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KR102280352B1 - 광학 적층체 - Google Patents

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KR102280352B1
KR102280352B1 KR1020180109848A KR20180109848A KR102280352B1 KR 102280352 B1 KR102280352 B1 KR 102280352B1 KR 1020180109848 A KR1020180109848 A KR 1020180109848A KR 20180109848 A KR20180109848 A KR 20180109848A KR 102280352 B1 KR102280352 B1 KR 102280352B1
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retardation
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다케히토 후치다
가츠노리 다카다
요시츠구 기타무라
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은 우수한 반사 색상 및 우수한 시야각 특성을 실현할 수 있는 광학 적층체를 제공하는 것이다. 본 발명의 광학 적층체는 편광자; 실질적으로 λ／4 판으로서 기능하도록 구성되는 위상차 층; 및 광 확산층을 포함한다. 편광자는 색상 a 가 -1.2 ∼ 0 이고 색상 b 가 0 ∼ 3.0 이다.

Description

광학 적층체{OPTICAL LAMINATE}
본 출원은 2017년 9월 14일에 출원된 일본 특허 출원 제2017-176797호에 대하여 35 U.S.C Section 119 하에서 우선권을 주장하며, 여기에서는 그 전체 내용을 참조로서 포함한다.
본 발명은 광학 적층체에 관한 것이다.
편광자를 포함하는 광학 적층체를 포함하는 액정 표시 장치가 각종 용도로 이용되어 왔다. 최근에는, 옥외에서 주로 사용되는 액정 표시 장치 (예를 들어, 디지털 사이니지) 에도 광학 적층체가 채용되고 있다 (WO 2010/109723 A1). 반사형 액정 표시 장치는 태양광과 같은 주변 광을 광원으로서 이용하여 화상을 표시하도록 구성된다. 이에 따라, 백라이트가 필요한 투과형 액정 표시 장치의 것과 비교해 소비 전력을 대폭 억제할 수 있다. 장치가 이러한 특성을 갖기 때문에, 반사형 액정 표시 장치를 보다 넓은 용도에 사용하려고 시도되고 있다. 특히, 보다 소비 전력이 더 커지기 쉬운 대형의 표시 장치에 대한 적용이 요구되고 있다. 그러나, 반사형 액정 표시 장치가 사이즈에서 증가될 때, 물체가 보여지는 각도에 의존하여 물체의 외관이 달라지는 문제가 발생한다.
본 발명은 종래의 문제를 해결하기 위한 것이고, 본 발명의 목적은 우수한 반사 색상 및 우수한 시야각 특성을 실현할 수 있는 광학 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 광학 적층체는 편광자; 실질적으로 λ／4 판으로서 기능하도록 구성되는 위상차 층; 및 광 확산층을 포함한다. 편광자는 색상 a 가 -1.2 ∼ 0 이고 색상 b 가 0 ∼ 3.0 이다.
본 발명의 하나의 실시형태에서, 파장 450 nm 에서 측정된 상기 위상차 층의 위상차 Re(450) 와 파장 550 nm 에서 측정된 상기 위상차 층의 위상차 Re(550) 가 Re(450)＜Re(550) 의 관계를 만족한다.
본 발명의 하나의 실시형태에서, 광 확산층은 헤이즈 값이 80% 이상이다.
본 발명의 하나의 실시형태에서, 광 확산층은 점착제 및 광 확산 미립자들을 포함한다.
본 발명의 하나의 실시형태에서, 광 확산 미립자들의 평균 입자경은 2 ㎛ ∼ 5 ㎛ 이다.
본 발명의 하나의 실시형태에서, 광 확산 미립자들은 실리콘 수지, 폴리스티렌 수지 및 아크릴 수지로 구성된 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함한다.
본 발명의 하나의 실시형태에서, 점착제는 아크릴계 점착제를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 반사형 액정 표시 장치가 제공된다. 반사형 액정 표시 장치는 위의 광학 적층체를 포함한다.
본 발명의 하나의 실시형태에 따르면, 우수한 반사 색상 및 우수한 시야각 특성을 실현할 수 있는 광학 적층체를 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 광학 적층체는 편광자로서 색상 a 가 -1.2 ∼ 0 이고 색상 b 가 0 ∼ 3.0 인 편광자를 포함한다. 따라서, 우수한 반사 색상 및 우수한 시야각 특성을 실현할 수 있다. 또한, 본 발명의 광학 적층체는 다음의 경향: 광학 적층체의 시인측 표면 전체에서의 특성의 불균일이 종래의 광학 적층체에 비해 작다는 경향을 갖는다. 구체적으로, 광학 적층체의 주변 에지부에서의 편광 해제 또는 광 누출이 작은 경향이 있다. 따라서, 본 발명의 광학 적층체는 대형의 액정 표시 장치에도 적절하게 이용될 수도 있다. 추가로, 본 발명의 광학 적층체는 또한 베젤이 작은 또는 베질이 없는 액정 표시 장치에도 바람직하게 사용할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이다.
도 2 는 레이저 광에 의한 투과 휘도를 규정하는 방법을 예시하는 개략도이다.
도 3a 는 정면 백휘도를 측정하는 방법을 예시하는 개략도이고 도 3b 는 정면 흑휘도를 측정하는 방법을 예시하는 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시형태들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이들 실시형태들에 제한되지 않는다.
(용어 및 기호의 정의)
본원에 이용된 용어들 및 기호들의 정의들은 하기 설명된 바와 같다.
(1) 굴절률들 (nx, ny, 및 nz)
"nx"는 면내 굴절률이 최대인 방향 (즉, 지상축 방향) 의 굴절률을 나타내고, "ny" 는 면내에서 지상축과 직교하는 방향 (즉, 진상축 방향) 의 굴절률을 나타내며, "nz"는 두께 방향의 굴절률을 나타낸다.
(2) 면내 위상차 (Re)
"Re(550)"는, 23 ℃ 에서의 파장 550 nm 의 광으로 측정한 필름의 면내 위상차를 의미한다. Re(550) 는, 필름의 두께를 d (nm) 로 표현할 때, 식 "Re=(nx-ny)×d" 로부터 결정된다. "Re(450)"는, 23 ℃ 에서의 파장 450 nm 의 광으로 측정한 필름의 면내 위상차를 의미한다.
(3) 두께 방향 위상차 (Rth)
"Rth(550)"는 23 ℃ 에서의 파장 550 nm 의 광으로 측정한 필름의 두께 방향 위상차를 의미한다. Rth(550) 는 필름의 두께를 d(nm) 로 하였을 때, 식 "Rth=(nx-nz)×d" 로부터 결정된다. "Rth(450)"는 23 ℃ 에서의 파장 450 nm 의 광으로 측정한 필름의 두께 방향 위상차를 의미한다.
(4) Nz 계수
Nz 계수는 "Nz=Rth/Re" 로부터 결정된다.
A. 광학 적층체의 전체 구성
도 1 은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이다. 도 1 에 예시된 광학 적층체 (100) 는, 편광자 (10); 실질적으로 λ／4 판으로서 기능하도록 구성되는 위상차 층 (20); 및 광 확산층 (30) 을 포함한다. 편광자 (10) 는 색상 a 가 -1.2 ∼ 0 이고 색상 b 가 0 ∼ 3.0 이다. 광학 적층체가 이러한 편광자를 포함할 때, 광학 적층체는 우수한 반사 색상 및 우수한 시야각 특성을 실현할 수 있다. 본원에 이용된 용어, "색상 a" 및 "색상 b" 는 미국 국립 표준국 (NBS) 에 의해 정의된 단체 색상들을 의미한다.
