KR20050085714A - 광학 보상 시트, 그의 제조 방법, 광학 필름, 및 그러한것을 이용한 편광 플레이트 및 액정 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투과성 지지체 상에 2 가지 이상의 코팅 용액을 동시에 코팅하는 단계 (여기서, 상기 단계에서 동시에 코팅되는 코팅 용액 중의 하나 이상은 액정질 화합물을 함유하고 또다른 코팅 용액은 표면활성제를 함유함) 를 포함하는 광학 보상 시트의 제조 방법 ; 상기 방법으로 수득되는 광학 보상 시트 ; 그 위에 액정질 화합물을 함유하게 형성된 광학 비등방성층 및 지방족불소기-함유 (메트)아크릴레이트 단량체 유래의 반복 단위 및 폴리옥시알킬렌 (메트)아크릴레이트 단량체 유래의 반복 단위를 함유하는 지방족불소기-함유 공중합체를 가진 지지체를 포함하는 광학 필름 ; 및 광학 보상 시트 또는 광학 필름을 이용한 각각의 편광 플레이트 및 액정디스플레이 장치를 제공한다.

Description

광학 보상 시트, 그의 제조 방법, 광학 필름, 및 그러한 것을 이용한 편광 플레이트 및 액정 디스플레이 장치 {OPTICAL COMPENSATING SHEET, PRODUCTION METHOD THEREOF, OPTICAL FILM, AND POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 광학 보상 시트, 그의 제조 방법, 광학 필름, 및 광학 보상 시트 또는 광학 필름을 이용한 각각의 편광 플레이트 및 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다.

액정 화합물이 고도로 배향되고, 고정되는 광학 필름은 최근 액정 디스플레이 장치의 광학 보상 필름, 휘도 강화 필름 (brightness enhancing film), 및 투사 디스플레이 장치 (projection display devices) 의 광학 보정 필름과 같은 다양한 용도에 쓰인다. 특히, 액정 디스플레이 장치의 광학 보상 필름으로서의 진보는 두드러진다.

액정 디스플레이 장치는 편광 플레이트 및 액정 셀을 포함한다.

현재 지배적인 TN-모드 TFT 액정 디스플레이 장치에서, 광학 보상 시트는 편광 플레이트 및 및 액정 셀 사이에 삽입되어서, 액정 디스플레이 장치가 고도의 디스플레이 등급을 갖도록 한다. 그러나, 상기 방법은 액정 디스플레이 장치 자체의 두께가 커진다는 문제점을 가지고 있다.

JP-A-1-68940 (여기에 사용되는 용어 "JP-A" 는 "미심사된 공개된 일본 특허 출원" 을 의미함) 은, 한쪽 표면상에 지연판을 가지고 또다른 표면상에 보호 필름을 가지고 있는 편광 필름을 포함하는 타원형의 편광 플레이트가 이용되어, 전방의 대조도가 액정 디스플레이의 두께를 증가시키지 않으면서 향상될 수 있는 발명을 개시한다. 그러나, 상기 발명의 지연 필름 (광학 보상 시트) 은 시야각을 향상시키는 충분히 높은 효과를 제공할 수 없으며, 액정 디스플레이 장치의 디스플레이 등급이 불리하게 감소된다.

JP-A-7-191217 및 EP-A-0911656 은, 원반상형 (디스크-형) 화합물로 형성된 광학적 비등방성층이 그 위에 제공된 투과성 지지체를 포함하는 광학 보상 시트가 편광 플레이트의 보호 필름으로서 직접 이용될 수 있어서, 액정 디스플레이 장치의 두께를 증가시키지 않으면서 시야각과 관련한 문제점을 극복하는 발명을 개시한다.

종래 기술에서, 광학 보상 시트는 15 인치 이하의 소형 또는 중형 액정 디스플레이 장치를 주로 고려하여 연구되었다. 그러나, 최근에는, 고휘도의 17 인치 이상의 대형 액정 디스플레이 장치 또한 고려되어야만 한다.

종래 기술에 따른 광학 보상 시트는 대형 액정 디스플레이 장치의 편광 플레이트 상에 보호 필름으로서 맞추어져 있을 때, 패널 상에 불균등성 (uneveness) 이 생긴다. 상기 결점은 소형 또는 중형 액정 디스플레이 장치에서 크게 두드러지는 것은 아니다. 그러나, 고휘도의 대형 액정 디스플레이 장치의 진보와 함께, 빛의 누출로 인한 불균등성을 대처하는 광학 필름을 추가로 개발할 필요가 생긴다.

JP-A-11-148080 은 중합가능한 액정 내로 평활제를 혼입함으로써 불균등성을 향상시키는 기술을 공개한다. 그러나, 상기는 중합가능한 액정이 균질한 배열에서 배향되는 경우에만 효과적이며, 혼성 배열을 포함한 복잡한 배향에 적용될 수는 없다는 것이 밝혀졌다.

원반상형 액정질 분자를 이용한 광학 보상 시트는 일반적으로 특정한 유기 용매에 원반상형 액정질 분자를 용해시켜 코팅 용액을 제조하여 용액을 코팅시킴으로써 제조된다. 그러나, 상기 방법은 코팅으로부터 건조까지의 과정으로 인한 불균등성이 자주 발생하며, 다양한 크기 범위에 걸쳐 균일한 광학 성질을 가진 시트가 확보되기 어려울 수 있고, 그 결과 수율이 크게 감소한다는 문제점을 가지고 있다.

상기 불균등성의 발생은 코팅된 층의 층 두께에서의 변동으로 인한 것이며, 불균등한 건조로 인해 발생된다. 따라서, 코팅 용액의 코팅성을 향상시켜 건조시에 층 두께가 변동되는 것을 억제하기 위해, 원반상형 액정질 분자의 코팅 용액에 특정 표면활성제를 첨가하는 방법이 개시된다 (예를 들어, JP-A-9-230143 및 JP-A-2001-330725 참조).

그러나, 상기 방법에서 표면활성제의 배향은 공기-액체 경계면으로 천천히 진행되고, 코팅 용액의 코팅성이 향상되기 전에 건조가 완료된다. 따라서, 충분히 높은 향상 효과가 수득될 수가 없다.

본 발명의 개시

본 발명의 목적은, 불균등성이 없으며 시트 평면에서 우수한 광학적 균일성을 가지고 있는, 액정질 화합물-함유층을 가지고 있는 지지체를 포함하는 광학 보상 시트 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 우수한 성질을 가진 광학 보상 시트를 이용하여, 편광 플레이트 및 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 광학 보상 기능을 가진 편광 플레이트를 이용함으로써 액정 셀을 광학적으로 보상하는 방법, 및 상기 방법에 이용되는 광학 필름을 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 대형 액정 디스플레이 장치에서조차 불균등성을 야기하지 않으면서 높은 이미지 등급을 가진 이미지를 디스플레이하는 방법, 및 거기에 이용하기 위한 광학 필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적은 하기 구성에 의해 수득될 수 있다.

1. 투과성 지지체 상에 2 가지 이상의 코팅 용액을 동시에 코팅시키는 단계를 포함하는 광학 보상 시트의 제조 방법으로, 여기서 상기 단계에서 동시에 코팅되는 코팅 용액의 하나 이상은 액정질 화합물을 함유하며, 코팅 용액의 또다른 코팅 용액은 표면활성제를 함유하는 방법이다.

2. 항목 1 에서 기술된 방법에 있어서, 여기서 상기 표면활성제는 불소-함유 표면활성제인 방법이다.

3. 항목 2 에서 기술된 방법에 있어서, 여기서 상기 표면활성제는 불소-함유 공중합체인 방법이다.

4. 항목 3 에서 기술된 방법에 있어서, 여기서 상기 표면활성제는 하기 단량체 (i) 유래의 반복 단위 및 하기 단량체 (ii) 유래의 반복 단위를 함유하는 지방족불소기-함유 공중합체이다 :

(i) 하기 화학식 [1] 로 나타낸 지방족불소기-함유 단량체 ,및

(ii) 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌) 메타크릴레이트:

(여기서, R₁ 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며, X 는 산소 원자, 황 원자 또는 -N(R₂)- 를 나타내며, m 은 1 내지 6 의 정수를 나타내며, n 은 2 내지 4 의 정수를 나타내고, R₂ 는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4 의 알킬기를 나타냄).

5. 항목 3 에 기술된 방법에 있어서, 표면활성제가 하기 단량체 (i) 유래의 반복 단위, 하기 단량체 (ii) 유래의 반복 단위 및 하기 단량체 (iii) 유래의 반복 단위를 함유하는 지방족불소기-함유 공중합체이다 :

(i) 항목 4 에 기술된 화학식 [1] 로 나타낸 지방족불소기-함유 단량체,

(ii) 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌) 메타크릴레이트, 및

(iii) 하기 화학식 [2] 로 나타내어지고, (i) 및 (ii) 와 공중합가능한 단량체 :

(여기서, R₃ 는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며, Y 는 이가연결기 (divalent linking group) 를 나타내고, R₄ 는 탄소수 4 내지 20 의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기를 나타내는데, 이는 치환기를 가질 수 있음).

6. 항목 1 내지 5 의 어느 한 항목에 기술된 방법에 의해 제조된 광학 보상 시트.

7. 액정질 화합물을 포함하는 광학 비등방성층을 그 위에 가지고 있는 지지체를 포함하는 광학 필름으로, 여기서 상기 광학 비등방성층은 하기 단량체 (i) 유래의 반복 단위 및 하기 단량체 (ii) 유래의 반복 단위를 함유하는 지방족불소기-함유 공중합체를 포함한다 :

(i) 하기 화학식 [1] 로 나타낸 지방족불소기-함유 단량체, 및

(ii) 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌) 메타크릴레이트 :

[화학식 1]

(여기서, R₁ 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며, X 는 산소 원자, 황 원자 또는 -N(R₂)- 를 나타내며, m 은 1 내지 6 의 정수를 나타내며, n 은 2 내지 4 의 정수를 나타내고, R₂ 는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4 의 알킬기를 나타냄).

8. 항목 7 에 기술된 광학 필름으로, 여기서 상기 광학 비등방성층은 하기 단량체 (i) 유래의 반복 단위, 하기 단량체 (ii) 유래의 반복 단위 및 하기 단량체 (iii) 유래의 반복 단위를 함유하는 지방족불소기-함유 공중합체를 포함한다 :

(i) 항목 7 에 기술된 화학식 [1] 로 나타낸 지방족불소기-함유 단량체,

(ii) 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌) 메타크릴레이트, 및

(iii) 하기 화학식 [2] 로 나타내어지고, (i) 및 (ii) 와 공중합가능한 단량체 :

[화학식 2]

(여기서, R₃ 는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며, Y 는 이가연결기를 나타내고, R₄ 는 탄소수 4 내지 20 의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기를 나타내는데, 이는 치환기를 가질 수 있음).

9. 항목 7 또는 8 에 있어서, 상기 액정질 화합물은 원반상형 화합물인 광학 필름이다.

10. 항목 6 에 기술된 광학 보상 시트 또는 항목 7 내지 9 중 어느 한 항목에 기술된 광학 필름을 포함하는 편광 플레이트.

11. 항목 6 에 기술된 광학 보상 시트 또는 항목 7 내지 9 중 어느 한 항목에 기술된 광학 필름을 포함하는 액정 디스플레이 장치.

12. 편광 필름 및 편광 필름의 양쪽면 상에 배치된 보호 필름을 포함하는 편광 플레이트로, 여기서 상기 보호 필름의 하나는 액정질 화합물을 포함하는 광학 비등방성층을 가진 광학 보상 시트이고, 상기 광학 보상 시트는 항목 6 에 기술된 광학 보상 시트인 편광 플레이트이다.

13. 액정 셀의 양쪽면 상에 배치된 하나의 액정 셀 및 2 개의 편광 플레이트를 포함하는 액정 디스플레이 장치로, 여기서 상기 편광 플레이트 중 하나 이상은 항목 10 또는 12 에 기술된 편광 플레이트인 액정 디스플레이 장치이다.

14. 항목 13 에 기술된 액정 디스플레이 장치로, 여기서 상기 액정 셀은 TN -모드, 병행 (bend) 배열-모드 또는 수직 배열-모드의 액정 셀인 액정 디스플레이 장치이다.

본 발명을 수행하기 위한 최상의 모드

본 발명의 광학 보상 시트의 제조 방법은 투과성 지지체 상에 둘 이상의 코팅 용액을 동시에 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는데, 여기서 상기 단계에 이용되는 상기 코팅 용액 중의 하나 이상은 액정질 화합물을 함유하고, 또다른 코팅 용액은 표면활성제를 함유한다.

액정질 화합물-함유층 :

[광학 비등방성층]

본 발명에서, 광학 비등방성층에 이용되는 액정질 화합물은 바람직하게는 원반상형 액정질 화합물 (디스크-형 액정질 화합물) 또는 막대기-형 액정질 화합물, 더 바람직하게는 중합가능한 기를 갖는 원반상형 액정질 화합물 또는 중합가능한 기를 갖는 막대기-형 액정질 화합물이다. 액정질 화합물은 바람직하게는 중합체 의해 액정질 분자가 배열되는 상태로 고정된다.

본 발명의 광학 보상 시트에서, 원반상형 액정질 화합물의 디스크 평면 및 투과성 지지체 평면에 의해 만들어진 각은 바람직하게는 광학 비등방성층 (혼성 배열) 의 깊이 방향에서 변한다. 광학 비등방성층은 바람직하게는 배향 필름에 의해 액정질 화합물을 배향하고 원반상형 액정질 화합물을 그 배향된 상태에 고정시킴으로써 형성된다.

원반상형 액정질 화합물은 다양한 출판물에 기술되어 있다 (예를 들어, C. Destrade 등, Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, 페이지 111 (1981) ; "Ekisho no Kagaku", Kikan Kagaku Sosetsu ("Chemistry of Liquid Crystal", Quarterly Chemical Review), No. 22, Chap. 5. Chap. 10, Paragraph 2, compiled by Nippon Kagaku Kai (1994) ; B. Kohne 등, Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., 페이지 1794 (1985) ; J. Zhang 등, J. Am. Chem. Soc., Vol. I 116, 페이지 2655 (1994) 참조). 원반상형 액정질 화합물의 중합은 JP-A-8-27284 에 기술되어 있다.

중합에 의해 원반상형 화합물을 고정시키기 위해, 중합가능한 기는 원반상형 화합물의 디스크-형 코어에 치환기로서 결합되어야만 한다. 그러나, 만약 중합가능한 기가 디스크-형 코어에 직접 결합된다면, 배향된 상태는 중합 반응에서 유지되기 어려울 수 있다. 따라서, 연결기는 디스크-형 코어 및 중합가능한 기 사이에 도입된다. 상기 의미에서, 중합가능한 기를 갖는 원반상형 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 (III) 으로 나타낸 화합물이다 :

D(-LQ)n

(여기서, D 는 디스크-형 코어이며, L 은 이가연결기이며, Q 는 중합가능한 기이고, n 은 4 내지 12 의 정수임).

디스크-형 코어 (D) 의 예는 하기에 나타나 있다. 하기에서, LQ (또는 QL) 는 이가연결기 (L) 및 중합가능한 기 (Q) 의 조합을 의미한다.

화학식 (III) 에서, 이가 연결기 (L) 은 바람직하게는 알킬렌기, 알케닐렌기, 아릴렌기, -CO-, -NH-, -O-, -S- 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 이가 연결기이며, 더욱 바람직하게는 알킬렌기, 아릴렌기, -CO-, -NH-, -O- 및 -S- 로 이루어진 군으로부터 선택되는 2 개 이상의 이가 기를 조합함으로써 형성된 이가 연결기이며, 가장 바람직하게는 알킬렌기, 아릴렌기, -CO- 및 -O- 로 이루어진 군으로부터 선택되는 2 개 이상의 이가 기를 조합함으로써 형성되는 이가 연결기이다. 알킬렌기에 있는 탄소수는 바람직하게는 1 내지 12 이며, 알케닐렌기에 있는 탄소수는 바람직하게는 2 내지 12 이고, 아릴렌기에 있는 탄소수는 바람직하게는 6 내지 10 이다.

이가 연결기 (L) 은 하기에 나타나 있다. 왼쪽은 디스크-형 코어 (D) 에결합되어 있으며, 오른쪽은 중합가능한 기 (Q) 에 결합되어 있다. AL 은 알킬렌기 또는 알케닐렌기를 의미하고, AR 은 아릴렌기를 의미한다. 알킬렌기, 알케닐렌기 및 아릴렌기 각각은 치환기일 수 있다 (예를 들어, 알킬기).

화학식 (III) 에서, 중합가능한 기 (Q) 는 중합 반응의 종류에 따라 결정된다. 중합가능한 기 (Q) 는 바람직하게는 불포화된 중합가능한 기 또는 에폭시기이며, 더욱 바람직하게는 불포화된 중합가능한 기이고, 가장 바람직하게는 에틸렌계 불포화된 중합가능한 기이다.

화학식 (III) 에서, n 은 4 내지 12 의 정수이다. 구체적인 수는 디스크-형 (D) 의 종류에 따라 결정된다. 다수의 L 및 Q 의 조합은 상이할 수 있으나 바람직하게는 동일하다.

혼성 배열에서, 원반상형 화합물의 장축 (디스크형 평면) 및 지지체의 평면 사이의 각, 즉, 틸트각 (tilt angle) 은 광학 비등방성층의 깊이 방향에 있는 편광필름의 평면으로부터의 거리가 증가함에 따라 증가하거나 감소한다. 상기 각은 거리가 증가함에 따라 바람직하게는 감소한다. 틸트각의 변화는 계속적인 증가, 계속적인 감소, 간헐적 증가, 간헐적 감소, 계속적인 증가 및 계속적인 감소를 함유하는 변화, 또는 증가 및 감소를 함유하는 간헐적 변화일 수 있다. 간헐적 변화에서, 틸트각이 변하지 않는 영역은 두께 방향에서 그 방향으로 존재한다. 각의 변화를 갖지 않는 영역이 존재하더라도, 틸트각이 전체로서 증가하거나 감소하면 상기가 충분할 수 있다. 그러나, 틸트각은 바람직하게는 계속해서 변한다.

