KR20200100054A - 원 편광판, 장척의 광대역 λ/4판, 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치 및 액정 표시 장치 - Google Patents
원 편광판, 장척의 광대역 λ/4판, 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치 및 액정 표시 장치 Download PDFInfo
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Abstract
편광 필름과, 상기 편광 필름의 투과축에 대하여 각도(Θh)를 이루는 방향에 지상축을 갖는 λ/2판과, 상기 편광 필름의 투과축에 대하여 각도(Θq)를 이루는 방향에 지상축을 갖는 λ/4판을 이 순서로 구비하고, 상기 λ/2판의 상기 각도(Θh), 및 상기 λ/4판의 상기 각도(Θq)가, 하기 식(A1), (A2) 및 (A3)을 만족하고,
Θq ± 10° = 2Θh + 45°(A1)
25° < Θh < 45°(A2)
95° < Θq < 135°(A3)
상기 λ/2판의 파장 분산의 정도와 상기 λ/4판의 파장 분산의 정도가 다르고, 상기 λ/4판의 NZ 계수 NZq가, NZq ≤ 0.0을 만족하는, 원 편광판.
Θq ± 10° = 2Θh + 45°(A1)
25° < Θh < 45°(A2)
95° < Θq < 135°(A3)
상기 λ/2판의 파장 분산의 정도와 상기 λ/4판의 파장 분산의 정도가 다르고, 상기 λ/4판의 NZ 계수 NZq가, NZq ≤ 0.0을 만족하는, 원 편광판.
Description
본 발명은, 원 편광판, 장척의 광대역 λ/4판, 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
종래, 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치(이하, 적당히 「유기 EL 표시 장치」라고 하는 경우가 있다.) 및 액정 표시 장치에는, 표시면에 있어서의 외광의 반사를 저감하기 위하여, 원 편광판이 설치되는 경우가 있었다. 이러한 원 편광판으로는, 일반적으로 편광 필름 및 λ/4판을 조합한 필름이 사용된다. 그러나, 종래의 λ/4판은, 실제로는, 특정한 좁은 파장 범위의 광에서밖에 λ/4 파장판으로서 기능할 수 없는 것이 대부분이었다. 그 때문에, 원 편광판에 의해 특정한 좁은 파장 범위의 외광의 반사는 저감할 수 있으나, 그 이외의 외광의 반사를 저감하는 것은 어려웠다.
이에 대하여, 근년, λ/4판과 λ/2판을 조합한 광대역 λ/4판이 제안되어 있다(특허공보 1 ~ 3). 이 광대역 λ/4판은, 넓은 파장 범위에 있어서 λ/4판으로서 기능할 수 있으므로, 넓은 파장 범위에 있어서 외광의 반사를 저감할 수 있는 원 편광판을 실현할 수 있다.
편광 필름과 광대역 λ/4판을 조합한 원 편광판에서는, 편광 필름의 투과축, λ/2판의 지상축, 및 λ/4판의 지상축이라는 광학축의 방향을, 이들 광학축이 소정의 각도를 이루도록 조정하는 것이 요구된다.
그러나, 정면 방향 이외의 경사 방향에서 원 편광판을 본 경우, 상기의 광학축이 이루는 겉보기상의 각도가, 소정의 각도로부터 어긋나는 경우가 있다. 그 때문에, 종래의 원 편광판은, 정면 방향에 있어서는 외광의 반사를 저감할 수 있으나, 정면 방향 이외의 경사 방향에 있어서는 외광의 반사를 효과적으로 저감할 수 없는 경우가 있었다. 특히, 광대역 λ/4판을 구비하는 원 편광판은, λ/4판뿐만 아니라 λ/2판도 구비하므로, 광학축의 수가 종래의 원 편광판보다 많아졌다. 그 때문에, 광대역 λ/4판을 구비하는 원 편광판에서는, 겉보기상의 광학축의 어긋남이, λ/2판을 구비하지 않는 종래의 원 편광판보다 커져, 경사 방향에 있어서의 외광의 반사를 저감하는 능력이 떨어지는 경향이 있었다.
본 발명은 상술한 과제를 감안하여 창안된 것으로, 정면 방향 및 경사 방향의 어느 쪽에 있어서도 외광의 반사를 효과적으로 저감할 수 있는 원 편광판; 정면 방향 및 경사 방향의 어느 쪽에 있어서도 외광의 반사를 효과적으로 저감할 수 있는 원 편광판을 실현할 수 있는 광대역 λ/4판; 그리고, 상기의 원 편광판 또는 광대역 λ/4판을 적용한 유기 EL 표시 장치 및 액정 표시 장치;를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 상기의 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 편광 필름과, λ/2판과, λ/4판을, 광학축, 파장 분산의 정도 및 NZ 계수를 적절하게 조정하여 조합함으로써, 정면 방향 및 경사 방향의 양방에 있어서 우수한 반사 억제 효과를 갖는 원 편광판이 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 하기의 것을 포함한다.
[1] 편광 필름과,
상기 편광 필름의 투과축에 대하여 각도(Θh)를 이루는 방향에 지상축을 갖는 λ/2판과,
상기 편광 필름의 투과축에 대하여 각도(Θq)를 이루는 방향에 지상축을 갖는 λ/4판을 이 순서로 구비하고,
상기 λ/2판의 상기 각도(Θh), 및 상기 λ/4판의 상기 각도(Θq)가, 하기 식(A1), (A2) 및 (A3)을 만족하고,
Θq ± 10° = 2Θh + 45° (A1)
25° < Θh < 45° (A2)
95° < Θq < 135° (A3)
상기 λ/2판의 파장 분산의 정도와 상기 λ/4판의 파장 분산의 정도가 다르고,
상기 λ/4판의 NZ 계수 NZq가, NZq ≤ 0.0을 만족하는, 원 편광판.
[2] 파장 400nm에 있어서의 상기 λ/2판의 면내 위상차 Reh(400),
파장 550nm에 있어서의 상기 λ/2판의 면내 위상차 Reh(550),
파장 400nm에 있어서의 상기 λ/4판의 면내 위상차 Req(400), 및
파장 550nm에 있어서의 상기 λ/4판의 면내 위상차 Req(550)이,
하기 식(B):
Reh(400)/Reh(550) < Req(400)/Req(550)
를 만족하는, [1] 기재의 원 편광판.
[3] 파장 400nm에 있어서의 상기 λ/2판의 면내 위상차 Reh(400),
파장 550nm에 있어서의 상기 λ/2판의 면내 위상차 Reh(550),
파장 400nm에 있어서의 상기 λ/4판의 면내 위상차 Req(400), 및
파장 550nm에 있어서의 상기 λ/4판의 면내 위상차 Req(550)이,
하기 식(C):
0.04 < Req(400)/Req(550) - Reh(400)/Reh(550) < 1.0
를 만족하는, [1] 또는 [2] 기재의 원 편광판.
[4] 상기 λ/2판의 NZ 계수 NZh가, 1.0 ≤ NZh ≤ 1.3을 만족하고, 또한,
상기 λ/4판의 NZ 계수 NZq가, -1.5 ≤ NZq ≤ 0.0을 만족하는, [1] ~ [3] 중 어느 한 항에 기재된 원 편광판.
[5] 상기 λ/4판이, 고유 복굴절값이 마이너스인 재료로 이루어지는 층을 구비하는, [1] ~ [4] 중 어느 한 항에 기재된 원 편광판.
[6] 상기 λ/2판이, 고유 복굴절값이 플러스인 재료로 이루어지는 층을 구비하는, [1] ~ [5] 중 어느 한 항에 기재된 원 편광판.
[7] 상기 원 편광판이 장척이고,
상기 편광 필름의 투과축이, 상기 원 편광판의 폭 방향에 있는, [1] ~ [6] 중 어느 한 항에 기재된 원 편광판.
[8] 장척의 광대역 λ/4판으로서,
상기 광대역 λ/4판의 폭 방향에 대하여 각도(Θh)를 이루는 방향에 지상축을 갖는 λ/2판과,
상기 광대역 λ/4판의 폭 방향에 대하여 각도(Θq)를 이루는 방향에 지상축을 갖는 λ/4판을 구비하고,
상기 λ/2판의 상기 각도(Θh), 및 상기 λ/4판의 상기 각도(Θq)가, 하기 식(A1), (A2) 및 (A3)을 만족하고,
Θq ± 10° = 2Θh + 45° (A1)
25° < Θh < 45° (A2)
95° < Θq < 135° (A3)
상기 λ/2판의 파장 분산의 정도와 상기 λ/4판의 파장 분산의 정도가 다르고,
상기 λ/4판의 NZ 계수 NZq가, NZq ≤ 0.0을 만족하는, 장척의 광대역 λ/4판.
[9] 상기 λ/2판이, 경사 연신 필름인, [8]에 기재된 장척의 광대역 λ/4판.
[10] 상기 λ/4판이, 경사 연신 필름인, [8] 또는 [9]에 기재된 장척의 광대역 λ/4판.
[11] [1] ~ [7] 중 어느 한 항에 기재된 원 편광판, 또는 [8] ~ [10] 중 어느 한 항에 기재된 장척의 광대역 λ/4판으로부터 잘라내어 얻어진 광대역 λ/4 필름편을 구비하는, 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치.
[12] [1] ~ [7] 중 어느 한 항에 기재된 원 편광판, 또는 [8] ~ [10] 중 어느 한 항에 기재된 장척의 광대역 λ/4판으로부터 잘라내어 얻어진 광대역 λ/4 필름편을 구비하는, 액정 표시 장치.
본 발명에 의하면, 정면 방향 및 경사 방향의 어느 쪽에 있어서도 외광의 반사를 효과적으로 저감할 수 있는 원 편광판; 정면 방향 및 경사 방향의 어느 쪽에 있어서도 외광의 반사를 효과적으로 저감할 수 있는 원 편광판을 실현할 수 있는 광대역 λ/4판; 그리고, 상기의 원 편광판 또는 광대역 λ/4판을 적용한 유기 EL 표시 장치 및 액정 표시 장치;를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 원 편광판의 분해 사시도이다.
도 2는 실시예 및 비교예에서의 시뮬레이션에 있어서, 색 공간 좌표의 계산을 행할 때에 설정한 평가 모델의 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 실시예 및 비교예에서의 시뮬레이션에 있어서, 색 공간 좌표의 계산을 행할 때에 설정한 평가 모델의 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명에 대하여 실시형태 및 예시물을 나타내어 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태 및 예시물에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 특허청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 「장척」의 필름이란, 폭에 대하여 5배 이상의 길이를 갖는 필름을 말하며, 바람직하게는 10배 혹은 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤상으로 권취되어 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 필름을 말한다. 장척의 필름의 길이의 상한은, 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 폭에 대하여 10만배 이하로 할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 필름의 면내 위상차 Re는, 별도로 언급하지 않는 한, Re = (nx - ny) × d로 나타내어지는 값이다. 또한, 필름의 두께 방향의 위상차 Rth는, 별도로 언급하지 않는 한, Rth = {(nx + ny)/2 - nz} × d로 나타내어지는 값이다. 또한, 필름의 NZ 계수는, 별도로 언급하지 않는 한, (nx - nz)/(nx - ny)로 나타내어지는 값이다. 여기서, nx는, 필름의 두께 방향과 수직한 방향(면내 방향)으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타낸다. ny는, 상기 면내 방향으로서 nx의 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타낸다. nz는 두께 방향의 굴절률을 나타낸다. d는, 필름의 두께를 나타낸다. 측정 파장은, 별도로 언급하지 않는 한, 590nm이다.
