KR20070031797A - 복합 위상 지연층 및 복합 광학 부재의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 1 이상의 수지 필름의 제1 위상 지연층, 접착제층 및 코팅층의 제2 위상 지연층을 이러한 순서로 적층하여 포함하는 복합 위상 지연층의 제조 방법에 관한 것으로서,

제1 위상 지연층의 표면에 접착제층이 형성되도록 접착제를 사용하여 위상 지연층을 제조하는 단계,

염소 함량이 2,000 ppm 이하인 유기 개질 점토 화합물 및 칼 피셔(Karl Fischer)의 수분 측정기를 사용하여 측정한 수분 비율이 0.15 내지 0.35 중량%인 유기 용매 중의 결합제 수지를 포함하는 코팅액을 전달 기재에 도포하는 단계,

유기 용매 및 물을 상기 도포된 코팅액으로부터 제거하여 제2 위상 지연층을 형성하는 단계,

상기 위상 지연층의 접착제층쪽에 상기 제2 위상 지연층의 노출면을 접착제를 사용하여 접합시키는 단계,

상기 제2 위상 지연층으로부터 전달 기재를 박리시키는 단계 및

전달 기재가 박리된 제2 위상 지연층의 표면에 제2의 접착제층을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

복합 위상 지연층 및 복합 광학 부재의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING COMPLEX PHASE RETARDER AND COMPLEX OPTICAL MEMBER}

도 1은 한 구체예에 의한 복합 위상 지연층의 제조 방법을 도시하는 개략도이다.

도 2는 복합 위상 지연층이 롤 형태로 생산되는 것인 경우에서의 제1 위상 지연층상에 코팅층을 적층시켜 코팅층의 형성으로부터 반제품의 형성까지의 단계를 도시하는 개략도이다.

도 3은 복합 위상 지연층이 롤 형태로 생산되는 것인 경우에서의 반제품으로부터 전달 기재를 박리시켜 전달 기재가 박리된 표면으로부터 제2의 접착제층의 형성까지의 단계를 도시하는 개략도이다.

도 4는 코팅층의 형성으로부터 제2의 접착제층의 형성까지가 순차적으로 수행되어 복합 위상 지연층이 롤 형태로 생산된 것인 예를 도시하는 개략도이다.

도 5는 편광판이 복합 위상 지연층상에 추가로 적층된 복합 광학 부재의 예를 도시하는 개략도이다.

<도면 부호의 설명>

10: 복합 위상 지연층

11: 제1 위상 지연층

12: 접착제층

13: 접착제를 갖는 위상 지연층

14: 제1 위상 지연층상의 이형 필름

16: 반제품

17: 전달 기재를 박리시킨 반제품

20: 전달 기재

21: 코팅층으로 이루어진 제2 위상 지연층

22: 제2의 접착제층

23: 제2의 접착제층상의 이형 필름

24: 접착제를 갖는 필름

26: 편광판

27: 제3의 접착제층

28: 복합 광학 부재(이 예에서는 단 하나의 편광판만이 적층됨)

30: 전달 기재 롤

32: 코팅층을 위한 코팅기

34: 코팅층을 위한 건조 구역

36: 제1 위상 지연층 롤

38: 이형 필름의 권취용 롤

40: 반제품 롤

41: 반제품의 권취용 롤

43: 전달 기재의 박리용 롤

44: 전달 기재 권취용 롤

45: 접착제를 갖는 필름용 롤

46: 접착제용 코팅기

47: 접착제용 건조 구역

48: 이형 필름 롤

50: 제품 롤

본 발명은 얇고 경량이며, 우수한 시야각 특성을 가지며, 이동 장치용 액정 표시의 형성에 사용하기에 적절한 복합 위상 지연층의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 추가의 광학층이 이와 같은 복합 위상 지연층에 적층되는 복합 광학 부재의 제조 방법에 관한 것이다.

최근 수년간, 전력 소비가 낮고 낮은 전압에서도 구동이 가능한 경량이며 얇은 액정 표시 장치 (LCD)가 정보 표시 장치, 예를 들면 휴대폰용 모니터, 휴대용 정보 단말기 및 컴퓨터뿐 아니라 텔레비젼으로서 급속하게 보급되고 있다. 액정 기술이 개발됨에 따라 다양한 모드의 액정 표시 장치가 제안되었으며, 반응 속도, 콘트라스트 및 시야각의 측면에서 액정 표시 장치가 갖는 문제점이 해결되어 왔었다. 그러나, 시야각은 브라운관(CRT)에 비하여 작다는 점이 여전히 지적되고 있으며, 이러한 시야각을 확대시키고자 하는 여러 가지의 시도가 이루어져 왔었다.

예를 들면 일본 특허 제2,548,979호 (특허 문헌 1)에 개시된 바와 같은 수직 배향 모드의 네마틱 타입의 액정 표시 장치(VA-LCD)는 전술한 시야각 특성이 개선된 하나의 액정 표시 장치계로서 개발되어 왔다. 이러한 수평 배향 방식은 액정 분자가 비-구동 상태에서는 기판에 수직 배향되도록 하며, 그리하여 광이 편광 변화 없이 액정층을 통하여 전송된다. 이러한 이유로 인하여 선형 편광기는 액정 패널의 상부 및 하부에 배치되어 각각의 편광축이 서로에 대하여 수직이 되게 하여 거의 완전한 흑색 표시는 전면으로부터 조망시 얻을 수 있으며, 그리하여 높은 콘트라스트비를 제공할 수 있다.

그러나, 전면에서 대각선으로 조망시 전술한 바와 같은 액정 셀에 단 하나의 편광기만이 제공되는 수직 배향 모드의 액정 표시 장치에서, 광이 누출되어 콘트라스트비가 상당히 낮아지게 되는데, 이는 90°로 제공되는 편광기의 축 각도의 이동 및, 셀내에서의 로드 형태의 액정 분자의 복굴절로 인한 것이다.

광의 누출을 방지하기 위하여, 액정 셀과 선형 편광기 사이의 광학 보상 필름을 배치하여야만 하며, 상부 및 하부상의 편광판 각각과 액정 셀 사이에 하나의 2축 위상 지연층이 배치되는 통상의 시스템뿐 아니라, 액정 셀의 위 및 아래에 1축 위상 지연층 및 완전 2축 위상 지연층이 배치되거나 또는 2 개의 판이 액정 셀의 한면에 배치되는 시스템을 채택하였다. 예를 들면, 일본 특허 공개 제2001-109009A호 (특허 문헌 2)는 a-판 (즉, 양성 단축 위상 지연층) 및 c-판 (즉, 완전 이축 위상 지연층)은 수직 배향 모드로 액정 표시에서의 상부 및 하부에서 각각의 편광기 및 액정 셀의 사이에 배치된다.

양성 단축 위상 지연층은 두께 방향으로의 위상차 값 R'에 대한 표면에서의 위상차 값 R₀의 비 R₀/R'가 약 2인 필름이고, 완전 이축 위상 지연층은 표면에서의 위상차 값 R₀이 약 0인 필름이다. 여기서, 표면에서의 위상차 값 R₀ 및 두께 방향에서의 위상차 값 R'은, 필름의 표면에서의 늦은 상 축 방향으로의 굴절율이 n_x이고, 필름의 표면에서의 빠른 상 축 방향으로의 굴절율이 n_y이고, 필름의 두께 방향에서의 굴절율이 n_z이고, 필름의 두께가 d인 경우 각각 하기 수학식 1 및 수학식 2로 정의될 수 있다.

R₀ = (n_x - n_y)×d

R' = [(n_x + n_y)/2 - n_z]×d

양성 단축 필름에서, n_z는 거의 n_y이므로, R₀/R'는 약 2이다. 일축 필름에서조차 R₀/R'는 팽창에 대한 조건의 변동으로 인하여 약 1.8 내지 2.2가 된다. 완전 이축 필름에서, n_x는 거의 n_y이므로, R₀는 거의 0이다. 완전 이축 필름에서는 두께 방향에서의 굴절율만이 상이하며(작음), 그리하여 완전 이축 필름은 음의 일축이 되므로, 이를 법선 방향에서의 광학 축을 갖는 필름으로 지칭하며, 또한 이는 전술 한 바와 같은 c-판으로 지칭할 수 있다. 이축 필름에서, n_x〉n_y〉n_z이다.

전술한 목적에 대하여 사용되는 완전 이축 위상 지연층으로서, 일본 특허 출원 제10-104428A호 (미국 특허 제6,060,183호; 특허 문헌 3)에는 위상 지연층이 유기 용매중에 분산될 수 있는 유기 개질 점토 화합물을 포함하는 층으로 이루어져 있는 것으로 기재되어 있다. 이러한 코팅층으로 이루어진 위상 지연층이 특정의 형태로 편광판상에 적층되는 복합 편광기는 단순한 구조를 지니며, 우수한 시야각 특성을 지니며, 액정 표시 장치에 적용시 취급이 용이하다. 또한, 일본 특허 공개 제2004-4150 A호 (미국 2003/0219549 A1; 특허 문헌 4)에는 전체로서 이축 배향을 갖는 다층 위상 지연층이 개시되어 있으며, 여기서 굴절율에서 이등방성을 갖는 코팅층은 필름면내에 배향을 갖는 투명 수지 필름 기판상에 적층된다. 또한, 일본 특허 공개 제2005-70096 A호 (특허 문헌 5)에는 위상 지연층이 이형 필름상의 코팅층으로 형성되고, 그후 이러한 코팅층은 표면내에서 배향되는 편광기 또는 투명 수지 필름상에 적층되며, 그후 편광기/투명 수지 필름/코팅층 또는 편광기/코팅층/투명 수지 필름은 이러한 순서로 적층되어 위상 지연층이 집적된 편광기가 생성된다.

복합 위상 지연층이 얻어지도록 유기 개질 점토 화합물을 포함하는 코팅층으로 이루어진 위상 지연층이, 표면내에서 배향된 수지 필름으로 이루어진 위상 지연층에 적층되고, 편광기를 포함하는 광학층상에 적층된 복합 광학 부재가 액정 표시 장치에 사용되는 경우, 이러한 코팅층으로 이루어진 위상 지연층으로 인하여 콘트라스트비가 저하되도록 탈분극이 발생한다. 또한, 이러한 복합 위상 지연층 또는 복합 광학 부재중의 코팅층으로 이루어진 위상 지연층의 한면이 접착제를 사용하여 액정 표시 장치의 셀 유리에 접합되는 경우, 액정 셀 유리로의 접착력은, 이러한 코팅층으로 이루어진 위상 지연층으로 인하여, 시간이 경과됨에 따라 저하될 수 있다.