원반상형 화합물의 장축 (디스크형 평면) 의 평균 방향 (각 분자의 장축 방향의 평균) 은 일반적으로 원반상형 화합물 또는 배향 필름 물질을 선택함으로써 또는 마찰 방법을 선택함으로써 조정될 수 있다. 또한, 표면쪽 (공기쪽) 에 있는 원반상형 화합물의 장축 (디스크형 평면) 방향은 일반적으로 원반상형 화합물 또는 원반상형 화합물과 함께 이용되는 첨가제의 종류를 선택함으로써 조정될 수 있다. 원반상형 화합물과 함께 이용되는 첨가제의 예로는 가소제, 표면활성제, 중합가능한 단량체 및 중합체가 있다. 장축의 배향 방향에 있는 변화각은 액정질 분자 및 첨가제를 선택함으로써 상기와 유사하게 조정될 수 있다.

원반상형 화합물과 함께 이용되는 가소제, 표면활성제 및 중합가능한 단량체는 원반상형 화합물과의 융화성을 가지고 있으며, 원반상형 화합물의 틸트각에 변화를 주거나, 또는 배향을 억제하지 않는다. 첨가제 성분중에서, 중합가능한 단량체 (예를 들어, 비닐기, 비닐 옥시기, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 갖는 화합물) 가 바람직하다. 상기 첨가되는 화합물의 양은 원반상형 화합물을 기재로 일반적으로 1 내지 50 질량%, 바람직하게는 5 내지 30 질량% 이다. 4 이상의 반응성 관능기를 갖는 중합가능한 단량체가 혼합되는 경우, 배향 필름 및 광학 비등방성층 사이의 접착은 증가될 수 있다.

광학 비등방성층은 본 발명에 따른 지방족불소기 중합체를 함유하나, 또다른 중합체는 원반상형 화합물과 함께 이용될 수 있으며, 상기 중합체는 바람직하게는 어느 정도 원반상형 화합물과 융화성을 가지고, 원반상형 화합물에 틸트각의 변화를 부여한다.

중합체의 예는 셀룰로스 에스테르를 포함한다. 셀룰로스 에스테르의 바람직한 예로는 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트, 히드록시프로필-셀룰로스 및 셀룰로스 아세테이트 부티레이트가 있다. 원반상형 화합물의 배향을 억제하지 않기 위해서, 첨가되는 중합체의 양은 원반상형 화합물에 대해 바람직하게는 0.1 내지 10 질량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 8 질량%, 더욱 더 바람직하게는 O.1 내지 5 질량% 이다.

원반상형 화합물의 원반상형 네마틱 액정상-고체상 전이 온도는 바람직하게는 70 내지 300℃, 더욱 바람직하게는 70 내지 170℃ 이다.

(막대기-형 액정질 분자)

막대기-형 액정질 분자의 바람직한 예로는 아조메틴, 아족시, 시아노비페닐, 시아노페닐 에스테르, 벤조산 에스테르, 페닐 시클로헥산-카르복실레이트, 시아노페닐시클로헥산, 시아노-치환된 페닐피리딘, 알콕시-치환된 페닐피리미딘, 페닐디옥산, 톨란 및 알케닐시클로헥실벤조니트릴이 있다.

막대기-형 액정질 분자는 또한 금속 복합체를 포함한다. 반복 단위에서 막대기-형 액정질 분자를 함유하는 액정 중합체 또한 막대기형 액정질 분자로서 이용될 수 있다. 즉, 막대기-형 액정질 분자는 (액정) 중합체에 결합될 수 있다. 막대기형 액정질 분자는 ["Ekisho no Kagaku", Kikan Kagaku Sosetsu ("Chemistry of Liquid Crystal", Quarterly Chemical Review), Vol. 22, Chap. 4, Chap. 7, Chap. ll, compiled by Nippon Kagaku Kai (1994); 및 Ekisho Device Handbook (Liquid Crystal Device Handbook), Chap. 3, complied by Nippon Gakujutsu Shinko Kai, Committee No. 142] 에 기술되어 있다.

막대기-형 액정질 분자의 복굴절률은 바람직하게는 0.0Ol 내지 0.7 이다.

막대기-형 액정질 분자는 바람직하게는 그의 배열된 상태를 고정시키기 위해 중합가능한 기를 가지고 있다. 중합가능한 기는 바람직하게는 불포화된 중합가능한 기 또는 에폭시기이며, 더욱 바람직하게는 불포화된 중합가능한 기이고, 가장 바람직하게는 에틸렌계 불포화된 중합가능한 기이다.

중합가능한 기를 갖는 저분자량 막대기-형 액정질 화합물은 특히 바람직하게는 하기 화학식 (I) 로 나타낸 막대기-형 액정질 화합물이다 :

Q1-L1-Cy1-L2-(Cy2-L3)n-Cy3-L4-Q2

(여기서, Q1 및 Q2 각각은 독립적으로 중합가능한 기이며, L1 및 L4 각각은 독립적으로 이가 연결기이며, L2 및 L3 각각은 독립적으로 단일결합 또는 이가 연결기이며, Cy1, Cy2 및 Cy3 각각은 독립적으로 이가 환형기이고, n 은 0, l 또는 2 임).

중합가능한 막대기-형 액정 화합물은 하기에 기술되어 있다.

화학식 (1) 에서, Q1 및 Q2 로 나타낸 중합가능한 기의 중합 반응은 바람직하게는 부가중합 (고리-개방 중합을 포함하여) 또는 축합중합이다. 즉, 중합가능한 기는 바람직하게는 부가중합 반응 또는 축합중합 반응을 수행할 수 있는 관능기이다.

중합가능한 기의 예는 하기에 나타나 있다.

L1 및 L4 각각은 독립적으로 이가 연결기이며, 바람직하게는 -O-, -S-, - CO-, -NR2-, 이가 쇄기, 이가 환형기 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 이가 연결기이며, 여기서 R2 는 탄소수 1 내지 7 의 알킬기 또는 수소 원자이다.

조합을 포함하는 이가 연결기의 예는 하기에 나타나 있다. 여기에서, 왼쪽은 Q (Q1 또는 Q2) 에 결합되고, 오른쪽은 Cy (Cy1 또는 Cy3) 에 결합된다.

L-1: -CO-O-이가 쇄기-O-

L-2: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-

L-3: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-O-

L-4: -CO-O-이가 쇄기-O-이가 환형기-

L-5: -CO-O-이가 쇄기-O-이가 환형기-CO-O-

L-6: -CO- O-이가 쇄기-O-이가 환형기-O-CO-

L-7: -CO-O-이가 쇄기-O-이가 환형기-이가 쇄기-

L-8: -CO-O-이가 쇄기-O-이가 환형기-이가 쇄기-CO-O-

L-9: -CO-O-이가 쇄기-O-이가 환형기-이가 쇄기-O-CO

L-10: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-이가 환형기-

L-11: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-이가 환형기-CO-O-

L-12: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-이가 환형기-O-CO-

L-13: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-이가 환형기-이가 쇄기-

L-14: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-이가 환형기-이가 쇄기-CO-O-

L-15: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-이가 환형기-이가 쇄기-O-CO-

L-16: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-O-이가 환형기-

L-17: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-O-이가 환형기-CO-O-

L-18: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-O-이가 환형기-O-CO-

L-19: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-O-이가 환형기-이가 쇄기-

L-20: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-O-이가 환형기-이가 쇄기-CO-O-

L-21: -CO-O-이가 쇄기-O-CO-O-이가 환형기-이가 쇄기-O-CO-

이가 쇄기는 알킬렌기, 치환된 알킬렌기, 알케닐렌기, 치환된 알케닐렌기, 알키닐렌기 또는 치환된 알키닐렌기를 의미한다. 이가 쇄기는 바람직하게는 알킬렌기, 치환된 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 치환된 알케닐렌기이며, 더욱 바람직하게는 알킬렌기 또는 알케닐렌기이다.

알킬렌기는 분지를 가질 수 있다. 알킬렌기내의 탄소수는 바람직하게는 1 내지 12 이며, 더욱 바람직하게는 2 내지 10 이며, 더욱 더 바람직하게는 2 내지 8 이다.

치환된 알킬렌기의 알킬렌 모이티는 상기-기술된 알킬렌기와 동일하다. 치환기의 예는 할로겐 원자를 포함한다.

알케닐렌기는 분지를 가질 수 있다. 알케닐렌기에 있는 탄소수는 바람직하게는 2 내지 12 이며, 더욱 바람직하게는 2 내지 10 이며, 더욱 더 바람직하게는 2 내지 8 이다.

치환된 알키닐렌기의 알키닐렌 모이티는 상기-기술된 알키닐렌기와 동일하다. 치환기의 예는 할로겐 원자를 포함한다.

이가 쇄기의 구체적인 예로는 에틸렌, 트리메틸렌, 프로필렌, 부타메틸렌, 1-메틸-부타메틸렌, 2-부테닐렌 및 2-부티닐렌이 있다.

이가 환형기의 정의 및 예는 후에 기술되는 Cy1, Cy2 및 Cy3 의 정의 및 예와 동일하다.

R2 는 바람직하게는 탄소수 1 내지 4 의 알킬기 또는 수소 원자이며, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기 또는 수소 원자이며, 더욱 더 바람직하게는 수소 원자이다.

L2 및 L3 각각은 독립적으로 단일결합 또는 이가 연결기이며, 바람직하게는 -O-, -S-, -CO-, -NR2-, 이가 쇄기, 이가 환형기 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 이가 연결기, 또는 단일결합이며, 여기서 R2 는 탄소수 1 내지 7 의 알킬기 또는 수소 원자이며, 바람직하게는 탄소수 1 내지 4 의 알킬기 또는 수소 원자이며, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기 또는 수소 원자이고, 가장 바람직하게는 수소 원자이다. 이가 쇄기 및 이가 환형기는 L1 및 L4 의 정의에 있는 것들과 동일하다.

화학식 (I) 에서, n 은 0, 1 또는 2 이다. n 이 2 일 때, 2 개의 L3 는 동일하거나 상이할 수 있으며, 2 개의 Cy2 는 동일하거나 상이할 수 있다. n 은 바람직하게는 1 또는 2 이며, 더욱 바람직하게는 1 이다.

화학식 (I) 에서, Cy1, Cy2 및 Cy3 각각은 독립적으로 이가 환형기이다.

환형기에 함유되어 있는 고리는 바람직하게는 5-, 6- 또는 7-원 고리이며, 더욱 바람직하게는 5- 또는 6-원 고리이고, 가장 바람직하게는 6-원 고리이다.

환형기에 함유되어 있는 고리는 축합고리일 수 있으나, 상기 고리는 바람직하게는 축합고리보다는 모노환형 고리일 수 있다.

환형기에 함유되어 있는 고리는 방향족 고리, 지방족 고리 또는 헤테로환형 고리일 수 있다. 방향족 고리의 예로는 벤젠 고리 및 나프탈렌 고리가 있다. 지방족 고리의 예는 시클로헥산 고리를 포함한다. 헤테로환형 고리의 예는 피리딘 고리 및 피리미딘 고리를 포함한다.

벤젠 고리를 갖는 환형기의 바람직한 예는 1,4-페닐렌을 포함한다. 나프탈렌 고리를 갖는 환형기의 바람직한 예로는 나프탈렌-1,5-디일 및 나프탈렌-2,6-디일을 포함한다. 피리딘 고리를 갖는 환형기의 바람직한 예로는 피리딘-2,5-디일을 포함한다. 피리미딘 고리를 갖는 환형기의 바람직한 예로는 피리미딘-2,5-디일을 포함한다.

환형기는 치환기를 가질 수 있다. 치환기의 예로는 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 내지 5 의 알킬기, 탄소수 1 내지 5 의 할로겐-치환된 알킬기, 탄소수 1 내지 5 의 알콕시기, 탄소수 1 내지 5 의 알킬티오기, 탄소수 2 내지 6 의 아실옥시기, 탄소수 2 내지 6 의 알콕시카르보닐기, 카르바모일기, 탄소수 2 내지 6 의 알킬-치환된 카르바모일기, 및 탄소수 2 내지 6 의 아실아미노기를 포함한다.

화학식 (I) 에 나타낸 중합가능한 액정 화합물의 예는 하기에 나타나 있으나, 본 발명은 거기에 제한되지 않는다.

<광학 비등방성층의 첨가제>

광학 비등방성층에서, 자의적 첨가제는 액정질 화합물에 또한 이용될 수 있다. 첨가제의 예로는 쉐딩 (shedding)-방지제, 배향 필름의 전-틸트각을 조절하기 위한 첨가제, 중합개시제, 배향 온도를 감소시키기 위한 첨가제 (가소제), 및 중합가능한 단량체가 있다.

(쉐딩-방지제)

일반적으로, 코팅에서 쉐딩을 방지하기 위해 원반상형 액정질 화합물과 함께 이용되는 물질로서, 중합체가 적합하게 이용될 수 있다.

이용되는 중합체는, 액정질 화합물과 융화성을 가지며 틸트각 변화 또는 액정질 화합물의 배향을 극도로 억제하지 않는 한, 특별히 제한되지 않는다.

중합체의 예는 JP-A-8-95030 에 기술된 것을 포함하며, 특히 바람직한 중합체의 구체적인 예는 셀룰로스 에스테르를 포함한다. 셀룰로스 에스테르의 예로는 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트, 히드록시프로필셀룰로스 및 셀룰로스 아세테이트 부티레이트가 있다. 액정질 화합물의 배향을 억제하지 않는 관점에서, 쉐딩을 방지하기 위해 이용되는 중합체의 첨가량은 일반적으로 0.1 내지 10 질량%, 바람직하게는 0.1 내지 8 질량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5 질량% 이다.

(중합가능한 단량체)

액정질 화합물과 함께 이용되는 중합가능한 단량체는, 액정질 화합물과 융화성을 가지며 틸트각 변화 또는 액정질 화합물의 배향을 극도로 억제하지 않는 한, 특별히 제한되지 않는다.

상기 중합가능한 단량체중에서, 예를 들어 비닐기, 비닐 옥시기, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기와 같은 중합-활성 에틸렌계 불포화된기를 가진 화합물이 바람직하다. 첨가되는 중합가능한 단량체의 양은 액정질 화합물에 대해 일반적으로 1 내지 50 질량%, 바람직하게는 5 내지 30 질량% 이다. 둘 이상의 반응성 관능기를 가진 단량체가 이용될 때, 배향 필름 및 광학 비등방성층 사이의 접착을 증진시키는 효과가 제공될 수 있으며, 따라서 상기는 특히 바람직하다.

중합용 중합개시제는 후에 기술된다.

<광학 비등방성층의 형성>

광학 비등방성층은 바람직하게는 액정질 화합물, 하기에 기술된 중합개시제, 및 다른 첨가제를 함유하는 코팅 용액을 배향 필름상에 적용함으로써 형성된다. 코팅 용액의 제조에 이용되는 용매는 바람직하게는 유기 용매이다. 유기 용매의 예로는 아미드 (예를 들어, N,N-디메틸포름아미드), 술폭시드 (예를 들어, 디메틸술폭시드), 헤테로환형 화합물 (예를 들어, 피리딘), 탄화수소 (예를 들어, 벤젠, 헥산), 알킬 할리드 (예를 들어, 클로로포름, 디클로로메탄) , 에스테르 (예를 들어, 메틸 아세테이트, 부틸 아세테이트), 케톤 (예를 들어, 아세톤, 메틸 에틸 케톤) 및 에테르 (예를 들어, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄) 이 있다. 상기 중에서, 알킬 할리드 및 케톤이 바람직하다. 둘 이상의 유기 용매를 조합하여 이용할 수 있다.

광학 비등방성층의 두께는 바람직하게는 0.1 내지 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 20 ㎛ 이다.

배열된 액정질 분자는 배열된 상태를 유지하면서 고정되어 있다. 상기 고정은 바람직하게는 중합 반응에 의해 수행된다. 상기 중합 반응은 열중합개시제를 이용한 열중합 반응 및 광중합 개시제를 이용한 광중합 반응을 포함한다. 이 중에서, 광중합 반응이 바람직하다.

광중합 개시제의 예로는 α-카르보닐 화합물 (U.S. 특허 2,367,661 및 2,367,670 에 기술되어 있음), 아실로인 에테르 (U.S. 특허 2,448,828 에 기술되어 있음), α-탄화수소-치환된 방향족 아실로인 화합물 (U.S. 특허 2,722,512 에 기술되어 있음), 폴리뉴클레아 퀴논 화합물 (U.S. 특허 3,046,127 및 2,951,758 에 기술되어 있음), 트리아릴이미다졸 이량체 및 p-아미노페닐 케톤의 조합물 (U.S. 특허 3,549,367 에 기술되어 있음), 아크리딘 및 페나진 화합물 (JP-A-60-105667 및 U.S. 특허 4,239,850 에 기술되어 있음) 및 옥사디아졸 화합물 (U.S. 특허 4,212,970 에 기술되어 있음) 을 포함한다.

이용되는 광중합개시제의 양은 코팅 용액의 고체 함량에 대해 바람직하게는 0.01 내지 20 질량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5 질량% 이다.

액정질 분자의 중합을 위한 빛 조사는 바람직하게는 자외선을 이용하여 수행된다.

조사 에너지는 바람직하게는 20 내지 5,000 mJ/cm², 더욱 바람직하게는 100 내지 800 mJ/cm² 이다. 광중합 반응을 가속화하기 위해, 빛 조사는 가열하에 수행될 수 있다.

또한, 보호층은 광학 비등방성층 상에 제공될 수 있다.

[표면활성제]

본 발명의 광학 보상 시트의 제조 방법에서, 동시에 코팅되는 하나 이상의 코팅 용액은 표면활성제를 함유한다. 본 발명에서, 표면활성제를 함유하는 코팅 용액 및 광학 비등방성층을 형성하기 위한 액정질 분자를 함유하는 코팅 용액은 바람직하게는 동시에 코팅된다.

본 발명에 이용되기 위한 표면활성제로서, 다양한 표면활성제가 이용될 수 있으나, 불소-함유 표면활성제가 바람직하다.

불소-함유 표면활성제의 예는 JP-A-2001-330725 (단락 0027 내지 0028) 에 개시된 F-1 내지 F-10, 및 JP-A-2002-229169 (단락 0120 내지 0123) 에 개시된 FS- 1 내지 FS-23 및 FS-25 를 포함한다.

불소-함유 표면활성제는 중합체일 수 있다. 중합체 불소-함유 표면활성제는 JP-A-2002-311577 (단락 0017 내지 0054) 에 상세하게 기술되어 있으며, 불소-기재 중합체의 구체적인 구조 예는 본 출원 공개에 기술된 P-1 내지 P-68 (단락 0055 내지 0065) 및 하기에 나타낸 P-69 (화학식에서, 수는 각 단량체 성분의 몰비를 나타내며, Mw 는 중량평균분자량을 나타냄) 를 포함한다 :

P-69 :

본 발명의 광학 보상 필름의 제조 방법에서, 표면활성제는 더욱 바람직하게는 하기에 기술된 지방족불소기-함유 공중합체이다.

