KR20140097557A - 입체 화상 표시 장치, 그 제조 방법 및 경계 불균일의 저감 방법, 입체 화상 표시 시스템 그리고 패턴 위상차판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상하 방향의 크로스토크 시야각의 경감 및 3D 경계 불균일의 경감에 기여하는 입체 화상 표시 장치, 그 제조 방법 및 경계 불균일의 저감 방법, 입체 화상 표시 시스템 그리고 패턴 위상차판을 제공하는 것이다.
화상 표시 패널과, 화상 표시 패널의 시인측에 배치되는 패턴 위상차판을 적어도 갖고, 패턴 위상차판은, 지지체와, 지지체 상에 면내 지상축 방향 및 위상차 중 적어도 일방이 서로 상이하고, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층을 적어도 갖고, 지지체에 있어서, 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향의 단부의, 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향에 있어서의 사행폭인 직선성이, 화상 표시 패널의 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하이다.

Description

입체 화상 표시 장치, 그 제조 방법 및 경계 불균일의 저감 방법, 입체 화상 표시 시스템 그리고 패턴 위상차판{3D IMAGE DISPLAY DEVICE, MANUFACTURING METHOD AND IRREGULAR BORDER REDUCTION METHOD THEREFOR, 3D IMAGE DISPLAY SYSTEM AND PATTERN PHASE DIFFERENCE PLATE}

본 발명은 입체 화상 표시 장치, 그 제조 방법 및 경계 불균일의 저감 방법, 입체 화상 표시 시스템 그리고 패턴 위상차판에 관한 것이다.

입체 화상을 표시하는 입체 (3D) 화상 표시 장치에는, 우안용 화상 및 좌안용 화상을, 예를 들어 서로 반대 방향의 원 편광 화상으로 하기 위한 광학 부재가 필요하다.

예를 들어, 이러한 광학 부재에는 지상축이나 리타데이션 등이 서로 상이한 영역이 규칙적으로 면내에 배치된 패턴 광학 이방성 소자가 이용되고 있고, 이 패턴 광학 이방성 소자의 지지체로서 필름을 이용하는, 이른바 FPR (Film Patterned Retarder) 방식의 패턴 위상차 필름 (FPR 필름) 도 제안되어 있다.

FPR 필름의 제조 방법으로는, 예를 들어, 지지체를 휘지 않은 상태에서, 또한 생산성을 향상시키기 위해 롤 상태에서 패턴 노광하는 방법이 일반적으로 알려져 있고, 예를 들어, 지지체에 어느 정도의 인장 응력을 부하한 상태에서 패턴 노광하는 방법 등이 알려져 있다.

그런데, FPR 필름을 사용한 입체 화상 표시 장치에서는, 예를 들어, 액정 패널 등의 표시 패널부에 존재하는 좌우안 화상용 화소와, 패턴 광학 이방성층의 좌우안 화상용 위상차 영역을 각각 대응시켜 적층하는 것이 필요하다. 일반적으로 사용되고 있는 것은, 스트라이프 패턴을 갖는 패턴 광학 이방성층을 갖는 FPR 필름이고, 이것을 표시 패널과 첩합 (貼合) 할 때에는, 패턴의 주기 방향 (스트라이프상의 서로 상이한 위상차 영역이 교대로 바뀌는 방향) 을, 표시면의 연직 방향 (상하 방향) 과 일치시키는 것이 일반적이다. 도 4 에 표시 패널부의 좌우안 화상용 화소와 패턴 광학 이방성층의 좌우안 화상용 위상차 영역을 대응시켜 배치한 예를 모식적으로 나타낸다. 도 4 중에 화살표 a 로 나타내는 바와 같이, 관찰 방향이 표시면에 대해 법선 방향이면, 표시 패널 내부의 우안 화상용 화소 (R) 을 통과한 광은, 패턴 광학 이방성층의 우안 화상용 위상차 영역 (R) 을 통과하기 때문에, 크로스토크는 발생하지 않는다. 그러나, 표시면 법선 방향에서 표시면 연직 방향으로 관찰 방향을 엇갈리게 하면, 도 4 중에 화살표 b 로 나타내는 바와 같이, 표시 패널 내부 (예를 들어, 액정 셀 내) 의 우안 화상용 화소 (R) 을 투과한 광이, 패턴 광학 이방성층의 좌안 화상용 위상차 영역 (L) 을 투과해 버려 크로스토크가 발생한다. 즉, 표시면 연직 방향에서는, 입체 화상의 시야각이 좁아진다는 문제가 있다.

상기 문제를 해결하기 위해, 예를 들어, 패턴 광학 이방성층을 이용한 공간 분할 방식의 입체 액정 표시 장치에서는, 액정 셀 내에 배치되는 컬러 필터의 블랙 매트릭스를 두껍게 하고 있다 (비특허문헌 1).

H. Kang, S.-D. Roh, I.-S. Baik, H.-J. Jung, W.-N. Jeong, J.-K. Shin and I.-J. Chung, SID Symposium Digest 41, 1-4 (2010).

비특허문헌 1 에 기재된 입체 액정 표시 장치에서는, 상기 크로스토크를 경감시킬 수는 있지만, 컬러 필터의 블랙 매트릭스를 두껍게 함으로써, 액정 셀 전체의 설계를 재검토할 필요가 있고, 기존의 액정 셀을 이용할 수 없다는 문제점을 갖는다.

또, 상기 크로스토크를 경감시킬 수는 있지만, 패턴 광학 이방성층에서 기인하는 표시 불균일의 문제가 있어, 그 개선이 요망되고 있다.

본 발명은 상기 여러 문제를 해결하는 것을 과제로 하며, 구체적으로는, 상하 방향의 크로스토크 시야각의 경감 및 3D 경계 불균일의 경감에 기여하는 입체 화상 표시 장치, 그 제조 방법 및 경계 불균일의 저감 방법, 입체 화상 표시 시스템 그리고 패턴 위상차판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

FPR 필름을 제조할 때, 지지체에 인장 응력을 부하한 상태에서 패턴 노광하는 것이 일반적이다.

즉, 패턴 노광 전의 지지체는, 지지체의 단부 (端部) 가 지지체의 원호나 변형 등의 영향에 의해, 지지체의 단부가 매우 약간 사행하고 있어, 지지체의 단부는 완전한 직선은 아니다 (도 5a). 이와 같은 지지체에 인장 응력을 부하하면, 지지체 단부의 변형 등이 완화되어, 상기 사행 상태는 해소된다. 그리고, 지금까지 지지체 단부의 변형 등이 완화된 상태에서 패턴 노광이 이루어지고 있었다. 즉, 지지체 단부의 변형이나 사행이 경감된 상태에서, 지지체 상에 형성된 지상축이나 리타데이션 등이 서로 상이한 영역을 패턴 노광에 의해 형성시키게 된다 (도 5b).

그러나, 제조 라인으로부터 벗어난 상태나 상품 형태 등 지지체에 가해지는 인장 응력이 개방된 상태가 되면, 지지체의 단부에 변형 등이 재발현되어, 지지체의 단부가 사행해 버린다. 이와 같은 지지체 단부의 사행은 매우 작은 레벨의 것으로, 이른바, 이차원 (2D) 표시 장치에서는 전혀 문제가 되지 않았다. 그러나, 본원의 발명자가 검토한 결과, 약간의 사행이 입체 화상 표시 장치에 있어서는 큰 영향을 미치는 것을 알아냈다. 즉, 지지체의 단부에 변형 등이 재발현되면, 지지체 상에 형성된, 지상축이나 리타데이션 등이 서로 상이한 영역의 경계도 지지체 단부의 변형 등을 따라 사행해 버려, 입체 화상 표시 장치의 성능을 크게 좌우하는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다 (도 5c). 또, 예기치 않게 지지체 단부의 사행을 완화시키면, 크로스토크뿐만 아니라 3D 경계 불균일도 개선할 수 있는 것을 알아냈다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단은 하기 [1] 의 수단이고, 바람직하게는 하기 [2] ∼ [11] 의 수단이다.

[1] 화상 표시 패널과, 상기 화상 표시 패널의 시인측에 배치되는 패턴 위상차판을 적어도 갖는 입체 화상 표시 장치로서,

상기 패턴 위상차판은, 지지체와, 상기 지지체 상에 면내 지상축 방향 및 위상차 중 적어도 일방이 서로 상이하고, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층을 적어도 갖고,

상기 지지체의 단부에 있어서, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향의 단부의, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대해 수직 방향에 있어서의 사행폭인 직선성이, 상기 화상 표시 패널의 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시 장치. 또한, 당연하지만「패턴 광학 이방성층」은, 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역이 포함되어 있는 한 이것에 한정되는 것은 아니고, 추가로 그 밖의 영역을 포함할 수 있는 것에는 유의하기 바란다.

[2] 상기 지지체의 상기 패턴 광학 이방성층이 형성되어 있는 면의 반대측의 면에 표면층을 갖는 [1] 의 입체 화상 표시 장치.

[3] 상기 패턴 광학 이방성층의 상기 패턴을 따른 방향의 직선성이, 상기 화상 표시 패널의 상기 패턴을 따른 방향의 수직 방향의 길이의 0.0065 ％ 이하인 [1] 또는 [2] 의 입체 화상 표시 장치.

[4] 상기 지지체가, 셀룰로오스아실레이트계 필름, 폴리에스테르계 필름, 아크릴계 필름 및 노르보르넨계 필름 중 어느 것인 [1] ∼ [3] 중 어느 하나의 입체 화상 표시 장치.

[5] 상기 제 1 및 제 2 위상차 영역이, 서로 직교하는 면내 지상축을 갖고, 또한 λ/4 의 면내 리타데이션을 갖는 [1] ∼ [4] 중 어느 하나의 입체 화상 표시 장치.

[6] 상기 화상 표시 패널의 크기가, 32 ∼ 65 인치인 [1] ∼ [5] 중 어느 하나의 입체 화상 표시 장치.

[7] 상기 화상 표시 패널이, 액정 표시 패널인 [1] ∼ [6] 중 어느 하나의 입체 화상 표시 장치.

[8] 화상 표시 패널과, 상기 화상 표시 패널의 시인측에 배치되는 패턴 위상차판을 적어도 갖고, 상기 패턴 위상차판은, 지지체와, 상기 지지체 상에 면내 지상축 방향 및 위상차 중 적어도 일방이 서로 상이하고, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층을 적어도 갖는 입체 화상 표시 장치의 제조 방법으로서,

상기 지지체의 단부에 있어서, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향의 단부의, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대해 수직 방향에 있어서의 사행폭인 직선성이, 상기 화상 표시 패널의 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대해 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하로 한 후에, 패턴 광학 이방성층을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시 장치의 제조 방법.

[9] 화상 표시 패널과, 상기 화상 표시 패널의 시인측에 배치되는 패턴 위상차판을 적어도 갖고, 상기 패턴 위상차판은, 지지체와, 상기 지지체 상에 면내 지상축 방향 및 위상차 중 적어도 일방이 서로 상이하고, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층을 적어도 갖는 입체 화상 표시 장치에 있어서,

상기 지지체로서, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향의 단부의, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향에 있어서의 사행폭인 직선성이, 상기 화상 표시 패널의 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 지지체를 사용하는 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시 장치의 경계 불균일의 저감 방법.

[10] [1] ∼ [7] 중 어느 하나의 입체 화상 표시 장치와, 그 입체 화상 표시 장치의 시인측에 배치되는 편광판을 적어도 갖고, 그 편광판을 통해 입체 화상을 시인시키는 입체 화상 표시 시스템.

[11] 지지체와, 상기 지지체 상에 면내 지상축 방향 및 위상차 중 적어도 일방이 서로 상이하고, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층을 적어도 갖고,

상기 지지체에 있어서, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향의 단부의, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향에 있어서의 사행폭인 직선성이, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 패턴 위상차판.

본 발명에 의하면, 상하 방향의 크로스토크 시야각의 경감 및 3D 경계 불균일의 경감에 기여하는 입체 화상 표시 장치, 그 제조 방법 및 경계 불균일의 저감 방법, 입체 화상 표시 시스템 그리고 패턴 위상차판을 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 입체 화상 표시 장치의 일례의 모식 단면도이다.
도 2 는 패턴 광학 이방성층의 일례의 상면 모식도이다.
도 3 은 편광막과 광학 이방성층의 관계의 일례의 개략도이다.
도 4 는 표시 패널부의 좌우안 화상용 화소와, 패턴 광학 이방성층의 좌우안 화상용 위상차 영역을 대응시켜 배치한 모식도이다. 또한, 도 4 중의 X 는「액정 셀의 화소의 우안용 화소와 FPR 필름의 우안용 화소가 일치」하는 것을 나타내는 것이고, Y 는「액정 셀의 화소의 우안용 화소와 FPR 필름의 우안용 화소가 불일치」하는 것을 나타내는 것이다.
도 5a ∼ 도 5c 는, FPR 필름의 제작과 지지체의 변형이나 사행의 관계를 나타낸 모식도이다. 또한, 도 5a 중의 α 는,「지지체의 단부가 베이스 원호, 변형 (에지 웨이브 등을 포함함) 등에 의해 사행하고 있다.」는 것을 나타내는 것이고, 도 5b 중의 β 는,「지지체에 인장 응력을 부하한 상태. 지지체 단부의 사행이 경감된다.」는 것을 나타내는 것이고, 도 5c 중의 γ 는,「인장 응력을 개방하면 지지체의 단부가 사행하고, 그에 수반하여 패턴도 사행한다.」는 것을 나타내는 것이다.
도 6 은 노광 마스크의 일례를 나타낸 모식도이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 「∼」를 사용하여 나타내는 수치 범위는, 「∼」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다. 먼저, 본 명세서에서 사용되는 용어에 대하여 설명한다.

Re(λ), Rth(λ) 는 각각 파장 λ 에 있어서의 면내의 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다. Re(λ) 는 KOBRA 21ADH 또는 WR (오지 계측 기기 (주) 제조) 에 있어서, 파장 λ ㎚ 의 광을 필름 법선 방향으로 입사시켜 측정된다. 측정 파장 λ ㎚ 를 선택함에 있어서는, 파장 선택 필터를 매뉴얼로 교환하거나 또는 측정값을 프로그램 등에 의해 변환하여 측정할 수 있다. 측정되는 필름이 1 축 또는 2 축의 굴절률 타원체로 나타내어지는 것인 경우에는, 이하의 방법에 의해 Rth(λ) 가 산출된다. 또한, 이 측정 방법은, 후술하는 광학 이방성층 중의 디스코틱 액정 분자의 배향막측의 평균 틸트각, 그 반대측의 평균 틸트각의 측정에 있어서도 일부 이용된다.

Rth(λ) 는, 상기 Re(λ) 를, 면내의 지상축 (KOBRA 21ADH 또는 WR 에 의해 판단된다) 을 경사축 (회전축) 으로 한 (지상축이 없는 경우에는, 필름면 내의 임의의 방향을 회전축으로 한다) 필름 법선 방향에 대해 법선 방향에서부터 편측 50°까지 10 도 단계로 각각 그 경사진 방향으로부터 파장 λ ㎚ 의 광을 입사시켜 전부 6 점 측정하고, 그 측정된 리타데이션값과 평균 굴절률의 가정값 및 입력된 막두께값을 기초로 KOBRA 21ADH 또는 WR 이 산출한다. 상기에 있어서, 법선 방향으로부터 면내의 지상축을 회전축으로 하여, 어느 경사 각도에 리타데이션의 값이 제로가 되는 방향을 갖는 필름의 경우에는, 그 경사 각도보다 큰 경사 각도에서의 리타데이션값은, 그 부호를 부 (負) 로 변경한 후, KOBRA 21ADH 또는 WR 이 산출한다. 또한, 지상축을 경사축 (회전축) 으로 하여 (지상축이 없는 경우에는, 필름면 내의 임의의 방향을 회전축으로 한다), 임의의 경사진 2 방향으로부터 리타데이션값을 측정하고, 그 값과 평균 굴절률의 가정값 및 입력된 막두께값을 기초로, 이하의 식 (A) 및 식 (B) 로부터 Rth 를 산출할 수도 있다.

