KR20140088512A - 패턴 위상차 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

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구미코 간바라
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게이지 가시마
가즈키 야마다
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다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 종래에 비하여 높은 광 배향성을 갖는 패턴 위상차 필름을 제공한다. 패턴 위상차 필름(2)은 패턴 배향층용 조성물을 기재(11) 위에 도포하여, 적층체를 형성하는 적층체 형성 공정과, 이 조성물을 가열 건조하여 가열 건조층(12')을 형성하는 가열 건조층 형성 공정과, 가열 건조층(12')에 대하여 편광 패턴을 조사하여 패턴 배향층(12)을 형성하는 패턴 배향층 형성 공정과, 패턴 배향층(12) 위에 막대 형상 화합물을 포함하는 위상차층(13)을 형성하는 위상차층 형성 공정을 거쳐 제조된다. 가열 건조층 형성 공정 후, 위상차층 형성 공정까지의 공정 사이에서, 가열 건조층(12') 및 패턴 배향층(12)의 공기 중에의 폭로 시간은 4시간 이하이다. 폭로 시간을 단축하기 위하여, 가열 건조층(12')의 형성 또는 패턴 배향층(12)의 형성 후, 적층체를 롤 형상으로 권취해도 되고, 가열 건조층 형성 공정 후, 위상차층 형성 공정까지를 동일한 제조 라인 내에서 연속적으로 행해도 된다.

Description

패턴 위상차 필름 및 그 제조 방법{PATTERN PHASE DIFFERENCE FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}
본 발명은 패턴 위상차 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 3차원 표시 가능한 플랫 패널 디스플레이가 주목을 모으기 시작하고 있으며, 시판도 시작되고 있다. 그리고, 향후의 플랫 패널 디스플레이에 있어서는 3차원 표시 가능한 것이, 그 성능으로서 당연히 요구될 것이 예상되므로, 3차원 표시 가능한 플랫 패널 디스플레이의 검토가 폭넓은 분야에 있어서 진행되고 있다.
플랫 패널 디스플레이에 있어서 3차원 표시를 하기 위해서는, 통상, 시청자에게 대하여 무엇인가의 방식으로 우안용 영상과, 좌안용 영상을 별개로 표시하는 것이 필요해진다. 우안용 영상과 좌안용 영상을 별개로 표시하는 방법으로서는, 예를 들어, 패시브 방식이라는 것이 알려져 있다. 이러한 패시브 방식의 3차원 표시 방식에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 5는 패시브 방식의 3차원 표시의 일례를 도시하는 개략도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이 이 방식으로는, 우선, 플랫 패널 디스플레이를 구성하는 화소를, 우안용 영상 표시 화소와 좌안용 영상 표시 화소의 2종류의 복수의 화소에 패턴 형상으로 분할하여, 한쪽 그룹의 화소에서는 우안용 영상을 표시시키고, 다른 쪽 그룹의 화소에서는 좌안용 영상을 표시시킨다. 또한, 직선 편광판과 당해 화소의 분할 패턴에 대응한 패턴 형상의 위상차층이 형성된 패턴 위상차 필름을 사용하여, 우안용 영상과, 좌안용 영상을 서로 직교 관계에 있는 원편광으로 변환한다. 또한, 시청자에게는 우안용 렌즈와 좌안용 렌즈에 서로 직교하는 원편광 렌즈를 채용한 원편광 안경을 장착시켜, 우안용 영상이 우안용 렌즈만을 통과하고, 또한 좌안용 영상이 좌안용 렌즈만을 통과하도록 한다. 이와 같이 하여 우안용 영상이 우안에만 전해지고, 좌안용 영상이 좌안에만 전해지게 함으로써 3차원 표시를 가능하게 하는 것이 패시브 방식이다.
이러한 패시브 방식으로는, 상기 패턴 위상차 필름과, 대응하는 원편광 안경을 사용함으로써 용이하게 3차원 표시가 가능한 것으로 할 수 있다는 이점이 있다.
그런데, 상술한 바와 같이 패시브 방식에 있어서는 패턴 위상차 필름을 사용하는 것이 필수적으로 되는 바, 이러한 패턴 위상차 필름에 대해서는 아직 널리 연구·개발이 행해져 있지 않으며, 표준적인 기술로서도 확립되어 있는 것이 없는 것이 현 상황이다. 그 일례로서, 기재 상에 배향 규제력이 패턴 형상으로 제어된 광 배향막과, 당해 광 배향막 상에 형성되고, 액정 화합물의 배열이 상기 광 배향막의 패턴에 대응하도록 패터닝된 위상차층을 갖는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2005-49865호 공보
그러나, 상기 광 배향막을 형성할 때, 광 배향막에 포함되는 조성물을 대기에 노출시키고 있으면, 광 배향막의 광 배향성이 저하된다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 종래의 패턴 위상차 필름에 비하여 높은 광 배향성을 갖는 패턴 위상차 필름을 제공하는 것이다.
본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위하여, 예의 연구를 거듭한 바, 기재 위에 패턴 배향층용 조성물을 도포하고, 이 패턴 배향층용 조성물을 가열 건조한 후, 가열 건조층에 대하여 편광 패턴을 조사하여 패턴 배향층을 형성하고, 이 패턴 배향층 위에 막대 형상 화합물을 포함하는 위상차층을 형성하기까지의 가열 건조층 및 패턴 배향층의 공기 중에의 폭로를 방지함으로써 광 배향성의 열화를 방지할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 구체적으로는, 본 발명에서는, 이하와 같은 것을 제공한다.
(1) 본 발명은 기재와, 이 기재 위에 형성되고, 배향 패턴이 형성되어 있는 패턴 배향층과, 이 패턴 배향층 위에 형성되고, 중합성 액정 조성물을 함유하는 위상차층을 포함하는 패턴 위상차 필름이며, 편광판 크로스 니콜에서의 소광위에 있어서의 흑색 휘도가 10cd/㎠ 이하인 패턴 위상차 필름이다.
(2) 또한, 본 발명은 (1)에 기재된 패턴 위상차 필름을 구비하는 광학 적층체이다.
(3) 또한, 본 발명은 편광 조사에 의해 광 배향성을 발휘하는 광 배향 재료를 포함하는 패턴 배향층을 형성하기 위한 패턴 배향층용 조성물을 기재 위에 도포하여, 적층체를 형성하는 적층체 형성 공정과, 상기 적층체 형성 공정 후에 상기 패턴 배향층용 조성물을 가열 건조하여 가열 건조층을 형성하는 가열 건조층 형성 공정과, 상기 가열 건조층 형성 공정 후, 상기 가열 건조층에 대하여 편광 패턴을 조사함으로써 다른 광 배향성을 갖는 패턴 배향층을 형성하는 패턴 배향층 형성 공정과, 상기 패턴 배향층 형성 공정 후, 상기 패턴 배향층 위에 액정성을 나타내고 분자 내에 중합성 관능기를 갖는 막대 형상 화합물을 포함하는 위상차층을 형성하는 위상차층 형성 공정을 구비하고, 상기 가열 건조층 형성 공정 후, 상기 위상차층 형성 공정까지의 공정 사이에서, 상기 가열 건조층 및 패턴 배향층의 공기 중에의 폭로 시간이 4시간 이하인 패턴 위상차 필름의 제조 방법이다.
(4) 또한, 본 발명은 상기 가열 건조층 형성 공정 후 또는 상기 패턴 배향층 형성 공정 후에, 롤 형상으로 권취하여 보관함으로써, 상기 폭로 시간을 4시간 이하로 하는, (3)에 기재된 패턴 위상차 필름의 제조 방법이다.
(5) 또한, 본 발명은 상기 가열 건조층 형성 공정 후, 상기 위상차층 형성 공정까지를 동일한 제조 라인 내에서 연속적으로 행함으로써, 상기 폭로 시간을 4시간 이하로 하는, (3)에 기재된 패턴 위상차 필름의 제조 방법이다.
본 발명에 따르면, 종래의 패턴 위상차 필름에 비하여 높은 광 배향성을 갖는 패턴 위상차 필름을 제공할 수 있다.
도 1은, 패턴 배향막의 개략도이다.
도 2는, 배향 패턴의 형성 방법을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 3은, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 패턴 위상차 필름의 개략도이다.
도 4는, 패턴 위상차 필름을 동일한 제조 라인 내에서 연속적으로 제조하는 경우의 개략 공정도이다.
도 5는, 패시브 방식에 의한 3차원 화상 표시의 설명에 제공하는 도면이다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 형태에 대하여, 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시 형태에 하등 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적의 범위 내에서, 적절히 변경을 가하여 실시할 수 있다.
