KR20070031543A - 트위스티드 네마틱 액정표시장치용 광학필름 및 이를구비한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학 이방성층, 상기 광학 이방성층 상에 적층된 투명지지체 및 상기 투명지지체 상에 적층된 편광필름을 포함하는 광학필름으로서, 상기 광학 이방성층이 디스코틱 액정성 화합물로 이루어진 것이고, 상기 투명지지체는 광학적으로 이축성 필름이며, 상기 투명지지체의 굴절율이 최대인 축이 상기 편광필름의 흡수축과 수직이고, 상기 투명지지체의 굴절율이 최대인 축이 상기 광학 이방성층의 광축을 필름 면상에 투사한 방향과 평행 또는 수직인 것인 광학필름, 이를 구비한 액정표시장치 및 이들의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 광학필름은 트위스티드 네마틱 액정표시장치에서 경사각에서의 대비비를 최대화할 수 있다.

Description

트위스티드 네마틱 액정표시장치용 광학필름 및 이를 구비한 액정표시장치{OPTICAL FILM FOR TWISTED NEMATIC LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME}
도 1은 트위스티드 네마틱 액정 표시 장치의 작동 원리를 나타내는 모식도이다.
도 2는 디스코틱 액정 필름이 구비된 노말리 화이트 모드의 트위스티드 네마틱 액정표시장치에 있어서, 전압을 가하였을 때 트위스티드 네마틱 액정 분자와 디스코틱 액정 분자의 배열상태를 나타낸 모식도이다.
도 3은 디스코틱 액정 분자의 하이브리드 배향 상태를 나타내는 모식도이다.
도 4 내지 10은 각각 실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 5에서의 광학필름과 TN-LCD 패널의 배치 구조를 나타낸 도이다.
도 11 내지 17은 각각 실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 5에서 제조된 TN-LCD에서의 대비비 측정 결과를 나타낸 도이다.
본 발명은 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic) 액정 표시 장치에서 정면과 경사각에서의 대비비를 최대화할 수 있는 광학필름 및 이 광학필름이 구비된 트위스티드 네마틱 액정 표시 장치(이하, TN-LCD라 함)에 관한 것이다.
TN-LCD의 작동 원리를 도 1에 예시하였다. 도 1에 도시한 바와 같이, 액정 셀 내에서 봉상 구조의 액정 분자가 면을 따라서 특정한 방향으로 배향되도록 처리한 유리판을 직각으로 교차시킨 후 그 사이에 액정을 주입하면 유리판 사이에서 액정 분자의 배열이 꼬이게 된다(도 1의 좌측 그림). 여기에 액정 셀의 상하에 전압을 가해 주면 셀 내의 액정 분자는 전압을 가해 준 방향으로 배열을 바꾸게 된다(도 1의 우측 그림). 이러한 액정 셀의 상하에 편광판을 부착시, 편광판의 투과축(편광축이라고도 하며, 편광판의 연신축과 수직을 이룸)이 서로 수직이 되도록 하면, 전압이 OFF시에는 입사광이 통과하고, 전압이 ON시에는 입사광을 차단하여 명암을 구현할 수 있다. 이런 방식을 노말리 화이트(NW) 모드라고 한다. 상기 액정 셀의 상하에 부착되는 편광판의 투과축을 평행하게 하면, 앞의 경우와는 반대로 전압이 OFF시에는 입사광이 차단되고, 전압이 ON시에는 입사광이 통과하게 되는데, 이런 방식을 노말리 블랙(NB) 모드라고 한다. 또한, 전압이 OFF시에 편광판의 투과축과 해당 편광판이 닿는 쪽의 액정 셀에 인접한 봉상 액정 분자의 장축(ne 축)이 평행할 때를 e-모드라 하며, 수직일 때를 o-모드라 한다.
