KR20200002726A - 원편광판 및 표시 장치 - Google Patents

원편광판 및 표시 장치 Download PDF

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Abstract

[과제] 박형이며 또한 광대역의 원편광판 및 이 원편광판을 구비한 표시 장치를 제공하는 것.
[해결수단] 기재와 위상차층과 편광층을 지니고, 상기 위상차층의 파장 λnm의 빛에 대한 복굴절율 Δn(λ)이 식(1) 및 식(2)을 만족하고, 위상차층과 편광층이 함께 코팅층이며, 위상차층과 편광층의 두께의 합계가 10 ㎛ 이하이고, 또한, 상기 편광층이 이색성 색소를 함유하는 것을 특징으로 하는 원편광판.
Δn(450)/Δn(550)≤1.00 (1)
1.00≤Δn(650)/Δn(550) (2)

Description

원편광판 및 표시 장치 {CIRCULAR POLARIZING PLATE AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 원편광판 및 표시 장치에 관한 것이다.
요오드로 염색한 폴리비닐알코올로 이루어지는 편광 필름과 1/2 파장판과 1/4 파장판을 적층한 광대역 원편광판을 구비한 액정 표시 장치가 알려져 있다. 이러한 광대역 원편광판에서는, 1/2 파장판의 지상축과 편광 필름의 흡수축이 이루는 각 및 1/4 파장판의 지상축과 편광 필름의 흡수축이 이루는 각을 각각 15° 또는 75° 변위시켜 적층할 필요가 있기 때문에, 롤투롤 접합에 의해 상기 원편광판을 제작하기가 곤란하다. 한편, 표시 장치의 박형화도 강하게 요구되고 있으며, 그 때문에 원편광판도 박형화가 요구되고 있다.
특허문헌 1에는, 역파장 분산성 필름과 이색성 색소를 도공함으로써 얻어진 편광자를 위상차층 상에 적층한, 두께가 130∼370 ㎛인 원편광판이 기재되어 있다. 특허문헌 2에는, 서모트로픽 액정성 또는 리오트로픽 액정성의 물질을 포함하는 편광자를 위상차층 상에 적층한, 두께가 36∼205 ㎛인 원편광판이 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 2006-337892호 공보 특허문헌 2: 일본 특허공개 2009-251288호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 원편광판은 2장의 필름을 점착제 또는 접착제를 통해 적층하고 있으므로, 제조 공정의 간편성 및 원편광판 두께의 관점에서 충분히 만족할 수 있는 것이 아니었다. 특허문헌 2에 기재된 원편광판은 그 위상차층이 정파장 분산성을 보이기 때문에, 광대역 원편광판으로서의 성능은 불충분했다.
본 발명은 이하의 발명을 포함한다.
[1] 기재와 위상차층과 편광층을 지니고, 상기 위상차층의 파장 λnm의 빛에 대한 복굴절율 Δn(λ)이 식(1) 및 식(2)을 만족하고, 위상차층과 편광층이 함께 코팅층이며, 위상차층과 편광층의 두께의 합계가 10 ㎛ 이하이고, 또한, 상기 편광층이 이색성 색소를 함유하는 것을 특징으로 하는 원편광판.
Δn(450)/Δn(550)≤1.00 (1)
1.00≤Δn(650)/Δn(550) (2)
[2] 위상차층이 1 이상의 중합성 액정을 중합시킴으로써 형성되는 [1]에 기재한 원편광판.
[3] 편광층이 1 이상의 중합성 액정을 중합시킴으로써 형성되는 [1] 또는 [2]에 기재한 원편광판.
[4] 중합성 액정을 빛 조사에 의해 중합시키는 [2] 또는 [3]에 기재한 원편광판.
[5] 편광층이 X선 회절 측정에 있어서 브래그 피크를 얻을 수 있는 편광층인 [1]∼[4] 중 어느 것에 기재한 원편광판.
[6] 위상차층 및 편광층의 두께가 각각 5 ㎛ 이하인 [1]∼[5] 중 어느 것에 기재한 원편광판.
[7] 위상차층, 편광층 또는 그 양쪽이 배향막 상에 형성되는 [1]∼[6] 중 어느 것에 기재한 원편광판.
[8] 배향막이 빛 조사에 의해 배향 규제력을 생기게 한 배향막인 [7]에 기재한 원편광판.
[9] 배향막의 두께가 500 nm 이하인 [7] 또는 [8]에 기재한 원편광판.
[10] 기재 상에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 위상차층이 형성되고, 위상차층 상에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 편광층이 형성되어 있는 [1]∼[9] 중 어느 것에 기재한 원편광판.
[11] 기재 상에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 편광층이 형성되고, 편광층 상에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 위상차층이 형성되어 있는 [1]∼[9] 중 어느 것에 기재한 원편광판.
[12] 편광층과 위상차층과의 사이에 보호층을 갖는 [10] 또는 [11]에 기재한 원편광판.
[13] 기재의 한쪽 면에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 편광층이 형성되고, 기재의 다른 쪽 면에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 위상차층이 형성되어 있는 [1]∼[9] 중 어느 것에 기재한 원편광판.
[14] 또한, 위상차층 또는 편광층의 표면에 점착제층을 갖는 [1]∼[13] 중 어느 것에 기재한 원편광판.
[15] 기재, 제1 배향막, 편광층, 제2 배향막, 위상차층 및 점착제층을 이 순서로 갖는 [14]에 기재한 원편광판.
[16] 기재와 제1 배향막과의 박리 강도(F1)가 제1 배향막과 편광층과의 박리 강도(F2), 제2 배향막과 위상차층과의 박리 강도(F3) 및 위상차층과 점착제층과의 박리 강도(F4)보다도 낮은 [15]에 기재한 원편광판.
[17] [1]∼[16] 중 어느 것에 기재한 원편광판과 표시 소자를 구비하는 표시 장치.
[18] [14]∼[16] 중 어느 것에 기재한 원편광판으로부터 기재가 제거된 원편광 필름이 상기 원편광 필름의 점착제층을 통해 표시 소자의 표시면에 접합된 원편광 필름을 지닌 표시 장치.
[19] 원편광 필름의 두께가 5 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하인 [18]에 기재한 표시 장치.
[20] 표시 소자가 액정 셀, 유기 일렉트로루미네센스 소자 또는 터치 패널인 [17]∼[19] 중 어느 것에 기재한 표시 장치.
[21] [14]∼[16] 중 어느 것에 기재한 원편광판을 이 원편광판의 점착제층을 통해 표시 소자의 표시면에 접합하고, 이 원편광판으로부터 기재를 제거하는 원편광 필름을 지닌 표시 장치의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 박형이며 또한 광대역의 원편광판 및 이 원편광판을 구비한 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 원편광판의 단면 모식도이다.
도 2는 본 발명의 원편광판을 포함하는 액정 표시 장치의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 원편광판을 포함하는 유기 EL 표시 장치의 모식도이다.
기재는 통상 투명 기재이다. 한편, 본 발명의 원편광판(이하, 본 원편광판이라고 하는 경우가 있다)의 기재가 표시 소자의 표시면에 설치되지 않을 때, 예컨대, 본 원편광판에서 기재를 제거한 원편광 필름을 표시 소자의 표시면에 설치하는 경우는 기재는 투명하지 않더라도 좋다. 투명 기재란, 빛, 특히 가시광을 투과할 수 있는 투명성을 갖는 기재를 의미하며, 투명성이란, 파장 380∼780 nm에 걸친 광선에 대한 투과율이 80% 이상이 되는 특성을 말한다. 구체적인 투명 기재로서는 투광성 수지 기재를 들 수 있다. 투광성 수지 기재를 구성하는 수지로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀; 노르보르넨계 폴리머 등의 환상 올레핀계 수지; 폴리비닐알코올; 폴리에틸렌테레프탈레이트; 폴리메타크릴산에스테르; 폴리아크릴산에스테르; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로오스에스테르; 폴리에틸렌나프탈레이트; 폴리카보네이트; 폴리술폰; 폴리에테르술폰; 폴리에테르케톤; 폴리페닐렌술피드 및 폴리페닐렌옥사이드를 들 수 있다. 입수 용이성이나 투명성의 관점에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리메타크릴산에스테르, 셀룰로오스에스테르, 환상 올레핀계 수지 또는 폴리카보네이트가 바람직하다.
셀룰로오스에스테르는 셀룰로오스에 포함되는 수산기의 일부 또는 전부가 에스테르화된 것으로, 시장에서 용이하게 입수할 수 있다. 또한, 셀룰로오스에스테르 기재도 시장에서 용이하게 입수할 수 있다. 시판되는 셀룰로오스에스테르 기재로서는 예컨대 "후지태크필름"(후지샤신필름(주)); "KC8UX2M", "KC8UY" 및 "KC4UY"(코니카미놀타옵트(주)) 등을 들 수 있다.
환상 올레핀계 수지는 시장에서 용이하게 입수할 수 있다. 시판되는 환상 올레핀계 수지로서는 "Topas"[Ticona사(독일)], "아톤"[JSR(주)], "제오노아(ZEONOR)"[닛폰제온(주)], "제오넥스(ZEONEX)"[닛폰제온(주)] 및 "아펠"[미쓰이가가쿠(주) 제조]을 들 수 있다. 이러한 환상 올레핀계 수지를 예컨대 용제캐스트법, 용융압출법 등의 공지된 수단에 의해 제막하여, 기재로 할 수 있다. 또한, 시판되고 있는 환상 올레핀계 수지 기재를 이용할 수도 있다. 시판되는 환상 올레핀계 수지 기재로서는 "에스시나"[세키스이가가쿠고교(주)], "SCA40"[세키스이가가쿠고교(주)], "제오노아필름"[오프테스(주)] 및 "아톤필름"[JSR(주)]을 들 수 있다.
환상 올레핀계 수지가 환상 올레핀과 쇄상 올레핀이나 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 공중합체인 경우, 환상 올레핀에 유래하는 구조 단위의 함유 비율은 공중합체의 전체 구조 단위에 대하여 통상 50 몰% 이하, 바람직하게는 15∼50 몰%의 범위이다. 쇄상 올레핀으로서는 에틸렌 및 프로필렌을 들 수 있고, 비닐기를 갖는 방향족 화합물로서는 스티렌, α-메틸스티렌 및 알킬 치환 스티렌을 들 수 있다. 환상 올레핀계 수지가 환상 올레핀과 쇄상 올레핀과 비닐기를 갖는 방향족 화합물과의 3원 공중합체인 경우, 쇄상 올레핀에 유래하는 구조 단위의 함유 비율은 공중합체의 전체 구조 단위에 대하여 통상 5∼80 몰%이며, 비닐기를 갖는 방향족 화합물에 유래하는 구조 단위의 함유 비율은 공중합체의 전체 구조 단위에 대하여 통상 5∼80 몰%이다. 이러한 3원 공중합체는 그 제조에 있어서 고가의 환상 올레핀의 사용량을 비교적 적게 할 수 있다고 하는 이점이 있다.
기재에 요구되는 특성은 원편광판의 구성에 따라 다르지만, 통상 위상차성이 가능한 한 작은 기재가 바람직하다. 위상차성이 가능한 한 작은 기재로서는, 제로태크(코니카미놀타옵트 주식회사), Z태크(후지필름 주식회사) 등의 위상차를 갖지 않는 셀룰로오스에스테르 필름을 들 수 있다. 또한, 미연신의 환상 올레핀계 수지 기재도 바람직하다.
기재 상에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 편광층이 형성되고, 편광층 상에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 위상차층이 형성되어 있는 원편광판의 경우, 편광층이 형성되어 있지 않은 기재의 면에, 하트코트 처리, 반사 방지 처리, 대전 방지 처리 등이 이루어지더라도 좋다. 또한, 성능에 영향을 주지 않는 범위에서, 자외선흡수제 등의 첨가제를 하드코트층은 포함하고 있더라도 좋다.
기재의 두께는 지나치게 얇으면 강도가 저하되어, 가공성이 뒤떨어지는 경향이 있기 때문에, 통상 5∼300 ㎛이며, 바람직하게는 20∼200 ㎛이다.
위상차층은 파장 λnm의 빛에 대한 복굴절율 Δn(λ)이 식(1) 및 식(2)을 만족하는 코팅층이다. 코팅층이란, 도포에 의해서 형성되는 층을 말한다.
Δn(450)/Δn(550)≤1.00 (1)
1.00≤Δn(650)/Δn(550) (2)
복굴절율 Δn(λ)은 리타데이션을 측정하여, 위상차층의 두께로 나눔으로써 얻어진다. 구체적인 측정 방법은 실시예에 나타내는데, 이때, 유리 기판과 같이 기재 자체에 리타데이션이 없는 기재 상에 제막한 것을 측정함으로써, 실질적인 위상차층의 특성을 측정할 수 있다.
위상차층은 바람직하게는 1 이상의 중합성 액정(이하, 중합성 액정(A)이라 고 하는 경우가 있다)을 중합시킴으로써 형성되는 것이다.
중합성 액정이란, 중합성 기를 지니고, 또한, 액정성을 갖는 화합물이다. 중합성 기는 중합 반응에 관여하는 기를 의미하며, 광중합성 기인 것이 바람직하다. 여기서, 광중합성 기란, 후술하는 광중합개시제로부터 발생한 활성 라디칼이나 산 등에 의해서 중합 반응에 관여할 수 있는 기를 말한다. 중합성 기로서는 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐옥시기, 옥시라닐기 및 옥세타닐기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다. 액정성은 서모트로픽성 액정이라도 리오트로픽 액정이라도 좋으며, 서모트로픽 액정을 질서도로 분류하면, 네마틱 액정이라도 스멕틱 액정이라도 좋다.
그 중에서도, 제막 용이성이라는 관점에서 서모트로픽성의 네마틱 액정이 바람직하고, 또한, 상기 식(1) 및 상기 식(2)으로 나타내어지는 위상차성을 부여한다고 하는 관점에서 하기 식(A)으로 나타내어지는 화합물(이하, 화합물(A)이라고 하는 경우가 있다)이 바람직하다. 상기 중합성 액정은 단독으로 이용하더라도 좋고, 조합하더라도 좋다.
Figure pat00001
[식(A)에서, X1은 산소 원자, 황 원자 또는 NR1-을 나타낸다. R1은 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.
Y1은 치환기를 갖고 있더라도 좋은 탄소수 6∼12의 1가의 방향족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있더라도 좋은 탄소수 3∼12의 1가의 방향족 복소환식 기를 나타낸다.
Q3 및 Q4는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 갖고 있더라도 좋은 탄소수 1∼20의 1가의 지방족 탄화수소기, 탄소수 3∼20의 1가의 지환식 탄화수소기, 치환기를 갖고 있더라도 좋은 탄소수 6∼20의 1가의 방향족 탄화수소기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, -NR2R3 또는 -SR2를 나타내거나 또는 Q3과 Q4가 상호 결합하여, 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 방향환 또는 방향족 복소환을 형성한다. R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼6의 알킬기를 나타낸다.
