KR0135519B1

KR0135519B1 - 광학 필름

Info

Publication number: KR0135519B1
Application number: KR1019890019596A
Authority: KR
Inventors: 기미시게 나카무라; 도요카쓰 오카다; 가쭈아키 사카쿠라
Original assignee: 모리 히데오; 수미토모 가가꾸 고오교 가부시끼가이샤
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1998-04-23
Also published as: CA2006662A1; EP0376696B1; DE68913490D1; KR900009800A; EP0376696A1; DE68913490T2; HK99794A

Abstract

없음

Description

광학 필름

제 1 도는 실시예 1내지 5및 10과 비교실시예 1내지 4및 9에서 사용된 폴리카보네이트 필름의 응력-변형 커브를 도시한 것.

제 2 도 내지 제10도는 각각 실시예 1및 2, 비교실시예 1및 2, 실시예 6, 비교실시예 5, 실시예 8, 비교실시예 7, 실시예 11, 실시예 14 및 비교실시예 9에 의해 수득된 각각의 필름의 두께를 기계방향으로 연속적으로 측정하여 수득한 두께변화 커브를 도시한 것이다.

본 발명은 액정 표시장치에 적용할 수 있는 광학필름, 특히 광학적 용도로 적합한 광학적 균일성이 높은 투명 필름에 관한 것이다.

통상적으로 유용한 광학 필름에는 (1) 편광 시이트등의 보호 필름으로서 유용한, 지연치(retardation)가 100nm이하이고 배향성이 거의 없는 저복굴절 광학 필름(예 ; 편광시이트의 보호 필름으로서 사용되는 셀룰로스 트리아세테이트 필름)(2)혹광(惑光)방지재료(anti-glare amterial)로서 유용한, 지연치가 1/4λ(130내지 150nm ; λ는 입사광의 파장이다)인 복굴적 광학 필름, 예를 들면, 일축 연신된 셀룰로스디아세테이트 필름(예 ; 셀룰로스 디아세테이트 필름)이 포함된다. 지연치가 1/4λ인 광학 필름을 광학축이 직선 편광방향에 대해 45℃로 경사된 직선 편광 시이트와 결합시킨다. 반사광을 차단시키는 차광작용 때문에, 여러 가지 흑광 방지재료[예 ; VDT(visual display termianl ; 시각 표시장치 단말기)필터]중에서 사용된다. 본원에서 사용되는 용어 지연치(R)은 필름 또는 시이트의 복굴절(△n)과 필름 또는 시이트의 두께(d)의 곱이다. 즉, R=△n×d이다.

한편, 액정 분자의 비틀림 각이 90°이고, 액정셀하에서 수직이거나 평행한 흡수축을 갖는 한 쌍의 편광시이틀 제공하며, JP-A-제 61-186987호 및 JP-A-제60-26322호(본 명세서에서 사용되는 용어 JP-A는 일본국 미심사 특허공보를 의미한다)에 기술되어 있는 복굴절 광학 필름을 적용함으로써 시계 또는 전자계산기에 사용할 수 있는 TN(twisted nematic ; 비틀림 네마틱)형 액정 표시장치의 영상질을 개선하기 위한 시도가 있어 왔다.

표시장치 용량의 증가와 표시장치 스크린의 대형화에 대한 요구가 증가되는 최근의 추세에 따란, 액정 분자의 비틀림 각이 90°보다 크며(즉, 약 180내지 270°), STN(super twisted nematic ; 슈퍼 비틀림 네마틱)형 액정 표시장치로 불리우는 액정 표시장치가 개발되어 왔다. 그러나 STN형 액정 표시장치는 액정 분자의 복굴절로 인해 발색되므로, 통상적인 TN형 액정 표시장치에 적합한 흑백 디스플레이(이후, B/W디스플레이라고 한다)를 획득할 수 없다. 예를 들어, 몇몇 STN액정 표시장치는 황녹색 배경에 암청색으로 표시된다. 이러한 색상을 나타내는 표시자치들은 종종 컬러 표시장치(예 ; 다색 표시장치 또는 전색 표시장치)를 제조하는데 있어서 한계에 직면하게 된다.

STN형 액정 표시장치에 있어서의 위의 문제점들을 해결하기 위해, STN형 액정 셀과 편광 시이트를 겸비한 것에 색상을 제거하기 위한 광한 보정판으로서 다른 액정 셀을 가하여, 예를 들어 문헌에 교시되어 있는 바와 같이 B/W디스플레이를 획득하는 방법이 제안된 바 있다[참조 ; Nikkei Micro Device, Oct, issue, p. 84(1984)]. 그러나 이 기술은 가격이 비싸며, 중량과 두께가 증가된다는 단점이 있다. 따라서, 다른 액정 셀을 복굴절 광학 필름으로 대체하려는 연구가 시행되어 왔다.

액정 표시장치의 영상 질을 개선하기 위해, 각종 액정 표시장치에 지연치가 여러 가지인 일축 또는 이축 연신되 복굴절 광학 필름을 적용하는 연구도 또한 시행되어 왔다.

그러나, 선행 기술분야의 광학 필름은 액정 표시 장치를 포함하는 신규한 용도로 사용할 수 없는데, 그 이유는 (1)지연치가 광학적으로 목적하는 바와 일치하지 않으며, (2)광학 축을 임의로 조절할 수 없고, (3)통상적으로 스트라이프 형태로 예시되는 상당한 광학적 색상 불균일성(이후, 스트리크(streak)라고 한다)을 나타내기 때문이며, 종종 영상 질을 상당히 저하시킨다.

본 발명자들은 위에서 언급한 문제들을 해결하기 위한 집중적인 연구를 시행해 왔으며, 그 결과 본 발명에 도달하게 되었다.

즉, 본 발명은, 두께를 기계방향으로 연속적으로 축정하는 경우, 피지가 50mm이하이고 두께 변화가 0.5um이상으로서, 사인(sine)파형의 주기적인 두께 변화를 나타내지 않는 열가소성 수지 필름, 및 열가소성 수지 필름을 일축 또는 이축 연신시킴으로써 수득되는, 변동률이 10%이하이고 지연치가 1200nm 이하인 광학 필름에 관한 것이다.

