KR101264447B1 - 고분자 필름, 광학 보상 필름, 이들의 제조 공정, 편광판, 및 액정 표시 장치 - Google Patents

고분자 필름, 광학 보상 필름, 이들의 제조 공정, 편광판, 및 액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101264447B1
KR101264447B1 KR1020077016594A KR20077016594A KR101264447B1 KR 101264447 B1 KR101264447 B1 KR 101264447B1 KR 1020077016594 A KR1020077016594 A KR 1020077016594A KR 20077016594 A KR20077016594 A KR 20077016594A KR 101264447 B1 KR101264447 B1 KR 101264447B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
carbon atoms
group
rth
polymer
Prior art date
Application number
KR1020077016594A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070094795A (ko
Inventor
다다시 오마츠
Original Assignee
후지필름 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 후지필름 가부시키가이샤 filed Critical 후지필름 가부시키가이샤
Publication of KR20070094795A publication Critical patent/KR20070094795A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101264447B1 publication Critical patent/KR101264447B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/04—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique
    • B29C55/06—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique parallel with the direction of feed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/04—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique
    • B29C55/08—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique transverse to the direction of feed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01—Films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/044—Forming conductive coatings; Forming coatings having anti-static properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/046—Forming abrasion-resistant coatings; Forming surface-hardening coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/08—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of polarising materials
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2001/00—Use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives, e.g. viscose, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2001/00—Use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives, e.g. viscose, as moulding material
    • B29K2001/08—Cellulose derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2001/00—Use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives, e.g. viscose, as moulding material
    • B29K2001/08—Cellulose derivatives
    • B29K2001/12—Cellulose acetate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0018—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
    • B29K2995/0034—Polarising
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/20—Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/20—Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
    • B32B2457/202—LCD, i.e. liquid crystal displays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08J2301/08—Cellulose derivatives
    • C08J2301/10—Esters of organic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08J2301/08—Cellulose derivatives
    • C08J2301/10—Esters of organic acids
    • C08J2301/12—Cellulose acetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2401/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • 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
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • 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
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/035—Ester polymer, e.g. polycarbonate, polyacrylate or polyester
    • 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
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • 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
    • G02F1/137—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Abstract

폭 방향의 음속 (VT) 대 길이 방향의 음속 (VM) 의 비 R (VT/VM) 는 1.05 내지 1.50이며; 정면 리타데이션 Re(λ) 및 두께 방향 리타데이션 Rth(λ) 는 식 (I): 0≤Re(630)≤10, 및 ｜Rth(630)｜≤25 를 만족하는 고분자 필름으로서, Re(λ) 는 파장 λ(nm) 에서의 정면 리타데이션을 나타내고; Rth(λ) 는 파장 λ(nm) 에서의 두께 방향 리타데이션을 나타낸다.
고분자 필름, 광학 보상 필름, 액정 표시 장치, 리타데이션