[수학식 1]

또한, 상기의 Re(θ) 는 법선 방향으로부터 각도 θ 경사진 방향에 있어서의 리타데이션값을 나타낸다. 또, 식 (A) 에 있어서의 nx 는, 면내에 있어서의 지상축 방향의 굴절률을 나타내고, ny 는 면내에 있어서 nx 에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz 는 nx 및 ny 에 직교하는 방향의 굴절률을 나타낸다. d 는 막두께이다.

Rth = ((nx ＋ ny)/2 － nz) × dㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ식 (B)

측정되는 필름을 1 축이나 2 축의 굴절률 타원체로 표현할 수 없는 것, 이른바 광학축 (optic axis) 이 없는 필름의 경우에는, 이하의 방법에 의해 Rth(λ) 는 산출된다. Rth(λ) 는, 상기 Re(λ) 를, 면내의 지상축 (KOBRA 21ADH 또는 WR 에 의해 판단된다) 을 경사축 (회전축) 으로 하여, 필름 법선 방향에 대해 -50°에서부터 ＋50°까지 10°단계로 각각 그 경사진 방향으로부터 파장 λ ㎚ 의 광을 입사시켜 11 점 측정하고, 그 측정된 리타데이션값과 평균 굴절률의 가정값 및 입력된 막두께값을 기초로 KOBRA 21ADH 또는 WR 이 산출한다. 또, 상기의 측정에 있어서, 평균 굴절률의 가정값은, 폴리머 핸드북 (JOHN WILEY ＆ SONS, INC), 각종 광학 필름의 카탈로그의 값을 사용할 수 있다. 평균 굴절률의 값이 이미 알려진 것이 아닌 것에 대해서는, 아베 굴절계로 측정할 수 있다. 주된 광학 필름의 평균 굴절률의 값을 이하에 예시한다 : 셀룰로오스아실레이트 (1.48), 시클로올레핀 폴리머 (1.52), 폴리카보네이트 (1.59), 폴리메틸메타크릴레이트 (1.49), 폴리스티렌 (1.59) 이다. 이들 평균 굴절률의 가정값과 막두께를 입력함으로써, KOBRA 21ADH 또는 WR 은 nx, ny, nz 를 산출한다. 이 산출된 nx, ny, nz 로부터 Nz = (nx － nz)/(nx － ny) 가 추가로 산출된다.

또한, 본 명세서에서는,「가시광」이란 380 ㎚ ∼ 780 ㎚ 인 것을 말한다. 또, 본 명세서에서는, 측정 파장에 대하여 특별히 부가 기재가 없는 경우에는, 측정 파장은 550 ㎚ 이다.

또, 본 명세서에 있어서, 각도 (예를 들어,「90°」등의 각도) 및 그 관계 (예를 들어,「직교」,「평행」및「45°로 교차」등) 에 대해서는, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 허용되는 오차의 범위를 포함하는 것으로 한다. 예를 들어, 엄밀한 각도 ±10°미만의 범위 내인 것 등을 의미하고, 엄밀한 각도와의 오차는 5°이하인 것이 바람직하고, 3°이하인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 패턴 위상차판은, 지지체와, 상기 지지체 상에 면내 지상축 방향 및 위상차 중 적어도 일방이 서로 상이하고, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층을 적어도 갖고,

상기 지지체에 있어서, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향의 단부의, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향에 있어서의 사행폭인 직선성이, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 입체 화상 표시 장치는, 화상 표시 패널과, 상기 화상 표시 패널의 시인측에 배치되는 패턴 위상차판을 적어도 갖는 입체 화상 표시 장치로서, 상기 패턴 위상차판은, 지지체와, 상기 지지체 상에 면내 지상축 방향 및 위상차 중 적어도 일방이 서로 상이하고, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층을 적어도 갖고, 상기 지지체의 단부에 있어서, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향의 단부의, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대해 수직 방향에 있어서의 사행폭인 직선성이, 상기 화상 표시 패널의 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 패턴 위상차판의 지지체의 패턴을 따른 방향의 단부의 직선성이, 입체 화상 표시 장치의 패턴을 따른 방향의 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하로 함으로써, 지지체가 인장 응력으로부터 개방된 상태가 되어도, 지지체의 변형이나 사행의 재발현이 억제된다. 종래에는 상하 방향의 크로스토크 시야각을 경감시킬 수 있어도, 3D 경계 불균일을 경감시킬 수 없었지만, 이로써, 상하 방향의 크로스토크 시야각뿐만 아니라 3D 경계 불균일도 현저히 경감시킬 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 패턴을 따른 방향이란, 스트라이프상의 패턴에 평행한 방향을 말한다. 예를 들어, 도 2 에 일례를 나타낸 바와 같이, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 제 1 및 제 2 위상차 영역 사이의 경계부를 따른 방향을 말한다.

본 발명에 의해, 상하 방향의 크로스토크 시야각뿐만 아니라 3D 경계 불균일의 문제를 해결할 수 있었던 이유에 대해서는, 본 발명자들은 이하와 같이 생각하고 있다.

상하 방향의 크로스토크 시야각이 좁은 것은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 액정 셀의 화소와 패턴 광학 이방성층의 어긋남에서 기인한 것이다. 따라서, 지지체의 변형이나 사행이 재발현된 상태의 FPR 필름을 사용하면, 화상 표시 영역 내에 있어서의 액정 셀의 화소와의 어긋남의 편차가 크기 때문에, 화상 표시 영역 전체에서는 액정 셀의 화소와의 어긋남이 확대되지만, FPR 필름의 사행 등이 작으면, 화상 표시 영역 내에 있어서의 액정 셀의 화소와의 어긋남의 편차도 작아지는 결과, 화상 표시 영역 전체를 고려한 액정 셀의 화소와의 어긋남이 좁아지기 때문에, 상하 방향의 크로스토크 시야각이 확대되는 것으로 생각된다.

또, 지지체 단부의 사행 등이 크면, 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역의 경계도 함께 사행한다 (도 5c). 이 사행이 상하 방향에서 시인됨으로써, 3D 표시의 불균일 (3D 경계 불균일) 로서 시인되어, 3D 표시의 품위가 부족해진다. 한편, FPR 필름의 사행 등을 작게 하면, 3D 경계 불균일이 시인되지 않게 되는 점에서 화면 내의 3D 영상의 입체감을 높일 수 있어, 3D 경계 불균일의 문제도 해결할 수 있었다고 생각하고 있다.

이하, 도면을 사용하여 본 발명의 몇 가지의 실시형태를 설명하지만, 도면 중의 각 층의 두께의 상대적인 관계는, 실제의 상대적인 관계를 반영하고 있는 것은 아니다. 또, 도면 중, 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략하는 경우가 있다.

본 발명의 입체 화상 표시 장치의 일례의 모식 단면도를 도 1 에 나타낸다. 입체 화상 표시 장치는, 1 쌍의 시인측 편광막 (16) 및 백라이트측 편광막 (18), 그 사이에 배치되는 화상 표시 패널 (1), 그리고 패턴 위상차판 (20) 을 갖고, 백라이트측 편광막 (18) 의 더욱 외측에 백라이트 (30) 를 구비하고 있다. 패턴 위상차판 (20) 은, 화상 표시 패널의 시인측 표면에 배치되고, 우안용 및 좌안용 편광 화상 (예를 들어, 원 편광 화상) 으로 분리한다. 관찰자는, 이들 편광 화상을 편광 안경 (예를 들어, 원 편광 안경) 등의 편광판을 통해 관찰하고, 입체 화상으로서 인식한다.

편광막 (16) 및 편광막 (18) 각각의 양면에는 보호 필름 (24) 을 갖는다. 또한, 시인측 편광막 (16) 은, 각 표면에 각각 보호 필름 (24) 을 첩부 (貼付) 한 편광판 (PL1) 으로서 장착되어 있어도 된다. 백라이트측 편광막 (18) 에 대해서도, 각 표면에 각각 보호 필름 (24) 을 첩부한 편광판 (PL2) 으로서 장착되어 있어도 된다.

또한, 도 1 은 화상 표시 패널이 액정 패널인 경우의 일례의 모식 단면도이지만, 화상 표시 패널 (1) 에 대하여 전혀 제한은 없다. 예를 들어, 유기 EL 층을 포함하는 유기 EL 표시 패널이어도 되고, 플라즈마 디스플레이 패널이어도 된다.

화상 표시 패널 (1) 이 액정 패널인 경우, 액정 셀은, 1 쌍의 기판 (1A 및 1B), 그리고 그 사이에 배치되는 네마틱 액정 재료를 포함하는 액정층 (10) 을 갖는다. 기판 (1A 및 1B) 의 내면에는 러빙 배향막 (도시 생략) 이 배치되어 있고, 네마틱 액정의 배향이, 각각의 러빙 방향에 의해 제어되어, 비틀림 배향되어 있다. 또, 기판 (1A 및 1B) 의 내면에는 전극층 (도시 생략) 이 형성되어 있고, 전압 인가시에는, 네마틱 액정의 비틀림 배향이 해소되어, 기판면에 대해 수직 배향되도록 구성되어 있다. 액정 셀 (LC) 은, 컬러 필터 등의 다른 부재를 포함하고 있어도 된다.

액정 셀의 구성에 대해서는 특별히 제한은 없고, 일반적인 구성의 액정 셀을 채용할 수 있다. 액정 셀의 구동 모드에 대해서도 특별히 제한은 없어, 트위스티드 네마틱 (TN), 수퍼트위스트 네마틱 (STN), 버티컬 얼라이먼트 (VA), 인플레인 스위칭 (IPS), 옵티컬리 컴펜세이티드 벤드 셀 (OCB) 등의 여러 가지 모드를 이용할 수 있다.

화상 표시 패널의 크기는 특별히 제한되지 않지만, 32 ∼ 65 인치 (약 80 ㎝ ∼ 약 165 ㎝) 인 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 종래보다 입체 화상의 시야각이 넓어지는 점에서, 소형의 화상 표시 패널보다 32 ∼ 65 인치 등과 같은 중형 내지 대형의 화상 표시 패널에 적용한 경우에 입체 화상의 관찰이 용이해지기 때문에, 특히 효과를 발휘하는 경향이 있다.

패턴 위상차판 (20) 은, 이른바 FPR 필름으로, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 패턴 위상차판은, 지지체 (13) 상에, 제 1 위상차 영역 (14) 및 제 2 위상차 영역 (15) 을 갖는 패턴 광학 이방성층 (12) 을 갖고, 제 1 및 제 2 위상차 영역 사이에 경계부를 갖는다. 또한, 통상적으로, 광학 이방성층의 배향을 제어하기 위해 사용되는 (광)배향막의 기재는 생략되어 있다.

지지체의 단부의 직선성은, 지지체의 단부에 있어서, 패턴 광학 이방성층 지지체의 패턴을 따른 방향 (이하,「가로 방향」(길이 방향) 이라고도 한다) 의 단부의, 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대해 수직 방향에 있어서의 사행폭을 말한다. 또, 지지체의 단부의 직선성은, 화상 표시 패널의 가로 방향과 평행이고, 지지체의 양 단부를 연결하는 직선에 대해 수직 방향 (이하,「세로 방향」이라고도 한다) 으로 사행하고 있는 폭 (수직선의 길이) 으로 되어 있다. 이러한 지지체의 단부의 직선성은, 화상 표시 패널의 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 여기에서 말하는「패턴을 따른 방향」이란, 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향으로, 즉 스트라이프상의 위상차 영역의 길이 방향을 따른 방향을 말하는 것이다. 또, 지지체의「패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향의 단부」란, 지지체의 단부로서, 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대해 수직 방향에 있는 단부를 말하는 것이다.

상기 구성을 채용함으로써, 상하 방향의 크로스토크 및 3D 경계 불균일을 저감시킬 수 있다.

구체적으로는, 예를 들어, 화상 표시 장치의 세로 방향의 길이를 390 ㎜ 로 했을 때, 상기 수직선의 길이와 화상 표시 패널의 세로 방향의 길이의 차가 75 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 50 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

상기 지지체의 수직선의 길이는, 이하와 같이 측정한다.

1) 롤상의 지지체에 있어서, 화상 표시 패널의 가로 방향의 길이 범위의 일방의 단부의 점 A 와, 타방의 단부의 점 B 를 형성하고, AB 사이를 연결하는 직선을 긋는다. 또한, AB 사이의 직선은 화상 표시 패널의 가로 방향과 평행으로 한다.

2) 이 AB 사이를 연결하는 직선의 수직선을 긋는다.

3) 1) 및 2) 를 롤상의 지지체의 길이 방향 3 m 마다 10 개 지점 실시하고, 가장 긴 수직선을「지지체의 수직선의 길이」로 하고, 화상 표시 패널의 세로 방향의 길이를 기준으로 했을 때의 지지체의 수직선의 길이의 비율을, 이른바 지지체의 단부의 직선성이라고 정의한다.

패턴 광학 이방성층 (12) 은, 액정 화합물을 주성분으로 하는 경화성 조성물의 1 종 또는 복수 종으로 형성할 수 있고, 액정 화합물 중, 중합성기를 갖는 액정 화합물이 바람직하다. 상기 경화성 조성물의 1 종으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 패턴 광학 이방성층 (12) 은 단층 구조여도 되고, 2 층 이상의 적층 구조여도 된다. 패턴 광학 이방성층은, 액정 화합물을 주성분으로 하는 조성물의 1 종 또는 2 종으로 형성할 수 있다.

패턴 광학 이방성층의 직선성은, 상기 화상 표시 패널의 세로 방향의 길이의 0.0065 ％ 이하인 것이 바람직하고, 0.0025 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 상하 방향의 크로스토크 및 3D 경계 불균일을 저감시킬 수 있다.

여기에서, 패턴 광학 이방성층의 직선성이란, 화상 표시 패널의 세로 방향의 길이를 기준으로 했을 때, 경계부의 양 단부로부터 40 ㎜ 의 점을 연결하는 직선에 대한 수직선의 길이와의 비율을 말한다.

상기 패턴 광학 이방성층의 수직선은, 이하와 같이 측정한다.

1) 임의의 경계부의 시작점으로부터 40 ㎜ 의 점 A 와, 상기 경계부의 종점으로부터 40 ㎜ 의 점 B 를 형성하고, AB 사이를 연결하는 직선을 긋는다.

2) 점 A 를 지나 이 AB 사이를 연결하는 직선의 수직선, 점 B 를 지나 이 AB 사이를 연결하는 직선의 수직선, 및 직선의 중심을 지나 이 AB 사이를 연결하는 직선의 수직선을 긋고, 이들 3 개의 수직선의 길이를 측정한다.

3) 1) 및 2) 를 20 장의 FPR 필름에 대하여 실시하여, 가장 긴 수직선을「패턴 광학 이방성층의 수직선의 길이」로 하고, 화상 표시 패널의 가로 방향의 길이를 기준으로 했을 때의 패턴 광학 이방성층의 수직선의 길이의 비율을, 이른바 패턴 광학 이방성층의 직선성이라고 정의한다.

패턴 광학 이방성층 (12) 의 일례는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 및 제 2 위상차 영역 (14, 15) 의 면내 지상축 (a 및 b) 이 서로 직교함과 함께, 면내 리타데이션 Re 가 λ/4 인 패턴 λ/4 층이다. 이 양태의 패턴 광학 이방성층을 편광막과 조합하면, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 각각을 통과한 광은 서로 반대 방향의 원 편광 상태가 되어, 각각 우안 및 좌안용 원 편광 화상을 형성한다.