1. 패턴 배향막(1)의 형성
도 1은 패턴 배향막(1)의 개략도이다. 이 패턴 배향막(1)은 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 패턴 위상차 필름의 중간 생성물이다. 패턴 배향막(1)은 편광 조사에 의해 광 배향성을 발휘하는 광 배향 재료를 포함하는 패턴 배향층을 형성하기 위한 패턴 배향층용 조성물을 기재(11) 상에 도포하여, 적층체를 형성하는 적층체 형성 공정과, 이 적층체 형성 공정 후에 패턴 배향층용 조성물을 가열 건조하여 가열 건조층(도 2의 부호(12'))을 형성하는 가열 건조층 형성 공정과, 이 가열 건조층 형성 공정 후, 가열 건조층(12')에 대하여 편광 패턴을 조사함으로써 다른 광 배향성을 갖는 패턴 배향층(12)을 형성하는 패턴 배향층 형성 공정을 거침으로써 얻어진다. 이하, 이들 각 공정에 대하여 설명한다.
<적층체 형성 공정>
적층체 형성 공정에서는, 편광 조사에 의해 광 배향성을 발휘하는 광 배향 재료를 포함하는 패턴 배향층(12)을 형성하기 위한 패턴 배향층용 조성물을 기재(11) 상에 도포하여, 적층체를 형성한다.
[기재(11)]
기재(11)는 투명 필름재이며, 패턴 배향층(12)을 지지하는 기능을 갖고, 길게 형성되어 있다.
기재(11)는 위상차가 작은 것이 바람직하고, 면내 위상차(면내 리타데이션값, 이하 「Re값」이라고도 함)가, 0㎚ 내지 10㎚의 범위 내인 것이 바람직하고, 0㎚ 내지 5㎚의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 0㎚ 내지 3㎚의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. Re값이 10㎚를 초과하면, 패턴 배향막을 사용한 플랫 패널 디스플레이의 표시 품질이 나빠질 가능성이 있는 점에서 바람직하지 않다.
여기서, Re값이란, 굴절률 이방체의 면내 방향에 있어서의 복굴절성의 정도를 나타내는 지표를 말하며, 면내 방향에 있어서 굴절률이 가장 큰 지상축(遲相軸) 방향의 굴절률을 Nx, 지상축 방향에 직교하는 진상축(進相軸) 방향의 굴절률을 Ny, 굴절률 이방체의 면내 방향에 수직인 방향의 두께를 d라고 했을 경우에,
Re[㎚]=(Nx-Ny)×d[㎚]
로 표현되는 값이다. Re값은, 예를 들어 위상차 측정 장치 KOBRA-WR(오지 게이소쿠 기키 가부시키가이샤 제조)을 사용하여, 평행 니콜 회전법에 의해 측정할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 특히 별다른 기재를 하지 않는 한, Re값은 파장 589㎚에 있어서의 값을 의미하는 것으로 한다.
기재(11)의 가시광 영역에서의 투과율은, 80％ 이상인 것이 바람직하고, 90％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 투명 필름 기재의 투과율은, JIS K7361-1(플라스틱-투명 재료의 전체 광 투과율의 시험 방법)에 의해 측정할 수 있다.
기재(11)는 롤 형상으로 권취할 수 있는 가요성을 갖는 플렉시블재인 것이 바람직하다. 이러한 플렉시블재로서는, 셀룰로오스 유도체, 노르보르넨계 중합체, 시클로올레핀계 중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐알코올, 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 아몰퍼스 폴리올레핀, 변성 아크릴계 중합체, 폴리스티렌, 에폭시 수지, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르류 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도, 광학적 등방성이 우수하여, 광학적 특성이 우수한 패턴 배향막을 제조할 수 있는 점에서 셀룰로오스 유도체를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 셀룰로오스 유도체 중에서도, 공업적으로 널리 사용되어, 입수가 용이한 점에서, 셀룰로오스에스테르를 사용하는 것이 바람직하며, 셀룰로오스아실레이트류를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 셀룰로오스아실레이트류로서는, 탄소수 2 내지 4의 저급 지방산에스테르가 바람직하다. 저급 지방산에스테르로서는, 예를 들어 셀룰로오스아세테이트와 같이, 단일한 저급 지방산에스테르만을 포함하는 것이어도 되고, 또한, 예를 들어 셀룰로오스아세테이트부티레이트나 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트와 같은 복수의 지방산에스테르를 포함하는 것이어도 된다.
저급 지방산에스테르 중에서도, 셀룰로오스아세테이트를 특히 적절하게 사용할 수 있다. 셀룰로오스아세테이트로서는, 평균 아세트화도가 57.5％ 내지 62.5％(치환도: 2.6 내지 3.0)의 TAC을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 여기서, 아세트화도란, 셀룰로오스 단위 질량당 결합 아세트산량을 의미한다. 아세트화도는, ASTM: D-817-91(셀룰로오스아세테이트 등의 시험 방법)에 있어서의 아세틸화도의 측정 및 계산에 의해 구할 수 있다. 또한, TAC의 아세트화도는, 필름 중에 포함되는 가소제 등의 불순물을 제거한 후, 상기 방법에 의해 구할 수 있다.
기재(11)의 두께는, 패턴 배향막을 사용하여 제조되는 위상차 필름의 용도 등에 따라, 당해 위상차 필름에 필요한 자기 지지성을 부여할 수 있는 범위 내이면 특별히 한정되지 않지만, 통상, 25㎛ 내지 125㎛의 범위 내인 것이 바람직하고, 30㎛ 내지 100㎛의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 40㎛ 내지 80㎛의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 25㎛ 미만이면 위상차 필름에 필요한 자기 지지성을 부여할 수 없는 경우가 있어, 바람직하지 않다. 125㎛를 초과하면, 위상차 필름이 긴 형상인 경우, 긴 형상의 위상차 필름을 재단 가공하여, 낱장의 위상차 필름으로 할 때 가공 부스러기가 증가하거나, 재단날의 마모가 빨라져 버리는 경우가 있어, 바람직하지 않다.
기재(11)는 단일한 층을 포함하는 구성으로 한정되는 것은 아니며, 복수의 층이 적층된 구성을 가져도 된다. 복수의 층이 적층된 구성을 갖는 경우에는, 동일한 조성의 층이 적층되어도 되고, 또한, 상이한 조성을 갖는 복수의 층이 적층되어도 된다.
[기재(11)의 제공]
기재(11)의 제공에 있어서는, 긴 필름을 연속적으로 반송할 수 있는 것이면, 특별히 한정되는 것은 아니며, 일반적인 반송 수단을 사용하는 방법을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 롤 형상의 긴 필름을 공급하는 권출기 및 긴 필름을 권취하는 권취기 등을 사용하는 방법, 벨트 컨베이어, 반송용 롤 등을 사용하는 방법을 들 수 있다. 또한, 에어의 토출과 흡인을 행함으로써, 긴 배향막 형성용 필름을 부상시킨 상태에서 반송하는 부상식 반송대를 사용하는 방법이어도 된다.
또한, 반송 시의 긴 필름에의 텐션 부여의 유무에 대해서는, 긴 필름을 안정적으로 연속 반송할 수 있는 방법이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 소정의 텐션을 가한 상태에서 반송되는 것이 바람직하다. 보다 안정적으로 연속 반송할 수 있기 때문이다.
반송 수단의 색으로서는, 긴 필름에 편광 자외선이 조사되는 부위에 배치되는 경우에는, 긴 필름을 투과한 편광 자외선을 반사하지 않는 색인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 흑색인 것이 바람직하다. 이러한 흑색으로 하는 방법으로서는, 예를 들어, 표면을 크롬 처리하는 방법을 들 수 있다.
반송용 롤의 형상으로서는, 안정적으로 긴 필름을 반송할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 긴 필름에 편광 자외선이 조사되는 부위에 배치되는 경우에는, 긴 필름의 표면과, 자외선 조사 장치의 거리를 일정하게 유지할 수 있는 것인 것이 바람직하며, 통상, 진원 형상인 것이 바람직하다.
[패턴 배향층용 조성물]
패턴 배향층용 조성물은, 편광 조사에 의해 광 배향성을 발휘하는 광 배향 재료와, 이 광 배향 재료를 용해시키는 용매를 함유한다.
(광 배향 재료)
광 배향 재료란, 편광 자외선의 조사에 의해 배향 규제력을 발현할 수 있는 재료를 말한다. 배향 규제력이란, 광 배향 재료를 포함하는 배향층을 형성하고, 이 배향층 상에 막대 형상 화합물을 포함하는 층을 형성했을 때, 막대 형상 화합물을 소정의 방향으로 배열시키는 기능을 말한다.
광 배향 재료는, 편광을 조사함으로써 상기 배향 규제력을 발현하는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 이러한 광 배향 재료는 시스-트랜스 변화에 의해 분자 형상만을 변화시켜 배향 규제력을 가역적으로 변화시키는 광이성화 재료와, 편광을 조사함으로써 분자 그 자체를 변화시키는 광반응 재료로 크게 구별할 수 있다. 본 발명에 있어서는 상기 광이성화 재료 및 상기 광반응 재료 중 어느 것이어도 적절하게 사용할 수 있지만, 광반응 재료를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 광반응 재료는, 편광이 조사됨으로써 분자가 반응하여 배향 규제력을 발현하는 것이기 때문에, 불가역적으로 배향 규제력을 발현하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 광반응 재료 쪽이 배향 규제력의 경시 안정성에 있어서 우수하기 때문이다.
