KR20140018293A - ３ｄ 화상 표시용 광학 필름, ３ｄ 화상 표시 장치 및 ３ｄ 화상 표시 시스템 - Google Patents

３ｄ 화상 표시용 광학 필름, ３ｄ 화상 표시 장치 및 ３ｄ 화상 표시 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20140018293A
KR20140018293A KR1020137027266A KR20137027266A KR20140018293A KR 20140018293 A KR20140018293 A KR 20140018293A KR 1020137027266 A KR1020137027266 A KR 1020137027266A KR 20137027266 A KR20137027266 A KR 20137027266A KR 20140018293 A KR20140018293 A KR 20140018293A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
layer
optically anisotropic
anisotropic layer
image display
Prior art date
Application number
KR1020137027266A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101651161B1 (ko
Inventor
신이치 모리시마
마코토 이시구로
케이타 타카하시
료지 고토
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지필름 가부시키가이샤 filed Critical 후지필름 가부시키가이샤
Publication of KR20140018293A publication Critical patent/KR20140018293A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101651161B1 publication Critical patent/KR101651161B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/22—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
    • G02B30/25—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type using polarisation techniques
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements

Abstract

적어도 하나의 중합성기를 갖는 디스코틱 액정을 주성분으로서 포함하는 조성물로 형성된 광학 이방성층을 적어도 포함하고, 상기 광학 이방성층은 그 면내 지상축 방향 및 면내 리타데이션 중 적어도 하나에 서로 다른 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역을 포함하고, 상기 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역이 면내에 교대로 배치되어 있는 패턴 광학 이방성층인 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름이 개시되어 있다.

