KR101778477B1 - 편광판, 그것을 구비한 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는, 색 불균일 및 점 형상 결함의 발생이 억제된 편광판을 제공하는 것이다. 또한 그것을 구비한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 편광판은, 광학 필름 A, 편광자 및 광학 필름 B가, 이 순으로 적층된 편광판이며, 상기 광학 필름 A는, 아크릴 수지 또는 폴리에스테르 수지 중 적어도 어느 하나를 함유하는 광학 필름이고, 상기 광학 필름 B는, 아실기 치환도가 2.1 내지 3.0의 범위 내인 셀룰로오스아실레이트 수지와, 하기 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 위상차 필름인 것을 특징으로 한다.
Figure 112016011460171-pct00073

Description

편광판, 그것을 구비한 액정 표시 장치{POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE COMPRISING SAME}
본 발명은, 편광판, 그것을 구비한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 색 불균일 및 점 형상 결함의 발생이 억제된 편광판, 그것을 구비한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는, 액정 TV나 퍼스널 컴퓨터의 액정 디스플레이 등의 용도로 수요가 확대되고 있다. 액정 표시 장치는, 투명 전극, 액정층, 컬러 필터 등을 유리판에 사이에 끼워 넣은 액정 셀과, 그 양측에 형성된 2매의 편광판으로 일반적으로 구성되어 있다. 각각의 편광판은, 통상 편광자가 2매의 투명 수지 필름으로 끼움 지지되어 구성되어 있다.
종래, 액정 표시 장치는 표시 화상의 시야각 의존성이 큰 것이 큰 결점이었지만, VA 모드 등의 광시야각 액정 모드가 실용화되고 있고, 이에 의해 텔레비전 등의 고품위의 화상이 요구되는 시장에서도 액정 표시 장치의 수요가 급속하게 확대되고 있다.
VA(수직 배향: Vertical Alig㎚ent) 모드에서는, 액정 셀은, 비구동 상태에 있어서는, 액정 셀의 액정 분자가 기판에 대하여 수직으로 배향되어 있기 때문에, 광은 편광의 변화를 수반하지 않고 액정층을 통과한다. 이로 인해, 액정 패널의 상하에 서로 흡수축이 직교하도록 직선 편광판을 배치함으로써, 정면에서 본 경우에 거의 완전한 흑색 표시를 얻을 수 있어, 높은 콘트라스트비를 얻을 수 있다.
VA 모드의 액정 표시 장치에서는, 액정 셀의 양측에 2매의 편광판을 형성하고, 각각 내측(액정 셀측)의 수지 필름을 광학 보상 기능이 있는 필름으로 하여, 액정 셀로부터 먼 측의 외측 수지 필름을 보호 필름으로서 사용하는 것이 일반적이다. 이러한 수지 필름으로서 셀룰로오스아실레이트 필름이 종래 알려져 있다.
최근 들어, 액정 표시 장치의 용도 확대에 따라, 텔레비전 등의 큰 사이즈이면서 또한 고품위 용도가 점점 확대되어, 편광판에 대해서도 한층 더 높은 품질이 요구되게 되었다. 그 중에서도, 액정 표시 장치의 박형화에 수반하여, 편광판의 박층화가 요구되게 되었다.
그러나, 이로 인해 셀룰로오스아실레이트 필름을 얇게 하면, 보호 필름으로서 기계적 강도의 저하나 투습성이 높아진다는 문제가 발생한다. 보호 필름의 투습이 높아지면 광학 보상 필름으로서는 환경의 습도 변동에 대하여 위상차값이 크게 변동한다는 문제가 발생한다.
이러한 문제에 대해 보호 필름으로서 투습성이 낮은 수지를 사용하는 것이 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 1에서는, 편광판의 보호 필름으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하는 기술이 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 2에서는 위상차 필름으로서, 노르보르넨계 수지를 사용하는 기술이 제안되어 있다.
그러나 이러한 편광판 외측의 수지 필름과 내측의 수지 필름 모두에 투습성이 낮은 보호 필름을 사용하면 편광판 내부에 수분을 체류시키기 쉬워지고, 그 결과, 그 수분에 기인하여 점 형상 결함과 같은 문제가 발생하기 쉬워진다.
이 문제에 대해 특허문헌 3에서는, 편광판 외측의 수지 필름을 아크릴 수지로 하고, 편광판 내측(액정 셀측)의 수지 필름을 셀룰로오스계 수지 필름으로 해서, 외부 환경의 수분을 적절하게 흡수 또는 배출시켜서, 편광판 내부에 수분이 모이기 어려워, 수분에 기인하는 문제를 억제시키는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 구성에서는, 내측의 수지 필름으로부터, 외측의 수지 필름보다도 한층 더 수분이 흡수 또는 배출되므로, 환경의 습도 변동에 대하여 위상차 변동이 일어나고, 그 결과, 표시 장치의 색 불균일과 같은 문제가 발생하여, 환경의 습도 변동에 대하여 상기 문제의 대응으로는 충분하지 않았다.
일본 특허 제4962661호 공보 일본 특허 공개 평8-43812호 공보 일본 특허 공개 제2012-181277호 공보
본 발명은, 상기 문제·상황을 감안하여 이루어진 것이며, 그 해결 과제는, 색 불균일 및 점 형상 결함의 발생이 억제된 편광판을 제공하는 것이다. 또한 그것을 구비한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위해, 상기 문제의 원인 등에 대하여 검토한 결과, 편광판의 외측에 투습성이 낮은 보호 필름을 사용하고, 편광판의 내측(액정 셀측)의 수지 필름에 셀룰로오스아실레이트 수지와 함께 비페닐 골격과 에테르 구조, 에스테르 구조 또는 아미드 구조를 갖는 특정 구조의 화합물을 사용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내어 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명에 따른 상기 과제는, 이하의 수단에 의해 해결된다.
1. 광학 필름 A, 편광자 및 광학 필름 B가, 이 순으로 적층된 편광판이며, 상기 광학 필름 A는, 아크릴 수지 또는 폴리에스테르 수지 중 적어도 어느 하나를 함유하는 광학 필름이고, 상기 광학 필름 B는, 아실기 치환도가 2.1 내지 3.0의 범위 내인 셀룰로오스아실레이트 수지와, 하기 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 편광판.
Figure 112016011460171-pct00001
(식 중, R1 내지 R4는, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기를 나타냄. R5 및 R6은, 각각 독립적으로 치환기를 갖는 알킬기 또는 치환기를 가질 수 있는 방향족 탄화수소환을 나타냄. 상기 치환기는, 에폭시기, 히드록시기, 알콕시기, 아실옥시기 및 방향족기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종임. L1, L2는, O, C(=O)O 또는 C(=O)NR을 나타냄. 상기 R은, 수소 원자 또는 알킬기를 나타냄)
2. 상기 광학 필름 B의 면 내 방향의 리타데이션 값 Ro와 두께 방향의 리타데이션 값 Rt가, 23℃·55%RH의 환경 하에서, 각각 하기 범위 내인 것을 특징으로 하는 제1항에 기재된 편광판.
Ro: 20 내지 130㎚
Rt: 100 내지 300㎚
3. 상기 광학 필름 B의 막 두께가, 10 내지 90㎛의 범위 내인 것을 특징으로 하는 제1항 또는 제2항에 기재된 편광판.
4. 상기 광학 필름 B에 포함되는 셀룰로오스아실레이트 수지가, 아세틸기 치환도가 2.1 내지 2.7의 범위 내인 셀룰로오스아세테이트 수지인 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 편광판.
5. 상기 광학 필름 B에 포함되는 셀룰로오스아실레이트 수지가, 아세틸기 치환도가 2.6 내지 2.7의 범위 내인 셀룰로오스아세테이트 수지인 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 편광판.
6. 상기 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물이, 하기 화학식 (2)로 표시되는 구조를 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 편광판.
Figure 112016011460171-pct00002
(식 중, R1 내지 R4는, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기를 나타냄. R5 및 R6은, 각각 독립적으로 치환기를 갖는 알킬기 또는 치환기를 가질 수 있는 방향족 탄화수소환을 나타냄. 상기 치환기는 에폭시기, 히드록시기, 알콕시기, 아실옥시기 및 방향족기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종임)
7. 상기 광학 필름 A의 40℃·90%RH에 있어서의 수증기 투과도가, 20 내지 120g/㎡·24hr의 범위 내인 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 편광판.
8. 상기 광학 필름 B의 막 두께가, 10 내지 40㎛의 범위 내인 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 편광판.
9. 상기 광학 필름 B가, 질소 함유 위상차 상승제를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 편광판.
10. 상기 질소 함유 위상차 상승제가, 카르바졸환, 퀴녹살린환, 벤조옥사졸환, 옥사디아졸환, 옥사졸환, 트리아졸환 및 피라졸환을 갖는 화합물로부터 선택되는 적어도 어느 1종인 것을 특징으로 하는 제9항에 기재된 편광판.
11. 상기 광학 필름 A와 상기 광학 필름 B가, 각각 활성 에너지선 경화성 접착제를 사용하여 상기 편광자와 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 편광판.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 편광판이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
본 발명의 상기 수단에 의해, 색 불균일 및 점 형상 결함의 발생이 억제된 편광판을 제공할 수 있다. 또한 그것을 구비한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과의 발현 기구 내지 작용 기구에 대해서는, 명확하지는 않지만, 이하와 같이 추정하고 있다.
내측의 수지 필름(위상차 필름)으로서, 비페닐 골격과 에테르 구조, 에스테르 구조 또는 아미드 구조를 갖는 특정 구조의 화합물(화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물)을 셀룰로오스아실레이트 수지와 공존시킴으로써, 이 화합물의 에테르 구조, 에스테르 구조 또는 아미드 구조 부분이, 셀룰로오스아실레이트 수지가 갖는 측쇄나 수소 원자와 상호 작용을 가져서, 셀룰로오스아실레이트 수지와 물의 상호 작용이 약해진다고 생각된다. 게다가, 비페닐 골격의 소수적 구조에 의해, 셀룰로오스아실레이트 수지와 물의 상호 작용이 더욱 약해지고, 환경 습도의 변동에 의한 위상차 변동의 발생을 억제할 수 있다고 생각된다. 그 결과, 표시 장치의 색 불균일의 발생을 억제할 수 있었다고 추측하고 있다. 따라서, 본 발명과 같이, 외측의 수지 필름(보호 필름)을 투습성이 낮은 필름, 내측의 수지 필름(위상차 필름)을 셀룰로오스아실레이트 수지와 같은 투습성이 높은 필름으로 하는 구성으로 했다고 하더라도 색 불균일이 발생하지 않고, 게다가 점 형상 결함의 발생도 억제할 수 있었다고 생각된다. 또한, 외측의 수지 필름(보호 필름)의 투습성을 낮게 하는 것도, 외부로부터의 수분의 영향을 적게 할 수 있어, 색 불균일 발생의 억제에 효과를 초래하고 있다. 따라서, 본 발명에서는, 종래 양립시키는 것이 곤란했던 표시 장치의 색 불균일과 점 형상 결함의 발생에 있어서, 양쪽을 해결할 수 있었다고 생각된다.
도 1은 액정 표시 장치의 구성의 일례를 도시하는 모식도.
도 2는 공유연 다이의 일례를 도시하는 모식도.
본 발명의 편광판은, 광학 필름 A, 편광자 및 광학 필름 B가, 이 순으로 적층된 편광판이며, 상기 광학 필름 A는, 아크릴 수지 또는 폴리에스테르 수지 중 적어도 어느 하나를 함유하는 광학 필름이고, 상기 광학 필름 B는, 아실기 치환도가 2.1 내지 3.0의 범위 내인 셀룰로오스아실레이트 수지와, 상기 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 위상차 필름인 것을 특징으로 한다. 이 특징은, 청구항 1부터 청구항 12까지의 청구항에 관한 발명에 공통되는 기술적 특징이다.
본 발명의 실시 형태로서는, 광학 필름 B의 면 내 방향의 리타데이션 값 Ro와 두께 방향의 리타데이션 값 Rt가, 23℃·55%RH의 환경 하에서, 각각 Ro가 20 내지 130㎚의 범위 내, Rt가 100 내지 300㎚의 범위 내인 것이 바람직하다.
또한 광학 필름 B의 막 두께가, 10 내지 90㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 10 내지 40㎛의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는, 광학 필름 B에 포함되는 셀룰로오스아실레이트 수지가, 아세틸기 치환도가 2.1 내지 2.7의 범위 내인 셀룰로오스아세테이트 수지인 것이 바람직하다. 또한 아세틸기 치환도가 2.6 내지 2.7의 범위 내인 셀룰로오스아세테이트 수지인 것이 바람직하다.
상기 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물이, 상기 화학식 (2)로 표시되는 구조를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.
또한, 광학 필름 A의 40℃·90%RH에 있어서의 수증기 투과도가, 20 내지 120g/㎡·24hr의 범위 내인 것이 바람직하다.
또한, 광학 필름 B가, 질소 함유 위상차 상승제를 함유하고 있는 것이 바람직하고, 질소 함유 위상차 상승제가, 카르바졸환, 퀴녹살린환, 벤조옥사졸환, 옥사디아졸환, 옥사졸환, 트리아졸환 및 피라졸환을 갖는 화합물로부터 선택되는 적어도 어느 1종인 것이 바람직하다.
또한, 광학 필름 A와 상기 광학 필름 B가, 각각 활성 에너지선 경화성 접착제를 사용하여 상기 편광자와 접합되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 편광판은, 액정 표시 장치에 적절하게 구비될 수 있다.
이하, 본 발명과 그 구성 요소 및, 본 발명을 실시하기 위한 형태·양태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본원에 있어서, 「내지」는, 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용한다.
《편광판의 개요》
본 발명의 편광판은, 광학 필름 A, 편광자 및 광학 필름 B가, 이 순으로 적층된 편광판이며, 상기 광학 필름 A는, 아크릴 수지 또는 폴리에스테르 수지 중 적어도 어느 하나를 함유하는 광학 필름이고, 상기 광학 필름 B는, 아실기 치환도가 2.1 내지 3.0의 범위 내인 셀룰로오스아실레이트 수지와, 상기 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 위상차 필름인 것을 특징으로 한다.
이러한 구성으로 함으로써, 색 불균일 및 점 형상 결함의 발생이 억제된 편광판을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서 광학 필름 A는, 편광판 외측의 수지 필름인 것이 바람직하고, 편광판의 보호 필름으로서 기능한다. 또한, 광학 필름 B는, 편광판 내측(액정 셀측)의 수지 필름인 것이 바람직하고, 위상차 필름으로서 기능한다.
작용 기구에 대해서는, 명확하지는 않지만, 이하와 같이 추정하고 있다.
내측의 수지 필름(위상차 필름)으로서, 비페닐 골격과 에테르 구조, 에스테르 구조 또는 아미드 구조를 갖는 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 셀룰로오스아실레이트 수지와 공존시킴으로써, 이 화합물의 에테르 구조, 에스테르 구조 또는 아미드 구조 부분이, 셀룰로오스아실레이트 수지가 갖는 측쇄나 수소 원자와 상호 작용을 가져서, 셀룰로오스아실레이트 수지와 물의 상호 작용이 약해진다고 생각된다. 게다가, 비페닐 골격의 소수적 구조에 의해, 셀룰로오스아실레이트 수지와 물의 상호 작용이 더욱 약해져, 환경 습도의 변동에 의한 위상차 변동의 발생을 억제할 수 있다고 생각된다. 그 결과, 표시 장치의 색 불균일의 발생을 억제할 수 있었다고 추측하고 있다. 따라서, 본 발명과 같이, 외측의 수지 필름(보호 필름)을 투습성이 낮은 필름, 내측의 수지 필름(위상차 필름)을 셀룰로오스아실레이트 수지와 같은 투습성이 높은 필름으로 하는 구성으로 했다고 하더라도 색 불균일이 발생하지 않고, 게다가 점 형상 결함의 발생도 억제할 수 있었다고 생각된다. 또한, 외측의 수지 필름(보호 필름)의 투습성을 낮게 하는 것도, 외부로부터의 수분의 영향을 적게 할 수 있어, 색 불균일 발생의 억제에 효과를 초래하고 있다. 따라서, 본 발명에서는, 종래 양립시키는 것이 곤란했던 표시 장치의 색 불균일과 점 형상 결함의 발생에 있어서, 양쪽 모두 해결할 수 있었다고 생각된다.
이하 본 발명의 편광판에 대하여 상세하게 설명한다.
《화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물》
하기 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물은 광학 필름 B에 포함된다. 이 화합물을 셀룰로오스아실레이트 수지와 함께 사용함으로써, 편광판을 액정 표시 장치에 사용했을 때, 환경 습도의 변동에 의한 위상차 변동의 발생을 억제하고, 색 불균일의 발생을 억제하며, 또한 편광판 내부에 수분이 모이는 것에 의한 점 형상 결함을 억제할 수 있다.
또한, 위상차 상승제로서도 기능할 수 있다.
Figure 112016011460171-pct00003
식 중, R1 내지 R4는, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기를 나타낸다. R5 및 R6은, 각각 독립적으로 치환기를 갖는 알킬기 또는 치환기를 가질 수 있는 방향족 탄화수소환을 나타낸다. 상기 치환기는 에폭시기, 히드록시기, 알콕시기, 아실옥시기 및 방향족기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이다. L1, L2는, O, C(=O)O 또는 C(=O)NR을 나타낸다. R은, 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다.
상기 화학식 (1)에 있어서, R1 내지 R4는, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기를 나타낸다. 여기서, R1 내지 R4는, 각각 동일해도 되고 또는 서로 상이한 것이어도 된다. 상기 탄소수 1 내지 3의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기 및 이소프로필기가 있다. 이들 중, 리타데이션 값(특히 필름의 두께 방향의 리타데이션 값)을 향상시키는 효과, 셀룰로오스아실레이트와의 상용성 등의 관점에서, 수소 원자, 메틸기, 에틸기가 바람직하고, 메틸기가 특히 바람직하다.
R5 및 R6은, 각각 독립적으로 치환기를 갖는 알킬기 또는 치환기를 가질 수 있는 방향족 탄화수소환을 나타낸다. 이때, R5 및 R6은, 동일해도 되고 또는 상이한 것이어도 된다. 또한, 상기 치환기는 에폭시기, 히드록시기, 알콕시기, 아실옥시기 및 방향족기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이다. 여기서, 아실옥시기는, 식: -O-C(=O)-R로 표시되고, 여기서, R은, 탄소수 1 내지 8의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기 또는 방향족기이다. 상기 알킬기 및 방향족기는 하기 정의와 마찬가지이다.
R5 및 R6이, 방향족 탄화수소환인 경우, 벤젠환인 것이 바람직하다. 방향족 탄화수소환의 치환기로서는, 알콕시기, 아실옥시기가 바람직하다. 또한, 알콕시기는 탄소수 1 내지 3의 알킬쇄를 갖는 것이 바람직하고, 메톡시기인 것이 보다 바람직하다. 아실옥시기는 아세트산기 또는 프로피오네이트기가 바람직하다.
R5 및 R6은, 치환기를 갖는 알킬기인 것이 바람직하다.
R5 및 R6에 있어서의 알킬기의 치환기로서는 에폭시기, 아실옥시기 또는 히드록시기를 갖는 것이 바람직하다. 에폭시기는 비치환인 것이 바람직하다.
R5 및 R6으로서의 알킬기로서는, 특별히 제한되지 않지만, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기 및 옥틸기 등의, 탄소수 1 내지 8의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기인 것이 바람직하다. 이들 중, 탄소수 1 내지 5의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 내지 4의 알킬기가 보다 바람직하다.
방향족기로서는, 탄소수 6 내지 24의 방향족 탄화수소환기일 수 있다. 보다 구체적으로는, 페닐기, p-톨릴기, 나프틸기, 비페닐기, 플루오레닐기, 안트릴기, 피레닐기, 아줄레닐기, 아세나프틸레닐기, 터페닐기, 페난트릴기 등을 들 수 있다. 이들 중, 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 페닐기가 보다 바람직하다. 또한, 상기 방향족환기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 여기서, 치환기로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 탄소 원자수 1 내지 3의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 3의 알콕시기, 페닐기, 메틸페닐기, 페닐페닐기, 메틸페닐페닐기, 시아노기, 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 니트로기 등을 들 수 있다. 또한, 상기 치환기는, 1개여도 되고 또는 2개 이상이어도 되며, 후자의 경우에는, 각 치환기는 동일해도 되고 또는 상이한 것이어도 된다. 이들 중, 리타데이션 값(특히 필름의 두께 방향의 리타데이션 값)을 향상 효과, 셀룰로오스아실레이트와의 상용성 등의 관점에서, 방향족기는 페닐기, 메틸페닐기, 메틸페닐페닐기인 것이 바람직하다.
L1, L2는, O, C(=O)O 또는 C(=O)NR을 나타낸다. R은, 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. 알킬기로서는 특별히 제한되지 않지만, 탄소수 1 내지 5의 알킬기가 바람직하다.
상기 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물이, 하기 화학식 (2)로 표시되는 구조를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016011460171-pct00004
(식 중, R1 내지 R4는, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기를 나타냄. R5 및 R6은, 각각 독립적으로 치환기를 갖는 알킬기 또는 치환기를 가질 수 있는 방향족 탄화수소환을 나타냄. 상기 치환기는 에폭시기, 히드록시기, 알콕시기, 아실옥시기 및 방향족기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종임)
여기서, R1 내지 R6은, 화학식 (1)에 있어서의 R1 내지 R6과 각각 동의이다.
R5 및 R6에 있어서의 알킬기의 치환기가 아실옥시기를 갖는 경우, 화학식 (1) 및 화학식 (2)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 제조 방법은 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로는, 당해 화합물은, 에폭시 화합물과 방향족 모노카르복실산을 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 상기 에폭시 화합물로서는, 비페놀류와 에피클로로히드린과의 반응에 의해 얻어지는 디글리시딜에테르형 에폭시 화합물을 들 수 있다. 이 에폭시 화합물의 구체적인 예로서, 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-디글리시딜옥시비페닐(시판품에서는, 재팬에폭시레진 가부시키가이샤 제조 「jER YX-4000」(에폭시 당량 180 내지 192)) 등의 비페놀형 에폭시 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 상기 방향족 모노카르복실산으로서는, 예를 들어 벤조산, 디메틸벤조산, 트리메틸벤조산, 테트라메틸벤조산, 에틸벤조산, 프로필벤조산, 쿠민산, o-톨루일산, m-톨루일산, p-톨루일산, 아니스산, 에톡시벤조산, 프로폭시벤조산, 시아노벤조산, 플루오로벤조산, 니트로벤조산, 4-페닐벤조산, 4-(3-메틸페닐)벤조산, 4-(4-메틸페닐)벤조산, 4-(3,5-디메틸페닐)벤조산, 2-메틸-4-페닐벤조산, 2,6-디메틸-4-페닐벤조산, 2,6-디메틸-4-(3,5-디메틸페닐)벤조산, 나프토산, 니코틴산, 푸로산, 1-나프탈렌카르복실산, 2-나프탈렌카르복실산 등을 들 수 있다. 이들 방향족 모노카르복실산은, 단독으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다.