D1 및 D2는 각각 독립적으로 단결합, -C(=O)-O-, -C(=S)-O-, -CR4R5-, -CR4R5-CR6R7-, -O-CR4R5-, -CR4R5-O-CR6R7-, -CO-O-CR4R5-, -O-CO-CR4R5-, -CR4R5-O-CO-CR6R7-, -CR4R5-CO-O-CR6R7- 또는 NR4-CR5R6- 또는 CO-NR4-를 나타낸다.
R4, R5, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.
G1 및 G2는 각각 독립적으로 탄소수 5∼8의 2가의 지환식 탄화수소기를 나타내고, 이 지환식 탄화수소기를 구성하는 메틸렌기는 산소 원자, 황 원자 또는 NH-로 치환되어 있더라도 좋고, 상기 지환식 탄화수소기를 구성하는 메틴기는 제3급 질소 원자로 치환되어 있더라도 좋다.
L1 및 L2는 각각 독립적으로 1가의 유기기를 나타내고, L1 및 L2 중의 적어도 하나는 중합성 기를 갖는다]
화합물(A)에 있어서의 L1은 식(A1)으로 나타내어지는 기이면 바람직하고, 또한, L2는 식(A2)으로 나타내어지는 기이면 바람직하다.
P1-F1-(B1-A1)k-E1- (A1)
P2-F2-(B2-A2)l-E2- (A2)
[식(A1) 및 식(A2)에서, B1, B2, E1 및 E2는 각각 독립적으로 -CR4R5-, -CH2-CH2-, -O-, -S-, -CO-O-, -O-CO-O-, -CS-O-, -O-CS-O-, -CO-NR1-, -O-CH2-, -S-CH2- 또는 단결합을 나타낸다.
A1 및 A2는 각각 독립적으로 탄소수 5∼8의 2가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6∼18의 2가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 상기 지환식 탄화수소기를 구성하는 메틸렌기는 산소 원자, 황 원자 또는 NH-로 치환되어 있더라도 좋고, 상기 지환식 탄화수소기를 구성하는 메틴기는 제3급 질소 원자로 치환되어 있더라도 좋다.
k 및 l은 각각 독립적으로 0∼3의 정수를 나타낸다.
F1 및 F2는 탄소수 1∼12의 2가의 지방족 탄화수소기를 나타낸다.
P1은 중합성 기를 나타낸다.
P2는 수소 원자 또는 중합성 기를 나타낸다.
R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다]
바람직한 화합물(A)로서는 일본 특허공표 2011-207765호 공보에 기재된 화합물을 들 수 있다.
중합성 액정의 구체예로서는 액정편람(액정편람편집위원회 편, 마루젠(주) 2000년 10월 30일 발행)의 「3.8.6 네트워크(완전 가교형)」, 「6.5.1 액정 재료 b. 중합성 네마틱 액정 재료」에 기재된 화합물 중에서 중합성 기를 갖는 화합물을 들 수 있다.
위상차층은 통상 1 이상의 중합성 액정(A)을 함유하는 조성물을 기재, 배향막 또는 편광층 상에 도포하고, 얻어진 도포막 중의 상기 중합성 액정(A)을 중합시킴으로써 형성된다.
본 발명에 있어서의 배향막은 중합성 액정을 원하는 방향으로 액정 배향시키는 배향 규제력을 갖는 것이다.
배향막은 중합성 액정을 함유하는 조성물의 도포 등에 의해 용해되지 않는 용제 내성을 지니고, 또한, 용제의 제거나 중합성 액정의 배향을 위한 가열 처리에 있어서의 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 배향막으로서는 배향성 폴리머를 포함하는 배향막 및 광배향막을 들 수 있다.
배향성 폴리머로서는 분자 내에 아미드 결합을 갖는 폴리아미드나 젤라틴류, 분자 내에 이미드 결합을 갖는 폴리이미드 및 그 가수분해물인 폴리아믹산, 폴리비닐알코올, 알킬 변성 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리옥사졸, 폴리에틸렌이민, 폴리스티렌, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 폴리아크릴산에스테르류를 들 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올이 바람직하다. 2종 이상의 배향성 폴리머를 조합시켜 이용하더라도 좋다.
배향성 폴리머를 포함하는 배향막은 통상 배향성 폴리머가 용제에 용해된 조성물(이하, 배향성 폴리머 조성물이라고 하는 경우가 있다)을 기재에 도포하고 용제를 제거하거나 또는 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하고, 용제를 제거하고, 러빙(러빙법)함으로써 얻어진다.
상기 용제로서는 물, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올 용제, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 젖산에틸 등의 에스테르 용제, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용제, 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용제, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소 용제, 아세토니트릴 등의 니트릴 용제, 테트라히드로푸란, 디메톡시에탄 등의 에테르 용제 및 클로로포름, 클로로벤젠 등의 염소화 탄화수소 용제를 들 수 있다. 이들 용제는 단독으로 이용하더라도 좋고, 2종 이상을 조합시켜 이용하더라도 좋다.
배향성 폴리머 조성물 중의 배향성 폴리머의 농도는 배향성 폴리머 재료가 용제에 완전히 녹을 수 있는 범위면 되는데, 용액에 대하여 고형분 환산으로 0.1∼20%가 바람직하고, 0.1∼10% 정도가 더욱 바람직하다.
배향성 폴리머 조성물로서는 시판되는 배향막 재료를 그대로 사용하더라도 좋다. 시판되는 배향막 재료로서는 산에바(등록상표, 닛산가가쿠고교(주) 제조), 옵토마(등록상표, JSR(주) 제조) 등을 들 수 있다.
배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하는 방법으로서는, 스핀코팅법, 익스트루젼법, 그라비아코팅법, 다이코팅법, 바코팅법, 애플리케이터법 등의 도포법, 플렉소법 등의 인쇄법 등의 공지된 방법을 들 수 있다. 본 원편광판을 후술하는 롤투롤(Roll to Roll) 형식의 연속적 제조 방법에 의해 제조하는 경우, 상기 도포 방법에는 통상 그라비아코팅법, 다이코팅법 또는 플렉소법 등의 인쇄법이 채용된다.
배향성 폴리머 조성물에 포함되는 용제를 제거하는 방법으로서는 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다.
배향막에 배향 규제력을 부여하기 위해서, 필요에 따라서 러빙을 실시할 수 있다(러빙법).
러빙법에 의해 배향 규제력을 부여하는 방법으로서는, 러빙천이 감겨, 회전하고 있는 러빙 롤에, 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하고 어닐링함으로써 기재 표면에 형성된 배향성 폴리머의 막을 접촉시키는 방법을 들 수 있다.
광배향막은 통상 광반응성 기를 갖는 폴리머 또는 모노머와 용제를 포함하는 조성물(이하, 「광배향막 형성용 조성물」이라고 하는 경우가 있다)을 기재에 도포하고, 편광(바람직하게는 편광 UV)을 조사함으로써 얻어진다. 광배향막은 조사하는 편광의 편광 방향을 선택함으로써 배향 규제력의 방향을 임의로 제어할 수 있다는 점에서 보다 바람직하다.
광반응성 기란, 빛을 조사함으로써 액정 배향능을 일으키는 기를 말한다. 구체적으로는, 빛 조사에 의해 생기는 분자의 배향 유기 또는 이성화 반응, 이량화 반응, 광가교 반응 혹은 광분해 반응 등의 액정 배향능의 기원이 되는 광 반응에 관여하는 기를 들 수 있다. 그 중에서도, 이량화 반응 또는 광가교 반응에 관여하는 기가 배향성이 우수하다고 하는 점에서 바람직하다. 광반응성 기로서, 불포화 결합, 특히 이중 결합을 갖는 기가 바람직하고, 탄소-탄소 이중 결합(C=C 결합), 탄소-질소 이중 결합(C=N 결합), 질소-질소 이중 결합(N=N 결합) 및 탄소-산소 이중 결합(C=O 결합)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 갖는 기가 특히 바람직하다.
C=C 결합을 갖는 광반응성 기로서는 비닐기, 폴리엔기, 스틸벤기, 스틸바졸기, 스틸바졸리움기, 칼콘기 및 신나모일기를 들 수 있다. C=N 결합을 갖는 광반응성 기로서는 방향족 시프 염기, 방향족 히드라존 등의 구조를 갖는 기를 들 수 있다. N=N 결합을 갖는 광반응성 기로서는 아조벤젠기, 아조나프탈렌기, 방향족 복소환 아조기, 비스아조기, 포르마잔기 및 아족시벤젠 구조를 갖는 기를 들 수 있다. C=O 결합을 갖는 광반응성 기로서는 벤조페논기, 쿠마린기, 안트라퀴논기 및 말레이미드기를 들 수 있다. 이들 기는 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 알릴옥시기, 시아노기, 알콕시카르보닐기, 히드록실기, 술폰산기, 할로겐화알킬기 등의 치환기를 갖고 있더라도 좋다.
그 중에서도 광이량화 반응에 관여하는 광반응성 기가 바람직하며, 광 배향에 필요한 편광 조사량이 비교적 적고, 또한, 열 안정성이나 경시 안정성이 우수한 광배향막을 얻기 쉽다고 하는 점에서, 신나모일기 및 칼콘기가 바람직하다. 광반응성 기를 갖는 폴리머로서는, 그 폴리머 측쇄의 말단부가 계피산 구조로 되는 신나모일기를 갖는 것이 특히 바람직하다.
광배향막 형성용 조성물을 기재 상에 도포함으로써 기재 상에 광배향 유기층을 형성할 수 있다. 상기 조성물에 포함되는 용제로서는 상술한 배향성 폴리머 조성물에 포함되는 용제와 같은 것을 들 수 있으며, 광반응성 기를 갖는 폴리머 혹은 모노머의 용해성에 따라서 적절하게 선택할 수 있다.
광배향막 형성용 조성물 중의 광반응성 기를 갖는 폴리머 또는 모노머의 함유량은 폴리머 또는 모노머의 종류나 목적으로 하는 광배향막의 두께에 따라 적절하게 조절할 수 있지만, 적어도 0.2 질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.3∼10 질량%의 범위가 보다 바람직하다. 광배향막의 특성이 현저히 손상되지 않는 범위에서, 광배향막 형성용 조성물은 폴리비닐알코올이나 폴리이미드 등의 고분자 재료나 광증감제를 포함하고 있더라도 좋다.
광배향막 형성용 조성물을 기재에 도포하는 방법은 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하는 방법과 같은 방법을 들 수 있다. 도포된 광배향막 형성용 조성물로부터 용제를 제거하는 방법으로서는 예컨대 배향성 폴리머 조성물로부터 용제를 제거하는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다.
편광을 조사하기 위해서는, 기판 상에 도포된 광배향막 형성용 조성물에서 용제를 제거한 것에 직접 편광 UV를 조사하는 형식이라도, 기재 측에서 편광을 조사하고, 편광을 투과시켜 조사하는 형식이라도 좋다. 또한, 상기 편광은 실질적으로 평행광이면 특히 바람직하다. 조사하는 편광의 파장은 광반응성 기를 갖는 폴리머 또는 모노머의 광반응성 기가 빛에너지를 흡수할 수 있는 파장 영역의 것이 좋다. 구체적으로는 파장 250∼400 nm 범위의 UV(자외선)가 특히 바람직하다. 상기 편광 조사에 이용하는 광원으로서는 크세논 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, KrF, ArF 등의 자외광 레이저 등을 들 수 있고, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 및 메탈 할라이드 램프가 보다 바람직하다. 이들 램프는 파장 313 nm의 자외선의 발광 강도가 크기 때문에 바람직하다. 상기 광원으로부터의 빛을 적당한 편광자를 통과하여 조사함으로써 편광 UV를 조사할 수 있다. 이러한 편광자로서는 편광 필터나 글랜 톰슨, 글랜 테일러 등의 편광 프리즘이나 와이어 그리드 타입의 편광자를 이용할 수 있다.
한편, 러빙 또는 편광 조사를 할 때에 마스킹을 행하면, 액정 배향의 방향이 다른 복수의 영역(패턴)을 형성할 수도 있다.
배향막(배향성 폴리머를 포함하는 배향막 및 광배향막)의 두께는 통상 10 nm∼10000 nm의 범위이며, 바람직하게는 10 nm∼1000 nm의 범위이고, 보다 바람직하게는 500 nm 이하이며, 더욱 바람직하게는 10 nm∼100 nm의 범위이다.
위상차층의 형성에 이용되는 1 이상의 중합성 액정(A)을 함유하는 조성물(이하, 조성물 A라고 부리는 경우가 있다)은 통상 용제를 포함하고, 용제로서는 상술한 배향성 폴리머 조성물에 포함되는 용제와 같은 것을 들 수 있으며, 중합성 액정(A)의 용해성에 따라서 적절하게 선택할 수 있다.
조성물 A의 도포는 통상 스핀코팅법, 익스트루젼법, 그라비아코팅법, 다이코팅법, 바코팅법, 애플리케이터법 등의 도포법이나, 플렉소법 등의 인쇄법 등의 공지된 방법에 의해서 행해진다. 도포 후, 통상, 얻어진 도포막 중에 포함되는 중합성 액정(A)이 중합하지 않는 조건에서 용제를 제거함으로써 건조 피막이 형성된다. 건조 방법으로서는 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법을 들 수 있다.
중합성 액정(A)의 중합은 중합성 작용기를 갖는 화합물을 중합시키는 공지된 방법에 의해 행할 수 있다. 구체적으로는 열중합 및 광중합을 들 수 있고, 중합의 용이성이라는 관점에서 광중합이 바람직하다. 광중합에 의해 중합성 액정(A)을 중합시키는 경우, 광중합개시제를 함유한 조성물 A를 도포, 건조하여 얻어지는 건조 피막 중의 중합성 액정(A)을 액정상 상태로 한 후, 그 액정 상태를 유지한 채로 광중합시키는 것이 바람직하다.
광중합은 통상 건조 피막에 빛을 조사함으로써 실시된다. 조사하는 빛은 건조 피막에 포함되는 광중합개시제의 종류, 중합성 액정(A)의 종류(특히, 중합성 액정(A)이 갖는 광중합기의 종류) 및 그 양에 따라서 적절하게 선택되며, 구체적으로는 가시광, 자외광 및 레이저광으로 이루어지는 군에서 선택되는 광, 활성 전자선을 들 수 있다. 그 중에서도, 중합 반응의 진행을 제어하기 쉽다는 점 및 광중합 장치로서 당 분야에서 광범위하게 이용되고 있는 것을 사용할 수 있다고 하는 점에서 자외광이 바람직하며, 자외광에 의해서 광중합 가능하도록 중합성 액정(A)이나 광중합개시제의 종류를 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 중합시에, 적절한 냉각 수단에 의해 건조 피막을 냉각하면서 빛을 조사함으로써 중합 온도를 제어할 수도 있다. 이러한 냉각 수단의 채용에 의해, 보다 저온에서 중합성 액정(A)의 중합을 실시하면, 기재가 비교적 내열성이 낮은 것을 이용했다고 하여도 적절히 위상차층을 형성할 수 있다. 광중합을 할 때, 마스킹이나 현상을 하는 등에 의해서 패터닝된 위상차층을 얻을 수도 있다.
