(57)【要約】  本発明は、光学素子及び立体映像表示装置に関する。本発明の例示的な光学素子は、光分割素子、例えば、入射光をお互いに偏光状態が相異なっている２種類以上の光に分割する素子である。前記光学素子は、例えば、立体映像を具現することに使われることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリルアミド系ラジカル重合性化合物を含む活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を硬化された状態で含む接着剤層により付着されている偏光子及び液晶層を含み、前記液晶層は、面内遅相軸方向の屈折率と進相軸方向の屈折率の差が０.０５〜０.２であり、厚さが０.５μｍ〜２.０μｍであり、下記一般式１を満足することを特徴とする光学素子。
［数１］
Ｘ ＜ ８％
前記一般式１において、Ｘは、前記液晶層の初期位相差数値対比前記光学素子を８０℃で１００時間または２５０時間放置した後の前記液晶層の位相差数値の変化量の絶対値の百分率である。
【請求項２】
前記アクリルアミド系ラジカル重合性化合物は、下記化学式１で表示される化合物であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
［化学式１］
【化１】
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前記化学式１において、Ｒ１及びＲ２は、各々独立的に、水素、アルキル基またはヒドロキシアルキル基であるか、Ｒ１及びＲ２が連結されて窒素を含むヘテロ環構造を形成して、Ｒ３は、水素またはアルキル基である。
【請求項３】
前記アルキル基は、炭素数１〜２０のアルキル基であり、ヘテロ環状構造は、３個〜２０個の環構成原子を含むことを特徴とする請求項２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記接着剤組成物は、ヘテロ環型アセタール構造を含むラジカル重合性化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項５】
前記ヘテロ環型アセタール構造は、４個〜２０個の環構成原子を含むことを特徴とする請求項４に記載の光学素子。
【請求項６】
前記ヘテロ環型アセタール構造は、下記化学式２または化学式３で表示されることを特徴とする請求項４または５に記載の光学素子。
［化学式２］
【化２】
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［化学式３］
【化３】
2014502370.tif 000023
前記化学式２または化学式３において、Ｒ４及びＲ５は、各々独立的に、水素またはアルキル基を示し、Ｑ、Ｐ、Ｒ及びＴは、各々独立的に、炭素原子または酸素原子であるが、Ｑ、Ｐ、Ｒ及びＴの中で２個は、酸素原子であり、Ａ及びＢは、各々独立的に、炭素数１〜５アルキレン基またはアルキリデン基を示す。
【請求項７】
前記ヘテロ環型アセタール構造を含むラジカル重合性化合物は、下記化学式４で表示されることを特徴とする請求項６に記載の光学素子。
［化学式４］
【化４】
2014502370.tif 000024
前記化学式４において、Ｒ６は、水素またはアルキル基を示し、Ｒ７は、前記化学式２または化学式３の構造から誘導される１価残基または前記１価残基に置換されているアルキル基である。
【請求項８】
前記接着剤組成物は、ヘテロ環型アセタール構造を含むラジカル重合性化合物をアクリルアミド系ラジカル重合性化合物１００重量部対比２０重量部〜８０重量部で含むことを特徴とする請求項４から７の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項９】
前記接着剤組成物は、下記化学式５で表示される化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の光学素子物。
［化学式５］
【化５】
2014502370.tif 000025
前記化学式５において、Ｒ８は、水素またはアルキル基を示し、Ｌは、アルキレン基またはアルキリデン基を示し、Ｍは、単一結合、酸素原子または硫黄原子を示し、Ｗは、アリール基を示し、ｐは、０〜３の数を示す。
【請求項１０】
前記接着剤組成物は、下記化学式６で表示される化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の光学素子。
［化学式６］
【化６】
2014502370.tif 000026
前記化学式６において、Ｒ９は、水素またはアルキル基を示し、Ｒ１０は、１価の脂環式炭化水素基を示す。
【請求項１１】
前記接着剤組成物は、下記化学式７で表示される化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の光学素子。
［化学式７］
【化７】
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前記化学式７において、Ｒ１は、水素またはアルキル基を示し、Ａ及びＢは、各々独立的に、アルキレン基またはアルキリデン基を示し、ｎは、０〜５の数を示す。
【請求項１２】
前記接着剤組成物は、ラジカル開始剤をさらに含むことを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１３】
前記液晶層は、多官能性重合性液晶化合物及び単官能性重合性液晶化合物を重合された形態で含むことを特徴とする請求項１から１２の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１４】
前記重合性液晶化合物は、下記化学式８で表示される化合物であることを特徴とする請求項１３に記載の光学素子。
［化学式８］
【化８】
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前記化学式８において、Ａは、単一結合、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−であり、Ｒ１からＲ１０は、各々独立的に、水素、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは下記化学式９の置換基である。ここで、Ｒ１からＲ１０の中で少なくとも一つは、−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは下記化学式９の置換基であるか、Ｒ１からＲ５の中で隣接する２個の置換基またはＲ６からＲ１０の中で隣接する２個の置換基は、お互いに連結されて−Ｏ−Ｑ−Ｐに置換されたベンゼンを形成し、前記Ｑは、アルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｐは、アルケニル基、エポキシ基、シアノ基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基などの重合性官能基である。
［化学式９］
【化９】
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前記化学式９において、Ｂは、単一結合、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−であり、Ｒ１１からＲ１５は、各々独立的に、水素、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基または−Ｏ−Ｑ−Ｐであり、Ｒ１１からＲ１５の中で少なくとも一つは、−Ｏ−Ｑ−Ｐがであるか、Ｒ１１からＲ１５の中で隣接する２個の置換基はお互いに連結されて−Ｏ−Ｑ−Ｐに置換されたベンゼンを形成し、前記Ｑは、アルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｐは、アルケニル基、エポキシ基、シアノ基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基などの重合性官能基である。
【請求項１５】
前記液晶層は、単官能性重合性液晶化合物を、多官能性重合性液晶化合物１００重量部対比０重量部を超過し、１００重量部以下の量で含むことを特徴とする請求項１３または１４に記載の光学素子。
【請求項１６】
前記液晶層は、お互いに相異なっている位相遅延特性を有する第１の領域及び第２の領域を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項１７】
前記第１の領域及び前記第２の領域は、お互いに相異なっている方向に形成された光軸を有することを特徴とする請求項１６に記載の光学素子。
【請求項１８】
前記第１の領域の光軸と前記第２の領域の光軸が成す角度を二等分する線は、前記偏光子の光吸収軸と垂直または水平を成す方向に形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の光学素子。
【請求項１９】
前記偏光子の一面に形成されており、２５℃での保存弾性率が０.０２ＭＰａ〜０.０８ＭＰａであり、多官能性架橋剤で架橋されたアクリル重合体の架橋構造を含む粘着剤層をさらに有することを特徴とする請求項１から１８の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項２０】
前記偏光子の一面に形成されており、２５℃での保存弾性率が０.０８ＭＰａを超過し、多官能性架橋剤で架橋されたアクリル重合体を含む架橋構造及び重合された活性エネルギー線重合性化合物を含む架橋構造を有する粘着剤層をさらに含むことを特徴とする請求項１から１８の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項２１】
請求項１から２０の何れか１項に記載の光学素子を含むことを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項２２】
左眼用映像信号と右眼用映像信号を生成することができる表示素子をさらに含み、光学素子の液晶層は、お互いに相異なっている位相遅延特性を有する第１の領域及び第２の領域を含み、前記光学素子は、液晶層の前記第１の領域及び前記第２の領域のいずれか一つの領域は前記左眼用映像が透過されることができ、他の一つの領域は前記右眼用映像が透過されることができるように配置されていることを特徴とする請求項２１に記載の立体映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子及び立体映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光をお互いに偏光状態が相異なっている２種類以上の光に分割する技術は多様な分野で有用に使われることができる。
【０００３】
前記光分割技術は、例えば、立体映像の製作に適用することができる。立体映像は両眼視差を利用して具現することができる。例えば、二つの２次元映像を人間の左眼と右眼に各々入力すれば、入力された情報が脳に伝達及び融合されて、人間は３次元的な遠近感と実際感を感じるようになるが、このような過程で前記光分割技術を使用することができる。
【０００４】
立体映像の生成技術は、３次元計測、３Ｄ ＴＶ、カメラまたはコンピュータグラフィックなどで有用に使用することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、前記のような従来の諸問題点を解消するために提案されたものであって、本発明の目的は、光学素子及び立体映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の例示的な光学素子は、偏光子と液晶層とを含み、また、前記偏光子と液晶層を付着させている接着剤層を含むことができる。
【０００７】
本発明の例示的な立体映像表示装置は、前記光学素子を含むことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の例示的な光学素子は、光分割素子、例えば、入射光をお互いに偏光状態が相異なっている２種類以上の光に分割する素子である。前記光学素子は、例えば、立体映像を具現することに使われることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示的な光学素子を示す模式図である。
【図２】液晶層の第１及び第２の領域の例示的な配置を示す模式図である。
【図３】液晶層の第１及び第２の領域の例示的な配置を示す模式図である。
【図４】液晶層の第１及び第２の領域の例示的な光軸の配置を示す模式図である。
