KR101604661B1

KR101604661B1 - 편광 해소 필름

Info

Publication number: KR101604661B1
Application number: KR1020117020173A
Authority: KR
Inventors: 다케야 사카이
Original assignee: 하야시 텔렘프 가부시끼가이샤
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2016-03-18
Anticipated expiration: 2030-03-02
Also published as: KR20110122831A; JPWO2010101140A1; US20110310482A1; WO2010101140A1; US8724220B2; JP5643744B2

Abstract

본 발명은, 투광성(透光性)의 매트릭스 중에 이방성(異方性)의 체적 영역을 분산시킨 편광(偏光) 해소 기능을 가지는 필름이다. 투광성의 매트릭스로서는, 필름 자체를 형성하는 재료, 필름 표면에 형성되는 하드 코팅층(hard coating layer)이나 점착제층이 사용된다. 본 발명의 필름을 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 표면에 배치되는 편광판의 표면에 접착함으로써, 표시 화면으로부터 사출(射出)되는 표시광의 편광 상태를 부분적으로 변화시켜, 편광 안경을 착용한 경우라도, 표시가 어두워지는 것을 방지하고, 또한 고개를 움직이는 좌우의 방향에 따라, 화상의 색조가 크게 열화되는 것을 저감할 수 있는 편광 해소 기능을 가지는 필름을 제공할 수 있다.

Description

편광 해소 필름{DEPOLARIZATION FILM}

본원은, 2009년 3월 4일자 일본특허출원 2009―51120의 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체를 참조에 의해 본원의 일부를 이루는 것으로서 인용한다.

본 발명은, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 표면에 배치되는 편광판(偏光板)에 장착하는 편광 해소능(解消能)을 가지는 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이며, 특히, 편광 안경을 착용하여 관찰하는 경우에 표시가 어두워져 육안 관찰성이 저하되는 것을 방지하는 필름에 관한 것이다.

액정 표시 장치는, 일반적으로 2개의 투명 기판 사이에 액정 조성물을 봉입(封入)한 액정 셀과, 그 액정 셀의 표리면(表裏面)에 1세트의 편광판을 배치한 구조를 가지고 있다. 이 액정 표시 장치에서는, 투명 기판의 내면에 설치된 투명 전극으로 액정에 전압을 가하면 그 방향(배열)이 변화되고, 이 배열 변화를 이용하여 배면 광원 장치로부터의 광의 투과/차광(遮光)을 제어하여 표시를 행한다.

이와 같은 액정 표시 장치에서는, 액정 조성물 분자의 배열 방식에 의해, TN 방식, STN 방식, VA 방식, IPS 방식, OCB 방식 등 여러 가지로 분류되지만, 어느 배열 방식의 액정 표시 장치라도 액정 셀과 1세트의 편광판이 사용되고 있다. 따라서, 이와 같은 액정 표시 장치에서는, 관찰자는 액정 셀 표면에 배치된 편광판을 투과한 직선 편광성의 광을 관찰하고 있다.

또한, 유기 EL 표시 장치는, 자체 발광 표시 장치이지만, 반사율이 높은 금속 전극에 의해 외광(外光)이 반사하여 콘트라스트를 저하시켜 버린다. 이 외광 반사를 방지하기 위해 1/4 파장판과 편광판을 적층한 원(圓) 편광판이 사용되고 있고, 표시 화면의 최표면(最表面)은 직선 편광성의 편광판이다. 따라서, 유기 EL 표시 장치에서도, 관찰자는 유기 EL 표시 장치 표면에 배치된 편광판을 투과한 직선 편광성의 광을 관찰하고 있다.

최근, 휴대 전화기 등의 휴대 기기를 수신 대상으로 하는 지상 디지털 텔레비전 방송의 보급에 의한, 「휴대 전화기·이동체 단말기용 1세그먼트 부분 수신 서비스」의 시청, 자동차용 계기판, 카 네비게이션 장치에 대한 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치의 사용 확대에 의한 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치를 옥외나 외광(外光)이 강한 장소에서 사용하는 기회가 증가하고 있다. 한편, 편광 안경은, 차량 운전 중의 계기반(dashboard)의 프론트 유리로의 비쳐들어옴에 의한 육안 관찰성 저하의 해소, 앞 주행 차량의 리어 윈도우에서의 태양광의 반사에 의한 눈부심의 해소, 낚시, 수상 스포츠에서의 수면의 눈부심 경감 등에 유효하다. 그러므로, 관찰자가 편광 안경을 사용하여 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치를 관찰하는 장면도 적지 않다. 관찰자가 편광 안경을 사용하여 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치를 관찰한 경우, 편광 안경의 편광 흡수축과 액정 표시 장치로부터의 광의 편광축이 일치한 경우에 표시가 어두워져, 현저하게 육안 관찰성이 저하되어 버리는 문제가 있다.

