), 폴리비닐톨루엔, 클로로술폰화 폴리에틸렌, 니트로셀룰로오스, 폴리염화비닐, 염화 폴리올레핀, 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리카르보네이트), 폴리이미드, 폴리비닐 아세테이트, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌, 및 폴리프로필렌을 포함한다. 그들의 공중합체도 이용 가능하다. 공중합체의 예는 아크릴산/메타크릴산 공중합체, 스티렌/말레인이미드 공중합체, 스티렌/비닐톨루엔 공중합체, 비닐 아세테이트/염화비닐 공중합체, 및 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체를 포함한다. 실란 결합제를 이용할 수 있다. 바람직한 예는 폴리(N-메티롤아크릴아미드), 카르복시메틸셀룰로오스, 젤라틴, 폴리비닐 알코올, 및 변성 폴리비닐 알코올과 같은 수용성 중합체이다. 젤라틴, 폴리비닐 알코올, 및 변성 폴리비닐 알코올이 보다 바람직하고, 폴리비닐 알코올 및 변성 폴리비닐 알코올이 특히 바람직하다.
서로 다른 중합도를 갖는 2 가지 종류의 폴리비닐 알코올 또는 변성 폴리비닐 알코올을 이용하는 것이 가장 바람직하다.
폴리비닐 알코올의 비누화도가, 바람직하게는 70 내지 100 %, 보다 바람직하게는 80 내지 100 %, 가장 바람직하게는 85 내지 95 %의 범위이다. 중합도는 100 내지 3,000의 범위인 것이 바람직하다. 변성 폴리비닐 알코올의 예는 공중합 (도입된 변성기: COONa, Si(OX)3, N(CH3)3·Cl, C9H19COO, SO3Na, C12H25 등), 체인 이동 (도입된 변성기: COONa, SH, C12H25 등), 및 블록 공중합 (도입된 변성기: COOH, CONH2, COOR, C6H5 등) 으로 변성된 폴리비닐 알코올을 포함한다.
변성 폴리비닐 알코올에 관해서, 일본 특허 임시 공고 번호 제8(1996)-338913호가 그들의 합성, 가시 흡수 스펙트럼의 측정, 및 도입된 변성기의 비율 결정 방법을 상세히 설명하고 있다.
85 내지 95 %의 비누화도를 갖는 비- 또는 알킬티오-변성 폴리비닐 알코올이 특히 바람직하다.
가교결합제의 예는 알데히드 (예를 들어, 포름알데히드, 글리옥살, 글루탈알데히드), N-메티롤 화합물 (예를 들어, 디메티롤 우레아, 메티롤디메틸히단토인), 디옥산 유도체 (예를 들어, 2,3-디하이드록시-디옥산), 카르복시기가 활성될 때 작용하는 화합물 (예를 들어, 카르베늄, 2-나프탈렌술포네이트, 1,1-비스피롤리디노-1-클로로피리디늄, 1-모르포리노카르보닐-3-(술포네이토아미노메틸)), 활성 비닐 화합물 (예를 들어, 1,3,5-트리아크릴로일-헥사하이드로-s-트리아진, 비스-(비닐술폰)-메탄, N,N'-메틸렌비스-[β-(비닐술포닐)-프로피온아미드], 활성 할로겐 화합물 (예를 들어, 2,4-디클로로-6-하이드록시-s-트리아진), 이소옥사졸, 및 디알데히드 전분을 포함한다. 2 개 이상의 가교결합제를 화합물로 이용할 수 있다. 생산성을 고려하여, 반응성 알데히드가 바람직하다. 글루탈알데히드가 특히 바람직하다.
가교결합제의 양이 중합체의 양에 따라, 바람직하게는 50 wt% 이하, 보다 바람직하게는 0.1 내지 20 wt%, 가장 바람직하게는 0.5 내지 15 wt%의 범위이다. 배향층에 남은 반응하지 않고 남아 있는 가교결합제의 양이 배향층의 양에 따라, 바람직하게는 1.0 wt% 이하, 보다 바람직하게는 0.5 wt% 이하이다.
배향층은 중합체 (및 가교결합제) 를 함유하는 코팅액을 셀룰로오스 아세테이트 필름 상에 도포하고, 건조하기 위하여 (및 가교결합하기 위하여) 가열하는 단계, 및 러빙 처리하는 단계에 의해 형성될 수 있다. 코팅액은 소포제 특성을 갖는 유기 용매 (예를 들어, 메탄올) 와 물의 혼합 용매로 제조하는 것이 바람직하다. 혼합 용매에서, 물을, 바람직하게는 1 wt% 이상, 보다 바람직하게는 9 wt% 이상으로 함유한다.
