KR20070056055A - Ｌｃｄ 교차 편광판을 통한 빛의 누출의 제거를 위한 보상필름 - Google Patents

Abstract

하나는 양성 A-플레이트이고 또 다른 하나는 음성 A-플레이트인 복굴절 재료의 둘 이상의 층을 포함하는 보정판 고안은 시야각의 넒은 범위에 걸쳐 액정 디스플레이의 연색 특성 및 명도비에서 중대한 개선을 가능하게 한다.

Description

ＬＣＤ 교차 편광판을 통한 빛의 누출의 제거를 위한 보상 필름{RETARDATION FILMS FOR THE ELIMINATION OF LEAKAGE OF LIGHT THROUGH CROSS POLARIZERS IN LCD}

관련 출원:

본 출원은 2004년 8월 31일에 출원된 미국 가출원 제 60/606,253호로 35 U.S.C. § 119(e) 하에서 우선권을 청구하며, 이는 그대로 참조로서 본원에 통합된다.

기술 분야

본 발명은 액정 디스플레이(LCD) 및, 특히, 시야각의 넓은 범위에 걸친 회색도에 비해 높은 명도비 및 최소 변화를 유지하면서, LCD의 가시 영역의 최대화 및 누출 제거의 방법에 관한 것이다.

배경 기술

높은 명도비 및 그레이-스케일 안정성과 같은 고성능 정보 디스플레이는 통상적 LCD에 정상적 입사각 주위 중심된 시야각의 좁은 범위 내에서만 단지 얻어질 수 있다. 시야의 각 의존은 대부분의 LC 셀에 상 지연(phase retardation) 및 광행로가 시야각의 함수라는 사실 때문이다. 좁은 시야각 특징은 명도와 그레이 스케일이 시야각에 대하여 가능한 불변이 되어야 하는 LCD를 요구하는 항공 전자 디스플레이 및 광-스크린 디스플레이와 같은 앞선 장치에 중요한 문제이다.

따라서, 고성능 장치를 위한 LCD에 추가 발달의 필요가 있다. 본 발명은 LCD에 높은 명도비 및 그레이-스케일 수준 안정성을 달성하는 보상 필름을 제공함에 의해 종전 분야 기술에 해결을 제공한다.

도면의 간단한 설명

본 발명은 하기 도면을 참조로 하기 상세한 설명 및 첨부된 청구범위에 의해 더 잘 이해될 것이며, 여기서:

도 1은 편광 상태를 예시하는 포앙카레구(Poincare sphere)를 보여준다.

도 2a는 각 플레이트의 지연이 △nd=λ/6 (=92 nm at λ=550 nm)인 (+a, -a) 파동판 조합을 보여준다. +a 플레이트는 편광 상태를 P로부터 Q로 변형시킨다. -a 플레이트는 그 다음에 편광 상태를 Q로부터 P'로 변형시킨다.

도 2b는 2차 존스 행렬(Extended Jones matrix) 방법을 사용하여 경우 1의 비편광된 빛의 동등한 투과율 윤곽을 보여준다.

도 3은 각 플레이트의 지연이 △nd=λ/6 (=92 nm at λ=550 nm)인 (-a, +a) 파동판 파동판 조합을 보여준다. -a 플레이트는 편광 상태를 P로부터 R로 변형시킨다. +a 플레이트는 그 다음에 편광 상태를 R로부터 P'로 변형시킨다.

도 4a는 a 플레이트의 지연이 △nd=λ/6 (=92 nm, at λ=550 nm)이고, c 플레이트의 지연이 △nd=

λ/6 (=159 nm at λ=550 nm)인 (+a, +c, +a) 파동판 조합을 보여준다. +a 플레이트는 편광 상태를 P로부터 Q로 변형시킨다. +c 플레이트는 그 다음에 편광 상태를 Q로부터 R로 변형시킨다. 마지막 +a 플레이트는 그 다음에 편파상태를 R로부터 P'로 변형시킨다.

도 4b는 경우 3를 위한 비편광 빛의 동등한 투과율 윤곽을 보여준다.