본 원편광판에 있어서의 위상차층과 편광층의 두께의 합계는 10 ㎛ 이하이다. 위상차층의 두께는 0.5 ㎛ 이상 9.5 ㎛ 이하가 바람직하고, 1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 편광층의 두께는 0.5 ㎛ 이상 9.5 ㎛ 이하가 바람직하고, 1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 위상차층 및 편광층의 두께는 통상 간섭 막후계, 레이저 현미경 또는 촉침식 막후계에 의한 측정에 의해서 구할 수 있다.
편광층은 이색성 색소를 함유한다. "이색성 색소"란, 분자의 장축 방향에 있어서의 흡광도와 단축 방향에 있어서의 흡광도가 다른 성질을 갖는 색소를 의미한다. 이러한 성질을 갖는 것이라면, 이색성 색소는 제한되지 않으며, 염료라도 좋고, 안료라도 좋다. 2종 이상의 염료를 조합시켜 이용하더라도 좋고, 2종 이상의 안료를 조합시켜 이용하더라도 좋으며, 염료와 안료를 조합하여 이용하더라도 좋다.
이색성 색소는 300∼700 nm의 범위에 극대 흡수 파장(λMAX)을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 이색성 색소로서는 아크리딘 색소, 옥사진 색소, 시아닌 색소, 나프탈렌 색소, 아조 색소 및 안트라퀴논 색소를 들 수 있고, 그 중에서도 아조 색소가 바람직하다. 아조 색소로서는 모노아조 색소, 비스아조 색소, 트리스아조 색소, 테트라키스아조 색소 및 스틸벤아조 색소를 들 수 있고, 비스아조 색소 및 트리스아조 색소가 바람직하다.
아조 색소로서는 식(1)으로 나타내어지는 화합물(이하, 경우에 따라 「화합물(1)」이라고 한다)을 들 수 있다.
A1(-N=N-A2)p-N=N-A3 (1)
[식(1)에서, A1 및 A3은 서로 독립적으로 치환기를 갖고 있더라도 좋은 페닐기, 치환기를 갖고 있더라도 좋은 나프틸기 또는 치환기를 갖고 있더라도 좋은 1가의 복소환기를 나타낸다. A2는 치환기를 갖고 있더라도 좋은 p-페닐렌기, 치환기를 갖고 있더라도 좋은 나프탈렌-1,4-디일기 또는 치환기를 갖고 있더라도 좋은 2가의 복소환기를 나타낸다. p는 1∼4의 정수를 나타낸다. p가 2 이상의 정수인 경우, 복수의 A2는 서로 동일하더라도 다르더라도 좋다]
1가의 복소환기로서는 퀴놀린, 티아졸, 벤조티아졸, 티에노티졸, 이미다졸, 벤조이미다졸, 옥사졸, 벤조옥사졸 등의 복소환 화합물에서 1개의 수소 원자를 제외한 기를 들 수 있다. 2가의 복소환기로서는 상기 복소환 화합물에서 2개의 수소 원자를 제외한 기를 들 수 있다.
A1 및 A3에 있어서의 페닐기, 나프틸기 및 1가의 복소환기, 및 A2에 있어서의 p-페닐렌기, 나프탈렌-1,4-디일기 및 2가의 복소환기가 임의로 갖는 치환기로서는 탄소수 1∼4의 알킬기; 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기 등의 탄소수 1∼4의 알콕시기; 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1∼4의 불화알킬기; 시아노기; 니트로기; 할로겐 원자; 아미노기, 디에틸아미노기, 피롤리디노기 등의 치환 또는 무치환 아미노기(치환 아미노기란, 탄소수 1∼6의 알킬기를 하나 또는 2개 갖는 아미노기 혹은 2개의 치환 알킬기가 서로 결합하여 탄소수 2∼8의 알칸디일기를 형성하고 있는 아미노기를 의미한다. 무치환 아미노기는 -NH2이다)를 들 수 있다.
화합물(1) 중에서도 이하의 식(1-1)∼식(1-6) 중 어느 것으로 나타내어지는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00002
[식(1-1)∼식(1-6)에서, B1∼B20은 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 무치환의 아미노기(치환 아미노기 및 무치환 아미노기의 정의는 상기한 것과 같다), 염소 원자 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.
n1∼n4는 서로 독립적으로 0∼3의 정수를 나타낸다.
n1이 2 이상인 경우, 복수의 B2는 서로 동일하더라도 다르더라도 좋고,
n2이 2 이상인 경우, 복수의 B6은 서로 동일하더라도 다르더라도 좋고,
n3이 2 이상인 경우, 복수의 B9는 서로 동일하더라도 다르더라도 좋고,
n4가 2 이상인 경우, 복수의 B14는 서로 동일하더라도 다르더라도 좋다]
상기 안트라퀴논 색소로서는 식(1-7)으로 나타내어지는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00003
[식(1-7)에서, R1∼R8은 서로 독립적으로 수소 원자, -Rx, -NH2, -NHRx, -NRx 2, -SRx 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
Rx는 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 6∼12의 아릴기를 나타낸다]
상기 옥사존 색소로서는 식(1-8)으로 나타내어지는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00004
[식(1-8)에서, R9∼R15는 서로 독립적으로 수소 원자, -Rx, -NH2, -NHRx, -NRx 2, -SRx 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
Rx는 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 6∼12의 아릴기를 나타낸다]
상기 아크리딘 색소로서는 식(1-9)으로 나타내어지는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00005
[식(1-9)에서, R16∼R23은 서로 독립적으로 수소 원자, -Rx, -NH2, -NHRx, -NRx 2, -SRx 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
Rx는 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 6∼12의 아릴기를 나타낸다]
식(1-7), 식(1-8) 및 식(1-9)에 있어서, Rx의 탄소수 1∼6의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기 및 헥실기를 들 수 있고, 탄소수 6∼12의 아릴기로서는 페닐기, 톨루일기, 크실릴기 및 나프틸기를 들 수 있다.
상기 시아닌 색소로서는 식(1-10)으로 나타내어지는 화합물 및 식(1-11)으로 나타내어지는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00006
[식(1-10)에서, D1 및 D2는 서로 독립적으로 식(1-10a)∼식(1-10d) 중 어느 것으로 나타내어지는 기를 나타낸다.
Figure pat00007
n5은 1∼3의 정수를 나타낸다]
Figure pat00008
[식(2-11)에서, D3 및 D4는 서로 독립적으로 식(1-11a)∼식(1-11h) 중 어느 것으로 나타내어지는 기를 나타낸다.
Figure pat00009
n6은 1∼3의 정수를 나타낸다]
편광층은 코팅층이다. 또한, 편광층은 이색성 색소에 더하여 호스트 화합물로 되는 1 이상의 중합성 액정(이하, 중합성 액정(B)이라고 부르는 경우가 있다)을 포함하는 조성물(이하, 조성물 B라고 부르는 경우가 있다)을 도포하고, 얻어진 도막 중의 중합성 액정(B)을 중합시킴으로써 형성되는 것이 바람직하다.
중합성 액정(B)이 보이는 액정 상태는 스멕틱상인 것이 바람직하고, 배향 질서도가 보다 높은 편광층을 제조할 수 있다고 하는 점에서, 고차 스멕틱상인 것이 보다 바람직하다. "고차 스멕틱상"이란, 스멕틱 B상, 스멕틱 D상, 스멕틱 E상, 스멕틱 F상, 스멕틱 G상, 스멕틱 H상, 스멕틱 I상, 스멕틱 J상, 스멕틱 K상 및 스멕틱 L상을 의미하고, 그 중에서도 스멕틱 B상, 스멕틱 F상 및 스멕틱 I상이 보다 바람직하다. 배향 질서도가 높은 편광층은 X선 회절 측정에 있어서 헥사틱상이나 크리스탈상과 같은 고차 구조 유래의 브래그 피크가 얻어진다. "브래그 피크"란, 분자 배향의 면 주기 구조에 유래하는 피크를 의미하며, 주기 간격이 3.0∼5.0Å인 편광층이 바람직하다.
스멕틱상을 보이는 중합성 액정(B)을 중합성 스멕틱 액정 화합물이라고 한다. 중합성 스멕틱 액정 화합물로서는 식(B)으로 나타내어지는 화합물(이하, 화합물(B)이라고 하는 경우가 있다)을 들 수 있다.
U1-V1-W1-X1-Y1-X2-Y2-X3-W2-V2-U2 (B)
[식(B)에서, X1, X2 및 X3은 서로 독립적으로 치환기를 갖고 있더라도 좋은 1,4-페닐렌기 또는 치환기를 갖고 있더라도 좋은 시클로헥산-1,4-디일기를 나타낸다. 단, X1, X2 및 X3 중 적어도 하나는 치환기를 갖고 있더라도 좋은 1,4-페닐렌기이다. 시클로헥산-1,4-디일기를 구성하는 -CH2-는 -O-, -S- 또는 -NR-로 치환되어 있더라도 좋다. R은 탄소수 1∼6의 알킬기 또는 페닐기를 나타낸다.
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 -CH2CH2-, -CH2O-, -COO-, -OCOO-, 단결합, -N=N-, -CRa=CRb-, -C≡C- 또는 CRa=N-을 나타낸다. Ra 및 Rb는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.
U1은 수소 원자 또는 중합성 기를 나타낸다.
U2는 중합성 기를 나타낸다.
W1 및 W2는 서로 독립적으로 단결합, -O-, -S-, -COO- 또는 OCOO-을 나타낸다.
V1 및 V2는 서로 독립적으로 치환기를 갖고 있더라도 좋은 탄소수 1∼20의 알칸디일기를 나타내고, 이 알칸디일기를 구성하는 -CH2-는 -O-, -S- 또는 NH-로 치환되어 있더라도 좋다]
X1, X2 및 X3 중 적어도 2개가 치환기를 갖고 있더라도 좋은 1,4-페닐렌기이면 바람직하다.
치환기를 갖고 있더라도 좋은 1,4-페닐렌기는 무치환인 것이 바람직하다. 치환기를 갖고 있더라도 좋은 시클로헥산-1,4-디일기는 치환기를 갖고 있더라도 좋은 트랜스-시클로헥산-1,4-디일기인 것이 바람직하고, 치환기를 갖고 있더라도 좋은 트랜스-시클로헥산-1,4-디일기는 무치환인 것이 바람직하다.
치환기를 갖고 있더라도 좋은 1,4-페닐렌기 또는 치환기를 갖고 있더라도 좋은 시클로헥산-1,4-디일기가 임의로 갖는 치환기로서는 메틸기, 에틸기, 부틸기 등의 탄소수 1∼4의 알킬기, 시아노기 및 할로겐 원자를 들 수 있다.
Y1은 -CH2CH2-, -COO- 또는 단결합인 것이 바람직하고, Y2는 -CH2CH2- 또는 CH2O-인 것이 바람직하다.
U2는 중합성 기이다. U1은 수소 원자 또는 중합성 기이며, 바람직하게는 중합성 기이다. U1 및 U2가 함께 중합성 기인 것이 바람직하고, 함께 광중합성 기인 것이 바람직하다. "광중합성 기"란, 후술하는 광중합개시제로부터 발생한 활성 라디칼이나 산 등에 의해서 중합 반응에 관여할 수 있는 기임을 의미한다.
U1로 나타내어지는 광중합성 기와 U2로 나타내어지는 중합성 기는 서로 다르더라도 좋지만, 같은 종류의 기인 것이 바람직하다. 중합성 기로서는 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기 및 옥세타닐기를 들 수 있다. 그 중에서도 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐옥시기, 옥시라닐기 및 옥세타닐기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다.
V1 및 V2로 나타내어지는 알칸디일기로서는 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기, 데칸-1,10-디일기, 테트라데칸-1,14-디일기 및 아이코산-1,20-디일기를 들 수 있다. V1 및 V2는 바람직하게는 탄소수 2∼12의 알칸디일기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼12의 알칸디일기이다.
상기 알칸디일기가 임의로 갖는 치환기로서는 시아노기 및 할로겐 원자를 들 수 있는데, 이 알칸디일기는 무치환인 것이 바람직하고, 무치환 또한 직쇄상의 알칸디일기인 것이 보다 바람직하다.
W1 및 W2는 서로 독립적으로 바람직하게는 단결합 또는 O-이다.
화합물(B)로서는 식(B-1)∼식(B-25)으로 나타내어지는 화합물을 들 수 있다. 화합물(B)이 시클로헥산-1,4-디일기를 갖는 경우, 그 시클로헥산-1,4-디일기는 트랜스체인 것이 바람직하다.
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그 중에서도 식(B-2), 식(B-3), 식(B-4), 식(B-5), 식(B-6), 식(B-7), 식(B-8), 식(B-13), 식(B-14), 식(B-15), 식(B-16) 및 식(B-17)으로 나타내어지는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
예시한 중합성 액정(B)은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 2종 이상의 중합성 액정을 조합시키는 경우에는, 적어도 1종이 중합성 액정(B)이면 바람직하고, 2종 이상이 중합성 액정(B)이면 보다 바람직하다. 조합함으로써, 액정-결정 상전이 온도 이하의 온도에서도 일시적으로 액정성을 유지할 수 있는 경우가 있다. 2 종류의 중합성 액정 화합물을 조합시키는 경우의 혼합비는 통상 1:99∼50:50이며, 바람직하게는 5:95∼50:50이고, 보다 바람직하게는 10:90∼50:50이다.
중합성 액정(B)은 예컨대, Lub et al. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 115, 321-328(1996) 또는 일본 특허 제4719156호 등에 기재된 공지의 방법으로 제조된다.
조성물 B 중의 중합성 액정(B)의 함유 비율은 조성물의 고형분에 대하여 70∼99.9 질량%가 바람직하고, 80∼99.9 질량%가 보다 바람직하다. 중합성 액정(B)의 함유 비율이 상기 범위 내라면, 중합성 액정(B)의 배향성이 높아지는 경향이 있다. 여기서, "고형분"이란, 조성물 B에서 용제 등의 휘발성 성분을 제외한 성분의 합계량을 말한다.
조성물 B에 있어서의 이색성 색소의 함유량은 이색성 색소의 종류 등에 따라서 적절하게 조절할 수 있는데, 중합성 액정(B) 100 질량부에 대하여 0.1 질량부 이상 50 질량부 이하가 바람직하고, 0.1 질량부 이상 20 질량부 이하가 보다 바람직하고, 0.1 질량부 이상 10질 량부 이하가 더욱 바람직하다. 이색성 색소의 함유량이 이 범위 내라면, 중합성 액정(B)의 배향을 어지럽히는 일없이 중합시킬 수 있다. 이색성 색소의 함유량이 지나치게 많으면, 중합성 액정(B)의 배향을 저해할 우려가 있다.
조성물 B는 용제를 포함하는 것이 바람직하다. 일반적으로 스멕틱 액정 화합물은 점도가 높기 때문에, 용제를 포함하는 조성물은 도포가 용이하고, 결과적으로 편광막 형성을 하기 쉽게 되는 경우가 많다. 용제로서는 상술한 배향성 폴리머 조성물에 포함되는 용제와 같은 것을 들 수 있으며, 중합성 액정(B) 및 이색성 색소의 용해성에 따라서 적절하게 선택할 수 있다.