상기 패턴 λ/4 층은, 예를 들어, 지지체 (13) 의 표면 상에 일정하게 배향막을 형성하고, 일 방향으로 배향 처리하고, 배향 처리면 상에서, 상기 액정성 경화성 조성물을 배향시키고, 당해 배향 상태에 고정시킴으로써 형성할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 위상차 영역 (14, 15) 의 일방에 대해서는, 액정을 배향 규제 처리 방향 (예를 들어, 러빙 방향) 에 대해 직교 또한 수직으로 배향시키고, 즉 직교 수직 배향시키고, 타방에 대해서는, 액정을 배향 규제 처리 방향 (예를 들어, 러빙 방향) 에 대해 평행 또한 수직으로 배향시키고, 즉 평행 수직 배향시키고, 각각의 상태를 고정시킴으로써 각 위상차 영역을 형성할 수 있다.

패턴 위상차판은 입체 화상 표시 장치, 특히 패시브 방식의 입체 화상 표시 장치의 부재로서 유용하다. 이 양태에서는, 제 1 및 제 2 위상차 영역 각각을 통과한 편광 화상은, 편광 안경 등을 통해 우안용 또는 좌안용 화상으로서 인식된다. 따라서, 좌우 화상이 불균일해지지 않도록, 제 1 및 제 2 위상차 영역은 서로 동등한 형상인 것이 바람직하고, 또 각각의 배치는 균등 또한 대칭적인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 패턴 광학 이방성층은, 도 2 에 나타내는 양태에 한정되는 것은 아니다. 제 1 및 제 2 위상차 영역의 일방의 면내 리타데이션이 λ/4 이고, 또한 타방의 면내 리타데이션이 3λ/4 인 표시 화소 영역을 이용할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 위상차 영역 (14 및 15) 의 일방의 면내 리타데이션이 λ/2 이고, 또한 타방의 면내 리타데이션이 0 인 위상차 영역을 이용할 수도 있다.

또, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 각 패턴의 면내 지상축은, 패턴 배향막 등을 이용함으로써 서로 상이한 방향, 예를 들어 서로 직교하는 방향으로 조정할 수 있다. 패턴 배향막으로는, 마스크 노광에 의해 패터닝 배향막을 형성할 수 있는 광 배향막, 및 마스크 러빙에 의해 패터닝 배향막을 형성할 수 있는 러빙 배향막, 이종 (異種) 의 배향막 (예를 들어, 러빙에 대해 직교 또는 평행하게 배향하는 재료) 을 인쇄 등에 의해 패터닝 배치한 것 등 모두 이용할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 각 면내 지상축이 서로 직교하는 방향인 경우, 경계부의 면내 지상축은, 제 1 및 제 2 위상차 영역의 면내 지상축 방향의 대략 중간값, 즉 45 도 정도인 것이 바람직하다.

패턴 위상차판은, 도 1 ∼ 도 2 에 간략화해서 나타낸 양태에 한정되는 것은 아니며, 다른 부재를 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 상기한 바와 같이, 패턴 광학 이방성층을, 배향막을 이용하여 형성하는 양태에서는, 지지체와 패턴 광학 이방성층 사이에 배향막을 가지고 있어도 된다. 또, 본 발명의 패턴 위상차판은, 또는 지지체의 패턴 광학 이방성층이 형성되어 있는 면의 반대측의 면에 하드 코트층, 반사 방지층, 저반사층, 안티글레어층 등과 함께 (또는 그것 대신에) 전방 산란층, 프라이머층, 대전 방지층, 하도층 (下塗層) 등의 표면층이 배치되어 있어도 된다.

편광막 (16 및 18) 은, 각각의 투과축을 서로 직교하게 배치되어 있다. 일례에서는, 편광막 (16) 의 투과축은, 기판 (1A) 의 러빙축과 평행이고, 또한 편광막 (18) 의 투과축은, 기판 (1B) 의 러빙축과 평행이다.

편광막 (16 및 18) 은, 일반적인 직선 편광막을 사용할 수 있다. 편광막은 연신 필름으로 이루어져 있어도 되고, 도포에 의해 형성되는 층이어도 된다. 전자의 예에는, 폴리비닐알코올의 연신 필름을 요오드 또는 2 색성 염료 등으로 염색한 필름을 들 수 있다. 후자의 예에는, 2 색성 액정성 색소를 함유하는 조성물을 도포하여, 소정의 배향 상태로 고정시킨 층을 들 수 있다.

편광막 (16) 은, 도 3 에 일례를 나타내는 바와 같이, 제 1 및 제 2 위상차 영역 (14 및 15) 의 면내 지상축 (a 및 b) 을 각각, 편광막의 투과축 (p) 과 ±45°로 하여 배치한다. 본 명세서에서는, 엄밀하게 ±45°일 것을 요구하는 것은 아니며, 제 1 및 제 2 위상차 영역 (14 및 15) 중 어느 일방에 대해서는 40 ∼ 50°인 것이 바람직하고, 타방은 -50 ∼ -40°인 것이 바람직하다. 이 구성에 의해 우안용 및 좌안용 원 편광 화상을 분리할 수 있다. 또, λ/2 판을 추가로 적층함으로써, 시야각을 보다 확대해도 된다.

패턴 광학 이방성층 (12) 과 편광막 (16) 사이에는 다른 층이 배치되어 있지 않거나, 또는 광학적으로 등방성의 층 (예를 들어, 점착제층) 만이 배치되어 있는 것이 바람직하다.

보호 필름 (24) 은, 편광막 (16) 및 편광막 (18) 의 양 표면에 배치된다. 보호 필름 (24) 에 대해서는 특별히 제한은 없어, 여러 가지의 폴리머 필름을 사용할 수 있고, 편광판의 보호 필름으로서 범용되고 있는 셀룰로오스아실레이트계 필름, 아크릴계 폴리머 또는 고리형 올레핀 수지를 주성분으로서 함유하는 필름이어도 된다. 또, 보호 필름 (24) 대신에, 시야각 보상을 위한 위상차 필름을 배치해도 되고, 생략해도 된다. 위상차 필름의 면내 지상축은, 기판 (1A 및 1B) 의 내면에 실시된 러빙 방향에 대해, 각각 평행 또는 직교로 배치하는 것이 바람직하고, 평행하게 배치하는 것이 보다 바람직하다. 위상차 필름은, 광학적으로 2 축성의 필름이어도 되고, 지지체와 봉상 또는 디스코틱 액정 화합물을 경화시킨 광학 이방성층으로 이루어지는 필름이어도 된다.

본 발명은, 본 발명의 입체 화상 표시 장치와, 그 입체 화상 표시 장치의 시인측에 배치되는 편광판을 적어도 구비하고, 그 편광판을 통해 입체 화상을 시인시키는 입체 화상 표시 시스템에 관한 것이기도 하다. 입체 화상 표시 장치의 시인측 외측에 배치되는 상기 편광판의 일례는, 관찰자가 장착하는 편광 안경이다. 관찰자는, 입체 화상 표시 장치가 표시하는 우안용 및 좌안용 편광 화상을 원 편광 또는 직선 편광 안경을 통해 관찰하고, 입체 화상으로서 인식한다.

본 발명은 패턴 광학 이방성층의 지지체의 상기 패턴을 따른 방향의 단부의 직선성을, 화상 표시 패널의 패턴을 따른 방향의 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하로 한 후에, 패턴 광학 이방성층을 형성하는 것을 포함하는 입체 화상 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이기도 하다. 지지체의 단부의 직선성을 화상 표시 패널의 상기 패턴을 따른 방향의 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하로 한 후에 패턴 광학 이방성층을 형성함으로써, 패턴 광학 이방성층의 직선성도 높일 수 있다. 이로써, 상하 방향의 크로스토크 시야각 및 3D 경계 불균일을 경감시킬 수 있다.

본 발명은 패턴 광학 이방성층의 지지체로서, 그 지지체의 상기 패턴을 따른 방향의 단부의 직선성을, 상기 화상 표시 패널의 상기 패턴을 따른 방향의 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 지지체를 사용하는 입체 화상 표시 장치의 경계 불균일의 저감 방법에 관한 것이기도 하다. 직선성이 화상 표시 패널의 상기 패턴을 따른 방향의 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 지지체를 사용함으로써 상하 방향의 크로스토크 시야각뿐만 아니라 3D 경계 불균일도 경감시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 패턴 위상차판에 사용되는 여러 가지 부재 등에 대하여 상세하게 설명한다.

패턴 광학 이방성층 :

본 발명에 있어서의 패턴 광학 이방성층은, 면내 지상축 방향 및 면내 리타데이션 중 적어도 일방이 서로 상이한 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 포함하고, 또한 상기 제 1 및 제 2 위상차 영역이, 면내에 있어서 교대로 배치되어 있고, 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역의 사이에는 경계부를 갖는다. 일례는, 제 1 및 제 2 위상차 영역이 각각 λ/4 정도의 Re 를 갖고, 또한 면내 지상축이 서로 직교하고 있는 광학 이방성층이다. 이와 같은 패턴 광학 이방성층의 형성에는 여러 가지의 방법이 있지만, 본 발명에서는 중합성기를 갖는 봉상 액정을 수평 배향시킨 상태, 및 디스코틱 액정을 수직 배향시킨 상태로 중합시키고, 고정화하여 형성하는 것이 바람직하다.

패턴 광학 이방성층은, 단독으로 Re 가 λ/4 정도여도 되고, 그 경우에는 Re(550) 이 λ/4 ± 30 ㎚ 정도가 바람직하고, 110 ∼ 165 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 120 ∼ 150 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하고, 125 ∼ 145 ㎚ 인 것이 특히 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 면내 리타데이션 Re 가 λ/4 란, 특별히 언급이 없는 한, 파장 λ 의 1/4 내지 ±30 ㎚ 정도의 폭을 갖는 값을 말하고, 면내 리타데이션 Re 가 λ/2 란, 특별히 언급이 없는 한, 파장 λ 의 1/2 내지 ±30 ㎚ 정도의 폭을 갖는 값을 말한다. 또, 시판되는 지지체의 상당수는 Rth 가 정 (正) 의 값이 된다. Rth 가 정의 값이 되는 지지체 상에 상기 패턴 광학 이방성층을 형성하는 경우에는, 상기 패턴 광학 이방성층의 Rth(550) 은 부인 것이 바람직하고, -80 ∼ -50 ㎚ 인 것이 바람직하고, -75 ∼ -60 ㎚ 인 것이 보다 바람직하다.

일반적으로, 액정 화합물은 그 형상으로부터 봉상 타입과 원반상 타입으로 분류할 수 있다. 또한, 각각 저분자와 고분자 타입이 있다. 고분자란 일반적으로 중합도가 100 이상인 것을 가리킨다 (고분자 물리ㆍ상 전이 다이내믹스, 도이 마사오 저, 2 페이지, 이와나미 서점, 1992). 본 발명에서는, 어느 액정 화합물을 사용할 수도 있지만, 봉상 액정 화합물 또는 원반상 액정 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 2 종 이상의 봉상 액정 화합물, 2 종 이상의 원반상 액정 화합물, 또는 봉상 액정 화합물과 원반상 액정 화합물의 혼합물을 사용해도 된다. 온도 변화나 습도 변화를 작게 할 수 있는 점에서, 반응성기를 갖는 봉상 액정 화합물 또는 원반상 액정 화합물을 사용하여 형성하는 것이 보다 바람직하고, 적어도 1 개는 1 액정 분자 중의 반응성기가 2 이상 있는 것이 더욱 바람직하다. 액정 화합물은 2 종류 이상의 혼합물이어도 되고, 그 경우, 적어도 1 개가 2 이상의 반응성기를 갖고 있는 것이 바람직하다.

봉상 액정 화합물로는, 예를 들어, 일본 공표특허공보 평11-513019호나 일본 공개특허공보 2007-279688호에 기재된 것을 바람직하게 사용할 수 있고, 디스코틱 액정 화합물로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2007-108732호나 일본 공개특허공보 2010-244038호에 기재된 것을 바람직하게 사용할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

액정 화합물이 중합 조건이 상이한 2 종류 이상의 반응성기를 갖는 것도 또한 바람직하다. 이 경우, 조건을 선택하여 복수 종류의 반응성기의 일부 종류만을 중합시킴으로써, 미반응의 반응성기를 갖는 고분자를 포함하는 위상차층을 제작하는 것이 가능해진다. 사용하는 중합 조건으로는, 중합 고정화에 사용하는 전리 방사선의 파장역이어도 되고, 사용하는 중합 기구의 차이여도 되지만, 바람직하게는 사용하는 개시제의 종류에 의해 제어할 수 있는, 라디칼성 반응기와 카티온성 반응기의 조합이 바람직하다. 상기 라디칼성 반응성기가 아크릴기 및/또는 메타크릴기이고, 또한 상기 카티온성기가 비닐에테르기, 옥세탄기 및/또는 에폭시기인 조합이 반응성을 제어하기 쉬워 특히 바람직하다.

상기 광학 이방성층은, 배향막을 이용한 여러 가지의 방법으로 형성할 수 있어, 그 제법에 대해서는 특별히 제한은 없다.

제 1 양태는, 액정의 배향 제어에 영향을 주는 복수의 작용을 이용하고, 그 후, 외부 자극 (열 처리 등) 에 의해 어느 작용을 소실시켜, 소정의 배향 제어 작용을 지배적으로 하는 방법이다. 예를 들어, 배향막에 의한 배향 제어능과, 액정 화합물 중에 첨가되는 배향 제어제의 배향 제어능의 복합 작용에 의해, 액정을 소정의 배향 상태로 하고, 그것을 고정시켜 일방의 위상차 영역을 형성한 후, 외부 자극 (열 처리 등) 에 의해, 어느 작용 (예를 들어, 배향 제어제에 의한 작용) 을 소실시켜 다른 배향 제어 작용 (배향막에 의한 작용) 을 지배적으로 하고, 그것에 의해 다른 배향 상태를 실현시키고, 그것을 고정시켜 타방의 위상차 영역을 형성한다. 예를 들어, 소정의 피리디늄 화합물 또는 이미다졸륨 화합물은, 피리디늄기 또는 이미다졸륨기가 친수적이기 때문에, 상기 친수적인 폴리비닐알코올 배향막 표면에 편재한다. 특히, 피리디늄기가, 추가로 수소 원자의 억셉터의 치환기인 아미노기가 치환되어 있으면, 폴리비닐알코올과의 사이에 분자간 수소 결합이 발생하여, 보다 고밀도로 배향막 표면에 편재함과 함께, 수소 결합의 효과에 의해, 피리디늄 유도체가 폴리비닐알코올의 주사슬과 직교하는 방향으로 배향되기 때문에, 러빙 방향에 대해 액정의 직교 배향을 촉진시킨다. 상기 피리디늄 유도체는, 분자 내에 복수 개의 방향 고리를 갖고 있기 때문에, 전술한 액정, 특히 디스코틱 액정 화합물과의 사이에 강한 분자간 π-π 상호 작용이 일어나, 디스코틱 액정의 배향막 계면 근방에 있어서의 직교 배향을 야기시킨다. 특히, 친수적인 피리디늄기에 소수적인 방향 고리가 연결되어 있으면, 그 소수성의 효과에 의해 수직 배향을 야기시키는 효과도 갖는다. 그러나, 그 효과는, 어느 온도를 초과하여 가열하면, 수소 결합이 절단되어, 상기 피리디늄 화합물 등의 배향막 표면에 있어서의 밀도가 저하되어, 그 작용을 소실시킨다. 그 결과, 러빙 배향막 그 자체의 규제력에 의해 액정이 배향되고, 액정은 평행 배향 상태가 된다. 이 방법의 상세한 내용에 대해서는, 일본 특허출원 2010-141346호 명세서 (일본 공개특허공보 2012-8170호) 에 기재가 있고, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 도입된다.

