KR20070043701A

KR20070043701A - 위상차 필름 및 그 용도, 및 신규 변성 폴리머

Info

Publication number: KR20070043701A
Application number: KR1020067024031A
Authority: KR
Inventors: 세이지 우메모토; 유타카 오모리; 미치에 사카모토; 다카시 가미조우; 준조우 미야자키
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2007-04-25
Also published as: CN101819292A; EP1788004A4; US7722935B2; EP1788004A1; KR101015083B1; WO2006008894A1; EP1788004B1; CN101819292B; US20070243340A1

Abstract

역분산을 실현하기 위해 복수의 모노머나 폴리머의 선택이 불필요하고, 또한 연신 처리에서의 유리 전이 온도 등의 문제가 없는 새로운 역분산 위상차 필름의 원료가 되는 변성 폴리머를 제공한다.

주쇄로서 폴리올 골격을 갖는 폴리머와, 방향족 카르복실산 할로겐화물 등의 수식용 화합물을 반응시킨다. 상기 반응에 의해, 폴리올 골격 측쇄의 산소 원자에 방향족 카르보닐기 등의 화학기가 결합한 변성 폴리머를 조제할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리머로는 폴리비닐알코올, 상기 수식용 화합물로는 벤조산 클로라이드를 각각 사용할 수 있고, 상기 화학기로는 벤조일기를 들 수 있다. 또 이 변성 폴리머를 막형성하여 연신 처리를 실시하면, 역분산의 파장 분산 특성을 나타내는 위상차 필름을 얻을 수 있다.

신규 변성 폴리머

Description

신규 변성 폴리머, 그 제조 방법 및 그 용도 {NOVEL MODIFIED POLYMER, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND USE OF SAID NOVEL MODIFIED POLYMER}

기술분야

본 발명은 신규 변성 폴리머, 특히 위상차 필름의 원료가 되는 신규 변성 폴리머, 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 변성 폴리머를 포함하는 필름, 광학 필름 및 그 제조 방법, 그리고 상기 광학 필름을 구비한 액정 패널 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.

배경기술

액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에는, 통상, 표시 화면의 시야각 특성을 향상시키기 위해, 위상차 필름이 널리 사용되고 있다.

상기 위상차 필름으로서 λ/2 판이나 λ/4 판 등이 알려져 있는데, 이들의 대부분은, 단파장측에 흡수를 나타내고, 단파장측에 가까워짐에 따라 위상차가 커지는 특성을 가지고 있다. 이러한 특성은, 일반적으로, 양(正)의 파장 분산 특성 (이하,「양분산(正分散)」이라고 한다) 으로 불리우고 있다. 그러나, 양분산을 나타내는 위상차 필름에는, 이하와 같은 문제가 있다.

위상차 필름의 위상차는, 통상, λ/2 판이면 파장의 1/2, λ/4 판이면 파장의 1/4 이 되도록 설정된다. 그리고, 이상적으로는, 파장을 가로축, 위상차를 세로축으로 했을 경우에, 위상차 필름의 플롯이, 우측으로 올라가는 직선을 나타내 는 것이 요망되고 있다. 이러한 플롯을 나타내면, 파장의 증가에 수반하여 위상차도 증가하기 때문에, 어느 파장에 있어서나, 파장의 1/4 이나 1/2 의 값에 가까운 위상차를 얻을 수 있기 때문이다. 그러나, 양분산의 위상차 필름은, 상기 서술한 바와 같이 단파장측에 가까워짐에 따라 위상차가 커지기 때문에, 실제로는, 플롯이 좌측으로 올라가는 곡선을 나타내기 때문에, 이상적인 직선과는 상이한 거동을 나타낸다. 즉, 어느 파장에 있어서는 원하는 위상차를 만족하지만, 넓은 파장 대역에 있어서 원하는 위상차를 얻을 수 없다. 이 때문에, 양분산의 위상차 필름에서는, 넓은 파장 대역에 있어서 직선 편광화를 실시하는 것이 곤란해진다.

그래서, 최근, 양분산과는 상이한 파장 분산 특성을 나타내는 위상차 필름이 주목되고 있다. 파장이 장파장측에 가까워짐에 따라 위상차가 커지는 성질, 이른바 역분산의 파장 분산 특성 (이하,「역분산(逆分散)」이라고 한다) 을 나타내는 위상차 필름이다. 이러한 위상차 필름은, 파장이 장파장측에 가까워짐에 따라 위상차도 커지기 때문에, 상기 서술한 바와 같은 위상차의 플롯은, 우측으로 올라가는 곡선을 나타내, 이상적인 거동에 근사한다. 즉, 예를 들어, λ/4 판이면, 광파장 대역에 있어서 파장의 1/4 의 값에 가까운 위상차를 얻을 수 있기 때문에, 광파장 대역에 있어서의 λ/4 판으로서의 편광 변환이 가능해진다. 또, 더욱 큰 역분산을 나타내는 위상차 필름이면, 파장의 1/2 의 값을 이상적인 위상차로 하는 λ/2 판으로서 광파장 대역에서의 사용이 가능해진다. 또한,「역분산의 크기」는, 예를 들어, 상기 서술한 바와 같은 플롯에 있어서, 상대적으로 기울기가 큰 것일 수록「크다」, 상대적으로 기울기가 작은 것일 수록「작다」라고 할 수 있다. 따라서, λ/2 판의 경우, 파장의 1/2 이 이상적인 위상차가 되기 때문에, λ/4 판에 비해, 상기 플롯의 기울기가 큰 것 (각 파장에 있어서의 위상차가 큰 것), 즉 큰 역분산인 것이 요구된다.

이상과 같은 역분산의 특성은, 통상, 위상차 필름의 원료인 폴리머의 종류에 의존한다. 그러나, 역분산을 실현할 수 있는 폴리머에 대한 보고는, 매우 적은 상황이다.

구체적으로는, 예를 들어, 2 종류의 모노머를 중합시킨 폴리머로부터 필름을 막형성하고, 이 필름을 연신하여 위상차를 발현시킴으로써, 역분산의 위상차 필름을 형성하는 방법이 보고되어 있다 (일본공개특허공보 2002-221622). 이 방법에서의 2 종류의 모노머는, 일방이 양의 복굴절성을 나타내고 (모노머 1), 타방이 음의 복굴절성을 나타내며 (모노머 2), 양자의 파장 분산 특성이 모노머 1＜모노머 2 가 되는 조합이다. 또, 위상차의 극성과 파장 분산 특성이 상이한 2 종류의 폴리머를 블렌드하여, 역분산의 위상차 필름을 형성하는 방법이 보고되어 있다 (일본공개특허공보 2002-14234). 또한, 액정 분자와 폴리머의 혼합물로부터 역분산의 위상차 필름을 제조하는 방법도 보고되어 있다 (일본공개특허공보 2002-48919).

그러나, 특허 문헌 1 에 개시되어 있는 플루오렌 골격을 갖는 폴리카보네이트는, 그 구조에 기인하여 매우 높은 유리 전이점을 가지고 있다. 이 때문에, 위상차를 발현시키는 연신 처리에 있어서, 연신 온도를 매우 고온으로 설정해야 한 다는 문제가 있다. 또, 두께 방향의 굴절률을 높게 하기 때문에, 이러한 폴리카보네이트제 미연신 필름에 수축 처리를 실시하는 경우에는, 다음과 같은 문제도 생긴다. 상기 수축 처리란, 미연신 필름을, 가열에 의해 수축하는 필름과 부착하여 이 적층체를 가열 연신하는 방법이다 (일본공개특허공보 평 5-157911). 이 경우, 상기 수축 필름의 수축 온도에 대해서, 상기 폴리카보네이트제 미연신 필름의 연신 온도가 너무 높기 때문에, 두께 방향의 굴절률이 높은 위상차 필름을 공업적으로 제조하는 것은 곤란하다.

또, 특허 문헌 2 에 기재된 방법에서는, 2 종류의 폴리머를 상용시킬 때에, 얻을 수 있는 블렌드 폴리머의 투명성을 유지하는 것이 곤란하고, 폴리머의 조합의 선택 사항이 한정된다는 문제가 있다. 또한, 특허 문헌 3 에 기재된 방법에서도, 폴리머와 액정 분자가 상용하는 조합을 선택하는 것은 곤란하다. 예를 들어, 조합에 따라서는, 폴리머에 분산된 액정 분자가 필름의 가열 연신 처리에 있어서 액상화되고, 얻어지는 위상차 필름의 헤이즈가 높아져, 투명성이 저하될 우려도 있다.

발명의 개시

그래서, 본 발명은, 상기 서술한 바와 같이, 역분산을 실현하기 위해서 복수의 모노머나 폴리머를 선택하는 것이 불필요하고, 또한, 폴리머의 종류에 의존하는 연신 온도 등의 문제를 회피할 수 있는, 새로운 역분산 위상차 필름의 원료가 되는 폴리머와 그 제조 방법, 및 그 용도의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 신규 변성 폴리머는, 주쇄로서 폴리 올 골격을 갖고, 상기 폴리올 골격의 측쇄가 화학기로 수식된 부분을 갖는 변성 폴리머로서, 상기 화학기가, 방향족 카르보닐기, 아릴 치환 저급 알킬카르보닐기 및 불포화 지방족 카르보닐기로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 기이고, 상기 폴리올 골격 측쇄의 산소 원자에 결합하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변성 폴리머는, 주쇄가 되는 폴리올 골격에 의해, 파장 분산은 작지만 큰 위상차가 발현되고, 또한, 상기 폴리올 골격 측쇄의 산소 원자에 상기 화학기가 결합함으로써, 추가로 역분산이 부여되고 있다. 이 때문에, 본 발명의 변성 폴리머를 사용하면, 역분산을 나타내고, 또한, 큰 위상차도 실현할 수 있는 위상차 필름을 얻을 수 있다. 이와 같이, 폴리올 골격과 그 측쇄로의 상기 화학기의 결합에 의해, 역분산과 큰 위상차의 양쪽 모두를 실현할 수 있는 것은, 본 발명자들이 처음으로 발견한 지견이다.