본 발명은 또한 열가소성 수지 필름을 일축 연신시킴 으로써 수득되는, 변동률이 10%이하이며 변화율이 1.3%/cm이하이고 지연치가 1200nm이하인 광학 필름에 관한 것이다.

본 발명의 광학 필름용으로 사용할 수 있는 열가소성 수지에는 폴리카보네이트 수지 ; 메타크릴레이트 수지(예 ; 폴리메탈 메타크릴레이트, 및 주성분으로서의 메틸 메타크릴레이트와 다른 에틸렌계 공단량체를 포함하는 메틸 메타크릴레이트 공중합체) ; 스티렌 수지(예 ; 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로 니트릴 공중합체, 스티렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체, 및 주성분으로서의 스티렌과 다른 에틸렌계 공단량체를 포함하는 스티렌 공중합체) ; α-메틸스티렌 중합체 수지(예 ; α-메틸 스티렌 단독중합체, α-메틸스티렌과 다른 에틸렌계 공잔량체를 포함하는 α-메틸스티렌 공중합체) ; 아크릴로니트릴 수지(예 ; 폴리아크릴로니트릴 및 아크릴로니트릴 공중합체) ; 폴리에스테르 수지(예 ; 폴리에틸레 테레프탈레이트 및 폴리에스테르 공중합체) ; 폴리아미드 수지(예 ; 나일론 6 및 나일론 66) ; 비닐 클로라이드 수지(예 : 폴리비닐 클로라이드 및 비닐 클로라이드 공중합체) ; 폴리올레핀 수지(예 : 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 공중합체 및 프로필렌 공중합체) ; 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 불소함유 수지 등 및 이들의 개질된 수지 ; 및 위에서 언급한 임의의 수지 및 투명한 저분자량 화합물(예 : 고분자량 액정 및 저분자량 액정)또는 투명한 무기 화합물의 배합물이 포함된다. 이러한 수지들은 개별적으로 또는 둘 이상의 혼합물로 사용할 수 있다.

위에서 언급한 수지들 중에서 바람직한 수지로는 폴리 카보네이트 수지 ; 스티렌 수지 (예 : 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로 니트릴 공중합체 및 스티렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체) ; 폴리설폰 ; 및 폴리에테르설폰이 있다.

본원에 사용되는 필름이란 용어에는 제한돈 의미에서의 필름 뿐만 아니라, 두께가 예를 들어 400m이상인 시이트도 포함된다.

본 발명의 광학 필름은 열가소성 수지로부터 용액 유연법, 용융 압출, 압연 등에 의해, 바람직하게는 용액 유연법에 의해 연속적으로 제조될 수 있다. 특히, 가장 바람직한 것은 유연 수지로서 폴리카보네이트 수지, 스티렌 수지, 아크릴로니트릴 수지 등을 사용하여 용액 유연법으로 의해 제조한 필름이다.

본 발명의 광학 필름을 제조하기 위해, 용액 유연법이 바람직한 이유는 생성된 필름의 두께의 균일성이 우수하고 겔또는 이물과 같은 결함이 없기 때문이다.

용액 유연법을 수행하는데 있어서, 유연 화합물에서 중합체 농도는 통상적으로 10내지 35중량%, 바람직하게는 15내지 30중량%이나, 중합체의 종류나 분자량, 그리고 용매의 종류에 따라 다소 변할 수 있다. 분자량이 약 60,000인 폴리카보네이트를 사용하는 경우에 있어서, 보다 바람직한 중합체 농도는 18내지 25중량%이다.

본 발명에서 사동되는 용어 사인파형의 주기적인 두께 변화는 예를 들어 제3도에 나타낸 두께 변화를 의미한다. 제3도에 나타낸 바와 같이, 두께 변화가 비교적 작을지라도, 변화의 피치가 작고 규칙적일 경우에는, 연신된 후에 기계 방향에 대해 수직 방향으로 바람직하지 못한 스트리크가 발생한다. 이와는 대조적으로, 두께 변화(즉, 변동률)가 비교적 클지라도, 피치가 제2도에 나타낸 바와 같이 크고 불규칙할 경우에는, 스트리크는 관찰되지 않는다.

사인파형의 두께 변화는 용액 유연법, 압출 또는 압연에 의해 기계방향에 수직인 방향으로 연속적으로 제조된 필름 웹에 나타나는, 소위 기어 마크 또는 접착 마크라 하는 뚜렷한 스트리크와 거의 일치한다.

본원에서 사용되는 용어 기계방향은 용액 유연법, 압출, 압연 등에 의해 제조된 필름의 인취 방향, 즉 종방향(종종 용융 압출의 경우에는 소위 압출방향이라고도 한다)을 의미한다.

위에서 언급한 필름 제조기술에 의해 수득된 필름은 자체로 또는 최종 용도에 따라 연신시킨 후에 광학 필름으로서 사용할 수 있다.

수득된 필름은 종종 필름 형성 조건에 따라 다이라인(die line)과 같은 결함이 있거나 약간의 방향성을 나타낸다. 이러한 약간의 방향성은 필름을 열처리함으로써 효과적으로 감소시킬 수 있다.

필름의 열처리를 필름의 열변형 온도에서 수행하는 경우, 필름의 복굴절은 필수적으로 0이 되어, 복굴절을 나타내지 않는 본 발명의 광학 필름이 제공된다. 이러한 필름은 편광 시이트용 보호 필름, 레이저 카드용 보호 필름등과 같이 복굴절이 0으로 요구되는 용도에 적합하다.

한편, 최적의 복굴절을 제공하기 위해, 수득된 광학 필름을 일축 또는 이축 연신시키는 경우, 본 발명에 따른 복굴절 광학 필름을 수득할 수 있다.

필름의 일축 연신의 텐터링(tentering)에 의한 횡방향 일 측 연신, 롤의 회전 속도의 차이를 이용한 종방향 일축 연신 및 롤들 사이의 압축 연신을 포함하는 공지된 기술을 이용하여 수행할 수 있다. 특히, 텐터링에 의한 횡방향 일축 연신은 생성된 필름의 광학 색상 불균일성의 감소면에서 유용하다.

