KR100474780B1 - 광학보상시이트,그의제조방법및액정디스플레이 - Google Patents

광학보상시이트,그의제조방법및액정디스플레이 Download PDF

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Abstract

광학 보상 시이트는 투명 지지체, 배향층 및 광학 이방성층을 순서대로 포함한다. 광학 이방성층은 정렬되고 고정된 디스코틱 액정 화합물을 함유한다. 배향층은 디스코틱 액정 화합물을 정렬하는 작용을 가진다. 배향층의 작용은 단일 방향으로부터 광을 조사시킴으로써 활성화된다. 본 명세서는 또한 광학 보상 시이트의 제조 방법 및 광학 보상 시이트를 사용하는 액정 디스플레이를 개시한다.

Description

광학 보상 시이트, 그의 제조 방법 및 액정 디스플레이 {OPTICAL COMPENSATORY SHEET, PROCESS FOR PREPARATION OF THE SAME AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 투명 지지체, 배향층 및 정렬되고 고정된 디스코틱(discotic) 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층을 순서대로 포함하는 광학 보상 시이트에 관한 것이다. 본 발명은 또한 광학 보상 시이트의 제조 방법 및 이 광학 보상 시이트를 사용하는 액정 디스플레이에 관한 것이다.
액정 디스플레이는 액정 셀, 편광 시이트 및 액정 셀과 편광 시이트 사이에 제공된 광학 보상 시이트 (위상 지연체) 를 포함한다.
액정 셀은 한 쌍의 기판, 막대형 액정 화합물 및 전극층을 함유한다. 막대형 액정 화합물은 기판 사이에 제공된다. 전극층은 막대형 액정 화합물에 전압을 인가하는 기능을 한다. 각 기판은 배향층 (양면 배향층) 을 가지고 있으며, 이것은 막대형 액정 화합물을 정렬시키는 기능을 한다. 액정 셀의 배향층은 통상 기판 상에 중합체 (예, 폴리이미드, 폴리비닐 알콜) 막을 만들고 이 막을 천으로 일정하게 러빙(rubbing)함으로써 제조된다.
광학 보상 시이트는 액정에 디스플레이된 이미지로부터 색상을 제거하는 기능을 갖는 복굴절 필름이다. 연신된 복굴절 수지 필름이 광학 보상 시이트로서 통상적으로 사용되어 왔다.
연신된 복굴절 필름 대신에 광학적으로 이방성인 소자를 광학 보상 시이트로서 사용하는 것이 제안되었다. 광학적으로 이방성인 소자는 정렬된 액정 화합물을 고정시킴으로써 만들어진다. 액정 화합물은 다양한 정렬 형태를 갖는다. 따라서, 정렬 형태를 고정시킴으로써 수득된 광학 이방성 소자는 통상적인 연신 복굴절 필름으로는 수득될 수 없는 특정한 광학적 특성을 가질 수 있다.
일본 특허공개공보 제 3(1991)-87720 호는 액정 디스플레이의 광학 보상 시이트를 개시하고 있다. 광학 보상 시이트는 트위스티드 네마틱 상(twisted nematic phase)의 정렬된 막으로 만들어진다. 광학 보상 시이트는 막대형 액정 화합물을 사용하며, 이것은 액정 셀에 사용되는 액정 화합물과 유사하다. 일본 특허공개공보 제 5(1993)-215921 호는 정렬 처리에 적용된 한 쌍의 기판 사이에 제공된 막대형 화합물을 포함하는 광학 보상 시이트를 개시하고 있다. 막대형 화합물은 경화 후에 액정 특성을 나타낸다.
그러나, 액정 화합물 및 배향층의 특성에 대한 광학 보상 시이트의 필요 조건은 액정 셀의 필요 조건과는 완전히 다르다.
예를 들어, 광학 보상 시이트는 시야각을 확대하는 효과를 필요로 한다. 그러나, 액정 셀에 사용된 막대형 액정 화합물의 효과는 불충분하다. 또한, 광학 보상 시이트는 정렬된 상태로 고정된 액정 화합물을 사용한다. 그러나, 막대형 액정 화합물의 정렬은 안정하지 않다. 또한, 액정 셀에 사용된 막대형 액정 화합물은 기판(지지체) 상에 제공된 하나의 배향층 (일면 배향층)에서 충분히 정렬되지 않는다. 액정 셀은 막대형 액정 화합물이 사이에 제공되는 한 쌍의 기판을 가지고 있으므로, 배향층은 기판 각각에 제공될 수 있다 (양면 배향층). 만일 광학 보상 시이트가 액정 셀과 유사한 양면 배향층을 가지고 있다면, 일본 특허공개공보 제 5(1993)-215921 호에 기술되었듯이, 액정 디스플레이 장치의 총 중량은 상당히 증가된다.
상기에 언급한 이유로, 광학 보상 시이트용 배향층 및 액정 화합물은, 액정 셀용 배향층 및 액정 화합물과는 독립적으로 연구되고 개발되었다.
광학 보상 시이트용 액정 화합물에 대해, 최근 막대형 액정 화합물 대신에 디스코틱 액정 화합물을 사용하는 것이 제안되었다. 광학 보상 시이트에 디스코틱 액정 화합물을 사용함으로써 액정 디스플레이의 시야각이 상당히 확대될 수 있다. 또한, 상기 디스코틱 액정 화합물의 정렬은 막대형 디스코틱 액정 화합물과 비교하여 안정하다. 일본 특허공개공보 제 8(1996)-27284 호에서, 디스코틱 액정 화합물에 중합성 기를 도입하고 정렬후 이 화합물을 중합시킴으로써 이 화합물의 정렬을 추가로 안정화시키는 것이 제안되었다.
광학 보상 시이트용 배향층에 대해, 디스코틱 액정 화합물의 정렬을 제어하기 위해 일면 배향층이 제안되었다. 일본 특허공개공보 제 7(1995)-146409 호에는 경사증착된 규소 산화물(SiO) 막이 개시되어 있으며, 이것은 러빙법으로 수득되는 통상적인 배향층 대신에 일면 배향층으로서 사용될 수 있다. 일본 특허공개공보 제 7(1995)-281028 호에는 일면 배향층으로 사용되는 러빙된 폴리이미드 막이 개시되어 있다.
정렬 결함이 감소된 (즉, 고광학순도를 갖는) 광학 보상 시이트는 일본 특허공개공보 제 7(1995)-146409 호에 개시된 경사증착된 규소 산화물 (SiO) 막을 일면 배향층으로서 사용함으로써 수득될 수 있는데, 그 이유는 상기 막이 러빙 먼지를 만들지 않기 때문이다. 그러나, 경사증착된 규소 산화물 막은 대량 생산에는 적합하지 않다. 광학 보상 시이트의 대량 생산을 위해, 배향층은 연속적인 투명 지지체상에 연속적으로 형성되어야 한다. 증착 막을 연속적으로 형성하는 것은 기술적으로 어렵다.