상기 반응에 있어서, 에폭시 화합물의 에폭시기와 방향족 모노카르복실산의 카르복시기가 반응하여, 화학식 (1) 및 화학식 (2)로 표시되는 구조를 갖는 화합물이 합성된다. 여기서, 상기 반응 조건은 상기 반응이 진행되는 조건이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 반응 온도는 80 내지 130℃, 보다 바람직하게는 100 내지 115℃이다. 반응 시간은, 10 내지 25시간인 것이 바람직하다. 또한, 상기 에폭시 화합물과 상기 방향족 모노카르복실산과의 혼합비(투입비)는, 상기 반응이 진행되는 조건이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 에폭시 화합물의 에폭시기의 몰수와, 방향족 모노카르복실산의 몰수의 비(에폭시기 몰수)/(방향족 모노카르복실산의 몰수)가 1/0.9 내지 1.0의 범위인 것이 바람직하다.
또한, 상기 반응에 있어서, 필요에 따라 촉매를 사용해도 된다. 이 촉매로서는, 예를 들어 트리메틸포스핀, 트리에틸포스핀, 트리부틸포스핀, 트리옥틸포스핀, 트리페닐포스핀 등의 포스핀 화합물; 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-이소프로필이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 4-페닐-2-메틸이미다졸 등의 이미다졸계 화합물; 트리에틸아민, 트리부틸아민, 트리헥실아민, 트리아밀아민, 트리에탄올아민, 디메틸아미노에탄올, 트리에틸렌디아민, 디메틸페닐아민, 디메틸벤질아민, 2-(디메틸아미노메틸)페놀, 1,8-디아자비시클로(5,4,0)운데센-7 등의 아민 화합물; 디메틸아미노피리딘 등의 피리딘 화합물 등을 들 수 있다. 이들 촉매는, 상기 에폭시 화합물 및 상기 방향족 모노카르복실산의 합계 100질량부에 대하여 0.05 내지 1질량부의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 화학식 (2)로 표시되는 구조를 갖는 화합물로서는, 일본 특허 공개 제2011-140637호 공보 및 일본 특허 공개 제2011-116912호 공보에 기재된 화합물이 화학식 (2)로 표시되는 구조를 갖는 화합물에 포함된다. 보다 구체적으로는, 화학식 (2)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 보다 바람직한 예로서는, 하기를 들 수 있다. 또한, 하기 번호로 화합물을 규정한다. 즉, 하기 (1-1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 「화합물 (1-1)」이라고도 칭한다.
Figure 112016011460171-pct00005
또한, 하기 화학식 (1a)로 표시되는 구조를 갖는 화합물도 바람직하다.
Figure 112016011460171-pct00006
(식 중, R은 각각 독립적으로 수소 원자(H), 아세트산기(OAc) 또는 프로피오네이트기(OPr)를 나타냄)
본 발명에 따른 광학 필름 B에 있어서, 화학식 (1), 화학식 (2) 또는 화학식 (1a)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 함유량은, 특별히 제한되지 않는다. 화학식 (1), 화학식 (2) 또는 화학식 (1a)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 함유량은, 예를 들어 셀룰로오스아실레이트 수지 100질량부에 대하여, 바람직하게는 1 내지 30질량부, 보다 바람직하게는 1 내지 20질량부, 특히 바람직하게는 2 내지 10질량부이다.
또한, 상기 화학식 (1), 화학식 (2) 또는 화학식 (1a)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 첨가 방법으로서는, 광학 필름 B를 형성하는 수지에 분체로 첨가해도 되고, 용매에 용해한 후, 위상차 필름을 형성하는 수지에 첨가해도 된다.
《광학 필름 A》
광학 필름 A는, 아크릴 수지 또는 폴리에스테르 수지 중 적어도 어느 하나를 함유하는 광학 필름이다. 광학 필름 A는 보호 필름으로서, 액정 표시 장치에 있어서, 편광판 외측의 수지 필름인 것이 바람직하다. 그로 인해, 광학 필름 A는 보호 필름의 투습성은 낮은 것이 바람직하다.
광학 필름 A의 40℃·90%RH에 있어서의 수증기 투과도가, 20 내지 120g/㎡·24hr의 범위 내인 것이 바람직하다.
수증기 투과도는 JIS K 7129(1992)에 준거한 방법으로 측정할 수 있다.
《아크릴 수지》
아크릴 수지란, (메트)아크릴 수지를 의미하고, 아크릴 수지와 메타크릴계 수지의 양쪽을 포함하는 개념이다. 이하, 아크릴 수지에 대하여 설명한다.
(1-1) 아크릴 수지
아크릴 수지는, 상술한 바와 같이 (메트)아크릴 수지이며, 아크릴산 에스테르나 메타크릴산 에스테르의 중합체를 의미한다. 메타크릴산 에스테르의 중합체로서는, 예를 들어 메타크릴산 알킬을 주체로 하는 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. 메타크릴산 알킬의 단량체 조성은, 전체 단량체의 합계 100질량%를 기준으로 하여, 메타크릴산 알킬이, 바람직하게는 70질량% 이상, 보다 바람직하게는 80질량% 이상, 더욱 바람직하게는 90질량% 이상이고, 또한 메타크릴산 알킬이 99질량% 이하이다. 또한, 아크릴 수지로서는, 메타크릴산 알킬의 단독 중합체여도 되고, 메타크릴산 알킬 50질량% 이상과 메타크릴산 알킬 이외의 단량체 50질량% 이하와의 공중합체여도 된다. 메타크릴산 알킬로서는, 통상 그 알킬기의 탄소수가 1 내지 4인 것이 사용되고, 그 중에서 메타크릴산 메틸이 바람직하게 사용된다.
또한, 메타크릴산 알킬 이외의 단량체는, 분자 내에 1개의 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단관능 단량체여도 되고, 분자 내에 2개 이상의 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 다관능 단량체여도 된다. 특히, 단관능 단량체가 바람직하게 사용되고, 그 예로서는, 아크릴산 메틸이나 아크릴산 에틸과 같은 아크릴산 알킬, 나아가 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 스티렌이나 알킬스티렌과 같은 스티렌계 단량체, 아크릴로니트릴이나 메타크릴로니트릴과 같은 불포화 니트릴을 들 수 있다. 공중합 성분으로서 아크릴산 알킬을 사용하는 경우, 그 탄소수는 통상 1 내지 8이다.
또한, 아크릴 수지로서는, 글루타르이미드 유도체, 글루타르산 무수물 유도체, 락톤환 구조 등을 갖지 않는 것이 바람직하다. 이들 아크릴 수지는, 아크릴 수지 필름으로서 충분한 기계 강도나 내습열성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
아크릴 수지의 중량 평균 분자량으로서는, 100000 내지 4000000의 범위인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정할 수 있다. 측정 조건은 이하와 같다.
용매: 메틸렌클로라이드
칼럼: Shodex K806, K805, K803G(쇼와덴코(주) 제조를 3개 접속하여 사용함)
칼럼 온도: 25℃
시료 농도: 0.1질량%
검출기: RI Model 504(GL사이언스사 제조)
펌프: L6000(히타치세이사쿠쇼(주) 제조)
유량: 1.0ml/min
교정 곡선: 표준 폴리스티렌 STK standard 폴리스티렌(도소(주) 제조) Mw=500 내지 2800000까지의 13 샘플에 의한 교정 곡선을 사용하였다. 13 샘플은, 거의 등간격으로 사용하는 것이 바람직하다.
(1-2) 고무 탄성체 입자
유연성을 향상시키고 핸들링성을 높이기 위해서, 아크릴 수지에는 고무 탄성체 입자를 배합하고 있는 것이 바람직하다. 고무 탄성체 입자는, 고무 탄성체를 함유하는 입자이며, 고무 탄성체만을 포함하는 입자여도 되고, 고무 탄성체의 층을 갖는 다층 구조의 입자여도 된다. 고무 탄성체로서는, 예를 들어 올레핀계 탄성 중합체, 디엔계 탄성 중합체, 스티렌-디엔계 탄성 공중합체, 아크릴계 탄성 중합체를 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴 수지 필름의 표면 경도나 내광성, 투명성의 면에서는, 아크릴계 탄성 중합체가 바람직하다.
아크릴계 탄성 중합체는, 아크릴산 알킬을 주체로 하는 중합체인 것이 바람직하고, 아크릴산 알킬의 단독 중합체여도 되고, 아크릴산 알킬 50질량% 이상과 아크릴산 알킬 이외의 단량체 50질량% 이하와의 공중합체여도 된다. 아크릴산 알킬로서는, 통상, 그 알킬기의 탄소수가 4 내지 8인 것이 사용된다. 또한, 아크릴산 알킬 이외의 단량체의 예로서는, 메타크릴산 메틸이나 메타크릴산 에틸과 같은 메타크릴산 알킬, 스티렌이나 알킬스티렌과 같은 스티렌계 단량체, 아크릴로니트릴이나 메타크릴로니트릴과 같은 불포화 니트릴 등의 단관능 단량체나, (메트)아크릴산 알릴이나 (메트)아크릴산 메탈릴과 같은 불포화 카르복실산의 알케닐에스테르, 말레산 디알릴과 같은 이염기산의 디알케닐에스테르, 알킬렌글리콜디(메트)아크릴레이트와 같은 글리콜류의 불포화 카르복실산 디에스테르 등의 다관능 단량체를 들 수 있다.
아크릴계 탄성 중합체를 함유하는 고무 탄성체 입자는, 아크릴계 탄성 중합체의 층을 갖는 다층 구조의 입자인 것이 바람직하고, 아크릴계 탄성 중합체의 외측에 메타크릴산 알킬을 주체로 하는 중합체의 층을 갖는 2층 구조인 것이어도 되며, 또한 아크릴계 탄성 중합체의 내측에 메타크릴산 알킬을 주체로 하는 중합체의 층을 갖는 3층 구조인 것이어도 된다. 또한, 아크릴계 탄성 중합체의 외측 또는 내측에 형성되는 층을 구성하는 메타크릴산 알킬을 주체로 하는 중합체의 단량체 조성의 예는, 먼저 아크릴 수지의 예로서 든 메타크릴산 알킬을 주체로 하는 중합체의 단량체 조성의 예와 마찬가지이다. 이러한 다층 구조의 아크릴계 고무 탄성체 입자는, 예를 들어 일본 특허 공고 소55-27576호 공보에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다.
고무 탄성체 입자로서는, 그 중에 포함되는 고무 탄성체의 수 평균 입경이 10 내지 300㎚인 것을 사용할 수 있다. 이에 의해, 접착제를 사용하여 아크릴 수지 필름을 편광 필름에 적층했을 때, 아크릴 수지 필름을 접착제층으로부터 박리하기 어렵게 할 수 있다. 이 고무 탄성체의 수 평균 입경은, 바람직하게는 50㎚ 이상, 250㎚ 이하이다.
최외층이 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 중합체이고, 그 안에 아크릴계 탄성 중합체가 감싸져 있는 고무 탄성체 입자에 있어서는, 그것을 모체의 아크릴 수지에 혼합하면, 고무 탄성체 입자의 최외층이 모체의 아크릴 수지와 혼화된다. 이로 인해, 그 단면에 있어서, 산화 루테늄에 의한 아크릴계 탄성 중합체에 대한 염색을 실시하고, 전자 현미경으로 관찰했을 경우, 그 고무 탄성체 입자를, 최외층을 제외한 상태의 입자로서 관찰할 수 있다. 구체적으로는, 내층이 아크릴계 탄성 중합체이고, 외층이 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 중합체인 2층 구조의 고무 탄성체 입자를 사용한 경우에는, 내층의 아크릴계 탄성 중합체 부분이 염색되어 단층 구조의 입자로서 관찰된다. 또한, 최내층이 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 중합체이고, 중간층이 아크릴계 탄성 중합체이며, 최외층이 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 중합체인 3층 구조의 고무 탄성체 입자를 사용한 경우에는, 최내층의 입자 중심 부분이 염색되지 않고, 중간층의 아크릴계 탄성 중합체 부분만이 염색된 2층 구조의 입자로서 관찰되게 된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 고무 탄성체 입자의 수 평균 입경이란, 이와 같이, 고무 탄성체 입자를 모체 수지에 혼합하여 단면을 산화 루테늄 염색했을 때, 염색되어 거의 원 형상으로 관찰되는 부분의 직경의 수 평균값이다.
아크릴 수지 필름에 있어서, 고무 탄성체 입자의 배합량은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 투명한 아크릴 수지에, 수 평균 입자 직경이 10 내지 300㎚인 고무 탄성체 입자가 25 내지 45질량% 배합되어 있는 것이 바람직하다.
아크릴 수지는, 예를 들어 고무 탄성체 입자를 얻은 후, 그 존재 하에 아크릴 수지의 원료가 되는 단량체를 중합시켜서, 모체의 아크릴 수지를 생성시킴으로써 제조해도 되고, 고무 탄성체 입자와 아크릴 수지를 얻은 후, 양자를 용융 혼련 등에 의해 혼합함으로써 제조해도 된다.
아크릴 수지의 유리 전이 온도 Tg는, 80 내지 120℃의 범위 내가 바람직하다. 또한, 아크릴 수지는, 필름으로 성형했을 때의 표면 경도가 높은 것, 구체적으로는, 연필 경도(하중 500g이고, JIS K 5600-5-4에 준거)가 B 이상인 것이 바람직하다.
또한, 아크릴 수지 필름은, 아크릴 수지의 유연성의 관점에서, 굽힘 탄성률(JIS K 7171)이 1500㎫ 이하인 것이 바람직하다. 이 굽힘 탄성률은, 보다 바람직하게는 1300㎫ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1200㎫ 이하이다. 이 굽힘 탄성률은, 아크릴 수지 필름 중의 아크릴 수지나 고무 탄성체 입자의 종류나 양 등에 따라 변동하고, 예를 들어 고무 탄성체 입자의 함유량이 많을수록, 일반적으로 굽힘 탄성률은 작아진다. 또한, 아크릴 수지로서, 메타크릴산 알킬의 단독 중합체를 사용하는 것보다도, 메타크릴산 알킬과 아크릴산 알킬 등과의 공중합체를 사용하는 편이, 일반적으로 굽힘 탄성률은 작아진다.
또한, 고무 탄성체 입자로서, 상기 3층 구조의 아크릴계 탄성 중합체 입자를 사용하는 것보다도, 상기 2층 구조의 아크릴계 탄성 중합체 입자를 사용하는 편이, 일반적으로 굽힘 탄성률이 작아지고, 또한 단층 구조의 아크릴계 탄성 중합체 입자를 사용하는 편이, 일반적으로 굽힘 탄성률이 작아진다. 또한, 고무 탄성체 입자 중, 고무 탄성체의 평균 입경이 작을수록, 또는 고무 탄성체의 양이 많을수록, 일반적으로 굽힘 탄성률이 작아진다. 따라서, 아크릴 수지나 고무 탄성체 입자의 종류나 양을 상기 소정의 범위에서 조정하여, 굽힘 탄성률이 1500㎫ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.
아크릴 수지 필름을 다층 구성으로 하는 경우, 아크릴 수지 조성물의 층 이외에 존재할 수 있는 층은, 그 조성에 특별히 한정은 없고, 예를 들어 고무 탄성체 입자를 함유하지 않는 아크릴 수지 또는 그 조성물의 층이어도 되고, 고무 탄성체 입자의 함유량이나 고무 탄성체 입자 중의 고무 탄성체의 평균 입경이 상기 규정 외인 아크릴 수지를 포함하는 층이어도 된다.
전형적으로는 2층 또는 3층 구성이며, 예를 들어 아크릴 수지의 층/고무 탄성체 입자를 함유하지 않는 아크릴 수지 또는 그 조성물의 층을 포함하는 2층 구성이어도 되고, 아크릴 수지 조성물의 층/고무 탄성체 입자를 함유하지 않는 아크릴 수지 또는 그 조성물의 층/아크릴 수지 조성물의 층을 포함하는 3층 구성이어도 된다. 다층 구성의 아크릴 수지 필름은, 아크릴 수지 조성물 층의 면을, 편광 필름과의 접합면으로 하면 된다.
또한, 아크릴 수지 필름을 다층 구성으로 하는 경우, 고무 탄성체 입자나 상기 배합제의 각 층의 함유량을 서로 상이하게 해도 된다. 예를 들어, 자외선 흡수제 및/또는 적외선 흡수제를 함유하는 층과, 이 층을 사이에 두고 자외선 흡수제 및/또는 적외선 흡수제를 함유하지 않는 층이 적층되어 있어도 된다. 또한, 아크릴 수지 조성물 층의 자외선 흡수제의 함유량이, 고무 탄성체 입자를 함유하지 않는 아크릴 수지 또는 그 조성물 층의 자외선 흡수제의 함유량보다도 높아지도록 해도 되고, 구체적으로는, 전자를 바람직하게는 0.5 내지 10질량%, 보다 바람직하게는 1 내지 5질량%로 하고, 후자를 바람직하게는 0 내지 1질량%, 보다 바람직하게는 0 내지 0.5질량%로 해도 되며, 이에 의해, 편광판의 색조를 악화시키는 일 없이, 자외선을 효율적으로 차단할 수 있어, 장기 사용 시의 편광도의 저하를 방지할 수 있다.
아크릴 수지 필름은, 연신되어 있지 않은 무배향성인 것이어도 되고, 연신된 것이어도 된다. 연신 처리를 행하지 않는 경우, 막 두께가 두꺼워지기 때문에 편광판의 층막 두께가 두꺼워지기 쉬워지지만, 한편으로 막 두께가 두껍기 때문에 아크릴 수지 필름의 핸들링성이 양호해진다. 이러한 아크릴 수지 필름은, 아크릴 수지 조성물을 제막하여 얻어진 미연신 필름(원단 필름)으로부터 얻을 수 있다. 반대로, 연신했을 경우에는, 위상차가 발현되기 쉬워지는 한편, 연신함으로써 아크릴 수지 필름의 막 두께가 얇아짐과 함께 강성도 향상된다는 이점이 있다. 연신 필름은, 미연신 필름을 임의의 방법으로 연신함으로써 제조할 수 있다.
아크릴 수지는, 임의의 방법으로 제막하여 미연신 필름으로 할 수 있다. 이 미연신 필름은, 투명하고 실질적으로 면 내 위상차가 없는 것이 바람직하다. 제막 방법으로서는, 예를 들어, 용융 수지를 막 형상으로 압출하여 제막하는 압출 성형법, 유기 용제에 용해시킨 수지를 평판 위에 유연한 후에 용제를 제거하여 제막하는 용제 캐스트법 등을 채용할 수 있다.
압출 성형법의 구체예로서는, 예를 들어 아크릴 수지 조성물을 2개의 롤로 물은 상태에서 제막하는 방법을 들 수 있다. 이때, 롤 표면의 강성을 상이하게 함으로써 아크릴 수지 필름의 한쪽 면을 활면, 다른 쪽의 면을 조면으로 하는 것이 가능하다.
압출 성형법의 구체예로서는, 예를 들어 아크릴 수지 조성물을 2개의 금속제 롤로 물은 상태에서 제막하는 방법을 들 수 있다. 이 경우의 금속제 롤은 경면 롤인 것이 바람직하다. 이에 의해, 표면 평활성이 우수한 미연신 필름을 얻을 수 있다. 또한, 광학 필름 A로서 다층 구성인 것을 얻는 경우, 상기 아크릴 수지 조성물을, 다른 아크릴 수지 조성물과 함께, 다층 압출 후, 제막하면 된다. 이와 같이 하여 얻어지는 미연신 필름의 두께는, 5 내지 200㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 내지 85㎛이다.
《폴리에스테르 수지》
광학 필름 A를 형성하는 폴리에스테르 수지는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 테레프탈산, 이소프탈산, 오르토프탈산, 2,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 디페닐 카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 디페닐술폰카르복실산, 안트라센디카르복실산, 1,3-시클로펜탄디카르복실산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 헥사히드로테레프탈산, 헥사히드로이소프탈산, 말론산, 디메틸말론산, 숙신산, 3,3-디에틸숙신산, 글루타르산, 2,2-디메틸글루타르산, 아디프산, 2-메틸아디프산, 트리메틸아디프산, 피멜산, 아젤라산, 다이머산, 세바스산, 수베르산, 도데카디카르복실산 등의 디카르복실산과, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,2-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 데카메틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥사디올, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)술폰 등의 디올을, 각각 1종을 중축합하여 이루어지는 단독 중합체, 또는 디카르복실산 1종 이상과 디올 2종 이상을 중축합하여 이루어지는 공중합체, 또는 디카르복실산 2종 이상과 디올을 1종 이상 중축합하여 이루어지는 공중합체 및, 이들의 단독 중합체나 공중합체를 2종 이상 블렌드하여 이루어지는 블렌드 수지 중 어느 하나의 폴리에스테르 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 바람직하게 사용된다. 또한, 상기 수지를 혼합하여 사용할 수도 있다.
폴리에스테르 필름은, 예를 들어 상기 폴리에스테르 수지를 필름 형상으로 용융 압출, 캐스팅 드럼으로 냉각 고화시켜서 필름을 형성시키는 방법 등에 의해 얻어진다. 본 발명의 편광판에 있어서의 폴리에스테르 필름으로서는, 비연신 필름, 연신 필름 모두 사용할 수 있다. 예를 들어, 복굴절이 작은 것이 요구되는 경우에는 비연신 필름을 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 복굴절을 액정 표시 장치의 광학 보상에 사용하는 경우 등에 있어서는, 연신 필름을 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 연신 필름, 특히 2축 연신 필름은 강도의 면에서도 적절하게 사용된다.
폴리에스테르 필름은, TAC(트리아세틸셀룰로오스) 필름에 비해 내구성이 우수하지만, TAC 필름과 상이하게 복굴절성을 갖기 때문에, 이것을 편광자 보호 필름으로서 사용한 경우, 경사 방향으로부터 관찰하면 무지개 형상의 색 불균일이 발생하여, 화질이 저하된다.
이로 인해, 폴리에스테르 수지를 포함하는 광학 필름 A 중 적어도 하나가, 3000 내지 30000㎚의 면 내 방향의 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름인 것이 바람직하다. 이때 상기 액정 셀에 대하여 출사광측에 배치되는 편광판의 사출광측의 편광자 보호 필름이, 3000 내지 30000㎚의 리타데이션을 갖는 폴리에스테르 필름을 포함하는 필름인 것이 바람직하다. 또한, 상기 폴리에스테르 필름의 면 내 방향의 리타데이션(Ro)과 두께 방향의 리타데이션(Rt)과의 비의 값(Ro/Rt)이 0.2 이상인 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 어느 관찰 각도에 있어서도 투과광의 스펙트럼은 광원에 근사한 스펙트럼을 얻는 것이 가능하게 되어, 무지개 형상의 색 불균일이 없는 양호한 시인성을 확보할 수 있다. 또한, 광학 필름 A의 박막화에 적합한 기계적 강도를 구비할 수 있다.
이러한 폴리에스테르 수지는, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트를 사용할 수 있지만, 다른 공중합 성분을 포함해도 상관없다. 이들 수지는 투명성이 우수함과 함께, 열적, 기계적 특성도 우수하고, 연신 가공에 의해 용이하게 리타데이션을 제어할 수 있다. 특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트는 고유 복굴절이 크고, 필름의 두께가 얇아도 비교적 용이하게 큰 리타데이션이 얻어지므로, 가장 적합한 소재이다.