NW 모드의 경우, 전압을 ON 시켜서 암 상태를 구현하는데, 도 2와 같이 액정 셀의 중앙 부분은 액정 분자가 전압을 가한 방향으로 배열이 되지만, 액정 셀 중 유리기판과 닿는 부위에서는 액정 분자와 셀 배향막 사이의 고정 에너지(anchoring energy) 때문에 셀 두께 방향으로 액정의 배향이 점차적으로 변화하는 하이브리드(hybrid) 배향을 하게 된다. 또한, TN-LCD 액정 셀은 막대 형태의 액정 분자로 이루어져 있으므로 양의 광학 이방성 인 특성을 갖는다. 이러한 TN-LCD 액정 셀의 암(dark) 상태에서의 양의 광학 이방성과 부분적인 하이브리드 배향 특성은 측면에서 관찰시 부가적인 위상차의 발생을 일으키게 된다. 이것을 보상하기 위해, 등방성(isotropic) 혹은 복굴절성(birefringent) 고분자 필름 위에 음의 광학 이방성을 가지면서 하이브리드(hybrid) 배향을 하는 디스코틱 액정(이하 DLC라 함)을 코팅한 위상차 필름과 편광필름이 적층된 광학필름을 TN-LCD 액정 셀에 부착하는 기술이 이용되고 있다.
광학 이방성의 부호는 직교 좌표상에서의 3개의 굴절률(nx, ny, nz) 중에서 2개는 서로 같고 나머지 1개가 다를 때, 즉 일축성(uniaxial)일 때 정의할 수 있다. 이 때 서로 같은 2개의 굴절률을 일반 굴절률(ordinary refractive index, 이하 no라 함)이라 하고, no와 값이 다른 나머지 1개의 굴절률을 이상 굴절률(extraordinary refractive index, 이하 ne라 함)이라 하며, ne의 방향을 광축(optical axis)으로 정의한다. 일축성 복굴절 물질의 광학 이방성(Δn)은 Δn=ne-no로 정의되며, 이 값이 0보다 큰 경우, 즉 ne>no인 경우에 양의 광학 이방성을 가진다고 하고, Δn이 0보다 작은 경우, 즉 ne<no 일 때 음의 광학 이방성을 가진다고 한다.
DLC 필름을 이용한 일반적인 TN-LCD 보상 방법은 미국 특허 제5,583,679호 및 제5,646,703호에 기재되어 있다. 그러나, 상기의 특허들에는 DLC 필름의 기재의 위상차에 대해서는 언급되어 있지 않거나 음의 일축성 필름인 경우에 대해서만 기 재되어 있다.
현재 DLC 필름을 사용하여 상업화되어 있는 한 위상차 필름(일본의 Fuji Photo Film사, 제품명:WV-SA)은, 필름의 두께 방향에 따라 변화하는 DLC 분자의 광축들을 필름 면상에 투사했을 때의 방향(DLC 필름의 러빙 방향과 일치함, 도 2 참조)과 DLC 필름의 기재로 사용하는 이축성 필름의 nx 축(=굴절률이 최대인 축)과 평행하다. 또한, 대량 생산 과정에서 상기의 위상차 필름은 롤의 형태로 편광 소자와 합판되는데, 그 결과 편광 소자의 흡수축(연신축)은 DLC 필름의 러빙 방향 및 이축성 필름의 nx 방향과 평행하게 된다.
그러나 위와 같은 구조의 광학 편광필름을 부착한 TN-LCD는 암 상태에서 경사 방향에서 관찰시 빛샘이 심하며 이는 곧 낮은 대비비(Contrast ratio)를 일으켜 표시 품질의 저하를 가져오는 문제가 있다.
본 발명자들은 광학 이방성층, 이 광학 이방성층 상에 적층된 투명지지체 및 이 투명지지체 상에 적층된 편광필름을 포함하는 TN-LCD 보상용 광학필름에 있어서, 상기 각 층의 재료 선택과 층들 상호간의 배치 조절에 의하여 TN-LCD에서 경사각에서의 대비비를 최대화할 수 있다는 사실을 밝혀내었다.