도 5는 a 플레이트의 지연이 △nd=λ/6 (=92 nm at λ=550 nm)이고, c 플레이트의 지연이 △nd=

λ/6 (=159 nm at λ=550 nm)인 (-a, -c, -a) 파동판 조합을 보여준다. -a 플레이트는 편광 상태를 P로부터 R로 변형시킨다. -c 플레이트는 그 다음에 편광 상태를 R로부터 Q로 변형시킨다. 마지막 -a 플레이트는 그 다음에 편광 상태를 Q로부터 R로 변형시킨다.

도 6-9는 도 2-5에서 도시된 고안으로 수직 배열 액정(VALC) 셀 및 c-플레이트의 조합을 보여준다.

도 10은 광학적 이방성 매체의 일반적인 경우에 제 1 유전 텐서 축 배향을 설명한다.

도 11은 음성 A-플레이트 보정판을 포함하는 경우에 제 1 유전 텐서 축 배향을 설명한다.

도 12는 양성 A-플레이트 보정판을 포함하는 경우에 제 1 유전 텐서 축 배향을 설명한다.

도 13은 양성 C-플레이트 보정판을 포함하는 경우에 제 1 유전 텐서 축 배향을 설명한다.

도 14는 음성 C-플레이트 보정판을 포함하는 경우에 제 1 유전 텐서 축 배향을 설명한다.

도 15는 본 발명의 하나의 구체예에 따른 보상 필름의 굴절 지수의 스펙트럼이다.

도 16은 본 발명의 하나의 구체예에 따른 편광 상태를 보여주는 포앙카레구이다.

상세한 설명

본 발명의 여러 가지 구체예는 도면의 참조로 이후에 설명된다. 도면은 단지 본 발명의 특이적 구체예의 설명을 용이하게 하기 위해 의도됨을 알아야 한다. 이것들은 본 발명의 전체의 설명으로서 또는 본 발명의 취지에 제한으로서 의도되지 않는다. 추가로, 본 발명의 특별한 구체예와 함께 설명된 측면은 구체예에 제한될 필요가 없고, 본 발명의 임의의 다른 구체예에서 실시될 수 있다. 예를 들어, 도면 및 하기 상세한 설명에서, 본 발명은 수직 배열 액정(VALC) 셀을 가진 보상 필름의 구체예로 설명된다. 청구된 발명은 꼬인 네마틱 (twisted nematic) 액정 (TN-LC) 셀과 같은 임의의 다른 액정 셀로 사용될 수 있음이 인식될 것이다.

도 1은 여러 편광 상태를 설명하는 포앙카레구를 보여준다. 도 1에서, O은 정상 입사에서 제 1 O-타입 편광판의 전송된 성분의 편광을 나타내고; P는 기울어진 입사에서 제 1 O-타입 편광판의 전송된 성분의 편광을 나타내며 (적도 면에 0부터 16 도의 각 변이, 물리적 공간에서 8도); P'는 기울어진 입사에 제 2 O-타입 편광판의 흡수된 성분의 편광을 나타낸다. PQP'는 실질적으로 포랑카레구에서 등변 삼각형이다. 이 삼각형은 정상 입사에서 포인트 O으로 수축된다.

한 쌍의 교차된 편광판은 단지 정상 입사에서 빛을 제거한다. 비축 빛(off-axis)을 위해, 제 1 편광판의 투과 편광 상태는 물리적 공간에서 8도 이하로 회전되며, 반면에 제 2 편광판의 흡수 편광 상태는 반대 방향에서 8도 이하로 회전된다. 이 편광 상태는 포앙카레구에서 P 및 P'로 보여진다. 본 발명은 상 보상 필름을 제공하거나 보정판을 제공하여 정상적 입사 빛에 영향을 줌 없이 비축 빛을 위해 P로부터 P'로 편광 상태를 변형시키는 것이다.

하나의 구체예에서, 본 발명은 복굴절 물질로부터 둘 이상의 층을 포함하는 어두운 상태(dark-state)에서 두 개의 편광판을 위한 보정판을 제공하며, 층 중 하나는 양성 A-플레이트로서 작동하고 또 다른 층은 음성 A-플레이트로서 작동한다. 또 다른 구체예에서, 보정판은 복굴절 층 사이에 음성 C-플레이트를 추가로 포함한다.