예시된 예에서, 오직 하나의 광 확산층 (30) 을 포함하는 광학 적층체 (100) 는 둘 이상의 광 확산층들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 적층체는 편광자 (10) 와 위상차 층 (20) 사이에 광 확산층을 더 포함할 수도 있다. 또한, 위상차 층 (20) 은 단일의 계층일 수도 있거나 적층 구조를 가질 수도 있다. 접착층이 도시되어 있지 않지만, 개별적인 층들은 접착층 (접착제 층 또는 점착제 층) 을 개재하여 적층될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 광 확산층 (30) 은 광 확산 점착제층이다. 이 실시형태에서, 광 확산층이 또한 접착 층으로 기능한다. 또한, 광학 적층체 (100) 는 임의의 적절한 다른 층을 더 포함할 수도 있다. 다른 층의 예들은 위에 언급된 위상차 층을 제외한 위상차 층 및 표면 처리층 (예를 들어, 반사 방지층, 안티글레어 층 또는 하드 코트층) 을 포함한다.
광학 적층체 (100) 는 색상 변화 Δab 가 바람직하게는 3 이하이며, 보다 바람직하게는 2.5 이하이다. Δab 가 이 범위 내에 들어올 때, 광학 적층체의 색상이 보다 뉴트럴화되어 있다. Δab 는 예를 들어, 0.1 이상이다. 색상 변화 Δab 는 후술될 실시예들에서 설명된 방법에 의해 측정될 수도 있다.
광학 적층체의 두께는 임의의 적절한 값으로 설정될 수도 있다. 두께는 통상적으로 약 40 ㎛ ∼ 약 300 ㎛ 이다.
B. 편광자
평관자 (10) 는 임의의 적절한 편광자가 채택될 수 있다. 이것의 구체예들은 폴리비닐 알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐 알코올계 필름, 또는 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름과 같은 친수성 고분자 필름에, 요오드 또는 이색성 염료와 같은 이색성 물질에 의한 염색 처리 및 연신 처리를 수행하는 것에 의해 얻어진 편광자; 및 폴리비닐 알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈 염산 처리물과 같은 폴리엔계 배향 필름을 포함한다. 바람직하게는, 편광자가 광학 특성에서 우수하기 때문에 폴리비닐 알코올계 필름을 요오드로 염색하고 그 결과물을 1축 연신하여 얻어진 편광자가 바람직하게 사용된다.
편광자의 NBS 에 의해 정의된 색상 a 는 -1.2 ∼ 0 이며, 바람직하게는 -1.0 ∼ 0 이다. 또한, 편광자의 NBS 에 의해 정의된 색상 b 는 0 ∼ 3.0 이며, 바람직하게는 0 ∼ 2.5 이다. 편광자의 a 값 및 b 값을 0 에 가깝게 하는 만큼, 표시 화상이 보다 밝은 색을 갖는 표시 장치를 얻을 수 있다. 따라서, a 값 및 b 값의 이상적인 값들은 0 이다.
편광자는 바람직하게는, 파장 380 nm ∼ 780 nm 의 어느 하나의 파장에서 흡수 이색성을 나타낸다. 편광자의 단체 투과율은, 바람직하게는 40.0 % 이상, 보다 바람직하게는 41 % 이상, 더욱 바람직하게는 42.0 % 이상이다.
편광자의 두께는 통상적으로 약 0.5 ㎛ ∼ 약 80 ㎛ 이다. 하나의 실시형태에서, 편광자의 두께는 바람직하게 70 ㎛ 이하, 보다 바람직하게 50 ㎛ 미만, 더욱 바람직하게 40 ㎛ 이하, 특히 바람직하게 0.5 ㎛ ∼ 40 ㎛ 이다.
편광자의 편광도는, 바람직하게는 99.8 % 이상, 보다 바람직하게는 99.9 % 이상, 더욱 바람직하게는 99.95 % 이상이다.
편광자는, 예를 들어, 수지 필름에 팽윤 처리, 연신 처리, 이색성 물질에 의한 염색 처리, 가교 처리, 세정 처리, 및 건조 처리와 같은 각종 처리를 실시하는 것에 의해 얻어진다. 하나의 실시형태에서, 각종 처리를 실시할 때, 수지 필름은, 기재 위에 형성된 수지층일 수도 있다. 기재와 수지층의 적층체는, 예를 들어, 수지 필름의 형성 재료를 포함하는 도포액을 기재에 도포하는 방법, 또는 기재에 수지 필름을 적층하는 방법에 의해 얻어질 수도 있다. 편광자를 제작하는 이러한 방법에 대한 세부사항들은 예를 들어, 일본 특허 공개 공보 2012-73580 호에 기재되어 있다. 당해 공보의 전체 기재는 본원에 참고로서 포함된다.
C. 위상차 층
위상차 층 (20) 은 실질적으로 λ／4 판으로서 기능하도록 구성되는 위상차 층이다. 이러한 위상차 층의 포함은 본 발명의 광학 적층체를 채용한 반사형 액정 표시 장치의 시야각 특성을 향상 시킬 수 있다. 위상차 층 (20) 은 실질적으로 λ／4 판으로서 기능하도록 구성되는 층이면 된다. 예를 들어, 이 층이 단일의 층 (이른바 λ／4 판) 일 수도 있거나 또는 복수의 위상차 판들을 조합하는 것을 통하여 λ／4 판으로서 기능하는 광학 보상 기능을 발휘하도록 구성되는, 적층 구조를 갖는 층일 수도 있다.
위상차 층의 Nz 계수는 바람직하게 1 ∼ 3 이고, 보다 바람직하게 1 ∼ 2.5 이고, 더욱 바람직하게 1 ∼ 2 이다. 이러한 관계를 충족할 때 보다 우수한 반사 색상이 실현될 수 있다.
위상차 층의 두께는 원하는 면내 위상차가 얻어질 수 있도록 설정될 수도 있다. 위상차 층의 두께는 바람직하게 10 ㎛ ∼ 80 ㎛ 이며, 보다 바람직하게는 20 ㎛ ∼ 60 ㎛ 이다.
하나의 실시형태에서, 위상차 층 (20) 은 바람직하게 nx＞ny≥nz 의 굴절률 특성을 나타낸다. 위상차 층의 면내 위상차 Re(550) 는, 바람직하게 80 nm ∼ 200 nm 이고, 보다 바람직하게는 100 nm ∼ 180 nm 이고, 더욱 바람직하게는 110 nm ∼ 170 nm 이다.
위상차 층은 면내 위상차가 Re(450)＜Re(550) 의 관계를 만족하는, 이른바 역분산의 파장 의존성을 바람직하게 갖는다. 이러한 관계를 만족할 때 보다 우수한 반사 색상이 실현될 수 있다. Re(450)/Re(550) 는 바람직하게는 0.8 이상 1 미만이며, 보다 바람직하게는 0.8 이상 0.95 이하이다.
위상차 층은 지상축을 갖는다. 위상차 층의 지상축과 편광자의 흡수축에 의해 형성된 각도는 바람직하게 38° ∼ 52°이고 더 바람직하게는 42° ∼ 48°이고, 더욱 바람직하게는 약 45°이다. 이러한 각도에 의해, 매우 우수한 반사 방지 특성이 실현될 수 있다.
위상차 층은 통상적으로 임의의 적절한 수지로 형성된 위상차 필름이다. 이 위상차 필름을 형성하는 수지로는 바람직하게 폴리카보네이트계 수지가 사용된다. 폴리카보네이트계 수지에 대한 세부사항 및 이들의 구체예들은 예를 들어, 일본 특허 공개 공보 2014-026266호에 기재되어 있다. 당해 공보의 기재는, 본원에 참고로서 포함된다.