횡방향 일축 연신에 있어서, 균일한 연신도를 수득하기 위해, 연신온도를 적합하게 선택하는 것이 중요하다. 연시온도는 인장시험의 음력-변형 커브에서의 항복점이 사라지는 온도를 초과해야 한다. 항복점이 응력-변형 커브에서 나타나는 온도 이하의 온도 범위에 존재하는 경우에는 불균일 하게 연신되어 두께가 불균일하게 되며, 생성된 연신 필름의 변동률과 지연 변화율은 크다.

연신비는 특정하게 제한되지 않는다. 통상적으로 약 1.2내지 6, 바람직하게는 약 1.2내지 4.0이나, 사용된 열가소성 수지의 종류에 따라 다소 변호할 수 있다.

연신시킨 후의 열처리는 생성된 연신 필름의 치수 안정성과 지연치의 균일성을 개선하기 위해 유용하다. 열처리온도는 대략 열변형온도 내지 연신온도의 범위로부터 선택하는 것이 바람직하다. 본원에서 사용되는 용어 열변형온도는 JIS K-6735에 따라 18.6kgf/cm²의 하중하에서 측정되는 값을 의미한다.

이축 연신은, 우선 일축 연신을 위에서 언급한 기술에 따라 수행한 다음, 1차 연신에 수직인 방향으로 2차 연신을 수행함을 포함하는 연속 이축 연신 또는 횡방향 연신과 동시에 종방향 연신을 수행함을 포함하는 동시 이축 연신에 의해 수행 될 수 있다. 이축 연신 기술은 목적하는 물리적 특성에 따라 적합하게 선택하다.

광학 필름의 지연치(R)는 최종 용도에 따라 적합하게 선택할 수 있다. 예를 들어, STN 형 액정 표시 장치의 색상 보정판으로서 사용하는 경우, R값은 약 200내지 약 1000nm의 범위가 적합하다. 액정 셀의 색상 균일성을 보정하고 영상 질을 개선하기 위한 광학 필름으로서 사용하기 위해서, R값은 약 0내지 약 200nm의 범위가 적합하다. 시각 특성 등을 개선시키기 위한, 이축 방향을 갖는 광학 필름으로서 사용하기 위해서, R값은 약 500nm의 범위가 적합하다. 편광 시이트의 보호 필름으로서 사용하기 위해서, R값이 약 100nm이하이며, 바람직하게는 방향성이 없는 것이 적합하다. 또한, 광학 필터 등으로서 사용하기 위해서, 적합한 R값은 목적에 따라 약 0내지 약 1200nm의 범위에서 선택한다.

본 발명에 따른 광학 필름의 R값의 변동률(R)은 평균 R값의 10%이하, 바람직하게는 7% 이하, 보다 바람직하게는 5%이하이다. R값의 변화율(G)은 1.3%/cm이하, 바람직하게는 1.0%/ cm이하, 보다 바람직하게는 0.6%/cm이하이다. 지연치의 변동률 또는 변화율이 각각 10%이상 또는 1.3%/cm이상인 경우, 필름은 스트리크를 나타내며, 이의 광학적 불균일성 때문에, 여러 가지 광학적 용도, 특히 액정 표시장치에 사용하기에 적합하지 못하다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 광학 필름은 특정한 열가소성 수지로부터 특정한 열가소성 수지로부터 특정한 필름 형성 기술(예 : 용액유연법)에 의해, 경우에 따라 바람직한 지연치를 수득할 수 있도록 열처리하거나 연신시킴으로써 수득한 필름이다.

열처리되고/거나 연신되는 필름에 대해 요구되는 두께 정밀도에 대해, 필름은 피치가 50mm이하이고 두께 변화는 0.5μm이상, 바람직하게는 0.3μm이상으로서, 사인파형의 주기적인 두께 변화를 나타내지 않아야 한다. 이러한 두께 정밀도를 가지는 필름은 R값이 0nm이거나 200nm이하인 저복굴절 광학 필름과 같은 용도에 사용될 수 있다. 또한, 이러한 두께 정밀도를 가지는 필름의 연신은, 직교 편광자하에서 측정하는 경우, 주기적 스트리크를 나타내지 않으며 광학적 색상 불균일성을 나타내지 않는 우수한 복굴절 광학 필름을 제공한다.

본 발명에 따르는 광학 필름의 지연치는 편광 현미경 (예 : 분광 광도계 등)을 사용하여 측정할 수 있다. 평균 R값(R)은 크기가 30cm×30cm인 연신된 필름 샘플의 동일하게 선택된 36개 지점에서 측정된 36가지 R값의 평균이다. 지연치 변동률(R)은 위에서 수득한 36가지 R값의 최대치와 최소치의 차이를 평균 R값으로 나눔으로써 수득할 수 있다(퍼센트로 표시된다). 지연 변화율(G)은, 위에서 언급한 샘플의 광학 축방향 광학 축에 수직인 방향에 있어서, 1cm간격의 지점에서 R값을 측정측정하고 각각의 인접 지점 사이의 R값의 차이를 평균 R값(R)으로 나누어 몫의 최대치를 수득함으로써 얻는다.

직교 편광자하에서 기계방향에 수직인 방향으로 광학 필름에 나타나는 스트리크는, 필름 샘플(30cm×30cm)을 광학 축이 직선 편광방향에 대해 약 45°에 존재하는 직교 편광자 등하에 위치시키고, 투과광의 색상 불균일성을 관찰함으로써 관찰할 수 있다.

필름의 기계방향으로의 연속 두께 변화는 필름을 기계방향으로 약 100cm 주행시키면서 접촉 또는 비접촉 연속 두께 측정기를 사용하여 측정할 수 있다.

본 발명의 광학 필름을 편광 시이트의 한 면에 접착시킴으로써 액정 표시장치 등에 적요하여 복합편광 시이트를 제조할 수 있다.