이에 본 발명은 TN-LCD에서 경사각에서의 대비비를 최대화할 수 있는 TN-LCD 보상용 광학필름 이를 구비한 TN-LCD를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 광학 이방성층, 상기 광학 이방성층 상에 적층된 투명지지체 및 상기 투명지지체 상에 적층된 편광필름을 포함하는 광학필름으로서, 상기 광학 이방성층이 디스코틱 액정성 화합물로 이루어진 것이고, 상기 투명지지체는 광학적으로 이축성 필름이며, 상기 투명지지체의 굴절율이 최대인 축이 상기 편광필름의 흡수축과 수직이고, 상기 투명지지체의 굴절율이 최대인 축이 상기 광학 이방성층의 광축을 필름 면상에 투사한 방향과 평행 또는 수직인 것인 광학필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 광학필름을 구비한 액정표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 광학필름 및 이를 구비한 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.
이하에서 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 있어서, 상기 광학 이방성층은 디스코틱 액정성 화합물로 이루어져 있고, 상기 광학 이방성층의 광축을 필름 면상에 투사한 방향이 상기 투명지지체의 굴절율이 최대인 축과 수직이거나 수평으로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 광학 이방성층의 재료 선택과 배치는 그렇지 않은 경우보다 TN-LCD의 경사각에서의 대비비를 최대화하는데 효과적이다. 이와 같은 효과는 후술하는 실시예 및 비교예의 결과에 의하여 뒷받침된다.
본 발명에 있어서, 상기 광학 이방성층은 두께 방향에 따라서 광축이 점진적으로 변화하는 하이브리드(hybrid) 배향을 하며, 아래의 특성을 갖는 것이 바람직하다. 아래의 특성을 벗어나는 경우에는 원하는 광학 특성의 개선을 기대할 수가 없다.
0.1 mm ≤ 두께 ≤ 10 mm
50도 ≤ θ ≤90도
0도 ≤ θ' ≤50도
-0.5 ≤ 광학 이방성(Δn = ne-no) ≤ -0.03
상기 식에 있어서, θ는 투명지지체면에서의 DLC 필름의 광축과 투명지지체면이 이루는 각도이고, θ'는 TN-LCD 패널쪽에서 DLC 필름의 광축과 TN-LCD 패널면이 이루는 각도이다(도 3 참조).
본 발명에 있어서, 상기 광학 이방성층 상에 적층된 투명지지체는 광학적으로 이축성 필름이고, 상기 편광필름의 흡수축과 수직이고 상기 광학이방성층의 광축을 필름면상에 투사한 방향과 수직 혹은 수평으로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 투명지지체의 재료 선택과 배치는 그렇지 않은 경우에 비하여 TN-LCD의 경사각에서의 대비비를 최대화하는데 매우 효과적이다. 이와 같은 효과는 후술하는 실시예 및 비교예의 결과에 의하여 뒷받침된다.
상기 투명지지체는 아래의 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 아래의 특성을 벗어나는 경우에는 원하는 광학 특성의 개선을 기대할 수가 없다.
20 nm ≤ (nx - ny)ㆍd ≤ 70nm
50 nm ≤ │(nz - ny)·d│ ≤ 140nm
상기 식에 있어서, nx는 투명지지체의 평면상에서 가장 굴절률이 큰 방향으로의 굴절률이며, ny는 상기 nx 방향에 대해 수직 방향으로의 굴절률로서 평면상에서 굴절률이 가장 작은 값이며, nz는 투명지지체의 두께 방향의 굴절률이며, d는 투명지지체의 두께이다.
