KR20090108592A - 편광판 및 이것을 사용한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기재와, 간격을 두고 복수 형성된 선상 금속층과, 간격을 두고 복수 형성된 선상 흑색층을 갖는 편광판이다. 본 발명에 의하면 액정셀을 구성하는 2매의 편광판 중 적어도 한쪽의 편광판과 치환 가능하며, 또한 고휘도이며 선명한 표시가 가능한 편광판, 및 이것을 이용해서 높은 휘도 향상 효과를 발현하는 액정표시장치를 제공할 수 있다.

편광판, 액정표시장치

Description

편광판 및 이것을 사용한 액정표시장치{POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 서로 직교하는 편광성분의 한쪽을 투과, 다른 한쪽을 반사하는 소위 반사형 편광판 및 그것을 사용한 액정표시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 액정셀을 구성하는 2매의 편광판 중 적어도 한쪽의 편광판과 치환 가능한 반사형 편광판에 관한 것이다.

액정표시장치에 장착되는 액정셀은 적어도 액정층과 이 액정층을 사이에 두도록 배치되는 2매의 편광판으로 구성되어 있다. 이 편광판은 폴리비닐알콜 등의 고분자 시트에 요오드나 색소를 흡착시킨 후, 연신에 의해 배향시킴으로써 얻어지는 흡수 이방성을 이용한 시트이다. 즉, 편광판에 입사된 광 중 흡수축에 평행한 성분의 광을 흡수하고, 그것과는 직교하는 성분의 광을 투과시킴으로써 편광특성을 발현한다. 따라서, 이러한 흡수형 편광판은 자연광과 같은 비편광을 입사시켰을 때의 투과율이 50%를 초과하는 일은 원리적으로는 없다. 액정표시장치의 저소비 전력화라는 관점에서 휘도 향상이 요구되고 있다. 그러나, 종래의 편광판의 연장선상의 개량에서는 휘도 향상에 한계가 있다.

그래서 보다 나은 고휘도화를 달성하는 수단으로서 반사형 편광판을 사용하 는 방법이 제창되고 있다. 이 방법은 액정셀을 구성하는 2매의 편광판 중 적어도 한쪽을, 편측의 편광성분을 투과하고, 다른 한쪽의 편광성분을 반사시키는 편광 분리 시트, 소위 반사형 편광판으로 치환한다. 이것에 의해 흡수되어 있던 편광성분을 반사하고, 재이용함으로써, 휘도 향상시키고자 하는 것이다.

이러한 반사형 편광판으로서는, 예를 들면 다층 적층형, 원편광 분리형, 와이어 그리드형의 편광판 등이 알려져 있다.

다층 적층형 편광판은 굴절율 등방성층과 굴절율 이방성층을 교대로 몇층이 적층된 타입이다. 이 타입의 편광판은 시트면내의 소정 일방향에서는 각 층의 굴절율차가 생기지 않도록 설계하고, 그것과 직교하는 방향으로 각 층의 굴절율차를 크게 한다. 이 구성에 의해 한쪽의 편광성분을 투과시키고, 그것과 직교하는 편광성분을 반사시켜 반사형 편광판으로서 기능한다(예를 들면 특허문헌1 참조).

원편광 분리형 편광판은 콜레스테릭 액정층이 발현하는 원편광 2색성을 이용한 편광판이다. 콜레스테릭 액정층은 액정분자가 막두께 방향으로 나선을 그림으로써 나선 방향에 따라서 오른쪽 감김 또는 왼쪽 감김의 원편광을 선택적으로 반사할 수 있다. 이 콜레스테릭 액정층과 λ/4 파장판을 조합함으로써 반사형 편광판으로서 기능한다(예를 들면 특허문헌2 참조).

와이어 그리드형 편광판은 가는 금속 라인을 평행하게 배열한 구조를 갖는 편광판이다. 이 타입의 편광판은 금속 라인에 수직으로 진동하는 편광을 투과하고, 평행하게 진동하는 편광을 반사한다. 이것에 의해 반사형 편광판으로서 기능한다(예를 들면 특허문헌3∼5 참조).

특허문헌1:일본 특허 공표 2003-511729호 공보

특허문헌2:일본 특허 공개 2002-90533호 공보

특허문헌3:미국 특허 제6122103호 공보

특허문헌4:일본 특허 공개 2005-195824호 공보

특허문헌5:일본 특허 공개 평7-294730호 공보

그러나, 다층 적층형 편광판의 경우, 가시광 영역 전체에 적용하기 위해서는 광대역에서 편광특성을 발현시킬 필요가 있다. 이를 위해서 다층 적층형 편광판에서는 적층비나 막두께를 조정한 시트를 복수개 접합할 필요가 있다. 이것에 의해 막두께가 두꺼워지고, 광의 입사각도에 따라 광로길이가 변화되므로 편광특성에 각도 의존성이 생긴다는 문제가 있다. 또한 이 방법에 의한 편광 분리에서는 가시광의 파장 영역 전역의 편광특성을 종래의 편광판과 같이 높이는 것이 곤란하다. 이 때문에, 실제로는 다른 편광판과의 병용이 필수이며, 종래의 편광판 대신에 액정셀에 붙여서 사용하는 것은 불가능하다.

또한 원편광 분리형 편광판의 경우, 콜레스테릭 액정층을 면내에서 균일하게 형성하는 것이 어렵다. 또한, 광대역에서 편광특성을 발현시키기 위해서는 나선 피치가 다른 층을 복수개 붙이는 것이 필요하게 된다. 이 방법에 의한 편광 분리에 있어서도, 가시광의 파장 영역 전역의 편광특성을 종래의 편광판과 같이 높이는 것이 곤란하다. 이 때문에, 실제로는 편광판과의 병용이 필수이며, 종래의 편광판 대신에 액정셀에 붙여서 사용하는 것은 불가능하다.

한편, 와이어 그리드형 편광판에서는 상기 2개의 예와 같은 복잡한 형상은 필요로 되지 않는다. 또한 일정 피치로 금속 라인을 형성함으로써 가시광의 파장 영역 전역의 편광특성을 제어할 수 있고, 종래의 편광판과 동등 정도의 높은 편광특성도 얻을 수 있다.

그러나, 실제로 편광판과 치환해서 사용하면, 금속 특유의 색조나, 외광이 반영되어 반사된다. 이 때문에, 와이어 그리드형 편광판에서는 흑색 표시를 할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 이러한 종래 기술의 문제점을 극복하고, 액정셀을 구성하는 2매의 편광판 중 적어도 한쪽의 편광판과 치환 가능하며, 또한 고휘도이며 선명한 표시가 가능한 편광판 및 이것을 이용하여 높은 휘도 향상 효과를 발현하는 액정표시장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해서 다음 수단을 채용한다. 이하의 수단 에 의하면, 편광판의 양면의 광학특성을 각각 특정 범위로 제어할 수 있다. 이 결과, 본 발명의 편광판을 사용하면, 고휘도와 선명한 흑색 표시의 양립이 가능한 액정표시장치를 제공할 수 있다.

즉, 본 발명의 편광판은 기재와, 소정의 간격으로 배치되는 복수의 선상 금속층(이하, 「선상 금속층」이라고도 함)과, 소정의 간격으로 배치되는 복수의 선상 흑색층(이하, 「선상 흑색층」이라고도 함)을 구비하는 편광판이며, 상기 복수의 선상 금속층과 상기 복수의 선상 흑색층 중 적어도 어느 한쪽의 층이 상기 기재 상에 형성되어 있다.

또한 본 발명의 액정표시장치는 면광원과 액정셀을 적어도 구비하는 액정표시장치로서, 상기 액정셀은 적어도 액정층과, 이 액정층을 사이에 두도록 배치되어 있는 표시면측의 편광판(A)과 면광원측의 편광판(B)을 갖고, 상기 편광판(B)은 상기 편광판이며, 또한 이 편광판은 하기 (i) 내지 (iii)의 조건을 만족시키도록 설치되어 있는 액정표시장치.

(i) 상기 선상 금속층과 상기 선상 흑색층이 기재의 다른 면에 형성되어 있는 편광판에 있어서는, 상기 선상 금속층이 형성되어 있는 면이 면광원에 대향하고 있다.

(ii) 상기 선상 금속층과 상기 선상 흑색층이 기재의 동일면에 형성되어 있는 편광판에 있어서는, 기재면에 평행한 상기 선상 금속층과 상기 선상 흑색층의 계면보다 상기 선상 금속층이 면광원에 가까운 측에 있다.

(iii) 상기 (i) 또는 (ii) 중 어느 것에도 해당되지 않는 경우에는 상기 편광판 양면 중 보다 반사율이 높은 쪽의 면이 면광원에 대향하고 있다.

또한 본 발명의 편광판은 기재와, 상기 기재 표면에 소정의 간격으로 배열되는 복수의 선상 금속층과, 상기 선상 금속층과 접하고, 상기 복수의 선상 금속층을 피복하는 투명층을 갖는다.

본 발명의 액정표시장치는 면광원과 액정셀을 적어도 구비하는 액정표시장치로서, 상기 액정셀은 적어도 액정층과, 이 액정층을 사이에 두도록 배치되어 있는 표시면측의 편광판(A)과 면광원측의 편광판(B)을 갖고, 상기 편광판(B)은 상기 편광판이며, 또한 이 편광판은 하기 (i) 또는 (ii)의 조건을 만족시키도록 설치되어 있다.

(i) 상기 기재면에 평행한 상기 선상 금속층과 상기 투명층의 계면보다 상기 선상 금속층이 면광원에 가까운 측에 배치되어 있다.

(ii) 상기 (i)에 해당되지 않는 경우에는 상기 편광판 양면 중 보다 반사율이 높은 쪽의 면이 면광원에 대향하고 있다.

또한, 본 발명의 편광판은 한쪽의 면(A면)측으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율이 30∼50%, 전체 광선 절대 반사율 또는 전체 광선 상대 반사율의 적어도 한쪽이 30∼50%, 투과광의 편광도가 99% 이상이며, 다른쪽의 면(B면)측으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율이 30∼50%, 전체 광선 절대 반사율이 0∼30%이다.

본 발명의 액정표시장치는 면광원과 액정셀을 적어도 구비하는 액정표시장치로서, 상기 액정셀은 적어도 액정층과, 이 액정층을 사이에 두도록 배치되어 있는 표시면측의 편광판(A)과 면광원측의 편광판(B)을 갖고, 상기 편광판(B)은 상기 편광판이며, 또한 상기 A면이 면광원에 대향해서 배치되어 있다.

(발명의 효과)

본 발명에서는 와이어 그리드형 편광판에 있어서, 선상 흑색층이나 투명층을 형성함으로써, 편광판의 양면의 광학특성을 각각 특정 범위로 제어할 수 있다. 또한 와이어 그리드형 편광판의 2개의 면의 전체 광선 절대 반사율 또는 전체 광선 상대 반사율의 값을 제어한다. 이것에 의해 금속 특유의 색조나, 외광의 비침에 의한 반사를 유효하게 방지할 수 있다. 이 결과, 액정셀을 구성하는 2매의 편광판 중 적어도 한쪽의 편광판과 치환 가능한 편광판을 제공할 수 있다. 또한 종래의 요오드형 편광판을 사용한 경우와 비교해서 고휘도이며 또한 박형이 되는 편광판을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 편광판을 액정표시장치 등에 장착함으로써 고휘도의 표시와 선명한 흑색 표시의 양립이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 편광판1 및 편광판2의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 편광판1을 구성하는 선상 흑색층, 선상 금속층의 상대적인 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 편광판1을 구성하는 선상 흑색층, 선상 금속층의 바람직한 단면형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 편광판1을 구성하는 선상 흑색층, 선상 금속층을 모식적으로 나타내는 사시도이다.

도 5는 본 발명의 편광판1을 구성하는 선상 흑색층, 선상 금속층의 상대적인 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 편광판1을 구성하는 선상 흑색층, 선상 금속층의 상대적인 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 편광판1을 구성하는 선상 흑색층, 선상 금속층의 상대적인 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 편광판1을 구성하는 선상 흑색층, 선상 금속층의 상대적인 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 9는 본 발명의 편광판1을 구성하는 선상 흑색층, 선상 금속층의 바람직한 단면형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 10은 본 발명의 편광판1을 구성하는 선상 흑색층, 선상 금속층을 모식적으로 나타내는 사시도이다.

도 11은 본 발명의 편광판2를 구성하는 선상 금속층, 투명층의 상대적인 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 12는 본 발명의 편광판2를 구성하는 선상 금속층의 바람직한 단면형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 13은 본 발명의 편광판2를 구성하는 투명층의 바람직한 단면형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 14는 본 발명의 편광판2를 구성하는 선상 금속층, 투명층의 상대적인 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 15는 본 발명의 편광판2를 구성하는 선상 금속층의 바람직한 단면형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 16은 본 발명의 편광판2를 구성하는 투명층의 바람직한 단면형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 17은 본 발명의 편광판2를 구성하는 선상 금속층, 투명층의 상대적인 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 18은 본 발명의 편광판1을 구성하는 표면에 선상 요철구조를 갖는 기재를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 19는 본 발명의 편광판1 또는 편광판2를 구성하는 표면에 선상 요철구조를 갖는 기재의 바람직한 단면형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 20은 본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서, 선상 요철구조의 형성 공정을 모식적으로 예시하는 것이다.

도 21은 본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서, 금속층 형성 공정에 있어서의 금속의 증착 각도를 모식적으로 예시하는 것이다.

도 22는 기재 각도 가변 기구를 갖는 장치를 이용하여 형성 각도(θ)를 변화시키는 방법을 설명하는 도면이다.

도 23은 롤투롤(Roll-to-roll)형 증착 장치를 이용하여, 형성 각도(θ)를 변화시켜서 증착하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 24는 본 발명의 편광판을 장착한 액정표시장치(사이드 라이트형)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 25는 본 발명의 편광판을 장착한 액정표시장치(직하형)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 26은 본 발명의 편광판을 장착한 액정표시장치의 효과에 대해서 설명하는 도면이다.

도 27은 본 발명의 편광판을 장착한 액정표시장치의 구성의 다른 예를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 28은 실시예, 비교예에 있어서 제작된 샘플의 단면형상을 모식적으로 나 타낸 것이다.

(부호의 설명)

1:기재 2:선상 흑색층

3:선상 금속층 4:투명층

10:선상 요철구조 11:선상 요철구조의 볼록부

12:선상 요철구조의 오목부 40:선상 요철구조 형성용 시트

50:금형 51:금형 볼록부

52:금형 오목부 60:증발원

61:롤상의 기재 62:롤상 드럼

63, 66:풀림/권취 축 64, 65:롤

67:구획판 68:회전중심

100:본 발명의 편광판 200:형광관

300:도광판 310:확산판

400:반사 시트 410:케이싱

500:광확산 시트 600:프리즘 시트

700:면광원 800:액정셀

810:하측 편광판 820:액정층

830:상측 편광판

p:선상 요철구조의 볼록부의 피치

w:선상 요철구조의 볼록부의 폭

h:선상 요철구조의 볼록부의 높이

h':기재 막두께 또는 제1층의 막두께

h2:선상 흑색층(2)의 막두께

h3:선상 금속층(3)의 막두께

h4:투명층(4)의 막두께

w21:선상 흑색층(2)의 폭

w22:선상 흑색층(2) 사이의 폭

w31:선상 금속층(3)의 폭

w32:선상 금속층(3) 사이의 폭

L1:기재면에 평행하며 또한 선상 요철구조의 길이 방향에 평행한 선

L2:기재면에 평행하며 또한 선상 요철구조의 길이 방향에 수직인 선

L3:기재면의 법선

M1:금속의 증착 방향

θ:기재면의 법선(L3)과 금속의 증착 방향(M1)이 이루는 각도

λ1:면광원으로부터 출사하는 편광판을 투과하는 방향의 편광

λ2:면광원으로부터 출사하는 편광판에 흡수 또는 반사되는 방향의 편광

λ3:외광

이하에 있어서, 본 발명의 편광판의 기능을 먼저 설명한다. 다음에 이 기능을 발휘하는 편광판의 구조 등을 설명한다.

(본 발명의 편광판의 기능)

본 발명의 편광판은 한쪽의 면(A면)측으로부터 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율이 30∼50%, 전체 광선 절대 반사율 또는 전체 광선 상대 반사율의 적어도 한쪽이 30∼50%, 투과광의 편광도가 99% 이상이며, 다른쪽의 면(B면)측으로부터 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율이 30∼50%, 전체 광선 절대 반사율이 0∼30%이다.

본 발명의 편광판에서는 이러한 광학특성의 편광판으로 함으로써, A면에 의해 반사형의 편광 분리 특성을 발현시킴과 아울러, B면에 의해 외광의 비침을 방지할 수 있다. 즉, A면측에 광을 입사시킨 경우에는, 어느 한쪽의 편광성분을 투과하고, 또한 그 한쪽의 편광성분에 수직인 편광성분을 반사하는 편광 분리 기능을 갖는다. 또한 B면측으로부터 광을 입사시킨 경우에는, 어느 한쪽의 편광성분을 투과하고, 또한 그 한쪽의 편광성분에 수직인 편광성분을 소실시키는 기능을 가질 수 있다. 이 결과, 본 발명의 편광판을 액정셀의 하측의 편광판으로 하고, 또한 A면측이 광원과 대향하도록 설치했을 경우에, 면광원측으로부터 출사되는 광 중 종래에는 하측 편광판에서 흡수되고 있던 편광성분을 A면의 반사형 분리 특성에 의해 면 광원측으로 반사시켜 되돌려서 재이용할 수 있다. 이 때문에, 종래와 비교해서 고휘도의 액정표시장치로 할 수 있다. 한편, 외광이 입사해 온 경우에 B면에서 외광을 소실시킬 수 있다. 이 결과, 종래의 반사형 편광판에 있어서의 흑색 표시시의 외광의 비침의 문제를 해결할 수 있다. 이상의 점에서 본 발명의 반사형 편광판에서는 1매의 편광판으로 고휘도의 표시와 선명한 흑색 표시의 양립이 가능해진다.

본 발명의 편광판은 A면으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과 율(TAt)이 30%∼50%이면 좋다. 여기에서 말하는 전체 광선 투과율(TAt)이란 수광기에 적분구를 구비한 분광 광도계를 이용하여 A면측으로부터 입사각 0°로 광을 입사시켰을 때에 측정되는 값이다. 보다 상세하게는, 광원과 샘플 사이에 편광자를 삽입하고, 그 투과율을 측정했을 때에, 그 투과율이 최대가 되는 편광성분의 투과율[(최대 투과율)TAmax]과, 그것과는 수직 방향의 편광성분의 투과율[(최소 투과율)TAmin]을 측정해서 하기 식(1)에 의해 얻어지는 파장 550nm에서의 값이다.

TAt(%)=(TAmax+TAmin)/2…(1)

전체 광선 투과율(TAt)은 바람직하게는 32%∼50%, 더욱 바람직하게는 35∼50%, 특히 바람직하게는 37∼50%이다. 전체 광선 투과율(TAt)이 30% 미만이면, 액정표시장치에 장착한 경우에, 면광원으로부터 나온 광을 충분히 투과할 수 없다. 그 결과, 휘도 향상 효과가 얻어지지 않는다. 또 전체 광선 투과율(TAt)이 50%를 초과하면, 콘트라스트가 저하되고, 흑색 표시시에 광누설이 일어나고, 화상이 불선명해진다. 본 발명의 편광판에 있어서, A면측으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율(TAt)을 30%∼50%의 범위로 함으로써, 액정표시장치에 장착한 경우에, 종래의 편광판과 비교해서 고휘도이며 또한 선명한 표시가 가능해지는 편광판으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 편광판에서는 B면으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율(TBt)이 30%∼50%이다. 여기에서 말하는 전체 광선 투과율(TBt)이란 적분구를 구비한 분광 광도계에 있어서, B면측으로부터 입사각 0°로 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율(TBt)이 30%∼50%인 것을 특징으로 한다. 보다 상세하게는, 광 원과 샘플 사이에 편광자를 삽입하고, 그 투과율을 측정했을 때에, 그 투과율이 최대가 되는 편광성분의 투과율[(최대 투과율)TBmax]과, 그것과는 수직 방향의 편광성분의 투과율[(최소 투과율)TBmin]을 측정하고, 하기 식(2)에 의해 얻어지는 파장 550nm에서의 값이다.

TBt(%)=(TBmax+TBmin)/2…(2)

전체 광선 투과율(TBt)은 바람직하게는 32%∼50%, 더욱 바람직하게는 35∼50%, 특히 바람직하게는 37∼50%이다. 전체 광선 투과율(TBt)이 30% 미만이면, 액정표시장치에 장착한 경우에 면광원으로부터 나온 광을 충분히 투과할 수 없다. 그 결과, 휘도 향상 효과가 얻어지지 않는다. 또 전체 광선 투과율(TBt)이 50%를 초과하면, 콘트라스트가 저하되고, 흑색 표시시에 광누설이 일어나고, 화상이 불선명해진다. 본 발명의 편광판에 있어서, B면측으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율(TBt)을 30%∼50%의 범위로 함으로써 액정표시장치에 장착한 경우에, 종래의 편광판과 비교해서 고휘도이며 또한 선명한 표시가 가능해지는 편광판으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 편광판에서는 A면으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 절대 반사율(RAt) 또는 전체 광선 상대 반사율(R'At) 중 적어도 한쪽이 30%∼50%이다. 여기에서 말하는 전체 광선 절대 반사율(RAt)이란 분광 광도계를 이용하여 A면측에 입사각 5°로 광을 입사시켰을 때에 정반사로서 측정되는 값이다. 보다 상세하게는, 광원과 샘플 사이에 편광자를 삽입하고, 그 절대 반사율을 측정했을 때에 그 반사율이 최대가 되는 편광성분의 절대 반사율[(최대 절대 반사율)RAmax]과, 그 것과는 수직 방향의 편광성분의 절대 반사율[(최소 절대 반사율)RAmin]을 측정하고, 하기 식(3)에 의해 얻어지는 파장 550nm에서의 값이다.

RAt(%)=(RAmax+RAmin)/2…(3)

또한 전체 광선 상대 반사율이란 내면이 황산 바륨제의 적분구, 10°경사 스페이서를 구비한 분광 광도계, 표준 백색판으로서 황산 바륨을 이용하여 입사각 10°로 광을 입사시켰을 때의 확산반사로서 측정되는 값이다. 보다 상세하게는, 광원과 샘플(실제로는 광원과 적분구) 사이에 편광자를 삽입하고, 그 절대 반사율을 측정했을 때에, 그 반사율이 최대가 되는 편광성분의 상대 반사율[(최대 상대 반사율)R'Amax]과, 그것과는 수직 방향의 편광성분의 상대 반사율[(최소 상대 반사율)R'Amin]을 측정해서 하기 식(3')에 의해 얻어지는 파장 550nm에서의 값이다.

R'At(%)=(R'Amax+R'Amin)/2…(3')

전체 광선 절대 반사율(RAt) 또는 전체 광선 상대 반사율(R'At)은 바람직하게는 32%∼50%, 더욱 바람직하게는 35∼50%, 특히 바람직하게는 37∼50%이다. 전체 광선 절대 반사율(RAt) 및 전체 광선 상대 반사율(R'At)의 양쪽이 30% 미만이면, 광의 이용 효율이 저하되고, 휘도 향상 효과가 얻어지지 않는다. 또 전체 광선 절대 반사율(RAt) 및 전체 광선 상대 반사율(R'At)의 양쪽이 50%를 초과하면, 전체 광선 투과율이 저하되고, 면광원으로부터 나온 광을 충분히 투과시킬 수 없고, 그 결과, 휘도 향상 효과가 얻어지지 않는다. 본 발명의 편광판에 있어서, A면측으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 절대 반사율(RAt) 또는 전체 광선 상대 반사율(R'At) 중 어느 한쪽을 30%∼50%의 범위로 함으로써 종래의 편광판과 비교해서 고휘도가 되는 편광판으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 편광판에서는 B면으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 절대 반사율(RBt)이 0∼25%이다. 여기에서 말하는 전체 광선 절대 반사율(RBt)이란 분광 광도계를 이용하여 B면측에 입사각 5°로 광을 입사시켰을 때에 정반사로서 측정되는 값이다. 보다 상세하게는, 광원과 샘플 사이에 편광자를 삽입하고, 그 절대 반사율을 측정했을 때에, 그 반사율이 최대가 되는 편광성분의 절대 반사율[(최대 절대 반사율)RBmax]과, 그것과는 수직 방향의 편광성분의 절대 반사율[(최소 절대 반사율)RBmin]을 측정하고, 하기 식(4)에 의해 얻어지는 파장 550nm에서의 값이다.

RBt(%)=(RBmax+RBmin)/2…(4)

전체 광선 절대 반사율(RBt)은 바람직하게는 0∼25%, 더욱 바람직하게는 0∼20%, 특히 바람직하게는 0∼15%, 가장 바람직하게는 0∼10%이다. 전체 광선 절대 반사율(RBt)이 30%를 초과하면 액정표시를 흑색 표시로 했을 때에, 외광이 반영되어 반사되고, 백색을 띠어 화상이 선명하지 않게 된다. B면측으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 절대 반사율(RBt)을 0∼30%의 범위로 함으로써 액정표시장치에 장착한 경우에, 종래의 편광판과 비교해서 높은 휘도를 유지하면서, 선명한 흑색 표시로 할 수 있다.

또한 본 발명의 편광판에서는 A면측으로부터 광을 입사시켰을 때의 편광도가 99% 이상이다. 여기에서 말하는 편광도란 수광기에 적분구를 구비한 분광 광도계를 이용하여 A면측으로부터 입사각 0°로 광을 입사시켰을 때의 투과광의 편광성분의 비율을 나타내는 값이다. 보다 상세하게는, 샘플과 수광기 사이에 편광자를 삽입하고, 무편광상태의 광을 입사시키고, 편광자의 각도를 변화시키면서의 투과율을 측정했을 때에, 그 투과율이 최대가 되는 편광성분의 투과율[(최대 투과율)T'Amax]과, 그것과는 수직 방향의 편광성분의 투과율[(최소 투과율)T'Amin]을 측정하여 하기 식(5)에 의해 얻어지는 파장 550nm에서의 값이다.

편광도 P=(T'Amax-T'Amin)/(T'Amax+T'Amin)×100…(5)

편광도는 바람직하게는 99.2% 이상, 보다 바람직하게는 99.5% 이상이다. 편광도가 99% 미만이면, 액정표시장치에 장착한 경우에 있어서, 휘도 향상 효과가 충분히 얻어지지 않고, 또 액정표시를 흑색 표시로 했을 때에, 광원으로부터의 광을 충분히 은폐할 수 없어 광누설이 일어나고, 표시가 선명하지 않게 된다. 본 발명의 편광판에 있어서, A면측으로부터 입사시켰을 때의 투과광의 편광도(P)를 99% 이상으로 함으로써, 액정표시장치에 장착한 경우에 종래의 편광판과 비교해서 높은 휘도를 유지하면서 선명한 흑색 표시를 할 수 있다.

본 발명의 편광판은 그 총 막두께가 150㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이 막두께로 함으로써, 종래의 편광판과 비교해서 얇은 액정표시장치로 할 수 있다. 보다 바람직하게는 120㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 110㎛ 이하, 특히 바람직하게는 100㎛ 이하이다. 여기에서, 편광판의 총 막두께란 편광판을 구성하는 각 층의 전체를 포함한 두께이다.

본 발명의 편광판의 편광 분리 방식으로서는, 다층 적층 방식, 프리즘 방식, 액정 배열 방식, 이방 확산 방식, 와이어 그리드 방식 및 이들을 조합한 것 등, 반 사형의 편광 분리 기능을 갖는 것을 적어도 포함하는 것이면 어느 것이나 사용할 수 있다. 이 중에서, 박형이며, 단일구조이며, 넓은 파장 영역에서 높은 편광 분리 성능의 발현이 가능한 와이어 그리드 방식을 적어도 포함하는 것이 바람직하다. 와이어 그리드 방식을 포함하는 구성으로 함으로써, 종래의 편광판에서 문제로 되었던 콘트라스트, 휘도, 내열성, 박형화를 모두 겸비한 편광판으로 할 수 있다.

이하에, 상기 기능을 갖는 편광판의 예를, 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 편광판을 모식적으로 설명하는 도면이다. 본 발명의 편광판은 도 1(a)에 나타내는 기재(1)와, 소정의 간격으로 배치되는 복수의 선상 금속층(3)과, 소정의 간격으로 배치되는 복수의 선상 흑색층(2)을 구비하고, 상기 복수의 선상 금속층(3)과 상기 복수의 선상 흑색층(2) 중, 적어도 어느 한쪽의 층이 상기 기재 상에 형성되어 있는 구조의 편광판(이하, 「본 발명의 편광판1」이라고 한다)과, 도 1(b)에 나타내는 기재(1)와, 상기 기재 표면에 소정의 간격으로 배열하는 복수의 선상 금속층(3)과, 상기 선상 금속층(3)과 접하고, 상기 복수의 선상 금속층(3)을 피복하고 있는 투명층(4)을 갖는 구조의 편광판(이하, 「본 발명의 편광판2」이라고 한다)을 적어도 포함한다.

[본 발명의 편광판1]

본 발명의 편광판1은 적어도 기재(1)와, 간격을 두고 복수 형성된 선상 금속층(3)과, 간격을 두고 복수 형성된 선상 흑색층(2)을 갖는다. 여기에서, 선상 흑색층(2)이란 나중에 정의하는 흑색을 띠는 층을 말한다. 본 발명의 편광판1에 있어서는, 상기 구성으로 함으로써, 선상 금속층(3)에 의해 반사형의 편광 분리 특성을 발현시킴과 아울러, 선상 흑색층(2)에 의해 외광의 비침을 방지한다.

여기에서, 편광판1의 각 면을 1)선상 금속층(3)과 선상 흑색층(2)이 기재(1)의 다른 면에 형성되어 있는 편광판에 있어서는, 선상 금속층(3)이 형성되어 있는 면을 A면, 선상 흑색층(2)이 형성되어 있는 면을 B면으로 하고, 2)선상 금속층(3)과 선상 흑색층(2)이 기재(1)의 동일면에 형성되어 있는 편광판에 있어서는, 기재(1)면에 평행한 선상 금속층(3)과 선상 흑색층(2)의 계면보다 선상 금속층(3)측의 면을 A면, 선상 흑색층(2)측의 면을 B면으로 한다. 또한 1), 2)의 어느 것에도 해당되지 않는 경우에는, 양면의 반사율을 측정하여 보다 반사율이 높은 쪽의 면을 A면, 보다 반사율이 낮은 쪽의 면을 B면으로 한다. A면측으로부터 광을 입사시킨 경우에는, 선상 금속층(3)의 길이 방향에 수직인 편광성분을 투과하고, 또한 상기 편광성분에 수직인 방향(선상 금속층(3)의 길이 방향에 평행한 방향)의 편광성분을 반사하는 편광 분리 기능을 갖는다. 또한, B면측으로부터 광을 입사시킨 경우에는, 선상 흑색층(2)의 길이 방향에 수직인 방향의 편광성분(선상 흑색층(2)의 길이 방향에 수직인 방향)을 투과하고, 또한 상기 편광성분에 수직인 방향(선상 흑색층(2)의 길이 방향에 평행한 방향)의 편광성분을 소실시키는 기능을 갖는다.

본 발명의 편광판1을 액정셀의 하측의 편광판으로 하고, 또한 A면측을 면광원측이 되도록 설치했을 경우에, 면광원측으로부터 입사되는 광 중, 종래는 하측 편광판에서 흡수되고 있던 편광성분을 선상 금속층(3)의 반사형 분리 특성에 의해 면광원측으로 반사시켜 되돌려서 재이용할 수 있다. 이 결과, 종래와 비교해서 고휘도의 액정표시장치로 할 수 있다. 또한 외광이 입사되어 온 경우에 선상 흑색 층(2)에서 외광을 소실시킬 수 있다. 이 결과, 흑색 표시시의 외광이 반영된다는 종래의 반사형 편광판에 있어서의 문제가 해소된다. 즉, 본 발명의 반사형 편광판1에서는 한 장의 편광판으로 높은 휘도를 유지하면서, 선명한 흑색 표시를 할 수 있다.

(선상 흑색층)

선상 흑색층(2)으로서의 흑색은 외관상, 흑색을 띠고 있으면 좋다. 그 흑색을 발현시키는 방법으로서는, 1)적용하는 파장 영역에 있어서 광을 흡수시킨다, 2)적용하는 파장 영역에 있어서 박막간섭에 의해 소실시킨다, 3)이들 1)과 2)를 조합한 방법 등을 사용하면 좋다. 여기에서, 1)의 「적용하는 파장 영역에 있어서 광을 흡수시킨다」란 선상 흑색층(2)에 입사된 광을 열 등의 다른 에너지로 변환시킴으로써 소실시키는 방법이다. 2)의 「적용하는 파장 영역에 있어서 박막간섭에 의해 소실시킨다」란 선상 흑색층(2) 표면에서 반사된 광과, 선상 흑색층(2)의 내부에 들어가서 이면 등에서 반사해서 되돌아온 광을 위상차에 의해 서로 없앰으로써 소실시키는 방법이다.

본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 흑색층(2)을 구성하는 예로서는, 금, 은, 동, 백금, 규소, 붕소, 팔라듐, 레늄, 바나듐, 오스뮴, 코발트, 철, 아연, 루테늄, 프라세오듐, 크롬, 니켈, 알루미늄, 주석, 아연, 티타늄, 탄탈, 지르코늄, 안티몬, 인듐, 이트륨, 란타늄, 마그네슘, 칼슘, 세륨, 하프늄, 바륨 등 중 어느 하나의 군에서 선택되는 무기물, 상기 무기물군을 주된 성분으로 하는 것을 산화, 아산화, 차아산화시킨 것, 또는 상기 무기물군과 상기 무기물군을 산화, 아산화, 차아산화 시킨 것의 혼합물(이후 이들을 칭해서 무기 산화물1이라고 함), 상기 무기물군을 주된 성분으로 하는 것을 질화, 아질화, 차아질화시킨 것, 또는 상기 무기물군과 상기 무기물군을 질화, 아질화, 차아질화한 것의 혼합물(이후 이들을 칭해서 무기 질화물1이라고 함), 상기 무기물군을 주된 성분으로 하는 것을 산질화, 아산질화, 차아산질화시킨 것, 또는 상기 무기물군과 상기 무기물군을 산질화, 아산질화, 차아산질화시킨 것의 혼합물(이후 이들을 칭해서 무기 산질화물1이라고 함), 상기 무기물군을 주된 성분으로 하는 것을 탄화, 아탄화, 차아탄화시킨 것, 또는 상기 무기물군과 상기 무기물군을 탄화, 아탄화, 차아탄화시킨 것의 혼합물(이후 이들을 칭해서 무기 탄화물1이라고 함), 상기 무기물군을 주된 성분으로 하는 것을 불화 및/또는 염소화 및/또는 브롬화 및/또는 요오드화(이하, 이들을 할로겐화라고 함), 아할로겐화, 차아할로겐화시킨 것, 상기 무기물군과 상기 무기물군을 할로겐화, 아할로겐화, 차아할로겐화시킨 것의 혼합물(이후 이들을 칭해서 무기 할로겐화물1이라고 함), 또는 상기 무기물군과 상기 무기물군을 황화, 아황화, 차아황화시킨 것의 혼합물(이후 이들을 칭해서 무기 황화물1이라고 함) 및 그래파이트상 카본, 다이아몬드라이크카본 등의 탄소계 화합물(이후 이들을 칭해 탄소계 화합물1이라고 함) 등의 무기물군, 프탈로시아닌, 아조계 화합물, 피리딘계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 포르피린계 화합물, 시아닌계 화합물, 메로시아닌계 화합물, 쿠마린계 화합물, 폴리메틴계 화합물, 머큐롬계 화합물, 에오신계 화합물 등과 상기 무기물군이 착형성된 유기 금속 착체계 화합물, 이소인도리논 화합물, 안트라퀴논 화합물, 메틴 화합물, 알릴아미드 화합물, 디케토피롤로퀴놀 화합물, 퀴나크리돈 화합 물, 나프톨 화합물, 벤즈이미다졸린 화합물, 티오인디고 화합물, 페릴렌계 화합물 등의 방향족계 유기 화합물 등의 유기물군 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 이 중에서, 특히, 무기 산화물1, 무기 질화물1, 무기 산질화물1, 무기 탄화물1, 무기 할로겐화물1, 무기 황화물1, 탄소계 화합물1이 광소실 효율이 높다고 하는 점에서 보다 바람직하다. 또, 상기 재료는 선상 흑색층(2) 중에 적어도 함유되어 있으면 좋지만, 보다 바람직하게는 주된 성분으로 하는 것이 좋다. 또, 선상 흑색층중에 있어서 50중량%를 초과하는 경우를 주성분으로 정의한다.