제 2 양태는 패턴 배향막을 이용하는 양태이다. 이 양태에서는, 서로 상이한 배향 제어능을 갖는 패턴 배향막을 형성하고, 그 위에, 액정 화합물을 배치하고, 액정을 배향시킨다. 액정은, 패턴 배향막 각각의 배향 제어능에 의해 배향 규제되고, 서로 상이한 배향 상태를 달성한다. 각각의 배향 상태를 고정시킴으로써, 배향막의 패턴에 따라 제 1 및 제 2 위상차 영역의 패턴이 형성된다. 패턴 배향막은 인쇄법, 러빙 배향막에 대한 마스크 러빙, 광 배향막에 대한 마스크 노광 등을 이용하여 형성할 수 있다. 또, 배향막을 일정하게 형성하고, 배향 제어능에 영향을 주는 첨가제 (예를 들어, 상기 오늄염 등) 를 별도로 소정의 패턴으로 인쇄함으로써 패턴 배향막을 형성할 수도 있다. 대대적인 설비가 불필요한 점이나 제조가 용이한 점에서 인쇄법을 이용하는 방법이 바람직하다. 이 방법의 상세한 내용에 대해서는, 일본 특허출원 2010-173077호 명세서 (일본 공개특허공보 2012-032661호) 에 기재가 있고, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 도입된다.

또, 제 1 및 제 2 양태를 병용해도 된다. 일례는 배향막 중에 광산 발생제를 첨가하는 예이다. 이 예에서는, 배향막 중에 광산 발생제를 첨가하고, 패턴 노광에 의해, 광산 발생제가 분해되어 산성 화합물이 발생한 영역과, 발생하지 않은 영역을 형성한다. 광 미조사 부분에서는 광산 발생제는 거의 미분해된 채이고, 배향막 재료, 액정 및 원하는 바에 따라 첨가되는 배향 제어제의 상호 작용이 배향 상태를 지배하고, 액정을, 그 지상축이 러빙 방향과 직교하는 방향으로 배향시킨다. 배향막에 광 조사하여, 산성 화합물이 발생하면, 그 상호 작용은 이미 지배적이지는 않게 되어, 러빙 배향막의 러빙 방향이 배향 상태를 지배하고, 액정은, 그 지상축을 러빙 방향과 평행하게 하여 평행 배향한다. 상기 배향막에 사용되는 광산 발생제로는, 수용성 화합물이 바람직하게 사용된다. 사용할 수 있는 광산 발생제의 예에는, Prog. Polym. Sci., 23, 1485 (1998) 에 기재된 화합물이 포함된다. 상기 광산 발생제로는, 피리디늄염, 요오드늄염 및 술포늄염이 특히 바람직하게 사용된다. 이 방법의 상세한 내용에 대해서는, 일본 특허출원 2010-289360호 명세서 (일본 특허출원 2010-289360호 명세서를 기초로 하는 일본 공개특허공보 2012-150428호) 에 기재가 있고, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 도입된다.

또한, 제 3 양태로서, 중합성이 서로 상이한 중합성기 (예를 들어, 옥세타닐기 및 중합성 에틸렌성 불포화기) 를 갖는 디스코틱 액정 화합물을 이용하는 방법이 있다. 이 양태에서는 디스코틱 액정 화합물을 소정의 배향 상태로 한 후, 일방의 중합성기만의 중합 반응이 진행되는 조건에서 광 조사 등을 실시하여, 프리 광학 이방성층을 형성한다. 다음으로, 타방의 중합성기의 중합을 가능하게 하는 조건에서 (예를 들어, 타방의 중합성기의 중합을 개시시키는 중합 개시제의 존재 하에서) 마스크 노광을 실시한다. 노광부의 배향 상태는 완전히 고정되어, 소정의 Re 를 갖는 일방의 위상차 영역이 형성된다. 미노광 영역은, 일방의 반응성기의 반응이 진행되고 있기는 하지만, 타방의 반응성기는 미반응된 채로 되어 있다. 따라서, 등방상 온도를 넘어 타방의 반응성기의 반응이 진행 가능한 온도까지 가열하면, 미노광 영역은 등방상 상태로 고정되어, 즉, Re 가 0 ㎚ 가 된다.

지지체 :

본 발명에 이용할 수 있는 지지체 (지지체 필름) 로는, 그 재료에 대해서는 특별히 제한은 없다. 낮은 리타데이션의 폴리머 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 면내 리타데이션의 절대값이 약 10 ㎚ 이하인 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 편광막과 패턴 위상차 필름 사이에, 편광막의 보호막이 배치되어 있는 양태라도, 그 보호막으로서, 낮은 리타데이션의 폴리머 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 구체적인 범위에 대해서는 상기한 바와 같다.

본 발명에 사용할 수 있는 지지체를 형성하는 재료로는, 예를 들어, 폴리카보네이트계 폴리머, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머 등을 들 수 있다. 또, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 노르보르넨계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술파이드계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머 또는 상기 폴리머를 혼합한 폴리머도 예로서 들 수 있다. 또, 본 발명의 고분자 필름은 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 자외선 경화형, 열 경화형 수지의 경화층으로서 형성할 수도 있다.

또, 상기 필름의 재료로는 셀룰로오스아실레이트계 폴리머, 폴리에스테르계 폴리머, 아크릴계 폴리머 및 노르보르넨계 폴리머를 바람직하게 사용할 수 있다. 노르보르넨계 폴리머 중에서도, 열 가소성 노르보르넨계 수지를 바람직하게 사용할 수 있다. 열 가소성 노르보르넨계 수지로는, 닛폰 제온 (주) 제조의 제오넥스, 제오노아, JSR (주) 제조의 아톤 등을 들 수 있다.

또, 상기 필름의 재료로는, 종래 편광판의 투명 보호 필름으로서 사용되어 온 트리아세틸셀룰로오스로 대표되는 셀룰로오스계 폴리머 (이하, 셀룰로오스아실레이트라고 한다) 를 바람직하게 사용할 수 있다.

지지체를 구성하는 필름에는, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 당에스테르, 중축합 에스테르, 리타데이션 발현제, 산화 방지제, 박리 촉진제, 미립자, 열 열화 방지제, 자외선 흡수제 등을 함유하고 있어도 된다.

당에스테르의 예로는, 일본 공개특허공보 2012-226276호의 단락 번호 0050 ∼ 0080 의 기재를 참작할 수 있고, 이들의 내용은 본원 명세서에 삽입된다. 이와 같은 화합물의 첨가에 의해, 소수성의 부여에 의한 투습성이나 함수율의 조정이나 가소성의 부여에 의한 기계적 물성의 조정 등이 용이해진다. 본 발명에서는 특히, 하이드록실기의 적어도 1 개가 방향족 에스테르화된 피라노오스 구조 또는 푸라노오스 구조를 1 개 ∼ 12 개 포함하는 당에스테르가 바람직하다. 그 중에서도, 이하의 당에스테르를 사용하는 것이 바람직하다.

[화학식 1]

리타데이션 발현제로는, 함질소 방향족 화합물이 바람직하다. 리타데이션 발현제의 예로는, 일본 공개특허공보 2012-226276호의 단락 번호 0081 ∼ 0109 의 기재를 참작할 수 있고, 이들의 내용은 본원 명세서에 삽입된다.

그 밖의 첨가제에 대해서는, 일본 공개특허공보 2012-226276호의 단락 번호 0109 ∼ 0112 의 기재를 참작할 수 있고, 이들의 내용은 본원 명세서에 삽입된다. 또, 국제 공개 WO2008-126535호 팸플릿에 기재된 화합물을 채용할 수 있다.

자외선 흡수제의 예로는, 일본 공개특허공보 2006-199855호의 단락 번호 0059 ∼ 0135 의 기재를 참작할 수 있고, 이들의 내용은 본원 명세서에 삽입된다.

지지체의 제조 방법 :

본 발명에서 사용하는 지지체의 제막 방법 및 설비는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 종래 셀룰로오스트리아세테이트 필름의 제조에 제공하는 용액 유연 제막 방법 및 용액 유연 제막 장치 등이 사용된다.

지지체가 셀룰로오스아실레이트계 필름으로 이루어지는 경우, 지지체는, 상기 셀룰로오스아실레이트 용액을 사용하여 제막을 실시함으로써 얻을 수 있다.

지지체가 셀룰로오스아실레이트계 필름으로 이루어지고, 복수의 셀룰로오스아실레이트 용액을 유연하는 경우, 금속 지지체의 진행 방향으로 간격을 두고 형성한 복수의 유연구로부터 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 용액을 각각 유연시켜 적층시키면서 필름을 제작해도 되고, 예를 들어 일본 공개특허공보 소61-158414호, 일본 공개특허공보 평1-122419호 및 일본 공개특허공보 평11-198285호의 각 공보 등에 기재된 방법을 적용할 수 있다. 또, 2 개의 유연구로부터 셀룰로오스아실레이트 용액을 유연함으로써 필름화하는 것이어도 되고, 예를 들어 일본 특허공보 소60-27562호, 일본 공개특허공보 소61-94724호, 일본 공개특허공보 소61-947245호, 일본 공개특허공보 소61-104813호, 일본 공개특허공보 소61-158413호 및 일본 공개특허공보 평6-134933호의 각 공보에 기재된 방법으로 실시할 수 있다. 또, 일본 공개특허공보 소56-162617호에 기재된 고점도 셀룰로오스아실레이트 용액의 흐름을 저점도의 셀룰로오스아실레이트 용액으로 감싸고, 그 고점도, 저점도의 셀룰로오스아실레이트 용액을 동시에 압출하는 셀룰로오스아실레이트 필름 유연 방법이어도 된다. 또한, 일본 공개특허공보 소61-94724호 및 일본 공개특허공보 소61-94725호의 각 공보에 기재된 외측의 용액이 내측의 용액보다 빈용매인 알코올 성분을 많이 함유시키는 것도 바람직한 양태이다. 혹은 또 2 개의 유연구를 사용하여, 제 1 유연구에 의해 금속 지지체에 성형한 필름을 박리하고, 금속 지지체면에 접해 있었던 측에 제 2 유연을 실시함으로써 필름을 제작하는 것이어도 되고, 예를 들어 일본 특허공보 소44-20235호에 기재되어 있는 방법이다.

지지체로는, 복수의 셀룰로오스아실레이트 용액을 유연구로부터 유연함으로써, 고점도의 용액을 동시에 금속 지지체 상에 압출시킬 수 있고, 평면성도 양화 (良化) 되어 우수한 면상의 필름을 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 농후한 셀룰로오스아실레이트 용액을 사용함으로써 건조 부하의 저감화를 달성할 수 있어, 필름의 생산 스피드를 높일 수 있는 공유연에 의해 제조하는 것이 바람직하다.

공유연의 경우, 내측과 외측의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 외측이 전체 막두께의 1 ∼ 50 ％ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 ∼ 30 ％ 의 두께이다. 여기에서, 3 층 이상의 공유연의 경우에는, 금속 지지체에 접한 층과 공기측에 접한 층의 토탈 막두께를 외측의 두께라고 정의한다. 공유연의 상세한 내용은, 일본 공개특허공보 2011-127127호의 기재를 참조할 수 있다.

[유연]

용액의 유연 방법으로는, 조제된 도프를 가압 다이로부터 금속 지지체 상에 균일하게 압출하는 방법, 일단 금속 지지체 상에 유연된 도프를 블레이드로 막두께를 조절하는 독터 블레이드에 의한 방법, 혹은 역회전하는 롤로 조절하는 리버스 롤 코터에 의한 방법 등이 있지만, 가압 다이에 의한 방법이 바람직하다. 가압 다이에는 코트 행거 타입이나 T 다이 타입 등이 있는데, 모두 바람직하게 사용할 수 있다. 또, 여기에서 예시한 방법 이외에도 종래 알려져 있는 셀룰로오스트리아세테이트 용액을 유연 제막하는 여러 가지의 방법으로 실시할 수 있고, 사용하는 용매의 비점 등의 차이를 고려하여 각 조건을 설정함으로써 각각의 공보에 기재된 내용과 동일한 효과가 얻어진다.

지지체를 제조하는 데에 사용되는 엔드리스하게 주행하는 금속 지지체로는, 표면이 크롬 도금에 의해 경면 마무리된 드럼이나 표면 연마에 의해 경면 마무리된 밴드 (스테인리스 벨트) 가 사용된다. 지지체의 제조에 사용되는 가압 다이는, 금속 지지체의 상방에 1 기 혹은 2 기 이상 설치되어도 된다. 바람직하게는 1 기 또는 2 기이다. 2 기 이상 설치하는 경우에는, 유연하는 도프량을 각각의 다이에 다양한 비율로 나눠도 되고, 복수의 정밀 정량 기어 펌프로부터 각각의 비율로 다이에 도프를 송액해도 된다. 유연에 사용되는 셀룰로오스아실레이트 용액의 온도는 -10 ∼ 55 ℃ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 25 ∼ 50 ℃ 이다. 그 경우, 공정 전부가 동일해도 되고, 혹은 공정의 각 곳에서 상이해도 된다. 상이한 경우에는, 유연 직전에 원하는 온도이면 된다.

또, 유연 속도로는 20 ∼ 200 m/분이 바람직하고, 40 ∼ 160 m/분이 보다 바람직하고, 60 ∼ 120 m/분이 특히 바람직하다. 유연 속도를 상기 범위 내로 함으로써, 직선성이 우수한 지지체를 제조할 수 있다.

[건조]

지지체의 제조에 관련된 금속 지지체 상에 있어서의 도프의 건조는, 금속 지지체 (드럼 혹은 벨트) 의 표면측, 요컨대 금속 지지체 상에 있는 웨브의 표면으로부터 열풍을 맞게 하는 방법, 드럼 혹은 벨트의 이면으로부터 열풍을 맞게 하는 방법, 이면 액체 전열 방식 등을 들 수 있는데, 열풍을 맞게 하는 방법이 일반적이다.

건조시의 온도로는 70 ∼ 220 ℃ 가 바람직하고, 80 ∼ 180 ℃ 가 보다 바람직하고, 90 ∼ 160 ℃ 가 특히 바람직하다.

또한, 유연되기 전의 금속 지지체의 표면 온도는, 도프에 사용되고 있는 용매의 비점 이하이면 몇 도여도 된다. 그러나, 건조 초기에 대해서는 건조를 촉진시키기 위해, 또 금속 지지체 상에서의 유동성을 잃게 하기 위해서는, 사용되는 용매 중 가장 비점이 낮은 용매의 비점보다 1 ∼ 10 ℃ 낮은 온도로 설정하는 것이 바람직하다. 열풍의 온도를 상기 범위 내로 함으로써, 직선성이 우수한 지지체를 제조할 수 있다.

[연신 처리]

지지체는 필요에 따라 연신 처리에 의해 리타데이션을 조정할 수 있다. 나아가서는, 적극적으로 폭 방향으로 연신하는 방법도 있고, 예를 들어, 일본 공개특허공보 소62-115035호, 일본 공개특허공보 평4-152125호, 일본 공개특허공보 평4-284211호, 일본 공개특허공보 평4-298310호 및 일본 공개특허공보 평11-48271호의 각 공보 등에 기재되어 있다.

패턴 위상차판의 제조 방법 :

패턴 위상차판의 제조 방법으로는, 예를 들어, 롤 형태로 감아 올려진 장척상 (長尺狀) 의 필름 (지지체) 을 송출하고, 소정의 인장 응력을 부하하면서 반송하고, 그 표면에 연속적으로 제 1 및 제 2 위상차 영역을 형성하기 위해 패턴 노광하여, 장척상의 패턴 위상차판을 연속적으로 제조한다. 원하는 바에 따라 다시 롤 형태로 감아 올려 롤 형태로 보존ㆍ반송해도 되는, 이른바 롤 투 롤 프로세스로 패턴 위상차판을 제작해도 된다.

패턴 위상차판의 제조 방법의 일례는 이하와 같다.