이하의 설명에 있어서, 고유 복굴절값이 플러스라는 것은, 별도로 언급하지 않는 한, 연신 방향의 굴절률이 그것과 직교하는 방향의 굴절률보다 커지는 것을 의미한다. 또한, 고유 복굴절값이 마이너스라는 것은, 별도로 언급하지 않는 한, 연신 방향의 굴절률이 그것과 직교하는 방향의 굴절률보다 작아지는 것을 의미한다. 고유 복굴절의 값은 유전율 분포로부터 계산할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 「(메트)아크릴」은, 「아크릴」, 「메타크릴」 및 이들의 조합을 포함한다.
이하의 설명에 있어서, 장척의 필름의 경사 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 그 필름의 면내 방향으로서, 그 필름의 폭 방향과 평행도 아니고 수직도 아닌 방향을 나타낸다.
이하의 설명에 있어서, 어느 필름의 정면 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 필름의 주면의 법선 방향을 의미하며, 구체적으로는 상기 주면의 편각 0° 또한 방위각 0°의 방향을 가리킨다.
이하의 설명에 있어서, 어느 필름의 경사 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 필름의 주면과 평행도 수직도 아닌 방향을 의미하며, 구체적으로는 상기 주면의 편각이 0°보다 크고 90°보다 작은 범위의 방향을 가리킨다.
이하의 설명에 있어서, 요소의 방향이 「평행」, 「수직」 및 「직교」란, 별도로 언급하지 않는 한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내, 예를 들어 ± 5°의 범위 내에서의 오차를 포함하고 있어도 된다.
이하의 설명에 있어서, 「편광판」, 「λ/2판」 및 「λ/4판」이란, 별도로 언급하지 않는 한, 강직한 부재뿐만 아니라, 예를 들어 수지제의 필름과 같이 가요성을 갖는 부재도 포함한다.
이하의 설명에 있어서, 복수의 필름을 구비하는 부재에 있어서의 각 필름의 광학축(투과축, 지상축 등)이 이루는 각도는, 별도로 언급하지 않는 한, 상기의 필름을 두께 방향에서 보았을 때의 각도를 나타낸다.
이하의 설명에 있어서, 필름의 지상축이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 필름의 면내에 있어서의 지상축을 나타낸다.
[1. 원 편광판의 층 구조]
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 원 편광판(100)의 분해 사시도이다. 도 1에서는, λ/2판(120)의 표면에, 편광 필름(110)의 투과축(111)과 동일 방향으로 연장되는 축(112)을 일점 쇄선으로 나타낸다. 또한, 도 1에서는, λ/4판(130)의 표면에, 편광 필름(110)의 투과축(111)과 동일 방향으로 연장되는 축(113)을 일점 쇄선으로 나타낸다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 원 편광판(100)은, 편광 필름(110)과, λ/2판(120)과, λ/4판(130)을, 당해 원 편광판(100)의 두께 방향에 있어서 이 순서로 구비한다.
편광 필름(110)은, 투과축(111)을 갖는 편광판으로, 투과축(111)과 평행한 진동 방향을 갖는 직선 편광을 투과시키고, 이것 이외의 편광을 흡수할 수 있는 기능을 갖는다. 직선 편광의 진동 방향이란, 직선 편광의 전기장의 진동 방향을 의미한다. 직선 편광의 진동 방향은, 「편광축」이라고 하는 경우가 있다.
λ/2판(120)은, 소정의 위상차를 갖는 광학 부재이다. 이 λ/2판(120)은, 편광 필름(110)의 투과축(111)에 대하여 소정의 각도(Θh)를 이루는 방향에 지상축(121)을 갖는다.
λ/4판(130)은, λ/2판(120)과는 다른 소정의 위상차를 갖는 광학 부재이다. 이 λ/4판(130)은, 편광 필름(110)의 투과축(111)에 대하여 소정의 각도(Θq)를 이루는 방향에 지상축(131)을 갖는다.
λ/4판(130)의 지상축(131)이 편광 필름(110)의 투과축(111)에 대하여 각도(Θq)를 이루는 방향은, 통상, λ/2판(120)의 지상축(121)이 편광 필름(110)의 투과축(111)에 대하여 각도(Θh)를 이루는 방향과 동일하다. 따라서, 예를 들어, 두께 방향에서 보았을 때, 편광 필름(110)의 투과축(111)에 대하여 λ/2판(120)의 지상축(121)이 시계 방향의 방향에서 각도(Θh)를 이루는 경우, 편광 필름(110)의 투과축(111)에 대하여 λ/4판(130)의 지상축(131)은, 통상, 시계 방향의 방향에서 각도(Θq)를 이룬다. 또한, 예를 들어, 두께 방향에서 보았을 때, 편광 필름(110)의 투과축(111)에 대하여 λ/2판(120)의 지상축(121)이 반시계 방향의 방향에서 각도(Θh)를 이루는 경우, 편광 필름(110)의 투과축(111)에 대하여 λ/4판(130)의 지상축(131)은, 통상, 반시계 방향의 방향에서 각도(Θq)를 이룬다.
이러한 구조를 갖는 원 편광판(100)에서는, λ/2판(120) 및 λ/4판(130)을 포함하는 층 부분이, 넓은 파장 범위에 있어서 당해 층 부분을 투과하는 광에, 그 광의 파장의 대략 1/4 파장의 면내 위상차를 부여할 수 있는 광대역 λ/4판(140)으로서 기능한다. 그 때문에, 원 편광판(100)은, 넓은 파장 범위에 있어서, 우원 편광 및 좌원 편광 중 일방의 광을 흡수하고, 나머지의 광을 투과시킬 수 있는 원 편광판으로서 기능할 수 있다.
상기의 원 편광판(100)은, 매엽의 필름이어도 되고, 장척의 필름이어도 된다. 원 편광판(100)이 장척의 필름인 경우, 편광 필름(110)의 투과축(111)의 방향은, 통상, 당해 원 편광판(100)의 폭 방향과 일치한다.
[2. 편광 필름]
편광 필름은, 통상은 편광자층을 구비하고, 필요에 따라 편광자층을 보호하기 위한 보호 필름층을 구비한다.
편광자층으로는, 예를 들어, 적절한 비닐알코올계 중합체의 필름에, 적절한 처리를 적절한 순서 및 방식으로 실시한 것을 사용할 수 있다. 이러한 비닐알코올계 중합체의 예로는, 폴리비닐알코올 및 부분 포르말화 폴리비닐알코올을 들 수 있다. 필름의 처리의 예로는, 요오드 및 이색성 염료 등의 이색성 물질에 의한 염색 처리, 연신 처리, 및 가교 처리를 들 수 있다. 통상, 편광자층을 제조하기 위한 연신 처리에서는, 연신 전의 장척의 필름을 길이 방향으로 연신하므로, 얻어지는 편광자층에 있어서는 당해 편광자층의 폭 방향과 평행한 투과축이 발현할 수 있다. 이 편광자층은, 투과축과 평행한 진동 방향을 갖는 직선 편광을 투과할 수 있는 것으로, 특히, 편광도가 우수한 것이 바람직하다. 편광자층의 두께는, 5μm ~ 80μm가 일반적이지만, 이에 한정되지 않는다.
편광자층을 보호하기 위한 보호 필름층으로는, 임의의 투명 필름을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성 등이 우수한 수지의 필름이 바람직하다. 그러한 수지로는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 아세테이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, 고리형 올레핀 수지, (메트)아크릴 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 복굴절이 작은 점에서 아세테이트 수지, 고리형 올레핀 수지, (메트)아크릴 수지가 바람직하고, 투명성, 저흡습성, 치수 안정성, 경량성 등의 관점에서, 고리형 올레핀 수지가 특히 바람직하다.
편광 필름으로는, 원 편광판의 형상에 따라, 매엽의 편광 필름 및 장척의 편광 필름 중 어느 것을 사용해도 된다.
상기의 편광 필름은, 예를 들어, 편광자층과 보호 필름층을 첩합하여 제조할 수 있다. 첩합시에는, 필요에 따라, 접착제를 사용해도 된다. 또한, 특히 편광 필름을 장척의 필름으로서 제조하는 경우에는, 장척의 편광자층과 장척의 보호 필름층을, 그 길이 방향을 평행하게 하여 롤투롤로 첩합하여 제조할 수 있으므로, 제조 효율을 높일 수 있다. 또한, 매엽의 편광 필름을 제조하는 경우에는, 상기의 장척의 편광 필름을 소정의 형상으로 커트함으로써, 매엽의 편광 필름을 제조할 수 있다.
[3. λ/2판]
λ/2판은, 측정 파장 590nm에 있어서, 통상 200nm 이상 통상 300nm 이하의 면내 위상차를 갖는 광학 부재이다. λ/2판이 이러한 면내 위상차를 가짐으로써, λ/2판 및 λ/4판을 조합하여 광대역 λ/4판을 실현할 수 있다. 그 때문에, 본 실시형태에 따른 원 편광판은, 넓은 파장 범위에 있어서, 우원 편광 및 좌원 편광 중 일방의 광을 흡수하고, 나머지의 광을 투과시킬 수 있는 기능을 발현할 수 있다. 따라서, 이 원 편광판에 의해, 정면 방향 및 경사 방향의 양방에 있어서, 넓은 파장 범위의 광의 반사를 저감하는 것이 가능해진다. 그 중에서도, 경사 방향에 있어서의 외광의 반사를 특히 효과적으로 저감하기 위해서는, 측정 파장 590nm에 있어서의 λ/2판의 면내 위상차는, 바람직하게는 210nm 이상, 보다 바람직하게는 220nm 이상이고, 바람직하게는 280nm 이하, 보다 바람직하게는 270nm 이하이다.
λ/2판의 지상축의 각도(Θh) 및 λ/4판의 지상축의 각도(Θq)는, 하기 식(A1)을 만족한다.