광학 필름이 복합 편광 시이트에 결합되어 있는 편광 시이트는 특정하게 제한하지 않는다. 하나의 예를 들면, 편광시이트는 편광 소자로서 요오드 또는 이색 염료가 흡착되어 있는 폴리비닐 알콜 또는 이의 유도체를 포함하는 일축 연신 필름을 호함하며, 여기서 연신된 필름의 양면에는 비회전성 편광셀룰 로스 필름(예 : 셀룰로스 트리아세테이트 필름)이 접착되어 있다. 또한, 폴리비닐 클로라이드 필름의 탈염산반응 또는 폴리비닐 알콜 필름의 탈수반응으로 수득한 폴리엔 유형의 편광 시이트, 또는 수수성 수지(예 : 폴리에틸렌 테레프탈레이트)를 이색 염료와 혼합시킨 후 일축 연신시켜 수득한 편광 시이트를 사용할 수도 있다. 편광 특성 및 색상 특성의 견지로부터, 요오드 또는 이색 염료가 흡착되어 있는 폴리비닐 알콜 필름을 포함하는 것이 바람직하며, 여기서 셀룰로스 필름(예 : 셀룰로스트리아세테이트 필름)이 필름의 양면에 보호막으로 접착되어 있다.

상술한 복합 편광 시이트는, 본 발명의 편광 시이트의 광학 축과 광학 필름의 광학 축이 결합되어 액정 표시장치등으로 조립될 경우 최적의 영상 질을 나타내도록 하는 방법으로, 본 발명의 광학 필름고편광 시이트를 점착부여제 또는 접착제로 접착시킴으로써 수득할 수 있다. 복합 편광 시이트에는 또한 직선 편광 시이트의 한쪽 면으로부터 보호막을 제거하고 본 발명의 광학 필름을 접착제 또는 점착부여제 등을 사용하여 편광자에 직접 접착시킴으로써 수득하거나, 본 발명의 공학 필름을 보호막이 없는 직선 편광 시이트의 한쪽 면에 접착 시킴으로써 수득하는데, 디때 편광 시이트는 소수성 고분자 중합체 필름과 이색 염료로 구성되어 있다.

이렇게 하여 수득한 광학 필름 또는 복합 편광 시이트는 실질적으로 광학적 불균일성이 없으며, 가속 내구성 시험을 80℃또는 60℃의 온도 및 90%의 상대습도(RH)하에서 수행한다. 그러므로, 신규한 용도, 예를 들어 광학 특성 (예 : 지연치)과 방향 특성에 따라서 액정 표시장치에 적용할 수 있다.

본 발명의 광학 필름을 액정 표시장치에 적용하는 방식 및 그에 따른 효과를 다음에 기술한다.

(1) 본 발명의 복굴절 광학 필름이 액정 부자의 비틀림 각이 90°인 TN형 액정 표시장치의 상부 편광 시이트의 위쪽 면에 제공되는 경우, 특정 방향으로 편광 선글래스를 통과하는 경우 무지개 모양 등이 관찰되지 않으며, 통상적인 타원형 편광시이트를 사용한 경우와 비교하여 현저히 개선된 영상 질을 수득할 수 있다.

(2) 본 발명의 복굴절 광학 필름이 액정 분자의 비틀림 각이 90°인 TN형 액정 표시장치의 하부 편광 시이트의 아래쪽면에 제공되는 경우, 액정 층의 간섭 색상을 거대 스크린의 전체 면적에서 균일하게 제거하여 영상 질을 현저히 개선할 수 있다.

(3) 액정 분자의 비틀림 각이 180°내지 270°인 STN형 액정 표시장치는 액정 층의 복굴절로 인하여 착색된다. 편광 시이트 또는 하부 편광 시이트 및 STN형 액정 표시장치의 액정 셀 사이에 본 발명의 복굴절 광학 필름을, 광학 필름의 광학 축이 편광 사이트의 광학 축에 대하여 30내지 60°, 바람직하게는 40 내지 50°의 각을 형성하도록 하는 방식으로 제공하여 STN형 액정 표시장치의 영상 질을 개선할 수 있다. 한쌍의 편광 시이트가 이들의 광학 축이 서로 수직 또는 거의 수직이거나 서로 평행 또는 거의 평행하도록 하는 방식으로 제공되는 B/W디스플레이를 제조할 수 있다.

(4) 액정 셀의 복굴절성이 전기장을 적용하여 조절되는 ECB형 액정 표시장치[통상적으로 액정 분자의 장축이 수직 방향으로 조절되는 호메오트로픽(homeotropic)(DAP)액정 셀을 포함]에 있어서, 복굴절성으로 인해 발색된다. 색상을 보정 하기 위해, 본 발명의 복굴절 광학 필름을 상술한 적용방법과 유사하게 STN형 액정 표시장치에 사용하여 영상 질을 개선할 수 있다.

본 발명은 이제 실시에에 의해 예시되지만, 본 발명이 이에 제한되는 것으로 추정되지 않음을 인지해야 한다. 실시예에서 광학 필름의 R값은 세나몬트(Senarmont)보정기(546nm)와 광원으로서 할로겐 램프가 장착된 편광 현미경을 사용하여 측정한다. 실시예에서 사용되는 직선 편광 시이트는, 예를 들어 JP-A-제61-20008호에 기술되어 있는 공지된 방법에 따라 제조된바와 동일한, 이색성 발색 물질로서 요오드가 흡착되어 있는 일축 연신된 폴리비닐 알콜 필름이다. 경우에 따라, 직선 편광시이튼 보호막으로서 투명한 비회전성 편광 중합체 필름(예 : 셀룰로스 트리아세테이트 필름)을 포함한다.

하기 실시예에서, 별도의 언급이 없는 한 모든 %는 중량에 의한다.

실시예 1

평균 분자량이 약60,000인 폴리카보네이트 및 메틸렌 클로라이드로부터 22% 도우프 용액(dope solu-tion)을 제조한다. 두께가 180μm인 투명한 폴리카보네이트 필름(열변형온도 : 135℃)을 용액 유연법에 의해 도우프 용액으로부터 제조한다. 기계방향으로의 필름 두께를 연속적으로 측정하고, 그 결과를 제2도에 나타낸다. 제 2 도에 도시되어 있는 바와 같이, 사인파형의 주기적 두께 변화는 관찰되지 않는다.