【図５】例示的な光学素子を示す模式図である。
【図６】例示的な光学素子を示す模式図である。
【図７】例示的な光学素子を示す模式図である。
【図８】例示的な立体映像表示装置を示す模式図である。
【図９】ＲＧ及びＬＧ領域の例示的な配置を示す模式図である。
【図１０】ＲＧ及びＬＧ領域の例示的な配置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
発明は光学素子に関するものである。例示的な光学素子は、偏光子と液晶層を含み、また、前記偏光子と液晶層を付着させている接着剤層を含むことができる。
【００１１】
一例において、用語「光学素子」は、光学的に意図された一つ以上の機能を示すすべての種類の光学器機、光学部品または光学装置などを意味する。また、一例において、前記光学素子は、シートまたはフィルムの形態を有することができる。前記光学素子は、例えば、入射光をお互いに偏光状態が相異なっている２種類以上の光に分割する素子である。このような素子は、例えば、立体映像を具現するために使用することができる。
【００１２】
前記接着剤層は、ラジカル重合性化合物を含む活性エネルギー線硬化型接着剤組成物を硬化された状態で含むことができる。本明細書において、用語「硬化」は、組成物に含まれている成分の物理的または化学的作用及び反応を通じて前記組成物が接着性または粘着性を発現する過程を意味する。また、前記「活性エネルギー線硬化型」は、前記硬化が活性エネルギー線の照射により誘導される類型の組成物を意味する。前記「活性エネルギー線」の範疇には、マイクロ波(ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ)、赤外線(ＩＲ)、紫外線(ＵＶ)、Ｘ線及びγ線は勿論、α−粒子ビーム(α−ｐａｒｔｉｃｌｅ ｂｅａｍ)、陽子ビーム(ｐｒｏｔｏｎ ｂｅａｍ)、中性子ビーム(ｎｅｕｔｒｏｎ ｂｅａｍ)及び電子ビーム(ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ)のような粒子ビームなどが含まれ、通常的に紫外線または電子線などを使用することができる。
【００１３】
ラジカル重合性化合物では、ラジカル重合性官能基を含む化合物として、アクリルアミド系化合物を例示することができる。用語「ラジカル重合性官能基」は、自由ラジカルによる重合または架橋反応に参加することができる官能基を意味し、このような重合または架橋反応は、例えば、活性エネルギー線の照射により誘導されることができる。
【００１４】
アクリルアミド系ラジカル重合性化合物では、下記化学式１で表示される化合物を例示することができる。
【００１５】
［化学式１］
【化１】
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前記化学式１において、Ｒ１及びＲ２は、各々独立的に、水素、アルキル基またはヒドロキシアルキル基であるか、Ｒ１及びＲ２が連結されて窒素を含むヘテロ環構造を形成して、Ｒ３は、水素またはアルキル基である。
【００１６】
本明細書において、用語「アルキル基」は、特定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキル基を意味する。前記アルキル基は、直鎖状、分岐状または環状であり、一つ以上の置換基により置換されている状態であるか、または非置換された状態である。
【００１７】
本明細書において、特定官能基に置換されている置換基では、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、エポキシ基、オキソ基、オキセタニル基、チオル基、シアノ基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリルロイルオキシ基、メタクリルロイルオキシ基またはアリール基などを例示することができるが、これに限定されるものではない。
【００１８】
前記化学式１において、Ｒ１及びＲ２は、各々独立的に、水素、アルキル基またはヒドロキシアルキル基であり、場合によっては、お互いに連結されて窒素を含むヘテロ環構造を形成することができる。
【００１９】
本明細書において、用語「ヘテロ環構造」は、特定しない限り、少なくとも２個以上のお互いに相異なっている原子を環構成原子で含む環型化合物を意味する。化学式１の場合、ヘテロ環構造は、例えば、Ｒ１及びＲ２が連結されている前記化学式１の窒素を含んで３個〜２０個、３個〜１６個、３個〜１２または３個〜８個の環構成原子を含むことができる。前記窒素以外に前記ヘテロ環構造に含まれる原子では、炭素、酸素または硫黄を例示することができ、ヘテロ環構造を形成する限り、前記Ｒ１及びＲ２が連結されている化学式１の窒素外に追加的な窒素原子を含んでもよい。前記ヘテロ環構造は、炭素二重結合のような不飽和結合を含まないこともでき、必要によっては、１個以上含むか、任意的に一つ以上の置換基により置換されてもよい。
【００２０】
化学式１の化合物では、(メタ)アクリルアミド、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド、Ｎ−アクリロイルモルホリン、Ｎ−メチロールアクリルアミドまたはＮ−イソプロピルアクリルアミドなどを例示することができるが、これに限定されるものではない。
【００２１】
また、前記接着剤組成物は、ヘテロ環型アセタール構造を含むラジカル重合性化合物を追加で含むことができる。本明細書において、用語「ヘテロ環型アセタール構造」は、２個の酸素原子が単一結合により一つの同一な炭素原子に結合されている構造を含むヘテロ環構造を意味する。すなわち、前記化合物は、ヘテロ環型アセタール構造を含む官能基及び前記ラジカル重合性官能基を同時に含む化合物である。前記化合物は、例えば、組成物の粘度を調節するための希釈剤としての役目をすることができ、また、位相遅延層、具体的には、前記反応性メソゲン化合物を重合された形態で含む層と接着剤層との接着力を向上させる役目をすることができる。
【００２２】
前記ヘテロ環型アセタール構造は、４個〜２０個、４個〜１６個、４個〜１２個または４個〜８個の環構成原子を含むことができ、任意的に一つ以上の置換基により置換されることができる。
【００２３】
ヘテロ環型アセタール構造では、下記化学式２または化学式３で表示される構造を例示することができる。したがって、前記ラジカル重合性化合物は、下記化学式２または化学式３の化合物から誘導される１価残基をラジカル重合性官能基と共に含むことができる。
【００２４】
［化学式２］
【化２】
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【００２５】
［化学式３］
【化３】
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前記化学式２または化学式３において、Ｒ４及びＲ５は、各々独立的に、水素またはアルキル基を示し、Ｑ、Ｐ、Ｒ及びＴは、各々独立的に、炭素原子または酸素原子であるが、Ｑ、Ｐ、Ｒ及びＴの中で２個は、酸素原子であり、Ａ及びＢは、各々独立的に、炭素数１〜５のアルキレン基またはアルキリデン基を示す。
【００２６】
前記化学式３において、アルキレン基またはアルキリデン基は、任意的に一つ以上の置換基により置換されることができる。
【００２７】
前記ヘテロ環型アセタール構造を含むラジカル重合性化合物では、具体的には、下記化学式４で表示される化合物を例示することができる。
【００２８】
［化学式４］
【化４】
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前記化学式４において、Ｒ６は、水素またはアルキル基を示し、Ｒ７は、前記化学式２または化学式３の構造から誘導される１価残基または前記１価残基に置換されているアルキル基である。
【００２９】
前記化学式４で表示される化合物では、(２−エチル−２−メチルー１,３−ジオキソラン−４イル)メチルアクリレート((２−ｅｔｈｙｌ−２−ｍｅｔｈｙｌ−１,３−ｄｉｏｘｏｌａｎｅ−４−ｙｌ)ｍｅｔｈｙｌ ａｃｙｌａｔｅ)、(２−イソブチルー２−メチル−１,３−ジオキソラン−４−イル)メチルアクリレート((２−ｉｓｏｂｕｔｙｌ−２−ｍｅｔｈｙｌ−１,３−ｄｉｏｘｏｌａｎｅ−４−ｙｌ)ｍｅｔｈｙｌ ａｃｙｌａｔｅ)または(１,４−ジオキサスピロ[４,５]デカン−２−イル)メチルアクリレート((１,４−ｄｉｏｘａｓｐｉｒｏ[４,５]ｄｅｃ−２−ｙｌ)ｍｅｔｈｙｌ ａｃｙｌａｔｅ)などを例示することができるが、これに限定されるものではない。
【００３０】
ヘテロ環型アセタール構造を含む前記ラジカル重合性化合物は、例えば、前記アクリルアミド系化合物１００重量部対比０.５重量部〜４０重量部、３重量部〜２０重量部または５重量部〜１０重量部の割合で含まれることができる。本明細書において、単位「重量部」は、各成分間の重量の割合を意味する。接着剤組成物の成分の割合を前記のように調節することで、硬化効率及び硬化された後の物性が優秀な接着剤組成物を提供することができる。
【００３１】
また、接着剤組成物は、ラジカル重合性オリゴマーを追加で含むことができる。用語「ラジカルオリゴマー」は、二つ以上の単量体が重合または結合された形態の化合物として、ラジカル重合性官能基を有する化合物を総称する意味で使われることができる。
【００３２】
ラジカル重合性オリゴマーでは、いわゆる光反応性オリゴマーと呼称されるものとして、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、 ポリエーテルアクリレートまたはエポキシアクリレートなどを使用することができ、好ましくは、ウレタンアクリレートを使用することができるが、これに限定されるものではない。
【００３３】
接着剤組成物で前記ラジカル重合性オリゴマーは、例えば、前記アクリルアミド系化合物１００重量部対比１重量部〜４０重量部、好ましくは、１重量部〜２０重量部で含まれることができる。このような重量の割合で添加効果を極大化することができる。
【００３４】
また、接着剤組成物は、下記化学式５で表示される化合物を追加で含むことができる。
【００３５】
［化学式５］
【化５】
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前記化学式５において、Ｒ８は、水素またはアルキル基を示し、Ｌは、アルキレン基またはアルキリデン基を示し、Ｍは、単一結合、酸素原子または硫黄原子を示し、Ｗは、アリール基を示し、ｐは、０〜３の数を示す。
【００３６】
前記化学式５において、用語「単一結合」は、Ｍで表示された部分に別途の原子が存在しない場合として、ＬとＷが直接連結されている場合を意味する。
【００３７】
また、本明細書において、用語「アルキレン基またはアルキリデン基」は、特定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキレン基またはアルキリデン基を意味する。前記アルキレン基またはアルキリデン基は、直鎖状、分岐状または環状であり、一つ以上の置換基により置換されている状態であるか、または非置換された状態である。
【００３８】
本明細書において、用語「アリール基」は、特定しない限り、ベンゼンを含むかまたは２個以上のベンゼンが縮合されるか結合されている構造を含む化合物またはその誘導体から由来する１価残基を意味する。前記アリール基は、例えば、炭素数６〜２２、好ましくは、炭素数６〜１６、より好ましくは、炭素数６〜１３のアリール基であり、例えば、フェニル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、ベンジル基、トリル基、キシリル基(ｘｙｌｙｌ ｇｒｏｕｐ)またはナプチル基などである。
【００３９】
また、前記化学式５において、ｐは、好ましくは、０または１である。
【００４０】
化学式５の化合物では、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、２−フェニルチオ−１−エチル(メタ)アクリレート、６−(４,６−ジブロモ−２−イソプロピルフェノキシ)−１−ヘキシル(メタ)アクリレート、６−(４,６−ジブロモ−２−ｓｅｃ−ブチルフェノキシ)−１−ヘキシル(メタ)アクリレート、２,６−ジブロモ−４−ノニルフェニル(メタ)アクリレート、２,６−ジブロモ−４−ドデシルフェニル(メタ)アクリレート、２−(１−ナフチルオキシ)−１−エチル(メタ)アクリレート、２−(２−ナフチルオキシ)−１−エチル(メタ)アクリレート、６−(１−ナフチルオキシ)−１−ヘキシル(メタ)アクリレート、６−(２−ナフチルオキシ)−１−ヘキシル(メタ)アクリレート、８−(１−ナフチルオキシ)−１−オクチル(メタ)アクリレート及び８−(２−ナフチルオキシ)−１−オクチル(メタ)アクリレートなどを例示することができ、通常的には、 フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート２−フェニルチオ−１−エチルアクリレート、８−(２−ナフチルオキシ)−１−オクチルアクリレート及び２−(１−ナフチルオキシ)−エチルアクリレート、好ましくは、フェノキシエチル(メタ)アクリレート及びベンジル(メタ)アクリレートなどを使用することができるが、これに限定されるものではない。