하나의 구체예에서, 음성 A-플레이트는 공액 π-계(conjugated π-system)를 가진 하나 이상의 폴리사이클릭 유기 화합물에 의해 형성된 결정 구조를 가지는 복굴절 재료의 하나 이상의 층을 포함하며, 3.4±0.3 Å의 내부분자 공간은 하나 이상의 광 축의 방향에 있다.

하나의 구체예에서, 음성 C-플레이트는 공액 π-계를 가진 하나 이상의 폴리사이클릭 유기 화합물에 의해 형성된 결정 구조를 가지는 복굴절 재료의 하나 이상의 층을 포함하며, 3.4±0.3 Å의 내부분자 공간은 하나 이상의 광 축의 방향에 있다.

몇몇 구체예에서, 본 발명의 보정판은 복굴절 층 사이에 양성 C-플레이트를 추가로 포함한다.

몇몇 구체예에서, 보정판은 둘 이상의 편광판을 추가로 포함하며, 여기서 두 편광판의 투과 축은 서로 직각이다. 복굴절 재료를 형성하는 유기화합물은 -COOH, -SO₃H, PO₃H, NH₂와 같은 이온형성 작용기를 포함할 수 있다. 하나의 구체예에서, 유기 화합물은 구조식의 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 설포유도체이다.

상기 식에서, n은 1 내지 4 범위 내 정수이고;

m은 0 내지 4 범위 내 정수이며;

z는 0 내지 6 범위 내 정수이고, m+z+n≤10이고;

X 및 Y는 CH₃, C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, Cl, Br, OH, 및 NH₂로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된되며;

M은 반대이온이고;

j는 분자 내 반대이온의 수이다.

상기 구조식을 가지는 유기 화합물의 예는 제한되지 않지만 하기 구조식 I-VIII이다:

상기 식에서, m은 0 내지 3의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 6의 범위 내 정수이다.

상기 식에서, m은 0 내지 4의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 5의 범위 내 정수이다.

상기 식에서, m은 0 내지 2의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 6의 범위 내 정수이다.

상기 식에서, m은 0 내지 4의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 4의 범위 내 정수이다.

상기 식에서, m은 0 내지 3의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 5의 범위 내 정수이다.

상기 식에서, m은 0 내지 3의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 4의 범위 내 정수이다.

상기 식에서, m은 0 내지 2의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 5의 범위 내 정수이다.

상기 식에서, m은 0 내지 2의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 4의 범위 내 정수이다.

상기에서, X, Y는 CH₃, C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, Cl, Br, OH, 및 NH₂로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, M은 반대이온이고, j는 분자 내 반대이온의 수이다.

도 2-5는 교차-편광판 누출 제거를 위한 특이적 배열을 보여준다.

도 2a 및 2b에서 보여지는 경우 1은 양성 a-플레이트 및 그 다음에 음성 a-플레이트의 조합을 포함한다. 각 플레이트의 지연은 △nd=λ/6 (=92 nm at λ=550 nm)이다. +a 플레이트는 편광상태를 P로부터 Q로 변형시킨다. -a 플레이트는 그 다음에 편광 상태를 Q로부터 P'로 변형시킨다.

도 3에서 보여지는 경우 2는 음성 a-플레이트 및 그 다음에 양성 a-플레이트의 조합을 포함한다. 각 플레이트의 지연은 △nd=λ/6 (=92 nm at λ=550 nm)이다. -a 플레이트는 편광상태를 P로부터 R로 변형시킨다. +a 플레이트는 그 다음에 편광 상태를 R로부터 P'로 변형시킨다.