본 발명자는 이러한 연구에 박차를 기울인 결과, 포함된 염소 함량이 소정 수치 이하인 유기 개질 점토 화합물을 코팅층으로 이루어진 위상 지연층의 제조시에 사용하기 위한 유기 개질 점토 화합물로서 채택할 경우 접착력이 높은 상태를 유지하고 우수한 광학 특성을 갖는 복합 위상 지연층이 제공되며, 이러한 결합제 수지 및 임의의 결합제 수지는 유기 용매중에 포함될 수 있으며, 또한, 이러한 액중의 수분 함량은 소정 수치로 조절되며, 그리하여 얻은 코팅 위상 지연층에 대한 코팅액을 전달 기재에 도포하여 위상 지연층이 코팅층에 형성되고, 이는 접착제를 사용하여 수지 필름으로 이루어진 위상 지연층상에 전달 및 적층되어 액정 셀에 접합되는 것으로 밝혀냈다. 또한, 본 발명자들은 우수한 특성이 기타의 광학층을 이와 같은 복합 위상 지연층에 적층시킨 경우조차 동일하게 유지될 수 있다는 것을 발견하였으며, 그리하여 본 발명에 도달하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 우수한 광학 특성을 지니며, 액정 셀에 접합시 높게 유지될 수 있는 접착력 및, 대개는 이축 배향을 갖고, 수지 필름으로 이루어진 위상 지연층상에 적층된 유기 개질 점토 화합물을 포함하는 코팅층으로 이루어진 위상 지연층으로 형성된 복합 위상 지연층을 제조하는 방법을 제공하고자 한다. 본 발명의 또다른 목적은 이러한 복합 위상 지연층상에서 또다른 광학적 기능을 갖는 광학층을 적층시켜 액정 표시 장치에 사용하기 적절한 복합 광학 부재를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 1 이상의 수지 필름의 제1 위상 지연층, 접착제층 및 코팅층의 제2 위상 지연층을 이러한 순서로 적층하여 포함하는 복합 위상 지연층의 제조 방법을 제공하는 것으로서, 이러한 방법은

제1 위상 지연층의 표면에 접착제층이 형성되는 접착제를 사용하여 위상 지연층을 제조하는 단계,

염소 함량이 2,000 ppm 이하인 유기 개질 점토 화합물 및 칼 피셔(Karl Fischer)의 수분 측정기를 사용하여 측정한 수분 비율이 0.15 내지 0.35 중량%인 유기 용매 중의 결합제 수지를 포함하는 코팅액을 전달 기재에 도포하는 단계,

유기 용매 및 물을 상기 도포된 코팅액으로부터 제거하여 제2 위상 지연층을 형성하는 단계,

상기 위상 지연층의 접착제층쪽에 상기 제2 위상 지연층의 노출면을 접착제를 사용하여 접합시키는 단계,

상기 제2 위상 지연층으로부터 전달 기재(transfer base)를 박리시키는 단계 및

전달 기재가 박리된 제2 위상 지연층의 표면에 제2의 접착제층을 형성하는 단계를 포함한다.

제1 위상 지연층은 표면에서 배향된 1 이상의 투명 수지 필름으로 생성되는 것이 이롭다. 이러한 제1 위상 지연층은 표면에서, 예를 들면 약 10 ㎚ 내지 300 ㎚ 범위인 표면내에서의 위상차 값 R₀를 가지며, 1/4 이상의 파장판을 포함할 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 생성된 복합 위상 지연층은 이의 표면에 예를 들면 편광기와 같은 또다른 광학 기능을 갖는 광학층을 적층시켜 복합 광학 부재로 전환시킬 수 있다. 그래서, 본 발명은 복합 광학 부재의 제조 방법을 제공하는 것으로서, 이러한 방법은

표면에 배향된 1 이상의 투명 수지 필름의 제1 위상 지연층의 표면에 접착제층이 형성되도록 접착제를 사용하여 위상 지연층을 제조하는 단계,

염소 함량이 2,000 ppm 이하인 유기 개질 점토 화합물 및 칼 피셔의 수분 측정기를 사용하여 측정한 수분 비율이 0.15 내지 0.35 중량%인 유기 용매 중의 결합제 수지를 포함하는 코팅액을 전달 기재에 도포하는 단계,

유기 용매 및 물을 상기 도포된 코팅액으로부터 제거하여 제2 위상 지연층을 형성하는 단계,

상기 위상 지연층의 접착제층쪽에 상기 제2 위상 지연층의 노출면을 접착제를 사용하여 접합시키는 단계,

상기 제2 위상 지연층으로부터 전달 기재를 박리시키는 단계,

제1 위상 지연층/접착제층/제2 위상 지연층/제2의 접착제층의 적층 구조를 갖는 복합 위상 지연층이 생성되도록 전달 기재가 박리된 제2 위상 지연층의 표면 에 제2의 접착제층을 형성하는 단계 및

그후, 추가로 복합 위상 지연층의 제1 위상 지연층쪽에 또다른 광학 기능을 갖는 광학층을 적층시키는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 1 이상의 투명 수지 필름으로 생성된 일축 또는 이축 제1 위상 지연층 및 유기 개질 점토 화합물을 포함하는 코팅층으로 이루어진 제2 위상 지연층이 서로의 상부에 적층된 복합 위상 지연층 또는, 또다른 광학층이 제1 위상 지연층쪽에 적층되고, 액정 셀을 코팅 위상 지연층에 접합시키기 위한 접착제의 접착력이 유지되고, 콘트라스트를 비롯한 우수한 광학 성질이 제공되는 복합 광학 부재가 제조될 수 있는 것이 이롭다.

이하에서는, 본 발명의 구체예에 대하여 상세하게 설명하고자 한다. 도 1은 본 발명의 한 구체예에 의한 복합 위상 지연층의 제조를 예시하는 개략도이다. 복합 위상 지연층의 제조 방법은 도면을 참조하여 설명하고자 한다.

도 1의 (A)에 도시한 바와 같이, 접착제층(12)이 표면에 형성된 제1 위상 지연층(11)을 제조한다. 접착제층(12)이 표면에 형성된 상태의 제1 위상 지연층(11)을 접착제를 갖는 위상 지연층(13)으로 지칭한다. 제1 위상 지연층(11)은 하나의 층에 형성될 수 있거나 또는 2 이상의 층을 갖는 다층으로 형성될 수 있다. 한편, 도 1의 (B)에 도시한 바와 같이, 유기 개질 점토 화합물 및 결합제 수지를 포함하고 굴절율에서의 이등방성을 갖는 코팅층(21)은 전달 기재(20)의 표면에 형성된다. 이러한 코팅층(21)은 제2 위상 지연층이 된다. 이러한 방법으로, 코팅층(21)은 전 달 기재(20)상에 형성되며, 그리하여 도 1의 (B)에 도시한 코팅층(21)의 노출면이 도 1의 (A)에 도시한 제1 위상 지연층(11)의 접착제층(12)상에 적층되어, 도 1의 (C)에 도시한 제1 위상 지연층(11)/접착제층(12)/코팅층(제2 위상 지연층)(21)/전달 기재(20)의 층 구조체를 갖는 반제품(16)을 얻는다.

그 다음, 도 1의 (D)에 도시한 제1 위상 지연층(11)/접착제층(12)/코팅층(제2 위상 지연층)(21)의 층 구조를 갖는, 전달 기재가 제거된 후의 반제품(17)을 제공하도록 전달 기재(20)를 도 1의 (C)에 도시한 반제품(16)으로부터 박리시키고, 동시에, 도 1의 (E)에 도시한 제1 위상 지연층(11)/접착제층(12)/코팅층(제2 위상 지연층)(21)/제2의 접착제층(22)의 층 구조를 갖는 복합 위상 지연층(10)을 제공하도록 전달 기재를 박리시킨 코팅층으로 이루어진 제2 위상 지연층(21)의 표면에 제2의 접착제층(22)을 형성한다. 일반적으로 제2의 접착제층(22)의 표면을 보호하고 제2의 접착제층(22)을 또다른 부재, 예를 들면 액정 셀에 접합시키기 이전에 박리 및 제거하도록 제2의 접착제층(22)에 이형 필름(23)을 제공한다. 이러한 경우, 제2의 접착제층(22)이 이형 필름(23)상에 형성된 상태로 접착제를 갖는 필름(24)은 전달 기재가 박리된 코팅층으로 이루어진 제2 위상 지연층(21)의 표면에 을 접합시킬 수 있거나 또는, 접착제는 제2의 접착제층(22)을 제공하도록 전달 기재를 박리 및 건조시킨 코팅층으로 이루어진 제2 위상 지연층(21)의 표면에 도포될 수 있다. 후자의 경우, 이형 필름(23)은 이를 제공한 후 제2의 접착제층(22)상에 적층시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전달 기재(20)상에 코팅층(21)을 형성 하고 그후 제1 위상 지연층(11)의 접착제층(12)상에 이러한 코팅층(21)의 노출면을 적층시키는 단계 (이를 제1의 단계로 지칭함) 및, 이와 같이 하여 얻은 다층 생성물[반제품(16)]상의 전달 기재(20)를 코팅층(21)으로부터 박리시키고 동시에 전달 기재가 박리된 코팅층(21)의 표면상에 제2의 접착제층(22)을 형성하는 단계 (이를 제2의 단계로 지칭함)를 이러한 순서로 실시하였다. 여기서, 전달 기재(20)의 박리 및 제2의 접착제층의 형성은 순차적으로 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 방법을 채택한 경우, 생성된 복합 위상 지연층에서는 고르지 않은 위상차, 접착제층내의 기포 및 외부 물질의 첨가를 효과적으로 방지할 수 있다.

제1의 단계의 더욱 구체적인 구체예는 도 2를 참고하여 설명하고자 한다. 도 2는 롤 형태의 복합 위상 지연층이 대량으로 생산되는 경우, 전달 기재상에 코팅층을 형성하는 것으로부터 제1 위상 지연층에 이러한 코팅층을 적층시키는 것까지의 제1의 단계를 도시하는 개략도이다. 도 2를 참조하면, 코팅기(32)를 사용하여 전달 기재 롤(30)로부터 빼낸 전달 기재(20)의 표면에 코팅층에 대한 코팅액을 도포시킨 후, 이를 건조시키고자 하는 건조 구역(34)에 통과시키고, 이를 접착제를 갖는 위상 지연층 (제1 위상 지연층)(13)으로 접합시키기 위하여 제공한다. 접착제를 갖는 위상 지연층(13)은 일반적으로 박리 가능한 이형 필름을 접착제층의 표면에 접합시킨 형태로 제공되며, 그리하여, 이형 필름(14)은 우선 접착제를 갖는 위상 지연층으로부터 박리시키고, 제1 위상 지연층 롤(36)로부터 박리시키고, 제1 위상 지연층 롤(36)로부터 빼내고, 이형 필름의 권취용 롤(38)의 주위에 권취시킨다. 그후, 접착제층이 노출되는 접착제를 갖는 위상 지연층(13)의 표면을 전술한 전달 기재상에 형성된 코팅층의 표면에 접합시켜 제1 위상 지연층/접착제층/코팅층(제2 위상 지연층)/전달 기재를 갖는 반제품(16)을 제공하고, 이를 반제품 롤(40) 주위에 권취시킨다.