Description

３Ｄ 화상 표시용 광학 필름, ３Ｄ 화상 표시 장치 및 ３Ｄ 화상 표시 시스템{OPTICAL FILM FOR 3D IMAGE DISPLAY, 3D IMAGE DISPLAY DEVICE, AND 3D IMAGE DISPLAY SYSTEM}
본 발명은 고정밀 배향 패턴의 광학 이방성층을 갖고, 제조가 용이하며, 휘도 저하의 문제가 없는 표시 성능 및 내광성이 개선된 3D 화상 표시용 광학 필름, 3D 화상 표시 장치 및 3D 화상 표시 시스템에 관한 것이다.
3D 화상을 표시하는 3D 화상 표시 장치에는 우안 화상 및 좌안 화상을, 예를 들면 서로 반대 방향의 원편광 화상으로 전환하는 광학 부재가 요구된다. 예를 들면, 광학 부재로서는 지상축 및 리타데이션의 서로 다른 다중 영역이 면내에 규칙적으로 배치되어 있는 패턴 리타데이션 필름이 이용된다.
종래, 액정 화합물을 이용하여 형성된 패턴 광학 보상 필름 등이 제안되어 있다(예를 들면, JP-A 2006-276849 및 JP-A 2007-71952). 이들은 액정 셀의 내부에 배치되는, 이른바 인셀 타입의 광학 보상 필름이고, 액정 셀을 정확하게 보상하기 위한 부재이다. 따라서, 이용되는 액정 화합물의 배향 상태는 광학 보상에 적합할 수 있지만, 상술한 3D 화상 표시 장치의 광학 부재로는 적합하지 않다.
JP-A 2004-302409에는 패턴 리타데이션판을 갖는 2D/3D 스위칭 액정 표시 장치가 개시되어 있고, 패턴 리타데이션판용 재료로서 UV 경화형 액정 용액의 이용이 개시되어 있다. 그러나, 상기 액정 재료의 상세한 설명은 기재되어 있지 않고, 디스코틱 액정의 이용도 개시되어 있지 않다. 또한, JP-A 2004-302409에 있어서 패턴 리타데이션판은 시차 배리어로서 이용되지만, 상술한 우안 및 좌안 원편광 화상 등을 형성하기 위한 광학 부재로서 이용되는 것은 아니다. JP-A 2007-163722에는 배향 규제력이 다른 제 1 배향막 및 제 2 배향막을 이용하여 형성된 광학 이방성층을 갖는 액정 표시 장치가 개시되어 있다. 그러나, 상기 광학 이방성층의 형성에서 액정 폴리머 재료의 이용은 개시되어 있지만, 상세한 설명은 기재되어 있지 않고, 디스코틱 액정의 이용도 개시되어 있지 않다. WO2010/090429A2에는 3D 화상 표시 장치용 광학 필터의 광배향막을 이용하는 제조 방법이 제안되어 있다. 실시예에 있어서, 봉 형상 액정이 상기 제조 방법을 실시하는데 이용된다.
그러나, 본 발명자들은 액정 재료의 이용에 의해 제작된 패턴 리타데이션판이 실제로 3D 화상 표시 장치에 이용되면, 기울어진 방향에서의 휘도가 저하되는, 즉 시야각 특성이 나빠지는 것을 발견하였다.
본 발명의 목적은 3D 화상 표시 장치의 시야각 특성의 개선에 기여하는 신규한 3D 화상 표시 장치용 광학 필름 및 그 필름을 이용한 3D 화상 표시 장치 및 3D 화상 표시 장치 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단은 다음과 같다.
<1> 적어도 하나의 중합성기를 갖는 디스코틱 액정을 주성분으로서 포함하는 조성물로 형성된 광학 이방성층을 적어도 포함하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름으로서,
상기 광학 이방성층은 면내 지상축 방향 및 면내 리타데이션 중 적어도 하나에 서로 다른 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역을 포함하고, 상기 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역이 면내에 교대로 배치되어 있는 패턴 광학 이방성층인 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
<2> <1>에 있어서, 상기 디스코틱 액정은 수직 배향 상태로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
<3> <1> 또는 <2>에 있어서, 편광 필름을 더 포함하고, 상기 제 1 리타데이션 영역과 제 2 리타데이션 영역의 면내 축 및 상기 편광 필름의 흡수축은 각각 ±45°의 각도로 있는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
<4> <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 있어서, 상기 편광 필름의 한쪽 면 상에 배치되는 광학 이방성층을 포함하는 모든 부재의 파장 550㎚에서의 면내 리타데이션 Re(550)의 합계값은 110~160㎚인 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
<5> <3> 또는 <4>에 있어서, 상기 편광 필름의 한쪽 면 상에 배치되는 광학 이방성층을 포함하는 모든 부재의 파장 550㎚에서의 두께 방향에 따른 리타데이션 Rth(550)의 합계값은 -140~140㎚인 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
<6> <3> 또는 <4>에 있어서, 상기 광학 이방성층, 및 상기 편광 필름이 배치되어 있는 표면과 반대쪽의 광학 이방성층의 표면 상에 배치되는 모든 부재의 파장 550㎚에서의 두께 방향에 따른 리타데이션 Rth(550)의 합계값은 -104~104㎚인 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
<7> <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 있어서, 상기 광학 이방성층의 한쪽 표면에 UV 흡수제를 함유하는 투명 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
<8> <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 있어서, 하드 코트층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
<9> <8>에 있어서, 상기 하드 코트층은 UV 흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
<10> <1> 내지 <9> 중 어느 하나에 있어서, 반사 방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
<11> <1> 내지 <10> 중 어느 하나에 있어서, 방현층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
<12> 화상 신호에 의거하여 구동되는 표시 패널, 및
상기 표시 패널의 시인측에 배치되는 <1> 내지 <11> 중 어느 하나에 기재된 3D 화상 표시 장치용 광학 필름을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치.
<13> <12>에 있어서, 상기 표시 패널은 액정 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치.
<14> <13>에 있어서, 상기 3D 화상 표시 장치용 광학 필름은 <5>에 기재된 3D 화상 표시 장치용 광학 필름이고, 상기 액정 셀은 TN 모드 셀인 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치.
<15> <13>에 있어서, 상기 3D 화상 표시 장치용 광학 필름은 <6>에 기재된 3D 화상 표시 장치용 광학 필름이고, 상기 액정 셀은 VA 모드 셀 또는 IPS 모드 셀인 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치.
<16> <12> 내지 <15> 중 어느 하나에 기재된 3D 화상 표시 장치, 및
상기 3D 화상 표시 장치의 시인측에 배치되는 편광판을 적어도 포함하고,
상기 편광판을 통해 3D 화상을 시인하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 시스템.
본 발명에 따라서, 3D 화상 표시 장치의 시야각 특성 개선에 기여하는 신규한 3D 화상 표시 장치용 광학 필름을 제공하고, 그 필름을 이용하여 3D 화상 표시 장치 및 3D 화상 표시 장치 시스템을 제공하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 3D 화상 표시 장치용 광학 필름의 일례의 단면 개략도이다.
도 2는 편광 필름과 광학 이방성층 사이의 관계의 일례의 개략도이다.
도 3은 편광 필름과 광학 이방성층 사이의 관계의 일례의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 있어서 패턴 광학 이방성층의 일례의 상면 개략도이다.
도 5는 본 발명의 광학 필름의 다른 예의 단면 개략도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 3D 화상 표시 장치의 다른 구성 예의 단면 개략도를 나타낸다.
도 7은 패터닝에 이용되는 플렉소그래픽판의 단면의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 8은 플렉소그래픽 인쇄 방법의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 9는 실시예에서 제작된 광학 필름의 광학 특성 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 10은 노광 마스크의 예의 개략도를 나타낸다.
이하, 본 발명이 상세하게 설명된다. 본 명세서에 있어서, "~"로 표시되는 수치 범위는 범위의 하한을 나타내는 앞의 수와 상한을 나타내는 뒤의 수 사이를 포함하는 범위를 의미한다. 먼저, 본 명세서에서 사용되는 용어를 설명한다.
본 명세서에 있어서, Re(λ) 및 Rth(λ)는 각각 파장 λ에서의 면내 리타데이션(㎚) 및 두께 방향에 따른 리타데이션(㎚)이다. Re(λ)는 KOBRA 21ADH 또는 WR(Oji Scientific Instruments 제)를 사용하여 필름의 법선 방향으로 필름에 파장 λ㎚의 광을 입사시킴으로써 측정된다. 상기 측정 파장의 선택은 파장 선택 필터의 수동 교환 또는 프로그램에 의한 측정값의 변환에 따라서 실시될 수 있다. 측정되는 필름이 1축 인덱스 타원체 또는 2축 인덱스 타원체로 표시되는 경우, 다음과 같이 필름의 Rth(λ)가 산출된다. 이러한 측정 방법은 광학 이방성층에서 배향막 계면 및 디스코틱 액정 분자의 반대쪽 계면에서의 평균 경사각의 측정을 위해 이용될 수 있다.
Rth(λ)는 KOBRA 21ADH에 의해 판별되는 면내 지상축을 경사축(회전축; 필름이 면내에 지상축을 갖지 않는 경우, 면내 임의의 방향으로 규정함)으로서 이용하여 샘플 필름의 법선 방향에 대하여 0°에서 50°까지 10°씩 회전함으로써 결정되는 6 방향에서의 파장 λ㎚의 입사광이 측정되는 6 Re(λ)값, 평균 굴절률의 가정값, 및 필름의 두께값으로서 입력된 값을 기초로 하여 KOBRA 21ADH 또는 WR에 의해 산출된다. 상기에 있어서, 측정되는 필름이 법선 방향으로부터 면내 지상축 주위를 회전축으로 하여 특정 경사 각도에서의 리타데이션값이 0인 방향을 가지면, 0 리타데이션을 부여하는 경사 각도보다 큰 경사 각도에서의 리타데이션값은 음의 데이터로 변경되고, 상기 필름의 Rth(λ)는 KOBRA 21ADH 또는 WR에 의해 산출된다. 지상축 주위를 필름의 경사각(회전각)으로 하여(필름이 지상축을 갖지 않으면, 회전축이 필름의 임의의 면내 방향일 수 있음) 임의의 소망하는 2개의 경사 방향에서 리타데이션값이 측정되고, 상기 데이터, 평균 굴절률의 가정값 및 입력된 필름 두께값을 기초로 하여 Rth가 식(A) 및 식(B)에 따라 산출될 수 있다.
(A)
Figure pct00001
Re(θ)는 법선 방향으로부터 각도 θ로 경사진 방향에서의 리타데이션값을 나타내고; nx는 면내 지상축 방향에서의 굴절률을 나타내고; ny는 nx에 직교하는 면내 방향에서의 굴절률을 나타내고; nz는 nx 및 ny와 직교하는 방향에서의 굴절률을 나타낸다. 또한, "d"는 필름의 두께이다.
(B): Rth={(nx+ny)/2-nz}×d
상기 측정되는 필름이 1축 인덱스 타원체 또는 2축 인덱스 타원체로 표시되지 않고, 즉 필름이 광학축을 갖지 않으면, 상기 필름의 Rth(λ)는 다음과 같이 산출될 수 있다.
필름의 Re(λ)는 지상축(KOBRA 21ADH 또는 WR에 의해 판별됨) 주위를 면내 경사축(회전축)으로서 필름의 법선 방향에 대하여 -50°에서 최대 +50°까지 10°간격으로 기울어진 방향으로 입사된 파장 λ㎚의 광으로 모두 11점을 측정하고, 이렇게 해서 측정된 리타데이션값, 평균 굴절률의 가정값 및 입력된 필름 두께값을 기초로 하여 필름의 Rth(λ)가 KOBRA 21ADH 또는 WR에 의해 산출될 수 있다. 상술한 측정에 있어서, 평균 굴절률의 가정값은 Polymer Handbook(John Wiley & Sons, Inc.)에서의 각종 광학 필름의 카탈로그에 기재된 값을 이용할 수 있다. 미공지된 평균 굴절률을 갖는 것들은 Abbe 굴절계를 사용하여 측정될 수 있다. 일부 주요 광학 필름의 평균 굴절률로는 하기에 열거된 셀룰로오스 아실레이트(1.48), 시클로올레핀 폴리머(1.52), 폴리카보네이트(1.59), 폴리메틸메타크릴레이트(1.49) 및 폴리스티렌(1.59)이 있다. 이들 평균 굴절률의 가정값 및 필름 두께를 입력하면, KOBRA 21ADH 또는 WR이 nx, ny 및 nz를 산출한다. 이렇게 해서 산출된 nx, ny 및 nz를 기초로 하여, 또한 Nz=(nx-nz)/(nx-ny)가 산출된다.
본 명세서에 있어서, "가시광"은 380㎚~780㎚를 의미한다. 본 명세서에서 측정 파장에 대하여 별도로 명시하지 않는 한, 측정 파장은 550㎚이다.
본 명세서에 있어서, 각도(예를 들면, "90°" 등) 및 그것에 관련된 표현(예를 들면, "직교", "평행" 및 "45°에서의 교차" 등)은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 허용되는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들면, 이것은 엄밀한 각도 ±10° 미만의 범위 내인 것을 의미하고, 엄밀한 각도에서의 오차는 최대 5°가 바람직하고, 최대 3°가 보다 바람직하다.
1. 3D 화상 표시 장치용 광학 필름:
본 발명은 적어도 하나의 중합성기를 갖는 디스코틱 액정을 주성분으로서 포함하는 조성물로 형성된 광학 이방성층을 적어도 포함하고, 상기 광학 이방성층은 면내 지상축 방향 및 면내 리타데이션 중 적어도 하나에 서로 다른 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역을 포함하고, 상기 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역은 면내에 교대로 배치되어 있는 패턴 광학 이방성층인 3D 화상 표시 장치용 광학 필름에 관한 것이다.
통상, 액정 조성물로 형성된 패턴 광학 이방성층은 그것을 지지하는 폴리머 필름 및 그것을 보호하는 보호 필름 등의 지지체 상에 층이 적층되는 조건에서 사용된다. 상기 지지체로서 이용되는 폴리머 필름 등은 일부 리타데이션을 갖고 있어 전반적으로 적층체의 Re를 원편광 화상 등을 형성하기에 적합한 Re 범위로 조정할 필요가 있다. 약간의 Re를 갖지만 Rth를 갖지 않는 광학 이방성층, 폴리머 필름 등을 형성하기는 어려우므로, 통상 그것들은 약간의 Rth를 갖는다. 액정 조성물로 형성된 광학 이방성층 및 그 위에 적층되는 폴리머 필름은 약간의 Rth를 갖고, 전반적으로 적층체의 Rth가 커지는 경우도 있다. 실제로, 종래의 액정 조성물로 형성된 패턴 리타데이션판을 이용하면, 기울어진 방향에서의 낮은 휘도 등의 시야각 특성의 문제가 발생할 수 있고, 상기 문제의 하나의 원인은 Rth가 될 수 있다고 말할 수 있다. 예를 들면, WO2010/090429A2에서 이용된 봉 형상 액정은 양의 복굴절성을 나타내는 액정이다. 원편광 화상을 형성할 수 있는 Re를 갖는 광학 이방성층이 이러한 봉 형상 액정으로 형성되는 경우, 상기 광학 이방성층의 Rth는 양이 되고, 상기 층에 적층되는 폴리머 필름의 Rth는 그것에 가산되어 전체 적층체의 합계 Rth가 증가되서 기울어진 방향에서의 휘도 저하 등의 시야각 특성이 나빠지는 것을 야기할 수 있다. 적층되는 폴리머 필름 등의 부재의 수를 감소시킴으로써 Rth를 경감시키는 것이 가능하지만, 상기 패턴 리타데이션판은 표시 패널의 시인측에서 외측에 배치되는 부재이므로 패널이 외광에 노광됨으로써 열화되는 것을 방지하는 보호 부재 및 외광이 패널 상에서 반사되는 것을 방지하는 반사 방지 부재 등이 요구되어 사실상 하나 이상의 폴리머 필름을 판 상에 적층하는 것은 불가피하다.
본 발명에 따라서, 패턴 광학 이방성층의 형성에 디스코틱 액정을 이용함으로써 상술한 문제를 해결하는 것이 가능하게 된다. 상기 디스코틱 액정은 음의 복굴절성을 갖는 액정이고, 상기 디스코틱 액정을 사용하여 원편광 화상 등을 형성할 수 있는 음의 Rth 및 Re를 갖는 광학 이방성층을 제작하는 것이 가능하게 된다. 이러한 디스코틱 액정 조성물로 형성된 광학 이방성층의 Rth는 적층되는 폴리머 필름 등의 부재의 양의 Rth를 상쇄시킬 수 있고, 그 결과 전체 적층체의 Rth는 시야각 특성에 어떠한 영향도 미치지 않는 정도까지 감소될 수 있다.
본 발명의 3D 화상 표시 장치용 광학 필름은 편광 필름과 함께 표시 패널의 시인측에서 외측에 배치되고(표시 패널이 시인측 상에 편광 필름을 갖는 경우에는 광학 필름은 표시 패널의 시인측 상의 편광 필름의 더욱 외측에 배치됨), 상기 광학 필름의 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역을 통과하는 편광 화상이 편광 안경을 통해 우안 또는 좌안 화상으로서 시인된다. 따라서, 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역은 모두 동일한 형상을 가져 좌우 화상이 불균일하게 될 수 없고, 또한 그것들의 배치가 균등 및 대칭인 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 3D 화상 표시 장치용 광학 필름의 일례의 단면 개략도를 나타낸다. 도 1에 나타낸 광학 필름(10)은 편광 필름(16), 투명 지지체(14) 및 광학 이방성층(12)을 포함하고, 상기 광학 이방성층(12)은 화상 표시 장치에서 제 1 리타데이션 영역(12a) 및 제 2 리타데이션 영역(12b)이 균등 및 대칭으로 배치되어 있는 패턴 광학 이방성층이다. 상기 광학 이방성층의 일례에 있어서, 제 1 리타데이션 영역(12a) 및 제 2 리타데이션 영역(12b)의 면내 리타데이션은 각각 약 λ/4이며, 상기 두 영역은 서로 직교하는 면내 지상축(a 및 b)을 각각 갖는다. 이 예에 있어서, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 광학 이방성층(12)은 제 1 리타데이션 영역(12a) 및 제 2 리타데이션 영역(12b)의 면내 지상축(a 및 b)이 편광 필름(16)의 흡수축(P)과 ±45°에서 교차되도록 배치된다. 상기 배치는 우안 및 좌안 원편광 화상이 서로 분리되는 것을 가능하게 한다. 또한, λ/2 판을 적층하는 것은 시야각을 확대시킬 수 있다.
제 1 리타데이션 영역(12a) 및 제 2 리타데이션 영역(12b) 중 한쪽의 면내 리타데이션이 λ/4이고, 다른쪽의 면내 리타데이션이 3λ/4인 광학 이방성층을 이용하는 것은 그것들의 원편광 화상을 서로 분리하는 것을 가능하게 한다. 또한, 제 1 리타데이션 영역(12a) 및 제 2 리타데이션 영역(12b) 중 한쪽의 면내 리타데이션이 λ/4이고, 다른쪽의 면내 리타데이션이 3λ/4인 광학 이방성층을 이용함으로써 우안 및 좌안의 직선 편광 화상이 서로 분리될 수 있다.
제 1 리타데이션 영역(12a) 및 제 2 리타데이션 영역(12b) 중 한쪽의 면내 리타데이션이 λ/2이고, 다른쪽의 면내 리타데이션이 0인 광학 이방성층의 이용은 그들의 지상축이 서로 평행 또는 직교하는 방식으로 그것을 면내 리타데이션이 λ/4인 지지체 상의 적층에 있어서 원편광 화상을 서로 분리하는 것을 가능하게 한다.
제 1 리타데이션 영역(12a) 및 제 2 리타데이션 영역(12b)의 형상 및 배치 패턴은 스트라이프 형상의 패턴이 교대로 배치되어 있는 도 2 및 도 3에 나타낸 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 도 4에서와 같이, 직사각형 패턴이 격자 형상으로 배치될 수 있다.
상기 광학 필름은 임의의 다른 부재를 포함하여도 좋다. 도 1에 나타낸 예에 있어서, 투명 지지체(14)와 광학 이방성층(12) 사이에 배향막이 배치되어도 좋고, 반사 방지층을 포함하는 표면 필름이 광학 이방성층(12)의 외측에 더 배치되어도 좋다. 편광 필름(16)용 보호 필름이 투명 지지체(14)와 편광 필름(16) 사이에 배치되어도 좋다. 상기 편광 필름(16)의 이면에 보호 필름이 더 배치되어도 좋다. 상술한 바와 같이, 표시 패널이 시인측의 표면에 편광 필름을 갖는 경우에는 본 발명의 광학 필름은 편광 필름을 갖지 않을 수 있고, 상기 광학 필름이 표시 패널의 편광 필름과 조합되어 원편광 화상 등의 분리 기능을 나타내는 실시형태여도 좋다. 여기서, 사용될 수 있는 이들 부재의 상세한 설명을 후술한다. 도 5(a)~도 5(e)는 본 발명의 광학 필름의 다른 예의 단면 개략도를 나타낸다.
광학 이방성층(12)은 적어도 하나의 중합성기를 갖는 디스코틱 액정을 주성분으로서 포함하는 조성물로 형성되고, 상기 디스코틱 액정은 수직으로 배향되는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, "수직 배향"은 디스코틱 액정의 디스코틱면이 층면과 수직인 것을 의미한다. 본 명세서에 있어서, 배치는 엄밀한 수직 상태를 요구하는 것이 아니라 수평면과의 경사각이 적어도 70°인 수직 배향을 의미한다. 상기 경사각은 85~90°가 바람직하고, 87~90°가 보다 바람직하고, 88~90°가 더욱 바람직하며, 89~90°가 가장 바람직하다. 상술한 조성물은 디스코틱 액정의 배향을 제어하기 위해 배향 제어제를 함유하고 있어도 좋다. 상기 디스코틱 액정 및 배향 제어제의 상세한 설명은 후술한다.
제 1 리타데이션 영역(12a) 및 제 2 리타데이션 영역(12b)의 면내 리타데이션이 각각 약 λ/4인 실시형태에 있어서, 면내 지상축(a 및 b)은 편광 필름의 흡수축에 ±45°의 각도로 있는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 배치는 엄밀하게 ±45°의 상태를 요구하는 것이 아니라 제 1 리타데이션 영역(12a) 및 제 2 리타데이션 영역(12b) 중 어느 한쪽이 40~50°이고, 다른쪽이 -50~-40°인 것이 바람직하다.
상기 광학 이방성층(12)의 Re, 그 자체가 λ/4일 필요는 없지만, 편광 필름(16)의 한쪽 표면 상에 배치되는 광학 이방성층(12)을 포함하는 모든 부재의 Re의 총합, 예를 들면 도 6(a)의 실시형태에서의 편광 보호 필름, 지지체, 광학 이방성층 및 기재 필름 전체의 Re의 총합, 도 6(b)의 실시형태에서의 편광 보호 필름, 광학 이방성층 및 지지체 전체의 Re의 총합, 도 6(c)의 실시형태에서의 지지체, 광학 이방성층 및 기재 필름 전체의 Re의 총합, 도 6(d)의 실시형태에서의 광학 이방성층 및 지지체의 Re의 총합, 및 도 6(e)의 실시형태에서의 편광 보호 필름, 지지체 및 광학 이방성층의 Re의 총합이 110~160㎚인 것이 바람직하고, 120~150㎚가 보다 바람직하며, 125~145㎚가 더욱 바람직하다. 여기서, 용어 "Re의 총합"은 모든 대상 부재의 Re를 동시에 전체적으로 측정함으로써 얻어지는 Re를 의미한다.
한편, 상기 광학 필름이 표시 패널 상에 배치된 경우, 편광 필름보다 시인측에서 외측에 배치되는 부재의 Rth는 패널의 시야각 특성에 어느 정도 영향을 미치므로 상기 Re의 절대값은 작을수록 바람직하고, 구체적으로는 Rth가 -140㎚~140㎚인 것이 바람직하고, -100㎚~100㎚인 것이 보다 바람직하고, -60~60㎚인 것이 더욱 바람직하며, -60~20㎚인 것이 특히 바람직하다. 가능한 일례는 Rth가 -140㎚~140㎚(단, -100㎚~100㎚ 범위를 제외함)인 광학 필름이다. 가능한 다른 예는 Rth가 -140㎚~140㎚(단, -20㎚~20㎚의 범위를 제외함)인 광학 필름이다. 가능한 다른 예는 Rth가 -100㎚~100㎚(단,-20㎚~20㎚의 범위를 제외함)인 광학 필름이다. 그러나, 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 동일한 부재가 동일한 Rth 레벨을 갖도록 배치되는 경우라도 편광 필름의 흡수축 방향에 따라서 시야각 특성에 영향을 미치는 정도가 변경되는 것을 발견하였다. 구체적으로는, 도 2에 나타낸 실시형태(편광 필름의 흡수축이 표시 패널면의 수평 방향 0°에 대하여 45° 또는 135° 방향에 따라 있는 실시형태)에 있어서 편광 필름보다 시인측에서 외측에 배치되는 모든 부재의 Rth는 패널의 시야각 특성에 영향을 미치고, 한편 도 3에 나타낸 실시형태(또는 편광 필름의 흡수축이 표시 패널의 수평 방향 0°에 대하여 0°또는 90°방향에 따라 있는 실시형태)에 있어서 편광 필름과 광학 이방성층 사이에 배치되는 모든 부재의 Rth는 거의 영향을 미치지 않지만, 광학 이방성층 및 시인측에서 층의 더욱 외측에 배치되는 임의의 부재를 포함하는 모든 부재의 Rth는 시야각 특성에 영향을 미치는 것을 발견하였다.
도 6(a)~도 6(e)의 실시형태의 예는 도 2의 배치를 참조하여 설명된다. 도 6(a)의 실시형태에 있어서의 편광 보호 필름, 지지체, 광학 이방성층 및 기재 필름 모두의 Rth의 총합, 도 6(b)의 실시형태에서의 편광 보호 필름, 광학 이방성층 및 지지체 모두의 Rth의 총합, 도 6(c)의 실시형태에서의 지지체, 광학 이방성층 및 기재 필름 모두의 Rth의 총합, 도 6(d)의 실시형태에서의 광학 이방성층 및 지지체의 Rth의 총합, 도 6(e)의 실시형태에서의 편광 보호 필름, 지지체 및 광학 이방성층의 Rth의 총합이 -104㎚~104㎚인 것이 바람직하고, -100㎚~100㎚가 보다 바람직하고, -60~60㎚가 더욱 바람직하고, -60~20㎚가 특히 바람직하며(가능한 일례는 상기 Rth의 총합이 -104㎚~104㎚(단, -100㎚~100㎚의 범위를 제외함)인 광학 필름이고; 가능한 다른 예는 Rth의 총합이 -104㎚~104㎚(단, -20㎚~20㎚의 범위를 제외함)인 광학 필름이고; 또한 가능한 다른 예는 Rth의 총합이 -100㎚~100㎚(단, -20㎚~20㎚의 범위를 제외함)의 광학 필름임); 또한 도 3의 배치를 참조하면, 도 6(a) 및 도 6(c)의 실시형태에서의 광학 이방성층 및 기재 필름 모두의 Rth의 총합, 도 6(b) 및 도 6(d)의 실시형태에서의 광학 이방성층 및 지지체의 Rth의 총합 및 도 6(e)의 실시형태에서 광학 이방성층의 Rth는 -104㎚~104㎚가 바람직하고, -100㎚~100㎚가 보다 바람직하고, -60~60㎚가 더욱 바람직하고, -60~20㎚가 특히 바람직하다(가능한 일례는 Rth의 총합이 -104㎚~104㎚(단, -100㎚~100㎚인 범위를 제외함)인 광학 필름; 가능한 다른 예는 Rth의 총합이 -104㎚~104㎚(단, -20㎚~20㎚의 범위를 제외함)인 광학 필름; 또한 가능한 다른 예는 Rth의 총합이 -100㎚~100㎚(단, -20㎚~20㎚의 범위를 제외함)인 광학 필름임). 여기서, 용어 "Rth의 총합"은 모든 대상 부재의 Re를 동시에 전체적으로 측정함으로써 얻어지는 Rth를 의미한다.
2. 3D 화상 표시 장치 및 3D 화상 표시 시스템:
또한, 본 발명은 본 발명의 광학 필름을 갖는 3D 화상 표시 장치 및 3D 화상 표시 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 광학 필름은 표시 패널의 시인측에 배치되고, 표시 패널이 표시하는 화상을 우안 및 좌안 원편광 화상 또는 직선 편광 화상 등의 편광 화상으로 변환하는 기능을 가질 수 있다. 시인자는 원편광 또는 직선 편광 안경 등의 편광판을 통해 이들 화상을 시인하여 그들을 3D 화상으로서 인식한다.
본 발명에 있어서, 표시 패널에 대하여 어떠한 제한도 없다. 예를 들면, 상기 표시 패널이 액정층을 포함하는 액정 패널이거나, 유기 EL 층을 포함하는 유기 EL 표시 패널이거나, 플라즈마 표시 패널이어도 좋다. 다른 실시형태에 있어서, 각종 가능한 배치가 채용될 수 있다. 시인측에서 표면에 화상 표시용 편광 필름을 갖는 투명 모드 액정 패널 등의 실시형태에 있어서, 본 발명의 광학 필름은 상기 편광 필름과 조합되어 상술한 기능을 달성할 수 있다. 물론, 본 발명의 광학 필름은 액정 패널과는 별도로 편광 필름을 갖고 있어도 좋지만, 이러한 경우에 광학 필름은 상기 광학 필름에 포함된 편광판의 광학 필름의 흡수축이 액정 패널의 편광 필름의 흡수축과 평행하도록 배치되는 것이 바람직하다.
도 6(a)~도 6(e)는 도 5(a)~도 5(e)에 나타낸 본 발명의 광학 필름 및 표시 패널로서 액정 패널을 각각 갖는 3D 화상 표시 장치의 구성예의 단면 개략도를 나타내지만, 본 발명은 이들 구성에 한정되는 것은 아니다. 도면에 있어서, 상기 층 사이의 두께의 상대적 관계는 실제 액정 표시 장치의 층 사이의 두께의 상대적 관계와 항상 일치하는 것은 아니다. 도 6(a)~도 6(e)의 실시형태는 액정 셀의 후방에 백라이트가 배치되어 있고, 편광 필름이 백라이트와 액정 셀 사이에 배치되어 있는 투명 모드 구성이다.
액정 셀의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 여기서, 통상의 구성을 갖는 임의의 액정 셀이 채용될 수 있다. 예를 들면, 액정 셀은 도시하지 않았지만 서로 대향 배치된 한쌍의 기판, 및 상기 한쌍의 기판 사이의 끼워진 액정 셀을 포함하고, 선택적으로 컬러 필터층 등을 포함하여도 좋다. 또한, 여기서 상기 액정 셀의 구동 모드는 특별히 한정되지 않고, 트위스티드 네마틱(TN), 슈퍼트위스티드 네마틱(STN), 수직 정렬(VA), 인플레인 스위칭(IPS), 광학 보상 벤드 셀(OCB) 등의 각종 모드가 채용될 수 있다. TN 모드에 있어서, 통상, 편광 필름은 흡수축이 패널 표면 상에서 수평 방향 0°에 대하여 45° 또는 135°에 있도록 배치되므로 상기 TN 모드 액정 패널은 도 2에 나타낸 실시형태의 광학 필름과 조합되는 것이 바람직하다. 상기 VA 모드 및 IPS 모드에 있어서, 통상, 편광 필름은 흡수축이 패널 표면 상에서 수평 방향 0°에 대하여 0° 또는 90°에 있도록 배치되므로 상기 VA 모드 또는 IPS 모드 액정 패널은 도 3에 나타낸 실시형태의 광학 필름과 조합되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 3D 화상 표시 장치용 광학 필름에 사용되는 각종 부재를 상세하게 설명한다.
광학 이방성층:
본 발명의 광학 이방성층은 면내 지상축 방향 및 면내 리타데이션 중 적어도 하나에 서로 다른 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역을 포함하고, 상기 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역이 면내에 교대로 배치되어 있는 패턴 광학 이방성층이다. 일례는 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역이 각각 약 λ/4의 Re를 갖고, 그들의 영역의 면내 지상축이 서로 직교하고 있는 광학 이방성층이다. 상기 형태의 광학 이방성층의 형성에 각종 방법이 채용될 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 층은 적어도 하나의 중합성기를 갖는 디스코틱 액정을 수직 배향 상태에서 중합 및 고정함으로써 형성된 것이 바람직하다. 상기 광학 이방성층은 단층이어도 좋고, 복수의 적층체를 가져도 좋다. 복수층의 적층체를 갖는 실시형태에 따라서, 상기 복수층 중 적어도 하나가 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 조성물의 배향을 고정함으로써 형성된 경우, 본 발명의 효과가 얻어질 수 있다. 상기 복수층의 적층체를 갖는 광학 이방성층의 일례는 패턴 광학 이방성층 및 미패턴 광학 이방성층을 포함하는 적층체이다. 상기 실시예에 따라서, 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 조성물로 형성된 광학 이방성층은 패턴 광학 이방성층 또는 미패턴 광학 이방성층이어도 좋고, 패턴 광학 이방성층 및 미패턴 광학 이방성층 모두이어도 좋다. 상기 예는 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 조성물로 형성된 광학 이방성층과 함께 다른 광학 이방성층을 포함할 수 있다. 다른 광학 이방성층의 예는 봉 형상 액정 화합물을 함유하는 조성물로 형성된 모든 광학 이방성층, 및 폴리머 및 수지 등의 고분자량 화합물로 형성된 모든 복굴절 폴리머 필름이 포함된다. 상기 예에 따라서, 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역 중 어느 한쪽이 모든 복수층의 Re의 가산으로 생성된 Re(예를 들면, Re=λ/2)를 갖고, 다른 쪽이 모든 복수 층의 Re의 감산으로 생성된 Re(예를 들면, Re=0)를 가질 수 있다.
상기 광학 이방성층은 그 자체로 약 λ/4의 Re를 가질 수 있고, 이러한 경우에서 상기 층의 Re(550)는 110~165㎚인 것이 바람직하고, 120~150㎚인 것이 보다 바람직하고, 125~145㎚인 것이 더욱 바람직하다. 상기 광학 이방성층의 Rth(550)는 음인 것이 바람직하고, -80~-50㎚에 있는 것이 보다 바람직하며, -75~-60㎚가 더욱 바람직하다. 상기 광학 이방성층의 Rth(550)가 음이면, 다른 부재의 양의 Rth를 상쇄시킴으로써 기울어진 방향에서 휘도의 저하를 방지할 수 있다.
[적어도 하나의 중합성기를 갖는 디스코틱 액정 화합물]
상기 광학 이방성층의 주성분으로서, 본 발명에서 사용될 수 있는 디스코틱 액정은 상술한 바와 같이 중합성기를 갖는 디스코틱 액정 화합물에서 선택되는 것이 바람직하다.
상기 디스코틱 액정은 식(I)으로 나타내어지는 화합물에서 선택되는 것이 바람직하다.
(I): D(-L-H-Q)n
식에 있어서, D는 원반 형상 코어를 나타내고; L은 2가의 연결기를 나타내고; H는 2가의 방향족환 또는 복소환을 나타내고; Q는 중합성기를 함유하는 기이며; n은 3~12의 정수이다.
상기 원반 형상 코어(D)는 벤젠환, 나프탈렌환, 트리페닐렌환, 안트라퀴논환, 트루센환, 피리딘환, 피리미딘환 또는 트리아진환이 바람직하고, 벤젠환, 트리페닐렌환, 피리딘환, 피리미딘환 또는 트리아진환이 특히 바람직하다.
L은 *-O-CO-, *-CO-O-, *-CH=CH-, *-C≡C-, 및 그 조합으로 이루어지는 2가의 연결기에서 선택되는 것이 바람직하고, *-CH=CH- 및 *-C≡C- 중 적어도 하나를 함유하는 2가의 연결기인 것이 특히 바람직하다. 상기 부호 "*"는 식(I)의 D와 결합하는 위치를 나타낸다.
상기 H로 나타내어지는 방향족환은 벤젠환 또는 나프탈렌환이 바람직하고, 벤젠환이 보다 바람직하다. 상기 H로 나타내어지는 복소환은 피리딘환 또는 피리미딘환이 바람직하고, 피리딘환이 보다 바람직하다. H는 방향족환인 것이 바람직하다.
상기 기에서의 중합성기(Q)의 중합은 부가 중합(개환 중합을 포함함) 또는 축합 중합인 것이 바람직하다. 환언하면, 상기 중합성기는 부가 중합 또는 축합 중합할 수 있는 관능기인 것이 바람직하다. 이들 중에서도, (메타)아크릴레이트기 또는 에폭시기가 바람직하다.
상기 식(I)으로 나타내어지는 디스코틱 액정은 식(Ⅱ) 또는 식(Ⅲ)에서 선택되는 것이 바람직하다.
(Ⅱ)
Figure pct00002
식에 있어서, L, H 및 Q의 정의는 식(I)에서의 L, H 및 Q의 것들과 각각 동일하고, 그 바람직한 예는 식(I)에서 L, H 및 Q의 것들과 각각 동일하다.
(Ⅲ)
Figure pct00003
식에 있어서, Y1, Y2 및 Y3의 정의는 후술하는 식(Ⅳ)에서 Y11, Y12 및 Y13의 것들과 각각 동일하고, 그 바람직한 예는 식(Ⅳ)에서 Y11, Y12 및 Y13의 것들과 각각 동일하다. 또한, L1, L2, L3, H1, H2, H3, R1, R2 및 R3의 정의는 후술하는 식(Ⅳ)에서 L1, L2, L3, H1, H2, H3, R1, R2 및 R3의 것들과 각각 동일하고, 그 바람직한 예는 식(Ⅳ)에서 L1, L2, L3, H1, H2, H3, R1, R2 및 R3의 것들과 각각 동일하다.
후술하는 바와 같이, 식(I), 식(Ⅱ) 또는 식(Ⅲ)으로 나타내어지는 화합물 등의 복수의 방향족환을 갖는 디스코틱 액정은 π-π 분자 상호작용에 의해 배향 제어제로서 사용되는 피리듐 화합물 또는 이미다졸륨 화합물 등의 오늄염과 상호작용하므로 수직 배향을 달성할 수 있다. 특히, 예를 들면 L이 *-CH=CH- 및 *-C≡C-에서 선택된 적어도 하나를 함유하는 2가의 연결기를 나타내는 식(Ⅱ)으로 나타내어지는 화합물, 또는 복수의 방향족환 또는 복소환이 서로 단일 결합을 통해 연결되는 식(Ⅲ)으로 나타내어지는 화합물은 상기 결합의 자유 회전이 연결기에 의해 강하게 제한되기 때문에 분자의 직선성이 유지될 수 있다. 따라서, 상기 화합물의 액정성이 향상되고, 상기 화합물이 보다 강한 분자간 π-π 상호작용에 의해 보다 안정한 수직 배향을 달성할 수 있다.
상기 디스코틱 액정은 식(Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물에서 선택되는 것이 바람직하다.
(Ⅳ)
Figure pct00004
식에 있어서, Y11, Y12 및 Y13은 각각 독립적으로 메틴기 또는 질소 원자를 나타내고; L1, L2 및 L3는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2가의 연결기를 나타내고; H1, H2 및 H3는 각각 독립적으로 하기 식(Ⅳ-A) 또는 식(Ⅳ-B)을 나타내고; R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 하기 식(Ⅳ-R)을 나타내고;
(Ⅳ-A)
Figure pct00005
식(Ⅳ-A)에 있어서, YA1 및 YA2는 각각 독립적으로 메틴기 또는 질소 원자를 나타내고; XA는 산소 원자, 황 원자, 메틸렌기 또는 이미노기를 나타내고; *는 상기 식이 L1~L3 중 어느 하나와 결합하는 위치를 나타내고; **는 상기 식이 R1~R3 중 어느 하나와 결합하는 위치를 나타내고;
(Ⅳ-B)
Figure pct00006
식(Ⅳ-B)에 있어서, YB1 및 YB2는 각각 독립적으로 메틴기 또는 질소 원자를 나타내고; XB는 산소 원자, 황 원자, 메틸렌기 또는 이미노기를 나타내고; *는 상기 식이 L1~L3 중 어느 하나와 결합하는 위치를 나타내고; **는 상기 식이 R1~R3 중 어느 하나와 결합하는 위치를 나타내고;
(Ⅳ-R): *-(-L21-Q2)n1-L22-L23-Q1
식(Ⅳ-R)에 있어서, *는 식(Ⅳ)에서 상기 식이 H1, H2 또는 H3과 결합하는 위치를 나타내고; L21은 단일 결합 또는 2가의 연결기를 나타내고; Q2는 적어도 하나의 환상 구조를 갖는 2가의 환상 연결기를 나타내고; n1은 0~4의 정수를 나타내고; L22는 **-O-, **-O-CO-, **-CO-O-, **-O-CO-O-, **-S-, **-NH-, **-SO2-, **-CH2-, **-CH=CH- 또는 **-C≡C-를 나타내고; L23은 -O-, -S-, -C(=O)-, -SO2-, -NH-, -CH2-, -CH=CH- 및 -C≡C-, 및 이들의 2개 이상의 연결로 형성된 기에서 선택된 2가의 연결기를 나타내고; Q1은 중합성기 또는 수소 원자를 나타낸다.
식(Ⅳ)으로 나타내어지는 3치환 벤젠계 디스코틱 액정 화합물의 식(Ⅳ)에서의 바람직한 부호의 범위 및 예는 JP-A-2010-244038, [0013]~[0077]에 기재되어 있고, 본 발명에 동일하게 적용될 수 있다. 그러나, 본 발명에서 사용되는 디스코틱 액정 화합물은 식(Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물에 한정되지 않는다.
본 발명에 사용될 수 있는 트리페닐렌 화합물의 예는 JP-A-2007-108732, [0062]~[0067]에 기재되어 있는 것들을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다.
복수의 방향족환을 갖는 식(Ⅳ)으로 나타내어지는 디스코틱 액정은 분자간 π-π 상호작용을 통해 후술하는 피리디늄 화합물 또는 이미다졸륨 화합물과 상호작용할 수 있고, 배향막 근방의 영역에서 디스코틱 액정의 경사각을 증가시킬 수 있다. 특히, 복수의 방향족환 또는 헤테로환이 서로 단일 결합을 통해 연결되어 있는 식(Ⅳ)으로 나타내어지는 디스코틱 액정은 결합의 자유 회전이 연결기에 의해 강하게 제한될 수 있기 때문에 그 분자의 직선성을 유지할 수 있다. 따라서, 복수의 방향족환을 갖는 식(Ⅳ)으로 나타내어지는 디스코틱 액정은 강한 분자간 π-π 상호작용을 통해 피리디늄 화합물 또는 이미다졸륨 화합물과 상호작용할 수 있고, 배향막 근방의 영역에서 디스코틱 액정의 경사각을 보다 현저하게 증가시켜 수직 배향을 달성할 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 디스코틱 액정은 수직 배향인 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 용어 "수직 배향"은 디스코틱 액정의 디스코틱면이 층면에 수직인 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있고, 반드시 엄밀한 수직이 요구되는 것이 아니며, 본 명세서에서는 액정 분자의 경사각이 수평면에 대하여 70° 이상인 것을 의미한다. 상기 경사각은 85~90°가 바람직하고, 87~90°가 보다 바람직하고, 88~90°가 더욱 바람직하고, 89~90°가 가장 바람직하다.
상기 조성물은 수직 배향을 촉진할 수 있는 임의의 첨가제를 함유하는 것이 바람직하고, 상기 첨가제의 예는 JP-A-2009-223001, [0055]~[0063]에 기재된 것들을 포함한다.
광학 이방성 필름의 표면에서의 경사각(광학 이방성 필름에서의 디스코틱 또는 봉 형상 액정 분자의 물리적인 대칭축과 층의 계면 사이의 각도)인 θ1, 및 상기 광학 이방성 필름의 다른 표면에서의 경사각인 θ2를 정확하게 직접적으로 측정하는 것은 곤란하다. 따라서, 본 명세서에 있어서 θ1 및 θ2는 다음과 같이 산출된다. 이러한 방법은 실제 배향 상태를 정확하게 표현할 수 없지만, 광학 필름의 일부 광학 특성의 상대적 관계를 나타내는 수단으로서 유효할 수 있다.
본 방법에 있어서, 산출을 용이하게 하기 위해 하기의 2개의 점이 가정되어 광학 이방성 필름의 2개의 계면에서의 경사각이 결정된다
1. 광학 이방성 필름을 디스코틱 또는 봉 형상 화합물을 함유하는 층을 다층구조라고 가정한다. 또한, 상기 구조를 구성하는 최소 단위의 층(액정 화합물 분자의 경사각은 층내에서 균일하다고 가정함)은 광학적으로 1축 층이라고 가정한다.
2. 각 층의 경사각은 광학 이방성층의 두께 방향에서 일차 함수로서 단조롭게 변화한다고 가정한다.
구체적인 산출법은 다음과 같다.
(1) 각 층의 경사각이 광학 이방성 필름의 두께 방향에서 일차 함수로서 단조롭게 변화하는 면내에 있어서, 광학 이방성 필름에 입사된 광의 입사각을 변경하고, 리타데이션이 3개 이상의 각도에서 측정된다. 상기 측정 및 산출을 간소화하기 위해, 상기 리타데이션은 0°의 각도로 있는 광학 이방성 필름의 법선 방향에 대하여 -40°, 0° 및 +40°의 3개의 각에서 측정되는 것이 바람직하다. 상기 측정을 위해, 예를 들면 KOBRA-21ADH 및 KOBRA-WR(Oji Scientific Instruments 제) 및 투과형 타원계 AEP-100(Shimadzu 제), M150 및 M520(Nippon Bunko 제) 및 ABR10A(Uniopto 제)가 사용된다.
(2) 상기 모델에 있어서, 각 층의 정상 광에 대한 굴절률은 nO로 나타내어지고; 이상광에 대한 굴절률은 ne(ne는 nO 및 모든 층에서 동일함)로 나타내어지고; 또한 다층구조 전체의 두께는 d로 나타내어진다. 각 층에서의 경사 방향 및 상기 층의 1축 광축 방향이 일치한다는 가정하에 광학 이방성층의 리타데이션의 각도 의존성의 산출 데이터가 측정 데이타와 동일할 수 있도록 광학 이방성층의 한쪽 면내에서의 경사각(θ1) 및 다른쪽 면내에서의 경사각(θ2)을 변수로서 대입하고, 이렇게 해서 θ1 및 θ2가 산출된다.
이 때, nO 및 ne는 문헌 및 카탈로그에서 공지된 것들이어도 좋다. 그들이 미공지된 것인 경우, 그들을 Abbe 굴절계로 측정하여도 좋다. 광학 이방성 필름의 두께는 광학 간섭 두께 측정기 또는 주사형 전자 현미경에 의해 촬영된 층의 단면을 나타내는 사진 상에서 측정될 수 있다.
[오늄염 화합물(배향막에서의 배향 제어제)]
본 발명에 따라서, 상기 중합성기를 갖는 액정 화합물, 또는 특히 상기 중합성기를 갖는 디스코틱 액정의 수직 배향을 달성하기 위해서 임의의 오늄염 화합물이 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 오늄염은 배향막 계면에 편재되고, 배향막 근방의 영역에서 액정 분자의 경사각을 증가시키도록 기능할 수 있다.
상기 오늄염 화합물로서는 식(1)으로 나타내어지는 화합물이 바람직하다.
일반식(1)
Z-(Y-L-)nCy+·X-
식에 있어서, Cy는 5원환 또는 6원환의 오늄기를 나타내고, L, Y, Z 및 X의 정의는 후술하는 식(2a) 또는 식(2b)에서의 L23, L24, Y22, Y23, Z21 및 X의 것들과 동일하고, 이들의 바람직한 예는 식(2a) 또는 식(2b)에서의 L23, L24, Y22, Y23, Z21 및 X의 것들과 동일하며; n은 2 이상의 정수를 나타낸다.
상기 5원환 또는 6원환의 오늄기(Cy)는 피라졸륨환, 이미다졸륨환, 트리아졸륨환, 테트라졸륨환, 피리듐환, 피리미디늄환 또는 트리아지늄환이 바람직하고, 이미다졸륨환 또는 피리디늄환이 보다 바람직하다.