도 4에서 보여지는 경우 3은 양성 a-플레이트, 양성 c-플레이트 및 그 다음에 양성 a-플레이트인 ACA 조합을 포함한다. 플레이트의 지연은 △nd=λ/6 (=92 nm at λ=550 nm)이고, c 플레이트의 지연은 △nd= {

} λ/6 (=159 nm at λ=550 nm)이다. +a 플레이트는 편광상태를 P로부터 Q로 변형시킨다. +c 플레이트는 그 다음에 편광 상태를 Q로부터 R로 변형시킨다. 마지막 +a 플레이트는 그 다음에 편광 상태를 R로부터 P'로 변형시킨다.

도 5에서 보여지는 경우 4는 음성 a-플레이트, 음성 c-플레이트 및 그 다음에 a-플레이트인 ACA-조합을 포함한다. 플레이트의 지연은 △nd=λ/6 (=92 nm at λ=550 nm)이고, c 플레이트의 지연은 △nd= {

} λ/6 (=159 nm at λ=550 nm)이다. -a 플레이트는 편광상태를 P로부터 R로 변형시킨다. -c 플레이트는 그 다음에 편광 상태를 R로부터 Q로 변형시킨다. 마지막 -a 플레이트는 그 다음에 편광 상태를 Q로부터 R로 변형시킨다.

경우 1-4의 배열은 LCD 내 수직 배열 LC(VA LC) 셀 또는 필드-온(field-on) 상태의 TN-LC 셀과 같은 LC 셀과 통합될 수 있다. 도 6은 편광판 뒤 또는 분석기 앞에 배치된 (VALC, c-플레이트) 조합을 도시한다. 도 7은 편광판 뒤 또는 분석기 앞에 배치된 (VALC, c-플레이트) 조합을 도시한다. 도 8은 편광판 뒤 또는 분석기 앞에 배치된 (VALC, c-플레이트) 조합을 도시한다. 도 9는 편광판 뒤 또는 분석기 앞에 배치된 (VALC, c-플레이트) 조합을 도시한다.

다른 배열이 가능하고 본 발명은 상기 특정 예시적 배열에 제한되지 않음이 지적되어야 한다.

광학 이방성 매체는 이의 제 2 등급 유전 텐서에 의해 특징된다. 보정판 플레이트의 분류는 플레이트의 자연 좌표계(natural coordinate frame)에 대하여 특정 유전 텐서의 제 1 축의 배향에 밀접하게 연결되어 있다. 플레이트의 자연 xyz 좌표계는 z-축이 이의 정상적 방향에 평행인 경우의 방법으로 선택된다.

제 1 축의 배향은 세 오일러(Euler) 각 φ, θ, ψ에 의해 특징될 수 있으며, 이와 함께 제 1 유전 텐서 성분(ε_A, ε_B, ε_C)은 유일하게 광 보정판의 상이한 형태를 정의한다(도 10). 유전 텐서의 모든 성분이 동일하지 않은 경우는 이축 보정판에 대응한다. 이 경우에 플레이트는 두 광 축을 가진다. 예를 들어, ε_A<ε_B<ε_C의 경우에, 이 광 축들은 C-축에 대하여 두 면에서 C 및 A 축의 면에 있다. ε_A=ε_B인 경우의 단축 제한에서, 이 두 축이 단지 단일 광 축인 C-축과 부합하는 경우에 퇴보된 경우를 가진다.

C-축과 z-축 사이의 정점 각은 상이한 보정판 형태의 한정에서 중요하다.

플레이트가 오일러 각 θ=π/2으로 한정되고 ε_A=ε_B≠ε_C 이면, "A-플레이트"로 부른다. 이 경우에 제 1 C-축은 플레이트(xy-면)의 면에 놓이고, 반면에 A-축은 면 표면에 수직이다(단축 퇴보 때문에, A 및 B-축의 직각 배향이 xy-표면에 직각인 면에서 임의로 선택될 수 있다). ε_A=ε_B<ε_C의 경우에 플레이트는 "양성 A-플레이트"로 불린다(도 11). 대조적으로, ε_A=ε_B>ε_C라면, 플레이트는 "음성 A-플레이트"로 정의된다(도 12).