Θq ± 10° = 2Θh + 45° (A1)
2개의 지상축의 각도(Θh 및 Θq)는, 이 범위에 있어서, 특히 정면 특성이 양호해지도록 미조정하는 것이 가능하다. 보다 상세하게는, 「2Θh + 45°」는, 통상 「Θq - 10°」 이상, 바람직하게는 「Θq - 7°」 이상, 특히 바람직하게는 「Θq - 5°」 이상이고, 통상 「Θq + 10°」 이하, 바람직하게는 「Θq + 7°」 이하, 특히 바람직하게는 「Θq + 5°」 이하이다.
일반적으로, 어느 기준 방향에 대하여 각도 Θ(λ/4)를 이루는 지상축을 갖는 λ/4판과, 상기 기준 방향에 대하여 각도 Θ(λ/2)를 이루는 지상축을 갖는 λ/2판을 조합한 복층 필름이 식 D: 「Θ(λ/4) = 2Θ(λ/2) + 45°」를 만족하는 경우, 이 복층 필름은, 넓은 파장 범위에 있어서 당해 복층 필름을 투과하는 광에, 그 광의 파장의 대략 1/4 파장의 면내 위상차를 부여할 수 있는 광대역 λ/4판이 된다(일본 공개특허공보 2007-004120호 참조). 본 실시형태에 따른 원 편광판에서는, λ/2판 및 λ/4판이 상기의 식 D에 나타내어지는 것에 가까운 관계를 만족함으로써, λ/2판과 λ/4판을 포함하는 부분이 광대역 λ/4판으로서 기능할 수 있다. 따라서, 원 편광판은, 넓은 파장 범위에 있어서 원 편광을 흡수할 수 있으므로, 외광의 반사를 저감할 수 있다.
λ/2판의 지상축의 각도(Θh)는, 하기의 식(A2)를 만족한다.
25° < Θh < 45° (A2)
보다 상세하게는, λ/2판의 지상축의 각도(Θh)는, 통상 25°보다 크고, 바람직하게는 26°보다 크고, 특히 바람직하게는 27°보다 크며, 또한, 통상 45° 미만, 바람직하게는 44° 미만, 특히 바람직하게는 43° 미만이다. 각도(Θh)가 상기의 범위에 있음으로써, 정면 방향 및 경사 방향의 양방에 있어서, 원 편광판이 외광의 반사를 저감할 수 있다. 특히, 경사 방향에 있어서의 반사 억제 효과를 현저하게 높일 수 있다.
λ/2판의 NZ 계수 NZh는, 1.0 ≤ NZh ≤ 1.3을 만족하는 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, λ/2판의 NZ 계수 NZh는, 바람직하게는 1.0 이상이고, 바람직하게는 1.3 이하, 더욱 바람직하게는 1.25 이하, 특히 바람직하게는 1.2 이하이다. λ/2판이 상기의 범위의 NZ 계수 NZh를 가짐으로써, 정면 방향 및 경사 방향의 양방에 있어서, 원 편광판이 외광의 반사를 효과적으로 저감할 수 있다. 특히, 경사 방향에 있어서의 반사 억제 효과를 현저하게 높일 수 있다.
상술한 광학 물성을 갖는 λ/2판으로는, 통상, 수지 필름을 사용한다. 이러한 수지로는, 열가소성 수지가 바람직하다. 또한, λ/2판은, 1층만 구비하는 단층 구조의 수지 필름이어도 되고, 2층 이상의 층을 구비하는 복층 구조의 수지 필름이어도 된다.
그 중에서도, 제조를 용이하게 행할 수 있는 점에서, λ/2판은, 고유 복굴절값이 플러스인 재료로 이루어지는 층을 구비하는 것이 바람직하다. 고유 복굴절값이 플러스인 재료로는, 통상, 고유 복굴절값이 플러스인 수지를 사용한다. 이와 같이 고유 복굴절값이 플러스인 수지는, 고유 복굴절값이 플러스인 중합체를 포함한다. 이 중합체의 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르; 폴리페닐렌술파이드 등의 폴리아릴렌술파이드; 폴리비닐알코올; 폴리카보네이트; 폴리아릴레이트; 셀룰로오스에스테르 중합체, 폴리에테르술폰; 폴리술폰; 폴리아릴술폰; 폴리염화비닐; 노르보르넨 중합체 등의 고리형 올레핀 중합체; 봉상 액정 폴리머 등을 들 수 있다. 이들 중합체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 또한, 중합체는, 단독 중합체여도 되고, 공중합체여도 된다. 이들 중에서도, 위상차의 발현성 및 저온에서의 연신성이 우수한 점에서는 폴리카보네이트 중합체가 바람직하고, 기계 특성, 내열성, 투명성, 저흡습성, 치수 안정성 및 경량성이 우수한 점에서는 고리형 올레핀 중합체가 바람직하다.
폴리카보네이트 중합체로는, 카보네이트 결합(-O-C(=O)-O-)을 포함하는 구조 단위를 갖는 임의의 중합체를 사용할 수 있다. 폴리카보네이트 중합체의 예를 들면, 비스페놀 A 폴리카보네이트, 분기 비스페놀 A 폴리카보네이트, o,o,o',o'-테트라메틸비스페놀 A 폴리카보네이트 등을 들 수 있다.
고리형 올레핀 중합체는, 그 중합체의 구조 단위가 지환식 구조를 갖는 중합체이다. 고리형 올레핀 중합체로는, 예를 들어, (1) 노르보르넨계 중합체, (2) 단환의 고리형 올레핀 중합체, (3) 고리형 공액 디엔 중합체, (4) 비닐 지환식 탄화수소 중합체 등을 들 수 있다. 노르보르넨계 중합체는, 성형성이 양호하기 때문에, 특히 호적하다. 노르보르넨계 중합체로는, 예를 들어, 노르보르넨 구조를 함유하는 모노머의 개환 중합체, 노르보르넨 구조를 함유하는 모노머와 개환 공중합 가능한 그 밖의 모노머와의 개환 공중합체, 및 그들의 수소화물; 노르보르넨 구조를 함유하는 모노머의 부가 중합체, 노르보르넨 구조를 함유하는 모노머와 공중합 가능한 그 밖의 모노머와의 부가 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성의 관점에서, 노르보르넨 구조를 함유하는 모노머의 개환 중합체 수소화물이 특히 바람직하다.
상기의 고리형 올레핀 중합체는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2002-321302호에 개시되어 있는 중합체에서 선택될 수 있다.
고리형 올레핀 중합체를 포함하는 고리형 올레핀 수지로는, 여러 가지 상품이 시판되고 있으므로, 그들 중, 원하는 특성을 갖는 것을 적당히 선택하여 사용할 수 있다. 이러한 시판품의 예로는, 상품명 「ZEONOR」(닛폰 제온사 제조), 「아톤」(JSR사 제조), 「아펠」(미츠이 화학사 제조), 「TOPAS」(폴리플라스틱사 제조)의 제품군을 들 수 있다.
고유 복굴절값이 플러스인 수지에 포함되는 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은, 바람직하게는 10,000 이상, 보다 바람직하게는 15,000 이상, 특히 바람직하게는 20,000 이상이고, 바람직하게는 100,000 이하, 보다 바람직하게는 80,000 이하, 특히 바람직하게는 50,000 이하이다. 중량 평균 분자량이 이러한 범위에 있을 때에, λ/2판의 기계적 강도 및 성형 가공성이 고도로 밸런스되어 호적하다. 여기서, 상기의 중량 평균 분자량은, 용매로서 시클로헥산을 사용하여(단, 시료가 시클로헥산에 용해되지 않는 경우에는 톨루엔을 사용해도 된다) 겔·퍼미에이션·크로마토그래피로 측정한 폴리이소프렌 또는 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이다.
고유 복굴절값이 플러스인 수지에 포함되는 중합체의 분자량 분포(중량 평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn))는, 바람직하게는 1.2 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상, 특히 바람직하게는 1.8 이상이고, 바람직하게는 3.5 이하, 보다 바람직하게는 3.0 이하, 특히 바람직하게는 2.7 이하이다. 분자량 분포를 상기 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 중합체의 생산성을 높여, 제조 비용을 억제할 수 있다. 또한, 상한값 이하로 함으로써, 저분자 성분의 양이 작아지므로, 고온 노출시의 완화를 억제하여, λ/2판의 안정성을 높일 수 있다.
고유 복굴절값이 플러스인 수지에 있어서의 중합체의 비율은, 바람직하게는 50 중량% ~ 100 중량%, 보다 바람직하게는 70 중량% ~ 100 중량%, 특히 바람직하게는 90 중량% ~ 100 중량%이다. 중합체의 비율을 상기 범위로 함으로써, λ/2판이 충분한 내열성 및 투명성이 얻어진다.
고유 복굴절값이 플러스인 수지는, 상기의 중합체에 더하여, 배합제를 포함할 수 있다. 배합제의 예를 들면, 안료, 염료 등의 착색제; 가소제; 형광 증백제; 분산제; 열 안정제; 광 안정제; 자외선 흡수제; 대전 방지제; 산화 방지제; 미립자; 계면 활성제 등을 들 수 있다. 이들 성분은, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
고유 복굴절값이 플러스인 수지의 유리 전이 온도 TgP는, 바람직하게는 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 110℃ 이상, 특히 바람직하게는 120℃ 이상이고, 바람직하게는 190℃ 이하, 보다 바람직하게는 180℃ 이하, 특히 바람직하게는 170℃ 이하이다. 고유 복굴절값이 플러스인 수지의 유리 전이 온도 TgP를 상기 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 고온 환경하에서의 λ/2판의 내구성을 높일 수 있다. 또한, 상한값 이하로 함으로써, 연신 처리를 용이하게 행할 수 있다.
고유 복굴절값이 플러스인 수지는, 광탄성 계수의 절대값이, 바람직하게는 10 × 10-12 Pa-1 이하, 보다 바람직하게는 7 × 10-12 Pa-1 이하, 특히 바람직하게는 4 × 10-12 Pa-1 이하이다. 이에 의해, λ/2판의 면내 위상차의 편차를 작게 할 수 있다. 여기서, 광탄성 계수 C는, 복굴절을 Δn, 응력을 σ로 하였을 때, C = Δn/σ로 나타내어지는 값이다.
λ/2판의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상이다. 광선 투과율은, JIS K0115에 준거하여, 분광 광도계(닛폰 분광사 제조, 자외 가시 근적외 분광 광도계 「V-570」)를 사용하여 측정할 수 있다.
λ/2판의 헤이즈는, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이고, 이상적으로는 0%이다. 여기서, 헤이즈는, JIS K7361-1997에 준거하여, 닛폰 덴쇼쿠 공업사 제조 「탁도계 NDH-300A」를 사용하여 5개소 측정하고, 그로부터 구한 평균값을 채용할 수 있다.
λ/2판이 포함하는 휘발성 성분의 양은, 바람직하게는 0.1 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.05 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.02 중량% 이하이고, 이상적으로는 제로이다. 휘발성 성분의 양을 적게 함으로써, λ/2판의 치수 안정성이 향상되고, 위상차 등의 광학 특성의 경시 변화를 작게 할 수 있다.