코팅액의 pH 값은 이용된 가교결합제에 따라 최적값으로 조절하는 것이 바람직하다. 글루탈알데히드를 가교결합제로 이용한 경우, pH가, 바람직하게는 4.5 내지 5.5, 보다 바람직하게는 5.0의 범위이다.
코팅법으로서, 스핀-코팅법, 딥-코팅법, 커튼-코팅법, 압출-코팅법, 바-코팅법, 및 E-타입 코팅법과 같은 공지의 방법을 채용할 수 있다. E-타입 코팅법이 특히 바람직하다.
층의 두께는 0.1 내지 10 ㎛의 범위인 것이 바람직하다. 도포된 층을, 바람직하게는 20 내지 110 ℃, 보다 바람직하게는 60 내지 100 ℃, 가장 바람직하게는 80 내지 100 ℃의 온도로 건조한다. 건조 시간이, 바람직하게는 1 분 내지 36 시간, 보다 바람직하게는 5 분 내지 30 분의 범위이다.
중합체 층을 가교결합한 후, 층의 표면을 러빙처리한다. 종래의 액정 디스플레이의 액정 분자를 정렬하는데 널리 채택된 방식으로 러빙 처리를 수행한다. 층의 표면을 종이, 천 (가제, 펠트, 나일론, 플로에스테르), 또는 러버로 특정 방향을 따라 러빙하여, 정렬 기능을 제공한다. 일반적으로는, 층을 동일한 길이와 두께를 갖는 섬유질이 제공되어 있는 천으로 수회 러빙한다.
(편광막)
편광막의 예는 요오드 편광막, 폴리엔 편광막, 및 2 색성 염료 평광막을 포함한다. 요오드 편광막과 염료 평광막은 일반적으로 폴리비닐 알코올 막으로 제조한다.
편광막과 셀룰로오스 아세테이트 필름을, 필름의 지상축이 막의 투과축에 실질적으로 평행하게 배치한다.
(액정 디스플레이)
편광판을 OCB 모드 또는 VA 모드의 액정 디스플레에이 이용하는 것이 유리하다.
OCB 또는 VA 모드의 액정 디스플레이는 2 개의 편광판과 그들 사이에 제공된 액정셀을 포함한다. 액정셀은 한 쌍의 전극 기판과 그들 사이에 위치한 액정을 포함한다. 본 발명의 편광판을 시인측 (디스플레이 스크린측) 상에 제공된 바와 같이 이용한다. 편광판을 그의 광확산층이 디스플레이 스크린측 상에 놓여질 수 있도록 배치한다.
OCB (벤드 정렬) 모드의 액정셀에서, 상부와 하부의 로드형 액정 분자는 실질적으로 반대로 (대칭으로) 정렬된다. 액정 분자의 대칭 정렬로 인해, OCB 모드의 액정셀은 자기-광학 보상 기능을 갖는다. OCB 모드의 액정셀을 갖는 액정 디스플레이는 미국 특허 번호 제 4,583,825호, 및 제 5,410,422호에 개시되어 있다. OCB 모드의 액정 디스플레이는 빠른 응답성이라는 이점을 갖는다.
VA 모드의 액정셀에서, 로드형 액정 분자를 전압이 인가되지 않는 동안 실질적으로 수직으로 정렬한다.
VA 모드의 액정셀은:
(1) 전압이 인가되지 않는 동안 로드형 액정 분자가 실질적으로 수직으로 정렬되고 전압이 인가되는 동안 분자가 실질적으로 수평으로 정렬되는, 제한된 점에서의 VA 모드의 액정셀 (일본 특허 임시 공고 번호 제 2(1990)-176625호에 설명되어 있음);
(2) VA 모드가 다중 도메인 타입으로 변형되어 시인각을 확대시키는, MVA 모드의 액정셀 (SID97, Digest of tech. Papers, 28(1997), 845 페이지에 설명되어 있음);
(3) 전압이 인가되지 않는 동안 로드형 액정 분자가 실질적으로 수직으로 정렬되고 전압이 인가되는 동안 분자가 실질적으로 비틀어진 다중 도메인 정렬로 배향되는 n-ASM 모드의 액정셀 (Nippon Ekisho Toronkai [일본 액정 포럼], Digest of tech. Papers (1998), 58-59 페이지) 에 설명되어 있음); 및
(4) SURVAIVAL 모드의 액정셀 (LCD International 98에 발표됨) 을 포함한다.
본 발명의 편광판은 컬러 이미지를 제공할 수 있는 액정 디스플레이에 이용하는 경우 특히 바람직하다. 컬러 이미지를 제공하는 액정 디스플레이는 컬러필터를 구비한 액정셀을 포함한다. 컬러필터는 일반적으로 액정셀의 시인측 유리판 상에 제공된다.