본 발명의 광학 필름은 광학 비등방성층이 지방족불소기-함유 구조를 가진 공중합체 및 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 구조를 함유하는 것을 특징으로 한다. 상기 공중합체의 공존으로 인해, 광학 보상 시트 및 편광 플레이트를 조합함으로써 제조된 광학 필름에 기인한 불균등성이 방지될 수 있다. 따라서, 상기 광학 필름이 대형 액정 디스플레이 장치에 적용될 때, 높은 디스플레이 등급을 가진 이미지가 불균등성의 야기없이 디스플레이될 수 있다.

광학 성질은 화학식 [II] 로 나타낸 단량체를 공중합 성분으로서 지방족불소기-함유 공중합체에 추가로 첨가함으로써 조절될 수 있으며, 여기서 본 발명의 효과가 더욱 증진될 수 있거나, 또는 액정 디스플레이 장치에 대한 적응성이 조정될 수 있다.

본 발명에 이용하기 위한 지방족불소기 (이후, 때때로 간단히 "불소-기재 중합체" 라 함) 를 가진 공중합체는 하기에 상세히 기술되어 있다.

본 발명에 이용하기 위한 불소-기재 중합체로서, 상기 (1) 또는 (2) 에 기술된 조건을 충족시키며 아크릴산 수지, 메타크릴산 수지 및 그것과 함께 공중합가능한 비닐 -기재 단량체를 포함하는 공중합체가 유용하다.

본 발명에 이용되는 불소-기재 중합체에 있는 지방족불소기의 하나는 테로머화 (teromerization) (테로머 방법이라고도 함) 또는 올리고머화 (올리고머 방법이라고도 함) 에 의해 생성된 지방족불소 화합물로부터 유래된다. 상기 지방족불소 화합물의 제조 방법은 예를 들어, [Nobuo Ishikawa (supervisor), Fusso Kagobutsu no Gosei to Kino (Synthesis and Function of Fluorine Compounds), pp. 117-118, CMC (1987), 및 Milos Hudlicky 와 Attila E. Pavlath (편집자), "Chemistry of Organic Fluorine Compounds II", Monograph 187, pp. 747-752, American Chemical Society (1995)] 에 기술된다. 테로머화는 테로머를 합성하기 위해 테트라플루오로에틸렌과 같은 불소-함유 비닐 화합물이 요오드와 같은 장쇄 이동 상수 (transfer constant) 를 가진 알킬 할리드를 테로겐으로 이용하여 라디칼-중합되는 방법이다 (한 예는 도식 1 에 기술됨).

[도식 1]

수득된 최종의 요오드화된 테로머는 보통 예를 들어, "도식 2" 에서와 같이 적절한 최종 화학적 개질을 받으며, 지방족불소 화합물로부터 유래된다. 상기 화합물은 필요하다면, 추가로 목적하는 단량체 구조로 전환되어, 지방족불소기-함유 중합체의 제조에 이용된다.

[도식 2]

본 발명의 화학식 [1] 에서, R₁ 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X 는 산소 원자, 황 원자 또는 -N(R₂)- 를 나타내는데, 여기서 R₂ 는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4 의 알킬기, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기를 나타내고, 바람직하게는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. X 는 바람직하게는 산소 원자이다.

화학식 [1] 에서, m 은 바람직하게는 1 내지 6, 더욱 바람직하게는 2 의 정수이다.

화학식 [1] 에서, n 은 2 내지 4, 바람직하게는 2 또는 3 의 수이고, 그의 혼합이 또한 이용될 수 있다.

화학식 [1] 에 나타낸 지방족불소기-함유 단량체의 구체적인 예는 하기에 나타나 있으나, 상기 단량체가 거기에 제한되는 것은 아니다.

화학식 [2] 에서, R₃ 는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, Y 는 이가 연결기를 나타낸다. 이가 연결기는 바람직하게는 산소 원자, 황 원자 또는 -N(R₅)- 이며, 여기서 R₅ 는 바람직하게는 수소 원자 또는 메틸기, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기와 같은 탄소수 1 내지 4 의 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 수소 원자 또는 메틸기이다.

Y 는 바람직하게는 산소 원자, -N(H)- 또는 -N(CH₃)- 이다.

R₄ 는 탄소수 4 내지 20 의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기이며, 치환기를 가질 수 있다. R₄ 로 나타낸 알킬기의 치환기의 예로는 히드록시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 카르복시기, 알킬 에테르기, 아릴 에테르기, 불소, 염소 및 브롬와 같은 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기 및 아미노기가 있으나, 치환기가 거기에 제한되는 것은 아니다. 적합하게 이용되는 탄소수 4 내지 20 의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기의 예로는, 선형 또는 분지형 부틸기, 선형 또는 분지형 펜틸기, 선형 또는 분지형 헥실기, 선형 또는 분지형 헵틸기, 선형 또는 분지형 옥틸기, 선형 또는 분지형 노닐기, 선형 또는 분지형 데실기, 선형 또는 분지형 운데실기, 선형 또는 분지형 도데실기, 선형 또는 분지형 트리데실기, 선형 또는 분지형 테트라데실기, 선형 또는 분지형 펜타데실기, 선형 또는 분지형 옥타데실기, 선형 또는 분지형 에이코사닐기, 시클로헥실기 및 시클로헵틸기와 같은 모노환형 시클로알킬기, 및 비시클로헵틸기, 비시클로데실기, 트리시클로운데실기, 테트라시클로도데실기, 아다만틸기, 노르보르닐기 및 테트라시클로데실기와 같은 폴리환형 시클로알킬기가 있다.

화학식 [2] 에 나타낸 단량체의 구체적인 예는 하기에 나타나 있으나, 상기 단량체가 거기에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 광학 필름을 구성하는 광학 비등방성층의 필수 성분인 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌) 메타크릴레이트는 하기에 기술된다 (여기서, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 모두 나타내는 경우, 상기는 때때로 "(메트)아크릴레이트" 라고 총괄하여 불리기도 함).

폴리옥시알킬렌은 (OR)x 로 나타내어질 수 있는데, 여기서 R 은 탄소수 2 내지 4 의 알킬렌기이고 바람직하게는, 예를 들어, -CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-, -CH(CH₃)CH₂- 또는 -CH(CH₃)CH(CH₃)- 이다.

폴리(옥시알킬렌) 기에서, 옥시알킬렌 단위는 폴리(옥시프로필렌) 에서와 동일할 수 있거나, 또는 서로 상이한 둘 이상의 옥시알킬렌 단위가 불규칙적으로 분포될 수 있다. 또한, 옥시알킬렌 단위는 선형 또는 분지형 옥시프로필렌 또는 옥시에틸렌 단위일 수 있거나, 선형 또는 분지형 옥시프로필렌 단위의 블록 또는 옥시에틸렌 단위의 블록으로 존재할 수 있다.

상기 폴리(옥시알킬렌) 쇄는 하나 이상의 연결 결합을 통해 서로 연결된 다수의 폴리(옥시알킬렌) 단위를 함유할 수 있다 (예를 들어, -CONH-Ph-NHCO- 또는 -S-, 여기서 Ph 는 페닐렌기를 나타냄). 연결 결합이 3 이상의 원자가를 가진 경우, 상기는 분지형 옥시알킬렌 단위를 수득하는 방법을 제공한다. 본 발명에서 상기 공중합체를 이용하는 경우, 폴리(옥시알킬렌)기의 분자량은 적합하게는 250 내지 3,000 이다.

폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트는 시판되는 히드록시-폴리(옥시알킬렌) 물질, 예를 들어, "Pluronic" (Asahi Denka Co., Ltd. 제조), "Adeka Polyether" (Asahi Denka Co., Ltd. 제조), "Carbowax" (Glyco Products Co. 제조), "Toriton" (Rohm and Haas Co. 제조) 또는 "P.E.G. " (Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. 제조) 명의 제품을 공지된 방법으로 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴 클로라이드, 메타크릴 클로라이드 또는 아크릴산 무수화물과 반응시킴으로써 제조될 수 있다.

공지된 방법으로 제조된 폴리(옥시알킬렌) 디아크릴레이트 등이 또한 이용될 수 있다.

본 발명에서, 화학식 [1] 로 나타낸 단량체 및 폴리옥시알킬렌 (메트)아크릴레이트의 공중합체는 광학 비등방성층의 필수 성분으로서 이용되고, 공중합체는 바람직하게는 폴리옥시에틸렌 (메트)아크릴레이트를 함유한다.

특히 바람직한 구현예는 화학식 [1] 로 나타낸 단량체의 3 이상의 단량체, 폴리옥시에틸렌 (메트)아크릴레이트 및 폴리옥시알킬렌 (메트)아크릴레이트를 공중합시킴으로써 수득된 중합체이다. 여기서, 폴리옥시알킬렌 (메트)아크릴레이트는 폴리옥시에틸렌 (메트)아크릴레이트와 상이한 단량체이다.

폴리옥시에틸렌 (메트)아크릴레이트, 폴리옥시프로필렌 (메트)아크릴레이트 및 화학식 [1] 로 나타낸 단량체의 3 원 공중합체가 더욱 바람직하다.

폴리옥시에틸렌 (메트)아크릴레이트의 공중합 비율은 모든 단량체 내에서, 바람직하게는 0.5 내지 20 몰%, 더욱 바람직하게는 1 내지 lO 몰% 이다.

화학식 [1] 로 나타낸 단량체, 폴리(옥시알킬렌)아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌)메타크릴레이트 및 화학식 [2] 로 나타낸 단량체의 공중합체는 상기 단량체 및 추가로 그것과 공중합가능한 단량체를 반응시킴으로써 수득되는 공중합체일 수 있다.

상기 공중합가능한 단량체의 공중합 비율은 바람직하게는 모든 단량체내에서 20 몰% 이하, 더욱 바람직하게는 1O 몰% 이하이다.

상기 단량체로서, [J. Brandrup, Polymer Handbook, 2nd ed., Chapter 2, pp. 1-483, Wiley Interscience (1975)] 에 기술된 것들이 이용될 수 있다.

그의 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 알릴 화합물, 비닐 에테르 및 비닐 에스테르로부터 선택되는 하나의 첨가 중합가능한 불포화된 결합을 가진 화합물을 포함한다.

단량체의 구체적인 예는 하기를 포함한다

아크릴산 에스테르 :

메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 클로로에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 트리메틸올-프로판 모노아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 메톡시벤질 아크릴레이트, 푸르푸릴 아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트 등

메타크릴산 에스테르 :

메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 클로로에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 모노메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 메톡시벤질 메타크릴레이트, 푸르푸릴 메타크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 메타크릴레이트 등

아크릴아미드 :

아크릴아미드, N-알킬아크릴아미드 (알킬기는 메틸, 에틸, 프로필과 같은 탄소수 1 내지 3 의 알킬기임), N,N-디알킬아크릴아미드 (알킬기는탄소수 1 내지 3 의 알킬기임), N-히드록시에틸-N-메틸아크릴아미드, N-2-아세트아미도에틸-N-아세틸아크릴아미드 등

메타크릴아미드 :

메타크릴아미드, N-알킬메타크릴아미드 (알킬기는 메틸, 에틸, 프로필과 같은 탄소수 1 내지 3 의 알킬기임), N,N-디알킬메타크릴아미드 (알킬기는 탄소수 1 내지 3 의 알킬기임), N-히드록시에틸-N-메틸메타크릴아미드, N-2-아세트아미도에틸-N-아세틸메타크릴아미드 등

알릴 화합물 :

알릴 에스테르 (예를 들어, 알릴 아세테이트, 알릴 카프로에이트, 알릴 카프릴레이트, 알릴 라우레이트, 알릴 팔미테이트, 알릴 스테아레이트, 알릴 벤조에이트, 알릴 아세토아세테이트, 알릴 락테이트), 알릴 옥시에탄올 등

비닐 에테르 :

알킬 비닐 에테르 (예를 들어, 헥실 비닐 에테르, 옥틸 비닐 에테르, 데실 비닐 에테르, 에틸헥실 비닐 에테르, 메톡시에틸 비닐 에테르, 에톡시에틸 비닐 에테르, 클로로에틸 비닐 에테르, 1-메틸-2,2-디메틸프로필 비닐 에테르, 2-에틸부틸 비닐 에테르, 히드록시에틸 비닐 에테르, 디에틸렌 글리콜 비닐 에테르, 디메틸아미노에틸 비닐 에테르, 디에틸아미노에틸 비닐 에테르, 부틸아미노에틸 비닐 에테르, 벤질 비닐 에테르, 테트라히드로푸르푸릴 비닐 에테르) 등

비닐 에스테르 :

비닐 부티레이트, 비닐 이소부티레이트, 비닐 트리메틸 아세테이트, 비닐 디에틸아세테이트, 비닐 발레레이트, 비닐 카프로에이트, 비닐 클로로아세테이트, 비닐 디클로로아세테이트, 비닐 메톡시아세테이트, 비닐 부톡시아세테이트, 비닐 락테이트, 비닐 p-페닐부티레이트, 비닐 시클로헥실카르복실레이트 등

디알킬 이타코네이트 :

디메틸 이타코네이트, 디에틸 이타코네이트, 디부틸 이타코네이트 등

푸마르산의 디알킬 에스테르 또는 모노알킬 에스테르 :

디부틸 푸마레이트 등

기타:

크로톤산, 이타콘산, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 말레일로니트릴, 스티렌 등.

지금까지 바람직하게 이용되어온 전해 플루오르화에 의해 생성된 일부 불소-기재 화학 생성물은 덜 생분해적이며, 고도의 생축적 물질로, 심각한 정도는 아니지만, 그의 생식기 독성 및 성장 독성이 염려된다. 본 발명에 이용하기 위한 불소-기재 중합체는 더 높은 환경 안정성을 가진 물질이고, 이는 산업에 유익하다.

본 발명에 이용하기 위한 불소-기재 중합체에서 화학식 [1] 로 나타낸 지방족불소기-함유 단량체의 양은 중합체의 구성 단량체의 전체량의 5 몰% 이상, 바람직하게는 5 내지 70 몰%, 더욱 바람직하게는 7 내지 60 몰% 이다.

본 발명에 이용하기 위한 불소-기재 중합체에서 필수 성분으로서 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌) 메타크릴레이트의 양은 불소-기재 중합체의 구성 단량체의 전체량의 10 몰% 이상, 바람직하게는 15 내지 70 몰%, 더욱 바람직하게는 20 내지 60 몰% 이다.

본 발명의 불소-기재 중합체에서 바람직하게 이용하기 위한, 화학식 [2] 로 나타낸 단량체의 양은 불소-기재 중합체의 구성 단량체의 전체량의 3 몰% 이상, 바람직하게는 5 내지 50 몰%, 더욱 바람직하게는 1O 내지 40 몰% 이다.

본 발명에 이용하기 위한 불소-기재 중합체의 중량평균분자량은 바람직하게는 3,000 내지 100,000, 더욱 바람직하게는 6,000 내지 80,000 이다.

본 발명에 이용하기 위한 불소-기재 중합체의 함량은 주로 액정 화합물을 포함하는 코팅 조성물에 대해 바람직하게는 0.005 내지 8 질량%, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 1 질량%, 더욱 더 바람직하게는 0.05 내지 0.5 질량% 이다. 만약 첨가되는 불소-기재 중합체의 양이 0.005 질량% 미만이면, 그 효과는 불충분하며, 반면 만약 그 양이 8 질량% 초과라면, 코팅 필름의 건조가 충분히 수행되지 않거나, 또는 광학 필름으로서의 수행 (예를 들어, 지연의 균일성) 이 불리하게 영향을 받는다.

본 발명에 이용하기 위한 불소-기재 중합체는 통상의 그리고 흔히 적용되는 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 불소-기재 중합체는 지방족불소기-함유 (메트)아크릴레이트 및 폴리옥시알킬렌기-함유 (메트)아크릴레이트와 같은 상기-기술된 단량체를 함유한 유기 용매내에 범용의 라디칼 중합 개시제를 첨가하고, 상기 단량체를 중합함으로써 제조될 수 있다. 또한, 경우에 따라, 또다른 첨가 중합가능한 불포화된 화합물이 추가로 첨가되고 그 후에, 불소-기재 중합체가 상기와 동일한 방법으로 제조될 수 있다. 각 단량체의 중합성에 따라서, 반응기 내에 단량체 및 개시제를 적가하는 동안에 중합을 수행하는 드라핑 (dropping) 중합 방법이 적용될 수 있고, 상기는 균일 조성물을 갖는 중합체를 수득하기에 효과적이다.

본 발명에 이용하기 위한 불소-기재 중합체의 구체적인 구조예는 하기에 나타나 있으나, 본 발명은 거기에 제한되지 않는다. 화학식에서, 수는 각 단량체 성분의 몰비를 나타내고, Mw 는 중량평균분자량을 나타낸다.

본 발명에서 광학 비등방성층 또는 배향 필름을 형성하기 위한 코팅 용액의 물리적 성질은 하기에 나타나 있다.

본 발명에서 광학 비등방성층은 바람직하게는 액정질 분자를 함유한 코팅 용액 및 표면활성제를 함유한 코팅 용액을 동시에 적용함으로써 형성되는데, 상기 표면활성제를 함유한 코팅 용액은 상부층에 놓는다. 상기 경우에, 액정질 분자를 함유한 코팅 용액 및 표면활성제를 함유한 코팅 용액 각각은 바람직하게는 하기 액체 성질을 가진다.

배향 필름 등을 형성하기 위한 표면활성제-함유 코팅 용액의 점도 등은 바람직하게는 O.1 내지 40 cp, 더욱 바람직하게는 1 내지 15 cp 이다. 표면장력은 바람직하게는 50 dyne/cm 이하, 더욱 바람직하게는 40 dyne/cm 이하이다. 코팅되는 코팅 용액의 양은 바람직하게는 1 내지 80 ml/m², 더욱 바람직하게는 2 내지 50 ml/m² 이다.

광학 비등방성층을 형성하기 위한 액정질 분자-함유 코팅 용액의 점도는 바람직하게는 0.5 내지 200 cp, 더욱 바람직하게는 2 내지 1OO cp 이다. 코팅되는 코팅 용액의 양은 바람직하게는 2 ml/m² 이상, 더욱 바람직하게는 52 ml/m² 이다.