본 발명에 있어서, 상기 투명 지지체는 트리아세틸 셀룰로스, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 노보르넨 유도체 등의 사이클로 올레핀 폴리머, 폴리비닐 알코올, 디아세틸 셀룰로오스 및 폴리에테르 술폰으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질로 이루어질 수 있으나, 광학적으로 이축성이고, 상기와 같은 광학 조건을 만족한다면 이들 예에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 투명 지지체는 본 발명에 따른 광학필름의 제조시 상기 광학이방성층을 이루는 디스코틱 액정 화합물을 포함하는 용액을 코팅하는 기재의 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 투명 지지체는 이와 접하는 편광필름의 보호필름 역할을 할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 상기 편광필름은 흡수축이 상기 투명지지체의 굴절률이 최대인 축과 수직으로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 광학필름에서 편광필름의 상기와 같은 배치는 TN-LCD의 경사각에서의 대비비를 최대화하는데 매우 효과적이다. 이와 같은 효과는 후술하는 실시예 및 비교예에 의하여 뒷받침된다. 상기 편광필름은 당 기술분야에서 액정표시장치에 사용되는 것이라면, 상기와 같이 배치되는 한 그 종류나 재료에 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 광학필름은 투명지지체의 일면 상에 DLC 화합물을 포함하는 용액을 코팅하고, 건조 및 광경화 또는 열경화에 의하여 DLC 필름을 형성하는 단계, 및 상기 일면에 DLC 필름이 형성된 투명지지체의 타면에 편광필름을 부착하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학필름을 구비한 액정표시장치는 상기 광학필름을 DLC 필름이 TN-LCD 액정셀에 접하도록 부착시키는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조될 수 있다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
DLC 필름, 이축성 TAC(triacetyl cellulose) 필름 및 편광필름이 순착적으로 적층되어 이루어진 광학필름과 TN-LCD 패널을 도 4와 같이 배치하였다. 구체적으로, 이축성 TAC 필름의 굴절률이 최대인 축(nx 축)을 DLC 필름의 러빙 방향, 즉 두께에 따라 변화하는 DLC 필름의 광축을 필름면상에 투사한 방향과 편광필름의 흡수축에 대하여 각각 수직이 되도록 배치하였다. 또한, 편광필름의 투과축(흡수축과 직교축)이 이 편광필름과 인접한 액정 셀 내부면에 위치한 액정의 일반 굴절률축(no 축)과 평행하게 배치하여 o-모드로 하였다.
실험에 사용한 편광필름은 요오드계 PVA 연신 편광필름이었으며, 복굴절 필름의 위상차는 자동 복굴절 측정 장치인 KOBRA-21ADH(상품명, 일본의 왕자계측기계사 제조)를 이용하여 측정하였다. 이축성 TAC 필름의 Rin은 35nm이며, Rth는 -110nm이다.
Rin = △nxyㆍd = (nx - ny)ㆍd
상기 식에 있어서, nx 는 평면상에서 가장 굴절률이 큰 방향으로의 굴절률이며, ny는 nx 방향에 대해 수직 방향으로의 굴절률로서 평면상에서 굴절률이 가장 작은 값이며, d는 필름의 두께이다.
Rth = Δn·d = (nz-ny)·d
상기 식에 있어서, nz는 필름의 두께 방향으로의 굴절률이며, ny는 평면상에서 가장 굴절률이 작은 방향으로의 굴절률이며, d는 필름의 두께이다.
상기 이축성 TAC 필름면에서의 DLC 필름의 광축과 TAC 필름면이 이루는 각도(도 3의 θ)는 70도이고, TN-LCD 패널쪽에서 DLC 필름의 광축과 TN-LCD 패널면이 이루는 각도(도 3의 θ')는 25도이며, DLC 필름의 두께는 1.65㎛이었다. 또한, DLC 필름의 광학 이방성(Δn=ne-no)은 589nm에서 -0.061이었다.