단축 C-플레이트는 오일러 각 θ=0 및 ε_A=ε_B≠ε_C의 값에 의해 정의된다. 따라서, 제 1 C-축은 플레이트 표면(xy-면)에 대해 수직이다. ε_A=ε_B<ε_C의 경우에, 플레이트는 "양성 C-플레이트"로 부른다(도 13). 대조적으로, ε_A=ε_B>ε_C 라면, 플레이트는 "음성 C-플레이트"로 정의된다(도 14).

A-플레이트 경우와 유사하게, C-플레이트는 양성(ε_A=ε_B<ε_C) 또는 음성(ε_A=ε_B>ε_C)일 수 있다.

액정 디스플레이를 위한 공개된 보정판은 음성 이축성 복굴절 재료의 하나 이상의 층을 포함하며, 이는 방향족 폴리사이클릭 화합물에 기초되는 얇은 결정 필름(TCF)이다. 이 재료는 일반적으로 음성 이축 특징 n¹ _o≥n² _o>n_e을 가진다. 동일 재료의 특별한 광 축은 배열의 방향에 일치한다. 실제 장치를 위해, 얇은 결정 필름은 단축 필름으로 간주될 수 있다: n¹ _o≒n² _o.

바람직하게는 공액 방향족 고리 사이 π-공액 결합의 진보된 계는 분자에 존재하고 및 군(예를 들어 아민, 페놀, 케톤, 등)은 분자의 면에 놓이고 결합의 방향족 시스템에 포함된다. 분자 및/또는 이들의 분자 단편은 평면 구조를 가지고 용액에서 초분자를 형성하는 능력이 있다. 바람직하게는 초분자의 부족에서 π 오비탈의 최대 겹침이 있다. 보정판을 제조하기 위한 원재료의 선택은 이 화합물의 특이적 특성을 다룬다.

얇은 결정 필름(TCF)의 획득에 적합한 향족 폴리사이클릭 화합물은 식 {R} {F}n에 의해 특징되며, 여기서 R은 π 전자 시스템의 특징이 있는 폴리사이클릭 단편이고, F는 (수성 매체를 포함하는) 비극성 또는 극성 용매에서 주어진 화합물의 용해성을 보장하는 변형 작용기이며, n은 다수의 작용기이다.

TCF는 일본 오사카 니토 텐코 코포레이션(Nitto Denko Corporation)에 의해 개발된 케스케이드 결정 과정(Cascade Crystallization Process)으로 불리는 방법에 의해 달성될 수 있다. 이 방법에 따라, 적당한 용매에 용해된 이러한 유기 화합물은 콜로이드 시스템을 형성하며, 여기서 분자는 시스템의 초분자 구성 운동 단위로 집합된다. 이 액정 상은 본질적으로 시스템의 정열 상태의 전구체이며, 이로부터 고체 이방성 결정 필름은 초분자의 연속 배열 및 용매의 제거의 과정에서 형성된다.

초분자를 가지는 콜로이드 시스템으로부터 얇은 결정 필름의 합성을 위해 규정된 방법은 하기 단계를 포함한다:

(i) 기판 위에 (또는 다중층 구조로 장치 또는 층 위에) 상기 언급된 콜로이드 시스템의 적용; 콜로이드 시스템은 틱소트로픽(thixotropic) 특성을 가져야 하며, 이는 미리 설정된 온도를 유지하고 분산 상의 특정 농도를 유지함에 의해 제공된다;

(ii) 용액의 점성을 줄이는 임의의 외부 작용(열, 전단 변형, 등)에 의한 높은 흐름 (감소된 점성) 상태로 적용된 콜로이드 시스템의 전환; 이 작용은 전체 연속 배열 단계 중 적용될 수 있거나 최소 필요 시간 동안 지속될 수 있어, 이 시스템은 배열 단계 중 증가된 점성을 가진 상태로 풀어지지 않을 것이다;

(iii) 기계적 요소 또는 임의의 다른 수단을 사용하여 생산될 수 있는 시스템에 외부 배열 작용; 이 외부 작용의 정도는 필요한 배향을 얻고 이방성 얇은 결정 필름의 결정 격자의 염기로서 제공될 수 있는 구조를 형성하는 콜로이드 시스템의 운동 단위를 위해 충분해야 한다;