용제의 함유량은 조성물 B의 총량에 대하여 50∼98 질량%가 바람직하다. 환언하면, 조성물 B에 있어서의 고형분은 2∼50 질량%가 바람직하다.
조성물 A 및/또는 조성물 B는 1종 이상의 레벨링제를 함유하는 것이 바람직하다. 레벨링제는 조성물 B의 유동성을 조정하며, 조성물 B를 도포함으로써 얻어지는 도포막을 보다 평탄하게 하는 기능을 지니고, 구체적으로는 계면활성제를 들 수 있다. 레벨링제로서는 폴리아크릴레이트 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제 및 불소 원자 함유 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
폴리아크릴레이트 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제로서는 "BYK-350", "BYK-352", "BYK-353", "BYK-354", "BYK-355", "BYK-358N", "BYK-361N", "BYK-380", "BYK-381" 및 "BYK-392"[BYK Chemie사]를 들 수 있다.
불소 원자 함유 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제로서는 "메가파크(등록상표) R-08", 동 "R-30", 동 "R-90", 동 "F-410", 동 "F-411", 동 "F-443", 동 "F-445", 동 "F-470", 동 "F-471", 동 "F-477", 동 "F-479", 동 "F-482" 및 동 "F-483"[DIC(주)]; "서플론(등록상표) S-381", 동 "S-382", 동 "S-383", 동 "S-393", 동 "SC-101", 동 "SC-105", "KH-40" 및 "SA-100"[AGC세이미케미칼(주)]; "E1830", "E5844"[(주)다이킨파인케미칼겐큐쇼]; "에프톱 EF301", "에프톱 EF303", "에프톱 EF351" 및 "에프톱 EF352"[미스비시마테리알덴시가세이(주)]를 들 수 있다.
조성물 A 및/또는 조성물 B가 레벨링제를 함유하는 경우, 그 함유량은 중합성 액정 100 질량부에 대하여 0.05 질량부 이상 5 질량부 이하가 바람직하고, 0.05 질량부 이상 3 질량부 이하가 보다 바람직하다. 레벨링제의 함유량이 상기한 범위 내라면, 중합성 액정을 수평 배향시키는 것이 용이하고, 또한, 얻어지는 편광층이 보다 평활하게 되는 경향이 있다. 중합성 액정에 대한 레벨링제의 함유량이 상기한 범위 내라면, 얻어지는 편광층에 얼룩짐이 잘 생기지 않는 경향이 있다.
조성물 A 및/또는 조성물 B는 1종 이상의 중합개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 중합개시제는 중합성 액정(B)의 중합 반응을 개시할 수 있는 화합물이며, 보다 저온 조건 하에서 중합 반응을 개시할 수 있다는 점에서 광중합개시제가 바람직하다. 구체적으로는 빛의 작용에 의해 활성 라디칼 또는 산을 발생할 수 있는 광중합개시제를 들 수 있고, 그 중에서도 빛의 작용에 의해 라디칼을 발생하는 광중합개시제가 바람직하다.
중합개시제로서는 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 알킬페논 화합물, 아실포스핀옥사이드 화합물, 트리아진 화합물, 요오드늄염 및 술포늄염을 들 수 있다.
벤조인 화합물로서는 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 및 벤조인이소부틸에테르를 들 수 있다.
벤조페논 화합물로서는 벤조페논, o-벤조일안식향산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 및 2,4,6-트리메틸벤조페논을 들 수 있다.
알킬페논 화합물로서는 디에톡시아세토페논, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1,2-디페닐-2,2-디메톡시에탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-〔4-(2-히드록시에톡시)페닐〕프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 및 2-히드록시-2-메틸-1-〔4-(1-메틸비닐)페닐〕프로판-1-온의 올리고머를 들 수 있다.
아실포스핀옥사이드 화합물로서는 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 및 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드를 들 수 있다.
트리아진 화합물로서는 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐〕-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(푸란-2-일)에테닐〕-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐〕-1,3,5-트리아진 및 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐〕-1,3,5-트리아진을 들 수 있다.
중합개시제에는 시판되는 것을 이용할 수 있다. 시판되는 중합개시제로서는 "이르가큐어(Irgacure)(등록상표) 907", "이르가큐어(등록상표) 184", "이르가큐어(등록상표) 651", "이르가큐어(등록상표) 819", "이르가큐어(등록상표) 250", "이르가큐어(등록상표) 369"(치바·재팬(주)); "세이크올(등록상표) BZ", "세이크올(등록상표) Z", "세이크올(등록상표) BEE"(세이코가가쿠(주)); "카야큐어(kayacure)(등록상표) BP100"(닛폰가야쿠(주)); "카야큐어(등록상표) UVI-6992"(다우사 제조);" 아데카옵토마 SP-152", "아데카옵토마 SP-170"((주)ADEKA); "TAZ-A", "TAZ-PP"(닛폰시이베르헤그나사); 및 "TAZ-104"(산와케미컬사)를 들 수 있다.
조성물 A 및/또는 조성물 B가 중합개시제를 함유하는 경우, 그 함유량은 그 조성물에 함유되는 중합성 액정의 종류 및 그 양에 따라서 적절하게 조절할 수 있는데, 중합성 액정 100 질량부에 대하여 0.1∼30 질량부가 바람직하고, 0.5∼10 질량부가 보다 바람직하고, 0.5∼8 질량부가 더욱 바람직하다. 중합성 개시제의 함유량이 이 범위 내라면, 중합성 액정(B)의 배향을 어지럽히는 일없이 중합시킬 수 있다.
조성물 A 및/또는 조성물 B가 광중합개시제를 함유하는 경우, 상기 조성물은 광증감제를 더욱 함유하고 있더라도 좋다. 광증감제로서는 크산톤, 티오크산톤 등의 크산톤 화합물(예컨대, 2,4-디에틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤등); 안트라센, 알콕시기 함유 안트라센(예컨대, 디부톡시안트라센 등) 등의 안트라센 화합물; 페노티아진 및 루브렌을 들 수 있다.
조성물 A 및/또는 조성물 B가 광중합개시제 및 광증감제를 함유하는 경우, 그 조성물에 함유되는 중합성 액정의 중합 반응을 보다 촉진할 수 있다. 광증감제의 사용량은 광중합개시제 및 중합성 액정의 종류 및 그 양에 따라서 적절하게 조절할 수 있는데, 중합성 액정 100 질량부에 대하여 0.1∼30 질량부가 바람직하고, 0.5∼10 질량부가 보다 바람직하고, 0.5∼8 질량부가 더욱 바람직하다.
중합성 액정의 중합 반응을 보다 안정적으로 진행시키기 위해서 조성물 A 및/또는 조성물 B는 적량의 중합금지제를 함유하더라도 좋으며, 이로써, 중합성 액정의 중합 반응의 진행 정도를 제어하기 쉽게 된다.
중합금지제로서는 히드로퀴논, 알콕시기 함유 히드로퀴논, 알콕시기 함유 카테콜(예컨대, 부틸카테콜 등), 피로갈롤, 2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시 라디칼 등의 라디칼 보충제; 티오페놀류; β-나프틸아민류 및 β-나프톨류를 들 수 있다.
조성물 A 및/또는 조성물 B가 중합금지제를 함유하는 경우, 그 함유량은 중합성 액정의 종류 및 그 양, 및 광증감제의 사용량 등에 따라서 적절하게 조절할 수 있는데, 중합성 액정 100 질량부에 대하여 0.1∼30 질량부가 바람직하고, 0.5∼10 질량부가 보다 바람직하고, 0.5∼8 질량부가 더욱 바람직하다. 중합금지제의 함유량이 이 범위 내라면, 중합성 액정의 배향을 어지럽히는 일없이 중합시킬 수 있다.
편광층은 통상 조성물 B를 기재, 배향막 또는 위상차층 상에 도포하고, 얻어진 도포막 중의 중합성 액정(B)을 중합시킴으로써 형성된다. 상기 조성물을 도포하는 방법은 한정되지 않는다. 상기 배향막으로서는 상기한 것과 같은 것을 들 수 있다.
조성물 B를 도포하고, 얻어진 도포막 중에 포함되는 중합성 액정(B)이 중합되지 않는 조건에서 용제를 건조 제거함으로써 건조 피막이 형성된다. 건조 방법으로서는 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법을 들 수 있다. 중합성 액정(B)이 중합성 스멕틱 액정 화합물인 경우, 건조 피막에 포함되는 중합성 스멕틱 액정 화합물의 액정 상태를 네마틱상(네마틱 액정 상태)으로 한 후, 스멕틱상으로 전이시키는 것이 바람직하다. 네마틱상을 경유하여 스멕틱상을 형성시키기 위해서는 예컨대 건조 피막에 포함되는 중합성 스멕틱 액정 화합물이 네마틱상의 액정 상태로 상전이하는 온도 이상으로 건조 피막을 가열하고, 이어서 중합성 스멕틱 액정 화합물이 스멕틱상의 액정 상태를 보이는 온도까지 냉각한다고 하는 방법이 채용된다.
이어서, 건조 피막 중의 중합성 액정(B)의 액정 상태를 스멕틱상으로 한 후, 스멕틱상의 액정 상태를 유지한 채로 중합성 액정(B)을 광중합시키는 방법에 관해서 설명한다. 광중합에 있어서, 건조 피막에 조사하는 빛은 상기 건조 피막에 포함되는 광중합개시제의 종류, 중합성 액정(B)의 종류(특히, 상기 중합성 액정(B)이 갖는 광중합기의 종류) 및 그 양에 따라서 적절하게 선택되며, 그 구체예로서는 가시광, 자외광 및 레이저광으로 이루어지는 군에서 선택되는 빛이나 활성 전자선을 들 수 있다. 이들 중, 중합 반응의 진행을 제어하기 쉽다고 하는 점이나 광중합 장치로서 당 분야에서 광범위하게 이용되고 있는 것을 사용할 수 있다고 하는 점에서 자외광이 바람직하다. 따라서, 자외광에 의해서 광중합할 수 있도록 상기 조성물 B에 함유되는 중합성 액정(B)이나 광중합개시제의 종류를 선택해 두는 것이 바람직하다. 또한, 중합시에, 적절한 냉각 수단에 의해 건조 피막을 냉각하면서 빛을 조사함으로써 중합 온도를 제어할 수도 있다. 이러한 냉각 수단의 채용에 의해, 보다 저온에서 중합성 액정(B)의 중합을 실시하면, 기재가 비교적 내열성이 낮은 것을 이용했다고 해도 적절하게 편광층을 형성할 수 있다. 광중합할 때, 마스킹이나 현상을 실시하는 등에 의해서 패터닝된 편광층을 얻는 것도 가능하다.
광중합을 행함으로써, 중합성 액정(B)은 스멕틱상, 바람직하게는 고차의 스멕틱상의 액정 상태를 유지한 채로 중합하여 편광층이 형성된다. 중합성 액정(B)이 스멕틱상의 액정 상태를 유지한 채로 중합하여 얻어지는 편광층은 상기 이색성 색소의 작용에 따라서도, 종래의 호스트 게스트형 편광막, 즉, 네마틱상의 액정 상태로 이루어지는 편광막과 비교하여 편광 성능이 높다고 하는 이점이 있다. 또한, 이색성 색소나 리오트로픽 액정만을 도포한 것과 비교하여 강도가 우수하다고 하는 이점이 있다.
본 원편광판에 있어서의 위상차층의 지상축과 편광층의 흡수축은 서로 평행하지도 않고, 또 직행도 아니다. 원편광판으로서의 양호한 기능을 발현하기 위해서, 위상차층의 지상축과 편광층의 흡수축이 이루는 각이 실질적으로 45°인 것이 바람직하다.
본 원편광판을 제조하는 경우, 위상차층 및 편광층을 형성하는 순서는 임의이다. 기재에 위상차층을 형성한 후, 위상차층 위에 편광층을 형성하더라도 좋다. 기재에 편광층을 형성한 후, 편광층 위에 위상차층을 형성하더라도 좋다. 기재의 한쪽 면에 편광층을 형성하고, 기재의 다른 쪽 면에 위상차층을 형성하더라도 좋다. 기재와 위상차층, 기재와 편광층 및/또는 위상차층과 편광층 사이에 배향막을 형성하더라도 좋다.
기재에 위상차층을 형성한 후, 위상차층 위에 편광층을 형성하는 경우, 필요에 따라서 위상차층 위에 보호층을 형성하고, 보호층 위에 편광층을 형성하더라도 좋다. 상기 보호층 위에 배향막을 형성하고, 그 위에 편광층을 형성하더라도 좋다. 또한, 기재에 편광층을 형성한 후, 편광층 위에 보호층을 형성하고, 그 위에 위상차층을 형성하더라도 좋다. 상기 보호층 위에 배향막을 형성하고, 그 위에 위상차층을 형성하더라도 좋다.
보호층은 통상 다작용 아크릴레이트(메타크릴레이트), 우레탄아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트 등으로 이루어지는 아크릴계 올리고머 혹은 폴리머, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 폴리비닐피롤리돈, 전분류, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 알긴산나트륨 등의 수용성 폴리머와 용제를 함유하는 보호층 형성용 조성물로 형성되는 것이 바람직하다.
보호층 형성용 조성물에 함유되는 용제는 상기한 용제와 같은 것을 들 수 있으며, 그 중에서도 물, 알코올 용제 및 에테르 용제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 용제가 보호층을 형성하는 층을 용해시키는 일이 없다는 점에서 바람직하다. 알코올 용제로서는 메탄올, 에탄올, 부탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜부틸에테르 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르를 들 수 있다. 에테르 용제로서는 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 들 수 있다. 그 중에서도 에탄올, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트가 바람직하다.
보호층의 두께는 통상 20 ㎛ 이하이다. 보호층의 두께는 0.5 ㎛ 이상 9.5 ㎛ 이하가 바람직하고, 1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 보호층의 두께는 통상 간섭 막후계, 레이저 현미경 또는 촉침식 막후계에 의한 측정에 의해서 구할 수 있다.
본 원편광판은 본 원편광판의 표면에 형성된 위상차층 또는 편광층의 표면에 점착제층을 더 갖더라도 좋다. 또한, 위상차층 또는 편광층과 점착제층과의 사이에 프라이머층을 갖고 있더라도 좋다.
점착제층은 점착제로 형성되는 것으로, 점착제는 통상 폴리머를 포함하는 것이며, 용제를 포함하더라도 좋다.
상기 폴리머로서는 예컨대 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄 또는 폴리에테르 등을 들 수 있다. 그 중에서도 아크릴계 폴리머를 포함하는 아크릴계 점착제는 광학적인 투명성이 우수하고, 알맞은 습윤성이나 응집력을 유지하고, 밀착성도 우수하고, 나아가서는 내후성이나 내열성 등이 높아, 가열이나 가습의 조건 하에서 뜨거나 벗겨지거나 하는 등의 박리 문제가 생기기 어렵기 때문에 바람직하다.