또한, 그후 연속적으로 제조된 광학 보상 시이트를 광학축을 따라 절단한다. 광학축이 연속 시이트의 장축 방향과 평행하지 않으면, 시이트의 절단에 의해 쓸모없는 부분이 생긴다. 이 쓸모없는 부분은 광학축과 장축 방향 사이의 각이 증가하면 확대된다. 광학 보상 시이트에 사용된 배향층이 광학축을 정확히 조정하는 것은 매우 어렵다.
본 발명의 목적은 대량 생산에 적합한, 고광학순도를 갖는 광학 보상 시이트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 광학축을 쉽게 조정할 수 있는 광학 보상 시이트를 제공하는 것이다.
또 하나의 본 발명의 목적은 개량된 광학 보상 시이트의 제조 방법 및 상기 개량 광학 보상 시이트를 사용하는 액정 디스플레이를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 통상적인 광학 보상 시이트에 사용된 배향층과는 완전히 다른, 광조사에 의해 활성화된 배향층에 주목하였다. 광조사에 의해 활성화된 배향층은 액정 셀의 배향층으로서 제안되었다 [참고: Articles of Polymer (일어판), 47권, 10호, 771쪽 (1990); Langmuir, 8권, 3호, 1007쪽 (1992); Liquid Crystals, 13권, 2호, 189쪽 (1993); 및 일본 특허공고공보 제 7(1995)-92567 호 및 7(1995)-101264 호].
그러나, 광조사에 의해 활성화된 배향층은 층의 정렬 기능이 약하고 불안정한 문제점을 가지고 있다. 따라서, 광조사에 의해 활성화된 액정 셀용 배향층은 여전히 실험 단계에 있으며, 실용화 단계에는 이르지 못했다. 반면에, 일본 특허공개공보 제 5(1993)-241151 호에는 광조사에 의해 활성화된 배향층을 갖는 액정 셀이, 그의 불안정한 (가역적인) 정렬 기능을 이용함으로써 재기록형 광학 기록 매체로 사용될 수 있음이 기술되어 있다.
액정 화합물의 정렬은 광학 보상 시이트에 고정되므로, 광학 보상 시이트는 원칙적으로 액정 셀과 비교하여 배향층의 안정한 정렬 기능을 필요로 한다. 일면 배향층이 광학 보상 시이트에 바람직하게 사용되므로, 광학 보상 시이트는 원칙적으로 양면 배향층을 갖는 액정 셀과 비교하여 배향층의 안정한 정렬 작용을 필요로 한다. 상기에 언급된 원칙의 관점에서, 광학 보상 시이트에 광조사에 의해 활성화된 배향층을 사용하는 것은 고려하지 않았다.
그러나, 놀랍게도 본 발명자들은 광조사에 의해 활성화된 배향층이 광학 보상 시이트로 유리하게 사용될 수 있음을 발견하였다.
본 발명은 투명 지지체, 배향층 및 광학 이방성층을 순서대로 포함하는 광학 보상 시이트를 제공하며, 여기에서 상기의 광학 이방성층은 정렬되고 고정된 디스코틱 액정 화합물을 함유하고, 상기의 배향층은 디스코틱 액정 화합물을 정렬시키는 기능을 가지며, 여기에서 배향층의 기능은 이 층을 단일 방향에서 적용된 광으로 조사시킴으로써 활성화된다.
본 발명은 또한 투명 지지체, 배향층 및 광학 이방성층을 순서대로 포함하는 광학 보상 시이트를 제공하며, 여기에서 상기 배향층은 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하고, 상기의 광학 이방성층은 정렬되고 고정된 디스코틱 액정 화합물을 함유한다.
또한 본 발명은 하기 단계를 순서대로 포함하는 광학 보상 시이트의 제조 방법을 제공한다:
(1) 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층을 투명 지지체 상에 형성하는 단계;
(2) 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층을 단일 방향에서 적용된 광으로 조사시키는 단계;
(3) 중합성 기를 갖는 디스코틱 액정 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 층을 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층 상에 형성하는 단계; 및
(4) 디스코틱 액정 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 층을 광으로 조사시키는 단계.
본 발명은 또한 액정 셀, 편광 시이트, 및 액정 셀과 편광 시이트 사이에 제공된 광학 보상 시이트를 포함하는 액정 디스플레이를 제공하며, 여기에서 상기 광학 보상 시이트는 투명 지지체, 배향층 및 광학 이방성층을 순서대로 포함하고, 상기 광학 이방성층은 정렬되고 고정된 디스코틱 액정 화합물을 함유하며, 상기 배향층은 디스코틱 액정 화합물을 정렬하는 기능을 가지고, 여기에서 배향층의 기능은 단일 방향에서 적용된 광으로 이 층을 조사시킴으로써 활성화된다.
본 발명자들의 연구에 의하면, 광조사에 의해 활성화된 배향층의 정렬 기능이 약하고 불안정할지라도 디스코틱 액정 화합물의 정렬은 고정될 수 있다. 기능이 약한 일면 배향층 상에 조차도 디스코틱 액정 화합물은 충분히 정렬될 수 있다. 또한, 디스코틱 액정 화합물의 정렬은 높은 안정성을 가지고 있기 때문에 디스코틱 액정 화합물의 정렬은 광조사와 고정 처리 사이의 짧은 시간 동안 유지될 수 있다. 디스코틱 액정 화합물의 정렬을 고정시킨 후, 정렬된 화합물은 배향층의 기능을 한다.
고광학순도를 갖고 정렬 결함이 거의 없는 광학 보상 시이트는 광조사에 의해 활성화된 배향층을 사용함으로써 수득될 수 있다. 또한, 광조사는 넓은 영역이 동시에 광으로 조사될 수 있기 때문에 대량 생산에 적합하다. 또한, 광조사는 단일 방향으로 정확히 수행될 수 있으므로 광학 보상 시이트의 광학축을 조정하기가 쉽다.
상기에 언급한 이유로, 광조사에 의해 활성화된 배향층은 광학 보상 시이트에 유리하게 사용될 수 있다.
디스코틱 액정 화합물은 통상 광중합 개시제를 사용한 광중합 반응에 의해 고정된다. 광조사에 의해 활성화된 배향층의 사용은 배향층의 활성화를 위한 광조사와 광중합 반응을 위한 광조사 사이의 관계에 대한 문제점을 야기시킨다. 두개의 광 조사 단계는 문제를 야기시키지 않고 상기에 언급한 방법을 따라 수행될 수 있다.