장척 필름 상에, 일 방향으로 배향 처리된 배향막을 형성하는 공정과,

그 배향막 상에, 액정을 주성분으로 하는 경화성 액정 조성물의 도포층을 형성하고, 상기 도포층 중의 액정을 배향 처리 방향에 평행하게 혹은 직교로 배향시킨 후에, 패턴 노광하여, 당해 노광부에 제 1 위상차 영역을 형성하는 제 1 노광 공정과,

비노광부의 도포층 중의 액정을 배향 처리 방향과는 상이한 방향 (예를 들어, 직교로 혹은 평행) 으로 배향시킨 후에 노광하여 제 2 위상차 영역을 형성하는 제 2 노광 공정을 포함하는 방법이다.

각 공정은 소정의 인장 응력을 부하한 상태로 반송하면서 실시한다. 장척 필름이 인장 응력에 의해 신장된 상태로 실시한다. 소정의 인장 응력으로는 10 ∼ 800 N/m 인 것이 바람직하고, 15 ∼ 600 N/m 인 것이 보다 바람직하고, 20 ∼ 400 N/m 인 것이 특히 바람직하다. 또한, 지지체 (장척 필름) 에 10 ∼ 800 N/m 의 인장 응력을 부하하는 경우, 지지체 단부의 직선성이 나쁠수록 인장 응력의 부하에 의한 지지체 단부의 직선성의 변화율이 커지는 경향을 나타내지만, 지지체 단부의 직선성이 0.0195 ％ 이하이면, 인장 응력의 부하에 의한 지지체 단부의 직선성의 변화율이 작은 점에서, 인장 응력의 부하에 수반하는 광학 이방성층의 직선성의 악화량을 크게 경감시킬 수 있다.

제 1 노광 공정은, 개구부를 갖는 마스크 등을 개재하여 실시한다. 제 2 노광 공정은, 전체면에 노광해도 되고, 다른 마스크를 사용하여 제 2 위상차 영역에 상당하는 미노광부에만 노광해도 된다.

다른 예는 이하와 같다.

장척 필름 상에, 일 방향으로 배향 처리된 배향막을 형성하는 공정과,

그 배향막을, 패턴 노광하여, 노광부에, 배향 처리에 의해 발생한 배향 제어능과는 상이한 배향 제어능을 갖는 제 1 배향 제어 영역을, 미노광부에, 배향 처리에 의해 발생한 배향 제어능을 갖는 제 2 배향 제어 영역을 형성하는 패턴 노광 공정과,

그 배향막 상에, 액정을 주성분으로 하는 경화성 액정 조성물의 도포층을 형성하고,

상기 도포층 중의 액정을, 제 1 배향 제어 영역, 및 제 2 배향 제어 영역 각각의 배향 제어능에 의해 서로 상이한 방향으로 배향시키는 공정,

상기 배향 상태를 유지한 채로 배향 상태를 고정시켜, 제 1 및 제 2 위상차 영역을 형성하는 공정을 포함하는 방법이다.

각 공정은 소정의 인장 응력을 부하한 상태에서 반송하면서 실시한다. 장척 필름이 인장 응력에 의해 신장된 상태로 실시한다. 소정의 인장 응력으로는 10 ∼ 800 N/m 인 것이 바람직하고, 15 ∼ 600 N/m 인 것이 보다 바람직하고, 20 ∼ 400 N/m 인 것이 특히 바람직하다

또, 상기 방법에 있어서의 패턴 노광 공정은, 개구부를 갖는 마스크 등을 개재하여 실시한다.

이와 같이 하여 형성하는 패턴 광학 이방성층의 두께에 대해서는 특별히 제한되지 않지만, 0.1 ∼ 10 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 5 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.

편광막 :

편광막은 일반적인 편광막을 사용할 수 있다. 예를 들어, 요오드나 2 색성 색소에 의해 염색된 폴리비닐알코올 필름 등으로 이루어지는 편광자막을 사용할 수 있다.

점착층 :

광학 이방성층과 편광막 사이에는 점착층이 배치되어 있어도 된다. 광학 이방성층과 편광막의 적층을 위해 사용되는 점착층이란, 예를 들어, 동적 점탄성 측정 장치로 측정한 G' 와 G" 의 비 (tanδ = G"/G') 가 0.001 ∼ 1.5 인 물질을 나타내고, 이른바, 점착제나 크리프하기 쉬운 물질 등이 포함된다. 점착제에 대해서는 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 점착제를 사용할 수 있다.

액정 셀 :

본 발명의 입체 화상 표시 장치, 및 입체 화상 표시 시스템에 사용되는 액정 셀은, VA 모드, OCB 모드, IPS 모드 또는 TN 모드인 것이 바람직하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

TN 모드의 액정 셀에서는, 전압 무인가시에 봉상 액정성 분자가 실질적으로 수평 배향되고, 추가로 60 ∼ 120˚로 비틀림 배향되어 있다. TN 모드의 액정 셀은, 컬러 TFT 액정 표시 장치로서 가장 많이 이용되어 있으며, 다수의 문헌에 기재가 있다.

VA 모드의 액정 셀에서는, 전압 무인가시에 봉상 액정성 분자가 실질적으로 수직으로 배향되어 있다. VA 모드의 액정 셀에는, (1) 봉상 액정성 분자를 전압 무인가시에 실질적으로 수직으로 배향시키고, 전압 인가시에 실질적으로 수평으로 배향시키는 협의의 VA 모드의 액정 셀 (일본 공개특허공보 평2-176625호의 기재) 에 더하여, (2) 시야각의 확대를 위해, VA 모드를 멀티도메인화한 (MVA 모드의) 액정 셀 (SID97, Digest of tech. Papers (예고집) 28 (1997) 845 기재), (3) 봉상 액정성 분자를 전압 무인가시에 실질적으로 수직 배향시키고, 전압 인가시에 비틀림 멀티도메인 배향시키는 모드 (n-ASM 모드) 의 액정 셀 (일본 액정 토론회의 예고집 58 ∼ 59 (1998) 의 기재) 및 (4) SURVIVAL 모드의 액정 셀 (LCD 인터내셔널 98 에서 발표) 이 포함된다. 또, PVA (Patterned Vertical Alignment) 형, 광 배향형 (Optical Alignment) 및 PSA (Polymer-Sustained Alignment) 중 어느 것이어도 된다. 이들 모드의 상세한 내용에 대해서는, 일본 공개특허공보 2006-215326호 및 일본 공표특허공보 2008-538819호에 상세한 기재가 있다.

IPS 모드의 액정 셀은, 봉상 액정 분자가 기판에 대해 실질적으로 평행하게 배향되어 있고, 기판면에 평행한 전계가 인가됨으로써 액정 분자가 평면적으로 응답한다. IPS 모드는 전계 무인가 상태에서 흑색 표시가 되고, 상하 1 쌍의 편광판의 흡수축은 직교하고 있다. 광학 보상 시트를 사용하여, 경사 방향에서의 흑색 표시시의 누설광을 저감시켜 시야각을 개량시키는 방법이 일본 공개특허공보 평10-54982호, 일본 공개특허공보 평11-202323호, 일본 공개특허공보 평9-292522호, 일본 공개특허공보 평11-133408호, 일본 공개특허공보 평11-305217호, 일본 공개특허공보 평10-307291호 등에 개시되어 있다.

입체 화상 표시 시스템용 편광판 :

본 발명의 입체 화상 표시 시스템에서는, 특히 3D 영상이라고 불리는 입체 화상을 시인자에게 인식시키기 위해, 편광판을 통해 화상을 인식한다. 편광판의 일 양태는 편광 안경이다. 상기 위상차판에 의해 우안용 및 좌안용 원 편광 화상을 형성하는 양태에서는 원 편광 안경이 사용되고, 직선 편광 화상을 형성하는 양태에서는 직선 안경이 사용된다. 광학 이방성층의 상기 제 1 및 제 2 위상차 영역 중 어느 일방으로부터 출사된 우안용 화상광이 우측 안경을 투과하고, 또한 좌측 안경에 의해 차광되고, 상기 제 1 및 제 2 위상차 영역의 타방으로부터 출사된 좌안용 화상광이 좌측 안경을 투과하고, 또한 우측 안경에 의해 차광되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 편광 안경은, 위상차 기능층과 직선 편광자를 포함함으로써 편광 안경을 형성하고 있다. 또한, 직선 편광자와 동등한 기능을 갖는 그 밖의 부재를 사용해도 된다.

편광 안경을 포함하여 본 발명의 입체 화상 표시 시스템의 구체적인 구성에 대하여 설명한다. 먼저, 위상차판은, 영상 표시 패널이 교대로 반복되어 있는 복수의 제 1 라인 상과 복수의 제 2 라인 상 (예를 들어, 라인이 수평 방향이라면 수평 방향의 홀수 라인 상과 짝수 라인 상이고, 라인이 수직 방향이면 수직 방향의 홀수 라인 상과 짝수 라인 상이어도 된다) 에 편광 변환 기능이 상이한 상기 제 1 위상차 영역과 상기 제 2 위상차 영역이 형성되어 있다. 원 편광을 표시에 이용하는 경우에는, 상기 서술한 상기 제 1 위상차 영역과 상기 제 2 위상차 영역의 위상차는 모두 λ/4 인 것이 바람직하고, 상기 제 1 위상차 영역과 상기 제 2 위상차 영역은 지상축이 직교하고 있는 것이 보다 바람직하다.

원 편광을 이용하는 경우, 상기 제 1 위상차 영역과 상기 제 2 위상차 영역의 위상차값을 모두 λ/4 로 하고, 영상 표시 패널의 홀수 라인에 우안용 화상을 표시하고, 홀수 라인 위상차 영역의 지상축이 45 도 방향이라고 한다면, 편광 안경의 우측 안경과 좌측 안경에 모두 λ/4 판을 배치하는 것이 바람직하고, 편광 안경의 우측 안경의 λ/4 판의 지상축은, 구체적으로는 대략 45 도로 고정하면 된다. 또, 상기의 상황이라면, 마찬가지로 영상 표시 패널의 짝수 라인에 좌안용 화상을 표시하고, 짝수 라인 위상차 영역의 지상축이 135 도 방향이라면, 편광 안경의 좌측 안경의 지상축은, 구체적으로는 대략 135 도로 고정하면 된다.

또한, 한 번 상기 패터닝 위상차 필름에 있어서 원 편광으로서 화상광을 출사하고, 편광 안경에 의해 편광 상태를 원래로 되돌리는 관점에서는, 상기 예인 경우의 우측 안경의 고정하는 지상축의 각도는 정확하게 수평 방향 45 도에 가까울수록 바람직하다. 또, 좌측 안경의 고정하는 지상축의 각도는 정확하게 수평 135 도 (또는 -45 도) 에 가까울수록 바람직하다.

또, 예를 들어 상기 영상 표시 패널이 액정 표시 패널인 경우, 액정 표시 패널의 프론트측 편광판의 흡수축 방향이 통상적으로 수평 방향이고, 상기 편광 안경의 직선 편광자의 흡수축이 그 프론트측 편광판의 흡수축 방향에 직교하는 방향인 것이 바람직하고, 상기 편광 안경의 직선 편광자의 흡수축은 연직 방향인 것이 보다 바람직하다.

또, 상기 액정 표시 패널의 프론트측 편광판의 흡수축 방향과, 상기 패터닝 위상차 필름의 홀수 라인 위상차 영역과 짝수 라인 위상차 영역의 각 지상축은, 편광 변환의 효율상 45 도를 이루는 것이 바람직하다.

또한, 이와 같은 편광 안경과, 패터닝 위상차 필름 및 액정 표시 장치의 바람직한 배치에 대해서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2004-170693호에 개시가 있다.

편광 안경의 예로는, 일본 공개특허공보 2004-170693호에 기재된 것이나, 시판품으로서 Zalman 제조의 ZM-M220W 의 부속품, LG 제조의 55LW5700 의 부속품을 들 수 있다.

실시예

이하에 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 실시예에 의해 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.

광학 이방성층의 직선성은, 이하와 같이 하여 결정하였다.

표시 장치의 화면 사이즈보다 가로세로 각 5 ㎜ 씩 큰 사이즈의 패턴 위상차판을, FPR 필름 롤의 양 끝면으로부터 각각 50 ㎜ 의 위치에서부터 롤 폭 방향으로 2 장씩 롤의 길이 3 m 마다 타발 (打拔) 함으로써, 20 장분의 패턴 위상차판을 타발하였다. 패턴 위상차판의 제 1 및 제 2 위상차 영역의 경계부의 시작점으로부터 40 ㎜ 의 점 A 와, 다른 일방의 단부의 종점으로부터 40 ㎜ 의 점 B 를 정의하고, 점 AB 를 연결하는 직선을 그었다.

다음으로, 필름 단변에 관하여 양 끝변으로부터 40 ㎜ 부근 (점 A, 점 B) 및 중앙을 지나고, 또한 AB 사이를 연결하는 직선의 수직선의 각각의 길이를 정밀한 자 또는 측정기로 계측하였다.

이 조작을 타발한 20 장의 패턴 위상차판에 대하여 실시하고, 화상 표시 패널의 세로 방향의 길이를 기준으로 하여, 가장 긴 수직선의 길이와, 화상 표시 패널의 세로 방향의 길이의 비율을 그 패턴 광학 이방성층의 직선성으로 하였다.

즉, 토시바 제조의 32ZP2 에 첩합하는 패턴 위상차판의 경우, 토시바 제조의 32ZP2 의 화면 사이즈가 가로 697.3 ㎜, 세로 392.3 ㎜ 이기 때문에, 길이 702.3 ㎜, 폭 397.3 ㎜ 의 패턴 위상차판을 타발하여 패턴 길이 622.3 ㎜ 에서의 직선성을 평가하였다. LG 제조의 55LW5700 에 첩합하는 FPR 필름의 경우, LG 제조의 55LW5700 의 화면 사이즈가 가로 1209 ㎜, 세로 679.9 ㎜ 이기 때문에, 길이 1214 ㎜, 폭 684.9 ㎜ 의 FPR 필름을 타발하여 패턴 길이 1134 ㎜ 에서의 직선성을 측정하였다.

지지체의 단부의 직선성은, 이하와 같이 하여 결정하였다.

지지체 롤 단부에 대하여, 표시 장치의 화면의 길이 방향의 길이 범위에서 일방의 단부의 시작점 A 와 타방의 종점 B 를 정의하고, 점 AB 를 연결하는 직선을 그었다.

점 AB 를 연결하는 직선의 수직선을 긋고, 수직선의 길이를 정밀한 자 또는 측정기로 계측하였다.

지지체 롤의 길이 방향 3 m 마다 10 개 지점에서 동일한 측정을 실시하여, 가장 긴 수직선의 길이와 화상 표시 패널의 세로 방향의 길이의 비율을 화상 표시 패널의 세로 방향의 길이를 기준으로 하여 그 지지체의 단부의 직선성으로 하였다.

즉, 토시바 제조의 32ZP2 에 첩합하는 FPR 필름의 경우, 토시바 제조의 32ZP2 의 화면 사이즈가 가로 697.3 ㎜, 세로 392.3 ㎜ 이기 때문에, 697.3 ㎜ 당 직선성을 평가하였다. LG 제조의 55LW5700 에 첩합하는 FPR 필름의 경우, LG 제조의 55LW5700 의 화면 사이즈가 가로 1209 ㎜, 세로 679.9 ㎜ 이기 때문에, 1209 ㎜ 당 직선성을 측정하였다.

표면 필름 (반사 방지층이 형성된 투명 지지체를 의미한다) 의 직선성도 마찬가지로 측정하였다.

[실시예 1]

＜투명 지지체 A 의 제작＞

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여 각 성분을 용해시켜, 고형분 농도 22 질량％ 의 셀룰로오스아세테이트 용액 (도프 C) 을 조제하였다.