위상차 층 (20) 은 예를 들어, 폴리카보네이트계 수지로부터 형성된 필름을 연신함으로써 얻어진다. 폴리카보네이트계 수지로부터 필름을 형성하는 방법으로서 임의의 적절한 형성법이 채용될 수 있다. 이것의 구체예들은 압축 성형법, 트랜스퍼 성형법, 사출 성형법, 압출 성형법, 블로우 성형법, 분말 성형법, FRP 성형법, 캐스트 코팅법 (이를 테면, 유연 법), 캘린더 성형법 및 열 프레스 법을 포함한다. 이들 중에서, 압출 성형법 또는 캐스트 코팅법이 바람직하다. 이는 압출 성형법 또는 캐스트 코팅법이 얻어지는 필름의 평활성을 증가시켜 양호한 광학적 균일성을 얻을 수 있기 때문이다. 형성 조건은 사용되는 수지의 조성 및 종류, 위상차 층에 요망되는 특성에 따라 적절히 설정될 수도 있다. 폴리카보네이트계 수지에 대해서, 많은 필름 제품들이 시판되어 있으므로, 이러한 시판 필름들을 각각 그대로 연신 처리에 제공할 수도 있다.
수지 필름 (미연신 필름) 의 두께는, 예를 들어, 위상차 층의 원하는 두께, 원하는 광학 특성, 및 후술하는 연신 조건들에 의존하여 임의의 적절한 값으로 설정될 수도 있다. 두께는 바람직하게는 50 ㎛ ∼ 300 ㎛ 이다.
연신을 위하여, 임의의 적절한 연신 방법 및 연신 조건들 (이를 테면, 연신 온도, 연신 비율, 및 연신 방향) 이 채용될 수 있다. 구체적으로는, 자유단 연신, 고정단 연신, 자유단 수축, 및 고정단 수축과 같은 각종 연신 방법 중 하나가 단독으로 사용될 수도 있거나 또는 이들의 둘 이상의 종류들이 순서대로 또는 동시에 사용될 수도 있다. 연신 방향에 관해서도, 길이 방향, 폭방향, 두께 방향 및 경사 방향과 같은 각종 방향들 또는 차원들에서 연신이 수행될 수도 있다. 수지 필름의 유리 전이 온도가 Tg 로 표현될 때, 연신 온도는 Tg-30 ℃ ∼ Tg＋60 ℃ 의 범위 내에 바람직하게 들어오고 보다 바람직하게는 Tg-10℃ ∼ Tg＋50℃ 의 범위 내에 들어온다.
연신 방법, 연신 조건들을 적절히 선택함으로써, 원하는 광학 특성 (예를 들어, 굴절률 특성, 면내 위상차, 및 Nz 계수) 을 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있다.
하나의 실시형태에서, 위상차 필름은 수지 필름에 1축 연신 혹은 고정단 일축 연신을 수행하는 것에 의해 제작된다. 고정단 일축 연신은 구체적으로 예를 들어, 수지 필름을 길이 방향으로 주행시키면서, 폭방향 (횡방향) 으로 연신하는 것을 포함하는 방법이다. 연신 비율은 바람직하게는 1.1 배 ∼ 3.5 배이다.
다른 실시형태에서, 위상차 필름은, 장척 형상을 갖는 수지 필름을 길이 방향에 대해 소정의 각도 θ 의 방향으로 연속적으로 경사 연신함으로써 제작될 수 있다. 경사 연신을 채용할 때, 필름의 길이 방향에 대해 각도 θ 의 배향각 (각도 θ 의 방향으로 지상축) 을 갖는 장척 형상을 갖는 연신 필름을 얻을 수 있고 예를 들어, 편광자와의 적층시 롤 투 롤 가공이 수행된다. 그 결과, 제조 공정을 간략화할 수 있다. 또한, 각도 θ 는, 편광자의 흡수축과 위상차 층의 지상축에 의해 형성되는 각도일 수도 있다.
경사 연신에 사용하는 연신기로서, 예를 들어, 횡방향 및/또는 종방향으로, 좌우측에서 상이한 속도를 갖고, 이송력 또는 인장력 또는 인수력을 적용가능한 텐터 연신기가 있다. 텐터 연신기의 예들은 횡 일축연신기 및 동시 2축 연신기를 포함하며, 장척 형상을 갖는 수지 필름이 연속적으로 경사 연신을 받을 수 있는 한, 임의의 적절한 연신기가 이용될 수 있다.
연신기에서 좌우측의 속도를 각각 적절히 제어하는 것을 통하여 원하는 면내 위상차를 갖고 원하는 방향으로 지상축을 갖는 위상차 층 (실질적으로는, 장척 형상의 위상차 필름) 을 얻을 수 있다.
필름의 연신 온도는 위상차 층에 요망되는 면내 위상차 값 및 두께, 사용되는 수지의 종류, 사용되는 필름의 두께, 및 연신 비율에 의존하여 변화할 수 있다. 구체적으로는, 연신 온도는, 바람직하게는 Tg-30 ℃ ∼ Tg＋30 ℃, 더욱 바람직하게는 Tg-15 ℃ ∼ Tg＋15 ℃, 보다 바람직하게는 Tg-10 ℃ ∼ Tg＋10 ℃ 이다. 이러한 온도에서 필름이 연신될 때, 적절한 특성을 갖는 위상차 층을 얻을 수 있다. Tg 는 필름용 구성 재료의 유리 전이 온도를 의미한다.
다른 실시형태에서, 위상차 층은 플랫한 파장 분산 특성을 나타낸다. 이 경우, 위상차 층의 비 Re(450)/Re(550) 는 바람직하게는 0.99 ∼ 1.03 이며, 위상차 층의 비 Re(650)/Re(550) 는 바람직하게는 0.98 ∼ 1.02 이다. 이 경우, 위상차 층은, 적층 구조를 가질 수도 있다. 구체적으로는, λ／2 판으로서 기능하도록 구성되는 위상차 필름과 λ／4 판으로서 기능하도록 구성되는 위상차 필름을 미리 결정된 축각도 (예를 들어, 50° ∼ 70°, 바람직하게는 약 60°) 로 배열하는 것에 의해 이상적인 역분산 파장 특성에 가까운 특성이 얻어질 수 있다. 그 결과, 매우 우수한 반사 방지 특성이 실현될 수 있다.
이 실시형태에서, 위상차 층의 지상축과 편광자의 흡수축에 의해 형성된 각도는 임의의 적절한 각도로 설정될 수 있다. 예를 들어, λ／2 판으로서 기능하도록 구성되는 필름의 지상축과 편광자의 흡수축에 의해 형성된 각도가 5° ∼ 30°, 바람직하게는 약 15°이고, λ／4 판으로서 기능하도록 구성되는 필름의 지상축과 편광자의 흡수축에 의해 형성된 각도가 60° ∼ 90°, 바람직하게는 약 75°이도록 λ／2 판으로서 기능하도록 구성되는 필름과 λ／4 판으로서 기능하도록 구성되는 필름이 배열될 수 있다. 이러한 각도에 의해, 매우 우수한 반사 방지 특성이 실현될 수 있다.
이 실시형태에서, 위상차 층은, 위에 설명된 특성을 만족할 수 있는 임의의 적절한 수지 필름을 포함할 수도 있다. 이러한 수지의 통상 예들은 시클로 올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리스티렌계 수지, 및 아크릴계 수지를 포함한다. 이들 중에서, 시클로 올레핀계 수지 또는 폴리카보네이트계 수지가 바람직하게 이용될 수 있다.
시클로 올레핀계 수지는 시클로 올레핀을 중합 단위로서 중합되는 수지들에 대한 일반 용어이며, 이들의 예들은 일본 특허 공개 공보 평1-240517호, 일본 특허 공개 공보 평3-14882호, 일본 특허 공개공보 평3-122137호에 설명된 수지들을 포함한다. 이들의 구체 예들은 개환 (공)중합체, 시클로 올레핀의 부가 중합체, 시클로 올레핀과 에틸렌, 또는 프로필렌과 같은 α-올레핀의 공중합체 (대표적으로는, 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 변성체, 그리고, 그들의 수소화 산물을 포함한다. 시클로 올레핀의 특정예들은 노르보르렌계 모노머들을 포함한다.