특정의 기재의 표면상에 코팅층을 형성하고 이를 또다른 부재에 적층시키는 경우, 일반적으로 보호 필름이 이러한 코팅층의 표면에 접합되고, 이를 권취시키기 이전에 공기중에 노출시키는 방법이 가능하며, 이러한 방법을 반복하고, 보호 필름을 박리시키면서 코팅층을 또다른 부재에 접합시킨다. 일반적으로 가능한 이와 같은 방법에 비하여, 전술한 제1의 단계는 작은 수의 단계를 포함하며, 이는 제조 단가면에서 이로우며, 또한, 보호 필름의 박리시의 분리 실패로부터 유래하는 결함 및, 보호 필름으로부터 유래하는 외부 물질로 인한 결함이 발생하기가 곤란하고, 그리하여 매우 우수한 품질을 갖는 반제품(16)을 얻을 수 있다.

그 다음, 제2의 단계의 또다른 구체적인 구체예는 도 3을 참조하여 설명하고자 한다. 도 3은 복합 위상 지연층이 롤 형태로 대량 제조되는 경우 반제품으로부터 전달 기재를 박리시키고, 전달 기재가 박리된 코팅층의 표면상에 제2의 접착제층을 형성하는 것을 도시하는 개략도이다. 도 3과 관련하여, 도 2에 도시한 제1의 단계에서 반제품 롤(40)의 주위에 권취시킨 반제품(16)을 동일한 롤(40)로부터 빼내고, 전달 기재(20)를 전달 기재 박리 롤(43)을 사용하여 박리한 후, 접착제를 갖는 필름용 롤(45)로부터 빼낸 접착제를 갖는 필름(24)을 전달 기재가 박리된 후의 반제품(17)의 노출된 코팅층의 표면에 제공하여 접착제를 갖는 필름의 접착제층을 노출된 코팅층의 표면에 접합시키고, 표적 복합 위상 지연층(10)이 되도록 이들 둘 을 서로 접합시킨 후, 이를 제품 롤(50)의 주위에 권취시킨다. 반제품(16)으로부터 박리된 전달 기재(20)를 전달 기재 권취용 롤(44)의 주위에 권취시킨다. 여기서, 접착제를 갖는 필름(24)이 제2의 접착제층의 형성에 사용되는 구체예를 통하여, 상기에서 설명한 바와 같이 접착제층을 코팅층에 직접 도포할 수 있다.

제2의 단계에서 설명한 바와 같이, 제2의 접착제층(22)을 형성하고, 즉 접착 공정은 전달 기재(20)가 반제품(16)으로부터 박리된 후 코팅층으로 이루어진 제2 위상 지연층(21)의 표면상에서 수행한다. 제1 및 제2의 단계를 실시한 후, 제1 위상 지연층/접착제층/제2 위상 지연층/제2의 접착제층이 이러한 순서대로 제공된 복합 위상 지연층을 얻는다.

도 2에 도시한 제1의 단계 및 도 3에 도시한 제2의 단계는 순차적으로 실시할 수 있다. 이러한 경우에서의 구체예는 도 4의 개략도에 도시한다. 도 4에서, 도 2 및 도 3과 동일한 부분에는 동일한 부호를 사용하였으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이러한 예에서, 코팅층을 위한 코팅액은 코팅기(32)를 사용하여 전달 기재 롤(30)로부터 빼낸 전달 기재(20)의 표면에 도포한 후, 이를 건조시키고자 하는 건조 구역(34)에 통과시키고, 그후, 접착제를 갖는 위상 지연층(13)을 제1 위상 지연층 롤(36)로부터 빼낸 후, 접착제를 갖는 위상 지연층(13)의 접착제면에 코팅층면을 접합시키고, 이형 필름(14)을 접착제를 갖는 위상 지연층으로부터 박리시켜 제1 위상 지연층/접착제층/코팅층(제2 위상 지연층)/전달 기재의 층 구조를 갖는 반제품(16)을 얻었으며, 여기까지의 공정은 도 2에 도시한 제1의 단계와 동일하다.

그후, 반제품(16)을 롤의 주위에 권취시키지 않고 반제품 권취용 롤(41)에 통과시킨 후, 전달 기재 박리 롤(43)을 사용하여 전달 기재를 박리시키고, 박리된 전달 기재(20)를 권취 롤(44)의 주위에 권취시킨다. 한편, 접착제 코팅기(46)를 사용하여 전달 기재를 박리시킨 후 반제품(17)의 코팅층의 표면에 접착제를 도포하고, 이를 접착제 건조 구역(47)에 통과시켜 건조시키고, 이형 필름 롤(48)로부터 공급되는 이형 필름(23)을 접착제가 도포된 표면에 접합시켜 표적 복합 위상 지연층(10)를 얻고, 이를 제품 롤(50) 주위에 권취시킨다. 제2의 접착제층의 형성에 접착제 코팅기(46) 및 건조 구역(47)을 사용하는 직접 도포/건조 시스템이 이러한 예에 예시되며, 도 3에 도시한 바와 같은 접착제를 갖는 필름을 사용한 시스템을 채택할 수 있다.

여기서, 도 2 내지 도 4에서, 굽은 화살표는 롤의 회전 방향을 나타낸다.

코팅층(21)이 전달 기재(20)와 접촉하면서 장시간 동안 방치될 경우, 전달 기재(20)상의 이형제는 코팅층(21)에 전달되며, 전달 기재(20)가 박리된 후 코팅층(21)의 표면상에서의 물 접촉각은 크다. 전달 기재(20)가 박리된 후 코팅층(21)의 표면과 제2의 접착제층(22) 사이의 접착력을 고려하면, 전달 기재를 제거한 후 코팅층(21)의 표면상에서의 물 접촉각이, 전달 기재(20)상에 코팅층(21)이 형성된 경우 (도 1의 (B) 참고) 공기에 노출되는 코팅층(21)의 표면상에서의 물 접촉각보다 15°이하, 바람직하게는 10° 이하로 큰 조건하에서의 제2의 단계에서의 전달 기재 박리 및 접착제 도포 공정을 수행하는 것이 바람직하다. 이를 달성하기 위하여서는, 제1의 단계를 가능한한 빠르게 완료하자마자 제2의 단계를 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 반제품(16)을 권취시킨 경우, 전달 기재(20)의 이형제가 권취를 위한 압력으로 인하여 코팅층(21)으로 전달되는 것을 방지하여 과도한 압력을 반제품(16)에 적용하지 않도록 측면 테이프를 사용하여 반제품(16)을 권취시키는 기법이 유용하다. 또한, 전달 기재(20)를 박리시킨 후 코팅층(21)에 접착제 도포 공정을 실시하는 경우 코팅층(21) 또는 제2의 접착제층(22)의 표면상에 코로나 처리를 실시하는 기법이 유용하다.

제1 위상 지연층(11)은 투명 수지 필름으로 생성되고 이러한 필름을 통하여 높은 투명도 및 균일성을 지니는 한 특별히 제한되지는 않으며, 열가소성 수지의 팽창에 의하여 얻은 필름은 필름 제조의 용이성면에서 사용되는 것이 바람직하다. 열가소성 수지의 경우, 셀룰로스계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리알릴레이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리설폰계 수지, 고리형 폴리올레핀계 수지를 예로서 들 수 있다. 이들 중에서, 셀룰로스계 수지, 폴리카보네이트계 수지 및 고리계 수지를 사용하는 것이 바람직한데, 이는 이들이 저렴하며 균일한 필름을 용이하게 사용할 수 있기 때문이다.

본래의 롤에서 팽창시키고자 하는 필름의 제조 방법으로는 용매계 방법, 필름중의 잔류 응력을 감소시킬 수 있는 정밀 돌출법 등으로부터 적절히 선택할 수 있다. 또한, 필름을 팽창시키기 위한 방법이 특별히 제한되지는 않았으나, 균일한 광학 성질을 얻을 수 있는 방법에 의하여 롤 사이에서 종방향으로 필름을 일축 팽창시키는 방법, 텐터의 측 방향으로 필름을 일축 팽창시키는 방법, 필름을 이축 팽창시키는 방법을 적용할 수 있다. 제1 위상 지연층의 두께가 특별하게 한정되지는 않았으며, 두께가 약 50 내지 500 ㎛인 판을 통상적으로 사용한다. 여기서, 파장에 대한 제1 위상 지연층의 위상차 값의 의존도가 특별하게 한정되지는 않았으며, 제1 위상 지연층은 파장이 더 짧아짐에 따라 위상차 값이 더 작아지는 위상차 분포를 갖는 것이 바람직하다.

제1 위상 지연층(11)의 표면에서의 위상차 값 R₀은 복합 위상 지연층의 적용예에 따라서 약 10 내지 300 ㎚의 범위로부터 대략 선택될 수 있다. 복합 위상 지연층이 핸드폰 또는 휴대용 정보 단말기와 같은 비교적 소형의 액정 표시 장치에 적용되는 경우, 제1 위상 지연층은 1/4 파장판을 포함하는 것이 이롭다. 일반적으로, 일축 팽창된 필름이 1/4 파장판에 사용하며, 그리하여, 두께 방향에서의 위상차 값 R'에 대한 표면에서의 위상차 값 R₀의 비율 R₀/R'는 대략 2가 되며, 예를 들면 약 1.8 내지 2.2 범위내가 될 수 있다. 한편, 데스크탑 퍼스날 컴퓨터 또는 텔레비젼용 모니터와 같은 비교적 대형 액정 표시 장치에 복합 위상 지연층을 적용하는 경우, 표면에서의 위상차 값 R₀는 약 10 내지 300 ㎚ 범위내가 되며, 약간 2축인 위상 지연층은 제1 위상 지연층으로서 사용되는 것이 바람직할 수 있다. 필름의 3 가지 축의 방향에서의 굴절율 n_x, n_y 및 n_z의 관계는 약간 2축인 위상 지연층에서 전술한 바와 같이 n_x〉n_y〉n_z가 되며, 그리하여 두께 방향에서의 위상차 값 R'에 대한 표면에서의 위상차 값 R₀의 비율 R₀/R'는 0 초과 2 미만이 된다.