(셀룰로오스아세테이트 용액 조성)

아세트화도 60.7 ∼ 61.1 ％ 의 셀룰로오스아세테이트 100 질량부

트리페닐포스테이트 (가소제) 7.8 질량부

비페닐디페닐포스페이트 (가소제) 3.9 질량부

자외선 흡수제 (치누빈 328, 치바ㆍ재팬 제조) 0.9 질량부

자외선 흡수제 (치누빈 326, 치바ㆍ재팬 제조) 0.2 질량부

메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 336 질량부

메탄올 (제 2 용매) 29 질량부

1-부탄올 (제 3 용매) 11 질량부

상기 도프 C 에 평균 입경 16 ㎚ 의 실리카 입자 (AEROSIL R972, 닛폰 아에로질 (주) 제조) 를 셀룰로오스아세테이트 100 질량부에 대해 0.02 질량부 첨가한 매트제 함유 도프 D 를 조제하였다. 도프 C 와 동일한 용제 조성으로 고형분 농도가 19 질량％ 가 되도록 조절하였다.

도프 C 를 주류로 하고, 매트제 함유 도프 D 를 최하층 및 최상층이 되도록 하여, 밴드 연신기를 사용하여 유연하였다. 밴드 상에서의 막면 온도가 40 ℃ 가 되고 나서, 70 ℃ 의 온풍으로 1 분 건조시키고, 밴드로부터 필름을 떼어내어 140 ℃ 의 건조풍으로 건조시킨 후, 필름 폭이 1340 ㎜ 가 되도록 양 단부를 잘라내고, 잔류 용제량이 0.3 질량％ 이고 길이 4000 m 이상인 투명 지지체 A 의 롤을 제작하였다. 또한, 유연시의 유량은, 매트제 함유 최하층 및 최상층은 각각 3 ㎛ 에, 주류는 74 ㎛ 가 되도록 조절하였다.

얻어진 투명 지지체 A 의 697.3 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 74 ㎛ 였다.

＜투명 지지체 B 및 C 의 제작＞

투명 지지체 A 의 제작에 있어서, 밴드 연신기의 롤심 변동이나 필름 건조시의 바람의 강도의 조정에 더하여, 필름 유연 속도를 변경한 것 이외에는, 투명 지지체 A 와 동일한 방법으로 투명 지지체 B 및 C 를 제작하였다.

얻어진 투명 지지체 B 및 C 의 697.3 ㎜ 길이에 있어서의 롤 단부의 직선성은 각각 92 ㎛, 32 ㎛ 였다.

＜투명 지지체 D ∼ F 의 제작＞

투명 지지체 A 의 제작에 있어서, 필름 건조시의 바람의 강도를 조정하고, 필름 유연 속도를 변경하고, 추가로 필름 폭이 1490 ㎜ 가 되도록 양 단부를 잘라낸 것 이외에는, 투명 지지체 A 와 동일한 방법으로 투명 지지체 D 를 제작하였다.

투명 지지체 D 의 제작에 있어서, 밴드 연신기의 롤심 변동이나 필름 건조시의 바람의 강도의 조정에 더하여, 필름 유연 속도를 변경한 것 이외에는, 투명 지지체 D 와 동일한 방법으로, 투명 지지체 E 및 F 를 제작하였다.

얻어진 투명 지지체 D ∼ F 의 1209 ㎜ 길이에 있어서의 롤 단부의 직선성은 각각 126 ㎛, 165 ㎛, 74 ㎛ 였다.

＜투명 지지체 M 의 제작＞

시판되는 셀룰로오스아실레이트계 지지체 TD80UL (후지 필름 (주) 제조) 을 준비하여 투명 지지체 M 으로서 사용하였다. 투명 지지체 M 을 5 롤 준비하고, 697.3 ㎜ 길이에 있어서의 롤 단부의 직선성을 계측한 결과, 91 ㎛ 였다.

＜투명 지지체 N 의 제작＞

시판되는 셀룰로오스아실레이트계 지지체 TD80UL (후지 필름 (주) 제조) 을 준비하여 투명 지지체 N 으로서 사용하였다. 투명 지지체 N 을 5 롤 준비하고, 1209 ㎜ 길이에 있어서의 롤 단부의 직선성을 계측한 결과, 163 ㎛ 였다.

＜투명 지지체 R 의 제작＞

(에어층용 셀룰로오스에스테르 용액의 조제)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여 각 성분을 용해시켜, 에어층용 셀룰로오스에스테르 용액을 조제하였다.

에어층용 셀룰로오스에스테르 용액의 조성

ㆍ셀룰로오스에스테르 (아세틸 치환도 2.86) 100 질량부

ㆍ식 (R-I) 의 당에스테르 화합물 3 질량부

ㆍ식 (R-Ⅱ) 의 당에스테르 화합물 1 질량부

ㆍ하기 자외선 흡수제 2.4 중량부

ㆍ실리카 입자 분산액 (평균 입경 16 ㎚) "AEROSIL R972", 닛폰 아에로질 (주) 제조 0.026 질량부

ㆍ메틸렌클로라이드 339 질량부

ㆍ메탄올 74 질량부

ㆍ부탄올 3 질량부

식 (R-I)

[화학식 2]

식 (R-Ⅱ)

[화학식 3]

자외선 흡수제

[화학식 4]

(드럼층용 셀룰로오스에스테르 용액의 조제)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여 각 성분을 용해시켜, 드럼층용 셀룰로오스에스테르 용액을 조제하였다.

드럼층용 셀룰로오스에스테르 용액의 조성

ㆍ셀룰로오스에스테르 (아세틸 치환도 2.86) 100 질량부

ㆍ식 (R-I) 의 당에스테르 화합물 3 질량부

ㆍ식 (R-Ⅱ) 의 당에스테르 화합물 1 질량부

ㆍ자외선 흡수제 2.4 중량부

ㆍ실리카 입자 분산액 (평균 입경 16 ㎚) "AEROSIL R972", 닛폰 아에로질 (주) 제조 0.091 질량부

ㆍ메틸렌클로라이드 339 질량부

ㆍ메탄올 74 질량부

ㆍ부탄올 3 질량부

(코어층용 셀룰로오스에스테르 용액의 조제)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여 각 성분을 용해시켜, 코어층용 셀룰로오스에스테르 용액을 조제하였다.

코어층용 셀룰로오스에스테르 용액의 조성

ㆍ셀룰로오스에스테르 (아세틸 치환도 2.86) 100 질량부

ㆍ식 (R-Ⅱ) 의 당에스테르 화합물 8.3 질량부

ㆍ식 (R-Ⅱ) 의 당에스테르 화합물 2.8 질량부

ㆍ상기 자외선 흡수제 2.4 중량부

ㆍ메틸렌클로라이드 266 질량부

ㆍ메탄올 58 질량부

ㆍ부탄올 2.6 질량부

(공유연에 의한 제막)

유연 다이로서, 공유연용으로 조정한 피드 블록을 장비하여, 3 층 구조의 필름을 성형할 수 있도록 한 장치를 사용하였다. 상기 에어층용 셀룰로오스에스테르 용액, 코어층용 셀룰로오스에스테르 용액 및 드럼층용 셀룰로오스에스테르 용액을 유연구로부터 -7 ℃ 로 냉각시킨 드럼 상에 공유연하였다. 이 때, 두께의 비가 에어층/코어층/드럼층 = 7/90/3 이 되도록 각 도프의 유량을 조정하였다.

직경 3 m 의 드럼인 경면 스테인리스 지지체 상에 유연하였다. 드럼 상에서 34 ℃ 의 건조풍을 270 ㎥/분으로 쐬게 하였다.

그리고, 유연부의 종점부로부터 50 ㎝ 앞에서, 유연하여 회전해 온 셀룰로오스에스테르 필름을 드럼으로부터 떼어낸 후, 양단을 핀 텐터로 클립하였다. 박리시에, 반송 방향 (길이 방향) 으로 5 ％ 의 연신을 실시하였다.

핀 텐터에 의해 유지된 셀룰로오스에스테르 웨브를 건조존으로 반송하였다. 처음 건조에서는 45 ℃ 의 건조풍을 송풍하고, 다음으로 110 ℃ 에서 5 분 건조시켰다. 이 때, 셀룰로오스에스테르 웨브를 폭 방향으로 배율을 10 ％ 로 연신하면서 반송하였다.

핀 텐터로부터 웨브를 이탈시킨 후, 핀 텐터에 의해 유지되고 있었던 부분을 연속적으로 절취하고, 웨브의 폭 방향 양 단부에 15 ㎜ 의 폭으로 10 ㎛ 높이의 요철을 형성하였다. 이 때의 웨브의 폭은 1610 ㎜ 였다. 반송 방향으로 210 N 의 인장 응력의 부가를 가하면서 140 ℃ 에서 10 분 건조시켰다. 또한, 웨브가 원하는 폭이 되도록 폭 방향 단부를 연속적으로 절취하여, 막두께 40 ㎛ 의 투명 지지체 R 를 제작하였다. 이 때, 140 ℃ 건조 후에 절취되는 폭 방향 단부와 웨브 중앙부의 막두께는 동일하였다.

얻어진 투명 지지체 R 의 1209 ㎜ 길이에 있어서의 롤 단부의 직선성은 126 ㎛ 였다.

＜투명 지지체 S 및 T 의 제작＞

투명 지지체 R 의 제작에 있어서, 드럼 제막기 내의 반송 롤심 변동이나 필름 건조시의 바람의 강도의 조정에 더하여, 필름 유연 속도를 변경한 것 이외에는, 투명 지지체 R 과 동일한 방법으로 투명 지지체 S 및 T 를 제작하였다.

얻어진 투명 지지체 S 및 T 의 1209 ㎜ 길이에 있어서의 롤 단부의 직선성은 각각 165 ㎛, 74 ㎛ 였다.

＜표면 필름 G 의 제작＞

(졸액 a 의 조제)

교반기, 환류 냉각기를 구비한 반응기, 메틸에틸케톤 120 질량부, 아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란 (KBM-5103, 신에츠 화학 공업 (주) 제조) 100 질량부, 디이소프로폭시알루미늄에틸아세토아세테이트 3 질량부를 첨가하여 혼합한 후, 이온 교환수 30 질량부를 첨가하고, 60 ℃ 에서 4 시간 반응시킨 후, 실온까지 냉각시켜 졸액 a 를 얻었다. 질량 평균 분자량은 1600 이고, 올리고머 성분 이상의 성분 중, 분자량이 1000 ∼ 20000 인 성분은 100 ％ 였다. 또, 가스 크로마토그래피 분석으로부터, 원료인 아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란은 전혀 잔존하고 있지 않았다.

(방현층용 도포액의 조제)

펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트의 혼합물 (PET-30, 닛폰 화약 (주) 제조) 31 g 을 메틸이소부틸케톤 38 g 으로 희석하였다. 또한, 중합 개시제 (이르가큐어 184, 치바 스페셜티 케미컬즈 (주) 제조) 를 1.5 g 첨가하고, 혼합 교반하였다. 계속해서, 불소계 표면 개질제 (FP-148) 0.04 g, 실란 커플링제 (KBM-5103, 신에츠 화학 공업 (주) 제조) 를 6.2 g 첨가하였다. 이 용액을 도포, 자외선 경화시켜 얻어진 도막의 굴절률은 1.520 이었다. 마지막으로, 이 용액에 폴리트론 분산기로 10000 rpm 으로 20 분간 분산시킨 평균 입경 3.5 ㎛ 의 가교 폴리(아크릴-스티렌) 입자 (공중합 조성비 = 50/50, 굴절률 1.540) 의 30 ％ 시클로헥사논 분산액을 39.0 g 첨가하여 완성액으로 하였다. 상기 혼합액을 구멍 직경 30 ㎛ 의 폴리프로필렌제 필터로 여과하여 방현층용 도포액을 조제하였다.

[화학식 5]

(저굴절률층용 도포액의 조제)

폴리실록산 및 수산기를 함유하는 굴절률 1.44 의 열 가교성 함불소 폴리머 (JTA113, 고형분 농도 6 ％, JSR (주) 제조) 13 g, 콜로이달 실리카 분산액 MEK-ST-L (상품명, 평균 입경 45 ㎚, 고형분 농도 30 ％, 닛산 화학 (주) 제조) 1.3 g, 상기 졸액 a 0.6 g, 및 메틸에틸케톤 5 g, 시클로헥사논 0.6 g 을 첨가, 교반 후, 구멍 직경 1 ㎛ 의 폴리프로필렌제 필터로 여과하여, 저굴절률층 도포액을 조제하였다. 이 도포액에 의해 형성되는 층의 굴절률은, 1.45 였다.

(1) 방현층의 도포 형성

투명 지지체 C 를 롤 형태로 권출하여, 일본 공개특허공보 2007-41495호의 [0172] 에 기재된 장치 구성 및 도포 조건에서 나타나는 다이 코트법에 의해 상기 방현층용 도포액을 도포하고, 30 ℃ 에서 15 초간, 90 ℃ 에서 20 초간 건조 후, 추가로 질소 퍼지 하에서 160 W/㎝ 의 공랭 메탈 할라이드 램프 (아이 그래픽스 (주) 제조) 를 사용하여, 조사량 90 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하여 도포층을 경화시켜, 두께 6 ㎛ 의 방현성을 갖는 방현층을 형성하였다.

(2) 저굴절률층의 도포 형성

상기 방현층용 도포액을 도포하여 방현층을 도포 형성한 필름을 다시 권출하여, 상기 저굴절률층용 도포액을 일본 공개특허공보 2007-41495호의 [0172] 에 기재된 기본 조건에서 도포하고, 120 ℃ 에서 150 초 건조 후, 추가로 140 ℃ 에서 8 분 건조시키고 나서 질소 퍼지에 의해 산소 농도 0.1 체적％ 의 분위기 하에서 240 W/㎝ 의 공랭 메탈 할라이드 램프 (아이 그래픽스 (주) 제조) 를 사용하여, 조사량 900 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하여 두께 100 ㎚ 의 저굴절률층을 형성하고, 표면 필름 G 를 얻었다.

얻어진 표면 필름 G 의 697.3 ㎜ 길이에 있어서의 롤 단부의 직선성은 73 ㎛ 였다.

＜표면 필름 H ∼ L 의 제작＞

표면 필름 G 의 제작에 있어서, 방현층 도포 형성시의 반송 속도, 반송 방향 인장 응력 등의 처리 조건, 저굴절률층 도포 형성시의 반송 속도, 반송 방향 인장 응력 등의 처리 조건을 변경한 것 이외에는, 표면 필름 G 와 동일한 방법으로 표면 필름 H ∼ L 을 제작하였다.

얻어진 표면 필름 H 및 I 의 697.3 ㎜ 길이에 있어서의 롤 단부의 직선성은 각각 116 ㎛, 43 ㎛ 였다. 얻어진 표면 필름 J ∼ L 의 1209 ㎜ 길이에 있어서의 롤 단부의 직선성은 각각 131 ㎛, 179 ㎛, 49 ㎛ 였다.

＜표면 필름 U 의 제작＞

표면 필름 J 의 제작에 있어서, 투명 지지체 C 를 투명 지지체 T 로 변경한 것 이외에는, 표면 필름 J 와 동일한 방법으로 표면 필름 U 를 제작하였다.

얻어진 표면 필름 U 의 1209 ㎜ 길이에 있어서의 롤 단부의 직선성은 131 ㎛ 였다.

＜표면 필름 V ∼ W 의 제작＞

표면 필름 U 의 제작에 있어서, 방현층 도포 형성시의 반송 속도, 반송 방향 인장 응력 등의 처리 조건, 저굴절률층 도포 형성시의 반송 속도, 반송 방향 인장 응력 등의 처리 조건을 변경한 것 이외에는, 표면 필름 U 와 동일한 방법으로 표면 필름 V 및 W 를 제작하였다.