이와 같은 문제점에 대하여, 일본공개특허 1998―10522호에서는, 액정 표시면에 편광 해소 수단을 설치하는 것이 제안되어 있다. 이 공보에서는, 2개의 수정판을 조합시켜 이루어지는 편광 해소판을 편광 해소 수단으로서 사용하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 이와 같은 2개의 수정판을 조합한 편광 해소 수단에 의해 액정 표시 장치 화면 전체를 덮는 것은 실용적이지 않다. 또한, 일본공개특허 1998-10523호에는, 액정 표시면에 출사(出射)하는 표시광을 직선 편광으로부터 원편광 또는 타원 편광으로 변경하는 1/4 파장판과 같은 복굴절판을 설치하는 것이 제안되어 있다. 이 방법에 의해, 편광 안경을 착용한 경우라도 어두워지지는 않지만, 고개를 움직이는 좌우의 방향에 따라, 화상의 색조가 크게 열화되는 것이 문제로 된다.

일본공개특허 1998―10522호 일본공개특허 1998―10523호

본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치를, 편광 안경을 착용하여 관찰하는 경우에 표시가 어두워져 육안 관찰성이 저하되는 것이나, 화상이 착색(着色)되는 것을 방지하는 필름을 얻는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 편광 해소 기능을 가지는 필름은, 투광성(透光性)의 매트릭스 중에, 광학적으로 이방성(異方性)의 체적 영역이 분산되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 상기 필름을 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 표면에 배치되는 편광판의 표면에 접착함으로써, 표시 화면으로부터 사출(射出)되는 표시광의 편광 상태를 부분적으로 변화시켜, 편광 안경을 착용한 경우라도, 표시가 어두워지는 것을 방지하고, 또한 고개를 움직이는 좌우의 방향에 따라, 화상의 색조가 크게 열화되는 것을 저감할 수 있다.

바람직하게는, 상기 투광성의 매트릭스에 의해 형성된 하드 코팅층(hard coating layer)을, 투광성의 기재(基材) 필름 중 적어도 한쪽 면에 구비하고 있다. 이로써, 상기 필름을 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 표면에 배치되는 편광판의 표면에 접착함으로써, 표시 화면으로부터 사출되는 표시광의 편광 상태를 부분적으로 변화시켜, 편광 안경을 착용한 경우라도, 표시가 어두워지는 것을 방지하고, 또한 고개를 움직이는 좌우의 방향에 따라, 화상의 색조가 크게 열화되는 것을 저감할 수 있다. 또한, 표면에 형성된 요철(凹凸) 형상을 따라 외광에 의한 반사광이 확산되어 방현성(防眩性)의 효과를 얻을 수 있다.

바람직하게는, 상기 투광성의 매트릭스에 의해 형성된 점착제층을, 투광성의 필름 기재 중 적어도 한쪽 면에 구비하고 있다. 이로써, 상기 필름을 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 표면에 배치되는 편광판의 표면에 접착함으로써, 표시 화면으로부터 사출되는 표시광의 편광 상태를 부분적으로 변화시켜, 편광 안경을 착용한 경우라도, 표시가 어두워지는 것을 방지하고, 또한 고개를 움직이는 좌우의 방향에 따라, 화상의 색조가 크게 열화되는 것을 저감할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 이방성의 체적 영역의 평균 입경이 50㎛ 이하라도 된다. 상기 투광성의 매트릭스 또는 기재 필름이 면 내에서 광학적으로 등방성(等方性)이라도 된다. 또한, 상기 이방성의 체적 영역이 광 배향(配向) 재료라도 된다.

