KR100670566B1 - 광시야각 편광판 및 액정 표시 장치 - Google Patents

광시야각 편광판 및 액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100670566B1
KR100670566B1 KR1019990013972A KR19990013972A KR100670566B1 KR 100670566 B1 KR100670566 B1 KR 100670566B1 KR 1019990013972 A KR1019990013972 A KR 1019990013972A KR 19990013972 A KR19990013972 A KR 19990013972A KR 100670566 B1 KR100670566 B1 KR 100670566B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
viewing angle
polarizing plate
liquid crystal
wide viewing
film
Prior art date
Application number
KR1019990013972A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990083341A (ko
Inventor
사이키유지
미야다케미노루
사쿠라모토다카후미
요시미히로유키
Original Assignee
닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP12688298A external-priority patent/JP4015271B2/ja
Priority claimed from JP07572899A external-priority patent/JP4251704B2/ja
Application filed by 닛토덴코 가부시키가이샤 filed Critical 닛토덴코 가부시키가이샤
Publication of KR19990083341A publication Critical patent/KR19990083341A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100670566B1 publication Critical patent/KR100670566B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3016Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133631Birefringent elements, e.g. for optical compensation with a spatial distribution of the retardation value
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00Materials and properties
    • G02F2202/40Materials having a particular birefringence, retardation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2413/00Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
    • G02F2413/01Number of plates being 1

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 액정 표시 장치의 시각 인식 측 표면에 배치될 때 위상차에 의한 시야각 보상 기능 및 광확산에 의한 시야각 확대 기능과 함께 콘트라스트의 저하 또는 표시상의 흐림 발생이 거의 또는 전혀 없는 광시야각 편광판 및 당해 광시야각 편광판을 포함하는 액정 표시 장치를 개발하는데 있으며, 이의 해결 방안으로서 본 발명은, 복굴절성 필름이 미소영역이 분산 함유되어 있는 투명 수지 필름을 포함하고, 직선편광이 최대 투과율을 나타내는 축방향을 △n2 방향, △n2 방향의 미소영역과 다른 부분 사이의 굴절률차를 △n2 , △n2 방향과 직교하는 방향을 △n1 방향, △n1 방향의 미소영역과 다른 부분 사이의 굴절률차를 △n1이라고 했을 때, △n2가 0.03 이하이고 △n1이 △n2보다 큰 관계식에 따르며, 복굴절성 필름의 △n1 방향 및 지연상축과 편광판의 투과축이 서로 평행임을 특징으로 하는, 면내 평균 위상차가 50 내지 200㎚인 복굴절성 필름과 편광판의 적층체를 포함하는 광시야각 편광판과 광시야각 편광판을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
액정 표시 장치, 광시야각 편광판

Description

광시야각 편광판 및 액정 표시 장치{Wide viewing angle polarizing plate and liquid crystal display}
도 1은 광시야각 편광판 예의 단면도이다.
도 2는 복굴절성 필름과 편광판의 배치 관계 설명도이다.
도 3은 액정 표시 장치 예의 단면도이다.
도 4는 기타 다른 액정 표시 장치 예의 단면도이다.
<도면 부호의 설명>
1 : 복굴절성 필름(e : 미소영역)
2, 21, 22 : 접착층
3, 31 : 편광판
4 : 액정 셀
5 : 경면 반사판
본 발명은 투과형, 반사형 또는 투과반사형 액정 표시 장치의 시각 인식성을 향상시키는데 적합한 광시야각 편광판에 관한 것이다.
액정 표시 장치의 시야각 확대 또는 위상차 변화 보상을 위한 광시야각 편광판으로서 지금까지 편광판과 광분산판 또는 위상차판의 적층체를 포함하는 것이 공지되어 있다(일본 공개특허공보 제(평)9-258013호 및 제(평)9-325216호). 그러나, 광시야각 편광판은 콘트라스트 저하 또는 표시상 흐림이 일어나기 쉽고 시야각의 확대를 위해 무엇인가가 필요하다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 액정 표시 장치의 시각 인식 측 표면에 배치될 때 위상차에 의한 시야각 보상 기능 및 광확산에 의한 시야각 확대 기능과 함께 콘트라스트 저하 또는 표시상 흐림이 거의 또는 전혀 없는 광시야각 편광판 및 이와 같은 광시야각 편광판을 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 복굴절성 필름이 미소영역이 분산 함유되어 있는 투명 수지 필름을 포함하고, 직선편광이 최대 투과율을 나타내는 축방향을 △n2 방향, △n2 방향의 미소영역과 다른 부분 사이의 굴절률차를 △n2 , △n2 방향과 직교하는 방향을 △n1 방향, △n1 방향의 미소영역과 다른 부분 사이의 굴절률차를 △n1이라고 했을 때, △n2가 0.03 이하이고 △n1이 △n2보다 큰 관계식에 따르며, 복굴절성 필름의 △n1 방향 및 지연상축과 편광판의 투과축이 서로 평행임을 특징으로 하는, 면내 평균 위상차가 50 내지 200㎚인 복굴절성 필름과 편광판의 적층체를 포함하는 광시야각 편광판을 제공한다.
본 발명의 광시야각 편광판은 면내 평균 위상차가 50 내지 200㎚인 복굴절성 필름과 편광판의 적층체를 포함하고, 여기서, 복굴절성 필름은 미소영역이 분산 함유되어 있는 투명 수지 필름을 포함하고, 직선편광이 최대 투과율을 나타내는 축방향을 △n2 방향, △n2 방향의 미소영역과 다른 부분 사이의 굴절률차를 △n2 , △n2 방향과 직교하는 방향을 △n1 방향, △n1 방향의 미소영역과 다른 부분 사이의 굴절률차를 △n1이라고 했을 때, △n2가 0.03 이하이고 △n1이 △n2보다 큰 관계식에 따르며, 복굴절성 필름의 △n1 방향 및 지연상축과 편광판의 투과축이 서로 평행임을 특징으로 한다.
상기한 광시야각 편광판의 양태는 도 1에 나타나 있다. 도면 부호(1)는 복굴절성 필름을 가리킨다. 도면 부호(3)은 편광판을 나타낸다. 기호(e)는 복굴절성 필름(1)내의 미소영역을 가리킨다. 도면 부호(2)는 임의로 배치되는 접착층이다. 복굴절성 필름(1)은 1장의 필름 또는 다수의 복굴절성 필름의 적층체로 이루어질 수 있다.
미소영역이 분산 함유된 투명 수지 필름으로 이루어진 복굴절성 필름은 일본공개특허공보 제(평)9-274108호에 기술된 적절한 방법, 예를 들면, 필름이 연신될 때 상이한 복굴절률을 갖는 영역이 형성되도록 수지 및 액정과 같이 투명성이 우수한 하나 이상의 적절한 물질을 배합하여 필름을 형성하는 것을 포함한 방법에 의해 제조될 수 있다. 좀더 상세히 설명하면, 미소영역이 분산 함유된 투명 수지 필름으로 만든 복굴절성 필름은 투명 수지 필름을 형성하기 위한 하나 이상의 수지와 미소영역을 형성하기 위한 하나 이상의 액정성 열가소성 수지를 혼합하고, 이 혼합물로부터 액정성 열가소성 수지가 미소영역의 형태로 분산 함유된 투명 수지 필름을 형성한 다음, 이 필름을 상이한 복굴절률을 갖는 영역이 형성되도록 적절히 배향시키는 것을 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 혼합물의 예로는 수지와 액정의 혼합물, 등방성 수지와 이방성 수지의 혼합물 및 이방성 수지의 혼합물이 포함된다. 미소영역의 분산분배 관점에서 볼 때 상 분리가 되는 혼합물이 바람직하다. 혼합될 물질의 혼화성을 적절히 선택함으로써 미소영역의 분산분배를 조절할 수 있다. 상 분리는 비혼화성 물질을 용매로 처리하여 용액을 만드는 것을 포함하는 방법 및 가열로 용융시키면서 혼화성 물질을 혼합하는 것을 포함하는 방법과 같은 적절한 방법으로 달성할 수 있다.