얻어진 표면 필름 V ∼ W 의 1209 ㎜ 길이에 있어서의 롤 단부의 직선성은 각각 179 ㎛, 49 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 A 의 제작]

＜알칼리 비누화 처리＞

투명 지지체 A 를 준비하고, 온도 60 ℃ 의 유전식 가열 롤을 통과시켜, 필름 표면 온도를 40 ℃ 로 승온시킨 후에, 하기에 나타내는 조성의 알칼리 용액을, 바 코터를 사용하여 도포량 14 ㎖/㎡ 로 도포하고, 110 ℃ 로 가열하여 10 초간 반송하였다. 계속해서, 마찬가지로 바 코터를 사용하여 순수를 3 ㎖/㎡ 도포하였다. 이어서, 수세와 에어 나이프에 의한 탈수를 3 회 반복한 후에, 70 ℃ 의 건조존으로 10 초간 반송하여 건조시키고, 알칼리 비누화 처리한 셀룰로오스아세테이트 투명 지지체를 제작하였다.

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알칼리 용액의 조성 (질량부)

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수산화칼륨 4.7 질량부

물 15.8 질량부

이소프로판올 63.7 질량부

계면 활성제

SF-1 : C₁₄H₂₉O(CH₂CH₂O)₂₀H 1.0 질량부

프로필렌글리콜 14.8 질량부

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＜러빙 배향막이 형성된 투명 지지체의 제작＞

상기 제작한 지지체의, 비누화 처리를 실시한 면에, 하기 조성의 러빙 배향막 도포액을 ＃8 의 와이어 바로 연속적으로 도포하였다. 60 ℃ 의 온풍으로 60 초, 추가로 100 ℃ 의 온풍으로 120 초 건조시켜 배향막을 형성하였다. 다음으로, 투과부의 가로 스트라이프폭 364 ㎛, 차폐부의 가로 스트라이프폭 364 ㎛ 인 스트라이프 마스크를 러빙 배향막 상에 배치하고, 실온 공기 하에서, UV-C 영역에 있어서의 조도 2.5 ㎽/㎠ 의 메탈 할라이드 램프를 사용하여 자외선을 4 초간 조사하여, 광산 발생제를 분해하여 산성 화합물을 발생시킴으로써 제 1 위상차 영역용 배향층을 형성하였다. 그 후에, 스트라이프 마스크의 스트라이프에 대해 45°의 각도를 유지하여 500 rpm 으로 일 방향으로 1 왕복 러빙 처리를 실시하여 러빙 배향막이 형성된 투명 지지체를 제작하였다. 배향막의 막두께는 0.5 ㎛ 였다. 또한, 제조기에 있어서의 마스크 노광시의 반송 인장 응력은 150 N/m 였다.

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배향막 형성용 도포액의 조성

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배향막용 폴리머 재료 3.9 질량부

(PVA103, 쿠라레 (주) 제조의 폴리비닐알코올)

광산 발생제 (S-2) 0.1 질량부

메탄올 36 질량부

물 60 질량부

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[화학식 6]

＜패턴화된 광학 이방성층의 제작＞

하기의 광학 이방성층용 도포액을, 바 코터를 사용하여 도포량 4 ㎖/㎡ 로 도포하였다. 이어서, 막면 온도 110 ℃ 에서 2 분간 가열 숙성시킨 후, 80 ℃ 까지 냉각시키고, 공기 하에서 20 ㎽/㎠ 의 UV 메탈 할라이드 램프를 사용하여 자외선을 20 초간 조사하고, 그 배향 상태를 고정화함으로써 패턴 광학 이방성층을 형성하고, 패턴 위상차판 A 를 제작하였다. 마스크 노광 부분 (제 1 위상차 영역) 은, 러빙 방향에 대해 지상축 방향이 평행하게 디스코틱 액정이 수직 배향되어 있고, 미노광 부분 (제 2 위상차 영역) 은 직교하게 수직 배향되어 있었다. 광학 이방성층의 막두께는 0.9 ㎛ 였다.

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광학 이방성층용 도포액의 조성

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디스코틱 액정 E-1 100 질량부

배향막 계면 배향제 (Ⅱ-1) 3.0 질량부

공기 계면 배향제 (P-1) 0.4 질량부

광 중합 개시제 3.0 질량부

(이르가큐어 907, 치바 스페셜티 케미컬즈 (주) 제조)

증감제 (카야큐어 DETX, 닛폰 화약 (주) 제조) 1.0 질량부

메틸에틸케톤 400 질량부

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[화학식 7]

얻어진 광학 이방성층 A 의 622.3 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 25 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 B 의 제작]

패턴 위상차판 A 의 제작에 있어서, 투명 지지체 A 를 투명 지지체 B 로 변경한 것 이외에는, 패턴 위상차판 A 와 동일한 방법으로 패턴 위상차판 B 를 제작하였다.

얻어진 광학 이방성층 B 의 622.3 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 44 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 C 의 제작]

패턴 위상차판 A 의 제작에 있어서, 투명 지지체 A 를 투명 지지체 C 로 변경한 것 이외에는, 패턴 위상차판 A 와 동일한 방법으로 패턴 위상차판 C 를 제작하였다.

얻어진 광학 이방성층 C 의 622.3 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 9 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 D 의 제작]

패턴 위상차판 A 의 제작에 있어서, 투명 지지체 A 를 투명 지지체 D 로 변경한 것 이외에는, 패턴 위상차판 A 와 동일한 방법으로 패턴 위상차판 D 를 제작하였다.

얻어진 광학 이방성층 D 의 1134 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 42 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 E 의 제작]

패턴 위상차판 A 의 제작에 있어서, 투명 지지체 A 를 투명 지지체 E 로 변경한 것 이외에는, 패턴 위상차판 A 와 동일한 방법으로 패턴 위상차판 E 를 제작하였다.

얻어진 광학 이방성층 E 의 1134 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 66 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 F 의 제작]

패턴 위상차판 A 의 제작에 있어서, 투명 지지체 A 를 투명 지지체 F 로 변경한 것 이외에는, 패턴 위상차판 A 와 동일한 방법으로 패턴 위상차판 F 를 제작하였다.

얻어진 광학 이방성층 F 의 1134 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 17 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 G 의 제작]

패턴 위상차판 A 의 제작에 있어서, 투명 지지체 A 를 표면 필름 G 로 변경한 것 이외에는, 패턴 위상차판 A 와 동일한 방법으로, 방현층 및 저굴절률층이 형성되어 있지 않은 면에 패턴 위상차층을 갖는 패턴 위상차판 G 를 제작하였다.

얻어진 광학 이방성층 G 의 622.3 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 19 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 H 의 제작]

패턴 위상차판 G 의 제작에 있어서, 표면 필름 G 를 표면 필름 H 로 변경한 것 이외에는, 패턴 위상차판 G 와 동일한 방법으로 패턴 위상차판 H 를 제작하였다.

얻어진 광학 이방성층 H 의 622.3 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 51 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 I 의 제작]

패턴 위상차판 G 의 제작에 있어서, 표면 필름 G 를 표면 필름 I 로 변경한 것 이외에는, 패턴 위상차판 G 와 동일한 방법으로 패턴 위상차판 I 를 제작하였다.

얻어진 광학 이방성층 I 의 622.3 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 10 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 J 의 제작]

패턴 위상차판 G 의 제작에 있어서, 표면 필름 G 를 표면 필름 J 로 변경한 것 이외에는, 패턴 위상차판 G 와 동일한 방법으로 패턴 위상차판 J 를 제작하였다.

얻어진 광학 이방성층 J 의 1134 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 44 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 K 의 제작]

패턴 위상차판 G 의 제작에 있어서, 표면 필름 G 를 표면 필름 K 로 변경한 것 이외에는, 패턴 위상차판 G 와 동일한 방법으로 패턴 위상차판 K 를 제작하였다.

얻어진 광학 이방성층 K 의 1134 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 74 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 L 의 제작]

패턴 위상차판 G 의 제작에 있어서, 표면 필름 G 를 표면 필름 L 로 변경한 것 이외에는, 패턴 위상차판 G 와 동일한 방법으로 패턴 위상차판 L 을 제작하였다.

얻어진 광학 이방성층 L 의 1134 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 10 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 M 의 제작]

패턴 위상차판 A 의 제작에 있어서, 투명 지지체 A 를 투명 지지체 M 으로 변경한 것 이외에는, 패턴 위상차판 A 와 동일한 방법으로 패턴 위상차판 M 을 제작하였다.

얻어진 광학 이방성층 M 의 622.3 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 44 ㎛ 였다.

[패턴 위상차판 N 의 제작]

패턴 위상차판 G 의 제작에 있어서, 투명 지지체 A 를 투명 지지체 N 으로 변경한 것 이외에는, 패턴 위상차판 A 와 동일한 방법으로 패턴 위상차판 N 을 제작하였다.

얻어진 광학 이방성층 N 의 1134 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 66 ㎛ 였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 A 의 제작)

입체 화상 표시 장치 (토시바사 제조, 32ZP2) 로부터 패턴 위상차판을 박리하였다. 또한, 패턴 위상차판 대신에, 패턴 위상차판 A 를 프론트 편광판 상에 점착제를 개재하여 첩합하여, 입체 화상 액정 표시 장치 A 를 제작하였다. 또한, 패턴 위상차층이 프론트 편광판측이 되도록 첩합하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 B 의 제작)

입체 화상 표시 장치 A 의 제작에 있어서, 패턴 위상차판 A 대신에 패턴 위상차판 B 를 사용한 것 이외에는, 입체 화상 표시 장치 A 의 제작과 동일한 방법으로 입체 화상 액정 표시 장치 B 를 제작하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 C 의 제작)

입체 화상 표시 장치 A 의 제작에 있어서, 패턴 위상차판 A 대신에 패턴 위상차판 C 를 사용한 것 이외에는, 입체 화상 표시 장치 A 의 제작과 동일한 방법으로 입체 화상 액정 표시 장치 C 를 제작하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 D 의 제작)

입체 화상 표시 장치 (LG 사 제조, 55LW5700) 로부터 패턴 위상차판을 박리하였다. 또한, 패턴 위상차판 대신에, 패턴 위상차판 D 를 프론트 편광판 상에 점착제를 개재하여 첩합하여, 입체 화상 액정 표시 장치 D 를 제작하였다. 또한, 패턴 위상차층이 프론트 편광판측에 되도록 첩합하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 E 의 제작)

입체 화상 표시 장치 D 의 제작에 있어서, 패턴 위상차판 D 대신에 패턴 위상차판 E 를 사용한 것 이외에는, 입체 화상 표시 장치 D 의 제작과 동일한 방법으로 입체 화상 액정 표시 장치 E 를 제작하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 F 의 제작)

입체 화상 표시 장치 D 의 제작에 있어서, 패턴 위상차판 D 대신에 패턴 위상차판 F 를 사용한 것 이외에는, 입체 화상 표시 장치 D 의 제작과 동일한 방법으로 입체 화상 액정 표시 장치 F 를 제작하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 G 의 제작)

입체 화상 표시 장치 A 의 제작에 있어서, 패턴 위상차판 A 대신에 패턴 위상차판 G 를 사용한 것 이외에는, 입체 화상 표시 장치 A 의 제작과 동일한 방법으로 입체 화상 액정 표시 장치 G 를 제작하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 H 의 제작)

입체 화상 표시 장치 A 의 제작에 있어서, 패턴 위상차판 A 대신에 패턴 위상차판 H 를 사용한 것 이외에는, 입체 화상 표시 장치 A 의 제작과 동일한 방법으로 입체 화상 액정 표시 장치 H 를 제작하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 I 의 제작)

입체 화상 표시 장치 A 의 제작에 있어서, 패턴 위상차판 A 대신에 패턴 위상차판 I 를 사용한 것 이외에는, 입체 화상 표시 장치 A 의 제작과 동일한 방법으로 입체 화상 액정 표시 장치 I 를 제작하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 J 의 제작)

입체 화상 표시 장치 D 의 제작에 있어서, 패턴 위상차판 D 대신에 패턴 위상차판 J 를 사용한 것 이외에는, 입체 화상 표시 장치 D 의 제작과 동일한 방법으로 입체 화상 액정 표시 장치 J 를 제작하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 K 의 제작)

입체 화상 표시 장치 D 의 제작에 있어서, 패턴 위상차판 D 대신에 패턴 위상차판 K 를 사용한 것 이외에는, 입체 화상 표시 장치 D 의 제작과 동일한 방법으로 입체 화상 액정 표시 장치 K 를 제작하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 L 의 제작)

입체 화상 표시 장치 D 의 제작에 있어서, 패턴 위상차판 D 대신에 패턴 위상차판 L 을 사용한 것 이외에는, 입체 화상 표시 장치 D 의 제작과 동일한 방법으로 입체 화상 액정 표시 장치 L 을 제작하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 M 의 제작)

입체 화상 표시 장치 A 의 제작에 있어서, 패턴 위상차판 A 대신에 패턴 위상차판 M 을 사용한 것 이외에는, 입체 화상 표시 장치 A 의 제작과 동일한 방법으로 입체 화상 액정 표시 장치 M 을 제작하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 N 의 제작)

입체 화상 표시 장치 D 의 제작에 있어서, 패턴 위상차판 D 대신에 패턴 위상차판 N 을 사용한 것 이외에는, 입체 화상 표시 장치 D 의 제작과 동일한 방법으로 입체 화상 액정 표시 장치 N 을 제작하였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 O 의 제작)

토시바사 제조의 32ZP2 를 입체 화상 액정 표시 장치 O 로서 사용하였다. 토시바사 제조의 32ZP2 로부터 박리한 패턴 위상차판에 형성되어 있었던 광학 이방성층의 622.3 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 49 ㎛ 였다.

(입체 화상 액정 표시 장치 P 의 제작)

LG 사 제조의 55LW5700 을 입체 화상 액정 표시 장치 P 로서 사용하였다. LG 사 제조의 55LW5700 으로부터 박리한 패턴 위상차판에 형성되어 있었던 광학 이방성층의 1134 ㎜ 길이에 있어서의 직선성은 78 ㎛ 였다.

＜평가＞

(1) 상하 방향 크로스토크 시야각

암실에서 상하 방향으로 백색과 흑색이 교대로 나열된 스트라이프 화상을 표시한 액정 표시 장치의 정면에, LG 사 제조의 55LW5700 에 부속된 3D 안경과 측정기 (BM-5A, 톱콘 제조) 를 배치하였다. 백색의 스트라이프를 시인할 수 있는 쪽의 3D 안경을 통과한 위치에 측정기를 두고 정면 휘도 C 를 측정하고, 계속해서, 백색과 흑색의 위치를 바꿔 넣은 스트라이프 화상을 표시하여, 방금 전과 동일한 쪽의 안경으로 동일하게 정면 휘도 D 를 측정하고, 다음의 식을 사용하여 정면 크로스토크를 산출하였다.

정면 크로스토크 = 정면 휘도 D/정면 휘도 C × 100 ％

계속해서, 액정 표시 장치의 표시부를 가로 방향과 상하 방향에서 각각 4 등분했을 때의 교점 9 점에 대하여 정면 크로스토크를 측정하고, 평균값을 평균 정면 크로스토크로서 산출하였다.

또, 정면 크로스토크를 측정한 9 점에 대하여, 3D 안경과 측정기의 위치 관계를 유지한 채, 액정 표시 장치에 대해 측정기를 상하 방향으로 기울여 정면 크로스토크과 동일한 스트라이프 화상을 기초로 휘도를 측정하고, 동일한 사고방식으로 상하 방향의 크로스토크를 측정하였다. 얻어진 크로스토크를 기초로, 측정점 전부가 평균 정면 크로스토크로부터 5 ％ 이내가 되는 시야각 범위를 상하 방향 크로스토크 시야각이라고 정의하여 산출하였다.