상기 광반응 재료는, 편광 조사에 의해 발생하는 반응의 종류에 의해 더욱 분별할 수 있다. 구체적으로는, 광이량화 반응을 발생시킴으로써 배향 규제력을 발현하는 광이량화형 재료, 광분해 반응을 발생시킴으로써 배향 규제력을 발현하는 광분해형 재료, 광결합 반응을 발생시킴으로써 배향 규제력을 발현하는 광결합형 재료 및 광분해 반응과 광결합 반응을 발생시킴으로써 배향 규제력을 발현하는 광분해-결합형 재료 등으로 나눌 수 있다. 본 발명에 있어서는 상기 광반응 재료 중 어느 것이어도 적절하게 사용할 수 있지만, 안정성 및 반응성(감도) 등의 관점에서 광이량화형 재료를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
광이량화형 재료는, 광이량화 반응을 발생시킴으로써 배향 규제력을 발현할 수 있는 재료이면 특별히 한정되지 않지만, 배향 규제력이 양호한 점에서, 광이량화 반응을 발생시키는 광의 파장이 280㎚ 이상인 것이 바람직하고, 280㎚ 내지 400㎚의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 300㎚ 내지 380㎚의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다.
이러한 광이량화형 재료로서, 신나메이트, 쿠마린, 벤질리덴프탈이미딘, 벤질리덴아세토페논, 디페닐아세틸렌, 스틸바졸, 우라실, 퀴놀리논, 말레이미드, 또는 신나밀리덴아세트산 유도체를 갖는 중합체를 들 수 있다. 그 중에서도, 배향 규제력이 양호한 점에서, 신나메이트, 쿠마린 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 갖는 중합체가 바람직하게 사용된다. 이러한 광이량화형 재료의 구체예로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 평9-118717호 공보, 일본 특허 공표 평10-506420호 공보, 일본 특허 공표 제2003-505561호 공보, WO2010/150748호 공보, WO2011/126019호 공보, WO2011/126021호 공보 및 WO2011/126022호 공보에 기재된 화합물을 들 수 있다.
상기 신나메이트 및 쿠마린은, 하기 식 Ⅰa, Ⅰb로 표현되는 것이 적절하게 사용된다.
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상기 식 중, A는, 피리미딘-2,5-디일, 피리딘-2,5-디일, 2,5-티오페닐렌, 2,5-푸라닐렌, 1,4- 또는 2,6-나프틸렌을 나타내거나, 비치환이거나, 불소, 염소 또는 탄소 원자 1 내지 18개의 환식, 직쇄상 또는 분지쇄상 알킬 잔기(비치환이거나, 불소, 염소에 의해 일 또는 다치환되어 있고, 1개 이상의 인접하지 않는 -CH2-기가 독립적으로 기 C에 의해 치환되어 있어도 됨)에 의해 일 또는 다치환되어 있는 페닐렌을 나타낸다.
상기 식 중, B는, 수소 원자를 나타내거나, 제2 물질, 예를 들어 중합체, 올리고머, 단량체, 광 활성 중합체, 광 활성 올리고머 및/또는 광 활성 단량체 또는 표면과 반응 또는 상호 작용할 수 있는 기를 나타낸다.
상기 식 중, C는, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -NR1-, -NR1-CO-, -CO-NR1-, -NR1-CO-O-, -O-CO-NR1-, -NR1-CO-NR1-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-CO-O- 및 Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-(R1은 수소 원자 또는 저급 알킬을 나타냄)로부터 선택되는 기를 나타낸다.
상기 식 중, D는, -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -NR1-, -NR1-CO-, -CO-NR1-, -NR1-CO-O-, -O-CO-NR1-, -NR1-CO-NR1-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-CO-O- 및 Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-(R1은 수소 원자 또는 저급 알킬을 나타냄)로부터 선택되는 기, 방향족 기 또는 지환식 기를 나타낸다.
상기 식 중, S1 및 S2는, 서로 독립적으로, 단결합 또는 스페이서 단위, 예를 들어 탄소 원자 1 내지 40개의 직쇄상 또는 분지쇄상 알킬렌기(비치환이거나, 불소, 염소에 의해 일 또는 다치환되어 있고, 1개 이상의 인접하지 않는 -CH2-기가 독립적으로 기 D에 의해 치환되어 있어도 되지만, 산소 원자가 서로 직접적으로는 결합되어 있지 않음)를 나타낸다.
상기 식 중, Q는, 산소 원자 또는 NR1-(R1은 수소 원자 또는 저급 알킬을 나타냄)를 나타낸다.
상기 식 중, X 및 Y는, 서로 독립적으로, 수소, 불소, 염소, 시아노, 탄소 원자 1 내지 12개의 알킬(경우에 따라서는 불소에 의해 치환되어 있고, 경우에 따라서는 1개 이상의 인접하지 않는 알킬-CH2-기가 -O-, -CO-O-, -O-CO- 및/또는 CH=CH-에 의해 치환되어 있음)을 나타낸다.
또한, 본 발명에 사용되는 광 배향 재료는, 1종만이어도 되고, 2종류 이상을 사용해도 된다.
(용매)
패턴 배향층용 조성물에 사용하는 용매는, 광 배향 재료 등을 원하는 농도로 용해시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 벤젠, 헥산 등의 탄화수소계 용매, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논(이하 「CHN」이라고 함) 등의 케톤계 용매, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄, 프로필렌글리콜모노에틸에테르(PGME) 등의 에테르계 용매, 클로로포름, 디클로로메탄 등의 할 로겐화알킬계 용매, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 에스테르계 용매, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매, 디메틸술폭시드 등의 술폭시드계 용매, 시클로헥산 등의 아논계 용매, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올(이하 「IPA」라고 함) 등의 알코올계 용매를 예시할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 또한, 용매는, 1종이어도 되고, 2종류 이상의 용매의 혼합 용매이어도 된다.
용매의 양은, 광 배향 재료 100질량부에 대하여 600질량부 이상 3900질량부 이하인 것이 바람직하다. 600질량부 미만이면 광 배향 재료를 균일하게 용해시킬 수 없을 가능성이 있는 점에서 바람직하지 않다. 3900질량부를 초과하면, 용매의 일부가 잔존하고, 그 잔존한 용매가 기재 상에 패턴 배향층용 조성물을 도포 시공했을 때 기재에 함침되고, 그 결과, 광 배향성과 TAC 기재에 대한 밀착성 양쪽이 내려갈 수 있는 점에서 바람직하지 않다.
(밀착 향상제)
또한, 필수의 구성 요소는 아니지만, 본 발명의 패턴 배향층용 조성물은, 밀착 향상제를 함유하는 것이 바람직하다. 밀착 향상제는, 기재 상에 패턴 배향층용 조성물을 도포 시공했을 때, 기재와 화학 반응을 일으켜 기재의 표면을 손상시켜, 기재와, 패턴 배향층용 조성물의 경화물을 포함하는 배향층의 밀착성을 높이는 기능을 갖는다.
밀착 향상제의 예로서, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(이하 「PETA」라고 함) 등의 다관능 아크릴레이트를 들 수 있다.
PETA 등을 밀착 향상제로서 사용하는 경우, 그 양은, 광 배향 재료의 합계 100질량부에 대하여 25질량부 이하인 것이 바람직하다. PETA의 증발 속도는 PGME의 증발 속도보다도 느리기 때문에, 밀착 향상제의 양이 25질량부를 초과하면, 기재 상에 패턴 배향층용 조성물을 도포 시공했을 때 용매의 일부가 기재에 함침되고, 그 결과, 광 배향성이 내려갈 수 있는 점에서 바람직하지 않다.
(그 외)
그 외에, 필요에 따라 각종 첨가제를 함유하는 것이어도 된다.
[패턴 배향층용 조성물의 도포 시공]
패턴 배향층용 조성물의 도포 시공은, 기재(11) 상에 가열 건조층(12')을 원하는 두께로 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 그라비아 코팅법, 리버스 코팅법, 나이프 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 에어 나이프 코팅법, 스핀 코팅법, 롤 코팅법, 프린트법, 침지 인상법, 커튼 코팅법, 다이 코팅법, 캐스팅법, 바 코팅법, 익스트루전 코팅법, E형 도포 방법 등을 예시할 수 있다.
가열 건조층(12')의 두께는, 원하는 평면성을 달성할 수 있는 범위 내이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.1㎛ 내지 50㎛의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.1㎛ 내지 30㎛의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 0.1㎛ 내지 10㎛의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다.
<가열 건조층 형성 공정>
가열 건조층 형성 공정에서는, 적층체 형성 공정 후에 패턴 배향층용 조성물을 가열 건조하여 가열 건조층(12')을 형성한다.
가열 건조의 온도는, 100℃ 이상 130℃ 이하인 것이 바람직하다. 100℃ 미만이면 조성물을 균일하게 열경화할 수 없어, 박막이 불균일하게 될 가능성이 있는 점에서 바람직하지 않다. 130℃를 초과하면, 기재(11)나 박막이 수축할 가능성이 있기 때문에, 바람직하지 않다.
<패턴 배향층 형성 공정>
패턴 배향층 형성 공정에서는, 가열 건조층 형성 공정 후, 가열 건조층(12')에 대하여 편광 패턴을 조사함으로써 다른 광 배향성을 갖는 패턴 배향층(12)을 형성한다.