상기한 중합체와 액정의 혼합물 또는 등방성 중합체와 이방성 중합체의 혼합물은 임의 온도와 연신비로 배향시켜 목적하는 배향 필름을 형성할 수 있다. 한편, 상기한 이방성 중합체의 혼합물은 상기 △n2 방향의 굴절률이 상기 △n2 를 만족시키는 임의 연신비로 배향시켜 목적하는 배향 필름을 형성할 수 있다.
이방성 중합체는 배향방향의 굴절률이 변화되는 특징에 따라 양성 또는 음성 이방성 중합체로서 분류할 수 있다. 본 발명은 양성 이방성 중합체나 음성 이방성 중합체 중 어느 것도 사용할 수 있다. 또한, 양성 이방성 중합체의 혼합물, 음성 이방성 중합체의 혼합물 또는 양성 이방성 중합체와 음성 이방성 중합체의 혼합물이 사용될 수 있다. 배향 처리의 관점에서 볼 때, 우수한 연성을 갖는 중합체가 취성 중합체보다 바람직하다.
상기 투명 수지 필름을 형성하는 수지로서는 광투과성, 특히 광투과율이 우수한 적당한 수지가 사용될 수 있는데 어떠한 특별한 제한도 없다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 수지의 내열성은 적절히 예정할 수 있다. 상기 수지의 예로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 나프탈레이트와 같은 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌과 이크릴로니트릴-스티렌 공중합체와 같은 스티렌 수지, 및 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 사이클로 또는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀과 에틸렌-프로필렌 공중합체와 같은 올레핀 수지가 포함된다.
상기 수지의 다른 예로는 폴리메틸 메타크릴레이트와 같은 아크릴계 수지, 셀룰로즈 디아세테이트와 셀룰로즈 트리아세테이트와 같은 셀룰로즈 수지, 나일론과 방향족 폴리아미드와 같은 아미드 수지, 카보네이트 수지, 비닐 클로라이드 수지, 이미드 수지, 설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리에테르 에테르 케톤 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지, 비닐 알코올 수지, 비닐리덴 클로라이드 수지, 비닐 부티랄 수지, 아크릴레이트 수지, 폴리옥시메틸렌 수지 및 이들의 혼합물이 포함된다. 내열성 등의 관점에서 볼 때, 유리 전이 온도가 70℃ 이상, 특히 80℃ 이상, 더욱 특히 100℃ 이상인 수지가 바람직하다. 액정 표시 장치 등이 사용되는 경우에는, 가시 범위에서 광투과율이 우수한 수지가 바람직하게 사용된다.
한편, 미소영역을 형성하기 위한 액정성 열가소성 수지로서 가열용융될 수 있는 주쇄형 및 측쇄형 중합체와 같은 적절한 액정 중합체가 있을 수 있다. 따라서, 본 발명에서 사용가능한 액정성 열가소성 수지의 종류는 특정적으로 제한되지 않는다. 배향상태에 의한 상기 굴절률차 △n1와 △n2의 조절성 관점에서 볼 때, 50℃ 이상의 유리 전이 온도를 나타내고, 함께 혼합될 투명 수지 필름을 형성하기 위한 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 온도 범위에서 네마틱 액정상인 수지가 바람직하다. 이러한 수지의 특정 예로는 하기 화학식 1로 표시되는 단량체 단위를 갖는 측쇄형 액정 중합체가 포함된다:
Figure 111999003660218-pat00001
상기식에서,
X는 직쇄, 측쇄 및 환쇄와 같은 적절한 연결쇄에 의해 형성될 수 있는 액정성 열가소성 수지의 주쇄를 형성하는 골격 그룹을 나타낸다. 이와 같은 골격 그룹의 특정 예로는 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리-α-할로아크릴레이트, 폴리-α-시아노아크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메타크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르, 폴리이미드 및 폴리실록산이 포함된다.
Y는 주쇄로부터 분지된 스페이서 그룹을 나타낸다. 굴절률 등을 조절하기 위한 복굴절성 필름의 형성성 관점에서 볼 때, 스페이서 그룹 Y는 바람직하게는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌 또는 헥실렌이다. 이들 그룹 가운데 특히 바람직한 것은 에틸렌이다.
한편, Z는 수지에 네마틱 배향성을 부여하는 메소겐 그룹을 나타낸다. 이러한 메소겐 그룹의 예로는 다음의 화합물을 들 수 있다:
Figure 111999003660218-pat00002
상기 화합물에서 말단 치환체 A는 시아노 그룹, 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알콕시 그룹, 옥스알킬 그룹 및 불소 또는 염소에 의해 치환된 하나 이상의 수소원자 를 갖는 할로알킬, 할로알콕시 또는 할로알케닐 그룹과 같은 적당한 그룹일 수 있다.
상기 화학식 1에서, 스페이서 그룹 Y와 메소겐 그룹 Z는 서로 에테르 결합(즉, -O-)으로 연결될 수 있다. 메소겐 그룹 Z에서 페닐 그룹은 할로겐에 의해 치환된 하나 또는 두개의 수소원자를 가질 수 있다. 바람직한 할로겐은 경우에 따라 염소 또는 불소이다.
상기의 네마틱 배향성 측쇄형 액정 중합체(액정성 열가소성 수지)는 상기 화학식 1의 단량체 단위를 갖는 단독중합체 또는 공중합체와 같은 적절한 액정성 열가소성 수지일 수 있다. 특히, 모노도메인 배향성이 우수한 액정성 열가소성 수지가 바람직하다.
상기 네마틱 배향성 액정성 열가소성 수지를 포함한 복굴절성 필름은, 예를 들면, 투명 수지 필름을 형성하기 위한 수지와 유리 전이 온도가 50℃ 이상, 특히 60℃ 이상, 더욱 특히 70℃ 이상이고 당해 유리 전이 온도보다 낮은 온도 범위에서 네마틱 액정상인 액정성 열가소성 수지를 혼합하여 미소영역의 형태로 액정성 열가소성 수지가 분산 함유된 수지 필름을 형성하고, 미소영역을 형성한 액정성 열가소성 수지를 열처리하여 네마틱 액정상으로 배향하도록 한 다음, 수지를 냉각시켜 배향상태를 고정시키는 것을 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.
투명성 수지 필름을 형성하기 위한 수지와 액정성 열가소성 수지의 상기 혼합물로서 바람직하게 사용되는 것은 생성된 복굴절성 필름에 미소영역의 분산분배성 관점에서 볼 때 서로 완전히 혼화하지 않는 물질의 혼합물이며, 특히 바람직한 것은 상 분리가 되는 물질의 혼합물이다. 이러한 혼합물은 미소영역의 분산분배성을 조절하는 적절한 혼화성을 제공할 수 있다. 상 분리는 비혼화성 물질을 용매로 처리하여 용액을 만드는 것을 포함하는 방법 및 혼화성 물질을 가열하여 용융시키면서 혼합하는 것을 포함하는 방법과 같은 적절한 방법에 의해 달성될 수 있다.
