KR20070085978A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치에 있어서, 광원, 광 산란형 또는 광 반사형 편광자, 광 흡수형 편광자, 액정 셀들, 및 광 흡수형 편광자가 이 순서로 배치되어 있다. 광원 측의 광 흡수형 편광자의 광원측 투명 보호 필름은 면내 리타데이션 값 및 두께 방향의 리타데이션 값이 낮은 투명 폴리머 필름을 사용한다.
액정 표시 장치, 편광자, 투명 폴리머 필름, 리타데이션

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 광의 이용 효율이 향상된 액정 표시 장치에 관한 것이다.
퍼스널 컴퓨터 등의 다양한 분야에서 액정 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 최근에, 액정 표시 장치에 대한 수요가 증가하고 있다.
최근의 액정 표시 장치에서는, 백라이트를 박형화하고, 고정세한 이미지를 표시하며, 그리고 고휘도의 이미지를 표시하는 것이 요구되고 있다. 박형의 백라이트를 사용하여 고정세한 이미지를 표시하는 것은 저휘도의 이미지를 초래하기 쉽다.
박형의 백라이트, 고정세한 이미지 및 고휘도의 이미지를 양립하기 위해서는, 광의 이용 효율을 개선하여 휘도를 보상하는 것이 바람직하다. 휘도를 향상시키기 위한 구체적인 유닛으로서, 휘도 향상 필름 (반사형 편광자) 이 제안되어 있다. 휘도 향상 필름은, 직선 편광 광 분리형 (예컨대, 일본 공개 특허 공보 평4-268505호, 일본 공표 특허 공보 평9-507308호 및 일본 공표 특허 공보 평10-511322호 참조) 및 원 편광 광 분리형 (예컨대, 일본 공개 특허 공보 평8-271837호, 일본 공개 특허 공보 평8-271731호, 일본 공개 특허 공보 평10-321025호, 일본 공개 특허 공보 평11-174230호 및 일본 공개 특허 공보 평11-248942호 참조) 으로 크게 구분된다. 하측 편광자 (광 흡수형 편광자) 와 광원 (백라이트) 사이에 임의의 휘도 향상 필름이 설치된다.
휘도 향상 필름을 사용함으로써, 액정 표시 장치에 있어서의 광의 이용 효율이 현저하게 향상되어, 전력 소비를 상당히 감소시킬 수 있다.
본 발명자가 휘도 향상 필름이 장착된 액정 표시 장치에 대해 예의검토한 결과, 액정 표시 장치를 비스듬하게 보면 그 이미지가 청색 또는 황색으로 착색되어 있는 경우가 있다는 것을 발견하였다. 또한, 휘도의 향상 효과가 충분하지 않고 또한 환경에 따라 휘도가 갑자기 저하된다는 문제점을 발견하였다. 액정 표시 장치의 액정 셀 및 다른 부품들의 광학 파라미터를 조정함으로써 상기 문제점을 해결할 수 있다. 그러나, 액정 표시 장치의 부품들의 광학 파라미터를 변경할 경우, 다른 광학 문제점이 발생하는 경우가 자주 있다.
본 발명의 목적은 이미지의 착색 문제를 야기시키지 않고 액정 표시 장치에 있어서의 광의 이용 효율을 확실히 개선하는 것이다.
본 발명의 목적은 다음의 항목들 (1) 내지 (6) 에 의해 정의되는 바와 같은 액정 표시 장치에 의해 달성되었다.
(1) 광원, 광 산란형 또는 광 반사형 편광자, 광 흡수형 편광자, 액정 셀들, 및 광 흡수형 편광자가 이 순서로 배치되어 있는 액정 표시 장치를 제공한다. 상기 액정 표시 장치에 있어서, 상기 광원 측의 상기 광 흡수형 편광자는 2장의 투명 폴리머 필름들 사이에 편광 필름을 가지며, 상기 광원 측의 상기 투명 폴리머 필름의 면내 리타데이션 값 및 두께 방향의 리타데이션 값은 다음 표현식 (I) 내지 (IV):
(I) 0 ＜ Re(630) ＜ 10,
(II) ｜Rth(630)｜＜ 25,
(III) ｜Re(400) - Re(700)｜＜10, 및
(IV) ｜Rth(400) - Re(700)｜＜35
을 만족한다.
상기 표현식에서, Re(λ)는 파장 λnm에서 측정한 상기 투명 폴리머 필름에서의 면내 리타데이션 값 (단위:nm) 이며, Rth(λ)는 파장 λnm에서 측정한 상기 투명 폴리머 필름에서의 두께 방향의 리타데이션 값 (단위:nm) 이다.
(2) 상기 (1) 에 기재된 액정 표시 장치에 있어서, 상기 투명 폴리머 필름은 다음 표현식 (V) 및 (VI):
(V) (Rth(A)-Rth(0))/A < -1.0, 및
(VI) 0.01 < A < 30
을 만족하는 양으로 리타데이션 저하제를 함유할 수도 있다.
상기 표현식에서, Rth(A)는 파장 630 λnm에서 측정한 리타데이션 저하제 A 질량%를 함유하는 투명 폴리머 필름의 두께 방향에서의 리타데이션 값 (단위:nm) 이고; Rth(0)는 파장 630 nm에서 측정한 리타데이션 저하제를 함유하지 않는 것을 제외하고는 상술한 바와 같은 방식으로 제작된 투명 폴리머 필름의 두께 방향에서의 리타데이션 값 (단위:nm) 이며; A는 상기 투명 폴리머 필름을 구성하는 폴리머에 대한 첨가되는 리타데이션 저하제의 양 (질량%) 이다.
(3) 상기 (2) 에 기재된 액정 표시 장치에 있어서, 상기 투명 폴리머 필름은 아실 치환도 2.85 내지 3.00 을 갖는 셀룰로오스 아실레이트로 이루어질 수도 있다.
(4) 광원, 콜레스테릭 액정층, λ/4판, 광 흡수형 편광자, 액정 셀들, 및 광 흡수형 편광자가 이 순서로 배치되어 있는 액정 표시 장치를 제공한다. 상기 액정 표시 장치에 있어서, 상기 광원 측의 상기 광 흡수형 편광자는 2장의 투명 폴리머 필름들 사이에 편광 필름을 가지며, 상기 광원 측의 상기 투명 폴리머 필름의 면내 리타데이션 값 및 두께 방향의 리타데이션 값은 다음 표현식 (I) 내지 (IV):
(I) 0 ＜ Re(630) ＜ 10,
(II) ｜Rth(630)｜＜ 25,
(III) ｜Re(400) - Re(700)｜＜10, 및
(IV) ｜Rth(400) - Re(700)｜＜35
을 만족한다.
상기 표현식에서, Re(λ)는 파장 λnm에서 측정한 상기 투명 폴리머 필름에서의 면내 리타데이션 값 (단위:nm) 이며, Rth(λ)는 파장 λnm에서 측정한 상기 투명 폴리머 필름의 두께 방향에서의 리타데이션 값 (단위:nm) 이다.
(5) 상기 (4) 에 기재된 액정 표시 장치에 있어서, 상기 투명 폴리머 필름은 다음 표현식 (V) 및 (VI):
(V) (Rth(A)-Rth(0))/A < -1.0, 및
(VI) 0.01 < A < 30
을 만족하는 양으로 리타데이션 저하제를 함유할 수도 있다.
상기 표현식에서, Rth(A)는 파장 630 nm에서 측정한 리타데이션 저하제 A 질량%를 함유하는 투명 폴리머 필름의 두께 방향에서의 리타데이션 값 (단위:nm) 이고; Rth(0)는 파장 630 nm에서 측정한 리타데이션 저하제를 함유하지 않는 것을 제외하고는 상술한 바와 같은 방식으로 제작된 투명 폴리머 필름의 두께 방향에서의 리타데이션 값 (단위:nm) 이며; A는 상기 투명 폴리머 필름을 구성하는 폴리머에 대해 첨가되는 리타데이션 저하제의 양 (질량%) 이다.
(6) 상기 (5) 에 기재된 액정 표시 장치에 있어서, 상기 투명 폴리머 필름은 아실 치환도 2.85 내지 3.00 을 갖는 셀룰로오스 아실레이트로 이루어질 수도 있다.
여기에서 설명된 바와 같이, Re(λ) 및 Rth(λ)는 각각 파장 λnm에서 면내 리타데이션 및 두께 방향에서의 리타데이션이다. Re(λ)는 상품명 KOBRA21ADH (Oji Scientific Instruments Co. Ltd. 제조) 에서 필름의 법선 방향으로 파장 λnm를 갖는 광을 입사시킴으로써 측정된다. Rth(λ)는 3방향으로 측정된 리타데이션 값들, 즉 상기 Re(λ), 면내 지상축 (retarded axis, KOBRA21ADH에 의해 판단) 을 경사축 (회전축) 으로서 갖는 필름의 법선 방향에 대해 +40°로 경사진 방향으로 파장 λnm의 광을 입사시킴으로써 측정된 리타데이션 값, 및 면내 지상축을 경사축 (회전축) 으로서 갖는 필름의 법선 방향에 대해 -40°로 경사진 방향으로 파장 λnm의 광을 입사시킴으로써 측정된 리타데이션 값에 기초하여, KOBRA21ADH를 사용하여 측정된다. 여기서, 평균 굴절률의 추정값으로는 각종 광학필름 카달로그들 및 폴리머 핸드북 (JOHN WILEY & SONS, INC) 의 값을 사용할 수도 있다. 평균 굴절률 값이 알려져 있지 않은 것의 평균 굴절률 값에 대해서는, ABBE 굴절계를 사용하여 측정할 수 있다.
주요 폴리머 필름에 대한 평균 굴절률 값은 다음과 같다:
셀룰로오스 아실레이트 필름 :1.48,
시클로올레핀 폴리머 필름 :1.52,
폴리카보네이트 필름 :1.59,
폴리메틸 메타크릴레이트 필름 :1.49, 및
폴리스티렌 필름 :1.59.
평균 굴절률의 추정값 및 필름의 두께를 입력함으로써, KOBRA21ADH는 nx, ny 및 nz를 산출한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 '실질적으로 평행'이란, 정확한 각도라기보다는 ±5°미만의 범위내에 있는 위치를 의미한다. 이러한 범위는 ±4°미만인 것이 바람직하고, ±3°미만이 보다 바람직하며, ±2°미만이 가장 바람직하다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어 광 산란형 또는 광 반사형 편광자란, 편광축에 평행한 직선 편광 성분을 투과시키며, 그 축에 수직인 직선 편광 성분을 산란시키거나 반사시키는 기능을 갖는 편광자를 의미한다. 용어 광 흡수형 편광자란, 편광축에 평행한 직선 편광 성분을 투과시키며, 그 축에 수직인 직선 편광 성분을 흡수하는 기능을 갖는 편광자를 의미한다.
또한, 본 명세서에서 '편광 광'으로만 기재되어 있을 경우, 그것은 넓은 의미의 편광 광 (직선 편광 광, 원 편광 광 및 타원 편광 광) 을 의미하지 않고, 좁은 의미의 편광 광 (직선 편광 광만) 을 의미한다.
도 1은 원 편광 광 분리형 휘도 향상 필름을 갖는 액정 표시 장치용 백라이트를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1에서, 1a 내지 3a는 원 편광 광, 4a는 직선 편광 광, Ch는 콜레스테릭 액정층, RP는 반사판, 그리고 λ/4는 λ/4판을 나타낸다.
[투명 폴리머 필름]
투과형 액정 표시 장치는 2장의 광 흡수형 편광자 사이에 액정 셀들을 가진다. 광 흡수형 편광자는 2장의 보호 필름 사이에 편광 필름을 가진다. 투과형 액정 표시 장치는 4장의 보호 필름을 가진다. 보호 필름은 일반적으로 투명 폴리머 필름으로 구성된다.
본 발명에 있어서, 4장의 보호 필름 중에서도, 백라이트에 가장 가까운 보호 필름으로서, 리타데이션 값이 낮은 투명 폴리머 필름을 사용한다. 마찬가지로, 나머지 3장의 보호 필름에 대한 리타데이션 값은 낮은 값일 수 있다.
구체적으로, 용어 리타데이션 값이 낮다는 것에 대하여, 파장 630nm에서 면내 리타데이션 값 Re(630)은 10nm 미만이고 (0 < Re(630) < 10), 필름 두께 방향에 서의 리타데이션의 절대값은 25nm 미만이다(｜Rth｜ < 25nm). 0 < Re(630) < 5 및 ｜Rth｜ < 20 nm가 보다 바람직하고, 0 < Re(630) < 2 및 ｜Rth｜ < 15 nm가 특히 바람직하다.
폴리머 필름이 이러한 광학특성을 만족할 경우, 폴리머의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 폴리머의 예로는 셀룰로오스 아실레이트, 노르보르넨계 폴리머, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리비닐 알콜, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 들 수 있다.
특히, 편광자의 보호 필름으로서 사용된 셀룰로오스 아실레이트 필름을 사용할 경우, 편광자의 개수를 증가시키지 않고 액정 장치에 적용될 수 있으므로, 셀룰로오스 아실레이트 필름이 보다 바람직하다.
셀룰로오스 아실레이트 필름의 경우, 상기 광학 특성을 실현하기 위해서는, 면내 및 필름 두께 방향에서의 셀룰로오스 아실레이트의 배향을 억제하는 화합물을 사용하여 그 광학 이방성을 충분히 저하시켜, Re 및 Rth가 함께 거의 0이 되는 것이 바람직하다.
본 발명자에 의해 반복된 발명의 예의검토에 의해, 파장 범위 200 내지 400nm의 자외선 영역에서 필름이 흡광도 기능을 가짐으로써 필름의 착색을 방지할 수 있고, Re(λ) 및 Rth(λ)의 파장 분산을 제어할 수 있는 화합물을 사용함으로써, 파장 400nm 및 700nm에서의 Re, Rth의 차이, ｜Re(400)-Re(700)｜ 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜를 보다 작게 할 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명에 있어서, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 파장 분산은 ｜Re(400)- Re(700)｜ < 10 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜ < 35인 것이 바람직하고, ｜Re(400)-Re(700)｜ < 5 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜ < 25인 것이 보다 바람직하며, ｜Re(400)-Re(700)｜ < 3 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜ < 15인 것이 가장 바람직하다.
[셀룰로오스 아실레이트]
투명 폴리머 필름은 셀룰로오스 아실레이트로 이루어진 것이 특히 바람직하다.
셀룰로오스 아실레이트에 대한 원료 셀룰로오스로는, 예컨대 코튼 린터 및 우드 펄프 (활엽수 펄프 또는 침엽수 펄프와 같은 것) 를 들 수 있고, 임의의 원료 셀룰로오스로부터 얻어진 셀룰로오스 아실레이트를 채용할 수도 있고, 필요에 따라 그 혼합물로서 채용할 수도 있다. 이러한 원료 셀룰로오스는, 예컨대 플라스틱 재료 강좌 (17) 섬유소계 수지 (셀룰로오스 수지) (Marusawa 및 Uda, Nikkan Kogyo 신문사 발행, 1970) 및 공개 기술 보고서 7 내지 8페이지 (일본 발명 및 기술혁신 협회, 제2001-1745호) 에 상세하게 기재되어 있고, 상기 문헌에 기재된 셀룰로오스를 사용할 수 있다.
셀룰로오스 아실레이트는 셀룰로오스의 히드록실기의 수소 원자가 아실기로 치환되어 있는 반합성 폴리머이다. 아실기의 탄소 원자수는 (아세틸기에 대하여) 2 내지 22개인 것이 바람직히다. 셀룰로오스의 히드록실기에 3 내지 22개의 탄소 원자를 부착한 아세트산 또는 카르복실산의 결합레벨을 측정하여 산출함으로써 치환도를 얻을 수 있다. 이러한 측정은 ASTM, D-817-91에 따라 실시될 수 있다.
셀룰로오스의 아실 치환도는 2.50 내지 3.00인 것이 바람직하고, 2.75 내지 3.00인 것이 보다 바람직하며, 2.85 내지 3.00인 것이 가장 바람직하다.
셀룰로오스의 히드록실기에 부착하기 위한 3 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 카르복실산으로는 지방족 카르복실산 또는 방향족 카르복실산을 들 수 있다. 2종 이상의 카르복실산을 함께 사용할 수도 있다. 지방족 카르복실산은 포화되어 있지 않을 수도 있다. 지방족 카르복실산으로는 방향족기에 의해 치환된 지방산을 들 수 있다.
아실기의 예로는, 아세틸, 프로피오닐, 부타노일, 헵타노일, 헥사노일, 옥타노일, 데카노일, 도데카노일, 트리데카노일, 테트라데카노일, 헥사데카노일, 옥타데이카노일, 이소부타노일, t-부타노일, 시클로헥산카르보닐, 올레오일, 벤조일, 나프틸카르보닐 및 신나모일을 들 수 있다. 이들 중에서도, 아세틸, 프로피오닐, 부타노일, 도데카노일, 옥타데카노일, t-부타노일, 올레오일, 벤조일, 나프틸카르보닐 또는 신나모일이 바람직하고, 아세틸, 프로피오닐 또는 부타노일이 보다 바람직하다.
아실기가 실질적으로 아세틸, 프로피오닐 및 부타노일 기들로부터 선택되는 2종 이상의 아실기를 포함할 경우에, 상기 아실기의 총 치환도가 2.50 내지 3.00이면 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학 이방성은 저하된다. 2종 이상의 아실기의 총 아실 치환도는 2.60 내지 3.00인 것이 바람직하고 2.65 내지 3.00인 것이 보다 바람직하다.
셀룰로오스 아실레이트는 점도 평균 중합도 180 내지 700을 가진다. 셀 룰로오스 아세테이트는 180 내지 550이 바람직하고, 180 내지 400이 보다 바람직하며, 180 내지 350이 가장 바람직하다. 중합도가 너무 높으면 셀룰로오스 아실레이트의 도프 용액의 점도를 증가시켜서, 캐스팅법 (casting method) 에 의한 필름 제작을 어렵게 한다. 중합도가 너무 낮으면 형성된 필름의 강도를 열화시킨다. 평균 중합도는, Uda 등의 극한 점도법 (limit viscosity method) (Kazuo Uda 및 Hideo Saito, Bulletin of The Society of Fiber Science and Technology, Japan, vol. 18, No. 1, pp.105 to 120 (1962)) 에 의해 측정될 수 있다. 평균 중합도는 또한 일본 공개 특허 공보 평9-95538호에 기재되어 있다.
본 발명에 바람직하게 채용된 셀룰로오스 아실레이트의 분자량 분포는 겔투과 크로마토그래피에 의해 평가되는데, 분산 지수 Mw/Mn (Mw: 질량평균 분자량, Mn: 수평균 분자량) 가 작고 분자량 분포가 좁은 것이 바람직하다. Mw/Mn 값의 구체적인 범위는 1.0 내지 3.0인 것이 바람직하고, 1.0 내지 2.0인 것이 보다 바람직하며, 1.0 내지 1.6인 것이 가장 바람직하다.
저분자량 성분이 제거되면, 평균 분자량 (중합도) 이 증가하지만, 점도가 종래에 사용된 셀룰로오스 아실레이트 보다 낮아지므로, 이러한 제거는 유용하다. 저분자량 성분이 감소된 셀룰로오스 아실레이트는 공지된 방법에 의해 합성된 셀룰로오스 아실레이트로부터 저분자량 성분을 제거함으로써 얻어질 수 있다. 저분자량 성분의 제거는 적절한 유기 용제에 의해 셀룰로오스 아실레이트를 세정함으로써 실시될 수 있다. 저분자량 성분이 감소된 셀룰로오스 아실레이트를 제작할 경우, 아실화 반응에 있어서의 황산 촉매의 양은 셀룰로오스 100 질량부에 대하 여 0.5 내지 25 질량부의 범위내로 조절되는 것이 바람직하다. 황산 촉매의 양이 상술한 범위내에 있으면, (균일한 분자량 분포를 가진) 분자량 분포가 적당한 셀룰로오스 아실레이트를 합성할 수 있다. 본 발명에 따른 셀룰로오스 아실레이트의 제작시에, 셀룰로오스 아실레이트는, 함수율이 2 질량% 이하인 것이 바람직하고, 1 질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.7 질량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 셀룰로오스 아실레이트는 일반적으로 2.5 내지 5 질량%의 물을 함유하는 것으로 알려져 있다. 본 발명에 있어서 셀룰로오스 아실레이트의 상술한 함수율을 달성하기 위해서는, 건조가 필요하다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트에 대하여, 원료 코튼 및 합성 방법은 일본 발명 및 기술혁신 협회, 기술 공보 (기술 공보 제2001-1745호, 7-12페이지, 2001년 3월 15일, 일본 발명 및 기술혁신 협회 발행) 에 상세하게 설명되어 있다.
셀룰로오스 아실레이트는 치환기, 치환도, 중합도, 및 분자량 분포가 상술한 범위내에 있다면, 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 채용될 수도 있다.
[셀룰로오스 아실레이트에 대한 첨가제]
셀룰로오스 아실레이트의 용액에 대해, 각 제작 단계에서 각종 목적에 따라 각종 첨가제 (예컨대, 광학 이방성을 저하시키는 화합물, 파장 분산 조정제, 자외선 차단제, 가소제, 열화방지제, 미립자 또는 광학 특성 조정제) 를 첨가할 수 있으며, 이러한 첨가제는 이하에서 설명될 것이다. 또한, 이러한 첨가제는 도프를 제작하는 단계들 중 임의의 하나에서 수행될 수도 있으며, 또는 도프를 제작하기 위한 공정에서 최종 제작 단계에 이러한 첨가제를 첨가하는 단계를 추가함으로 써 수행될 수도 있다. 또한, 실제로, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 제작 동안, 이들 화합물들은 셀룰로오스 아실레이트와 상용성이 좋으며 필름의 백색 혼탁이 나타나지 않고 필름의 물리적 강도도 충분한 것이 바람직하다.
셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학 이방성, 특히 하기 표현식 (i) 으로 나타나는 필름 두께 방향에서의 리타데이션 Rth를, 하기 표현식 (i) 및 (ii) 의 범위내로, 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물을 첨가하는 것이 바람직하다:
(i) (Rth(A) - Rth(0))/A < -1.0, 및
(ii) 0.01 < A < 30.
이 표현식 (i) 및 (ii)는,
(i) (Rth(A) - Rth(0))/A < -2.0, 및
(ii) 0.05 < A < 25인 것이 바람직하고,
(i) (Rth(A) - Rth(0))/A < -3.0, 및
(ii) 0.1 < A < 20인 것이 보다 바람직하다.
[셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학 이방성을 저하시키는 화합물의 구조적 특징]
이하, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학 이방성을 저하시키는 화합물에 대해 설명한다. 발명의 예의검토 결과, 본 발명자들은 면내 방향 및 필름 두께 방향을 따른 필름내의 셀룰로오스 아실레이트의 배향을 억제할 수 있는 화합물을 채용함으로써, 광학 이방성을 충분히 저하시켜, Re 값 및 Rth 값이 둘다 거의 0이 될 수 있도록 하였다. 이러한 목적을 위해, 광학 이방성을 저하시키는 화합물 은 셀룰로오스 아실레이트와 충분히 상용성을 가지며, 화합물 자체내에 봉형상 구조 또는 평면성 구조를 가지지 않는 것이 유리하다. 구체적으로, 화합물이 방향족기와 같은 평면성 작용기를 복수개 가질 경우, 그 화합물은 비평면성 구조를 가지고 동일 평면상에 상기 작용기를 가지지 않는 것이 유리하다.
(Log P 값)
본 발명에 따른 셀룰로오스 아실레이트 필름의 제작시에, 면내 방향 및 필름 두께 방향을 따른 필름내의 셀룰로오스 아실레이트의 배향을 억제함으로써 광학 이방성을 충분히 저하시키는 상술한 화합물 중에서도, 0 내지 7의 범위내에 있는 옥타놀-물 분배 계수 (log P 값) 을 갖는 화합물이 바람직하다. 7을 초과하는 log P 값을 갖는 화합물은 셀룰로오스 아실레이트와의 상용성이 열악하므로, 필름에 백색 혼탁 또는 분말상 형상을 야기시키는 경향이 있다. 또한, 0미만의 log P 값을 갖는 화합물은 높은 친수성을 가지므로, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 내수성을 저하시킬 수도 있다. log P 값은 1 내지 6의 범위내에 있는 것이 보다 바람직하며, 1.5 내지 5의 범위내에 있는 것이 특히 바람직하다.
옥타놀-물 분배 계수 (log P 값) 는 일본 공업 규격 (JIS) Z7260-107 (2000) 에 기재된 플라스크 투과법에 의해 측정될 수 있다. 옥타놀-물 분배 계수 (log P 값) 는 실제 측정 대신에 계산 화학적 방법 (calculational chemical method) 또는 경험적 방법에 의해 추정할 수도 있다. 계산법으로서, Crippen's fragmentation method (J. Chem. Inf. Comput. Sci., 27, 21(1987)), Viswanadhan's fragmentation method (J. Chem. Inf. Comput. Sci., 29, 163(1989)), 또는 Broto's fragmentation method (Eur. J. Med. Chem. -Chem. Theor., 19, 71(1984)) 등을 사용하는 것이 바람직하고, Crippen's fragmentation method (J. Chem. Inf. Comput. Sci., 27, 21(1987)) 를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 화합물이 측정법 또는 계산법에 따라 상이한 log P 값을 가질 경우, Crippen's fragmentation method 를 사용하여 그 화합물이 본 발명의 범위내에 있는지의 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
[광학 이방성을 저하시키는 화합물의 물리적 특성]
광학 이방성을 저하시키는 화합물은 방향족기를 포함할 수도 있고, 방향족기를 포함하지 않을 수도 있다. 광학 이방성을 저하시키는 화합물은 그 분자량이 150 내지 3000인 것이 바람직하며, 170 내지 2000인 것이 보다 바람직하고, 200 내지 1000인 것이 특히 바람직하다. 이러한 화합물은, 이러한 분자량 범위내에 있는, 특정 모노머 구조, 또는 이러한 모노머 단위의 복수개의 결합에 의해 형성된 올리고머 구조 또는 폴리머 구조일 수도 있다.
광학 이방성을 저하시키는 화합물은, 25℃에서 액체이거나 또는 25℃ 내지 250℃의 용융점을 갖는 고체 중 어느 하나인 것이 바람직하고, 25℃에서 액체이거나 또는 25℃ 내지 200℃의 용융점을 갖는 고체 중 어느 하나인 것이 보다 바람직하다. 또한, 광학 이방성을 저하시키는 화합물은 셀룰로오스 아실레이트 필름을 제작하기 위한 도프 용액을 캐스팅하고 건조하는 과정에서 증발하지 않는 것이 바람직하다.
광학 이방성을 저하시키는 화합물의 첨가량은 셀룰로오스 아실레이트의, 0.01 질량% 내지 30 질량%인 것이 바람직하고, 1 질량% 내지 25 질량%인 것이 보다 바람직하며, 5 질량% 내지 20 질량%인 것이 특히 바람직하다.
광학 이방성을 저하시키는 화합물은 단독으로 또는 임의의 비율의 2종 이상의 혼합물로 채용될 수도 있다.
광학 이방성을 저하시키는 화합물은 도프 용액의 제작 공정에서 임의의 시기에 첨가될 수도 있으며, 이러한 공정의 마지막에 첨가될 수도 있다.
광학 이방성을 저하시키는 화합물은, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 적어도 표면으로부터 총 필름 두께의 10% 위치까지의 부분에 있어서의 평균 함량이 셀룰로오스 아실레이트 필름의 중심 부분에서의 이러한 화합물의 평균 함량의 80% 내지 99%이다. 본 발명의 화합물의 양은, 일본 공개 특허 공보 평8-57879호 등에 기재된 바와 같이, 적외 흡수 스펙트럼을 이용하는 방법에 의해 표면 부분 및 중심 부분에서 화합물의 양을 측정함으로써 구할 수 있다.
이하, 본 발명에서 바람직하게 사용되는 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학 이방성을 저하시키는 화합물의 구체예에 대해 나타낸다.
식 (1) 의 화합물에 대해 설명한다.
식 (1)
Figure 112007041848118-PCT00001
식 (1) 에서, R11 내지 R13은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖 는 지방족기를 나타낸다. R11 내지 R13은 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있다.
R11 내지 R13에 대해 상세히 설명한다. R11 내지 R13은 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 지방족기인 것이 바람직하고, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 지방족기인 것이 보다 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 지방족기인 것이 특히 바람직하다. 여기서, 지방족기는, 지방족 탄화수소기인 것이 바람직하며, 또한 알킬기 (직쇄, 분지쇄 및 환상 알킬기들), 알케닐기 또는 알키닐기인 것이 바람직히다. 알킬기의 예로는, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, sec-부틸, t-부틸, 펜틸, t-아밀, 헥실, 옥틸, 데실, 도데실, 에이코실, 2-에틸헥실, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 2,6-디메틸 시클로헥실, 4-t-부틸시클로헥실, 시클로펜틸, 1-아다만틸, 2-아다만틸, 비시클로[2.2.2]옥탄-3-일 등을 들 수 있고; 알케닐기의 예로는, 비닐, 알릴, 프레닐, 게라닐, 올레일, 2-시클로펜텐-1-일, 2-시클로헥센-1-일 등을 들 수 있으며; 알키닐기의 예로는, 에티닐, 프로파르길 등을 들 수 있다.
R11 내지 R13로 나타내는 지방족기는 치환되어도 되고 또는 치환되어 있지 않아도 되며, 치환기의 예로는, 할로겐 원자 (불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자), 알킬기 (직쇄, 분지쇄 및 환상 알킬기들, 비시클로 알킬기, 활성 메틴기를 포함함), 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 복소환식기 (치환된 위치에 상관없이), 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 복소환식 옥시카르보닐기, 카르바모일기, N-아실 카르바모일기, N-술포닐 카르바모일기, N-카르바모일 카르바모일기, N-술파모일 카르바모일기, 카르바조일기, 카르복실기 또는 그 염, 옥살일기, 옥사모일기, 시아노기, 카르본이미도일기, 포르밀기, 히드록실기, 알콕시기 (에틸렌옥시기 또는 프로필렌옥시기의 반복단위를 갖는 기들을 포함함), 아릴옥시기, 복소환식 옥시기, (알콕시 또는 아릴옥시)아실옥시기, 카르보닐옥시기, 카르바모일옥시기, 술포닐옥시기, (알킬, 아릴 또는 복소환식) 아미노기, 아미노기, 아실아미노기, 술폰아미드기, 우레이도기, 티오우레이도기, (알콕시 또는 아릴옥시)이미드기, 카르보닐아미노기, 술파모일아미노기, 세미카르바지드기, 암모니오기, 옥사모일아미노기, N-(알킬 또는 아릴)술포닐우레이도기, N-아실우레이도기, N-아실술파모일아미노기, 4급 질소원자를 포함하는 복소환식기 (예컨대, 피리디니오기, 이미다졸리오기, 퀴놀리노기, 이소퀴놀리노기), 이소시아노기, (알킬 또는 아릴)이미노기, (알킬 또는 아릴)술포닐기, 술피닐기, 술포기 또는 그 염, 술파모일기, N-아실 술파모일기, N-술포닐 술파모일기 또는 그 염, 포스피노기, 포스피닐기, 포스피닐옥시기, 포스피닐아미노기, 실릴기 등을 들 수 있다.
이들 기는 서로 결합하여 복합 치환기를 형성할 수도 있고, 치환기의 예로는, 에톡시에톡시에틸기, 히드록시에톡시에틸기, 에톡시카르보닐에틸기 등을 들 수 있다. 또한, R11 내지 R13은 치환기로서 인산에스테르기를 함유할 수도 있고, 식 (1) 의 화합물은 동일 분자내에 복수의 인산에스테르기를 함유할 수도 있다.
식 (2) 및 (3)의 화합물에 대해 설명한다.
식 (2) 식 (3)
Figure 112007041848118-PCT00002
식 (2) 및 식 (3) 에서, Z는 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자 또는 -NR25-를 나타내고, R25는 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. Z를 포함하는 5- 또는 6-원환은, 치환기를 함유할 수도 있으며, 복수개의 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있다. Z를 포함하는 5- 또는 6-원환의 예로는, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 테트라히드로티오펜, 티안, 피롤리딘, 피페리딘, 인돌린, 이소인돌린, 크로만, 이소크로만, 테트라히드로-2-푸라논, 테트라히드로-2-피론, 4-부탄 락탐, 6-헥사노락탐 등을 들 수 있다.
또한, Z를 포함하는 5- 또는 6-원환의 예로는, 락톤 구조 또는 락탐 구조, 즉, Z의 인접 탄소에 옥소기를 갖는 환상 에스테르 또는 환상 아미드 구조를 들 수 있다. 환상 에스테르 또는 환상 아미드 구조의 예로는, 2-피롤리돈, 2-피페리돈, 5-펜타놀리드 및 6-헥사놀리드를 들 수 있다.
R25는 수소 원자, 또는 바람직하게는 1 내지 20개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 16개의 탄소 원자, 특히 바람직하게는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 (직쇄, 분지쇄 및 환상 알킬기를 포함함) 를 나타낸다. R25로 나타내는 알킬기의 예로는, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, sec-부 틸, t-부틸, 펜틸, t-아밀, 헥실, 옥틸, 데실, 도데실, 에이코실, 2-에틸헥실, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 2,6-디메틸 시클로헥실, 4-t-부틸시클로헥실, 시클로펜틸, 1-아다만틸, 2-아다만틸, 비시클로[2.2.2]옥탄-3-일 등을 들 수 있다. R25로 나타내는 알킬기는 치환기를 더 함유할 수도 있으며, 치환기의 예로는 R11 내지 R13의 치환기에 대해 예시한 것들을 들 수 있다.
Y21 내지 Y22는 각각 독립적으로, 에스테르기, 알콕시카르보닐기, 아미드기 또는 카르바모일기를 나타낸다. 에스테르는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며, 그 예로는, 아세톡시, 에틸 카르보닐옥시, 프로필카르보닐옥시, 부틸카르보닐옥시, 이소부틸카르보닐옥시, t-부틸카르보닐옥시, sec-부틸카르보닐옥시, 펜틸카르보닐옥시, t-아밀카르보닐옥시, 헥실카르보닐옥시, 시클로헥실카르보닐옥시, 1-에틸펜틸카르보닐옥시, 헵틸카르보닐옥시, 노닐카르보닐옥시, 운데실카르보닐옥시, 벤질카르보닐옥시, 1-나프탈렌카르보닐옥시, 2-나프탈렌카르보닐옥시, 1-아다만탄 카르보닐옥시 등을 들 수 있다.
알콕시카르보닐기는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며, 그 예로는, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 프로필옥시카르보닐, 이소프로필옥시카르보닐, 부톡시카르보닐, t-부톡시카르보닐, 이소부틸옥시카르보닐, sec-부틸옥시카르보닐, 펜틸옥시카르보닐, t-아밀옥시카르보닐, 헥실옥 시카르보닐, 시클로헥실옥시카르보닐, 2-에틸-헥실-히드록시카르보닐, 1-에틸프로필옥시카르보닐, 옥틸옥시카르보닐, 3,7-디메틸-3-옥틸옥시카르보닐, 3,5,5-트리메틸 헥실옥시카르보닐, 4-t-부틸시클로헥실옥시카르보닐, 2,4-디메틸 펜틸-3-옥시카르보닐, 1-아다만탄옥시카르보닐, 2-아다만탄옥시카르보닐, 디시클로펜타디에닐옥시카르보닐, 데실옥시카르보닐, 도데실옥시카르보닐, 테트라데실옥시카르보닐, 헥사데실옥시카르보닐 등을 들 수 있다.
아미드기는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며, 그 예로는, 아세트아미드, 에틸카르복사미드, 프로필카르복사미드, 이소프로필카르복사미드, 부틸카르복사미드, t-부틸카르복사미드, 이소부틸카르복사미드, sec-부틸카르복사미드, 펜틸카르복사미드, t-아밀카르복사미드, N-헥실카르복사미드, 시클로헥실카르복사미드, 1-에틸펜틸카르복사미드, 1-에틸프로필카르복사미드, 헵틸카르복사미드, 옥틸카르복사미드, 1-아다만탄카르복사미드, 2-아다만탄카르복사미드, 노닐카르복사미드, 도데실카르복사미드, 펜타카르복사미드, 헥사데실 카르복사미드 등을 들 수 있다.
카르바모일기는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며, 그 예로는 메틸카르바모일, 디메틸카르바모일, 에틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 프로필카르바모일, 이소프로필카르바모일, 부틸카르바모일, t-부틸카르바모일, 이소부틸카르바모일, sec-부틸카르바모일, 펜틸카르바모일, t-아밀카르바모일, 헥실카르바모일, 시클로헥실카르바모일, 2-에틸 헥실카르바모일, 2-에틸 부틸카르바모일, t-옥틸카르바모일, 헵틸카르바모일, 옥틸카르바모일, 1-아다만탄카르바모일, 2-아다만탄카르바모일, 데실카르바모일, 도데실카르바모일, 테트라데실카르바모일, 헥사데실 카르바모일 등을 들 수 있다. Y21 내지 Y22는 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있다. Y21 내지 Y22는 치환기를 더 함유할 수도 있으며, 치환기의 예로는 R11 내지 R13의 치환기에 대해 예시한 것들을 들 수 있다.
식 (4) 내지 (12) 의 화합물에 대하여 설명한다.
Figure 112007041848118-PCT00003
식 (4) 내지 (12) 에서, Y31 내지 Y70은 각각 독립적으로, 에스테르기, 알콕시카르보닐기, 아미드기, 카르바모일기 또는 히드록실기를 나타낸다. 에스테르기는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직 하며, 그 예로는, 아세톡시, 에틸카르보닐옥시, 프로필카르보닐옥시, 부틸카르보닐옥시, 이소부틸카르보닐옥시, t-부틸카르보닐옥시, sec-부틸카르보닐옥시, 펜틸카르보닐옥시, t-아밀카르보닐옥시, 헥실카르보닐옥시, 시클로헥실카르보닐옥시, 1-에틸펜틸카르보닐옥시, 헵틸카르보닐옥시, 노닐카르보닐옥시, 운데실카르보닐옥시, 벤질카르보닐옥시, 1-나프탈렌카르보닐옥시, 2-나프탈렌카르보닐옥시, 1-아다만탄 카르보닐옥시 등을 들 수 있다.
알콕시카르보닐기는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며, 그 예로는, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 프로필옥시카르보닐, 이소프로필옥시카르보닐, 부톡시카르보닐 t-부톡시카르보닐, 이소부틸옥시카르보닐, sec-부틸옥시카르보닐, 펜틸옥시카르보닐, t-아밀옥시카르보닐, 헥실옥시카르보닐, 시클로헥실옥시카르보닐, 2-에틸-헥실-히드록시카르보닐 등으로 주어지는, 1-에틸프로필옥시카르보닐, 옥틸옥시카르보닐, 3,7-디메틸-3-옥틸옥시카르보닐, 3,5,5-트리메틸 헥실옥시카르보닐, 4-t-부틸시클로헥실옥시카르보닐, 2,4-디메틸 펜틸-3-옥시카르보닐, 1-아다만탄옥시카르보닐, 2-아다만탄옥시카르보닐, 디시클로펜타디에닐옥시카르보닐, 데실옥시카르보닐, 도데실옥시카르보닐, 테트라데실옥시카르보닐, 헥사데실옥시카르보닐을 들 수 있다.
아미드기는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며, 그 예로는, 아세트아미드, 에틸 카르복사미드, 프로필 카르복사 미드, 이소프로필 카르복사미드, 부틸 카르복사미드, t-부틸 카르복사미드, 이소부틸 카르복사미드, sec-부틸 카르복사미드, 펜틸 카르복사미드, t-아밀 카르복사미드, 헥실 카르복사미드, 시클로헥실 카르복사미드, 1-에틸펜틸 카르복사미드, 1-에틸프로필 카르복사미드, 헵틸 카르복사미드, 옥틸 카르복사미드, 1-아다만탄 카르복사미드, 2-아다만탄 카르복사미드, 노닐 카르복사미드, 도데실 카르복사미드, 펜타카르복사미드, 헥사데실 카르복사미드 등을 들 수 있다.
카르바모일기는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며, 그 예로는 메틸 카르바모일, 디메틸 카르바모일, 에틸 카르바모일, 디에틸 카르바모일, 프로필 카르바모일, 이소프로필 카르바모일, 부틸 카르바모일, t-부틸 카르바모일, 이소부틸 카르바모일, sec-부틸 카르바모일, 펜틸 카르바모일, t-아밀 카르바모일, 헥실 카르바모일, 시클로헥실 카르바모일, 2-에틸헥실 카르바모일, 2-에틸부틸 카르바모일, t-옥틸 카르바모일, 헵틸 카르바모일, 옥틸 카르바모일, 1-아다만탄 카르바모일, 2-아다만탄 카르바모일, 데실 카르바모일, 도데실 카르바모일, 테트라데실 카르바모일, 헥사데실 카르바모일 등을 들 수 있다. Y31 내지 Y70은 치환기를 더 함유할 수도 있고, 치환기의 예로는 R11 내지 R13의 치환기에 대해 예시한 것들을 들 수 있다.
V31 내지 V43은 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 바람직하게는 1 내지 20개의 탄소원자, 보다 바람직하게는 1 내지 16개의 탄소 원자, 및 특히 바람직하게는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 지방족 기를 나타낸다. 여기서, 지방족기는, 지방족 탄화수소기인 것이 바람직하며, 알킬기 (직쇄, 분지쇄 및 환상 알킬기들을 포함함), 알케닐기 또는 알키닐기인 것이 보다 바람직히다. 알킬기의 예로는, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, sec-부틸, t-부틸, 펜틸, t-아밀, 헥실, 옥틸, 데실, 도데실, 에이코실, 2-에틸헥실, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 2,6-디메틸 시클로헥실, 4-t-부틸시클로헥실, 시클로펜틸, 1-아다만틸, 2-아다만틸, 비시클로[2.2.2]옥탄-3-일 등을 들 수 있고; 알케닐기의 예로는 비닐, 알릴, 프레닐, 게라닐, 올레일, 2-시클로펜텐-1-일, 2-시클로헥센-1-일 등을 들 수 있으며; 알키닐기의 예로는 에티닐, 프로파르길 등을 들 수 있다. V31 내지 V43은 치환기를 더 함유할 수도 있으며, 치환기의 예로는 R11 내지 R13의 치환기에 대해 예시한 것들을 들 수 있다.
L31 내지 L80은 각각 독립적으로, 0 내지 40개의 원자를 갖는 2가의 포화 연결기를 나타낸다. 여기서, "L31 내지 L80이 0개의 원자를 갖는다"는 것은, 연결기의 양단의 기들이 직접 단일 결합을 형성한다는 것을 의미한다. L31 내지 L77의 바람직한 예로는, 알킬렌기 (예컨대, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 트리메틸렌, 테트라메틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 메틸에틸렌, 에틸에틸렌 등), 환상 2가의 기 (예컨대, 시스-1,4-시클로헥실렌, 트란스-1,4-시클로헥실렌, 1,3-시클로펜틸리덴 등), 에테르, 티오에테르, 에스테르, 아미드, 술폰, 술폭시드, 술피드, 술폰아 미드, 우레일렌, 티오우레일렌 등을 들 수 있다. 복합 치환기의 예로는, -(CH2)2O(CH2)2-, -(CH2)2O(CH2)2O(CH2)-, -(CH2)2S(CH2)2-, -(CH2)2O2C(CH2)2- 등을 들 수 있다. L31 내지 L80은 치환기를 더 함유할 수도 있고, 치환기의 예로는 R11 내지 R13의 치환기에 대해 예시한 것들을 들 수 있다.