본 발명의 필름의 제조 공정에 있어서, 직선 편광성의 광을 조사(照射)하는 공정, 및/또는 직선 편광성의 광을 조사하는 것에 더하여 필름을 가열·냉각시키는 조작을 포함하는 공정을 포함해도 된다.

본 발명의 필름에 있어서, 상기 이방성의 체적 영역의 광축이 일정 방향이라도 된다.

본 발명에 있어서, 본 발명의 필름을 보호 필름으로 한 편광판이라도 되고, 또는 본 발명의 필름을 적층시킨 편광판이라도 된다.

본 발명의 필름에서는, 편광 안경을 착용하여 관찰하는 경우에 표시가 어두워지거나 육안 관찰성이 저하되는 것이나 화상이 착색되는 것을 방지할 수 있어, 표시 장치의 육안 관찰성을 일정하게 유지할 수 있다.

본 발명은, 첨부한 도면을 참고로 한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로부터, 보다 명료하게 이해할 수 있을 것이다. 그러나, 실시예 및 도면은 단순한 도시 및 설명을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 정하기 위해 이용되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 첨부한 청구의 범위에 의해 정해진다. 첨부 도면에 있어서, 복수의 도면에서의 동일한 부품 부호는 동일 부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 필름 구성 중 하나를 예시한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 필름을 나타낸 현미경 관찰도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1의 필름을 나타낸 편광 현미경[직교 니콜(直交 Nicol)] 관찰도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1의 필름을 부분적으로 액정 디스플레이에 장착하여, 편광판을 통하여 관찰한 도면이다.
도 5는 본 발명의 필름 구성 중 다른 하나를 예시한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 필름 구성의 또 다른 하나를 예시한 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 필름은, 투광성의 매트릭스 중에 광학적으로 이방성의 체적 영역을 분산시킨 필름이다. 투광성의 매트릭스로서는, 도 1의 모식도에 예시한 바와 같이, 필름 자체를 형성하는 재료, 도 5의 모식도에 예시한 바와 같이, 필름 표면에 형성되는 하드 코팅제층, 도 6의 모식도에 예시한 바와 같이, 점착제층을 들 수 있다. 도 1, 도 5, 도 6 중, "11"은 필름 자체를 형성하는 재료, "51"은 하드 코팅제, "61"은 점착제이다. "12", "52", "62"는 광학적으로 이방성을 가지는 체적 영역, "53", "63"은 기재 필름을 나타내고 있다. 본 발명의 필름을 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 표면에 배치되는 편광판의 표면에 접착함으로써, 표시 화면으로부터 사출되는 표시광의 편광 상태를 부분적으로 변화시켜, 편광 안경을 착용한 경우라도, 표시가 어두워지는 것을 방지하고, 또한 고개를 움직이는 좌우의 방향에 따라, 화상의 색조가 크게 열화되는 것을 저감할 수 있다.

기재 필름으로서는, 광학적으로 면내 등방성인 TAC 필름, 시클로올레핀계 필름 등을 들 수 있다. 단, 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 투광성의 기재 필름이 연신 필름(광학적으로 이방성)이라도, 기재 필름의 광축이 표시 장치의 전면(前面)에 배치되는 편광판의 흡수축 내지는 투과축과 일치하면, 본 발명의 원하는 특성을 얻을 수 있다.

광학적 이방성의 체적 영역의 광축은, 일정 방향이어도 일정 방향이 아니어도 된다. 광축이 일정 방향인 경우에는, 그 광축이 편광판의 흡수축 내지는 투과축과 평행이 아닌 배치로 한다.

광학적 이방성의 체적 영역으로서는, 광학적 이방성을 가지고 있는 것이 필요하다. 광학적 이방성을 가지는 체적 영역의 예로서, 본 발명자가 제안하고 있는 일본공개특허 제2002-202409호, 일본공개특허 제2004-170595호 공보, 일본공개특허 제2007-304215호 공보 등에 개시된, 편광성의 자외선 조사와 가열 냉각 처리를 포함하는 공정에 의해 광학적 이방성을 발현(發現)하는 광 배향재를 미립자화하여 사용하는 것을 들 수 있다. 이 광 배향재로 이루어지는 미립자를 광학적 이방성의 체적 영역으로 하는 편광 해소 기능을 가지는 필름의 제조법에서는, 광 배향재로 이루어지는 미립자를 투광성 매트릭스 중에 분산시킨 상태로 필름화 내지는 도포 제막(製膜)한다. 광 배향재로 이루어지는 미립자는, 필름화 내지는 도포 제막 직후는 이방성을 가지고 있지 않지만, 필름 내지는 도포막을 자외선 조사와 가열 냉각 처리를 포함하는 공정에 의해 처리함으로써 이방성이 발현한다.