[층상 구조 및 제조 단계]
광학 보상 시이트의 층상 구조 및 그 제조 단계는 도면을 참고로 하여 하기에 기술된다.
광학 보상 시이트는 하기의 단계를 포함하는 방법에 의해 바람직하게 제조된다:
제 1 단계: 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층을 투명 지지체 상에 형성하는 단계;
제 2 단계: 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층을 단일 방향에서 적용된 광으로 조사시키는 단계;
제 3 단계: 중합성 기를 갖는 디스코틱 액정 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 층을 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층 상에 형성하는 단계; 및
제 4 단계: 디스코틱 액정 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 층을 광으로 조사시키는 단계.
도 1 은 광학 보상 시이트의 제조 방법의 제 1 단계 후의 상태를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 1 에서 볼 수 있듯이, 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층(2)은 투명 지지체 (1) 상에 형성된다. 형성된 층 (2) 는 아직 디스코틱 액정 화합물을 정렬시키는 기능을 가지고 있지 않다.
도 2 는 광학 보상 시이트의 제조 방법의 제 2 단계 후의 상태를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 2 에서 볼 수 있듯이, 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층(2)은 단일 방향에서 적용된 광 (3) 으로 조사된다. 광 (3) 은 디스코틱 액정 화합물을 정렬시키는 기능을 활성화시켜 이 층을 배향층으로 변화시킨다.
도 3 은 광학 보상 시이트의 제조 방법의 제 3 단계 후의 상태를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 3 에서 볼 수 있듯이, 중합성 기를 갖는 디스코틱 액정 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 층 (4)이 배향층 (2) 상에 형성된다. 디스코틱 액정 화합물은 디스코틱 네마틱 액정 상의 온도에서 정렬된다. 그러나, 이 정렬은 아직 고정되지는 않았다.
도 4 는 광학 보상 시이트의 제조 방법의 제 4 단계 후의 상태를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 4 에서 볼 수 있듯이, 디스코틱 액정 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 층 (4)을 광 (5) 로 조사시켜 디스코틱 액정 화합물의 정렬을 고정시킨다.
[투명 지지체]
투명 지지체는 플라스틱 필름, 유리 (석영 유리) 판 또는 금속 필름으로 만들어질 수 있다. 액정 디스플레이 장치의 총 중량을 감소시키기 위해 플라스틱 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 플라스틱 재료의 예로는 셀룰로오스 에스테르 (예, 셀룰로오스 트리아세테이트), 폴리카르보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리술폰 및 폴리에테르술폰이 포함된다. 투명 지지체는 연속 (롤형) 필름의 형태가 바람직하다.
투명 지지체는 바람직하게는 20 내지 500 μm 의 두께를 가지고, 좀 더 바람직하게는 50 내지 200 μm 의 두께를 가진다.
투명 지지체와 배향층 사이에 초벌 (undercoating)층이 제공될 수 있다. 초벌층은 친수성 중합체 (예컨대, 젤라틴, 폴리비닐 알콜) 을 함유한다.
초벌층은 바람직하게는 0.1 내지 2 μm 의 두께를 가지고, 좀 더 바람직하게 0.2 내지 1 μm 의 범위의 두께를 가진다.
[배향층]
광 조사에 의해 활성화된 배향층을 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 사용함으로써 형성시킬 수 있다.
광색성 화합물은 광 작용에 의해 변화될 수 있는 화학 구조를 갖는다. 화학 구조가 변함에 따라, 빛에 대한 특성 (예, 색조) 또한 변화한다. 상기 변화는 일반적으로 가역적이다.
제안된 액정 셀용 광색성 화합물로는 아조벤젠 화합물 (K.Ichimura 등, Langmuir, 제 4 권, p 1214 (1988); K.Aoki 등, Langmuir, 제 8 권, p 1007 (1992); Y.Suzuki 등, Langmuir, 제 8 권, p 2601 (1992); K.Ichimura 등, Appl. Phys. Lett., 제 63 권, 4 호, p 449 (1993); N.Ishizuki, Langmuir, 제 9 권, p 3298 (1993); N.Ishizuki, Langmuir, 제 9 권, p 857 (1993)), 히드라조노-β-케토에스테르 화합물 (S.Yamamura 등, Liquid Crystals, 제 13 권, 2 호, p 189 (1993)), 스틸벤 화합물 (Kunihiro Ichimura 등, Articles of Polymer (일어판), 제 47 권, 10호, p 771 (1990)) 및 스피로피란 화합물 (K.Ichimura 등, Chemistry Letters, p 1063 (1992); K.Ichimura 등, Thin Solid Films, 제 235 권, p 101 (1993))이 포함된다.
광학 보상 시이트는 바람직하게는 C=C, C=N 또는 N=N 의 이중 결합 구조를 갖는 광색성 화합물을 사용한다. 이중 결합 구조를 갖는 광색성 화합물은 하기 필수 요소 (1) 과 (2) 및 하기 임의 요소 (3) 내지 (5) 를 포함한다:
(1) C=C, C=N 또는 N=N 의 이중 결합 구조;
(2) 이중 결합 구조 (1) 의 양 측에 (직접 또는 간접적으로) 결합된 환 구조;
(3) (1) 과 (2) 사이의 임의 연결기;
(4) (1) 의 탄소 원자에 대한 임의 치환기;
(5) 환 구조 (2) 에 대한 임의 치환기.
이중 결합 구조 (1) 은 바람직하게는 트랜스 형태를 갖는다. 둘 이상의 이중 결합 구조는 광색성 화합물의 분자 내에 존재할 수 있다. 둘 이상의 이중 결합 구조는 바람직하게는 공액된다.
환 구조 (2) 의 예는 벤젠 고리, 나프탈렌 고리 및 질소 함유 헤테로환 고리 (예, 피리디늄 고리, 벤조피리디늄 고리) 를 포함한다. 헤테로환 고리의 (질소 원자가 아닌) 탄소 원자는 바람직하게는 이중 결합 구조 (1) 의 탄소 원자 또는 질소 원자에 결합된다.
연결기 (3) 의 예는 -NH- 및 -CO- 를 포함한다. 그러나, 구조 (1) 과 (2) 는 바람직하게는 연결기 (3) 없이 서로 직접적으로 결합한다.
치환기 (4) 의 예는 아릴기 (예, 페닐) 및 시아노를 포함한다. 그러나, 구조 (1) 의 탄소 원자는 바람직하게는 어떠한 치환기 (즉, -CH=CH- 또는 -CH=N-) 도 갖지 않는다.