액정질 분자-함유 코팅 용액의 점도는 불소-함유 표면활성제를 함유한 코팅 용액의 점도보다 더 높고, 두 코팅 용액 사이의 점도의 차이는 바람직하게는 1 내지 200 cp, 더욱 바람직하게는 2 내지 1OO cp 이다. 액정질 분자-함유 코팅 용액의 코팅되는 양은 바람직하게는 불소-함유 표면활성제 함유 코팅 용액의 코팅되는 양보다 더 크고, 두 코팅 용액 사이의 코팅되는 양의 차이는 바람직하게는 1 내지 200 ml/m², 더욱 바람직하게는 2 내지 1OO ml/m² 이다. 액정질 분자-함유 코팅 용액의 표면장력은 바람직하게는 불소-함유 표면활성제를 함유한 코팅 용액의 표면장력보다 0.5 dyne/cm 이상, 더욱 바람직하게는 1.0 dyne/cm 이상 더 높다.

일반적으로, 본 발명에 이용하기 위한 표면활성제의 첨가량은 바람직하게는 O.OO1 내지 1OO mg/m², 바람직하게는 O.O1 내지 50 mg/m² 이다.

본 발명에서, 예를 들어, 배향 필름을 형성하기 위한 불소-함유 표면활성제를 함유한 코팅 용액 및 광학 비등방성층을 형성하기 위한 액정질 분자-함유 코팅 용액은 동시에 코팅된다. 동시 코팅은 압출-형 호퍼 (hopper) 또는 슬라이드-형 호퍼를 이용해 수행될 수 있다.

[투과성 지지체]

광학 보상 시트의 투과성 지지체로서, 광학 등방성을 가진 중합체 필름이 보통 이용된다. 용어 "투과성" 은 빛의 투과율이 80% 이상임을 의미한다. 용어 "광학 등방성" 은 평면-내 (in-plane) 지연 (Re) 이 바람직하게는 1O nm 이하, 더욱 바람직하게는 5 nm 이하임을 의미한다. 두께 방향에서의 지연은 (Rth) 바람직하게는 40 nm 이하, 더욱 바람직하게는 20 nm 이하이다. 평면-내 지연 (Re) 및 두께 방향에서의 지연은 (Rth) 은 각각 하기 화학식에 의해 정의된다.

Re=(nx-ny)×d

Rth=[{(nx+ny)/2}-nz]×d

여기서, nx 및 ny 각각은 투과성 지지체의 평면-내 굴절률이며, nz 은 투과성 지지체의 두께 방향에서의 굴절률이고, d 는 투과성 지지체의 두께이다.

액정 디스플레이 모드형에 따라서, 광학적으로 비등방성 중합체 필름이 때때로 투과성 지지체로서 이용된다. 즉, 액정 셀의 광학 비등방성은 때때로 광학 비등방성층의 광학 비등방성뿐만 아니라 투과성 지지체의 광학 비등방성에 의해 처리된다 (광학적으로 보상된다). 상기 목적을 위해 광학적 비등방성 투과성 지지체를 이용하는 경우, 투과성 지지체의 평면-내 지연 (Re) 은 바람직하게는 20 nm 이상, 더욱 바람직하게는 30 nm 이상이다. 두께 방향에서의 지연 (Rth) 은 바람직하게는 80 nm 이상, 더욱 바람직하게는 120 nm 이상이다.

투과성 지지체를 형성하기 위한 물질은 투과성 지지체의 유형, 즉, 투과성 지지체가 광학적 등방성 지지체 또는 광학적 비등방성 지지체인지에 따라 결정된다. 광학적 등방성 지지체의 경우, 유리 또는 셀룰로스 에스테르가 일반적으로 이용된다. 광학적 비등방성 지지체의 경우, 합성 중합체 (예를 들어, 폴리카르보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 노르보르넨 수지) 가 이용된다. 합성 중합체를 연신함으로써, 광학적 비등방성이 수득된다. 그러나, 고 지연 (광학적 비등방성) 을 갖는 셀룰로스 에스테르 필름 또한 (1) EP-A-0911656 에 기술된 지연증가제를 이용함으로써, (2) 셀룰로스 아세테이트의 아세틸화 정도를 감소시킴으로써, 또는 (3) 냉각 용해 방법을 적용함으로써 제조될 수 있다. 셀룰로스 에스테르 또는 합성 중합체 필름은 바람직하게는 용매 주조 방법에 의해 형성된다. 투과성 지지체의 두께는 바람직하게는 20 내지 500 ㎛, 더욱 바람직하게는 50 내지 200 ㎛ 이다. 투과성 지지체 및 그 위에 제공되는 층 (접착층, 배향 필름 또는 광학 비등방성층) 사이의 접착을 향상시키기 위해, 투과성 지지체가 표면 처리 (예를 들어, 글로우 방전 처리 (glow discharge treatment), 코로나 방전 처리 (corona discharge treatment), 자외선 (UV) 처리, 화염 처리 (flame treatment)) 될 수 있다. 접착층 (하부 코팅층 (undercoat layer)) 또한 투과성 지지체상에 제공될 수 있다.

[배향 필름]

배향 필름은 광학 비등방성층 내에 액정 분자의 배열 방향을 특정하는 것을 구체화하는 기능을 가지고 있다.

배향 필름은 유기 화합물 (바람직하게는 중합체) 의 마찰 처리, 무기 화합물의 경사 기상증착 (oblique vapor deposition), 마이크로그루브 (microgroove) 를 갖는 층의 형성, 또는 Langmuir- Blodgett (LB 필름) 방법에 따른 유기 화합물 (예를 들어, ω-트리코사논산, 디옥타-데실메틸암모늄 클로라이드, 메틸 스테아레이트) 의 축적과 같은 방법에 의해 제공될 수 있다. 추가로, 배열 기능이 전기 또는 자기장의 적용 또는 빛의 조사로 발생되는 배향 필름 또한 공지되어 있다.

배향 필름은 바람직하게는 중합체를 마찰시킴으로써 형성된다. 상기 중합체는 바람직하게는 폴리비닐 알콜, 더욱 바람직하게는 소수성기 (hydrophobic group) 와 결합된 개질된 폴리비닐 알콜이다. 상기 소수성기는 광학 비등방성층의 액정질 분자에 대해 친화성을 가지고 있으며 따라서, 소수성기를 폴리비닐 알콜에 도입시킴으로써, 액정질 분자가 균일하게 배열될 수 있다. 소수성기는 폴리비닐 알콜의 주요 쇄 말단 또는 측쇄에 결합된다.

소수성기는 바람직하게는 탄소수 6 이상을 갖는 지방족기 (바람직하게는 알킬기 또는 알케닐기) 또는 방향족기이다.

소수성기를 폴리비닐 알콜의 주쇄 말단에 결합하는 경우, 연결기는 바람직하게는 소수성기와 주쇄 말단 사이에 도입된다. 연결기의 예로는 -S-, -C(CN)R¹, -NR²-, -CS- 및 그의 조합이 있으며, 여기서 R¹ 및 R² 각각은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6 의 알킬기이며, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6 의 알킬기이다.

소수성기를 폴리비닐 알콜의 측쇄에 도입하는 경우, 이는 폴리비닐 알콜의 비닐 아세테이트 단위 내의 아세틸기 (-CO-CH₃) 의 한 부분을 탄소수 7 이상의 아실기 (-CO-R³) 로 대체함으로써 수득될 수 있다. R³ 는 탄소수 6 이상의 지방족기 또는 방향족기이다.

시판되는 개질된 폴리비닐 알콜 (예를 들어, Kuraray Co., Ltd. 에서 제조된 MP103, MP203 및 R1130) 또한 이용될 수 있다.

배향 필름에 이용되는 (개질된) 폴리비닐 알콜의 비누화는 바람직하게는 80% 이상이고, (개질된) 폴리비닐 알콜의 중합 정도는 바람직하게는 200 이상이다.

마찰 처리는 종이 또는 천으로 배향 필름의 표면을 일정한 방향으로 여러번 마찰시킴으로써 수행된다. 균일한 길이 및 크기를 갖는 섬유로 균일하게 채워진 천이 바람직하게는 이용된다.

일단 광학 비등방성층의 원반상형 액정질 분자가 배향 필름을 이용하여 배열되면, 배향 필름이 그 후에 제거되더라도, 원반상형 액정질 분자의 배열된 상태는 유지될 수 있다. 즉, 배향 필름은 원반상형 액정질 분자를 배열하기 위해 타원형의 편광 플레이트를 제조하는 데 필수적이나, 제조된 광학 보상 시트에는 필수적이지 않다.

투과성 지지체와 광학 비등방성층 사이에 배향 필름을 제공하는 경우, 하부 코팅층 (접착층) 은 추가로 투과성 지지체와 배향 필름 사이에 제공될 수 있다.

[광학 보상 시트]

본 발명의 광학 보상 시트는 편광 필름과 그것을 조합함으로써 타원형의 편광 플레이트에 이용될 수 있다. 추가로, 전달형 액정 디스플레이 장치에 편광 필름을 조합하는 데 적용될 때, 광학 보상 시트는 시야각을 확대시킨다.

본 발명의 광학 보상 시트를 이용한 타원형의 편광 플레이트 및 액정 디스플레이 장치는 하기에 기술되어 있다.

[타원형의 편광 플레이트]

타원형의 편광 플레이트는 본 발명의 광학 보상 시트 및 편광 필름을 적층함으로써 제조될 수 있다. 본 발명의 광학 보상 시트를 이용함으로써, 액정 디스플레이 장치의 시야각을 확대시킬 수 있는 타원형의 편광 플레이트가 제공될 수 있다. 즉, 편광 플레이트에서, 보호 필름은 편광 필름의 양쪽면에 접착되고, 본 발명에서 본 발명의 광학 보상 시트는 한쪽면에서 보호 필름으로서 이용된다.

편광 필름은 요오드-형 편광 필름, 이색성 염료를 이용한 염료-형 편광 필름, 및 폴리엔-형 편광 필름을 포함한다. 요오드-형 편광 필름 및 염료-형 편광 필름은 일반적으로 폴리비닐 알콜-기재 필름을 이용하여 제조된다. 편광 필름의 편광축은 필름의 연신방향과 수직인 방향에 상응한다.

편광 필름은 광학 보상 시트의 광학 비등방성층 측에 쌓인다. 광학 보상 시트가 쌓이는 측 반대편에 있는 편광 필름의 표면상에, 투과성 보호 필름이 바람직하게 형성된다. 투과성 보호 필름은 바람직하게는 80% 이상의 빛 투과율을 가지고 있다. 투과성 보호 필름은 일반적으로 셀룰로스 에스테르 필름, 바람직하게는 트리아세틸 셀룰로스 필름이다. 셀룰로스 에스테르 필름은 바람직하게는 용매 주조 방법에 의해 형성된다. 투과성 보호 필름의 두께는 바람직하게는 20 내지 500 ㎛, 더욱 바람직하게는 50 내지 200 ㎛ 이다.

본 발명의 상기 편광 플레이트는 액정 디스플레이 장치의 액정 셀의 양쪽면에 배치된 편광 플레이트의 어느 하나 이상에 이용될 수 있다.

[액정 디스플레이 장치]

본 발명의 광학 보상 시트를 이용함으로써, 시야각이 확대된 액정 디스플레이 장치가 제공될 수 있다. TN-모드 액정 셀용 광학 보상 시트는 JP-A-6-214116, U.S. 특허 5,583,679 와 5,646,703 및 독일 특허 공보 No. 3911620A1 에 기술되어 있다. IPS-모드 또는 FLC-모드 액정 셀용 광학 보상 시트는 JP-A-10-54982 에 기술되어 있으며, OCB-모드 (병행 배열 모드) 또는 HAN-모드 액정 셀용 광학 보상 시트는 U.S. 특허 5,805, 253 및 국제 특허 공보 No. W0 96/37804 에 기술되어 있고, STN-모드 액정 셀용 광학 보상 시트는 JP-A-9-26572 에 기술되어 있고, VA-모드 (수직 배열 모드) 액정 셀용 광학 보상 시트는 일본 특허 2,866,372 에 기술되어 있다.

본 발명에서, 다양한 모드의 액정 셀용 광학 보상 시트는 상기 특허 공개를 참조함으로써 제조될 수 있다. 본 발명의 광학 보상 시트는 TN (트위스트된 네마틱) 모드, IPS (평면-내 스위칭) 모드, FLC (센유전성 액정) 모드, OCB (광학 보상 병행) 모드, SIN (슈퍼 트위스트된 네마틱) 모드, VA (수직 배열된) 모드 및 HAN (혼성 배열 네마틱) 모드와 같은 다양한 모드 내에서 작동되는 액정 셀과 그것을 조합함으로써 액정 디스플레이 장치에 이용될 수 있다. 본 발명의 광학 보상 시트는 특히 TN (트위스트된 네마틱) 모드 액정 디스플레이 장치에 효과적이다.

광학 보상 시트의 광학 성질은 액정 셀의 광학 성질, 구체적으로 상기에 기술된 디스플레이 모드에 따라서 결정된다. 원반상형 액체 결정질분자와 같은 액정 분자는 다양한 배열 형태를 가지며 따라서, 상기 액정 분자가 이용될 때, 액정 셀의 다양한 디스플레이 모드에 상응하는 다양한 광학 성질을 가진 광학 보상 시트가 제조될 수 있다. 원반상형 액체 결정질분자를 이용한 광학 보상 시트의 경우, 다양한 디스플레이 모드에 상응하는 광학 보상 시트가 벌써 제안되고 있었다.

광학 필름의 상기 기술된 것들과 다른 구성 물질이 하기에 기술된다.

[지지체]

본 발명에 이용하기 위한 지지체는 바람직하게는 유리 또는 투과성 중합체 필름이다.

지지체는 바람직하게는 80% 이상의 빛 투과율을 가진다. 중합체 필름을 구성하는 중합체의 예로는 셀룰로스 에스테르 (예를 들어, 셀룰로스 디아세테이트, 셀룰로스 디아세테이트), 노르보르넨-기재 중합체 및 폴리(메트)아크릴레이트가 있다. 또한, 상용의 중합체 (노르보르넨-기재 중합체로서, ARTON 및 ZEONEX (둘 다 제품명임)) 가 이용될 수 있다.

상기 중에서, 셀룰로스 에스테르가 바람직하며, 셀룰로스의 저급 지방산 에스테르가 더욱 바람직하다. 저급 지방산은 탄소수 6 이하의 지방산을 의미하며 특히, 탄소수가 바람직하게는 2 (셀룰로스 아세테이트), 3 (셀룰로스 프로피오네이트) 또는 4 (셀룰로스 부티레이트) 이다. 상기중에서, 셀룰로스 아세테이트가 더욱 바람직하다. 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트 및 셀룰로스 아세테이트 부티레이트와 같은 혼합된 지방산 에스테르 또한 이용될 수 있다.

추가로, 복굴절의 발현이 WO00/26705 에 기술된 바와 같이 분자의 개질에 의해 억제될 때, 폴리카르보네이트 및 폴리술폰과 같은 쉽게 발현하는 복굴절의 종래의 공지된 중합체가 또한 본 발명의 광학 필름에 이용될 수 있다.

편광 플레이트 보호 필름 또는 지연 필름을 위해, 본 발명의 광학 필름을 이용하는 경우, 중합체 필름은 바람직하게는 55.0 내지 62.5% 의 아세틸화 정도를 갖는 셀룰로스 아세테이트이다. 아세틸화 정도는 더욱 바람직하게는 57.0 내지 62.0% 이다.

아세틸화 정도는 셀룰로스의 단위 질량 당 결합된 아세트산의 양을 의미한다. 아세틸화 정도는 ASTM: D-817-91 (셀룰로스 아세테이트의 테스트 방법 등) 에 기술된 아세틸화 정도의 측정 및 계산에 따라 결정될 수 있다.

셀룰로스 아세테이트의 점도 평균 중합도 (DP) 는 바람직하게는 250 이상, 더욱 바람직하게는 290 이상이다. 추가로, 셀룰로스 아세테이트는 바람직하게는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 바와 같은 협소한 분자량 분포 Mw/Mn (Mw 은 질량평균분자량이고, Mn 은 수평균분자량임) 을 가진다. 구체적으로, Mw/Mn 값은 바람직하게는 1.0 내지 1.7, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 1.65, 가장 바람직하게는 1.0 내지 1.6 이다.

셀룰로스 아세테이트에서, 셀룰로스의 2-위치, 3- 위치 및 6-위치에 있는 히드록시기는 고르게 분포되지 않으나, 6-위치에서의 히드록시기의 치환도는 작아지기 쉽다. 본 발명에 이용되는 중합체 필름에서, 셀룰로스의 6-위치에서의 치환도는 바람직하게는 2-위치 및 3-위치에서의 치환도와 동일하거나 더 크다.

2-, 3- 및 6-위치에서의 총 치환도에 대한 6-위치에서의 치환도의 비율은 바람직하게는 30 내지 40%, 더욱 바람직하게는 31 내지 40%, 가장 바람직하게는 32 내지 40% 이다. 6-위치에서의 치환도는 바람직하게는 0.88 이상이다.

각 위치에서의 치환도는 NMR 에 의해 결정될 수 있다.

6-위치에서 높은 치환도를 갖는 셀룰로스 아세테이트는 JP-A-11-5851 에 기술된 방법, 즉 합성 실시예 1 (단락 Nos. 0043 내지 0044), 합성 실시예 2 (단락 Nos. 0048 내지 0049) 및 합성 실시예 3 (단락 Nos. 0051 내지 0052) 을 참조하여 합성될 수 있다.

[편광 필름]

본 발명의 광학 필름은 편광 플레이트에 접착되거나 편광 플레이트의 보호 필름으로서 이용될 때 그의 기능을 두드러지게 발휘한다.

본 발명에 이용하기 위한 편광 필름은 바람직하게는 Optiva 에서 제조된 것으로 대표되는 코팅-형 편광 필름, 또는 바인더 및 요오드 또는 이색성 염료를 포함하는 편광 필름이다.

편광 필름에 있는 요오드 또는 이색성 염료는 바인더에서 배향되며, 그로 인해 그의 편광 기능을 발휘한다. 요오드 또는 이색성 염료는 바람직하게는 바인더 분자를 따라 배향되거나, 이색성 염료는 바람직하게는 액정과 같이 자가-구성을 수행함으로서 한쪽 방향으로 배향된다.

현재, 범용의 편광기는 통상 연신된 중합체를 요오드 또는 이색성 염료의 용액을 함유한 조 (bath) 에 담가서 요오드 또는 이색성 염료가 바인더 내로 침투하게 함으로써 제조된다.

