KR20040019265A

KR20040019265A - 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층 및 중합체필름을 포함하는 투명 지지체를 갖는 광학 보상 시트

Info

Publication number: KR20040019265A
Application number: KR20037007458A
Authority: KR
Inventors: 아미나까에이이찌로; 하시모또기요까즈
Original assignee: 후지 샤신 필름 가부시기가이샤
Priority date: 2000-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2004-03-05
Also published as: KR100921355B1; US20070132139A1; CN100498384C; EP1341007A4; EP1341007A1; WO2002046808A1; CN1561456A; AU2002223134A1

Abstract

본 광학 보상 시트는 투명 지지체와 광학 이방성 층을 포함한다. 광학 이방성 층은 디스코틱 액정 분자로 만들어진다. 투명 지지체는, Re 지연값이 10 ∼ 70 ㎚ 이고 Rth 지연값이 70 ∼ 400 ㎚ 이며 느린 축(slow axis) 각도의 표준 편차가 1.5°이하인 중합체 필름으로 만들어진다.

Description

디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층 및 중합체 필름을 포함하는 투명 지지체를 갖는 광학 보상 시트 {OPTICAL COMPENSATING SHEET HAVING OPTICALLY ANISOTROPIC LAYER MADE OF DISCOTIC LIQUID-CRYSTALLINE MOLECULES AND TRANSPARENT SUBSTRATE COMPRISING POLYMER FILM}

액정 표시장치 (LCD)는 음극선 관 (CRT)과 비교했을 때, 박형, 경량, 및 낮은 전력 소모의 이점이 있다. 액정 표시장치는 액정 셀(cell), 및 상기 액정 셀의 양측 상에 배열된 두개의 편광판을 포함한다. 액정 셀은 한쌍의 기판, 막대형 액정 분자 및 전극층을 포함한다. 막대형 액정 분자는 기판들 사이에 제공된다. 전극층은 막대형 액정 분자에 전압을 인가하는 기능을 갖는다. 각각의 기판들은 액정 분자를 배향하는 기능을 갖는 배향층을 갖는다.

광학 보상 시트 (위상차판)는, 액정 셀 상에 표시되는 화상에서 바람직하지않은 착색을 제거하기 위하여 액정 셀과 편광판 사이에 일반적으로 제공된다. 편광판과 광학 보상 시트의 적층체는 타원형 편광판으로서 기능한다. 일부 경우, 광학 보상 시트는 액정 셀의 시야각을 확대시키기 위해 만들어진다.

광학 보상 시트로서, 연신된 합성 중합체 필름 (예컨대, 폴리카르보네이트 필름, 폴리술폰 필름)이 종래에 사용되어왔다.

그러나, 상기 합성 중합체 필름을 대신하여, 투명 지지체, 및 그 위에 제공되는 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층을 포함하는 광학 보상 시트를 사용할 것이 제안되었다. 광학 이방성 층은 디스코틱 액정 분자를 배향시키고 그 배향상태를 고정하는 단계들을 통하여 제조된다. 디스코틱 액정 분자는 통상적으로 복굴절률이 높고 다양한 배향상태로 배향될 수 있기 때문에, 디스코틱 액정 분자를 사용하여 얻어진 광학 보상 시트는 종래의 합성 중합체 필름에 의해서는 얻어질 수 없는 특정한 광학적 특성을 갖는다. 디스코틱 액정 분자를 사용하는 광학 보상 시트는 일본 특허 공개 공보 제 6(1994)-214116 호, U.S. 특허 제 5,583,679 호, 제 5,646,703 호, 및 서독 특허 공보 제 3,911,620 A1 호에 개시되어 있다.

지지체가 광학 등방성이어야 할 경우 (지연(retardation) 값이 낮아야할 경우), 광학 보상 시트의 투명 지지체로서, 셀룰로스 아세테이트 필름이 통상 사용된다. 이와 대조적으로, 광학 이방성 지지체 (지연값이 높은 것)를 필요로할 경우에는 연신된 합성 중합체 필름 (예컨대, 폴리카르보네이트 필름, 폴리술폰 필름)이 사용된다.

광학 보상 시트와 같은 광학 소자의 분야에서, 지지체가 광학 이방성이어야 할 경우 (지연값이 높아야할 경우) 또는 광학 등방성이어야 할 경우 (지연값이 낮아야할 경우), 각각 합성 중합체 필름 또는 셀룰로스 아세테이트 필름을 통상 사용하는 것이 통상의 원칙이었다.

상기 원칙에도 불구하고, 유럽 특허 제 0,911,656 A2 호는 높은 광학 이방성이 요구될 경우에 사용될 수 있는 지연값이 높은 셀룰로스 아세테이트 필름을 개시한다.

[발명의 개요]

U.S. 특허 제 4,583,825 호 및 제 5,410,422 호는 막대형 액정 분자가 대칭 배향되어 있는 액정 셀을 포함하는 벤드(bend) 배향 모드의 액정 표시장치를 개시한다. 상부 액정 분자의 배향은 하부 액정 분자의 배향에 대하여 본질적으로 반평행(反平行) (대칭)하므로, 벤드 배향 모드의 액정 셀은 자가 광학 보상 기능을 갖는다. 따라서, 벤드 배향 모드는 또한 광학 보상 벤드 (OCB) 모드로서 칭해진다. 벤드 배향 모드의 액정 표시장치는 신속한 응답이 장점이다.

벤드 배향 모드는, 종래의 액정 모드 (TN 모드, STN 모드)와 비교했을 때, 넓은 시야각 및 신속한 응답을 특징으로 한다. 그러나, CRT 와 비교하여 추가의 개선이 여전히 필요하다.

벤드 배향 모드의 액정 표시장치를 개선하기 위하여, 종래의 액정 표시장치와 동일한 방식으로 광학 보상 시트를 사용할 것이 제안된다. 사실상, 일본 특허 공개 공보 제 9(1997)-197397 호(U.S. 특허 제 5,805,253 호), 국제 특허 공보 제 WO 96/37804 호 (유럽 특허 공보 제 0,783,128 A 호), 및 일본 특허 공개 공보 제 11(1999)-316378 호 (U.S. 특허 제 6,064,457 호)는 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층을 포함하는 광학 보상 시트 및 상기 보상 시트를 포함하는 벤드 배향 모드의 액정 표시장치를 개시한다.

디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층을 포함하는 광학 보상 시트는 벤드 배향 모드의 액정 표시장치에 넓은 시야각을 부여한다. 그러나, 본 발명자들은 상기 액정 표시장치는 그의 표시 화면상에서의 표시 특성 (예컨대, 정면 콘트라스트(contrast) 비, 시야각)이 빈번하게 불균일함을 발견하였다.

본 발명의 목적은 균일하고 탁월한 표시 특성을 화면 상에서 얻는데 충분하도록 벤드 배향 모드의 액정 셀을 보상하는 것이다.

본 발명자들이 연구한 결과, 벤드 배향 모드의 액정 셀을 보상하여 탁월한 표시 특성을 화면 상에 균일하게 실현시킬 수 있기 위하여는, 광학 보상 시트에서 중합체 필름의 투명 지지체가 제어된 지연값을 가져야 하고, 또한 지지체에서의 느린 축(slow axis)의 각도가 제어된 표준 편차를 가져야 한다는 것을 발견하였다.

본 발명은 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 및 투명 지지체를 포함하는 광학 보상 시트로서, 상기 투명 지지체는 하기 식 (I) 및 (II)로 정의되는 지연값 Re 및 Rth 가 각각 10 ∼ 70 nm, 및 70 ∼ 400 nm 범위내이고 느린 축 각도의 표준 편차가 1.5°이하인 중합체 필름을 포함하는 광학 보상 시트를 제공한다:

(식 중, nx 는 필름면내의 느린 축 방향의 굴절률이고, ny 는 필름면내의 빠른 축(fast axis) 방향의 굴절률이며, nz 는 필름 깊이 방향의 굴절률이고, d 는 nm 단위의 필름 두께이다).

또한, 본 발명은 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 투명 지지체, 편광막, 및 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올리거나, 또는 투명 지지체, 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 편광막, 및 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올린 것을 포함하는 타원형 편광판으로서, 상기 투명 지지체가 상기 식 (I) 및 (II)로 정의되는 지연값 Re 및 Rth 가 각각 10 ∼ 70 nm, 및 70 ∼ 400 nm 범위내이고 느린 축 각도의 표준 편차가 1.5°이하인 중합체 필름을 포함하며, 상기 지지체에서의 느린 축이 편광막의 투과축에 대해 -3°∼ 3°의 평균각도로 위치하는 편광판을 제공한다.

또한, 본 발명은 2개의 편광판, 및 상기 판들 사이에 제공된 벤드 배향 모드의 액정 셀을 포함하는 액정 표시장치로서, 상기 판 중의 하나 이상이 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 투명 지지체, 편광막, 및 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올리거나, 또는 투명 지지체, 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 편광막, 및 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올린 것을 포함하는 타원형 편광판이며, 상기 투명 지지체는 상기 식 (I) 및 (II)로 정의되는 지연값 Re 및 Rth 가 각각 10 ∼ 70 nm, 및 70 ∼ 400 nm 범위내이고 느린 축 각도의 표준 편차가1.5°이하인 중합체 필름을 포함하며, 상기 지지체에서의 느린 축이 편광막의 투과축에 대해 -3°∼ 3°의 평균각도로 위치하는 액정 표시장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 투명 지지체, 투명 보호 필름, 편광막, 및 또다른 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올리거나, 또는 투명 지지체, 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 투명 보호 필름, 편광막, 및 또다른 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올린 것을 포함하는 타원형 편광판으로서, 상기 투명 지지체는 상기 식 (I) 및 (II)로 정의되는 지연값 Re 및 Rth 가 각각 10 ∼ 70 nm, 및 70 ∼ 400 nm 범위내이고 느린 축 각도의 표준 편차가 1.5°이하인 중합체 필름을 포함하며, 상기 지지체에서의 느린 축이 편광막의 투과축에 대해 -3°∼ 3°의 평균각도로 위치하는 타원형 편광판을 제공한다.

또한, 본 발명은 2개의 편광판, 및 상기 판들 사이에 제공된 벤드 배향 모드의 액정 셀을 포함하는 액정 표시장치로서, 상기 판 중의 하나 이상이 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 투명 지지체, 투명 보호 필름, 편광막, 및 또다른 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올리거나, 또는 투명 지지체, 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 투명 보호 필름, 편광막, 및 또다른 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올린 것을 포함하는 타원형 편광판을 포함하며, 상기 투명 지지체, 및 투명 지지체와 편광막 사이에 위치한 상기 투명 보호 필름 각각은 상기 식 (I) 및 (II)로 정의되는 지연값 Re 및 Rth 가 각각 10 ∼ 70 nm, 및 70 ∼ 400 nm 범위내이고 느린 축 각도의 표준 편차가 1.5°이하인 중합체 필름을 포함하며, 상기 지지체에서의 느린 축이 편광막의 투과축에 대해 -3°∼ 3°의 평균각도로 위치하는 액정 표시장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 2개의 편광판 및 상기 판들 사이에 제공되는 벤드 배향 모드의 액정 셀을 포함하는 액정 표시장치로서, 투명 지지체와 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층을 포함하는 광학 보상 시트 및 투명 보호 필름이 액정 셀과 하나 이상의 편광판 사이에 제공되며, 상기 투명 보호 필름 및 상기 투명 지지체 각각은 상기 식 (I) 및 (II)로 정의되는 지연값 Re 및 Rth 가 각각 10 ∼ 70 nm, 및 70 ∼ 400 nm 범위내이고 느린 축 각도의 표준 편차가 1.5°이하인 중합체 필름을 포함하며, 상기 지지체에서의 느린 축이 편광막의 투과축에 대해 -3°∼ 3°의 평균각도로 위치하는 액정 표시장치를 제공한다.

본 명세서에서, 용어 "느린 축 각도의 표준 편차"는 느린 축을 중합체 필름 상의 10개 지점에서 측정함으로써 얻어지는 각도의 표준 편차를 의미한다. 각 지점에서 측정된 느린 축은 표준 방향 (예를 들어, 필름의 연신 방향)에 대해 각 각도로 배향되어 있으므로, 각 지점에서 느린 축의 각도를 측정하여 표준 편차를 얻었다. 느린 축 각도가 측정되는 10개 지점 각각은 동일 간격으로 폭방향 배열된다.

또한, 본 명세서에서, 용어 "느린 축" 및 "투과축"이란 각각 굴절률 및 투과율이 최대인 방향을 의미한다.

본 발명자들이 연구한 결과, 벤드 배향 모드의 액정 셀을 적절하게 광학 보상할 수 있는 광학 보상 시트를 얻는데 드디어 성공하였다.

본 발명의 광학 보상 시트에서, 디스코틱 액정 분자로부터 형성된 광학 이방성 층의 광학 이방성과 투명 지지체의 광학 이방성은 벤드 배향 모드의 액정 셀을 협조적으로 광학 보상한다. 지연값과 느린 축 각도의 표준 편차가 제어되는 중합체 필름을 지지체로서 사용할 경우, 보상 시트는 탁월한 표시 특성을 화면 상에 균일하게 실현시키는데 충분하도록 벤드 배향 모드의 액정 셀을 적절히 광학 보상한다.

본 발명은 디스코틱(discotic) 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층을 중합체 필름으로 만들어진 투명 지지체 상에 포함하는 광학 보상 시트에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 광학 보상 시트를 포함하는 편광판 및 액정 표시장치에 관한 것이다.

도 1 은 벤드 배향 모드의 액정 셀에서 막대형 액정 분자의 배향상태를 도식적으로 묘사한 단면도이다.

도 2 는 타원형 편광판을 도식적으로 묘사한다.

도 3 은 벤드 배향 모드의 액정 표시장치를 도식적으로 묘사한다.

도 4 는 벤드 배향 모드의 액정 표시장치에서 광학 보상의 관계를 도식적으로 묘사한다.

(액정 표시장치의 기본 구성)

도 1 은 벤드 배향 모드의 액정 셀에서 액정 분자의 배향상태를 도식적으로 묘사하는 단면도이다.

도 1 에 나타난 바와 같이, 벤드 배향 액정 셀은 상부 기판 (14a), 하부 기판 (14b), 및 상기 기판들 사이에 봉입된 액정 분자 (11)를 포함한다. 벤드 배향 액정 셀에서 사용되는 액정 분자 (11)는 통상적으로 정(positive) 유전상수 이방성을 갖는다. 상부 기판 (14a)와 하부 기판 (14b) 각각은 배향층 (12a, 12b) 및 전극 (13a, 13b)를 갖는다. 배향층은 막대형 액정분자 (11a ∼ 11j)를 배향하는 기능을 갖는다. 도 1 에서 RD 화살방향은 배향층의 러빙(rubbing) 방향을 의미한다. 전극은 막대형 액정 분자 (11a ∼ 11j)에 전압을 인가하는 기능을 갖는다.

인가 전압이 낮은 경우, 도 1 의 (off)에 나타난 바와 같이, 상부 기판 (14a) 가까이의 액정 분자 (11a ∼ 11e)의 배향상태는 하부 기판 (14b) 가까이의 분자 (11f ∼ 11j)의 배향상태에 대해 실질적으로 반평행 (대칭)이다. 기판 (14a, 14b)에 이웃하는 액정 분자 (11a, 11b, 11i, 11j)는 본질적으로 수평 배향되는 한편, 액정 셀 내의 중앙에 있는 액정 분자 (11d ∼ 11g)는 본질적으로 수직 배향된다.

인가 전압이 높은 경우, 도 1 의 (on)에 나타난 바와 같이, 기판 (14a, 14b)에 이웃하는 액정 분자 (11a, 11j)는 여전히 본질적으로 수평 배향된다. 또한, 액정 셀 내의 중앙에 있는 액정 분자 (11e, 11f)는 여전히 본질적으로 수직 배향된다. 기타 액정 분자 (11b, 11c, 11d, 11g, 11h, 11i)의 배향상태는 인가 전압이 증가할 때에 변화한다. 이들 분자는 off 상태의 배향상태에 비하여 다소 수직 배향이다. 상부 기판 (14a) 가까이의 액정 분자 (11a ∼ 11e)의 배향상태는 인가 전압이 높은 경우조차도, 하부 기판 (14b) 가까이의 분자 (11f ∼ 11j)의 배향상태에 대하여 여전히 실질적으로 반평행 (대칭)이다.

도 2 는 타원형 편광판을 도식적으로 묘사한다.

도 2 에 나타난 바와 같이, 타원형 편광판은 디스코틱 액정 분자 (31a ∼ 31e)로 만들어진 광학 이방성 층 (31), 광학 이방성 투명 지지체 (33), 및 편광막(34)의 적층물을 포함한다. 또한, 도 2 에 나타낸 타원형 편광판은 광학 이방성 층 (31)과 투명 지지체 (33) 사이에 배향층 (32)을 포함한다.

디스코틱 액정 분자 (31a ∼ 31e)는 평면 분자이므로, 이들 각각은 오직 하나의 평면, 즉 디스코틱 평면만을 갖는다. 상기 디스코틱 평면은 투명 지지체 (33)의 위치에 대하여 경사져있다. 각 디스코틱 평면과 지지체 평면 사이의 각도(경사각)는 상기 분자와 배향층 (32) 사이의 거리가 증가함에 따라 증가한다. 평균 경사각은 바람직하게는 20°∼ 50°범위이다. 도 2 에 나타낸 바와 같이 경사각이 변화하면, 타원형 편광판은 시야각 확대에 있어서 현저히 개선된다. 또한, 이와 같은 타원형 편광판은 반전, 계조표시(gray-scale) 역전, 및 바람직하지않은 착색을 표시 화상에서 방지하는 추가의 기능을 갖는다.

도 2 에서, 디스코틱 분자 (31a ∼ 31e)의 디스코틱 평면의 법선 (NL)을 지지체 (33)의 평면 위에 투사하여 얻어지는 방향 (PL)의 평균은 배향층 (32)의 러빙 방향 (RD)에 대해 반평행이다. PL 방향 평균과, 지지체(33) 평면 내의 느린 축 (SA) 사이의 각도는 바람직하게는 45°이다. 따라서, 타원형 편광판의 제조시, 배향층 (32)의 러빙 방향 (RD)과 투명 지지체(33) 평면 내의 느린 축 (SA) 사이의 각도 (θ)는 본질적으로 45°로 조절된다.

또한, 도 2 에서, 투명 지지체 (33)과 편광막 (34)는, 투명 지지체 평면 내의 느린 축 (SA)이 편광막 평면 내의 투과축 (TA)에 대하여 본질적으로 평행이도록 배열된다. 투명 지지체 (33) 평면 내의 느린 축 (SA)는 지지체 (33)의 연신 방향에 통상 대응한다. 편광막 (34) 평면 내의 투과축 (TA)는 편광막 (34)의 연신 방향에 대해 통상 수직이다.

도 3 에 나타낸 액정 표시장치는 벤드 배향 모드의 액정 셀 (10), 상기 액정 셀의 양측 상에 배열된 두 편광 소자들 (31A ∼ 34A, 31B ∼ 34B), 및 백 라이트(back light) (BL)를 포함한다.

벤드 배향 모드의 액정 셀 (10)은 도 1 에 나타낸 것에 대응한다. 액정 셀 (10) 내의 러빙 방향 (RD2, RD3)은 동일하다 (서로 평행이다).

타원형 편광판은 액정 셀 (10)의 측면으로부터의 순서로 광학 이방성 층 (31A, 31B), 투명 지지체 (33A, 33B), 및 편광막 (34A, 34B)의 적층물을 포함한다. 광학 이방성 층 (31A, 31B)에서 디스코틱 액정 분자를 배향시키기 위한 러빙 방향 (RD1, RD4)은 액정 셀 (10) 내의 러빙 방향 (RD2, RD3)에 대해 반평행이다. 디스코틱 액정 분자를 배향시키기 위한 러빙 방향 (RD1, RD4)은 디스코틱 분자의 디스코틱 평면의 법선을 지지체 평면 위에 투사하여 얻은 방향의 평균에 대해 반평행이다. 러빙 방향 (RD1, RD4)과, 투명 지지체 (33A, 33B) 평면 내의 느린 축 (SA1, SA2) 사이의 각도는 동일 평면 내에서 본질적으로 45°이다. 러빙 방향 (RD1, RD4)과, 편광막 (34A, 34B) 평면 내의 투과축 (TA1, TA2) 사이의 각도도 또한 동일 평면 내에서 본질적으로 45°이다. 편광막 (34A, 34B)은 투과축 (TA1, TA2)이 서로 수직이도록(직교 니콜(cross-Nicol) 배열로) 배열된다.