치환기 (5) 의 예는 알콕시기 (예, 메톡시, 헥실옥시), 시아노, 알킬기 (예, 부틸, 헥실) 및 알킬아미노기 (예, 디메틸아미노) 를 포함한다. 환 구조 (2) 가 벤젠 고리인 경우에, 치환기는 바람직하게는 벤젠 고리의 파라-위치에 결합된다. 하기에 기술한 바와 같이, 광색성 화합물이 화학적으로 중합체에 결합된 경우, 화학 결합에 대한 작용기는 치환기 (5) 로서 광색성 화합물에 도입된다.
광색성 화합물은 투명 지지체의 표면에 고정되어 배향층을 형성한다. 광색성 화합물을 고정하는 방법은, (a) 광색성 화합물 및 중합체의 혼합물을 지지체 상에 코팅하는 것; (b) 광색성 화합물을 중합체에 화학적으로 결합시키는 것; (c) 지지체의 표면 상에 광색성 화합물의 흡착을 야기시키는 것; 및 (d) 지지체의 표면에 광색성 화합물을 화학적으로 결합시키는 것을 포함한다.
액정 셀에 있어서, 광색성 화합물은 통상적으로 방법 (c) 또는 (d) 에 따라, 셀의 석영 유리판 기판의 표면 상에 흡착 또는 결합되었다. 그러나, 유리판보다는 플라스틱 필름 지지체가 디스플레이 장치의 중량을 감소시키기 위해, 광학 보상 시이트의 지지체로서 바람직하게 사용된다. 따라서, 방법 (a) 또는 (b) 는 광학 보상 시이트의 제조에 바람직하게 사용된다. 방법 (b) 는 광색성 화합물을 단단히 고정시키는데 더욱 바람직하게 사용된다.
방법 (a) 또는 (b) 에 사용된 중합체는 바람직하게는 친수성 중합체 (예, 젤라틴, 폴리비닐 알코올) 이다. 폴리비닐 알코올이 가장 바람직하게 사용된다.
광색성 화합물과 중합체 사이의 방법 (b) 에 의한 화학 반응은 중합체의 성질 (특히 작용기의 성질) 에 따라 결정된다. 중합체가 (폴리비닐 알코올과 같은) 히드록실기를 갖는 경우에, 광색성 화합물은 산 할라이드와 히드록실기 사이의 반응에 의해 중합체에 결합될 수 있다. 더욱 상세하게는, 할로겐화 아실기 (-COX, 여기에서, X 는 할로겐 원자임) 가 치환기로서 광색성 화합물에 도입된 다음, 연속되는 중합체의 히드록실기와 할로겐화 아실기 사이의 반응에 의해 상기 화합물은 중합체에 결합된다.
Ph-COX + HO-Pl → Ph-CO-O-Pl + HX
상기 식에서, Ph 는 광색성 화합물이며, Pl 은 중합체의 주사슬이다.
광감성 중합체는 광이성질화 중합체, 광이량화 중합체 및 광분해 중합체로 분류될 수 있다.
상기 언급한 광색성 화합물을 결합하는 중합체는 광이성질화 중합체의 대표예이다 (실질적으로 동일하다) . 광이량화 중합체의 예는 폴리비닐 신나메이트이다. 광분해 중합체의 예는 폴리이미드이다. 광분해형 폴리이미드는 일본 특허 공개 공보 제 5(1993) -34699 호, 제 6(1994)-289399 호, 제 8(1996)-122792 호 및 액정에 대한 강의 제 21 호, p 1672A17 (1996) 의 사본 (일어판)에 기술되어 있다.
층은 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 용매에 용해시키거나 분산시키고, 투명 지지체 상에 용액 또는 분산액을 코팅시킴으로써 형성될 수 있다. 배향층의 성분은 바람직하게는 어떠한 액정 특성도 갖고 있지 않다.
광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층은 바람직하게는 0.1 내지 5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 2 ㎛ 범위의 두께를 갖는다.
광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층을 형성한 후에, 상기 층을 단일 방향에서 적용된 광으로 조사하여 층의 정렬 기능을 활성화시킨다. X-선, 전자 빔, 자외선, 가시광선 또는 적외선 (열선) 이 광 조사에 사용될 수 있다. 자외선이 바람직하게 사용된다. 광원의 예는 저압 수은등 (살균등, 형광 화학등, 흑광), 고압 방전등 (고압 수은등, 금속 할로겐등) 및 단호 방전등 (초고압 수은등, 제논등, 수은 제논등) 을 포함한다.
광은 가능한한 단일 방향으로 조정된다. 단일 방향이란 층의 표면 상에 투영된 방향이 일치함을 의미한다. 단일 방향은 층의 표면에 대해 수평 또는 수직인 방향을 포함한다. 광의 방향은 바람직하게는 제조된 연속 광학 보상 시이트의 광학축이 연속 시이트의 장축 방향과 평행하도록 조정된다. 광 조사의 방향은 상술한 바와 같이 광학축을 조정하기 위해 통상적으로 장축 방향과 다르다. 두 방향 사이의 각은 배향층과 디스코틱 액정 화합물 사이의 관계에 의해 결정된다.
액정 셀에 관한 선행 기술에 따라, 광 조사는 양면 배향층 사이에 액정층을 형성한 후에 수행된다. 따라서, 상기 층은 셀의 기판 (지지체) 을 통해 광으로 조사된다. 반면에, 광학 보상 시이트의 제조에 있어서, 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 층을 형성하기 전에 광 조사를 수행하는 것이 가능하며, 바람직하다. 따라서, 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층은 층 전체에 단일 방향에서 적용된 광으로 (지지체를 통하지 않고) 직접적으로 조사될 수 있다. 액정 셀에 관한 선행 기술은 통상적으로 선형 편광을 사용하였다. 반면에, (편광되지 않은) 자연광이 광학 보상 시이트의 제조에 사용될 수 있다.
노광량은 바람직하게는, 2,000 내지 6,000 mJ/cm2, 더욱 바람직하게는 3,000 내지 5,000 mJ/cm2, 그리고 가장 바람직하게는 약 4,000 mJ/cm2 이다. 광 조사는 단시간 동안 정렬 기능을 활성화하기 위해 층을 가열하면서 수행될 수 있다. 가열 온도는 바람직하게는 40 내지 250 ℃ 범위이다.
[광학 이방성층]
광학 이방성층은 배향층에 의해 디스코틱 액정 화합물을 정렬하고, 디스코틱 액정 화합물의 정렬을 고정화함으로써 형성된다. 디스코틱 액정 화합물은 바람직하게는 중합 반응에 의해 고정된다.