본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 흑색층(2)으로서는 상기 재료를 적어도 함유하는 단일층이어도 좋고, 복수의 층으로 이루어지는 적층구조이어도 상관없다. 적층구조로 한 경우, 각 층의 적층두께를 제어함으로써, 광의 소실 효과를 보다 높이거나, 보다 광범위한 파장 영역의 광을 소실시키거나 할 수 있다.

본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 흑색층(2)으로서는, 막두께 100nm의 알루미늄의 증착막(기재:표면이 평활한 붕규산 유리(BK-7)) 상에 형성했을 때에, 그 선상 흑색층(2) 형성전의 전체 광선 절대 반사율(Ra), 선상 흑색층(2) 형성후의 전체 광선 절대 반사율(Rb)을 이용하여 하기 식(6)에 의해 구해지는 광소실률(L)이 적용하는 파장 영역 전체의 평균값으로서 40% 이상이 되는 것을 선상으로 주기적으로 복수 형성한 것이다.

광소실률 L(%)=(Ra-Rb)/Ra×100…(6)

여기에서, 선상 흑색층(2) 형성전의 절대 반사율(Ra), 선상 흑색층(2) 형성후의 절대 반사율(Rb)은 분광 광도계를 이용하여, 각각 입사각 5°로 무편광상태의 광을 입사시켰을 때에 정반사로서 측정되는 값이다. 바람직하게는 상기 식(6)에 의해 얻어지는 소실률이 50% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상이다. 광소실률(L)이 40% 미만이면 액정표시를 흑색 표시로 했을 때에, 외광이 비춰 반사되고, 백색을 띠어 화상이 선명하지 않게 되는 일이 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1에 있어서, 광소실률(L)을 40% 이상으로 함으로써, 액정표시장치에 장착한 경우에, 종래의 편광판과 비교해서 높은 휘도를 유지하면서 선명한 흑색 표시를 할 수 있다.

본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 흑색층(2)으로서는 사용 파장에 있어서 광을 흡수하는 것을 적어도 포함하고 있으면 좋다. 즉, 액정표시장치에 사용하는 경우에는 400∼800nm의 가시광 영역에 있어서 광을 흡수하는 특성을 갖는 것을 적어도 포함하는 것이 바람직하다. 상기 흑색을 발현시키는 방법에 있어서 1)의 「적용하는 파장 영역에 있어서 광을 흡수한다」 방법에 있어서는 광을 흡수하는 것을 포함하는 것이 필수적인 요건이지만, 2)의 「적용하는 파장 영역에 있어서 박막간섭에 의해 소실시킨다」 방법에 있어서는 재료에 광흡수성을 갖게 함으로써(즉, 3)의 1)과 2)를 조합한 방법), 각도 의존성이나 파장 의존성을 저감시키는 것이 가능해진다.

(선상 금속층)

또한 본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 금속층(3)은 「고반사성 금속으로 이루어지는 층」 및/또는 「고반사성 금속입자 및 /또는 고반사성 금속에 의해 피복된 입자를 함유하는 층」인 것이 바람직하다. 또한 이들이 서로 섞인 층이어도 좋고, 적층된 구조이어도 좋다.

여기에서, 「고반사성 금속으로 이루어지는 층」이란 단일 금속 또는 복수의 금속으로 이루어지는 합금으로 이루어지는 선상 금속층(3)이다. 바람직하게는, 1층 또는 다른 재질로 이루어지는 2층 이상의 적층구조이다. 다른 재질로 이루어지는 2층 이상의 적층구조의 경우에는 적어도 1층이 고반사성 금속으로 이루어지는 층이면 좋다. 예를 들면 반사성이 낮은 금속산화물 등이 선상 금속층(3) 표면에 적층되어 있어도 좋다. 또, 산화되기 쉬운 고반사성 금속을 사용하는 경우에는 미리 보호층으로서 선상 금속층(3) 표면에 이 고반사성 금속 또는 기타 금속의 산화물로 이루어지는 투명층을 형성하고, 경시 안정성을 높이면 바람직하다.

또한 「고반사성 금속입자 및/또는 고반사성 금속에 의해 피복된 입자를 함유하는 층」에 포함되는 고반사성 금속입자 및 고반사성 금속에 의해 피복된 입자는 입자지름이 1∼100nm인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1∼50nm이다. 여기에서 말하는 입자지름이란 메디안지름(d50)을 말한다. 입자지름이 100nm 이하인 금속입자는 융착온도가 저하되므로, 예를 들면 200∼300℃에서의 저온 열처리로도 입자가 연결되기 시작하고, 금속으로서의 특성을 발현하여 광반사성이 향상되므로 바람직하다. 또한 입자지름이 50nm 이하가 되면, 보다 저온 또한 단시간의 열처리로 입자가 융착되므로 더욱 바람직하다. 이들 입자의 형상은 특별히 한정되지 않고, 어느 형태이어도 바람직하게 사용할 수 있다. 또한 고반사성 금속에 피복되는 내층의 입자는, 예를 들면 아크릴수지 등의 가교 수지입자나, 실리카, 알루미나 등의 무기입자 등, 특별히 한정되지 않고 바람직하게 사용된다. 이들 고반사성 금속입 자, 고반사성 금속입자로 피복된 입자는 입자 단독, 또는 입자와 분산제의 조합, 또한 입자와 분산제와 바인더가 되는 열가소성 수지, 광경화성 수지, 열경화성 수지 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 주성분으로 하는 수지 조성물과 조합됨으로써, 「고반사성 금속입자 및 /또는 고반사성 금속에 의해 피복된 입자를 함유하는 층」을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판1에 있어서, 고반사성 금속으로서는 알루미늄, 크롬, 은, 동, 니켈, 백금 및 금에서 선택되는 금속 및 이들을 주된 성분으로 하는 합금인 것이 바람직하다. 여기에서, 주된 성분으로 한다란, 선상 금속층(3)중에 있어서의 상기 금속의 함량이 50중량%를 초과하는 경우를 말한다. 또한 고반사성이란 사용하는 광의 파장 영역에 있어서 높은 반사율을 나타내는 것을 말한다. 구체적으로는 표면이 평활한 붕규산 유리(BK-7) 상에 100nm의 두께로 형성시키고, 그 금속층측으로부터 입사시켰을 때의 반사율이 적용하는 파장 영역 전체에 걸쳐 75% 이상인 것을 말한다. 보다 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 85% 이상이다. 반사율이 75% 미만인 금속을 선상 금속층(3)으로서 사용한 경우, 광학 로스가 많아지고, 광이용 효율을 충분히 얻을 수 없는 일이나, 광학 로스가 작아도 편광도가 저하되는 일이 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1에 있어서, 반사율이 75% 이상인 금속을 사용함으로써, 광이용 효율을 높게 할 수 있을 뿐만 아니라, 높은 편광도를 얻을 수 있다. 상기 금속 중, 알루미늄, 크롬, 은이 가시광 영역의 전역에 걸쳐서 반사율이 높기 때문에 보다 바람직하다.

(본 발명의 편광판1의 형태)

본 발명의 편광판1은 기재(1) 상에 상기 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)을 각각 간격을 두고 복수 형성된다. 본 발명의 편광판1의 형태에 대해서 도 2∼도 10을 이용하여 상세하게 설명한다.

도 2∼4는 표면이 평탄한 기재(1)를 사용한 경우의 바람직한 형태의 예를 나타내고 있다. 도 5∼10은 단면이 직사각형인 볼록부(11)를 갖는 선상 요철구조(이하, 선상 요철구조라고 함)(10)를 예로 해서, 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)의 바람직한 형태의 예를 나타낸 것이다.

예를 들면 표면이 평탄한 기재(1)를 사용했을 경우, 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)의 상대적인 관계로서는 도 2(a)∼(h)와 같이, 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)이 기재(1)에 대하여 동일한 측의 표면에 형성되는 경우, 도 2(i)∼(j)와 같이, 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)이 기재(1)에 대하여 반대측에 형성되는 경우 등을 바람직한 예로서 들 수 있다. 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)이 기재(1)에 대하여 동일한 측의 표면에 형성되는 경우에는 기재(1) 상에 선상 금속층(3)이 형성되고, 그 위에 선상 흑색층(2)이 형성되는 경우(도 2(a)), 기재(1) 상에 선상 흑색층(2)이 형성되고, 그 위에 선상 금속층(3)이 형성되는 경우(도 2(b)), 기재(1) 상에 직접 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3) 둘다 형성되는 경우(도 2(c), (d)), 또는 이들을 조합한 경우(도 2(e)∼(h)) 등을 바람직한 예로서 들 수 있다.

또한 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)이 기재(1)에 대하여 반대측에 형성되는 경우에는, 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)이 필름면에 대하여 대칭적인 위치 관계에 있을 경우(도 2(i)), 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)이 필름면에 대하여 대조적인 위치 관계에 없는 경우(도 2(j)) 등을 바람직한 예로서 들 수 있다. 이들의 형태는 단독이어도 상관없고, 복수의 형태가 혼재되어도 상관없다. 단, 도 2(j)에 있어서는, 선상 흑색층(2)의 선상폭(w21)의 폭은 선상 금속층(3) 사이의 폭(w32)보다 작거나, 또는 선상 금속층의 폭(w31)은 선상 흑색층(2) 사이의 폭(w22)의 폭보다 작다.

기재(1) 상에 형성된 경우의 선상 흑색층(2)의 단면형상으로서는, 예를 들면 직사각형(도 3(a)), 사다리꼴(도 3(b)), 삼각형(도 3(c)) 또는 이들의 각이나 측면이 곡선상인 것(도 3(d)∼(f)) 및 이들의 상하를 반전시킨 형상 등을 바람직한 예로서 들 수 있다. 이들의 형태는 단독이어도 상관없고, 복수의 형태가 혼재되어도 상관없고, 또한 이들에 한정되지 않고, 면내에 선상 흑색층(2)이 간격을 두고 복수 형성되어 있으면 바람직하게 사용할 수 있다. 또한 기재(1) 상에 형성된 경우의 선상 금속층(3)의 단면형상으로서는, 예를 들면 직사각형(도 3(g)), 사다리꼴(도 3(h)), 삼각형(도 3(i)) 또는 이들의 각이나 측면이 곡선상인 것(도 3(J)∼(l)) 및 이들의 상하를 반전시킨 형상 등을 바람직한 예로서 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않고, 면내에 선상 금속층(3)이 간격을 두고 복수 형성되어 있으면 바람직하게 사용할 수 있다. 또한 도 4(a)는 도 3(a), 도 4(b)는 도 3(g)의 단면형상을 갖는 기재(1)의 사시도를 나타내고 있고, 기재(1) 표면상에 선상 흑색층(2) 및 선상 금속층(3)이 선상으로 형성되어 있는 모양을 각각 나타내고 있다.

또한 기재(1)의 편측에 선상 요철구조(10)를 갖는 경우, 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)의 상대적인 관계로서는 선상 흑색층(2)이 선상 요철구조(10) 상에 형성되고, 선상 금속층(3)이 평탄면측에 형성되는 경우(도5), 선상 흑색층(2)이 평탄면측에 형성되고, 선상 금속층(3)이 선상 요철구조(10) 상에 형성되는 경우(도 6), 어느 것이나 선상 요철구조(10) 상에 형성되는 경우(도 7, 도 8), 어느 것이나 평탄면측에 형성되는 경우(도 2(a)∼(h)와 같은 방법) 등을 바람직한 예로서 들 수 있다.

선상 흑색층(2)이 기재(1)의 선상 요철구조(10)측에 형성되고, 선상 금속층(3)이 기재(1)의 평탄면측에 형성되는 경우, 그 위치 관계에 대해서는 선상 금속층(3)이 기재(1)의 선상 요철구조(10)의 볼록부(11)의 이면측에 형성되는 경우(도 5(a)∼(e)), 선상 금속층(3)이 선상 요철구조(10)의 오목부의 이면측에 형성되는 경우(도 5(f)∼(j)) 등을 바람직한 예로서 들 수 있다. 이들의 형태는 단독이어도 상관없고, 복수의 형태가 혼재되어도 상관없다. 단, 도 5(f)∼(j)에 있어서는, 선상 흑색층(2)의 폭(w21)의 폭은 선상 금속층(3) 사이의 폭(w32)보다 작고, 또는 선상 금속층의 폭(w31)은 선상 흑색층(2) 사이의 폭(w22)의 폭보다 작게 한다.

또한 선상 금속층(3)이 선상 요철구조(10)측에 형성되고, 선상 흑색층(2)이 평탄면측에 형성되는 경우, 그 위치 관계에 대해서는 선상 흑색층(2)이 선상 요철구조(10)의 볼록부(11)의 이면측에 형성되는 경우(도 6(a)∼(e)), 선상 흑색층(2)이 선상 요철구조(10)의 오목부의 이면측에 형성되는 경우(도 6(f)∼(j)) 등을 바람직한 예로서 들 수 있다. 이들의 형태는 단독이어도 상관없고, 복수의 형태가 혼재되어도 상관없다. 단, 도 6(e)∼(i)에 있어서는, 선상 흑색층(2)의 폭(w21)의 폭은 선상 금속층(3) 사이의 폭(w32)보다 작고, 또는 선상 금속층의 폭(w31)은 선상 흑색층(2) 사이의 폭(w22)의 폭보다 작게 한다.

또한 선상 흑색층(2)이 선상 요철구조(10)에 형성되고, 이어서 선상 금속층(3)도 선상 요철구조(10) 상에 형성되는 경우의 위치 관계, 형태에 대해서는, 선상 흑색층(2)이 선상 요철구조(10)의 볼록부(11)의 꼭대기부에 형성되는 경우(도 9(a))를 예로 들면, 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)이 접해서 형성되는 경우(도 7(a)∼(d)), 선상 금속층(3)이 선상 요철구조(10)와 접해서 형성되는 경우(도 7(e)∼(f)), 선상 금속층(3)이 선상 흑색층(2)과 선상 요철구조(10)의 양쪽에 접하는 경우(도 7(g)∼(i)) 등을 바람직한 예로서 들 수 있다. 이들의 형태는 단독이어도 상관없고, 복수의 형태가 혼재되어도 상관없다.

또한 선상 금속층(3)이 선상 요철구조(10) 상에 형성되고, 이어서 선상 흑색층(2)이 선상 요철구조(10) 상에 형성되는 경우의 위치 관계, 형태에 대해서는 선상 금속층(3)이 선상 요철구조(10)의 볼록부(11)의 꼭대기부에 형성되는 경우(도9(f))를 예로 들면, 선상 금속층(3)과 선상 흑색층(2)이 접해서 형성되는 경우(도8(a)∼(d)), 선상 흑색층(2)이 선상 요철구조(10)와 접해서 형성되는 경우(도 8(e)∼(f)), 선상 흑색층(2)이 선상 금속층(3)과 선상 요철구조(10)의 양쪽에 접하는 경우(도8(g)∼(i)) 등을 바람직한 예로서 들 수 있다. 보다 바람직한 것은 기재 표면의 법선 방향으로 선상 흑색층(2)과, 선상 금속층(3)이 적층된 구조를 포함한다 (도 8(a), (c), (d), (h), (i)). 이들의 형태는 단독이어도 상관없고, 복수의 형태가 혼재되어도 상관없다.

여기에서, 선상 흑색층(2)이 선상 요철구조(10)측에 형성되는 경우의 선상 흑색층(2)의 형태로서는 선상 흑색층(2)이 선상 요철구조(10)의 볼록부(11)의 꼭대기부에 형성되는 경우(도 9(a)) 이외에 인접하는 볼록부(11) 사이, 즉 오목부(12)에 형성되는 경우(도 9(b)), 볼록부(11)의 측면에 형성되는 경우(도 9(c)), 볼록부(11)의 주위에 형성되는 경우(도 9(d)), 또는 이들을 조합한 형상으로 형성되는 경우(예를 들면 도 9(e)) 등을 바람직한 예로서 들 수 있다. 이들의 형태는 단독이어도 상관없고, 복수의 형태가 혼재되어도 상관없다.

또한 선상 금속층(3)이 선상 요철구조(10)측에 형성되는 경우의 선상 금속층(3)의 형태로서는 선상 금속층(3)이 선상 요철구조(10)의 볼록부(11)의 꼭대기부에 형성되는 경우(도 9(f)) 이외에, 인접하는 볼록부(11) 사이, 즉 오목부(12)에 형성되는 경우(도 9(g)), 볼록부(11)의 측면에 형성되는 경우(도 9(h)), 볼록부(11)의 주위에 형성되는 경우(도 9(i)), 또는 이들을 조합한 형상으로 형성되는 경우(예를 들면 도 9(j)) 등을 바람직한 예로서 들 수 있다. 이들의 형태는 단독이어도 상관없고, 복수의 형태가 혼재되어도 상관없다.

도 10(a)은 도 9(a), 도 10(b)은 도 9(f)의 단면형상을 갖는 기재(1)의 사시도를 나타내고 있고, 기재(1) 표면 상에 선상 흑색층(2)이, 및 기재(1) 표면 상에 선상 금속층(3)이 선상으로 형성되어 있는 모양을 각각 나타내고 있다.

여기에서, 본 발명의 편광판1에 있어서, 상기 형상 중, 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)의 위치 관계는 바람직하게는 도 2(a)∼(b), (e)∼(i), 도 5(a)∼(d), (j), 도 6(a)∼(d), (j), 도 7(a), (c)∼(d), (h)∼(i), 도 8(a),(c)∼(d), (h)∼(i)와 같이, 선상 흑색층(2)을 지나고, 선상 흑색층(2)의 길이 방향에 평행하고, 또한 필름면에 수직인 면내에 선상 금속층(3)이 존재하는(또는, 선상 금속층(3)을 지나고, 선상 금속층(3)의 길이 방향에 평행하고, 또한 필름면에 수직인 면내에 선상 흑색층(2)이 있는) 것이 고투과율, 고 광이용 효율과 외광 반사의 억제를 양립할 수 있다고 하는 점에서 바람직하다. 특히, 도 2(a), (e), (g), 도 8(a), (c), (d), (h), (i)와 같이 선상 금속층(3) 상에 선상 흑색층(2)이 형성되어 있거나, 또는 도 2(b), (f), (h), 도 7(a), (c), (d), (h), (i)와 같이 선상 흑색층(2) 상에 선상 금속층(3)이 형성되어 있는 것이 가공이 용이하다고 하는 점에서 보다 바람직하다. 본 발명의 편광판1에 있어서, 상기의 구성으로 함으로써, 반사형 편광판으로서의 고투과율, 고편광도, 광이용 효율을 유지한 채, 외광의 반사를 억제하는 것이 가능해진다. 그 결과, 종래의 반사형 편광판에서는 곤란했던 하측 편광판과 치환해서 액정셀에 붙인 형태로의 사용이 가능하며, 또한 광의 재이용에 의해 휘도 향상 가능한 편광판으로 할 수 있다.

본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 흑색층(2)의 막두께(h2)는 1∼200nm인 것이 바람직하다. 이 막두께로 함으로써, 흑색층 형성 재료에 의한 광흡수에 추가해서, 박막 간섭 효과도 이용할 수 있으므로 바람직하다. 여기에서 말하는 선상 흑색층(2)의 막두께(h2)란 본 발명의 편광판의 막두께 방향으로 측정한 막두께이며, 기재(1) 위의 적어도 일부에 상기 범위를 만족하는 막두께로 선상 흑색층(2)이 형성되어 있으면 좋다. 특히, 도 2(a), (e), (g), 도 8(a), (c), (d), (h), (i)와 같이 선상 금속층(3) 상에 선상 흑색층(2)이 형성되어 있는 경우에 있어서는, 선상 금속층(3)의 꼭대기부 위부터 상기 두께의 선상 흑색층(2)이 형성되는 것이 바람직하 다. 선상 흑색층(2)의 막두께로서 보다 바람직하게는 1∼200nm, 더욱 바람직하게는 1∼100nm이다. 특히 바람직하게는 1∼50nm이다. 선상 흑색층(2)의 막두께(h2)가 1nm 미만이면, 충분한 외광의 반사 억제 효과를 얻을 수 없기 때문에 바람직하지 못하다. 또한 선상 흑색층(2)의 막두께(h2)가 200nm를 초과하면 투과광을 불필요하게 흡수해 버려, 투과율이 저하되는 일이 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 흑색층(2)의 막두께(h2)를 1∼200nm의 범위로 함으로써, 고투과율과 외광의 반사 억제 효과를 양립한 편광판으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 흑색층(2)의 폭(w21)은 선상 흑색층(2)의 피치(p2)와의 비(w21/p2)에 대하여 0.1∼0.7인 것이 바람직하다. 여기에서, 이 비율을 산출하기 위한 선상 흑색층(2)의 폭(w21), 피치(p2)는 선상 흑색층(2)의 길이 방향에 수직인 단면에 있어서, 기재(1)면과 평행 방향으로 측정되는 선상 흑색층(2)의 폭 및 반복 단위이다. 보다 바람직하게는 w21/p2가 0.2∼0.6, 더욱 바람직하게는 0.3∼0.6이다. 이 비율이 0.7을 초과하는 경우에는 광 이용 효율과 투과율이 저하되므로 바람직하지 못하다. 또 w21/p2가 0.1미만이면 충분한 외광의 반사 억제 효과를 얻을 수 없기 때문에 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 흑색층(2)의 폭(w21)과 피치(p2)의 비(w21/p2)를 0.1∼0.7의 범위로 함으로써, 고투과율과 외광의 반사 억제 효과를 양립한 편광판을 얻을 수 있다.

본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 흑색층(2)의 피치(p2), 폭(w21)은 적용하는 광의 파장 영역에 따라 적당하게 선택하면 좋다. 예를 들면, 파장 800∼4000nm의 근적외·적외광의 파장 영역에 적용하기 위해서는 피치(p2)=50∼800nm, 폭(w21)=20∼780nm, 또한 파장 400∼800nm의 가시광의 파장 영역에 적용하기 위해서는 피치(p2)=50∼400nm, 폭(w21)=20∼380nm로 형성하는 등이다. 이 치수의 선상 흑색층(2)이 형성됨으로써, 각각 적용하는 광의 파장 영역에 있어서 편광특성을 떨어트리지 않고 외광의 반사 억제 효과를 발현시키는 것이 가능해진다.

특히, 가시광의 파장 영역에 적용할 경우에 있어서, 피치(p2)에 대해서는 400nm를 초과하면, 가시광의 단파장 영역의 편광도가 저하되게 되어 바람직하지 못하다. 또한 피치(p2)가 50nm를 밑돌면, 선상 흑색층(2)을 형성하는 것이 어렵게 되므로 바람직하지 못하다. 피치(p2)로서 보다 바람직하게는 70∼200nm, 더욱 바람직하게는 80∼160nm, 특히 바람직하게는 80∼140nm이다.

또한 폭(w21)에 대해서는 20nm보다 좁아지면, 성형이 곤란하게 된다. 또한 성형할 수 있다해도 비침 방지 효과가 저하되는 일이 있으므로 바람직하지 못하다. 또한 폭(w21)은 근적외광 영역의 파장 영역에 적용하는 경우에는 780nm, 가시광의 파장 영역에 적용하는 경우에 있어서는 380nm보다 굵은 경우, 개구율이 매우 낮아져 광선투과율이 낮아지거나, 본래 투과해야하는 방향편광도 흡수되고, 편광도가 저하되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 폭(w21)에 대해서는 근적외광의 파장 영역에 적용하는 경우에는 더욱 바람직하게는 20∼300nm, 가장 바람직하게는 20∼200nm, 가시광의 파장 영역에 적용하는 경우에는 더욱 바람직하게는 20∼150nm, 가장 바람직하게는 25∼100nm이다.

피치(p2) 및 폭(w21)은 면내에 있어서 반사 방지 특성, 편광특성의 균일성을 유지하기 위해서 일정한 것이 바람직하다. 상기 범위내이면, 여러가지 피치 및 폭 이 서로 섞여 있어도 좋다. 또한 가시광 영역에 적용하는 형상으로 편광판을 제작하면, 가시광 영역 뿐만 아니라, 보다 장파장인 근적외선 영역이나 적외선 영역에 있어서도 반사 억제 효과를 발현시킬 수 있다. 따라서, 근적외선용 또는 적외선용의 편광판으로서도 사용 가능하다.

또한 본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 금속층(3)의 막두께(h3)는 10∼200nm인 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 선상 금속층(3)의 막두께(h3)는 본 발명의 편광판1의 막두께 방향으로 측정한 막두께이며, 기재(1) 상의 적어도 일부에 상기 범위를 만족시키는 막두께로 선상 금속층(3)이 형성되어 있으면 좋다. 선상 금속층(3)의 막두께(h3)로서 보다 바람직하게는 30∼200nm, 더욱 바람직하게는 40∼200nm이다. 선상 금속층(3)의 막두께(h3)가 10nm 미만이면 충분한 편광도가 얻어지지 않으며 편광판으로서 기능하지 않으며, 충분한 반사율이 얻어지지 않고 높은 광 이용 효율을 얻을 수 없는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 선상 금속층(3)의 막두께(h3)가 200nm를 초과하면, 형성이 곤란하게 되거나, 선상 금속층(3)의 형성에 의해 볼록폭이 넓혀지거나 하고, 그 결과, 충분한 개구율을 확보할 수 없으므로 투과율이 저하되므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 금속층(3)의 막두께를 10∼200nm의 범위로 함으로써, 높은 투과율과 편광도, 광 이용 효율을 겸비한 편광판으로 할 수 있다.

여기에서, 본 발명의 편광판1에 있어서, 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 갖는 경우, 높은 광 이용 효율과 고투과율을 얻기 위해서는 선상 금속층(3)이 볼록부(11) 주변에만 형성되는 것(예를 들면 도 7(a)∼(d), (g)∼(i), 도 8 등)이 보다 바람직하다. 이 경우, 볼록부(11) 상에 형성된 선상 금속층(3) 막두께와 볼록부(11)의 높이(h)를 더한 높이는 400nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 더한 높이가 400nm를 초과하면 편광특성이 광의 입사각도에 의존하는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1에 있어서, 볼록부(11) 상에 형성된 선상 금속층(3) 막두께와 볼록부(11)의 높이(h)를 더한 높이를 400nm 이하로 함으로써 광의 입사각도에 의존하지 않고, 균일한 편광특성을 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 금속층(3)의 폭(w31)은 선상 금속층(3)의 피치(p3)와의 비(w31/p3)가 0.1∼0.7인 것이 바람직하다. 여기에서, 이 비율을 산출하기 위해서 필요한 선상 금속층(3)의 폭(w31), 피치(p3)는 선상 흑색층(2)의 길이 방향에 수직인 단면에 있어서, 기재(1)면과 평행 방향으로 측정되는 선상 흑색층(2)의 폭 및 반복 단위이다. 보다 바람직하게는 w31/p3이 0.2∼0.6, 더욱 바람직하게는 0.3∼0.6이다. w31/p3이 0.7을 초과하는 경우에는, 투과율이 저하되므로 바람직하지 못하다. 또 이 비율이 0.1미만이면, 충분한 편광도가 얻어지지 않고, 충분한 반사율이 얻어지지 않아 높은 광 이용 효율을 얻을 수 없기 때문에 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 금속층(3)의 폭(w31)과 피치(p3)의 비(w31/p3)를 0.1∼0.7의 범위로 함으로써, 높은 투과율과 편광도, 광 이용 효율을 겸비한 편광판으로 할 수 있다.

본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 금속층(3)의 피치(p3), 폭(w31)은 적용하는 광의 파장 영역에 따라 적당하게 선택하면 좋다. 예를 들면, 파장 800∼4000nm의 근적외·적외광의 파장 영역에 적용하기 위해서는 피치(p3)=50∼800nm, 폭(w31)=20∼780nm, 또한 파장 400∼800nm의 가시광의 파장 영역에 적용하기 위해서는 피치(p3)=50∼400nm, 폭(w31)=20∼380nm로 형성하는 등이다. 이 치수의 선상 금속층(3)이 형성됨으로써, 각각 적용하는 광의 파장 영역에 있어서 높은 편광특성을 발현시키는 것이 가능해진다.

특히, 가시광의 파장 영역에 적용하는 경우에 있어서, 피치(p3)에 대해서는 400nm를 초과하면 가시광의 단파장 영역의 편광도가 저하되게 되어 바람직하지 못하다. 또한 피치(p3)가 50nm를 밑돌면, 선상 금속층(3)을 형성하는 것이 어렵게 되므로 바람직하지 못하다. 피치(p3)로서 보다 바람직하게는 70∼200nm, 더욱 바람직하게는 80∼160nm, 특히 바람직하게는 80∼140nm이다.

또한 폭(w31)에 대해서는 20nm보다 좁아지면 성형이 곤란하게 된다. 또한 성형할 수 있다해도 비침 방지 효과가 저하되는 일이 있으므로 바람직하지 못하다. 또한 폭(w31)은 근적외광 영역의 파장 영역에 적용하는 경우에는 780nm, 가시광의 파장 영역에 적용하는 경우에 있어서는 380nm보다 굵은 경우, 개구율이 매우 낮아지고, 광선투과율이 낮아지거나, 본래 투과해야하는 방향편광도 반사되어 편광도가 저하되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 폭(w31)에 대해서는 근적외광의 파장 영역에 적용하는 경우에는 더욱 바람직하게는 20∼300nm, 가장 바람직하게는 20∼200nm, 가시광의 파장 영역에 적용하는 경우에는 더욱 바람직하게는 20∼150nm, 가장 바람직하게는 25∼100nm이다.

피치(p3) 및 폭(w31)은 면내에 있어서 편광특성의 균일성을 유지하기 위해서 일정한 것이 바람직하다. 또한 상기 범위내이면, 여러가지 피치 및 폭이 서로 섞여 있어도 좋다. 또한 가시광 영역에 적용하는 형상으로 편광판을 제작하면, 가시광 영역 뿐만 아니라, 보다 장파장인 근적외선 영역이나 적외선 영역에 있어서도 편광특성을 발현시킬 수 있다. 즉, 근적외선용 또는 적외선용의 편광판으로서도 사용 가능하다.

또한 본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 금속층(3)의 막두께(h3)와 폭(w31)의 비(h3/w31)가 0.5이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.6이상, 더욱 바람직하게는 0.7이상, 특히 바람직하게는 0.8이상, 가장 바람직하게는 1.0이상이다. h3/w31이 0.5에 미치지 못하는 경우에는 충분한 편광도가 얻어지지 않거나, 충분한 반사율이 얻어지지 않아 높은 광 이용 효율을 얻을 수 없기 때문에 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1에 있어서, 선상 금속층(3)의 막두께(h3)와 폭(w31)의 비(h3/w31)를 0.5이상으로 함으로써, 높은 투과율과 편광도, 광 이용 효율을 겸비한 편광판으로 할 수 있다.

[본 발명의 편광판2]

본 발명의 편광판2는 적어도 기재(1)와, 상기 기재 표면에 소정의 간격으로 배열되는 복수의 선상 금속층(3)과, 상기 선상 금속층과 접하고, 상기 복수의 선상 금속층을 피복하고 있는 투명층(4)을 갖는다.

여기에서, 투명층(4)이란 실질적으로 광을 흡수하지 않는 층을 말한다. 본 발명의 편광판2에 있어서, 연속적인 투명층(4)은 소정의 간격으로 배열되는 복수의 선상 금속층(3)과 접하도록 피복되어 있다. 이 구성에 의해, 선상 금속층(3)에 의해 반사형의 편광 분리 특성을 발현시킴과 아울러, 투명층(4)에 의해 외광의 비침 을 방지할 수 있다.

구체적으로는, 편광판2에 있어서는 상기 기재(1)면에 평행한 상기 선상 금속층(3)과 상기 투명층(4)의 계면보다 선상 금속층(3)측을 A면, 투명층(4)측을 B면으로 한다. 또한 어느 것에도 해당되지 않는 경우에는, 양면의 반사율을 측정하여 보다 반사율이 높은 쪽의 면을 A면, 보다 반사율이 낮은 쪽의 면을 B면으로 한다. A면측으로부터 광을 입사시킨 경우에는 선상 금속층(3)의 길이 방향에 수직인 편광성분을 투과하고, 또한 이 편광성분에 수직인 방향(선상 금속층(3)의 길이 방향에 평행한 방향)의 편광성분을 반사하는 편광 분리 기능을 갖는다. 또한 B면측으로부터 광을 입사시킨 경우에는, 투명층(4)이 투명하기 때문에, 선상 금속층(3)의 길이 방향에 수직인 방향의 편광성분(선상 금속층(3)의 길이 방향에 수직인 방향)은 저해되지 않고 투과한다. 또한 이 편광성분에 수직인 방향(선상 금속층(3)의 길이 방향에 평행한 방향)의 편광성분이 반사될 때에는 선상 금속층(3)과 투명층(4)의 계면에서 반사된 광과, 투명층(4)의 표면에서 반사된 광의 위상차에 의해 서로 상쇄되어 소실시키는 기능을 가질 수 있다.

그 결과, 액정셀의 하측의 편광판으로서 또한 A면측을 면광원측이 되도록 설치한 경우에, 면광원측으로부터 입사되는 광 중, 종래는 하측 편광판에 의해 흡수되고 있던 편광성분을 선상 금속층(3)의 반사형 분리 특성에 의해 면광원측에 반사시켜서 되돌려 재이용할 수 있다. 이 때문에, 종래와 비교해서 고휘도의 액정표시장치로 할 수 있다. 또한 종래의 반사형 편광판에 있어서 문제가 되고 있던 흑색 표시시의 외광의 비침에 대해서는 외광이 입사해 온 경우에 투명층(4)에서 외광을 소실시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 반사형 편광판1에서는 1매의 편광판으로 높은 휘도를 유지하면서, 선명한 흑색 표시를 할 수 있다.

본 발명의 편광판2에 있어서, 투명층(4)을 구성하는 예로서는, 금, 은, 동, 백금, 규소, 붕소, 팔라듐, 레늄, 바나듐, 오스뮴, 코발트, 철, 아연, 루테늄, 프라세오듐, 크롬, 니켈, 알루미늄, 주석, 아연, 티타늄, 탄탈, 지르코늄, 안티몬, 인듐, 이트륨, 란타늄, 마그네슘, 칼슘, 세륨, 하프늄, 바륨 등 중 어느 하나의 군에서 선택되는 무기물군을 주된 성분으로 하는 것을 산화, 아산화, 차아산화시킨 것(이후 이들을 칭해서 무기 산화물2이라고 함), 상기 무기물군을 주된 성분으로 하는 것을 질화, 아질화, 차아질화시킨 것(이후 이들을 칭해서 무기 질화물2이라고 함), 상기 무기물군을 주된 성분으로 하는 것을 산질화, 아산질화, 차아산질화시킨 것(이후 이들을 칭해서 무기 산질화물2이라고 함), 상기 무기물군을 주된 성분으로 하는 것을 탄화, 아탄화, 차아탄화시킨 것(이후 이들을 칭해서 무기 탄화물2이라고 함), 상기 무기물군을 주된 성분으로 하는 것을 불화및/또는 염소화 및/또는 브롬화 및/또는 요오드화(이하, 이들을 할로겐화라고 함), 아할로겐화, 차아할로겐화시킨 것(이후 이들을 칭해서 무기 할로겐화물2이라고 함), 다이아몬드 라이크 카본 등의 탄소계 화합물(이후, 탄소계 화합물2이라고 함), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 등 아크릴계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 지환식 폴리올레핀 수지 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리에테르, 폴리에스테르 아미드, 폴리에테르에스테르, 폴리염화비닐, 폴리비닐알콜 등의 수지 화합물 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 이 중에서, 특히 증착법에 의해 균일한 막이 고정밀도로 형성 가능하다고 하는 점에서 무기 산화물2, 무기 질화물2, 무기 산질화물2, 무기 탄화물2, 무기 할로겐화물2, 탄소계 화합물2가 보다 바람직하다. 또, 상기 재료는 투명층(4) 중에 적어도 함유되어 있으면 좋지만, 보다 바람직하게는 주된 성분으로 하는 것이 좋다. 또, 상기 층 중에 있어서 50중량%를 초과하는 경우를 주성분이라고 정의한다.