Description

고분자 필름, 광학 보상 필름, 이들의 제조 공정, 편광판, 및 액정 표시 장치{POLYMER FILM, OPTICALLY-COMPENSATORY FILM, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, POLARIZING PLATE AND LIQUID-CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
기술분야
본 발명은 액정 표시 장치에 유용한 고분자 필름, 고분자 필름을 이용한 광학 보상 필름, 이들의 제조 공정, 편광판과 같은 광학 재료, 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
배경기술
우수한 강인성과 난연성 때문에, 셀룰로오스 아실레이트 필름은 사진용 지지체와 각종 광학 재료에 이용되어 왔다. 최근에는, 특히 셀룰로오스 아실레이트 필름은 액정 표시 장치용의 광학 투명 필름으로서 자주 이용되고 있다. 높은 광학적 투명성과 높은 광학적 등방성으로 인해, 셀룰로오스 아실레이트 필름은 액정 표시 장치와 같이 편광을 사용하는 장치를 위한 광학 재료로서 알맞다. 따라서, 셀룰로오스 아실레이트 필름은 경사 방향으로부터 보이는 표시를 보상 (시야각 보상) 되게 할 수 있는 광학 보상 필름 지지체로서 이용되어 왔다.
액정 표시 장치를 구성하는 구성 부재들 중 하나인 편광판은 편광 필름의 적어도 일 측에 편광 필름-보호 필름을 본딩시킴으로써 구성된다. 일반적으로, 편광 필름은 연신된 폴리 비닐 알콜 (PVA)-계 필름을 요오드 또는 이색성 색소로 염색함으로써 얻어진다. 이러한 편광 필름-보호 필름은 광학적 등방성이 우수해야 하고, 편광 필름-보호 필름의 광학 특성이 편광판의 특성을 크게 좌우한다. 따라서, 편광 필름-보호 필름으로서, PVA에 대해서 직접 본딩될 수 있는 셀룰로오스 아실레이트 필름, 특히 트리아세틸 셀룰로오스 필름이 많은 경우에 이용된다.
편광 필름에 보호 필름을 본딩시키기 전에, 경우에 따라서 보호 필름의 본딩면에 친수화 처리와 같은 표면 처리를 실시하여 편광 필름과의 접착성을 강화시킨다. 친수화 처리로서, 알칼리 비누화 처리가 자주 사용되고, 플라즈마 처리, 코로나 처리 등을 이용하는 것도 제안되어 왔다 (예를 들어, 일본특허 공개 공보 제 2002-328224 호, 일본특허 공개공보 제 2000-356714 호 참조).
최근의 액정 표시 장치에서, 시야각 특성의 개선이 보다 강하게 요구된다. 따라서, 편광 필름-보호 필름, 광학 보상 필름 지지체 등으로 사용된 광학 투명 필름은 개선된 광학적 등방성을 가져야 한다. 광학적 등방성이 되기 위해서는, 광학 필름의 복굴절율과 두께의 곱으로 표시되는 작은 리타데이션 값을 갖는 것이 중요하다. 특히, 경사 방향으로부터 보이는 표시를 개선하기 위해, 정면 리타데이션 값 (Re) 뿐만 아니라, 두께 방향의 리타데이션 값 (Rth) 을 작게 할 필요가 있다. 보다 구체적으로, 광학 투명 필름의 광학 특성을 평가할 경우, 측정 각도를 바꾸는 경우에도, 정면에서 측정한 Re가 작은 값이고, Re가 변화하지 않을 것이 요구된다.
작은 정면 리타데이션 (Re) 을 갖는 셀룰로오스 아실레이트 필름이 사용되어 왔지만, 각도에 따른 Re 변화가 작은, 즉, 작은 Rth를 갖는 셀룰로오스 아실레이트 필름은 거의 제작할 수 없다. 따라서, 셀룰로오스 아실레이트 필름 대신에 폴리카보네이트계 필름이나 열가소성 시클로올레핀 필름을 이용한 리타데이션의 각도-의존성 변화가 거의 없는 광학 투명 필름이 제안되어 왔다 (예를 들어, 일본공개 특허공보 제 2001-318233 호, 일본공개 특허공보 제 2002-328233 호 참조; 예를 들어, 시판되는 제품으로 ZEONOR (ZEON CORPORATION 제조), ARTON (JSR 제조)). 그러나, 편광 필름-보호 필름으로 사용하는 경우, 이들 광학 투명 필름은 PVA에 대한 본딩 특성에 문제가 있다. 더욱이, 전체 필름 면의 광학 특성이 불균일하다는 다른 문제도 여전히 남아 있다. 이 문제점들을 극복하기 위해, 광학적 이방성을 더욱 저하시키는 것이 효과적이다.
셀룰로오스 아실레이트 필름의 제조에 있어서, 제막 성능을 강화시키기 위해 가소제로 불리는 화합물을 첨가하는 것이 일반적이다. 가소제의 예는 인산 트리페닐, 인산 비페닐디페닐과 같은 인산 트리에스테르류, 프탈산 에스테르류 등을 포함한다 (예를 들어, Purasuchikku Zairyo Koza, vol.17, Nikkan Kogyo Shinbun, Ltd., Senisokei Jushi, p.121 (1970) 참조). 이들 가소제들 중 일부는 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학적 이방성을 저하시키는 효과를 갖는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 특정 지방산 에스테르류가 개시되어 있다 (예를 들어, 일본특허 공개공보 제 2001-247717 호 참조). 그러나, 공지된 이 화합물들은 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학적 이방성을 저하시키는 효과가 충분하지 않을 수 있다.
최근 액정 표시 장치에 사용되는 이축성 광학 보상 필름을 제조하는 방법으로, 제안된 방법은 고분자량 폴리머를 주성분으로 하는 박층을 지지 재료 위에 제공하는 단계, 연신 처리, 수축 처리, 또는 양 처리에 의해 고분자량 폴리머를 배향하는 단계를 포함하여 원하는 리타데이션을 갖는 광학 필름을 제공한다 (일본특허 공개공보 제 2003-315541 호, 일본특허 공개공보 제 2001-344856 호, 일본특허 공개공보 제 2004-46097 호, 및 일본특허 공개공보 제 2004-78203 호 참조). 이 방법에서, 지지 재료는 연신 또는 수축 처리 후에도 Re, Rth가 작아야 한다. 그러나, 여기에 제안된 지지 재료는 연신 또는 수축 처리 후에 리타데이션이 크고, 또는 이와 같이 얻어진 광학 보상 필름을 보호 필름으로 이용함으로써 구성된 편광판은 본딩 특성이나 내구성에 일부 문제가 있다.
본 발명의 개시
삭제
상기 문제를 해결하기 위해, 연신 또는 수축 처리 후 낮은 광학적 이방성을 갖는 필름이 요구된다. 보다 구체적으로, 정면 리타데이션 (Re) 이 거의 제로이고, 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 의 각도에 따른 변화가 거의 없고 (즉, Rth 역시 거의 제로임), 더욱이 PVA에 적절히 본딩될 수 있는 광학적 투명성 및 광학적 등방성을 갖는 필름을 개발할 것이 강하게 요구된다.
최근 액정 표시 장치에서, 표시 컬러의 개선도 또한 요구된다. 이를 위해, 편광 필름-보호 필름 또는 광학 보상 필름의 지지체로 사용된 광학-투명 필름에서, 파장 400nm 내지 800 nm의 가시 영역에서 Re와 Rth를 작게 할 뿐만 아니라, 파장에 의한 Re와 Rth의 변화, 즉 파장 분산도 작게 할 필요가 있다.
이외의 문제로서, 개선된 시야각 특성과 시인성을 갖는 고기능의 고분자 필름을 이용한 광학 보상 필름 또는 편광판을 높은 생산성과 저비용으로 제공하는 것이 더 요구된다. 보다 구체적으로, 상기 일본특허 공개공보 제 2003-315541 호, 일본특허 공개공보 제 2001-344856 호, 일본특허 공개 공보 제 2004-46097 호, 및 일본특허 공개공보 제 2004-78203 호에 기재되어 있는 바와 같이, 예를 들어, 배치식 (batch type) 방법 또는 롤 (롤 투 롤) 방법에 의한 연신 처리 또는 수축 처리를 실시함으로써 광학 보상 필름을 제조하는 공정이 제안된다. 생산성 관점에서, 롤 방법에 의해 편광판을 얻는 연속식 제조가 바람직하다.
본 발명의 목적은, 낮은 광학적 이방성 (즉, 실질적으로 광학적 등방성), 불규칙성이 없는 균일한 광학 특성 (바람직하게는, 광학적 이방성의 작은 파장 분산), 및 조절된 본딩 특성을 갖는 고분자 필름을 제공하여, 액정 표시 장치들과 같은 화상 표시 장치들에 적절하게 사용하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 고분자 필름을 이용한 광학 보상 필름, 우수한 시야각 특성을 갖는 편광판, 및 상기 편광판을 이용한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 설명된 고분자 필름 및 광학 보상 필름의 제조 공정을 제공하는 것이다.
집중적인 연구 결과, 발명자들은, 폭 방향의 음속 (VT) 대 길이 방향의 음속 (VM) 의 비 R (VT/VM) 와, 정면 리타데이션 Re(λ) 및 두께 방향 리타데이션 Rth(λ) 각각을 최대한 저하시킨 폴리머 고분자 필름을 제공함으로써 상기 문제점들이 해결될 수 있는 것을 알아냈다. 또, 폭 방향의 인장 탄성률 대 길이 방향의 인장 탄성률의 비가 특정되고, 정면 리타데이션 Re(λ) 및 두께 방향 리타데이션 Rth(λ) 을 최대한 저하시킨 고분자 필름을 제공함으로써 상기 문제점들이 해결될 수 있는 것을 더 알아냈다.
본 발명의 고분자 필름에서, 폭 방향의 음속 (VT) 대 길이 방향의 음속 (VM) 의 비 R (VT/VM) 가 1.05 내지 1.50이며, 바람직하게는 1.06 내지 1.45이며, 더욱 바람직하게는 1.07 내지 1.40이다.
또 본 발명의 고분자 필름은 폭 방향의 인장 탄성률이 240 내지 600 kgf/mm2 (2.35 GPa 내지 5.88 GPa), 바람직하게는 250 내지 580 kgf/mm2 (2.45 GPa 내지 5.68 GPa) 이고, 길이 방향의 인장 탄성률이 230 내지 480 kgf/mm2 (2.25 GPa 내지 4.70 GPa) 이고, 바람직하게는 240 내지 470 kgf/mm2 (2.35 GPa 내지 4.61 GPa) 이고, 폭 방향의 인장 탄성률 대 길이 방향의 인장 탄성률의 비 (폭 방향의 인장 탄성률/길이 방향의 인장 탄성률) 가 1.15 내지 1.80이며, 바람직하게는 1.16 내지 1.60인 것이 바람직하다.
본 발명에서, 낮은 광학적 이방성 (Re, Rth) 을 갖는 고분자 필름은 파장 630 nm에서 정면 리타데이션 Re(630) 이 10 nm 이하 (0≤Re(630)≤10) 이고, 파장 630 nm에서 두께 방향 리타데이션 Rth(630) 의 절대값이 25 nm이하 (｜Rth(630)｜≤25 nm) 이고, 0≤Re(630)≤5 및 ｜Rth(630)｜≤20 nm이 보다 바람직하고, 0≤Re(630)≤2 및 ｜Rth(630)｜≤15 nm인 것이 특히 바람직하다.
음속, 인장 탄성률, 및 광학적 이방성이 상기 특정된 범위 내에 있지 않은 고분자 필름을 예를 들어, 편광판용 보호 필름으로서 사용한 경우, 크로스 니콜 편광판에 의한 차광시 수직 또는 경사 방향으로 광 누설이 발생하는데, 액정 패널에 사용될 편광판-보호 필름으로서 이것을 사용할 경우 광 누설이 야기된다.
또한, 고분자 필름의 표면 에너지를 제어함으로써, 다른 구성 부재 (예를 들어, 편광 필름) 와의 본딩 특성 (첩부 특성; pasting properties) 을 개선할 수 있다는 것을 알아냈다.
집중적인 연구 결과, 본 발명자들은, 200 내지 400 nm의 자외 영역에 흡수를 갖는 화합물을 사용함으로써 고분자 필름의 시간 경과에 따른 착색을 방지할 수 있고, 더욱이 고분자 필름의 파장 분산을 조절할 수 있고, 파장 400 nm와 700 nm에서의 Re와 Rth 사이의 차의 절대값, 즉 ｜Re(400)-Re(700)｜ 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜를 작게 할 수 있음을 더 알아냈다.
본 발명에 있어서, 상기된 절대값 Re와 Rth의 차는, ｜Re(400)-Re(700)｜≤10 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜≤35인 것이 바람직하고, ｜Re(400)-Re(700)｜≤5 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜≤25이 보다 바람직하며, ｜Re(400)-Re(700)｜≤3 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜≤15이 특히 바람직하다.
또한, 고분자 필름으로서 셀룰로오스 아실레이트 필름을 사용하는 경우, 셀룰로오스 아실레이트 필름을 제조하는 과정에서 이러한 화합물은 셀룰로오스 아실레이트와 매우 잘 융화되므로, 클라우딩이 발생하지 않고 충분한 물리적 강도를 갖는 필름을 얻을 수 있음이 확인되었다.
집중적인 연구 결과, 본 발명자들은, 고분자 필름으로서 아실 치환도가 높은 셀룰로오스 아실레이트 필름을 사용할 때조차도 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 더 알아냈다.
본 발명자들은, 본 발명의 고분자 필름 위에 광학 이방성층을 형성함으로써 시야각 특성이 우수한 광학 보상 필름을 제공할 수 있다는 것을 더 알아냈다. 또, 본 발명의 고분자 필름 및 광학 보상 필름은 편광판, 액정 표시 장치에 유용하다는 것을 더 알아냈다.
따라서, 본 발명은 다음과 같다.
삭제
(1) 폭 방향의 음속 (VT) 대 길이 방향의 음속 (VM) 의 비 R (VT/VM) 가 1.05 내지 1.50이고; 정면 리타데이션 Re(λ) 과 두께 방향 리타데이션 Rth(λ) 는 식 (Ⅰ) 을 만족하는, 고분자 필름.
(Ⅰ) 0≤Re(630)≤10, 및 ｜Rth(630)｜≤25;
여기서, Re(λ) 는 파장 λ(nm) 에서의 정면 리타데이션을 나타내고;
Rth(λ) 는 파장 λ(nm) 에서의 두께 방향 리타데이션을 나타낸다.
(2) 폭 방향의 인장 탄성률이 240 내지 600 kgf/mm2 (2.35 GPa 내지 5.88 GPa) 이고; 길이 방향의 인장 탄성률이 230 내지 480 kgf/mm2 (2.25 GPa 내지 4.70 GPa) 이고; 폭 방향의 인장 탄성률 대 길이 방향의 인장 탄성률의 비가 1.15 내지 1.80이고; 정면 리타데이션 Re(λ) 및 두께 방향 리타데이션 Rth(λ) 가 식 (I) 을 만족하는, 고분자 필름.
(I) 0≤Re(630)≤10, 및｜Rth(630)｜≤25;
여기서, Re(λ)는 파장 λ(nm) 에서의 정면 리타데이션을 나타내고;
Rth(λ) 는 파장 λ(nm) 에서의 두께 방향 리타데이션을 나타낸다.
(3) 적어도 일 표면의 표면 에너지가 50 mN/m 이상 80 mN/m 이하인, 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 고분자 필름.
(4) 적어도 한 면은 표면 처리된 면인, 상기 (3) 에 기재된 고분자 필름으로서,
여기서, 적어도 하나의 표면 처리된 면은, 표면 처리 전의 표면 에너지가 30 mN/m 이상 50 mN/m 이하이고, 표면 처리 후의 표면 에너지가 50 mN/m 이상 80 mN/m 이하인 고분자 필름.
(5) 정면 리타데이션 Re(λ) 및 두께 방향의 리타데이션 Rth(λ) 가 식 (II)를 만족하는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 고분자 필름.
(II) ｜Re(400)-Re(700)｜≤10, 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜≤35;
여기서, Re(λ) 는 파장 λ(nm) 에서의 정면 리타데이션이고;
Rth(λ) 는 파장 λ(nm) 에서의 두께 방향 리타데이션을 나타낸다.
(6) 고분자 필름이 적어도 셀룰로오스 아실레이트와 분자량 3000 이하의 화합물을 포함하는, 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 고분자 필름.
(7) 셀룰로오스 아실레이트의 아실 치환기가 실질적으로 아세틸기 뿐이고, 그 총 치환도가 2.80 내지 2.99이며, 그리고 셀룰로오스 아실레이트의 평균 중합도가 180 내지 550인, 상기 (6) 에 기재된 고분자 필름.
(8) 셀룰로오스 아실레이트의 아실레이트기가 아세테이트, 프로피오네이트, 및 부틸레이트 중 적어도 하나를 포함하고, 그 총 치환도가 2.50 내지 3.00인, 상기 (6) 에 기재된 고분자 필름.
(9) 광탄성 계수가 25×10-13 cm2/dyne (2.5×10-13 N/m2) 이하인, 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 고분자 필름.
(10) 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 고분자 필름; 및
고분자 필름 상에 형성된 광학 이방성층을 포함하는 광학 보상 필름으로서,
여기서, 광학 이방성층은 Re(630)= 0 내지 200 (nm), ｜Rth(630)｜= 0 내지 400 (nm) 을 만족하는 광학 보상 필름.
(11) 광학 이방성층은 폴리머 필름을 포함하는, 상기 (10) 에 기재된 광학 보상 필름.
(12) 적층체를 얻기 위해, 용매에 용해시키고, 이와 같이 액상화한 폴리머를 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 고분자 필름 상에 전개 (spreading) 하는 단계; 및
이와 같이 얻어진 적층체를 연신 처리, 수축 처리, 또는 이들 양 처리를 하여 면내에서 폴리머 분자를 배향시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어지는, 상기 (11) 에 기재된 광학 보상 필름.
(13) 폴리머 필름은, 폴리 아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르케톤, 폴리아릴-에테르 케톤, 폴리아미드이미드, 및 폴리에스테르이미드로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상의 폴리머를 포함하는, 상기 (11) 또는 (12) 에 기재된 광학 보상 필름.
(14) 필름을 폭 방향으로 연신하는 단계를 포함하는, 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 고분자 필름을 제조하는 방법.
(15) 필름을 길이 방향으로 연신하는 단계를 포함하는, 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 고분자 필름을 제조하는 방법.
(16) 적층체를 얻기 위해, 폴리머를 용매에 용해시키고, 이와 같이 액상화한 폴리머를 고분자 필름 상에 전개하는 단계; 및
이와 같이 얻어진 적층체를 폭 방향으로 연신하는 단계를 포함하는, 상기 (10) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재된 광학 보상 필름을 제조하는 방법.
(17) 적층체를 얻기 위해, 폴리머를 용매에 용해시키고, 이와 같이 액상화한 폴리머를 고분자 필름 상에 전개하는 단계; 및
이와 같이 얻어진 적층체를 길이 방향으로 수축하는 단계를 포함하는, 상기 (10) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재된 광학 보상 필름을 제조하는 방법.
(18) 적층체를 얻기 위해, 폴리머를 용매에 용해시키고, 이와 같이 액상화한 폴리머를, 코-캐스팅법에 의해 적층하는 단계; 및
이와 같이 얻어진 적층체를 폭 방향으로 연신하는 단계를 포함하는, 상기 (10) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재된 광학 보상 필름을 제조하는 방법.
(19) 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 고분자 필름, 상기 (10) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재된 광학 보상 필름을 중 하나 이상을 편광 필름의 보호 필름으로서 포함하는 편광판.
(20) 하드 코트층, 방현층, 및 반사 방지층으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상의 층이 편광판의 표면 상에 제공되는, 상기 (19) 에 기재된 편광판.
(21) 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 고분자 필름, 상기 (10) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재된 광학 보상 필름, 및 상기 (19) 또는 (20) 에 기재된 편광판을 포함하는, 액정 표시 장치.
(22) VA 또는 IPS 액정 표시 장치인, 상기 (21) 에 기재된 액정 표시 장치.
본 발명을 실시하기 위한 최선의 모드
삭제
이하, 본 발명의 고분자 필름을 보다 상세하게 설명한다.
[고분자 필름의 재료］
본 발명의 고분자 필름은 광학 성능, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐 특성, 등방성 등에 뛰어난 폴리머 재료로 제작하는 것이 바람직하다. 상기된 Re 및 Rth가 상기 식 (I) 을 만족하는 임의의 재료가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 폴리카보네이트계 폴리머, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 나프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 폴리머, 폴리메틸 메타크릴레이트와 같은 아크릴 폴리머, 폴리스티렌 및 아크릴로니트릴-스티렌 코폴리머 (AS 수지) 와 같은 스티렌계 폴리머 등을 사용할 수 있다. 부가적인 예는, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 코폴리머와 같은 올레핀계 폴리머, 염화 비닐계 폴리머, 나일론 및 방향족 폴리아미드와 같은 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르 술폰계 폴리머, 폴리에테르 에테르 케톤계 폴리머, 폴리페닐렌 설파이드계 폴리머, 염화 비닐리덴계 폴리머, 비닐알콜계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머, 및 상기 폴리머를 혼합하여 조제된 폴리머를 포함한다. 본 발명의 폴리머는 자외선 경화형 수지 또는 열 경화형 수지로 만들어진 경화층으로서 형성될 수도 있다.
본 발명의 고분자 필름을 형성하는 재료로서, 열가소성 노르보르넨계 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 열가소성 노르보르넨계 수지의 예는 ZEONOR (ZEON CORPORATION 제조) 및 ARTON (JSR 제조) 을 들 수 있다.
본 발명의 고분자 필름을 형성하는 재료로서, 편광판의 투명 보호 필름으로서 이용되어 온 트리아세틸 셀룰로오스로 대표되는 셀룰로오스계 폴리머 (이하, 셀룰로오스 아실레이트라 칭함) 를 이용하는 것도 바람직하다. 다음으로, 본 발명의 고분자 필름의 예로서 주로 셀룰로오스 아실레이트 필름이 설명된다. 그러나, 그 기술적 사항은 다른 고분자 필름에 대해도 적용할 수 있는 것은 분명하다.
[셀룰로오스 아실레이트 합성용 원료 면 재료]
본 발명에서 셀룰로오스 아실레이트를 합성용으로 이용된 원료 셀룰로오스의 예는 면 린터 및 목재 펄프 (활엽수 펄프 및 침엽수 펄프) 를 포함한다. 임의의 셀룰로오스 재료로부터 얻어진 셀룰로오스 아실레이트를 사용할 수 있고, 경우에 따라 혼합물도 사용할 수 있다. 이들 원료 면 재료는, 예를 들어 Purasuchikku Zairyo Koza (17), Senisokei Jushi (Marusawa and Uda, The Nikkan Kogyo Shinbun, Ltd., 1970) 및 Japan Institute of Invention and Innovation Journal of Technical Disclosure No.2001-1745, p.7 내지 p.8에 상세하게 기재되어 있지만, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 재료는 그 기재에 제한되는 것은 아니다.
[셀룰로오스 아실레이트 치환도]
이제, 상기 기재된 셀룰로오스 재료를 원료로 하여 제조되는 셀룰로오스 아실레이트를 설명한다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트에서, 셀룰로오스의 수산기가 아실화된 것이다. 치환기로서, 탄소 원자수가 2 내지 22인 아세틸기를 이용할 수도 있다. 본 발명에 사용된 셀룰로오스 아실레이트에서, 셀룰로오스의 수산기의 치환도는 특별히 한정되지 않는다. 셀룰로오스의 수산기를 치환하는 아세트산 및/또는 탄소 원자수가 3 내지 22인 지방산의 결합도를 측정하고, 계산함으로써 치환도를 결정할 수 있다. 측정 방법은 ASTM D-817-91에 따라 실시할 수 있다.
상기 기재한 바와 같이, 셀룰로오스의 수산기의 치환도는 본 발명에 이용된 셀룰로오스 아실레이트로 특별히 한정되지 않는다. 아실기에 의한 수산기의 치환도는 바람직하게는, 2.50 내지 3.00이고, 보다 바람직하게는, 2.75 내지 3.00이고, 가장 바람직하게는 2.85 내지 3.00이다.
셀룰로오스의 수산기를 치환하는 아세트산 및/또는 탄소 원자수 3 내지 22인 지방산 중에서, 탄소 원자수 2 내지 22를 갖는 아실기는 지방족기 또는 방향족기일 수도 있고 이에 한정되지 않는다. 단일기 또는 2 개 이상의 기들의 혼합물이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 각각 선택적으로 부가적인 치환기들을 갖는 셀룰로오스의 알킬카르보닐 에스테르, 알케닐카르보닐 에스테르, 방향족 카르보닐 에스테르, 및 방향족 알킬카르보닐 에스테르가 사용될 수도 있다. 바람직한 아실기의 예는, 아세틸, 프로피오닐, 부타노일, 헵타노일, 헥사노일, 옥타노일, 데카노일, 도데카노일, 트리데카노일, 테트라데카노일, 헥사데카노일, 옥타데카노일, iso-부타노일, t-부타노일, 시클로헥산카르보닐, 올레일, 벤조일, 나프틸카르보닐, 및 신나모일기를 포함한다. 이들 중에서, 아세틸, 프로피오닐, 부타노일, 도데카노일, 옥타데카노일, t-부타노일, 올레일, 벤조일, 나프틸카르보닐, 신나모일기가 바람직하고, 아세틸, 프로피오닐, 및 부타노일기가 보다 바람직하다.
집중적인 연구 결과, 본 발명자는, 셀룰로오스 아실레이트의 수산기를 치환하는 아실기가 실질적으로 아세틸, 프로피오닐, 및 부타노일기 중 적어도 2 개를 포함하고, 그 치환도가 2.50 내지 3.00인 경우, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학적 이방성이 저하될 수 있는 것을 알아냈다. 아실 치환도는, 2.60 내지 3.00이 바람직하고, 2.65 내지 3.00이 보다 바람직하다. 셀룰로오스의 수산기를 치환하는 아실기가 실질적으로 아세틸기 만으로 이루어지는 경우, 필름의 광학적 이방성이 저하될 수 있다. 첨가제와의 융화성 및 사용된 유기 용제에서의 용해성의 관점에서, 치환도는 2.80 내지 2.99가 바람직하고, 2.85 내지 2.95가 보다 바람직하다.
[셀룰로오스 아실레이트의 중합도]
본 발명에서 사용된 셀룰로오스 아실레이트의 중합도 (점도 평균 중합도로 표현됨) 는 180 내지 700이 바람직하다. 셀룰로오스 아세테이트에서, 중합도는 180 내지 550이 바람직하고, 180 내지 400이 보다 바람직하고, 180 내지 350이 특히 바람직하다. 중합도가 너무 높은 경우, 셀룰로오스 아실레이트의 도프 용액이 높은 점도를 갖게 되므로, 캐스팅에 의한 필름 제작이 곤란할 수도 있다. 평균 중합도는 우다 (Uda) 등에 의해 보고된 제한 점도 방법 (Kazuo Uda & Hideo Saito, SEN-I GAKKAISHI, Vol.18, No.1, p.105 내지 p.120, 1962) 에 의해 측정될 수 있다. 이 방법은 일본공개 특허공보 평 9-95538 호에 보다 상세하게 기재되어 있다.
본 발명에서 사용된 셀룰로오스 아실레이트의 분자량 분포는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 평가되는 것이 바람직하다. 다분산 지수 (Mw/Mn; Mw: 질량 평균 분자량, Mn: 수 평균 분자량) 가 보다 작고, 분자량 분포가 보다 좁은 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, Mw/Mn은 1.0 내지 3.0인 것이 바람직하고, 1.0 내지 2.0이 보다 바람직하고, 1.0 내지 1.6이 가장 바람직하다.
저분자량 성분이 제거될 때, 평균 분자량 (중합도) 이 많아지지만, 점도는 통상의 셀룰로오스 아실레이트보다 낮아지므로 유용해진다. 적은 저분자량 성분을 함유하는 셀룰로오스 아실레이트는 종래 방법으로 합성된 셀룰로오스 아실레이트로부터 저분자량 성분을 제거함으로써 얻을 수 있다. 저분자량 성분은 적절한 유기 용매로 셀룰로오스 아실레이트를 세척함으로써 제거될 수 있다. 적은 저분자량 성분을 함유하는 셀룰로오스 아실레이트를 제조하는 경우, 황산 촉매량을 셀룰로오스 아실레이트 100 질량부에 대해서 0.5 내지 25 질량부로 조절하는 것이 바람직하다. (본 명세서에서, 질량부 및 질량%는 중량부 및 중량%와 각각 동일하다.) 황산 촉매의 양을 상기 범위로 조절함으로써, 분자량 분포 관점에서 바람직한 (즉, 균일한 분자량 분포를 갖는) 셀룰로오스 아실레이트를 합성할 수 있다. 본 발명에 따른 셀룰로오스 아실레이트의 제조시, 바람직하게는 2 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 1 질량% 이하, 특히 바람직하게는 0.7 질량% 이하인 함수율 (water content ratio) 을 갖는 셀룰로오스 아실레이트가 사용된다. 일반적으로, 셀룰로오스 아실레이트는 물을 함유하고, 2.5 내지 5 질량%의 함수율이 알려져 있다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트의 함수율을 조정하기 위해서는, 셀룰로오스 아실레이트를 건조시킬 것이 요구된다. 건조 방법은, 원하는 함수율이 성립될 수 있는 한 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서 이용 가능한 셀룰로오스 아실레이트를 얻기 위해, Japan Institute of Invention and Innovation Journal of Technical Disclosure No.2001-1745 (2001.03.15, Japan Institute of Invention and Innovation), p.7 내지 p.12에 상세하게 기재된 합성 방법을 이용할 수 있다.
본 발명에 사용되는 셀룰로오스 아실레이트로서, 셀룰로오스 아실레이트가 치환기, 치환도, 중합도, 분자량 분포 등 상기된 요건들을 만족하는 한, 단일 셀룰로오스 아실레이트 또는 2 이상의 셀룰로오스 아실레이트의 혼합물을 이용할 수 있다.
[셀룰로오스 아실레이트에 대한 첨가제]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트에는, 여러 가지의 첨가제 (예를 들어, 광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물 (광학적 이방성 저하제라고도 칭함), 파장 분산 조정제, 미립자, 가소제, 자외선 차단제, 열화 방지제, 이형제, 광학 특성 조정제 등) 을 첨가할 수 있다. 이들 첨가제를 이제 설명한다. 이들 첨가제는 도프 조제 단계 (셀룰로오스 아실레이트 용액의 조제 단계) 에서 첨가될 수도 있다. 대안으로, 도프 조제의 마지막 단계에 첨가제를 첨가하는 단계를 제공할 수도 있다.
이들의 첨가제량을 조정함으로써, 본 발명의 요건을 만족할 수 있다:
(I) 0≤Re(630)≤10, 및 ｜Rth(630)｜≤25;
및 그 바람직한 조건:
(II) ｜Re(400)-Re(700)｜≤10, 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜≤35.
(I) 0≤Re(630)≤5 및 ｜Rth(630)｜≤20 이 바람직하고, 0≤Re(630)≤2 및 ｜Rth(630)｜≤15 가 더욱 바람직하다. 또, (II) ｜Re(400)-Re(700)｜≤5 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜≤25 가 바람직하고, ｜Re(400)-Re(700)｜≤3 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜≤15 가 더욱 바람직하다.
식에서, Re(λ)는 파장 λ(nm)에서의 정면 리타데이션을 나타내고, Rth(λ) 는 파장 λ(nm)에서의 두께 방향 리타데이션을 나타낸다.
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름은 광학적 이방성 (특히, 두께 방향 리타데이션 Rth) 을 저하시키는 화합물을, 다음 식 (ⅱ) 및 (ⅲ) 으로 구체화된 조건을 만족시키는 범위에서 하나 이상 포함하는 것이 바람직하다.
(ⅱ) (Rth(A)-Rth(0))/A≤-1.0
(ⅲ) 0.01≤A≤30;
여기서, Rth(A) 는 Rth를 저하시킬 수 있는 화합물을 A% 함유한 필름의 Rth(nm) 이고, Rth(0)는 Rth를 저하시킬 수 있는 화합물을 함유하지 않는 필름의 Rth(nm) 이고, A는 필름 재료로 사용된 폴리머의 질량을 100으로 했을 때의 화합물의 질량(%)이다.
상기 식 (ⅱ), (ⅲ) 을 고려하면,
(ⅱ) (Rth(A)-Rth(0))/A≤-2.0
(ⅲ) 0.05≤A≤25 가 바람직하고:
(ⅱ) (Rth(A)-Rth(0))/A≤-3.0
(ⅲ) 0.1≤A≤20 이 더욱 바람직하다.
[셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물의 구조적 특징]
이제, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학적 이방성을 저하시키는 화합물을 설명한다. 집중적인 연구 결과, 본 발명자들은 필름 내의 셀룰로오스 아실레이트가 면내 및 필름 두께 방향으로 배향하는 것을 억제하는 화합물을 이용해 광학적 이방성을 충분히 저하시켜, Re 및 Rth가 제로에 가깝게 감소되도록 했다. 이를 위해, 셀룰로오스 아실레이트와 충분히 융화 가능한 광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물을 이용하고, 그 자신이 막대 형상 구조나 평면 구조를 갖지 않는 것이 유리하다. 구체적으로, 방향족기와 같은 복수의 평면성 관능기를 갖는 경우, 이들 관능기를 갖는, 단일 평면 상에 있지 않은 비평면 구조가 유리하다.
(logP 값)
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 제작하기 위해, 필름 내의 셀룰로오스 아실레이트가 면내 및 필름 두께 방향으로 배향하는 것을 방지해 광학적 이방성을 저하시키는 화합물 중에서, 옥탄올-물 분배 계수 (logP값) 가 0 내지 7인 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. logP 값이 7을 넘는 화합물은, 셀룰로오스 아실레이트와의 융화성이 불량하므로, 필름의 클라우딩이나 블루밍 (blooming) 을 빈번하게 일으킨다. logP 값이 0보다 작은 화합물은 친수성이 높아 셀룰로오스 아실레이트 필름의 내수성을 악화시키는 경우가 있다. logP 값은 1 내지 6 범위가 바람직하고, 1.5 내지 5 범위가 특히 바람직하다.