그 다음, 제2 위상 지연층(21)상에서의 코팅층은 두께 방향에서의 굴절율에서 음의 이등방성을 지니며, 여기서, 유기 용매가 유기 개질 점토 화합물 및 결합 제 수지를 포함하는 코팅액으로부터 얻을 수 있는 코팅층을 채택한다.

유기 개질 점토 화합물은 유기 화합물 및 점토 무기물의 화합물이며, 보다 구체적으로는 적층 구조를 갖는 점토 무기물 및 유기 화합물을 유기 개질 점토 화합물중에서 혼합한다. 적층 구조를 갖는 점토 무기물의 경우, 스멕타이트군, 팽윤 미카 등을 들 수 있으며, 점토 무기물은 이의 양이온 교환 성질에 의하여 유기 화합물과 혼합될 수 있게 된다. 스멕타이트군에 속하는 무기물의 경우, 헥토라이트, 몬트모릴로나이트, 벤토나이트뿐 아니라, 이들의 치환물, 유도체 및 혼합물을 예로서 들 수 있다. 이들 중에서도, 화학 합성된 물질은 불순물이 적고, 투명도가 높아서 바람직하다. 특히, 입자 직경이 작은 합성 헥토라이트는 가시광의 산란을 방지하도록 하므로 이를 사용하는 것이 바람직하다.

점토 무기물과 혼합되는 유기 화합물의 경우, 점토 무기물중에서 산소 원자와 히드록실기와 반응하는 화합물, 이온 가능한 양이온과 이온 교환 가능한 화합물을 들 수 있으며, 이들 중 임의의 것은 생성되는 유기 개질 점토 화합물이 유기 용매중에서 팽윤되거나 또는 분산되는 한, 특별하게 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 구체적으로는 질소 함유 화합물 등을 언급할 수 있다. 질소 함유 화합물의 경우, 1차, 2차 및 3차 아민, 4차 암모늄 화합물, 우레아, 히드라진 등을 예로서 들 수 있다. 이들 중에서 4차 암모늄 화합물은 양이온 교환이 용이하기 때문에 이를 사용하는 것이 바람직하다.

4차 암모늄 화합물의 경우, 장쇄 알킬기를 갖고 알킬 에테르쇄를 갖는 암모늄 화합물을 예로서 들 수 있다. 이들 중에서, 탄소 원자수가 1 내지 30이고 -(CH₂CH(CH₃)O)_nH기 또는 -(CH₂CH₂CH₂O)_nH기를 갖고 여기서 n은 1 내지 50인 알킬기를 갖는 4차 암모늄 화합물이 바람직하다. 탄소 원자수가 6 내지 10인 알킬기를 갖는 4차 암모늄 화합물이 더욱 바람직하다.

유기 개질 점토 화합물이 스멕타이트군에 속하는 점토 무기물 및 유기 화합물로 형성되는 경우, 스멕타이트군에 속하는 점토 무기물은 유기 화합물과 혼합되는 화합물인 상태로 유기 용매중에서 팽윤 또는 분산될 수 있는 한, 특별하게 한정되지는 않았으며, 유기 용매중에서 이온 유기 화합물과 이온 교환 가능 양이온을 교환시키는 것이 곤란한 점토 무기물을 분산시키는 것이 곤란하다. 다수의 경우에서, 마그네슘 화합물, 예컨대 수산화마그네슘은 스멕타이트군에 속하는 합성 점토 무기물의 표면에 접착되며, 이러한 마그네슘 화합물의 함량이 클 경우, 이는 이온 교환 가능한 양이온 부위를 방해하게 된다. 그러므로, 마그네슘의 존재비를 낮추도록 산을 사용한 세정에 의하여 표면상의 마그네슘 화합물이 제거되는 합성 점토 무기물, 구체적으로는 4 개의 규소 원자에 대한 마그네슘의 원자비(Mg/Si₄)가 2.73 미만인 합성 점토 무기물은 유기 용매중에 분산이 용이하므로, 바람직하다. 스멕타이트군에 속하는 통상의 헥토라이트는 문헌 ["Complete Dictionary of Chemistry", Complete Dictionary of Chemistry 편찬 위원회 편저, 교리츠 퍼블리슁 컴파니, 제1판, 1962년 2월 28일]에 제시되어 있는 바와 같이 화학식 Na_{0 .66}(Mg_{5 .34}Li_{0 .66})Si₈O₂₀(OH)₄·nH₂O 또는 Na_1/3(Mg_8/3Li_1/3)Si₄O₁₀(OH)₂·mH₂O의 조성으로 나타나며, 이러한 상태에서 Mg/Si₄의 원자비는 2.67이며, 합성 헥토라이트에서, 표 면상의 마그네슘 화합물은 전술한 바와 같이 환원되며, 그리하여 Mg/Si₄의 원자비는 2.67보다 약간 더 크게 된다.

Mg/Si₄의 원자비가 가능한한 2.67에 가깝게 되도록 산을 사용한 세정으로 표면상의 마그네슘 화합물을 제거한 이러한 합성 헥토라이트를 사용하는 것이 바람직하다. 헥토라이트 및 합성 헥토라이트를 포함하는 스멕타이트군 점토 무기물에서, 나트륨은 유기 개질 점토 화합물이 제공되도록 유기 화합물, 예를 들면 4차 암모늄기와 교환되는 이온 교환 가능성 양이온이 되며, 그리하여 Mg/Si₄의 원자비는 개질 전 및 후에 교환되지 않는다. 그러므로, 유기 개질 점토 화합물의 Mg/Si₄의 원자비가 2.73 미만이 되도록 하기 위하여 유기 물질을 산으로 개질시키기 이전에 Mg/Si₄의 원자비는 변경되지 않는다.

유기 개질 점토 화합물의 2 이상의 유형을 사용시 혼합할 수 있다. 적절한 유기 변형 점토 화합물의 시판 가능한 제품의 예로는 코-푸 케미칼 가부시키가이샤의 상표명 "Lucentite STN" 및 "Lucentite SPN"으로 시판되는 4차 암모늄 화합물 및 합성 헥토라이트 사이의 화합물을 포함한다.

다수의 유기 개질 점토 화합물은 이의 제조 시간에서 사용한 다양한 부-물질로 인하여 불순물로서 혼합된 염소를 포함하는 화합물을 갖는다. 이러한 염소 화합물의 함량이 큰 경우, 코팅 위상 지연층이 이러한 유기 개질 점토 화합물로 형성된 후 필름으로부터 블리딩될 가능성이 있다. 이러한 경우, 이와 같은 코팅 위상 지연 층이 이들 사이의 접착제를 갖는 액정 셀 유리에 접합될 경우 시간이 경과함에 따라 접착력이 크게 열화된다. 그러므로, 본 발명에서, 염소 함량의 중량이 2,000 ppm 이하로 사용되는 유기 개질 점토 화합물을 사용한다. 유기 개질 점토 화합물중에 포함된 염소 함량이 전술한 바와 같이 2,000 ppm 이하인 경우, 전술한 바와 같은 접착력의 열화는 방지될 수 있다. 염소 화합물은 유기 개질 점토 화합물을 물로 세정하기 위한 방법에 의하여 제거될 수 있다.

결합제 수지가 하기에서 설명한 바와 같이 유기 용매중에 용해되는 한, 특별하게 한정되지는 않았으며, 우수한 내열성 및 취급 용이성을 얻기 위하여 소수성을 갖는 결합제 수지가 바람직하다. 바람직한 결합제 수지로서, 폴리비닐 아세탈 수지, 예컨대 폴리비닐 부티랄 및 폴리비닐 포르말, 셀룰로스계 수지, 예컨대 셀룰로스 아세테이트 부티레이트, 아크릴계 수지, 예컨대 부틸 아크릴레이트, 메타크릴계 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 및 폴리에스테르 수지를 예로 들 수 있다. 이들 중에서, 지방족 디이소시아네이트계인 우레탄 수지를 예로서 사용하는 것이 바람직하다.

지방족 디이소시아네이트계 우레탄 수지는 분자내에 다수의 이소시아네이트기를 갖는 지방족 화합물과, 분자내에 다수의 활성 수소기, 예컨대 히드록실기를 갖는 화합물 사이의 추가의 반응을 통하여 생성된다. 분자내에 다수의 이소시아네이트기를 갖는 지방족 화합물로서, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 시클로헥산 디이소시아네이트, 수소가 첨가된 크실릴렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 노르보르넨 디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 이소포론 디이소시아네이트계의 화합물이 특히 바람직하다.

또한, 분자내에 다수의 히드록실기를 갖는 화합물로서, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리카르보네이트 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 폴리에테르 폴리올 및 폴리에스테르 폴리올을 사용하는 것이 바람직하며, 이들 화합물은 이들 예에 한정되지 않으며, 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

폴리에테르 폴리올은 예를 들면 고리형 에테르, 예컨대 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 트리메틸렌 옥시드, 부틸렌 옥시드, a-메틸 트리메틸렌 옥시드, 3,3-디메틸 트리메틸렌 옥시드, 테트라히드로푸란 및 디옥산의 개환 중합 반응 또는 공중합 반응에 의하여 생성되며, 폴리에테르 글리콜 및 폴리옥시 알킬렌 글리콜이 바람직하다.

폴리에스테르 폴리올은 복수개의 염기를 갖는 유기 산, 특히 디카르복실산 및 폴리올의 축합 중합 반응에 의하여 생성된다. 디카르복실산으로서, 포화 지방족 산, 예컨대 옥살산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산 및 이소세바스산, 불포화 지방족 산, 예컨대 말레산 및 푸마르산 및, 방향족 카르복실산, 예컨대 프탈산 및 이소프탈산을 예로서 들 수 있다. 폴리올로서, 디올, 예컨대 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 부틸렌 글리콜, 트리올, 예컨대 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 헥산트리올 및 글리세린 및 헥사올, 예컨대 소르비톨을 예로서 들 수 있으며, 폴리올은 이들에 제한된 것은 아니며, 2 이상의 유형을 사용시 혼합할 수 있다.

결합제 수지는 유리 전이 온도가 20℃ 이하인 것이 바람직하며, 유리 전이 온도는 -20℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 결합제 수지의 유리 전이 온도가 높은 경우, 고무 탄성은 불충분하게 되며, 접착성 및 가요성은 위상 지연층 및, 위상 지연층이 편광판상에 적층된 복합 편광판에서 불량하게 되는 경향이 있다.