여기서, 휘발성 성분이란, 필름 중에 미량 포함되는 분자량 200 이하의 물질로, 예를 들어, 잔류 단량체 및 용매 등을 들 수 있다. 휘발성 성분의 양은, 필름 중에 포함되는 분자량 200 이하의 물질의 합계로서, 필름을 클로로포름에 용해시켜 가스 크로마토그래피에 의해 분석함으로써 정량할 수 있다.
λ/2판의 포화 흡수율(吸水率)은, 바람직하게는 0.03 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.02 중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.01 중량% 이하이고, 이상적으로는 제로이다. λ/2판의 포화 흡수율이 상기 범위이면, 면내 위상차 등의 광학 특성의 경시 변화를 작게 할 수 있다.
여기서, 포화 흡수율은, 필름의 시험편을 23℃의 수중에 24시간 침지하고, 증가한 질량의, 침지 전 필름 시험편의 질량에 대한 백분율로 나타내어지는 값이다.
λ/2판의 두께는, 바람직하게는 10μm 이상, 보다 바람직하게는 15μm 이상, 더욱 바람직하게는 30μm 이상이고, 바람직하게는 100μm 이하, 보다 바람직하게는 80μm 이하, 더욱 바람직하게는 60μm 이하이다. 이에 의해, λ/2판의 기계적 강도를 높일 수 있다.
상기와 같은 λ/2판은, 예를 들어, 열가소성 수지로 이루어지는 제 1 연신 전 필름을 준비하고, 당해 제 1 연신 전 필름을 연신하여 원하는 위상차를 발현시킴으로써 제조할 수 있다. 구체예를 들면, λ/2판이 고유 복굴절값이 플러스인 수지로 이루어지는 층을 구비하는 경우, λ/2판은, (a) 고유 복굴절값이 플러스인 수지로 이루어지는 층을 구비하는 제 1 연신 전 필름을 준비하는 제 1 공정과, (b) 준비된 제 1 연신 전 필름을 연신하여 λ/2판을 얻는 제 2 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
(a) 제 1 공정에서는, 고유 복굴절값이 플러스인 수지로 이루어지는 층을 구비하는 제 1 연신 전 필름을 준비한다. 제 1 연신 전 필름은, 용융 성형법 또는 용액 유연법에 의해 제조할 수 있고, 용융 성형법이 바람직하다. 또한, 용융 성형법 중에서도, 압출 성형법, 인플레이션 성형법 또는 프레스 성형법이 바람직하고, 압출 성형법이 특히 바람직하다.
통상, 제 1 연신 전 필름은, 장척의 수지 필름으로서 얻어진다. 제 1 연신 전 필름을 장척의 수지 필름으로서 준비함으로써, λ/2판을 제조하는 경우에 각 공정의 일부 또는 전부를 인라인으로 행하는 것이 가능하므로, 제조를 간편하게 또한 효율적으로 행할 수 있다.
(a) 제 1 공정에서 제 1 연신 전 필름을 준비한 후에, (b) 그 제 1 연신 전 필름을 연신하는 제 2 공정을 행한다. 통상, (b) 제 2 공정에서의 연신에 의해, 고유 복굴절값이 플러스인 수지로 이루어지는 층에 원하는 위상차가 발현하므로, λ/2판이 연신 필름으로서 얻어진다.
(b) 제 2 공정에 있어서의 연신 방법은, 연신에 의해 발현시키고 싶은 광학 특성에 따라 적절한 것을 임의로 채용할 수 있다. 따라서, (b) 제 2 공정에서는, 한 방향으로 연신을 행하는 1축 연신을 행하여도 되고, 두 방향으로 연신을 행하는 2축 연신을 행하여도 된다. 통상은, (b) 제 2 공정에서 1축 연신을 행함으로써, 고유 복굴절값이 플러스인 수지로 이루어지는 층의 1축성을 높일 수 있으므로, λ/2판의 NZ 계수 NZh를 1.0에 가깝게 할 수 있다. 한편, (b) 제 2 공정에서 2축 연신을 행함으로써, 고유 복굴절값이 플러스인 수지로 이루어지는 층의 1축성을 낮게 할 수 있으므로, λ/2판의 NZ 계수 NZh를 1.0으로부터 멀어지게 할 수 있다.
(b) 제 2 공정에 있어서의 연신은, 경사 방향으로의 연신을 포함하는 것이 바람직하다. 경사 방향으로의 연신을 포함하는 제조 방법에 의해, 경사 연신 필름으로서의 λ/2판을 얻을 수 있다. 경사 연신 필름이란, 경사 방향으로의 연신을 포함하는 제조 방법에 의해 제조된 필름을 의미한다. 통상, 경사 연신 필름에는, 그 폭 방향과 평행이 아니고 수직도 아닌 지상축이 발현한다. 따라서, 이 경사 연신 필름으로서의 λ/2판에는, 폭 방향에 대하여 상기의 각도(Θh)를 이루는 지상축을 용이하게 발현시킬 수 있다. 따라서, 경사 연신 필름으로서의 λ/2판은, 폭 방향에 투과축을 갖는 편광 필름 및 λ/4판과 롤투롤로 첩합하여, 원 편광판을 용이하게 제조할 수 있다.
(b) 제 2 공정에 있어서의 연신 배율은, 바람직하게는 1.1배 이상, 보다 바람직하게는 1.3배 이상, 특히 바람직하게는 1.5배 이상이고, 바람직하게는 4배 이하, 보다 바람직하게는 3배 이하, 특히 바람직하게는 2.5배 이하이다. 2 이상의 방향으로 연신을 행하는 경우, 각 방향으로의 연신 배율의 곱이, 상기의 범위에 들어가는 것이 바람직하다. (b) 제 2 공정에 있어서의 연신 배율을 상기 범위에 들어가게 함으로써, 원하는 광학 특성을 갖는 λ/2판을 얻기 쉽다.
(b) 제 2 공정에 있어서의 연신 온도는, 바람직하게는 TgP℃ 이상, 보다 바람직하게는 「TgP + 2℃」 이상, 특히 바람직하게는 「TgP + 5℃」 이상이고, 바람직하게는 「TgP + 40℃」 이하, 보다 바람직하게는 「TgP + 35℃」 이하, 특히 바람직하게는 「TgP + 30℃」 이하이다. 여기서 TgP란, 고유 복굴절값이 플러스인 수지의 유리 전이 온도를 나타낸다. (b) 제 2 공정에 있어서의 연신 온도를 상기의 범위로 함으로써, 제 1 연신 전 필름에 포함되는 분자를 확실하게 배향시킬 수 있으므로, 원하는 광학 특성을 갖는 λ/2판을 용이하게 얻을 수 있다.
또한, 상기와 같은 λ/2판의 제조 방법에서는, 전술한 공정 이외에 임의의 공정을 더 행하여도 된다.
예를 들어, 장척의 제 1 연신 전 필름을 사용하여 장척의 λ/2판을 제조한 경우에는, 당해 λ/2판을 원하는 형상으로 잘라내는 트리밍 공정을 행하여도 된다. 트리밍 공정을 행함으로써, 원하는 형상을 갖는 매엽의 λ/2판이 얻어진다.
또한, 예를 들어, λ/2판에 보호층을 형성하는 공정을 행하여도 된다.
[4. λ/4판]
λ/4판은, 측정 파장 590nm에 있어서, 통상 75nm 이상 통상 154nm 이하의 면내 위상차를 갖는 광학 부재이다. λ/4판이 이러한 면내 위상차를 가짐으로써, λ/2판 및 λ/4판을 조합하여 광대역 λ/4판을 실현할 수 있다. 그 때문에, 본 실시형태에 따른 원 편광판은, 넓은 파장 범위에 있어서, 우원 편광 및 좌원 편광 중 일방의 광을 흡수하고, 나머지의 광을 투과시킬 수 있는 기능을 발현할 수 있다. 따라서, 이 원 편광판에 의해, 정면 방향 및 경사 방향의 양방에 있어서, 넓은 파장 범위의 광의 반사를 저감하는 것이 가능해진다. 그 중에서도, 경사 방향에 있어서의 외광의 반사를 특히 효과적으로 저감하기 위해서는, 측정 파장 590nm에 있어서의 λ/4판의 면내 위상차는, 바람직하게는 80nm 이상, 보다 바람직하게는 90nm 이상이고, 바람직하게는 138nm 이하, 보다 바람직하게는 128nm 이하이다.
λ/4판의 지상축의 각도(Θq)는, 하기의 식(A3)을 만족한다.
95° < Θq < 135° (A3)
보다 상세하게는, λ/4판의 지상축의 각도(Θq)는, 통상 95°보다 크고, 바람직하게는 96°보다 크고, 특히 바람직하게는 97°보다 크며, 또한, 통상 135° 미만, 바람직하게는 134° 미만, 특히 바람직하게는 133° 미만이다. 각도(Θq)가 상기의 범위에 있음으로써, 정면 방향 및 경사 방향의 양방에 있어서, 원 편광판이 외광의 반사를 저감할 수 있다. 특히, 경사 방향에 있어서의 반사 억제 효과를 현저하게 높일 수 있다.
λ/4판의 NZ 계수 NZq는, 통상은 NZq ≤ 0.0을 만족하고, 바람직하게는 -1.5 ≤ NZq ≤ 0.0을 만족한다. 보다 상세하게는, λ/4판의 NZ 계수 NZq는, 바람직하게는 -1.5 이상, 더욱 바람직하게는 -1.2 이상, 특히 바람직하게는 -1.0 이상이고, 통상 0.0 이하, 바람직하게는 -0.1 이하, 특히 바람직하게는 -0.15 이하이다. λ/4판이 상기의 범위의 NZ 계수 NZq를 가짐으로써, 정면 방향 및 경사 방향의 양방에 있어서, 원 편광판이 외광의 반사를 저감할 수 있다. 특히, 경사 방향에 있어서의 반사 억제 효과를 현저하게 높일 수 있다.
λ/4판은, λ/2판의 파장 분산과는 다른 정도의 파장 분산을 갖는다. 여기서, 어느 필름의 파장 분산의 정도는, 파장 400nm에서의 면내 위상차를 파장 550nm에서의 면내 위상차로 나눈 값으로 나타내어진다. 따라서, 파장 400nm에 있어서의 λ/2판의 면내 위상차를 Reh(400), 파장 550nm에 있어서의 λ/2판의 면내 위상차를 Reh(550), 파장 400nm에 있어서의 λ/4판의 면내 위상차를 Req(400), 및 파장 550nm에 있어서의 λ/4판의 면내 위상차를 Req(550)으로 한 경우, λ/2판의 파장 분산의 정도는 「Reh(400)/Reh(550)」으로 나타내어지고, λ/4판의 파장 분산의 정도는 「Req(400)/Req(550)」으로 나타내어진다. 정도가 다른 파장 분산을 갖는 λ/2판과 λ/4판을, 각각의 지상축이 소정의 각도(Θh 및 Θq)를 갖도록 조합함으로써, 원 편광판의 정면 방향에 있어서 외광의 반사를 저감할 수 있다.