(2) 3D 경계 불균일

액정 표시 장치에 백색과 흑색이 상하 방향으로 교대로 나열된 스트라이프 화상을 표시하고, LG 사 제조의 55LW5700 에 부속된 3D 안경을 장착하여, 정면에서 백색 스트라이프가 시인되는 쪽의 안경을 차광하여, 화면의 세로 방향 길이의 3 배의 거리에서 정면 및 상하 방향으로부터 액정 표시 장치를 관찰한 결과, 정면에서는 화면 전체가 흑색 표시였지만, 상하 방향의 관찰 각도를 크게 하면, 전망각이 큰 영역에서는 휘도 누락이 시인되었다. 여기에서, 흑색 표시 영역과 휘도 누락 영역의 경계에서 관찰되는 3D 경계 불균일을 관찰하였다. 이 평가에서는, 표시면 내에서 흑색 표시 부분은 크로스토크가 없거나 또는 작은 것을 의미하고, 휘도 누락이 시인되는 부분 및 백색 표시 부분은 크로스토크가 있는 것을 의미한다. 3D 경계 불균일의 직선성이 나쁘면, 3D 표시에 있어서의 화면 내의 크로스토크 편차가 커, 결과적으로 3D 영상의 입체감이 저해되는 것을 의미한다. 정면에서는 3D 경계 불균일이 시인되지 않는 입체 화상 표시 장치를 사용하여, 상하 방향의 3D 경계 불균일을 이하의 기준으로 평가하였다.

A : 3D 경계 불균일의 사행이 시인되지 않는다.

B : 3D 경계 불균일의 사행이 약간 시인되지만, 3D 품위로서 허용할 수 있다.

C : 3D 경계 불균일이 분명히 시인되어, 3D 품위로서 허용할 수 없다.

표로부터 지지체의 패턴을 따른 방향의 단부의 직선성이, 화상 표시 패널의 패턴을 따른 방향의 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 실시예는, 상하 방향의 크로스토크뿐만 아니라 3D 경계 불균일도 개선되어 있는 것을 알 수 있다. 또, 지지체 단부의 직선성에 추종하여 광학 이방성층의 직선성도 높은 것을 알 수 있다.

한편, 패턴 광학 이방성층의 지지체의 길이 방향의 양 단부를 연결하는, 입체 화상 표시 장치의 폭 방향과 평행한 직선에 대한 수직선의 길이가, 입체 화상 표시 장치의 폭 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하의 요건을 만족시키고 있지 않은 비교예는, 실시예와 비교하여 3D 경계 불균일이 떨어지는 점에서, 상하 방향의 크로스토크 및 3D 경계 불균일이 함께 개선되어 있지 않은 것을 알 수 있다.

상기의 실시예 1 ∼ 8 에서는, 막두께 80 ㎛ 의 셀룰로오스아실레이트계 필름을 사용하고 있지만, 막두께 60 ㎛, 40 ㎛, 30 ㎛ 의 셀룰로오스아실레이트계 필름이라고 하더라도 동일한 효과를 얻을 수 있었다.

또, 실시예 1 ∼ 8 에 사용한 패턴 위상차판에는, 수직 배향된 디스코틱 액정으로 이루어지는 패턴화된 광학 이방성층이 형성되어 있지만, 러빙 배향막이 형성된 투명 지지체 대신에 하기 조성의 광 배향막이 형성된 투명 지지체를 사용하고, 수직 배향된 디스코틱 액정으로 이루어지는 패턴화된 광학 이방성층 대신에 하기 조성의 광학 이방성층을 사용한 것 이외에는 동일한 방법으로 제작한, 수평 배향된 봉상 액정으로 이루어지는 패턴화된 광학 이방성층을 형성한 패턴 위상차판이라고 하더라도 동일한 효과를 얻을 수 있었다.

＜광 배향막이 형성된 투명 지지체의 제작＞

투명 지지체의 비누화 처리를 실시한 면에, 하기 구조의 광 배향 재료 E-1 1 ％ 수용액을 도포하고, 100 ℃ 에서 1 분간 건조시켰다. 얻어진 도포막에, 공기 하에서 160 W/㎠ 의 공랭 메탈 할라이드 램프 (아이 그래픽스 (주) 제조) 를 사용하여 자외선을 조사하였다. 이 때, 와이어 그리드 편광자 (Moxtek 사 제조, ProFlux PPL02) 를 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이 방향 1 에 세팅하고, 추가로 마스크 A (투과부와 차폐부가 동일한 가로 스트라이프폭을 갖는 스트라이프 마스크) 를 통해 노광을 실시하였다. 그 후, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 와이어 그리드 편광자를 방향 2 에 세팅하고, 추가로 마스크 B (투과부와 차폐부가 동일한 가로 스트라이프폭을 갖는 스트라이프 마스크) 를 통해 노광을 실시하였다. 노광 마스크면과 광 배향막 사이의 거리를 200 ㎛ 로 설정하였다. 이 때에 사용하는 자외선의 조도는 UV-A 영역 (파장 380 ㎚ ∼ 320 ㎚ 의 적산) 에 있어서 100 ㎽/㎠, 조사량은 UV-A 영역에 있어서 1000 mJ/㎠ 로 하였다.

[화학식 8]

＜패턴화된 광학 이방성층의 제작＞

하기의 광학 이방성층용 조성물을 조제 후, 구멍 직경 0.2 ㎛ 의 폴리프로필렌제 필터로 여과하여, 도포액으로서 사용하였다. 광 배향막이 형성된 투명 지지체 상에 그 도포액을 도포, 막면 온도 105 ℃ 에서 2 분간 건조시켜 액정상 상태로 한 후, 75 ℃ 까지 냉각시키고, 공기 하에서 160 W/㎠ 의 공랭 메탈 할라이드 램프 (아이 그래픽스 (주) 제조) 를 사용하여 자외선을 조사하고, 그 배향 상태를 고정화하여, 투명 지지체 상에 패턴화된 광학 이방성층의 제작을 시도하였다. 광학 이방성층의 막두께는 1.3 ㎛ 였다.

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광학 이방성층용 조성

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봉상 액정 (LC242, BASF (주) 제조) 100 질량부

수평 배향제 A 0.3 질량부

광 중합 개시제 3.3 질량부

(이르가큐어 907, 치바 스페셜티 케미컬즈 (주) 제조)

증감제 (카야큐어 DETX, 닛폰 화약 (주) 제조) 1.1 질량부

메틸에틸케톤 300 질량부

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[화학식 9]

실시예 1 ∼ 8 에서 사용한 셀룰로오스아실레이트계 필름 대신에, 다른 제법 및 재료로 제작한 셀룰로오스아실레이트계 필름이라고 하더라도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 실시예 3, 4, 7 및 8, 비교예 2 및 4 에 있어서, 각각 투명 지지체 D 대신에 투명 지지체 R 을, 투명 지지체 F 대신에 투명 지지체 T 를, 표면 필름 J 대신에 표면 필름 U 를, 표면 필름 L 대신에 표면 필름 W 를, 투명 지지체 E 대신에 투명 지지체 S 를, 표면 필름 K 대신에 표면 필름 V 를 사용한 양태라고 하더라도 동일한 효과를 얻을 수 있었다.

또, 셀룰로오스아실레이트계 필름 대신에, 일본 특허 제4962661호의 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 제작한 막두께 100 ㎛ 의 투명 지지체, 일본 공개특허공보 2010-270162호의 실시예 4 와 동일한 방법에 의해 제작한 막두께 40 ㎛ 의 투명 지지체, 시판되는 막두께 60 ㎛ 의 노르보르넨계 폴리머 필름「ZEONOR ZF14-060」((주) 오프테스 제조), 일본 공개특허공보 2008-268938호의 실시예 9 의 저투습층을 도포 형성한 보호 필름과 동일한 방법에 의해 제작한 막두께 84 ㎛ 의 투명 지지체, 이하와 같이 제작한 저투습층을 도포 형성한 막두께 50 ㎛ 의 투명 지지체 X 에서도 동일한 효과를 얻을 수 있었다. 즉, 지지체의 패턴을 따른 방향의 단부의 직선성이, 화상 표시 패널의 패턴을 따른 방향의 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 양태라면, 지지체의 종류에 관계없이 입체 화상 표시 장치의 시인성을 개선할 수 있는 것을 알 수 있다.

＜투명 지지체 X 의 제작＞

(저투습층 형성용 조성물의 조제)

각 성분을 하기 표와 같이 혼합한 후, 교반기를 부착한 유리제 세퍼러블 플라스크에 주입하고, 실온에서 5 시간 교반 후, 구멍 직경 5 ㎛ 의 폴리프로필렌제 뎁스 필터로 여과하여 조성물을 얻었다. 또한, 하기 표에 있어서, 각 성분의 첨가량은「질량％」를 나타낸다.

이하, 사용한 화합물에 대하여 설명한다.

ㆍ아펠 APL5014DP : 고리형 폴리올레핀 수지 (미츠이 화학 (주) 제조)

[화학식 10]

투명 지지체 R 상에, 상기 저투습층 형성용 조성물 A-1 을 그라비아 코터를 사용하여 도포한 후, 25 ℃ 에서 1 분간 건조시키고, 계속해서 80 ℃ 에서 약 5 분간 건조시켜 막두께 10 ㎛ 의 저투습층을 도포 형성한 막두께 50 ㎛ 의 투명 지지체 X 를 제작하였다.

제작한 투명 지지체 X 의 투습도 (40 ℃, 90 ％ 상대 습도에서의 투습도) 를 하기에 나타내는 방법으로 측정하였다. 투명 지지체 X 의 투습도는 21 g/㎡/day 였다.

＜투습도 (40 ℃, 90 ％ 상대 습도에서의 투습도)＞

투습도의 측정법은「고분자의 물성 Ⅱ」(고분자 실험 강좌 4, 교리츠 출판)의 285 페이지 ∼ 294 페이지 : 증기 투과량의 측정 (질량법, 온도계법, 증기압법, 흡착량법) 에 기재된 방법을 적용하였다.

시료 70 ㎜φ 를 40 ℃, 상대 습도 90 ％ 에서 각각 24 시간 조습하고, JIS Z-0208 의 방법에 따라 투습컵을 사용하여, 투습도 = 조습 후 질량 － 조습 전 질량으로 단위 면적당 수분량 (g/㎡) 을 산출하였다. 또한, 본 측정에서는, 흡습제를 넣지 않은 블랭크의 컵으로 상기 조건에 있어서의 질량 변화를 측정하고, 투습도값의 보정을 실시하였다.

또, 셀룰로오스아실레이트계 필름 대신에, 이하와 같이 제작한 막두께 40 ㎛ 의 투명 지지체 Y 를 사용해도 동일한 효과를 얻을 수 있었다. 즉, 지지체의 패턴을 따른 방향의 단부의 직선성이, 화상 표시 패널의 패턴을 따른 방향의 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 양태이면, 지지체의 종류에 상관없이 입체 화상 표시 장치의 시인성을 개선할 수 있는 것을 알 수 있다.

＜투명 지지체 Y 의 제작＞

(도프의 조제)

하기에 기재된 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여 각 성분을 용해시켜 도프를 조제하였다.

(도프의 조성)

셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 30 질량부

다이야나르 BR88 (상품명), 미츠비시 레이온 (주) 제조, 중량 평균 분자량 1500000 70 질량부

(셀룰로오스에스테르와 아크릴 수지는 합계 100 질량부)

투습도 저감 화합물 A-5 50 질량부

자외선 흡수제 (치누빈 328 (치바 스페셜티 케미컬즈 (주) 제조)) 2 질량부

디클로로메탄 447 질량부

에탄올 61 질량부

[화학식 11]

도프의 고형분 농도 (셀룰로오스에스테르, 아크릴 수지, 투습도 저감 화합물, 자외선 흡수제의 합계 농도) 는 18 질량％ 였다.

밴드 유연 장치를 사용하여, 상기 조제한 도프를 2000 ㎜ 폭으로 스테인리스 제 엔드리스 밴드 (유연 지지체) 에 유연 다이로부터 균일하게 유연하였다. 도프 중의 잔류 용매량이 40 질량％ 가 된 시점에서 유연 지지체로부터 고분자막으로서 박리하고, 텐터로 적극적으로 연신을 하지 않고 반송하고, 건조존에서 130 ℃ 에서 건조를 실시하여, 막두께 40 ㎛ 의 투명 지지체 Y 를 얻었다.

제작한 투명 지지체 Y 의 투습도 (40 ℃, 90 ％ 상대 습도에서의 투습도) 는 40 g/㎡/day 였다.

1 : 화상 표시 패널
1A, 1B : 기판
10 : 액정층
12 : 패턴 광학 이방성층
13 : 지지체
14 : 제 1 위상차 영역
15 : 제 2 위상차 영역
16 : 시인측 편광막
18 : 백라이트측 편광막
20 : 패턴 위상차판
24 : 보호 필름
30 : 백라이트

Claims (11)

1. 화상 표시 패널과, 상기 화상 표시 패널의 시인측에 배치되는 패턴 위상차판을 적어도 갖는 입체 화상 표시 장치로서,
   상기 패턴 위상차판은, 지지체와, 상기 지지체 상에 면내 지상축 방향 및 위상차 중 적어도 일방이 서로 상이하고, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층을 적어도 갖고,
   상기 지지체의 단부에 있어서, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향의 단부의, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대해 수직 방향에 있어서의 사행폭인 직선성이, 상기 화상 표시 패널의 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지체의 상기 패턴 광학 이방성층이 형성되어 있는 면의 반대측의 면에 표면층을 갖는, 입체 화상 표시 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 패턴 광학 이방성층의 상기 패턴을 따른 방향의 직선성이, 상기 화상 표시 패널의 상기 패턴을 따른 방향의 수직 방향의 길이의 0.0065 ％ 이하인, 입체 화상 표시 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지체가, 셀룰로오스아실레이트계 필름, 폴리에스테르계 필름, 아크릴계 필름 및 노르보르넨계 필름 중 어느 것인, 입체 화상 표시 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역이, 서로 직교하는 면내 지상축을 갖고, 또한 λ/4 의 면내 리타데이션을 갖는, 입체 화상 표시 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 화상 표시 패널의 크기가, 32 ∼ 65 인치인, 입체 화상 표시 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 화상 표시 패널이, 액정 표시 패널인, 입체 화상 표시 장치.
8. 화상 표시 패널과, 상기 화상 표시 패널의 시인측에 배치되는 패턴 위상차판을 적어도 갖고, 상기 패턴 위상차판은, 지지체와, 상기 지지체 상에 면내 지상축 방향 및 위상차 중 적어도 일방이 서로 상이하고, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층을 적어도 갖는 입체 화상 표시 장치의 제조 방법으로서,
   상기 지지체의 단부에 있어서, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향의 단부의, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대해 수직 방향에 있어서의 사행폭인 직선성이, 상기 화상 표시 패널의 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대해 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하로 한 후에, 패턴 광학 이방성층을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시 장치의 제조 방법.
9. 화상 표시 패널과, 상기 화상 표시 패널의 시인측에 배치되는 패턴 위상차판을 적어도 갖고, 상기 패턴 위상차판은, 지지체와, 상기 지지체 상에 면내 지상축 방향 및 위상차 중 적어도 일방이 서로 상이하고, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층을 적어도 갖는 입체 화상 표시 장치에 있어서,
   상기 지지체로서, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향의 단부의, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향에 있어서의 사행폭인 직선성이, 상기 화상 표시 패널의 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 지지체를 사용하는 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시 장치의 경계 불균일의 저감 방법.
10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 입체 화상 표시 장치와, 상기 입체 화상 표시 장치의 시인측에 배치되는 편광판을 적어도 갖고, 상기 편광판을 통해 입체 화상을 시인시키는 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시 시스템.
11. 지지체와, 상기 지지체 상에 면내 지상축 방향 및 위상차 중 적어도 일방이 서로 상이하고, 스트라이프상으로 교대로 배치되어 있는 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 갖는 패턴 광학 이방성층을 적어도 갖고,
    상기 지지체에 있어서, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향의 단부의, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향에 있어서의 사행폭인 직선성이, 상기 패턴 광학 이방성층의 패턴을 따른 방향에 대한 수직 방향의 길이의 0.0195 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 패턴 위상차판.

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