생성된 광학 필름은 R값(△R값은 6.8%)이 40nm G값이 0.38%/cm이며 이로써 광학적으로 균일한 것으로 입증된다.

실시예 2

실시예1에서 제조한 광학 필름을 190℃에서 10분 동안 열 처리하여, R값이 10nm이하인 실질적으로 배향성이 없는 광학 필름을 수득한다.

실시예 3

아령형 견본편(JIS#3 ; 너비15nm)을 실시예 1에서 제조한 광학필름으로부터 절단하고 인장시험을 대략 열변형온도에서 수행한다. 수득된 응력-변형 커브를 제1도에 도시한다. 결과적으로, 항복점이 응력-변형 커브로부터 뚜렷하게 사라지는 온도는 약165℃인 것으로 밝혀졌다.

필름을 190℃에서 예비가열하여 복굴절성을 0.4×10-4로 조정하고 텐터링기(제조원 : Hirano Kinzoku K.K. ; 너비 2m×길이 9m)를 사용하여 170℃에서 1.8의 연신비로 횡방향 일축 연신시킨 후, 140℃로 가열하여 두께가 100m인 연신 필름을 수득한다. 생성된 연신 필름의 R값은 540nm이고, R값은 4.5%이며 G값은 0.54%/cm이다. 광학 축이 45°에서 존재하는 지교 편광자 하에 필름을 관찰하는 경우, 스트리크는 나타나지 않으며, 이는 필름이 광학적 불균일성이 없는 균일한 광학 필름 이라는 사실을 입증한다.

생성된 광학 필름을 아크릴계 접착제를 사용하여 광학 축이 약45°인 편광 시이트의 한쪽 면에 접착시켜 복합 편광 시이트를 수득한다.

또한, 광학 필름을 액정 셀 및 액정 표시장치의 상부 편광 시이트(여기에서, 액정 분자의 비틀림 각은 200°이다.)사이에 삽입시키는 경우, 액정 표시장치는 우수한 영상 질을 나타내는데, 무지개 모양과 같은 색상 불균일성 없이 백색배경에 흑색 영상을 갖는 B/W 디스플레이를 만든다.

실시예 4

실시예 1의 광학 필름을 195℃에서 예비 가열하여 복굴절을 0.24×10^-4＋로 조정한 후 텐터링기를 사용하여 175℃에서 1.5의 연신비로 횡방향 일축 연신시키고, 140℃에서 가열하여 두께가 120μm인 연신 필름을 수득한다.

생성된 연신 필름의 R값은 280nm이며 △R값은 3.5%이고 G값은 0.46%/cm이다. 광학 축이 45°에서 존재하는 직교편광자를 통해 필름을 관찰하면, 스트리크는 나타나지 않으며, 이는 필름의 광학적 불균일성이 감소되어 균질함을 입증한다.

광학 필름을 아크릴계 접착제를 사용하여 광학 축이 약 45°에서 존재하는 편광 시이트의 한쪽 면에 접착시켜 복합 편광 시이트를 수득한다.

또한, 광학 필름을 액정 셀 및 액정 표시장치의 상부 편광 시이트(여기에서, 액정 분자의 비틀림 각은 200°이다)사이에 삽입시키는 경우, 액정 표시장치는 우수한 영상 질을 나타내는데, 무지게 모양과 같은 색상 불균일성 없이 백색 배경에 흑색 영상을 갖는 B/W 디스플레이를 만든다.

실시예 5

실시예 1의 광학 필름을 198℃로 예비가열하여 복굴절을 0.35×10^-4로 조정한 후 텐터링기를 사용하여 168℃에서 2.2의 연신비로 종방향 일축 연신시키고, 140℃에서 가열하여 두께가 82μm인 연신 필름을 수득한다.

생성된 연신 필름의 R값은 830nm이며 △R값은 6.6%이고 G값은 0.63%/cm이다. 광학 축이 45에서 존재하는 직교 편광자를 통해 필름을 관찰하면, 스트리크는 전혀 나타나지 않으며, 이는 필름의 광학적 불균일성이 감소되어 균일함을 입증한다.

광학 필름을 액정 셀 및 액정 표시장치의 상부 편광 시이트(여기에서, 액정 분자의 비틀림 각은 200°이다)사이에 접착시키는 경우, 액정 표시장치는 우수한 영상 질을 나타내는데, 무지개 모양과 같은 색상의 불균일성 없이 백색 배경에 흑색 영상을 갖는 B/W 디스플레이를 만든다.

비교실시예 1

두께가 108μm인 필름을 평균 분자량이 약 30,000인 폴리카보네이트로부터 용융 압출시켜 제조한다. 필름 두께를 압출방향으로 연속으로 측정하고, 수득된 결과를 제 3 도에 도시한다. 제 3 도에 도시되어 있는 바와 같이, 피치가 23mm이고 두께 변화(변동률)가 1.5μm인 사인파형의 주기적 두께 변화가 관찰된다. 또한, 필름은 소위 기어 마크라 하는 스트리크를 나타낸다.

필름의 열변형온도는 135℃이고 R값은 30nm이며 △R값은 21%이고 G값은 1.52%/cm이며, 이는 광학적으로 불균일함을 입증한다.

비교실시예 2

비교실시예 1에서 제조한 필름을 190℃에서 10분동안 열처리하여 광학 필름을 수득한다. 생성된 필름의 평균 R값은 10nm미만이며, 실질적으로 배향성이 없지만 기어 마크를 나타난다.

비교실시예 3

비교실시예 1에서 제조한 광학 필름을 사용하는 것외에는 실시예 3의 방법을 반복하여 두께가 100μm인 연신 필름을 수득한다. 연신 필름의 △R값은 535nm이며 R값은 11.4%이고 G값은 1.45%/cm이다. 광학 축이 45°에 존재하는 직교 편광자하에 필름을 놓는 경우, 필름은 스트리크를 나타내는데, 이의 실시예 3의 연신된 필름보다 광학적 균일성이 불량함을 입증한다.