본 발명에서, 본 발명의 목적이 손상되지 않는 범위 내에서, 개환 중합화를 받을 수도 있는 임의의 다른 시클로 올레핀류가 시클로 올레핀과 조합하여 이용할 수 있다. 이러한 시클로 올레핀의 구체예들은 시클로펜텐, 시클로옥텐, 및 5,6-디하이드로디시클로펜타디엔과 같은 반응성의 이중 결합을 각각이 갖는 화합물들을 포함한다.
시클로 올레핀계 수지로 형성된 필름으로서 시판되는 필름을 사용해도 된다. 이들의 구체예들은 Zeon Corporation 사 제조의 상품명 "ZEONEX" 및 "ZEONOR" 의 시제품; JSR Corporation 사 제조의 상품명 "Arton" 의 시제품; TICONA 사 제조의 상품명 "TOPAS" 의 시제품; 및 Mitsui Chemicals, Inc. 사 제품의 상품명 "APEL" 의 시제품을 포함한다.
D. 광 확산층
광 확산층 (30) 은 광 확산 소자를 포함할 수 있거나 또는 광 확산 점착제 또는 광 확산 접착제를 포함할 수도 있다. 광 확산 소자는 매트릭스와 매트릭스 내에 분산된 광 확산성 미립자들을 포함한다. 광 확산 소자는 광 확산 경화층 (예를 들어, 매트릭스용 수지와 광 확산성 미립자들 그리고 필요에 따라 첨가제를 포함하는 분산액들 (광 확산층 형성용 도포액) 을 임의의 적절한 기재 위에 도포하고 액을 경화하고/하거나 건조시켜 형성된 층) 일 수도 있거나 또는 광 확산 필름 (예를 들어, 시판되는 필름) 일 수도 있다. 광 확산 점착제의 매트릭스는 점착제를 포함하고 광 확산 접착제의 매트릭스를 접착제를 포함한다.
광 확산층의 광 확산 성능은 예를 들어, 헤이즈 값에 의해 표현될 수도 있다. 광 확산층의 헤이즈 값은 바람직하게는 80 % 이상이며, 보다 바람직하게는 80 % ∼ 98 %, 더욱 바람직하게는 85 % ∼ 98 % 이다. 헤이즈 값이 이 범위 내에서 설정될 때, 시야각 특성이 뛰어난 표시 장치를 제공할 수 있다. 광 확산층의 헤이즈 값은 예를 들어, 층의 매트릭스 (점착제) 용 구성 재료, 그리고, 층의 광 확산성 미립자들의 구성 재료, 구성 재료의 체적 평균 입자경 및 배합량을 조정함으로써 제어될 수도 있다.
광 확산층의 전광선 투과율은 바람직하게는 75 % 이상이며, 보다 바람직하게는 80 % 이상이며, 더욱 바람직하게는 85 % 이상이다.
광 확산층의 두께는 예를 들어, 구성 및 원하는 광 확산 성능에 따라 적절히 조정될 수도 있다. 구체적으로는, 광 확산층의 두께는 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 100 ㎛ 이며, 보다 바람직하게는 10 ㎛ ∼ 30 ㎛이다.
광 확산층 (30) 은 다음의 특징들: 광 확산층에 직진 광이 입사하게 될 때 극각 10°에 대응하는 방향에서의 투과광 강도를 I10 로 정의하고, 극각 60°에 대응하는 방향에서의 투과광 강도를 I60 로 정의할 때 비 "I10/I60" 의 값은 바람직하게는 30 이상인 특징을 갖는다. 비 "I10/I60" 에 대한 값이 30 이상일 때, 광학 적층체가 적용된 반사형 액정 표시 장치의 시야각 특성이 향상될 수 있다. 비 "I10/I60" 은 보다 바람직하게는 35 이상이며, 더욱 바람직하게는 40 이상이며, 특히 바람직하게는 50 이상이다. 비 "I10/I60" 은 예를 들어, 200 이하이다. 본원에 이용된 용어 "극각"은 법선 방향을 0°으로서 정의할 때의 각도를 의미한다. 각각의 극각에서의 투과광 강도는 실시예들에 설명된 방법으로 측정될 수 있다.
광 확산층 (30) 의 규격화 휘도는 극각 60°에 대응하는 방향에서 바람직하게는 1.0 이하이며, 보다 바람직하게는 0.9 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.8 이하이다. 극각 60°에 대응하는 방향에서의 규격화 휘도는, 예를 들어, 0.1 이상이다. 극각 60°에 대응하는 방향에서의 규격화 휘도가 이 범위에 들어올 때, 광학 적층체를 반사형 액정 표시 장치에 적용할 때의 콘트라스트 비가 향상되어, 시야각 특성이 향상될 수 있다. 극각 60°에 대응하는 방향과 같은 광각 영역의 확산 프로파일은, 투과형 액정 표시 장치에서는 시인성에 대한 영향이 작다. 한편, 본 발명의 광학 적층체가 바람직하게 사용되는 반사형 액정 표시 장치에서는, 시인성에 대한 영향이 커질 수 있다. 또한, 본원에 이용된 용어 "규격화 휘도"는 광 확산층의 정면에서 레이저 광을 인가하고, 확산된 광의 극각을 측정하여, 도 2 에 나타내는 바와 같이 레이저의 직진 투과광을 제외한 투과 휘도의 최대값을 100 으로 할 때의 각각의 극각에서의 휘도를 의미한다.
하나의 실시형태에서, 광 확산층 (30) 은 광 확산 점착제를 포함한다. 광 확산 점착제는 통상적으로 매트릭스로서 점착제 및 광 확산 접착제에 분산된 광 확산성 미립자들을 포함한다. 광 확산층이 광 확산 점착제를 포함하는 경우는 위상차 층과 같은 임의의 다른 구성 부재의 본딩 시에 접착층 (점착제층 또는 접착제층) 을 생략할 수 있기 때문에, 액정 표시 장치의 박형화에 기여할 수 있다.
점착제 (매트릭스) 로서, 임의의 적절한 점착제를 사용할 수도 있다. 점착제의 구체예들은 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 에폭시계 점착제, 및 셀룰로오스 계 점착제를 포함한다. 이들 중에서, 아크릴계 점착제가 바람직하다. 아크릴계 점착제의 사용은 내열성 및 투명성에서 우수한 광 확산층을 제공할 수 있다. 점착제는 단독으로 사용될 수도 있거나 이들의 조합으로 사용될 수도 있다.
아크릴계 점착제로서 임의의 적절한 아크릴계 점착제를 사용할 수도 있다. 아크릴계 점착제의 유리 전이 온도는 바람직하게 -60 ℃ ∼ -10 ℃ 이며, 보다 바람직하게는 -55 ℃ ∼ -15 ℃ 이다. 아크릴계 점착제의 중량 평균 분자량은 바람직하게 200,000 ∼ 3,000,000 이며, 보다 바람직하게는 250,000 ∼ 2,800,000 이다. 이러한 특성을 갖는 아크릴계 점착제의 사용은 적절한 점착 특성을 제공할 수 있다.
아크릴계 점착제의 굴절률은 바람직하게 1.40 ∼ 1.65 이며, 보다 바람직하게는 1.45 ∼ 1.60 이다.