【００４１】
接着剤組成物において、前記化学式５の化合物は、例えば、前記アクリルアミド系化合物１００重量部対比５重量部〜４０重量部または１０重量部〜３０重量部で含まれることができる。このような重量の割合で添加効果を極大化することができる。
【００４２】
また、前記接着剤組成物は、下記化学式６で表示される化合物を追加で含むことができる。
【００４３】
［化学式６］
【化６】
2014502370.tif 000008
前記化学式６において、Ｒ９は、水素またはアルキル基を示し、Ｒ１０は、１価の脂環式炭化水素基(ｍｏｎｏｖａｌｅｎｔ ａｌｉｃｙｃｌｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｇｒｏｕｐ)を示す。
【００４４】
前記化学式６において、１価の脂環式炭化水素基は、炭素原子が環状で結合している化合物として、芳香族化合物ではない化合物またはその化合物の誘導体から由来する１価の残基を意味する。前記脂環式炭化水素基は、炭素数３〜２０、好ましくは、炭素数５〜１５、より好ましくは、炭素数８〜１２の脂環式炭化水素基であり、例えば、イソボルニル基(ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ)、シクロヘキシル基、ノルボルナニル基(ｎｏｒｂｏｒｎａｎｙｌ)、ノルボルネニル基(ｎｏｒｂｏｒｎｅｎｙｌ)、ジシクロペンタジエニル基、エチニルシクロヘキサン基、エチニルシクロヘキセン基またはエチニルデカヒドロナプタレン基などが含まれることができ、好ましくは、イソボルニル基であることができるが、これに限定されるものではない。
【００４５】
化学式６の化合物では、例えば、イソボルニルアクリレートを使用することができるが、これに限定されるものではない。
【００４６】
接着剤組成物において、前記化学式６の化合物は、例えば、前記アクリルアミド系化合物１００重量部対比５重量部〜３０重量部または１０重量部から２０重量部で含まれることができる。このような重量の割合で添加効果を極大化することができる。
【００４７】
前記接着剤組成物は、ラジカル重合性化合物として、ヒドロキシ基を有する化合物を追加で含むことができる。一例において、前記ラジカル重合性化合物は、ヒドロキシ基とラジカル重合性官能基を同時に含む化合物である。
【００４８】
ヒドロキシ基を有するラジカル重合性化合物では、下記化学式７で表示される化合物を例示することができる。
【００４９】
［化学式７］
【化７】
2014502370.tif 000009
前記化学式７において、Ｒ１は、水素またはアルキル基を示し、Ａ及びＢは、各々独立的に、アルキレン基またはアルキリデン基(ａｌｋｙｌｉｄｅｎｅ ｇｒｏｕｐ)を示し、ｎは、０〜５の数を示す。
【００５０】
前記化学式７において、ｎは、好ましくは、０〜３、より好ましくは、０〜２の数である。
【００５１】
化学式７の化合物では、２−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、２−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、４−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、６−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、８−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、２−ヒドロキシエチレングリコール(メタ)アクリレートまたは２−ヒドロキシプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどを例示することができるが、これに限定されるものではない。
【００５２】
接着剤組成物でヒドロキシ基を有するラジカル重合性化合物は、例えば、前記アクリルアミド系化合物１００重量部対比１０重量部〜８０重量部または２０重量部〜６０重量部で含まれることができる。
【００５３】
このような重量の割合で添加効果を極大化することができる。
【００５４】
接着剤組成物は、ラジカル開始剤を追加で含むことができる。ラジカル開始剤では、例えば、ラジカル光開始剤が使われることができる。ラジカル光開始剤では、例えば、ベンゾイン系、ヒドロキシケトン化合物、アミノケトン化合物またはフォスフィンオキサイド化合物などのような開始剤を使用することができ、好ましくは、フォスフィンオキサイド化合物などを使用することができる。光開始剤では、より具体的には、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−ｎ−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、２,２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２,２−ジエトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−[４−(メチルチオ)フェニル]−２−モルフォリノ−プロパン−１−オン、４−(２−ヒドロキシエトキシ)フェニル−２−(ヒドロキシ−２−プロピル)ケトン、ベンゾフェノン、ｐ−フェニルベンゾフェノン、４,４'−ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロロベンゾフェノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−アミノアントラキノン、２−メチルチオキサントン(ｔｈｉｏｘａｎｔｈｏｎｅ)、２−エチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２,４−ジメチルチオキサントン、２,４−ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エステル、オリゴ[２−ヒドロキシ−２−メチル−１−[４−(１−メチルビニール)フェニル]プロパノン]、ビス(２,４,６−トリメチルベンゾイル)−フェニル−フォスフィンオキサイド及び２,４,６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイドなどを例示することができるが、これに限定されるものではない。
【００５５】
接着剤組成物で光開始剤は、前記アクリルアミド系化合物１００重量部対比０.１重量部〜１０重量部または１重量部〜５重量部で含まれることができ、この範囲で効果的な重合または架橋を誘導して、反応残留物による物性低下などを防止することができる。
【００５６】
接着剤組成物は、前記成分に追加で、必要に応じて、陽イオン重合性化合物、陽イオン開始剤、光増減剤、可塑剤またはシランカップリング剤などのような公知の添加剤を一つ以上追加で含むことができる。
【００５７】
接着剤層は、前記接着剤組成物を硬化させて形成することができる。接着剤組成物は、例えば、重合反応が開始されるように活性エネルギー線を照射する方式で硬化させることができる。活性エネルギー線を照射する光源は、特別に限定されないが、波長４００nm以下で発光分布を有する活性エネルギー線を照射することができる光源が好ましく、低圧、重圧、高圧または超高圧水銀ランプ、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウエーブ励起水銀ランプまたはメタルハライドランプなどを例示することができる。活性エネルギー線の照射強度は、組成物の組成によって決定され、特別に限定されないが、好ましくは、開始剤の活性化に有効な波長領域の照射強度は、０.１ｍＷ/ｃｍ２〜６,０００ｍＷ/ｃｍ２である。照射強度が０.１ｍＷ/ｃｍ２以上であれば、反応時間が過度に長くなることがなく、６,０００ｍＷ/ｃｍ２以下であれば、光源から輻射される熱と組成物の硬化時の発熱による黄変または劣化を防止することができる。照射時間は、硬化される組成物によって制御されることで、特別に限定されないが、前記照射強度と照射時間の乗で示す積算光量が１０ｍＪ/ｃｍ２〜１０,０００ｍＪ/ｃｍ２になるように設定することが好ましい。積算光量が１０ｍＪ/ｃｍ２以上であれば、開始剤から由来する活性種の量を十分に維持して硬化反応をよりはっきりと進行させることができ、１０,０００ｍＪ/ｃｍ２以下であれば、照射時間が過度に長くなることがなく、良好な生産性を維持することができる。
【００５８】
前記接着剤は、ガラス転移温度が４０℃以上、５０℃以上、６０℃以上、７０℃以上、８０℃以上または９０℃以上である。前記ガラス転移温度を有する接着剤で液晶層と偏光子を付着させることで、耐久性が優秀な光学素子を提供することができる。また、前記接着剤は、液晶層の位相遅延特性を安定的に維持させることができる。
【００５９】
また、前記接着剤は、厚さが６μｍ以下、５μｍ以下または４μｍ以下である。このような厚さで液晶層との接着性及び液晶層の位相遅延特性の耐久性が適切に維持されることができる。前記接着剤の厚さの下限は、例えば、０.１μｍ、０.３μｍまたは０.５μｍである。
【００６０】
前記光学素子は、前記接着剤層により付着されている偏光子及び液晶層を含む。図１は、例示的な光学素子１の模式図として、偏光子１２、接着剤層１１及び液晶層１３が順に形成されている例を示す。
【００６１】
光学素子に含まれる偏光子の種類は、特別に限定されるものではない。偏光子では、例えば、一軸または二軸延伸され、ヨウ素または異色性染料が吸着配向されているポリビニールアルコール偏光子などのような通常的な種類を使用することができる。偏光子のポリビニールアルコール樹脂では、例えば、ゲル化されたポリビニールアセテート樹脂を挙げることができる。ポリビニールアセテート樹脂では、ビニールアセテートの単独重合体またはビニールアセテートと他の共単量体の共重合体が使われることができる。他の共単量体では、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニールエーテル類、不飽和スルホン酸類及びアンモニウム基を有するアクリルアミド類などを例示することができる。ポリビニールアルコール樹脂のゲル化度は、通常的に、８５モル％〜１００モル％程度であり、好ましくは、９８モル％以上である。ポリビニールアルコール樹脂は、追加に変性されていることもでき、例えば、アルデヒド類に変性されたポリビニールポルマルまたはポリビニールアセタルなどを使ってもよい。
【００６２】
前記液晶層は、面内遅相軸方向の屈折率と面内進相軸方向の屈折率の差が０.０５〜０.２、０.０７〜０.２、０.０９〜０.２または０.１〜０.２の範囲である。前記面内遅相軸方向の屈折率は、液晶層の平面で一番高い屈折率を示す方向の屈折率を意味し、進相軸方向の屈折率は、液晶層の平面上で一番低い屈折率を示す方向の屈折率の差を意味する。通常的に、光学異方性の液晶層で遅相軸と進相軸はお互いに垂直した方向に形成されている。前記各々の屈折率は、５５０ｎｍまたは５８９ｎｍの波長の光に対して測定した屈折率である。
【００６３】
また、前記液晶層は、厚さが約０.５μｍ〜２.０μｍまたは約０.５μｍ〜１.５μｍである。
【００６４】
前記屈折率の関係と厚さを有する液晶層は、適用される用途に適合な位相遅延特性を具現することができる。一例で、前記屈折率の関係と厚さを有する液晶層は、光分割用光学素子で適合である。
【００６５】
また、前記液晶層は、下記一般式１の条件を満足する。
【００６６】
［数１］
Ｘ ＜ ８％
前記一般式１において、Ｘは、前記液晶層の初期位相差数値対比前記光学素子を８０℃で１００時間または２５０時間の間放置した後の前記液晶層の位相差数値の変化量の絶対値の百分率である。
【００６７】
前記Ｘは、例えば、「１００ ×(|Ｒ０ − Ｒ１|)/Ｒ０」で計算できる。前記Ｒ０は、前記光学素子の液晶層の初期位相差数値であり、Ｒ１は、前記光学素子を８０℃で１００時間または２５０時間の間放置した後の前記液晶層の位相差数値を意味する。