디스코틱 액정 화합물은 다양한 문헌 [C.Destrade 등, Mol. Crysr. Liq. Cryst., 제 71 권, p 111 (1981); Japan Chemical Society, Quarterly Chemical Review (일어판), 제 5 장 및 제 10 장, 제 2 절 (1994); B.Kohne 등, Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., p 1794 (1985); 및 J.Zhang 등, J. Am. Chem. Soc., 제 116 권, p 2655 (1994)] 에 기술되어 있다. 디스코틱 액정 화합물의 중합 반응은 일본 특허 공개 공보 제 8(1996)-27284 호에 기술되어 있다.
중합성 기는 디스코틱 액정 화합물의 디스코틱 코어(core)에 결합되어 화합물의 중합 반응을 일으켜야 한다. 그러나, 중합성 기가 직접적으로 디스코틱 코어에 결합되면, 중합 반응에서 정렬을 유지하기가 어렵다. 따라서, 연결기가 디스코틱 코어와 중합성 기 사이에 도입된다. 따라서, 중합성 기를 갖는 디스코틱 액정 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 1 에 의해 나타내는 화합물이다.
상기 식에서, D 는 디스코틱 코어이며; L 은 이가의 연결기이며; P 는 중합성 기이며; 그리고, n 은 4 내지 12 의 정수이다.
디스코틱 코어 (D) 의 예는 하기에 나타낸다. 하기 예에서, LP (또는 PL) 은 이가의 연결기 (L) 과 중합성 기 (P) 의 조합을 의미한다.
상기 화학식 1 에서, 이가의 연결기 (L) 은 바람직하게는 알킬렌기, 아릴렌기, -CO-, -NH-, -O-, -S- 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. L 은 더욱 바람직하게는 알킬렌기, 아릴렌기, -CO-, -NH-, -O- 및 -S- 로 이루어진 군으로부터 선택되는 둘 이상의 이가의 기를 함유하는 이가의 연결기이다. L 은 더욱 바람직하게는 알킬렌기, 아릴렌기, -CO- 및 -O- 로 이루어진 군으로부터 선택되는 둘 이상의 이가의 기를 함유하는 이가의 연결기이다. 알킬렌기는 바람직하게 1 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는다. 아릴렌기는 바람직하게는 6 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는다.
이가의 연결기 (L) 의 예는 하기에 나타낸다. 하기 예에서, 좌측은 디스코틱 코어 (D) 에 결합되고, 우측은 중합성 기 (P) 에 결합된다.
L1 : -알킬렌-CO-O-알킬렌-O-CO-
L2 : -알킬렌-CO-O-알킬렌-O-
L3 : -알킬렌-CO-O-알킬렌-O-알킬렌-
L4 : -알킬렌-CO-O-알킬렌-
L5 : -O-알킬렌-O-CO-
L6 : -O-알킬렌-O-
L7 : -O-알킬렌-O-CO-NH-알킬렌-
L8 : -O-알킬렌-S-알킬렌-
L9 : -O-알킬렌-
L10 : -CO-아릴렌-O-알킬렌-O-CO-
L11 : -CO-아릴렌-O-알킬렌-
L12 : -CO-아릴렌-O-알킬렌-O-
L13 : -CO-NH-알킬렌-
L14 : -NH-알킬렌-O-CO-
L15 : -NH-알킬렌-O-
L16 : -S-알킬렌-S-알킬렌-
L17 : -S-알킬렌-
L18 : -S-알킬렌-O-
L19 : -O-CO-아릴렌-알킬렌-O-CO-
중합성 기 (P) 는 중합 반응에 의해 결정된다. 중합성 기 (P) 의 예는 하기에 나타낸다.
상기 중합성 기 (P) 는 바람직하게는 불포화 중합성 기 (P1, P2, P3, P7, P8) 또는 에폭시기 (P6) 이며, 더욱 바람직하게는 불포화 중합성 기이며, 그리고 가장 바람직하게는 에틸렌계 불포화기 (P1, P7, P8) 이다.
화학식 1 에서, n 은 4 내지 12 의 정수이며, 이는 디스코틱 코어 (D) 의 화학 구조에 의해 결정된다. L 및 P 의 4 내지 12 개의 조합은 서로 상이할 수 있다. 그러나, 상기 조합은 바람직하게는 동일하다.
막대형 액정 화합물 및 기타 저 또는 고분자 화합물은 디스코틱 액정 화합물과 혼합되어, 액정상 또는 정렬 온도를 조정하거나, 중합 반응을 촉진 또는 저해할 수 있다. 혼합물 내에서 디스코틱 액정 화합물의 비율은 바람직하게는 50 중량% 이상이며, 더욱 바람직하게는 80 중량% 이상이다.
디스코틱 액정 화합물을 함유하는 층은 디스코틱 액정 화합물, 중합 개시제 및 기타 임의 성분을 함유하는 용액을 그 배향층 상에 코팅함으로써 형성될 수 있다.
상기 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 층은 바람직하게는 0.5 내지 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 30 ㎛ 범위의 두께를 갖는다.
디스코틱 액정상은 칼럼상, 디스코틱 네마틱상 및 키랄 디스코틱 네마틱상으로 분류될 수 있다. 칼럼상에서, 디스코틱 코어는 분자간 힘에 의해 칼럼처럼 쌓여진다. 디스코틱 네마틱상에서, 디스코틱 코어의 광학축은 평행이며, 반면 코어의 중력 중심은 불규칙적으로 응집된다. 키랄 디스코틱 네마틱상은 막대형 액정 화합물의 콜레스테릭(cholesteric)상과 유사하다. 광학 보상 시이트에서, 디스코틱 액정 화합물은 바람직하게는 디스코틱 네마틱상의 형태이다.
액정 화합물의 분자를 통계학적으로 단일 방향을 따라 배열하여, 광학 보상 시이트 내에 그 화합물을 사용하여야 한다. 디스코틱 액정 화합물은 미시적 정렬 영역을 포함하며, 그의 각각은 특정 배향 방향을 갖는다. 디스코틱 액정 화합물은 또한 열적으로 안정한 거시적 다중 영역을 형성하며, 이는 광학적으로 이방성을 나타내지 않는다. 따라서, 광학적 등방성 지지체 상에 제공된 디스코틱 액정 화합물은 광학 이방성을 나타내지 않는다. 배향층은 디스코틱 액정 화합물의 단일 영역 특성을 활성화하는 요소이다.