액정셀의 디스플레이 스크린측 상에, 매트릭스 또는 점선 패턴의 형상으로 컬러 필터를 제공한다. 액정 디스플레이에 의해 주어진 이미지의 콘트라트스비 (휘도의 비) 가 투과된 광의 파장과 액정층의 두께에 의존하기 때문에, 컬러 필터는 각 컬러 부분에서의 두께가 서로 다르게 디자인되어, 바람직한 콘트라스트비를 획득하는 (일본 특허 임시 공고 번호 제 60(1985)-159823호 참조) 이러한 고르지 않은 두께를 가질 수 있다.
액정을 동작하는 투명 전극을 컬러필터 상에 제공할 수 있다. 컬러 부분 사이에 블랙 라이트-흡수 영역 (블랙 매트릭스) 을 제공하는 것도 바람직하다. 박막 트랜지스터의 스위칭 장치가 카운터 전극측 상에 제공되어 있는 경우, 블랙 매트릭스를 제공하여 장치를 커버할 수 있다.
블랙 매트릭스는 금속 (예를 들어, 크롬) 또는 금속 화합물 (예를 들어, 산화 크롬, 질화 크롬) 로 만들 수 있다. 블랙 매트릭스는 복수의 층으로 구성되 수도 있다. 블랙 매트릭스의 두께를 투과율 [log10(입사광의 양/투과광의 양)] 이 2 내지 3의 범위가 되도록 제어한다. 일반적으로는, 블랙 매트릭스가 0.06 내지 0.2 ㎛ 범위의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 블랙 매트릭스를 포토에칭법 또는 리프트오프법에 따라 형성할 수 있다.
컬러 필터를 제공하는데 있어서, 녹색 부분 (고르지 못함이 육안으로 쉽게 확인되는) 을 제일 먼저 형성하는 것이 바람직하다.
컬러 필터 내 각 컬러 부분은 염료 또는 안료 (바람직하게는 염료) 를 함유하는 중합체 매트릭스로 형성한다. 중합체 매트릭스는 단백질 수용액 (예를 들어, 카세인, 글루, 젤라틴) 및 그에 첨가된 중크롬산 칼륨 또는 중크롬산 암모늄을 포함하는 감광성 수지로 제조할 수 있다. 광감성 수지는 아크릴레이트 수지와 포토-가교결합제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 감광성 수지를 휠러 (whirler) 로 도포하여 소정의 두께를 갖는 코팅층을 형성한다. 코팅층을 마스크를 통에 광에 노출하고, 원하는 양각 이미지를 형성하도록 현상한 후, 아세트산으로 산성화된 수성 염료로 채색한다.
컬러 필터를 제조하기 위하여, 상업적으로 이용 가능한 염료를 이용할 수 있다. 적색 염료의 예는 Lanasn Red S-2GL (Sandoz Ltd.), Irganol Red VL (Ciba-Geigy), Kayanol Milling Red RS와 Kayakalan Scarlet GL (Nippon Kayaku Co., Ltd.), 및 Suminol Level Vinol 3GP (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 를 포함한다. 녹색 염료의 예는 Diamilla Brilliant Green 6B (Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.), Iliganol Yellow 4GLS (Ciba-Geigy), Sumifix Starx Blue BS 100% (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Kayakalan Yellow GL143 (Nippon Kayaku Co., Ltd.), Brilliant Indoblue (Hoechst), 및 Suminoil Yellow MR (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 를 포함한다. 청색 염료의 예는 Solofelterkis Blue BRL (Ciba-Geigy), Kayanol Milling Cyanine G (Nippon Kayaku Co., Ltd.), 및 Mitsui Acid Milling Sky Blue FSE (Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.) 를 포함한다. 2 개 이상의 염료를 혼합하여 이용할 수 있다 (2 성분-시스템 염료와 같이). 필터층을 염색하기 위하여, 0.5 내지 2 wt%의 염료 수용액을 1 내지 3 wt%의 아세트산으로 산성화하여, 염료액을 제조한다. 층을 50 내지 70 ℃의 뜨거운 배쓰에서 가열하면서 염색하는 것이 바람직하다. 염색하는데 소요되는 시간은 5 내지 20 분의 범위인 것이 바람직하다.
[실시예 1]
(제 1 투명 보호 필름으로 이용되는 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제조)
하기 성분을 혼합 탱크에 붓고, 교반 및 가열하여, 각 성분을 용해하였다. 따라서, 셀룰로오스 아세테이트 용액을 제조하였다.