액정성 열가소성 수지를 미소 영역의 형태로 분산 함유하는 투명 수지 필름, 즉 배향될 필름은 캐스팅법, 압출 성형법, 사출 성형법, 로울 성형법 또는 유연 성형법(flow casting process) 등의 적절한 방법으로 제조할 수 있다. 다른 방법으로서 상기 필름은 이들 물질을 단량체 형태로 전개시키고 이들 물질을 가열 처리 또는 자외선 등의 방사선 처리 등에 의해 중합시킨 다음 필름상으로 제막하는 것을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
미소 영역의 균등 분포성이 우수한 복굴절성 필름을 얻기 위해서는 용매를 매개로 얻은 형성재의 혼합액을 캐스팅법이나 유연 성형법 등으로 필름을 제조하는 방법이 바람직하다. 이러한 경우, 사용된 용매의 종류, 혼합액의 점도 및 혼합액 전개층의 건조 속도 등에 의해 미소 영역의 크기나 분포성 등을 제어할 수 있다. 미소 영역의 면적 감소는 혼합액의 저점도화 또는 혼합액 전개층의 건조 속도의 급속화에 의해 효과적으로 달성될 수 있다.
배향될 필름의 두께는 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로 배향 처리성의 측면에서 1㎛ 내지 3㎜, 바람직하게는 5㎛ 내지 1㎜, 보다 바람직하게는 10 내지 500㎛로 할 수 있다. 또한 필름 형성시에는, 예를 들면, 분산제, 계면활성제, 자외선 흡수제, 색조 조절제, 난연제, 이형제 및 산화방지제 등의 적당한 첨가제를 배합할 수도 있다.
필름의 배향 처리는, 예를 들면, 투명 수지 필름 중에 미소 영역의 형태로 분산분배된 액정성 열가소성 수지가 네마틱 상과 같은 목적하는 액정상이 되는 온도로 필름을 가열하여 용융시키고, 이와 같이 용융된 필름을 배향 규제력의 작용하에 배향 분포시킨 뒤, 필름을 급냉시켜 배향 상태를 고정화하는 것을 포함하는 방법 등으로 실시할 수 있다. 필름의 배향 상태는 가급적 모노도메인 상태(monodomain state)로 있는 것이 광학 특성의 분산을 방지하는 등의 점에서 바람직하다.
상기한 배향 규제력으로는, 예를 들면, 투명 수지 필름을 적당한 연신비로 연신 처리하는 방법에서의 연신력, 필름 형성시의 전단력, 전기장 및 자기장 중에서 액정성 열가소성 수지를 배향시킬 수 있는 적절히 선택된 규제력을 적용할 수 있고, 이 규제력 중 1종 또는 2종 이상의 규제력을 작용시켜 액정성 열가소성 수지의 배향 처리를 실시할 수 있다.
따라서, 복굴절성 필름에 있어 액정성 열가소성 수지로 이루어진 미소 영역 이외의 부분은 복굴절성일 수 있고, 등방성일 수 있다. 연신 처리 등에 의한 배향에서 복굴절성 필름 전체가 복굴절성을 나타내는 것인 경우, 전체 위상차는 투명 수지 필름을 형성하는 수지에서 유래되는 위상차와 액정성 열가소성 수지에서 유래되는 위상차에 의해 결정될 수 있다. 일반적으로, 복굴절성 필름의 위상차의 값에는 가성성(加成性)이 성립된다.
상술한 액정성 열가소성 수지로 이루어진 미소 영역 이외의 부분이 등방성인 복굴절성 필름은, 예를 들면, 투명 수지 필름을 형성하는 수지에 등방성인 필름을 이용하고, 이의 필름을 당해 수지의 유리 전이 온도 이하의 온도 영역에서 연신 처리하는 방식 등에 의해 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용되는 복굴절성 필름은 면내 핑균 위상차를 50 내지 200nm로 조절함과 동시에 직선 편광의 최대 투과율을 나타내는 축방향을 △n2 방향, △n2 방향의 미소 영역과 다른 부분과의 굴절률차를 △n2 , △n2 방향과 직교하는 방향을 △n1 방향, △n1 방향의 미소 영역과 다른 부분과의 굴절률차를 △n1이라 했을 때, △n2가 0.03 이하이고, △n1이 △n2보다 큰 관계식으로 제어한 것이다. 이와 같은 굴절률차로 한 경우에는, △n1 방향으로 산란성이 우수하고 △n2 방향으로 편광 상태의 유지성 및 직진 투과성이 우수한 복굴절성 필름을 제공할 수 있다.
상기한 면내 평균 위상차가 50nm 미만인 경우에는 시야각의 변화에 대한 보상 효과가 불충분하고, 반대로, 상기한 면내 평균 위상차가 200nm를 초과하면 복굴절률차의 파장 분산으로 착색화 등의 색변화를 일으켜, 어떤 경우에도 양호하게 인식될 수 있는 시야각의 확대가 곤란할 수 있다. 양호하게 인식될 수 있는 시야각의 확대성 등의 점에서 바람직한 면내 평균 위상차는 70 내지 180nm, 바람직하게는 100 내지 150nm이다.
한편, 산란성 등의 측면에서 △n1 방향의 굴절률차 △n1은 적당히 큰 것이 바람직하고, 특히 0.04 내지 1, 보다 특히 0.045 내지 0.5가 바람직하다. 또한, 편광 상태의 유지성 등의 측면에서 △n2 방향의 굴절률차 △n2는 가급적 작은 것이 바람직하고, 특히 0.025 이하, 보다 특히 0.020 이하, 가장 특히 0.015 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기한 배향 처리는 미소 영역을 형성하는 액정성 열가소성 수지를 가급적 일정 방향으로 배향시켜 당해 △n1 방향의 굴절률차를 크게 하는 조작 또는 당해 △n2 방향의 굴절률차를 작게 하는 조작, 또는 이 2가지를 모두 얻을 수 있는 조작을 포함하는 방법으로서 정의될 수 있다.
따라서, 상기 굴절률차의 특성을 달성하기 위한 측면에서, 투명 수지 필름을 형성하는 수지의 굴절률을 미소 영역을 형성하는 액정성 열가소성 수지의 통상 광선 굴절률과 가급적 일치시키고, 이상 광선 굴절률과 적당한 차이가 나도록 한 관계의 수지와 액정성 열가소성 수지를 조합 이용하여 복굴절성 필름을 형성하는 것이 유리하다.
복굴절성 필름의 미소 영역은 상기한 산란 효과 등의 균질성 측면에서 가급적 균등하게 분산분배되어 있는 것이 바람직하다. 미소 영역의 크기, 특히 산란 방향인 △n1 방향의 길이는 후방 산란(반사)이나 파장 의존성과 관련이 있다. 광이용 효과의 향상이나 파장 의존성에 의한 착색 방지, 미소 영역의 가시 관찰에 의한 시각적 인식 저해 방지 또는 선명한 표시의 저해 방지, 또는 막 성형성이나 필름 강도 등의 측면에서 미소 영역의 바람직한 크기, 특히 △n1 방향의 바람직한 길이는 0.05 내지 500㎛, 특히 0.1 내지 250㎛, 보다 특히 1 내지 100㎛이다. 또한, 미소 영역은, 통상적으로 도메인 상태에서 복굴절성 필름 중에 존재하지만, △n2 방향의 길이에 대해서는 특별한 제한은 없다.