(iv) 외부 작용 때문에 얻어진 감소된 점성의 상태로부터 초기 또는 더 높은 점성의 상태로의 층 배열 영역의 전환; 이 변이는 이방성 얇은 결정 필름 구조의 비배향을 일으키지 않도록 그리고 표면 결함을 생산하지 않도록 이행된다;

(v) 용매 제거 (건조)의 최종 단계, 이 과정에서 이방성 얇은 결정 필름은 형성된다; 이 단계는 또한 내구, 특성 및 온도에 의해 특징되는 추가 열 처리(단련)를 또한 포함할 수 있으며, 이는 상기 결정 수화물 구조로부터 물 분자의 완전 또는 부분적 제거를 보장하도록 선택되며, 반면에 초분자 구조 및 공액 방향족 결정 층의 결정 구조는 그대로 남아있다.

결과 이방성 TCF에서, 분자 면은 서로 평행하고 그 분자들은 층의 한 부분 이상에서 3-차원 결정 구조를 형성한다. 생산 기술의 최적화는 단일-결정 필름을 형성하게 할 수 있다. 이 필름은 음성 A-플레이트를 생산하기 위한 기초로서 본 발명에서 공개되었다.

TCF 두께는 일반적으로 약 1 mkm를 넘지 않는다. 필름 두께는 적용된 용액에 고체 물질의 함량을 변화시킴 및 적용된 층 두께를 바꿈에 의해 조절될 수 있다. 요망된 광 특성을 가지는 필름을 얻기 위해, 혼합된 콜로이드 시스템을 사용하는 것은 가능하다(이러한 혼합물은 접합 초분자(joint supramolecules)를 형성할 수 있다).

용액 내 상기 유기 화합물의 혼합은 변화가능한 조성의 혼합된 응집체의 형성을 야기한다. 염색 혼합물을 위한 X-레이 회절 패턴의 분석은 3.1 내지 3.7 Å의 범위 내 내부면 공간에 대응하는 특징적 회절 피크의 존재에 의하여 초분자에 분자 패킹에 관한 판단을 가능하게 한다. 일반적으로, 이 값은 결정 및 응집체 형태에서 방향족 화합물에 공통적이다. 피크 강도 및 정확도는 건조의 과정에서 증가하지만, 피크 위치에 변화는 관찰되지 않는다. 이 회절 피크는 응집체(스택) 내 내부 분자 공간에 대응하고, 여러 가지 분자의 X-레이 회절 패턴에서 관찰된다. 혼합은 분자의 2차원 구조에 의해 및 고려중의 유기 화합물에 하나의 분자 크기의 일치에 의해 바람직해진다. 적용된 수성 층에서, 유기 분자는 하나의 방향에서 긴 범위 순서를 가지며, 이는 기판 표면에 초분자의 배열에 관련되어 있다. 용매는 증발되기 때문에, 분자가 3-차원 결정 구조를 형성하는 것이 매우 바람직하다.

바람직하게는 보정판을 위한 화학적 화합물은 작업 범위에서 비흡수적이다. 광 보정판의 구조에 잘 맞는 일련의 새로운 화학적 화합물, 즉 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 설포유도체는 합성될 수 있다. 이 화합물은 하기 구조식을 가진다:

상기 식에서, n은 1 내지 4의 범위 내 정수이고; m은 0 내지 4의 범위내 정수이며 z는 0 내지 6의 범위내 정수이고, m+z+n≤10; X 및 Y는 CH₃, C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, Cl, Br, OH, 및 NH₂로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되며; M은 반대이온이고; j는 분자 내 반대 이온의 수이다.

아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 설포유도체로부터 형성된 재료는 본 발명이 단 이 화합물을 사용함에 의해 제한되지 않지만, 액정 디스플레이를 위한 광 보정판의 구조에 잘 맞는다.