셀룰로오스 아세테이트 용액
60.9 %의 아세트산 함유량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 (린터) 80 중량부
60.8 %의 아세트산 함유량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 (린터) 20 중량부
트리페닐 인산염 7.8 중량부
비페닐 디페닐 인산염 3.9 중량부
염화 메틸렌 300 중량부
메탄올 45 중량부
독립적으로는, 60.9 %의 아세트산 함유량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 (린터) 4 중량부, 하기 리타데이션 증가제 25 중량부, 실리카 미립자 (평균 크기: 20 nm) 0.5 중량부, 염화 메틸렌 80 중량부, 및 메탄올 20 중량부를 또 다른 혼합 탱크에 붓고, 교반 및 가열하여, 리타데이션 증가제 용액을 제조하였다.
(리타데이션-증가제)
셀룰로오스 아세테이트 용액 (470 중량부) 및 리타데이션-증가제 용액 (30 중량부) 를 혼합하고 잘 교반하여 도프 도료를 제조하였다. 제조된 도프 도료는 셀룰로오스 아세테이트 100 중량부에 기초하여 6.2 중량부의 양으로 리타데이션-증가제를 함유하였다.
도프 도료를 밴드-캐스팅 장치로 밴드 상에 캐스트하였다. 밴드 상의 도프 도료의 표면 온도가 35 ℃가 된 후, 도프 도료를 1 분 동안 건조시켰다. 형성된 도프 도료 필름에 남아 있는 용매가 45 wt%가 되었을 때, 필름을 밴드로부터 필링하였다. 필름을 140 ℃에서 텐터에 의해 28 % 측면 연신되는 텐터-연신 영역으로 이송하였다. 연신된 필름을 140 ℃에서 10 분간 건조시킨 후, 130 ℃에서 20 분간 더 건조하였다. 따라서, 0.3 wt%의 남은 용매를 함유하는 셀룰로오스 아세테이트 필름 (두께: 60 ㎛) 을 제조하였다.
제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름의 광학 특성을 550 nm의 파장에서 엘립소미터 (ellipsometer) (M-150, JASCO COORPORATION) 로 측정하였더니, Re 및 Rth 값이 각각 35 nm 및 175 nm였다.
제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름의 표면을 1.5 N의 수산화칼륨 용액 (용매: 물/이소프로필 알코올/프로필렌 글리콜 = 14/86/15 부피%) 5 ml/m2으로 코팅하여, 60 ℃에서 10 초간 유지하고, 물로 세척하여 수산화칼륨을 제거한 뒤, 건조하였다. 이렇게 처리된 필름의 표면 에너지를 접촉각법에 따라 측정하였더니, 60 mN/m 였다.
따라서, 제 1 투명 보호 필름으로 이용된 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제조하였다.
(배향층의 형성)
제 1 투명 보호 필름의 셀룰로오스 아세테이트 필름 상에, 28 ml/m2 의 하기 코팅액을 #16의 와이어 바 코터로 도포하였다. 도포된 용액을 60 ℃의 뜨거운 공기로 60 초간 건조한 뒤, 90 ℃의 뜨거운 공기로 150 초간 더 건조하였다.
형성된 층을 셀룰로오스 아세테이트 필름의 종방향에 대하여 45 °인 러빙 방향으로 러빙처리하여, 배향층을 형성하였다.
배향층용 코팅액
하기 변성 폴리비닐 알코올 10 중량부
물 371 중량부
메탄올 119 중량부
글루탈 알데히드 (가교결합제) 0.5 중량부
(변성 폴리비닐 알코올)
(광학 이방성층의 형성)
메틸 에틸 케톤 102 g, 하기 디스코틱 액정 화합물 41.01 g, 산화 에틸렌 변성 트리메티롤프로판트리아크릴레이트 (V#360, Osaka Organic Chemicals Co., Ltd.) 4.06 g, 셀룰로오스 아세티에트 부티레이트 (CAB-551-0.2, Eastman Chemical) 0.68 g, 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy) 1.35 g, 및 감광제 (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.45 g을 용해하여, 코팅액을 제조하였다. 코팅액을 #4의 와이어 바 코터로 배향층 상에 도포한 후, 자동 온도 조절 영역에서 130 ℃로 2 분간 가열하여, 디스코틱 화합물의 분자를 혼성 정렬로 배향하였다. 필름을 1200 W/cm의 고압 수은 램프로부터 방사된 자외선으로 100 ℃에서 0.4 초간 조사하여, 디스코틱 화합물의 분자를 중합하고 고정하였다. 따라서, 광학 이방성층을 형성하였다.
형성된 광학 이방성층의 Re 리타데이션 값을 550 nm에서 측정하였더니, 42 nm였다. 디스코틱 면과 셀룰로오스 아세테이트 필름 표면 사이의 평균각 (경사각) 은 30 °였다.