범용의 편광 필름에서, 요오드 또는 이색성 염료는 중합체 표면 (양쪽면의 전체에서 약 8 ㎛) 으로부터 약 4 ㎛ 의 구역에서 분포되고, 만족할만한 편광 성능을 수득하기 위해, 10 ㎛ 이상의 두께가 필요하다. 침투도는 요오드 또는 이색성 염료 용액의 농도, 용액을 함유한 조의 온도, 및 용액에 담그는 시간에 의해 조절될 수 있다.

상기에 기술된 바와 같이, 바인더의 두께에서의 하한은 바람직하게는 1O ㎛ 이다. 두께의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 편광 플레이트가 액정 디스플레이 장치에 이용될 때 빛의 누출이 발생되는 점에서, 더 작은 두께가 더욱 바람직하다.

두께의 상한은 바람직하게는 기존의 범용 편광 플레이트 (약 30 ㎛) 의 것보다 더 낮은데, 즉, 상기 두께는 바람직하게는 25 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 20 ㎛ 이하이다. 상기 두께가 20 ㎛ 이하일 때, 빛의 누출 현상은 17-인치 액정 디스플레이 장치에서 관찰되지 않는다.

편광 필름의 바인더가 가교될 수 있다. 가교된 바인더를 위해, 자가-가교가능한 중합체가 이용될 수 있다. 관능기를 갖는 중합체 또는 관능기를 중합체에 도입함으로써 수득된 바인더가 빛 또는 열에 노출되거나, pH 에서 변하여 바인더 사이의 반응을 야기하고, 그로 인해 편광 필름이 형성될 수 있다.

또한, 가교된 구조는 가교제에 의해 중합체 내로 도입될 수 있다. 상기 구조는 고반응성을 가진 화합물인 가교제를 이용하고, 바인더 사이에 가교제로부터 유래된 결합기를 도입함으로써 바인더를 가교함으로써 형성될 수 있다.

가교은 일반적으로 중합체 또는 중합체와 가교제의 혼합물을 함유한 코팅 용액을 투과성 지지체에 적용하고 그를 가열함으로써 수행된다. 상기는 내구성이 최종 시판 제품의 단계에서 확신될 수 있다면 충분하고, 따라서 가교 처리는 최종 편광 플레이트가 수득될 때까지 임의의 단계에서 수행될 수 있다.

편광 필름의 바인더는 자가-가교가능한 중합체 또는 가교제에 의해 가교된 중합체일 수 있다. 중합체의 예로는 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리스티렌, 젤라틴, 폴리비닐 알콜, 개질된 폴리비닐 알콜, 폴리(N-메틸올아크릴아미드), 폴리비닐-톨루엔, 클로로술폰화된 폴리에틸렌, 니트로셀룰로스, 염소화된 폴리올레핀 (예를 들어, 폴리비닐 클로라이드), 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리에틸렌, 카르복시메틸 셀룰로스, 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트 및 그의 공중합체 (예를 들어, 아크릴산/메타크릴산 공중합체, 스티렌/말레인이미드 공중합체, 스티렌/비닐-톨루엔 공중합체, 비닐 아세테이트/비닐 클로라이드 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체) 가 있다. 상기 중에서, 수용성 중합체 (예를 들어, 폴리(N-메틸올-아크릴아미드), 카르복시메틸 셀룰로스, 젤라틴, 폴리비닐 알콜, 개질된 폴리비닐 알콜) 가 바람직하며, 젤라틴, 폴리비닐 알콜 및 개질된 폴리비닐 알콜이 더욱 바람직하고, 폴리비닐 알콜 및 개질된 폴리비닐 알콜이 가장 바람직하다.

폴리비닐 알콜 또는 개질된 폴리비닐 알콜의 비누화 정도는 바람직하게는 70 내지 100%, 더욱 바람직하게는 80 내지 100%, 가장 바람직하게는 95 내지 100% 이다. 폴리비닐 알콜의 중합도는 바람직하게는 100 내지 5,000 이다.

개질된 폴리비닐 알콜은 공중합 개질, 쇄 전달 개질 또는 블록 중합 개질을 통해 폴리비닐 알콜내로 개질기를 도입함으로써 수득된다. 공중합 개질에서, COONa, Si(OH)₃, N(CH₃)₃·Cl, C₉H₁₉COO, SO₃Na 또는 C₁₂H₂₅ 는 개질기로서 도입될 수 있다. 쇄 전달 개질에서, COONa, SH 또는 SC₁₂H₂₅ 는 개질기로서 도입될 수 있다. 개질된 폴리비닐 알콜의 중합도는 바람직하게는 100 내지 3,000 이다. 개질된 폴리비닐 알콜은 JP-A-8-338913, JP-A-9-152509 및 JP-A-9-316127 에 기술되어 있다.

85 내지 95% 의 비누화 정도를 가진 비-개질된 폴리비닐 알콜 및 알킬티오-개질된 폴리비닐 알콜 각각이 특히 바람직하다.

폴리비닐 알콜 및 개질된 폴리비닐 알콜은 그의 둘 이상을 조합하여 이용될 수 있다.

바인더용 가교제가 대량으로 첨가될 때, 편광 필름의 습도 및 열에 대한 내성은 증가될 수 있다. 그러나, 만약 가교제가 바인더에 대해 50 질량% 이상의 양으로 첨가된다면, 요오드 또는 이색성 염료의 배향 성질은 감소한다. 첨가되는 가교제의 양은 바인더에 대해 바람직하게는 0.1 내지 20 질량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 15 질량% 이다.

가교 반응의 완료후라도, 바인더는 미반응된 가교제를 다소 함유한다. 바인더에 남아 있는 가교제의 양은 바람직하게는 1.0 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.5 질량% 이하이다. 가교제가 1.0 질량% 초과의 양으로 바인더층에 함유되어 있다면, 내구성에 문제점이 발생할 수 있다. 더욱 구체적으로는, 가교제가 대량으로 남아 있는 편광 필름이 액정 디스플레이 장치에 혼입되고, 장기간 이용되거나 또는 고온 및 고습도 대기에서 장기간 유지될 때, 편광 정도이 일부 경우에 감소한다.

가교제는 U.S. 특허 RE23297 에 기술되어 있다. 보론 화합물 (예를 들어, 보론산, 보락스) 또한 가교제로서 이용될 수 있다.

이색성 염료로서, 아조-기재 염료, 스틸벤-기재 염료, 피라졸론-기재 염료, 트리페닐메탄-기재 염료, 퀴놀린-기재 염료, 옥사진-기재 염료, 티아딘-기재 염료 또는 안트라퀴논-기재 염료가 이용된다. 이색성 염료는 바람직하게는 수용성이다. 또한, 이색성 염료는 바람직하게는 친수성 치환기 (예를 들어, 술포, 아미노, 히드록실) 를 가지고 있다.

이색성 염료의 예로는 C.I. Direct Yellow 12, C.I. Direct Orange 39, C.I. Direct Orange 72, C.I. Direct Red 39, C.I. Direct Red 79, C.I. Direct Red 81, C.I. Direct Red 83, C.I. Direct Red 89, C.I. Direct Violet 48, C.I. Direct Blue 67, C.I. Direct Blue 90, C.I. Direct Green 59 및 C.I. Acid Red 37 이 있다. 이색성 염료는 JP-A-1-161202, JP-A-1-172906, JP-A-1-172907, JP-A-1-183602, JP-A-1-248105, JP-A-1-265205 및 JP-A-7-261024 에 기술되어 있다.

이색성 염료는 유리산, 알칼리 금속염, 암모늄염 또는 아민염의 형태로 이용된다. 둘 이상의 이색성 염료를 혼합함으로써, 다양한 색조를 가진 편광 필름이 제조될 수 있다. 단일 플레이트 투과율 및 편광 정도 모두가 훌륭하기 때문에, 편광축이 오른쪽 각에서 교차될 때 검은색을 제공하는 화합물 (염료) 을 이용하는 편광 필름, 또는 다양한 이색성 분자가 혼합되어 검은색을 제공하는 편광 필름 또는 편광 플레이트가 바람직하다.

액정 디스플레이 장치의 명암비를 증가시키기 위해, 편광 플레이트의 투과율은 바람직하게는 더 높고, 편광 정도 또한 바람직하게는 더 높다. 편광 플레이트의 투과율은 550 nm 의 파장을 가진 빛으로 바람직하게는 30 내지 50%, 더욱 바람직하게는 35 내지 50%, 가장 바람직하게는 40 내지 50% (편광 플레이트의 최대 단일 플레이트 투과율이 50% 임) 이다. 편광 정도은 550 nm 의 파장을 가진 빛으로 바람직하게는 90 내지 100%, 더욱 바람직하게는 95 내지 100%, 가장 바람직하게는 99 내지 100% 이다.

편광 필름 및 광학 비등방성층, 또는 편광 필름 및 배향 필름은 접착제를 통해 제공될 수 있다. 접착제로서, 폴리비닐 알콜-기재 수지 (아세토아세틸기, 술폰산기, 카르복시기 또는 옥시알킬렌기로 개질된 폴리비닐 알콜을 포함하여) 및 수성 보론 화합물 용액이 이용될 수 있다. 상기 중에서, 폴리비닐 알콜-기재 수지가 바람직하다. 건조 후의 접착층의 두께는 바람직하게는 O.O1 내지 1O ㎛, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 5 ㎛ 이다.

(편광 플레이트의 제조)

편광 필름의 수율면에서, 바인더는 바람직하게는 기계 방향 (MD 방향) 에 대해 10 내지 80°의 각에서 틸트까지 연신되거나 (연신 방법) 또는 마찰되고 (마찰 방법) 그 후 요오드 또는 이색성 염료로 염색된다. 상기 바인더는 틸트각이 LCD 를 구성하는 액정 셀의 양쪽면에 접착되는 2 개의 편광 플레이트의 투과축 및 액정 셀의 길이 또는 십자형 방향 사이의 각에 일치하도록 바람직하게 연신된다.

틸트각은 보통 45°이나, 최근, 전달형, 반사형 또는 전달굴절형 LCD 의 발달된 장치에서는, 틸트각이 반드시 45°일 필요는 없다. 연신 방향은 LCD 의 디자인에 따라 임의로 조정될 수 있는 것이 바람직하다.

연신 방법의 경우, 연신 확대율은 바람직하게는 2.5 내지 30.0 배, 더욱 바람직하게는 3.0 내지 1O.0 배이다. 연신은 대기에서 건식 연신 또는 물에 담겨진 상태에서 습식 연신함으로써 수행될 수 있다. 연신 확대율은 건식 연신에서는 바람직하게는 2.5 내지 5.0 배이고, 습식 연신에서는 3.0 내지 1O.O 배이다. 연신 단계는 경사 연신을 포함하여 여러 번 부분적으로 수행될 수 있다. 부분적으로 여러 번 연신을 수행함으로써, 더욱 균일한 연신이 높은 확대율 연신에서 이루어질 수 있다. 경사 연신 전에, 교차의 또는 길이 연신이 살짝 수행될 수 있다 (너비 방향에서의 감소를 예방하는 정도로).

연신은 텐터 (tenter) 연신이 왼쪽과 오른쪽 사이에서 다를 때 이축 연신에 의해 수행될 수 있다. 상기 이축 연신은 정상 필름 형성에서 수행된 연신 방법과 동일하다. 이축 연신에서, 상기 필름은 왼쪽과 오른쪽에서 상이한 비율로 연신되며 따라서, 연신 전의 바인더 필름의 두께는 왼쪽과 오른쪽에서 상이하게 만들어져야 한다. 주조 필름 형성에서, 바인더 용액의 유속은 다이 (die) 를 점점 작게 함으로써 왼쪽과 오른쪽 사이에서 상이하게 될 수 있다.

상기 방법에서, 편광 필름의 MD 방향에 대해 10 내지 80°에서 기울어지게 연신된 바인더 필름이 제조된다.

마찰 방법의 경우, LCD 의 액정을 배열하기 위한 처리로서 광범위하게 이용되는 마찰 처리가 적용될 수 있다. 더욱 구체적으로는, 필름의 표면은 종이, 거즈, 펠트 (felt), 고무 (rubber) 또는 나일론 또는 폴리에스테르 섬유를 이용해 일정 방향으로 마찰되며, 그로 인해 배향이 부여된다. 일반적으로, 필름 표면은 균일한 길이 및 크기를 가진 섬유로 평균적으로 짜여진 천을 이용해 여러번 마찰된다. 상기 마찰 처리는 바람직하게는 롤러 자체 모두의 원형지수, 원통도 및 편향 (편심) 이 30 ㎛ 이하인 마찰 롤러를 이용하여 수행된다. 필름의 마찰 롤러에 대한 랩 각 (lap angle) 은 바람직하게는 0.1 내지 90°이다. 그러나, 안정한 마찰 처리 또한 JP-A-8-160430 에 기술된 바와 같이 360°이상에서 필름을 감음 (winding) 으로써 수득될 수 있다.

긴 필름을 마찰시키는 경우, 필름은 바람직하게는 필름에 일정 장력을 적용하는 동안에 1 내지 100 m/분의 비율로 전달 장치에 의해 운반된다. 마찰 롤러는 바람직하게는 마찰각을 임의로 설정하기 위해 필름 이동 방향에 대해 수평 방향에서 자유롭게 회전가능하다. 적절한 마찰각은 바람직하게는 0 내지 60°의 범위에서 선택된다. 액정 디스플레이 장치에 이용될 때, 마찰각은 바람직하게는 40 내지 50°, 더욱 바람직하게는 45°이다.

광학 비등방성층의 반대편의 편광 필름의 표면상에서, 중합체 필름은 바람직하게 배치된다 (광학 비등방성층/편광 필름/중합체 필름의 구성을 구축하기 위해).

[광학 보상 시트]

본 발명의 광학 보상 시트는 그것을 편광 필름과 조합함으로써 타원형의 편광 플레이트에 이용될 수 있다. 추가로, 편광 필름과 조합하여 전달형 액정 디스플레이 장치에 적용될 때, 광학 보상 시트는 시야각을 확대시킨다.

본 발명의 광학 보상 시트를 이용한 타원형의 편광 플레이트 및 액정 디스플레이 장치가 하기에 기술된다.

[타원형의 편광 플레이트]

타원형의 편광 플레이트는 본 발명의 광학 보상 시트 및 편광 필름을 적층하여 제조될 수 있다. 본 발명의 광학 보상 시트를 이용함으로써, 액정 디스플레이 장치의 시야각을 확대시킬 수 있는 타원형의 편광 플레이트가 제공될 수 있다. 즉, 편광 플레이트에서, 보호 필름은 편광 필름의 양쪽면에 접착되고, 본 발명에서 본 발명의 광학 보상 시트는 한쪽면에서 보호 필름으로서 이용된다.

편광 필름은 요오드-형 편광 필름, 이색성 염료를 이용한 염료-형 편광 필름, 및 폴리엔-형 편광 필름을 포함한다. 요오드-형 편광 필름 및 염료-형 편광 필름은 일반적으로 폴리비닐 알콜-기재 필름을 이용하여 제조된다. 편광 필름의 편광축은 필름의 연신 방향에 수직인 방향에 상응한다.

상기 편광 필름은 광학 보상 시트의 광학 비등방성층 측에 쌓인다. 광학 보상 시트가 쌓이는 측 반대편의 편광 필름의 표면상에서, 투과성 보호 필름이 바람직하게 형성된다. 투과성 보호 필름은 바람직하게는 80% 이상의 빛 투과율을 가진다. 상기 투과성 보호 필름은 일반적으로 셀룰로스 에스테르 필름, 바람직하게는 트리아세틸 셀룰로스 필름이다. 상기 셀룰로스 에스테르 필름은 바람직하게는 용매 주조 방법에 의해 제조된다. 투과성 보호 필름의 두께는 바람직하게는 20 내지 500 ㎛, 더욱 바람직하게는 50 내지 200 ㎛ 이다.

본 발명의 상기 편광 플레이트는 액정 디스플레이 장치의 액정 셀의 양쪽면에 배치된 하나 이상의 편광 플레이트용으로 이용될 수 있다.

[액정 디스플레이 장치]

본 발명의 광학 보상 시트를 이용함으로써, 시야각이 확대된 액정 디스플레이 장치가 제공될 수 있다. TN-모드 액정 셀용 광학 보상 시트는 JP-A-6-214116, U.S. 특허 5,583,679 와 5,646,703 및 독일 특허 공보 No. 3911620A1 에 기술된다. IPS-모드 또는 FLC-모드 액정 셀용 광학 보상 시트는 JP-A-10-54982 에 기술되며, OCB-모드 (병행 배열 모드) 또는 HAN-모드 액정 셀용 광학 보상 시트는 U.S. 특허 5,805,253 및 국제 특허 공보 No. W0 96/37804 에 기술되며, STN-모드 액정 셀용 광학 보상 시트는 JP-A-9-26572에 기술되고, VA-모드 (수직 배열 모드) 액정 셀용 광학 보상 시트는 일본 특허 2,866,372 에 기술되어 있다.

본 발명에서, 다양한 모드의 액정 셀용 광학 보상 시트는 상기 특허 공개를 참조함으로써 제조될 수 있다. 본 발명의 광학 보상 시트는 TN (트위스트된 네마틱) 모드, IPS (평면-내 스위칭) 모드, FLC (센유전성 액정) 모드, OCB (광학 보상 병행) 모드, STN (슈퍼 트위스트된 네마틱) 모드, VA (수직 배열된) 모드 및 HAN (혼성 배열 네마틱) 모드와 같은 다양한 모드 내에서 작동되는 액정 셀과 그것을 조합함으로써 액정 디스플레이 장치에 이용될 수 있다. 본 발명의 광학 보상 시트는 특히 TN (트위스트된 네마틱) 모드 액정 디스플레이 장치에 효과적이다.

광학 보상 시트의 광학 성질은 액정 셀의 광학 성질, 구체적으로 상기에 기술된 디스플레이 모드에 따라서 결정된다. 원반상형 액정질 분자와 같은 액정 분자는 다양한 배열 형태를 가지며 따라서, 상기 액정 분자가 이용될 때, 액정 셀의 다양한 디스플레이 모드에 상응하는 다양한 광학 성질을 가진 광학 보상 시트가 제조될 수 있다. 원반상형 액정질 분자를 이용한 광학 보상 시트의 경우, 다양한 디스플레이 모드에 상응하는 광학 보상 시트가 이미 제한되었다.

각 액정 모드에 있는 광학 비등방성층의 바람직한 구현예는 하기에 기술된다.