코팅액에 사용되는 유기 용매는 특별하게 한정되지는 않았으며, 저 극성을 갖는 방향족 탄화수소, 예컨대 벤젠, 톨루엔 및 크실렌 이외에, 케톤, 예컨대 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 메틸 이소부틸 케톤, 저급 알콜, 예컨대 메탄올, 에탄올 및 프로판올 및 할로겐화탄화수소, 예컨대 트리클로로카본, 클로로포름, 디클로로메탄 및 디클로로에탄을 비롯한 높은 극성을 갖는 용매를 예로서 들 수 있다. 이들 중에서, 톨루엔, 크실렌, 아세톤, 메틸 이소부틸 케톤 및 이의 혼합물은 유기 개질 점토 화합물을 분산시키고 결합제 수지를 용해시키고, 코팅액이 겔로 전환되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이 유기 개질 점토 화합물 및 결합제 수지는 유기 용매중에 용해되며, 그리하여 코팅층을 위한 코팅액을 제공할 수 있다. 유기 개질 점토 화합물/결합제 수지의 중량비가 0.5 초과 3 이하가 되도록 유기 개질 점토 화합물 및 결합제 수지를 함께 혼합하는 것이 바람직하다. 이들 2 가지의 혼합물의 중량비가 상기 범위에서 벗어나는 경우, 얻은 코팅 위상 지연층의 흐림값을 소정 수치로 유지하는 것이 곤란하게 되는 경향이 있다. 이들 2 가지의 혼합물의 중량비가 1 내지 3 의 범위내에 있는 것이 바람직하며, 특히 1 초과 2 이하인 것이 바람직하다.

이러한 코팅액중의 고형물의 농도는, 코팅액이 제조후 겔로 또는 뿌옇게 전 환되지 않는 한, 특별하게 한정되지는 않았으며, 실질적으로 아무런 문제가 없으며, 유기 개질 점토 화합물 및 결합제 수지의 총 고형물 농도가 3 내지 18 중량% 범위내인 코팅액을 일반적으로 사용한다. 유기 개질 점토 화합물 및 결합제 수지의 각각의 유형뿐 아니라 이들 2 가지 화합물의 조성비에 따라 최적의 고형물 농도는 달라지며, 그리하여 고형물 농도는, 8 내지 16 중량%의 범위가 되는 것이 바람직하기는 하나, 각각의 조성에 대하여 설정된다. 각종의 첨가제, 예컨대 필름을 기재에 형성할 때의 적용의 용이성을 증가시키기 위한 점도 조절제 또는, 소수성 및/또는 내구성을 증가시키기 위한 가교제를 이러한 코팅액에 첨가할 수 있다.

본 발명에서, 코팅액의 수분 비율은 0.15 내지 0.35 중량%이다. 수분 비율이 0.35 중량%를 초과하는 경우, 수불용성 유기 용매는 여러 상으로 분리되며, 코팅액은 2 개의 층으로 분리되는 경향이 있다. 한편, 수분 비율이 0.15 중량%보다 낮을 경우, 이러한 코팅액으로 형성된 코팅 위상 지연층의 흐림도는 높아지는 경향이 있다. 수분 비율이 0.18 중량% 이상인 것이 바람직하며, 이는 0.2 중량% 이상인 것이 더욱 바람직하며, 0.3 중량% 이상인 것이 가장 바람직하다. 수분 측정 방법으로서, 건조법, 칼 피셔 방법 및 유전 상수법 등이 있으며, 본 발명에서는 현미경 단위의 용이한 측정이 가능한 칼 피셔 방법을 채택한다.

코팅액의 수분 비율을 전술한 범위내로 조절하는 방법이 특별히 제한되지는 않았으나, 코팅액에 물을 첨가하는 방법이 용이하며 바람직하다. 본 발명에서 사용된 것과 같은 유기 용매, 유기 개질 점토 화합물 및 결합제 수지를 통상의 방법에 의하여 단순히 함께 혼합할 경우, 수분 비율이 0.15 중량% 이상이 되는 것은 드물 다. 여기서, 수분을 흡수하는 물질을 여름에 사용하는 경우, 수분 비율은 약 0.15 중량%가 될 수 있다. 그러나, 물질에 의하여 흡수되는 수분을 사용함으로 인하여 수분 비율이 약 0.15 중량%가 되는 코팅액을 사용하는 경우조차, 얻은 코팅 위상 지연층의 흐림도가 충분히 작도록 하는 것은 곤란하다. 그러므로, 유기 용매, 유기 개질 점토 화합물 및 결합제 수지를 함께 혼합하는 코팅액에 소량의 물을 첨가하여 상기에서 설명한 범위내로 수분 비율을 조절하는 것이 바람직하다. 코팅액에 대한 제조 방법중에 물을 첨가할 때마다 효과적인 물을 첨가하는 방법이 특별히 제한된 것은 아니나, 높은 재현율 및 높은 정확도로 수분 비율을 조절할 수 있는, 수분 비율을 측정하도록 코팅액에 대한 제조 공정후 샘플을 채취하는 특정 시간이 경과된 후 소정량의 물을 첨가하는 방법이 바람직하다. 여기서, 일부의 경우에서 첨가된 물의 함량은 칼 피셔의 수분 측정계를 사용한 측정 결과와 일치하지는 않는다. 이는 물이 유기 개질 점토 화합물과 부분적으로 반응하기 때문에(예를 들면, 흡착) 가능하다. 여기서, 칼 피셔의 수분 측정계를 사용하여 측정한 수분 비율을 본 발명에서 정의된 0.15 내지 0.35 중량%, 바람직하게는 0.18 내지 0.3 중량%, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.3 중량%로 유지하는 경우, 얻은 코팅 위상 지연층의 흐림도를 낮게 유지할 수 있는 것으로 확인하였다.

입자 직경이 큰 고형물이 유기 개질 점토 화합물과 결합제 수지 및 추가로 소량의 물을 유기 용매에 혼합하여 얻은 코팅액중에 존재하는 경우, 이러한 코팅액으로부터 제조된 코팅 위상차 판에서는 분극 무효가 발생하여 코팅 위상 지연층을 사용한 액정 표시 장치의 광학 성능의 열화를 야기한다. 또한, 입자 직경이 더 작 아지도록, 코팅액을 교반하여 유기 개질 점토 화합물이 해교되기는 하나, 이러한 화합물은 때때로 충분하게 해교되지 않으며 입자 직경이 큰 입자, 예를 들면 입자 직경이 1 ㎛ 이상인 것이 존재하며, 이러한 경우에서 코팅 위상 지연층의 광학 성능은 열화된다. 그러므로, 존재할 수 있는 임의의 이와 같은 고형물을 제거하도록, 코팅액은 필터를 통하여 여과하는 것이 바람직하다. 여기서, 이와 같은 여과 공정에서, 코팅액에서 해교된 유기 개질 점토 화합물을 제거하지 않아야만 한다. 필터는 입자 직경이 1 ㎛ 이상인 거의 모든 고형물을 제거하여야만 하며, 그러므로, 필터의 폐색으로 인하여 여과될 수 있는 입자 직경에서의 변화를 고려하여, 구멍의 직경이 약 0.5 내지 10 ㎛인 필터로부터 입자 직경이 1 ㎛ 이상인 거의 모든 고형물을 제거할 수 있는 필터를 선택하는 것이 바람직하다. 여기서, 해교된 유기 개질 화합물의 입자 직경은 약 10 내지 200 ㎚이다.

수분 비율이 소정의 범위내로 조절되는 물, 유기 용매, 결합제 수지 및 유기 개질 점토 화합물을 포함하는 코팅액을 전달 기재에 도포하고, 유기 용매 및 물을 코팅액으로부터 제거하고, 그리하여 제2 위상 지연층이 형성된다. 유기 용매 및 물은 일반적으로 코팅액의 도포후 일반적으로 건조에 의하여 제거된다.

유기 개질 점토 화합물의 단위 결정층의 적층 구조는 전술한 바와 같이 코팅액의 도포 및 건조의 결과로서 전달 기재의 표면에 평행하게 표면내에서의 방향으로 무작위로 배향된다. 따라서, 필름 표면내에서의 굴절율이 필름 두께의 방향에서의 굴절율보다 큰 구조체는 배향에 대한 임의의 특수한 방법을 필요로 하지 않으면서 얻을 수 있다.

코팅층(21)의 형성에 사용되는 전달 기재(20)[도 1의 (B) 참고]는 이의 표면에 형성된 층이 용이하게 박리될 수 있도록 공정을 수행하는 필름이 될 수 있다. 이형제, 예컨대 실리콘 수지 또는 불소 수지를 수지 필름, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트상에 적용하여 이형 방법을 수행한 필름은 일반적으로 시판되며, 그러므로 이들은 그 상태대로 사용될 수 있다. 또한, 코팅층(21)은 전달 기재(20)상에 형성되며, 그리하여 전달 기재(20)는 코팅층이 형성되는 표면과의 물 접촉각이 90 내지 130°의 범위내인 것이 바람직하며, 물 접촉각은 100° 이상 120° 이하인 것이 더욱 바람직하다. 표면의 물 접촉각이 90° 미만인 경우, 전달 기재(20)의 박리성은 불량하며, 고르지 못한 위상차와 같은 결함이, 전달 기재를 박리한 후 코팅층으로 생성된 제2 위상 지연층(21)에서 용이하게 발생한다. 또한, 물 접촉각이 130°보다 큰 경우, 전달 기재(20)상에서의 건조 이전에 코팅액중에 기포가 발생하기 쉬워지며, 스폿 형태의 고르지 못한 위상차는 표면내에서 생성될 수 있다. 여기서, 물 접촉각은 물이 액체로서 사용될 경우의 접촉각이며, 더 큰 값(상한치: 180°)은 물질이 물로 적셔지는 것이 더욱 곤란하다는 것을 의미한다.

코팅층(21)의 형성에 사용되는 적용계는 특별하게 한정되지는 않았으며, 각종의 공지된 코팅 방법, 예컨대 직접 그라비아 방법, 역 그라비아 방법, 염료 코팅 방법, 콤마 코팅 방법 및 바아 코팅 방법을 사용할 수 있다. 이들 중에서, 백업 롤을 사용하지 않는 콤마 코닝 방법 및 염료 코팅 방법은 두께에서의 정확도 면에서 우수하기 때문에 이를 채택하는 것이 바람직하다.

코팅액의 도포후 건조를 위한 온도 및 시간은 사용한 유기 용매 및 물을 제 거하는데 충분하기만 하면 특별하게 한정되지는 않았으며, 적절한 온도는 약 50℃∼150℃로부터 선택될 수 있으며, 시간은 약 30 초 내지 30 분의 범위로부터 선택될 수 있다.