이방성을 발현시킨 후, 필요에 따라서 자외선을 추가로 조사(照射)하여 미립자의 이방성을 고정한다. 이 때의 자외선은 직선 편광성이라도 비편광성이라도 상관없다. 광학적 이방성의 체적 영역으로서는, 상기 광 배향재를 미립자화하여 사용하는 외에, 매트릭스 용액에 광 배향재를 용해시킨 상태 내지는 용액으로서 분산시킨 상태로부터 발현하는 상(相) 분리한 구조 등도 사용할 수 있다. 또한, 이와 같은 편광 조사와 가열에 의해 광학적 이방성을 발현하는 광 배향재에 한정되지 않고, 광학적 이방성을 가진 유기 화합물 결정이나 무기 화합물 결정을 분쇄 입자화한 충전제 등도 사용할 수도 있다.

광학적 이방성의 체적 영역의 크기는, 표시 소자의 화소보다 작은 것이 바람직하고, 이방성의 충전재가 화소보다 큰 경우에는, 번쩍거리게 되어 화질의 저하의 원인으로 된다. 화소의 크기에 따르기도 하지만, 광학적 이방성의 체적 영역의 평균 입자 직경은 일반적으로 50㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 필름에서는, 필름을 편광성의 광이 투과하는 경우에, 광학적 이방성의 체적 영역을 통과하는 체적 영역광과, 광학적 이방성의 체적 영역을 통과하지 않고 매트릭스만을 투과하는 체적 영역광이 혼재한다. 매트릭스만을 투과하는 경우에는, 투과광은 위상차를 받지 않는다. 한편, 광학적 이방성의 체적 영역을 투과하는 체적 영역 투과광은 위상차를 받는다. 또한, 광학적 이방성의 체적 영역을 투과하는 체적 영역광에서도, 광학적 이방성의 체적 영역마다의 입자 직경, 이방성의 상위, 내지는 광학적 이방성의 체적 영역의 광축의 방향에 따라, 투과광의 편광 상태가 상이하다. 결과로서, 직선 편광성의 광이 본 발명의 필름을 통과하면, 다양한 편광 상태가 혼재한 광으로 된다.

일반적인 연신(延伸) 필름에서는, 편광성의 광이 투과하는 경우에는 필름의 전체적 영역에 걸쳐 일정한 위상차(位相差)를 받는다. 그 위상차에 의한 편광 상태는 필름 전체적 영역에 걸쳐 한결같은 동시에, 파장 의존성을 가진다. 그러므로, 편광 안경을 착용하여 관찰한 경우에 화상의 색조가 크게 열화되는 원인으로 되어 있다. 한편, 본 발명의 필름에서는, 먼저 설명과 같이, 광학적 이방성의 체적 영역을 투과하는 체적 영역 투과광의 편광 상태가 달라 한결같지 않다. 이에 의해, 각 파장 체적 영역에서 한결같지 않은 편광 상태가 혼재한 광으로 되므로, 파장 의존성을 억제할 수 있어, 편광 안경을 착용하여 관찰한 경우의 화상의 색조 열화를 억제할 수 있다.

또한, 하드 코팅층에 광학적 이방성의 체적 영역을 미립자로서 넣었을 경우에는, 표면에 형성된 요철 형상을 따라 외광에 의한 반사광이 확산되어 방현성의 효과를 얻는 것도 기대할 수 있다.

[실시예]

본 발명의 실시예에 있어서 사용한 광 배향재의 원료 화합물에 관한 합성 방법을 이하에 나타낸다.

(단량체 1)

p―쿠마르산과 6―클로로―1―헥사놀을, 알칼리 조건 하에서 가열함으로써, 4―(6―히드록시헥실옥시) 계피산(桂皮酸)을 합성하였다. 이 생성물에 p―톨루엔 술폰산의 존재 하에서 메타크릴산을 크게 과잉(過剩)으로 부가하여 에스테르화 반응시켜, 화학식 1로 나타내는 단량체 1을 합성하였다.