본 발명의 편광판2에 있어서, 투명층(4)으로서는 상기 재료를 적어도 함유하는 단일 층이어도 좋고, 복수의 층으로 이루어지는 적층구조이어도 좋다. 적층구조로 한 경우, 각 층의 적층두께를 제어함으로써, 광의 소실 효과를 보다 높이는 것이나, 보다 광범위한 파장 영역의 광을 소실시킬 수 있다.

본 발명의 편광판2에 있어서, 투명층(4)은 사용 파장에 있어서 광을 실질적으로 흡수하지 않는 것이다. 즉, 액정표시장치에 사용하는 경우에는 400∼800nm의 가시광 영역에 있어서 광을 실질적으로 흡수하지 않는 것이다. 여기에서, 실질적으로 광을 흡수하지 않는다란 투명층(4)을 표면이 평활한 붕규산 유리(BK-7) 표면에 형성했을 때에, 그 형성면으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율(Tβ), 전체 광선 절대 반사율(Rβ)을 이용하여, 하기 식(7)에 의해 구해지는 광흡수율(A)이 적용하는 파장 영역전체의 평균값으로서 20% 이하가 되는 것이다.

광흡수율[A(%)]=100-(Tβ+Rβ)…(7)

여기에서, 전체 광선 투과율(Tβ)이란 수광기에 적분구를 갖는 분광 광도계 를 이용하여 입사각 0°로 무편광상태의 광을 입사시켰을 때에 측정되는 값이다. 전체 광선 절대 반사율(Rβ)이란 분광 광도계에 있어서 입사각 5°로 무편광상태의 광을 입사시켰을 때에 정반사로서 측정되는 값이다. 바람직하게는 상기 식(7)에서 얻어진 광흡수율(A)이 15% 이하, 더욱 바람직하게는 10% 이하이다. 광흡수율(A)이 20%를 초과하면 편광판의 전체 광선 투과율이 저하되고, 면광원으로부터 나온 광을 충분히 투과할 수 없어 휘도 향상 효과가 얻어지지 않는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판2에 있어서, 투명층(4)의 광흡수율(A)을 20% 이하로 함으로써 액정표시장치에 장착한 경우에, 종래의 편광판과 비교해서 높은 휘도를 유지하면서 선명한 흑색 표시를 할 수 있다.

또한 본 발명의 편광판2에 있어서, 선상 금속층(3)은 「고반사성 금속으로 이루어지는 층」 및/또는 「고반사성 금속입자 및/또는 고반사성 금속에 의해 피복된 입자를 함유하는 층」인 것이 바람직하다. 또한 고반사성 금속과 고반사성 금속에 의해 피복된 입자가 서로 섞인 층이어도 좋고, 적층된 구조이어도 좋다.

여기에서, 「고반사성 금속으로 이루어지는 층」이란 단일의 금속 또는 복수의 금속으로 이루어지는 합금으로 이루어지는 선상 금속층(3)이다. 1층 또는 다른 재질로 이루어지는 2층 이상의 적층구조가 바람직하게 사용된다. 다른 재질로 이루어지는 2층 이상의 적층구조의 경우에는 적어도 1층이 고반사성 금속으로 이루어지는 층이면 좋고, 예를 들면 반사성이 낮은 금속산화물 등이 선상 금속층(3) 표면에 적층되어 있어도 좋다. 특히, 산화되기 쉬운 고반사성 금속을 사용하는 경우에는, 미리 보호층으로서 선상 금속층(3) 표면에 상기 금속의 산화물로 이루어지는 투명 층을 형성하여 경시 안정성을 높이는 것은 바람직하게 행하여진다.

또한 「고반사성 금속입자 및/또는 고반사성 금속에 의해 피복된 입자를 함유하는 층」에 포함되는 고반사성 금속입자 및 고반사성 금속에 의해 피복된 입자는 입자지름이 1∼100nm인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1∼50nm이다. 여기에서 말하는 입자지름이란 메디안지름(d50)을 말한다. 입자지름이 100nm 이하인 금속입자는 융착온도가 저하된다. 이 때문에, 예를 들면 200∼300℃에서의 저온 열처리에서도 입자가 연결되기 시작하고, 금속으로서의 특성을 발현하여 광반사성이 향상되므로 바람직하다. 또한 입자지름이 50nm 이하가 되면 보다 저온이며 또한 단시간의 열처리로 입자가 융착되므로 더욱 바람직하다. 이들 입자의 형상은 특별히 한정되지 않고, 어느 쪽의 형태이어도 바람직하게 사용할 수 있다.

또한 고반사성 금속에 피복되는 내층의 입자는, 예를 들면 아크릴수지 등의 가교수지 입자나, 실리카, 알루미나 등의 무기입자 등, 특별히 한정되지 않고 바람직하게 사용된다. 이들 고반사성 금속입자, 고반사성 금속입자로 피복된 입자는 입자 단독, 또는 입자와 분산제의 조합, 또한 입자와 분산제와 바인더가 되는 열가소성 수지, 광경화성 수지, 열경화성 수지 중 어느 하나 또는 이들 혼합물을 주성분으로 하는 수지 조성물과 조합됨으로써 「고반사성 금속입자 및/또는 고반사성 금속에 의해 피복된 입자를 함유하는 층」을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판2에 있어서, 고반사성 금속으로서는 알루미늄, 크롬, 은, 동, 니켈, 백금 및 금에서 선택되는 금속 및 이들을 주된 성분으로 하는 합금인 것이 바람직하다. 여기에서, 주된 성분으로 한다란 금속층(3) 중에 있어서의 상기 금 속의 함량이 50중량%를 초과하는 경우를 말한다. 또한 고반사성이란 사용하는 광의 파장 영역에 있어서 높은 반사율을 나타내는 것이다. 구체적으로는 표면이 평활한 붕규산 유리(BK-7) 상에 100nm의 두께로 형성시키고, 그 금속층(3)측으로부터 입사시켰을 때의 반사율이 적용되는 파장 영역 전체에 걸쳐 75% 이상인 것을 말한다. 보다 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 85% 이상이다. 반사율이 75% 미만인 금속을 금속층(3)으로서 사용한 경우, 광학 로스가 많아지고, 광 이용 효율을 충분히 얻을 수 없기 때문에, 또는 광학 로스가 작아도 편광도가 저하되는 일이 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판2에 있어서, 반사율이 75% 이상인 금속층(3)을 사용함으로써, 광 이용 효율을 높게 할 수 있을 뿐만 아니라, 높은 편광도를 얻을 수 있다. 상기 금속 중, 알루미늄, 크롬, 은이 가시광 영역의 전역에 걸쳐서 반사율이 높기 때문에 보다 바람직하다.

본 발명의 편광판2는 적어도 기재(1)와, 상기 기재 표면에 소정의 간격으로 배열되는 복수의 선상 금속층(3)과, 선상 금속층(3)과 접하고, 상기 복수의 선상 금속층(3)을 피복하는 층(4)을 갖는다. 그 형태에 대해서 도 11∼도 18을 이용하여 상세하게 설명한다.

도 11∼12는 표면이 평탄한 기재(1)를 사용한 경우의 바람직한 형태의 예를 나타내는 도면이다. 도 14∼16은 단면이 직사각형인 볼록부(11)를 갖는 선상 요철구조(10)를 예로 해서, 선상 금속층(3)과 투명층(4)의 바람직한 형태의 예를 나타낸 도면이다.

예를 들면 표면이 평탄한 기재(1)를 사용했을 경우, 선상 금속층(3)과 투명 층(4)의 상대적인 관계로서는 도 11과 같이, 기재(1) 상에 선상 금속층(3)이 형성된 후에 투명층(4)이 형성되는 경우 등이 바람직한 예이다.

또한 선상 금속층(3)의 단면형상으로서는 기재(1) 상에 형성된 경우를 예로 하면 예를 들면 직사각형(도 12(a)), 사다리꼴(도 12(b)), 삼각형(도 12(c)) 또는 이들의 각이나 측면이 곡선상인 것(도 12(d)∼(g)) 및 이들의 상하를 반전시킨 형상 및 이들의 상하를 반전시킨 형상 등을 바람직한 예로서 들 수 있다. 이들의 형태는 단독이어도 좋고, 복수의 형태가 혼재되어 있어도 좋다. 또한 이들의 예에 한정되지 않고, 면내에 선상 금속층(3)이 소정의 간격으로 복수 배치되어 있으면 좋다. 또한 도 12(g)는 도 12(a)의 단면형상을 갖는 기재(1)의 사시도를 나타내고 있다. 도 12(g)는 기재(1) 표면상에 복수의 선상 금속층(3)이 선상으로 형성되어 있는 모양을 나타내고 있다. 또, 기재(1) 상에 투명층(4)을 형성시킨 후에 선상 금속층(3)을 형성하는 경우도 마찬가지이다.

본 발명의 편광판2에 있어서, 투명층(4)의 형태는 선상 금속층(3)의 단면형상이 직사각형인 경우에 (도 12(a))를 예로 하면, 도 13에 나타내는 형태를 예시할 수 있다. 도 13(a)와 같이 선상 금속층(3) 상에 평판상의 것이 형성된 형태 이외에, 선상 금속층(3) 사이에도 부분적으로 투명층이 형성되고, 선상 금속층(3) 사이에 공극을 갖는 형태(도 13(b), (c)), 선상 금속층(3) 사이에도 투명층이 형성되고, 선상 금속층(3)과 기재(1)의 양쪽에 접하여 공극이 존재하지 않는 경우(도 13(d), (e)) 등을 들 수 있다. 또 투명층(4)의 표면은 도 13(a), (b), (d)와 같이 평탄한 경우, 도 13(c), (e)와 같이, 선상 금속층(3)을 반영한 요철구조를 갖는 경 우 등을 들 수 있다. 이들의 형태는 단독이어도 좋고, 복수의 형태가 혼재하는 것이어도 좋다.

또한 기재(1)의 편측에 선상 요철구조(10)를 갖는 경우의 예에 있어서의 선상 금속층(3)과 투명층(4)의 상대적인 관계를 나타내는 예로서는, 도 14와 같이 선상 금속층(3)이 선상 요철구조(10) 상에 형성되고, 그 위에 투명층(4)이 형성되는 경우 등이 바람직한 예이다.

기재(1)의 편측에 선상 요철구조(10)를 갖는 경우에 있어서, 선상 금속층(13)의 형태로서는 볼록부(11)의 꼭대기부에 형성되는 경우(도 15(a)) 이외에 인접하는 볼록부(11) 사이, 즉 오목부(12)에 형성되는 경우(도 15(b)), 볼록부(11)의 측면에 형성되는 경우(도 15(c)), 볼록부(11)의 주위에 형성되는 경우(도 15(d)), 또는 이들을 조합한 형상으로 형성되는 경우(예를 들면 도 15(e)) 등을 바람직한 예로서 들 수 있다. 이들의 형태는 단독이어도 좋고, 복수의 형태가 혼재되어 있어도 좋다. 또한 도 15(f)는 도 15(a)의 단면형상을 갖는 기재(1)의 사시도를 나타낸다. 도 15(f)에서는 기재(1) 표면 상에 선상 금속층(3)이 선상으로 형성되어 있는 모양을 나타내고 있다.

또한 선상 금속층(3) 상의 투명층(4)의 형태로서는, 선상 금속층(3)이 선상 요철구조(10)의 볼록부(11)의 꼭대기부에 형성되는 경우(도 15(a))를 예로 들면, 도 16에 나타내는 형태를 예시할 수 있다. 도 16(a)와 같이 선상 금속층(3) 상에 평판상의 것이 형성된 형태 이외에, 선상 금속층(3) 사이에도 부분적으로 형성되고, 선상 금속층(3)과만 접하여 공극을 갖는 경우(도 16(b), (c)), 선상 금속층(3) 사이에도 부분적으로 형성되고, 선상 금속층(3)과 기재(1)의 양쪽에 접하고, 공극을 갖는 경우(도 16(d), (e)), 선상 금속층(3) 사이에도 형성되고, 선상 금속층(3)과 기재(1)의 양쪽에 접하여 공극이 존재하지 않는 경우(도 16(f), (g)) 등을 들 수 있다. 또 투명층(4) 표면은 도 16(a), (b), (d), (f)와 같이 평탄한 경우, 도 16(c), (e), (g)와 같이, 선상 요철구조(10)를 반영한 요철구조를 갖는 경우 등을 들 수 있다. 이들의 형태는 단독이어도 좋고, 복수의 형태가 혼재되어 있어도 좋다.

여기에서, 본 발명의 편광판2에 있어서, 상술에 열거한 형상 중, 선상 금속층(3)과 투명층(4)의 관계는 도 11, 도 13(a)∼(c), 도 14, 도 16(a)∼(c)와 같이 투명층(4)이 선상 금속층(3)과만 접하고, 또한 선상 금속층(3) 사이에 공극을 포함하는 형태가 바람직하다. 이러한 형태이면 높은 편광특성을 얻을 수 있기 때문이다. 본 발명의 편광판2에 있어서, 상기의 구성으로 함으로써, 반사형 편광판으로서의 고투과율, 고편광도, 광 이용 효율을 유지한 채, 외광의 반사를 억제할 수 있다. 그 결과, 종래의 반사형 편광판에서는 곤란했던 하측 편광판과 치환해서 액정셀에 붙인 형태에서의 사용이 가능하며, 또한 광의 재이용에 의해 휘도 향상 가능한 편광판으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 편광판2는 상술한 바와 같이, 기재 상에 선상 금속층(3)이 형성되고, 그 위에 투명층(4)이 형성되는 경우 이외에, 도 17에 나타내는 바와 같은 기재(1) 상에 투명층(4)을 형성한 후에, 선상 금속층(3)이 형성되는 경우 등도 바람직한 형태이다.

본 발명의 편광판2에 있어서, 투명층(4)의 막두께(h4)는 접합을 행하는 상대재료 등에 의해 결정된다. 일반적으로는 1∼200nm인 것이 바람직하다. 이 범위의 막두께로 함으로써 효율적으로 광선을 소실시킬 수 있다. 여기에서 말하는 투명층(4)의 막두께란 본 발명의 편광판2의 막두께 방향으로 측정한 막두께이며, 선상 금속층(3)의 꼭대기부 위로부터 상기 두께의 투명층(4)이 형성되는 것이 바람직하다. 투명층(4)의 막두께로서 보다 바람직하게는 5∼150nm, 더욱 바람직하게는 10∼120nm이다. 특히 바람직하게는 15∼100nm이다. 투명층(4)의 막두께(h4)가 1nm 미만이면 충분한 외광의 반사 억제 효과를 얻을 수 없기 때문에 바람직하지 못하다. 투명층(4)의 막두께(h4)가 200nm를 초과하면 투과광이 착색되는 일이 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판2에 있어서, 투명층(4)의 막두께(h4)를 1∼200nm의 범위로 함으로써, 투과광의 색채와 외광의 반사 억제 효과를 양립한 편광판으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 편광판2에 있어서, 선상 금속층(3)의 막두께(h3)는 10∼200nm인 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 선상 금속층(3)의 막두께(h3)란 본 발명의 편광판2의 막두께 방향으로 측정한 두께이며, 기재(1) 상의 적어도 일부에 상기 범위를 만족하는 막두께로 선상 금속층(3)이 형성되어 있으면 좋다. 선상 금속층(3)의 막두께로서 보다 바람직하게는 30∼200nm, 더욱 바람직하게는 40∼200nm이다. 선상 금속층(3)의 막두께(h3)가 10nm 미만이면, 충분한 편광도가 얻어지지 않아 편광판으로서 기능하지 않는 것이나, 충분한 반사율이 얻어지지 않아 높은 광 이용 효율을 얻을 수 없는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 선상 금속층(3)의 막두께(h3)가 200nm를 초과하면, 형성이 곤란하게 되거나, 선상 금속층(3)의 형성에 의해 볼록폭이 넓어지거나 하여, 그 결과, 충분한 개구율을 확보할 수 없으므로 투과율이 저하되므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판2에 있어서, 선상 금속층(3)의 막두께를 10∼200nm의 범위로 함으로써, 높은 투과율과 편광도, 광 이용 효율을 겸비한 편광판으로 할 수 있다.

여기에서, 본 발명의 편광판2에 있어서, 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 갖는 경우, 높은 광 이용 효율과 고투과율을 얻기 위해서는 선상 금속층(3)이 볼록부(11) 주변에만 형성되는 것(예를 들면 도 15(a), (c), (d), (e), 도 17(b), (d), (e),(f)) 등이 보다 바람직하다. 이 경우, 볼록부(11) 상에 형성된 선상 금속층(3)의 막두께와 볼록부(11)의 높이(h)를 더한 높이는 400nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 더한 높이가 400nm를 초과하면 편광특성이 광의 입사각도에 의존하는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판2에 있어서, 볼록부(11) 상에 형성된 선상 금속층(3)의 막두께와 볼록부(11)의 높이(h)를 더한 높이를 400nm 이하로 함으로써, 광의 입사각도에 의존하지 않고, 균일한 편광특성을 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 편광판2에 있어서, 선상 금속층(3)의 폭(w31)은 선상 금속층(3)의 피치(p3)와의 비, 즉 w31/p3이 0.1∼0.7인 것이 바람직하다. 여기에서, 이 비율을 산출하기 위해서 필요한 선상 금속층(3)의 폭(w31), 피치(p3)란 도 17에 나타내듯이 선상 금속층(3)의 길이 방향에 수직인 단면에 있어서, 기재(1)면과 평행 방향으로 측정되는 선상 금속층(3)의 폭 및 반복 단위이다. 보다 바람직하게는w31/p3이 0.2∼0.6, 더욱 바람직하게는 0.3∼0.6이다. 이 비율이 0.7을 초과하는 경우에는, 투과율이 저하되므로 바람직하지 못하다. 또 이 비율이 0.1미만이면, 충분한 편광도가 얻어지지 않으므로, 충분한 반사율이 얻어지지지 않고, 높은 광 이용 효율을 얻을 수 없으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판2에 있어서, 선상 금속층(3)의 폭(w31)과 피치(p3)의 비(w31/p3)를 0.1∼0.7의 범위로 함으로써, 높은 투과율과 편광도, 광 이용 효율을 겸비한 편광판으로 할 수 있다.

본 발명의 편광판2에 있어서, 선상 금속층(3)의 피치(p3), 폭(w31)은 적용되는 광의 파장 영역에 따라 적당하게 선택하면 좋다. 예를 들면, 파장 800∼4000nm의 근적외·적외광의 파장 영역에 적용하기 위해서는 피치(p3)=50∼800nm, 폭(w31)=20∼780nm, 또한 파장 400∼800nm의 가시광의 파장 영역에 적용하기 위해서는 피치(p3)=50∼400nm, 폭(w31)=20∼380nm로 형성하는 등이다. 이 치수의 선상 금속층(3)이 형성됨으로써, 각각 적용하는 광의 파장 영역에 있어서 높은 편광특성을 발현시키는 것이 가능해진다.

특히, 가시광의 파장 영역에 적용하는 경우에 있어서, 피치(p3)에 대해서는 400nm를 초과하면 가시광의 단파장 영역의 편광도가 저하되게 되어 바람직하지 못하다. 또한 피치(p3)가 50nm를 밑돌면, 선상 금속층(3)을 형성하는 것이 어렵게 되므로 바람직하지 못하다. 피치(p3)로서, 보다 바람직하게는 70∼200nm, 더욱 바람직하게는 80∼160nm, 특히 바람직하게는 80∼140nm이다.

또한 폭(w31)에 대해서는 20nm보다 좁아지면 성형이 곤란하게 된다. 또한 성형할 수 있다해도 비침 방지 효과가 저하되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 또한 폭(w31)은 근적외광 영역의 파장 영역에 적용하는 경우에는 780nm, 가시광의 파장 영역에 적용하는 경우에 있어서는 380nm보다 굵은 경우, 개구율이 매우 낮아지고, 광선 투과율이 낮아지거나, 원래 투과해야하는 방향편광도 반사되어 편광도가 저하되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 폭(w31)에 대해서는 근적외광의 파장 영역에 적용하는 경우에는 더욱 바람직하게는 20∼300nm, 가장 바람직하게는 20∼200nm, 가시광의 파장 영역에 적용하는 경우에는 더욱 바람직하게는 20∼150nm, 가장 바람직하게는 25∼100nm이다.

피치(p3) 및 폭(w31)은 면내에 있어서 편광특성의 균일성을 유지하기 위해서 일정한 것이 바람직하다. 또한 상기 범위내이면, 여러가지 피치 및 폭이 서로 섞여져 있어도 좋다. 또한 가시광 영역에 적용하는 형상으로 편광판을 제작하면, 가시광 영역 뿐만 아니라, 보다 장파장인 근적외선 영역이나 적외선 영역에 있어서도 편광특성을 발현시킬 수 있다. 따라서, 근적외선용 또는 적외선용의 편광판으로서도 사용 가능하다.

또한 본 발명의 편광판2에 있어서, 선상 금속층(3)의 막두께(h3)와 폭(w31)의 비(h3/w31)가 0.5이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.6이상, 더욱 바람직하게는 0.7이상, 특히 바람직하게는 0.8이상, 가장 바람직하게는 1.0이상이다. h3/w31이 0.5에 미치지 않는 경우에는, 충분한 편광도가 얻어지지 않거나, 또는 충분한 반사율이 얻어지지 않아 높은 광 이용 효율을 얻을 수 없기 때문에 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판(3)에 있어서, 선상 금속층(3)의 막두께(h3)와 폭(w31)의 비(h3/w31)를 0.5이상으로 함으로써, 높은 투과율과 편광도, 광 이용 효율을 겸비한 편광판으로 할 수 있다.

[선상 요철구조를 갖는 기재]

본 발명의 편광판1과 본 발명의 편광판2에 있어서, 사용하는 기재(1)로서는 표면에 선상 요철구조(10)가 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 선상 요철구조(10)가 존재하는 것에 의한 효과를 이하에 설명한다.

우선 첫번째의 특징은 선상 요철구조(10)를 형성함으로써 복굴절성을 발현시킬 수 있는 것이다. 입사되는 파장 이하의 피치로 주기적인 요철을 갖는 선상 요철구조(10)를 형성하면, 패턴 길이 방향과 그것에 직교하는 방향으로 굴절율의 이방성, 즉 복굴절이 발현된다. 즉, 패턴을 구성하는 볼록부(11)의 폭, 피치, 높이 및 재질단체의 굴절율을 적절하게 설정함으로써, 기재(1)의 복굴절성을 제어하는 것이 가능해진다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2를 바람직하게 탑재할 수 있는 액정표시장치에는 면광원이 장착되어 있다. 면광원으로부터 출사되는 광은 도광판이나 프리즘 시트 등, 계면에서의 반사나 굴절을 이용한 부재의 영향에 의해 완전한 무편광상태가 아니라 편광상태로 치우침이 보여지는 경우가 있다. 따라서, 반사형 편광판을 액정셀의 면광원측에 배치해도, 이 치우친 방향과 반사형 편광판이 투과하는 편광축이 합치하지 않는 경우에는 반사 성분이 많아지고, 결과적으로 광의 이용 효율이 향상되지 않게 된다. 그래서, 기재(1) 상에 주기적인 요철을 갖는 선상 요철구조(10)를 형성하면, 기재(1)에 복굴절성을 발현시킬 수 있다. 이 기재(1)측으로부터 광을 입사시킴으로써 복굴절에 의해 치우친 편광상태가 해소되어 광의 이용 효율을 높일 수 있다. 예를 들면 선상 요철구조(10)의 볼록부(11)의 폭, 피치 및 재 질이 같은 경우에는 볼록부(11)의 높이를 높게 함으로써, 보다 편광상태를 해소할 수 있다. 또, 복굴절성을 활용하기 위해서는, 선상 금속층(3)이 선상 요철구조(10)의 볼록부(11) 주변에만 형성된 구조가 바람직하다. 또한 이 경우, 선상 요철구조(10) 부분 뿐만 아니라, 기재(1) 전체가 복굴절을 갖는 경우도 마찬가지로 바람직하다.

또한 두번째의 특징으로서는 금속의 패터닝이 용이한 것이다. 미리 기재(1) 표면에 패턴을 형성해 둠으로써 본 발명의 편광판1에 있어서는 그 패턴 형상에 따른 선상 흑색층(2)이나, 선상 금속층(3), 본 발명의 편광판2에 있어서는 그 패턴 형상에 따른 선상 금속층(3)을 용이하게 형성하는 것이 가능해진다. 상세한 것은 제조 방법을 설명할 때에 설명하지만, 반도체 제조 프로세스 등을 이용한 레지스트의 패터닝과 에칭 처리라는 번잡한 프로세스를 필요로 하지 않는다.

세번째의 특징으로서는, 본 발명의 편광판1에 있어서의 선상 흑색층(2)이나, 선상 금속층(3)의 본 발명의 편광판2에 있어서의 선상 금속층(3)의 기계적 강도를 높게 할 수 있다. 종래, 반도체 제조 프로세스 등을 이용한 레지스트의 패터닝과 에칭 처리에 의해 제작된 편광판에서는 평면 상에 금속의 세선을 형성시키고 있었다. 본 발명의 편광판1에서는 선상 흑색층(2)과 기재(1)의 계면, 선상 금속층(3)과 기재(1)의 계면, 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)의 계면의, 본 발명의 편광판2에서는 선상 금속층(3)과 기재(1)의 계면, 선상 금속층(3)과 투명층(4)의 계면의 면적이 작다. 이 때문에, 종래의 방법으로 본 발명의 편광판을 제작하면, 선상 흑색층(2), 선상 금속층(3)이 외력에 대하여 약하고, 용이하게 도괴, 박리되어 버린다. 한편, 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 형성시킴으로써 본 발명의 편광판1에서는 선상 흑색층(2)과 기재(1)의 계면, 선상 금속층(3)과 기재(1)의 계면, 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)의 계면의, 본 발명의 편광판2에서는 선상 금속층(3)과 기재(1)의 계면, 선상 금속층(3)과 투명층(4)의 계면의 면적이 커진다. 이 결과, 선상 흑색층(2), 선상 금속층(3)의 접착성이 향상될 뿐만 아니라, 패턴 볼록부(11)가 선상 흑색층(2), 선상 금속층(3)을 보강하는 효과도 갖고, 외력에 대한 강도를 높이는 것이 가능해진다.

이와 같이, 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)가 존재함으로써, 높은 광학특성, 기계적 강도를 갖는 편광판을 용이한 프로세스로 형성하는 것이 가능해진다.

도 18은 본 발명의 편광판1 또는 편광판2를 구성하는 선상 요철구조(10)가 형성된 기재(1)의 형상의 일례를 나타내는 도면이다. 도 18(a)는 단면이 직사각형상인 볼록부(11)를 포함하는 선상 요철구조(10)를 한쪽의 표면에 갖는 기재(1)의 단면도이다. 도면 중에 볼록부(11)의 피치(p), 폭(w), 높이(h)를 각각 나타내고 있다. 본 발명에 있어서, 폭(w)은 요철이 반복되는 방향에 있어서의 길이이며, 또한 볼록부(11)의 높이(h)의 1/2, 즉 기재(1)면(오목부(12) 저면)으로부터 h/2의 높이의 기재(1)면에 평행한 평면에 있어서의 길이를 말한다. 도 18(b)는 볼록부(11)가 주기적으로 형성되어 있는 평행한 선상 요철구조(10)를 갖는 기재(1)의 사시도를 예시하고 있다.

도 18(a) 및 도 19(a)∼(e)는 본 발명의 편광판1 또는 (2)를 구성하는 기재(1)의 바람직한 단면형상의 예를 나타내고 있다. 볼록부(11)의 단면형상으로서 는, 예를 들면 직사각형(도 19(a)), 사다리꼴(도 19(a)), 또는 이들의 각이나 측면이 곡선상인 것(도 19(b), (c)), 파형(도 19(d)), 삼각형(도 19(e)) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않고, 면내에 선상 요철구조(10)가 형성되어 있으면 바람직하게 사용할 수 있다. 또한 인접하는 볼록부(11) 사이에는 도 18(a) 및 도 19(a)∼(c)와 같이 평탄부가 형성되어 있어도 좋고, 도 19(d), (e)와 같이 평탄부가 형성되어 있지 않아도 좋다. 이들 중, 단면이 직사각형, 사다리꼴의 볼록부(11), 또는 이들의 각이나 측면이 곡선상의 형상의 볼록부(11)이며, 인접하는 볼록부(11)가 그 자체의 저부에서 연결되어 있지 않는 것(예를 들면 도 18(a) 및 도 19(a)∼(c))이 바람직하다. 본 발명의 편광판1의 경우에는 선상 흑색층(2)을 형성했을 때의 투과율과 외광의 반사 방지 효과의 양쪽의 효과가 얻어지고, 선상 금속층(3)을 형성했을 때에 높은 편광 분리 성능을 발현시킬 수 있다. 본 발명의 편광판2의 경우에는, 선상 금속층(3)을 형성했을 때에 높은 편광 분리 성능을 발현시킬 수 있다.

또한 기재(1) 표면의 선상 요철구조(10)에 대해서 인접하는 볼록부(11)의 저부가 도 18(a), 도 19(a)(b)(c)에 나타내듯이 연결되어 있지 않는 형상의 경우, 선상 금속층(3)을 볼록부(11) 주변에만 형성하기 쉬우므로 바람직하다. 도 19(d)와 같은 단면형상이 파형인 경우에도 볼록부(11) 주변에만 선상 흑색층(2)이나, 선상 금속층(3)을 형성하는 것은 가능하다. 그러나, 볼록부(11) 주변은 사면이 많고, 선상 흑색층(2)이나, 선상 금속층(3)의 형성 부위가 넓어지기 쉬우므로 제어가 어렵다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 선상 요철구조(10)는 도 18(b)에 나타낸 바와 같이 라인, 즉 볼록부(11)는 평행하게 형성되어 있다. 여기에서 말하는 평행이란 실질적으로 평행하면 좋고, 완전하게 평행하지 않아도 좋다. 또한 각 라인은 면내에 있어서 광학적인 이방성을 가장 발현시키기 쉬운 직선인 것이 바람직하지만, 인접하는 라인이 접촉하지 않는 범위에서 곡선이나 꺾은선이어도 좋다. 각 라인은 광학적인 이방성을 발현시키기 쉽게 하기 위해서 연속된 직선인 것이 바람직하다. 그러나, 적어도 적용하는 파장 이상의 길이이면, 각 라인은 파선이어도 좋다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 선상 요철구조(10)는 기재(1)의 편측 뿐만 아니라 양측에 형성되어 있어도 좋다. 기재(1)의 양측에 형성하는 경우에는, 선상 요철구조(10)의 길이 방향이 표리에서 평행하게 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 본 발명의 편광판1에 있어서는, 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)을 각각 다른 면에 형성시켜도, 편측의 면에 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)을 둘다 형성시켜도, 양면에 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)의 양쪽을 형성시켜도, 어느 것이어도 상관없다. 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)을 각각 다른 면에 형성시킨 경우에는 비침 방지 효과를 높일 수 있다. 양면에 선상 금속층(3)을 형성시킨 경우에는 고편광도의 반사형 편광판으로 할 수 있다. 또한 본 발명의 편광판2에 있어서는, 양면에 선상 금속층(3)을 형성시킴으로써 고편광도의 반사형 편광판으로 할 수 있다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 선상 요철구조(10)의 길이 방향에 수직인 단면에 있어서의 볼록부(11)의 치수 등은 적용하는 광의 파장 영역에 따 라 적당하게 선택하면 좋다. 예를 들면, 파장 800∼4000nm의 근적외·적외광의 파장 영역에 적용하기 위해서는, 피치(p)=50∼800nm, 폭(w)=20∼780nm, 또한 파장 400∼800nm의 가시광의 파장 영역에 적용하기 위해서는 피치(p)=50∼400nm, 폭(w)=20∼380nm로 형성하는 등이다. 이 치수의 선상 요철구조(10)를 갖는 기재(1)에 선상 흑색층(2), 선상 금속층(3)이 형성됨으로써, 각각 적용하는 광의 파장 영역에 있어서 외광의 반사 억제 효과를 가지면서, 높은 편광특성을 갖는 편광판을 얻을 수 있다.

특히, 가시광의 파장 영역에 적용하는 경우에 있어서, 피치(p)에 대해서는 400nm를 초과하면 가시광의 단파장 영역의 편광도가 저하되게 되어 바람직하지 못하다. 또한 피치(p)가 50nm를 밑돌면 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 형성하는 것이 어렵게 될 뿐만 아니라, 상기 선상 요철구조(10)를 따라 선상 금속층(3)을 형성하는 것이 어렵게 되므로 바람직하지 못하다. 피치(p)로서 보다 바람직하게는70∼200nm, 더욱 바람직하게는 80∼160nm, 특히 바람직하게는 80∼140nm이다.

또한 폭(w)에 대해서는 20nm보다 좁아지면 성형이 곤란하게 된다. 또한 성형할 수 있다 해도 기계적 강도가 낮아 선상 요철구조(10)의 도괴가 일어나기 쉬워지므로 바람직하지 못하다. 또한 폭(w)은 근적외광 영역의 파장 영역에 적용하는 경우에는 780nm, 가시광의 파장 영역에 적용할 경우에 있어서는 380nm보다 굵은 경우, 피치(p)의 범위를 고려하면 선상 금속층(3)을 선상 요철구조(10) 상에 형성한 경우에, 반영된 형상으로 형성하는 것이 어렵다. 가령, 형성할 수 있다해도 개구율이 매우 낮아져 광선 투과율이 낮아지므로 바람직하지 못하다. 폭(w)에 대해서는 근적외광의 파장 영역에 적용하는 경우에는 더욱 바람직하게는 20∼300nm, 가장 바람직하게는 20∼200nm, 가시광의 파장 영역에 적용하는 경우에는, 더욱 바람직하게는 20∼150nm, 가장 바람직하게는 25∼100nm이다.

피치(p) 및 폭(w)은 면내에 있어서 편광특성의 균일성을 유지하기 위해서 일정한 것이 바람직하지만, 상기 범위내에 있어서 여러가지 피치 및 폭이 서로 섞여 있어도 좋다. 또한 가시광 영역에 적용하는 형상으로 편광판을 제작하면, 가시광 영역 뿐만 아니라, 보다 장파장인 근적외선 영역이나 적외선 영역에 있어서도 편광특성을 발현시킬 수 있고, 근적외선용 또는 적외선용 반사형 편광판으로서도 사용 가능하다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 선상 요철구조(10)를 구성하는 볼록부(11)의 높이(h)에 따라 편광특성이 광의 입사각도에 의존하는 경우가 있다. 선상 요철구조(10)의 볼록부(11)의 높이(h)로서는 근적외광의 파장 영역에 적용하는 경우에는 10∼800nm, 가시광의 파장 영역에 적용하는 경우에는 10∼400nm인 것이 바람직하다. 근적외광의 파장 영역에 적용하는 경우에는 더욱 바람직하게는 20∼600nm, 가장 바람직하게는 30∼400nm, 가시광의 파장 영역에 적용하는 경우에는 더욱 바람직하게는 20∼300nm, 가장 바람직하게는 30∼300nm이다. 볼록부(11)의 높이(h)가 상기 범위를 초과하게 되면 광의 입사각도에 의해 편광도가 변화되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 한편, 높이(h)가 10nm를 밑돌면, 그것에 따라 선상 금속층(3)이 형성되었다 해도 충분한 광학 이방성이 얻어지지 않는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 선상 요철구 조(10)의 볼록부(11)의 높이(h)를 상기 범위내로 함으로써 광의 입사각도에 의존하지 않고, 균일한 편광특성을 얻을 수 있다. 이 결과, 특히, 넓은 시야각이 요구되는 용도에 바람직하게 사용할 수 있다. 단, 본 발명의 편광판1 또는 편광판2를 좁은 시야각의 범위에서 사용할 경우, 예를 들면 법선 방향만을 이용하는 광학소자, 또는 정면 방향만 이용하는 표시 장치 등의 경우, 광의 입사각도는 고려하지 않아도 되므로 높이(h)가 상기 범위를 초과해도 좋다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1) 표면의 선상 요철구조(10)는 볼록부(11)의 높이(h)와 폭(w)의 비(h/w)가 0.5∼5의 범위인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1∼5, 더욱 바람직하게는 2∼5이다. h/w가 0.5미만이면 선상 금속층(3)의 선택적 형성이 곤란하게 되고, 구조적인 이방성을 충분히 발휘할 수 없고, 충분한 편광특성이 얻어지지 않는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 또 h/w가 5를 초과하는 경우에는 선상 요철구조(10)의 형성이 곤란하게 되고, 사행해서 넘어지거나, 파단되거나해서 면내에서 편광특성에 불균일이 나타나는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1) 표면의 선상 요철구조(10)의 볼록부(11)의 높이(h)와 폭(w)의 비(h/w)를 상기의 범위로 함으로써 높은 편광특성, 기계적 강도를 갖고, 또한 이들 특성의 면내 균일성이 우수한 편광판으로 할 수 있다.