가열 건조층(12')에 대하여 자외선을 조사하는 자외선 조사 처리에 대하여, 도 2를 참조하면서 상세하게 설명한다.
우선, 도 2의 (A)에 도시한 바와 같이, 우안용 영역에 대응하는 제1 배향 준비 영역(12'A)을 차광하지 않고, 좌안용 영역에 대응하는 제2 배향 준비 영역(12'B)만을 차광한 마스크(21)를 개재하여, 직선 편광에 의한 자외선(편광 자외선)을 가열 건조층(12')을 향하여 조사함으로써, 차광되어 있지 않은 제1 배향 준비 영역(12'A)을 원하는 방향으로 배향시킨다. 계속해서, 도 2의 (B)에 도시한 바와 같이, 1회째의 조사와는 편광 방향이 90° 다른 직선 편광에 의해 자외선을 가열 건조층(12')의 전체면에 조사하고, 1회째의 조사에서는 미노광의 제2 배향 준비 영역(12'B)을 원하는 방향으로 배향시킨다. 이들 2회의 자외선 조사에 의해, 2종류의 배향 패턴이 형성된다.
도 2의 예에서는, 우선 제1 배향 준비 영역(12'A)에 편광 자외선을 조사하고, 그 후, 제2 배향 준비 영역(12'B)에 편광 자외선을 조사하고 있지만, 이 순서에 한하는 것은 아니며, 우선 제2 배향 준비 영역(12'B)에 편광 자외선을 조사하고, 그 후, 제1 배향 준비 영역(12'A)에 편광 자외선을 조사해도 된다.
마스크의 패턴, 즉, 패턴 조사의 패턴은, 우안용 영역에 대응하는 제1 배향 영역(12A)(도 1 참조)과, 좌안용 영역에 대응하는 제2 배향 영역(12B)(상동)을 안정적으로 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 띠 형상 패턴, 모자이크 형상 패턴, 지그재그 배치 형상 패턴 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 띠 형상의 패턴인 것이 바람직하고, 특히, 긴 필름의 길이 방향으로 서로 평행한 띠 형상의 패턴인 것, 즉, 패턴 조사가, 긴 필름의 길이 방향으로 서로 평행한 띠 형상의 패턴으로 편광 자외선을 조사하는 것인 것이 바람직하다. 편광 자외선의 조사 위치를 고정하고, 긴 필름을 길이 방향으로 반송함으로써 용이하게 형성할 수 있기 때문이다. 또한, 고정밀도로 패턴 형상으로 조사할 수 있기 때문이다. 또한, 위상차층(13)에 있어서의, 우안용 영역에 대응하는 제1 위상차 영역(4A) 및 좌안용 영역에 대응하는 제2 위상차 영역(4B)이 형성되어 있는 패턴과, 표시 장치에 사용되는 컬러 필터 등에 있어서 화소가 형성되어 있는 패턴을 대응 관계로 하는 것이 용이해지기 때문이다.
마스크의 패턴 폭, 즉, 편광 자외선의 조사 폭 및 조사 간격(비조사 폭)으로서는, 동일해도 되고, 또는 상이해도 되지만, 우안용 영역에 대응하는 영역의 폭과 좌안용 영역에 대응하는 영역의 폭은 동일한 것이 바람직하다. 위상차층(13)에 있어서의 제1 위상차 영역(4A) 및 제2 위상차 영역(4B)이 형성되어 있는 패턴과, 화소부가 형성되어 있는 패턴을 대응 관계로 하는 것이 용이해지고, 그 결과, 플랫 패널 디스플레이를 용이하게 제조할 수 있기 때문이다. 컬러 필터의 스트라이프 라인과 위치를 맞추는 경우에는, 우안용 영역에 대응하는 영역 및 좌안용 영역에 대응하는 영역이 형성된 패턴과, 상기 컬러 필터의 스트라이프 패턴을 대응 관계가 되는 폭으로 조사되는 것이 바람직하다.
3차원 표시 용도의 경우, 패턴 폭은, 50㎛ 내지 1000㎛의 범위 내인 것이 바람직하고, 100㎛ 내지 800㎛의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 또한, 여기서 말하는 패턴 폭은, 위상차 필름(2)에 포함되는 기재(11)가 안정 수축 상태에서의, 패턴 배향층(12)의 패턴 폭을 가리킨다.
마스크를 구성하는 재료로서는, 원하는 개구부를 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 자외선에 의한 열화가 거의 없는 금속이나 석영 등을 들 수 있다. 구체적으로는, SUS 등의 금속 기판을 에칭 가공, 레이저 가공, 또는 전주 가공에 의해 패터닝하고, 또한 필요에 따라 니켈 도금 등의 표면 처리를 실시한 것을 사용할 수 있다. 또한, 소다 석회 유리나 석영을 포함하는 기판 상에, 에멀전(은염)이나, 크롬을 포함하는 차광막을 갖는 것으로 할 수 있다.
그 중에서도, 합성 석영에 Cr을 패터닝한 것인 것이 바람직하다. 온도·습도 변화 등에 대한 치수 안정성과 자외선 투과율이 우수하여, 패턴 배향층용 조성물의 경화물을 포함하는 가열 건조층(12')에 고정밀도로 자외선을 조사할 수 있어, 결과적으로 정밀도가 높은 패턴 배향층(12)을 형성할 수 있기 때문이다.
합성 석영 마스크의 두께로서는, 높은 치수 정밀도로 패턴을 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 1㎜ 내지 20㎜의 범위 내인 것이 바람직하고, 5㎜ 내지 18㎜의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 9㎜ 내지 16㎜의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 두께가 상술한 범위 내인 것에 의해, 휘지 않는 것으로 할 수 있어, 치수 정밀도가 높은 것으로 할 수 있음과 아울러, 포토마스크로서 핸들링할 때 지나치게 무거운 경우가 없기 때문이다.
편광 자외선의 편광 방향은, 우안용 영역에 대응하는 영역에 대한 편광 방향과, 좌안용 영역에 대응하는 영역에 대한 편광 방향이 상이한 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 양자 사이에서 90° 상이한 것인 것이 바람직하다. 제1 위상차 영역(4A)과 제2 위상차 영역(4B) 사이에서 굴절률이 가장 크게 되는 방향(지상축(遲相軸) 방향)을 서로 직교하는 관계로 할 수 있으므로, 3차원 표시가 가능한 표시 장치를 보다 적합하게 제조할 수 있기 때문이다.
90° 상이한 방향이란, 패턴 배향막(1)을 사용하여 3차원 표시가 가능한 표시 장치를 형성했을 때, 고정밀도로 3차원 표시를 행할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상, 90°±3°의 범위 내인 것이 바람직하고, 90°±2° 정도의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 90°±1° 정도의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 고성능의 3차원 표시가 가능한 표시 장치로 할 수 있기 때문이다.
편광 자외선은, 집광되어 있어도 되고, 집광되어 있지 않은 것이어도 되지만, 패턴 조사가 반송용 롤 상의 긴 필름에 대하여 행해지는 경우, 즉, 편광 자외선이 조사되는 영역 내에서, 편광 자외선의 광원으로부터의 거리의 차가 발생하는 경우에는, 반송 방향에 대하여 집광되어 있는 것이 바람직하다. 광원으로부터의 거리에 의한 영향을 저감시켜, 높은 패턴 정밀도로 배향 영역을 형성할 수 있기 때문이다.
집광 방법으로서는, 일반적으로 사용되는 방법, 예를 들어 원하는 형상을 갖는 집광 리플렉터나 집광 렌즈를 사용하는 방법을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 편광 자외선이 반송 방향과 직교하는 방향(폭 방향)에 대하여 평행 광으로 되는 것인 것이 바람직하며, 평행화 방법으로서는 일반적으로 사용되는 방법, 예를 들어 원하는 형상을 갖는 집광 리플렉터나 집광 렌즈를 사용하는 방법을 들 수 있다.
편광 자외선의 파장은, 광 배향 재료 등에 따라 적절히 설정되는 것이며, 일반적인 광 배향 재료에 배향 규제력을 발현시킬 때 사용되는 파장으로 할 수 있고, 구체적으로는, 파장이 210㎚ 내지 380㎚, 바람직하게는 230㎚ 내지 380㎚, 더욱 바람직하게는 250㎚ 내지 380㎚의 조사광을 사용하는 것이 바람직하다.
자외선의 광원으로서는, 저압 수은 램프(살균 램프, 형광 케미컬 램프, 블랙 라이트), 고압 방전 램프(고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프), 쇼트 아크 방전 램프(초고압 수은 램프, 크세논 램프, 수은 크세논 램프) 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도, 메탈 할라이드 램프, 크세논 램프, 고압 수은 램프등 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
편광 자외선의 생성 방법으로서는, 편광 자외선을 안정적으로 조사할 수 있는 방법이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 일정 방향의 편광만을 통과시킬 수 있는 편광자를 개재하여 자외선 조사하는 방법을 사용할 수 있다.