(중합체 1)

단량체 1을 20wt%의 농도로 1, 4-디옥산으로 용해하고, 반응 개시제로서 AIBN(아조비스이소부티로니트릴)을 2mol% 첨가하여, 70℃에서 8시간 천천히 교반을 계속했다. 반응 용액을 메탄올 중에 주입하고, 석출(析出)한 생성물을 여과 건조하여 중합체 1을 얻었다. 이 중합체 1은 135℃ 내지 187℃의 온도 범위에서 액정성을 이루고. 또한, 가시광역에 흡수를 나타내지 않았다.

본 발명의 실시예 1, 실시예 3, 실시예 4, 실시예 5, 실시예 6에 사용한 미립자에 관한 제작법을 이하에 나타낸다.

중합체 1을, 5wt%의 농도로 1, 4―디옥산에 용해하였다. 다음에, 이 용액을 2유체 노즐을 사용하여 압축 공기로 공기 중에 분무하였다. 분무한 액적(液滴)으로부터 용매가 휘발하여 고형(固形)으로 된 분체(分體)를 회수하고, 중합체 1의 미립자를 얻었다. 이 미립자는, 편광 조사와 가열 서랭(徐冷)에 의해 광학적 이방성을 발현하는 광 배향재로 이루어지는 미립자이다.

이하는, 본 발명의 필름을 제작한 예이다.

(실시예 1)

중합체 1의 미립자를 가열 경화성 용제형 하드 코팅제(용제 주성분: 메틸에틸케톤, 이소프로판올, 불휘발성분: 30%, 점도: 5cP)에 5wt% 분산하였다. 이 분산 용액을, 스핀 코터(spin coater)를 사용하여, 회전수 1000rpm, 회전 시간 30초의 조건 하에서 TAC 필름에 코팅하였다. 코팅 후, 85℃의 분위기 하에서 1분간 방치하여 건조했다. 다음에, 고압 수은등을 광원으로 하는 자외선 조사 장치의 광을 글랜테일러 프리즘(Glan-Taylor Prism; 경계면을 공기층으로 한 편광자)을 사용하여 직선 편광으로 변환하고, 코팅한 도막에 400초간 조사하였다. 이 코팅 필름을 125℃의 항온조(恒溫槽)에 넣고, 이어서, 20분간에 걸쳐 실온까지 강온(降溫)했다. 또한, 코팅면에 자외선 조사 장치의 광을 글랜테일러 프리즘을 통하지 않고 비편광인 채 400초간 조사하였다.

이와 같이 제작한 필름에서는, 분산된 미립자에 이방성이 발현하고 있고, 그 광축 방향은 조사한 편광 자외선의 편광 방향에 대하여 수직 방향으로 되어 있었다. 도 2에 본 실시예의 필름을 현미경으로 관찰한 도면을 나타낸다. 도 3에는 본 실시예의 필름을 편광 현미경의 직교 니콜 하에서 관찰한 도면을 나타낸다. 도 2 및 도 3으로부터, 충전제의 투과하는 체적 영역만 위상차를 받아 직교 니콜 하에서도 투과광이 생기고 있는 것을 알 수 있다. 충전제를 투과하지 않는 체적 영역에서는 위상차를 받지 않으므로 투과광이 생기지 않는다. 이와 같이, 본 실시예의 필름을 투과한 편광성의 광은, 다양한 편광 상태가 혼재한 광으로 되어 있다. 또한, 면적 0.11mm² 중의 입자 직경의 개수를 측정한 바, 2㎛ 미만: 105개, 2㎛ 이상~10㎛ 미만: 287개, 10㎛ 이상~ 20㎛ 미만: 90개, 20㎛ 이상~ 30㎛ 미만: 10개, 30㎛ 이상~ 40㎛ 미만: 3개, 40㎛ 이상~ 50㎛ 미만: 2개, 50㎛ 이상: 0개였다.