옥탄올-물 분배 계수 (logP 값) 는 JIS Z7260-107(2000) 에 따라 플라스크 쉐이킹 방법에 의해 측정될 수 있다. 또, 옥탄올-물 분배 계수 (logP 값) 는 실측을 이용하지 않고, 계산 또는 경험적 방법에 의해 추정하는 것이 가능하다. 계산 방법으로서, Crippen's fragmentation 방법 (J.Chem.Inf.Comput.Sci., 27, 21(1987)), Viswanadhan's fragmentation 방법 (J.Chem.Inf.Comput.Sci., 29, 163(1989)), Broto's fragmentation 방법 (Eur.J.Med.Chem.-Chim.Theor., 19, 71(1984)) 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또, Crippen's fragmentation 방법 (J.Chem.Inf.Comput.Sci., 27, 21(1987)) 이 보다 바람직하다. 측정 방법에 의해 결정된 화합물의 logP 값이 그 계산 값과 상이한 경우, 화합물이 원하는 범위 내인지 아닌지를 판단하는 것은 Crippen's fragmentation 방법을 이용하는 것이 바람직하다. 본 명세서에 주어진 logP 값은 Crippen's fragmentation 방법 (J.Chem.Inf.Comput.Sci., 27, 21(1987)) 에 의해 결정된다.
[광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물의 물리적 특성]
필름의 광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물은 방향족기를 가질 수도, 또는 갖지 않을 수도 있다. 필름의 광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물은 분자량이 150 내지 3000 가 바람직하고, 170 내지 2000 이 보다 바람직하고, 200 내지 1000 이 보다 더 바람직하다. 분자량 범위 내라면, 화합물은 특정 모노머 구조를 가질 수도 있고, 또는 이러한 모노머 유닛이 서로 복수 결합한 올리고머 구조 또는 폴리머 구조를 가질 수도 있다.
필름의 광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물은, 바람직하게는, 25℃에서 액체이거나, 융점이 25 내지 250℃인 고체이며, 더욱 바람직하게는, 25℃에서 액체이거나, 융점이 25 내지 200℃인 고체이다. 필름의 광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물은 셀룰로오스 아실레이트 필름 형성의 도프-캐스팅 및 건조 공정에서 휘산하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 필름 형성 도프에 첨가될 광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물의 첨가량은 셀룰로오스 아실레이트의 0.01 내지 30 질량%인 것이 바람직하고, 1내지 25 질량%인 것이 보다 바람직하고, 5 내지 20 질량%인 것이 보다 더 바람직하다.
광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 하나 이상의 상이한 종류의 화합물은 본 명세서에서 단독으로 이용될 수도 있고, 임의의 비로 혼합해 이용될 수도 있다.
광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물을 필름 형성 도프에 첨가하는 때는 도프 조제 공정 중 어느 때일 수도 있고, 도프 조제의 최종 단계에서 화합물을 첨가하여 완료할 수도 있다.
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물의 함유율에 관해서, 필름의 하나 이상의 표면 측으로부터 필름 전체 두께의 10%까지의 부분의 화합물의 평균 함유율은 필름의 중앙부의 화합물의 평균 함유율 의 80 내지 99%이다. 본 발명의 필름의 화합물량은, 일본공개 특허공보 평 8-57879 호에 기재된 바와 같이 IR 흡수 스펙트럼을 통해 필름 표면부의 화합물량과 중심부의 화합물량을 측정함으로써 결정될 수도 있다.
본 발명에서 바람직하게 사용되는 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물의 구체적인 예들로서, 다음 식 (13), (18), 및 (19) 중 어느 하나로 나타낸 화합물을 들 수도 있지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112007052480291-pct00001
화학식 (13) 에 있어서, R1는 알킬기 또는 아릴기를 나타내고; R2 및 R3 는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 또는 아릴기를 나타내고, 단, R1, R2, 및 R3의 탄소 원자수의 합은 10 이상이다.
Figure 112007052480291-pct00002
일반식 (18) 에 있어서, R1는 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 또는 아릴기를 나타낸다.
Figure 112007052480291-pct00003
일반식 (19) 에서, R4, R5, 및 R6 각각은 독립적으로 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.
이제, 화학식 (13) 및 화학식 (14) 의 화합물에 대해 설명한다.
상기 일반식 (13) 에서, R1은 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 또는 아릴기를 나타낸다. R1, R2, 및 R3의 탄소 원자수의 합이 10 이상인 것이 특히 바람직하다. R1, R2, 및 R3는 치환될 수도 있고, 치환기의 예는 불소 원자, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 술폰기, 및 술폰아미드기가 바람직하다. 이들 중에서, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 술폰기, 및 술폰아미드기가 특히 바람직하다. 알킬기는 직쇄형, 분기 또는 환형일 수도 있다. 알킬기는 탄소 원자수 1 내지 25를 갖는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 6 내지 25를 갖는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 6 내지 20을 갖는 것 (예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 아밀, 이소아밀, t-아밀, 헥실, 시클로헥실, 헵틸, 옥틸, 비시크로옥틸, 노닐, 아다만틸, 데실, t-옥틸, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실, 및 디데실) 이 특히 바람직하다. 아릴기는 탄소 원자수 6 내지 30을 갖는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 6 내지 24를 갖는 것 (예를 들어, 페닐, 비페닐, 테르페닐, 나프틸, 비나프틸, 및 트리페닐페닐) 이 보다 바람직하다. 다음으로, 화학식 (13) 로 표시되는 화합물의 바람직한 예가 제시되지만, 본 발명은 이들의 구체적인 예로 한정되는 것은 아니다.
Figure 112007052480291-pct00004
Figure 112007052480291-pct00005
Figure 112007052480291-pct00006
다음으로, 화학식 (18) 또는 화학식 (19) 로 표시되는 화합물이 제시되지만, 본 발명은 이들의 구체적인 예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 화학식 (18) 또는 화학식 (19) 로 표시되는 화합물에서, 알킬기 및 아릴기의 구체적인 예들은 화학식 (13) 과 동일하다.
Figure 112007052480291-pct00007
Figure 112007052480291-pct00008
Figure 112007052480291-pct00009
Figure 112007052480291-pct00010
상기 화학식에서, Pri는 이소프로필기를 나타낸다.
Figure 112007052480291-pct00011
Figure 112007052480291-pct00012
Figure 112007052480291-pct00013
Figure 112007052480291-pct00014
Figure 112007052480291-pct00015
[파장 분산 조정제]
다음으로, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 파장 분산을 저하시키는 화합물 (이하, 파장 분산 조정제라고 칭함) 을 설명한다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름은 다음 식 (ⅲ) ΔRth=｜Rth(400)-Rth(700)｜로 나타낸 Rth의 파장 분산을 저하시킬 수 있는 화합물을 다음 식 (ⅳ) 및 (v) 를 만족하는 범위에서 하나 이상 포함한다:
(ⅲ)ΔRth=｜Rth(400)-Rth(700)｜
(ⅳ)(ΔRth(B)-ΔRth(0))/B≤-2.0
(Ⅴ) 0.01≤B≤30:
여기서, ΔRth(B)는 Rth의 파장 분산을 저하시킬 수 있는 화합물을 B% 함유한 필름의 ΔRth(nm) 이고, ΔRth(0)는 Rth의 파장 분산을 저하시킬 수 있는 화합물을 함유하지 않는 필름의 ΔRth(nm) 이고, B는 셀룰로오스 아실레이트의 질량을 100으로 했을 때의 화합물의 질량(%) 이다.
상기 식 (ⅳ) 및 (v) 를 고려하면,
(ⅳ) (ΔRth(B)-ΔRth(0)/)B≤-3.0
(vi) 0.05≤B≤25 이 바람직하고:
(ⅳ) (ΔRth(B)-ΔRth(0)/B)≤-4.0
(v) 0.1≤B≤20 이 더욱 바람직하다.
상기의 파장 분산 조정제는, 200 내지 400 nm의 자외 영역에 흡수를 갖고, ｜Re(400)-Re(700)｜ 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜ 모두를 저하시킬 수 있는 화합물이 바람직하다. 셀룰로오스 아실레이트 고형분에 기초하여 0.01 내지 30 질량% 양의 화합물을 사용하는 것이 유리하다.
그 파장 의존 분산성을 고려하면, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 Re, Rth 값은 일반적으로 장파장 범위보다 단파장 범위가 더 크다. 따라서, 단파장 범위의 Re 및 Rth의 작은 값을 증가시킴으로써, 필름의 파장 의존 Re 및 Rth 분산을 감소시키는 것이 바람직하다. 한편, 200 내지 400 nm의 UV 영역에 흡수를 갖는 화합물들의 파장 의존 특성 분산은, 화합물의 흡광도가 단파장 범위보다 장파장 범 위가 크다. 이 유형의 화합물이 셀룰로오스 아실레이트 필름 내부에서 등방적으로 존재할 때, 복굴절성, 나아가서는 화합물의 파장 의존 Re, Rth 분산은 그 파장 의존 흡광도 분산과 마찬가지로 단파장 범위가 더 클 수도 있다.
따라서, 상기 언급된 바와 같이, 200 내지 400 nm의 UV 영역에 흡수를 갖고 단파장 범위에서 더 큰 파장 의존 Re 및 Rth 분산을 갖는 화합물이 셀룰로오스 아실레이트 필름에서 사용될 때, 필름의 파장 의존 Re 및 Rth 분산을 조정할 수 있다. 이 때문에, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 파장 의존 이방성 분산을 조정할 수 있는 화합물은 셀룰로오스 아실레이트와 만족스럽고 균일하게 융화되어야 한다. 이 유형의 화합물은 UV 흡수 영역 범위가 200 내지 400 nm가 바람직하고, 220 내지 395 nm가 보다 바람직하고, 240 내지 390 nm가 보다 더 바람직하다.
최근, 텔레비젼, 노트북 사이즈 퍼스널 컴퓨터들, 및 이동 디스플레이 단말기 등의 액정 표시 장치에서, 표시 장치가 보다 적은 전력에서 높은 휘도를 가질 수 있기 위해 높은 투과율을 갖는 광학 부재가 요구된다. 이 점에서, 200 내지 400 nm의 UV 영역에서 흡수를 갖고, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 ｜Re(400)-Re(700)｜ 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜을 저하시킬 수 있는 화합물을 필름에 첨가할 때, 화합물이 첨가된 필름은 높은 분광 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름은 파장 380 nm에서 분광 투과율이 45% 내지 95%이고, 파장 350 nm에서 분광 투과율이 최대 10%인 것이 바람직하다.
본 발명의 용도로 바람직한 파장 의존 이방성 분산 개선제는, 휘산성의 관점에서 분자량이 250 내지 1000인 것이 바람직하고, 260 내지 800이 보다 바람직하며, 270 내지 800이 더욱 바람직하고, 300 내지 800이 보다 더 바람직하다. 분자량이 이 범위 내이면, 개선제는 특정의 모노머 구조를 가질 수도 있고, 복수의 모노머 단위가 서로 결합한 올리고머 구조, 폴리머 구조를 가질 수도 있다.
파장 의존 이방성 분산 개선제는 셀룰로오스 아실레이트 필름 형성의 도프 캐스팅 및 건조 공정 동안 휘산하지 않는 것이 바람직하다.
(화합물의 첨가량)
본 발명의 용도로 바람직한 상기된 파장 의존 이방성 분산 개선제의 양은 셀룰로오스 아실레이트의 0.01 내지 30 질량%인 것이 바람직하고, 0.1 내지 20 질량%인 것이 보다 바람직하고, 0.2 내지 10 질량%인 것이 보다 더 바람직하다.
(화합물의 첨가 방법)
하나 이상의 상이한 유형들의 이러한 파장 의존 이방성 분산 개선제는 본 명세서에서 단독으로 이용될 수도 있고, 또는 결합하여 이용될 수도 있다.
그 첨가를 고려하면, 도프를 조제하는 임의의 단계 또는 도프를 조제하는 마지막 단계의 막 형성 도프에 첨가될 수도 있다.
본 발명의 용도로 바람직한 파장 의존 이방성 분산 개선제의 구체적인 예는 벤조트리아졸계 화합물, 벤조페논계 화합물, 시아노기 함유 화합물, 옥시벤조페논계 화합물, 살리실산 화합물, 니켈 착염계 화합물을 들 수 있지만, 본 발명은 이들 화합물로 한정되는 것은 아니다. 이하, 바람직한 화합물을 예시한다.
본 발명의 파장 의존 이방성 분산 개선제로 사용된 벤조트리아졸계 화합물의 바람직한 예들은 다음 식 (101) 로 나타낸다.
Q1 - Q2 - OH
여기서, Q1는 질소 함유 방향족 헤테로환, Q2는 방향족환을 나타낸다.
Q1은 질소 함유 방향족 헤테로환으로, 5 내지 7 원의 질소 함유 방향족 헤테로환이 바람직하고, 5 또는 6 원의 질소 함유 방향족 헤테로환이 보다 바람직하고, 예를 들어, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 테트라졸, 티아졸, 옥사졸, 세레나졸, 벤조트리아졸, 벤조티아졸, 벤조옥사졸, 벤조세레나졸, 티아디아졸, 옥사디아졸, 나프토티아졸, 나프토옥사졸, 아자벤즈이미다졸, 퓨린, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 피리다진, 트리아진, 트리아자인덴, 테트라자인덴을 포함한다. Q1은 5원의 질소 함유 방향족 헤테로환이 보다 바람직하고, 구체적으로는 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 테트라졸, 티아졸, 옥사졸, 벤조트리아졸, 벤조티아졸, 벤조옥사졸, 티아디아졸, 옥사디아졸을 포함하고, 벤조트리아졸이 특히 바람직하다.
Q1의 질소 함유 방향족 헤테로환은 치환기를 가질 수도 있다. 치환기로, 후술된 치환기 (T) 가 적용 가능하다. 복수의 치환기가 있는 경우 축합되어 축합환을 형성할 수도 있다.
Q2의 방향족환은 방향족 탄화수소환 또는 방향족 헤테로환일 수도 있다. 이들은 단환일 수도 있고, 또는 임의의 다른 환과 축합환을 형성할 수도 있다.
방향족 탄화수소환은 탄소 원자수 6 내지 30을 갖는 일환식 또는 이환식 방 향족 탄화수소환 (예를 들어, 벤젠환, 나프탈렌환) 이 바람직하고, 탄소 원자수 6 내지 20을 갖는 방향족 탄화수소환이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 6 내지 12가 보다 더 바람직하다. 보다 바람직하게는 벤젠환이다.
방향족 헤테로환은 질소 원자 혹은 황 원자를 포함한 방향족 헤테로환이 바람직하다. 헤테로환의 예는, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 퓨린, 티아조린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤즈이미다졸, 벤조옥사졸, 벤조티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴이다. 방향족 헤테로환은 피리딘, 트리아진, 또는 퀴놀린이 바람직하다.
Q2의 방향족환은 방향족 탄화수소환이 바람직하고, 나프탈렌환 또는 벤젠환이 보다 바람직하고, 벤젠환이 특히 바람직하다. Q2는 치환기를 가질 수도 있다. 치환기로서는, 후술된 치환기 (T) 가 바람직하다.
치환기 (T) 는, 예를 들어 알킬기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 8을 갖고, 예를 들어, 메틸, 에틸, iso-프로필, tert-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사 데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실), 알케닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 12, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 8이며, 예를 들어, 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐), 알키닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 12, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 8이며, 예를 들어, 프로파길, 3-펜티닐), 아릴기 (바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 30, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 20, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 12이며, 예를 들어, 페닐, p-메틸페닐, 나프틸), 치환 또는 비치환 아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 10, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 6이며, 예를 들어, 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노), 알콕시기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 8이며, 예를 들어, 메톡시, 에톡시, 부톡시), 아릴옥시기 (바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 12이며, 예를 들어, 페닐옥시, 2-나프틸옥시), 아실기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피발로일), 알콕시 카르보닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 12이며, 예를 들어, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 10이며, 예를 들어, 페닐옥시카르보닐), 아실옥시기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 10이며, 예를 들어, 아세톡시, 벤조일옥시), 아실아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 10이며, 예를 들어, 아세틸아미노, 벤조일아미노), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 12이며, 예를 들어, 메톡시카르보닐아미노), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 12이며, 예를 들어, 페닐옥시카르보닐아미노), 술포닐아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노), 설파모일기 (바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 12이며, 예를 들어, 설파모일, 메틸설파모일, 디메틸설파모일, 페닐설파모일), 카르바모일기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일), 알킬티오기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 메틸티오, 에틸티오), 아릴티오기 (바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 12이며, 예를 들어, 페닐티오), 술포닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 메실, 토실), 술피닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 메탄술피닐, 벤젠술피닐), 우레이도기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도), 인산아미도기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 특히 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 디에틸포스포르아미도, 페닐포스포르아미도), 히드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예를 들어, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로환기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 30, 보다 바람직하게는 1 내지 12이며, 헤테로 원자는 예를 들어, 질소 원자, 산소 원자, 또는 황 원자 중 어느 것이고, 예를 들어 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 모르폴리노, 벤조옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴), 실릴기 (바람직하게는, 탄소 원자수 3 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 3 내지 30, 특히 바람직하게는, 탄소 원자수 3 내지 24이며, 예를 들어, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴) 를 포함한다. 이들 치환기는 더 치환될 수도 있다. 2 이상의 치환기는 동일하거나 상이할 수도 있다. 가능하다면, 그들은 서로 연결되어 환을 형성할 수도 있다.
화학식 (101) 의 화합물 중에서, 하기 화학식 (101a) 의 화합물이 바람직하다.
Figure 112007052480291-pct00016
여기서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, 및 R8 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, 및 R8 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 치환기는 상술된 치환기 (T) 를 칭한다. 이들 치환기는 임의의 다른 치환기를 가질 수도 있다. 치환기는 축합되서 축합환 구조를 형성할 수도 있다.
R1 및 R3은 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기, 할로겐 원자가 바람직하며, 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 또는 할로겐 원자가 보다 바람직하며, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 12를 갖는 알킬기가 보다 더 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 12를 갖는 (바람직하게는, 탄소 원자수 4 내지 12를 갖는) 알킬기가 특히 바람직하다.
R2 및 R4는 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비 치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기, 또는 할로겐 원자가 바람직하며, 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 또는 할로겐 원자가 보다 바람직하며, 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 내지 12를 갖는 알킬기가 보다 더 바람직하며, 수소 원자 또는 메틸기가 더욱 바람직하며, 수소 원자가 가장 바람직하다.
R5 및 R8은 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기, 또는 할로겐 원자가 바람직하며, 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 또는 할로겐 원자가 보다 바람직하며, 수소 원자 또는 1 내지 12의 탄소 원자수를 갖는 알킬기가 보다 더 바람직하며, 수소 원자 또는 메틸기가 더욱 바람직하며, 수소 원자가 가장 바람직하다.
R6 및 R7은 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기, 또는 할로겐 원자가 바람직하며, 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 또는 할로겐 원자가 보다 바람직하며, 수소 원자 또는 할로겐 원자가 보다 더 바람직하며, 수소 원자 또는 염소 원자가 더욱 바람직하다.
화학식 (101) 의 화합물 중에서, 다음 식 (101b) 의 화합물이 보다 바람직하다.
Figure 112007052480291-pct00017
여기서, R1, R3, R6, 및 R7은 화학식 (101a) 의 화합물과 동일한 의미를 갖고, 바람직한 범위도 화학식 (101a) 의 화합물과 동일하다.
화학식 (101) 의 화합물의 구체예를 아래에 언급하지만, 본 발명이 구체예에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112007052480291-pct00018
Figure 112007052480291-pct00019
상기 언급된 벤조트리아졸 화합물 중에서, 분자량이 320 이상인 화합물이 바람직하다. 본 발명자는, 이 유형의 화합물로 제조된 셀룰로오스 아실레이트 필름이 보유성의 점에서 유리하다는 것을 확인했다.
본 발명에 사용된 파장 의존 이방성 분산 조정제로 사용되는 벤조페논 화합물의 예는 다음 식 (102) 의 화합물이 바람직하다.
Figure 112007052480291-pct00020
여기서, Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 방향족환을 나타낸다; X는 NR (R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다), 산소 원자, 또는 황 원자를 나타낸다.
Q1 및 Q2의 방향족환은 방향족 탄화수소환 또는 방향족 헤테로환일 수도 있다. 또, 이것은 단환이거나 임의의 다른 환과 축합환을 형성할 수도 있다.
Q1 및 Q2의 방향족 탄화수소환은 탄소 원자수 6 내지 30을 갖는 일환식 또는 이환식 방향족 탄화수소환 (예를 들어, 벤젠환, 나프탈렌환) 이 바람직하고, 탄소 원자수 6 내지 20을 갖는 방향족 탄화수소환이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 6 내지 12가 특히 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 벤젠환이다.
Q1 및 Q2의 방향족 헤테로환은 바람직하게는 산소 원자, 질소 원자, 또는 황 원자 중 적어도 임의의 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 헤테로환의 예는, 푸란, 피롤, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 퓨린, 티아졸린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤즈이미다졸, 벤조옥사졸, 벤조티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴이다. 방향족 헤테로환은 피리딘, 트리아진, 또는 퀴놀린이 바람직하다.
Q1 및 Q2의 방향족환은 방향족 탄화수소환이 바람직하며, 탄소 원자수 6 내지 10을 갖는 방향족 탄화수소환이 보다 바람직하며, 치환 또는 비치환 벤젠환이 보다 더 바람직하다.
Q1 및 Q2는 치환기를 가질 수도 있는데, 후술된 치환기 (T) 가 바람직하다. 그러나, 치환기는 카르복실산, 술폰산, 및 4급 암모늄 염은 포함하지 않는다. 가능하다면, 치환기는 서로 결합하여 환 구조를 형성할 수도 있다.
X는 NR (여기서 R은 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 치환기로서 후술된 치환기 (T) 를 칭한다), 산소 원자, 또는 황 원자를 나타낸다. X는 NR (여기서 R은 아실기 또는 술포닐기가 바람직하며, 치환될 수도 있다) 또는 O가 바람직하며, O가 보다 바람직하다.
치환기 (T) 는, 예를 들어, 알킬기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 8이며, 예를 들어 메틸, 에틸, iso-프로필, tert-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사 데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실), 알케닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 12, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 8이며, 예를 들어 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐), 알키닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 12, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 8이며, 예를 들어, 프로파르길, 3-펜티닐), 아릴기 (바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 30, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 20, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 12이며, 예를 들어, 페닐, p-메틸페닐, 나프틸), 치환 또는 비치환 아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 10, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 6이며, 예를 들어, 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노), 알콕시기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 8이며, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 부톡시), 아릴옥시기 (바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 12이며, 예를 들어, 페닐옥시, 2-나프틸옥시), 아실기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피발로일), 알콕시카르보닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 12이며, 예를 들어, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 10이며, 예를 들어, 페닐옥시카르보닐), 아실옥시기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 10이며, 예를 들어, 아세톡시, 벤조일옥시), 아실아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 10이며, 예를 들어, 아세틸아미노, 벤조일아미노), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 12이며, 예를 들어, 메톡시카르보닐아미노), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 12이며, 예를 들어, 페닐옥시카르보닐아미노), 술포닐아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노), 설파모일기 (바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 12이며, 예를 들어, 설파모일, 메틸설파모일, 디메틸설파모일, 페닐설파모일), 카르바모일기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일), 알킬티오기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 메틸티오, 에틸티오), 아릴티오기 (바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 12이며, 예를 들어, 페닐티오), 술포닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 메실, 토실), 술피닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 메탄술피닐, 벤젠술피닐), 우레이도기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도), 인산아미도기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 디에틸인산아미도, 페닐인산아미도), 히드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예를 들어, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로환기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 30, 보다 바람직하게는 1 내지 12이며, 헤테로 원자는, 질소 원자, 산소 원자, 또는 황 원자 중 어느 것이고, 예를 들어, 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 모르폴리노, 벤조옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴), 실릴기 (바람직하게는, 탄소 원자수 3 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 3 내지 30, 보다 더 바람직하게는, 탄소 원자수 3 내지 24이며, 예를 들어, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴) 을 포함한다. 이들의 치환기는 더 치환될 수도 있다. 2 이상의 치환기는 동일할 수도 또는 상이할 수도 있다. 가능하다면, 서로 결합하여 환을 형성할 수도 있다.
화학식 (102) 의 화합물 중, 다음 화학식 (102a) 의 화합물이 바람직하다.
Figure 112007052480291-pct00021
여기서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, 및 R9는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, 및 R9는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 치환기는 상술된 치환기 (T) 를 칭한다. 이들 치환기는 임의의 다른 치환기를 가질 수도 있다. 치환기는 축합되어 축합환을 형성할 수도 있다.