(TN-모드 액정 디스플레이 장치)

TN 모드 액정 셀은 색상 TFT 액정 디스플레이 장치로서 가장 빈번하게 이용되며, 상기 액정 셀은 많은 출판물에 기술되어 있다.

블랙 디스플레이에서 TN 모드 액정 셀은 막대기-형 액정질 분자가 셀의 중앙부에서 상승하고, 셀의 기판의 주변부에 놓여 있는 배향 상태를 가지고 있다.

셀의 중앙부에 있는 막대기-형 액정질 분자는 수직 배열 (디스크 평면이 놓여 있는 수평 배열) 의 원반상형 액정질 분자 또는 (투과성) 지지체에 의해 보상될 수 있고, 셀의 기판의 주변부에 있는 막대기-형 액정질 분자는 혼성 배열 (장축의 틸트가 편광 필름으로부터의 거리에 따라 변하는 배열) 에 있는 원반상형 액정질 분자에 의해 보상될 수 있다 .

대안적으로, 셀의 중앙부에 있는 막대기-형 액정질 분자는 균질한 배열 (장축이 놓여 있는 수평 배열) 의 막대기-형 액정질 분자 또는 (투과성)지지체에 의해 보상될 수 있고, 셀의 기판의 주변부에 있는 막대기-형 액정질 분자는 혼성 배열에 있는 원반상형 액정질 분자에 의해 보상될 수 있다.

수직 배열의 액정질 분자는 액정질 분자의 장축의 평균 배열 방향 및 편광 필름의 평면 사이에서 85 내지 95°의 각을 만듦으로써 배열된다.

균질한 배열의 액정질 분자는 액정질 분자의 장축의 평균 배열 방향 및 편광 필름의 평면 사이에서 5°이하의 각을 만듦으로써 배열된다.

혼성 배열의 액정질 분자는 액정질 분자의 장축의 평균 배열 방향 및 편광 필름의 평면 사이에서 바람직하게는 15°이상, 더욱 바람직하게는 15 내지 85°의 각을 만듦으로써 배열된다.

(투과성) 지지체 또는 원반상형 화합물이 수직 배열로 배향되는 광학 비등방성층, 막대기-형 액정질 분자가 균일한 배열로 배열되는 광학 비등방성층, 또는 수직 배열로 있는 원반상형 화합물과, 그리고 균일한 배열로 있는 막대기-형 액정질 분자의 혼합물을 포함하는 광학 비등방성층은 바람직하게는 40 내지 200 nm 의 Rth 지연값 및 O 내지 70 nm 의 Re 지연값을 가진다. Rth 지연값 (Rth) 은 하기 화학식 (I) 에 의해 정의되고, Re 지연값 (Re) 은 하기 화학식 (II) 에 의해 정의된다 :

[화학식 (I)]

Rth = {(nx+ny)/2-nz}×d

[화학식 (II)]

Re = (nx-ny)×d

[여기서, nx 는 필름의 평면에 있는 느린 축 방향에서의 굴절률이고, ny 는 필름의 평면에 있는 빠른 축 방향에서의 굴절률이며, nz 은 필름의 두께 방향에서의 굴절률이고, d 는 필름의 두께임].

수직 배열 (수평 배열) 에 있는 원반상형 액정질 분자층 및 균질한 방향 (수평 배열) 에 있는 막대기-형 액정질 분자층은 JP-A-12-304931 및 JP-A-12-304932 에 기술되어 있고, 혼성 배열에 있는 원반상형 액정질 분자층은 JP-A-8-50206 에 기술되어 있다.

(OCB-모드 액정 디스플레이 장치)

OCB 모드 액정 셀은 막대기-형 액정질 분자가 실질적으로 액정 셀의 상부 및 하부 사이에서 역방향 (대칭적으로) 으로 배열된 병행 배열 모드의 액정 셀이다. 병행 배열 모드의 액정 셀을 이용한 액정 디스플레이 장치는 U.S. 특허 4,583,825 및 5,410,422 에 개시되어 있다. 막대기-형 액정질 분자가 액정 셀의 상부 및 하부에서 대칭적으로 배열되어 있기 때문에, 병행 배열 모드의 액정 셀은 자가-광학 보상 기능을 가지고 있다. 따라서, 상기 액정 모드는 광학 보상 병행 (OCB) 액정 모드라고 불린다.

TN-모드 액정 셀과 유사하게, 블랙 디스플레이에 있는 OCB-모드 액정 셀 또한 막대기-형 액정질 분자가 셀의 중앙부에서 상승하고, 셀의 기판의 주변부에 놓여 있는 배향 상태를 가지고 있다.

블랙 디스플레이에 있는 액정 셀의 배향 상태가 TN-모드 액정 셀의 것과 동일하기 때문에, 바람직한 구현예 또한 TN 모드의 것과 동일하다. 그러나, OCB 모드는 TN 모드와 비교했을 때, 액정 화합물이 셀의 중앙부에서 상승하는 범위에서 크다. 따라서, 원반상형 화합물이 수직 배열로 배향되는 광학 비등방성층, 또는 막대기-형 액정질 분자가 균질한 배열로 배열되는 광학 비등방성층은 지연값에서 약간 조정될 필요가 있다. 더욱 구체적으로, (투과성) 지지체상의 원반상형 화합물이 수직 배열로 배향되는 광학 비등방성층, 또는 막대기-형 액정질 분자가 균질한 배열로 배열되는 광학 비등방성층은 바람직하게는 150 내지 500 nm 의 Rth 지연값 및 20 내지 70 nm 의 Re 지연값을 가진다.

(VA-모드 액정 디스플레이 장치)

VA-모드 액정 셀에서, 막대기-형 액정질 분자는 전압이 적용되지 않을 때 물질 내에서 수직으로 배열된다.

VA-모드 액정 셀은 (1) 전압이 적용되지 않을 때 막대기-형 액정질 분자가 물질 내에서 수직으로 배열되나, 전압이 적용될 때 물질 내에서 수평으로 배열되는 직류 VA-모드 액정 셀 (JP-A-2-176625 에 기술됨), (2) 시야각을 확대시키기 위해 다중-도메인 VA 모드를 가지도록 형성된 (MVA-모드) 액정 셀 (SID97, Digest of tech. Papers (preliminaries) 28, 845 (1997) 에 기술됨), (3) 전압이 적용되지 않을 때 막대기-형 액정 분자가 물질 내에서 수직으로 배열되나, 전압이 적용될 때 트위스트된 다중-도메인 배열로 배열되는 모드 (n-ASM 모드) 의 액정 셀 (Yokoshu of Nippon Ekisho Toronkai (Preliminaries of Liquid Crystal Forum of Japan), 58-59 (1998) 에서 기술됨), 및 (4) SURVAIVAL 모드의 액정 셀 (LCD international 98 에서 공개됨) 을 포함한다.

VA-모드 액정 디스플레이 장치의 블랙 디스플레이에서, 액정 셀 내의 막대기-형 액정질 분자는 대부분 상승하고 따라서, 액정 화합물은 원반상형 화합물이 수직 배열로 배향되는 광학 비등방성층, 또는 막대기-형 액정질 분자가 균질한 배열로 배열되는 광학 비등방성층에 의해 보상되고, 별도로 편광 플레이트의 시야각 의존도가 막대기-형 액정질 분자가 균일한 배열로 배열되는 광학 비등방성층에 의해 보상되고, 막대기-형 액정질 분자의 장축의 평균 배열 방향 및 편광 필름의 투과축 방향 사이의 각은 5 미만이다.

(투과성) 지지체 또는 원반상형 화합물이 수직 방향으로 배향되는 광학 비등방성층, 또는 막대기-형 액정질 분자가 균질한 배열로 배열되는 광학 비등방성층은 바람직하게는 150 내지 500 nm 의 Rth 지연값 및 20 내지 70 nm 의 Re 지연값을 가진다.

(기타 액정 디스플레이 장치)

ECB-모드 및 STN-모드 액정 디스플레이 장치에서, 광학 보상은 상기에서 생각한 것과 동일한 방식으로 수행될 수 있다.

본 발명은 하기에 더 상세히 기술되나, 본 발명은 거기에 제한되지 않는다.

[실시예 1]

(셀룰로스 아세테이트 용액의 제조)

셀룰로스 아세테이트 용액 A 는 하기 조성물을 혼합 탱크에 채우고 그것을 교반하여 각 성분을 용해시킴으로써 제조되었다.

<셀룰로스 아세테이트 용액 A 의 조성물>

60.9% 의 아세틸화도를 갖는 셀룰로스 아세테이트 100 중량부

트리페닐 포스페이트 (가소제) 7.0 중량부

비페닐디페닐 포스페이트 (가소제) 4.0 중량부

메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 402.0 중량부

메탄올 (제 2 용매) 60.0 중량부

(소광제 용액의 제조)

A 소광제 용액은 하기 조성물을 분산제에 채우고, 그것을 교반시켜 각 성분을 용해시킴으로써 제조되었다.

<소광제 용액의 조성물>

16 nm 의 평균 입자 크기를 갖는 규소 입자 2.0 중량부

(AEROSIL R972, Nippon Aerosil Co., Ltd. 제조)

메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 76.3 중량부

메탄올 (제 2 용매) 11.4 중량부

셀룰로스 아세테이트 용액 A 10.3 중량부

(지연증가제 용액의 제조)

셀룰로스 아세테이트 용액은 하기의 조성물을 혼합 탱크에 채우고 그것을 교반하여 각 성분을 용해시킴으로써 제조되었다.

<지연증가제 용액의 조성물>

지연증가제 I 19.8 중량부

UV 흡수제 (A) 0.07 중량부

UV 흡수제 (B) 0.13 중량부

메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 58.4 중량부

메탄올 (제 2 용매) 8.7 중량부

셀룰로스 아세테이트 용액 A 12.8 중량부

지연증가제 I:

UV 흡수제 :

UV 흡수제 A :

UV 흡수제 B :

(셀룰로스 아세테이트 필름의 제조)

셀룰로스 아세테이트 용액 A 의 94.6 중량부, 소광제 용액의 1.3 중량부 및 지연증가제 용액의 4.1 중량부를 각각 여과 후에 혼합한 다음, 밴드 주조 기계를 이용해 주조하였다. 지연증가제 대 셀룰로스 아세테이트의 질량비는 4.6% 였다. 잔존한 용매량이 30 질량% 가 되었을 때, 필름을 밴드로부터 분리하고, 13 질량% 의 잔존 용매를 가진 필름을 130℃ 에서 텐터를 이용해 28% 연신 확대로 횡단으로 연신한 다음, 연신 후에 너비를 유지시키면서 140℃ 에서 30 초 동안 유지시켰다. 그후에, 클립을 제거하고, 필름을 140℃ 에서 40 분 동안 건조시켜서 셀룰로스 아세테이트 필름을 제조하였다. 완성된 셀룰로스 아세테이트 필름은 0.2% 의 잔존 용매량 및 92 ㎛ 의 필름 두께를 가졌다.

(광학 성질의 측정)

제조된 셀룰로스 아세테이트 필름을 하기 방법을 이용해 지연값을 측정하고, 결과로서, Re 는 38 nm 이고, Rth 는 173 nm 였다.

· Rth 지연값의 측정 방법

평면-내 지연값 Re(0) 는 타원분석기를 이용해 측정되었다 (JASCO Corporation 에서 제조된 M-150). 또한, 틸트축으로서 평면내에서 느린 축을 이용해 40°및 -40°의 틸팅후에, 지연 Re(40) 및 Re(-40) 을 측정하였다. 느린 축 방향에서 필름 두께 및 굴절률의 매개변수를 이용해, 빠른 축에서의 굴절률 ny 및 두께 방향에서의 굴절률 nz 은 상기 값 Re(0), Re(40) 및 Re(-40) 을 계산하여 맞추었다. 수득된 값으로부터, Rth 지연값을 결정하였다. 측정 파장은 632.8 nm 였다.

(비누화 처리)

실시예 1 에서 제조된 셀룰로스 아세테이트 필름상에, 비누화 용액 A 또는 B 의 하기 조성물을 갖는 용액을 5.2 ml/m² 의 커버로 코팅하고, 60℃ 에서 10 초 동안 가열하였다. 필름 표면을 흐르는 물에 10 초 동안 세척한 다음, 부는 공기로 25℃ 에서 필름 표면상을 건조시켰다. 하기 조성물 B 로 비누화 처리는 비누화 용액 B 의 하기 조성물의 처리와 유사하게 동등하게 수행될 수 있었다.

<비누화 용액 A 의 조성물>

이소프로필 알콜 818 중량부

물 167 중량부

프로필렌 글리콜 187 중량부

포타슘 히드록시드 777 중량부

<비누화 용액의 조성물 B>

비누화 용액의 조성물 B 는 포타슘 히드록시드의 함량이 68 중량부라는 것만 제외하고는 비누화 용액 A 와 동일한 조성을 가진다.

(배향 필름의 형성)

비누화된 셀룰로스 아세테이트 필름 (투과성 지지체) 의 한 표면에, 하기 조성물을 가진 코팅 용액을 #14 와이어 바 코팅기에 의해 24 ml/m² 의 커버에 코팅시킨 다음, 60℃ 에서 60 초 동안 뜨거운 물로 건조시킨 다음, 추가로 90℃ 에서 150 초 동안 뜨거운 물로 건조시켰다.

그 후에, 형성된 필름을 셀룰로스 아세테이트 필름 (투과성 지지체) 의 연신 방향 (대부분 느린 축과 일치하는) 으로부터 45°의 방향에서 마찰시켰다.

<배향 필름을 위한 코팅 용액 조성물>

하기에 나타낸 개질된 폴리비닐 알콜 20 중량부

물 360 중량부

메탄올 120 중량부

글루타르알데히드 (가교제) 1.0 중량부

개질된 폴리비닐 알콜 :

(광학 비등방성층의 형성)

배향 필름상에서, 하기에 나타낸 원반상형 액정질 분자의 91 중량부, 에틸렌 옥시드-개질된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (V#360, Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 제조) 의 9 중량부, 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 (CAB531-1, Eastman Chemical 제조) 의 1.5 중량부, 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy 제조) 의 3 중량부 및 감광액 (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조) 의 1 중량부를 메틸 에틸 케톤의 214.2 중량부에 용해시킴으로써 수득된 코팅 용액을 #3 와이어 바 코팅기에 의해 5.2 ml/m² 의 커버에 코팅시켰다. 생성 필름을 금속 프레임에 접착시키고, 일정 온도 조에서 130℃ 에서 2 분 동안 가열시켜, 원반상형 액정 분자를 배열시켰다. 그 후에, UV 빛을 120 W/cm 의 고압 수은 램프를 이용하여 90℃ 에서 1 분 동안 조사하여, 원반상형 액정질 분자를 중합시키고, 이어서 필름을 실온으로 냉각시켰다. 상기 방법에서, 광학 보상 시트 1 이 제조되었다.

원반상형 액정질 분자 :

원반상형 액정질 화합물:

광학 보상 시트 2 내지 7 의 제조 :

광학 보상 시트 2 내지 7 을 하기 표에 나타낸 표면활성제가 광학 비등방성층의 코팅 용액에 하기에 나타낸 양으로 첨가되는 것을 제외하고, 광학 보상 시트 1 에서와 동일한 방식으로 제조하였다.

광학 보상 시트 8 내지 13 의 제조 :

광학 보상 시트 8 내지 13 을 광학 보상 시트 1 에서처럼 동일한 코팅 용액 및 표면활성제층이 상부층이 되는 하기에 나타낸 표면활성제 코팅 용액을 동시에 적용함으로써 제조하였다.

<표면활성제 코팅 용액의 조성물>

표면활성제 0.15 중량부

메틸 에틸 케톤 1,000 중량부

광학 보상 시트	표면활성제의 종류	코팅되는 표면활성제의 양 (g/㎡)	첨가되는 층	리마크 (Remarks)
1	없음	없음	없음	비교
2	FS-21	0.003	광학 비등방성 층	상동
3	P-1	상동	상동	상동
4	P-24	상동	상동	상동
5	P-32	상동	상동	상동
6	P-64	상동	상동	상동
7	P-69	상동	상동	상동
8	FS-21	상동	상부층	발명
9	P-1	상동	상동	상동
10	P-24	상동	상동	상동
11	P-32	상동	상동	상동
12	P-64	상동	상동	상동
13	P-69	상동	상동	상동

각 표면활성제 종의 구조는 하기에 나타나 있다. 부수적으로, FS-21 은 JP-A-2002-229169 supra 에 기술되어 있고, P-1, P-24, P-32 및 P-64 는 JP-A-2002-311577 supra 에 기술되어 있다.

FS-21:

그렇게 제조된 광학 보상 시트 각각은 최대값 및 최소값 사이의 차이를 기재로 전체에서 25 포인트, 즉, 코팅 방향에서의 5 포인트 × 너비 방향에서의 5 포인트에서 Re 상에서 측정되고, 표준 편차, 필름의 평면에서 광학적 성질의 균일성이 평가되었다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

(타원형의 편광 플레이트의 제조)

편광 필름은 연신된 폴리비닐 알콜 필름에 요오드를 흡착시킴으로써 제조되었다.

이어서, 상기에서 제조된 광학 보상 시트의 투과성 지지체 측은 폴리비닐 알콜-기재 접착제를 이용하여 편광 필름의 한쪽면에 접착되었다. 동시에, 투과성 지지체의 느린 축은 편광 필름의 투과축에 평행하게 놓였다.

시판되는 셀룰로스 트리아세테이트 필름 (Fujitac TD80UF, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제조) 은 상기와 동일한 방식으로 비누화되고, 폴리비닐 알콜-기재 접착제를 이용하여 편광 필름 (광학 보상 시트가 접착되지 않은 쪽) 의 반대쪽에 접착되었다.

상기 방법에서, 타원형의 편광 플레이트가 제조되었다.

(병행 배열된 액정 셀의 제조)

ITO 전극이 있는 유리 기판상에, 폴리이미드 필름을 배향 필름으로서 제공하고, 마찰 처리하였다. 수득된 유리 기판의 두 장의 시트를 평행으로 각각 마찰방향으로 놓여 있는 동안 서로 마주보게 배치하였다. 셀 갭 (cell gap) 은 5.7 ㎛ 로 하였다. 셀 갭에서, 0.1396 의 △n 를 가진 액정질 화합물 (ZLI1132, Merck & Co., Inc. 제조) 을 주입하여, 병행 배열된 액정 셀을 제조하였다.