아크릴계 점착제는 통상적으로 점착 특성을 부여하는 주모노머, 응집성을 부여하는 코모노머, 점착 특성을 부여하면서 가교점으로서 역할을 하는 관능기-함유 모노머를 중합시켜 얻어진다. 상술한 특성을 갖는 아크릴계 점착제는 임의의 적절한 방법으로 합성될 수도 있고, 예를 들어, Dainippon Tosho Publishing Co., Ltd 사에 의해 공개된 Katsuhiko Nakamae 에 의한 "Chemistry and Application of Adhesion/Pressure-sensitive Adhesion"을 참조하여 합성될 수도 있다. 또한, 일본 공개 특허공보 제2014-224964호에 개시된 광 확산 점착제 층에 적용되는 점착제를 사용해도 된다. 이 문헌의 기재는 본 명세서에 참고로서 포함된다.
광 확산층 내의 점착제의 함유량은 바람직하게 50 중량% ∼ 99.7 중량% 이며, 보다 바람직하게 52 중량% ∼ 97 중량% 이다.
광 확산성 미립자들로서, 본 발명의 효과가 얻어지는 한 임의의 적절한 미립자들을 사용할 수도 있다. 구체예들은 무기 미립자들 및 고분자 미립자들을 포함한다. 광 확산성 미립자들은 바람직하게 고분자 미립자들이다. 고분자 미립자들의 재료는 예를 들어, 실리콘 수지, 메트아크릴 수지 (예를 들어, 폴리메틸 메트아크릴레이트) 등의 아크릴계 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리우레탄 수지, 멜라민 수지이다. 이들 수지는, 각각의 수지가 점착제에 대한 우수한 분산성 및 점착제와의 적절한 굴절률 차이를 갖기 때문에 확산 성능이 뛰어난 광 확산 점착제 층을 각각이 제공할 수 있다. 광 확산 미립자들은 바람직하게 실리콘 수지, 폴리스티렌 수지 및 아크릴 수지로 구성된 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함한다. 광 확산성 미립자들 각각의 형상은 예를 들어, 진구형, 편평형, 부정형일 수도 있다. 광 확산성 미립자들은 단독으로 사용될 수도 있고 이들의 조합으로 사용될 수도 있다.
하나의 실시형태에서, 광 확산성 미립자들 각각의 굴절률은 점착제의 굴절률보다 더 낮다. 광 확산성 미립자들의 굴절률은 바람직하게 1.30 ∼ 1.70 이며, 보다 바람직하게 1.40 ∼ 1.65 이다. 광 확산성 미립자들의 굴절률이 이러한 범위 내에 들어올 때, 점착제와의 굴절률 차이가 원하는 범위 내에서 설정될 수 있다. 그 결과, 원하는 헤이즈 값을 갖는 광 확산층이 얻어질 수 있다.
광 확산성 미립자들 각각과 점착제 사이의 굴절률 차이의 절대값은, 바람직하게 0 을 초과 0.2 이하이며, 보다 바람직하게 0 초과 0.15 이하이며, 더욱 바람직하게 0.01 ∼ 0.13 이다.
광 확산성 미립자들의 체적 평균 입자경은, 바람직하게는 1 ㎛ ∼ 5 ㎛ 이며, 보다 바람직하게는 2 ㎛ ∼ 5 ㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 3 ㎛ ∼ 5 ㎛ 이다. 광 확산성 미립자들의 체적 평균 입자경이 이러한 범위 내에 올 때, 원하는 헤이즈 값을 갖고 뉴트럴 색상을 갖는 광 확산 점착제층이 얻어질 수 있다. 체적 평균 입자경은, 예를 들어, 초원심식 자동 입도 분포-측정 장치를 사용하여 측정될 수도 있다.
광 확산 점착제에서의 광 확산성 미립자들의 함유량은 바람직하게는 0.3 중량% ∼ 50 중량% 이며, 보다 바람직하게는 3 중량% ∼ 48 중량% 이다. 광 확산성 미립자들의 배합량이 이 범위 내로 설정될 때, 우수한 광 확산 성능을 갖는 광 확산 점착제 층이 얻어질 수 있다.
광 확산층은 임의의 적절한 첨가제를 포함할 수도 있다. 첨가제의 예들은 대전 방지제 및 산화 방지제를 포함한다.
다른 실시형태에서, 광 확산층은 광 확산 소자를 포함한다. 이 경우, 광 확산층은 통상적으로 매트릭스와 매트릭스 내에 분산된 광 확산성 미립자들을 포함한다. 매트릭스는 예를 들어, 전리선 경화형 수지를 포함한다. 전리선의 예들은 예를 들어, UV 광, 가시광, 적외선, 및 전자선을 포함한다. 이들 중에서, UV 광이 바람직하다. 따라서, 매트릭스는 바람직하게는 UV 경화 수지를 포함한다. UV 경화형 수지의 예들은 아크릴계 수지, 지방족계 (예를 들어, 폴리올레핀) 수지, 및 우레탄계 수지를 포함한다. 광 확산성 미립자들에 대해서는, 광 확산 점착제에 이용될 수도 있는 광 확산성 미립자들과 동일한 미립자들이 이용될 수도 있다.
광 확산층은 예를 들어, 점착제 (또는 접착제 또는 매트릭스용 수지) 및 광 확산성 미립자들 그리고 필요에 따라 첨가제를 포함하는 분산액 (광 확산층 형성용 도포액) 을 임의의 적절한 기재 위에 도포하고, 경화 및/또는 건조하는 것에 의해 형성될 수도 있다. 기재는 예를 들어, 세퍼레이터일 수도 있거나 또는 편광자 또는 위상차 필름일 수도 있다. 위에 설명된 바와 같이, 광 확산층은 도포에 의해 형성될 수도 있다. 따라서, 장척 형상을 갖는 위상차 필름 및 장척 형상을 갖는 편광자가 이용될 때, 롤 투 롤 가공에 의해 생성될 수 있고, 결과적으로, 액정 표시 장치의 제조 효율이 개선될 수 있다.
E. 반사형 액정 표시 장치
본 발명의 반사형 액정 표시 장치는 광학 적층체를 포함한다. 광학 적층체의 포함은 액정 표시 장치의 반사 색상 및 시야각 특성을 개선시킬 수 있다. 하나의 실시형태에서, 본 발명의 반사형 액정 표시 장치는 주변광을 효율적으로 이용할 수 있기 때문에, 옥외에서 사용되는 액정 표시 장치로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 위에 설명된 바와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는 반사 색상 및 시야각 특성에서 우수하다. 따라서, 본 장치를 대형의 액정 표시 장치로 사용할 때에도, 만족스러운 시인성을 확보할 수 있다. 본 장치가 대형의 액정 표시 장치로서 사용될 때, 본 장치는 하나의 대형의 표시 장치로서 사용될 수도 있거나, 또는 복수의 액정 표시 장치가 배열되어 (예를 들어, 횡방향에서 3 대의 장치 × 종방향에서의 4 대의 장치), 대형의 액정 표시 장치를 제공할 수도 있다. 위에 설명된 바와 같이, 본 발명의 반사형 액정 표시 장치에 사용되는 광학 적층체에 이용되는 광학 적층체의 주변 에지부에 편광해제 또는 광 누출은 작은 경향이 있다. 따라서, 본 광학 적층체는 대형의 액정 표시 장치에도 적절하게 이용될 수도 있다. 추가로, 광학 적층체는 또한 베젤이 작은 또는 베질이 없는 액정 표시 장치에도 바람직하게 사용할 수 있다.
위에 설명된 바와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는, 대형의 액정 표시 장치로서 이용된다. 장치가 하나의 대형 액정 표시 장치로서 사용될 때, 예를 들어, 본 장치는 표시 화면의 사이즈가 20 인치 이상인 액정 표시 장치로서 사용할 수 있다.
실시예들
이하, 실시예들에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명은 이들 실시형태들에 제한되지 않는다. 개별적인 특성들을 측정하는 방법들은 아래 설명된 바와 같다. 특히 명기하지 않는 한, 실시예들 및 비교예들에서의 용어 "부(들) 및 "%" 는 중량 기준이다.