코팅층의 두께는 특별하게 한정되지는 않았으며, 표면에서의 위상차 값 R₀은 약 0 내지 10 ㎚ 범위내에서 제공될 수 있으며, 두께 방향에서의 위상차 값 R'은 약 40 내지 350 ㎚ 범위의 값을 갖는다. 여기서, 표면에서의 위상차 값 R₀이 10 ㎚를 초과하는 경우, 이러한 값은 무시할 수 없으며, 두께 방향에서의 음의 단축성은 상실되는 경향이 있으므로 바람직하지 않다. 또한, 코팅층인 제2 위상 지연층(21)에 필요한 두께 방향에서의 굴절율의 이등방성은 제2 위상 지연층의 적용에 따라 다르며, 그리하여 두께 방향에서의 적절한 위상차 값 R'은 적용에 기초하여, 특히 액정 셀의 성질에 기초하여 약 40 내지 350 ㎚의 범위내에서 선택될 수 있다. 두께 방향에서의 위상차 값 R'은 50 ㎚ 이상 300 ㎚ 이하인 것이 바람직하다.

위상 지연층의 두께 방향에서의 굴절율에서의 이등방성은 상기의 수학식 2에서 정의한 바와 같은 두께 방향에서의 위상차 값 R'으로 나타나며, 이러한 값은 표면에서의 위상차 값 R₀ 및 경사축으로서 표면에서의 지연 위상축을 40°정도 기울려 측정된 위상차 값 R₄₀으로부터 계산할 수 있다. 즉, 수학식 2에서의 두께 방향에서의 위상차 값 R'은 표면에서 위상차 값 R₀, 지연 위상축을 경사축으로서 40°기울려 측정한 위상차 값 R₄₀, 필름의 두께 d, 필름의 평균 굴절율 n₀를 사용하여 하기 수 학식 3 내지 수학식 5를 사용한 수치 계산에 의하여 n_x, n_y 및 n_z을 구하고, 이를 상기 수학식 2에 산입하여 계산할 수 있다.

R₀ = (n_x - n_y)×d

R₄₀ = [(n_x - n_y')×d/cos (f)

(n_x + n_y + n_x)/3 = n₀

여기서, f = sin^-1 [sin(40°)/n₀]이고,

n_y' = n_y × n_z / [n_y ² × sin² (f) + n_z ² × cos² (f)]^1/2이다.

전달 기재상에 형성되고 유기 개질 점토 화합물 및 결합제 수지를 포함하는 굴절율에서 이등방성을 갖는 코팅층을 일단 접착제를 사용하여 유리판에 전달할 경우, 이러한 코팅층(제2 위상 지연층)의 R₀ 및 R₄₀을 직접 구하고, 두께의 방향으로 위상차 R'을 R₀ 및 R₄₀에 기초하여 전술한 방법에 의하여 계산한다.

또한, 도 1의 (A)에서 도시한 제1 위상 지연층(11)의 표면상에 형성된 접착제층(12)에 사용된 접착제 및, 도 1의 (E)에 도시한 제2의 단계에서 전달 기재를 박리시킨 코팅층(21)의 표면에 형성된 제2의 접착제층(22)으로서, 기재 중합체가 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르 등인 접착제, 실리콘계 중합체 및 아크릴계 중합체를 들 수 있다. 열을 가하거나 또는 수분을 적용하는 조건하에서 들뜸 또는 박리와 같은 문제가 발생하지 않도록, 높은 광학 투명도, 적절한 수화성 및 응집성을 유지하는 능력, 기재에 대한 우수한 접착력 및 내후성 및 내열성을 갖는 아크릴계 접착제와 같은 접착제로부터 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 아크릴계 접착제의 기재 중합체로서, 전이 온도가 25℃ 이하, 바람직하게는 0℃ 이하가 되도록, 탄소 원자수가 20 이하인 알킬기, 예컨대 메틸기, 에틸기 또는 부틸기를 갖는 (메트)아크릴산의 알킬 에스테르 및, (메트)아크릴산, 히드록시에틸 (메트)아크릴레이트 등으로 이루어진 작용기를 포함하는 아크릴계 단량체를 함께 혼합한 후, 이를 중합시켜 얻은 중량 평균 분자량이 100,000 이상인 아크릴계 중합체가 유용하다. 일반적으로 중합체층(12 및 22)의 두께는 약 5 내지 30 ㎛이다.

위상차 성질 이외의 광학 성질을 갖는 광학층은, 복합 광학 부재가 제공될 수 있도록 전술한 바와 같이 하여 얻은 복합 위상 지연층상에 추가로 적층된다. 복합 광학 부재를 형성하기 위한 복합 위상 지연층상에 적층되는 광학층의 경우, 편광판 및 휘도 증가 필름과 같은 액정 표시 장치 등의 형성에 사용되는 통상의 부재를 예로 들 수 있다. 이는 적어도 편광판을 포함하는 위상차 특성 이외의 광학 특성을 갖는 광학층에 효과적이다.

복합 위상 지연층 및 편광판의 조합은 시야각 보충 기능이 제공된 선형 편광판 및 원형 편광판으로서 모두 사용할 수 있다. 이러한 조합은 선형 편광판으로서 사용할 경우, 제1 위상 지연층의 지연 위상축이 편광판의 흡광축에 대하여 수직이 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 조합을 원형 편광판으로서 사용할 경우, 제1 위상 지연층의 지연 위상축은 특정각에서 편광판의 흡광축을 교차하게 된다. 도 5는 제3의 접착제층(27)과 함께 도 1의 (E)에 도시한 복합 위상 지연층(10)(이형 필름(23)은 복합 위상 지연층(10)상의 제2의 접착제층(22)의 외부에 제공됨)의 제1 위상 지연층(11)쪽에 편광판(26)이 적층된 복합 광학 부재(28)의 예까 도시되어 있다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 편광판(26)과 같은 기타의 광학 특성을 갖는 광학층을 복합 위상 지연층(10)의 제1 위상 지연층(11)쪽에 적층시킨다.

위상차 값이 예를 들면 540 내지 560 ㎚ 사이의 특정의 측정된 파장의 단일색 광에 대한 1/4 파장인 위상 지연층(이하에서는 λ/4 판으로 지칭함)은 제1 위상 지연층(11)으로서 사용하며, 일반적으로 팽창된 수지 필름으로 생성된 단 하나의 λ/4 판을 사용하는 경우, 완전 원형의 분극을 얻을 수 있는 파장의 범위는 종종 제한되어 있다. 이러한 이유로 인해서, 넓은 범위의 파장에서 원형 분극을 얻는 2 가지의 방법이 있다. 제1의 방법에 의하면, 위상차 값이 상기와 동일한 540 내지 560 ㎚ 사이의 특정의 측정된 파장을 갖는 단색광에 대한 1/2 파장인 1 이상의 위상 지연층 및, 1 이상의 λ/4 판은 소위 광대역의 λ/4 판인 제1 위상 지연층(11)을 형성하도록 적층되고, 편광판(26)을 여기에 적층시킨다. 또한, 제2의 방법에 의하면, 위상차 값이 400 내지 800 ㎚ 사이의 측정된 파장으로부터의 임의의 파장에 대한 측정된 파장의 약 1/4인 이른바 역 파장 분산을 갖는 λ/4 판을 사용한다.

우선, 제1의 방법을 설명하고자 한다. 이러한 방법에 의하면, 원형 분극은 접합된 판의 갯수가 증가할수록 물질의 비용은 증가하며 수율은 감소되며, 사용된 제1 위상 지연층의 갯수를 증가시켜 더 넓은 파장 범위로 얻을 수 있으며, 그리하여 단가 효율성면에서 광대역의 λ/4 판을 형성하도록 하나의 λ/2 판 및 하나의 λ/4 판이 함께 접합되고 편광판이 이에 접합되는 원형 편광판이 바람직하다. λ/2 판의 표면에서의 위상차 값 R_1/2 및, λ/4 판의 표면에서의 위상차 값 R_1/4과 관련하여, 540 내지 560 ㎚의 측정된 파장을 갖는 단색광에 대하여 R_1/2 = 250 내지 300 ㎚이고, R_1/4 = 120 내지 155 ㎚이다. 또한, R_1/2와 R_1/4은 하기의 관계를 갖는 것이 바람직하다.

│R_1/2 × 0.5 - R_1/4 │ = 10 ㎚

편광판, 1 이상의 λ/2 판 및 1 이상의 λ/4 판이 함께 접합된 경우, 설정이 넓은 범위의 파장에 대한 원형 편광판으로서 적층판이 기능하도록 하는 한, 적층 순서 및 설정각은 특별하게 한정되지는 않았다. 예를 들면 하나의 λ/2 판 및 하나의 λ/4 판을 사용하는 경우, λ/2 판 및 λ/4 판은 제1 위상 지연층을 형성하도록 이러한 순서로 적층시킬 수 있으며, 편광판/제1 위상 지연층/제2 위상 지연층을 이러한 순서로 적층시키거나 또는, 편광판/제2 위상 지연층/제1 위상 지연층을 이러한 순서로 적층시킬 수 있다. 이러한 경우에서 바람직한 층 각의 경우, 각도를, 기준으로서 편광판의 흡광축을 사용하여 위상 지연층의 지연 위상축의 각도로서 정의할 때 하기의 설정이 가능하며, 편광판측으로부터 조망시 시계 반대 방향이 양의 값이 된다.

(1) λ/2 판의 경우 -10° 내지 -20° 그리고 λ/4 판의 경우 -70° 내지 -80°

(2) λ/2 판의 경우 70° 내지 80° 그리고 λ/4 판의 경우 10° 내지 20°

(3) λ/2 판의 경우 10° 내지 20° 그리고 λ/4 판의 경우 70° 내지 80°

(4) λ/2 판의 경우 -70° 내지 -80° 그리고 λ/4 판의 경우 -10° 내지 -20°

그 다음, 제2의 방법을 설명하고자 한다. 역 파장 분산의 전술한 λ/4 판의 표면에서의 위상차 값 R_1/4은 540 내지 560 ㎚의 파장을 갖는 단색광에 대하여 일반적으로 120 내지 155 ㎚, 바람직하게는 130 내지 150 ㎚이다. 또한, 상기의 설명으로부터 명백한 바와 같이, R_1/4은 400 내지 800 ㎚의 모든 측정된 파장에 대하여 전술한 범위내가 되는 것이 바람직하다. 편광판 및 R_1/4판을 함께 접합할 경우, 편광판의 흡광축과 위상 지연층의 지연 위상축 사이에 형성된 각이 원칙적으로는 45 내지 135°이기는 하지만, 접합판이 가시광 범위내에서의 파장에 대한 원형 편광판으로서 작용하는 한, 이러한 각에 대하여 허용된 범위면에서 특별하게 한정되지는 않았다. 층은 편광판/제1 위상 지연층/제2 위상 지연층 또는 편광판/제2 위상 지연층/제1 위상 지연층이 될 수 있다.