(디스코틱 액정 화합물)
(제 2 투명 보호 필름으로 이용된 셀룰로오스 아세테이트 필름의 제조)
하기 성분을 혼합하여, 내부 및 외부 (표면) 층을 형성하는 도프 도료로 이용된 셀룰로오스 아세테이트 용액을 제조하였다. 각 용액을 냉각 용해법에 따라 제조하였다. 상세하게는, 성분을 혼합하여, 각 혼합물 성분을 제조하고, 실온에서 3 시간 동안 방치하여, 비균질 겔 용액을 형성하였다. -70 ℃에서 6 시간 동안 냉각한 후, 겔 용액을 50 ℃로 가열하고 교반하여, 각 용액을 획득하였다.
셀룰로오스 아세테이트 용액 내부층 표면층
셀룰로오스 아세테이트 (아세트산 함유량: 59.5 %) 100 중량부 100 중량부
트리페닐 인산염 7.8 중량부 7.8 중량부
비페닐 디페닐 인산염 2.0 중량부 2.0 중량부
메틸 아세테이트 306 중량부 327 중량부
사이클로헥사논 122 중량부 131 중량부
메탄올 30.5 중량부 32.7 중량부
에탄올 30.5 중량부 32.7 중량부
실리카 입자 (평균 직경: 20 nm) 1.0 중량부 1.0 중량부
획득된 외부층용 도프 도료를 50 ℃에서 필터지 (절대 여과 정도: 0.0025 mm, FH025 PALL CORPORATION) 를 통해 필터링하였다. 내부층용 도프 도료를 50 ℃에서 또 다른 필터지 (절대 여과 정도: 0.01 mm, #63 TOYO ROSHI KAISHA LTD.) 를 통해 필터링하였다.
도프 도료를 3-층 공-캐스팅 다이로부터 금속 지지대 상에 공동으로 캐스트하여, 내부층용 도프 도료는 외부층용 도프 도료와 함께 샌드위치될 수 있고, 내부 및 외부층의 건조 두께가 각각 48 ㎛ 및 6 ㎛가 될 수 있다. 70 ℃에서 3 분간 및 140 ℃에서 5분간 건조한 후, 형성된 필름을 지지대로부터 필링하였다. 필링된 필름을 130 ℃에서 30 분간 더 건조하여, 용매를 증발시켰다. 필름을 지지대로부터 필링하였을 때 필름에 남아 있는 용매의 양은 30 wt%였고, 모든 공정을 완료하였을 때 필름에 남아 있는 용매의 양은 0.9 wt%였다.
필링된 필름을 텐터에 의해 측방향에서 단축으로 10% 연신하였고, 롤 사이의 종방향에서 단축으로 15 % 더 연신하였다. 연신하는 롤의 표면을 미러가 되도록 미리 연마하였다. 가열된 오일을 순환시켜, 필름을 연신하는 동안 롤의 온도를 135 ℃로 제어하였다. 연신한 후, 필름을 건조시켜 130 ℃에서 30분간 감아놓았다. 이렇게 해서 제조된 필름의 두께는 50 ㎛였다.
100 mm 당 필름의 표면 조도 (Ra) 를 측방향으로 임의로 선택된 10 개의 지점에서 측정하였더니, 평균 0.09 ㎛였다.
따라서, 제 2 투명 보호 필름으로 이용된 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제조하였다.
(광확산층의 형성)
자외선 경화 가능한 수지 (DPHA, NIppon Kayaku Co., Ltd.; 굴절률: 1.51) 13.8 중량부, 자외선 경화 가능한 수지 (KZ-7114A, JSR Co., Ltd.; 굴절률: 1.68) 42.0 중량부, 30.0 wt%의 양으로 분산된 가교결합된 폴리스티렌 비즈를 함유하는 메틸 이소-부틸 케톤 (SXS-350H, Soken Kagaku Co., Ltd.; 입자 크기: 3.5 ㎛; 굴절률: 1.61) 7.7 중량부, 30.0 wt%의 양으로 분산된 실리카 미립자를 함유하는 메틸 에틸 케톤 (MXS-150CF, Nippon Shoukubai Co., Ltd.) 20 중량부의 혼합물을 제조하였다. 혼합물에 메틸 에틸 케톤 10.0 중량부와 메틸 이소-부틸 케톤 1.9 중량부를 첨가하여, 코팅액을 제조하였다.
8.6 ml/m2의 제조된 코팅액을 제 2 투명 보호 필름의 셀룰로오스 아세테이트 필름 상에 도포하였다. 코팅층을 건조한 후, 160 W/cm의 공기-냉각 금속 할로겐화물 램프 (Eyegraphics Co., Ltd.) 로부터 방사된 자외선 (조도: 140 mW/cm2, 노출: 300 mJ/cm2) 에 노출하여, 층을 경화시켰다.
따라서, 광확산층을 제조하였다.