(액정 디스플레이 장치의 제조)

상기에서 제조된 타원형의 편광 플레이트의 두 장의 시트는 수득된 병행 배열된 셀 사이에 삽입됨으로써 접착되었다. 상기는 타원형의 편광 플레이트의 광학 비등방성층이 셀 기판과 마주하게 되고, 액정 셀의 마찰 방향이 액정 셀과 마주한 광학 비등방성층의 마찰 방향과 비-평행하게 놓여있도록 배열되었다.

그렇게 조립된 액정 디스플레이 장치는 백라이트 (backlight) 상에 배치되고, 2 V 의 화이트 디스플레이 전압 및 6.0 V 의 블랙 디스플레이 전압을 적용하는 동안에, 반대쪽 시야각 (10 이상의 명암비를 수여하는 각 범위) 은 측정기 (measuring meter, EZ-Contrast 160D, ELDIM 제조) 를 이용해 측정되었다. 또한, 3 V 의 중간 톤 전압이 적용되고, 색상 틴트된 시야각 (0.02 이하의 △Cuv 를 수여하는 각 범위) 이 측정되었다.

본 발명의 광학 보상 시트를 이용한 액정 디스플레이 장치는 디스플레이 불균등성을 거의 나타내지 않고, 우수한 이미지를 제공한다는 것이 발견되었다.

[실시예 2]

셀룰로스 아세테이트 용액 B 를 하기 조성물을 혼합 탱크에 채워 넣고, 가열하에 그것을 교반시켜 각 성분을 용해시켜서 제조하였다.

<셀룰로스 아세테이트 용액 B 의 조성물>

60.9% 의 아세틸화도를 갖는 셀룰로스 아세테이트 100 중량부

트리페닐 포스페이트 (가소제) 7.0 중량부

비페닐디페닐 포스페이트 (가소제) 4.0 중량부

메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 402.0 중량부

메탄올 (제 2 용매) 60.0 중량부

분리 혼합 탱크에, 지연증가제 I 의 16 중량부, 메틸렌 클로라이드의 80 중량부 및 메탄올의 20 중량부를 채워 넣고, 가열하에 교반시켜 지연증가제 용액 D 를 제조하였다.

지연증가제 용액 D 의 11 중량부를 셀룰로스 아세테이트 용액 B 의 474 중량부와 혼합하고, 완전히 혼합시켜 도프 (dope) 를 제조하였다. 첨가되는 지연증가제의 양은 셀룰로스 아세테이트의 100 중량부 당 1.6 중량부였다.

수득된 도프는 밴드 주조 기계를 이용해 45 m/분의 주조 속도로 주조하였다. 건조 후에 잔존 용매량이 30 질량% 가 될 때까지, 필름을 밴드로부터 분리한 다음, 140℃ 에서 10 분 동안 건조 대기로 건조시켜서 0.3 질량% 의 잔존 용매량 및 60 ㎛ 의 두께를 가진 셀룰로스 아세테이트 필름 201 을 제조하였다.

(광학 성질의 측정)

셀룰로스 아세테이트 필름 201 의 광학 성질을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 측정하고, 그 결과 Rth 는 80.3 이고, Rth 는 9.7 이었다.

(비누화 처리)

상기에서 제조된 셀룰로스 아세테이트 필름 201 을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 비누화하였다.

(배향 필름의 형성)

비누화된 셀룰로스 아세테이트 필름상에, 하기 조성물을 갖는 코팅 용액을 #16 와이어 바 코팅기로 28 ml/m² 의 커버로 코팅시킨 다음, 뜨거운 물로 60℃ 에서 60 초 동안 건조시키고, 추가로 뜨거운 물로 90℃ 에서 150 초 동안 건조시켰다.

그 후에, 형성된 필름을 셀룰로스 아세테이트 필름의 길이 방향에 평행인 방향에서 마찰시켰다.

<배향 필름을 위한 코팅 용액의 조성물>

상기에 나타낸 개질된 폴리비닐 알콜 10 중량부

물 371 중량부

메탄올 119 중량부

글루타르알데히드 (가교제) 0.5 중량부

(광학 비등방성층의 형성)

실시예 1 의 광학 보상 시트 13 에서와 동일한 방식으로, 광학 비등방성층용 코팅 용액 및 표면활성제층용 코팅 용액이 표면활성제층이 상부층이 되는 배향 필름 상에서 코팅되어서, 광학 보상 시트 (D-1) 를 제조하였다.

<광학 비등방성층의 조성물>

상기에 나타낸 원반상형 액정질 화합물 1.57 g/m²

에틸렌 옥시드-개질된 트리메틸올프로판 0.156 g/m²

트리아크릴레이트 (V#360, Osaka Organic

Chemical Industry Ltd. 제조)

셀룰로스 아세테이트 부티레이트 0.0346 g/m²

(CAB551-0.2, Eastman Chemical 제조)

셀룰로스 아세테이트 부티레이트 (CAB531-1, 0.0088 g/m²

Eastman Chemical 제조)

광중합 개시제 (Irgacure 907, 0.0518 g/m²

Ciba Geigy 제조)

감광액 (Kayacure DETX, 0.0173 g/m²

Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조)

<표면활성제층의 조성물>

상기에 나타낸 표면활성제 P-69 0.006 g/m²

546 nm 파장에서 측정된 광학 비등방성층의 Re 지연값은 43 nm 였다. 추가로, 디스크 평면 및 제 1 투과성 지지체 평면 사이의 각 (틸트각) 은 평균 42°였다.

편광기는 요오드를 연신된 폴리비닐 알콜 필름에 흡착시켜서 제조되었다. 편광기의 한쪽면에, 상기에서 제조된 광학 보상 시트 (D-1) 를 폴리비닐 알콜-기재 접착제를 이용해 접착시켜, 셀룰로스 아세테이트 필름을 편광기 측에 놓았다. 이 때, 편광기의 투과축은 광학 비등방성층의 느린 축에 평행하게 놓였다.

시판되는 셀룰로스 트리아세테이트 필름 (Fujitac TD80UF, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제조) 을 상기와 동일한 방식으로 비누화하고, 폴리비닐 알콜-기재 접착제를 이용해 편광기의 반대쪽에 접착시켜, 편광 플레이트를 제조하였다.

(액정 디스플레이의 제조)

TN-모드 액정 셀을 이용하여 20-인치 액정 디스플레이 장치 (LC-20V1, Sharp Corporation 제조) 에 제공된 한 쌍의 편광 플레이트를 벗기고, 대신 상기에서 제조된 편광 플레이트의 한쪽 시트를 광학 보상 시트가 액정 셀쪽에 놓여 있는 압력-민감 접착제를 통해 관찰자쪽 및 백라이트쪽 각각에 접착시켰다. 이 때, 관찰자쪽에 있는 편광 플레이트의 투과축 및 백라이트쪽에 있는 편광 플레이트의 투과축은 오른쪽 각에서 교차되도록 놓였다.

본 발명의 광학 보상 시트를 이용한 액정 디스플레이 장치는 디스플레이 불균등성을 거의 나타내지 않고, 우수한 이미지를 제공한다는 것이 밝혀졌다.

본 발명의 방법으로 제조된 광학 보상 시트는 불균등성이 없고, 시트의 평면에서의 광학 균일성에 있어서 우수하며, 상기 광학 보상 시트를 이용한 액정 디스플레이 장치는 디스플레이 불균등성을 거의 나타내지 않고, 우수한 이미지를 제공한다.

[실시예 3]

(중합체 기판의 제조)

셀룰로스 아세테이트 용액은 하기 조성물을 혼합 탱크에 채우고, 그것을 가열하에 교반시켜 각 성분을 용해시켜서 제조되었다.

(셀룰로스 아세테이트 용액의 조성물)

60.9% (린터) 의 아세틸화도를 갖는 80 중량부

셀룰로스 아세테이트

60.8% (린터) 의 아세틸화도를 갖는 20 중량부

셀룰로스 아세테이트

트리페닐 포스페이트 (가소제) 7.8 중량부

비페닐디페닐 포스페이트 (가소제) 3.9 중량부

메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 300 중량부

메탄올 (제 2 용매) 54 중량부

1-부탄올 (제 3 용매) 11 중량부

분리된 혼합 탱크에, 60.9% (린터) 의 아세틸화도를 갖는 셀룰로스 아세테이트 4 중량부, 하기에 나타낸 지연증가제의 16 중량부, 규소 미립자 (입자 크기 : 20 nm, 모스 굳기 : 약 7) 의 0.5 중량부, 메틸렌 클로라이드의 87 중량부 및 메탄올 13 중량부를 채우고, 가열하에 교반시켜 지연증가제 용액을 제조하였다.

지연증가제 용액의 36 중량부를 셀룰로스 아세테이트 용액의 464 중량부와 혼합시키고, 완전히 혼합시켜 도프를 제조하였다. 첨가되는 지연증가제의 양은 셀룰로스 아세테이트의 100 중량부 당 5.0 중량부였다.

지연증가제 :

수득된 도프를 밴드 주조 기계를 이용해 주조하였다. 필름 표면 온도가 밴드 상에서 40℃ 가 된 후에, 필름을 1 분 동안 건조시킨 다음, 43 질량% 의 잔존 용매량을 갖는 필름을 분리하여, 140℃ 에서 건조 대기로 건조시킨 다음, 텐터를 이용해 교차 방향에서 28% 연신시켰다. 그 후에, 상기 필름을 135℃ 에서 20 분 동안 건조 대기로 건조시켜서 0.3 질량% 의 잔존 용매량을 갖는 중합체 기판 (PK-1) 을 수득하였다.

수득된 중합체 기판 (PK-1) 은 1,340 mm 의 너비 및 92 ㎛ 의 두께를 가졌다. 590 nm 의 파장에서의 지연값 (Re) 은 타원분석기 (M-150, JASCO Corporation 제조) 를 이용해 측정되었고, 43 nm 였다. 또한, 590 nm 의 파장에서의 지연값 (Rth) 이 측정되었고, 175 nm 였다.

제조된 중합체 기판 (PK-1) 을 2.O N 포타슘 히드록시드 용액 (25℃) 에 2 분 동안 담근 다음, 황산으로 중화시키고, 순수한 물로 세척하고 건조시켰다. PK-1 의 표면 에너지를 접촉 각 방법 (contact angle method) 으로 결정하였는데, 63 mN/m 였다.

PK-1 상에서, 하기 조성물을 갖는 배향 필름을 위한 코팅 용액은 #16 와이어 바 코팅기로 28 ml/m² 의 커버에 코팅된 다음, 60℃ 에서 60 초 동안 뜨거운 물로 건조되고, 추가로 90℃ 에서 150 초 동안 뜨거운 물로 건조되었다.

(배향 필름을 위한 코팅 용액의 조성물)

하기에 나타낸 개질된 폴리비닐 알콜 10 중량부

물 371 중량부

메탄올 119 중량부

글루타르알데히드 (가교제) 0.5 중량부

개질된 폴리비닐 알콜 :

배향 필름은 중합체 기판 (PK-1) 의 느린 축 (632.8 nm 의 파장에서 측정) 으로부터 45°에 있는 방향에서 마찰되었다.

(광학 비등방성층의 형성)

메틸 에틸 케톤 102 kg 에, 하기에 나타낸 원반상형 액정질 분자의 41.01 kg, 에틸렌 옥시드-개질된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (V#360, Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 제조) 의 4.06 kg, 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 (CAB531-1, Eastman Chemical 제조) 의 0.35 kg, 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy 제조) 의 1.35 kg 및 감광액 (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조) 의 0.45 kg 을 용해시켰다. 생성 용액에, 0.1 kg 의 지방족불소기-함유 공중합체 (Megafac F780, Dai-Nippon Ink & Chemicals, Inc. 제조) 를 첨가하여 코팅 용액을 제조하였다. 수득된 코팅 용액은 계속적으로 #3.6 와이어 바 코팅기로 배향 필름상에서 코팅되고, 130℃ 에서 20 분 동안 가열되어, 원반상형 액정질 화합물을 배향하였다. 그 후에, UV 빛을 120 W/cm 의 고압 수은 램프를 이용해 100℃ 에서 1 분 동안 조사하여 원반상형 액정질 화합물을 중합시킨 다음, 필름을 실온으로 냉각시켰다. 상기 방법에서, 광학 비등방성층이 있는 광학 보상 시트 (KH-1) 가 제조되었다.

546 nm 의 파장에서 측정된 광학 비등방성층의 Re 지연값은 38 nm 였다. 추가로, 디스크 평면 및 제 1 투과성 지지체 평면사이의 각 (틸트각) 은 평균 33° 였다.

102 kg 의 메틸 에틸 케톤에, 하기에 나타낸 41.01 kg 의 원반상형 액정질 분자, 4.06 kg 의 에틸렌 옥시드-개질된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (V#360, Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 제조), 0.45 kg 의 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 (CAB531-1, Eastman Chemical 제조), 1.35 kg 의 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy 제조) 및 0.45 kg 의 감광액 (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조) 을 용해시켰다. 생성 용액에, 0.1 kg 의 지방족불소기-함유 공중합체 (Megafac F780, Dai-Nippon Ink & Chemicals, Inc. 제조) 를 첨가하여 코팅 용액을 제조하였다. 수득된 코팅 용액은 계속적으로 #3.6 와이어 바 코팅기로 배향 필름상에서 코팅되고, 130℃ 에서 20 분 동안 가열되어, 원반상형 액정질 화합물을 배향하였다. 그 후에, UV 빛을 120 W/cm 의 고압 수은 램프를 이용해 100℃ 에서 1 분 동안 조사하여 원반상형 액정질 화합물을 중합시킨 다음, 필름을 실온으로 냉각시켰다. 상기 방법에서, 광학 비등방성층이 있는 광학 보상 시트 (KH-1-1) 가 제조되었다.

546 nm 의 파장에서 측정된 광학 비등방성층의 Re 지연값은 38 nm 였다. 추가로, 디스크 평면 및 제 1 투과성 지지체 평면사이의 각 (틸트각) 은 평균 33° 였다.

편광 플레이트는 교차-니콜 배열에서 배치되고, 생성된 광학 보상 시트 (KH-l) 및 (KH-1-1) 의 불균등성이 관찰되었다. 결과로서, 정상 라인으로부터 앞쪽 또는 60°에서 틸트된 방향으로부터 봤을 때, 불균등성은 감지되지 않았다.

(편광기의 제조)

1,700 의 평균 중합도 및 99.5 몰% 의 비누화도를 갖는 PVA (두께 : 80 ㎛, 너비 : 2,500 mm) 를 40℃ 에서 물에서 수직으로 8 회 단축 연신 확대하고, 연신된 필름을 0.2 g/L 의 요오드 및 60 g/L 의 포타슘 요오다이드를 함유한 수성 용액에 30℃ 에서 5 분 동안 담그고, 100 g/L 의 보린산 및 30 g/L 의 포타슘 요오다이드를 함유한 수성 용액에 70℃ 에서 5 분 동안 담가서, 1,300 mm 의 너비 및 17 ㎛ 의 두께를 갖는 필름을 형성하였다.

그 후, 상기 필름을 20℃ 에서 10 초 동안 세척조에서 세척한 다음, 0.1 g/L 의 요오드 및 20 g/L 의 포타슘 요오다이드를 함유한 수성 용액에 30℃ 에서 15 초 동안 담근 후, 실온에서 24 시간 동안 건조시켜서 요오드-기재 편광기 (HF-01) 를 수득하였다.

(편광 플레이트의 제조)

편광기 (HF-01) 의 한쪽면에, KH-1 (광학 보상 시트) 의 중합체 기판 (PK-1) 표면이 폴리비닐 알콜-기재 접착제를 이용해 접착되었다. 또한, 80 ㎛-두께 트리아세틸 셀룰로스 필름 (TD80U, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제조) 을 비누화시키고, 폴리비닐 알콜-기재 접착제를 이용해 편광기의 반대쪽에 접착시켰다.

이 때, 편광기의 투과축 및 중합체 기판 (PK-1) 의 느린 축을 평행하게 놓고, 편광기의 투과축 및 트리아세틸 셀룰로스 필름의 느린 축을 오른쪽 각에서 교차로 놓았다. 상기 방법에서, 편광 플레이트 (HB-1) 가 제조되었다.

[비교예 1]

광학 보상 시트 (KH-H1) 및 KH-H1 이 있는 편광 플레이트 (HB-H1) 를 지방족불소기-함유 공중합체를 광학 비등방성층에 첨가하지 않는다는 것만 제외하고, 실시예 1 과 동일한 방식으로 제조하였다.

[실시예 4]

(중합체 기판의 제조)

혼합 탱크에, 실시예 3 에서 이용된 지연증가제의 16 중량부, 80 중량부의 메틸렌 클로라이드 및 20 중량부의 메탄올을 채우고, 가열하에 교반시켜 지연증가제 용액을 제조하였다.

25 중량부의 지연증가제 용액을 실시예 3 에서 제조된 셀룰로스 아세테이트 용액 474 중량부와 혼합하고, 완전히 혼합시켜 도프를 제조하였다. 첨가되는 지연증가제의 양은 셀룰로스 아세테이트의 100 중량부 당 3.5 중량부였다.

수득된 도프는 밴드 주조 기계를 이용해 주조되었다. 필름 표면 온도가 밴드 상에서 40℃ 가 된 후에, 필름을 1 분 동안 건조시킨 다음, 분리하고, 140℃ 에서 건조 대기로 건조시켜서 0.3 질량% 의 잔존 용매량을 갖는 중합체 기판 (PK-2) 을 수득하였다.

수득된 중합체 기판 (PK-2) 은 1,500 mm 의 너비 및 65 ㎛ 의 두께를 가졌다. 590 nm 의 파장에서의 지연값 (Re) 은 타원분석기 (M-150, JASCO Corporation 제조) 를 이용해 측정되었고, 4 nm 였다. 또한, 590 nm 의 파장에서의 지연값 (Rth) 이 측정되었고, 78 nm 였다.

(광학 비등방성층이 있는 광학 보상 시트의 제조)

중합체 기판 (PK-2) 을 2.O N 포타슘 히드록시드 용액 (25℃) 에 2 분 동안 담근 다음, 황산으로 중화시키고, 순수한 물로 세척하고 건조시켰다. PK-2 의표면 에너지를 접촉 각 방법으로 결정하였는데, 63 mN/m 였다.

<배향 필름의 형성>

제조된 PK-2 상에서, 하기 조성물을 갖는 코팅 용액은 #16 와이어 바 코팅기로 28 ml/m² 의 커버에 코팅된 다음, 60℃ 에서 60 초 동안 뜨거운 물로 건조되고, 추가로 90℃ 에서 150 초 동안 뜨거운 물로 건조되었다.