(1) 두께
다이얼 게이지 (PEACOCK 사 제조, 상품명 : "DG－205 type pds－2") 를 사용하여 측정이 수행되었다.
(2) 위상차
측정은 Axometrics, Inc. 사에 의해 제조된 AxoScan 으로 수행된다. 측정 파장은 450 nm 및 550 nm, 측정 온도는 23 ℃ 이었다. 또한, 위상차 필름으로부터 50 mm×50 mm의 필름 편을 잘라, 측정 샘플로 이용하였다.
(3) 점착제의 굴절률
점착제가 광 확산 미립자들을 갖고 있지 않은 경우로서, 투명 기재 위에 도포한 점착제의 굴절률을, Abbe 굴절률계 (Atago Co., Ltd. 사 제조의 DR-M2) 를 사용하여 측정하였다.
(4) 헤이즈 값
실시예들 및 비교예들로 형성된 광 확산층들의 헤이즈값이 JIS 7136 에서 규정하는 방법에 의해, 헤이즈 계측기 (Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd. 사 제조, 상품명 : "HN－150") 를 사용하여 측정하였다.
(5) 투과율
참고예들 1 및 2 로 얻어진 편광자들의 투과율이 분광 광도계 (JASCO Corporation 사 제조, 상품명 : "V－7100") 를 사용하여 측정되었다. 투과율은 각각 JlS Z 8701-1982 의 2도 시야 (C 광원) 에 의해, 시감도 보정을 실시한 Y값이다.
(6) 색상 a 및 색상 b
참고예 1 및 참고예 2 에서 얻은 편광자들 각각의 색상 a 및 색상 b 가 측정되었다. 측정은 분광 광도계 측정은, 분광 광도계 (JASCO Corporation 사 제조, 상품명 : "V-7100") 를 사용하여 수행되었다.
(7) 색상 변화
실시예들 및 비교예에서 얻어진 광학 적층체 각각의 색상 변화 Δab 가 측정되었다. 측정에는, 휘도계 (Topcon Corporation 사 제조, 상품명 : "SR－UL1") 가 사용되었다. 측정은 광학 적층체 각각이 반사판 (Toray Advanced Film Co., Ltd. 사 제조, 상품명 : "Cerapeel DMS-X42") 위에 놓여진 상태에서 수행되었다. 출사 광이 광학 적층체의 연직 방향에 대하여 30°의 각도에서 입사하도록 형광 램프 (200 lx : 조도계 IM－5 로 측정된 값) 를 배치하여, 광학 적층판에 광을 조사하였다. NBS (a, b) 에 대해, 반사판만으로 형광 램프로부터 광을 조사하는 조건으로 측정한 색상 (a0, b0) 과 광학 적층체를 반사판에 놓은 상태로 측정한 색상 (ax, bx) 의 값을 사용하여 다음 식으로부터 Δab 를 산출하였다.
Figure 112018091383119-pat00001
(8) 투과광 강도
광 확산층의 정면으로부터 레이저 광이 조사되었다. 확산된 광의 극각에 대한 투과광 강도를 고니오포토미터 (Hamamatsu Photonics K.K.사 제조, 상품명："S2592-03") 로 매 1°씩 측정하였다. 도 2 에 나타내는 바와 같이 레이저의 직진 투과광을 제외한 투과광 강도의 최대값을 100 으로 정의할 때 극각 10°에 대응하는 방향에서의 투과광 강도와 극각 60°에 대응하는 방향에서의 투과광 강도를 각각 I10 및 I60 로 정의하고, 강도들을 각각 산출하였다.
(9) 콘트라스트
도 3a 에 나타내는 바와 같이, 휘도계, 광학 적층체, 유리, 형광 램프를 배치하여, 정면 백휘도를 측정하였다. 보다 상세하게는, 유리 (두께 : 1.3 ㎛) 의 양면에 서로 동일한 광학 적층체들을 두고, 광학 적층체들 중 한 광학 적층체의 연직 방향에 대하여 30°의 각도에서 광이 입사하도록 형광 램프 (200 lx : 조도계 IM－5 로 측정한 값) 를 배치하였고 이후 광을 광학 적층체에 조사하였다. 형광 램프가 배치되어 있지 않은 측 상의 광학 적층체의 연직 방향에서 출사한 광의 휘도를 휘도계 (Topcon Corporation 사 제조, 상품명 : "SR－UL1", 측정 거리: 500 mm, 측정각: 2°) 로 측정한 값을 정면 백휘도로 정의하였다.
또한, 도 3b 에 나타내는 바와 같이, 휘도계, 광학 적층체, 반사판 및 형광 램프를 배치하여, 흑휘도를 측정하였다. 보다 구체적으로, 반사판 (Toray Advanced Film Co., Ltd. 사 제조, 상품명 : "Cerapeel DMS-X42") 위에 광학 적층체를 놓았고, 위에 언급된 형광 램프는 광학 적층체의 연직 방향에 대하여 30°의 각도에서 광이 입사하도록 배열하였고 이후 광을 광학 적층체에 조사하였다. 연직 방향에서 반사된 광의 휘도를 휘도계로 측정하였고 결과 값을 정면 흑휘도로 정의하였다.
측정한 정면 백휘도를 정면 흑휘도로 나누어서, 콘트라스트 비를 산출하였다.
[참고예 1] 편광자 1 의 제작
기재로서 장척 형상을 갖고 흡수율이 0.75 %, Tg 가 약 75 ℃ 인 비정질의 이소프탈산 공중합된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (IPA-공중합된 PET) 필름 (두께: 100 ㎛) 을 사용하였다. 기재의 일방 면에, 코로나 처리를 겪게 하고, 이 코로나 처리된 면에, 폴리비닐 알코올 (중합도 : 4200, 비누화도 : 99.2 몰%) 및 아세토아세틸 변성 PVA (중합도 : 1200, 아세토아세틸 변성도 : 4.6 %, 비누화도 : 99.0 몰%이상, Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. 사 제조, 상품명 : "GOHSEFIMER Z-200") 을 9：1 의 비로 포함하는 수용액을 25 ℃ 로 도포하고 건조하여, 두께 11 ㎛ 의 PVA계 수지층을 형성하였다. 따라서, 적층체를 제작하였다.
결과적인 적층체에, 120 ℃ 의 오븐 내에서 주속이 상이한 롤들 간에 종 방향 (길이 방향) 으로 2.0 배로 자유단 1축 연신을 수행하였다 (공중 보조 연신).
다음, 적층체를 액온 30 ℃ 의 불용화 욕 (물 100 중량부에 대하여, 붕산을 4 중량부로 배합하여 얻은 붕산 수용액) 에 30 초 동안 침지시켰다 (불용화 처리).
다음, 편광판이 미리 결정된 투과율이 되도록 요오드 농도 및 침지 시간을 조정하면서 적층판을 액온 30 ℃ 의 염색 욕에 침지시켰다. 본 실시예에서, 물 100 중량부에 대해, 요오드를 0.2 중량부로 배합하고, 요오드화 칼륨을 1.5 중량부로 배합하여 얻어진 요오드 수용액에 적층체를 60초 동안 침지시켰다 (염색 처리).
다음, 적층체를 액온 30 ℃ 의 가교 욕 (물 100 중량부에 대하여, 요오드화 칼륨 3 중량부 및 붕산 3 중량부를 배합하여 얻은 붕산 수용액) 에 30초 동안 침지시켰다 (가교 처리).
그 후, 적층체를, 액온 70 ℃ 의 붕산 수용액 (물 100 중량부에 대하여, 붕산 4 중량부 및 요오드화 칼륨 5 중량부를 배합하여 얻은 수용액) 에 침지시키면서, 주속이 상이한 롤들 간에 종방향 (길이 방향) 에서 총연신 비율이 5.5 배가 되도록 적층체에 1축 연신을 실시하였다 (수중 연신).