확산층이 제공되어 있는 제 2 투명 보호 필름의 헤이즈를 JIS-K-7105에 따라 측정 장치 (HR-100, Murakami Shikisai Gijutsu-kenkyujo Co., Ltd,) 로 측정하였더니, 56 %였다.
(OCB 모드용 시인측 편광판의 제조)
요오드를 연신된 폴리비닐 알코올 필름 상에 흡수하여, 편광막을 제조하였다.
제 2 투명 보호 필름 (확산층이 제공되어 있음) 을 비누화하고, 편광막의 일 표면 상에 폴리비닐 알코올 점착제로 적층하여, 제 2 투명 보호 필름 (셀룰로오스 아세테이트 필름) 이 막과 접촉하게 할 수 있었다.
제 1 투명 보호 필름 (광학 이방성층이 제공되어 있음) 을 막의 다른 표면 상에 폴리비닐 알코올 점착제로 적층하여, 제 1 투명 보호 필름 (셀룰로오스 아세테이트 필름) 이 막과 접촉하게 할 수 있었다. 제 1 투명 보호 필름을 필름의 지상축이 편광막의 투과축에 평행할 수 있도록 배치하였다.
따라서, OCB 모드용 시인측 편광판을 제조하였다.
(백라이트측 편광판의 제조)
요오드를 연신된 폴리비닐 알코올 필름 상에 흡수하여, 편광막을 제조하였다.
제 1 투명 보호 필름 (광학 이방성층이 제공되어 있음) 을 막의 일 표면 상에 폴리비닐 알코올 점착제로 적층하여, 제 1 투명 보호 필름 (셀룰로오스 아세테이트 필름) 이 막과 접촉할 수 있었다. 제 1 투명 보호 필름을 필름의 지상축이 편광막의 투과축에 평행할 수 있도록 배치하였다.
상업적으로 이용 가능한 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (Fujitac TD80, Fuji Photo Film Co., Ltd.) 을 비누화하고, 편광막의 또 다른 표면 상에 적층하였다.
따라서, 백라이트측 편광판을 제조하였다.
(OCB 모드의 액정 디스플레이의 제조)
ITO 전극이 제공된 유리판 상에 폴리이미드층을 형성하고, 층의 표면을 러빙처리하여, 배향층을 형성하였다. 또한, 배향층을 갖는 또 다른 유리 기판을 동일한 방식으로 제조하였다. 이렇게 제조된 2 개의 유리판을 러빙 방향이 서로에 대하여 평행하도록 마주하여 배치하고 결합하여, 판 사이의 갭이 6 ㎛가 될 수 있었다. 상업적으로 이용 가능한 액정 화합물 (△n=0.1396; 상표: ZLI1132, Merck & Co., Inc.) 을 갭 사이에 삽입하여, OCB 모드의 액정셀을 제조하였다.
제조된 액정셀의 일측 상에, 시인측 편광판을 적층하였다. 반대측 상에, 백라이트측 편광판을 적층하였다. 시인측 편광판을 광학 이방성층이 셀과 접촉할 수 있도록, 그리고 이방성층의 러빙 방향이 액정셀의 러빙 방향과 평행하지 않을 수 있도록 배치하였다. 백라이트측 편광판 상에, 백라이트 유닛을 제공하였다.
방형파 (55Hz) 의 전압을 액정셀에 인가하였다. 일반적으로 백색 모드 (백색: 2V, 흑색: 5V) 에 따라 이미지를 표시하였다. 콘트라스트비 (백색/흑색) 를 L1 (완전 흑색) 내지 L8 (완전 백색) 의 8 개의 디스플레이 상태에서 계량기 (EZ-Contrast 160D, ELDIM) 로 측정하였다.
시인각을 흑백톤의 반전 없이 10 이상의 콘트라스트비를 나타내는 각 범위로서 평가하였다 (L1와 L2 사이). 그 결과, 상방, 하방, 및 좌-우 방향에서 각은 80 °였다.
[실시예 2]
(VA 모드용 시인측 편광판의 제조)
요오드를 연신된 폴리비닐 알코올 필름 상에 흡수하여, 편광막을 제조하였다.
제 2 투명 보호 필름 (실시예 1에서 확산층이 제공되어 있음) 을 비누화하고, 편광막의 일 표면 상에 폴리비닐 알코올 점착제로 적층하여, 제 2 투명 보호 필름 (셀룰로오스 아세테이트 필름) 이 막과 접촉할 수 있었다.
실시예 1에서 제조된 제 1 투명 보호 필름을 필름의 지상축이 편광막의 투과축에 평행할 수 있도록 막의 다른 표면 상에 폴리비닐 알코올 점착제로 적층하였다.
따라서, VA 모드용 시인측 편광판을 제조하였다.