본 발명은 가시 스펙트럼 영역에서 흡수하지 않거나 단지 약하게 흡수하는 그리고 유방성 액정(LLC) 상을 형성할 수 있는 화합물의 유형을 확장한다. 필름의 높은 광 이방성 (가시 스펙트럼 영역에서 △n=0.6 이하) 및 높은 투명성 (흡광 계수(extinction coefficient)가 약 10^-3)는 LCD를 위한 높은-효율 보정판이 고안되도록 한다.

하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위해 제공되고 임의의 방법으로 본 발명을 제한하려는 의도는 아니다.

실시예 1

A-플레이트 보정판을 본 발명에 따라 생산하고 광 특성을 결정하기 위해 분석하였다.

리오트로픽(liotropic) 액정은 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린의 설포유도체와 0,1% PAV (조닐(Zonyl) FS 300)의 14% 혼합물을 함유하였다. LLC를 유리 기판 (디스플레이 그라스(Display Glass)) 위에 마이어(Mayer) 로드 #1.5로 20℃의 온도 및 65%의 상대 습도에서 코팅하였다. 필름을 동일 습도 및 온도에서 건조시켰다. 제조된 필름의 두께는 390 nm였다.

필름의 광 특성을 결정하기 위해, 샘플 전달 스펙트럼을 400 내지 800 nm 파자 범위에서 카리(Cary)-500 분광광도계를 사용하여 편광된 빛에서 측정하였다. 얻어지 데이터를 사용하여 굴절 지수 텐서 성분(n_X, n_Y, n_Z)을 계산하였다(도 7). 여기서 Z-축은 필름의 표면에 수직이고 Y-축은 배열 방향에 평행하다. 생산된 필름은 A-플레이트 보정판이고 가시 스펙트럼 범위에서 0.24로부터 0.48로 증가하는 높은 지연 특성 △n=n_X-n_Y을 나타낸다. 흡수 계수의 낮은 값(k_{X ,Y,Z}<2*10^-3)은 필름의 높은 투명도를 증명한다.

실시예 2

A-플레이트 보정판을 본 발명에 따라 생산하였고, 분석하여 필름의 광 특성을 결정하였다. 12 g의 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린의 설포유도체의 혼합물을 20℃에서 교반하면서 65.0 g 탈이온화된 물에 도입하였다. 그 다음에 5.3 ml 25%의 암모니아 수용액을 첨가하였고, 그 혼합물을 교반하여 완전히 용해시켰다. 그 용액을 회전 증발기에서 30%로 농축시키고 폴리머 기판(소니(SONY)-필름, "제오노(Zeonor)") 위에 마이어 로드 #2.5로 선형율 15 mm s^-1, 20℃ 및 상대 습도 65%에서 코팅하였다. 필름을 동일 습도 및 온도에서 건조하였다. 기판 위 이 필름은 음성 A-플레이트 보정판이다.

필름의 광 특성을 결정하기 위해, 샘플 전달 스펙트럼을 카리-500 분광광도계를 사용하여 400 내지 800 nm 파장 범위에서 편광된 빛에서 측정하였다. 발견된은 430 nm 위 파장에서 가시 스펙트럼 범위에서 필름의 매우 낮은 흡수를 증명한다.

달성된 데이타를 사용하여 배열 방향에 평행 및 수직인 굴절 지수(n_e, n_o) 및 흡수 계수(n_e, n_o)를 계산하였다(도 8). 생산된 필름은 광 이방성이고 0.21부터 0.38까지 증가하는 높은 지연 특성 △n=n_o-n_e을 나타낸다. 흡수 계수 ko 및 ke의 낮은 값은 필름의 높은 투과성을 증명한다.

실시예 3

C-플레이트 보정판을 다중층 구조로서 본 발명에 따라 생산하였다. 이 보정판을 하기 방법으로 얻었다. 처음에, 이방성 층 TCF를 상기 기재되 방법과 같이 폴리머 기판 위에 형성하였다. 그 다음에 100 nm의 두께를 가진 SiO₂의 분리 층을 증착하였고, 또 다른 동일 이방성 층을 증착하여 제 1 및 제 2 이방성 층의 광 축 방향은 수직이다. 임의의 적합한 투명 재료를 분리 층, 예를 들어: 래커(lacquer), 폴리머 등을 사용할 수 있다.