이러한 편광자로서는, 편광 광의 생성에 일반적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어 슬릿 형상의 개구부를 갖는 와이어 그리드형 편광자나, 석영판을 복수 매 적층하여 브루스터 각을 이용하여 편광 분리하는 방법이나, 굴절률이 상이한 증착 다층막의 브루스터 각을 이용하여 편광 분리하는 방법을 사용하는 것 등을 들 수 있다.
편광 자외선의 조사량은, 원하는 배향 규제력을 갖는 배향 영역을 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 파장 310㎚의 경우에는, 5mJ/㎠ 내지 500mJ/㎠의 범위 내인 것이 바람직하고, 7mJ/㎠ 내지 300mJ/㎠의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 10mJ/㎠ 내지 100mJ/㎠의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 충분한 배향 규제력을 갖는 배향 영역을 형성할 수 있기 때문이다.
편광 자외선의 조사 거리, 즉, 편광 자외선의 조사를 받는 긴 필름의 반송 방향의 거리로서는, 각 노광 처리에서 상술한 조사량으로 할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 라인 속도 등에 따라 적절히 설정할 수 있다. 조사 거리가 짧은 경우에는, 패턴 정밀도가 높은 것으로 하는 것이 용이하게 되고, 조사 거리가 긴 경우에는, 라인 속도가 빠른 경우에도 충분한 배향 규제력을 갖는 배향 영역으로 할 수 있다는 등의 이점이 있다. 또한, 조사 거리를 길게 하는 방법으로서는, 각 노광 처리에서의 편광 자외선의 조사 횟수를 복수 회로 하거나, 반송 방향으로 조사 면적을 넓게 하는 방법을 들 수 있다.
박막에 대하여 편광 자외선을 조사할 때, 박막의 온도가 일정해지도록 온도 조절하는 것이 바람직하다. 배향 영역을 고정밀도로 형성할 수 있기 때문이다. 박막의 온도는, 15℃ 내지 90℃인 것이 바람직하고, 15℃ 내지 60℃인 것이 보다 바람직하다. 온도 조절의 방법으로서는, 일반적인 가열·냉각 장치 등의 온도 조절 장치를 사용하는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는 소정의 온도의 공기를 송풍할 수 있는 송풍 장치를 사용하는 방법이나, 상기 반송 수단으로서, 온도 조절 가능한 것을 사용하는 방법, 보다 구체적으로는, 온도 조절 가능한 반송용 롤이나 벨트 컨베이어 등을 사용하는 방법을 들 수 있다.
패턴 배향층(12)의 두께는, 막대 형상 화합물에 대하여 원하는 배향 규제력을 발현할 수 있는 범위 내이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 100㎚ 내지 1000㎚의 범위 내인 것이 바람직하다. 100㎚ 미만이면 막대 형상 화합물에 대하여 원하는 배향 규제력을 발현할 수 없을 가능성이 있기 때문에, 바람직하지 않다. 1000㎚를 초과하면, 밀착력이 저감될 가능성이 있기 때문에, 바람직하지 않다.
2. 위상차 필름(2)의 형성
위상차 필름(2)은 패턴 배향막(1)을 형성한 후, 또한 다음 공정을 거쳐 형성된다. 우선, 패턴 배향막(1)의 패턴 배향층(12)에 상기 막대 형상 화합물을 포함하는 위상차층 형성용 도공액을 도포 시공하여, 위상차층 형성용 층을 형성하는 위상차층 형성용 도공액 도포 시공 처리를 행한다. 그 후, 위상차층 형성용 도공액의 도막에 포함되는 막대 형상 화합물을, 상기 패턴 배향층(12)이 갖는 우안용 영역에 대응하는 제1 배향 영역(12A)과, 좌안용 영역에 대응하는 제2 배향 영역(12B)의 상이한 배향 방향을 따라, 막대 형상 화합물을 배열시키는 배향 처리를 행한다. 이들 처리에 의해 위상차층(13)이 형성된다.
마지막으로 필름을 원하는 크기로 잘라 내는 절단 처리를 행한다. 상기 공정을 거쳐, 도 3에 도시하는 위상차 필름(2)이 제작된다.
<위상차층 형성용 도공액 도포 시공 처리>
위상차층 형성용 도공액의 도포 방법으로서는, 패턴 배향층(12) 상에 위상차층 형성용 도공액을 포함하는 도막을 안정적으로 형성할 수 있는 방법이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 조성물 도포 시공 처리에서 설명한 것과 동일한 것을 예시할 수 있다.
[위상차층(13)]
위상차층(13)은 액정성을 나타내고 분자 내에 중합성 관능기를 갖는 막대 형상 화합물을 포함한다. 위상차층(13)은 상기 배향 패턴을 따라 형성되기 때문에, 우안용 영역에 대응하는 제1 위상차 영역(4A)과, 좌안용 영역에 대응하는 제2 위상차 영역(4B)을 갖는다.
(막대 형상 화합물)
막대 형상 화합물의 일례로서, 액정 재료를 들 수 있다. 액정 재료는, 굴절률 이방성을 갖고, 상기 배향 패턴을 따라 규칙적으로 배열됨으로써, 위상차층(13)에 원하는 위상차성을 부여하는 기능을 갖는다. 액정 재료로서, 예를 들어, 네마틱 상태, 스멕틱 상태 등의 액정 상(상태)을 나타내는 재료를 들 수 있지만, 다른 액정 상을 나타내는 액정 재료와 비교하여 규칙적으로 배열시키는 것이 용이한 점에서, 네마틱 상을 나타내는 액정 재료를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 네마틱 상을 나타내는 액정 재료로서, 메소겐 양단부에 스페이서를 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 메소겐 양단부에 스페이서를 갖는 액정 재료는 유연성이 우수하기 때문에, 이러한 액정 재료를 사용함으로써, 위상차 필름(2)을 투명성이 우수한 것으로 할 수 있기 때문이다.
또한, 액정 재료는, 분자 내에 중합성 관능기를 갖는 것이 바람직하고, 3차원 가교 가능한 중합성 관능기를 갖는 것이 보다 바람직하다. 액정 재료가 중합성 관능기를 가짐으로써, 액정 재료를 중합하여 고정하는 것이 가능하게 되기 때문에, 배열 안정성이 우수하여, 위상차성의 경시 변화가 발생하기 어려운 위상차층(13)을 얻을 수 있기 때문이다.
여기서, 「3차원 가교」란, 액정성 분자를 서로 3차원으로 중합하여, 그물눈(네트워크) 구조의 상태로 하는 것을 말한다.
상기 중합성 관능기로서는, 예를 들어 자외선, 전자선 등의 전리 방사선, 또는 열의 작용에 의해 중합되는 중합성 관능기를 들 수 있다. 이들 중합성 관능기의 대표예로서는, 라디칼 중합성 관능기, 또는 양이온 중합성 관능기 등을 들 수 있다. 또한 라디칼 중합성 관능기의 대표예로서는, 적어도 1개의 부가 중합 가능한 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 관능기를 들 수 있고, 구체예로서는, 치환기를 갖는 또는 갖지 않는 비닐기, 아크릴레이트기(아크릴로일기, 메타크릴로일 기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기를 포함하는 총칭) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 양이온 중합성 관능기의 구체예로서는, 에폭시기 등을 들 수 있다. 그 외에, 중합성 관능기로서는, 예를 들어 이소시아네이트기, 불포화 3중 결합 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 프로세스 상의 관점에서, 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 관능기가 적절하게 사용된다.
또한, 액정 재료는, 말단부에 상기 중합성 관능기를 갖는 것이 특히 바람직하다. 이러한 액정 재료를 사용함으로써, 예를 들어 서로 3차원으로 중합하여, 그물눈(네트워크) 구조의 상태로 할 수 있기 때문에, 열 안정성을 구비하고, 또한, 광학 특성의 발현성이 우수한 상기를 형성할 수 있기 때문이다. 또한, 본 발명에 있어서는 한쪽 말단부에 중합성 관능기를 갖는 액정 재료를 사용했을 경우에도, 다른 분자와 가교하여 배열 안정화할 수 있다.
본 발명에 사용되는 액정 재료의 구체예로서는, 하기 식 (1) 내지 (17)로 표현되는 화합물을 예시할 수 있다.
Figure pct00002
또한, 액정 재료는, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 예를 들어, 액정 재료로서, 양쪽 말단부에 중합성 관능기를 1개 이상 갖는 액정 재료와, 한쪽 말단부에 중합성 관능기를 1개 이상 갖는 액정 재료를 혼합하여 사용하면, 양자의 배합비의 조정에 의해 중합 밀도(가교 밀도) 및 광학 특성을 임의로 조정할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, 신뢰성 확보의 관점에서는, 양쪽 말단부에 중합성 관능기를 1개 이상 갖는 액정 재료가 바람직하지만, 액정 배향의 관점에서는 양쪽 말단부의 중합성 관능기가 1개인 것이 바람직하다.
