컬러필터 및 액정표시장치 document_id A220623036456

일반적으로, 액정 디스플레이에서는 컬러필터를 통과한 광이 그대로 컬러필터를 구성하는 각 화소의 색에 착색되어, 이들 색의 광이 합성되어 컬러 화상을 형성한다. 그리고, 현재는 RGB의 3색의 화소로 컬러 화상을 형성하고 있다. 액정 디스플레이의 대화면화 및 고정세화의 기술개발이 진행되어, 그 용도는 노트북용 디스플레이부터 데스크탑 컴퓨터용 모니터, 텔레비젼 모니터로까지 더욱 확대되고 있다. 이러한 배경하에서, 액정 디스플레이에 사용하는 컬러필터에도 고색순도화, 고콘트라스트화 및 넓은 시야각 등의 고품위가 요구되어 오고 있다. 한편, 각종 광학특성을 갖는 광학보상 시트를 사용함으로써 우수한 콘트라스트 시야각 특성을 갖는 LCD가 제안되어 있다. 특히, OCB, VA, IPS의 3개의 모드는 모든 방향에 걸쳐 넓은 콘트라스트 시야각 특성을 가져서, 넓은 시야각 모드로서 특히 텔레비젼 용도로 이미 가정에 보급되어 있다. 또한, 최근 30인치를 초과하는 대형 디스플레이도 등장하고 있다. 그런데, 광학보상 시트를 사용함으로써 LCD의 콘트라스트 시야각 특성을 개량할 수 있지만, 한편으로 색시야각 특성에 대해서는 개량효과가 충분하지 않아서 색시야각 특성 개량은 LCD의 중요한 과제가 되고 있다. LCD의 색시야각 특성은 R, G, B의 대표적인 3개의 색에 있어서 파장이 다르므로, 같은 위상차에서도 편광의 위상차에 의한 변화가 달라지는 것에 유래한다. 색시야각 특성을 개선하려면 LCD중에 사용되고 있는 광학이방성 재료의 복굴절의 파장의존성, 즉 복굴절 파장 분산을 R, G, B 각각에 대하여 최적화하는 것이다. 현재의 LCD에서는 ON·OFF 표시에 사용되는 액정셀 중의 액정분자의 복굴절 파장 분산이나 광학보상 시트의 복굴절 파장 분산을 용이하게 제어할 수 없으므로, 아직 색시야각 특성을 충분히 개량하는 것에 이르지 않고 있다. 비스듬히 보았을 때의 광누설을 방지하고, 또한 그 누설된 광에 착색이 거의 없는 넓은 시야각 편광필름으로서, 편광필름에 파장 450nm 및 550nm의 면내 레타데이션이 소정의 관계를 만족하는 단층 배향 필름을 적층한 넓은 시야각 편광필름이 제안되어 있다(특허문헌 1). 특허문헌 1에는, 이 넓은 시야각 편광필름에 사용되고 있는 단층 배향 필름의 재료로서, 변성 폴리카르보네이트가 사용가능한 것이 기재되어 있고, 또한 실시예에서 실제로 폴리카르보네이트 수지를 사용하여 단층 배향 필름을 제조하고 있다. 이 단층 배향 필름을 반사형 액정표시장치에서의 λ/4판이나, VA모드에서의 광학보상 시트에 사용함으로써 색시야각 특성이 개선될 수 있다. 그렇지만, 변성 폴리카르보네이트 필름은 원료 자체가 고가일 뿐만 아니라, 그 제조 공정에서 사용되는 연신에 있어서 보잉(bowing) 등의 광학특성의 불균일성이 발생하는 등의 이유로 아직 널리 LCD에 사용되는 것에 이르지 못하고 있다. 한편, 광학보상 시트에 의한 콘트라스트 시야각 보상과 원리는 같지만, 그것을 R, G, B의 3색에 대하여 독립적으로 보상하는 방식도 제안되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 2에서는, R, G, B 각 색 컬러필터 상에 형성한 투명보호막에서의 레타데이션과 액정층에서의 레타데이션을 매칭시킴으로써, 파장마다의 투과광 강도의 밸런스를 잡아 정면에서 기울어진 방향으로 소자를 보았을 때의 표시특성의 열화를 방지하고 있다. 그런데 R, G, B 각 색마다 광학보상에 필요한 레타데이션을 최적화하는 것은 주로 액정셀 내에 컬러필터 등과 함께 위상차판을 패터닝하는 방법에 의해 실현된다. 그렇지만, 액정셀 내에서 위상차판을 패터닝하기 위해서는, 예를 들면 셀 내에서 배향막층의 형성, 러빙처리, 중합성 액정 조성물의 도포, 배향, 고정화 및 레지스트층의 형성, 에칭처리, 레지스트층의 박리제거 등 번잡한 조작이 필요해서, 이 때문에 광학적으로 균일한 위상차 특성을 갖는 광학 이방성층을 형성하는 것은 곤란하다. 또한, 레지스트 패턴을 형성할 때에 초래되는 열이나 포토레지스트 용매 때문에, 위상차판의 위상차가 에칭 전후에 변화되어 버리는 경우도 있다. 또한, 시야각 의존성의 개선에 기여하는 컬러필터로서, 적색화소, 녹색화소 및 청색화소 중 어느 하나가 적어도 수지 및 레타데이션 저감 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터, 및 평균 굴절률이 1.60 이상 1.90 이하이고, 또한 복굴절률의 절대값이 0.01 이하인 착색 고분자 박막이 각각 제안되어 있다(특허문헌 3 및 4). 이들 컬러필터 등에서는 컬러필터의 레타데이션을 저감시켜서 시야각 특성을 개선하는 것이다. 그러나, 레타데이션 저감 입자가 첨가되어 있기 때문에 시야각의 개선에는 기여할 수 있지만, 컬러필터의 고색순도화 및 고콘트라스트화를 양립하는 것은 곤란하다. [특허문헌 1] 일본특허공개 평5-196931호 공보 [특허문헌 2] 일본특허공개 2002-221622호 공보 [특허문헌 3] 일본특허공개 2000-136253호 공보 [특허문헌 4] 일본특허공개 2000-187114호 공보