R1, R3, R4, R5, R6, R8, 및 R9는 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기, 또는 할로겐 원자가 바람직하며, 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 또는 할로겐 원자가 보다 바람직하며, 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 내지 12를 갖는 알킬기가 보다 더 바람직하며, 수소 원자, 메틸기가 더욱 바람직하며, 수소 원자가 가장 바람직하다.
R2는 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기, 할로겐 원자가 바람직하며, 수소 원자, 탄소 원자수 1 내지 20를 갖는 알킬기, 탄소 원자수 0 내지 20을 갖는 아미노기, 탄소 원자수 1 내지 12를 갖는 알콕시기, 탄소 원자수 6 내지 12를 갖는 아릴옥시기, 또는 히드록실기가 보다 바람직하며, 탄소 원자수 1 내지 20을 갖는 알콕시기가 보다 더 바람직하며, 탄소 원자수 1 내지 12를 갖는 알콕시기가 보다 더 바람직하다.
R7은 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기, 또는 할로겐 원자가 바람직하며, 보다 바람직하게는 수소 원자, 탄소 원자수 1 내지 20을 갖는 알킬기, 탄소 원자수 0 내지 20을 갖는 아미노기, 탄소 원자수 1 내지 12를 갖는 알콕시기, 탄소 원자수 6 내지 12를 갖는 아릴옥시기, 또는 히드록실기가 보다 바람직하며, 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 내지 20을 갖는 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 8, 보다 더 바람직하게는 메틸기) 알콕시기가 보다 더 바람직하며, 메틸기 또는 수소 원자가 특히 바람직하다.
화학식 (102) 의 화합물 중, 다음 화학식 (102b) 의 화합물이 보다 바람직하다.
Figure 112007052480291-pct00022
여기서, R10은 수소 원자, 치환 또는 비치환 알킬기, 치환 또는 비치환 알케닐기, 치환 또는 비치환 알키닐기, 또는 치환 또는 비치환 아릴기를 나타낸다.
R10은 수소 원자, 치환 또는 비치환 알킬기, 치환 또는 비치환 알케닐기, 치환 또는 비치환 알키닐기, 치환 또는 비치환 아릴기를 나타낸다. 치환기는 상술된 치환기 (T) 를 칭한다.
R10은 치환 또는 비치환 알킬기가 바람직하고, 탄소 원자수 5 내지 20을 갖는 치환 또는 비치환 알킬기가 보다 바람직하고, 탄소 원자수 5 내지 12를 갖는 치환 또는 비치환 알킬기 (예를 들어, n-헥실기, 2-에틸헥실기, n-옥틸기, n-데실기, n-도데실기, 벤질기) 가 보다 더 바람직하고, 탄소 원자수 6 내지 12를 갖는 치환 또는 비치환 알킬기 (예를 들어, 2-에틸헥실기, n-옥틸기, n-데실기, n-도데실기, 벤질기) 가 보다 더 바람직하다.
화학식 (102) 의 화합물은 일본공개 특허공보 평 11-12219 호에 기재된 공지의 방법에 따라 제조될 수도 있다.
화학식 (102) 의 화합물의 구체예가 이하 언급되지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112007052480291-pct00023
Figure 112007052480291-pct00024
Figure 112007052480291-pct00025
본 발명에서 파장 의존 이방성 분산 개선제로 사용된 시아노기 함유 화합물의 예는 다음 식 (103) 의 화합물이 바람직하다.
Figure 112007052480291-pct00026
여기서, Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 방향족환을 나타낸다; X1 및 X2는 각각 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 이들 중 적어도 하나는 시아노기이다.
Q1 및 Q2의 방향족환은 방향족 탄화수소환 또는 방향족 헤테로환일 수도 있고, 단환일 수도 있고 다른 환과 축합환을 형성할 수도 있다.
방향족 탄화수소환은 탄소 원자수 6 내지 30을 갖는 일환식 또는 이환식 방향족 탄화수소환 (예를 들어, 벤젠환, 나프탈렌환) 이 바람직하고, 탄소 원자수 6 내지 20을 갖는 방향족 탄화수소환이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 6 내지 12가 보다 더 바람직하다. 보다 더 바람직하게는, 벤젠환이다.
방향족 헤테로환은 헤테로 원자로서 질소 원자 또는 황 원자를 포함한 것이 바람직하다. 헤테로환의 예는, 예를 들어, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 퓨린, 티아졸린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤즈이미다졸, 벤조옥사졸, 벤조티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴이다. 방향족 헤테로환은 피리딘, 트리아진, 또는 퀴놀린이 바람직하다.
Q1 및 Q2의 방향족환은 방향족 탄화수소환이 바람직하고, 벤젠환이 보다 바람직하다.
Q1 및 Q2는 후술된 치환기 (T) 를 나타내는 치환기를 가질 수도 있다. 치환기 (T) 는, 예를 들어, 알킬기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 8이며, 예를 들어, 메틸, 에틸, iso-프로필, tert-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실), 알케닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 12, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 8이며, 예를 들어, 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐), 알키닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 12, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 8이며, 예를 들어, 프로파르길, 3-펜티닐), 아릴기 (바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 30, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 20, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 12이며, 예를 들어, 페닐, p-메틸페닐, 나프틸), 치환 또는 비치환 아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 10, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 6이며, 예를 들어, 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노), 알콕시기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 8이며, 예를 들어, 메톡시, 에톡시, 부톡시), 아릴옥시기 (바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 12이며, 예를 들어, 페닐옥시, 2-나프틸옥시), 아실기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피발로일), 알콕시카르보닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 12이며, 예를 들어, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 10이며, 예를 들어, 페닐옥시카르보닐), 아실옥시기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 10이며, 예를 들어, 아세톡시, 벤조일옥시), 아실아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 10이며, 예를 들어, 아세틸아미노, 벤조일아미노), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 12이며, 예를 들어, 메톡시카르보닐아미노), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 7 내지 12이며, 예를 들어, 페닐옥시카르보닐아미노), 술포닐아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노), 설파모일기 (바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 0 내지 12이며, 예를 들어, 설파모일, 메틸설파모일, 디메틸설파모일, 페닐설파모일), 카르바모일기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일), 알킬티오기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 메틸티오, 에틸티오), 아릴티오기 (바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 6 내지 12이며, 예를 들어, 페닐티오), 술포닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 메실, 토실), 술피닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 메탄술피닐, 벤젠술피닐), 우레이도기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도), 인산아미도기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 16, 보다 더 바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 12이며, 예를 들어, 디에틸인산아미도, 페닐인산아미도), 히드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예를 들어, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로환기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 내지 30, 보다 바람직하게는 1 내지 12이며, 헤테로 원자는 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 중 어느 것이고, 예를 들어 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 모르폴리노, 벤조옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴), 실릴기 (바람직하게는, 탄소 원자수 3 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 3 내지 30, 보다 더 바람직하게는, 탄소 원자수 3 내지 24이며, 예를 들어, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴) 을 포함한다. 이들 치환기는 더 치환될 수도 있다. 2 이상의 치환기는 동일할 수도 있고 또는 상이할 수도 있다. 가능하다면, 서로 결합하여 환을 형성할 수도 있다.
X1 및 X2 각각은 수소 원자 또는 치환기이고, 이들 중 적어도 하나는 시아노기이다. X1 및 X2에 관한 치환기는 상술된 치환기 (T) 를 나타낼 수도 있다. X1 및 X2에 관한 치환기는 다른 치환기로 치환될 수도 있고, X1 및 X2는 축합되어 환 구조를 형성할 수도 있다.
X1 및 X2는 수소 원자, 아릴기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 술포닐기, 또는 방향족 헤테로환이이 바람직하고, 시아노기, 카르보닐기, 술포닐기, 또는 방향족 헤테로환이 보다 바람직하고, 시아노기 또는 카르보닐기가 보다 더 바람직하며, 시아노기, 또는 알콕시카르보닐기 (-C(=O)OR, 여기서 R은 탄소 원자수 1 내지 20을 갖는 알킬기, 탄소 원자수 6 내지 12를 갖는 아릴기, 또는 이들의 결합이다) 가 보다 더 바람직하다.
화학식 (103) 의 화합물 중, 다음 화학식 (103a) 의 화합물이 바람직하다.
Figure 112007052480291-pct00027
여기서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, 및 R10은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고; X1 및 X2는 화학식 (103) 의 그것과 동일한 의미를 갖고, 그 바람직한 범위도 동일하다.
R1, R2, R4, R5, R6, R7, R9, 및 R10은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 치환기는 상술된 치환기 (T) 를 나타낸다. 이들 치환기는 임의의 다른 치환기를 가질 수도 있다. 치환기는 축합되어 축합환 구조를 형성할 수도 있다.
R1, R2, R4, R5, R6, R7, R9, 및 R10은 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기, 또는 할로겐 원자가 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 또는 할로겐 원자가 보다 바람직하고, 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 내지 12를 갖는 알킬기가 보다 더 바람직하고, 수소 원자 또는 메틸기가 더욱 바람직하고, 수소 원자가 가장 바람직하다.
R3 및 R8은 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기, 또는 할로겐 원자가 바람직하고, 수소 원자, 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기, 탄소 원자수 0 내지 20을 갖는 아미노기, 탄소 원자수 1 내지 12를 갖는 알콕시기, 탄소 원자수 6 내지 12를 갖는 아릴옥시기, 또는 히드록실기가 보다 바람직하고, 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 내지 12를 갖는 알콕시기가 보다 더 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 12를 갖는 알콕시기가 더욱 바람직하고, 수소 원자가 더 바람직하다.
화학식 (103) 의 화합물 중, 다음 화학식 (103b) 의 화합물이 보다 바람직하다.
Figure 112007052480291-pct00028
여기서, R3 및 R8은 화학식 (103a) 의 R3 및 R8과 동일한 의미를 갖고, 그 바람직한 범위도 동일하다; X3은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
X3는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 치환기에 관해 상술된 치환기 (T) 를 참조한다. 가능하다면, 치환기는 임의의 다른 치환기로 더 치환될 수도 있다. X3는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 술포닐기, 또는 방향족 헤테로환이 바람직하고, 시아노기, 카르보닐기, 술포닐기, 또는 방향족 헤테로환이 보다 바람직하고, 시아노기 또는 카르보닐기가 보다 더 바람직하고, 시아노기 또는 알콕시카르보닐기 (-C(=O)OR, 여기서 R은 탄소 원자수 1 내지 20을 갖는 알킬기, 탄소 원자수 6 내지 12를 갖는 아릴기, 또는 그 결합이다) 가 더욱 바람직하다.
화학식 (103) 의 화합물 중, 다음 화학식 (103c) 의 화합물이 보다 더 바람직하다.
Figure 112007052480291-pct00029
여기서, R3 및 R8은 화학식 (103a) 의 R3 및 R8과 동일한 의미를 갖고, 그 바람직한 범위도 동일하다; R21은 탄소 원자수 1 내지 20을 갖는 알킬기를 나타낸다.
R3 및 R8 이 모두 수소 원자일 때, R21은 탄소 원자수 2 내지 12를 갖는 알킬기가 바람직하며, 탄소 원자수 4 내지 12를 갖는 알킬기가 보다 바람직하고, 탄소 원자수 6 내지 12를 갖는 알킬기가 보다 더 바람직하고, n-옥틸기, tert-옥틸기, 2-에틸헥실기, n-데실기, 또는 n-도데실기가 보다 더 바람직하며, 2-에틸헥실기가 가장 바람직하다.
R3 및 R8이 수소 원자가 아닐 때, R21은 화학식 (103c) 의 화합물의 분자량이 300 이상이 될 수 있는 탄소 원자수 20 이하를 갖는 알킬기가 바람직하다.
본 발명에 사용된 화학식 (103) 의 화합물은 Jounal of American Chemical Society, Vol.63,p.3452 (1941) 에 기재된 방법에 따라 제조될 수 있다.
화학식 (103) 의 화합물의 구체예가 하기되지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
Figure 112007052480291-pct00030
Figure 112007052480291-pct00031
Figure 112007052480291-pct00032
[매트제 미립자]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름은 매트제로서 미립자를 함유하는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용되는 미립자는 이산화 규소, 이산화 티탄, 산화 알류미늄, 산화 지르코늄, 탄산칼슘, 탄산칼슘, 탈크, 점토, 소성 카올린, 소성 규산 칼슘, 수화 규산 칼슘, 규산 알루미늄, 규산 마그네슘, 및 인산 칼슘을 포함한다. 미립자는, 미립자를 함유하는 필름의 헤이즈가 낮아질 수도 있기 때문에 규소-포함 미립자가 바람직하다. 특히, 이산화 규소가 바람직하다. 본 발명에서 사용하기 위한 이산화 규소의 미립자는 20 nm이하의 1차 평균 입자 사이즈를 갖고, 70g/리터 이상의 겉보기 비중을 갖는 것이 바람직하다. 5 내지 16nm의 작은 1차 평균 입자 사이즈를 갖는 미립자가 보다 바람직한데, 이를 함유하는 필름의 헤이즈가 보다 낮기 때문이다. 겉보기 비중은 90 내지 200g/리터가 보다 바람직하고, 100 내지 200g/리터가 보다 더 바람직하다. 보다 큰 겉보기 비중을 갖는 미립자들은 고농도의 분산을 만들 수도 있으므로, 그들을 함유하는 필름의 헤이즈가 낮아지고 필름의 응집물이 감소될 수도 있기 때문에 바람직하다.
미립자는 통상, 평균 입자 사이즈가 0.1 내지 3.0㎛인 2차 미립자를 형성하고, 필름 내에서, 1차 미립자의 응집물로서 존재하므로 필름 표면에 0.1 내지 3.0㎛ 사이즈를 갖는 돌기를 형성한다. 2차 평균 입자 사이즈는 0.2㎛ 내지 1.5㎛가 바람직하고, 0.4㎛ 내지 1.2㎛가 보다 더 바람직하고, 0.6㎛ 내지 1.1㎛가 가장 바람직하다. 필름 내의 미립자를 주사형 전자현미경으로 관찰하고, 미립자에 외접하는 원의 직경을 입자 사이즈로 하여 1차 및 2차 입자 사이즈를 결정한다. 200개의 미립자가 상이한 장소에서 랜덤하게 관찰되고, 그 평균 입자 사이즈를 제시하도록 그 데이터를 평균한다.
이산화 규소의 미립자는, 예를 들어, Aerosil R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, OX50, TT600 (모두 Nippon Aerosil 사 제조) 의 시판 상품을 본 발명에 사용할 수 있다. 산화 지르코늄의 미립자도, 예를 들어, Aerosil R976 및 R811 (모두 Nippon Aerosil 사 제조) 로서 시판 가능하고, 본 발명에 사용 할 수 있다.
이들 중에서, Aerosil 200V, Aerosil R972V 는 20nm 이하의 1차 평균 입자 사이즈이고, 70g/리터 이상의 겉보기 비중을 갖는 이산화 규소 미립자이며, 광학 필름의 헤이즈를 증가시키지 않으면서 마찰 계수를 감소시키는 효과가 있기 때문에 본 발명에 사용하는데 특히 바람직하다.
본 발명에서, 작은 2차 평균 입자 사이즈를 갖는 미립자를 포함하는 셀룰로오스 아실레이트 필름을 얻기 위해, 미립자의 분산액을 조제하는 몇 가지 방법을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 이를 조제하는 하나의 방법은 용매와 미립자를 교반하여 혼합한 미립자의 분산액을 미리 조제하는 단계, 이후 이 미립자 분산액을 별도로 준비한 소량의 셀룰로오스 아실레이트 용액에 첨가하는 단계, 이후 주요 셀룰로오스 아실레이트 도프와 이것을 더 혼합하는 단계를 포함한다. 이 방법은 이산화 규소 미립자의 분산성이 양호하고, 조제된 이산화 규소 미립자의 분산액이 재응집하기 어렵기 때문에 바람직하다. 그 밖에도, 용매에 소량의 셀룰로오스 에스테르를 첨가하는 단계, 이들을 교반하여 용해시키는 단계, 이 미립자 분산액을 인라인 믹서로 도프와 충분히 혼합하는 단계를 포함하는 방법도 본 발명에서 사용된다. 본 발명은 이들 방법으로 한정되지 않는다. 이산화 규소 미립자를 용매와 혼합해 분산시킬 때, 이 분산액의 이산화 규소 농도는 5 내지 30 질량%가 바람직하며, 10 내지 25 질량%가 보다 바람직하며, 15 내지 20 질량%가 가장 바람직하다. 그 분산량과 관련하여, 분산 농도가 높은 것이 보다 작은 헤이즈를 가질 수 있으므로, 필름의 헤이즈가 낮아질 수도 있고 필름 내 응집물이 감소될 수도 있기 때문에 분산 농도가 높은 것이 바람직하다. 마지막으로, 셀룰로오스 아실레이트 도프에 존재하는 매트제의 양은 0.01 내지 1.0g/㎡가 바람직하며, 0.03 내지 0.3 g/㎡가 보다 바람직하며, 0.08 내지 0.16 g/㎡가 가장 바람직하다.
용제는 저급 알코올일 수도 있고, 바람직하게는 메틸 알콜, 에틸 알콜, 프로필 알콜, 이소프로필 알콜, 또는 부틸 알콜일 수도 있다. 이러한 저급 알코올 이외에 본 발명에서 사용 가능한 용제는 특별히 한정되지 않지만, 셀룰로오스 에스테르의 제막시 통상적으로 사용되는 용제가 바람직하다.
[가소제, 열화 방지제, 이형제]
광학적 이방성을 저하하는 화합물, 상술된 파장 의존 이방성 분산 개선제 이외에, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름은 그 제조 공정에, 그리고 필름의 용도에 따라 다양한 첨가제 (예를 들어, 가소제, UV 차단제, 항산화제, 이형제, IR 흡수제 등) 를 포함할 수도 있다. 첨가제는 고체 또는 유성일 수도 있다. 즉, 그 융점 및 비점에 있어서 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, UV 흡수 재료는 20℃ 이하 및 20℃ 이상에서 혼합될 수도 있고, UV 흡수 재료는 가소제들을 혼합하는데 적용할 수도 있다. 예를 들어, 일본공개 특허공보 제 2001-151901호에 이것이 기재되어 있다. 더욱이, IR 흡수 염료는, 예를 들어 일본공개 특허공보 제 2001-194522 호에 기재되어 있다. 첨가제를 첨가하는 시기는 도프 조제 공정의 어느 때라도 가능하다. 경우에 따라서, 도프 조제 공정의 마지막 단계에 첨가제를 첨가할 수도 있다. 각 첨가제의 첨가량은 첨가제가 기능을 나타내는 한 특별히 한정되지 않는다. 셀룰로오스 아실레이트 필름이 다층 구조를 가질 때, 각 층에 첨가될 첨가제의 종류나 양은 상이할 수도 있다. 예를 들어, 일본공개 특허공보 제 2001-151902 호에 이것이 기재되어 있고, 이 기술은 종래에 알려진 기술이다. 그 상세한 것은 Hatsumei Kyokai's Disclosure Bulletin No. 2001-1745 (2001년 3월 15일 발행, Hatsumei Kyokai), pp. 16-12에 기재되어 있고, 여기에 기재된 재료들을 본 발명에서 사용하는 것이 바람직하다.
[화합물의 혼합 비율]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름에서, 분자량 3000 이하의 화합물의 총량은 셀룰로오스 아실레이트 질량에 대해서 5 내지 45%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 내지 40%이며, 보다 더 바람직하게는 15 내지 30%이다. 상술된 바와 같이, 화합물은 광학적 이방성을 낮출 수 있는 화합물, 파장 의존 이방성 분산 개선제, UV 차단제, 가소제, 항산화제, 미립자, 이형제, 및 IR 흡수제를 포함한다. 분자량은 3000 이하가 바람직하고, 2000 이하가 보다 바람직하고, 1000 이하가 보다 더 바람직하다. 이들 화합물의 총량이 5 질량% 미만일 경우, 셀룰로오스 아실레이트의 특성이 단독으로 필름 내에서 너무 현저해질 수 있는 문제, 예를 들어, 주위 온도나 습도의 변화에 따라 필름의 광학 성능이나 물리적 강도가 쉽게 변동할 수 있는 문제가 있을 수 있다. 그러나, 화합물의 총량이 45% 보다 클 경우, 셀룰로오스 아실레이트 필름 내에서 화합물이 그 혼화성의 한계를 넘고, 또한 잉여 화합물이 필름 표면에 석출될 수도 있고, 이것에 의해 필름이 백탁 (필름에서 베어나오는) 될 수도 있다.
[셀룰로오스 아실레이트 용액의 유기 용매]
본 발명에서, 용매 캐스팅 방법에 따라 셀룰로오스 아실레이트 필름을 제조하는 것이 바람직한데, 셀룰로오스 아실레이트를 유기 용매에 용해시켜 용액 (도프) 을 조제하여 도프를 필름으로 형성한다. 본 발명의 주요 용매로서 사용하는 것이 바람직한 유기 용매는 탄소 원자수 2 내지 12를 갖는 에스테르, 케톤, 및 에테르와, 탄소 원자수 1 내지 7을 갖는 할로겐화탄화수소에서 선택된다. 본 명세서에서 사용하는 에스테르, 케톤, 및 에테르는 환 구조를 가질 수도 있다. 에스테르, 케톤, 및 에테르의 관능기 (즉, -O-, -CO-, 및 -COO-) 를 2 이상 갖는 화합물도 주요 용매로서 본 발명에서 이용할 수 있는데, 예를 들어 알콜성 수산기와 같은 임의의 다른 관능기를 가질 수도 있다. 2 이상의 관능기를 갖는 주요 용매를 구성하는 탄소 원자수는 그 관능기 중 어떤 것을 갖는 화합물의 범위 내일 수도 있다.
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름에 대해, 염소계 할로겐화탄화수소를 주요 용매로서 사용할 수도 있고, Hatsumei Kyokai's Disclosure Bulletin 2001-1745 (pp.12-16) 에 기재되어 있는 바와 같은 비염소계 용매도 주요 용매로서 사용할 수도 있다. 어쨌든, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름에 대해 주요 용매가 한정되는 것은 아니다.
이 외에, 셀룰로오스 아실레이트 용액 및 필름에 대한 용매와, 그 용해 방법이 다음 특허 공보에 개시되어 있고, 이들은 본 발명에 사용하는 바람직한 양태이다. 예를 들어, 그들은 일본공개 특허공보 제 2000-95876 호, 일본공개 특허공보 평 12-95877 호, 일본공개 특허공보 평 10-324774 호, 일본공개 특허공보 평 8- 152514 호, 일본공개 특허공보 평 10-330538 호, 일본공개 특허공보 평 9-95538 호, 일본공개 특허공보 평 9-95557 호, 일본 공개특허공보 평 10-235664 호, 일본공개 특허공보 평 12-63534 호, 일본공개 특허공보 평 11-21379 호, 일본공개 특허공보 평 10-182853 호, 일본공개 특허공보 평 10-278056 호, 일본공개 특허공보 평 10-279702 호, 일본공개 특허공보 평 10-323853 호, 일본공개 특허공보 평 10-237186 호, 일본공개 특허공보 평 11-60807 호, 일본공개 특허공보 평 11-152342 호, 일본공개 특허공보 평 11-292988 호, 일본공개 특허공보 평 11-60752 호에 기재되어 있다. 이들 특허 공보는 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트에 관한 바람직한 용매뿐만 아니라, 그 용액의 물리적 특성과 그들과 함께 공존할 수도 있는 물질에 대해도 개시되어 있고, 이들은 본 발명에 사용하는데에도 바람직한 양태이다.
[셀룰로오스 아실레이트 필름의 제조 방법]
[용해 단계]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 용액 (도프) 을 조제하는 단계는 그 용해 공정에 있어서 특별히 한정되지 않는다. 실온에서 조제될 수도 있거나, 냉각 용해 또는 고온 용해 모드에서, 또는 그들을 조합한 모드에서 조제될 수도 있다. 본 발명에서 사용하기 위한 셀룰로오스 아실레이트 용액을 조제하는 단계와 용액을 농축 및 여과하는 후속 단계를 포함하는 공정은 Hatsumei Kyokai's Disclosure Bulletin 2001-1745 (2001년 3월 15일 발행, Hatsumei Kyokai) 에 상세하게 기재되어 있고, 이것은 본 발명에서 바람직하게 사용된다.
(도프 용액의 투명도)
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 용액의 도프 투명도는 85% 이상인 것이 바람직하며, 88% 이상이 보다 바람직하며, 90% 이상이 보다 더 바람직하다. 본 발명자는 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 도프 용액에 다양한 첨가제가 잘 용해됨을 확인했다. 도프 투명도를 결정하는 구체적인 방법이 기재된다. 도프 용액을 1㎠ 사이즈의 유리 셀에 주입하고, 분광 광도계 (Shimadzu, UV-3150) 로 550nm에서 흡광도를 측정한다. 용매만 블랭크로 측정하고, 블랭크 흡광도에 대한 용액 흡광도의 비로부터 셀룰로오스 아실레이트 용액의 투명도를 산출한다.
[캐스팅, 건조, 및 와인딩 단계］
다음으로, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 용액으로부터 필름을 제조하는 공정을 기재한다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 제조하는 방법 및 설비에 대해, 종래의 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 형성에 통상적으로 사용된 용매 캐스팅 방법 및 용매 캐스팅 설비가 본 발명에서 사용될 수 있다. 용해기 (탱크) 에서 조제된 도프 (셀룰로오스 아실레이트 용액) 를 일단 저장 탱크에 저장하는데, 도프의 거품을 탈포하여 최종적으로 조제한다. 탱크의 도프 배출구로부터 도프를 꺼내고, 예를 들어, 그 회전수에 기초하여 정밀하게 도프를 공급할 수 있는 미터링 압력 기어 펌프를 통해 압력 다이로 보내고, 도프를 압력 다이의 슬릿을 통해 금속 지지체의 엔드리스-러닝 (endlessly-running) 캐스트 부재 위에 균일하게 캐스팅하고, 금속 지지체가 거의 하나의 회전을 하는 박리점에서 덜 마른 도프 필름 (이것을 웹 (web) 이라고도 칭한다) 이 금속 지지체로부터 박리된다. 이와 같이 얻어진 웹의 양단이 그 폭을 유지하도록 클립핑하고 웹을 텐터로 운반하고 건조시켜, 이후 웹을 완전히 건조시키는 건조기의 롤들로 더 운반시킨 후, 이것을 소정의 폭으로 와인더에 감는다. 텐터와 건조기를 롤들과 조합하는 것은 제작될 필름의 목적에 따라 변할 수도 있다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 본질적인 용도가 전자 디스플레이의 광학 구성인 기능성 보호 필름 또는 할로겐화은 사진 재료일 때, 막을 제조하기 위해 막의 용매 캐스팅 장치에 부가적인 캐스팅 장치가 적응될 수도 있다. 서빙층 (subbing layer), 대전 방지층, 할레이션 방지층, 보호층을 형성함으로써 필름의 표면을 더 가공하기 위한 장치가 부가된다. 이것은 Hatsumei Kyokai's Disclosure Bulletin 2001-1745 (2001년 3월 15일 발행, Hatsumei Kyokai), pp.25-30에 상세하게 기재되어 있다. 캐스팅 (코-캐스팅을 포함), 금속 지지체, 건조, 및 박리를 포함하고, 이들은 본 발명에서 바람직하게 이용된다.
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 두께는 10 내지 120㎛가 바람직하고, 20 내지 100㎛가 보다 바람직하고, 30 내지 90㎛가 보다 더 바람직하다.
[고습도 처리 후 필름의 광학 성능 변화]
[셀룰로오스 아실레이트 필름의 물리적 특성 평가]
환경 변화로 인한 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학 성능의 변화에 대해서, 60℃ 및 90%RH에서 240시간 동안 처리된 필름은 Re(400), Re(700), Rth(400), 및 Rth(700) 의 변화가 15 nm 이하를 보이는 것이 바람직하며, 12 nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 10 nm 이하인 것이 보다 더 바람직하다.
[고온도 처리 후 필름의 광학 성능 변화]
또한, 80℃에서 240시간 동안 처리된 필름은 Re(400), Re(700), Rth(400), 및 Rth(700) 의 변화가 15 nm 이하를 보이는데, 12 nm 이하가 보다 바람직하며, 10 nm 이하인 것이 보다 더 바람직하다.
[필름의 가열 처리 후 화합물 휘산량]
본 발명에서 바람직한 Rth-저하 화합물과 ΔRth-저하 화합물은 80℃에서 240시간 동안 필름을 처리한 후 30% 이하의 비율로 휘산되는데, 25% 이하가 보다 바람직하며, 20% 이하가 보다 더 바람직하다.
필름으로부터의 휘산된 화합물의 양은 80℃에서 240시간 동안 처리된 필름과 미처리의 필름을 용매에 용해시키고, 고성능 액체 크로마토그래피에 의해 각각의 시료로부터 화합물을 검출하고, 화합물의 피크 면적을 필름 내에 잔존한 화합물의양으로 하여 다음 식에 따라 계산한다.
휘산량(%)=｛(미처리 시료의 잔존 화합물의 양)-(처리된 시료의 잔존 화합물의 양)｝/ (미처리 시료의 잔존 화합물의 양)×100
[필름의 유리 전이 온도 (Tg)]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 유리 전이 온도 (Tg) 는 80 내지 165℃이다. 필름의 내열성의 관점으로부터, Tg가 100 내지 160℃인 것이 바람직하며, 110 내지 150℃인 것이 보다 바람직하다. 유리 전이 온도 (Tg) 는 다음과 같이 결정된다: 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 시료 10mg을 상온으로부터 200℃ 까지 5℃/min의 가열 속도로 가열시키고, 시차 주사 열량계 (DSC 2910, T.A.Instrument) 로 시료의 가열량을 측정하고, 이것으로부터 필름의 유리 전이 온도 (Tg) 를 계산한다.
[필름의 헤이즈]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 헤이즈는 0.01 내지 2.0%인 것이 바람직하며, 0.05 내지 1.5%가 보다 바람직하며, 0.1 내지 1.0%가 보다 더 바람직하다. 필름이 광학 필름으로서 역할을 할 때 필름 투명성이 중요하다. 헤이즈는 다음과 같이 측정된다: 40 mm×80 mm의 사이즈를 갖는 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름 시료를 25℃에서 60%RH로 헤이즈 미터 (Suga Test Instruments, HGM-2DP) 로 JIS K-6714에 따라 측정한다.