상기 5원환 또는 6원환의 오늄기(Cy)는 배향막의 재료와 친화하는 기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 오늄염 화합물은 T1℃의 온도에서 배향막의 재료와 높은 친화성을 나타내고, 상기 오늄염 화합물은 T2℃의 온도에서 배향막의 재료와 낮은 친화성을 나타낸다. 수소 결합은 액정이 배향될 수 있는 온도 범위 내(실온~150℃)에서 결합 상태와 비결합 상태 모두가 될 수 있으므로 수소 결합에 의한 친화성이 이용되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 수소 결합에 의한 친화성을 사용하는 실시형태에 한정되지 않는다.
예를 들면, 배향막의 재료로서 폴리비닐 알코올을 채용하는 실시형태에 따라서, 오늄염이 폴리비닐 알코올의 히드록시기와 수소 결합을 형성하는 수소 결합을 형성할 수 있는 기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 수소 결합에 대한 이론적 해석은, 예를 들면 Journal of American Chemical Society, vol. 99, pp. 1316-1332, 1977, H. Uneyama and K. Morokuma에 보고되어 있다. 구체적인 수소 결합의 모드는 "Intermolecular and Surface Forces(Bunshikanryoku to Hyoumenn Chohryoku)"( Jacob Nissim Israelachvili 저, Tamotsu Kondoh 및 Hiroyuki Ohshima 역, McGraw-Hill Company 출판, 1991년)에 기재된 98쪽의 도 17에 예시되어 있다. 상기 수소 결합의 예는 Angewante Chemistry International Edition English, col. 34, 00.2311, 1955, G. R. Desiraju에 기재된 것들을 포함한다.
상기 수소 결합기를 갖는 5원환 오늄기 또는 6원환 오늄기는 오늄기의 친화 효과와 함께 폴리비닐 알코올과 수소 결합함으로써 배향막 계면의 편재성을 높이고, 폴리비닐 알코올의 주쇄에 대하여 직교 배향을 촉진할 수 있다. 상기 수소 결합기의 바람직한 예는 아미노기, 카르바미드기, 술폰아미드기, 산 아미드기, 우레이도기, 카르바모일기, 카르복실기, 술포기, 질소 함유 복소환기(이미다졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 피라졸릴기, 피리딜기, 1,3,5-트리아질기, 피리미딜기, 피리다질기, 퀴노닐기, 벤조이미다졸릴기, 벤조티아졸릴기, 숙신이미드기, 프탈이미드기, 말레이미드기, 우라실기, 티오우라실기, 바르비투르산기, 히단토인기, 말레산 히드라지드기, 이사틴기 및 우라밀기 등)를 포함한다. 상기 수소 결합의 보다 바람직한 예는 아미노기 및 피리딜기를 포함한다.
또한, 예를 들면 수소 결합을 형성할 수 있는 기를 갖는 질소 원자가 매입된 이미다졸륨환 이외에 수소 결합을 형성할 수 있는 기를 갖는 임의의 원자가 매입된 5원환 또는 6원환의 오늄환도 바람직하다.
식에 있어서, n은 2~5의 정수가 바람직하고, 3 또는 4인 것이 보다 바람직하고, 3인 것이 가장 바람직하다. 복수의 L 및 Y는 각각 서로 동일해도 좋고, 달라도 좋다. n이 3보다 작은 식(1)으로 나타내어지는 오늄염은 3개 이상의 5원환 또는 6원환을 갖고, 분자간 π-π 상호작용에 의해 디스코틱 액정과 상호작용하고, 특히 폴리비닐 알코올 배향막 상에서 폴리비닐 알코올 주쇄에 대하여 직교 수직 배향을 달성할 수 있다.
식(1)으로 나타내어지는 오늄염은 식(2a)으로 나타내어지는 피리디늄 화합물 또는 식(2b)으로 나타내어지는 이미다졸륨 화합물에서 선택되는 것이 바람직하다.
식(2a) 또는 식(2b)으로 나타내어지는 화합물은 주로 상기 식(I)~식(Ⅳ) 중 어느 하나로 나타내어지는 디스코틱 액정에 배향막 계면에서의 액정 화합물의 배향을 제어하기 위해 첨가되고, 배향막 계면 근방의 영역에서 디스코틱 액정 분자의 경사각을 증가시키는 기능을 가질 수 있다.
(2a)
Figure pct00007
(2b)
Figure pct00008
식에 있어서, L23 및 L24는 각각 2가의 연결기를 나타낸다.
L23은 단일 결합, -O-, -O-CO-, -CO-O-, -C≡C-, -CH=CH-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -O-AL-O-, -O-AL-O-CO-, -O-AL-CO-O-, -CO-O-AL-O-, -CO-O-AL-O-CO-, -CO-O-AL-CO-O-, -O-CO-AL-O-, -O-CO-AL-O-CO- 또는 -O-CO-AL-CO-O-인 것이 바람직하고, AL은 C1-10 알킬렌기이다. L23은 단일 결합, -O-, -O-AL-O-, -O-AL-O-CO-, -O-AL-CO-O-, -CO-O-AL-O-, -CO-O-AL-O-CO-, -CO-O-AL-CO-O-, -O-CO-AL-O-, -O-CO-AL-O-CO- 또는 -O-CO-AL-CO-O-가 바람직하고, 단일 결합 또는 -O-가 보다 바람직하며, -O-가 가장 바람직하다.
L24는 단일 결합, -O-, -O-CO-, -CO-O-, -C≡C-, -CH=CH-, -CH=N-, -N=CH- 또는 -N=N-인 것이 바람직하고, -O-CO- 또는 -CO-O-가 보다 바람직하다. n이 2 이상인 경우, 복수의 L24가 교대로 -O-CO- 및 -CO-O-를 나타내는 것이 바람직하다.
R22는 수소 원자, 무치환 아미노기 또는 치환 C1 -20 아미노기를 나타낸다.
R22가 디알킬 치환 아미노기인 경우, 2개의 알킬이 서로 연결되어 질소 함유 복소환을 형성할 수 있다. 상기 질소 함유 복소환은 5원환 또는 6원환이 바람직하다. R22는 수소 원자, 무치환 아미노기 또는 C2-12 알킬 치환 아미노기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 무치환 아미노기 또는 C2-8 디알킬 치환 아미노기인 것이 보다 바람직하다. R22가 무치환 아미노기 및 치환 아미노기인 경우, 피리디늄의 4위가 치환되어 있는 것이 바람직하다.
X는 음이온을 나타낸다.
X는 바람직하게 1가의 음이온을 나타낸다. 상기 음이온의 예는 할라이드 이온(불소 이온, 염소 이온, 브롬 이온, 요오드 이온 등) 및 술폰산 이온(메탄 술포네이트 이온, p-톨루엔 술포네이트 이온 및 벤젠 술포네이트 이온)을 포함한다.
Y22 및 Y23은 각각 5원환 또는 6원환을 부분 구조로서 갖는 2가의 연결기를 나타낸다.
상기 5원환 또는 6원환은 적어도 하나의 치환기를 가져도 좋다. 바람직하게는, Y22 및 Y23 중 적어도 하나는 적어도 하나의 치환기를 갖는 5원환 또는 6원환을 부분 구조로서 갖는 2가의 연결기이다. 바람직하게는, Y22 및 Y23은 각각 독립적으로 적어도 하나의 치환기를 가져도 좋은 6원환을 부분구조로서 갖는 2가의 연결기를 나타낸다. 6원환은 지방족환, 방향족환(벤젠환) 및 복소환을 포함한다. 6원 지방족환의 예는 시클로헥산환, 시클로헥센환 및 시클로헥사디엔환을 포함한다. 6원 방향족환의 예는 피란환, 디옥산환, 디티안환, 티인환, 피리딘환, 피페리딘환, 옥사진환, 모르폴리노환, 티아진환, 피리다진환, 피리미딘환, 피라진환, 피페라진환 및 트리아진환을 포함한다. 다른 6원환 또는 5원환이 6원환과 축합되어 있어도 좋다.
상기 치환기의 예는 할로겐 원자, 시아노, C1-12 알킬 및 C1-12 알콕시를 포함한다. 상기 알킬 또는 알콕시는 적어도 하나의 C1-12 아실 또는 C1-12 아실옥시를 가질 수 있다. 싱기 치환기는 C1-12(보다 바람직하게는 C1-6, 더욱 바람직하게는 C1-3) 알킬기에서 선택된 것이 바람직하다. 상기 5원환 및 6원환은 2개 이상의 치환기를 가져도 좋다. 예를 들면, Y22 및 Y23이 페닐인 경우, 1~4의 C1-12(보다 바람직하게는 C1-6, 더욱 바람직하게는 C1-3) 알킬기를 가져도 좋다.
식에 있어서, m은 1 또는 2이며, 2인 것이 바람직하다. m이 2인 경우, 복수의 Y23 및 L24는 각각 서로 동일하여도 좋고, 달라도 좋다.
식에 있어서, Z21은 할로겐 치환 페닐, 니트로 치환 페닐, 시아노 치환 페닐, C1 -10 알킬 치환 페닐, C2 -10 알콕시 치환 페닐, C1 -12 알킬, C2 -20 알키닐, C1 -12 알콕시, C2 -13 알콕시카르보닐, C7 -26 아릴옥시카르보닐 및 C7 -26 아릴카르보닐옥시로 이루어지는 군에서 선택되는 1가의 기이다.
m이 2인 경우, Z21은 시아노, C1-10 알킬 또는 C1-10 알콕시인 것이 바람직하며, C4-10 알콕시인 것이 보다 바람직하다.
m이 1인 경우, Z21은 C7-12 알킬, C7-12 알콕시, C7-12 아실 치환 알킬, C7-12 아실 치환 알콕시, C7-12 아실옥시 치환 알킬 또는 C7-12 아실옥시 치환 알콕시인 것이 바람직하다.
상기 아실은 -CO-R로 나타내어지고, 상기 아실옥시는 -O-CO-R로 나타내어지고, R은 지방족기(알킬, 치환 알킬, 알케닐, 치환 알케닐, 알키닐 및 치환 알키닐을 포함함) 또는 방향족기(아릴 및 치환 아릴을 포함함)를 나타낸다. R은 지방족기인 것이 바람직하고, 알킬 또는 알케닐인 것이 보다 바람직하다.
식에 있어서, p는 1~10의 정수이고, 1 또는 2인 것이 바람직하다. CpH2p는 분기 구조를 갖고 있어도 좋은 알킬렌쇄를 나타낸다. CpH2p는 직쇄 알킬렌쇄(-(CH2)p-)인 것이 바람직하다.
식(2b)에 있어서, R30은 수소 원자 또는 C1 -12(바람직하게는 C1 -6, 보다 바람직하게는 C1 -3) 알킬기를 나타낸다.
식(2a) 또는 식(2b)으로 나타내어지는 화합물 중에서, 식(2a') 또는 식(2b')으로 나타내어지는 화합물이 바람직하다.
(2a')
Figure pct00009
(2b')
Figure pct00010
식(2a') 또는 식(2b')의 부호 중에서, 동일한 부호는 식(2)에서 나타내는 것들과 동일한 정의를 가지며, 그 바람직한 예는 식(2)의 것들과 동일하다. L24 및 L25는 -O-CO- 또는 -CO-O-인 것을 나타내는 것이 바람직하고, L24가 -O-CO-이고, L25가 -CO-O-인 것이 보다 바람직하다.
R23, R24 및 R25는 각각 C1 -12(보다 바람직하게는 C1 -6, 더욱 바람직하게는 C1 -3) 알킬을 나타낸다. 식에 있어서, n23은 0~4, n24는 1~4, 및 n25는 0~4이다. n23 및 n25가 0이고, n24가 1~4(보다 바람직하게는 1~3)인 것이 바람직하다.
R30은 C1 -12(보다 바람직하게는 C1 -6, 더욱 바람직하게는 C1 -3) 알킬을 나타내는 것이 바람직하다.
식(1)으로 나타내어지는 화합물의 예는 JP-A-2006-113500, 단락 [0058]~[0061]에 기재된 것들을 포함한다.
식(1)으로 나타내어지는 화합물의 구체예는 하기에 나타낸 것들을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다.
(2a-1)
Figure pct00011
(2a-2)
Figure pct00012
(2b-1)
Figure pct00013
(2b-2)
Figure pct00014
식(2a) 또는 식(2b)로 나타내어지는 화합물은 통상의 방법에 따라서 제조될 수 있다. 예를 들면, 통상, 피리디늄 유도체는 피리딘환이 알킬화(멘슈트킨 반응)가 실시되는 방법에 따라서 제조된다.
상기 오늄염은 액정 화합물의 양에 대하여 5질량%를 초과하지 않는 것이 좋고, 약 0.1~약 2질량%가 바람직하다.
식(2a) 및 식(2b)로 나타내어지는 오늄염은 피리디늄기 또는 이미다졸륨기가 친수성이기 때문에 상기 친수성 폴리비닐 알코올 배향막의 표면에 편재될 수 있다. 특히, 수소 원자의 어셉터인 아미노(식(2a) 및 식(2a')에 있어서 R22는 무치환의 아미노기 또는 C1- 20 치환 아미노기임)를 갖는 피리디늄기가 폴리비닐 알코올과 결합하여 분자간 수소를 형성할 수 있고, 배향막의 표면에 밀도있게 편재될 수 있으며, 수소 결합의 효과에 의해 폴리비닐 알코올 주쇄에 직교하는 방향에 따라서 배향되는 피리디늄 유도체와 함께 러빙 방향에 대하여 액정의 직교 배향을 촉진할 수 있다. 상기 복수의 방향족환을 갖는 피리디늄 유도체는 강한 분자간 π-π 상호작용에 의해 액정, 특히 디스코틱 액정과 상호작용하여 배향막 근방의 영역에서 디스코틱 액정의 직교 배향을 유도할 수 있다. 특히, 식(2a')으로 나타내어지는 바와 같이 친수성 피리디늄기가 소수성 방향족환과 연결되어 있는 화합물은 소수성에 의해 수직 배향을 유도하는 효과를 가질 수 있다.
또한, 식(2a) 또는 식(2b)으로 나타내어지는 오늄염을 사용하는 실시형태에 있어서, 액정이 특정 온도 이상으로 가열될 때에 지상축이 러빙 방향과 평행하도록 배향되는 수평 배향 상태가 촉진될 수 있다. 이것은 가열에 의해 발생하는 열에너지로 폴리비닐 알코올과의 수소 결합이 절단되어 오늄염이 균일하게 분산되고, 배향막의 표면에서의 오늄염의 밀도가 저하되어 러빙 배향막 그 자체의 배향 규제력에 의해 액정이 배향되기 때문이다.
[플루오로지방족기 함유 공중합체(공기 계면 배향 제어제)]
상기 플루오로지방족기 함유 공중합체는 식(I)으로 나타내어지는 디스코틱 액정의 공기 계면에서의 배향을 제어하기 위해 액정에 첨가되고, 공기 계면 근방의 영역에서 액정 분자의 경사각을 증가시키는 기능을 가질 수 있다. 또한, 불균일 또는 리펠링(repelling) 등의 도포성을 개선하는 기능을 가질 수도 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 플루오로지방족기 함유 공중합체의 예는 JP-A-2004-333852, JP-A-2004-333861, JP-A-2005-134884, JP-A-2005-179636 및 JP-A-2005-181977에 기재된 것들을 포함한다. JP-A-2005-179636 및 JP-A-2005-181977에 기재된 플루오로지방족기와, 카르복실(-COOH), 술포(-SO3H), 포스포녹시{-OP(=O)(OH)2}}, 및 그 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 친수성 기를 갖는 폴리머가 바람직하다.
상기 플루오로지방족기 함유 공중합체의 양은 액정 화합물의 양에 대하여 2질량%미만이고, 0.1~1질량%가 바람직하다.
상기 플루오로지방족기 함유 공중합체는 플루오로지방족기의 소수성 효과에 의해 공기 계면에서 편재되고, 공기 계면에서 저표면 에너지 영역을 제공하며, 상기 영역에서 액정 화합물, 특히 디스코틱 액정 화합물의 경사각을 증가시킬 수 있다. 또한, 카르복실(-COOH), 술포(-SO3H), 포스포녹시{-OP(=O)(OH)2}}, 및 그 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 친수성 기를 갖는 공중합체를 이용함으로써 상기 공중합체의 음이온과 액정의 π 전자 사이의 전하 반발에 의해 액정의 수직 배향이 달성될 수 있다.
[용매]
상기 광학 이방성층의 형성에 이용되는 조성물은 도포액으로서 조제되는 것이 바람직하다. 유기용매는 도포액의 조제에 사용되는 용매로서 이용되는 것이 바람직하다. 상기 유기용매의 예는 아미드(예를 들면, N,N-디메틸포름아미드), 술폭시드(예를 들면, 디메틸술폭시드), 복소환 화합물(예를 들면, 피리딘), 하이드로카본(예를 들면, 벤젠, 헥산), 알킬 할라이드(예를 들면, 클로로포름, 디클로로메탄), 에스테르(예를 들면, 메틸 아세테이트, 부틸 아세테이트), 케톤(예를 들면, 아세톤, 메틸 에틸 케톤), 및 에테르(예를 들면, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄)를 포함한다. 알킬할라이드 및 케톤이 바람직하다. 2종류 이상의 유기용매를 병용할 수 있다.
[중합 개시제]
상기 중합성기를 갖는 액정을 함유하는 조성물(예를 들면, 도포액)을 임의의 배향 상태로 배향하고, 이어서 상기 배향 상태를 중합을 통해 고정시키는 것이 바람직하다(상술한 공정에서 5 단계). 상기 고정은 액정 화합물로 주입된 중합성기 사이의 중합 반응에 의해 실시되는 것이 바람직하다. 중합 반응의 예는 열중합 개시재를 사용하는 열 중합 반응 및 광 중합 개시제를 사용하는 광중합 반응을 포함하고, 광중합 반응이 보다 바람직하다. 광중합 개시제의 예는 α-카르보닐 화합물(미국 특허 제2367661호 및 미국 특허 제2367670호에 기재된 것들), 아실로인 에테르(미국 특허 제2448828호에 기재된 것들), α-탄화수소 치환 방향족 아실로인 화합물(미국 특허 제2722512호에 기재된 것들), 다핵 퀴논 화합물(미국 특허 제3046127호 및 미국 특허 제2951758호에 기재된 것들), 트리아릴이미다졸 다이머 및 p-아미노페닐케톤의 결합(미국 특허 제3549367호에 기재된 것들), 아크리딘 및 페나진 화합물(일본 특허공개 S60-105667호 및 미국 특허 제4239850호에 기재된 것들) 및 옥사디아졸 화합물(미국 특허 제4212970호에 기재된 것들)을 포함한다. 양이온 광중합 개시제의 예는 유기 술포늄염, 요오드늄염 및 포스포늄염 등을 포함하고, 유기 술포늄염계이 바람직하며, 트리페닐 술포늄염이 특히 바람직하다. 상기 카운터 이온의 바람직한 예는 헥사플루오로 안티모네이트 및 헥사플루오로 포스페이트를 포함한다.
상기 광중합 개시제의 사용량은 도포액의 고형분 함량에 대하여 0.01~20질량%인 것이 바람직하고, 0.5~5중량%인 것이 보다 바람직하다.
[증감제]
감도를 높이기 위해, 임의의 증감제가 중합 개시제와 함께 사용될 수 있다. 상기 증감제의 예는 n-부틸 아민, 트리에틸 아민, 트리-n-부틸 포스핀 및 티옥산톤을 포함한다. 상기 광중합 개시제는 다른 광중합 개시제와 조합해서 사용될 수 있다. 상기 광중합 개시제의 양은 도포액의 고형분 함량에 대하여 0.01~20중량%인 것이 바람직하고, 0.5~5질량%인 것이 보다 바람직하다. 상기 액정 화합물의 중합을 실시하기 위해, UV 광에 의한 조사가 행해지는 것이 바람직하다.
[기타 첨가제]
상기 조성물은 중합성 액정 화합물과 함께 임의의 중합성 비액정 모노머를 함유할 수 있다. 상기 중합성 모노머의 바람직한 예는 비닐, 비닐옥시, 아크릴로일 또는 메타크릴로일기 갖는 임의의 화합물을 포함한다. 에틸렌 옥시드 변성 트리메틸올프로판 아크릴레이트 등의 2개 이상의 중합성기를 갖는 다관능 모노머를 사용하는 것은 내구성 향상에 기여될 수 있어 바람직하다. 상기 비액정 중합성 모노머의 사용량은 액정 화합물의 양에 대하여 40질량% 미만이 바람직하고, 0~20질량%가 보다 바람직하다.
상기 광학 이방성층의 두께는 한정되지 않지만, 0.1~10㎛인 것이 바람직하고, 0.5~5㎛인 것이 보다 바람직하다.
투명 지지체:
본 발명의 광학 필름은 상술한 광학 이방성층을 지지하는 투명 지지체를 갖는다. 상기 투명 지지체로서는 양의 Rth를 갖는 폴리머 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 투명 지지체로서는 저Re 및 저Rth를 갖는 폴리머 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용될 수 있는 투명 지지체를 형성하는 재료는, 예를 들면 폴리카보네이트 폴리머; 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등의 폴리에스테르 폴리머; 폴리메틸 메타크릴레이트 등의 아크릴 폴리머; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴/스티렌 공중합체(AS 수지) 등의 스티렌 폴리머 등을 포함한다. 또한, 여기서 사용될 수 있는 재료의 다른 예로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀; 에틸렌/프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀 폴리머; 비닐클로라이드 폴리머; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드 폴리머; 이미드 폴리머; 술폰 폴리머; 폴리에테르 술폰 폴리머; 폴리에테르 에테르 케톤 폴리머; 폴리페닐렌 술피드 폴리머; 비닐리덴 클로라이드 폴리머; 비닐알코올 폴리머; 비닐부티랄 폴리머; 아릴레이트 폴리머; 폴리옥시메틸렌 폴리머; 에폭시 폴리머; 상술한 폴리머를 혼합함으로써 제조된 혼합 폴리머를 포함한다. 또한, 본 발명의 폴리머 필름은 아크릴 수지, 우레탄 수지, 아크릴우레탄 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등의 UV 경화성 또는 열 경화성 수지의 경화층으로서 형성될 수 있다.
또한, 상기 투명 지지체를 형성하기 위한 재료로서는 열가소성 노르보르넨 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 열가소성 노르보르넨 수지로서는 Nippon Zeon 제의 Zeonex 및 Zeonoa; JSR 제의 Arton 등이 언급되어 있다.
또한, 상기 투명 지지체를 형성하는 재료로서는 종래 편광판용 투명 보호 필름으로서 사용되었던 통상의 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 폴리머(이하, 이것은 셀룰로오스 아실레이트라고 불릴 수 있음)를 사용하는 것이 바람직하다.
[UV 흡수제]
UV 흡수제는 필름 자체의 내광성 향상, 또는 편광판 및 액정 표시 장치의 액정 화합물 등의 화상 표시 부재의 열화를 방지하기 위해 상술한 셀룰로오스 아실레이트 필름 등의 투명 지지체에 첨가되는 것이 바람직하다.
UV 흡수제로서는 액정의 열화를 방지하는 관점에서 파장 370㎚ 이하에서 우수하고, 양호한 화상 표시 성능의 관점에서 파장 400㎚ 이상에서 가시광을 가급적 적게 흡수하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 파장 370㎚에서 최대 20%의 투과율을 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 최대 10% 이하, 더욱 바람직하게는 최대 5% 이하이다. 상기 UV 흡수제의 타입은, 예를 들면 옥시벤조페논 화합물, 벤조트리아졸 화합물, 살리실레이트 화합물, 벤조페논 화합물, 시아노아크릴레이트 화합물, 니켈 콤플렉스 화합물 및 상술한 UV 흡수기를 갖는 폴리머 UV 흡수 화합물 등을 포함한다. 그러나, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 여기서, 다른 타입의 2종 이상의 UV 흡수제를 병용해서 사용해도 좋다.
UV 흡수제를 도프에 첨가하는 방법에 대하여, 먼저 알코올, 메틸렌 클로라이드, 디옥솔란 등의 유기용매에 상기 UV 흡수제를 용해시킨 후에 첨가하거나, 또는 UV 흡수제를 도프 조성물에 직접 첨가해도 좋다. 무기분체 등의 유기용매에 용해되지 않는 것들은 디솔버나 샌드밀을 사용하여 셀룰로오스 아실레이트에 분산시키키고, 이어서 도프에 첨가될 수 있다.
본 발명에 있어서, UV 흡수제의 사용량은 셀룰로오스 아실레이트 100질량부에 대하여 0.1~5.0질량부, 바람직하게는 0.5~2.0질량부, 보다 바람직하게는 0.8~2.0질량부이다.
배향막:
상기 광학 이방성층 및 투명 지지체 사이에 목적의 패턴 광학 이방성층을 실현할 수 있는 배향막을 형성하여도 좋다. 상기 배향막으로서는 러빙 배향막을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 이용될 수 있는 "러빙 배향막"은 러빙에 의해서 액정 분자의 배향 규제능을 갖도록 처리된 막을 의미한다. 상기 러빙 배향막은 액정 분자의 배향을 제어하는 배향축을 갖고, 상기 배향축에 따라서 액정 분자가 배향된다. 액정 분자는 배향막의 UV 조사 부분에서는 액정 분자의 지상축이 러빙 방향과 평행하도록 배향되지만, 필름의 미조사 부분에서는 액정 분자의 지상축이 러빙 방향에 대하여 직교 배향되도록 목적에 따라서 배향막의 재료, 산 발생제, 액정 및 배향 제어제가 적절하게 선택된다.
통상, 상기 러빙 배향막은 그 주성분으로서 폴리머를 포함한다. 배향막용 폴리머 재료에 대하여, 다수의 물질이 문헌에 기재되어 있고, 다수의 시판품을 입수할 수 있다. 본 발명에서 이용되는 폴리머 재료는 폴리비닐 알코올 또는 폴리이미드, 및 그 유도체가 바람직하다. 특히, 변성 또는 미변성 폴리비닐 알코올이 바람직하다. 다른 비누화도를 갖는 폴리비닐 알코올이 공지되어 있다. 본 발명에 있어서, 85~99의 비누화도를 갖는 것 등을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 시판품, 예를 들면 "PVA103", "PVA203"(Kuraray 제) 및 기타 상술한 비누화도를 갖는 PVAs가 이용될 수 있다. 상기 러빙 배향막에 대하여, WO01/88574A1, 43쪽, 24행~49쪽 8행 및 일본 특허 제3907735호, 단락 [0071]~[0095]에 기재된 변성 폴리비닐 알코올이 참조될 수 있다. 상기 러빙 배향막의 두께는 0.01~10㎛인 것이 바람직하고, 0.01~1㎛인 것이 보다 바람직하다.
통상, 상기 러빙 처리는 주로 폴리머로 형성된 필름의 표면을 소정 방향으로 종이 또는 천으로 수회 러빙함으로써 달성될 수 있다. 통상적인 러빙 처리 방법은, 예를 들면 "Liquid Crystal Handbook"(Maruzen 출판, 2000년 10월 30일)에 기재되어 있다.
상기 러빙 밀도를 변경하는 방법에 대하여, "Liquid Crystal Handbook"(Maruzen 출판)에 기재되어 있는 방법을 채용할 수 있다. 상기 러빙 밀도(L)는 하기 식(A)으로 정량화되어 있다.
(A) L=Nl(1+2πrn/60v)
여기서, N은 러빙 횟수, l는 러빙 롤러의 접촉 길이, r은 롤러의 반경, n은 롤러의 회전수(rpm), 및 v는 스테이지 이동 속도(초당)를 의미한다.
상기 러빙 밀도를 증가시키기 위해, 러빙 횟수를 증가시키고, 러빙 롤러의 접촉 길이를 늘리고, 롤러의 반경을 증가시키고, 롤러의 회전수를 증가시키고, 스테이지 이동 속도를 감소시키고; 반면에 러빙 밀도를 감소시키기 위해서는 상기와 반대로 한다.
상기 러빙 밀도와 배향막의 선경사각 사이의 관계는 러빙 밀도를 높게 하면 선경사각이 작아지고, 러빙 밀도를 낮게 하면 선경사각이 커진다는 것이다.
장축이 길이 방향인 장편광 필름에 배향막을 부착시키기 위해, 배향막이 폴리머의 장지지체 상에 형성되고, 길이 방향에 대하여 45° 방향으로 연속적으로 러빙 처리됨으로써 러빙 배향막을 형성하는 것이 바람직하다.
가능하면, 광 배향막을 이용해도 좋다.
상기 배향막은 적어도 하나의 광산 발생제를 함유하고 있어도 좋다. 상기 광산 발생제는 UV선 등의 광 조사에 의해 분해에 의해 산 화합물을 발생시킬 수 있는 화합물이다. 상기 광산 발생제가 광 조사에 의해 분해를 거쳐 산 화합물을 발생시키면, 이것에 의해 배향막의 배향 제어능이 변화하게 된다. 여기서 말하는 배향 제어능의 변화는 배향막 단독의 배향 제어능의 변화로서 특정되는 것이어도 좋고, 배향막 및 필름 상에 배치되는 광학 이방성층용 조성물에 함유된 첨가제 등에 의해 달성되는 배향 제어능의 변화로서 특정되는 것이어도 좋고, 또한 상기의 조합으로서 특정되는 것이어도 좋다.
오늄염을 첨가하는 경우, 디스코틱 액정은 직교-수직 배향 상태로 배향되어 있어도 좋다. 분해에 의해 발생된 산 및 오늄염이 음이온 교환을 행하면, 상기 배향막 계면의 오늄염의 편재성이 저하되어 직교 수직 배향 효과가 저하되므로 평행 수직 배향 상태를 형성해도 좋다. 또한, 예를 들면 배향막이 폴리비닐 알코올 배향막인 경우에는 에스테르 부분이 발생된 산에 의해 분해될 수 있고, 그 결과 상기 오늄염의 배향막 계면 편재성이 변화될 수 있다.
상기 광학 이방성층은 배향막을 이용하는 각종 방법으로 형성될 수 있고, 여기서 상기 층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않는다.
제 1 실시형태는 디스코틱 액정의 배향 제어에 다소 영향을 미치는 복수의 작용을 이용하고, 이어서 외부 자극(열처리 등)으로 그들의 임의의 기능을 제거하여 소정의 배향 제어 기능을 현저하게 만드는 방법이다. 예를 들면, 상기 디스코틱 액정을 배향막의 배향 제어능 및 액정 조성물 중에 첨가되는 배향 제어제의 배향 제어능의 복합 기능하에서 소정의 배향 상태로 배치하고, 이어서 상기 배향 상태를 고정하여 한쪽의 리타데이션 영역을 형성한다. 그 후, 다른 외부 자극(열처리 등)이 가해짐으로써 임의의 기능(예를 들면, 배향 제어제의 기능)은 소실되는 반면에 다른 배향 제어 기능(배향막에 의한 기능)은 현저해질 수 있다. 다른 배향 상태를 형성하고 고정하여 다른쪽의 리타데이션 영역이 형성된다. 예를 들면, 상술한 식(2a)으로 나타내어지는 피리디늄 화합물 또는 상술한 식(2b)으로 나타내어지는 이미다졸륨 화합물에서 상기 피리디늄기 또는 이미다졸륨기가 친수성이므로 상기 친수성 폴리비닐 알코올 배향막의 표면에 화합물이 편재된다. 특히, 상기 피리디늄기가 수소 원자의 어셉터의 치환기인 아미노기를 가지면(식(2a) 및 식(2a')에 있어서, R22가 무치환 아미노기 또는 탄소 원자수 1~20의 치환 아미노기를 나타내는 경우), 상기 피리디늄 화합물과 폴리비닐 알코올 사이에 분자간 수소 결합이 발생하고, 따라서 화합물이 보다 고밀도로 배향막 표면에 편재될 수 있음과 아울러, 수소 결합의 효과에 의해 상기 피리디늄 화합물이 폴리비닐 알코올의 주쇄에 직교하는 방향에 따라서 배향되어 러빙 방향에 대하여 액정의 직교 배향이 촉진될 수 있다. 상기 피리디늄 유도체는 분자 내에 다중 방향족환을 갖고 있으므로 액정, 특히 디스코틱 액정과 강한 분자간 π-π 상호작용을 형성함으로써 배향막 계면 근방에서 디스코틱 액정의 직교 배향을 유도한다. 특히, 일반식(2a')에서와 같이 친수성 피리디늄기가 소수성 방향족환와 결합되는 경우, 상기 화합물은 그 환의 소수성 효과에 의해 수직 배향을 더욱 유도하는 효과를 갖는다. 그러나, 상기 화합물이 특정 온도보다 높게 가열되면, 상기 수소 결합이 절단되어 배향막 표면에서 피리디늄 화합물의 밀도가 저하될 수 있으므로 상술한 효과가 소실된다. 그 결과, 상기 액정은 러빙 배향막 자체의 제어력에 의해 배향됨으로써 액정이 평행 배향 상태로 된다. 상기 방법의 상세한 설명은 일본 특허출원 제2010-141346호(JP-A-2012-008170)에 기재되어 있고, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 포함된다.
제 2 실시형태는 패턴 배향막을 채용하는 실시형태이다. 본 실시형태에 있어서, 다른 배향 제어능을 갖는 패턴 배향막이 형성되고, 액정이 배향막 상에 배향되도록 액정을 배향시킨다. 상기 액정은 패턴 배향막의 다른 배향 제어능에 의해 배향을 제어함으로써 서로 다른 배향 상태를 달성한다. 배향 상태를 고정함으로써, 패턴 배향막의 패턴에 따라서 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역의 패턴이 형성된다. 상기 패턴 배향막은 인쇄법, 배향막을 러빙하는 마스크 러빙법, 또는 광배향막에 대한 마스크 노광을 이용하는 방법에 따라서 형성될 수 있다. 또한, 상기 패턴 배향막은 다음과 같이 형성되어도 좋다; 먼저, 배향막이 균일하게 형성되고, 이어서 배향 제어능에 영향을 미치는 첨가제(예를 들면, 상술한 오늄염 등)가 막 상에 인쇄되어 목적의 패턴 배향막이 형성된다. 상기 인쇄법은 대규모 설비가 요구되지 않고, 목적의 패턴 배향막을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다. 상기 방법의 상세한 설명은 일본 특허출원 제2010-173077호(JP-A-2012-032661)에 기재되어 있고, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 포함된다.
제 1 실시형태 및 제 2 실시형태를 병용해도 좋다. 일례는 배향막에 광산 발생제를 첨가하는 것이다. 이 예에 있어서, 배향막에 광산 발생제를 첨가하고, 이어서 패턴 노광하여 광산 발생제가 분해되어 산 화합물이 발생된 영역 및 산 화합물이 발생되지 않은 영역을 얻는다. 상기 광 미조사 영역에 있어서, 광산 발생제는 거의 미분해되어 있고, 따라서 상기 영역에서 배향막 재료, 액정 및 그것에 선택적으로 첨가되는 배향 제어제 사이의 상호작용이 배향 상태가 현저하여 액정이 지상축이 러빙 방향에 직교하는 방향을 따르도록 배향된다. 상기 배향막이 광조사되어 산 화합물이 발생하는 경우에는 상술한 상호작용은 더 이상 현저하지 않고, 러빙 배향막에 대한 러빙 방향이 배향 상태를 지배하여 액정이 지상축이 러빙 방향과 평행되도록 평행 배향으로 배향된다. 상기 배향막에 사용되는 광산 발생제는 수용성 화합물인 것이 바람직하다. 여기서, 사용될 수 있는 광산 발생제의 예는 Prog. Polym. Sci. 23권, 1485쪽(1998년)에 기재된 화합물을 포함한다. 여기서, 상기 광산 발생제로서는 피리디늄염, 요오드늄염 및 술포늄염이 특히 바람직하게 사용된다. 상기 방법의 상세한 설명은 일본 특허출원 제2010-289360호에 기재되어 있고, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 포함된다.
제 3 실시형태는 중합성에 대해서 서로 다른 중합성기(예를 들면, 옥세타닐기 및 중합성 에틸렌 불포화기)를 갖는 디스코틱 액정을 이용하는 방법이다. 이러한 실시형태에 있어서, 상기 디스코틱 액정은 소정의 배향 상태로 배향되고, 이어서 단지 하나의 중합성기만이 중합될 수 있는 조건하에서 상기 액정층이 광조사되어 프리광학 이방성층을 제공한다. 이어서, 다른 중합성기가 중합화될 수 있는 조건하에서(예를 들면, 다른 중합성기의 중합을 개시하기 위한 중합 개시제의 존재하에서) 상기 층은 마스크 노광된다. 상기 노광부의 배향 상태가 완전히 고정되어 소정의 Re를 갖는 하나의 리타데이션 영역이 형성된다. 미노광 영역에 있어서, 다른 반응기의 반응은 진행되지만, 또 다른 반응기는 반응되지 않는다. 따라서, 이것이 등방상 온도보다 높은 온도에서 다른 반응기의 반응이 진행될 수 있는 최대 온도까지 가열되면, 상기 미노광 영역은 등방상 상태로 고정되고, 즉 Re는 0㎚가 된다.
편광 필름:
여기서, 편광 필름으로서는 임의의 통상의 편광 필름이 사용될 수 있다. 여기서, 예를 들면 요오드 또는 이색성 색소로 염색된 폴리비닐 알코올 등의 편광 필름이 사용될 수 있다.
접착층:
접착층은 광학 이방성층과 편광 필름 사이에 배치되어도 좋다. 상기 광학 이방성층 및 편광 필름을 적층하기 위해 사용되는 접착층은, 예를 들면 동적 점탄성측정기로 측정한 바와 같이 G'/G"의 비(tanδ=G"/G')가 0.001~1.5를 갖는 물질이고, 이른바 접착제, 용이하게 크리핑 물질 등을 포함한다. 여기서, 상기 접착제는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 폴리비닐 알코올 접착제를 사용할 수 있다.
광학 필름의 층 구성:
본 발명의 광학 필름은 목적에 따라서 필요한 기능층을 하나 이상 가져도 좋다. 바람직한 실시형태는 광학 이방성층 상에 하드 코트층이 적층되는 실시형태; 광학 이방성층 상에 반사 방지층이 적층되는 실시형태; 광학 이방성층 상에 하드 코트층이 적층되고 그 위에 반사 방지층이 더 적층되는 실시형태; 광학 이방성층 상에 방현층이 적층되는 실시형태 등을 포함한다. 상기 반사 방지층은 광학 간섭에 의해 반사율이 감소될 수 있도록 굴절률, 두께, 구성층 수, 층의 순서 등을 고려하여 설계된 적어도 하나 이상의 층을 포함한다.
상기 반사 방지층의 가장 간단한 구성은 도포에 의해 저굴절률층이 단독으로 필름의 최표면에 형성되어 있는 구성이다. 또한, 반사율을 저하시키기 위해, 반사 방지층이 높은 굴절률을 갖는 고굴절률층 및 낮은 굴절률을 갖는 저굴절률층을 조합함으로써 형성된 것이 바람직하다. 구성예는 하측으로부터 순서대로 고굴절률층/저굴절률층의 2층 구성; 각각 다른 굴절률을 갖는 3층으로 이루어지는 구성을 포함하고, 상기 구성층은 중굴절률층(하층보다 높은 굴절률을 갖지만, 고굴절률층보다 낮은 굴절률을 갖는 층)/고굴절률층/저굴절률층 등의 순서로 적층되어 있다. 또한, 더 많은 반사 방지층으로 구성되는 적층도 제안되어 있다. 그 중에서도, 내구성, 광학 특성, 비용 및 생산성의 관점에서 하드 코트층 상에 중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층의 순서로 적층되어 있는 것이 바람직하고, 예를 들면 JP-A 8-122504, JP-A 8-110401, JP-A 10-300902, JP-A 2002-243906, JP-A 2000-111706 등에 기재된 구성이 언급되어 있다. 또한, 임의의 다른 기능이 구성층에 부여되어도 좋고, 예를 들면 낮은 방오성 굴절률층, 높은 대전 방지성 고굴절률층, 대전 방지성 하드 코트층이 언급되어 있다(예를 들면, JP-A 10-206603, 2002-243906등).
반사 방지층의 하드 코트층을 포함하는 층 구성의 예를 하기에 나타낸다.
지지체/광학 이방성층
지지체/광학 이방성층/지지체/하드 코트층
지지체/광학 이방성층/지지체/저굴절률층
지지체/광학 이방성층/지지체/하드 코트층/저굴절률층
지지체/광학 이방성층/지지체/하드 코트층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
지지체/광학 이방성층/지지체/방현층
지지체/광학 이방성층/지지체/방현층/저굴절률층
지지체/광학 이방성층/지지체/방현층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
지지체/광학 이방성층/지지체/하드 코트층/방현층
지지체/광학 이방성층/지지체/하드 코트층/방현층/저굴절률층
지지체/광학 이방성층/지지체/하드 코트층/방현층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체
광학 이방성층/지지체/지지체/하드 코트층
광학 이방성층/지지체/지지체/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/지지체/하드 코트층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/지지체/하드 코트층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/지지체/방현층
광학 이방성층/지지체/지지체/방현층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/지지체/방현층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/하드 코트층
광학 이방성층/지지체/지지체/하드 코트층/방현층
광학 이방성층/지지체/지지체/하드 코트층/방현층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/지지체/하드 코트층/방현층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/하드 코트층
광학 이방성층/지지체/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/하드 코트층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/하드 코트층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/방현층
광학 이방성층/지지체/방현층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/방현층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/하드 코트층/방현층
광학 이방성층/지지체/하드 코트층/방현층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/하드 코트층/방현층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
지지체/광학 이방성층/하드 코트층
지지체/광학 이방성층/저굴절률층
지지체/광학 이방성층/하드 코트층/저굴절률층
지지체/광학 이방성층/하드 코트층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
지지체/광학 이방성층/방현층
지지체/광학 이방성층/방현층/저굴절률층
지지체/광학 이방성층/방현층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
지지체/광학 이방성층/하드 코트층/방현층
지지체/광학 이방성층/하드 코트층/방현층/저굴절률층
지지체/광학 이방성층/하드 코트층/방현층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
상술한 구성 중에서, 광학 이방성층 상에 직접 배치된 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층을 갖는 구조가 바람직하다. 상기 광학 이방성층을 갖는 광학 필름 및 지지체 필름 상에 배치된 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층 등을 갖는 광학 필름을 각각 제조한 후, 서로 결합시켜도 좋다.
본 발명의 광학 필름의 바람직한 일실시형태는 광학 이방성층측으로부터 순서대로 적층되는 중굴절률층, 고굴절률층 및 저굴절률층을 포함하는 반사 방지층을 갖는다. 상기 중굴절률층의 파장 550㎚에서의 굴절률이 1.60~1.65이고, 중굴절률층의 두께가 50.0㎚~70.0㎚이고, 고굴절률층의 파장 550㎚에서의 굴절률이 1.70~1.74이고, 고굴절률층의 두께가 90.0㎚~115.0㎚이고, 저굴절률층의 파장 550㎚에서의 굴절률이 1.33~1.38이며, 저굴절률층의 두께가 85.0㎚~95.0㎚인 것이 바람직하다.
상술한 구성 중에서, 후술하는 구성(1) 또는 구성(2)가 보다 바람직하다.
구성(1): 중굴절률층의 파장 550㎚에서의 굴절률이 1.60~1.64이고, 중굴절률층의 두께가 55.0㎚~65.0㎚이고, 고굴절률층의 파장 550㎚에서의 굴절률이 1.70~1.74이고, 고굴절률층의 두께가 105.0㎚~115.0㎚이고, 저굴절률층의 파장 550㎚에서의 굴절률이 1.33~1.38이며, 저굴절률층의 두께가 85.0㎚~95.0㎚인 반사 방지층.
구성(2): 중굴절률층의 파장 550㎚에서의 굴절률이 1.60~1.65이고, 중굴절률층의 두께가 55.0㎚~65.0㎚이고, 고굴절률층의 파장 550㎚에서의 굴절률이 1.70~1.74이고, 고굴절률층의 두께가 90.0㎚~100.0㎚이고, 저굴절률층의 파장 550㎚에서의 굴절률이 1.33~1.38이며, 저굴절률층의 두께가 85.0㎚~95.0㎚인 반사 방지층.
각 층의 굴절률 및 두께를 상술한 범위 내로 포함함으로써 반사 방지층은 반사색의 변동이 보다 감소될 수 있다. 상기 구성(1)은 반사색의 변동을 감소시키고 층의 반사율을이 현저하게 감소될 수 있기 때문에 보다 바람직하다. 상기 구성(2)은 층의 반사율의 변화가 구성(1)보다 보다 감소되고, 두께 변화에 대한 로버스트성이 우수할 수 있기 때문에 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서, 설계 파장 λ(=550㎚, 시감도가 가장 높은 통상의 파장)에서 상기 중굴절률층이 하기 식(I)을 충족하고, 상기 고굴절률층이 하기 식(Ⅱ)을 충족하고, 상기 저굴절률층이 하기 식(Ⅲ)을 충족하는 것이 바람직하다.
(I) λ/4×0.68<n1d1<λ/4×0.74
(Ⅱ) λ/2×0.66<n2d2<λ/2×0.72
(Ⅲ) λ/4×0.84<n3d3<λ/4×0.92
이들 식에 있어서, n1은 중굴절률층의 굴절률을 의미하고, d1은 중굴절률층의 두께(㎚)를 의미하고, n2는 고굴절률층의 굴절률을 의미하고, d2는 고굴절률층 두께(㎚)를 의미하고, n3은 저굴절률층의 굴절률을 의미하고, d3은 저굴절률층의 두께(㎚)를 의미하며, n3<n1<n2이다.
상술한 식(I), 식(Ⅱ) 및 식(Ⅲ)을 충족하는 층은 낮은 반사율을 갖고, 반사색의 변화를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 상기 층의 다른 이점은 지문, 피지 등의 유지 성분이 층에 부착된 경우, 층의 색의 변화가 작기 때문에 오염이 거의 시인되지 않는 것이다.
파장 영역 380㎚~780㎚에서 CIE 표준 광원 D65의 5도 입사광에 대한 정반사광의 색이 a*b*값이 CIE1976L*a*b* 색공간에서의 값인 0≤a*≤8 및 -10≤b*≤0의 범위 내, 및 또한 상기 색 변동 범위 내에 있는 경우, 상술한 층의 층두께 변동 2.5%에서의 색차(ΔE)가 하기 식(5)의 범위 내에 있는 경우, 상기 층은 반사색의 뉴트랄러티가 양호하여 각각의 제품 중에서 반사색의 차이가 생기지 않고, 또한 지문이나 피지 등의 유지 성분이 층에 부착되었을 때에 오염이 지나치게 눈에 띄지 않기 때문에 바람직하다. 불소 함유 방오제 및 불소 함유 다관능 아크릴레이트를 갖는 중합성 불포화기를 함유하는 저굴절률층이 상술한 층 구성으로 조합되면, 매직, 지문, 피지 등의 유지 성분이 층에 거의 부착되지 않아 오염물이 부착되더라도 쉽게 닦아낼 수 있어 눈에 띄지 않게 된다.
(5)
ΔE={(L*-L*')2+(a*-a*')2+(b*-b*')2}1/2≤3
(여기서, L*', a*' 및 b*'는 각각 설계 두께를 갖는 층 상에서의 반사광의 색이다.)
상기 광학 필름이 화상 표시 장치의 표면에 배치되어 있는 경우에는 경면 반사율의 평균값이 패널 상으로의 투영을 현저하게 감소시킬 수 있기 때문에 최대 0.5%로 하는 것이 바람직하다.
상기 경면 반사율 및 색감은 다음과 같이 측정될 수 있다: 어댑터 "ARV-474"가 분광 광도계 "V-550"(JASCO 제)에 부착되고, 파장 영역 380~780㎚에서의 입사각(θ는 5° 간격으로 5~45°임)인 각(출사각-θ)에서의 경면 반사율이 측정된다. 450~650㎚의 범위 내에서의 평균 반사율을 산출하여 상기 데이터로부터 반사 방지성을 평가할 수 있다. 또한, 측정된 반사 스펙트럼으로부터, CIE 표준 광원 D65로부터 각 입사각에서의 입사광의 정반사광의 색감을 나타내는 CIE1976L*a*b* 색공간에서의 L*값, a*값 및 b*값을 산출하여 반사광의 색감을 평가할 수 있다.
각 층의 굴절률의 측정을 위해, 각 층용 도포액을 두께 3~5㎛가 되도록 유리판에 도포하여 형성된 층을 다파장 Abbe 굴절계 DR-M2(Atago 제)로 측정한다. 본 명세서에 있어서, "DR-M2 및 DR-M4용 간섭 필터 546(e)㎚, 제품번호: RE-3523"의 필터를 사용하여 측정된 굴절률을 파장 550㎚의 굴절률로 채택하였다. 각 층의 두께는 광 간섭을 이용하는 반사 분광 두께계 "FE-3000"(Otsuka Electronics 제) 또는 TEM(투과 전자 현미경)으로 층의 단면 관찰을 통해 측정될 수 있다. 반사 분광 두께계를 사용하여 층의 두께와 굴절률을 측정할 수 있지만, 두께의 측정에서 측정 정확도를 높이기 위해 다른 방법을 이용하여 측정된 각 층의 굴절률을 이용하는 것이 바람직하다. 각 층의 굴절률이 측정될 수 없는 경우에는 TEM으로 층의 두께를 측정하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에는, 적어도 10개소를 측정하고, 측정 데이터를 평균화하여 평균값을 얻는다.