【００６８】
前記Ｘは、好ましくは、７％以下、６％以下または５％以下である。前記位相差数値の変化量は、下記実施例で提示された方法により測定することができる。
【００６９】
前記のような条件を満足する液晶層は、例えば、下記のような組成の液晶層を使用して具現することができる。
【００７０】
前記液晶層は、多官能性重合性液晶化合物と単官能性重合性液晶化合物を重合された形態で含むことができる。
【００７１】
本明細書において、用語「多官能性重合性液晶化合物」は、メソゲン(ｍｅｓｏｇｅｎ)骨格などを含んで液晶性を示し、また重合性官能基を２個以上含む化合物を意味する。一例で、前記多官能性重合性液晶化合物は重合性官能基を２個〜１０個、２個〜８個、２個〜６個、２個〜５個、２個〜４個、２個〜３個または２個含むことができる。
【００７２】
また、本明細書において、用語「単官能性重合性液晶化合物」は、メソゲン骨格などを含んで液晶性を示し、また１個の重合性官能基を含む化合物を意味する。
【００７３】
また、本明細書において、「液晶層に重合された形態で含まれている液晶化合物」は、前記液晶化合物が重合されて液晶層内で液晶高分子を形成している状態を意味する。
【００７４】
液晶層が多官能性及び単官能性重合性化合物を重合された形態で含む場合、液晶層に一層優秀な位相遅延特性を付与することができ、具現された位相遅延特性、例えば、液晶層の光軸及び位相遅延数値などが苛酷条件でも安定的に維持されることができる。
【００７５】
一例において、前記多官能性または単官能性重合性液晶化合物は、下記化学式８または化学式９で表示される化合物である。
【００７６】
［化学式８］
【化８】
2014502370.tif 000010
前記化学式８において、Ａは、単一結合、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−であり、Ｒ１からＲ１０は、各々独立的に、水素、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは下記化学式９の置換基である。ここで、Ｒ１からＲ１０の中で少なくとも一つは、−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは下記化学式９の置換基であるか、Ｒ１からＲ５の中で隣接する２個の置換基またはＲ６からＲ１０の中で隣接する２個の置換基は、お互いに連結されて−Ｏ−Ｑ−Ｐに置換されたベンゼンを形成し、前記Ｑは、アルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｐは、アルケニル基、エポキシ基、シアノ基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基などの重合性官能基である。
【００７７】
［化学式９］
【化９】
2014502370.tif 000011
前記化学式９において、Ｂは、単一結合、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−であり、Ｒ１１からＲ１５は、各々独立的に、水素、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基または−Ｏ−Ｑ−Ｐであり、Ｒ１１からＲ１５の中で少なくとも一つは、−Ｏ−Ｑ−Ｐがであるか、Ｒ１１からＲ１５の中で隣接する２個の置換基はお互いに連結されて−Ｏ−Ｑ−Ｐに置換されたベンゼンを形成し、前記Ｑは、アルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｐは、アルケニル基、エポキシ基、シアノ基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基などの重合性官能基である。
【００７８】
前記化学式８及び化学式９において、隣接する２個の置換基は、お互いに連結−Ｏ−Ｑ−Ｐに置換されたベンゼンを形成するということは、隣接する２個の置換基がお互いに連結されて全体的に−Ｏ−Ｑ−Ｐに置換されたナフタリン骨格を形成することを意味する。
【００７９】
前記化学式９において、Ｂの左側の「−」は、Ｂが化学式８のベンゼンに直接連結されていることを意味する。
【００８０】
前記化学式８及び化学式９において、用語「単一結合」は、ＡまたはＢで表示される部分に別途の原子が存在しない場合を意味する。例えば、化学式８においてＡが単一結合の場合、Ａの両側のベンゼンが直接連結されてビフェニル(ｂｉｐｈｅｎｙｌ)構造を形成することができる。
【００８１】
前記化学式８及び化学式９において、ハロゲンでは、塩素、臭素またはヨウ素などを例示することができる。
【００８２】
前記化学式９において、アルキル基は、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４の直鎖状または分岐鎖状アルキル基または炭素数３〜２０、炭素数３〜１６または炭素数４〜１２のシクロアルキル基を意味する。前記アルキル基は、任意的に一つ以上の置換基により置換されることができる。
【００８３】
本明細書において、用語「アルコキシ基」は、特定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルコキシ基を意味する。前記アルコキシ基は、直鎖状、分岐状または環状である。また、前記アルコキシ基は、任意的に一つ以上の置換基により置換されることができる。
【００８４】
また、本明細書においてアルケニル基は、特定しない限り、炭素数２〜２０、炭素数２〜１６、炭素数２〜１２、炭素数２〜８または炭素数２〜４のアルケニル基を意味する。前記アルケニル基は、直鎖状、分岐状または環状である。また、前記アルケニル基は、任意的に一つ以上の置換基により置換されることができる。
【００８５】
また、前記化学式８及び化学式９において、Ｐは、好ましくは、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基であり、より好ましくは、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基であり、さらに好ましくは、アクリロイルオキシ基である。
【００８６】
本明細書において、特定官能基に置換されている置換基では、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、エポキシ基、オキソ基、オキセタニル基、チオル基、シアノ基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基またはアリール基などを例示することができるが、これに限定されるものではない。
【００８７】
前記化学式８及び化学式９において少なくとも一つ以上存在することができる−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは化学式９の残基は、例えば、Ｒ３、Ｒ８またはＲ１３の位置に存在することができる。また、お互いに連結されて−Ｏ−Ｑ−Ｐに置換されたベンゼンを構成するものは、好ましくは、Ｒ３及びＲ４であるか、またはＲ１２及びＲ１３である。また、前記化学式８の化合物または化学式９の残基において−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは化学式９の残基以外の置換基またはお互いに連結されてベンゼンを形成しているもの以外の置換基は、例えば、水素、ハロゲン、炭素数１〜４の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基、炭素数１〜４の直鎖状または分岐鎖状のアルコキシ基を含むアルコキシカルボニル基、炭素数４〜１２のシクロアルキル基、シアノ基、炭素数１〜４のアルコキシ基、シアノ基またはニトロ基であり、好ましくは、塩素、炭素数１〜４の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基、炭素数４〜１２のシクロアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４の直鎖状または分岐鎖状のアルコキシカルボニル基またはシアノ基である。
【００８８】
液晶層は、単官能性重合性液晶化合物を、多官能性重合性液晶化合物を１００重量部対比０重量部超過１００重量部以下、１重量部〜９０重量部、１重量部〜８０重量部、１重量部〜７０重量部、１重量部〜６０重量部、１重量部〜５０重量部、１重量部〜３０重量部または１重量部〜２０重量部で含むことができる。
【００８９】
前記範囲内で多官能性及び単官能性重合性液晶化合物の混合効果を極大化することができ、また、前記液晶層が前記接着剤層と優秀な接着性を示すようにすることができる。本明細書で特定しない限り、単位重量部は重量の割合を意味する。
【００９０】
前記多官能性及び単官能性重合性液晶化合物は、水平配向された状態で重合されている。本明細書において、用語「水平配向」は、重合された液晶化合物を含む液晶層の光軸が液晶層の平面に対して約０度〜約２５度、約０度〜約１５度、約０度〜約１０度、約０度〜約５度または約０度の傾斜角を有する場合を意味する。本明細書において、用語「光軸」は、入射光が該当領域を透過する時の進相軸または遅相軸を意味する。
【００９１】
一例において、前記光学素子は、入射される光をお互いに偏光状態が相異なっている２種類以上の光に分割する素子である。このような素子は、例えば、立体映像を具現するために使用することができる。
【００９２】
これのために、例えば、前記液晶層は、お互いに相異なっている位相遅延特性を有する第１及び第２の領域を含むことができる。本明細書で第１の領域と第２の領域の位相遅延特性がお互いに相異なっているということは、第１及び第２の領域が全て位相遅延特性を有する領域の状態で、前記第１及び第２の領域がお互いに同一であるかまたは相異なっている方向に形成されている光軸を有してまた位相遅延数値もお互いに相異なっている領域の場合、及びお互いに同一な位相遅延数値を有しながら相異なっている方向に形成されている光軸を有する場合を含む。他の例示では、第１及び第２の領域の位相遅延特性が相異なっているということは、第１及び第２の領域のいずれか一つの領域は位相遅延特性を有する領域であり、他の領域は位相遅延特性がない光学的に等方性である領域の場合が含まれる。このような場合の例では、前記液晶層が液晶層が形成されている領域と形成されていない領域を全て含む形態を挙げることができる。第１または第２の領域の位相遅延特性は、例えば、前記液晶化合物の配向状態、液晶層の前記屈折率関係または液晶層の厚さを調節して制御することができる。
【００９３】
一例において、前記第１領域Ａと第２の領域Ｂは、図２に示したように、お互いに共通される方向に延長するストライプ形状を有すると共にお互いに隣接して相互に配置されているか、または、図３に示したように、格子パターンでお互いに隣接して相互に配置されている。
【００９４】
前記光学素子が立体映像を表示することに使われる場合、前記第１及び第２の領域のいずれか一つの領域は、左眼用映像信号偏光調節領域(以下、「ＬＣ領域」と称する)であり、他の一つの領域は、右眼用映像信号偏光調節領域(以下、「ＲＣ領域」と称する)である。
【００９５】
一例において、前記第１及び第２の領域を含む液晶層により分割されるお互いに異なる偏光状態を有する２種以上の光は、実質的にお互いに垂直した方向を有する直線偏光された２種の光を含むか、または左円偏光された光及び右円偏光された光を含むことができる。
【００９６】
本明細書において、角度を定義するにおいて、垂直、水平、直交または平行などの用語を使用する場合、特定しない限り、前記各々は、実質的な垂直、水平、直交または平行を意味することで、例えば、製造誤差(ｅｒｒｏｒ)または偏差(ｖａｒｉａｔｉｏｎ)などを考慮した誤差を含む。したがって、例えば、前記各々の場合、約±１５度以内の誤差、好ましくは、約±１０度以内の誤差、より好ましくは、約±５度以内の誤差を含むことができる。
【００９７】
一例において、前記第１及び第２の領域のいずれか一つの領域は、入射光の偏光軸を回転させないでそのまま透過させる領域であり、他の領域は、入射光の偏光軸を他の領域を透過した光の偏光軸に対して直交する方向に回転させて透過させることができる領域である。このような場合には、前記液晶層で重合性液晶化合物を重合された形態で含む領域は、第１及び第２の領域のいずれか一つの領域にのみ形成される。前記液晶層が形成されていない領域は、空の空間であるか、ガラスまたは光学的等方性である樹脂層または樹脂フィルムまたはシートが形成されている。