또, 본 발명의 신규 변성 폴리머의 제조 방법은, 주쇄로서 폴리올 골격을 갖는 폴리머와 방향족 카르복실산, 방향족 카르복실산 할로겐화물, 방향족 카르복실산 무수물, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산 할로겐화물, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산 무수물, 방향족 케톤, 방향족 알데히드, 불포화 지방족 카르복실산, 불포화 지방족 카르복실산 할로겐화물, 불포화 지방족 카르복실산 무수물, 불포화 지방족 케톤 및 불포화 지방족 알데히드로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 화합물 (이하,「수식용 화합물」이라고 한다) 을 반응시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변성 폴리머의 제조 방법에 의하면, 복수의 모노머나 폴리머의 조 합, 그들의 배합 비율 등의 선택이 필요했던 종래법과 비교하여, 폴리올 골격을 갖는 폴리머와 수식용 화합물을 반응시키는 것만으로, 폴리머에 역분산을 부여할 수 있다. 나아가, 상기 폴리올 골격으로의 상기 화학기의 수식률을 변화시키는 것에 의해, 예를 들어, 투명성을 유지한 상태에서 파장 분산의 크기를 변화시키거나 큰 위상차를 발현시키는 것도 가능하다. 이 때문에, 위상차 필름의 형성에 있어서, 그 두께나 연신 처리의 조건 등을 변화시키는 것만으로, 종래의 방법보다 더욱 용이하게 위상차를 조정할 수 있다. 또, 본 발명의 변성 폴리머는, 플루오렌 골격을 갖는 폴리카보네이트와는 달리, 주쇄가 폴리올 골격을 취하고, 유리 전이 온도가 억제되기 때문에, 위상차 필름의 형성에 있어서의 상기 서술한 바와 같은 연신 온도의 문제도 회피할 수 있다. 이와 같이, 역분산을 나타내고, 또한, 큰 위상차의 발현도 가능한 본 발명의 변성 폴리머는, 본 발명의 제조 방법에 따라 용이하게 얻을 수 있기 때문에, 역분산의 위상차 필름의 제조 자체도 간편해진다. 그리고, 상기 서술한 바와 같이, 역분산을 나타내는 위상차 필름의 원료 폴리머는 매우 적고, 그 파장 분산 특성의 제어가 곤란했던 점에서도, 본 발명의 변성 폴리머는 위상차 필름의 새로운 제조 원료로서 매우 유용하다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 실시예 1 ∼ 4 의 위상차 필름의 파장 분산을 나타내는 그래프이다.

도 2 는 실시예 5 ∼ 7 의 위상차 필름의 파장 분산을 나타내는 그래프이다.

도 3 은 비교예 1 ∼ 2 의 위상차 필름의 파장 분산을 나타내는 그래프이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

상기 서술한 바와 같이 본 발명의 신규 변성 폴리머는, 주쇄로서 폴리올 골격을 갖고, 상기 폴리올 골격의 측쇄의 산소 원자에 상기 방향족 카르보닐기 등의 화학기가 결합하고 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 후술하는 바와 같이, 폴리올 골격의 측쇄의 산소 원자가 모두 상기 화학기로 수식될 필요는 없고, 부분적으로 상기 화학기로 수식된 폴리머이면 된다. 따라서, 본 발명의 신규 변성 폴리머는 폴리올 골격의 측쇄가 하기 화학기로 수식된 부분을 갖는 폴리머이다.

상기 폴리올 골격으로는, 폴리비닐알코올 (PVA) 골격, 폴리에틸렌비닐알코올 (EVOH) 골격 등을 들 수 있고, 바람직하게는 PVA 골격이다. 또, 상기 폴리올 골격의 측쇄의 산소 원자에는, 부분적으로, 상기 화학기 외에, 저급 알킬카르보닐기가 결합하고 있어도 된다. 상기 저급 알킬카르보닐기로는, 예를 들어, 아세틸기 (CH₃-CO-) 를 들 수 있다.

상기 화학기인 방향족 카르보닐기는, 예를 들어, 하기 식 (1) 또는 (2) 로 표시된다. 하기 식 (1) 에 있어서, R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵ 는, 각각 동일하거나 상이해도 되고, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기, 또는 니트로기 (-NO₂) 이며, 하기 식 (2) 에 있어서, R⁶, R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰, R¹¹ 및 R¹² 는, 각각 동일하거나 상이해도 되고, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기 또는 니트로기 (-NO₂) 이다.

[화학식 1]

상기 식 (1) 로 표시되는 상기 방향족 카르보닐기로는, 예를 들어, R¹ ∼ R⁵ 가 수소 원자인, 벤조일기 (C₆H₅-CO-) 가 바람직하다.

상기 아릴 치환 저급 알킬카르보닐기는, 예를 들어, Ar-(CH₂)_n-CO- 로 표시되고, 상기 식에 있어서, Ar 은 방향환이고, n 은 1 ∼ 2 의 정수이며, 바람직하게는 n 이 1 이다 (아릴 치환 메틸카르보닐기：Ar-CH₂-CO-).

또, 상기 아릴 치환 저급 알킬카르보닐기는, 구체예로서 하기 식 (3) 또는 (4) 로 표시할 수 있다. 하기 식 (3) 에 있어서, R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵ 는, 각각 동일하거나 상이해도 되고, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기, 또는 니트로기 (-NO₂) 이며, 하기 식 (4) 에 있어서, R⁶, R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰, R¹¹ 및 R¹² 는, 각각 동일하거나 상이해도 되고, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기 또는 니트로기 (-NO₂) 이다. 상기 양 식에 있어서, n 은 1 ∼ 2 의 정수이고, 바람직하게는 n 이 1 이다 (아릴 치환 메틸카르보닐기).

[화학식 2]

상기 화학기로는, 방향족 카르보닐기 및 아릴 치환 저급 알킬카르보닐기의 적어도 일방을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 아릴 치환 저급 알킬카르보닐기는, 상기 각 식에 있어서 n 이 1 인 아릴 치환 메틸카르보닐기 (Ar-CH₂-CO-) 인 것이 바람직하다. 이와 같이, 화학기가 방향족 카르보닐기 또는 아릴 치환 메틸카르보닐기의 경우, 상기 주쇄와 화학기의 방향환 사이의 탄소수는, 1 또는 2 가 된다. 상기 탄소수가 1 또는 2 이면, 예를 들어, 그 변성 폴리머를 이용하여 필름을 형성함으로써, 매우 강직한 필름을 얻을 수 있다. 또, 폴리머의 측쇄의 자유도가 더욱 제한되기 때문에, 한층 더 역분산을 실현하기 쉬워진다. 이것은 이하의 이유에 의하면 추측된다. 필름을 연신했을 경우, 통상, 폴리머의 주쇄는 연신 방향으로 배향하고, 그에 따라 측쇄도 동일한 방향으로 배향한다. 그러나, 상기 서술한 바와 같은 동일한 방향환을 갖고, 또한, 상기 탄소수를 1 또는 2 로 설정하면, 측쇄의 자유도를 보다 제한할 수 있다. 이 때문에, 측쇄가 주쇄와 마찬가지로 연신 방향으로 배향하는 것을 충분히 억제해, 상기 측쇄를 주쇄에 대해서 수직 방향으로 배향시키기 쉬워진다. 이 결과, 결합시킨 화학기에 의해 부여되는 역분산의 특성이, 충분히 발휘된다고 생각할 수 있다.

상기 불포화 지방산 카르보닐기로는, 예를 들어, 적어도 이중 결합 및 삼중 결합 중 어느 일방을 가지고 있는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 하기 식 (5) ∼ (7) 중 어느 하나로 표시되는 기를 들 수 있다. 하기 식 (5) ∼ (7) 에 있어서, R¹³, R¹⁴ 및 R¹⁵ 는, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기 또는 니트로기 (-NO₂) 이다.

[화학식 3]

상기 불포화 지방산 카르보닐기 중에서도 상기 식 (5) 로 표시되는 화학기가 바람직하고, 특히, R¹³ 이 수소 원자인 프로피올로일기 (CH≡C-CO-) 가 바람직하다.

상기 폴리올 골격에 있어서의 상기 화학기에 의한 수식률은, 예를 들어, 폴리올 골격의 주쇄에 있어서의 전체 탄소수의 1 ∼ 20％ 의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 4 ∼ 20％ 의 범위, 특히 바람직하게는 4 ∼ 15％ 의 범위이다.

본 발명의 변성 폴리머는, 상기 서술한 바와 같은 플루오렌 골격을 갖는 폴리카보네이트와는 달리 폴리올레핀 골격을 갖기 때문에, 그 유리 전이 온도는 통상, 80 ∼ 180℃ 의 범위이다.