본 발명의 광학 필름은 제조된 필름을 권취함으로써 형성된 롤의 형태인 것이 바람직하다. 이러한 경우에 있어서, 반사색의 뉴트랄러티를 얻기 위해 임의의 1000m 길이 범위에서의 층두께의 평균값(d)(평균값), 최소값(d)(최소값) 및 최대값(d)(최대값)을 파라미터로 하는 하기 식(6)에 따라서 산출되는 바와 같이 층두께 분포값은 각 박막층에 대해 최대 5%인 것이 바람직하고, 최대 4%가 보다 바람직하고, 최대 3%가 더욱 바람직하고, 최대 2.5%가 가장 바람직하고, 최대 2%가 특히 바람직하다.
(6): (최대값(d)-최소값(d))×100/평균값(d)
(하드 코트층)
본 발명에 따라서, 보호 부재는 반사 방지층(표면 필름)에 하드 코트층을 가져도 좋다. 상기 보호 부재는 임의의 하드 코트층을 가져도 좋지만, 연필 스크래칭 시험 등에 따라서 내마모성에 대하여 강해질 수 있기 때문에 하드 코트층을 가져도 좋다.
상기 반사 방지층은 하드 코트층 상에 배치되어 있는 하드 코트층 및 저굴절률층을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 하드 코트층과 저굴절률층 사이에 배치되어 있는 중굴절률층 및 고굴절률층을 더 포함하는 것이 보다 바람직하다. 상기 하드 코트층은 2층 이상의 층으로 구성되어도 좋다.
상기 하드 코트층의 굴절률은 반사 방지층을 얻기 위한 광학 설계에 있어서, 1.48~2.00의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1.48~1.70이 보다 바람직하다. 상기 하드 코트층 상에 배치된 적어도 하나의 저굴절률층을 갖는 실시형태에 따라서, 굴절률이 상술한 범위보다 작으면 반사 방지성이 저하되고, 굴절률이 상술한 범위보다 크면 반사광의 색감이 진해질 수 있다.
충분한 내구성, 내충격성을 얻는 점에서, 통상, 상기 하드 코트층의 두께는 약 0.5~50㎛이고, 약 1~20㎛가 바람직하고, 약 5~20㎛가 보다 바람직하다.
상기 하드 코트층의 강도는 연필 경도 시험에서 H 이상인 것이 바람직하고, 2H 이상이 보다 바람직하며, 3H 이상이 더욱 바람직하다. 또한, JIS K5400에 따른 테이버 마모 시험에서 시험 후의 시험편의 마모량에 대하여 더 적은 마모량을 갖는 하드 코트층이 보다 바람직하다.
상기 하드 코트층은 전리 방사선으로 경화될 수 있는 화합물의 중합 반응의 가교 반응에 의해 형성된 것이 바람직하다. 예를 들면, 투명 지지체 상에 전리 방사선에 의해 경화될 수 있는 다관능 모노머 또는 다관능 올리고머를 함유하는 도포 조성물을 도포하여 다관능 모노머 또는 다관능 올리고머의 가교 반응 또는 중합 반응을 행함으로써 형성될 수 있다. 전리 방사선 경화성의 다관능 모노머로서는, 광, 전자빔, 방사선에 의해 중합될 수 있는 관능기인 다관능기 또는 다관능기 올리머인 것이 바람직하고, 광중합성 관능기를 갖는 것이 특히 바람직하다. 상기 광중합성 관능기로서는 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기 및 알릴기 등의 중합성 관능기 등이 예시된다. 이들 중에서도, (메타)아크릴로일기가 바람직하다.
상기 하드 코트층은 내부 산란성을 부여하기 위해서 임의의 무기 화합물 또는 임의의 폴리머의 미립자 등의 평균 직경 1.0~10.0㎛를 갖는 매트 미립자를 함유하고, 1.5~7.0㎛의 평균 직경을 갖는 매팅 미립자가 보다 바람직하다.
상기 하드 코트층의 바인더는 굴절률을 제어하기 위해서 임의의 굴절률을 갖는 모노머 또는 무기 미립자 모두를 함유할 수 있다. 무기 입자는 굴절률을 제어할 수 있는 기능 이외에 가교 반응을 통한 경화 수축을 억제할 수 있는 기능도 가질 수 있다. 본 발명에 따라서, 용어 "바인더"는 무기 입자가 분산되어 있는 다관능 모노머 및/또는 고굴절률 모노머의 중합에 의해 형성된 무기 입자가 분산되어 있는 폴리머를 의미한다.
상기 하드 코트층은 무기 화합물 입자 이외에 임의의 UV 흡수제를 함유할 수 있다.
(UV 흡수제)
상술한 하드 코트층 등의 패턴 광학 이방성층의 더 외부에 배치되는 층에 UV 흡수제를 첨가하는 것이 바람직하다. 여기서, 사용될 수 있는 UV 흡수제는 UV 흡수성을 발현할 수 있는 임의의 공지의 것이다. 상기 UV 흡수제 중에서, 높은 UV 흡수성을 갖고 전자 화상 표시 장치에 사용될 수 있는 벤조트리아졸계 또는 히드록시페닐트리아진계 UV 흡수제가 바람직하다. 상기 UV 흡수 범위를 넓게 하기 위해, 2개 이상의 UV 흡수제를 병용해서 사용하는 것이 바람직하다.
상기 벤조트리아졸계 UV 흡수제는 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시메틸)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시에틸)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시프로필)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시헥실)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-(메타크릴로일옥시에틸)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-5'-tert-부틸-3'-(메타크릴로일옥시에틸)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시에틸)페닐]-5-클로로-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시에틸)페닐]-5-메톡시-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시에틸)페닐]-5-시아노-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시에틸)페닐]-5-tert-부틸-2H-벤조트리아졸, 2-[2'-히드록시-5'-(메타크릴로일옥시에틸)페닐]-5-니트로-2H-벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-tert-부틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시-C7-9-분기 직쇄 알킬 벤젠프로파노에이트, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(1-메틸-1-페닐에틸)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀 등을 포함한다.
상기 히드록시페닐트리아진계 UV 흡수제는 2-[4-[(2-히드록시-3- 도데실옥시프로필)옥시]-2-히드록시페닐]-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2-[4-(2-히드록시-3-트리데실옥시프로필)옥시]-2-히드록시페닐]-4,6-비스(2,4 디메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2-[4-[(2-히드록시-3-(2'-에틸)헥실)옥시]-2-히드록시페닐]-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(2-히드록시-4-부틸옥시페닐)-6-(2,4-비스-부틸옥시페닐)-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-[1-옥틸옥시 카르보닐에톡시]페닐)-4,6-비스(4-페닐페닐)-1,3,5-트리아진, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-아세톡시에톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-n-옥톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시-5,5'-디술포벤조페논디소듐염 등을 포함한다.
UV 흡수제의 함량은 소망하는 UV 투과율 및 UV 흡수제의 흡광도에 따르지만, 상기 하드 코트층 형성 조성물의 100질량부에 대하여 통상 최대 20질량부(조성물이 도포액으로서 조제되는 경우, 이것은 용매를 제외한 고형분 함량에 대하여 제공되는 것임)이고, 바람직하게는 1~20질량부이다. 상기 UV 흡수제 함량이 20질량부를 초과하면, 경화성 조성물의 UV선에 의한 경화성이 저하되고, 또한 하드 코트층의 가시광 투과율이 저하될 수도 있다. 한편, 상기 함량이 1질량부 미만이면, 하드 코트층은 UV 흡수성을 완전히 발휘할 수 없게 된다.
(방현층)
방현층은 표면 산란으로 인한 방현성, 및 바람직하게는 필름의 경도 및 내찰상성을 향상시키기 위해 하드 코트성을 필름에 부여할 수 있도록 형성되어도 좋다.
상기 방현층은 JP-A-2009-98658의 단락 [0178]~[0189]에 기재되어 있고, 본 발명에 동일하게 적용된다.
(고굴절률층 및 중굴절률층)
상기 고굴절률층의 굴절률은 1.70~1.74인 것이 바람직하고, 1.71~1.73인 것이 보다 바람직하다. 상기 중굴절률층의 굴절률은 저굴절률층의 굴절률과 고굴절률층의 굴절률 사이의 값을 갖도록 조정된다. 상기 중굴절률층의 굴절률은 1.60~1.64인 것이 바람직하고, 1.61~1.63인 것이 더욱 바람직하다.
상기 고굴절률층 및 중굴절률층의 형성 방법으로서는 화학 기상 증착(CVD)법 또는 물리 기상 증착(PVD)법, 특히 물리 기상 증착법의 일종인 진공 증착법 또는 스퍼터링법에 의해 형성된 투명 무기 산화 박막이 이용될 수 있지만, 올 웨트 도포에 의한 방법이 바람직하다.
상기 중굴절률층 및 고굴절률층은 굴절률을 서로 다르게 하는 한, 동일한 재료를 사용하여 동일한 방법에 따라서 제조될 수 있다. 따라서, 상기 고굴절률층을 제조하는 방법만이 하기에 상세하게 설명된다.
상기 고굴절률층은 다음과 같이 제조될 수 있다. 무기 미립자, 3개 이상의 중합성기를 갖는 경화성 화합물("바인더" 라고 불리는 경우가 있음), 용매 및 중합 개시제를 함유하는 도포 조성물을 제조하여 표면에 도포하고, 건조하여 용매를 제거하고, 이어서 열 및/또는 전리 방사선의 조사하에서 경화시킨다. 상기 경화성 화합물 및 중합 개시제를 채용하는 방법에 따라서, 도포 후에 열 및/또는 전리 방사선의 조사하에서 중합을 실시함으로써 내찰상성 또는 밀착성이 우수한 중굴절률층 또는 고굴절률층을 제조하는 것이 가능하게 된다.
[무기 미립자]
상기 무기 미립자는 임의의 금속 산화물을 함유하는 무기 미립자에서 선택되는 것이 바람직하고, Ti, Zr, In, Zn, Sn, Al 및 Sb로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 산화물을 함유하는 무기 미립자에서 선택되는 것이 보다 바람직하다. 또한, 중굴절률층 및 고굴절률층 중 적어도 하나가 임의의 도전성 무기 미립자를 함유해도 좋다.
굴절률에 있어서, 지르코늄 옥시드의 미립자가 바람직하다. 도전성에 있어서, 주성분으로 Sb, In 및 Sn으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 금속 산화물을 함유하는 무기 미립자가 바람직하다. 도전성 무기 미립자의 바람직한 예는 주석 도핑 산화 인듐(ITO), 안티몬 도핑 산화 주석(ATO), 불소 도핑 산화 주석(FTO), 인 도핑 산화 주석(PTO), 알루미늄 도핑 산화 아연(AZO), 아연 도핑 산화 인듐(IZO), 산화 아연, 산화 루테늄, 산화 레늄, 산화 은, 산화 니켈 및 산화 구리로 이루어지는 군에서 선택되는 미세 금속 산화물을 포함한다.
상기 무기 미립자의 양을 변화시킴으로써 굴절률을 소정의 범위로 조정하는 것이 가능할 수 있다. 상기 지르코늄 옥시드를 주성분으로 함유하는 실시형태에 있어서, 무기 미립자의 평균 직경은 1~120㎚인 것이 바람직하고, 1~60㎚가 보다 바람직하고, 2~40㎚가 더욱 바람직하다. 상술한 범위로 양을 조정함으로써, 헤이즈의 증가를 억제하고, 분산 안정성 및 표면의 적당한 요철로 인한 상층과의 밀착성을 향상시키는 것이 가능할 수 있다.
상기 지르코늄 옥시드를 주성분으로서 함유하는 무기 미립자의 평균 굴절률은 1.90~2.80인 것이 바람직하고, 2.00~2.40가 보다 바람직하고, 2.00~2.20가 더욱 바람직하다.
또한, 무기 미립자의 첨가량은 첨가되는 층에 따라 다양할 수 있다. 상기 중굴절률층에 첨가되는 경우, 그 양은 전체 중굴절률층의 고형분에 대하여 20~60질량%인 것이 바람직하고, 25~55질량%가 보다 바람직하며, 30~50질량%가 더욱 바람직하다. 상기 고굴절률층에 첨가되는 경우, 그 양은 전체 고굴절률층의 고형분에 대하여 40~90질량%인 것이 바람직하고, 50~85질량%가 보다 바람직하며, 60~80질량%가 더욱 바람직하다.
무기 미립자의 평균 직경은 광산란법 또는 전자 현미경 사진법에 따라서 측정될 수 있다. 상기 무기 미립자의 평균 비표면적은 10~400㎡/g인 것이 바람직하고, 20~200㎡/g인 것이 보다 바람직하며, 30~150㎡/g인 것이 더욱 바람직하다.
상기 무기 미립자에는 분산액 또는 도포액에서의 분산을 안정화하거나, 또는 바인더 성분과의 친화성 또는 결합성을 향상시키기 위해 플라즈마 방전 처리 또는 코로나 방전 처리 등의 물리적 표면 처리, 또는 계면활성제, 커플링제 등에 의한 화학적 표면 처리가 행해질 수 있다. 상기 커플링제의 사용이 특히 바람직하다. 상기 커플링제로서는 알콕시메탈 화합물(예를 들면, 티타늄 커플링제, 실란 커플링제)이 사용되는 것이 바람직하다. 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 갖는 실란 커플링제에 의한 처리가 특히 유효하다. 무기 미립자의 화학적 처리에 사용될 수 있는 표면 처리제, 용매, 촉매 및 분산 안정제는 JP-A-2006-17870, [0058]-[0083]에 기재되어 있다.
무기 미립자는 분산기를 이용하여 분산시킬 수 있다. 상기 분산기의 예는 샌드 그라인더 밀(예를 들면, 핀을 갖는 비드 밀), 고속 임펠러 밀, 페블 밀, 롤러 밀, 아트리터 및 콜로이드 밀을 포함한다. 샌드 그라인더 밀 및 고속 임펠러 밀이 특히 바람직하다. 예비 분산 처리가 실시되어도 좋다. 상기 예비 분산 처리에 사용되는 분산기의 예는 볼 밀, 삼단롤 밀, 니더 및 익스트루더를 포함한다.
무기 미립자는 분산 매체에서 가능한 작은 것이 바람직하다. 그것의 질량 평균 직경은 10~120㎚인 것이 바람직하고, 20~100㎚가 보다 바람직하고, 30~90㎚가 더욱 바람직하며, 30~80㎚가 특히 바람직하다. 상기 무기 미립자의 평균 직경을 200㎚ 이하로 조절함으로써 투명성을 손상하지 않고 고굴절률층 및 중굴절률층을 형성할 수 있다.
[경화성 화합물]
상기 경화성 화합물은 중합성 화합물에서 선택되는 것이 바람직하고, 사용되는 중합성 화합물의 바람직한 예는 전리 방사선 경화성 다관능 모노머 및 다관능 올리고머를 포함한다. 상기 중합성 화합물의 관능기의 예는 광, 전자선 및 방사선 중합성기를 포함하고, 이들 중에서 광중합성기가 바람직하다. 광중합성기의 예는 (메타)아크릴로일, 비닐, 스티릴 및 알릴 등의 불포화 중합성기를 포함하고, 이들 중에서 (메타)아크릴로일기가 바람직하다.
고굴절률층 및 중굴절률층은 상술한 성분(무기 미립자, 경화성 화합물, 중합 개시제, 광 증감제 등) 이외에 계면활성제, 대전방지제, 커플링제, 증점제, 착색방지제, 착색제(안료, 염료), 소포제, 레벨링제, 난연제, UV 흡수제, 적외선 흡수제, 접착 부여제, 중합 금지제, 산화 방지제, 표면 개질제, 도전성 금속 미립자 등의 기타 첨가제를 함유할 수 있다.
본 발명에 사용되는 고굴절률층 및 중굴절률층은 다음과 같이 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상술한 바와 같이 분산 매체에서 무기 미립자를 분산시킨 후에 매트릭스 형성에 필요한 바인더 전구체(예를 들면, 상술의 전리 방사선하에서 경화되는 다관능 모노머 또는 다관능 올리고머), 광중합 개시제 등을 첨가하여 고굴절률층 및 중굴절률층 형성용 도포 조성물을 얻는다. 이어서, 투명 지지체에 이러한 고굴절률층 및 중굴절률층 형성용 도포 조성물을 도포하고, 전리 방사선 경화 화합물의 가교 또는 중합에 의해 경화시킨다.
또한, 고굴절률층 및 중굴절률층의 바인더는 도포와 동시에 또는 도포 후에 분산제와의 가교 또는 중합을 행하는 것이 바람직하다. 이렇게 해서 형성된 고굴절률층 및 중굴절률층의 바인더에 있어서, 상술한 바와 같이 바람직한 분산제에는 전리 방사선 경화 다관능 모노머 또는 다관능 올리고머와의 가교 또는 중합이 행해지고, 이어서 분산제의 음이온기가 바인더에 포함된다. 또한, 상기 고굴절률층 및 중굴절률층의 바인더에서 음이온기는 무기 미립자의 분산 상태를 유지하는 기능을 갖는다. 상기 가교 또는 중합 구조는 바인더에 필름 형성능을 부여하여 고굴절률층 및 중굴절률층의 물리적 강도, 내약품성 및 내후성을 개선시킨다.
상기 고굴절률층의 형성에 있어서, 경화성 화합물의 가교 또는 중합은 10체적% 이하의 산소 농도를 갖는 분위기에서 행하는 것이 바람직하다. 10체적% 이하의 산소 농도를 갖는 분위기에서 상기 층을 형성함으로써 층의 물리적 강도, 내약품성 및 내후성이 개선될 수 있고, 또한 고굴절률층 및 고굴절률층과 인접한 층의 접착성이 개선될 수 있다. 상기 층은 6체적% 이하의 산소 농도를 갖는 분위기에서 전리 방사선 경화 화합물의 가교 또는 중합을 행함으로써 형성된 것이 바람직하고, 산소 농도 4체적% 이하가 보다 바람직하고, 산소 농도 2체적% 이하가 더욱 바람직하며, 산소 농도 1체적% 이하가 가장 바람직하다.
상술한 바와 같이, 중굴절률층은 고굴절률층을 제조하기 위해 사용되는 것들과 동일한 재료를 사용하여 동일한 방법에 따라서 제조될 수 있다.
보다 구체적으로는, 상기 고굴절률층 또는 중굴절률층은 상술의 식(I) 및 식(Ⅱ)으로 규정된 두께와 굴절률 사이의 관계를 충족하도록 미립자 및 수지의 타입을 선택하고, 그것의 비율 및 주요 처방을 결정함으로써 제조될 수 있다.
(저굴절률층)
상기 저굴절률층의 굴절률은 1.30~1.47인 것이 바람직하다. 상기 표면 필름이 다층 박막 간섭형 반사 방지층(중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층)인 실시형태에 따라서, 저굴절률층의 굴절률은 1.33~1.38인 것이 바람직하고, 1.35~1.37이 보다 바람직하다. 이러한 범위의 굴절률은 반사를 억제하고, 막 강도를 유지할 수 있기 때문에 바람직하다. 상기 저굴절률층의 형성 방법으로서, 화학 기상 증착(CVD)법 또는 물리 기상 증착(PVD)법, 특히 물리 증착법의 일종인 진공 증착법 또는 스퍼터링법에 의해 형성된 투명 무기 산화 박막이 사용될 수 있지만, 저굴절률층용 조성물을 이용하는 올 웨트 도포에 의한 방법이 채용되는 것이 바람직하다.
상기 저굴절률층의 헤이즈는 3% 이하인 것이 바람직하고, 2% 이하인 것이 보다 바람직하며, 1% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
최종적으로, 저굴절률층을 형성함으로써 제조되는 반사 방지층의 강도는 하중 500g의 연필 경도 시험에서 H 이상인 것이 바람직하고, 2H 이상인 것이 보다 바람직하며, 3H 이상인 것이 더욱 바람직하다.
상기 반사 방지층의 방오성의 개선에 있어서, 표면의 물에 대한 접촉각은 95° 이상이다. 보다 바람직하게는, 접촉각이 102° 이상이다. 105° 이상의 접촉각은 지문에 대한 방오성을 현저하게 개선시킬 수 있어 특히 바람직하다. 바람직한 실시형태에 따라서, 물 접촉각은 102° 이상이고, 표면 자유에너지는 25dyne/㎝ 이하이고, 23dyne/㎝ 이하인 것이 보다 바람직하며, 20dyne/㎝ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 가장 바람직한 실시형태에 따라서, 물 접촉각은 105° 이상이고, 표면 자유에너지는 20dyne/㎝ 이하이다.
[저굴절률층의 형성]
상기 저굴절률층은 다음과 같이 형성될 수 있다. 도포액은 적어도 하나의 중합성 불포화기를 갖는 불소 함유 방오제, 적어도 하나의 중합성 불포화기를 갖는 불소 함유 공중합체, 무기 미립자 및 임의의 소망하는 성분을 용해 또는 분산시킴으로써 제조되고, 표면에 도포된다. 도포와 동시, 또는 도포 및 건조 후, 가교 반응 또는 중합이 전리 방사선(예를 들면, 광 및 전자빔)의 조사 또는 가열하에서 실시됨으로써 경화된다.
특히, 저굴절률층이 전리 방사선 경화성 화합물의 가교 반응 또는 중합에 의해 형성된 경우, 가교 또는 중합은 산소 농도 10체적% 이하의 분위기에서 행해지는 것이 바람직하다. 상기 산소 농도 1체적% 이하의 분위기에서 층을 형성함으로써 층의 물리적 강도 및 내약품성이 개선될 수 있다. 산소 농도 0.5체적% 이하의 분위기에서 가교 또는 중합을 행함으로써 층을 형성하는 것이 바람직하고, 0.1체적% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.05체적% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.02체적% 이하인 것이 가장 바람직하다.
산소 농도를 1체적% 이하로 하기 위해 대기(질소 농도: 약 79체적%, 산소 농도: 약 21체적%)를 다른 가스로 교체하는 것이 바람직하고, 질소로 치환(질소 퍼지)하는 것이 특히 바람직하다.
상술한 임의의 층을 형성하기 위해 사용되는 도포액을 제조하기 위해, 저굴절층용 도포액을 제조하기 위해 사용된 것들과 동일한 임의의 용제가 사용될 수 있다.
[접착제층]
상기 구성층의 접합에 사용하는 접착제는 특별한 제한 없이 점착제 또는 UV 접착제일 수 있고, 상기 층은 점착제층이나 접착제층 등을 통해 접합되어도 좋다. 상기 점착제는, 예를 들면 투명 지지체 상에 형성된 패턴 광학 이방성층의 적층체 및 지지체 상에 형성된 하드 코트층의 적층체를 접착시키기 위해 사용될 수 있다. 상기 접착제는, 예를 들면 하드 코트층 등의 지지체의 이면에 패턴 광학 이방성층을 접착시키기고, 또한 상술한 적층체를 각각의 지지체의 이면을 통해 접착시키기 위해 사용될 수 있다.
상술한 경우와 같이, 하트 코트층 형성 도포 조성물은 패턴 광학 이방성층의 표면 또는 패턴 광학 이방성층을 지지하는 투명 지지체의 이면에 도포되어 직접 하드 코트층을 형성할 수 있으므로, 이 경우에 접착제는 불필요하다.
상기 접착제층의 형성을 위해 적절한 접착제를 사용할 수 있고, 그것의 종류에 대하여 특별히 제한은 없다. 상기 접착제는 고무 접착제, 아크릴 접착제, 실리콘 접착제, 우레탄 접착제, 비닐 알킬에테르 접착제, 폴리비닐 알코올 접착제, 폴리비닐피롤리돈 접착제, 폴리아크릴아미드 접착제, 셀룰로오스 접착제 등을 포함한다.
접착제층에 있어서, 예를 들면 베이스 모노머 및 공중합 모노머의 종류 및 양, 가교제의 종류 및 양, 기타 첨가제의 종류 및 양을 변경하여 조정할 수 있다. 예를 들면, 접착제 베이스 폴리머의 분자량을 조정하거나, 유리 전이 온도 및 응집성이 다른 모노머를 공중합할 수 있고, 또한 가교제의 양을 조정하여 형성된 층의 가교 정도를 변경할 수 있어 상기 방법을 본 발명에 적용하는 것이 바람직하다.
상기 접착제 중에서, 광학적 투명성이 우수하고, 적절한 젖음성, 응집성 및 접착성의 접착 특성을 가지며, 내후성 및 내열성에 우수한 것이 바람직하다. 이러한 특징을 갖는 것들로서는 아크릴 접착제가 바람직하다. 특히, 아크릴 폴리머 및 가교제를 포함하는 접착제로 형성된 것들이 바람직하다.
상기 아크릴 접착제는 알킬 (메타)아크릴레이트의 모노머 유닛을 주골격으로 갖는 아크릴 폴리머를 베이스 폴리머로서 포함한다. 알킬 (메타)아크릴레이트는 알킬 아크릴레이트 및/또는 알킬 메타크릴레이트를 의미하고, 본 발명에서 용어 "(메타)"와 동일하게 사용된다. 상기 아크릴 폴리머의 주골격을 구성하는 알킬 (메타)아크릴레이트로서는 1~20의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분기 알킬기를 갖는 것들이 예시된다. 예를 들면, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 이소미리스틸 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 등이 언급되어 있다. 이것들은 단독으로 또는 조합해서 사용될 수 있다. 이들 알킬기의 평균 탄소수는 3~9인 것이 바람직하다.
상술한 아크릴 폴리머 중에서, 접착제의 평형 수분량을 감소시키는 관점에서 알킬 (메타)아크릴레이트의 모노머 유닛을 주골격으로서 갖는 아크릴 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것이 바람직하다. 통상, 알킬 (메타)아크릴레이트에서 알킬기는 상술한 광학 투명성, 바람직한 젖음성, 응집력과 접착력, 내후성 및 내열성의 관점에서 3~9의 탄소를 갖는 직쇄 또는 분기 알킬기인 것이 바람직하고, 접착제의 실용성을 위해 4~8의 탄소수인 것이 보다 바람직하다. 그것들의 알킬기 중에서, 더 많은 탄소수를 갖는 알킬기가 접착성이 보다 소수성이 될 수 있고, 평형 수분량을 감소시킬 수 있기 때문에 보다 바람직하다. 이러한 타입의 알킬 (메타)아크릴레이트는, 예를 들면 부틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트를 포함한다. 그들 중에서, 더 높은 소수성을 갖는 이소옥틸 (메타)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
하나 이상의 공중합 모노머가 접착제의 접착성이나 내열성을 향상시키기 위해서 아크릴 폴리머로 주입될 수 있다. 상기 공중합 모노머의 구체예는, 예를 들면 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 10-히드록시데실 (메타)아크릴레이트, 12-히드록시라우릴 (메타)아크릴레이트, (4-히드록시메틸시클로헥실) 메틸아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 모노머; (메타)아크릴산, 카르복시에틸 (메타)아크릴레이트, 카르복시펜틸 (메타)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등의 카르복실기 함유 모노머; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산 무수기 함유 모노머; 아크릴산 카프로락톤 부수물; 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메타)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 모노머; 2-히드록시에틸아크릴로일 포스페이트 등의 인산기 함유 모노머 등을 포함한다.
또한, 개질 모노머의 예로서는 (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N-부틸(메타)아크릴아미드, N-메틸올(메타)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메타)아크릴아미드 등의 (N-치환)아미드 모노머; 아미노에틸 (메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트, tert-부틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트 등의 알킬아미노알킬 (메타)아크릴레이트 모노머; 메톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 에톡시에틸 (메타)아크릴레이트 등의 알콕시알킬 (메타)아크릴레이트 모노머; N-(메타)아크릴로일옥시메틸숙신이미드, N-(메타)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌숙신이미드, N-(메타)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌숙신이미드, N-아크릴로일모르폴린 등의 숙신이미드 모노머; N-시클로헥실말레이미드, N-이소프로필말레이미드, N-라우릴말레이미드, N-페닐말레이미드 등의 말레이미드 모노머; N-메틸이타콘이미드, N-에틸이타콘이미드, N-부틸이타콘이미드, N-옥틸이타콘이미드, N-2-에틸헥실이타콘이미드, N-시클로헥실이타콘이미드, N-라우릴이타콘이미드 등의 이타콘이미드 모노머 등이 언급되어 있다.
또한, 여기서 개질 모노머로서는 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, N-비닐카르본아미드, 스티렌, α-메틸스티렌, N-비닐카프로락탐 등의 비닐 모노머; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트 모노머; 글리시딜 (메타)아크릴레이트 등의 에폭시기 함유 아크릴 모노머; 폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 메톡시에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌 글리콜 (메타)아크릴레이트 등의 글리콜 아크릴에스테르 모노머; 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 플루오로(메타)아크릴레이트, 실리콘(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴레이트 등의 아크릴레이트 모노머 등을 사용할 수 있다.
상기 아크릴 폴리머의 공중합 모노머의 비율은 특별히 한정되지 않지만, 전체 구성 모노머의 중량비에 대해서 대략 0~30%인 것이 바람직하고, 대략 0.1~15%가 보다 바람직하다.
이들 공중합 모노머 중에서, 액정 셀과의 접착성 및 접착제의 내구성의 관점에서 히드록실기 함유 모노머, 카르복실기 함유 모노머 및 산 무수기 함유 모노머가 바람직하게 사용된다. 이들 모노머는 가교제와의 반응점이 된다. 여기서, 상기 히드록실기 함유 모노머, 카르복실기 함유 모노머 및 산 무수물 모노머는 분자간 가교제와의 반응성이 풍부해지므로 형성된 접착제층의 응집성 및 내열성을 향상시키기 위해 바람직하게 사용된다. 예를 들면, 여기서 사용하기 위한 히드록실기 함유 모노머로서는 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트가 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트가 보다 바람직하고, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트와 같이 히드록시알킬기의 알킬기가 보다 큰 것이 더욱 바람직하다. 상기 히드록실기 함유 모노머가 공중합 모노머로서 사용되는 경우에는 질량비가 전체 구성 모노머에 대하여 0.01~5%인 것이 바람직하고, 0.01~3%가 보다 바람직하다. 또한, 카르복실기 함유 모노머가 공중합 모노머로서 사용되는 경우에는 질량비가 전체 구성 모노머에 대하여 0.01~10%인 것이 바람직하고, 0.01~7%가 보다 바람직하다.
아크릴 폴리머의 평균 분자 질량은 특별히 한정되지 않는다. 상기 폴리머의 중량 평균 분자량은 100,000~2,500,000 정도인 것이 바람직하다. 상기 아크릴 폴리머는 각종 공지된 방법에 따라서 제조되고, 예를 들면 벌크 중합법, 용액 중합법, 현탁 중합법 등의 라디칼 중합법이 적절하게 채용될 수 있다. 라디칼 중합 개시제로서 아조계, 퍼옥시드계의 임의의 공지된 것들이 사용될 수 있다. 통상, 반응 온도는 대략 50~80℃이고, 반응 시간은 1~8시간일 수 있다. 상술한 제조방법 중에서, 상기 용액 중합법이 바람직하다. 아크릴계 폴리머용 용매로서는 통상 에틸 아세테이트, 톨루엔 등이 사용될 수 있다. 통상, 용액 농도는 20~80중량%이다.
상기 접착제는 가교제를 함유하는 접착제 조성물의 형태이다. 상기 접착제에 포함될 수 있는 다관능 화합물로서 유기 가교제 및 다관능 금속 킬레이트가 언급되어 있다. 상기 유기 가교제는 에폭시계 가교제, 이소시아네이트계 가교제, 이민계 가교제, 퍼옥시드계 가교제 등을 포함한다. 이들 가교제 중 하나 이상을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 상기 유기계 가교제로서는 이소시아네이트계 가교제가 바람직하다. 상기 이소시아네이트계 가교제는 퍼옥시드계 가교제와 조합되는 것이 바람직하다. 상기 다관능 금속 킬레이트는 다가 금속이 공유 결합 또는 배위 결합 모드로 유기 화합물과 결합하고 있는 구조를 갖는다. 상기 다가 금속 원자는 Al, Cr, Zr, Co, Cu, Fe, Ni, V, Zn, In, Ca, Mg, Mn, Y, Ce, Sr, Ba, Mo, La, Sn, Ti 등을 포함한다. 상기 공유 결합 또는 배위 결합을 통해 금속과 결합하는 유기 화합물의 원자는 산소 원자 등을 포함하고, 상기 유기 화합물은 알킬 에스테르, 알코올 화합물, 카르복실산 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물 등을 포함한다.
상기 아크릴 폴리머 등의 베이스 폴리머 및 가교제의 배합 비율은 특별히 한정되지 않지만, 통상 베이스 폴리머(고형분으로서)의 100중량부)에 대하여, 가교제(고형분으로서)가 0.001~20중량부 정도인 것이 바람직하고, 0.01~15중량부 정도인 것이 보다 바람직하다. 상기 가교제로서 이소시아네이트계 가교제, 퍼옥시드계 가교제가 바람직하다. 상기 퍼옥시드계 가교제의 양은 베이스 폴리머(고형분으로서) 100중량부에 대하여 0.01~3중량부 정도가 바람직하고, 0.02~2.5중량부 정도가 보다 바람직하고, 0.05~2.0중량부 정도가 더욱 바람직하다. 또한, 여기서 사용되는 이소시아네이트계 가교제의 양은 베이스 폴리머(고형분으로서) 100중량부에 대하여 0.001~2중량부 정도가 바람직하고, 0.01~1.5중량부 정도가 보다 바람직하다. 여기서, 상기 규정된 범위 내에서 각각 사용될 수 있는 이소시아네이트계 가교제 및 퍼옥시드계 가교제를 조합해서 사용되는 것이 바람직하다.
필요에 따라서, 실란 커플링제, 점착 부여제, 가소제, 유리 섬유, 유리 비즈, 산화 방지제, UV 흡수제, 투명 미립자 등의 각종 첨가제가 본 발명의 범위 및 취지를 벗어남 없이 접착제에 첨가될 수 있다.
상기 첨가제로서는 실란 커플링제가 바람직하다. 실란 커플링제의 첨가량(고형분으로서)은 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.001~10중량부 정도가 바람직하고, 0.005~5중량부 정도가 보다 바람직하다. 여기서 실란 커플링제로서, 임의의 공지된 것들이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 에폭시기 함유 실란 커플링제; 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸부틸리덴)프로필아민 등의 아미노기 함유 실란 커플링제; 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란 등의 (메타)아크릴기 함유 실란 커플링제; 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란 등의 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제가 예시되어 있다.
고무계 접착제용 베이스 폴리머로서는, 예를 들면 천연 고무, 이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 재생 고무, 폴리이소부틸렌 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌 고무 등이 언급되어 있다. 실리콘계 점착제용 베이스 폴리머로서는, 예를 들면 디메틸폴리실록산, 디페닐폴리실록산 등이 언급되어 있다. 이들 베이스 폴리머는 주입되는 카르복실기 등의 관능기를 갖도록 변형될 수 있고, 또한 여기서 이러한 변형 베이스 폴리머가 사용될 수 있다.
또한, 상술한 것들 이외에도 UV 경화형 접착제 등의 특정 관능기에서 경화되는 다른 타입의 점착제 및 접착제가 본 발명에서 사용될 수 있다.
또한, 상기 기재 필름(지지체)은 그 위에 형성된 광학 이방성층용 투명 지지체로서 제공될 수 있다. 상기 기재 필름으로서 이용될 수 있는 폴리머 필름의 예는 상술한 광학 이방성층의 투명 지지체의 것들과 동일하고, 그것의 바람직한 범위는 후술하는 것과 동일하다.
액정 셀:
본 발명의 3D 화상 표시 시스템에 사용되는 3D 화상 표시 장치에 사용하기 위한 액정 셀은 VA 모드 셀, OCB 모드 셀, IPS 모드 셀 또는 TN 모드 셀인 것이 바람직하지만, 본 발명은 이것들에 한정되지 않는다.
상기 TN 모드 액정 셀에 있어서, 전압 무인가의 조건하에서 봉 형상 액정 분자는 실질적으로 수평으로 배향되고, 60~120°로 더 트위스트되어 있다. 상기 TN 모드 액정 셀은 컬러 TFT 액정 표시 장치에 가장 많이 사용되고 있고, 다수의 문헌에 기재되어 있다.
상기 VA 모드 액정 셀에 있어서, 전압 무인가의 조건하에서 봉 형상 액정 분자는 실질적으로 수직으로 배향되어 있다. 상기 VA 모드 액정 셀은 (1)봉 형상 액정 분자가 전압 무인가의 조건하에서 실질적으로 수직으로 배향되지만, 전압 인가의 조건하에서 실질적으로 수평으로 배향되는 협의의 VA 모드 액정 셀(JP-A 2-176625에 기재), 및 그것에 추가하여 (2)VA 모드가 멀티 도메인화된 MVA 모드 액정 셀(SID97, Digest of Tech. Papers(preprints) 28 (1997) 845에 기재), (3)봉 형상 액정 분자가 전압 무인가의 조건하에서 실질적으로 수직으로 배향되고, 전압 인가의 조건하에서 트위스트된 멀티 도메인 배향으로 배향되어 있는 n-ASM 모드 액정 셀(Discussion in Japanese Liquid Crystal Society, 58-59 (1998)의 preprint에 기재), 및 (4)SURVⅣAL 모드 액정 셀(LCD International 98에 발표)을 포함한다. 또한, PVA(패턴 수직 배향)모드 셀, OP(광학 배향) 모드 셀 또는 PSA(폴리머 지속 배향) 모드 셀 중 어느 모드이어도 좋다. 이들 모드의 상세한 설명은 JP-A 2006-215326 및 JP-T 2008-538819에 기재되어 있다.
상기 IPS 모드 액정 셀에 있어서, 봉 형상 액정 분자는 기판에 실질적으로 수평으로 배향되어 있어 상기 기판 면내에 평행하게 전계가 인가되면 액정 분자는 평면적으로 반응한다. 상기 IPS 모드 액정 셀에 있어서, 패널은 전계 무인가의 조건하에서 흑색이고, 한 쌍의 상하 편광판의 흡수축은 서로 직교하고 있다. 광학 보상 시트를 이용하여 기울어진 방향으로 흑색 레벨의 표시 시의 누설광을 저감시켜 시야각을 확장하는 방법이 JP-A 10-54982, JP-A 11-202323, JP-A 9-292522, JP-A 11-133408, JP-A 11-305217, JP-A 10-307291 등에 개시되어 있다.
3. 3D 화상 표시 시스템용 편광판:
본 발명의 3D 화상 표시 시스템에 있어서, 이른바 3D 영상의 입체 화상이 편광판을 통해 시인자에게 인식된다. 상기 편광판의 일실시형태는 편광 안경이다. 우안 및 좌안 원편광 화상이 리타데이션판을 통해 형성된 상술의 실시형태에서 원편광 안경이 사용되고, 직선 편광 화상이 형성된 실시형태에서 직선 편광 안경이 사용된다. 이들 실시형태 중에서, 광학 이방성층의 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역 중 어느 것으로부터 출사된 우안 화상광이 우안 안경에 도달하지만 좌안 안경에 의해 차광되고, 반면에 상기 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역에서 다른쪽으로부터 출사된 좌안 화상광이 우안 안경에 도달하지만 우안 안경에 의해 차광되도록 설계되어 있는 것이 바람직하다.
상기 편광 안경은 리타데이션 기능층 및 직선 편광자를 각각 포함한다. 이들에 있어서, 상기 직선 편광자와 동일한 기능을 갖는 임의의 다른 부재가 사용되어도 좋다.
본 발명의 편광 안경을 포함하는 3D 화상 표시 시스템의 구체적인 구성이 하기에 설명된다. 먼저, 리타데이션판은 화상 표시 패널에서 교대로 반복되는 복수의 제 1 라인과 복수의 제 2 라인(예를 들면, 상기 라인이 수평 방향으로 있으면, 도메인은 수평 방향으로 홀수 라인 및 짝수 라인 상에 있고, 상기 라인이 수직 방향으로 있으면, 도메인은 수직 방향으로 홀수 라인 및 짝수 라인 상에 있어도 좋음) 상에 편광 변환 기능이 다른 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역을 갖도록 설계되어 있다. 원편광이 표시에 이용되는 경우에는 상술한 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역의 리타데이션은 모두 λ/4인 것이 바람직하고, 상기 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역의 지상축은 서로 직교하고 있는 것이 보다 바람직하다.
원편광이 표시에 이용되는 경우에는 상술한 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역의 리타데이션은 모두 λ/4이고, 우안 화상이 영상 표시 패널의 홀수 라인 상에 표시되는 것이 바람직하고, 홀수 라인의 리타데이션 영역에서의 지상축이 45도 방향이면 편광 안경의 우안 안경 및 좌안 안경 모두에 λ/4판이 배치되고, 편광 안경의 우안 안경의 λ/4판이 구체적으로 약 45°에서 고정되면 좋다. 상술한 상황에 있어서, 마찬가지로 좌안 화상이 화상 표시 패널의 짝수 라인 상에 표시되고 짝수 라인 리타데이션 영역의 지상축이 135°의 방향에 있으면, 편광 안경의 우안 안경의 지상축은 구체적으로 약 135°로 고정되면 좋다.
또한, 원편광 화상광이 패턴 리타데이션 필름을 통해 한번 출사되고 편광 상태를 편광 안경을 통해 원래의 상태로 되돌리는 관점에서 상술한 경우에서의 고정되는 좌안 안경의 지상축의 각도는 정확하게 수평 방향으로 45°에 가까운 것이 바람직하다. 또한, 고정되는 우안 안경의 지상축의 각도는 정확하게 수평 방향으로 135°(또는 -45°)에 가까운 것이 바람직하다.
예를 들면, 화상 표시 패널이 액정 표시 패널인 경우에는 통상 패널프런트측 편광판의 흡수축 방향이 수평 방향이고, 편광 안경의 직선 편광자의 흡수축이 프런트측 편광판의 흡수축 방향에 직교하는 방향인 것이 바람직하며, 상기 편광 안경의 직선 편광자의 흡수축이 수직 방향인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 액정 표시 패널 프런트측 편광판의 흡수축 방향은 시스템의 편광 전환 효율의 관점에서 패턴 리타데이션 필름의 짝수 라인 리타데이션 영역 및 홀수 라인 리타데이션 영역의 각 지상축에 45°의 각도로 있는 것이 바람직하다.
상기 편광 안경 이외에 패턴 리타데이션 필름 및 액정 표시 장치의 바람직한 배치가 예를 들면 JP-A 2004-170693에 개시되어 있다.
여기서, 사용할 수 있는 편광 안경의 예는 JP-A 2004-170693에 기재된 것이 언급되어 있고, 그것의 시판품으로서 Zalman제의 ZM-M220W의 부속품이 언급되어 있다.
실시예
본 발명은 하기 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 하기 실시예에 있어서, 사용되는 재료, 양과 비, 처리의 상세한 설명 및 처리 순서가 본 발명의 취지와 범위를 벗어남 없이 적절하게 수정 또는 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명은 후술하는 실시예에 의해 제한적으로 해석되어야만 하는 것은 아니다.
(실시예 1)
<투명 지지체 A의 제작>
하기 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하에서 교반하여 용해시킴으로써 셀룰로오스 아실레이트 용액 A를 조제하였다.
-----------------------------------------------------------------------
셀룰로오스 아실레이트 용액 A의 조성
-----------------------------------------------------------------------
치환도 2.86의 셀룰로오스 아실레이트 100질량부
트리페닐포스페이트(가소제) 7.8질량부
비페닐디페닐포스페이트(가소제) 3.9질량부
메틸렌 클로라이드(제 1 용매) 300질량부
메탄올(제 2 용매) 54질량부
1-부탄올 11질량부
-----------------------------------------------------------------------
하기 성분을 다른 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하에서 교반하여 용해시킴으로써 첨가제 용액 B를 조제하였다.
-----------------------------------------------------------------------
첨가제 용액 B의 조성
-----------------------------------------------------------------------
하기 화합물 B1(Re 저하제) 40질량부
하기 화합물 B2(파장 분산성 제어제) 4질량부
메틸렌 클로라이드(제 1 용매) 80질량부
메탄올(제 2 용매) 20질량부
─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
화합물 B1:
Figure pct00015
화합물 B2:
Figure pct00016
<<셀룰로오스 아세테이트 투명 지지체의 제작>>
첨가제 용액 B 40질량부를 셀룰로오스 아실레이트 용액 A 477질량부에 첨가하고, 충분히 교반시켜 도프를 조제하였다. 상기 도프가 캐스팅을 통해 0℃로 냉각된 드럼 상으로 캐스팅되었다. 용매 함량이 70질량%가 되면, 형성된 필름을 박리하고, 그것의 폭 방향의 양측을 핀 텐터(JP-A-4-1009의 도 3에 기재)로 고정시켰다. 상기 필름의 용매 함량이 3~5질량%이면, 필름의 연신률이 횡 방향(기계 방향의 횡 방향)으로 3%가 되도록 핀 텐터의 거리를 조정하면서 필름을 건조시켰다. 이어서, 열처리 장치의 롤러 사이에 필름을 반송하여 더 건조시킴으로써 두께 60㎛의 셀룰로오스 아세테이트 보호 필름(투명 지지체 A)을 제작하였다. 상기 투명 지지체 A는 UV 흡수제를 함유하지 않고, Re(550)는 0㎚이며, Rth(550)는 12.3㎚이었다.
<<알칼리 비누화 처리>>