또한, 광학 필름을 실시예 3과 동일한 방법으로 액정표시장치에 적용하면 백색 백경에 흑색 영상을 가즌 B/W 디스플레이가 획득되지만, 스트리크가 뚜렷이 관찰된다.

비교실시예 4

비교실시예 1의 광학 필름을 실시예 4와 동일한 방법으로 연신시켜 두께가 120μm인 연신 필름을 수득한다. 연신된 필름의 △R값은 280nm이며 R는 10%이고 △G값은 1.40%/cm이지만, 필름의 광학축이 45°에서 존재하는 직교 편광자를 통해 보면 스트리크가 관찰되는데, 이는 필름이 실시예 4의 연신된 필름보다 광학적 균일성이 불량함을 입증한다.

또한, 실시예 4와 동일한 방법으로 광학 필름을 액정 표시장치에 적요하면 백색 배경에 흑색 영상을 갖는 B/W 디스플레이가 만들어지나, 스트리크는 뚜렷하게 나타난다.

실시예 6

두께가 400μm인 필름을 용융 압출에 의해 폴리에스테르 공중합체(제조원 : Eastman Chemical, 상품명 : PET G6788)로부터 제조한다. 필름의 열변형온도는 81°이다. 제 4 도에 나타낸 바와 같이 필름은 압출방향으로 사인파형의 주기적 두께 변화를 나타내진 않는다. 필름의 R값은 70nm이며 △R값은 9.2%이고 G값은 0.47%/cm이며, 이는 광학적 균일성을 나타낸다.

실시예 7

실시예 6의 필름의 응력-변형 커브는 실시예 3과 동일한 방법으로 만들어서, 항복점이 현저히 사라지는 온도가 약 105℃라는 것을 밝혀냈다.

실시예 6의 필름을 135℃로 예비가열한 다음 122℃에서 텐터링기를 사용하여 횡방향 일축 연신시켜 두께가 약 240μm인 연신 필름을 수득한다. 연신 필름의 R값은 485nm이며 R값은 5.8%이고 G값은 0.72%/cm이다. 광학 축이 45°에서 존재하는 직교 편광자하에 필름을 놓는 경우, 필름은 스트리크를 나타내지 않으며, 이는 광학적 불균일성이 감소되어 균일함을 입증한다.

광학 필름을 아크릴계 접착제를 사용하여 광학 축이 약 45°에서 존재하는 편광 시이트의 한쪽 면에 접착시켜 복합 편광 시이트를 수득한다. 또한, 광학 필름을 실시예 1과 동일한 방법으로 액정 표시장치에 적용하는 경우, 액정 표시장치는 만족스러운 영상 질을 갖는 B/W 디스플레이를 실질적으로 만들 수 있다.

비교실시예 5

두께가 400μm인 필름(열변형온도 : 81℃)을 폴리 에스테르 공중합체 PET G6768을 용융 압출시켜 제조한다. 압출방향으로 필름 두께를 연속적으로 시험하면, 제 5 도에 도시되어 있는 바와 같이 필름은 피치가 30mm이고 두께 변화가 2.5μm인 사인파형의 주기적 두께 변화를 갖고 소위 기어 마크라하는 스트리크를 나타낸다. 필름의 R값은 65nm이며 △R은 20.4%이고 G값은 1.34%/cm이다.

비교실시예 6

비교실시예 5의 필름을 사용하는 것 이외에는 실시예 7과 동일한 방법으로 연신 필름을 수득한다. 연신된 필름의 R값은 525nm이며 △R은 10.8%이고 G값은 1.56%/cm이다. 광학 축이 45°에서 존재하는 직교 편광자하에 필름을 놓는 경우, 필름은 스트리크 등을 나타내는데, 이는 실시예 7의 광학 필름보다 광학적 균일성이 불량함을 입증한다.

생성된 필름을 실시예 3에서와 동일한 방법으로 액정 표시장치에 적용할 경우, 표시장치는 실질적으로 B/W 디스플레이를 만들지만, 명백한 스트리크를 나타내어 만족스러운 영상 질을 나타내지 못한다.

실시예 8

폴리설폰을 용융 압출시켜 두께가 200μm인 필름을 제조한다(열변형온도 : 174℃). 압출방향으로 필름 두께를 연속 시험하면, 필름은 제6도에 도시되어 있는 바와 같은 사인파형의 주기적 두께 변화를 나타내지 않는다. 필름의 R값은 55nm이며 △R값은 7.6%이고 G값은 0.93%이다.

실시예 9

실시예 8의 필름의 응력-변형 커브를 실시예 3과 동일한 방법으로 획득하며 항복점이 뚜렷하게 사라지는 온도는 약 200℃라는 것을 밝혀낸다.

필름을 230℃에서 예비가열한 다음 210℃에서 텐터링기를 사용하여 횡방향 일축 연신시켜 두께가 약 105μm인 연신된 필름을 수득한다. 연신 필름의 R값은 780nm이며 △R값은 7.5%이고 G값은 0.80%/cm이다. 광학 축이 45°에서 존재하고 지교 편광자하에 필름을 놓는 경우, 필름은 스트리크를 나타내지 않으며, 이는 광학적 불균일성이 감소되어 균일함을 입증한다.

광학 필름을 광학 축이 약 45°에서 존재하는 편광시이트의 한쪽 면에 아크릴계 접착제로 접착시켜 복합 편광시이트를 수득한다. 또한, 광학 필름을 실시에 5에서와 동일한 방법으로 액정 표시장치에 적용하여 만족할 만한 영상 질을 갖는 실질적인 B/W 디스플레이를 만들 수 있는 액정 표시 장치를 수득한다.

비교실시예 7

폴리설폰을 용융 압출시켜 두께가 200μm인 필름을 제조한다(열변형온도 : 174℃), 압출방향으로 필름 두께를 연속 시험하면, 필픔은 제 7 도에 나타낸 바와 같이 피치가 25mm이고 두께 변화가 2μm인 사인파형의 주기적 두께 변화를 나타낸다. 필름의 R값은 60nm이며 △R값은 19.0%이고 G값은 1.50%/cm이다.