상기 아크릴계 폴리머로서는, 에스테르 부분의 알킬기가 메틸기, 에틸기 또는 부틸기 등의 탄소수가 20 이하의 알킬기인 (메트)아크릴레이트(이하, 아크릴레이트, 메타크릴레이트를 총칭하여 (메트)아크릴레이트, 아크릴산과 메타크릴산을 총칭하여 (메트)아크릴산이라고 하는 경우가 있다)와, (메트)아크릴산이나 히드록시에틸(메트)아크릴레이트 등의 작용기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머와의 공중합체가 바람직하다.
이러한 공중합체를 포함하는 점착제는 점착성이 우수하고, 또한, 표시 장치에 접합한 후에 박리할 때에도 표시 장치에 풀찌꺼기 등을 생기게 하는 일없이 비교적 용이하게 박리하는 것이 가능하므로 바람직하다. 상기 아크릴계 폴리머의 유리 전이 온도는 25℃ 이하가 바람직하고, 0℃ 이하가 보다 바람직하다. 이러한 아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은 10만 이상인 것이 바람직하다.
상기 용제로서는 예컨대 상기한 배향성 폴리머 조성물의 용제로서 예로 든 용제 등을 들 수 있다.
또한, 점착제에는 광확산제가 함유되더라도 좋다. 광확산제는 점착제층에 광확산성을 부여하기 위한 것이며, 점착제층이 포함하는 상기 폴리머와 다른 굴절율을 갖는 미립자면 되고, 광확산제로서는 무기 화합물로 이루어지는 미립자나 유기 화합물(폴리머)로 이루어지는 미립자를 들 수 있다. 상기 아크릴계 폴리머를 포함하여, 점착제층을 구성하는 베이스 폴리머는 1.4 정도의 굴절율을 보이기 때문에, 광확산제는 그 굴절율이 1∼2 정도인 것에서 적절하게 선택하면 된다. 점착제가 유효 성분으로서 포함하는 폴리머와 광확산제와의 굴절율차는 통상 0.01 이상이며, 또한 액정 표시 장치의 밝기와 시인성의 관점에서는 0.01 이상 0.5 이하로 하는 것이 적합하다. 광확산제로서 이용하는 미립자는 구형인 것, 그것도 단분산에 가까운 것이 바람직하고, 예컨대 평균 입경이 2∼6 ㎛ 정도의 범위에 있는 미립자가 적합하게 이용된다.
굴절율은 일반적인 최소 편각법 또는 아베 굴절계에 의해서 측정된다.
무기 화합물로 이루어지는 미립자로서는 예컨대 산화알루미늄(굴절율 1.76) 및 산화규소(굴절율 1.45) 등을 들 수 있다.
또한, 유기 화합물(폴리머)로 이루어지는 미립자로서는 예컨대 멜라민 비드(굴절율 1.57), 폴리메타크릴산메틸 비드(굴절율 1.49), 메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 비드(굴절율 1.50∼1.59), 폴리카보네이트 비드(굴절율 1.55), 폴리에틸렌 비드(굴절율 1.53), 폴리스티렌 비드(굴절율 1.6), 폴리염화비닐 비드(굴절율 1.46) 및 실리콘 수지 비드(굴절율 1.46) 등을 들 수 있다.
광확산제의 배합량은 그것이 분산되는 점착제층에 필요하게 되는 헤이즈치나 그것이 적용되는 액정 표시 장치의 밝기 등을 고려하여 적절하게 결정할 수 있는데, 일반적으로는 점착제층을 구성하는 수지 100 중량부에 대하여 3∼30 중량부 정도이다.
광확산제가 분산된 점착제층의 헤이즈치는 점착제층을 구비한 원편광판이 적용된 액정 표시 장치의 밝기를 확보하는 동시에 표시상의 번짐이나 흐려짐을 생기기 어렵게 한다는 관점에서 20∼80%의 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다. 헤이즈치는 (확산 투과율/전광선 투과율)×100(%)로 나타내어지는 값이며, JIS K 7105에 준하여 측정된다.
점착제층의 두께는 그 밀착력 등에 따라서 결정되는 것으로, 특별히 제한되지 않지만, 통상 1∼40 ㎛ 정도이다. 가공성이나 내구성 등의 특성을 손상하지 않고서 박형의 점착제층을 구비한 원편광판을 얻기 위해서는 점착제층의 두께는 3∼25 ㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 점착제층의 두께를 3∼25 ㎛ 정도로 함으로써, 액정 표시 장치를 정면에서 본 경우나 비스듬하게 본 경우의 밝기를 유지하여, 표시상의 번짐이나 흐려짐이 생기기 어렵게 할 수 있다.
프라이머층은 통상 투명 수지를 포함하는 것으로, 투명 수지 용액으로 형성된다. 프라이머층은 점착제층을 형성할 때에 위상차층 또는 편광층의 결함을 억제할 수 있다. 투명 수지로서는 도공성이 우수하고, 프라이머층 형성 후의 투명성 및 밀착성이 우수한 것이 바람직하다.
상기 투명 수지 용액의 용제에는 상기 투명의 용해성에 따라서, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용매; 아세트산에틸, 아세트산이소부틸 등의 에스테르 용매; 염화메틸렌, 트리클로로에틸렌, 클로로포름 등의 염소화 탄화수소 용매; 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올 등의 알코올 용매 등의 일반적인 유기 용매를 이용할 수 있지만, 유기 용매를 포함하는 투명 수지 용액을 이용하여 프라이머층을 형성하면, 액정 경화막의 광학 특성에 영향을 미치는 경우가 있기 때문에, 물을 용매로 하는 용액을 이용하여 프라이머층을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 투명 수지로서는 에폭시 수지를 들 수 있다. 에폭시 수지는 1액 경화형인 것이라도 좋고, 2액 경화형인 것이라도 좋다. 수용성의 에폭시 수지가 특히 바람직하다. 수용성의 에폭시 수지로서는 디에틸렌트리아민이나 트리에틸렌테트라민과 같은 폴리알킬렌폴리아민과 아디프산과 같은 디카르복실산과의 반응으로 얻어지는 폴리아미드폴리아민에 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드 에폭시 수지를 들 수 있다. 이러한 폴리아미드 에폭시 수지의 시판 제품으로서는 스미카켐텍스(주)에서 판매하고 있는 "스미레즈레진(등록상표) 650(30)"이나 "스미레즈레진(등록상표) 675"(등록상표) 등을 들 수 있다.
상기 투명 수지로서 수용성의 에폭시 수지를 이용하는 경우는, 도포성을 더욱 향상시키기 위해서, 폴리비닐알코올계 수지 등의 다른 수용성 수지를 병용하는 것이 바람직하다. 폴리비닐알코올계 수지는 부분 비누화 폴리비닐알코올, 완전 비누화 폴리비닐알코올, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올, 아세트아세틸기 변성 폴리비닐알코올, 메틸올기 변성 폴리비닐알코올, 아미노기 변성 폴리비닐 알코올과 같은 변성된 폴리비닐알코올계 수지라도 좋다. 적당한 폴리비닐알코올계 수지의 시판 제품으로서는 (주)구라레에서 판매하고 있는 음이온성 기를 함유하는 폴리비닐알코올인 "KL-318"(상품명) 등을 들 수 있다.
수용성의 에폭시 수지를 포함하는 용액으로 프라이머층을 형성하는 경우, 에폭시 수지는 물 100 중량부에 대하여 0.2∼1.5 중량부 정도의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 용액에 폴리비닐알코올계 수지를 배합하는 경우, 그 양은 물 100 중량부에 대하여 1∼6 중량부 정도로 하는 것이 바람직하다. 프라이머층의 두께는 0.1∼10 ㎛ 정도의 범위로 하는 것이 바람직하다.
프라이머층의 형성 방법은 제한되지 않고, 다이렉트·그라비아법, 리버스·그라비아법, 다이코트법, 콤마코트법, 바코트법 등의 공지된 각종 코팅법을 이용할 수 있다.
점착제층은 상기 점착제를 위상차층, 편광층 또는 프라이머층의 표면에 도포하고, 건조시키는 방법에 의해서 형성할 수 있는 것 외에, 이형 처리가 실시된 필름의 이형 처리면에 점착제를 도포하고, 건조시킴으로써 점착제층을 형성한 후, 이 점착제층을 지닌 필름을 점착제층 측이 접합면이 되도록 위상차층, 편광층 또는 프라이머층의 표면에 접합시키는 방법에 의해서도 형성할 수 있다. 점착제층이 형성되는 프라이머층 표면에는 미리 코로나 방전 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다. 이로써, 프라이머층과 점착제층과의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.
점착제를 도포하는 방법으로서는 예컨대 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하는 방법으로서 예시한 것과 동일한 방법을 들 수 있다. 도포된 점착제에서 용제를 제거하는 방법으로서는 예컨대 배향성 폴리머 조성물에서 용제를 제거하는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다.
점착제층을 표면에 갖는 본 원편광판의 박리 강도는 다음과 같은 식으로 측정된다.
점착제층을 표면에 갖는 본 원편광판으로부터 폭 25 mm×길이 약 200 mm의 시험편을 재단하여, 그 점착제면을 유리판에 접합한 후, 인장시험기를 이용하여 시험편의 길이 방향 일단(폭 25 mm의 한 변)을 쥐고서, 온도 23℃, 상대 습도 60%의 분위기 하에 크로스헤드 스피드(그립퍼 이동 속도) 200 mm/분으로 JIS K 6854-1: 1999 「밀착제-박리 밀착 강도 시험 방법-제1부: 90도 박리」에 준거한 90° 박리 시험을 한다.
기재, 제1 배향막, 편광층, 제2 배향막, 위상차층 및 점착제층을 이 순서로 갖는 원편광판에 있어서의, 기재와 제1 배향막과의 박리 강도(F1)는 제1 배향막과 편광층과의 박리 강도(F2), 제2 배향막과 위상차층과의 박리 강도(F3) 및 위상차층과 점착제층과의 박리 강도(F4)보다도 낮으면 바람직하다. 박리 강도(F1)는 기재 및 제1 배향막에 의해서 조정할 수 있다.
예컨대, 배향막과 화학 결합을 형성하는 작용기를 표면에 갖는 기재는 기재와 제1 배향막과의 박리 강도(F1)가 높아지는 경향이 있다. 따라서 박리 강도(F1)를 낮게 하기 위한 기재로서는 표면의 작용기가 적은 기재가 바람직하고, 또한, 표면에 작용기를 형성하는 표면 처리를 실시하지 않은 기재가 바람직하다.
또한, 기재와 화학 결합을 형성하는 작용기를 갖는 배향막은 기재와 제1 배향막과의 박리 강도(F1)가 높아지는 경향이 있다. 따라서 박리 강도(F1)를 낮게 하기 위한 배향막으로서는 기재와 화학 결합을 형성하는 작용기가 적은 배향막이 바람직하다. 또한, (F1)을 낮게 하기 위해서는 배향성 폴리머 조성물 또는 광배향막 형성용 조성물에 기재와 배향막을 가교하는 시약이 포함되지 않는 것이 바람직하고, 또한, 기재를 용해하는 용제 등의 성분이 포함되지 않는 것이 바람직하다. 배향성 폴리머 조성물 또는 광배향막 형성용 조성물에 의해서 기재 표면이 용해됨으로써 기재와 제1 배향막과의 박리 강도(F1)가 커지는 경향이 있다.
박리 강도 (F2), (F3) 및 (F4)를 높이기 위해서는, 제1 배향막과 편광층, 제2 배향막과 위상차층 및 위상차층과 점착제층과의 사이에서 화학 결합을 형성하면 된다.
점착제층을 표면에 갖는 원편광판에서 기재를 제거함으로써 점착제층을 갖는 원편광 필름을 얻을 수 있다. 기재를 제거하는 방법으로서는 임의의 방법을 들 수 있다.
점착제층을 갖는 원편광 필름의 두께는 통상 5 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 5 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이다. 점착제층을 갖는 원편광 필름의 두께는 통상 간섭 막후계, 레이저 현미경 또는 촉침식 막후계에 의한 측정에 의해서 구할 수 있다.
이어서, 연속적으로 본 원편광판을 제조하는 방법에 관해서 설명한다. 이러한 연속적으로 원편광판을 제조하는 적합한 방법으로서 롤투롤 형식에 의한 방법을 들 수 있다.
구체적으로는, (1) 기재가 권심에 권취되어 있는 롤을 준비하는 공정,
(2) 상기 롤로부터 상기 기재를 연속적으로 송출하는 공정,
(3) 상기 기재 상에 배향막을 연속적으로 형성하는 공정,
(4) 상기 배향막 상에 조성물 A를 도포하여, 연속적으로 위상차층을 형성하는 공정,
(5) 상기 (4)에서 얻어진 롤의 위상차층 위에 보호층을 연속적으로 형성하는 공정,
(6) 상기 (5)에서 얻어진 보호층 상에 배향막을 도포하여, 연속적으로 형성하는 공정,
(7) 상기 (6)에서 얻어진 배향막 상에 조성물 B를 도포하여, 연속적으로 편광층을 형성하는 공정,
(8) 상기 (7)에서 얻어진 편광층 상에, 점착제층을 지닌 필름을, 점착제층 측이 접합면이 되도록 접합시키는 공정,
(9) 연속적으로 얻어진 원편광판을 제2 권심에 권취하여, 제2롤을 얻는 공정을 순차 행하는 방법을 들 수 있다. 한편, 공정 (5) 및 (8)은 필요에 따라서 생략하더라도 좋다.
또한, (1a) 기재가 권심에 권취되어 있는 롤을 준비하는 공정,
(2a) 상기 롤로부터 상기 기재를 연속적으로 송출하는 공정,
(3a) 상기 기재 상에 배향막을 연속적으로 형성하는 공정,
(4a) 상기 배향막 상에 조성물 B를 도포하여, 연속적으로 편광층을 형성하는 공정,
(5a) 상기 (4a)에서 얻어진 롤의 편광층 위에 보호층을 연속적으로 형성하는 공정,
(6a) 상기 (5a)에서 얻어진 보호층 상에 배향막을 도포하여, 연속적으로 형성하는 공정,
(7a) 상기 (6a)에서 얻어진 배향막 상에 조성물 A를 도포하여, 연속적으로 위상차층을 형성하는 공정,
(8a) 상기 (7a)에서 얻어진 위상차층 상에, 점착제층을 지닌 필름을, 점착제층 측이 접합면이 되도록 접합시키는 공정,
(9a) 연속적으로 얻어진 원편광판을 제2 권심에 권취하여, 제2롤을 얻는 공정을 순차 행하는 방법도 들 수 있다. 한편, 공정 (5a) 및 (8a)는 필요에 따라서 생략하더라도 좋다.
또한, (1b) 기재가 권심에 권취되어 있는 롤을 준비하는 공정,
(2b) 상기 롤로부터 상기 기재를 연속적으로 송출하는 공정,
(3b) 상기 기재 상에 배향막을 연속적으로 형성하는 공정,
(4b) 상기 배향막 상에 조성물 A를 도포하여, 연속적으로 위상차층을 형성하는 공정,
(5b) 상기 (4b)에서 얻어진 롤의 위상차층과 반대의 면에 배향막을 도포하여, 연속적으로 형성하는 공정,
(6b) 상기 (5b)에서 얻어진 배향막 상에 조성물 B를 도포하여, 연속적으로 편광막을 형성하는 공정,
(7b) 연속적으로 얻어진 원편광판을 제2 권심에 권취하여, 제2 롤을 얻는 공정을 순차 행하는 방법도 들 수 있다.