셀룰로오스 아세테이트 투명 지지체 A는 60℃의 온도에서 유전식 가열 롤러를 통과하여 필름 표면 온도가 최대 40℃까지 승온되고, 이어서 바 코터를 이용하여 후술하는 조성을 갖는 알칼리 용액이 필름의 편면에 14㎖/㎡의 도포량으로 도포되었다. 이어서, 이것을 110℃로 가열하고, Noritake Company Ltd. 제의 스팀식 원적외선 히터 아래로 10초 동안 반송하였다. 이어서, 바 코터를 이용하여 순수가 필름에 3㎖/㎡의 양으로 더 도포되었다. 이어서, 파운틴 코터를 사용하여 이것을 수세하고, 이어서 에어 나이프를 사용하여 탈수하고, 이것을 3회 반복하였다. 이어서, 필름을 70℃의 건조 존으로 10초 동안 반송하여 건조시킴으로써 알칼리 비누화 셀룰로오스 아세테이트 투명 지지체 A를 제작하였다.
-----------------------------------------------------------------------
알칼리 용액의 조성(질량부)
-----------------------------------------------------------------------
포타슘 히드록시드 4.7질량부
물 15.8질량부
이소프로판올 63.7질량부
계면 활성제 SF-1: C14H29O(CH2CH2O)20H 1.0질량부
프로필렌 글리콜 14.8질량부
-----------------------------------------------------------------------
<러빙 배향막을 갖는 투명 지지체의 제작>
와이어 바 #8를 사용하여, 미리 제작된 지지체의 비누화 표면에 후술하는 조성물을 갖는 러빙 배향막 도포액을 연속적으로 도포하였다. 이것을 60℃의 열풍으로 60초 동안 건조시키고, 이어서 100℃의 열풍으로 120초 동안 건조시켜 배향막을 형성하였다. 이어서, 투과부의 스트라이프 횡폭이 285㎛이고 차폐부의 스트라이프 횡폭이 285㎛인 스트라이프 마스크를 러빙 배향막 상에 배치하고, 이것을 실온 대기에서 UV-C 영역의 조도 2.5㎽/c㎡의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 사용하여 UV선에 4초 동안 노광시켜 광산 발생제를 분해해서 산 화합물을 발생시킴으로써 제 1 리타데이션 영역용 배향막을 형성하였다. 이어서, 이것을 스트라이프 마스크의 스트라이프에 대하여 45°의 각도로 유지된 500rpm으로 한쪽 방향으로 1회 왕복하여 러빙함으로써 러빙 배향막을 갖는 투명 지지체를 제작하였다. 상기 배향막의 두께는 0.5㎛이었다.
-----------------------------------------------------------------------
배향막 형성 도포액용 조성
-----------------------------------------------------------------------
배향막용 폴리머 재료(PVA103, Kuraray 제의 폴리비닐 알코올) 3.9질량부
광산 발생제(S-2) 0.1질량부
메탄올 36질량부
물 60질량부
-----------------------------------------------------------------------
광산 발생제 S-2:
Figure pct00017
<패턴 광학 이방성층 A의 형성>
바 코터를 사용하여, 지지체 상에 후술하는 광학 이방성층용 도포액을 4㎖/㎡의 도포량으로 도포하였다. 이어서, 이것을 110℃의 표면 온도에서 2분 동안 가열하여 숙성시키고, 이어서 80℃까지 냉각하고, 공기 중에서 20㎽/c㎡의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 사용하여 20초 동안 UV선을 조사해서 배향 상태를 고정함으로써 패턴 광학 이방성층 A를 형성하였다. 마스크 노광 부분(제 1 리타데이션 영역)에서 디스코틱 액정은 러빙 방향과 평행하게 유지되는 지상축 방향과 수직 배향되어 있고, 비노광 부분(제 2 리타데이션 영역)에서 액정은 러빙 방향과 평행하게 유지되는 지상축 방향과 수직으로 배향되어 있다. 상기 광학 이방성층의 두께는 0.9㎛이었다.
-----------------------------------------------------------------------
광학 이방성층용 도포액의 조성
-----------------------------------------------------------------------
디스코틱 액정 E-1 100질량부
배향막측 계면 배향제(Ⅱ-1) 3.0질량부
공기측 계면 배향제(P-1) 0.4질량부
광중합 개시제(Irgacure 907, Ciba Specialty Chemicals 제) 3.0질량부
증감제(Kayacure DETX, Nippon Kayaku 제) 1.0질량부
메틸 에틸 케톤 400질량부
-----------------------------------------------------------------------
디스코틱 액정 E-1:
Figure pct00018
배향막측 계면 배향제(Ⅱ-1):
Figure pct00019
공기측 계면 배향제(P-1):
Figure pct00020
이렇게 해서 형성된 패턴 광학 이방성층 A의 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역을 각각 TOF-SIMS(ION-TOF 제의 TOF-SIMS V의 비행 시간형 2차 이온 질량 분석)에 따라서 측정하고, 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역에 대응하는 배향막에서의 광산 발생제 S-2의 존재비가 8/92이고, 즉 제 1 리타데이션 영역에서 S-2가 거의 분해되어 있는 것을 확인하였다. 또한, 광학 이방성층에서 Ⅱ-1의 양이온 및 광산 발생제 S-2로부터 발생된 산 HBF4의 음이온 BF4-가 제 1 리타데이션 영역의 공기측 계면에 존재하는 것도 확인하였다. 제 2 리타데이션 영역의 공기측 계면에서 이들 이온은 거의 관찰되지 않고, Ⅱ-1의 양이온 및 Br-가 배향막 계면 근방에 존재하는 것을 확인하였다. 공기측 계면에서의 이온의 존재비에 대하여 Ⅱ-1의 양이온은 93/7의 비이고, BF4 -는 90/10의 비이었다. 이것으로부터, 제 2 리타데이션 영역에서는 배향막측 계면 배향제(Ⅱ-1)가 배향막 계면에 편재되어 있지만, 제 1 리타데이션 영역에서는 편재성이 적어 공기측 계면에도 확산되어 있으며, 또한 제 1 리타데이션 영역에서 발생된 산 HBF4와 Ⅱ-1 사이의 음이온 교환을 통해 Ⅱ-1 양이온의 확산이 촉진되고 있는 것으로 이해된다.
상기 층의 제 1 리타데이션 영역 또는 제 2 리타데이션 영역 중 어느 하나의 지상축이 편광판의 어느 하나의 편광축과 평행하도록 하는 방식으로 패턴 광학 이방성층 A를 직교되게 조합하고 있는 2장의 편광판 사이에 두고, 또한 상기 판의 지상축이 편광판의 편광축에 대하여 45°의 각도로 되도록 하는 방식으로 530㎚의 리타데이션을 갖는 예민색판을 광학 이방성층 상에 두었다. 이어서, 광학 이방성층을 +45°로 회전하고, 상태를 편광 현미경(Nikon 제 ECLIPE E600W POL)으로 관찰하였다. 도 9에 나타낸 관찰 결과로부터 명확한 바와 같이, 층이 +45°로 회전된 경우, 제 1 리타데이션 영역의 지상축이 예민색판의 지상축과 평행하게 됨으로 리타데이션은 530㎚보다 커지고, 색은 청색(흑백 도면에서 어두운 부분)으로 변화되었다. 한편, 제 2 리타데이션 영역의 지상축은 예민색판의 지상축과 직교하고 있기 때문에 리타데이션이 530㎚보다 작아지고, 색은 백색(흑백 도면에서 어두운 부분)으로 변화되었다.
(광학 이방성층의 평가)
형성된 광학 이방성층을 투명 지지체로부터 박리하고, 이어서 상술한 방법에 따라서 KOBRA- 21ADH(Oji Scientific Instruments 제)를 이용하여 배향막 계면에서의 디스코틱 액정의 경사각, 공기측 계면에서의 디스코틱 액정의 경사각, 지상축의 방향, 층의 Re 및 Rth를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 하기 표에서 "수직"은 70°~90°의 경사각을 의미한다.
표 1에 나타내는 결과는 다음을 확인한다. 광산 발생제를 함유하는 PVA계 러빙 배향막은 피리디늄염 화합물 및 플루오로지방족기 함유 공중합체의 존재하에서 마스크 노광될 때에 한쪽 방향으로 러빙되고, 이렇게 해서 러빙된 배향막 상에 디스코틱 액정이 배향되면 액정이 수직으로 배향되고 서로 직교하는 지상축을 갖는 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층이 형성된다.
<표면 필름 A의 제작>
<<반사 방지층의 제작>>
[하드 코트층용 도포액 A의 조제]
하기 성분을 믹싱 탱크에 투입하고, 교반하여 하드 코트층 도포액 A를 조제하였다.
시클로헥사논 100질량부, 부분 카프로락톤 변성 다관능 아크릴레이트(DPCA- 20, Nippon Kayaku 제) 750질량부, 실리카졸(MIBK-ST, Nissan Chemical 제) 200질량부, 및 광중합 개시제(Irgacure 184, Ciba Specialty Chemicals 제) 50질량부를 메틸 에틸 케톤 900질량부에 첨가하고, 교반하였다. 상기 혼합물을 구멍 크기 0.4㎛의 폴리프로필렌 필터를 통해 여과하여 하드 코트층용 도포액을 조제하였다.
[중굴절률층용 도포액 A의 조제]
디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트 및 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트의 혼합물(DPHA) 1.5질량부, 광중합 개시제(Irgacure 907, Ciba Specialty Chemicals 제) 0.05질량부, 메틸 에틸 케톤 66.6질량부, 메틸 이소부틸 케톤 7.7질량부 및 시클로헥사논 19.1질량부를 ZrO2 미립자 함유 하드 코트제(Desolight Z7404[1.72의 굴절률, 60질량%의 고형분 농도, 70질량%의 지르코늄 옥시드의 함량(고형분부에 대해), 약 20㎚의 지르코늄 옥시드 미립자의 평균 입자 지름, 9/1의 메틸 이소부틸 케톤/메틸 에틸 케톤을 가짐, JSR 제]) 5.1질량부에 첨가하고, 교반하였다. 충분히 교반시킨 후, 상기 혼합물을 구멍 크기 0.4㎛의 폴리프로필렌 필터를 통해 여과하여 중굴절률층용 도포액 A를 조제하였다.
[중굴절률층용 도포액 B의 조제]
디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트 및 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트의 혼합물(DPHA) 4.5질량부, 광중합 개시제(Irgacure 907, Ciba Specialty Chemicals 제) 0.14질량부, 메틸 에틸 케톤 66.5질량부, 메틸 이소부틸 케톤 9.5질량부 및 시클로헥사논 19.0질량부를 교반하였다. 충분히 교반시킨 후, 상기 혼합물 구멍 크기 구멍 크기 0.4㎛의 폴리프로필렌 필터를 통해 여과하여 중굴절률층용 도포액 B를 조제하였다.
상기 중굴절률용 도포액 A와 중굴절률용 도포액 B를 적절하게 혼합하여 1.36의 굴절률을 갖고 90㎛의 두께를 갖는 층을 형성할 수 있는 중굴절률층용 도포액을 얻었다.
[고굴절률층용 도포액의 조제]
디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트 및 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트의 혼합물(DPHA) 0.75질량부, 메틸 에틸 케톤 62.0질량부, 메틸 이소부틸 케톤 3.4질량부 및 시클로헥사논 1.1질량부를 ZrO2 미립자 함유 하드 코트제(Desolight Z7404[굴절률 1.72, 고형분 농도 60질량%, 지르코늄 옥시드 미립자의 함량 70질량%(고형분부에 대해), 지르코늄 옥시드 미립자의 평균 입자 지름 약 20㎚, 메틸 이소부틸 케톤/메틸 에틸 케톤의 용제 성분 9/1, 광중합 개시제 함유, JSR 제]) 14.4질량부에 첨가하고, 교반하였다. 충분히 교반시킨 후, 구멍 크기 0.4㎛의 폴리프로필렌 필터를 통해 여과하여 고굴절률층용 도포액 C를 조제하였다.
[저굴절률층용 도포액의 조제]
(퍼플루오로올레핀 공중합체(1)의 합성)
(1):
Figure pct00021
상기 구조식에 있어서, 50/50은 몰비를 나타낸다.
100㎖의 내용량을 갖고 스테인레스 교반기가 장착된 오토클레이브에 에틸 아세테이트 40㎖, 히드록시에틸 비닐 에테르 14.7g 및 디라우로일 퍼옥시드 0.55g을 투입하고, 계를 탈기하고 질소 가스로 퍼징하였다. 또한, 헥사플루오로프로필렌(HFP) 25g을 오토클레이브로 주입하여 65℃까지 승온하였다. 오토클레이브 내의 온도가 65℃에 도달했을 때의 압력은 0.53MPa(5.4kg/c㎡)이었다. 상기 온도를 유지하면서 8시간 동안 반응을 계속하여 압력이 0.31MPa(3.2kg/c㎡)에 도달했을 때에 가열을 중지하고 계를 방냉시켰다. 내온이 실온까지 감소된 후, 미반응 모노머를 방출시키고, 오토클레이브를 개방하여 반응액을 얻었다. 얻어진 반응액을 과잉의 대량 헥산에 투입하고, 용제는 데칸테이션을 통해 제거함으로써 침전 폴리머가 얻어졌다. 또한, 상기 폴리머를 소량의 에틸 아세테이트에 용해하고, 헥산에서 2회 재침전을 행함으로써 잔존 모노머를 완전히 제거하였다. 건조 후, 폴리머 28g을 얻었다. 이어서, 상기 폴리머 20g을 N,N-디메틸아세트아미드 100㎖에 용해시키고, 빙냉하면서 아크릴산 클로라이드 11.4g을 적하하고, 이어서 실온에서 10시간 동안 교반하였다. 에틸 아세테이트를 반응액에 첨가하고, 이어서 이것을 수세하고, 유기층을 추출하여 농축시켰다. 얻어진 폴리머를 헥산으로 재침전시켜 퍼플루오로올레핀 공중합체(1) 19g을 얻었다. 이렇게 해서 얻어진 폴리머의 굴절률은 1.422이고, 질량 평균 분자량은 50000이었다.
[중공 실리카 입자 분산액 A의 조제]
중공 실리카 미립자의 졸(이소프로필 알코올 실리카졸, Catalysts & Chemicals Industries' CS60-IPA 제, CS60-IPA, 평균 입자 지름 60㎚, 쉘 두께 10㎚, 실리카 농도 20질량%, 실리카 입자의 굴절률 1.31) 500질량부에 아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란 30질량부 및 디이소프로폭시알루미늄에틸 아세테이트 1.51질량부를 첨가하고, 이어서 이온 교환수 9질량부를 첨가하였다. 60℃에서 8시간 동안 반응시킨 후, 이것을 실온까지 냉각시키고, 이어서 아세틸아세톤 1.8질량부를 첨가하여 분산액을 얻었다. 이어서, 실리카의 함량이 거의 일정하게 될 때까지 시클로헥사논을 첨가하면서 계는 압력 30Torr의 압력하에서 감압 증류를 거쳐 용매 치환이 행해짐으로써 최종적인 농도 조정을 거쳐 고형분 농도 18.2질량%의 분산액 A를 얻었다. 이렇게 해서 얻어진 분산액 A의 IPA 잔존량은 가스크로마토그래피를 통해 밝혀진 바와 같이 대략 0.5질량%이었다.
[저굴절률층용 도포액 A의 조제]
하기 성분을 혼합하여 메틸 에틸 케톤에 용해시켜 고형분 농도 5질량%의 저굴절률층용 도포액 A를 조제하였다. 하기에 나타낸 각 성분의 양은 도포액의 전체 양에 대한 질량%에 대해서 각 성분의 고형분 함량의 비율이다.
-----------------------------------------------------------------------
P-1: 퍼플루오로올레핀 공중합체(1) 15질량%
DPHA: 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트 및 디펜타에리스리톨 헥사아크릴
레이트의 혼합물(Nippon Kayaku 제) 7질량%
MF1: WO2003/022906의 실시예에 기재된 후술하는 불소 함유 불포화 화합물
(중량 평균 분자량 1600) 5질량%
M-1: Nippon Kayaku 제의 KAYARAD DPHA 20질량%
분산액 A: 상술한 중공 실리카 입자 분산액 A(아크릴로일옥시프로필트리메톡
시실란으로 표면 수식된 중공 실리카 입자의 졸, 고형분 농도 18.2 %)
50질량%
Irg 127: 광중합 개시제 Irgacure 127(Ciba Speciality Chemicals 제)
3질량%
-----------------------------------------------------------------------
질소 함유 불포화 화합물:
Figure pct00022
TD80UL(FUJIFILM 제, 550㎚에서의 Re/Rth=2/40)을 표면 필름용 지지체 A로서 사용하고, 그라비어 코터를 사용하여 표면 필름 지지체 A 상에 상술한 조성물을 갖는 하드 코트층 도포액 A를 도포하였다. TD80UL은 UV 흡수제를 포함한다. 이것을 100℃에서 건조시켰다. 분위기가 1.0체적% 이하의 산소 농도를 가질 수 있도록 질소로 퍼징하면서 160W/㎝의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 조도 400㎽/c㎡ 및 조사량 150mJ/c㎡로 UV선에 노광시켜 도포층을 경화시킴으로써 두께 12㎛의 하드 코트층 A를 제작하였다.
또한, 상기에 그라비어 코터를 사용하여 중굴절률층 도포액, 고굴절률층 도포액 및 저굴절률층용 도포액 A를 도포하였다. 상기 중굴절률층용 건조 조건은 90℃에서 30초 동안으로 하였다. 상기 UV 경화 조건은 다음과 같았다. 분위기가 1.0체적% 이하의 산소 농도를 가질 수 있도록 질소로 퍼징하면서 180W/㎝의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 조도 300㎽/c㎡ 및 조사량 240mJ/c㎡로 UV선에 노광시켜 도포층을 경화시켰다.
상기 고굴절률층의 건조 조건은 90℃에서 30초 동안으로 하였다. 상기 UV 경화 조건은 다음과 같았다. 분위기가 1.0체적% 이하의 산소 농도를 가질 수 있도록 질소로 퍼징하면서 240W/㎝의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 조도 300㎽/c㎡ 및 조사량 240mJ/c㎡로 UV선에 노광시켜 도포층을 경화시켰다.
상기 저굴절률층의 건조 조건은 90℃에서 30초 동안으로 하고, UV 경화 조건은 산소 농도가 0.1체적% 이하의 분위기로 되도록 질소 퍼징하면서 240W/㎝의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 조도 600㎽/c㎡ 및 조사량 600mJ/c㎡로 UV선에 노광시켜 도포층을 경화시켰다. 이렇게 해서, 표면 필름 A를 제작하였다.
<광학 필름 A의 제작>
상기에 제작된 표면 필름 A의 TD80UL면 및 광학 이방성층 A의 광학 이방성층 면을 접착제를 사용하여 접합시켜 광학 필름 A를 제작하였다.
<편광판 A의 제작>
TD80UL(FUJIFILM제, 550㎚에서의 Re/Rth=2/40)이 편광판 A용 보호 필름 A로서 사용되었다. 그것의 표면은 알칼리 비누화시켰다. 즉, 상기 필름을 1.5N 소듐 히드록시드 수용액에 55℃에서 2분 동안 침지시키고, 이어서 실온의 수세 욕조에서 세정하고, 30℃에서 0.1N 황산으로 중화시켰다. 다시, 이것을 실온의 수세 욕조에서 세정하고, 이어서 100℃의 열풍으로 건조시켰다.
이어서, 두께 80㎛의 롤 형상 폴리비닐 알코올 필름을 권출하여 요오드 수용액에서 연속하여 5배로 연신하고, 건조하여 두께 20㎛의 편광 필름을 얻었다. 폴리비닐 알코올(Kuraray 제, PVA-117H) 3% 수용액을 접착제로서 사용하여 상술한 알칼리 비누화 필름 TD80UL 및 상기와 동일한 방법으로 알칼리 비누화 VA 모드용 리타데이션 필름(FUJIFILM제, 550㎚에서의 Re/Rth=50/125)을 두 개의 비누화 표면이 편광 필름을 마주하도록 하는 방식으로 이들 사이에 끼워진 편광 필름을 통해 함께 접합됨으로써 필름 TD80UL 및 VA 모드 리타데이션 필름이 편광 필름용 보호 필름으로서 제공되는 편광판 A를 제작하였다. 상기 필름은 VA 모드 리타데이션 필름의 지상축이 편광 필름의 흡수축과 직교하도록 조합되었다.
<광학 필름 A를 갖는 편광판 A의 제작>
상기에 제작된 광학 필름 A의 투명 지지체 A면 및 상기 편광판 A의 TD80UL면을 접착제를 사용하여 접합시킴으로써 광학 필름 A를 갖는 편광판 A를 제작하였다. 이 때, 상기 필름은 패턴 광학 이방성층의 지상축이 편광 필름의 흡수축에 대하여 ±45도의 각도로 있도록 조합되었다.
<3D 표시 장치 A의 제작>
Nanao 제의 FlexScan S2231W로부터 시인자측의 편광판을 박리하고, 상기에서 제작된 광학 필름 A를 갖는 편광판 A의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이어서, 광원측 상의 편광판을 박리하고, 편광판 A의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이러한 공정에 따라서, 도 6(a)에서와 같은 구성을 갖는 3D 표시 장치 A가 제작되었다. 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 3에서와 동일하다.
(실시예 2)
<투명 지지체 B>
TD80UL(FUJIFILM 제)을 제작하여 투명 지지체 B로서 사용하였다. 상기 TD80UL의 두께는 80㎛, 면내 리타데이션 Re(550)는 2㎚이고, 두께 방향에 따른 리타데이션 Rth(550)는 40㎚이었다.
<패턴 광학 이방성층 B의 형성>
투명 지지체 A를 상술한 투명 지지체 B로 변경하고, 러빙 배향막 도포액을 하기 조성으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 패턴 광학 이방성층 B를 제작하였다. 상기 배향막의 두께는 0.5㎛이고, 광학 이방성층의 두께는 0.9㎛이었다.
-----------------------------------------------------------------------
배향막용 조성
-----------------------------------------------------------------------
배향막용 폴리머 재료(PVA103, Kuraray 제의 폴리비닐 알코올) 3.9질량부
광산 발생제(I-33) 0.1질량부
메탄올 36질량부
물 60질량부
-----------------------------------------------------------------------
광산 발생제 I-33:
Figure pct00023
이렇게 해서 형성된 패턴 광학 이방성층 B의 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역을 각각 TOF-SIMS(ION-TOF 제의 TOF-SIMS V에 의한 비행 시간형 2차 이온 질량 분석법)에 따라서 분석하여 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역에 대응하는 배향층에서의 광산 발생제 I-33의 존재비가 10/90이고, 즉 제 1 리타데이션 영역에서 I-33이 거의 분해되어 있는 것을 확인하였다. 또한, 광학 이방성층에서 배향막 계면 배향제(Ⅱ-1)의 양이온 및 광산 발생제 I-33으로부터 발생된 산 HBF4의 음이온 BF4 -가 제 1 리타데이션 영역의 공기측 계면에 존재하고 있는 것을 확인하였다. 제 2 리타데이션 영역의 공기측 계면에 있어서, 이들 이온은 거의 관찰되지 않고, Ⅱ-1의 양이온 및 Br-가 배향막의 계면 근방에 존재하고 있는 것을 발견하였다. 상기 공기측 계면에서의 이온의 존재비에 대하여, Ⅱ-1의 양이온의 비는 93/7이고, BF4 -의 비는 90/10이었다. 이것으로부터, 제 2 리타데이션 영역에서 배향막측 계면 배향제(Ⅱ-1)는 배향막 계면에 편재되어 있지만, 제 1 리타데이션 영역에서 편재성이 감소하고 배향제가 공기측 계면에 확산되어 있는 것, 및 발생된 산 HBF4와 Ⅱ-1 사이의 음이온 교환을 거쳐 제 1 리타데이션 영역에서 Ⅱ-1의 양이온의 확산이 촉진되는 것이 이해된다.
(광학 이방성층 B의 평가)
형성된 광학 이방성층 B를 투명 지지체 B로부터 박리하고, 이어서 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 이방성층의 지상축의 방향을 결정하였다. 표 1은 광학 이방성층의 지상축과 배향막의 러빙 방향 사이의 관계를 나타낸다. 표 1에 나타내는 결과는 다음을 확인한다: 피리디늄염 화합물 및 플루오로지방족기 함유 공중합체의 존재하에서 광산 발생제를 함유하는 PVA계 러빙 배향막이 마스크 노광되고, 이어서 한쪽 방향으로 러빙되고, 이렇게 해서 러빙된 배향막 상에 디스코틱 액정이 배향되면, 액정이 수직 배향되어 있으며 서로 직교를 유지하는 지상축을 갖는 제 1 리타데이션 영역과 제 2 리타데이션 영역을 포함하는 패턴 광학 이방성층이 형성된다.
<광학 필름 B의 제작>
패턴 광학 이방성층 B의 TD80UL의 표면에 실시예 1과 마찬가지의 방법에 따라서 반사 방지층을 형성함으로써 광학 필름 B를 제작하였다.
<광학 필름 B를 갖는 편광판 B의 제작>
상기 제작된 광학 필름 B의 패턴 광학 이방성층 B 면(side) 및 실시예 1에서 제작된 편광판 A의 TD80UL면을 접착제를 사용하여 접합시킴으로써 광학 필름 B를 갖는 편광판 B를 제작하였다. 이 때, 패턴 광학 이방성층 B의 지상축이 편광 필름의 흡수축에 ±45의 각도로 되도록 필름을 조합하였다.
<3D 표시 장치 B의 제작>
Nanao 제 FlexScan S2231W로부터 시인자측의 편광판을 박리하고, 상기 제작된 광학 필름 B를 갖는 편광판 B의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이어서, 광원측의 편광판을 박리하고, 상기 편광판 A의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이러한 절차에 따라, 도 6(b)의 구성을 갖는 3D 표시 장치 B를 제작하였다. 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 3에서와 동일하다.
(실시예 3)
<투명 지지체 C의 제작>
하기 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하에서 교반하여 용해시킴으로써 셀룰로오스 아실레이트 용액을 조제하였다.
-----------------------------------------------------------------------
셀룰로오스 아실레이트 용액의 조성
-----------------------------------------------------------------------
60.7~61.1%의 아세틸화도를 갖는 셀룰로오스 아실레이트 100질량부
트리페닐 포스페이트(가소제) 7.8질량부
비페닐디페닐 포스페이트(가소제) 3.9질량부
메틸렌 클로라이드(제 1 용매) 336질량부
메탄올(제 2 용매) 29질량부
1-부탄올(제 3 용매) 11질량부
-----------------------------------------------------------------------
후술하는 리타데이션 상승제(A) 16질량부, 메틸렌 클로라이드 92질량부 및 메탄올 8질량부를 다른 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하에서 교반하여 용해시킴으로써 리타데이션 상승제 용액을 조제하였다. 상기 리타데이션 상승제 용액 25질량부를 셀룰로오스 아세테이트 용액 474질량부에 혼합하고, 충분히 교반하여 도프를 조제하였다. 상기 리타데이션 상승제의 첨가량은 셀룰로오스 아세테이트 100질량부에 대하여 6.0질량부이었다.
리타데이션 상승제(A):
Figure pct00024
얻어진 도프를 밴드 연신기를 사용하여 캐스팅시켰다. 밴드 상에서의 필름 표면 온도가 40℃에 도달한 후, 밴드 상에서의 필름을 70℃의 열풍으로 1분 동안 건조시키고, 140℃의 건조풍으로 10분 동안 건조시키고, 이어서 잔류 용매량 0.3질량%의 투명 지지체 C를 얻었다.
얻어진 투명 지지체 C의 두께는 80㎛이었다. 상기 지지체의 면내 리타데이션(Re)은 8㎚이고, 두께 방향의 리타데이션(Rth)은 78㎚이었다.
<패턴 광학 이방성층 C의 형성>
투명 지지체 A를 상술한 투명 지지체 C로 변경하고, 광학 이방성층 도포액을 하기 조성으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 조작에 따라서 패턴 광학 이방성층 C를 형성하였다. 상기 광학 이방성층의 두께는 0.9㎛이었다.
-----------------------------------------------------------------------
광학 이방성층용 도포액의 조성
-----------------------------------------------------------------------
디스코틱 액정 E-2 100질량부
배향막측 계면 배향제(Ⅱ-1) 3.0질량부
공기측 계면 배향제(P-2) 0.4질량부
광중합 개시제(Irgacure 907, Ciba Specialty Chemicals 제) 3.0질량부
증감제(Kayacure-DETX, Nippon Kayaku 제) 1.0질량부
메틸 에틸 케톤 400질량부
-----------------------------------------------------------------------
디스코틱 액정 E-2:
Figure pct00025
공기측 계면 배향제(P-2):
Figure pct00026
이렇게 해서 형성된 패턴 광학 이방성층 C의 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역을 TOF-SIMS(비행 시간형 2차 이온 질량 분석법, ION-TOF 제의 TOF-SIMS V)에 따라서 분석하여 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역에 대응하는 배향층에서의 광산 발생제 S-1의 존재비가 8/92이고, 즉 제 1 리타데이션 영역에서 S-1이 거의 분해되어 있는 것을 확인하였다. 또한, 광학 이방성층에 있어서 Ⅱ-1의 양이온 및 광산 발생제 S-1로부터 발생된 산 HBF4의 음이온 BF4 -가 제 1 리타데이션 영역의 공기 계면에 존재하는 것을 확인하였다. 제 2 리타데이션 영역의 공기측 계면에서, 이들 이온은 거의 관찰되지 않고, 상기 배향막측 계면 배향제(Ⅱ-1)의 양이온 및 Br-가 배향막의 계면 근방에 존재하는 것을 발견하였다. 공기측 계면에서의 이온의 존재비에 대하여 Ⅱ-1의 양이온은 93/7의 비이고, BF4 -는 90/10의 비였다. 이것으로부터, 제 2 리타데이션 영역에서 배향막 계면 배향제(Ⅱ-1)는 배향막 계면에 편재되어 있지만, 제 1 리타데이션 영역에서 편재성이 감소하고, 공기측 계면에도 배향제가 확산되어 있는 것, 및 제 1 리타데이션 영역에 있어서 발생된 산 HBF4와 Ⅱ-1 사이의 음이온 교환을 거쳐 Ⅱ-1 양이온의 확산이 촉진되는 것이 이해된다.
(광학 이방성층의 평가)
형성된 광학 이방성층을 투명 지지체로부터 박리하고, 이어서 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 이방성층의 지상축의 방향을 결정하였다. 표 1은 광학 이방성층의 지상축과 배향막의 러빙 방향 사이의 관계를 나타낸다. 표 1에 나타내는 결과는 다음을 확인한다: 피리디늄염 화합물 및 플루오로지방족기 함유 공중합체의 존재하에서 광산 발생제를 함유하는 PVA계 러빙 배향막을 마스크 노광시키고, 이어서 한쪽 방향으로 러빙 처리함으로써 배향된 배향막 상에 디스코틱 액정을 배향시키면, 액정이 수직 배향되어 있으며 서로 직교를 유지하는 지상축을 갖는 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역을 포함하는 패턴 광학 이방성층이 형성된다.
<편광판 C의 제작>
두께 80㎛의 롤 형상 폴리비닐 알코올 필름을 요오드 수용액에 연속하여 5배로 연신하고, 건조하여 두께 20㎛의 편광 필름을 얻었다. 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 알칼리 비누화 VA 모드 리타데이션 필름(FUJIFILM 제, 550㎚의 Re/Rth=50/125) 및 투명 지지체 C를 이들 사이에 끼워진 편광 필름을 통해 접착제로 함께 접합함으로써 VA 모드 리타데이션 필름 및 투명 지지체 C가 편광 필름에 보호 필름으로서 제공되는 편광판 C를 제작하였다. 상기 리타데이션 필름의 지상축이 편광 필름의 흡수축과 직교되고, 패턴 광학 이방성층 C의 지상축이 광학 이방성층 D의 흡수축에 대해 ±45도의 각도로 있도록 필름을 조합하였다.
<표면 필름 A를 갖는 편광판 C의 제작>
실시예 1에서 제작된 표면 필름 A의 TD80UL면 및 상기 편광판 C의 패턴 광학 이방성층 C면을 접착제를 사용하여 함께 접합시킴으로써 표면 필름 A를 갖는 편광판 C를 제작하였다.
<3D 표시 장치 C의 제작>
Nanao 제 FlexScan S2231W의 시인자측의 편광판을 박리하고, 상기 제작된 표면 필름 A를 갖는 편광판 C의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이어서, 광원측의 편광판을 박리하고, 편광판 A의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이러한 공정에 따라서,, 도 6(c)에서와 같은 구성을 갖는 3D 표시 장치 C가 제작되었다. 또한, 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 3과 마찬가지였다.
(실시예 4)
<러빙 배향막을 갖는 지지체의 제작>
실시예 1에서 제작된 투명 지지체 B의 비누화 표면에 바 #12를 사용하여Kuraray 제 폴리비닐 알코올 "PVA103" 4% 수용액을 도포하고, 80℃에서 5분 동안 건조시켰다. 이어서, 이것을 400rpm에서 한쪽 방향으로 1회 왕복하여 러빙함으로써 러빙 배향막을 갖는 투명 지지체를 제작하였다.
<패턴 광학 이방성층 D의 형성>
후술하는 광학 이방성층용 조성물을 조제하여 구멍 크기 0.2㎛의 폴리프로필렌 필터를 통해 여과하고, 이것을 광학 이방성층 도포액으로서 사용한다. 상기 도포액을 도포하고, 80℃의 필름 표면 온도에서 1분 동안 건조시켜 균일 배향 액정상 상태를 형성하고, 이어서 실온까지 냉각시켰다. 이어서, 투과부의 스트라이프 횡폭이 285㎛이고, 차폐부의 스트라이프 횡폭이 285㎛인 스트라이프 마스크를 상기 스트라이프 마스크의 스트라이프가 러빙 방향과 평행되게 하고, 이러한 대기에서 조도 20㎽/c㎡의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 사용하여 UV선에 5초 동안 노광시켜 상기 배향 상태를 고정하여 제 1 리타데이션 영역을 형성하였다. 이어서, 이것을 최대 필름 표면 온도 140℃까지 승온시켜 일단 등방상을 형성하고, 이어서 100℃까지 냉각시키고, 상기 온도에서 1분 동안 가열하여 균일 배향시켰다. 실온까지 냉각시킨 후, 전면에 20㎽/c㎡로 20초 동안 조사하고, 상기 배향 상태를 고정시킴으로써 제 2 리타데이션 영역을 형성하였다. 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역의 지상축은 서로 직교하고, 층의 두께는 0.9㎛ 이었다.
-----------------------------------------------------------------------
광학 이방성층용 조성
-----------------------------------------------------------------------
디스코틱 액정 E-2 100질량부
배향막측 계면 배향제(Ⅱ-1) 1.0질량부
공기측 계면 배향제(P-2) 0.4질량부
광중합 개시제(Irgacure 907, Ciba Specialty Chemicals 제) 3.0질량부
증감제(Kayacure DETX, Nippon Kayaku 제) 1.0질량부
메틸 에틸 케톤 400질량부
-----------------------------------------------------------------------
디스코틱 액정 E-2:
Figure pct00027
배향막측 계면 배향제(Ⅱ-1):
Figure pct00028
공기측 계면 배향제(P-2):
Figure pct00029
(광학 이방성층의 평가)
형성된 광학 이방성층을 투명 지지체 B로부터 박리하고, 이어서 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 이방성층의 지상축의 방향을 결정하였다. 표 1은 광학 이방성층의 지상축과 배향막의 러빙 방향 사이의 관계를 나타낸다. 표 1에 나타내는 결과는 다음을 확인한다: 피리디늄염 화합물 및 플루오로지방족기 함유 공중합체의 존재하에서 한쪽 방향으로 러빙된 PVA계 러빙 배향막 상에 디스코틱 액정을 배향하여 가열 온도를 변화시키면서 노광시키면, 액정이 수직으로 배향되고 두 영역의 지상축이 서로 직교되는 제 1 리타데이션 영역과 제 2 리타데이션 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층이 형성된다.
<광학 필름 D의 제작>
실시예 1과 마찬가지의 방법에 따라서, 반사 방지 필름을 패턴 광학 이방성층 D의 투명 지지체 B의 표면에 형성함으로써 광학 필름 D를 제작하였다.
<편광판 D의 제작>
TD80UL(FUJIFILM 제, 550㎚의 Re/Rth=2/40)이 편광판 D용 보호 필름 D로서 사용되었다. 상기 필름의 표면은 알칼리 비누화되었다. 상기 필름을 1.5N 소듐 히드록시드 수용액에 55℃에서 2분 동안 침지하고, 실온의 수세 욕조에서 세정하고, 30℃에서 0.1N 황산으로 중화시켰다. 다시, 이것을 수세 욕조에서 세정하고, 100℃의 열풍으로 건조하였다.
이어서, 두께 80㎛의 롤 형상 폴리비닐 알코올 필름을 권출하여 요오드 수용액에서 연속해서 5배로 연신하고, 건조시켜 두께 20㎛의 편광 필름을 얻었다. 폴리비닐 알코올(Kuraray 제, PVA-117H) 3% 수용액을 접착제로서 사용하여 알칼리 비누화 TD80UL의 비누화 면 및 상기와 마찬가지의 방법으로 알칼리 비누화된 WV-EA(FUJIFILM 제)의 지지체 표면을 이들 사이에 끼워진 편광 필름을 통해 함께 접합함으로써 편광판 D를 제작하였다.
<광학 필름 D를 갖는 편광판 D의 제작>
상기 제작된 광학 필름 D의 패턴 광학 이방성층 D면 및 편광판 D의 TD80UL면을 접착제로 함께 접합시킴으로써 광학 필름 D를 갖는 편광판 D를 제작하였다. 이 때, 패턴 광학 이방성층 D의 지상축이 편광 필름의 흡수축에 대하여 ±45도의 각도로 있도록 필름이 조합되었다.
<3D 표시 장치 D의 제작>
상기 패턴 리타데이션판 및 프런트 편광판을 원편광 안경 방식의 3D 모니터(Zalman 제, TN 모드 모니터)로부터 박리하고, 상기에 제작된 편광판을 접합시켜 도 6(b)의 구성을 갖는 3D 표시 장치 D를 제작하였다. 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 2에서와 마찬가지이다.
(실시예 5)
<패턴 광학 이방성층 E의 형성>
광학 이방성층 도포액의 조성을 하기 조성으로 변경한 것 이외에는 실시예 4에서와 마찬가지의 조작에 따라서 패턴 광학 이방성층 E를 형성하였다. 상기 광학 이방성층의 두께는 1.6㎛이었다.
-----------------------------------------------------------------------
광학 이방성층용 도포액의 조성
-----------------------------------------------------------------------
디스코틱 액정 E-3 100질량부
배향막측 계면 배향제(Ⅱ-1) 1.0질량부
공기측 계면 배향제(P-1) 0.3질량부
광중합 개시제(Irgacure 907, Ciba Specialty Chemicals 제) 3.0질량부
증감제(Kayacure DETX, Nippon Kayaku 제) 1.0질량부
에틸렌 옥사이드 변성 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(V#360, Osaka
Organic Chemical 제) 9.9중량부
메틸 에틸 케톤 400중량부
-----------------------------------------------------------------------
디스코틱 액정 E-3:
Figure pct00030
(광학 이방성층의 평가)
상기 제작된 광학 이방성층을 투명 지지체 B로부터 박리하고, 이어서 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 광학 이방성층의 지상축의 방향을 결정하였다. 표 1은 광학 이방성층의 지상축과 배향막의 러빙 방향 사이의 관계를 나타낸다. 표 1에 나타내는 결과는 다음을 확인한다: 피리디늄염 화합물 및 플루오로지방족기 함유 공중합체의 존재하에서 한쪽 방향으로 러빙된 PVA계 러빙 배향막 상에 디스코틱 액정을 배향하고, 가열 온도를 변화시키면서 노광시키면, 액정이 수직으로 배향되고 두 영역의 지상축이 서로 직교되는 제 1 리타데이션 영역과 제 2 리타데이션 영역을 갖는 패턴 광학 이방교되게 형성된다.
<광학 필름 E의 제작>
실시예 1에서와 마찬가지의 방법에 따라서 패턴 광학 이방성층 E의 투명 지지체 B의 표면에 반사 방지층을 형성함으로써 광학 필름 E를 제작하였다.
<광학 필름 E를 갖는 편광판 E의 제작>
상기 제작된 광학 필름 E의 패턴 광학 이방성층 E면 및 실시예 4에서 제작된 편광판 D의 TD80UL면을 접착제를 사용하여 함께 접합시킴으로써 광학 필름 E를 갖는 편광판 E를 제작하였다. 이 때, 패턴 광학 이방성층 E의 지상축이 편광 필름의 흡수축에 대하여 ±45도의 각도로 있도록 필름을 조합하였다.
<3D 표시 장치 E의 제작>
상기 패턴 리타데이션판 및 프론트 리타데이션판을 원편광 안경 방식의 3D 모니터(Zalman 제, TN 모드 모니터)로부터 박리하고, 상기에서 제작된 편광판 E를 접합시켜 도 6(b)의 구성을 갖는 3D 표시 장치 E를 제작하였다. 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 2에서와 마찬가지이다.
(실시예 6)
<러빙 배향막을 갖는 지지체의 제작>
(1) 평행 배향막(제 1 배향막)의 형성:
바 #12를 사용하여, Kuraray 제 폴리비닐 알코올 "PVA103" 4% 물/메탄올 용액(PVA103(4.0g)을 물 72g 및 메탄올 24g에 용해시킴으로써 제조, 점도 4.35cp 및 표면 장력 44.8dyne)을 실시예 2에서 제작된 투명 지지체 B의 비누화 표면에 도포하고, 80℃에서 5분 동안 건조시켰다.
(2) 패턴 직교 배향막(제 2 배향막)의 형성
Wako Pure Chemicals 제 폴리아크릴산(Mw25000) 2.0g을 트리에틸아민(2.52g)/물(1.12g)/프로판올(5.09g)/3-메톡시-1-부탄올(5.09g)에 용해시켜 도포액을 조제하였다.
이어서, 도 7에서의 패턴 요철 표면을 갖는 합성 고무 플렉소그래픽판을 제작하였다.
도 8에 나타낸 플렉소그래픽 인쇄 장치로서, 플렉시프루프 100(RK Print Coat Instruments Ltd. UK 제)가 사용되었다. 여기서, 선 스크린 400셀/㎝(용적 3cm3/m2)의 아닐록스 롤러가 사용되었다. 상기 플렉소그래픽판이 플렉시프루프 100의 압통으로 감압 테이프를 사용하여 접합되었다. 상기 평행 배향막을 인압 롤러에 접합시키고, 상기 패턴 직교 배향막용 도포액을 닥터 블레이드에 투입하여 인쇄 속도 30m/min에서 직교 배향막을 평행 배향막 상에 패턴 인쇄하였다.
(3) 러빙 배향막의 형성:
80℃에서 5분 동안 건조시킨 후, 필름을 1000rpm에서 패턴의 스트라이프 라인과 평행한 방향으로 1회 왕복 러빙하여 러빙 배향막을 형성하였다.
<패턴 광학 이방성층 F의 형성>
실시예 4에서 제작된 광학 이방성층용 도포액을 도포하고, 필름 표면 온도 110℃에서 1분 동안 건조시켜 액정상 상태를 형성하고, 이어서 80℃까지 냉각하고, 이러한 대기에서 160W/㎝의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 UV선에 노광하여 상기 배향 상태를 고정하여 패턴 광학 이방성층 F를 형성하였다. 상기 광학 이방성층의 두께는 0.9㎛이었다.
(광학 이방성층의 평가)
상기 형성된 광학 이방성층을 투명 지지체 B로부터 박리하고, 이어서 실시예 1에서와 마찬가지의 방법으로 광학 이방성층의 지상축의 방향을 결정하였다. 표 1은 광학 이방성층의 지상축과 배향막의 러빙 방향 사이의 관계를 나타낸다. 표 1에 나타내는 결과는 다음을 확인한다. 피리디늄염 화합물 및 플루오로지방족기 함유 공중합체의 존재하에서 단일 방향의 PVA계 러빙 배향막(제 1 배향막)/폴리아크릴산계 러빙 배향막(제 2 배향막) 상에 디스코틱 액정을 배향하여 노광시키면, 액정이 수직으로 배향되고 두 영역의 지상축이 서로 직교되는 제 1 리타데이션 영역과 제 2 리타데이션 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층이 형성된다.
<광학 필름 F의 제작>
실시예 1에서와 마찬가지의 방법에 따라서, 패턴 광학 이방성층 F의 투명 지지체 B의 표면에 반사 방지층을 형성함으로써 광학 필름 F를 제작하였다.
<광학 필름 F를 갖는 편광판 F의 제작>
TD80UL(FUJIFILM 제, 550㎚에서의 Re/Rth=2/40)이 편광판 F용 보호 필름 F 로서 사용되었다. 상기 필름의 표면은 알칼리 비누화시켰다. 상기 필름을 1.5N 소듐 히드록시드 수용액에 55℃에서 2분 동안 침지시키고, 이어서 실온의 수세 욕조에서 세정하고, 30℃에서 0.1N 황산으로 중화시켰다. 다시, 이것을 수세 욕조에서 세정하고, 100℃의 열풍으로 건조시켰다.
이어서, 두께 80㎛의 롤 형상 폴리비닐 알코올 필름을 권출하여 요오드 수용액에서 연속해서 5배로 연신하고 건조시켜 두께 20㎛의 편광 필름을 얻었다. 폴리비닐 알코올(Kuraray 제, PVA-117H) 3% 수용액을 접착제로서 사용하여 알칼리 비누화 TD80UL의 비누화 표면을 상기 비누화 표면이 편광 필름측과 마주하는 방식으로 편광 필름의 편면에 접착시키고, 광학 필름 F의 패턴 광학 이방성층 F면을 접착제로 다른측에 접합시켰다. 이렇게 해서, 편광용 보호 필름으로서 제공되는 TD80UL 및 광학 필름 F를 모두 갖는 편광판 F를 제작하였다. 이 때, 패턴 광학 이방성층 D의 지상축이 편광 필름의 흡수축에 대하여 ±45도의 각도로 있도록 필름을 조합하였다.
<3D 표시 장치 F의 제작>
상기 패턴 리타데이션판 및 프런트 리타데이션판을 원편광 안경 방식의 3D 모니터(Zalman 제, TN 모드 모니터)로부터 박리하고, 상기에 제작된 편광판을 접합하여 도 6(d)의 구성을 갖는 3D 표시 장치 F를 제작하였다. 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 2에서와 마찬가지이다.