한 기법으로서, 편광판의 다층체 및 복합 위상 지연층을 휘도 증가 필름과 추가로 조합하는 것이 유용하다. 휘도 증가 필름은 특정의 방향에서 특정의 편광축을 갖는 선형 편광 광 또는 원형 편광 광을 반사하고, 액정 표시 장치의 후면 등에 서의 반사판으로부터 반사되는 역광 및 천연광으로부터 방출되는 광으로부터 반대 방향으로의 편광 광을 전송하는 특성을 지니며, 휘도를 증가시킬 목적으로 사용된다. 즉, 이러한 휘도 증가 필름으로부터 반사된 광을 역전된 편광 상태를 갖는 휘도 증가 필름의 후면상에 배치되는 반사층 등으로부터 반사되어 광이 휘도 증가 필름에 재유입될 경우 휘도 증가 필름을 통하여 전체의 광 또는 대부분의 광이 전송되며, 그리하여 광이 효과적으로 사용되며, 표시 장치의 휘도는 증가될 수 있다. 휘도 증가 필름의 예로서, 굴절율에서의 여러 가지의 이등방성을 갖는 다수의 박막, 콜레스테릭 액정 중합체의 배향 필름, 상기 배향 필름의 배향된 액정층이 필름 기재 등에 지지되는 원형 편광 분리 시이트를 적층시켜 굴절율에 이등방성이 제공되도록 한 반사 선형 편광 분리 시이트를 들 수 있다.

복합 위상 지연층 및 액정 셀이 서로 접촉하는 표면상에 확산 접착제를 사용할 수 있다. 확산 접착제는 광을 산란시킬 수 있는 미세 입자를 포함하는 접착제층에 대한 것이다. 본 명세서에서 사용한 미세 입자는 광을 산란시키는 한 특별하게 한정되지는 않았으며, 유기 입자 및 무기 입자 모두를 사용할 수 있다. 유기 입자로서, 폴리올레핀계 입자, 예컨대 폴리스티렌, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌, 중합체 화합물, 예컨대 아크릴계 수지를 들 수 있으며, 입자는 가교된 중합체를 포함할 수 있다. 게다가, 에틸렌, 프로필렌, 스티렌, 메틸 메타크릴레이트, 벤조구아나민, 포름알데히드, 멜라닌 및 부타디엔으로부터 선택된 2 이상 유형의 단량체를 공중합시킨 공중합체를 사용할 수 있다. 무기 입자로서, 실리카, 실리콘, 산화티탄 등의 입자를 예로서 들 수 있다. 이러한 미세 입자는 무색 또는 백색인 것이 바람 직하기는 하나, 장식 기능을 갖는 착색된 미세 입자를 사용할 수 있다.

미세 입자의 형태는 특별하게 한정되지는 않았으며, 구체 형태, 스핀들 형태 및 입방체에 가까운 형태를 바람직한 형태로서 들 수 있다. 입자 직경이 작지 않을 경우, 광 산란의 기능을 얻을 수 없으며, 입자 직경이 너무 클 경우, 이러한 입자를 사용하는 액정 표시 장치의 품질은 열화되며, 그리하여, 입자 직경은 0.5 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하며, 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 적절한 함량은 소정의 광산란도에 기초하여 첨가한 미세 입자에 대하여 설정할 수 있다. 일반적으로, 함량은 분산 매체로서 사용되는 접착제 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 이상 100 중량부 이하가 되며, 미세 입자는 1 중량부 이상 50 중량부 이하의 비로 혼합되는 것이 바람직하다.

분산 접착제에 사용된 접착제의 유형은 특별하게 한정되지는 않았으며, 임의의 공지의 접착제, 예컨대 아크릴계 접착제, 염화비닐계 접착제 및 합성 고무계 접착제를 사용할 수 있으며, 분산 접착제는 복합 위상 지연층와 액정 셀 사이에 배치하며, 이러한 분산 접착제는 전술한 제2의 접착제층[도 1의 (E)에서의 부호 22]으로서 사용할 수 있다.

본 발명에 의하여 얻은 복합 위상 지연층을 액정 표시 장치에 적용시킨 경우의 복합 위상 지연층을 사용한 원형 편광판의 구조의 예를 하기에 제시한다. 원형 편광판은, 최적의 조합이 성능 및 비용을 고려하여 선택할 수 있도록 배치하며, 액정 셀이 반사형을 갖는 경우에는 전면에서만, 양면에서, 반투과형 반사형의 경우 전면 및 후면 그리고, 투과형의 경우 전면 또는 후면에 배치된다.

1. 반사형 전면상의 구조의 예

(1) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/접착제/액정 셀의 전면

(2) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(역 파장 분산 λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/접착제/액정 셀의 전면

(3) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(λ/2 + λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/접착제/액정 셀의 전면

(4) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/분산 접착제/액정 셀의 전면

(5) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(역 파장 분산 λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/분산 접착제/액정 셀의 전면

2. 반투과형 반사형에 대한 전면상에서의 구조의 예

(1) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/접착제/액정 셀의 전면

(2) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(역 파장 분산 λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/접착제/액정 셀의 전면

(3) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(λ/2 + λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/접착제/액정 셀의 전면

(4) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/분산 접착제/액정 셀의 전면

(5) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(역 파장 분산 λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/분산 접착제/액정 셀의 전면

(6) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(λ/2 + λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/분산 접착제/액정 셀의 전면

3. 반투과형 반사형에 대한 후면상에서의 구조의 예

(1) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/접착제/액정 셀의 후면

(2) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(역 파장 분산 λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/접착제/액정 셀의 후면

(3) 편광판/접착제/제1 위상 지연층(λ/2 + λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/접착제/액정 셀의 후면

(4) 휘도 증가 필름/편광판/접착제/제1 위상 지연층(λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/분산 접착제/액정 셀의 후면

(5) 휘도 증가 필름/편광판/접착제/제1 위상 지연층(역 파장 분산 λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/분산 접착제/액정 셀의 후면

(6) 휘도 증가 필름/편광판/접착제/제1 위상 지연층(λ/2 + λ/4 판)/접착제/제2 위상 지연층/분산 접착제/액정 셀의 후면

4. 투과형에 대한 전면상에서의 구조의 예

(1) 편광판/접착제/제1 위상 지연층/접착제/제2 위상 지연층/접착제/액정 셀의 전면

5. 반사형에 대한 후면상에서의 구조의 예

(1) 편광판/접착제/제1 위상 지연층/접착제/제2 위상 지연층/접착제/액정 셀의 후면

(2) 휘도 증가 필름/편광판/접착제/제1 위상 지연층/접착제/제2 위상 지연층/접착제/액정 셀의 후면

본 발명에 의하여 얻은 복합 위상 지연층 또는 복합 광학 부재를 제2의 접착제층에 의하여 액정 셀의 셀 유리에 접합시킨 상태에서는, 이러한 액정 셀 유리에 대한 제2의 접착제층의 접착력이 시간이 경화함에 따라 변경되기가 곤란한 것이 바람직하다. 접착력은 접착제 시이트의 접착면과 접합시키고자 하는 본체의 표면 사이의 접촉에 의하여 생성된 힘이며, 이를 테스트하기 위한 방법은 JIS Z 0237에 규정되어 있다. 염소 함량이 높은 유기 개질 점토 화합물을 결합제 수지와 함께 유기 용매중에서 혼합한 코팅액으로 제조된 위상 지연층에서, 접착력은 때때로 접착제를 사용한 액정 유리로의 접합 직후의 접착력에 비하여 일정 시간 경과후 상당히 감소되었다. 이러한 이유로, 제조후 물을 사용한 세정에 의하여 염소 함량이 감소된 유기 개질 점토 화합물을 사용하고, 그리하여 이러한 유기 개질 점토 화합물을 혼합한 코팅액으로부터 얻은 코팅층(제2 위상 지연층)은 접착제를 사용한 액정 셀 유리에 접합시 시간 경과에 따른 접착력의 감소가 적다. 구체적으로, 도 1의 (E)에 도시된 복합 위상 지연층 또는 도 5에 도시된 복합 광학 부재(28)를 제2의 접착제층(22)을 통하여 액정 셀 유리에 접합시킨 상태에서 23℃에서 1 개월 이상 저장후에도 접합 직후 코팅층의 접착력의 60% 이상, 추가로 90% 이상은 유지될 수 있다.

실시예

하기에 의하여, 본 발명은 실시예를 사용하여 보다 구체적으로 설명되며, 본 발명은 이러한 실시예에 의하여 한정되지 않는다. 실시예에서, 사용한 함량 또는 함유량을 나타내는 %, ppm 및 부는 특별한 언급이 없는 한 중량 단위를 기준으로 한다. 하기의 실시예에서의 코팅액의 제조에 사용되는 물질을 하기에 제시한다.

(A) 유기 개질 점토 화합물

코-푸 케미칼 가부시키가이샤에서 제조한 상표명 "Lucentite STN"; 합성 헥토라이트 및 트리옥틸 메틸 암모늄 이온의 화합물.

(B) 결합제 수지

수미카 바이엘 우레탄 아게에서 제조한 상표명 "SBU Lacquer 0866"; 30%의 고형물 농도 및 이소포론 디이소시아네이트의 베이스를 갖는 우레탄 수지 바니쉬.

또한, 샘플의 물성치는 하기의 방법에 의하여 측정 및 평가하였다.

(1) 수분 비율

코팅액의 수분 비율은 메트롬 아게에서 제조한 칼 피셔 수분 측정기 "KFT Titrino Type 795"를 사용하여 측정하였다. 여기서, 55%의 클로로포름 및 45%의 에틸렌 클로로히드린의 혼합 용매를 측정에 사용하였다.

(2) 표면에서의 위상차 값 R₀

전달 기재상에 형성된 코팅층은 이들 사이에 접착제를 사용하여 4 ㎝의 정사각형 유리판에 전달하였다. 이러한 방법으로 유리판에 접합된 상태로 코팅층의 표 면에서 위상차 값 R₀은 오지 사이언티픽 인스트루먼트 컴파니, 리미티드에서 제조한 "Kobra-21ADH"를 사용한 559 ㎚의 파장을 갖는 단색광을 위한 회전 분석법에 의하여 측정하였다. 전술한 "Kobra-21ADH"를 사용하여 팽창된 수지 필름으로 이루어진 위상 지연층의 표면에서의 위상차 값 R₀를 직접 사용하였다.

(3) 두께 방향에서의 위상차 값 R'

표면에서의 위상차 값 R₀, 경사축으로서 지연 위상축을 사용하여 40°로 판을 기울려 측정한 위상차 값 R₄₀, 위상 지연층의 두께 d 및 위상 지연층의 평균 굴절율 n₀를 사용하여 전술한 방법에 의하여 n_x, n_y 및 n_x을 구하고, 두께 방향에서의 위상차 값 R'은 상기의 수학식 2을 사용하여 계산하였다.