또한, (1c) 투명 기재가 권심에 권취되어 있는 롤을 준비하는 공정,
(2c) 상기 롤로부터 상기 투명 기재를 연속적으로 송출하는 공정,
(3c) 상기 투명 기재 상에 배향막을 연속적으로 형성하는 공정,
(4c) 상기 배향막 상에 조성물 B를 함유하는 조성물을 도포하여, 연속적으로 편광층을 형성하는 공정,
(5c) 상기 (4c)에서 얻어진 롤의 편광층과 반대의 면에 배향막을 연속적으로 형성하는 공정,
(6c) 상기 (5c)에서 얻어진 배향막 상에 조성물 A를 도포하여, 연속적으로 위상차층을 형성하는 공정,
(7c) 연속적으로 얻어진 원편광판을 제2 권심에 권취하여, 제2 롤을 얻는 공정을 순차 행하는 방법도 들 수 있다.
도 1에 본 원편광판의 개략도를 도시한다. 도 1(a)은 기재, 위상차층, 편광층이 이 순서로 적층된 원편광판이다. 도 1(b)은 기재, 편광층, 위상차층이 이 순서로 적층된 원편광판이다.
본 원편광판은 여러 가지 표시 장치에 이용할 수 있다. 또한, 점착제층을 표면에 갖는 원편광판은 여러 가지 표시 장치의 제조에 이용할 수 있다. 구체적으로는, 점착제층을 표면에 갖는 원편광판을, 상기 점착제층을 통해 표시 장치의 표시면에 접합함으로써 본 원편광판을 구비한 표시 장치를 얻을 수 있고, 또한 기재를 제거함으로써 본 발명의 원편광 필름을 구비한 원편광 필름을 지닌 표시 장치를 얻을 수 있다.
표시 장치란, 표시 소자를 갖는 장치이며, 발광원으로서 발광 소자 또는 발광 장치를 포함한다. 표시 장치로서는 액정 표시 장치, 유기 일렉트로루미네센스(EL) 표시 장치, 무기 일렉트로루미네센스(EL) 표시 장치, 터치 패널 표시 장치, 전자 방출 표시 장치(예컨대 전장 방출 표시 장치(FED), 표면 전계 방출 표시 장치(SED)), 전자 페이퍼(전자 잉크나 전기 영동 소자를 이용한 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장치(예컨대 그레이팅 라이트 밸브(GLV) 표시 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)를 갖는 표시 장치) 및 압전 세라믹 디스플레이 등을 들 수 있다. 액정 표시 장치는 투과형 액정 표시 장치, 반투과형 액정 표시 장치, 반사형 액정 표시 장치, 직시형 액정 표시 장치 및 투사형 액정 표시 장치 등의 어느 것이나 포함한다. 이들 표시 장치는 2차원 화상을 표시하는 표시 장치라도 좋고, 3차원 화상을 표시하는 입체 표시 장치라도 좋다. 특히 유기 일렉트로루미네센스(EL) 표시 장치 또는 무기 일렉트로루미네센스(EL) 표시 장치의 표시 장치에 유효하게 이용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 표시 장치의 하나인 액정 표시 장치(10)를 나타내는 개략도이다. 액정층(15)을 2장의 기판(12a) 및 기판(12b) 사이에 두고 있다. 기판(12a)의 액정층(15) 측에는 컬러 필터(13)가 배치되어 있다. 컬러 필터(13)가 액정층(15)을 사이에 두고 화소 전극(20)에 대향하는 위치에 배치되고, 블랙 매트릭스(18)가 화소 전극 사이의 경계에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 투명 전극(14)이 이들을 덮고 있다. 컬러 필터(13)와 투명 전극(14)과의 사이에 오버코트층을 갖고 있더라도 좋다.
기판(12b)의 액정층(15) 측에는 박막 트랜지스터(19)와 화소 전극(20)이 규칙적으로 배치되어 있다. 화소 전극(20)은 액정층(15)을 사이에 두고 컬러 필터(13)에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 박막 트랜지스터(19)와 화소 전극(20)과의 사이에는 접속 구멍(도시하지 않음)을 갖는 층간 절연막(16)이 배치되어 있다.
기판(12a) 및 기판(12b)으로서는 유리 기판 및 플라스틱 기판을 들 수 있다. 이들 기판 상에 형성되는 컬러 필터(13)나 박막 트랜지스터(19)를 제조할 때, 고온으로 가열할 필요가 있는 경우, 기판(12a) 및 기판(12b)은 유리 기판인 것이 바람직하다.
박막 트랜지스터(19)로서는 석영 기판 상에 형성하는 고온 폴리실리콘 트랜지스터, 유리 기판 상에 형성하는 저온 폴리실리콘 트랜지스터 및 유리 기판 또는 플라스틱 기판 상에 형성하는 아모르퍼스 실리콘 트랜지스터를 들 수 있다. 액정 표시 장치의 소형화를 위해, 드라이버 IC를 기판(12b) 상에 형성하더라도 좋다.
투명 전극(14)과 화소 전극(20)과의 사이에는 액정층(15)이 배치되어 있다. 액정층(15)에는 기판(12a)과 기판(12b) 사이의 거리를 일정하게 유지하기 위해서 스페이서(21)가 형성되어 있다. 기판(12a) 및 기판(12b)에 형성된 층 중 액정층(15)과 접촉하는 면에는, 액정층(15)에 포함되는 액정 화합물을 원하는 방향으로 배향시키기 위한 배향막이 각각 배치되어 있더라도 좋다.
각 부재는 기판(12a), 컬러 필터(13) 및 블랙 매트릭스(18), 투명 전극(14), 액정층(15), 화소 전극(20), 층간 절연막(16) 및 박막 트랜지스터(19), 및 기판(12b)의 순서로 적층되어 있다.
이러한 액정층(15)을 사이에 둔 기판(12a) 및 기판(12b)의 외측에, 본 원편광판(11a) 및 본 원편광판(11b)이 적층되어 있다. 본 원편광판(11b)의 외측에 발광원인 백라이트 유닛(17)이 배치되어 있다. 백라이트 유닛(17)은 광원, 도광체, 반사판, 확산 시트 및 시야각 조정 시트를 포함한다. 광원으로서는 일렉트로루미네센스(EL), 냉음극관, 열음극관, 발광 다이오드(LED), 레이저 광원, 수은 램프 등의 여러 가지 광원을 이용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 표시 장치의 하나인 유기 EL 표시 장치(30)를 도시하는 개략도이다. 도 3(a)에서 도시한 본 발명의 유기 EL 표시 장치(30)는 본 원편광판(31)을 구비하고 있고, 층간 절연막(33)을 통해 화소 전극(34)이 형성된 기판(32) 상에, 발광층(35) 및 캐소드 전극(36)이 적층된 것이다. 기판(32)을 사이에 두고 발광층(35)과 반대쪽에 본 원편광판(31)이 배치된다. 화소 전극(34)에 플러스의 전압, 캐소드 전극(36)에 마이너스의 전압을 가하여, 화소 전극(34) 및 캐소드 전극(36) 사이에 직류 전류를 인가함으로써 발광층(35)이 발광한다. 발광층(35)은 전자 수송층, 발광층 및 정공 수송층 등으로 이루어진다. 발광층(35)으로부터 출사한 빛은 화소 전극(34), 층간 절연막(33), 기판(32), 본 원편광판(31)을 통과한다.
유기 EL 표시 장치(30)를 제조하기 위해서는 우선 기판(32) 상에 박막 트랜지스터(38)를 원하는 형상으로 형성한다. 그리고 층간 절연막(33)을 성막하고, 이어서 화소 전극(34)을 스퍼터법으로 성막하여 패터닝한다. 그 후, 발광층(35)을 적층한다.
이어서, 기판(32)의 박막 트랜지스터(38)가 설치되어 있는 면의 반대의 면에 본 원편광판(31)을 설치한다. 그 경우에는 본 원편광판(31)의 1/4 파장층이 기판(32) 측이 되도록 배치된다.
기판(32)으로서는 사파이어 유리 기판, 석영 유리 기판, 소다 유리 기판 및 알루미나 등의 세라믹 기판; 구리 등의 금속 기판; 플라스틱 기판 등을 들 수 있다. 도시하지는 않지만, 기판(32) 상에 열전도성 막을 형성하더라도 좋다. 열전도성막으로서는 다이아몬드 박막(DLC 등) 등을 들 수 있다. 화소 전극(34)을 반사형으로 하는 경우는, 기판(32)과는 반대 방향으로 빛이 출사한다. 따라서, 투명 재료뿐만 아니라, 스테인리스 등의 비투과 재료를 이용할 수 있다. 기판은 단일로 형성되어 있더라도 좋고, 복수의 기판을 접착제로 접합시켜 적층 기판으로서 형성되어 있더라도 좋다. 또한, 이들 기판은 판형인 것에 한정하는 것이 아니라, 필름이라도 좋다.
박막 트랜지스터(38)로서는 예컨대 다결정 실리콘 트랜지스터 등을 이용하면 좋다. 박막 트랜지스터(38)는 화소 전극(34)의 단부에 설치되고, 그 크기는 10∼30 ㎛ 정도이다. 한편, 화소 전극(34)의 크기는 20 ㎛×20 ㎛∼300 ㎛×300 ㎛ 정도이다.
기판(32) 상에는 박막 트랜지스터(38)의 배선 전극이 설치되어 있다. 배선 전극은 저항이 낮고, 화소 전극(34)과 전기적으로 접속하여 저항치를 낮게 억제하는 기능이 있으며, 일반적으로는 그 배선 전극은 Al, Al 및 천이 금속(단 Ti를 제외한다), Ti 또는 질화티탄(TiN) 중 어느 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것이 사용된다.
박막 트랜지스터(38)와 화소 전극(34)과의 사이에는 층간 절연막(33)이 설치된다. 층간 절연막(33)은 SiO2 등의 산화규소, 질화규소 등의 무기계 재료를 스퍼터나 진공 증착으로 성막한 것, SOG(스핀·온·글라스)로 형성한 산화규소층, 포토레지스트, 폴리이미드 및 아크릴 수지 등의 수지계 재료의 도막 등, 절연성을 갖는 것이라면 어느 것이라도 좋다.
층간 절연막(33) 상에 리브(39)를 형성한다. 리브(39)는 화소 전극(34)의 주변부(인접 화소 사이)에 배치되어 있다. 리브(39)의 재료로서는 아크릴 수지 및 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다. 리브(39)의 두께는 바람직하게는 1.0 ㎛ 이상 3.5 ㎛이며, 보다 바람직하게는 1.5 ㎛ 이상 2.5 ㎛ 이하이다.
이어서, 화소 전극(34)과, 발광층(35)과, 캐소드 전극(36)으로 이루어지는 EL 소자에 관해서 설명한다. 발광층(35)은 각각 적어도 1층의 홀 수송층 및 발광층을 지니고, 예컨대 전자 주입 수송층, 발광층, 정공 수송층 및 정공 주입층을 순차 갖는다.
화소 전극(34)으로서는 예컨대 ITO(주석 도핑 산화인듐), IZO(아연 도핑 산화인듐), IGZO, ZnO, SnO2 및 In2O3 등을 들 수 있는데, 특히 ITO나 IZO가 바람직하다. 화소 전극(35)의 두께는 홀 주입을 충분히 행할 수 있는 일정 이상의 두께를 가지면 되며, 10∼500 nm 정도로 하는 것이 바람직하다.
화소 전극(34)은 증착법(바람직하게는 스퍼터법)에 의해 형성할 수 있다. 스퍼터 가스는 특별히 제한하는 것은 아니며, Ar, He, Ne, Kr 및 Xe 등의 불활성 가스 혹은 이들의 혼합 가스를 이용하면 된다.
캐소드 전극(36)의 구성 재료로서는 예컨대 K, Li, Na, Mg, La, Ce, Ca, Sr, Ba, Al, Ag, In, Sn, Zn 및 Zr 등의 금속 원소가 이용되면 되지만, 전극의 작동 안정성을 향상시키기 위해서는, 예시한 금속 원소에서 선택되는 2 성분 또는 3 성분의 합금계를 이용하는 것이 바람직하다. 합금계로서는 예컨대 Ag·Mg(Ag: 1∼20 at%), Al·Li(Li: 0.3∼14 at%), In·Mg(Mg: 50∼80 at%) 및 Al·Ca(Ca: 5∼20 at%) 등이 바람직하다.
캐소드 전극(36)은 증착법 및 스퍼터법 등에 의해 형성된다. 캐소드 전극(37)의 두께는 0.1 nm 이상, 바람직하게는 1∼500 nm 이상인 것이 바람직하다.
정공 주입층은 화소 전극(34)으로부터의 정공의 주입을 쉽게 하는 기능을 지니고, 정공 수송층은 정공을 수송하는 기능 및 전자를 방해하는 기능을 지니며, 전하 주입층이나 전하 수송층이라고도 불린다.
발광층의 두께, 정공 주입층과 정공 수송층을 합한 두께 및 전자 주입 수송층의 두께는 특별히 한정되지 않고, 형성 방법에 따라서도 다르지만, 5∼100 nm 정도로 하는 것이 바람직하다. 정공 주입층이나 정공 수송층에는 각종 유기 화합물을 이용할 수 있다. 정공 주입 수송층, 발광층 및 전자 주입 수송층의 형성에는 균질한 박막을 형성할 수 있다는 점에서 진공 증착법을 이용할 수 있다.
발광층(35)으로서는 일중항 여기자로부터의 발광(형광)을 이용하는 것, 삼중항 여기자로부터의 발광(인광)을 이용하는 것, 일중항 여기자로부터의 발광(형광)을 이용하는 것과 삼중항 여기자로부터의 발광(인광)을 이용하는 것을 포함하는 것, 유기물에 의해서 형성된 것, 유기물에 의해서 형성된 것과 무기물에 의해서 형성된 것을 포함하는 것, 고분자의 재료, 저분자의 재료, 고분자의 재료와 저분자의 재료를 포함하는 것 등을 이용할 수 있다. 다만, 이것에 한정되지 않고, EL 소자용으로서 공지된 여러 가지를 이용한 발광층(35)을 유기 EL 표시 장치(30)에 이용할 수 있다.
캐소드 전극(36)과 밀봉층(37)과의 공간에는 건조제(도시하지 않음)를 배치한다. 이것은 발광층(35)은 습도에 약하기 때문이다. 건조제에 의해 수분을 흡수하여 발광층(35)의 열화를 방지한다.