【００９８】
他の例示において、第１及び第２の領域のいずれか一つの領域は、入射光を左円偏光された光に変換して透過させることができる領域であり、他の領域は、入射光を右円偏光された光に変換して透過させることができる領域である。この場合、前記第１及び第２の領域は、お互いに同一な位相遅延数値を示すと共にお互いに相異なっている方向に形成された光軸を有する領域であるか、一つの領域は入射される光をその波長の１/４波長ほど遅延させることができる領域であり、他の一つの領域は入射される光をその波長の３/４波長ほど位相遅延させることができる領域である。
【００９９】
好適な例示において、前記第１及び第２の領域は、お互いに同一な位相遅延数値、例えば、入射される光をその波長の１/４波長ほど位相遅延させることができる数値を有し、またお互いに相異なっている方向に形成されている光軸を有する領域である。前記お互いに相異なっている方向に形成されている光軸が成す角度は、例えば、垂直である。
【０１００】
好ましくは、前記第１及び第２の領域がお互いに相異なっている方向に形成されている光軸を有する領域の場合、第１及び第２の領域の光軸が成す角度を二等分する線は、前記偏光子の吸収軸と垂直または水平を成すように形成されている。
【０１０１】
図４は、図２または図３に例示した第１及び第２の領域Ａ、Ｂがお互いに相異なっている方向に形成された光軸を有する領域の場合の光軸の配置を説明するための例示的な図である。図４を参照すれば、第１及び第２の領域Ａ、Ｂの光軸が成す角度を二等分する線は、(Θ１＋Θ２)の角度を二等分する線を意味する。例えば、Θ１及びΘ２が同一な角度であれば、前記二等分線は、第１及び第２の領域Ａ、Ｂの境界線Ｌと水平を成す方向に形成される。また、前記第１及び第２の領域の光軸が成す角度、すなわち、(Θ１＋Θ２)は、例えば、９０度である。
【０１０２】
前記光学素子は、前記液晶層の接着剤層側とは反対側に形成されている基材層を追加で含むことができる。前記基材層は、液晶層が形成される基材層である。基材層は、断層または多層構造である。基材層が追加で含まれる場合、前記液晶層を前記接着剤により偏光子と付着することができる。図５は、基材層５１を追加で含む光学素子５を例示的に示した図である。
【０１０３】
基材層では、例えば、ガラス基材層またはプラスチック基材層を使用することができる。プラスチック基材層では、ＴＡＣ(ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ)またはＤＡＣ(ｄｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ)などのようなセルロース樹脂、ノルボルネン誘導体などのＣＯＰ(ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ)、ＰＭＭＡ(ｐｏｌｙ(ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ)などのアクリル樹脂、ＰＣ(ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ)、ＰＥ(ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ)またはＰＰ(ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ)などのポリオレフィン、ＰＶＡ(ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ)、ＰＥＳ(ｐｏｌｙ ｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ)、ＰＥＥＫ(ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎ)、ＰＥＩ(ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ)、ＰＥＮ(ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｍａｐｈｔｈａｔｌａｔｅ)、ＰＥＴ(ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ)などのポリエステル、ＰＩ(ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ)、ＰＳＦ(ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ)、またはフッ素樹脂などを含むシートまたはフィルムを例示することができる。
【０１０４】
前記基材層、例えば、プラスチック基材層は、前記液晶層に比べて低い屈折率を有することができる。例示的な基材層の屈折率は、約１.３３〜約１.５３の範囲である。基材層が液晶層に比べて低い屈折率を有するようにすれば、例えば、輝度向上、反射防止及びコントラスト特性向上などに有利である。
【０１０５】
前記プラスチック基材層は、光学的に等方性であるかあるいは異方性である。前記基材層が光学的に異方性の場合、前記基材層の光軸は前記第１及び第２の領域の光軸が成す角度を二等分する線と垂直または水平になるように配置されることが好ましい。
【０１０６】
一例において、前記基材層は、紫外線遮断剤または紫外線吸収剤を含むことができる。紫外線遮断剤または吸収剤を基材層に含ませる場合、紫外線による液晶層の劣化などを防止することができる。紫外線遮断剤または吸収剤では、サリチル酸エステル(ｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｅｓｔｅｒ)化合物、ベンゾフェノン(ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ)化合物、オキシベンゾフェノン(ｏｘｙｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ)化合物、ベンゾトリアゾール(ｂｅｎｚｏｔｒｉａｚｏｌ)化合物、シアノアクリレート(ｃｙａｎｏａｃｒｙｌａｔｅ)化合物またはベンゾエート(ｂｅｎｚｏａｔｅ)化合物などのような有機物または酸化亜鉛(ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ)またはニッケル錯塩(ｎｉｃｋｅｌ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓａｌｔ)などのような無機物を例示することができる。基材層内の紫外線遮断剤または吸収剤の含量は、特別に限定されるものではなく、目的とする効果を考慮して適切に選択することができる。例えば、プラスチック基材層の製造過程で、前記紫外線遮断剤または吸収剤を、基材層の主材料に対する重量の割合で約０.１重量％〜２５重量％程度で含ませることができる。
【０１０７】
基材層の厚さは特別に限定されるものではなく、目的とする用途によって適切に調節することができる。基材層は、断層または多層構造である。
【０１０８】
例示的な光学素子は、前記基材層と液晶層の間に存在する配向層を追加で含むことができる。配向層は、光学素子の形成過程で液晶化合物を配向させる役目をする層である。配向層では、この分野で公知されている通常の配向層、例えば、光配向層またはラビング配向層などを使用することができる。前記配向層は、任意的な構成であり、場合によっては、基材層を直接ラビングするか延伸する方式で配向層なしに配向性を付与することもできる。
【０１０９】
また、光学素子は、前記偏光子の上部に付着されている保護層を追加で含むことができる。図６は、偏光子１２の上部に付着されている保護層６１を追加で含む光学素子６を例示的に示す図である。前記保護層は、例えば、ＴＡＣ(Ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ)フィルムなどのようなセルロース樹脂フィルム、ＰＥＴ(ｐｏｌｙ(ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ))フィルムなどのようなポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、アクリルフィルムまたはポリエチレン、ポリプロピレンまたは環型オレフィン樹脂フィルムなどのようなポリオレフィン系フィルムなどであるか、硬化されて硬い層を形成している樹脂層などであることができるが、これに限定されるものではない。
【０１１０】
また、前記光学素子は、前記偏光子の一面に配置されている位相遅延層を追加で含むことができる。前記位相遅延層は、１/４波長位相遅延層または１/２波の長位相遅延層である。用語「１/４または１/２波長の位相遅延層」は、入射光をその波長の１/４または１/２波長ほど位相遅延させることができる位相遅延素子を意味する。このような構造の光学素子は、例えば、ＯＬＥＤ(Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ)に適用されて光分割機能及び反射防止機能を具現する素子で有用に使われることができる。前記位相遅延層では、例えば、延伸工程などにより複屈折性を付与した高分子フィルムや重合性液晶化合物を重合させて形成した液晶層を使用することができる。
【０１１１】
また、前記光学素子は、前記偏光子の一面に形成されている粘着剤層を追加で含むことができる。前記粘着剤層は、例えば、前記光学素子を光学器機、例えば、液晶表示装置の液晶パネルや立体映像表示装置の映像表示素子に付着する粘着剤層である。図７は、偏光子１２の上部に粘着剤層７１が形成された光学素子７を例示的に示す図である。
【０１１２】
前記粘着剤層は、２５℃で保存弾性率が０.０２ＭＰａ以上、０.０３ＭＰａ以上、０.０４ＭＰａ以上、０.０５ＭＰａ以上、０.０６ＭＰａ以上、０.０７ＭＰａ以上、０.０８ＭＰａ、０.０８ＭＰａ超過または０.０９ＭＰａ以上である。前記粘着剤の保存弾性率の上限は、特別に限定されるものではない。例えば、前記保存弾性率は、０.２５ＭＰａ以下、０.２ＭＰａ以下、０.１６ＭＰａ以下、０.１ＭＰａ以下または０.０８ＭＰａ以下である。
【０１１３】
粘着剤層が前記保存弾性率を示す場合、光学素子が優秀な耐久性を示し、したがって、例えば、前記位相遅延層の位相遅延特性が長期間の間且つ苛酷な条件下でも安定的に維持され、安定的な光分割特性を示すことができ、光学素子が適用された光学器機で光漏れなどのような副作用も防止される。また、光学素子の硬度特性が向上されて外部の圧力やスクレッチなどに対して優秀な抵抗性を示し、再作業性も適切に維持することができる。
【０１１４】
前記粘着剤層は、厚さが２５μｍ以下、２０μｍ以下または１８μｍ以下である。粘着剤層が前記厚さを有する場合、前記耐久性、硬度特性及び再作業性などが一層向上される。粘着剤層は、厚さが薄いほど優秀な物性を示すもので、その厚さの下限は、特別に限定されるものではなく、工程などを考慮して、例えば、約１μｍ以上または約５μｍ以上の範囲で調節することができる。
【０１１５】
粘着剤層は、アクリル粘着剤、シリコン粘着剤、エポキシ粘着剤またはゴム系粘着剤などを含むことができる。
【０１１６】
粘着剤層がアクリル粘着剤を含む場合、前記粘着剤は、例えば、熱硬化性成分、活性エネルギー線硬化性成分または熱硬化性成分と活性エネルギー線硬化性成分を全て含む粘着剤組成物を硬化させて形成することができる。
【０１１７】
前記用語「硬化」は、粘着物性が発現されるようにする粘着剤組成物の化学的または物理的状態の変化を意味する。また、前記熱硬化性成分及び活性エネルギー線硬化性成分は、前記硬化が各々適切な熱の印加または活性エネルギー線の照射により誘導される成分を意味する。
【０１１８】
熱硬化性成分を含む粘着剤組成物に形成された粘着剤層は、多官能性架橋剤により架橋された状態のアクリル重合体を含むことができる。
【０１１９】
多官能性架橋剤により架橋されるアクリル重合体では、例えば、重量平均分子量(Ｗｅｉｇｈｔ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ)が５０万以上のアクリル重合体を使用することができる。本明細書で重量平均分子量は、ＧＰＣ(Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ)で測定された標準ポリスチレンに対する換算数値である。また、本明細書では、特定しない限り、用語「分子量」は、「重量平均分子量」を意味する。重合体の分子量を５０万以上にすることで、苛酷条件下で優秀な耐久性を有する粘着剤層を形成することができる。前記分子量の上限は、特別に限定されるものではなく、例えば、耐久性や組成物のコーティング性を考慮して２５０万以下の範囲で調節することができる。