또한, 상기 리타데이션은, 2축 방향의 굴절률과 두께를 측정하여 구할 수도 있고, KOBRA-21ADH(오지케이소쿠키키 가부시키가이샤) 등의 시판하고 있는 자동 복굴절 측정 장치를 사용하여 구할 수도 있다.
본 발명에 따른 보호 필름인 폴리에스테르 수지를 포함하는 광학 필름 A는, 일반적인 폴리에스테르 필름의 제조 방법에 따라서 제조할 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르 수지를 용융하여, 시트 형상으로 압출 성형된 무배향 폴리에스테르를 유리 전이 온도 이상의 온도에 있어서, 롤의 속도차를 이용하여 세로 방향으로 연신한 후, 텐터에 의해 가로 방향으로 연신하고, 열처리를 실시하는 방법을 들 수 있다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름은 1축 연신 필름이어도, 2축 연신 필름이어도 상관없지만, 2축 연신 필름을 편광자 보호 필름으로서 사용한 경우, 필름면의 바로 위에서 관찰해도 무지개 형상의 색 불균일이 보이지 않지만, 경사 방향에서 관찰했을 때 무지개 형상의 색 불균일이 관찰되는 경우가 있으므로 주의가 필요하다.
이 현상은, 2축 연신 필름이, 주행 방향, 폭 방향, 두께 방향에 있어 상이한 굴절률을 갖는 굴절률 타원체를 포함하고, 필름 내부에서의 광의 투과 방향에 의해 면 내 방향의 리타데이션이 제로가 되는(굴절률 타원체가 진원으로 보이는) 방향이 존재하기 때문이다. 따라서, 액정 표시 화면을 경사 방향의 특정 방향에서 관찰하면, 면 내 방향의 리타데이션이 제로가 되는 점을 발생시키는 경우가 있고, 그 점을 중심으로 하여 무지개 형상의 색 불균일이 동심원 형상으로 발생하게 된다. 그리고, 필름면의 바로 위(법선 방향)에서 무지개 형상의 색 불균일이 보이는 위치까지의 각도를 θ라고 하면, 이 각도 θ는, 필름 면 내의 복굴절이 클수록 커져, 무지개 형상의 색 불균일은 보이기 어려워 진다. 2축 연신 필름에서는 각도 θ가 작아지는 경향이 있기 때문에, 1축 연신 필름 쪽이 무지개 형상의 색 불균일이 보이기 어려워져 바람직하다.
그러나, 완전한 1축성(1축 대칭) 필름에서는 배향 방향과 직행하는 방향의 기계적 강도가 현저하게 저하되므로 바람직하지 않다. 본 발명은, 실질적으로 무지개 형상의 색 불균일을 일으키지 않는 범위, 또는 액정 표시 화면에 요구되는 시야각 범위에서 무지개 형상의 색 불균일을 일으키지 않는 범위에서, 2축성(2축 대상성)을 갖고 있는 것이 바람직하다.
보호 필름의 기계적 강도를 유지하면서, 색 불균일의 발생을 억제하는 수단으로서, 보호 필름의 리타데이션(면 내 방향의 리타데이션)값과 두께 방향의 리타데이션(Rt)값과의 비의 값이 특정한 범위에 들어가도록 제어하는 것이 바람직하다. 면 내 리타데이션과 두께 방향 리타데이션의 차가 작을수록, 관찰 각도에 의한 복굴절의 작용은 등방성을 증가시키기 위해서, 관찰 각도에 의한 리타데이션의 변화가 작아진다. 그로 인해, 관찰 각도에 의한 무지개 형상의 색 불균일이 발생하기 어려워진다고 생각된다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름의 면 내 방향의 리타데이션과 두께 방향의 리타데이션 비의 값(Ro/Rt)은, 바람직하게는 0.2 이상, 보다 바람직하게는 0.5 이상, 더욱 바람직하게는 0.6 이상이다. 상기 면 내 방향의 리타데이션과 두께 방향의 리타데이션의 비(Ro/Rt)가 클수록, 복굴절의 작용은 등방성을 증가시키고, 관찰 각도에 의한 무지개 형상의 색 불균일의 발생이 일어나기 어려워진다. 그리고, 완전한 1축성(1축 대칭) 필름에서는 상기 면 내 방향의 리타데이션과 두께 방향의 리타데이션 비의 값(Ro/Rt)은 2.0이 된다. 그러나, 상술한 바와 같이 완전한 1축성(1축 대칭) 필름에 근접함에 따라 배향 방향과 직행하는 방향의 기계적 강도가 현저하게 저하된다.
한편, 본 발명에 따른 폴리에스테르 필름의 면 내 방향의 리타데이션과 두께 방향의 리타데이션 비의 값(Ro/Rt)은, 바람직하게는 1.2 이하, 보다 바람직하게는 1.0 이하이다. 관찰 각도에 의한 무지개 형상의 색 불균일 발생을 완전히 억제하기 위해서는, 상기 면 내 방향의 리타데이션과 두께 방향 위상차의 비의 값(Ro/Rt)이 2.0일 필요는 없고, 1.2 이하로 충분하다. 또한, 상기 비율이 1.0 이하여도, 액정 표시 장치에 요구되는 시야각 특성(좌우 180도, 상하 120도 정도)을 충족하는 것은 충분히 가능하다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름의 제막 조건을 구체적으로 설명하면, 세로 연신 온도, 가로 연신 온도는 80 내지 130℃가 바람직하고, 특히 바람직하게는 90 내지 120℃이다. 세로 연신 배율은 1.0 내지 3.5배가 바람직하고, 특히 바람직하게는 1.0배 내지 3.0배이다. 또한, 가로 연신 배율은 2.5 내지 6.0배가 바람직하고, 특히 바람직하게는 3.0 내지 5.5배이다. 리타데이션을 상기 범위로 제어하기 위해서는, 세로 연신 배율과 가로 연신 배율의 비율을 제어하는 것이 바람직하다. 종횡의 연신 배율의 차가 너무 작으면 리타데이션을 높이는 것이 어려워져 바람직하지 않다. 또한, 연신 온도를 낮게 설정하는 것도 리타데이션을 높게 하는 데 있어서는 바람직한 대응이다. 계속되는 열처리에 있어서는, 처리 온도는 100 내지 250℃가 바람직하고, 특히 바람직하게는 180 내지 245℃이다.
리타데이션의 변동을 억제하기 위해서는, 필름의 두께 불균일이 작은 것이 바람직하다. 연신 온도, 연신 배율은 필름의 두께 불균일에 큰 영향을 미치는 점에서, 두께 불균일의 관점에서도 제막 조건의 최적화를 행할 필요가 있다. 특히 리타데이션을 높이기 위하여 세로 연신 배율을 낮추면, 세로 두께 불균일이 나빠지는 경우가 있다. 세로 두께 불균일은 연신 배율의 어느 특정한 범위에서 매우 나빠지는 영역이 있는 점에서, 이 범위를 벗어난 시점에 제막 조건을 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 필름의 두께 불균일은 5.0% 이하인 것이 바람직하고, 4.5% 이하인 것이 더욱 바람직하며, 4.0% 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 3.0% 이하인 것이 특히 바람직하다.
상술한 바와 같이, 필름의 리타데이션을 특정 범위로 제어하기 위해서는, 연신 배율이나 연신 온도, 필름의 두께를 적절히 설정함으로써 행할 수 있다. 예를 들어, 연신 배율이 높을수록, 연신 온도가 낮을수록, 필름의 두께가 두꺼울수록 높은 리타데이션을 얻기 쉬워진다. 반대로, 연신 배율이 낮을수록, 연신 온도가 높을수록, 필름의 두께가 얇을수록 낮은 리타데이션을 얻기 쉬워진다. 단, 필름의 두께를 두껍게 하면, 두께 방향 위상차가 커지기 쉽다. 그로 인해, 필름 두께는 후술하는 범위에 적절히 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 리타데이션의 제어 외에, 가공에 필요한 물성 등을 감안하여 최종적인 제막 조건을 설정할 필요가 있다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름의 두께는 임의이지만, 15 내지 300㎛의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 내지 200㎛의 범위이다. 15㎛를 하회하는 두께의 필름이어도, 원리적으로는 3000㎚ 이상의 리타데이션을 얻는 것은 가능하다. 그러나, 그 경우에는 필름의 역학 특성의 이방성이 현저해지고, 벌어짐, 찢어짐 등을 일으키기 쉬워져, 공업 재료로서의 실용성이 저하되는 경우가 있다. 특히 바람직한 두께의 하한은 25㎛이다. 한편, 편광자 보호 필름의 두께의 상한은, 300㎛를 초과하면 편광판의 두께가 두꺼워져, 편광자 보호 필름으로서의 실용성의 관점에서는 두께의 상한은 200㎛가 바람직하다. 특히 바람직한 두께의 상한은 일반적인 TAC 필름과 동등 정도인 100㎛이다. 상기 두께 범위에서도 리타데이션을 본 발명의 범위로 제어하기 위해서, 필름 기재로서 사용하는 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트가 적합하다.
본 발명에 따른 광학 필름 A의 막 두께는 10 내지 90㎚의 범위 내인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10 내지 40㎚의 범위 내이다.
본 발명에 따른 광학 필름 A에는, 다양한 첨가제를 사용해도 된다. 다른 첨가제로서는, 예를 들어 가소제, 자외선 흡수제, 불소계 계면 활성제, 박리제, 매트제, 열화 방지제, 광학 이방성 제어제, 적외선 흡수제 등을 들 수 있고, 필요에 따라 적절히 사용할 수 있다.
《광학 필름 B》
광학 필름 B는, 아실기 치환도가 2.1 내지 3.0의 범위 내인 셀룰로오스아실레이트 수지와, 상기 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 위상차 필름이다.
《셀룰로오스아실레이트 수지》
본 발명에 따른 광학 필름 B를 구성하는 셀룰로오스아실레이트 수지는, 아실기 치환도가 2.1 내지 3.0의 범위 내에 있는 셀룰로오스아실레이트 수지이다.
원료의 셀룰로오스로서는, 면화 린타나 목재 펄프(활엽수 펄프, 침엽수 펄프) 등이 있고, 어느 원료 셀룰로오스로부터 얻어지는 셀룰로오스아실레이트라도 사용할 수 있으며, 경우에 따라 혼합하여 사용해도 된다. 이들 원료 셀룰로오스에 관한 상세한 기재는, 예를 들어 마루사와, 우다 저(著), 「플라스틱 재료 강좌 (17) 섬유소계 수지」 일간 공업 신문사(1970년 발행)나, 발명 협회 공개 기보 공기 번호 2001-1745호(7페이지 내지 8페이지)에 기재된 셀룰로오스를 사용할 수 있다.
광학 필름 B는, 아실기 치환도가 2.1 내지 3.0의 범위 내인 셀룰로오스아실레이트 수지이다. 바람직하게는 셀룰로오스아실레이트 수지는, 아세틸기 치환도가 2.1 내지 2.7의 범위 내인 셀룰로오스아세테이트이고, 보다 바람직하게는, 아세틸기 치환도가 2.6 내지 2.7의 범위 내인 셀룰로오스아세테이트이다.
아실기의 총 치환도는, 내수성을 향상시키는 관점에서는 2.1 내지 3.0, 보다 바람직하게는 2.1 내지 2.7의 범위 내인 것이 바람직하다. 또는, 제막 시의 유연성 및 연신성을 향상시키고, 막 두께의 균일성이 한층 향상되는 관점에서는, 셀룰로오스아실레이트의 아실기의 총 치환도는, 2.1 내지 2.5인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 셀룰로오스아실레이트 수지로서는, 특히 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 셀룰로오스아세테이트벤조에이트, 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부티레이트로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 이들 중에서 보다 바람직한 셀룰로오스아실레이트 수지는, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 트리아세틸셀룰로오스이다.
또한, 아세틸기의 치환도나 다른 아실기의 치환도는, ASTM-D817-96에 규정된 방법에 의해 구할 수 있다.
본 발명에 따른 셀룰로오스아실레이트 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은, 바람직하게는 75000 이상이고, 75000 내지 300000의 범위인 것이 보다 바람직하며, 100000 내지 240000의 범위 내인 것이 더욱 바람직하고, 160000 내지 240000인 것이 특히 바람직하다. 셀룰로오스아실레이트 수지의 중량 평균 분자량(Mw)이 75000 이상이면 셀룰로오스아실레이트층 자신의 자기 제막성이나 밀착의 개선 효과가 발휘되어, 바람직하다. 본 발명에서는 2종 이상의 셀룰로오스아실레이트 수지를 혼합하여 사용할 수도 있다.
(리타데이션 값과 리타데이션 값의 측정)
본 발명에 따른 광학 필름 B의 면 내 방향의 리타데이션 값 Ro와 두께 방향의 리타데이션 값 Rt는, 23℃·55%RH의 환경 하에서, 각각 하기 범위 내인 것이 바람직하다. 이러한 범위 내의 리타데이션 값으로 함으로써, 양호한 편광 특성을 구비한 편광판으로 할 수 있다.
Ro: 20 내지 130㎚
Rt: 100 내지 300㎚
리타데이션 값의 측정은, 광파장 590㎚이고, 자동 복굴절계 KOBRA-21ADH(오지케이소쿠키키)를 사용하여 행할 수 있다.
구체적으로는, 광학 필름을 23℃, 55%RH의 환경 하에서, 590㎚의 파장에 있어서 10군데에 3차원의 굴절률 측정을 행하고, 굴절률 nx, ny, nz의 평균값을 구한 후, 하기 식 (i) 및 식 (ii)에 따라서 면 내 방향의 리타데이션 값 Ro, 두께 방향의 리타데이션 값 Rt를 산출할 수 있다.
식 (i): Ro(590)=(nx-ny)×d
식 (ii): Rt(590)={(nx+ny)/2-nz}×d
[식 (i) 및 식 (ii)에 있어서, nx는, 필름의 면 내 방향에 있어서 굴절률이 최대가 되는 방향 x에 있어서의 굴절률을 나타냄. ny는, 필름의 면 내 방향에 있어서, 상기 방향 x와 직교하는 방향 y에 있어서의 굴절률을 나타냄. nz는, 필름의 두께 방향 z에 있어서의 굴절률을 나타냄. d는, 필름의 두께(㎚)를 나타냄]
본 발명에 따른 광학 필름 B의 막 두께는 10 내지 90㎚의 범위 내인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10 내지 40㎚의 범위 내이다.
《위상차 상승제》
본 발명에 따른 광학 필름 B에는, 위상차 상승제를 함유할 수 있다. 위상차 상승제는 질소 함유 위상차 상승제인 것이 바람직하다. 구체적으로는 질소 함유 위상차 상승제가, 카르바졸환, 퀴녹살린환, 벤조옥사졸환, 옥사디아졸환, 옥사졸환, 트리아졸환 및 피라졸환을 갖는 화합물로부터 선택되는 적어도 어느 1종인 것이 바람직하다.
위상차 상승제로서, 예를 들어 하기 화학식 (3) 및 화학식 (4) 및 화학식 (5) 내지 화학식 (9)로 표시되는 구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
(화학식 (3)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물)
본 발명 광학 필름 B에 있어서는, 질소 함유 위상차 상승제로서 하기 화학식 (3)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016011460171-pct00007
화학식 (3)에 있어서, A1, A2 및 B는, 각각 독립적으로 알킬기(메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, tert-부틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기 등), 시클로알킬기(시클로헥실기, 시클로펜틸기, 4-n-도데실시클로헥실기 등), 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환을 나타낸다. 이 중에서, 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환이 바람직하고, 특히 벤젠환보다 NICS값이 작거나 또는 동등한 5원 또는 6원의 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환인 것이 바람직하다.
NICS값은, 자기적 성질에 의한 방향족성의 정량화에 사용되는 지표이며, 환이 방향족이면, 그 환전류 효과에 의해 환의 중심이 강하게 차폐화되고, 반방향족 이면 반대로 반차폐화된다. NICS값의 대소에 따라, 환전류의 강도, 즉 환의 방향족성에 대한 π 전자의 기여도를 판단할 수 있다.
특정한 NICS값을 갖는 특정한 방향족 환을 적어도 3개 갖고, 상기 방향족 환이 근접하여 연결된 화학식 (3)으로 표시할 수 있는 방향족 화합물은, 셀룰로오스아실레이트와 같은 물 흡착성 수지의 CH 부분과 방향족 화합물의 π 전자와의 사이에 CH/π 상호 작용이 기능하고, 이로 인해, 물분자와 수용성 수지와의 상호 작용보다도 화학식 (3)으로 나타낼 수 있는 화합물과 수지의 상호 작용 쪽이 강해져, 결과적으로 물 흡착성 수지와 첨가제의 사이에 물이 인입하는 것을 방지할 수 있어, 광학적 특성의 변동을 억제할 수 있다.
여기서, NICS값은 Gaussian03(Revision B. 03, 미국 가우스사 소프트웨어)을 사용하여 산출한다. 구체적으로는, 계산법에 B3LYP(밀도 범함수법)를, 기저 함수에는 6-31+G(스플릿 발렌스 기저계에 확산 가우스 함수를 추가한 함수)를 사용하여 최적화한 구조로부터, NMR 차폐 상수 계산법(GIAO)에 의해 계산한 것이다.
이 방법을 사용하여 계산한, 대표적인 환 구조에 있어서의 NICS값을, 하기 표 1에 나타낸다.
Figure 112016011460171-pct00008
NICS값이 벤젠환보다 작거나 또는 동등하면 5원 또는 6원의 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환의 구조에 제한은 없지만, 예를 들어 벤젠환, 피롤환, 피라졸환, 이미다졸환, 1,2,3-트리아졸환, 1,2,4-트리아졸환, 테트라졸환, 푸란환, 옥사졸환, 이소옥사졸환, 옥사디아졸환, 이속사디아졸환, 티오펜환, 티아졸환, 이소티아졸환, 티아디아졸환, 이소티아디아졸환 등을 들 수 있다.
A1, A2 및 B로 표시되는 벤젠환 이하의 NICS값인 5원 또는 6원의 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환은, 치환기를 갖고 있어도 되고, 상기 치환기로서는, 예를 들어 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등), 알킬기(메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, tert-부틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기 등), 시클로알킬기(시클로헥실기, 시클로펜틸기, 4-n-도데실시클로헥실기 등), 알케닐기(비닐기, 알릴기 등), 시클로알케닐기(2-시클로펜텐-1-일, 2-시클로헥센-1-일기 등), 알키닐기(에티닐기, 프로파르길기 등), 방향족 탄화수소환기(페닐기, p-톨릴기, 나프틸기 등), 방향족 복소환기(2-피롤기, 2-푸릴기, 2-티에닐기, 피롤기, 이미다졸릴기, 옥사졸릴기, 티아졸릴기, 벤조이미다졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 2-벤조티아졸릴기, 피라졸리논기, 피리딜기, 피리디논기, 2-피리미디닐기, 트리아진기, 피라졸기, 1,2,3-트리아졸기, 1,2,4-트리아졸기, 옥사졸기, 이소옥사졸 기, 1,2,4-옥사디아졸기, 1,3,4-옥사디아졸기, 티아졸기, 이소티아졸기, 1,2,4-티오디아졸기, 1,3,4-티아디아졸기 등), 시아노기, 히드록시기, 니트로기, 카르복시기, 알콕시기(메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기, tert-부톡시기, n-옥틸옥시기, 2-메톡시에톡시기 등), 아릴옥시기(페녹시기, 2-메틸페녹시기, 4-tert-부틸페녹시기, 3-니트로페녹시기, 2-테트라데카노일아미노페녹시기 등), 아실옥시기(포르밀 옥시기, 아세틸옥시기, 피발로일옥시기, 스테아로일옥시기, 벤조일옥시기, p-메톡시페닐카르보닐옥시기 등), 아미노기(아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 아닐리노기, N-메틸-아닐리노기, 디페닐아미노기 등), 아실아미노기(포르밀아미노기, 아세틸아미노기, 피발로일아미노기, 라우로일아미노기, 벤조일아미노기 등), 알킬 및 아릴술포닐아미노기(메틸술포닐아미노기, 부틸술포닐아미노기, 페닐술포닐아미노기, 2,3,5-트리클로로페닐술포닐아미노기, p-메틸페닐술포닐아미노기 등), 머캅토기, 알킬티오기(메틸티오기, 에틸티오기, n-헥사데실티오기 등), 아릴티오기(페닐티오기, p-클로로페닐티오기, m-메톡시페닐티오기 등), 술파모일기(N-에틸술파모일기, N-(3-도데실옥시프로필)술파모일기, N,N-디메틸술파모일기, N-아세틸술파모일기, N-벤조일술파모일기, N-(N'-페닐카르바모일)술파모일기 등), 술포기, 아실기(아세틸기, 피발로일벤조일기 등), 카르바모일기(카르바모일기, N-메틸카르바모일기, N,N-디메틸카르바모일기, N,N-디-n-옥틸카르바모일기, N-(메틸술포닐)카르바모일기 등) 등의 각 기를 들 수 있다.
상기 화학식 (3)에 있어서, A1, A2 및 B는, 벤젠환, 피롤환, 피라졸환, 이미다졸환, 1,2,3-트리아졸환 또는 1,2,4-트리아졸환을 나타내는 것이, 광학 특성의 변동 효과가 우수하고, 또한 내구성이 우수한 수지 조성물이 얻어지기 때문에 바람직하다.
상기 화학식 (3)에 있어서, T1 및 T2는, 각각 독립적으로 피롤환, 피라졸환, 이미다졸환, 1,2,3-트리아졸환 또는 1,2,4-트리아졸환을 나타내는 것이 바람직하다. 이들 중에서 피라졸환 또는 1,2,4-트리아졸환인 것이, 광학 특성의 변동 억제 효과가 특히 우수하고, 또한 내구성이 특히 우수한 수지 조성물이 얻어지기 때문에 바람직하고, 피라졸환인 것이 특히 바람직하다. T1 및 T2로 표시되는 피라졸환, 이미다졸환, 1,2,3-트리아졸환 또는 1,2,4-트리아졸환은, 호변 이성체여도 된다. 피롤환, 피라졸환, 이미다졸환, 1,2,3-트리아졸환 또는 1,2,4-트리아졸환의 구체적인 구조를 하기에 나타낸다.
Figure 112016011460171-pct00009
식 중, ※는 L1, L2, L3 또는 L4와의 결합 위치를 나타낸다. R5는 수소 원자 또는 비방향족 치환기를 나타낸다. R5로 표시되는 비방향족 치환기로서는, 상기 화학식 (3)에 있어서의 A1이 가질 수 있는 치환기 중 비방향족 치환기와 마찬가지의 기를 들 수 있다. R5로 표시되는 치환기가 방향족기를 갖는 치환기인 경우, A1과 T1 또는 B와 T1이 비틀어지기 쉬워지고, A1, B 및 T1이 물 흡착성 수지와 동시에 CH/π 상호 작용을 형성할 수 없게 되므로, 광학적 특성의 변동을 억제하는 것이 어렵다. 광학적 특성 변동 억제 효과를 높이기 위해서는, R5는 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 5의 아실기인 것이 바람직하고, 수소 원자인 것이 특히 바람직하다.
상기 화학식 (3)에 있어서, T1 및 T2는 치환기를 가져도 되고, 상기 치환기로서는, 상기 화학식 (3)에 있어서의 A1 및 A2가 가질 수 있는 치환기와 마찬가지의 기를 들 수 있다.