본 실시예의 광학필름에서, TN-LCD 액정셀의 두께는 4.75㎛이었고, 액정셀의 상하에 배치된 유리기판 면의 러빙(rubbing) 방향은 서로 90도를 이루며 프리틸트(Pretilt) 각은 6도이었다. 이 셀 안의 액정은 양의 유전율 이방성(dielectric anisotropy, Δε)을 가지며 그 값은 +7.4이었다. 또한 589nm에서의 Δn = ne-no은 0.096이었다.
상기의 구조에서 액정 셀에 전압을 가하지 않았을 때(투과율이 가장 클 때)의 투과율을 T0이라 하고 4.8 볼트의 전압을 가했을 때(투과율이 가장 낮을 때)의 투과율을 T1이라 할 때, 상기의 TN-LCD의 대비비(contrast ratio)는 T0:T1으로 나 타낼 수 있으며, 전체 방위각과 입사각에 대한 10:1, 30:1, 100:1의 대비비를 측정하여 그 결과를 도 11에 도시하였다.
실시예 2
DLC 필름, 이축성 TAC(triacetyl cellulose) 필름 및 편광필름이 순착적으로 적층되어 이루어진 광학필름과 TN-LCD 패널을 도 5와 같이 배치하였다. 구체적으로, 이축성 TAC 필름의 굴절률이 최대인 축을 DLC 필름의 러빙 방향과는 평행하게, 편광필름의 흡수축과는 수직으로 배치하였다. 또한, 편광필름의 투과축(흡수축과 직교축)이 해당 편광필름과 인접한 액정 셀 내부면에 위치한 액정의 ne 축과 평행하도록 배치하여 e-모드로 하였다.
편광필름과 복굴절 필름의 위상차 측정은 실시예 1과 동일하게 하였다. 이축성 TAC 필름의 Rin은 65nm이며, Rth는 -95nm이었다. 이축성 TAC 필름면에서의 DLC 필름의 광축과 필름면이 이루는 각도(도 3의 θ)는 70도이고, TN-LCD 패널쪽에서 DLC 필름의 광축과 TN-LCD 패널면이 이루는 각도(도 3의 θ')는 25도이었다. DLC 필름의 두께는 1.6㎛이었고, 광학 이방성(Δn = ne-no)은 589nm에서 -0.061이다.
실시예 1과 동일한 방법으로 상기의 광학필름이 부착된 TN-LCD의 대비비를 측정하였으며 그 결과를 도 12에 도시하였다.
비교예 1 (편광필름 흡수축, 이축성 TAC 필름의 굴절률이 최대인 축 및 DLC 필름의 러빙 방향이 모두 평행인 경우)
편광필름, DLC 필름 및 이축성 TAC 필름으로 이루어진 광학필름(일본의 Fuji Photo Film사 제조, 제품명:WV-SA)과 TN-LCD 패널을 도 6과 같은 구조로 배치하였 다. 상기 광학필름에서, 편광필름의 흡수축과 이축성 TAC 필름의 굴절률이 최대인 축(nx 축), DLC 필름의 러빙 방향은 모두 평행하였다. 또한, 편광필름의 투과축(흡수축과 직교축)이 이 편광판과 인접한 액정 셀면에서의 액정의 일반 굴절율축(no 축)과 평행하므로 o-모드이었다. 그외 비교예 1에서 사용한 편광필름 및 TN-LCD 액정 셀은 실시예 1과 동일하게 하였다.
이축성 TAC 필름의 Rin은 24nm이며, Rth는 -113nm이었다. 이축성 TAC 필름면에서의 DLC 필름의 광축과 TAC 필름면이 이루는 각도(도 3의 θ)는 87도이고, TN-LCD 패널쪽에서 DLC 필름의 광축과 TN-LCD 패널면이 이루는 각도(도 3의 θ')는 30도이었다. 또한, DLC 필름의 두께는 1.7㎛이고, DLC 필름의 광학 이방성(Δn = ne-no)은 589nm에서 -0.076이었다.
실시예 1과 동일한 방법으로 상기의 광학필름이 부착된 TN-LCD의 대비비를 측정하였으며 그 결과를 도 13에 도시하였다.