<배향 필름을 위한 코팅 용액의 조성물>

실시예 3 의 개질된 폴리비닐 알콜 10 중량부

물 371 중량부

메탄올 119 중량부

글루타르알데히드 (가교제) 0.5 중량부

생성 개질된 폴리비닐 알콜 필름은 마찰되어서, PK-2 의 길이 방향에 평행하게 배향되었다.

<광학 비등방성층의 형성>

메틸 에틸 케톤 102 kg 에, 실시예 3 의 원반상형 액정질 분자의 41.01 kg, 에틸렌 옥시드-개질된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (V#360, Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 제조) 의 4.06 kg, 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 (CAB551-2, Eastman Chemical 제조) 의 0.90 kg, 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 (CAB531-1, Eastman Chemical 제조) 의 0.23 kg, 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy 제조) 의 1.35 kg 및 감광액 (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조) 의 0.45 kg 을 용해시켰다. 생성 용액에, 0.1 kg 의 지방족불소기-함유 공중합체 (P-29) 를 첨가하여 코팅 용액을 제조하였다. 수득된 코팅 용액은 #3.4 와이어 바 코팅기로 배향 필름상에서 코팅되고, 일정 온도 구역에서 130℃ 에서 2 분 동안 가열되어, 원반상형 액정질 화합물을 배향하였다. 그 후에, UV 빛을 120 W/cm 의 고압 수은 램프를 이용해 60℃ 에서 1 분 동안 대기 내에서 조사하여 원반상형 액정질 화합물을 중합시킨 다음, 필름을 실온으로 냉각시켰다. 이러한 방법으로, 광학 비등방성층이 형성되고, 광학 보상 시트 (KH-2) 가 제조되었다.

546 nm 의 파장에서 측정된 광학 비등방성층의 Re 지연값은 40 nm 였다. 추가로, 디스크 평면 및 제 1 투과성 지지체 평면사이의 각 (틸트각) 은 평균 39° 였다.

편광 플레이트는 교차-니콜 배열에서 배치되고, 생성된 광학 보상 시트의 불균등성이 관찰되었다. 결과로서, 정상 라인으로부터 앞쪽 또는 60°에서 틸트된 방향으로부터 봤을 때, 불균등성은 감지되지 않았다.

(편광 플레이트의 제조)

편광기 (HF-1) 의 한쪽면에, KH-2 (광학 보상 시트) 를 폴리비닐 알콜-기재 접착제를 이용해 접착하였다. 또한, 80 ㎛-두께 트리아세틸 셀룰로스 필름 (TD80U, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제조) 을 비누화시키고, 폴리비닐 알콜-기재 접착제를 이용해 편광기의 반대쪽에 접착시켰다.

이 때, 편광기의 투과축 및 PK-2 의 느린 축을 평행하게 놓고, 편광기의 투과축 및 트리아세틸 셀룰로스 필름의 느린 축을 오른쪽 각에서 교차로 놓았다. 이러한 방법으로, 편광 플레이트 (HB-2) 가 제조되었다.

[비교예 2]

광학 보상 시트 (KH-H2) 및 KH-H2 가 있는 편광 플레이트 (HB-H2) 를 지방족불소기-함유 공중합체를 광학 비등방성층에 첨가하지 않는다는 것만 제외하고, 실시예 2 와 동일한 방식으로 제조하였다.

(병행 배열된 액정 셀의 제조)

ITO 전극이 있는 유리 기판상에, 폴리이미드 필름을 배향 필름으로서 제공하고, 마찰 처리하였다. 수득된 유리 기판의 두 장의 시트를 평행으로 각각 마찰방향으로 놓는 동안 서로 마주보게 배치하였다. 셀 갭 (cell gap) 은 6 ㎛ 로 하였다. 셀 갭에서, 0.1396 의 △n (굴절률 n_e 및 n_o 사이의 차이) 을 가진 액정질 화합물 (ZLI1132, Merck & Co., Inc. 제조) 을 주입하여, 병행 배열된 액정 셀을 제조하였다. 액정 셀의 크기는 20 인치였다.

실시예 3 에서 제조된 두 장의 편광 플레이트 (HB-1) 를 그 사이에 수득된 병행 배열된 셀을 삽입하여 접착하였다. 상기는 타원형의 편광 플레이트의 광학 비등방성층을 셀 기판과 마주하게 하고, 액정 셀의 마찰 방향을 액정 셀과 마주한 광학 비등방성층의 마찰 방향과 비-평행하게 놓여지도록 배열하였다.

55 Hz 의 직사각형 파장 전압을 액정 셀에 적용하였다. 상기 모드를 정상적으로 2 V 의 화이트 디스플레이 및 5 V 의 블랙 디스플레이에 맞추었다. 투과율 (화이트 디스플레이/블랙 디스플레이) 을 명암비로 함으로써, 시야각을 측정기 (EZ-Contrast 160D, ELDIM 제조) 를 이용해 블랙 디스플레이 (L1) 내지 화이트 디스플레이 (L8) 의 8 단계에서 측정하였다.

동일한 방식에서, 비교예 1 에서 제조된 편광 플레이트 (HB-H1) 를 접착하고, 시야각을 측정하였다. 시야각의 평가 지수로서, 시계에서 이미지 상에 10 이상의 명암비를 유지하고, 블랙쪽에서 그라데이션 반전이 발생하지 않는 (즉, 블랙 디스플레이 (1) 및 다음 수준 (L2) 사이의 반전이 일어나지 않는) 범위 내에서 개방형 각 수치가 이용되었다. 측정 결과를 표 3 에 나타낸다.

광학 보상 시트 (KH-1-1) 가 상기에서 광학 보상 시트 (KH-1) 의 위치에서 이용되는 경우, 상기에 대등한 결과가 수득되었다.

(액정 디스플레이 장치의 패널 상에서의 불균등성 평가)

실시예 3 및 비교예 1 에서 제조된 각각의 액정 디스플레이 장치의 디스플레이 패널을 전체 표면에 걸쳐서 중간 톤으로 조정하고, 불균등성을 평가하였다. 실시예 3 에서, 불균등성은 어떤 방향에서 보더라도 관찰되지 않았으나, 비교예 1 에서 격자형 불균등성은 45°이상의 상위 시야각에서 감지되었다.

(TN 액정 셀의 평가)

액정 디스플레이 장치 (AQUOS LC-20C1S, Sharp Corporation 제조) 에서 제공되는 편광 플레이트 한 쌍을 TN-모드 액정 셀을 이용해 벗기고, 대신에 실시예 4 에서 제조된 1 시트의 편광 플레이트 (HB-2) 를 광학 보상 시트 (KH-2) 가 액정 셀쪽에 놓여 있는 압력-민감 접착제를 통해 관찰쪽 및 백라이트쪽 각각에 접착하였다. 이 때, 관찰쪽에 있는 편광 플레이트의 투과축 및 백라이트쪽에 있는 편광 플레이트의 투과축을 O-모드를 형성하도록 놓았다.

제조된 액정 디스플레이 장치는 측정기 (EX-Contrast 160D, ELDIM 제조) 를 이용해 블랙 디스플레이 (L1) 내지 화이트 디스플레이 (L8) 의 8 단계에서 시야각에서 측정되었다. 측정 결과를 표 4 에 나타낸다.

(액정 디스플레이 장치의 패널상에서의 불균등성의 평가)

실시예 4 및 비교예 2 에서 제조된 액정 디스플레이 장치 각각의 디스플레이 패널을 전체 표면에 걸쳐서 중간 톤으로 조정하고, 불균등성을 평가하였다. 실시예 4 에서, 불균등성은 어떤 방향에서 보더라도 관찰되지 않았으나, 비교예 2 에서 격자형 불균등성은 45°이상의 상위 시야각에서 감지되었다.

[실시예 5]

(광학 비등방성층의 형성)

시판되는 트리아세틸 셀룰로스 필름 (Fujitac, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제조) 을 2.O N 포타슘 히드록시드 용액 (25℃) 에 2 분 동안 담근 다음, 황산으로 중화시키고, 순수한 물로 세척하고 건조시켰다. PK-2 의 표면 에너지를 접촉 각 방법으로 결정하였는데, 63 mN/m 였다.

<배향 필름의 형성>

Fujitac 상에서, 하기 조성물을 갖는 코팅 용액은 #16 와이어 바 코팅기로 28 ml/m² 의 커버에 코팅된 다음, 60℃ 에서 60 초 동안 뜨거운 물로 건조되고, 추가로 90℃ 에서 150 초 동안 뜨거운 물로 건조되었다.

<배향 필름을 위한 코팅 용액의 조성물>

실시예 3 의 개질된 폴리비닐 알콜 10 중량부

물 371 중량부

메탄올 119 중량부

글루타르알데히드 (가교제) 0.5 중량부

메틸 에틸 케톤에, 실시예 3 의 원반상형 화합물의 90 중량부, 에틸렌 옥시드-개질된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (V#360, Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 제조) 의 10 중량부, 멜라민 포름알데히드/아크릴산 공중합체 (Aldrich reagent) 의 10 중량부, 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy 제조) 의 3.0 중량부 및 감광제 (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조) 의 1.0 중량부를 용해시켜, 38 질량% 의 농도의 고체를 갖는 용액을 제조하였다. 생성 용액에, 0.5 kg 의 지방족불소기-함유 공중합체 (P-45) 를 추가로 첨가하여 코팅 용액을 제조하였다.

수득된 코팅 용액은 실시예 4 에서와 동일한 커버로 배향 필름 상에서 코팅되고 건조되었다. 그 후에, 상기 필름을 130℃ 에서 1 분 동안 가열하여, 원반상형 화합물을 배향하고, 즉시 실온으로 냉각시킨 다음, 500 mJ/cm² 의 UV 빛을 조사하여 원반상형 화합물을 중합시키고, 그로 인해 배열된 상태에 고정시켰다. 상기 방법에서, 광학 보상 시트 (KH-3) 가 제조되었다. 형성된 광학 비등방성층의 두께는 1.7 ㎛ 였다.

광학 비등방성층의 지연의 각 의존도는 타원분석기 (JASCO Corporation 제조) 를 이용해서 측정되었다. 결과로서, 원반상형 화합물의 디스크 평면 및 배향 필름 평면 사이의 각은 0.2°였고, 두께 방향에서의 지연값 (Rth) 는 150 nm 였다. 편광기의 투과축 및 PK-2 의 느린 축을 평행하게 놓고, 편광기의 투과축 및 시판되는 트리아세틸 셀룰로스 필름의 느린 축을 오른쪽 각도에서 교차하게 놓았다. 상기 방법에서, 편광 플레이트 (HB-3) 가 제조되었다.

(편광 플레이트의 제조)

편광기 (HF-l) 의 한쪽면상에, 중합체 기판 (KH-3) 을 폴리비닐 알콜-기재 접착제를 이용해 접착하였다. 또한, 80 ㎛-두께의 트리아세틸 셀룰로스 필름 (TD80U, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제조) 을 비누화하고, 폴리비닐 알콜-기재 접착제를 이용해 편광기의 반대쪽에 접착하였다.

이 때, 편광기의 투과축 및 KH-3 의 느린 축을 평행하게 놓고, 편광기의 투과축 및 시판되는 트리아세틸 셀룰로스 필름의 느린 축을 오른쪽 각도에서 교차하게 놓았다. 상기 방법에서, 편광 플레이트 (HB-3) 가 제조되었다.

광학 보상 시트 (KH-H3) 및 KH-H3 가 있는 편광 플레이트 (HB-H3) 를 지방족불소기-함유 공중합체를 광학 비등방성층에 첨가하지 않는 점만 제외하고, 실시예 3 에서와 동일한 방식으로 제조하였다.

(수직 배열-모드 액정 셀)

수직 배열-모드 액정 셀을 이용하여 액정 디스플레이 장치 (VL-1530., Fujitsu Ltd. 제조) 에서 제공되는 한 쌍의 편광 플레이트 및 한 쌍의 지연판을 벗기고, 대신 편광 플레이트 (HB-3) 를 중합체 기판 (PF-1) 이 액정 셀쪽에 놓여 있는 압력-민감 접착제를 이용하여 접착하였다. 이 때, 편광 플레이트는 관찰쪽에 있는 편광 플레이트의 투과축이 수직 방향으로 놓여 있고, 백라이트쪽에 있는 편광 플레이트의 투과축이 횡단 방향으로 놓여 있는 교차-니콜 배열로 배치되었다.

(패널 상에서의 불균등성의 평가)

실시예 5 및 비교예 3 에서 제조된 액정 디스플레이 장치 각각은 전체 표면에 걸쳐서 중간 톤으로 조정되고, 불균등성이 평가되었다. 실시예 5 에서, 불균등성은 어떤 방향에서도 관찰되지 않았으나, 비교예 3 에서는 시야각이 45°에서 틸트되었을 때 격자형 불균등성이 모든 방향에서 감지되었다.

본 발명은 광학 보상 기능을 가진 편광 플레이트를 이용하여 액정 셀 및 거기에 이용하기 위한 광학 필름을 광학적으로 보상하는 방법, 특히 높은 디스플레이 등급을 가진 이미지 및 거기에 이용하기 위한 광학 필름을 디스플레이 하는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 광학 필름 또는 편광 플레이트를 이용하여 액정 디스플레이 장치를 제공한다.

추가로, 본 발명은 액정질 화합물-함유층을 그 위에 가지는 지지체를 포함하는, 불균등성이 없고 시트의 평면내에서 우수한 광학 정형성을 나타내는 광학 보상 시트, 그의 제조 방법, 및 상기 광학 보상 시트를 이용한 각각의 편광 플레이트 및 액정 디스플레이 장치를 제공한다.

Claims (14)

1. 투과성 지지체 상에서 2 가지 이상의 코팅 용액을 동시에 코팅하는 단계를 포함하는 광학 보상 시트의 제조 방법으로, 여기서 상기 단계에서 동시에 코팅되는 코팅 용액 중 하나 이상은 액정질 화합물을 함유하고, 코팅 용액의 또다른 코팅 용액은 표면활성제를 함유하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 표면활성제가 불소-함유 표면활성제인 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 표면활성제가 불소-함유 공중합체인 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 표면활성제가 하기 단량체 (i) 유래의 반복 단위 및 하기 단량체 (ii) 유래의 반복 단위를 함유하는 지방족불소기-함유 공중합체인 방법 :

   (i) 하기 화학식 [1] 로 나타낸 지방족불소기-함유 단량체, 및

   (ii) 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌) 메타크릴레이트 :

   [화학식 1]

   (여기서, R₁ 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며, X 는 산소 원자, 황 원자 또는 -N(R₂)- 를 나타내며, m 은 1 내지 6 의 정수를 나타내며, n 은 2 내지 4 의 정수를 나타내고, R₂ 는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4 의 알킬기를 나타냄).
5. 제 3 항에 있어서, 상기 표면활성제가 하기 단량체 (i) 유래의 반복 단위, 하기 단량체 (ii) 유래의 반복 단위 및 하기 단량체 (iii) 유래의 반복 단위를 함유하는 지방족불소기-함유 공중합체인 방법 :

   (i) 제 4 항에 기술된 화학식 [1] 로 나타낸 지방족불소기-함유 단량체,

   (ii) 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌) 메타크릴레이트, 및

   (iii) 하기 화학식 [2] 로 나타내어지고, (i) 및 (ii) 와 공중합가능한 단량체 :

   [화학식 2]

   (여기서, R₃ 는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며, Y 는 이가 연결기 (divalent linking group) 를 나타내고, R₄ 는 탄소수 4 내지 20 의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기를 나타내는데, 이는 치환기를 가질 수 있음).
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 광학 보상 시트.
7. 액정질 화합물을 포함하는 광학 비등방성층을 그 위에 가지고 있는 지지체를 포함하는 광학 필름으로, 여기서 상기 광학 비등방성층은 하기 단량체 (i) 유래의 반복 단위 및 하기 단량체 (ii) 유래의 반복 단위를 함유하는 지방족불소기-함유 공중합체를 포함하는 광학 필름 :

   (i) 하기 화학식 [1] 로 나타낸 지방족불소기-함유 단량체, 및

   (ii) 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌) 메타크릴레이트 :

   [화학식 1]

   (여기서, R₁ 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며, X 는 산소 원자, 황 원자 또는 -N(R₂)- 를 나타내며, m 은 1 내지 6 의 정수를 나타내며, n 은 2 내지 4 의 정수를 나타내고, R₂ 는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4 의 알킬기를 나타냄).
8. 제 7 항에 있어서, 상기 광학 비등방성층이 하기 단량체 (i) 유래의 반복 단위, 하기 단량체 (ii) 유래의 반복 단위 및 하기 단량체 (iii) 유래의 반복 단위를 함유하는 지방족불소기-함유 공중합체를 포함하는 광학 필름 :

   (i) 제 7 항에 따른 화학식 [1] 로 나타낸 지방족불소기-함유 단량체,

   (ii) 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌) 메타크릴레이트, 및

   (iii) 하기 화학식 [2] 로 나타내어지고, (i) 및 (ii) 와 공중합가능한 단량체 :

   [화학식 2]

   (여기서, R₃ 는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며, Y 는 이가 연결기를 나타내고, R₄ 는 탄소수 4 내지 20 의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기를 나타내는데, 이는 치환기를 가질 수 있음).
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 액정질 화합물은 원반상형 화합물인 광학 필름.
10. 제 6 항에 따른 광학 보상 시트 또는 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 광학 필름을 포함하는 편광 플레이트.
11. 제 6 항에 따른 광학 보상 시트 또는 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 광학 필름을 포함하는 액정 디스플레이 장치.
12. 편광 필름 및 편광 필름의 양쪽면 상에 배치된 보호 필름을 포함하는 편광 플레이트로, 여기서 보호 필름의 하나는 액정질 화합물을 포함하는 광학 비등방성층을 가진 광학 보상 시트이고, 상기 광학 보상 시트는 제 6 항에 따른 광학 보상 시트인 편광 플레이트.
13. 하나의 액정 셀 및 액정 셀의 양쪽면 상에 배치된 2 개의 편광 플레이트를 포함하는 액정 디스플레이 장치로, 여기서 상기 편광 플레이트 중 하나 이상은 제 10 항 또는 제 12 항에 따른 편광 플레이트인 액정 디스플레이 장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 액정 셀은 TN -모드, 병행 (bend) 배열-모드 또는 수직 배열-모드의 액정 셀인 액정 디스플레이 장치.