(4) 접착력

복합 위상 지연층을 25 ㎜의 폭 및 약 250 ㎜의 길이를 갖는 직사각형으로 절단하고, 이를 액정 셀 유리에 접합시키고, 그후 압력을 가하는 방법을 50℃의 온도에서 20 분간 5 ㎏f/㎠의 압력하에서 오토클레이브를 사용하여 실시하였다. 그후, 시마즈 코포레이션에서 제조한 측정 장치 "Autograph AG-1"을 사용하여 180℃에서 300 ㎜/분의 인출 속도에서 박리를 통한 접착력을 측정하였다.

실시예 1

코팅액은 16.0 중량부의 우레탄 수지 바니쉬 "SBU Lacquer 0866", 7.2 중량부의 유기 개질 점토 화합물 "Lucentite STN", 76.8 중량부의 톨루엔 및 0.3 중량 부의 물의 조성으로 제조하였다.

미개질 합성 헥토라이트를 제조하고, 이를 산으로 세정한 후, 유기 물질로 개질시키고, 제조업자에 의하여 물로 철저히 세정하고, 이러한 상태에서 유기 개질 점토 화합물을 얻었다. 유기 개질 점토 화합물에 포함된 염소 함량은 1,111 ppm이고, Mg/Si₄의 원자비는 2.69 (제조업자에 의하여 측정한 값)이었다. 전술한 조성물을 혼합 및 교반한 후, 구멍 직경이 1 ㎛인 필터를 사용하여 이러한 코팅액을 여과하였다. 이러한 코팅액에서, 유기 개질 점토 화합물/우레탄 수지의 고형물 중량비는 1.5/1이고, 고형물 농도는 12%이다. 0.3 중량부의 물을 첨가한 후, 칼 피셔 수분 측정기를 사용하여 측정한 바, 코팅액의 수분 비율은 0.25%이었다. 그 다음, 염료 코팅기를 사용하여 이형 공정을 수행한 두께 38 ㎛인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름에 코팅액을 연속적으로 도포하고, 이를 건조 오븐내에서 건조시켰다. 필름을 오븐에서 꺼내고, 한면에 접착제층을 갖는 고리형 폴리올레핀계 팽창 수지 필름으로 생성된 연속 λ/4 판 (제1 위상 지연층, 스미토모 가가쿠 가부시키가이샤에서 제조한 "Sumikalight CSES430120Z6", R₀=120 ㎚)을 접착제면상의 코팅층(제2 위상 지연층)의 노출면에 접합시키고, 필름을 권취시킨 후, 제1 위상 지연층/접착제층/제2 위상 지연층/이형 필름으로 이루어진 반제품을 제공하였다. 샘플링한 코팅층의 위상차 값은 λ/4 판에 접합시키기 이전에 측정하고, 이는 R₀ = 0.1 ㎚, R' = 82 ㎚이었다.

그후, 전술한 반제품을 이형 필름으로부터 박리시키면서 풀고, 이형 필름을 박리시킨 후 접착제층면상에 코팅층의 표면에, 이형 공정을 실시한 표면에 접착제를 도포한 별도의 연속 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 접합시키고, 그리하여 제1 위상 지연층/접착제층/제2 위상 지연층/제2의 접착제층/이형 필름으로 이루어진 복합 위상 지연층을 얻었다. 이러한 복합 위상 지연층으로부터 이형 필름을 박리시키고, 이를 액정 셀 유리에 접합시키고, 전술한 방법에 의하여 접착력을 측정하고, 유리에 대한 접착력은 9.07 N/25 ㎜인 것으로 밝혀졌다. 또한, 복합 위상 지연층의 접착력은 23℃에서 액정 유리에 접합된 상태에서 1 주일 동안 보관후 9.04 N/25 ㎜이었으며, 동일한 온도에서 1 개월 저장후 8.99 N/25 ㎜이었다. 즉, 액정 셀 유리에 접합 직후 유리에 대한 접착력의 99% 이상이 23℃에서의 1 주간의 저장후 및 1 개월간의 저장후 모두에서 유지되었다.

또한, 한면상의 접착제층(스미토모 가가쿠 가부시키가이샤에서 제조한 상표명 "Sumikalan SRW842A")을 갖는 폴리비닐 알콜-요오드계 편광판을 제조하고, 이를 상기에서와 같이 하여 얻은 복합 위상 지연층에 접합시켜, 복합 위상 지연층의 늦은 위상 축은 편광판의 흡광축과 45°의 각을 형성하며, 편광판의 접착제층을 전술한 복합 위상 지연층의 제1 위상 지연층상에 적층시키고, 2 인치의 대각선 크기를 갖는 원형 편광판(38.2 ㎜×30.7 ㎜)을 제조하였다.

비교예 1

코팅액은 7.5 중량부의 우레탄 수지 바니쉬 "SBU Lacquer 0866", 6.8 중량부의 유기 개질 점토 화합물 "Lucentite STN", 85.7 중량부의 톨루엔의 조성으로 제조하였다.

미개질 합성 헥토라이트를 제조하고, 이를 산으로 세정한 후, 유기 물질로 개질시키고, 제조업자에 의하여 물로 철저히 세정하고, 이러한 상태에서 유기 개질 점토 화합물을 얻었으며, 유기 개질 점토 화합물에 포함된 염소 함량은 3,379 ppm이고, Mg/Si₄의 원자비는 2.73 (제조업자에 의하여 측정한 값)이었다. 전술한 조성물을 혼합 및 교반한 후, 구멍 직경이 1 ㎛인 필터를 사용하여 이러한 코팅액을 여과하였다. 이러한 코팅액에서, 유기 개질 점토 화합물/우레탄 수지의 고형물 중량비는 3/1이고, 고형물 농도는 9%이다. 칼 피셔 수분 측정기를 사용하여 측정한 코팅액의 수분 비율은 0.13%이었다. 그 다음, 염료 코팅기를 사용하여 이형 공정을 수행한 두께 38 ㎛인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름에 코팅액을 연속적으로 도포하고, 이를 건조 오븐내에서 건조시켰다. 필름을 오븐에서 꺼내고, 한면에 접착제층을 갖는 고리형 폴리올레핀계 팽창 수지 필름으로 생성된 연속 λ/4 판 (제1 위상 지연층, 스미토모 가가쿠 가부시키가이샤에서 제조한 "Sumikalight CSES440120Z7", R₀=120 ㎚)을 접착제층상의 코팅층(제2 위상 지연층)의 노출면에 접합시키고, 필름을 권취시킨 후, 제1 위상 지연층/접착제층/제2 위상 지연층/이형 필름으로 이루어진 반제품을 제공하였다. 샘플링한 코팅층의 위상차 값은 λ/4 판에 접합시키기 이전에 측정하고, 이는 R₀ = 0.1 ㎚, R' = 82 ㎚이었다.

그후, 실시예 1과 동일한 방법으로 전술한 반제품을 사용하여 제1 위상 지연층/접착제층/제2 위상 지연층/제2의 접착제층/이형 필름으로 이루어진 복합 위상 지연층을 제조하였다. 이형 필름을 이러한 복합 위상 지연층으로부터 박리시키고, 이를 액정 셀 유리에 접합시키고, 접착력을 측정하고, 유리에 대한 접착력은 11.18 N/25 ㎜인 것으로 밝혀졌다. 또한, 복합 위상 지연층의 접착력은 23℃에서 액정 셀 유리에 접합된 상태에서 1 주일 동안 보관후 2.86 N/25 ㎜이었다. 즉, 액정 셀 유리에 접합 직후와 비교하여 유리에 대한 접착력은 23℃에서의 1 주간의 저장후 26%로 감소하였다.

또한, 이러한 복합 위상 지연층은 실시예 1과 동일한 방법으로 원형 편광판을 제조하는데 사용된다.

본 발명의 복합 위상 지연층의 제조 방법은 얇고 경량이며, 우수한 시야각 특성을 가지며, 이동 장치용 액정 표시의 형성에 사용하기에 적절하다.

Claims (5)

1 이상의 수지 필름의 제1 위상 지연층, 접착제층 및 코팅층의 제2 위상 지연층을 상기 순서로 적층하여 포함하는 복합 위상 지연층의 제조 방법으로서,

제1 위상 지연층의 표면에 접착제층이 형성되도록 접착제를 사용하여 위상 지연층을 제조하는 단계;

염소 함량이 2,000 ppm 이하인 유기 개질 점토 화합물 및 칼 피셔(Karl Fischer)의 수분 측정기를 사용하여 측정한 수분 비율이 0.15 내지 0.35 중량%인 유기 용매 중의 결합제 수지를 포함하는 코팅액을 전달 기재(transfer base)에 도포하는 단계;

유기 용매 및 물을 상기 도포된 코팅액으로부터 제거하여 제2 위상 지연층을 형성하는 단계;

상기 위상 지연층의 접착제층 쪽에 상기 제2 위상 지연층의 노출면을 접착제를 사용하여 접합시키는 단계;

상기 제2 위상 지연층으로부터 전달 기재를 박리시키는 단계; 및

전달 기재가 박리된 제2 위상 지연층의 표면에 제2의 접착제층을 형성하는 단계

를 포함하는 복합 위상 지연층의 제조 방법.

제1항에 있어서, 제1 위상 지연층은 표면에서 배향된 1 이상의 투명 수지 필 름인 것인 방법.

제2항에 있어서, 제1 위상 지연층은 1/4 이상의 파장판을 포함하는 것인 방법.

표면에 배향된 1 이상의 투명 수지 필름의 제1 위상 지연층의 표면에 접착제층이 형성되도록 접착제를 사용하여 위상 지연층을 제조하는 단계;

염소 함량이 2,000 ppm 이하인 유기 개질 점토 화합물 및 칼 피셔의 수분 측정기를 사용하여 측정한 수분 비율이 0.15 내지 0.35 중량%인 유기 용매 중의 결합제 수지를 포함하는 코팅액을 전달 기재에 도포하는 단계;

유기 용매 및 물을 상기 도포된 코팅액으로부터 제거하여 제2 위상 지연층을 형성하는 단계;

상기 위상 지연층의 접착제층 쪽에 상기 제2 위상 지연층의 노출면을 접착제를 사용하여 접합시키는 단계;

상기 제2 위상 지연층으로부터 전달 기재를 박리시키는 단계;

전달 기재가 박리된 제2 위상 지연층의 표면에 제2의 접착제층을 형성하는 단계; 및

복합 위상 지연층의 제1 위상 지연층 쪽에 다른 광학 기능을 갖는 광학층을 적층시키는 단계

를 포함하는 복합 광학 부재의 제조 방법.

제4항에 있어서, 다른 광학 기능을 갖는 광학 층은 적어도 편광기를 포함하는 것인 방법.

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