또 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1) 표면의 선상 요철구조(10)는 볼록부(11)의 높이(h)와, 볼록부(11) 사이의 폭, 즉 오목부(12)의 폭(p-w)의 비[h/(p-w)]가 1∼5의 범위인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 비[h/(p- w)]가 1.2∼5, 더욱 바람직하게는 1.3∼5이다. h/(p-w)가 5를 초과하면 선상 요철구조(10)의 형성이 곤란하게 된다. 또한 h/(p-w)가 1미만이면 선상 흑색층(2), 선상 금속층(3)의 선택적 형성이 곤란하게 되고, 구조적인 이방성을 충분히 발휘할 수 없어 충분한 편광특성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1) 표면의 선상 요철구조(10)의 볼록부(11) 높이(h)와 오목부(12)의 폭(p-w)의 비[h/(p-w)]가 1∼5의 범위를 만족함으로써 선상 흑색층(2), 선상 금속층(3)의 선택적 형성성이 높아지고, 특히 볼록부(11) 주변에만의 선상 흑색층(2), 선상 금속층(3)의 형성이 용이하게 되고, 외광의 반사 억제 효과를 가지면서, 높은 편광특성을 갖는 편광판을 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1) 표면의 선상 요철구조(10)는 볼록부(11)의 폭(w)과 피치(p)의 비(w/p)가 0.1∼0.5의 범위인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 비(w/p)가 0.1∼0.45, 더욱 바람직하게는 0.1∼0.4이다. w/p가 0.5를 초과하면, 선상 금속층(3)을 형성한 후에 충분한 개구율을 확보할 수 없으므로 투과율이 저하되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 또한 w/p가 0.1미만이면 선상 금속층(3)을 형성해도 충분한 편광도를 얻을 수 없는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1) 표면의 선상 요철구조(10)의 볼록부(11)의 폭(w)과 피치(p)의 비(w/p)를 0.1∼0.5의 범위로 함으로써, 선상 금속층(3)을 형성했을 때에 높은 편광도와 투과율을 양립하는 편광판으로 할 수 있다.

여기에서, 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 선상 요철구조(10)는 깍기 쉬운 재질, 또는 부형하기 쉬운 재질인 것이 바람직하다. 여기에서, 깎기 쉬운 재질이란 기계적으로 절삭, 연마 등, 또는 레지스트 패턴 등을 통해 화학적, 또는 물리적으로 선택적 제거하기 쉬운 재료를 가리키고, 유리, 금속 등의 무기기재 또는 수지기재를 들 수 있다. 또한 부형하기 쉬운 재질이란 금형 전사에 의해 요철구조를 형성할 수 있는 재료를 가리킨다. 이들 중, 후술하는 바와 같이, 생산성 등의 관점으로부터 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 부형하기 위해서는 금형 전사법이 바람직하고, 부형하기 쉬운 재질을 사용하는 쪽이 금형 전사법에 의해 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 형성할 수 있으므로 보다 바람직하다. 구체적으로는, 기재(1) 및 기재(1) 표면의 선상 요철구조(10)는 열가소성 수지, 광경화성 수지, 열경화성 수지 중 어느 한쪽 또는 이들 혼합물을 주성분으로 하는 수지 조성물로 이루어지는 것이 바람직하게 사용된다. 여기에서, 선상 요철구조(10) 중에 있어서 수지 조성물이 50중량%를 초과하는 경우를 주성분이라고 정의한다.

열가소성 수지의 예로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 등 아크릴계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 지환식 폴리올레핀 수지 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리에테르, 폴리에스테르아미드, 폴리에테르에스테르, 폴리염화비닐, 폴리비닐알콜 및 이들을 성분으로 하는 공중합체, 또는 이들의 혼합물 등의 열가소성 수지를 들 수 있다.

광경화성 수지의 예로서는, 분자내에 적어도 하나의 라디칼 중합성을 갖는 화합물, 또는 양이온 중합성을 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 라디칼 중합성을 갖는 화합물로서는 활성 에너지선에 의해 라디칼을 발생시키는 중합 개시제의 존재 하에서 활성 에너지선 조사에 의해 고분자화 또는 가교반응하는 화합물이다. 예를 들면 구조단위 중에 에틸렌성 불포화 결합을 적어도 1개 포함하는 것, 1관능인 비닐 모노머 이외에 다관능 비닐 모노머를 포함하는 것, 또는 이들의 올리고머, 폴리머, 혼합물 등을 들 수 있다. 또한 분자내에 적어도 하나의 양이온 중합성을 갖는 화합물로서는, 옥시란환을 갖는 화합물, 옥세탄환을 갖는 화합물, 비닐에테르 화합물 에서 선택되는 하나 또는 2종 이상의 화합물로부터 선택되는 것을 들 수 있다.

열경화성 수지의 예로서는, 아크릴수지, 에폭시수지, 불포화 폴리에스테르수지, 페놀수지, 유리아·멜라민수지, 폴리우레탄수지, 실리콘수지 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종류 또는 2종류 이상의 혼합물 등을 사용할 수 있다.

광경화성 수지 및 열경화성 수지에는 중합 개시제가 배합된다. 광경화성 수지의 경우에는 감광 파장 및 중합형식에 맞춰 활성 에너지선의 조사에 의해 라디칼종 또는 양이온종을 발생시키는 광중합 개시제를 사용하고, 또 열경화성 수지의 경우에는 프로세스 온도에 맞춘 열중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다.

이들 수지는 사용 파장, 즉 액정표시장치에 사용할 경우에는 400∼800nm의 가시광 영역에 있어서, 투명하며, 특정 파장에 있어서의 흡수 피크가 보여지지 않는 것이 바람직하다. 또한 광선을 실질적으로 산란하지 않는 것이 바람직하고, 막두께 100㎛의 평탄한 시트상으로 했을 때의 헤이즈값으로 대략 30% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 헤이즈가 20% 이하, 더욱 바람직하게는 헤이즈가 10% 이하이다.

또한 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1) 및 기재(1)의 표면의 선상 요철구조(10)를 구성하는 수지는 열가소성 수지를 주된 성분으로 할 경우, 그 유리 전이 온도는 시차 주사 열량 측정(이하, DSC)에 의해 얻어진다. 승온과정(승온속도:10℃/min)에 있어서의 유리 전이 온도(Tg)는 바람직하게는 70∼160℃, 보다 바람직한 것은 100∼160℃, 가장 바람직하게는 110∼150℃의 범위이다. 여기에서, 유리 전이 온도(Tg)란 JIS K-7121(1999)에 준한 방법에 의해 구해진 값이며, 승온속도 10℃/min로 주사했을 때에 얻어지는 시차 주사 열량 측정 챠트의 유리 전이의 계단상의 변화 부분에 있어서, 각 베이스라인의 연장된 직선으로부터 세로축 방향으로 등거리에 있는 직선과, 유리 전이의 계단상의 변화 부분의 곡선이 교차하는 점으로부터 구한 값이다. 유리 전이 온도(Tg)가 이 범위를 초과하면 선상 요철구조(10)를 형성하기 위해서 금형(50)을 밀착시켜도 충분한 형상을 형성하는 것이 곤란하게 되고, 선상 금속층(3)을 형성해도 충분한 광학특성을 얻는 것이 곤란하게 되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하고, 또 이 범위에 미치지 않으면, 계속되는 흑색층 형성 공정 및 선상 금속층 형성 공정 등의 공정에 있어서 열부하에 의해 기재, 또는 패턴이 변형되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1) 및 기재(1)의 표면의 선상 요철구조(10)를 구성하는 수지가 열가소성 수지를 주된 성분으로 하는 경우, 그 유리 전이 온도를 상기 범위로 함으로써 양호한 패턴 형성성과, 선상 흑색층(2), 선상 금속층(3) 형성 공정중의 패턴 형상 유지성을 양립할 수 있다. 그 결과, 외광의 반사 억제 효과를 가 지면서 높은 편광특성을 갖는 편광판을 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1) 및 기재(1)의 표면의 선상 요철구조(10)를 구성하는 수지가 열경화성 수지, 또는 광경화성 수지를 주된 성분으로 하는 경우에는 유리 전이 온도(Tg)가 상기 범위 외가 되어도 좋다. 그 경우에 있어서는, 열분해 온도 개시는 바람직하게는 150℃ 이상, 보다 바람직하게는 200℃ 이상, 가장 바람직하게는 250℃인 것이 좋다. 이 범위에 미치지 않으면, 계속되는 선상 흑색층(2), 선상 금속층(3)의 형성 공정에 있어서, 기재, 또는 패턴이 변형되는 일이 있다. 또한 선상 금속층 형성 공정중에 저분자량 유기성분이 대량으로 방출되어 금속원자의 치밀한 배열을 저해한다. 이 때문에, 형성되는 선상 금속층(3)의 금속성이 저하된다. 그 결과, 광학특성이 저하되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1) 및 기재(1)의 표면의 선상 요철구조(10)를 구성하는 수지가 열경화성 수지, 또는 광경화성 수지를 주된 성분으로 하는 경우, 그 열분해 개시 온도를 상기 범위로 함으로써 선상 금속층 형성 공정에서 형성되는 선상 금속층(3)의 금속성을 높게 유지할 수 있다. 그 결과, 외광의 반사 억제 효과를 가지면서 높은 편광특성을 갖는 편광판을 얻을 수 있다

또한 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1) 및 기재(1)의 표면의 선상 요철구조(10)를 구성하는 수지는 열가소성 수지의 경우에는 25℃에서의 광탄성계수(k)가 바람직하게는 50×10^-12Pa^-1 이하, 보다 바람직하게는 40×10^-12Pa^-1 이 하, 가장 바람직하게는 30×10^-12Pa^-1 이하인 것이 좋다.

여기에서 말하는 광탄성계수(k)란 수지를 용융제막, 용액제막 등 공지의 방법으로 시트화하고, 그 시트를 25℃, 65RH%의 분위기 하, 두께[d(nm)]의 시트에 무장력일 때의 위상차[Γ1(nm)], 장력[F(Pa)]을 가했을 때에 생기는 위상차를 Γ2(nm)로 했을 때에,

k=(Γ2-Γ1)/(d×F)

로 정의되는 값이다.

또, 위상차(Γ)의 측정은 필름에 1kg/㎟(9.81×10⁶Pa)의 장력을 가한 상태에서 직교 니콜, 광원으로서는 나트륨 D선(파장 589nm)을 구비한 편광 현미경으로 25℃의 분위기 하에서 행한다.

이러한 광탄성계수(k)가 50×10^-12Pa^-1보다 크면 기재(1) 및 기재(1)의 표면의 선상 요철구조(10)의 가공시에 광학변형이 남고, 선상 금속층(3)을 형성했을 경우에 면내에 있어서 광학특성이 변화되어서 색조의 불균일 등이 발생하는 일이 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1) 및 기재(1)의 표면의 선상 요철구조(10)를 구성하는 수지는 이러한 광탄성계수(k)를 상기 특정 범위로 제어함으로써, 가공시에 광학변형이 남지 않게 선상 요철구조를 형성할 수 있다. 그 결과, 선상 금속층(3)을 형성했을 때에, 면내에 있어서 균일한 광학특성을 얻을 수 있다.

이들 수지에는 필요에 따라 각종 성분을 첨가하는 것도 바람직하다. 이러한 첨가제로서, 예를 들면 계면활성제, 가교제, 자외선 흡수제, 광안정화제, 열안정화제, 가소제, 점도 조정제, 산화 방지제, 대전 방지제 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

또한 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1)가 수지로 이루어지는 경우, 선상 흑색층(2), 선상 금속층(3)의 선택적 형성성이나 접착성을 향상시키는 선상 금속층(3)의 특성을 향상시킨다는 목적으로 기재(1) 표면에 무기물을 주된 성분으로 하는 층을 형성해도 좋다. 이 경우, 기재(1) 표면이 무기물로 이루어지는 층을 표면에 형성시키면 금속층(3)의 형성 공정 중에서 기재(1)로부터의 저분자량 유기성분의 방출을 방지할 수 있다. 이것에 의해 기재(1) 상에 금속이 퇴적될 때에 저분자량 유기성분이 취입되는 것을 억제할 수 있는 것, 기재와 금속층의 계면 근방에 있어서의 금속의 결정 배열을 높이거나 하는 것이 가능하게 되는 등에 의해 수지제의 기재(1) 상에 치밀하고 결정성이 높은 선상 금속층(3)이 형성 가능해진다. 그 결과, 선상 금속층(3)에 의한 반사특성, 편광특성, 광 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 후술하는 바와 같은 방법으로 선상 요철구조(10) 상에 선택적으로 선상 흑색층(2)이나 선상 금속층(3)을 형성할 경우에, 기재로부터 방출된 저분자량 유기성분과의 충돌 확률이 저하되고, 선상 흑색층(2)이나, 선상 금속층(3)의 선택적 형성성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 편광판으로서의 고투과특성, 고편광특성과 외광의 반사 억제 효과를 양립한 편광판을 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1)는 적어도 수지로 이루어지는 제1층과 지지체가 되는 제2층의 적층구조인 것이 바람직하다. 적층구조 로 함으로써, 지지체가 되는 제2층에서 기계적 강도, 내열성을 확보하면서 기재(1) 표면이 평탄할 경우에는 그 평면성을 높일 수 있다. 또 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 형성시킬 경우에는 제1층에 부형하기 쉬운 재질을 사용할 수 있고, 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 용이하게 형성할 수 있으므로 바람직하다. 또, 지지체가 되는 제2층은 그 자체가 단층이어도 복수층의 적층구조이어도 좋다.

여기에서, 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 형성시키는 경우에 있어서, 제1층에 사용하는 부형하기 쉬운 재질이란 상술의 열가소성 수지, 광경화성 수지, 열경화성 수지를 말한다. 후술하는 바와 같이, 생산성 등의 관점으로부터 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 부형하기 위해서는 금형 전사법이 바람직하다. 이들 수지를 제1층에 사용함으로써 금형 전사법에 의해 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 형성할 수 있으므로 바람직하다.

또한 지지체가 되는 제2층으로서는 유리, 금속 등의 무기기재, 폴리에스테르수지, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴수지, 지환족 폴리올레핀 등의 폴리올레핀수지, 폴리카보네이트 등으로 대표되는 수지기재 등 각종 재질을 사용할 수 있다. 유리, 금속 등의 무기기재를 지지체로서 사용한 경우에는 평탄성이나 기계적 강도, 내열성이 우수한 편광판으로 할 수 있다. 또한 폴리에스테르수지, 아크릴수지, 폴리올레핀수지, 폴리카보네이트 등으로 대표되는 가요성이 있는 수지기재를 사용했을 경우에는, 유연성, 경량화, 박막화, 취급성을 더 부여할 수 있으므로 보다 바람직하다. 상기 재질 중에서도, 폴리에스테르수지를 주성분으로 하는 열가소성 수지 시트인 것이 바람직하고, 기계적 강도, 내열성을 향상시키기 위해서는 1축 연신 또는 2축 연신 폴리에스테르수지 시트인 것이 특히 바람직하다. 2축 연신된 폴리에스테르수지 시트를 사용하면, 기계적 강도 및 내열성을 확보하면서, 박막화, 유연성 및 경량화가 달성 가능해지기 때문에 보다 바람직한 지지체이다. 특히, 무기기재인 유리에 비해 박막화했을 때의 내충격성이 우수하다. 또 연신함으로써 시트에 복굴절성이 발현되므로 상술한 바와 같이 입사광의 편광상태의 치우침을 해소해서 액정표시장치 등의 휘도를 향상시킬 수도 있으므로 바람직하다. 여기에서 사용하는 폴리에스테르수지로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 또는 이들을 베이스로 한 기타 성분과의 공중합체 등의 폴리에스테르수지가 바람직하게 사용된다. 또 이 폴리에스테르수지를 주성분으로 하고, 그 밖의 상용성 또는/및 비상용성의 성분을 첨가한 수지 조성물도 바람직하게 사용된다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1)가 수지로 이루어지는 제1층과 지지체가 되는 제2층의 적층구조로 한 경우, 선상 요철구조(10)를 포함하는 제1층의 굴절율(n1)과 지지체가 되는 제2층의 굴절율(n2)의 차(Δn)=|N1-N2|를 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하고, 바람직하게는 굴절율차(Δn)를 0∼0.15, 보다 바람직하게는 0∼0.10, 더욱 바람직하게는 0∼0.06, 가장 바람직하게는 0∼0.03이다. 여기에서 말하는 굴절율이란 JIS-K7105(1999년판)에 따라 아베식 굴절율계를 이용하여 20℃에서 측정되는 기재면내의 굴절율이며, 기재의 굴절율이 면내의 방향에 따라 다른(복굴절성을 갖는) 경우에는 그 굴절율이 최대가 되는 방향의 굴절율(n2max)과 최소가 되는 방향의 굴절율(n2min)의 평균값, 즉 (N2max+N2min)/2를 기재의 굴절율(n2)로 한다. 굴절율차(Δn)가 상기의 범위를 벗어나면 기재(1)와의 굴절율차 및 선상 요철구조의 높이(h)나, 제1층의 막두께(h') 등에 기인하는 박막간섭이 커진다. 이 박막간섭에 의해 본래 반사해서 재이용되어야하는 광을 소실시키게 된다. 특히, 기재(1)측을 입사시켰을 때에 이 영향이 현저하게 나타나며, 반사율이 크게 저하되어 버린다. 그 결과, 광의 이용 효율을 저하시키게 되어 휘도 향상 효과가 충분히 얻어지지 않게 된다. 또한 이 광 이용 효율의 저하는 광의 파장에 의해 변화되는 경우도 있고, 액정표시장치의 색채가 면내의 장소 및 관찰 각도에 따라 불균일로 되어 나타나서 색균일성이 저하되거나 하는 경우도 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 선상 요철구조(10)를 포함하는 제1층의 굴절율(n1)과 지지체가 되는 제2층의 굴절율(n2)의 차(Δn)=|N1-N2|를 상기 범위로 함으로써, 색균일성이 양호하며 또한, 광선의 이용 효율이 우수한 편광판으로 할 수 있다. 구체적으로는, 제2층으로서 2축 연신한 폴리에스테르 필름을 사용했을 경우, 제1층을 구성하는 수지의 굴절율(n1)은 1.50∼1.7이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.55∼1.7, 더욱 바람직하게는 1.58∼1.7, 특히 바람직하게는 1.60∼1.68이다. 상기 굴절율(n1)을 달성하기 위해서는 그 수지의 분자골격에 시클로헥산, 이소보르닐, 아다만탄 등의 지환족기나, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 피렌, 비페닐, 비스페놀 등의 방향환, 브롬, 염소, 요오드 등의 할로겐 원자, 유황 등을 도입함으로써 얻을 수 있다. 이 중에서, 환경 문제 등으로부터 지환족기, 방향족기를 도입하는 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 기재(1) 표면의 선상 요철구조(10)의 오목부 최하부와 반대측의 표면 사이의 두께(이하, 기재(1) 막두께라고 함)(h')는 1∼1000㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 기재(1) 막두께(h')가 1∼500㎛, 더욱 바람직하게는 1∼200㎛이다.

또한 기재(1)를 수지로 이루어지는 제1층과 지지체가 되는 제2층의 적층구조로 한 경우에는, 선상 요철구조(10)를 갖는 제1층의 오목부 최하부와 제1층과 제2층 계면간의 두께(이하 제1층의 막두께라고 함)(h')는 0∼2㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 제1층의 막두께(h')가 0∼1㎛, 더욱 바람직하게는 0∼500nm이다. 또, 이 경우, 제2층의 두께는 특별하게 한정되지 않지만, 기계적 강도 및 박막화의 관점에서 예를 들면 무기기재의 경우에는 0.1∼3mm, 수지기재의 경우에는 50㎛∼3mm가 바람직하다.

본 발명의 편광판1에서는 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)을 동일면측의 한쪽면에만 형성시킨 경우에 선상 흑색층(2), 선상 금속층(3)이 형성되어 있지 않은 측의 기재(1) 표면에 본 발명의 편광판2에서는 선상 금속층(3)이 형성되어 있지 않은 측의 기재(1)의 표면에 공기-기재(1) 계면의 굴절율차에 유래해서 생기는 광의 반사를 방지하는 반사 방지층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 반사 방지층을 형성시킴으로써, 선상 흑색층(2), 선상 금속층(3), 투명층(4)이 형성되어 있지 않은 면측의 표면에 계면에서의 불필요한 반사를 억제할 수 있다. 이 결과, 광선의 이용 효율을 더욱 높일 수 있다. 반사 방지층으로서는 반사를 방지하는 성질을 갖는 재료로 형성해서 반사 방지 기능을 발휘해도 좋고, 그 층을 특정 형상으로 형성함으로써 반사 방지 기능을 발휘해도 좋다.

또한 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 지지체가 되는 제2층으로서 광확산성을 나타내는 재질을 사용해도 된다. 이것에 의해 편광판과 광확산판의 기능 통합을 달성할 수 있다고 하는 점에서 바람직한 구성이 된다. 또, 광확산성을 발현시키기 위해서는, 예를 들면 지지체 내부에 입자 등을 분산시키거나, 선상 요철구조(10)가 형성되어 있지 않은 면측에 미립자를 함유하는 재료를 코팅하거나, 요철형상을 부형하거나 함으로써 달성할 수 있다. 기재(1) 내부에 입자 등을 분산시킴으로써 기재(1) 자체에 광확산성을 부여할 경우, 주로 등방적인 광확산 효과를 발현시킬 수 있다. 한편, 기재(1) 표면에 광확산층을 형성하는 경우에는 표면의 형상을 임의로 설계할 수 있으므로 등방적인 확산성 이외에 임의의 광확산성을 용이하게 제어할 수 있다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 지지체가 되는 제2층으로서 광확산성을 나타내는 재질을 사용했을 경우, 제2층의 헤이즈(Ht)는 본 발명의 편광판1 또는 편광판2를 탑재하는 액정표시장치의 구성에 의해 적당하게 최적의 범위를 선택해서 사용하면 좋다. 예를 들면 액정표시장치가 프리즘 시트를 사용하는 구성의 경우에는 헤이즈(Ht)가 5∼70%가 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 10∼70%, 특히 바람직하게는 15∼60%, 가장 바람직하게는 20∼55%이다. 기재(1)의 헤이즈(Ht)가 5% 미만이면, 모아레, 번쩍임 등이 시인되어서 표시 품위가 저하되거나 하는 경우가 있으므로 바람직하지 못하고, 또 Ht가 70%를 초과하면, 프리즘 시트에 의해 정면 방향으로 지향한 광을 크게 확산시켜, 그 결과, 휘도 향상 효과가 얻어지지 않는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 제2층의 헤이즈(Ht)를 5∼70%로 함으로써, 면광원의 두께를 증가 시키지 않고, 또 표시 품위를 손상시키지 않고, 종래의 면광원과 비교해서 고휘도의 면광원으로 할 수 있다.

또한 액정표시장치가 프리즘 시트를 사용하지 않는 구성에서 사이드 라이트형의 면광원을 포함하는 경우에는 헤이즈(Ht)는 5% 이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는 헤이즈(Ht)가 10% 이상, 더욱 바람직하게는 15∼95%, 특히 바람직하게는 20∼90%이다. 기재(1)의 헤이즈(Ht)가 5% 미만이면, 휘도 향상 효과가 저하되는 경우가 있으므로, 또는 도광판의 도트 인쇄 패턴 등이 시인되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 제2층의 헤이즈(Ht)를 5% 이상으로 함으로써, 면광원의 두께를 증가시키지 않고, 또 표시 품위를 손상시키지 않고, 종래의 면광원과 비교해서 고휘도의 면광원으로 할 수 있다.

또한 액정표시장치가 프리즘 시트를 사용하지 않는 구성에서 직하형의 면광원(2)을 포함하는 경우에는, 헤이즈(Ht)가 40% 이상이 보다 바람직하다. 보다 바람직하게는 헤이즈(Ht)가 50% 이상, 더욱 바람직하게는 60∼95%, 특히 바람직하게는 70∼92%이다. 헤이즈(Ht)가 40% 미만이면 휘도 향상 효과가 저하되는 경우가 있거나, 형광관상 등이 시인되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 제2층의 헤이즈(Ht)를 40% 이상으로 함으로써, 면광원의 두께를 증가시키지 않고, 또 표시 품위를 손상시키지 않고, 종래의 면광원과 비교해서 고휘도의 면광원으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 편광판1 또는 편광판2에 있어서, 지지체가 되는 제2층에는 1/4 파장판의 기능을 부여하는 것도 바람직하다. 이 경우, 기재(1)측으로부터 광을 입사시키면 편광판에 의해 반사된 편광은 동시에 원편광으로 변환된다. 이 원편광은 면광원으로 복귀되고, 일부의 편광상태가 해소되지만, 반사에 의해 역둘레로 변환된 원편광을 많이 포함하는 상태에서 다시 편광판으로 되돌아온다. 이 역둘레의 원편광이 기재(1)를 통과하면, 편광판을 투과하는 직선편광으로 변환되므로 광의 이용 효율을 높일 수 있다.

또한 제2층으로서 광흡수성을 나타내는 재질이나 광반사성을 나타내는 재질을 사용할 수도 있다. 그 경우, 특정의 편광성분을 반사하는 편광 반사판으로서 사용할 수 있다.

[편광판의 제조]

본 발명의 편광판1 또는 편광판2는 적어도 이하 공정을 포함하는 방법으로 제조할 수 있다.

본 발명의 편광판1의 제조 방법은 기재(1)가 평탄한 경우에는 다음의 (a-1)∼(a-6)의 공정을 포함하는 공정으로 제조할 수 있다.

공정(a-1):기재(1)를 제작하는 공정(기재 형성 공정)

공정(a-2):흑색층(2)을 형성하는 공정(흑색층 형성 공정)

공정(a-3):금속층(3)을 형성하는 공정(금속층 형성 공정)

공정(a-4):공정(b-2)에서 형성한 흑색층 상 및/또는 (공정b-3)에서 형성한 금속층 상에 레지스트 패턴을 형성하는 공정(레지스트 패턴 형성 공정)

공정(a-5):흑색층(2)을 부분적으로 제거하는 공정(흑색층 선택적 제거 공정)

공정(a-6):금속층(3)을 부분적으로 제거하는 공정(금속층 선택적 제거 공정 ).

여기에서, 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)이 기재(1)에 대하여 동일한 측의 표면에 형성되는 경우에는 기재(1) 상에 선상 금속층(3)이 형성되고, 그 위에 선상 흑색층(2)이 형성되는 경우(도 2(a) 등)는 상기 공정을 이하의 순으로 행함으로써 형성할 수 있다.

공정1:공정(a-1) 기재 형성 공정

공정2:공정(a-3) 금속층 형성 공정

공정3:공정(a-2) 흑색층 형성 공정

공정4:공정(a-4) 흑색층 상에의 레지스트 패턴 형성 공정

공정5:공정(a-5) 흑색층 선택적 제거 공정

공정6:공정(a-6) 금속층 선택적 제거 공정.

또한 기재(1) 상에 선상 흑색층(2)이 형성되고, 그 위에 선상 금속층(3)이 형성되는 경우(도 2(b) 등), 상기 공정을 이하의 순으로 행함으로써 형성할 수 있다

공정1:공정(a-1) 기재 형성 공정

공정2:공정(a-2) 흑색층 형성 공정

공정3:공정(a-3) 금속층 형성 공정

공정4:공정(a-4) 금속층 상에의 레지스트 패턴 형성 공정

공정5:공정(a-6) 금속층 선택적 제거 공정

공정6:공정(a-5) 흑색층 선택적 제거 공정.

또한 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)이 기재(1)에 대하여 반대측에 형성되는 경우(도 2(i),(j) 등)는 예를 들면 상기 공정을 이하의 순으로 행함으로써 형성할 수 있다.

공정1:공정(a-1) 기재 형성 공정

공정2:선상 흑색층 형성 공정

공정2-1:공정(a-2) 흑색층 형성 공정

공정2-2:공정(a-4) 흑색층 상에의 레지스트 패턴 형성 공정

공정2-3:공정(a-5) 흑색층 선택적 제거 공정

공정3:선상 금속층 형성 공정

공정3-1:공정(a-3) 금속층 형성 공정

공정3-2:공정(a-4) 금속층 상에의 레지스트 패턴 형성 공정

공정3-3:공정(a-6) 금속층 선택적 제거 공정

또, 공정2 중의 공정2-1∼공정2-3 및 공정3 중의 공정3-1∼공정3-3이 각각 이 순서로 행해지는 한, 공정2보다 공정3을 먼저 행해도 되고, 공정2와 공정3을 병행해서 행해도 된다.

또한 본 발명의 편광판1의 제조 방법에 있어서, 기재(1)의 표면에 선상 요철구조(10)를 형성시킨 경우에는, 상기 제법에 의한 형성도 가능하지만, 이하의 공정을 포함하는 방법도 바람직하게 사용된다.

선상 흑색층(2), 선상 금속층(3) 중 어느 한쪽이 기재의 선상 요철구조(10)가 형성된 측에 형성되고, 다른 한쪽이 기재의 평탄면에 형성되는 경우에는 다음 공정(b-1)∼공정(b-4)를 포함하는 공정에서 형성하는 것이 가능하다. 본 방법은 선상 흑색층(2) 및/또는 선상 금속층(3)의 형성이 용이하다고 하는 점에서 바람직하다.

공정(b-1):기재(1)를 제작하는 공정(기재 형성 공정)

공정(b-2):기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 형성하는 공정(패턴 형성 공정)

공정(b-3):기재(1)의 선상 요철구조(10)를 갖는 면측에 선상 흑색층(2) 또는 선상 금속층(3)을 형성하는 공정(선상 흑색층 형성 공정 또는 선상 금속층 형성 공정)

공정(b-4):기재(1)의 평탄면측에 금속층(3) 또는 흑색층(2)을 형성하는 공정(금속층(3)형성 공정 또는 흑색층 형성 공정)

공정(b-5):금속층(3) 또는 흑색층(2) 상에 레지스트 패턴을 형성하는 공정(레지스트 패턴 형성 공정)

공정(b-6):금속층(3) 또는 흑색층(2)을 부분적으로 제거하는 공정(선택적 제거 공정).

여기에서, 선상 흑색층(2)이 기재(1)의 선상 요철구조(10)가 형성된 면측에서 선상 금속층(3)이 기재(1)의 평탄면측에 형성되는 경우(도 5)에는 예를 들면 상기 공정을 이하의 순으로 행함으로써 형성할 수 있다

공정1:공정(b-1) 기재 형성 공정

공정2:선상 흑색층 형성 공정

공정2-1:공정(b-2) 패턴 형성 공정

공정2-2:공정(b-3) 선상 흑색층 형성 공정

공정3:선상 금속층 형성 공정

공정3-1:공정(b-4) 금속층 형성 공정

공정3-2:공정(b-5) 금속층상에의 레지스트 패턴 형성 공정

공정3-3:공정(b-6) 금속층 선택적 제거 공정

또, 공정2중의 공정2-1∼공정2-2 및 공정3중의 공정3-1∼공정3-3이 각각 이 순서로 행해지는 한, 공정2보다 공정3을 먼저 행해도 되고, 공정2과 공정3을 병행해서 행해도 된다.

또한 선상 금속층(3)이 기재(1)의 선상 요철구조(10)가 형성된 면측에서 선상 흑색층(2)이 기재(1)의 평탄면측에 형성되는 경우(도 6)에는 예를 들면 상기 공정을 이하의 순으로 행함으로써 형성할 수 있다.

공정1:공정(b-1) 기재 형성 공정

공정2:선상 흑색층 형성 공정

공정2-1:공정(b-4) 흑색층 형성 공정

공정2-2:공정(b-5) 흑색층 상에의 레지스트 패턴 형성 공정

공정2-3:공정(b-6) 흑색층 선택적 제거 공정

공정3:선상 금속층 형성 공정

공정3-1:공정(b-2) 패턴 형성 공정

공정3-2:공정(b-3) 선상 금속층 형성 공정

또, 공정2 중의 공정2-1∼공정2-3 및 공정3중의 공정3-1∼공정3-2이 각각 이 순서로 행해지는 한, 공정2보다 공정3을 먼저 행해도 되고, 공정2와 공정3을 병행해서 행해도 된다.

또한 선상 흑색층(2), 선상 금속층(3)이 모두 선상 요철구조(10) 상에 형성되는 경우에는, 다음 공정(c-1)∼공정(c-4)의 공정을 포함하는 방법으로 제조하는 것이 가능해지고, 보다 공정수를 적게 하는 것이 가능하며, 생산성이 우수하다는 점에서 보다 바람직하다.

공정(c-1):기재(1)를 제작하는 공정(기재 제작 공정)

공정(c-2):기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 형성하는 공정(패턴 형성 공정)

공정(c-3):기재(1)의 선상 요철구조(10)를 갖는 면측에 선상 흑색층(2)을 형성하는 공정(선상 흑색층 형성 공정)

공정(c-4):기재(1)의 선상 요철구조(10)를 갖는 면측에 선상 금속층(3)을 형성하는 공정(선상 금속층 형성 공정)

여기에서, 기재(1) 상에 선상 흑색층(2)이 형성되고, 그 위에 선상 금속층(3)이 형성되는 경우(도 7 등)에는 상기 공정을 이하의 순으로 행함으로써 형성할 수 있다.

공정1:공정(c-1) 기재 제작 공정

공정2:공정(c-2) 패턴 형성 공정

공정3:공정(c-3) 선상 흑색층 형성 공정

공정4:공정(c-4) 선상 금속층 형성 공정

또한 기재(1) 상에 선상 금속층(3)이 형성되고, 그 위에 선상 흑색층(2)이 형성되는 경우(도 8 등)에는 상기 공정을 이하의 순으로 행함으로써 형성할 수 있다.

공정1:공정(c-1) 기재 제작 공정

공정2:공정(c-2) 패턴 형성 공정

공정3:공정(c-4) 선상 금속층 형성 공정

공정4:공정(c-3) 선상 흑색층 형성 공정

또한 본 발명의 편광판2의 제조 방법은 기재(1)가 평탄한 경우에는 다음 공정(d-1)∼공정(d-5)의 공정을 포함하는 공정에서 제조할 수 있다

공정(d-1):기재(1)를 제작하는 공정(기재 형성 공정)

공정(d-2):금속층(3)을 형성하는 공정(금속층 형성 공정)

공정(d-3):금속층(3) 상에 레지스트 패턴을 형성하는 공정(레지스트 패턴 형성 공정)

공정(d-4):금속층(3)을 부분적으로 제거하는 공정(금속층 선택적 제거 공정)

공정(d-5):투명층(4)을 형성하는 공정(투명층 형성 공정).