액정 재료의 양은, 패턴 배향층(12) 상에 도포하는 도포 방법에 따라, 위상차층 형성용 도공액의 점도를 원하는 값으로 할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 상기 도공액 중, 5질량부 내지 40질량부의 범위 내인 것이 바람직하고, 10질량부 내지 30질량부의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 5질량부 미만이면 액정 재료가 지나치게 적기 때문에, 위상차층(13)에의 입사광을 적절하게 배향할 수 없을 가능성이 있기 때문에, 바람직하지 않다. 30질량부를 초과하면, 위상차층 형성용 도공액의 점도가 지나치게 높아지기 때문에, 작업성이 떨어지기 때문에, 바람직하지 않다.
위상차층(13)의 두께는, 소정의 위상차성을 달성할 수 있는 범위 내로 하는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 위상차층(13)의 면내 위상차가 λ/4 정도에 상당하는 것이 바람직하다. 여기서, λ는 파장 550㎚이다. 이것에 의해, 위상차층(13)을 통과하는 직선 편광을 서로 직교 관계에 있는 원편광으로 할 수 있기 때문에, 보다 고정밀도로 3차원 영상을 표시할 수 있다.
(중합 개시제)
본 발명의 필수적인 구성 요소는 아니지만, 중합성 액정 재료를 막대 형상 화합물로 할 경우, 적절히, 중합 개시제를 첨가하는 것이 바람직하다.
중합 개시제로서, 예를 들어 벤조페논, o-벤조일벤조산메틸, 4,4-비스(디메틸아민)벤조페논, 4,4-비스(디에틸아민)벤조페논, α-아미노·아세토페논, 4,4-디클로로벤조페논, 4-벤조일-4-메틸디페닐케톤, 디벤질케톤, 플루오레논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-tert-부틸디클로로아세토페논, 티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 디에틸티오크산톤, 벤질디메틸케탈, 벤질메톡시에틸아세탈, 벤조인메틸에테르, 벤조인부틸에테르, 안트라퀴논, 2-tert-부틸안트라퀴논, 2-아밀안트라퀴논, β-클로로안트라퀴논, 안트론, 벤즈안트론, 디벤즈수베론, 메틸렌안트론, 4-아지도벤질아세토페논, 2,6-비스(p-아지도벤질리덴)시클로헥산, 2,6-비스(p-아지도벤질리덴)-4-메틸시클로헥사논, 2-페닐-1,2-부타디온-2-(o-메톡시카르보닐)옥심, 1-페닐-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐)옥심, 1,3-디페닐-프로판트리온-2-(o-에톡시카르보닐)옥심, 1-페닐-3-에톡시-프로판트리온-2-(o-벤조일)옥심, 미힐러케톤, 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논, 나프탈렌술포닐클로라이드, 퀴놀린술포닐클로라이드, n-페닐티오아크리돈, 4,4-아조비스이소부티로니트릴, 디페닐디술피드, 벤즈티아졸디술피드, 트리페닐포스핀, 캄포퀴논, 아데카사 제조 N1717, 4브롬화탄소, 트리브로모페닐술폰, 과산화벤조인, 에오신, 메틸렌블루 등의 광환원성 색소와 아스코르브산이나 트리에탄올아민과 같은 환원제의 조합 등을 들 수 있다. 본 발명에서는, 이들 중합 개시제를 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 중합 개시제를 사용하는 경우, 또한 중합 개시 보조제를 병용할 수 있다. 이러한 중합 개시 보조제로서는, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민 등의 3급 아민류나, 2-디메틸아미노에틸벤조산, 4-디메틸아미도벤조산에틸 등의 벤조산 유도체를 예시할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
(용매)
또한, 상기 액정 재료를 용해시키기 위하여, 통상, 용매가 사용된다. 용매는, 액정 재료를 균일하게 용해 또는 분산시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 벤젠, 헥산 등의 탄화수소계 용매, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용매, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄, 프로필렌글리콜모노에틸에테르(PGME) 등의 에테르계 용매, 클로로포름, 디클로로메탄 등의 할로겐화알킬계 용매, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 에스테르계 용매, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매 및 디메틸술폭시드 등의 술폭시드계 용매, 시클로헥산 등의 아논계 용매, 메탄올, 에탄올 및 프로판올 등의 알코올계 용매를 사용할 수 있다. 또한, 용매는, 1종류이어도 되고, 2종류 이상의 용매의 혼합 용매이어도 된다.
(다른 화합물)
또한, 액정 재료의 배열 질서를 해치지 않는 범위이면, 다른 화합물을 첨가할 수도 있다. 다른 화합물로서, 예를 들어, 중합 개시제, 중합 금지제, 가소제, 계면 활성제, 실란 커플링제 등을 들 수 있다.
(위상차층(13)의 두께)
위상차층(13)은 막대 형상 화합물이 함유됨으로써, 위상차성을 발현하는 것으로 되어 있는 바, 당해 위상차성의 정도는 막대 형상 화합물의 종류 및 위상차층(13)의 두께에 의존하여 결정되는 것이다. 따라서, 위상차층(13)의 두께는, 소정의 위상차성을 달성할 수 있는 범위 내로 하는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 위상차 필름(2)의 용도 등에 따라 적절히 결정되는 것이다.
위상차층 형성용 도공액을 포함하는 위상차층 형성용 층의 두께는, 그 후에 형성되는 위상차층(13)의 면내 위상차가 λ/4 정도에 상당하는 범위 내로 되도록 도포하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 제1 위상차 영역(4A) 및 제2 위상차 영역(4B)을 통과하는 직선 편광을, 서로 회전 방향이 다른 원편광으로 할 수 있고, 결과적으로, 보다 고정밀도로 3차원 영상을 표시할 수 있기 때문이다.
위상차층(13)의 두께를 위상차층(13)의 면내 위상차가 λ/4 정도에 상당하는 범위 내의 거리로 하는 경우, 구체적으로 어느 정도의 거리로 할지는, 막대 형상 화합물의 종류에 따라 적절히 결정되게 된다. 일반적인 막대 형상 화합물을 사용하는 경우, 당해 거리는 0.5㎛ 내지 2㎛의 범위 내로 되지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
<배향 처리>
배향 처리에서는, 위상차층 형성용 도공액의 도막에 포함되는 막대 형상 화합물을, 상기 패턴 배향층(12)에 포함되는 제1 배향 영역(12A) 및 제2 배향 영역(12B)의 상이한 배향 방향을 따라, 막대 형상 화합물을 배열시킨다. 막대 형상 화합물을 배열시키는 방법으로서는, 원하는 방향으로 배열시킬 수 있는 방법이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 막대 형상 화합물을 액정 상 형성 온도 이상으로 가온하는 것을 들 수 있다.
본 처리에 의해 형성되는 위상차층(13)의 패턴은, 패턴 배향층(12)의 패턴과 동일하게 되어, 우안용 영역에 대응하는 제1 배향 영역(12A) 상에는, 우안용 영역에 대응하는 제1 위상차 영역(4A)이 형성되고, 좌안용 영역에 대응하는 제2 배향 영역(12B) 상에는, 좌안용 영역에 대응하는 제2 위상차 영역(4B)이 형성된다.
위상차층(13)에 제1 위상차 영역(4A) 및 제2 위상차 영역(4B)이 형성되어 있는지 여부는, 예를 들어 편광판 크로스 니콜 내에 샘플을 넣고, 샘플을 회전시켰을 경우에 명선과 암선이 반전되는 것을 확인함으로써 평가할 수 있다. 이때, 우안용 영역 A 및 좌안용 영역 B를 포함하는 패턴이 미세한 경우에는 편광 현미경으로 관찰하면 된다. 또한, AXOMETRICS사(미국) 제조의 AxoScan을 사용하여 각 패턴 내의 지상축(遲相軸)의 방향(각도)을 측정해도 된다.
위상차층(13)의 면내 위상차는, 100㎚ 내지 160㎚의 범위 내인 것이 바람직하고, 110㎚ 내지 150㎚의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 115㎚ 내지 135㎚의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 위상차층(13)에 있어서 제1 위상차 영역(4A) 및 제2 위상차 영역(4B)이 나타내는 면내 위상차는, 지상축(遲相軸)의 방향이 상이한 것 이외에는 거의 동일하게 된다.
<건조 처리>
계속해서, 위상차층 형성용 도공액의 도막을 건조시킨다.
도막의 건조 방법으로서는, 가열 건조 방법, 감압 건조 방법, 갭 건조 방법 등, 일반적으로 사용되는 건조 방법을 사용할 수 있다. 또한, 건조 방법은, 단일한 방법으로 한정되지 않으며, 예를 들어 잔류하는 용매량에 따라 순차 건조 방식을 변화시키는 등의 형태에 의해, 복수의 건조 방식을 채용해도 된다.
또한, 상기 도막의 건조 방법으로서는, 일정한 온도로 조정된 건조풍을, 상기 도막에 접촉시키는 방법을 사용할 수도 있지만, 이러한 건조 방법을 사용하는 경우에는, 상기 도막에 접촉시키는 건조풍의 풍속이 3m/초 이하인 것이 바람직하며, 특히 0.5m/초 이하인 것이 바람직하다.