이 필름의 배면에 점착제를 도포하고, 액정 디스플레이의 표시 화면 전면과 접합했다. 접합 각도는, 미립자의 광축 방향이 액정 디스플레이 전면의 편광판의 흡수축에 대하여 45°로 되도록 설정하였다. 도 4에는, 액정 표시 장치(40)에, 본 실시예의 필름[체적 영역(41)]을 장착하고, 편광판을 통하지 않고 관찰한 도면, 편광판(P4)을 통하여 관찰한 도면을 나타낸다. 편광판(P4)을 통하여 관찰한 도면에서는, 본 실시예의 필름을 장착하고 있지 않은 체적 영역에서는, 편광판(P4)의 흡수축과 액정 표시 장치의 표면의 편광판의 흡수축이 직교하고, 화면으로부터의 광은 차단되어 어두운 상태로 되어 있다. 이에 대하여, 본 실시예의 필름을 장착한 체적 영역에서는, 광이 투과하여 육안 관찰성이 유지되고 있는 것을 알 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 필름을 접합한 액정 디스플레이에서는, 편광 안경을 착용하고 관찰해도, 표시 화면이 어두워지지 않는다. 또한, 종래 기술의 1/4 파장판과 같은 복굴절판을 설치한 경우와 비교하여, 화상의 색조가 열화되는 것이 억제되어 있었다.

(실시예 2)

중합체 1의 1, 4―디옥산 용액(중합체 1: 20wt%)을 가열 경화성 용제형 하드 코팅제(용제 주성분: 메틸에틸케톤, 이소프로판올, 불휘발성분: 30%, 점도: 5cP)에 15wt% 분산하였다. 이 분산 용액을, 스핀 코터를 사용하여, 회전수 1000rpm, 회전 시간 30초의 조건 하에서 TAC 필름에 코팅하고, 실온에서 건조하고, 또한 80℃ 분위기 중에 3분간 방치했다. 이 필름을 관찰했던 바, 중합체 1의 상 분리 구조가 가열 경화성 용제형 하드 코팅제 중에 분산되어 있었다. 다음에, 고압 수은등을 광원으로 하는 자외선 조사 장치의 광을 글랜테일러 프리즘을 사용하여 직선 편광으로 변환하여, 코팅한 도막에 400초간 조사하였다. 이 코팅 필름을 125℃의 항온조에 넣고, 이어서, 20분간에 걸쳐 실온까지 강온했다. 또한, 매트릭스인 자외선 경화성 하드 코팅제가 완전히 고화될 때까지, 자외선 조사 장치의 광을 글랜테일러 프리즘을 통하지 않고 비편광인 채 조사하였다.

이와 같이 제작한 필름에서는, 이방성을 가지는 체적 영역이 분산되어 발현하고 있고, 그 광축 방향은 조사한 편광 자외선의 편광 방향에 대하여 수직 방향으로 되어 있었다.

이 필름의 배면에 점착제를 도포하고, 액정 디스플레이의 표시 화면 전면과 접합했다. 이와 같이 본 발명의 필름을 접합한 액정 디스플레이에서는, 편광 안경을 착용하고 관찰해도, 표시 화면이 완전히 어두워지는 것 없이 화상을 인식할 수 있었다. 또한, 종래 기술의 1/4 파장판과 같은 복굴절판을 설치한 경우와 비교하여, 화상의 색조가 열화되는 것이 억제되어 있었다.

(실시예 3)

중합체 1의 미립자를 자외선 경화성 무용제형(無溶劑型) 하드 코팅제(점도: 200cP)에 15wt% 분산하였다. 이 분산 용액을, 스핀 코터를 사용하여, 회전수 1000rpm, 회전 시간 30초의 조건 하에서 TAC 필름에 코팅하였다. 다음에, 고압 수은등을 광원으로 하는 자외선 조사 장치의 광을 글랜테일러 프리즘을 사용하여 직선 편광으로 변환하여, 코팅한 도막에 400초간 조사하였다. 이 코팅 필름을 125℃의 항온조에 넣고, 이어서, 20분간에 걸쳐 실온까지 강온했다. 또한, 매트릭스인 자외선 경화성 하드 코팅제가 완전히 고화될 때까지, 자외선 조사 장치의 광을 글랜테일러 프리즘을 통하지 않고 비편광인 채 조사하였다.

이와 같이 제작한 필름에서는, 분산된 미립자에 이방성이 발현하고 있고, 그 광축 방향은 일정한 방향을 향하고 있지 않았다.