[필름의 Re, Rth의 습도 의존성]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 면내의 리타데이션 Re(λ) 및 두께 방향 리타데이션 Rth(λ) 둘 다는 습도에 의한 변화를 거의 보이지 않는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 25℃ 및 10%RH에서의 Rth(400) 과 25℃ 및 80%RH에서의 Rth(400) 사이의 차 ΔRth(400) (즉, ΔRth(400)=Rth(400)10%RH-Rth(400) 80%RH) 이 0 내지 50 nm인 것이 바람직하며, 0 내지 40 nm가 보다 바람직하며, 0 내지 35 nm가 보다 더 바람직하다. 또한, ΔRth(700) 이 동일한 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 25℃ 및 10%RH에서의 Re(400) 과 25℃ 및 80%RH에서의 Re(400) 의 차 ΔRe(400) (즉, ΔRe(400)=Re(400)10%RH-Re(400)80%RH) 이 0 내지 10 nm인 것이 바람직하며, 0 내지 5 nm가 보다 바람직하며, 0 내지 2 nm가 보다 더 바람직하다. 또한, ΔRe(700) 이 동일한 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
[필름의 평형 함수율]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 평형 함수율이 설명된다. 필름이 편광 필름용 보호 필름으로 이용될 때, 폴리비닐 알콜과 같은 수용성 폴리머에 대한 필름의 접착성을 떨어뜨리지 않기 위해, 필름 두께에 상관없이, 25℃ 및 80%RH에서의 그 평형 함수율이 0 내지 4%인 것이 바람직하며, 0.1 내지 3.5%가 보다 바람직하며, 1 내지 3%가 보다 더 바람직하다. 평형 함수율이 4% 이상인 경우, 필름이 광학 보상 필름용 지지체로서 이용될 때 필름의 습도 의존 리타데이션이 너무 커지기 때문에 바람직하지 않다.
함수율은 다음과 같이 결정된다: 7 mm×35 mm의 사이즈를 갖는 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 시료를 시료 건조기 (Mitsubishi Chemical 에 의해 모두 제작된, CA-03, VA-05) 와 결합된 함수율 분석기로 Karl-Fisher 방법에 따라 분석한다. 이와 같이 측정된 시료의 수분량 (g) 을 시료의 중량 (g) 으로 제산한다.
[필름의 투습도]
본 발명의 광학 보상 시트로 사용된 셀룰로오스 아실레이트 필름의 투습도는 JIS Z0288에 따라 60℃의 온도와 95%RH의 습도에서 결정되고, 80㎛의 표준 필름 두께로 환산해 400 내지 2000g/m2·24h가 바람직하며, 500 내지 1800g/m2·24h가 보다 바람직하며, 600 내지 1600g/m2·24h가 보다 더 바람직하다. 투습도가 2000g/m2·24h를 넘으면, 필름의 Re, Rth의 습도 의존성 절대값은 0.5 nm/%RH 보다 매우 높을 수도 있다. 또한, 본 발명의 유형의 셀룰로오스 아실레이트 필름 상에 광학 이방성층을 적층하여 광학 보상 필름을 제조할 때도 바람직하지 않은데, 이는 시트의 Re, Rth의 습도 의존성 절대값이 0.5nm/%RH보다 매우 높을 수도 있기 때문이다. 이 유형의 광학 보상 시트나 편광 필름이 액정 표시 장치에 내장될 때, 변색 및 시야각 감소를 유발할 수도 있다. 반면에, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 투습도가 400 g/m2·24h보다 작다면, 편광 필름의 양면에 붙여 편광 필름을 제조할 때, 필름이 접착제의 건조를 방해할 수도 있고, 또는 필름이 편광 필름에서 접착 불량을 유발할 수도 있다.
셀룰로오스 아실레이트 필름의 두께가 더 두꺼울 때, 그 투습도가 더 작아질 수도 있고, 그 두께가 더 얇을 때, 투습도는 더 커질 수도 있다. 따라서, 상이한 두께를 갖는 모든 시료의 투습도는 80㎛의 표준 필름 두께로 환산하여 결정되어야 한다. 그 필름 두께에 따라서, 필름의 투습도는 다음과 같이 결정된다: 80㎛의 표준 필름 두께로 환산한 투습도=(측정된 투습도)×(측정된 필름 두께 ㎛/80㎛). 투습도의 측정 방법에 관해서, Physical Properites of Polymer Ⅱ (Polymer Experimental Lecture 4, Kyoritsu Publishing), pp.285-297, "Determination of Vapor Permeation (질량법, 온도법, 증기압법, 흡착법) 에 기재된 방법을 나타낸다. 간략하게, 70 mmφ의 사이즈를 갖는 셀룰로오스 아실레이트 필름의 시료는 25℃ 및 90%RH와, 60℃ 및 95%RH에서 둘 다 24 시간 컨디셔닝시킨다. 투과율 시험 장치 (Toyo Seiki, KK-709007) 를 이용하여, JIS Z-0208에 따라 시료의 단위 면적당 함수율을 측정하고 (g/m2), 시료의 투습도를 다음과 같이 계산한다: 투습도=컨디셔닝된 시료의 중량-컨디셔닝되지 않은 시료의 중량.
[필름의 치수 변화]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 치수 안정성은 60℃, 90%RH에서 24 시간 동안 저장한 (고습 저장) 이후의 필름의 치수 변화와, 90℃, 5%RH에서 24 시간 동안 저장한 (고온 저장) 이후의 필름의 치수 변화 모두 0.5% 이하인 것이 바람직하다. 치수 변화는 0.3% 이하가 보다 바람직하며, 0.15% 이하가 보다 더 바람직하다.
구체적인 측정 방법이 기재된다. 30 mm×120 mm의 사이즈를 갖는, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름 2장을 준비하고, 25℃, 65%RH에서 24 시간 동안 컨디셔닝한다. (Shinto Kagaku에 의한) 자동 핀 게이지를 이용하여, 시료의 양측에 6 mmφ의 홀을 100 mm의 간격으로 각각 형성한다. 원래의 홀 간 거리는 L0이다. 한 장의 시료를 60℃, 90%RH에서 24 시간 동안 처리한 후, 홀 간 거리를 측정하고 (L1); 다른 시료를 90℃, 5%RH에서 24 시간 동안 처리한 후, 홀 간 거리를 측정한다 (L2). 모든 측정의 최소 게이지 한계는 1/1000 mm이다. 치수 변화는 다음과 같이 결정된다: 60℃, 90%RH (고습 저장) 에서의 치수 변화 =｛｜L0-L1｜/L0｝×100이다. 90℃, 5%RH (고온 저장) 에서의 치수 변화 =｛｜L0-L2｜/L0｝×100이다.
[필름의 음속］
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 음속에 관해, 절대값이 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 폭 방향의 음속 (VT) 대 길이 방향의 음속 (VM) 의 비 R (VT/VM) 는 1.05 내지 1.50이 바람직하다.
비는 1.06 내지 1.45가 보다 바람직하며, 1.07 내지 1.40이 보다 더 바람직하다. 이 비가 1.50을 초과할 때, 컬링과 광학 성능이 내구성 시험시 크게 변한다. 음속은 음속 측정 장치 SST-110 (NOMURA 제조) 을 이용해 25℃, 55%RH 분위기에서 6시간 이상 필름을 컨디셔닝하는 단계와, 25℃, 55%RH에서 폭 방향의 음속과 및 길이 방향의 음속을 측정하는 단계와, 그 후 비를 결정하는 단계를 포함하는 방법에 의해 실질적으로 측정된다.
[필름의 인장 탄성률］
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 폭 방향의 인장 탄성률은 240 내지 600 kgf/mm2 (2.35 GPa 내지 5.88 GPa) 이며, 250 내지 580 kgf/mm2 (2.45 GPa 내지 5.68 GPa) 가 바람직하다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 길이 방향의 인장 탄성률이 230 내지 480 kgf/mm2 (2.25 GPa 내지 4.70 GPa) 이며, 240 내지 470 kgf/mm2 (2.35 GPa 내지 4.61 GPa) 가 바람직하다. 폭 방향의 인장 탄성률 대 길이 방향의 인장 탄성률의 비 (폭 방향의 인장 탄성률/길이 방향의 인장 탄성률) 는 1.17 내지 1.40이 바람직하다.
인장은 다목적 인장 시험기 STM T50BP (TOYO BALDWIN 제조) 를 이용해 23℃, 70%RH 분위기에서 인장 속도 10%/min으로 0.5% 연신에서 응력을 측정함으로써 실질적으로 결정된다.
[필름의 저장 탄성률］
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 폭 방향의 저장 탄성률과 길이 방 향의 저장 탄성률 둘 다는 15000 내지 80000 kgf/cm2 (1.47 GPa 내지 7.84 GPa) 이고, 폭 방향의 저장 탄성률 대 길이 방향의 저장 탄성률의 비 (폭 방향의 저장 탄성률/길이 방향의 저장 탄성률) 는 1.15 내지 1.80이 바람직하다.
폭 방향의 저장 탄성률과 길이 방향의 저장 탄성률 둘 다는 18000 내지 75000 kgf/cm2 (1.76 GPa 내지 7.35 GPa) 이고, 폭 방향의 저장 탄성률 대 길이 방향의 저장 탄성률의 비 (폭 방향의 저장 탄성률/길이 방향의 저장 탄성률) 는 1.16 내지 1.60이 바람직하다. 필름 면내에서 반송 방향 (traveling direction) 과 직교하는 방향의 저장 탄성률과 반송 방향의 저장 탄성률 둘 다는 20000 내지 70000 kgf/cm2 (1.96 GPa 내지 6.86 GPa) 이며, 폭 방향의 저장 탄성률 대 길이 방향의 탄성률의 비 (폭 방향의 저장 탄성률/길이 방향의 탄성률) 는 1.17 내지 1.40이 보다 바람직하다.
저장 탄성률은 온도를 변화시키면서 동적 점탄성을 측정함으로써 실제로 결정된다.
[필름의 광탄성 계수］
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 폭 방향의 광탄성 계수와 길이 방향의 광탄성 계수 둘 다는 25×10-13cm2/dyne (2.5×10-13N/m2) 이하가 바람직하다. 또한, 폭 방향의 광탄성 계수 대 길이 방향의 광탄성 계수의 비 (폭 방향의 광탄성 계수/길이 방향의 광탄성 계수) 는 0.60 내지 0.97이 바람직하다.
필름 면내의 반송 방향에 직교하는 방향의 광탄성 계수와 반송 방향의 광탄성 계수 둘 다는 22×10-13cm2/dyne (2.2×10-13N/m2) 이하이고, 폭 방향의 광탄성 계수 대 길이 방향의 광탄성 계수의 비 (폭 방향의 광탄성 계수/길이 방향의 광탄성 계수) 는 0.65 내지 0.96이 보다 바람직하다.
필름 면내의 반송 방향에 직교하는 방향의 광탄성 계수와 반송 방향의 광탄성 계수 둘 다는 20×10-13cm2/dyne (2.0×10-13N/m2) 이하이고, 폭 방향의 광탄성 계수 대 길이 방향의 광탄성 계수의 비 (폭 방향의 광탄성 계수/길이 방향의 광탄성 계수) 는 0.70 내지 0.95가 보다 더 바람직하다.
광탄성 계수는 필름 시료 (12 mm×120 mm) 에 폭 방향 또는 길이 방향으로 인장 응력을 인가하는 단계와 리타데이션을 엘립소미터 (JASCO ENGINEERING 제조, M150) 로 측정하는 단계에 의해 실제로 측정된다. 이후, 응력으로 인한 리타데이션의 변화를 기초로 광탄성 계수를 계산한다.
[연신 전후의 정면 리타데이션 변화와 지상축 검출]
필름 밴드로부터, 시료 (길이 방향 100 mm×폭 방향 100 mm) 를 절단하여, 고정 일축 연신기를 이용해 140℃의 온도에서 길이 방향 (MD) 또는 폭 방향 (TD) 과 평행하게 연신한다. 연신 전후의 각 시료의 정면 리타데이션 (Re) 은 자동 복굴절계 (KOBRA-21ADH, Oji Science Instruments 제조) 를 이용해 측정된다. 지상축은 상기된 바와 같이 리타데이션 측정시에 얻어진 배향각에 기초하여 결정된다. 편광 필름 바로 가까이에 제공되는 셀룰로오스 아실레이트 필름은 연신으 로 인한 Re의 변화가 작은 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 필름은 ｜Re(n)-Re(0)｜/n≤1.0 이하가 바람직하며, ｜Re(n)-Re(0)｜/n≤0.3 이하가 보다 더 바람직한데, 여기서, Re(n) 는 n(%) 만큼 연신된 필름의 정면 리타데이션 (nm) 을 의미하는 한편, Re(0) 은 연신되지 않은 필름의 정면 리타데이션 (nm) 을 의미한다.
[지상축을 갖는 방향]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 편광 필름-보호 필름으로 이용하는 경우, 편광 필름이 길이 방향 (MD) 으로 흡수축을 가지므로, 셀룰로오스 아실레이트 필름은 MD에 가깝거나 TD에 가까운 방향의 지상축을 갖는 것이 바람직하다. 지상축을 편광 필름에 평행하게 또는 직교로 위치시킴으로써, 광 누설 또는 컬러 변화를 감소시킬 수 있다. 용어 "가까운" 이란 지상축과 MD 또는 TD 사이의 각도가 0 내지 10°를 의미하고, 바람직하게는 0 내지 5°를 의미한다.
[포지티브 고유 복굴절을 갖는 셀룰로오스 아실레이트 필름]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름은 면내 지상축을 갖는 방향으로 연신될 때 정면 리타데이션 (Re) 의 증가를 보이는 한편, 지상축을 갖는 방향에 직교하는 방향으로 연신될 때 정면 리타데이션 (Re) 의 감소를 보인다. 이것은 필름이 포지티브 고유 복굴절을 가지는 것을 나타낸다. 필름 내에 나타난 Re를 제거하려면, 지상축에 직교하는 방향으로 필름을 연신하는 것이 효과적이다. 이것은, 예를 들어, 필름이 MD로 지상축을 갖는 경우, MD에 직교하는 방향 (즉, TD) 으로 텐터 연신함으로써 정면 리타데이션 (Re) 을 감소시킴으로써 성취될 수도 있다. 반대로, 필름이 TD로 지상축을 갖는 경우, MD에 평행하게 반송 롤의 장력을 증가시키면서 필름을 연신함으로써 정면 리타데이션 (Re) 을 감소시키는 것이 제안될 수도 있다.
상기된 물리적 특성은 후술될 연신 처리, 수축 처리 등으로 배향 처리 조건을 적절하게 조절함으로써 달성될 수 있다.
[본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 평가 방법]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름은 다음 측정 방법을 이용해 평가된다.
(정면 리타데이션 값 Re와 두께 방향 리타데이션 값 Rth)
Re(λ) 는 자동 복굴절계 KOBRA 21 ADH (OJI KEISOKU KIKI 제조) 를 사용하여 파장 λnm의 광선을 법선 방향으로 입사시켜 측정된다. Rth(λ) 는, 세 방향으로 측정된 3개의 리타데이션 값, 즉, 상기된 Re(λ), 면내의 지상축을 경사각으로 이용하여 필름의 법선 방향에 대해 +40°로 경사진 방향에서 λnm의 광선을 입사시켜 측정된 리타데이션 값, 및 면내의 지상축을 경사각으로 이용하여 필름의 법선 방향에 대해 -40°로 경사진 방향에서 λnm의 광선을 입사시켜 측정된 리타데이션 값과, 가정 평균 굴절률 및 필름 두께에 기초하여 KOBRA 21 ADH로 계산된다. 가정 평균 굴절률로서, POLYMER HANDBOOK (JOHN WILEY＆SONS,INC) 및 다양한 광학 필름 카탈로그에 열거된 값을 사용할 수 있다. 가정 평균 굴절률이 알려지지 않은 경우, Abbe 굴절계를 이용하여 측정할 수 있다. 주요 광학 필름의 가정 평균 굴절률은 다음과 같다： 셀룰로오스 아실레이트 (1.48), 시클로올레핀 폴리머 (1.52), 폴리 카보네이트 (1.59), 폴리메틸 메타크릴레이트 (1.49), 및 폴리스티렌 (1.59) 이다. 이러한 가정 평균 굴절률과 필름 두께를 입력함으로써, KOBRA 21 ADH로 nx, ny, 및 nz이 계산될 수 있다.
(투과율)
투명도 미터기 (AKA 포토튜브 크로노미터, KOTAKI SEISAKUSHO 제조) 를 이용하여, 시료 (20 mm×70 mm) 의 가시광 (615 nm) 의 투과율을 25℃, 60%RH에서 측정했다.
[필름의 표면 특성]
(표면 형상)
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 표면 특성이 기재된다. JIS B0601-1994에 따라, 필름의 표면 거칠기의 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 0.1㎛ 이하이고, 그 최대 높이 (Ry) 가 0.5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 0.05㎛ 이하이고, 최대 높이 (Ry) 가 0.2㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 필름 표면의 오목부 및 돌출부의 프로파일은 원자간력 현미경 (AFM) 으로 분석될 수도 있다.
(표면 에너지)
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 표면 에너지는 다음과 같이 측정된다: 필름의 시료를 수평인 받침대 위에 수평하게 두고, 시료의 표면에 소정 량의 물 및 요오드화 메틸렌을 도포한다. 소정 기간의 시간 이후, 필름 표면에서의 물과 요오드화 메틸렌의 접촉각을 측정한다. 이와 같이 측정된 접촉각의 데이 터로부터, Owens 방법에 따라 시료의 표면 에너지를 유도한다.
[셀룰로오스 아실레이트 필름의 정면 리타데이션 산란]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름은 다음의 식을 만족하는 것이 바람직하다.
｜Re(MAX)-Re(MIN)｜≤3 및 ｜Rth(MAX)-Rth(MIN)｜≤5
여기서, Re(MAX), Rth(MAX) 는 각각 임의로 자른 필름 한 피스 (1 m×1 m) 의 최대 리타데이션을 의미하는 반면, Re(MIN), Rth(MIN) 는 각각 그 최소 리타데이션을 의미한다.
[필름의 첨가제 보유성]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름은 필름에 첨가된 다양한 화합물을 잘 보유할 것이 요구된다. 구체적으로, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 80℃, 90%RH에서 48시간 동안 저장했을 때, 필름의 질량 변화가 0 내지 5%인 것이 바람직하고, 0 내지 3%인 것이 보다 바람직하고, 0 내지 2%인 것이 보다 더 바람직하다.
〈필름의 첨가제 보유성의 평가 방법〉
시료를 10 cm×10 cm 사이즈로 자르고, 23℃, 55%RH에서 24시간 동안 저장하고, 그 질량을 측정한다. 이후, 이것을 80±5℃, 90±10%RH에서 48시간 동안 저장한다. 처리 후, 시료의 표면을 가볍게 닦고, 이후 23℃, 55%RH에서 하루 동안 더 저장한 후, 시료의 질량을 다시 측정한다. 시료의 첨가제 보유성은 다음과 같이 계산된다.
첨가제 보유성 (질량%)
={(저장 전의 질량 - 저장 후의 질량)/ (저장 전의 질량｝×100
[필름의 기계적 특성]
(컬)
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 폭 방향의 컬 값은 -10/m 내지 ＋10/m인 것이 바람직하다. 셀룰로오스 아실레이트 필름은 후술되는 바와 같이 표면 처리되거나, 광학 이방성층으로 코팅되기 전에 러빙되거나, 배향층 또는 광학 이방성층으로 코팅 또는 적층된다. 이들 처리를 위해, 필름이 길더라도 가공한다. 긴 셀룰로오스 아실레이트 필름의 폭 방향의 컬 값이 상기 범위 밖이라면, 필름을 다루기가 곤란하여 필름이 절단되거나 파손될 수도 있다. 또, 필름의 에지나 중앙부가 반송 롤들과 강하게 접촉되어 더스트가 발생하고, 결과적으로, 필름 상에 많은 이물질이 증착될 수도 있다. 그 상태에서, 점 결함과 코팅 스트리크들의 빈도가 허용 가능 레벨을 넘을 수도 있다. 또한, 컬 값이 정의된 범위 내로 조정되면, 광학 이방성층으로 코팅될 때 종종 발생할 수 있는 색 얼룩의 문제를 감소시킬 수 있는 것 외에 편광 필름으로 적층될 때 기포가 들어가는 것을 방지할 수도 있기 때문에 바람직하다.
컬 값은 American National Standard Institute 의해 규정된 방법 (ANSI/ASCPH1.29-1985) 에 따라 결정된다.
(인열 강도)
JISK7128-2：1998의 인열 시험 방법에 따라 측정된 (Elmendorf 인열 방법), 20 내지 80㎛의 두께를 갖는 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름이 2 g 이상의 인열 강도를 갖는 것이 바람직하고, 5 내지 25 g이 보다 바람직하고, 6 내지 25 g이 보다 더 바람직하다. 또, 60㎛의 두께를 갖는 필름의 인열 강도는 8 g 이상이 바람직하고, 8 내지 15 g이 보다 바람직하다. 구체적으로, 50 mm×64 mm의 사이즈를 갖는 한 피스의 시료를 25℃, 65%RH에서 컨디셔닝하고, 이후 그 인열 강도를 측정하기 위해 경하중 인열 강도 시험기로 시험한다.
[필름의 잔류 용매］
필름의 잔류 용매량이 0.01 내지 1.5 질량%가 되는 조건하에서 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 건조시키는 것이 바람직하고, 0.01 내지 1.0질량%가 보다 바람직하다. 본 발명에 사용하는 투명 지지체에 잔류하는 용매량을 1.5 질량% 이하로 조정함으로써 필름 컬링을 감소시킬 수도 있다. 1.0 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기된 용매 캐스트 방법에 따라 제조된 필름에 잔류하는 용매량이 감소하기 때문에 필름의 자유 체적이 감소하는 것이 본질적인 원인이 될 수도 있다.
[필름의 흡습 팽창 계수]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 흡습 팽창 계수는 30×10-5/%RH 이하가 바람직하고, 15×10-5/%RH 이하가 보다 바람직하고, 10×10-5/%RH 이하가 보다 더 바람직하다. 필름의 흡습 팽창 계수는 보다 작은 것이 바람직하지만, 통상적으로, 1.0×10-5/%RH 이상일 수도 있다. 흡습 팽창 계수는 일정 온도에서 시료 주위의 상대 습도를 변화시켰을 때의 시료의 길이의 변화를 의미한다. 흡습 팽창 계수를 상기와 같이 조정하고, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 광학 보상 필름용 지지체로서 이용할 때, 광학 보상 필름의 광학 보상 기능을 그와 같이 유지하면서, 프레임-형 투과율 증가, 즉 변형에 의한 광 누설을 방지할 수 있다.
[기능층］
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 용도는 광학 용도와 사진 재료를 포함한다. 특히 필름의 광학 용도는 액정 표시 장치인 것이 바람직하고, 2 개의 전극 기판의 사이에 액정을 지니는 액정 셀, 그 양측에 배치된 2 개의 편광판, 및 액정 셀과 그 편광판 사이에 배치된 적어도 하나의 광학 보상 시트를 포함하는 액정 표시 장치가 보다 바람직하다. 액정 표시 장치로서, TN, IPS, FLC, AFLC, OCB, STN, ECB, VA, 및 HAN가 바람직하다. 특히, IPS 및 VA가 바람직하다.
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름이 이들 광학 용도로 이용될 때, 다양한 기능층이 이것에 부가될 수도 있다. 이 기능층은, 예를 들어, 대전 방지층, 경화 수지층 (투명 하드 코트층), 반사 방지층, 접착 용이층, 방현층, 광학 보상층, 배향층, 액정층이다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름에 이용될 수도 있는 이들 기능층 및 그 재료는 계면활성제, 윤활제, 매트제, 대전 방지층, 및 하드 코트층을 포함하고, 이들은 Hatsumei Kyokai's Disclosure Bulletin 제 2001-1745 호 (2001년 3월 15일 발행, Hatsumei Kyokai), pp. 32-45에 상세하게 기재되어 있고, 본 발명에서도 바람직하게 이용된다.
[용도 (편광판)］
다음으로, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 용도를 설명한다.
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름은 특히 편광판용 보호 필름으로서 유용하다. 편광판은 편광 필름 및 그 양면을 보호하는 보호 필름으로 구성되어 있다. 편광판의 일 면에 보호 필름을, 대향 면에 세퍼레이트 필름을 부가적으로 갖는다. 보호 필름 및 세퍼레이트 필름은 출하, 제품 검사, 및 다른 단계 동안 편광판을 보호하기 위해 사용된다. 이 경우, 편광판의 표면을 보호할 목적인 보호 필름은, 액정 판에 본딩될 면에 대향하는 면에 본딩된다. 반면에, 액정 판에 본딩될 접착층을 커버할 목적인 세퍼레이트 필름은, 액정 면에 본딩될 편광판의 면에 본딩된다. 보호 필름으로서, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 이용할 수도 있다.
편광 필름으로서, OPTIVA 제품으로 대표되는 코팅형 편광 필름, 또는 요오드 또는 이색성 색소와 함께 바인더를 포함하는 편광 필름을 이용하는 것이 바람직하다.
편광 필름에서, 요오드 및 이색성 색소는 바인더 내에서 배향되어 편광 성능을 나타낸다. 요오드 및 이색성 색소는 바인더 분자를 따라 배향되고, 또는 이색성 색소는 액정과 같이 자체 조직화를 통해 단일 방향으로 배향되는 것이 바람직하다.
현재 통상적으로 사용되는 편광 필름은 연신된 폴리머를 탱크 내에 포함된 요오드 혹은 이색성 색소의 용액에 침지시켜, 요오드 또는 이색성 색소를 바인더에 침투하도록 하여 제조된다. 통상적으로 사용되는 편광 필름에서, 요오드 혹은 이색성 색소는 표면으로부터 4㎛의 깊이 (즉, 양측 합해 8㎛) 에 분포된다. 충 분한 편광 성능을 구축하기 위해, 적어도 10㎛의 두께가 요구된다. 침투도는 요오드 또는 이색성 색소의 용액 농도, 탱크 온도, 침지 시간을 적절히 제어함으로써 조정된다.
편광 필름의 바인더는 가교될 수도 있다. 가교된 바인더는, 그 자체로 가교 가능한 폴리머를 이용할 수 있다. 광, 열, 또는 pH 변화로 인해, 관능기를 갖는 폴리머 또는 폴리머에 관능기를 도입해 얻어진 바인더는 그 분자들 사이에 가교 반응이 일어나, 편광 필름이 형성될 수 있다.
대안으로는, 가교제를 이용하여 가교 구조를 폴리머에 도입할 수도 있다. 높은 반응 화합물인 가교제를 이용해, 바인더기에서 기원한 결합기를 바인더 분자들로 도입한다. 따라서, 바인더 분자 사이에 가교 구조가 형성될 수 있다.
가교는 일반적으로, 폴리머 또는 폴리머와 가교제의 혼합물을 포함한 코팅 용액을 투명 지지체 상에 코팅하는 단계와 이후 가열하는 단계에 의해 실시된다. 최종 제품을 제공하는 단계에서 내구성을 확보할 수 있으면 충분하기 때문에, 가교 처리는 최종 제품으로 편광판을 제조하는 어떤 단계에서 수행될 수도 있다.
편광 필름의 바인더는, 그 자체 가교 가능한 폴리머들 또는 가교제를 사용하여 가교될 수 있는 폴리머들 중 어느 것을 사용할 수 있다. 폴리머의 예는 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리스티렌, 젤라틴, 폴리비닐 알콜, 변성 폴리비닐 알콜, 폴리(N-메틸올아크릴아미드), 폴리비닐톨루엔, 클로로술폰화 폴리에틸렌, 니트로셀룰로오스, 염소화 폴리올레핀 (예를 들어, 폴리 염화비닐), 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아세트산비닐, 폴리에틸렌, 카르복시메 틸셀룰로오스, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 및 그 코폴리머 (예를 들어, 아크릴산/메타크릴산 공중합체, 스티렌/말레이미드 코폴리머, 스티렌/비닐톨루엔 코폴리머, 아세트산 비닐/염화 비닐 코폴리머, 에틸렌/아세트산 비닐 코폴리머) 가 포함된다. 수용성 폴리머 (예를 들어, 폴리(N-메틸올아크릴아미드), 카르복시메틸셀룰로오스, 젤라틴, 폴리비닐 알콜, 및 변성 폴리비닐 알콜) 가 바람직하고, 젤라틴, 폴리비닐 알콜, 및 변성 폴리비닐 알콜이 보다 바람직하고, 폴리비닐 알콜 및 변성 폴리 비닐 알콜이 가장 바람직하다.
폴리비닐 알콜 및 변성 폴리 비닐 알콜의 비누화도는 70 내지 100%가 바람직하고, 80 내지 100%가 보다 바람직하고, 95 내지 100%가 가장 바람직하다. 폴리 비닐 알콜의 중합도는 100 내지 5000이 바람직하다.
변성 폴리비닐 알콜은 공중합 변성, 연쇄 이동 변성, 또는 블록 중합 변성에 의해 변성기를 폴리비닐 알콜에 도입함으로써 얻어진다. 공중합 변성에서, 변성기로서, COONa, Si(OH)3, N(CH3)3·Cl, C9H19COO, SO3Na, 또는 C12H25를 도입할 수 있다. 연쇄 이동 변성에서, 변성기로서, COONa, SH, 또는 SC12H25를 도입할 수 있다. 변성 폴리비닐 알콜의 중합도는 100 내지 3000이 바람직하다. 변성 폴리비닐 알콜은 일본공개 특허공보 평 8-338913호, 평 9-152509호, 및 평 9-316127호에 기재되어 있다.
85 내지 95%의 비누화도를 갖는 미변성 폴리비닐 알콜 및 알킬티오-변성 폴리비닐 알콜이 특히 바람직하다.
2 이상의 폴리비닐 알콜 및 변성 폴리 비닐 알콜을 병용하여 사용할 수도 있다.
바인더의 가교제를 많이 첨가하여, 편광 필름의 내습/내열성이 개선될 수 있다. 그러나, 바인더에 기초하여 가교제를 50 질량% 이상 첨가하는 경우, 요오드 또는 이색성 색소의 배향 특성이 저하된다. 가교제의 첨가량은 바인더에 기초하여 0.1 내지 20 질량%가 바람직하고, 0.5 내지 15 질량%가 보다 바람직하다.
가교가 종료된 후, 바인더는 일정한 양의 반응하지 않았던 가교제를 포함한다. 그러나, 바인더에 잔존하는 가교제의 양은 1.0 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 바인더층이 1.0 질량% 이상의 가교제를 포함하는 경우, 내구성에 문제가 생기는 경우가 있다. 즉, 가교제의 잔류량이 많은 편광 필름을 액정 표시 장치에 적용하여, 장시간 작동시키거나 장시간 고온 및 고습의 분위기하에 방치하는 경우, 일부 경우에 편광도가 낮아진다. 가교제는 미국 재발행 특허 제 23297 호에 기재되어 있다. 또, 붕소 화합물 (예를 들어, 붕산, 붕사) 을 가교제로서도 이용할 수 있다.
이색성 색소로서, 아조계 색소, 스틸벤계 색소, 피라졸론계 색소, 트리페닐 메탄계 색소, 퀴놀린계 색소, 옥사진계 색소, 티아진계 색소, 또는 안트라퀴논계 색소가 사용될 수 있다. 이색성 색소는 수용성인 것이 바람직하다. 또한, 이색성 색소는 친수성 치환기 (예를 들어, 술포, 아미노, 또는 히드록실) 를 갖는 것이 바람직하다. 이색성 색소의 예는 C.I.Direct Yellow 12, C.I.Direct Orange 39, C.I.Direct Orange 72, C.I.Direct Red 39, C.I.Direct Red 79, C.I.Direct Red 81, C.I.Direct Red 83, C.I.Direct Red 89, C.I.Direct Violet 48, C.I.Direct Blue 67, C.I.Direct Blue 90, C.I.Direct Green 59, 및 C.I.Acid Red 37을 포함한다. 이색성 색소는 일본공개 특허공보 평 1-161202 호, 평 1-172906 호, 평 1-172907 호, 평 1-183602 호, 평 1-248105 호, 평 1-265205 호, 평 7-261024 호에 기재되어 있다. 이색성 색소는 유리산, 알칼리 금속염, 암모늄염, 또는 아민염으로서 사용되는데, 2 이상의 이색성 색소를 혼합함으로써 다양한 색상을 갖는 편광 필름을 제조할 수 있다. 2개의 편광축을 직교시켰을 때, 흑색을 나타내는 화합물 (색소) 을 갖는 편광 필름 또는 흑색을 나타내도록 복수의 이색성 분자를 혼합한 편광 필름 또는 편광판을 사용하는 것이 이러한 편광 필름의 단판 투과율 및 편광율이 우수하므로 바람직하다.
(액정 표시 장치의 구성)
통상의 액정 표시 장치에서, 한 쌍의 편광판 사이에 액정 셀이 배치된다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 이용한 보호 필름은 어떤 부분에 배치해도 우수한 표시 성능을 준다. 액정 표시 장치의 표시측에서 편광판의 최외각 표면을 위한 보호 필름은 투명 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층 등을 갖기 때문에, 상기 보호 필름을 이 부분에 이용하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 편광판의 제조에서 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 편광 필름-보호 필름 (편광판-보호 필름) 으로서 이용하기 위해서, 편광 필름에 본딩되는 측의 표면과 폴리비닐 알콜을 주성분으로 포함하는 편광 필름 사이의 접착성을 양호하게 하는 것이 필요하다. 접착성이 불충분할 때, 예를 들어, 액정 표시 장치 등의 패널의 이용시 가공성이 불량하거나 내구성이 부족한 몇 가지 문제점이 발생하여, 장기 사용시 벗겨지는 것과 같은 일부 문제를 포함한다. 접착을 위해, 점착제를 사용할 수도 있다. 점착제로서는, 예를 들어 폴리비닐 알콜 또는 폴리 비닐 부티랄을 포함하는 폴리비닐 알콜계 점착제, 및 부틸 아크릴레이트 등을 포함하는 비닐계 라텍스를 사용할 수 있다. 지표로서 표면 에너지를 고려하여 접착성을 고려할 수도 있다. 편광 필름의 주성분인 폴리비닐 알콜, 또는 폴리비닐 알콜 또는 비닐계 라텍스를 주성분으로 갖는 점착제를 포함하는 점착제층의 표면 에너지가 그 본딩될 보호 필름의 표면 에너지와 가까운 경우, 본딩 특성과 그와 같이 본딩된 편광판의 가공성과 내구성이 개선될 수 있다. 이러한 사실은, 편광 필름 또는 점착제층에 본딩될 측의 표면 에너지를 친수화와 같은 표면 처리에 의해 원하는 범위내로 조정함으로써, 폴리비닐 알콜을 주성분으로 포함하는 편광 필름과에 대한 충분한 접착성을 얻을 수 있다는 것을 나타낸다.
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름은 광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물과 파장 분산 조정제와 같은 첨가제를 일반적으로 함유하고 있기 때문에, 필름의 표면은 보다 소수성이 된다. 그 때문에 상기된 친수화에 의한 본딩 특성을 개선시키는 것이 편광판의 양호한 가공성과 내구성을 부여하는데 있어서 필요하다.
상기된 바와 같이 첨가제의 첨가로 인해, 친수화와 같은 표면 처리 전에 제막 후의 필름은 소수화 특성을 갖는다. 필름의 광학 특성이나 역학 특성의 습도 의존성 및 상기된 본딩 특성을 개선하기 위한 처리의 용이성의 관점으로부터, 필름의 표면 에너지는 30 mN/m 이상 50 mN/m 이하가 바람직하고, 40 mN/m이상 48 mN/m 이하가 보다 바람직하다. 처리전의 표면 에너지가 30 mN/m 미만인 경우, 후술될 친수화에 의해 양호함 본딩 특성을 달성하기 위해서는 큰 에너지가 필요하다. 결과적으로, 이 경우 필름 특성이 악화되거나, 양호한 특성 및 높은 생산성이 동시에 달성되기 어려울 수 있다. 처리 전의 표면 에너지가 50 mN/m를 초과할 때, 필름 자체의 친수성이 너무 커지고, 필름의 광학 성능과 역학 특성이 습도에 매우 의존하여 일부 문제점의 원인이 된다.
폴리비닐 알콜 표면의 표면 에너지는 함께 사용될 첨가제, 건조의 정도, 및 이용된 점착제에 따라 60 mN/m 내지 80 mN/m 범위에서 변한다. 따라서, 친수화와 같은 표면 처리 후의 편광 필름에 본딩될 측의 본 발명의 필름의 표면 에너지는 50 mN/m 이상 80 mN/m 이하가 바람직하고, 60 mN/m 이상 75 mN/m 이하가 보다 바람직하고, 65 mN/m 이상 75 mN/m 이하가 보다 더 바람직하다.
[친수화 등의 표면 처리］
본 발명의 필름 표면의 친수화는 공지된 방법으로 실시될 수 있다. 예를 들어, 코로나 방전 처리, 글로우 방전 처리, 자외선 조사 처리, 화염 처리, 및 산 처리 또는 알칼리 처리에 의해 그 필름 표면이 수정될 수 있다. 여기서 사용된 글로우 방전 처리는 10-3 내지 20 Torr (0.133 내지 2660 Pa) 의 저압 가스 하의 저온 플라즈마 처리 또는 대기압 하의 플라즈마 처리 중 하나일 수도 있다. 상기 조건 하에서 여기된 가스 플라즈마인 플라즈마 여기성 가스의 예는 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논, 질소, 이산화탄소, 테트라플루오로메탄과 같은 염화불화탄소, 및 그 혼합물을 포함한다. Janpan Institute of Invention and Innovation Journal of Technical Disclosure 제 2001-1745 호 (2001년 3월 15일 발행, Janpan Institute of Invention and Innovation), p.30 내지 p.32에 상세하게 기재된 이들 가스들이 본 발명에서 바람직하게 이용 가능하다.
[알칼리 비누화 처리］
이들 방법 중에서, 알칼리 비누화 처리가 특히 바람직하고 셀룰로오스 아실레이트 필름의 표면 처리에 대한 효과가 매우 높다. 처리는 다음 방법들에 의해 수행될 수 있다.
(1) 침지 방법
이 방법은 알칼리 용액에 필름을 적절한 조건으로 침지시켜, 알칼리와 반응하는 전체 필름 표면의 모든 표면을 비누화 처리하는 단계를 포함한다. 특별한 장치를 필요로 하지 않기 때문에, 비용면에서 이 방법이 바람직하다. 알칼리 용액으로, 수산화 나트륨 수용액을 사용하는 것이 바람직할 수도 있다. 그 바람직한 농도는 0.5 내지 3 mol/ℓ이며, 1 내지 2 mol/ℓ가 특히 바람직하다. 알칼리 용액 온도는 25 내지 70℃가 바람직하고, 30 내지 60℃가 특히 바람직하다.
알칼리 용액에 침지시킨 후, 필름 내에 알칼리 성분이 잔류하지 않도록, 필름을 물로 충분히 세정하거나 필름을 희석된 산에 침지시켜 알칼리 성분을 중화하는 것이 바람직하다.
비누화 처리로 인해, 필름의 양면이 친수화된다. 편광판-보호 필름은 친 수화된 표면을 편광 필름과 접촉시키는 방식으로 사용된다.
친수화된 표면은 폴리비닐 알콜을 주성분으로 포함하는 편광 필름과의 접착성을 개선하는데 효과적이다.
한편, 보호 필름이 반사 방지층을 갖는 경우, 그 주요 표면도 알칼리에 의해 손상된다. 따라서, 반응을 위한 필수 및 최소 조건을 이용하는 것이 중요하다. 알칼리에 의한 반사 방지층의 손상의 지표로서 지지체의 대향 측의 주요 표면의 물에 대한 접촉각을 이용할 때, 특히 지지체가 셀룰로오스 트리아세테이트인 경우, 20° 내지 50°범위가 바람직하고, 30° 내지 50°범위가 보다 바람직하고, 40° 내지 50°범위가 보다 더 바람직하다. 이 범위 내에 있는 한, 반사 방지 필름의 실질적인 손상없이 편광 필름과의 양호한 접착성을 유지할 수 있다.
(2) 알칼리 용액을 이용한 코팅 방법
상기된 침지 방법에서 반사 방지 필름이 손상되는 것을 방지하기 위해, 반사 방지 필름을 갖는 그 주요 표면에 대향하는 고분자 필름의 주요 표면에만 알칼리 용액을 도포함으로써 알칼리 용액으로 필름을 코팅하는 단계, 그 후, 그것을 가열하는 단계, 및 물로 세정하는 단계, 및 건조하는 단계의 방법이 바람직하게 사용된다. 알칼리 용액 및 이것으로 처리하는 세부 사항이 일본공개 특허공보 제 2002-82226 호, 국제 공개공보 제 2002/46809 호에 기재된다. 그러나, 방법은 알칼리 용액으로 필름을 코팅하는 추가적인 장비 및 단계를 요구하므로, 그 비용의 관점에서 상기된 침지 방법 (1) 에 비해 열등하다.
[플라즈마 처리]
본 발명에 사용 가능한 플라즈마 처리는 진공 글로우 방전 처리 및 대기압 글로우 방전와, 프레임 플라즈마 처리를 포함한다. 이들은 본 발명에 적용 가능하고, 예를 들어 일본공개 특허공보 평 6-123062 호, 일본공개 특허공보 평 11-293011 호, 평 11-5857 호에 기재된다.
플라즈마 처리에 따르면, 플라스틱 필름의 표면이 플라즈마 내에서 처리되고, 이와 같이 처리된 표면은 높은 친수성이 될 수 있다. 예를 들어, 글로우 방전 플라즈마 발생 장치에서, 대향하는 한 쌍의 전극들 사이에 친수성을 부여하고자 하는 필름을 넣고, 플라즈마 여기성 증기를 장치로 도입시킨다. 이후, 전극에 고주파 전압을 인가함으로써, 생성된 플라즈마에 의해 증기가 여기되고, 의도된 표면 처리를 위해 전극 사이에 글로우 방전을 실시한다. 특히, 대기압 글로우 방전 처리가 바람직하다.
[코로나 방전 처리]
표면 처리를 위해, 코로나 방전 처리가 가장 잘 알려져 있는 방법이며, 공지된 임의의 방법, 예를 들어 일본 특허공보 소 48-5043 호, 소 47-51905 호, 일본공개 특허공보 소 47-28067 호, 소 49-83767 호, 소 51-41770 호, 소 51-131576 호에 의해 실시될 수도 있다. 코로나 처리에 사용하는 코로나 발생기는 현재 플라스틱 필름 등의 표면 개질에 일반적으로 사용되는 시판되는 임의의 코로나 처리기일 수도 있다. 특히, Softal에 의한 멀티-나이프 전극이 장착된 코로나 처리기는 여러 개의 전극을 포함하고 전극들 사이에 공기를 보내도록 설계된다. 이것은 필름의 가열 방지 및 필름에 침전될 수도 있는 저분자 물질을 제거하는데 효과적이 므로, 에너지 효율이 매우 높고, 고효율의 코로나 처리가 가능하다. 따라서, 이 유형의 코로나 처리기는 본 발명에서 특히 유용하다.
본 발명의 고분자 필름을 편광판용 보호 필름으로 사용할 때, 고분자 필름의 하나 이상의 표면의 표면 에너지를 적절한 범위로 조정해야 한다. 이를 위해, 상기된 필름의 표면 처리가 유효하다. 한편, 본 발명의 고분자 필름에 이러한 표면 처리를 실시할 때, 고분자 필름 내의 첨가제가 휘산/용출/분해될 가능성이 있어, 고분자 필름의 광학 특징 및 필름 특성, 및 그 내구성이 악화 또는 저하될 수도 있다. 첨가제가 휘산 또는 용출하는 경우, 처리 시스템을 오염시켜 시스템의 처리성을 저하시킬 수도 있고, 결국, 연속적인 처리가 불가능하다. 따라서, 필름 내의 첨가제량의 감소를 억제해야 한다. 구체적으로, 표면 처리에 의한 첨가제량의 변화는 전체 첨가량의 0.2% 이하인 것이 바람직하고, 0.1% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.01% 이하인 것이 보다 더 바람직하다.
[용도 (광학 보상 필름)］
본 발명의 고분자 필름은 많은 용도를 갖는다. 액정 표시 장치의 광학 보상 필름용으로 이용할 때 특히 효과적이다. 광학 보상 필름이란 일반적으로 액정 표시 장치에 이용되고, 리타데이션을 보상하는 광학 부재이다. 광학 보상 필름은 위상 리타더 및 광학 보상 시트와 동일한 의미를 갖는다. 광학 보상 필름은 복굴절 특성을 가지므로, 액정 표시 장치의 표시 패널의 착색을 제거하거나 장치의 시야각 특성을 개선하는 목적으로 사용된다. 본 발명의 고분자 필름은, 그 Re(630) 및 Rth(630) 가 0≤Re(630)≤10 nm 및 ｜Rth(630)｜≤25 nm를 만족하는 작은 광학적 이방성을 갖고, ｜Re(400)-Re(700)｜≤10 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜≤35 이도록 감소된 파장 의존 이방성 분산을 갖는다. 따라서, 필름은 불필요한 어떤 이방성도 갖지 않는다. 필름에 복굴절을 갖는 광학 이방성층을 결합하면, 광학 이방성층의 광학 성능을 나타낼 수도 있다.
따라서, 본 발명의 고분자 필름을 액정 표시 장치의 광학 보상 필름으로서 이용할 때, 결합된 광학 이방성층의 Re(630) 및 Rth(630) 는 Re(630)=0 내지 200 nm 및 ｜Rth(630)｜=0 내지 400 nm 인 것이 바람직하다. 이 범위 내라면, 어느 광학 이방성층도 본 발명의 필름과 결합될 수도 있다. 특히, 본 발명의 필름은, 필름이 사용될 액정 표시 장치의 액정 셀의 광학 성능이나 구동 시스템에 의해 제한되지 않고, 광학 보상 필름에서 요구되는 어떠한 유형의 광학 이방성층과도 결합될 수도 있다. 필름과 결합될 광학 이방성층은 액정 화합물을 함유한 조성물로 형성될 수도 있고, 또는 복굴절 특성을 갖는 고분자 필름으로 형성될 수도 있다.
액정 화합물은 디스코틱 액정 화합물 또는 막대 형상 액정 화합물이 바람직하다.
(디스코틱 액정 화합물)
본 발명에 사용 가능한 디스코틱 액정 화합물의 예는 다양한 문헌 (C.Destrade 외, Mol.Cryst.Liq.Cryst., Vol.71, p.111 (1981)；Quarterly Journal of Outline of Chemistry, by the Chemical Society of Japan, No.22, Chemistry of Liquid Crystal, Chap. 10, Sec. 2 (1994)；B.Kohne 외, Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., p.1794 (1985)； J.Zhang 외, J.Am. Chem. Soc., Vol.116, p.2655 (1994)) 에 기재된다.
본 발명의 광학 이방성층에서 디스코틱 액정 분자는 배향 상태로 고정되고 있는 것이 바람직하고, 중합에 의해 고정된 것이 가장 바람직하다. 디스코틱 액정 분자의 중합은 일본공개 특허공보 평 8-27284 호에 기재되어 있다. 디스코틱 액정 분자를 중합을 통해 고정하기 위해서, 각각의 디스코틱 액정 분자의 디스크 코어에 치환기로서 중합성기를 결합시켜야 한다. 그러나, 디스크 코어에 중합성기를 직접 결합시키면, 중합 동안 그 배향을 유지하는 것이 곤란하게 된다. 따라서, 디스크 코어와 중합성기 사이에 연결기를 도입하여 결합시킨다. 이러한 중합성기를 갖는 디스코틱 액정 분자는 일본공개 특허공보 제 2001-4387 호에 개시된다.
(막대 형상 액정 화합물)
본 발명에서 사용 가능한 막대 형상 액정 화합물의 예는 아조메틴류, 아족시 화합물류, 시아노비페닐류, 시아노페닐 에스테르류, 벤조에이트류, 페닐 시클로헥산카르복실산류, 시아노페닐시클로헥산류, 시아노-치환 페닐피리미딘류, 알콕시-치환 페닐피리미딘류, 페닐디옥산류, 톨란류, 및 알케닐시클로헥실벤조니트릴류이다. 이러한 저분자 액정 화합물뿐만 아니라, 폴리머 액정 화합물을 이용할 수도 있다.
광학 이방성층에서, 막대 형상 액정 분자는 배향 상태로 고정되는 것이 바람직하고, 중합 반응에 의해 고정되는 것이 가장 바람직하다. 본 발명에 사용 가능한 중합성 막대 형상 액정 화합물의 예는 Macromol.Chem., Vol.190, p.2255 (1989), Advanced Materials, Vol.5, p.107 (1993); 미국 특허 제 4683327 호, 제 5622648 호, 제 5770107 호; 국제공개공보 제 95/22586 호, 제 95/24455 호, 제 97/00600 호, 제 98/23580 호, 제 98/52905 호; 일본공개 특허공보 평 1-272551 호, 평 6-16616 호, 평 7-110469 호, 평 11-80081 호, 및 제 2001-328973 호에 기재된다.
(폴리머 필름의 광학 이방성층)
광학 이방성층은 폴리머 필름으로 형성될 수도 있다. 폴리머 필름은 광학적 이방성을 나타낼 수 있는 폴리머로부터 형성된다. 폴리머의 예는 폴리올레핀 (예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노르보르넨계 폴리머), 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리비닐 알콜, 폴리메타크릴산, 폴리아크릴산, 및 셀룰로오스 에스테르 (예들 들어, 셀룰로오스 트리아세테이트 및 셀룰로오스 디아세테이트) 이다. 또한, 이들 폴리머의 코폴리머 또는 혼합물을 이용할 수 있다.
폴리머 필름의 광학적 이방성은 연신과 같은 신장 처리에 의해 발생된다. 연신은 1축 연신 또는 2축 연신이 바람직하다. 구체적으로, 2 이상의 롤의 주속 차이를 이용한 세로 방향 1축 연신, 또는 고분자 필름의 양측을 클립핑하여 폭 방향으로 이것을 연신하는 텐터 연신, 또는 이들 조합을 포함하는 2축 연신이 바람직하다. 또, 후술될 편광판의 생산성의 관점으로부터, 텐터 연신 또는 2축 연신이 바람직하다. 원한다면, 2 이상의 필름을 이용해, 2 이상의 필름의 전체 광학 성질이 상기의 조건을 만족할 수도 있다. 폴리머 필름은, 필름의 복굴절 불균일성을 가능한 한 줄이도록 용매 캐스팅 방법에 따라 제조하는 것이 바람직하다. 폴리머 필름의 두께는 20 내지 500㎛인 것이 바람직하고, 40 내지 100㎛인 것이 가장 바람직하다.
[폴리머의 도포에 의한 광학 이방성층의 형성]
본 발명에서, 광학 이방성층은, 용매에서 액상화된 폴리머를 본 발명의 고분자 필름 상에 전개하는 단계와, 이것을 건조시키는 단계, 이후 이와 같이 얻어진 적층체에 배향 처리를 실시하는 단계에 의해 형성되어, 원하는 광학 성질이 부여된 광학 보상 필름을 얻을 수 있다. 분자 배향 처리로서, 연신 처리, 수축 처리, 및 이들 양 처리를 들 수도 있다. 생산성과 조정의 용이함의 관점에서, 연신 처리가 바람직하다. 이 경우, 본 발명의 고분자 필름은 분자 배향 처리 후 낮은 광학적 이방성을 보이므로, 균일한 연신 필름이 형성될 수 있다. 따라서, 광학 이방성층에 의해 광학 보상 효과가 영향을 받지 않고, 광학 설계 등을 용이하게 한다.
상기 폴리머는 특별히 한정되지 않고, 적절한 광 투과 특성을 갖는 1 이상의 폴리머를 이용할 수도 있다. 그 중에서도, 양호한 광 투과 특성, 즉, 75% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상을 갖는 필름을 형성할 수 있는 폴리머를 이용하는 것이 바람직하다. 필름의 안정된 대량 생산성을 고려하면, 포지티브 복굴절을 나타내고, 연신 방향으로 큰 리타데이션을 갖는 고체 폴리머를 이용하는 것이 바람직하다.
상기된 고체 폴리머의 예는 폴리아미드, 폴리이미드, 및 폴리에스테르 (예를 들어, 국제 공개공보 제 508048/1998 호 참조), 폴리이미드 (예를 들어, 국제 공개 공보 제 2000-511296 호 참조), 폴리에테르 케톤, 특히 폴리아릴 에테르 케톤 (일본공개 특허공보 제 2001-49110호), 폴리아미드이미드 (예를 들어, 일본공개 특허공보 소 61-162512 호), 폴리에스테르이미드 (예를 들어, 일본공개 특허공보 소 64-38472 호) 등을 포함한다. 복굴절성 필름을 형성하기 위해, 그 고체 폴리머중 하나, 또는 2 이상을 혼합한 것을 이용할 수 있다. 고체 폴리머의 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 필름 형성의 특성을 다루는 관점에서 그 질량 평균 분자량은 2000 내지 1000000이 일반적으로 바람직하고, 1500 내지 750000 이 보다 바람직하고, 1000 내지 500000이 보다 더 바람직하다.
폴리머 필름의 형성시, 필요하다면, 안정제, 가소제, 또는 금속과 같은 다양한 첨가제가 첨가될 수도 있다. 예를 들어, 고체 폴리머를 용매에서 가열하거나 용해시켜 열가소성 고체 폴리머를 용융시켜 용액을 얻는 방법과 같이 적절한 방법에 의해 고체 폴리머를 액체화할 수 있다.
고분자 필름 상에 전개된 폴리머 (전개층) 는 (용융액을 이용하는 전자의 경우) 전개층을 냉각시키거나, (용액을 이용하는 후자의 경우) 전개층에서 용매를 제거하여 건조시킴으로써 고정될 수 있다. 건조 단계는 자연 건조 (풍건), 열 건조 방식 (특히, 40 내지 200℃의 열 건조), 감압 건조 중에서 하나 이상을 적절하게 이용함으로써 수행될 수 있다. 제조 효율 및 광학적 이방성의 발생을 방지하는 점에서, 폴리머 용액을 도포하는 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
상기의 용매로서, 예를 들어 염화 메틸렌, 시클로헥사논, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에탄, N-메틸 피롤리돈, 테트라히드로푸란 등 중에서 적절하게 선택된 1 이상의 부재를 이용할 수 있다. 필름 형성에 적절한 점도를 고려할 때, 용액 100 질량부에 고체 폴리머를, 바람직하게는 2 내지 100 질량부, 보다 바람직하게는 5 내지 50 질량부, 보다 더 바람직하게는 10 내지 40 질량부 용해시켜 용액을 조제한다.
액상화된 폴리머는 스핀 코팅, 롤 코팅, 플로우 코팅, 프린팅, 딥 코팅, 캐스트 필름-형성, 바 코팅 및 그라비아 프린팅과 같은 캐스팅, 압출 등과 같은 적절한 필름 형성 방법을 이용하여 전개될 수도 있다. 두께 및 배향의 불규칙이 거의 없는 필름을 대량 생산하는 점에서, 캐스팅 방법과 같은 용액 필름-형성 방법을 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 고분자 필름 상에 용액에 용해시킨 액상화된 폴리머를 코-캐스팅 방법으로 적층해 필름을 형성하는 것이 바람직하다. 그 경우, 폴리이미드로서는 방향족 2 무수물과 방향족 폴리디아민으로부터 조제되고 용매에 용해되는 폴리이미드를 이용하는 것이 바람직하다 (국제 공개공보 제 511812/1996 호).
상기의 폴리머를 액상화해 고분자 필름 상에 전개한 후, 연신 또는 수축하는 본 발명의 제조 방법은 고분자 필름 상의 전개층을 형성하는 과정에서 Rth를 조정하는 한편, 적층체를 연신 또는 수축함으로써 분자를 배향시켜 Re를 조정한다. 이 역할 분담 시스템으로 인해, 예를 들어 2축 연신 방법에서 종래의 Rth와 Re를 동시에 조정하는 것과 비교해 보다 낮은 연신률로 원하는 목적을 달성할 수 있다. 우수한 Rth와 Re 특성 및 광학축 정밀도를 갖는 2축성 복굴절 필름을 유리하게 얻을 수 있고, 이것에 의해 설계 및 제조에 이점이 있다.
분자 배향 처리는 필름을 연신 및/또는 수축함으로써 실시될 수 있다. 연신은, 예를 들어 연신 처리에 의해 실시될 수 있다. 연신 방법으로, 축차 연신 (successive stretching) 및 동시 연신과 같은 2축 연신 방법과, 자유단 연신 및 고정단 연신과 같은 1축 연신 방법 중에서 적절하게 선택된 2 이상의 방법을 사용할 수 있다. 보잉 (bowing) 현상을 방지하는 점에서, 1축 연신 방법이 바람직하다.
연신 온도는 종래 방법에 따라 결정될 수도 있다. 일반적으로, 기재된 고체 폴리머의 유리 전이 온도에 가까운 온도와, 유리 전이 온도 이상의 온도를 이용한다. 본 발명의 연신된 필름의 리타데이션을 보다 낮게 성취하기 위해, 연신 온도는 고분자 필름의 유리 전이 온도 (Tg) 에 가까운 것이 바람직하고, Tg-20℃ 이상의 온도에서 연신을 수행하는 것이 보다 바람직하고, Tg-10℃ 이상의 온도에서 연신을 수행하는 것이 보다 더 바람직하고, Tg 이상의 온도에서 연신을 수행하는 것이 특히 바람직하다.
연신률의 바람직한 범위를 고려하면, 연신 전의 필름 길이를 기초로, 1.03 배 이상 2.50 배 이하가 바람직하고, 1.04 배 이상 2.20 배 이하가 보다 바람직하고, 1.05 배 이상 1.80 배 이하가 보다 더 바람직하다. 연신률이 1.05 배 미만인 경우, 상기 기술된 광학 이방성층을 형성하는데 연신률이 부족하다. 반면에, 2.50 배를 초과하는 연신률의 경우, 필름의 내구성 시험 후 심각한 컬링과 광학 특성의 큰 변화가 발생한다.
반면, 수축 처리는, 예를 들어 고분자 필름의 도포 및 필름 형성을 기재 상에서 실시한 후, 온도 변화 등으로 인한 기재의 치수 변화를 유리하게 취해 수축을 유발하여 실시할 수 있다. 그 경우, 열 수축성 필름과 같은 수축 능력을 갖는 기재를 이용할 수도 있다. 예를 들어, 연신기를 이용해 수축률을 조정하는 것이 바람직하다.
상기 방법에 의해 제작된 복굴절 필름은 액정 표시 장치의 시야각 특성을 개선하는 광학 보상 필름으로 적절하게 이용 가능하다. 보다 얇은 액정 표시 장치를 제조하고 생산 공정을 감소시켜 생산성을 향상시키기 위해, 편광판용 보호 필름으로서 편광자에 복굴절 필름을 직접 본딩시키는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 상기된 광학 보상 필름을 이용한 편광판을 보다 저렴한 비용과 높은 생산성으로 제공할 것이 요구된다. 즉, 높은 생산성과 저렴한 비용으로 편광판을 제조할 것이 요구된다. 따라서, 본 발명의 광학 보상 필름은 면내 Re 표현 방향이 편광판의 흡수축으로 대해 직교하도록 편광자와 결합되는 상태로 이용된다. 요오드와 PVA를 포함하는 일반적으로 사용된 구성의 편광자는 1축 연신에 의해 제작되어 길이 방향의 흡수축을 갖는다. 상기된 복굴절 필름을 이용하여 셀룰로오스 아실레이트를 갖는 편광판을 높은 생산성과 저렴한 비용으로 제공하기 위해, 상기된 제작 공정을 연속적으로 실시할 것 (즉, 롤 투 롤) 이 요구된다. 이들 요소 (특히, 생산성) 를 고려하면, 고분자 필름 상에 상기된 폴리머를 포함하는 전개층을 적층한 후, 전개층의 폴리머가 폭 방향으로 배향되고 폭 방향으로 Re를 나타내도록 연신 처리 또는 수축함으로써 상기된 복굴절 필름을 이용한 광학 보상 필름을 제조하는 것이 바람직하다. 이와 같이 제작된 롤형 광학 보상 필름을 편광자의 보호 필름으로 이용함으로써, 유효 광학 보상 기능을 갖는 편광판이 그와 같이 (즉, 롤 투 롤) 제작될 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "롤형 필름"은 길이 방향으로 1 m 이상의 길이를 가져, 길이 방향으로 3 회전 이상 감겨진 상태의 필름을 의미한다. 용어 "롤 투 롤"은, 임의의 실시 가능한 처리 (예를 들어, 필름 형성, 다른 롤형 필름과의 적층/결합, 표면 처리, 가열/냉각, 또는 연신/수축) 를 하는 동안 처리 전후로 롤형 상태를 유지하는 롤형 필름을 의미한다. 생산성, 비용, 및 취급 특성의 관점으로부터, 롤 투 롤 처리가 특히 바람직하다.
이와 같이 얻어진 복굴절 필름의 Rth와 Re는 고체 폴리머 유형, 전개층을 형성하는 방법 (예를 들어, 액상화된 물질을 코팅하는 방법), 전개층을 고체화하는 방법 (예를 들어, 건조 조건), 이와 같이 형성된 투명 필름의 두께에 따라 조정될 수 있다. 투명 필름의 두께는 일반적으로 0.5 내지 100㎛ 이고, 1 내지 50㎛가 바람직하고, 2 내지 20㎛ 가 보다 바람직하다.
이와 같이 얻어진 복굴절 필름에서, 음속, 인장 탄성률, 저장 탄성률, 및 광탄성 계수와 같은 물리적 파라미터의 비가 반송 방향 면내에 직교하는 방향/반송 방향의 비가 상술한 범위 내가 된다.
이와 같이 제작된 복굴절 필름은 그대로 이용할 수도 있고, 점착제 등을 이용하여 다른 필름과 결합하여 사용할 수도 있다.
폭 방향의 음속 (VT) 대 길이 방향의 음속 (VM) 의 비 (R), 또는 폭 방향의 인장 탄성률, 길이 방향의 인장 탄성률, 및 이들의 비에 대한 요건을 만족시키기 위해, 본 발명에서 통상적으로 고분자 필름을 폭 방향으로 연신시키고 길이 방향으로 수축시킨다. 고분자 필름과 전개층을 포함하는 적층체의 경우, 유사하게, 적층체를 폭 방향으로 연신시키고 길이 방향으로 수축시킨다. 상기 요건은 연신 또는 수축 조건을 조절함으로써 개별적으로 만족될 수 있다.
(일반적인 액정 표시 장치의 구성)
고분자 필름을 광학 보상 필름으로 이용하는 경우, 고분자 필름을 포함하는 광학 보상 필름의 지상축에 대해 편광판의 투과축은 어떤 각도로도 존재할 수 있다. 액정 표시 장치는 2개의 전극 기판 사이에 액정을 지닌 액정 셀, 셀의 양측에 배치된 2개의 편광판, 및 액정 셀과 편광판 사이에 배치된 적어도 하나의 광학 보상 필름을 포함한다.
액정 셀의 액정 층은 통상적으로 2개의 기판의 사이에 스페이서를 두어 형성된 공간에 액정을 봉입하여 형성된다. 투명 전극층은 도전성 물질을 함유한 투명필름으로서 기판상에 형성된다. 액정 셀은 가스 배리어층, 하드 코트층, 또는 (투명 전극층에 접착하기 위한) 언더 코팅층을 더 구비할 수도 있다. 이들의 층은 통상적으로 기판상에 형성된다. 액정 셀의 기판은 통상적으로 50 ㎛ 내지 2 mm의 두께를 갖는다.
(액정 표시 장치의 유형)
본 발명의 고분자 필름은 다양한 표시 모드의 액정 셀 용으로 사용될 수도 있다. TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), FLC (Ferroelectric Liquid-Crystal), AFLC (Anti-Ferroelectric Liquid-Crystal), OCB (Optically Compensatory Bent), STN (Super-Twisted Nematic), VA (Vertically Aligned), ECB (Electrically Controlled Birefringence), 및 HAN (Hybrid Aligned Nematic) 모드와 같은 다양한 표시 모드가 제안되고 있다. 또한, 배향 및 분할된 상기된 표시 모드들 중 임의의 모드와 함께 다른 디스플레이 모드들이 제안되고 있다. 본 발명의 고분자 필름은 임의의 표시 모드의 액정 표시 장치에서도 유효하다. 부가적으로, 투과형, 반사형, 및 반투과형 액정 표시 장치들 중 어느 것에도 유효하다.
(TN 모드 액정 표시 장치)
본 발명의 고분자 필름은 TN 모드 액정 셀을 갖는 TN 모드 액정 표시 장치의 광학 보상 필름의 지지체로서 이용될 수도 있다. TN 모드 액정 셀과 TN 모드 액정 표시 장치는 과거부터 잘 알려져 있다. TN 모드 액정 표시 장치에 사용될 광학 보상 필름은 일본공개 특허공보 평 3-9325 호, 일본공개 특허공보 평 6-148429 호, 일본공개 특허공보 평 8-50206 호, 일본공개 특허공보 평 9-26572 호에 기재되어 있다. 이외에도, Mori 등의 논문 (Jpn. J. Appl. Phys., Vol.36(1997), p.143; 및 Jpn. J. Appl. Phys., Vol.36(1997), p.1068) 에 기재되어 있다.
(STN 모드 액정 표시 장치)
본 발명의 고분자 필름은 STN 모드 액정 셀을 갖는 STN 모드 액정 표시 장치의 광학 보상 필름의 지지체로서 이용될 수도 있다. 통상적으로, STN 모드 액정 표시 장치의 액정 셀의 막대 형상 액정 분자들이 90 내지 360도의 범위 내로 트위스팅되고, 막대 형상 액정 분자의 굴절률 이방성 (Δn) 과 셀 갭 (d) 과의 곱인, Δnd는 300과 1500 nm 사이에 있다. STN 모드 액정 표시 장치에 이용된 광학 보상 필름은 일본공개 특허공보 제 2000-105316 호에 기재된다.
(VA 모드 액정 표시 장치)
본 발명의 고분자 필름은 VA 모드 액정 셀을 갖는 VA 모드 액정 표시 장치의 광학 보상 필름의 지지체용으로 특히 유리하게 사용된다. VA 모드 액정 표시 장치에 이용하는 광학 보상 필름은 리타데이션 Re(630) 이 0 내지 150 nm이고, 리타데이션 ｜Rth(630)｜이 70 내지 400 nm인 것이 바람직하다. 리타데이션 Re(630) 이 20 내지 70 nm인 것이 보다 바람직하다. VA 모드 액정 표시 장치에 사용된 2장의 광학적 이방성 고분자 필름을 사용하는 경우, 필름의 리타데이션 ｜Rth(630)｜은 70과 250 nm 사이인 것이 바람직하다. VA 모드 액정 표시 장치에 사용된 광학적 이방성 고분자 필름을 사용하는 경우, 필름의 리타데이션 ｜Rth(630)｜은 150과 400 nm 사이이다. VA 모드 액정 표시 장치는, 예를 들어 일본공개 특허공보 평 10-123576 호와 같은 배향-분할된 시스템을 가질 수도 있다.
(IPS 모드 액정 표시 장치와 ECB 모드 액정 표시 장치)
본 발명의 고분자 필름은, IPS 모드 또는 ECB 모드의 액정 셀을 갖는 IPS 모드 액정 표시 장치 및 ECB 모드 액정 표시 장치의 광학 보상 필름의 지지체와 편광판의 보호 필름용으로도 유익하다. 이들 모드들에서, 흑색 표시시 액정 재료가 필름 표면에 거의 평행하게 배향되고, 흑색 표시용 장치에 전압이 인가되지 않을 때, 액정 분자는 기판의 표면에 평행하게 배향된다. 이들 실시 형태에서, 본 발명의 고분자 필름을 포함한 편광판은 시야각을 확대시키고, 이미지 콘트라스트를 개선시키는데 기여한다. 이 실시 형태에서, 편광판의 보호 필름과 액정 셀 사이에 배치된 광학 이방성층의 리타데이션 값은 액정층의 Δn·d의 값의 2배 이하가 바람직하다. 또한, ｜Rth(630)｜은 25 nm 이하가 바람직하고, 20 nm 이하가 보다 바람직하고, 15 nm 이하가 보다 더 바람직하다. 따라서, 본 발명의 고분자 필름이 유익하게 사용된다.
(OCB 모드 액정 표시 장치와, HAN 모드 액정 표시 장치)
본 발명의 고분자 필름은 OCB 모드의 액정 셀을 갖는 OCB 모드 액정 표시 장치 및 HAN 모드의 액정 셀을 갖는 HAN 모드 액정 표시 장치의 광학 보상 필름의 지지체 용으로도 유익하다. OCB 모드 액정 표시 장치 및 HAN 모드 액정 표시 장치용 광학 보상 필름은, 필름의 리타데이션의 절대값이 최소가 되는 방향이 광학 보상 필름의 면내와 법선 방향 모두에 존재하지 않도록 설계되는 것이 바람직하다. OCB 모드 액정 표시 장치 및 HAN 모드 액정 표시 장치용 광학 보상 필름의 광학적 성질은, 광학 이방성층의 광학적 성질, 지지체의 광학적 성질, 및 광학 이방성층과 지지체 사이의 위치적 관계에 따라 결정된다. OCB 모드 액정 표시 장치 및 HAN 모드 액정 표시 장치에 이용하는 광학 보상 필름은 일본공개 특허공보 평 9-197397 호에 기재되어 있다. 또한, Mori 등의 논문 (Jpn. J. Appl. Phys., Vol.38 (1999), p.2837) 에 기재되어 있다.
(반사형 액정 표시 장치)
본 발명의 고분자 필름은 TN 모드, STN 모드, HAN 모드, 또는 GH (Guest-Host) 모드 반사형 액정 표시 장치의 광학 보상 필름용으로도 유익하게 사용된다. 이들의 표시 모드는 과거부터 잘 알려져 있다. TN 모드 반사형 액정 표시 장치는 일본공개 특허공보 평 10-123478 호, 국제 공개공보 제 98/48320 호, 및 일본 특허 제 3022477 호에 기재되어 있다. 반사형 액정 표시 장치에 이용하는 광학 보상 필름은 국제 공개공보 제 00/65384 호에 기재되어 있다.
(다른 액정 표시 장치)
본 발명의 고분자 필름은 ASM (Axially Symmetric aligned Microcell) 모드 액정셀을 갖는 ASM 모드 액정 표시 장치의 광학 보상 필름의 지지체로도 유리하게 사용된다. ASM 모드 장치의 액정 셀은 셀의 두께를 조정하여 변경할 수 있는 수지 스페이서에 의해 지지되고 있다는 특징이 있다. 셀의 다른 성질은 TN 모드 장치의 액정셀의 성질과 동일하다. ASM 모드 액정 셀과 ASM 모드 액정 표시 장치는 Kume 등의 논문 (Kume 등, SID 98 Digest 1089 (1998)) 에 기재되어 있다.
(자발광 표시 장치)
본 발명의 광학 보상 필름, 편광판 등은 자발광 표시 장치의 표시 품질을 향상시키는데도 기여할 수 있다. 이들 자발광 표시 장치는 특별히 한정되지 않고, 그 예는 유기 EL, PDP, 및 FED를 포함한다. 자발광형의 플랫 패널 디스플레이에 1/4 파장의 Re(630) 를 갖는 복굴절 필름을 이용함으로써, 직선 편광을 타원 편광으로 변환하여 반사 방지 필터를 형성할 수 있다.
상기 시스템에서, 액정 표시 장치와 같은 표시 장치를 구성하는 부재는 적층체를 통해 통합될 수도 있고, 또는 분리될 수도 있다. 표시 장치의 구성에서, 프리즘 어레이 시트, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판, 또는 보호판과 같은 적절한 광 학 소자를 제공할 수 있다. 표시 장치의 구성에서, 이들 소자는 복굴절 필름 상에 적층된 광학 광학 부재의 형태로도 사용할 수 있다.
(하드 코팅 필름, 방현 필름, 반사 방지 필름)
본 발명의 고분자 필름은 하드 코팅 필름, 방현 필름, 및 반사 방지 필름에유익하게 적용된다. LCD, PDP, CRT, EL과 같은 평판 표시 장치의 시인성을 개선하는 목적으로, 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층 중 어느 것 또는 모두를 본 발명의 고분자 필름의 편면 또는 양면에 설치할 수도 있다. 이러한 방현 필름, 반사 방지 필름의 바람직한 실시형태는 Japan Institute of Invention and Innovation Journal of Technical Disclosure 제 2001-1745 호 (2001년 3월 15일 발행, Japan Institute of Invention and Innovation), pp.54-57에 기재되어 있고, 본 발명의 고분자 필름이 이들에서 유익하게 사용될 수도 있다.
(사진 필름 지지체)
본 발명의 이용 가능한 고분자 필름은 할로겐화은 사진 재료의 지지체에 적용된다. 그 기술에 관해, 일본공개 특허공보 제 2000-105445 호에 컬러 네거티브 필름에 관한 상세한 기재가 있고, 본 발명의 고분자 필름이 이들에서 유익하게 사용될 수도 있다. 본 발명의 필름은 컬러 반전 할로겐화은 사진 재료의 지지체에도 바람직하게 적용되고, 일본공개 특허공보 평 11-282119 호에 기재된 다양한 재료, 처방, 및 또 이들을 처리하는 방법을 본 발명에 적용할 수 있다.
(투명 기판)
본 발명의 고분자 필름은 거의 제로의 광학적 이방성과 양호한 투명성을 가지므로, 액정 표시 장치의 액정 셀을 유리기판으로 대체할 수도 있어, 즉 장치 내 구동 액정을 봉입하는 투명 기판으로 이용할 수도 있다.
액정을 봉입하는 투명 기판은 양호한 가스 배리어 특성을 가질 필요가 있으므로, 원한다면 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 표면에 가스 배리어층이 선택적으로 설치될 수도 있다. 가스 배리어층의 형태나 재료는 특별히 정의되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 고분자 필름의 적어도 일면에 SiO2가 증착될 수도 있고, 또는 염화 비닐리덴계 폴리머나 상대적으로 높은 가스 배리어 특성을 갖는 비닐 알콜계 폴리머의 폴리머 코팅층을 본 발명의 필름 상에 형성할 수도 있다. 이들 기술을 본 발명에 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
액정을 봉입하는 투명 기판으로서 본 발명의 필름을 이용할 때, 전압을 인가하여 액정을 구동하기 위해 투명 전극을 설치할 수도 있다. 투명 전극은 특별히 정의되지 않는다. 예를 들어, 투명 전극을 형성하도록, 본 발명의 고분자 필름의 적어도 일 면 상에 금속 필름 또는 금속 산화물 필름을 적층할 수도 있다. 이 중, 필름의 투명성, 도전성, 및 기계적 특성의 관점에서 금속 산화물 필름이 바람직하고; 산화 주석을 필수적으로 포함하고 산화 아연을 2 내지 15% 함유한 산화 인듐의 박막이 보다 바람직하다. 이들 기술은, 예를 들어 일본공개 특허공보 제 2001-125079 호 및 제 2000-227603 호에 상세하게 기재된다.
실시예
본 발명의 실시예를 하기 하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
<셀룰로오스 아실레이트 용액의 조제>
표 1에 기재된 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 구성 성분이 용해하도록 교반하여, 셀룰로오스 아실레이트 용액 (T-1 내지 T-3) 을 조제했다.
셀룰로오스 아실레이트 용액의 성분 (단위:질량부)

셀룰로오스
아실레이트
용액
염화
메틸렌
메탄올
1-부탄올		 셀룰로오스
아실레이트
TPP
BDP

치환도
첨가량

T-1
300
54
11		 2.86(아세틸)
100
7.8
3.9

T-2
300
54
11		 2.86(아세틸)
100
없음
없음

T-3
300
54
11		 2.92(아세틸)
100
없음
없음
TPP:인산 트리페닐
BDP:인산 비페닐디페닐
<첨가제 용액의 조제>
믹싱 탱크에 표 2에 기재된 조성물을 투입해, 성분이 용해하도록 가열하면서 교반하여, 첨가제 용액 (U-1 내지 U-7) 을 조제했다.
Figure 112011004263517-pct00039
<셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 001의 제조>
셀룰로오스 아실레이트 용액 (T-1) 477 질량부에 첨가제 용액 (U-1) 44 질량부를 첨가하고 충분히 교반하여 도프를 조제했다. 도프를 캐스팅 슬릿을 통해 0℃로 냉각한 드럼 상에 캐스팅했다. 용매 함유율 70 질량% 를 갖는 형성된 필름을 드럼에서 박리시키고, 그 폭 방향 (캐스팅 방향에 대해서 직교하는 방향) 의 양 측을 (일본공개 특허공보 평 4-1009 호의 도 3과 같은) 핀 텐터로 고정하고, 폭 방향의 연신율이 2%가 되고 3 내지 5 질량%의 용매 함유율을 갖도록 이것을 건조했다. 그 후, 열 처리 장치에서 롤들 사이에 필름을 반송하여, 더 건조시켰다. 따라서, 두께 80㎛의 셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 001을 길이 방향 (캐스팅 방향) 으로 100 m × 폭 방향으로 1 m 사이즈로 제작했다.
<셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 101 의 제조>
셀룰로오스 아실레이트 용액 (T-2) 455 질량부에 첨가제 용액 (U-2) 44 질량부를 첨가하여, 충분히 교반해 도프를 조제했다. 셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 (001) 의 제작과 동일한 방법으로, 두께 80㎛의 셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 (101) 에 도프를 형성했다.
<셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 102 내지 106의 제조>
셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 101 대신에 표 3에 기재된 셀룰로오스 아실레이트 용액과 첨가제 용액의 조합을 사용하는 것 이외에는, 셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 101 의 제조와 동일한 방법으로 약 80㎛의 두께를 갖는 셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 102 내지 106을 제조했다.
Figure 112011004263517-pct00040
<셀룰로오스 아실레이트 용액 T-4 의 조제>
다음 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 성분이 용해되도록 교반하여, 셀룰로오스 아실레이트 용액 T-4 을 조제했다.
(셀룰로오스 아실레이트 용액 T-4 의 조성물)
2.94의 아세틸화도를 갖는 셀룰로오스 아실레이트 100.0 질량부
염화 메틸렌 (제 1 용매) 402.0 질량부
메탄올 (제 2 용매) 60.0 질량부
<매트제 용액의 조제>
평균 입자 사이즈 16 nm의 실리카 미립자 (Aerosil R972, Nippon Aerosil) 20 질량부 및 메탄올 80 질량부를 30분 동안 잘 교반 및 혼합해 실리카 미립자의 분산액을 조제했다. 이 분산액을 다음 조성물과 함께 분산기에 투입하고, 성분이 용해하도록 30분 이상 더 교반하여, 매트제 용액을 조제했다.
(매트제 용액 조성물)
평균 입자 사이즈 16 nm의 실리카 입자 분산액 10.0 질량부
염화 메틸렌 (제 1 용매) 76.3 질량부
메탄올 (제 2 용매) 3.4 질량부
셀룰로오스 아실레이트 용액 (T-6) 10.3 질량부
<첨가제 용액 U-8 의 조제>
다음 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 성분이 용해하도록 가열하면서 교반하여, 첨가제 용액 U-8 을 조제했다.
(첨가제 용액 U-8 조성물)
광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물 (A-19) 90.0 질량부
파장 분산 조정제 (UV-102) 9.0 질량부
염화 메틸렌 (제 1 용매) 58.4 질량부
메탄올 (제 2 용매) 8.7 질량부
셀룰로오스 아세테이트 용액 (T-4) 12.8 질량부
<셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 107의 제조>
셀룰로오스 아실레이트 용액 (T-4) 94.6 질량부, 매트제 용액 1.3 질량부, 첨가제 용액 (U-8) 4.1 질량부를 각각 여과하여 혼합했다. 밴드 캐스터를 이용해, 혼합물을 밴드 상에 캐스팅했다. 상기 조성물에서, 광학적 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물과 파장 분산 조정제의 셀룰로오스 아실레이트에 대한 질량비는 각각 12 질량%와 1.2 질량%였다. 잔류 용매 30%를 함유하는 필름을 밴드로부터 박리하고, 140℃에서 40분 동안 건조시켜 셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 107을 제조했다. 이와 같이 제조된 셀룰로오스 아실레이트 필름의 잔류 용매 함유는 0.2%이고, 필름의 두께는 80㎛ 였다.
[노르보르넨계 폴리머 시료 301의 제조]
탄산 칼슘의 침상 결정 (fine needle crystals)(Maruo Calcium Co., Ltd.) 을 초음파 조사에 의해 THF에 균일하게 분산시켰다. 폴리머로서 Arton 펠릿 (JSR) 을 더 첨가해 약 30 시간 동안 교반해 용해시켰다. 혼합비에 관해, 테트라히드로푸란은 Arton 의 5배 양을 이용하는 반면, 탄산칼슘은 Arton 을 기초하여 1.1 질량% 양을 이용했다. 이와 같이 얻어진 폴리머 용액을 유리 판 상에 나이프 코터를 이용해 전개하고, 용매를 증발시켰다. 이후, 유리 판에서 필름 상태의 시료 (두께: 약 80㎛) 를 박리하여, 82℃에서 2 시간 동안 건조시켜 노르보르넨계 폴리머 시료 301을 얻었다.
<필름 시료의 유리 전이 온도 (Tg) 의 측정>
이와 같이 제조된 시료의 유리 전이 온도 (Tg) 를 본 명세서에 기재된 방법에 따라 측정했다.
<연신 처리>
이와 같이 제조된 셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 001을 연신했다. 필름을 적당한 사이즈로 절단해, Tensilon 다목적 시험기 (ORIENTEC, Co. 제조) 를 이용해 폭 방향의 1축으로 연신 처리를 실시했다. 연신 온도는 150℃이고, 연신 속도는 필름 폭에 대해 15%/분, 연신율은 1.18 배였다. 이와 같이, 연신된 필름 시료 001A를 얻었다.
(시료 101 내지 107 및 301의 연신 처리)
상기 제조된 셀룰로오스 아실레이트 시료 101 내지 107, 및 301을 시료 001과 유사하게 연신하여, 연신된 필름 시료 101A 내지 107A, 및 301A를 얻었다.
(연신 온도를 변경한 샘플의 제조)
상기 제조된 셀룰로오스 아실레이트 시료 102, 105를 120℃의 연신 온도로 하는 것 이외에는 동일한 방식으로 연신하여, 연신된 필름 시료 201A, 202A를 얻었다.
(상이한 연신율을 갖는 시료의 제조)
상기 제조된 셀룰로오스 아실레이트 시료 102, 105를 1.55배의 연신율로 하는 것 이외에는 동일한 방식으로 연신하여, 연신된 필름 시료 203A, 204A를 얻었다.
<표면 처리>
다음으로, 상기 제조된 연신 셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 001A을 다음과 같이 표면 처리했다.
연신된 셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 001 A를 1.5 N 수산화 나트륨 수용액에 55℃에서 2분 동안 침지했다. 이 후, 실온의 세면 욕조에서 세정하고, 30℃에서 0.1 N 황산으로 중화했다. 다시, 실온의 세면 욕조에서 세정하고, 100℃의 온풍으로 건조했다. 이와 같이 방법으로, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 표면을 알칼리 비누화하여 비누화된 필름 시료 001B를 얻었다.
(연신된 필름 시료 101A 내지 107A, 201A 내지 204A, 및 301A의 표면 처리)
연신된 필름 시료 101A 내지 107A, 201A 내지 204A, 및 301A를 연신된 필름 시료 001A와 같이 표면 처리하여, 표면 처리된 시료 101B 내지 107B, 201B 내지 204B, 및 301B를 제작했다.
<광학 성능의 평가>
표면 처리 후 및 표면 처리 전 필름 시료를 본 명세서에 기재된 방법에 따라, Re(630), ｜Rth(630)｜, ｜Re(400)-Re(700)｜, 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜의 그 광학 특성으로 평가했다.
<필름 성능의 평가>
본 명세서에서 제작된 표면 처리된 필름 시료를 본 명세서에 기재된 방법에 따라 길이 방향 및 폭 방향으로, 인장 탄성률, 음속, 및 광탄성 계수를 평가했다.
<표면 에너지의 결정>
본 명세서에서 제작된 표면 처리 후 및 표면 처리 전 필름 시료의 표면 에너지를 다음과 같이 결정했다. 구체적으로, 중앙에서 취한 필름 시료 (30 mm×40 mm) 를 25℃, 60%RH로 2 시간 동안 컨디셔닝한 후, 수평인 받침대 위에 수평하게 둔다. 다음, 시료 표면에 소정량 (20㎕) 의 물과 요오드화 메틸렌을 도포했다. 소정 시간 (30초) 후, 시료 표면과, 물, 요오드화 메틸렌의 접촉각을 측정했다. 이와 같이 측정된 접촉각에 관한 데이터로부터, Owens 방법에 따라 시료의 표면 에너지 (표면 E) 를 유도했다.
<편광판 내구성의 평가>
[편광판 적층 시험]
상기된 표면 처리 전 및 표면 처리 후 필름 시료를 이용하여 하기된 편광판을 제조했다. 즉, 80㎛의 두께를 갖는 롤형 폴리비닐 알콜 필름을 요오드 수용액에서 연속적으로 5 배에 연신하고, 건조하여 편광 필름을 얻었다. 시료 001B와 동일한 방법으로 표면 처리된, 표면 처리된 필름 시료 001B와 시판되는 표면 처리된 셀룰로오스 아실레이트 필름 (Fujitak TD80UF, FUJI PHOTOFILM Co., Ltd.; Re(630) 3 nm, ｜Rth(630)｜ 50 nm) 을, 폴리비닐 알콜계 점착제를 이용하여 양측으로부터 그 사이에 위치한 편광 필름을 샌드위칭하듯이, 그 표면 (표면 처리된 표면) 이 편광 필름 측에 본딩되게 하여, 양측이 셀룰로오스 아세테이트 필름 001B와 시판되는 셀룰로오스 아실레이트 필름 (Fujitak TD80UF, FUJI PHOTOFILM Co., Ltd.) 으로 보호된 편광판 시료 001B를 얻었다.
표면 처리된 시료 101B 내지 107B, 201B 내지 204B, 301B를 동일한 방법으로 처리하여, 편광판 시료 101C 내지 107C, 201C 내지 204C를 제작했다. 유사하게, 표면 처리 전 시료 001A, 101A 내지 107A, 201A 내지 204A, 및 301A를 동일한 방법으로 처리하여, 편광판 시료 001D, 101D 내지 107D, 201D 내지 204D, 및 301D를 제작했다.
(접착성)
이와 같이 제작된 편광판 시료의 접착성을 아래 언급된 방법에 따라 시험했다. 구체적으로, 편광판 시료 각각을 소정 부분에서 5회 반복적으로 90도로 접어, 시료의 접혀진 부분에서 박리 현상이 존재하는지 유무로 각 시료의 밀착성을 평가했다.
A：박리 현상이 발견되지 않음
B：박리 현상이 발견됨
(가공성)
본 명세서에서 제작된 편광판 시료의 가공성을 아래 언급된 방법에 따라 시험했다. 구체적으로, 편광판 시료를 외날의 커터 나이프로 절단하고, 시료의 절단 부분 주위에 박리 현상이 존재하는지 유무로 가공성을 평가했다.
A：박리 현상이 발견되지 않음
B：박리 현상이 발견됨
<접착 내구성 1>
본 명세서에서 제작된 편광판 시료의 접착 내구성을 아래 언급된 방법에 따라 시험했다. 구체적으로, 편광판 시료를 60℃/90%RH의 조건하에 200 시간 동안 둔 후, 보관 후 시료에 박리 현상이 존재하는지 유무로 가공성을 평가했다.
<박리>
A：박리 현상이 발견되지 않음
B：박리 현상이 발견됨
<접착 내구성 2>
본 명세서에서 제작된 편광판 시료의 접착 내구성을 아래 언급된 방법에 따라 시험했다. 구체적으로, 편광판 시료를 80℃에서 200 시간 동안 둔 후, 보관 후 시료에 박리 현상이 존재하는지 유무로 가공성을 평가했다.
<박리>
A：박리 현상이 발견되지 않음
B：박리 현상이 발견됨
제작된 시료의 평가 데이터를 표 4 내지 표 6에 나타낸다. 표 4에서, Re(λ)는 Re(630) 을, Rth(λ) 는 ｜Rth(630)｜ 을, ΔRe(λ)는 ｜Re(400)-Re(700)｜ 을, ΔRth(λ)는 ｜Rth(400)-Rth(700)｜을 나타낸다.
Figure 112007052480291-pct00035
Figure 112011004263517-pct00041
Figure 112011004263517-pct00042
(광학 이방성층의 형성)
<직접 연신 방법>
2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판과 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐로부터 합성된 폴리이미드 (질량 평균 분자량 (Mw): 60000) 의 17 질량% 시클로헥사논 용액을, 상기에서 얻어진 셀룰로오스 아세테이트 필름 시료 001상에 도포했다. 95℃에서 12분 동안 건조한 후, 6 질량%의 잔존 용매를 함유한, 6㎛ 두께, ｜Rth(630)｜가 233 nm, Re(630)이 0인 투명 필름을 얻었다. 필름 시료 001 상에 적층된 상태로, 획득된 고분자 필름을 유리 전이 온도 (Tg) -5℃에서 폭 방향으로 1축 연신해, Re(630) 이 55 nm, ｜Rth(630)｜이 238 nm이고, 광학 이방성층을 나타내는 광학 보상 필름 001E를 얻었다.
(시료 101E 내지 107E, 및 301E의 제조)
셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 101 내지 107, 및 301을 동일한 방법으로 처리해, 광학 보상 필름 시료 101E 내지 107E, 및 301E를 얻었다.
(시료 201E 및 202E의 제조)
셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 102 및 105를, 120℃의 연신 온도 이외에는 상기된 직접 연신 방법과 동일한 방법으로 처리해, 광학 보상 필름 시료 201E 내지 202E를 얻었다.
(시료 203E 내지 204E의 제조)
셀룰로오스 아실레이트 필름 시료 102 및 105를, 사용된 폴리머를 다음 식 PI-1 (중량 평균 분자량 (Mw): 50000) 의 폴리이미드로 치환하고 연신율을 1.60으로 하는 것 이외에는 상기된 직접 연신 방법과 동일한 방법으로 처리해, 광학 보상 필름 시료 203E 내지 204E를 얻었다.
Figure 112007052480291-pct00038
<알칼리 비누화 처리>
얻어진 광학 보상 필름 시료 001E를 상기와 같이 알칼리 비누화하여, 표면 처리된 시료 001F를 얻었다.
(시료 101F 내지 107F, 201F 내지 204F, 및 301F의 제조)
광학 보상 필름 시료 101E 내지 107E, 201E 내지 204E, 및 301E를 동일한 방법으로 처리하여 표면 처리된 시료 101F 내지 107F, 201F 내지 204F, 및 301F를 얻었다.
(편광판 제조)
표면 처리된 시료 001F, 101F 내지 107F, 201F 내지 204F, 및 301F를 이용하여, 편광판 시료 001C의 제조에서와 같이 편광판 시료 001G, 101G 내지 107G, 201G 내지 204G, 및 301G를 제조했다. 표면 처리된 시료 각각의 본딩 면과 관련하여, 표면 처리된 필름의, 광학 이방성층을 갖지 않은 측의 셀룰로오스 아실레이트 필름 표면에 점착제층을 제공하고, 점착제층을 갖는 표면을 편광 필름에 본딩시킨다. 부가적으로, 상기와 동일한 방법으로 알칼리 비누화된 시판되는 셀룰로오스 아실레이트 필름 (Fujitak TD80UF, FUJI PHOTOFILM Co., Ltd.; Re(630) 3 nm, ｜Rth(630)｜50 nm) 을 편광 필름의 다른 측에 접착제층을 통해 본딩하여, 편광판 시료 C를 얻었다.
부가적으로, 상기와 동일한 방법으로 알칼리 비누화되고 그 위에 점착제층이 형성되는, 시판되는 셀룰로오스 아실레이트 필름 (Fujitak TD80UF, FUJI PHOTOFILM Co., Ltd.; Re 3 nm, Rth 50 nm) 의 2장을 편광 필름의 양 측에 본딩하여, 편광판 시료 301B를 얻었다.
<편광판 평가>
편광판 시료 001G, 101G 내지 107G, 201G 내지 204G, 및 301G를 접착성, 가공성, 및 접착 내구성 각각을 상기와 동일한 방법으로 평가했다.
(VA형 액정 표시 장치상의 실장 평가)
<수직 배향 액정 셀의 제작>
폴리비닐 알콜 3 질량% 수용액에, 염화 옥타데실디메틸암모늄 (커플링제) 을 1 질량% 첨가했다. ITO 전극이 제공된 유리 기판 상에 혼합물을 스핀 코팅하고, 160℃로 가열했다. 다음, 러빙 처리를 하여 수직 배향막을 얻었다. 2 개의 유리 기판 상에서 서로 반대 방향으로 러빙 처리를 실시했다. 유리 기판들을 서로 마주 보게하여, 약 4.3㎛의 셀 갭 (d) 을 제공했다. 셀 갭에 에스테르와 에탄을 주성분으로 하는 액정 화합물 (Δn：0.06) 을 주입하여 수직 배향 액정 셀을 얻었다. 곱 Δn·d는 260 nm였다.
이 액정 셀에, 상기의 편광판 시료 001G를, 광학 이방성층을 액정 셀 측에 위치시키는 방법으로, 점착제로 본딩했다. 부가적으로, 대향 편광판과 흡수축이 서로 직교하도록, 편광판 301B를 점착제로 액정 셀의 다른 측에 본딩했다. 이와 같이, VA형 액정 표시 장치를 제조했다.
개별적으로, 편광판 시료 101G 내지 107G, 201G 내지 204G, 및 301G를 이용한 것 이외에는 동일한 방법으로 VA형 액정 표시 장치를 제조했다.
<평가 시험>
[패널 평가]
<광학 보상 필름의 평가 및 액정 표시 장치의 광 누설의 측정>
이와 같이 제조된 액정 표시 장치 각각의 시야각 의존성을 측정했다. 정면 방향으로부터 경사 방향 측으로 10°의 간격으로 80°까지 앙각 (elevation angles) 을 측정했다. 수평 방향 (0°) 을 기준으로 사용하여 10°의 간격으로 360°까지 방위각을 측정했다. 따라서, 흑 표시시의 휘도의 광 누설은 정면 방향으로부터 앙각이 증가함에 따라 증가하고 앙각 70°근방에서 최대 레벨을 취하는 것이 명백했다. 또한, 흑 표시 투과율이 증가함에 따라 콘트라스트가 악화된다는 것을 발견했다. 따라서, 정면 방향의 흑 표시 투과율과 60°의 앙각에서의 0 내지 360° 범위의 최대 광 누설을 기초로 하여 시야각 특성을 평가했다.
내구성 시험에서, 60℃, 90%RH 에서 150 시간 동안 처리한 후 표시 광 누설을 관찰했다. 광 누설은 패널의 네 귀퉁이에서 주로 발생하고 있었다.
얻어진 결과를 표 7에 요약한다.
Figure 112011004263517-pct00043
표 7의 결과로부터, 본 발명의 시료는 액정 표시의 시야각 특성이 양호하고, 패널에 나타나는 얼룩짐이 거의 없음을 알 수 있다.
<표시 특성 변화의 평가>
<시야각 콘트라스트의 변화>
A : 시야각 특성의 차가 거의 없어 우수함.
B : 시야각 특성의 차가 약간 있어 양호함.
C : 시야각 특성의 차가 약간 있음.
D : 시야각 특성의 차가 큼.
<시야각 의존 컬러 변화의 평가>
A：시야각 의존 컬러 변화의 차가 거의 없어 우수함.
B：시야각 의존 컬러 변화의 차가 약간 있어 양호함.
C：시야각 의존 컬러 변화의 차가 약간 있음.
D：시야각 의존 컬러 변화의 차가 큼.
<표시 얼룩짐의 평가>
A : 얼룩짐이 약간 있어 양호함.
B : 얼룩짐이 약간 있음.
C : 얼룩짐이 중대함.
본 발명에 따라, 연신 처리 후 작은 리타데이션을 나타내고, 편광판용 보호 필름으로서 이용될 경우 높은 내구성을 갖는 고분자 필름을 얻을 수 있다는 것을 알았다. 또한, 본 발명의 고분자 필름을 지지체로서 이용하고, 그 위에 광학 이방성층을 코팅 및 연신함으로써, 액정 표시 장치 등의 패널용 광학 보상 필름으로서 시야각 특성과 내구성이 우수한 제품을 제공할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명에 따라, 액정 표시 장치와 같은 화상 표시 장치에 적절하게 이용할 수 있도록, 낮은 광학적 이방성 (즉, 실질적으로 광학적 등방성), (바람직하게, 광학적 이방성의 작은 파장 분산을 갖는) 얼룩짐 없는 균일한 광학 특성, 및 조정된 본딩 특성을 갖는 고분자 필름을 제공하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따라, 상기 고분자 필름을 이용한 광학 보상 필름, 그 제조 방법, 우수한 시야각 특성을 갖는 편광판, 및 상기 편광판을 이용한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 출원에서 청구된 외국 우선권의 이익을 향유하는 각각의 모든 외국 특허 출원의 전체적인 개시는, 전부 제시된 바와 같이, 참조로써 본 명세서에 포함된다.

Claims (22)

  1. 폭 방향의 음속 (VT) 대 길이 방향의 음속 (VM) 의 비 R (VT/VM) 이 1.05 내지 1.50이고,
    정면 (in-plane) 리타데이션 Re(λ) 및 두께 방향 리타데이션 Rth(λ) 이 식 (I) 을 만족하는, 고분자 필름:
    식 (I): 0≤ Re(630) ≤ 10, 및 ｜Rth(630)｜≤25
    식 중, Re(λ) 는 파장 λ(nm) 에서의 정면 리타데이션을 나타내고;
    Rth(λ) 는 파장 λ(nm) 에서의 두께 방향 리타데이션을 나타낸다.
  2. 폭 방향의 인장 탄성률이 240 내지 600 kgf/mm2 (2.35 GPa 내지 5.88 GPa) 이고;
    길이 방향의 인장 탄성률이 230 내지 480 kgf/mm2 (2.25 GPa 내지 4.70 GPa) 이고;
    폭 방향의 인장 탄성률 대 길이 방향의 인장 탄성률의 비가 1.15 내지 1.80이며; 그리고
    정면 리타데이션 Re(λ) 및 두께 방향 리타데이션 Rth(λ) 가 식 (I) 을 만족하는, 고분자 필름:
    식 (I): 0 ≤ Re(630) ≤ 10, 및｜ Rth(630)｜ ≤ 25
    식 중, Re(λ) 는 파장 λ(nm) 에서의 정면 리타데이션을 나타내고;
    Rth(λ) 는 파장 λ(nm) 에서의 두께 방향 리타데이션을 나타낸다.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    하나 이상의 표면이 50 mN/m 이상 80 mN/m 이하의 표면 에너지를 갖는, 고분자 필름.
  4. 제 3 항에 있어서,
    하나 이상의 표면 처리된 표면을 갖고,
    상기 하나 이상의 표면 처리된 표면은, 표면 처리 전의 표면 에너지가 30 mN/m 이상 50 mN/m 이하이고, 표면 처리 후의 표면 에너지가 50 mN/m 이상 80 mN/m 이하인, 고분자 필름.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 정면 리타데이션 Re(λ) 및 상기 두께 방향 리타데이션 Rth(λ) 는 식 (II) 를 만족하는, 고분자 필름:
    식 (II) ｜Re(400)-Re(700)｜≤10, 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜≤35
    식 중, Re(λ) 는 파장 λ(nm) 에서의 정면 리타데이션을 나타내고;
    Rth(λ) 는 파장 λ(nm) 에서의 두께 방향 리타데이션을 나타낸다.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 고분자 필름은 적어도 셀룰로오스 아실레이트와 분자량이 3000 이하인 화합물을 포함하는, 고분자 필름.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 아실레이트의 아실 치환기는 실질적으로 아세틸기 뿐이고, 그 총 치환도가 2.80 내지 2.99이며, 그리고 상기 셀룰로오스 아실레이트의 평균 중합도가 180 내지 550인, 고분자 필름.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 아실레이트의 아실레이트기는 아세테이트, 프로피오네이트, 및 부틸레이트 중 하나 이상을 포함하고, 그 총 치환도가 2.50 내지 3.00인, 고분자 필름.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    광탄성 계수가 25×10-13 cm2/dyne (2.5×10-13 N/m2) 이하인, 고분자 필름.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 고분자 필름; 및
    상기 고분자 필름 상에 형성된 광학 이방성층을 포함하고,
    상기 광학 이방성층은 식: Re(630)=0 내지 200 (nm), 및 ｜Rth(630)｜= 0 내지 400 (nm) 를 만족하는, 광학 보상 필름.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광학 이방성층은 폴리머 필름을 포함하는, 광학 보상 필름.
  12. 제 11 항에 있어서,
    용매에 용해시켜 액상화된 폴리머를 상기 고분자 필름 상에 전개하는 단계; 및
    상기 전개 단계에서 얻어진 적층체를 연신 처리, 수축 처리, 또는 이들 양 처리를 하여 면내에서 폴리머 분자를 배향시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어지는, 광학 보상 필름.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 폴리머 필름은, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르케톤, 폴리아릴-에테르 케톤, 폴리아미드이미드, 및 폴리에스테르이미드로 구성되는 그룹에서 선택되는 하나 이상의 폴리머를 포함하는, 광학 보상 필름.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 고분자 필름의 제조 방법으로서,
    필름을 폭 방향으로 연신하는 단계를 포함하는, 고분자 필름의 제조 방법.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 고분자 필름의 제조 방법으로서,
    필름을 길이 방향으로 수축하는 단계를 포함하는, 고분자 필름의 제조 방법.
  16. 제 10 항에 기재된 광학 보상 필름의 제조 방법으로서,
    용매에 용해시켜 액상화한 폴리머를 고분자 필름 상에 전개하는 단계; 및
    상기 전개 단계에서 얻어진 적층체를 폭 방향으로 연신하는 단계를 포함하는, 광학 보상 필름의 제조 방법.
  17. 제 10 항에 기재된 광학 보상 필름의 제조 방법으로서,
    용매에 용해시켜 액상화한 폴리머를 고분자 필름 상에 전개하는 단계; 및
    상기 전개 단계에서 얻어진 적층체를 길이 방향으로 수축하는 단계를 포함하는, 광학 보상 필름의 제조 방법.
  18. 제 10 항에 기재된 광학 보상 필름의 제조 방법으로서,
    용매에 용해시켜 액상화한 폴리머를 코-캐스팅 방법에 의해 고분자 필름 상에 적층하는 단계; 및
    상기 적층 단계에서 얻어진 적층체를 폭 방향으로 연신하는 단계를 포함하는, 광학 보상 필름의 제조 방법.
  19. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 고분자 필름을 편광 필름용 보호 필름으로서 포함하는, 편광판.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 편광판의 표면에 하드 코트층, 방현층, 또는 반사 방지층으로 구성되는 그룹에서 선택된 하나 이상의 층이 제공되는, 편광판.
  21. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 고분자 필름을 포함하는, 액정 표시 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    VA 또는 IPS 액정 표시 장치인, 액정 표시 장치.
KR1020077016594A 2005-01-21 2006-01-19 고분자 필름, 광학 보상 필름, 이들의 제조 공정, 편광판, 및 액정 표시 장치 KR101264447B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2005-00014053 2005-01-21
JP2005014053A JP4740604B2 (ja) 2005-01-21 2005-01-21 光学補償フィルム、その製造方法、偏光板および液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070094795A KR20070094795A (ko) 2007-09-21
KR101264447B1 true KR101264447B1 (ko) 2013-05-14

Family

ID=36692421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077016594A KR101264447B1 (ko) 2005-01-21 2006-01-19 고분자 필름, 광학 보상 필름, 이들의 제조 공정, 편광판, 및 액정 표시 장치

Country Status (6)

Country Link
US (3) US20080138540A1 (ko)
JP (1) JP4740604B2 (ko)
KR (1) KR101264447B1 (ko)
CN (1) CN101107298B (ko)
TW (1) TW200632005A (ko)
WO (1) WO2006078055A1 (ko)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0931907A (ja) * 1995-07-14 1997-02-04 Marui Sangyo Kk 路面凍結抑制方法及びその方法に用いる目地材
JP4908102B2 (ja) * 2006-08-09 2012-04-04 富士フイルム株式会社 位相差フィルム、偏光板及び液晶表示装置
JP4892319B2 (ja) * 2006-11-16 2012-03-07 大倉工業株式会社 トリアセチルセルロースフィルム及びその製造方法
KR101286529B1 (ko) 2007-05-18 2013-07-17 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
EP2212728A1 (en) * 2007-11-20 2010-08-04 Dow Global Technologies Inc. Optical compensation film
WO2009069399A1 (ja) * 2007-11-29 2009-06-04 Konica Minolta Opto, Inc. セルロースエステルフィルム、セルロースエステルフィルムの製膜方法、偏光板及び液晶表示装置
JP5109783B2 (ja) * 2008-04-25 2012-12-26 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 偏光板、及び液晶表示装置
KR101352529B1 (ko) * 2008-07-10 2014-01-15 에스케이이노베이션 주식회사 셀룰로오스아세테이트 필름
JP5281861B2 (ja) * 2008-09-29 2013-09-04 富士フイルム株式会社 液晶表示装置
JP5134029B2 (ja) * 2009-03-23 2013-01-30 富士フイルム株式会社 セルロースアシレートフィルムとその製造方法、位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置
JP2011191756A (ja) * 2010-02-19 2011-09-29 Fujifilm Corp 光学フィルム、偏光板及び液晶表示装置
KR101688173B1 (ko) * 2011-12-26 2016-12-21 코오롱인더스트리 주식회사 플라스틱 기판
TWI585387B (zh) * 2012-07-18 2017-06-01 岩崎電氣股份有限公司 偏光測定方法，偏光測定裝置，偏光測定系統及光配向照射裝置
JP6089512B2 (ja) * 2012-09-07 2017-03-08 住友化学株式会社 積層体および光学フィルム
KR102047138B1 (ko) * 2012-10-04 2019-11-20 후지필름 가부시키가이샤 광학 필름, 위상차 필름, 편광판 및 액정 표시 장치
JP5941832B2 (ja) * 2012-10-04 2016-06-29 富士フイルム株式会社 光学フィルム、位相差フィルム、偏光板及び液晶表示装置
JP5953291B2 (ja) * 2012-12-14 2016-07-20 富士フイルム株式会社 セルロースアシレートフィルム、その製造方法、並びにそれを用いた光学フィルム、偏光板及び液晶表示装置
WO2014091759A1 (ja) * 2012-12-14 2014-06-19 コニカミノルタ株式会社 光学フィルムとその製造方法、円偏光板および有機ｅｌ表示装置
KR101579645B1 (ko) * 2013-04-10 2015-12-22 코오롱인더스트리 주식회사 폴리이미드 커버기판
JP6049600B2 (ja) * 2013-11-29 2016-12-21 住友化学株式会社 偏光子及びそれを含む偏光板
CN106575010A (zh) * 2014-08-29 2017-04-19 富士胶片株式会社 光学层叠体、偏振片及有机el显示装置
JP2016080959A (ja) * 2014-10-21 2016-05-16 富士フイルム株式会社 位相差フィルムおよびその製造方法、位相差フィルムを備えた偏光板および画像表示装置
CN107533174B (zh) * 2015-04-17 2020-06-16 株式会社钟化 相位差膜及其运用
KR101813755B1 (ko) 2015-05-28 2017-12-29 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 표시장치
KR102475404B1 (ko) * 2015-07-16 2022-12-07 미쯔비시 케미컬 주식회사 폴리비닐 알코올계 필름 및 편광막
KR20170012123A (ko) * 2015-07-24 2017-02-02 주식회사 엘지화학 가요성 기판의 제조방법
US10962690B2 (en) * 2016-09-30 2021-03-30 Zeon Corporation Optical film and production method therefor, and polarizing plate
WO2018061841A1 (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 日本ゼオン株式会社 樹脂フィルム及び導電性フィルム、並びにそれらの製造方法
KR102092471B1 (ko) 2017-09-22 2020-03-23 주식회사 엘지화학 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치
KR102092470B1 (ko) 2017-09-22 2020-03-23 주식회사 엘지화학 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치
KR102286198B1 (ko) * 2020-08-06 2021-08-06 에스케이이노베이션 주식회사 폴리이미드계 필름 및 이를 포함하는 플렉서블 디스플레이 패널
TWI811008B (zh) * 2022-07-07 2023-08-01 長春石油化學股份有限公司 聚乙烯醇膜及由其製得之光學膜

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005272796A (ja) * 2004-02-23 2005-10-06 Fuji Photo Film Co Ltd セルロースアシレートフィルム、光学補償フィルム、偏光板、及びそれらを用いた画像表示装置
WO2005111124A1 (en) * 2004-05-14 2005-11-24 Fujifilm Corporation Optical cellulose acylate film, polarizing plate and liquid crystal display device

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5805336A (en) * 1996-04-05 1998-09-08 Polaroid Corporation Optical lens blank with polarizer aligned between plastic birefringent sheets
EP1020755B1 (en) * 1998-08-04 2005-12-07 Kaneka Corporation Liquid crystal display device with touch panel
JP4688116B2 (ja) 1999-04-15 2011-05-25 コニカミノルタホールディングス株式会社 偏光板用保護フィルム
JP2001100039A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Fuji Photo Film Co Ltd セルロースエステルフイルム、光学補償シートおよび楕円偏光板
JP2001163995A (ja) * 1999-12-06 2001-06-19 Konica Corp セルロースエステルフィルム及びその製造方法、偏光板保護フィルム
JP2001318233A (ja) 2000-02-28 2001-11-16 Teijin Ltd 位相差フィルム
JP4067734B2 (ja) 2000-03-06 2008-03-26 富士フイルム株式会社 セルロースエステル用可塑剤、セルロースエステルフイルムおよびその製造方法
TW518589B (en) * 2000-03-29 2003-01-21 Teijin Ltd Projecting film for optical recording medium and optical recording medium
US7084944B2 (en) * 2000-05-15 2006-08-01 Fuji Photo Film Co., Ltd. Optical compensatory sheet comprising a biaxially stretched cellulose acetate film, polarizing plate and liquid crystal display
JP4686846B2 (ja) * 2000-11-07 2011-05-25 コニカミノルタホールディングス株式会社 偏光板用保護フィルム及びそれを用いた偏光板並びに表示装置
KR100827256B1 (ko) * 2001-01-25 2008-05-07 후지필름 가부시키가이샤 셀룰로오스 아실레이트 필름, 기능성 박막이 형성된셀룰로오스 아실레이트 필름 및 이의 제조 방법
JP2002258041A (ja) * 2001-03-01 2002-09-11 Nitto Denko Corp 光学補償偏光板及び液晶表示装置
JP2002303722A (ja) * 2001-04-04 2002-10-18 Fuji Photo Film Co Ltd 光学補償シート
JP2002328224A (ja) 2001-05-02 2002-11-15 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 偏光子保護フィルム
JP2002328233A (ja) 2001-05-02 2002-11-15 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 透明フィルム
US7038744B2 (en) * 2002-01-09 2006-05-02 Konica Corporation Polarizing plate having a stretched film on a side thereof and liquid crystal display employing the same
JP2003315541A (ja) 2002-04-23 2003-11-06 Nitto Denko Corp 複屈折性フィルムの製造方法、光学補償偏光板及び表示装置
JP4260538B2 (ja) 2002-05-15 2009-04-30 日東電工株式会社 積層位相差板、それを用いた積層偏光板、ならびに画像表示装置
WO2004011970A1 (ja) * 2002-07-30 2004-02-05 Nitto Denko Corporation 光学フィルムおよびその製造方法
JP3897743B2 (ja) 2002-07-30 2007-03-28 日東電工株式会社 光学フィルムの製造方法
JP2004294982A (ja) * 2003-03-28 2004-10-21 Sumitomo Chem Co Ltd 位相差板一体型偏光フィルム及びそれを用いた液晶表示装置
JP2004315756A (ja) * 2003-04-18 2004-11-11 Fuji Photo Film Co Ltd セルロースアシレートフィルム、その製造方法、該フィルムを用いた光学フィルム、偏光板、液晶表示装置及びハロゲン化銀写真感光材料
JP2004347778A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Konica Minolta Holdings Inc 光学フィルム、偏光板およびそれを用いた液晶表示装置
JP2005017574A (ja) * 2003-06-25 2005-01-20 Fuji Photo Film Co Ltd 光学補償シート、偏光板および液晶表示装置
JP2005037440A (ja) * 2003-07-15 2005-02-10 Konica Minolta Opto Inc 光学補償フィルム、偏光板及び液晶表示装置
JP4404735B2 (ja) * 2003-09-29 2010-01-27 富士フイルム株式会社 セルロースアシレートフィルム、それを用いた光学補償フィルム、偏光板
JP2005138375A (ja) * 2003-11-05 2005-06-02 Fuji Photo Film Co Ltd セルロースアシレートフィルム、およびその製造方法
JP2005154764A (ja) * 2003-11-06 2005-06-16 Fuji Photo Film Co Ltd セルロースアセテートフイルム、光学補償シート、偏光板および液晶表示装置
JP2005326713A (ja) * 2004-05-17 2005-11-24 Fuji Photo Film Co Ltd 反射防止性偏光板、その製造方法、およびそれを用いた画像表示装置
JP2005338736A (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Fuji Photo Film Co Ltd 偏光板、偏光板一体型光学補償フィルム、液晶表示装置および自発光型表示装置
JP4145311B2 (ja) * 2004-05-31 2008-09-03 富士フイルム株式会社 光学用透明フィルム、およびこれを用いた光学補償フィルム、偏光板、液晶表示装置
US7252865B2 (en) * 2004-09-20 2007-08-07 Eastman Kodak Company Protective films containing compatible plasticizer compounds useful in polarizing plates for displays and their method of manufacture

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005272796A (ja) * 2004-02-23 2005-10-06 Fuji Photo Film Co Ltd セルロースアシレートフィルム、光学補償フィルム、偏光板、及びそれらを用いた画像表示装置
WO2005111124A1 (en) * 2004-05-14 2005-11-24 Fujifilm Corporation Optical cellulose acylate film, polarizing plate and liquid crystal display device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US A1*

Also Published As

Publication number Publication date
TW200632005A (en) 2006-09-16
US20080138540A1 (en) 2008-06-12
CN101107298A (zh) 2008-01-16
US20120327343A1 (en) 2012-12-27
US9195090B2 (en) 2015-11-24
US20140104552A1 (en) 2014-04-17
WO2006078055A1 (en) 2006-07-27
US8632863B2 (en) 2014-01-21
KR20070094795A (ko) 2007-09-21
JP4740604B2 (ja) 2011-08-03
CN101107298B (zh) 2011-08-31
JP2006199855A (ja) 2006-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101264447B1 (ko) 고분자 필름, 광학 보상 필름, 이들의 제조 공정, 편광판, 및 액정 표시 장치
JP5401569B2 (ja) 光学フィルム並びにそれを用いた光学補償フィルム、偏光板及び液晶表示装置
KR101202227B1 (ko) 투명 필름 및 광학 보상 필름, 편광판 및 그것을 사용하는액정 표시 장치
JP4404735B2 (ja) セルロースアシレートフィルム、それを用いた光学補償フィルム、偏光板
US20080173215A1 (en) Cellulose Acylate Film, and Polarizing Plate and Liquid-Crystal Display Device Using the Same
JP2006301570A (ja) 透明フィルム、透明フィルムの製造方法、光学補償フィルム、偏光板および液晶表示装置
JP4491353B2 (ja) 光学フィルム、光学フィルムの製造方法、光学補償フィルム、偏光板及び液晶表示装置
JP2006291186A (ja) セルロースアシレートフィルム及びその製造方法、光学補償フィルム、偏光板および液晶表示装置
KR20070065336A (ko) 편광판 및 액정 디스플레이
KR101268747B1 (ko) 셀룰로오스 아실레이트 필름, 광학 보상 필름, 편광 필름 및 액정표시장치
WO2006075793A1 (en) Optically-compensatory film, polarizing plate and liquid-crystal display device
JP2006243132A (ja) 偏光板及び液晶表示装置
JP2006091369A (ja) 偏光板及び液晶表示装置
JP2006126585A (ja) 粘着剤付偏光板及び液晶表示装置
JP5114034B2 (ja) 光学フィルム並びにそれを用いた光学補償フィルム、偏光板及び液晶表示装置
JP2006206826A (ja) セルロースアシレートフィルム、セルロースアシレートフィルムの製造方法、光学補償フィルム、偏光板、および液晶表示装置
JP2006249328A (ja) セルロースアシレートフィルム、位相差フィルム、偏光板、および液晶表示装置
JP2006265288A (ja) 透明フィルム、透明フィルムの製造方法、光学補償フィルム、偏光板、及び液晶表示装置
WO2006137593A1 (en) Cellulose acylate film, and polarizing plate and liquid crystal display device using the same
JP2006220971A (ja) 光学補償シート、偏光板およびこれを用いた液晶表示装置
KR101139264B1 (ko) 길이가 긴 편광판과 그 제조 방법, 및 액정 표시 장치
JP2006194923A (ja) ベンド配向モードの液晶表示装置
JP2006317922A (ja) セルロースアシレートフィルム、光学補償フィルム、これらの製造方法、偏光板および液晶表示装置
JP2006195205A (ja) 液晶表示装置及び偏光板
JP2006030458A (ja) 偏光板及び液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160418

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170421

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180418

Year of fee payment: 6