비교실시예 8

비교실시예 7의 필름을 사용하는 것 이외에는 실시예 9와 동일한 방법으로 연신 필름을 수득한다. 연신 필름의 R값은 790nm이며 △R값은 10.0%이고 G값은 1.61%/cm이다. 광학 축이 45°에서 존재하는 지교 편광자하에 필름을 놓는 경우, 필름은 스트리크를 나타내며, 이는 실시예 9의 필름보다 광학적균일성이 불량함을 입증한다.

필름을 실시예 5와 동일한 방법으로 액정 표시장치에 적용하는 경우, 표시장치는 실질적인 B/W 디스플레이를 만들 수 있지만, 스트리크를 뚜렷하게 나타내어 만족스러운 영상 질을 나타내지 않는다.

실시예 10

실시예 10에서 제조한 광학 필름을 175℃에서 1.5의 연신비로 동시에 이축 연신시킨다. 생성된 연신 필름은 실질적인 평면내배향을 갖지 않으며 굴절률에서 이방성임이 밝혀졌다. 필름을 직교 편광자하에 놓고 관찰하는 경우, 스트리크는 나타나지 않으며 이는 광학적 불균일성이 없음을 입증한다.

비교실시예 9

비교실시예 1의 필름을 실시예 10과 동일한 방법으로 이축 연신시킨다. 생성된 연신 필름은 실질적으로 평면내배향을 갖고 두께 방향으로의 굴절률에서 이방성임이 밝혀졌으나, 필름을 지교 편광자하에 놓는 경우, 뚜렷한 스트리크가 관찰되며, 이는 광학적 불균일성이 상당함을 나타내는 것이다.

실시예 11

폴리스티렌 및 아세톤/사이클로헥산 혼합 용매로 부터 20%도우프 용액을 제조한다. 두께가 300μm인 투명한 폴리스티렌 필름을 요액 유연법 도우프 용액으로부터 제조한다. 필름의 열변형온도는 98℃이다. 기계방향으로 필름 두께를 연속 시험하면, 필름은 제8도에 도시되어 있는 바와 같이 사인파형의 주기적 두께 변화를 전혀 나타내지 않는다. 수득된 필름의 △R값은 8.3%이고 G값은 0.47%/cm이며 광학적으로 균일함이 입증된다.

실시예 12

실시예 11에서 제조한 광학 필름을 140℃에서 예비가열하고 텐터링기를 사용하여 110℃에서 횡방향 일축 연신시켜 두께가 약 150μm인 연신 필름을 수득한다. 연신 필름의 R값은 515nm이며 △R값은 6.8%이고 G값은 0.63%/cm이다. 필름을 직교 편광자하에 놓고 관찰하는 경우, 스트리크는 나타나지 않으며, 이는 광학적 불균일성이 없이 균일함을 입증한다.

연신 필름을 광학 축이 45°에서 존재하는 편광 시이트의 한쪽 면에 아크릴계 접착제를 사용하여 접착시켜 복합 편광 시이트를 수득한다.

또한, 실시예 3과 동일한 방법으로 광학 필름을 액정 표시장치에 적용하는 경우, 만족할 만한 영상질을 갖는 실질적인 B/W디스플레이를 만들 수 있는 액정 표시장치를 수득한다.

실시예 13

실시예 11에서 제조한 필름을 110℃에서 2의 연신비로 이축 연신시킨다. 생성된 연신 필름은 실질적인 평면내배향을 갖지 않으며 두께 방향의 굴절률에서 이방성이다. 필름을 직교 편광자하에 놓는 경우, 필름은 스트리크를 나타나지 않으며, 이는 광학적 불균일성이 없음을 입증한다.

실시예 14

스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(73/27 ; 중량 기준)및 아세톤/메틸 에틸 케톤 혼합 용매로부터 18%도우프 용액을 제조한다. 도우프 용액으로부터 두께가 300μm인 투명한 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 필름(열변형온도 : 102℃)을 수득한다. 기계방향으로 필름 두께를 여속 시험하면, 필름은 제9도에 도시되어 있는 바와 같이 상인파형의 주기적 두께 변화를 나타내지 않는다. 필름의 R값은 40nm이며 △R값은 6.6%이고 G값은 0.51%/cm이며, 광학적으로 균일하다.

실시예 15

실시예 14에서 제조한 필름을 160℃에서 예비가열하고 텐터링하여 120℃에서 횡방향 일축 연신시켜 두께가 약 145μm인 연신 필름을 수득한다. 연신 필름의 R값은 560nm이며 △R값은 5.9%이고 G값은 0.55%/cm이다. 광학 축이 45°에서 존재하는 직교 편광자하에 필름을 놓고 관찰하는 경우, 필름은 스트리크를 나타내지 않으며, 이는 광학적 불균일성이 없이 광학적으로 균일함이 입증되었다.

연신 필름을 광학 축이 45°에서 존재하는 편광 시이트의 한쪽 면에 아크릴계 접착제로 접착시켜 복합 편광시이트를 수득한다.

또한, 실시예 3과 동일한 방법으로 광학 필름의 액정 표시장치에 적요하는 경우, 만족할 만한 영상질을 갖는 실질적인 B/W 디스플레이를 만들 수 있는 액정 표시장치를 수득한다.

실시예 16

실시예 14에서 제조한 필름을 120℃에서 1.7의 연신비로 동시에 이축 연신시킨다. 생성된 연신 필름은 실질적인 평면내배향을 갖지 않으며 두께 방향의 굴절률에서 이방성을 나타낸다. 필름을 직교 편광 자하에 놓는 경우, 스트리크는 나타나지 않으며, 이는 필름이 광학적 불균일성이 없음을 입증한다.