또한, 파장 400nm 및 550nm에 있어서의 λ/2판의 면내 위상차 Reh(400) 및 Reh(550), 그리고, 파장 400nm 및 550nm에 있어서의 λ/4판의 면내 위상차 Req(400) 및 Req(550)은, 하기 식(B)를 만족하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 원 편광판의 정면 방향에 있어서 외광의 반사를 효과적으로 저감할 수 있다.
Reh(400)/Reh(550) < Req(400)/Req(550) (B)
나아가서는, 파장 400nm 및 550nm에 있어서의 λ/2판의 면내 위상차 Reh(400) 및 Reh(550), 그리고, 파장 400nm 및 550nm에 있어서의 λ/4판의 면내 위상차 Req(400) 및 Req(550)은, 하기 식(C)를 만족하는 것이 보다 바람직하다.
0.04 < Req(400)/Req(550) - Reh(400)/Reh(550) < 1.0 (C)
보다 상세하게는, λ/2판의 파장 분산의 정도와 λ/4판의 파장 분산의 정도의 차 「Req(400)/Req(550) - Reh(400)/Reh(550)」은, 바람직하게는 0.04보다 크고, 더욱 바람직하게는 0.1보다 크고, 특히 바람직하게는 0.15보다 크며, 또한, 바람직하게는 1.0 미만, 보다 바람직하게는 0.95 미만, 더욱 바람직하게는 0.9 미만이다. 이에 의해, 원 편광판의 정면 방향에 있어서 외광의 반사를 특히 효과적으로 저감할 수 있다.
상술한 광학 물성을 갖는 λ/4판으로는, 통상, 수지 필름을 사용한다. 이러한 수지로는, 열가소성 수지가 바람직하다. 또한, λ/4판은, 1층만 구비하는 단층 구조의 수지 필름이어도 되고, 2층 이상의 층을 구비하는 복층 구조의 수지 필름이어도 된다.
그 중에서도, 제조를 용이하게 행할 수 있는 점에서, λ/4판은, 고유 복굴절값이 마이너스인 재료로 이루어지는 층을 구비하는 것이 바람직하다. 고유 복굴절값이 마이너스인 재료로는, 통상, 고유 복굴절값이 마이너스인 수지를 사용한다. 이와 같이 고유 복굴절값이 마이너스인 수지는, 고유 복굴절값이 마이너스인 중합체를 포함한다. 이 중합체의 예를 들면, 스티렌 또는 스티렌 유도체의 단독 중합체, 그리고, 스티렌 또는 스티렌 유도체와 임의의 모노머의 공중합체를 포함하는 폴리스티렌계 중합체; 폴리아크릴로니트릴 중합체; 폴리메틸메타크릴레이트 중합체; 혹은 이들의 다원 공중합 폴리머; 등을 들 수 있다. 또한, 스티렌 또는 스티렌 유도체에 공중합시킬 수 있는 상기 임의의 모노머로는, 예를 들어, 아크릴로니트릴, 무수 말레산, 메틸메타크릴레이트, 및 부타디엔을 바람직한 것으로서 들 수 있다. 또한, 이들 중합체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
이들 중에서도, 위상차의 발현성이 높다는 관점에서, 폴리스티렌계 중합체가 바람직하고, 또한 내열성이 높다는 점에서, 스티렌 또는 스티렌 유도체와 무수 말레산의 공중합체가 특히 바람직하다. 이 경우, 폴리스티렌계 중합체 100 중량부에 대하여, 무수 말레산 단위의 양은, 바람직하게는 5 중량부 이상, 보다 바람직하게는 10 중량부 이상, 특히 바람직하게는 15 중량부 이상이고, 바람직하게는 30 중량부 이하, 보다 바람직하게는 28 중량부 이하, 특히 바람직하게는 26 중량부 이하이다. 상기의 무수 말레산 단위란, 무수 말레산을 중합하여 형성되는 구조를 갖는 구조 단위를 말한다.
고유 복굴절값이 마이너스인 수지에 있어서의 중합체의 비율은, 바람직하게는 50 중량% ~ 100 중량%, 보다 바람직하게는 70 중량% ~ 100 중량%, 특히 바람직하게는 90 중량% ~ 100 중량%이다. 중합체의 비율을 상기 범위로 함으로써, λ/4판이 적절한 광학 특성을 발현할 수 있다.
고유 복굴절값이 마이너스인 수지는, 상기의 중합체에 더하여, 배합제를 포함할 수 있다. 배합제의 예를 들면, 고유 복굴절값이 플러스인 수지가 포함할 수 있는 배합제와 동일한 예를 들 수 있다. 배합제는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
고유 복굴절값이 마이너스인 수지의 유리 전이 온도 TgN은, 바람직하게는 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 90℃ 이상, 더욱 바람직하게는 100℃ 이상, 그 중에서도 바람직하게는 110℃ 이상, 특히 바람직하게는 120℃ 이상이다. 고유 복굴절값이 마이너스인 수지의 유리 전이 온도 TgN이 이와 같이 높음으로써, 고유 복굴절값이 마이너스인 수지의 배향 완화를 저감할 수 있다. 또한, 고유 복굴절값이 마이너스인 수지의 유리 전이 온도 TgN의 상한에 특별히 제한은 없지만, 통상은 200℃ 이하이다.
고유 복굴절값이 마이너스인 수지에는, 기계적 강도가 낮은 것이 있다. 예를 들어, 폴리스티렌계 중합체를 포함하는 수지는, 기계적 강도가 낮은 경향이 있다. 이에, 고유 복굴절값이 마이너스인 수지로 이루어지는 층을 포함하는 λ/4판은, 고유 복굴절값이 마이너스인 수지로 이루어지는 층에 조합하여, 고유 복굴절값이 마이너스인 수지로 이루어지는 층을 보호할 수 있는 보호층을 구비하는 것이 바람직하다.
보호층은, 본 발명의 효과를 현저하게 손상시키지 않는 범위에서 임의의 층을 사용할 수 있다. 예를 들어, 보호층으로는, 고유 복굴절값이 플러스인 수지로 이루어지는 층을 사용할 수 있다. 그 때, λ/4판에 있어서의 위상차의 조정을 용이하게 하는 관점에서, 보호층이 갖는 면내 위상차 및 두께 방향의 위상차는 제로에 가까운 것이 바람직하다. 이와 같이 보호층의 면내 위상차 및 두께 방향의 위상차를 제로에 가깝게 하는 방법으로는, 예를 들어, 보호층에 포함되는 수지의 유리 전이 온도를 고유 복굴절값이 마이너스인 수지의 유리 전이 온도 TgN보다 낮게 하는 방법을 들 수 있다.
또한, 보호층은, 고유 복굴절값이 마이너스인 수지로 이루어지는 층의 편측에만 형성되어 있어도 되고, 양측에 형성되어 있어도 된다.
λ/4판의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상이다.
λ/4판의 헤이즈는, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이고, 이상적으로는 0%이다.
λ/4판이 포함하는 휘발성 성분의 양은, 바람직하게는 0.1 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.05 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.02 중량% 이하이고, 이상적으로는 제로이다. 휘발성 성분의 양을 적게 함으로써, λ/4판의 치수 안정성이 향상되고, 위상차 등의 광학 특성의 경시 변화를 작게 할 수 있다.
λ/4판의 포화 흡수율은, 바람직하게는 0.03 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.02 중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.01 중량% 이하이고, 이상적으로는 제로이다. λ/4판의 포화 흡수율이 상기 범위이면, 면내 위상차 등의 광학 특성의 경시 변화를 작게 할 수 있다.
λ/4판의 두께는, 바람직하게는 3μm 이상, 보다 바람직하게는 5μm 이상이고, 바람직하게는 80μm 이하, 보다 바람직하게는 75μm 이하, 특히 바람직하게는 70μm 이하이다. λ/4판의 두께를 상기 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 원하는 위상차의 발현을 용이하게 할 수 있다. 또한, 상한값 이하로 함으로써, 원 편광판의 두께를 저감할 수 있다.
상기와 같은 λ/4판은, 예를 들어, 열가소성 수지로 이루어지는 제 2 연신 전 필름을 준비하고, 당해 제 2 연신 전 필름을 연신하여 원하는 위상차를 발현시킴으로써 제조할 수 있다. 구체예를 들면, λ/4판이 고유 복굴절값이 마이너스인 수지로 이루어지는 층을 구비하는 경우, λ/4판은, (c) 고유 복굴절값이 마이너스인 수지로 이루어지는 층을 구비하는 제 2 연신 전 필름을 준비하는 제 3 공정과, (d) 준비된 제 2 연신 전 필름을 연신하여 λ/4판을 얻는 제 4 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
(c) 제 3 공정에서는, 고유 복굴절값이 마이너스인 수지로 이루어지는 층을 구비하는 제 2 연신 전 필름을 준비한다. 제 2 연신 전 필름은, 용융 성형법 또는 용액 유연법에 의해 제조할 수 있고, 용융 성형법이 바람직하다. 또한, 용융 성형법 중에서도, 압출 성형법, 인플레이션 성형법 또는 프레스 성형법이 바람직하고, 압출 성형법이 특히 바람직하다.
또한, 예를 들어 고유 복굴절값이 마이너스인 수지로 이루어지는 층과 보호층을 구비하는 복층 필름과 같이, 제 2 연신 전 필름을 복층 필름으로서 제조하는 경우, 공압출 T 다이법, 공압출 인플레이션법, 공압출 라미네이션법 등의 공압출 성형 방법; 드라이 라미네이션 등의 필름 라미네이션 성형 방법; 어느 층에 대하여 그 이외의 층을 구성하는 수지 용액을 코팅하는 코팅 성형 방법 등의 방법을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 제조 효율이 좋고, λ/4판에 용매 등의 휘발성 성분을 잔류시키지 않는다는 관점에서, 공압출 성형 방법이 바람직하다. 공압출 성형법 중에서도, 공압출 T 다이법이 바람직하다. 또한 공압출 T 다이법에는 피드블록 방식, 멀티매니폴드 방식을 들 수 있으나, 층의 두께의 편차를 적게 할 수 있는 점에서 멀티매니폴드 방식이 더욱 바람직하다.
통상, 제 2 연신 전 필름은, 장척의 수지 필름으로서 얻어진다. 제 2 연신 전 필름을 장척의 수지 필름으로서 준비함으로써, λ/4판을 제조하는 경우에 각 공정의 일부 또는 전부를 인라인으로 행하는 것이 가능하므로, 제조를 간편하게 또한 효율적으로 행할 수 있다.