여기에서, 기재(1) 상에 선상 금속층(3)이 형성되고, 그 위에 투명층(4)이 형성되는 경우(도 11 등)에는 상기 공정을 이하의 순으로 행함으로써 형성할 수 있다.

공정1:공정(d-1) 기재 제작 공정

공정2:공정(d-2) 금속층 형성 공정

공정3:공정(d-3) 레지스트 패턴 형성 공정

공정4:공정(d-4) 금속층 선택적 제거 공정

공정5:공정(d-5) 투명층 형성 공정

또한 기재(1) 상에 투명층(4)이 형성되고, 그 위에 선상 금속층(3)이 형성되는 경우(도 17(a) 등)에는 상기 공정을 이하의 순으로 행함으로써 형성할 수 있다

공정1:공정(d-1) 기재 제작 공정

공정2:공정(d-5) 투명층 형성 공정

공정3:공정(d-2) 금속층 형성 공정

공정4:공정(d-3) 레지스트 패턴 형성 공정

공정5:공정(d-4) 금속층 선택적 제거 공정

또한 본 발명의 편광판2의 제조 방법에 있어서, 기재(1)의 표면에 선상 요철구조(10)를 형성시키고, 그 기재(1) 상에 선상 금속층(3)을 형성시킨 후에 투명층(4)을 형성하는 경우에는 상기 제법으로의 형성도 가능하지만, 이하 공정(e-1)∼공정(e-4)의 공정을 포함하는 방법도 바람직하게 사용된다. 본 방법은 선상 금속층(3)의 형성이 용이하다는 점에서 바람직하다.

공정(e-1):기재(1)를 제작하는 공정(기재 제작 공정)

공정(e-2):기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 형성하는 공정(패턴 형성 공정)

공정(e-3):기재(1)의 선상 요철구조(10)를 갖는 면측에 선상 금속층(3)을 형 성하는 공정(선상 금속층 형성 공정)

공정(e-4):투명층(4)을 형성하는 공정(투명층 형성 공정)

여기에서, 기재(1) 상에 선상 금속층(3)이 형성되고, 그 위에 투명층(4)이 형성되는 경우(도 14 등)에는 상기 공정을 이하의 순으로 행함으로써 형성할 수 있다

공정1:공정(e-1) 기재 제작 공정

공정2:공정(e-2) 패턴 형성 공정

공정3:공정(e-3) 선상 금속층 형성 공정

공정4:공정(e-4) 투명층 형성 공정

또한 기재(1) 상에 투명층(4)이 형성되고, 그 위에 선상 금속층(3)이 형성되는 경우(도 17(b) 등)에는 상기 공정을 이하의 순으로 행함으로써 형성할 수 있다

공정1:공정(e-1) 기재 제작 공정

공정2:공정(e-2) 패턴 형성 공정

공정3:공정(e-4) 투명층 형성 공정

공정4:공정(e-3) 선상 금속층 형성 공정

이하, 각 공정에 대해서 상세를 설명한다.

<공정(a-1), 공정(b-1), 공정(c-1), 공정(d-1), 공정(e-1):기재 제작 공정>

본 발명의 편광판1 또는 편광판2제조 방법에 있어서, 기재(1)의 형성 방법으로서는, 예를 들면 기재(1) 형성용 재료를 압출기내에서 가열 용융하고, 구금으로부터 냉각한 캐스트 드럼 상에 압출해서 시트상으로 가공하는 방법(용융 캐스트법) 을 사용할 수 있다. 그 밖의 방법으로서, 기재(1) 형성용 재료를 용매에 용해시키고, 그 용액을 구금으로부터 캐스트 드럼, 엔들리스 벨트 등의 지지체 상에 압출하여 막상으로 하고, 이어서 이러한 막층으로부터 용매를 건조 제거시켜서 시트상으로 가공하는 방법(용액 캐스트법) 등도 사용할 수 있다.

또한 기재(1) 상에 선상 요철구조(10)를 형성하기 위한 수지층을 형성하는 방법으로서는, 그 수지층이 열가소성 수지의 경우에는 2개의 다른 열가소성 수지를 2대의 압출기에 투입하고, 용융해서 구금으로부터 냉각한 캐스트 드럼 상에 공압출해서 시트상으로 가공, 기재(1)와 수지층을 동시에 형성하는 방법(공압출법), 단막으로 제작한 기재(1)에 수지층의 원료를 압출기에 투입해서 용융 압출해서 구금으로부터 압출하면서 라미네이트하는 방법(용융 라미네이트법), 기재(1)와 수지층을 각각 별도로 단막 제작하고, 가열된 롤군 등에 의해 열압착하는 방법(열 라미네이트법), 접착제를 통해 접합하는 방법(접착법), 기타, 수지층용 재료를 용매에 용해시키고, 그 용액을 기재(1) 상에 도포하는 방법(코팅법) 등을 사용할 수 있다.

또한 수지층의 재료가 광경화성 수지, 열경화성 수지인 경우에는, 상기 방법 중, 접착법, 코팅법이 바람직하게 사용된다.

기재(1)로서는, 이접착층 등의 도포층을 형성한 것이 수지층과의 접착력의 점에서 바람직하게 사용된다. 이 경우, 도포층을 구성하는 수지로서는, 예를 들면 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리올레핀계 수지, 아크릴계 수지, 페놀수지, 에폭시수지, 멜라민수지, 규소수지 등의 열가소성 수지 및 이들의 혼합물 등을 사용하는 기재(1), 수지층에 따라 적당 하게 선택해서 사용되지만, 기재(1)로서 2축 연신 폴리에스테르 필름을 사용한 경우에는, 접착성의 점으로부터 폴리에스테르계 수지를 주된 성분으로 한 것이 바람직하게 사용된다. 여기에서 말하는 주된 성분이란 도포층을 구성하는 열가소성 수지 중, 폴리에스테르계 수지가 바람직하게는 50중량% 이상, 보다 바람직하게는 60중량% 이상, 가장 바람직하게는 70중량% 이상으로 이루어지는 것을 나타내는 것이다.

또한 기재(1)와 도포층의 밀착성 향상, 내블록킹방지 등의 점에서 도포층에 가교제를 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 가교제로서는 도포층을 구성하는 수지에 존재하는 관능기, 예를 들면 히드록실기, 카르복실기, 글리시딜기, 아미드기 등과 가교반응하는 수지나 화합물이 바람직하게 사용되고, 그 예로서는 메티롤화 또는 알키롤화한 요소계, 멜라민계, 아크릴아미드계, 폴리아미드계 수지 및 에폭시 화합물, 이소시아네이트 화합물, 커플링제, 아지리딘 화합물, 옥사졸린 화합물 등 및 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 이러한 가교제 종류 및 함유량은 기재(1), 수지층, 도포층을 구성하는 수지, 가교제의 종류 등에 따라 적당하게 선택되지만, 통상은 수지 고형분 100중량부에 대하여 바람직하게는 0.01∼50중량부, 보다 바람직하게는 0.2∼30중량부의 범위가 좋다. 또한 이러한 가교제에는 촉매를 병용해서 가교반응을 촉진시키는 것도 바람직하게 행하여진다. 또, 가교반응 방식으로서는, 가열 방식, 전자파 조사방식, 흡습방식 등의 어느 것이라도 상관없지만 통상은 가열에 의한 방법이 바람직하게 사용된다.

또한 도포층에는 도포층의 슬라이딩성 개량이나, 내블록킹성을 위해 미립자 를 함유하는 것이 바람직하다. 그 예로서, 무기 미립자나 유기 미립자 등을 사용할 수 있다. 이러한 무기 미립자로서는, 예를 들면 금, 은, 동, 백금, 팔라듐, 레늄, 바나듐, 오스뮴, 코발트, 철, 아연, 루테늄, 프라세오듐, 크롬, 니켈, 알루미늄, 주석, 아연, 티타늄, 탄탈, 지르코늄, 안티몬, 인듐, 이트륨, 란타늄 등의 금속, 산화아연, 산화티탄, 산화세슘, 산화안티몬, 산화주석, 인듐·주석 산화물, 산화이트륨, 산화란타늄, 산화지르코늄, 산화알루미늄, 산화규소 등의 금속산화물, 불화리튬, 불화마그네슘, 불화알루미늄, 빙정석 등의 금속불화물, 인산칼슘 등의 금속인산염, 탄산칼슘 등의 탄산염, 황산바륨 등의 황산염, 기타 탈크 및 카올린 등을 사용할 수 있다. 또한 유기 미립자로서는, 가교 스티렌이나 가교 아크릴 등의 가교 미립자 외에 도포층을 구성하는 열가소성 수지에 대하여 비상용이지만, 미분산해서 해도구조를 형성하는 열가소성 수지도 미립자로서 사용할 수도 있다. 이러한 미립자의 형상으로서는, 진구상, 회전 타원체상, 편평체상, 염주상, 판상 또는 침상 등의 것을 사용할 수 있지만, 특별히 한정되지 않는다. 이러한 미립자의 평균 입경은 0.05∼15㎛가 분산성, 슬라이딩성, 내블록킹성의 점에서 바람직하고, 0.1∼10㎛가 보다 바람직하다. 또한 이러한 미립자의 첨가량은 임의이지만, 통상은 수지 고형분 100중량부에 대하여 바람직하게는 0.1중량부∼50중량부, 보다 바람직하게는1∼30중량부이다.

또한 도포층에는 효과가 상실되지 않는 범위내에서 필요에 따라 각종 첨가제를 첨가할 수 있다. 첨가 배합할 수 있는 첨가제의 예로서는, 예를 들면 분산제, 염료, 형광 증백제, 산화방지제, 내후제, 대전방지제, 중합금지제, 증점제, 소포 제, 자외선 흡수제, 레벨링제, pH 조정제 및 염 등을 사용할 수 있다.

상기 도포층을 기재(1) 상에 형성하는 방법으로서는 상기 도포층을 구성하는 재료를 용매에 용해/분산시킨 도포액을 기재(1) 상에 도포, 건조시키는 수단이 바람직하게 사용된다. 이 때, 사용하는 용매는 임의이지만, 안전성의 점에서 물을 주된 성분으로서 사용하는 것이 바람직하다. 그 경우, 도포성이나, 용해성 등의 개량을 위해 물에 용해되는 유기용제를 소량 첨가시켜도 상관없다. 이러한 유기용제의 예로서, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, n-프로필알콜, n-부틸알콜 등의 지방족 또는 지환족 알콜류, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등의 디올류, 메틸셀로솔로브, 에틸셀로솔로브프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 디올 유도체, 디옥산, 테트라히드로푸란 등의 에테르류, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 아밀 등의 에스테르류, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, N-메틸피롤리돈 등의 아미드류 등 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

도포층을 기재(1) 상에 도포하는 방법으로서는 기재(1)의 제막중에 도포하는 인라인 코팅법, 제막후의 원반에 도포하는 오프라인 코팅법을 들 수 있고, 어느 것이라도 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는, 기재(1) 제막과 동시에 할 수 있어 효율적이며, 또한 도포층의 기재(1)에의 접착성이 높다는 이유에서 인라인 코팅법이다. 또한 도포할 때에는 도포액의 지지체 상에의 젖음성 향상, 접착력 향상의 관점에서 기재(1) 표면에 코로나 처리 등도 바람직하게 행해진다.

또한 기재(1)로서, 1축 또는 2축 연신한 필름 기재를 선택했을 경우, 수지층 의 형성 방법으로서 상기 용융 라미네이트법, 열 라미네이트법, 코팅법 등의 방법을 들 수 있다. 수지층이 열가소성 수지로 이루어지는 경우에 있어서는 2대의 압출기에 수지층용 재료와, 기재(1) 형성용 폴리에스테르 재료를 각각 투입하고, 용융해서 구금으로부터 냉각한 캐스트 드럼 상에 공압출하고, 2축 연신한 후, 열처리를 실시하는 방법(공압출 2축 연신법)도 바람직하게 행하여진다.

2축 연신하는 방법으로서는 길이 방향과 폭 방향의 연신을 분리해서 행하는 순차 2축 연신방법이나, 길이 방향과 폭 방향의 연신을 동시에 행하는 동시 2축 연신방법 중 어느 것이어도 상관없다.

또한 열처리공정에 있어서의 열처리온도(Ta)는 수지층의 융점(또는 연화점)을 Tm1, 기재(1)의 융점을 Tm2로 했을 때에, Tm2>Ta>Tm1로 하는 것이 바람직하다. 이 온도범위에서 열처리를 행함으로써 기재(1)를 열고정해서 기계적 강도를 부여하는 동시에 수지층을 용융시켜서 균일화해서 이성형성을 부여할 수 있다.

<공정(b-2), 공정(c-2), 공정(e-2):패턴 형성 공정>

패턴 형성 공정이란 공정(b-1), 공정(c-1), 공정(e-1)의 공정에 의해 얻어진 기재(1)의 적어도 한쪽 표면에 선상 요철구조(10)를 형성하는 공정이다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서, 선상 요철구조(10)의 형성 방법으로서는 반도체 제조 프로세스 등에서 사용되는 포토리소그래피나 에칭법을 사용하는 것도 가능하다. 그러나, 이들은 프로세스가 복잡하므로, 생산성 및 코스트의 면에서 금형 전사법에 의한 부형이 바람직하다. 즉, 가열·가압 또는 전자파 조사를 사용한 금형 전사에 의해 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 형성 한다. 가열·가압을 사용한 방법에 있어서는, 도 20(a)에 나타내듯이, 기재(선상 요철구조 형성용 시트(40))와 금형(50)을 겹쳐서 가열·가압하고, 이형함으로써 기재(선상 요철구조 형성용 시트(40)) 표면에 금형형상이 전사된다. 이 때, 적어도 기재(선상 요철구조 형성용 시트(40)) 표면이 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한 전자파 조사를 사용한 방법에 있어서는, 도 20(b)에 나타내듯이 금형(50)에 광경화성 수지를 직접 충전, 또는 상기 수지가 코팅된 기재(선상 요철구조 형성용 시트(40))에 금형(50)을 밀착시킴으로써 금형(50)에 상기 수지를 충전하고, 기재와 겹쳐서 전자파 조사를 행하고, 수지를 경화시켜 이형함으로써 금형(50)형상을 전사한다. 적어도 기재 표면이 전자파, 예를 들면 자외선, 가시광, 전자선에 의해 경화되는 수지에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서 선상 요철구조(10)를 형성하기 위해서 사용하는 금형(50)의 제작 방법으로서는 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 치수를 감안하면, X선, 전자선, 자외선, 또는 자외선 레이저 등을 이용하여 금형재질 상에 형성한 레지스트층을 패터닝하고, 그 후에 에칭 등의 공정을 거쳐 제작하는 것이 바람직하다.

금형(50)의 재질로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 유리, 실리콘, 스테인레스강(SUS), 또는 니켈(Ni) 등 각종 재료를 이용할 수 있다. 바람직하게는 금형(50)의 가공성의 점에서 실리콘이나 유리, 이형성과 내구성에서는 스테인레스강(SUS), 니켈(Ni) 등의 금속재질이다.

금형(50)은 상술의 재질을 그대로 사용해도 된다. 금형 전사후에 성형품을 용이하게 이형할 수 있도록 금형(50)의 표면을 표면 처리제로 처리하여 이활성을 부여하는 것이 바람직하다. 표면 처리후의 금형(50)의 표면층의 접촉각은 바람직하게는 80°이상, 보다 바람직하게는 100°이상이다.

금형(50)의 표면 처리의 방법으로서는 표면 처리제를 금형(50) 표면에 화학 결합시키는 방법(화학 흡착법)이나, 표면 처리제를 금형(50) 표면에 물리적으로 흡착시키는 방법(물리 흡착법) 등을 사용할 수 있다. 이 중에서, 표면 처리 효과의 반복 내구성 및 성형품에의 오염 방지의 관점으로부터 화학 흡착법에 의해 표면 처리하는 것이 바람직하다.

화학 흡착법에 사용되는 표면 처리제의 바람직한 예로서는, 불소계 실란커플링제를 사용할 수 있다. 이것을 사용한 표면 처리방법으로서는 우선 유기용제(아세톤, 에탄올 등) 중에서의 초음파 처리나, 황산 등의 산, 과산화수소 등의 과산화물의 용액 중에서의 끓임 등에 의해 금형(50)의 표면을 세정한 후, 불소계 실란커플링제를 불소계 용제에 용해시킨 용액에 침지하는 방법(습식법)이나 진공 증착시켜서 금형(50) 표면에 석출시키는 방법(건식법) 등을 사용할 수 있다. 습식법의 경우에는 침지시에 용액을 가열하는 것도 바람직하게 행하여진다. 침지시에는 용액을 가열하는 것도 바람직하게 행하여진다. 또한 침지후에 가열 처리하는 것도 바람직하게 행하여진다.

상기 금형(50)을 이용하여 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 형성하는 방법의 예를 도 20을 사용하여 설명한다.

도 20(a)는 가열·가압을 이용하여 금형 부형하는 경우의 예를 나타내는 것이다. 기재(1)를 형성하기 위한 선상 요철구조 형성용 시트(40)와, 금형의 적어도 한쪽을 시트의 유리 전이 온도(Tg2)(적층 시트의 경우에는 수지층의 열가소성 수지의 유리 전이 온도(Tg21), 이후 이들을 Tg2라고 칭한다) 이상 융점(Tm) 미만의 온도 범위내로 가열하고(도 20(a-1)), 선상 요철구조 형성용 시트(40)와 금형(50)을 접근시켜 그대로 소정 압력으로 프레스, 소정 시간 유지한다(도 20(a-2)). 다음에 프레스한 상태를 유지한 채 강온시킨다. 마지막으로 프레스 압력을 해방해서 금형(50)으로부터 시트를 이형한다(도 20(a-3)).

가열·가압을 이용하여 금형 부형하는 경우에 있어서, 가열 온도 및 프레스 온도(T1)는 Tg2∼Tg2+60℃의 범위내인 것이 바람직하다. 이 범위에 미치지 않으면, 선상 요철구조 형성용 시트(40) 또는 수지층이 충분히 연화되지 않으므로 금형(50)을 프레스했을 때의 변형이 일어나기 어려워져 성형에 필요한 압력이 매우 높아진다. 또한 이 범위를 상회하면 가열 온도 및 프레스 온도(T1)가 높아 에너지적으로 비효율이다. 또한 금형(50)과 시트의 가열/냉각시의 체적 변동량의 차가 지나치게 커져서 선상 요철구조 형성용 시트(40)가 금형(50)에 끼여 이형할 수 없게 되거나, 또 이형할 수 있다해도 패턴의 정밀도가 저하되거나, 부분적으로 패턴이 결락되어 버리는 등의 이유에 의해 바람직하지 못하다. 가열 온도 및 프레스 온도(T1)을 이 범위로 함으로써 양호한 성형성과, 이탈성을 양립할 수 있다.

또한 가열·가압을 이용하여 금형 부형하는 경우에 있어서, 프레스 압력은 프레스 온도(T1)에서의 선상 요철구조 형성용 시트(40) 또는 수지층의 탄성율의 값 등에 의해 적당하게 조정된다. 바람직하게는 0.5∼50MPa, 보다 바람직하게는 1∼30MPa이다. 이 범위에 미치지 않으면 금형(50)내로의 수지의 충전이 불충분해져서 패턴 정밀도가 저하된다. 또 이 범위를 초과하면, 필요로 하는 하중이 커지고, 금형(50)에의 부하가 크고, 반복 사용 내구성이 저하되므로 바람직하지 못하다. 프레스 압력을 이 범위로 함으로써 양호한 전사성을 얻을 수 있다.

또한 가열·가압을 이용하여 금형 부형하는 경우에 있어서, 프레스 압력 유지 시간은 프레스 온도(T1)에서의 선상 요철구조 형성용 시트(40) 또는 수지층의 탄성율의 값 등과 성형압력에 의해 적당하게 조정된다. 평판 프레스의 경우, 10초∼10분이 바람직하다. 이 범위에 미치지 않으면 금형(50)내로의 수지의 충전이 불충분해져서 패턴 정밀도가 저하되거나, 또는 면내 균일성이 저하된다. 또한 이 범위를 초과하면, 수지의 열분해에 의한 열화 등이 일어나 성형품의 기계적 강도가 저하될 가능성이 있으므로 바람직하지 못하다. 유지 시간을 이 범위로 함으로써 양호한 전사성과, 성형품의 기계적 강도의 양립이 가능하다. 단, 롤투롤 성형의 경우에는 프레스 시간이 10초 이하이어도 상관없다.

또한 가열·가압을 이용하여 금형 부형하는 경우에 있어서, 프레스 압력 개방 온도(T2)는 Tg2-10℃∼Tg2+30℃의 온도 범위내에서 프레스 온도(T1)보다 낮은 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 Tg2-10℃∼Tg2+30℃이다. 이 범위에 미치지 않으면, 프레스시의 수지의 변형이 잔류응력으로서 남고, 이형시에 패턴이 붕괴되고, 이형할 수 있다해도 성형품의 열적인 안정성이 저하되므로 바람직하지 못하다. 또 이 범위를 상회하면, 압력 해방시의 수지의 유동성이 높기 때문에, 패턴이 변형 되거나 해서 전사 정밀도가 저하되므로 바람직하지 못하다. 프레스 압력 개방 온도(T2)를 이 범위로 함으로써, 양호한 전사성과 이형성을 양립할 수 있다.

또한 가열·가압을 이용하여 금형 부형하는 경우에 있어서, 이형 온도(T3)는 20℃∼T2℃의 온도범위내인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20℃∼Tg2℃의 온도범위, 가장 바람직하게는 20℃∼Ts℃(단Ts<Tg2)의 온도범위이다. 이 범위를 상회하면, 이형시의 수지의 유동성이 높고, 표면이 연화되어서 점착성을 갖거나 해서 이형시에 패턴이 변형되어 정밀도가 저하되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 이형시의 온도를 이 범위로 함으로써, 패턴 정밀도 좋게 이형할 수 있다.

도 20(b)는 전자파 조사를 이용하여 금형 부형하는 경우의 예를 나타내는 것이다. 기재(1)를 형성하기 위한 선상 요철구조 형성용 시트(40)와, 전사해야하는 패턴과 반전시킨 요철을 갖는 금형(50)을 접근시킨다(도 20(b-1)). 그대로 소정 압력으로 프레스한 후, 금형(50)측 또는 선상 요철구조 형성용 시트(40) 중 어느 하나로부터 전자파를 조사해서 수지를 경화시킨다(도 20(b-2)). 다음에 프레스 압력을 해방시켜 금형(50)으로부터 선상 요철구조 형성용 시트(40)를 이형한다(도 20(a-3)).

전자파 조사를 사용한 금형 전사에 의해 부형하는 경우에 있어서, 프레스 압력은 부형 온도에서의 부형되는 재료의 점도에 의존한다. 바람직하게는 0.05∼10MPa, 보다 바람직하게는 0.1∼5MPa이다. 이 범위에 미치지 않으면 금형(50)내로의 수지의 충전이 불충분하게 되어 패턴 정밀도가 저하된다. 또 이 범위를 초과하면 필요로 하는 하중이 커지고, 금형(50)에의 부하가 크고, 반복 사용 내구성이 저 하되므로 바람직하지 못하다. 프레스 압력을 이 범위로 함으로써 양호한 전사성을 얻을 수 있다.

전자파 조사를 사용한 금형 전사에 의해 부형하는 경우에 있어서, 전자파의 조사량은 적산 에너지 조사하는 파장에서의 흡광율 등에 의존한다. 바람직하게는 10∼5000mJ/㎠이다. 이 범위에 미치지 않으면 수지의 경화가 불충분하게 되어 패턴 정밀도가 저하되거나, 이형시에 강도가 부족하게 되고, 이형응력에 의해 파단되므로 성형 면내 균일성이 저하된다. 또 이 범위를 초과하면, 지나치게 경화되고, 경화 수축 때문에 컬이 발생할 가능성이 있으므로 바람직하지 못하다. 전자파의 조사량을 이 범위로 함으로써 양호한 전사성과, 성형품의 기계적 강도의 양립이 가능하다.

전자파 조사를 사용한 금형 전사에 의해 부형하는 경우에 있어서, 일련의 공정중의 온도는 특별히 제한은 없다. 프레스 온도로서는 10∼200℃, 보다 바람직하게는 10∼150℃, 가장 바람직하게는 10∼100℃이다. 이 온도보다 높으면 수지의 유동성이 지나치게 높아져서 프레스전에 유동되어 버리거나, 또는 프레스전에 수지가 경화되어 버려 성형이 불충분하게 되므로 바람직하지 못하다. 또한 이형온도(T3)는 경화물의 유리 전이 온도(Tg3) 이하가 좋고, 보다 바람직하게는 Tg3-10℃, 가장 바람직하게는 Tg3-20℃이다. 이 범위를 상회하면, 이형시의 수지의 유동성이 높아지거나, 또는 표면이 연화되어서 점착성을 가지므로, 이형시에 패턴이 변형되어 정밀도가 저하되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 이형시의 온도를 이 범위로 함으로써, 패턴 정밀도 좋게 이형할 수 있다.

전자파 조사를 사용한 금형 전사에 의해 부형하는 경우에 있어서, 금형 부형해서 얻은 기재(1)에 열처리를 실시함으로써, 경화도를 더욱 향상시킬 수 있다. 그 방법으로서는, 상술의 금형(50)의 프레스시에 금형(50) 또는 기재(1)의 적어도 한쪽을 가열해 두는 방법, 전자파 조사에 의한 경화후 이형전에 금형(50) 또는 기재(1) 중 적어도 한쪽을 가열하는 방법, 패턴 형성 공정후에 열처리를 행하는 방법, 어느 것이나 바람직하게 사용된다. 이 중, 금형 프레스시의 금형온도(T1) 또는 적층체(1)의 온도(T2) 중 적어도 한쪽을 가열해 두는 방법은 공정수를 줄일 수 있으므로 바람직하게 행하여진다. 또한 경화도를 더욱 높이기 위해서 이들을 조합해서 행해도 된다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2 제조 방법에 있어서, 패턴 형성 방법으로서는 상기 방법을 들 수 있다. 도 20에 나타낸 바와 같은 평판을 프레스하는 방법(평판 프레스법) 이외에, 표면에 요철을 형성한 롤상의 금형을 이용하여 롤상 시트로 성형하고, 롤상의 성형체를 얻는 롤투롤의 연속 성형이어도 좋다. 롤투롤 연속 성형의 경우, 생산성의 점에서 평판 프레스법보다 우수하다.

<공정(a-2), 공정(b-4) 흑색층 형성 공정>

본 발명의 편광판1의 제조 방법에 있어서, 표면이 평탄한 기재(1) 상에 선상 흑색층(2)을 형성하는 경우에는 기재의 평탄면측 전면에 흑색층을 형성한다. 그 방법으로서는, 증착법, 스퍼터법 등의 건식법, 코팅법, 도금법 등의 습식법 등이 바람직하게 사용된다. 증착법 및 스퍼터법 등의 건식법에 대해서는, 면내에 있어서 균일한 흑색층을 형성시키기 위한 유효한 수단이다. 코팅법은 흑색층 형성용의 재 료를 함유한 도포제를 기재(1) 상에 도포함으로써 흑색층을 형성하는 것이다.

또한 도금법에 관해서는 고체 표면에 외부 전원을 이용하여 흑색층을 전기적으로 석출(전착)시키는 전해 도금법, 흑색층을 화학적으로 환원 석출시키는 무전해 도금법 등을 들 수 있다. 도금법에 대해서는, 기재(1)에 금속 등을 증착 등에 의해 형성한 후, 도금을 성장시키거나, 또는 은이나 팔라듐 등의 촉매가 되는 미립자를 기재(1) 상에 코팅한 후에 도금을 성장시키는 등을 들 수 있다.

이들 상술한 방법 중에서는 형성되는 흑색층의 제어가 용이하며 또한 균일성이 우수한 증착법 및 스퍼터법 등의 건식법이 보다 바람직한 형성 방법이다.

본 발명의 편광판1의 제조 방법에 있어서, 건식법에 의해 흑색층을 형성하는 방법으로서는 저항가열증착, 전자빔 증착, 유도가열증착 및 이들에 플라즈마나 이온빔에 의한 어시스트법 등의 진공증착법, 반응성 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법, ECR(전자 사이클로트론) 스퍼터링법 등의 스퍼터링법, 이온도금법 등의 물리적 기상성장법(PVD법), 열이나 광, 플라즈마 등을 이용한 화학적 기상성장법(CVD법) 등을 들 수 있다.

여기에서, 흑색층을 형성하는 재료가 무기 산화물1, 무기 질화물1, 무기 산질화물1, 무기 할로겐화물1, 무기 황화물1 등을 주된 성분으로 하는 재료를 사용할 경우에 있어서는, 형성하는 흑색층의 조성과 동일한 재료를 직접 휘발시켜서 기재(1) 표면에 퇴적시킬 수도 있다. 그러나, 이 방법으로 행할 경우에는, 휘발중에 조성이 변화되고, 그 결과, 형성된 막이 흑색을 띠지 않는 경우가 있다. 그 때문에 1)휘발원으로서 형성되는 흑색층과 동일한 조성의 재료를 사용하고, 무기 산화물1 의 경우에는 산소 가스를, 무기 질화물의 경우에는 질소 가스(1)를, 무기 산질화물1의 경우에는 산소 가스와 질소 가스의 혼합 가스를, 무기 할로겐화물1의 경우에는 할로겐계 가스를, 무기 황화물1의 경우에는 유황계 가스를 각각 계내에 보조적으로 도입하면서 휘발시키는 방법: 2)휘발원으로서 무기물군을 사용하고, 이것을 휘발시키면서 무기 산화물1의 경우에는 산소 가스를, 무기 질화물1의 경우에는 질소 가스를, 무기 산질화물1의 경우에는 산소 가스와 질소 가스의 혼합 가스를, 무기 할로겐화물1의 경우에는 할로겐계 가스를, 무기 황화물1의 경우에는 유황계 가스를, 각각 계내에 도입하고, 무기물과 도입한 가스를 반응시키면서 기재(1) 표면에 퇴적시키는 방법: 3)휘발원으로서 무기물군을 사용하고, 이것을 휘발시켜서 무기물군의 층을 형성시킨 후, 그것을 무기 산화물1의 경우에는 산소 가스 분위기 하, 무기 질화물1의 경우에는 질소 가스 분위기 하, 무기 산질화물1의 경우에는 산소 가스와 질소 가스의 혼합 가스 분위기 하, 무기 할로겐화물1의 경우에는 할로겐계 가스 분위기 하, 무기 황화물1의 경우에는 유황계 가스 분위기 하에서 유지함으로써 무기물층과 도입된 가스를 반응시키는 방법 등의 방법을 사용한다. 이들 중, 휘발원으로부터 휘발시키는 것이 용이하다고 하는 점에서 2)의 방법, 또는 3)의 방법이 보다 바람직하게 사용된다. 또한, 막질의 제어가 용이한 점에서 2)의 방법이 더욱 바람직하게 사용된다. 또한 흑색층(2)이 무기 산화물1의 경우에는 휘발원으로서 무기물군을 사용하고, 이것을 휘발시켜서 무기물군의 층을 형성시킨다. 이 후, 공기중에서 방치함으로써 무기물군을 자연 산화시키는 방법도 형성이 용이하다고 하는 점에서 바람직하게 사용된다.

또한 PVD법으로 흑색층을 형성할 경우, 휘발전에 감압할 때, 계내의 진공도를 높게 하는 것이 바람직하다. 계내의 진공도를 높게 함으로써 치밀하며, 결점이 적은 흑색층(2)을 형성하는 것이 가능해지고, 흑색층을 균일하게 형성할 수 있다.

또한 흑색층이 적층구조로 이루어지는 경우에는, 무기물군이 다른 경우에는 복수의 휘발원을 구비한 장치를 사용하고, 제1층을 형성한 후에 휘발원을 바꿔서 제2층, 제3층으로 형성해 가면 좋고, 또 동일한 무기물군에서 반응의 정도 및/또는 반응 가스의 종류가 다를 뿐인 경우에는, 제1층을 형성한 후에 도입 가스의 유량 및/또는 도입 가스의 종류를 변경해서 제2층, 제3층…으로 형성하면 좋다.

<공정(d-5), (e-4):투명층 형성 공정>

본 발명의 편광판2의 제조 방법에 있어서, 투명층(4)을 형성하는 방법으로서는 증착법, 스퍼터법 등의 건식법, 코팅법 등의 습식법 등이 바람직하게 사용된다. 증착법 및 스퍼터법 등의 건식법에 대해서는 면내에 있어서 균일한 투명층(4)을 형성시키기 위한 유효한 수단이다. 코팅법은 투명층(4) 형성용의 조성물을 함유한 도포제를 도포함으로써 투명층을 형성하는 것이다.

이들 상기 방법 중에서는 형성되는 투명층(4)의 제어가 용이하며, 또한 균일성이 우수한 증착법 및 스퍼터법 등의 건식법이 보다 바람직한 형성 방법이다.

본 발명의 편광판2의 제조 방법에 있어서, 건식법에 의해 투명층(4)을 형성하는 방법으로서는, 저항가열증착, 전자빔 증착, 유도가열증착 및 이들에 플라즈마나 이온빔에 의한 어시스트법 등의 진공증착법, 반응성 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법, ECR(전자 사이클로트론) 스퍼터링법 등의 스퍼터링법, 이온도금법 등의 물리 적 기상성장법(PVD법), 열이나 광, 플라즈마 등을 이용한 화학적 기상성장법(CVD법) 등을 들 수 있다.

여기에서, 투명층(4)을 형성하는 재료가 무기 산화물2, 무기 질화물2, 무기 산질화물2, 무기 할로겐화물2 등을 주된 성분으로 하는 재료를 사용하는 경우에 있어서는, 형성되는 투명층(4)의 조성과 동일한 재료를 직접 휘발시켜서 기재(1) 표면에 퇴적시키는 것도 가능하다. 그러나, 이 방법으로 행하는 경우에는 휘발중에 조성이 변화되고, 그 결과, 형성된 막이 투명층(4)으로서 기능하지 않게 되는 경우가 있다. 그 때문에 1)휘발원으로서 형성하는 투명층(4)과 동일한 조성의 재료를 사용하고, 무기 산화물2의 경우에는 산소 가스를, 무기 질화물2의 경우에는 질소 가스를, 무기 산질화물2의 경우에는 산소 가스와 질소 가스의 혼합 가스를, 무기 할로겐화물2의 경우에는 할로겐계 가스를 각각 계내에 보조적으로 도입하면서 휘발시키는 방법: 2)휘발원으로서 무기물군을 사용하고, 이것을 휘발시키면서 무기 산화물2의 경우에는 산소 가스를, 무기 질화물2의 경우에는 질소 가스를, 무기 산질화물2의 경우에는 산소 가스와 질소 가스의 혼합 가스를, 무기 할로겐화물2의 경우에는 할로겐계 가스를 각각 계내에 도입하고, 무기물과 도입된 가스를 반응시키면서 기재(1) 표면에 퇴적시키는 방법: 3)휘발원으로서 무기물군을 사용하고, 이것을 휘발시켜서, 무기물군의 층을 형성시킨 후, 이것들을 무기 산화물2의 경우에는 산소 가스 분위기 하, 무기 질화물2의 경우에는 질소 가스 분위기 하, 무기 산질화물2의 경우에는 산소 가스와 질소 가스의 혼합 가스 분위기 하, 무기 할로겐화물2의 경우에는 할로겐계 가스 분위기 하에서 유지함으로써 무기물층과 도입한 가스를 반 응시키는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중, 휘발원으로부터 휘발시키는 것이 용이하다고 하는 점에서 2), 3)의 방법이 보다 바람직하게 사용되며, 형성된 막의 투명성이 우수하다는 점에서 2)의 방법이 보다 바람직하게 사용된다.

또한 PVD법으로 투명층(4)을 형성하는 경우, 휘발전에 감압할 때, 계내의 진공도를 높게 하는 것이 바람직하다. 계내의 진공도를 높게 함으로써 치밀하며, 결점이 적은 투명층(4)을 형성하는 것이 가능해져 투명층(4)을 균일하게 형성할 수 있다.