그 후, 적층체를 액온 30 ℃ 의 세정 욕 (물 100 중량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 4 중량부로 배합하여 얻은 수용액) 에 침지시켰다 (세정 처리).
후속하여, 적층체의 PVA계 수지 층에, PVA계 수지 수용액 (Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.사 제조, 상품명 : "GOHSEFIMER (등록 상표) Z-200", 수지 농도 : 3 중량%) 를 도포하여 보호 필름 (두께 : 25 ㎛) 을 이것에 본딩하였다. 결과물을 60 ℃ 로 유지한 오븐에서 5 분 동안 가열하였다. 그 후, 기재를 PVA계 수지 층으로부터 박리시켰다. 따라서, 편광판 (편광자 (투과율 : 42.3 %, 두께 : 5 ㎛)/보호 필름) 을 얻었다. 결과적인 편광자는 색상 a 가 -0.8 이고 색상 b 가 2.3 이다.
[참고예 2] 편광자 2 의 제작
두께 75 ㎛ 를 갖는 폴리비닐알코올계 필름 (PVA 필름)(Kuraray Co., Ltd. 사 제조, 상품명 : "VF-PS-N#7500") 를 액온 25 ℃ 의 온수 (팽윤 욕) 에 침지시켜 팽윤시키면서, 그 필름을 원래 길이에 대하여 연신 비율이 2.4배가 되도록 흐름 방향으로 연신하였다.
다음, 필름을 액온 30 ℃ 의 염료 욕 (물 100 중량부에 대하여, 요오드 0.04 중량부 및 요오드화 칼륨 0.4 중량부를 배합하여 얻은 수용액) 에 60 초 동안 침지하여 염색시키면서, 필름을 원래 길이에 대하여 연신 비율이 3.3 배가 되도록 흐름 방향으로 연신하였다.
그 후, 필름을 액온 30 ℃ 의 수용액 (물 100 중량부에 대하여, 붕산 4 중량부 및 요오드화 칼륨 3 중량부를 배합하여 얻은 수용액) 에 30 초 동안 침지하였다.
다음, 필름을 액온 60 ℃ 의 연신 욕 (물 100 중량부에 대하여, 붕산 4 중량부 및 요오드화 칼륨 5 중량부를 배합하여 얻은 수용액) 에 40 초 동안 침지하면서, 필름을 원래 길이에 대하여 연신 비율이 6배가 되도록 흐름 방향으로 연신하였다.
그 후, 필름을 액온 30 ℃ 의 세정 욕 (물 100 중량부에 대하여, 요오드화 칼륨을 3 중량부로 배합하여 얻어진 수용액) 에 10 초 동안 침지시켜 세정하였다. 또한, 편광자를 제공하기 위하여 필름을 50 ℃ 에서 4 분 동안 건조하였다.
후속하여, 얻어진 편광자의 표면에, PVA계 수지 수용액 (Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.사 제조, 상품명 : "GOHSEFIMER (등록 상표) Z-200", 수지 농도 : 3 중량%) 를 도포하여 보호 필름 (두께 : 25 ㎛) 을 이것에 본딩하였다. 결과물을 60 ℃ 로 유지한 오븐에서 5 분 동안 가열하여, 편광판 (편광자 (투과율 : 42.3 %, 두께 : 28 ㎛)/보호 필름) 을 얻었다. 결과적인 편광자는 색상 a 가 -1.4 이고 색상 b 가 3.5 이다.
[참고예 3] 광 확산 점착제의 제작
아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100 부에 대하여, 이소시아네이트 가교제 (Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. 사 제조, 상품명 : "CORONATE L") 0.6 부 및 광 확산성 미립자들로서의 실리콘 수지 미립자들 (Momentive Performance Materials Inc. 사 제조, 상품명 : "TOSPEARL 145", 체적 평균 입자경 4 ㎛) 29 부를 배합하여 광 확산 점착제의 도포액 (고형분 : 13.2 %) 을 조제하였다.
[참고예 4] 위상차 필름 1 의 제작
교반 날개 및 100 ℃ 로 제어된 환류 냉각기를 각각 포함한 2 개의 버티칼 반응기들로 형성된 뱃치 중합 장치를 사용하여 중합을 실시하였다. 9,9-비스[4-(2-하이드록시에톡시) 페닐] 플루오렌 (BHEPF), 이소소르비드 (ISB), 디에틸렌글리콜 (DEG), 디페닐 카보네이트 (DPC), 및 아세트산 마그네슘 4수화물을 몰비로 BHEPF/ISB/DEG/DPC/아세트산 마그네슘=0.348/0.490/0.162/1.005/1.00×10-5 가 되도록 적재시켰다. 반응기들 각각이 충분히 질소로 퍼징된 후 (산소 농도 : 0.0005 체적% ∼ 0.001 체적%), 열 매체로 반응기들의 가온을 실시하고, 반응기들 각각에서의 온도 (내부 온도) 가 100 ℃ 가 될 때의 시점에서 혼합물의 교반을 개시하였다. 승온 개시 40 분 후에 내부 온도를 220 ℃ 에 도달하도록 하고, 이 온도를 유지하는 이러한 제어를 수행하였다. 동시에 감압을 개시하여, 220 ℃ 에 온도가 도달한 후 90 분에 반응기들의 각각에서의 압력을 13.3 kPa 로 설정하였다. 중합 반응과 연관하여 부산물로서 생성된 페놀 증기를 100℃ 에서 환류 응축기에 도입시켰다. 페놀 증기 중에 미소량 존재하는 모노머 성분을 반응기들로 되돌려서, 응축하지 않는 페놀 증기는 45 ℃ 의 응축기로 유도하여 회수하였다.
제 1 반응기에 질소를 도입하여 내부에 압력을 대기압까지 일단 복압시킨다. 그 후, 제 1 반응기에 올리고머화된 반응액을 제 2 반응기로 전달한다. 다음, 제 2 반응기 내의 승온 및 그 내부 압의 감압을 개시하여, 50 분에 내부 온도 240 ℃, 압력 0.2 kPa 로 하였다. 그 후, 미리 정해진 교반 동력이 얻어질 때까지 중합을 진행시켰다. 미리 정해진 동력이 달성된 시점에서 제 2 반응기에 질소를 도입하여 압력을 대기압으로 복압하고, 반응액을 스트랜드의 형태로 추출하고 회전식 커터로 펠릿화를 실시하여, BHEPF/ISB/DEG=34.8/49.0/16.2 [mol%]의 공중합 조성의 폴리카보네이트 수지 A 를 제공하였다. 폴리카보네이트 수지는 환원 점도가 0.430 dL/g, 유리 전이 온도가 128 ℃ 였다.
결과적인 폴리카보네이트 수지를 80 ℃ 에서 5시간 진공 건조하였다. 그 후, 단축 압출기 (Isuzu Kakoki 사 제조, 스크루 직경 : 25 mm, 실린더 설정 온도：220 ℃), T다이 (폭: 900 mm, 설정 온도: 220 ℃), 칠 롤 (설정 온도 : 125 ℃) 및 권취기를 구비한 필름 제막 장치를 사용하여, 두께 130 ㎛ 의 폴리카보네이트 수지 필름을 제작하였다.