또한, 온도 조건으로서는, 40℃ 내지 150℃의 범위 내인 것이 바람직하고, 50℃ 내지 120℃의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 특히, 55℃ 내지 110℃의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 건조 시간으로서는, 0.2 내지 30분의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.5분 내지 20분의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 특히, 1분 내지 10분의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 조건인 것에 의해, 안정적으로 용매를 제거하고, 또한 액정 분자를 배향시키는 데 충분한 열량을 얻을 수 있기 때문이다.
건조 처리를 행하는 타이밍으로서는, 상기 배향 처리 후에 행해지는 것이어도 되고, 상기 배향 처리와 병행하여 행해지는 것이어도 된다.
<막대 형상 화합물 경화 처리>
막대 형상 화합물이 중합성인 경우, 중합성 막대 형상 화합물을 중합하여 경화시키는 경화 처리를 포함하는 것이어도 된다. 또한, 중합성 막대 형상 화합물을 중합시키는 방법으로서는, 중합성 막대 형상 화합물이 갖는 중합성 관능기의 종류에 따라 임의로 결정하면 되지만, 활성 방사선의 조사에 의해 경화시키는 방법이 바람직하다. 활성 방사선으로서는, 중합성 막대 형상 화합물을 중합하는 것이 가능한 방사선이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상적으로는 장치의 용이성 등의 관점에서 자외광 또는 가시광을 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로는, 패턴 배향층(12)을 형성할 때 사용한 자외선과 마찬가지로 할 수 있다. 이러한 경화 처리를 거치는 것에 의해, 서로 중합되어, 그물눈(네트워크) 구조의 상태로 할 수 있기 때문에, 열 안정성을 구비하고, 또한, 광학 특성의 발현성이 우수한 위상차층(13)을 형성할 수 있다.
<폭로 시간>
그런데, 본 발명은 가열 건조층(12')을 형성한 후, 위상차층(13)을 형성하기까지의 공정 사이에서, 가열 건조층(12') 및 패턴 배향층(12)의 공기 중에의 폭로 시간이 4시간 이하인 것을 특징으로 한다. 폭로 시간은 1시간 이하인 것이 보다 바람직하다. 폭로 시간이 4시간을 초과하면, 위상차 필름(2)의 배향성이 저하될 수 있는 점에서 바람직하지 않다.
폭로 시간을 4시간 이하로 억제하기 위한 제1 형태로서, 가열 건조층(12')의 형성 후 또는 패턴 배향층(12)의 형성 후에, 기재와, 가열 건조층(12') 또는 패턴 배향층(12)을 포함하는 적층체를 롤 형상으로 권취하여 보관하는 것을 들 수 있다. 롤 형상으로의 권취 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 구체적으로는, 도포 시공면과 이면이 직접 접지하는 방법, 간지를 감아 직접 접지하지 않는 방법 등을 들 수 있다.
롤 성형을 거치면, 롤 성형 후, 4시간을 초과하는 시간(예를 들어, 10시간)을 두고 난 후 다음 공정으로 이행하더라도 높은 배향성을 얻을 수 있다. 이는, (가) 패턴 배향층용 조성물을 도포 시공하는 도포 시공 장치와, (나) 막대 형상 화합물을 포함하는 위상차층을 형성하기 위하여 사용하는 장치가 동일한 제조 라인에 없으므로, 위상차 필름(2)을 연속적으로 제조할 수 없는 경우에 지극히 적합하다. 롤 성형하지 않는 경우, 상기 (가)에 따른 장치와, 상기 (나)에 따른 장치 양쪽을 축차 사용할 수 있도록 제조 계획을 세워야 한다. 한편, 롤 성형하면, 롤 성형하지 않는 경우에는, 상기 (나)에 따른 장치를 가동시켜 위상차층(13)을 형성해야 하는 시각이더라도 당해 장치를 사용하여 다른 제품을 제조하고, 그 후에 위상차층(13)을 형성할 수 있다. 그로 인해, 제조 라인의 계획이 지극히 용이하게 되어, 가동율을 현저하게 향상시킬 수 있다.
폭로 시간을 4시간 이하로 억제하기 위한 제2 형태로서, 가열 건조층(12')을 형성한 후, 위상차층(13)을 형성하기까지를 동일한 제조 라인 내에서 연속적으로 행하는 것을 들 수 있다.
도 4는 가열 건조층(12')을 형성한 후, 위상차층(13)을 형성하기까지를 동일한 제조 라인 내에서 연속적으로 행하는 경우의 개략도이다. 우선, (A) 롤(31)에 권취한 긴 필름으로부터 기재(11)를 제공하고, 이 기재(11) 상에 패턴 배향층용 조성물(32)을 도포 시공한다. 계속해서, (B) 이 조성물을 건조기(33)에서 열경화시켜 박막 형상의 가열 건조층(12')을 형성한다. 계속해서, (C) 가열 건조층(12')에 대하여 자외선 조사 장치(34, 35)로부터 자외선을 조사한다.
계속해서, (D) 위상차층 형성용 도공액의 공급 장치(36)로부터 위상차층 형성용 도공액을 도포 시공하여, 위상차층 형성용 층을 형성한다. 그 후, (E) 건조기(37)를 사용하여 위상차층 형성용 도공액의 도막에 포함되는 막대 형상 화합물을 액정 상 형성 온도 이상으로 가온함으로써, 상기 패턴 배향층(12)이 갖는 우안용 영역에 대응하는 제1 배향 영역(12A)과, 좌안용 영역에 대응하는 제2 배향 영역(12B)의 상이한 배향 방향을 따라, 막대 형상 화합물을 배열시킨다. 이 공정에 의해 위상차층 형성용 층은, 위상차층(13)으로 된다. 그 후, (F) 자외선 조사 장치(38)를 사용하여, 중합성 막대 형상 화합물을 중합하여 경화시킨다. 그리고, (G) 필름을 권취 릴(39)에 권취한 후, 원하는 크기로 잘라 내는 절단 처리를 행한다. 상기 공정을 거쳐 위상차 필름(2)이 제작된다.
<적합한 사용예>
상기 위상차 필름(2)은 3차원 표시용 플랫 패널 디스플레이에 사용하는 것이 적합하며, 3차원 표시용 플랫 패널 디스플레이에 사용함으로써 광 배향성과 기재(11)에 대한 밀착성 양쪽이 우수하다는 현저한 효과를 발휘한다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00003
<실시예 1>
광이량화 부위와 열 가교 부위 양쪽을 갖는 광 배향 재료(상품명: ROP-103, 롤릭사 제조) 100질량부를, PGME, IPA 및 CHN의 혼합 용매 900질량부에 용해시켜, 실시예 1에 따른 패턴 배향층용 조성물을 얻었다. 혼합 용매 중의 PGME, IPA, CHN의 비율은, 체적비로 75:20:5였다.
그 후, 표면에 방현 처리가 실시된 TAC 기재(상품명: TD60UL-P, 두께: 60㎛, 후지 필름사 제조)의 이면에, 상기 패턴 배향층용 조성물을, 경화 후의 막 두께가 200㎚로 되도록 다이 코팅법으로 도포하였다. 그리고, 100℃, 2분간의 조건에서 가열하여, 용매를 증발시킴과 아울러 아크릴계 수지 조성물을 열경화시켰다. 이것에 의해, 두께 200㎚의 경화막이 형성되었다.
이 경화막을 시트 형상의 형태에서 1시간 보관한 후, 경화막에 대하여 와이어 그리드형 편광자를 통과시킨 편광 자외선(편광축이 필름의 반송 방향에 대하여 45°의 방향)을 원단의 반송 방향과 평행한 방향으로 폭 500㎛의 스트라이프 패턴을 크롬으로 합성 석영 상에 형성한 마스크를 개재하여 조사하였다. 계속해서, 마스크를 통과시키지 않고 와이어 그리드형 편광자를 통과한 편광 자외선(편광축이 필름의 반송 방향에 대하여 -45°의 방향)을 조사하였다. 이때, 자외선 조사 장치는, 「H 밸브」(퓨전 UV 시스템즈사 제조)를 사용하였다. 또한, 편광 자외선의 파장은 313㎚로 하고, 적산 광량은 40mJ/㎠로 하였다. 적산 광량의 측정은, 자외선 광량계 「UV-351」(오크 세이사쿠쇼사 제조)을 사용하여 측정하였다. 상기 공정을 거쳐, 실시예 1에 따른 패턴 배향막을 얻었다.
계속해서, 편광 자외선의 조사 후, 시간을 두지 않고, 패턴 배향막의 패턴 배향층 상에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PEGMEA)에 용해시킨 액정 재료(상품명: licrivue(등록 상표) RMS03-013C, 머크사 제조)를 최종적인 층 두께가 1㎛로 되도록 다이 코팅법으로 도포하였다. 그리고, 핫 플레이트 상에서 60℃, 2분간의 조건에서 가열하고, 실온 근방까지 냉각한 후, 상기 자외선 조사 장치를 사용하여 파장 365㎚의 자외선을 적산 광량이 300mJ/㎠로 되기까지 조사하였다. 상기 공정을 거쳐, 실시예 1에 따른 위상차 필름을 얻었다.
<실시예 2>
경화막을 시트 형상의 형태에서 4시간 보관한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시예 2에 따른 패턴 배향층용 조성물, 패턴 배향막 및 위상차 필름을 얻었다.