이 필름의 배면에 점착제를 도포하고, 액정 디스플레이의 표시 화면 전면과 접합했다. 이와 같이 본 발명의 필름을 접합한 액정 디스플레이에서는, 편광 안경을 착용하고 관찰해도, 표시 화면이 완전히 어두워지지 않고 화상을 인식할 수 있었다. 또한, 종래 기술의 1/4 파장판과 같은 복굴절판을 설치한 경우와 비교하여, 화상의 색조가 열화되는 것이 억제되어 있었다.

(실시예 4)

중합체 1의 미립자를 용제형 점착제(용제 주성분: 에틸아세테이트 50%, 톨루엔 30%, 아세톤 10%, 기타 10%, 불휘발성분: 20%)에 1wt% 분산하였다. 이 분산 용액을, 스핀 코터를 사용하여, 회전수 2000rpm, 회전 시간 30초의 조건 하에서 TAC 필름에 코팅하였다. 코팅 후, 85℃의 분위기 하에서 1분간 방치하여 건조했다. 다음에, 고압 수은등을 광원으로 하는 자외선 조사 장치의 광을 글랜테일러 프리즘을 사용하여 직선 편광으로 변환하여, 코팅한 도막에 400초간 조사하였다. 이 코팅 필름을 125℃의 항온조에 넣고, 이어서, 20분간에 걸쳐 실온까지 강온했다. 또한, 코팅면에 자외선 조사 장치의 광을 글랜테일러 프리즘을 통하지 않고 비편광인 채 400초간 조사하였다.

이와 같이 제작한 필름에서는, 분산된 미립자에 이방성이 발현하고 있고, 그 광축 방향은 조사한 편광 자외선의 편광 방향에 대하여 수직 방향으로 되어 있었다.

이 필름의 배면에 점착제를 도포하고, 액정 디스플레이의 표시 화면 전면과 접합했다. 접합 각도는, 미립자의 광축 방향이 액정 디스플레이 전면의 편광판의 흡수축에 대하여 45℃로 되도록 설정하였다. 이와 같이 본 발명의 필름을 접합한 액정 디스플레이에서는, 편광 안경을 착용하고 관찰해도, 표시 화면이 완전히 어두워지지 않고 화상을 인식할 수 있었다. 또한, 종래 기술의 1/4 파장판과 같은 복굴절판을 설치한 경우와 비교하여, 화상의 색조가 열화되는 것이 억제되어 있었다.

(실시예 5)

광학적 이방성을 가지는 충전제로서 4, 4′―비페놀의 미결정 입자를 사용하였다. 이 미결정 입자를 가열 경화성 용제형 하드 코팅제(용제 주성분: 메틸에틸케톤, 이소프로판올, 불휘발성분: 30%, 점도: 5cP)에 15wt% 분산하였다. 이 분산 용액을, 스핀 코터를 사용하여, 회전수 1000rpm, 회전 시간 30초의 조건 하에서 TAC 필름에 코팅하였다. 다음에, 이 코팅 필름을 125℃ 의 항온조에 넣어 매트릭스인 가열 경화성 용제형 하드 코팅제를 완전히 고화시켰다.

이와 같이 제작한 필름에서는, 광학적 이방성의 미결정 입자가 분산된 코팅을 형성할 수 있고, 코팅 중인 미결정 입자의 광축 방향은 일정한 방향을 향하고 있지 않았다.

(실시예 6)

중합체 1의 미립자를 PVA 수용액(20wt%)에 0.4wt% 분산하였다. 이 분산 용액을, 캐스팅하여 건조했다. 이어서, 유리 기판 상으로부터 캐스팅 필름을 박리하여, 중합체 1의 미립자가 분산한 50㎛의 두께의 필름을 제작하였다. 다음에, 고압 수은등을 광원으로 하는 자외선 조사 장치의 광을 글랜테일러 프리즘을 사용하여 직선 편광으로 변환하여, 코팅한 도막에 400초간 조사하였다. 이 코팅 필름을 125℃의 항온조에 넣고, 이어서, 20분간에 걸쳐 실온까지 강온했다. 또한, 코팅면에 자외선 조사 장치의 광을 글랜테일러 프리즘을 통하지 않고 비편광인 채 400초간 조사하였다.