또한 투명층(4)이 적층구조로 이루어지는 경우에는, 무기물군이 다른 경우에는 복수의 휘발원을 구비한 장치를 사용하고, 제1층을 형성한 후에 휘발원을 바꿔서 제2층, 제3층으로 형성해 가면 좋다. 또 동일 무기물군에서 반응의 정도 및/또는 반응 가스의 종류가 다를 뿐인 경우에는 제1층을 형성한 후에, 도입 가스의 유량 및/또는 도입 가스의 종류를 변경해서 제2층, 제3층으로 순차적으로 형성하면 좋다.

여기에서, 본 발명의 편광판2의 제조 방법에 있어서, 선상 금속층(3) 상에 투명층(4)을 형성하기 위해서는 증착 각도(θ), 즉 증착시의 기재(1)의 법선 방향과 휘발원의 방향이 이루는 각도나, 재료의 퇴적량을 변화시킴으로써 임의의 형태의 투명층(4)으로 할 수 있다. 여기에서 말하는 증착 각도(θ)란 증착시의 기재(1)의 법선 방향과 휘발원의 방향이 이루는 각도이다. 예를 들면 상기 증착 각도[θ(°)]를 tanθ≥(p-w)/h로 하는 경우에는, 오목부 표면에의 투명층(4)이 형성되기 어려워진다. 재료의 퇴적량을 적게 하는 경우에는, 도 13(c), 도 16(c),(e)와 같은 형태를 형성할 수 있고, 재료의 퇴적량을 많게 하면 도 13(a),(b), 도 16(a),(b),(d)와 같은 형태를 형성할 수 있다. 또한 증착 각도를 0°로 하는 경우에는 재료의 퇴적량을 적게 하는 경우에는, 도 13(e), 도 16(g)와 같은 형태를 형성할 수 있고, 재료의 퇴적량을 많게 하면 도 13(d), 도 16(f)와 같은 형태를 형성할 수 있다.

<공정(a-3), 공정(b-4), 공정(d-2):금속층 형성 공정>

본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서, 기재(1)의 평탄면에 선상 금속층(3)을 형성하는 경우에는 기재(1)의 평탄면 전면에 금속층을 형성한다. 그 방법으로서는, 증착법, 스퍼터법 등의 건식법, 코팅법, 도금법 등의 습식법 등이 바람직하게 사용된다. 증착법 및 스퍼터법 등의 건식법에 대해서는 면내에 있어서 균일한 금속층을 형성하기 위한 유효한 수단이다. 코팅법은 금속입자 또는 금속에 의해 피복된 입자를 함유한 도포제를 기재(1) 상에 도포함으로써 금속층을 형성하는 것이다.

또한 도금법에 대해서는 고체 표면에 외부전원을 이용하여 금속 등을 전기적으로 석출(전착)시키는 전해 도금법, 선상 금속층을 화학적으로 환원 석출시키는 무전해 도금법 등을 들 수 있다. 도금법에 대해서는 기재(1)에 금속을 증착 등에 의해 형성한 후, 도금을 성장시키거나, 또는 은이나 팔라듐 등의 촉매가 되는 미립자를 기재(1) 상에 코팅한 후에 도금을 성장시키는 등을 들 수 있다.

이들 상기 방법 중에서는 형성되는 금속층의 금속성이 높은 증착법 및 스퍼터법 등의 건식법이 보다 바람직한 형성 방법이다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서, 금속층을 형성하는 방법으로서는, 저항가열증착, 전자빔증착, 유도가열증착 및 이들에 플라즈마나 이온빔에 의한 어시스트법 등의 진공증착법, 반응성 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법, ECR(전자 사이클로트론) 스퍼터링법 등의 스퍼터링법, 이온도금법 등의 물리적 기상성장법(PVD법), 열이나 광, 플라즈마 등을 이용한 화학적 기상성장법(CVD법), 졸-겔법 등의 도포법 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 치밀한 막을 균일하게 형성할 수 있다고 하는 점에서 PVD법 또는 CVD법이 바람직하다.

진공증착법에 의한 금속층의 형성에 있어서, 계내의 진공도는 높을수록 좋고, 바람직하게는 8.0×10^-4Pa 이하, 보다 바람직하게는 1.0×10^-4Pa 이하, 더욱 바람직하게는 5.0×10^-5Pa 이하이다. 이 범위에 미치지 않으면, 휘발원으로부터 휘발된 금속원자가 퇴적할 때에 계내에 잔존하는 기체분자를 취입하면서 기재(1) 상에 석출되어 금속성이 저하되거나, 광학특성이 저하되는 일이 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서, 증착시의 진공도를 상기 범위내로 함으로써 치밀한 막을 형성하는 것이 가능해진다. 그 결과, 편광 분리 특성이 우수한 편광판으로 할 수 있다.

진공증착법에 의한 금속층 형성에 있어서, 증착 속도는 바람직하게는 0.2nm/sec 이상, 보다 바람직하게는 0.5nm/sec 이상, 더욱 바람직하게는 1nm/sec이상이다. 이 범위에 미치지 않으면, 퇴적시에 계내에 잔존하는 기체분자를 취입하기 쉬운 상태가 되고, 형성되는 금속층의 금속성이 저하되어 광학특성이 저하되는 일 이 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서, 증착 속도를 상기 범위내로 함으로써 치밀한 막을 형성하는 것이 가능해진다. 그 결과, 편광 분리 특성이 우수한 편광판으로 할 수 있다.

<공정(b-3), 공정(c-4):선상 흑색층 형성 공정>

본 발명의 편광판1의 제조 방법에 있어서, 기재(1) 표면에 형성된 선상 요철구조(10) 상에 선상 흑색층(2)을 형성할 경우, 그 방법으로서는 증착법, 스퍼터법 등의 건식법, 코팅법, 도금법 등의 습식법 등이 바람직하게 사용된다.

증착법 및 스퍼터법 등의 건식법에 대해서는, 기재(1)와 휘발원의 각도를 제어함으로써 선상 요철구조(10)의 볼록부(11) 주변에만 선상 흑색층(2)을 형성하는 것이 가능하다. 이것은 위치 선택적으로 선상 흑색층(2)을 형성하기 위한 유효한 수단이다. 여기에서, 기재(1)와 금속원의 각도를 제어한다란 기재(1)면의 법선 방향에 대한 금속원의 각도를 제어하는 것을 말하고, 예를 들면 도 21에 나타내듯이, 법선 방향에 대하여 경사 방향으로, 또한, 선상 요철구조(10)의 길이 방향에 대하여 수직인 방향으로부터 증착 또는 스퍼터하는 것이 바람직하다.

다음에 코팅법은 흑색층 형성용의 재료를 함유한 도포제를 기재(1) 상에 도포함으로써 선상 흑색층(2)을 형성한다. 도막두께, 용매의 극성, 도포조건을 제어 함으로써, 부분적으로 선상 흑색층(2)의 형성이 가능해진다.

또한 도금법에 대해서는 고체 표면에 외부전원을 이용하여 선상 흑색층(2) 등을 전기적으로 석출(전착)시키는 전해 도금법, 선상 흑색층(2)을 화학적으로 환원 석출시키는 무전해 도금법 등을 들 수 있다. 도금법에 대해서는, 기재(1)에 금 속 등을 증착 등에 의해 형성한 후, 도금을 성장시키거나, 또는 은이나 팔라듐 등의 촉매가 되는 미립자를 기재(1) 상에 코팅한 후에 도금을 성장시키는 등을 들 수 있다. 예를 들면 선상 요철구조(10)의 오목부(12)에 촉매가 되는 금속입자를 충전시킨 후, 무전해 도금하면, 오목부(12)에만 선상 흑색층(2)이 형성된다.

이들 상술한 방법 중에서는 선상 흑색층(2)의 형성 위치가 제어되기 쉽고, 또한 형성되는 선상 금속층(3)의 제어가 용이하며, 또한 균일성이 우수한 증착법 및 스퍼터법 등의 건식법이 보다 바람직한 형성 방법이다.

건식법에 의한 선상 흑색층(2)의 형성 방법의 예로서는, 저항가열증착, 전자빔 증착, 유도가열증착 및 이들에 플라즈마나 이온빔에 의한 어시스트법 등의 진공증착법, 반응성 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법, ECR(전자 사이클로트론) 스퍼터링법 등의 스퍼터링법, 이온도금법 등의 물리적 기상성장법(PVD법), 열이나 광, 플라즈마 등을 이용한 화학적 기상성장법(CVD법) 등을 들 수 있다.

여기에서, 선상 흑색층(2)을 형성하는 재료가 무기 산화물1, 무기 질화물1, 무기 산질화물1, 무기 할로겐화물1, 무기 황화물1 등을 주된 성분으로 하는 재료를 사용할 경우에 있어서는, 형성되는 선상 흑색층(2)의 조성과 동일한 재료를 직접 휘발시켜서 기재(1) 표면에 퇴적시키는 것도 가능하다. 그러나, 이 방법으로 행하는 경우에는, 휘발중에 조성이 변화되고, 그 결과, 형성된 막이 흑색을 띨 수 없는 경우가 있다. 그 때문에 1)휘발원으로서 형성하는 선상 흑색층(2)과 동일한 조성의 재료를 사용해서 무기 산화물1의 경우에는 산소 가스를, 무기 질화물1의 경우에는 질소 가스를, 무기 산질화물1의 경우에는 산소 가스와 질소 가스의 혼합 가스를, 무기 할로겐화물1의 경우에는 할로겐계 가스를, 무기 황화물1의 경우에는 유황계 가스를 각각 계내에 보조적으로 도입하면서 휘발시키는 방법: 2)휘발원으로서 무기물을 사용하고, 이것을 휘발시키면서 무기 산화물1의 경우에는 산소 가스를, 무기 질화물1의 경우에는 질소 가스를, 무기 산질화물1의 경우에는 산소 가스와 질소 가스의 혼합 가스를, 무기 할로겐화물1의 경우에는 할로겐계 가스를, 무기 황화물1의 경우에는 유황계 가스를 각각 계내에 도입하고, 무기물과 도입된 가스를 반응시키면서 기재(1) 표면에 퇴적시키는 등을 들 수 있다. :3) 휘발원으로서 무기물군을 사용하고, 이것을 휘발시켜서 무기물군의 층을 형성시킨 후, 그것을 무기 산화물1의 경우에는 산소 가스 분위기 하, 무기 질화물1의 경우에는 질소 가스 분위기 하, 무기 산질화물1의 경우에는 산소 가스와 질소 가스의 혼합 가스 분위기 하, 무기 할로겐화물1의 경우에는 할로겐계 가스 분위기 하, 무기 황화물1의 경우에는 유황계 가스 분위기 하에서 유지함으로써 무기물층과 도입된 가스를 반응시키고, 이들 중 휘발원으로부터 휘발시키는 것이 용이하다고 하는 점에서 2) 또는 3)의 방법이 보다 바람직하게 사용된다. 또한 막질의 제어가 용이한 점에서 2)의 방법이 더욱 바람직하게 사용된다. 또한 선상 흑색층(2)이 무기 산화물1의 경우에는 휘발원으로서 무기물군을 사용하고, 이것을 휘발시켜서 무기물군의 층을 형성시킨 후, 공기중에서 방치함으로써 무기물군을 자연산화시키는 방법도 형성이 용이하다고 하는 점에서 바람직하게 사용된다.

진공증착법에 의한 선상 흑색층(2)의 형성에 있어서, 휘발전에 감압할 때, 계내의 진공도를 높게 하는 것이 바람직하다. 계내의 진공도를 높게 함으로써 치밀 하며, 결점이 적은 선상 흑색층(2)을 형성하는 것이 가능해지고, 균일한 선상 흑색층(2)을 형성할 수 있다.

본 발명의 편광판1의 제조 방법에 있어서, 증착 각도(θ), 즉 증착시의 기재(1)의 법선 방향과 휘발원의 방향이 이루는 각도는 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 갖는 경우에는 기재(1)의 요철형상에 의존한다. 여기에서 말하는 증착 각도(θ)란 증착시의 기재(1)의 법선 방향과 휘발원의 방향이 이루는 각도이다. 바람직하게는, 도 21에 나타내듯이, 선상 흑색층(2)의 증착 방향(M1)이 기재면의 법선(L3)과, 기재(1)면에 평행하며, 또한 선상 요철구조(10)의 길이 방향에 수직인 선(L2)으로 이루어지는 면내에 포함되는 것이 좋다.

선상 흑색층(2)의 증착 방향(M1)이 기재면의 법선(L3)과, 기재(1)면에 평행하며, 또한 선상 요철구조(10)의 길이 방향에 수직인 선(L2)으로 이루어지는 면내에 포함되는 경우에 있어서, 상기 증착 각도[θ(°)]는 선상 흑색층(2)의 형성중에 일정해도 좋고, 변화시켜도 상관없다. 증착 각도(θ)가 일정할 경우, tanθ≥(p-w)/h가 되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 tan(θ-5°)≥(p-w)/h, 더욱 바람직하게는 증착 각도 tan(θ-10°)≥(p-w)/h 이상이다. 이 범위에 미치지 않으면, 선상 흑색층(2)의 선택적 형성이 곤란하게 되고, 광학특성이 저하되는 일이 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1의 제조 방법에 있어서, 증착 각도(θ)를 상기 범위로 함으로써, 고선택적으로 선상 흑색층(2)을 형성시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 고투과율을 유지한 채, 외광의 비침을 억제할 수 있다.

또한 증착 각도(θ)를 변화시킨 경우에는 증착 각도(θ)를 일정하게 한 방법 과 비교해서 오목부에의 부착을 억제하면서 선상 흑색층(2)을 두께 방향으로 보다 높게 형성하는 것이 가능해진다. 그 결과, 얻어지는 고투과율을 유지한 채, 보다 외광의 비침을 억제할 수 있다. 이 경우, 증착 각도(θ)는 형성 초기에 있어서 tanθ≥(p-w)/h를 만족시키고 있으면 좋고, 형성 중기 후기에 걸쳐서 tanθ<(p-w)/h가 되어도 좋다.

증착 각도(θ)를 변화시킬 경우, 형성 초기의 단계에 있어서는 증착 각도(θ)가 작아지는 방향으로 변화시키는 것이 바람직하다. 이렇게 변화시킴으로써 형성 초기에는 오목부에의 부착을 억제하는 것이 가능해지고, 또한 형성을 진행시킴에 따라, 두께 방향으로 높게 선상 흑색층(2)을 형성하는 것이 가능해진다. 또한 증착 각도(θ)를 변화시킬 경우, 단속적으로 변화시켜도 좋고, 연속적으로 변화시켜도 좋다.

형성 각도(θ)를 변화시키는 방법으로서는 기재 각도 가변 기구를 갖는 장치를 이용하여 형성 각도(θ)를 변화시켜도 좋고, 롤투롤형 증착 장치를 이용하여 기재를 롤상 드럼의 외주를 따라 설치하고, 롤을 회전시킴으로써 형성 각도(θ)를 변화시켜도 좋다. 여기에서, 롤투롤형 증착 장치를 사용한 경우에는 연속 프로세스로 하는 것이 가능해지므로 생산성의 점에서 보다 바람직하다.

도 22는 기재 각도 가변 기구를 갖는 장치를 이용하여 형성 각도(θ)를 변화시켜서 증착하는 방법을 설명하는 도면이다. 도면에 나타내지 않은 기재 각도 가변 기구를 이용하여, 기판(1)을 증착 각도(θ), 즉 증착시의 기재(1)의 법선 방향(L3)과 휘발원(60)으로부터의 금속의 방향(M1)이 이루는 각도로 경사시킨다. 이렇게 하 여, 기재 각도 가변 기구를 갖는 장치를 이용하여, 형성 각도(θ)를 변화시키면서 증착시킴으로써, 고선택적으로 선상 흑색층(2)을 형성시킬 수 있다.

도 23은 롤투롤형 증착 장치를 이용하여 형성 각도(θ)를 변화시켜서 증착하는 방법을 설명하는 도면이다. 도 23에 나타내듯이, 롤상의 기재는 풀림/권취축(63,66), 롤상 드럼(62)의 회전에 의해 롤상 드럼(62)의 외주를 따라 회전한다. 롤상 드럼(62)의 측면 근방에는 구획판(67)이 설치되어 있다. 구획판의 개구부는 기재면의 법선 방향(L3)과 휘발원(60)으로부터의 금속의 방향(M1)이 이루는 각도(θ)가 θ1로부터 θ3(이 도면의 예에서는 θ1>θ3)으로 변화되도록 개구되어 있다. 풀림/권취축(63,66), 롤상 드럼(62)의 회전에 의해 롤상의 기재(61) 상에 형성 각도(θ)가 θ1로부터 θ3으로 변화되면서 증착된다.

본 발명의 편광판1의 제조 방법에 있어서, 기재(1)와 휘발원간의 거리는 먼 쪽이 좋고, 바람직하게는 15cm 이상, 보다 바람직하게는 20cm 이상이다. 이 범위에 미치지 않으면, 경사지게 증착했을 때에 증착원에 가까운 측에 많은 선상 흑색층(2)이 퇴적되어 버려, 광학 특성의 면내균일성이 악화되는 일이 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1의 제조 방법에 있어서, 기재(1)와 휘발원간의 거리를 상기 범위로 함으로써, 면내에서의 광학특성이 균일성이 우수한 편광판으로 할 수 있다.

또한 선상 흑색층(2)이 적층구조로 이루어지는 경우에는 무기물군이 다른 경우에는 복수의 휘발원을 구비한 장치를 사용하고, 제1층을 형성한 후에 휘발원을 바꿔서 제2층, 제3층으로 형성해 가면 좋다. 또 동일 무기물군에서 반응의 정도 및 /또는 반응 가스의 종류가 다를 뿐인 경우에는 제1층을 형성한 후에, 도입 가스의 유량 및/또는 도입 가스의 종류를 변경해서 제2층, 제3층…으로 형성하면 좋다.

<공정(b-3), 공정(c-4), 공정(e-4):선상 금속층 형성 공정>

본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서, 기재(1) 표면에 형성한 선상 요철구조(10) 상에 선상 금속층(3)을 형성할 경우, 그 방법으로서는 증착법, 스퍼터법 등의 건식법, 코팅법, 도금법 등의 습식법 등이 바람직하게 사용된다.

증착법 및 스퍼터법 등의 건식법에 대해서는 기재(1)와 금속원의 각도를 제어함으로써 선상 요철구조(10)의 볼록부(11) 주변에만 선상 금속층(3)을 형성하는 것이 가능하며, 위치 선택적으로 선상 금속층(3)을 형성하기 위한 유효한 수단이다. 여기에서, 기재(1)와 금속원의 각도를 제어한다란 기재(1)면의 법선 방향에 대한 금속원의 각도를 제어하는 것을 말한다. 예를 들면 도 21에 나타내듯이 법선 방향에 대하여 경사 방향으로, 또한, 선상 요철구조(10)의 길이 방향에 대하여 수직인 방향으로부터 증착 또는 스퍼터하는 것이 바람직하다.

다음에 코팅법은 금속입자 또는 금속에 의해 피복된 입자를 함유한 도포제를 기재(1) 상에 도포함으로써 선상 금속층(3)을 형성한다. 도막두께, 용매의 극성, 도포조건을 제어함으로써, 부분적으로 선상 금속층(3)의 형성이 가능해진다.

또한 도금법에 대해서는 고체 표면에 외부전원을 이용하여 금속 등을 전기적으로 석출(전착)시키는 전해 도금법, 선상 금속층을 화학적으로 환원 석출시키는 무전해 도금법 등을 들 수 있다. 도금법에 대해서는, 기재(1)에 선상 금속층(3)을 증착 등에 의해 형성한 후, 도금을 성장시키거나, 또는 은이나 팔라듐 등의 촉매가 되는 미립자를 기재(1) 상에 코팅한 후에 도금을 성장시키는 등을 들 수 있다. 예를 들면 선상 요철구조(10)의 오목부(12)에 촉매가 되는 금속입자를 충전시킨 후, 무전해 도금하면 오목부(12)에만 선상 금속층(3)이 형성된다.

이들 상술한 방법 중에서는 선상 금속층(3)의 형성 위치가 제어되기 쉽고, 또한 형성되는 선상 금속층(3)의 금속성이 높은 증착법 및 스퍼터법 등의 건식법이 보다 바람직한 형성 방법이다.

건식법에 의한 선상 금속층(3)의 형성 방법의 예로서는, 저항가열증착, 전자빔증착, 유도가열증착 및 이들에 플라즈마나 이온빔에 의한 어시스트법 등의 진공증착법, 반응성 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법, ECR(전자 사이클로트론) 스퍼터링법 등의 스퍼터링법, 이온도금법 등의 물리적 기상성장법(PVD법), 열이나 광, 플라즈마 등을 이용한 화학적 기상성장법(CVD법) 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 금속성이 높은 치밀한 막을 고선택적으로 형성할 수 있다고 하는 점에서 전자빔 증착법 및 전자빔법에 각종 어시스트법을 조합시킨 방법이 바람직하다.

진공증착법에 의한 선상 금속층(3)의 형성에 있어서, 계내의 진공도는 높을수록 좋고, 바람직하게는 8.0×10^-4Pa 이하, 보다 바람직하게는 1.0×10^-4Pa 이하, 더욱 바람직하게는 5.0×10^-5Pa 이하이다. 이 범위에 미치지 않으면, 휘발원으로부터 휘발된 금속원자가 기재(1)까지 도달하는 동안에 계내에 잔존하는 기체분자와 충돌하여 방향성이 상실되어 버린다. 이 때문에, 퇴적시에 계내에 잔존하는 기체분 자를 취입하면서 기재(1) 상에 석출되어 금속성이 저하되고, 광학특성이 저하되거나, 또는 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 갖는 경우에 있어서는, 선상 금속층(3)의 선택적 형성이 곤란하게 되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서, 증착시의 진공도를 상기 범위내로 함으로써 치밀한 막을 고선택적으로 형성하는 것이 가능해지고, 그 결과, 편광 분리 특성이 우수한 편광판을 얻을 수 있다.

진공증착법에 의한 선상 금속층(3) 형성에 있어서, 증착 속도는 바람직하게는 0.2nm/sec 이상, 보다 바람직하게는 0.5nm/sec 이상, 더욱 바람직하게는 1nm/sec 이상이다. 이 범위에 미치지 않으면, 퇴적시에 계내에 잔존하는 기체분자를 취입하기 쉬운 상태가 되고, 형성되는 선상 금속층(3)의 금속성이 저하되어 광학특성이 저하되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서, 증착 속도를 상기 범위내로 함으로써 치밀한 막을 고선택적으로 형성하는 것이 가능해진다. 그 결과, 편광 분리 특성이 우수한 편광판을 얻을 수 있다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서, 증착 각도(θ), 즉 증착시의 기재(1)의 법선 방향과 증착원의 방향이 이루는 각도는 기재(1)가 평탄할 경우에는 어떠한 각도이어도 좋다. 기재(1) 표면에 선상 요철구조(10)를 갖는 경우에는 기재(1)의 요철형상에 의존한다. 여기에서 말하는 증착 각도(θ)란 증착시의 기재(1)의 법선 방향과 증착원의 방향이 이루는 각도이다. 바람직하게는, 도 21에 나타내듯이 금속의 증착 방향(M1)이 기재면의 법선(L3)과, 기재(1)면에 평행하며 또한 선상 요철구조(10)의 길이 방향에 수직인 선(L2)으로 이루어지는 면내에 포함되면 좋다.

금속의 증착 방향(M1)이 기재(1)면의 법선(L3)과, 기재(1)면에 평행하며 또한 선상 요철구조(10)의 길이 방향에 수직인 선(L2)으로 이루어지는 면내에 포함되는 경우에 있어서, 상기 증착 각도[θ(°)]는 선상 금속층(3)의 형성중에 일정해도 좋고, 변화시켜도 좋다. 증착 각도(θ)가 일정할 경우, tanθ≥(p-w)/h가 되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 tan(θ-5°)≥(p-w)/h, 더욱 바람직하게는 증착 각도 tan(θ-10°)≥(p-w)/h 이상이다. 이 범위에 미치지 않으면, 선상 금속층(3)의 선택적 형성이 곤란하게 되고, 광학특성이 저하되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서, 증착 각도(θ)를 상기 범위로 함으로써, 고선택적으로 금속을 부착시키는 것이 가능해지고, 그 결과, 편광 분리 특성이 우수한 편광판을 얻을 수 있다.

또한 증착 각도(θ)를 변화시킨 경우에는, 증착 각도(θ)를 일정하게 한 방법과 비교해서 오목부에의 부착을 억제하면서 선상 금속층(3)을 두께 방향으로 보다 높게 형성하는 것이 가능해진다. 그 결과, 얻어지는 고투과율을 유지한 채, 보다 편광 분리 특성이 우수한 편광판을 얻을 수 있다.

이 경우, 증착 각도(θ)는 형성 초기에 있어서 tanθ≥(p-w)/h를 만족시키고 있으면 좋고, 형성 중기 후기에 걸쳐서 tanθ<(p-w)/h가 되어도 좋다.

이 경우, 증착 각도(θ)를 변화시키는 경우, 형성 초기의 단계에 있어서는 증착 각도(θ)가 작아지는 방향으로 변화시키는 것이 바람직하다. 이렇게 변화시킴 으로써 형성 초기에는 오목부에의 부착을 억제하는 것이 가능해진다. 또한 형성을 진행시킴에 따라, 두께 방향으로 높게 선상 금속층(3)을 형성하는 것이 가능해진다. 또한 증착 각도(θ)를 변화시킬 경우, 단속적으로 변화시켜도 좋고, 연속적으로 변화시켜도 상관없다.

형성 각도(θ)를 변화시키는 방법으로서는 기재 각도 가변 기구를 갖는 장치를 이용하여 형성 각도(θ)를 변화시켜도 좋다. 증착원이 롤상 드럼의 회전 중심축을 포함하고 또한 수평면에 대하여 수직인 면내에 없는 위치에 배치되어 있는 롤투롤형 증착 장치를 이용하여 기재를 롤상 드럼의 외주를 따라 설치하고, 롤을 회전시킴으로써 형성 각도(θ)를 변화시켜도 좋다. 여기에서, 롤투롤형 증착 장치를 사용한 경우에는, 연속 프로세스로 하는 것이 가능해지므로 생산성의 점에서 보다 바람직하다. 형성 각도(θ)를 변화시키면서 증착하는 방법은 상기와 같은 방법으로 행한다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 제조 방법에 있어서, 기재(1)와 증착원간의 거리는 먼 쪽이 좋고, 바람직하게는 15cm 이상, 보다 바람직하게는 20cm 이상이다. 이 범위에 미치지 않으면, 경사지게 증착했을 때에 증착원에 가까운 측에 많은 금속이 퇴적되어 버려 광학특성의 면내균일성이 악화되는 일이 있으므로 바람직하지 못하다. 본 발명의 편광판의 제조 방법에 있어서, 기재(1)와 증착원간의 거리를 상기 범위로 함으로써, 면내에서의 광학특성이 균일성이 우수한 편광판으로 할 수 있다.

본 발명의 편광판1의 제조 방법에 있어서는, 공정(a-2) 공정(b-4) 흑색층 형 성 공정 또는 공정(b-3) 공정(c-4) 선상 흑색층 형성 공정 및 공정(a-3) 공정(b-4) 금속층 형성 공정 또는 공정(b-4) 공정(c-4) 선상 금속층 형성 공정 중 어느 것이나 증착, 스퍼터 등의 물리적 기상성장법으로 행할 경우, 또한 본 발명의 편광판2의 제조 방법에 있어서는 공정(d-2) 공정(e-3) 투명층 형성 공정 및 공정(d-3) 금속층 형성 공정 또는 공정(e-4) 선상 금속층 형성 공정 중 어느 것이나 증착, 스퍼터 등의 물리적 기상성장법으로 행하는 경우에는 복수의 휘발원을 구비한 장치를 이용하여 이들을 연속해서 행하는 것도 바람직하게 행하여진다. 이 경우, 별도의 공정으로 나누어서 행할 경우와 비교해서 진공처리를 행하는 횟수를 줄일 수 있다. 그 결과, 공정시간을 약 절반으로 할 수 있다. 또한 이들을 연속으로 행할 경우, 롤상의 필름 기재를 이용하여 롤투롤 공정에서 행하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 풀리면서 한쪽의 층을 형성하고, 이어서 되감기면서, 또는 되감김후 다시 풀림을 하면서 또 하나의 층을 형성해도 좋고, 필름의 반송 경로내에 복수의 형성 존을 설치한 장치를 사용해서 1회의 풀림으로 양쪽의 층을 연속해서 형성하는 것도 바람직하게 행하여진다.

<공정(a-4), 공정(b-5), 공정(d-4):레지스트 패턴 형성 공정>

본 발명의 편광판1의 제조 방법에서는 기재(1)의 평탄면에 선상 흑색층(2) 및/또는 선상 금속층(3)을 형성하는 경우에는 공정(a-2) 공정(b-4)에서 형성한 흑색층 및/또는 공정(a-3) 공정(b-4) 금속층 상에 또 본 발명의 편광판2의 제조 방법에서는 기재(1)의 평탄면에 선상 금속층(3)을 형성하는 경우에는 공정(d-3)에서 형성한 금속층 상에 레지스트 패턴을 형성한다.

그 방법으로서는, 우선, 흑색층 및/또는 금속층 상에 전자파 조사에 의해 가교, 또는 분해 가능한 화합물을 함유하는 재료로 이루어지는 박막을 형성한다. 다음에 그 박막에 포토마스크를 사용한 노광, 전자빔 묘화, 간섭 노광 등의 방법에 의해 부분적으로 가교 또는 분해시킨다. 이어서, 용매를 이용하여 노광부 또는 비노광부를 선택적으로 용해시킴으로써 형성시킬 수 있다.

또한 그 밖의 방법으로서는, 공정(b-2), 공정(c-2), 공정(e-2)에서 열거한 가열·가압 또는 전자파 조사를 사용한 금형 전사에 의해서도 형성할 수 있다. 그 구체적인 방법은 흑색층 및/또는 금속층 상에 열가소성을 갖는 재료나, 가열 또는 전자파 조사에 의해 가교 가능한 재료의 박막을 형성하고, 그 형성한 박막에 공정(b-2), 공정(c-2), 공정(e-2)와 동일한 방법으로 금형형상을 전사함으로써 형성할 수 있다.

여기에서, 금형 전사로 레지스트 패턴을 형성할 경우, 형성된 수지의 요철형상의 오목부 저면에는 일반적으로 수지가 남는다. 이 때문에, 그 상태에서는 계속되는 선택적 제거 공정에 있어서 흑색층 및/또는 금속층을 선택적 제거하는 것이 곤란하다. 그 때문에 오목부에 잔존하는 수지를 제거하여 부분적으로 흑색층 및/또는 금속층을 노출시키는 것도 바람직하게 행해진다. 그 방법으로서는 드라이 에칭, 웨트 에칭 등의 공지의 방법을 이용하여 행할 수 있다.

상술의 방법에 의해 형성된 레지스트 패턴은 그 상태에서는 계속되는 공정(a-5), 공정(a-6), 공정(b-6), 공정(d-5)의 선택적 제거 공정에 사용하는 것이 가능하다. 그 레지스트 패턴을 기초로 리프트 오프를 행함으로써 흑색층 및/또는 금속층 상에 다른 금속 등의 패턴을 형성하는 것도 바람직하게 행하여진다. 이 경우, 레지스트 패턴을 그대로 사용하는 경우와 비교해서 선택적 제거 공정에 있어서의 제거의 선택성을 높일 수 있다. 그 결과, 고광학특성의 편광판을 형성할 수 있으므로 바람직하게 행하여진다.

<공정(a-5), 공정(a-6), 공정(b-6), 공정(d-5):선택적 제거 공정>

본 발명의 편광판1의 제조 방법에 있어서는, 기재(1)의 평탄면에 선상 흑색층(2) 및 선상 금속층(3)을 형성하는 경우에는 공정(a-4) 공정(b-5), 본 발명의 편광판2의 제조 방법에 있어서는 기재(1)의 평탄면에 선상 금속층(3)을 형성하는 경우에는 공정(d-4)에서 흑색층 및/또는 금속층 상에 형성한 레지스트 패턴(또는 레지스트 패턴을 기초로 리프트 오프해서 형성한 금속 패턴)을 기초로 흑색층 및/또는 금속층을 부분적으로 제거함으로써 목적으로 하는 편광판을 형성할 수 있다.

그 방법으로서는 드라이 에칭법, 웨트 에칭법, 샌드 블래스팅법 등을 사용할 수 있다. 이 중에서, 고선택적으로 흑색층 및/또는 금속층을 제거할 수 있다고 하는 점에서 드라이 에칭법이 바람직하다. 드라이 에칭에 사용하는 가스는 흑색층 및/또는 금속층 및 레지스트 패턴(또는 레지스트 패턴을 기초로 리프트 오프해서 형성한 금속 패턴)의 재질에 의해 적당하게 선택된다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2는 적어도 상기 공정을 포함하는 방법에 의해 형성된다. 특히 본 발명의 편광판1의 경우나, 본 발명의 편광판2에 있어서, 기재(1) 상에 투명층(4)을 형성한 후에 선상 금속층(3)을 형성한 경우에 있어서는 형성된 선상 흑색층(2) 및/또는 선상 금속층(3)의 기계적 강도를 높이기 위해서, 또 는 표면에 내마찰성을 부여하기 위해서 형성된 선상 흑색층(2) 및/또는 선상 금속층(3)의 표면이나, 선상 흑색층(2) 및/또는 선상 금속층(3)이 형성되어 있는 면 전체면에 투명수지나, 금속산화막 등에 의한 보호막을 형성하거나, 또는 형성된 선상 흑색층(2) 및/또는 선상 금속층(3) 사이의 오목부에 투명수지를 충전하는 등을 해도 좋다. 사용할 수 있는 투명수지는 특별히 한정되지 않고, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 광경화성 수지 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한 사용할 수 있는 금속산화물도 투명하면 특별하게 한정되지 않는다. 또한 본 발명의 편광판1 또는 편광판2의 표면에 위상차 필름, 광학보상 필름, 보호 필름 등의 다른 필름을 붙이거나 하는 것도 바람직하게 행하여진다.

또한 본 발명의 편광판1의 기재(1)의 선상 흑색층(2) 및/또는 선상 금속층(3)의 미형성면측, 본 발명의 편광판2의 기재(1)의 선상 금속층(3)의 미형성면측에는 대전 방지층, 반사 방지층, 하드 코트층 등 임의의 층을 형성할 수 있다. 또한 다른 기능을 갖는 기재(1) 등과의 접합을 함으로써 다기능을 갖는 기능 통합 고성능 시트로 하는 것도 가능하다.

본 발명의 편광판1 또는 편광판2는 상기 공정에 의해 형성할 수 있다. 얻어지는 편광판에 의해 반사형의 편광 분리 특성을 발현시킴과 아울러, B면에 의해 외광의 비침을 방지할 수 있다. 보다 상세하게는, A면측에 광을 입사시킨 경우에는 어떤 한쪽의 편광성분을 투과시키고, 또한 다른 한쪽의 편광성분을 반사시키는 편광 분리 기능을 갖는다. A면측으로부터 광을 입사시킨 경우에는 어떤 한쪽의 편광성분을 투과하고, 또한 다른 한쪽의 편광성분을 소실시키는 기능을 갖는다. 본 발 명의 편광판1 또는 편광판2는 본 기능이 요구되는 각종 용도에 사용할 수 있지만, 그 용도의 일례로서는 특히 액정표시장치 속에 장착해서 사용한 경우에 휘도 향상 효과가 발휘되는 것을 들 수 있다. 이하에, 이 메커니즘에 관하여 설명한다.

[액정표시장치]

액정표시장치는 그 구성이 크게는 면광원(700)과 액정셀(800)로 나뉘어진다.