비교예 2 (실시예 1의 구성 중 투명지지체를 일축성 필름으로 교체)
편광필름, DLC 필름 및 일축성 TAC 필름으로 이루어진 광학필름과 TN-LCD 패널을 도 7과 같은 구조로 배치하였다. 즉, 투명지지체로서 이축성 TAC 필름 대신 일축성 TAC 필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이때 일축성 TAC 필름의 Rin=0nm이며 Rth=-110nm이었다. 실시예 1과 동일 구조에서 투명지지체만이 이축성 필름이 아닌 일축성 필름이므로, DLC 필름의 러빙 방향과 인접한 편광필름의 흡수축은 평행이다. 또한, 편광필름의 투과축(흡수축과 직교축)이 해당 편광필름과 인접한 액정 셀 내부면에 위치한 액정의 no 축과 평행하므로 o-모 드이다.
실시예 1과 동일한 방법으로 상기 광학필름이 부착된 TN-LCD의 대비비를 측정하였으며 그 결과를 도 14에 도시하였다.
비교예 3 (실시예 2의 구성 중 투명지지체를 일축성 필름으로 교체)
편광필름, DLC 필름 및 일축성 TAC 필름으로 이루어진 광학필름과 TN-LCD 패널을 도 8과 같은 구조로 배치하였다. 즉, 투명지지체로서 이축성 TAC 필름 대신 일축성 TAC 필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다. 이때 일축성 TAC 필름의 Rin=0nm이며 Rth=-95nm이었다. 실시예 2와 동일 구조에서 투명지지체만이 이축성 필름이 아닌 일축성 필름이므로 DLC 필름의 러빙 방향과 인접한 편광필름의 흡수축은 수직이다. 또한 편광필름의 투과축(흡수축과 직교축)이 해당 편광필름과 인접한 액정 셀 내부면에 위치한 액정의 ne 축과 평행하므로 e-모드이다.
실시예 1과 동일한 방법으로 상기의 광학필름이 부착된 TN-LCD의 대비비를 측정하였으며 그 결과를 도 15에 도시하였다.
비교예 4 (실시예 1의 DLC 필름을 막대형 액정성 화합물로 이루어진 필름으로 교체)
광학이방성층으로서 DLC 필름 대신 막대형 액정성 화합물로 이루어진 액정 필름을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여, 광학필름과 TN-LCD 패널을 도 9와 같은 구조로 배치하였다. DLC 필름은 이상 굴절률이 정상 굴절률보다 작은 음의 광학 이방성을 가지는데 반해, 막대형 액정 필름은 이상 굴절률이 정 상 굴절률보다 큰 양의 광학 이방성을 가진다. 따라서, 막대형 액정의 광학이방성(Δn = ne-no)은 589nm에서 0.061의 값을 가지며 다른 특징은 실시예 1의 디스코틱 액정 필름과 동일하다.
실시예 1과 동일한 방법으로 상기의 광학필름이 부착된 TN-LCD의 대비비를 측정하였으며 그 결과를 도 16에 도시하였다.
비교예 5(비교예 4에서 광학이방성층과 투명지지체층의 위치를 상호 바꿈)
비교예 4의 구조에서 막대형 액정성 화합물로 이루어진 필름 층과 이축성 TAC 필름의 위치를 바꾼 것을 제외하고는, 비교예 4와 동일하게 광학필름과 TN-LCD 패널을 배치하였다.
실시예 1과 동일한 방법으로 상기의 광학필름이 부착된 TN-LCD의 대비비를 측정하였으며 그 결과를 도 17에 도시하였다.
실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 5에서 제조된 LCD에서의 대비비가 100:1 이상인 영역을 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112005051606872-PAT00001
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의해 얻은 광학필름을 구비한 액정표시장치(실시예 1 및 2)가 종래 기술의 액정표시장치에 비하여 시야각에서 훨씬 우수함을 알 수 있다.