【０１２０】
一例において、前記アクリル重合体は、(メタ)アクリル酸エステル単量体及び架橋性単量体を重合単位で含む重合体である。
【０１２１】
(メタ)アクリル酸エステル系単量体では、例えば、アルキル(メタ)アクリレートを使用することができ、粘着剤の凝集力、ガラス転移温度または粘着性を考慮して、炭素数が１〜２０であるアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを使用することができる。このような単量体では、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ｎ−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレイト、ｎ−ブチル(メタ)アクリレート、ｔ−ブチル(メタ)アクリレート、ｓｅｃ−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、２−エチルへキシル(メタ)アクリレート、２−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ｎ−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート及びテトラデシル(メタ)アクリレートなどを例示することができ、前記物質の中で一種または二種以上を使用することができる。
【０１２２】
また、前記重合体は、架橋性単量体を重合単位で追加で含むことができる。前記重合体は、例えば、(メタ)アクリル酸エステル単量体８０重量部〜９９.９重量部及び架橋性単量体０.１重量部〜２０重量部を重合単位で含むことができる。前記「架橋性単量体」は、アクリル重合体を形成する他の単量体と共重合されることができ、共重合後に重合体に架橋性官能基を提供することができる単量体を意味する。前記架橋性官能基は、後述する多官能性架橋剤と反応して架橋構造を形成することができる。
【０１２３】
架橋性官能基では、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基またはアミノ基のような窒素含有官能基などを例示するることができる。粘着樹脂の製造時に前記のような架橋性官能基を付与することができる共重合成単量体は、多様に公知されている。架橋性単量体では、例えば、２−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、２−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、４−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、６−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、８−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、２−ヒドロキシエチレングリコル(メタ)アクリレートまたは２−ヒドロキシプロピレングリコル(メタ)アクリレートなどのようなヒドロキシ基含有単量体、(メタ)アクリル酸、２−(メタ)アクリロイルオキシ醋酸、３−(メタ)アクリロイルオキシプロピル酸、４−(メタ)アクリロイルオキシブチル酸、アクリル酸ダイマー、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイなどのカルボキシル基含有単量体または(メタ)アクリルアミド、Ｎ−ビニールピロリドンまたはＮ−ビニールカプロラクタムなどの窒素含有単量体などを例示することができ、前記架橋性単量体の一種または二種以上の混合を使用することができるが、これに限定されるものではない。
【０１２４】
前記アクリル重合体には、必要に応じて、他の多様な単量体を重合単位で含むことができる。他の単量体では、例えば、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、Ｎ−メチル(メタ)アクリルアミドまたはＮ−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドのような窒素含有単量体、スチレンまたはメチルスチレンのようなスチレン系単量体、グリシジル(メタ)アクリレート、またはビニールアセテートのようなカルボキシル酸ビニールエステルなどを例示することができる。このような追加的な単量体は、全体重量の割合が他の単量体対比２０重量部以下の範囲で調節されることができる。
【０１２５】
アクリル重合体は、上述の各成分を必要に応じて選択及び配合した単量体の混合物を溶液重合、光重合、塊状(ｂｕｌｋ)重合、懸濁(ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ)重合または乳化(ｅｍｕｌｓｉｏｎ)重合のような重合方式で適用して製造することができる。
【０１２６】
粘着剤層内で前記のようなアクリル重合体を架橋させている多官能性架橋剤では、イソシアネート架橋剤、エポキシ架橋剤、アジリジン架橋剤及び金属キレート架橋剤のような一般的な熱硬化性架橋剤を例示することができる。前記イソシアネート架橋剤では、トリレンジイソシアネート、キシリンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、テトラメチルクシレンジイソシアネートまたはナフタレンジイソシアネートなど多官能性イソシアネート 化合物や、あるいは前記多官能性イソシアネート化合物をトリメチロ−ルプロパンなどのようなポリオール化合物と反応させた化合物などを例示することができる。エポキシ架橋剤では、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラグリシジルエチレンジアミン及びグリセリンジグリシジルエーテルよりなる群から選択された一つ以上を例示することができ、アジリジン架橋剤では、Ｎ,Ｎ'−トルエン−２,４−ビス(１−アジリジンカルボキサミド)、Ｎ,Ｎ'−ジフェニルメタン−４,４'−ビス(１−アジリジンカルボキサミド)、トリエチレンメラミン、ビスイソプロタロイル−１−(２−メチルアジリジン)及びトリ−１−アジリジニルホスフィンオキシドよりなる群から選択された一つ以上を例示することができ、金属キレート架橋剤では、アルミニウム、鉄、亜鉛、錫、チタン、アンチモン、マグネシウムまたはバナジウムのような多価金属がアセチルアセトンまたはアセト酢酸エチルなどに配位している化合物などを例示することができるが、これに限定されるものではない。
【０１２７】
熱硬化性成分を含む粘着剤組成物またはその組成物に形成された粘着剤層内に前記多官能性架橋剤は、例えば、前記アクリル重合体１００重量部に対して、０.０１重量部〜１０重量部または０.０１重量部〜５重量部で含まれる。架橋剤の割合を０.０１重量部以上で調節することで、粘着剤の凝集力を効果的に維持することができ、また、１０重量部以下で調節すれば、粘着界面で層間剥離や浮き上り現象が発生することを防止して耐久性を優秀に維持することができる。しかし、前記割合は、目的とする弾性率などの物性や、粘着剤層などに他の架橋構造の包含有無などによって変更される。
【０１２８】
活性エネルギー線硬化性成分を含む粘着剤組成物に形成された粘着剤層は、重合された活性エネルギー線重合性化合物の架橋構造を含むことができる。前記粘着剤層は、例えば、活性エネルギー線の照射により重合反応に参加することができる官能基、例えば、アルケニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基などを一つ以上含む化合物を配合して粘着剤組成物を製造した後、その組成物に活性エネルギー線を照射して前記成分を架橋及び重合させることで形成することができる。前記活性エネルギー線の照射により重合反応に参加することができる官能基を有する化合物の例では、前記アクリル重合体の測鎖にアクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基などの官能基を導入した重合体、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレートまたはポリエーテルアクリレートなどのように当業界でいわゆる活性エネルギー線硬化型オリゴマーと知られている化合物または後述する多官能性アクリレートなどを例示することができる。
【０１２９】
熱硬化性成分及び活性エネルギー線硬化性成分を含む粘着剤組成物で形成された粘着剤層は、前記多官能性架橋剤で架橋されたアクリル重合体を含む架橋構造及び前記重合された活性エネルギー線重合性化合物の架橋構造を同時に含むことができる。
【０１３０】
このような粘着剤層は、いわゆる相互浸透高分子ネットワーク(Ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ：以下、「ＩＰＮ」と称する)を含む粘着剤である。用語「ＩＰＮ」は、粘着剤層内に少なくとも２個以上の架橋構造が存在する状態を意味する。一つの例として、前記架橋構造は、お互いに絡み合っている状態(ｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔ)、または連結(ｌｉｎｋｉｎｇ)または浸透(ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ)している状態で存在することができる。粘着剤層がＩＰＮを含む場合、苛酷条件で耐久性が優秀で且つ作業性や、光漏れまたはクロストークの抑制能が優秀な光学素子を具現することができる。
【０１３１】
ＩＰＮを含む粘着剤層には、前記多官能性架橋剤により架橋されたアクリル重合体により具現される架橋構造の多官能性架橋剤及びアクリル重合体では、例えば、前記熱硬化性成分を含む粘着剤組成物の項目で記述した成分が使われることができる。
【０１３２】
また、重合された活性エネルギー線重合性化合物の架橋構造の前記活性エネルギー線重合性化合物では、同様に前記記述した化合物が使われることができる。
【０１３３】
一例において、前記活性エネルギー線重合性化合物は、多官能性アクリレートである。多官能性アクリレートでは、２個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物であれば、制限なしに使用することができる。例えば、１,４−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、１,６−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールアジペート(ｎｅｏｐｅｎｔｙｌｇｌｙｃｏｌ ａｄｉｐａｔｅ)ジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバル酸(ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｐｕｉｖａｌｉｃ ａｃｉｄ)ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(ｄｉｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｎｙｌ)ジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリロキシエチルイソシアヌレート、アリル(ａｌｌｙｌ)化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノール(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ヘキサヒドロフタル酸ジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノール(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチルプロパンジ(メタ)アクリレート、アダマンタン(ａｄａｍａｎｔａｎｅ)ジ(メタ)アクリレートまたは９,９−ビス［４−(２−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル］フルオリン(ｆｌｕｏｒｉｎｅ)などのような２官能型アクリレート、トリメチルロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、３官能型ウレタン(メタ)アクリレートまたはトリス(メタ)アクリロキシエチルイソシアヌレートなどの３官能型アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレートまたはペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどの４官能型アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートなどの５官能型アクリレート、及びジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートまたはウレタン(メタ)アクリレート(例えば、イソシアネート単量体及びトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートの反応物などの６官能型アクリレートなどを使用することができる。