디스코틱 액정 화합물은 통상적으로 70 ℃ 이상의 온도 (바람직하게는 70 내지 300 ℃, 더욱 바람직하게는 70 내지 170 ℃) 에서 배향층의 기능에 의해 디스코틱 네마틱상을 형성한다. 따라서, 디스코틱 액정 화합물을 바람직하게는 70 ℃ 이상의 온도에서 가열하여 화합물을 정렬한다. 가열 절차는 바람직하게는 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 층의 표면이 자유 계면을 갖는 동안 수행된다 (반면에, 상기 표면은 완전히 건조되지 않는다).
디스코틱 액정 화합물의 정렬을 평면위에서 단일 방향을 따라 형성시킬 수 있다. 하지만, 정렬을 수직 방향으로 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 디스코틱 액정 화합물은 정렬의 방향이 배향층의 표면으로부터 광학 이방성 층의 표면으로 점진적으로 변화되는 혼성 정렬을 가질 수 있다.
정렬 디스코틱 액정 화합물은 정렬이 유지되면서 고정된다. 화합물은 바람직하게는 중합 반응에 의해 고정된다. 중합 반응을 열중합 개시제를 이용한 열 반응 및 광중합 개시제를 이용한 광 반응으로 분류할 수 있다. 광 중합 반응이 바람직하다.
광중합 개시제의 예는 α-카르보닐 화합물 (미국 특허 제 2,367,661 호, 제 2,367,670 호 기재), 아실로인 에테르 (미국 특허 제 2,448,828 호 기재), α-탄화수소 치환 아실로인 화합물 (미국 특허 제 2,722,512 호 기재), 다중환 퀴논 화합물 (미국 특허 제 2,951,758 호, 제 3,046,127 호 기재), 트리아릴이미다졸 및 p-아미노페닐 케톤의 조합물 (미국 특허 제 3,549,367 호 기재), 아크리딘 또는 페나진 화합물 (일본 특허 공개 공고 제 60(1985)-105667 호 및 미국 특허 제 4,239,850 호 기재) 및 옥사디아졸 화합물 (미국 특허 제 4,212,970 호 기재) 을 포함한다.
광 중합 개시제의 양은 층의 코팅 용액의 고체 함량을 기준으로 바람직하게는 0.01 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5 중량% 의 범위이다.
광중합을 위한 광 조사는 바람직하게는 자외선에 의해 수행된다. 배향층의 형성에 대조적으로, 단일 방향으로 광을 발산할 필요는 없다. 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 층의 전체 표면을 중합 반응을 위해 필요한 광 에너지로 조사한다.
노광 에너지는 바람직하게는 20 내지 5,000 mJ, 더욱 바람직하게는 100 내지 800 mJ 의 범위이다. 광조사는 층을 가열하는 동안 광 중합 반응을 촉진시키기 위해 수행할 수 있다.
[액정 디스플레이]
액정 디스플레이는 액정 셀, 편광 시이트, 및 액정 셀과 편광 시이트사이에 제공되는 광학 보상 시이트를 포함한다.
액정 셀은 한쌍의 기판, 막대형 액정 화합물 (TN, STN, IPS 또는 OCB 형) 및 전극층을 포함한다. 각각의 기판은 배향층 (양면 배향층) 을 가진다. 막대형 액정 화합물이 배향층사이에 제공된다.
액정셀에서, 광 조사에 의해 활성화된 배향층은 여전히 실험단계에 있다. 따라서, 액정 셀의 배향층은 바람직하게는 통상적인 방법에 따라, 즉 중합체 (폴리이미드 또는 폴리비닐 알콜) 막을 천으로 러빙함으로써 제조한다.
광학 보상 시이트의 광학 이방성층의 표면은 액정 셀의 기판의 표면에 부착된다.
참고예 1a
스피로피란 및 아미노프로필트리에톡시실란 (ATS) 의 혼합물을 얼음으로 냉각시키면서 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC) 의 존재하에 디클로로메탄에서 커플링 반응을 수행하였다. 침전물을 여과한 후, 에탄올을 혼합물에 첨가하여 기판의 표면에 결합되어야할 실릴 스피로피란 용액을 제조하였다. 세척된 석영 기판 (12 × 35 mm)을 상기 제조 용액에 10 분간 실온에서 담그고, 3 분간 120 ℃ 에서 가열하였다. 기판을 클로로포름내에 초음파로 세척하였다. 이에, 스피로피란 (광색성 화합물)이 석영 기판의 표면에 화학적으로 결합되었다.
(스피로피란)
기판의 표면을 500 W 의 고압 수은등으로부터 추출된 365 ㎚ 의 선형 편광으로 조사 (1 차 조사) 하였다. 광의 입사각은 80°이었고, 기판의 장축 방향과 광이 적용되는 방향 사이의 각은 0°이었다. 광 조사를 5 분간 수행하였다. 하기 디스코틱 액정 화합물 및 광 중합 개시제 (Irgacure 907) 의 혼합물 10 중량% 2-부타논 용액을 형성된 배향층상에 코팅하고 건조시켰다. 형성층을 5 분간 90 ℃ 에서 방치하였다. 다음에 층을 500 W 의 고 수은 등으로부터 365 ㎚ 의 광으로 조사 (2 차 조사) 하고 냉각시켰다.
(디스코틱 액정 화합물)
수득된 표본을 테이블 위에 두고 편광 현미경으로 관찰하였다. 표본에서 슐리에렌(Schlierene) 조직은 관찰되지 않았다. 테이블을 회전시킴에 따라, 표본의 밝기가 변하였다. 밝기의 변화는 주기적이었다. 그 결과로부터 명백하듯이, 액정 화합물은 단일 방향을 따라 단일영역 정렬의 형태로 고정되었다.
또한, 표본을 3 일간 방치하고, 상기 언급한 바와 동일한 방법으로 편광 현미경으로 관찰하였다. 그 결과로서, 동일한 광학 특성이 관찰되었다.
참고예 1b
수은 등으로부터 365 ㎚ 선형 편광의 조사 (1 차 조사) 를 수행하지 않는 것을 제외하고는, 참고예 1a 의 절차를 반복하였다.
수득된 표본을 테이블 위에 두고 편광 현미경으로 관찰하였다. 슐리에렌 조직이 표본의 전 표면에 걸쳐 관찰되었다. 그 결과 명백히, 액정 화합물은 정렬되지 않고 고정되었다.
참고예 1c
액정 화합물에 대한 2 차 조사를 수행하지 않고, 광학 이방성층을 급속히 냉각시켜 형성시키는 것을 제외하고는, 참고예 1a 의 절차를 반복하였다.