(백라이트측 편광판의 제조)
요오드를 연신된 폴리비닐 알코올 필름상에 흡수하여, 편광막을 제조하였다.
실시에 1에서 제조된 제 1 투명 보호 필름을 필름의 지상축이 편광막의 투과축에 평행할 수 있도록 막의 일 표면 상에 폴리비닐 알코올 점착제로 적층하였다.
상업적으로 이용 가능한 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 (Fujitac TD80, Fuji Photo Film Co., Ltd.) 을 비누화하고, 편광막의 다른 표면 상에 적층하였다.
따라서, 백라이트측 편광판을 제조하였다.
(VA 모드의 액정 디스플레이의 제조)
한 쌍의 편광판과 한 쌍의 광학 보상 시트를 상업적으로 이용 가능한 VA 모드의 액정 디스플레이 (VL-1530S, Fujitsu, Ltd.) 로부터 제거하였다. 제거된 막 대신에, 상기와 같이 제조된 시인측 및 백라이트측 편광판을 각각 셀의 시인측과 백라이트측 상에 점착제로 적층하였다. 시인측 편광판을 제 1 투명 보호 필름이 액정셀측 상에 놓일 수 있도록, 그리고 투과축이 상-하 방향이 될 수 있도록 배치하였다. 백라이트측 편광판을 투과축이 좌-우 방향이 될 수 있도록 배치하였다. 따라서, 편광판을 크로스-니콜 (cross-Nicol) 위치로 배열하였다.
이렇게 만들어진 구성에서, 컬러필터와 광확산층 사이의 간격은 0.59 mm였다.
흑색 (L1) 내지 백색 (L8) 의 8 개의 각 톤이 표시될 때, 제조된 액정 디스플레이의 시인각을 측정 장치 (EZ-Contrast 160D, ELDIM) 로 측정하였다.
그 결과, 10 이상의 콘트라스트비를 나타내는 각 범위가 투과축을 따라 80 °이상이고, 투과축에 대하여 45 °이다.
20 °(오른쪽에서 왼쪽방향) 에서 보여지는 밝기톤 (L7, L8) 을 나타내는 각, 즉 바람직한 톤 특성을 나타내는 범위는 51 ° 및 45 °의 각에서 투과축에 대하여 50 °였다.
본 발명에 따르면, 편광판이 OCB 및 VA 모드의 액정 디스플레이에 의해 표시되는 이미지의 품질을 개선시킨다. 특히, 와이드-뷰 액정 디스플레이의 이미지 품질 (특히, 하방 시인각) 을 개선시킨다 (확대시킨다). 시인각 (특히, 하방 시인각) 을 확대시켜, 이미지 콘트라스트가 거의 떨어지지 않고, 톤 또는 흑-백 반전이 방지되며, 색이 거의 변하지 않는다.

Claims (23)

  1. 백라이트 유닛, 백라이트측 편광판, OCB 모드의 액정셀, 및 시인측 편광판을 순서대로 포함하는 OCB 모드의 액정 디스플레이로서,
    상기 시인측 편광판은 액정 화합물로 형성된 광학 이방성층, 제 1 투명 보호 필름, 편광막, 제 2 투명 보호 필름, 및 광확산층을 순서대로 포함하고, 상기 액정 화합물로 형성된 상기 광학 이방성층이 상기 액정셀의 일측 상에 배열되도록 배치되며,
    상기 제 1 투명 보호 필름은 20 내지 70 nm의 Re 리타데이션 값과 100 내지 500 nm의 Rth 리타데이션 값을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름이며,
    상기 광확산층은 투명 수지와 상기 투명 수지에 분산된 투명 미립자를 포함하고, 상기 투명 수지와 상기 투명 미립자는 서로 다른 굴절률을 갖는, OCB 모드의 액정 디스플레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 보호 필름은, 59.0 내지 61.5 %의 아세트산 함유량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트를 포함하고 10 내지 70 ㎛의 두께를 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 보호 필름은, 셀룰로오스 아세테이트 100 중량부와 2 개 이상의 방향족 고리를 갖는 방향족 화합물 0.01 내지 20 중량부를 포함하는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 투명 보호 필름은, 59.0 내지 61.5 %의 아세트산 함유량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트를 포함하고 10 내지 70 ㎛의 두께를 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 투명 보호 필름이 상기 광확산층의 일측 상에, 100 mm 길이 당 0.8 mm의 절삭값 (cut-off value) 으로 측정된 평균 표면 조도가 0.2 ㎛ 이하인 표면을 갖는, OCB 모드의 액정 디스플레이.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정 화합물이 디스코틱 액정 화합물인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 수지의 굴절률과 상기 투명 미립자의 굴절률 사이의 차가 0.02 내지 0.15의 범위인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 미립자가 2 개 이상의 피크를 갖는 크기 분포를 갖고, 상기 피크들 중 하나의 피크는 0.5 내지 2.0 ㎛의 범위이고, 다른 피크는 2.0 내지 5.0 ㎛의 범위인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광확산층이 40 % 이상의 헤이즈를 갖는, OCB 모드의 액정 디스플레이.