(실시예 7)
<러빙 배향막을 갖는 투명 지지체의 제작>
바 #12를 사용하여, 폴리비닐 알코올 수용액 4%, Kuraray제의 "PVA103"을 필름(Re(550) 138㎚ 및 Rth(550) 69㎚의 Teijin 제의 Pure Ace)의 표면에 도포하고, 80℃에서 5분 동안 건조시켰다. 이어서, 이것을 Pure Ace의 지상축과 평행한 방향으로 400rpm에서 1회 왕복 러빙함으로써 러빙 배향막을 갖는 투명 지지체를 제작하였다. 배향막의 두께는 0.5㎛이었다.
<패턴 광학 이방성층 G의 제작>
후술하는 광학 이방성층용 조성물을 조제하고, 구멍 크기 0.2㎛의 폴리프로필렌 필터를 통해 여과하고, 이것을 1/2 파장층용 도포액으로서 사용하였다. 상기 도포액을 도포하고, 필름 표면 온도 80℃에서 1분 동안 건조하여 균일하게 배치된액정상 상태를 형성하고, 이어서 실온까지 냉각하였다. 이어서, 스트라이프 횡폭 285㎛의 마스크를 1/2 파장층용 도포액으로 도포된 기판 상에 배치하고, 이러한 대기하에서 조도 20㎽/c㎡의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 사용하여 UV선에 5초 동안 노광시켜 상기 배향 상태를 고정하여 제 1 리타데이션 영역을 형성하였다. 이어서, 이것을 최대 140℃의 필름 표면 온도까지 승온하여 일단 등방상을 형성하고, 이어서 전면 상에 20㎽/c㎡로 20초 동안 조사하여 상기 배향 상태를 고정하여 제 2 리타데이션 영역을 형성하였다. 이러한 방식으로, 패턴 1/2 파장층을 형성하였다. 상기 층의 두께는 3.2㎛이고, 경사각은 약 90°인 것을 확인하였다. 별도로, 유리 기판 상에 마찬가지의 광학 이방성층을 형성하고, 파장 550㎚에서의 Re를 측정하였다. 그 결과, 제 1 리타데이션 영역의 Re는 275㎚이며, 지상축은 Pure Ace의 지상축과 평행하고, 제 2 리타데이션 영역의 Re는 0㎚이었다. 상기 패턴 광학 이방성층 G의 제 1 리타데이션 영역의 Re 및 투명 지지체의 Re의 합은 413㎚, 제 2 리타데이션 영역의 Re 및 투명 지지체의 Re의 합은 138㎚이고, 제 1 리타데이션 영역은 제 2 리타데이션 영역의 지상축과 평행하였다.
-----------------------------------------------------------------------
광학 이방성층 형성용 조성물
-----------------------------------------------------------------------
디스코틱 액정 E-4 100질량부
배향막측 계면 배향제(Ⅱ-1) 1.0질량부
공기측 계면 배향제(P-1) 0.3질량부
광중합 개시제(Irgacure 907, Ciba Specialty Chemicals 제) 3.0질량부
증감제(Kayacure DETX, Nippon Kayaku 제) 1.0질량부
에틸렌 옥사이드 변성 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(V#360, Osaka
Organic Chemical제) 9.9질량부
메틸 에틸 케톤 400질량부
-----------------------------------------------------------------------
디스코틱 액정 E-4:
Figure pct00031
<광학 필름 G의 제작>
표면 필름 A의 TD80UL면 및 패턴 광학 이방성층 G의 광학 이방성층면을 접착제로 함께 접합시켜 광학 필름 G를 제작하였다.
<편광판 G의 제작>
WV-EA(FUJIFILM 제)의 지지체 표면은 알칼리 비누화시켰다. 간략하게, 상기 필름을 1.5N 소듐 히드록시드 수용액에 55℃에서 2분 동안 침지하고, 이어서 실온의 수세 욕조에서 세정하고, 30℃에서 0.1N 황산으로 중화시켰다. 다시, 이것을 수세 욕조에서 세정하고, 100℃의 열풍으로 건조하였다.
이어서, 두께 80㎛의 롤 형상 폴리비닐 알코올 필름을 권출하여, 요오드 수용액에서 연속해서 5배로 연신하고, 건조시켜 건조 두께 20㎛의 편광 필름을 얻었다. 상기 폴리비닐 알코올(Kuraray제의 PVA-117H) 3% 수용액을 접착제로서 사용하여 상기 알칼리 비누화 WV-EA를 상기의 비누화 표면측이 편광 필름과 마주하도록 하는 방식으로 편광 필름의 편면에 접합하고, 상기 광학 필름 G의 지지체면을 편광 필름의 다른 면내에 접착제로 접합시켰다. 이렇게 해서, 편광 필름용 보호 필름으로서 제공되는 WV-EA 및 광학 필름 G를 모두 갖는 편광판 G가 제작되었다. 이 때, 패턴 광학 이방성층의 지상축이 편광 필름의 흡수축에 대하여 45도의 각도로 있도록 필름을 조합하였다.
<3D 표시 장치 G의 제작>
상기 패턴 리타데이션판 및 프론트 편광판을 원편광 안경 방식의 3D 모니터 W220S(Hyundai 제)로부터 박리하고, 상기에서 제작된 편광판을 거기에 접합시켜 도 6(c)의 구성을 갖는 3D 표시 장치 G를 제작하였다.
(실시예 8)
<패턴 광학 이방성층 J의 형성>
상기 광학 이방성층의 지상축의 방향이 패턴에 대하여 45도가 되도록 러빙 각도를 조정하고, 지지체 필름(Teijin제의 Pure Ace)과의 점착 각도를 패턴 광학 이방성층 G에 대한 점착 각도로부터 45도로 변경한 것 이외에는 패턴 광학 이방성층 G와 마찬가지의 방법으로 패턴 광학 이방성층 J를 제작하였다.
<광학 필름 J의 제작>
표면 필름 A의 TD80UL면 및 패턴 광학 이방성층 J의 광학 이방성층면을 접착제로 함께 접합시켜 광학 필름 J를 제작하였다.
<편광판 J의 제작>
상기 광학 필름 G 대신에 광학 필름 J가 사용되고, WV-EA(FUJIFILM 제) 대신에 VA 모드 리타데이션 필름(FUJIFILM 제, 550㎚에서의 Re/Rth=50/125)이 사용된 것 이외에는 편광판 G와 마찬가지의 방법으로 편광판 J를 제작하였다.
<3D 표시 장치 J의 제작>
Nanao 제의 FlexScan S2231W로부터 시인자측의 편광판을 박리하고, 상기 제작된 편광판 J의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀에 접합시켰다. 이어서, 광원측 편광판을 박리하여 편광판 A의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀에 접합시켰다. 이러한 공정에 따라서, 도 6(c)에서와 같은 구성을 갖는 3D 표시 장치 J가 제작되었다. 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 3에서와 동일하다.
(실시예 9)
<하드 코트층 도포액 B의 조제>
하기 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 교반하여 하드 코트층 도포액 B를 조제하였다. 시클로헥사논 100질량부, 부분 카프로락톤 변성 다관능 아크릴레이트(DPCA-20, Nippon Kayaku 제) 750질량부, 실리카졸(MIBK-ST, Nissan Chemical 제) 200질량부, 광중합 개시제(Irgacure 819, Ciba Specialty Chemicals 제) 50질량부, 후술하는 벤조트리아졸계 UV 흡수제(Tinuvin 384-2, Ciba Japan 제) 100질량부를 메틸 에틸 케톤 900질량부에 첨가하고, 교반하였다. 상기 혼합물을 구멍 크기 0.4㎛의 폴리프로필렌 필터를 통해 여과하여 하드 코트층용 도포액 B를 조제하였다.
UV 흡수제:
Figure pct00032
<저굴절률층 도포액 B의 조제>
하기 성분을 혼합하고, MEK에 용해하여 고형분 5질량%의 저굴절률층 도포액을 제작하였다.
저굴절률층 도포액 B의 조성:
후술하는 퍼플루오로올레핀 공중합체 15질량부
DPHA(디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트 및 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레
이트의 혼합물, Nippon Kayaku 제) 7질량부
디펜서 MCF-323(불소 함유 계면활성제, DIC 제) 5질량부
후술하는 불소 함유 중합성 화합물 20질량부
중공 실리카 입자 분산액 A(고형분 농도 18.2질량%) 50질량부
Irgacure 127(광중합 개시제, Ciba Japan 제) 3질량부
퍼플루오로올레핀 공중합체:
Figure pct00033
상기 구조식에 있어서, 50/50은 몰비이다.
불소 함유 중합성 화합물:
Figure pct00034
<하드 코트층의 형성>
그라비어 코터를 사용하여, 상기 하드 코트층용 도포액 B를 실시예 2에서 형성된 광학 이방성층 B의 광학 이방성층면 상에 도포하였다. 이것을 100℃에서 건조하였다. 상기 분위기가 1.0체적% 미만인 산소 농도를 갖도록 질소로 퍼징하면서, 160W/㎝의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 조도 400㎽/c㎡, 조사량 150mJ/c㎡로 도포층을 UV 노광을 통해 경화시킴으로써 두께 12㎛의 하드 코트층 B를 형성하였다.
<저굴절률층의 형성>
상술한 그라비어 코터를 사용하여, 상기 저굴절률층용 도포액 B를 하드 코트층 B에 도포하였다. 건조 조건은 90℃에서 30초 동안으로 하였다. UV 경화 조건은 하기와 같다: 분위기가 0.1체적% 미만의 산소 농도를 갖도록 질소로 퍼징하면서, 240W/㎝의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 사용하여 조도 600㎽/c㎡, 조사량 600mJ/c㎡로 도포층을 UV 노광을 통해 경화시켰다. 저굴절률층의 굴절률은 1.36, 두께는 90㎚이었다.
상기와 같이 하여, 하드 코트층 B 및 저굴절률층을 광학 이방성층 B 상에 적층함으로써 광학 필름 K를 제작하였다.
<광학 필름 K를 갖는 편광판 K의 제작>
상기에서 제작된 광학 필름 K의 투명 지지체 B 및 실시예 1에서 제작된 편광판 A의 TD80UL면을 접착제를 사용하여 함께 접합시킴으로써 광학 필름 K를 갖는 편광판 K를 제작하였다. 이 때, 패턴 광학 이방성층 B의 지상축이 편광 필름의 흡수축에 대하여 ±45도의 각도로 있도록 필름을 조합하였다.
<3D 표시 장치 K의 제작>
Nanao 제의 FlexScan S2231W로부터 시인자측의 편광판을 박리하고, 상기 제작된 광학 필름 K를 갖는 편광판 K의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀에 접합시켰다. 이어서, 광원측의 편광판을 박리하고, 편광판 A의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이러한 공정에 따라서, 도 6(e)에서와 같은 구성을 갖는 3D 표시 장치 K가 제작되었다. 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 3과 마찬가지이다.
(실시예 10)
<표면 필름의 제작>
(졸 a의 조제)
메틸 에틸 케톤 120질량부, 아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란(KBM-5103, Shin-etsu Chemical Industry 제) 100질량부 및 디이소프로폭시알루미늄에틸 아세트아세테이트 3질량부를 교반기 및 환류 냉각기가 장착된 반응기에 투입하여 혼합하였다. 이어서, 거기에 이온 교환수 30질량부를 첨가하여 60℃에서 4시간 반응시키고, 이어서 실온까지 냉각하여 졸 a를 얻었다. 상기 졸의 질량 평균 분자량은 1600이고, 졸의 올리고머 및 그 이상의 성분 중 1000~20000의 분자량을 갖는 것들이 100%이었다. 상기 졸의 가스크로마토그래피는 원료 아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란의 존재가 확인되었다.
(방현층 도포액 E의 조제)
펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 및 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트의 혼합물(PET-30, Nippon Kayaku 제) 31g을 메틸 이소부틸 케톤 38g으로 희석하였다. 또한, 거기에 중합 개시제(Irgacure 184, Ciba Specialty Chemicals 제) 1.5g을 첨가하고, 혼합 및 교반하였다. 이어서, 거기에 불소 함유 표면 개질제(FP-149) 0.04g 및 실란 커플링제(KBM-5103, Shin-etsu Chemical Industry 제) 6.2g을 첨가하였다. 상기 용액을 도포하여 UV 경화시킴으로써 형성된 도포 필름의 굴절률은 1.520이었다. 최종적으로, 폴리트론 분산기를 사용하여 10000rpm에서 20분 동안 분산시킨 평균 입경 3.5㎛의 가교 폴리(아크릴-스티렌) 입자(공중합비=50/50, 굴절률 1.540)의 30% 시클로헥사논 분산액 39.0g을 첨가함으로써 완성액을 조제하였다. 상기 혼합액을 구멍 크기 30㎛의 폴리프로필렌 필터를 통해 여과시켜 방현층 도포액 E를 조제하였다.
Figure pct00035
(저굴절률층 도포액 A의 조제)
폴리실록산 및 히드록실기를 함유하는 굴절률 1.44의 열가교성 플루오로폴리머(JTA113, 고형분 농도 6%, JSR 제) 13g, 콜로이달 실리카 분산액 MEK-ST-L(상품명, Nissan Chemical 제, 평균 입경 45㎚ 및 고형분 농도 30%) 1.3g, 상술한 졸 a 0.6g, 메틸 에틸 케톤 5g, 시클로헥사논 0.6g을 교반하고, 상기 도포액을 구멍 크기 1㎛의 폴리프로필렌 필터를 통해 여과시켜 저굴절률층 도포액 A를 조제하였다. 상기 도포액으로 형성된 층의 굴절률은 1.45이었다.
(1) 방현층의 형성:
두께 80㎛의 롤 형상 트리아세틸 셀룰로오스 필름(TAC-TD80U, FUJIFILM 제, Re/Rth=2/40)을 권출하여 다이 코트법에 따라서 JP-A-2007-41495, [0172]에 기재된 장치 구성 및 도포 조건으로 방현층 도포액 E를 필름 상에 도포하고, 30℃에서 15초 동안, 이어서 90℃에서 20초 동안 건조시키고, 이어서 질소로 퍼징하면서 160W/㎝의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 조사량 90mJ/c㎡로 UV선을 조사함으로써 도포층을 경화시켜 두께 6㎛의 방현층을 형성하였다.
(2) 저굴절률층의 형성:
상술한 방현층 도포액 E의 방현층으로 피복된 롤 형상 트리아세테이트 필름을 다시 권출하여 상술한 저굴절률층 도포액 A를 JP-A-2007-41495, [0172]에 기재된 기본 조건하에서 도포하고, 이어서 120℃에서 150초 동안 건조 후, 140℃에서 8분 동안 더 건조시키고, 이어서 질소 퍼지로 대략 0.1체적%의 산소 농도를 갖는 분위기에서 240W/㎝ 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 조사량 900mJ/c㎡로 도포층을 UV선으로 조사함으로써 두께 100㎚의 저굴절률층을 형성하여 표면 필름을 형성하였다.
상기 실시예 1에서 형성된 광학 이방성층의 표면(패턴 광학 이방성층이 형성되어 있는 표면) 및 상기에서 형성된 표면 필름의 이면(방현층 및 저굴절률층이 형성되어 있지 않은 면)을 등방성 접착제(Soken Chemical제의 SK- 2057)를 사용하여 함께 접합하였다. 이렇게 해서, 광학 이방성층 A 상에 점착제, 지지체, 방현층 및 저굴절률층이 적층되어 있는 광학 필름 L을 제작하였다.
<편광판 L의 제작>
두께 80㎛의 롤 형상 폴리비닐 알코올 필름을 요오드 수용액에서 연속해서 5배로 연신하고, 건조시켜 두께 20㎛의 편광 필름을 얻었다. 실시예 1과 마찬가지의 방법에 따라서, 알칼리 비누화 VA 모드 리타데이션 필름(FUJIFILM 제, 550㎚에서의 Re/Rth=50/ 125) 및 광학 필름 L의 투명 지지체 A면을 편광 필름 사이에 끼워 접착제로 함께 접합시킴으로써 VA 모드 리타데이션 필름 및 광학 필름 L의 투명 지지체 A가 모두 편광 필름용 보호 필름으로서 제공되는 편광판 L을 제작하였다. 이 때, 상기 리타데이션 필름의 지상축이 편광 필름의 흡수축에 대하여 45도의 각도로 있도록 필름을 조합하였다.
<3D 표시 장치 L의 제작>
Nanao 제의 FlexScan S2231W로부터 시인자측의 편광판을 박리하고, 상기에서 제작된 편광판 L의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이어서, 광원측의 편광판을 박리하고, 상기 편광판 A의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이러한 공정에 따라서, 도 6(c)에서와 같은 구성을 갖는 3D 표시 장치 L이 제작되었다. 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 3에서와 동일하다.
(실시예 11)
<방현층을 갖는 광학 이방성층의 형성>
그라비어 코터를 사용하여, 상술한 실시예 10의 방현층 도포액 E를 실시예 2에서 형성된 광학 이방성층 B의 투명 지지체 B 상에 도포하고, 30℃에서 15초 동안건조하고, 90℃에서 20초 동안 더 건조하고, 이어서 질소로 퍼징하면서 160W/㎝의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 조사량 90mJ/c㎡로 UV선을 조사하여 도포층을 경화시켜 두께 6㎛의 방현성 광학 이방성층을 형성하였다.
<저굴절률층의 형성>
그라비어 코터를 사용하여, 상술한 저굴절률층용 도포액 B를 방현층을 갖는 광학 이방성층 상에 도포하였다. 건조 조건은 90℃에서 30초 동안으로 하였다. UV 경화 조건은 하기와 같았다: 분위기가 0.1체적% 미만의 산소 농도를 갖도록 질소로 퍼징하면서, 240W/㎝의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 조도 600㎽/c㎡, 조사량 600mJ/c㎡의 도포층이 UV 노광됨으로써 경화되었다. 상기 저굴절률층의 굴절률은 1.36이고, 필름 두께는 90㎚이었다.
상기에서와 같이, 방현층 및 저굴절률층이 광학 이방성층 B의 투명 지지체 상에 적층됨으로써 광학 필름 M을 제작하였다.
<광학 필름 M을 갖는 편광판 M의 제작>
상기에서 제작된 광학 필름 M의 패턴 광학 이방성층 B 및 실시예 1에서 제작된 편광판 A의 TD80UL면을 접착제를 사용하여 함께 접합시킴으로써 광학 필름 M을 갖는 편광판 M을 제작하였다. 이 때, 패턴 광학 이방성층 B의 지상축이 편광 필름의 흡수축에 대하여 ±45도의 각도로 되도록 필름을 조합하였다.
<3D 표시 장치 M의 제작>
Nanao 제의 FlexScan S2231W로부터 시인자측의 편광판을 박리하고, 상기에서 제작된 광학 필름 M을 갖는 편광판 M의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이어서, 광원측의 편광판을 박리하고, 상기 편광판 A의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이러한 공정에 따라서, 도 6(b)에서와 같은 구성을 갖는 3D 표시 장치 M이 제작되었다. 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 3에서와 동일하다.
(실시예 12)
실시예 1의 투명 지지체 A 대신에 ZEONOR-ZF14(Nippon Zeon 제)가 사용된 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 필름 N이 제작되었다. 상기 ZEONOR-ZF14의 두께는 100㎛이고, 면내 리타데이션 Re(550)는 2㎚이며, 두께 방향에 따른 리타데이션 Rth(550)는 8㎚이었다.
<광학 필름 N을 갖는 편광판 N의 제작>
상기에서 제작된 광학 필름 N의 투명 지지체와 및 실시예 1에서 제작된 편광판 A의 TD80UL면을 접착제로 접합시킴으로써 광학 필름 N을 갖는 편광판 N을 제작하였다. 이 때, 상기 패턴 광학 이방성층 A의 지상축이 편광 필름의 흡수축에 대하여 45도의 각도로 있도록 필름을 조합하였다.
<3D 표시 장치 N의 제작>
Nanao 제의 FlexScan S2231W로부터 시인자측의 편광판을 박리하고, 상기에서 제작된 광학 필름 N을 갖는 편광판 N의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이어서, 광원측의 편광판을 박리하고, 상기 편광판 A의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이러한 공정에 따라서, 도 6(c)에서와 같은 구성을 갖는 3D 표시 장치 N이 제작되었다. 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 3에서와 동일하다.
(비교예 1)
<광학 이방성층을 갖는 투명 지지체 A의 제작>
WO2010/090429에 기재된 봉 형상 액정 및 배향막을 이용하여 3D 표시 장치 H를 제작하였다.
실시예 1에서 제작된 투명 지지체 A의 비누화 표면에 후술하는 구조를 갖는 광 배향 재료 E-1 1% 수용액을 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조하였다. 상기 형성된 도포막에는 대기에서 조도 160W/c㎡의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 UV선이 조사되었다. 이 단계에서, 와이어 그리드 편광자(Moxtek 제, ProFlux PPL02)를 도 10(a)에 나타낸 바와 같이 방향 1로 세팅하여 마스크 A(투과부의 스트라이프 횡폭 285㎛, 차폐부의 스트라이프 횡폭 285㎛의 스트라이프 마스크)를 통해 층을 노광시켰다. 이어서, 도 10(b)과 같이 와이어 그리드 편광자를 방향 2로 세팅하여 마스크 B(투과부의 스트라이프 횡폭 285㎛, 차폐부의 스트라이프 횡폭 285㎛의 스트라이프 마스크)를 통해 층을 노광시켰다. 상기 노광 마스크와 광 배향막 사이의 거리는 200㎛이었다. 이러한 경우에 이용되는 UV의 조도는 UV-A 영역(파장 380㎚~320㎚에서의 적산)에서 100㎽/c㎡이고, 조사량은 UV-A 영역에서 1000mJ/c㎡이었다.
E-1:
Figure pct00036
<패턴 광학 이방성층 H의 형성>
후술하는 광학 이방성층용 조성물을 조제하고, 구멍 크기 0.2㎛의 폴리프로필렌 필터를 통해 여과시켜 여기서 사용하기 위한 도포액을 조제하였다. 상기 도포액을 광배향막을 갖는 투명 지지체 A 상에 도포하고, 필름 표면 온도 105℃에서 2분 동안 건조하여 액정상 상태를 형성하고, 이어서 75℃까지 냉각하였다. 대기에서, 조도 160W/c㎡의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 UV선으로 노광시켜 배향 상태를 고정하여 패턴 광학 이방성층 G를 형성하였다. 상기 광학 이방성층의 필름 두께는 1.3㎛이었다.
-----------------------------------------------------------------------
광학 이방성층용 조성
-----------------------------------------------------------------------
봉 형상 액정(LC242, BASF 제) 100질량부
수평 배향제 A 0.3질량부
광중합 개시제(Irgacure 907, Ciba Specialty Chemicals 제) 3.3질량부
증감제(Kayacure DETX, Nippon Kayaku 제) 1.1질량부
메틸 에틸 케톤 300질량부
-----------------------------------------------------------------------
봉 형상 액정 LC242: WO2010/090429A2에 기재된 봉 형상 액정:
Figure pct00037
수평 배향제 A:
Figure pct00038
(광학 이방성층의 평가)
상기에서 형성된 광학 이방성층을 투명 지지체 A로부터 박리하고, 이어서 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성층의 지상축의 방향을 결정하였다. 표 1은 광학 이방성층의 지상축과 배향막의 노광 방향의 관계를 나타낸다. 표 1에 나타내는 결과는 다음을 확인한다: 광배향막 상에 봉 형상 액정을 배향하여 노광시키면, 액정이 수직으로 배향되고 두 영역의 지상축이 서로 직교되는 제 1 리타데이션 영역과 제 2 리타데이션 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층은 액정이 수평으로 배향되고 상기 두 영역의 지상축이 서로 직교되도록 형성된다.
<광학 필름 H의 제작>
실시예 1과 동일한 방법에 따라서, 패턴 광학 이방성층 H의 투명 지지체 A의 표면에 반사 방지층을 형성함으로써 광학 필름 H를 제작하였다.
<광학 필름 H를 갖는 편광판 A의 제작>
상기에서 제작된 광학 필름 H의 패턴 광학 이방성층 H면 및 실시예 1에서 제작된 편광판 A의 TD80UL면을 접착제로 함께 접합시킴으로써 광학 필름 H를 갖는 편광판 A를 제작하였다. 이 때, 패턴 광학 이방성층 H의 지상축이 편광 필름의 흡수축에 대하여 ±45도의 각도로 되도록 필름을 조합하였다.
<3D 표시 장치 H의 제작>
Nanao 제의 FlexScan S2231W로부터 시인자측의 편광판을 박리하고, 상기에서 제작된 광학 필름 H를 갖는 편광판 A의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이어서, 광원측의 편광판을 박리하고, 상기 편광판 A의 VA 모드 리타데이션 필름을 접착제를 사용하여 LC 셀과 접합하였다. 이러한 공정에 따라서, 도 6(c)에서와 같은 구성을 갖는 3D 표시 장치 H가 제작되었다. 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 3에서와 동일하다.
(비교예 2)
<광배향막을 갖는 투명 지지체 B의 제작>
상기 투명 지지체 B의 비누화 표면을 비교예 1과 동일한 방법에 따라서 처리함으로써 광배향막을 갖는 투명 지지체 B를 제작하였다.
<패턴 광학 이방성층 I의 형성>
마스크를 통해 노광시킬 때에 패턴 광학 이방성층 H를 제작하는데 사용된 와이어 그리드 편광자를 45°로 각도가 다른 와이어 그리드 편광자로 사용한 것 이외에는 패턴 광학 이방성층 H와 동일한 방법으로 투명 지지체 B 상에 패턴 광학 이방성층 I를 형성하였다. 상기 광학 이방성층의 두께는 1.3㎛이었다.
<광학 필름 I의 제작>
실시예 1에서 제작된 표면 필름 A의 TD80UL면 및 패턴 광학 이방성층 I의 광학 이방성층면을 접착제로 함께 접착시켜 광학 필름 I를 제작하였다.
<편광판 I의 제작>
TD80UL(FUJIFILM 제, 550㎚에서의 Re/Rth=2/40) 및 WV-EA(FUJIFILM 제)를 편광판 I용 보호 필름 I로서 사용하였다. 이것들의 표면은 알칼리 비누화시켰다. 간략하게, 필름을 1.5N 소듐 히드록시드 수용액에 55℃에서 2분 동안 침지하고, 이어서 실온의 수세 욕조에서 세정하고, 30℃에서 0.1N 황산으로 중화시켰다. 다시, 수세 욕조에서 세정하고, 이어서 100℃의 열풍으로 건조하였다.
이어서, 두께 80㎛의 롤 형상 폴리비닐 알코올 필름을 권출하여 요오드 수용액에서 연속하여 5배로 연신하고, 건조시켜 두께 20㎛의 편광 필름을 얻었다. 폴리비닐 알코올(Kuraray 제의 PVA-117H) 3% 수용액을 접착제로서 사용하여, 상기 비누화 표면이 편광 필름을 마주하도록 하는 방식으로 알칼리 비누화 WV-EA를 편광 필름 사이에 끼워 알칼리 비누화 TD80UL에 접합시킴으로써 편광 필름용 보호 필름으로서 TD80UL 및 WV-EA 모두를 제공하는 편광판 I를 제작하였다.
<광학 필름 I를 갖는 편광판 I의 제작>
상기에서 제작된 광학 필름 I의 투명 지지체 B면 및 편광판 I의 TD80UL면을 접착제로 함께 접합시켜 광학 필름 I를 갖는 편광판 I를 제작하였다. 이 때, 패턴 광학 이방성층의 지상축이 편광 필름의 흡수축에 ±45도의 각도로 되도록 필름을 조합하였다.
<3D 표시 장치 I의 제작>
상기 패턴 리타데이션판 및 프런트 편광판을 원편광 안경 방식의 3D 모니터(Zalman 제, TN 모드 모니터)로부터 박리하고, 이것에 상기에서 제작된 편광판 I를 접합시켜 도 6(a)의 구성을 갖는 3D 표시 장치 I를 제작하였다. 또한, 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 2에서와 동일하였다.
(실시예 13)
<미패턴 광학 이방성층 O의 형성 >
<<알칼리 비누화 처리>>
투명 지지체 B를 온도 60℃의 유전식 가열 롤러에 통과시켜 필름 표면 온도를 최대 40℃로 승온하고, 이어서 바 코터를 이용하여 필름의 밴드 표면에 후술하는 조성을 갖는 알칼리 용액을 도포량 14㎖/㎡로 도포하였다. 이어서, 110℃로 가열하고, Noritake Company Ltd.제의 스팀식 원적외선 히터 아래에 10초 동안 반송하였다. 이어서, 동일한 바 코터를 이용하여 필름에 순수를 3㎖/㎡의 양으로 도포하였다. 이어서, 파운틴 코터를 이용하여 수세하고, 에어나이프를 이용하여 탈수시키고, 이것을 3회 반복하였다. 상기 필름을 70℃의 건조 존에서 10초 동안 반송하고, 건조시킴으로써 알칼리 비누화 투명 지지체 B를 얻었다.
-----------------------------------------------------------------------
알칼리 용액 조성(질량부)
-----------------------------------------------------------------------
포타슘 히드록시드 4.7질량부
물 15.8질량부
이소프로판올 63.7질량부
계면활성제 SF-1: C14H29O(CH2CH2O)20H 1.0질량부
프로필렌 글리콜 14.8질량부
-----------------------------------------------------------------------
<배향막의 형성>
와이어 바 #14를 사용하여, 후술하는 조성물을 갖는 배향막 도포액을 미리 제작된 지지체의 비누화 표면에 연속적으로 도포하였다. 이것을 60℃의 열풍으로 60초 동안 건조하고, 이어서 100℃의 열풍으로 120초 동안 건조함으로써 배향막을 형성하였다.
-----------------------------------------------------------------------
배향막 형성 도포액용 조성
-----------------------------------------------------------------------
후술하는 변성 폴리비닐 알코올 10질량부
물 371질량부
메탄올 119질량부
글루타르알데히드 0.5질량부
광중합 개시제(Irgacure 2959, Ciba Japan 제) 0.3질량부
-----------------------------------------------------------------------
변성 폴리비닐 알코올
Figure pct00039
(디스코틱 액정 화합물을 함유하는 광학 이방성층의 형성)
얻어진 배향막에 연속적으로 러빙 처리를 실시하였다. 상기 처리에 있어서, 반송 방향은 장척상의 필름의 길이 방향을 따르며, 러빙 롤러의 회전축은 반시계 방향으로 45°의 방향을 따라서 있었다.
하기 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 조성물을 갖는 도포액 O를 와이에 바를 사용함으로써 연속적으로 배향막의 표면에 도포하였다. 상기 필름의 반송 속도(V)는 36m/min이었다. 상기 도포액의 용매의 건조 및 액정 화합물의 배향 숙성을 위해 도포액의 층을 120℃의 온풍으로 90초 동안 가열하였다. 이어서, 80℃에서 UV선으로 조사를 실시하여 액정 화합물의 배향을 고정하였다. 얻어진 층의 두께는 1.6㎛이고, 미패턴 광학 이방성층 O를 얻었다.
-----------------------------------------------------------------------
광학 이방성층 도포액(O)의 조성
-----------------------------------------------------------------------
디스코틱 액정 E- 4 91질량부
후술하는 아크릴레이트 모노머 5질량부
광중합 개시제(Irgacure 907, Ciba Specialty Chemicals 제) 3질량부
증감제(Kayacure DETX, Nippon Kayaku 제) 1질량부
후술하는 피리디늄염 0.5질량부
후술하는 불소계 폴리머(FP1) 0.2질량부
후술하는 불소계 폴리머(FP3) 0.1질량부
메틸 에틸 케톤 189질량부
-----------------------------------------------------------------------
아크릴레이트 모노머:
에틸렌 옥사이드 변성 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(V#360, Osaka Organic Chemical 제)
피리디늄염
Figure pct00040
불소계 폴리머(FP1)
Figure pct00041
불소계 폴리머(FP3)
Figure pct00042
상기 미패턴 광학 이방성층 O의 지상축은 러빙 롤러의 회전축과 직교되었다. 즉, 상기 지상축은 반시계 방향으로 45°의 방향을 따라서 있었다. 디스코틱 액정 분자의 원반면의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이므로 디스코틱 액정이 필름면에 대하여 수직으로 배향되어 있는 것을 확인하였다.
<패턴 광학 이방성층 O의 형성>
패턴 광학 이방성층 H를 형성하는데 사용된 것들과 동일한 봉 형상 액정 화합물 및 배향막을 사용함으로써 패턴 광학 이방성층 O를 형성하였다.
유리판을 준비하고, 상기 유리판의 표면에 패턴 광학 이방성층 H를 형성하는데 사용된 동일한 광배향 재료 E-1 1% 수용액을 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조하였다. 얻어진 도포막에 대기에서 조도 160W/c㎡의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 UV선을 조사하였다.
이 단계에 있어서, 도 10(a)에 나타낸 바와 같은 구성으로 마스크(투과부의 스트라이프 횡폭 530㎛, 차폐부 스트라이프 횡폭 530㎛의 스트라이프 마스크)를 세팅하고, 상기 마스크를 통해 비편광 광을 층에 조사하였다. 이어서, 도 10(b)에 나타낸 바와 같이 방향 2로 와이어 그리드 편광자(Moxtek 사제, ProFlux PPL02)를 세팅하고, 마스크(투과부의 스트라이프 횡폭 530㎛ 및 차폐부의 스트라이프 횡폭 530㎛의 스트라이프 마스크)를 통해 층을 노광시켰다. 상기 노광 마스크와 광배향막 사이의 거리는 200㎛이었다. 상기 경우에서 이용되는 UV선의 조도는 UV-A 영역(파장 380㎚~320㎚의 적산)에서 100㎽/c㎡이고, 조사량은 UV-A 영역에서 1000mJ/c㎡이었다.
상기 광학 이방성층 H를 제조하는데 사용된 조성물과 동일한 조성을 갖는 조성물을 조제하고, 구멍 크기 0.2㎛의 폴리프로필렌 필터를 통해 여과하여 여기서 사용하기 위한 도포액을 조제하였다. 상기 도포액을 광배향막을 갖는 투명 지지체 상에 도포하고, 필름 표면 온도 105℃에서 2분 동안 건조시켜 액정상 상태를 형성하고, 이어서 75℃까지 냉각하였다. 대기에서, 조도 160W/c㎡의 공냉 메탈 할라이드 램프(Eye Graphics 제)를 이용하여 UV선을 조사하여 배향 상태를 고정하여 패턴 광학 이방성층 O를 형성하였다. 상기 광학 이방성층의 두께는 2.3㎛이었다.
-----------------------------------------------------------------------
광학 이방성층용 조성
-----------------------------------------------------------------------
봉 형상 액정(LC242, BASF 제) 100질량부
수평 배향제 A 0.3질량부
광중합 개시제(Irgacure 907, Ciba Specialty Chemicals 제) 3.3질량부
증감제(Kayacure DETX, Nippon Kayaku 제) 1.1질량부
메틸 에틸 케톤 300질량부
-----------------------------------------------------------------------
(광학 이방성층의 평가)
표 1은 패턴 광학 이방성층 O의 지상축과 배향막의 노광 방향의 사이의 관계를 나타낸다. 표 1에 나타낸 결과는 다음을 확인한다: 광배향막 상에 봉 형상 액정을 배향하여 노광시키면, 액정이 수평으로 배향되어 있는 제 2 리타데이션 영역 및 리타데이션이 없는 제 1 리타데이션 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층이 형성된다.
<광학 필름 O를 갖는 편광판 O의 제작>
두께 80㎛의 폴리비닐 알코올(PVA) 필름을 요오드 농도 0.05질량%의 요오드 수용액에 30℃에서 60초 동안 침지시켜 염색하고, 이어서 붕산 농도 4질량%의 붕산 수용액에 60초 동안 침지시키면서 5배 비로 연신하고, 이어서 50℃에서 4분 동안 건조시켜 두께 20㎛의 편광 필름을 얻었다.
VA 모드용 리타데이션 필름이 SHARP제 LC-46XF3로부터 박리됨으로써 제작되었다. 상기 편광 필름의 표면 상에 VA 모드용 리타데이션 필름 및 미패턴 광학 이방성층 O를 각각 접합 및 결합시켜 미패턴 광학 이방성층 O를 갖는 편광판 O를 얻었다. 상기 미패턴 광학 이방성층 O의 표면이 접착제를 통해 편광 필름의 표면와 결합되었다. 상기 미패턴 광학 이방성층의 지상축은 편광 필름의 흡수축에 대하여 45°의 방향을 따라서 있었다.
<3D 표시 장치 O의 제작>
SHARP제 LC-46XF3로부터 시인자측의 편광판을 박리하고, 상기 편광판 O의 VA 모드용 리타데이션 필름이 접착제를 통해 LC 셀의 표면와 결합되도록 미패턴 광학 이방성층 O를 갖는 편광판 O를 제거된 편광판의 위치에 통합시켰다. 또한, 상기 유리판이 시인측에 배치되도록 패턴 광학 이방성층 O는 편광판 O의 미패턴 광학 이방성층와 결합되었다. 이러한 방식으로, 3D 표시 장치 O가 제작되었다. 상기 미패턴 광학 이방성층의 지상축이 패턴 광학 이방성층 O의 제 2 영역의 지상축과 직교하도록 패턴 광학 이방성층 O 및 미패턴 광학 이방성층 O이 서로 결합되었다. 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 3에서와 동일하다.
(비교예 3)
<패턴 광학 이방성층 P의 형성>
투명 지지체 A 대신에 투명 지지체 B를 사용한 것 이외에는 패턴 광학 이방성층 H와 동일한 방법으로 패턴 광학 이방성층 P가 제작되었다.
<광학 필름 P의 제작>
실시예 1과 동일한 방법으로 반사 방지층이 광학 이방성층 P의 투명 지지체 상에 형성되었다. 이러한 방식으로, 광학 필름 P가 제작되었다.
<광학 필름 P를 갖는 편광판 P의 제작>
상기에서 제작된 광학 필름 P의 패턴 광학 이방성층 P의 표면 및 편광판 A의 TD80UL의 표면을 접착제를 통해 서로 결합시킴으로써 광학 필름 P를 갖는 편광판 P를 제작하였다. 이 때, 패턴 광학 이방성층 P의 지상축이 편광 필름의 흡수축에 ±45도의 각도로 되도록 필름을 조합하였다.
<3D 표시 장치 P의 제작>
광학 필름 H를 갖는 편광판 A 대신에 광학 필름 P를 갖는 편광판 P를 사용한 것 이외에는 3D 표시 장치 H와 동일한 방법으로 3D 표시 장치 P가 제작되었다. 상기 편광 필름의 흡수축의 방향은 도 3에서와 동일하다.
(비교예 4)
<미패턴 광학 이방성층 Q의 형성>
시판되는 노르보르넨계 폴리머 필름 "ZEONOR ZF14"(OPTES INC. 제)에 156℃에서 연신 배율 43%로 자유 단일축 연신을 행하여 미패턴 광학 이방성층 Q를 얻었다. 상기 미패턴 광학 이방성층 Q의 Re(550) 및 Rth(550)는 각각 125㎚ 및 66㎚이었다.
<미패턴 광학 이방성층 Q를 갖는 편광판 Q의 제작>
미패턴 광학 이방성층 O 대신에 미패턴 광학 이방성층 Q를 사용한 것 이외에는 미패턴 광학 이방성층 O를 갖는 편광판 O와 동일한 방법으로 미패턴 광학 이방성층 Q를 갖는 편광판 Q가 제작되었다. 상기 미패턴 광학 이방성층 Q의 지상축은 편광 필름의 흡수축에 대하여 45도의 방향을 따라서 있었다.
<3D 표시 장치 Q의 제작>
광학 필름 O를 갖는 편광판 O 대신에 광학 필름 Q를 갖는 편광판 Q를 사용한 것 이외에는 3D 표시 장치 O와 마찬가지의 방법으로 3D 표시 장치 Q가 제작되었다.
표 1은 실시예 1~실시예 13 및 비교예 1~비교예 4의 패턴 광학 이방성층의 물성값(실시예 13에 따라서, 패턴 광학 이방성층이 디스코틱 액정 E-4의 수직 배향의 미패턴 광학 이방성층 및 봉 형상 액정 LC242의 수평 배향의 패턴 광학 이방성층의 적층체이고; 또한 하기 표에 있어서 봉 형상 액정 LC242의 수평 배향의 패턴 광학 이방성층의 데이터를 나타냄)을 종합적으로 나타내고; 또한 표 2는 편광 필름보다 시인측에 배치된 부재의 리타데이션 데이터를 종합적으로 나타낸다.
Figure pct00043
Figure pct00044
(평가)
<3D 표시 장치의 평가>
각각의 VA 모드 액정 표시 장치에 대해서는 "GD-463D10(JVC 제)"에 부속된 3D 안경을 사용하여 제작된 3D 표시 장치를 다음과 같이 평가하였고; 각각의 TN 모드 액정 표시 장치에 대해서는 "W220S"(Hyundai 제)에 부속된 3D 안경을 사용하여 제작된 3D 표시 장치를 다음과 같이 평가하였다. 상기 평가는 3D 안경의 좌안 및 우안 양쪽을 거쳐 행하고 그 평균값을 기초로 하여 평가를 실시하였다. 상기 비교예 3의 3D 표시 장치 P가 VA 모드 액정 표시 장치(실시예 1-실시예 3 및 실시예 8-실시예 12)의 표준 형태(대조군)이고; 비교예 4의 3D 표시 장치 Q가 실시예 13의 표준 형태(대조군)이고; 비교예 2의 3D 표시 장치 I가 TN 모드 액정 표시 장치의 표준 형태(대조군)이다. 상기 결과를 표 3에 나타낸다.
(1) 정면 휘도비 및 정면 평균 휘도비의 측정:
3D 안경 및 측정기(BM-5A, Topcon 제)를 수직 방향으로 교대로 배치된 백색 스트라이프 및 흑색 스트라이프의 스트라이프 화상을 표시하는 액정 표시 장치의 정면에 배치하고, 백색 스트라이프가 시인될 수 있도록 측정기를 안경측에 세팅하여 백색 상태에서의 정면 휘도 A를 측정하였다. 이어서, 백색 스트라이프와 흑색 스트라이프가 교체된 스트라이프 화상을 표시하고, 마찬가지로 백색 스트라이프가 시인될 수 있도록 측정기를 안경측에 세팅하여 정면 휘도 B를 측정하였다. 정면 휘도 A 및 정면 휘도 B의 평균값을 3D 표시 장치의 정면 휘도로 하였다.
(1-a) 정면 휘도비:
정면 휘도비는 3D 안경이 지면과 평행한 경우의 정면 휘도의 상대값이고, 하기 식에 따라서 산출된다.
3D 표시 장치의 정면 휘도비(%)
=3D 표시 장치의 정면 휘도/표준 형태의 정면 휘도
(1-b)정면 평균 휘도비:
정면 평균 휘도비는 3D 안경을 회전시킨 경우의 정면 휘도 평균값의 상대값 이고, 하기 식에 따라서 산출된다.
3D 표시 장치의 정면 평균 휘도비(%)
=3D 표시 장치의 정면 휘도 평균값/표준 형태의 정면 휘도 평균값
(2) 시야각 휘도비 및 시야각 평균 휘도비의 측정:
3D 안경 및 측정기(BM-5A, Topcon 제)를 수직 방향으로 백색 스트라이프 및 흑색 스트라이프가 교대로 배치된 스트라이프에 화상을 표시하는 액정 표시 장치에 대해 방위각 0° 및 극각 60°로 배치하고, 백색 스트라이프가 시인될 수 있도록 측정기를 안경측에 세팅하여 백색 상태에서의 시야각 휘도 C를 측정하였다. 이어서, 백색 스트라이프 및 흑색 스트라이프가 교체된 스트라이프 화상을 표시하고, 마찬가지로 백색 스트라이프가 시인될 수 있도록 측정기를 안경측에 세팅하여 시야각 휘도 D를 측정하였다. 또한, 상기 3D 안경 및 측정기를 액정 표시 장치에 대해 방위각 180° 및 극각 60°에 세팅하여 동일한 방법으로 시야각 휘도 E 및 시야각 휘도 F를 측정하였다. 시야각 휘도 데이터 C~시야각 휘도 데이터 F의 평균값이 3D 표시 장치의 시야각 휘도이다.
(2-a) 시야각 휘도비:
시야각 휘도비는 3D 안경이 지면에 평행인 경우의 시야각 휘도의 상대값이고, 하기 식에 따라서 산출하였다.
3D 표시 장치의 시야각 휘도비(%)
=3D 표시 장치의 시야각 휘도/표준 형태의 시야각 휘도
(2-b) 시야각 평균 휘도비:
시야각 평균 휘도비는 3D 안경을 회전시킨 경우의 시야각 휘도 평균값의 상대값이고, 하기 식에 따라서 산출하였다.
3D 표시 장치의 시야각 평균 휘도비(%)
=3D 표시 장치의 시야각 휘도 평균값/표준 형태의 시야각 휘도 평균값
(3) 내광성
내광성 시험 장치(Superxenon Weather Meter SX120 Model(장수명 크세논 램프, Suga Test Instruments 제)를 이용하여, JIS K 5600-7-5에 따라서 방사 조도 100±25W/㎡(파장, 310㎚~400㎚), 시험조 온도 35±5℃, 블랙 패널 온도 50±5℃ 및 상대 습도 65±15%에서 25시간의 내광성 시험 동안 표시 장치를 시험하였다. 전후 시험에서, 편광판의 편광성의 변화를 체크하였다. 변화율이 10% 이내인 시험 장치는 양호; 변화율이 그것보다 큰 시험 장치는 양호하지 않음으로 한다.
Figure pct00045
상기 표에 나타낸 데이터로부터, 봉 형상 액정을 사용한 비교예 1, 비교예 3 및 비교예 2(특히, 비교예 2)에서의 Rth의 합계가 크고, 시야각 휘도 저하가 실시예보다 큰 것을 알 수 있다. 또한, 보다 큰 휘도비를 갖는 장치는 좌우 방향 사이의 크로스토크가 낮아져 3D 시인성이 보다 우수하였다.
또한, TD80UL을 함유하는 UV 흡수제가 편광 필름보다 시인측에 배치되어 있는 실시예 1~실시예 13 및 비교예 2~비교예 4의 3D 표시 장치는 양호한 편광 필름의 내광성을 갖지만, 비교예 1에 따라서 투명 지지체 A가 UV 흡수제를 함유하지 않는 3D 표시 장치는 내광성이 양호하지 않다. 따라서, 봉 형상 액정을 사용하는 장치는 봉 형상 액정의 Rth가 크기 때문에 표시 성능 및 내광성을 모두 충족하기는 어렵다는 것을 이해할 수 있다.
10: 리타데이션판 12: 패턴 광학 이방성층
12a: 제 1 리타데이션 영역 12b: 제 2 리타데이션 영역
a: 면내 지상축 b: 면내 지상축
14: 투명 지지체 16: 편광 필름
31: 플렉소그래픽판 32: 평행 배향막(또는 직교 배향막)
33: 패터닝용 직교 배향막액(또는 패터닝용 평행 배향막액)
40: 플렉소그래픽 인쇄기 41: 압통
42: 인압 롤러 43: 아닐록스 롤러
44: 닥터 블레이드