수득된 표본을 테이블 위에 두고 편광 현미경으로 관찰하였다. 표본에서 슐리에렌 조직은 관찰되지 않았다. 액정 화합물은 참고예 1a 에서와 동일한 방법으로 단일 방향을 따라 단일영역 정렬의 형태로 고정되었다.
또한, 표본을 3 일간 방치하고, 참고예 1a 에서와 동일한 방법으로 편광 현미경으로 관찰하였다. 그 결과로서, 다중 영역의 침형 결정상이 모든 표면에 걸쳐 형성되었다. 표본의 광학 이방성 특성은 3 일간 감소되었다.
참고예 2a
하기 폴리이미드를 석영 기판의 표면에 결합하였다.
(폴리이미드)
기판의 표면을 500 W 의 고압 수은 등으로부터 추출된 240 내지 260 ㎚ 의 선형 편광으로 조사 (1 차 조사) 하였다. 광의 입사각은 80°이었고, 기판의 장축 방향과 광이 적용되는 방향 사이의 각은 0°이었다. 광 조사를 20 분간 수행하였다. 참고예 1a 에서 사용된 디스코틱 액정 화합물 및 광중합 개시제 (Irgacure 907) 의 혼합물 10 중량% 2-부타논 용액을 상기의 형성된 배향층에 코팅하고 건조시켰다. 형성층을 5 분간 90 ℃ 에서 방치하였다. 다음에 층을 500 W 의 고압 수은 등으로부터 365 ㎚ 의 광으로 조사 (2 차 조사) 하고 냉각시켰다.
수득된 표본을 테이블 위에 두고 편광 현미경으로 관찰하였다. 표본에서 슐리에렌 조직은 관찰되지 않았다. 테이블을 회전시킴에 따라, 표본의 밝기가 변하였다. 밝기의 변화는 주기적이었다. 그 결과 명백하게, 액정 화합물은 단일 방향을 따라 단일영역 정렬의 형태로 고정되었다.
또한, 표본을 3 일간 방치하고, 상기 언급한 바와 동일한 방법으로 편광 현미경으로 관찰하였다. 그 결과로서, 동일한 광학 특성이 관찰되었다.
참고예 2b
수은 등으로부터 240 내지 260 ㎚ 선형 편광의 조사 (1 차 조사) 를 수행하지 않는 것을 제외하고는, 참고예 2a 의 절차를 반복하였다.
수득된 표본을 테이블 위에 두고 편광 현미경으로 관찰하였다. 슐리에렌 조직이 표본의 전 표면에 걸쳐 관찰되었다. 그 결과 명백히, 액정 화합물은 정렬되지 않고 고정되었다.
참고예 2c
액정 화합물에 대한 2 차 조사를 수행하지 않고, 광학 이방성층을 급속히 냉각시켜 형성시키는 것을 제외하고는, 참고예 2a 의 절차를 반복하였다.
수득된 표본을 테이블 위에 두고 편광 현미경으로 관찰하였다. 표본에서 슐리에렌 조직은 관찰되지 않았다. 액정 화합물은 참고예 2a 에서와 동일한 방법으로 단일 방향을 따라 단일영역 정렬의 형태로 고정되었다.
또한, 표본을 3 일간 방치하고, 참고예 2a 에서와 동일한 방법으로 편광 현미경으로써 관찰하였다. 그 결과로서, 다중 영역의 침형 결정상이 모든 표면에 걸쳐 형성되었다. 표본의 광학 이방성 특성은 3 일간 감소되었다.
실시예 1
(투명 지지체의 제조)
투명 폴리에테르술폰 필름 (두께 : 170 ㎛) 을 지지체로서 사용하였다. 젤라틴 초벌층 (두께 : 0.5 ㎛) 을 투명 지지체의 한면상에 코팅하였다.
(광 이성질화 중합체의 합성)
완전히 비누화된 폴리비닐 알콜 (중합도 : 500) 및 4-(4-헥실페닐아조)-페녹시아세틸 클로리드를 디메틸 포름아미드와 아세톤의 혼합물에 용해시켰다. 용액을 5 시간 동안 가열하여 아조벤젠 단위체 (광색성 화합물) 16 중량% 이 폴리비닐 알콜에 도입된 하기 광 이성질화 중합체를 합성하였다.
(광 이성질화 중합체)
(배향층의 형성)
광 이성질화 중합체에, 글루타르알데히드 (중합체 0.5 중량%) 를 첨가하였다. 혼합물을 물과 메탄올의 혼합물에 용해시켜 2.5 중량% 용액을 제조하였다. 용액을 젤라틴 초벌층에 코팅하고 건조시켰다. 층을 85 ℃ 에서 가열하면서 형성층을 500 W 의 초고압 수은 등으로부터 365 ㎚ 의 (편광이 아닌) 평행 광으로 조사 (1 차 조사) 하였다. 광의 입사각은 60°이고, 기판의 장축 방향과 광이 적용된 방향사이의 각은 45°였다. 광조사를 5 분간 수행하였다. 광조사후, 표본을 냉각시켜 배향층을 형성하였다.
(광학 이방성층의 형성)
참고예 1a 에서 사용된 디스코틱 액정 화합물을 광중합 개시제 (Irgacure 907, 디스코틱 액정 화합물 0.1 중량%) 와 혼합하였다. 혼합물을 2-부타논에 용해시켜 10 중량% 용액을 제조하였다. 용액을 배향층에 코팅하고 건조시켰다. 형성층을 5 분간 90 ℃ 에서 방치하였다. 다음에 상기 층을 500 W 의 초고압 수은 등으로부터 365 ㎚ 의 광으로 조사 (2 차 조사) 하고 냉각시켰다. 이에, 광학 보상 시이트가 제조되었다.
(광학 보상 시이트의 평가)
수득된 광학 보상 시이트를 교차된 2 개의 편광판 사이에 삽입하고, 투과도를 관찰하였다. 그 결과로서, 편광판의 축과 시이트의 장축 방향 사이의 각이 45°일 때 광은 거의 투과되지 않았다. 결과로부터 명백히, 디스코틱 액정 화합물은 배향층에 함유된 아조벤젠상에의 광 조사 방향에 상응하는 방향을 따라 정렬되었다. 또한, 정렬 결점의 수를 셈하였다. 그 결과로서, 시이트 1 m2 당 결점의 평균수는 3 이었다. 또한, 시이트를 3 일간 방치하고, 상기 언급한 바와 같은 방법으로 관찰하였다. 그 결과로서, 동일한 광학적 특성이 관찰되었다.