본 발명에 따른 광학필름을 TN-LCD 액정 셀에 부착 후, 수평 방향(방위각 0도와 180도를 연결한 방향)에서 입사각에 따른 대비비를 측정했을 때, 100:1 이상에 해당하는 영역 170도(-85도~85도)로서, 이는 종래 기술을 사용했을 때의 결과인 약 80도(-40도~40도) 보다 2배 이상 향상된 효과이다. 따라서, 본 발명에 따른 광학필름은 TN-LCD의 정면과 경사각에서의 대비비를 최소한 IPS(in-Plane Switch) 또는 VA-LCD(vertical alignment)의 수준과 동등 또는 그 이상으로 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 광학 이방성층, 상기 광학 이방성층 상에 적층된 투명지지체 및 상기 투명지지체 상에 적층된 편광필름을 포함하는 광학필름으로서, 상기 광학 이방성층이 디스코틱 액정성 화합물로 이루어진 것이고, 상기 투명지지체는 광학적으로 이축성 필름이며, 상기 투명지지체의 굴절율이 최대인 축이 상기 편광필름의 흡수축과 수직이고, 상기 투명지지체의 굴절율이 최대인 축이 상기 광학 이방성층의 광축을 필름 면상에 투사한 방향과 평행 또는 수직인 것인 광학필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광학이방성층은 두께 방향에 따라서 광축이 점진적으로 변화하는 하이브리드(hybrid) 배향을 하며, 하기 특성을 갖는 것인 광학필름:
    0.1 mm ≤ 두께 ≤ 10 mm
    50도 ≤ θ ≤90도
    0도 ≤ θ' ≤50도
    -0.5 ≤ 광학 이방성(Δn = ne-no) ≤ -0.03
    상기 식에 있어서, θ는 투명지지체면에서의 디스코틱 액정 필름의 광축과 투명지지체면이 이루는 각도이고, θ'는 TN-LCD 패널쪽에서 디스코틱 액정 필름의 광축과 TN-LCD 패널면이 이루는 각도이다.
  3. 제1항에 있어서, 상기 투명지지체는 하기 특성을 갖는 것인 광학필름:
    20 nm ≤ (nx - ny)ㆍd ≤ 70nm
    50 nm ≤ │(nz - ny)·d│ ≤ 140nm
    상기 식에 있어서, nx는 투명지지체의 평면상에서 가장 굴절률이 큰 방향으로의 굴절률이며, ny는 상기 nx 방향에 대해 수직 방향으로의 굴절률로서 평면상에서 굴절률이 가장 작은 값이며, nz는 투명지지체의 두께 방향의 굴절률이며, d는 투명지지체의 두께이다.
  4. 제1항에 있어서, 상기 투명지지체는 트리아세틸 셀룰로스, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 사이클로 올레핀 폴리머, 폴리비닐 알코올, 디아세틸 셀룰로오스 및 폴리에테르 술폰으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질로 이루어진 것인 광학필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 투명지지체는 상기 편광필름의 보호필름 역할을 겸하는 것인 광학필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 투명지지체는 상기 광학이방성층의 형성시 코팅 기재로서의 역할을 하는 것인 광학필름.
  7. 액정패널의 적어도 일면에 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항의 광학필름을 구비한 트위스티드 네마틱 액정 표시 장치.
  8. a) 투명지지체의 일면 상에 디스코틱 액정 화합물을 포함하는 용액을 코팅하고, 건조 및 광경화 또는 열경화에 의하여 디스코틱 액정 필름을 형성하는 단계, 및
    b) 상기 일면에 디스코틱 액정 필름이 형성된 투명지지체의 타면에 편광필름을 부착하는 단계를 포함하는 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항의 광학필름의 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항의 광학필름을 디스코틱 액정 필름이 TN-LCD 액정셀에 접하도록 부착시키는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조 방법.
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