【０１３４】
多官能性アクリレートでは、分子内に環状構造を含むものを使用することができる。多官能性アクリレートに含まれる環状構造は、炭素環式構造または複素環式構造、または単環式構造または多環式構造のいずれのものであってもよい。環状構造を含む多官能性アクリレートでは、トリス(メタ)アクリロキシエチルイソシアヌレートなどのイソシアヌレート構造を有する単量体及びイソシアネート変性ウレタン(メタ)アクリレート(例えば、イソシアネート単量体及びトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートの反応物など)などの６官能型アクリレートなどを例示することができるが、これに限定されるものではない。
【０１３５】
ＩＰＮを含む粘着剤層内で前記仮橋構造を形成している活性エネルギー線重合性化合物は、例えば、前記アクリル重合体１００重量部に対して、５重量部〜４０重量部で含まれることができるが、これは必要に応じて変更されることができる。
【０１３６】
前記粘着剤層には、上述の成分に追加でこの分野で公知されている多様な添加剤が含まれている。
【０１３７】
例えば、活性エネルギー線硬化性成分を含む組成物の場合、前記成分の重合反応などを促進するための光開始剤などを追加で含むことができる。また、前記粘着剤層は、シランカップリング剤、粘着性付与樹脂、エポキシ樹脂、硬化剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、 調色剤、補強剤、充填剤、消泡剤、界面活性剤及び可塑剤よりなる群から選択された一つ以上の添加剤をさらに含むことができる。
【０１３８】
前記粘着剤層は、例えば、上述した各成分を配合して製造された粘着剤組成物をバーコータまたはコンマコータなどの手段で塗布し、硬化させる方式を使用することができる。また、粘着剤組成物を硬化させる方法も特別に限定されるものではなく、例えば、アクリル重合体及び多官能性架橋剤の架橋反応が進行されるように適正温度で組成物を維持する方式と活性エネルギー線硬化性化合物の重合が可能になるように活性エネルギー線を照射する工程を通じて硬化させることができる。適正温度での維持及び活性エネルギー線の照射が同時に要求される場合、前記工程は、順次的または同時に進行されることができる。前記活性エネルギー線の照射は、例えば、高圧水銀ランプ、無電極ランプまたはキセノンランプ(ｘｅｎｏｎ ｌａｍｐ)などを使用して実行することができ、照射される活性エネルギー線の波長や光量などの条件は、前記活性エネルギー線硬化型化合物の重合が適切に行われることができる範囲で選択されることができる。
【０１３９】
一例において、前記粘着剤層は、２５℃での保存弾性率が０.０２ＭＰａ以上、０.０５ＭＰａ以上または０.０８ＭＰａ超過であるか、０.０８ＭＰａを超過して０.２５ＭＰａ以下の範囲、０.０９ＭＰａ〜０.２ＭＰａまたは０.０９ＭＰａ〜０.１６ＭＰａである粘着剤層である。このような粘着剤層は、例えば、前記ＩＰＮを含む粘着剤層である。
【０１４０】
他の例示において、前記粘着剤層は、２５℃での保存弾性率が０.０２ＭＰａ〜０.０８ＭＰａまたは０.０４ＭＰａ〜０.０８ＭＰａである粘着剤層である。このような粘着剤は、前記熱硬化性成分の架橋構造を含む粘着剤層である。
【０１４１】
また、本発明は、光学素子の製造方法に関するものである。例示的な光学素子の製造方法は、前記液晶層と偏光子を前記接着剤を使用して付着するステップを含むことができる。
【０１４２】
前記液晶層は、例えば、基材層上に配向膜を形成し、前記配向膜上に前記重合性液晶化合物を含む液晶組成物の塗布層を形成し、前記液晶組成物を配向させた状態で重合させて液晶層を形成する方式で製造することができる。
【０１４３】
配向膜は、例えば、基材層にポリイミドなどの高分子膜を形成してラビング処理するか、光配向性化合物をコーティングして直線偏光の照射などを通じて配向処理する方式で形成することができる。この分野では、目的とする配向パターン、例えば、前記第１及び第２の領域のパターンを考慮して配向膜を形成する多様な方式が公知されている。
【０１４４】
液晶組成物の塗布層は、組成物を公知の方式で基材層の配向膜上にコーティングして形成することができる。前記塗布層の下部に存在する配向膜の配向パターンに沿って配向させた後に重合させて液晶層を形成することができる。
【０１４５】
液晶層と偏光子を付着する方法も特別に限定されるものではない。例えば、上述した接着剤組成物を液晶層または偏光子の一面にコーティングし、前記コーティング層を媒介で液晶層と偏光子をラミネートした後に接着剤組成物を硬化させるか、または接着剤組成物を使用した滴下(ｄｒｏｐｐｉｎｇ)方式により液晶層と偏光子をラミネートして接着剤組成物を硬化させる方式などを使用することができる。前記接着剤組成物の硬化は、例えば、組成物に含まれている成分を考慮して適切な強度の活性エネルギー線を適切な光量で照射して実行することができる。
【０１４６】
前記製造方法は、前記過程に追加で前記保護層または１/４波長位相遅延層などの追加的な層を形成する過程を含むことができ、前記過程を実行する具体的な方式は、特別に限定されるものではない。
【０１４７】
また、本発明は、立体映像表示装置に関するものである。例示的な立体映像表示装置は、上述した光学素子を含むことができる。
【０１４８】
一例において、前記表示装置は、左眼映像信号(以下、Ｌ信号)と右眼用映像信号(以下、Ｒ信号)を生成することができる表示素子を追加で含み、前記光学素子は、前記表示素子で生成されたＬ信号及びＲ信号が前記偏光子を先に透過した後に前記液晶層に入射されるように配置されている。他の例示では、前記液晶層に上述の位相遅延特性がお互いに相異なっている第１及び第２の領域が形成されており、前記第１及び第２の領域のいずれか一つの領域は、前記Ｌ信号が透過されることができ、他の一つの領域は、前記Ｒ信号が透過されることができるように配置されている。前記光学素子は、Ｒ及びＬ信号は、表示素子から出射されて前記光学素子の偏光子を先に透過した後にさらに前記液晶層の各領域に入射されるように配置されている。
【０１４９】
立体映像表示装置は、前記光学素子を光分割素子で含む限り、この分野で公知された多様な方式を全て適用して製造することができる。
【０１５０】
図８は、一つの例示的な前記装置として、観察者が偏光眼鏡を着用して立体映像を観察することができる装置を例示的に示す。
【０１５１】
図８に示したように、前記立体映像表示装置８は、例えば、光源８１、偏光板８２、前記表示素子８３及び前記光学素子８４を順次に含むことができる。
【０１５２】
前記光源８１では、例えば、ＬＣＤ(Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ)などで一般的に使われる直下型またはエッジ型バックライトを使用することができる。
【０１５３】
一例において、前記表示素子８３は、行及び/または列方向に配列されている複数の単位画素を含む透過型液晶表示パネルである。前記画素は、一つまたは二つ以上を組み合わせてＲ信号を生成する右眼用映像信号生成領域(以下、ＲＧ領域)とＬ信号を生成する左眼用映像信号生成領域(以下、ＬＧ領域)を形成することができる。
【０１５４】
前記ＲＧ及びＬＧ領域は、図９のように、各々共通方向に延長されるストライプ状を有すると共にお互いに隣接して相互に配置されているか、図１０のように、格子パターンをなすと共にお互いに隣接して相互に配置されている。前記光学素子８４の液晶層８４２で前記第１及び第２の領域は、各々ＬＣまたはＲＣ領域として、前記ＲＧ及びＬＧ領域の配置形態を考慮してＲＧ領域から伝達されるＲ信号は偏光子８４１を経てＲＣ領域に入射され、Ｌ信号は偏光子８４１を経てＬＣ領域に入射されるように配置されている。
【０１５５】
表示素子８３は、例えば、光源８１側から順に配置された第１の透明基板、画素電極、第１の配向膜、液晶層、第２の配向膜、共通電極、カラーフィルタ及び第２の透明基板などを含む液晶パネルである。前記パネルの光入射側、すなわち、光源８１側には、偏光板８２が付着されており、その反対側には、前記光学素子８４が付着されている。偏光板８２に含まれる偏光子と前記光学素子８４に含まれる偏光子８４１は、例えば、両子の吸収軸がお互いに所定の角度、例えば、９０度を成すように配置されている。これによって、光源８１から射出される光が表示素子８３を経て透過するか、あるいは遮断されるようにすることができる。
【０１５６】
駆動状態で立体映像表示装置８の光源８１から無偏光された光が偏光板８２側に出射されることができる。偏光板８２に入射された光の中で、前記偏光板８２の偏光子の光透過軸と平行な方向に偏光軸を有する光は、偏光板８２を透過して表示素子８３に入射されることができる。表示素子８３に入射されてＲＧ領域を透過した光はＲ信号になり、ＬＧ領域を透過した光はＬ信号になって光学素子８４の偏光子８４１に入射される。
【０１５７】
偏光子８４１を経て液晶層８４２に入射された光の中でＬＣ領域を透過した光とＲＣ領域を透過した光は、お互いに異なる偏光状態を有する状態で各々排出される。このようにお互いに相異なっている偏光状態を有するようになったＲ信号とＬ信号は、偏光眼鏡を着している観察者の右眼及び左眼に各々入射されることができ、これによって、観察者は立体映像を観察することができる。
【０１５８】
(発明を実施するための形態)
以下、本発明による実施例と比較例を通じて前記光学素子をより詳しく説明するが、 前記光学素子の範囲は、下記提示された実施例により限定されるものではない。
【０１５９】
本実施例及び比較例において、各物性は下記のように評価した。
【０１６０】
［１．接着力の評価］
実施例及び比較例で製造されたもので、基材層、配向膜、液晶層、接着剤層及び偏光子が順に形成された光学素子に対して、前記偏光子を９０度の剥離角度及び３００ｍ/ｍｉｎの剥離速度で剥離しながら前記基材層に対する前記偏光子の剥離力を評価し、接着力を評価した。剥離実験は、製造された光学素子を、幅が２０ｍｍであり、長さが１００ｍｍになるように裁断して実行した。評価基準は下記の通りである。
【０１６１】
＜評価基準＞
０：剥離力が１Ｎ/ｃｍを超過する場合
Ｘ：剥離力が１Ｎ/ｃｍ以下の場合
【０１６２】
［２．熱衝撃物性の評価］
実施例及び比較例で製造された光学素子を、横及び縦の長さが１０ｃｍになるように裁断した後、粘着剤層を媒介でガラス基板に付着した。その後、光学素子を−４０℃で１時間の放置し、また８０℃で１時間の放置したことを１サイクルとして、１００サイクルを繰り返した。その後、光学素子の外観変形を肉眼で観察して変形がない場合を０で規定し、クラックなどの変形が発生した場合をＸで規定した。
【０１６３】
［３．液晶層の耐久性の評価］
液晶層の耐久性は、実施例及び比較例により製造された光学素子に対して、耐久テスト後に発生する位相差値の変化率を測定して評価した。具体的には、光学素子を横及び縦の長さが１０ｃｍになるように裁断した後、粘着剤層を媒介でガラス基板に付着し、耐熱条件である８０℃で１００時間または２５０時間の放置した後、前記耐熱条件に放置される前の液晶層の位相差数値対比放置後の位相差数値の減少量を百分率に換算して下記に記載した。前記位相差数値は、Ａｘｏｍａｔｒｉｘ社のＡｘｏｓｃａｎを利用して製造社のマニュアルに従って、５５０ｎｍの波長で測定した。
【０１６４】
耐久性評価時の基準は、下記の通りである。
【０１６５】
＜評価基準＞
Ｏ：耐熱条件で１００時間及び２５０時間放置後の位相差数値の変化量が全て８％未満の場合
Ｘ：耐熱条件で１００時間及び２５０時間放置後の位相差数値の変化量がいずれか一つの場合でも８％以上の場合
【０１６６】
［４．クロストークの評価］