(경사 연신)
위에 설명된 바와 같이 얻어진 폴리카보네이트 수지 필름을, 일본 특허 공개 공보 2014-194483호의 실시예 1 에 준한 방법으로 경사 연신을 받게 하여, 위상차 필름을 제공하였다. 또한, 연신 장치의 상세한 구성에 대해서는, 일본 특허 공개 공보 2014-194483호의 기재가 본원에 참고로서 포함된다. 위상차 필름의 구체적인 제작 절차는 이하 설명된 바와 같다. 폴리카보네이트 수지 필름 (두께 : 130 ㎛, 폭 : 765 mm) 을 연신 장치의 예열 존에서 142 ℃ 로 예열하였다. 예열 존에서, 좌우의 클립의 클립 피치들은 125 mm 였다. 다음, 필름이 제 1 경사 연신 존 C1 으로 진입하는 것과 동시에, 우측 클립의 클립 피치의 증대를 개시하고, 제 1 경사 연신 존 C1 에서 클립 피치를 125 mm 로부터 177.5 mm 로 증대시켰다. 클립 피치 변화율은 1.42 였다. 제 1 경사 연신 존 C1 에서, 좌측 클립의 클립 피치의 감소를 개시하고, 제 1 경사 연신 존 C1 에서 클립 피치를 125 mm 로부터 90 mm 로 감소시켰다. 클립 피치 변화율은 0.72 였다. 또한, 필름이 제 2 경사 연신 존 C2 로 진입하는 것과 동시에, 좌측 클립의 클립 피치의 증대를 개시하고, 제2 경사 연신 존 C2 에서 클립 피치를 90 mm 로부터 177.5 mm 로 증대시켰다. 한편, 우측 클립의 클립 피치는 제 2 경사 연신 존 C2 에서 177.5 mm 로 유지되었다. 또한, 경사 연신과 동시에, 폭방향에서도 필름을 1.9 배로 연신하였다. 또한, 경사 연신은 135 ℃ 로 수행되었다.
(MD 수축 처리)
다음, 수축 존에서, MD 수축 처리를 수행하였다. 구체적으로, 좌측 클립 및 우측 클립 양쪽의 클립 피치들을 177.5 mm 로부터 165 mm 로 감소시켰다. MD 수축 처리에서의 수축율은 7.0 %였다.
따라서, 위상차 필름 1 (두께 : 50 ㎛) 을 얻었다. 결과적인 위상차 필름은 Re(550) 가 141 nm 이며, 역분산 특성을 나타내었다.
[참고예 5] 위상차 필름 2 의 제작
시클로 올레핀계 위상차 필름 A (Kaneka Corporation 사 제조, 상품명: "KUZ-FILM #270", 두께: 33 ㎛, Re(550)=270 nm, Re(450)/Re(550)=1.00, Nz 계수=1.00) 및 시클로 올레핀계 위상차 필름 B (Kaneka Corporation 사 제조, 상품명: "KUZ-FILM #140", 두께: 28 ㎛, Re(550)=140 nm, Re(450)/Re(550)=1.00, Nz 계수=1.00) 을, 이들 각각의 지상축에 의해 형성된 각도가 60°가 되도록 두께가 23 ㎛ 인 광 확산 점착제층(참고예 3 에서 얻어진 광 확산 점착제 조성물) 을 개재하여 서로 본딩시켰다. 따라서, 위상차 필름 2 가 제작되었다.
[실시예 1] 광학 적층체 1 의 제작
참고예 3 으로 얻어진 광 확산 점착제 조성물이 참고예 1 에서 얻어진 편광판의 편광자 측에 도포되어 건조 후의 두께가 23 ㎛ 가 되도록 하였다. 따라서, 광 확산 점착제층이 형성되었다. 참고예 4 에서 얻어진 위상차 필름이 위상차 필름의 지상축과 편광자의 흡수축에 의해 형성된 각도가 45°가 되도록 편광판의 편광자에 배열되어 본딩되었다. 다음, 위상차 필름 중 편광자가 본딩되지 않은 면에 광 확산 점착제 조성물을 건조 후의 두께가 23 ㎛ 가 되도록 도포하였다. 따라서, 다른 광 확산 점착제층이 형성되었다. 그 후, 층들이 건조 및 경화되었다. 따라서, 광학 적층체 1 이 얻어졌다.
결과적인 광학 적층체는 2.3 의 Δab 및 269 의 콘트라스비를 갖는다. 광 확산 층들 (광 확산 점착제 층들) 은 I10 가 64 이고 I60 가 0.67 이며 따라서, 비 "I10/I60" 가 96 이다. 또한, 광 확산층들 (광 확산 점착제 층들) 각각은 헤이즈가 95.1 % 이다.
[실시예 2] 광학 적층체 2 의 제작
참고예 3 으로 얻어진 광 확산 점착제 조성물이 참고예 1 에서 얻어진 편광판의 편광자 측에 도포되어 건조 후의 두께가 23 ㎛ 가 되도록 하였다. 따라서, 광 확산 점착제층이 형성되었다. 참고예 5 에서 얻어진 위상차 필름이 층에 본딩되었다. 따라서, 광학 적층체 2 가 얻어졌다.
결과적인 광학 적층체는 2.9 의 Δab 및 237 의 콘트라스비를 갖는다. 광 확산 점착제 층들은 I10 가 64 이고 I60 가 0.67 이며 따라서, 비 "I10/I60" 가 96 이다. 또한, 광 확산 점착제 층들은 각각 95.1 % 의 헤이즈를 갖는다.
[비교예 1] 광학 적층체 C1 의 제작
참고예 2 로 얻어진 편광자 (2) 가 편광자로서 사용된 것을 제외하고는 광학 적층체 C1 는 실시예 1 과 동일한 방식으로 얻었다.
결과적인 광학 적층체는 4.8 의 Δab 및 266 의 콘트라스비를 갖는다. 광 확산 점착제 층들은 I10 가 64 이고 I60 가 0.67 이며 따라서, 비 "I10/I60" 가 96 이다. 또한, 광 확산 점착제 층들은 각각 95.1 % 의 헤이즈를 갖는다.
[평가]
실시예들 1 및 2 에서 얻어진 광학 적층체 각각의 색상 변화 Δab 는 3 이하로 억제되었고, 따라서 이들의 반사 색상들은 뉴트럴화되었다. 이들 광학 적층체들은 높은 콘트라스트 비들을 갖고 따라서 우수한 반사 색상들 및 우수한 시야각 특성들을 갖는다. 또한, 역 분산 특성을 갖는 위상차 층을 포함하는 실시예 1 의 광학 적층체에서 , 반사 색상-뉴트럴화 효과가 추가로 나타내어졌다.
본 발명의 반사형 액정 표시 장치는 옥외에서 사용되는 화상 표시 장치로서 적절하게 사용된다.

Claims (8)

  1. 광학 적층체로서,
    편광자;
    실질적으로 λ／4 판으로서 기능하도록 구성되는 위상차 층; 및
    광 확산층을 포함하고,
    상기 편광자는 색상 a 가 -1.2 ∼ 0 이고 색상 b 가 0 ∼ 3.0 이고,
    상기 광 확산층에 직진광을 입사했을 때의 극각 10° 방향의 투과광 강도를 I10, 극각 60° 방향의 투과광 강도를 I60 으로 했을 때의 I10/I60 의 값이 30 이상 200 이하인, 광학 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    파장 450 nm 에서 측정된 상기 위상차 층의 위상차 Re(450) 와 파장 550 nm 에서 측정된 상기 위상차 층의 위상차 Re(550) 가 Re(450)＜Re(550) 의 관계를 만족하는, 광학 적층체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 확산층은 헤이즈 값이 80 % 이상인, 광학 적층체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 확산층은 점착제 및 광 확산 미립자들을 포함하는, 광학 적층체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광 확산 미립자들의 평균 입자경은 2 ㎛ ∼ 5 ㎛ 인, 광학 적층체.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 광 확산 미립자들은 실리콘 수지, 폴리스티렌 수지 및 아크릴 수지로 구성된 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 광학 적층체.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 점착제는 아크릴계 점착제를 포함하는, 광학 적층체.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 적층체를 포함하는, 반사형 액정 표시 장치.
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