Y31 내지 Y70, V31 내지 V43, 및 L31 내지 L80의 조합에 의해 형성된 화합물의 바람직한 예로는, 시트르산 에스테르류 (예컨대, O-아세틸 트리에틸 시트레이트, O-아세틸 트리부틸 시트레이트, 아세틸 트리에틸 시트레이트, 아세틸 트리부틸 시트레이트, O-아세틸 트리(에틸옥시카르보닐 메틸렌) 시트레이트 등), 올레산 에스테르류 (예컨대, 올레산 에틸, 올레산 부틸, 올레산 2-에틸헥실, 올레산 페닐, 올레산 시클로헥실, 올레산 옥틸 등), 리시놀산 에스테르류 (예컨대, 리시놀산 메틸아세틸 등), 세바신산 에스테르류 (예컨대, 세바신산 디부틸 등), 글리세린의 카르복실산 에스테르류 (예컨대, 트리아세틴, 트리부티린 등), 글리콜산 에스테르류 (예컨대, 부틸-프탈릴-부틸 글리콜레이트, 에틸 프탈릴에틸 글리콜레이트, 메틸 프탈릴에틸 글리콜레이트, 부틸-프탈릴-부틸 글리콜레이트, 메틸 프탈릴 메틸 글리콜레이트, 프로필 프탈릴 프로필 글리콜레이트, 부틸-프탈릴-부틸 글리콜레이트, 옥틸 프탈릴 옥틸 글리콜레이트 등), 펜타에리트리톨의 카르복실산 에스테르류 (예컨대, 펜타에리트리톨 테트라아세테이트, 펜타에리트리톨 테트라아세테이트 등), 디펜타에리트리톨의 카르복실레이트 (예컨대, 디펜타에리트리톨 헥사아세테이트, 디 펜타에리트리톨 헥사부틸레이트, 디펜타에리트리톨 테트라아세테이트 등), 트리메틸올프로판의 카르복실산 에스테르류 (트리메틸올프로판 트리아세테이트, 트리메틸올프로판 디아세테이트, 트리메틸올프로판 모노프로피오네이트, 트리메틸올프로판 트리프로피오네이트, 트리메틸올프로판 트리부틸레이트, 트리메틸올프로판 트리피발로에이트, 트리메틸올프로판 트리(t-부틸 아세테이트), 트리메틸올프로판 디-2-에틸헥사네이트, 트리메틸올프로판 테트라-2-에틸헥사네이트, 트리메틸올프로판 디아세테이트 모노옥타네이트, 트리메틸올프로판 트리옥타네이트, 트리메틸올프로판 트리(시클로헥산 카르복실레이트) 등), 일본 공개 특허 공보 평11-246704호에 개시된 글리세롤 에스테르류, 일본 공개 특허 공보 제2000-63560호에 개시된 디글리세롤 에스테르류, 일본 공개 특허 공보 평11-92574호에 개시된 시트르산 에스테르류, 피롤리돈 카르복실산 에스테르류 (메틸 2-피롤리돈-5-카르복실레이트, 에틸 2-피롤리돈-5-카르복실레이트, 2-피롤리돈-5-부틸 카르복실레이트, 2-에틸헥실 2-피롤리돈-5-카르복실레이트), 시클로헥산디카르복실산 에스테르류 (디부틸 1,2-시스-시클로헥산디카르복실레이트, 디부틸 트란스-1,2-시클로헥산디카르복실레이트, 디부틸 시스-1,4-시클로헥산디카르복실레이트, 디부틸 트란스-1,4-시클로헥산디카르복실레이트), 크실리톨 카르복실산 에스테르류 (크실리톨 펜타아세테이트, 크실리톨 테트라아세테이트, 크실리톨 펜타프로피오네이트를 들 수 있다.
이하, 식 (1) 내지 (12) 으로 나타내는 본 발명의 화합물의 예들이 주어진다. 식 (1) 에 대하여, 화합물 C-1 내지 C-76이 주어지며, 식 (2) 내지 (12) 에 대하여, 화합물 C-201 내지 C-231, C-401 내지 C-448이 주어진다. 표 또는 괄호 내에 기재된 log P의 값은 Crippen's fragmentation method (J. Chem. Inf. Comput. Sci., 27, 21 (1987)) 에 따라 구한 것이다.
Figure 112007041848118-PCT00004
여기서, R1 내지 R3은 상기 식 (1) 에서의 R11 내지 R13에서와 동일한 의미이며, 그 구체예를 화합물 C-1 내지 C-76으로서 이하에 나타낸다.
Figure 112007041848118-PCT00005
Figure 112007041848118-PCT00006
Figure 112007041848118-PCT00007
Figure 112007041848118-PCT00008
Figure 112007041848118-PCT00009
Figure 112007041848118-PCT00010
Figure 112007041848118-PCT00011
Figure 112007041848118-PCT00012
Figure 112007041848118-PCT00013
Figure 112007041848118-PCT00014
Figure 112007041848118-PCT00015
Figure 112007041848118-PCT00016
Figure 112007041848118-PCT00017
식 (13) 및 (14) 의 화합물들에 대해 이하에 설명한다.
식 (13) (식 14)
Figure 112007041848118-PCT00018
식 (13) 에서, R1은 알킬기 또는 아릴기를 나타내며, R2 및 R3은 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. 또한, R1, R2 및 R3의 총 탄소 원자의 개수는 10개 이상인 것이 특히 바람직하다. 식 (14) 에서, R4 및 R5는 각각 독립적으로, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. 또한, R4 및 R5의 총 탄소 원자의 개수는 10 이상이며, R4 및 R5의 각각은 치환된 아릴기 및 알킬기를 가질 수도 있다. 치환기로는 불소 원자, 알킬기, 아릴기, 알콕실기, 술폰기 및 술폰아미드기가 바람직하며, 알킬기, 아릴기, 알콕실기, 술폰기 및 술폰아미드기가 특 히 바람직하다. 또한, 알킬기는 직쇄, 분지쇄 또는 환상일 수도 있으며, 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하고, 6 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하며, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것 (예컨대, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 아밀, 이소아밀, t-아밀, 헥실, 시클로헥실, 헵틸, 옥틸, 비시클로 옥틸, 노닐, 아다만틸, 데실, t-옥틸, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실, 디데실) 이 특히 바람직하다. 아릴기는 6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 것 (예컨대, 페닐, 비페닐, 터페닐, 나프틸, 비나프틸, 트리페닐 페닐) 이 특히 바람직하다. 식 (13) 또는 식 (14) 으로 나타내는 화합물의 바람직한 예에 대해 이하에 나타낸다.
Figure 112007041848118-PCT00019
Figure 112007041848118-PCT00020
Figure 112007041848118-PCT00021
Figure 112007041848118-PCT00022
Figure 112007041848118-PCT00024
Figure 112007041848118-PCT00025
Figure 112007041848118-PCT00026
이하, 식 (15) 의 화합물에 대해 설명한다.
식 (15)
Figure 112007041848118-PCT00027
상기 식 (15) 에서, R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로, 수소원자 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 (예컨대, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 아밀 및 이소아밀) 인 것이 바람직하며, R1, R2 및 R3 중 하나 이상은 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 (예컨대, 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필) 인 것이 특히 바람직하다. X는, 단일 결합, -O-, -CO-, 알킬렌기 (1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고; 예컨대, 메틸렌, 에틸렌 및 프로필렌) 또는 아릴렌기 (6 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고; 예컨대, 페닐렌, 비페닐렌 및 나프틸렌) 로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 기로 이루어진 2가의 연결기인 것이 바람직하며, -O-, 알킬렌기 또는 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 기로 이루어진 2가의 연결기인 것이 특히 바람직하다. Y는 수소 원자, 알킬기 (2 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고; 예컨대, 에틸, 이소프로필, t-부틸, 헥실, 2-에틸헥실, t-옥틸, 도데실, 시클로헥실, 디시클 로헥실 및 아다만틸), 아릴기 (6 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고; 예컨대, 페닐, 비페닐, 터페닐 및 나프틸) 또는 아랄킬기 (7 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 7 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고; 예컨대, 벤질, 크레실, t-부틸페닐, 디페닐메틸 및 트리페닐메틸) 인 것이 바람직하며, 알킬기, 아릴기 또는 아랄킬기인 것이 특히 바람직하다. -X-Y의 조합을 위해, -X-Y의 탄소 원자의 총 개수는 0 내지 40개인 것이 바람직하며, 1 내지 30개인 것이 보다 바람직하고, 1 내지 25개인 것이 가장 바람직하다. 식 (15) 으로 나타내는 화합물의 바람직한 예가 이하에 주어진다.
Figure 112007041848118-PCT00028
Figure 112007041848118-PCT00029
Figure 112007041848118-PCT00030
Figure 112007041848118-PCT00031
이하, 식 (16) 의 화합물에 대해 설명한다.
식 (16)
Figure 112007041848118-PCT00032
Q1, Q2 및 Q3은 각각 독립적으로, 5- 또는 6-원환을 나타내며, 복소환식 탄화수소 고리 또는 단환식 탄화수소 고리일 수도 있으며, 다른 고리들과 축합 고리 (condensed ring) 를 형성할 수도 있다. 탄화수소 고리는 치환 또는 미치환 시클로헥산 고리, 치환 또는 미치환 시클로펜탄 고리, 방향족 탄화수소 고리인 것이 바람직하며, 방향족 탄화수소 고리인 것이 보다 바람직하다. 복소환식 고리는 5- 또는 6-원환의 산소 원자, 질소 원자 및 황 원자로부터 선택되는 하나 이상을 함유하는 고리인 것이 바람직하며, 산소 원자, 질소 원자 또는 황 원자로부터 선택되는 하나 이상을 함유하는 방향족 복소환식 고리인 것이 보다 바람직하다.
Q1, Q2 및 Q3은 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소환식 고리인 것이 바람직하다. 방향족 탄화수소 고리는, 6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 단환식 또는 이환식 방향족 탄화수소 고리 (예컨대, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리 등) 인 것이 바람직하며; 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소 고리인 것이 보다 바람직하고; 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소 고리인 것이 보다 더 바람직하며; 그리고 벤젠 고리인 것이 특히 바람직하다.
방향족 복소환식 고리는 산소 원자, 질소 원자 또는 황 원자를 함유하는 방 향족 복소환식 고리인 것이 바람직하다. 복소환식 고리의 구체예로는, 푸란, 피롤, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 푸린, 티아졸린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴 등을 들 수 있다. 방향족 복소환식 고리의 바람직한 예로는, 피리딘, 트리아진 및 퀴놀린을 들 수 있다. Q1, Q2 및 Q3은 방향족 탄화수소 고리인 것이 바람직하며, 벤젠 고리인 것이 보다 바람직하다. Q1, Q2 및 Q3은 치환되어 있을 수도 있으며, 치환기로는 후술하는 치환기 T로 예시될 수도 있다.
X는 B, C-R (R은 수소 원자 또는 치환기를 나타냄), N, P 및 P=0을 나타낸다. X는 B, C-R (R은 아릴기, 치환 또는 미치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아실옥시기, 아실아미노기, 알콕시카르보닐아미노기, 아릴옥시카르보닐아미노기, 술포닐아미노기, 히드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예컨대, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자) 및 카르복실기인 것이 바람직하며; 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기 및 할로겐 원자인 것이 보다 바람직하고; 알콕시기 및 히드록실기인 것이 보다 더 바람직하며; 히드록실기인 것이 특히 바람직하다.) 및 N인 것이 바람직하다. X는 C-R 및 N인 것이 보다 바람직하며, C-R인 것이 특히 바람직하다.
식 (16) 으로 나타내는 화합물은 하기 식 (17) 으로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.
식 (17)
Figure 112007041848118-PCT00033
여기서, X2는 B, C-R (R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.) 및 N을 나타낸다. R11, R12, R13, R14, R15, R21, R22, R23, R24, R25, R31, R32, R33, R34 및 R35는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
X는 B, C-R (R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.), N, P 및 P=0을 나타낸다. X는 B, C-R (R은 아릴기, 치환 또는 미치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아실옥시기, 아실아미노기, 알콕시카르보닐아미노기, 아릴옥시카르보닐아미노기, 술포닐아미노기, 히드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예컨대, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자) 및 카르복실기인 것이 바람직하며; 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기 및 할로겐 원자인 것이 보다 바람직하고; 알콕시기 및 히드록실기인 것이 보다 더 바람직하며; 히드록실기인 것이 특히 바람직하다.), N 및 P=0인 것이 바람직하다. X는 C-R 및 N인 것이 보다 바람직하며, C-R인 것이 특히 바람직하다.
R11, R12, R13, R14, R15, R21, R22, R23, R24, R25, R31, R32, R33, R34 및 R35는 수소 원자 또는 치환기를 나타내며, 치환기는 후술하는 치환기 T로 예시될 수도 있다. R11, R12, R13, R14, R15, R21, R22, R23, R24, R25, R31, R32, R33, R34 및 R35는 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 미치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아실옥시기, 아실아미노기, 알콕시카르보닐아미노기, 아릴옥시카르보닐아미노기, 술포닐아미노기, 술파모니일기, 카르바모일기, 알킬티오기, 아릴티오기, 술포닐기, 술피닐기, 우레이도기, 인산 이미드기, 히드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예컨대, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 복소환식 기 (1 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자와 같은 헤테로원자를 가지는 것; 구체적으로, 예컨대, 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 몰포리노, 벤즈옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴 등), 실릴기가 바람직하며; 알킬기, 아릴기, 치환 또는 미치환 아미노기, 알콕시기 및 아릴옥시기인 것이 보다 바람직하고; 알킬기, 아릴기 및 알콕시기인 것이 보다 더 바람직하다.
이들 치환기들은 더 치환될 수도 있다. 치환기가 2개 이상인 경우에는, 치환기들은 동일하거나 서로 다를 수도 있다. 가능한 경우에는, 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있다.
이하, 상술한 치환기 T에 대하여 설명한다. 치환기 T의 예로는, 알킬기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메틸, 에틸, 이소프로필, t-부틸, 옥틸, 데실, 헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실 등), 알케닐기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐 등), 알키닐기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 프로파르길, 3-펜티닐 등), 아릴기 (6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐, p-메틸페닐, 나프틸 등), 치환 또는 미치환 아미노기 (0 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 0 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 0 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노 등), 알콕시기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메톡시, 에톡시, 부톡시 등), 아릴옥시기 (6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐옥시, 2-나프틸옥시 등), 아실기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피발로일 등), 알콕시카르보닐기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 12의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐 등), 아릴옥시카르보닐기 (7 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 7 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 7 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐옥시카르보닐 등), 아실옥시기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아세톡시, 벤조일옥시 등), 아실아미노기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아세틸아미노, 벤조일아미노 등), 알콕시카르보닐아미노기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메톡시카르보닐아미노 등), 아릴옥시카르보닐아미노기 (7 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 7 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 7 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐옥시카르보닐아미노 등), 술포닐아미노기 (1 내 지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노 등), 술파모일기 (0 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 0 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 0 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 술파모일, 메틸술파모일, 디메틸술파모일, 페닐술파모일 등), 카르바모일기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일 등), 알킬티오기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메틸티오, 에틸티오 등), 아릴티오기 (6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐티오 등), 술포닐기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메실, 토실 등), 술피닐기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메탄술피닐, 벤젠술피닐 등), 우레이도기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도 등), 인산 아미드기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 디에틸인산 아미드, 페닐인산 아미드 등), 히드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예컨대, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 복소환식기 (1 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 그리고 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자와 같은 헤테로원자를 갖는 것; 구체적으로, 예컨대, 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 몰포리노, 벤즈옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴 등), 실릴기 (3 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 3 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 3 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴 등) 를 들 수 있다. 이들 치환기들은 더 치환될 수도 있다. 치환기가 2개 이상인 경우에는, 치환기들은 동일하거나 서로 다를 수도 있다. 가능한 경우에는, 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있다.
식 (16) 으로 나타내는 화합물의 구체예가 이하에 주어진다.
Figure 112007041848118-PCT00034
Figure 112007041848118-PCT00035
Figure 112007041848118-PCT00036
Figure 112007041848118-PCT00037
Figure 112007041848118-PCT00038
Figure 112007041848118-PCT00039
Figure 112007041848118-PCT00040
Figure 112007041848118-PCT00041
식 (18) 또는 식 (19) 으로 나타내는 화합물의 바람직한 예가 이하에 주어진다.
Figure 112007041848118-PCT00042
Figure 112007041848118-PCT00043
Figure 112007041848118-PCT00044
Figure 112007041848118-PCT00045
Figure 112007041848118-PCT00046
Figure 112007041848118-PCT00047
Figure 112007041848118-PCT00048
Figure 112007041848118-PCT00049
Figure 112007041848118-PCT00050
Figure 112007041848118-PCT00051
Figure 112007041848118-PCT00052
Figure 112007041848118-PCT00053
본 발명의 발명자들은, 예의검토한 결과, 옥타놀-물 분배계수 (log P 값)가 0 내지 7인, 다가 알콜 에스테르 화합물, 카르복실산 에스테르 화합물, 다환식 카르복실산 화합물 및 비스페놀 유도체를 셀룰로오스 아실레이트에 첨가하더라도, 광학 이방성이 저하된다는 것을 발견하였다.
옥타놀-물 분배계수 (log P 값)가 0 내지 7인, 다가 알콜 에스테르 화합물, 카르복실산 에스테르 화합물, 다환식 카르복실산 화합물 및 비페놀 유도체의 구체 예가 이하에 주어진다.
(다가 알콜 에스테르 화합물)
본 발명의 다가 알콜 에스테르는 2가 이상의 다가 알콜과 1종 이상의 모노카르복실산의 에스테르이다. 다가 알콜 에스테르 화합물의 예가 이하에 주어진다.
(다가 알콜)
다가 알콜의 바람직한 예로는, 아도니톨, 아라비톨, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 디부틸렌 글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 헥산트리올, 갈락티톨, 만니톨, 3-메틸펜탄-1, 3,5-트리올, 피나콜, 소르비톨, 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 크실리톨 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 소르비톨, 트리메틸올프로판 및 크실리톨이 특히 바람직하다.
(모노카르복실산)
본 발명의 다가 알콜 에스테르에 있어서의 모노카르복실산으로는, 공지된 지방족 모노카르복실산, 지환식 모노카르복실산, 방향족 모노카르복실산 등을 사용할 수 있다. 지환식 모노카르복실산 및 방향족 모노카르복실산을 사용할 경우에 셀룰로오스 아실레이트 필름의 투습도, 함수율, 보유성이 개선되는 점에서 바람직하다.
모노카르복실산의 바람직한 예가 이하에 주어진다.
지방족 모노카르복실산으로는, 1 내지 32개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 지방산을 사용하는 것이 바람직하며, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 지방산을 사용하는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 지방산을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 아세트산을 함유하는 것이 셀룰로오스 에스테르와의 상용성이 향상되기 때문에 바람직하다. 또한, 아세트산과 다른 모노카르복실산들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
지방족 모노카르복실산의 바람직한 예는, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 페라르곤산, 카프르산, 2-에틸-헥산 카르복실산, 운데실산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 헵타데실산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라킨산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리신산, 락세르산 등과 같은 포화 지방산; 및 운데실렌산, 올레산, 소르브산, 리놀레산, 리놀렌산, 아라키돈산 등과 같은 불포화 지방산을 들 수 있다. 이들은 더 치환되어 있을 수도 있다.
지환식 모노카르복실산의 바람직한 예로는 시클로펜탄카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로옥탄카르복실산 또는 그 유도체들을 들 수 있다.
방향족 모노카르복실산의 바람직한 예로는 벤조산, 톨루엔산과 같은 벤조산의 벤젠 고리에 알킬기가 도입된 것, 비페닐카르복실산, 나프탈렌 카르복실산 및 테트라린카르복실산과 같은 2개 이상의 벤젠 고리를 포함하는 지방족 카르복실산, 및 그 유도체들을 들 수 있다. 특히, 벤조산이 바람직하다.
본 발명의 다가 알콜 에스테르에서의 카르복실산은 단독으로 사용될 수도 있고 또는 2종 이상을 조합하여 사용될 수도 있다. 또한, 다가 알콜에서의 OH기 전부가 에스테르화될 수도 있으며, OH기의 일부가 그대로 존재할 수도 있다. 바람직하게는, 분자내에 하나의 방향족 고리 또는 3개 이상의 시클로알킬 고리가 제공될 수도 있다.
다가 알콜 에스테르 화합물로서, 하기 화합물들이 예시될 수 있다.
Figure 112007041848118-PCT00054
Figure 112007041848118-PCT00055
(카르복실산 에스테르 화합물)
카르복실산 에스테르 화합물로서, 하기 화합물들이 예시될 수 있다. 구체적으로, 카르복실산 에스테르 화합물의 예로는 프탈산 에스테르 및 시트르산 에스테르를 들 수 있다. 프탈산 에스테르의 예로는 프탈산 디메틸, 프탈산 디에틸, 프탈산 디시클로헥실, 프탈산 디옥틸 및 프탈산 디에틸헥실을 들 수 있다. 시트르산 에스테르의 예로는 시트르산 아세틸 트리에틸 및 시트르산 아세틸 트리부틸을 들 수 있다. 또한, 다른 카르복실산 에스테르의 예로는 올레산 부틸, 리시놀산 메틸아세틸, 디부틸 세바케이트, 트리아세틴 및 트리메틸올프로판 트리벤조에이트를 들 수 있다. 알킬프탈릴알킬 글리콜레이트가 이러한 목적을 위해 또한 바람직하게 사용된다. 알킬프탈릴알킬 글리콜레이트의 알킬기는 1 내지 8개 의 탄소 원자의 알킬기이다. 알킬프탈릴알킬 글리콜레이트의 예로는, 메틸프탈릴메틸 글리콜레이트, 에틸프탈릴에틸 글리콜레이트, 프로필프탈릴프로필 글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸 글리콜레이트, 옥틸프탈릴옥틸 글리콜레이트, 메틸프탈릴에틸 글리콜레이트, 에틸프탈릴메틸 글리콜레이트, 에틸프탈릴프로필 글리콜레이트, 프로필프탈릴에틸 글리콜레이트, 메틸프탈릴프로필 글리콜레이트, 메틸프탈릴부틸 글리콜레이트, 에틸프탈릴부틸 글리콜레이트, 부틸프탈릴메틸 글리콜레이트, 부틸프탈릴에틸 글리콜레이트, 프로필프탈릴부틸 글리콜레이트, 부틸프탈릴프로필 글리콜레이트, 메틸프탈릴옥틸 글리콜레이트, 에틸프탈릴옥틸 글리콜레이트, 옥틸프탈릴메틸 글리콜레이트 및 옥틸프탈릴에틸 글리콜레이트를 들 수 있다. 메틸프탈릴메틸 글리콜레이트, 에틸프탈릴에틸 글리콜레이트, 프로필프탈릴프로필 글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸 글리콜레이트 및 옥틸프탈릴옥틸 글리콜레이트를 사용하는 것이 바람직하며, 에틸프탈릴에틸 글리콜레이트를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 알킬프탈릴알킬 글리콜레이트를 2종 이상 조합하여 사용할 수도 있다.
카르복실산 에스테르 화합물의 예로서 하기 화합물들이 예시될 수 있다.
Figure 112007041848118-PCT00056
Figure 112007041848118-PCT00057
(포러스 (porous) 카르복실산 화합물)
본 발명에 사용되는 포러스 카르복실산 화합물은 3000 이하의 분자량을 갖는 화합물인 것이 바람직하며, 250 내지 2000의 분자량을 갖는 화합물인 것이 특히 바람직하다. 환상 구조에 관하여, 3 내지 8개 원자로 형성된 고리가 바람직하며, 6- 및/또는 5-원환이 특히 바람직하다. 고리는 탄소, 산소, 질소, 황 또는 다른 원자들을 함유할 수도 있으며, 고리의 결합의 일부는 불포화 결합을 가질 수도 있고, 예컨대 6-원환이 벤젠 고리 또는 시클로헥산 고리일 수도 있다. 본 발명의 화합물은 복수개의 상술한 환상 구조로 형성된다. 예컨대, 화합물은 분자내에 벤젠 고리 또는 시클로헥산 고리 중 임의의 하나를 가질 수도 있으며; 2개의 시클로헥산 고리들을 가질 수도 있고; 또는 나프탈렌의 유도체들 또는 안트라센 등의 유도체들을 가질 수도 있다. 보다 바람직하게는, 분자내에 이러한 환상 구조를 3개 이상 갖는 화합물이 바람직하다. 또한, 환상 구조에서 하나 이상의 결합이 불포화 결합을 갖지 않는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 아비에트산, 데히드로-아비에트산 및 파라스트르산과 같은 아비에트산 유도체들을 들 수 있으며, 그 화학식을 이하에 나타낸다.
Figure 112007041848118-PCT00058
(비스페놀 유도체)
본 발명에 사용되는 비스페놀 유도체는 10000 이하의 분자량을 갖는 화합물이 바람직하며, 이 범위내에서 화합물은 모노머, 올리고머 또는 폴리머일 수도 있다. 또한, 화합물은 다른 폴리머들과의 코폴리머일 수도 있으며, 또는 단부에서 반응성 치환기로 변성될 수도 있다. 그 화학식이 이하에 주어진다.
Figure 112007041848118-PCT00059
비스페놀 유도체의 구체예 중에서, R1 내지 R4는 수소 원자 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이다. l, m 및 n은 반복단위이며, 1 내지 100의 정수인 것이 바람직하고, 1 내지 20의 정수인 것이 보다 바람직하다.
[색 분산 제어제 (chromatic dispersion controlling agent)]
셀룰로오스 아실레이트 필름들의 색 분산을 저하시키는 화합물 (이하, "색 분산 제어제"라 함) 에 대해 설명한다. 본 발명에 있어서 셀룰로오스 아실레이트 필름들의 색 분산의 Rth을 향상시키기 위해서는, 식(iv) ΔRth = ｜Rth 400 - Rth 700｜으로 나타내는 색 분산의 Rth를 저하시키는 하나 이상의 화합물이, 하기 식 (v) 및 (vi):
(v) (ΔRth(B) - ΔRth (0))/B ≤ -2.0,
(vi) 0.01 ≤ B ≤ 30
을 만족하는 범위내에 있는 것이 바람직하며;
상기 식 (v) 및 (vi) 가
(v) (ΔRth(B) - ΔRth (0))/B ≤ -3.0,
(vi) 0.05 ≤ B ≤ 25
의 범위내에 있는 것이 보다 바람직하고;
(v) (ΔRth(B) - ΔRth (0))/B ≤ -4.0,
(vi) 0.1 ≤ B ≤ 20
의 범위내에 있는 것이 보다 더 바람직하다.
색 분산 제어제는 200 내지 400nm의 자외선 영역에서 흡수되며, 셀룰로오스 아실레이트 필름들의 Re 및 Rth 색 분산은, 필름들의 ｜Re(400)-Re(700)｜ 및 ｜Rth(400)-Rth(700)｜을 저하시키는 하나 이상의 화합물을, 셀룰로오스 아실레이트 고형분에 대하여 0.01 내지 30질량%의 양으로 함유함으로써 제어된다. 셀룰로오스 아실레이트 필름들의 Re 및 Rth 색 분산은 첨가량으로서 0.1 내지 30질량% 함유함 으로써 제어된다.
셀룰로오스 아실레이트 필름은 Re 및 Rth 값이 일반적으로 단파장 측에서보다 장파장 측에서 더 크다는 색 분산 특성을 가진다. 따라서, 단파장 측에서 비교적 작은 Re 및 Rth를 크게 하기 위해서, 색 분산을 평활하게 할 필요가 있다. 한편, 200 내지 400nm의 자외선 영역에 흡수되는 화합물은 단파장 측에서보다 장파장 측에서 흡광도가 더 크다는 색 분산 특성을 가진다. 화합물 자체가 셀룰로오스 아실레이트 필름 내부에 균일하게 존재할 경우, 화합물의 복굴절성, 즉 Re, Rth 및 흡광도의 색 분산이 단파장 측에서 크다고 추정된다.
상술한 바와 같이, 200 내지 400nm에서 흡광도를 갖는 화합물을 사용함으로써, 화합물 자체의 Re 및 Rth의 색 분산이 단파장 측에서 커지는 것으로 추정되며, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 Re, Rth 색 분산을 제어할 수 있다. 따라서, 색 분산을 제어하는 화합물이 셀룰로오스 아실레이트에 충분히 균일하게 용해되는 것이 요구된다. 이들 화합물의 자외선 영역에서의 흡수 범위는 200 내지 400nm인 것이 바람직하며, 220 내지 395nm인 것이 보다 바람직하고, 240 내지 390nm인 것이 보다 더 바람직하다.
최근에, 텔레비전, 랩톱 컴퓨터 및 모바일셀룰라폰과 같은 액정 표시 장치에 있어서, 저전력으로 휘도를 증가시켰다. 따라서, 액정 표시 장치에 사용되는 우수한 투과율을 갖는 광 소자가 요구되고 있다. 이에 대하여, 200 내지 400nm의 자외선 영역에서 흡수를 가지며 필름들의 ｜Re(400)-Re(700)｜ 및 ｜Rth(400)-Rth(700) ｜를 저하시키는 화합물을 셀룰로오스 아실레이트 필름에 첨가할 경우, 우수한 분광 투과율을 갖는 광 소자가 요구되고 있다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름에 따르면, 380nm의 파장에서 분광 투과율이 45% 내지 95%이지만; 380nm의 파장에서 분광 투과율이 10%이하인 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명에서 사용되는 색 분산 제어제는 250 내지 1000의 분자량을 갖는 것이 휘발성의 관점에서 바람직하다. 260 내지 800의 분자량을 갖는 것이 보다 바람직하며, 270 내지 800의 분자량을 갖는 것이 보다 더 바람직하고, 300 내지 800의 분자량을 갖는 것이 특히 바람직하다. 이러한 분자량의 범위내에 있다면, 색 분산 제어제는 특정 모노머의 형태일 수도 있으며, 또는 모노머 단위의 다중 결합으로부터 형성된 올리고머 또는 폴리머의 형태일 수도 있다.
셀룰로오스 아실레이트 필름 전파의 도프 캐스팅 및 건조 공정 동안 색 분산 제어제를 방출하는 것은 바람직하지 않다.
(화합물 첨가량)
본 발명에 바람직하게 사용되는 상술한 색 분산 제어제는, 셀룰로오스 아실레이트에 대하여, 0.01 내지 30질량%의 양으로 첨가되는 것이 바람직하며, 0.1 내지 20질량%의 양으로 첨가되는 것이 보다 바람직하고, 0.2 내지 10질량%의 양으로 첨가되는 것이 특히 바람직하다.
(화합물 첨가 방법)
또한, 색 분산 제어제는 단독으로 사용될 수도 있으며 또는 임의의 비율로 2종 이상의 화합물들을 조합하여 사용될 수도 있다.
또한, 색 분산 제어제의 첨가 시기는 도프 제작 공정 동안의 임의의 시간 또는 도프 제작 공정의 완료 이후일 수도 있다.
본 발명에 바람직하게 사용되는 색 분산 제어제의 구체예로는 벤조트리아졸 화합물, 벤조페논 화합물, 시아노기 함유 화합물, 옥시벤조페논 화합물, 살리실산 에스테르 화합물, 니켈 착염 화합물 등을 들 수 있다.
식 (101) 으로 나타내는 벤조트리아졸 화합물의 예들이 본 발명의 색 분산 제어제로서 바람직하게 사용될 수 있다.
식 (101) Q1-Q2-OH
여기서, Q1은 질소 함유 방향족 복소환식 고리이며, Q2는 방향족 고리이다.
Q1은 질소 함유 방향족 복소환식 고리이며, 5-원환 내지 7-원환 질소 함유 방향족 복소환식 고리인 것이 바람직하고, 6-원환 질소 함유 방향족 복소환식 고리인 것이 보다 바람직하다. 그 예로는, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 테트라졸, 티아졸, 옥사졸, 세레나졸, 벤조트리아졸, 벤조티아졸, 벤즈옥사졸, 벤조세레나졸, 티아디아졸, 옥사디아졸, 나프토티아졸, 나프트옥사졸, 아자벤즈이미다졸, 푸린, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 피리다진, 트리아진, 트리아자인덴, 테트라자인덴 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게, 5-원환 질소 함유 방향족 복소환식 고리로는 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 테트라졸, 티아졸, 옥사졸, 벤조트리아졸, 벤조티아졸, 벤즈옥사졸, 티아디아졸, 옥사디아졸이 바람직하며, 벤조트리아졸이 특히 바람직하다.
Q1으로 나타내는 질소 함유 방향족 복소환식 고리는 더 치환될 수도 있으며, 치환기는 후술하는 치환기 T인 것이 바람직하다. 또한, 질소 함유 방향족 복소환식 고리가 복수개의 치환기를 함유할 경우, 각 치환기가 축합하여 고리 구조를 할 수도 있다.
Q2로 나타내는 방향족 고리는 방향족 탄화수소 고리일 수도 있으며 또는 방향족 복소환식 고리일 수도 있다. 또한, 방향족 고리는 단환식일 수도 있으며 또는 다른 고리들과 축합환을 형성할 수도 있다.
방향족 탄화수소 고리는 6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 단환식 또는 이환식 방향족 탄화수소 고리 (예컨대, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리 등) 인 것이 바람직하며, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소 고리인 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소 고리인 것이 보다 더 바람직하다. 벤젠 고리가 특히 바람직하다.
방향족 복소환식 고리로서, 질소 원자 또는 황 원자를 함유하는 방향족 복소환식 고리들이 바람직하다. 복소환식 고리의 구체예로는, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 푸린, 티아졸린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴 등을 들 수 있다. 방향족 복소환식 고리의 바람직한 예로는 피리 딘, 트리아진 및 퀴놀린을 들 수 있다.
Q2로 나타내는 방향족 고리는 방향족 탄화수소 고리인 것이 바람직하며, 나프탈렌 고리 또는 벤젠 고리인 것이 보다 바람직하고, 벤젠 고리인 것이 특히 바람직하다. Q2는 더 치환될 수도 있으며, 치환기는 후술하는 치환기 T인 것이 바람직하다.
치환기 T의 예로는, 알킬기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메틸, 에틸, 이소프로필, t-부틸, 옥틸, 데실, 헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실 등), 알케닐기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐 등), 알키닐기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 프로파르길, 3-펜티닐 등), 아릴기 (6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐, p-메틸페닐, 나프틸 등), 치환 또는 미치환 아미노기 (0 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 0 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 0 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨 대, 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노 등), 알콕시기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메톡시, 에톡시, 부톡시 등), 아릴옥시기 (6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐옥시, 2-나프틸옥시 등), 아실기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피발로일 등), 알콕시카르보닐기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐 등), 아릴옥시카르보닐기 (7 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 7 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 7 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐옥시카르보닐 등), 아실옥시기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아세톡시, 벤조일옥시 등), 아실아미노기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아세틸아미노, 벤조일아미노 등), 알콕시카르보닐아미노기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메톡시카르보닐아미노 등), 아릴옥시카르보닐아미노기 (7 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 7 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 7 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐옥시카르보닐아미노 등), 술포닐아미노기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노 등), 술파모일기 (0 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 0 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 0 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 술파모일, 메틸술파모일, 디메틸술파모일, 페닐술파모일 등), 카르바모일기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일 등), 알킬티오기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메틸티오, 에틸티오 등), 아릴티오기 (6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐티오 등), 술포닐기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내 지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메실, 토실 등), 술피닐기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메탄술피닐, 벤젠술피닐 등), 우레이도기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도 등), 인산 아미드기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 디에틸인산 아미드, 페닐인산 아미드 등), 히드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예컨대, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 복소환식기 (1 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 그리고 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자와 같은 헤테로원자를 갖는 것; 예컨대, 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 몰포리노, 벤즈옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴 등), 실릴기 (3 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 3 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 3 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴 등) 를 들 수 있다. 이들 치환기들은 더 치환될 수도 있다. 치환기가 2개 이상인 경우에 는, 치환기들은 동일하거나 서로 다를 수도 있다. 가능한 경우에는, 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있다.
식 (101) 으로 나타내는 화합물로는 하기 식 (101-A) 으로 나타내는 화합물이 바람직하다:
식 (101-A)
Figure 112007041848118-PCT00060
여기서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 치환기이다.
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내며, 치환기로는 상술한 치환기 T로 예시될 수도 있다. 이들 치환기들은 다른 치환기들로 더 치환될 수도 있으며, 치환기들이 축합되어 고리 구조를 형성할 수도 있다.
R1 및 R3는 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 미치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하며; 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 할로겐 원자인 것이 보다 바람직하고; 수소 원자, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기가 보다 더 바람직하며; 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 (4 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직함) 인 것이 특히 바람직하다.
R2 및 R4는 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 미치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하며; 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 할로겐 원자인 것이 보다 바람직하고; 수소 원자, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기가 보다 더 바람직하며; 수소 원자 또는 메틸기가 특히 바람직하고; 수소 원자가 가장 바람직하다.
R5 및 R8은 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 미치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하며; 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 할로겐 원자인 것이 보다 바람직하고; 수소 원자, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기가 보다 더 바람직하며; 수소 원자 또는 메틸기가 특히 바람직하고; 수소 원자가 가장 바람직하다.
R6 및 R7은 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 미치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하며; 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 할로겐 원자인 것이 보다 바람직하고; 수소 원자 또는 할로겐 원자인 것이 보다 더 바람직하며; 수소 원자 또는 불소 원자인 것이 특히 바람직하다.
식 (101) 으로 나타내는 화합물은 하기 식 (101-B) 으로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다:
식 (101-B)
Figure 112007041848118-PCT00061
여기서, R1, R3, R6 및 R7은 식 (101-A) 에서의 그것들과 동일한 의미를 가지며, 그 바람직한 범위들도 식 (101-A) 에서의 그것들과 동일하다.
이하, 식 (101) 으로 나타내는 화합물의 구체예가 주어진다.
Figure 112007041848118-PCT00062
Figure 112007041848118-PCT00063
Figure 112007041848118-PCT00064
상기 예들에서 주어진 벤조트리아졸 화합물들 중에, 320 이하의 분자량을 갖는 것들을 제외한 화합물이 본 발명의 셀룰로오스 아크릴레이트 필름으로 제조될 경우 보유성의 관점에서 유리하다고 확인되었다.
본 발명의 다른 색 분산 제어제로서, 식 (102) 으로 나타내는 벤조페논 화합물을 사용하는 것이 바람직하다:
식 (102)
Figure 112007041848118-PCT00065
여기서, Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 방향족 고리이며, X는 NR (여기서, R은 수소 원자 또는 치환기임), 산소 원자 또는 황 원자이다.
Q1 및 Q2로 나타내는 방향족 고리는 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소환식 고리일 수도 있다. 이들 치환기들은 단환식일 수도 있고 또는 다른 고리들과 축합환을 형성할 수도 있다.
Q1 및 Q2로 나타내는 방향족 탄화수소 고리는 6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 단환식 도는 이환식 방향족 탄화수소 고리 (예컨대, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리 등) 인 것이 바람직하며, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소 고리인 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소 고리인 것이 보다 더 바람직하다. 벤젠 고리가 특히 바람직하다.
Q1 및 Q2로 나타내는 방향족 복소환식 고리는 산소 원자, 질소 원자 및 황 원자로부터 선택되는 하나 이상을 함유하는 방향족 복소환식 고리인 것이 바람직하다. 복소환식 고리의 구체예로는, 푸란, 피롤, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 푸린, 티아졸린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴 등을 들 수 있다. 방향족 복소환식 고리의 바람직한 예로는, 피리딘, 트리아진 및 퀴놀린을 들 수 있다.
Q1 및 Q2로 나타내는 방향족 고리는 방향족 탄화수소 고리인 것이 바람직하며, 6 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소 고리인 것이 보다 바람직하고, 치환 또는 미치환 벤젠 고리인 것이 보다 더 바람직하다.
Q1 및 Q2은 더 치환될 수도 있으며, 치환기로는 후술하는 치환기 T로 예시될 수도 있다. 그러나, 치환기는 카르복실산, 술폰산 또는 4급 암모늄염을 포함하지 않는다. 가능한 경우에는, 치환기는 서로 결합하여 고리 구조를 형성할 수도 있다.
X는 NR (여기서 R은 수소 원자 또는 치환기이며, 치환기로는 후술하는 치환기 T로 예시될 수도 있음), 산소 원자 또는 황 원자이다. X는 NR (여기서 R은 아실기 또는 술포닐기인 것이 바람직하며, 이들 치환기들은 더 치환될 수도 있음) 또는 산소 원자인 것이 바람직하며, 산소 원자인 것이 특히 바람직하다.
치환기 T의 예로는, 알킬기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메틸, 에틸, 이소프로필, t-부틸, 옥틸, 데실, 헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실 등), 알케닐기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐 등), 알키닐기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 프로파르길, 3-펜티닐 등), 아릴기 (6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐, p-메틸페닐, 나프틸 등), 치환 또는 미치환 아미노기 (0 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 0 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것 이 보다 바람직하고, 0 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노 등), 알콕시기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메톡시, 에톡시, 부톡시 등), 아릴옥시기 (6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐옥시, 2-나프틸옥시 등), 아실기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피발로일 등), 알콕시카르보닐기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 12의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐 등), 아릴옥시카르보닐기 (7 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 7 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 7 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐옥시카르보닐 등), 아실옥시기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아세톡시, 벤조일옥시 등), 아실아미노기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예 컨대, 아세틸아미노, 벤조일아미노 등), 알콕시카르보닐아미노기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메톡시카르보닐아미노 등), 아릴옥시카르보닐아미노기 (7 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 7 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 7 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐옥시카르보닐아미노 등), 술포닐아미노기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노 등), 술파모일기 (0 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 0 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 0 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 술파모일, 메틸술파모일, 디메틸술파모일, 페닐술파모일 등), 카르바모일기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일 등), 알킬티오기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메틸티오, 에틸티오 등), 아릴티오기 (6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐티 오 등), 술포닐기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메실, 토실 등), 술피닐기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메탄술피닐, 벤젠술피닐 등), 우레이도기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도 등), 인산 아미드기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 디에틸인산 아미드, 페닐인산 아미드 등), 히드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예컨대, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 복소환식기 (1 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 그리고 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자와 같은 헤테로원자를 갖는 것; 구체적으로, 예컨대, 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 몰포리노, 벤즈옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴 등), 실릴기 (3 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 3 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 3 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴 등) 를 들 수 있다. 이 들 치환기들은 더 치환될 수도 있다. 치환기가 2개 이상인 경우에는, 치환기들은 동일하거나 서로 다를 수도 있다. 가능한 경우에는, 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있다.
식 (102) 으로 나타내는 화합물은 하기 식 (102-A) 으로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다:
식 (102-A)
Figure 112007041848118-PCT00066
여기서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 및 R9는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기이다.
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 및 R9는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내며, 치환기로는 상술한 치환기 T로 예시될 수도 있다. 이들 치환기들은 다른 치환기들에 의해 더 치환될 수도 있으며, 치환기들이 축합하여 고리 구조를 형성할 수도 있다.
R1, R3, R4, R5, R6, R8 및 R9는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 미치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하며; 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기 또는 할로겐 원자인 것이 보다 바람직하고; 수소 원자 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기가 보다 더 바람직하며; 수소 원자 또는 메틸기가 특히 바람직하고; 수소 원자가 가장 바람직하다.
R2는 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 미치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하며; 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 0 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아미노기, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알콕시기, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 아릴옥시기, 또는 히드록실기인 것이 보다 바람직하고; 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알콕시기인 것이 보다 더 바람직하며; 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알콕시기가 특히 바람직하다.
R7은 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 미치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하며; 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 0 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아미노기, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알콕시기, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 아릴옥시기, 또는 히드록실기인 것이 보다 바람직하고; 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 (1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 메틸기인 것이 보다 더 바람직함) 인 것이 보다 더 바람직하며; 메틸기 또는 수소 원자인 것이 특히 바람직하다.
식 (102) 으로 나타내는 화합물은 하기 식 (102-B) 으로 나타내는 화합물인 것이 보다 바람직하다:
식 (102-B)
Figure 112007041848118-PCT00067
여기서, R10은 수소 원자, 치환 또는 미치환 알킬기, 치환 또는 미치환 알케닐기, 치환 또는 미치환 알키닐기, 또는 치환 또는 미치환 아릴기이다.
R10은 수소 원자, 치환 또는 미치환 알킬기, 치환 또는 미치환 알케닐기, 치환 또는 미치환 알키닐기, 또는 치환 또는 미치환 아릴기이며, 상술한 기들에 대한 치환기로는 치환기 T로 예시될 수 있다.
R10은 치환 또는 미치환 알킬기인 것이 바람직하며, 5 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 미치환 알킬기인 것이 보다 바람직하고, 5 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 미치환 알킬기 (예컨대, 헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기, 데실기, 도데실기, 벤질기 등) 인 것이 보다 더 바람직하며, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 미치환 알킬기 (예컨대, 2-에틸헥실기, 옥틸기, 데실기, 도데실기 또는 벤질기) 인 것이 특히 바람직하다.
식 (102) 으로 나타내는 화합물은 일본 공개 특허 공보 평11-12219호에 개시된 공지된 방법에 의해 합성될 수 있다.
식 (102) 으로 나타내는 화합물의 구체예가 이하에 주어진다.
Figure 112007041848118-PCT00068
Figure 112007041848118-PCT00069
Figure 112007041848118-PCT00070
본 발명에 사용되는 다른 색 분산 제어제로서는, 식 (103) 으로 나타내는 시아노기 함유 화합물을 사용하는 것이 바람직하다:
식 (103)
Figure 112007041848118-PCT00071
여기서, Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 방향족 고리이다. X1 및 X2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기이며, 이들 중 하나 이상은 시아노기, 카르보닐기, 술포닐기 또는 방향족 복소환식기이다. Q1 및 Q2로서 나타낸 방향족 고리는 방향족 탄화수소 고리일 수도 있으며 또는 방향족 복소환식 고리일 수도 있다. 또한, 이들은 단환식일 수도 있으며 또는 축합하여 다른 고리들을 형성할 수도 있다.
방향족 탄화수소 고리는 6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 단환식 또는 이환식 방향족 탄화수소 고리 (예컨대, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리 등) 인 것이 바람직하며, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소 고리인 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소 고리인 것이 보다 더 바람직하며, 벤젠 고리인 것이 특히 바람직하다.
방향족 복소환식 고리는 질소 원자 또는 황 원자를 함유하는 방향족 복소환식 고리인 것이 바람직하다. 복소환식 고리의 구체예로는, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 푸린, 티아졸린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴 등을 들 수 있다. 방향족 복소환식 고리의 바람직한 예로는 피리딘, 트리아진 및 퀴놀린을 들 수 있다.
Q1 및 Q2로 나타낸 방향족 고리는 방향족 탄화수소 고리인 것이 바람직하며, 벤젠 고리인 것이 보다 바람직하다.
Q1 및 Q2는 더 치환될 수도 있으며, 하기 치환기 T를 사용하는 것이 바람직하다. 치환기 T의 예로는, 알킬기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메틸, 에틸, 이소프로필, t-부틸, 옥틸, 데실, 헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실 등), 알케닐기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐 등), 알키닐기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 프로파르길, 3-펜티닐 등), 아릴기 (6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐, p-메틸페닐, 나프틸 등), 치환 또는 미치환 아미노기 (0 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 0 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 0 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노 등), 알콕시기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메톡시, 에톡시, 부톡시 등), 아릴옥시기 (6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐옥시, 2-나프틸옥시 등), 아실기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피발로일 등), 알콕시카르보닐기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 12의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐 등), 아릴옥시카르보닐기 (7 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 7 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 7 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐옥시카르보닐 등), 아실옥시기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아세톡시, 벤조일옥시 등), 아실아미노기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 아세틸아미노, 벤조일아미노 등), 알콕시카르보닐아미노기 (2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메톡시카르보닐아미노 등), 아릴옥시카르보닐아미노기 (7 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 7 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 7 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐옥시카르보닐아미노 등), 술포닐아미노기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노 등), 술파모일기 (0 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 0 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 0 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 술파모일, 메틸술파모일, 디메틸술파모일, 페닐술파모일 등), 카르바모일기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일 등), 알킬티오기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메틸티오, 에틸티오 등), 아릴티오기 (6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 6 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 페닐티오 등), 술포닐기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메실, 토실 등), 술피닐기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 메탄술피닐, 벤젠술피닐 등), 우레이도기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도 등), 인산 아미드기 (1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 디에틸인산 아미드, 페닐인산 아미드 등), 히드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예컨대, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 복소환식기 (1 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 그리고 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자와 같은 헤테로원자를 갖는 것; 구체적으로, 예컨대, 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 몰포리노, 벤즈옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴 등), 실릴기 (3 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 3 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 것이 보다 바람직하고, 3 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 것이 특히 바람직하며; 예컨대, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴 등) 를 들 수 있다. 이들 치환기들은 더 치환될 수도 있다. 치환기가 2개인 경우에는, 치환기들은 동일하거나 서로 다를 수도 있다. 가능한 경우에는, 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있다.
X1 및 X2는 수소 원자 또는 치환기이며, 하나 이상의 기는 시아노기, 카르보닐기, 술포닐기, 방향족 복소환식 고리이다. X1 및 X2로 나타내는 치환기는 상술한 치환기 T로 예시될 수도 있다. 또한, X1 및 X2로 나타내는 치환기는 다른 치환기들로 더 치환될 수도 있으며, X1 및 X2로 나타내는 각 치환기는 축환(縮環)하여 고리 구조를 형성할 수도 있다.
X1 및 X2는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 술포닐기 또는 방향족 복소환식 고리인 것이 바람직하며; 시아노기, 카르보닐기, 술포닐기 또는 방향족 복소환식 고리인 것이 보다 바람직하고; 시아노기 또는 카르보닐기인 것이 보다 더 바람직하며; 시아노기 또는 알콜시카르보닐기 (-C(=O)OR (R은 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이며, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 아릴기, 및 그 조합임) 인 것이 특히 바람직하다.
식 (103) 으로 나타내는 화합물은 하기 식 (103-A) 으로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다:
식 (103-A)
Figure 112007041848118-PCT00072
여기서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기이다. X1 및 X2는 식 (103) 에서의 그것들과 동일한 의미를 가지며, 그 바람직한 범위들도 식 (103) 에서의 그것들과 동일하다.
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내며, 치환기로는 상술한 치환기 T로 예시될 수도 있다. 이들 치환기들은 다른 치환기들에 의해 더 치환될 수도 있으며, 치환기들은 축환하여 고리 구조를 형성할 수도 있다.
R1, R2, R4, R5, R6, R7, R9 및 R10은 각각 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 미치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하며; 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기 또는 할로겐 원자인 것이 보다 바람직하고; 수소 원자 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기인 것이 보다 더 바람직하며; 수소 원자 또는 메틸기인 것이 특히 바람직하고; 수소 원자인 것이 가장 바람직하다.
R3 및 R8은 각각 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 미치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록실기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하며; 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 0 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아미노기, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알콕시기, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 아릴옥시기, 또는 히드록실기인 것이 보다 바람직하고; 수 소 원자, 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알콕시기인 것이 보다 더 바람직하며; 수소 원자인 것이 특히 바람직하다.
식 (103) 으로 나타내는 화합물은 하기 식 (103-B) 으로 나타내는 화합물인 것이 보다 바람직하다:
식 (103-B)
Figure 112007041848118-PCT00073
여기서, R3 및 R8은 식 (103-A) 에서의 그것들과 동일한 의미를 가지며, 그 바람직한 범위들도 식 (103-A) 에서의 그것들과 동일하다. X3은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
X3은 수소 원자 또는 치환기를 나타내며, 치환기는 상술한 치환기 T로 예시될 수도 있다. 가능한 경우에, 치환기는 다른 치환기들로 더 치환될 수도 있다. X3은 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 술포닐기 또는 방향족 복소환식 고리인 것이 바람직하며; 시아노기, 카르보닐기, 술포닐기 또는 방향족 복소환식 고리인 것이 보다 바람직하고; 시아노기 또는 카르보닐기가 보다 더 바람직하며; 시아노기 또는 알콕시카르보닐기 (-C(=O)OR) (R은 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 아릴기, 및 그 조합임) 인 것이 특히 바람직하다.
식 (103) 으로 나타내는 화합물은 하기 식 (103-C) 으로 나타내는 화합물인 것이 보다 바람직하다:
식 (103-C)
Figure 112007041848118-PCT00074
여기서, R3 및 R8은 식 (103-A) 에서의 그것들과 동일한 의미를 가지며, 그 바람직한 범위들도 식 (103-A) 에서의 그것들과 동일하다. R21은 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 나타낸다.
R3 및 R8이 둘다 수소 원자일 경우, R21은 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기인 것이 바람직하며, 4 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기인 것이 보다 바람직하고, 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기인 것이 보다 더 바람직하며, 옥틸기, t-옥틸기, 2-에틸헥실기, 데실기 또는 도데실기인 것이 특히 바람직하고, 2-에틸헥실기인 것이 가장 바람직하다.
R3 및 R8이 수소 원자가 아닐 경우, 식 (103-C) 으로 나타내는 화합물은 300 이상의 분자량을 가지며, R21은 20개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬기인 것이 바람직하다.
본 발명의 식 (103) 으로 나타내는 화합물은 Journal of American Chemical Society, Vol. 63, pp. 3452(1941) 에 개시된 방법에 의해 합성될 수 있다.
식 (103) 으로 나타내는 화합물의 구체예가 이하에 주어진다.
Figure 112007041848118-PCT00075
Figure 112007041848118-PCT00076
Figure 112007041848118-PCT00077
[매트제 (matting agent) 미립자]
본 발명에 따른 셀룰로오스 아실레이트 필름은 매트제로서 미립자를 함유하는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용 가능한 미립자의 예로는, 이산화규소, 이산화티탄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 탈크, 점토, 소성 카올린 (calcined kaolin), 소성 규산칼슘, 규산칼슘 수화물, 규산알루미늄, 규산마그네슘 및 인산칼슘을 들 수 있다. 규소를 함유하는 미립자가 탁도가 낮기 때문에 바람직하다. 특히, 이산화규소가 바람직하다. 이산화규소의 미립자는 평균 1차 입자사이즈가 20nm 이하이고 겉보기 비중이 70g/l 이상인 것이 바람직하다. 5 내지 16nm의 작은 평균 1차 입자사이즈를 갖는 미립자가 보다 바람직한데, 이는 얻어지는 필름의 헤이즈를 작게 할 수 있기 때문이다. 겉보기 비중은 90 내지 200g/l 이상인 것이 바람직하며, 100 내지 200g/l 이상인 것이 보다 바람직하다. 겉보기 비중이 클수록 고농도의 분산액을 제작할 수 있으므로, 헤이즈 및 응집체를 개선할 수 있다.
이들 미립자는 통상 0.1 내지 3.0㎛의 평균 입자사이즈를 갖는 2차 입자를 형성한다. 필름에서, 이러한 미립자는 1차 입자의 응집체로서 나타나며, 필름 표면 상에서 0.1 내지 3.0㎛의 고르지않은 분포 (irregularity) 를 제공한다. 평균 2차 입자사이즈는 0.2㎛ 내지 1.5㎛인 것이 바람직하며, 0.4㎛ 내지 1.2㎛인 것이 보다 바람직하고, 0.6㎛ 내지 1.1㎛인 것이 가장 바람직하다. 1차 또는 2차 입자사이즈는 주사형 전자현미경으로 필름내의 입자를 관찰하여 그 외접원의 직경을 입자사이즈로서 취함으로써 구해진다. 다양한 장소에서 200개의 입자들을 관찰하여, 그 평균값을 취해 평균 입자사이즈로 한다.
이산화규소의 미립자로서, AEROSIL R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, OX50 및 TT600 (각각 Dehussa Japan Co., Ltd. 제조) 와 같은 시판품을 사용할 수 있다. 산화지르코늄의 미립자로서, 예컨대, 상품명 AEROSIL R976 및 R811 (각각 Dehussa Japan Co., Ltd. 제조) 과 같은 시판품을 사용할 수 있다.
이러한 시판품 중에서도, AEROSIL 200V 및 AEROSIL R972V은, 평균 1차 입자사이즈가 20nm 이하이며 겉보기 비중이 70g/l 이상인 이산화규소의 미립자이고 또한 광학필름의 탁도를 낮은 수준으로 유지하면서 마찰계수를 크게 감소시키는 효과를 발휘하기 때문에, 특히 바람직하다.
평균 2차 입자사이즈가 작은 입자를 갖는 셀룰로오스 아실레이트 필름을 얻기 위해서는, 본 발명에 있어서 미립자의 분산액을 제작하는 단계에서 몇가지 수법들이 제안될 수도 있다. 예컨대, 미립자를 용제와 교반 혼합하여 미립자 분산액을 미리 작성한다. 그후, 이 미립자 분산액을 별도로 제작한 소량의 셀룰로오스 아실레이트 용액에 첨가하여 거기에서 교반 용해시킨다. 그후, 또한 메인 셀룰로오스 아실레이트 도프 용액과 혼합한다. 이것은 이산화규소의 미립자의 고분산성을 달성하면서 이산화규소의 미립자의 재응집을 거의 야기시키지 않는 관점에서 바람직한 제작 방법이다. 다른 방법으로는, 용제에 소량의 셀룰로오스 에스테르를 첨가하고, 그것을 교반 용해하고, 그후 거기에 미립자를 첨가하고, 분산기계에서 미립자를 분산시켜 미립자 첨가제의 용액을 작성하고, 그후 인라인 믹서 (in-line mixer) 에서 미립자 첨가제의 용액을 도프 용액과 충분히 혼합하는 것을 포함한다. 본 발명은 이들 방법들에 한정되지 않지만, 이산화규소의 미립자를 예컨대 용제에 혼합하고 분산시키는 단계에 있어서, 산화규소 농도가 5 내지 30중량% 범위내에 있으며, 10 내지 25중량% 범위내에 있는 것이 바람직하고, 15 내지 20중량% 범위내에 있는 것이 가장 바람직하다. 고분산 농도가 바람직한데, 이 는 첨가량에 응답하여 용액 탁도가 저하되고 헤이즈 및 응집체가 개선되기 때문이다. 도프 용액내의 셀룰로오스 아실레이트의 최종 함량은 0.01 내지 1.0g/㎡인 것이 바람직하며, 0.03 내지 0.3g/㎡인 것이 보다 바람직하고, 0.08 내지 0.16g/㎡인 것이 가장 바람직하다.
용제로서 사용 가능한 저급 알콜의 바람직한 예로는 메틸 알콜, 에틸 알콜, 프로필 알콜, 이소프로필 알콜 및 부틸 알콜을 들 수 있다. 저급 알콜 이외의 용제로서는, 셀룰로오스 에스테르 필름을 형성할 때 사용된 용제를 사용하는 것이 바람직하다.
[가소제, 열화방지제, 박리제 (releasing agent)]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름으로는, 상술한 광학 이방성을 저하시키는 화합물 및 파장 분산 조정제 이외에, 각종 첨가제 (가소제, 자외선차단제, 열화방지제, 박리제 및 적외선 흡수제와 같은 것) 를 포함할 수도 있으며, 이 첨가제는 목적에 따라 제작 단계에서 첨가될 수도 있으며 고체상 또는 오일상 물질일 수도 있다. 예컨대, 20℃ 이하 또는 20℃ 이상에서 자외선 흡수재료의 혼합, 및 가소제의 혼합이, 일본 공개 특허 공보 제2001-151901호에 개시된 바와 같이 가능하다. 또한, 적외선 흡수 염료로서는 예컨대 일본 공개 특허 공보 제2001-194522호에 개시되어 있다. 또한, 첨가는, 도프 용액의 제작 공정에서 임의의 시간에 수행할 수 있으며, 또는 이러한 공정의 최종 제작 단계에서 첨가제 첨가 단계를 추가함으로써 수행될 수 있다. 또한, 셀룰로오스 아실레이트 필름이 복수개의 층으로 형성되는 경우에, 첨가제의 종류 및 양은 각 층마다 다를 수도 있다. 예컨대 일본 공개 특허 공보 제2001-151902호에 개시된 바와 같은 공지된 기술이 있다. 이러한 기술에 대하여, 일본 발명 및 기술혁신 협회, 기술 공개 저널 (기술 공개 제2001-1745호, pp.16-22, 2001년 3월 15일, 일본 발명 및 기술혁신 협회 발행) 에 상세하게 개시된 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
[화합물 첨가 비율]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름에 있어서, 3,000 이하의 분자량을 갖는 화합물의 총량은 셀룰로오스 아실레이트의 중량에 대하여 5 내지 45%인 것이 바람직하며, 10 내지 40%인 것이 보다 바람직하고, 15 내지 30%인 것이 보다 더 바람직하다. 이러한 화합물로는 상술한 광학 이방성을 저하시키는 화합물, 파장 분산 조정제, 자외선차단제, 가소제, 열화방지제, 미립자, 박리제, 적외선 흡수제 등을 들 수 있으며, 그 분자량이 3,000 이하인 것이 바람직하고 2,000 이하인 것이 보다 바람직하며 1,000 이하인 것이 보다 더 바람직하다. 이들 화합물의 총량이 5% 이하인 경우, 셀룰로오스 아실레이트 자체의 특성이 발현되는 경향이 있고, 이로써 온도 및 습도의 변화에 따라 광학 성능 및 물리적 강도의 변동이 생길 수 있다. 또한, 이들 화합물의 총량이 45%를 초과하면 셀룰로오스 아실레이트 필름내의 이들 화합물의 용해성의 한계를 초과할 수도 있고, 따라서 필름 표면상의 석출을 야기시켜 필름의 백색 혼탁 (필름으로부터의 번짐 (bleeding)) 으로 이어진다.
[셀룰로오스 아실레이트 용액에 대한 유기 용제]
본 발명에 있어서, 셀룰로오스 아실레이트 필름은 용제 캐스트법 (solvent cast method) 에 의해 제조되는 것이 바람직하며, 유기 용제에 셀룰로오스 아실레이트를 용해시킴으로써 제작된 용액 (도프) 을 사용하여 필름을 제조한다. 본 발명에 사용되는 주요 용제는 3 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 에스테르, 케톤 및 에테르, 및 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 할로겐화 탄화수소로부터 선택되는 것이 바람직하다. 에스테르, 케톤 또는 에테르는 고리 구조를 가질 수도 있다. 에스테르, 케톤 또는 에테르의 작용기 (즉, -O-, -CO- 또는 -COO-) 를 2개 이상 갖는 화합물도 또한 주요 용제로서 사용될 수 있고, 알콜성 히드록실기와 같은 다른 작용기가 존재할 수도 있다. 2개 이상의 작용기를 갖는 주요 용제에 있어서, 이러한 용제의 탄소 원자의 개수는 이러한 작용기들 중 어느 하나를 갖는 화합물에 대해 정의된 범위내에 유지될 수도 있다.
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름에 대하여, 염소계의 할로겐화 탄화수소를 사용할 수도 있고, 또는 일본 발명 및 기술혁신 협회, 기술 공개 저널, 기술 공보 제2001-1745호, pp.12-16에 개시된 바와 같이 비염소계 용제를 주요 용제로서 사용할 수도 있다.
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 용액 및 필름에 대한 용제는, 용해 방법을 포함하여, 다음의 특허 문헌: 일본 공개 특허 공보 제2000-95876호, 평12-95877호, 평10-324774호, 평8-152514호, 평10-330538호, 평9-95538호, 평9-95557호, 평10-235664호, 평12-63534호, 평11-21379호, 평10-182853호, 평10-278056호, 평10-279702호, 평10-323853호, 평10-237186호, 평11-60807호, 평11-152342호, 평11-292988호 및 평11-60752호에서 바람직한 실시형태들로서 개시되어 있다. 이들 특허 문헌들에는 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트에 대해 바람직한 용제뿐만 아니라 그 용액의 특성들 및 존재하는 물질들이 개시되어 있으며, 본 발명에 있어서도 바람직한 실시형태들의 일부를 이룬다.
[셀룰로오스 아실레이트 필름의 제조 공정]
[용해 공정]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트의 용액 (도프) 은 어떤 용제 방법에 한정되지 않으며, 실온에서 제작될 수도 있으며, 또는 냉각 용해 방법 또는 고온 용해 방법에 의해, 또는 그 조합에 의해 제작될 수도 있다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 용액의 제작 공정, 및 용해 공정과 관련된 용액의 농축 및 여과 공정에 대해서는, 일본 발명 및 기술혁신 협회, 기술 공개 저널 (기술 공개 제2001-1745호, pp. 22-25, 2001년 3월 15일, 일본 발명 및 기술혁신 협회 발행) 에 상세하게 기재된 제조 공정을 바람직하게 사용할 수 있다.
(도프 용액의 투명도)
셀룰로오스 아실레이트 용액은 도프 투명도가 85% 이상인 것이 바람직하며, 88% 이상인 것이 보다 바람직하고, 90% 이상인 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 용액 (도프) 에 각종 첨가제들이 충분히 용해되어 있는 것을 확인하였다. 구체적인 도프 투명도의 계산 방법에 대하여, 도프 용액을 1 평방 cm의 유리 셀에 충전하고, 분광 광도계 (UV-3150, Shimadzu Corporation 제조) 를 사용하여 550nm에서의 흡광도를 측정하였다. 용제의 흡광도는 미리 블랭크 (blank) 로서 측정하고, 블랭크의 흡광도에 대한 비율로부터 셀룰로오스 아실 레이트의 투명도를 계산하였다.
[캐스팅, 건조 및 감음 공정]
이하, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 용액을 사용하여 필름을 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름은, 용액 캐스팅 방법 및 용액 캐스팅 장치에 따라 셀룰로오스 트리아세테이트 필름을 제작하기 위해 종래에 사용된 방법 및 장치에 의해 제조될 수 있다. 먼저, 용해 탱크 (포트) 에서 제작된 도프 (셀룰로오스 아실레이트 용액) 를 저장 탱크에 저장하고, 기포를 제거하여 최종적으로 제작한다. 그후, 도프를 배출구로부터, 예컨대 회전수에 따라 고정밀하게 도프를 정량적으로 보낼 수 있는 가압형 정량 기어펌프를 통해 가압형 다이로 보내고, 가압형 다이의 금속 끼움부 (슬릿) 로부터, 끝없이 주행하는 캐스팅부의 금속 지지체 상에 도프를 균일하게 캐스팅한다. 금속 지지체가 거의 한번 회전한 박리 점에서, 금속 지지체로부터 불충분하게 건조된 도프 필름 (이하 웹 (web) 이라함) 을 박리한다. 웹의 양단을 클립으로 고정하여 폭을 유지시킨 채로, 웹을 텐터 (tenter) 로 반송하여 건조한 후, 건조 장치의 롤러에 의해 연속적으로 웹을 반송하여 건조를 완료하고, 권취기 (winder) 에 의해 소정 길이로 감는다. 건조 장치의 텐터 및 롤러의 조합은 목적에 따라 변경될 수 있다. 본 발명에 따른 셀룰로오스 아실레이트 필름이 주로 사용되는, 전기 디스플레이용 광학 부재의 기능적 보호 필름 또는 할로겐화은 감광성 재료에 사용되는 용제 캐스팅 방법에 있어서, 용액 캐스팅 장치 이외에, 언더코팅층, 정전기 방지층, 헐레이션 (halation) 방지층 및 보호층과 같이 필름 표면을 가공하기 위한 목적으로 코팅 장치를 사용하는 경우도 있다. 이는 공개 기술 보고서 pp. 25 내지 30 (제2001-1745호, 2001년 3월 15일, 일본 발명 및 기술혁신 협회) 에 상세히 개시되어 있으며, 본 발명에서 바람직하게 사용되는, 캐스팅 (코캐스트 (co-cast) 를 포함함), 금속 지지체, 건조 및 박리로 분류된다. 셀룰로오스 아실레이트 필름의 두께는 10 내지 120㎛ 범위내에 있는 것이 바람직하며, 20 내지 100㎛인 것이 보다 바람직하고, 30 내지 90㎛인 것이 보다 더 바람직하다.
[고습 처리후 필름의 광학특성의 변화]
[셀룰로오스 아실레이트 필름에 대한 물리적 특성의 평가]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 환경 변화에 따른 광학 특성의 변화에 관해서는, 60℃ 및 90% RH에서 240시간 동안 처리된 필름의 Re 및 Rth의 변화가 15nm 이하인 것이 바람직하며, 12nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 10nm 이하인 것이 보다 더 바람직하다.
[고온 처리후 필름의 광학특성의 변화]
또한, 80℃에서 240시간 동안 처리된 필름의 Re 및 Rth의 변화는 15nm 이하인 것이 바람직하며, 12nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 10nm이하가 보다 더 바람직하다.
[필름의 가열 처리후 화합물의 휘발량]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름에 바람직하게 사용될 수 있는, Rth를 저하시키는 화합물 및 ΔRth를 저하시키는 화합물에 대해서는, 80℃에서 240시간 동안 처리된 필름으로부터 휘발된 화합물의 양은 30% 이하인 것이 바람직하며, 25% 이하인 것이 보다 바람직하고, 20% 이하인 것이 보다 더 바람직하다.
또한, 필름으로부터 휘발된 화합물의 양은 다음과 같이 평가된다. 80℃에서 240시간 동안 처리된 필름 및 미처리 필름을 용제에 각각 용해시키고, 고성능의 액체 크로마토그래피에 의해 화합물을 검출하였다. 필름내의 잔류 화합물의 양은 다음의 식에 의해 화합물의 피크 영역으로서 계산된다.
휘발 비율 (%) = {(미처리품 중의 잔류 화합물의 양)-(처리품 중의 잔류 화합물의 양)} / (미처리품 중의 잔류 화합물의 양) × 100
[필름의 유리 전이 온도 Tg]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 유리 전이 온도 Tg는 80 내지 165℃이다. 내열성의 관점에서, Tg는 100 내지 160℃인 것이 바람직하며, 110 내지 150℃인 것이 보다 바람직하다. 유리 전이 온도 Tg는, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 10mg 샘플을 사용하여 실온으로부터 200℃까지 5℃/min의 온도 상승 및 하강 속도로 시차주사 열량계 (DSC2910, T.A Instrument 제조) 에 의해 측정된다.
[필름의 헤이즈]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 헤이즈는 0.01 내지 2.0%인 것이 바람직하며, 0.05 내지 1.5%인 것이 보다 바람직하고, 0.1 내지 1.0%인 것이 특히 바람직하다. 광학 필름으로서의 필름의 투명도는 중요하다. 헤이즈는, 40mm ×80mm의 사이즈로 절단된 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 샘플을 사용하여 JIS K-6714에 따라 25℃ 및 60% RH의 조건에서 헤이즈미터 (hazemeter; HGM-2DP, Suga test instruments Co., Ltd. 제조) 에 의해 측정된다.
[필름의 Re 및 Rth의 습도 의존성]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 면내 리타데이션 Re 및 두께 방향의 리타데이션 Rth는 습도로 인한 변화가 작은 것이 바람직하다. 구체적으로, 25℃ 및 10% RH의 조건에서 측정된 Rth 값과 25℃ 및 80% 의 조건에서 측정된 Rth 값 간의 차이, 즉 ΔRth (= Rth 10% RH- Rth 80% RH) 는 0 내지 50nm인 것이 바람직하며, 0 내지 40nm인 것이 보다 바람직하고, 0 내지 35nm인 것이 보다 더 바람직하다.
[필름의 평형 함수율]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 평형 함수율은, 편광판의 보호 필름으로서 사용될 경우에 폴리비닐알콜과 같은 수용성 폴리머에 대한 부착성을 송상시키지 않게 하기 위해, 필름 두께에 상관없이, 25℃ 및 80% 의 조건에서 0 내지 4%인 것이 바람직하며, 0.1 내지 3.5%인 것이 보다 바람직하고, 1 내지 3%인 것이 특히 바람직하다. 4% 이상의 평형 함수율은, 광학 보상 필름의 지지체로서 사용될 경우에 리타데이션의 습도 변화에 대한 의존성이 너무 크기 때문에 바람직하지 않다. 함수율은, 7mm × 35mm의 사이즈로 절단된 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 샘플을 사용하여 칼피숴법 (Karl Fisher' method) 에 따라 습도계 및 샘플 건조 장치 (CA-03, VA-05, Mitsubishi Chemical Corporation 제조) 에 의해 측정되며, 물의 질량 (g) 을 샘플의 질량 (g) 으로 나눈다.
[투습도]
본 발명의 광학 보상 필름으로서 사용하는 셀룰로오스 아실레이트 필름의 투습도는 60℃ 및 95% RH의 조건에서 JIS Z-0208에 따라 측정된다. 투습도는, 필름 두께 80㎛로 환산하여 400 내지 2000g/㎡·24h의 범위내인 것이 바람직하며, 500 내지 1800g/㎡·24h의 범위내인 것이 보다 바람직하고, 600 내지 1600g/㎡·24h의 범위내인 것이 특히 바람직하다. 그 값이 2000g/㎡·24h을 초과하면, 필름의 Re 값 및 Rh 값의 습도 의존성의 절대값이 5nm/% RH를 초과하는 경향이 강해진다. 또한, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름 상에 적층된 광학 이방성 필름으로 구성된 광학 보상 필름의 경우, 필름의 Re 값 및 Rh 값의 습도 의존성의 절대값이 5nm/% RH를 초과하는 경향이 강해지므로, 바람직하지 않다. 광학 보상 시트 또는 편광자가 액정 표시 장치에 탑재되어 있는 경우, 색미 (hue) 의 변화 또는 시야각의 저하가 야기된다. 또한, 편광자가 편광 필름의 양측에 부착되도록 제작될 경우에, 투습도가 400g/㎡·24h 미만이면, 셀룰로오스 아실레이트 필름이 접착제가 건조되는 것을 방지하기 때문에 접착 불량이 발생된다. 셀룰로오스 아실레이트 필름이 너무 두꺼운 경우, 투습도가 저하되지만, 박막은 투습도를 증가시킨다. 그리하여, 어떠한 필름 두께의 샘플이라도 80㎛로 환산하도록 설계될 필요가 있다. 필름 두께는 (80㎛로 환산한 투습도 = 측정된 투습도 × 측정된 필름 두께 / 80㎛ )로 환산된다.
측정 방법에 대해서는, "폴리머의 물성 II" (폴리머 실험 강좌4, Kyoritsu Publication 발행) 285 내지 294페이지에 개시된 방법 : 증기 투과량 측정 (질량법, 온도계법, 증기압법 및 흡수량법) 을 적용할 수 있다. 본 발명의 70mmφ 셀룰로오스 아실레이트 필름 샘플의 습도는 25℃ 및 90% RH와 60℃ 및 5%RH의 조건으로 24시간동안 제어되며, 샘플에 대해 투습도 시험기 (KK-709007, Toyo Seiki Seisakusho, Ltd. 제조) 에서 단위면적당 수분 함량 (g/㎡) 을 JIS Z-0208에 따라 다음의 식을 사용하여 계산한다.
투습도 = 수분 조절후의 질량 - 수분 조절전의 질량
[필름의 치수 변화]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 치수 안정성에 관해서는, 60℃ 및 90%RH의 조건에서 24시간 동안 샘플을 유지한 후 측정한 고습하의 치수 변화율, 및 90℃ 및 5%RH의 조건에서 24시간 동안 샘플을 유지한 후 측정한 고온하의 치수 변화율은 0.5% 이하인 것이 바람직하며, 0.3% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.15% 이하인 것이 보다 더 바람직하다.
구체적인 측정 방법은 다음과 같다. 셀룰로오스 아실레이트 필름의 2개의 샘플을 30mm×120mm의 사이즈로 준비하고, 샘플의 습도를 25℃ 및 60%RH에서 24시간 동안 조절한다. 자동 핀 게이지 (Shinto Scientific Co., Ltd. 제조) 에 의해 샘플의 단부들 각각에 100mm 간격으로 6mmφ구멍을 형성하고, 이들 펀칭된 구멍들 사이의 거리 (L0) 를 측정한다. 60℃ 및 90%RH 조건에서 24시간 동안 처리한 후 펀칭된 구멍들 사이의 거리 (L1) 및 90℃ 및 5%RH 조건에서 24시간 동안 처리한 후 펀칭된 구멍들 사이의 거리 (L1) 를 측정한다. 약 1/1000mm의 최소 스케일로 측정을 수행한다. 치수 변화율은 다음 식에 따라 계산된다.
60℃ 및 90%RH (고습) 에서의 치수 변화율 = {｜L0-L1｜/L0}×100이며, 90℃ 및 5%RH (고온) 에서의 치수 변화율 = {｜L0-L2｜/L0}×100이다.
[필름의 탄성율]
(탄성율)
셀룰로오스 아실레이트 필름의 탄성율은 200 내지 500kgf/㎟인 것이 바람직하며, 240 내지 470kgf/㎟인 것이 보다 바람직하고, 270 내지 440kgf/㎟인 것이 보다 더 바람직하다. 구체적으로, 샘플을 23℃ 및 70% 조건에서 0.5% 인장강도 및 10%/min 연신율로 연신한다. 만능 인장 시험기 (STM T50BP, Toyo Baldwin Co., Ltd. 제조) 를 사용하여 응력을 측정함으로써 탄성율을 구한다.
[필름의 광탄성계수]
(광탄성계수)
본 발명에 따른 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광탄성계수는 50×10-13㎠/dyne 이하인 것이 바람직하며, 30×10-13㎠/dyne 이하인 것이 보다 바람직하고, 20×10-13㎠/dyne 이하인 것이 가장 바람직하다. 구체적인 측정 방법으로서, 12mm×12mm의 셀룰로오스 아실레이트 필름 샘플에 대해 길이방향으로 인장 응력을 가하고, 그때의 리타데이션을 타원계 (ellipsometer; M150, JASCO Corporation 제조) 에 의해 측정하여, 응력에 대한 리타데이션의 변화량로부터 광탄성계수를 계산하였다.
[셀룰로오스 아실레이트 필름의 평가 방법]
본 발명의 평가 방법으로서, 이하의 방법에 의해 측정을 수행하였다.
(Re, Rth의 파장 분산의 측정)
30mm×40mm의 샘플의 습도를 25℃ 및 60%RH에서 2시간 동안 조절하고, 타원계 M-150 (JASCO Corporation 제조) 에 780nm 내지 380nm의 파장을 갖는 광을 입사시킴으로써 각각의 파장에서의 Re를 계산하여 Re의 파장 분산을 측정하였다.
(분자 배향축)
70mm×100mm의 샘플의 습도를 25℃ 및 60%RH에서 2시간 동안 조절하고, 자동 복굴절계 (KOBRA21DH, Oji Scientific Instruments Co., Ltd.) 에 의해 수직 입사에서의 입사각을 변화시켰을 때의 위상차로부터 분자 배향축을 계산하였다.
(축 시프트)
또한, 자동 복굴절계를 사용하여 축 시프트 각을 측정하였다. 수평방향에서의 전체 폭에 걸쳐서 등간격으로 20개 점을 측정하여, 절대값의 평균값을 구하였다. 지상축 각도 (축 시프트) 의 범위는, 수평방향에서의 전체 폭에 걸쳐서 등간격의 20개의 점을 측정하여, 축 시프트의 절대값이 큰 것으로부터의 4개의 점의 평균과 축 시프트의 절대값이 작은 것으로부터의 4개의 점의 평균 간의 차이를 취한 것이다.
(투과율)
25℃ 및 60%RH에서 투명도 측정기구 (AKA 광전관 비색계, KOTAKI Ltd. 제조) 를 사용하여, 20mm×70mm의 샘플의 가시광 (615nm)의 투과율을 측정하였다.
(분광 특성)
25℃ 및 60%RH에서 분광광학계 (U-3210, HITACHI LTD. 제조) 를 사용하여, 13mm×40mm의 샘플의 300 내지 450nm의 파장에서의 투과율을 측정하였다. 경사폭은 75%의 파장 - 5%의 파장으로부터 구하였다. 한계 파장은 (경사각/2) + 5%의 파장에서 나타났다. 흡수 에지는 0.4%의 투과율을 갖는 파장에서 나타났다. 이로부터, 380nm 및 350nm에서의 투과율을 평가하였다.
[필름 표면의 성상]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 표면은 JISB0601-1994에 기초하여 필름의 표면 요철의 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 0.1㎛ 이하이고 최대 높이 (Ry) 가 0.5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 산술 평균 거칠기 (Ra) 는 0.05㎛ 이하이고 최대 높이 (Ry) 가 0.2㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 필름의 오목부와 볼록부의 형상은 원자간력 현미경 (AFM) 을 사용하여 평가되었다.
[셀룰로오스 아실레이트 필름의 리타데이션의 면내 불규칙성]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름이 다음의 식 ｜Re(MAX)-Re(MIN)｜≤3 및 ｜Rth(MAX)-Rth(MIN)｜≤5 을 만족하는 것이 바람직하다. (여기서, Re(MAX), Rth(MAX)는 임의로 잘라낸 1평방m의 필름의 최대 리타데이션 값이며, Re(MIN), Rth(MIN)는 각각 그 최소값이다.)
[필름의 보유성]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름은, 필름에 첨가되는 각종 화합물에 대해 보유성이 요구된다. 구체적으로는, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 80℃ 및 90%RH의 조건에서 48시간 동안 방치할 때 필름의 질량 변화가 0 내지 5%인 것이 바람직하다. 0 내지 3%인 것이 보다 바람직하며 0 내지 2%인 것이 보다 더 바람직하다.
(보유성에 대한 평가 방법)
샘플을 10cm×10cm의 사이즈로 절단하여, 23℃ 및 55%RH의 분위기에서 24시간 동안 방치한 후 질량을 측정하였다. 그후, 80±5℃ 및 90±10%RH의 조건에서 48시간 동안 방치하였다. 처리후의 샘플의 표면을 가볍게 문지르고, 23℃ 및 55%RH에서 하루 동안 방치한 후, 질량을 측정하였다. 이하의 방법에 의해 보유성을 계산하였다.
보유성 (질량%) = {(방치하기 전의 질량 - 방치한 후의 질량)/방치하기 전의 질량}×100
[필름의 역학 특성]
(컬(curl))
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 컬 값은 -10/m 내지 +10/m인 것이 바람직하다. 후술하는 바와 같이 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름에 대해, 표면 처리, 광학 이방성층을 도포하고 형성할 때의 러빙처리의 실시, 또는 배향 필름 또는 광학 이방성층의 도포 및 형성이나 적층 등을 오랜 시간 동안 수행할 때, 수평 방향에서의 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 컬 값이 상술한 범위 밖에 있는 경우, 필름 취급에 문제를 발생시키거나 또는 필름의 절단을 야기시킬 수도 있다. 또한, 필름의 에지 또는 중앙부 등에서 필름이 반송 롤 (convey roll) 과 강하게 접촉하기 때문에, 분진이 생기기 쉽고, 필름상에 이물질의 부착이 증가하고, 광학 보상 필름의 점 결함이나 도포 라인의 빈도가 허용치를 초과할 수 도 있다. 또한, 컬이 상술한 범위내에 있다면, 광학 이방성층을 형성할 때 생기기 쉬운 점 결함을 감소시킬 수 있으며, 또한 편광 필름 적층시에 공기 기포가 들어가는 것을 방지할 수 있어서, 바람직하다.
미국 국가 규격 협회에서 규정된 측정 방법 (ANSI/ASCPH1.29-1985) 에 따라 컬 값을 측정할 수 있다.
(인열 강도)
JISK 7128-2:1998의 인열 시험법 (엘멘도르프 인열방법; Elmendorf tear method) 에 기초한 인열 강도는 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름에 대해 20 내지 80㎛의 두께 범위내에서 2g 이상인 것이 바람직하다. 이는 5 내지 25g 인 것이 보다 바람직하며, 6 내지 25g인 것이 보다 더 바람직하다. 또한, 60㎛로 환산했을 때 8g 이상인 것이 바람직하며, 8 내지 15g인 것이 보다 바람직하다. 구체적으로, 샘플 세그먼트의 50mm×64mm를 25℃ 및 65%RH의 조건에서 2시간 동안 습도 조절한 후, 가벼운 하중의 인열 강도 시험기를 사용하여 인열 강도를 측정할 수 있다.
[필름의 잔류 용제량]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을, 잔류 용제량이 0.01 내지 1.5질량%의 범위내에 있도록 하는 조건에서 건조시키는 것이 바람직하다. 0.01 내지 1.0질량%인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 사용되는 투명 지지체에서의 잔류 용제량을 1.5% 이하로 조절함으로써 컬을 억제할 수 있다. 이는 1.0% 이하인 것이 보다 바람직하다. 상술한 용제 캐스트법에 의해 필름형성할 때 잔류 용제량을 감소시킴으로써 자유 축적을 감소시키는 것이 주요 영향 요인이 된다고 생각된다.
[필름의 흡습 팽창계수]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름의 흡습 팽창계수는 30×10-5/%RH 이하인 것이 바람직하다. 흡습 팽창계수는 15×10-5/%RH 이하인 것이 보다 바람직며, 10×10-5/%RH 이하인 것이 보다 더 바람직하다. 또한, 흡습 팽창 계수는 작을수록 바람직하지만, 통상적으로 1.0×10-5/%RH 이상의 값이다. 흡습 팽창계수는 상대습도가 일정 온도에서 변화될 때의 샘플 길이의 변화량을 나타낸다. 흡습 팽창계수를 조절함으로써, 즉, 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 광학 보상 필름 지지체로서 사용할 때 광학 보상 필름의 광학 보상 기능을 유지한 채로 프레임형상의 투과율 상승, 즉 왜곡에 의한 광 누출을 방지할 수 있다.
[표면 처리]
장소에 따라 표면처리를 수행함으로써, 각 기능층들 (예컨대, 프라이머층 (primer layer) 과 백층 (back layer)) 에 대한 셀룰로오스 아실레이트 필름의 접착의 향상을 달성할 수 있다. 예컨대, 글로우 방전 처리, 자외선 조사 처리, 코로나 처리, 프레임 처리, 산 또는 알칼리 처리를 사용할 수 있다. 여기서, 글로우 방전 처리란 10-3 내지 20Torr의 저압 가스에서 일어나는 저온 플라즈마일 수도 있으며, 또한 대기압하에서의 플라즈마 처리를 수행하는 것도 바람직하다. 플라즈마 여기성 가스 (plasma excited gas) 란, 상술한 조건에서 플라즈마 여기된 가스를 말하며, 예컨대 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논, 질소, 이산화탄소 및 테트라플루오로메탄과 같은 프레온 가스 및 그 혼합물 등이다. 이에 대하여, 일본 발명 및 기술혁신 협회에 의한 기술 공개 저널 (공개 기술 제2001-1745호, 2001년 3월 15일 발행, 일본 발명 및 기술혁신 협회) 의 pp.30-32에 상세하게 개시되어 있으며, 이는 본 발명에 바람직하게 사용될 수 있다.
[알칼리 비누화 처리에 의한 표면 처리의 접촉각]
편광판의 투명 보호 필름으로서 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 사용할 때 표면 처리의 효과적인 수단 중 하나로서 알칼리 비누화 처리를 취할 수 있다. 이 경우, 알칼리 비누화 처리후의 필름 표면의 접촉각은 55°이하인 것이 바람직하다. 50°이하인 것이 보다 바람직하며, 45°이하인 것이 보다 더 바람직하다. 접촉각에 대한 평가 방법으로서, 알칼리 비누화 처리후 필름 표면에 3mm 직경의 물 액적을 적하하여 물 액적과 필름 표면의 각을 구하는 종래의 방법에 의해 친수성/소수성의 평가 방법을 사용할 수 있다.
(내광성)
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트의 광 내구성의 지표로서, 240시간 동안 슈퍼 크세논 광으로 조사한 필름의 색차 ΔE*ab는 20 이하인 것이 바람직하다. 18 이하인 것이 보다 바람직하며, 15 이하인 것이 보다 더 바람직하다. 색차에 대한 측정은 UV3100 (Shimadzu Corporation 제조) 에 의해 행하였다. 측정 방법에 대하여, 필름을 25℃ 및 60%RH에서 2시간 이상 동안 습도 조절한 후, 크세논 광 조사 이전에 필름에 대한 컬러 측정을 수행하여 초기값 (L0*, a0*, b0*) 을 구하였다. 그후, 슈퍼 크세논 웨더 미터 SX-75 (Suga test instruments, Co., Ltd. 제조) 로 150W/㎡, 60℃ 및 50%RH의 조건에서 240시간 동안 크세논 광을 필름에 조사하였다. 소정의 시간 경과후, 항온조에서 필름을 꺼내어, 25℃ 및 60%RH에서 2시간 동안 습도 조절한 후, 다시 컬러 측정을 수행하여 소정 시간 경화후의 값 (L1*, a1*, b1*) 을 구하였다. 이것으로부터, 색차 ΔE*ab= ((L0*-L1*)^2+(a0*-a1*)^2 + (b0*-b1*)^2)^0.5을 구하였다.
[셀룰로오스 아실레이트 필름의 표면 처리]
셀룰로오스 아실레이트 필름에는 표면 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 구체적인 방법으로는 코로나 방전 처리, 글로우 방전 처리, 프레임 처리, 산 처리, 알칼리 처리 또는 자외선 조사 처리를 들 수 있다. 또한, 일본 공개 특허 공보 평7-333433호 명세서에 개시되어 있는 바와 같이 프라이머층을 형성하는 것도 바람직하다.
필름 평탄도의 유지 관점에서 이러한 처리시에 셀룰로오스 아실레이트 필름의 온도는 Tg (유리 전이 온도) 이하인 것이 바람직하며, 구체적으로 150℃ 이하인 것이 바람직하다.
광 흡수형 편광자의 투명 보호 필름으로서 사용할 때, 편광 필름과의 접착성의 관점에서, 산 처리 또는 알칼리 처리, 즉, 셀룰로오스 아실레이트에 대한 비누화 처리를 수행하는 것이 특히 바람직하다. 이후, 알칼리 비누화 처리를 예로 들어 상세하게 설명한다.
알칼리 비누화 처리에 대하여, 필름 표면을 알칼리 용액에 침지하고, 산성 용액으로 중화하고, 물로 세정하여 건조하는 사이클을 수행하는 것이 바람직하다.
알칼리 용액의 예로는 수산화칼륨 용액 및 수한화나트륨 용액을 들 수 있다. 알칼리 용액의 수산화 이온의 규정 농도는 0.1 내지 3.0N의 범위내인 것이 바람직하며, 0.5 내지 2.0N의 범위내인 것이 보다 바람직하다. 알칼리 용액의 온도는 실온 내지 90℃인 것이 바람직하며, 40 내지 70℃인 것이 보다 바람직하다.
표면 처리후의 필름의 표면 에너지는 55mN/m 이상인 것이 바람직하며, 60 내지 75mN/m인 것이 보다 바람직하다.
고체의 표면 에너지는 "습윤성의 기초 및 응용" (Realize Co., 1989년 12월 10일 발행) 에 개시된 바와 같은 접촉각법, 습윤열법, 및 흡착법으로 구할 수 있다. 본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름에 대하여, 접촉각법을 사용하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 필름의 표면 에너지가 이미 공지되어 있는 2종의 용액을 셀룰로오스 아실레이트 필름에 적하하고, 액적의 표면과 필름 표면의 교차점에서, 액적에 그린 접선과 필름 표면이 이루는 각에서 액적을 포함하는 측의 각을 접촉각으로서 정의함으로써 필름의 표면 에너지를 계산할 수 있다.
[기능층 부여]
본 발명의 보호 필름 (특히 셀룰로오스 아실레이트 필름) 상에, 상술한 바와 같이 직선 편광형 및 원 편광 분리형의 휘도 향상 필름을 직접 배치하는 것이 바람 직하다. 특히, 원 편광 분리형의 경우, 액정 화합물로부터 λ/4층을 형성하고, 그것을 보호 필름 상에 직접 형성하는 것은, 롤-투-롤 공정으로 편광판을 제작할 수 있도록 하기 때문에 매우 바람직하다.
[광 흡수형 편광자]
광 흡수형 편광자 (종래의 편광판) 는 편광자 및 그 양측에 배치되는 2장의 투명 보호 필름으로 이루어진다. 보호 필름의 하나로서, 상술한 바와 같은 낮은 리타데이션 값을 갖는 폴리머 필름을 사용할 수 있다. 다른 보호 필름으로서, 또한 종래의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 사용할 수도 있다.
편광판으로는 요오드계 편광 필름, 이색성 염료를 함유하는 염료계 편광 필름 또는 폴리엔계 편광 필름을 들 수 있다. 요오드계 편광 필름 및 염료계 편광 필름은 일반적으로 종래의 폴리비닐 알콜계 필름을 사용하여 제조된다.
또한, 광 흡수형 편광자의 생산성에 있어서 보호 필름의 투습성이 중요하다는 것을 발견하였다. 편광 필름 및 보호 필름을 수계 접착제에 의해 적층하고, 접착제의 용제를 보호 필름중에서 확산함으로써 건조한다. 보호 필름의 투습성이 높을수록, 건조가 빨라지며 생산성이 향상되지만, 보호 필름의 투습성이 너무 높으면, 액정 표시 장치의 사용 환경에 따라 (고습하에서) 편광 필름에 물이 들어갈 수도 있으며, 이는 편광 성능을 저하시키게 된다.
보호 필름의 투습성은 폴리머 필름의 두께, 자유 체적 또는 친수성/소수성 등에 따라 결정된다.
광학 폴리머 필름의 투습성은 100 내지 1,000 (g/㎡)/24hrs의 범위내인 것이 바람직하며, 300 내지 700 (g/㎡)/24hrs의 범위내인 것이 보다 바람직하다.
폴리머 필름의 두께는 필름을 형성할 때에 립 유량 (rip flow rate) 및 라인 스피드 또는 연신 및 압축에 의해 조절될 수 있다. 투습성은 사용되는 주요 재료에 따라 변화되기 때문에, 두께를 조절함으로써 보다 바람직한 범위로 할 수 있다.
폴리머 필름의 자유 체적은 필름을 형성할 때의 건조 온도 및 시간에 따라 조절될 수 있다. 이 경우에도, 투습성이 사용되는 주요 재료에 따라 변화되기 때문에, 자유 체적을 조절함으로써 보다 바람직한 범위로 만들 수 있다.
첨가제를 첨가함으로써 폴리머 필름의 친수성/소수성을 조절할 수 있다. 자유 체적중에 친수성 첨가제를 첨가함으로써 투습성을 증가시킬 수 있으며, 역으로, 소수성 첨가제를 첨가함으로써 투습성을 감소시킬 수 있다.
폴리머 필름의 투습성을 조절함으로써, 광학 보상 필름을 가지는 광 흡수형 편광자를 저가 및 높은 생산성으로 제조할 수 있다.
광 흡수형 편광자는 후술하는 휘도 향상 필름과 같이 편광 필름을 2종 또는 3종 이상의 광학층과 함께 적층할 수 있다. 따라서, 광 흡수형 편광자와 후술하는 반사형 편광자 또는 반투과형 편광 저해판 (semi-transmissive polarization inhibition plate) 또는 리타데이션 판을 조합함으로써, 반사형 타원 편광자 또는 반투과형 타원 편광자를 구성할 수도 있다.
[직선 편광 분리형 휘도 향상 필름]
직선 편광 분리형 휘도 향상 필름은 통상 액정 셀의 이면측상에 배치된다. 직선 편광 분리형 휘도 향상 필름은, LCD와 같은 백라이트에 의해 자연 광이 방출되어 이면측으로부터 반사될 때, 소정의 편광 축을 갖는 직선 편광 광을 산란시키거나 반사시키고 다른 광 성분을 투과시키는 광 산란형 편광 소자 또는 광 반사형 편광 소자이다.
광 산란형 또는 광 반사형 편광 소자가 광 흡수형 편광 소자 상에 적층되어 있는 편광자는, 백라이트와 같은 광원으로부터 방출된 광으로부터 소정의 편광 상태를 갖는 투과광을 얻어서, 소정의 편광 상태 이외의 광을 반사시킨다. 휘도 향상 필름에 의해 반사된 광을 이면측에 배치된 반사층을 통해 반전시켜, 휘도 향상 필름에 재입사시키고 소정의 편광 광으로서 투과시킴으로써, 휘도 향상 필름을 투과하는 광의 양을 증가시키고, 편광 소자에 의해 흡수되기 어려운 편광 광을 공급한다. 따라서, 액정 표시 장치에 대하여 유용한 광의 양이 증가되어 휘도가 향상된다. 휘도 향상 필름을 사용할 때, 액정 셀의 이면측으로부터 편광 소자를 통해 백라이트에 광이 입사할 경우, 편광 소자의 편광 축과 일치하지 않는 편광 방향을 갖는 대부분의 광이 편광 소자에 의해 흡수되어 편광 소자를 통해 투과하지 않게 된다. 편광 소자의 특성에 따라, 광의 대략 50%가 편광 소자에 의해 흡수되므로, 액정 표시 장치에 대한 광량이 감소되어 이미지가 어두운 이미지로 된다. 휘도 향상 필름은 편광 방향으로 입사하는 광을 편광 소자로 입사시키지 않고 편광 소자에 의해 흡수되도록 반사하고, 이면측에 배치된 반사층에 의해 반전시켜 휘도 향상 필름으로 재입사시키며, 이러한 방식으로 반사 및 재입사를 반복한다. 결과적으로, 휘도 향상 필름은 편광 소자에 의해 투과될 수 있는 편광 방향을 갖 는 편광 광만을 통과시켜, 편광 소자로 공급한다. 따라서, 백라이트와 같은 광이 액정 표시 장치에 효율적으로 사용되어 이미지를 밝게 한다.
직선 편광 분리형 휘도 향상 필름을 사용하여 광 효율을 향상시키기 위해 후술하는 메커니즘 (A) 내지 (D) 이 제안되어 있다. 이들 메커니즘 중 임의의 것이 본 발명에 적용될 수 있다.
(A) 전방 산란광의 편광 해소
광 산란형 편광 소자는 편광축에 수직인 편광 광 성분을 전방 또는 후방으로 산란시킨다. 전방 산란된 광은 편광 해소된다. 전방 산란광의 편광 방향은 입사광의 편광 방향으로 회전하므로, 광 산란형 편광 소자의 편광 방향으로 편광된 성분이 증가된다. 편광 소자가 두께 방향으로 다수의 입자를 함유할 경우, 다중 산란이 발생하여 편광 해소가 증대된다. 이러한 방식으로, 광 흡수형 편광 소자를 단독으로 사용하는 경우의 광 효율과 비교해서, 광 산란형 편광 소자를 사용할 경우에 전방 산란광의 편광 해소에 의해 광 효율이 향상된다.
(B) 후방 산란광의 재이용 (편광 해소)
광 산란형 편광 소자의 편광축에 수직인 편광 성분 중 후방 산란광은 후방으로 산란될 경우에 편광 해소된다. 후방 산란광은 백라이트 (광원) 뒤에 놓인 금속 반사기에 의해 반사되어, 광 산란형 편광 소자로 재입사한다. 재입사된 광은 다시 산란될 경우에 편광 해소되기 때문에, 편광된 산란 광의 편광축에 평행한 편광 성분이 발생하여 이들 편광 성분들이 산란형 편광 소자를 통과한다. 이러한 방식으로, 광 산란형 편광 소자에 의한 후방 산란 및 금속 반사기에 의한 반사를 반복함으로써 광 효율이 향상된다.
(C) 후방 산란광의 재이용 (편광 방향의 회전)
λ/4판 및 금속 반사기를 포함하는 광학 시스템에 있어서, λ/4판의 느린축에 대해 45°로 직선 편광된 입사광은 그 편광 방향이 90°만큼 회전되어 반사된다. 이러한 효과를 달성하기 위해, 광 산란형 편광 소자와 (백라이트 뒤에 놓인) 금속 반사기 사이에, λ/4판의 느린축이 광 산란형 편광 소자의 편광축에 대해 45°로 놓이도록 λ/4판이 제공된다.
광 산란형 편광 소자의 후방 산란광의 편광 방향의 분포에 있어서, 편광축에 수직으로 편광된 성분이 커진다. 후방 산란된 광은 λ/4판을 통과하여, 금속 반사기에 의해 반사된 후 편광 소자로 재입사함으로써, 편광 소자의 편광축에 평행하게 편광된 광 성분을 다량 가지므로, 평행 편광된 광 성분은 편광 소자를 통과할 수 있다. 따라서, 광 산란형 편광 소자와 금속 반사기 사이에 제공된 λ/4판으로 인해 광 효율이 향상된다.
(D) 직선 편광된 반사광의 재이용
소정의 방향을 갖는 편광 광을 흡수하지만 다른 방향을 갖는 편광 광을 반사시키는 광 산란형 편광 소자가 제안되어 있다. 반사된 산란광을 재이용할 수 있다. 광 반사형 편광 소자는 시판품도 있다. 예컨대, 유전체의 다층 박막 및 상이한 반사 이방성을 갖는 박막의 다층 (구체적으로, 수백 층들) 체와 같이, 소정 방향의 직선 편광 광을 통과시키지만 다른 광을 반사시키는 기능을 갖는 광 반사형 편광 소자가 시판되고 있다 (예컨대, D-BEF, 3M Corporation 제조). 이 러한 광 반사형 편광 소자는 일부 방향의 폴리머들간의 반사율 차이를 가지며, 그것으로부터 입사광이 반사된다. 한편, 폴리머들간의 반사율 차이를 가지지 않는 입사 편광 광은 그것을 투과한다.
[원 편광 분리형 휘도 향상 필름]
원 편광 분리형 휘도 향상 필름은 또한 액정 셀 뒤에 사용된다. 원 편광 분리형 휘도 향상 필름은, 액정 표시 장치의 백라이트 또는 이면측으로부터의 반사에 의해 자연광이 입사될 경우, 소정 방향의 편광 광을 반사시키고 다른 광을 통과시키는 기능을 가진다.
광 흡수형 편광 소자 및 광 산란형 또는 광 반사형 편광 소자가 적층된 편광자는, 백라이트와 같은 광원으로부터 방출되는 광으로부터 소정의 편광 상태를 갖는 투과 광을 획득하며, 소정의 편광 상태 이외의 광을 반사시킨다. 휘도 향상 필름에 의해 반사된 광은 이면측에 배치된 반사층에 의해 반전되며, 휘도 향상 필름으로 재 입사하여 소정 편광 광으로서 투과되므로, 휘도 향상 필름을 투과하는 광의 양이 증가하여, 편광 소자에 의해 흡수되기 어려운 편광 광을 공급한다.
따라서, 액정 표시 장치에 대하여 유용한 광의 양이 증가하여 휘도가 향상된다. 휘도 향상 필름을 사용할 경우, 백라이트에 있어서 액정 셀의 이면측으로부터 편광 소자를 통과하여 광이 입사할 때, 편광 소자의 편광축과 일치하지 않는 편광 방향을 갖는 대부분의 광은 편광 소자에 의해 흡수되고 편광 소자를 투과하지 않는다. 편광 소자의 특성에 따라, 거의 50%의 광이 편광 소자에 흡수되므로, 액정 표시 장치에 대한 광량이 감소되어 이미지를 어둡게 한다. 휘도 향상 필 름은 편광 소자에 의해 흡수되는 편광 방향을 갖는 입사광을 편광 소자로 입사하지 않도록 반사시키며, 이면측에 배치된 반사층에 의해 반전되어 휘도 향상 필름으로 재입사하고, 이러한 방식으로 반사 및 재입사를 반복한다.
결과적으로, 휘도 향상 필름은 편광 소자에 의해 투과될 수 있는 편광 방향을 갖는 편광 광만을 통과시켜, 편광 소자로 공급한다. 따라서, 백라이트와 같은 광이 액정 표시 장치에 효율적으로 사용되어 이미지를 밝게 한다.
원 편광 산란형 필름에 있어서, 콜레스테릭 액정층에 의해 원 편광 광이 방출되어, 1/4파장 판에 의해 직선 편광 광으로 반전되어 흡수 손실을 억제하며, 광 흡수형 편광 소자로 입사한다. 예컨대 550nm의 파장을 갖는 자외선 광에 관해 1/4파장 판으로서 기능하는 리타데이션 판 및 1/2파장 판으로서 기능하는 리타데이션 판을 적층함으로써, 가시광 영역과 같은 넓은 파장 범위에서 1/4파장 판으로서 기능하는 리타데이션 판을 얻을 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 배치된 라타데이션 판은 1층 또는 2층 이상의 리타데이션 판으로 구성될 수도 있다.
게다가, 상이한 반사 파장을 갖는 2층 또는 3층 이상의 콜레스테릭 액정층을 적층하여 넓은 파장 범위에서 원 편광 광을 반사시킴으로써, 넓은 파장 범위를 갖는 투과형 원 편광을 얻을 수 있다.
도 1은 원 편광 광 분리형 휘도 향상 필름을 가진 액정 표시 장치를 위한 백라이트 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 백라이트 장치에 있어서, 반사판 (RP), 광원 (LS), 콜레스테 릭 액정층 (Ch) 및 λ/4판 (λ/4) 이 이 순서로 배치되어 있다.
반사판 (RP) 은 대표적인 (미러와 동일한) 반사 기능을 가진다.
광원 (LS) 은 도 1에 도시된 적층체의 측면에 배치되어, 도광판 또는 광 확산판에 의해 적층체 내부로 광을 가이드할 수도 있다.
콜레스테릭 액정 층 (Ch) 은 액정 분자의 나선 (helix) 과 반대의 나선형 방향 (도 1의 왼쪽으로 도는 원) 을 갖는 원 편광 성분을 투과시키지만, 액정 분자의 나선과 동일한 나선형 방향 (도 1의 오른쪽으로 도는 원) 을 갖는 원 편광 성분을 반사시킨다. λ/4판 (λ/4) 은 원 편광 광을 직선 편광 광으로 변환시키는 기능을 가진다.
광원 (LS) 으로부터 콜레스테릭 액정층 (Ch) 으로 입사한 왼쪽으로 도는 원 편광 광 성분 (2a) 은 콜레스테릭 액정층 (Ch) 을 투과할 수 있다. 투과된 왼쪽으로 도는 원 편광 광 성분 (3a) 은 λ/4판 (λ/4) 에 의해 직선 편광 광 성분 (4a) 으로 변환된다. 즉, 2a -> 3a -> 4a 의 순서로 직선 편광 광으로 변환된다. 광원 (LS) 으로부터 반사판 (RP) 으로 입사된 왼쪽으로 도는 원 편광 광 성분 (1b) 은 반사판 (RP) 에 의해 오른쪽으로 도는 원 편광 광 성분 (1a) 으로서 반사된다. 반사된 광은 광원 (LS) 및 상술한 콜레스테릭 액정층 (Ch) 을 통과하여 직선 편광 광 성분 (4a) 으로 변환된다. 즉, 1b -> 1a -> 2a -> 3a -> 4a 의 순서로 직선 편광 광으로 변환된다.
광원 (LS) 으로부터 콜레스테릭 액정층 (Ch) 으로 입사하는 오늘쪽으로 도는 원 편광 광 성분 (2c) 은 콜레스테릭 액정층 (Ch) 에 의해 반사된다. 반사된 광은 오른쪽으로 도는 원 편광 광 성분 (2b) 이다. 반사된 광은 광원 (LS) 을 통과하여, 반사판 (RP) 에 의해 반사되어, 콜레스테릭 액정층 (Ch) 을 다시 투과하며, 반사판 (RP) 에 의해 반사되어, 광원 (LS) 을 세번째 투과하여, 콜레스테릭 액정층 (Ch) 을 통과하여 직선 편광 광 성분 (4a) 으로 변환된다. 즉, 1d -> 1c -> 2b -> 1b -> 1a -> 2a -> 3a -> 4a의 순서로 직선 편광 광으로 변환된다. 광원 (LS) 으로부터의 전체 광은 직선 편광 광 성분 (4a) 으로 변환되어 액정 표시 장치의 이미지 표시를 위해 사용된다.
시판품 (예컨대, PCF 350, Nitto Denko Corporation 제조, Transmax, Merck 제조) 을 사용할 수도 있다. 상기 원 편광 광 분리형 휘도 향상 필름은 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름 또는 필름 베이스 상의 그 배향된 액정층을 적층함으로써 형성될 수 있으며, 오른쪽으로 도는 원 편광 광 또는 왼쪽으로 도는 원 편광 광을 반사시키고 다른 광을 투과시키는 특성을 가진다.
[액정 표시 장치]
액정 표시 장치는 조명 시스템 또는 반사판을 사용하여 적절한 액정 표시 장치를 구성할 수 있다. 예컨대, 확산판, 안티글레어층, 반사방지층, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광 확산판 및 백라이트와 같은 적절한 부품이 적절한 위치에 한층 또는 두층 이상으로 배치된다. 비록, 광학층을 적층한 광학 필름 및 편광자는 액정 표시 장치의 가공시의 순차 적층 방법에 의해 구성될 수 있지만, 사전 적층을 이용한 광학 필름 형성 방법이 안전한 제조 효율을 가지며, 액정 표시 장치의 제조 공정을 개량시킨다. 편광자와 다른 광학층의 접착을 위 해, 그 광학축은 목적으로 하는 위상차 특성에 따라 적절한 배치각도 (positioning angle) 를 취할 수 있다.
액정 표시 장치는 종래의 방법에 따라 제작된다. 일반적으로, 액정 표시 장치는 조명 시스템과 같은 부품을 제조하고 구동 회로를 조립함으로써 구성된다. 본 발명에 있어서, 광학 필름을 사용하는 것을 제외하고는 특별히 한정되지 않고, 종래 기술을 따른다. 액정 셀에 대하여, 상술한 IPS 모드 이외에, VA 타입, π 타입과 같은 임의의 타입의 액정 셀을 채용할 수 있다.
광학 보상 필름으로 구성된 편광자 또는 편광 필름과 광학 보상 필름의 접착을 채용하는 것은 액정 표시 장치, 특히 투과형 액정 표시 장치에 있어서 특히 유리하다.
투과형 액정 표시 장치는 액정 셀 및 그 양측에 배치된 2개의 판광자로 구성된다. 편광자는 편광 필름 및 그 양측에 배치된 2개의 투명 보호 필름으로 구성된다. 액정 셀은 2개의 전극 기판들 사이에 액정을 지지한다.
광학 보상 필름은 액정 셀과 편광자들 중 하나 사이에 하나의 유닛으로 위치되거나, 또는 액정 셀과 양쪽 편광자들 사이에 2개의 유닛으로 위치된다.
본 발명의 편광자는 액정 셀의 양측에 배치된 2개의 편광자들 중 하나로서 사용될 수도 있다. 이때, 본 발명의 편광자는 광학 보상 시트가 액정 셀과 대면하도록 배치된다.
TN-모드의 액정 셀에 있어서, 봉형상의 액정 분자들이 실질적으로 수평하게 배향되어, 전압 무인가시에 60 내지 120°만큼 트위스트 배향되어 있다. TN 모 드의 액정 셀은 컬러 TFT 액정 표시 장치에 가장 널리 이용되며, 다수의 문헌에 기재되어 있다.
[프리즘 시트]
본 발명의 실시형태로서, 후술하는 시야각을 변화시키는 프리즘 시트는 사생활 보호의 관점에서 2개 이상의 시트로 채용되고 있다.
프리즘 시트는 착탈 가능한 것이 바람직하다.
후술하는 종래의 방법과 달리, 횡방향을 실질적으로 일치시켜 2장 이상의 프리즘 시트를 채용하는 것이 바람직하다. 여기서 "실질적으로"란 30°이내의 위치를 의미한다.
이후, 프리즘 시트에 대하여 상세히 설명한다.
백라이트로부터 방출된 광의 일부는 도광판내에 배치된 광 출사 장치에 의해 광 출사면으로부터 방출된다. 이 방출 광은 관찰 방향과 다른 방향으로 배향되어 있다. 이 때문에, 프리즘 시트는 원하는 방향으로의 배향을 갖는 광을 방출하기 위해 채용된다. 이 프리즘 시트에 있어서, 프리즘 면은 일본 실용신안 공개 공보 평3-69184호에 개시된 바와 같이 도광판의 반대측에 배치되는 경우가 있다. 일반적으로, 복수의 프리즘 시트를 프리즘 능선의 방향이 서로 직교하도록 중첩하여 사용한다.
또한, 일본 특허 평7-27136호 또는 평7-27137호에 개시된 바와 같이, 프리즘면이 도광체를 향하여 배치되어 있는 것이 제안되어 있다. 일본 공개 특허 공보 평7-318729호에는, 리니어 프레넬 렌즈 시트를 그 렌즈면이 입사면이 되어 시야 방향으로 집광시키도록 배치한 면 광원 장치가 개시되어 있으며, 여기서 리니어 프레넬 렌즈는 도광체의 광 입사면상의 프리즘 어레이와 직교하는 단면에서 각 프리즘 어레이의 긴변과 시트면 사이에 형성된 각도가 시점 바로 아래의 점으로부터 멀어질수록 커지는 것을 특징으로 하고 있다.
[실시예]
[실시예 1]
(셀룰로오스 아실레이트 필름의 제작)
하기 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여 성분들을 용해시켜 셀룰로오스 아실레이트 용액 A 을 얻었다.
셀룰로오스 아실레이트 용액 A 의 조성
치환도 2.86의 셀룰로오스 아실레이트 100질량부
트리페닐 포스페이트 (가소제) 7.8질량부
비페닐디페닐 포스페이트 (가소제) 3.9질량부
메틸렌 클로라이드 (제1 용제) 300질량부
메탄올 (제2 용제) 54질량부
1-부탄올 11질량부
하기 조성물을 다른 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여 성분들을 용해시켜 셀룰로오스 아실레이트 용액 B 를 얻었다.
용액 B 의 조성
메틸렌 클로라이드 (제1 용제) 80질량부
메탄올 (제2 용제) 20질량부
광학 이방성 저하제 (A-19) 40질량부
파장 분산 제어제 (UV-120) 4질량부
<셀룰로오스 아실레이트 필름 샘플 CAF-01 의 제작>
셀룰로오스 아실레이트 용액 A의 477 질량부에 첨가제 용액 B-1의 40질량부를 첨가하고, 충분히 교반하여 도프를 제작하였다. 도프를 캐스트 다이로부터 0℃로 냉각된 드럼상에서 캐스팅하여 잔류 용제량이 70질량%가 되도록 필름을 박리하였다. 그후, 교차 방향에서 필름의 양측 에지를 핀 텐터 (일본 공개 특허 공보 평4-1008호에 도시되어 있음) 에 의해 고정시키고, 잔류 용제량이 3 내지 5질량%이고 가로방향 (기계 방향에 수직인 방향) 에서의 연신율이 3%가 되도록 갭을 유지한 상태로 필름을 건조하였다. 그후, 필름을 열처리 기계의 롤들 사이를 반송하여 더 건조시켜 두께 80㎛인 셀룰로오스 아실레이트 필름 샘플 CAF-01을 얻었다. 제작된 CAF-01 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학 특성을 측정하였다. 그 결과는 표 1에 나타나 있다.
광학 특성에 대하여, 타원계 (M-150, JASCO Corporation 제조) 를 사용하여 파장 630nm에서의 Re 리타데이션 값 및 Rth 리타데이션 값을 측정하였다.
(액정 표시 장치의 제작)
시판되는 액정 모니터 (LCD-AD 172CWHM, I-O Data Corporation 제조) 에 있어서, 광원측에 배치된 편광판 (광 흡수형 편광 소자) 을 박리한다. 이 편광판의 광원측상의 보호필름을 박리하여 셀룰로오스 아실레이트 필름 (CAF-01, 02, H1, H2) 에 접착하였다. 상기 모니터에는 원 편광 광 분리형 휘도 향상 필름 (콜레스테릭 액정층 + λ/4판) 이 사용되고 있다. 측정 기계 (BM-7, Topcon Corporation 제조) 를 사용하여, 백색으로 나타날 때의 휘도를 측정할 결과를 표 2에 나타내었다.
[실시예 2]
(셀룰로오스 아실레이트 필름의 제작)
하기 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여 성분들을 용해시켜 셀룰로오스 아실레이트 용액 E 를 얻었다. 치환도 2.92의 셀룰로오스 아실레이트를 사용하였다.
셀룰로오스 아실레이트 용액 C 의 조성
셀룰로오스 아세테이트 100질량부
메틸렌 클로라이드 (제1 용제) 300질량부
메탄올 (제2 용제) 54질량부
1-부탄올 11질량부
하기 조성물을 다른 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여 성분들을 용해시켜 셀룰로오스 아실레이트 용액 B 를 얻었다.
용액 B의 조성
메틸렌 클로라이드 (제1 용제) 80질량부
메탄올 (제2 용제) 20질량부
광학 이방성 저하제 40질량부
파장 분산 제어제 4질량부
<셀룰로오스 아실레이트 필름 샘플의 제작>
셀룰로오스 아실레이트 용액 A의 465질량부에 첨가제 용액 B-1의 40질량부를 첨가하고, 충분히 교반하여 도프를 제작하였다. 도프를 캐스트 다이로부터 0℃로 냉각된 드럼상에서 캐스팅하여 잔류 용제량이 70질량%가 되도록 필름을 박리하였다. 그후, 교차 방향에서 필름의 양측 에지를 핀 텐터 (일본 공개 특허 공보 평4-1008호에 도시되어 있음) 에 의해 고정시키고, 잔류 용제량이 3 내지 5질량%이고 가로방향 (기계 방향에 수직인 방향) 에서의 연신율이 3%가 되도록 갭을 유지한 상태로 필름을 건조하였다. 그후, 필름을 열처리 기계의 롤들 사이를 반송하여 더 건조시켜 두께 80㎛인 셀룰로오스 아실레이트 필름 샘플 CAF-02를 얻었다. 제작된 CAF-02 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학 특성을 측정하였다. 그 결과는 표 1에 나타나 있다.
광학 특성에 대하여, 타원계 (M-150, Nihon Bunko K.K. 제조) 를 사용하여 파장 630nm에서의 Re 리타데이션 값 및 Rth 리타데이션 값을 측정하였다. 상기와 같이 제작된 셀룰로오스 아실레이트 필름을 1.5N 수산화칼륨 용액 (400℃) 에 5분간 침지한 후, 황산으로 중화시키고, 순수로 세정하여 건조시켰다. 접촉각 방법에 의해 평가한 셀룰로오스 아실레이트 필름의 표면 에너지는 68m/N이었다.
(액정 표시 장치의 제작)
CAF-01을 CAF-02로 대체한 것을 제외하고는, 동일한 방식으로 액정 표시 장치를 제작하였다. 그 결과는 표 2에 나타나 있다.
[비교예 1]
(셀룰로오스 아세테이트 필름의 제작)
하기 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여 성분들을 용해시켜 셀룰로오스 아세테이트 용액을 얻었다.
셀룰로오스 아세테이트 용액의 조성
산화도 60.9의 셀룰로오스 아세테이트 100질량부
트리페닐 포스페이트 (가소제) 7.8질량부
비페닐디페닐 포스페이트 (가소제) 3.9질량부
메틸렌 클로라이드 (제1 용제) 300질량부
메탄올 (제2 용제) 54질량부
1-부탄올 (제3 용제) 11질량부
리타데이션 상승제 16질량부, 메틸렌 클로라이드 80질량부, 및 메탄올 20질량부를 다른 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여 성분들을 용해시켜 리타데이션 상승제 용액을 얻었다. 셀룰로오스 아세테이트 용액 487질량부에 리타데이션 상승제 용액 13질량부를 첨가하고, 충분히 교반하여 도프를 제작하였다. 리타데이션 상승제의 첨가량은 셀룰로오스 아세테이트 100질량부당 1.8질량부이다.
리타데이션 상승제
Figure 112007041848118-PCT00078
제작된 도프를 밴드 캐스팅 장치 (band casting apparatus) 에 의해 캐스팅하였다. 밴드상의 필름 표면 온도가 40℃일 때, 필름을 60℃의 뜨거운 공기에 의해 1분간 건조시키고, 밴드로부터 박리하였다. 그후, 필름을 140℃에서 건조 공기로 10분간 건조시켜 0.3질량%의 잔류 용제량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 필름 (두께: 80㎛) 을 얻었다.
제작된 셀룰로오스 아세테이트 필름 (CAF-H1) 의 광학 특성 및 흡습성 팽창계수를 측정하였다. 그 결과가 표 1에 나타나 있다. 또한, 광학 특성에 대하여, 타원계 (M-150, Nihon Bunko K.K. 제조) 를 사용하여 파장 630nm에서의 Re 리타데이션 값 및 Rth 리타데이션 값을 측정하였다.
(액정 표시 장치의 제작)
CAF-01을 CAF-H1으로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 액정 표시 장치를 제작하여 평가하였다. 그 결과는 표 1에 나타나 있다.
[비교예 2]
(셀룰로오스 아세테이트 필름의 평가)
시판되는 셀룰로오스 아세테이트 필름 (Fujitac TD80UF, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제조) 을 CAF-H2로서 사용하였다. 측정 결과는 표 1에 나타나 있다. 광학 특성에 대하여, 타원계 (M-150, Nihon Bunko K.K. 제조) 를 사용하여 파장 630nm에서의 Re 리타데이션 값 및 Rth 리타데이션 값을 측정하였다.
(액정 표시 장치의 제작)
CAF-01을 CAF-H2로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 액정 표시 장치를 제작하여 평가하였다. 그 결과는 표 2에 나타나 있다.
필름 두께 광학이방성 저하제 파장분산 저하제 Re Rth
실시예 1 CAF-01 80㎛ 12질량부 1.8질량부 2nm 15nm
실시예 2 CAF-02 40㎛ 12질량부 1.8질량부 0nm -5nm
비교예 1 CAF-H1 80㎛ 1.8질량부 (Re제어제) 5nm 130nm
비교예 2 CAF-H2 80㎛ 없음 3nm 42nm
액정 표시 장치 보호 필름 정면 휘도 좌우 45°시야각에서의 휘도
실시예 1 CAF-01 155cd 90cd
실시예 2 CAF-02 150cd 85cd
비교예 1 CAF-H1 140cd 40cd
비교예 2 CAF-H2 145cd 63cd
대조 (시판 LCD-AD172CWH) 140cd 65cd
[실시예 3]
(액정 표시 장치의 제작)
시판되는 17인치 액정 패널 (Syncmaster 172x, Samsung Electronics Co., Ltd. 제조) 에서, 광원측의 편광자를 박리하여 실시예 1에서 제작된 셀룰로오스 아실레이트 필름 (CAF-01, 02, H1, H2) 상에 접착하였다. 상기 모니터에는, 직선 편광 분리형 휘도 향상 필름 (유전체 미러 타입) 을 사용하고 있었다. 측정 기계 (BM-7, Topcon Corporation 제조) 를 사용하여 백색을 나타낼 때의 휘도를 측정한 결과를 표 3에 나타내었다.
[실시예 4]
(액정 표시 장치의 제작)
CAF-01을 실시예 2에서 제작한 CAF-02로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방식으로 액정 표시 장치를 제작하여 평가하였다. 그 결과는 표 3에 나타나 있다.
[비교예 3]
(액정 표시 장치의 제작)
CAF-01을 비교예 2에서 제작한 CAF-H1으로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 액정 표시 장치를 제작하여 평가하였다. 그 결과는 표 3에 나타나 있다.
[비교예 4]
(액정 표시 장치의 제작)
CAF-01을 비교예 2에서 제작한 CAF-H2로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방식으로 액정 표시 장치를 제작하여 평가하였다. 그 결과는 표 3에 나타나 있다.
액정 표시 장치 보호 필름 정면 휘도 좌우 45°시야각에서의 휘도
실시예 3 CAF-01 230cd 135cd
실시예 4 CAF-02 220cd 130cd
비교예 3 CAF-H1 210cd 75cd
비교예 4 CAF-H2 210cd 90cd
대조 (시판 Syncmaster172x) 220cd 100cd
본 발명자가 휘도 향상 필름 (반사형 편광자) 이 장착된 액정 표시 장치의 문제점들 (착색 또는 휘도 저하) 을 예의검토한 결과, 휘도 향상 필름 및 광원에 가까운 편광자 (광 흡수형 편광자) 상에 배치된 편광자 보호 필름의 광학 이방성이 문제의 원인이라는 것을 발견하였다. 따라서, 보호층을 거의 완벽하게 등방성 상태가 되게 함으로써 상술한 문제점을 해결할 수 있다.
휘도 향상 필름에 경사각으로 입사한 광이 직선 편광 광으로 변환되어 출사된다. 직선 편광 광은 먼저 광 흡수형 편광자의 보호 필름으로 입사한다. 종래 기술에 따른 보호 필름은 두께 방향의 리타데이션을 갖는 복굴절 매체이다. 따라서, 입사한 직선 편광 광은 타원 편광 광으로 변환되어 출사된다. 직선 편광 광이 아닌 타원 편광 광이 광 흡수형 편광자로 입사하기 때문에, 휘도의 저하 또는 착색이 발생한다.
본 발명의 액정 표시 장치는 광원에 가장 가까운 광 흡수형 편광자의 보호 필름에 대해 광학 이방성이 작은 필름을 사용한다. 따라서, 모든 방향에서 부작용 없이 액정 표시 장치의 광 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 있어서, 보호 필름으로서, 종래 기술에 따른 광 흡수형 편광자와 동일한 셀룰로오스 아실레이트 필름 (단, 그 광학 이방성이 낮은 것) 을 사용할 수 있다. 따라서, 종래의 액정 표시 장치에서의 상술한 문제점을 편광자를 제작하는 공정을 변화시키지 않고 해결할 수 있다. 본 발명의 개념은 액정 표시 장치의 모드에 관계없이 모든 모드 (예컨대, TN, VA, IPS, OCB, ECB) 에 적용 가능하다.

Claims (6)

  1. 광원, 광 산란형 또는 광 반사형 편광자, 광 흡수형 편광자, 액정 셀들, 및 광 흡수형 편광자가 이 순서로 배치되어 있는 액정 표시 장치로서,
    상기 광원 측의 상기 광 흡수형 편광자는 2장의 투명 폴리머 필름들 사이에 편광 필름을 가지며,
    상기 광원 측의 상기 투명 폴리머 필름의 면내 리타데이션 값 및 두께 방향의 리타데이션 값은 다음 표현식 (I) 내지 (IV):
    (I) 0 ＜ Re(630) ＜ 10,
    (II) ｜Rth(630)｜＜ 25,
    (III) ｜Re(400) - Re(700)｜＜10, 및
    (IV) ｜Rth(400) - Re(700)｜＜35
    을 만족하고,
    상기 표현식에서, Re(λ)는 파장 λnm에서 측정한 상기 투명 폴리머 필름에서의 면내 리타데이션 값 (단위:nm) 이며, Rth(λ)는 파장 λnm에서 측정한 상기 투명 폴리머 필름에서의 두께 방향의 리타데이션 값 (단위:nm) 인, 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 폴리머 필름은 다음 표현식 (V) 및 (VI):
    (V) (Rth(A)-Rth(0))/A < -1.0, 및
    (VI) 0.01 < A < 30
    을 만족하는 양으로 리타데이션 저하제를 함유하며,
    상기 표현식에서, Rth(A)는 파장 630 nm에서 측정한 리타데이션 저하제 A 질량%를 함유하는 투명 폴리머 필름의 두께 방향에서의 리타데이션 값 (단위:nm) 이고; Rth(0)는 파장 630 nm에서 측정한 리타데이션 저하제를 함유하지 않는 것을 제외하고는 상술한 바와 같은 방식으로 제작된 투명 폴리머 필름의 두께 방향에서의 리타데이션 값 (단위:nm) 이며; A는 상기 투명 폴리머 필름을 구성하는 폴리머에 대해 첨가되는 리타데이션 저하제의 양 (질량%) 인, 액정 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 폴리머 필름은 아실 치환도 2.85 내지 3.00 을 갖는 셀룰로오스 아실레이트로 이루어지는, 액정 표시 장치.
  4. 광원, 콜레스테릭 액정층, λ/4판, 광 흡수형 편광자, 액정 셀들, 및 광 흡수형 편광자가 이 순서로 배치되어 있는 액정 표시 장치로서,
    상기 광원 측의 상기 광 흡수형 편광자는 2장의 투명 폴리머 필름들 사이에 편광 필름을 가지며,
    상기 광원 측의 상기 투명 폴리머 필름의 면내 리타데이션 값 및 두께 방향의 리타데이션 값은 다음 표현식 (I) 내지 (IV):
    (I) 0 ＜ Re(630) ＜ 10,
    (II) ｜Rth(630)｜＜ 25,
    (III) ｜Re(400) - Re(700)｜＜10, 및
    (IV) ｜Rth(400) - Re(700)｜＜35
    을 만족하고,
    상기 표현식에서, Re(λ)는 파장 λnm에서 측정한 상기 투명 폴리머 필름의 면내 리타데이션 값 (단위:nm) 이며, Rth(λ)는 파장 λnm에서 측정한 상기 투명 폴리머 필름의 두께 방향에서의 리타데이션 값 (단위:nm) 인, 액정 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명 폴리머 필름은 다음 표현식 (V) 및 (VI):
    (V) (Rth(A)-Rth(0))/A < -1.0, 및
    (VI) 0.01 < A < 30
    을 만족하는 양으로 리타데이션 저하제를 함유하며,
    상기 표현식에서, Rth(A)는 파장 630 nm에서 측정한 리타데이션 저하제 A 질량%를 함유하는 투명 폴리머 필름의 두께 방향에서의 리타데이션 값 (단위:nm) 이고; Rth(0)는 파장 630 nm에서 측정한 리타데이션 저하제를 함유하지 않는 것을 제외하고는 상술한 바와 같은 방식으로 제작된 투명 폴리머 필름의 두께 방향에서의 리타데이션 값 (단위:nm) 이며; A는 상기 투명 폴리머 필름을 구성하는 폴리머에 대해 첨가되는 리타데이션 저하제의 양인, 액정 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 투명 폴리머 필름은 아실 치환도 2.85 내지 3.00 을 갖는 셀룰로오스 아실레이트로 이루어지는, 액정 표시 장치.
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