도 24는 광원(700)으로서 사이드 라이트형 면광원을 사용한 액정표시장치의 예를 나타내고 있다. 도 24에 있어서, 도광판(300)의 상면측에 확산 시트(500)가 배치되고, 또한 그 위에 프리즘 시트(600)가 배치되고, 또한 도광판(300)의 하면측에는 반사 시트(400)가 배치되어 있다. 또한, 도광판(300)의 측면에는 형광관(200)이 배치되어 있다. 형광관(200)으로부터 조사되는 광은 도광판(300)의 측면으로부터 도광판(300)내에 들어가고, 도광판(300)의 상면으로부터 확산 시트(500), 프리즘 시트(600)를 거쳐 상방으로 출사된다. 또, 상기 구성예에 제한되지 않는다. 도광판(300)으로서, 표리면에 도트, 프리즘상 등 여러가지 가공을 실시한 것을 사용해도 좋다. 형광관(200)을 복수개 설치해도 좋다. 또한 형광관(200) 대신에 발광 다이오드(LED)를 이용해도 상관없다. 또한, 광확산 시트(500)나 프리즘 시트(600)에 관해서는 어느 하나만 사용하는 경우나 각각 복수매 사용하는 경우 등, 여러가지의 부재 및 구성이 바람직하게 사용된다.

또한 도 25는 광원(700)으로서 직하형 면광원을 사용한 액정표시장치의 예를 나타내고 있다. 이 타입의 광원은 반사 시트(400)가 전면에 깔려진 케이싱(410)의 내부에 복수의 선상의 형광관(200)이 배열되고, 형광관(200)의 상측에 확산 판(310), 또한 그 상측에 광확산 시트(500), 프리즘 시트(600)가 이 순서로 배치된 구성이다. 직하형 면광원의 경우에도 각종 구성 부재는 각각 여러 부재나 구성을 채용할 수 있다. 예를 들면, 형광관의 형상은 직선상에 한정되지 않고, 또 형광관(200) 대신에 발광 다이오드(LED)를 사용해도 좋다. 또한 확산판, 광확산 시트, 프리즘 시트에 대해서도 상기와 같은 여러 부재, 구성의 것이 사용된다.

또한 면광원(700)으로서는 상기 면광원 뿐만 아니라, 임의의 면광원을 사용할 수 있다.

본 발명의 액정표시장치는 상기 면광원에 액정층(820)의 상하에 적어도 상측 편광판으로서 편광판을, 하측 편광판으로서 본 발명의 편광판(100)을 구비한 액정셀을 선상 금속층(3)측(즉 A면)을 면광원측이 되도록 배치한 것이다.

본 발명의 편광판에 의한 휘도 향상 효과와, 외광의 비침의 양립에 대해서 도 26을 사용하여 설명한다.

종래의 액정표시장치(도 26(a))에 사용되는 액정셀(800)은 2매의 편광판(810, 830)과, 2매의 편광판(810, 830) 사이에 설치된 액정층(820) 등으로 구성된다. 종래의 액정셀(800)에 사용되는 편광판(810, 830)은 일반적으로 흡수형이라고 불리는 편광판이다. 이 편광판에서는 투과축과 직교하는 방향의 편광성분(λ2)은 흡수된다. 따라서, 이론적으로는 광의 이용 효율은 50%이다.

또한 종래의 반사형 편광판을 사용한 액정표시장치(도 26(b))에서는 하측의 편광판(810) 대신에 종래의 반사형 편광판(840)을 사용한다. 이것에 의해 하측 편광판(810)에서 흡수되는 편광성분(λ2)을 면광원(700)측으로 반사시켜 되돌려서 재 이용할 수 있으므로, 고휘도의 액정표시장치로 할 수 있다라고 되어 있다. 그러나, 실제로 편광판과 치환해서 사용한 경우, 흑색 표시시에 외광(λ3)이 반사해서 반영되어 흑색 표시가 불가능하다는 문제가 있다.

한편, 본 발명의 액정표시장치(도 26(c))와 같이, 본 발명의 편광판을 A면을 면광원(700)과 대향하도록 설치한 경우, 종래의 액정표시장치와 비교해서 하측 편광판(810)에서 흡수되는 편광성분(λ2)을 면광원(700)측으로 반사시켜 되돌려서 재이용할 수 있다. 이 결과, 고휘도의 액정표시장치로 할 수 있다. 또 종래의 반사형 편광판을 사용한 액정표시장치와는 달리, 흑색 표시시에 외광(λ3)이 들어가도 B면(본 발명의 편광판1의 경우에는 선상 흑색층(2)측, 본 발명의 편광판2의 경우에는 투명층(4)측)에서 광을 소실시킬 수 있다. 이러한 점에서 본 발명의 편광판을 사용한 액정표시장치는 종래의 액정표시장치와 비교해서 고휘도의 액정표시장치로 할 수 있다. 또한 본 발명의 편광판1에서는 선상 흑색층(2)과 선상 금속층(3)을 합친 높이, 본 발명의 편광판2에서는 선상 금속층(3)과 투명층(4)을 합친 높이가 수백 nm이다. 따라서, 종래의 액정표시장치에 사용되는 액정셀에 비해서 그 두께를 얇게 할 수도 있다.

또한 본 발명의 액정표시장치의 예로서, 하측 편광판(810)을 본 발명의 편광판으로서 사용한 예를 나타냈다. 본 발명의 편광판의 B면의 전체 광선 반사율이 15% 미만, 보다 바람직하게는 10% 미만, 더욱 바람직하게는 5% 미만인 경우에는 도 27(a)에 나타내듯이 액정셀(800)의 상측 편광판(830)으로서 본 발명의 편광판(100)을 사용하고, 도 27(b)에 나타내듯이 액정셀(800)의 양측의 편광판(810, 820)을 본 발명의 편광판(100)으로서 사용하는 것도 바람직한 형태이다. 또, 상측 편광판(830)으로서 본 발명의 편광판(100)으로 하는 경우에는 B면(본 발명의 편광판1의 경우에는 선상 흑색층(2)측, 본 발명의 편광판2의 경우에는 투명층(4)측)이 관찰자측이 되도록 설치한다. 특히, 도 27(b)에 나타내듯이 액정셀(800)의 양측의 편광판(810, 830)을 본 발명의 편광판(100)으로서 사용한 경우에는 한쪽만을 본 발명의 편광판으로 하는 경우와 비교해서 액정셀의 두께를 더욱 얇게 하는 것도 가능하다.

이상과 같이, 본 발명의 편광판을 액정표시장치에 장착함으로써 광 이용 효율이 향상되고, 종래의 액정표시장치와 비교해서 고휘도의 액정표시장치로 하는 것이 가능해진다.

본 발명의 액정표시장치는 휴대전화, 전자수첩, 노트 PC, 모니터, TV, 각종 표시 매체 등에 바람직하게 사용할 수 있다.

[특성의 평가 방법]

본 발명에 있어서의 특성의 평가 방법으로서 이하에 기재된 방법을 사용한다. 측정 장치는 이하의 평가 방법과 동등하거나 또는 그 이상의 결과가 얻어지는 것이면 다른 장치를 사용해도 좋다.

A. 단면관찰

제작한 편광판을 잘라내어 선상 요철구조(10) 길이 방향에 수직인 단면을 잘라내고, 백금-팔라듐을 증착한 후, 니혼 덴시(주)제 전계 방사 주사형 전자현미경"JSM-6700F"로 사진을 촬영하고, 50000배로 단면관찰을 행한다. 얻어진 단면관찰 상으로부터 선상 요철구조(10)를 구성하는 볼록부(11)의 치수{피치[p(nm)], 폭[w(nm)], 높이[h(nm)]}, 선상 흑색층(2)의 막두께[h2(nm)], 선상 금속층(3)의 막두께[h3(nm)], 투명층(4)의 막두께[h4(nm)], 선상 흑색층(2)의 폭[w21(nm)], 선상 금속층(3)의 폭[w31(nm)]을 계측했다. 또, 선상 요철구조(10) 상에 선상 흑색층(2) 및/또는 선상 금속층(3)이 형성되어 있는 경우의 막두께(h2,h3)는 선상 흑색층(2) 및/또는 선상 금속층(3)이 형성되어 있는 부위 중, 볼록부(11) 위의 임의의 개소 5개소에서 기재(1) 법선 방향으로 계측했을 때의 두께를 구하고, 이들의 평균값을 구했다. 또한 선상 흑색층(2)의 폭(w21), 선상 금속층(3)의 폭(w31)은 임의의 개소 5개소에서의 평균값을 구했다. 또한 선상 금속층(3) 상에 투명층(4)이 형성되어 있는 경우의 막두께(h4)는 선상 금속층(3)위의 임의의 개소 5개소에 있어서, 기재(1) 법선 방향으로 계측했을 때의 두께를 구하고, 이들의 평균값을 구했다.

B. 전체 광선 투과율, 전체 광선 절대 반사율, 전체 광선 상대 반사율

제작한 편광판에 대해서 대형 편광자(ASSY)를 탑재하고, 수광기에 10°경사 스페이서를 부착한 적분구를 구비한 분광 광도계 UV-3150형(Shimadzu Corporation(주)제)을 이용하여 측정했다.

투과율은 광원과 A면측(선상 금속층(3)측)이 대향하도록 설치한 경우, 광원과 B면측(본 발명의 편광판1의 경우에는 선상 흑색층(2)측, 본 발명의 편광판2의 경우에는 투명층(4)측)이 대향하도록 설치한 경우, 각각에 대해서 파장 400∼800nm의 범위에 있어서 입사각 0°로 광을 입사시켰을 때의 투과율이 최대가 되는 편광성분의 투과율[(최대 투과율)TAmax, TBmax], 그것과는 수직 방향의 편광성분의 투과율[(최소 투과율)TAmin,TBmin]을 구했다. 또한 광원과 A면측(선상 금속층(3)측) 이 대향하도록 설치한 경우에 대해서 파장 400∼800nm의 범위에 있어서 입사각 10°로 광을 입사시켰을 때의 투과율이 최대가 되는 편광성분의 반사율[(최대 반사율)R'Amax], 그것과는 수직 방향의 편광성분의 반사율[(최소반사율)R'Amin]을 구했다.

또한 상기 장치에 절대 반사율 유닛(5°반사)을 탑재시켜 입사각 5°로 광을 입사시켰을 때 절대 반사율이 최대가 되는 편광성분의 절대 반사율[(최대 절대 반사율)RAmax, RBmax], 그것과는 수직 방향의 편광성분의 절대 반사율[(최소 절대 반사율)RAmin,RBmin]을 각각 측정했다.

또, 상기 측정은 표준 백색판으로서 황산 바륨을 이용하여 측정을 실시했다.

얻어진 편광 투과율(TAmax, TBmax, TAmin, TBmin), 전체 광선 절대 반사율[(Ra)max, RBmax, RAmin, RBmin]을 하기 식(1)∼(4)에 적용시킴으로써, A면측의 전체 광선 투과율(TAt), 전체 광선 절대 반사율(RAt), 선상 금속층(3)측의 전체 광선 투과율(TBt), 전체 광선 절대 반사율(RBt)을 구했다.

A면측 전체 광선 투과율(TAt)(%)=(TAmax+TAmin)/2…(1)

B면측 전체 광선 투과율(TBt)(%)=(TBmax+TBmin)/2…(2)

A면측 전체 광선 절대 반사율(RAt)(%)=(RAmax+RAmin)/2…(3)

A면측 전체 광선 상대 반사율(R'At)(%)=(R'Amax+R'Amin)/2…(3')

B면측 전체 광선 절대 반사율(RBt)(%)=(RBmax+RBmin)/2…(4)

얻어진 광학특성에 대해서 이하와 같이 판정했다. 또, 비교예에 있어서는, 양면에 대해서 측정을 행하고, 그 반사율이 보다 낮은 쪽의 면을 B면으로 했다.

1)A면측의 특성

1-1) 전체 광선 투과율(TAt)

파장 550nm에서의 투과율을 사용해서 이하와 같이 판정했다.

40% 이상 50% 이하의 경우:S

35% 이상 40% 미만의 경우:A

30% 이상 35% 미만의 경우:B

30% 미만의 경우:C

50% 보다 큰 경우:E

S 또는 A 또는 B가 양호하며, S가 가장 우수하다.

또한 투과율의 파장 의존성에 대해서는 450nm, 550nm, 650nm에 있어서의 투과율을 비교해서 이들 투과율의 최대값과 최소값의 차를 사용하여 이하와 같이 판정했다.

20% 미만의 경우:A

20% 이상 30% 미만의 경우:B

30% 이상의 경우:C

A 또는 B가 양호하며, A가 가장 우수하다.

1-2) 전체 광선 절대 반사율(RAt), 전체 광선 상대 반사율(R'At)

파장 550nm에서의 값을 사용해서 이하와 같이 판정했다.

40% 이상 50% 이하의 경우:S

35% 이상 40% 미만의 경우:A

30% 이상 35% 미만의 경우:B

20% 이상 30% 미만의 경우:C

20% 미만의 경우:D

50% 보다 큰 경우:E

S 또는 A 또는 B가 양호하고, S가 가장 우수하다.

또한 선상 금속층의 절대 반사율의 파장 의존성에 대해서는 450nm, 550nm, 650nm에 있어서의 절대 반사율을 비교해서 이들 투과율의 최대값과 최소값의 차를 사용해서 이하와 같이 판정했다.

10% 미만의 경우:A

10% 이상 20% 미만의 경우:B

20%를 초과하는 경우:C

A 또는 B가 양호하고, A가 가장 우수하다.

2)B면측의 특성

2-1) 전체 광선 투과율(TBt)

파장 550nm에서의 투과율을 사용해서 이하와 같이 판정했다.

40% 이상 50% 이하의 경우:S

35% 이상 40% 미만의 경우:A

30% 이상 35% 미만의 경우:B

30% 미만의 경우:C

50% 보다 큰 경우:E

S 또는 A 또는 B가 양호하고, S가 가장 우수하다.

또한 투과율의 파장 의존성에 대해서는 450nm, 550nm, 650nm에 있어서의 투과율을 비교해서 이들 투과율의 최대값과 최소값의 차를 사용해서 이하와 같이 판정했다.

20% 미만의 경우:A

20% 이상 30% 미만의 경우:B

30% 이상의 경우:C

A 또는 B가 양호하고, A가 가장 우수하다.

2-2) 전체 광선 절대 반사율(RBt)

파장 550nm에서의 값을 사용해서 이하와 같이 판정했다

10% 이하의 경우:S

10% 이상 20% 미만:A

20% 이상 30% 이하 :B

30% 초과 35% 미만:C

35% 이상의 경우:D

S 또는 A 또는 B가 양호하고, S가 가장 우수하다.

또한 선상 흑색층의 절대 반사율의 파장 의존성에 대해서는 450nm, 550nm, 650nm에 있어서의 절대 반사율을 비교해서 이들 투과율의 최대값과 최소값의 차를 사용해서 이하와 같이 판정했다.

20% 미만의 경우:A

20% 이상 30% 미만의 경우:B

30% 이상의 경우:C

A 또는 B가 양호하고, A가 가장 우수하다.

C. 편광도

제작한 편광판에 대해서 수광기에 적분구를 구비한 분광 광도계를 사용하고, 유리 편광 필터(에드몬드 옵틱스 재팬(주)제)와 B면(본 발명의 편광판1의 경우에는 선상 흑색층(2)측, 본 발명의 편광판2의 경우에는 투명층(4)측)이 대향하도록(비교예의 경우에는 선상 금속층(3)측과 대향하도록) 겹치고, 유리 편광 필터가 수광기측(광선 출사측)이 되도록 설치하고, 무편광상태의 광을 입사시키고, 그 투과율을 파장 400∼800nm의 범위에 있어서 편광자의 각도를 변화시키면서 측정했을 때에, 그 투과율이 최대가 되는 편광성분의 투과율[(최대 투과율)T'Amax]과, 그것과는 수직 방향의 편광성분의 투과율[(최소 투과율)T'Amin]을 측정하고, 얻어진 값을 하기 식(5)에 적용시킴으로써 편광도(P)를 구했다.

편광도(P)=(T'Amax-T'Amin)/(T'Amax+T'Amin)×100…(5)

파장 550nm의 편광도를 사용해서 이하와 같이 판정했다.

99.5% 이상의 경우:S

99.2% 이상 99.5% 미만의 경우:A

99% 이상 99.2% 미만의 경우:B

95% 이상 99% 미만의 경우:C

95% 미만의 경우:D

S 또는 A 또는 B가 양호하고, S가 가장 우수하다.

또한 편광도의 파장 의존성에 대해서는, 450nm, 550nm, 650nm에 있어서의 편광도를 비교해서 이들 투과율의 최대값과 최소값의 차를 사용해서 이하와 같이 판정했다.

2% 미만의 경우:S

2% 이상 5% 미만의 경우:A

5% 이상 10% 미만의 경우:B

10% 이상의 경우:C

S 또는 A 또는 B가 양호하고, S가 가장 우수하다.

D. 광소실률(L1)

본 발명의 편광판1에 있어서, 이하의 방법으로 광소실률(L)을 구했다. 막두께 100nm 알루미늄막 상(기재:표면이 평활한 붕규산 유리(BK-7))에 흑색층을 형성하고, 수광기에 적분구를 갖는 분광 광도계 UV-3150형(Shimadzu Corporation(주)제)을 사용하고, 파장 400∼800nm의 범위에 있어서, 흑색층측으로부터 광의 입사각5°로 무편광상태의 광을 입사시킨 경우의 절대 반사율(Rb)을 측정했다. 또한 마찬가지로 흑색층 형성전의 알루미늄 증착막의 절대 반사율(Ra)을 측정했다. 얻어진 값을 이용하여, 하기 식(6)에 의해 구해지는 광소실률의 파장 400∼800nm의 평균값으로서 구했다.

광소실률(L1)(%)=(Ra-Rb)/Ra×100…(6)

얻어진 광소실률(L)에 대해서 이하와 같이 판정했다.

60% 이상의 경우:S

50% 이상 60% 미만의 경우:A

40% 이상 50% 미만의 경우:B

40% 미만의 경우:C

S 또는 A 또는 B가 양호하고, S가 가장 우수하다.

E. 광흡수율(A)

본 발명의 편광판2에 있어서, 이하의 방법으로 광흡수율(A)을 구했다.

표면이 평활한 붕규산 유리(BK-7)를 기재로 해서 그 표면에 투명층을 형성하고, 수광기에 적분구를 갖는 분광 광도계 UV-3150형(Shimadzu Corporation(주)제)를 사용하고, 파장 400∼800nm의 범위에 있어서, 투명층측으로부터 입사각 0°로 무편광상태의 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율(Tβ), 투명층측으로부터 광의 입사각 5°로 무편광상태의 광을 입사시켰을 때의 절대 반사율(Rβ)을 측정했다. 얻어진 값을 이용하여, 하기 식(7)에 의해 구해지는 광흡수율의 파장 400∼800nm의 평균값으로서 구했다.

광흡수율(A)(%)=100-(Tβ+Rβ)…(7)

얻어진 광흡수율(A)에 대해서 이하와 같이 판정했다.

5% 미만의 경우:S

5% 이상 10% 미만의 경우:A

10% 이상 20% 미만의 경우:B

20% 이상의 경우:C

S 또는 A 또는 B가 양호하고, S가 가장 우수하다.

F. 헤이즈

헤이즈 미터 NDH-5000(니혼 덴시키(주)제)을 이용하여 헤이즈(Ht)를 측정했다. 또, 측정은 A면측으로부터 입사시켜서 측정한 값으로 헤이즈(Ht)로 했다.

G. 휘도, 외광의 반사, 표시 품위

(1)면광원(1):프리즘 시트를 사용한 구성의 면광원의 경우

1.5인치 사이즈의 LED 사이드 라이트형 백라이트(LED 2등형, 반사판으로서 "ESR"(스미토모스리엠(주))제 탑재)의 도광판 상측에 광확산 시트 "GM3"(기모토(주)제) 및 프리즘 시트 BEFIII(스미토모스리엠(주)제)을 배치해서 사이드 라이트형 면광원을 장착하고, 그 위에 하측에 본 발명의 편광판(선상 흑색층을 액정셀측이 되도록 설치), 상측에 요오드형 편광판을 구비한 액정셀을 겹치고, 암실내에서 LED 및 액정셀을 가동시켰다. 액정 화면 전면을 백색 표시로 하고, 점등 10분후의 중심휘도 B31을 색채 휘도계 BM-5A/FAST(탑콘(주)제)를 이용하여 시야각 0.1°측정했다. 다음에 액정 전체 화면을 흑색 표시로 하고, 그 때의 휘도 B32를 측정했다. 이어서, 동일한 면광원을 사용하고, 하측 양쪽에 요오드형 편광판을 구비한 액정셀을 겹쳐서 마찬가지로 화면 전면 백색 표시시의 중심휘도 B21을 측정했다.

(2)면광원(2):프리즘 시트를 사용하지 않은 구성이며 또한 사이드 라이트형의 면광원의 경우

7인치 사이즈의 CCFL 사이드 라이트형 백라이트(コ자형 CCFL, 도트 인쇄형, 반사판으로서 "E6SL"(도레이(주)제)을 탑재)의 도광판 상측에 광확산 시트 "CH28T"(SKC제)를 2매 배치했다. 이어서, 광확산 시트 상에 하측에 본 발명의 편광판 B-4(선상 흑색층을 액정셀측이 되도록 설치), 상측에 요오드형 편광판을 구비한 액정셀을 겹쳐서 암실내에서 CCFL, 액정셀을 가동시켰다. 액정 화면 전면을 백색 표시로 하고, 점등 10분후의 중심휘도 B31을 색채 휘도계 BM-5A/FAST(탑콘(주)제)를 이용하여 시야각 0.1°로 측정했다. 다음에 액정 전체 화면을 흑색 표시로 하고, 그 때의 휘도 B32를 측정했다.

이어서, 상기 액정셀을 분리하고, 상측, 하측 양쪽에 요오드형 편광판을 구비한 액정셀을 겹치고, 마찬가지로 화면 전면 백색 표시시의 중심휘도 B21를 측정했다.

(3)면광원(3):프리즘 시트를 사용하지 않은 구성이며 또한 사이드 라이트형의 면광원의 경우

20인치 사이즈의 직하형 백라이트(CCFL 10개, 형광관 지름 3mm, 형광관 간격 2.5cm. 유백판으로서 RM401(스미토모 카가쿠(주)제), 반사판으로서 "E6SL"(도레이(주)제)을 탑재. 유백판과 형광관의 거리 1.5cm)의 유백판 상측에 광확산 시트 "라이트 업"(등록상표) GM3(기모토(주)제)을 2매 배치했다. 이어서, 광확산 시트 상에 하측에 본 발명의 편광판(선상 흑색층을 액정셀측이 되도록 설치), 상측에 요오드형 편광판을 구비한 액정셀을 겹치고, 암실내에서 CCFL, 액정셀을 가동시켰다. 액정 화면 전면을 백색 표시로 하고, 점등 10분후의 중심휘도 B31를 색채 휘도계 BM-5A/FAST(탑콘(주)제)를 이용하여 시야각 1°로 측정했다. 다음에 액정 전체 화면을 흑색 표시로 하고, 그 때의 휘도 B32를 측정했다.

이어서, 상기 액정셀을 분리하고, 상측, 하측 양쪽에 요오드형 편광판을 구비한 액정셀을 겹치고, 마찬가지로 액정 화면 전면의 백색 표시시의 중심휘도 B21를 측정했다.

상기 측정에서 얻어진 값을 이용하여, 하기 식(8)에 의해 휘도 향상률(B)을 하기 식(9)에 의해 콘트라스트(C)를 산출했다.

휘도 향상률(B)(%)=100×(B31-B21)/B21…(8)

콘트라스트(C)(-)=B31/B32…(9)

또한 형광등 아래에서 화면 흑색 표시시를 행하고, 외광의 비침에 대해서 육안 관찰했다.

얻어진 광학특성에 대해서 이하와 같이 판정했다.

1) 휘도 향상률

다음과 같이 판정했다.

25% 이상의 경우:S

20% 이상 25%의 경우:A

10% 이상 20% 미만의 경우:B

0% 이상 10% 미만의 경우:C

휘도가 저하된 경우:D

S 또는 A 또는 B가 양호하고, S가 가장 우수하다.

2) 콘트라스트

다음과 같이 판정했다.

1000 이상의 경우:S

500 이상 1000 미만의 경우:A

300 이상 500 미만의 경우:B

100 이상 300 미만의 경우:C

100 미만의 경우:D

S 또는 A 또는 B가 양호하고, S가 가장 우수하다.

3) 외광의 비침

명실(형광등 아래)에서 액정 화면의 흑색 표시시를 행했을 때의 모양을 육안으로 관찰하고, 다음과 같이 판정했다.

깊이가 있는 흑색이며 백색을 전혀 띠지 않음:A

흑색이며, 형광등에 가까이 하면 약간 백색을 띠지만, 사용상에는 문제는 없다:B

백색을 강하게 띰:C

A 또는 B가 양호하고, A가 가장 우수하다.

4) 표시 품위

화면 백색 표시시의 모양을 정면 및 경사 방향으로부터 육안 관찰을 했을 때의 모양을 다음과 같이 판정했다.

(1) 면광원(1)의 경우

모아레, 번쩍임 등이 전혀 시인되지 않음:A

극히 조금 모아레, 번쩍임이 시인되지만, 사용상 문제는 없음:B

강한 모아레, 번쩍임이 시인됨:C

A 또는 B가 양호하고, A가 가장 우수하다.

(2) 사이드 라이트형면 광원(2)의 경우

도광판의 도트 패턴이 시인되지 않음:A

극히 조금 도트 패턴이 시인되지만, 사용상 문제는 없음:B

명확하게 도트 패턴이 시인됨:C

A 또는 B가 양호하고, A가 가장 우수하다.

(3) 직하형 면광원(2)의 경우

형광관상이 전혀 시인되지 않음:A

극히 조금 형광관상이 시인되지만, 사용상 문제는 없음:B

약간 형광관상이 시인되지만, 사용상 문제는 없음:C

명확하게 형광관상이 시인됨:D

A 또는 B 또는 C가 양호하고, A가 가장 우수하다.

실시예

이하, 본 발명에 대해서 실시예를 들어서 설명하지만, 본 발명은 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.

(실시예1-1)

500㎛ 두께의 붕규산 유리(BK-7)제 기판(φ100mm)을 전자빔 증착 장치에 셋팅하고, 휘발원으로서 순도 99.999%의 알루미늄을 사용하고, 진공도 3.4×10^-5Pa, 증착 속도 1nm/sec, 증착원-기재간 거리 25cm의 조건하에서, 기재면의 법선 방향으로부터 알루미늄을 전자빔 증착하고, 막두께 100nm의 금속층을 형성했다. 다음에 계내에 산소 가스를 0.5sccm 도입하는 외에는 동일한 조건으로 알루미늄을 증착하고, 금속층 상에 막두께 100nm의 알루미늄 산화물로 이루어지는 흑색층을 갖는 적층체를 제작했다. 또한 동일한 방법으로 알루미늄층 100nm만을 형성한 것을 제작했다. 금속층, 흑색층 각각에 대해서 절대 반사율(Ra, Rb)을 측정하고, 광소실률(L)을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

다음에, 기재로서 막두께 100㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름 "루미라"(등록상표) U46(도레이(주)제)룰 사용해서 상기와 같은 방법으로 폴리에스테르 필름 상에 금속층, 흑색층의 순으로 형성된 적층체를 제작했다.

다음에 얻어진 적층체를 유리판에 고정하고, 흑색층 상에 폴리메타크릴산 메틸(시그마알드리치(주)제, 중량 평균 분자량 96000) 20중량부를 시클로헥사논/메틸에틸케톤/톨루엔=1/1/1 용액 80중량부에 용해시킨 용액을 스핀코터로 도포(1st 500rpm 10초, 2nd-2000rpm 30초 슬릿 다이코터로 도포하고, 140℃에서 30분간 건조시켜서 건조막 두께 3㎛의 수지층을 갖는 적층체를 제작했다.

얻어진 적층체의 수지층과 하기 금형1과 겹쳐서 진공 챔버내에 설치하고, 50Pa 이하의 진공도에 도달후, 예열을 140℃에서 1분 행하고, 프레스 온도 140℃,프레스 압력 15MPa로 5분간 프레스한 후, 100℃까지 냉각한 후, 압력을 해방하고, 그 후 30℃까지 냉각한 후, 기재와 금형을 이형했다.

「금형1」

재질:니켈

피치:150nm, 볼록부 폭:80nm, 볼록부 높이:200nm

오목부 단면형상:직사각형상

금형으로부터 이형한 기재의 형상을 관찰하면 흑색층 상에 대략 금형형상을 반전시킨 단면형상의 선상 수지 패턴을 갖는 수지층이 형성되어 있는 것을 확인했다.

「흑색층 상의 수지 패턴 형상」

피치(p):150nm, 폭(w):70nm, 높이(h):198nm, 오목부 저부 두께:100nm

이어서, 산소(O₂)가스를 사용한 드라이에칭법에 의해 오목부 저부의 잔막을 제거하고, 흑색층 상에 수지 패턴을 형성한 후, 수지 패턴간의 노출된 흑색층을 사염화탄소(CCl₄)가스를 사용한 드라이에칭법에 의해 선택적으로 제거했다. 다음에 노출된 알루미늄층을 사염화탄소(CCl₄)가스를 사용한 드라이에칭법에 의해 선택적으로 제거했다. 마지막으로 산소(O₂)가스를 사용한 드라이에칭법에 의해 남은 수지층을 제거해서 샘플을 얻었다.

얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층, 선상 금속층의 형태는 도 2(a)에 나타낸 형태이며, 표 1에 나타내는 치수였다. 표 1로부터 선상 흑색층의 폭(w21)/피치(p2)는 0.47, 선상 금속층의 폭(w31)/피치(p3)는 0.47이었다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예1-2)

금형으로서 하기 금형2를 사용한 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 흑색층 상에 수지 패턴을 형성했다.

「금형2」

재질:니켈

피치:130nm, 볼록부 폭:70nm, 볼록부 높이:200nm

오목부 단면형상:직사각형상.

금형으로부터 이형한 기재의 형상을 관찰하면 이하와 같이 대략 금형형상을 반전시킨 단면형상의 선상 수지 패턴을 갖는 수지층이 형성되어 있는 것을 확인했다.

「흑색층 상의 수지 패턴 형상」

피치(p):130nm, 폭(w):60nm, 높이(h):198nm

이어서 실시예1과 동일한 방법으로 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층, 선상 금속층의 형태는 도 2(a)에 나타낸 형태이며, 표 1에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예1-3)

금형으로서 하기 금형3을 사용한 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 흑색층 상에 수지 패턴을 형성했다.

「금형3」

재질:니켈

피치:120nm, 볼록부 폭:65nm, 볼록부 높이:120nm

오목부 단면형상:직사각형상

금형으로부터 이형한 기재의 형상을 관찰하면 이하와 같이 대략 금형형상을 반전시킨 단면형상의 선상 수지 패턴을 갖는 수지층이 형성되어 있는 것을 확인했다.

「흑색층 상의 수지 패턴 형상」

피치(p):120nm, 폭(w):55nm, 높이(h):117nm

이어서 실시예1과 동일한 방법으로 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층, 선상 금속층의 형태는 도 2(a)에 나타낸 형태이며, 표 1에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예1-4)

기재로서 500㎛ 두께의 붕규산 유리(BK-7)제 기판(φ100mm)을 사용한 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 샘플을 얻었다.

얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층, 선상 금속층의 형태는 도 2(a)에 나타낸 형태이며, 표 1에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예1-5)

기재로서 500㎛ 두께의 붕규산 유리(BK-7)제 기판(φ100mm)을 사용하고, 기재 상에 흑색층을 형성한 후 금속층을 형성하고, 적층체의 금속층 상에 수지 패턴을 성형하고, 흑색층을 선택적 제거한 후에, 금속층을 선택적 제거하는 것 이외에는 실시예1과 동일하게 샘플을 제작했다.

얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층, 선상 금속층의 형태는 도 2(b)에 나타낸 형태이며, 표 1에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예1-6)

디카르복실산 성분으로서 시클로헥산디카르복실산, 디올 성분으로서 9,9'-비스(4-히드록시에톡시페닐)플루오렌 80mol%, 에틸렌글리콜 20mol% 공중합한 폴리에스테르를 100℃에서 4시간 진공 건조시킨 후, 압출기내에서 280℃에서 용융시켜서 구금으로부터 20℃의 캐스트 드럼 상에 압출하여 냉각하고, 두께 400㎛의 시트를 얻었다.

얻어진 시트와 하기 금형4와 겹쳐서 진공 챔버내에 설치하고, 50Pa 이하의 진공도에 도달후, 예열을 165℃에서 1분 행하고, 프레스 온도 165℃, 프레스 압력 15MPa로 5분간 프레스한 후, 125℃까지 냉각한 후, 압력을 해방하고, 그 후 30℃까지 냉각한 후, 기재와 금형을 이형했다.

「금형4」

재질:니켈

피치:150nm, 볼록부 폭:90nm, 볼록부 높이:130nm

오목부 단면형상:직사각형상

금형으로부터 이형한 기재의 형상을 관찰하면 이하와 같이 대략 금형형상을 반전시킨 단면형상의 선상 요철구조가 형성되어 있는 것을 확인했다(표 2 참조).

「기재 표면의 선상 요철구조」

피치(p):150nm, 폭(w):58nm, 높이(h):128nm

기재 각도 가변 장치 및 2개의 증발원을 구비한 전자빔 증착기를 사용하고, 2개의 증발원에 순도 99.999%의 알루미늄, 순도 99.999%의 크롬을 각각 설치했다. 이어서, 500㎛ 두께의 붕규산 유리(BK-7)제 기판(φ100mm)을 전자빔 증착 장치에 셋팅하고, 계내를 감압했다. 진공도 3.4×10^-5Pa, 증착 속도 0.2nm/sec, 증착원-기재간 거리 25cm의 조건하에서, 선상 요철구조의 길이 방향에 수직이며 또한 기재면의 법선 방향으로부터 45°의 각도로 알루미늄을 50nm 형성시켰다. 이어서, 기재를 회전시켜 선상 요철구조의 길이 방향에 수직이며 또한 기재면의 법선 방향으로부터 40°의 각도로, 이어서 계내에 산소 가스를 0.2sccm 도입하는 것 외에는 동일한 조건으로 크롬을 10nm 전자빔 증착하고, 금속층 상에 막두께 20nm의 크롬산화물로 이루어지는 흑색층을 갖는 적층체를 제작했다. 또한 동일한 방법으로 알루미늄층 100nm만을 형성한 것을 제작했다. 금속층, 흑색층 각각에 대해서 절대 반사율(Ra, Rb)을 측정하고, 광소실률(L)을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

다음에 상기 전자빔 증착 장치에 선상 요철구조를 갖는 기재를 셋팅하고, 계내를 감압한 상기와 같은 조건으로 선상 요철구조의 길이 방향에 수직이며, 또한 기재면 법선 방향으로부터 45° 기울어진 경사 방향으로 알루미늄을 막두께 50nm로 전자빔 증착했다. 다음에 기재를 회전시켜 기재면 법선 방향으로부터 선상 요철구조의 길이 방향에 수직 방향으로 40°기울어진 경사 방향으로, 이어서 계내에 산소 가스를 0.2sccm 도입하는 것 외에는 상기 같은 조건으로 크롬을 20nm 증착했다.

얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층, 선상 금속층의 형태는 도 28(a)에 나타낸 형태이며, 표 2에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예1-7)

디카르복실산 성분으로서 시클로헥산디카르복실산, 디올 성분으로서 9,9'-비스(4-히드록시에톡시페닐)플루오렌 80mol%, 에틸렌글리콜 20mol% 공중합한 폴리에 스테르를 35℃의 시클로헥사논/메틸에틸케톤/톨루엔=1.5/1.5/1 용액중에 20중량%의 농도가 되도록 용해시켰다. 얻어진 용액을 100㎛ 두께의 폴리에스테르 필름 '루미나'(등록상표) U46(도레이(주)제) 상에 메타바(＃30)를 이용하여 도포하고, 140℃에서 30분간 건조시켜서, 건조막 두께 5㎛의 수지층을 갖는 적층체를 제작했다.

얻어진 적층체의 수지층측에 금형을 밀착하는 것 이외에는 실시예 1-6과 같은 방법으로 선상 요철구조를 형성했다.