복굴절성 필름 중에 존재하는 미소영역의 비율은 면내 평균 위상차나 △n1 방향의 산란성 등의 측면에서 적절히 선택하여 결정할 수 있지만, 일반적으로 필름 강도 등도 참작하면 0.1 내지 70중량%, 특히 0.5 내지 50중량%, 보다 특히 1 내지 30중량%가 바람직하다. 또한, 복굴절성 필름에서 액정성 열가소성 수지로 이루어진 미소 영역은 복굴절성 필름 두께와 동일할 수 있고, 복굴절성 필름 두께보다도 박층일 수 있으며, 이와 같은 경우 미소 영역이 필름 두께 방향으로 중복하는 상태일 수 있다.
복굴절성 필름은 도 1에 도시된 바와 같은 단층(1)으로 이용될 수도 있고, 2 층 이상을 적층한 적층체로서 이용될 수도 있다. 복굴절성 필름을 적층한 경우, 두께 증가 이상의 상승적 산란 효과를 발휘할 수 있다. 적층체는 △n1 방향이나 △n2 방향 중 임의의 배치 각도로 복굴절성 필름을 적층한 것일 수 있지만, 산란 효과의 확대 등의 측면에서 △n1 방향이 상하 층에서 평행 관계가 되도록 적층한 것이 바람직하다. 복굴절성 필름의 적층수는 2층 이상 중 적당히 선택할 수 있다.
또한, 적층된 복굴절성 필름은 △n1 또는 △n2 가 동일하거나 상이할 수 있다. 이들 복굴절성 필름을 △n1 방향 등에서 상하 층으로의 평행 관계는 가급적 평행인 것이 바람직하지만, 작업 오차에 의한 편차는 허용될 수 있다. 또한, △n1 방향 등이 산란되는 경우에는 평균 방향에 따른다.
적층체에서 복굴절성 필름은 단순히 중첩 위치된 상태일 수도 있지만, △n1 방향 등의 편차 방지나 각 계면으로 이물질 등의 침입 방지 등의 측면에서 당해 필름을 접착층 등을 개재하여 접착시키는 것이 바람직하다. 필름의 접착에는, 예를 들면, 아크릴계나 실리콘계, 폴리에스테르계나 폴리우레탄계, 폴리에테르계나 고무계 등의 접착제 중에서 적절히 선택한 투명 접착제를 이용할 수 있고, 이의 종류에 특별한 제한은 없다.
반사 손실을 억제하기 위한 측면에서, 양측의 복굴절성 필름과의 굴절률차가 가급적 작은 접착층이 바람직하고, 복굴절성 필름을 형성하는 수지와도 접착시킬 수 있다. 또한, 광학 특성의 변화를 방지하기 위한 측면에서 경화나 건조시에 고온의 공정을 요구하지 않는 것이 바람직하고, 장시간의 경화 처리나 건조 시간을 필요로 하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 접착층은 가열이나 가습 조건하에 박리 등을 일으키지 않는 것이 바람직하다.
이와 같은 측면에서, 부틸 (메트)아크릴레이트, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴산과 같은 단량체를 성분으로 하는 중량 평균 분자량이 10만 이상이고, 유리 전이 온도가 0℃ 이하인 아크릴계 중합체로 만든 아크릴계 접착제가 특히 바람직하게 사용된다. 또한, 아크릴계 접착제는 투명성, 내후성 또는 내열성 등이 우수하다는 점에서도 유리하다.
당해 접착제에는, 필요에 따라 예를 들면, 천연이나 합성의 수지류, 유리 섬유, 유리 비드, 금속 분말 및 기타 무기 분말 등으로 된 충전제, 안료, 착색제 및 산화방지제 중에서 적당히 선택된 첨가제를 혼합할 수 있다. 또한, 미립자를 첨가하여 광확산성을 나타내는 접착층으로 형성할 수도 있다.
본 발명에 따른 광시야각 편광판은, 도 1에 도시한 바와 같이 복굴절성 필름(1)과 편광판(3)의 적층체를 포함하고, 액정 셀의 복굴절에 의한 시각 특성의 보상 등에 바람직하게 이용될 수 있다. 상기 편광판에는 직선 편광을 형성할 수 있는 적절한 것을 이용할 수 있다. 즉, 편광판에는 흡수형, 산란형, 반사형 등 각종 형태가 있지만, 본 발명에서 광시야각 편광판은 어떤 형태의 편광판도 사용할 수 있다.
상기한 편광판의 구체적인 예로는 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐 알코올계 필름 및 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체계 부분 비누화 필름과 같은 친수성의 고분자 필름에 요오드 및 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시키고 연신시킨 흡수형 형태의 편광 필름, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물 및 폴리염화비닐의 탈염산 처리물과 같은 폴리엔 배향 형태의 편광 필름을 포함한다.
또한, 상기 편광 필름의 단면이나 양면에 내수성 등의 보호용으로, 플라스틱 도포층이나 필름 적층 등으로 이루어진 투명 보호층을 포함하는 보호형 편광판도 사용할 수 있다. 또한, 투명 보호층에, 예를 들면, 평균 입경이 0.5 내지 50㎛인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬 등의 전도성일 수 있는 무기계 미립자, 가교 또는 미가교 중합체 등의 유기계 미립자 등 투명 미립자를 첨가하여 투명 보호층의 표면에 미세요철 구조를 부여한 산란형 형태의 편광판도 사용할 수 있다.
또한, 표면에 미세요철 구조를 부여한 것일 수 있는 상기 투명 보호층에, 예를 들면, 금속 증착층이나 금속 침착층, 금속 분말 함유 수지층 또는 금속박 등으로 이루어진 반사층을 제공한 반사형 편광판 등도 사용할 수 있다. 또한, 편광판으로는, 상기한 2색성 물질 함유의 흡수형 편광판 등과 같이 편광도가 높은 것 중에서 광투과율이 40% 이상이고, 편광도가 95.0% 이상, 특히 99% 이상인 것을 바람직하게 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 광시야각 편광판을 실질적으로 사용하는 경우에는, 적당한 광학부품이나 광학층을 필요에 따라 부가한 적층체 형태를 이용할 수 있다. 이와 같은 적층체는 편광판을 포함하고 단순히 적층 배치한 것도 좋지만, 편차 방지나 각 계면으로 이물질 등의 침입 방지 등을 위해 필요에 따라 접착층 등을 개재하여 접착 처리한 것이 바람직한 경우도 있다. 이와 같이 필요에 따라 사용되는 접착층으로, 상기한 복굴절성 필름의 적층시 사용된 것을 이용할 수 있다.
상기한 광학 부품이나 광학층을 필요에 따라 부가한 것을 포함하여 본 발명의 광시야각 편광판은 액정 표시 장치 등의 형성시에 구성층을 순차적이고 개별적으로 적층하는 방식으로도 형성할 수 있지만, 미리 접착 처리한 적층체로 만드는 사전 적층 방식이 품질의 안정성이나 적층 작업성 등이 우수하고 액정 표시 장치 등의 제조 효율을 향상시킬 수 있다는 점 등에서 바람직하다.
상기한 광시야각 편광판에 중첩되는 광학 부품이나 광학층에 대해서는 특별히 제한되는 바는 없지만, 예를 들면, 위상차판 및 도광판 등의 백 라이트, 반사판이나 다층막 등으로 이루어진 편광분리판, 액정 셀, 눈부심 방지층 및 반사방지층 등 중 적당한 것일 수 있다.
상기한 위상차판의 구체적인 예로는 상기 복굴절성 필름으로 예시된 수지류로 이루어진 연신 필름 및 액정 중합체, 특히 비틀림 배향의 액정 중합체 등을 포함한다. 이용되는 위상차판은, 예를 들면, 1/4 파장판, 1/2 파장판, 1축 또는 2축 등에 의한 연신 형태 및 두께 방향으로도 분자 배향된 경사 형태, 액정 형태, 시야각 및 복굴절에 의한 위상차를 보상하는 형태, 이들을 적층시킨 형태인 것 등 각종 형태를 이용할 수 있다.
또한, 도광판(light-guiding plate)의 구체적인 예로는 투명한 수지판의 측면에 음극관(저온 또는 고온) 등의 선상 광원 또는 발광 다이오드, EL 등의 광원을 배치하고, 이의 수지판에서 판내로 전송된 광이 확산, 반사, 굴절 또는 간섭에 의해 투명 수지 판의 편면측으로 출사되도록 한 것을 포함한다.
도광판을 포함하는 광시야각 편광판의 형성에 있어서는, 광의 출사 방향을 제어하기 위한 프리즘 시이트 등으로 이루어진 프리즘 배열 층, 균일한 발광을 얻기 위한 확산판, 선상 광원 유래의 출사광을 도광판의 측면으로 유도하기 위한 광원 홀더 등의 보조 수단을 도광판의 상하면이나 측면 등의 소정 위치에 필요에 따라 1층 또는 2층 이상을 배치하면 적절한 조합체를 형성할 수 있다. 반사판으로는 상기한 반사형 편광판에 예시된 반사판 또는 반사층을 이용할 수 있다.
한편, 눈부심 방지처리층(glare protective layer)은 광시야각 편광판 또는 액정 표시 장치 등을 시각적으로 인식하는 경우 표면에 외광이 반사되어 광시야각 편광판 등의 투과광 또는 표시상의 시각적 인식을 저해하는 것을 방지하기 위한 목적으로 부착되는 것이다. 눈부심 방지처리층(비눈부심층)은 예를 들면, 투명 미립자를 함유하여 표면 미세 요철 구조를 나타내는 수지층, 샌드블라스팅 가공(sandblasting) 또는 엠보싱 가공에 의한 표면 미세 요철 구조인 시이트 등과 같이 적절한 방식으로 표면을 미세 요철 구조화한 것 등으로 얻을 수 있다. 따라서, 눈부심 방지처리층은 광시야각 편광판 등의 표면에 부가된 광학층 등으로도 형성될 수 있다.
반사방지막은 광시야각 편광판 또는 액정 셀을 투과하는 광의 반사 손실 방지나 상기 눈부심 방지처리층과 같이 광시야각 편광판 또는 액정 표시 층 등에 입사하는 광의 표면 반사에 의한 시각 인식 저해 방지 등을 목적으로 부설될 수 있는 것으로, 예를 들면, 시이트 등에 간섭성의 단층 또는 다층의 증착막을 부여하는 방식 등으로 형성될 수 있다. 따라서, 반사방지막 역시 광시야각 편광판 등의 표면에 부가된 광학층 등으로 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 광시야각 편광판을 형성하는 적층체는 상기와 같이 복굴절성 필름과 편광판 이외의 광학 부품 또는 광학 층을 1종 또는 2종 이상 이용한 것이고, 이 경우에는 예를 들면, 위상차판 등과 동종의 광학 부품 등을 2층 이상 적층시킬 수 있다. 상기 동종의 광학 부품의 특성은 동일하거나 상이할 수 있다.
광시야각 편광판을 형성하는 하나 이상의 복굴절성 필름은 적층체의 한쪽 외면이나 양쪽 외면, 적층체를 형성하는 광학 부품 등의 한쪽 면이나 양쪽 면 등과 같이 적층체의 외부 또는 내부 중 적당한 위치에 1층 또는 2층 이상이 배치될 수 있다. 따라서, 광시야각 편광판은 이를 형성하는 복굴절성 필름과 편광판이 서로 인접될 수 있고, 이들 사이에 다른 광학 부품 등을 개재할 수 있다.
또한, 상기 편광판, 복굴절성 필름, 광학 부품 및 광학층 등과 같이 광시야각 편광판을 형성하는 각층은, 예를 들면, 살리실산 에스테르계 화합물, 벤조페놀 화합물, 벤조트리아졸 화합물, 시아노아크릴레이트 화합물 및 니켈 착염계 화합물 등과 같은 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등에 의해 자외선 흡수능을 부여한 것일 수 있다.
광시야각 편광판을 형성하는 복굴절성 필름과 편광판의 배치 관계는 복굴절성 필름의 투과, 산란 특성을 유효하게 활용하기 위한 측면에서, 도 2에 화살표로 표시한 바와 같이 복굴절성 필름(1)의 △n1 방향, 즉 지연상축과 편광판(3)의 투과축(T)이 평행 관계가 되도록 배치한다. 이러한 배열로서 상기한 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 이와 같은 평행 관계는 상기한 복굴절성 필름을 적층하는 경우와 동일하다.
본 발명에 따른 광시야각 편광판은 상기한 이점이 있기 때문에 투과형, 반사형 또는 투과반사형 액정 표시 장치의 형성 등에 바람직하게 사용된다. 이와 같은 액정 표시 장치의 예는 도 3과 도 4에 도시하였다. 도면 부호(3), (31)은 편광판이고, (4)는 액정 셀이며, (5)는 경면 반사판(mirror-like reflective plate)이다. 도 3에는 투과형 액정 표시 장치를, 도 4에는 반사형 액정 표시 장치를 도시하였다. 도 3에 도시된 투과형 액정 표시 장치에서 편광판(31) 측의 시각 인식 배면측에는 통상적으로 배치되는 백 라이트 시스템의 도시가 생략되어 있다.
또한, 상기한 예에서 광시야각 편광판은 액정 셀(4)의 시각 인식 측에 있는 복굴절성 필름(1)을 내측으로 하여 배치되어 있고, 이와 같은 배치 관계가 시각 인식 특성 등의 측면에서 일반적으로 바람직하지만, 예를 들면, 반사형 액정 표시 장치의 경우 편광판(3)을 내측으로 하여 배치하는 방식이나, 투과형의 경우 액정 셀(4)의 시각 인식 배면측에 광시야각 편광판을 배치하는 방식 등과 같은 광시야각 편광판의 배치 위치는 적절히 결정할 수 있다.
액정 표시 장치는 일반적으로 편광판, 액정 셀, 반사판이나 백 라이트(back light) 및 필요에 따라 광학 부품 등의 구성 부품을 적절히 조립하고, 이 조립체에 구동 회로를 장착하여 제조할 수 있다. 본 발명에서, 이러한 조립 공정은 상기한 광시야각 편광판을 사용하는 것을 제외하고는, 한정되지 않는다. 즉, 액정 표시 장치는 통상의 방법에 따라 형성될 수 있다.
따라서, 액정 표시 장치는 광시야각 편광판이 액정 셀의 한쪽 또는 양쪽 측면에 배치되는 형태 또는 상술한 바와 같은 조명 시스템과 같이 백 라이트 반사판 또는 반투과 반사판을 포함하는 형태로 제조될 수 있다. 이 경우 광시야각 편광판은 상기한 바와 같이 복굴절성 필름을 액정 셀과 편광 필름의 사이에, 특히 시각 인식 측의 편광 필름의 사이에 위치하도록 배치하는 것이 보상 효과 측면에서 바람직하다.
또한, 액정 표시 장치 형성시, 상기한 광학 부품이나 광학층을 부가한 광시야각 편광판을 사용하는 경우와 같이, 예를 들면, 시각 인식 측 표면에 제공되는 눈부심 방치처리층이나 반사방지막, 보호층이나 보호판, 또는 액정 셀과 시각 인식 측의 편광판 사이에 배치되는 위상차 보상판 등의 적절한 광학 부품이나 광학층을 적절한 위치에 1층 또는 2층 이상 배치할 수 있다.
상기 위상차 보상판은 복굴절의 파장 의존성 등을 보상하여 액정 표시 장치의 시각 인식성을 향상시키는 것 등을 목적으로 하는 것이고, 시각 인식 층 및/또는 시각 인식 배면측의 편광판과 액정 셀의 사이 등에 배치될 수 있다. 또한, 위상차 보상판으로는 파장 범위 등에 따라 상기한 위상차 판과 같은 적절한 것을 이용할 수 있다. 또한, 위상차 보상판은 2층 이상의 위상차층으로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이, 광시야각 편광판은 액정 셀의 한쪽면이나 양쪽면 중 적당한 위치에 1층 또는 2층 이상으로 배치될 수 있고, 이의 배치 예로서 인접된 광학 부품 등과 적층 일체화된 광시야각 편광판으로서 이용될 수 있다. 또한, 액정 표시 장치에 대해서도 이를 구성하는 각 부품은 분리 상태일 수 있지만, 도시된 바와 같이 접착층(21) 및 (22)을 개재시켜 서로 일체화된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 광시야각 편광판은 TN형 또는 STN형 등과 같이 복굴절을 나타내는 액정 셀을 이용한 TFT형 또는 MIM형 등과 같은 여러 종류의 표시 장치에 바람직하게 사용될 수 있다.
실시예 1
AS 수지 300부(이하, 중량부)와 시아노계 네마틱 액정[GR-41, 제조원: 칫소 코포레이션(Chisso Corporation)] 100부를 함유하는 18중량% 디클로로메탄 용액을 혼합하고, 캐스팅법으로 두께가 20㎛인 필름을 만들고, 수득한 필름을 1.2배로 연신 처리하여, 굴절률차 △n1이 0.20이고, 굴절률차 △n2가 0.007이며, 면내 평균 위상차가 110nm이고, 지연상축과 △n1 방향이 평행한 연신 필름을 수득한다. 이와 같이 얻은 연신 필름과, 시판되는 전광선 투과율이 41%이고 투과광의 편광도가 99%인 편광판을 △n1 방향과 편광판의 투과축이 일치하도록 아크릴계 접착층을 개재하여 접착시켜 광시야각 편광판을 수득한다.
이어서, 상기 광시야각 편광판의 연신 필름을 내측으로 하고 △n2 방향을 흑색 표시할 때의 편광방향에 대응하도록 아크릴계 접착층을 개재하여 액정 셀에 접착시키고 액정 셀의 다른 면에는 아크릴계 접착층을 개재한 편광판을 접착시켜 투과형 액정 표시 장치를 수득한다. 이와 같은 연신 필름에는 시아노계 네막틱 액정으로 이루어진 도메인부가 미립형으로 우수하게 분산분배되어 있다. 이 도메인을 편광 현미경으로 200x 배율로 관찰하여 위상차에 의한 착색에 기준하여 측정한 결과 평균 직경이 약 1㎛이다.
비교예 1
광시야각 편광판 대신에 편광판만을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에 따라 투과형 액정 표시 장치를 수득한다.
비교예 2
연신 필름 대신에 투명 미립자를 함유하고 면내 평균 위상차가 5nm인 광확산판을 포함하는 (광시야각)편광판을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에 따라 액정 표시 장치를 수득한다.
비교예 3
연신 필름으로 폴리카보네이트로 이루어지고 면내 평균 위상차가 115nm인 일축 연신 필름을 포함하는 (광시야각)편광판을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에 따라 액정 표시 장치를 수득한다.
결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 번호 콘트라스트 표시상의 흐림 광 확산성 시야각의 넓이
실시예 1 양호 양호 양호 양호
비교예 1 양호 양호 불량 불량
비교예 2 불량 불량 양호 보통
비교예 3 양호 양호 불량 양호
실시예 2
가중된 굴절 온도(loaded deflection temperature)가 165℃이고, 유리 전이 온도가 182℃인 노르보르넨계 수지[아르톤(Arton), 제조원: 제이에스알 코포레이션(JSR Corp.)] 990부(중량부; 이후 중량부임)를 함유하는 20중량% 디클로로메탄 용액에, 화학식
Figure 112004016193626-pat00003
으로 표시되고 유리 전이 온도가 80℃이고, 네마틱 액정화 온도가 100 내지 290℃인 액정성 열가소성 수지 10부를 용해시키고, 캐스팅법으로 두께가 50㎛인 투명 수지 필름을 만들고, 이를 185℃에서 3배로 연신 처리한 뒤 급냉시켜, 굴절률차 △n1이 0.230이고, △n2가 0.029인 복굴절성 필름을 수득한다.
상기한 복굴절성 필름은 노르보르넨계 수지로 만들어진 투명 필름 중에 액정성 열가소성 수지가 연신 방향으로 타원형이고 거의 동일한 형상의 도메인 상으로 분산 함유된 것으로, 이의 도메인의 평균 직경을 편광 현미경 관찰시 위상차에 의한 착색에 기준하여 측정한 결과 △n1 방향의 평균 길이는 5㎛이고, 복굴절성 필름의 면내 평균 위상차를 분광법으로 측정한 결과 150nm이며, 지연상축과 △n1 방향은 서로 평행이다.
이어서, 상기 복굴절성 필름과, 시판되는 전체 광선 투과율이 41%이고 투과광의 편광도가 99%인 편광판을 복굴절성 필름의 △n1 방향과 편광판의 투과축이 평행이 되도록 아크릴계 접착층을 개재하여 접착시켜 광시야각 편광판을 수득한다.
이어서, 상기 광시야각 편광판의 연신 필름을 내측으로 하고 △n2 방향을 흑색 표시할 때의 편광방향에 대응하게 배열하고 아크릴계 접착층을 개재하여 액정 셀에 접착시키고 셀의 다른 면에는 아크릴계 접착층을 개재한 편광판을 접착시켜 투과형 액정 표시 장치를 수득한다.
실시예 3
유리 전이 온도가 150℃인 폴리카보네이트 990부를 함유하는 20중량%의 디클로로메탄 용액에, 화학식
Figure 112004016193626-pat00004
으로 표시되고 유리 전이 온도가 90℃이고 네마틱 액정화 온도가 120 내지 200℃인 액정성 열가소성 수지 10부를 용해시키고 캐스팅법으로 두께가 70㎛인 투명 수지 필름을 만들고, 이것을 185℃에서 1.5배로 연신 처리한 뒤 급냉시켜, 굴절률차 △n1이 0.151이고, △n2가 0.012인 복굴절성 필름을 수득한다.
상기 복굴절성 필름은 폴리카보네이트 수지로 만들어진 투명 필름 중에 액정성 열가소성 수지가, 연신 방향으로 타원형이고 거의 동일한 형상의 도메인 상으로 분산된 것으로, 이의 도메인의 평균 직경을 편광 현미경 관찰시 위상차에 의한 착색에 기준하여 측정한 결과 △n1 방향의 평균 길이는 6㎛이고, 복굴절성 필름의 면내 평균 위상차를 분광법으로 측정한 결과 150nm이며, 지연상축과 △n1 방향은 서로 평행이다. 이어서, 상기 복굴절성 필름을 이용하여 실시예 1과 같이 광시야각 편광판을 만든 다음, 투과형 액정 표시 장치를 수득한다.