도 4 에 나타난 바와 같이, 벤드 배향 액정 셀 (10)은 액정 표시장치 내의 광학 이방성 층 (31A, 31B)과 광학 이방성 투명 기판 (33A, 33B) 간의 협조로 광학 보상된다.

광학 이방성 층 (31A, 31B)에서 디스코틱 액정 분자를 배향시키기 위한 러빙 방향 (RD1, RD4)은 액정 셀의 러빙 방향 (RD2, RD3)에 대하여 반평행으로 위치한다. 그 배열에 있어서, 벤드 배향 액정 셀 (10)에서의 액정 분자는 광학 이방성 층 (31A, 31B)에서의 대응하는 (관계 a ∼ c, 및 e ∼ g 로서 나타냄) 디스코틱 액정 분자에 의해 광학 보상된다. 동시에, 광학 이방성 투명 지지체 (33A, 33B)는 벤드 배향 액정 셀 (10) 내의 중앙에 있는 본질적으로 수직 배향된 액정 분자를 대응적으로 (관계 d 및 h 로서 나타냄) 보상한다. 투명 지지체 (33A, 33B) 내에 나타낸 타원체는 투명 지지체의 광학 이방성에 의해 야기된 굴절률 이방체를 의미한다.

(중합체 필름의 지연값)

중합체 필름의 Re 및 Rth 지연값은 각각 하기 식 (I) 및 (II)에 의해 정의된다:

[수학식 I]

[수학식 II]

식 (I) 및 (II)에서, nx 는 필름면내의 느린 축 방향 (굴절률이 최대인 방향)의 굴절률이다.

식 (I) 및 (II)에서, ny 는 필름면내의 빠른 축 방향 (굴절률이 최소인 방향)의 굴절률이다.

식 (II)에서, nz 는 필름 깊이 방향의 굴절률이다.

식 (I) 및 (II)에서, d 는 nm 단위의 필름 두께이다.

본 발명에서, 중합체 필름의 Re 및 Rth 지연값은 각각 10 ∼ 70 nm (바람직하게는 20 ∼ 70 nm) 및 70 ∼ 400 nm 범위로 제어된다.

2개의 광학 이방성 중합체 필름을 액정 표시장치에서 사용할 경우, 각 필름의 Rth 지연값은 바람직하게는 70 ∼ 200 nm 범위이다.

단일 광학 이방성 중합체 필름을 사용할 경우, 필름의 Rth 지연값은 바람직하게는 150 ∼ 400 nm 범위이다.

중합체 필름의 복굴절률 (△n : nx - ny)은 바람직하게는 0.00025 ∼ 0.00088 범위이고, 투명 지지체의 두께 방향으로의 복굴절률 {(nx + ny) / 2 - nz} 은 바람직하게는 0.00088 ∼ 0.005 범위이다.

(중합체 필름에서의 느린 축 각도)

중합체 필름의 연신 방향을 표준선 (0°)으로 정의하고, 투명 지지체에서의 느린 축 각도를 느린 축과 표준선 사이의 각도로서 정의한다. 롤 형태의 필름을 횡연신할 경우, 횡방향이 표준선이다. 필름을 종연신할 경우, 종방향이 표준선이다.

느린 축의 평균 각도는 바람직하게는 3°이하, 더욱 바람직하게는 2° 이하, 가장 바람직하게는 1°이하이다. 느린 축의 평균 각도를 만드는 방향을 느린 축의 평균 방향으로서 정의한다.

느린 축 각도는 표준 편차가 바람직하게는 1.5° 이하, 더욱 바람직하게는 0.8°이하, 가장 바람직하게는 0.4°이하이다.

느린 축 각도는 변동 범위가 바람직하게는 5°이하 이내, 더욱 바람직하게는 3°이하 이내, 가장 바람직하게는 2°이하 이내이다. 변동 범위의 결정을 위해, 느린 축의 방향 (각도)를 전체 폭에서 동일 간격으로 폭방향 배열된 20개 지점에서 측정하였다. 절대값에 있어서 첫번째 ∼ 네번째로 가장 큰 측정 각도를 평균하고, 또한 절대값에 있어서 첫번째 ∼ 네번째로 가장 작은 각도를 평균하였다. 상기 전자의 평균 각도와 후자의 평균 각도 사이의 차를 변동 범위로서 정의한다.

(수축 개시 온도)

중합체 필름은 바람직하게는 수축 개시 온도가 130℃ ∼ 190℃ 이다.

특정 시간 동안 통전(通電)한 후, 광학 보상 시트를 장착한 액정 표시장치는 불균일한 표시 결함으로 프레임(frame)화된 화상을 빈번히 나타낸다. 본 발명자들의 연구에 따르면, 이들 결함은 화면 주변부에서의 투과율 증가에 의해 야기된다. 특히 흑색 화상이 표시될 경우, 그 결함들은 현저히 증가한다.

본 발명자들은 상기 표시 결함의 원인을 연구하였고, 이들은 액정 셀 위에보상 시트를 적층하는 제조 단계에서 발생되는 불균일한 장력에 의해 야기됨을 발견하였다. 따라서, 보상 시트를 셀 위에 완전하고 정확하게 적층한다면, 불균일한 장력이 발생하지 않으므로, 표시 결함이 회피된다. 그러나, 실용적 제조 공정에 있어서, 셀 위에 보상 시트를 그와 같이 정밀하게 적층하는 것은 매우 어렵다.

본 발명자들은 추가로 연구하였고, 광학 보상 시트를, LCD 의 백라이트에 의해 발생되는 열로 적절히 의도적으로 수축시켜, 불균일한 장력을 해소시킨다는 착상을 얻었다. 그러나, 그 착상을 실현시키기 위해서는, 광학 보상 시트에서의 중합체 필름이 적절히 수축하여야 한다. 중합체 필름이 열로 거의 수축하지 않는 경우, 불균일한 장력은 해소되지 않는다. 이와 대조적으로, 필름이 너무 많이 수축하는 경우, 불균일한 장력은 오히려 상승된다.

본 발명자들의 연구에 따르면, 종래의 합성 중합체 필름은 지나치게 거의 수축하지 않는 한편, 종래의 셀룰로스 아세테이트 필름은 지나치게 많이 수축한다.

본 발명자들은 수축 개시 온도가 130℃ ∼ 190℃인 중합체 필름이 적절히 수축한다는 것은 발견하였다. 종래 합성 중합체 필름의 수축 개시 온도는 190℃ 초과이며, 종래 셀룰로스 아세테이트 필름의 수축 개시 온도는 130℃ 미만이다.

수축 개시 온도는 더욱 바람직하게는 140℃ ∼ 180℃ 범위, 가장 바람직하게는 140℃ ∼ 170℃ 범위이다. 수축 개시 온도는 TMA (열 기계적 분석기)를 이용하여 측정할 수 있다. 수축 개시 온도의 결정을 위해, 샘플 필름을 가열시키면서 샘플 필름의 길이를 연신 방향을 따라 측정하여 원래 길이를 기준으로 2% 만큼 수축하는 온도를 찾는다.

후술하는 필름 제조 공정 (연신 공정 포함함)의 조건을 제어하여 목적하는 수축 개시 온도를 얻는다.

(파단 신도점 및 파단 스트레스점)

중합체 필름은 파단 신도점 (breaking extension point)이 바람직하게는 10 ∼ 30% 범위, 더욱 바람직하게는 15 ∼ 29% 범위, 더더욱 바람직하게는 20 ∼ 28% 범위이다. 중합체 필름의 파단 스트레스점 (breaking stress point)은 바람직하게는 11 ∼ 20 kg/㎡ 범위, 더욱 바람직하게는 12 ∼ 19 kg/㎡ 범위, 더더욱 바람직하게는 13 ∼ 18 kg/㎡ 범위이다. 파단 신도점 및 파단 스트레스점의 측정을 위해, 필름을 연신 방향을 따라 (이축 연신된 경우, 더욱 많이 연신된 방향을 따라) 샘플 세편으로 절단한다. 이에 제조한 샘플을 10 %/분의 속도로 25℃에서 60%RH 의 조건 하에서 연신하여 파단시켜서, 파단되는 때에 샘플이 얼마나 길게 연신되었는가, 및 샘플이 스트레스를 얼마나 많이 받았는가를 측정한다. 이에, 샘플이 파단된 신도 및 스트레스(연신 이전의 샘플 구획에 대한 하중의 값)를 측정하여 파단 신도점 및 파단 스트레스점을 각각 결정한다.

액정 표시장치의 제조 공정에서 광학 보상 시트를 절단하여 액정 셀 위에 적층할 경우, 먼지 및 미세한 폐기물이 통상 발생한다. 상기의 먼지 및 미세 폐기물은 보상 시트 또는 셀에 빈번히 부착하여, 어두운 화상이 표시될 때에, 바람직하지 못하게 별처럼 빛나는 "휘점 고장"을 야기시킨다. 파단 신도점 및 파단 스트레스점이 상기 범위인 중합체 필름을 광학 보상 시트에서 투명 지지체로서 사용할 경우, 휘점 고장은 현저히 감소된다.

(필름용 중합체)

중합체 필름은 바람직하게는 광 투과율이 80% 이상이다. 바람직하게는, 중합체 필름은 외력이 작용되는 경우조차도 거의 복굴절을 나타내지 않는다. 중합체 필름의 예로는 셀룰로스계 중합체, 노르보르넨계 중합체 (예컨대, JSR Corporation 제의 ARTON (상표명), 및 Nippon Zeon Co., Ltd.제의 Zeonex (상표명)), 및 폴리메틸 메타크릴레이트가 포함된다.

특정 시간 동안의 통전 후, 광학 보상 시트를 장착한 투과형 LCD 는 불균일한 표시 결함으로 프레임화된 화상 (소위, "프레임형 불균일")을 빈번히 나타낸다. 이들 결함은 화면 주변부에서의 투과율 증가에 의해 야기되며, 특히 흑색 화상이 표시될 경우 현저히 증가한다. 또한, 투과형 LCD 에 있어서, 백라이트에서 열이 발생하여 액정 셀에 불균일하게 분포된다. 불균일한 열 분포는 광학 보상 시트의 광학적 특성 (지연값, 느린 축 각도)를 변화시켜, "프레임형 불균일"을 야기한다. 온도가 올라갈 경우, 광학 보상 시트는 팽창 또는 수축한다. 그러나, 시트가 액정 셀 또는 편광막에 고정되어 있기 때문에 상기 팽창 또는 수축은 제한받게 되고, 따라서 시트는 탄성 변형되어 광학적 특성이 변화한다.

"프레임형 불균일"을 피하기 위하여, 열 전도율이 높은 중합체 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 열 전도율이 높은 중합체의 예로는 셀룰로스 아세테이트 [0.22 W/(mㆍ℃)], 저밀도 폴리에틸렌 [0.34 W/(mㆍ℃)], ABS [0.36 W/(mㆍ℃)] 및 폴리카르보네이트 [0.19 W/(mㆍ℃)]가 포함된다. ZEONEX [0.20 W/(mㆍ℃),Nippon Zeon Co., Ltd. 제], ZEONOR [0.20 W/(mㆍ℃), Nippon Zeon Co., Ltd. 제] 및 ARTON [0.20 W/(mㆍ℃), JSR Co., Ltd. 제]과 같은 환형 올레핀 중합체도 또한 사용가능하다.

필름용 중합체로서, 광학 특성 및 열 특성을 고려하여 셀룰로스 중합체가 바람직하다. 셀룰로스 에스테르가 더욱 바람직하며, 저급 지방산의 셀룰로스 에스테르가 중합체로서 더더욱 바람직하다. 용어 "저급 지방산"은 탄소수가 6 이하인 지방산을 의미한다. 탄소수는 바람직하게는 2 (셀룰로스 아세테이트), 3 (셀룰로스 프로피오네이트) 또는 4 (셀룰로스 부티레이트) 이다. 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트 및 셀룰로스 아세테이트 부티레이트와 같은 혼합 지방산의 셀룰로스 에스테르도 또한 사용가능하다.

셀룰로스 아세테이트가 가장 바람직하다. 셀룰로스 아세테이트 중 아세트산 함량은 바람직하게는 59.0 ∼ 61.5 % 범위이다. 용어 "아세트산 함량"은 셀룰로스 1 단위중량 당, 조합 아세트산의 양을 의미한다. 아세트산 함량은 ASTM: D-817-91 (셀룰로스 아세테이트의 시험)에 따라 결정된다.

셀룰로스 단위는 통상적으로 아세트산과 함께 에스테르화될 수 있는 3개의 히드록실을 갖는다. 이들은 2위, 3위, 및 6위에 위치한다. 6위에서의 히드록실기는 전체 치환도를 기준으로 바람직하게는 30 ∼ 40 %, 더욱 바람직하게는 31 ∼ 39 %, 가장 바람직하게는 32 ∼ 38 %의 양으로 치환된다.

통상적으로, 셀룰로스 아세테이트의 2위, 3위, 및 6위에서의 히드록실기는 동등하게 치환되지 않으며(즉, 각 위치에서의 치환도가 전체 치환도의 1/3 이 아님), 6위 치환도가 상대적으로 작은 경향이 있다 (일반적으로 대략 28%). 6위 치환도를 전술한 바와 같이 2위 치환도 및 3위 치환도보다 더 크게 만들 경우, 바람직하지않은 백화(白化)를 피할 수 있다. 상기의 바람직하지않은 백화는 필름의 연신시에 빈번히 야기된다.

셀룰로스 아세테이트는 강직한 글루코피라노스 구조로 통상 구성되므로 용이하게 파단되기 쉽고, 따라서 그의 파단 신도점이 폴리에스테르 (탄성이 탁월함)의 파단 신도점의 대략 1/10 이다. 결과적으로, 셀룰로스 아세테이트는 연신 단계에서 바람직하지 못하게 빈번히 백화된다. 연신할 때에, 셀룰로스 아세테이트의 분자는 파단되어 크레이즈(craze)를 야기시킨다. 이 경우, 필름은 폭방향으로 불균일하게 백화된다. 사실상, 중앙부는, 중앙부에서의 신장비가 가장자리부에서의 신장비보다 더 큰 경향이 있기 때문에 양쪽 가장자리보다 더욱 쉽게 백화된다. 바람직하지않게 백화된 필름은 헤이즈(haze)가 불균일하므로, 따라서 이는 결과적인 액정 표시장치가 불균일한 휘도를 갖는 화상을 부여하게 만든다. 표시된 화상에 있어서, 헤이즈가 더욱 높은 부분은 덜 밝게 보인다.

6위에서의 아세트산 함량이 높은 셀룰로스 아세테이트는 파단 신도점이 비교적 높으므로, 바람직하지않은 백화를 덜 겪게된다. 셀룰로스 단위에 있어서, 2위 및 3위에서의 히드록실은 글루코피라노스 고리에 직접 결합하는 한편, 6위에서의 히드록실은 메틸렌을 통하여 상기 고리에 결합한다. 따라서, 6위에서의 히드록실은 다른 분자와 관계하기에 충분하도록 자유롭게 움직일 수 있다. 6위에서의 히드록실과 다른 분자 사이의 관계는 약한 가교부로서 작용하여 분자의 파단을 방지하고, 결과적으로 백화를 감소시키는 것으로 추정된다.

6위에서의 히드록실기는 아세틸 이외의 탄소수 3 이상인 아실기로 치환될 수 있다. 탄소수 3 이상인 상기 아실기의 예로는 프로피오닐, 부티로일, 발레로일, 벤조일 및 아크릴로일이 포함된다. 각 위치에서의 치환도는 NMR 을 이용하여 측정할 수 있다.

6위에서의 아세트산 함량이 높은 셀룰로스 아세테이트는 일본 특허 공개 공보 제 11(1999)-5851 호에 기재된 방법에 따라 제조될 수 있다.

셀룰로스 아세테이트는 점도평균 중합도 (DP)가 바람직하게는 250 이상, 더욱 바람직하게는 290 이상이다. 또한, 셀룰로스 아세테이트는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정되는 Mw/Mn (Mw 및 Mn 은 각각 중량평균 분자량 및 수평균 분자량임)의 분자량 분포가 좁은 것이 바람직하다. Mw/Mn 의 값은 바람직하게는 1.00 ∼ 1.70 범위, 더욱 바람직하게는 1.30 ∼ 1.65 범위, 가장 바람직하게는 1.40 ∼ 1.60 범위이다.

(지연 상승제)

둘 이상의 방향족 고리를 갖는 방향족 화합물이 중합체 필름의 지연 제어용 지연 상승제로서 사용될 수 있다.

방향족 화합물은 중합체 100 중량부를 기준으로, 0.01 ∼ 20 중량부의 양, 바람직하게는 0.05 ∼ 15 중량부의 양, 더욱 바람직하게는 0.1 ∼ 10 중량부의 양으로 첨가된다. 둘 이상의 방향족 화합물을 조합하여 사용할 수 있다.

용어 "방향족 고리"란 방향족 탄화수소 고리 뿐만 아니라, 방향족 복소환식 고리도 의미한다.

방향족 탄화수소 고리로서, 6원 고리 (즉, 벤젠 고리)가 특히 바람직하다.

방향족 복소환식 고리는 통상 불포화이다. 방향족 복소환식 고리는 바람직하게는 5, 6, 또는 7원 고리, 더욱 바람직하게는 5 또는 6원 고리이다. 방향족 복소환식 고리는 통상적으로 이중 결합을 가능한 많이 갖는다. 고리 내의 복소 원자는 바람직하게는 질소 원자, 황 원자 또는 산소 원자이며, 더욱 바람직하게는 질소 원자이다. 방향족 복소환식 고리의 예로는 푸란 고리, 티오펜 고리, 피롤 고리, 옥사졸 고리, 이속사졸 고리, 티아졸 고리, 이소티아졸 고리, 이미다졸 고리, 피라졸 고리, 푸라잔 고리, 트리아졸 고리, 피란 고리, 피리딘 고리, 피리다진 고리, 피리미딘 고리, 피라진 고리 및 1,3,5-트리아진 고리가 포함된다.

바람직한 방향족 고리는 벤젠 고리, 푸란 고리, 티오펜 고리, 피롤 고리, 옥사졸 고리, 티아졸 고리, 이미다졸 고리, 트리아졸 고리, 피리딘 고리, 피리미딘 고리, 피라진 고리 및 1,3,5-트리아진 고리이다. 벤젠 고리 및 1,3,5-트리아진 고리가 더욱 바람직하다.

방향족 화합물은 바람직하게는 하나 이상의 1,3,5-트리아진 고리를 포함한다.

방향족 화합물에서 방향족 고리의 수는 바람직하게는 2 ∼ 20 범위, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 12 범위, 더더욱 바람직하게는 2 ∼ 8 범위, 가장 바람직하게는 2 ∼ 6 범위이다.

둘 이상의 방향족 고리의 관계는 3가지 경우, 즉 하기의 경우로 범주화된다:

(a) 방향족 고리가 축합 고리를 형성하는 경우,

(b) 방향족 고리가 단일 결합을 통해 연결되는 경우, 및

(c) 방향족 고리가 연결기를 통해 연결되는 경우. [상기 경우, 고리들이 방향족이기 때문에 스피로 결합은 형성되지 않음.]

방향족 고리들의 관계는 상기 (a) ∼ (c) 경우 중의 임의의 것일 수 있다.

(a) 경우에서 축합 고리의 예로는 인덴 고리, 나프탈렌 고리, 아줄렌 고리, 플루오렌 고리, 페난트렌 고리, 안트라센 고리, 아세나프틸렌 고리, 나프타센 고리, 피렌 고리, 인돌 고리, 이소인돌 고리, 벤조푸란 고리, 벤조티오펜 고리, 인돌리진 고리, 벤즈옥사졸 고리, 벤조티아졸 고리, 벤즈이미다졸 고리, 벤즈트리아졸 고리, 푸린 고리, 인다졸 고리, 크로멘 고리, 퀴놀린 고리, 이소퀴놀린 고리, 퀴놀리진 고리, 퀴나졸린 고리, 신놀린 고리, 퀴녹살린 고리, 프탈라진 고리, 프테리딘 고리, 카르바졸 고리, 아크리딘 고리, 페난트리딘 고리, 잔텐 고리, 페나진 고리, 페노티아진 고리, 페녹스틴 고리, 페녹사진 고리 및 티안트렌 고리가 포함된다. 나프탈렌 고리, 아줄렌 고리, 인돌 고리, 벤즈옥사졸 고리, 벤조티아졸 고리, 벤즈이미다졸 고리, 벤즈트리아졸 고리, 및 퀴놀린 고리가 바람직하다.

