KR101302334B1

KR101302334B1 - 위상차 필름 및 그 제조 방법, 광학 기능 필름, 편광 필름,및 표시 장치

Info

Publication number: KR101302334B1
Application number: KR1020067020279A
Authority: KR
Inventors: 게이지 가시마; 다께시 하리따니; 겐지 시라이
Original assignee: 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2004-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2013-08-30
Also published as: KR20070094696A; EP1707996A1; TWI417580B; US20060105115A1; JP4191724B2; CN101329421A; JP2008282028A; CN1934471A; EP1707996A4; JP4985550B2; EP2211209B1; US20070036918A1; WO2006054603A1; TW200622321A; EP1707996B1; CN101329421B; CN100468098C; EP2211209A1; US8124198B2; JP2006221140A

Abstract

위상차층을 형성한 경우에 발생하는 기재로부터의 위상차층의 박리 등의 문제가 없어 신뢰성이 높고, 얻을 수 있는 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치의 범위를 확대 가능하고, 적은 수량이라도 쉽게 임의의 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치를 얻을 수 있는 2축성의 위상차 필름, 및 그 제조 방법, 이 위상차층을 이용한 광학 기능 필름, 편광 필름 및 표시 장치를 제공하는 것을 주 목적으로 한다. 고분자 필름 내에 굴절률 이방성을 갖는 재료가 함유되어 이루어지며, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 상기 고분자 필름의 두께 방향에 농도 구배를 갖는 2축성의 위상차 필름을 제공한다.

고분자 필름, 위상차 강화 영역, 베이스 영역, 위상차 필름, 액정 표시 장치

Description

위상차 필름 및 그 제조 방법, 광학 기능 필름, 편광 필름, 및 표시 장치{PHASE DIFFERENCE FILM AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, OPTICAL FUNCTIONAL FILM POLARIZING FILM, AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정 표시 장치 등의 표시 장치에 조립되어 이용되는 위상차 필름 및 그 제조 방법, 광학 기능 필름, 편광 필름, 및 표시 장치에 관한 것이다.

종래의 일반적인 액정 표시 장치로서는, 도22에 도시한 바와 같이 입사 측의 편광판(102A)과, 출사 측의 편광판(102B)과, 액정 셀(104)을 갖는 것을 예로 들 수 있다. 편광판(102A, 102B)은 소정의 진동 방향의 진동면을 갖는 직선 편광(도면 중, 화살표로 개략적으로 도시)만을 선택적으로 투과시키도록 구성된 것이며, 각각의 진동 방향이 서로 직각인 관계가 되도록 크로스 니콜 상태로 대향하여 배치되어 있다. 또한, 액정 셀(104)은 화소에 대응하는 다수의 셀을 포함하는 것이며, 편광판(102A, 102B)과의 사이에 배치되어 있다.

여기에서, 이와 같은 액정 표시 장치(100)에 있어서, 액정 셀(104)이 마이너스인 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정이 밀봉된 VA(Vertical Alignment) 방식(도면 중, 액정 다이렉터를 점선으로 개략적으로 도시)을 채용하고 있는 경우를 예로 들면, 입사 측의 편광판(102A)을 투과한 직선 편광은, 액정 셀(104) 중 비구동 상태 의 셀 부분을 투과할 때에, 위상 시프트되지 않고 투과하여 출사 측의 편광판(102B)으로 차단된다. 이에 반해, 액정 셀(104) 중 구동 상태의 셀 부분을 투과할 때에는 직선 편광이 위상 시프트되어, 이 위상 시프트량에 따른 양의 빛이 출사 측의 편광판(102B)을 투과하여 출사된다. 이로써, 액정 셀(104)의 구동 전압을 각 셀마다 적절하게 제어함으로써, 출사 측의 편광판(102B) 측에 원하는 화상을 표시할 수 있다. 또한, 액정 표시 장치(100)로서는 상술한 바와 같은 빛의 투과 및 차단의 태양을 취하는 것에 한정되지 않으며, 액정 셀(104) 중 비구동 상태의 셀 부분으로부터 출사된 빛이 출사 측의 편광판(102B)을 투과하여 출사되는 한편, 구동 상태의 셀 부분으로부터 출사된 빛이 출사 측의 편광판(102B)으로 차단되도록 구성된 액정 표시 장치도 고안되어 있다.

그런데, 상술한 바와 같은 VA 방식의 액정 셀(104) 중 비구동 상태의 셀 부분을 직선 편광이 투과하는 경우를 생각하면, 액정 셀(104)은 복굴절성을 갖고 있으며, 두께 방향의 굴절률과 면 방향의 굴절률이 다르므로, 입사 측의 편광판(102A)을 투과한 직선 편광 중 액정 셀(104)의 법선을 따라 입사한 빛은 위상 시프트되지 않고 투과하지만, 입사 측의 편광판(102A)을 투과한 직선 편광 중 액정 셀(104)의 법선으로부터 경사진 방향으로 입사한 빛은 액정 셀(104)을 투과할 때에 위상차가 생겨 타원 편광이 된다. 이 현상은, 액정 셀(104) 내에서 수직 방향으로 배향한 액정 분자가, 플러스인 C 플레이트로서 작용하는 것에 기인한 것이다. 또한, 액정 셀(104)을 투과하는 빛(투과광)에 대하여 생기는 위상차의 크기는, 액정 셀(104) 안에 봉입된 액정 분자의 복굴절치나, 액정 셀(104)의 두께, 투과광의 파 장 등에도 영향을 준다.

이상의 현상에 의해, 액정 셀(104) 내의 어떤 셀이 비구동 상태이며, 본래는 직선 편광이 그대로 투과되어, 출사 측의 편광판(102B)에 의해 차단되어야 할 경우라도, 액정 셀(104)의 법선으로부터 경사진 방향으로 출사된 빛의 일부가 출사 측의 편광판(102B)으로부터 누설되게 된다.

이로 인해, 상술한 바와 같은 종래의 액정 표시 장치(100)에 있어서는, 정면으로부터 관찰되는 화상에 비해, 액정 셀(104)의 법선으로부터 경사진 방향으로부터 관찰되는 화상의 표시 품위가 주로 콘트라스트가 저하되는 것이 원인이 되어 악화된다고 하는 문제(시각 의존성의 문제)가 있었다.

상술한 바와 같은 종래의 액정 표시 장치(100)에 있어서의 시각 의존성의 문제를 개선하기 위해, 현재까지 다양한 기술이 개발되고 있으며, 그 중 하나로서, 예를 들어 특허 문헌 1 또는 특허 문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조를 갖는 위상차층(복굴절성을 나타내는 위상차층)을 이용하고, 이러한 위상차층을 액정 셀과 편광판 사이에 배치함으로써 광학 보상을 행하도록 한 액정 표시 장치가 알려져 있다.

여기에서, 콜레스테릭 규칙성의 분자 구조를 갖는 위상차 광학 소자에서는, λ = nav·p[p : 액정 분자의 나선 구조에 있어서의 나선(헬리컬) 피치, nav : 나선축에 직교하는 평면 내에서의 평균 굴절률]로 나타내는 선택 반사 파장이, 예를 들어 특허 문헌 1 또는 특허 문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 투과광의 파장보다도 작아지거나, 또는 커지도록 조정하고 있다.

한편, 예를 들어, 특허 문헌 3에 개시되어 있는 바와 같이, 원반형 화합물로 이루어지는 위상차층(복굴절성을 나타내는 위상차층)을 이용하고, 이러한 위상차층을 액정 셀과 편광판 사이에 배치함으로써 광학 보상을 행하도록 한 액정 표시 장치도 알려져 있다.

상술한 바와 같은 위상차 광학 소자에 있어서는, 상술한 액정 셀의 경우와 같이, 위상차층의 법선으로부터 경사진 방향으로 입사하는 직선 편광은, 위상차층을 투과할 때에 위상차가 생겨 타원 편광이 된다. 이 현상은, 콜레스테릭 규칙성의 분자 배열이나 원반형 화합물 자체가 마이너스인 C 플레이트로서 작용하는 것에 기인한 것이다. 또한, 위상차층을 투과하는 빛(투과광)에 대하여 생기는 위상차의 크기는, 위상차층 내의 액정 분자의 복굴절치이나, 위상차층의 두께, 투과광의 파장 등에도 영향을 준다.

따라서, 상술한 바와 같은 위상차층을 이용하면, 플러스인 C 플레이트로서 작용하는 VA 방식의 액정 셀에서 생기는 위상차와, 마이너스인 C 플레이트로서 작용하는 위상차층에서 생기는 위상차가 상쇄되도록, 위상차층을 적절하게 설계함으로써, 액정 표시 장치의 시각 의존성의 문제를 대폭 개선하는 것이 가능하다.

또한, 이 경우, 상기 플러스인 C 플레이트와 상기 마이너스인 C 플레이트의 두께 방향의 리타데이션치의 합이 플러스가 되도록, 즉 상기 마이너스인 C 플레이트의 두께 방향의 리타데이션치의 절대치를 상기 플러스인 C 플레이트의 두께 방향의 리타데이션치의 절대치보다 작게 하면, 상기 잔류한 플러스인 C 플레이트 성분과 별도로 준비한 A 플레이트로 편광판의 시각 의존성을 개선할 수 있다. 플러스 인 C 플레이트와 A 플레이트로 편광판의 시각 의존성을 개선할 수 있는 것은, 예를 들어 비특허 문헌 1이나 비특허 문헌 2에 개시되어 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 위상차층에는, 위상차층과 베이스(예를 들어, 편광층의 보호 필름인 TAC(셀룰로오스 트리아세테이트 필름) 사이의 밀착성에 문제가 있었다.

이 문제를 해결하기 위해, 예를 들어 특허 문헌 4에서 개시되어 있는 바와 같이, 액정과 배향막을 열 처리하여 밀착성을 향상시키는 것이 제안되어 있다. 그러나 이 방법은, 베이스가 유리 기판은 아니며, 내습열성이 낮은 베이스(예를 들어, TAC)인 경우는, 수분의 영향으로 베이스가 신축하고, 그 영향으로 액정층이 박리되는 경우가 있으며, 수분의 영향을 받기 쉬운 베이스에 대해서는 충분한 방법이라고는 하기 어렵다.

상술한 밀착성 문제가 원래 존재하지 않는 방법으로서, 예를 들어, 특허 문헌 5나 특허 문헌 6에 개시되어 있는 바와 같이, 셀룰로오스 아세테이트 필름을 제조할 때에, 셀룰로오스 아세테이트 용액 안에 리타데이션 상승제를 혼합한 다음 셀룰로오스 아세테이트 필름을 성막하는 방법의 적용도 생각된다. 그러나, 이러한 방법에서는, 셀룰로오스 아세테이트 필름 성막 시에 리타데이션 상승제를 혼입시킬 필요가 있으므로, 필연적으로 하나의 로트의 수량은 커져 버려, 적은 수량에 대하여 임의의 리타데이션을 쉽게 얻는 것이 곤란하다는 등의 문제가 있었다. 또한, 리타데이션 상승제는 보통 소수성이므로, 이것을 전체적으로 혼합함으로써, 셀룰로오스 아세테이트 필름의 표리 양면이 소수성이 되어, 상기 위상차층을 폴리비닐 알 코올 등의 친수성 수지로 이루어지는 편광판과 적층할 때의 접착성이 저하된다고 하는 문제도 있었다. 또한, 리타데이션 상승제를 혼합할 수 있는 양은 실질적으로 한계가 있으며, 그 결과, 얻을 수 있는 리타데이션치에도 한계가 있었다.

한편, 보상층으로서 C 플레이트와 A 플레이트를 조합하여 이용하는 것은 아니며, C 플레이트 및 A 플레이트로서 기능을 하는 2축성 플레이트를 사용하는 것이, 예를 들어 비특허 문헌 1, 비특허 문헌 2, 특허 문헌 7에서 개시되어 있다. 그러나, 개시되어 있는 것에서는, 두께 방향 리타데이션과 면내 리타데이션을 얻을 수 있는 값에 한계가 있다고 하는 문제와, 두께 방향 리타데이션과 면내 리타데이션의 값을 따로따로 원하는 대로 제어하는 것이 곤란한다는 문제가 있었다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평 제3-67219호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 평 제4-322223호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 평 제10-312166호 공보

특허 문헌 4 : 일본 특허 공개 제2003-207644호 공보

특허 문헌 5 : 일본 특허 공개 제2000-111914호 공보

특허 문헌 6 : 일본 특허 공개 제2001-249223호 공보

특허 문헌 7 : 일본 특허 공개 제2000-131693호 공보

비특허 문헌 1 : J.Chen et al., SID98 Digest, p315(1998)

비특허 문헌 2 : T.Ishinabe et al., SID00 Digest, p1094(2000)

본 발명은 이러한 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 상술한 바와 같이 위상차층을 형성한 경우에 발생하는 베이스로부터의 위상차층의 박리 등의 문제가 없어 신뢰성이 높고, 이렇게 하여 얻을 수 있는 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치의 범위를 확대 가능하고, 적은 수량이라도 용이하게 임의의 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치를 얻을 수 있고, 또 편광층 등의 친수성 필름과의 접착성도 양호하게 할 수 있는 굴절률 이방성을 갖는 위상차 필름, 그 중에서도 특히 2축성의 위상차 필름, 및 그 제조 방법, 이 위상차층을 이용한 광학 기능 필름, 편광 필름 및 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

도1은 본 발명의 위상차 필름의 일 예를 도시하는 개략적 단면도이다.

도2는 본 발명의 위상차 필름의 다른 예를 도시하는 개략적 단면도이다.

도3은 농도 구배의 분포를 개략적으로 도시한 도면이다.

도4는 본 발명의 위상차 필름의 일 예를 도시하는 개략적 단면도이다.

도5는 본 발명의 위상차 필름의 다른 예를 도시하는 개략적 단면도이다.

도6은 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법의 일 예를 도시하는 공정도이다.

도7은 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법의 다른 일 예를 도시하는 공정도이다.

도8은 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법의 다른 일 예를 도시하는 공정도이다.

도9는 본 발명의 위상차 필름을 구비한 액정 표시 장치의 일 예를 도시하는 개략 분해 사시도이다.

도10은 본 발명의 광학 기능 필름을 구비한 액정 표시 장치의 일 예를 도시하는 개략 분해 사시도이다.

도11은 본 발명의 편광 필름을 구비한 액정 표시 장치의 일 예를 도시하는 개략 분해 사시도이다.

도12는 제1 실시예의 위상차 필름의 위상차 각도 의존성을 도시한 도면이다.

도13은 제1 실시예의 연신 전 위상차 필름의 단면을 나타내는 SEM 사진이다.

도14는 제1 실시예의 연신 전 위상차 필름의 단면을 나타내는 TEM 사진이다.

도15는 제1 실시예의 연신 전 위상차 필름의 TOF-SIMS 측정의 플러스인 2차 이온 스펙트럼 측정에 의한 농도 분포를 도시한 도면이다.

도16은 제1 실시예의 연신 전 위상차 필름의 TOF-SIMS 측정의 마이너스인 2차 이온 스펙트럼 측정에 의한 농도 분포를 도시한 도면이다.

도17은 제2 실시예 및 제3 실시예의 위상차 필름의 도공량에 대한 (a) 면내 리타데이션치, (b) 두께 방향 리타데이션치를 도시한 도면이다.

도18은 제4 실시예 및 제5 실시예의 위상차 필름의 연신 배율에 대한 (a) 면내 리타데이션치, (b) 두께 방향 리타데이션치를 도시한 도면이다.

도19는 제1 실험예에 있어서의 도공량과 위상차와의 관계를 도시하는 그래프이다.

도20은 본 발명의 위상차 필름의 주 굴절률의 방향이, 위상차 필름의 면내 방향 및 필름의 두께 방향과 일치하고 있는 경우를 설명하는 도면이다.

도21은 본 발명의 위상차 필름의 주 굴절률의 방향이, 위상차 필름의 면내 방향 및 필름의 두께 방향에 대하여 경사져 있는 경우를 설명하는 도면이다.

도22는 종래의 액정 표시 장치를 도시하는 개략 분해 사시도이다.

[부호의 설명]

1 : 고분자 필름

2 : 위상차 강화 영역

3 : 표면 측

4 : 반대측의 표면 측

5 : 베이스 영역

6 : 중간 영역

7 : 위상차 강화 영역 형성용 도공액

8 : 연신

9 : 자외선

10 : 위상차 필름

11 : 굴절률 타원체

20, 30, 50 : 액정 표시 장치

40 : 광학 기능 필름

60 : 편광 필름

본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해, 제1 태양으로서, 고분자 필름 내에 굴절률 이방성을 갖는 재료(이하, 굴절률 이방성 재료로 하는 경우가 있음)가 함 유되어 이루어지며, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 상기 고분자 필름의 두께 방향으로 농도 구배를 갖고 있는, 2축성의 위상차 필름을 제공함으로써 상기 과제를 해결하도록 하였다.

또한, 본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해, 제2 태양으로서, 고분자 필름 내에 굴절률 이방성을 갖는 재료가 침투되어 이루어지는 2축성의 위상차 필름을 제공함으로써 상기 과제를 해결하도록 하였다.

또한, 본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해, 제3 태양으로서, 고분자 필름 내에 굴절률 이방성을 갖는 재료가 함유되어, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 상기 고분자 필름의 두께 방향으로 농도 구배를 갖고 있으며, 상기 고분자 필름이 연신되어 이루어지는 위상차 필름을 제공함으로써 상기 과제를 해결하도록 하였다.

또한, 본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해, 제4 태양으로서, 고분자 필름 내에 굴절률 이방성을 갖는 재료가 침투되고 있으며, 상기 고분자 필름이 연신되어 이루어지는 위상차 필름을 제공함으로써 상기 과제를 해결하도록 하였다.

본 발명에 있어서, 예를 들어 굴절률 이방성 재료가 용매에 용해한 도공액을 고분자 필름 표면에 도포하고, 고분자 필름을 팽윤시켜서 굴절률 이방성 재료를 침투시킴으로써 용이하게 고분자 필름 표면 근방에 굴절률 이방성 재료를 충전하는 것이 가능해져, 이에 의해 상기 고분자 필름의 두께 방향으로 굴절률 이방성 재료의 농도 구배를 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있고, 또한 예를 들어 상기 위상차 필름을 연신하거나, 이미 연신된 고분자 필름 표면에 굴절률 이방성 재료가 용매에 용해한 도공액을 도포함으로써, 2축성의 위상차 필름을 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 도공액의 양이나 농도를 변경함으로써, 위상차 필름으로서의 주로서 두께 방향, 또한 면내 방향의 리타데이션치를 용이하게 변경하는 것이 가능하다. 또한, 상기 연신 방향이나 연신 배율 등에 의해, 위상차 필름으로서의 주로서 면내 방향, 또한 두께 방향의 리타데이션치를 용이하게 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 얻어지는 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치의 범위를 확대 가능하며, 두께 방향 리타데이션과 면내 리타데이션의 값을 따로따로 원하는 대로 제어하는 것이 용이하며, 또한 임의의 두께 방향 및 면내 방향의 리타데이션치를 갖는 위상차 필름을 작은 로트로 용이하게 얻을 수 있는 등의 이점을 갖는다. 또한, 본 발명에 있어서는, 종래와 같이 베이스 위에, 이것과는 다른 층인 위상차층을 접착하여 적층 형성되어 이루어지는 위상차 필름은 아니므로, 베이스로부터의 위상차층의 박리 등의 문제가 생기지 않으므로, 내열성이나 내수성(사용 환경하에서의 추위와 더위를 반복하거나, 혹은 물과의 접촉 시의 계면 박리에의 내구성) 등의 신뢰성이나 내 알카리성(내감화 처리성)이나 리워크성(반복 사용성)이 높아진다고 하는 이점을 갖는다.

본 발명에 있어서는, 상기 고분자 필름이 연신되어 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 고분자 필름의 두께 방향으로 굴절률 이방성 재료의 농도 구배를 갖는 위상차 필름을 연신하거나, 미리 연신된 고분자 필름 표면에 굴절률 이방성 재료가 용매에 용해한 도공액을 도포함으로써, 2축성의 위상차 필름을 용이하게 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 필름의 면내 방향에서의 지상축(遲相軸) 방향의 굴절률을 nx, 필름 면내에 있어서의 진상축(進相軸) 방향의 굴절률을 ny, 및 필름의 두께 방향의 굴절률을 nz라 하였을 때, nx > ny > nz인 것이 바람직하다. 이러한 2축성을 갖는 경우에는, A 플레이트와 마이너스인 C 플레이트의 광학 특성을 더불어 갖는 특성을 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있기 때문이다. 이 경우, 보상층으로서 A 플레이트와 마이너스인 C 플레이트의 2개를 각각 준비할 필요가 없다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 위상차 필름은 상기 필름의 주 굴절률의 방향이, 상기 필름의 면내 방향 및 두께 방향에 대하여, 경사져 있어도 좋다. 이러한 경우에는, 훨씬 다양한 용도, 설계 요구에 대응하여 시야각 개선 효과를 향상시킬 수 있어, 설계의 자유도도 넓어진다.

본 발명에 있어서는, 상기 고분자 필름은 굴절률에 규칙성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 고분자 필름을 이용함으로써, 충전하는 굴절률 이방성 재료가, 상기 고분자 필름이 갖는 굴절률의 규칙성을 강화하는 것이 가능해져, 여러 가지의 특성을 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 굴절률 이방성 재료가 액정성을 갖는 재료인 것이 바람직하다. 액정성을 갖는 재료이면, 고분자 필름 내에 충전되었을 때, 액정 구조를 채용하는 경우가 있어, 효과적으로 고분자 필름에 대하여 효과를 발휘시킬 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 굴절률 이방성 재료의 분자 구조가 막대 형상인 것이 바람직하다. 막대 형상의 분자 구조를 갖는 굴절률 이방성 재료를 이용함으로써, 상기 고분자 필름이 갖는 굴절률의 규칙성을 강화시킬 수 있기 때문이 다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 굴절률 이방성 재료가 중합성 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 굴절률 이방성 재료를 고분자 필름 내에 충전시킨 후, 이 중합성 관능기를 이용하여 굴절률 이방성 재료를 중합하여 고분자화함으로써, 위상차 필름으로 한 후에 굴절률 이방성 재료가 스며 나오는 것을 방지하는 것이 가능해져, 안정된 위상차 필름으로 할 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 중합성 관능기를 갖는 것과 중합성 관능기를 갖지 않는 것을 포함하는 것이 바람직하다. 중합성 관능기를 갖는 것과 중합성 관능기를 갖지 않는 것을 포함하는 경우는, 중합성 관능기를 갖지 않는 것에 의해 위상차 기능을 보다 강화하고, 또한 중합성 관능기를 가짐으로써 필름의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능해지기 때문이다.

본 발명에 있어서는, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 상기 고분자 필름의 두께 방향의 농도 구배가, 상기 고분자 필름의 한쪽 표면 측이 고농도이며, 다른 쪽의 표면 측을 향해 저농도가 되는 농도 구배인 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 저농도 측의 표면 측에 대해서는 굴절률 이방성을 갖는 재료의 함유 내지 침투에 의해 고분자 필름 고유의 성질에 영향을 주는 일이 없거나, 적기 때문에, 예를 들어 이 위상차 필름에 편광층을 직접 접착하여 편광 필름으로 하는 경우에, 이 저농도 측, 구체적으로는 굴절률 이방성 재료가 충전되어 있지 않은 측의 표면에 편광층을 점착시킴으로써, 접착성이 저해되는 일없이 편광 필름을 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 위상차 필름의 순수에 대한 접촉각이, 한쪽 표면과 다른 쪽 표면이 다른 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 예를 들어 이 위상차 필름에 PVA를 베이스로 하는 친수성 수지계의 편광층을 직접 접착하여 편광 필름으로 하는 경우에, 훨씬 낮은 접촉각을 갖는 표면에 편광층을 접착시키면, 특히 수계 접착제를 사용해도 접착성이 저해되는 일이 없어, 편광 필름을 얻을 수 있기 때문이다.

본 발명에 있어서는, 상기 굴절률 이방성 재료의 상기 고분자 필름의 두께 방향의 농도 구배가, 상기 고분자 필름의 양쪽 표면 측이 고농도이며, 중앙부를 향해 저농도가 되는 농도 구배라도 좋다. 이러한 구성으로 함으로써, 예를 들어 한쪽 표면 측에만 굴절률 이방성 재료를 충전한 경우에서는, 리타데이션치가 부족한 경우라도, 고분자 필름의 양쪽 표면 측이 고농도로 하는, 즉 양 표면 측에 굴절률 이방성 재료를 충전함으로써 충분한 리타데이션치로 하는 것이 가능해지기 때문이다.

본 발명에 있어서는, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 상기 고분자 필름의 두께 방향의 농도 구배가 연속적으로 변화되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에는, 층 내의 특정한 계면에의 응력의 집중이 없어지므로, 박리 강도가 강해져, 내열성이나 내수성 등의 신뢰성이나 내 알칼리성이나 리워크성이 높아지기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 농도 구배가 완만한 영역과, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 농도 구배가 급한 영역을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 경우에는, 위상차의 강화, 및 박리 강도나 내열성, 내수 성의 강화에 의해, 원하는 위상차를 가지면서 신뢰성이 높아지기 때문이다. 고농도이고 또한 완만한 농도 구배 영역에 있어서 충분한 양의 굴절률 이방성을 갖는 재료를 집중시켜, 여기에서 충분한 리타데이션치를 확보하고, 또한 급한 농도 구배 영역에 있어서 고농도 영역으로부터 저농도 영역까지의 사이의 농도를 연속적으로 접속하고, 층 내 특정 계면에의 응력 집중을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 함유되어 있지 않은 영역을 갖는 것이 바람직하다. 굴절률 이방성 재료가 함유되어 있지 않은 영역은, 고분자 필름이 갖는 성질이 그대로 잔존하고 있으므로, 예를 들어 고분자 필름 자체의 양호한 접착성을 이용 가능하기 때문이다. 또한, 굴절률 이방성 재료를 함유시킨 위상차 강화 영역은 강도가 저하되는 경우가 있지만, 상술한 바와 같은 굴절률 이방성 재료가 함유되어 있지 않은 영역을 가짐으로써, 위상차 필름으로서의 강도를 유지할 수 있는 등의 메리트가 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 위상차 필름이, 상기 필름의 면내 방향에서의 지상축 방향의 굴절률을 nx, 필름 면내 방향에서의 진상축 방향의 굴절률을 ny, 및 필름의 두께 방향의 굴절률을 nz, 및 두께를 d라 하고, Rth[㎚] = (nx + ny)/2-nz × d로 나타내는 Rth를 두께 방향 리타데이션, Re[㎚] = (nx-ny)×d로 나타내는 Re를 면내 방향 리타데이션이라 했을 때에, 두께 방향 리타데이션이 100 내지 300 ㎚이며, 면내 방향 리타데이션이 10 내지 150 ㎚인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서는, 실질적으로 얻을 수 있는 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치의 범위를 확대 가능하며, 이러한 경우에는 시야각 개선 효과를 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 위상차 필름이, 면내 방향 리타데이션이 10 내지 150 ㎚에 있어서, JIS-K7105에 준거하여 측정했을 때의 헤이즈치가 1％ 이하인 것이 바람직하다. 이러한 경우에는, 편광 상태가 흐려지는 일 없이, 시야각 개선 효과를 향상시킬 수 있기 때문이다.

본 발명에 있어서는, 상기 위상차 필름의 가시광 영역에 있어서의 리타데이션치가, 단파장 측 쪽이 장파장 측보다도 큰 것이 바람직하다. 일반적으로, 액정 표시 장치의 액정층에 이용되는 액정 재료의 가시광 영역에 있어서의 리타데이션치는, 단파장 측 쪽이 장파장 측보다도 크다. 따라서, 본 발명의 위상차 필름을 예를 들어 광학 보상판으로서 이용한 경우, 가시광 영역에 있어서의 모든 파장에 있어서 보상을 행할 수 있는 등의 이점을 갖기 때문이다.

한편, 본 발명에 있어서는, 상기 위상차 필름의 가시광 영역에 있어서의 리타데이션치가, 장파장 측 쪽이 단파장 측보다도 커도 좋다. 이 경우에는, 본 발명의 위상차 필름을 예를 들어 편광 필름과 접합시켜서 편광판으로서 이용한 경우, 빛 누설 보상이 우수한 등의 이점을 갖는 점에서 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 위상차 필름이, 최소 직경이 6 인치 이하인 롤 형상으로 권취하는 것이 가능한 것이 바람직하다. 위상차 필름은 양산성, 생산 효율을 높이기 위해, 긴 띠 형상 필름(웹이라고도 함)의 형태로 하여, 제조, 검사, 및 다음 가공할 때 이외의 보관, 반송 및 가공 대기 시에는 원통 위에 권취한 롤의 형태로 해 두는 것이 바람직하기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 단층의 상기 위상차 필름 2장 이상을, 서로 접합 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 위상차 필름을 제공한다. 이와 같이 함으로써, 1장만으로는 실현할 수 없는 크기의 리타데이션치(광학 이방성치)를 실현하거나, 1장만으로는 실현할 수 없는 복잡한 광학 이방성을 실현하거나 하는 것이 가능해지기 때문이다.

본 발명은 또한, 상술한 위상차 필름을, 위상차 필름 이외의 광학 기능층과 직접 접합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 기능 필름을 제공한다. 본 발명의 광학 기능 필름은, 예를 들어 광학 보상 등의 본 발명의 위상차 필름이 갖는 기능과, 예를 들어 반사 방지 등의 다른 기능에 대하여, 하나로 더불어 갖기 때문에, 각각의 기능을 갖는 필름을 별도로 설치할 필요가 없는 등의 이점을 갖는다.

본 발명은 또한, 상술한 위상차 필름을, 편광층과 직접 접합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광 필름을 제공한다. 보통, 편광 필름은 편광층의 양 표면에 보호 필름이 점착되어 이용되고 있지만, 본 발명에 따르면, 그 한쪽 보호 필름을 상술한 위상차 필름으로 할 수 있으므로, 예를 들어 표시 장치에 대하여 별도로 광학 보상판이 필요한 경우 등에 있어서는, 본 발명의 편광 필름을 이용함으로써 다른 광학 보상판을 설치할 필요가 없는 등의 이점을 갖는다.

또한, 본 발명은, 상술한 본 발명에 관한 위상차 필름, 광학 기능 필름, 또는 편광 필름 중 어느 하나를, 광로에 배치한 것을 특징으로 하는 표시 장치를 제공한다. 박리 등의 문제가 없어, 적절한 리타데이션을 갖는 위상차 필름이 배치되어 있음으로써, 신뢰성이 높고, 표시 품위가 우수한 표시 장치를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 광학 기능 필름이 배치되어 있음으로써, 광학 기능층과 위상 차층의 각각을 설치할 필요가 없어, 표시 품위가 우수한 표시 장치를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 편광 필름이 배치되어 있음으로써, 다른 광학 보상판을 설치할 필요가 없어, 신뢰성이 높은 표시 품위가 우수한 표시 장치를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 고분자 필름의 적어도 한쪽 표면에, 굴절률 이방성을 갖는 재료가 용매에 용해 혹은 분산되어 이루어지는 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포하는 도포 공정과, 상기 도포 공정에 의해 도포된 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료를 상기 고분자 필름에 침투시키는 침투 공정과, 상기 도포 공정에 의해 도포된 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 상기 용매를 건조시키는 건조 공정과, 고분자 필름을 연신하는 연신 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포함으로써, 용이하게 위상차 필름을 형성하는 것이 가능하며, 또한 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액의 도포량 등을 변경하는 것만으로, 얻어지는 위상차 필름의 주로서 두께 방향, 또한 면내 방향의 리타데이션치를 변경하는 것이 가능해진다. 또한, 연신 공정에 있어서 연신 방향이나 연신 배율 등을 변경함으로써, 얻어지는 위상차 필름의 주로서 면내 방향, 또한 두께 방향의 리타데이션치를 용이하게 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 얻어지는 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치의 범위를 확대 가능하며, 또한 임의의 두께 방향 및 면내 방향의 리타데이션치를 갖는 위상차 필름을 작은 로트로 용이하게 얻을 수 있는 등의 이점을 갖는다.

상기 본 발명에 있어서는, 상기 침투 공정이, 상기 건조 공정 중에서 행해지는 것이라도 좋다. 건조 온도 등을 조정함으로써, 건조 중에 굴절률 이방성 재료를 고분자 필름 내에 침투시키는 것이 가능한 경우도 있기 때문이다. 또한, 건조 조건의 제어에 의해, 굴절률 이방성 재료의 침투 정도, 또한 굴절률 이방성(리타데이션치)을 제어 가능한 경우도 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 건조 공정 후에, 상기 고분자 필름 내에 침투한 상기 굴절률 이방성 재료를 고정화하는 고정화 공정을 갖는 것이 바람직하다. 고정화함으로써, 제조 후에 굴절률 이방성 재료가 표면으로부터 스며 나오는 것을 방지하는 것이 가능해져, 위상차 필름의 안정성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

본 발명에 있어서는, 상기 고정화 공정 후에, 상기 고분자 필름을 연신하는 연신 공정을 가져도 좋다. 이 경우에는, 고분자 필름 내의 굴절률 이방성 재료가 고정화되어 안정성이 높은 필름을 연신하므로, 연신 조건의 변동에 의한 굴절률 이방성의 발현 정도의 변동을 적게 하여, 굴절률 이방성을 안정화시키기 쉽다고 하는 메리트를 갖는다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 건조 공정 후에, 상기 고분자 필름을 연신하는 연신 공정을 가져도 좋다. 굴절률 이방성 재료를 고분자 필름 내에 침투시켜 건조 후에 상기 고분자 필름을 연신함으로써, 필름의 주로서 면내 방향, 또한 두께 방향의 리타데이션을 원하는 방향 및 소망량 변화시킬 수 있기 때문이다.

본 발명에 있어서는, 상기 건조 공정 후에, 상기 고분자 필름을 연신하는 연신 공정을 갖고, 또한 상기 연신 공정 후에, 상기 고분자 필름 내에 침투한 상기 굴절률 이방성 재료를 고정화하는 고정화 공정을 가져도 좋다. 이와 같이 상기 굴절률 이방성 재료를 고정화하기 전에 연신하는 경우에는, 연신 공정에 있어서 위상차 필름의 리타데이션치의 변화를 크게 하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 고분자 필름을 연신하는 연신 공정 후에, 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포하는 도포 공정을 가져도 좋다. 이러한 경우에도, 면내 방향 및 두께 방향의 양쪽 리타데이션치를 강화하는 것이 가능하며, 연신 후에 굴절률 이방성 재료를 도포, 침투시킴으로써, 도포 후에 연신한 것보다도, 이 후에 행해지는 고온 고습 시험에 있어서 연신 복귀가 적어진다고 하는 메리트를 갖는다.

본 발명의 위상차 필름은, 위상차층을 형성한 경우에 생기는 베이스로부터의 위상차층의 박리 등의 문제가 없어 내열성이나 내수성 등의 신뢰성이나 내 알카리성, 리워크성 등이 높고, 종래의 2축성 위상차 필름에 비해 달성할 수 있는 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치의 범위를 확대 가능하며, 두께 방향 리타데이션과 면내 리타데이션의 값을 따로따로 원하는 대로 제어하는 것이 용이하며, 적은 수량이라도 용이하게 임의의 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치를 얻을 수 있는 등의 효과를 발휘하는 것이다. 또한, 편광층 등의 친수성 필름과의 접착성도 양호하게 하는 것이 가능하며, 또한 내 알칼리성도 우수하므로, 편광층과 직접 접합시키는 데 적합한 위상차 필름이다.

본 발명은, 위상차 필름, 그것을 이용한 광학 기능 필름, 편광 필름, 및 표시 장치, 또한 위상차 필름의 제조 방법을 포함하는 것이다. 이하, 각각에 대하여 상세하게 서술한다.

A. 위상차 필름

우선, 본 발명의 위상차 필름에 대해 설명한다.

본 발명의 제1 태양에 있어서의 위상차 필름은, 고분자 필름 내에 굴절률 이방성 재료가 함유되어 이루어지는 위상차 필름이며, 상기 굴절률 이방성 재료가, 상기 고분자 필름의 두께 방향으로 농도 구배를 갖고 있는, 2축성의 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제2 태양에 있어서의 위상차 필름은, 고분자 필름 내에 굴절률 이방성을 갖는 재료가 침투되어 이루어지는 2축성의 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 제3 태양에 있어서의 위상차 필름은, 고분자 필름 내에 굴절률 이방성을 갖는 재료가 함유되어, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 상기 고분자 필름의 두께 방향으로 농도 구배를 갖고 있으며, 상기 고분자 필름이 연신되어 이루어지는 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 제4 태양에 있어서의 위상차 필름은, 고분자 필름 내에 굴절률 이방성을 갖는 재료가 침투되고 있으며, 상기 고분자 필름이 연신되어 이루어지는 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 것이다.

도1은 본 발명의 위상차 필름의 일 예를 도시하는 단면도이다. 도1에 도시하는 예에서는, 고분자 필름(1)의 한쪽 표면 측에, 굴절률 이방성 재료를 함유하는 위상차 강화 영역(2)이 형성되어 있다. 이 경우의 굴절률 이방성 재료의 농도 구 배는, 위상차 강화 영역(2)이 형성된 표면(3) 측의 농도는 높고, 형성되어 있지 않은 표면(4) 측에 있어서 굴절률 이방성 재료는 함유되어 있지 않다. 본 발명에 있어서의 농도 구배라 함은, 두께 방향의 임의의 2점에 있어서 농도가 다른 것이면, 이와 같이 어떤 일부의 영역에 있어서 굴절률 이방성 재료가 존재하고, 다른 영역에 있어서 굴절률 이방성 재료가 존재하지 않는 경우도 포함하는 것이다.

본 발명의 위상차 필름은, 바람직하게는 2축성을 갖고, 또한 상기한 바와 같이 위상차 필름 내에 굴절률 이방성 재료가 존재하는 위상차 강화 영역이 형성되어 있어, 상기 위상차 강화 영역이 위상차층으로서의 기능을 강화하므로, 복굴절성을 기초로 하는 여러 가지 광학적인 기능을 발휘하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 후술하는 바와 같이 마이너스인 C 플레이트로서 기능을 하는 TAC(셀룰로오스 트리아세테이트)를 고분자 필름으로서 이용하고, 분자 구조가 막대 형상인 액정 재료를 굴절률 이방성 재료로서 이용하여, 어느 한 시점에서 필름의 면내 방향으로 연신한 경우는, 필름은 다시 A 플레이트로서의 기능을 발현하므로, 상기 위상차 강화 영역은 마이너스인 C 플레이트 및 A 플레이트로서의 기능을 강화한다. 따라서 본 발명의 위상차 필름은, 1장의 필름으로 마이너스인 C 플레이트 및 A 플레이트로서의 기능을 보다 강화한 것이 된다.

본 발명의 위상차 필름은,「B. 위상차 필름의 제조 방법」의 란에서 상세하게 서술한 바와 같이, 예를 들어 상기 굴절률 이방성 재료가 용해 혹은 분산된 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포하고, 고분자 필름의 표면으로부터 굴절률 이방성 재료를 침투시켜 고분자 필름 내에 충전, 및 어느 한 시점에서 연신하는 것만 으로, 용이하게 위상차 강화 영역을 형성할 수 있다. 이로 인해, 상기 도공액의 양이나 농도를 변경함으로써, 위상차 필름으로서의 주로서 두께 방향, 또한 면내 방향의 리타데이션치를 용이하게 변경하는 것이 가능하며, 또한 상기 연신 방향이나 연신 배율 등에 의해, 위상차 필름으로서의 주로서 면내 방향, 또한 두께 방향의 리타데이션치를 용이하게 변경하는 것이 가능하다. 따라서 종래 얻을 수 없었던 범위의 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치를 실현 가능하며, 작은 로트로 많은 종류의 리타데이션치를 갖는 보상판이 필요한 등의 경우라도, 용이하게 또한 저비용으로 위상차 필름을 얻을 수 있는 등의 이점을 갖는다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 발명의 위상차 필름은 베이스 위에 이것과는 다른 층인 위상차층을 접착하여 적층 형성된 종래의 것과는 달리, 위상차 필름 내에 굴절률 이방성 재료가 충전된 위상차 강화 영역과 충전되어 있지 않은 베이스 영역이 형성되어 이루어지는 것이므로, 종래 문제였던 위상차층의 박리 등의 문제가 없어, 내열성이나 내수성(사용 환경 하에서의 추위와 더위를 반복하거나, 혹은 물과의 접촉 시의 계면 박리에의 내구성) 등의 신뢰성이 높아져, 안정적으로 이용하는 것이 가능하다. 또한, 내 알카리성이 높아지므로 예를 들어 편광층과 접합시킬 때의 감화 처리에 대하여 내성이 있다. 또한, 리워크성(반복 사용성)이 우수하므로, 프로세스상, 수율이 좋아 유리하다.

이하, 이러한 본 발명의 위상차 필름에 대해, 각 구성마다 상세하게 설명한다.

1. 고분자 필름

본 발명에 이용되는 고분자 필름은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상은 가시광 영역의 빛을 투과하는 수지로 형성되는 것이 적합하게 이용된다. 여기에서, 가시광 영역의 빛을 투과한다고 하는 것은, 가시광 영역 380 내지 780 ㎚에 있어서의 평균 광투과율이 50 ％ 이상, 바람직하게는 70 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 85 ％ 이상인 경우이다. 또한, 광투과율의 측정은, 자외가시 분광 광도계(예를 들어, 가부시끼가이샤 시마즈 세이샤꾸쇼제 UV-3100PC)를 이용하여, 실온, 대기 중에서 측정한 값을 이용한다.

본 발명에 이용되는 고분자 필름으로서는, 굴절률에 규칙성을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 이용되는 고분자 필름으로서는, 면내 리타데이션 및/또는 두께 방향 리타데이션을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 위상차 필름이, 보다 큰 리타데이션치를 얻어 광학 보상판 등의 광학 기능성 필름으로서의 기능을 발휘하는 것은, 명확하지는 않지만 이하의 이유에 의한 것이라 추측된다. 즉, 굴절률 이방성 재료를 고분자 필름에 충전하였을 때에, 충전된 굴절률 이방성 재료가, 고분자 필름이 원래 갖는 복굴절성 등의 굴절률의 규칙성을 보다 강화하고, 이로써 여러 가지의 특성을 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있다고 추측된다. 따라서 본 발명에 이용되는 고분자 필름은, 어떠한 굴절률의 규칙성을 갖는 것이 적절하게 이용되는 것이다. 또한, 고분자 필름의 굴절률의 규칙성은, 굴절률 이방성 재료를 고분자 필름에 충전하기 전부터 미리 갖고 있어도 좋고, 충전 후에 연신하는 등에 의해 가져도 좋다.

본 발명에 있어서의 굴절률의 규칙성이라 함은, 예를 들어 (1) 고분자 필름 이 마이너스인 C 플레이트로서 작용하는 것, (2) 연신한 고분자 필름이 마이너스인 C 플레이트, 플러스인 C 플레이트, A 플레이트, 또는 2축성 플레이트의 특성을 갖는 것 등을 예로 들 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 후술하는「C. 위상차 필름의 제조 방법」의 란에서 상세하게 서술한 바와 같이, 상기 굴절률 이방성 재료가 용매에 용해 혹은 분산된 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 고분자 필름의 표면에 도포하고, 용매에 의해 팽윤시킴으로써 상기 굴절률 이방성 재료를 고분자 필름 내에 침투시켜, 고분자 필름 내에 충전시키는 것이므로, 소정의 용매에 대한 팽윤도가 높은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 특정 용매에 고분자 필름을 침지했을 때에, 고분자 필름이 팽윤하는 것이 바람직하다. 이 현상은 눈으로 확인하는 것이 가능하며, 예를 들어 고분자 필름(막 두께 ; 수 ㎛)을 형성하고, 그 위에 용매를 적하하고, 용매의 침투 상태를 관찰함으로써, 용매에 대한 팽윤성을 확인할 수 있다.

본 발명에 이용되는 고분자 필름은, 가요성을 갖는 가요성재라도 좋고, 또는 가요성이 없는 리지드재라도 좋지만, 가요성재를 이용하는 것이 바람직하다. 가요성재를 이용함으로써, 본 발명의 위상차 필름의 제조 공정을 롤 : 롤 프로세스로 할 수 있어, 생산성이 우수한 위상차 필름을 얻을 수 있기 때문이다.

상기 가요성재를 구성하는 재료로서는, 셀룰로오스 수지, 노르보넨계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐 알코올, 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 비정질 폴리올레핀, 변성 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌, 에폭시 수지, 폴리카보네이트, 폴리에스테르류 등을 예 시할 수 있지만, 본 발명에 있어서는 셀룰로오스 수지 및 노르보넨계 폴리머를 적절하게 이용할 수 있다.

상기 노르보넨계 폴리머로서는, 시클로올레핀폴리머(COP) 또는 시클로올레핀코폴리머(COC)를 예로 들 수 있지만, 본 발명에 있어서는 시클로올레핀폴리머를 이용하는 것이 바람직하다. 시클로올레핀폴리머는, 수분의 흡수성 및 투과성이 낮기 때문에, 본 발명에 이용되는 고분자 필름이 시클로올레핀폴리머로 구성됨으로써, 본 발명의 위상차 필름을 광학 특성의 시간이 흐름에 따른 안정성이 우수한 것으로 할 수 있기 때문이다.

본 발명에 이용되는 상기 시클로올레핀폴리머의 구체적인 예로서는, 예를 들어 JSR 가부시끼가이샤제, 상품명 : ARTON, 니뽄제온 가부시끼가이샤제, 상품명 : 제오노아 등을 예로 들 수 있다.

상기 셀룰로오스 수지로서는, 셀룰로오스 에스테르를 이용하는 것이 바람직하며, 또한 셀룰로오스 에스테르류 중에서는, 셀룰로오스 아시레이트류를 이용하는 것이 바람직하다. 셀룰로오스 아시레이트류는 공업적으로 널리 이용되고 있으므로, 입수 용이성의 점에 있어서 유리하기 때문이다.

상기 셀룰로오스 아시레이트류로서는, 탄소 수 2 내지 4의 저급 지방산 에스테르가 바람직하다. 저급 지방산 에스테르로서는, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트와 같이, 단일 저급 지방산 에스테르만을 포함하는 것이라도 좋고, 또한 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트나 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트와 같은 복수의 지방산 에스테르를 포함하는 것이라도 좋다.

본 발명에 있어서는, 상기 저급 지방산 에스테르 중에서도 셀룰로오스 아세테이트를 특히 적절하게 이용할 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트로서는, 평균 초화도가 57.5 내지 62.5 ％(치환도 : 2.6 내지 3.0)의 트리아세틸 셀룰로오스를 이용하는 것이 가장 바람직하다. 여기에서, 초화도라 함은, 셀룰로오스 단위 질량당의 결합 초산량을 의미한다. 초화도는, ASTM : D-817-91(셀룰로오스 아세테이트 등의 시험 방법)에 있어서의 아세틸화도의 측정 및 계산에 의해 구할 수 있다.

본 발명에 이용되는 고분자 필름은, 연신 처리가 실시되고 있어도 좋다. 연신 처리가 실시되고 있음으로써, 상기 굴절률 이방성 재료가 고분자 필름 중에 침투하기 쉬워지는 경우가 있기 때문이다. 이러한 연신 처리로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 고분자 필름을 구성하는 재료 등에 따라서 임의로 결정하면 좋다. 연신 처리로서는, 1축 연신 처리와, 2축 연신 처리를 예시할 수 있다.

본 발명에 이용되는 고분자 필름의 구성은, 단일 층으로 이루어지는 구성에 한정되는 것은 아니며, 복수의 층이 적층된 구성을 가져도 좋다. 복수의 층이 적층된 구성을 갖는 경우는, 동일 조성의 층이 적층되어도 좋고, 또한 다른 조성을 갖는 복수의 층이 적층되어도 좋다.

본 발명에 이용되는 고분자 필름의 막 두께는 특별히 한정되는 것은 아니며, 적절하게 선정하면 좋다. 따라서 본 발명에서 말하는 필름은 소위 좁은 의미의 필름에 한정되는 것은 아니며, 소위 시트, 판 영역의 막 두께의 것도 포함한다. 단, 통상은 비교적 박막의 물질이 이용되는 경우가 많다. 막 두께로서는, 보통 10 ㎛ 내지 200 ㎛의 범위 내, 특히 20 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위 내의 것이 적절하게 이용 된다.

또한, 위상차 필름의 제조 공정 중, 혹은 상기 제조 공정 전에 있어서, 연신하여 이루어지는 고분자 필름은, 편광층에의 적층 등의 다음 가공 시에 가해지는 열에 의해 수축(연신의 복귀)을 발생하는 경향이 있다. 이 경우에, 수축에 수반하여 리타데이션치가 변동되는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위해서는, 연신 후, 고분자 필름을 가열 처리(어닐링)하여, 고분자 필름을 수축시킬 수 있는 잔류 응력을 개방 내지 완화시키는 것이 바람직하다. 이 가열 처리의 온도 조건으로서는, 통상 고분자 필름의 유리 전이 온도로부터 용융 온도(혹은 융점)까지의 사이의 온도인 것이 바람직하다.

2. 굴절률 이방성 재료

다음에, 본 발명에 이용되는 굴절률 이방성 재료에 대해 설명한다. 본 발명에 이용되는 굴절률 이방성 재료로서는, 고분자 필름 내에 충전되는 것이 가능하며, 또한 복굴절성을 갖는 재료이면 특별히 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서는, 고분자 필름 내에의 충전을 하기 쉬우므로, 분자량이 비교적 작은 재료가 적절하게 이용된다. 구체적으로는, 분자량이 200 내지 1200의 범위 내, 특히 400 내지 800의 범위 내의 재료가 적절하게 이용된다. 또한, 여기에서 말하는 분자량이라 함은 후술하는 중합성 관능기를 갖고, 고분자 필름 내에서 중합되는 굴절률 이방성 재료에 대해서는, 중합 전의 분자량을 나타내는 것이다.

본 발명에 이용되는 굴절률 이방성 재료로서는, 분자 구조가 막대 형상의 재료인 것이 바람직하다. 막대 형상의 재료이면, 고분자 필름 내의 간극에 비교적 용이하게 들어갈 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 이용되는 굴절률 이방성 재료로서는, 액정성을 갖는 재료(액정성 분자)인 것이 바람직하다. 이와 같이 굴절률 이방성 재료가 액정성 분자인 경우는, 굴절률 이방성 재료가 고분자 필름 내에 충전되었을 때에, 고분자 필름 내에 있어서 액정 상태가 될 가능성이 있으며, 굴절률 이방성 재료의 복굴절성을 보다 효과적으로 위상차 필름에 반영시키는 것이 가능해지기 때문이다.

본 발명에 있어서는, 굴절률 이방성 재료로서, 네마틱 액정성 분자 재료, 콜레스테릭 액정성 분자 재료, 카이럴 네마틱 액정성 분자 재료, 스메크틱 액정성 분자 재료, 디스코틱 액정성 분자 재료를 이용할 수 있지만, 그 중에서도 굴절률 이방성 재료가, 네마틱 액정성 분자 재료인 것이 바람직하다. 네마틱 액정성 분자 재료이면, 고분자 필름 내의 간극으로 들어간 수 내지 수백의 네마틱 액정성 분자가, 고분자 필름 중에서 배향하므로, 굴절률 이방성을 보다 확실하게 발현할 수 있기 때문이다. 특히, 상기 네마틱 액정성 분자가 메소겐 양단부에 스페이서를 갖는 분자인 것이 바람직하다. 메소겐 양단부에 스페이서를 갖는 네마틱성 액정 분자에는 유연성이 있으므로, 고분자 필름 내의 간극으로 들어갔을 때에 백탁하는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

본 발명에 이용되는 굴절률 이방성 재료는, 분자 내에 중합성 관능기를 갖는 것이 적절하게 이용되고, 그 중에서도 3차원 가교 가능한 중합성 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 중합성 관능기를 갖는 것이면, 고분자 필름 내에 충전된 후, 빛의 조사에 의해 광중합 개시제로부터 발생한 라디칼, 또는 전자선 등의 작용에 의해, 굴절률 이방성 재료를 고분자 필름 내에 있어서 고분자화(가교)하는 것이 가능해지므로, 위상차 필름으로 한 후에 굴절률 이방성 재료가 스며 나오는 등의 문제점을 방지하는 것이 가능해져, 안정되게 사용할 수 있는 위상차 필름으로 할 수 있기 때문이다.

또한,「3차원 가교」라 함은 액정성 분자를 서로 3차원으로 중합하여, 메쉬(네트워크) 구조의 상태로 하는 것을 의미한다.

이러한 중합성 관능기로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 자외선, 전자선 등의 전리 방사선, 혹은 열의 작용에 의해 중합하는 각종 중합성 관능기가 이용된다. 이들 중합성 관능기의 대표 예로서는, 라디칼 중합성 관능기, 혹은 양이온 중합성 관능기 등을 들 수 있다. 또한, 라디칼 중합성 관능기의 대표 예로서는, 적어도 하나의 부가 중합 가능한 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 관능기를 들 수 있고, 구체 예로서는 치환기를 갖거나 혹은 갖지 않는 비닐기, 아크릴레이트기(아크릴로일기, 메타 크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기를 포함하는 총칭) 등을 들 수 있다. 또한, 양이온 중합성 관능기의 구체 예로서는, 에폭시기 등을 들 수 있다. 기타, 중합성 관능기로서는, 예를 들어 이소시아네이트기, 불포화 3중 결합 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 프로세스상의 점에서, 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 관능기가 적절하게 이용된다.

본 발명에 있어서는, 그 중에서도 분자 구조가 막대 형상인 액정성 분자이며, 말단부에 상기 중합성 관능기를 갖는 것이 특히 적절하게 이용된다. 예를 들어, 양 말단부에 중합성 관능기를 갖는 네마틱 액정성 분자를 이용하면, 서로 3차 원으로 중합하여, 메쉬(네트워크) 구조의 상태로 할 수 있어, 보다 견고한 고분자 필름으로 할 수 있기 때문이다.

구체적으로는 말단부에 아크릴레이트기를 갖는 액정성 분자가 적절하게 이용된다. 말단부에 아크릴레이트기를 갖는 네마틱 액정성 분자의 구체적인 예를 하기 화학식 (1) 내지 (6)에 나타낸다.

여기에서, 화학식 (1), (2), (5) 및 (6)에서 나타내는 액정성 분자는, D.J.Broer, Makromol Chem.190, 3201 - 3215(1989) 또는 D.J.Broer, Makromol Chem. 190, 2250(1989)에 개시된 방법을 따르거나, 혹은 그것에 유사하게 조제할 수 있다. 또한, 화학식 (3) 및 (4)에서 나타내는 액정성 분자의 조제는, DE195, 04, 224에 개시되어 있다.

또한, 말단부에 아크릴레이트기를 갖는 네마틱 액정성 분자의 구체적인 예로서는, 하기 화학식 (7) 내지 (17)에 나타내는 것도 들 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 굴절률 이방성 재료는, 2 종류 이상 이용되어도 좋다.

예를 들어, 굴절률 이방성 재료가, 분자 구조가 막대 형상인 액정성 분자이며 양 말단부에 중합성 관능기를 1개 이상 갖는 것, 및 분자 구조가 막대 형상인 액정성 분자이며 한쪽 말단부에 중합성 관능기를 1개 이상 갖는 것을 포함하는 경우는, 양자의 배합비의 조정에 의해 중합 밀도(가교 밀도) 및 위상차 기능을 적절하게 조정할 수 있는 점에서 바람직하다.

한쪽 말단부에 중합성 관능기를 1개 이상 갖는 막대 형상 액정성 분자 쪽이, 고분자 필름에 침투하기 쉬움 및/또는 고분자 필름 내에서 배향하기 쉬우므로, 위상차 기능을 보다 강화하기 쉬운 경향이 있기 때문이다. 한편, 양 말단부에 중합성 관능기를 1개 이상 갖는 막대 형상 액정성 분자 쪽이, 중합 밀도를 높게 할 수 있으므로, 분자의 스며나옴 방지성이나 내 용제성이나 내열성 등의 내구성을 부여할 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 이용되는 굴절률 이방성 재료로서는, 위상차 기능을 보다 강화하고, 또한 필름의 신뢰성을 향상시키는 점에서, 분자 구조가 막대 형상인 액정성 분자이며 상기 중합성 관능기를 갖는 것과, 분자 구조가 막대 형상인 액정성 분자이며 상기 중합성 관능기를 갖지 않는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 분자 구조가 막대 형상인 액정성 분자이며 양 말단부에 상기 중합성 관능기를 1개 이상 갖는 것과, 분자 구조가 막대 형상인 액정성 분자이며 한쪽 말단부에 상기 중합성 관능기를 1개 이상 갖는 것과, 분자 구조가 막대 형상인 액정성 분자이며 양 말단부에 상기 중합성 관능기를 갖지 않는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 중합성 관능기를 갖지 않는 막대 형상 액정성 분자 쪽이, 고분자 필름에 침투하기 쉬움, 및/또는 고분자 필름 내에서 배향하기 쉬우므로, 위상차 기능을 보다 강화하기 쉽기 때문이다. 한편, 중합성 관능기를 갖는 막대 형상 액정성 분자를 혼합하여 분자간 중합을 가능하게 함으로써, 분자의 스며나옴 방지성이나 내 용제성이나 내열성 등의 내구성을 부여할 수 있기 때문이다.

3. 농도 구배

본 발명에 있어서는, 상기 굴절률 이방성 재료가 상기 고분자 필름의 두께 방향으로 농도 구배를 갖고 있는 점에 특징을 갖는 것이다.

본 발명에 있어서, 농도 구배를 갖는다고 함은 두께 방향의 임의의 2점에 있어서 농도가 다른 것이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 있어서는, 굴절률 이방성 재료의 농도 구배가 고분자 필름의 한쪽 표면 측이 고농도이며, 다른 쪽 표면 측을 향해 저농도가 되는 농도 구배인 형태(제1 형태), 및 굴절률 이방성 재료의 농도 구배가 고분자 필름의 양 표면 측이 고농도이며, 중앙부를 향해 저농도가 되는 농도 구배인 형태(제2 형태)의 2개의 형태가 바람직한 형태라고 할 수 있다. 그러나 표면 측이 저농도이며, 고분자 필름의 내부에 고농도의 영역을 갖고 있는 형태라도 좋다. 이하, 바람직한 2개의 형태에 대하여, 각 형태마다 설명한다.

(1) 제1 형태

본 발명에 있어서의 제1 형태는, 굴절률 이방성 재료의 농도 구배가 고분자 필름의 한쪽 표면 측이 고농도이며, 다른 쪽 표면 측을 향해 저농도가 되는 농도 구배인 형태이다. 이 제1 형태를 도1에 개략적으로 도시한다. 도1에 도시한 바와 같이, 본 태양에 있어서는 고분자 필름(1)의 한쪽 표면 측(3)에 굴절률 이방성 재료를 함유하는 위상차 강화 영역(2)이 형성되고 있고, 반대측의 표면 측(4)에는 베이스 영역(5)이 형성되어 있다.

이러한 위상차 강화 영역은, 고분자 필름 중에 굴절률 이방성 재료가 함유 내지 침투하여 이루어진다. 위상차 강화 영역 중의 고분자 필름의 분자와 굴절률 이방성 재료의 분자의 상태에 대해서는, 아직 충분히 해명되어 있지 않지만, 특별히 선 형상 고분자로 이루어지는 고분자 필름 표면으로부터, 그 장축 방향으로 전기 쌍극자 모멘트를 갖는 막대 형상 분자로 이루어지는 굴절률 이방성 재료를 침투시켜 제조한 경우에는, 대개 이하와 같은 상태에 있다고 추측되고 있다.

즉, 고분자 필름 중의 선 형상 고분자는, 평균 개략 고분자 필름의 표리면에 평행한 면내에 늘어서 있다(단, 상기 평행면 내에 있어서는 난잡한 방향 분포로 되어 있음). 그리고, 고분자 필름의 표면으로부터 침투한 막대 형상의 굴절률 이방성 재료의 분자는, 상기 고분자 필름의 배열에 의해 방향을 강제적으로 일치시키고, 평균적으로는 고분자 필름의 표리면에 평행한 면내에 배열한다(단, 상기 평행면 내에 있어서는 난잡한 방향 분포로 되어 있음).

이로써 위상차 강화 영역에 있어서, 굴절률 이방성 재료의 전기 쌍극자 모멘트 벡터가 평균적으로 고분자 필름의 표리면에 평행한 면내에 일치하므로, 고분자 필름의 표리면에 평행한 면과 직교하는 법선 방향의 굴절률이, 상기 면내 방향의 굴절률보다도 상대적으로 낮아진다. 그에 의해 마이너스인 C 플레이트 특성을 발현한다.

이 상태의 위상차 필름을, 또한 예를 들어 고분자 필름의 표리면에 평행한 면내의 특정 방향으로 연신하면, 막대 형상의 굴절률 이방성 재료의 전기 쌍극자 모멘트 벡터가 평균적으로 상기 특정 방향으로 배향하므로, 상기 특정 방향의 굴절률이 더욱 높아진다. 그에 의해 마이너스인 C 플레이트 특성에다가 플러스인 A 플레이트 특성도 발현된다.

또한, 상기 굴절률 이방성 재료가 1 분자당 복수의 중합성 관능기를 갖고, 이것이 중합하여 고화되어 이루어지는 경우는, 위상차 강화 영역에 있어서는, 고분자 필름의 분자 고리를 굴절률 이방성 재료의 분자의 3차원 가교체가 포락하고, 굴절률 이방성 재료의 분자의 3차원 가교체의 메쉬 중에 고분자 필름의 분자 고리가 삽입된 상태가 된다. 또한, 고분자 필름의 분자와 굴절률 이방성 재료의 분자가 서로 화학 결합 가능한 경우에는, 고분자 필름의 분자와 굴절률 이방성 재료의 분자가 3차원 가교한 복합 고분자 상태가 된다.

이상과 같은 상태에 의해, 굴절률 이방성 재료의 스며나옴이 방지되어 안정된 굴절률 이방성을 발현한다.

제1 형태에 있어서는, 상기한 바와 같이 굴절률 이방성 재료를 함유하는 위상차 강화 영역이 고분자 필름의 한쪽 표면 측에 형성되어 있는 점에 특징을 갖는 것이다. 이 위상차 강화 영역 내에 있어서의 굴절률 이방성 재료의 농도 구배는, 통상은 고분자 필름의 표면 측이 고농도가 되고, 고분자 필름의 두께 방향의 중심 측을 향해 저농도로 되어 있다. 그리고, 고분자 필름 중 다른 한쪽의 표면 측에는 굴절률 이방성 재료가 함유되어 있지 않은 영역인 베이스 영역이 형성되어 있다.

본 태양에 있어서는, 이와 같이 고분자 필름 중 한쪽 표면 측에 위상차 강화 영역이 형성된 것이므로, 이하와 같은 이점을 갖는다.

즉, 상기 베이스 영역 측에서는 굴절률 이방성 재료가 함유되어 있지 않으므로, 고분자 필름이 갖는 성질이 그대로 잔존하고 있다. 굴절률 이방성 재료가 함유되어 있지 않은 영역인 베이스 영역을 갖기 때문에, 예를 들어 고분자 필름 자체의 접착성이 양호한 경우 등에 있어서는, 상기 베이스 영역 측에 예를 들어 편광층을 접착시키는 등 함으로써, 용이하게 편광 필름으로 할 수 있는 등의 이점을 갖는다. 또한, 굴절률 이방성 재료를 함유시킨 위상차 강화 영역은 강도가 저하되는 경우가 있지만, 상술한 바와 같은 베이스 영역을 가짐으로써, 위상차 필름으로서의 강도를 유지할 수 있는 등의 이점을 갖는 것이다.

본 발명에 있어서의 위상차 강화 영역의 두께는, 보통 0.5 ㎛ 내지 8 ㎛의 범위 내, 특히 1 ㎛ 내지 4 ㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 범위보다 작을 경우는, 충분한 리타데이션값을 얻을 수 없으며, 또한 상기 범위보다 두께를 증대시키는 것은 곤란하기 때문이다.

굴절률 이방성 재료의 농도 구배가, 본 태양과 같이 되어 있는지 여부의 판단은, 위상차 강화 영역 및 베이스 영역의 조성 분석에 의해 판단할 수 있다.

조성 분석의 방법으로서는, GSP(정밀 경사 절삭법)에 의해 위상차 필름을 절단하여 두께 방향의 단면이 나오도록 하여, 상기 단면의 비행 시간형 이차 이온 질 량 분석(TOF-SIMS)을 행함으로써 두께 방향의 재료의 농도 분포를 측정하는 방법 등을 예로 들 수 있다.

비행 시간형 이차 이온 질량 분석(TOF-SIMS)으로서는, 예를 들어 비행 시간형 이차 이온 질량 분석계로서 Physical Electronics사제 TFS-2000을 이용하여, 예를 들어 1차 이온종을 Ga⁺, 1차 이온 에너지를 25 kV, 후단 가속을 5 kV로 하여, 위상차 필름의 두께 방향의 단면의 플러스 및/또는 마이너스인 2차 이온을 측정함으로써 행할 수 있다. 이 경우에 있어서, 굴절률 이방성 재료의 두께 방향의 농도 분포는, 굴절률 이방성 재료 유래의 2차 이온 강도를, 두께 방향에 대하여 플롯함으로써 얻을 수 있다. 베이스 필름 유래의 2차 이온 강도에 대해서도 마찬가지로 두께 방향에 대하여 플롯하면, 굴절률 이방성 재료와 베이스 필름의 상대적인 농도 변화를 볼 수 있다. 굴절률 이방성 재료 유래의 2차 이온은, 예를 들어 단면 TEM 관찰 등 다른 분석 수법으로 굴절률 이방성 재료가 충전되어 있다고 추정할 수 있는 표면이나 부위에 있어서 상대적으로 강하게 관측되는 2차 이온의 총합 등을 이용할 수 있다. 베이스 필름 유래의 2차 이온은, 예를 들어 단면 TEM 관찰 등 다른 분석 수법으로 굴절률 이방성 재료가 충전되어 있지 않다고 추정할 수 있는 표면이나 부위에 있어서 상대적으로 강하게 관측되는 2차 이온의 총합 등을 이용할 수 있다.

또한, 제1 형태의 경우에는, 상기 위상차 필름의 순수에 대한 접촉각이, 한쪽 표면과 다른 쪽 표면이 다른 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 예 를 들어 위상차 필름에 PVA를 베이스로 하는 친수성 수지계의 편광층을 직접 접착하여 편광 필름으로 하는 경우에, 보다 낮은 접촉각을 갖는 표면에 편광층을 접착시키면, 특히 수계 접착제를 사용해도 접착성이 저해되는 일이 없이 편광 필름을 얻을 수 있기 때문이다.

본 발명에 있어서, 위상차 필름의 순수에 대한 접촉각의 한쪽 표면과 다른 쪽 표면의 차이는, 2도 이상인 것이 바람직하며, 또한 4도 이상, 특히 5도 이상인 것이 바람직하다.

또한, 도1의 예에 있어서는, 고분자 필름(1)의 한쪽 표면 측(3)에 위상차 강화 영역(2)이 형성되어 있으며, 반대측의 표면 측(4)에는 베이스 영역(5)이 형성되어 있는 형태이지만, 제1 형태에는 고분자 필름의 한쪽 표면 측에 굴절률 이방성 재료가 고농도로 함유되고, 다른 쪽 표면 측에 굴절률 이방성 재료가 저농도로 함유되는 형태도 포함된다. 이 경우라도 저농도 측은, 표면의 접착성이나 강도 등에 있어서, 고농도 측보다 고분자 필름 자체의 성질에 가깝다고 하는 이점을 갖는다. 또한, 상기 저농도 측 표면에 다른 층을 접착시키는 경우에 있어서는, 굴절률 이방성 재료의 농도는 고분자 필름 자체가 갖는 접착성에 지장을 초래하지 않는 범위 내의 저농도, 예를 들어 위상차 필름의 순수에 대한 접촉각의 고농도 측 표면과 저농도 측 표면의 차이가, 2도 이상이 되는 것, 또한 4도 이상, 특히 5도 이상이 되는 농도인 것이 바람직하다.

(2) 제2 형태

본 발명에 있어서의 제2 형태는, 굴절률 이방성 재료의 농도 구배가 고분자 필름의 양 표면 측이 고농도이며, 중앙부를 향해 저농도가 되는 농도 구배인 형태이다. 이 제2 형태를 도2에 개략적으로 도시한다. 도2에 도시한 바와 같이, 본 태양에 있어서는 고분자 필름(1)의 양쪽 표면 측에 굴절률 이방성 재료를 함유하는 위상차 강화 영역(2)이 형성되어 있고, 중앙부에는 베이스 영역(5)이 형성되어 있다.

본 태양에 있어서는, 이와 같이 굴절률 이방성 재료를 함유하는 위상차 강화 영역이 고분자 필름의 양 표면 측에 형성되어 있는 점에 특징을 갖는 것이다. 이 위상차 강화 영역 내에 있어서의 굴절률 이방성 재료의 농도 구배는, 통상은 고분자 필름의 표면 측이 고농도가 되고, 고분자 필름의 두께 방향의 중심 측을 향해 저농도로 되어 있다. 그리고, 고분자 필름의 두께 방향 중앙부에는, 굴절률 이방성 재료가 함유되어 있지 않은 영역인 베이스 영역이 형성되어 있다.

이 경우의 위상차 강화 영역의 막 두께는, 상기 제1 형태와 마찬가지이므로, 여기에서의 설명은 생략한다.

본 태양에 있어서는, 이와 같이 고분자 필름의 양 표면 측에 위상차 강화 영역이 형성된 것이므로, 이하와 같은 이점을 갖는다.

즉, 본 태양에 있어서는, 양 표면 측에 위상차 강화 영역을 가지므로, 위상차 강화 영역에 있어서의 리타데이션치는, 상기 제1 형태의 2배가 되는 것이 예상된다. 따라서 상기 제1 형태에서는 리타데이션치가 부족한 경우 등에 있어서, 또한 대폭적인 리타데이션치가 필요한 경우에 이점을 갖게 된다.

또한, 굴절률 이방성 재료를 함유시킨 위상차 강화 영역은 위상차 필름으로 서의 강도가 저하되는 경우가 있지만, 중앙부에 굴절률 이방성 재료가 함유되어 있지 않은 영역인 베이스 영역을 갖기 때문에, 위상차 필름으로서의 강도를 유지할 수 있는 등의 이점을 갖는 것이다.

또한, 도2의 예에 있어서는, 고분자 필름(1)의 양쪽 표면 측에 굴절률 이방성 재료를 함유하는 위상차 강화 영역(2)이 형성되어 있으며, 중앙부에는 베이스 영역(5)이 형성되어 있는 형태이지만, 제2 형태에는 고분자 필름의 양쪽 표면 측에 굴절률 이방성 재료가 고농도로 함유되고, 중앙부에 굴절률 이방성 재료가 저농도로 함유되는 형태도 포함된다. 이 경우라도 저농도 영역은, 강도 등에 있어서, 고농도 측보다 고분자 필름 자체의 성질에 가깝다고 하는 이점을 갖는다.

굴절률 이방성 재료의 농도 구배가 본 태양과 같이 되어 있는지 여부의 판단은, 상기 제1 형태의 경우와 같은 방법을 이용한 위상차 강화 영역 및 베이스 영역의 조성 분석에 의해 판단할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기한 어떠한 형태에 있어서도, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 상기 고분자 필름의 두께 방향의 농도 구배가 연속적으로 변화되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에는, 어떤 두께에 있어서 농도가 불연속적으로 변화되는 경우에 비해, 층 내의 특정한 계면에의 응력의 집중이 없어지므로, 박리 강도가 강해져, 내열성이나 내수성(사용 환경하에서의 추위와 더위를 반복, 혹은 물과의 접촉 시의 계면 박리에의 내구성) 등의 신뢰성, 내 알카리성, 리워크성 등이 높아지기 때문이다.

또 여기에서, 농도 구배가 연속적으로 변화된다고 하는 것은, 예를 들어 도3 의 (a) 내지 (e)에 도시한 바와 같이 종축에 농도를 취하고 횡축에 두께 방향을 취한 경우에, 두께 방향에서의 농도의 변화가 연속적인 경우를 말한다.

또한, 본 발명에 있어서는 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 농도 구배가 완만한 영역과, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 농도 구배가 급한 영역을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 경우에는, 고농도로 또한 완만한 농도 구배 영역에 있어서 충분한 양의 굴절률 이방성을 갖는 재료를 집중시켜서, 여기에서 충분한 리타데이션치를 확보하고, 또한 급한 농도 구배 영역에 있어서 고농도 영역으로부터 저농도 영역까지의 사이의 농도를 연속적으로 접속하고, 층내 특정 계면에의 응력 집중을 방지할 수 있으므로, 원하는 위상차를 가지면서 신뢰성이 높아지기 때문이다.

본 발명에 있어서, 농도 구배가 완만 혹은 급함이라 함은 굴절률 이방성을 갖는 재료의 두께 방향의 농도 구배의 분포에 있어서의 상대적인 관계이다. 농도 구배가 완만한 영역과 농도 구배가 급한 영역은, 상대적으로 농도 구배가 작은 값으로 연속되고 있는 영역과 큰 값으로 연속되어 있는 영역을 거시적으로 나눈 것이다. 이 경우에 있어서 농도 구배가 완만한 영역에는, 농도 구배가 일정한 영역이 포함된다. 본 발명에 있어서, 농도 구배가 완만한 영역은, 도3의 (a)의 영역 (A), 도3의 (b)의 영역 (A)와 같이, 굴절률 이방성 재료의 농도가 상대적으로 높고, 고분자 필름 내에 굴절률 이방성 재료가 포화에 가까운 농도로 충전되어 있는 경우 등을 들 수 있다. 또한 본 발명에 있어서, 농도 구배가 급한 영역은, 도3의 (a)의 영역 (B), 도3의 (b)의 영역 (B)와 같이, 굴절률 이방성 재료가 상대적으로 높은 농도로 포함되는 영역으로부터 굴절률 이방성 재료가 포함되지 않는 베이스 영역으 로 변이하는 영역 등을 들 수 있다. 고 리타데이션치가 요구되는 경우는, 도3의 (a), 도3의 (b)와 같은 농도 구배가 일반적으로는 바람직하다. 단, 특히 고 리타데이션치가 요구되지 않는 경우는, 도3의 (c)와 같이 굴절률 이방성 재료가 고농도로 충전되어 있는 고분자 필름 표면 근방에, 중앙부를 향해 농도가 고농도로부터 저농도로 변이하는 것 같은 농도 구배가 급한 영역과, 그 중앙부 측에 굴절률 이방성 재료가 저농도로 충전되어 있는 농도 구배가 완만한 영역이 연속되어 있는 형태라도 좋다.

상기 제1 형태에 있어서, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 농도 구배가 완만한 영역과, 농도 구배가 급한 영역을 갖는 경우, 도4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 고분자 필름(1)의 한쪽 표면 측(3)에 굴절률 이방성 재료를 함유하는 위상차 강화 영역(2)이 형성되어 있고, 반대측의 표면 측(4)에는 베이스 영역(5)이 형성되고 있고, 위상차 강화 영역(2) 중 베이스 영역(5)과의 경계 영역에, 굴절률 이방성 재료가 상대적으로 높은 농도로 포함되는 동시에 농도 구배가 완만한 영역으로부터 굴절률 이방성 재료가 포함되지 않는 베이스 영역으로 변이하는 농도 구배가 급한 중간 영역(6)이 형성되어 있는 경우를 들 수 있다.

상기 제2 형태에 있어서, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 농도 구배가 완만한 영역과, 농도 구배가 급한 영역을 갖는 경우, 도5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 고분자 필름(1)의 양쪽 표면 측에 굴절률 이방성 재료를 함유하는 위상차 강화 영역(2)이 형성되어 있으며, 중앙부에는 베이스 영역(5)이 형성되어 있고, 위상차 강화 영역(2) 중 베이스 영역(5)과의 경계 영역에, 굴절률 이방성 재료가 상대 적으로 높은 농도로 포함되는 동시에 농도 구배가 완만한 영역으로부터 굴절률 이방성 재료가 포함되지 않는 베이스 영역으로 변이하는 농도 구배가 급한 중간 영역(6)이 형성되어 있는 경우를 들 수 있다.

또한, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 상기 고분자 필름의 두께 방향의 농도 구배가 연속적으로 변화되는 것이나, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 농도 구배가 완만한 영역과, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 농도 구배가 급한 영역을 갖는 것은, 상기에 의해 설명한 위상차 필름의 두께 방향 단면의 비행 시간형 이차 이온 질량 분석(TOF-SIMS) 등의 농도 분포 분석에 의해 판단할 수 있다.

4. 2축성

본 발명에 있어서, 2축성이라 함은 광학적 2축성이며, 광학적 이방성 매질의 주 굴절률을 n₁, n₂, n₃(광학적 이방성 매질의 굴절률 타원체의 주축 좌표계를 X₁, X₂, X₃)이라 한 경우에, n₁≠n₂≠n₃인 것이다. 즉, 광학적 이방성 매질의 주 굴절률을 크기의 순서로 n₁, n₂, n₃이라 한 경우에, n₁ > n₂ > n₃으로 표기할 수 있는 것을 말한다.

또한, 여기에서, 굴절률 타원체의 주축 좌표계(X₁, X₂, X₃)라 함은, 굴절률 타원체를 표현하는 2차 형식의 교차항이 0이 되어, 굴절률 타원체의 식이,

X₁ ²/n₁ ² + X₁ ²/n₂ ² + X₃ ²/n₃ ² = 1

이라 쓸 수 있는 좌표계이다. 주 굴절률 n₁, n₂, n₃이라 함은 굴절률 타원체 에 있어서의 주 축 방향(X₁축 방향, X₂축 방향, X₃축 방향)의 굴절률이며, 환언하면, 굴절률 타원체의 주축 방향의 각 반경에 상당한다.

따라서, 2축성의 위상차 필름이라 함은 위상차 필름의 굴절률 타원체를 정의했을 때에, 상기 굴절률 타원체의 주 굴절률을 크기의 순으로 n₁, n₂, n₃이라 한 경우에 n₁ > n₂ > n₃이 되는 것이다.

이들 중에서도, 통상의 요구 특성 및 제조 공정상, 예를 들어 도20에 나타내는 바와 같이 위상차 필름의 주 굴절률의 방향이, 위상차 필름의 면내 방향(위상차 필름의 표리면에 평행한 방향) 및 필름의 두께 방향(위상차 필름의 표리면의 법선 방향)과 일치하고 있는 경우가 대표적이다. 이 경우, 위상차 필름의 굴절률 타원체의 주축 방향(X₁축 방향, X₂축 방향, X₃축 방향)은, 위상차 필름의 면내에 취한 X축(이것을 지상축 방향이라 함), Y축(이것을 진상축 방향이라 함), 및 위상차 필름의 면과 직교하는 방향에 취한 Z축으로 이루어지는 3차원 좌표계가 된다. 이 경우의 2축성은, 상기 필름의 면내 방향에서의 지상축 방향의 굴절률을 nx, 필름 면내에 있어서의 진상축 방향의 굴절률을 ny, 및 필름의 두께 방향의 굴절률을 nz라 하였을 때에는 nx > ny > nz, nz > nx > ny, nx > nz > ny를 들 수 있다. 여기에서, 지상축 방향이라 함은 필름의 면내에 있어서 굴절률이 최대가 되는 방향을 의미하고, 진상축 방향이라 함은 필름의 면내에 있어서 굴절률이 최소가 되는 방향을 의미한다.

본 발명에 있어서는, 그 중에서도, 상기 필름의 면내 방향에서의 지상축 방 향의 굴절률을 nx, 필름 면내에 있어서의 진상축 방향의 굴절률을 ny, 필름의 두께 방향의 굴절률을 nz라 하였을 때, nx > ny > nz인 것이 바람직하다. 이러한 2축성을 갖는 경우에는, 플러스인 A 플레이트와 마이너스인 C 플레이트의 광학 특성을 더불어 갖는 특성을 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있기 때문이다. 이 경우, 보상층으로서 플러스인 A 플레이트와 마이너스인 C 플레이트의 2개를 각각 준비할 필요가 없어, VA 모드 혹은 OCB 모드 등의 액정층을 갖는 액정 표시 장치에 적절하게 이용된다.

또 여기에서, 위상차층은 광축의 방향과, 광축에 직교하는 방향의 굴절률에 대한 광축 방향의 굴절률의 크기에 의해 분류되는 것이다. 광축의 방향이 위상차층의 평면을 따르고 있는 것을 A 플레이트, 광축의 방향이 위상차층에 수직인 법선 방향을 향하고 있는 것을 C 플레이트, 광축의 방향이 법선 방향으로부터 기울어져 있는 것을 O 플레이트라 부른다. 또한, 광축 방향의 굴절률이 광축에 직교하는 방향의 굴절률보다 큰 것을 플러스인 플레이트, 광축 방향의 굴절률이 광축에 직교하는 방향의 굴절률보다 작은 것을 마이너스인 플레이트라 한다. 이로써, 플러스인 A 플레이트(nx > ny = nz), 마이너스인 A 플레이트(nz = nx > ny), 플러스인 C 플레이트(nz > nx = ny), 마이너스인 C 플레이트(nx = ny > nz), 플러스인 O 플레이트, 마이너스인 O 플레이트의 구별이 있다. 따라서, 본 발명에 있어서 nx > ny > nz일 경우에는, 플러스인 A 플레이트와 마이너스인 C 플레이트의 광학 특성을 더불어 갖는 특성을 갖는다.

또한, 본 발명의 위상차 필름에 있어서는, 예를 들어 도21에 나타내는 바와 같이, 위상차 필름의 주 굴절률의 방향이, 상기 필름의 면내 방향 및 두께 방향에 대하여 경사져 있는 형태라도 좋다. 상기 경사져 있는 형태는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, n₂의 방향은 위상차 필름의 면내에 있는 Y축, n₁의 방향은 Y축을 회전축으로 하여 θ만큼 위상차 필름의 면내에 있는 X축을 회전한 방향, n₃의 방향은 Y축을 회전축으로 하여 θ만큼 위상차 필름의 면과 직교하는 방향에 취한 Z축을 회전한 방향 등을 들 수 있다. 또한 예를 들어, n₁의 방향은 위상차 필름의 면내에 있는 X축, n₂의 방향은 X축을 회전축으로 하여 θ만큼 위상차 필름의 면내에 있는 Y축을 회전한 방향, n₃의 방향은 X축을 회전축으로 하여 θ만큼 위상차 필름의 면과 직교하는 방향에 채용한 Z축을 회전한 방향 등을 들 수 있다.

위상차 필름의 주 굴절률의 방향이, 상기 필름의 면내 방향 및 두께 방향에 대하여 경사져 있는 형태의 경우에는, 보다 다양한 용도, 설계 요구에 대응한 시야각 개선이 가능하다. 그것은, 용도, 목적, 및 설계 사양의 여하에 따라서는, 위상차 필름의 주 굴절률의 방향이 위상차 필름의 면내 방향, 및 두께 방향으로 경사져 있던 쪽이 나은 경우도 있을 수 있기 때문이다.

위상차 필름의 주 굴절률의 방향이, 상기 필름의 면내 방향 및 두께 방향에 대하여 경사져 있는 형태의 경우라도, 필름의 면내 방향에서의 지상축 방향의 굴절률을 nx, 필름 면내에 있어서의 진상축 방향의 굴절률을 ny, 필름의 두께 방향의 굴절률을 nz라 하였을 때, nx > ny > nz인 것이 바람직하다. 이러한 경우에는, 플 러스인 A 플레이트와 마이너스인 C 플레이트의 광학 특성을 더불어 갖는 특성을 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 상기 굴절률 nx, ny, nz는, 위상차 필름의 주 굴절률의 방향이, 상기 필름의 면내 방향 및 두께 방향에 대하여 일치하고 있는 형태의 경우라도, 경사져 있는 형태의 경우라도, 예를 들어 자동 복굴절 측정 장치(예를 들어, 오오지게이소꾸기기 가부시끼가이샤제, 상품명 : KOBRA-21ADH)를 이용하여, 23 ℃, 55 ％RH의 환경하에서, 파장이 589 ㎚에 있어서 3차원 굴절률 측정을 행하여 구할 수 있다.

2축성은, 후술하는「B. 위상차 필름의 제조 방법」에 있어서 상세하게 서술한 바와 같이, 상기 고분자 필름을 어느 한 시점에서 연신함으로써 얻어지는 것이 바람직하다. 상기 고분자 필름의 두께 방향으로 굴절률 이방성 재료의 농도 구배를 갖는 위상차 필름을 연신하거나, 미리 연신된 고분자 필름 표면에 굴절률 이방성 재료가 용매에 용해한 도공액을 도포함으로써, 본 발명의 2축성의 위상차 필름을 용이하게 얻을 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 있어서 적합한 2축성인 nx > ny > nz를 얻기 위해서는, 상기 고분자 필름의 면내 방향에서의 일방향을 연신하거나, 혹은 직교하는 2 방향을 다른 배율로 연신함으로써 얻을 수 있다.

4. 위상차 필름

본 발명에 따르면, 위상차 강화 영역, 및 연신 방향이나 연신 배율 등을 변경함으로써, 얻어지는 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치를 조절하기 위해, 얻어지는 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치의 범위를 확대 가능하다.

본 발명에 있어서, 상기 필름의 면내 방향에서의 지상축 방향의 굴절률을 nx, 필름 면내에 있어서의 진상축 방향의 굴절률을 ny, 및 필름의 두께 방향의 굴절률을 nz라 하였을 때, 두께 방향 리타데이션은, Rth[㎚] = (nx + ny)/2-nz × d(d : 두께)로 나타낼 수 있고, 면내 방향 리타데이션은 Re[㎚] = (nx - ny) × d(d : 두께)로 나타낼 수 있다.

본 발명의 위상차 필름은, 상기 두께 방향 리타데이션이 100 내지 300 ㎚이며, 상기 면내 방향 리타데이션이 10 내지 150 ㎚인 것이 바람직하다. 이러한 경우에는, 예를 들어 시야각 개선 효과를 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, VA 액정과 편광판의 시야각 특성을 개선하는 경우에는, 상기 두께 방향 리타데이션이 150 내지 300 ㎚이며, 상기 면내 방향 리타데이션이 40 내지 100 ㎚인 것이 바람직하다.

또한, 상기 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션의 값은, 예를 들어 자동 복굴절 측정 장치(예를 들어, 오오지게이소꾸기기 가부시끼가이샤제, 상품명 : KOBRA-21ADH)를 이용하여, 23 ℃, 55 ％RH의 환경하에서, 파장이 589 ㎚에 있어서 3차원 굴절률 측정을 행하여, 굴절률 nx, ny, nz를 구함으로써 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 위상차 강화 영역과 연신의 양쪽 수단을 이용하여 얻어지는 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치를 조절하기 위해, 연신만을 이용하여 리타데이션치를 조절하는 경우에 비해 연신 배율을 작게 해도, 원하는 리타데이션치를 달성하는 것이 가능하다. 일반적으로 연신 배율을 크게 하면 상기 위상차 필름이 흐려져, 헤이즈 값이 높아져 버리는 소편성이 높아지는, 즉 편광 상태가 흐트러져서 편광을 제어할 수 없게 된다고 하는 문제가 있었지만, 본 발명에 있어서 는, 원하는 리타데이션치를 얻어 시야각 개선 효과를 향상시키면서, 소편성을 매우 적게 하는 것이 가능하다.

즉, 본 발명의 위상차 필름은, 면내 방향 리타데이션이 10 내지 150 ㎚에 있어서, JIS-K7105에 준거하여 측정했을 때의 헤이즈 값이 1 ％ 이하, 또한 면내 방향 리타데이션이 40 내지 100 ㎚에 있어서, JIS-K7105에 준거하여 측정했을 때의 헤이즈 값이 0.8 ％ 이하인 것을 달성할 수 있다.

또한, 본 발명의 위상차 필름은, 위상차 필름의 가시광 영역에 있어서의 리타데이션치가, 단파장 측 쪽이 장파장 측보다도 큰 것이 바람직하다. 이것은, 일반적으로 액정 표시 장치의 액정층에 이용되는 액정 재료의 가시광 영역에 있어서의 리타데이션치는, 단파장 측 쪽이 장파장 측보다도 크다. 따라서 본 발명의 위상차 필름을 예를 들어 광학 보상판으로서 이용한 경우, 가시광 영역에 있어서의 모든 파장에 있어서 보상을 행할 수 있는 등의 이점을 갖기 때문이다.

이와 같이, 위상차 필름의 가시광 영역에 있어서의 리타데이션치를, 단파장 측 쪽이 장파장 측보다도 크게 하기 위해서는, 고분자 필름 및 굴절률 이방성 재료의 가시광 영역에 있어서의 리타데이션치가, 단파장 측 쪽이 장파장 측보다 큰 것을 선택하는 것이 바람직하다. 그러나, 편광층[예를 들어, 폴리비닐 알코올(PVA)]의 보호 필름에 이용되고 있는 TAC 필름은, 그러한 리타데이션치를 가지지 않으므로, 굴절률 이방성 재료가 상술한 리타데이션치를 갖는 것을 선택하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 있어서는, 상기 위상차 필름의 가시광 영역에 있어서의 리 타데이션치가, 장파장 측 쪽이 단파장 측보다도 커도 좋다. 이 경우에는, 본 발명의 위상차 필름을 예를 들어 편광 필름과 접합시켜 편광판으로서 이용한 경우, 빛 누설 보상이 우수한 등의 이점을 갖는 점으로부터 바람직하다.

또한, 본 발명의 위상차 필름은 고분자 필름 내에 적어도 상기 굴절률 이방성 재료가 함유되어 이루어지는 것이지만, 본 발명의 효과가 손상되지 않는 한, 다른 성분이 포함되어 있어도 좋다. 예를 들어, 잔존 용제, 광중합 개시제, 중합 금지제, 레벨링제, 카이럴제, 실란 커플링제 등이 포함되어 있어도 좋다.

또한, 본 발명의 위상차 필름은, 또 다른 층이 직접 적층된 것이라도 좋다. 예를 들어, 위상차 필름으로서 리타데이션치가 부족한 경우는, 또 다른 위상차층을 직접 적층해도 좋다. 또한, 후술하는 바와 같이, 다른 광학적 기능층, 예를 들어 편광층을 직접 적층하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명의 위상차 필름에는, 상기 굴절률 이방성 재료가 용매에 용해 혹은 분산된 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 고분자 필름의 표면에 도포함으로써 상기 굴절률 이방성 재료를 고분자 필름 내에 침투시켜 형성된 경우에, 침투시킨 측의 고분자 필름 표면에 상기 굴절률 이방성 재료가 막 형상으로 잔존하고 있는 형태도 포함된다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 위상차 필름이 최소 직경이 6 인치 이하인 롤 형상으로 권취하는 것이 가능한 것이 바람직하다. 위상차 필름은, 그 제조, 보관, 유통, 다음 가공 시의 양산성, 생산 효율을 높이기 위해, 긴 띠 형상 필름(웹이라고도 함)의 형태로 하고, 제조, 검사, 및 다음 가공할 때 이외의 보관, 반송, 및 가공 대기 시에는 원통 위에 권취한 롤의 형태로 해 두는 것이 바람직하기 때문이다. 이 롤의 권취 코어가 되는 관의 직경으로서는, 통상, 6 인치 이하, 경우에 따라서는 3 인치가 된다. 따라서, 프로세스상 유리하도록 롤 형상으로 권취 가능하게 하기 위해서는, 위상차 필름은 최소 직경 6 인치 이하, 더욱 바람직하게는 3 인치 이하로 권취하는 것이 가능한 것이 바람직하다.

한편, 굴절률 이방성을 갖는 재료는, 일반적으로 딱딱하고, 취약한 경향이 있다. 특히, 고정화를 위해 중합한 경우는 그 경향이 강하다. 그로 인해, 종래의 고분자 필름의 베이스 위에 다른 층으로서의 위상차층을 적층한 구성의 위상차 필름에서는, 딱딱하여 취약한 위상차층으로 인해, 6인치 이하의 직경으로 권취하면, 위상차층에 균열이 생기거나, 위상차층이 베이스로부터 박리된다고 하는 문제가 생겼다. 이 균열 방지를 위해 위상차층 위에 보호층을 더 설치할 필요가 있었다. 또한, 위상차 필름을 예를 들어 30 ㎝각의 정방 형상 시트와 같은 낱장 시트의 상태로 제조, 보관하면 이 문제는 해결되지만, 생산 효율, 양산성은 떨어진다. 이에 대하여, 본 발명에 있어서 얻어지는 위상차 필름은, 고분자 필름 중에 상기 굴절률 이방성 재료가 함유되어 위상차 강화 영역을 형성하고 있는 것이므로, 고분자 필름 내부에 위상차층(위상차 강화 영역)이 내포되고, 또한 위상차층을 포함하지 않는(내지는 포함해도 그 양이 적은) 영역도 갖는다. 그로 인해, 보호층 등을 설치하지 않아도, 롤 형상을 권취하였을 때의 응력 집중에 의해 균열이 생기기 어려워, 적절하게 롤 형상으로 하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 위상차 필름은, 단층의 것을 1장만으로 하는 방법 이외에, 필요에 따라서 2장 이상을 접착하여, 적층한 형태로 이용하는 것도 가능하다. 2장을 적층하는 구체 예로서는, 동일한 위상차 필름을 주 굴절률의 방향(광학 이방성의 방향)을 일치시켜 2장 이상 적층하는 형태, 동일한 위상차 필름을 주 굴절률의 방향을 서로 다르게 하여 2장 이상 적층하는 형태, 서로 다른 광학 이방성의 위상차 필름을 주 굴절률의 방향(광학 이방성의 방향)을 일치시켜 2장 이상 적층하는 형태, 혹은 서로 다른 광학 이방성의 위상차 필름을 주 굴절률의 방향(광학 이방성의 방향)을 서로 다르게 하여 2장 이상 적층하는 형태 등을 들 수 있다. 이들의 경우에는, 1장만으로는 실현할 수 없는 크기의 광학 이방성 값을 실현하거나, 혹은 1장만으로는 실현할 수 없는 복잡한 광학 이방성을 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 위상차 필름끼리 접착하여 적층은, 예를 들어 적당한 투명한 접착제층을 사이에 두고 접착함으로써 행해진다.

5. 용도

본 발명의 위상차 필름의 용도로서는, 광학적 기능 필름으로서 여러 가지의 용도로 이용할 수 있다. 구체적으로는, 광학 보상판(예를 들어, 시각 보상판), 타원 편광판, 휘도 향상판 등을 예로 들 수 있다.

본 발명에 있어서는, 특히 광학 보상판으로서의 용도가 적합하다. 구체적으로는 고분자 필름으로서 TAC 필름을 이용하고, 굴절률 이방성 재료로서 분자 구조가 막대 형상인 액정성 화합물을 이용하고, 어느 한 시점에서 필름을 연신함으로써, 마이너스인 C 플레이트 및 플러스인 A 플레이트의 기능을 더불어 갖는 2축성 광학 보상판으로서의 용도로 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 위상차 필름은 표시 장치에 이용되는 여러 가지의 광학 기능 필름으로서 이용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상술한 바와 같이 본 발명의 위상차 필름이 마이너스인 C 플레이트 및 플러스인 A 플레이트의 기능을 더불어 갖는 광학 보상판으로서 이용되는 경우는, VA 모드 혹은 OCB 모드 등의 액정층을 갖는 액정 표시 장치에 적절하게 이용된다.

B. 위상차 필름의 제조 방법

본 발명의 위상차 필름의 제조 방법은, 고분자 필름의 적어도 한쪽 표면에, 굴절률 이방성 재료가 용매에 용해 혹은 분산되어 이루어지는 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포하는 도포 공정과, 상기 도포 공정에 의해 도포된 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 상기 굴절률 이방성 재료를 상기 고분자 필름에 침투시키는 침투 공정과, 상기 도포 공정에 의해 도포된 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 상기 용매를 건조시키는 건조 공정과, 고분자 필름을 연신하는 연신 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 건조 공정 후에, 상기 고분자 필름 내에 침투한 상기 굴절률 이방성 재료를 고정화하는 고정화 공정을 갖는 것이 바람직하다. 고정화함으로써, 제조 후에 굴절률 이방성 재료가 표면으로부터 스며 나오는 것을 방지하는 것이 가능해져, 위상차 필름의 안정성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 예를 들어, 굴절률 이방성 재료가 중합성 관능기를 갖는 것인 경우 등에 있어서는, 굴절률 이방성 재료를 고분자 필름 내에 침투시킨 후, 중합시켜 고분자화시킴으로써, 고정화할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 공정의 후라 함은, 후일수록 그 시점은 한정되지 않으며, 직후뿐만 아니라, 다른 공정을 사이에 둔 후라도 좋다.

이러한 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법에 대하여, 도면을 이용하여 구체적으로 설명한다. 도6은 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법의 일 예를 도시하는 공정도이다. 도6의 (a)에 도시한 바와 같이, 우선 고분자 필름(1) 위에, 위상차 강화 영역 형성용 도공액(7)을 도포하는 도포 공정이 행해진다. 계속해서, 도6의 (b)에 도시한 바와 같이, 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 상기 굴절률 이방성 재료를 상기 고분자 필름에 침투시키는 침투 공정, 및 상기 도포 공정에 의해 도포된 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 상기 용매를 건조시키는 건조 공정이 행해진다. 이로써, 고분자 필름 표면으로부터, 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 굴절률 이방성 재료가 침투하고, 고분자 필름의 표면 측에 굴절률 이방성 재료가 함유된 위상차 강화 영역(2)이 형성된다. 이로써 고분자 필름 내에는, 굴절률 이방성 재료가 함유된 위상차 강화 영역(2)과, 굴절률 이방성 재료가 함유되어 있지 않은 베이스 영역(5)이 형성된다. 계속해서, 도6의 (c)에 도시한 바와 같이, 고분자 필름을 연신(8)하는 연신 공정이 행해진다. 그리고 마지막으로 도6의 (d)에 도시한 바와 같이, 상기 위상차 강화 영역(2)측으로부터 자외선(9)을 조사함으로써, 고분자 필름 내에 포함된 굴절률 이방성 재료를 광중합 개시제의 작용으로 중합시키는 고정화 공정이 행해짐으로써, 위상차 필름(10)이 형성된다.

상기의 예와 같이, 상기 굴절률 이방성 재료를 고정화하기 전에 연신하는 경우에는, 연신 공정에 있어서 위상차 필름의 면내 방향 리타데이션을 크게 하는 것 이 가능하다.

또한, 도7은 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법의 다른 일 예를 도시하는 공정도이다. 도7의 (a)에 도시한 바와 같이, 우선 고분자 필름(1) 위에, 위상차 강화 영역 형성용 도공액(7)을 도포하는 도포 공정이 행해진다. 계속해서, 도7의 (b)에 도시한 바와 같이, 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 상기 굴절률 이방성 재료를 상기 고분자 필름 표면에 침투시키는 침투 공정, 및 상기 도포 공정에 의해 도포된 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 상기 용매를 건조시키는 건조 공정이 행해진다. 이로써 고분자 필름 표면으로부터, 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 굴절률 이방성 재료가 침투하고, 고분자 필름의 표면 측에 굴절률 이방성 재료가 함유된 위상차 강화 영역(2)이 형성된다. 이로써 고분자 필름 내에는, 굴절률 이방성 재료가 함유된 위상차 강화 영역(2)과, 굴절률 이방성 재료가 함유되어 있지 않은 베이스 영역(5)이 형성된다. 계속해서, 도7의 (c)에 도시한 바와 같이, 상기 위상차 강화 영역(2) 측으로부터 자외선(9)을 조사함으로써, 고분자 필름 내에 포함된 굴절률 이방성 재료를 광중합 개시제의 작용으로 중합시키는 고정화 공정이 행해진다. 그리고, 마지막으로 도7의 (d)에 도시한 바와 같이, 고분자 필름을 연신(8)하는 연신 공정이 행해짐으로써, 위상차 필름(10)이 형성된다.

상기의 예와 같이 , 고정화 공정 후에, 상기 고분자 필름을 연신하는 연신 공정을 갖는 경우에는, 고분자 필름 내의 굴절률 이방성 재료가 고정화된 안정성이 높은 필름을 연신하므로, 연신 조건의 변동에 의한 굴절률 이방성의 발현 정도의 변동을 적게 하여, 굴절률 이방성을 안정화시키기 쉽다고 하는 메리트를 갖는다.

또한, 도8은 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법의 다른 일 예를 도시하는 공정도이다. 도8의 (a)에 도시한 바와 같이, 고분자 필름(1)을 연신(8)하는 연신 공정이 행해진다. 계속해서, 도8의 (b)에 도시한 바와 같이, 연신된 고분자 필름(1) 위에, 위상차 강화 영역 형성용 도공액(7)을 도포하는 도포 공정이 행해진다. 계속해서, 도8의 (c)에 도시한 바와 같이, 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 상기 굴절률 이방성 재료를 상기 고분자 필름 표면에 침투시키는 침투 공정, 및 상기 도포 공정에 의해 도포된 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 상기 용매를 건조시키는 건조 공정이 행해진다. 이로써, 고분자 필름 표면으로부터, 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 굴절률 이방성 재료가 침투하고, 고분자 필름의 표면 측에 굴절률 이방성 재료가 함유된 위상차 강화 영역(2)이 형성된다. 이로써 고분자 필름 내에는, 굴절률 이방성 재료가 함유된 위상차 강화 영역(2)과, 굴절률 이방성 재료가 함유되어 있지 않은 베이스 영역(5)이 형성된다. 마지막으로, 도8의 (d)에 도시한 바와 같이, 상기 위상차 강화 영역(2) 측으로부터 자외선(9)을 조사함으로써, 고분자 필름 내에 포함된 굴절률 이방성 재료를 광중합 개시제의 작용으로 중합시키는 고정화 공정이 행해짐으로써, 위상차 필름(10)이 형성된다.

상기의 예와 같이 , 미리 연신된 고분자 필름을 이용하는 경우에는, 연신 후에 굴절률 이방성 재료를 도포, 침투시킴으로써, 도포 후에 연신한 것보다도, 이후에 행해지는 고온고습 시험에 있어서 연신 복귀가 적어진다고 하는 메리트를 갖는 다.

상기와 같은 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법에 따르면, 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포하고, 어느 한 시점에서 연신함으로써, 용이하게 2축성의 위상차 필름을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액의 도포량 등을 변경하는 것만으로, 얻어지는 위상차 필름이 주로서 두께 방향, 또한 면내 방향의 리타데이션치를 변경하는 것이 가능하며, 상기 연신 방향이나 연신 배율 등을 변경하는 것만으로, 얻어지는 위상차 필름의 주로서 면내 방향, 또한 두께 방향의 리타데이션치를 변경하는 것이 가능하다. 따라서 본 발명에 따르면, 종래의 2축성 위상차 필름에 비해 달성할 수 있는 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치의 범위를 확대 가능하고, 적은 수량이라도 용이하게 임의의 두께 방향 및 면내 방향 리타데이션치를 갖는 2축성의 위상차 필름을 용이하게 얻을 수 있는 등의 이점을 갖는 것이다.

또한, 각 공정은 각각 2회 이상 행해도 좋다. 예를 들어, 우선 고분자 필름 위에, 제1 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포하는 도포 공정을 행하고, 계속해서 제1 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 제1 굴절률 이방성 재료를 고분자 필름에 침투시키는 침투 공정, 및 상기 제1 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 용매를 건조시키는 건조 공정을 행한다. 계속해서, 제1 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포한 측의 면에 또한, 제2 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포하는 도포 공정을 행하고, 계속해서 제2 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 제2 굴절률 이방성 재료를 침투시키는 침투 공정, 및 상기 제2 위상차 강화 영역 형성용 도 공액 중의 용매를 건조시키는 건조 공정을 행하고, 제2 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포한 측으로부터 고정화 공정을 행하고, 또한 연신 공정을 행함으로써, 위상차 필름을 형성해도 좋다. 이 경우에 있어서, 예를 들어 제1 굴절률 이방성 재료로서, 고분자 필름에 침투하기 쉬운 중합성 관능기를 갖지 않는 막대 형상 액정성 분자를 이용하고, 제2 굴절률 이방성 재료로서 중합성 관능기를 갖는 막대 형상 액정성 분자를 이용하면, 고분자 필름은 위상차를 보다 강화하기 쉬운 중합성 관능기를 갖지 않는 막대 형상 액정성 분자가 함유된 영역과, 보다 표면 측에 중합성 관능기를 갖는 막대 형상 액정성 분자가 함유된 영역이 공존하여 형성되어, 보다 강화된 위상차를 가지면서, 고분자 필름 표면은 고정화 공정에 의해 중합되어 안정화된다고 하는 효과를 얻을 수 있다. 제1 굴절률 이방성 재료로서, 중합성 관능기가 보다 적은 막대 형상 액정성 분자를 이용하고, 제2 굴절률 이방성 재료로서 중합성 관능기가 보다 많은 막대 형상 액정성 분자를 이용해도, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포하는 상기 도포 공정과 상기 침투 공정과 상기 건조 공정 후에, 굴절률 이방성 재료는 아니지만 중합성 관능기를 갖는 재료가 용매에 용해 혹은 분산되어 이루어지는 도공액을 다시 도포하는 공정이나, 상기 도공액을 건조하는 공정, 또한 중합성 관능기를 중합시키는 공정을 가져도 좋다. 이 경우에는, 예를 들어 위상차 강화 영역 형성용 도공액에 포함되는 굴절률 이방성 재료가 중합성 관능기를 갖지 않아도, 고분자 필름의 보다 표면 측에 존재하는 중합성 관능기를 갖는 재료가 중합하여 고정화됨으 로써, 굴절률 이방성 재료의 스며나옴 방지가 가능하고, 필름의 내구성, 안정성이 부여된다.

또한, 연신 후에 가열 공정을 갖는 것이, 연신의 복귀를 방지하는 점에서 바람직하다. 위상차 필름의 제조 공정 중, 혹은 상기 제조 공정 전에 있어서, 연신하여 이루어지는 고분자 필름은, 편광층에의 적층 등의 다음 가공 시에 가해지는 열에 의해 수축(연신 복귀)을 발생시키는 경향이 있기 때문이다. 이것을 방지하기 위해, 연신 후, 어느 한 시점에서 고분자 필름을 가열 처리(어닐링)하여, 고분자 필름을 수축시킬 수 있는 잔류 응력을 개방 내지 완화시키는 것이 바람직하다. 이 가열 처리의 온도 조건으로서는, 통상, 고분자 필름의 유리 전이 온도로부터 용융 온도(혹은 융점)까지의 사이의 온도인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 위상차 필름의 제조 방법에 대하여, 공정마다 설명한다.

1. 도포 공정

본 발명에 있어서의 도포 공정은, 고분자 필름의 적어도 한쪽 표면에, 굴절률 이방성 재료가 용매에 용해 혹은 분산되어 이루어지는 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포하는 공정이다.

본 발명에 있어서는, 도포 공정에 있어서의 위상차 강화 영역 형성용 도공액의 도포량에 의해, 얻어지는 위상차 필름 리타데이션치를 변화시킬 수 있다.

본 발명에 이용되는 위상차 강화 영역 형성용 도공액은, 적어도 용매와, 상기 용매에 용해 혹은 분산되어 있는 굴절률 이방성 재료가 함유되어 이루어지는 것이며, 필요에 따라서 다른 첨가제가 첨가된다. 이러한 첨가제로서는, 구체적으로 는 이용되고 있는 굴절률 이방성 재료가, 광경화형인 경우는, 광중합 개시제 등을 예로 들 수 있다. 기타, 중합 금지제, 레벨링제, 카이럴제, 실란 커플링제 등을 예로 들 수 있다.

상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액에 이용되는 굴절률 이방성 재료로서는, 상기「A. 위상차 필름」의 란에 기재된 것과 마찬가지이므로, 여기에서의 설명은 생략한다. 또한, 굴절률 이방성 재료가 중합성 관능기를 갖는 것이며, 위상차 필름의 제조 공정에 있어서, 후술하는 고정화 공정(굴절률 이방성 재료를 중합시켜 고분자화시키는 공정)이 행해진 경우는, 위상차 필름에 함유되는 굴절률 이방성 재료는 소정의 중합도로 중합된 것이므로, 엄밀하게는 위상차 강화 영역 형성용 도공액에 이용된 것과 다른 것이다.

또한, 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액에 이용되는 용매로서는, 고분자 필름을 충분히 팽윤시키는 것이 가능하며, 또한 상기 굴절률 이방성 재료를 용해 혹은 분산 시킬 수 있는 용매이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 고분자 필름이 TAC이며, 굴절률 이방성 재료가, 말단부에 아크릴레이트를 갖는 네마틱 액정인 경우는, 시클로 헥사논이 적절하게 이용된다.

본 발명의 위상차 강화 영역 형성용 도공액에 있어서의 용매 중의 굴절률 이방성 재료의 농도로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 보통 5 질량 ％ 내지 40 질량 ％의 범위 내, 특히 15 질량 ％ 내지 30 질량 ％의 범위 내인 것이 바람직하다.

또한, 고분자 필름 상에의 도공량으로서는, 얻어지는 위상차 필름이 요구되 는 리타데이션치에 따라 다른 것이지만, 굴절률 이방성 재료의 건조 후의 도공량이 0.8 g/㎡ 내지 6 g/㎡의 범위 내, 특히 1.6 g/㎡ 내지 5 g/㎡의 범위 내인 것이 바람직하다.

본 공정에 있어서의 도포 방법은, 고분자 필름 표면에 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 균일하게 도포할 수 있는 방법이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 바 코팅, 블레이드 코팅, 스핀 코팅, 다이 코팅, 슬릿 리버스, 롤 코팅, 딥 코팅, 잉크젯트법, 마이크로 그라비아법 등의 방법을 이용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 그 중에서도 블레이드 코팅, 다이 코팅, 슬릿 리버스, 및 롤 코팅을 이용하는 것이 바람직하다.

2. 침투 공정 및 건조 공정

본 발명에 있어서는, 상기 도포 공정 후, 상기 도포 공정에 의해 도포된 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 상기 굴절률 이방성 재료를 상기 고분자 필름에 침투시키는 침투 공정, 및 상기 도포 공정에 의해 도포된 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 상기 용매를 건조시키는 건조 공정이 행해진다.

상기 침투 공정은, 굴절률 이방성 재료가 충분히 고분자 필름 내에 침투하여 도입되도록 도포 후의 고분자 필름을 방치하는 공정이지만, 이용하는 용매의 종류 등에 따라서는, 건조 공정과 동시에 행해도 좋다.

상기 침투 공정에 있어서, 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 상기 굴절률 이방성 재료의 90 질량 ％ 이상, 바람직하게는 95 질량 ％ 이상, 특히 바람직하게는 100 질량 ％ 전부가 고분자 필름 내에 침투하여 도입되는 것이 바람직하 다. 상기 굴절률 이방성 재료가 고분자 필름 내에 침투되지 않고 고분자 필름 표면에 대부분 잔류하는 경우에는, 표면이 흐려져 버려 필름의 광투과율이 저하되는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 침투 및 건조 공정 후의 고분자 필름은, 침투시킨 측의 표면을 JIS-K7105에 준거하여 측정했을 때의 헤이즈 값이, 10 ％ 이하인 것이 바람직하며, 그 중에서도 2 ％ 이하, 특히 1 ％ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 상기 건조 공정은 위상차 강화 영역 형성용 도공액 중의 용매를 건조시키는 공정이며, 이용하는 용매의 종류, 침투 공정과 동시에 행하는지 여부에 의해 온도 및 시간이 대폭 다르다. 예를 들어, 용매로서 시클로 헥사논을 이용하여, 침투 공정과 동시에 행하는 경우는, 보통 실온 내지 120 ℃, 바람직하게는 70 ℃ 내지 100 ℃의 범위 내의 온도로, 30초 내지 10분, 바람직하게는 1분 내지 5분 정도의 시간으로 건조 공정이 행해진다.

3. 연신 공정

본 발명에 있어서는, 어느 한 시점에서 고분자 필름을 연신하는 연신 공정이 행해진다. 본 발명에 있어서는, 연신 공정에 있어서의 고분자 필름의 연신 방향이나 연신 배율에 의해, 얻어지는 위상차 필름 리타데이션치를 변화시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 연신 공정은, 연신된 고분자 필름을 준비하는 공정이라도 좋다.

본 발명에 있어서 2축성으로 하기 위해서는, 이용되는 고분자 필름에 의해, 1축 연신 처리와 2축 연신 처리 중 어느 하나를 행해도 좋다. 또한, 2축 연신 처 리는, 불균형 2축 연신 처리를 실시해도 좋다. 불균형 2축 연신에서는, 폴리머 필름을 어떤 방향으로 일정 배율 연신하고, 그것과 수직인 방향으로 그 이상의 배율로 연신한다. 2 방향의 연신 처리는 동시에 실시해도 좋다.

예를 들어, 연신되어 있지 않은 TAC 필름을 고분자 필름으로서 이용하는 경우에는, 원래 마이너스인 C 플레이트로서 작용하는 일축성이므로, 또한 필름의 면내 방향으로 1축 연신 처리를 함으로써 2축성을 얻을 수 있다. 연신되어 있지 않은 TAC 필름을 고분자 필름으로서 이용하는 경우에, 면내 방향으로 2축 연신 처리를 함으로써 2축성을 얻어도 좋다.

연신 처리는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 롤 연신법, 긴 간극연 연신법, 텐타 연신법, 튜블러 연신법 등의 임의의 연신 방법에 의해 적절하게 행할 수 있다. 연신 처리에 즈음하여, 고분자 필름은, 예를 들어 유리 전이점 온도 이상 용융 온도(내지는 융점 온도) 이하 등으로 가열되는 것이 바람직하다.

연신 처리의 연신 배율은, 얻고자 하는 리타데이션치에 의해 적절하게 결정되어, 특별히 한정되지 않는다. 필름의 면내 방향의 각 점에 있어서의 리타데이션치를 균일하게 하는 점으로부터는, 1.03 내지 2배의 범위에 있는 것이 바람직하며, 1.1 내지 1.8배의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. 연신 후의 필름의 두께로서는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 일반적으로는 10 내지 200 ㎛, 바람직하게는 10 내지 100 ㎛이다.

또 연신 방향에 대해서도, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 후술하는 바와 같은 본 발명에 관한 위상차 필름과 편광층을 직접 접합하여 편광 필름을 형 성하는 경우에 있어서, 상기 편광 필름이 이용되는 표시 모드에 따라서는, 위상차 필름의 면내의 지상축 방향과 편광층의 편광축 방향이 수직이 되도록 배치하는 것이 바람직한 경우가 있다. 이 경우에 있어서는, 본 발명의 연신 공정에 있어서, 위상차 필름의 면내의 지상축 방향이, 접합시키는 편광층의 편광축 방향과 수직이 되는 방향으로, 연신하는 공정을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 긴 띠 형상의 위상차 필름과 긴 띠 형상의 편광층을 직접 접합시키는 것이 가능해져, 잘라내어 90도 등 회전시켜서 접합시키는 경우에 비해 프로세스상 큰 메리트를 갖는다.

보통, 편광층의 편광축은, 편광층을 구성하는 폴리머 필름의 연신 방향으로 평행한 방향이 되어, 연신 처리는 긴 띠 형상 편광층의 길이 방향으로 행하는 것이 용이해지므로, 긴 띠 형상의 편광층은 일반적으로 길이 방향에 평행한 방향으로 편광축을 갖는다. 이 경우, 직접 접합시키는 긴 띠 형상의 위상차 필름은, 면내의 지상축 방향이 긴 띠 형상의 폭 방향이 되도록, 즉 위상차 필름의 긴 띠 형상의 폭 방향으로 연신하는 공정을 갖는 것이 바람직하다.

4. 고정화 공정

또한, 이용한 굴절률 이방성 재료가 중합성 관능기를 갖는 경우는, 굴절률 이방성 재료를 중합시켜서 고분자화하기 위해, 고정화 공정이 행해진다. 이러한 고정화 공정을 행함으로써, 일단 고분자 필름 내에 도입된 굴절률 이방성 재료가 스며 나오는 것을 방지하는 것이 가능해져, 얻어지는 위상차 필름의 안정성을 향상시킨다.

본 발명에 있어서의 고정화 공정은, 이용하는 굴절률 이방성 재료에 의해 여러 가지의 방법이 이용된다. 예를 들어, 굴절률 이방성 재료가 가교성 화합물인 경우는, 광중합 개시제가 함유되어 자외선이 조사되고, 또는 전자선이 조사되어, 열경화성 화합물이면 가열된다.

C. 광학 기능 필름

다음에, 본 발명의 광학 기능 필름에 대하여 설명한다. 본 발명의 광학 기능 필름은, 상기「A. 위상차 필름」의 란에서 설명한 위상차 필름에, 위상차 필름 이외의 광학 기능층을 직접 접합시킴으로써 형성된 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서의 광학 기능층은, 본 발명의 위상차 필름을 사용하는 각종 용도에 있어서, 본 발명의 위상차 필름과 협동하여 원하는 광학 기능을 종합적으로 발현하는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에 있어서의 광학 기능층에는, 예를 들어 반사 방지층, 자외선 흡수층, 적외선 흡수층 등을 들 수 있다.

따라서, 본 발명의 광학 기능 필름은, 상기「A. 위상차 필름」의 란에서 설명한 위상차 필름의 기능에다가 상기와 같은 각 광학 기능층의 기능을 더불어 갖는 필름이다. 본 발명의 광학 기능 필름은, 예를 들어 광학 보상 등의 본 발명의 위상차 필름이 갖는 기능과, 예를 들어 반사 방지 등의 다른 기능에 대하여, 하나로 더불어 갖기 때문에, 각각의 기능을 갖는 필름을 별도로 설치할 필요가 없는 등의 이점을 갖는다.

반사 방지층으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 투명 베이스 필름 위에, 상기 투명 베이스보다도 저굴절률의 물질로 이루어지는 저굴절률층을 형성한 것, 혹은 투명 베이스 필름 위에, 상기 투명 베이스보다도 고굴절률의 물질로 이루어지는 고굴절률층, 및 상기 투명 베이스보다도 저굴절률의 물질로 이루어지는 저굴절률층을, 이 순서로, 교대로 각 1층씩 이상 적층한 것 등을 들 수 있다. 이들 고굴절률층, 및 저굴절률층은, 층의 기하학적 두께와 굴절률과의 곱으로 나타내는 광학 두께가 반사 방지해야 할 빛의 파장의 1/4이 되도록, 진공 증착, 도공 등에 의해 형성된다. 고굴절률층의 구성 재료로서는, 산화 티탄, 황화아연 등이, 저굴절률층의 구성 재료로서는, 불화 마그네슘, 빙창석 등이 이용된다.

또한, 자외선 흡수층으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 등의 필름 중에, 벤조트리아졸계 화합물, 벤조페논계 화합물, 사리시레이트계 화합물 등으로 이루어지는 자외선 흡수제를 첨가하여 성막한 것을 들 수 있다.

또한, 적외선 흡수층으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리에스테르 수지 등의 필름 베이스 위에 적외선 흡수층을 도공 등에 의해 형성한 것을 들 수 있다. 적외선 흡수층으로서는, 예를 들어 디인모늄계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물 등으로 이루어지는 적외선 흡수제를, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지 등으로 이루어지는 바인더 수지 중에 첨가하여 성막한 것이 이용된다.

본 발명에 있어서는, 상기 위상차 필름의 제1 형태, 즉 굴절률 이방성 재료의 농도 구배가, 고분자 필름 중 한쪽 표면 측이 고농도이며, 다른 쪽 표면 측을 향해 저농도가 되는 농도 구배이며, 다른 쪽 표면 측이 베이스 영역인 태양의 위상 차 필름이 적절하게 이용된다. 위상차 필름에 이용되는 고분자 필름의 종류에도 따르지만, 굴절률 이방성 재료가 존재하지 않는 측의 면 쪽이, 광학 기능층과의 접착성이 양호해지는 경우가 많기 때문이다.

D. 편광 필름

다음에, 본 발명의 편광 필름에 대하여 설명한다. 본 발명의 편광 필름은, 상기「A. 위상차 필름」의 란에서 설명한 위상차 필름에, 편광층을 폴리비닐 알코올(PVA)계 접착제 등으로 직접 접합시킴으로써 형성된 것을 특징으로 하는 것이다.

편광 필름은, 보통 편광층과 그 양 표면에 보호층이 형성되어 이루어지는 것이지만, 본 발명에 있어서는, 예를 들어 그 한쪽 측의 보호층을 상술한 위상차 필름으로 함으로써, 예를 들어 광학 보상 기능을 갖는 편광 필름으로 할 수 있다.

편광층으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 요오드계 편광층, 2색성 염료를 이용하는 염료계 편광층이나 폴리엔계 편광층 등을 이용할 수 있다. 요오드계 편광층이나 염료계 편광층은, 일반적으로 폴리비닐 알코올을 이용하여 제조된다.

본 발명에 있어서는, 상기 위상차 필름의 제1 형태, 즉 굴절률 이방성 재료의 농도 구배가, 고분자 필름의 한쪽 표면 측이 고농도이며, 다른 쪽 표면 측이 저농도가 되는 농도 구배인 형태의 위상차 필름이 적절하게 이용된다. 편광층은 보통 폴리비닐 알코올(PVA)로 이루어지는 경우가 많으며, 이러한 경우는 위상차 필름에 이용되는 고분자 필름의 종류에도 따르지만, 굴절률 이방성 재료가 존재하지 않는 측의 면 쪽이 접착성이 양호해지기 때문이다.

E. 표시 장치

마지막으로, 본 발명의 표시 장치에 대하여 설명한다. 본 발명에 있어서의 표시 장치로서는, 예를 들어 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등을 들 수 있다.

본 발명의 표시 장치의 제1 형태는, 상술한 본 발명에 관한 위상차 필름을, 광로에 배치한 것을 특징으로 한다. 본 발명의 표시 장치는, 박리 등의 문제가 없으며, 적절한 리타데이션을 갖는 위상차 필름이 배치되어 있음으로써, 신뢰성이 높고, 표시 품위가 우수한 것이다.

도9는 본 발명의 표시 장치 중, 액정 표시 장치의 일 예를 도시하는 경사면도이다. 도9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치(20)는, 입사 측의 편광판(102A)과, 출사 측의 편광판(102B)과, 액정 셀(104)을 갖는 것이다. 편광판(102A, 102B)은, 소정의 진동 방향의 진동면을 갖는 직선 편광만을 선택적으로 투과시키도록 구성된 것이며, 각각의 진동 방향이 서로 직각인 관계가 되도록 크로스 니콜 상태로 대향하여 배치되어 있다. 또한, 액정 셀(104)은 화소에 대응하는 다수의 셀을 포함하는 것이며, 편광판(102A, 102B) 사이에 배치되어 있다.

여기에서, 액정 표시 장치(20)에 있어서, 액정 셀(104)은 마이너스인 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정이 밀봉된 VA(Vertical Alig㎚ent) 방식을 채용하고 있으며, 입사 측의 편광판(102A)을 투과한 직선 편광은, 액정 셀(104) 중 비구동 상태의 셀 부분을 투과할 때에는, 위상 시프트되지 않고 투과하고, 출사 측의 편광판(102B)으로 차단된다. 이에 대하여, 액정 셀(104) 중 구동 상태의 셀 부분을 투과할 때는, 직선 편광이 위상 시프트되어, 이 위상 시프트량에 따른 양의 빛이 출 사 측의 편광판(102B)을 투과하여 출사된다. 이로써, 액정 셀(104)의 구동 전압을 각 셀마다 적절하게 제어함으로써, 출사 측의 편광판(102B) 측에 원하는 화상을 표시할 수 있다.

이러한 구성으로 이루어지는 액정 표시 장치(20)에 있어서, 액정 셀(104)과 출사 측의 편광판(102B)[액정 셀(104)로부터 출사된 소정의 편광 상태의 빛을 선택적으로 투과시키는 편광판] 사이이며, 광로에 상술한 본 발명에 관한 위상차 필름(10)이 배치되어 있으며, 위상차 필름(10)에 의해, 액정 셀(104)로부터 출사된 소정의 편광 상태의 빛 중 액정 셀(104)의 법선으로부터 경사진 방향으로 출사되는 빛의 편광 상태를 보상할 수 있게 되어 있다. 또한, 본 발명에 관한 위상차 필름(10)에 의해, 편광판(102B)으로부터의 빛 누설도 방지할 수 있게 되어 있다.

이상과 같이, 상술한 구성으로 이루어지는 액정 표시 장치(20)에 따르면, 액정 표시 장치(20)의 액정 셀(104)과 출사 측의 편광판(102B) 사이에, 상술한 본 발명에 관한 신뢰성이 높은 위상차 필름(10)을 배치하고, 액정 셀(104)로부터 출사된 빛 중 액정 셀(104)의 법선으로부터 경사진 방향으로 출사되는 빛의 편광 상태를 보상하므로, 액정 표시 장치(20)에 있어서의 시각 의존성의 문제를 효과적으로 개선할 수 있고, 또한 편광판으로부터의 빛 누설을 방지하므로 편광판의 시각 의존성의 문제도 개선할 수 있어, 표시 품위가 우수하고, 또한 신뢰성이 높은 것이다.

또한, 도9에 도시하는 액정 표시 장치(20)는, 빛이 두께 방향의 한쪽 측으로부터 다른 쪽의 측으로 투과하는 투과형이지만, 본 발명에 관한 표시 장치의 실시 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 본 발명에 관한 위상차 필름(10)은 반 사형의 액정 표시 장치에도 마찬가지로 조립하여 이용할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 다른 표시 장치의 광로에도 마찬가지로 조립하여 이용할 수 있다.

또한, 도9에 도시하는 액정 표시 장치(20)에서는, 상술한 본 발명에 관한 위상차 필름(10)을 액정 셀(104)과 출사 측의 편광판(102B) 사이에 배치하고 있지만, 광학 보상의 형태에 따라서는, 위상차 필름(10)을 액정 셀(104)과 입사 측의 편광판(102A) 사이에 배치해도 좋다. 또한, 위상차 필름(10)을 액정 셀(104)의 양측[액정 셀(104)과 입사 측의 편광판(102A) 사이, 및 액정 셀(104)과 출사 측의 편광판(102B) 사이]에 배치해도 좋다. 또한, 액정 셀(104)과 입사 측의 편광판(102A) 사이, 또는 액정 셀(104)과 출사 측의 편광판(102B) 사이에 배치되는 위상차 필름은 하나에 한정되지 않고, 복수 배치되어 있어도 좋다.

또한, 본 발명의 표시 장치의 제2 형태는, 상술한 본 발명에 관한 광학 기능 필름을, 광로에 배치한 것을 특징으로 한다. 이와 같이 함으로써, 상기 위상차 필름 이외의 기능을 갖는 광학 기능판을 별도로 설치할 필요가 없어, 신뢰성이 높은 표시 품위가 우수한 표시 장치를 얻을 수 있다.

도10은 본 발명의 표시 장치 중, 액정 표시 장치의 일 예를 도시하는 경사면도이다. 도10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치(30)는 입사 측의 편광판(102A)과, 출사 측의 편광판(102B)과, 액정 셀(104)을 갖는 것이다. 편광판(102A, 102B), 및 액정 셀(104)은 상기 도9와 같은 것을 이용할 수 있어, 도9와 마찬가지로 배치되어 있다.

이러한 구성으로 이루어지는 액정 표시 장치(30)에 있어서, 액정 셀(104)과 출사 측의 편광판(102B) 사이이며, 광로에, 상술한 본 발명에 관한 광학 기능 필름(40)이 배치되어 있다. 상기 광학 기능 필름이 더불어 갖는 기능은 특별히 한정되지 않지만, 광학 보상 기능에 자외선 흡수 기능을 더불어 갖는 경우, 광학 기능 필름(40)에 의해, 액정 셀(104)로부터 출사된 소정의 편광 상태의 빛 중 액정 셀(104)의 법선으로부터 경사진 방향으로 출사되는 빛의 편광 상태를 보상하고, 빛 누설을 방지하고, 또한 외부로부터 액정 표시 장치 내에 입사하는 일광 등에 유래하는 자외선을 흡수하여, 액정 표시 장치의 내광성을 향상시킬 수 있게 되어 있다.

이상과 같이, 상술한 구성으로 이루어지는 액정 표시 장치(30)에 따르면, 액정 표시 장치(30)의 액정 셀(104)과 출사 측의 편광판(102B) 사이에, 상술한 본 발명에 관한 신뢰성이 높은 광학 기능 필름(40)을 배치하고, 액정 셀(104)로부터 출사된 빛 중 액정 셀(104)의 법선으로부터 경사진 방향으로 출사되는 빛의 편광 상태를 보상하므로, 액정 표시 장치(30)에 있어서의 시각 의존성의 문제를 효과적으로 개선할 수 있고, 편광판으로의 빛 누설을 방지하므로 편광판의 시각 의존성의 문제도 개선할 수 있고, 또한 예를 들어 자외선 흡수 기능에 의해 내광성을 향상시킬 수 있어, 표시 품위가 우수한 것이다.

또한, 본 발명에 관한 표시 장치의 실시 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 본 발명에 관한 광학 기능 필름(40)은 반사형의 액정 표시 장치에도 마찬가지로 조립하여 이용할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 다른 표시 장치의 광로에도 마찬가지로 조립하여 이용할 수 있다.

또한, 도10에 도시하는 액정 표시 장치(30)에서는, 상술한 본 발명에 관한 광학 기능 필름(40)을 액정 셀(104)과 출사 측의 편광판(102B) 사이에 배치하고 있지만, 광학 보상이나 아울러 갖는 기능의 형태에 따라서는, 광학 기능 필름(40)을 액정 셀(104)과 입사 측의 편광판(102A) 사이에 배치해도 좋다. 또한, 광학 기능 필름(40)을 액정 셀(104)의 양측[액정 셀(104)과 입사 측의 편광판(102A) 사이, 및 액정 셀(104)과 출사 측의 편광판(102B) 사이]에 배치해도 좋다. 또한, 광학 기능 필름(40)을 출사 측의 편광판(102B)의 외측(표면 측)에 배치해도 좋다. 또한, 액정 셀(104)과 입사 측의 편광판(102A) 사이, 또는 액정 셀(104)과 출사 측의 편광판(102B) 사이, 또는 출사 측의 편광판(102B)의 외측에 배치되는 필름은 하나에 한정되지 않고, 복수 배치되어 있어도 좋다.

또한, 본 발명의 표시 장치의 제3 형태는, 상술한 본 발명에 관한 편광 필름을, 광로에 배치한 것을 특징으로 한다. 이와 같이 함으로써, 다른 광학 보상판을 설치할 필요가 없어, 신뢰성이 높은 표시 품위가 우수한 표시 장치를 얻을 수 있다.

도11은 본 발명의 표시 장치 중, 액정 표시 장치의 일 예를 도시하는 경사면도이다. 도11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치(50)는 입사 측의 편광판(102A)과, 출사 측에 본 발명에 관한 편광 필름(60)과, 액정 셀(104)을 갖는 것이다. 편광판(102A)과 본 발명에 관한 편광 필름(60)은, 소정의 진동 방향의 진동면을 갖는 직선 편광만을 선택적으로 투과시키도록 구성된 것이며, 각각의 진동 방향이 서로 직각의 관계가 되도록 크로스 니콜 상태로 대향하여 배치되어 있다. 또한, 액정 셀(104)은 도9와 같은 것을 이용할 수 있어, 편광판(102A), 본 발명에 관한 편광 필름(60) 사이에 배치되어 있다.

상술한 구성으로 이루어지는 액정 표시 장치(50)에 따르면, 액정 표시 장치(50)의 액정 셀(104)과 출사 측에, 상술한 본 발명에 관한 신뢰성이 높은 편광 필름(60)을 배치하고, 액정 셀(104)로부터 출사된 빛 중 액정 셀(104)의 법선으로부터 경사진 방향으로 출사되는 빛의 편광 상태를 보상하므로, 액정 표시 장치(50)에 있어서의 시각 의존성의 문제를 효과적으로 개선할 수 있고, 편광판으로의 빛 누설을 방지하므로 편광판의 시각 의존성의 문제도 개선할 수 있어, 표시 품위가 우수하고, 또한 신뢰성이 높은 것이다.

또한, 본 발명에 관한 표시 장치의 실시 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 본 발명에 관한 편광 필름(60)은 반사형의 액정 표시 장치에도 마찬가지로 조립하여 이용할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 다른 표시 장치의 광로에도 마찬가지로 조립하여 이용할 수 있다.

또한, 도11에 도시하는 액정 표시 장치(50)에서는, 상술한 본 발명에 관한 편광 필름(60)을 액정 셀(104)과 출사 측에 배치하고 있지만, 광학 보상의 형태에 따라서는, 액정 셀(104)의 입사 측에 배치해도 좋다. 또한, 본 발명에 관한 편광 필름(60 및 60')을 액정 셀(104)의 양측에 배치해도 좋다. 또한, 액정 셀(104)과 입사 측의 편광판(102A) 사이, 또는 액정 셀(104)과 출사 측의 편광 필름(60)과의 사이에 배치되는 외에 위상차 필름을 배치해도 좋다.

상기에 있어서는, 액정 표시 장치만을 예시하여 설명했지만, 본 발명에 관한 상기 위상차 필름, 및 편광 필름은, 다른 표시 장치에도 이용하는 것이 가능하며, 예를 들어 원 편광판으로서 기능을 하는 발명에 관한 상기 위상차 필름, 또는 편광 필름을 광로에 배치한 유기 EL 표시 장치 등도 들 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 마찬가지인 작용 효과를 발휘하는 것은, 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

이하, 본 발명에 대하여 실시예를 나타내어 구체적으로 설명한다.

(제1 실시예)

1. 연신 전 위상차 필름

굴절률 이방성 재료로서 광중합성 액정 화합물[하기 화합물(1)]을 시클로 헥사논에 20 질량 ％ 용해시켜, TAC 필름(후지샤신필름 가부시끼가이샤제, 상품명 : TF80UL)으로 이루어지는 베이스 필름 표면에 바 코팅에 의해, 건조 후의 도공량이 2.5 g/㎡가 되도록 도공하였다. 계속해서, 90 ℃에서 4분간 가열하여 용제를 건조 제거하는 동시에, 상기 광중합성 액정 화합물을 상기 TAC 필름 내에 침투시켰다. 또한, 도공면에 자외선을 조사함으로써, 상기 광중합성 액정 화합물을 고정화하여 연신 전 위상차 필름을 제작하였다. 이렇게 하여 얻어진 연신 전 위상차 필름을 샘플로 하여, 이하의 항목에서 평가하였다.

(1) 광학 특성

샘플의 위상차를 자동 복굴절 측정 장치(오오지게이소꾸기기 가부시끼가이샤제, 상품명 : KOBRA-21ADH)에 의해 측정하였다. 측정광을 샘플 표면에 대하여 수직 혹은 경사로부터 입사하여, 그 광학 위상차와 측정광의 입사 각도의 챠트로부터 베이스 필름의 위상차를 증가시키는 이방성을 확인하였다. 도12에 연신 전의 위상차 각도 의존성에 대하여 도시한다. 또한, 동일 측정 장치에 의해, 3차원 굴절률을 측정하였다. 그 결과, 베이스 필름의 표면에 평행한 평면 방향의 굴절률을 nx, ny, 두께 방향의 굴절률을 nz라 하면, 하기 표1에 나타낸 바와 같이 nz < nx = ny가 성립되어, 마이너스인 C 플레이트로 되어 있으므로, 위의 위상차의 측정 결과를 맞추면, 액정 분자의 배향 방향은 베이스 필름의 표면에 평행한 면내에 액정 분자가 존재하고, 또한 상기 면내에 있어서의 배향 방향이 랜덤인 균일 배향하고 있다고 생각된다.

nx	1.63
ny	1.63
nz	1.53

(2) SEM에 의한 단면 관찰

샘플의 액정 도공면에 포매 수지를 도포하여 두께 방향으로 절단하고, 샘플의 단면을 SEM에 의해 관찰하였다. 결과를 도13에 도시한다. 도13으로부터 명백한 바와 같이, 필름 표면과 포매 수지 사이에 층은 존재하고 있지 않으며, 위의 위상차의 측정 결과를 맞추어, 고분자 필름 중에 액정 화합물이 침투하였다고 판단하였다.

(3) TEM에 의한 단면 관찰

샘플의 액정 도공면에 금속 산화물의 표면 보호를 행하고, 에폭시 수지 포매 후 크라이오 지지대에 접착하였다. 다음에 크라이오 시스템에 의해 다이아몬드 나이프 장착의 울트라 미크로톰으로 트리밍/면 형성, 금속 산화물에 의한 증기 염색을 하고, 초박 세그먼트 제작 후에 TEM 관찰을 행하였다. 결과를 도14에 도시한다. 도14로부터 명백한 바와 같이, 샘플의 굴절률 이방성 재료 침투 측은 3층(위상차 강화 영역 중 고농도 영역, 위상차 강화 영역 중 중간 영역, 및 베이스 영역)으로 나뉘어져 있는 것을 알 수 있었다.

(4) 두께 방향의 재료 농도 분포 측정

GSP(정밀 경사 절삭법)에 의해 위상차 필름을 절단하여 두께 방향의 단면이 생기도록 하고, 비행 시간형 이차 이온 질량 분석계(TOF-SIMS)(장치 : Physical Electronics샤제 TFS-2000)를 이용하여, 절삭면에 있어서의 두께 방향의 재료의 농도 분포를 측정하였다. 측정 조건은, 2차 이온 극성을 플러스 및 마이너스, 질량 범위(M/Z)를 0 내지 1000, 래스터 사이즈를 180 ㎛□, 측정 시간을 3분, 에너지 필터 없음, 콘트라스트 다이어프램을 0#, 후단 가속을 5 kV,, 측정 진공도는 4 × 10^-7 Pa(3 × 10^-9 Torr, 1차 이온종을 Ga⁺, 1차 이온 에너지를 25 kV, 시료 전위를 +3.2 kV, 펄스 주파수를 8.3 kHz, 펄스 폭을 12 ns, 헌칭 없음, 대전 중화 있음, 시간 분해능을 1.1 ns/ch로 하였다.

측정 결과로서, 플러스 2차 이온 스펙트럼에 있어서, 굴절률 이방성 재료의 도공면에서 강하게 측정된 27, 55, 104, 121, 275 amu를 굴절률 이방성 재료 유래 피크로 하고, 도공하지 않은 이면에서 강하게 측정된 15, 43, 327 amu를 TAC 필름 유래 피크로서, 이들의 피크 강도의 각각의 합을 총 2차 이온 강도로 규격화한 값을 종축에, 굴절률 이방성 재료의 도공면을 제로로 하여 두께 방향을 횡축에 취한 프로파일을 도15에 도시한다. 단, 27, 55 amu를 TAC 필름으로부터도 관측되었기 때문에, 굴절률 이방성 재료 유래 피크로 한 플러스 2차 이온에는 TAC 필름의 기여도 일부 포함된다.

또한, 마찬가지로, 마이너스 2차 이온 스펙트럼에 있어서, 굴절률 이방성 재료의 도공면에서 강하게 측정된 13, 26, 118, 217 amu를 굴절률 이방성 재료 유래 피크로 하고, 도공하지 않은 이면에서 강하게 측정된 16, 59 amu를 TAC 필름 유래 피크로서, 이들 피크 강도의 각각의 합을 총 2차 이온 강도로 규격화한 값을 종축에, 굴절률 이방성 재료의 도공면을 제로 하여 두께 방향을 횡축에 취한 프로파일을 도16에 도시한다. 단, 13 amu는 TAC 필름으로부터도 관측되었기 때문에, 굴절률 이방성 재료 유래 피크로 한 마이너스 2차 이온에는 TAC 필름의 기여도 일부 포함된다.

플러스 2차 이온 스펙트럼 및 마이너스 2차 이온 스펙트럼의 두께 방향의 프로파일의 결과에 있어서, 모두 도공면으로부터 1.5 ㎛ 부근까지는, 굴절률 이방성 재료의 농도가 비교적 높고 또한 농도 구배가 완만한 영역이며, 1.5 ㎛ 부근 내지 3 ㎛ 부근에 굴절률 이방성 재료의 농도가 감쇠하여 농도 구배가 급한 영역이 존재하고, 또한 3 ㎛ 부근으로부터 굴절률 이방성 재료가 거의 포함되지 않는 베이스 영역이 존재하는 것이 명백해졌다. 이것은, 굴절률 이방성 재료 침투 측이 3층(위상차 강화 영역 중 고농도 영역, 위상차 강화 영역 중 중간 영역, 및 베이스 영역)으로 나뉘어져 있는 것이 관측된 TEM에 의한 단면 관찰의 결과와 일치한다. 또한, 이들의 농도 분포는, 필름 연신 후도 마찬가지라 추정할 수 있다.

II. 연신 후 위상차 필름

상기 연신 전 위상차 필름을, 핫 플레이트 상에서 120도에서 5분간 가열하고, 연신 배율이 1.20배가 되도록 연신하였다. 이렇게 하여 얻게 된 연신 후 위상차 필름을 샘플로 하여, 이하의 항목에서 평가하였다.

(1) 광학 특성

연신 후 샘플의 위상차를 자동 복굴절 측정 장치(오오지게이소꾸기기 가부시끼가이샤제, 상품명 : KOBVV-21ADH)에 의해 측정하였다. 측정광을 샘플 표면에 대하여 수직 혹은 경사지게 입사하여, 그 광학 위상차와 측정광의 입사 각도의 챠트로부터 베이스 필름의 위상차를 증가시키는 이방성을 확인하였다. 도12에 연신 후의 위상차 각도 의존성에 대해서도 아울러 도시한다. 또한, 동일 측정 장치에 의해 3차원 굴절률을 측정하였다. 그 결과를 표2에 나타낸다. 이들의 결과, 연신 후 샘플은, 마이너스인 C 플레이트에다가, 면내 위상차가 발현되어 플러스인 A 플레이트도 아울러 갖는 기능을 갖고, 베이스 필름의 표면에 평행한 면내 방향의 굴절률을 nx, ny, 두께 방향의 굴절률을 nz라 하였을 때에, nx > ny > nz가 성립되는 것이 명백해졌다.

nx	1.60
ny	1.58
nz	1.52

(2) 헤이즈

샘플의 투명성을 조사하기 위해, 탁도계(니뽄 덴이로고교 가부시끼가이샤제, 상품명 : NDH2000)에 의해, JIS-K7105에 준거하여 헤이즈 값을 측정하였다. 그 결과, 0.35 ％로 양호하였다.

(3) 밀착성 시험

밀착성을 조사하기 위해, 박리 시험을 행하였다. 박리 시험으로서는, 얻게 된 샘플에 1 ㎜각의 이음매를 바둑판 눈 형상으로 넣어, 접착 테이프[니치반 가부시끼가이샤제, 셀로판 테이프(등록 상표)]를 액정면에 접착하고, 그 후 테이프를 떼어내고, 눈으로 관찰하였다. 그 결과, 밀착도는 100 ％였다.

밀착도 (％) = (박리되지 않은 부분/테이프를 접착한 영역) × 100

(4) 내습열 시험

샘플을 90 ℃의 뜨거운 물에 60분간 침지하고, 상술한 방법에 의해 광학 특성 및 밀착성을 측정하였다. 그 결과, 시험 전후에서 광학 특성 및 밀착성의 변동은 보이지 않았다.

(5) 내수 시험

샘플을 실온(23.5 ℃) 하에서 순수에 1일 침지하고, 상술한 방법에 의해 광학 특성 및 밀착성을 측정하였다. 그 결과, 시험 전후에서 광학 특성 및 밀착성의 변동은 보이지 않았다.

(6) 내 알칼리성 시험

샘플을 55 ℃ 하에서 알칼리 수용액(1.5 N의 수산화 나트륨 수용액)에 3분간 침지하고, 물 세척, 건조하여, 상술한 방법에 의해 광학 특성 및 밀착성을 측정하였다. 그 결과, 시험 전후에서 광학 특성 및 밀착성의 변동은 보이지 않았다. 또한, 착색도 보이지 않았다.

(7) 접촉각 측정

위상차 필름의 위상차 강화 영역 표면 및 베이스 영역 표면의 접촉각을 측정하였다. 구체적으로는, 접촉각 측정기(교와가이멘가가꾸 가부시끼가이샤제, CA-Z형)에 의해 위상차 강화 영역 표면 및 베이스 영역 표면(TAC면)의 순수에 대한 접촉각을 측정하였다. 접촉각은, 측정면에 0.1 ㎖의 순수를 적하하고 30초 후에 측정하였다. 그 결과, 위상차 강화 영역 표면이 62.6°, 베이스 영역 표면이 57.3°이며, 위상차 강화 영역 표면 쪽이 높은 값이 되어, 위상차 강화 영역이 아닌 표면 쪽이 친수성을 갖는다고 하는 결과를 얻을 수 있었다.

(제2 실시예)

각 건조 후의 도공량이 1.2, 1.5, 1.9, 2.5, 3.0, 3.5, 4.9, 5.4, 5.9 g/㎡가 되도록 도공한 이외는, 제1 실시예와 마찬가지로 하여 연신 전 위상차 필름 샘플을 9개를 제작하였다. 그 후, 연신 전 위상차 필름을 연신 실험 장치에 의해, 연신 배율이 1.1배가 되도록 면내 방향으로 연신하여 9개의 위상차 필름 샘플을 제작하였다. 리타데이션치를 측정하고, 연신 배율을 일정하게 했을 때의 도공량과 리타데이션치의 관계의 평가를 행하였다. 또한, 각 샘플에 대하여 제1 실시예와 마찬가지로 헤이즈 값도 측정하였다.

도17의 (a)에 도공량과 면내 방향 리타데이션치의 관계, 도17의 (b)에 도공량과 두께 방향 리타데이션치의 관계를 도시한다. 이들의 결과에 의해, 도공량과 면내 방향 리타데이션 및 두께 방향 리타데이션에는, 도17의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같은 대략 비례하는 관계를 볼 수 있어, 도공량에 의해 리타데이션을 제어할 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 헤이즈 값에 대해서는, 제2 실시예의 모든 헤이즈 값이 0.6 ％ 이하라고 하는 소편성이 매우 적은 것이었다.

(제3 실시예)

굴절률 이방성 재료로서 광중합성 막대 형상 액정 혼합물(중합성 관능기를 양 말단부에 갖는 막대 형상 액정 화합물, 중합성 관능기를 한쪽 말단부에 갖는 막대 형상 액정 화합물, 및 중합성 관능기를 갖지 않는 막대 형상 액정 화합물의 혼합물)을 시클로 헥사논에 20 질량 ％ 용해시켜, TAC 필름(후지샤신필름 가부시끼가이샤제, 상품명 : TF80UL)으로 이루어지는 베이스 필름 표면에 바 코팅에 의해, 각 건조 후의 도공량이 2.5, 3.0, 3.5, 4.0 g/㎡가 되도록 도공하였다. 계속해서, 90 ℃에서 4분간 가열하여 용제를 건조 제거하는 동시에, 상기 광중합성 액정 혼합물을 상기 TAC 필름 내에 침투시켰다. 또한, 도공면에 자외선을 조사함으로써, 상기 광 중합성 액정 혼합물을 고정화하여 연신 전 위상차 필름을 제작하였다. 그 후, 연신 전 위상차 필름을, 연신 실험기에 의해, 연신 배율이 1.1배가 되도록 면내 방향으로 연신하여 4개의 위상차 필름 샘플을 제작하였다. 리타데이션치를 측정하고, 연신 배율을 일정하게 하였을 때의 도공량과 리타데이션치의 관계의 평가를 행하였다. 또한, 각 샘플에 대하여 제1 실시예와 마찬가지로 헤이즈 값도 측정하였다.

도17의 (a)에 도공량과 면내 방향 리타데이션치의 관계, 도17의 (b)에 도공량과 두께 방향 리타데이션치의 관계를 제2 실시예와 더불어 도시한다. 이들의 결과에 의해, 도공량과 면내 방향 리타데이션 및 두께 방향 리타데이션에는, 도17의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같은 거의 비례하는 관계를 볼 수 있어, 도공량에 의해 리타데이션을 제어할 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 헤이즈 값에 대해서는, 제3 실시예의 모든 헤이즈 값이 0.4％ 이하라고 하는 소편성이 매우 적은 것이었다.

(제4 실시예)

건조 후의 도공량을 3.5 g/㎡로 한 이외는, 제1 실시예와 마찬가지로 연신 전 위상차 필름을 제작하였다. 그 후, 연신 전 위상차 필름(1.00배)을, 연신 실험기에 의해, 각 연신 배율이 1.10배, 1.20배가 되도록 연신하여 각 위상차 필름 샘플을 제작하였다. 리타데이션치를 측정하고, 도공량을 일정하게 하였을 때의 연신 배율과 리타데이션치의 관계의 평가를 행하였다. 또한, 각 샘플에 대하여 제1 실시예와 마찬가지로 헤이즈 값도 측정하였다.

도18의 (a)에 연신 배율과 면내 방향 리타데이션치의 관계, 도18의 (b)에 연신 배율과 두께 방향 리타데이션치의 관계를 도시한다. 이들의 결과에 의해, 연신 배율과 면내 방향 리타데이션 및 두께 방향 리타데이션에는, 도18의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같은 거의 비례하는 관계를 볼 수 있어, 연신에 의해 리타데이션을 제어할 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 헤이즈 값에 대해서는, 제4 실시예의 모든 헤이즈 값이 0.8 ％ 이하라고 하는 소편성이 매우 적은 것이었다.

(제5 실시예)

굴절률 이방성 재료로서 제1 실시예와 동일한 광 중합성 액정 화합물[상기 화합물(1)]을 시클로 헥사논에 20 질량 ％ 용해시켜, TAC 필름(후지샤신필름 가부시끼가이샤제, 상품명 : TF80UL)으로 이루어지는 베이스 필름 표면에 바 코팅에 의해, 건조 후의 도공량이 3.5g/㎡가 되도록 도공하였다. 계속해서, 90 ℃에서 4분간 가열하여 용제를 건조 제거하는 동시에, 상기 광 중합성 액정 화합물을 상기 TAC 필름 내에 침투시켰다. 그 후, 상기 필름(1.00배)을, 연신 실험기에 의해, 각 연신 배율이 1.10배, 1.20배가 되도록 연신하여 각 위상차 필름 샘플을 제작하였다. 또한, 각 위상차 필름 샘플에 대하여, 제4 실시예와 같은 조건으로 도공면에 자외선을 조사함으로써, 상기 광 중합성 액정 화합물을 고정화하여 각 위상차 필름 샘플을 제작하였다. 리타데이션치를 측정하고, 도공량을 일정하게 했을 때의 연신 배율과 리타데이션치의 관계의 평가를 행하였다. 또한, 각 샘플에 대하여 제1 실시예와 마찬가지로 헤이즈 값도 측정하였다.

도18의 (a)에 연신 배율과 면내 방향 리타데이션치의 관계, 도18의 (b)에 연신 배율과 두께 방향 리타데이션치의 관계를 제4 실시예와 더불어 도시한다. 이들의 결과에 의해, 연신 배율과 면내 방향 리타데이션 및 두께 방향 리타데이션에는, 도18의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같은 거의 비례하는 관계를 볼 수 있어, 연신에 의해 리타데이션을 제어할 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 헤이즈 값에 대해서는, 제5 실시예의 모든 헤이즈 값이 0.7％ 이하라고 하는 소편성이 매우 적은 것이었다.

도18에 도시된 바와 같이, 제4 실시예와 제5 실시예의 비교에 의해, 동일한 도공량으로 동일한 연신 배율이라도, 연신 공정과 고정화 공정의 순서에 의해 리타데이션치가 다른 것이 명백해졌다. 상기 굴절률 이방성 재료를 고정화하기 전에 연신하는 제5 실시예에 있어서는, 연신 공정에 의해 위상차 필름의 면내 방향 리타데이션을 더욱 크게 하는 것이 가능하였다.

(제6 실시예)

굴절률 이방성 재료로서 제1 실시예와 동일한 광 중합성 액정 화합물[상기 화합물(1)]을 시클로 헥사논에 20 질량 ％ 용해시켜, 폭 650 ㎜, 길이 30 m의 긴 형상 TAC 필름(후지샤신필름 가부시끼가이샤제, 상품명 : TF80UL)으로 이루어지는 베이스 필름 표면에, 각 건조 후의 도공량이 3 g/㎡가 되도록 도공하였다. 계속해서, 90 ℃에서 4분간 가열하여 용제를 건조 제거하는 동시에, 상기 광 중합성 액정 화합물을 상기 TAC 필름 내에 침투시켰다. 또한, 도공면에 자외선을 조사함으로써, 상기 광 중합성 액정 화합물을 고정화하여 연신 전 위상차 필름을 제작하였다. 그 후, 연신 전 위상차 필름을, 횡 연신기에 의해, 횡 연신 배율이 1.2배가 되도록 연신하여 본 발명에 관한 위상차 필름을 제작하였다. 3 m로 잘라낸 긴 형상 위상차 필름을 최소 직경이 31 ㎜이도록 롤 형상으로 권취한 형태로 하여, 23 ℃에서 1개월간 보존하였다. 그 결과, 위상차 필름의 표면은 보존 전후에서 변동을 볼 수 없어, 균열의 발생은 없으며, 권취한 필름 사이에서의 접합도 없었다.

(제1 실험예)

제1 실시예에 있어서, 건조 후의 도공량을 2.0, 2.6, 3.2, 3.8 g/㎡ 대신에 연신 전 위상차 필름 샘플을 제작하고, 도공량과 위상차의 관계 평가를 행하였다. 그 결과, 도공량과 위상차(법선 방향에 대하여 30°의 각도로 측정한 리타데이션치 : 30°Re)에는 도19에 도시한 바와 같이 선형인 관계를 볼 수 있어, 도공량으로 위상차를 제어할 수 있는 것을 알 수 있었다.

본 발명의 위상차 필름은, 광학적 기능 필름으로서 여러 가지의 용도에 이용할 수 있다. 구체적으로는, 광학 보상판(예를 들어, 시각 보상판), 타원 편광판, 휘도 향상판 등을 예로 들 수 있다. 그 중에서도, 특히 광학 보상판으로서의 용도가 적합하다. 구체적으로는 고분자 필름으로서 TAC 필름을 이용하고, 굴절률 이방성 재료로서 분자 구조가 막대 형상인 액정성 화합물을 이용하고, 어느 한 시점에서 필름을 연신함으로써, 마이너스인 C 플레이트 및 플러스인 A 플레이트의 기능을 더불어 갖는 2축성 광학 보상판으로서의 용도로 이용할 수 있다.

Claims

고분자 필름 내에 굴절률 이방성을 갖는 재료가 함유되어 이루어지며, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 상기 고분자 필름의 두께 방향으로 농도 구배를 가지고, 중합성 관능기를 가지는 것이며, 중합된 상태로 함유되어 있고,

상기 중합성 관능기는 비닐기, 아크릴레이트기, 에폭시기, 이소시아네이트기 또는 불포화 3중 결합인 2축성의 위상차 필름.
고분자 필름 내에 굴절률 이방성을 갖는 재료가 침투되어 이루어지고, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 중합성 관능기를 가지는 것이며, 중합된 상태로 함유되어 있고,

상기 중합성 관능기는 비닐기, 아크릴레이트기, 에폭시기, 이소시아네이트기 또는 불포화 3중 결합인 2축성의 위상차 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고분자 필름이 연신되어 이루어지는 2축성의 위상차 필름.
고분자 필름 내에 굴절률 이방성을 갖는 재료가 함유되어, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 상기 고분자 필름의 두께 방향으로 농도 구배를 갖고 있으며, 상기 고분자 필름이 연신되어 이루어지며,

상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 중합성 관능기를 가지는 것이며, 중합된 상태로 함유되어 있고,

상기 중합성 관능기는 비닐기, 아크릴레이트기, 에폭시기, 이소시아네이트기 또는 불포화 3중 결합인 위상차 필름.
고분자 필름 내에 굴절률 이방성을 갖는 재료가 침투되고, 상기 고분자 필름이 연신되어 이루어지며,

상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 중합성 관능기를 가지는 것이며, 중합된 상태로 함유되어 있고,

상기 중합성 관능기는 비닐기, 아크릴레이트기, 에폭시기, 이소시아네이트기 또는 불포화 3중 결합인 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 필름의 면내 방향에서의 지상축(遲相軸) 방향의 굴절률을 nx, 필름 면내 방향에서의 진상축(進相軸) 방향의 굴절률을 ny, 및 필름의 두께 방향의 굴절률을 nz라 하였을 때, nx > ny > nz인 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 필름의 주 굴절률의 방향이, 상기 필름의 면내 방향 및 두께 방향에 대하여 경사져 있는 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 고분자 필름은 마이너스인 C 플레이트, 플러스인 C 플레이트, A 플레이트, 또는 2축성 플레이트의 특성을 가지고, 굴절률에 규칙성을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 액정성을 갖는 재료인 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 분자 구조가 막대 형상인 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
삭제
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 중합성 관능기를 갖는 것과 중합성 관능기를 갖지 않는 것을 포함하고,

상기 중합성 관능기를 가지는 굴절률 이방성을 갖는 재료가 중합된 상태로 함유되고,

상기 중합성 관능기는 비닐기, 아크릴레이트기, 에폭시기, 이소시아네이트기 또는 불포화 3중 결합인 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 상기 고분자 필름의 두께 방향의 농도 구배가, 상기 고분자 필름 중 한쪽 표면 측이 고농도이고, 다른 쪽 표면 측을 향해 저농도가 되는 농도 구배인 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제13항에 있어서, 상기 위상차 필름의 순수에 대한 접촉각이, 한쪽 표면과 다른 쪽 표면이 다른 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 상기 고분자 필름의 두께 방향의 농도 구배가, 상기 고분자 필름의 양 표면 측이 고농도이고, 중앙부를 향해 저농도가 되는 농도 구배인 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 상기 고분자 필름의 두께 방향의 농도 구배가 연속적으로 변화되는 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 농도 구배가 완만한 영역과, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료의 농도 구배가 급한 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료가 함유되어 있지 않은 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 필름의 면내 방향에서의 지상축 방향의 굴절률을 nx, 필름 면내 방향에서의 진상축 방향의 굴절률을 ny, 및 필름의 두께 방향의 굴절률을 nz, 및 두께를 d라 하고, Rth[㎚] = {(nx + ny)/2 - nz} × d로 나타내는 Rth를 두께 방향 리타데이션(retardation), Re[㎚] = (nx - ny) × d로 나타내는 Re를 면내 방향 리타데이션이라 하였을 때에, 상기 두께 방향 리타데이션이 100 내지 300 ㎚이며, 상기 면내 방향 리타데이션이 10 내지 150 ㎚인 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제19항에 있어서, 상기 면내 방향 리타데이션이 10 내지 150 ㎚에 있어서, JIS-K7105에 준거하여 측정했을 때의 헤이즈 값이 1％ 이하인 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 위상차 필름의 가시광 영역에 있어서의 리타데이션치가, 단파장 측 쪽이 장파장 측보다도 큰 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 위상차 필름의 가시광 영역에 있어서의 리타데이션치가, 장파장 측 쪽이 단파장 측보다도 큰 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 최소 직경이 6 인치 이하의 롤 형상으로 권취하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 기재된 단층의 위상차 필름 2장 이상을 서로 접합시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 적층 위상차 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 기재된 위상차 필름을 위상차 필름 이외의 광학 기능층과 직접 접합시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 기능 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 기재된 위상차 필름을 편광층과 직접 접합시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광 필름.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항에 기재된 위상차 필름을 광로에 배치한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
고분자 필름의 적어도 한쪽 표면에, 굴절률 이방성을 갖는 재료가 용매에 용해 혹은 분산되어 이루어지는 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포하는 도포 공정과, 상기 도포 공정에 의해 도포된 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 내의 상기 굴절률 이방성을 갖는 재료를 상기 고분자 필름에 침투시키는 침투 공정과, 상기 도포 공정에 의해 도포된 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액 내의 상기 용매를 건조시키는 건조 공정과, 고분자 필름을 연신하는 연신 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제28항에 있어서, 상기 침투 공정이, 상기 건조 공정 중에 행해지는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 건조 공정 후에, 상기 고분자 필름 내에 침투한 상기 굴절률 이방성 재료를 고정화하는 고정화 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제30항에 있어서, 상기 고정화 공정 후에, 상기 고분자 필름을 연신하는 연신 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 건조 공정 후에, 상기 고분자 필름을 연신하는 연신 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제32항에 있어서, 상기 연신 공정 후에, 상기 고분자 필름 내에 침투한 상기 굴절률 이방성 재료를 고정화하는 고정화 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.
제28항에 있어서, 상기 고분자 필름을 연신하는 연신 공정 후에, 상기 위상차 강화 영역 형성용 도공액을 도포하는 도포 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 위상차 필름의 제조 방법.