상기 화학식 (3)에 있어서, L1, L2, L3 및 L4는, 각각 독립적으로 단결합 또는, 2가의 연결기를 나타내고, 2개 이하의 원자를 개재하여, 5원 또는 6원의 방향족 탄화 수소환 또는 방향족 복소환이 연결되어 있다. 2개 이하의 원자를 개재한다는 것은, 연결기를 구성하는 원자 중 연결되는 치환기 사이에 존재하는 최소의 원자수를 나타낸다. 연결 원자수 2개 이하의 2가의 연결기로서는, 특별히 제한은 없지만, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, O, (C=O), NR, S, (O=S=O)로 이루어지는 군에서 선택되는 2가의 연결기이거나, 그것들을 2개 조합한 연결기를 나타낸다. R은, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. R로 표시되는 치환기의 예에는, 알킬기(메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, tert-부틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기 등), 시클로알킬기(시클로헥실기, 시클로펜틸기, 4-n-도데실시클로헥실기 등), 방향족 탄화수소환기(페닐기, p-톨릴기, 나프틸기 등), 방향족 복소환기(2-푸릴기, 2-티에닐기, 2-피리미디닐기, 2-벤조티아졸릴기, 2-피리딜기 등), 시아노기 등이 포함된다. L1, L2, L3 및 L4로 표시되는 2가의 연결기는 치환기를 가져도 되고, 치환기로서는 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 상기 화학식 (3)에 있어서의 A1 및 A2가 가질 수 있는 치환기와 마찬가지의 기를 들 수 있다.
상기 화학식 (3)에 있어서, L1, L2, L3 및 L4는, 상기 화학식 (3)으로 표시되는 화합물의 평면성이 높아짐으로써 물 흡착성 수지와의 CH/π 상호 작용이 강해져, 광학적 특성의 변동이 억제되기 때문에, 단결합 또는, O, (C=O)-O, O-(C=O), (C=O)-NR 또는 NR-(C=O)인 것이 바람직하고, 단결합인 것이 보다 바람직하다.
상기 화학식 (3)에 있어서, n은 0 내지 5의 정수를 나타낸다. n이 2 이상의 정수를 나타낼 때, 상기 화학식 (3)에 있어서의 복수의 A2, T2, L3, L4는 동일해도 되고, 상이해도 된다. n이 클수록, 상기 화학식 (3)으로 표시되는 화합물과 물 흡착성 수지와의 CH/π 상호 작용이 강해짐으로써 광학적 특성의 변동 억제 효과가 우수하고, n이 작을수록, 물 흡착성 수지와의 상용성이 우수하다. 이로 인해, n은 1 내지 3의 정수인 것이 바람직하고, 1 내지 2의 정수인 것이 보다 바람직하다.
<화학식 (4)로 표시되는 화합물>
화학식 (3)으로 표시되는 화합물은 화학식 (4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016011460171-pct00010
(식 중, A1, A2, T1, T2, L1, L2, L3 및 L4는, 각각 상기 화학식 (3)에 있어서의 A1, A2, T1, T2, L1, L2, L3 및 L4와 동의임. A3 및 T3은, 각각 화학식 (3)에 있어서의 A1 및 T1과 마찬가지의 기를 나타냄. L5 및 L6은, 상기 화학식 (3)에 있어서의 L1과 마찬가지의 기를 나타냄. Q1, Q2, Q3 및 Q4는 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타냄. m은 0 내지 4의 정수를 나타냄)
m이 작은 편이 셀룰로오스아실레이트와의 상용성이 우수하기 때문에, m은 0 내지 2의 정수인 것이 바람직하고, 0 내지 1의 정수인 것이 보다 바람직하다.
<화학식 (3.1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물>
화학식 (3)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물은, 하기 화학식 (3.1)로 표시되는 구조를 갖는 트리아졸 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016011460171-pct00011
(식 중, A1, B, L1 및 L2는, 상기 화학식 (3)에 있어서의 A1, B, L1 및 L2와 마찬가지의 기를 나타냄. k는, 1 내지 4의 정수를 나타냄. T1은, 1,2,4-트리아졸환을 나타냄)
또한, 상기 화학식 (3.1)로 표시되는 구조를 갖는 트리아졸 화합물은, 하기 화학식 (3.2)로 표시되는 구조를 갖는 트리아졸 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016011460171-pct00012
(식 중, Z는, 하기 화학식 (3.2a)의 구조를 나타냄. q는, 2 내지 3의 정수를 나타냄. 적어도 2개의 Z는, 벤젠환으로 치환된 적어도 하나의 Z에 대하여 오르토 위치 또는 메타 위치에 결합함)
Figure 112016011460171-pct00013
(식 중, R10은 수소 원자, 알킬기 또는 알콕시기를 나타냄. p는 1 내지 5의 정수를 나타냄. *는 벤젠환과의 결합 위치를 나타냄. T1은 1,2,4-트리아졸환을 나타냄)
상기 화학식 (3), (4), (3.1) 또는 (3.2)로 표시되는 화합물은, 수화물, 용매화물 또는 염을 형성해도 된다. 또한, 본 발명에 있어서, 수화물은 유기 용매를 포함하고 있어도 되고, 또한 용매화물은 물을 포함하고 있어도 된다. 즉, 「수화물」 및 「용매화물」에는, 물과 유기 용매 모두 포함하는 혼합 용매화물이 포함된다. 염으로서는, 무기 또는 유기산으로 형성된 산 부가염이 포함된다. 무기산의 예로서, 할로겐화 수소산(염산, 브롬화 수소산 등), 황산, 인산 등이 포함되고, 또한 이들에 한정되지 않는다. 또한, 유기산의 예에는, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 프로피온산, 부티르산, 옥살산, 시트르산, 벤조산, 알킬술폰산(메탄술폰산 등), 알릴술폰산(벤젠술폰산, 4-톨루엔술폰산, 1,5-나프탈렌디술폰산 등) 등을 들 수 있고, 또한 이들에 한정되지 않는다. 이들 중 바람직하게는, 염산염, 아세트산염, 프로피온산염, 부티르산염이다.
염의 예로서는, 친화합물에 존재하는 산성 부분이, 금속 이온(예를 들어 알칼리 금속염, 예를 들어 나트륨 또는 칼륨염, 알칼리 토금속염, 예를 들어 칼슘 또는 마그네슘염, 암모늄염 알칼리 금속 이온, 알칼리 토금속 이온, 또는 알루미늄 이온 등)에 의해 치환되거나, 또는 유기 염기(에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모르폴린, 피페리딘 등)로 조정되었을 때 형성되는 염을 들 수 있고, 또한 이들에 한정되지 않는다. 이들 중 바람직하게는 나트륨염, 칼륨염이다.
용매화물이 포함하는 용매의 예에는, 일반적인 유기 용제 모두 포함된다. 구체적으로는, 알코올(예를 들어, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-부탄올, 1-메톡시-2-프로판올, t-부탄올), 에스테르(예를 들어, 아세트산 에틸), 탄화수소(예를 들어, 톨루엔, 헥산, 헵탄), 에테르(예를 들어, 테트라히드로푸란), 니트릴(예를 들어, 아세토니트릴), 케톤(아세톤) 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 알코올(예를 들어, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-부탄올, 1-메톡시-2-프로판올, t-부탄올)의 용매화물이다. 이들 용매는, 상기 화합물의 합성 시에 사용되는 반응 용매여도 되고, 합성 후의 정석 정제 시에 사용되는 용매여도 되며, 또는 이들의 혼합이어도 된다.
또한, 2종류 이상의 용매를 동시에 포함해도 되고, 물과 용매를 포함하는 형태(예를 들어, 물과 알코올(예를 들어, 메탄올, 에탄올, t-부탄올 등) 등)여도 된다.
또한, 상기 화학식 (3), (4), (3.1) 또는 (3.2)로 표시되는 화합물을, 물이나 용매, 염을 포함하지 않는 형태로 첨가해도 되고, 본 발명에 있어서의 수지 조성물 또는 광학 필름 중에 있어서, 수화물, 용매화물 또는 염을 형성해도 된다.
상기 화학식 (3), (4), (3.1) 또는 (3.2)로 표시되는 화합물의 분자량은 특별히 제한은 없지만, 작을수록 수지와의 상용성이 우수하고, 클수록 환경 습도의 변화에 대한 광학 값의 변동 억제 효과가 높기 때문에, 150 내지 2000인 것이 바람직하고, 200 내지 1500인 것이 보다 바람직하며, 300 내지 1000인 것이 보다 바람직하다.
이하에, 본 발명에 관한 5원 또는 6원의 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환을 갖는 화합물의 구체예를 예시한다. 그 중에서도 상기 화학식 (3), (4), (3.1) 또는 (3.2)로 표시되는 화합물이 바람직하다. 본 발명에서 사용할 수 있는 상기 5원 또는 6원의 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환을 갖는 화합물은, 이하의 구체예에 의해 전혀 한정되는 것이 아니다. 또한, 상술한 바와 같이, 이하의 구체예는 호변 이성체여도 되고, 수화물, 용매화물 또는 염을 형성하고 있어도 된다.
Figure 112016011460171-pct00014
Figure 112016011460171-pct00015
Figure 112016011460171-pct00016
Figure 112016011460171-pct00017
Figure 112016011460171-pct00018
Figure 112016011460171-pct00019
Figure 112016011460171-pct00020
Figure 112016011460171-pct00021
Figure 112016011460171-pct00022
Figure 112016011460171-pct00023
Figure 112016011460171-pct00024
Figure 112016011460171-pct00025
Figure 112016011460171-pct00026
Figure 112016011460171-pct00027
Figure 112016011460171-pct00028
Figure 112016011460171-pct00029
Figure 112016011460171-pct00030
Figure 112016011460171-pct00031
Figure 112016011460171-pct00032
Figure 112016011460171-pct00033
Figure 112016011460171-pct00034
Figure 112016011460171-pct00035
Figure 112016011460171-pct00036
이어서, 상기 화학식 (3)으로 표시되는 화합물의 합성 방법에 대하여 설명한다.
상기 화학식 (3)으로 표시되는 화합물은, 공지된 방법으로 합성할 수 있다.
상기 화학식 (3)으로 표시되는 화합물에 있어서, 1,2,4-트리아졸환을 갖는 화합물은, 어떠한 원료를 사용해도 상관없지만, 니트릴 유도체 또는 이미노에테르 유도체와, 히드라지드 유도체를 반응시키는 방법이 바람직하다. 반응에 사용하는 용매로서는, 원료와 반응하지 않는 용매라면, 어떠한 용매라도 상관없지만, 에스테르계(예를 들어, 아세트산 에틸, 아세트산 메틸 등), 아미드계(디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등), 에테르계(에틸렌글리콜디메틸에테르 등), 알코올계(예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 2-부탄올, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 등), 방향족 탄화수소계(예를 들어, 톨루엔, 크실렌 등), 물을 들 수 있을 수 있다. 사용하는 용매로서, 바람직하게는 알코올계 용매이다. 또한, 이들 용매는 혼합하여 사용해도 된다.
용매의 사용량은, 특별히 제한은 없지만, 사용하는 히드라지드 유도체의 질량에 대하여, 0.5 내지 30배 양의 범위 내인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 25배량이며, 특히 바람직하게는 3.0 내지 20배 양의 범위 내이다.
니트릴 유도체와 히드라지드 유도체를 반응시킬 경우, 촉매를 사용하지 않아도 상관없지만, 반응을 가속시키기 위해 촉매를 사용하는 편이 바람직하다. 사용하는 촉매로서는, 산을 사용해도 되고, 염기를 사용해도 된다. 산으로서는, 염산, 황산, 질산, 아세트산 등을 들 수 있고, 바람직하게는 염산이다. 산은, 물에 희석하여 첨가해도 되고, 가스를 계 중에 불어 넣는 방법으로 첨가해도 된다. 염기로서는, 무기 염기(탄산 칼륨, 탄산 나트륨, 탄산수소 칼륨, 탄산수소 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 나트륨 등) 및 유기 염기(나트륨메틸레이트, 나트륨에틸레이트, 칼륨메틸레이트, 칼륨에틸레이트, 나트륨부틸레이트, 칼륨부틸레이트, 디이소프로필에틸아민, N,N'-디메틸아미노피리딘, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, N-메틸모르폴린, 이미다졸, N-메틸이미다졸, 피리딘 등) 중 어느 것을 사용해도 되고, 무기 염기로서는, 탄산 칼륨이 바람직하고, 유기 염기로서는, 나트륨에틸레이트, 나트륨에틸레이트, 나트륨부틸레이트가 바람직하다. 무기 염기는, 분체인 상태로 첨가해도 되고, 용매에 분산시킨 상태로 첨가해도 된다. 또한, 유기 염기는, 용매에 용해한 상태(예를 들어, 나트륨메틸레이트의 28% 메탄올 용액 등)로 첨가해도 된다.
촉매의 사용량은, 반응이 진행되는 양이라면 특별히 제한은 없지만, 형성되는 트리아졸환에 대하여 1.0 내지 5.0배 몰의 범위 내가 바람직하고, 또한 1.05 내지 3.0배 몰의 범위 내가 바람직하다.
이미노에테르 유도체와 히드라지드 유도체를 반응시키는 경우에는, 촉매를 사용할 필요가 없고, 용매 중에서 가열함으로써 목적물을 얻을 수 있다.
반응에 사용하는 원료, 용매 및 촉매의 첨가 방법은, 특별히 제한이 없고, 촉매를 마지막에 첨가해도 되고, 용매를 마지막에 첨가해도 된다. 또한, 니트릴 유도체를 용매에 분산 또는 용해시키고, 촉매를 첨가한 후, 히드라지드 유도체를 첨가하는 방법도 바람직하다.
반응 중의 용액 온도는, 반응이 진행되는 온도라면 어떠한 온도여도 상관없지만, 바람직하게는 0 내지 150℃의 범위 내이고, 더욱 바람직하게는 20 내지 140℃의 범위 내이다. 또한, 생성되는 물을 제거하면서 반응을 행해도 된다.
반응 용액의 처리 방법은, 어떠한 수단을 사용해도 되지만, 염기를 촉매로서 사용한 경우에는, 반응 용액에 산을 첨가해서 중화하는 방법이 바람직하다. 중화에 사용하는 산으로서는, 예를 들어 염산, 황산, 질산 또는 아세트산 등을 들 수 있지만, 특히 바람직하게는 아세트산이다. 중화하게 사용하는 산의 양은, 반응 용액의 pH가 4 내지 9가 되는 범위라면 특별히 제한은 없지만, 사용하는 염기에 대하여, 0.1 내지 3배 몰이 바람직하고, 특히 바람직하게는, 0.2 내지 1.5배 몰의 범위 내이다.
반응 용액의 처리 방법으로서, 적당한 유기 용매를 사용하여 추출하는 경우, 추출 후에 유기 용매를 물로 세정한 후, 농축하는 방법이 바람직하다. 여기에서 말하는 적당한 유기 용매란, 아세트산 에틸, 톨루엔, 디클로로메탄, 에테르 등 비수용성 용매, 또는, 상기 비수용성 용매와 테트라히드로푸란 또는 알코올계 용매와의 혼합 용매를 말하고, 바람직하게는 아세트산 에틸이다.
화학식 (3)으로 표시되는 화합물을 정출시킬 경우, 특별히 제한은 없지만, 중화된 반응 용액에 물을 추가하여 정출시키는 방법, 또는, 화학식 (3)으로 표시되는 화합물이 용해된 수용액을 중화하여 정출시키는 방법이 바람직하다.
예를 들어, 예시 화합물 1은 이하의 스킴에 의해 합성할 수 있다.
(예시 화합물 1의 합성)
Figure 112016011460171-pct00037
n-부탄올 350ml에 벤조니트릴 77.3g(75.0㎜ol), 벤조일히드라진 34.0g(25.0㎜ol), 탄산칼륨 107.0g(77.4㎜ol)을 첨가하고, 질소 분위기 하, 120℃에서 24시간 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각하고, 석출물을 여과한 후, 여과액을 감압 하에서 농축하였다. 농축물에 이소프로판올 20ml를 첨가하고, 석출물을 여과 취출하였다. 여과 취출한 석출물을 메탄올 80ml에 용해하고, 순수 300ml를 첨가하여, 용액의 pH가 7이 될 때까지 아세트산을 적하하였다. 석출된 결정을 여과 취출한 후, 순수로 세정하고, 50℃에서 송풍 건조함으로써, 예시 화합물 1을 38.6g 얻었다. 수율은, 벤조일히드라진 기준으로 70%였다.
얻어진 예시 화합물 1의 1H-NMR 스펙트럼은 이하와 같다.
1H-NMR(400㎒, 용매: 중DMSO, 기준: 테트라메틸실란) δ(ppm): 7.56-7.48(6H, m), 7.62-7.61(4H, m)
(예시 화합물 6의 합성)
예시 화합물 6은 이하의 스킴에 의해 합성할 수 있다.
Figure 112016011460171-pct00038
n-부탄올 40ml에 1,3-디시아노벤젠 2.5g(19.5㎜ol), 벤조일히드라진 7.9g(58.5㎜ol), 탄산칼륨 9.0g(68.3㎜ol)을 첨가하고, 질소 분위기 하에서, 120℃에서 24시간 교반하였다. 반응액을 냉각 후, 순수 40ml를 첨가하고, 실온에서 3시간 교반한 후, 석출된 고체를 여과 분별하여, 순수로 세정하였다. 얻어진 고체에 물 및 아세트산 에틸을 첨가하여 분액하고, 유기층을 순수로 세정하였다. 유기층을 황산 마그네슘으로 건조하여, 용매를 감압 증류 제거하였다. 얻어진 조결정을 실리카겔 크로마토그래피(아세트산 에틸/헵탄)로 정제하고, 예시 화합물 6을 5.5g 얻었다. 수율은 1,3-디시아노벤젠 기준으로 77%였다.
얻어진 예시 화합물 6의 1H-NMR 스펙트럼은 이하와 같다.
1H-NMR(400㎒, 용매: 중DMSO, 기준: 테트라메틸실란)δ(ppm): 8.83(1H, s), 8.16 내지 8.11(6H, m), 7.67-7.54(7H, m)
(예시 화합물 176의 합성)
예시 화합물 176은 이하의 스킴에 의해 합성할 수 있다.
Figure 112016011460171-pct00039
탈수 테트라히드로푸란 520ml에 아세토페논 80g(0.67mol), 이소프탈산 디메틸 52g(0.27mol)을 첨가하고, 질소 분위기 하에서, 빙수 냉에서 교반하면서, 나트륨아미드 52.3g(1.34mol)을 조금씩 적하하였다. 빙수 냉 하에서 3시간 교반한 후, 수냉 하에서 12시간 교반하였다. 반응액에 농황산을 첨가해서 중화한 후, 순수 및 아세트산 에틸을 첨가하여 분액하고, 유기층을 순수로 세정하였다. 유기층을 황산 마그네슘으로 건조하고, 용매를 감압 증류 제거하였다. 얻어진 조결정에 메탄올을 첨가하여 현탁 세정함으로써, 중간체 A를 55.2g 얻었다.
테트라히드로푸란 300ml, 에탄올 200ml에 중간체 A 55g(0.15mol)을 첨가하고, 실온에서 교반하면서, 히드라진 1수화물 18.6g(0.37mol)을 조금씩 적하하였다. 적하 종료 후, 12시간 가열 환류하였다. 반응액에 순수 및 아세트산 에틸을 첨가하여 분액하고, 유기층을 순수로 세정하였다. 유기층을 황산 마그네슘으로 건조하고, 용매를 감압 증류 제거하였다. 얻어진 조결정을 실리카겔 크로마토그래피(아세트산에틸/헵탄)로 정제함으로써, 예시 화합물 176을 27g 얻었다.
얻어진 예시 화합물 176의 1H-NMR 스펙트럼은 이하와 같다. 또한, 호변이성체의 존재에 의해, 케미컬쉬프트가 복잡해지는 것을 피하기 위해서, 측정 용매에 트리플루오로아세트산을 몇 방울 첨가하여 측정을 행하였다.
1H-NMR(400㎒, 용매: 중DMSO, 기준: 테트라메틸실란) δ(ppm): 8.34(1H, s), 7.87 내지 7.81(6H, m), 7.55 내지 7.51(1H, m), 7.48-7.44(4H, m), 7.36-7.33(2H, m), 7.29(1H, s)
기타 화합물에 대해서도 마찬가지의 방법에 의해 합성이 가능하다.
<화학식 (3)으로 표시되는 화합물의 사용 방법에 대해서>
본 발명에 따른 상기 화학식 (3)으로 표시되는 화합물은, 적시량을 조정하여 광학 필름에 함유할 수 있지만, 첨가량으로서는 광학 필름을 형성하는 수지(예를 들어, 셀룰로오스아실레이트 등)에 대하여, 1 내지 15질량% 포함하는 것이 바람직하고, 특히 2 내지 10질량% 포함하는 것이 바람직하다. 이 범위 내이면, 본 발명의 광학 필름의 기계 강도를 손상시키는 일 없이, 환경 습도의 변화에 의존한 광학 값의 변동을 저감할 수 있다.
또한, 상기 화학식 (3)으로 표시되는 화합물의 첨가 방법으로서는, 광학 필름을 형성하는 수지에 분체로 첨가해도 되고, 용매에 용해한 후, 광학 필름을 형성하는 수지에 첨가해도 된다.
또한, 질소 함유 위상차 상승제가, 카르바졸환, 퀴녹살린환, 벤조옥사졸환, 옥사디아졸환을 갖는 화합물이 바람직하다.
바람직한 위상차 상승제로서는, 예를 들어 이하에 기재된 화학식 (5) 내지 화학식 (9)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다.
(식 중, R은 각각 독립적으로 수소 원자(H), 아세트산기(OAc) 또는 프로피오네이트기(OPr)를 나타냄)
Figure 112016011460171-pct00040
(식 중, R은 탄소수 1 내지 20의 지방족 알코올기를 나타냄)
Figure 112016011460171-pct00041
(식 중, R은 각각 헤테로 원자를 포함하거나 포함하지 않는 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 나타냄. R'는 각각 수소 또는, 탄소수 1 내지 20의 지방족 알킬기를 나타냄)
Figure 112016011460171-pct00042
(식 중, R은, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 지방족기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 방향족기를 나타냄)
Figure 112016011460171-pct00043
(식 중, R 및 R'는, 각각 탄소수 1 내지 20의 지방족 알킬기를 나타냄. R 및 R'의 분자량의 차는 20 내지 200임)
Figure 112016011460171-pct00044
(식 중, R"는 탄소수 1 내지 20의 지방족 알킬기를 나타냄)
본 발명에 따른 상기 화학식 (3) 내지 화학식 (10)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물은, 적시량을 조정하여 광학 필름 B에 함유할 수 있지만, 첨가량으로서는 광학 필름을 형성하는 아실셀룰로오스 수지에 대하여, 1 내지 15질량% 포함하는 것이 바람직하고, 특히 2 내지 10질량% 포함하는 것이 바람직하다. 이 범위 내이면, 본 발명의 광학 필름의 기계 강도를 손상시키는 일 없이, 환경 습도의 변화에 의존한 광학 값의 변동을 저감할 수 있다.
또한, 상기 화학식 (3) 내지 화학식 (10)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 첨가 방법으로서는, 광학 필름을 형성하는 수지에 분체로 첨가해도 되고, 용매에 용해한 후, 광학 필름을 형성하는 수지에 첨가해도 된다.
본 발명에 따른 광학 필름 B에는, 다양한 첨가제를 사용해도 된다. 다른 첨가제로서는, 예를 들어 가소제, 자외선 흡수제, 불소계 계면 활성제, 박리제, 매트제, 열화 방지제, 광학 이방성 제어제, 적외선 흡수제 등을 들 수 있고, 필요에 따라 적절히 사용할 수 있다.
(가소제)
본 발명에 있어서는, 광학 필름 A에 유연성을 부여하여, 치수 안정성을 향상시키고, 내습성을 향상시키기 위하여 가소제를 사용해도 된다.
광학 필름용 가소제로서는, 옥탄올/수분배 계수(logP값)가 0 내지 10인 가소제가 특히 바람직하게 사용된다. 화합물의 logP값이 10 이하이면, 중합체와의 상용성이 양호하고, 필름의 백탁이나 가루가 뿌려진 모양 등의 문제를 일으키는 일이 없고, 또한 logP값이 0 이상이면, 친수성이 너무 높아지는 일이 없으므로 중합체의 내수성을 악화시키는 등의 폐해가 발생하기 어려우므로, 상기 범위 내인 것을 사용하는 것이 바람직하다. logP 값으로서, 더욱 바람직한 범위는 1 내지 8이고, 특히 바람직한 범위는 2 내지 7이다.
옥탄올/수분배 계수(logP값)의 측정은, 일본 공업 규격(JIS) Z 7260-107(2000)에 기재된 플라스크 침투법에 의해 실시할 수 있다.
바람직하게 첨가되는 가소제로서는, 상기 물성의 범위 내에 있는 분자량 190 내지 5000 정도의 저분자 내지 올리고머 화합물을 들 수 있고, 예를 들어 인산 에스테르, 카르복실산 에스테르, 폴리올에스테르 등이 사용된다.
인산에스테르의 예에는, 트리페닐포스페이트(TPP), 트리크레실포스페이트(TCP), 크레실디페닐포스페이트, 옥틸디페닐포스페이트, 비페닐디페닐포스페이트, 트리옥틸포스페이트(TOP), 트리부틸포스페이트 등이 포함된다. 바람직하게는, 트리페닐포스페이트, 비페닐디페닐포스페이트이다.
카르복실산 에스테르로서는, 프탈산 에스테르 및 시트르산 에스테르가 대표적이다. 프탈산 에스테르의 예에는, 디메틸프탈레이트, 디에틸프탈레이트, 디부틸프탈레이트, 디옥틸프탈레이트, 디페닐프탈레이트, 디에틸헥실프탈레이트 등을 들 수 있다. 시트르산 에스테르의 예에는, O-아세틸시트르산 트리에틸, O-아세틸시트르산 트리부틸, 시트르산 아세틸트리에틸, 시트르산 아세틸트리부틸 등을 들 수 있다.
이들의 바람직한 가소제는, 25℃에서 TPP(융점 약 50℃) 이외에는 액체이고, 비점도 250℃ 이상이다.
기타 카르복실산 에스테르의 예에는, 올레산 부틸, 리시놀산 메틸아세틸, 세바스산 디부틸, 다양한 트리멜리트산 에스테르가 포함된다. 글리콜산 에스테르의 예로서는, 트리아세틴, 트리부틸린, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트, 에틸프탈릴에틸글리콜레이트, 메틸프탈릴에틸글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트, 메틸프탈릴메틸글리콜레이트, 프로필프탈릴프로필글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴옥틸글리콜레이트 등이 있다.
또한, 일본 특허 공개 평5-194788호 공보, 일본 특허 공개 소60-250053호 공보, 일본 특허 공개 평4-227941호 공보, 일본 특허 공개 평6-16869호 공보, 일본 특허 공개 평5-271471호 공보, 일본 특허 공개 평7-286068호 공보, 일본 특허 공개 평5-5047호 공보, 일본 특허 공개 평11-80381호 공보, 일본 특허 공개 평7-20317호 공보, 일본 특허 공개 평8-57879호 공보, 일본 특허 공개 평10-152568호 공보, 일본 특허 공개 평10-120824호 공보의 각 공보 등에 기재되어 있는 가소제도 바람직하게 사용된다. 이들 공보에 의하면 가소제의 예시뿐만 아니라 그 이용 방법 또는 그 특성에 관한 바람직한 기재가 다수 있고, 본 발명에 있어서도 바람직하게 사용되는 것이다.
기타 가소제로서는, 일본 특허 공개 평11-124445호 공보에 기재된 디펜타에리트리톨에스테르류, 일본 특허 공개 평11-246704호 공보에 기재된 글리세롤에스테르류, 일본 특허 공개 제2000-63560호 공보에 기재된 디글리세롤에스테르류, 일본 특허 공개 평11-92574호 공보에 기재된 시트르산 에스테르류, 일본 특허 공개 평11-90946호 공보에 기재된 치환 페닐 인산 에스테르류, 일본 특허 공개 제2003-165868호 공보 등에 기재된 방향환과 시클로헥산환을 함유하는 에스테르 화합물 등이 바람직하게 사용된다.
또한, 분자량 1000 내지 10만의 수지 성분을 갖는 고분자 가소제도 바람직하게 사용된다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2002-22956호 공보에 기재된 폴리에스테르 및 또는 폴리에테르, 일본 특허 공개 평5-197073호 공보에 기재된 폴리에스테르에테르, 폴리에스테르우레탄 또는 폴리에스테르, 일본 특허 공개 평2-292342호 공보에 기재된 코폴리에스테르에테르, 일본 특허 공개 제2002-146044호 공보 등에 기재된 에폭시 수지 또는 노볼락 수지 등을 들 수 있다.
또한, 내휘발성, 블리드 아웃, 저헤이즈 등의 점에서 우수한 가소제로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2009-98674호 공보에 기재된 양쪽 말단이 히드록시기인 폴리에스테르디올을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 광학 필름의 평면성이나 저헤이즈 등의 점에서 우수한 가소제로서는, WO2009/031464호에 기재된 당에스테르 유도체도 바람직하다. 또한, 일본 특허 공개 제2009-286931호 공보에 기재된 방향족 말단 폴리에스테르계 화합물이나 다가 알코올에스테르도 바람직하다.
이들 가소제는 단독 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 가소제의 첨가량은 각 도프에 포함되는 열가소성 수지 100질량부에 대하여 일반적으로 2 내지 120질량부 사용할 수 있고, 2 내지 70질량부가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2 내지 30질량부, 특히 5 내지 20질량부가 바람직하다. 또한, 예를 들어 본 발명에 사용하는 셀룰로오스아실레이트층의 형성에 사용하는 도프를 도프 (A)라고 하고, 아크릴층의 형성에 사용하는 도프를 도프 (B)라고 했을 때, 인접하는 층의 형성에 사용하는 도프에 있어서는 공통의 가소제를 사용하는 것이, 유연 시의 도프 계면의 흐트러짐의 발생이 적고, 계면의 밀착이 양호해져, 컬이 저감하는 관점에서 바람직하다.
<자외선 흡수제>
본 발명에 따른 광학 필름 A에는, 편광판 또는 액정 셀 등의 광 등에 의한 열화 방지의 관점에서, 자외선 흡수제가 바람직하게 사용된다.
자외선 흡수제로서는, 파장 370㎚ 이하의 자외선의 흡수능이 우수하고, 또한 양호한 액정 표시성의 관점에서, 파장 400㎚ 이상의 가시광의 흡수가 적은 것이 바람직하게 사용된다. 본 발명에 바람직하게 사용되는 자외선 흡수제의 구체예로서는, 예를 들어 힌더드페놀계 화합물, 옥시벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 살리실산 에스테르계 화합물, 벤조페논계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등을 들 수 있다. 이들 자외선 방지제의 첨가량은, 폴리에스테르 수지 또는 아크릴 수지에 대하여, 질량 비율로 1ppm 내지 1.0%의 범위가 바람직하고, 10 내지 1000ppm의 범위가 더욱 바람직하다.
자외선 흡수제로서, 구체적으로는 하기에 예시하는 UV-1 내지 3을 들 수 있지만, 본 발명에 적용 가능한 자외선 흡수제는, 이들에 한정되지 않는다.
Figure 112016011460171-pct00045
<박리 촉진제>
본 발명에 따른 광학 필름은, 하기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산을 수지에 대하여 0.01질량% 내지 20질량% 함유하는 것이 바람직하다.
(1) 다가 알코올과 다가 카르복실산이 에스테르 결합을 형성하여 결합된 구조를 포함한다. (2) 상기 화합물을 형성하는 다가 알코올과 다가 카르복실산의 분자수의 합계가 3 이상이다.
(3) 다가 카르복실산 유래의 비치환 카르복시기를 적어도 하나 갖는다.
상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산에 있어서, 비치환된 카르복시기에 의해 용액 제막 설비(도프를 유연할 때의 금속 지지체)로부터의 박리성을 개선할 수 있고, 본 발명에서는 상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산을 박리 촉진제로서 사용할 수 있다.
또한, 비치환된 카르복시기가 지지체의 금속 표면에 부착되어, 다가 알코올 부분 또는 이것으로 치환된 소수성기 부분이 지지체의 금속 표면을 산소 등의 산화제로부터 블록함으로써, 상기 다가 알코올 부분 또는 이것으로 치환된 소수성기 부 분을 포함하지 않는 유기산에 비하여, 금속의 부식을 방지할 수 있다.
이하, 박리 촉진제로서 사용할 수 있는 상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산과, 기타 병용해도 되는 기타 박리 촉진제에 대하여 설명한다.
상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산에 사용되는 다가 카르복실산으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 숙신산, 시트르산, 타르타르산, 디아세틸타르타르산, 말산, 아디프산이 바람직하다.
상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산 중, 다가 카르복실산의 분자수는 1 내지 20인 것이 바람직하고, 1 내지 15인 것이 보다 바람직하며, 1 내지 10인 것이 특히 바람직하다.
또한, 상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산에 사용되는 다가 알코올로서는, 아도니톨, 아라비톨, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 디부틸렌글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 헥산트리올, 갈락티톨, 만니톨, 3-메틸펜탄-1,3,5-트리올, 피나콜, 소르비톨, 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 크실리톨, 글리세린 등을 들 수 있다. 그 중에서도 글리세린이 바람직하다.
상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산 중, 다가 알코올의 분자수는 1 내지 20인 것이 바람직하고, 1 내지 15인 것이 보다 바람직하며, 1 내지 10인 것이 특히 바람직하다.
상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산은, 상기 유기산을 구성하는 다가 알코올과 다가 카르복실산 외에, 탄소수가 4 이상인 치환기를 더 갖는 1가의 산이 상기 다가 알코올의 일부의 히드록시기와 에스테르 결합을 형성한 구조를 가져도 된다. 상기 탄소수가 4 이상인 치환기를 갖는 1가의 산의 구체예를 이하에 열거한다. 또한, 상기 탄소수가 4 이상인 치환기를 갖는 1가의 산에 있어서의 치환기란, 상기 탄소수가 4 이상인 치환기를 갖는 1가의 산을 RCOOH로 나타냈을 때 있어서의 R을 의미한다.
《지방산》
카프로산, 헵틸산, 카프릴산, 펠라르곤산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀산, 리놀렌산, 리시놀렌산, 운데칸산.
《알킬 황산》
미리스틸 황산, 세틸 황산, 올레일 황산.
《알킬벤젠술폰산》
도데실벤젠술폰산, 펜타데실벤젠술폰산.
《알킬나프탈렌술폰산》
세스키부틸나프탈렌술폰산, 디이소부틸나프탈렌술폰산.
이들 중에서도, 지방산인 탄소수가 4 이상인 치환기를 갖는 1가의 산이 바람직하고, 카프릴산, 라우르산, 스테아르산, 올레산이 보다 바람직하며, 올레산이 특히 바람직하다.
상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산 중, 탄소수가 4 이상인 치환기를 갖는 1가의 산의 분자수는 0 내지 4인 것이 바람직하고, 0 내지 3인 것이 보다 바람직하며, 0 내지 2인 것이 특히 바람직하다.
상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산은, 상기 화합물을 형성하는 다가 알코올과 다가 카르복실산의 분자수의 합계가 3 이상이고, 3 내지 30인 것이 바람직하며, 3 내지 20인 것이 보다 바람직하다.
상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산 중, 다가 카르복실산, 다가 알코올 및 탄소수가 4 이상인 치환기를 갖는 1가의 산의 비율은 특별히 제한은 없고, 유기산 중에 2 이상의 비치환된 히드록실기가 남아있어도 되며, 비치환된 히드록실기가 남아있어도 된다.
상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산은, 다가 카르복실산 유래의 비치환 카르복시기를 적어도 하나 갖고, 다가 카르복실산 유래의 비치환 카르복시기를 1 내지 40 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 30 갖는 것이 보다 바람직하다.
상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산은, 단독으로 사용해도 되고, 복수의 혼합물로서 사용해도 된다. 또한, 상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산은 경우에 따라 전리되어 있어도 되고, 경우에 따라 임의의 금속 이온 등과 염을 형성하고 있어도 된다.
이하에 본 발명에 사용되는 상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산의 바람직한 화합물 예를 나타낸다.
이하와 같은 조성을 포함하는 유기산(유기산의 부분 축합체)이 바람직하다.
Figure 112016011460171-pct00046
Figure 112016011460171-pct00047
Figure 112016011460171-pct00048
Figure 112016011460171-pct00049
본 발명에 따른 광학 필름에 포함되는 상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산의 첨가량은, 상기 수지에 대하여 0.01 내지 20질량%의 비율이고, 0.05 내지 10질량%인 것이 특히 바람직하며, 0.1 내지 5질량%인 것이 특히 더 바람직하다. 또한, 상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산의 첨가량은, 상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산이 혼합물인 경우에는, 모든 상기 (1) 내지 (3)의 요건을 충족시키는 유기산의 합계량을 의미한다.
첨가량이 0.001% 이상이면 편광자 내구성 개량 효과 및 박리성 개량 효과가 충분해진다. 또한, 20질량% 이하의 첨가량이면, 고온 고습 하 시간 경과 시에 유기산이 블리드 아웃되기 어렵고, 편광판의 직교 투과율이 상승하기 어려워, 바람직하다.
또한, 0.01% 이하의 첨가량이어도, 유연 지지체의 박리 부위 냉각 등의 박리성 개선 기술과 조합함으로써, 0.001 내지 0.01% 정도의 첨가량으로도 박리성의 향상은 기대할 수 있다.
<매트제>
본 발명에 따른 광학 필름 A에는, 핸들링될 때의 내찰상성이나 원활한 반송성을 부여하는 관점에서, 미립자를 첨가하는 것이 일반적으로 행해진다. 그것들은, 일반적으로 매트제, 블로킹 방지제 또는 삐걱임 방지제라고 칭해지며, 종래부터 이용되고 있다. 그것들은, 상술한 기능을 발현하는 소재이면 특별히 한정되지 않고, 매트제로서는, 무기 화합물로 구성되는 무기 매트제여도 되고, 유기 화합물로 구성되는 유기 매트제여도 된다.
무기 화합물로 구성되는 무기 매트제의 바람직한 예로서는, 규소를 포함하는 무기 화합물(예를 들어, 이산화 규소, 소성 규산 칼슘, 수화 규산 칼슘, 규산 알루미늄, 규산 마그네슘 등), 산화 티타늄, 산화 아연, 산화 알루미늄, 산화 바륨, 산화 지르코늄, 산화 스트론튬, 산화 안티몬, 산화 주석, 산화 주석·안티몬, 탄산 칼슘, 탈크, 클레이, 소성 카올린 및 인산 칼슘 등이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 규소를 포함하는 무기 화합물이나 산화 지르코늄이지만, 광학 필름의 탁도(헤이즈라고도 함)를 저감할 수 있는 관점에서, 이산화 규소가 특히 바람직하게 사용된다. 상기 이산화규소의 미립자로서는, 예를 들어 에어로실 R972, R974, R812, 200, 300, R202, OX50, TT600(이상, 닛본에어로실(주) 제조) 등의 상품명을 갖는 시판품을 사용할 수 있다. 또한, 산화 지르코늄의 미립자로서는, 예를 들어 에어로실 R976 및 R811(이상, 닛본에어로실(주) 제조) 등의 상품명으로 시판되고 있는 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 유기 화합물로 구성되는 유기 매트제의 바람직한 구체예로서는, 예를 들어 실리콘 수지, 불소 수지 및 아크릴 수지 등의 중합체로 구성되는 미립자가 바람직하고, 그 중에서도, 실리콘 수지로 구성되는 미립자가 바람직하게 사용된다. 실리콘 수지 중에서도, 특히 삼차원의 망상 구조를 갖는 것이 바람직하고, 예를 들어 토스펄 103, 토스펄 105, 토스펄 108, 토스펄 120, 토스펄 145, 토스펄 3120 및 토스펄 240(이상, 도시바실리콘(주) 제조) 등의 상품명을 갖는 시판품을 사용할 수 있다.
이들 매트제를 수지 용액 등에 첨가하는 경우, 특별히 그 방법에 한정되지 않고, 어느 방법이더라도 원하는 수지 용액을 조제할 수 있으면 문제 없다. 예를 들어, 수지와 용매를 혼합하는 단계에서 매트제를 함유시켜도 되고, 수지와 용매로 혼합 용액을 조제한 후에, 매트제를 첨가해도 된다. 나아가, 수지를 포함하는 도프를 유연하기 직전에 첨가 혼합해도 되며, 소위 직전 첨가 방법이고, 그 혼합은 스크루식 혼련 부재를 온라인으로 설치하여 사용된다. 구체적으로는, 인라인 믹서와 같은 정적 혼합기가 바람직하고, 또한 인라인 믹서로서는, 예를 들어 스태틱 믹서 SWJ(도레이 정지형 관내 혼합기 Hi-Mixer, 도레이엔지니어링사 제조)와 같은 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 광학 필름은, 코어층과 스킨층을 포함하는 적층 필름인 경우, 최외층 중 적어도 한쪽에 위치하는 층이 매트제를 함유하는 것이, 필름면의 마찰 계수 저감에 의한 내찰상성, 광폭 필름을 길이 방향으로 감았을 때 발생하는 삐걱임의 방지, 필름 꺾임의 방지의 관점에서, 바람직하게는, 양쪽 표면층이 매트제를 더 함유하는 것이, 내찰상성, 삐걱임을 효과적으로 저감하는 관점에서 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 광학 필름에 있어서는, 상기 매트제는, 다량으로 첨가하지 않으면 필름의 헤이즈가 커지지 않고, 실제로 LCD(Liquid Crystal Display 액정 디스플레이)에 사용한 경우, 콘트라스트의 저하, 휘점의 발생 등의 문제가 발생하기 어렵다. 또한, 너무 적지 않으면 상기 삐걱임, 내찰상성을 실현할 수 있다. 이러한 관점에서 0.01 내지 5.0질량%의 비율로 포함하는 것이 바람직하고, 0.03 내지 3.0질량%의 비율로 포함하는 것이 보다 바람직하며, 0.05 내지 1.0질량%의 비율로 포함하는 것이 특히 바람직하다.
《광학 필름의 제조 방법》
광학 필름 A 및 광학 필름 B는, 용액 유연법 또는 용융 유연법으로 제조될 수 있다. 광학 필름의 착색이나 이물 결점, 다이 라인 등의 광학 결점을 억제하는 관점에서는, 용액 유연법이 바람직하고, 광학 필름에 용매가 잔류하는 것을 억제하는 관점에서는, 용융 유연법이 바람직하다.
A) 용액 유연법
셀룰로오스아실레이트를 포함하는 광학 필름을 용액 유연법으로 제조하는 방법은, 예를 들어, A1) 적어도 셀룰로오스아실레이트와, 필요에 따라서 다른 첨가제를 용제에 용해시켜서 도프를 조제하는 공정, A2) 도프를 무단의 금속 지지체 상에 유연하는 공정, A3) 유연한 도프로부터 용매를 증발시켜서 웹으로 하는 공정, A4)웹을 금속 지지체로부터 박리하는 공정, A5) 웹을 건조 후, 연신하여 필름을 얻는 공정을 포함할 수 있다.
A1) 도프 조제 공정
용해 가마에 있어서, 수지와, 필요에 따라서 다른 첨가제를 용제에 용해시켜서 도프를 조제한다.
용제는 수지, 기타 첨가제 등을 용해하는 것이라면, 제한 없이 사용할 수 있다.
도프에 있어서의 수지의 농도는, 건조 부하를 저감하기 위해서는 높은 편이 바람직하지만, 수지의 농도가 너무 높으면 여과되기 어렵다. 그로 인해, 도프에 있어서의 수지의 농도는, 바람직하게는 10 내지 35질량%의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 15 내지 25질량%의 범위 내이다.
수지를 용제에 용해시키는 방법은, 예를 들어 가열 및 가압 하에서 용해시키는 방법일 수 있다. 가열 온도는, 셀룰로오스아실레이트의 용해성을 높이는 관점에서는, 높은 편이 바람직하다. 온도가 너무 높으면 압력을 높일 필요가 있고, 생산성이 저하되기 때문에, 가열 온도는 45 내지 120℃의 범위 내인 것이 바람직하다.
첨가제는, 도프에 뱃치 첨가해도 되고, 첨가제 용해액을 별도 준비하여 인라인 첨가해도 된다. 특히, 미립자는, 여과재에 대한 부하를 저감시키기 위해, 전부 또는 일부를, 인라인 첨가하는 것이 바람직하다.
인라인 첨가 및 혼합에는, 예를 들어 스태틱 믹서(도레이엔지니어링 제조), SWJ(도레이 정지형 관내 혼합기 Hi-Mixer) 등의 인라인 믹서 등이 바람직하게 사용된다.
얻어진 도프에는, 예를 들어 원료인 수지에 포함되는 불순물 등의 불용물이 포함되는 일이 있다. 이러한 불용물은, 얻어진 필름이 있어서 휘점 이물이 될 수 있다. 불용물을 제거하기 위해서, 얻어진 도프를 더 여과하는 것이 바람직하다.
A2) 유연 공정
도프를, 가압 다이의 슬릿으로부터 무단 형상의 금속 지지체 상에 유연시킨다.
금속 지지체로서는, 스테인리스 스틸 벨트 또는 주물로 표면이 도금 마무리된 드럼 등이 바람직하게 사용된다. 금속 지지체의 표면은, 경면 마무리되어 있는 것이 바람직하다.
캐스트의 폭은 1 내지 4m의 범위 내로 할 수 있다. 유연 공정의 금속 지지체의 표면 온도는 -50℃ 이상, 용제가 비등하여 발포되지 않는 온도 이하로 설정된다. 온도가 높은 쪽이 웹의 건조 속도를 빠르게 할 수 있으므로 바람직하지만, 웹의 발포, 평면성의 저하를 방지할 수 있는 온도의 범위 내로 한다.
금속 지지체의 표면 온도는, 바람직하게는 0 내지 100℃의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 5 내지 30℃의 범위내이다. 또한, 금속 지지체를 냉각하여, 웹을 겔화시켜서 잔류 용매를 많이 포함한 상태에서 드럼으로부터 박리할 수 있도록 해도 된다.
금속 지지체의 온도 조정 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 온풍 또는 냉풍을 쐬는 방법이나, 온수를 금속 지지체의 이측에 접촉시키는 방법이 있다. 온수를 사용하는 편이 열의 전달이 효율적으로 행해지기 때문에, 금속 지지체의 온도가 일정해질 때까지의 시간이 짧아 바람직하다.
온풍을 사용하는 경우에는 용매의 증발 잠열에 의한 웹의 온도 저하를 고려하여, 용매의 비점 이상의 온풍을 사용하면서, 발포도 방지하면서 원하는 온도보다도 높은 온도의 바람을 사용하는 경우가 있다. 특히, 유연부터 박리할 때까지의 사이에 금속 지지체의 온도 및 건조풍의 온도를 변경하여, 효율적으로 건조를 행하는 것이 바람직하다.
A3) 용매 증발 공정
웹(도프를 금속 지지체 상에 유연하여 얻어진 도프 막)을 금속 지지체 상에서 가열하여, 용매를 증발시킨다. 웹의 건조 방법이나 건조 조건은, 상술한 A2) 유연 공정과 마찬가지로 할 수 있다.
A4) 박리 공정
금속 지지체 상에서 용매를 증발시킨 웹을, 금속 지지체 상의 박리 위치에서 박리한다.
금속 지지체 상의 박리 위치에서 박리할 때의 웹의 잔류 용매량은, 얻어진 필름의 평면성을 높이기 위해서는, 10 내지 150질량%의 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 20 내지 40질량% 또는 60 내지 130질량%의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하며, 20 내지 30질량% 또는 70 내지 120질량%의 범위 내로 하는 것이 더욱 바람직하다.
웹의 잔류 용매량은, 하기 식으로 정의된다.
잔류 용매량(%)=(웹의 가열 처리 전 질량-웹의 가열 처리 후 질량)/(웹의 가열 처리 후 질량)×100
또한, 잔류 용매량을 측정할 때의 가열 처리는, 115℃에서 1시간의 가열 처리를 의미한다.
A5) 건조 및 연신 공정
금속 지지체로부터 박리하여 얻어진 웹을, 필요에 따라 건조시킨 후, 연신한다. 웹의 건조는, 웹을, 상하에 배치한 다수의 롤러에 의해 반송하면서 건조시켜도 되고, 웹의 양단부를 클립으로 고정하여 반송하면서 건조시켜도 된다.
웹의 건조 방법은, 열풍, 적외선, 가열 롤러, 마이크로파 등으로 건조하는 방법이면 되고, 간편한 점에서 열풍으로 건조하는 방법이 바람직하다.
웹의 연신에 의해, 원하는 위상차를 갖는 광학 필름을 얻는다. 광학 보상 필름의 위상차는, 웹에 대한 장력의 크기를 조정함으로써 제어할 수 있다.
웹의 연신은, 웹의 폭 방향(TD 방향) 또는 반송 방향(MD 방향) 중 어느 하나로 행한다.
웹의 연신은 1축 연신이어도 되고, 2축 연신이어도 된다. 2축 연신은, 순차 2축 연신이어도 되고, 동시 2축 연신이어도 된다.
연신 배율은, 얻어진 광학 필름의 막 두께나, 구해지는 위상차에 따라 다르지만, 예를 들어 서로 직교하는 2축 방향의 연신 배율은, 각각 최종적으로는 유연 방향으로 0.8 내지 1.5배의 범위 내, 폭 방향으로 1.1 내지 2.5배의 범위 내인 것이 바람직하고, 유연 방향으로 0.8 내지 1.0배의 범위 내, 폭 방향으로 1.2 내지 2.0배의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.
또한, 연신 배율은, 연신 전후의 연신 방향에서의 필름 길이의 비의 값 W/W0(W는 연신 후, W0은 연신 전의 길이를 나타냄)으로 표시된다. 연신 배율 1.0은, 연신하지 않는 것을 나타낸다.
연신 온도는, 바람직하게는 120 내지 230℃의 범위 내로 하고, 보다 바람직하게는 130 내지 220℃의 범위 내로 하고, 더욱 바람직하게는 130℃보다 크고 210℃ 이하의 범위 내로 할 수 있다.
웹의 연신 방법은, 특별히 제한되지 않고, 복수의 롤러에 주속 차를 생기게 하여, 그 주속차를 이용해서 유연 방향(반송 방향)으로 연신하는 방법(롤러 연신법), 웹의 양단을 클립이나 핀으로 고정하고, 클립이나 핀의 간격을 유연 방향을 향하여 확장하여 유연 방향으로 연신하거나, 폭 방향으로 확장하여 폭 방향으로 연신하거나, 유연 방향과 폭 방향의 양쪽으로 확장하여 유연 방향과 폭 방향의 양쪽으로 연신하는 방법(텐터 연신법) 등이면 된다.
연신 개시 시의 웹의 잔류 용매는, 바람직하게는 20질량% 이하로 하고, 보다 바람직하게는 15질량% 이하로 할 수 있다.
연신 후의 필름을, 필요에 따라 건조시킨 후, 권취한다. 필름의 건조는, 상술한 바와 마찬가지로, 필름을, 상하에 배치한 다수의 롤러에 의해 반송하면서 건조시켜도 되고(롤러 방식), 웹의 양단부를 클립으로 고정하여 반송하면서 건조시켜도 된다(텐터 방식).
B) 용융 유연법
용융 유연법으로 제조하는 방법은, B1) 용융 펠릿을 제조하는 공정(펠릿화 공정), B2) 용융 펠릿을 용융 혼련한 후, 압출하는 공정(용융 압출 공정), B3) 용융 수지를 냉각 고화하여 웹을 얻는 공정(냉각 고화 공정), B4) 웹을 연신하는 공정(연신 공정)을 포함한다.
B1) 펠릿화 공정
광학 필름의 주성분인 열가소성 수지를 포함하는 수지 조성물은, 미리 혼련하여 펠릿화해 두는 것이 바람직하다. 펠릿화는, 공지된 방법으로 행할 수 있고, 예를 들어 상술한 열가소성 수지와, 필요에 따라 가소제 등의 첨가제를 포함하는 수지 조성물을, 압출기에서 용융 혼련한 후, 다이로부터 스트랜드 형상으로 압출한다. 스트랜드 형상으로 압출된 용융 수지를, 수냉 또는 공냉한 후, 커팅하여 펠릿을 얻을 수 있다.
펠릿의 원재료는, 분해를 방지하기 위해서, 압출기에 공급하기 전에 건조해 두는 것이 바람직하다.
산화 방지제와 열가소성 수지의 혼합은, 고체끼리 혼합해도 되고, 용제에 용해시킨 산화 방지제를 열가소성 수지에 함침시켜서 혼합해도 되며, 산화 방지제를 열가소성 수지에 분무하여 혼합해도 된다. 또한, 압출기의 피더 부분이나 다이의 출구 부분 주변의 분위기는, 펠릿의 원재료의 열화를 방지하기 위함 등의 이유로, 제습한 공기 또는 질소 가스 등의 분위기로 하는 것이 바람직하다.
압출기에서는, 수지의 열화(분자량의 저하, 착색, 겔의 생성 등)가 발생하지 않도록, 낮은 전단력 또는 낮은 온도에서 혼련하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 2축 압출기에서 혼련하는 경우, 깊은 홈 타입의 스크루를 사용하고, 두개의 스크루의 회전 방향을 동일 방향으로 하는 것이 바람직하다. 균일하게 혼련하기 위해서는, 두개의 스크루 형상이 서로 교합하도록 하는 것이 바람직하다.
열가소성 수지를 포함하는 수지 조성물을 펠릿화하지 않고, 용융 혼련하지 않은 열가소성 수지를 그대로 원료로서 압출기에서 용융 혼련하여 광학 필름을 제조해도 된다.
B2) 용융 압출 공정
얻어진 용융 펠릿과, 필요에 따라서 다른 첨가제를, 호퍼로부터 압출기에 공급한다. 펠릿의 공급은, 펠릿의 산화 분해를 방지하기 위함 등의 이유로, 진공 하, 감압 하 또는 불활성 가스 분위기 하에서 행하는 것이 바람직하다. 그리고, 압출기에서, 필름 재료인 용융 펠릿, 필요에 따라서 다른 첨가제를 용융 혼련한다.
압출기 내의 필름 재료의 용융 온도는, 필름 재료의 종류에 따라 다르지만, 필름의 유리 전이 온도를 Tg(℃)라고 했을 때, 바람직하게는 Tg 내지 (Tg+100)℃의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 (Tg+10) 내지 (Tg+90)℃의 범위 내이다.
또한, 가소제나 미립자 등의 첨가제를, 압출기 도중에 첨가하는 경우, 이들 성분을 균일하게 혼합하기 위해서, 압출기의 하류측에, 스태틱 믹서 등의 혼합 장치를 더 배치해도 된다.
압출기로부터 압출된 용융 수지를, 필요에 따라 리프 디스크 필터 등으로 여과한 후, 스태틱 믹서 등으로 더 혼합하고, 다이로부터 필름 형상으로 압출한다.
압출 유량은, 기어 펌프를 사용하여 안정화시키는 것이 바람직하다. 또한, 이물의 제거에 사용하는 리프 디스크 필터는, 스테인리스 섬유 소결 필터인 것이 바람직하다. 스테인리스 섬유 소결 필터는, 스테인리스 섬유체를 복잡하게 서로 얽히게 한 다음 압축하고, 접촉 지점을 소결하여 일체화한 것으로, 그 섬유의 굵기와 압축량에 따라 밀도를 바꾸어, 여과 정밀도를 조정할 수 있다.
다이의 출구 부분에 있어서의 수지의 용융 온도는, 200 내지 300℃ 정도의 범위 내로 할 수 있다.
B3) 냉각 고화 공정
다이로부터 압출된 수지를, 냉각 롤러와 탄성 터치 롤러로 닙하여, 필름 형상의 용융 수지를 소정의 두께로 한다. 그리고, 필름 형상의 용융 수지를, 복수의 냉각 롤러로 단계적으로 냉각하여 고화시킨다.
냉각 롤러의 표면 온도는, 얻어진 필름의 유리 전이 온도를 Tg(℃)라고 했을 때, Tg(℃) 이하로 할 수 있다. 복수의 냉각 롤러의 표면 온도는 상이해도 된다.
탄성 터치 롤러는 협지 가압 회전체라고도 한다. 탄성 터치 롤러는, 시판하는 것을 사용할 수도 있다. 탄성 터치 롤러측의 필름 표면 온도는, 필름의 Tg 내지 (Tg+110)℃의 범위로 할 수 있다.
냉각 롤러로부터 고화된 필름 형상의 용융 수지를 박리 롤러 등으로 박리하여 웹을 얻는다. 필름 형상의 용융 수지를 박리할 때에는, 얻어진 웹의 변형을 방지하기 위해서, 장력을 조정하는 것이 바람직하다.
B4) 연신 공정
얻어진 웹을, 연신기로 연신하여 필름을 얻는다. 연신은, 웹의 폭 방향 또는 반송 방향 중 어느 하나로 행한다.
웹의 연신 방법, 연신 배율 및 연신 온도는, 상술과 마찬가지로 할 수 있다.
<편광판>
본 발명에 따른 광학 필름은, 본 발명의 편광판, 그것을 사용한 본 발명의 액정 표시 장치에 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 광학 필름은, 편광판 보호 필름의 기능을 겸한 필름이기 때문에 편광판 보호 필름과 별도로 위상차를 갖는 광학 필름을 별도 준비할 필요가 없기 때문에, 액정 표시 장치의 두께를 얇게 해 제조 프로세스를 간략화할 수 있다.
본 발명의 액정 표시 장치는, 액정 셀의 양쪽 면에, 본 발명에 따른 편광판이 점착층을 개재하여 접합된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 편광판은 일반적인 방법으로 제작할 수 있다. 본 발명에 따른 광학 필름의 편광자측을 알칼리 비누화 처리하고, 요오드 용액 중에 침지 연신하여 제작한 편광자 중 적어도 한쪽 면에, 완전 비누화형 폴리비닐알코올 수용액을 사용하여 접합할 수 있다. 다른 한쪽 면에는 다른 편광판 보호 필름을 접합할 수 있다.
또한, 활성 에너지선 경화성 접착제를 사용하여 편광판 보호 필름을 접합할 수도 있다. 본 발명에 있어서, 광학 필름 A와 상기 광학 필름 B가, 각각 활성 에너지선 경화성 접착제를 사용하여 상기 편광자와 접합되어 있는 것이 투습성을 효과적으로 제어할 수 있는 점에서 바람직하다.
이하에 액정 표시 장치의 구성을 구체적으로 설명한다.
도 1은 액정 표시 장치의 구성의 일례를 도시하는 모식도이다. 도 1에 도시하는 형태에 있어서, 광학 필름 B(105)와 편광자(104)는 활성 에너지선 경화성 접착제(103B)를 개재하여 접착되어 있는 것이 바람직하다. 마찬가지로 광학 필름 A(102)와 편광자(104)는 활성 에너지선 경화성 접착제(103A)를 개재하여 접착되어 있는 것이 바람직하다. 활성 에너지선 경화성 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 단, 본 발명에 있어서는, 활성 에너지선 경화성 접착제뿐만 아니라, 우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제, 수성 고분자-이소시아네이트계 접착제, 열경화형 아크릴 접착제 등의 경화형 접착제, 습기 경화 우레탄 접착제, 폴리에테르메타크릴레이트형, 에스테르계 메타크릴레이트형, 산화형 폴리에테르메타크릴레이트 등의 혐기성 접착제, 시아노아크릴레이트계의 순간 접착제, 아크릴레이트와 퍼옥시드계의 2액형 순간 접착제 등을 사용할 수 있다. 상기 접착제로서는 1액형이어도 되고, 사용 전에 2액 이상을 혼합하여 사용하는 2액형이어도 된다. 접착제는, 유기 용제를 매체로 하는 용제계여도 되고, 물을 주성분으로 하는 매체인 에멀전형, 콜로이드 분산액형, 수용액형 등의 수계여도 되고, 무용제형이어도 된다. 접착제액의 농도는, 접착 후의 막 두께, 도포 방법, 도포 조건 등에 따라 적절히 결정되면 되고, 통상적으로는 0.1 내지 50질량%이다.
(활성 에너지선 경화성 접착제)
활성 에너지선 경화성 접착제의 바람직한 예로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2011-028234호 공보에 개시되어 있는 바와 같은, (α) 양이온 중합성 화합물, (β) 광 양이온 중합 개시제, (γ) 380㎚보다 긴 파장의 광에 극대 흡수를 나타내는 광증감제 및, (δ) 나프탈렌계 광 증감 보조제의 각 성분을 함유하는 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물을 들 수 있다. 단, 이 이외의 활성 에너지선 경화성 접착제 조성물이 사용되어도, 물론 된다.
편광판은, 활성 에너지선 경화성 접착제를 사용하여, 편광자의 한쪽 면에, 본 발명의 광학 필름을 접합함으로써 제조할 수 있다. 위상차 필름의 양면에 있어서 접착성이 상이한 경우에는, 접착성이 좋은 쪽에 접합하는 것이 바람직하다.
이하, 활성 에너지선 경화성 접착제를 사용한 편광판의 제조 방법의 일례를 설명한다.
편광판은, 편광자와 위상차 필름과의 접착면 중 적어도 한쪽에, 하기 활성 에너지선 경화성 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 접착제 도포 공정과, 당해 접착제층을 개재하여 편광자와 위상차 필름을 접착하여, 접합하는 접합 공정과, 당해 접착제층을 개재하여 편광자와 위상차 필름이 접착된 상태에서 접착제층을 경화시키는 경화 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 또한, 위상차 필름의 편광자를 접착하는 면을 접착 용이화 처리하는 전처리 공정이 있어도 된다.
(전처리 공정)
전처리 공정에서는, 편광자와 접착하는 위상차 필름의 표면이 접착 용이화 처리된다. 편광자의 양면에 각각 위상차 필름 및 보호 필름이 접착되는 경우에는, 위상차 필름 및 보호 필름 각각에 대하여 접착 용이화 처리가 행해진다. 다음 접착제 도포 공정에서는, 접착 용이화 처리된 표면이 편광자와의 접합면으로서 다루어지므로, 위상차 필름의 양쪽 표면 중, 활성 에너지선 경화성 접착제와 접합하는 면에, 접착 용이화 처리를 실시한다. 접착 용이 처리로서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등을 들 수 있다.
(접착제 도포 공정)
접착제 도포 공정에서는, 편광자와 위상차 필름과의 접착면 중 적어도 한쪽에, 상기 활성 에너지선 경화성 접착제가 도포된다. 편광자 또는 위상차 필름의 표면에 직접, 활성 에너지선 경화성 접착제를 도포하는 경우, 그 도포 방법에 특별한 한정은 없다. 예를 들어, 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등, 다양한 습식 도포 방식을 이용할 수 있다. 또한, 편광자와 위상차 필름의 사이에, 활성 에너지선 경화성 접착제를 유연시킨 후, 롤러 등으로 가압하여 균일하게 펴 넓히는 방법도 이용할 수 있다.
(접합 공정)
상기 방법에 의해 활성 에너지선 경화성 접착제를 도포한 후에는 접합 공정에서 처리된다. 이 접합 공정에서는, 예를 들어, 이전 도포 공정에서 편광자의 표면에 활성 에너지선 경화성 접착제를 도포한 경우, 거기에 위상차 필름이 중첩된다. 이전 도포 공정에서 위상차 필름의 표면에 활성 에너지선 경화성 접착제를 도포한 경우에는, 거기에 편광자가 중첩된다. 또한, 편광자와 위상차 필름의 사이에 활성 에너지선 경화성 접착제를 유연시킨 경우에는, 그 상태에서 편광자와 위상차 필름이 중첩된다. 편광자의 양면에 위상차 필름 및 보호 필름을 접착하는 경우이며, 양면 모두 활성 에너지선 경화성 접착제를 사용하는 경우에는, 편광자의 양면에 각각, 활성 에너지선 경화성 접착제를 개재하여 위상차 필름 및 보호 필름이 중첩된다. 그리고 통상적으로는, 이 상태에서 양면(편광자의 편면에 위상차 필름을 중첩한 경우에는, 편광자측과 위상차 필름측, 또한 편광자의 양면에 위상차 필름 및 보호 필름을 중첩한 경우에는, 그 양면의 위상차 필름 및 보호 필름측)으로부터 롤러 등으로 물어서 가압하게 된다. 롤러의 재질은, 금속이나 고무 등을 사용하는 것이 가능하다. 양면에 배치되는 롤러는, 동일한 재질이어도 되고, 상이한 재질이어도 된다.
(경화 공정)
경화 공정에서는, 미경화된 활성 에너지선 경화성 접착제에 활성 에너지선을 조사하고, 양이온 중합성 화합물(예를 들어, 에폭시 화합물이나 옥세탄 화합물)이나 라디칼 중합성 화합물(예를 들어, 아크릴레이트계 화합물, 아크릴아미드계 화합물 등)을 포함하는 활성 에너지선 경화성 접착제를 경화시켜, 활성 에너지선 경화성 접착제를 개재하여 중첩한 편광자와 위상차 필름, 또는 편광자와 위상차 필름을 접착시킨다. 편광자의 편면에 위상차 필름을 접합하는 경우, 활성 에너지선은, 편광자측 또는 위상차 필름측 중 어느 것으로부터 조사해도 된다. 또한, 편광자의 양면에 위상차 필름 및 보호 필름을 접합하는 경우, 편광자의 양면에 각각 활성 에너지선 경화성 접착제를 개재하여 위상차 필름 및 보호 필름을 중첩한 상태에서, 활성 에너지선을 조사하고, 양면의 활성 에너지선 경화성 접착제를 동시에 경화시키는 것이 유리하다.
경화에 적용되는 활성 에너지선으로서는, 가시광선, 자외선, X선, 전자선 등을 사용할 수 있지만, 취급이 용이하고 경화 속도도 충분한 점에서, 일반적으로는 전자선이나 자외선이 바람직하게 사용된다.
전자선의 조사 조건은, 상기 접착제를 경화할 수 있는 조건이라면, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다. 예를 들어, 전자선 조사는, 가속 전압이 바람직하게는 5 내지 300kV의 범위 내이고, 더욱 바람직하게는 10 내지 250kV의 범위 내이다. 가속 전압이 5kV 미만인 경우, 전자선이 접착제까지 도달하지 않아 경화 부족이 될 우려가 있고, 가속 전압이 300kV를 초과하면, 시료를 통과하는 침투력이 너무 강해서 전자선이 튀어 올라, 위상차 필름이나 편광자에 대미지를 끼칠 우려가 있다. 조사선량으로서는, 5 내지 100kGy의 범위 내, 더욱 바람직하게는 10 내지 75kGy의 범위 내이다. 조사선량이 5kGy 미만인 경우에는, 접착제가 경화 부족이 되고, 100kGy를 초과하면, 위상차 필름이나 편광자에 대미지를 주어, 기계적 강도의 저하나 황변을 일으켜서, 소정의 광학 특성을 얻을 수 없다.
자외선의 조사 조건은, 상기 접착제를 경화할 수 있는 조건이라면, 임의의 적절한 조건을 채용할 수 있다. 자외선의 조사량은 적산 광량으로 50 내지 1500mJ/㎠의 범위 내인 것이 바람직하고, 100 내지 500mJ/㎠의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다.
상기 제조 방법을 연속 라인에서 행하는 경우, 라인 속도는, 접착제의 경화시간에 따라 다르지만, 바람직하게는 1 내지 500m/min의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 5 내지 300m/min, 더욱 바람직하게는 10 내지 100m/min의 범위 내이다. 라인 속도가 너무 느린 경우에는, 생산성이 부족하거나, 또는 위상차 필름에 대한 대미지가 너무 커서, 내구성 시험 등에 견딜 수 있는 편광판을 제작할 수 없다. 라인 속도가 너무 빠른 경우에는, 접착제의 경화가 불충분해져, 목적으로 하는 접착성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
이상과 같이 하여 얻어진 편광판에 있어서, 접착제층의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.01 내지 10의 범위 내이고, 바람직하게는 0.5 내지 5㎛의 범위 내이다.
표시 장치의 표면측에 사용되는 편광판 보호 필름에는, 방현층 또는 클리어 하드 코팅층 이외에, 반사 방지층, 대전 방지층, 방오층, 백코트층을 갖는 것이 바람직하다.
편광판의 주된 구성 요소인 편광자란, 일정 방향의 편파면의 광만을 통과하는 소자이며, 현재 알려져 있는 대표적인 편광자는, 폴리비닐알코올계 편광 필름이며, 이것은 폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 염색시킨 것과 2색성 염료를 염색시킨 것이 있다.
편광자는, 폴리비닐알코올 수용액을 제막하고, 이것을 1축 연신시켜서 염색하거나, 염색한 후 1축 연신하고 나서, 붕소 화합물로 내구성 처리를 행한 것이 바람직하다. 편광자의 막 두께는 5 내지 30㎛의 범위 내가 바람직하고, 특히 10 내지 20㎛의 범위 내인 것이 바람직하다.
<액정 표시 장치>
본 발명의 편광판은, 액정 표시 장치에 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 상기 설명한 본 발명의 편광판(101A 및 101B)을 액정 셀(101C)의 양면에 배치한 액정 표시 장치(100)의 구성의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 1에 있어서, 액정층(107)의 양면을, 투명 기재로서 유리 기재(108A 및 108B)로 끼움 지지하여 액정 셀(101C)을 구성하고, 각각의 유리 기재(108A 및 108B)의 각각의 표면에 점착층(106)을 개재하여, 도 1에 도시하는 구성의 편광판(101A 및 101B)이 배치되어, 액정 표시 장치(100)를 구성하고 있다.
액정 셀(101C)은, 액정 물질의 양면을 배향막, 투명 전극 및 유리 기판(유리 기재(108A 및 108B))이 배치되어 구성되어 있다.
내구성, 평면성 등이 우수한 본 발명의 편광판을 액정 표시 장치에 구비함으로써, 액정 셀을 구성하는 유리 기재를 박막화할 수 있고, 그 결과, 박막화가 달성된 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
액정 셀(101C)에 사용할 수 있는 유리 기재(108A 및 108B)를 구성하는 재질로서는, 예를 들어 소다 석회 유리, 규산염 유리 등을 들 수 있고, 규산염 유리인 것이 바람직하며, 구체적으로는, 실리카 유리 또는 붕규산 유리인 것이 보다 바람직하다.
유리 기재를 구성하는 유리는, 알칼리 성분을 실질적으로 함유하지 않는 무알칼리 유리인 것, 구체적으로는, 알칼리 성분의 함유량이 1000ppm 이하인 유리인 것이 바람직하다. 유리 기재 중의 알칼리 성분의 함유량은, 500ppm 이하인 것이 바람직하고, 300ppm 이하인 것이 보다 바람직하다. 알칼리 성분을 함유하는 유리 기재는, 필름 표면에서 양이온의 치환이 발생하여, 소다가 뿌려진 듯한 현상이 발생하기 쉽다. 그에 따라, 필름 표층의 밀도가 저하되기 쉽고, 유리 기재가 파손되기 쉽기 때문이다.
액정 표시 장치를 구성하는 액정 셀의 유리 기재(108A 및 108B)의 두께는, 액정 표시 0.4 내지 0.6㎜의 범위 내인 것이 바람직하다. 이러한 두께로 하는 것은, 박막화된 액정 표시 장치의 형성에 기여할 수 있는 점에서 바람직하다.
유리 기재는, 공지된 방법, 예를 들어 플로트법, 다운드로법, 오버플로우 다운드로법 등에 의해 성형될 수 있다. 그 중에서도, 성형 시에 유리 기재의 표면이 성형 부재와 접촉되지 않아, 얻어지는 유리 기재의 표면에 흠집이 생기기 어려운 점 등에서, 오버플로우 다운드로법이 바람직하다.
또한, 이러한 유리 기재는, 시판품으로서도 입수할 수 있고, 예를 들어 아사히가라스사 제조의 무알칼리 유리 AN100(두께 500㎛), 코닝사 제조의 유리 기판 EAGLE XG(r) Slim(두께 300㎛, 400㎛ 등), 닛폰덴키가라스사 제조의 유리 기재(두께 100 내지 200㎛) 등을 들 수 있다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같은 편광판(101A, 101B)과, 액정 셀(101C)을 구성하는 유리 기재(108A, 108B)는, 점착층(106)을 개재하여 접착되어 있다.
점착층으로서는, 양면 테이프, 예를 들어 린텍사 제조의 두께 25㎛의 양면 테이프(무기재 테이프 MO-3005C) 등이나, 또는 상기 활성 에너지선 경화성 수지층의 형성에 사용하는 조성물을 적용할 수 있다.
편광판의 위상차 필름측의 표면과, 액정 셀 중 적어도 한쪽 표면과의 접합은, 공지된 방법에 의해 행해질 수 있다. 경우에 따라서는, 접착층을 개재하여 접합되어도 된다.
액정 표시 장치의 모드(구동 방식)에 대해서도 특별히 제한은 없고, STN, TN, OCB, HAN, VA(MVA, PVA), IPS, OCB 등의 각종 구동 모드의 액정 표시 장치가 사용될 수 있다. 특히, 바람직하게는 VA 모드의 액정 표시 장치에 적용함으로써, 본 발명의 효과를 유감없이 발휘할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예를 들어서 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예에 있어서 「부」 또는 「%」의 표시를 사용하는데, 특별히 언급하지 않는 한 「질량부」 또는 「질량%」를 나타낸다.
(실시예에서 사용한 화합물)
이하의 실시예에서 사용한 화합물을 그 약호와 함께 이하에 나타낸다.
[화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물]
B1: 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 예시 화합물 (1-2)
B2: 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 예시 화합물 (1-1)
B3: 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 예시 화합물 (1-3)
Figure 112016011460171-pct00050
[위상차 상승제]
N1: 9H-카르바졸-9-에탄올
N2: n-헥실카르바졸
N3: 2,3-디페닐퀴녹살린
N4: 2-메틸벤조옥사졸
N5: 2-(4-tert-부틸페닐)-5-(4-비페닐)-1,3,4-옥사디아졸
Figure 112016011460171-pct00051
또한 N8의 시클로헥산은 1,4위로 트랜스로 치환되어 있다.
N11: 화학식 (3)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 예시 화합물 1
N12: 화학식 (3)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 예시 화합물 6
N13: 화학식 (3)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 예시 화합물 176
Figure 112016011460171-pct00052
[가소제]
S1: 당에스테르: BzSc(벤질사카로오스: 하기 당 잔기가 B-2이고 치환기가 하기 기재된 a1 내지 a4의 혼합물), 평균 에스테르 치환도=5.5
Figure 112016011460171-pct00053
Figure 112016011460171-pct00054
S3 <중축합 에스테르>
중축합 에스테르 S3은 이하와 같이 하여 조제하였다.
180g의 1,2-프로필렌글리콜, 무수 프탈산 103g, 아디프산 244g, 에스테르화 촉매로서 테트라이소프로필티타네이트 0.191g을, 온도계, 교반기, 완급 냉각관을 구비한 2L의 4구 플라스크에 투입하고, 질소 기류 중 200℃가 될 때까지, 교반하면서 서서히 승온한다. 중합도를 관찰하면서 탈수 축합 반응시켰다. 반응 종료 후 200℃에서 미반응된 1,2-프로필렌글리콜을 감압 증류 제거함으로써, 중축합 에스테르 S3을 얻었다. 산가 0.10, 수 평균 분자량 320이었다.
S4 <중축합 에스테르>
중축합 에스테르 S4는 이하와 같이 하여 조제하였다.
1,2-프로필렌글리콜 251g, 무수 프탈산 103g, 아디프산 244g, 벤조산 610g, 에스테르화 촉매로서 테트라이소프로필티타네이트 0.191g을, 온도계, 교반기, 완급 냉각관을 구비한 2L의 4구 플라스크에 투입하고, 질소 기류 중 230℃가 될 때까지, 교반하면서 서서히 승온한다. 중합도를 관찰하면서 탈수 축합 반응시켰다. 반응 종료 후 200℃에서 미반응된 1,2-프로필렌글리콜을 감압 증류 제거함으로써, 중축합 에스테르 S4를 얻었다. 산가 0.10, 수 평균 분자량 450이었다.
S5 <중축합 에스테르>
중축합 에스테르 S5는 이하와 같이 하여 조제하였다.
1,2-프로필렌글리콜 251g, 테레프탈산 354g, p-톨루일산 680g, 에스테르화 촉매로서 테트라이소프로필티타네이트 0.191g을, 온도계, 교반기, 완급 냉각관을 구비한 2L의 4구 플라스크에 투입하고, 질소 기류 중 230℃가 될 때까지, 교반하면서 서서히 승온한다. 중합도를 관찰하면서 탈수 축합 반응시켰다. 반응 종료 후 200℃에서 미반응된 1,2-프로필렌글리콜을 감압 증류 제거함으로써, 중축합 에스테르 S5를 얻었다. 산가 0.30, 수 평균 분자량 400이었다.
S6 내지 S8은 하기 표 6에 기재된 첨가제를 각각 사용하였다.
S6: 첨가제 A
S7: 첨가제 B
S8: 첨가제 C
Figure 112016011460171-pct00055
또한, 표 6 중, EG는 에틸렌글리콜을, PG는 프로필렌글리콜을, BG는 부틸렌글리콜을, TPA는 테레프탈산을, PA는 프탈산을, AA는 아디프산을, SA는 숙신산을 각각 나타내고 있다.
S9: 트리메틸올프로판트리벤조에이트
Figure 112016011460171-pct00056
S11: 트리페닐포스페이트
S12: 디페닐비페닐포스페이트
Figure 112016011460171-pct00057
S14: 디부틸프탈레이트
S15: 이하의 조성(질량비)으로 이루어지는 유기산(다가 알코올과 다가 카르복실산 외에, 탄소수가 4 이상인 치환기를 갖는 1가의 산이 상기 다가 알코올의 일부의 히드록실기와 에스테르 결합을 형성한 구조)을 사용하였다.
글리세린(2 내지 3), 시트르산(1 내지 2), 올레산(1 내지 2)
[실시예 1]
《광학 필름 A의 제작》
《광학 필름 T1-1의 제작》
광학 필름 T1-1은, 두께 60㎛의 시판하고 있는 보호 필름인 코니카미놀타 제조 KC6UA를 그대로 사용하였다.
《광학 필름 T1-2, T1-4 및 T1-6의 제작》
(아크릴 수지와 아크릴 탄성계 중합체 입자)
아크릴 수지로서, 메타크릴산 메틸/아크릴산 메틸의 질량비 96/4의 공중합체를 사용하였다. 또한, 고무 탄성체 입자로서, 최내층, 중간층, 최외층으로 이루어지는 3층 구조의 아크릴계 탄성 중합체 입자를 사용하였다. 이 아크릴계 탄성 중합체 입자는, 최내층은, 메타크릴산 메틸에 소량의 메타크릴산 알릴을 사용하여 중합된 경질의 중합체, 중간층은, 아크릴산 부틸을 주성분으로 하고, 또한 스티렌 및 소량의 메타크릴산 알릴을 사용하여 중합된 연질의 탄성체, 최외층은, 메타크릴산 메틸에 소량의 아크릴산 에틸을 사용하여 중합된 경질의 중합체를 포함하고, 중간층인 탄성체까지의 평균 입경이 240㎚이다.
(아크릴 수지 필름의 제작)
상기 아크릴 수지와 상기 아크릴계 탄성 중합체 입자가 전자/후자=70/30의 질량비로 배합되어 있는 펠릿을 2축 압출기에서 용융 혼련하면서, 아크릴 수지 조성물의 펠릿으로 하였다. 이 펠릿을 65㎜φ의 1축 압출기에 투입하고, 설정 온도 275℃의 T형 다이를 개재하여 압출하고, 압출된 필름 형상 용융 수지의 양면을, 45℃로 온도 설정된 경면을 갖는 폴리싱 롤(냉각 롤)과, 표면이 금속 재료로 형성되어 내부에 유체가 충전된 탄성률이 높은 금속 탄성 롤(탄성 롤)로 물어서 냉각하여, 두께 30㎛의 아크릴 수지를 포함하는 광학 필름 T1-2를 제작하였다.
광학 필름 T1-2와 마찬가지로, T형 다이를 개재한 압출량을 조정하고, 각각, 두께 60㎛의 광학 필름 T1-4 및 두께 80㎛의 광학 필름 T1-6을 제작하였다.
《광학 필름 T1-3의 제작》
((메트)아크릴 수지 필름의 제작)
[하기 식 중, R1은 수소 원자, R2 및 R3은 메틸기를 나타내는, 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴 수지{공중합 단량체 질량비=메타크릴산 메틸/2-(히드록시메틸)아크릴산 메틸=8/2, 락톤환화율 약 100%, 락톤환 구조의 함유 비율 19.4%, 중량 평균 분자량 133000, 용융 유속 6.5g/10분(240℃, 10kgf), Tg 131℃} 90질량부와, 아크릴로니트릴-스티렌(AS) 수지{도요 AS AS20, 도요스티렌사 제조} 10질량부와의 혼합물; Tg 127℃]의 펠릿을 2축 압출기에 공급하고, 약 280℃에서 시트 형상으로 용융 압출하여, 두께 110㎛의 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴 수지 시트를 얻었다. 이 미연신 시트를, 160℃의 온도 조건 하, 세로 2.0배, 가로 2.4배로 연신해서 (메트)아크릴 수지 필름(두께: 40㎛, 면 내 위상차값 Ro: 0.8㎚, 두께 방향 위상차값 Rt: 1.5㎚)을 얻었다.
Figure 112016011460171-pct00058
(코로나 방전 처리)
상기에서 얻어진 (메트)아크릴 수지 필름의 편측에, 코로나 방전 처리(코로나 방전 전자 조사량: 77W/㎡/min)를 실시하였다.
폴리에스테르우레탄(다이이치코교세이야쿠 제조, 상품명: 슈퍼플렉스210, 고형분: 33%) 16.8g, 가교제(옥사졸린 함유 중합체, 닛본쇼쿠바이 제조, 상품명: 에포크로스WS-700, 고형분: 25%) 4.2g, 1질량%의 암모니아수 2.0g, 콜로이달 실리카(후소카가쿠코교 제조, 쿼트론 PL-3, 고형분: 20질량%) 0.42g 및 순수 76.6g을 혼합하여, 접착 용이제 조성물을 얻었다.
얻어진 접착 용이제 조성물을, 코로나 방전 처리를 실시한 (메트)아크릴 수지 필름의 코로나 방전 처리면에, 건조 후의 두께가 350㎚가 되도록, 바코터(#6)로 도포하였다. 그 후, (메트)아크릴 수지 필름을 열풍 건조기(140℃)에 투입하고, 접착 용이제 조성물을 약 5분 건조시켜서, 접착 용이층(0.3 내지 0.5㎛)을 형성하여 광학 필름 T1-3을 제작하였다.
《광학 필름 T1-5 및 T1-7 내지 T1-9의 제작》
(제조예 1-폴리에스테르 A)
에스테르화 반응 캔을 승온하여 200℃에 도달한 시점에서, 테레프탈산을 86.4질량부 및 에틸렌글리콜 64.6질량부를 투입하고, 교반하면서 촉매로서 삼산화안티몬을 0.017질량부, 아세트산 마그네슘 4수화물을 0.064질량부, 트리에틸아민 0.16질량부를 투입하였다. 이어서, 가압 승온을 행하여 게이지압 0.34㎫, 240℃의 조건에서 가압 에스테르화 반응을 행한 후, 에스테르화 반응 캔을 상압으로 되돌리고, 인산 0.014질량부를 첨가하였다. 또한, 15분에 걸쳐 260℃로 승온하고, 인산 트리메틸 0.012질량부를 첨가하였다. 이어서 15분 후에, 고압 분산기로 분산 처리를 행하여, 15분 후, 얻어진 에스테르화 반응 생성물을 중축합 반응 캔에 이송하고, 280℃에서 감압 하 중축합 반응을 행하였다.
중축합 반응 종료 후, 95% 커트 직경이 5㎛인 나스론 제조 필터로 여과 처리를 행하고, 노즐로부터 스트랜드 형상으로 압출하여, 미리 여과 처리(구멍 직경: 1㎛ 이하)를 행한 냉각수를 사용해서 냉각, 고화시켜, 펠릿 형상으로 커트하였다. 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (A)의 고유 점도는 0.62dl/g이고, 불활성 입자 및 내부 석출 입자는 실질상 함유하고 있지 않았다(이후, PET (A)라고 약기함).
(제조예 2-폴리에스테르 B)
이어서, 건조시킨 자외선 흡수제(2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤조옥사지논-4-온) 10질량부, 입자를 함유하지 않는 PET(A)(고유 점도가 0.62dl/g) 90질량부를 혼합하고, 혼련 압출기를 사용하여, 자외선 흡수제를 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (B)를 얻었다(이후, PET (B)라고 약기함).
(제조예 3-접착성 개질 도포액의 조제)
통상의 방법에 의해 에스테르 교환 반응 및 중축합 반응을 행하여, 디카르복실산 성분으로서 (디카르복실산 성분 전체에 대하여) 테레프탈산 46몰%, 이소프탈산 46몰% 및 5-술포네이트이소프탈산 나트륨 8몰%, 글리콜 성분으로서 (글리콜 성분 전체에 대하여) 에틸렌글리콜 50몰% 및 네오펜틸글리콜 50몰%의 조성의 수분산성 술폰산 금속 염기 함유 공중합 폴리에스테르 수지를 조제하였다. 이어서, 물 51.4질량부, 이소프로필알코올 38질량부, n-부틸셀로솔브 5질량부, 비이온계 계면 활성제 0.06질량부를 혼합한 후, 가열 교반하고, 77℃에 도달하면, 상기 수분산성 술폰산 금속 염기 함유 공중합 폴리에스테르 수지 5질량부를 첨가하여, 수지의 덩어리가 없어질 때까지 계속해서 교반한 후, 수지 수분산액을 상온까지 냉각하여, 고형분 농도 5.0질량%의 균일한 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지액을 얻었다. 또한, 응집체 실리카 입자(후지시리시아(주) 제조, 사이리시아 310) 3질량부를 물 50질량부에 분산시킨 후, 상기 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지액 99.46질량부에 사이리시아 310의 수분산액 0.54질량부를 첨가하고, 교반하면서 물 20질량부를 첨가하여, 접착성 개질 도포액을 얻었다.
(광학 필름 T1-5의 제작)
기재 필름 중간층용 원료로서 입자를 함유하지 않는 PET(A) 수지 펠릿 90질량부와 자외선 흡수제를 함유한 PET(B) 수지 펠릿 10질량부를 135℃에서 6시간 감압 건조(1Torr)한 후, 압출기 2(중간층 II층용)에 공급하고, 또한 PET(A)를 통상의 방법에 의해 건조하여 압출기 1(외층 I층 및 외층 III용)에 각각 공급하여, 285℃에서 용해하였다. 이 2종의 중합체를, 각각 스테인리스 소결체의 여과재(공칭 여과 정밀도 10㎛ 입자 95% 커트)로 여과하고, 2종 3층 합류 블록으로 적층하여, 구금 부재로부터 시트 형상으로 하여 압출한 후, 정전 인가 캐스트법을 사용해서 표면 온도 30℃의 캐스팅 드럼에 둘러 감아 냉각 고화하여, 미연신 필름을 만들었다. 이때, I층, II층, III층의 두께의 비는 10:80:10이 되도록 각 압출기의 토출량을 조정하였다.
이어서, 리버스 롤법에 의해 이 미연신 PET 필름의 양면에 건조 후의 도포량이 0.096g/㎡가 되도록, 상기 접착성 개질 도포액을 도포한 후, 80℃에서 20초간 건조하였다.
이 도포층을 형성한 미연신 필름을 텐터 연신기로 유도하고, 필름의 단부를 클립으로 파지하면서, 온도 125℃의 열풍 존으로 유도하여, 폭 방향으로 4.0배로 연신하였다. 이어서, 폭 방향으로 연신된 폭을 유지한 채, 온도 225℃, 30초간 처리하고, 또한 폭 방향으로 3%의 완화 처리를 행하여, 필름 두께 60㎛의 1축 배향PET 필름인 광학 필름 T1-5를 얻었다.
T1-5의 제작에 있어서 미연신 필름의 두께를 바꾸어, 두께가 60㎛로부터, 각각 80㎛, 100㎛ 및 110㎛가 되도록 하고 T1-5와 마찬가지로 하여 T1-7, T1-8 및 T1-9를 얻었다.
《광학 필름 T1-10》
(환상 올레핀계 수지 필름(COP)의 제작)
환상 올레핀(COP)계 수지를 포함하는 위상차 필름으로서, ZEONOR(닛본제온(주) 제조)을 사용하였다.
《광학 필름 T1-1 내지 T1-10의 투습도》
광학 필름 T1-1 내지 T1-10의 투습도의 평가는, 40℃·90%RH에 있어서의 수증기 투과도를 JIS K 7129(1992)에 준거한 방법으로 측정하여 행했다.
광학 필름 T1-1 내지 T1-10의 각각의 막 두께와 수증기 투과도를 표 7에 나타낸다.
Figure 112016011460171-pct00059
《광학 필름 B의 제작》
《위상차 필름 T2-1의 제작》
<미립자 분산액 1>
미립자(에어로실 R812 닛본에어로실(주) 제조) 11질량부
에탄올 89질량부
이상을 디졸버에서 50분간 교반 혼합한 후, 맨튼 가울린(Manton-Gaulin)으로 분산을 행하였다.
<미립자 첨가액 1>
메틸렌클로라이드를 넣은 용해 탱크에 충분히 교반하면서, 미립자 분산액 1을 천천히 첨가하였다. 또한, 2차 입자의 입경이 소정의 크기가 되도록 아트라이터로 분산을 행했다. 이것을 니혼세이센(주) 제조의 파인메트 NF로 여과하여, 미립자 첨가액 1을 조제하였다.
메틸렌클로라이드 99질량부
미립자 분산액 1 5질량부
하기 조성의 주 도프를 조제하였다. 먼저 가압 용해 탱크에 메틸렌클로라이드와 에탄올을 첨가하였다. 용제가 들어간 가압 용해 탱크에 아세틸기 치환도 2.60의 셀룰로오스아세테이트를 교반하면서 투입하였다. 이것을 가열하고, 교반하면서, 완전히 용해했다. 이것을 아즈미로시(주) 제조의 아즈미로시 No.244를 사용해서 여과하여, 주 도프를 조제하였다.
<주 도프의 조성>
메틸렌클로라이드 365질량부
에탄올 50질량부
셀룰로오스아실레이트(C5) 100질량부
미립자 첨가액 1 1질량부
이상을 밀폐되어 있는 주 용해 가마 1에 투입하고, 교반하면서 용해하여 도프를 조제하였다.
스테인리스 벨트 지지체 상에서, 유연(캐스트)한 필름 중의 잔류 용매량이 75%가 될 때까지 용매를 증발시키고, 이어서 박리 장력 130N/m으로, 스테인리스 벨트 지지체 상으로부터 박리하였다. 박리한 위상차 필름을, 150℃의 열을 가하면서 텐터를 사용하여 폭 방향으로 30% 연신했다(연신 배율 1.3). 연신 개시 시의 잔류 용매는 15%였다.
이어서, 건조 존을 다수의 롤로 반송시키면서 건조를 종료시켰다. 건조 온도는 130℃이고, 반송 장력은 100N/m으로 하였다. 이상과 같이 하여, 건조 막 두께 40㎛의 위상차 필름 T2-1을 얻었다.
또한, 셀룰로오스아실레이트 수지는 표 8에 기재된 C5를 사용하였다.
Figure 112016011460171-pct00060
《위상차 필름 T2-2 내지 T2-7의 제작》
위상차 필름 T2-1에 있어서, 주 도프의 조성을 표 9에 나타난 바와 같이, 셀룰로오스아실레이트 수지 100질량부에 대하여 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 5질량부 첨가하여 조제하고, 그 후에는 위상차 필름 T2-1과 마찬가지로 하여 위상차 필름 T2-2 내지 T2-7을 제작하였다.
《위상차 필름 T2-1 내지 T2-7의 평가》
얻어진 광학 필름 B인 위상차 필름 T2-1 내지 T2-7의 각각에 대해서, 하기 방법으로 리타데이션 값을 측정하였다.
<리타데이션 값 Ro, Rt의 측정>
얻어진 위상차 필름으로부터 시료 35㎜×35㎜를 잘라내어, 23℃·55%RH에서 2시간 조습하고, 자동 복굴절계(KOBRA-WR, 오지케이소쿠(주))로, 광파장 590㎚에 있어서의 수직 방향으로부터 측정한 값과 필름면을 기울이면서 마찬가지로 측정한 리타데이션 값의 외삽치로부터 이하의 식에 의해 산출하였다.
식 (i) Ro=(nx-ny)×d
식 (ii) Rt={(nx+ny)/2-nz}×d
(식 중, nx는 필름 면 내의 지상축 방향의 굴절률이고, ny는 필름 면 내의 진상축 방향의 굴절률이며, nz는 필름의 두께 방향의 굴절률이고, d는 필름의 두께(㎚)임)
또한, 리타데이션 값 Ro, Rt는, KOBRA-21ADH(오지케이소쿠키키 가부시키가이샤 제조)를 사용하여, 온도 23℃, 습도 55%RH의 환경 하에서, 파장이 590㎚로 측정하였다.
《편광판 1의 제작》
(편광자의 조제)
두께 50㎛의 폴리비닐알코올 필름을, 35℃의 물로 팽윤시켰다. 얻어진 필름을, 요오드 0.075g, 요오드화 칼륨 5g 및 물 100g을 포함하는 수용액에 60초간 침지하고, 또한 요오드화 칼륨 3g, 붕산 7.5g 및 물 100g을 포함하는 45℃의 수용액에 침지하였다. 얻어진 필름을, 연신 온도 55℃, 연신 배율 5배의 조건에서 1축 연신하였다. 이 1축 연신 필름을 수세한 후, 건조시켜서, 두께 10㎛의 편광자 1을 얻었다.
(접착층 형성용 도포액 1의 조제)
하기 방법에 따라, 양이온 중합형 활성 에너지선 경화성 접착제액인 접착층 형성용 도포액 1을 조제하였다.
하기 각 성분을 혼합한 후, 탈포하여 접착층 형성용 도포액 1을 조제하였다. 또한, 트리아릴술포늄헥사플루오로포스페이트는, 50% 프로필렌카르보네이트 용액으로 배합하고, 하기에는 트리아릴술포늄헥사플루오로포스페이트의 고형분량을 표시하였다.
3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트 45질량부
에폴리드 GT-301(다이셀카가쿠사 제조의 지환식 에폭시 수지) 40질량부
1,4-부탄디올디글리시딜에테르 15질량부
트리아릴술포늄헥사플루오로포스페이트 2.3질량부
9,10-디부톡시안트라센 0.1질량부
1,4-디에톡시나프탈렌 2.0질량부
(편광판의 제작)
먼저, 광학 필름 B로서 T2-1을 사용하여, 그 표면에 코로나 방전 처리를 실시하였다. 또한, 코로나 방전 처리의 조건은, 코로나 출력 강도 2.0kW, 라인 속도 18m/분으로 하였다. 이어서, T2-1의 코로나 방전 처리면에, 상기 조제한 접착층 형성용 도포액 1을, 경화 후의 막 두께가 약 3㎛가 되도록 바 코터로 도포 시공하여 활성 에너지선 경화성 수지층(접착층이라고도 함)을 형성하였다. 얻어진 활성 에너지선 경화성 수지층에, 상기 조제한 폴리비닐알코올-요오드계의 편광자를 접합하였다.
이어서, 광학 필름 A로서, 상기 제작한 광학 필름 T1-8을 사용하여, 그 표면에, 코로나 방전 처리를 실시하였다. 코로나 방전 처리의 조건은, 코로나 출력 강도 2.0kW, 속도 18m/분으로 하였다. 이어서, 광학 필름 T1-8의 코로나 방전 처리면에, 상기 조제한 접착층 형성용 도포액 1을, 경화 후의 막 두께가 약 3㎛가 되도록 바 코터로 도포 시공하여 활성 에너지선 경화성 수지층을 형성하였다.
이 활성 에너지선 경화성 수지층에, 광학 필름 T2-1의 편면에 접합된 편광자를 접합하여, 광학 필름 T1-8/활성 에너지선 경화성 수지층/편광자/활성 에너지선 경화성 수지층/광학 필름 T2-1이 적층된 적층물을 얻었다. 그 때, 광학 필름 T2-1의 지상축과 편광자의 흡수축이 서로 직교하도록 접합하였다.
이 적층물의 광학 필름 T2-1면측으로부터, 벨트 컨베이어가 장착된 자외선 조사 장치(램프는, 퓨전 UV 시스템즈사 제조의 D밸브를 사용)를 사용하여, 적산 광량이 750mJ/㎠가 되도록 자외선을 조사하고, 활성 에너지선 경화성 수지층을 경화시켜, 편광판 1을 제작하였다. 접착층 형성용 도포액 1을 사용한 접착층 형성 방법을, 「UV 접착 1」이라고 칭한다.
《편광판 2 내지 7의 제작》
편광판 1의 제작에 있어서, 위상차 필름 T2-1을 위상차 필름 T2-2 내지 T2-7 대신에, 편광판 1의 제작과 마찬가지로 하여 편광판 2 내지 7을 제작하였다.
《액정 표시 장치 1 내지 7의 제작》
시판하고 있는 VA형 액정 표시 장치(SONY 제조 40인치형 디스플레이 KLV-40J3000)의 미리 접합되어 있던 양면의 편광판을 박리하고, 상기 제작한 편광판 1 내지 7을 각각 액정 셀의 유리면의 양면에 접합하였다.
그 때, 그 편광판의 접합 방향은, 위상차 필름 T2-1 내지 T2-7의 면이, 액정 셀측이 되도록, 또한 미리 접합되어 있었던 편광판과 동일한 방향으로 흡수축이 향하도록 행하여, 각각, 편광판 1 내지 7에 대응하는 액정 표시 장치 1 내지 7을 각각 제작하였다.
《액정 표시 장치의 평가》
상기 제작한 각 액정 표시 장치에 대해서, 색 불균일과 점 형상 결함의 각 평가를 행하였다.
(내습성의 평가: 함수 변동에 의한 색 불균일의 평가)
상기 제작한 액정 표시 장치를 눕혀서 대 위 등에 두고, 벤 코팅(등록 상표, 아사히카세이센이사 제조)을 평가용 편광판의 일부에 올려서 물을 머금게 했다. 벤 코팅이 마르지 않도록 100㎛ PET로 덮고, 텔레비전에 PC로부터 흑색 표시의 신호를 입력, 텔레비전의 전원 ON으로 24시간 방치했다(실온은 23℃로 설정, 패널 온도는 38℃). 24시간 후, 벤 코팅을 제거한다. 벤 코팅이 있었던 부분의 L*(휘도)을 물 침지부의 L*로 하여 EZ 콘트라스트(ELDIM사 제조)로 측정하였다. 벤 코팅이 없는 부분의 L*을 비침지부의 L*로 하여 EZ 콘트라스트로 측정하였다. 또한, EZ 콘트라스트에서의 측정은 TV를 흑색 표시로 하여 컬러 모드에서 행하였다. 물 침지의 조건은 패널의 전원을 ON으로 하고, 또한 물을 충분히 스며들게 한 벤 코팅을 부착한 상태에서 24시간 정치하는 조건으로 하였다. 이어서, 물 침지부의 L*/비침지부의 L*의 비의 값을 산출하고, 하기 기준에 따라서 색 불균일의 평가를 행하였다.
◎: 1.05 이상 1.30 이하: 색 불균일의 발생이 전혀 확인되지 않음
○: 1.30 초과 1.55 이하: 매우 약간의 약한 색 불균일의 발생이 확인되지만, 실용상 문제가 없는 품질임
△: 1.55 초과 1.80 이하: 색 불균일의 발생이 약간 확인되지만, 실용상 문제가 없는 레벨임
×: 1.80 초과: 강한 색 불균일이 발생하고, 내습성에 문제가 있는 품질임.
또한, 물 침지부의 L*/비침지부의 L*의 비의 값이 1.05 이상인 경우, 점 형상 결함이 확인되는 시료는 없었지만, 비의 값이 1.05 미만인 경우에는, 점 형상 결함이 발생한 경우를 포함하기 때문에, 색 불균일의 평가는 육안으로의 평가로 확인하였다.
(점 형상 결함의 각 평가)
필름을 편광판에 접합한다. 이것을 액정 표시 장치에 내장하고, 흑색 표시로 했을 때의 점 형상 또는 면 형상으로 나타나는 명암을 육안으로 관찰하여, 하기 기준으로 랭크를 매겼다.
랭크 기준
◎: 광의 새어나감이 없고 전체적으로 균일한 암시야
○: 부분적으로 매우 약간 명암이 확인됨
○△: 부분적으로 약간 명암이 확인됨
△: 전체적으로 약간 명암이 확인되지만, 실용상 문제가 없는 레벨임
×: 전체적으로 명암이 확인됨
또한, 종래 색 불균일과 점 형상 결함을 양립시키는 것이 어려워, 상기 평가에서 색 불균일과 점 형상 결함의 양쪽 랭크가 △ 이상이면, 실용에 제공할 수 있다.
이상의 평가 결과를 표 9에 나타낸다.
Figure 112016011460171-pct00061
표 9로부터 본 발명의 액정 표시 장치 2 내지 7은 비교예의 액정 표시 장치 1에 비해 색 불균일과 점 형상 결함이 모두 적어 양호함을 알 수 있다.
[실시예 2]
실시예 1의 편광판 2의 제작에 있어서, 광학 필름 A를 T1-8로부터, 표 5에 나타낸 바와 같이 T1-1 내지 T1-10으로 바꾸어, 편광판 11 내지 20을 제작하고, 그 후 각각의 편광판을 사용해 실시예 1과 마찬가지로 하여 액정 표시 장치 11 내지 20을 제작하였다.
액정 표시 장치 11 내지 20에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 불균일과 점 형상 결함을 평가하였다. 그 결과를 표 10에 나타낸다.
Figure 112016011460171-pct00062
표 10으로부너 본 발명의 액정 표시 장치는, 색 불균일과 점 형상 결함의 양쪽이 적어 우수한 것을 알 수 있다.
[실시예 3]
실시예 1의 편광판 2의 제작에 있어서, 광학 필름 T2-2(광학 필름 B)의 제작에 사용한 셀룰로오스아실레이트 수지를 C5로부터, C1 내지 C7을 사용하여 표 11에 기재된 바와 같이 바꾸고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판 31 내지 37을 제작하였다. 그 후 각각의 편광판을 사용해 실시예 1과 마찬가지로 하여 액정 표시 장치 31 내지 37을 제작하였다.
액정 표시 장치 31 내지 37에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 불균일과 점 형상 결함을 평가하였다. 그 결과를 표 11에 나타낸다.
Figure 112016011460171-pct00063
표 11로부터, 본 발명 내에서도 아세틸기 치환도가 2.6 내지 2.7인 경우에 특히 바람직한 결과가 얻어짐을 알 수 있다.
[실시예 4]
실시예 1의 편광판 2의 제작에 있어서, 광학 필름 T2-2(광학 필름 B)의 제작에 사용한, 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 양을 표 12와 같이 바꾸고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판 41 내지 46을 제작하였다. 그 후 각각의 편광판을 사용해 실시예 1과 마찬가지로 하여 액정 표시 장치 41 내지 46을 제작하였다. 광학 필름 B의 막 두께를 표 12와 같이 바꾸어 실시예 1과 마찬가지로 하여 액정 표시 장치 47 내지 53을 제작하였다.
액정 표시 장치 41 내지 53에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 불균일과 점 형상 결함을 평가하였다. 그 결과를 표 12에 나타낸다.
Figure 112016011460171-pct00064
표 12로부터, 본 발명 내에서도, 광학 필름 B에 포함되는 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 첨가량이 셀룰로오스아실레이트 수지 100질량부에 대하여 5 내지 10질량부 포함되어 있는 것이 바람직함을 알 수 있다.
[실시예 5]
실시예 1의 편광판 2의 제작에 있어서의, 광학 필름 T2-2(광학 필름 B)의 제작에 있어서, 위상차 상승제를 표 13과 같이 첨가하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판 61 내지 73을 제작하였다. 그 후 각각의 편광판을 사용해 실시예 1과 마찬가지로 하여 액정 표시 장치 61 내지 73을 제작하였다.
액정 표시 장치 61 내지 73에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 불균일과 점 형상 결함을 평가하였다. 그 결과를 표 13에 나타낸다.
Figure 112016011460171-pct00065
표 13으로부터, 본 발명 내에서도 광학 필름 B가 질소 함유 위상차 상승제를 함유하고 있는 것이 바람직함을 알 수 있다.
[실시예 6]
실시예 1의 편광판 2의 제작에 있어서의, 광학 필름 T2-2(광학 필름 B)의 제작에 있어서, 가소제를 표 14와 같이 첨가하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판 81 내지 96을 제작하였다. 그 후 각각의 편광판을 사용해 실시예 1과 마찬가지로 하여 액정 표시 장치 81 내지 96을 제작하였다.
액정 표시 장치 81 내지 96에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 불균일과 점 형상 결함을 평가하였다. 그 결과를 표 14에 나타낸다.
Figure 112016011460171-pct00066
[실시예 7]
《편광판 101의 제작》
실시예 1에 있어서의 편광판 2의 제작과 마찬가지로 하여, 편광판 101을 제작하였다.
《편광판 102의 제작》
실시예 1에 있어서의 편광판 2의 제작에 있어서, 편광자와 광학 필름 A 및 B와의 접착층으로서, 하기에 나타내는 라디칼 중합형의 접착층 형성용 도포액 2를 사용한 것 이외에는 마찬가지로 하여 편광판 102를 제작하였다. 이 접착층의 형성 방법을, 「UV 접착 2」라고 칭한다.
(접착층 형성용 도포액 2의 조제: 라디칼 중합형)
N-히드록시에틸아크릴아미드 100질량부에, 광중합 개시제(BASF재팬 (주) 제조; 상품명 이르가큐어 127) 3질량부를 배합한 것을 접착층 형성용 도포액 2로서 사용하였다.
《편광판 103의 제작》
상기 편광판 2의 제작에 있어서, 광학 필름 A와 편광자 및, 광학 필름 B와 편광자와의 접착은, 실시예 1과 마찬가지로 편광자를 제작한 후, 하기 공정 1 내지 5를 거쳐서 행했다.
공정 1: 60℃의 2몰/L의 수산화나트륨 용액에 90초간 침지하고, 이어서 수세하여 건조하고, 편광자와 접합하는 측을 비누화 처리를 실시한 위상차 필름 T1-8과 T2-2를 얻었다.
공정 2: 상기 편광자를 고형분 2질량%의 폴리비닐알코올 접착제조 내에 1 내지 2초 침지하였다.
공정 3: 공정 2에서 편광자에 부착된 과잉의 접착제를 가볍게 닦아내고, 이것을 공정 1에서 처리한 위상차 필름 T2-2 위에 올려서 배치하였다.
공정 4: 공정 3에서 적층한 위상차 필름 T2-2와 편광자와 이면측 T1-8을 압력 20 내지 30N/㎠, 반송 스피드는 약 2m/분으로 접합하였다.
공정 5: 80℃의 건조기 내에서 공정 4에서 제작한 편광자와 위상차 필름 T2-2와 T1-8을 접합한 시료를 2분간 건조하여, 편광판 103을 제작했다.
《액정 표시 장치의 제작》
상기 제작한 편광판 101 내지 103을 사용해서, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 액정 표시 장치 101 및 102를 각각 제작하고 실시예 1과 마찬가지로 평가하였다. 결과를 표 15에 나타낸다.
Figure 112016011460171-pct00067
표 15로부터, 활성 에너지선 경화성 접착제가 색 불균일의 경감에 우수함을 알 수 있다.
[실시예 8]
실시예 1의 편광판 2의 제작에 있어서의, 광학 필름 T2-2(광학 필름 B)의 제작에 있어서, 셀룰로오스아실레이트 수지, 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물, 위상차 상승제, 가소제의 종류와 양, 및 광학 필름 B의 막 두께를, 표 16과 같이 각각 바꾸고, 실시예 1과 마찬가지로 하여 편광판 110 내지 150을 제작하였다. 그 후 각각의 편광판을 사용해 실시예 1과 마찬가지로 하여 액정 표시 장치 110 내지 150을 제작하였다.
액정 표시 장치 110 내지 150에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 불균일과 점 형상 결함을 평가하였다. 그 결과를 표 16 및 표 17에 나타낸다.
Figure 112016011460171-pct00068
Figure 112016011460171-pct00069
[실시예 9]
이하와 같이 하여 광학 필름 B로서, 하기 수순에 따라, 3층 동시 유연법(공유연법)에 의해, 3층 구성의 셀룰로오스아실레이트 필름 T2-131을 제작하였다.
《위상차 필름 T2-131의 제작》
도 2에 도시하는 공유연 다이를 사용하여, 하기 수순에 따라, 3층 동시 유연법(공유연법)에 의해 3층 구성(C4/C1/C4)의 셀룰로오스아실레이트 필름 T2-131을 제작하였다.
(도프의 조제)
실시예 1의 주 도프의 조제에 있어서, 셀룰로오스아실레이트를 C5로부터, C1, C4로 바꾸고, 화학식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물, 위상차 상승제 및 가소제를 표 17에 나타내는 양을 첨가하여, 코어용 도프 C와 스킨용 도프 S를 각각 조제하였다.
(제막 공정)
상기 도프를 사용하여, 도 2에 도시하는 유연용 금속 지지체인 무단 벨트면측으로부터, 스킨층(B면)으로서 도프 S를, 코어층으로서 도프 C를, 스킨층(A면)으로서 도프 S를, 동시에 공유연 다이(50)에 공급하고, 한번의 유연 조작에 의해, 스킨층(B면)(61)/코어층(62)/스킨층(A면)(63)으로 구성되는 적층체인 다층 구조 웹(60)을 무단 벨트 위에 공급하였다. 각 도프의 공급량은, 최종적으로 건조가 완료된 후의 각 층의 막 두께가, 스킨층(B면)/코어층/스킨층(A면)=5㎛/40㎛/5㎛가 되는 조건으로 하였다.
유연용 금속 지지(56) 위에서, 얻어진 도프막 내의 유기 용매를, 잔류 용매량이 100질량%가 될 때까지 증발시켜서 웹을 형성한 후, 스테인리스 밴드 지지체로부터 웹을 박리하였다. 얻어진 웹을, 110℃에서 10분 더 예비 건조시킨 후, 웹을 텐터에서, 160℃의 조건에서 TD 방향의 원래 폭에 대하여 1.3배로 연신하였다. 연신 개시 시의 웹의 잔류 용제량은 2.0질량%였다. 텐터에서 연신 후, 130℃에서 5분간 완화를 행한 후, 그 후에 건조기(벤딩 존)에 의해 135℃의 온도로 유지하고, 또한 드라이어 존 내에, 반송 롤러에 의해 당해 웹의 A면과 대향하는 B면이 교대로 내측이 되도록 구부렸을 때의 반경을 a(㎜)라고 했을 때, 1/a의 값이 0.040㎜-1이 되도록 반송 롤러의 직경 및 배치를 설정하여, 80회의 벤딩을 반복하고, 20m/분의 반송 속도로 웹을 반송시켰다.
얻어진 필름을, 2.0m 폭으로 슬릿하고, 필름 양단에 폭 10㎜ 높이 5㎛의 널링 가공을 실시하여, 초기 장력 220N/m, 마지막 장력 110N/m으로 내경 15.24㎝ 코어에 권취하여, 길이 4000m, 막 두께 50㎛의 긴 3층 구성인 위상차 필름 T2-131을 얻었다.
이어서, 광학 필름 A로서 T1-8을 사용하고, 편광판 161을 실시예 1과 마찬가지로 하여 제작하였다. 그 후 편광판 161을 사용해 실시예 1과 마찬가지로 하여 액정 표시 장치 161을 제작하였다.
액정 표시 장치 161에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 불균일과 점 형상 결함을 평가하였다. 그 결과를 표 18에 나타낸다.
Figure 112016011460171-pct00070
본 발명의 액정 표시 장치 161은, 색 불균일과 점 형상 결함의 경감에 양호함을 알 수 있다.
본 발명의 편광판은, 색 불균일 및 점 형상 결함의 발생이 억제된 편광판을 제공할 수 있다. 또한 그것을 구비한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
100: 액정 표시 장치
101A, 101B: 편광판
101C: 액정 셀
102: 광학 필름 A
103A, 103B: 활성 에너지선 경화성 접착제
104: 편광자
105: 광학 필름 B
106: 점착층
107: 액정층
108A, 108B: 유리 기재
BL: 백라이트
50: 공유연 다이
51: 구금 부재 부분
53,55: 층 B, 층 C용 슬릿
54: 층 A용 슬릿
56: 금속 지지체
57, 59: 층 B, 층 C용 도프
58: 층 A용 도프
60: 다층 구조 웹
61: 스킨층
62: 코어층
63: 스킨층

Claims (12)

  1. 광학 필름 A, 편광자 및 광학 필름 B가, 이 순으로 적층된 편광판이며, 상기 광학 필름 A는, 아크릴 수지 또는 폴리에스테르 수지 중 적어도 어느 하나를 함유하는 광학 필름이고, 상기 광학 필름 B는, 아실기 치환도가 2.1 내지 3.0의 범위 내인 셀룰로오스아실레이트 수지와, 하기 화학식 (1a)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 함유하는 위상차 필름인 것을 특징으로 하는 편광판.
    Figure 112017027378863-pct00076

    (식 중, R은 각각 독립적으로 수소 원자(H), 아세트산기(OAc) 또는 프로피오네이트기(OPr)를 나타냄)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 필름 B의 면 내 방향의 리타데이션 값 Ro와 두께 방향의 리타데이션 값 Rt가, 23℃·55%RH의 환경 하에서, 각각 하기 범위 내인 것을 특징으로 하는 편광판.
    Ro: 20 내지 130㎚
    Rt: 100 내지 300㎚
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광학 필름 B의 막 두께가, 10 내지 90㎛의 범위 내인 것을 특징으로 하는 편광판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광학 필름 B에 포함되는 셀룰로오스아실레이트 수지가, 아세틸기 치환도가 2.1 내지 2.7의 범위 내인 셀룰로오스아세테이트 수지인 것을 특징으로 하는 편광판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광학 필름 B에 포함되는 셀룰로오스아실레이트 수지가, 아세틸기 치환도가 2.6 내지 2.7의 범위 내인 셀룰로오스아세테이트 수지인 것을 특징으로 하는 편광판.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광학 필름 A의 40℃·90%RH에 있어서의 수증기 투과도가, 20 내지 120g/㎡·24hr의 범위 내인 것을 특징으로 하는 편광판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광학 필름 B의 막 두께가, 10 내지 40㎛의 범위 내인 것을 특징으로 하는 편광판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광학 필름 B가, 질소 함유 위상차 상승제를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 질소 함유 위상차 상승제가, 카르바졸환, 퀴녹살린환, 벤조옥사졸환, 옥사디아졸환, 옥사졸환, 트리아졸환 및 피라졸환을 갖는 화합물로부터 선택되는 적어도 어느 1종인 것을 특징으로 하는 편광판.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광학 필름 A와 상기 광학 필름 B가, 각각 활성 에너지선 경화성 접착제를 사용하여 상기 편광자와 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판.
  12. 제1항 내지 제5항 및 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 편광판이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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