광학 보상 시이트를 액정 셀 및 편광 시이트사이에 두어 액정 디스플레이 장치를 제조하였다. 제조된 장치는 넓은 시야각 및 고 해상을 갖는 선명한 이미지를 나타냈다. 또한, 통상적으로 먼지에 의해 야기되는 일그러짐 또는 색상 불량은 이미지에 관찰되지 않았다.
비교예 1
배향층의 정렬 기능이 광 조사가 아닌, 층을 천으로 러빙함으로써 주어지는 것을 제외하고는, 실시예 1 의 절차를 반복하였다. 제조된 광학 보상 시이트의 광학적 특성은 실시예 1 에서 제조된 시이트의 것과 유사하였다. 하지만, 시이트 1 m2 당 결점의 평균 수는 7 이었다.
비교예 2
1차 노광을 수행하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1 의 절차를 반복하였다. 수득된 시이트를 장기간 동안 90 ℃ 에서 방치하였다. 하지만, 디스코틱 액정 화합물은 전혀 정렬되지 않았고, 디스코틱 액정 화합물의 슐리에렌 조직은 여전히 남아있었다.
비교예 3
2차 노광을 수행하지 않고, 광학 이방성층을 급속히 냉각시켜 형성하는 것을 제외하고는, 실시예 1 의 절차를 반복하였다.
수득된 시이트를 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 관찰하였다. 시이트에 아무런 슐리에렌 조직도 관찰되지 않았다. 액정 화합물은 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 단일 방향을 따라 단일영역 정렬의 형태로 고정되었다.
또한, 표본을 3일간 방치하고, 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 관찰하였다. 그 결과, 다중영역의 침형 결정상이 모든 표면에 걸쳐 형성되었다. 시이트의 광학 이방성 특성은 3 일간 감소되었다.
고광학순도를 갖고 정렬 결함이 거의 없는 광학 보상 시이트는 광조사에 의해 활성화된 배향층을 사용함으로써 수득될 수 있다. 또한, 광조사는 넓은 영역이 동시에 광으로 조사될 수 있기 때문에 대량 생산에 적합하다. 또한, 광조사는 단일 방향으로 정확히 수행될 수 있으므로 광학 보상 시이트의 광학축을 조정하기가 쉽다.
상기에 언급한 이유로, 광조사에 의해 활성화된 배향층은 광학 보상 시이트에 유리하게 사용될 수 있다.
제조된 액정 디스플레이 장치는 넓은 시야각 및 고 해상을 갖는 선명한 이미지를 나타냈다. 또한, 통상적으로 먼지에 의해 야기되는 일그러짐 또는 색상 불량은 이미지에 관찰되지 않았다.
도 1 은 광학 보상 시이트의 제조 방법의 제 1 단계 후의 상태를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 2 는 광학 보상 시이트의 제조 방법의 제 2 단계 후의 상태를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 3 은 광학 보상 시이트의 제조 방법의 제 3 단계 후의 상태를 도식적으로 보여주는 단면도이다.
도 4 는 광학 보상 시이트의 제조 방법의 제 4 단계 후의 상태를 도식적으로 보여주는 단면도이다.

Claims (18)

  1. 투명 지지체, 배향층 및 광학 이방성층을 순서대로 포함하며, 상기 광학 이방성층은 정렬되고 고정된 디스코틱 액정 화합물을 함유하고, 상기 배향층은 디스코틱 액정 화합물을 정렬하는 기능을 가지며, 상기 배향층의 기능은 단일 방향에서 적용된 광으로 층을 조사함으로써 활성화되는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트.
  2. 제 1 항에 있어서, 투명 지지체가 플라스틱 필름으로 제조된 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트.
  3. 제 1 항에 있어서, 투명 지지체가 연속 필름으로 제조된 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트.
  4. 제 1 항에 있어서, 배향층이 광색성 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트.
  5. 제 4 항에 있어서, 광색성 화합물이 배향층내에 함유된 중합체에 화학적으로 결합된 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트.
  6. 제 1 항에 있어서, 배향층이 광감성 중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트.
  7. 제 1 항에 있어서, 정렬된 디스코틱 액정 화합물을 중합에 의해 고정시키는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트.
  8. 제 1 항에 있어서, 정렬된 디스코틱 액정 화합물이 디스코틱 네마틱 상 형태인 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트.
  9. 투명 지지체, 배향층 및 광학 이방성층을 순서대로 포함하고, 상기 배향층은 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하며, 상기 광학 이방성층은 정렬되고 고정된 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트.
  10. 하기 순서의 단계를 포함하는, 광학 보상 시이트의 제조 방법 :
    (1) 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층을 투명 지지체 상에 형성하는 단계;
    (2) 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층을 단일 방향에서 적용된 광으로 조사시키는 단계;
    (3) 중합성 기를 갖는 디스코틱 액정 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 층을 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층 상에 형성하는 단계; 및
    (4) 디스코틱 액정 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 층을 광으로 조사시키는 단계.
  11. 제 10 항에 있어서, 투명 지지체가 연속 필름으로 제조된 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트의 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층을 단계 (2) 에서 상기 층에 대해 단일 방향에서 적용된 광으로 조사시키는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트의 제조 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층을 단계 (2) 에서 상기 층에 대해 단일 방향에서 적용된 천연광으로 조사시키는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트의 제조 방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 광색성 화합물 또는 광감성 중합체를 함유하는 층을 단계 (2) 에서 40 내지 250 ℃ 의 온도로 가열하면서 단일 방향에서 적용된 광으로 조사시키는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트의 제조 방법.
  15. 제 10 항에 있어서, 디스코틱 액정 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 층을 단계 (3) 이후에 70 내지 300 ℃ 의 온도에서 가열하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시이트의 제조 방법.
  16. 액정 셀, 편광 시이트, 및 액정 셀과 편광 시이트 사이에 제공된 광학 보상 시이트를 포함하는 액정 디스플레이로서, 상기 광학 보상 시이트는 투명 지지체, 배향층 및 광학 이방성층을 순서대로 포함하고, 상기 광학 이방성층은 정렬되고 고정된 디스코틱 액정 화합물을 함유하며, 상기 배향층은 디스코틱 액정 화합물을 정렬하는 기능을 가지며, 이때 배향층의 기능은 단일 방향에서 적용된 광으로 층을 조사시킴으로써 활성화되는 것을 특징으로하는 액정 디스플레이.
  17. 제 16 항에 있어서, 액정 셀이 각각 배향층을 갖는 한쌍의 기판, 기판의 배향층 사이에 제공된 막대형 액정 화합물 및 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  18. 제 17 항에 있어서, 액정 셀의 배향층이 폴리비닐 또는 폴리이미드 막을 러빙 (rubbing)함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
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