도 3(b)에서 도시한 본 발명의 유기 EL 표시 장치(30)는 본 원편광판(31)을 갖추고 있고, 층간 절연막(33)을 통해, 화소 전극(34)이 형성된 기판(32) 상에 발광층(35) 및 캐소드 전극(36)이 적층된 것이다. 캐소드 전극 상에 밀봉층(37)이 형성되고, 기판(32)과 반대쪽에 본 원편광판(31)이 배치된다. 발광층(35)으로부터 출사한 빛은 캐소드 전극(36), 밀봉층(37), 본 원편광판(31)을 통과한다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 예에서 「%」 및 「부」는 특별히 기재가 없는 한, 질량% 및 질량부이다.
실시예 1
[위상차층 형성용 조성물의 조제]
하기의 성분을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반함으로써 위상차층 형성용 조성물을 얻었다.
화합물 A1 및 화합물 A2는 일본 특허공개 2010-31223호 공보에 기재된 방법으로 합성했다.
화합물 A1(80부):
Figure pat00015
화합물 A2(20부):
Figure pat00016
중합개시제(6부): 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(이르가큐어 369; 치바스페샬티케미칼즈사 제조)
레벨링제(0.1부): 폴리아크릴레이트 화합물(BYK-361N; BYK-Chemie사 제조)
용제: o-크실렌(300부)과 시클로펜타논(130부)의 혼합 용제
[광배향막 형성용 조성물의 조제]
하기 성분을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반함으로써, 광배향막 형성용 조성물을 얻었다.
광배향성 재료(5부):
Figure pat00017
용제(95부): 시클로펜타논
[편광층 형성용 조성물의 조제]
하기 성분을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반함으로써 편광층 형성용 조성물을 얻었다. 화합물 B1 및 화합물 B2는 일본 특허 제4719156호 공보에 기재된 방법으로 합성했다.
화합물 B1(화합물(B-6); 75부)
Figure pat00018
화합물 B2(화합물(B-7); 25부)
Figure pat00019
이색성 색소;
비스아조화합물(1-1-1) 2.5부
Figure pat00020
비스아조화합물(1-1-2) 2.5부
Figure pat00021
비스아조화합물(1-4-1) 2.5부
Figure pat00022
중합개시제; 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(이르가큐어 369; 치바스페샬티케미컬즈사 제조) 6부
레벨링제; 폴리아크릴레이트 화합물(BYK-361N; BYK-Chemie사 제조) 1.5부
용제; 시클로펜타논 250부
[상전이 온도의 측정]
얻어진 편광층 형성용 조성물을 유리 위에 도포하고, 건조하여, 측정용 시료를 제작했다. 편광 현미경에 의한 텍스쳐 관찰에 의해 상전이 온도를 확인한 바, 140℃까지 승온 후, 강온시에 있어서, 108℃에서 네마틱상으로의 상전이가, 101℃에서 스멕틱 A상으로의 상전이가, 76℃에서 스멕틱 B상으로의 상전이가 각각 확인되었다.
[점착제 형성용 조성물의 조제]
하기 성분을 질소 분위기 하에서 55℃에서 혼합하여, 아크릴 수지를 얻었다.
아크릴산부틸 70부
아크릴산메틸 20부
아크릴산 1.0부
개시제: 아조비스이소부티로니트릴 0.2부
용제(80부): 아세트산에틸
또한, 콜로네이트 L(톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 부가물의 75% 아세트산에틸 용액, 1 분자 중의 이소시아네이트기의 수: 3개, 닛폰우레탄고교 주식회사 제조) 0.5부, 실란 커플링제 X-12-981(신에츠실리콘 주식회사 제조)을 0.5부 혼합하고, 마지막으로 전체 고형분 농도가 10%가 되도록 아세트산에틸을 첨가하여, 점착제 형성용 조성물로 했다. 얻어진 점착제 형성용 조성물을 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(린테크 주식회사 제조)의 이형 처리면에 애플리케이터를 이용하여 건조 후의 두께가 10 ㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 1분간 건조하여, 점착제를 지닌 필름(1)을 얻었다.
[원편광판의 제조]
1. 편광층용 배향막의 형성
투명 기재 필름으로서 셀룰로오스계 필름인 KC4UY(TAC필름, 코니카미놀타 주식회사 제조)를 이용했다. 이 필름 상에 상기 광배향막 형성용 조성물을 바코트법에 의해 도포하고, 60℃의 건조 오븐 속에서 1분간 가열 건조했다. 얻어진 건조 피막에 편광 UV 조사 처리를 실시하여 제1 배향막을 형성했다. 편광 UV 처리는 UV 조사 장치(SPOT CURE SP-7; 우시오덴키 주식회사 제조)를 이용하여, 파장 365 nm에서 측정한 강도가 100 mJ인 조건에서 처리했다. 또한, 편광 UV의 편광 방향은 위상차층의 지상축에 대하여 0°가 되도록 했다.
2. 편광층의 형성
형성한 제1 배향막 상에 편광층 형성용 조성물을 바코트법에 의해 도포하고, 120℃의 건조 오븐에서 1분간 가열 건조한 후, 실온까지 냉각했다. UV 조사 장치(SPOT CURE SP-7; 우시오덴키 주식회사 제조)를 이용하여, 노광량 1200 mJ/㎠(365 nm 기준)로 자외선을 건조 피막에 조사함으로써 편광층을 형성했다. 얻어진 편광층의 두께를 레이저 현미경(올림푸스 주식회사 제조 OLS3000)에 의해 측정한 바, 1.8 ㎛였다.
3. 보호층의 형성
형성한 편광층 상에 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(아로닉스 M-403 도아고세이 주식회사 제조) 50부, 아크릴레이트 수지(에베크릴 4858 다이셀유씨비 주식회사 제조) 50부 및 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모리폴리노프로판-1-온(이르가큐어 907; 치바스페샬티케미컬즈사 제조) 3부를 이소프로판올 250부에 용해함으로써 조제한 용액(보호층 형성용 조성물)을 바코트법에 의해 도포하고, 50℃의 건조 오븐에서 1분간 가열 건조했다. 얻어진 건조 피막에 UV 조사 장치(SPOT CURE SP-7; 우시오덴키 주식회사 제조)를 이용하여, 자외선을 노광량 400 mJ/㎠(365 nm 기준)로 조사함으로써, 상기 편광층 상에 보호층을 형성했다.
4. 위상차층용 배향막의 형성
형성한 보호층 상에 상기 광배향막 형성용 조성물을 바코트법에 의해 도포하고, 60℃의 건조 오븐 속에서 1분간 가열 건조했다. 얻어진 건조 피막에 편광 UV 조사 처리를 실시하여 제2 배향막을 형성했다. 편광 UV 처리는 UV 조사 장치(SPOT CURE SP-7; 우시오덴키 주식회사 제조)를 이용하여, 파장 365 nm에서 측정한 강도가 100 mJ인 조건에서 행했다. 또한, 편광 UV의 편광 방향은 편광층의 흡수축에 대하여 45°가 되도록 행했다.
5. 위상차층의 형성
형성한 제2 배향막 상에 위상차층 형성용 조성물을 바코트법에 의해 도포하고, 120℃의 건조 오븐으로 1분간 가열 건조한 후, 실온까지 냉각했다. 얻어진 건조 피막에 UV 조사 장치(SPOT CURE SP-7; 우시오덴키 주식회사 제조)를 이용하여, 노광량 1000 mJ/㎠(365 nm 기준)의 자외선을 조사함으로써 위상차층을 형성했다. 얻어진 위상차층의 두께를 레이저 현미경(올림푸스 주식회사사 제조 OLS3000)에 의해 측정한 바, 2.0 ㎛였다.
이렇게 하여, 광대역 원편광판을 제작할 수 있었다. 이 원편광판의 총 두께를 접촉식 막후계에 의해 측정한 바, 45 ㎛였다.
[원편광판의 평가]
1. X선 회절 측정
얻어진 편광층에 대해서 X선 회절 장치 X' Pert PRO MPD(스펙트리스 주식회사 제조)에 의해 X선 회절 측정을 했다. 타겟으로서 Cu를 이용하여 X선 관전류 40 mA, X선 관전압 45 kV의 조건에서 발생한 X선을 고정 발산 슬릿 1/2°을 통해 러빙 방향(미리, 편광층 하에 있는 배향막의 러빙 방향을 구해 놓는다)에서 입사시켜, 주사 범위 2θ=4.0∼40.0°의 범위에서 2θ=0.01671° 스텝으로 주사하여 측정을 했다. 그 결과, 2θ=20.12° 부근에 피크 반가폭(FWHM)=약 0.29°의 샤프한 회절 피크를 얻을 수 있었다. 또한, 러빙 수직 방향에서 X선을 입사시켜 측정한 경우도 동등한 결과를 얻었다. 피크 위치에서 구한 질서 주기(d)는 약 4.4Å로, 고차 스멕틱상을 반영한 구조를 형성하고 있음을 알 수 있었다.
2. 반사율의 측정
원편광판의 유용성을 확인하기 위해서 다음과 같이 하여 반사율을 측정했다. 제작한 원편광판의 위상차층과 반사판(경면 알루미늄판)을 점착제를 이용하여 접합하여 측정 시료를 조제했다.
분광광도계(시마즈세이사쿠쇼 주식회사 제조 UV-3150)를 이용하여, 파장 400에서 700 nm 범위의 빛을 2 nm 스텝으로, 측정 시료에 대하여 법선 방향 12°에서 입사하여, 반사된 빛의 반사율을 측정했다. 원편광판을 접합하지 않고서 반사판만을 배치하여 측정했을 때의 반사율을 100%로 하여 반사율을 산출하면, 400∼700 nm 범위 파장의 빛의 반사율은 1∼10% 정도로, 가시광 전역에 걸쳐 충분한 반사 방지 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.
실시예 2
실시예 1과 같은 식으로 하여 투명 기재 필름의 한쪽 면에 제1 배향막(편광 UV의 편광 방향은 기재 필름의 긴 변에 대하여 45°)을 형성하고, 그 광배향막 상에 위상차층을 형성했다. 위상차층 상에 보호층을 형성한 후, 제2 배향막(편광 UV의 편광 방향은 기재 필름의 긴 변에 대하여 0°)을 형성하고, 그 광배향막 상에 편광층을 더 형성하여 원편광판을 제작했다.
실시예 1과 마찬가지로, 제작한 원편광판의 투명 기재 필름과 반사판을 점착제를 이용하여 접합하여 반사율을 측정한 바, 400∼700 nm 범위 파장의 빛의 반사율은 1∼10% 정도로, 가시광 전역에 걸쳐 충분한 반사 방지 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.
실시예 3
중합성 액정 화합물 B1로서 화합물(B-6) 대신에 화합물(B-14)을, 중합성 액정 화합물 B2로서 화합물(B-7) 대신에 화합물(B-17)을 각각 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 실시하여 원편광판을 제작했다.
Figure pat00023
실시예 1과 마찬가지로, 제작한 원편광판의 위상차층과 반사판을 점착제를 이용하여 접합하여 반사율을 측정한 바, 400∼700 nm 범위 파장의 빛의 반사율은 1∼10% 정도로, 가시광 전역에 걸쳐 충분한 반사 방지 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.
비교예 1
위상차 필름으로서 환상 올레핀계 수지의 일축 연신 필름인 1/4 파장판(제오노아필름, 닛폰제온 주식회사, 면내 위상차 값 Ro: 138 nm)을 이용하고, 실시예 1과 같은 식으로 하여, 위상차 필름의 한쪽 면에 제1 배향막(편광 UV의 편광 방향은 위상차 필름의 지상축에 대하여 45°)을 형성하고, 그 제1 배향막 상에 편광층을 더 형성하여, 원편광판을 제작했다.
실시예 1과 마찬가지로, 제작한 원편광판을 반사판에 점착제를 이용하여 접합하여 반사율을 측정한 바, 500∼600 nm 파장의 빛의 반사율은 1∼10% 정도의 양호한 반사율이지만, 400∼500 nm 파장의 빛의 반사율 및 600∼700 nm 파장의 빛의 반사율은 10% 이상으로, 반사광이 청보라색을 띠어, 충분한 반사 방지 기능을 얻을 수 없음을 알 수 있었다.
비교예 2
편광판으로서 요오드-PVA 편광판(스미카란 스미토모가가쿠 주식회사 제조 두께 105 ㎛)을 흡수축이 0°가 되도록 100×100 mm의 작은 조각으로 잘라냈다. 실시예 1에서 이용한 1/2 파장판을 지상축이 15°가 되도록 100×100 mm의 작은 조각으로 잘라냈다. 비교예 1에서 이용한 1/4 파장판을 지상축이 15°가 되도록 100×100 mm의 작은 조각으로 잘라냈다. 잘라낸 각각의 필름을 편광판+1/4 파장판+1/2 파장판이 되도록 아크릴계 점착제(막 두께 25 ㎛)를 이용하여 매엽(枚葉) 접합하여 원편광판을 제작했다.
실시예 1과 마찬가지로, 제작한 원편광판을 반사판에 점착제를 이용하여 접합하여 반사율을 측정한 바, 400∼700 nm 범위 파장의 빛의 반사율은 1∼10% 정도로, 가시광 전역에 걸쳐 충분한 반사 방지 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있었지만, 원편광판의 총 두께를 접촉식 막후계에 의해 측정한 바, 240 ㎛로, 실시예 1의 원편광판의 총 두께의 약 5배였다.
실시예 4
기재로서 셀룰로오스계 필름인 KC4UY(TAC필름, 코니카미놀타 주식회사 제조) 대신에 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 원편광판을 제작했다. 이 원편광판의 위상차층 상에 점착제를 지닌 필름(1)을 접합하여 점착제층을 갖는 원편광판을 얻었다. 이 샘플을 40 mm×40 mm의 크기로 재단하고, 접합된 점착제를 지닌 필름의 필름을 벗겨내어, 반사판(경면 알루미늄판)에 압착하고, 기재를 천천히 제거함으로써, 원편광 필름을 지닌 반사판을 얻었다. 제1 배향막, 편광층, 보호층, 제2 배향막, 위상차층 및 점착제층으로 이루어지는 상기 원편광 필름의 두께는 14.7 ㎛였다.
기재와 제1 배향막과의 박리 강도(F1)가 제1 배향막과 편광층과의 박리 강도(F2), 제2 배향막과 위상차층과의 박리 강도(F3) 및 위상차층과 점착제층과의 박리 강도(F4)보다도 낮았기 때문에, 기재와 제1 배향막 사이에서 박리가 생겨 기재를 제거할 수 있었다.
실시예 1과 같은 식으로 반사율을 측정한 바, 400∼700 nm 범위 파장의 빛의 반사율은 1∼10% 정도로, 가시광 전역에 걸쳐 충분한 반사 방지 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 이 반사 방지 원리는 유기 EL 디스플레이의 금속 전극에서의 외광 반사와 같은 원리이기 때문에, 유기 EL 디스플레이에도 마찬가지로 적합하게 이용된다.
본 발명의 원편광판은 광대역 원편광판으로서의 충분한 성능을 지니고, 그 두께도 표시 장치의 박형화를 만족할 수 있는 것이며, 또한, 그 제조 공정도 간편하다. 또한, 본 발명의 원편광판을 구비한 표시 장치는 박형화를 달성할 수 있다.