비교실시예 10

두께가 300μm인 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 필름을 실시예 14에서 사용한 것과 동일한 수지로부터 용융 압출시켜 제조한다. 기계방향으로 필름 두께를 연속 시험하면, 필름은 제10도에 나타낸 바와 같이 피치가 25mm이고 두께 변화가 1.5μm인 사인파형의 주기적 두께 변화와 소위 기어 마크를 나타낸다. 필름의 R값은 55nm이며 △R값은 14.3%이고 G값은 1.18%/cm이다.

비교실시예 11

실시예 9의 필름을 사용하는 것 이외에는 실시예 15와 동일한 방법으로 연신 필름을 수득한다. 수득된 연신 필름의 R값은 500nm이며△R값은 11.8%이고 G값은 1.46%이다. 광학 축이 45°에서 존재하는 직교 편광자하에 놓는 경우, 필름은 스트리크를 나타내며, 이는 실시예 15의 필름보다 광학적 균일성이 불량함을 입증한다.

또한, 필름을 실시예 15와 동일한 방법으로 액정 표시장치에 적용하는 경우, 표시장치는 실질적인 B/W 디스플레이를 만들 수 있지만, 뚜렷한 스트리크가 나타나서 만족할 만한 영상질을 나타내지 않는다.

본 발명을 이의 특정 양태와 관련하여 상세히 기술 했지만, 본 발명의 개념 및 영역에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화 및 변형이 가능하다는 사실이 본 분야의 숙련가에게 명확할 것이다.

Claims

두께를 기계방향으로 연속적으로 측정하는 경우, 피치가 50nm이하이고 두께 변화가 0.5μm이상으로서, 주기적인 두께 변화를 나타내지 않는 열가소성 수지 필름.
두께를 기계방향으로 연속적으로 측정하는 경우, 피치가 50mm이하이고 두께 변화가 0.5μm이상으로서, 주기적인 두께 변화를 나타내지 않는 열가소성 수지 필름을 일축 또는 이축 연신시킴으로써 수득되는, 변동률이 10%이하이고 지연치(retardation value)가 1200nm이하인 광학 필름.
제 1 항에 있어서, 두께 변화가 0.3μm이상으로서, 주기적인 두께 변화를 나타내지 않는 열가소성 수지필름.
제 2 항에 있어서, 두께 변화가 0.3μm이상으로서 주기적인 두께 변화를 나타내지 않는 광학 필름.
열가소성 수지 필름을 일축 연신시킴으로써 수득되는, 변동률이 10%이하이며 변화율이 1.3%/cm 이하이고 지연치가 1200nm이하인 광학 필름.
두께를 기계방향으로 연속적으로 측정하는 경우, 피치가 50nm이하이고 두께 변화가 0.5μm이상으로서, 주기적인 두께 변화를 나타내지 않는 열가소성 수지 필름을 일축 연신시킴으로써 수득되는, 변동률이 10%이하이며 변화율이 1.3%/cm이하이고 지연치가 1200nm이하인 광학 필름.
제 1 항에 있어서, 필름이 용액 유연법에 의해 연속적으로 제조되는 열가소성 수지 필름.
제 2 항에 있어서, 열가소성 수지 필름이 용액유연법에 의해 연속적으로 제조되는 광학 필름.
제 5 항에 있어서, 열가소성 수지 필름이 용액유연법에 의해 연속적으로 제조되는 광학 필름.
제 6 항에 있어서, 열가소성 수지 필름이 용액유연법에 의해 연속적으로 제조되는 광학 필름.
두께를 기계방향으로 연속적으로 측정하는 경우, 피치가 50mm이하이고 두께 변화가 0.5μm이하이고 두께 변화가 0.5μm이상으로서, 주기적인 두께 변화를 나타내지 않는 열가소성 수지 필름을 포함하는 상지연제.
두께를 기계방향으로 연속적으로 측정하는 경우, 피치가 50mm이하이고 두께 변화가 0.5μm이상으로서, 주기적인 두께 변화를 나타내지 않는 열가소성 수지 필름을 일축 또는 이축 연신시킴으로써 수득되는 변동률이 10%이하이며 지연치가 1200nm이하인 광학 필름을 포함하는 상 지연제.
열가소성 수지 필름을 일축 연신시킴으로써 수득되는, 변동률이 10%이하이며 변화율이 1.3%/cm이하이고 지연치가 1200nm이하인 광학 필름을 포함하는 상 지연제.
두께를 기계방향으로 연속적으로 측정하는 경우, 피치가 50mm이하이고 두께 변화가 0.5μm이상으로서, 주기적인 두께 변화를 나타내지 않는 열가소성 수지 필름을 일축 연신시킴으로써 수득되는, 변동률이 10% 이하이며 변화율이 1.3%/cm이하이고 지연치가 1200nm이하인 광학 필름을 포함하는 상지연제.
두께를 기계방향으로 연속적으로 측정하는 경우, 피치가 50mm이하이고 두께 변화가 0.5μm이상으로서, 주기적인 두께 변화를 나타내지 않는 열가소성 수지 필름이 적층되어 있는 편광 시이트를 포함하는 복합 편광 시이트.
두께를 기계방향으로 연속적으로 츠겅하는 경우, 피치가 50mm이하이고 두께 변화가 0.5μm이상으로서, 주기적인 두께 변화를 나타내지 않는 열가소성 수지 필름을 일축 또는 이축연신시킴으로써 수득되는, 변동률이 10%이하이고 지연치가 1200nm 이하인 광학 필름이 적층되어 있는 편광 시이트를 포함하는 복합 편광 시이트.
열가소성 수지 필름을 일축 연신시킴으로써 수득되는, 변동률이 10%이하이며 변화율이 1.3%/cm이하이고 지연치가 1200nm이하인 광학 필름이 적층되어 있는 편광 시이트를 포함하는 복합 편광 시이트.
두께를 기계방향으로 연속적으로 측정하는 경우, 피치가 50mm이하이고 두께 변화가 0.5μm이상으로서, 주기적인 두께 변화를 나타내지 않는 열가소성 수지 필름을 일축 연신시킴으로써 수득되는, 변동률이 10%이하이며 변화율이 1.3%/cm이하이고 지연치갸 1200nm이하인 광학 필름이 적층되어 있는 편광 시이트를 포함하는 복합 편관 시이트.