立体映像の観察時にクロストーク率は、暗状態(Ｄａｒｋ ｓｔａｔｅ)と明状態(Ｂｒｉｇｈｔ ｓｔａｔ)での輝度の割合で定義することができる。実施例及び比較例では、前記光学素子が偏光眼鏡方式の立体映像表示装置に適用された場合を想定し、クロストーク率は下記方式で測定する。光学素子を使用して、図９に示したような立体映像表示装置を構成する。その後、立体映像表示装置の通常の観測地点に立体映像観察用偏光眼鏡を位置させる。前記通常の観測地点は、観察者が立体映像を観察する場合、立体映像表示装置の中央から前記立体映像表示装置の水平方向の長さの３/２倍に該当する距離ほど離れた地点であり、このような位置で偏光眼鏡は観察者が表示装置の中央を観察することを仮定して位置させる。前記立体映像表示装置の水平方向長さは、観察者が立体映像を観察する状態を仮定する時、前記観察者を基準とした水平方向の長さ、例えば、映像表示装置の横の長さである。前記のような配置において、立体映像表示装置がＬ信号を出力するようにした状態で、偏光眼鏡の左眼用及び右眼用レンズの背面に輝度計(装備名：ＳＲ−ＵＬ２ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ)を配置し、各々の場合の輝度を測定する。前記左眼用レンズの背面で測定される輝度は、明状態の輝度であり、右眼用レンズの背面で測定される輝度は、暗状態の輝度である。各輝度を測定した後、明状態の輝度に対する暗状態の輝度の割合([暗状態の輝度]/[明状態の輝度])を百分率で求めて、これをクロストーク率Ｙで規定することができる。また、クロストーク率は、上述の方式と同一な方式で測定するが、立体映像表示装置がＲ信号を出力している状態で明及び暗状態での輝度を求めて測定することができる。この場合、左眼用レンズの背面で測定される輝度は、暗状態の輝度であり、右眼用レンズの背面で測定される輝度は、明状態の輝度であり、同様にその割合を百分率で求めてクロストーク率で規定することができる。
【０１６７】
［５．位相差及び屈折率の評価］
光学素子または液晶層の位相差及び屈折率の評価は、Ａｘｏｍａｔｒｉｘ社のＡｘｏｓｃａｎを利用して製造社のマニュアルに従って測定した。
【０１６８】
［６．厚さ及び光学素子の横または縦長さの評価］
光学素子の横または縦長さの測定は、３次元測定機であるＩＮＴＥＫ ＩＭＳ社のＰｒｅｍｉｕｍ ６００Ｃ及びＩＶｉｅｗ Ｐｒｏプログラムを使用して測定した。また、厚さ測定は、薄膜表面で反射光と下部の界面で反射する光との間の干渉現象または光の位相差を利用して薄膜の特性を評価することができる装備であるｓｐｅｃｔｒａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒを利用して測定した。
【０１６９】
［製造例１．接着剤組成物(Ａ)の製造］
Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド８０重量部、(１,４−ジオキサスピロ[４,５]デカン−２−イル)メチルアクリレート((１,４−ｄｉｏｘａｓｐｉｒｏ[４,５]ｄｅｃ−２−ｙｌ)ｍｅｔｈｙｌ ａｃｙｌａｔｅ)１０重量部及び２−ヒドロキシエチルアクリレート１０重量部を混合し、前記混合物の固形分１００重量部対比ラジカル開始剤(ＣＧＩ ８１９)５重量部を追加で配合して接着剤組成物(Ａ)を製造した。
【０１７０】
［製造例２．接着剤組成物(Ｂ)の製造］
Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド８０重量部、(１,４−ジオキサスピロ[４,５]デカン−２−イル)メチルアクリレート((１,４−ｄｉｏｘａｓｐｉｒｏ[４,５]ｄｅｃ−２−ｙｌ)ｍｅｔｈｙｌ ａｃｙｌａｔｅ)１０重量部及びイソボルニルアクリレート１０重量部を混合し、前記混合物の固形分１００重量部対比ラジカル開始剤(ＣＧＩ ８１９)５重量部を追加で配合して接着剤組成物(Ｂ)を製造した。
【０１７１】
［製造例３．接着剤組成物(Ｃ)の製造］
Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド６０重量部、(１,４−ジオキサスピロ[４,５]デカン−２−イル)メチルアクリレート((１,４−ｄｉｏｘａｓｐｉｒｏ[４,５]ｄｅｃ−２−ｙｌ)ｍｅｔｈｙｌ ａｃｙｌａｔｅ)２０重量部及び２−ヒドロキシエチルアクリレート２０重量部を混合し、前記混合物の固形分１００重量部対比ラジカル開始剤(ＣＧＩ ８１９)５重量部を追加で配合して接着剤組成物(Ｃ)を製造した。
【０１７２】
［製造例４．接着剤組成物(Ｄ)の製造］
Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド６０重量部及び２−ヒドロキシエチルアクリレート４０重量部を混合し、前記混合物の固形分１００重量部対比ラジカル開始剤(ＣＧＩ ８１９)５重量部を追加で配合して接着剤組成物(Ｄ)を製造した。
【０１７３】
［製造例５．接着剤組成物(Ｅ)の製造］
２−ヒドロキシエチルアクリレート１００重量部対比ラジカル開始剤(ＣＧＩ ８１９)５重量部を追加で配合して接着剤組成物(Ｅ)を製造した。
【０１７４】
［製造例６．液晶層(Ａ)の製造］
ＴＡＣ基材(屈折率：１.４９、厚さ：８０,０００ｎｍ)の一面に光配向膜形成用組成物を、乾燥後の厚さが約１,０００Åになるようにコーティングし、８０℃のオーブンで２分間乾燥させた。前記光配向膜形成用組成物では、下記化学式１０のシンナーマート基を有するポリノルボルネン(分子量(Ｍｗ) ＝ １５０,０００)及びアクリル単量体の混合物を光開始剤(Ｉｇａｃｕｒｅ ９０７)と混合し、さらにその混合物をトルエン溶媒にポリノルボルネンの固形分濃度が２ｗｔ％になるように溶解させて製造した組成物を使用した(ポリノルボルネン：アクリル単量体：光開始剤＝２：１：０.２５(重量比))。
【０１７５】
［化学式１０］
【化１０】
2014502370.tif 000012
【０１７６】
引き継いで、前記乾燥された光配向膜形成用組成物を大韓民国特許出願第２０１０−０００９７２３号に開示された方法によって配向処理し、お互いに異なる方向に配向された第１及び第２の配向領域を含む光配向膜を形成した。具体的には、前記乾燥された組成物の上部に幅が約４５０μｍであるストライプ形状の光透過部及び光遮断部が上下及び左右に相互に形成されているパターンマスクを位置させて、また前記パターンマスクの上部には各々お互いに異なる偏光を透過させる二つの領域が形成された偏光板を位置させた。その後、前記光配向膜が形成されているＴＡＣ基材３０を約３ｍ/ｍｉｎの速度で移動させながら、前記偏光板及びパターンマスクを媒介で光配向膜形成用組成物に紫外線(３００ｍＷ/ｃｍ２)を約３０秒間照射して配向処理を実行した。その後、配向処理された配向層上に液晶層を形成した。具体的には、液晶組成物として、下記化学式Ａで表示される多官能性重合性液晶化合物７０重量部及び下記化学式Ｂで表示される単官能性重合性液晶化合物３０重量部を含み、適正量の光開始剤を含む液晶組成物を約１μｍの乾燥厚さになるように塗布し、下部の配向層に配向によって配向させた後に、紫外線(３００ｍＷ/ｃｍ２)を約１０秒間照射して液晶を架橋及び重合させて、下部光配向膜の配向によってお互いに直交する光軸を有する第１及び第２の領域が形成されている液晶層を形成した。前記液晶層で遅相軸方向の屈折率と進相軸方向の屈折率の差は、約０.１２５であった。
【０１７７】
［化学式Ａ］
【化Ａ】
2014502370.tif 000013
【０１７８】
［化学式Ｂ］
【化Ｂ】
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【０１７９】
［製造例７から製造例１０．液晶層(Ｂ)から液晶層(Ｅ)の製造］
液晶組成物に含まれる多官能性重合性液晶化合物と単官能性重合性液晶化合物の重量の割合を下記表１のように調節したことの以外は、製造例６と同一な方式で液晶層を製造した。
【０１８０】
【表１】
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【０１８１】
［実施例１．］
光学素子を次のような方式で製造した。まず、製造例６で製造された構造、すなわち、ＴＡＣ基材、配向膜及び液晶層(Ａ)が順に形成された構造で、前記液晶層を一面に透明保護フィルムが形成されているポリビニールアルコール系偏光子を含む偏光板の前記偏光子と接着剤組成物(Ａ)を使用して付着した。具体的には、前記液晶層の面に前記接着剤組成物を硬化した後の厚さが５μｍになるように塗布した後、その上部に前記偏光子をラミネートし、ＵＶ Ａ領域である紫外線を前記透明保護フィルム面に照射(５００ｍＪ/ｃｍ２)して接着剤層を形成し、偏光子と液晶層を付着した。その後、前記偏光子の透明保護フィルムの一面に通常的なアクリル系粘着剤層を形成して光学素子を製造した。
【０１８２】
［実施例１から実施例４］
液晶層及び接着剤組成物の種類、そして形成される接着剤層の厚さを下記表２のように変更し、接着剤組成物が十分に硬化するように紫外線の照射条件を調節したことの以外は、実施例１と同一な方式で光学素子を製造した。
【０１８３】
【表２】
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【０１８４】
［比較例１から比較例１０］
液晶層及び接着剤組成物の種類、そして形成される接着剤層の厚さを下記表３のように変更し、接着剤組成物が十分に硬化するように紫外線の照射条件を調節したことの以外は、実施例１と同一な方式で光学素子を製造した。
【０１８５】
【表３】
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【０１８６】
実施例及び比較例の光学素子に対して上述した方法で評価した物性を下記表４及び表５に各々示した。
【０１８７】
【表４】
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【０１８８】
【表５】
2014502370.tif 000019
【０１８９】
［実験例１．液晶層の屈折率関係及び厚さによる光分割特性の評価］
液晶層の屈折率関係及び厚さによる光分割特性の評価のために次のようなサンプルを各々製造した。具体的には、製造例６の場合と同一な方式で位相遅延層を形成するが、液晶層を形成した後遅相軸方向と進相軸方向で屈折率の差が０.０３になるように液晶混合物の組成を調節して、厚さが約０.３μｍ、１μｍ及び２.５μｍである液晶層を各々形成して位相遅延層を製造した。また、製造例６と同一な液晶化合物を使用して同一な方式で位相遅延層を製造するが、厚さが約０.３μｍ及び２.５μｍである液晶層を各々形成して位相遅延層を製造した。また、製造例６と同一な方式で位相遅延層を形成するが、液晶層を形成した後、遅相軸方向と進相軸方向で屈折率の差が０.２２になるように液晶混合物の組成を調節して、厚さが約０.３μｍ、１μｍ及び２.５μｍである液晶層を各々形成して位相遅延層を製造した。その後、前記製造された位相遅延層を使用して実施例１と同一な方式で光学素子を製造し、その光学素子及び実施例１の光学素子を使用して立体映像を観察する場合のクロストーク率を評価し、下記表６に記載した。
【０１９０】
【表６】
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【符号の説明】
【０１９１】
１、５、６、７：光学素子
１１：接着剤層
１２、８４１：偏光子
１３、８４２：液晶層
５１：基材層
６１：保護層
７１：粘着剤層
Ａ：液晶層の第１の領域
Ｂ：液晶層の第２の領域
８：立体映像表示装置
８１：光源
８２：偏光板
８３：表示素子
８４：光学素子
Ｌ：液晶層の第１及び第２の領域の境界線
ＬＧ：左眼用映像信号生成領域
ＲＧ：右眼用映像信号生成領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014502370.tif 000034
【図６】
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【図７】
2014502370.tif 000036
【図８】
2014502370.tif 000037
【図９】
2014502370.tif 000038
【図１０】
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【国際調査報告】
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2014502370.tif 000041
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