1: 본 원편광판 2: 기재
3: 위상차층 4: 편광층
5: 이색성 색소 10: 액정 표시 장치
11a, 11b : 본 원편광판 12a, 12b: 기판
13: 컬러 필터 14: 투명 전극
15: 액정층 16:층간 절연막
17: 백라이트 유닛 18: 블랙 매트릭스
19: 박막 트랜지스터 20: 화소 전극
21: 스페이서 30: 유기 EL 표시 장치
31: 본 원편광판 32: 기판
33: 층간 절연막 34: 화소 전극
35: 발광층 36: 캐소드 전극
37: 밀봉층 38: 박막 트랜지스터
39: 리브

Claims (21)

  1. 기재와 위상차층과 편광층을 지니고, 상기 위상차층의 파장 λnm의 빛에 대한 복굴절율 Δn(λ)이 식(1) 및 식(2)을 만족하고, 위상차층과 편광층이 함께 코팅층이며, 위상차층과 편광층의 두께의 합계가 10 ㎛ 이하이고, 또한, 상기 편광층이 이색성 색소를 함유하는 것을 특징으로 하는 원편광판.
    Δn(450)/Δn(550)≤1.00 (1)
    1.00≤Δn(650)/Δn(550) (2)
  2. 제1항에 있어서, 위상차층이 1 이상의 중합성 액정을 중합시킴으로써 형성되는 원편광판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 편광층이 1 이상의 중합성 액정을 중합시킴으로써 형성되는 원편광판.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 중합성 액정을 빛 조사에 의해 중합시키는 원편광판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 편광층이 X선 회절 측정에 있어서 브래그 피크를 얻을 수 있는 편광층인 원편광판.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 위상차층 및 편광층의 두께가 각각 5 ㎛ 이하인 원편광판.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 위상차층, 편광층 또는 그 양쪽이 배향막 상에 형성되는 원편광판.
  8. 제7항에 있어서, 배향막이 빛 조사에 의해 배향 규제력을 생기게 한 배향막인 원편광판.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 배향막의 두께가 500 nm 이하인 원편광판.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 기재 상에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 위상차층이 형성되고, 위상차층 상에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 편광층이 형성되어 있는 원편광판.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 기재 상에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 편광층이 형성되고, 편광층 상에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 위상차층이 형성되어 있는 원편광판.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 편광층과 위상차층과의 사이에 보호층을 갖는 원편광판.
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 기재의 한쪽 면에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 편광층이 형성되고, 기재의 다른 쪽 면에 배향막을 통하거나 또는 통하지 않고서 위상차층이 형성되어 있는 원편광판.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 또한, 위상차층 또는 편광층의 표면에 점착제층을 갖는 원편광판.
  15. 제14항에 있어서, 기재, 제1 배향막, 편광층, 제2 배향막, 위상차층 및 점착제층을 이 순서로 갖는 원편광판.
  16. 제15항에 있어서, 기재와 제1 배향막과의 박리 강도(F1)가, 제1 배향막과 편광층과의 박리 강도(F2), 제2 배향막과 위상차층과의 박리 강도(F3) 및 위상차층과 점착제층과의 박리 강도(F4)보다도 낮은 원편광판.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재한 원편광판과 표시 소자를 구비하는 표시 장치.
  18. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재한 원편광판에서 기재가 제거된 원편광 필름이 상기 원편광 필름의 점착제층을 통해 표시 소자의 표시면에 접합된 원편광 필름을 지닌 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서, 원편광 필름의 두께가 5 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하인 표시 장치.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 표시 소자가 액정 셀, 유기 일렉트로루미네센스 소자 또는 터치 패널인 표시 장치.
  21. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재한 원편광판을 상기 원편광판의 점착제층을 통해 표시 소자의 표시면에 접합하고, 상기 원편광판에서 기재를 제거하는 원편광 필름을 지닌 표시 장치의 제조 방법.
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Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6299367B2 (ja) * 2014-04-18 2018-03-28 住友化学株式会社 パターン偏光フィルムの製造方法
JP6667983B2 (ja) * 2014-05-30 2020-03-18 富士フイルム株式会社 積層体およびその製造方法、偏光板、液晶表示装置、有機ｅｌ表示装置
US20150378075A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical film, manufacturing method thereof, and display device
KR102401926B1 (ko) * 2014-07-31 2022-05-26 바스프 코팅스 게엠베하 Oled 디스플레이용의 반사방지 성질들을 도입한 캡슐화 구조물
JP6193192B2 (ja) * 2014-08-29 2017-09-06 富士フイルム株式会社 偏光板、偏光板の製造方法および液晶表示装置
JP6149078B2 (ja) * 2014-08-29 2017-06-14 富士フイルム株式会社 位相差フィルム、位相差フィルムの製造方法、積層体、組成物、偏光板および液晶表示装置
KR102508041B1 (ko) * 2014-08-29 2023-03-08 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 광학 필름의 제조 방법
US20160146995A1 (en) * 2014-11-26 2016-05-26 Sumitomo Chemical Company, Limited Optical film
WO2016114252A1 (ja) 2015-01-16 2016-07-21 Dic株式会社 重合性組成物及びそれを用いた光学異方体
JP6237934B2 (ja) * 2015-01-16 2017-11-29 Dic株式会社 重合性組成物及びそれを用いた光学異方体
KR102635854B1 (ko) * 2015-01-16 2024-02-14 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 조성물 및 그것을 사용한 광학 이방체
JP6382243B2 (ja) * 2015-02-04 2018-08-29 富士フイルム株式会社 積層体および画像表示装置
KR20160118131A (ko) 2015-04-01 2016-10-11 제이엔씨 주식회사 광학 보상 필름의 제조 방법
KR102068399B1 (ko) 2015-05-29 2020-01-20 후지필름 가부시키가이샤 편광판, 표시 장치 및 유기 일렉트로 루미네선스 표시 장치
KR20170051343A (ko) * 2015-10-30 2017-05-11 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광판 및 이 편광판을 구비하는 표시 장치, 그리고 그 제조 방법
TWI751121B (zh) * 2015-11-13 2022-01-01 日商住友化學股份有限公司 偏光板、液晶顯示裝置及有機電激發光顯示裝置
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
KR102536146B1 (ko) 2016-04-07 2023-05-24 삼성전자주식회사 디스플레이 장치, 이를 포함하는 전자 장치 및 이의 동작 방법
KR102481313B1 (ko) 2016-07-21 2022-12-23 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 타원 편광판
KR102590072B1 (ko) * 2016-07-29 2023-10-16 롤릭 테크놀로지스 아게 액정 폴리머 재료의 상부에 정렬을 생성시키는 방법
KR101933765B1 (ko) 2016-08-23 2018-12-28 동우 화인켐 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치
CN117518527A (zh) * 2016-10-19 2024-02-06 依视路国际公司 临时偏光贴片
CN106353848B (zh) * 2016-11-14 2019-03-12 北京海川利元材料科技有限公司 一种圆偏光片及其制备方法
TW201907188A (zh) * 2017-05-01 2019-02-16 日商東京威力科創股份有限公司 光學構件的製造方法
JP2019035952A (ja) * 2017-08-21 2019-03-07 住友化学株式会社 フレキシブルディスプレイ用光学補償機能付き位相差板
TWI654435B (zh) 2017-10-06 2019-03-21 吳在淑 半導體晶片測試用之插座的接地結構及測試包括該接地結構之半導體晶片的插座
CN111684329B (zh) * 2018-02-06 2023-03-24 富士胶片株式会社 层叠体、层叠体的制造方法及图像显示装置
TW201935051A (zh) * 2018-02-09 2019-09-01 日商住友化學股份有限公司 圓偏光板及光學顯示器件
JP6497457B2 (ja) * 2018-02-27 2019-04-10 住友化学株式会社 パターン偏光フィルムの製造方法
US11320573B2 (en) * 2018-03-15 2022-05-03 Sharp Kabushiki Kaisha Display device, method for producing display device, and apparatus for producing display device
CN111869325B (zh) * 2018-03-16 2023-06-16 富士胶片株式会社 电致发光显示装置
KR20200133786A (ko) * 2018-03-23 2020-11-30 도요보 가부시키가이샤 일렉트로루미네선스 표시 장치
JP2019197181A (ja) * 2018-05-11 2019-11-14 住友化学株式会社 偏光板および表示装置
WO2020004303A1 (ja) * 2018-06-27 2020-01-02 富士フイルム株式会社 偏光子、および、画像表示装置
KR20210049798A (ko) * 2018-08-31 2021-05-06 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 원편광판 및 그것을 이용한 화상 표시 장치
JP7033043B2 (ja) * 2018-09-28 2022-03-09 富士フイルム株式会社 光学積層体、液晶表示装置および有機電界発光装置
CN110969955B (zh) * 2018-09-28 2024-04-05 深圳光峰科技股份有限公司 Led显示屏
JP6797163B2 (ja) * 2018-10-11 2020-12-09 住友化学株式会社 光学積層体及び表示装置
JP6741743B2 (ja) * 2018-12-12 2020-08-19 富士フイルム株式会社 液晶組成物、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置
JP2020134934A (ja) * 2019-02-12 2020-08-31 住友化学株式会社 円偏光板およびそれを用いる有機ｅｌ表示装置
WO2020184463A1 (ja) * 2019-03-08 2020-09-17 日産化学株式会社 光配向用液晶配向剤、配向材および位相差材
JP6859383B2 (ja) * 2019-03-25 2021-04-14 住友化学株式会社 積層体及び画像表示装置
JP7322628B2 (ja) * 2019-09-20 2023-08-08 Jsr株式会社 円偏光板の製造方法
JP7451922B2 (ja) * 2019-10-02 2024-03-19 住友化学株式会社 自発光型画像表示装置
JP2020052411A (ja) * 2019-12-04 2020-04-02 富士フイルム株式会社 積層体およびその製造方法、偏光板、液晶表示装置、有機ｅｌ表示装置
JPWO2021235330A1 (ko) * 2020-05-20 2021-11-25
JP7128932B1 (ja) 2021-04-15 2022-08-31 住友化学株式会社 光学積層体
JP2022164456A (ja) 2021-04-16 2022-10-27 住友化学株式会社 光学積層体
JP2023059486A (ja) 2021-10-15 2023-04-27 住友化学株式会社 検査方法、および楕円偏光板の製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005189393A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Nitto Denko Corp 楕円偏光板および画像表示装置
JP2006337892A (ja) 2005-06-06 2006-12-14 Nitto Denko Corp 楕円偏光板、及び液晶パネル、及び液晶表示装置、及び画像表示装置
JP2009193014A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Fujifilm Corp パターニング楕円偏光板
JP2009251288A (ja) 2008-04-07 2009-10-29 Nitto Denko Corp 楕円偏光板並びにその製造方法
KR20100089598A (ko) * 2009-02-04 2010-08-12 삼성코닝정밀소재 주식회사 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치
JP2012108465A (ja) * 2010-05-28 2012-06-07 Fujifilm Corp 立体画像印刷用印画紙、立体画像印刷物、立体画像印刷物の製造方法、及び立体画像の提供方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001337225A (ja) * 2000-05-29 2001-12-07 Nitto Denko Corp 積層光学素子及び液晶表示装置
JP2004524568A (ja) * 2001-03-13 2004-08-12 メルク　パテント　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフトング ねじれａ板および偏光子を含む光学フィルムの組合せ
US7163723B2 (en) * 2001-05-10 2007-01-16 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Liquid crystalline compound and reterdation difference film using the same
JP2005049865A (ja) * 2003-07-17 2005-02-24 Arisawa Mfg Co Ltd 光学位相差素子の製造方法
JP2005062472A (ja) * 2003-08-12 2005-03-10 Kyodo Printing Co Ltd 液晶表示装置、携帯可能媒体及び液晶表示装置の電極基板の製造方法
EP1682930B1 (en) * 2003-11-06 2011-01-19 Sumitomo Chemical Company, Limited Dichroic guest-host polarizer comprising an oriented polymer film
JP2005208416A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Nitto Denko Corp 逆波長分散位相差フィルム、それを用いた偏光板及びディスプレイ装置
JP2005208415A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Nitto Denko Corp 逆波長分散位相差フィルム、それを用いた偏光板及びディスプレイ装置
JP2006259038A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Nitto Denko Corp 楕円偏光板の製造方法および楕円偏光板を用いた画像表示装置
JP4937252B2 (ja) * 2005-06-27 2012-05-23 住友化学株式会社 二色性ゲスト−ホスト偏光子
JP2007264403A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Fujifilm Corp 位相差板、偏光板、輝度向上フィルム、及び液晶表示装置
TW200811492A (en) * 2006-07-12 2008-03-01 Nitto Denko Corp Polarizing plate with optical compensation layer, method of producing the same, and liquid crystal panel, liquid crystal display, and image display including the same
JP4998941B2 (ja) * 2006-11-20 2012-08-15 日東電工株式会社 積層光学フィルム、積層光学フィルムを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置
US20080309854A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Zhibing Ge Wide Viewing Angle and Broadband Circular Polarizers for Transflective Liquid Crystal Displays
KR101606594B1 (ko) * 2008-02-29 2016-03-25 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광 필름의 제조 방법, 편광판 및 광학 적층체
JP5336206B2 (ja) * 2009-01-16 2013-11-06 富士フイルム株式会社 液晶性組成物、これを用いた光吸収異方性膜、偏光素子及び液晶表示装置
JP2010243858A (ja) * 2009-04-07 2010-10-28 Nitto Denko Corp 偏光板、液晶パネルおよび液晶表示装置
JP5754086B2 (ja) * 2009-06-26 2015-07-22 住友化学株式会社 位相差板、表示装置ならびに位相差板の製造方法
JP5375644B2 (ja) * 2010-02-10 2013-12-25 住友化学株式会社 組成物及び光学フィルム
TWI550069B (zh) * 2010-09-14 2016-09-21 Sumitomo Chemical Co Polymerizable liquid crystal composition
JP2012063387A (ja) * 2010-09-14 2012-03-29 Sumitomo Chemical Co Ltd 重合性液晶組成物及び光学フィルム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005189393A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Nitto Denko Corp 楕円偏光板および画像表示装置
JP2006337892A (ja) 2005-06-06 2006-12-14 Nitto Denko Corp 楕円偏光板、及び液晶パネル、及び液晶表示装置、及び画像表示装置
JP2009193014A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Fujifilm Corp パターニング楕円偏光板
JP2009251288A (ja) 2008-04-07 2009-10-29 Nitto Denko Corp 楕円偏光板並びにその製造方法
KR20100089598A (ko) * 2009-02-04 2010-08-12 삼성코닝정밀소재 주식회사 디스플레이 장치용 광학필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치
JP2012108465A (ja) * 2010-05-28 2012-06-07 Fujifilm Corp 立体画像印刷用印画紙、立体画像印刷物、立体画像印刷物の製造方法、及び立体画像の提供方法

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Publication number Publication date
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JP2017134414A (ja) 2017-08-03
CN103675980A (zh) 2014-03-26
JP2021179611A (ja) 2021-11-18
CN108318955B (zh) 2021-06-15

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