다음으로, 본 발명의 변성 폴리머의 제조 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 변성 폴리머의 제조 방법은, 상기 서술한 바와 같이, 주쇄로서 폴리올 골격을 갖는 폴리머 (이하,「원료 폴리머」라고도 한다) 와 방향족 카르복실산, 방향족 카르복실산 할로겐화물, 방향족 카르복실산 무수물, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산 할로겐화물, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산 무수물, 방향족 케톤, 방향족 알데히드, 불포화 지방족 카르복실산, 불포화 지방족 카르복실산 할로겐화물, 불포화 지방족 카르복실산 무수물, 불포화 지방족 케톤 및 불포화 지방족 알데히드로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 수식용 화합물을 반응시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 제조 방법에 의하면, 예를 들어, 원료 폴리머의 수산기와, 상기 수식용 화합물의 관능기 (카르복실기, 할로겐화 카르보닐기, 카르보닐기 등) 사이에서 반응 (예를 들어, 탈수 반응, 탈할로겐화 수소 반응) 이 생긴다. 이 반응에 의해, 상기 원료 폴리머의 측쇄의 산소 원자에 상기 화학기가 결합 (예를 들어, 에스테르 결합) 하여 본 발명의 변성 폴리머를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 변성 폴리머의 제조 방법은, 이 방법에는 한정되지 않는다.

상기 방향족 카르복실산은, 예를 들어, RCOOH 로 표시되고, 방향족 카르복실산 할로겐화물은, 예를 들어, RCOZ 로 표시되고, 방향족 카르복실산 무수물은, 예를 들어, (RCO)₂O 로 표시되고, 상기 각 식에 있어서, R 은, 하기 식 (8) 또는 (9) 로 표시되며, z 는 할로겐 원자이다.

[화학식 4]

상기 식 (8) 에 있어서, R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵ 는, 각각 동일하거나 상이해도 되고, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기 또는 니트로기 (-NO₂) 이고, 상기 식 (9) 에 있어서, R⁶, R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰, R¹¹ 및 R¹² 는, 각각 동일하거나 상이해도 되고, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기 또는 니트로기 (-NO₂) 이다.

상기 수식용 화합물 중에서도 방향족 카르복실산 할로겐화물 RCOZ 가 바람직하고, 특히, R 이 상기 식 (8) 로 표시되고, R¹ ∼ R⁵ 가 수소 원자, Z 가 Cl 인 벤조산 클로라이드 (C₆H₅COCl) 가 바람직하다.

상기 아릴 치환 저급 알킬카르복실산은, 예를 들어, Ar-(CH₂)_n-COOH 로 표시되고, 상기 아릴 치환 저급 알킬카르복실산 할로겐화물은, 예를 들어, Ar-(CH₂)_n-COZ 로 표시되고, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산 무수물은, 예를 들어, (Ar-(CH₂)_n-CO)₂O 로 표시된다. 상기 각 식에 있어서, Ar 은 방향환이고, z 는 할로겐 원자이고, n 은 1 ∼ 2 의 정수이며, 바람직하게는 n 이 1 이다 (아릴 치환 메틸카르복실산, 아릴 치환 메틸카르복실산 할로겐화물, 아릴 치환 메틸카르복실산 무수물).

또, 구체예로서 아릴 치환 저급 알킬카르복실산은, R'COOH 로 표시되고, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산 할로겐화물은, R'COZ 로 표시되고, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산 무수물은 (R'CO)₂O 로 표시되고, 상기 각 식에 있어서, R' 는 하기 식 (10) 또는 (11) 로 표시되며, z 는 할로겐 원자이다.

[화학식 5]

상기 식 (10) 에 있어서, R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵ 는, 각각 동일하거나 상이해도 되고, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기 또는 니트로기 (-NO₂) 이고, 상기 식 (11) 에 있어서, R⁶, R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰, R¹¹ 및 R¹² 는, 각각 동일하거나 상이해도 되고, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기 또는 니트로기 (-NO₂) 이다. 상기 양 식에 있어서, n 은 1 ∼ 2 의 정수이며, 바람직하게는 n 이 1 이다.

상기 수식용 화합물로는, 상기 서술한 방향족 카르복실산, 방향족 카르복실산 할로겐화물 및 방향족 카르복실산 무수물, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산 할로겐화물, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산 무수물을 포함하는 것이 바람직하고, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산, 아릴 치환 저급 알 킬카르복실산 할로겐화물 및 아릴 치환 저급 알킬카르복실산 무수물은, 각각 상기 각 식에 있어서의 n 이 1 인 아릴 치환 메틸카르복실산, 아릴 치환 메틸카르복실산 할로겐화물, 아릴 치환 메틸카르복실산 무수물이 바람직하다. 이들의 수식용 화합물을 이용하면, 제조되는 변성 폴리머에 있어서, 주쇄와 화학기의 방향환 사이의 탄소수가 1 또는 2 가 되기 때문에, 상기 서술한 바와 같은 효과를 얻을 수 있다.

상기 불포화 지방족 카르복실산, 불포화 지방족 카르복실산 할로겐화물 및 불포화 지방족 카르복실산 무수물은, 적어도 이중 결합 및 삼중 결합 중 어느 일방을 갖는 것이 바람직하다. 상기 불포화 지방족 카르복실산은, 예를 들어, R"COOH 로 표시되고, 불포화 지방족 카르복실산 할로겐화물은, 예를 들어, R"COZ 로 표시되며, 불포화 지방족 카르복실산 무수물은, 예를 들어, (R"CO)₂O 로 표시된다. 상기 각 식에 있어서, R" 는, 하기 식 (12) ∼ (14) 중 어느 하나로 표시되고, Z 가 할로겐 원자인 것이 바람직하다.

[화학식 6]

상기 식 (12) ∼ (14) 에 있어서, R¹³, R¹⁴ 및 R¹⁵ 는, 수소 원자, 할로겐 원 자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기 또는 니트로기 (-NO₂) 이다.

상기 불포화 지방족 카르복실산, 불포화 지방족 카르복실산 할로겐화물 및 불포화 지방족 카르복실산 무수물 중에서도, R"COOH 로 표시되는 불포화 지방족 카르복실산이 바람직하고, 특히, R" 가 상기 식 (12) 로 표시되고, R¹³ 이 수소인, 프로피올산 (HC≡C-COOH) 이 바람직하다.

상기 폴리올 골격을 갖는 폴리머 (원료 폴리머) 로는, 예를 들어, PVA, 폴리에틸렌비닐알코올 (EVOH) 등을 들 수 있고, 바람직하게는 PVA 이다. 통상, PVA 의 제조는, 폴리아세트산 비닐을 비누화함으로써, EVOH 의 제조는, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 (EVA) 를 비누화함으로써 각각 실시되지만, 그들의 비누화도는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 40 ∼ 100％ 의 범위이고, 바람직하게는 60 ∼ 100％ 의 범위, 보다 바람직하게는 80 ∼ 100％ 의 범위이다. 또한, PVA 나 EVOH 의 비누화도에 따라 상기 화학기에 의한 수식률을 제어할 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다.

원료 폴리머의 비누화도는, 특별히 제한되지 않는 점에서, 원료 폴리머는, 상기 폴리올 골격의 측쇄의 산소 원자에, 부분적으로, 저급 알킬카르보닐기, 예를 들어, 아세틸기 (CH₃-CO-) 가 결합하고 있는 폴리머여도 된다.

상기 수식용 화합물 및 원료 폴리머는, 각각, 1 종류씩이어도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 된다.

본 발명에 있어서, 원료 폴리머의 폴리올 골격에 대한 상기 수식용 화합물의 도입률 (화학기에 의한 수식률) 을, 주쇄의 전체 탄소수의 1 ∼ 20％ 의 범위로 조정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4 ∼ 20％ 의 범위, 특히 바람직하게는 4 ∼ 15％ 의 범위이다. 또한, 조정 방법에 대해서는 후술한다.

본 발명의 변성 폴리머의 제조 방법의 일례를 이하에 나타내는데, 이것에는 한정되지 않는다.

우선, 원료 폴리머를 용매에 용해하여 폴리머 용액을 조제한다. 상기 용매의 종류는, 상기 원료 폴리머의 종류에 따라 적절하게 결정할 수 있지만, 예를 들어, 피리딘, 염화 메틸렌, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에탄 등의 염소계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤 (MEK), 시클로헥사논 등의 케톤계 용매, 톨루엔 등의 방향족 용매, 시클로헵탄 등의 환형 알칸, N-메틸피롤리돈 등의 아미드계 용매, 및 테트라히드로푸란 등의 에테르계 용매 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도 2 종류 이상 병용해도 된다.

또, 원료 폴리머의 용해는, 건조 조건 하에서 실시하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 원료 폴리머 자체를 미리 건조시켜도 된다.

그리고, 상기 폴리머 용액에 상기 수식용 화합물을 추가로 첨가하여, 상기 원료 폴리머와 상기 수식용 화합물을 반응시킨다. 또한, 수식용 화합물의 첨가량에 따라, 원료 폴리머로의 상기 수식용 화합물의 도입률 (화학기에 의한 수식률) 을 제어할 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다.

상기 반응은 가열 조건 하에서 실시하는 것이 바람직하다. 상기 반응 온 도는, 특별히 제한되지 않지만, 통상, 25 ∼ 60℃ 의 범위이고, 반응 시간은 통상, 2 ∼ 8시간의 범위이다. 상기 반응 온도가 상기 서술한 원료 폴리머의 용해 처리 온도보다 낮은 경우에는, 예를 들어, 한번, 상기 폴리머 용액의 온도를 반응 온도로 내린 후 수식용 화합물을 첨가하는 것이 바람직하다. 또, 상기 반응은 상기 원료 폴리머와 수식용 화합물을 포함하는 반응액을 교반하면서 실시하는 것이 바람직하다.

또, 상기 반응은 촉매 존재 하에서 실시해도 되고, p-톨루엔술폰산·1 수화물 등의 산촉매와 같은 종래 공지된 촉매를 사용할 수 있다.

그리고, 이 반응액으로부터 반응 생성물인 변성 폴리머를 회수한다. 변성 폴리머의 회수는, 예를 들어, 이하와 같이 하여 실시할 수 있다.

우선, 상기 반응액에 아세톤 등의 용매를 첨가하고, 여과액을 회수한다. 그리고, 상기 액에 물을 첨가하여 변성 폴리머를 침전시키고, 침전물을 여과 분리함으로써, 변성 폴리머를 회수할 수 있다. 회수하는 침전은 통상 백색이다. 또, 회수한 변성 폴리머는 추가로 수중에서의 교반에 의해 세정하는 것이 바람직하다. 그리고, 세정 후, 회수한 변성 폴리머를 감압 건조시켜, 건조 변성 폴리머를 얻을 수 있다.

원료 폴리머에 대한 상기 수식 화합물의 도입률 (화학기에 의한 수식률) 은, 예를 들어, 이하와 같이 제어할 수 있다.

제 1 제어 방법으로는 원료 폴리머를 비누화도에 따라 선택하는 방법을 들 수 있다. 즉, 원료 폴리머와 수식용 화합물의 첨가 비율이나, 온도 등의 반응 조건이 동일한 경우, 예를 들어, 상대적으로 비누화도가 높은 원료 폴리머를 사용 함으로써, 도입률 (수식률) 을 높게 설정하고, 상대적으로 비누화도가 낮은 원료 폴리머를 사용함으로써, 도입률 (수식률) 을 낮게 설정할 수 있다.

제 2 제어 방법으로서, 원료 폴리머와 수식용 화합물의 첨가 비율을 조정하는 방법을 들 수 있다. 즉, 원료 폴리머에 대한 수식용 화합물의 첨가 비율을 상대적으로 많게 함으로써, 도입률 (수식률) 을 높게 설정하고, 수식용 화합물의 첨가 비율을 상대적으로 적게 함으로써, 도입률 (수식률) 을 낮게 설정할 수 있다.

제 3 의 제어 방법으로서, 예를 들어, 원료 폴리머와 수식용 화합물을 반응시켜, 상기 폴리머에 화학기를 결합시킨 후, 가수 분해 등의 처리를 실시하는 것에 의해, 결합한 화학기를 제거하는 방법을 들 수 있다.

이상과 같은 방법에 의해, 본 발명의 변성 폴리머를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 변성 폴리머에 있어서의 화학기에 의한 수식률은, 예를 들어, ¹H-NMR 에 의해 검출할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 필름에 대해 설명한다. 본 발명의 필름은, 본 발명의 변성 폴리머를 포함하는 필름으로서, 예를 들어, 역분산을 나타내는 위상차 필름의 원료 필름으로서 유용하다.

이 필름의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 막형성 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 폴리머 용액이나 폴리머 용융액을 기재 상에 전개 (도공) 하고, 그 도공막 (塗工膜) 을 고체화함으로써 제조할 수 있다. 본 발명의 변성 폴리머는, 1 종류이어도 되고 2 종류 이상을 병용해도 된다. 즉, 수식률이 상이한 변성 폴리머나, 화학기가 상이한 변성 폴리머, 원료 폴리머가 상이한 변성 폴리머 등을 혼합하여 사용할 수도 있다.

상기 폴리머 용액은, 예를 들어, 변성 폴리머를 용매에 용해하여 조제할 수 있다. 상기 용매로는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 디메틸술폭시드 (DMSO), 클로로포름, 디클로로메탄, 사염화탄소, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, 오르토디클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류；페놀, 바라클로로페놀 등의 페놀류；벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메톡시벤젠, 1,2-디메톡시벤젠 등의 방향족 탄화수소류；아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈 등의 케톤계 용매；아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용매；t-부틸알코올, 글리세린, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 2-메틸-2,4-펜탄디올과 같은 알코올계 용매；디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드계 용매；아세토니트릴, 부티로니트릴 등의 니트릴계 용매；디에틸에테르, 디부틸에테르, 테트라히드로푸란 등의 에테르계 용매；이황화탄소, 에틸셀루솔브, 부틸셀루솔브 등을 들 수 있다. 이들의 용매는, 1 종류여도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 된다.

상기 폴리머의 첨가 비율은 특별히 제한되지 않지만, 용매 100중량부에 대해서, 예를 들어, 5 ∼ 50중량부의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ∼ 40 중량부이다. 또, 상기 폴리머 용액에는, 필요에 따라, 추가로 안정제, 가소제, 금속류 등의 각종 첨가제를 첨가해도 되고, 후술하는 위상차 필름의 파장 분산 특성에 영향을 주지 않는 범위에서, 상이한 다른 수지를 첨가해도 된다.

상기 폴리머 용액의 전개 방법도 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 스핀코트법, 롤코트법, 플로우코트법, 프린트법, 딥코트법, 유연 막형성법, 바코트법, 그라비아 인쇄법, 다이코드 방법, 커튼코트법 등, 종래 공지된 방법을 채용할 수 있다. 또, 도공막의 고체화는, 예를 들어, 자연 건조나 건조에 따라 실시할 수 있다. 그 조건도 특별히 제한되지 않지만, 온도는, 통상, 40℃ ∼ 300℃ 이고, 바람직하게는 50℃ ∼ 250℃, 더욱 바람직하게는 60℃ ∼ 200℃ 이다. 또한, 도공막의 건조는, 일정 온도에서 실시해도 되고, 단계적으로 온도를 상승 또는 하강시키면서 실시해도 된다. 건조 시간도 특별히 제한되지 않고, 통상, 10초 ∼ 30분 , 바람직하게는 30초 ∼ 25분 , 더욱 바람직하게는 1분 ∼ 20분 이하이다.

또한, 본 발명의 필름의 제조 방법으로는, 이 외에, 예를 들어, 상기 변성 폴리머를 용융 온도 이상에서 가열 용융시켜 막 제조하는 방법이나, 노즐로부터의 압출 성형 등도 들 수 있다.

본 발명의 필름은, 위상차 필름의 형성 재료로서 유용한 점에서, 후술하는 위상차 필름의 제조에 적합한 크기로 설정하는 것이 바람직하다. 위상차 필름의 재료로는, 일반적으로, 두께가 5 ∼ 500㎛ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 ∼ 300㎛, 특히 바람직하게는 50 ∼ 200㎛ 이다.

다음으로, 본 발명의 광학 필름은, 본 발명의 변성 폴리머를 함유하는 위상 차 필름 (이하,「본 발명의 위상차 필름」이라고 한다) 을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 위상차 필름은, 본 발명의 변성 폴리머를 함유하기 때문에, 종래의 폴리머를 사용할 때의 복잡한 제어를 실시하는 경우 없이 역분산을 나타내고, 또한 큰 위상차를 용이하게 발현할 수도 있다.

본 발명의 광학 필름은, 상기 서술한 바와 같이 본 발명의 위상차 필름을 포함하는 한, 그 구성은 조금도 제한되지 않는다. 따라서, 본 발명의 위상차 필름 단독의 구성이어도 되고, 상기 위상차 필름과 후술하는 편광자 등의 광학 부재를 조합한 구성이어도 된다.

본 발명의 위상차 필름의 제조 방법은, 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 변성 폴리머를 사용하는 것 이외에는, 종래 공지된 방법을 채용할 수 있지만, 상기 서술한 본 발명의 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 본 발명의 필름에, 예를 들어, 연신 처리나 수축 처리를 실시하는 것에 의해 위상차가 발현되어, 위상차 필름을 얻을 수 있다.

상기 연신 처리는, 원하는 위상차에 따라, 연신의 종류 (예를 들어, 일축 연신, 이축 연신 등) 나 연신 배율 등의 조건을 적절하게 결정할 수 있다. 또, 본 발명의 필름에, 미리 연신 온도 부근에서 수축하는 수축성 필름을 부착해 두고, 함께 일축 연신을 실시해도 된다 (일본공개특허공보 평 5-157911). 이 방법에 의하면, 예를 들어, 두께 방향의 굴절률이 면내의 굴절률보다 커서, 후술하는 Nz 가 1 미만이 되는 위상차 필름을 용이하게 제조할 수 있다.

상기 필름의 연신은, 예를 들어, 본 발명의 변성 폴리머의 유리 전이 온도보 다 높은 온도에서 실시하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 유리 전이 온도보다 5 ∼ 50℃ 높은 온도에서의 연신이 바람직하고, 보다 바람직하게는 유리 전이 온도보다 10 ∼ 40℃ 높은 온도이다.

본 발명의 위상차 필름은, 파장 450㎚ 에서의 면내 위상차 Δnd(450㎚) 와 파장 550㎚ 에서의 면내 위상차 Δnd(550㎚) 가 하기 식의 관계를 만족하는 것이다. 이것은, 파장이 장파장측에 가까워짐에 따라, 각 파장 (X㎚) 에 있어서의 면내 위상차 Δnd(X㎚) 가 증가하는 경향을 나타내는 역분산임을 나타내고 있다. 또한, 상기 파장 (X㎚) 은, 일반적으로, 400 ∼ 700㎚ 의 범위이다.

Δnd(450㎚)/Δnd(550㎚)＜1

Δnd 는 (nx-ny)·d 로 표시되고, nx 및 ny 는, 각각 상기 위상차 필름에 있어서의 X 축 방향 및 Y 축 방향의 굴절률을 나타내고, 상기 X 축 방향이란, 상기 위상차 필름의 면내에 있어서 최대의 굴절률을 나타내는 축 방향이고, Y 축 방향은, 상기 면내에 있어서 상기 X 축에 대해 수직인 축 방향이며, d 는 상기 위상차 필름의 두께를 나타낸다.

Δnd(450㎚)/Δnd(550㎚) 는, 보다 바람직하게는 0.6

Δnd(450㎚)/Δnd(550㎚)＜1 이고, 특히 바람직하게는 0.7

Δnd(450㎚)/Δnd(550㎚)

0.9 의 범위이다.

또, 본 발명의 위상차 필름은, 파장 650㎚ 에서의 면내 위상차 Δnd(650㎚) 와 파장 550㎚ 에서의 면내 위상차 Δnd(550㎚) 가, 1＜Δnd(650㎚)/Δnd(550㎚) 의 관계를 만족하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1＜Δnd(650㎚)/Δnd(550 ㎚)

2 이며, 특히 바람직하게는 1.1

Δnd(650㎚)/Δnd(550㎚)

1.3 이다.

위상차 필름의 역분산의 크기는, 예를 들어, 본 발명의 변성 폴리머에 있어서의 화학기의 수식률의 제어에 의해 변화시킬 수 있다. 또, 이 밖에, 상이한 수식률의 변성 폴리머를 여러 종류 준비하여, 소정의 비율로 혼합함으로써도, 파장 분산 특성을 변화시킨 원하는 역분산을 얻을 수 있다. 이와 같이 변성 폴리머를 혼합하는 경우, 혼합물 전체적으로서의 수식률이, 예를 들어, 주쇄의 전체 탄소수에 대해서 1 ∼ 20％ 인 것이 바람직하다.

본 발명의 위상차 필름은, 면내 위상차가 발현되고, 또한, 역분산을 나타내면 되지만, 예를 들어, 광학적 일축성「nx＞ny=nz」, 광학적 이축성「nx＞ny＞nz」,「nx＞nz＞ny」의 광학 특성을 나타내는 것이 바람직하다. 이러한 일축성이나 이축성의 광학 특성은, 예를 들어, 상기 서술한 바와 같이 연신 처리의 종류나 조건 등을 조정하는 종래 공지된 방법에 의해 설정할 수 있다. 또, 소정의 파장에 있어서의 면내 위상차나 두께 방향 위상차도, 마찬가지로, 상기 연신 처리의 종류나 조건, 사용하는 필름의 두께 등을 적절하게 설정하는, 종래 공지된 방법에 의해 설정할 수 있다.

본 발명에 있어서의 위상차 필름은, 면내 위상차 Δnd(550㎚) 가 10 ∼ 1000㎚ 인 것이 바람직하고, λ/4 판으로 사용하는 경우에는, 100 ∼ 170㎚ 의 범위가 바람직하고, λ/2 판으로 사용하는 경우에는, 200 ∼ 340㎚ 의 범위가 바람직하다.

또, 본 발명의 위상차 필름은, 두께 방향 복굴절률 (nx-nz) 과 면내 복굴절률 (nx-ny) 의 관계를 나타내는 하기 식으로 표시되는 Nz 계수가, 예를 들어, 0＜ Nz＜1 인 것이 바람직하다. 또, 본 발명의 위상차 필름 1 장을 액정 셀에 사용하는 경우에는, 0.3＜Nz＜0.7 인 것이 바람직하고, 2 장을 사용하는 경우에는, 일방의 위상차 필름을 0.3＜Nz＜0.7, 타방의 위상차 필름을 0.1＜Nz＜0.4 로 하여 조합하는 것이 바람직하다.

Nz=(nx-nz)/(nx-ny)

일축 연신에 의해 제작한 통상의 위상차 필름 (일축성 위상차 필름) 은, 그 Y 축 방향 굴절률 (ny) 과 Z 축 방향 굴절률 (nz) 이 동일해지기 때문에, Nz 계수는 1 이 된다. 그리고, 이 위상차 필름을 지상축에 대해 경사지게 하였을 경우, 그 위상차는 경사 각도에 수반하여 커지는 것이 일반적이다. 그러나, 위상차 필름의 Nz 계수가, 상기 서술한 바와 같이 0＜Nz＜1 의 범위이면, 경사각 변화에 대한 위상차의 변화는, 상기 서술한 통상의 일축성 위상차 필름보다 작아진다. 특히, Nz 가 0.5 의 경우, 예를 들어, 경사각이 60°정도이면, 위상차는 거의 변화하지 않는다. 또, 진상축에 대한 경사의 경우도, Nz 계수가 0.5 에 가까워질 수록, 위상차 변화는 보다 작아진다. 즉, 경사각 변화에 의해 관찰되는 위상차의 변화 비율은, 그 Nz 계수에 대해서 연속적으로 변화하는데, 특히 상기 서술한 바와 같은 범위「0＜Nz＜1」이면, 경사각 변화에 의한 위상차 변화를 충분히 억제할 수 있다.

또, 통상의 일축성 위상차 필름 (Nz=1) 을 그 지상축이 경사축에 대해 45°가 되도록 배치했을 경우, 축 각도는, 경사각에 따라 지상축이 경사축에 대해 평행에 가까워지도록 변화한다. 이에 대해서, 0＜Nz＜1 의 위상차 필름이면, 통상 의 일축성 위상차 필름에 비해, 축 각도의 변화량도 작아진다. 구체적으로는, Nz=0.5 의 위상차 필름이면, 45°인 상태로 거의 변화하지 않는다.

본 발명에 있어서의 위상차 필름의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 5 ∼ 500㎛, 바람직하게는 10 ∼ 200㎛, 특히 바람직하게는 20 ∼ 100㎛ 이다.

본 발명에 있어서의 위상차 필름은, 예를 들어, λ/4 판, λ/2 판인 것이 바람직하다. 상기 서술한 바와 같이, λ/4 판으로 사용하는 경우에는, 목적으로 하는 파장에 대해서 1/4 파장이 되도록, λ/2 판으로 사용하는 경우에는, 목적으로 하는 파장에 대해서 1/2 파장이 되도록 위상차가 설계된다. 이 설계는, 상기 서술한 바와 같이 연신 방법이나 조건 등을 조정하는 종래 공지된 방법에 따라 실시할 수 있다. 그리고, 본 발명의 위상차 필름은, 상기 서술한 바와 같이 역분산을 나타내고, 또한, 큰 위상차도 실현할 수 있는 점에서, 광범위의 파장 대역에 있어서 λ/4 판, λ/2 판 등으로서의 기능을 실현할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 광학 필름에 대해, 상기 위상차 필름에 추가로, 또한 편광자를 포함하는 편광판을 일례로 들어 설명한다.

상기 위상차 필름과 편광자란, 예를 들어, 위상차 필름의 지상축과 편광자의 흡수축이 수직이 되도록 배치되어도 되고, 평행이 되도록 배치되어도 된다. 특히, 평행이 되도록 배치하면, 가시광의 광범위 파장 대역에 있어서 시각 특성이 우수한 광시야각 광대역 편광판이 된다.

상기 편광자로는, 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 것을 사용할 수 있고, 통상, 폴리머 필름에 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질을 흡착시키고, 추가로 가교, 연신, 건조시킴으로써 조제된다. 그 중에서도, 광투과율이나 편광도가 우수한 편광자가 바람직하다. 상기 폴리머 필름으로는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, PVA 계 필름, 부분 포멀화 PVA 계 필름, 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름, 셀룰로오스계 필름 등의 친수성 고분자 필름 등을 들 수 있다. 또, 이 밖에, PVA 의 탈수 처리물이나 폴리 염화 비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔 배향 필름 등도 사용할 수 있다. 이들 중에서도 PVA 계 필름이 바람직하다. 상기 편광자의 두께는, 통상, 1 ∼ 80㎛ 의 범위이지만, 이것에는 한정되지 않는다.

상기 위상차 필름과 편광자의 적층체는, 추가로 그 편면 또는 양면에 보호 필름이 배치되어 있는 것이 바람직하다. 상기 보호 필름은, 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 투명 보호 필름을 사용할 수 있는데, 예를 들어, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하다. 상기 보호 필름의 재질로는, 예를 들어, 트리아세틸셀룰롤 (TAC) 등의 셀룰로오스계 수지；폴리에스테르계, 폴리노르보르넨계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리스티렌계, 폴리올레핀계, 아크릴계, 아세테이트계 등의 투명 수지를 들 수 있다. 또, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지 등도 들 수 있다. 이들은 1 종류여도 되고, 2 종류 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 이들 중에서도, 편광 특성이나 내구성의 점에서, TAC 필름, 특히, 표면을 알칼리 등으로 비누화 처리한 TAC 필름이 바람직하다.

또, 일본공개특허공보 2001-343529 (WO 01/37007) 에 기재된 폴리머 필름도 사용할 수 있다. 폴리머로는, 측쇄에 치환 또는 비치환의 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, 측쇄에 치환 또는 비치환의 페닐기 및 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 사용할 수 있고, 구체적으로는, 이소부텐 및 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 갖는 수지 조성물을 들 수 있다. 또한, 상기 폴리머 필름은, 예를 들어, 상기 수지 조성물의 압출 성형물이어도 된다.

상기 보호 필름의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 통상, 500㎛ 이하이고, 바람직하게는 5 ∼ 300㎛, 보다 바람직하게는 5 ∼ 100㎛, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 60㎛ 의 범위이다.

상기 보호 필름의 복굴절 특성은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 액정 표시 장치에 사용하는 경우, 그 모드에 따른 복굴절 특성으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 인 플레인 스위칭 (IPS) 모드의 경우에는, 가능한 한 작은 위상차가 바람직하다. 또, 수직 배향 (VA) 모드의 경우에는, 정면에서의 위상차가 가능한 한 작은 것이 바람직하고, 경사 방향에서의 위상차가, 시각에 대해서 지상축이 수평으로 발현하는 음의 광학 일축성을 나타내는 것이 바람직하다.

본 발명의 위상차 필름과 편광자란, 예를 들어, 상기 서술한 바와 같은 보호 필름을 사이에 두고 적층해도 되지만, 양자를 직접 적층할 수도 있다. 이것은, 본 발명의 위상차 필름이 폴리올 골격을 가지고 있기 때문에, 종래의 폴리카보네이 트계, 폴리올레핀계, 폴리노르보르넨계 등의 위상차 필름과 비교하여, 보호 필름 등을 통하지 않아도, 편광자 (특히 PVA 제 편광자) 와 접착시키기 쉽기 때문이다. 또, 위상차 필름과 편광자를, 보호 필름 등을 통하지 않고 직접 적층했을 경우, 상기 위상차 필름의 타방의 표면에, 예를 들어, TAC 필름 등의 음의 일축성 (nx=ny＞nz) 을 나타내는 보호 필름을 배치하는 것이 바람직하다. 또한,「직접」이란, 보호 필름 등의 부재를 통하지 않고 위상차 필름과 편광자를 적층하는 것을 의미하고, 예를 들어, 접착제나 점착제 등을 제외한 의미는 아니다.

위상차 필름과 편광자 사이 등, 각 부재간의 접착 방법은 특별히 제한되지 않고, 통상, 종래 공지된 접착제나 점착제를 사용할 수 있다. 상기 점착제로는, 예를 들어, 아크릴계 중합체, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르, 합성 고무 등, 응력 완화성이 우수한 투명한 점착제를 들 수 있고, 그 중에도 광학적 투명성, 점착 특성, 내후성 등의 점에서 아크릴계 점착제가 바람직하다.

본 발명의 광학 필름은, 상기 서술한 바와 같이 본 발명의 위상차 필름을 포함하고 있으면 되고, 포함되는 부재의 적층수는 특별히 제한되지 않는다. 또, 이층 이상의 위상차 필름을 포함하는 경우, 동일한 위상차 필름이어도, 상이한 위상차 필름이어도 된다.

본 발명의 위상차 필름과 편광자를 조합하여, 광시야각, 광대역의 편광판을 제조하는 경우, 본 발명의 위상차 필름의 광학 특성은, 이하와 같이 설정하는 것이 바람직하다. 위상차 필름의 위상차는, λ/2 판의 경우, 일반적으로 중심 파장 의 1/2 로 조정되고, 상기 중심 파장은, 통상, 400㎚ ∼ 700㎚ 의 범위로 설정된다. 예를 들어, 본 발명의 광학 필름이 본 발명의 위상차 필름을 1 층 포함하는 경우에는, 상기 위상차 필름의 Nz 를, 0.1 ∼ 0.9 로 설정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.25 ∼ 0.75 의 범위, 더욱 바람직하게는 0.4 ∼ 0.6 의 범위이다. 이와 같이 설정하면, 본 발명의 편광판을 정면에서 보았을 때에, 매우 넓은 시야각으로 크로스니콜을 실현할 수 있다.

이 본 발명의 편광판은 원 편광판인 것이 바람직하다. 원 편광판은, 예를 들어, 본 발명의 위상차 필름 (λ/4 판) 과 편광자를, 각각의 광축 각도가 45°가 되도록 배치하면 된다.

사용하는 위상차 필름이 완전하게 1/4 파장의 위상차를 부여하는 경우, 원 편광판은, 투과한 빛을 원 편광으로 변화시킬 수 있다. 한편, 위상차 필름이 1/4 파장 이외의 위상차를 부여하는 경우에는, 원 편광판은 투과한 빛을 원 편광이 아닌 타원 편광으로 변화시킨다. 이 때문에, 원 편광판의 특성으로는, 가능한 한 넓은 범위의 파장 대역에서, 원 편광 혹은 그에 가까운 타원 편광을 부여하는 것이 요망되고 있다.

또한, 화상 표시 장치 등에 있어서, 원 편광판을 투과한 편광은 편광을 해소하지 않는 반사판에서 반사된다. 이때, 원 편광에 가까운 것일수록 편광의 변환이 달성되고, 완전한 원 편광이면 완전히 역극성의 원 편광으로 변환된다. 그리고, 반사된 역극성의 원 편광은, 원 편광판을 재차 투과하지 못하고, 완전하게 원 편광판에 흡수되게 된다. 그런데 , 원 편광성이 저하하면, 저하에 수반하여 반사광의 변환 효율이 작아지기 때문에, 반사광은 원 편광판을 투과하게 된다. 이 때문에, 보다 넓은 파장 대역에서 원 편광을 달성할 수 있는 것일수록 무채색이 실현된다.

특히, 원 편광판을 반사 방지의 목적으로 사용하는 경우, 가시광 전체 영역에서, 원 편광 또는 그에 가까운 타원 편광을 부여하는 것이 양호한 원 편광판이다. 그러나, 양분산의 λ/4 판이면, 원 편광을 달성할 수 있는 것은 극히 일부의 중심 파장 대역뿐이고, 중심 파장으로부터 멀어짐에 따라, 원 편광성은 저하되어, 원 편광의 타원율은 작아진다. 이 때문에, 반사광이 원 편광판을 투과하는 광량은, 위상차가 1/4 파장이 되는 중심 파장에서는 0 이 되지만, 중심 파장으로부터 멀어짐에 따라 커져 버린다. 그 결과, 투과 광량 자체가 증가함과 함께, 보다 한층 착색되어 보이게 된다. 이러한 현상은, 평평한 파장 분산, 즉, 파장에 의해 위상차가 그다지 변화하지 않는 파장 분산이라도 마찬가지로 관찰된다. 이 경우, 양분산과 비교하여 착색은 저감되지만, 중심 파장으로부터 멀어진 파장 대역에서는, 역시 투과 광량이 커져 버린다. 이에 대해서, 본 발명의 원 편광판은, 상기 서술한 바와 같은 역분산을 나타내는 본 발명의 위상차 필름을 사용하고 있기 때문에, 보다 넓은 파장 대역에서 투과광의 원 편광을 달성할 수 있다. 이 때문에, 반사광의 투과 광량을 억제하고, 또한 중심 파장으로부터 멀어진 파장에 있어서도, 반사광의 원 편광판 투과율을 감소시켜, 무채색을 실현할 수 있다.

본 발명의 광학 필름은, 예를 들어, 액정 패널이나 액정 표시 장치, 그 외의 화상 표시 장치에 사용할 수 있고, 그 사용 방법이나 배치는, 종래의 액정 패널, 액정 표시 장치와 마찬가지이다. 본 발명의 액정 패널은, 예를 들어, 액정 셀의 적어도 일방의 표면, 특히, 표시 화면측에, 본 발명의 광학 필름이 배치되어 있는 것이 바람직하고, 본 발명의 액정 표시 장치는, 이러한 액정 패널을 갖추고 있으면 된다.

본 발명의 액정 표시 장치의 표시 방식은, 특별히 제한되지 않지만, 매우 넓은 시야각에서 높은 콘트라스트를 실현할 수 있는 점에서, 예를 들어, IPS 모드나 VA 모드가 바람직하다. 이것은, 본 발명의 광학 필름에 의해, 넓은 시야각 범위, 넓은 파장 대역에서, 크로스니콜을 실현할 수 있기 때문이다. 또, VA 모드의 액정 셀은, 양의 일축성 (nx=ny＜nz) 을 나타내기 때문에, 특히, 본 발명의 위상차 필름과 편광자와 음의 일축성 (nx=ny＞nz) 을 나타내는 보호 필름을 포함하는 광학 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 보호 필름을 추가로 포함함으로써, 넓은 시야각 범위, 넓은 파장 대역에 있어서의 크로스니콜의 실현에 추가로, 또한 액정 셀을 보상할 수 있다. 또한, 보호 필름의 위상차가 작은 경우에는, 별도 음의 일축성 (nx=ny＞nz) 을 나타내는 필름을 액정 셀에 배치해도 된다.

본 발명의 광학 필름은, 상기 서술한 바와 같은 액정 표시 장치에는 한정되지 않고, 예를 들어, 유기 일렉트로루미네선스 (EL) 디스플레이, 플라스마 디스플레이 (PD) 및 FED (전계 방출 디스플레이：Field Emission Display) 등의 자발광형 표시 장치에도 사용할 수 있다. 이들의 각종 화상 표시 장치에 본 발명의 광학 필름을 사용할 때에는, 상기 서술한 바와 같은 본 발명의 위상차 필름과 편광자를 포함하는 원 편광판이 바람직하고, 상기 원 편광판을 표시 화면측에 배치하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 예를 들어, 전극에 의해 반사된 외광을 제거하여, 밝은 환경 하에서도 시인성을 향상할 수 있다. 또한, 종래의 광학 필름을 대신하여, 본 발명의 광학 필름을 사용하는 것 이외에는 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 구성, 배치를 적용할 수 있다.

이하, 실시예 및 비교예를 이용하여 본 발명을 더욱 자세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

비누화도 88％ 의 PVA 11g 을 피리딘 100mL 에 현탁하고, 건조 조건 하, 100℃ 에서 하룻밤 교반하였다. 이 반응액에 피리딘 100mL 를 첨가하고, 50℃ 로 냉각시킨 후, 추가로 벤조산클로라이드 8.2g 을 조금씩 첨가하여 50℃ 에서 6시간 교반하였다. 이 반응액에 아세톤 800mL 를 첨가하여 여과하고, 얻어진 여과액을 증류수 7L 와 혼합하여 재침전을 실시하였다. 이 침전한 폴리머 (백색 침전) 를 여과 분리하여 50℃ 의 증류수에 투입하고, 교반에 의해 세정하였다. 다시, 여과 분리에 의해 회수한 침전 폴리머를 감압 하에서 건조시키고, 7.4g 의 벤조일 변성 PVA 를 얻었다. 이 벤조일 변성 PVA 를 ¹H-NMR 분석한 결과, PVA 주쇄의 전체 탄소에 대한 벤조일기의 수식률은 13.5％ 였다.

얻어진 벤조일 변성 PVA 2g 및 글리세린 0.2g 을 디메틸술폭시드 (DMSO) 20g 에 용해하여 변성 PVA 용액을 조제하였다. 이 변성 PVA 용액을 유리판 상에 애플리케이터로 도포하고, 건조에 의해, 상기 유리판 상에 벤조일 변성 PVA 필름을 형성하였다. 이 필름을 유리판으로부터 박리하고, 100℃ 에서 2 배로 연신하여 위상차 필름을 제작하였다.

실시예 2

벤조산 클로라이드를 13.4g 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 위상차 필름을 제작하였다. 또한, 얻어진 벤조일 변성 PVA 는 7.8g 이고, PVA 주쇄의 전체 탄소에 대한 벤조일기의 수식률은 19.5％ 였다.

실시예 3

벤조산 클로라이드를 2.5g 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 위상차 필름을 제작하였다. 또한, 얻어진 벤조일 변성 PVA 는 7.5g 이고, PVA 주쇄의 전체 탄소에 대한 벤조일기의 수식률은 1.5％ 였다.

실시예 4

비누화도 88％ 의 PVA 11g 을 피리딘 100mL 에 현탁하고, 건조 조건 하, 100℃ 에서 하룻밤 교반하였다. 이 반응액에 피리딘 100mL 를 첨가하고, 50℃ 로 냉각시킨 후, 추가로 프로피올산 4.7g 을 조금씩 첨가하여 50℃ 에서 6시간 교반하였다. 이 반응액에 아세톤 800mL 첨가하여 여과하고, 얻어진 여과액을 증류수 7L 와 혼합하여 재침전을 실시하였다. 이 침전한 폴리머 (백색 침전) 를 여과 분리하여 50℃ 의 증류수에 투입하고, 교반에 의해 세정하였다. 다시, 여과분리에 의해 회수한 침전 폴리머를 감압 하에서 건조시켜, 6.7g 의 프로피올로일 변성 PVA 를 얻었다. 이 프로피올로일 변성 PVA 를 ¹H-NMR 분석한 결과, PVA 주쇄 의 전체 탄소에 대한 프로피올로일기의 수식률은 15％ 였다.

얻어진 프로피올로일 변성 PVA 2g, 글리세린 0.2g 을 DMSO 20g 에 용해하여 프로피올로일 변성 PVA 용액을 조제하였다. 그리고, 이 용액을 유리판 상에 애플리케이터로 도포하고, 건조에 의해, 상기 유리판 상에 프로피올로일 변성 PVA 필름을 형성하였다. 이 필름을 유리판으로부터 박리하고, 100℃ 에서 2 배로 연신하여 위상차 필름을 제작하였다.

실시예 5

프로피올산을 6g 으로 한 것 이외에는, 실시예 4 와 마찬가지로 하여 위상차 필름을 제작하였다. 또한, 얻어진 프로피올로일 변성 PVA 는 7.2g 이고, PVA 주쇄의 전체 탄소에 대한 프로피올로일기의 수식률은 18％ 였다.

실시예 6

프로피올산을 2g 으로 한 것 이외에는, 실시예 4 와 마찬가지로 하여 위상차 필름을 제작하였다. 또한, 얻어진 프로피올로일 변성 PVA 는 6.4g 이고, PVA 주쇄의 전체 탄소에 대한 프로피올로일기의 수식률은 2.5％ 였다.

실시예 7

실시예 1 과 마찬가지로 하여 벤조일 변성 PVA 필름 (미연신) 을 제작하고, 이 필름의 양면에 이축 연신한 폴리올레핀 필름을 점착제로 부착하였다. 그리고, 이 적층체를 100℃ 에서 2 배로 연신한 후, 상기 폴리올레핀 필름을 박리하고, 연신 처리가 실시된 벤조일 변성 PVA 필름을 얻었다. 이것을 위상차 필름으로 하였다.

실시예 8

상기 실시예 7 의 위상차 필름을, PVA 계 접착제를 이용하여 PVA 요오드계 편광자의 일방의 표면에 부착하였다. 또한, 상기 위상차 필름과 상기 편광자는, 위상차 필름의 지상축과 편광자의 흡수축이 평행이 되도록 배치하였다. 나아가, 상기 편광자의 타방의 표면에, TAC 필름 (보호 필름, 이하 동일) 을 부착하여, 편광판을 제작하였다.

(비교예 1)

폴리카보네이트 2g 을 염화메틸렌 20g 에 용해하고, 이 용액을 유리판 상에 애플리케이터로 도포하고, 건조에 의해, 상기 유리판 상에 폴리카보네이트 필름을 형성하였다. 이 필름을 160℃ 에서 1.5 배 연신하여, 위상차 필름을 제작하였다.

(비교예 2)

벤조산클로라이드를 첨가하지 않은 것 이외에는, 상기 실시예 1 과 마찬가지로 하여 미변성 PVA 필름을 조제하고, 이것을 연신하여 위상차 필름을 제작하였다.

이상과 같이 하여 얻어진 실시예 1 ∼ 7 의 위상차 필름 및 비교예 1 ∼ 2 의 위상차 필름에 대해, 각각의 특성을 평가하였다. 또한, 얻어진 각 위상차 필름의 굴절률의 관계는, 각각 이하와 같았다.

실시예 1 nx＞ny≒nz

실시예 2 nx＞ny≒nz

실시예 3 nx＞ny≒nz

실시예 4 nx＞ny≒nz

실시예 5 nx＞ny≒nz

실시예 6 nx＞ny≒nz

실시예 7 nx＞nz＞ny

비교예 1 nx＞ny≒nz

비교예 2 nx＞ny≒nz

(파장 분산 특성)

복굴절 측정 장치 (상품명 KOBRA-21 ADH：오우지 계측 기기사 제조) 를 이용하여, 각 위상차 필름에서의 면내 위상차의 파장 분산을 측정하였다. 이들의 결과를 하기 표 1 및 도 1 ∼ 도 3 의 그래프에 나타낸다. 각 도에서, 가로축은 파장, 세로축은 면내 위상차의 파장 분산 (Δnd(X㎚)/Δnd(550㎚)) 이고, 도 1 은 실시예 1 ∼ 4, 도 2 는 실시예 5 ∼ 7, 도 3 은 비교예 1 ∼ 2 의 결과를 각각 나타내었다. 또한, 각 그래프에, 이상적인 역분산을 함께 나타내었다 (이상 분산).

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 7 의 위상차 필름은, 각각 단파장측의 면내 위상차가 장파장측의 면내 위상차보다 작은 역분산을 나타내었다. 이에 대해서, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 비교예 1 의 위상차 필름은 양분산을 나타내고, 비교예 2 의 위상차 필름은 평평한 파장 분산에 가깝고 역분산에는 도달하지 않았다.

(원 편광성)

각 위상차 필름을 편광판 (상품명 SEG1425DU：닛토덴코사 제조) 에 부착하여 원 편광판을 제작하였다. 또한, 상기 양자는, 위상차 필름의 흡수축과 편광판의 지상축이 45°가 되도록 배치하였다. 그리고, 이 원 편광판을 PET 상에 알루미늄을 증착한 반사판의 표면 (알루미늄 증착막 표면) 에 배치하고, 반사색을 장치 (상품명 MCPD3000：오오츠카 전자사 제조) 를 이용하여 평가하였다. 이들의 결과 (a*값, b*값) 를 하기 표 2 에 나타낸다. 또한, a*값의 절대값이 클수록, 적색을 띠고, b*값의 절대값이 클수록, 황색을 띤다고 판단할 수 있다.

상기 표 2 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1, 4 의 위상차 필름을 이용했을 경우, 비교예 1, 2 와 비교하여, a*, b* 의 절대값이 모두 작은 점에서, 보다 무채색이며 착색이 적다고 할 수 있다. 이 때문에, 실시예의 위상차 필름에 의하면, 비교예와 비교하여, 보다 넓은 파장 대역에서의 원 편광성을 달성할 수 있다.

(위상차 변화)

다음으로, 실시예 7 의 위상차 필름에 대해, 위상차 변화를 확인하였다.

실시예 7 의 위상차 필름에 대해, 정면 위상차와 지상축에 대해 위상차 필름을 40°경사지게 한 상태에서의 위상차를 측정하고, 위상차 변화를 확인하였다. 그 결과, 실시예 7 의 위상차 필름은, 거의 위상차 변화가 없고, 외부 삽입에서의 계산 결과 (측정한 복굴절률로부터 계산한 결과), Nz 계수는 약 0.55 였다.

(투과광의 관찰)

실시예 8 의 편광판과 PVA 요오드계 편광자의 일방의 표면에 보호 필름 (TAC 필름) 을 적층한 직선 편광판을, 각각의 흡수축이 직교하도록 배치하고, 투과광을 관찰하였다. 상기 직선 편광판은, 그 보호 필름이 실시예 8 의 편광판의 반대 측에 위치하도록 배치하였다. 그리고, 상기 실시예 8 의 편광판과 직선 편광판을, 평면 상의 0°방향에 대해서, 각각의 흡수축이 45°와 -45°가 되도록 배치하고, 법선으로부터 평면 상의 0°방향으로 45°경사지게 한 상태에서 투과광을 관찰하였다. 그 결과, 빛 누설은 거의 발생하지 않고, 법선 방향 (경사각 0°) 으로부터 관찰한 결과와 거의 동등하였다. 이때, 직선 편광판을 회전시키면, 투과광량은 증가하였다. 이 점에서, 실시예 8 의 편광판에서는, 경사지게 해도 흡수축의 각도가 거의 변화하지 않는 것을 알 수 있다. 이에 대해서, 비교예 1 및 비교예 2 의 위상차 필름을 이용하여, 실시예 8 과 마찬가지로 하여 각각 편광판을 제작하고, 동일한 관찰을 실시하였다. 그 결과, 비교예 1 및 2 의 위상차 필름을 이용한 편광판에서는, 경사각이 커짐에 따라 빛이 새어나와, 조합 직선 편광판을 회전시키면 서서히 투과광은 감소하였다. 이 점에서, 비교예 1 및 2 의 위상차 필름을 이용한 편광판에서는, 흡수축의 각도 변화가 생겼다고 생각할 수 있다.

산업상이용가능성

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 종래와 같이, 복수의 모노머나 폴리머의 조합을 선택하지 않고, 용이하게 역분산을 나타내는 변성 폴리머를 얻을 수 있다. 또, 이 본 발명의 변성 폴리머를 이용하면, 종래와 같은 연신 처리에서의 유리 전이 온도 등의 문제를 회피하여, 역분산의 위상차 필름을 제작할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 변성 폴리머는, 역분산을 나타내는 위상차 필름의 새로운 원료로서 매우 유용하다.

Claims

주쇄로서 폴리올 골격을 갖고, 상기 폴리올 골격의 측쇄가 화학기로 수식된 부분을 갖는 변성 폴리머로서,

상기 화학기가, 방향족 카르보닐기, 아릴 치환 저급 알킬카르보닐기 및 불포화 지방족 카르보닐기로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 기이고, 또한,

상기 폴리올 골격 측쇄의 산소 원자에 결합하고 있는 것을 특징으로 하는, 변성 폴리머.
제 1 항에 있어서,

방향족 카르보닐기가 하기 식 (1) 또는 (2) 로 표시되고,

[화학식 1]

상기 식 (1) 에 있어서, R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵ 는, 각각 동일하거나 상이해도 되고, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기, 또는 니트로기 (-NO₂) 이고,

상기 식 (2) 에 있어서, R⁶, R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰, R¹¹ 및 R¹² 는, 각각 동일하거나 상이해도 되고, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기 또는 니트로기 (-NO₂) 인, 변성 폴리머.
제 1 항에 있어서,

아릴 치환 저급 알킬카르보닐기가 Ar-(CH₂)_n-CO- 로 표시되고, 상기 식에 있어서, Ar 은 방향환이며, n 은 1 ∼ 2 의 정수인, 변성 폴리머.
제 3 항에 있어서,

아릴 치환 저급 알킬카르보닐기가, 하기 식 (3) 또는 (4) 로 표시되고,

[화학식 2]

상기 식 (3) 에 있어서, R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵ 는, 각각 동일하거나 상이해도 되고, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기, 또는 니트로기 (-NO₂) 이고,

상기 식 (4) 에 있어서, R⁶, R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰, R¹¹ 및 R¹² 는, 각각 동일하거나 상이해도 되고, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기 또는 니트로기 (-NO₂) 이며,

상기 2 개의 식에 있어서, n 은 1 ∼ 2 의 정수인, 변성 폴리머.
제 1 항에 있어서,

상기 불포화 지방족 카르보닐기가, 적어도 이중 결합 또는 삼중 결합 중 어느 일방을 갖는, 변성 폴리머.
제 5 항에 있어서,

상기 불포화 지방족 카르보닐기가, 하기 식 (5) ∼ (7) 중 어느 하나로 표시 되고,

[화학식 3]

상기 식 (5) ∼ (7) 에 있어서, R¹³, R¹⁴ 및 R¹⁵ 는, 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 메틸기, 에틸기, 할로겐화 메틸기, 할로겐화 에틸기 또는 니트로기 (-NO₂) 인, 변성 폴리머.
제 1 항에 있어서,

상기 폴리올 골격에 있어서의 상기 화학기에 의한 수식률이, 주쇄 전체 탄소수의 1 ∼ 20％ 의 범위인, 변성 폴리머.
제 1 항에 있어서,

상기 폴리올 골격이 폴리비닐알코올 골격 또는 폴리에틸렌비닐알코올 골격인, 변성 폴리머.
제 1 항에 있어서,

변성 폴리머의 유리 전이 온도가 80 ∼ 180℃ 인, 변성 폴리머.
제 1 항에 기재된 변성 폴리머의 제조 방법으로서,

주쇄로서 폴리올 골격을 갖는 폴리머와, 방향족 카르복실산, 방향족 카르복실산 할로겐화물, 방향족 카르복실산 무수물, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산 할로겐화물, 아릴 치환 저급 알킬카르복실산 무수물, 방향족 케톤, 방향족 알데히드, 불포화 지방족 카르복실산, 불포화 지방족 카르복실산 할로겐화물, 불포화 지방족 카르복실산 무수물, 불포화 지방족 케톤 및 불포화 지방족 알데히드로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 반응시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 변성 폴리머의 제조 방법.
제 1 항에 기재된 변성 폴리머를 함유하는 필름으로 구성되어 있는, 위상차 필름.
제 11 항에 있어서,

파장 450㎚ 에서의 면내 위상차 Δnd(450㎚) 와 파장 550㎚ 에서의 면내 위상차 Δnd(550㎚) 가 하기 관계식,

Δnd(450㎚)/Δnd(550㎚)＜1

을 만족하는 필름인, 위상차 필름.
제 11 항에 있어서,

파장 650㎚ 에서의 면내 위상차 Δnd(650㎚) 와 파장 550㎚ 에서의 면내 위상차 Δnd(550㎚) 가 하기 관계식,

Δnd(650㎚)/Δnd(550㎚)＞1

을 만족하는 필름인, 위상차 필름.
제 11 항에 있어서,

하기 식으로 표시되는 Nz 계수에 대해, 0＜Nz＜1 을 만족하는 필름이고,

Nz=(nx-nz)/(nx-ny)

상기 식에 있어서, nx 및 ny 는, 각각 상기 위상차 필름에 있어서의 X 축 방향 및 Y 축 방향의 굴절률을 나타내고, nz 는, 상기 위상차 필름에 있어서의 두께 방향 (Z 축 방향) 의 굴절률을 나타내고, 상기 X 축 방향이란, 상기 위상차 필름의 면내에 있어서 최대의 굴절률을 나타내는 축 방향이고, Y 축 방향은, 상기 면내에 있어서 상기 X 축에 대해 수직인 축 방향인, 위상차 필름.
액정 셀의 적어도 일방의 면에, 제 11 항에 기재된 위상차 필름이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 액정 패널.
제 15 항에 있어서,

상기 위상차 필름이 상기 액정 셀의 표시 화면측에 배치되어 있는, 액정 패널.
제 15 항에 기재된 액정 패널을 구비하는, 액정 표시 장치.
제 11 항에 기재된 위상차 필름을 구비하는, 화상 표시 장치.
제 18 항에 있어서,

일렉트로루미네선스 (EL) 디스플레이, 플라스마 디스플레이 (PD) 및 FED (전계 방출 디스플레이:Field Emission Display) 로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인, 화상 표시 장치.