(c) 제 3 공정에서 제 2 연신 전 필름을 준비한 후에, (d) 그 제 2 연신 전 필름을 연신하는 제 4 공정을 행한다. 통상, (d) 제 4 공정에서의 연신에 의해, 고유 복굴절값이 마이너스인 수지로 이루어지는 층에 원하는 위상차가 발현하므로, λ/4판이 연신 필름으로서 얻어진다.
(d) 제 4 공정에 있어서의 연신 방법은, 연신에 의해 발현시키고 싶은 광학 특성에 따라 적절한 것을 임의로 채용할 수 있다. 따라서, (d) 제 4 공정에서는, 한 방향으로 연신을 행하는 1축 연신을 행하여도 되고, 두 방향으로 연신을 행하는 2축 연신을 행하여도 된다. 통상은, (d) 제 4 공정에서 1축 연신을 행함으로써, 고유 복굴절값이 마이너스인 수지로 이루어지는 층의 1축성을 높일 수 있으므로, λ/4판의 NZ 계수 NZq를 0.0에 가깝게 할 수 있다. 한편, (d) 제 4 공정에서 2축 연신을 행함으로써, 고유 복굴절값이 마이너스인 수지로 이루어지는 층의 1축성을 낮게 할 수 있으므로, λ/4판의 NZ 계수 NZq를 0.0으로부터 멀어지게 할 수 있다.
(d) 제 4 공정에 있어서의 연신은, 경사 방향으로의 연신을 포함하는 것이 바람직하다. 경사 방향으로의 연신을 포함하는 제조 방법에 의해, 경사 연신 필름으로서의 λ/4판을 얻을 수 있다. 통상, 경사 연신 필름에는, 그 폭 방향과 평행이 아니고 수직도 아닌 지상축이 발현한다. 따라서, 이 경사 연신 필름으로서의 λ/4판에는, 폭 방향에 대하여 상기의 각도(Θq)를 이루는 지상축을 용이하게 발현시킬 수 있다. 따라서, 경사 연신 필름으로서의 λ/4판은, 폭 방향에 투과축을 갖는 편광 필름 및 λ/2판과 롤투롤로 첩합하여, 원 편광판을 용이하게 제조할 수 있다.
(d) 제 4 공정에 있어서의 연신 배율은, 바람직하게는 1.1배 이상, 보다 바람직하게는 1.15배 이상, 특히 바람직하게는 1.2배 이상이고, 바람직하게는 4배 이하, 보다 바람직하게는 3배 이하, 특히 바람직하게는 2배 이하이다. 2 이상의 방향으로 연신을 행하는 경우, 각 방향으로의 연신 배율의 곱이, 상기의 범위에 들어가는 것이 바람직하다. (d) 제 4 공정에 있어서의 연신 배율을 상기 범위에 들어가게 함으로써, 원하는 광학 특성을 갖는 λ/4판을 얻기 쉽다.
(d) 제 4 공정에 있어서의 연신 온도는, 바람직하게는 TgN℃ 이상, 보다 바람직하게는 「TgN + 2℃」 이상, 특히 바람직하게는 「TgN + 5℃」 이상이고, 바람직하게는 「TgN + 40℃」 이하, 보다 바람직하게는 「TgN + 35℃」 이하, 특히 바람직하게는 「TgN + 30℃」 이하이다. 여기서 TgN이란, 고유 복굴절값이 마이너스인 수지의 유리 전이 온도를 나타낸다. (d) 제 4 공정에 있어서의 연신 온도를 상기의 범위로 함으로써, 제 2 연신 전 필름에 포함되는 분자를 확실하게 배향시킬 수 있으므로, 원하는 광학 특성을 갖는 λ/4판을 용이하게 얻을 수 있다.
또한, 상기와 같은 λ/4판의 제조 방법에서는, 상술한 공정 이외에 임의의 공정을 더 행하여도 된다.
예를 들어, λ/2판의 제조 방법에서 예시한 임의의 공정과 동일한 공정을 행하여도 된다.
[5. 임의의 층]
본 실시형태에 따른 원 편광판은, 본 발명의 효과를 현저하게 손상시키지 않는 범위에 있어서, 편광 필름, λ/2판 및 λ/4판 이외에, 임의의 층을 구비할 수 있다.
예를 들어, 원 편광판은, 흠집 방지를 위한 보호 필름층을 구비할 수 있다. 또한, 예를 들어, 원 편광판은, 편광 필름과 λ/2판의 접착, 그리고, λ/2판과 λ/4판의 접착을 위하여, 접착층 또는 점착층을 구비할 수 있다.
[6. 원 편광판의 물성]
본 실시형태에 따른 원 편광판은, 광을 반사할 수 있는 면에 설치한 경우에, 정면 방향 및 경사 방향의 어느 쪽에 있어서도 외광의 반사를 저감할 수 있다. 특히, 본 실시형태에 따른 원 편광판은, 경사 방향에 있어서, 외광의 반사를 효과적으로 저감하는 것이 가능하다.
상기와 같은 외광의 반사의 억제가 가능하므로, 상기의 원 편광판에 의하면, 화상 표시 장치의 표시면의 의도하지 않은 착색을 억제할 수 있다. 만일, 표시면에 있어서 외광의 반사가 크면, 그 반사된 광의 색으로 표시면이 착색될 가능성이 있다. 이에 대하여, 외광의 반사를 억제할 수 있으면, 반사되는 광을 저감할 수 있으므로, 상기의 착색을 억제하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에 따른 원 편광판은, λ/2판 및 λ/4판의 조합이 광대역 λ/4판으로서 기능할 수 있으므로, 가시영역의 넓은 파장 범위에 있어서, 외광의 반사의 억제가 가능하다. 따라서, 이와 같이 넓은 파장 범위에 있어서 반사를 억제할 수 있음으로써도, 표시면의 착색의 효과적인 억제가 가능하다.
상기의 착색의 정도는 L*a*b* 색 공간에 의해 나타내어지며, 원 편광판이 설치된 표시면을 경사 방향에서 관찰하여 측정되는 착색과, 반사가 없는 흑색의 표시면의 착색의 색차 ΔE*ab에 의해 평가할 수 있다. 상기의 착색은, 표시면에서 반사된 광의 스펙트럼을 측정하고, 이 스펙트럼으로부터, 인간의 눈에 대응하는 분광 감도(등색 함수)를 곱하여 3자극값 X, Y 및 Z를 구하고, L*a*b* 색 공간에 있어서의 좌표 a*, b* 및 L*을 산출함으로써 구해진다. 또한, 상기의 색차 ΔE*ab는, 외광에 의해 표시면이 비춰지고 있지 않은 경우의 색 공간 좌표(a0*,b0*,L0*), 및 외광에 의해 비춰지고 있는 경우의 색 공간 좌표(a1*,b1*,L1*)로부터, 하기의 식(X)에 의해 구해진다.
[수학식 1]
일반적으로, 반사광에 의한 표시면의 착색은, 관찰 방향의 방위각에 따라 다를 수 있다. 그 때문에, 표시면을 경사 방향에서 관찰한 경우, 관찰 방향의 방위각에 따라, 측정되는 색 공간 좌표는 다를 수 있으므로, 색차 ΔE*ab도 다를 수 있다. 이에, 표시면을 경사 방향에서 관찰하였을 때의 착색의 정도를 평가하는 경우에는, 복수의 방위각 방향에서 관찰하여 얻어지는 색차 ΔE*ab의 평균값에 의해, 착색의 평가를 행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 방위각 방향으로 5° 단위로, 방위각(φ)(도 2 참조.)이 0° 이상 360° 미만인 범위에서, 색차 ΔE*ab의 측정을 행하고, 측정된 색차 ΔE*ab의 평균값에 의해 착색의 정도를 평가한다. 상기의 평균값이 작을수록, 경사 방향에서 관찰한 경우의 표시면의 착색이 작은 것을 나타낸다.
[7. 원 편광판의 제조 방법]
본 발명의 일 실시형태에 따른 원 편광판은, 상술한 편광 필름, λ/2판 및 λ/4판을 첩합함으로써 제조할 수 있다. 이 때, 편광 필름, λ/2판 및 λ/4판은, 편광 필름의 투과축에 대하여 λ/2판의 지상축 및 λ/4판의 지상축이 원하는 각도를 이루도록, 광학축의 방향을 조정하여 첩합을 행한다. 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 원 편광판은, 편광 필름과 λ/2판을, 편광 필름의 투과축에 대하여 λ/2판의 지상축이 소정의 각도(Θh)를 이루도록 첩합하는 공정과; λ/2판과 λ/4판을, 편광 필름의 투과축에 대하여 λ/4판의 지상축이 소정의 각도(Θq)를 이루도록 첩합하는 공정;을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
상기의 제조 방법에 있어서, 복층 필름 및 λ/2판을 첩합하는 공정과, λ/2판 및 λ/4판을 첩합하는 공정은, 어느 것을 먼저 행하여도 되고, 양 공정을 동시에 행하여도 된다.
또한, 첩합시, 필요에 따라, 점착제 또는 접착제를 사용해도 된다.
롤투롤에 의한 첩합을 가능하게 하여 효율적인 제조를 실현하는 관점에서는, 편광 필름, λ/2판 및 λ/4판은, 장척의 필름의 상태로 첩합해도 된다. 또한, 광학축의 방향의 조정을 용이하게 행하는 관점에서는, 장척의 편광 필름, λ/2판 및 λ/4판으로부터, 매엽의 편광 필름, λ/2판 및 λ/4판으로 잘라내고, 잘라낸 매엽의 편광 필름, λ/2판 및 λ/4판을 첩합함으로써, 원 편광판을 제조해도 된다.
[8. 광대역 λ/4판]
본 발명의 일 실시형태에 따른 장척의 광대역 λ/4판은, 폭 방향에 투과축을 갖는 편광 필름을 구비한 장척의 원 편광판에 있어서의, 편광 필름 이외의 부분과 동일한 구조를 갖는다. 따라서, 이 광대역 λ/4판은, 상술한 λ/2판 및 λ/4판을 구비한다. 그리고, λ/2판은, 광대역 λ/4판의 폭 방향에 대하여 소정의 각도(Θh)를 이루는 방향에 지상축을 갖고, 또한, λ/4판은, 광대역 λ/4판의 폭 방향에 대하여 소정의 각도(Θq)를 이루는 방향에 지상축을 갖는다.
이 광대역 λ/4판에 의하면, 적어도 하기의 이점을 얻을 수 있다.
·광대역 λ/4판은, 넓은 파장 범위에 있어서, 당해 광대역 λ/4판을 정면 방향으로 투과하는 광에, 그 광의 파장의 대략 1/4 파장의 면내 위상차가 부여된다.
·광대역 λ/4판은, 넓은 파장 범위에 있어서, 당해 광대역 λ/4판을 경사 방향으로 투과하는 광에, 그 광의 파장의 대략 1/4 파장의 면내 위상차가 부여된다.