앞선 내용으로부터 본 발명의 특정 구체예가 예시의 목적을 위해 본원에 기재되었지만, 여러 변형은 본 발명의 취지 및 범위를 벗어남 없이 만들어질 수 있음은 인식될 것이다.

Claims (10)

1. 복굴절 재료의 둘 이상의 층을 포함하는 어두운 상태(dark-state)에서 두 편광판을 위한 보정판으로서, 상기 층 중 하나가 양성 A-플레이트로서 작동하고 또 다른 상기 층이 음성 A-플레이트로서 작동하는 보정판.
2. 제 1 항에 있어서, 복굴절 재료의 상기 층 사이에 음성 C-플레이트를 추가로 포함함을 특징으로 하는 보정판.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 보정판이 복굴절 재료의 하나 이상의 층을 포함하는 음성 A-플레이트를 추가로 포함하며, 복굴절 재료가 공액 π-계를 가진 하나 이상의 폴리사이클릭 유기 화합물에 의해 형성된 결정 구조를 가지고, 3.4±0.3 Å의 내부분자 공간이 하나 이상의 광축의 방향에 있음을 특징으로 하는 보정판.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 보정판이 복굴절 재료의 하나 이상의 층을 포함하는 음성 C-플레이트를 추가로 포함하며, 복굴절 재료가 공액 π-계를 가진 하나 이상의 폴리사이클릭 유기 화합물에 의해 형성된 결정 구조를 가지고, 3.4±0.3 Å의 내부분자 공간이 하나 이상의 광축의 방향에 있음을 특징으로 하는 보정판.
5. 제 1 항에 있어서, 복굴절 재료의 상기 층 사이에 양성 C-플레이트를 추가로 포함함을 특징으로 하는 보정판.
6. 제 1 항에 있어서, 둘 이상의 편광판을 추가로 포함하며, 상기 편광판의 전달 축이 서로 수직임을 특징으로 하는 보정판.
7. 제 1 항에 있어서, 둘 이상의 편광판을 추가로 포함하며, 복굴절 재료의 하나 이상의 층이 광 두께를 가지며, 제 2 편광판에 빛 편광 입사 방향이 이 편광판의 전달 축에 수직임을 특징으로 하는 보정판.
8. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 유기 화합물이 -COOH, -SO₃H, PO₃H, 및 NH₂로 구성되는 군으로부터 선택된 변형 이온형성 작용기를 포함함을 특징으로 하는 보정판.
9. 제 8 항에 있어서, 유기 화합물이 하기 구조식의 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 설포유도체임을 특징으로 하는 보정판:

   

   상기 식에서, n은 1 내지 4 범위 내 정수이고;

   m은 0 내지 4 범위 내 정수이며;

   z는 0 내지 6 범위 내 정수이고, m+z+n≤10이고;

   X 및 Y는 CH₃, C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, Cl, Br, OH, 및 NH₂로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되며;

   M은 반대이온이고;

   j는 분자 내 반대이온의 수이다.
10. 제 9 항에 있어서, 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 설포유도체의 구조식이 하기 구조 I-VIII로 구성되는 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 보정판:

    

    상기 식에서, m은 0 내지 3의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 6의 범위 내 정수이며;

    

    상기 식에서, m은 0 내지 4의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 5의 범위 내 정수이며;

    

    상기 식에서, m은 0 내지 2의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 6의 범위 내 정수이며;

    

    상기 식에서, m은 0 내지 4의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 4의 범위 내 정수이며;

    

    상기 식에서, m은 0 내지 3의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 5의 범위 내 정수이며;

    

    상기 식에서, m은 0 내지 3의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 4의 범위 내 정수이며;

    

    상기 식에서, m은 0 내지 2의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 5의 범위 내 정 수이며;

    

    상기 식에서, m은 0 내지 2의 범위 내 정수이고, z는 0 내지 4의 범위 내 정수이며;

    여기서, X, Y는 CH₃, C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅, Cl, Br, OH, 및 NH₂로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, M은 반대이온이며, j는 분자 내 반대이온의 수이다.

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