금형으로부터 이형한 기재의 형상을 관찰하면 이하와 같이 대략 금형형상을 반전시킨 단면형상의 선상 요철구조가 형성되어 있는 것을 확인했다(표 2 참조).

「기재 표면의 선상 요철구조」

피치(p):150nm, 폭(w):59nm, 높이(h):128nm

이어서 실시예1-6과 동일한 방법으로 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층, 선상 금속층의 형태는 도 28(a)에 나타낸 형태이며, 표 2에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예1-8)

금형으로서 하기 금형5를 사용한 이외에는 실시예1-6과 동일한 방법으로 선상 요철구조를 형성했다.

「금형5」

재질:니켈

피치:130nm, 볼록부 폭:80nm, 볼록부 높이:130nm

오목부 단면형상:직사각형상

금형으로부터 이형한 기재의 형상을 관찰하면 이하와 같이 대략 금형형상을 반전시킨 단면형상의 선상 요철구조가 얻어진 것을 확인했다(표 2 참조).

「기재 표면의 요철구조」

피치(p):130nm, 폭(w):49nm, 높이(h):128nm

이어서 실시예1-6과 동일한 방법으로 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층, 선상 금속층의 형태는 도 28(a)에 나타낸 형태이며, 표 2에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예1-9)

금형으로서 하기 금형6을 사용한 이외에는 실시예1-6과 동일한 방법으로 선상 요철구조를 형성했다.

「금형6」

재질:니켈

피치:120nm, 볼록부 폭:75nm, 볼록부 높이:120nm

오목부 단면형상:직사각형상

금형으로부터 이형한 기재의 형상을 관찰하면 이하와 같이 대략 금형형상을 반전시킨 단면형상의 선상 요철구조가 얻어진 것을 확인했다(표 1 참조).

「기재 표면의 선상 요철구조」

피치(p):120nm, 폭(w):43nm, 높이(h):117nm

이어서, 알루미늄의 증착막 두께를 45nm로 한 이외에는 실시예1-6과 동일한 방법으로 선상 금속층, 선상 흑색층을 형성했다(표 2 참조). 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층, 선상 금속층의 형태는 도 28(a)에 나타낸 형태이며, 표 2에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예1-10)

흑색층의 재료로서 그래파이트를 사용하고, 흑색층 형성시에 산소를 도입하지 않는 것, 흑색층의 막두께를 20nm로 한 이외에는 실시예1-6과 동일하게 적층체, 샘플을 제작했다.

금속층, 흑색층 각각에 대해서 절대 반사율(Ra, Rb)을 측정하고, 광소실률(L)을 구했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

또한 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층, 선상 금속층의 형태는 도 28(a)에 나타낸 형태이며, 표 2에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타 낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예1-11)

500㎛ 두께의 붕규산 유리(BK-7)제 기판(φ100mm)에 폴리메타크릴산 메틸(시그마알드리치(주)제, 중량 평균 분자량 96000) 20중량부를 시클로헥사논/메틸에틸케톤/톨루엔=1/1/1용액 80중량부에 용해시킨 용액을 스핀코터로 도포(1st 500rpm 10초, 2nd-2000rpm 30초)하고, 슬릿 다이코터로 도포하고, 140℃에서 30분간 건조시켜서, 건조막 두께 3㎛의 수지층을 갖는 적층체를 제작했다.

얻어진 적층체의 수지층과 하기 금형1과 겹쳐서 진공 챔버내에 설치하고, 50Pa 이하의 진공도에 도달후, 예열을 140℃에서 1분 행하고, 프레스 온도 140℃,프레스 압력 15MPa로 5분간 프레스후, 100℃까지 냉각한 후, 압력을 해방하고, 그 후 30℃까지 냉각한 후, 기재와 금형을 이형했다.

「금형1」

재질:니켈

피치:150nm, 볼록부 폭:90nm, 볼록부 높이:200nm

오목부 단면형상:직사각형상

금형으로부터 이형한 기재의 형상을 관찰하면 유리 기판 상에 대략 금형형상을 반전시킨 단면형상의 선상 수지 패턴이 형성되어 있는 것을 확인했다.

「유리 기판 표면의 수지 패턴의 형상」

피치(p):150nm, 폭(w):60nm, 높이(h):199nm 오목부 저부 두께:100nm

이어서, 산소(O₂) 가스를 사용한 드라이에칭법에 의해 오목부 저부의 잔막을 제거하고, 흑색층 상에 수지 패턴을 형성한 후, 수지 패턴간의 노출된 광학유리를 4불화탄소(CF₄) 가스를 사용한 드라이에칭법에 의해 깊이 150nm 선택적으로 제거했다. 다음에 산소(O₂) 가스를 사용한 드라이에칭법에 의해 남은 수지층을 제거함으로써 표면에 선상 요철구조를 갖는 기재를 제작했다.

「유리 표면의 선상의 요철형상」

피치(p):150nm, 폭(w):55nm, 높이(h):150nm

이어서 실시예1-6과 동일한 방법으로 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층, 선상 금속층의 형태는 도 28(a)에 나타낸 형태이며, 표 2에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예1-12)

선상 요철구조를 갖는 기재에 흑색층을 형성한 후에 금속층을 형성하는 것, 흑색층의 막두께를 20nm로 한 이외에는 실시예11과 동일하게 샘플을 제작했다.

얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층, 선상 금속층의 형태는 도 28(b)에 나타낸 형태이며, 표 2에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타 낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예1-13)

기재 각도 가변 장치 및 2개의 증발원을 구비한 전자빔 증착기를 사용하고, 2개의 증발원에 순도 99.999%의 알루미늄, 순도 99.999%의 크롬을 각각 설치했다. 이어서, 500㎛ 두께의 붕규산 유리(BK-7)제 기판(φ100mm)을 전자빔 증착 장치에 셋팅하고, 계내를 감압했다. 진공도 3.4×10^-5Pa, 증착 속도 0.2nm/sec, 증착원-기재간 거리 25cm의 조건하에서 기재면의 법선 방향으로부터 45°의 각도로 알루미늄을 1nm/sec로 10초 증착한 후, 15°/min의 기재면의 법선 방향측으로 기재를 회전시키면서 알루미늄을 1nm/sec로 증착하고, 합계 70nm 형성시켰다. 이어서, 기재를 회전시켜 기재면의 법선 방향으로부터 40°의 각도로 6°/min의 속도로 기재면의 법선 방향측으로 기재를 회전시키면서, 또한 계내에 산소 가스를 0.2sccm 도입하면서 실시하는 것 이외에 같은 조건으로 크롬을 20nm 전자빔 증착하여 금속층 상에 막두께 20nm의 크롬산화물로 이루어지는 흑색층을 갖는 적층체를 제작했다. 또한 동일한 방법으로 알루미늄층 100nm만을 형성한 것을 제작했다. 금속층, 흑색층 각각에 대해서 절대 반사율(Ra, Rb)을 측정하여 광소실률(L)을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

다음에 상기 전자빔 증착 장치에 실시예1-9와 같은 선상 요철구조를 갖는 기재를 셋팅하여 계내를 감압했다. 선상 요철구조의 길이 방향에 수직이며 또한 기재 면의 법선 방향으로부터 45°의 각도로 알루미늄을 1nm/sec로 10초 증착한 후, 15°/min의 속도로 선상 요철구조의 길이 방향에 수직이며 또한 기재면의 법선 방향측으로 기재를 회전시키면서 알루미늄을 1nm/sec로 증착하고, 합계 70nm 형성시킨 것 외에는 실시예1-6과 같은 방법으로 선상 금속층을 형성했다.

이어서, 기재를 회전시켜 선상 요철구조의 길이 방향에 수직이며 또한 기재면의 법선 방향으로부터 40°의 각도로 6°/min의 속도로 선상 요철구조의 길이 방향에 수직이며 또한 기재면의 법선 방향측으로 기재를 회전시키면서, 또한 계내에 산소 가스를 0.2sccm 도입하는 것 외에는 같은 조건으로 크롬을 20nm 전자빔 증착하고, 선상 금속층 상에 막두께 20nm의 크롬산화물로 이루어지는 선상 흑색층을 갖는 적층체를 제작했다.

얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층, 선상 금속층의 형태는 도 28(a)에 나타낸 형태이며, 표 2에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예2-1)

500㎛ 두께의 붕규산 유리(BK-7)제 기판(φ100mm)을 전자빔 증착 장치에 셋팅하고, 휘발원으로서 순도 99.999%의 알루미늄을 사용하고, 진공도 3.4×10^-5Pa, 증착 속도 1nm/sec, 증착원-기재간 거리 25cm의 조건하에서, 산소 가스를 5sccm 도 입하면서 알루미늄을 증착하고, 막두께 100nm의 알루미늄 산화물로 이루어지는 투명층을 갖는 적층체를 제작했다. 얻어진 적층체에 대해서 투명층측으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율(Tβ, Rβ)을 측정하여 광흡수율(A)을 구했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

다음에, 기재로서 막두께 100㎛의 2축 연신 폴리에스테르 필름 "루미라"(등록상표) U46(도레이(주)제)를 전자빔 증착 장치에 셋팅하고, 휘발원으로서 순도 99.999%의 알루미늄을 사용하고, 진공도 3.4×10^-5Pa, 증착 속도 1nm/sec, 증착원-기재간 거리 25cm의 조건하에서 기재면의 법선 방향으로부터 알루미늄을 전자빔 증착하여 막두께 100nm의 금속층을 형성했다.

다음에 얻어진 적층체를 유리판에 고정하고, 금속층 상에 폴리메타크릴산 메틸(시그마알드리치(주)제, 중량 평균 분자량 96000) 20중량부를 시클로헥사논/메틸에틸케톤/톨루엔=1/1/1용액 80중량부에 용해시킨 용액을 스핀코터로 도포(1st 500rpm 10초, 2nd-2000rpm 30초)하고, 슬릿 다이코터로 도포하고, 140℃에서 30분간 건조시켜서 건조막 두께 3㎛의 수지층을 갖는 적층체를 제작했다.

얻어진 적층체의 수지층과 하기 금형1과 겹쳐서 진공 챔버내에 설치하고, 50Pa 이하의 진공도에 도달후, 예열을 140℃에서 1분 행하고, 프레스 온도 140℃,프레스 압력 15MPa로 5분간 프레스한 후, 100℃까지 냉각한 후, 압력을 해방하고, 그 후 30℃까지 냉각한 후, 기재와 금형을 이형했다.

「금형1」

재질:니켈

피치:150nm, 볼록부 폭:80nm, 볼록부 높이:200nm

오목부 단면형상:직사각형상

금형으로부터 이형한 기재의 형상을 관찰하면 흑색층 상에 대략 금형형상을 반전시킨 단면형상의 선상 수지 패턴을 갖는 수지층이 형성되어 있는 것을 확인했다.

이어서, 산소(O₂)가스를 사용한 드라이에칭법에 의해 오목부 저부의 잔막을 제거하고, 금속층 상에 수지 패턴을 형성한 후, 수지 패턴간의 노출된 금속층을 사염화탄소(CCl₄) 가스를 사용한 드라이에칭법에 의해 선택적으로 제거했다. 마지막으로 산소(O₂) 가스를 사용한 드라이에칭법에 의해 남은 수지층을 제거해서 선상 금속층을 형성했다.

다음에 전자빔 증착 장치에 셋팅하고, 휘발원으로서 순도 99.999%의 알루미늄을 사용하고, 진공도 3.4×10^-5Pa, 증착 속도 1nm/sec, 증착원-기재간 거리 25cm의 조건하에서 산소 가스를 5sccm 도입하면서 알루미늄을 증착 각도 70°로 증착하고, 선상 금속층 상에 막두께 100nm의 알루미늄 산화물로 이루어지는 투명층을 형성하여 샘플을 얻었다.

얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층, 투명층의 형태는 도 13(b)에 나타낸 형태이며, 표 4에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타 낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예2-2)

금형으로서 하기 금형2를 사용한 이외에는 실시예2-1과 동일한 방법으로 금속층 상에 수지 패턴을 형성했다.

「금형2」

재질:니켈

피치:130nm, 볼록부 폭:70nm, 볼록부 높이:200nm

오목부 단면형상:직사각형상

금형으로부터 이형한 기재의 형상을 관찰하면 이하와 같이 대략 금형형상을 반전시킨 단면형상의 선상 수지 패턴을 갖는 수지층이 형성되어 있는 것을 확인했다.

「금속층 상의 수지 패턴 형상」

피치(p):130nm, 폭(w):61nm, 높이(h):198nm

이어서 실시예1-1과 동일한 방법으로 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층, 투명층의 형태는 도 13(b)에 나타낸 형태이며, 표 4에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예2-3)

금형으로서 하기 금형2를 사용한 이외에는 실시예2-1과 동일한 방법으로 금속층 상에 수지 패턴을 형성했다.

「금형3」

재질:니켈

피치:120nm, 볼록부 폭:65nm, 볼록부 높이:120nm

오목부 단면형상:직사각형상

금형으로부터 이형한 기재의 형상을 관찰하면 이하와 같이 대략 금형형상을 반전시킨 단면형상의 선상 수지 패턴이 형성되어 있는 것을 확인했다.

「금속층 상의 수지 패턴 형상」

피치(p):120nm, 폭(w):54nm, 높이(h):119nm

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예2-4)

기재로서 500㎛ 두께의 붕규산 유리(BK-7)제 기판(φ100mm)을 사용한 이외에는 실시예2-1과 동일한 방법으로 샘플을 얻었다.

얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층, 투명층의 형태는 도 13(b)에 나타낸 형태이며, 표 4에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타 낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예2-5)

투명층의 막두께를 50nm로 한 이외에는 실시예2-1과 동일하게 적층체, 샘플을 제작했다.

얻어진 적층체에 대해서 투명층측으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율(Tβ, Rβ)을 측정하여 광흡수율(A)를 구했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

또한 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층, 투명층의 형태는 도 13(c)에 나타낸 형태이며, 표 4에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예2-6)

실시예1-6과 동일한 방법으로 표면에 선상 요철구조(10)를 갖는 기재를 제작했다.

기재 각도 가변 장치를 구비한 전자빔 증착기를 사용하여 2개의 증발원에 순도 99.999%의 알루미늄을 설치했다. 이어서, 500㎛ 두께의 붕규산 유리(BK-7)제 기판(φ100mm)을 전자빔 증착 장치에 셋팅하고, 계내를 감압했다. 진공도 3.4×10^-5Pa, 증착 속도 0.2nm/sec, 증착원-기재간 거리 25cm의 조건하에서 기재면 법선 방 향으로부터 선상 요철구조의 길이 방향에 수직 방향으로 45°의 각도로 알루미늄을 50nm 형성시켰다. 이어서, 기재를 회전시켜 계내에 산소 가스를 5sccm 도입하면서 알루미늄을 증착 각도 70°로 증착하는 것 이외에는 같은 조건으로 선상 금속층 상에 막두께 100nm의 알루미늄 산화물로 이루어지는 투명층을 형성하여 샘플을 얻었다.

또한 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층, 투명층의 형태는 도 28(c)에 나타낸 형태이며, 표 5에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예2-7)

실시예1-7과 동일한 방법으로 표면에 선상 요철구조(10)를 갖는 기재를 제작했다. 얻어진 기재를 사용하는 것 외에는 실시예2-6과 같은 방법으로 샘플을 얻었다.

또한 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층, 투명층의 형태는 도 28(c)에 나타낸 형태이며, 표 5에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예2-8)

실시예1-8과 동일한 방법으로 표면에 선상 요철구조(10)를 갖는 기재를 제작했다. 얻어진 기재를 사용하는 것 외에는 실시예2-6과 같은 방법으로 샘플을 얻었다.

또한 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층, 투명층의 형태는 도 28(c)에 나타낸 형태이며, 표 5에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예2-9)

실시예1-9와 동일한 방법으로 표면에 선상 요철구조(10)를 갖는 기재를 제작했다. 얻어진 기재를 사용하는 것 외에는 실시예2-6과 같은 방법으로 샘플을 얻었다.

또한 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층, 투명층의 형태는 도 28(c)에 나타낸 형태이며, 표 5에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예2-10)

실시예1-11과 동일한 방법으로 표면에 선상 요철구조(10)를 갖는 기재를 제작했다. 얻어진 기재를 사용하는 것 외에는 실시예2-6과 같은 방법으로 샘플을 얻 었다.

또한 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층, 투명층의 형태는 도 28(c)에 나타낸 형태이며, 표 5에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예2-11)

투명층의 막두께를 50nm로 한 이외에는 실시예2-6과 마찬가지로 적층체, 샘플을 제작했다. 얻어진 적층체에 대해서 투명층측으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율(Tβ, Rβ)을 측정하여 광흡수율(A)을 구했다. 결과를 표 5에 나타낸다.

실시예1-11과 동일한 방법으로 표면에 선상 요철구조(10)를 갖는 기재를 제작했다. 얻어진 기재를 사용하여 투명층의 막두께를 50nm로 한 이외에는 실시예2-6과 같은 방법으로 샘플을 얻었다.

또한 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층, 투명층의 형태는 도 28(d)에 나타낸 형태이며, 표 5에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예2-12)

투명층의 막두께를 50nm로 한 이외에는 실시예2-6과 마찬가지로 적층체, 샘플을 제작했다. 얻어진 적층체에 대해서 투명층측으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율(Tβ, Rβ)을 측정하고, 광흡수율(A)을 구했다. 결과를 표 5에 나타낸다.

다음에 실시예1-9와 동일한 방법으로 표면에 선상 요철구조(10)를 갖는 기재를 제작했다. 얻어진 기재를 사용하여 선상 요철구조의 길이 방향에 수직이며 또한 기재면의 법선 방향으로부터 45°의 각도로 알루미늄을 0.2nm/sec로 60초 증착한 후, 3°/min의 속도로 선상 요철구조의 길이 방향에 수직이며 또한 기재면의 법선 방향측으로 기재를 회전시키면서 알루미늄을 0.2nm/sec로 증착하고, 합계 70nm 형성시킨 것 외에는 실시예2-6과 같은 방법으로 샘플을 얻었다.

또한 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층, 투명층의 형태는 도 28(d)에 나타낸 형태이며, 표 5에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예3-1∼3-3)

바인더 수지로서 "아로닉스"(등록상표) M6050(도아고세이제) 90중량부, "아로닉스"(등록상표) M5700(도아고세이제) 10중량부, 미립자로서 "케미스노"(등록상표) SX-130H(소켄카가쿠(주)제) 5중량부, 분산제로서 "마리알리무"(등록상표) AKM-0531(니혼유시(주)제) 0.5중량부, 열중합 개시제로서 "카야에스테르"(등록상표) AN(가야쿠아쿠조(주)제) 0.5중량부, 용매로서 시클로헥사논/메틸에틸케톤=1/1 용액을 200중량부 혼합하고, 교반, 분산시킨 도포제를 제작했다. 이 도포제를 실시예1-13에서 얻어진 편광판의 선상 금속층이 형성되어 있지 않은 측의 면에 메타바(#15(실시예3-1),＃20(실시예3-2), #30(실시예3-3))를 이용하여 도포하고, 도포후 120℃에서 30초간 건조, 200℃에서 10초간 열처리하고, 선상 금속층, 선상 흑색층이 형성되어 있지 않은 측에 광확산층을 갖는 편광판을 제작했다.

얻어진 샘플을 사용한 평가 결과를 표 7에 나타낸다.

얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 8에 나타낸다. 모두 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다. 특히, 실시예3-1에 있어서, 가장 고휘도와 고표시품위를 양립할 수 있는 것을 알 수 있었다.

얻어진 샘플을 면광원(2)에 사용한 평가 결과를 표 8에 나타낸다. 모두 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다. 특히, 실시예3-2에 있어서, 가장 고휘도와 고표시품위를 양립할 수 있었다.

얻어진 샘플을 면광원(3)에 사용한 평가 결과를 표 8에 나타낸다. 모두 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다. 특히, 실시예3-3에 있어서, 가장 고휘도와 고표시품위의 양립이 가능함을 알 수 있었다.

(실시예3-4∼3-6)

실시예2-12에서 얻어진 편광판을 사용하는 이외에는 각각 실시예3-1∼3-3과 동일한 방법으로 선상 금속층, 선상 흑색층이 형성되어 있지 않은 측에 광확산층을 갖는 편광판을 제작했다.

얻어진 샘플의 평가 결과를 표 7에 나타낸다.

얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 8에 나타낸다. 모두 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있음을 알 수 있었다. 특히, 실시예3-4에 있어서, 가장 고휘도와 고표시품위를 양립할 수 있음을 알 수 있었다.

얻어진 샘플을 면광원(2)에 사용한 평가 결과를 표 8에 나타낸다. 모두 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다. 특히, 실시예3-5에 있어서, 가장 고휘도와 고표시품위의 양립을 할 수 있는 것을 알 수 있었다.

얻어진 샘플을 면광원(3)에 사용한 평가 결과를 표 8에 나타낸다. 모두 종래의 요오드형 편광판과 비교해서 높은 휘도 향상 효과가 발현되고, 또한 외광의 비침이 없어 양호하게 흑색 표시할 수 있는 것을 알 수 있었다. 특히, 실시예3-6에 있어서, 가장 고휘도와 고표시품위를 양립할 수 있음을 알 수 있었다.

(비교예1-1)

선상 흑색층을 형성하지 않는 것 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 샘플을 제작했다.얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층의 형태는 도 2(h)에 나타낸 형태이며, 표 1에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 휘도 향상 효과는 얻어졌지만, 흑색 표시시에 백색을 강하게 띠고, 표시가 선명하지 않음을 알 수 있었다.

(비교예1-2)

선상 금속층을 형성하지 않는 것 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층의 형태는 도 2(b)에 나타낸 형태이며, 표 1에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타내는 휘도 향상 효과가 얻어지지 않고, 또 콘트라스트가 낮아 흑색 표시시 광누설이 일어나고, 표시가 선명하지 않음을 알 수 있었다.

(비교예1-3)

선상 흑색층을 형성하지 않는 것 이외에는 실시예1-6과 같은 방법으로 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층의 형태는 도 9(j)에 나타낸 형태이며, 표 2에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 휘도 향상 효과는 얻어졌지만, 흑색 표시시에 백색을 강하게 띠고, 표시가 선명하지 않음을 알 수 있었다.

(비교예1-4)

선상 금속층을 형성하지 않는 것 이외에는 실시예1-6과 같은 방법으로 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 흑색층의 형태는 도 9(e)에 나 타낸 형태이며, 표 2에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 휘도 향상 효과가 얻어지지 않고, 또 콘트라스트가 낮아 흑색 표시시에 광누설이 일어나고, 표시가 선명하지 않음을 알 수 있었다.

(비교예2-1)

투명층을 형성하지 않는 것 이외에는 실시예2-1과 동일한 방법으로 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층의 형태는 도 12(a)에 나타낸 형태이며, 표 4에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 휘도 향상 효과는 얻어졌지만, 흑색 표시시에 백색을 강하게 띠고, 표시가 선명하지 않음을 알 수 있었다.

(비교예2-2)

선상 금속층을 형성하지 않는 것 이외에는 실시예2-1과 동일한 방법으로 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 투명층의 형태는 도 26(e)에 나타낸 형태이며, 표 4에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 편광판으로서 기능하지 않아 표시를 행할 수 없었다.

(비교예2-3)

투명층을 형성하지 않는 것 이외에는 실시예2-6과 같은 방법으로 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 선상 금속층의 형태는 도 15(f)에 나타낸 형태이며, 표 5에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 휘도 향상 효과는 얻어졌지만, 흑색 표시시에 백색을 강하게 띠고, 표시가 선명하지 않음을 알 수 있었다.

(비교예2-4)

선상 금속층을 형성하지 않는 것 이외에는 실시예2-6과 같은 방법으로 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플의 형태를 관찰하면 투명층의 형태는 도 28(f)에 나타낸 형태이며, 표 5에 나타내는 치수였다.

얻어진 샘플 및 얻어진 샘플을 면광원(1)에 사용한 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 편광판으로서 기능하지 않아 표시를 행할 수 없었다.

표 1은 실시예1-1∼1-5의 선상 흑색층과 선상 금속층의 형상, 비교예1-1의 선상 금속층과 비교예1-2의 선상 흑색층의 형상을 나타내는 표이다.

[표 1]

표 2는 기재 표면에 요철구조를 형성한 실시예1-6∼1-13, 비교예1-3, 1-4의 요철구조의 형상과, 실시예1-6∼1-13의 선상 흑색층과 선상 금속층의 형상, 비교예1-3의 선상 금속층과, 비교예1-4의 선상 흑색층의 형상을 나타내는 표이다.

[표 2]

표 3은 실시예1-1∼1-13, 비교예1-1∼1-4의 편광판의 A면측으로부터 광을 입 사시킨 경우의 전체 광선 투과율과 전체 광선 절대 반사율과, 편광도와, B면측으로부터 광을 입사시킨 경우의 전체 광선 투과율과 전체 광선 절대 반사율과, 휘도 향상률, 콘트라스트, 외광의 반사를 평가한 결과를 나타내는 표이다.

[표 3]

표 3으로부터 실시예1-1∼1-13의 편광판은 A면으로부터 광을 입사시킨 경우의 전체 광선 투과율(평가:S 및 A), 전체 광선 절대 반사율(평가:S, A, B)이 우수 하다. 이 결과, 휘도 향상률이 우수한 편광판인 것을 알 수 있다. 또한 B면으로부터 광을 입사시킨 경우의 전체 광선 투과율이 우수하고(평가:S 및 A), 전체 광선 절대 반사율이 낮은(평가:S, A, B) 것을 알 수 있다. 이 결과, 콘트라스트가 우수하고(평가:S, A, B), 외광의 반사가 적은(평가:S, A, B) 것을 알 수 있다. 이러한 점에서 실시예1-1∼1-13의 편광판은 고휘도와 흑색 표시가 가능한 것을 알 수 있었다.

한편, 선상 흑색층이 형성되어 있지 않은 비교예1-1, 1-3의 편광판에서는 B면으로부터 광을 입사시킨 경우의 전체 광선 절대 반사율(평가:D)이 높은 것을 알 수 있다. 이러한 점에서 비교예1-1, 1-3의 편광판은 외광이 반사되고(평가:C), 흑색 표시를 할 수 없음을 알 수 있다. 또한 비교예1-1, 1-3의 휘도 향상률, 콘트라스트는 양호했다(평가:비교예1-1: 모두 S, 비교예1-3: 모두 B)

또한 선상 금속층이 형성되어 있지 않은 비교예1-2, 1-4의 편광판에서는 A면으로부터 광을 입사시킨 경우의 전체 광선 절대 반사율이 낮은(평가:D) 것을 알 수 있다. 이러한 점에서 비교예1-2, 1-4의 편광판에서는 입사광이 흡수되고, 휘도 향상률, 콘트라스트가 뒤떨어지는(평가: 모두 D) 것을 알 수 있었다.

표 4는 실시예2-1∼2-5의 선상 흑색층과 선상 금속층의 형상, 비교예2-1의 선상 금속층과, 비교예2-2의 선상 흑색층의 형상을 나타내는 표이다.

[표 4]

표 5는 기재 표면에 요철구조를 형성한 실시예2-5∼1-12, 비교예2-3, 2-4의 요철구조의 형상과, 실시예2-5∼2-12의 선상 흑색층과 선상 금속층의 형상, 비교예2-3의 선상 금속층과, 비교예2-4의 선상 흑색층의 형상을 나타내는 표이다.

[표 5]

표 6은 실시예2-1∼2-12, 비교예2-1∼2-4의 편광판의 A면측으로부터 광을 입사시킨 경우의 전체 광선 투과율과 전체 광선 절대 반사율과, 편광도와, B면측으로부터 광을 입사시킨 경우의 전체 광선 투과율과 전체 광선 절대 반사율과, 휘도 향 상률, 콘트라스트, 외광의 반사를 평가한 결과를 나타내는 표이다.

[표 6]

표 6으로부터 투명층을 형성한 실시예2-1∼1-2-12의 편광판은 A면으로부터 광을 입사시킨 경우의 전체 광선 투과율(평가:S, A), 전체 광선 절대 반사율(평가:S, A)이 우수하다. 이 결과, 휘도 향상률이 우수한(평가:S, A, B) 편광판인 것 을 알 수 있다. 또한 B면으로부터 광을 입사시킨 경우의 전체 광선 투과율이 우수하고(평가:S, A), 전체 광선 절대 반사율이 낮은(평가:S, A, B) 것을 알 수 있다. 이 결과, 콘트라스트가 우수하고(평가:S, A, B), 외광의 반사가 적은(평가:S, A, B) 것을 알 수 있다. 이러한 점에서 실시예2-1∼2-12의 편광판은 고휘도와 흑색 표시가 가능한 것을 알 수 있었다.

한편, 투명층이 형성되어 있지 않은 비교예2-1, 2-3의 편광판에서는 B면으로부터 광을 입사시킨 경우의 전체 광선 절대 반사율이 높은(평가:D) 것을 알 수 있다. 이러한 점에서 비교예2-1, 2-3의 편광판은 외광이 반사되고(평가:C), 흑색 표시를 할 수 없는 것을 알 수 있다. 한편, A면측에는 세정 금속층이 형성되어 있으므로, 휘도 향상률(평가:S, B), 콘트라스트(평가:S, B)는 우수함을 알 수 있다.

또한 선상 금속층이 형성되어 있지 않은 비교예2-2, 2-4의 편광판에서는 A면으로부터 광을 입사시킨 경우의 전체 광선 절대 반사율이 낮은(평가:D) 것을 알 수 있다. 이러한 점에서 비교예2-2, 2-4의 편광판에서는 입사광이 흡수되고, 휘도 향상률(평가:D), 콘트라스트가 뒤떨어지는(평가:D) 것을 알 수 있었다.

표 7은 실시예1-13, 3-1∼3-3, 2-12, 3-4∼3-6의 편광판의 특성평가의 결과를 나타내는 표이다.

[표 7]

표 7로부터 선상 금속층, 선상 흑색층이 형성되어 있지 않은 면에 광확산층을 형성한 실시예3-1∼3-6의 편광판은 광확산층이 형성되어 있지 않은 실시예1-3, 2-13과 동등의 전체 광선 투과율, 전체 광선 상대 반사율, 편광도, 전체 광선 투과 율, 전체 광선 절대 반사율을 갖는 것을 알 수 있다.

표 8은 실시예1-13, 3-1∼3-3, 2-12, 3-4∼3-6의 편광판을 사용한 액정표시장치의 특성평가의 결과를 나타내는 표이다.

[표 8]

표 8로부터 광확산층이 형성되어 있지 않은 실시예1-3, 2-13을 사용한 액정표시장치에서는 모아레, 번쩍임 등이 시인되어서 표시 품위가 저하되어 있는(평가:C) 것을 알 수 있다. 한편, 헤이즈가 47%인 실시예3-2, 3-5, 헤이즈가 80%인 실시예3-3, 3-6을 사용한 액정표시장치에서는 표시 품위가 향상되었다(평가:B). 또한 실시예3-1∼3-3, 실시예3-4∼3-6로부터 헤이즈값이 증가할수록 표시 품위가 향상되는 것을 알 수 있었다.

본 발명의 편광판은 각종 표시장치, 그 중에서도 액정표시장치의 휘도를 향상시키는 광학부재로서 바람직하다.

또한 본 발명의 편광판을 탑재한 액정표시장치는 종래의 액정표시장치에 비해서 고휘도의 액정표시장치로 하는 것이 가능하며, 휴대전화, 전자수첩, 노트PC, 모니터, TV, 각종 표시 매체 등에 바람직하게 사용할 수 있다.

Claims (17)

1. 기재와, 소정 간격으로 배치되는 복수의 선상 금속층과, 소정 간격으로 배치되는 복수의 선상 흑색층을 구비하는 편광판으로서:

   상기 복수의 선상 금속층과 상기 복수의 선상 흑색층 중 적어도 어느 한쪽의 층이 상기 기재 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 선상 흑색층은 막두께(h2)가 1∼200nm이며, 폭(w21)이 20∼380nm이며, 인접하는 흑색층간의 피치(p2)가 50∼400nm인 것을 특징으로 하는 편광판.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 선상 금속층과 상기 선상 흑색층이 기재의 동일 면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 선상 금속층과 상기 선상 흑색층이 접하고 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 기재 상에 형성된 상기 선상 금속층과, 이 선상 금속층 상에 형성된 상기 선상 흑색층을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판.
6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 기재 상에 형성된 상기 선상 흑색층과, 이 선상 흑색층 상에 형성된 상기 선상 금속층을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재는 적어도 한쪽의 표면에 평행한 선상 요철구조를 갖고,

   상기 선상 요철구조의 볼록부 상에 상기 선상 금속층 및/또는 상기 선상 흑색층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
8. 면광원과 액정셀을 적어도 구비하는 액정표시장치로서:

   상기 액정셀은 적어도 액정층과, 이 액정층을 사이에 두도록 배치되어 있는 표시면측의 편광판(A)과 면광원측의 편광판(B)을 갖고,

   상기 편광판(B)은 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판이며, 또한 이 편광판은 하기 (i) 내지 (iii)의 조건을 만족시키도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

   (i) 상기 선상 금속층과 상기 선상 흑색층이 기재의 다른 면에 형성되어 있는 편광판에 있어서는 상기 선상 금속층이 형성되어 있는 면이 면광원에 대향하고 있다.

   (ii) 상기 선상 금속층과 상기 선상 흑색층이 기재의 동일면에 형성되어 있 는 편광판에 있어서는 기재면에 평행한 상기 선상 금속층과 상기 선상 흑색층의 계면보다 상기 선상 금속층이 면광원에 가까운 측에 있다.

   (iii) 상기 (i) 또는 (ii) 중 어디에도 해당되지 않는 경우에는 상기 편광판 양면 중 보다 반사율이 높은 쪽의 면이 면광원에 대향하고 있다.
9. 기재;

   상기 기재 표면에 소정 간격으로 배열되는 복수의 선상 금속층; 및

   상기 선상 금속층과 접하고, 상기 복수의 선상 금속층을 피복하는 투명층을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 투명층은 막두께(h2)가 1∼200nm인 것을 특징으로 하는 편광판.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 투명층은 상기 금속층의 상부만을 피복하는 것을 특징으로 하는 편광판.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재는 적어도 한쪽의 표면에 평행한 선상 요철구조를 갖고,

    상기 선상 요철구조의 볼록부 상에 상기 선상 금속층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
13. 면광원과 액정셀을 적어도 구비하는 액정표시장치로서:

    상기 액정셀은 적어도 액정층과, 이 액정층을 사이에 두도록 배치되어 있는 표시면측의 편광판(A)과 면광원측의 편광판(B)을 갖고,

    상기 편광판(B)은 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판이며, 또한 이 편광판은 하기 (i) 또는 (ii)의 조건을 만족시키도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.

    (i) 상기 기재면에 평행한 상기 선상 금속층과 상기 투명층의 계면보다 상기 선상 금속층이 면광원에 가까운 측에 배치되어 있다.

    (ii) 상기 (i)에 해당되지 않는 경우에는 상기 편광판 양면 중 보다 반사율이 높은 쪽의 면이 면광원에 대향하고 있다.
14. 한쪽의 면(A면)측으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율이 30∼50%, 전체 광선 절대 반사율 또는 전체 광선 상대 반사율 중 적어도 한쪽이 30∼50%, 투과광의 편광도가 99% 이상이며,

    한쪽의 면(B면)측으로부터 광을 입사시켰을 때의 전체 광선 투과율이 30∼50%, 전체 광선 절대 반사율이 0∼30%인 것을 특징으로 하는 편광판.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 편광판의 총 막두께가 150㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 편광판.
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 적어도 와이어 그리드형인 것을 특징으로 하는 편광판.
17. 면광원과 액정셀을 적어도 구비하는 액정표시장치로서:

    상기 액정셀은 적어도 액정층과, 이 액정층을 사이에 두도록 배치되어 있는 표시면측의 편광판(A)과 면광원측의 편광판(B)을 갖고,

    상기 편광판(B)은 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판이며, 또한 상기 A면이 면광원에 대향해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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