·따라서, 광대역 λ/4판은, 편광 필름과 조합함으로써, 정면 방향 및 경사 방향의 양방에 있어서 넓은 파장 범위의 광의 반사를 저감할 수 있는 상기의 원 편광판을 실현할 수 있다.
[9. 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치]
본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 EL 표시 장치는, 상술한 원 편광판, 또는 장척의 광대역 λ/4판으로부터 잘라내어 얻어지는 광대역 λ/4 필름편을 구비한다.
유기 EL 표시 장치가 원 편광판을 구비하는 경우, 통상, 유기 EL 표시 장치는 표시면에 원 편광판을 구비한다. 이에 의해, 원 편광판은 유기 EL 표시 장치의 반사 방지 필름으로서 기능할 수 있다. 즉, 유기 EL 표시 장치의 표시면에, 원 편광판을, 편광 필름측의 면이 시인측을 향하도록 설치함으로써, 장치 외부로부터 입사한 광이 장치 내에서 반사되어 장치 외부로 출사하는 것을 억제할 수 있고, 그 결과, 표시 장치의 표시면의 번쩍임을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 장치 외부로부터 입사한 광은, 그 일부의 직선 편광만이 편광 필름을 통과하고, 다음으로 그것이 λ/2판 및 λ/4판을 통과함으로써 원 편광이 된다. 원 편광은, 표시 장치 내의 광을 반사하는 구성 요소(유기 EL 소자 중의 반사 전극 등)에 의해 반사되고, 다시 λ/4판 및 λ/2판을 통과함으로써, 입사한 직선 편광의 진동 방향과 직교하는 방향에 진동 방향을 갖는 직선 편광이 되어, 편광 필름을 통과하지 않게 된다. 이에 의해, 반사 방지의 기능이 달성된다.
또한, 유기 EL 표시 장치가 광대역 λ/4 필름편을 구비하는 경우, 유기 EL 표시 장치는 임의의 위치에 광대역 λ/4 필름편을 구비할 수 있다.
[10. 액정 표시 장치]
본 발명의 일 실시형태에 따른 액정 표시 장치는, 상술한 원 편광판, 또는 장척의 광대역 λ/4판으로부터 잘라내어 얻어지는 광대역 λ/4 필름편을 구비한다.
액정 표시 장치가 원 편광판을 구비하는 경우, 통상, 액정 표시 장치는 표시면에 원 편광판을 구비한다. 이에 의해, 원 편광판은 액정 표시 장치의 반사 방지 필름으로서 기능할 수 있다. 즉, 액정 표시 장치의 표시면에, 원 편광판을, 편광 필름측의 면이 시인측을 향하도록 설치함으로써, 장치 외부로부터 입사한 광이 장치 내에서 반사되어 장치 외부로 출사하는 것을 억제할 수 있고, 그 결과, 표시 장치의 표시면의 번쩍임을 억제할 수 있다.
액정 표시 장치가 광대역 λ/4 필름편을 구비하는 경우, 통상, 액정 표시 장치는 액정 패널의 시인측에 광대역 λ/4 필름편을 구비한다. 이에 의해, 광대역 λ/4판은, 편광 선글라스를 장착한 관찰자에 의한 표시면의 시인성을 높이기 위한 필름으로서 기능할 수 있다. 즉, 액정 표시 장치의 액정 패널의 시인측 편광자보다 표시면에 가까운 위치에 원 편광판을 설치한다. 이 때, 광대역 λ/4 필름편의 λ/2판의 지상축은, 시인측 편광자의 투과축에 대하여 각도(Θh)를 이루도록 설정한다. 이에 의해, 시인측 편광자를 투과한 직선 편광은 광대역 λ/4 필름편에 의해 원 편광으로 변환되므로, 표시면으로부터 나오는 광을 편광 선글라스에 의해 안정적으로 시인하는 것을 가능하게 할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 특허청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 양을 나타내는 「%」 및 「부」는, 별도로 언급하지 않는 한, 중량 기준이다. 또한, 이하에 설명하는 조작은, 별도로 언급하지 않는 한, 상온 및 상압의 조건에 있어서 행하였다.
[평가 방법]
(위상차 및 NZ 계수의 측정 방법)
위상차계(Axometrics사 제조 「AxoScan」)를 사용하여, 필름의 폭 방향으로 50mm 간격의 복수의 지점에서, 면내 위상차 및 두께 방향의 위상차를 측정하였다. 이들 지점에서의 측정값의 평균값을 계산하고, 이 평균값을, 당해 필름의 면내 위상차 및 두께 방향의 위상차로 하였다. 이 때, 측정은, 파장 590nm에서 행하였다. 또한, 얻어진 면내 위상차 및 두께 방향의 위상차의 비율로부터, NZ 계수를 산출하였다.
(파장 분산의 정도의 측정 방법)
상기의 위상차의 측정 방법에 의해, 측정 파장 400nm 및 550nm에서 필름의 면내 위상차를 측정하였다. 그리고, 측정 파장 400nm에서의 면내 위상차를 측정 파장 550nm에서의 면내 위상차로 나누어, 필름의 파장 분산의 정도를 구하였다.
(시뮬레이션에 의한 색차의 계산 방법)
시뮬레이션용의 소프트웨어로서 신테크사 제조 「LCD Master」를 사용하여, 각 실시예 및 비교예에서 제조된 원 편광판을 모델화하고, 하기의 계산을 행하였다.
시뮬레이션용의 모델에서는, 평면상의 반사면을 갖는 미러의 상기 반사면에, λ/4판, λ/2판 및 편광 필름을 상기 반사면측으로부터 이 순서로 갖는 원 편광판을 설치한 구성을 설정하였다. λ/4판 및 λ/2판으로는, 각 실시예 및 비교예에서 사용한 것을 설정하였다. 또한, 편광 필름으로는, 일반적으로 사용되고 있는 편광도 99.99%의 편광판을 설정하였다. 또한, 미러로서, 알루미늄 미러를 설정하였다.
도 2는, 실시예 및 비교예에서의 시뮬레이션에 있어서, 색 공간 좌표의 계산을 행할 때에 설정한 평가 모델의 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, D65 광원(도시 생략.)에 의해 비춰졌을 때에, 원 편광판이 설치된 미러의 반사면(10)에서 관찰되는 색 공간 좌표를 계산하였다. 또한, 광원에 의해 비춰지고 있지 않을 때의 색 공간 좌표를 a0* = 0, b0* = 0, L0* = 0으로 하였다. 그리고, (i) 광원으로 비춰졌을 때의 색 공간 좌표와, (ii) 광원으로 비춰지고 있지 않을 때의 색 공간 좌표로부터, 상술한 식(X)를 이용하여, 색차 ΔE*ab를 구하였다.
상기의 색차 ΔE*ab의 계산을, 반사면(10)에 대한 편각(ρ)이 0°인 관찰 방향(20)에서 행하여, 정면 방향에서의 색차 ΔE*ab를 구하였다. 편각(ρ)이란, 반사면(10)의 법선 방향(11)에 대하여 이루는 각을 나타낸다.
또한, 상기의 색차 ΔE*ab의 계산을, 반사면(10)에 대한 편각(ρ)이 60°인 관찰 방향(20)에서 행하였다. 이 편각(ρ) = 60°에서의 계산은, 관찰 방향(20)을 방위각 방향으로, 방위각(φ)이 0° 이상 360° 미만인 범위에서 5° 단위로 이동시켜, 복수 행하였다. 방위각(φ)이란, 반사면(10)과 평행한 방향이, 반사면(10)과 평행한 어느 기준 방향(12)에 대하여 이루는 각을 나타낸다. 그리고, 계산된 복수의 관찰 방향(20)에서의 색차 ΔE*ab의 평균을 계산하여, 편각(ρ) = 60°의 경사 방향에서의 색차 ΔE*ab를 얻었다.
(정면 방향에 있어서의 목시에 의한 원 편광판의 평가 방법)
평면상의 반사면을 갖는 미러를 준비하였다. 이 미러의 반사면에, 원 편광판의 λ/4판을 첩합하였다.
맑은 날에 일광으로 원 편광판을 비춘 상태에서, 미러 상의 원 편광판을 목시로 관찰하였다. 관찰은, 원 편광판의, 편각 0°, 방위각 0°의 정면 방향에서 행하였다. 관찰의 결과, 유채색이 시인된 경우에 「불량」이라고 판정하고, 유채색이 시인되지 않은 경우에 「양호」라고 판정하였다.
(경사 방향에 있어서의 목시에 의한 원 편광판의 평가 방법)
평면상의 반사면을 갖는 미러를 준비하였다. 이 미러의 반사면에, 원 편광판의 λ/4판을 첩합하였다.
맑은 날에 일광으로 원 편광판을 비춘 상태에서, 미러 상의 원 편광판을 목시로 관찰하였다. 관찰은, 원 편광판의 편각 60°, 방위각 0° ~ 360°의 경사 방향에서 행하였다. 관찰의 결과, 반사 휘도 및 착색의 우열을 종합적으로 판정하여, 실시예 및 비교예를 순위를 매겼다. 그리고, 순위가 매겨진 실시예 및 비교예에, 그 순위에 상당하는 점수(1위 12점, 2위 11점, ···최하위 1점)를 부여하였다.
상기의 관찰을 많은 사람이 행하고, 각 실시예 및 비교예에 대하여, 부여된 점수의 합계점을 구하였다. 실시예 및 비교예를 상기의 합계점의 순서로 나열하고, 그 합계점의 레인지 안에서 상위 그룹부터 A, B, C, D 및 E의 순서로 평가하였다.
[실시예 1, 3 및 6]
(편광 필름의 제조)
요오드로 염색한, 폴리비닐알코올 수지제의 장척의 연신 전 필름을 준비하였다. 이 연신 전 필름을, 당해 연신 전 필름의 폭 방향에 대하여 90°의 각도를 이루는 길이 방향으로 연신하여, 장척의 편광 필름을 얻었다. 이 편광 필름은, 당해 편광 필름의 길이 방향에 흡수축을 갖고, 당해 편광 필름의 폭 방향에 투과축을 갖고 있었다.
(λ/2판의 제조)
고리형 올레핀 중합체를 용융 압출법으로 필름상으로 성형하여 얻어진 장척의 고리형 올레핀 수지 필름(닛폰 제온사 제조 「제오노아 필름」, 유리 전이 온도 126℃; 두께 45μm)을, 연신 전 필름으로서 준비하였다.
이 고리형 올레핀 수지 필름에 대하여, 당해 고리형 올레핀 수지 필름의 폭 방향으로의 연신 처리를 실시하여, 장척의 λ/2판을 얻었다. 상기의 폭 방향으로의 연신 처리의 연신 조건은, 연신 온도 120℃ ~ 150℃, 연신 배율 2.0배 ~ 5.0배의 범위에 있어서, 하기 표 1과 같은 물성의 λ/2판이 얻어지도록 설정하였다.