Claims (16)

  1. 적어도 하나의 중합성기를 갖는 디스코틱 액정을 주성분으로서 포함하는 조성물로 형성된 광학 이방성층을 적어도 포함하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름으로서,
    상기 광학 이방성층은 면내 지상축 방향 및 면내 리타데이션 중 적어도 하나에 서로 다른 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역을 포함하고, 상기 제 1 리타데이션 영역 및 제 2 리타데이션 영역이 면내에 교대로 배치되어 있는 패턴 광학 이방성층인 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스코틱 액정은 수직 배향 상태로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    편광 필름을 더 포함하고, 상기 제 1 리타데이션 영역과 제 2 리타데이션 영역의 면내 축 및 상기 편광 필름의 흡수축은 각각 ±45°의 각도로 있는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편광 필름의 한쪽 면 상에 배치되는 광학 이방성층을 포함하는 모든 부재의 파장 550㎚에서의 면내 리타데이션 Re(550)의 합계값은 110~160㎚인 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 편광 필름의 한쪽 면 상에 배치되는 광학 이방성층을 포함하는 모든 부재의 파장 550㎚에서의 두께 방향에 따른 리타데이션 Rth(550)의 합계값은 -140~140㎚인 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 광학 이방성층, 및 상기 편광 필름이 배치되어 있는 표면과 반대쪽의 광학 이방성층의 표면 상에 배치되는 모든 부재의 파장 550㎚에서의 두께 방향에 따른 리타데이션 Rth(550)의 합계값은 -104~104㎚인 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 이방성층의 한쪽 표면에 UV 흡수제를 함유하는 투명 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하드 코트층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하드 코트층은 UV 흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    반사 방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    방현층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치용 광학 필름.
  12. 화상 신호에 의거하여 구동되는 표시 패널, 및
    상기 표시 패널의 시인측에 배치되는 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 3D 화상 표시 장치용 광학 필름을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 액정 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 3D 화상 표시 장치용 광학 필름은 제 5 항에 기재된 3D 화상 표시 장치용 광학 필름이고, 상기 액정 셀은 TN 모드 셀인 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 3D 화상 표시 장치용 광학 필름은 제 6 항에 기재된 3D 화상 표시 장치용 광학 필름이고, 상기 액정 셀은 VA 모드 셀 또는 IPS 모드 셀인 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 장치.
  16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 3D 화상 표시 장치, 및
    상기 3D 화상 표시 장치의 시인측에 배치되는 편광판을 적어도 포함하고,
    상기 편광판을 통해 3D 화상을 시인하는 것을 특징으로 하는 3D 화상 표시 시스템.
KR1020137027266A 2011-03-29 2012-03-28 ３ｄ 화상 표시용 광학 필름, ３ｄ 화상 표시 장치 및 ３ｄ 화상 표시 시스템 KR101651161B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-072007 2011-03-29
JP2011072007 2011-03-29
JPJP-P-2011-194687 2011-09-07
JP2011194687 2011-09-07
PCT/JP2012/059120 WO2012133906A1 (en) 2011-03-29 2012-03-28 Optical film for 3d image display, 3d image display device, and 3d image display system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140018293A true KR20140018293A (ko) 2014-02-12
KR101651161B1 KR101651161B1 (ko) 2016-08-25