비교예 4
광시야각 편광판 대신에 편광판만을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에 따라 투과형 액정 표시 장치를 수득한다.
비교예 5
복굴절성 필름 대신에 투명 미립자를 함유하고 면내 평균 위상차가 5nm인 광확산판을 이용하여 확산 편광판을 만들고, 이것을 광시야각 편광판 대신에 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에 따라 투과형 액정 표시 장치를 수득한다.
비교예 6
복굴절성 필름으로 폴리카보네이트로 이루어지고 면내 평균 위상차가 120nm인 일축 연신 필름을 이용한 타원형 편광판을 만들고, 이것을 광시야각 편광판 대신에 이용한 것을 제외하고는 실시예 1에 따라 투과형 액정 표시 장치를 수득한다.
평가 시험
상기한 실시예, 비교예에서 얻은 액정 표시 장치를 이의 (광시야각)편광판 측을 시각 인식 측으로 하여 백 라이트 상에 배치하고, 콘트라스트, 표시상의 흐림, 광의 확산성과 시야각의 넓이를 양호, 보통, 불량의 3 단계로 평가하였다.
결과를 표 2에 나타내었다.
실시예 번호 콘트라스트 표시상의 흐림 광 확산성 시야각의 넓이
실시예 1 양호 양호 양호 양호
실시예 2 양호 양호 양호 양호
비교예 1 양호 양호 불량 불량
비교예 2 불량 불량 양호 보통
비교예 3 양호 양호 불량 양호
표 2로부터 실시예 1 및 2는 콘트라스트의 저하 또는 표시상의 흐림을 나타내지 않고, 광이 양호하게 확산되어 넓은 시야각이 달성된다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따라, 지연상축이 편광판의 투과축(△n1)에 평행하도록 예정된 평균 위상차를 갖는 복굴절성 필름의 배열이 복굴절성 필름의 위상차에 의해 영향을 받지 않으면서 편광판에 대해 수직정방향으로 밝기나 콘트라스트의 저하를 억제시키며, 복굴절성 필름의 위상차가 흑색 표시(black display) 동안에 비스듬히 보았을때 액정 셀의 복굴절성에 의해 직선 편광의 상태 변화 및 직선 편광과 편광판의 흡수축 사이의 직교관계의 뚜렷한 이탈을 보상토록 하여 계조(gradation) 반전 또는 콘트라스트 저하를 억제하여 줄 뿐만 아니라 산란 및 확산에 의해 얻어진 양호한 시각 인식성과 광시야각을 갖는 백색 표시(white display)를 제공한다.

Claims (6)

  1. 면내 평균 위상차가 50 내지 200㎚인 복굴절성 필름과 편광판의 적층체를 포함하는 광시야각 편광판에 있어서, 상기 복굴절성 필름이 미소영역이 분산 함유되어 있는 투명 수지 필름을 포함하고, 직선편광이 최대 투과율을 나타내는 축방향을 △n2 방향, △n2 방향의 미소영역과 다른 부분 사이의 굴절률차를 △n2 , △n2 방향과 직교하는 방향을 △n1 방향, △n1 방향의 미소영역과 다른 부분 사이의 굴절률차를 △n1이라고 할 때, △n2가 0.03 이하이고 △n1이 △n2보다 큰 관계를 만족하며, 복굴절성 필름의 △n1 방향 및 지연상축과 편광판의 투과축이 서로 평행임을 특징으로 하는, 광시야각 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 미소영역이 액정성 열가소성 수지로 구성되는 광시야각 편광판.
  3. 제2항에 있어서, 액정성 열가소성 수지가 50℃ 이상의 유리 전이 온도를 나타내고 투명 수지 필름을 형성하는 수지의 유리 전이 온도보다 낮은 온도 범위에서 네마틱 액정상인 광시야각 편광판.
  4. 액정 셀의 한쪽면 또는 양면에 제2항에 따른 광시야각 편광판이 포함되어 있는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 편광판과 복굴절성 필름 사이에 아크릴계 접착층이 개재하고 있으며 복굴절성 필름을 내측으로 하여 액정 셀에 접착되어 있는 액정 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서, 시각 인식 측 표면에 눈부심 방지처리층(glare protective layer) 또는 반사방지층이 포함되어 있는 액정 표시 장치.
KR1019990013972A 1998-04-20 1999-04-20 광시야각 편광판 및 액정 표시 장치 KR100670566B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12688298A JP4015271B2 (ja) 1998-04-20 1998-04-20 広視野角偏光板及び液晶表示装置
JP98-126882 1998-04-20
JP07572899A JP4251704B2 (ja) 1999-03-19 1999-03-19 広視野角偏光板、その製造方法及び液晶表示装置
JP99-075728 1999-03-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990083341A KR19990083341A (ko) 1999-11-25
KR100670566B1 true KR100670566B1 (ko) 2007-01-18

Family

ID=26416881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990013972A KR100670566B1 (ko) 1998-04-20 1999-04-20 광시야각 편광판 및 액정 표시 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6236439B1 (ko)
EP (1) EP0952477A1 (ko)
KR (1) KR100670566B1 (ko)
TW (1) TW466354B (ko)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6236439B1 (en) * 1998-04-20 2001-05-22 Nitto Denko Corporation Wide viewing angle polarizing plate and liquid crystal display
JP3910746B2 (ja) * 1998-12-21 2007-04-25 日東電工株式会社 光学素子及び液晶表示装置
JP3383260B2 (ja) * 1999-04-26 2003-03-04 日東電工株式会社 ニュートラル偏光板及び液晶表示装置
US6952310B1 (en) * 1999-05-12 2005-10-04 Nitto Denko Corporation Light pipe and polarized-light source
JP2001194534A (ja) * 2000-01-13 2001-07-19 Nitto Denko Corp 導光板及びその製造方法
EP1143269B1 (en) * 2000-01-13 2007-03-14 Nitto Denko Corporation Optical path changing polarizer
EP1143270B1 (en) * 2000-01-13 2007-03-14 Nitto Denko Corporation Optical film and liquid-crystal display device
JP4614400B2 (ja) 2000-01-17 2011-01-19 日東電工株式会社 有機el発光装置、偏光面光源装置及び液晶表示装置
JP4442836B2 (ja) 2000-02-02 2010-03-31 日東電工株式会社 光学フィルム
JP4609962B2 (ja) 2000-02-02 2011-01-12 日東電工株式会社 光学フィルム
JP2001228315A (ja) * 2000-02-14 2001-08-24 Nitto Denko Corp 反射板及び液晶表示装置
DE10045204A1 (de) * 2000-09-13 2002-04-04 Siemens Ag Träger für eine OLED und Verfahren zur Herstellung eines Trägers für eine OLED
JP2002131552A (ja) 2000-10-24 2002-05-09 Nitto Denko Corp 導光板、面光源装置及び反射型液晶表示装置
JP3967895B2 (ja) * 2000-10-26 2007-08-29 日東電工株式会社 偏光板及びそれを用いた液晶表示装置
JP2002214433A (ja) * 2001-01-16 2002-07-31 Nitto Denko Corp 光拡散板、光学素子及び液晶表示装置
JP2002214416A (ja) 2001-01-16 2002-07-31 Nitto Denko Corp 光拡散板、光学素子及び液晶表示装置
JP4662402B2 (ja) 2001-03-12 2011-03-30 日東電工株式会社 外光及び照明両モード用のフロントライト用の導光板、外光及び照明両モード用のフロントライト用の面光源装置並びに外光及び照明両モード用のフロントライト式の反射型液晶表示装置
KR100750924B1 (ko) * 2001-04-10 2007-08-22 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
US6864932B2 (en) * 2001-04-16 2005-03-08 Nitto Denko Corporation Optical member and liquid-crystal display device
GB0110826D0 (en) * 2001-05-03 2001-06-27 Secr Defence Liquid crystal reflective displays
JP2003202415A (ja) * 2001-12-28 2003-07-18 Clariant Internatl Ltd 制御された散乱・透過特性を有する光学フィルムおよびそれを用いた液晶表示装置
KR20020042575A (ko) * 2002-05-03 2002-06-05 변승환 시야각 확대층이 형성된 액정표시장치
JP4044369B2 (ja) * 2002-05-24 2008-02-06 セイコーインスツル株式会社 液晶表示装置
JP2004145182A (ja) * 2002-10-28 2004-05-20 Sharp Corp 表示装置