(b) 경우에서 단일 결합은 바람직하게는 두 방향족 고리의 탄소 원자간이다. 둘 이상의 단일 결합이 두 방향족 고리를 연결하여 그들간에 지방족 고리 또는 비(非)방향족 고리를 형성할 수 있다.

(c) 경우에서 연결기는 또한 바람직하게는 두 방향족 고리의 탄소 원자간이다. 연결기는 바람직하게는 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌 기, -CO-, -O-, -NH-, -S-, 및 이들의 조합이다.

상기 조합에 의해 형성되는 연결기의 예를 하기에 나타낸다. 하기의 예 각각에서, 우측과 좌측 말단은 역전될 수 있다.

cl: -CO-O-

c2: -CO-NH-

c3: -알킬렌-O-

c4: -NH-CO-NH-

c5: -NH-CO-O-

c6: -O-CO-O-

c7: -O-알킬렌-O-

c8: -CO-알케닐렌-

c9: -CO-알케닐렌-NH-

c10: -CO-알케닐렌-O-

c11: -알킬렌-CO-O-알킬렌-O-CO-알킬렌-

c12: -0-알킬렌-CO-O-알킬렌-O-CO-알킬렌-O-

c13: -O-CO-알킬렌-CO-O-

c14: -NH-CO-알케닐렌-

c15: -O-CO-알케닐렌-

방향족 고리 및 연결기는 치환기를 가질 수 있다.

치환기의 예로는 할로겐 원자 (F, Cl, Br, I), 히드록실, 카르복실, 시아노, 아미노, 니트로, 술포, 카르바모일, 술파모일, 우레이도, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 지방족 아실기, 지방족 아실옥시기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알콕시카르보닐아미노기, 알킬티오기, 알킬술포닐기, 지방족 아미드기, 지방족 술폰아미드기, 지방족 치환 아민기, 지방족 치환 카르바모일기, 지방족 치환 술파모일기, 지방족 치환 우레이도기, 및 비방향족 복소환식 기가 포함된다.

알킬기는 바람직하게는 탄소수가 1 ∼ 8 이다. 쇄형 알킬기가 환형 알킬기보다 바람직하며, 직쇄형 알킬기가 특히 바람직하다. 알킬기는 추가로 치환기 (예컨대, 히드록실, 카르복실, 알콕시기, 알킬 치환 아미노기)를 가질 수 있다. (치환) 알킬기의 예로는 메틸, 에틸, n-부틸, n-헥실, 2-히드록시에틸, 4-카르복시부틸, 2-메톡시에틸 및 2-디에틸아미노에틸이 포함된다.

알케닐기는 바람직하게는 탄소수가 2 ∼ 8 이다. 쇄형 알케닐기가 환형 알케닐기보다 바람직하며, 직쇄형 알케닐기가 특히 바람직하다. 알케닐기는 추가로 치환기를 가질 수 있다. 알케닐기의 예로는 비닐, 알릴 및 1-헥세닐이 포함된다.

알키닐기는 바람직하게는 탄소수가 2 ∼ 8 이다. 쇄형 알키닐기가 환형 알키닐기보다 바람직하며, 직쇄형 알키닐기가 특히 바람직하다. 알키닐기는 추가로 치환기를 가질 수 있다. 알키닐기의 예로는 에티닐, 1-부티닐 및 1-헥시닐이 포함된다.

지방족 아실기는 바람직하게는 탄소수가 1 ∼ 10 이다. 지방족 아실기의 예로는 아세틸, 프로파노일 및 부타노일이 포함된다.

지방족 아실옥시기는 바람직하게는 탄소수가 1 ∼ 10 이다. 지방족 아실옥시기의 예로는 아세톡시가 포함된다.

알콕시기는 바람직하게는 탄소수가 1 ∼ 8 이다. 알콕시기는 추가로 치환기 (예컨대, 다른 알콕시기)를 가질 수 있다. (치환) 알콕시기의 예로는 메톡시, 에톡시, 부톡시 및 메톡시에톡시가 포함된다.

알콕시카르보닐기는 바람직하게는 탄소수가 2 ∼ 10 이다. 알콕시카르보닐기의 예로는 메톡시카르보닐 및 에톡시카르보닐이 포함된다.

알콕시카르보닐아미노기는 바람직하게는 탄소수가 2 ∼ 10 이다. 알콕시카르보닐아미노기의 예로는 메톡시카르보닐아미노 및 에톡시카르보닐아미노가 포함된다.

알킬티오기는 바람직하게는 탄소수가 1 ∼ 12 이다. 알킬티오기의 예로는 메틸티오, 에틸티오 및 옥틸티오가 포함된다.

알킬술포닐기는 바람직하게는 탄소수가 1 ∼ 8 이다. 알킬술포닐기의 예로는 메탄술포닐 및 에탄술포닐이 포함된다.

지방족 아미드기는 바람직하게는 탄소수가 1 ∼ 10 이다. 지방족 아미드기의 예로는 아세토아미드가 포함된다.

지방족 술폰아미드기는 바람직하게는 탄소수가 1 ∼ 8 이다. 지방족 술폰아미드기의 예로는 메탄술폰아미드, 부탄술폰아미드 및 n-옥탄술폰아미드가 포함된다.

지방족 치환 아민기는 바람직하게는 탄소수가 1 ∼ 10 이다. 지방족 치환아민기의 예로는 디메틸아미노, 디에틸아미노 및 2-카르복시에틸 아미노가 포함되나.

지방족 치환 카르바모일기는 바람직하게는 탄소수가 2 ∼ 10 이다. 지방족 치환 카르바모일기의 예로는 메틸카르바모일 및 디에틸카르바모일이 포함된다.

지방족 치환 술파모일기는 바람직하게는 탄소수가 1 ∼ 8 이다. 지방족 치환 술파모일기의 예로는 메틸술파모일 및 디에틸술파모일이 포함된다.

지방족 치환 우레이도기는 바람직하게는 탄소수가 2 ∼ 10 이다. 지방족 치환 우레이도기의 예로는 메틸우레이도가 포함된다.

비방향족 복소환기의 예로는 피페리디노 및 모르폴리노가 포함된다.

지연 상승제는 분자량이 300 ∼ 800 이다.

지연 상승제의 구체적 예는 일본 특허 공개 공보 제 2000-111914, 2000-275434 및 PCT/JP 00/02619 에 기재되어 있다.

(중합체 필름의 제조)

중합체 필름은 바람직하게는 용매 캐스트 (solvent cast)법에 따라 제조된다. 용매 캐스트법에서, 중합체를 유기 용매에 용해시킨 용액 (도프 (dope))이 사용된다.

유기 용매는 바람직하게는 탄소수 3 ∼ 12의 에테르, 탄소수 3 ∼ 12의 케톤, 탄소수 3 ∼ 12의 에스테르, 및 탄소수 1 ∼ 6의 할로겐화 탄화수소로 이루어진 군에서 선택되는 용매를 포함한다.

상기 에테르, 케톤, 또는 에스테르는 환형 구조를 가질 수 있다. 에테르, 케톤 또는 에스테르의 관능기 (-O-, -CO- 또는 -COO-)를 둘 이상 갖는 화합물이 용매로서 또한 사용가능하다. 유기 용매는 알콜성 히드록실과 같은 다른 관능기를 가질 수 있다. 용매가 둘 이상의 관능기를 갖는 화합물인 경우, 탄소수는 상기 범위 중 임의일 수 있다.

탄소수 3 ∼ 12의 에테르의 예로는 디이소프로필 에테르, 디메톡시메탄, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 테트라히드로푸란, 아니솔 및 페네톨이 포함된다.

탄소수 3 ∼ 12의 케톤의 예로는 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 디에틸 케톤, 디이소부틸 케톤, 시클로헥사논 및 메틸시클로헥사논이 포함된다.

탄소수 3 ∼ 12의 에스테르의 예로는 에틸 포르메이트, 프로필 포르메이트, 펜틸 포르메이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 및 펜틸 아세테이트가 포함된다.

둘 이상의 관능기를 갖는 화합물의 예로는 2-에톡시에틸 아세테이트, 2-메톡시에탄올 및 2-부톡시에탄올이 포함된다.

할로겐화 탄화수소는 탄소수가 바람직하게는 1 또는 2개, 더욱 바람직하게는 오직 1개이다. 할로겐화 탄화수소의 할로겐 원자는 바람직하게는 염소이다. 할로겐으로 치환된 수소의 비는 바람직하게는 25 ∼ 75 몰%, 더욱 바람직하게는 30 ∼ 70 몰%, 더더욱 바람직하게는 35 ∼ 65 몰%, 가장 바람직하게는 40 ∼ 60 몰% 범위이다. 메틸렌 클로라이드는 대표적인 할로겐화 탄화수소이다.

기술적 관점에서, 메틸렌 클로라이드와 같은 할로겐화 탄화수소는 임의 문제없이 사용될 수 있다. 그러나, 지구 환경 및 작업 조건을 고려하여, 유기 용매는 바람직하게는 본질적으로 할로겐화 탄화수소를 전혀 포함하지 않는다. 이는, 유기 용매가 바람직하게는 5 중량% 미만 (더욱 바람직하게는 2 중량% 미만)의 양으로 할로겐화 탄화수소를 포함한다는 것을 의미한다. 또한 바람직하게는, 메틸렌 클로라이드와 같은 할로겐화 탄화수소는 결과적인 필름에서 전혀 발견되지 않는다.

둘 이상의 유기 용매를 조합하여 사용할 수 있다.

중합체 용액 (도프)은 일반적 방법에 따라 제조될 수 있다. 일반적 방법이란 용액을 0℃ 이상의 온도 (실온 또는 고온)에서 제조한다는 것을 의미한다. 중합체 용액 (도프)는 통상의 용매 캐스트법에서 일반적 장치를 이용하여 일반적 공정을 통해 제조할 수 있다. 통상의 공정에 있어서, 할로겐화 탄화수소 (특히, 메틸렌 클로라이드)가 용매로서 바람직하게 사용된다.

용액 중 중합체의 양은 바람직하게는 10 ∼ 40 중량%, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 30 중량%의 범위이다. 유기 (주(主)) 용매에, 후술한 첨가제를 임의 첨가할 수 있다.

중합체와 유기 용매를 실온 (0 ∼ 40℃)에서 혼합 및 교반하여 용액을 제조한다. 농축 용액의 제조를 위해, 고압 하에 고온에서 제조를 수행할 수 있다. 이 경우, 중합체와 유기 용매를, 압력에 저항력있는 용기에 넣는다. 용기를 밀폐한 후, 혼합물을 증가된 압력 하에 고온에서 교반한다. 온도가 대기압에서 용매의 비점 초과이되, 용매가 끓지 않을 수 있을 정도로 제어한다. 온도는 통상적으로 40℃ 이상, 바람직하게는 60 ∼ 200℃, 더욱 바람직하게는 80 ∼ 110℃ 범위이다.

성분들을 예비 조(粗)분산시키고, 조 분산액을 용기에 넣을 수 있다. 또는, 성분들을 용기에 연속하여 도입할 수도 있다. 용기는 교반 장치가 장착되어 있어야 한다. 용기내 압력은 질소 가스와 같은 불활성 가스를 용기에 도입함으로써, 또는 용매를 가열 및 증발시켜 증기압을 증가시킴으로써 형성될 수 있다. 또한, 용기를 밀폐한 후에 성분들을 고압하에 용기에 첨가할 수 있다.

용기는 바람직하게는 외부에서 가열된다. 예를 들어, 쟈켓(jacket) 가열기가 바람직하게 사용된다. 또는, 용기의 외부에 위치한 플레이트(plate) 가열기로 액체를 가열하여 용기 주변을 감싸는 파이프를 통하여 순환시켜 전체 용기를 가열할 수 있다.

혼합물은 바람직하게는 용기내에 있는 프로펠러(propeller) 혼합기로 교반된다. 프로펠러의 날개는 바람직하게는 길이가 용기의 내벽에 도달한다. 또한, 날개의 선단에, 바람직하게는 긁는 수단을 제공하여, 내벽 상에 부착된 액체를 긁어서 갱신시킨다.

용기에, 압력계 및 온도계와 같은 각종의 계기를 제공할 수 있다. 성분들을 용기에서 용매 중에 용해시킨 후, 제조된 도프를 냉각한 후 용기 밖으로 꺼낼 수 있거나, 또는 밖으로 꺼낸 후에 열 교환기로 냉각시킬 수 있다.

용액 (도프)은 냉각 용해법에 따라 제조할 수 있다.

냉각 용해법의 제 1 단계에서, 중합체를 실온 (-10℃ ∼ 40℃)에서 유기 용매에 서서히 첨가하고 교반한다. 둘 이상의 용매를 사용할 경우, 첨가 순서에 대한 제한은 없다. 예를 들어, 중합체를 주 용매에 첨가한 후, 다른 용매 (예컨대, 겔화 용매로서의 알콜)를 사용할 수 있다. 또는, 이와 대조적으로, 겔화 용매로 미리 습윤화한 중합체를 주 용매에 첨가할 수 있다. 그렇게 하면, 중합체는 균질하게 용해된다. 혼합물 중 중합체의 양은 바람직하게는 10 ∼ 40 중량%, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 30 중량% 범위이다. 후술하는 각종 첨가제가 혼합물에 첨가될 수 있다.

제조한 혼합물을 -100℃ ∼ -10℃, 바람직하게는 -80℃ ∼ -10℃, 더욱 바람직하게는 -50℃ ∼ -20℃, 가장 바람직하게는 -50℃ ∼ -30℃ 의 온도로 냉각한다. 냉각 절차는 예를 들어, 드라이 아이스-메탄올 욕 (-75℃)으로, 또는 냉각 에틸렌 글리콜 용액 (-30℃ ∼ -20℃)으로 수행될 수 있다. 냉각 절차를 통하여, 혼합물은 고화된다. 배치식(batch) 공정으로 냉각할 경우, 혼합물이 점성을 얻게 되므로, 냉각함에 따라 냉각 효율이 낮아지게 된다. 따라서, 목적 온도까지 효과적으로 냉각시킬 수 있는 용해 단지(pot)를 사용하는 것이 바람직하다.

또는, 용매로 팽윤시킨 후, 중합체를 소정의 온도에서 냉각 기구에 신속히 이송할 수 있다. 냉각속도는 가능한 빠른 것이 바람직하다. 그러나, 냉각속도의 이론적 상한은 10,000℃/초 이고, 기술적 상한은 1,000℃/초 이며, 실용적 상한은 100℃/초 이다. 냉각속도란 냉각 단계를 완결시키는데 소요되는 시간에 대한, 냉각 단계에서의 온도 변화를 의미한다. 상기의 온도 변화란, 냉각 단계 개시시의 온도와 냉각 단계 완료시의 온도 사이의 차이를 의미한다.

그 후, 냉각 혼합물을 0℃ ∼ 200℃, 바람직하게는 0℃ ∼ 150℃, 더욱 바람직하게는 0℃ ∼ 120℃, 가장 바람직하게는 0℃ ∼ 50℃ 의 온도까지 가온한다. 가온 절차를 통하여, 중합체는 유기 용매에 용해된다. 가온을 위해, 혼합물을 실온에 방치하거나 또는 가온욕에서 가열할 수 있다.

이에, 균질한 용액이 제조될 수 있다. 중합체가 충분히 용해되지 않을 경우, 냉각 및 가온 절차를 반복할 수 있다. 중합체가 충분히 용해되었는지의 여부는 눈으로 관찰하여 판단할 수 있다.

냉각 용해법의 공정에서, 냉각 단계에서의 결노(結露)에 의해 야기될 수 있는 물의 오염을 방지하기 위하여, 바람직하게는 밀폐된 용기를 사용한다. 또한, 냉각 단계 완료에 소요되는 시간이 단축될 수 있도록 혼합물을 감압 하에 냉각할 수 있으며, 따라서 감압 하에 상기 절차를 수행하기 위하여 압력에 저항력있는 용기가 바람직하게는 사용된다.

시차 주사 열량 측정 (DSC)에 따라, 냉각 용해 공정을 통해 메틸 아세테이트 중에 셀룰로스 아세테이트 (아세트산 함량: 60.9%, 점도평균 중합도: 299)를 용해시켜 제조되는 20 중량% 용액은 대략 33℃에서 겔과 졸 사이의 유사 상전이점을 갖는다. 상기 온도 미만에서는, 용액이 균질한 겔의 형태이다. 따라서, 유사 상전이점 이상의 온도, 바람직하게는 유사 상전이점보다 대략 10℃ 만큼 더 높은 온도에서 용액을 유지시켜야 한다. 유사 상전이점은 유기 용매, 아세트산 함량, 점도평균 중합도 및 셀룰로스 아세테이트의 농도와 같은 다양한 조건에 의존한다.

중합체 필름은 제조된 중합체 용액 (도프)로부터 용매 캐스트법에 따라 만들어진다. 전술한 지연 상승제가 바람직하게는 상기 도프에 첨가된다.

도프는 드럼(drum) 또는 밴드(band) 상에 캐스트되며, 용매를 증발시켜 필름을 형성한다. 도프 중 고체 함량을 바람직하게는 10 ∼ 40% (바람직하게는 18 ∼ 35%)의 범위로 제어한다. 드럼 또는 밴드의 표면을 바람직하게는 거울상태가 되도록 사전에 연마한다. 용매 캐스트법의 캐스트 및 건조 단계는 U.S. 특허 제 2,336,310 호, 제 2,367,603 호, 제 2,492,078 호, 제 2,492,977 호, 제 2,492,978 호, 제 2,607,704 호, 제 2,739,069 호, 제 2,739,070 호, 영국 특허 제 640,731 호, 제 736,892 호, 일본 특허 공보 제 45(1970)-4554 호, 제 49(1974)-5614 호, 일본 특허 공개 공보 제 60(1985)-176834 호, 제 60(1985)-203430 호 및 제 62(1987)-115035 호에 기재되어 있다.

드럼 또는 밴드의 표면 온도는 바람직하게는 10℃ 이하이다. 드럼 또는 밴드 상에서의 캐스트 이후, 도프를 2초 이상 공기로 불어서 건조시킨다. 그 후, 형성된 필름을 박리하고, 온도가 100℃ ∼ 160℃로 연속하여 변화하는 열풍으로 불어서 잔류 용매를 증발시킨다. 상기 절차는 일본 특허 공보 제 5(1993)-17844 호에 개시되어 있다. 상기 절차는 냉각 ∼ 박리의 단계를 완료하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 상기 절차를 실시하기 위하여, 캐스트 도프를 드럼 또는 밴드의 표면 온도에서 겔화시켜야 한다.

제조한 중합체 용액을 평활한 지지체(밴드 또는 드럼) 상에 캐스트하여 단층 필름을 형성시킬 수 있으나, 또한 둘 이상의 중합체 용액(도프)을 캐스트하여 층상 중합체 필름을 제조하는 것도 가능하다.

둘 이상의 중합체 용액을 공(共)캐스트할 경우, 지지체 (드럼 또는 밴드)의진행 방향에 따른 간격으로 둘 이상의 출구를 배열하여, 각각의 출구로부터 각각의 중합체 용액을 캐스트하여 층상 필름을 형성시킨다 (일본 특허 공개 공보 제 61(1986)-158414, 1(1989)-122419 및 11(1999)-198285). 또는, 중합체 용액을 두개의 출구로부터 캐스트하여 필름을 형성시킬 수 있다 (일본 특허 공보 제 60 (1985)-27562, 일본 특허 공개 공보 제 61(1986)-94724 호, 제 61(1986)-947245 호, 제 61(1986)-104813 호, 제 61(1986)-158413 호 및 제 6(1994)-134933 호). 또한, 고점도 중합체 용액의 흐름을 저점도 중합체 용액의 흐름과 둘러싸서 층상화된 흐름을 형성시킬 수 있고, 층상화된 흐름 중의 고점도 및 저점도 용액을 동시에 압출하여 필름을 제조할 수 있다 (일본 특허 공개 공보 제 56(1981)-162617 호).

또한, 일본 특허 공보 제 44(1969)-20235 호에 개시된 방법이 채택될 수 있다. 상기 개시된 공정에 있어서, 중합체 용액을 하나의 출구로부터 지지체 상에캐스트하여 필름을 형성시킨다. 지지체에서 박리한 후, 형성된 필름을 넘겨서 다시 지지체 상에 놓는다. 이에 나타나는 표면 (지지체와 접촉했었던) 상에, 또다른 중합체 용액을 또다른 출구로부터 캐스트하여 필름을 형성시킨다.

사용되는 중합체 용액은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 각각의 형성된 중합체 층의 기능은 각 출구로부터 압출된 각 대응 용액에 의해 부여될 수 있다.

다른 기능층 (예컨대, 접착층, 염료층, 대전방지층, 할레이션(halation)방지층, UV 흡수층, 편광층)을 상기의 방식으로 중합체 층과 함께 동시에 형성시킬 수 있다.

종래의 단층 제조 공정에서는, 결과적인 필름이 목적하는 두께를 가질 수 있을만큼 농도와 점도가 높은 중합체 용액을 압출하는 것이 필요하다. 따라서, 중합체 용액이 빈번히 불안정하여, 고형물이 침적되어 문제를 야기하거나 평면성을 손상시킨다. 상기의 문제점을 피하기 위하여, 복수개의 중합체 농축 용액을 출구로부터 지지체 상에 동시에 압출한다. 이에 제조된 두꺼운 필름은 평면성이 탁월하다. 또한, 농축 용액을 사용하기 때문에, 필름이 용이하게 건조되어 생산성 (특히, 생산 속도)이 개선될 수 있다.

가소제를 중합체 용액에 첨가하여, 결과적인 필름의 기계적 강도를 향상시키거나 건조 시간을 단축시킬 수 있다. 가소제는 예를 들어, 포스페이트 에스테르 또는 카르보네이트 에스테르이다. 가소제로서 사용되는 포스페이트 에스테르의 예로는 트리페닐 포스페이트 (TPP) 및 트리크레실 포스페이트 (TCP)가 포함된다. 카르보네이트 에스테르의 대표적 예는 프탈레이트 에스테르 및 시트레이트 에스테르이다. 프탈레이트 에스테르의 예로는 디메틸 프탈레이트 (DMP), 디에틸 프탈레이트 (DEP), 디부틸 프탈레이트 (DBP), 디옥틸 프탈레이트 (DOP), 디페닐 프탈레이트 (DPP) 및 디에틸헥실 프탈레이트 (DEHP)가 포함된다. 시트레이트 에스테르의 예로는 트리에틸 o-아세틸시트레이트 (OACTE) 및 트리부틸 o-아세틸시트레이트 (OACTB)가 포함된다. 상기 이외에도, 부틸 올레에이트, 메틸아세틸 리시놀레이트, 디부틸 세바케이트 및 각종의 트리멜리트산 에스테르가 또한 사용가능하다. 포스페이트 에스테르계 가소제 (DMP, DEP, DBP, DOP, DPP, DEHP)가 바람직하다. DEP 및 DPP 가 특히 바람직하다.

가소제의 함량은 중합체의 양을 기준으로, 바람직하게는 0.1 ∼ 25 중량%,더욱 바람직하게는 1 ∼ 20 중량%, 가장 바람직하게는 3 ∼ 15 중량%의 범위이다.

또한, 취화 억제제 (예컨대, 산화 억제제, 과산화물 분해제, 라디칼 저해제, 금속 불활성화제, 산소 스캐빈저(scavenger), 아민)가 중합체 필름에 혼입될 수 있다. 취화 억제제는 일본 특허 공개 공보 제 3(1991)-199201 호, 제 5(1993)-1907073 호, 제 5(1993)-194789 호, 제 5(1993)-271471 호 및 제 6(1994)-107854 호에 기재되어 있다. 취화 억제제의 함량은 도프의 양을 기준으로, 바람직하게는 0.01 ∼ 1 중량%, 더욱 바람직하게는 0.01 ∼ 0.2 중량% 의 범위이다. 상기 함량이 0.01 중량% 미만일 경우, 취화 억제제가 거의 효과를 부여하지 못한다. 함량이 1 중량% 초과일 경우, 취화 억제제는 빈번히 스며나와서 (삼출하여서), 필름의 표면에 드러난다. 특히 바람직한 취화 억제제는 부틸화 히드록시톨루엔 (BHT) 및 트리벤질아민 (TBA)이다.

(중합체 필름의 연신)

중합체 필름을 연신하여 지연을 제어한다. 연신(신장) 비는 바람직하게는 3 ∼ 100%, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 50%의 범위이다. 특히, 횡 연신(신장) 비는 원래의 폭을 기준으로, 바람직하게는 5 ∼ 40%, 더욱 바람직하게는 7 ∼ 30%의 범위이다.

연신 조건을 적절하게 제어하면, 광학 보상 시트에서 느린 축 각도의 표준 편차를 더 작게 만들 수 있다. 연신 방법에 대한 특별한 제한은 없으며, 예를 들어 필름을 텐터(tenter)로 연신할 수 있다. 상기 경우, 용매 캐스트법에 의해 제조된 필름을 텐터로 횡연신한 후, 특정 조건 하에 유지하여 표준 편차를 감소시킨다. 상기 절차는 텐터로 필름을 연신하여 지연을 조절하고 연신 필름을 유리 전이 온도 부근의 온도로 유지시켜 표준 편차를 보다 낮게 만드는 단계를 포함한다. 필름을 유리 전이 온도 미만의 온도로 유지할 경우, 표준 편차가 증가한다.

필름을 롤 사이에서 종연신할 경우, 바람직하게는 롤 사이의 거리를 늘여서 표준 편차를 감소시킨다.

하기의 연신 조건 (a) ∼ (f), 특히 전열 처리 (b) 및 후열 처리 (d)의 조건을 적절히 조절하는 것이 바람직하다.

(a) 연신 전의 필름 중 잔류 용매의 농도

연신 전의 필름은 중합체와 용매의 총중량을 기준으로, 바람직하게는 3 ∼ 50 중량%, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 40 중량%, 가장 바람직하게는 7 ∼ 35 중량% 의 양으로 잔류 용매를 함유한다. 실용적 절차에서, 도프로부터 만들어진 필름을, 불충분히 건조된 상태로, 텐터로 연신한다.

(b) 연신 전의 가열 처리 (전열 처리)

필름을 바람직하게는 연신하기 전에 가열 처리한다. 처리 온도는 바람직하게는 50℃ ∼ 150℃, 더욱 바람직하게는 60℃ ∼ 140℃, 가장 바람직하게는 70℃ ∼ 130℃의 범위이다. 가열(전열) 처리 시간은 바람직하게는 5초 ∼ 3분, 더욱 바람직하게는 10초 ∼ 2분, 가장 바람직하게는 15초 ∼ 90초이다.

(c) 연신 속도

전열 처리 후, 필름을 횡(TD) 방향으로 연신한다. 연신(신장) 비는 상기에기재되어 있다. 연신 속도는 5 ∼ 300 %/분, 바람직하게는 10 ∼ 200 %/분, 더욱 바람직하게는 15 ∼ 150 %/분의 범위이다. 상기의 낮은 연신 속도는 본 발명을 특징화한다. 사실상, 통상의 중합체 필름 (예를 들어, 폴리에스테르 필름)은 통상적으로 500 %/분 이상의 속도로 연신된다. 본 발명에서의 연신 절차는 80℃ ∼ 160℃, 바람직하게는 90℃ ∼ 150℃, 더욱 바람직하게는 100℃ ∼ 145℃의 온도에서 수행된다. 연신 절차에 있어서, 필름의 양쪽 말단을 바람직하게는 텐터로 단단히 쥔다.

(d) 연신 후의 가열 처리 (후열 처리)

상기의 연신 절차 직후, 필름을 바람직하게는 90℃ ∼ 150℃, 더욱 바람직하게는 100℃ ∼ 145℃, 가장 바람직하게는 110℃ ∼ 140℃의 온도에서 5초 ∼ 3분, 바람직하게는 10초 ∼ 2분, 가장 바람직하게는 15초 ∼ 90초 동안 추가의 가열 처리 (후열 처리)에 적용한다. 종래의 연신 필름 제조 공정에서는, 연신 필름을 200℃ 이상에서 유지시켰다. 이와 대조적으로, 필름을 그와 같은 고온에서 처리하지 않는 것이 본 발명의 특징이다.

(e) 냉각 완화

그 후, 연신 필름을 실온으로 냉각한다. 필름을 냉각하는 동안에, 완화시켜, 원래의 폭을 기준으로 1 ∼ 10% (더욱 바람직하게는 2 ∼ 9%, 더더욱 바람직하게는 2 ∼ 8%)만큼 필름이 폭방향으로 수축되게 하는 것이 바람직하다. 필름을 바람직하게는 10 ∼ 300℃/분, 더욱 바람직하게는 30 ∼ 250℃/분, 더더욱 바람직하게는 50 ∼ 200℃/분의 속도로 냉각한다.

(f) 말단 슬릿팅(slitting) 및 형성된 세편의 재사용

그 후, 필름의 양쪽 말단을 슬릿팅하고, 필름을 권취한다. 형성된 세편들을 바람직하게는 다시 용해시켜 도프로서 재사용한다. 이에 재용해된 중합체는 중합체의 총량을 기준으로, 바람직하게는 10 ∼ 90%, 더욱 바람직하게는 20 ∼ 80%, 더더욱 바람직하게는 30 ∼ 70% 의 양이다.

연신된 필름은 폭이 바람직하게는 0.5 ∼ 3 m, 더욱 바람직하게는 0.7 ∼ 2.5 m, 가장 바람직하게는 0.9 ∼ 2 m 이다.

필름의 두께는 바람직하게는 40 ∼ 140 ㎛, 더욱 바람직하게는 55 ∼ 130 ㎛, 가장 바람직하게는 70 ∼ 120 ㎛의 범위이다.

롤 형태인 필름의 길이는 바람직하게는 300 ∼ 6,000 m, 더욱 바람직하게는 500 ∼ 5,000 m, 가장 바람직하게는 1,000 ∼ 4,000 m 의 범위이다.

필름의 권취에 있어서, 하나 이상의 필름 말단을 바람직하게는 너르화 (knurled)한다. 너르화 영역의 폭은 바람직하게는 3 ∼ 50 mm, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 30 mm 이다. 너르의 높이는 바람직하게는 5 ∼ 500 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 200 ㎛ 이다. 너르의 형성을 위해, 필름을 한쪽 또는 양쪽으로부터 압착시킨다.

(중합체 필름의 표면 처리)

편광판의 투명 보호 필름으로서 작동시키려고 고안한 경우, 중합체 필름은 바람직하게는 표면 처리에 적용된다.

표면 처리의 예로는 코로나 방전 처리, 글로우(glow) 방전 처리, 화염 처리, 산 처리, 알칼리 처리, 및 자외선(UV) 처리가 포함된다. 산 처리 및 알칼리 처리가 바람직하며, 알칼리 처리가 더욱 바람직하다. 중합체 필름이 셀룰로스 아세테이트로 만들어진 경우, 산 또는 알칼리 처리는 셀룰로스 아세테이트에 대한 비누화 처리로서 기능한다.

비누화 액용 용매로서, 물 또는 유기 용매가 바람직하다. 상기 액을 필름 상에 도포할 경우, 용매는 바람직하게는 표면을 훌륭하게 습윤화할 수 있고 표면을 거칠게 하지 않아서 바람직한 상태가 유지되도록 선택한다. 알콜이 특히 바람직하며, 특히 탄소수 1 ∼ 5 인 (모노)알콜 및 글리콜이 바람직하다. 바람직한 알콜의 예로는 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, t-부탄올, 및 에틸렌 글리콜이 포함된다. 이소프로판올이 가장 바람직하다. 다른 용매를 알콜과 조합하여 사용할 수 있다. 용매는 물을 바람직하게는 50 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 30 중량% 이하, 가장 바람직하게는 15 중량% 이하의 양으로 함유한다.

비누화 액은 표면 활성제를 함유할 수 있다.

비누화 액에서 사용되는 알칼리는 바람직하게는 알칼리 금속의 수산화물이다. 특히, NaOH 및 KOH 가 바람직하다. 상기 액의 pH 값은 바람직하게는 10 이상, 더욱 바람직하게는 12 이상이다.

비누화 처리에 있어서, 필름을 비누화 액에 침지하거나 (침지법), 또는 상기 액으로 코팅한다 (코팅법). 코팅에 의해 비누화된 롤형 필름은 침지에 의해 비누화된 것보다 블로킹(blocking)을 더욱 잘 방지하기 때문에, 코팅법이 침지법보다 바람직하다. 특히, 셀룰로스 아세테이트 필름을 연신하는 경우 또는 6위에서의 아세틸 치환도가 높은 셀룰로스 아세테이트 필름을 사용하는 경우, 코팅법은 필름에서 블로킹을 현저히 방지한다. 연신된 필름은 롤 형태로 보관하는 동안 수축하는 경향이 있고, 따라서 수축 스트레스는 빈번히 필름이 롤에서 함께 마찰되게 하여 블로킹을 야기시킨다. 한편, 6위에서의 아세틸기는 비누화시에 용이하게 제거되고, 대체되는 히드록실이 빈번히 블로킹을 유발한다. 따라서, 연신 필름, 또는 6위 치환도가 높은 필름은 블로킹을 겪기가 쉽다. 그러나, 필름을 비누화 액으로 코팅할 경우, 액이 오직 표면 상에만 머무르므로, 필름을 약하게, 그러나 충분하게 비누화한다. 그 결과, 코팅법에 따르면, 필름에서 블로킹이 방지된다. (침지법을 채택할 경우, 액이 필름에 깊이 침투하여 블로킹이 발생한다.)

코팅법으로서, 딥(dip) 코팅, 커튼(curtain) 코팅, 압출 코팅, 바(bar) 코팅 및 E형 코팅과 같은 공지된 방법이 채택될 수 있다.

비누화 온도는 바람직하게는 10℃ ∼ 80℃, 더욱 바람직하게는 15℃ ∼ 60℃, 가장 바람직하게는 20℃ ∼ 40℃의 범위이다. 비누화 시간은 바람직하게는 1초 ∼ 5분, 더욱 바람직하게는 2초 ∼ 1분, 가장 바람직하게는 3초 ∼ 30초의 범위이다.

비누화 처리 후, 비누화 액을 세척한다. 세척액은 온도가 바람직하게는 30℃ ∼ 80℃, 더욱 바람직하게는 35℃ ∼ 70℃, 가장 바람직하게는 40℃ ∼ 65℃이다. 비누화 액의 세척을 위해, 필름을 세척액에 침지, 세척액으로 분무, 또는 세척액으로 코팅할 수 있다. 세척액은 바람직하게는 물, 더욱 바람직하게는 순수이다. 물과 기타 용매의 혼합 용매를 사용할 수 있다. 상기 경우, 기타 용매의 양은 바람직하게는 50 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 20 중량% 이하이다. 기타 용매의 예로는 탄소수 1 ∼ 5인 알콜이 포함된다.

세척 후, 필름을 바람직하게는 40℃ ∼ 200℃, 더욱 바람직하게는 50℃ ∼ 150℃, 가장 바람직하게는 60℃ ∼ 120℃ 의 온도에서 건조한다.

배향층을 비누화된 표면 상에 형성시킬 경우, 비누화용 코팅 및 배향층 형성용 코팅을 연속하여 수행할 수 있다. 이는 제조 단계를 감소시킬 수 있기 때문에, 바람직하다.

(배향층)

배향층은 광학 이방성 층에서 디스코틱 액정 분자를 배향하는 기능을 갖는다.

배향층은 유기 화합물 (바람직하게는 중합체)의 러빙 처리, 무기 화합물의 사방(斜方) 증발, 미세 홈(micro groove) 층의 형성, 또는 랭뮤어-블로젯 (Langmuir-Blodgett)법에 따른 유기 화합물 (예컨대, ω-트리코산산, 디옥타데실메틸암모늄 클로라이드, 메틸 스테아레이트)의 자극에 의해 형성될 수 있다. 또한, 배향층의 배향 기능은 전장 또는 자장을 상기 층에 적용하거나 상기 층을 광조사함으로써 활성화될 수 있다.

배향층은 바람직하게는 중합체를 러빙함으로써 형성된다. 배향층용 중합체로서, 폴리비닐 알콜이 바람직하고, 소수성 기를 갖는 변성 폴리비닐 알콜이 특히 바람직하다. 소수성 기는 디스코틱 액정 분자와 친화력이 있기 때문에, 소수성 기가 도입된 변성 폴리비닐 알콜은 디스코틱 액정 분자를 균일하게 배향시킬 수 있다. 소수성 기는 주쇄의 말단 또는 폴리비닐 알콜의 측쇄에 위치한다.

소수성 기는 바람직하게는 탄소수가 6 이상인 지방족 기 (바람직하게는, 알킬기 또는 알케닐기), 또는 방향족 기이다.

소수성 기가 주쇄의 말단에 위치할 경우, 말단과 소수성 기 사이에 연결기를 도입하는 것이 바람직하다. 연결기의 예로는 -S-, -C(CN)R¹-, -NR²-, -CS- 및 이들의 조합물이 포함된다. 상기에 있어서, R¹및 R²각각은 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 ∼ 6 인 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 6 인 알킬기)이다.

소수성 기가 측쇄에 위치할 경우, 폴리비닐 알콜의 비닐 아세테이트 단위에서 아세틸 (-CO-CH₃)의 일부가 탄소수 7 이상인 아실기 (-CO-R³)로 대체된다. 상기에 있어서, R³는 탄소수 6 이상인 지방족 기, 또는 방향족 기이다.

시판되는 변성 폴리비닐 알콜 (예컨대, MP103, MP203, R1130, Kuraray Co., Ltd. 제)을 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 (변성) 폴리비닐 알콜은 비누화도가 바람직하게는 80% 이상이고, 중합도가 바람직하게는 200 이상이다.

층의 표면을 특정 방향을 따라 종이 또는 천으로 문지름으로써 러빙 처리를실시하여 배향 기능을 부여한다. 바람직하게는, 섬유의 길이와 두께가 동일한 천으로 층을 수회 문지른다.

광학 이방성 층에의 디스코틱 액정 분자를 일단 배향시킨 후에는, 배향층이 제거되는 경우조차에도 상기 배향상태를 유지할 수 있다. 따라서, 배향층이 타원형 편광판을 제조하는데 필수적일지라도, 본 광학 보상 시트는 배향층을 포함할 필요가 없다.

배향층을 투명 지지체와 광학 이방성 층 사이에 제공할 경우, 하도 (undercoating)층 (접착층)이 바람직하게는 투명 지지체와 배향층 사이에 제공된다.

(광학 이방성 층)

광학 이방성층은 디스코틱 액정 분자로부터 제조된다. 디스코틱 액정 분자는 통상적으로 광학적으로 부의 단축성 (negative uniaxiality)을 갖는다. 본 발명의 광학 보상 시트에서, 각 액정 분자에 있어서 원반면과 투명 지지체 사이의 각도 (도 2 에 나타나 있음)는 바람직하게는 두께를 따라 변화한다 (즉, 분자는 바람직하게는 혼성 배향상태로 배향된다). 디스코틱 액정 분자의 광축은 원반면의 법선에 대해 평행하다. 디스코틱 액정 분자는 광축 방향의 굴절률 보다는 원반면에서의 굴절률이 더 높다.

광학 이방성 층의 형성을 위해, 디스코틱 액정 분자를 바람직하게는 전술한 배향층과 함께 배향하고, 상기 배향상태를 유지하면서 고정한다. 분자는 바람직하게는 중합 반응을 통해 고정된다.

광학 이방성 층에 있어서, 지연이 0 인 방향은 없다. 다시 말하자면, 광학 이방성 층은 최소 지연값이 0 을 초과한다. 하기 식 (III) 및 (IV)에 의해 정의되는 Re 및 Rth 지연값은 바람직하게는 각각 10 ∼ 100 nm 및 40 ∼ 200 nm 의 범위이다. 또한, 디스코틱 액정 분자는 바람직하게는 평균 경사각이 20°∼ 50°이다.

식 (III)에서, nx 는 광학 이방성 층 면내의 느린 축 방향의 굴절률이고, ny 는 층 면내의 빠른 축 방향의 굴절률이며, d 는 nm 단위인 광학 이방성 층의 두께이다.

식 (IV)에서, n1 은 광학 이방성 층을 굴절률 타원체로서 간주했을 때 굴절률의 최소 주(主)값이고, n2 및 n3 은 광학 이방성 층의 다른 주 값이며, d 는 nm 단위인 광학 이방성 층의 두께이다.

디스코틱 액정 분자는 다양한 문헌 (C.Destrade 등, Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, p 111 (1981); 일본화학회편, 계간 화학 총설 (일문), 제 5 장 및 제 10 장, 제 2 절 (1994); B. Kohne 등, Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., p 1794 (1985); 및 J.Zhang 등, J. Am. Chem. Soc., vol. 116, p 2655 (1994)) 에 기재되어 있다. 디스코틱 액정 분자의 중합 반응은 일본 특허 공개 공보 제 8(1996)-27284 호에 기재되어 있다.

디스코틱 액정 분자의 고정을 위해, 중합성 기를 분자의 디스코틱 코어에 결합시켜 중합 반응을 야기하여야 한다. 그러나, 중합성 기가 디스코틱 코어에 직접 결합되는 경우, 배향상태를 중합 반응에서 유지시키기 어렵다. 따라서, 연결기를 디스코틱 코어와 중합성 기 사이에 도입한다. 따라서, 중합성 기를 갖는 디스코틱 화합물은 바람직하게는 하기 식 (V)로 표현되는 화합물이다:

D(-L-Q)n

(식 중, D 는 디스코틱 코어이고; L 은 2가 연결기이며; Q 는 중합성 기이고; n 은 4 ∼ 12의 정수이다).

디스코틱 코어 (D)의 예를 하기에 나타낸다. 하기 예에서, LQ (또는 QL)은 2가 연결기 (L)와 중합성 기 (Q)의 조합을 의미한다.

식 (V)에서, 2가 연결기 (L)는 바람직하게는 알킬렌기, 알케닐렌기, 아릴렌기, -CO-, -NH-, -O-, -S- 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다. L 은 보다 바람직하게는 알킬렌기, 아릴렌기, -CO-, -NH-, -O- 및 -S- 로 이루어진 군에서 선택되는 둘 이상의 2가 기를 포함하는 2가 연결기이다. L 은 더욱 바람직하게는 알킬렌기, 아릴렌기, -CO- 및 -O- 로 이루어진 군에서 선택되는 둘 이상의 2가 기를 포함하는 2가 연결기이다. 알킬렌기는 바람직하게는 탄소수가 1 ∼ 12 이다. 알케닐렌기는 바람직하게는 탄소수가 2 ∼ 12 이다. 아릴렌기는 바람직하게는 탄소수가 6 ∼ 10 이다.

2가 연결기 (L)의 예를 하기에 나타낸다. 하기 예에서, 좌측은 디스코틱 코어 (D)에 부착되고, 우측은 중합성 기 (Q)에 부착된다. AL 은 알킬렌기 또는 알케닐렌기를 의미한다. AR 은 아릴렌기를 의미한다. 알킬렌기, 알케닐렌기 및 아릴렌기는 치환기 (예컨대, 알킬기)를 가질 수 있다.

식 (V)에서 중합성 기 (Q)는 중합 반응의 종류에 따라 선택된다.

중합성 기 (Q)의 예를 하기에 나타낸다.

중합성 기 (Q)는 바람직하게는 불포화 중합성 기 (Q1 ∼ Q7) 또는 에폭시기 (Q8)이며, 더욱 바람직하게는 불포화 중합성 기이고, 가장 바람직하게는 에틸렌계 불포화 기 (Q1 ∼ Q6)이다.

식 (V)에서, n 은 4 ∼ 12 의 정수이며, 이는 디스코틱 코어 (D)의 구조에 따라 결정된다. L 및 Q 의 4 ∼ 12개 조합은 서로 상이할 수 있다. 그러나, 조합은 바람직하게는 동일하다.

광학 이방성 층은 디스코틱 액정 분자, 필요할 경우, 광중합 개시제 및 기타 광학 성분을 함유하는 코팅 용액으로 배향층을 코팅함으로써 제조할 수 있다.

광학 이방성 층은 두께가 바람직하게는 0.5 ∼ 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 30 ㎛ 이다.

배향된 액정 분자는, 배향상태를 유지하면서 고정될 수 있다. 액정 분자는 바람직하게는 중합 반응에 의해 고정된다. 중합 반응은 열중합 개시제를 사용하는 열 반응 및 광중합 개시제를 사용하는 광 반응으로 분류될 수 있다. 광중합 반응이 바람직하다.

광중합 개시제의 예로는 α-카르보닐 화합물 (U.S. 특허 제 2,367,661 호, 제 2,367,670 호에 기재), 아실로인 에테르 (U.S. 특허 제 2,448,828 호에 기재),α-탄화수소 치환 아실로인 화합물 (U.S. 특허 제 2,722,512 호에 기재), 다핵 퀴논 화합물 (U.S. 특허 제 2,951,758 호, 제 3,046,127 호에 기재), 트리아릴이미다졸과 p-아미노페닐 케톤의 조합물 (U.S. 특허 제 3,549,367 호에 기재), 아크리딘 또는 페나진 화합물 (일본 특허 공개 공보 제 60(1985)-105667 호 및 U.S. 특허 제 4,239,850 호에 기재) 및 옥사디아졸 화합물 (U.S. 특허 제 4,212,970 호에 기재)이 포함된다.

광중합 개시제의 양은 코팅 용액 중 고체 함량을 기준으로, 바람직하게는 0.01 ∼ 20 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 5 중량%의 범위이다.

광중합을 위한 광조사는 바람직하게는 자외선으로 수행된다.

조사 에너지는 바람직하게는 20 ∼ 5,000 mJ/㎠, 더욱 바람직하게는 100 ∼ 800 mJ/㎠ 의 범위이다. 광조사는, 층을 가열하여 광중합 반응을 촉진시키면서 수행될 수 있다.

보호층이 광학 이방성 층 상에 제공될 수 있다.

(편광판)

편광판은 2개의 투명 보호 필름 및 상기 필름 사이에 제공되는 편광막을 포함한다. 보호 필름 중의 하나는 본 발명의 광학 보상 시트일 수 있고, 다른 하나는 통상의 셀룰로스 아세테이트 필름일 수 있다.

편광막의 예로는 요오드계 편광막, 폴리엔계 편광막 및 2색성 염료계 편광막이 포함된다. 요오드계 편광막 및 염료계 편광막이 폴리비닐 알콜 필름으로부터통상 제조된다.

편광막, 및 광학 보상 시트의 투명 지지체 (중합체 필름)는 바람직하게는, 지지체의 느린 축이 막의 투과축에 대해 3°이하의 각도일 수 있도록 위치한다. 상기 각도는 더욱 바람직하게는 2°이하, 더더욱 바람직하게는 1°이하이다.

(액정 표시장치)

본 발명의 광학 보상 시트는 유리하게는 액정 표시장치에서, 특히 투과형 액정 표시장치에서 사용된다.

투과형 액정 표시장치는 한쌍의 편광판, 및 이들 사이에 위치하는 액정 셀을 포함한다. 액정 셀은 한쌍의 전극 기판, 및 이들 사이에 제공되는 액정을 포함한다.

광학 보상 시트는 셀과, 하나 또는 각각의 편광판 사이에 위치한다.

각 편광판은 한쌍의 투명 보호 필름, 및 이들 사이에 위치하는 편광막을 포함한다. 2개의 편광판 중의 하나 또는 각각에 있어서, 광학 보상 시트가 액정 셀과 편광막 사이에 위치하는 투명 보호 필름으로서 사용될 수 있다.

본 발명의 광학 보상 시트는 벤드 배향 모드의 액정 셀과 조합하여 사용할 경우, 가장 효과적으로 작동한다.

벤드 배향 모드의 액정 셀에 있어서, 중앙부에 위치하는 액정 분자는 트위스티드(twisted) 배향으로 배향될 수 있다.

벤드 배향 모드의 액정 셀에서, 액정의 굴절 이방성 (△n)과 액정 층의 두께(d)의 곱 (△n ×d)은 바람직하게는 100 ∼ 2,000 nm, 더욱 바람직하게는 150 ∼ 1,700 nm, 가장 바람직하게는 500 ∼ 1,500 nm 의 범위이다. 상기 곱이 상기 범위 내에 있을 경우, 높은 휘도와 넓은 시야각 모두가 실현된다.

벤드 배향 모드의 액정 셀은 노말 화이트(normally white, NW) 모드 또는 노말 블랙(NB) 모드에 따라 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 광학 보상 시트를 VA (n-ASM 포함) 모드 또는 TN 모드의 액정 셀과 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.

VA 모드의 액정 셀에 있어서, 막대형 액정 분자는 전압이 인가되지 않는 동안에는 본질적으로 수직 배향된다.

VA 모드의 액정 셀로는 몇가지 유형이 포함된다: (1) 막대형 액정 분자가 전압이 인가되지 않는 동안에는 본질적으로 수직 배향되어 있고 전압이 인가되는 동안에는 본질적으로 수평 배향되는, 좁은 의미에서의 VA 모드의 액정 셀 (일본 특허 공개 공보 제 2(1990)-176625 호 및 일본 특허 공보 제 7(1995)-69536 호에 기재); (2) 시야각의 확대를 위하여 멀티도메인 (multi-domain)형이 되게 VA 모드를 개질한, MVA 모드 (SID97, Digest of tech. Papers, 28(1997), 845; SID99, Digest of tech. Papers, 30(1999), 206; 및 일본 특허 공개 공보 제 11(1999)-258605 호에 기재), SURVAIVAL 모드 ("월간 표시장치 (일문)", 제6권 (1999), 제3호, 14 에 기재), PVA 모드 (Asia Display 98, Proc. of the 18th Inter. Display res. Conf. (1998), 383 에 기재), Para-A 모드 (LCD/PDP international '99 에 기재), DDVA 모드 (SID 98, Digest of tech. Papers, 29(1998), 838 에 기재), EOC 모드 (SID98, Digest of tech. Papers, 29(1998), 319 에 기재), PSHA 모드 (SID 98, Digest of tech. Papers, 29(1998), 1081 에 기재), RFFMH 모드 (Asia Display 98, Proc. of the 18th Inter. Display res. Conf. (1998), 375 에 기재), 및 HMD 모드 (SID 98, Digest of tech. Papers, 29 (1998), 702 에 기재)의 액정 셀; 및 (3) 막대형 액정 분자가 전압이 인가되지 않는 동안에는 본질적으로 수직 배향되고 전압이 인가되는 동안에는 본질적으로 트위스티드 멀티도메인 배향상태로 배향되는, n-ASM 모드 (IWD '98, Proc. of the 5th Inter. Display Workshop (1998), 143 에 기재)의 액정 셀.

TN 모드의 액정 셀에 있어서, 막대형 액정 분자는 전압이 인가되지 않는 동안에는 본질적으로 수평 배향되고, 60°∼ 120°의 트위스티드 각도로 트위스티드 배향상태로 배향된다. TN 모드의 액정 셀은 컬러 TFT 액정 표시장치에서 널리 사용되므로, 많은 문헌에 기재되어 있다.

[실시예 1]

(셀룰로스 아세테이트 용액의 제조)

하기의 성분들을 혼합 탱크에 넣고, 가열 및 교반하여 용해시켜서, 셀룰로스 아세테이트 용액을 제조하였다.

셀룰로스 아세테이트 용액

셀룰로스 아세테이트 (아세트산 함량: 60.9%) 100 중량부트리페닐 포스페이트 (가소제) 7.8 중량부비페닐디페닐 포스페이트 (가소제) 3.9 중량부메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 336 중량부메탄올 (제 2 용매) 29 중량부

(지연 상승제 용액의 제조)

또다른 혼합 탱크에, 하기의 지연 상승제 16 중량부, 메틸렌 클로라이드 80 중량부 및 메탄올 20 중량부를 넣고, 가열 및 교반하여, 지연 상승제 용액을 제조하였다.

지연 상승제

(셀룰로스 아세테이트 필름의 제조)

셀룰로스 아세테이트 용액 (477 중량부) 및 지연상승제 용액 (52 중량부)을 혼합하고 잘 교반하여 도프를 제조하였다. 제조된 도프는 셀룰로스 아세테이트 100 중량부를 기준으로 6.7 중량부의 양으로 지연 상승제를 함유하였다.

도프를 밴드 캐스트(band-casting) 기계를 이용하여 밴드 상에 캐스트하였다. 형성된 필름 중의 잔류 용매량이 50 중량% 에 도달했을 때, 필름을 밴드에서 박리하였다. 잔류 용매량이 40 중량%에 도달할 때까지 건조시킨 후, 필름을 130℃에서 텐터로 17% 횡연신한 후, 130℃에서 30초 동안 상기의 연신 폭을 유지시켰다. 그 후, 필름을 텐터에서 방출시켰다. 이에, 셀룰로스 아세테이트 필름이 제조되었다.

(광학 특성의 측정)

제조된 셀룰로스 아세테이트 필름의 광학 특성을 엘립소미터(ellipsometer) (M-150, JASCO CORPORATION 제)를 사용하여 550 nm 의 파장에서 측정하여, Re 및 Rth 값을 찾았다. 느린 축의 각도를 광학 복굴절 분석기 (KOBRA-21ADH, Oji Scientific Instrument Co., Ltd. 제)를 사용하여 동일한 간격으로 폭방향 배열된 10개 지점에서 측정하고, 평균하였다. 측정된 각도의 표준 편차를 또한 얻었다.

그 결과를 표 1 에 나타낸다.

(열 전도율의 측정)

필름을, TO-3형 가열기에서 구리판과 구리 가열 상자 사이에 놓고, 10% 압착하였다. 그 후, 상기 구리 가열 상자에 5 W 로 통전하면서 4분 동안 유지시키고, 상자와 판 사이의 온도 차이를 측정하였다. 얻어진 데이터로부터, 열 전도율을 하기 식에 따라 계산하였다:

열 전도율 {W/(mㆍK)} = {전력 (W) ×두께 (m)} / {온도차 (K) ×측정 면적 (㎡)}.

그 결과를 표 1 에 나타낸다.

(셀룰로스 아세테이트 필름의 비누화)

셀룰로스 아세테이트 필름을 55℃에서 2분 동안 1.5 N NaOH 수용액에 침지시켰다. 그 후, 상기 필름을 실온에서 세척욕 중에 물로 세척하고, 30℃에서 0.1 N 황산으로 중화시켰다. 실온에서 세척욕 중에 물로 재세척한 후, 필름을 100℃의 공기를 불어서 건조시켰다. 이에, 셀룰로스 아세테이트 필름의 표면이 비누화되었다.

(배향층의 형성)

그 후, 비누화된 셀룰로스 아세테이트 필름 (투명 지지체)의 한 표면 상에, 하기의 코팅 용액을 #14의 와이어 바 코팅기를 사용하여 24 ㎖/㎡ 의 양으로 도포하였다. 도포된 용액을 60℃의 열풍으로 60초 동안 건조시킨 후, 90℃의 열풍으로 150초 동안 건조시켰다. 상기 형성된 층을, 러빙 방향이 중합체 필름의 연신 방향 (느린 축에 대해 거의 평행임)에 대해 45°각도인 러빙 처리에 적용하여, 배향층을 형성시켰다.

배향층용 코팅 용액

하기의 변성 폴리비닐 알콜 20 중량부물 360 중량부메탄올 120 중량부글루타르 알데히드 (가교제) 1.0 중량부

(변성 폴리비닐 알콜)

(광학 이방성 층의 형성)

또다른 코팅 용액을 제조하기 위해, 하기의 디스코틱 액정 화합물 41.01 g, 에틸렌 옥시드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, Osaka Organic Chemicals Co., Ltd. 제) 4.06 g, 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 (CAB-551-0.2,Eastman Chemical 제) 0.90 g, 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 (CAB-531-1, Eastman Chemical 제) 0.23 g, 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy 제) 1.35 g, 및 증감제 (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd. 제) 0.45 g 을 메틸 에틸 케톤 102 g 중에 용해시켰다. 그 후, 상기 코팅 용액을 #3의 와이어 바 코팅기를 이용하여 배향층 상에 도포하였다. 이에 처리된 필름을 금속 프레임 상에 고정시키고, 130℃에서 2분 동안 항온조에 두어서, 디스코틱 액정 화합물의 분자를 배향시켰다. 그 후, 필름을 120 W/cm 의 고압 수은 램프에서 방출되는 자외선으로 1분 동안 130℃에서 조사하여, 디스코틱 분자를 중합하였다. 필름을 실온으로 냉각하여, 광학 이방성 층을 형성시켰다.

이에, 광학 보상 시트가 제조되었다. 제조된 시트의 광학 특성 및 열 전도율을 상기 셀룰로스 아세테이트 필름에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 또한, 디스코틱 액정 분자의 평균 경사각 (β)을 측정하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

디스코틱 액정 화합물

(타원형 편광판의 제조)

요오드를 연신된 폴리비닐 알콜 필름 상에 흡착시켜, 편광막을 제조하였다. 제조된 광학 보상 시트를 상기 막의 한 표면 상에, 막이 시트의 투명 지지체측에 있을 수 있도록, 폴리비닐 접착제로 적층하였다. 막의 투과축이 지지체의 느린 축과 평행일 수 있도록, 막과 시트를 위치시켰다. 투과축과, 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 0.3°이었다.

시판되는 트리아세틸 셀룰로스 필름 (Fujitac TD80UF, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제)을 전술한 방식으로 비누화하고, 편광막의 다른 표면 (광학 보상 시트가 적층되지 않은 표면) 상에 폴리비닐 접착제로 적층하였다. 이에, 타원형 편광판이 제조되었다.

(벤드 배향 모드의 액정 셀의 제조)

ITO 전극을 갖는 유리판 상에, 폴리이미드의 배향 필름을 제공하고, 러빙 처리에 적용시켰다. 상기 절차를 반복하여 2개의 기판을 제조하고, 러빙 방향이 평행할 수 있고 그 간극이 6 ㎛일 수 있도록 상기 기판들을 마주보게 배열하였다. 그들 사이에, △n 이 0.1396 인 액정 (ZLI1132, Merck & Co., Inc.제)을 도입하여, 벤드 배향상태의 액정 셀을 제조하였다.

(액정 표시장치의 제조)

상기에서 제조된 2개의 타원형 편광판을, 셀이 판 사이에 있을 수 있도록 액정 셀 상에 적층하였다. 상기 판을, 각 판에서의 광학 이방성 층이 셀 기판에 대면할 수 있고 광학 이방성 층과 셀의 러빙 방향이 반평행일 수 있도록 배열하였다.

전압 (백: 2V, 흑: 6V)을 액정 셀에 인가하고, 화상을 표시하여 정면으로 보이게 하여서, 측정기 (EZ-Contrast 160D, ELDIM 제)를 사용하여 정면 콘트라스트 비를 측정하였다. 정면 콘트라스트 비의 측정은 화면 상의 10개 지점에서 수행하였다. 정면 콘트라스트 비가 최대인 지점에서, 수평 시야각을 측정하였다. 여기서, 용어 "수평 시야각"이란 10 이상의 콘트라스트 비가 좌우방향 (셀의 러빙 방향에 수직)으로 관찰되는 각도를 의미한다. 또한, 정면 콘트라스트 비가 최소인 지점에서도, 수평 시야각을 측정하였다.

그 결과를 표 3 에 나타낸다.

[실시예 2]

(셀룰로스 아세테이트 필름의 제조)

실시예 1 에서 제조한 셀룰로스 아세테이트 용액 (477 중량부), 및 실시예 1 에서 제조한 지연 상승제 용액 (21 중량부)을 혼합하고 잘 교반하여, 도프를 제조하였다. 제조된 도프는 셀룰로스 아세테이트 100 중량부를 기준으로 2.8 중량부의 양으로 지연 상승제를 함유하였다.

도프를 밴드 캐스트 기계를 사용하여 밴드 상에 캐스트하였다. 형성된 필름 중의 잔류 용매량이 50 중량% 에 도달했을 때, 필름을 밴드에서 박리하였다. 잔류 용매량이 40 중량%에 도달할 때까지 건조시킨 후, 필름을 130℃에서 텐터로 20% 횡연신한 후, 130℃에서 30초 동안 상기의 연신 폭을 유지시켰다. 그 후, 필름을 텐터에서 방출시켰다. 이에, 셀룰로스 아세테이트 필름이 제조되었다.

(광학 특성 및 열 전도율의 측정)

제조된 셀룰로스 아세테이트 필름의 광학 특성 및 열 전도율을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 측정하였다.

그 결과를 표 1 에 나타낸다.

(셀룰로스 아세테이트 필름의 비누화)

셀룰로스 아세테이트 필름의 한 표면을 KOH 의 1.5 N 이소프로필 알콜 용액으로 25 ㎖/㎡의 양으로 코팅하고, 25℃에서 5초 동안 건조하였다. 그 후, 필름을 10초 동안 흐르는 물로 세척하고, 25℃의 공기를 불어서 건조시켰다. 이에, 셀룰로스 아세테이트 필름의 오직 한 표면만이 비누화되었다.

(배향층 및 광학 이방성 층의 형성)

셀룰로스 아세테이트 필름의 비누화된 표면 상에, 배향층과 광학 이방성 층을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 형성시켰다.

이에, 광학 보상 시트가 제조되었다. 제조된 시트의 광학 특성 및 열 전도율을 셀룰로스 아세테이트 필름에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 또한, 디스코틱 분자의 평균 경사각 (β)을 측정하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

(타원형 편광판의 제조)

요오드를 연신된 폴리비닐 알콜 필름 상에 흡착시켜, 편광막을 제조하였다. 비누화된 셀룰로스 아세테이트 필름을 상기 막의 한 표면 상에, 필름은 내측 투명 보호 필름일 수 있고 비누화된 표면은 막과 대면할 수 있도록 폴리비닐 접착제로 적층하였다.

시판되는 트리아세틸 셀룰로스 필름 (Fujitac TD80UF, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제)을 전술한 방식으로 비누화하고, 외측 투명 보호 필름이 되도록 편광막의다른 표면 상에 폴리비닐 접착제로 적층하였다.

그 후, 광학 보상 시트를 내측 보호 필름 상에 폴리비닐 접착제로 적층하여, 타원형 편광판을 제조하였다.

내측 보호 필름의 느린 축, 투명 지지체의 느린 축, 및 편광막의 투과축을 서로 평행하게 위치시켰다. 그 결과, 투과축과, 상기 지지체 및 보호 필름의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도가 0.4°이었다.

(액정 표시장치의 제조)

상기에서 제조한 타원형 편광판을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1 의 절차를 반복하여 액정 표시장치를 제조하였다.

그 결과를 표 3 에 나타낸다.

[실시예 3]

(셀룰로스 아세테이트 용액의 제조)

하기의 성분을 혼합 탱크에 넣고, 가열 및 교반하여 용해시켜서, 셀룰로스아세테이트 용액을 제조하였다.

셀룰로스 아세테이트 용액

셀룰로스 아세테이트 (아세트산 함량: 60.9%) 100 중량부트리페닐 포스페이트 (가소제) 7.8 중량부비페닐디페닐 포스페이트 (가소제) 3.9 중량부메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 300 중량부메탄올 (제 2 용매) 54 중량부1-부탄올 11 중량부

(지연 상승제 용액의 제조)

하기의 성분을 또다른 혼합 탱크에 넣고, 가열 및 교반하여 용해시켜서, 지연 상승제 용액을 제조하였다.

지연 상승제 용액

2-히드록시-4-벤질옥시벤조페논 (지연 상승제) 12 중량부2,4-벤질옥시벤조페논 (지연 상승제) 4 중량부메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 80 중량부메탄올 (제 2 용매) 20 중량부

(셀룰로스 아세테이트 필름의 제조)

셀룰로스 아세테이트 용액 (487 중량부) 및 지연 상승제 용액 (25 중량부)를 혼합하고 잘 교반하여 도프를 제조하였다. 제조된 도프는 셀룰로스 아세테이트 100 중량부를 기준으로 3.2 중량부의 양으로 지연 상승제를 함유하였다.

도프를 0℃로 냉각된 드럼 상에 캐스트하였다. 형성된 필름 중의 잔류 용매량이 70 중량% 에 도달했을 때, 필름을 드럼에서 박리하였다. 필름의 양쪽 말단을 핀-텐터 (pin-tenter)로 고정시키고, 필름을 건조하였다. 필름을 2 m 간격으로 위치한 롤들 사이에서 140℃에서 종연신하여, 두께가 102 ㎛인 셀룰로스 아세테이트 필름을 제조하였다.

(하도층의 형성)

하기의 성분으로 이루어지는 코팅 용액을 28 ㎖/㎡의 양으로 상기에서 제조된 셀룰로스 아세테이트 필름 상에 도포하고, 건조하여, 두께가 0.1 ㎛인 하도 젤라틴 층을 형성하였다.

하도층용 코팅 용액

젤라틴 0.542 중량부살리실산 0.160 중량부아세톤 (제 1 용매) 39.1 중량부메탄올 (제 2 용매) 15.8 중량부메틸렌 클로라이드 (제 3 용매) 40.6 중량부물 (제 4 용매) 1.2 중량부

(상도(overcoating)층의 형성)

하기의 성분으로 이루어지는 코팅 용액을 7 ㎖/㎡의 양으로 하도층 상에 도포하고, 건조하여, 상도층을 형성하였다.

상도층용 코팅 용액

하기의 음이온성 공중합체 0.079 중량부모노에틸 시트레이트 1.01 중량부아세톤 (제 1 용매) 20 중량부메탄올 (제 2 용매) 87.7 중량부물 (제 3 용매) 4.05 중량부

(음이온성 공중합체)

(뒷대기 층(backing layer)의 형성)

하기의 성분으로 이루어진 코팅 용액을 25 ㎖/㎡의 양으로 필름의 반대쪽 표면 (하도층이 제공되지 않은 표면) 상에 도포하고, 건조하여서, 뒷대기 층을 형성하였다.

뒷대기 층용 코팅 용액

셀룰로스 아세테이트 (아세트산 함량: 55%) 0.656 중량부실리카 입자 (평균 입자 크기: 1 ㎛, 소광제(matting agent))0.065 중량부아세톤 (제 1 용매) 67.9 중량부메탄올 (제 2 용매) 10.4 중량부

(광학 특성 및 열 전도율의 측정)

제조된 투명 지지체의 광학 특성 및 열 전도율을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 측정하였다.

그 결과를 표 1 에 나타낸다.

(배향층 및 광학 이방성 층의 형성)

투명 지지체의 상도층 상에, 배향층 및 광학 이방성 층을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 형성하였다.

(타원형 편광판의 제조)

시판되는 편광판 (HLC2-5618HCS, Sunritz Corporation 제)의 한 표면 상에, 하도층 및 뒷대기 층을 갖는 셀룰로스 아세테이트 필름을 아크릴 접착제로 적층하여, 내측 투명 필름으로서 사용하였다.

광학 보상 시트를, 시트의 투명 지지체가 투명 필름과 접촉할 수 있도록, 상기 내측 투명 필름 상에 적층하여, 타원형 편광판을 제조하였다.

내측 보호 필름의 느린 축, 투명 지지체의 느린 축, 및 편광막의 투과축을 서로 평행하게 위치시켰다. 그 결과, 투과축과, 지지체 및 보호 필름의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도가 0.5°였다.

(액정 표시장치의 제조)

전압 (백: 2V, 흑: 6V)을 상기 액정 셀에 인가하고, 화상을 표시하여 정면으로 보이게 하여서, 측정기 (EZ-Contrast 160D, ELDIM 제)를 사용하여 정면 콘트라스트 비를 측정하였다. 정면 콘트라스트 비의 측정은 화면 상의 10개 지점에서 수행하였다. 정면 콘트라스트 비가 최대인 지점에서, 수평 시야각을 측정하였다. 여기서, 용어 "수평 시야각"이란 10 이상의 콘트라스트 비가 좌우방향 (셀의 러빙 방향에 수직)으로 관찰되는 각도를 의미한다. 또한, 정면 콘트라스트 비가 최소인 지점에서도, 수평 시야각을 측정하였다.

그 결과를 표 3 에 나타낸다.

[실시예 4]

하기 나타낸 혼합 용매에, 하기의 첨가제를 용해시킨 후, 교반하면서 셀룰로스 트리아세테이트의 분말 (평균 입자 크기: 2 ㎜)을 서서히 첨가하였다. 이에, 하기의 셀룰로스 아세테이트 용액이 제조되었다.

셀룰로스 아세테이트 용액

셀룰로스 아세테이트 (아세트산 함량: 60.5%) 100 중량부트리페닐 포스페이트 (가소제) 6.8 중량부비페닐디페닐 포스페이트 (가소제) 4.9 중량부메틸 아세테이트 (제 1 용매) 240 중량부시클로헥사논 (제 2 용매) 100 중량부메탄올 (제 3 용매) 25 중량부에탄올 (제 4 용매) 25 중량부실리카 (입자 크기: 20 ㎚) 0.5 중량부실시예 1 에서 사용된 지연 상승제 6.7 중량부

셀룰로스 트리아세테이트를 첨가한 후, 혼합물을 3시간 동안 25℃에서 방치하였다. 얻어진 불균질 겔을 6시간 동안 -70℃로 냉각한 후, 50℃로 가열하고, 교반하여, 용액을 얻었다.

얻어진 용액으로부터, 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 셀룰로스 아세테이트 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 광학 특성 및 열 전도율을 또한 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 측정하였다.

그 결과를 표 1 에 나타낸다.

제조된 필름을 비누화하고, 배향층 및 광학 이방성 층을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 형성하였다. 이에, 광학 보상 시트가 제조되었다. 제조된 시트의 광학 특성 및 열 전도율을 셀룰로스 아세테이트 필름에서와 동일한 방식으로 측정하였다.

타원형 편광판을 상기 얻어진 광학 보상 시트로 제조하고, 또한 액정 표시장치를 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 제조하였다. 또한, 실시예 1 에서와 동일한 방식으로, 상기 제조된 표시장치의 콘트라스트 비를 10개 지점에서 측정하고, 콘트라스트 비가 최대 또는 최소인 지점에서 수평 시야각을 측정하였다.

그 결과를 표 3 에 나타낸다.

[실시예 5]

하기 나타낸 혼합 용매에, 하기의 첨가제를 용해시킨 후, 교반하면서 셀룰로스 트리아세테이트의 분말을 서서히 첨가하였다. 이에, 하기의 셀룰로스 아세테이트 용액이 제조되었다.

셀룰로스 아세테이트 용액

셀룰로스 트리아세테이트 (평균 아세트산 함량: 60.9%, 치환도: 2.82, 점도평균 중합도: 320, 수 함량: 0.4 중량%, 6 중량% 메틸렌 클로라이드 용액의 점도: 305 mPaㆍs; 평균 입자 크기가 1.5 ㎜이고 표준 편차가 0.5 ㎜인 분말 형태) 100 중량부트리페닐 포스페이트 (가소제) 6.0 중량부디트리메틸올프로판 테트라아세테이트 (가소제) 6.0 중량부메틸 아세테이트 (제 1 용매) 290 중량부아세톤 (제 2 용매) 25 중량부메탄올 (제 3 용매) 25 중량부에탄올 (제 4 용매) 25 중량부부탄올 (제 5 용매) 25 중량부실리카 (입자 크기: 20 ㎚, 모스 경도수: 대략 7) 0.5 중량부실시예 1 에서 사용된 지연 상승제 6.7 중량부C₁₂H₂₅OCH₂CH₂O-P(=O)-(OK)₂(박리제) 0.1 중량부시트르산 (박리제) 0.1 중량부

사용되는 셀룰로스 트리아세테이트는 0.01 중량% 이하의 잔류 아세트산, 0.05 중량%의 Ca, 0.007 중량%의 Mg, 및 5 ppm의 Fe 를 함유하였다. 6위 치환도는 0.95 이고, 이는 2위, 3위 및 6위에서의 전체 치환도를 기준으로 32.2% 였다. 아세톤으로의 추출분은 11 중량% 였다. 중량평균 분자량과 수평균 분자량 사이의 비는 0.5 이고, 균일하게 분포되었다. 황도 지수, 헤이즈, 투과도, 유리 전이 온도 (Tg) 및 결정화 발열량은 각각 0.3, 0.08, 93.5%, 160℃ 및 6.2 J/g 이었다.

수득한 용액으로부터, 셀룰로스 아세테이트 필름을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 제조하였다. 제조된 필름의 광학 특성 및 열 전도율을 또한 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

타원형 편광판을 상기 수득한 광학 보상 시트로 제조하고, 또한 액정 표시장치를 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 제조하였다. 또한, 실시예 1 에서와 동일한 방식으로, 상기 제조된 표시장치의 콘트라스트 비를 10개 지점에서 측정하고, 콘트라스트 비가 최대 또는 최소인 지점에서 수평 시야각을 측정하였다. 그 결과를 표 3 에 나타낸다.

[실시예 6]

하기 나타낸 혼합 용매에, 하기의 첨가제를 용해한 후, 교반하면서 셀룰로스 트리아세테이트의 분말을 서서히 첨가하였다. 이에, 각각 하기의 셀룰로스 아세테이트 용액이 제조되었다.

셀룰로스 아세테이트 용액 (중량부)	내층	표면층
셀룰로스 아세테이트 (아세트산 함량: 59.5%)트리페닐 포스페이트 (가소제)비페닐디페닐 포스페이트 (가소제)메틸 아세테이트 (제 1 용매)시클로헥사논 (제 2 용매)메탄올 (제 3 용매)에탄올 (제 4 용매)실리카 (입자 크기: 20 ㎚)실시예 1 에서 사용된 지연 상승제	1007.83.930612230.530.51.06.7	1007.83.932713132.732.71.06.7

셀룰로스 트리아세테이트를 첨가한 후, 각 혼합물을 3시간 동안 25℃에서 방치하였다. 얻어진 불균질 겔을 6시간 동안 -70℃로 냉각한 후, 50℃로 가열하고 교반하여, 도프를 수득하였다.

각 수득된 도프를 여과지 (절대 여과 정밀도: 0.01 ㎜, #63, TOYO ROSHI KAISHA LTD. 제)를 통해, 그리고 추가로 다른 여과지 (절대 여과 정밀도: 0.0025 ㎜, FH025, PALL CORPORATION 제)를 통해 50℃에서 여과하였다.

도프를 3층 공(共)캐스트 다이로부터 공캐스트하는 것을 제외하고, 상기 얻어진 도프로부터, 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 셀룰로스 아세테이트 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 광학 특성 및 열 전도율을 또한 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

타원형 편광판을 상기 수득한 광학 보상 시트로 제조하고, 또한 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 액정 표시장치를 제조하였다. 또한 실시예 1 에서와 동일한 방식으로, 상기 제조된 표시장치의 콘트라스트 비를 10개 지점에서 측정하고, 최대 또는 최소 콘트라스트 비를 갖는 지점에서 수평 시야각을 측정하였다. 그 결과를 표 3 에 나타낸다.

[비교예 1]

(셀룰로스 아세테이트 필름의 제조)

실시예 1 에서 제조한 도프를 밴드 캐스트 기계를 사용하여 밴드 상에 캐스트하였다. 형성된 필름 중의 잔류 용매량이 50 중량% 에 도달했을 때, 필름을 밴드에서 박리하였다. 잔류 용매량이 40 중량%에 도달할 때까지 건조시킨 후, 필름을 130℃에서 텐터로 17% 횡연신한 후, 50℃에서 30초 동안 상기의 연신 폭을 유지시켰다. 그 후, 필름을 텐터에서 방출시켰다. 이에, 셀룰로스 아세테이트 필름이 제조되었다.

(광학 특성 및 열 전도율의 측정)

그 결과를 표 1 에 나타낸다.

(배향층 및 광학 이방성 층의 형성)

제조된 필름을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 비누화하고, 배향층 및 광학 이방성 층을 또한 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 형성하였다. 이에, 광학 보상 시트가 제조되었다. 제조된 시트의 광학 특성 및 열 전도율을 셀룰로스 아세테이트 필름에서와 동일한 방식으로 측정하였다.

또한, 디스코틱 분자의 평균 경사각 (β)을 측정하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

(타원형 편광판의 제조)

상기에서 제조된 셀룰로스 아세테이트 필름 및 상기에서 제조된 광학 보상 시트를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1 의 절차를 반복하여, 타원형 편광판을 제조하였다.

투명 지지체의 느린 축 및 편광막의 투과축을 서로 평행하게 위치시켰다.그 결과, 투과축과, 지지체의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도가 0.4°였다.

(액정 표시장치의 제조)

상기에서 제조한 타원형 편광판을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1 의 절차를 반복하여, 액정 표시장치를 제조하였다.

전압 (백: 2V, 흑: 6V)을 액정 셀에 인가하고, 화상을 표시하여 정면으로 보이게 하여서, 측정기 (EZ-Contrast 160D, ELDIM 제)를 사용하여 정면 콘트라스트 비를 측정하였다. 정면 콘트라스트 비의 측정은 화면 상의 10개 지점에서 수행하였다. 정면 콘트라스트 비가 최대인 지점에서, 수평 시야각을 측정하였다. 여기서, 용어 "수평 시야각"이란 10 이상의 콘트라스트 비가 좌우방향으로 관찰되는 각도를 의미한다. 또한, 정면 콘트라스트 비가 최소인 지점에서도, 수평 시야각을 측정하였다.

그 결과를 표 3 에 나타낸다.

[비교예 2]

(셀룰로스 아세테이트 필름의 제조)

실시예 2 에서 제조된 도프를 밴드 캐스트 기계를 사용하여 밴드 상에 캐스트하였다. 형성된 필름 중의 잔류 용매량이 50 중량% 에 도달했을 때, 필름을 밴드에서 박리하였다. 잔류 용매량이 40 중량%에 도달할 때까지 건조시킨 후, 필름을 130℃에서 텐터로 17% 횡연신한 후, 50℃에서 30초 동안 상기의 연신 폭을 유지시켰다. 그 후, 필름을 텐터에서 방출시켰다. 이에, 셀룰로스 아세테이트 필름이 제조되었다.

(광학 특성 및 열 전도율의 측정)

그 결과를 표 1 에 나타낸다.

(배향층 및 광학 이방성 층의 형성)

제조된 필름을 실시예 2 에서와 동일한 방식으로 비누화하고, 배향층 및 광학 이방성 층을 또한 실시예 2 에서와 동일한 방식으로 형성하였다. 이에, 광학 보상 시트가 제조되었다. 제조된 시트의 광학 특성 및 열 전도율을 셀룰로스 아세테이트 필름에서와 동일한 방식으로 측정하였다.

(타원형 편광판의 제조)

상기에서 제조한 셀룰로스 아세테이트 필름 및 상기에서 제조한 광학 보상 시트를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 2 의 절차를 반복하여 타원형 편광판을 제조하였다.

투명 지지체의 느린 축 및 편광막의 투과축을 서로 평행하게 위치시켰다. 그 결과, 투과축과, 지지체의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도가 0.5°였다.

(액정 표시장치의 제조)

그 결과를 표 3 에 나타낸다.

[비교예 3]

(셀룰로스 아세테이트 필름의 제조)

실시예 3 에서 제조한 도프를 0℃로 냉각된 드럼 상에 캐스트하였다. 상기 형성된 필름 중의 잔류 용매량이 70 중량% 에 도달했을 때, 필름을 드럼에서 박리하였다. 필름의 양쪽 말단을 핀-텐터로 고정시키고, 필름을 건조하였다. 필름을 0.3 m 간격으로 위치한 롤들 사이에서 140℃로 종연신하여, 두께가 102 ㎛인 셀룰로스 아세테이트 필름을 제조하였다.

하도층, 상도층, 및 뒷대기 층을 실시예 3 에서와 동일한 방식으로 셀룰로스 아세테이트 필름 상에 형성시켜, 투명 지지체를 제조하였다.

(광학 특성 및 열 전도율의 측정)

그 결과를 표 1 에 나타낸다.

(배향층 및 광학 이방성 층의 형성)

배향층 및 광학 이방성 층을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 상기 지지체의 상도층 상에 형성시켰다.

이에, 광학 보상 시트가 제조되었다. 제조된 시트의 광학 특성 및 열 전도율을 셀룰로스 아세테이트 필름에서와 동일한 방식으로 측정하였다.

(타원형 편광판의 제조)

상기에서 제조한 셀룰로스 아세테이트 필름 및 상기에서 제조한 광학 보상 시트를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 3 의 절차를 반복하여 타원형 편광판을 제조하였다.

내측 투명 보호 필름의 느린 축, 투명 지지체의 느린 축, 및 편광막의 투과축을 서로 평행하게 위치시켰다. 그 결과, 투과축과, 보호 필름 및 지지체의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 0.4°였다.

(액정 표시장치의 제조)

전압 (백: 2V, 흑: 6V)을 액정 셀에 인가하고, 화상을 표시하여 정면으로 보이게 하여서, 측정기 (EZ-Contrast 160D, ELDIM 제)를 사용하여 정면 콘트라스트비를 측정하였다. 정면 콘트라스트 비의 측정은 화면 상의 10개 지점에서 수행하였다. 정면 콘트라스트 비가 최대인 지점에서, 수평 시야각을 측정하였다. 여기서, 용어 "수평 시야각"이란 10 이상의 콘트라스트 비가 좌우방향으로 관찰되는 각도를 의미한다. 또한, 정면 콘트라스트 비가 최소인 지점에서도, 수평 시야각을 측정하였다.

그 결과를 표 3 에 나타낸다.

[실시예 7]

(셀룰로스 아세테이트 용액의 제조)

하기의 성분을 혼합 탱크에 넣고, 가열 및 교반하여 용해시켜서, 셀룰로스 아세테이트 용액을 제조하였다. 하기의 셀룰로스 아세테이트에서, 재사용 셀룰로스 아세테이트는 30 중량%의 양으로 함유되었다.

셀룰로스 아세테이트 용액

셀룰로스 아세테이트 (아세트산 함량: 60.9%) 100 중량부트리페닐 포스페이트 (가소제) 7.8 중량부비페닐디페닐 포스페이트 (가소제) 3.9 중량부메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 300 중량부메탄올 (제 2 용매) 54 중량부1-부탄올 (제 3 용매) 11 중량부

(지연 상승제 용액의 제조)

또다른 혼합 탱크에, 실시예 1 에서 사용된 지연 상승제 16 중량부, 메틸렌 클로라이드 80 중량부 및 메탄올 20 중량부를 넣고, 가열 및 교반하여, 지연 상승제 용액을 제조하였다.

(셀룰로스 아세테이트 필름의 제조)

셀룰로스 아세테이트 용액 (474 중량부) 및 지연 상승제 용액 (25 중량부)을 혼합하고 잘 교반하여, 도프를 제조하였다. 제조된 도프는 셀룰로스 아세테이트 100 중량부를 기준으로, 3.5 중량부의 양으로 지연 상승제를 함유하였다.

도프를 밴드 캐스트 기계를 사용하여 밴드 상에 캐스트하고, 형성된 필름을 표 4 에 나타낸 조건 하에 연신하여, 셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-1 (두께: 80 ㎛)을 제조하였다.

(Re 및 Rth 의 측정)

제조된 필름의 Re 및 Rth 지연값을 엘립소미터 (M-150, JEOL CORPORATION 제)를 사용하여 550 nm 에서 측정하였다. 이들 지연값은 동일한 간격으로 폭방향 배열된 10개 지점에서 측정되었다. 각각의 Re 및 Rth 에 대하여, 최대, 최소 및 평균 값을 구하였다. 최대값과 최소값 사이의 차를 평균값으로 나누고, % 단위로 얻어진 값을 변동 범위로서 정의하였다.

그 결과를 표 5 에 나타낸다.

(느린 축의 변동 측정)

느린 축 각도의 변동을 광학 복굴절 분석기 (KOBRA-21ADH, Oji Scientific Instrument Co., Ltd.제)를 사용하여 전체 폭에서 동일 간격으로 폭방향 배열된 10개 지점에서 측정하여, 표준 편차를 얻었다.

변동 범위의 결정을 위해, 느린 축의 방향 (각도)을 전체 폭에서 동일 간격으로 폭방향 배열된 20개 지점에서 측정하였다. 절대값에 있어서 첫번째 ∼ 네번째로 가장 큰 측정 각도를 평균하고, 또한 절대값에 있어서 첫번째 ∼ 네번째로 가장 작은 각도를 평균하였다. 상기 전자의 평균 각도와 후자의 평균 각도 사이의 차를 변동 범위로서 정의한다.

그 결과를 표 5 에 나타낸다.

(파단 신도점 및 파단 스트레스점의 측정)

세편 (길이: 15 ㎝, 폭: 1 ㎝)을 연신 방향을 따라 샘플링하였다 (MD 및 TD 양방향 모두로 연신된 경우, 보다 많이 연신된 방향을 따라). 상기 세편을, 인장 시험기를 사용하여(척(chuck) 사이의 거리는 10 ㎝임), 10 ㎜/분의 속도로 25℃에서 60%RH 의 조건 하에서 연신하여 파단시켜, 파단되었을 때 샘플이 얼마나 길게 연신되었는가, 및 샘플이 스트레스를 얼마나 많이 받았는가를 측정한다.

그 결과를 표 5 에 나타낸다.

(수축 개시 온도의 측정)

세편 (보다 많이 연신된 방향을 따른 길이: 35 ㎜, 보다 덜 연신된 방향을 따른 길이: 3 ㎜)을 샘플링하였다. 샘플 세편의 양 말단을 25 ㎜의 간격으로 종방향 위치한 척에 물렸다. 0.04 N 로 힘을 받는 샘플을 가지고 3℃/분의 속도로 온도를 30℃ 에서 200℃까지 상승시키면서 샘플의 치수 변화를 측정하였다. 샘플이 30℃에서 길이를 기준으로 2% 만큼 수축하는 온도를 수축 개시 온도로서 정의하였다.

그 결과를 표 5 에 나타낸다.

[실시예 8]

실시예 7 에서 제조한 도프를 밴드 캐스트 기계를 사용하여 밴드 상에 캐스트하였다. 도프의 셀룰로스 아세테이트에서, 재사용 셀룰로스 아세테이트는 50 중량%의 양으로 함유되었다. 형성된 필름을 표 4 에 나타낸 조건 하에 연신시켜, 셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-2 (두께: 80 ㎛)을 제조하였다.

필름의 특성을 실시예 7 에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 그 결과를 표 5 에 나타낸다.

[실시예 9]

실시예 7 에서 제조한 셀룰로스 아세테이트 용액 (474 중량부) 및 실시예 7에서 제조한 지연 상승제 용액 (56 중량부)을 혼합하고 잘 교반하여, 도프를 제조하였다. 제조된 도프는 셀룰로스 아세테이트 100 중량부를 기준으로 7.8 중량부의 양으로 지연 상승제를 함유하였다. 도프의 셀룰로스 아세테이트에서, 재사용 셀룰로스 아세테이트는 90 중량%의 양으로 함유되었다. 제조된 도프를 밴드 캐스트 기계를 사용하여 밴드 상에 캐스트하여, 필름을 형성하였다. 형성된 필름을 표 4 에 나타낸 조건 하에 연신하여, 셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-3 (두께: 80 ㎛)을 제조하였다.

[실시예 10]

실시예 7 에서 제조한 셀룰로스 아세테이트 용액 (474 중량부) 및 실시예 7 에서 제조한 지연 상승제 용액 (56 중량부)을 혼합하고 잘 교반하여, 도프를 제조하였다. 제조된 도프는 셀룰로스 아세테이트 100 중량부를 기준으로 7.8 중량부의 양으로 지연 상승제를 함유하였다. 도프의 셀룰로스 아세테이트에서, 재사용 셀룰로스 아세테이트는 10 중량%의 양으로 함유되었다. 제조된 도프를 밴드 캐스트 기계를 사용하여 밴드 상에 캐스트하여, 필름을 형성하였다. 형성된 필름을 표 4 에 나타낸 조건 하에 연신하여, 셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-4 (두께: 80 ㎛)을 제조하였다.

[비교예 4]

디클로로메탄 중, 2,2'-비스(4-히드록시페닐)프로판 폴리카르보네이트 수지 (점도평균 중합도: 28,000)를 용해하여 18 중량% 용액을 제조하였다. 상기 용액을 진공 하에 탈포시켜 도프를 얻고, 이를 밴드 상에 캐스트하여 필름을 형성하였다. 형성된 필름을 박리하고, 100℃에서 건조하고, 표 4 에 나타낸 조건 하에 연신하여, 폴리카르보네이트 필름 PC-4 (두께: 100 ㎛)를 제조하였다. 연신은 두개의 캐칭(catching) 롤의 속도간 차에 의해 종방향으로 제어되고, 텐터의 폭에 의해 횡방향으로 제어되었다.

[비교예 5]

톨루엔 중, 노르보르넨계 중합체 (Artone, JSR Co., Ltd. 제) 100 중량부 및 가소제 (디에틸 프탈레이트) 5 중량부를 용해하여, 25 중량% 용액을 제조하였다. 용액을 진공 하에 탈포하여 도프를 얻고, 이를 밴드 상에 캐스트하여, 필름을 형성하였다. 형성된 필름을 표 4 에 나타낸 조건 하에 연신시켜, ARTON 필름 AR-1 (두께: 65 ㎛)을 제조하였다. 연신은 두개의 캐칭 롤의 속도간 차에 의해 종방향으로 제어되고, 텐터의 폭에 의해 횡방향으로 제어되었다.

[비교예 6]

실시예 7 에서 제조한 도프를 밴드 캐스트 기계를 사용하여 밴드 상에 캐스트하였다. 도프의 셀룰로스 아세테이트에서, 재사용 셀룰로스 아세테이트는 0 중량%의 양으로 함유되었다. 형성된 필름을 표 4 에 나타낸 조건 하에 연신하여, 셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-5 (두께: 80 ㎛)를 제조하였다.

[비교예 7]

실시예 7 에서 제조한 도프를 밴드 캐스트 기계를 사용하여 밴드 상에 캐스트하였다. 도프의 셀룰로스 아세테이트에서, 재사용 셀룰로스 아세테이트는 0 중량%의 양으로 함유되었다. 형성된 필름을 표 4 에 나타낸 조건 하에 연신하여, 셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-6 (두께: 80 ㎛)를 제조하였다.

[비교예 8]

실시예 9 에서 제조된 도프를 밴드 캐스트 기계를 사용하여 밴드 상에 캐스트하였다. 형성된 필름을 표 4 에 나타낸 조건 하에 연신하여, 셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-7 (두께: 80 ㎛)를 제조하였다.

[비교예 9]

실시예 9 에서 제조된 도프를 밴드 캐스트 기계를 사용하여 밴드 상에 캐스트하였다. 형성된 필름을 표 4 에 나타낸 조건 하에 연신하여, 셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-8 (두께: 80 ㎛)를 제조하였다.

[비교예 10]

비교예 4 에서와 동일한 도프를 밴드 상에 캐스트하였다. 형성된 필름을 표 4 에 나타낸 조건 하에 연신하여, 폴리카르보네이트 필름 PC-2 (두께: 100 ㎛)를 제조하였다. 연신은 두개의 캐칭 롤의 속도간 차에 의해 종방향으로 제어되고, 텐터의 폭에 의해 횡방향으로 제어되었다.

[비교예 11]

비교예 5 에서와 동일한 도프를 밴드 상에 캐스트하였다. 형성된 필름을 10분 동안 120℃에서 건조하고, 박리하고, 표 4 에 나타낸 조건 하에 연신하여, ARTON 필름 AR-2 (두께: 65 ㎛)를 제조하였다. 연신은 두개의 캐칭 롤의 속도간 차에 의해 종방향으로 제어되고, 텐터의 폭에 의해 횡방향으로 제어되었다.

[실시예 11]

셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-1 (실시예 7 에서 제조)을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1 의 절차를 반복하여 필름을 비누화하고 배향층 및 광학 이방성 층을 형성하였다. 이에, 광학 보상 시트가 제조되었다. 제조된 광학 보상 시트 및 실시예 1 에서 사용된 편광판으로부터, 타원형 편광판 및 액정 표시장치를 또한 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 제조하였다. 편광판에서, TAC-1 및 편광막을, 이들의 종방향이 서로 평행할 수 있도록 위치시켰다. 그 결과, 막의 투과축과,TAC-1 의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도가 0.5°였다.

[실시예 12]

셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-2 (실시예 8 에서 제조)를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11의 절차를 반복하여 편광판을 제조하였다. 편광막의 투과축과, TAC-2 의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 0.3°였다.

[실시예 13]

셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-3 (실시예 9 에서 제조)을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11의 절차를 반복하여 편광판을 제조하였다. 편광막의 투과축과, TAC-3 의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 1.0°였다.

[실시예 14]

셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-4 (실시예 10 에서 제조)를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11의 절차를 반복하여 편광판을 제조하였다. 편광막의 투과축과, TAC-4 의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 0.4°였다.

[비교예 12]

셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-5 (비교예 6 에서 제조)를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11의 절차를 반복하여 편광판을 제조하였다. 편광막의 투과축과, TAC-5 의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 0.5°였다.

[비교예 13]

셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-6 (비교예 7 에서 제조)를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11의 절차를 반복하여 편광판을 제조하였다. 편광막의 투과축과, TAC-6 의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 3.9°였다.

[비교예 14]

셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-7 (비교예 8 에서 제조)를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11의 절차를 반복하여 편광판을 제조하였다. 편광막의 투과축과, TAC-7 의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 0.2°였다.

[비교예 15]

셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-8 (비교예 9 에서 제조)를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11의 절차를 반복하여 편광판을 제조하였다. 편광막의 투과축과, TAC-8 의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 4.2°였다.

[비교예 16]

요오드를 연신된 폴리비닐 알콜 필름 상에 흡착하여, 편광막을 제조하였다. 막의 한 표면 상에, 폴리카르보네이트 필름 PC-1 (비교예 4 에서 제조)을 아크릴 접착제로 적층하였다. 상기 막과 필름을, 이들의 종방향이 서로 평행할 수 있도록 위치시켰다. 그 결과, 막의 투과축과, PC-1의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 0.4°였다.

시판되는 트리아세틸 셀룰로스 필름 (Fujitac TD80UF, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제)을 비누화하고, 편광막의 다른 표면 상에 폴리비닐 접착제로 적층하였다. 이에, 편광판이 제조되었다.

[비교예 17]

비교예 10에서 제조한 폴리카르보네이트 필름 PC-2 를 사용하는 것을 제외하고는, 비교예 16의 절차를 반복하여 편광판을 제조하였다. 막의 투과축과, PC-2의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 4.0°였다.

[비교예 18]

요오드를 연신된 폴리비닐 알콜 필름 상에 흡착시켜, 편광막을 제조하였다. 막의 한 표면 상에, ARTON 필름 AR-1 (실시예 11 에서 제조)을 아크릴 접착제로 적층하였다. 상기 막과 필름을, 이들의 종방향이 서로 평행할 수 있도록 위치시켰다. 그 결과, 막의 투과축과 AR-1의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 0.3°였다.

[비교예 19]

비교예 11에서 제조된 ARTON 필름 AR-2 를 사용하는 것을 제외하고는, 비교예 18의 절차를 반복하여 편광판을 제조하였다. 막의 투과축과, AR-2의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 3.1°였다.

[실시예 15]

(투명 지지체의 제조)

실시예 7 에서 제조한 셀룰로스 아세테이트 용액 (477 중량부) 및 실시예 7 에서 제조한 지연 상승제 용액 (52 중량부)을 혼합하고 잘 교반하여, 도프를 제조하였다. 제조된 도프는 셀룰로스 아세테이트 100 중량부를 기준으로 6.7 중량부의 양으로 지연 상승제를 함유하였다. 도프의 셀룰로스 아세테이트에서, 재사용 셀룰로스 아세테이트는 40 중량%의 양으로 함유되었다. 제조된 도프를 캐스트하여 필름을 형성하였다. 형성된 필름을 표 6 에 나타낸 조건 하에 연신하여, 투명 지지체를 제조하였다.

제조된 지지체의 특성을 표 5 에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 그 결과를 표 7 에 나타낸다.

(셀룰로스 아세테이트 필름의 비누화)

제조된 셀룰로스 아세테이트 필름 (투명 지지체) TAC-9를 2분 동안 55℃에서 1.5 N NaOH 수용액에 침지하였다. 그 후, 필름을 실온에서 세척욕 중에 물로 세척하고, 30℃에서 0.1 N 황산으로 중화시켰다. 실온에서 세척욕 중에 물로 재세척한 후, 필름을 100℃의 공기를 불어서 건조시켰다. 이에, 셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-9 의 표면이 비누화되었다.

(배향층의 형성)

그 후, 비누화된 셀룰로스 아세테이트 필름 (투명 지지체) TAC-9의 한 표면 상에, 하기의 코팅 용액을 #14의 와이어 바 코팅기를 사용하여 24 ㎖/㎡ 의 양으로 도포하였다. 도포된 용액을 60℃의 열풍으로 60초 동안 건조시킨 후, 90℃의 열풍으로 150초 동안 건조시켰다. 상기 형성된 층을, 러빙 방향이 중합체 필름의 연신 방향 (느린 축에 대해 거의 평행임)에 대해 45°각도인 러빙 처리에 적용하여, 배향층을 형성시켰다.

배향층용 코팅 용액

하기의 변성 폴리비닐 알콜 20 중량부물 360 중량부메탄올 120 중량부글루타르 알데히드 (가교제) 0.5 중량부

(변성 폴리비닐 알콜)

(광학 이방성 층의 형성)

또다른 코팅 용액을 제조하기 위해, 실시예 1 에서 사용된 디스코틱 액정 화합물 41.01 g, 에틸렌 옥시드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, Osaka Organic Chemicals Co., Ltd.제) 4.06 g, 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 (CAB-551-0.2, Eastman Chemical 제) 0.90 g, 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 (CAB-531-1, Eastman Chemical 제) 0.23 g, 광중합 개시제 (Irgacure 907, Ciba-Geigy 제) 1.35 g, 및 증감제 (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd. 제) 0.45 g 을 메틸 에틸 케톤 102 g 에 용해시켰다. 그 후, 코팅 용액을 #3의 와이어 바 코팅기를 사용하여 셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-9 상의 배향층 상에 도포하였다. 이에 처리된 필름을 항온조에서 130℃로 2분 동안 가열하여서, 디스코틱 액정 화합물의 분자를 배향시켰다. 그 후, 필름을 120 W/cm 의 고압 수은 램프에서 방출되는 자외선으로 250 mJ/㎠의 양으로 130℃ 에서 조사하여, 디스코틱 분자를 중합하였다. 필름을 실온으로 냉각하여, 광학 이방성 층을 형성시켰다.

이에, 광학 보상 시트 RF-1 이 제조되었다. 제조된 시트의 광학 특성 및 열 전도율을 측정하였다. 그 결과를 표 10 에 나타낸다.

(타원형 편광판의 제조)

요오드를 연신된 폴리비닐 알콜 필름 상에 흡착하여, 편광막을 제조하였다. 막의 한 표면 상에, 제조된 광학 보상 시트 RF-1 을 폴리비닐 접착제로 적층하였다. 상기 막과 시트 RF-1 을, 이들의 종방향이 서로 평행할 수 있도록 위치시켰다. 그 결과, 막의 투과축과, TAC-9 (시트 RF-1 의 지지체)의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 0.3°였다.

시판되는 트리아세틸 셀룰로스 필름 (Fujitac TD80, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제)을 광학 보상 시트 RF-1 에서와 동일한 방식으로 비누화하고, 편광막의 다른 표면 상에 폴리비닐 접착제로 적층하였다. 이에, 타원형 편광판이 제조되었다.

(벤드 배향 모드의 액정 셀 제조)

ITO 전극을 갖는 유리판 상에, 폴리이미드의 배향 필름을 제공하고, 러빙 처리에 적용하였다. 상기 절차를 반복하여 2개의 기판을 제조하고, 상기 기판을 러빙 방향이 평행할 수 있고 그 간극이 6 ㎛일 수 있도록 마주보게 배열하였다. 그들 사이에, △n 이 0.1396 인 액정 (ZLI1132, Merck & Co., Inc.제)을 도입하여, 벤드 배향의 액정 셀을 제조하였다.

(액정 표시장치의 제조)

상기 제조된 2개의 타원형 편광판을, 셀이 판 사이에 있을 수 있도록 액정셀 상에 적층하였다. 상기 판을, 각 판에서의 광학 이방성 층이 셀 기판에 대면할 수 있고 광학 이방성 층과 셀의 러빙 방향이 반평행일 수 있도록 배열하였다.

전압 (백: 2V, 흑: 6V)을 액정 셀에 인가하고, 화상을 표시하고 관찰하여, 측정기 (EZ-Contrast 160D, ELDIM 제)를 사용하여 콘트라스트 비가 10:1 인 수평 및 수직 최소 각도를 측정하였다. 또한, 흑색 화상을 전체 화면 상에 표시하고, 휘점 고장 및 불균일한 표시 결함을 관찰하였다.

그 결과를 표 9 에 나타낸다.

[실시예 16]

(투명 지지체의 제조)

참조예 1 에서 제조한 셀룰로스 아세테이트 용액 (477 중량부) 및 실시예 7 에서 제조한 지연 상승제 용액 (21 중량부)을 혼합하고 잘 교반하여서 도프를 제조하였다. 제조된 도프는 셀룰로스 아세테이트 100 중량부를 기준으로 2.8 중량부의 양으로 지연 상승제를 함유하였다. 도프의 셀룰로스 아세테이트에서, 재사용 셀룰로스 아세테이트는 60 중량%의 양으로 함유되었다. 제조한 도프를 캐스트하여 필름을 형성하였다. 형성된 필름을 표 6 에 나타낸 조건 하에 연신하여, 투명 지지체를 제조하였다.

제조된 지지체의 특성을 표 5 에 나타낸 바와 동일한 방식으로 측정하였다. 그 결과를 표 7 에 나타내었다.

(광학 보상 시트의 제조)

셀룰로스 아세테이트 필름 (투명 지지체) TAC-10 의 한 표면을 KOH의 1.5 N이소프로필 알콜 용액으로 25 ㎖/㎡의 양으로 코팅하고, 25℃에서 5초 동안 건조하였다. 그 후, 필름을 10초 동안 흐르는 물로 세척하고, 25℃의 공기를 불어서 건조시켰다. 이에, 셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-10 의 한 표면이 비누화되었다.

셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-10 의 비누화된 표면 상에, 배향층을 실시예 15 에서와 동일한 방식으로 형성하였다. 배향층을 러빙 처리에 적용한 후, 광학 이방성 층을 실시예 15 에서와 동일한 방식으로 형성하였다.

이에, 광학 보상 시트 RF-2 가 제조되었다. 제조된 시트의 광학 특성 및 열 전도율을 측정하였다. 그 결과를 표 8 에 나타낸다.

(타원형 편광판의 제조)

요오드를 연신된 폴리비닐 알콜 필름 상에 흡착하여, 편광막을 제조하였다. 상기 막의 한 표면 상에, 또다른 비누화된 셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-10 을, TAC-10의 비누화된 표면이 상기 막과 접촉할 수 있도록, 폴리비닐 접착제로 적층하였다.

시판되는 트리아세틸 셀룰로스 필름 (Fujitac TD80, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제)을 실시예 15의 광학 보상 시트 RF-1 에서와 동일한 방식으로 비누화하고, 편광막의 다른 표면 상에서의 외측 투명 보호 필름이 되도록 폴리비닐 접착제로 적층하였다.

그 후, 지지체 (셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-10)가 막 상에서의 TAC-10 과 접촉할 수 있도록, 광학 보상 시트 RF-2 를 막 상에 제공된 TAC-10 에 폴리비닐 접착제로 적층하였다.

막 상에 이미 제공된 TAC-10 및 보상 시트의 지지체로서 작용하는 다른 TAC-10 을, 이들의 종방향이 서로 평행할 수 있도록 위치시켰다.

그 결과, 편광막의 투과축과, TAC-10 필름의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 0.4°였다.

이에, 타원형 편광판이 제조되었다.

(액정 표시장치의 제조)

상기에서 제조된 타원형 편광판을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 15 의 절차를 반복하여 액정 표시장치를 제조하였다. 표시장치를 실시예 15 에서와 동일한 방식으로 평가하였다. 그 결과를 표 9 에 나타낸다.

[비교예 30]

(투명 지지체의 제조)

실시예 15 에서 제조한 도프를 130℃에서 텐터로 17% 횡연신하고, 캐스트하고, 표 6 에 나타낸 조건 하에 재연신하였다. 제조된 필름 (지지체)의 특성을 표 5 에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 그 결과를 표 7 에 나타낸다.

(광학 보상 시트의 제조)

셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-11 을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 15 의 절차를 반복하여 광학 보상 시트 RF-3 을 제조하였다. 제조된 시트의 광학 특성을 측정하였다. 그 결과를 표 8 에 나타낸다.

(타원형 편광판의 제조)

상기 제조된 광학 보상 시트 RF-3 을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 15의 절차를 반복하여 타원형 편광판을 제조하였다. 편광막의 투과축과, TAC-11 (RF-3의 지지체)의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 0.4°였다.

(액정 표시장치의 제조)

상기에서 제조한 타원형 편광판을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 15 의 절차를 반복하여 액정 표시장치를 제조하였다. 표시장치를 실시예 15 에서와 동일한 방식으로 평가하였다. 그 결과를 표 9 에 나타낸다.

[비교예 31]

(투명 지지체의 제조)

실시예 16 에서 제조한 도프를 130℃에서 텐터로 17% 횡연신하고, 캐스트하고, 표 6 에 나타낸 조건 하에 재연신하였다. 제조한 필름 (지지체)의 특성을 표 5 에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 그 결과를 표 7 에 나타낸다.

(광학 보상 시트의 제조)

셀룰로스 아세테이트 필름 TAC-12 를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 15 의 절차를 반복하여 광학 보상 시트 RF-4 를 제조하였다. 제조된 시트의 광학 특성을 측정하였다. 그 결과를 표 8 에 나타낸다.

(타원형 편광판의 제조)

제조된 RF-4 를 광학 보상 시트로서, 제조된 TAC-12 를 셀룰로스 아세테이트 필름으로서 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 15 의 절차를 반복하여 타원형 편광판을 제조하였다. 편광막의 투과축과, TAC-12 필름의 느린 축의 평균 방향 사이의 각도는 0.5°였다.

(액정 표시장치의 제조)

[실시예 17 ∼ 21]

셀룰로스 아세테이트를 하기 표 10 에 나타낸 조건 하에 합성하였다. 셀룰로스 아세테이트는, 황산 촉매의 존재 하에 셀룰로스를 아세트산 무수물로 아세틸화하고 마그네슘 아세테이트를 사용하여 아세트산 함량을 목적값으로 제어하는 단계에 의해 통상 합성된다. 황산 및 마그네슘 아세테이트 (마그네슘 아세테이트의 30 중량% 수용액 형태로)의 양 및 아세틸화 시간과 같은 조건을 표 10 에 나타낸 바와 같이 조절하여, 각각의 6위 치환도를 갖는 각 셀룰로스 아세테이트를 제조하였다. 기타 합성 조건은 일본 특허 공개 공보 제 11(1999)-5851 호의 합성예 3 에 기재된 바와 동일하다.

셀룰로스 아세테이트에서 2위, 3위, 및 6위 아세틸 치환도는 셀룰로스 아세테이트를 프로피오닐화한 후 13C-NMR 을 사용하여 결정할 수 있다. 측정 방법은 [Tezuka 등, Carhydr. Res., 273(1995), 83∼91]에 기재되어 있다.

각 실시예 17 ∼ 21 에서 합성한 셀룰로스 아세테이트는 치환도 2.82, 점도평균 중합도 320, 수함량 0.4 중량%, 점도 (6 중량% 메틸렌 클로라이드 용액의 형태일 경우) 305 mPaㆍs, 그리고 평균 플레이크(flake) 크기 1.5 ㎜ 이며, 분말 형태일 경우 상기의 표준 편차는 0.5 ㎜이다. 또한, 각 셀룰로스 아세테이트는 0.01 중량% 이하의 잔류 아세트산, 0.05 중량% 이하의 Ca, 0.007 중량% 이하의 Mg, 및 5 ppm 이하의 Fe 를 함유하였다. 각 셀룰로스 아세테이트에서, 아세톤으로의 추출분은 11 중량% 였다. 각 셀룰로스 아세테이트의 중량평균 분자량과 수평균 분자량 사이의 비는 0.5 였다.

또한, 각 셀룰로스 아세테이트는, 재사용 셀룰로스 아세테이트를 30 중량%의 양으로 함유하도록 제어되었다.

하기의 성분을 혼합 탱크에 넣고, 가열 및 교반하여 용해시켜서, 셀룰로스 아세테이트 용액을 제조하였다.

셀룰로스 아세테이트 용액

셀룰로스 아세테이트 20 중량부메틸 아세테이트 58 중량부아세톤 5 중량부메탄올 5 중량부에탄올 5 중량부부탄올 5 중량부트리페닐 포스페이트 (가소제) 1.2 중량부디트리메틸올프로판 테트라아세테이트 (가소제) 1.2 중량부2,4-비스-(n-옥틸티오)-6-(4-히드록시-3,5-디-tert-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진 (UV 흡수제) 0.2 중량부2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸(UV 흡수제) 0.2 중량부2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-아밀페닐)-5-클로로벤조트리아졸(UV 흡수제) 0.2 중량부C₁₂H₂₅OCH₂CH₂O-P(=O)-(OK)₂(박리제) 0.02 중량부시트르산 (박리제) 0.02 중량부실리카 (입자 크기: 20 ㎚, 모스 경도수: 7) 0.05 중량부

제조된 셀룰로스 아세테이트 용액 및 실시예 7 에서 제조한 지연 상승제 용액을 혼합하고 잘 교반하여, 도프를 제조하였다. 제조된 도프는 셀룰로스 아세테이트 100 중량부를 기준으로 3.5 중량부의 양으로 지연 상승제를 함유하였다.

(셀룰로스 아세테이트 필름의 제조)

도프를 밴드 캐스트 기계를 사용하여 밴드 상에 캐스트하고, 형성된 필름을 실시예 1 에서 표 1 에 나타낸 조건 하에 연신하여, 셀룰로스 아세테이트 필름 (두께: 80 ㎛)을 제조하였다.

제조된 필름을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가하였다. 그 결과를 표 11 에 나타낸다. 표 11 에 나타낸 바와 같이, 셀룰로스 아세테이트의 6위 치환도가 클수록 필름의 파단 신도점이 더 커지므로, 연신에 의해 백화되는 경우 조차도 헤이즈 증가가 더욱 더 작다.

(편광판의 제조)

각각의 제조된 셀룰로스 아세테이트 필름의 한 표면을 KOH의 1.5 N 이소프로필 알콜 용액으로 25 ㎖/㎡의 양으로 코팅하고, 25℃에서 5초 동안 건조하였다. 그 후, 필름을 10초 동안 흐르는 물로 세척하고, 25℃의 공기를 불어서 건조시켰다.

이에 비누화된, 길이 3,000 m 의 각 필름을 20 kg/m 의 장력으로 코어 (직경: 30 ㎝) 둘레에 권취하고, 1개월 동안 30℃에서 보관하였다.

이와는 독립적으로, 각 셀룰로스 아세테이트 필름을 1.5 N NaOH 수용액 중에 50℃에서 3분 동안 침지하였다. 그 후, 필름을 물로 세척하고, 중화 및 건조하였다. 이에, 셀룰로스 아세테이트 필름의 표면이 비누화되었다.

침지에 의해 비누화된, 길이 3,000 m 의 각 필름을 20 kg/m 의 장력으로 코어 (직경: 30 ㎝) 둘레에 권취하고, 1개월 동안 30℃에서 보관하였다.

각 비누화된 필름에 대하여, 블로킹 길이를 측정하였다. 그 결과를 표 12 에 나타낸다.

(액정 표시장치의 제조)

상기에서 제조한 각 셀룰로스 아세테이트 필름을 TAC-9 대신에 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 15 의 절차를 반복하여 액정 표시장치를 제조하였다.

Claims

디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층 및 투명 지지체를 포함하는 광학 보상 시트로서, 투명 지지체가, 하기 식 (I) 및 (II)로 정의되는 지연값 Re 및 Rth 가 각각 10 ∼ 70 nm, 및 70 ∼ 400 nm 범위내이고 느린 축 각도의 표준 편차가 1.5°이하인 중합체 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트:

[수학식 I]

[수학식 II]

(식 중, nx 는 필름 면내의 느린 축(slow axis) 방향의 굴절률이고, ny 는 필름 면내의 빠른 축(fast axis) 방향의 굴절률이며, nz 는 필름 깊이 방향의 굴절률이고, d 는 nm 단위의 필름 두께이다).
제 1 항에 있어서, 투명 지지체가 롤 형태의 3 ∼ 100% 횡연신된 중합체 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 2 항에 있어서, 중합체 필름의 느린 축이, 연신 방향에 대해 3°이하의 범위인 필름 면내의 평균각도를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 3 항에 있어서, 느린 축 각도가 5°이하의 변동 범위 이내에 있는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 1 항에 있어서, 투명 지지체가 롤 형태의 3 ∼ 100% 종연신된 중합체 필름인 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 5 항에 있어서, 중합체 필름의 느린 축이, 연신 방향에 대해 3°이하의 범위인 필름 면내의 평균 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 6 항에 있어서, 느린 축 각도가 5°이하의 변동 범위 이내에 있는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 1 항에 있어서, 투명 지지체가 130℃ ∼ 190℃의 수축 개시 온도를 갖는 중합체 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 1 항에 있어서, 투명 지지체가 10% ∼ 30%의 파단 신도점 (breaking extension point)을 갖는 중합체 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 1 항에 있어서, 투명 지지체가 11 ∼ 20 kg/㎟ 의 파단 스트레스점(breaking stress point)을 갖는 중합체 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 1 항에 있어서, 투명 지지체가 변동 범위 0% ∼ 10% 이내인 Re 지연값을 갖는 중합체 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 1 항에 있어서, 투명 지지체가 변동 범위 0% ∼ 10% 이내인 Rth 지연값을 갖는 중합체 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 1 항에 있어서, 중합체 필름이 셀룰로스 아세테이트로 만들어진 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 13 항에 있어서, 셀룰로스 아세테이트가 59.0% ∼ 61.5%의 아세트산 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 13 항에 있어서, 셀룰로스 아세테이트의 6위 치환도가 2위 치환도 및 3위 치환도 각각보다 더 큰 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 13 항에 있어서, 중합체 필름이 탄소수 2 ∼ 12의 에테르, 탄소수 3 ∼ 12의 케톤 또는 탄소수 2 ∼ 12의 에스테르를 함유하는 용매를 사용하는 용매 캐스트(solvent cast) 법에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 13 항에 있어서, 중합체 필름이 공(共)캐스트 법에 따라 형성된 셀룰로스 아세테이트 필름인 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 13 항에 있어서, 중합체 필름이 셀룰로스 아세테이트 뿐만 아니라, 둘 이상의 방향족 고리를 갖는 방향족 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 18 항에 있어서, 중합체 필름이 셀룰로스 아세테이트 100 중량부, 및 둘 이상의 방향족 고리를 갖는 방향족 화합물 0.01 ∼ 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 18 항에 있어서, 방향족 화합물이 하나 이상의 1,3,5-트리아진 고리를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 13 항에 있어서, 셀룰로스 아세테이트 필름이 알칼리성 용액의 도포에 의해 비누화된 하나 이상의 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
제 1 항에 있어서, 디스코틱 액정 분자의 디스코틱 평면의 법선을 투명 지지체 평면에 대해 투사하여 얻어진 방향의 평균이 지지체 평면에서 느린 축의 평균 방향에 대해 본질적으로 45°인 것을 특징으로 하는 광학 보상 시트.
2개의 투명 보호 필름 및 이들 사이에 제공된 편광막을 포함하는 편광판으로서, 상기 보호 필름 중의 하나 이상이 제 1 항에 따른 광학 보상 시트이고, 상기 광학 보상 시트는 시트의 투명 지지체에서의 느린 축의 평균 방향이 편광막의 투과축에 대해 -3°∼ 3°의 각도로 위치할 수 있도록 위치되는 것을 특징으로 하는 편광판.
디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 투명 지지체, 편광막, 및 투명 보호 필름의 순서대로 쌓아올리거나 또는 투명 지지체, 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 편광막, 및 투명 보호 필름의 순서대로 쌓아올린 것을 포함하는 타원형 편광판으로서; 상기 투명 지지체는 하기 식 (I) 및 (II)로 정의되는 지연값 Re 및 Rth 가 각각 10 ∼ 70 nm, 및 70 ∼ 400 nm 범위내이고 느린 축 각도의 표준 편차가 1.5°이하인 중합체 필름을 포함하며; 상기 지지체에서의 느린 축이 편광막의 투과축에 대해 -3°∼ 3°의 평균 각도로 위치하는 것을 특징으로 하는 타원형 편광판:

[수학식 I]

[수학식 II]

(식 중, nx 는 필름 면내의 느린 축 방향의 굴절률이고, ny 는 필름 면내의 빠른 축 방향의 굴절률이며, nz 는 필름 깊이 방향의 굴절률이고, d 는 nm 단위의 필름 두께이다).
2개의 편광판 및 상기 판들 사이에 제공되는 벤드(bend) 배향 모드의 액정 셀을 포함하는 액정 표시장치로서; 상기 판 중의 하나 이상이 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 투명 지지체, 편광막 및 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올리거나 또는 투명 지지체, 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 편광막 및 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올린 것을 포함하는 타원 편광판이며; 상기 투명 지지체가 하기 식 (I) 및 (II)로 정의되는 지연값 Re 및 Rth 가 각각 10 ∼ 70 nm, 및 70 ∼ 400 nm 범위내이고 느린 축 각도의 표준 편차가 1.5°이하인 중합체 필름을 포함하며; 상기 지지체에서의 느린 축이 편광막의 투과축에 대해 -3°∼ 3°의 평균 각도로 위치하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치:

[수학식 I]

[수학식 II]

(식 중, nx 는 필름 면내의 느린 축 방향의 굴절률이고, ny 는 필름 면내의빠른 축 방향의 굴절률이며, nz 는 필름 깊이 방향의 굴절률이고, d 는 nm 단위의 필름 두께이다).
디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 투명 지지체, 투명 보호 필름, 편광막, 및 또다른 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올리거나, 또는 투명 지지체, 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 투명 보호 필름, 편광막, 및 또다른 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올린 것을 포함하는 타원형 편광판으로서; 상기 투명 지지체는 하기 식 (I) 및 (II)로 정의되는 지연값 Re 및 Rth 가 각각 10 ∼ 70 nm, 및 70 ∼ 400 nm 범위내이고 느린 축 각도의 표준 편차가 1.5°이하인 중합체 필름을 포함하며; 상기 지지체에서의 느린 축이 편광막의 투과축에 대해 -3°∼ 3°의 평균 각도로 위치하는 것을 특징으로 하는 타원형 편광판:

[수학식 I]

[수학식 II]

(식 중, nx 는 필름 면내의 느린 축 방향의 굴절률이고, ny 는 필름 면내의 빠른 축 방향의 굴절률이며, nz 는 필름 깊이 방향의 굴절률이고, d 는 nm 단위의 필름 두께이다).
제 26 항에 있어서, 투명 지지체와 편광막 사이에 위치한 투명 보호 필름이하기 식 (I) 및 (II)로 정의되는 지연값 Re 및 Rth 가 각각 10 ∼ 70 nm, 및 70 ∼ 400 nm 범위내이고 느린 축 각도의 표준 편차가 1.5°이하인 중합체 필름을 포함하며, 보호 필름에서의 느린 축이 편광막의 투과축에 대해 -3°∼ 3°의 평균 각도로 위치하는 것을 특징으로 하는 타원형 편광판:

[수학식 I]

[수학식 II]

(식 중, nx 는 필름 면내의 느린 축 방향의 굴절률이고, ny 는 필름 면내의 빠른 축 방향의 굴절률이며, nz 는 필름 깊이 방향의 굴절률이고, d 는 nm 단위의 필름 두께이다).
2개의 편광판 및 상기 판들 사이에 제공되는 벤드 배향 모드의 액정 셀을 포함하는 액정 표시장치로서; 상기 판 중의 하나 이상이 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 투명 지지체, 투명 보호 필름, 편광막, 및 또다른 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올리거나, 또는 투명 지지체, 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층, 투명 보호 필름, 편광막, 및 또다른 투명 보호 필름 순서대로 쌓아올린 것을 포함하는 타원형 편광판을 포함하며; 상기 투명 지지체, 및 투명 지지체와 편광막 사이에 위치하는 상기 투명 보호 필름 각각이 하기 식 (I) 및 (II)로 정의되는 지연값 Re 및 Rth 가 각각 10 ∼ 70 nm, 및 70 ∼ 400 nm 범위내이고 느린 축 각도의 표준 편차가 1.5°이하인 중합체 필름을 포함하며; 상기 지지체에서의 느린 축이 편광막의 투과축에 대해 -3°∼ 3°의 평균 각도로 위치하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치:

[수학식 I]

[수학식 II]

(식 중, nx 는 필름 면내의 느린 축 방향의 굴절률이고, ny 는 필름 면내의 빠른 축 방향의 굴절률이며, nz 는 필름 깊이 방향의 굴절률이고, d 는 nm 단위의 필름 두께이다).
제 28 항에 있어서, 투명 지지체 및 투명 보호 필름이 동일한 중합체 필름인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
2개의 편광판 및 상기 판들 사이에 제공되는 벤드 배향 모드의 액정 셀을 포함하는 액정 표시장치로서; 디스코틱 액정 분자로 만들어진 광학 이방성 층 및 투명 지지체를 포함하는 광학 보상 시트 및 투명 보호 필름이 상기 액정 셀과 하나 이상의 편광판 사이에 제공되며, 상기 투명 보호 필름 및 투명 지지체 각각이 하기 식 (I) 및 (II)로 정의되는 지연값 Re 및 Rth 가 각각 10 ∼ 70 nm, 및 70 ∼ 400 nm 범위내이고 느린 축 각도의 표준 편차가 1.5°이하인 중합체 필름을 포함하며;상기 지지체에서의 느린 축이 편광막의 투과축에 대해 -3°∼ 3°의 평균 각도로 위치하는 것을 특징으로 하는 타원형 편광판:

[수학식 I]

[수학식 II]

(식 중, nx 는 필름 면내의 느린 축 방향의 굴절률이고, ny 는 필름 면내의 빠른 축 방향의 굴절률이며, nz 는 필름 깊이 방향의 굴절률이고, d 는 nm 단위의 필름 두께이다).
제 30 항에 있어서, 투명 지지체 및 투명 보호 필름이 동일한 중합체 필름인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.