<실시예 3>
경화막을 형성한 후, 시간을 두지 않고 롤 형상으로 권취하여 1시간 보관하고, 그 후, 시트 형상으로 풀어내고 직후에 편광 자외선을 조사한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시예 3에 따른 패턴 배향층용 조성물, 패턴 배향막 및 위상차 필름을 얻었다.
<실시예 4>
경화막을 형성한 후, 시간을 두지 않고 롤 형상으로 권취하여 4시간 보관하고, 그 후, 시트 형상으로 풀어내고 직후에 편광 자외선을 조사한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시예 4에 따른 패턴 배향층용 조성물, 패턴 배향막 및 위상차 필름을 얻었다.
<실시예 5>
경화막을 형성한 후, 시간을 두지 않고 롤 형상으로 권취하여 10시간 보관하고, 그 후, 시트 형상으로 풀어내고 직후에 편광 자외선을 조사한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시예 5에 따른 패턴 배향층용 조성물, 패턴 배향막 및 위상차 필름을 얻었다.
<실시예 6>
경화막을 형성한 후, 시간을 두지 않고 연속으로 웹 반송하여 편광 자외선을 조사하고, 또한, 편광 자외선의 조사 후, 시간을 두지 않고 액정 재료를 도포한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시예 6에 따른 패턴 배향층용 조성물, 패턴 배향막 및 위상차 필름을 얻었다.
<실시예 7>
기재를, 표면에 헤이즈 10％의 방현 처리가 실시된 아크릴계 중합체를 포함하는 두께 40㎛의 필름으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시예 7에 따른 패턴 배향층용 조성물, 패턴 배향막 및 위상차 필름을 얻었다.
<비교예 1>
경화막을 시트 형상의 형태에서 10시간 보관한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에서 비교예 1에 따른 패턴 배향층용 조성물, 패턴 배향막 및 위상차 필름을 얻었다.
<비교예 2>
편광 자외선의 조사 후, 4시간 두고 난 후 액정 재료를 패턴 배향막의 패턴 배향층 상에 도포한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 비교예 2에 따른 패턴 배향층용 조성물, 패턴 배향막 및 위상차 필름을 얻었다.
<외관의 평가>
우선, 실시예 및 비교예에 따른 위상차 필름의 외관을 평가하였다. 외관의 평가는, 위상차 필름의 양면에 편광판(상품명: HCL2-5618HCS, 산리츠사 제조)을 크로스 니콜 배치로 되도록 접합하고, 접합한 부재를 액정용 백라이트에 설치하고, 부재 정면의 백탁의 정도를 암실 하에서 육안으로 관찰하였다. 백탁의 정도가 적어, 배향 불량이 인정되지 않는 경우를 "양호"로 하고, 백탁의 정도가 높아, 배향 불량이 인정되는 경우를 "불량"으로 하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
또한, 상기 크로스 니콜 하에 있어서 휘도를 측정하였다. 이때 사용한 휘도계는 BM-7(탑콘사 제조)이며, 백라이트의 휘도는 1000cd/㎠, 편광판 크로스 니콜의 휘도는 0.1cd/㎠였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
<밀착성의 평가>
위상차층의 밀착성에 관하여, JIS K-5400법에 규정하는 바둑판 눈 시험법에 준거하여, 1눈당 1㎜ 눈 사방이며, 종방향으로 10눈, 횡방향으로 10눈인 100눈의 크로스 커터 가이드(제품명: 코텍사 제조)를 사용하여, 위상차층을 커터 나이프로 1㎜ 간격으로 커트하고, 커트한 위상차층에 셀로판 점착 테이프(셀로 테이프, 제품명: 니치반사 제조)를 부착시키고, 상기 셀로판 점착 테이프를 부착시키고 나서 1분 후에 셀로판 점착 테이프의 단부를 갖고, 위상차층에 대하여 직각으로 유지되며, 셀로판 점착 테이프를 박리했을 때의 패턴 배향층 상에 형성되는 위상차층의 눈 수(패턴 배향층으로부터 박리되지 않고 패턴 배향층 상에 잔존하는 위상차층의 눈 수)를 측정하였다. 이 측정을 5회 행했을 때의 패턴 배향층 상에 형성되는 위상차층의 눈 수의 평균값을 표 2에 나타낸다.
<면내 위상차 및 배향성의 평가>
면내 위상차 및 배향성은, 위상차 측정 장치 Axostep(액소메트릭스사 제조)을 사용하여, 9점의 측정 샘플에 관한 Re값의 평균값 및 광축의 변동을 측정함으로써 행하였다. 본 명세서에 있어서, 광축의 변동은, 상기 Re값의 표준 편차로 정의된다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00004
가열 건조층(12')을 형성하고 난 후 위상차층(13)을 형성하기까지의 공정 사이에서, 가열 건조층(12') 및 패턴 배향층(12)의 공기 중에의 폭로 시간이 4시간 이하인 경우, 폭로 시간이 4시간을 초과하는 경우에 비하여 높은 광 배향성을 갖는 것이 확인되었다(실시예 1 내지 7).
가열 건조층(12')을 형성하고 난 후 위상차층(13)을 형성하기까지의 공정을 동일한 제조 라인 내에서 연속적으로 행함으로써 폭로 시간을 짧게 하는 경우, 폭로 시간은 4시간 이하인 것이 적합하고(실시예 2), 1시간 이하이면 보다 적합한 것이 확인되었다(실시예 1, 6).
가열 건조층(12')을 형성한 후 또는 위상차층(13)을 형성한 후에, 적층체를 롤 형상으로 권취하여 보관함으로써 폭로 시간을 짧게 하는 경우, 그 후의 공정을 행하기까지 10시간 정도 보관하더라도, 시간을 두지 않고 다음 공정으로 이행할 때와 동등한 품질을 갖는 위상차 필름을 얻어지는 것이 확인되었다. 이는, (가) 패턴 배향층용 조성물을 도포 시공하는 도포 시공 장치와, (나) 이후에 패턴 배향 필름을 제조할 때 막대 형상 화합물을 포함하는 위상차층을 형성하기 위하여 사용하는 장치가 동일한 제조 라인에 없는 경우에 지극히 적합하다. 구체적으로는, 상기 (나)에 따른 장치를 가동시켜 위상차층을 형성해야 하는 시각이더라도 당해 장치를 사용하여 다른 제품을 제조하고, 그 후에 위상차층을 형성할 수 있으며, 그 결과, 제조 라인의 계획이 지극히 용이하게 되어, 가동율을 현저하게 향상시킬 수 있는 점에서 지극히 적합하다.
한편, 폭로 시간이 4시간을 초과하면, 패턴 위상차 필름의 광 배향성이 현저하게 저하되는 것이 확인되었다(비교예 1, 2).
1: 패턴 배향막
2: 패턴 위상차 필름
11: 기재
12: 패턴 배향층
13: 위상차층

Claims (5)

  1. 기재와,
    이 기재 위에 형성되고, 배향 패턴이 형성되어 있는 패턴 배향층과,
    이 패턴 배향층 위에 형성되고, 중합성 액정 조성물을 함유하는 위상차층을 포함하는 패턴 위상차 필름이며,
    편광판 크로스 니콜에서의 소광위에 있어서의 흑색 휘도가 10cd/㎠ 이하인 패턴 위상차 필름.
  2. 제1항에 기재된 패턴 위상차 필름을 구비하는 광학 적층체.
  3. 편광 조사에 의해 광 배향성을 발휘하는 광 배향 재료를 포함하는 패턴 배향층을 형성하기 위한 패턴 배향층용 조성물을 기재 위에 도포하여, 적층체를 형성하는 적층체 형성 공정과,
    상기 적층체 형성 공정 후에 상기 패턴 배향층용 조성물을 가열 건조하여 가열 건조층을 형성하는 가열 건조층 형성 공정과,
    상기 가열 건조층 형성 공정 후, 상기 가열 건조층에 대하여 편광 패턴을 조사함으로써 다른 광 배향성을 갖는 패턴 배향층을 형성하는 패턴 배향층 형성 공정과,
    상기 패턴 배향층 형성 공정 후, 상기 패턴 배향층 위에, 액정성을 나타내고 분자 내에 중합성 관능기를 갖는 막대 형상 화합물을 포함하는 위상차층을 형성하는 위상차층 형성 공정을 구비하고,
    상기 가열 건조층 형성 공정 후, 상기 위상차층 형성 공정까지의 공정 사이에서, 상기 가열 건조층 및 패턴 배향층의 공기 중에의 폭로 시간이 4시간 이하인 패턴 위상차 필름의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가열 건조층 형성 공정 후 또는 상기 패턴 배향층 형성 공정 후에, 롤 형상으로 권취하여 보관함으로써, 상기 폭로 시간을 4시간 이하로 하는, 패턴 위상차 필름의 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 가열 건조층 형성 공정 후, 상기 위상차층 형성 공정까지를 동일한 제조 라인 내에서 연속적으로 행함으로써, 상기 폭로 시간을 4시간 이하로 하는, 패턴 위상차 필름의 제조 방법.
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