Family

ID=46931591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137027266A KR101651161B1 (ko) 2011-03-29 2012-03-28 ３ｄ 화상 표시용 광학 필름, ３ｄ 화상 표시 장치 및 ３ｄ 화상 표시 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20140036175A1 (ko)
JP (1) JP5875434B2 (ko)
KR (1) KR101651161B1 (ko)
CN (1) CN103534623B (ko)
TW (1) TW201248219A (ko)
WO (1) WO2012133906A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170081104A (ko) * 2015-12-31 2017-07-11 엘지디스플레이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 표시장치
US11487054B2 (en) 2019-10-24 2022-11-01 Lg Display Co., Ltd. Viewing angle adjusting film and display device including the same

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013151030A1 (ja) * 2012-04-06 2013-10-10 富士フイルム株式会社 立体画像表示装置及び立体画像表示システム
JP2014130352A (ja) * 2012-12-27 2014-07-10 Samsung Electronics Co Ltd 光学フィルムおよびこれを備える有機発光表示装置
US9703011B2 (en) 2013-05-07 2017-07-11 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with a gradient layer
US9110230B2 (en) 2013-05-07 2015-08-18 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with retained optical properties
US9684097B2 (en) 2013-05-07 2017-06-20 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with retained optical properties
US9366784B2 (en) 2013-05-07 2016-06-14 Corning Incorporated Low-color scratch-resistant articles with a multilayer optical film
US9359261B2 (en) * 2013-05-07 2016-06-07 Corning Incorporated Low-color scratch-resistant articles with a multilayer optical film
WO2014188907A1 (ja) * 2013-05-21 2014-11-27 富士フイルム株式会社 光学フィルムの製造方法
CN104345368B (zh) * 2013-08-09 2018-10-16 住友化学株式会社 椭圆偏振板
TWI627069B (zh) * 2013-09-13 2018-06-21 康寧公司 具有多層光學膜的低色偏抗刮物件
TW201527800A (zh) * 2013-11-25 2015-07-16 Sumitomo Chemical Co 光學構件及顯示裝置
KR20150086159A (ko) * 2014-01-17 2015-07-27 주식회사 엘지화학 국지적으로 편광 해소 영역을 갖는 편광자 제조 방법, 이를 이용하여 제조된 편광자 및 편광판
CN106104328B (zh) * 2014-01-24 2020-04-03 大日本印刷株式会社 调光片和调光板
US11267973B2 (en) 2014-05-12 2022-03-08 Corning Incorporated Durable anti-reflective articles
US9335444B2 (en) 2014-05-12 2016-05-10 Corning Incorporated Durable and scratch-resistant anti-reflective articles
WO2016003107A1 (ko) 2014-06-30 2016-01-07 주식회사 엘지화학 편광판의 제조방법 및 편광판
JP6867161B2 (ja) * 2014-07-31 2021-04-28 三菱瓦斯化学株式会社 光学フィルム、それを含む積層光学フィルム、および光学フィルムの製造方法
US9790593B2 (en) 2014-08-01 2017-10-17 Corning Incorporated Scratch-resistant materials and articles including the same
EP3194455B1 (en) 2014-09-16 2019-02-06 3M Innovative Properties Company Free-radical polymerization methods and articles thereby
KR101768754B1 (ko) * 2014-09-29 2017-08-17 주식회사 엘지화학 편광자의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 편광자 및 편광판
JP6769017B2 (ja) * 2015-05-07 2020-10-14 大日本印刷株式会社 積層体、画像表示装置、積層体の製造方法及び保護層の転写方法
TWI744249B (zh) 2015-09-14 2021-11-01 美商康寧公司 高光穿透與抗刮抗反射物件
JPWO2017094253A1 (ja) * 2015-11-30 2018-08-09 富士フイルム株式会社 位相差フィルムおよびその製造方法、位相差フィルムを備えた偏光板および液晶表示装置
JP2017111176A (ja) * 2015-12-14 2017-06-22 セイコーエプソン株式会社 波長変換素子、照明装置、プロジェクター、および波長変換素子の製造方法
CN105510999B (zh) * 2016-01-28 2019-05-28 京东方科技集团股份有限公司 减反射结构及其制造方法、显示器及其制造方法
EP3531176A4 (en) 2016-10-24 2019-12-11 LG Chem, Ltd. ANTI-REFLECTIVE OPTICAL FILTER AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE
US11614660B2 (en) 2016-10-28 2023-03-28 Lg Chem, Ltd. Transmittance-variable film capable of controlling pretilt of liquid crystal interface
CN106739299B (zh) * 2016-11-30 2019-03-15 努比亚技术有限公司 一种lcd玻璃、lcd玻璃的制造方法及应用该lcd玻璃的移动终端
JP7055425B2 (ja) 2017-01-25 2022-04-18 エルジー・ケム・リミテッド 反射防止用光学フィルタおよび有機発光装置
JP7001896B2 (ja) * 2017-11-10 2022-01-20 オムロン株式会社 Ｄｃ－ｄｃコンバータ
CN114085038A (zh) 2018-08-17 2022-02-25 康宁股份有限公司 具有薄的耐久性减反射结构的无机氧化物制品
CN109901213B (zh) * 2019-03-05 2022-06-07 中国辐射防护研究院 一种基于Reuter网格的γ扫描方案生成方法及系统
CN110297286B (zh) * 2019-06-26 2021-09-07 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 一种偏光片、显示面板及显示面板的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007233114A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Nippon Zeon Co Ltd 偏光板および液晶表示装置
JP2008268364A (ja) * 2007-04-17 2008-11-06 Riken Technos Corp 位相差フィルム用保護フィルム
JP2009193014A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Fujifilm Corp パターニング楕円偏光板

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3372016B2 (ja) * 1996-11-22 2003-01-27 シャープ株式会社 位相差シートの製造方法
US6055103A (en) * 1997-06-28 2000-04-25 Sharp Kabushiki Kaisha Passive polarisation modulating optical element and method of making such an element
JP2000309196A (ja) * 1999-04-27 2000-11-07 Nippon Mitsubishi Oil Corp 転写用素子
US20110013121A1 (en) * 2001-11-08 2011-01-20 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Phase difference layer laminated body for three dimensional liquid crystal display device and manufacturing method thereof
US7199845B2 (en) * 2002-09-26 2007-04-03 Sharp Kabushiki Kaisha 2D/3D switch liquid crystal display panel and 2D/3D selection liquid crystal display
US7379131B2 (en) * 2003-03-28 2008-05-27 Fujifilm Corporation Liquid crystal display device
JP2005062810A (ja) * 2003-03-28 2005-03-10 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶表示装置
JP2005298791A (ja) * 2004-03-15 2005-10-27 Fuji Photo Film Co Ltd 光学補償シート、偏光板および液晶表示装置
JP4121030B2 (ja) * 2004-08-19 2008-07-16 日東電工株式会社 保護フィルム付位相差板、その製造方法、保護フィルム付粘着型位相差板および保護フィルム付粘着型光学素材
JP2006276849A (ja) * 2005-03-03 2006-10-12 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶セル及び液晶表示装置
JP2006285187A (ja) * 2005-03-10 2006-10-19 Fuji Photo Film Co Ltd 光学補償フィルム、偏光板および液晶表示装置
JP4929747B2 (ja) * 2005-03-28 2012-05-09 コニカミノルタオプト株式会社 光学フィルムの製造方法
JP2007163722A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Epson Imaging Devices Corp 液晶装置とその製造方法、位相差板、及び電子機器
JP2008096734A (ja) * 2006-10-12 2008-04-24 Fujifilm Corp 偏光板用保護フィルム、偏光板及び液晶表示装置
JP2008216998A (ja) * 2007-02-06 2008-09-18 Asahi Kasei Chemicals Corp 積層光学フィルム
JP2009271463A (ja) * 2008-05-12 2009-11-19 Fujifilm Corp 液晶表示装置及び液晶セル
CN101614911B (zh) * 2008-06-27 2011-07-27 群康科技(深圳)有限公司 液晶显示面板
JP2010107941A (ja) * 2008-07-08 2010-05-13 Fujifilm Corp Ｔｎモード液晶表示装置、それに用いられる光学補償フィルムとその製造方法および偏光板
JP4547641B2 (ja) * 2008-09-22 2010-09-22 ソニー株式会社 位相差板の製造方法
US8472115B2 (en) * 2008-12-08 2013-06-25 Konica Minolta Opto, Inc. Anistropic dye layer, coordination polymer for anistropic dye layer and polarization element, and polarization control film, polarization control element, multi-layer polarization control element, ellipse polarization plate, light emission element, and method for controlling polarization properties employing the anistropic dye layer
JP5308901B2 (ja) * 2009-04-24 2013-10-09 富士フイルム株式会社 液晶表示装置及び液晶セル

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007233114A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Nippon Zeon Co Ltd 偏光板および液晶表示装置
JP2008268364A (ja) * 2007-04-17 2008-11-06 Riken Technos Corp 位相差フィルム用保護フィルム
JP2009193014A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Fujifilm Corp パターニング楕円偏光板

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170081104A (ko) * 2015-12-31 2017-07-11 엘지디스플레이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 표시장치
US11487054B2 (en) 2019-10-24 2022-11-01 Lg Display Co., Ltd. Viewing angle adjusting film and display device including the same

Also Published As

Publication number Publication date
TW201248219A (en) 2012-12-01
WO2012133906A1 (en) 2012-10-04
KR101651161B1 (ko) 2016-08-25
CN103534623A (zh) 2014-01-22
CN103534623B (zh) 2016-02-17
JP2013068924A (ja) 2013-04-18
US20140036175A1 (en) 2014-02-06
JP5875434B2 (ja) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101651161B1 (ko) ３ｄ 화상 표시용 광학 필름, ３ｄ 화상 표시 장치 및 ３ｄ 화상 표시 시스템
EP2980612B1 (en) Image display device, and method for improving light-place contrast in image display device
US20130100367A1 (en) Optical film, method for manufacturing the same, and polarizing plate, image display device, and stereo picture display system including the optical film
KR101841988B1 (ko) 3ｄ 화상 표시용 광학필름, 3ｄ 화상 표시 장치 및 3ｄ 화상 표시 시스템
JP2013231955A (ja) 光学フィルム、偏光板及びこれを用いた画像表示装置
KR20130090778A (ko) 광학 필름, 편광판, 및 화상 표시 장치
WO2019167926A1 (ja) 積層体、有機電界発光装置、液晶表示装置
US20120229459A1 (en) 3d display apparatus and time-sequential 3d display system
JPWO2015012223A1 (ja) 位相差板、楕円偏光板およびそれを用いた表示装置
WO2015008850A1 (ja) 光学フィルム、円偏光フィルム、３ｄ画像表示装置
KR20190076792A (ko) 발광표시장치용 편광판 및 이를 포함하는 발광표시장치
JP2008122885A (ja) 位相差フィルム、および、偏光板
JP7096356B2 (ja) フィルムロール、光学フィルム、３ｄ画像表示装置及び３ｄ画像表示システム
JP5848557B2 (ja) ３ｄ表示システム
JP2020134678A (ja) 位相差層積層偏光板およびそれを用いた画像表示装置
WO2013137093A1 (ja) 光学積層体及びその製造方法、並びに立体画像表示装置
WO2021045192A1 (ja) 組成物、偏光子層、積層体、および画像表示装置
TWI808224B (zh) 光學膜
JP5782531B2 (ja) 積層体、並びにそれを有する偏光板、立体画像表示装置、及び立体画像表示システム
JP7385380B2 (ja) 位相差層およびハードコート層付偏光板の製造方法
JP2018180224A (ja) 位相差フィルム、偏光板補償フィルム、及び外光反射防止フィルム
JP5711071B2 (ja) 積層体、低反射性積層体、偏光板、画像表示装置、及び３ｄ画像表示システム
WO2023074041A1 (ja) 偏光板および有機エレクトロルミネセンス表示装置
WO2023074042A1 (ja) 偏光板および有機エレクトロルミネセンス表示装置
JP7046127B6 (ja) 光学積層体および該光学積層体の位相差層付偏光板を含む画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190730

Year of fee payment: 4