  10. 제 1 항에 있어서,
    1.35 내지 1.45의 굴절률을 갖는 저굴절률층이 상기 광확산층 상에 제공되는, OCB 모드의 액정 디스플레이.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 OCB 모드의 액정셀이 컬러필터를 갖고, 상기 컬러필터와 상기 시인측 편광판의 상기 광확산층 사이의 간격이 0.6 mm 이하인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 OCB 모드의 액정셀이 백라이트측 기판, 액정층, 및 시인측 기판을 순서대로 포함하고,
    상기 액정층과 상기 시인측 기판 사이에 컬러필터가 배치되며,
    상기 시인측 기판, 상기 시인측 편광판의 상기 광학 이방성층, 상기 시인측 편광판의 상기 제 1 투명 보호 필름, 상기 시인측 편광판의 상기 편광막, 및 상기 시인측 편광판의 상기 제 2 투명 보호 필름의 총 두께가 0.6 mm 이하인, OCB 모드의 액정 디스플레이.
  13. 백라이트 유닛, 백라이트측 편광판, VA 모드의 액정셀, 및 시인측 편광판을 순서대로 포함하는 VA 모드의 액정 디스플레이로서,
    상기 시인측 편광판은 제 1 투명 보호 필름, 편광막, 제 2 투명 보호 필름, 및 광확산층을 순서대로 포함하고, 상기 제 1 투명 보호 필름이 상기 액정셀의 일측 상에 배열되도록 배치되며,
    상기 제 1 투명 보호 필름은 20 내지 70 nm 의 Re 리타데이션 값과 100 내지 500 nm 의 Rth 리타데이션 값을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름이며,
    상기 광확산층은 투명 수지와 상기 투명 수지에 분산된 투명 미립자를 포함하고, 상기 투명 수지와 상기 투명 미립자는 서로 다른 굴절률을 갖는, VA 모드의 액정 디스플레이.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 보호 필름은, 59.0 내지 61.5 %의 아세트산 함유량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트를 포함하고 10 내지 70 ㎛의 두께를 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, VA 모드의 액정 디스플레이.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 보호 필름은, 셀룰로오스 아세테이트 100 중량부와 2 개 이상의 방향족 고리를 갖는 방향족 화합물 0.01 내지 20 중량부를 포함하는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, VA 모드의 액정 디스플레이.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 투명 보호 필름은, 59.0 내지 61.5 %의 아세트산 함유량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트를 포함하고 20 내지 70 ㎛의 두께를 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름인, VA 모드의 액정 디스플레이.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 투명 보호 필름이 상기 광확산층의 일측 상에, 100 mm 길이 당 0.8 mm의 절삭값으로 측정된 평균 표면 조도가 0.2 ㎛ 이하인 표면을 갖는, VA 모드의 액정 디스플레이.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 투명 수지의 굴절률과 상기 투명 미립자의 굴절률 사이의 차가 0.02 내지 0.15의 범위인, VA 모드의 액정 디스플레이.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 투명 미립자가 2 개 이상의 피크를 갖는 크기 분포를 갖고, 상기 피크들 중 하나의 피크는 0.5 내지 2.0 ㎛의 범위이고, 다른 피크는 2.0 내지 5.0 ㎛의 범위인, VA 모드의 액정 디스플레이.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 광확산층이 40 % 이상의 헤이즈를 갖는, VA 모드의 액정 디스플레이.
  21. 제 13 항에 있어서,
    1.35 내지 1.45의 굴절률을 갖는 저굴절률층이 상기 광확산층 상에 제공되는, VA 모드의 액정 디스플레이.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 VA 모드의 액정셀이 컬러필터를 갖고, 상기 컬러필터와 상기 시인측 편광판의 상기 광확산층 사이의 간격이 0.6 mm 이하인, VA 모드의 액정 디스플레이.
  23. 제 13 항에 있어서,
    상기 VA 모드의 액정셀이 백라이트측 기판, 액정층, 및 시인측 기판을 순서대로 포함하고,
    상기 액정층과 상기 시인측 기판 사이에 컬러필터가 배치되며,
    상기 액정셀의 상기 시인측 기판, 상기 시인측 편광판의 상기 제 1 투명 보호 필름, 상기 시인측 편광판의 상기 편광막, 및 상기 시인측 편광판의 상기 제 2 투명 보호 필름의 총 두께가 0.6 mm 이하인, VA 모드의 액정 디스플레이.
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