얻어진 λ/2판을, 상기의 방법으로 평가하였다.
(λ/4판의 제조)
고유 복굴절값이 마이너스인 재료로서, 스티렌-말레산 공중합체 수지(노바·케미컬사 제조 「Daylark D332」, 유리 전이 온도 130℃, 올리고머 성분 함유량 3 중량%)를 준비하였다.
보호층용의 아크릴 수지로서, 스미토모 화학사 제조 「스미펙스 HT-55X」(유리 전이 온도 105℃)를 준비하였다.
접착제로서, 변성된 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(미츠비시 화학사 제조 「모딕 AP A543」, 비카트 연화점 80℃)를 준비하였다.
준비한 스티렌-말레산 공중합체 수지, 아크릴 수지 및 접착제를 공압출하여, 아크릴 수지의 층, 접착제의 층, 스티렌-말레산 공중합체 수지의 층, 접착제의 층, 및 아크릴 수지의 층을 이 순서로 구비하는 장척의 연신 전 필름을 얻었다. 이 연신 전 필름의 스티렌-말레산 공중합체 수지의 층의 두께는, 40μm였다.
이어서, 이 연신 전 필름에 대하여, 당해 연신 전 필름의 폭 방향으로의 연신 처리를 실시하여, 장척의 λ/4판을 얻었다. 상기의 폭 방향으로의 연신 처리의 연신 조건은, 연신 온도 110℃ ~ 140℃, 연신 배율 1.5배 ~ 4.0배의 범위에 있어서, 하기 표 1과 같은 물성의 λ/4판이 얻어지도록 설정하였다. 얻어진 λ/4판에서는, 아크릴 수지의 층 및 접착제의 층에는, 위상차가 발현하지 않았다.
얻어진 λ/4판을, 상기의 방법으로 평가하였다.
(원 편광판의 제조)
장척의 편광 필름, 장척의 λ/2판 및 장척의 λ/4판을 각각 잘라내어, 매엽의 편광 필름, 매엽의 λ/2판 및 매엽의 λ/4판을 얻었다. 이들 매엽의 편광 필름, 매엽의 λ/2판 및 매엽의 λ/4판을, 점착제(닛토덴코사 제조 「CS9621」)를 사용해 첩합하여, 편광 필름, 점착층, λ/2판, 점착층, 및 λ/4판을 이 순서로 구비하는 원 편광판을 얻었다. 상기의 첩합은, 편광 필름측에서 보았을 때, 편광 필름의 투과축에 대하여 λ/2판의 지상축이 시계 방향으로 이루는 각도(Θh), 및 편광 필름의 투과축에 대하여 λ/4판의 지상축이 시계 방향으로 이루는 각도(Θq)가, 표 1에 나타내는 크기가 되도록 행하였다.
얻어진 원 편광판을, 상기의 방법으로 평가하였다.
[실시예 2, 4 ~ 5 및 7 ~ 8, 그리고, 비교예 1 ~ 2]
하기의 제 1 및 제 2 점을 변경한 것 이외에는, 상술한 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 원 편광판의 제조 및 평가를 행하였다.
제 1 로, λ/4판을 제조하는 공정에서의 연신 전 필름의 연신 조작을, 하기와 같이 변경하였다. 즉, 연신 전 필름에 대하여, 당해 연신 전 필름의 길이 방향으로의 연신 처리 및 폭 방향으로의 연신 처리를 실시하였다. 길이 방향으로의 연신 처리의 연신 조건은, 연신 온도 110℃ ~ 140℃, 연신 배율 1.1배 ~ 2.0배의 범위에 있어서, 하기 표 1과 같은 물성의 λ/4판이 얻어지도록 설정하였다. 또한, 폭 방향으로의 연신 처리의 연신 조건은, 연신 온도 110℃ ~ 140℃, 연신 배율 1.5배 ~ 4.0배의 범위에 있어서, 하기 표 1과 같은 물성의 λ/4판이 얻어지도록 설정하였다.
제 2 로, 매엽의 편광 필름, 매엽의 λ/2판 및 매엽의 λ/4판의 첩합 각도를, 표 1에 나타내는 구성의 원 편광판이 얻어지도록 변경하였다.
[비교예 3 및 4]
(λ/4판의 제조)
실시예 1에서 λ/2판의 제조에 사용한 것과 동일한 장척의 고리형 올레핀 수지 필름(닛폰 제온사 제조 「제오노아 필름」, 유리 전이 온도 126℃; 두께 45μm)을, 연신 전 필름으로서 준비하였다.
이 고리형 올레핀 수지 필름에 대하여, 당해 고리형 올레핀 수지 필름의 폭 방향으로의 연신 처리를 실시하여, 장척의 λ/4판을 얻었다. 상기의 폭 방향으로의 연신 처리의 연신 조건은, 연신 온도 120℃ ~ 150℃, 연신 배율 1.5 ~ 2.5배의 범위에 있어서, 하기 표 1과 같은 물성의 λ/4판이 얻어지도록 설정하였다.
얻어진 λ/4판을, 상기의 방법으로 평가하였다.
(원 편광판의 제조)
실시예 1에서 제조한 λ/4판 대신에, 고리형 올레핀 수지로 형성된 상기의 λ/4판을 사용하였다. 또한, 매엽의 편광 필름, 매엽의 λ/2판 및 매엽의 λ/4판의 첩합 각도를, 표 1에 나타내는 바와 같이 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 원 편광판의 제조 및 평가를 행하였다.
[결과]
실시예 및 비교예의 결과를, 하기의 표 1에 나타낸다. 표 1에 있어서, 약칭의 의미는, 하기와 같다.
Reh: 측정 파장 590nm에 있어서의 λ/2판의 면내 위상차.
Rthh: 측정 파장 590nm에 있어서의 λ/2판의 두께 방향의 위상차.
Θh: 편광 필름측에서 보았을 때, 편광 필름의 투과축에 대하여 λ/2판의 지상축이 시계 방향으로 이루는 각도.
NZh: λ/2판의 NZ 계수.
Req: 측정 파장 590nm에 있어서의 λ/4판의 면내 위상차.
Rthq: 측정 파장 590nm에 있어서의 λ/4판의 두께 방향의 위상차.
Θq: 편광 필름측에서 보았을 때, 편광 필름의 투과축에 대하여 λ/4판의 지상축이 시계 방향으로 이루는 각도.
NZq: λ/4판의 NZ 계수.
파장 분산의 차: λ/2판의 파장 분산의 정도와 λ/4판의 파장 분산의 정도의 차.
100 원 편광판
110 편광 필름
111 투과축
120 λ/2판
121 지상축
130 λ/4판
131 지상축
110 편광 필름
111 투과축
120 λ/2판
121 지상축
130 λ/4판
131 지상축
Claims (12)
- 편광 필름과,
상기 편광 필름의 투과축에 대하여 각도(Θh)를 이루는 방향에 지상축을 갖는 λ/2판과,
상기 편광 필름의 투과축에 대하여 각도(Θq)를 이루는 방향에 지상축을 갖는 λ/4판을 이 순서로 구비하고,
상기 λ/2판의 상기 각도(Θh), 및 상기 λ/4판의 상기 각도(Θq)가, 하기 식(A1), (A2) 및 (A3)을 만족하고,
Θq ± 10° = 2Θh + 45° (A1)
25° < Θh < 45° (A2)
95° < Θq < 135° (A3)
상기 λ/2판의 파장 분산의 정도와 상기 λ/4판의 파장 분산의 정도가 다르고,
상기 λ/4판의 NZ 계수 NZq가, NZq ≤ 0.0을 만족하는, 원 편광판. - 제 1 항에 있어서,
파장 400nm에 있어서의 상기 λ/2판의 면내 위상차 Reh(400),
파장 550nm에 있어서의 상기 λ/2판의 면내 위상차 Reh(550),
파장 400nm에 있어서의 상기 λ/4판의 면내 위상차 Req(400), 및
파장 550nm에 있어서의 상기 λ/4판의 면내 위상차 Req(550)이,
하기 식(B):
Reh(400)/Reh(550) < Req(400)/Req(550)
를 만족하는, 원 편광판. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
파장 400nm에 있어서의 상기 λ/2판의 면내 위상차 Reh(400),
파장 550nm에 있어서의 상기 λ/2판의 면내 위상차 Reh(550),
파장 400nm에 있어서의 상기 λ/4판의 면내 위상차 Req(400), 및
파장 550nm에 있어서의 상기 λ/4판의 면내 위상차 Req(550)이,
하기 식(C):
0.04 < Req(400)/Req(550) - Reh(400)/Reh(550) < 1.0
를 만족하는, 원 편광판. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 λ/2판의 NZ 계수 NZh가, 1.0 ≤ NZh ≤ 1.3을 만족하고, 또한,
상기 λ/4판의 NZ 계수 NZq가, -1.5 ≤ NZq ≤ 0.0을 만족하는, 원 편광판. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 λ/4판이, 고유 복굴절값이 마이너스인 재료로 이루어지는 층을 구비하는, 원 편광판. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 λ/2판이, 고유 복굴절값이 플러스인 재료로 이루어지는 층을 구비하는, 원 편광판. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원 편광판이 장척이고,
상기 편광 필름의 투과축이, 상기 원 편광판의 폭 방향에 있는, 원 편광판. - 장척의 광대역 λ/4판으로서,
상기 광대역 λ/4판의 폭 방향에 대하여 각도(Θh)를 이루는 방향에 지상축을 갖는 λ/2판과,
상기 광대역 λ/4판의 폭 방향에 대하여 각도(Θq)를 이루는 방향에 지상축을 갖는 λ/4판을 구비하고,
상기 λ/2판의 상기 각도(Θh), 및 상기 λ/4판의 상기 각도(Θq)가, 하기 식(A1), (A2) 및 (A3)을 만족하고,
Θq ± 10° = 2Θh + 45° (A1)
25° < Θh < 45° (A2)
95° < Θq < 135° (A3)
상기 λ/2판의 파장 분산의 정도와 상기 λ/4판의 파장 분산의 정도가 다르고,
상기 λ/4판의 NZ 계수 NZq가, NZq ≤ 0.0을 만족하는, 장척의 광대역 λ/4판. - 제 8 항에 있어서,
상기 λ/2판이, 경사 연신 필름인, 장척의 광대역 λ/4판. - 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 λ/4판이, 경사 연신 필름인, 장척의 광대역 λ/4판. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 원 편광판, 또는 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 장척의 광대역 λ/4판으로부터 잘라내어 얻어진 광대역 λ/4 필름편을 구비하는, 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 원 편광판, 또는 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 장척의 광대역 λ/4판으로부터 잘라내어 얻어진 광대역 λ/4 필름편을 구비하는, 액정 표시 장치.
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