이 필름의 배면에 점착제를 도포하고, 액정 디스플레이의 표시 화면 전면과 접합했다. 접합 각도는, 미립자의 광축 방향이 액정 디스플레이 전면의 편광판의 흡수축에 대하여 45℃로 되도록 설정하였다. 이와 같이 본 발명의 필름을 접합한 액정 디스플레이에서는, 편광 안경을 착용하고 관찰해도, 표시 화면이 어두워지지 않았다. 또한, 종래 기술의 1/4 파장판과 같은 복굴절판을 설치한 경우와 비교하여, 화상의 색조가 열화되는 것이 억제되어 있었다.

(비교예 1)

비교예를 이하에 나타낸다.

액정 디스플레이의 표시 화면 전면에 본 발명의 필름을 접합하지 않고, 편광 안경을 착용하고 관찰했던 바, 고개를 움직이는 각도에 따라서, 표시 화면이 어두운 상태로 되어 버려, 화상을 인식할 수 없었다.

(비교예 2)

액정 디스플레이의 표시 화면 전면에 시판 중인 1/4 파장 위상차 필름을 접합했다. 접합 각도는, 1/4 파장 위상차 필름의 광축 방향이 액정 디스플레이 전면의 편광판의 흡수축에 대하여 45℃로 되도록 설정하였다.

이 1/4 파장 위상차 필름을 접합한 액정 디스플레이에서는, 편광 안경을 착용하고 관찰하면, 표시 화면이 어두워지지는 않았지만, 고개를 움직이는 좌우의 방향에 따라 화상의 색조가 열화되어 버렸다.

전술한 바와 같이 도면을 참조하면서 바람직한 실시예를 설명하였으나, 당업자이면, 본건 명세서를 보고, 자명한 범위 내에서 각종 변경 및 수정을 용이하게 상정(想定)할 수 있을 것이다. 따라서, 그와 같은 변경 및 수정은, 첨부한 청구의 범위로부터 정해지는 본 발명의 범위 내의 것으로 해석된다.

11: 필름 재료
12, 52, 62: 충전재
40: 액정 표시 장치
41: 영역
51: 하드 코팅제
53, 63: 기재 필름
61: 점착재
P4: 편광판

Claims

투광성(透光性)의 매트릭스 중에, 광학적으로 이방성(異方性)의 체적 영역이 분산되어 있는 편광(偏光) 해소 기능을 가지는 필름으로서,
상기 투광성의 매트릭스가 면내에서 광학적으로 등방성이고,
상기 이방성의 체적 영역은 광 배향 재료이며,
상기 이방성의 체적 영역을 투과하는 투과광은 위상차를 받는, 편광 해소 기능을 가지는 필름.
제1항에 있어서,
상기 투광성의 매트릭스와, 상기 매트릭스 중에 분산된 상기 광학적으로 이방성의 체적 영역으로 이루어지는 하드 코팅층(hard coating layer)과 투광성의 기재 필름으로 이루어지고, 상기 하드 코딩층을, 상기 투광성의 기재(基材) 필름 중 적어도 한쪽 면에 구비한, 편광 해소 기능을 가지는 필름.
제1항에 있어서,
상기 투광성의 매트릭스와, 상기 매트릭스 중에 분산된 상기 광학적으로 이방성의 체적 영역으로 이루어지는 점착제층과, 투광성의 기재 필름으로 이루어지고, 상기 점착제층을 상기 투광성의 기재 필름 중 적어도 한쪽 면에 구비한, 편광 해소 기능을 가지는 필름.
제1항에 있어서,
상기 이방성의 체적 영역의 평균 입경은 0보다 크고 50㎛ 이하인, 편광 해소 기능을 가지는 필름.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 기재 필름은 면 내에서 광학적으로 등방성(等方性)인, 편광 해소 기능을 가지는 필름..
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 편광 해소 기능을 가지는 필름으로서, 직선 편광성의 광을 조사(照射)하는 공정 및 직선 편광성의 광을 조사하는 것에 더하여 필름을 가열·냉각시키는 조작을 포함하는 공정 중 어느 하나를 포함하는 제조 공정에 의해 제조된, 편광 해소 기능을 가지는 필름.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이방성의 체적 영역의 광축은 일정 방향인, 편광 해소 기능을 가지는 필름.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 편광 해소 기능을 가지는 필름을 보호 필름으로 한, 편광판.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 편광 해소 기능을 가지는 필름을 적층시킨, 편광판.
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