KR20060018228A (ko) * 2003-05-22 2006-02-28 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 폼 복굴절 보상기를 구비한 액정 디스플레이 디바이스
JP4644661B2 (ja) * 2004-05-11 2011-03-02 日東電工株式会社 偏光板および画像表示装置
US20060279865A1 (en) * 2005-02-08 2006-12-14 Norihito Ito Optical element, retardation plate using same, optical laminated body,and display apparatus
JP4672469B2 (ja) * 2005-07-11 2011-04-20 富士フイルム株式会社 液晶装置及び投射型表示装置
DE102007007907A1 (de) 2007-02-14 2008-08-21 Carl Zeiss Smt Ag Verfahren zur Herstellung eines diffraktiven optischen Elements, nach einem derartigen Verfahren hergestelltes diffraktives optisches Element, Beleuchtungsoptik mit einem derartigen diffratkiven optischen Element, Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, Verfahren zum Herstellen eines mikroelektronischen Bauelements unter Verwendung einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie mit einem solchen Verfahren hergestelltes Bauelement
JP4928985B2 (ja) * 2007-03-02 2012-05-09 富士フイルム株式会社 液晶表示装置
WO2008146924A1 (ja) * 2007-06-01 2008-12-04 Teijin Limited 位相差フィルム、積層偏光フィルム、および液晶表示装置
US8227966B2 (en) * 2008-12-26 2012-07-24 Panasonic Corporation Sheet and light emitting apparatus
KR101406129B1 (ko) * 2012-03-28 2014-06-13 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
JP7185460B2 (ja) * 2018-09-21 2022-12-07 住友化学株式会社 偏光フィルム並びにそれを含む偏光板および表示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0545520A (ja) * 1991-08-14 1993-02-23 Nitto Denko Corp 偏光板及び液晶表示装置
JPH06342154A (ja) * 1993-06-02 1994-12-13 Nec Corp 液晶表示装置
JPH07120746A (ja) * 1993-10-27 1995-05-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
JPH09325216A (ja) * 1996-06-06 1997-12-16 Nitto Denko Corp 広視野角偏光板
JPH1068940A (ja) * 1997-08-05 1998-03-10 Toshiba Corp 液晶表示素子

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2123901A (en) 1936-04-03 1938-07-19 Sheet Polarizer Company Inc Light polarizing material
WO1985004262A1 (en) 1984-03-19 1985-09-26 Kent State University Light modulating material comprising a liquid crystal dispersion in a synthetic resin matrix
JPS62157549A (ja) * 1985-12-30 1987-07-13 Kanzaki Paper Mfg Co Ltd シート状透光性試料の異方性測定方法
US4994204A (en) * 1988-11-04 1991-02-19 Kent State University Light modulating materials comprising a liquid crystal phase dispersed in a birefringent polymeric phase
EP0506176B1 (en) 1991-03-26 1996-02-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light-scattering element
JPH09145921A (ja) 1995-11-24 1997-06-06 Nikon Corp 周方向に等方的な位相板
US5825543A (en) 1996-02-29 1998-10-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diffusely reflecting polarizing element including a first birefringent phase and a second phase
JPH09274108A (ja) 1996-04-03 1997-10-21 Teijin Ltd 偏光素子および液晶表示装置
US5877859A (en) * 1996-07-24 1999-03-02 Therma-Wave, Inc. Broadband spectroscopic rotating compensator ellipsometer
US5798837A (en) * 1997-07-11 1998-08-25 Therma-Wave, Inc. Thin film optical measurement system and method with calibrating ellipsometer
US6236439B1 (en) * 1998-04-20 2001-05-22 Nitto Denko Corporation Wide viewing angle polarizing plate and liquid crystal display

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0545520A (ja) * 1991-08-14 1993-02-23 Nitto Denko Corp 偏光板及び液晶表示装置
JPH06342154A (ja) * 1993-06-02 1994-12-13 Nec Corp 液晶表示装置
JPH07120746A (ja) * 1993-10-27 1995-05-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
JPH09325216A (ja) * 1996-06-06 1997-12-16 Nitto Denko Corp 広視野角偏光板
JPH1068940A (ja) * 1997-08-05 1998-03-10 Toshiba Corp 液晶表示素子

Also Published As

Publication number Publication date
US6236439B1 (en) 2001-05-22
KR19990083341A (ko) 1999-11-25
TW466354B (en) 2001-12-01
EP0952477A1 (en) 1999-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100670566B1 (ko) 광시야각 편광판 및 액정 표시 장치
US6706339B1 (en) Laminate polarizer and liquid crystal display
KR100688841B1 (ko) 편광 도광판 및 편광 광원
KR100805482B1 (ko) 광 확산판, 광학 소자 및 액정 표시 장치
JP4462522B2 (ja) 液晶表示装置
KR100805483B1 (ko) 광 확산판, 광학 소자 및 액정 표시 장치
KR100649825B1 (ko) 광학 필름, 광학 부재 및 광학 소자
US20080252974A1 (en) Elliptically Polarizing Plate, Optical Film and Image Display
US20070195244A1 (en) Optical Film And Image Display
US6683717B1 (en) Neutral polarizer and liquid crystal display
JP2002207118A (ja) 偏光フィルム及び液晶表示装置
JP2007140127A (ja) 偏光子、その製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置
JP2001166112A (ja) 光学フィルム及び光学素子
JP3912643B2 (ja) 光拡散板、光学素子及び液晶表示装置
KR100654493B1 (ko) 광학 필름, 광학 부재 및 광학 소자
JPH11174211A (ja) 光拡散板、光学素子及び液晶表示装置
JP3949804B2 (ja) 光学素子及び液晶表示装置
JP4015271B2 (ja) 広視野角偏光板及び液晶表示装置
US6970216B1 (en) Optical element and liquid-crystal display
JP2003315508A (ja) 光拡散板、その製造方法、光学素子および画像表示装置
JP4251704B2 (ja) 広視野角偏光板、その製造方法及び液晶表示装置
JP4026915B2 (ja) 光拡散板、光学素子及び液晶表示装置
JP4099262B2 (ja) 光拡散粘着層、その製造方法、光学素子及び液晶表示装置
JP2002214410A (ja) 光拡散板、光学素子及び液晶表示装置
JP2000275437A (ja) 光学フィルム、光学部材及び光学素子

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee