KR101115117B1 - 복굴절성 필름, 적층 필름, 및 화상 표시 장치 - Google Patents

복굴절성 필름, 적층 필름, 및 화상 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101115117B1
KR101115117B1 KR1020097015758A KR20097015758A KR101115117B1 KR 101115117 B1 KR101115117 B1 KR 101115117B1 KR 1020097015758 A KR1020097015758 A KR 1020097015758A KR 20097015758 A KR20097015758 A KR 20097015758A KR 101115117 B1 KR101115117 B1 KR 101115117B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
birefringent film
formula
film
acenaphtho
derivative
Prior art date
Application number
KR1020097015758A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090110842A (ko
Inventor
쇼이찌 마쯔다
준조 미야자끼
데쯔오 이노우에
Original Assignee
닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛토덴코 가부시키가이샤 filed Critical 닛토덴코 가부시키가이샤
Publication of KR20090110842A publication Critical patent/KR20090110842A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101115117B1 publication Critical patent/KR101115117B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C09K19/345—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered aromatic ring containing two nitrogen atoms
    • C09K19/3452—Pyrazine
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133634—Birefringent elements, e.g. for optical compensation the refractive index Nz perpendicular to the element surface being different from in-plane refractive indices Nx and Ny, e.g. biaxial or with normal optical axis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133633—Birefringent elements, e.g. for optical compensation using mesogenic materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133635—Multifunctional compensators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

본 발명은 굴절률 타원체가 nx≥nz>ny의 관계를 만족하고, 얇고 또한 경량이며, 또한 원하는 Nz 계수를 갖는 복굴절성 필름을 제공한다. 본 발명의 복굴절성 필름은, 리오트로픽 액정성을 나타내는 제1 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체와, 리오트로픽 액정성을 나타내는 제2 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체를 함유하고, 굴절률 타원체가 nx≥nz>ny의 관계를 만족하고 있다. 이 복굴절성 필름의 Nz 계수는, 바람직하게는 0 내지 0.5이다.
리오트로픽 결정성, 퀴녹살린 유도체, 굴절률 타원체, 복굴절성 필름, 위상차값, 편광자, 화상 표시 장치

Description

복굴절성 필름, 적층 필름, 및 화상 표시 장치 {BIREFRINGENT FILM, MULTILAYER FILM AND IMAGE DISPLAY}
본 발명은, 화상 표시 장치의 구성 부재로서 바람직한 복굴절성 필름, 및 상기 복굴절성 필름을 갖는 적층 필름 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는, 액정 분자의 전기 광학 특성을 이용하여, 문자나 화상을 표시하는 화상 표시 장치 중 하나이다. 그러나, 액정 표시 장치는, 광학 이방성을 갖는 액정 분자를 이용하기 때문에, 어느 방향에서는 우수한 표시 특성을 나타내어도, 다른 방향에서는, 화면이 어두워지거나 또는 불선명해지거나 한다. 이 때문에, 액정 표시 장치에는, 소정의 위상차를 나타내는 복굴절성 필름(위상차 필름, 광학 보상층 등으로도 불림)이 구비되어 있다.
종래, 복굴절성 필름 중 하나로서, 굴절률 타원체가 nx>nz>ny의 관계를 갖고, Nz 계수가 0.1 내지 0.9인 복굴절성 필름이 알려져 있다(특허 문헌 1). 이러한 굴절률의 관계를 만족시키는 복굴절성 필름은, 통상, 고분자 필름의 양면에 수축성 필름을 점착하고, 상기 고분자 필름을 두께 방향으로 연신함으로써 제작할 수 있다.
[특허 문헌 1] 일본국 특허 출원 공개 제2006-72309호 공보
그러나, 상기한 바와 같이 하여 제작된 고분자 필름으로 이루어지는 복굴절성 필름은, 두꺼워지기 쉽다. 따라서, 이러한 복굴절성 필름을 구비하는 액정 표시 장치는, 비교적 두껍고 또한 무거워진다. 이 때문에, 액정 표시 장치의 박형 경량화의 요청에 대응할 수 없다.
또한, nx>nz>ny의 관계를 만족시키는 복굴절성 필름을 이용한 광학 보상에 있어서, Nz 계수가 0.25인 복굴절성 필름 (A)와, Nz 계수가 0.75인 복굴절성 필름 (B)를 적층하는 경우가 있다. 이러한 2매의 복굴절성 필름 (A) 및 (B)를 이용한 광학 보상은, 예를 들면 IPS(In-Plane Switching) 모드의 액정 표시 장치에 대하여 행해진다. 이 경우, 특정한 Nz 계수를 갖는 복굴절성 필름 (A) 및 (B)를 각각 제작해야 한다.
그러나, 상기한 바와 같은 특정한 Nz 계수를 갖는 복굴절성 필름을 얇고 또한 비교적 간단하게 제조하는 것이 곤란하여, 그 개선책이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 굴절률 타원체가 nx≥nz>ny의 관계를 만족시키고, 얇고 또한 경량이고, 또한 원하는 Nz 계수를 갖는 복굴절성 필름을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 복굴절성 필름을 갖는 적층 필름, 및 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 복굴절성 필름은, 리오트로픽 액정성을 나타내고 또한 하기 화학식 X1로 표시되는 제1 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체와, 리오트로픽 액정성을 나타내고 또한 하기 화학식 Y1로 표시되는 제2 아세나프트[1,2-b]퀴녹살린 유도체를 함유하고, 굴절률 타원체가 nx≥nz>ny의 관계를 만족시키고 있는 것을 특징으로 한다.
Figure 112009045755481-pct00001
Figure 112009045755481-pct00002
단, 화학식 X1 및 화학식 Y1에 있어서, A는 각각 독립적으로 -COOM, -SO3M, -PO3M, -OM, -NH2 및 -CONH2로부터 선택되는 치환기(M은 반대 이온)를 나타내고, a는 그 치환수(1 내지 3의 정수)를 나타내고, B는 각각 독립적으로 할로겐 원자, -COOM, -SO3M, -PO3M, -OM, -NH2, -NO2, -CF3, -CN, -OCN, -SCN, -CONH2, -OCOCH3, -NHCOCH3, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 및 탄소수 1 내지 4의 알콕시기로부터 선택되는 치환기(M은 반대 이온)를 나타내고, b는 그 치환수(0 내지 4의 정수)를 나타낸다.
상기 복굴절성 필름은, 리오트로픽 액정성을 나타내는 제1 아세나프토[1,2- b]퀴녹살린 유도체와, 리오트로픽 액정성을 나타내는 제2 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체를 함유하고 있다. 이 때문에, 상기 복굴절성 필름은, 예를 들면 용액 도공에 의해 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 복굴절성 필름은, 얇게 형성할 수 있다. 이러한 얇은 복굴절성 필름은 경량으로 된다.
또한, 상기 복굴절성 필름은, 상기 화학식 X1로 표시되는 제1 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체와, 상기 화학식 Y1로 표시되는 제2 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체를 함유하고 있다. 이 때문에, 상기 복굴절성 필름은, 굴절률 타원체가 nx≥nz>ny의 관계를 만족시킨다. 또한, 상기 제1 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체와 제2 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체의 배합비를 바꿈으로써, 원하는 Nz 계수를 갖는 복굴절성 필름을 제작할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, Nz 계수가 다른 복굴절성 필름을 간단하게 제작할 수 있다.
또한, 본 발명의 적층 필름은, 상기 복굴절성 필름이 다른 필름에 적층되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 화상 표시 장치는, 상기 복굴절성 필름을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복굴절성 필름을 구비하는 화상 표시 장치는, 박형 경량화가 우수하고, 시야각 특성도 우수하다.
본 발명의 복굴절성 필름은, 굴절률 타원체가 nx≥nz>ny의 관계를 만족시키기 때문에, 화상 표시 장치의 광학 보상용의 광학 부재로서 유용하다. 또한, 본 발명의 복굴절성 필름은 얇게 형성할 수 있기 때문에, 이것을 구비하는 화상 표시 장치는 박형 경량화가 우수하다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
<본 발명에 있어서의 용어의 의미>
본 발명에 있어서, 주요한 용어의 의미는 하기와 같다.
「복굴절성 필름」이란, 그 면내 및/또는 두께 방향으로 복굴절(굴절률의 이방성)을 나타내는 필름을 의미한다. 「복굴절성 필름」은, 예를 들면 파장 590nm에서의 면내 및/또는 두께 방향의 복굴절률이 1×10-4 이상인 필름을 포함한다.
「nx」,「ny」란, 복굴절성 필름의 면내에 있어서 서로 직교하는 방향의 굴절률을 각각 의미하며(단, nx>ny),「nz」란, 복굴절성 필름의 두께 방향의 굴절률을 의미한다.
「면내의 복굴절률(Δnxy[λ])」이란, 23℃에서 파장 λ(nm)에 있어서의 복굴절성 필름의 면내의 굴절률차를 의미한다. Δnxy[λ]는, Δnxy[λ]=nx-ny에 의해 구할 수 있다.
「두께 방향의 복굴절률(Δnxz[λ])」이란, 23℃에서 파장 λ(nm)에 있어서의 복굴절성 필름의 두께 방향의 굴절률차를 의미한다. Δnxz[λ]는, Δnxz[λ]= nx-nz에 의해 구할 수 있다.
「면내의 위상차값(Re[λ])」이란, 23℃에서 파장 λ(nm)에 있어서의 복굴절성 필름의 면내의 위상차값을 의미한다. Re[λ]는, 복굴절성 필름의 두께를 d(nm) 로 하였을 때, Re[λ]=(nx-ny)×d에 의해 구할 수 있다.
「두께 방향의 위상차값(Rth[λ])」이란, 23℃에서 파장 λ(nm)에 있어서의 복굴절성 필름의 두께 방향의 위상차값을 의미한다. Rth[λ]는, 복굴절성 필름의 두께를 d(nm)로 하였을 때, Rth[λ]=(nx-nz)×d에 의해 구할 수 있다.
「Nz 계수」란, Rth[λ]/Re[λ]로부터 산출되는 값이다. 본 발명에서는, Nz 계수는, 파장 590nm를 기준으로 하는, Rth[590]/Re[590]으로부터 산출되는 값이다. Rth[590] 및 Re[590]은, 상기한 바와 같다.
또한, 이들 각 값은, 하기 실시예란에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다.
「리오트로픽 액정성」이란, 온도나 화합물(용질)의 농도를 변화시킴으로써, 등방상-액정상의 상 전이를 일으키는 성질을 의미한다. 액정상은, 편광 현미경으로 관찰되는 액정상의 광학 모양에 의해, 확인, 식별할 수 있다.
<본 발명의 복굴절성 필름>
본 발명의 복굴절성 필름은, 리오트로픽 액정성을 나타내고 또한 화학식 X1로 표시되는 제1 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체와, 리오트로픽 액정성을 나타내고 또한 화학식 Y1로 표시되는 제2 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체를 함유하고, 굴절률 타원체가 nx≥nz>ny의 관계를 만족시키고 있다.
이하, 본 명세서에 있어서, 「제1 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체」를 「제1 유도체」라고, 「제2 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체」를 「제2 유도체」라고 각각 기재하는 경우가 있다. 또한, 「제1 유도체 및 제2 유도체」를 「제1 및 제2 유도체」라고 기재하는 경우가 있다.
제1 유도체 및 제2 유도체는, 모두 용액 상태에서 리오트로픽 액정성을 나타낸다. 이들 액정상은, 특별히 제한은 없고, 네마틱 액정상, 스메틱 액정상, 콜레스테릭 액정상 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 액정상은 네마틱 액정상이다.
제1 유도체는 하기 화학식 X1로 표시되고, 제2 유도체는 하기 화학식 Y1로 표시된다.
<화학식 X1>
Figure 112009045755481-pct00003
<화학식 Y1>
Figure 112009045755481-pct00004
단, 화학식 X1 및 화학식 Y1에 있어서, A는 각각 독립적으로 -COOM, -SO3M, -PO3M, -OM, -NH2 및 -CONH2로부터 선택되는 치환기(M은 반대 이온)를 나타내고, a는 그 치환수(1 내지 3의 정수)를 나타내고, B는 각각 독립적으로 할로겐 원자, -COOM, -SO3M, -PO3M, -OM, -NH2, -NO2, -CF3, -CN, -OCN, -SCN, -CONH2, -OCOCH3, -NHCOCH3, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 및 탄소수 1 내지 4의 알콕시기로부터 선택되 는 치환기(M은 반대 이온)를 나타내고, b는 그 치환수(0 내지 4의 정수)를 나타낸다.
상기 M은, 바람직하게는 수소 이온, 알칼리 금속 이온, 알칼리 토금속 이온, 다른 금속 이온, 또는 치환 또는 비치환의 암모늄 이온이다. 이 금속 이온으로서는, 예를 들면 Ni2+, Fe3+, Cu2+, Ag+, Zn2+, Al3+, Pd2+, Cd2+, Sn2+, Co2+, Mn2+, Ce3+ 등을 들 수 있다. 예를 들면, 복굴절성 필름이 상기 제1 및 제2 유도체를 포함하는 용액으로 형성되는 경우, 상기 제1 및 제2 유도체는, 그 치환기의 M이, 물에 대한 용해성을 향상시키는 이온인 것이 바람직하다. 이러한 제1 및 제2 유도체는, 물에 용해되기 쉬워지므로, 양호한 수용액을 제조할 수 있다. 그리고, 이 용액을 이용하여 복굴절성 필름을 형성한 후, 상기 복굴절성 필름의 내수성을 높이기 위해, 상기 물에 대한 용해성을 향상시키는 이온을, 물에 대하여 불용 또는 난용성의 이온으로 치환할 수도 있다.
제1 유도체로서는, 바람직하게는 하기 화학식 X2 또는 화학식 X3으로 표시되는 것이 이용된다.
Figure 112009045755481-pct00005
단, 화학식 X2에 있어서, A는 화학식 X1의 치환기와 동일하고, B 및 b는 화 학식 X1과 동일하다.
Figure 112009045755481-pct00006
단, 화학식 X3에 있어서, A 및 a는 화학식 X1과 동일하다.
화학식 X2에 있어서, B는 바람직하게는 -COOM, -SO3M, -PO3M, -OM, -NH2, -NO2, -CONH2, -OCOCH3 및 -NHCOCH3으로부터 선택되는 치환기, 또는 비치환이고, 보다 바람직하게는 -COOM, -SO3M, -PO3M, -OM, -NH2, -NO2 및 -CONH2로부터 선택되는 치환기, 또는 비치환이고, 특히 바람직하게는 -COOM 또는 -SO3M, 또는 비치환이다. 이러한 치환기 B를 갖는 제1 유도체 또는 비치환의 제1 유도체는, 수계 용매에 대한 용해성이 우수하다.
또한, 화학식 X2 및 화학식 X3에 있어서, A는 바람직하게는 -COOM, -SO3M, 및 -NH2로부터 선택되는 치환기이고, 보다 바람직하게는 -COOM 또는 -SO3M이고, 특히 바람직하게는 -SO3M이다. 이러한 치환기 A를 갖는 제1 유도체는, 수계 용매에 대한 용해성이 우수하고, 제막 후, 굴절률 타원체가 nx≥nz>ny의 관계를 만족하는 필름을 형성할 수 있다.
또한, 화학식 X3에 있어서, A의 치환수 a는, 바람직하게는 1이고, 그 치환 위치는, 바람직하게는 2위치 및 5위치이다.
다음에, 제2 유도체로서는, 바람직하게는 하기 화학식 Y2 또는 화학식 Y3으로 표시되는 것이 이용된다.
Figure 112009045755481-pct00007
단, 화학식 Y2에 있어서, A는 화학식 Y1의 치환기와 동일하고, B 및 b는 화학식 Y1과 동일하다.
Figure 112009045755481-pct00008
단, 화학식 Y3에 있어서, A 및 a는 화학식 Y1과 동일하다.
화학식 Y2에 있어서, B는 바람직하게는 -COOM, -SO3M, -PO3M, -OM, -NH2, -NO2, -CONH2, -OCOCH3 및 -NHCOCH3으로부터 선택되는 치환기, 또는 비치환이고, 보다 바람직하게는 -COOM, -SO3M, -PO3M, -OM, -NH2, -NO2 및 -CONH2로부터 선택되는 치환기, 또는 비치환이고, 특히 바람직하게는 -COOM 또는 -SO3M, 또는 비치환이다. 이러한 치환기 B를 갖는 제2 유도체 또는 비치환의 제2 유도체는, 수계 용매에 대한 용해성이 우수하다.
또한, 화학식 Y2 및 화학식 Y3에 있어서, A는 바람직하게는 -COOM, -SO3M 및 -NH2로부터 선택되는 치환기이고, 보다 바람직하게는 -COOM 또는 -SO3M이고, 특히 바람직하게는 -SO3M이다. 이러한 치환기 A를 갖는 제2 유도체는 수계 용매에 대한 용해성이 우수하다. 또한, 상기 제2 유도체와 상기 제1 유도체를 포함하는 용액을 제막함으로써, 굴절률 타원체가 nx≥nz>ny의 관계를 만족하는 필름을 형성할 수 있다.
또한, 화학식 Y3에 있어서, A의 치환수 a는, 바람직하게는 1이고, 그 치환 위치는, 바람직하게는 2위치이다.
상기 화학식 X1로 표시되는 제1 유도체 및 화학식 Y1로 표시되는 제2 유도체는, 용액 내에서 회합체를 형성하기 쉽고, 이 회합체를 형성한 상태의 질서성이 높기 때문에, 이러한 용액으로 형성된 필름도 높은 배향성을 나타낸다고 생각된다. 특히, -SO3M기 및/또는 -COOM기를 갖는 제1 유도체 및 제2 유도체는, 상기 효과를 충분히 발휘하기 때문에 바람직하다.
상기 복굴절성 필름에는, 제1 유도체 및 제2 유도체 이외에, 임의의 첨가제가 포함될 수도 있다. 상기 첨가제로서는, 예를 들면 가소제, 열 안정제, 광 안정 제, 윤활제, 항산화제, 자외선 흡수제, 난연제, 착색제, 내전방지제, 상용화제, 가교제, 증점제 등을 들 수 있다. 상기 첨가제의 배합 비율은, 제1 유도체와 제2 유도체의 합계 100질량부에 대하여, 0 초과 10질량부 이하이다.
상기 화학식 X1 및 화학식 Y1로 표시되는 제1 및 제2 유도체 중, A가 술폰산인 유도체는, 예를 들면 (a) 퀴녹살린 유도체의 술폰화 처리, (b) 방향족 디아민 화합물과 아세나프텐퀴논 유도체의 탈수 축합 등에 의해 얻을 수 있다.
예를 들면, 반응식 a에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 유도체는, 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린(또는, 카르복실산 등의 치환기 B를 갖는 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린)을, 술폰화 처리함으로써 얻을 수 있다. 술폰화 처리에는, 황산, 발연 황산, 또는 클로로술폰산 등을 사용할 수 있다. 또한, 이 술폰화 처리의 술폰화 반응 온도, 반응 시간 등을 조정함으로써, 동일 출발 원료로부터, 화학식 X1로 표시되는 제1 유도체와 화학식 Y1로 표시되는 제2 유도체를 각각 얻을 수 있다.
Figure 112009045755481-pct00009
또한, 제1 유도체는, 예를 들면 반응식 b에 나타낸 바와 같이, o-페닐렌디아 민(또는 치환기 B를 갖는 o-페닐렌디아민)과 아세나프텐퀴논-2,5-디술폰산 등의 아세토나프텐퀴논디술폰화물을 축합 반응시킴으로써 얻을 수도 있다. 제2 유도체는, 예를 들면 반응식 b에 나타낸 바와 같이, o-페닐렌디아민(또는 치환기 B를 갖는 o-페닐렌디아민)과 아세나프텐퀴논-2-술폰산 등의 아세토나프텐퀴논술폰화물을 축합 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
Figure 112009045755481-pct00010
본 발명의 복굴절성 필름은, 예를 들면 상기 제1 유도체와 제2 유도체를 소정의 비율로 배합하고, 적절한 용매에 용해시켜 액정상의 상태로 하고, 이 용액을 기재 상에 도공 건조함으로써 제작할 수 있다. 상기 용액을 기재 상에 도공 건조시켜 제막한 도공막이, 본 발명의 복굴절성 필름이다. 상기 제1 유도체 및 제2 유도체는, 용액 내에서 안정한 액정상을 형성한다. 따라서, 제1 유도체 및 제2 유도체를 포함하는 용액으로부터의 용매 캐스팅법에 의해, 높은 면내 복굴절률을 갖고, 가시광의 영역에서 흡수가 없거나 또는 작은, 투명한 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
본 발명의 복굴절성 필름은, 용액 도공에 의해 제막할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따르면, 비교적 얇은 복굴절성 필름을 제공할 수 있다.
이 복굴절성 필름의 두께는, 바람직하게는 0.05㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.1㎛ 이상이다. 복굴절성 필름의 두께의 상한은, 특별히 한정되지 않으며, 면내 및/또는 두께 방향의 위상차값을 고려하여 적절하게 설계할 수 있다. 복굴절성 필름은, 얇은 것이 바람직하므로, 그 두께는 10㎛ 이하, 바람직하게는 8㎛ 이하, 보다 바람직하게는 6㎛ 이하이다.
또한, 상기 복굴절성 필름은, 굴절률 타원체가 nx≥nz>ny(nx>nz>ny 또는 nx= nz>ny)의 관계를 만족하고, 또한 비교적 높은 면내의 복굴절률을 갖는다. 이 때문에, 상기 복굴절성 필름은, 종래의 복굴절성 필름에 비하여 각별히 얇아도, 비교적 큰 위상차값을 갖는다.
또한, 상기 「nx= nz」란, nx와 nz가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, 실질적으로 동일한 경우도 포함된다. nx와 nz가 실질적으로 동일한 경우란, 예를 들면 Rth[590]이 -10nm 내지 10nm이고, 바람직하게는 -5nm 내지 5nm이다.
또한, 본 발명에 따르면, 제1 유도체와 제2 유도체의 배합비를 바꿈으로써, 원하는 Nz 계수를 갖는 복굴절성 필름이 얻어진다. 구체적으로는, 후술하는 실시예로부터 명확한 바와 같이, 예를 들면 제1 유도체의 배합비를 높이면, Nz 계수가 낮은 복굴절성 필름이 얻어지고, 한편, 제2 유도체의 배합비를 높이면, Nz 계수가 높은 복굴절성 필름이 얻어진다. 이와 같이 배합비를 바꾸는 것만으로, 원하는 Nz 계수를 갖는 복굴절성 필름을 간이하게 얻을 수 있다. 이것은, 본 발명자들이 처 음으로 발견한 사항이다. 본 발명자들은, 이 이유를 다음과 같이 추정한다. 즉, 제1 유도체는, 나프탈렌환의 쌍방의 벤젠환에 각각 치환기 A를 갖는다. 제2 유도체는, 나프탈렌환의 한쪽의 벤젠환에 치환기 A를 갖는다. 이러한 제1 유도체로 형성되는 필름은, Nz 계수가 낮아진다. 한편, 제2 유도체로 형성되는 필름은, Nz 계수가 높아진다. 본 발명의 복굴절성 필름 중에는, Nz 계수가 낮은 필름을 형성할 수 있는 제1 유도체와 Nz 계수가 높은 필름을 형성할 수 있는 제2 유도체가 상용한 상태로 혼재되어 있다. 이 때문에, 이들 배합비를 바꿈으로써, 원하는 Nz 계수를 갖는 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상술한 바와 같이 제1 유도체와 제2 유도체의 배합비는 여러가지로 설정할 수 있기 때문에, 본 발명의 복굴절성 필름에 포함되는 제1 유도체와 제2 유도체의 양은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 복굴절성 필름은, 그 전체 고형분 100질량부에 대하여, 상기 제1 유도체가 1질량부 내지 99질량부 포함되고, 상기 제2 유도체가 1질량부 내지 99질량부 포함된다.
또한, (제1 유도체를 함유시키지 않고) 제2 유도체만을 포함하는 용액을 이용한 경우, 제막시에 제2 유도체가 결정화를 일으키기 때문에, 투과율이 높은 복굴절성 필름을 얻는 것이 곤란하다. 이것은, 제2 유도체는, 리오트로픽 액정상을 나타내는 농도 범위가 좁기 때문이라고 추정된다.
이와 같이 제2 유도체를 단체로 이용한 경우에는, 투과율이 낮은 필름이 얻어진다. 그러나, 상술한 바와 같이, 제1 유도체와 제2 유도체를 배합함으로써, 배합비에 따라서 Nz 계수가 다르고, 또한 투과율이 높은 복굴절성 필름이 얻어진다.
본 발명의 복굴절성 필름의 Nz 계수는, 0 이상 1 미만으로 조정할 수 있고, 바람직하게는 0 내지 0.9이고, 보다 바람직하게는 0 내지 0.5이고, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 0.45이고, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.4이고, 가장 바람직하게는 0.11 내지 0.35이다. Nz 계수가 상기한 범위에 있는 복굴절성 필름은, 여러가지 구동 모드의 액정 셀의 광학 보상에 이용할 수 있다.
상기 복굴절성 필름의 파장 590nm에서의 단체 투과율은, 바람직하게는 85％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 90％ 이상이다. 상기 복굴절성 필름의 헤이즈값은, 바람직하게는 5％ 이하이고, 보다 바람직하게는 4％ 이하이고, 특히 바람직하게는 3％ 이하이다. 이러한 헤이즈값의 복굴절성 필름을 구비하는 화상 표시 장치는, 표시 특성이 우수하다. 단, 상기 헤이즈값은, JIS-K7105에 준하여 측정된 값을 말한다.
상기 복굴절성 필름의 파장 590nm에서의 면내의 복굴절률(Δnxy[590])은, 바람직하게는 0.05 내지 0.5이고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.5이고, 특히 바람직하게는 0.15 내지 0.4이다. 또한, 상기 복굴절성 필름의 파장 590nm에서의 두께 방향의 복굴절률(Δnxz[590])은, 바람직하게는 0 내지 0.5이고, 보다 바람직하게는 0.001 내지 0.3이고, 특히 바람직하게는 0.001 내지 0.2이다. 이러한 면내 및/또는 두께 방향의 복굴절률을 갖는 복굴절성 필름은, 예를 들면 액정 표시 장치의 표시 특성의 개선에 유용한 nx≥nz>ny를 만족시키고, 또한 비교적 큰 위상차값을 갖는다.
상기 복굴절성 필름의 파장 590nm에서의 면내의 위상차값(Re[590])은, 목적에 따라서, 적절한 값으로 설정될 수 있다. 상기 Re[590]은, 10nm 이상이고, 바람직하게는 20nm 내지 1000nm이고, 보다 바람직하게는 50nm 내지 500nm이고, 특히 바람직하게는 100nm 내지 400nm이다. 또한, 상기 복굴절성 필름의 파장 590nm에서의 Rth[590]은, 굴절률 타원체가 nx≥nz>ny의 관계를 만족하는 범위에서, 적절한 값으로 설정될 수 있다. 복굴절성 필름의 Rth[590]은, 바람직하게는 0nm 내지 1000nm이고, 보다 바람직하게는 0nm 내지 500nm이고, 특히 바람직하게는 10nm 내지 200nm이다.
상기 복굴절성 필름의 Re[590]과 Rth[590]의 차는, 바람직하게는 0nm 초과 500nm 이하이고, 보다 바람직하게는 0nm 초과 200nm 이하이고, 특히 바람직하게는 0nm 초과 150nm 이하이다.
<본 발명의 복굴절성 필름의 제조 방법>
하나의 실시 형태에 있어서, 본 발명의 복굴절성 필름은, 다음의 각 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 얻을 수 있다.
공정 (1): 상기 제1 유도체와, 제2 유도체와, 용매를 적어도 함유하고, 액정상을 나타내는 용액을 제조하는 공정.
공정 (2): 적어도 일면이 친수화 처리된 기재를 준비하는 공정.
공정 (3): 공정 (2)의 기재의 친수화 처리면에, 상기 공정 (1)의 용액을 도공하고, 이것을 건조하는 공정.
또한, 상기 공정 (1)과 공정 (2)는, 어느 공정을 먼저 행하여도 되고, 또는 동시 병행적으로 행하여도 되며, 그 실시 순서는 불문한다.
[공정 (1)]
공정 (1)은, 제1 유도체와 제2 유도체를 적어도 포함하는 용액을 제조하는 공정이다.
제1 유도체 및 제2 유도체는, 상기에서 예시한 것으로부터 적절하게 선택될 수 있다. 제1 유도체는, 화학식 X1에 포함되는 것 중에서 선택되는 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 제2 유도체는, 화학식 Y1에 포함되는 것 중에서 선택되는 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
용매는, 제1 유도체 및 제2 유도체를 용해시켜, 액정상(바람직하게는 네마틱 액정상)을 발현시킬 수 있는 임의의 용매가 선택된다.
상기 용매는, 예를 들면 물 등의 무기 용제일 수도 있고, 알코올류, 케톤류, 에테르류, 에스테르류, 아미드류, 셀로솔브류 등의 유기 용제일 수도 있다. 상기 유기 용매로서는, 예를 들면 n-부탄올, 2-부탄올, 시클로헥산올, 이소프로필알코올, t-부틸알코올, 글리세린, 에틸렌글리콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-펜타논, 2-헥사논, 테트라히드로푸란, 디옥산, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 락트산 메틸, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등을 들 수 있다. 이들 용매는, 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
상기 용매는, 바람직하게는 수계 용매가 이용되고, 특히 바람직하게는 물이 이용된다. 상기 물의 전기 전도율은, 바람직하게는 20μS/cm 이하이고, 더욱 바람 직하게는 0.001μS/cm 내지 10μS/cm이고, 특히 바람직하게는 0.001μS/cm 내지 5μS/cm이다. 상기 물의 전기 전도율의 하한값은 OμS/cm이다. 상기 범위의 전기 전도율을 갖는 물을 이용함으로써, 높은 면내 및/또는 두께 방향의 복굴절률을 갖는 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 용액에 있어서의 제1 및 제2 유도체의 농도는, 리오트로픽 액정상을 나타내는 범위로 적절하게 조정될 수 있다. 상기 용액에 있어서의 제1 및 제2 유도체의 합계 농도는, 바람직하게는 3질량％ 내지 40질량％이고, 보다 바람직하게는 3질량％ 내지 30질량％이고, 특히 바람직하게는 5질량％ 내지 30질량％이고, 가장 바람직하게는 10질량％ 내지 30질량％이다. 상기 농도 범위의 용액은, 안정된 액정상 상태를 나타낼 수 있다.
상기 용액에는, 임의의 적절한 첨가제가 첨가될 수도 있다. 상기 첨가제로서는, 예를 들면 계면활성제, 가소제, 열 안정제, 광 안정제, 윤활제, 항산화제, 자외선 흡수제, 난연제, 착색제, 대전 방지제, 상용화제, 가교제, 증점제 등을 들 수 있다. 첨가제의 첨가량은, 바람직하게는 용액 100질량부에 대하여, 0 초과 10질량부 이하이다.
상기 용액에는, 계면활성제가 첨가될 수도 있다. 계면활성제는, 제1 및 제2 유도체를 포함하는 용액의 기재 표면에의 습윤성이나 도공성을 향상시키기 위해 첨가된다. 상기 계면활성제는, 비이온 계면활성제가 바람직하다. 상기 계면활성제의 첨가량은, 바람직하게는 용액 100질량부에 대하여, 0 초과 5질량부 이하이다.
[공정 (2)]
공정 (2)는, 적어도 한쪽의 표면이, 친수화 처리된 기재를 준비하는 공정이다. 본 명세서에 있어서, 「친수화 처리」란, 기재의 물의 접촉각을 저하시키는 처리를 말한다. 상기 친수화 처리는, 제1 및 제2 유도체를 포함하는 용액의 기재 표면에의 습윤성이나 도공성을 향상시키기 위해 실시된다.
상기 친수화 처리는, 기재의 23℃에서의 물의 접촉각을, 처리 전과 비교하여, 바람직하게는 10％ 이상 저하시키는 처리이며, 더욱 바람직하게는 15％ 내지 80％ 저하시키는 처리이고, 특히 바람직하게는 20％ 내지 70％ 저하시키는 처리가 포함된다. 또한, 이 저하시키는 비율(％)은, 수학식 {(처리 전의 접촉각 - 처리 후의 접촉각)/처리 전의 접촉각}×100에 의해 구해진다.
또한, 상기 친수화 처리는, 기재의 23℃에서의 물의 접촉각을, 처리 전과 비교하여, 바람직하게는 5°이상 저하시키는 처리이고, 더욱 바람직하게는 10°내지 65°저하시키는 처리이고, 특히 바람직하게는 20°내지 60°저하시키는 처리가 포함된다.
또한, 상기 친수화 처리는, 기재의 23℃에서의 물의 접촉각을, 바람직하게는 5°내지 60°로 하는 처리이고, 더욱 바람직하게는 5°내지 50°로 하는 처리이고, 특히 바람직하게는 5°내지 45°로 하는 처리가 포함된다. 물의 접촉각이 상기 범위인 기재를 이용함으로써, 높은 면내의 복굴절률을 갖고, 또한 두께 변동이 작은 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 친수화 처리는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 상기 친수화 처리는, 예를 들면 건식 처리일 수도 있고, 습식 처리일 수도 있다. 건식 처리로 서는, 예를 들면 코로나 처리, 플라즈마 처리, 글로우 방전 처리 등의 방전 처리; 화염 처리; 오존 처리; UV 오존 처리, 자외선 처리 및 전자선 처리 등의 전리 활성선 처리 등을 들 수 있다. 습식 처리로서는, 예를 들면 물이나 아세톤 등의 용매를 이용한 초음파 처리, 알칼리 처리, 앵커 코팅 처리 등을 들 수 있다. 이들 처리는, 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 행할 수도 있다.
바람직하게는, 상기 친수화 처리는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 알칼리 처리, 또는 앵커 코팅 처리이다. 이러한 친수화 처리가 실시된 기재를 이용함으로써, 높은 배향성을 갖고, 또한 두께 변동이 작은 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다. 상기 친수화 처리의 조건(예를 들면, 처리 시간이나 강도 등)은, 기재의 물의 접촉각이 상기한 범위로 되도록, 적절하게 조정된다.
상기 코로나 처리는, 대표적으로는 코로나 방전 내에, 기재를 통과시킴으로써, 기재 표면을 개질하는 처리이다. 상기 코로나 방전은, 접지된 유전체 롤과 절연된 전극 사이에 고주파, 고전압을 인가함으로써, 전극 사이의 공기가 절연 파괴되어 이온화하여 발생한다. 상기 플라즈마 처리는, 대표적으로는 저온 플라즈마 내에, 기재를 통과시킴으로써, 기재 표면을 개질하는 처리이다. 상기 저온 플라즈마는, 저압의 불활성 가스나 산소, 할로겐 가스 등 무기 기체 중에서 글로우 방전을 일으키면, 기체 분자의 일부가 이온화하여 발생한다. 상기 초음파 세정 처리는, 대표적으로는 물이나 유기 용매 내에 기재를 침지시켜 초음파를 쪼임으로써, 기재 표면의 오염물을 제거하고, 기재의 습윤성을 개선하는 처리이다. 상기 알칼리 처리는, 대표적으로는 염기성 물질을 물 또는 유기 용제에 용해한 알칼리 처리 액에 기재를 침지함으로써, 기재 표면을 개질하는 처리이다. 상기 앵커 코팅 처리는, 대표적으로는 기재 표면에 앵커 코팅제를 도공하는 처리이다.
상기 기재는, 상기 제1 및 제2 유도체와 용매를 함유하는 용액을, 균일하게 유연하기 위한 부재이다. 기재는, 임의의 적절한 것이 선택될 수 있다. 기재로서는, 예를 들면 유리 기판, 석영 기판, 고분자 필름, 플라스틱 기판, 알루미늄이나 철 등의 금속판, 세라믹 기판, 실리콘 웨이퍼 등을 들 수 있다. 기재는, 유리 기판 또는 고분자 필름을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 유리 기판은, 특별히 한정되지 않으며, 적절한 것이 선택된다. 상기 유리 기판으로서는, 바람직하게는 일반적으로 액정 셀에 이용되고 있는 유리 기판을 들 수 있다. 이러한 유리 기판은, 예를 들면 알칼리 성분을 포함하는 소다 석회(청판) 유리, 또는 저알칼리 붕사산 유리이다. 상기 유리 기판은, 시판품을 그대로 이용할 수도 있다. 시판 중인 유리 기판으로서는, 예를 들면 코닝사 제조의 글래스 코드 1737, 아사히 글래스(주) 제조의 글래스 코드 AN635, NH 테크노글래스(주) 제조의 글래스 코드 NA-35 등을 들 수 있다.
상기 고분자 필름을 형성하는 수지는, 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는, 상기 고분자 필름으로서는, 열가소성 수지를 함유하는 필름을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지로서는 폴리올레핀 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 스티렌계 수지, 폴리메타크릴산 메틸, 폴리아세트산 비닐, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수 지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리이미드계 수지 등을 들 수 있다. 이들 열가소성 수지는 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 또한, 열가소성 수지는, 임의의 적절한 중합체 변성이 이루어질 수도 있다. 중합체 변성으로서는, 예를 들면 공중합, 가교, 분자 말단, 입체 규칙성 등의 변성을 들 수 있다.
상기 고분자 필름은, 가시광의 광선 투과율이 우수하고, 투명성이 우수한 필름이 바람직하다. 이 고분자 필름의 가시광에 있어서의 광선 투과율은, 바람직하게는 80％ 이상, 보다 바람직하게는 90％ 이상이다. 단, 광선 투과율은, 필름 두께 100㎛이고, 분광 광도계(히다치 세이사꾸쇼 제조, 제품명: U-4100형)로 측정된 스펙트럼 데이터를 기초로 시감도 보정을 행한 Y값을 말한다. 또한, 고분자 필름의 헤이즈값은, 바람직하게는 3％ 이하, 보다 바람직하게는 1％ 이하이다. 단, 헤이즈값은, JIS-K7105에 준하여 측정된 값을 말한다.
상기 기재가 고분자 필름인 경우, 이 기재 상에 복굴절성 필름을 형성한 후, 상기 기재를 보호 필름으로서 이용할 수도 있다.
또한, 상기 기재로서는, 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 셀룰로오스계 수지의 기재는, 제1 및 제2 유도체를 포함하는 용액의 습윤성이 우수하다. 이 때문에, 이 기재를 이용하면, 두께 변동이 작은 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 셀룰로오스계 수지는 특별히 한정되지 않으며, 적절한 것을 선택할 수 있다. 셀룰로오스계 수지는, 바람직하게는 셀룰로오스의 수산기의 일부 또는 전부가 아세틸기, 프로피오닐기 및/또는 부틸기로 치환된, 셀룰로오스 유기산 에스테르 또는 셀룰로오스 혼합 유기산 에스테르이다. 상기 셀룰로오스 유기산 에스테르로서는, 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부틸레이트 등을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스 혼합 유기산 에스테르로서는, 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 등을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스계 수지는, 예를 들면 일본 특허 공개 평2001-188128호 공보 [0040] 내지 [0041]에 기재된 방법에 의해 얻을 수 있다.
상기 기재는, 시판 중인 고분자 필름을 그대로 사용할 수 있다. 또는, 시판 중인 고분자 필름에 2차적 가공을 실시한 것을 사용할 수 있다. 이 2차적 가공으로서는, 연신 처리 및/또는 수축 처리 등을 들 수 있다. 셀룰로오스계 수지를 함유하는 시판 중인 고분자 필름으로서는, 예를 들면 후지 샤신 필름(주) 제조의 후지태크 시리즈(상품명; ZRF80S, TD80UF, TDY-80UL), 코니카 미놀타 옵트(주) 제조의 상품명 「KC8UX2M」 등을 들 수 있다.
상기 기재의 두께는, 바람직하게는 20㎛ 내지 100㎛이다. 상기 두께의 기재 는 취급성이 우수하고, 또한 용액을 양호하게 도공할 수 있다.
[공정 (3)]
공정 (3)은, 상기 공정 (2)에서 준비한 기재의 친수화 처리된 표면에, 상기 공정 (1)에서 제조한 용액을 도공하고, 이것을 건조하는 공정이다.
상기 용액의 도공 속도는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 도공 속도 10mm/초 이상이고, 보다 바람직하게는 50mm/초 이상이고, 특히 바람직하게는 100mm/초 이상이다. 도공 속도의 상한은, 바람직하게는 8000mm/초이고, 보다 바람직하게는 6000mm/초이고, 특히 바람직하게는 4000mm/초이다. 도공 속도를 상기 범위로 설정함으로써, 상기 용액 내에, 제1 및 제2 유도체가 배향하는 데 적합한 전단력이 가해진다. 이 때문에, 높은 면내의 복굴절률을 갖고, 또한 두께 변동이 작은 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 용액을 기재의 표면에 도공하는 방법으로서는, 적절하게, 적절한 코터를 이용한 도공 방법이 채용될 수 있다. 코터로서는, 예를 들면 리버스 롤 코터, 정회전 롤 코터, 그라비아 롤 코터, 나이프 코터, 로드 코터, 슬롯 다이 코터, 슬롯 오리피스 코터, 커튼 코터, 파운틴 코터, 에어 닥터 코터, 키스 코터, 딥 코터, 비드 코터, 블레이드 코터, 캐스트 코터, 스프레이 코터, 스핀 코터, 압출 코터, 핫 멜트 코터 등을 들 수 있다. 상기 코터는, 바람직하게는 리버스 롤 코터, 정회전 롤 코터, 그라비아 롤 코터, 로드 코터, 슬롯 다이 코터, 슬롯 오리피스 코터, 커튼 코터, 및 파운틴 코터이다. 이러한 코터를 이용하여 용액을 도공하면, 두께 변동이 작은 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 용액을 건조시키는 수단은, 적절하게, 적절한 수단이 채용될 수 있다. 건조 수단은, 예를 들면 열풍 또는 냉풍이 순환하는 공기 순환식 항온 오븐; 마이크로파 또는 원적외선 등을 이용한 히터; 온도 조절용으로 가열된 롤, 히트 파이프 롤 또는 금속 벨트 등을 들 수 있다.
상기 용액을 건조시키는 온도는, 상기 용액의 등방상 전이 온도 이하이고, 저온으로부터 고온으로 서서히 승온하여 건조시키는 것이 바람직하다. 상기 건조 온도는, 바람직하게는 10℃ 내지 80℃이고, 더욱 바람직하게는 20℃ 내지 60℃이다. 상기한 온도 범위이면 두께 변동이 작은 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 용액을 건조시키는 시간은, 건조 온도나 용매의 종류에 따라서, 적절하게 설정된다. 두께 변동이 작은 복굴절성 필름을 얻기 위해서는, 건조 시간은, 예를 들면 1분 내지 30분이고, 바람직하게는 1분 내지 10분이다.
[다른 공정]
본 발명의 복굴절성 필름의 제조 방법은, 바람직하게는, 상기 공정 (1) 내지 (3) 후에, 하기 공정 (4)를 더 포함한다.
공정 (4): 상기 공정 (3)에서 얻어진 필름에, 알루미늄염, 바륨염, 납염, 크롬염, 스트론튬염, 및 분자 내에 2개 이상의 아미노기를 갖는 화합물염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물염을 포함하는 용액을 접촉시키는 공정.
본 발명에 있어서, 상기 공정 (4)는, 얻어지는 복굴절성 필름을, 물에 대하여 불용화 또는 난용화시키기 위해서 실시된다. 상기 화합물염으로서는, 예를 들면 염화알루미늄, 염화바륨, 염화납, 염화크롬, 염화스트론튬, 4,4'-테트라메틸디아미노디페닐메탄 염산염, 2,2'-디피리딜 염산염, 4,4'-디피리딜 염산염, 멜라민 염산염, 테트라아미노피리미딘 염산염 등을 들 수 있다. 이러한 화합물염을 이용하면, 내수성이 우수한 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기한 화합물염을 포함하는 용액의 화합물염 농도는, 바람직하게는 3질량％ 내지 40질량％이고, 특히 바람직하게는 5질량％ 내지 30질량％이다. 복굴절성 필름에, 상기 농도 범위의 화합물염을 포함하는 용액을 접촉시킴으로써, 내수성이 우수한 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 공정 (3)에서 얻어진 복굴절성 필름을, 상기 화합물염을 포함하는 용액과 접촉시키는 방법으로서는, 임의의 방법이 채용될 수 있다. 이 방법으로서는, 예를 들면 복굴절성 필름의 표면에 상기 화합물염을 포함하는 용액을 도공하는 방법, 복굴절성 필름을 상기 화합물염을 포함하는 용액에 침지하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 방법을 행한 후의 복굴절성 필름은, 물 또는 임의의 용제로 세정하는 것이 바람직하다. 또한, 세정 후, 건조함으로써, 기재와 복굴절성 필름과의 계면의 밀착성이 우수한 적층 필름이 얻어질 수 있다.
<본 발명의 복굴절성 필름의 용도>
본 발명의 복굴절성 필름의 용도는, 특별히 한정되지 않지만, 대표적으로는 액정 표시 장치의 광학 부재를 들 수 있다. 이 광학 부재에는 λ/4판, λ/2판, 시야각 확대 필름, 플랫 패널 디스플레이용 반사 방지 필름 등이 포함된다.
본 발명의 하나의 실시 형태에 있어서, 본 발명의 복굴절성 필름에 편광자를 적층함으로써, 편광판을 제공할 수 있다.
상기 편광판은, 본 발명의 복굴절성 필름과 편광자를 적어도 구비하는 적층 필름이다. 이 편광판에는, 상기 기재가 적층될 수도 있고, 다른 광학 필름이 적층될 수도 있다. 상기 다른 광학 필름으로서는, 예를 들면 본 발명과는 상이한 다른 복굴절성 필름, 임의의 보호 필름 등을 들 수 있다. 실용적으로는, 상기 편광판을 구성하는 각 층의 사이에는 적절한 접착층이 형성되고, 각 층이 점착된다.
상기 편광판의, 편광자와 복굴절성 필름의 점착 각도는, 목적에 따라서, 적절하게 설정될 수 있다. 상기 편광판이, 예를 들면 반사 방지 필름으로서 이용되는 경우에는, 상기 편광자의 흡수축 방향과 복굴절성 필름의 지상축 방향이 이루는 각도가, 바람직하게는 25°내지 65°, 보다 바람직하게는 35°내지 55°로 되도록, 편광자와 복굴절성 필름이 점착된다. 또한, 상기 편광판이, 예를 들면 시야각 확대 필름으로서 이용되는 경우에는, 상기 편광자의 흡수축 방향과 복굴절성 필름의 지상축 방향이 이루는 각도가, 실질적으로 평행 또는 실질적으로 직교로 되도록, 편광자와 복굴절성 필름이 점착된다. 또한, 「실질적으로 평행」이란, 편광자의 흡수축 방향과 복굴절성 필름의 지상축 방향이 이루는 각도가, 0°±10°의 범위를 포함하고, 바람직하게는 0°±5°이다. 「실질적으로 직교」란, 편광자의 흡수축 방향과 복굴절성 필름의 지상축 방향이 이루는 각도가, 90°±10°의 범위를 포함하고, 바람직하게는 90°±5°이다.
상기 편광자는, 자연광 또는 편광을 직선 편광으로 변환하는 광학 특성을 갖는 광학 필름이다. 편광자로서는, 요오드 또는 2색성 염료를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 연신 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 편광자의 두께는, 통상 5㎛ 내지 50㎛이다.
상기 접착층은, 인접하는 부재의 면과 면을 접합하고, 실용상 충분한 접착력과 접착 시간으로 일체화시킬 수 있으면, 임의의 적절한 것이 선택된다. 접착층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면 접착제, 점착제, 앵커 코팅제를 들 수 있다. 접 착층은, 예를 들면 피착체의 표면에 앵커 코팅제층이 형성되고, 그 위에 접착제층 또는 점착제층이 형성된 다층 구조일 수도 있고, 또는 육안적으로 인지할 수 없는 얇은 층(헤어 라인이라고도 함)일 수도 있다. 편광자의 한쪽의 측에 배치된 접착층과 다른쪽의 측에 배치된 접착층은, 각각 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
또한, 본 발명의 복굴절성 필름 및 상기 복굴절성 필름을 포함하는 적층 필름은, 각종 화상 표시 장치에 구비시켜 사용할 수 있다.
본 발명의 화상 표시 장치는, 액정 표시 장치 외에, 유기 EL 디스플레이, 및 플라즈마 디스플레이 등이 포함된다. 화상 표시 장치의 바람직한 용도는, 텔레비젼이고, 특히 화면 크기 40인치 이상의 대형 텔레비젼이다. 화상 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우에는, 그 바람직한 용도는 텔레비젼, 퍼스널 컴퓨터 모니터, 노트북 컴퓨터, 복사기 등의 OA 기기; 휴대 전화, 시계, 디지털 카메라, 휴대 정보 단말기(PDA), 휴대 게임기 등의 휴대 기기; 비디오 카메라, 전자 레인지 등의 가정용 전기 기기; 백 모니터, 카 내비게이션 시스템용 모니터, 카 오디오 등의 차량 탑재용 기기; 상업 점포용 인포메이션용 모니터 등의 전시 기기; 감시용 모니터 등의 경비 기기; 간호용 모니터, 의료용 모니터 등의 간호?의료 기기 등이다.
이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 더 설명한다. 단, 본 발명은, 하기 실시예만으로 한정되는 것이 아니다. 또한, 실시예에서 이용한 각 측정 방법은, 이하와 같다.
(1) 두께의 측정 방법:
두께는, 기재의 표면에 형성한 복굴절성 필름의 일부를 박리하고, 상기 기재와 복굴절성 필름의 단차를, 삼차원 비접촉 표면 형상 계측 시스템((주)미쯔비시 케미컬 시스템 제조, 제품명「마이크로맵(Micromap) MM5200」)을 이용하여 측정하였다.
(2) 투과율(T[590])의 측정 방법:
T[590]은, 히다치 세이사꾸쇼 제조, 상품명 「U-4100」을 이용하여, 23℃에서 측정하였다. 측정 파장은 380nm 내지 780nm이고, 590nm를 대표값으로 하였다.
(3) Δnxy[590], Δnxy[590], nx, ny, nz, Re[590], Rth[590], 및 Nz 계수의 측정 방법:
Re[590] 등은, 오지 게이소꾸 기끼(주) 제조, 상품명 「KOBRA21-ADH」를 이용하여, 23℃에서 측정하였다. 또한, 평균 굴절률은, 아베 굴절률계(아타고(주) 제조, 제품명 「DR-M4」)를 이용하여 측정하였다.
(4) 전기 전도율의 측정 방법:
전기 전도율은, 농도를 0.05질량％로 제조한 수용액으로, 용액 전도율계(꾜또 덴시 고교(주) 제조, 제품명「CM-117」)의 전극을 세정한 후, 전극에 접속된 1cm3의 용기에 측정 시료를 채워, 표시된 전기 전도율이 일정한 값을 나타낸 곳을, 측정값으로 하였다.
(5) 물의 접촉각의 측정 방법:
물의 접촉각은, 고액 계면 해석 장치(교와 가이멘 가가꾸(주) 제조, 제품명 「드롭 마스터(Drop Master) 300」)를 이용하여, 필름에 물을 적하한 후, 5초간 경과한 후의 접촉각을 측정하였다. 측정 조건은, 정적 접촉각 측정이다. 물은, 초순수를 이용하고, 물의 적하는 0.5㎕로 하였다. 10회의 평균값을 측정값으로 하였다.
(6) 액정상의 확인 방법:
2매의 슬라이드 글래스 사이에 용액을 끼워넣고, 이것을 핫 스테이지(메틀러 토레도(주) 제조, 제품명 「FP28HT」)에 설치 후, 편광 현미경(올림푸스(주) 제조, 제품명 「BX50」)을 이용하여, 온도를 변화시키면서 관찰하고, 액정상의 확인을 행하였다.
[합성예 1]
<아세나프토[1,2-b]퀴녹살린의 합성>
교반기를 구비한 반응 용기에, 5리터의 빙초산과 정제한 490g의 아세나프텐퀴논을 첨가하고, 질소 버블링하에서 15분간 교반하여, 아세나프텐퀴논 용액을 얻었다. 마찬가지로, 교반기를 구비한 다른 반응 용기에 7.5리터의 빙초산과 275g의 o-페닐렌디아민을 첨가하고, 질소 버블링하에서 15분간 교반하여, o-페닐렌디아민 용액을 얻었다. 그 후, 질소 분위기하에서 교반하면서 o-페닐렌디아민 용액을 아세나프텐퀴논 용액에 1시간에 걸쳐 서서히 첨가하고, 그 후, 3시간 교반을 계속함으로써 반응시켰다. 얻어진 반응액에 이온 교환수를 첨가한 후, 침전물을 여과하여, 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린을 포함하는 조 생성물을 얻었다. 이 조 생성물은, 열빙초산으로 재결정을 행하여 정제하였다.
[합성예 2]
<아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2,5-디술폰산의 합성>
하기 반응 경로에 나타낸 바와 같이, 상기 합성예 1에서 얻어진 300g의 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린을, 30％ 발연 황산(2.1리터)에 첨가하여 24시간 실온에서 교반한 후, 125℃로 가열하고, 32시간 교반하여 반응시켰다. 얻어진 용액을 40℃ 내지 50℃로 유지하면서, 4.5리터의 이온 교환수를 첨가하여 희석하고, 3시간 더 교반하였다. 침전물을 여과하고, 황산으로 재결정을 행함으로써, 제1 유도체인 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2,5-디술폰산을 얻었다.
이 반응물을, 30리터의 이온 교환수(전기 전도율: 0.1μS/cm)에 용해하고, 이 수용액에 수산화나트륨 수용액을 첨가하여, 상기 수용액을 중화하였다. 얻어진 수용액을 공급 탱크에 넣고, 닛토덴코(주) 제조의 역침투막 필터(상품명「NTR-7430 필터 엘리멘트)를 구비한 고압 RO 엘리멘트 시험 장치를 이용하여, 액량이 일정하게 되도록 역침투수를 첨가하면서 순환 여과하였다. 이 순환 여과에 의해, 폐액의 전기 전도율이 13.6μS/cm로 될 때까지, 잔존 황산의 제거를 행하였다.
Figure 112009045755481-pct00011
[합성예 3]
<아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2-술폰산의 합성>
하기 반응 경로에 나타낸 바와 같이, 상기 합성예 1에서 얻어진 300g의 아세 나프토[1,2-b]퀴녹살린을, 30％ 발연 황산(2.1리터)에 첨가하여 48시간 실온에서 교반하여 반응시켰다. 얻어진 용액을 40℃ 내지 50℃로 유지하면서, 4.5리터의 이온 교환수를 첨가하여 희석하고, 3시간 더 교반하였다. 침전물을 여과함으로써, 제2 유도체인 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2-술폰산을 얻었다.
이 반응물을, 30리터의 이온 교환수(전기 전도율: 0.1μS/cm)에 용해하고, 이 수용액에 수산화나트륨 수용액을 첨가하여, 상기 수용액을 중화하였다. 얻어진 수용액을 공급 탱크에 넣고, 닛토덴코(주) 제조의 역침투막 필터(상품명 「NTR-7430 필터 엘리멘트」)를 구비한 고압 RO 엘리멘트 시험 장치를 이용하여, 액량이 일정하게 되도록 역침투수를 첨가하면서 순환 여과하였다. 이 순환 여과에 의해, 폐액의 전기 전도율이 8.1μS/cm로 될 때까지, 잔존 황산의 제거를 행하였다.
Figure 112009045755481-pct00012
[실시예 1]
상기 합성예 2에서 합성한 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2,5-디술폰산과, 상기 합성예 3에서 합성한 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2-술폰과의 고형분 질량 배합비가 80:20으로 되도록, 상기 합성예 2 및 합성예 3에서 얻어진 수용액을 혼합하였다. 다음에, 이 혼합 수용액을 회전 증발기를 이용하여, 수용액 중의 퀴녹살린 유도체의 농도(아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2,5-디술폰산과 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2-술폰산의 합계 농도)가 25질량％로 되도록 제조하였다. 제조 후의 수용액을 편광 현미경으로 관찰한 바, 23℃에서 네마틱 액정상을 나타내었다.
다음에, 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스를 주성분으로 하는 고분자 필름(후지 샤신 필름(주) 제조, 상품명 「ZRF80S」)을, 수산화나트륨을 용해시킨 수용액에 침지함으로써, 상기 필름 표면에 알칼리 처리(비누화 처리라고도 함)를 실시하였다. 이 고분자 필름의 23℃에서의 물의 접촉각은, 알칼리 처리 전은 64.6°이고, 처리 후는 26.5°이었다. 다음에, 상기 고분자 필름의 알칼리 처리한 표면에, 상기 제조한 수용액을, 바 코터(부슈만(BUSCHMAN)사 제조, 상품명 「메이어 로트(mayer rot) HS1.5」)를 이용하여 도공하였다(습식 두께: 2.5㎛). 도공 후, 23℃의 항온실 내에서 도막 표면에 바람을 불어대면서 건조시켰다. 이와 같이 하여, 고분자 필름(기재)의 표면에, 복굴절성 필름 A를 제작하였다. 이 복굴절성 필름 A는, nx>nz>ny의 관계를 만족시키고 있었다.
실시예 1에 관한 복굴절성 필름 A의 특성을 표 1에 나타낸다.
Figure 112009045755481-pct00013
[실시예 2]
상기 합성예 2에서 합성한 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2,5-디술폰산과, 상기 합성예 3에서 합성한 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2-술폰산과의 고형분 질량 배합비가 65:35로 되도록, 상기 합성예 2 및 합성예 3에서 얻어진 수용액을 혼합하였다. 다음에, 이 혼합 수용액을 회전 증발기를 이용하여, 수용액 중의 퀴녹살린 유도체의 농도가 25질량％로 되도록 제조하였다. 제조 후의 수용액을 편광 현미경으로 관찰한 바, 23℃에서 네마틱 액정상을 나타내었다.
상기 제조한 수용액을, 실시예 1과 동일하게 하여 고분자 필름에 도공 건조함으로써, 고분자 필름(기재)의 표면에, 복굴절성 필름 B를 제작하였다. 이 복굴절성 필름 B는, nx>nz>ny의 관계를 만족시키고 있었다.
실시예 2에 관한 복굴절성 필름 B의 특성을 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
상기 합성예 2에서 합성한 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2,5-디술폰산과, 상기 합성예 3에서 합성한 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2-술폰산과의 고형분 질량 배합비가 50:50으로 되도록, 상기 합성예 2 및 합성예 3에서 얻어진 수용액을 혼합하였다. 다음에, 이 혼합 수용액을 회전 증발기를 이용하여, 수용액 중의 퀴녹살린 유도체의 농도가 22질량％로 되도록 제조하였다. 제조 후의 수용액을 편광 현미경으로 관찰한 바, 23℃에서 네마틱 액정상을 나타내었다.
상기 제조한 수용액을, 실시예 1과 동일하게 하여 고분자 필름에 도공 건조함으로써, 고분자 필름(기재)의 표면에, 복굴절성 필름 C를 제작하였다. 이 복굴절성 필름 C는, nx>nz>ny의 관계를 만족시키고 있었다.
실시예 3에 관한 복굴절성 필름 C의 특성을 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
상기 합성예 2에서 합성한 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2,5-디술폰산과, 상기 합성예 3에서 합성한 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2-술폰산과의 고형분 질량 배합비가 20:80으로 되도록, 상기 합성예 2 및 합성예 3에서 얻어진 수용액을 혼합하였다. 다음에, 이 혼합 수용액을 회전 증발기를 이용하여, 수용액 중의 퀴녹살린 유도체의 농도가 13질량％로 되도록 제조하였다. 제조 후의 수용액을 편광 현미경으로 관찰한 바, 23℃에서 네마틱 액정상을 나타내었다.
상기 제조한 수용액을, 실시예 1과 동일하게 하여 고분자 필름에 도공 건조함으로써, 고분자 필름(기재)의 표면에, 복굴절성 필름 D를 제작하였다. 이 복굴절성 필름 D는, nx>nz>ny의 관계를 만족시키고 있었다.
실시예 4에 관한 복굴절성 필름 D의 특성을 표 1에 나타낸다.
[참고예 1]
상기 합성예 2에서 얻어진 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2,5-디술폰산을 포함하는 수용액을 이용하였다. 이 수용액을 회전 증발기를 이용하여, 수용액 중의 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2,5-디술폰산의 농도가 25질량％로 되도록 제조하였다. 제조 후의 수용액을 편광 현미경으로 관찰한 바, 23℃에서 네마틱 액정상을 나타내었다.
상기 제조한 수용액을, 실시예 1과 동일하게 하여 고분자 필름에 도공 건조함으로써, 고분자 필름(기재)의 표면에, 복굴절성 필름 F를 제작하였다. 이 복굴절성 필름 F는, nx>nz>ny의 관계를 만족시키고 있었다.
참고예 1에 관한 복굴절성 필름 F의 특성을 표 1에 나타낸다.
[참고예 2]
상기 합성예 3에서 얻어진 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2-술폰산을 포함하는 수용액을 이용하였다. 이 수용액을 회전 증발기를 이용하여, 수용액 중의 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2-술폰산의 농도가 12질량％로 되도록 제조하였다. 제조 후의 수용액을 편광 현미경으로 관찰한 바, 23℃에서 네마틱 액정상을 나타내었다.
상기 제조한 수용액을, 실시예 1과 동일하게 하여 고분자 필름에 도공 건조하였다. 그러나, 건조시에 퀴녹살린 유도체가 결정화하여, 복굴절성 필름으로서 사용할 수 있는 것이 얻어지지 않았다.
[평가]
실시예 1 내지 4의 결과로부터, Nz 계수가 비교적 낮은 복굴절성 필름은, 제1 유도체(아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2,5-디술폰산)의 배합비를 높게 함으로써 얻을 수 있다. 한편, Nz 계수가 비교적 높은 복굴절성 필름은, 제2 유도체(아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2-술폰산)의 배합비를 높임으로써 얻을 수 있다. 이와 같이 복굴절성 필름의 Nz 계수는, 제1 및 제2 유도체의 배합비에 따라서 상대적으로 변화하는 것을 알 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 유도체의 배합비를 적절하게 설정함으로써, 원하는 Nz 계수를 갖는 복굴절성 필름을 얻을 수 있다. 또한, 참고예 2의 결과로부터, 제2 유도체(아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-2-술폰산)의 단독으로는, 복굴절성 필름을 제작할 수 없었다.

Claims (15)

  1. 리오트로픽 액정성을 나타내고 또한 하기 화학식 X1로 표시되는 제1 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체와, 리오트로픽 액정성을 나타내고 또한 하기 화학식 Y1로 표시되는 제2 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체를 함유하고, 굴절률 타원체가 nx>nz>ny의 관계를 만족시키고 있는, 복굴절성 필름.
    <화학식 X1>
    Figure 112011025649529-pct00014
    <화학식 Y1>
    Figure 112011025649529-pct00015
    단, 화학식 X1 및 화학식 Y1에 있어서, A는 각각 독립적으로 -COOM, -SO3M, -PO3M, -OM, -NH2 및 -CONH2로부터 선택되는 치환기(M은 반대 이온)를 나타내고, a는 그 치환수(1 내지 3의 정수)를 나타내고, B는 각각 독립적으로 할로겐 원자, -COOM, -SO3M, -PO3M, -OM, -NH2, -NO2, -CF3, -CN, -OCN, -SCN, -CONH2, -OCOCH3, -NHCOCH3, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 및 탄소수 1 내지 4의 알콕시기로부터 선택되는 치환기(M은 반대 이온)를 나타내고, b는 그 치환수(0 내지 4의 정수)를 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체가 하기 화학식 X2로 표시되는, 복굴절성 필름.
    <화학식 X2>
    Figure 112009045755481-pct00016
    단, 화학식 X2에 있어서, A, B 및 b는 화학식 X1과 동일하다.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체가 하기 화학식 X3으로 표시되는, 복굴절성 필름.
    <화학식 X3>
    Figure 112009045755481-pct00017
    단, 화학식 X3에 있어서, A 및 a는 화학식 X1과 동일하다.
  4. 제3항에 있어서, 상기 화학식 X3의 A가 -COOM 또는 -SO3M인, 복굴절성 필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체가 하기 화학식 Y2로 표시되는, 복굴절성 필름.
    <화학식 Y2>
    Figure 112009054782975-pct00018
    단, 화학식 Y2에 있어서, A, B 및 b는 화학식 Y1과 동일하다.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체가 하기 화학식 Y3으로 표시되는, 복굴절성 필름.
    <화학식 Y3>
    Figure 112009054782975-pct00019
    단, 화학식 Y3에 있어서, A 및 a는 화학식 Y1과 동일하다.
  7. 제6항에 있어서, 상기 화학식 Y3의 A가 -COOM 또는 -SO3M인, 복굴절성 필름.
  8. 제1항에 있어서, 전체 고형분 100질량부에 대하여, 상기 제1 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체가 1질량부 내지 99질량부 포함되고, 상기 제2 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체가 1질량부 내지 99질량부 포함되어 있는, 복굴절성 필름.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체와, 상기 제2 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체를 포함하는 용액을, 기재 상에 도공하고, 건조함으로써 얻어지는 복굴절성 필름.
  10. 제1항에 있어서, Nz 계수가 0 초과 0.5 이하인 복굴절성 필름(여기서, Nz 계수는 Rth[λ]/Re[λ]로부터 산출되는 값이며, Rth[λ]는 23℃에서 파장 λ(nm)에 있어서의 복굴절성 필름의 두께 방향의 위상차값을 의미하고, 복굴절성 필름의 두께를 d(nm)로 하였을 때, Rth[λ]=(nx-nz)×d이며, Re[λ]는 23℃에서 파장 λ(nm)에 있어서의 복굴절성 필름의 면내의 위상차값을 의미하고, 복굴절성 필름의 두께를 d(nm)로 하였을 때, Re[λ]=(nx-ny)×d이며, λ는 590(nm)임).
  11. 제1항에 있어서, 파장 590nm에서의 면내의 위상차값(Re[590])이 20nm 내지 1000nm인, 복굴절성 필름(여기서, 면내의 위상차값(Re[590])은 23℃에서 파장 590nm에 있어서의 복굴절성 필름의 면내의 위상차값을 의미하고, 복굴절성 필름의 두께를 d(nm)로 하였을 때, Re[590]=(nx-ny)×d임).
  12. 제1항에 있어서, 파장 590nm에서의 두께 방향의 위상차값(Rth[590])이 0nm 초과 1000nm 이하인, 복굴절성 필름(여기서, 두께 방향의 위상차값(Rth[590])은 23℃에서 파장 590nm에 있어서의 복굴절성 필름의 두께 방향의 위상차값을 의미하고, 복굴절성 필름의 두께를 d(nm)로 하였을 때, Rth[590]=(nx-nz)×d임).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 복굴절성 필름과, 다른 필름을 갖는 적층 필름.
  14. 제13항에 있어서, 상기 다른 필름이 편광자를 포함하는, 적층 필름.
  15. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 복굴절성 필름을 구비하는 화상 표시 장치.
KR1020097015758A 2007-03-30 2008-03-03 복굴절성 필름, 적층 필름, 및 화상 표시 장치 KR101115117B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007091241A JP4911710B2 (ja) 2007-03-30 2007-03-30 複屈折性フィルム、積層フィルム、及び画像表示装置
JPJP-P-2007-091241 2007-03-30
PCT/JP2008/053746 WO2008126503A1 (ja) 2007-03-30 2008-03-03 複屈折性フィルム、積層フィルム、及び画像表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090110842A KR20090110842A (ko) 2009-10-22
KR101115117B1 true KR101115117B1 (ko) 2012-03-13

Family

ID=39863661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097015758A KR101115117B1 (ko) 2007-03-30 2008-03-03 복굴절성 필름, 적층 필름, 및 화상 표시 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100128211A1 (ko)
JP (1) JP4911710B2 (ko)
KR (1) KR101115117B1 (ko)
CN (1) CN101627325B (ko)
TW (1) TWI468738B (ko)
WO (1) WO2008126503A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100112740A (ko) * 2009-04-10 2010-10-20 도레이첨단소재 주식회사 저반사 필름
WO2012011792A2 (ko) 2010-07-23 2012-01-26 (주)Lg화학 광학 필름
CN102617835A (zh) * 2012-04-13 2012-08-01 四川大学 聚苊并喹喔啉类共轭聚合物及制备方法和应用
JP2015138162A (ja) * 2014-01-23 2015-07-30 住友化学株式会社 光学異方性フィルム
US10067278B2 (en) * 2015-12-18 2018-09-04 3M Innovative Properties Company Birefringent polyester film with low haze having specified Tan Delta value
CN108700694B (zh) * 2016-02-22 2021-04-27 富士胶片株式会社 光学膜、光学膜的制造方法及显示装置
JP6712157B2 (ja) 2016-03-25 2020-06-17 日東電工株式会社 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
JP6712161B2 (ja) 2016-03-30 2020-06-17 日東電工株式会社 光学補償層付偏光板およびそれを用いた有機ｅｌパネル
JP2019028474A (ja) * 2018-10-02 2019-02-21 住友化学株式会社 光学異方性フィルム
JP7389656B2 (ja) 2019-02-08 2023-11-30 日東電工株式会社 画像表示装置およびその製造方法
WO2020162298A1 (ja) * 2019-02-08 2020-08-13 日東電工株式会社 画像表示装置およびその製造方法
US20210263205A1 (en) * 2020-02-26 2021-08-26 Facebook Technologies, Llc Polymer thin films having high optical anisotropy

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005051926A1 (en) 2003-11-21 2005-06-09 Nitto Denko Corporation Sulfoderivatives of acenaphtho[1,2-b]quinoxaline, lyotropic liquid crystal and anisotropic film on their base

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2047643C1 (ru) * 1993-05-21 1995-11-10 Хан Ир Гвон Материал для поляризующих покрытий
EP1158321B1 (en) * 1994-11-18 2012-05-30 Nitto Denko Corporation Dichroic light polarizers with non-periodic arrangement of different polarizing elements
US6665033B2 (en) * 2000-11-30 2003-12-16 International Business Machines Corporation Method for forming alignment layer by ion beam surface modification
JP3841306B2 (ja) * 2004-08-05 2006-11-01 日東電工株式会社 位相差フィルムの製造方法
JP3851919B2 (ja) * 2004-12-20 2006-11-29 日東電工株式会社 液晶パネルおよび液晶表示装置
GB0520489D0 (en) * 2005-10-07 2005-11-16 Kontrakt Technology Ltd Organic compound, optical crystal film and method of producing thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005051926A1 (en) 2003-11-21 2005-06-09 Nitto Denko Corporation Sulfoderivatives of acenaphtho[1,2-b]quinoxaline, lyotropic liquid crystal and anisotropic film on their base

Also Published As

Publication number Publication date
TWI468738B (zh) 2015-01-11
JP4911710B2 (ja) 2012-04-04
US20100128211A1 (en) 2010-05-27
CN101627325B (zh) 2011-12-07
JP2008249996A (ja) 2008-10-16
TW200846710A (en) 2008-12-01
WO2008126503A1 (ja) 2008-10-23
KR20090110842A (ko) 2009-10-22
CN101627325A (zh) 2010-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101115117B1 (ko) 복굴절성 필름, 적층 필름, 및 화상 표시 장치
KR100840049B1 (ko) 편광막의 제조 방법 및 액정 표시 장치
JP4806388B2 (ja) 複屈折性フィルム、コーティング液、及び画像表示装置
JP4017656B1 (ja) 偏光膜の製造方法、及び液晶表示装置
US8021572B2 (en) Optical laminate, polarizing plate, image display, and process for producing an optical laminate
US7911569B2 (en) Method of producing optical laminate and image displaying apparatus
US20090059370A1 (en) Birefringent film and method of producing the same
US8009267B2 (en) Method of producing optical laminate and image displaying apparatus
KR20090094469A (ko) 복굴절성 필름, 적층 필름, 및 화상 표시 장치
JP5060853B2 (ja) 多環式化合物の精製方法、多環式化合物の製造方法、及び多環式化合物の用途
JP5013955B2 (ja) 複屈折フィルム及びその製造方法
US8023098B2 (en) Production method for birefringent film, birefringent film, and laminate
US8253899B2 (en) Birefringent film
WO2008059702A1 (fr) Procédé de purification de composés polycycliques, procédé de fabrication de composés polycycliques et utilisation de composés polycycliques
CN101432644A (zh) 双折射膜及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee