KR20080016502A - 광학 보상 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

VA 모드의 액정셀을 정확하게 광학적으로 보상할 수 있는 광학 보상 필름을 제공한다.

폴리머 필름 상에 광학 이방성층을 적어도 1 층 갖는 광학 보상 필름으로서, 면내 리타데이션이 0 ∼ 10㎚, 및 두께 방향의 리타데이션이 100 ∼ 300㎚ 이며, 상기 폴리머 필름이 이하의 관계식 (1-1) ∼ (1-3) 을 만족하는 광학 보상 필름이다.

-50㎚ ≤ Rth(590) ≤ 150㎚···식 (1-1)

-5㎚ ≤ Rth(450) - Rth(550)···식 (1-2)

0 ≤ Re(590) ≤ 10㎚···식 (1-3)

광학 보상 필름, 광학 이방성층, 액정셀

Description

광학 보상 필름, 편광판 및 액정 표시 장치{OPTICAL COMPENSATION FILM, POLARIZING PLATE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 광학 보상 필름, 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이다. 특히, 수직 배향형 액정 표시 장치, 그리고 그 액정 표시 장치에 사용하는 광학 보상 필름 및 편광판에 관한 것이다.

VA 모드를 이용한 광시야각 액정 표시 장치가 실용화되어 있고, 이에 따라서 텔레비전 등의 고품위의 화상이 요구되는 시장에서도 액정 표시 장치의 수요가 급속히 확대되고 있다.

VA 모드 액정 표시 장치는, 다른 액정 표시 모드에 비해 일반적으로 콘트라스트가 높다는 메리트가 있는데, 시각에 따라 콘트라스트 및 색의 변화가 크다는 문제를 갖고 있다. 이에 대해, 예를 들어, 광학 특성이 상이한 2 종류의 위상차 필름을 이용함으로써, 흑표시시에 경사 방향에서 관찰해도, 선명 또한 무채색의 VA 모드 액정 표시 장치를 제공하는 방법이 개시되어 있다 (예를 들어, 국제공개공보 제2003/032060호 팜플렛 참조).

그러나, 실제로 상기 2 종류의 위상차 필름을 액정 표시 장치에 장착할 때에 는, 편광판과 일체화시켜 액정 표시 장치에 장착하는 것이 많지만, 이러한 경우에는, 편광판을 제조한 후에 소정의 광학 특성을 나타내는 위상차 필름을 2 장 접합시키는 공정이 필요하다. 이로 인해, 제조 공정이 번잡해져 생산성이 낮고 제조 비용이 비싸다는 문제를 갖고 있어, 그 개량이 요구되고 있었다.

이에 대해, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2000-304931호에는, VA 모드의 액정 표시 장치용 광학 보상 필름으로서, 투명 지지체와, 디스코틱 액정성 분자로 형성된 광학 이방성층을 갖는 광학 보상 필름이 제안되어 있다. 투명 지지체로서 셀룰로오스 아실레이트 필름을 이용함으로써 그 셀룰로오스 아실레이트 필름을 편광판의 보호 필름으로서 이용할 수 있어, 상기 생산성의 문제를 해결할 수 있다. 그러나, VA 모드의 액정 표시 장치의 광학 보상에 필요한 광학 특성을 얻기 위해서는, 상기 광학 이방성층의 두께를 어느 정도 두껍게 할 필요가 있고, 그 광학 이방성층을 도포 등에 의해 형성하면, 도포 불균일의 문제가 발생하는 경우가 있다. 또, 일본 공개특허공보 2005-128050호에는, VA 모드의 액정 표시 장치 등의 광학 보상에 사용되는 위상차판으로서 광학적으로 음의 굴절률 이방성을 갖고, 상기 굴절률 이방성의 절대치가 0.060 이상 0.085 이하이고, Re치가 -10 ∼ 10㎚ 이고, 또한 당해 위상차판의 판면에 실질적으로 수평 배향하고 있는 원반상 액정성 화합물을 함유하는 위상차판이 제안되어 있다.

그런데, 고분자 필름 등으로 이루어지는 위상차판의 리타데이션은, 모든 파장에 대해서도 동일한 값이 되는 것이 아니라, 입사광의 파장에 의존하여 어느 정도 변화한다 (이하, 이 성질을 「파장 분산성」이라고 한다). 고분자 필름 중 에는, 입사광의 파장이 짧아지면 리타데이션이 증가하는 파장 분산성 (이하, 「순분산성」이라고 한다) 을 나타내는 것과, 입사광의 파장이 짧아지면 감소하는 파장 분산성 (이하, 「역분산성」이라고 한다) 을 나타내는 것이 있다. 한편, 액정셀의 복굴절성에도 파장 분산성이 있어, 보다 이상적인 액정셀의 광학 보상을 위해서는, 위상차판의 리타데이션의 파장 분산성도 그것에 유사하도록 조정할 필요가 생기는 경우가 있다. 예를 들어, VA 모드의 액정셀의 흑표시시의 광학 보상에 음의 C 플레이트를 이용하는 것이 제안되어 있지만, 음의 C 플레이트의 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 의 파장 분산성이 VA 모드의 액정셀의 파장 분산성과 유사하지 않으면, 시야각에 의존한 색 변화 (「컬러 시프트」라는 경우가 있다) 가 생긴다. 그러나, 종래, VA 모드의 액정셀의 위상차판으로서 이용되고 있는 폴리머 필름은 리타데이션의 파장 분산성을 제어하기 어려워, 액정셀의 복굴절성에 유사한 이상적인 파장 분산성을 나타내는 위상차판을 제조하는 것은 곤란하다. 특히, 폴리머 필름에서는, 절대치로서 어느 정도의 크기의 Rth 를 나타내고, 또한 그 Rth 의 파장 분산성이 순분산성인 광학 특성을 발현시키는 것이 어려워, 첨가제 등을 첨가하여 제어하려고 해도, 파장 분산과 Rth 를 동시에 제어할 수 없다는 문제가 있다. 또, 폴리머 필름 상에 광학 이방성층을 형성하고 광학 보상 필름을 제조하는 경우에도, 광학 이방성층의 파장 분산성이 폴리머 필름의 파장 분산성에 의해 저하되어, 전체적으로 원하는 파장 분산성으로 하는 것은 곤란하다. 이와 같은 상황 하에서, 여러 가지의 모드, 특히 VA 모드의 액정셀에 대해서, 우수한 광학 보상능을 갖는 광학 보상 필름을 제공하는 것이 요구되고 있다.

또, 주로, 경사 방향에서 보았을 경우에 직교 니콜 상태의 편광판이 외관상 직교 상태가 아니게 됨에 따른 원인을 없애기 위해, 음의 C 플레이트에 첨가하여, 역분산성의 양의 A 플레이트를 사용하는 방법이 IWD '02 pp.525 ∼ 527 에 제안되어 있다. 이러한, 역분산성의 양의 A 플레이트로서는, 퓨어 에이스 WR (테이진 화성 (주)) 이라는 상품명으로 판매되고 있다.

본 발명은, VA 모드의 액정 표시 장치의 광학 보상에 유용한 신규인 광학 보상 필름, 및 편광판, 그리고 그것을 갖는 시야각 특성이 개선된 VA 모드의 액정 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

또, 본 발명자가 검토한 결과, 역분산성의 양의 A 와 음의 C 플레이트를 사용하여 VA 모드의 액정셀을 광학 보상하는 경우, 음의 C 플레이트에는 두께 방향의 리타데이션이 액정셀에 사용되고 있는 액정의 파장 분산성보다도, 보다 구배가 급한 순분산성이 필요한 것이 명백해졌다.

따라서, 본 발명의 제 1 양태는 생산성이 높고, 광학 특성이나 막두께 등의 불균일이 없거나 또는 적고, 또한 액정셀, 특히 VA 모드의 액정셀을 정확하게 광학적으로 보상할 수 있는 광학 보상 필름을 제공하는 것, 및 그것을 사용한 편광판을 제공하는 것을 과제로 한다. 또, 본 발명의 제 1 양태는, 광학 보상 필름에서 기인하는 표시 불균일이 없거나 또는 적고, 또한 광학적으로 보상된 양호한 표시 특성의 액정 표시 장치, 특히 VA 모드의 액정 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

또, 본 발명자가 검토한 결과, 종래, VA 모드의 액정셀의 위상차판으로서 사용되고 있는 폴리머 필름은 리타데이션의 파장 분산성을 제어하기 어려워, 액정셀의 복굴절 파장 분산성 (통상은 순분산성) 과 동등 또는 보다 급구배인 파장 분산성을 나타내는 위상차판을 제조하는 것은 곤란하다는 것을 알았다. 특히, 폴리 머 필름에서는 절대치로써 어느 정도의 크기의 Rth 를 나타내고, 또한 그 Rth 의 파장 분산성이 순분산성인 광학 특성을 발현시키는 것이 어려워, 첨가제 등을 첨가하여 제어하려고 해도, 파장 분산과 Rth 를 동시에 제어할 수 없다는 문제가 있는 것을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명의 제 2 양태는, 액정셀을 광학 보상 (예를 들어, VA 모드의 액정셀의 흑표시시의 광학 보상) 하는 데 충분한 Rth 를 갖고, 그 파장 분산성이 순분산성을 나타내고, 또한 안정적으로 제조 가능한 C 플레이트로서 기능하는 광학 보상 필름을 제공하는 것을 과제로 한다. 또, 본 발명의 제 2 양태는, 액정 표시 장치, 특히 VA 모드의 액정 표시 장치의 광학 보상에 유용하고, 또한 생산성도 우수한 광학 보상 필름 및 편광판을 제공하는 것을 과제로 한다. 또, 본 발명의 제 2 양태는, 시야각 특성, 특히 시야각에 의존한 색 변화가 경감된, 액정 표시 장치, 특히 VA 모드의 액정 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

또, 본 발명자가 검토한 결과, 디스코틱 액정을 사용하고 장척의 지지체에 연속적으로 광학 이방성층을 형성하면, 필요한 광학 특성 (특히, 높은 Rth치) 을 얻기 위해서는 도포 막두께가 두꺼워지기 때문에, 도포 불균일 등의 문제가 발생하는 것을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명의 제 3 양태는, 불균일이 없고, 또한 액정셀이 정확하게 광학적으로 보상할 수 있는 광학 보상 필름을 제공하는 것을 과제로 하고, 및 그 광학 보상 필름을 사용한 편광판 및 액정 표시 장치, 특히, VA 모드의 액정 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단은 이하와 같다.

[1] 폴리머 필름 상에 광학 이방성층을 적어도 1 층 갖는 광학 보상 필름으로서, 면내 리타데이션이 0 ∼ 10㎚, 및 두께 방향의 리타데이션이 100 ∼ 300㎚ 이며, 상기 폴리머 필름이 이하의 관계식 (1-1) ∼ (1-3) 을 만족하는 광학 보상 필름 :

식 (1-1) -50㎚ ≤ Rth(590) ≤ 150㎚

식 (1-2) -5㎚ ≤ Rth(450) - Rth(550)

식 (1-3) 0 ≤ Re(590) ≤ 10㎚.

[2] 상기 폴리머 필름이, 또한 이하의 관계식 (1-4) 및 (1-5) 를 만족하는 [1] 의 광학 보상 필름 :

식 (1-4) 20㎚ ≤ Rth(590) ≤ 120㎚

식 (1-5) 1.0 < Rth(450) / Rth(550) < 4.0.

[3] 상기 폴리머 필름이, 셀룰로오스 아실레이트를 주로 함유하는 셀룰로오스 아실레이트계 필름인 [1] 의 광학 보상 필름.

[4] 상기 폴리머 필름이, 250㎚ ∼ 400㎚ 의 파장 영역에 흡수 극대를 갖는 파장 분산 제어제를 1 질량% ∼ 30 질량% 함유하는 폴리머 필름인 [1] 의 광학 보상 필름.

[5] 상기 폴리머 필름이, 하기 식 (B-1) 로 표시되는 화합물의 적어도 1 종을 함유하는 폴리머 필름인 [1] 의 광학 보상 필름 :

식 (B-1)

식 중, R¹ 및 R² 는 각각, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.

[6] 상기 폴리머 필름이, 아실 치환도가 2.90 ∼ 3.00 인 셀룰로오스 아실레이트를 주로 함유하는 셀룰로오스 아실레이트계 필름인 [1] 의 광학 보상 필름.

[7] 상기 폴리머 필름이, 총 아실 치환도가 2.70 ∼ 3.00 인 혼합 지방산 에스테르를 주로 함유하는 셀룰로오스 아실레이트계 필름인 [1] 의 광학 보상 필름.

[8] 하기 식 (1-6) 을 만족하는 [1] 의 광학 보상 필름 :

식(1-6) 1.06 ≤ Rth(450) / Rth(550) ≤ 1.30.

[9] 상기 광학 이방성층이, 하기 식 (1-7) 을 만족하는 [1] 의 광학 보상 필름 :

식(1-7) 1.09 ≤ Rth(450) / Rth(550) ≤ 1.30.

[10] 상기 광학 이방성층이, 디스코틱 액정을 함유하는 중합성 조성물을 경화시켜 형성된 층이며, 상기 광학 이방성층 중, 상기 디스코틱 액정이 그 원반면을 층면에 대해서 수평으로 하여 배향한 상태에 고정되어 있는 [1] 의 광학 보상 필름.

[11] 상기 광학 이방성층이, 액정을 함유하는 중합성 조성물을 카이랄 네마틱 (콜레스테릭) 액정상의 상태로 중합에 의해 고정시켜 형성된 층인 [1] 의 광학 보상 필름.

[12] 상기 광학 이방성층이, 고분자 재료를 도포하여 형성된 폴리머층이며, 그 폴리머층이 음의 굴절률 이방성을 가짐과 함께, 층면의 법선 방향으로 광축을 갖는 [1] 의 광학 보상 필름.

[13] 상기 광학 이방성층이, 함불소 계면 활성제를 함유하는 [1] 의 광학 보상 필름.

[14] [1] ∼ [13] 중 어느 하나의 광학 보상 필름을 갖는 편광판.

[15] 투명 지지체 (C1) 및 광학 이방성층 (C2) 을 갖고, 또한 하기 식 (2-1) ∼ (2-4) 를 만족하는 C 플레이트인 광학 보상 필름 :

(2-1) O ≤ Re₆₃₀(C1) ≤ 10

(2-2) O ≤ Re₅₅₀(C2) ≤ 10

(2-3) 100 ≤ Rth₅₅₀(C2) - Rth₅₅₀(C1)

(2-4) │Rth₄₅₀(C2) / Rth₅₅₀(C2) - Rth₄₅₀(C) / Rth₅₅₀(C)│≤ 0.1

[식 중, Reλ (C1) 은 투명 지지체 (C1) 의 파장 λ㎚ 에 있어서의 정면 리타데이션치 (단위 : ㎚), Rthλ (C1) 은 투명 지지체 (C1) 의 파장 λ㎚ 에 있어서의 막두께 방향의 리타데이션치 (단위 : ㎚) 이고, Reλ (C2) 는 광학 이방성층 (C2) 의 파장 λ㎚ 에 있어서의 정면 리타데이션치 (단위 : ㎚), Rthλ (C2) 는 파장 λ㎚ 에 있어서의 광학 이방성층 (C2) 의 막두께 방향의 리타데이션치 (단위 : ㎚) 이고, Rthλ (C) 는 파장 λ㎚ 에 있어서의 광학 보상 필름 (C1 과 C2 의 적층 체) 의 막두께 방향의 리타데이션치 (단위 : ㎚) 이다].

[16] 상기 투명 지지체 (C1) 및 상기 광학 이방성층 (C2) 이 하기 식 (2-5) ∼ (2-8) 을 만족하는 [15] 의 광학 보상 필름 :

(2-5) -25 ≤ Rth₆₃₀(C1) ≤ 25

(2-6) 100 ≤ Rth₅₅₀(C2) ≤ 300

(2-7) -35 ≤ Rth₄₀₀(C1) - Rth₇₀₀(C1) ≤ 5O

(2-8) 1.04 ≤ Rth₄₅₀(C2) / Rth₅₅₀(C2) ≤ 1.3O.

[17] 상기 투명 지지체 (C1) 및/또는 상기 광학 이방성층 (C2) 이 음의 C 플레이트인 [15] 의 광학 보상 필름.

[18] 상기 투명 지지체 (C1) 가, 셀룰로오스 아실레이트류의 필름, 노르보르넨계 폴리머류의 필름, 시클로올레핀 폴리머류의 필름, 락톤고리 함유 중합체계 수지 필름 또는 폴리카보네이트류의 필름으로 이루어지는 [15] 의 광학 보상 필름.

[19] 상기 광학 이방성층 (C2) 이, 중합성 액정 화합물의 적어도 1 종을 함유하는 중합성 액정 조성물을 액정상의 상태로 고정시켜 형성된 층인 [15] 의 광학 보상 필름.

[20] 상기 광학 이방성층 (C2) 이, 봉형상 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 콜레스테릭상의 상태로 고정시켜 형성된 층인 [15] 의 광학 보상 필름.

[21] 상기 광학 이방성층 (C2) 이, 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을, 그 디스코틱 액정 화합물의 분자를 호메오트로픽 배향시켜, 네마틱 액정상의 상태로 고정시켜 형성된 층인 [15] 의 광학 보상 필름.

[22] 상기 광학 이방성층 (C2) 이, 추가로 하기 일반식 (a) 를 포함하는 불소계 폴리머를 갖는 화합물을 함유하는 [19] 의 광학 보상 필름 :

일반식 (a)

일반식 (a) 에 있어서, R¹, R² 및 R³ 은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. Q 는 페닐기를 적어도 1 개 함유한 카르복실기 (-COOH) 또는 그 염, 술포기 (-SO₃H) 또는 그 염, 포스포녹시기 {-OP(=O)(OH)₂} 또는 그 염, 친수성기 (-OH), 또는 아크릴아미드 (-NR⁴- (R⁴ 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 또는 아르알킬기를 나타낸다)) 를 갖는다. L 은 하기의 연결기 군에서 선택되는 임의의 기, 또는 그들의 2 개 이상을 조합시켜 형성되는 2 가의 연결기를 나타낸다 ;

(연결기 군)

단결합, -O-, -CO-, -S-, -SO₂-, -P(=O)(OR⁵)- (R⁵ 는 알킬기, 아릴기, 또는 아르알킬기를 나타낸다), 알킬렌기 및 아릴렌기.

[23] 상기 광학 이방성층 (C2) 이, 2 개 이상의 관능기를 갖는 다관능 모노 머를 추가로 함유하는 상기 중합성 액정 조성물로 형성된 층인 [19] 의 광학 보상 필름.

[24] 상기 광학 이방성층 (C2) 이, 폴리머 필름층인 [15] 의 광학 보상 필름.

[25] 폴리머 필름 기재 상에 광학 이방성층을 갖는 광학 보상 필름으로서, 면내 리타데이션 (Re) 이 0 ∼ 10㎚ 이며, 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 이 100 ∼ 300㎚ 이며, 또한 그 광학 이방성층의 Rth/d (두께 방향의 리타데이션을 막두께로 나눈 값) 가 0.065 ∼ 0.16 인 광학 보상 필름.

[26] 상기 광학 이방성층의 Rth/d 가 0.085 ∼ 0.16 인 [25] 의 광학 보상 필름.

[27] 하기 식 (3-1) 을 만족하는 [25] 의 광학 보상 필름.

식 (3-1) 1.03 ≤ Rth(450) / Rth(550) ≤ 1.30

[28] 상기 광학 이방성층이 하기 식 (3-2) 를 만족하는 [25] 의 광학 보상 필름.

식 (3-2) 1.06 ≤ Rth(450) / Rth(550) ≤ 1.30

[29] 상기 광학 이방성층이 중합성 조성물로 형성되는 [25] 의 광학 보상 필름.

[30] 상기 중합성 조성물이 광중합 개시제를 함유하고, 그 광중합 개시제의 감광역이 330㎚ ∼ 450㎚ 의 범위이며, 또한 그 광중합 개시제가 할로겐 라디칼 또는 수소 원자를 제외하는 원자의 수가 8 이하인 탄화 수소 라디칼을 발생하는 [25] 의 광학 보상 필름.

[31] 상기 중합성 조성물이 4 개 이상의 이중 결합을 갖는 다관능 모노머를 함유하는 [25] 의 광학 보상 필름.

[32] 상기 중합성 조성물이 중합성기를 갖는 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 조성물이며, 또한 상기 광학 이방성층에 있어서 그 디스코틱 액정 화합물의 디스코틱 구조 단위가 폴리머 필름 기재면에 대해 수평 배향하고 있는 [25] 의 광학 보상 필름.

[33] 상기 디스코틱 액정성 화합물이 하기 식 (Ⅰ) 로 표시되는 화합물인 [32] 의 광학 보상 필름.

[식 중, A¹ 및 A² 는, 서로 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자 수가 1 ∼ 12 인 알킬기, 또는 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알콕시기를 나타내고 : Y 는, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알킬기, 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알콕시기, 탄소 원자수가 2 ∼ 13 인 아실기, 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알킬아미노기, 또는 탄소 원자수가 2 ∼ 13 인 아실옥시기를 나타내고 ; 또는, A² 와 Y 가 결합하여, 5 원자 고리 또는 6 원자 고리를 형성하고 있어도 되고 ; Z 는, 할로겐 원자, 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알킬기, 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알콕시기, 탄소 원자수가 2 ∼ 13 인 아실기, 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알킬아미노기 또는 탄소 원자수가 2 ∼ 13 인 아실옥시기를 나타내고 ; L 은, -O-, -CO-, -S-, -NH-, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, 아릴렌기 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가의 연결기이며 ; Q 는, 중합성기를 나타내고 ; a 는, 1 ∼ 4 의 정수를 나타내고 ; b 는, 0 ∼ (4-a) 의 정수를 나타낸다]

[34] 상기 중합성 조성물이 카이랄 네마틱 (콜레스테릭) 액정성 화합물을 함유하는 [29] 의 광학 보상 필름.

[35] 상기 광학 이방성층이, 플루오로 지방족 함유 폴리머를 함유하는 [25] 의 광학 보상 필름.

[36] 상기 광학 이방성층이, 코팅했을 때에 음의 굴절률 이방성을 갖고, 또한 면의 법선 방향으로 광축을 갖는 고분자 재료를 포함하는 [25] 의 광학 보상 필름.

[37] 상기 폴리머 필름 기재의 두께 방향의 리타데이션이 -25 ∼ 25㎚ 인 [25] 의 광학 보상 필름.

[38] 상기 폴리머 필름이 셀룰로오스 아실레이트 필름인 [25] 의 광학 보상 필름.

[39] [1] ∼ [38] 중 어느 하나의 광학 보상 필름을 갖는 편광판.

[40] 서로 흡수축이 직교하고 있는 2 장의 편광막, 및 상기 2 장의 편광판 사이에, 한쌍의 기판 및 그 기판간에 협지되는 액정성 분자를 함유하는 액정층을 가짐과 함께, 외부 전계가 인가되어 있지 않은 비구동 상태에 있어서, 상기 액정성 분자가 상기 기판에 대해 대략 수직인 방향으로 배향하는 액정셀과,

[1] ∼ [38] 중 어느 하나의 광학 보상 필름을 갖는, 또는 상기 편광판의 일방이 [39] 의 편광판인 액정 표시 장치.

[41] 상기 액정 표시 장치가 추가로 제 2 광학 보상 필름을 갖고, 상기 제 2 광학 보상 필름이 고분자 연신 필름으로 이루어져, 정면 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션이 하기 식 (8) 및 하기 식 (9) 를 만족하는 [40] 의 액정 표시 장치 :

식 (8) 70 ≤ Re(550) ≤ 180

식 (9) 30 ≤ Rth(550) ≤ 140.

[42] 제 2 광학 보상 필름이, 하기 식 (10) 을 만족하는 [40] 의 액정 표시 장치 :

식 (10) 0.7 ≤ Re(450) / Re(550) ≤ 1.0.

[43] 상기 제 2 광학 보상 필름이, 셀룰로오스 아실레이트 필름, 노르보르넨계 필름, 폴리카보네이트계 필름, 폴리에스테르계 필름 및 폴리술폰계 필름 중 어느 하나로 이루어지는 [41] 의 액정 표시 장치.

[44] 상기 제 2 광학 보상 필름이, 편광막의 일방에 그 면내 지상축을 그 편광막의 흡수축에 대해 직교로 하여, 직접 적층되어 있는 [41] 의 액정 표시 장치.

본 발명에 의하면, VA 모드의 액정 표시 장치의 광학 보상에 유용한 신규인 광학 보상 필름, 및 편광판, 그리고 그것을 갖는 시야각 특성이 개선된 VA 모드의 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

특히, 본 발명의 제 1 양태에 의해, 생산성이 높고, 광학 특성이나 막두께 등의 불균일이 없거나 또는 적고, 또한 액정셀, 특히 VA 모드의 액정셀을 정확하게 광학적으로 보상할 수 있는 광학 보상 필름, 및 그것을 이용한 편광판을 제공하는 것이 가능해졌다. 또, 본 발명의 제 1 양태에 의해, 광학 보상 필름에 기인하는 표시 불균일이 없거나 또한 적고, 또한 광학적으로 보상된 양호한 표시 특성의 액정 표시 장치, 특히 VA 모드의 액정 표시 장치를 제공하는 것이 가능해졌다.

특히, 본 발명의 제 2 양태에 의해, 액정셀을 광학 보상 (예를 들어, VA 모드의 액정셀의 흑표시시의 광학 보상) 하는 데 충분한 Rth 를 갖고, 그 파장 분산성이 순분산성을 나타내고, 또한 안정적으로 제조 가능한 C 플레이트로서 기능하는 광학 보상 필름을 제공할 수 있다. 또, 본 발명의 제 2 양태에 의하면, 액정 표시 장치, 특히 VA 모드의 액정 표시 장치의 광학 보상에 유용하고, 또한 생산성에도 우수한 광학 보상 필름 및 편광판을 제공할 수 있다. 또, 본 발명의 제 2 양태에 의하면, 시야각 특성, 특히 시야각에 의존한 색 변화가 경감된 액정 표시 장치, 특히 VA 모드의 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

특히, 본 발명의 제 3 양태에 의해, 불균일이 없고 박막으로 액정셀이 정확하게 광학적으로 보상할 수 있는 광학 보상 필름을 제공할 수 있다. 본 발명의 제 3 양태의 광학 보상 필름 또는 그 필름을 갖는 편광판을 갖는 액정 표시 장치, 특히 VA 모드의 액정 표시 장치는 시야각 특성이 우수하다.

발명의 실시형태

이하에 있어서, 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시형태 및 그 구성 부재에 대해 순서대로 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 「 ∼ 」를 사용하여 표시되는 수치 범위는, 「∼」의 전후에 기재되는 수치를 하한치 및 상한치로서 포함하는 범위를 의미한다.

본 명세서에 있어서, 「평행」, 「직교」란, 엄밀한 각도 ±10˚ 미만의 범위 내인 것을 의미한다. 이 범위는 엄밀한 각도와의 오차는, ±5˚ 미만인 것이 바람직하고, ±2˚ 미만인 것이 보다 바람직하다. 「실질적으로 평행」, 「실질적으로 직교」, 「실질적으로 수직」도 동일한 의미를 나타낸다. 또, 「지상축」은 굴절률이 최대가 되는 방향을 의미한다. 또한 굴절률 및 위상차의 측정 파장은 특별한 기술이 없는 한, 가시광역의 λ=590㎚ 에서의 값이다.

본 명세서에 있어서 「편광판」이란, 특별히 언급하지 않는 한, 장척의 편광판 및 액정 장치에 장착되는 크기로 재단된 (본 명세서에 있어서, 「재단」에는 「펀칭」및「절단」등도 포함하는 것으로 한다) 편광판의 양자를 포함하는 의미로 사용된다. 또, 본 명세서에서는, 「편광막」및 「편광판」을 구별하여 사용하는데, 「편광판」은「편광막」이 적어도 편면에 그 편광막을 보호하는 투명 보호막을 갖는 적층체를 의미하는 것으로 한다.

또, 본 명세서에 있어서, 「(메타)아크릴레이트」라는 기재는, 「아크릴레이트 및 메타크릴레이트가 적어도 어느 하나」의 의미를 나타낸다. 「(메타)아크 릴산」등도 동일하다.

본 명세서에 있어서, Re(λ), Rth(λ) 는 각각, 파장 λ 에 있어서의 면내의 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다. 측정 파장 λ㎚ 는 가시광 영역의 범위, 구체적으로는, 400 ∼ 800㎚ 의 범위이면 어느 파장이어도 되는데, 400 ∼ 750㎚ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 400㎚ ∼ 700㎚ 의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 본 명세서에 있어서는 특별히 언급하지 않는 한, Re, Rth 는, 530 ∼ 600㎚ 로 측정한 값 (또는 이 값을 기초로 산출되는 식) 을 의미하는 것으로 한다. 면내의 리타데이션 (Re) 은 KOBRA 21ADH 또는 WR (오우지 계측 기기 (주) 제조) 에 있어서 파장 λ㎚ 의 광을 필름 법선 방향으로 입사시켜 측정되는 값이다. 측정되는 필름이 1 축 또는 2 축의 굴절률 타원체로 표시되는 것인 경우에는, 이하의 방법에 의해 Rth 는 산출된다.

Rth 는 상기 Re 를, 면내의 지상축 (KOBRA 21ADH 또는 WR 에 의해 판단된다) 을 경사축 (회전축) 으로서 (지상축이 없는 경우에는 필름 면내의 임의의 방향을 회전축으로 한다) 의 필름 법선 방향에 대해서 법선 방향으로부터 편측 50 도까지 10 도 단계에서 각각 그 경사 방향으로부터 파장 λ㎚ 의 광을 입사시켜 전부 6 점 측정하고, 그 측정된 리타데이션치와 평균 굴절률의 가정치 및 입력된 막두께치를 기초로 KOBRA 21ADH 또는 WR 이 산출된다.

상기에 있어서, 법선 방향으로부터 면내의 지상축을 회전축으로서, 어느 경사 각도에 리타데이션의 값이 제로가 되는 방향을 갖는 필름의 경우에는, 그 경사 각도보다 큰 경사 각도에서의 리타데이션치는 그 부호를 음으로 변경한 후, KOBRA 21ADH 또는 WR 가 산출된다.

또한, 지상축을 경사축 (회전축) 으로서 (지상축이 없는 경우에는 필름 면내의 임의의 방향을 회전축으로 한다), 임의의 경사진 2 방향으로부터 리타데이션치를 측정하고, 그 값과 평균 굴절률의 가정치 및 입력된 막두께치 (d) 를 기초로, 이하의 식 (1) 및 식 (2) 로 부터 Rth 를 산출할 수도 있다.

식 (1)

식 (2) Rth = ((nx + ny) / 2 - nz) × d

상기 식 중의 Re(θ) 는 법선 방향으로부터 각도 θ 경사진 방향에 있어서의 리타데이션치를 나타낸다.

상기 식 중의 nx 는 면내에 있어서의 지상축 방향의 굴절률을 나타내고, ny 는 면내에 있어서 nx 에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz 는 nx 및 ny 에 직교하는 방향의 굴절률을 나타낸다. d 는 막두께이다.

측정되는 필름이 1 축이나 2 축의 굴절률 타원체로 표현할 수 없는 것, 이른바 광학축 (optic axis) 이 없는 필름의 경우에는, 이하의 방법에 의해 Rth 는 산출된다. Rth 는 상기 Re 를, 면내의 지상축 (KOBRA 21ADH 또는 WR 에 의해 판단된다) 을 경사축 (회전축) 으로서 필름 법선 방향에 대해 -50 도 내지 +50 도까 지 10 도 단계로 각각 그 경사진 방향으로부터 파장 λ㎚ 의 광을 입사시켜 11 점 측정하고, 그 측정된 리타데이션치와 평균 굴절률의 가정치 및 입력된 막두께치를 기초로 KOBRA 21ADH 또는 WR 이 산출된다. 이 산출된 nx, ny 및 nz 로 부터 Nz = (nx - nz) / (nx - ny) 가 추가로 산출된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 특별히 언급하지 않는 한, 측정 파장은 590㎚ 이며, 25℃, 60%RH 에 있어서의 측정치로 한다.

·제 1 양태

[제 1 양태의 광학 보상 필름]

본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름은, 폴리머 필름 상에 광학 이방성층을 적어도 1 층 갖는 광학 보상 필름이다. 본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름은 면내의 리타데이션은 실질적으로 없고, 음의 굴절률 이방성을 갖고, 법선 방향으로 광축을 갖는다. 본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름의 면내 리타데이션 (Re) 은 0 ∼ 10㎚ 이며, 0 ∼ 5㎚ 인 것이 바람직하고, 0 ∼ 3㎚ 인 것이 특히 바람직하다. 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 은 100 ∼ 300㎚ 이며, 120 ∼ 270㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 150 ∼ 240㎚ 인 것이 특히 바람직하다. VA 모드의 액정 표시 장치용 광학 보상 필름의 양태에서는, 광학 보상 필름의 파장 분산성 Rth(450) / Rth(550) 은 1.06 이상인 것이 바람직하고, 1.09 이상이 보다 바람직하며, 1.12 이상이 더욱 바람직하고, 1.15 이상이 보다 더욱 바람직하다. 여기서, Rth(450) 는 파장 450㎚ 의 광에 대한 Re치를, Re(550) 는 파장 550㎚ 의 광에 대한 Re치를 나타낸다. 상기 파장 분산성의 조건을 만족하면, 가시광 전 역에 걸쳐 VA 모드의 액정 표시 소자를 보상하는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름의 요소인, 폴리머 필름 및 광학 이방성층에 대해 각각 상세하게 설명한다.

[폴리머 필름]

본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름이 갖는 폴리머 필름은, 하기 식 (1-1) ∼ (1-3) 을 만족한다.

-50㎚ ≤ Rth(590) ≤ 150㎚···식 (1-1)

-5㎚ ≤ Rth(450) - Rth(550)···식 (1-2)

0 ≤ Re(590) ≤ 10㎚···식 (1-3)

식 (1-1) 에 있어서 Rth(590) 은 -20㎚ 이상인 것이 바람직하고, 0㎚ 이상인 것이 보다 바람직하며, 20㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 40㎚ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또 Rth(590) 는 120㎚ 이하인 것이 바람직하고, 100㎚ 이하인 것이 바람직하고, 90㎚ 이하인 것이 특히 바람직하다.

식 (1-2) 에 있어서 [Rth(450) - Rth(550)] 는 -5㎚ 이상인 것이 바람직하고, 0㎚ 이상인 것이 바람직하고, 5㎚ 이상인 것이 특히 바람직하다. 상한치에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 100㎚ 이하인 것이 바람직하고, 50㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 30㎚ 이하인 것이 보다 더욱 바람직하다.

식 (1-3) 에 있어서 Re(590) 는 0 ∼ 5㎚ 인 것이 바람직하다.

또, Rth(590) 이 20㎚ 이상일 때에는 하기 식 (1-5) 를 만족하는 것이 바람직하다.

1.0 < Rth(450) / Rth(550) < 4.0···식 (1-5)

Rth(450) / Rth(550) 은 1.03 이상인 것이 바람직하고, 1.06 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.09 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, Rth(450) / Rth(550) 는 3.0 이하인 것이 바람직하고, 2.0 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.5 이하인 것이 특히 바람직하다.

상기 폴리머 필름의 재료에 대해 특별히 제한은 없고, 상기 광학 특성을 만족하는 여러가지 재료로 이루어지는 폴리머 필름을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 원재료가 저렴한 것 및 편광판 가공 적성(適性) 의 면에서, 셀룰로오스 아실레이트계 필름이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「셀룰로오스 아실레이트 계 필름」이란, 필름을 구성하고 있는 폴리머 조성물 중 주성분, 구체적으로는 필름 총 중량에 대해서 셀룰로오스 아실레이트가, 예를 들어, 70 질량% 이상, 바람직하게는, 80 질량% 이상 함유되어 있는 것을 나타낸다. 본 명세서에 있어서 이하 「주로 함유한다」, 「주성분」이란 동일한 의미를 나타내는 것으로 한다.

셀룰로오스 아실레이트는, 셀룰로오스 수산기의 일부 또는 전부가 아실기로 치환된 것이다. 셀룰로오스 아실레이트의 치환도란, 셀룰로오스의 구성 단위 ((β)1,4-글리코시드 결합하고 있는 글루코오스) 에 존재하고 있는 3 개의 수산기가 아실화되어 있는 비율을 의미한다. 치환도 (아실화도) 는, 셀룰로오스의 구성 단위 질량당의 결합 지방산량을 측정하여 산출할 수 있다. 측정 방법은, 「ASTM D817-91」에 준하여 실시한다.

상기 폴리머 필름의 원료에 사용하는 다른 바람직한 셀룰로오스 아실레이트 는, 총 아실 치환도가 2.70 ∼ 3.00 인 혼합 지방산 에스테르이다. 또한 바람직하게는 총 아실 치환도가 2.80 ∼ 3.00 이며, 또한 탄소 원자수가 3 ∼ 4 의 아실기를 갖는 혼합 지방산 에스테르이다. 상기 혼합 지방산 에스테르의 아실 치환도는 2.85 ∼ 2.97 이 더욱 바람직하다. 또 탄소 원자수가 3 ∼ 4 의 아실기의 치환도는 0.1 ∼ 2.0 이 바람직하고, 0.3 ∼ 1.5 가 더욱 바람직하다.

본 발명의 제 1 양태로 사용되는 셀룰로오스 아실레이트는, 350 ∼ 800 의 질량 평균 중합도를 갖는 것이 바람직하고, 370 ∼ 600 의 질량 평균 중합도를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 또 본 발명의 제 1 양태로 사용되는 셀룰로오스 아실레이트는, 70,000 ∼ 230,000 의 수평균 분자량을 갖는 것이 바람직하고, 75,000 ∼ 230,000 의 수평균 분자량을 갖는 것이 더욱 바람직하고, 78,000 ∼ 120,000 의 수평균 분자량을 갖는 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 제 1 양태로 사용되는 셀룰로오스 아실레이트는, 아실화제로서 산무수물이나 산염화물을 이용하여 합성할 수 있다. 상기 아실화제가 산무수물 인 경우에는, 반응 용매로서 유기산 (예를 들어, 아세트산) 이나 염화 메틸렌이 사용된다. 또, 촉매로서 황산과 같은 프로톤성 촉매를 이용할 수 있다. 아실화제가 산염화물인 경우에는 촉매로서 염기성 화합물을 이용할 수 있다. 공업적으로 가장 일반적인 합성 방법에서는, 셀룰로오스를 아세틸기 및 다른 아실기에 대응하는 유기산 (아세트산, 프로피온산, 부티르산) 또는 그들의 산무수물 (무수 아세트산, 무수 프로피온산, 무수 부티르산) 을 함유하는 혼합 유기산 성분으로 에스테르화하고 셀룰로오스 에스테르를 합성한다.

이 방법에 있어서는, 면화 린터나 목재 펄프와 같은 셀룰로오스는, 아세트산 과 같은 유기산으로 활성화 처리한 후, 황산 촉매의 존재하에서, 상기와 같은 유기산 성분의 혼합액을 이용하여 에스테르화하는 경우가 많다. 유기산 무수물 성분은, 일반적으로 셀룰로오스 중에 존재하는 수산기의 양에 대해 과잉량으로 사용된다. 이 에스테르화 처리에서는, 에스테르화 반응에 더하여 셀룰로오스 주쇄 ((β)1,4-글리코시드 결합) 의 가수 분해 반응 (해중합 반응) 이 진행된다. 주쇄의 가수 분해 반응이 진행되면 셀룰로오스 에스테르의 중합도가 저하되어, 제조되는 셀룰로오스 에스테르 필름의 물성이 저하된다. 그로 인해, 반응 온도와 같은 반응 조건은, 얻어지는 셀룰로오스 에스테르의 중합도나 분자량을 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.

중합도가 높은 (분자량이 큰) 셀룰로오스 에스테르를 얻기 위해서는, 에스테르화 반응 공정에 있어서의 최고 온도를 50℃ 이하로 조절하는 것이 중요하다. 최고 온도는, 바람직하게는 35 ∼ 50℃, 더욱 바람직하게는 37 ∼ 47℃ 로 조절한다. 반응 온도가 35℃ 이상이면, 에스테르화 반응이 원활하게 진행되므로 바람직하다. 또, 반응 온도가 50℃ 이하이면, 셀룰로오스 에스테르의 중합도가 저하되는 등의 문제가 생기지 않으므로 바람직하다.

에스테르화 반응 후, 온도 상승을 억제하면서 반응을 정지하면, 추가로 중합도의 저하를 억제할 수 있어 높은 중합도의 셀룰로오스 에스테르를 합성할 수 있다. 즉, 반응 종료 후에 반응 정지제 (예를 들어, 물, 아세트산) 를 첨가하면, 에스테르화 반응에 관여하지 않은 과잉된 산무수물은, 가수 분해하여 대응하는 유 기산을 부가 생성된다. 이 가수 분해 반응은 심한 발열을 수반하여, 반응 장치 내의 온도가 상승된다. 반응 정지제의 첨가 속도가 너무 크지 않으면 반응 장치의 냉각 능력을 초과하여 급격히 발열되고, 셀룰로오스 주쇄의 가수 분해 반응이 현저하게 진행되어, 얻어지는 셀룰로오스 에스테르의 중합도가 저하되는 등의 문제가 생기는 경우는 없다. 또, 에스테르화의 반응 중에 촉매의 일부는 셀룰로오스와 결합하고 있고, 그 대부분은 반응 정지제의 첨가 중에 셀룰로오스로부터 해리된다. 이 때 반응 정지제의 첨가 속도가 너무 크지 않으면, 촉매가 해리되기 위해 충분한 반응 시간이 확보되어 촉매의 일부가 셀룰로오스에 결합한 상태로 남는 등의 문제는 생기기 어렵다. 강산의 촉매가 일부 결합하고 있는 셀룰로오스 에스테르는 안정성이 매우 나쁘고, 제품 건조시의 열 등으로 용이하게 분해되어 중합도가 저하된다. 이러한 이유에 의해, 에스테르화 반응 후, 바람직하게는 4 분 이상, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 30 분의 시간을 거쳐 반응 정지제를 첨가하고, 반응을 정지하는 것이 바람직하다. 또한, 반응 정지제의 첨가 시간이 30 분 이하이면, 공업적인 생산성의 저하 등의 문제가 생기지 않으므로 바람직하다.

반응 정지제로서는, 일반적으로 산무수물을 분해하는 물이나 알코올이 사용되고 있다. 단, 각종 유기 용매에 대한 용해성이 낮은 트리에스테르를 석출시키지 않으므로, 물과 유기산의 혼합물을 반응 정지제로서 사용하는 것이 바람직하다. 이상과 같은 조건으로 에스테르화 반응을 실시하면, 질량 평균 중합도가 500 이상인 고분자량 셀룰로오스 에스테르를 용이하게 합성할 수 있다.

상기 폴리머 필름으로서 셀룰로오스 아실레이트계 필름을 이용하는 경우에 는, 그 필름은 파장 분산 제어제를 함유하는 것이 바람직하다. 여기서, 「파장 분산 제어제」란 필름의 리타데이션의 파장 분산을 조절하는 화합물이다. 본 발명의 제 1 양태에 있어서 사용하는 파장 분산 제어제는, 250㎚ ∼ 400㎚ 의 파장 범위에 흡수 극대를 갖는 화합물인 것이 바람직하다. 또한 바람직하게는, 270㎚ ∼ 380㎚ 의 파장 범위에 흡수 극대를 갖는 화합물이다. 상기 파장 분산 조절제의 흡수 극대는, 메틸렌클로라이드, 메탄올 또는 테트라히드로푸란에 0.01g/L ∼ 0.1g/L 의 농도로 용해시켜, (주) 시마즈 제작소 제조의 분광 광도계 UV-3500 등을 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정했을 때의 값으로 나타내는 것으로 한다.

상기 파장 분산 제어제로서는, 일반식 (Ⅲ) ∼ (Ⅵ) 로 표시되는 화합물이 바람직하고, 그 중에서도 일반식 (Ⅲ) 으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하다.

일반식 (Ⅲ)

식 중, Q¹ 및 Q² 는 각각 방향족 고리를 나타낸다. X 는 O (산소 원자), S (황 원자) 또는 NR (N : 산소 원자, R : 수소 원자 또는 치환기) 을 나타내고, Y 는 치환기를 나타낸다. Y 는 수소 원자인 것이 바람직하다. XY 는 수소 원자여도 된다.

Q¹ 및 Q² 로 표시되는 방향족 고리는 방향족 탄화 수소 고리여도 방향족 헤테로 고리여도 된다. 또, 이들은 단환이어도 되고, 또 다른 고리와 축합 고리를 형성해도 된다.

Q¹ 및 Q² 로 표시되는 방향족 탄화 수소 고리로서 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 30 의 단환 또는 2 고리의 방향족 탄화 수소 고리 (예를 들어 벤젠 고리, 나프탈렌 고리 등을 들 수 있다.) 이며, 보다 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 20 의 방향족 탄화 수소 고리, 더욱 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 12 의 방향족 탄화 수소 고리이다. 이들 중에서도 단환이 바람직하고, 특히 바람직하게는 벤젠 고리이다.

Q¹ 및 Q² 로 표시되는 방향족 헤테로 고리로서 바람직하게는 산소 원자, 질소 원자 또는 황 원자 중 어느 하나를 적어도 1 개 함유하는 방향족 헤테로 고리이다. 헤테로 고리의 구체예로서는, 예를 들어, 푸란, 피롤, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라딘, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 푸린, 티아조린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프틸리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤즈티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴 등을 들 수 있다. 방향족 헤테로 고리로서 바람직하게는, 피리딘, 트리아진, 퀴놀린이다.

Q¹ 및 Q² 로 표시되는 방향족 고리로서 바람직하게는 방향족 탄화 수소 고리이며, 보다 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 12 의 방향족 탄화 수소 고리이며, 더욱 바람직하게는 치환 또는 무치환의 벤젠 고리이다.

Q¹ 및 Q² 는 치환기를 가져도 되고, 후술의 치환기 (T) 가 바람직하고, 가능한 경우에는 치환기끼리가 연결하여 고리 구조를 형성해도 된다. 단, 치환기에 카르복실산이나 술폰산, 4 급 암모늄염을 함유하는 것은 없다. 이들 친수성기는 용해성이 낮고, 또 침수율을 악화시키는 원인이 된다.

X 는 NR (R 은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 치환기로는 후술하는 치환기 (T) 를 적용할 수 있다.), 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, X 로서 바람직하게는 NR (R 로서 바람직하게는 아실기, 술포닐기이며, 이들의 치환기는 더욱 치환해도 된다.), 또는 산소 원자이며, 특히 바람직하게는 산소 원자이다.

치환기 (T) 로서는 예를 들어 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 8 이며, 예를 들어 메틸, 에틸, iso-프로필, tert-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실 등을 들 수 있다.), 알케닐기 (바람직하게는 탄소수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 12, 특히 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 8 이며, 예를 들어 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐 등을 들 수 있다.), 알키닐기 (바람직하게는 탄소수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 12, 특히 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 8 이며, 예를 들어 프로파르길, 3-펜티닐 등을 들 수 있다.), 아릴기 (바람직하게는 탄소수 6 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 20, 특히 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 12 이며, 예를 들어 페닐, p-메틸페닐, 나프틸 등을 들 수 있다.), 치환 또는 미치환의 아미노기 (바람직하게는 탄소수 0 ∼ 20, 보다 바람직하게 는 탄소수 0 ∼ 10, 특히 바람직하게는 탄소수 0 ∼ 6 이며, 예를 들어 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노 등을 들 수 있다.), 알콕시기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 8 이며, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 부톡시 등을 들 수 있다.),

아릴옥시기 (바람직하게는 탄소수 6 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 12 이며, 예를 들어 페닐옥시, 2-나프틸옥시 등을 들 수 있다.), 아실기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피발로일 등을 들 수 있다.), 알콕시카르보닐기 (바람직하게는 탄소수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 12 이며, 예를 들어 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐 등을 들 수 있다.), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게는 탄소수 7 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 7 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 7 ∼ 10 이며, 예를 들어 페닐옥시카르보닐 등을 들 수 있다.), 아실옥시기 (바람직하게는 탄소수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 10 이며, 예를 들어 아세톡시, 벤조일옥시 등을 들 수 있다.), 아실아미노기 (바람직하게는 탄소수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 10 이며, 예를 들어 아세틸아미노, 벤조일아미노 등을 들 수 있다.), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 12 이며, 예를 들어 메톡시카르보닐아미노 등을 들 수 있다.), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 7 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 7 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 7 ∼ 12 이며, 예를 들어 페닐옥시카르보닐아미노 등을 들 수 있다.), 술포닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노 등을 들 수 있다.), 술파모일기 (바람직하게는 탄소수 0 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 0 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 0 ∼ 12 이며, 예를 들어 술파모일, 메틸술파모일, 디메틸술파모일, 페닐술파모일 등을 들 수 있다.), 카르바모일기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일 등을 들 수 있다.), 알킬티오기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 메틸티오, 에틸티오 등을 들 수 있다.),

아릴티오기 (바람직하게는 탄소수 6 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 12 이며, 예를 들어 페닐티오 등을 들 수 있다.), 술포닐기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 메실, 토실 등을 들 수 있다.), 술피닐기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 메탄술피닐, 벤젠술피닐 등을 들 수 있다.), 우레이도기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도 등을 들 수 있다.), 인산 아미드기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 디에틸인산 아미드, 페닐인산 아미드 등을 들 수 있다.), 히드록시기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예를 들어 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로 고리기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 1 ∼ 12 이며, 헤테로 원자로서는, 예를 들어 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 구체적으로는 예를 들어 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 모르폴리노, 벤조옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈티아졸릴 등을 들 수 있다.), 실릴기 (바람직하게는, 탄소수 3 ∼ 40, 보다 바람직하게는 탄소수 3 ∼ 30, 특히 바람직하게는, 탄소수 3 ∼ 24 이며, 예를 들어, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴 등을 들 수 있다) 등을 들 수 있다. 이들의 치환기는 또한 상기 치환기 (T) 로 치환되어도 된다. 또, 치환기가 2 개 이상 있는 경우에는, 동일하거나 상이해도 된다. 또, 가능한 경우에는 서로 연결하여 고리를 형성해도 된다.

일반식 (Ⅲ) 으로서 바람직하게는 하기 일반식 (Ⅲ-A) 로 표시되는 화합물이다.

일반식 (Ⅲ-A) :

식 중, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸, 및 R⁹ 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.

R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸, 및 R⁹ 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 치환기로서는 상기 서술한 치환기 (T) 를 적용할 수 있다. 또 이들 치환기는 또 다른 치환기에 의해 치환되어도 되고, 치환기끼리가 축환하여 고리 구조를 형성해도 된다.

R¹, R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁸ 및 R⁹ 로서 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 무치환의 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록시기, 할로겐 원자이며, 보다 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 할로겐 원자이며, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 탄소 1 ∼ 12 알킬기이며, 특히 바람직하게는 수소 원자, 메틸기이며, 가장 바람직하게는 수소 원자이다.

R² 로서 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 무치환의 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록시기, 할로겐 원자, 보 다 바람직하게는 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 탄소수 0 ∼ 20 의 치환 또는 무치환의 아미노기, 탄소수 1 ∼ 12 의 알콕시기, 탄소수 6 ∼ 12 의 아릴옥시기, 히드록시기이고, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20 의 알콕시기이며, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 의 알콕시기이다.

R⁷ 로서 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 무치환의 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 히드록시기, 할로겐 원자, 보다 바람직하게는 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 탄소수 0 ∼ 20 의 치환 또는 무치환의 아미노기, 탄소수 1 ∼ 12 의 알콕시기, 탄소수 6 ∼ 12 의 아릴옥시기, 히드록시기이며, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 8, 더욱 바람직하게는 메틸기) 이며, 특히 바람직하게는 메틸기, 수소 원자이다.

일반식 (Ⅲ) 으로서 보다 바람직하게는 하기 일반식 (Ⅲ-B) 로 표시되는 화합물이다.

일반식 (Ⅲ-B):

식 중, R¹⁰ 은 수소 원자, 치환 또는 무치환의 알킬기, 치환 또는 무치환의 알케닐기, 치환 또는 무치환의 알키닐기, 치환 또는 무치환의 아릴기를 나타낸다.

R¹⁰ 은 수소 원자, 치환 또는 무치환의 알킬기, 치환 또는 무치환의 알케닐기, 치환 또는 무치환의 알키닐기, 치환 또는 무치환의 아릴기를 나타내고, 치환기로서는 상기 서술한 치환기 (T) 를 적용할 수 있다.

R¹⁰ 으로서 바람직하게는 치환 또는 무치환의 알킬기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 5 ∼ 20 의 치환 또는 무치환의 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 탄소수 5 ∼ 12 의 치환 또는 무치환의 알킬기 (n-헥실기, 2-에틸헥실기, n-옥틸기, n-데실기, n-도데실기, 벤질기 등을 들 수 있다) 이며, 특히 바람직하게는, 탄소수 6 ∼ 12 의 치환 또는 무치환의 알킬기 (2-에틸헥실기, n-옥틸기, n-데실기, n-도데실기, 벤질기) 이다.

일반식 (Ⅲ) 으로 표시되는 화합물은 일본 공개특허공보 평11-12219호 기재의 공지된 방법에 의해 합성할 수 있다.

이하에 일반식 (Ⅲ) 으로 표시되는 화합물의 구체예를 드는데, 본 발명의 제 1 양태에 사용되는 화합물은, 하기 구체예에 조금도 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 제 1 양태에 있어서는, 휘산성의 관점에서, 상기 일반식 (Ⅲ) 으로 표시되는 화합물 중에서도 분자량이 250 ∼ 1000 인 것을 사용한다. 보다 바람직하게는 분자량이 260 ∼ 800 이며, 더욱 바람직하게는 분자량이 270 ∼ 700 이며, 특히 바람직하게는 분자량 300 ∼ 600 인 것이다.

일반식 (Ⅳ)

식 (Ⅳ) 중, R¹, R², R³, R⁴ 및 R⁵ 는 각각 원자가 1 가의 유기기이며, R¹, R² 및 R³ 의 적어도 1 개는 총 탄소 원자수 10 ∼ 20 의 무치환의 분기 또는 직쇄의 알킬기이다.

일반식 (V)

식 (V) 중, R¹, R², R⁴ 및 R⁵ 는 각각 원자가 1 가의 유기기이며, R⁶ 은 분기의 알킬기이다.

또, 일본 공개특허공보 2003-315549호에 기재되어 있는, 하기 일반식 (Ⅵ) 로 표시되는 화합물도 바람직하게 사용할 수 있다.

일반식 (Ⅵ)

식 (Ⅵ) 중, R⁰ 및 R¹ 은 각각 수소 원자, 탄소 원자수 1 ∼ 25 의 알킬기, 탄소 원자수 7 ∼ 9 의 페닐알킬기, 무치환 또는 탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알킬기 치환의 페닐기, 치환 또는 무치환의 옥시카르보닐기, 또 치환 또는 무치환의 아미노카르보닐기를 나타낸다. R² ∼ R⁵ 및 R¹⁹ ∼ R²³ 은 각각 수소 원자, 또는 탄소 원자수 2 ∼ 20 의 치환 또는 무치환의 알킬기를 나타낸다.

상기 파장 분산 제어제로서는, 또한 옥시벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 살리실산 에스테르계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등이 바람직한 예로서 들 수 있다.

벤조트리아졸계 파장 분산 제어제로서는, 예를 들어, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-(3", 4", 5", 6"-테트라히드로프탈이미드메틸)-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2,2-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀), 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2,4-디히드록시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-술포벤조페논, 비스(2-메톡시-4-히드록시-5-벤조일페닐메탄), (2,4-비스-(n-옥틸티오)-6-(4-히드록시-3,5-디-tert-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, 2(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, (2(2'-히드록시-3',5'-디-tert-아밀페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2,6-디-tert- 부틸-p-크레졸, 펜타에리트리틸-테트라키스〔3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 트리에틸렌글리콜-비스〔3-(3-tert-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 1,6-헥산디올-비스〔3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 2,4-비스-(n-옥틸티오)-6-(4-히드록시-3,5-디-tert-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, 2,2-티오-디에틸렌비스〔3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, N,N'-헥사메틸렌비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시-히드로신나미드), 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)-이소시아누레이트 등을 들 수 있다. 특히 (2,4-비스-(n-옥틸티오)-6-(4-히드록시-3,5-디-tert-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, 2(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, (2(2'-히드록시-3',5'-디-tert-아밀페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 펜타에리트리틸-테트라키스〔3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 트리에틸렌글리콜-비스〔3-(3-tert-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕가 바람직하다. 또 예를 들어, N,N'-비스〔3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐〕히드라진 등의 히드라진계의 금속 불활성제나 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트 등의 인계 가공 안정제를 병용해도 된다. 이들의 화합물의 첨가량은, 셀룰로오스 아실레이트에 대해서 질량 비율로 1ppm ∼ 1.0% 가 바람직하고, 10 ∼ 1000ppm 이 더욱 바람직하다.

또, 상기 파장 분산 제어제로서 하기 일반식 (Ⅶ) 로 표시되는 화합물을 사 용해도 된다.

일반식 (Ⅶ) Q¹-Q²-OH

식 중, Q¹ 은 1,3,5-트리아진 고리, Q² 는 방향족 고리를 나타낸다.

상기 일반식 (Ⅶ) 로 표시되는 화합물 중에서도, 하기 일반식 (Ⅶ-A) 로 표시되는 화합물이 보다 바람직하다.

일반식 (Ⅶ-A)

상기 일반식 (Ⅶ-A) 중, R¹ 은 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 18 의 알케닐기 ; 페닐기 ; 페닐기, OH, 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알콕시기, 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알콕시기, 탄소 원자수 3 ∼ 18 의 알케닐옥시기, 할로겐 원자, -COOH, -COOR⁴, -O-CO-R⁵, O-CO-O-R₆, -CO-NH₂, -CO-NHR⁷, -CO-N(R⁷)(R⁸), CN, NH₂, NHR⁷, -N(R⁷)(R⁸), -NH-CO-R₅, 페녹시기, 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기로 치환된 페녹시기, 페닐-탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알콕시기, 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알킬알콕시기, 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알케닐알콕시기, 또는 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 트리시클로알콕시기로 치환된 탄소 원자수 1 ∼ 18의 알킬기 ; OH, 탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소 원자수 2 ∼ 6 의 알케닐기 또는 -O-CO-R⁵ 로 치환된 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기 ; 글리시딜기 ; -CO-R⁹ 또는 -SO₂-R¹⁰ 을 나타내거나 ; 또는 R¹ 은 1 이상의 산소 원자로 중단된 (즉, 에테르 결합 (-0-) 에 의해 연결된) 및/또는 OH, 페녹시기 또는 탄소 원자수 7 ∼ 18 의 알킬페녹시기로 치환된 탄소 원자수 3 ∼ 50 의 알킬기를 나타내거나 ; 또는 R¹ 은 -A ; -CH₂-CH(XA)-CH₂-O-R¹² ; -CR¹³R'¹³-(CH₂)_m-X-A ; -CH₂-CH(OA)-R¹⁴ ; -CH₂-CH(OH)-CH₂-XA ;

-CR¹⁵R'¹⁵-C(=CH²)-R"¹⁵ ; -CR¹³R'¹³-(CH₂)_m-CO-X-A ; -CR¹³R'¹³-(CH₂)_m-CO-O-CR¹⁵R'¹⁵-C(=CH₂)-R"¹⁵ 또는 -CO-O-CR¹⁵R'¹⁵-C(=CH₂)-R"¹⁵ (식 중, A 는-CO-CR¹⁶=CH-R¹⁷ 을 나타낸다.) 로 표시되는 정의의 하나를 나타내고 ; 기 R² 는, 서로 독립적으로, 탄소 원자수 6 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 2 ∼ 6 의 알케닐기 ; 페닐기 ; 탄 소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기 ; COOR₄ ; CN ; -NH-CO-R⁵ ; 할로겐 원자 ; 트리플루오로메틸기 ; -O-R³ 을 나타내고 ; R³ 은 R¹ 에 대해서 주어진 정의를 나타내고 ; R⁴ 는 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 18 의 알케닐기 ; 페닐기 ; 탄소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기 ; 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기를 나타내거나 ; 또는 R⁴ 는 1 이상의 -O-, -NH-, -NR⁷-, -S- 로 중단된 (즉, 이들 중 어느 것으로 연결된) 및 OH, 페녹시기 또는 탄소 원자수 7 ∼ 18 의 알킬페녹시기로 치환되어 있어도 되는, 탄소 원자수 3 ∼ 50 의 알킬기를 나타내고 ; R⁵ 는 H ; 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 2 ∼ 18 의 알케닐기 ; 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기 ; 페닐기 ; 탄소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기 ; 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알킬기 ; 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알케닐기 ; 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 트리시클로알킬기를 나타내고 ; R⁶ 은 H ; 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 18 의 알케닐기 ; 페닐기 ; 탄소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기 ; 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기를 나타내고 ; R⁷ 및 R⁸ 은 서로 독립적으로 탄소 원자수 1 ∼ 12 의 알킬기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 12 의 알콕시알킬기 ; 탄소 원자수 4 ∼ 16 의 디알킬아미노알킬기를 나타내거나 ; 또는 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기를 나타내고 ; 또는 R⁷ 및 R⁸ 은 하나가 되어 탄소 원자수 3 ∼ 9 의 알킬렌기, 탄소 원자수 3 ∼ 9 의 옥사알킬렌기 또는 탄소 원자수 3 ∼ 9 의 아자알킬렌기를 나타내고 ; R⁹ 는 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 2 ∼ 18 의 알케닐기 ; 페닐기 ; 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기 ; 탄소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기 ; 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알킬기 ; 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알킬알킬기, 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알케닐기 ; 또는 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 트리시클로알킬기를 나타내고 ; R¹⁰ 은 탄소 원자수 1 ∼ 12 의 알킬기 ; 페닐기 ; 나프틸기 ; 또는 탄소 원자수 7 ∼ 14 의 알킬페닐기를 나타내고 ; 기 R¹¹ 은 서로 독립적으로 H ; 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 6 의 알케닐기 ; 페닐기 ; 탄소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기 ; 할로겐 원자 ; 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알콕시기를 나타내고 ; R¹² 는 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 18 의 알케닐기 ; 페닐기 ; 탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알킬기, 탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알콕시기, 탄소 원자수 3 ∼ 8 의 알케녹시기, 할로겐 원자 또는 트리플루오로메틸기로 1 ∼ 3 회 치환된 페닐기를 나타내거나 ; 또는 탄소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기 ; 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기 ; 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 트리시클로알킬기 ; 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알킬기 ; 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알킬알킬기 ; 탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알케닐알킬기 ; -CO-R⁵ 를 나타내고 ; 또는 R¹² 는 1 이상 의 -O-, -NH-, -NR⁷-, -S- 로 중단된 (즉 이들 중 어느 것에 연결된) 및 OH, 페녹시기 또는 탄소 원자수 7 ∼ 18 의 알킬페녹시기로 치환되어 있어도 되는, 탄소 원자수 3 ∼ 50 의 알킬기를 나타내고 ; R¹³ 및 R'¹³ 은 서로 독립적으로 H ; 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 페닐기를 나타내고 ; R¹⁴ 는 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 12 의 알콕시알킬기 ; 페닐기 ; 페닐-탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타내고 ; R¹⁵, R'¹⁵ 및 R"¹⁵ 는 서로 독립적으로 H 또는 CH₃ 을 나타내고 ; R¹⁶ 은 H ; -CH₂-COO-R⁴ ; 탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알킬기 ; 또는 CN 을 나타내고 ; R¹⁷ 은 H ; -COOR⁴ ; 탄소 원자수 1 ∼ 17 의 알킬기 ; 또는 페닐기를 나타내고 ; X 는 -NH- ; -NR⁷- ; -O- ; -NH-(CH₂)_p-NH- ; 또는 -O-(CH₂)_q-NH- 를 나타내고 ; 및 지수 m 은 수 0 ∼ 19 의 정수를 나타내고 ; n 은 1 ∼ 8 의 정수를 나타내고 ; p 는 0 ∼ 4 의 정수를 나타내고 ; q 는 2, 3 또는 4 를 나타낸다.

단 일반식 (Ⅶ-A) 중, R¹, R² 및 R¹¹ 이 적어도 1 개가 2 개 이상의 탄소 원자를 함유하는 기이다.

알킬기로서의 기 R¹ ∼ R¹⁰, R¹² ∼ R¹⁴, R¹⁶ 및 R¹⁷ 은, 각각 직쇄 또는 분기된 알킬기인 것이 바람직하고, 그 구체예로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 제 2 부틸기, 이소부틸기, 제 3 부틸기, 2-에틸부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 1-메틸펜틸기, 1,3-디메틸부틸기, n-헥실기, 1-메틸헥실기, n-헵틸기, 이소헵틸기, 1,1,3,3-테트라메틸부틸기, 1-메틸헵틸기, 3-메틸헵틸기, n-옥틸기, 2-에테르헥실기, 1,1,3-트리메틸헥실기, 1,1,3,3-테트라메틸펜틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 1-메틸운데실기, 도데실기, 1,1,3,3,5,5-헥사메틸헥실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기 및 옥타데실기가 함유된다.

탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기로서의 R¹, R³ ∼ R⁹ 및 R¹² 는, 예를 들어 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로노닐기, 시클로데실기, 시클로운데실기, 시클로도데실기이다. 바람직하게는 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로옥틸기 및 시클로도데실기이다.

알케닐기로서의 R⁶, R⁹, R¹¹ 및 R¹² 에는, 알릴기, 이소프로페닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 이소부테닐기, n-펜타-2,4-디에틸기, 3-메틸-부테-2-에닐기, n-옥테-2-에닐기, n-도데세-2-에닐기, 이소-도데세닐기, n-도데세-2-에닐기 및 n-옥타데세-4-에닐기가 보다 바람직한 예로서 함유된다.

치환된 알킬기, 시클로알킬기 또는 페닐기의 치환기의 수는 1 또는 2 이상인 것이 바람직하고, 결합되어 있는 탄소 원자에 있어서 (α-위치에 있어서) 또는 다른 탄소 원자에 있어서 치환기를 가질 수 있고 ; 치환기가 헤테로 원자에 의해 (예를 들어 알콕시기) 결합하는 경우, 그 치환기의 결합 위치는 바람직하게는 α-위치 이외이고, 또, 치환된 알킬기의 탄소 원자수는 바람직하게는 2 이상, 보다 바람직 하게는 3 이상이다. 2 이상의 치환기는 바람직하게는 상이한 탄소 원자와 결합한다.

-O-, -NH-, -NR⁷-, -S- 에 의해 중단된 알킬기는 이들 기의 1 이상으로 중단되어 있어도 되고, 각각의 경우 일반적으로 1 개의 결합 중에 1 개의 기가 삽입되어 있고, 및 헤테로-헤테로 결합, 예를 들어 O-O, S-S, NH-NH 등은 생기지 않아 ; 중단된 알킬기가 추가로 치환되어 있는 경우, 치환기는 일반적으로 헤테로 원자에 대해 α 위치에 없다. 1 개의 기 중에서 2 이상의 -O-, -NH-, -NR⁷-, -S- 의 타입이 중단되는 기가 생기는 경우, 그들은 일반적으로 동일하다.

아릴기는, 일반적으로 방향족 탄화 수소기이며, 예를 들어 페닐기, 비페닐일기 또는 나프틸기이며, 바람직하게는 페닐기 및 비페닐일기이다. 아르알킬은 일반적으로 아릴기, 특히 페닐기에 의해 치환된 알킬기이며 ; 따라서 탄소 원자수 7 ∼ 20 의 아르알킬은, 예를 들어, 벤질기,α-메틸벤질기, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 페닐부틸기, 페닐펜틸기 및 페닐헥실기를 함유하고 ; 탄소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기는 바람직하게는 벤질기, α-메틸벤질기 및 α,α-디메틸벤질기이다.

알킬페닐기 및 알킬페녹시기는 각각 알킬기로 치환된 페닐기 또는 페녹시기이다.

할로겐 치환기가 되는 할로겐 원자는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 또는 요오드 원자이며, 보다 바람직한 것은 불소 원자 또는 염소 원자이며, 특히 염 소 원자인 것이 바람직하다.

탄소 원자수 1 ∼ 20 의 알킬렌기는, 예를 들어, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 또는 헥실렌기 등이다. 여기에 알킬 사슬은 또한 분지될 수 있고, 예를 들어, 이소프로필렌기이다.

탄소 원자수 4 ∼ 12 의 시클로알케닐기는, 예를 들어, 2-시클로부테니-2-일기, 2-시클로펜테니-1-일기, 2,4-시클로펜타디에니-1-일기, 2-시클로헥세-1-일기, 2-시클로헵테니-1-일기, 또는 2-시클로옥테니-1-일기이다.

탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알킬기는, 예를 들어, 보르닐기, 노르보르닐기, [2.2.2]비시클로옥틸기이다. 보르닐기 및 노르보르닐기, 특히 보르닐기 및 노르보르니-2-일기가 바람직하다.

탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알콕시기는, 예를 들어 보르닐옥시기 또는 노르보르니-2-일옥시기이다.

탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알킬-알킬기 또는 -알콕시기는, 비시클로알킬기로 치환된 알킬기 또는 알콕시기로, 탄소 원자의 총 수가 6 ∼ 15 인 것이며 ; 구체예는 노르보르난-2-메틸기 및 노르보르닐-2-메톡시기이다.

탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알케닐기는, 예를 들어, 노르보르네닐기, 노르보르나디에닐기이다. 바람직한 것은, 노르보르네닐기, 특히 노르보르네-5-엔기이다.

탄소 원자수 6 ∼ 15 의 비시클로알케닐알콕시기는, 비시클로알케닐기로 치환된 알콕시기로, 탄소 원자의 총 수가 6 ∼ 15 인 것이며 ; 예를 들어 노르보르네-5-엔-2-메톡시기이다.

탄소 원자수 6 ∼ 15 의 트리시클로알킬기는, 예를 들어, 1-아다만틸기, 2-아다만틸기이다. 바람직한 것은 1-아다만틸기이다.

탄소 원자수 6 ∼ 15 의 트리시클로알콕시기는, 예를 들어, 아다만틸옥시기이다. 탄소 원자수 3 ∼ 12 의 헤테로아릴기는, 바람직하게는, 피리디닐기, 피리미디닐기, 트리아디닐기, 피롤릴기, 푸라닐기, 티오페닐 또는 퀴놀리닐기이다.

일반식 (Ⅶ-A) 로 표시되는 화합물은 더욱 바람직하게는, R¹ 이 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 12 의 알케닐기 ; 페닐기 ; 페닐기, OH, 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알콕시기, 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알콕시기, 탄소 원자수 3 ∼ 18 의 알케닐옥시기, 할로겐 원자, -COOH, -COOR⁴, -O-CO-R⁵, -O-CO-O-R⁶, -CO-NH₂, -CO-NHR⁷, -CO-N(R⁷)(R⁸), CN, NH₂, NHR⁷, -N(R⁷)(R⁸), -NH-CO-R⁵, 페녹시기, 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기로 치환된 페녹시기, 페닐-탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 보르닐옥시기, 노르보르니-2-일옥시기, 노르보르닐-2-메톡시기, 노르보르네-5-엔-2-메톡시기, 아다만틸옥시기로 치환된 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; OH, 탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소 원자수 2 ∼ 6 의 알케닐기 및/또는 -O-CO-R⁵ 로 치환된 탄소 원자수 5 ∼ 12의 시클로알킬기 ; 글리시딜기 ; -CO-R⁹ 또는-SO₂-R¹⁰ 을 나타내거나 ; 또는 R¹ 은 1 이상의 산소 원자로 중단된 및/또는 OH, 페녹시기 또는 탄소 원자수 7 ∼ 18 의 알 킬페녹시기로 치환된 탄소 원자수 3 ∼ 50 의 알킬기를 나타내거나 ; 또는 R¹ 은 -A ; -CH₂-CH(XA)-CH₂-O-R¹² ; -CR¹³R'¹³-(CH₂)_m-X-A ; -CH₂-CH(OA)-R¹⁴ ; -CH₂-CH(OH)-CH₂-XA ;

-CR¹⁵R'¹⁵-C(=CH₂)-R"¹⁵ ; -CR¹³R'¹³-(CH₂)_m-CO-X-A ; -CR¹³R'¹³-(CH₂)_m-CO-O-CR₁₅R'¹⁵-C(=CH₂)-R"¹⁵ 또는 -CO-O-CR¹⁵R'¹⁵-C(=CH₂)-R"¹⁵ (식 중, A 는 -CO-CR¹⁶=CH-R¹⁷ 을 나타낸다.) 로 표시되는 정의의 하나를 나타내고 ; 기 R² 는 탄소 원자수 6 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 2 ∼ 6 의 알케닐기 ; 페닐기 ; -O-R³ 또는-NH-CO-R⁵ 를 나타내고 ; 그리고 기 R₃ 은 서로 독립적으로 R¹ 에 대해 주어진 정의를 나타내고 ; R⁴ 는 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 18 의 알케닐기 ; 페닐기 ; 탄소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기 ; 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기를 나타내거나 ; 또는 R⁴ 는 1 이상의 -O-, -NH-, -NR⁷-, -S- 로 중단되고 및 OH, 페녹시기 또는 탄소 원자수 7 ∼ 18 의 알킬페녹시기로 치환되어 있어도 되는, 탄소 원자수 3 ∼ 50 의 알킬기를 나타내고 ; R⁵ 는 H ; 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 2 ∼ 18 의 알케닐기 ; 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기 ; 페닐기 ; 탄소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기 ; 노르보르니-2-일기 ; 노르보르네-5-에니-2-일기 ; 아다만틸기를 나타내고 ; R⁶ 은 H ; 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 18 의 알케닐기 ; 페닐기 ; 탄소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기 ; 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기를 나타내고 ; R⁷ 및 R⁸ 은 서로 독립적으로 탄소 원자수 1 ∼ 12 의 알킬기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 12 의 알콕시알킬기 ; 탄소 원자수 4 ∼ 16 의 디알킬아미노알킬기를 나타내거나 ; 또는 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기를 나타내고 ; 또는 R⁷ 및 R⁸ 은 하나가 되어 탄소 원자수 3 ∼ 9 의 알킬렌기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 9 의 옥사알킬렌기 또는 탄소 원자수 3 ∼ 9 의 아자알킬렌기를 나타내고 ; R⁹ 는 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 2 ∼ 18 의 알케닐기 ; 페닐기 ; 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기 ; 탄소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기 ; 노르보르니-2-일기 ; 노르보르네-5-에니-2-일기 ; 아다만틸기를 나타내고 ; R¹⁰ 은 탄소 원자수 1 ∼ 12 의 알킬기 ; 페닐기 ; 나프틸기 ; 또는 탄소 원자수 7 ∼ 14 의 알킬페닐기를 나타내고 ; 기 R¹¹ 은 서로 독립적으로 H ; 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 또는 탄소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기를 나타내고 ; R¹² 는 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 18 의 알케닐기 ; 페닐기 ; 탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알킬기, 탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알콕시기, 탄소 원자수 3 ∼ 8 의 알케녹시기, 할로겐 원자 또는 트리플루오로메틸기로 1 ∼ 3 회 치환된 페닐기를 나타내거나 ; 또는 탄소 원자수 7 ∼ 11 의 페닐알킬기 ; 탄소 원자수 5 ∼ 12 의 시클로알킬기 ; 1-아다만틸기 ; 2-아다만틸기 ; 노르보르닐기 ; 노르보르난-2-메틸- ; -CO-R⁵ 를 나타내고 ; 또는 R¹² 는 1 이상의 -O-, -NH-, -NR⁷-, -S- 로 중단된 및 OH, 페녹시기 또는 탄소 원자수 7 ∼ 18 의 알킬페녹시기로 치환되어 있어도 되는, 탄소 원자수 3 ∼ 50 의 알킬기를 나타내고 ; R¹³ 및 R'¹³ 은 서로 독립적으로 H ; 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 페닐기를 나타내고 ; R¹⁴ 는 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기 ; 탄소 원자수 3 ∼ 12 의 알콕시알킬기 ; 페닐기 ; 페닐-탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타내고 ; R¹⁵, R'¹⁵ 및 R"¹⁵ 는 서로 독립적으로 H 또는 CH₃ 을 나타내고 ; R¹⁶ 은 H ; -CH₂-COO-R⁴ ; 탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알킬기 ; 또는 CN 을 나타내고 ; R¹⁷ 은 H ; -COOR⁴ ; 탄소 원자수 1 ∼ 17 의 알킬기 ; 또는 페닐기를 나타내고 ; X 는 -NH- ; -NR₇- ; -O- ; -NH-(CH₂)_p-NH- ; 또는-O-(CH₂)_q-NH- 를 나타내고 ; 및 지수 m 은 0 ∼ 19 의 정수를 나타내고 ; n 은 1 ∼ 8 의 정수를 나타내고 ; p 는 0 ∼ 4 의 정수를 나타내고 ; q 는 2, 3 또는 4 를 나타내는 것이다.

일반식 (Ⅶ) 및 (Ⅶ-A) 로 표시되는 화합물은 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어 유럽 특허 제4346O8호 또는 H.Brunetti 및 C.E.Luthi, Helv.Chim.Acta55, 1566(1972) 에 의한 간행물에 나타나는 방법에 따라 또는 그것 과 동일하게, 상당하는 페놀에 대한 할로트리아진의 프리델-크래프트 부가에 의해, 공지된 화합물과 동일하게 얻을 수 있다.

다음으로, 일반식 (Ⅶ) 및 (Ⅶ-A) 로 표시되는 화합물의 바람직한 예를 하기에 나타내는데, 본 발명의 제 1 양태로 이용할 수 있는 화합물은 이들의 구체예로 한정되는 것은 아니다.

또, 그 밖에도 아사히 덴카, 플라스틱용 첨가제 개요, 「아데카스타브」의 카탈로그에 있는 광안정제도 사용할 수 있다. 치바 스페셜 케미컬즈의 치누빈 제품 안내에 있는 광안정제, 자외선 흡수제도 사용할 수 있다. SHIPROKASEI KAISYA 의 카탈로그에 있는 SEESORB, SEENOX, SEETEC 등도 사용할 수 있다. 죠호쿠 화학 공업의 UV 흡수제, 산화 방지제도 사용할 수 있다. 공동 약품의 ⅥOSORB, 요시토미 제약의 자외선 흡수제도 사용할 수 있다.

또한, 상기 파장 분산 제어제로서 일본 공개특허공보 2001-166144호 및 일본 공개특허공보 2003-3446556호에 기재된 원반상 화합물도 바람직하게 이용할 수 있다.

(리타데이션 저감제)

또, 상기 폴리머 필름은, 리타데이션 (특히 Rth) 을 저감시키는 기능을 갖는 제 (이하, 「Rth 저감제」라고 한다) 가 적어도 1 종을 함유하고 있는 것이 바람직하고, 상기 250 ∼ 400㎚ 의 파장역에 흡수 극대를 갖는 파장 분산 제어제의 적어도 1 종과, 리타데이션을 저감시키는 기능을 갖는 제의 적어도 1 종을 함유하고 있는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 제 1 양태에서 채용하는 폴리머 필름이, 저(低)리타데이션 셀룰로오스 아실레이트 필름인 경우, 리타데이션 저감제로서 셀룰로오스 아실레이트 필름과의 친화성이 높은 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 1 양태에 있어서의 리타데이션 저감제로서는, 하기 식 (1-A) 또는 식 (1-B) 로 표시되는 화합물이, 리타데이션 저감 효과가 커서 바람직하다.

이하에 식 (1-A) 로 표시되는 화합물에 관해서 상세하게 설명한다.

식 (1-A)

식 (1-A) 중, R⁴, R⁵ 및 R⁶ 은, 각각, 치환 또는 무치환의 알킬기를 나타낸다. 상기 식 (1-A) 에 있어서, R⁴, R⁵ 및 R⁶ 은, 각각, 치환 또는 무치환의 알킬기를 나타낸다. 여기서, 알킬기는 직쇄여도, 분기여도, 고리형이어도 된다. 알킬기는 탄소 원자수가 1 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 15 인 것이 보다 바 람직하고, 1 ∼ 12 인 것이 더욱 바람직하다. 고리형의 알킬기로서는, 시클로헥실기가 특히 바람직하다.

상기 식 (1-A) 에 있어서의 알킬기는, 치환기를 가지고 있어도 된다. 치환기로서는 할로겐 원자 (예를 들어, 염소, 브롬, 불소 및 요오드), 알킬기, 알콕시기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아실옥시기, 술포닐아미노기, 히드록시기, 시아노기, 아미노기 및 아실아미노기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 술포닐아미노기 및 아실아미노기이며, 특히 바람직하게는 알킬기, 술포닐아미노기 및 아실아미노기이다.

다음으로, 식 (1-A) 로 표시되는 화합물의 바람직한 예를 하기에 나타내는데, 본 발명의 제 1 양태에 사용되는 화합은, 이들의 구체예에 한정되는 것은 아니다.

상기 서술한 화합물은 모두 이미 알려진 방법에 의해 제조할 수 있다. 즉, 식 (1-A) 로 표시되는 화합물은, 축합제 (예를 들어, 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC) 등) 를 사용한 카르복실산류와 아민류의 수분 제거 축합 반응, 또는 카르복실산 클로라이드 유도체와 아민 유도체의 치환 반응 등에 의해 얻을 수 있다.

다음으로, 하기 식 (1-B) 로 표시되는 화합물에 대해 설명한다.

식 (1-B)

식 (1-B) 중, R¹ 및 R² 는, 각각, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.

R¹ 및 R² 의 탄소 원자수의 총합이 10 이상인 것이 특히 바람직하다. 치환기로서는 불소 원자, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 술폰기 및 술폰아미드기가 바람직하고, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 술폰기 및 술폰아미드기가 특히 바람직하다. 또, 알킬기는 직쇄여도, 분기여도, 고리형이어도 되고, 탄소 원자수 1 ∼ 25 인 것이 바람직하고, 6 ∼ 25 인 것이 보다 바람직하고, 6 ∼ 20 인 것 (예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 아밀기, 이소아밀기, tert-아밀기, 헥실기, 시클로헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 비시클로옥틸기, 노닐기, 아다만틸기, 데실기, tert-옥틸기, 운데실기, 도데실기, 트리데실 기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 디데실기) 이 특히 바람직하다.

아릴기로서는 탄소 원자수가 6 ∼ 30 인 것이 바람직하고, 6 ∼ 24 인 것 (예를 들어, 페닐기, 비페닐기, 테르페닐기, 나프틸기, 비나프틸기, 트리페닐페닐기) 이 특히 바람직하다.

식 (1-B) 로 표시되는 화합물의 바람직한 예를 하기에 나타내는데, 본 발명의 제 1 양태에 사용되는 화합물은, 이들의 구체예에 한정되는 것은 아니다. 여기서, Prⁱ 는, 이소프로필기를 나타낸다.

상기 폴리머 필름으로서, 솔벤트 캐스트법에 의해 제조한 셀룰로오스 아실레 이트계 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 솔벤트 캐스트법에서는, 셀룰로오스 아실레이트를 유기 용매에 용해시켜 조제한 도프액을, 지지체 표면에 유연, 건조시켜 막제조한다. 막제조 후, 원하는 광학 특성으로 하기 위해, 연신 처리를 실시해도 된다. 셀룰로오스 아실레이트계 필름을, 솔벤트 캐스트법으로 제조하는 경우에는, 상기 파장 분산 제어제나 Rth 저감제는, 예를 들어, 알코올이나 메틸렌클로라이드, 디옥소란의 유기 용매에 용해시키고 나서, 셀룰로오스 아실레이트 용액 (도프) 에 첨가해도 되거나, 또는 직접 도프 조성 중에 첨가해도 된다. 또, 셀룰로오스 아실레이트의 도프 중에는 첨가하지 않고, 유연까지의 어느 시점에 첨가해도 된다. 후자의 경우, 셀룰로오스 아실레이트를 용제에 용해시킨 도프액과, 상기 파장 분산 제어제 및/또는 Rth 저감제와 소량의 셀룰로오스 아실레이트를 용해시킨 용액을 인라인 첨가, 또는 혼합시켜도 된다. 인라인 첨가 또는 혼합을 실시하기 위해서는, 예를 들어, 스테틱 믹서 (토오레 엔지니어링 제조), SWJ (토오레 정지형 관내 혼합기 Hi-Mixer) 등의 인라인 믹서 등이 바람직하게 사용된다. 후첨가하는 파장 분산 제어제나 Rth 저감제의 용액에는, 동시에 매트제, 가소제, 열화 방지제, 박리 촉진제 등의 다른 첨가물을 혼합시켜도 된다. 인라인 믹서를 이용하는 경우, 고압하에서 농축 용해하는 것이 바람직하고, 가압 용기의 종류는 특별히 구애되지 않으며, 소정의 압력에 견딜 수 있고, 가압하에서 가열, 교반이 가능하면 된다. 가압 용기는, 그 밖에, 압력계, 온도계 등의 계기류를 적절하게 배치 형성한 것을 사용할 수 있다. 가압은 질소 가스 등의 불활성 기체를 압입하는 방법이나, 가열에 의한 용제의 증기압의 상승에 의해 실시되어 도 된다. 가열은 외부로부터 실시하는 것이 바람직하고, 예를 들어 자켓 타입인 것은 온도 컨트롤이 용이하여 바람직하다. 용제를 첨가한 후의 가열 온도는, 사용 용제의 비점 이상으로, 또한 그 용제가 비등하지 않은 범위의 온도가 바람직하고, 예를 들어 30 ∼ 150℃ 의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 압력은 설정 온도로, 용제가 비등하지 않도록 조정해도 된다. 용해 후에, 냉각하면서 용기에서 꺼내도 되고, 또는 용기에서 펌프 등으로 뽑아내 열교환기 등에서 냉각시켜, 이것을 막제조에 사용해도 된다. 이 때의 냉각 온도는 상온까지 냉각시켜도 되는데, 비점보다 5 ∼ 10℃ 낮은 온도까지 냉각시키고, 그 온도인 상태에서 캐스팅을 실시하는 편이 도프 점도를 저감시킬 수 있으므로 보다 바람직하다.

또, 상기 파장 분산 제어제는, 단독 또는 2 종류 이상 혼합시켜 이용할 수 있다. 상기 파장 분산 제어제의 첨가량은 셀룰로오스 아실레이트 100 질량부에 대해서, 1.0 ∼ 20 질량% 가 바람직하고, 1.5 ∼ 15 질량% 가 더욱 바람직하고, 2.0 ∼ 10 질량% 가 가장 바람직하다. 또, 상기 Rth 저감제도, 단독 또는 2 종류 이상 혼합시켜 사용할 수 있다. 상기 Rth 저감제의 첨가량은 셀룰로오스 아실레이트 100 질량부에 대해서,

1 ∼ 30 질량% 가 바람직하고, 2 ∼ 30 질량% 가 더욱 바람직하고, 5 ∼ 20 질량% 가 가장 바람직하다.

[광학 이방성층]

본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름이 갖는 광학 이방성층은, 면내 리타데이션이 실질적으로 없고, 음의 굴절률 이방성을 갖고, 법선 방향으로 광축을 갖 는 층인 것이 바람직하다.

광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 은 60 ∼ 260㎚ 가 바람직하고, 80 ∼ 220㎚ 가 보다 바람직하고, 100 ∼ 180㎚ 인 것이 특히 바람직하다. Rth 를 상기 범위로 함으로써, 불균일이 없고, 높은 Rth 를 갖는 광학 보상 필름을 실현할 수 있다.

또, 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 을 막두께 (d) 로 나눈 값, Rth/d 는, 0.065 ∼ 0.160 인 것이 바람직하고, 0.075 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.085 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, 0.15 이하인 것이 바람직하고, 0.14 이하인 것이 더욱 바람직하다. 면내 리타데이션 (Re) 은 0 ∼ 10㎚ 이며, 바람직하게는 0 ∼ 5㎚ 이다. 이러한 광학 이방성층은 장척의 지지체에 연속 도포할 때에, 불균일을 발생하기 어렵다는 이점을 갖는다.

추가로, 광학 이방성층의 파장 분산성 Rth(450)/Rth(550) 는 1.09 이상인 것이 바람직하고, 1.12 이상이 보다 바람직하고, 1.15 이상이 더욱 바람직하고, 1.18 이상이 특히 바람직하다. 이러한 조건을 만족하면, 지지체인 폴리머 필름 상에 적층했을 때에, 광학 보상 필름으로서 상기의 파장 분산 특성을 발현시킬 수 있어, 가시광 전역에 걸쳐 액정 표시 소자, 특히 VA 모드의 액정 표시 소자를 보상하는 것이 가능해진다.

상기 광학 이방성층의 재료에 대해서는 특별히 제한은 없다. 상기 광학 이방성층의 바람직한 예는, 액정 화합물을 함유하는 중합성 조성물로 형성된 광학 이방성층이다. 광학적으로 음의 굴절률 이방성이며, 또한 층면에 대해서 법선 방향에 광축을 갖는 광학 이방성층은, 예를 들어, 봉형상 액정 화합물을 함유하는 중합성 조성물을, 카이랄 네마틱 (콜레스테릭) 액정상으로 하고, 중합에 의해 경화시켜 형성할 수 있다. 또, 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 중합성 조성물을, 디스코틱 액정 화합물의 분자를 그 원반면을 층면에 대해 수평 배향 (호메오트로픽 배향) 시킨 액정상으로 하고, 중합에 의해 경화시켜 형성할 수 있다.

<<디스코틱 액정의 호메오트로픽 배향을 이용한 광학 이방성층>>

상기 광학 이방성층은, 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 중합성 조성물로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 중합성 조성물은, 디스코틱 액정성 화합물의 분자가, 수평 배향 (호메오트로픽 배향) 하는 것을 촉진하는, 후술하는 「수평 배향제」를 적어도 1 종을 함유하는 것이 바람직하다. 디스코틱 액정성 화합물의 분자는, 후술하는「수평 배향제」를 적어도 1 종의 존재하에서 배향시킴으로써, 그 원반면을 층면에 대해 실질적으로 수평으로 배향시킬 수 있다. 실질적으로 수평이란, 디스코틱 액정성 화합물의 원반면과 광학 이방성층의 층면의 평균 각도 (평균 경사각) 가 0˚ ∼ 10˚ 의 범위 내인 것을 의미한다.

상기 광학 이방성층의 형성에 이용 가능한 디스코틱 액정성 화합물은, 여러가지 문헌 (C.Destrade et al., MoL.Crysr.Liq.Cryst., vol.71, page111(1981);

일본 화학회편, 계간 화학 총설, No.22, 액정의 화학, 제 5 장, 제 10 장 제 2 절 (1994) ; B.Kohne et al., Angew.Chem.Soc.Chem.Comm., page1794(1985) ; J.Zhang etal., J.Am.Chem.Soc., vol.116, page2655(1994)) 에 기재되어 있는 여러 가지의 것에서 선택할 수 있다. 디스코틱 액정성 화합물의 중합에 대해서는, 예를 들 어, 일본 공개특허공보 평8-27284호에 기재된 방법을 채용할 수 있다.

상기 광학 이방성층의 형성에 이용하는 디스코틱 액정성 화합물은, 중합에 의해 고정 가능한 것과 같이, 중합성기를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 디스코틱 액정성 화합물의 원반상 코어에, 치환기로서 중합성기를 결합시킨 구조를 생각할 수 있다. 또, 원반상 코어와 중합성기 사이에 연결기를 갖는 구조가 보다 바람직하다. 연결기를 갖는 구조를 채용하면, 중합 반응에 있어서 배향 상태를 유지하는 것이 보다 용이해진다. 중합성기를 갖는 디스코틱 액정성 화합물은, 하기 일반식 (Ⅵ) 으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

일반식 (Ⅵ)

D(-L-P)_n

일반식 (Ⅵ) 중, D 는 원반상 코어이며, L 은 2 가의 연결기이며, P 는 중합성기이며, n 은 4 ∼ 12 의 정수이다.

상기 식 (Ⅵ) 중의 원반상 코어 (D), 2 가의 연결기 (L) 및 중합성기 (P) 각각의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2001-4837호에 기재된 (D1) ∼ (D15), (L1) ∼ (L25), (P1) ∼ (P18) 이 각각 예시된다.

중합성기를 갖는 디스코틱 액정성 화합물을 이용하는 경우에도, 본 발명의 제 1 양태에서는, 상기 서술과 동일하게 실질적으로 수평 배향시키는 것이 바람직하다. 수평 배향 가능한 중합성기를 갖는 디스코틱 액정성 화합물의 구체예로서는, 국제공개공보 제WO01/88574A1호의 58 페이지 6 행 ∼ 65 페이지 8 행에 기재 되어 있는 것도 바람직하게 이용할 수 있다.

상기 광학 이방성층의 파장 분산성은 높은 (예를 들어, 파장에 의존하고, Rth 가 크게 변화한다) 것이 바람직하다. 파장 분산성이 높은 광학 이방성층을 형성 가능한 디스코틱 액정성 화합물의 예에는, 일본 공개특허공보 2001-166147호 [0050] ∼ [0142] 에 예시되어 있는 화합물이 포함된다. 이 중에서도, 그 공보의 [0050] 중의 일반식 (I) 로 표시되는 화합물이 바람직하고, [0067] 중의 일반식 (Ia) 로 표시되는 화합물이 보다 바람직하고, 그 중에서도, 후술하는 실시예에서 사용한 디스코틱 액정 화합물 (II) 과 동일한 화합물 및 그것과 유사한 화합물 (에틸렌기의 길이가 2 ∼ 6 정도) 이 더욱 바람직하다.

상기 광학 이방성층을 형성할 때에는, 디스코틱 액정성 화합물의 분자를, 「수평 배향제」가 적어도 1 종의 존재하에서 배향시키는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 제 1 양태에서 「수평 배향」이란, 액정층의 수평면 (예를 들어 액정층이 지지체 상에 형성되어 있는 경우에는 지지체의 표면) 에 대해서 디스코틱 액정성 화합물의 분자의 장축 방향 (즉, 코어의 원반면) 이 평행인 것을 말하는데, 엄밀하게 평행한 것을 요구하는 것이 아니고, 본 명세서에서는, 상기한 대로 코어의 원반면과 수평면이 이루는 경사각이 10 도 이하의 배향을 의미하는 것으로 한다. 경사각은 5 도 이하가 바람직하고, 3 도 이하가 보다 바람직하고, 2 도 이하가 더욱 바람직하고, 1 도 이하가 가장 바람직하다. 상기 경사각은 O 도여도 된다.

상기 수평 배향제로서는, 일본 공개특허공보 평2005-128050호 [0049] ∼ [0082] 에 예시되어 있는 화합물, 또는 플루오로 지방족 함유 모노머 유래의 반복 단위와 하기 일반식 (a) 로 표시되는 반복 단위를 갖는 공중합체를 바람직하게 사용할 수 있다. 본 발명의 제 1 양태에서는 플루오로 지방족 함유 모노머 유래의 반복 단위와 하기 일반식 (a) 로 표시되는 반복 단위를 갖는 공중합체 (이하, 이 공중합체를 「폴리머 (A) 」라고 하는 경우가 있다) 를 수평 배향제로서 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 폴리머 (A) 는, 후술하는 봉형상 액정 화합물을 사용하여 광학 이방성층을 형성할 때에도, 조성물 중에 첨가해도 된다.

일반식 (a)

일반식 (a) 에 있어서, R¹, R² 및 R³ 은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. Q 는 페닐기를 적어도 1 개 함유한 카르복실기 (-COOH) 또는 그 염, 술포기 (-SO₃H) 또는 그 염, 포스포녹시기 {-OP(=O)(OH)₂} 또는 그 염, 친수성기 (-OH), 또는 아크릴아미드 (-NR⁴- (R⁴ 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 또는 아르알킬기를 나타낸다)) 를 갖는다. L 은 하기의 연결기 군에서 선택되는 임의의 기, 또는 그들의 2 개 이상을 조합시켜 형성되는 2 가의 연결기를 나타낸다.

(연결기 군)

단결합, -O-, -CO-, -S-, -SO₂-, -P(=O)(OR⁵)- (R⁵ 는 알킬기, 아릴기, 또는 아르알킬기를 나타낸다), 알킬렌기 및 아릴렌기.

일반식 (a) 중, R² 및 R³ 은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 하기에 예시한 치환기 군에서 선택되는 치환기를 나타낸다. 수소 원자인 것이 바람직하고, R¹ 은 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다.

(치환기 군)

알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬기이며, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, n-옥틸기, n-데실기, n-헥사데실기, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다), 알케닐기 (바람직하게는 탄소수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 12, 특히 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 8 의 알케닐기이며, 예를 들어, 비닐기, 아릴기, 2-부테닐기, 3-펜테닐기 등을 들 수 있다), 알키닐기 (바람직하게는 탄소수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 12, 특히 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 8 의 알키닐기이며, 예를 들어, 프로파르길기, 3-펜티닐기 등을 들 수 있다), 아릴기 (바람직하게는 탄소수 6 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 20, 특히 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 12 의 아릴기이며, 예를 들어, 페닐기, p-메틸페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다), 아르알킬기 (바람직하게는 탄소수 7 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 7 ∼ 20, 특히 바람직하게는 탄소수 7 ∼ 12 의 아르알킬기이며, 예를 들어, 벤질기, 페네틸기, 3-페닐프로필기 등을 들 수 있다), 치환 또는 무치환의 아미노기 (바람직하게는 탄소수 0 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 0 ∼ 10, 특히 바람직하게는 탄소수 0 ∼ 6 의 아미노기이며, 예를 들어, 무치환 아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 아닐리노 기 등을 들 수 있다),

알콕시기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10 의 알콕시기이며, 예를 들어, 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기 등을 들 수 있다), 알콕시카르보닐기 (바람직하게는 탄소수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 16, 특히 바람직하게는 2 ∼ 10 의 알콕시카르보닐기이며, 예를 들어, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등을 들 수 있다), 아실옥시기 (바람직하게는 탄소수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 16, 특히 바람직하게는 2 ∼ 10 의 아실옥시기이며, 예를 들어, 아세톡시기, 벤조일옥시기 등을 들 수 있다), 아실아미노기 (바람직하게는 탄소수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 10 의 아실아미노기이며, 예를 들어 아세틸아미노기, 벤조일아미노기 등을 들 수 있다), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 12 의 알콕시카르보닐아미노기이며, 예를 들어 메톡시카르보닐아미노기 등을 들 수 있다), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 7 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 7 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 7 ∼ 12 의 아릴옥시카르보닐아미노기이며, 예를 들어, 페닐옥시카르보닐아미노기 등을 들 수 있다), 술포닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 의 술포닐아미노기이며, 예를 들어, 메탄술포닐아미노기, 벤젠술포닐아미노기 등을 들 수 있다), 술파모일기 (바람직하게는 탄소수 0 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 0 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 0 ∼ 12 의 술파모일기이며, 예를 들어, 술파모일기, 메틸술파모일기, 디메틸술파모일기, 페닐술파모일기 등을 들 수 있다), 카르바모일기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 의 카르바모일기이며, 예를 들어, 무치환의 카르바모일기, 메틸카르바모일기, 디에틸카르바모일기, 페닐카르바모일기 등을 들 수 있다),

알킬티오기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬티오기이며, 예를 들어, 메틸티오기, 에틸티오기 등을 들 수 있다), 아릴티오기 (바람직하게는 탄소수 6 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 12 의 아릴티오기이며, 예를 들어, 페닐티오기 등을 들 수 있다), 술포닐기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 의 술포닐기이며, 예를 들어, 메실기, 토실기 등을 들 수 있다), 술피닐기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 의 술피닐기이며, 예를 들어, 메탄술피닐기, 벤젠술피닐기 등을 들 수 있다), 우레이도기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 의 우레이도기이며, 예를 들어, 무치환 의 우레이도기, 메틸우레이도기, 페닐우레이도기 등을 들 수 있다), 인산 아미드 기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 의 인산 아미드기이며, 예를 들어, 디에틸인산 아미드기, 페닐인산 아미드기 등을 들 수 있다), 히드록시기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예를 들어 불소 원자, 염소 원자, 질소 원자, 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르보닐기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로 고리기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 1 ∼ 12 의 헤테로 고리기이며, 예를 들어, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등의 헤테로 원자를 갖는 헤테로 고리기이며, 예를 들어, 이미다졸릴기, 피리딜기, 퀴놀릴기, 푸릴기, 피페리딜기, 모르포리노기, 벤조옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈티아졸릴기 등을 들 수 있다), 실릴기 (바람직하게는, 탄소수 3 ∼ 40, 보다 바람직하게는 탄소수 3 ∼ 30, 특히 바람직하게는, 탄소수 3 ∼ 24 의 실릴기이며, 예를 들어, 트리메틸실릴기, 트리페닐실릴기 등을 들 수 있다) 가 함유된다. 이들 치환기는 또한 이들 치환기에 의해 치환되어 있어도 된다. 또, 치환기를 2 개 이상 갖는 경우에는, 동일하거나 상이해도 된다. 또, 가능한 경우에는 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.

R¹, R² 및 R³ 은 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 할로겐 원자 (예를 들어, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등), 또는 후술하는 -L-Q 로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 염소 원자, -L-Q 로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기인 것이 더욱 바람직하고, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기인 것이 특히 바람직하고, R² 및 R³ 이 수소 원자로, R¹ 이 수소 원자 또는 메틸기인 것이 가장 바람직하다. 그 알킬기의 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기 등을 들 수 있다. 그 알킬기는, 적당한 치환기를 갖고 있어도 된다. 그 치환기로서는, 할로겐 원자, 아릴기, 헤테로 고리기, 알콕실기, 아릴옥시기, 알킬티오기, 아릴티오기, 아실기, 히드록실기, 아실옥시기, 아미노기, 알콕시카르보닐기, 아실아미노기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 술포닐기, 술파모일기, 술폰아미드기, 술포릴기, 카르복실기 등을 들 수 있다. 또한, 알킬기의 탄소수는, 치환기의 탄소 원자를 함유하지 않는다. 이하, 다른 기의 탄소수에 대해서도 동일하다.

L 은, 상기 연결기 군에서 선택되는 2 가의 연결기, 또는 그들의 2 개 이상을 조합시켜 형성되는 2 가의 연결기를 나타낸다. 상기 연결기 군 중, -NR⁴- 의 R⁴ 는, 수소 원자, 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기를 나타내고, 바람직하게는 수소 원자 또는 알킬기이다. 또는, -PO(OR⁵)- 의 R⁵ 는 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기를 나타내고, 바람직하게는 알킬기이다. R⁴ 및 R⁵ 가 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기를 나타내는 경우의 탄소수는 「치환기 군」에서 설명한 것과 동일하다. L 로서는, 단결합, -O-, -CO-, -NR⁴-, -S-, -SO₂-, 알킬렌기 또는 아릴렌기를 함유하는 것이 바람직하고, 단결합, -CO-, -O-, -NR⁴-, 알킬렌기 또는 아릴렌기를 함유하고 있는 것이 특히 바람직하고, -CO-, -O-, -NR⁴-, 또는 아릴렌기를 함유하고 있는 것이 가장 바람직하다. L 이 알킬렌기를 함유하는 경우, 알킬렌기의 탄소수는 바람직하게는 1 ∼ 10, 보다 바람직하게는 1 ∼ 8, 특히 바람직하게는 1 ∼ 6 이다. 특히 바람직한 알킬렌기의 구체예로서 메틸렌, 에틸렌, 트리메틸렌, 테트라부틸렌, 헥사메틸렌기 등을 들 수 있다. L 이, 아릴렌기를 함유하는 경우, 아릴렌기의 탄소수는, 바람직하게는 6 ∼ 24, 보다 바람직하게는 6 ∼ 18, 특히 바람직하게는 6 ∼ 12 이다. 특히 바람직한 아릴렌기의 구체예로서, 페닐렌, 나프탈렌기 등을 들 수 있다. L 이, 알킬렌기와 아릴렌기를 조합시켜 얻어지는 2 가의 연결기 (즉 아랄키렌기) 를 함유하는 경우, 아랄키렌기의 탄소수는, 바람직하게는 7 ∼ 34, 보다 바람직하게는 7 ∼ 26, 특히 바람직하게는 7 ∼ 16 이다. 특히 바람직한 아랄키렌기의 구체예로서, 페닐렌메틸렌기, 페닐렌에틸렌기, 메틸렌페닐렌기 등을 들 수 있다. L 로서 예시된 기는, 적당한 치환기를 갖고 있어도 된다. 이러한 치환기로서는 앞서 R¹ ∼ R³ 에 있어서의 치환기로서 예시한 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.

이하에 L 의 구체적 구조를 예시하는데, 본 발명의 제 1 양태에 사용되는 화합물은 이들의 구체예에 한정되는 것은 아니다.

상기 불소계 폴리머의 제조에 이용 가능한 상기 식 (a) 에 대응하는 모노머의 구체예를 이하에 드는데, 이하의 구체예에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리머 (A) 는, 상기 일반식 (a) 로 표시되는 반복 단위를 1 종 함유하고 있어도 되고, 2 종 이상 함유하고 있어도 된다. 또 상기 폴리머 (A) 는, 상기 플루오로 지방족기 함유 모노머로부터 유도되는 반복 단위를 1 종 또는 2 종 이상 갖고 있어도 된다. 상기 폴리머 (A) 는, 이하에 나타내는 일본 공개특허공보 2004-333861호에 기재된 일반식 [1] 로 표시되는 플루오로 지방족기 함유 모노머로부터 유도되는 반복 단위를 함유하는 것이 바람직하다.

식 중, R¹ 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X 는 산소 원자, 황 원자 또는 -N(R¹²)- 를 나타내고, Hf 는 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, m 은 1 이상 6 이하의 정수, n 은 2 ∼ 4 의 정수를 나타낸다. R¹² 는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.

또한, 상기 폴리머 (A) 는 이들 이외의 다른 반복 단위를 함유하고 있어도 된다. 상기 다른 반복 단위에 대해서는 특별히 제한되지 않아, 통상의 라디칼 중합 반응 가능한 모노머로부터 유도되는 반복 단위를 바람직한 예로서 들 수 있다. 상기 폴리머 (A) 는, 일본 공개특허공보 2004-333861호의 [0032] ∼ [0044] 기재의 모노머 군에서 선택되는 모노머로부터 유도되는 반복 단위를 1 종 함유하고 있어도 되고, 2 종 이상 함유하고 있어도 된다.

본 발명의 제 1 양태에 사용하는 상기 폴리머 (A) 의 질량 평균 분자량은 1,000,000 이하인 것이 바람직하고, 500,000 이하인 것이 보다 바람직하고, 5,000 이상 50,000 이하인 것이 더욱 바람직하다. 질량 평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피 (GPC) 를 사용하고, 폴리스티렌 (PS) 환산 값으로서 측정 가능하다.

상기 폴리머 (A) 를 제조할 때에 채용되는 중합 방법에 대해서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 일본 공개특허공보 2004-46038호의 [0035] ∼ [0041] 에 기재된 방법을 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 폴리머 (A) 는, 액정 화합물의 배향 상태를 고정시키기 위해 치환기로서 중합성기를 갖는 것이어도 된다.

본 발명의 제 1 양태에 있어서, 상기의 「수평 배향제」의 첨가량으로서는, 디스코틱 액정성 화합물 양의 0.01 ∼ 20 질량% 가 바람직하고, 0.05 ∼ 10 질량% 가 보다 바람직하고, 0.1 ∼ 5 질량% 가 특히 바람직하다. 또한, 상기의 「수평 배향제」는, 단독으로 이용해도 되고 2 종 이상을 병용해도 된다.

<<콜레스테릭 액정상을 이용한 광학 이방성층>>

상기 광학 이방성층은, 콜레스테릭 액정상을 이용하여 형성된 층인 것도 바람직하다. 이러한 광학 이방성층은, 봉형상 액정성 화합물을 함유하는 중합성 조성물을, 콜레스테릭 액정상으로서 중합에 의해 경화시켜 형성할 수 있다. 또한, 콜레스테릭 배향의 나선축은, 광학 이방성층의 면에 대해 실질적으로 수직 (법선 방향) 인 것이 바람직하다.

콜레스테릭 액정상을 얻기 위해서는, 광학적으로 활성인 봉형상 액정성 화합물을 이용하거나, 또는, 봉형상 액정성 화합물과 광학 활성 화합물의 혼합물을 사용한다. 봉형상 액정성 화합물과 광학 활성 화합물의 혼합물을 사용하는 편이 콜레스테릭 배향의 나선 피치의 조절에 좋다.

사용 가능한 봉형상 액정성 화합물의 예에는, 아조메틴류, 아족시류, 시아노비페닐류, 시아노페닐에스테르류, 벤조산 에스테르류, 시클로헥산카르복실산 페닐에스테르류, 시아노페닐시클로헥산류, 시아노치환 페닐피리미딘류, 알콕시치환 페닐피리미딘류, 페닐디옥산류, 톨란류 및 알케닐시클로헥실벤조니트릴류가 함유된다.

봉형상 액정성 화합물의 분자는, 광학 이방성층 내에 있어서 배향 상태로 고정되어 있는 것이 바람직하다. 중합에 의해, 봉형상 액정성 화합물의 분자의 배향 상태에 고정되어 있는 것이 더욱 바람직하다. 봉형상 액정성 화합물은, 중합성기를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.

사용 가능한 중합성 봉형상 액정성 화합물의 예에는, Makromol.Chem., 190 권, 2255 페이지 (1989년), Advanced Materials 5 권, 107 페이지 (1993년), 미국 특허 제4683327호 명세서, 동 제5622648호 명세서, 동 제5770107호 명세서, 국제공개공보 WO95/22586호, 동 제95/24455호, 동 제97/00600호, 동 제98/23580호, 동 제98/52905호, 일본 공개특허공보 평1-272551호, 동 제6-16616호, 동 제7-110469호, 동 제11-80081호, 일본 공개특허공보 2001-328973호, 일본 공개특허공보 2004-240188호, 일본 공개특허공보 2005-99236호, 일본 공개특허공보 2005-99237호, 일본 공개특허공보 2005-121827호, 일본 공개특허공보 2002-30042호 등에 기재된 화합물이 포함된다.

또, 상기 카이랄제의 예에는, 일본 공개특허공보 2004-326089호의 [0047] ∼ [0049] 중에 기재된 일반식 [화학식 12] ∼ [화학식 14] 로 표시되는 카이랄제가 포함된다.

콜레스테릭 배향의 나선축에 평행하게 광이 입사하면, 액정성 화합물의 평균 굴절률 (nc) 과 콜레스테릭 배향의 나선 피치 (P) 의 곱 (nc·P) 의 값에 동일한 광파장을 중심으로서 선택 반사가 발생한다. 선택 반사가 가시광의 파장보다 짧은 파장을 함유하도록, 즉, nc·P 의 값이 가시광역으로부터 벗어나도록 재료 또는 피치를 선정한다. 피치의 제어는, 액정성 화합물과 병용되어 있는 광학 활성 화합물의 양, 또는 액정성 화합물의 분자 내에 존재하는 광학 활성 부위의 수를 컨트롤함으로써 용이하게 실시할 수 있다.

콜레스테릭 액정의 나선 피치 (P) 는, 10 ∼ 300㎚ 인 것이 바람직하고, 50 ∼ 200㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 콜레스테릭 액정의 나선 피치 (P) 는, nc·P 의 값이 가시광역으로부터 벗어나는 것이면, 불규칙해도 상관없다.

액정 화합물을 함유하는 조성물을 이용하여 광학 이방성층을 형성하는 경우에는, 배향시킨 액정성 화합물의 분자를, 그 배향 상태를 유지하여 고정시키는 것이 바람직하다. 고정화는, 액정성 화합물이 갖는 중합성기의 중합 반응에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 중합 반응에는, 열중합 개시제를 이용하는 열중합 반응과 광중합 개시제를 이용하는 광중합 반응이 포함되는데, 광중합 반응이 보다 바람직하다. 중합 반응을 개시하기 위해, 이러한 조성물은 중합 개시제를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 사용 가능한 광중합 개시제의 예로는, α-카르보닐 화합물 (미국 특허 제2367661호, 동 제2367670호의 각 명세서 기재에 기재된 것), 아실로인에테르 (미국 특허 제2448828호 명세서에 기재된 것), α-탄화 수소 치환 방향족 아실로인 화합물 (미국 특허 제2722512호 명세서에 기재된 것), 다핵퀴논 화합물 (미국 특허 제3046127호, 동 제2951758호의 각 명세서에 기재된 것), 트리아릴이미다졸다이머와 p-아미노페닐케톤의 조합 (미국 특허 제3549367호 명세서에 기재된 것), 아크리딘 및 페나진 화합물 (일본 공개특허공보 소60-105667호, 미국 특허 제4239850호 명세서에 기재된 것) 및 옥사디아졸 화합물 (미국 특허 제4212970호 명세서에 기재된 것) 이 포함된다.

본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름이 갖는 광학 이방성층은, 높은 Rth 를 갖는 것이 바람직한데, Rth 를 높게 하기 위해서는, 광학 이방성층의 막두께를 비교적 두껍게 할 필요가 생긴다. 그로 인해, UV 경화시의 UV 광은 하층에서 감쇠해 버린다. 이것을 보충하기 위해, 광흡수가 장파역에 있고, 발생하는 라디칼의 확산성이 높은 광중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하고, 보다 구체적으 로는, 감광역이 330㎚ ∼ 450㎚ 의 범위에 있고, 중합 개시 라디칼로서 할로겐 라디칼 또는 원자수 8 이하의 탄화 수소 라디칼을 발생하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 할로겐 라디칼로서는, 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드의 라디칼을 들 수 있는데, 특히 클로르 라디칼이 바람직하다. 수소 원자를 제외하는 원자의 수 8 이하의 탄화 수소 라디칼은, 할로겐화 탄화 수소 라디칼 등의 치환기를 갖는 탄화 수소 라디칼이어도 되고, 예로서는, 메틸 라디칼, 에틸 라디칼, 프로필 라디칼, 부틸 라디칼, 페닐 라디칼, 톨릴 라디칼, 클로로페닐 라디칼, 브로모페닐 라디칼, 벤조일 라디칼 등을 들 수 있다. 감광 파장과 광원의 매칭은 고감도화가 필요한 요건이다. 330㎚ ∼ 450㎚ 에 감광역이 있는 광중합 개시제는, 메탈할라이드 램프나 고압 수은등 등의 UV 광원과의 매칭이 좋고, 저출력의 UV 광에서의 중합 반응의 촉진을 가능하게 할 뿐만 아니라, 얻어지는 광학 보상 필름의 착색이 적다는 이점을 갖는다. 또, 상기 서술과 같이, 광중합 개시제의 라디칼의 부피가 작으면 광학 이방성층과 배향막의 밀착이 좋아진다. 이것은, 부피가 작은 광학 이방성층의 중합성 라디칼이 배향막까지 확산되는 결과, 배향막의 표면에서 화학 결합이 생성되고, 또 배향막 표면 부근이 경화되어, 밀착이 개량되고 있는 것이라고 추정된다. 또, 광중합 개시제는, 100mJ/㎠ 의 에너지량으로 30% 이상 분해하는 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 제 1 양태에 사용 가능한 광중합 개시제의 예를 이하에 적는데, 이들에 한정되는 것은 아니다.

광중합 개시제의 사용량은, 조성물 (도포액으로서 조제하는 경우에는 그 고형분) 의 0.01 ∼ 20 질량% 인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 5 질량% 인 것이 더욱 바람직하다. 액정성 화합물 분자의 중합을 위한 광조사는, 자외선을 이용하는 것이 바람직하다. 조사 에너지는, 20mJ/㎠ ∼ 50J/㎠ 인 것이 바람직하고, 100 ∼ 800mJ/㎠ 인 것이 더욱 바람직하다. 광중합 반응을 촉진하기 위해, 가열 조건하에서 광조사를 실시해도 된다.

형성되는 광학 이방성층의 두께는 0.1 ∼ 10㎛ 인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 5㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.

상기 광학 이방성층을 액정 화합물을 함유하는 중합성 조성물로 형성하는 경우에는, 광학 이방성층과 그 하층 (배향막 등) 의 밀착성을 양호하게 하는 목적으로, 상기 조성물 중에 다관능 모노머를 함유시키는 것이 바람직하다. 상기 광학 이방성층이 고 Rth 를 나타내는 것이 요구되는 경우에는, 그 층의 막두께를 비 교적 두껍게 할 필요가 있다. 광학 이방성층의 막두께가 두꺼우면 배향막과의 밀착이 악화되는 경향이 있다. 상기 광학 이방성층 형성용 조성물 중에, 2 개 이상의 관능기를 갖는 다관능 모노머를 함유시킴으로써 밀착성을 개량할 수 있으므로 바람직하다.

분자 내에 2 이상의 중합성기를 갖는 다관능 모노머로서는, 다가 알코올과 (메트)아크릴산의 에스테르 [예를 들어 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 부탄디올디(메트)아크릴레이트, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트], 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,2,3-시클로헥산테트라메타크릴레이트, 폴리우레탄폴리아크릴레이트, 폴리에스테르폴리아크릴레이트], 상기의 에틸렌옥사이드 변성체, 비닐벤젠 및 그 유도체 (예를 들어 1,4-디비닐벤젠, 4-비닐벤조산-2-아크릴로일에틸에스테르, 1,4-디비닐시클로헥사논), 비닐술폰(예를 들어 디비닐술폰), 아크릴아미드 (예를 들어 메틸렌비스아크릴아미드) 및 메타크릴아미드를 들 수 있다. 상기 모노머는 2 종 이상 병용해도 된다.

분자 내에 4 이상의 이중 결합을 갖는 다관능 모노머를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이중 결합은, 에틸렌성 (지방족성) 불포화 이중 결합인 것이 바람직하다. 분자 내의 이중 결합의 수는, 4 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 15 인 것이 더욱 바람직하고, 6 ∼ 10 인 것이 가장 바람직하다. 다관능 모노머는, 분자 내에 4 개 이상의 히드록실을 갖는 폴리올과, 불포화 지방산의 에스테르인 것이 바람직하다. 불포화 지방산의 예로는, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산 및 이타콘산이 포함된다. 아크릴산 및 메타크릴산이 바람직하다. 분자 내에 4 개 이상의 히드록실을 갖는 폴리올은, 4 가 이상의 알코올이거나, 또는 3 가 이상의 알코올의 올리고머인 것이 바람직하다. 올리고머는, 에테르 결합, 에스테르 결합 또는 우레탄 결합에 의해 다가 알코올을 연결한 분자 구조를 갖는다. 다가 알코올을 에테르 결합으로 연결한 분자 구조를 갖는 올리고머가 바람직하다.

폴리올과 (메트)아크릴산의 에스테르에는, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 폴리에테르계 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르계 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트 및 폴리우레탄계 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트가 함유된다. 다관능 모노머의 시판품을 이용해도 된다. 폴리올과 아크릴산의 에스테르로 이루어지는 모노머는, 미츠비시 레이온 (주)(상품명 : 다이어빔 UK-4154), 토아 합성 (주)(상품명 : 아로닉스 M450) 나 닛폰 화약 (주)(상품명 : KYARAD·DPHA, SR355) 로부터 시판되고 있다. 2 종류 이상의 다관능 모노머를 병용해도 된다.

분자 내에 4 개 이상의 이중 결합을 갖는 다관능 모노머와 분자 내에 1 ∼ 3 개의 이중 결합을 갖는 모노머를 병용해도 된다. 모노머의 병용은, 점도와 강도의 조절에 유효하다. 즉, 모노머 중의 이중 결합수의 증가에 수반하여, 분자 간 상호 작용이 커져 점도가 상승한다. 점도가 상승하면, 액정성 화합물의 분자 배향에 시간이 걸린다. 한편, 이중 결합의 수가 많은 것이, 얻어지는 광학 보상 필름의 강도는 높아진다. 2 종류 이상의 모노머를 병용함으로써, 적절한 점도와 적절한 강도를 용이하게 달성할 수 있다. 분자 내에 4 이상의 이중 결합을 갖는 다관능 모노머는, 모노머 전체량의 20 ∼ 80 질량% 인 것이 바람직하고, 30 ∼ 70 질량% 인 것이 더욱 바람직하다. 다관능 모노머는, 액정성 분자와 함께 광학 이방성층에 첨가한다. 다관능 모노머의 첨가량은, 액정성 분자에 대해 0.1 ∼ 50 질량% 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 20 질량% 인 것이 더욱 바람직하다.

상기 광학 이방성층 형성용의 조성물 중에는, 액정성 화합물의 적어도 1 종, 그리고 원하는 상기의 중합 개시제, 중합성 모노머 및 다른 첨가제를 함유시킨다. 상기 조성물은, 도포액으로서 조제해도 된다. 도포액의 조제에 사용하는 용매로서는, 유기 용매가 바람직하게 사용된다. 유기 용매로서는, 예를 들어, 아미드 (예를 들어, N,N-디메틸포름아미드), 술폭시드 (예를 들어, 디메틸술폭시드), 헤테로 고리 화합물 (예를 들어, 피리딘), 탄화 수소 (예를 들어, 벤젠, 헥산), 알킬할라이드 (예를 들어, 클로로포름, 디클로로메탄), 에스테르 (예를 들어, 아세트산 메틸, 아세트산 부틸), 케톤 (예를 들어, 아세톤, 메틸에틸케톤), 에테르 (예를 들어, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄) 를 채용할 수 있다. 이 중에서도, 알킬할라이드 및 케톤이 바람직하다. 또한, 2 종류 이상의 유기 용매를 병용해도 된다. 도포액의 도포는, 공지된 방법 (예를 들어, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비아 코팅법, 리버스 그라비아 코팅법, 다이 코팅법) 을 널리 채용할 수 있다.

상기 광학 이방성층의 형성에는, 배향막을 이용하는 것이 바람직하다. 배향막은, 상기 조성물 중의 액정 화합물의 분자를, 원하는 방향에 배향시키는 작용을 갖는다. 통상은, 폴리머층, 및 그 표면을 러빙 처리한 폴리머층이 사용된다. 또, 전장의 부여, 자장의 부여 또는 광조사에 의해 배향 기능이 발생하는 배향막도 알려져 있다. 배향막에 사용하는 폴리머의 종류는, 액정성 화합물의 배향 (특히 평균 경사각) 에 따라 결정할 수 있다. 예를 들어, 액정성 화합물을 수평으로 배향시키기 위해서는 배향막의 표면 에너지를 저하시키지 않는 폴리머 (통상의 배향용 폴리머) 를 이용한다. 구체적인 폴리머의 종류에 대해서는, 액정셀 또는 광학 보상 필름에 대한 공지된 문헌에 기재되어 있는 사항을 널리 채용할 수 있다. 특히, 러빙 처리의 방향에 대해서 직교하는 방향에 액정성 화합물을 배향시키는 경우에는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2002-62427호에 기재의 변성 폴리비닐알코올, 일본 공개특허공보 2002-98836호에 기재된 아크릴산계 코폴리머, 일본 공개특허공보 2002-268068호에 기재된 폴리이미드, 폴리아믹산을 바람직하게 이용할 수 있다.

또, 배향막과 광학 이방성층의 밀착성을 보다 개선하는 목적으로, 배향막의 형성에 이용하는 폴리머로서 중합성기를 갖는 폴리머를 이용하는 것이 바람직하다. 중합성기는, 측쇄에 중합성기를 갖는 반복 단위를 도입하거나, 또는, 고리형 기의 치환기로서 도입할 수 있다. 계면에서 액정성 화합물과 화학 결합을 형성하는 배향막을 이용하는 것이 보다 바람직하고, 이러한 배향막으로서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평9-152509호에 기재되어 있는 것을 채용할 수 있다.

배향막의 두께는 0.01 ∼ 5㎛ 인 것이 바람직하고, 0.05 ∼ 2㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 배향막을 이용하여 액정성 화합물의 분자를 배향시키고 나서, 그 배향 상태인 채로 액정성 화합물의 분자를 고정시켜 광학 이방성층을 형성하고, 그 광학 이방성층만을 폴리머 필름 상에 전사해도 된다.

<<고분자 재료를 이용하여 형성된 광학 이방성층>>

또, 상기 광학 이방성층은, 고분자 재료를 도포하여 형성된 폴리머층이어도 된다. 소정의 고분자 재료를 이용하여 이것을 함유하는 도포액을 조제하고, 폴리머 필름 등의 표면에 도포하면, 그 고분자가 면배향하여 음의 굴절률 이방성을 발현하고, 필름면의 법선 방향으로 광축을 갖는 광학 이방성층이 형성된다. 이러한 성질을 갖는 고분자의 구체예에는, 일본 공개특허공보 2000-190385호에 기재된, 적어도 1 종의 방향족 고리를 갖는 고분자 재료 (폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아믹산, 폴리에스테르 또는 폴리에스테르아미드 등의 각종 폴리머) 가 함유된다. 또, 이들의 고분자를 공급할 수 있는 중합 가능한 저분자 화합물 등을 이용하여, 도포·건조를 거쳐 상기 광학 이방성층을 형성하는 과정에서, 중합을 진행시켜 폴리머를 생성해도 된다.

본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름은, 그대로, 액정 표시 장치에 장착해도 되고, 또 하기에 설명하는 것과 같이, 편광막과 일체화시켜 편광판으로 하고 나서 액정 표시 장치에 장착해도 된다.

·제 2 양태

또한, 본 발명의 제 2 양태에서는, 소정의 부재 X 의 파장 λ㎚ 에 있어서의 면내 리타데이션 (Re) 및 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 은, 「Re_λ(X)」및「Rth_λ(X)」로 표기하는 것으로 한다.

[제 2 양태의 광학 보상 필름]

본 발명의 제 2 양태는, C 플레이트인 광학 보상 필름 (C) 에 관한 것이다. 본 발명의 제 2 양태의 광학 보상 필름 (C) 은 음의 C 플레이트인 것이 바람직하다. Re₅₅₀(C) 가 0 ∼ 10㎚ 인 것이 바람직하고, 0 ∼ 5㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 0 ∼ 3㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, Rth₅₅₀(C) 는, 100㎚ 이상인 것이 바람직하고, 120 ∼ 280㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 160 ∼ 220㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 제 2 양태의 광학 보상 필름 (C) 은, 투명 지지체 (C1) 와 그 투명 지지체 (C1) 에 의해 지지되는 광학 이방성층 (C2) 을 갖는다. 상기 투명 지지체 (C1) 및 상기 광학 이방성층 (C2) 은, 하기 식 (2-1) ∼ (2-3) 을 각각 만족한다.

(2-1) O ≤ Re₆₃₀(C1) ≤ 10

(2-2) O ≤ Re₅₅₀(C2) ≤ 10

(2-3) 100 ≤ Rth₅₅₀(C2) - Rth₅₅₀(C1)

투명 지지체 (C1) 및 광학 이방성층 (C2) 은, 상기 식 (2-1) 및 (2-2) 를 각각 만족하므로, 면내에 광축을 실질적으로 갖지 않는다. 한편, 투명 지지체 (C1) 및 광학 이방성층 (C2) 은, 상기 관계식 (2-3) 을 만족하므로, 광학 이방성층 (C2) 및 투명 지지체 (C1) 의 적어도 일방은, 두께 방향으로 광축을 갖는 양 또는 음의 C 플레이트이다. 광학 이방성층 (C2) 및/또는 투명 지지체 (C1) 는, 음의 C 플레이트인 것이 바람직하고, 투명 지지체 (C1) 및 광학 이방성층 (C2) 의 쌍방이 음의 C 플레이트인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 제 2 양태의 광학 보상 필름 (C) 은, 하기 식 (2-4) 를 만족한다.

(4) │Rth₄₅₀(c2) / Rth₅₅₀(c2) - Rth₄₅₀(c) / Rth₅₅₀(c)│≤ 0.1

파장 450㎚ 및 550㎚ 의 Rth 의 비 (Rth₄₅₀ / Rth₅₅₀) 는, 그 부재의 파장 분산성의 지표이다. 순분산성의 부재는, Rth₄₅₀ / Rth₅₅₀ 이 1 을 초과하고, 역분산성의 부재는, Rth₄₅₀ / Rth₅₅₀ 이 1 미만이 된다. 여기서, 본 발명의 제 2 양태의 광학 보상 필름 (C) 과 광학 이방성층 (C2) 은 상기 식 (2-4) 를 만족하므로, 광학 보상 필름 (C) 의 파장 분산성은, 광학 이방성층 (C2) 의 파장 분산성에 거의 동등하다.

투명 지지체 (C1) 및 광학 이방성층 (C2) 의 쌍방이 실질적으로 두께 방향의 위상차만을 갖는 C 플레이트의 양태에서는, 그 적층체인 광학 보상 필름 (C) 의 Rth 는, 쌍방의 Rth 의 합으로 근사할 수 있다. 동일하게, 광학 보상 필름 (C) 의 Rth 의 파장 분산성 (Rth₄₅₀ / Rth₅₅₀) 도, 파장마다 쌍방의 Rth 의 합을 취하여 산출되는 파장 분산성에 의해 근사하게 할 수 있고, C1 및 C2 의 파장 분산성 (Rth₄₅₀ / Rth₅₅₀) 의 부호를 고려한 Rth₅₅₀ 에 의한 하중 평균치와 동등해진다. 즉, C1 및 C2 의 기여율은, 각각의 Rth 의 값으로 거의 결정된다.

투명 지지체 (C1) 의 Rth 의 절대치가 충분히 작은 경우, 상기 식 (2-3) 을 만족하는 광학 이방성층 (C2) 을 이용함으로써, 광학 보상 필름 (C) 의 Rth 치는, 광학 이방성층 (C2) 의 Rth 치와 동등해진다. 따라서, 본 양태에서는, 광학 보상 필름 (C) 의 Rth 의 파장 분산성은, Rth 의 기여의 대부분을 차지하는 광학 이방성층 (C2) 의 파장 분산성과 거의 유사한 것이 된다.

높은 Rth 치를 나타내는 음의 C 플레이트는, 예를 들어, 중합성 액정 조성물을 소정의 액정상으로 전이시키고, 그 상태로 고정시켜 제조할 수 있다. 또, 폴리이미드 등, 소정의 폴리머를 함유하는 도포액을 도포 및 건조시킴으로써 제조할 수 있다. 이들 방법에 의해 제조된 광학 이방성층은, 높은 Rth 치를 나타내는 음의 C 플레이트가 되고, 또한 이들의 광학 이방성층의 Rth 의 파장 분산성은 순분산성을 나타낸다. 본 발명의 제 2 양태에서는, 광학 보상 필름의 Rth 및 그 파장 분산성에 기여하는 정도가, 투명 지지체 (C1) 와 비교하여, 광학 이방성층 (C2) 인 편이 현격히 크기 때문에, 높은 Rth 를 나타냄과 함께, 그 Rth 의 파장 분산성이 순분산성인 C 플레이트를 광학 이방성층 (C2) 으로서 이용함으로써 높은 Rth 를 나타냄과 함께, 그 Rth 의 파장 분산성이 순분산성인 C 플레이트를 용이하게 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제 2 양태는, 투명 지지체로서 사용되는 고분자 필름만으로는 Rth 치가 높고, 또한 그 Rth 치의 파장 분산성이 순분산성을 나타내는 C 플레이트를 제조하는 것이 곤란한 것에 주목하고, 이 문제점을 해결하기 위해, 광학 보상 필름을 고분자 필름으로 이루어지는 투명 지지체 (C1) 와 광학 이방성층 (C2) 의 적층체로 하고, 투명 지지체 (C1) 의 Rth 의 기여보다 Rth 치가 높고, 또한 그 Rth 의 파장 분산성이 순분산성의 광학 특성을 얻을 수 있는 광학 이방성층 (C2) 의 Rth 의 기여를 보다 크게 하는 것으로 하고 있다. 본 발명의 제 2 양태의 광학 보상 필름을, 액정 표시 장치, 특히 VA 모드의 액정 표시 장치의 광학 보상에 이용하면, 흑표시시에 있어서의 시야각에 의존한 색 변화, 및 광누설을 경감할 수 있다. 또, 본 발명의 제 2 양태에서는, 투명 지지체 (C1) 의 Rth 의 파장 분산성의 기여가 작으므로, 예를 들어, Rth 가 역분산성을 나타내는 경향이 있는 셀룰로오스 아실레이트 필름 등을 이용해도, Rth 의 파장 분산성이 순분산성을 나타내는 광학 보상 필름을 제공할 수 있다.

이하, 각 부재의 광학 특성의 보다 바람직한 범위, 및 제조에 이용하는 재료에 대해 상세하게 설명한다.

[투명 지지체 (C1) 및 광학 이방성층 (C2) 의 광학 특성]

투명 지지체 (C1) 의 면내 리타데이션 (Re) 은, 0 ∼ 10㎚ 인 것이 바람직하고, 0 ∼ 5㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 0 ∼ 3㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 은, -25 ∼ 100㎚ 인 것이 바람직하고, -25 ∼ 50㎚ 인 것이 보다 바람직하고, -25㎚ ∼ 25㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 광학 이방성층 (C2) 의 면내 리타데이션 (Re) 은, 0 ∼ 10㎚ 인 것이 바람직하고, 0 ∼ 5㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 0 ∼ 3㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또한 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 은, 100 ∼ 300㎚ 인 것이 바람직하고, 120 ∼ 240㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 150㎚ ∼ 210㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 본 발명의 제 2 양태에 있어서, 투명 지지체 (C1) 및 광학 이방성층 (C2) 의 쌍방이, 음의 C 플레이트인 것이 바람직하다.

또, 투명 지지체 (C1) 의 Rth 의 파장 분산성은, 순분산성 및 역분산성 중 어느 것이어도 되는데, 특히 역분산성의 경우, 파장 분산성의 정도는 작은 편이 바람직하다. 구체적으로는, Rth₄₀₀(C1) - Rth₇₀₀(C1) 은, -35 ∼ 50 인 것이 바람직하고, -25 ∼ 25 인 것이 보다 바람직하다. 한편, 광학 이방성층 (C2) 의 Rth의 파장 분산성은, 광학 보상 필름 (C) 의 파장 분산성과 거의 동등해지므로, 광학 보상 필름 (C) 의 용도 (광학 보상 필름의 대상이 되는 액정 표시 장치의 모드) 에 따라, 그 바람직한 성질은 상이한데, 일반적으로는 순분산성인 것이 바람직하고, VA 모드의 액정 표시 장치의 광학 보상에 이용하는 양태에 대해서는, Rth₄₅₀(C2) / Rth₅₅₀(C2) 는, 1.04 ∼ 1.30 인 것이 바람직하고, 1.10 ∼ 1.25 인 것이 보다 바람직하다.

[투명 지지체 (C1)]

본 발명의 제 2 양태에 있어서, 투명 지지체 (C1) 는 고분자 필름으로 이루어지는 것이 바람직하다. 투명 지지체 (C1) 에 요구되는 상기 광학 특성을 만 족하는 한, 그 재료에 대해서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 본 발명의 제 2 양태의 광학 보상 필름을 편광막과 접합시켜 편광판 가공하는 경우에는, 편광막을 보호하는 보호막이라고 해도 기능시키는 것이 필요하고, 이러한 양태에서는, 셀룰로오스 아실레이트 필름, 시클로올레핀 폴리머, 노르보르넨계 폴리머, 락톤고리 함유 중합체계 수지 필름 또는 폴리카보네이트를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 2 양태에서는, 상기한 대로, 충분한 경사를 갖는 순분산성을 갖는 투명 지지체는 얻기 어려우므로, 투명 지지체 (C1) 로서 Rth 의 절대치가 작은 고분자 필름을 선택하고, 광학 보상 필름 (C) 의 Rth 에 대한 기여를 가능한 한 작게 억제하는 것이 바람직하다. Rth 치가 작은 C 플레이트로서는, 일본 공개특허공보 2006-30937호의 제0043 ∼ 제0250란에 기재된 셀룰로오스 아실레이트 계 필름, 일본 공개특허공보 2002-22954호에 기재된 폴리카보네이트계 필름, 또, 최근 개발이 진행되고 있는 일본 공개특허공보 2006-171464호, WO2006-112207 팜플렛에 기재된 락톤고리 함유 중합체계 수지 필름 등의 고분자 필름을 들 수 있다.

이 중에서도, 셀룰로오스 아실레이트계 필름은 편광판 가공 적성의 관점에서 바람직하고, 또 락톤고리 함유 중합체계 수지 필름은 광탄성 계수가 낮고, 특히 C 플레이트의 투명 지지체 (C1) 로서 이용했을 때에, 여분의 면내 리타데이션이 발현되기 어려워 바람직하다.

[광학 이방성층 (C2)]

광학 이방성층 (C2) 은, 높은 Rth (적어도, 투명 지지체 (C1) 보다 높은 Rth치) 의 음의 C 플레이트인 것이 바람직하다. 광학 이방성층 (C2) 에 요구되는 광학 특성을 만족하는 한, 그 재료에 대해서는 특별히 제한되지 않아, 중합성 액정 조성물로 이루어지는 광학 이방성층이어도 되고, 고분자 폴리머로 이루어지는 광학 이방성층이어도 된다. Rth 가 높고, 또한 Rth 의 파장 분산성이 순분산성의 음의 C 플레이트인 광학 이방성층은, 중합성 액정 조성물을 이용하여 용이하게 형성할 수 있다.

액정 조성물에 의해 음의 C 플레이트가 되는 광학 이방성층을 형성하는 방법으로서는, 봉형상 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물을 투명 지지체의 표면에 도포하고, 그 봉형상 액정 화합물의 분자의 디렉터의 방향을, 층면에 대해 실질적으로 평행하게 하고, 콜레스테릭상으로서 그 상태로 중합 등에 의해 고정시켜 형성하는 방법 ; 및 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물을 투명 지지체의 표면에 도포하고, 그 콜레스테릭 액정 화합물의 분자를 호메오트로픽 배향시켜, 즉, 층면에 대해서 그 분자의 디렉터의 방향을 실질적으로 수직으로 배향시켜 네마틱상으로 하고, 그 배향 상태에 중합 등에 의해 고정시켜 형성하는 방법 ; 이 바람직하다.

[봉형상 액정성 화합물]

광학 이방성층 (C2) 의 형성에 이용 가능한 봉형상 액정성 화합물로서는, 아조메틴류, 아족시류, 시아노비페닐류, 시아노페닐에스테르류, 벤조산 에스테르류, 시클로헥산카르복실산 페닐에스테르류, 시아노페닐시클로헥산류, 시아노치환 페닐 피리미딘류, 알콕시치환 페닐피리미딘류, 페닐디옥산류, 톨란류 및 알케닐시클로헥실벤조니트릴류가 바람직하게 사용된다. 이상과 같은 저분자 액정성 화합물만 이 아니고, 고분자 액정성 화합물도 이용할 수 있다. 중합에 의해 배향을 고정 가능한 것과 같이, 봉형상 액정성 화합물로서는, 활성 광선이나 전자선, 열 등에 의해 중합이나 가교 반응을 일으킬 수 있는 부분 구조를 갖는 것이 적합하게 사용된다. 그 부분 구조의 개수는 바람직하게는 1 ∼ 6 개, 보다 바람직하게는 1 ∼ 3 개이다. 중합성 봉형상 액정성 화합물로서는, Makromol.Chem., 190 권, 2255 페이지 (1989년), Advanced Materials 5 권, 107 페이지 (1993년), 미국 특허 제4683327호 명세서, 동 제5622648호 명세서, 동 제5770107호 명세서, 국제 공개 공보 제WO95/22586호, 동 제95/24455호, 동 제97/00600호, 동 제98/23580호, 동 제98/52905호, 일본 공개특허공보 평1-272551호, 동 제6-16616호, 동 제7-110469호, 동 제11-80081호, 일본 공개특허공보 2001-328973호, 일본 공개특허공보 2004-240188호, 일본 공개특허공보 2005-99236호, 일본 공개특허공보 2005-99237호, 일본 공개특허공보 2005-121827호, 일본 공개특허공보 2002-30042호 등에 기재된 화합물을 이용할 수 있다.

봉형상 액정성 화합물 중에서도, 상기한 대로, 콜레스테릭상으로 전이 가능한 액정성 화합물이 바람직하게는, 구체적으로는, 일본 공개특허공보 2004-110003호의 제0077란 ∼ 제0081란에 기재된 중합성 액정 화합물 및 중합성 카이랄제를 이용하는 것이 바람직하다.

[디스코틱 액정성 화합물]

광학 이방성층 (C2) 의 형성에 이용 가능한 디스코틱 액정성 화합물에는, C.Destrade 등의 연구 보고 (Mol.Cryst.71 권, 111 페이지 (1981년)) 에 기재되어 있는 벤젠 유도체, C.Destrade 등의 연구 보고 (Mol.Cryst. 122 권, 141 페이지 (1985년), Physicslett, A, 78 권, 82 페이지 (1990)) 에 기재되어 있는 톨키센 유도체, B.Kohne 등의 연구 보고 (Angew.Chem. 96 권, 70 페이지 (1984년)) 에 기재된 시클로헥산 유도체 및 J.M.Lehn 등의 연구 보고 (J.Chem.Commun.,1794 페이지 (1985년)), J.Zhang 등의 연구 보고 (J.Am.Chem.Soc. 116 권, 2655 페이지 (1994년)) 에 기재되어 있는 아자크라운계나 페닐아세틸렌계 매크로사이클이 포함된다.

디스코틱 액정성 화합물로서는, 분자 중심의 모핵에 대해서, 직쇄의 알킬기, 알콕시기, 치환 벤조일옥시기가 모핵의 측쇄로서 방사선상으로 치환된 구조의 화합물도 포함된다. 분자 또는 분자의 집합체가 회전 대칭성을 갖고, 일정한 배향을 부여할 수 있는 화합물인 것이 바람직하다. 디스코틱 액정성 화합물의 바람직한 예는, 일본 공개특허공보 평8-50206호에 기재되어 있다. 또, 디스코틱 액정성 화합물의 중합에 대해서는, 일본 공개특허공보 평8-27284호에 기재가 있다.

또한, 봉형상 액정성 화합물에 대해서도 동일한데, 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 액정성 조성물로 형성하는 광학 이방성층은, 최종적인 광학 이방성층 에 함유되는 화합물이 액정성 화합물일 필요는 없고, 예를 들어, 저분자의 디스코틱 액정성 분자가 열이나 광으로 반응하는 기를 갖고 있어, 결과적으로 열, 광으로 반응에 의해 중합 또는 가교되고, 고분자량화되어 액정성을 잃어도 된다.

[불소계 폴리머]

상기 광학 이방성층 (C2) 을 제조하는 과정에서, 봉형상 액정 화합물의 분자의 디렉터의 방향을 층면에 대해 실질적으로 평행 (Re 를 실질적으로 O㎚) 하게 하 기 위해, 또는 디스코틱 액정 화합물의 분자를 수평 배향시키는, 즉 층면에 대해 디스코틱 분자의 디렉터의 방향을 실질적으로 수직 (Re 를 실질적인 O㎚) 으로 하기 위해, 하기 일반식 (a) 로 표시되는 반복 단위를 함유하는 불소계 폴리머 (이하, 「폴리머 (A)」라는 경우가 있다) 를 존재시키는 것이 바람직하고, 즉, 광학 이방성층 (C2) 을 형성하는 데에 사용되는 액정성 조성물 중에 폴리머 (A) 의 적어도 1 종을 함유시키는 것이 바람직하다.

일반식 (a)

일반식 (a) 의 정의 및 그 바람직한 예 등에 대해서는, 상기 제 1 의 양태에서 설명한 것과 동일하다.

이하에, 상기 폴리머 (A) 로서 본 발명의 제 2 양태에 바람직하게 사용되는 구체예를 나타내는데, 본 발명의 제 2 양태는 이들의 구체예에 의해 조금도 한정되는 것은 아니다. 여기서 식 중의 수치 (a, b, c, d 등의 수치) 는, 각각 각 모노머의 조성비를 나타내는 질량 백분율이며, Mw 는 TSK Gel GMHxL, TSK Gel G4000 HxL, TSK Gel G2000 HxL (모두 토오소 (주) 의 상품명) 의 칼럼을 사용한 GPC 분석 장치에 의해, 용매 THF, 시차 굴절계 검출에 의한 폴리스티렌 환산으로 나타낸 질량 평균 분자량이다.

[다관능 모노머]

광학 이방성층 (C2) 과 투명 지지체 (C1) 의 밀착성을 양호하게 하는 목적으로, 광학 이방성층 (C2) 을 형성하기 위한 액정성 조성물 중에 다관능 모노머를 함유시키는 것이 바람직하다. 광학 이방성층 (C2) 의 막두께는 목적하는 리타데이션에 따라 상이한데, 어느 정도 크기의 Rth 치를 발현시키는 데는 0.5㎛ 이상인 것이 바람직하다. 중합성 액정 조성물로부터 0.5㎛ 이상의 층을 형성하는 경우, 투명 지지체 (C1) 계면과의 밀착이 현저하게 저하되는 경우가 있다. 2 이상의 관능기를 갖는 다관능 모노머를 상기 액정성 조성물에 함유시키면, 투명 지지체 (C1) 와 광학 이방성층 (C2) 의 밀착성을 개량할 수 있으므로 바람직하다.

본 발명의 제 2 양태에 사용 가능한 다관능 모노머로서는, 상기 제 1 의 양태에 사용 가능한 다관능 모노머와 동일하다.

광학 이방성층 (C2) 은, 중합성 액정성 조성물을 도포액으로서 조제하고, 그 도포액을 투명 지지체 (C1) 의 표면에 도포하고 건조시켜, 원하는 액정상으로 전이시킨 후, 그 배향 상태에 중합에 의해 고정시킴으로써 형성할 수 있다. 도포액으로서 조제할 때에 사용 가능한 용매, 중합성 액정성 조성물 중에 첨가 가능한 중합 개시제, 중합시에 조사되는 UV 광의 강도 등의 조건 등에 대해서는, 종래 공지된 여러 가지의 재료, 방법, 조건 등을 참고로 할 수 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2005-173567호 등에 기재된 당해 재료 및 조건 등을 참고로 할 수 있다). 또, 광학 이방성층 (C2) 의 형성에는, 배향막을 이용해도 되고, 콜레스테릭상으로 전이 및, 디스코틱 액정성 화합물을 호모트로픽 배향시키는 데 이용 가능한 배향막으로서는, 일본 공개특허공보 2005-49866호의 제0165란 등에 기재된 배향막을 들 수 있다.

[광학 이방성층 (C2) 용의 고분자]

폴리머 조성물에 의해 C 플레이트가 되는 광학 이방성층 (C2) 을 형성할 수도 있다. 예를 들어, 폴리머 조성물을 필름상으로 성형한 것이 광학 이방성층 (C2) 에 요구되는 소정의 광학 특성을 나타내는 경우에는, 그대로 광학 이방성층 (C2) 으로서 이용할 수 있다. 또, 소정의 광학 특성을 만족하기 위해, 추가로 연신 처리 등을 실시한 연신 필름, 또는 배향 필름에 의해 제조된 것 등을 광학 이방성층 (C2) 으로서 바람직하게 이용할 수 있다. 또한, 투명 지지체 (C1) 와 적층한 후에 연신 처리를 실시해도 된다.

광학 이방성층 (C2) 의 형성에 사용되는 고분자로서는, 아세테이트 수지, 폴 리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 폴리노르보르넨 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리염화 비닐 수지, 폴리염화 비닐리덴 수지, 폴리아크릴 수지, 이들의 혼합 수지, 액정 폴리머, 및 측쇄에 치환 이미드기 또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와 측쇄에 치환 페닐기 또는 비치환 페닐기와 니트릴기를 갖는 열가소성 수지의 혼합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 폴리머인 것이 바람직하다. 그 중에서도 폴리카보네이트, 시클로올레핀계 폴리머 및 노르보르넨계 폴리머, 셀룰로오스 아실레이트 필름에서 선택되는 연신 필름, 또는 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르케톤, 폴리아미드이미드 및 폴리에스테르이미드에서 선택되는 적어도 1 종의 재료로 하는 배향 필름인 것이 보다 바람직하다.

·제 3 양태

이하, 본 발명의 제 3 양태의 광학 보상 필름에 대해, 상세하게 설명한다.

[제 3 양태의 광학 보상 필름]

본 발명의 제 3 양태의 광학 보상 필름은 면내의 리타데이션은 실질적으로 없고, 음의 굴석률 이방성을 갖고 법선 방향으로 광축을 갖는다. 본 발명의 제 3 양태의 광학 보상 필름의 면내 리타데이션은 0 ∼ 10㎚ 이며, 0 ∼ 5㎚ 인 것이 바람직하고, 0 ∼ 3㎚ 인 것이 특히 바람직하다. 두께 방향의 리타데이션은 100 ∼ 300㎚ 이며, 120 ∼ 270㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 150 내지 240㎚ 인 것 이 특히 바람직하다.

추가로, 광학 보상 필름의 파장 분산성 Rth(450) / Rth(550) 은 1.03 이상인 것이 바람직하고, 1.06 이상이 보다 바람직하고, 1.09 이상이 더욱 바람직하고, 1.12 이상이 특히 바람직하다 (여기서, Rth(450) 은 450㎚ 에 있어서의 Re 치를, Re(550) 은 550㎚ 에 있어서의 Re 치를 나타낸다.). 이러한 조건을 만족하면, 가시광 전역에 걸쳐 액정 표시 소자를 보상하는 것이 가능해진다.

[광학 이방성층]

본 발명의 제 3 양태의 광학 보상 필름에 있어서의 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 을 광학 이방성층의 막두께 (d) 로 나눈 값, Rth / d 는, 0.065 ∼ 0.160 이며, 바람직하게는, 0.075 이상이며, 보다 바람직하게는 0.085 이상이다. 또, 바람직하게는 0.15 이하이며, 보다 바람직하게는 0.14 이하이다. 면내 리타데이션 (Re) 은 0 ∼ 10㎚ 이며, 바람직하게는 0 ∼ 5㎚ 이다. 이러한 광학 이방성층은 장척의 지지체에 연속 도포할 때에, 불균일을 발생하기 어렵다는 이점을 갖는다.

추가로, 광학 이방성층의 파장 분산성 Rth(450) / Rth(550) 은 1.06 이상인 것이 바람직하고, 1.09 이상이 보다 바람직하고, 1.12 이상이 더욱 바람직하고, 1.15 이상이 특히 바람직하다 (여기서, Rth(450) 은 450㎚ 에 있어서의 Re 치를, Re(550) 은 550㎚ 에 있어서의 Re 치를 나타낸다.). 이러한 조건을 만족하면, 폴리머 필름 상에 적층했을 때에 광학 보상 필름으로서 상기의 파장 분산 특성을 발현시킬 수 있어, 가시광 전역에 걸쳐 액정 표시 소자를 보상하는 것이 가능해진 다.

[액정성 화합물로 이루어지는 광학 이방성층]

본 발명의 제 3 양태의 광학 보상 필름은 폴리머 필름 기재 상에 광학 이방성층을 적층함으로써 형성된다. 광학 이방성층은 중합성 조성물로 형성되는 것이 바람직하고, 특히 광학적으로 음의 굴절률 이방성을 갖고, 또한 중합성기를 갖는 액정성 화합물을 함유하는 조성물로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 광학 이방성층으로서는, 카이랄 네마틱 (콜레스테릭) 액정성 화합물을 함유하는 중합성 조성물로 형성된 층, 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 조성물로 형성되어 그 디스코틱 액정 화합물 유래의 디스코틱 구조 단위가 폴리머 필름 기재면에 대해서 수평 배향하고 있는 층을 들 수 있다.

카이랄 네마틱 (콜레스테릭) 액정성 화합물과는 그 화합물을 함유하는 조성물이 폴리머 기재 상에 도포되었을 때에 카이랄 네마틱 (콜레스테릭) 액정상을 형성하는 화합물을 의미하고, 그러한 화합물로서는 봉형상 액정성 화합물 또는 고분자 액정성 화합물을 들 수 있다.

봉형상 액정성 화합물을 카이랄 네마틱 (콜레스테릭) 배향시키기 위해서는, 광학적으로 활성인 봉형상 액정성 화합물을 이용하거나, 또는 봉형상 액정성 화합물과 광학 활성 화합물의 혼합물을 이용한다. 봉형상 액정성 화합물은, 아조메틴류, 아족시류, 시아노비페닐류, 시아노페닐에스테르류, 벤조산 에스테르류, 시클로헥산카르복실산 페닐에스테르류, 시아노페닐시클로헥산류, 시아노치환 페닐피리미딘류, 알콕시치환 페닐피리미딘류, 페닐디옥산류, 톨란류 및 알케닐시클로헥실벤 조니트릴류가 바람직하다.

그 화합물을 함유하는 조성물을 폴리머 필름 기재 상에 도포하고, 후술의 디스코틱 액정성 화합물로 이루어지는 광학 이방성층의 제작 방법과 동일하게 배향 상태를 유지하여 고정화할 수 있다.

또, 광학 이방성층은 코팅했을 때에 음의 굴절률 이방성을 갖고, 또한 필름 면의 법선 방향으로 광축을 갖는 고분자 재료를 이용하여 형성할 수도 있다. 이러한 고분자 재료로서는, 일본 공개특허공보 2000-190385호에 제안되고 있는 것과 같은, 적어도 1 종류 이상의 방향족 고리를 갖는 막형성 재료 (폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아믹산, 폴리에스테르 또는 폴리에스테르아미드 등의 각종 폴리머, 또는, 이들의 폴리머를 공급할 수 있는 중합 가능한 저분자 화합물 등) 는, 코팅했을 때에 음의 굴절률 이방성을 갖고 면의 법선 방향으로 광축을 가져, 통상 정파장 분산성의 리타데이션을 갖는다.

[디스코틱 액정성 화합물로 이루어지는 광학 이방성층]

본 발명의 제 3 양태에 있어서, 광학 이방성층은 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 조성물로 형성되는 것이 바람직하다.

디스코틱 액정성 화합물은, 여러가지 문헌 (C.Destrade et al., Mol-Crysr.Liq.Cryst., vol.71, page111 (1981) ; 일본 화학회편, 계간 화학 총설, No.22, 액정의 화학, 제 5 장, 제 10 장 제 2 절 (1994) ; B.Kohne et al., Angew.Chem.Soc.Chem-Comm., page1794 (1985) ; J.Zhang et al., J.Am.Chem.Soc., vol.116, page2655 (1994)) 에 기재되어 있는 것을 널리 채용할 수 있다. 디스 코틱 액정성 화합물의 중합에 대해서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평8-27284호에 기재된 방법을 채용할 수 있다.

디스코틱 액정성 화합물은, 중합에 의해 고정 가능한 것과 같이, 중합성기를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 디스코틱 액정성 화합물의 원반상 코어에, 치환기로서 중합성기를 결합시킨 구조를 생각할 수 있다. 또, 원반상 코어와 중합성기 사이에 연결기를 갖는 구조가 보다 바람직하다. 연결기를 갖는 구조를 채용하면, 중합 반응에 있어서 배향 상태를 유지하는 것이 보다 용이해진다. 중합성기를 갖는 디스코틱 액정성 화합물은, 하기 일반식 (Ⅵ) 로 표현되는 화합물이 바람직하다.

일반식 (Ⅵ)

D(-L-P)_n (일반식 (Ⅵ) 중, D 는 원반상 코어이며, L 은 2 가의 연결기이며, P 는 중합성기이며, n 은 4 ∼ 12 의 정수이다.)

상기 식 (Ⅵ) 중의 원반상 코어 (D), 2 가의 연결기 (L) 및 중합성기 (P) 는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2001-4837호에 기재된 (D1) ∼ (D15), (L1) ∼ (L25), (P1) ∼ (P18) 을 각각 이용할 수 있다.

중합성기를 갖는 디스코틱 액정성 화합물의 경우에도, 상기 서술과 동일하게 실질적으로 수평 배향시킨다. 이 경우의 디스코틱 액정성 화합물의 구체예로서는, 국제공개공보 WO01/88574A1호의 58 페이지 6 행 ∼ 65 페이지 8 행에 기재되어 있는 것도 또한 바람직하게 들 수 있다.

본 발명의 제 3 양태의 광학 보상 필름에 있어서의 광학 이방성층의 굴절률 이방성은 높은 것이 바람직하고, 고굴절률 이방성을 부여하는 디스코틱 액정성 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2001-166147호 [0050] ∼ [0142] 에 예시되어 있는 화합물을 바람직하게 이용할 수 있다. 이 중에서도 [0050] 의 일반식 [화학식 10] 으로 표시되는 화합물이 바람직하고, 후술 [실시예] 중 디스코틱 화합물 (Ⅱ) 로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.

[수평 배향제]

광학 이방성층의 형성을 위한 조성물은, 디스코틱 액정성 화합물 외에, 「수평 배향제」를 적어도 1 종을 함유하는 것이 바람직하다. 그 조성물에 「수평 배향제」를 적어도 1 종을 포함시킴으로써, 형성된 광학 이방성층에 있어서의 디스코틱 구조 단위를 폴리머 필름면에 대해서 실질적으로 수평으로 배향시킬 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「수평 배향」이란, 액정층의 수평면 (예를 들어, 액정층이 지지체 상에 형성되어 있는 경우에는 지지체의 표면) 에 대해서 디스코틱 액정성 화합물의 장축 방향 (즉, 코어의 원반면) 이 평행인 것을 말하는데, 엄밀히 평행인 것을 요구하는 것이 아니고, 본 명세서에서는 코어의 원반면과 수평면이 이루는 경사각이 10 도 미만인 배향을 의미하는 것으로 한다. 경사각은 5 도 이하가 바람직하고, 3 도 이하가 보다 바람직하고, 2 도 이하가 더욱 바람직하고, 1 도 이하가 가장 바람직하다. 상기 경사각은 0 도여도 된다.

수평 배향제로서는 일본 공개특허공보 평2005-128050호 [0049] ∼ [0082] 에 예시되어 있는 화합물 또는, 플루오로 지방족 함유 폴리머를 바람직하게 이용할 수 있는데, 본 발명의 제 3 양태에서는 플루오로 지방족 함유 폴리머가 보다 바람직하고, 플루오로 지방족 함유 폴리머 중에서도, 플루오로 지방족 함유 모노머와 하기 일반식 (a) 의 공중합체가 특히 바람직하다.

[플루오로 지방족 함유 모노머와 일반식 (a) 의 공중합체]

상기 광학 이방성층의 형성을 위한 조성물은, 봉형상 액정 화합물의 디렉터의 방향을 기판에 대해 실질적으로 평행 (Re 를 실질적으로 O㎚) 으로 하기 위해, 또는 디스코틱 액정 화합물을 수평 배향시키는 즉 기판에 대해 디렉터의 방향을 실질적으로 수직 (Re 를 실질적으로 O㎚) 으로 하기 위해, 하기 일반식 (a) 로 표시되는 반복 단위를 함유하는 플루오로 지방족 함유 폴리머 (이하, 「폴리머 (A) 」라고 하는 경우가 있다) 를 함유하고 있는 것이 바람직하다.

일반식 (a)

상기 일반식 (a) 의 정의 및 바람직한 예 등에 대해서는, 상기한 제 1 양태와 동일하다.

본 발명의 제 3 양태에 있어서, 상기의 「수평 배향제」의 첨가량으로서는 디스코틱 액정성 화합물의 질량의 0.01 ∼ 20 질량% 가 바람직하고, 0.05 ∼ 10 질량% 가 보다 바람직하고, 0.1 ∼ 5 질량% 가 특히 바람직하다. 또한, 상기의 「수평 배향제」는 단독으로 이용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

[액정성 화합물의 배향 상태의 고정화]

액정성 화합물을 함유하는 조성물로 광학 이방성층을 형성하는 경우에는, 배향시킨 액정성 화합물을 배향 상태를 유지하여 고정화하는 것이 바람직하다. 고정화는, 액정성 화합물에 도입한 중합성기의 중합 반응에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 중합 반응에는, 열중합 개시제를 이용하는 열중합 반응과 광중합 개시제를 이용하는 광중합 반응이 포함되는데, 광중합 반응이 보다 바람직하다.

[광중합 개시제]

광중합 개시제로서는, 예를 들어, α-카르보닐 화합물 (미국 특허 제2367661호, 동 제2367670호의 각 명세서 기재에 기재된 것), 아실로인에테르 (미국 특허 제2448828호 명세서에 기재된 것), α-탄화 수소 치환 방향족 아실로인 화합물 (미국특허 제2722512호 명세서에 기재된 것), 다핵 퀴논 화합물 (미국 특허 제3046127호, 동 제2951758호의 각 명세서에 기재된 것), 트리아릴이미다졸다이머와 p-아미노페닐케톤의 조합 (미국 특허 제3549367호 명세서에 기재된 것), 아크리딘 및 페나딘 화합물 (일본 공개특허공보 소60-105667호, 미국 특허 제4239850호 명세서에 기재된 것) 및 옥사디아졸 화합물 (미국 특허 제4212970호 명세서에 기재된 것) 을 채용할 수 있다.

본 발명의 제 3 양태의 광학 보상 필름은 자외선 광량을 다소 낮춰 제조되는 것이 바람직한데, 이 경우, 광학 이방성층의 두께 방향으로 광이 닿지 않는 부분이 생겨, 광학 이방성층을 형성하기 위한 중합이 균일하게 실시되지 않을 가능성이 있다. 그래서, 두께 방향의 균일 중합성을 유지하기 위해, 광흡수가 장파역에 있 어, 발생하는 라디칼의 확산성이 높은 광중합 개시제가 바람직하고, 보다 구체적으로는, 감광역이 330㎚ ∼ 450㎚ 의 범위에 있어, 중합 개시 라디칼로서 할로겐 라디칼 또는 수소 원자를 제외하는 원자의 수가 8 이하의 탄화 수소 라디칼을 발생하는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 할로겐 라디칼로서는, 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드의 라디칼을 들 수 있는데, 특히 크롤 라디칼이 바람직하다. 수소 원자를 제외하는 원자의 수 8 이하의 탄화 수소 라디칼은, 할로겐화 탄화 수소 라디칼 등의 치환기를 갖는 탄화 수소 라디칼이어도 되고, 예로서는, 메틸 라디칼, 에틸 라디칼, 프로필 라디칼, 부틸 라디칼, 페닐 라디칼, 톨릴 라디칼, 클로로페닐 라디칼, 브로모페닐 라디칼, 벤조일 라디칼 등을 들 수 있다. 감광 파장과 광원의 매칭은 고감도화가 필요한 요건이다. 330㎚ ∼ 450㎚ 에 감광역이 있는 광중합 개시제는, 메탈 할라이드 램프나 고압 수은등 등의 UV 광원과의 매칭이 좋고, 저출력의 UV 광에서의 중합 반응의 촉진을 가능하게 할 뿐만 아니라, 광학 보상 필름의 착색이 적다는 이점을 갖는다. 또, 상기 서술한 바와 같이, 광중합 개시제의 라디칼의 부피가 작으면 광학 이방성층과 배향막의 밀착이 좋아진다. 이것은, 부피가 작은 광학 이방성층의 중합성 라디칼이 배향막까지 확산되는 결과, 배향막의 표면에서 화학 결합이 생성되고, 또 배향막 표면 부근이 경화되어 밀착이 개량되는 것으로 추정된다.

또한 광중합 개시제는, 100mJ/㎠ 의 에너지량으로 30% 이상 분해하는 것인 것이 바람직하다. 광중합 개시제의 예를 이하에 적는데, 본 발명의 제 3 양태에 사용되는 광개시제는 이들에 한정되는 것은 아니다.

광중합 개시제의 사용량은, 도포액의 고형분의 0.01 ∼ 20 질량% 인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 5 질량% 인 것이 더욱 바람직하다. 액정성 화합물의 중합을 위한 광조사는, 자외선을 이용하는 것이 바람직하다. 조사 에너지는, 50mJ/㎠ ∼ 800mJ/㎠ 인 것이 바람직하고, 100 ∼ 500mJ/㎠ 인 것이 더욱 바람직하다. 광중합 반응을 촉진하기 위해 가열 조건하에서 광조사를 실시해도 된다. 광학 이방성층의 두께는, 0.1 ∼ 10㎛ 인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 5㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.

[다관능 모노머]

광학 이방성층의 형성을 위한 액정성 화합물을 함유하는 조성물은 후술하는 배향막과의 밀착성을 양호하게 하는 목적으로 다관능 모노머를 함유하는 것이 바람직하다. 자외선 광량을 통상보다 낮게 하여 광학 이방성층을 형성하는 경우, 광학 이방성층의 하층이 되는 지지체와 광학 이방성층의 밀착성의 저하가 생기지만, 광학 이방성층에 2 개 이상의 관능기를 갖는 다관능 모노머를 함유시킴으로써 악화되기 쉬운 밀착성을 개량할 수 있다.

사용 가능한 다관능 모노머에 대해서는, 상기 제 1 의 양태에 사용 가능한 다관능 모노머와 동일하다.

액정성 화합물을 함유하는 조성물로 광학 이방성층을 형성하는 경우에는, 그 조성물을 도포액으로서 배향막 상에 도포하여 형성하는 것이 바람직하다. 도포액의 조제에 사용하는 용매로서는 유기 용매가 바람직하게 사용된다. 유기 용매로서는, 예를 들어, 아미드 (예를 들어, N,N-디메틸포름아미드), 술폭시드 (예를 들어, 디메틸술폭시드), 헤테로 고리 화합물 (예를 들어, 피리딘), 탄화 수소 (예를 들어, 벤젠, 헥산), 알킬할라이드 (예를 들어, 클로로포름, 디클로로메탄), 에스테르 (예를 들어, 아세트산 메틸, 아세트산 부틸), 케톤 (예를 들어, 아세톤, 메틸에틸케톤), 에테르 (예를 들어, 테트라히드로푸란, 1,2-디메톡시에탄) 을 채용할 수 있다. 이 중에서도, 알킬할라이드 및 케톤이 바람직하다. 또한 2 종류 이상의 유기 용매를 병용해도 된다. 도포액의 도포는, 공지된 방법 (예를 들어, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비아 코팅법, 리버스 그라비아 코팅법, 다이 코팅 법) 을 널리 채용할 수 있다.

[배향막]

액정성 화합물을 배향시키기 위해 배향막을 이용하는 것이 바람직하다. 또한 전장의 부여, 자장의 부여 또는 광조사에 의해 배향 기능이 생기는 배향막도 알려져 있다. 배향막에 사용되는 폴리머의 종류는, 액정성 화합물의 배향 (특히 평균 경사각) 에 따라 결정할 수 있다. 예를 들어, 액정성 화합물을 수평으로 배향시키기 위해서는 배향막의 표면 에너지를 저하시키지 않는 폴리머 (통상의 배향용 폴리머) 를 이용한다. 구체적인 폴리머의 종류에 대해서는 액정셀 또는 광학 보상 필름에 대한 공지된 문헌에 기재되어 있는 사항을 널리 채용할 수 있다. 특히, 러빙 처리의 방향에 대해서 직교하는 방향으로 액정성 화합물을 배향하는 경우에는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2002-62427호에 기재된 변성 폴리비닐알코올, 일본 공개특허공보 2002-98836호에 기재된 아크릴산계 코폴리머, 일본 공개특허공보 2002-268068호에 기재된 폴리이미드, 폴리아믹산을 바람직하게 이용할 수 있다. 어느 배향막에 있어서도, 액정성 화합물과 폴리머 필름 기재의 밀착성을 보다 좋게 하는 목적으로 중합성기를 갖는 것이 바람직하다. 중합성기는, 측쇄에 중합성기를 갖는 반복 단위를 도입하거나, 또는, 고리형기의 치환기로서 도입할 수 있다. 계면에서 액정성 화합물과 화학 결합을 형성하는 배향막을 이용하는 것이 보다 바람직하고, 이러한 배향막으로서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평9-152509호에 기재되어 있는 것을 채용할 수 있다.

배향막의 두께는 0.01 ∼ 5㎛ 인 것이 바람직하고, 0.05 ∼ 2㎛ 인 것이 더 욱 바람직하다. 또한, 배향막을 이용하여 액정성 화합물을 배향시키고 나서, 그 배향 상태인 채로 액정성 화합물을 고정시켜 광학 이방성층을 형성하고, 광학 이방성층만을 폴리머 필름 기재 상에 전사해도 된다.

[폴리머 필름 기재]

본 발명의 제 3 양태의 광학 보상 필름에 있어서의 폴리머 필름 기재로서는, 노르보르넨계 고분자 필름, 폴리카보네이트계 고분자 필름, 폴리에스테르계 고분자 필름, 폴리술폰 등의 방향족계 고분자 필름, 셀룰로오스 아실레이트 필름 등을 들 수 있는데, 셀룰로오스 아실레이트 필름을 기재로서 이용했을 경우, 광학 보상 필름을 편광판 보호막으로서 사용하는 것이 용이해져 특히 바람직하다. 이러한 폴리머 필름은, 압출 성형 방식이나 유연 막제조 방식 등의 적절한 방식으로 제조할 수 있다.

또, 본 발명의 제 3 양태의 폴리머 필름 기재로서 2 축 연신 필름 등 연신 필름을 사용할 수도 있다. 연신 필름은 상기와 같이 제조한 미연신의 필름을, 예를 들어 롤에 의한 종연신 방식, 텐터에 의한 횡연신 방식이나 2 축 연신 방식 등에 의해 연신 처리함으로써 형성할 수 있다. 연신 온도는, 처리 대상의 필름의 유리 전이 온도 (Tg) 의 근방, 특히, Tg 이상 ∼ 융점 미만이 바람직하다.

앞서 기재한 것과 같이, 양호한 표시 특성을 얻기 위해, 본 발명의 제 3 양태의 광학 보상 필름의, 두께 방향의 리타데이션의 파장 분산성 Rth(450) / Rth(550) 은 높은 것이 바람직하다. 한편, 일반적인 폴리머 필름의 파장 분산성은 액정성 화합물로 형성되는 광학 이방성층의 그것보다도 낮고, 일정한 Rth 를 갖는 광학 보상 필름에 있어서, 폴리머 필름과 광학 이방성층을 적층한 광학 보상 필름 전체로서의 파장 분산성은 폴리머 필름의 Rth 가 높을수록 저하된다. 따라서, 폴리머 필름의 Rth 는 작은 것이 바람직하다.

본원 발명에 이용하는 폴리머 필름 기재의 Rth 는, 바람직하게는 -40 ∼ 100㎚ 이며, 보다 바람직하게는 -30 ∼ 50㎚ 이며, -25 ∼ 25㎚ 가 더욱 바람직하고, -10 ∼ 10㎚ 가 특히 바람직하다.

폴리머 필름 기재의 두께는, 위상차 등에 의해 적절하게 결정할 수 있는데, 일반적으로는 박형화의 면에서 10 ∼ 200㎛ 가 바람직하고, 20 ∼ 150㎛ 가 보다 바람직하고, 30 ∼ 100㎛ 가 특히 바람직하다.

상기한 본 발명의 제 1, 제 2 및 제 3 광학 보상 필름 (이하, 정리하여 「본 발명의 광학 보상 필름」이라고 한다) 은, 여러 가지의 용도로 이용할 수 있고, 특히, VA 모드의 액정 표시 장치의 광학 보상에 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 광학 보상 필름은, 직선 편광막 (이하, 간단하게 「편광막」이라는 경우에는 「직선 편광막」을 말하는 것으로 한다) 에 부착하여, 원 편광판 또는 타원 편광판으로서 이용할 수 있다. 이러한 양태에서는, 광학 이방성층의 지지체인 폴리머 필름은, 편광막의 보호막으로서도 기능할 수 있는 것인 것이 바람직하고, 이러한 관점에서 셀룰로오스 아실레이트 필름이 바람직하다.

이하, 본 발명의 광학 보상 필름을 부가한 본 발명의 편광판에 대해 상세하게 설명한다.

[편광판]

본 발명의 편광판은, 본 발명의 광학 보상 필름과 편광막을 적어도 갖는다.

상기 편광막에 대해서는, 특별히 제한되지 않아, 공지된 것을 널리 채용할 수 있다. 예를 들어, 폴리비닐알코올이나 부분 포르말화 폴리비닐알코올, 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체 부분 비누화물 등의 친수성 폴리머로 이루어지는 필름에, 요오드 및/또는 아조계나 안트라퀴논계, 테트라진계 등의 이색성 염료 등으로 이루어지는 이색성 물질을 흡착시켜, 연신 배향 처리한 것 등을 이용할 수 있다. 본 발명에서는, 일본 공개특허공보 2002-131548호에 기재된 연신 방법을 이용하는 것이 바람직하고, 특히, 편광막의 흡수축이 길이 방향에 대해 실질적으로 직교 하는, 폭방향 1 축 연신형 텐터 연신기를 이용하는 것이 바람직하다.

편광막은, 통상, 표면이 투명 보호막 (보호 필름이라고도 한다) 에 의해 보호된 편광판으로서 사용된다. 투명 보호막의 종류는 특별히 한정되지 않아, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트부틸레이트, 셀룰로오스 프로피오네이트 등의 셀룰로오스 에스테르류, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리에스테르 등을 이용할 수 있다. 투명 보호막은, 통상, 롤 형태로 공급되고, 장척의 편광막에 대해 길이 방향이 일치하도록 하여 연속해서 접합되는 것이 바람직하다. 여기서, 투명 보호막의 배향축 (지상축) 은 어느 방향이어도 되는데, 조작 상의 간편성 면에서, 투명 보호막의 배향축은 길이 방향으로 평행한 것이 바람직하다. 또, 투명 보호막의 지상축 (배향축) 과 편광막의 흡수축 (연신축) 의 각도도 특별히 제한은 없고, 편광판의 목적에 따라 적절하게 설정할 수 있다.

또한, 상기 편광막을, 폭방향 1 축 연신형 텐터 연신기를 이용하여 제조했을 경우에는, 투명 보호막의 지상축 (배향축) 과 편광막의 흡수축 (연신축) 을 실질적으로 직교하여 적층하는 것이 바람직하다.

투명 보호막의 Re 치는, 예를 들어 632.8㎚ 에 있어서 10㎚ 이하가 바람직하고, 5㎚ 이하가 더욱 바람직하다. 이러한 저 리타데이션의 관점에서 투명 보호막으로서 사용하는 폴리머는 셀룰로오스 트리아세테이트, 제오넥스, 제오노아 (모두 닛폰 제온 (주) 제조), ARTON (JSR (주) 제조) 와 같은 폴리올레핀류가 바람직하게 사용된다. 그 밖에, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평8-110402호 또는 일본 공개특허공보 평11-293116호에 기재되어 있는 것과 같은 비복굴절성 광학 수지 재료를 들 수 있다. 또한, 투명 보호막인 셀룰로오스 아세테이트를 이용하는 경우에는, 환경의 온습도에 의한 리타데이션 변화를 작게 억제하는 목적에서, Re 및 Rth 는 각각 10㎚ 미만인 것이 바람직하고, 또한 2㎚ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판은 본 발명의 광학 보상 필름을 갖는다. 상기 광학 보상 필름은 편광막과 그것을 협지하는 한쌍의 보호막의 적층체의 외측에 부착해도 되고, 박형화의 관점에서 상기 한쌍의 보호막 중 일방을 대신하여 편광막의 표면에 직접 부착해도 된다. 이러한 경우에는, 상기 광학 보상 필름의 폴리머 필름을 편광막측으로 하여 붙이는 것이 바람직하다. 상기 광학 보상 필름과 편광막이란, 광학축의 엇갈림 방지나 쓰레기 등의 이물의 침입 방지 등의 면에서, 접착제등을 이용하여 고착시키는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 편광막의 표면과 광학 보상 필름 (폴리머 필름) 의 표면을 접착제에 의해 접착하는, 또는 점착층을 개재하여 부착하는 것이 바람직하다. 접착제 등의 종류에 대해 특별히 한정은 없 고, 구성 부재의 광학 특성의 변화 방지 등의 면에서, 접착 처리시의 경화나 건조시에 고온의 프로세스를 필요로 하지 않는 것이 바람직하고, 장시간의 경화 처리나 건조 시간을 필요로 하지 않는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 친수성 폴리머계 접착제나 점착층이 바람직하게 사용된다.

상기 점착층의 형성에는, 예를 들어, 아크릴계 중합체나 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르나 폴리우레탄, 폴리에테르나 합성 고무 등의 적절한 폴리머를 이용하여 이루어지는 투명 점착제를 이용할 수 있다. 이 중, 광학적 투명성이나 점착 특성, 내후성 등의 면에서 아크릴계 점착제가 바람직하다. 또한, 점착층은, 액정셀 등의 피착체에 대한 접착을 목적으로 편광판의 편면 또는 양면에 필요에 따라 형성할 수도 있다. 그 경우, 점착층이 표면에 노출되는 때에는 그것을 실용에 제공할 때까지의 사이에, 세퍼레이터 등을 가착하여 점착층 표면의 오염 등을 방지하는 것이 바람직하다.

편광막의 편면 또는 양면에, 상기의 투명 보호막에 준한 내수성 등의 각종 기능을 갖는 보호막, 표면 반사의 방지 등을 목적으로 한 반사 방지층 또는/및 방현 처리층 등의 적절한 기능층을 형성해도 된다. 상기 반사 방지층은, 예를 들어 불소계 폴리머를 도포·건조시켜 형성해도 되고, 다층의 금속 증착막으로서 형성해도 되고, 그 밖에, 광간섭성의 막을 적절하게 이용할 수 있다. 또, 방현 처리층은, 예를 들어, 미립자 함유의 수지 조성물을 도공하여 형성할 수 있다. 또, 상기 방현 처리층은, 엠보싱 가공, 샌드블라스트 가공 및 에칭 가공 등의 표면에 미세 요철 구조를 부여 가능한 방법을 이용하고, 표면 반사광이 확산하도록 처 리함으로써 형성할 수 있다. 상기 방현 처리층에 사용되는 미립자로서는, 예를 들어, 평균 입경이 0.5 ∼ 20㎛ 의 실리카나 산화 칼슘, 알루미나나 티타니아, 지르코니아나 산화 주석, 산화 인듐이나 산화 카드뮴, 산화 안티몬 등의 도전성인 것도 있는 무기계 미립자나, 폴리메틸메타크릴레이트나 폴리우레탄과 같은 적절한 폴리머로 이루어지는 가교 또는 미가교의 유기계 미립자 등의 적절한 것을 1 종 또는 2 종 이상 사용할 수 있다.

또 상기한 접착제 또는 점착층 중에 이러한 미립자를 함유시켜, 접착제로 이루어지는 층이나 점착층에 광확산성을 갖게 해도 된다.

본 발명의 편광판의 광학적 성질 및 내구성 (단기, 장기에서의 보존성) 은, 시판되는 수퍼하이콘트라스트품 (예를 들어, 주식회사 산릿츠사 제조 HLC2-5618 등) 과 동등 이상의 성능을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 가시광 투과율이 42.5% 이상으로, 편광도 ({(Tp - Tc) / (Tp + Tc)} 1 / 2 ≥ 0.9995 (단, Tp 는 평행 투과율, Tc 는 직교 투과율) 이며, 온도 60℃, 습도 90% RH 분위기하에 500 시간 및 80℃, 드라이 분위기하에 500 시간 방치했을 경우의 그 전후에 있어서의 광투과율의 변화율이 절대치에 기초하여 3% 이하, 또한 1% 이하, 편광도의 변화율은 절대치에 기초하여 1% 이하, 나아가 0.1% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판은, 예를 들어, 장척상의 보호막과 장척상의 편광막과 장척상의 본 발명의 광학 보상 필름의 합계 3 장의 필름을, 롤 투 롤로 접합시켜 제조하는 것이 생산성의 면에서 바람직하다.

[액정 표시 장치]

다음으로, 본 발명의 액정 표시 장치에 대해 설명한다.

우선, 도 1 및 2 를 이용하여, 본 발명의 액정 표시 장치의 1 양태에 대해 설명한다. 도 1 은 본 발명의 액정 표시 장치의 일례의 구성을 나타내는 모식도이며, 도 2 는 본 발명의 편광판의 일례의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 1 에 나타내는 액정 표시 장치는 전계 효과형의 액정 표시 장치의 예이며, 음의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정을 이용하여 액티브 구동 가능한 구성예이다.

도 1 에 있어서, 액정 표시 소자는 액정셀 (5 ∼ 8), 및 액정셀의 양측에 배치된 한쌍의 편광판 (1 및 14) 를 갖는다. 편광판 (1) 과 액정셀 (5 ∼ 8) 사이에는, 1 축성 또는 2 축성의 광학 이방성층 (3) 이, 편광판 (14) 과 액정셀 (5 ∼ 8) 사이에는 광축이 층면에 대해 수직인 방향에 있고, 또한 면내에 실질적으로 광축을 갖지 않는 1 축성의 광학 이방성층 (10) 이 배치되어 있다. 액정셀은, 상측 전극 기판 (5) 과 하측 전극 기판 (8) 과 이들에 협지되는 액정 분자 (7) 로 이루어진다. 액정성 분자 (7) 는, 전극 기판 (5 및 8) 의 대향면에 실시된 러빙 처리의 방향 (6 및 9) 에 의해서는, 외부 전계가 인가되어 있지 않은 비구동 상태에 있어서 상기 기판에 대해 대략 수직인 방향으로 배향하도록 제어되어 있다. 또, 상측 편광판 (1) 과 하측 편광판 (14) 은, 그 흡수축 (2) 과 흡수축 (15) 이 개략 직교하도록 적층되어 있다.

도 2 에 나타내는 것과 같은, 편광판 (1 및 14) 은, 편광막 (103) 과 이것을 보호하는 보호막 (101 및 105) 으로 이루어진다. 편광판 (1 및 14) 은, 보호막 (101 및 105) 의 지상축 (102 및 106) 과 편광막의 흡수축 (104) 은 평행이어도 되 고, 이러한 배치관이면, 편광판의 치수 변화나 컬의 발생이 일어나기 어려워, 기계적 안정성이 높은 편광판이 되므로 바람직하다. 또, 3 장의 필름으로 이루어지는 적어도 2 개의 축, 예를 들어, 일방의 보호막의 지상축과 편광막 흡수축, 또는 2 장의 보호 필름의 지상축 등이 실질적으로 평행이면 동일한 효과가 얻어진다.

도 1 에 있어서, 광학 이방성층 (3) 은 광학적으로 1 축 또는 2 축의 위상차판에 의해 구성되어, 특별히 제한은 없지만, 노르보르넨계 고분자, 폴리카보네이트계 고분자, 폴리아릴레이트계 고분자, 폴리에스테르계 고분자 또는 폴리술폰 또는, 그들 폴리머의 2 종 또는 3 종 이상을 혼합한 폴리머 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 복굴절 특성의 제어성이나 투명성, 내열성이 우수한 것이 바람직하다. 광학 이방성층 (3) 은, 2 축성인 것이 더욱 바람직하다. 광학 이방성층 (3) 은, 하기 식 (8) 및 (9) 를 만족하는 것이 바람직하고, 추가로 하기 식 (10) 의 파장 분산성을 나타내는 것이 바람직하다.

식 (8) 70 ≤ Re(550) ≤ 180

식 (9) 30 ≤ Rth(550) ≤ 140

식 (10) 0.7 ≤ Re(450) / Re(550) ≤ 1.0

한편, 광학 이방성층 (10) 은, 본 발명의 광학 보상 필름이 갖는 광학 이방성층이다. 면내에 광축을 실질적으로 갖지 않아, 광학적으로 음의 굴절률 이방성을 갖고, 광학축이 층면에 대해 수직인 방향인 층인 것이 바람직하다. 굴절률 이방성의 절대치는, 0.060 ∼ 0.085 인 것이 바람직하고, 면내 리타데이션 (Re) 은, -10 ∼ 10㎚ 인 것이 바람직하다. 광학 이방성층 (10) 은, 상기 서술한 대 로, 봉형상 액정 화합물의 콜레스테릭 액정상을 이용하여 형성된 층, 디스코틱 액정 화합물의 분자의 수평 배향 (호메오트로픽 배향) 을 이용하여 형성된 층, 또는 소정의 고분자 재료를 도포하여 형성된 층인 것이 바람직하다. 광학 이방성층 (3) 및 (10) 은, 액정셀의 화상 착색을 해소하고, 및 시야각의 확대에 기여한다.

또한, 도 1 의 액정 표시 장치는, 광학 이방성층 (3) 및 (10) 을 각각 1 층 갖는 예인데, 광학 이방성층 (3) 및 (10) 을 2 층 이상 갖고 있어도 된다.

도 1 중, 상측을 관찰자측으로 하면, 도 1 에는, 광학 이방성층 (3) 은 관찰자측의 편광판 (1) 과 관찰자측 액정셀용 기판 (5) 사이에, 광학 이방성층 (10) 은 배면측의 편광판 (14) 과 배면측 액정셀용 기판 (8) 사이에 배치된 구성을 나타냈는데, 광학 이방성층 (3) 과 광학 이방성층 (10) 이 바뀐 구성이어도 되고, 또, 광학 이방성층 (3 과 10) 의 쌍방이, 관찰자측의 편광판과 관찰자측 액정셀용 기판 (5) 사이에 배치되어 있어도 되고, 또는 배면측의 편광판 (14) 과 배면측 액정셀용 기판 (8) 사이에 배치되어 있어도 된다.

또, 광학 이방성층 (3) 은, 편광판 (1) 과 일체로 되어 있어도 되고, 편광판 (1) 과 일체화된 상태에서 액정 표시 소자 내에 장착할 수 있다. 예를 들어, 광학 이방성층 (3) 을 폴리머 필름으로 구성하고, 편광막의 일방 측의 보호막으로서 기능시켜도 된다. 또, 광학 이방성층 (3) 이, 액정 조성물로 형성한 층 인 경우에는, 그것을 지지하는 지지체를 편광막의 일방의 측의 보호막으로서 기능시켜도 된다. 후자의 경우에는, 예를 들어, 투명 보호막, 편광막, 투명 보호막 (투명 지지체를 겸용) 및 광학 이방성층의 순서로 적층한 일체형 편광판으로 하는 것 이 바람직하다. 상기 일체형 편광판을 액정 표시 소자 내에 장착하는 경우에는, 장치의 외측 (액정셀로부터 먼 쪽) 으로부터, 투명 보호막, 편광막, 투명 보호막 (겸 투명 지지체) 및 광학 이방성층 (3) 의 순서가 되도록 장착하는 것이 바람직하다. 일체형 편광판을 제조하는 경우에는, 광학 이방성층 (3)(또는 이것을 지지하는 지지체와 광학 이방성층 (3) 의 적층체) 의 지상축과 적층하는 편광막의 흡수축을 대략 직교로 하여 부착하는 것이 바람직하다.

상기한 대로, 광학 이방성층 (10) 은, 본 발명의 광학 보상 필름의 일부이다. 광학 이방성층 (10) 은, 상기 광학 이방성층 (3) 과 동일하게, 편광판 (14) 과 일체화한 일체형 편광판으로서 액정 표시 소자 내에 장착할 수 있다. 광학 이방성층 (10) 이 액정성 화합물을 함유하는 조성물로 형성된 층인 양태에서는, 편광판 (14) 의 일방의 보호막이 광학 이방성층 (10) 의 지지체인 폴리머 필름 이어도 된다. 이러한 양태에서는, 투명 보호막, 편광막, 폴리머 필름 및 광학 이방성층 (10) 의 순서로 적층된 일체형 편광판으로 하고, 그 일체형 편광판을 외측 (액정셀로부터 먼 쪽) 으로부터, 투명 보호막, 편광막, 폴리머 필름 및 광학 이방성층 (10) 의 순서가 되도록 액정 표시 장치 내에 장착하는 것이 바람직하다.

도 1 의 액정 표시 장치가 갖는 액정셀은, Vertically Aligned 모드 (VA 모드) 인 것이 바람직하다. VA 모드의 액정셀은, 대향면이 러빙 처리된 상하 기판 (5 및 8) 사이에 유전 이방성이 음의 액정성 분자 (7) 를 봉입하여 형성된 액정층을 갖는다. 예를 들어, Δn=0.0813, Δε=-4.6 정도의 액정 분자를 이용하여 액정 분자의 배향 방향을 나타내는 디렉터, 이른바 틸트각이 약 89˚의 액정셀을 제조할 수 있다. 이 때, 액정층의 두께 (d) 는 3.5㎛ 정도로 할 수 있다. 액정층의 두께 (d)(㎚) 와 굴절률 이방성 Δn 의 곱 Δn·d 의 크기에 따라 백표시시의 밝기가 변화된다. 최대의 밝기를 얻기 위해서는, 액정층의 두께 (d) 는 2 ∼ 5㎛ (2000 ∼ 5000㎚) 의 범위인 것이 바람직하고, Δn 은, 0.060 ∼ 0.085 의 범위이다. 여기서, 굴절률 이방성 Δn 은, Δn=Rth/막두께(㎚) 로 표시된다.

기판 (5) 및 기판 (8) 의 내측에는, 투명 전극 (도시 생략) 이 형성되는데, 전극에 구동 전압을 인가하지 않은 비구동 상태에서는, 액정층 중의 액정 분자 (7) 는, 기판 (5 및 8) 의 면에 대해서 개략 수직으로 배향되고, 그 결과 액정 패널을 통과하는 광의 편광 상태는 거의 변화하지 않는다. 상기한 것과 같이, 액정셀의 상측 편광판 (1) 의 흡수축 (2) 과 하측 편광판 (14) 의 흡수축 (15) 은 대략 직교로 되어 있으므로, 광은 편광판을 통과하지 않는다. 즉, 도 1 의 액정 표시 소자에서는, 비구동 상태에 있어서 흑상태가 된다. 이에 대해, 구동 상태에서는, 액정 분자 (7) 는 기판 (5 및 8) 의 면에 평행한 방향으로 경사하고, 액정 패널을 통과하는 광은 이러한 경사 액정 분자에 의해 편광 상태를 변화시켜, 편광판을 통과하여, 즉, 백상태가 된다.

VA 모드의 특징은, 고속 응답인 것 및 콘트라스트가 높은 것이다. 그러나, 콘트라스트는 정면에서는 높지만 경사 방향에서는 저하된다는 과제가 있다. 흑표시시에 액정성 분자는 기판면에 수직으로 배향하고 있다. 정면에서 관찰하면, 액정 분자의 복굴절은 거의 없기 때문에 투과율은 낮아, 고콘트라스트를 얻을 수 있다. 그러나, 경사에서 관찰한 경우에는 액정성 분자에 복굴절이 발생 한다. 또한 상하의 편광판 흡수축의 교차각이, 정면에서는 90˚의 직교이지만, 경사에서 보았을 경우에는 90˚보다 커진다. 이 2 개의 요인 때문에 경사 방향에서는 누설광이 쉽게 발생되어 콘트라스트가 저하되는 경향이 있다. 또, 액정셀의 복굴절에 의해, 흑상태에 있어서 경사 방향에서 관찰한 경우에, 색 변화가 인식되는 경우가 있다. 본 발명에서는, 이들을 해결하기 위해, 소정의 광학 특성을 만족하는 폴리머 필름과 광학 이방성층으로 이루어지는 본 발명의 광학 보상 필름 (도 1 중 10) 을 배치하고 있다. 또한, 도 1 의 액정 표시 장치에서는, 1 축성 또는 2 축성의 광학 이방성층 (3) 이 배치되어 있으므로, 흑상태에 있어서의 경사 방향의 광누설 등이 보다 경감되어 있다.

도 1 에서는 상하 기판 (5 및 8) 사이에 전계가 인가되므로, 전계 방향에 수직으로 액정 분자 (7) 가 응답하는 것과 같은, 유전율 이방성이 음의 액정 재료를 사용한 예를 나타냈다. 또 전극을 일방의 기판에 배치하고, 전계가 기판면에 평행의 횡방향으로 인가되는 경우에는, 액정 재료는 양의 유전율 이방성을 갖는 것을 사용할 수 있다. 또한, VA 모드의 액정 표시 장치에서는, Twised Nematic 모드 (TN 모드) 의 액정 표시 장치에서 일반적으로 사용되어 있는 카이랄재의 첨가는, 동적 응답 특성이 열화시키기 때문에 이용하는 경우는 적지만, 배향 불량을 저감하기 위해 첨가되는 경우도 있다.

VA 모드에서는, 백표시시에는 액정성 분자가 경사 배향하고 있는데, 경사 방향과 그 역방향에서는, 경사에서 관찰했을 때의 액정성 분자의 복굴절의 크기가 상이하고, 휘도나 색조에 차이가 생긴다. 이것을 해결하기 위해서는, 액정셀을 멀티 도메인으로 하는 것이 바람직하다. 멀티 도메인이란, 1 개의 화소 중에, 배향 상태가 상이한 복수의 영역을 형성한 구조를 말한다. 예를 들어, 멀티 도메인 방식의 VA 모드의 액정셀에서는, 1 개의 화소 중에, 전계 인가시의 액정성 분자의 경사각이 서로 상이한 복수의 영역이 존재한다. 멀티 도메인 방식의 VA 모드 액정셀에서는, 전계 인가에 의한 액정성 분자의 경사각을 화소마다 평행화할 수 있고, 그것에 의해 시각 특성을 평균화할 수 있다. 1 화소 내에서 배향을 분할하는 데에는, 전극에 슬릿을 형성하거나 돌기를 형성하여 전계 방향을 바꾸거나 전계 밀도에 편향을 갖게 한다. 전체 방향으로 균등한 시야각을 얻는 데에는, 이 분할수를 많게 하면 좋다.

또 배향 분할의 영역 경계에서는, 액정 분자가 응답하기 어렵다. 그로 인해 노멀리 블랙 표시에서는 흑표시가 유지되기 때문에 휘도 저하가 문제된다. 액정 재료에 카이랄제를 첨가하는 것은 경계 영역을 작게 하는 것에 기여한다.

본 발명의 액정 표시 장치는, 도 1 에 나타내는 구성에 한정되지 않아, 다른 부재를 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 액정셀과 편광막 사이에 컬러 필터를 배치해도 된다. 또, 투과형 액정 표시 장치의 양태에서는, 냉 또는 열 음극 형광관, 발광 다이오드, 일렉트로 루미네선트 소자를 광원으로 하는 백라이트를 배면에 배치할 수 있다. 한편, 반사형 액정 표시 장치의 양태에서는, 편광판은 관찰측에 1 장 배치한 것만으로 좋고, 액정셀의 배면 또는 액정셀의 하측 기판의 내면에 반사막을 설치한다. 물론 상기 광원을 이용한 프런트 라이트를 액정셀 관찰측에 형성하는 것도 가능하다. 또한 표시 장치의 1 화소 내에, 투과부와 반사부를 형성한 반투과형도 가능하다.

본 발명의 액정 표시 장치의 종류에 대해서는 특별히 한정되지 않아, 화상 직시형, 화상 투영형 및 광변조형의 어느 액정 표시 소자도 포함된다. TFT 나 MIM 와 같은 3 단자 또는 2 단자 반도체 소자를 이용한 액티브 매트릭스 액정 표시 장치가 본 발명에서는 특히 유효하다. 물론 시분할 구동으로 불리는 Super-Twisted Nematic 형 (STN 형) 으로 대표되는 패시브 매트릭스 액정 표시 장치에서도 유효하다.

이하에 실시예와 비교예를 들어 본 발명의 특징을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절하게 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의해 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.

우선, 본 발명의 제 1 양태의 실시예 및 비교예에 대해 설명한다.

[예 1-1]

폴리머 필름으로서 셀룰로오스 아실레이트 필름을 이용하고, 및 게다가, 중합성 디스코틱 화합물을 수평 배향시킨 후, 중합에 의해 고정화시켜 광학 이방성층을 형성하고 광학 보상 필름을 제조하였다. 이하, 이 제조 방법 및 평가 결과에 대해 설명한다.

(순파장 분산성의 폴리머 필름 (T1) 의 제조)

<셀룰로오스 아실레이트 용액의 조제>

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고 교반하여 각 성분을 용해시켜, 셀룰로오스 아실레이트 용액 (A) 를 조제하였다.

셀룰로오스 아실레이트 용액 (A) 조성

아세틸 치환도 2.94, 평균 중합도 310 의 셀룰로오스 아세테이트 100.0 질량부 첨가제 예시 화합물 (D-5) 12.0 질량부 메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 402.0 질량부 메탄올 (제 2 용매) 60.0 질량부

<매트제 용액의 조제>

하기의 조성물을 분산기에 투입하고 교반하여 각 성분을 용해시켜, 매트제 용액을 조제하였다.

매트제 용액 조성

평균 입자 사이즈 20㎚ 의 실리카 입자 (AEROSIL R972, 닛폰 아에로질(주) 제조) 2.0 질량부 메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 75.0 질량부 메탄올 (제 2 용매) 12.7 질량부 셀룰로오스 아실레이트 용액 (A) 10.3 질량부

<파장 분산 제어제 용액의 조제>

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고 가열하면서 교반하여 각 성분을 용해시켜, 파장 분산 제어제 용액을 조제하였다.

파장 분산 제어제 용액 조성

파장 분산 제어제 (A) 20.0 질량부 메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 58.4 질량부 메탄올 (제 2 용매) 8.7 질량부 셀룰로오스 아실레이트 용액 (A) 12.8 질량부

파장 분산 제어제 (A)

상기 셀룰로오스 아실레이트 용액 (A) 을 95.7 질량부, 매트제 용액을 1.3 질량부, 자외선 흡수제 용액 3.6 질량부를 여과 후에 혼합시켜, 밴드 유연기를 이용하여 1600㎜ 의 폭으로 유연시켰다. 잔류 용제 함량 50 질량% 에서 필름을 밴드로부터 박리하고, 100℃ 의 조건에서 필름을 텐터 클립으로 유지시켜 4% 의 연신 배율로 횡연신하고, 잔류 용제 함량이 5 질량% 가 될 때까지 건조시켰다 (건조 1). 추가로 필름 연신 후의 폭 그대로 100℃ 에서 30 초간 유지시켰다. 텐터 클립으로부터 필름을 해방시켜, 필름의 폭 방향을 양단에서 각 5% 씩을 잘라낸 후, 추가로 폭 방향이 자유 (유지되어 있지 않은) 상태에서 135℃ 의 건조 존을 20 분간에 걸쳐 통과시킨 후 (건조 2), 필름을 롤에 감았다. 얻어진 셀룰로오스 아실레이트 필름의 잔류 용제량은 0.1 질량% 이며, 막두께는 81㎛ 였다. 이것을 순파장 분산성의 폴리머 필름 (T1) 으로서 사용하였다.

(순파장 분산성의 폴리머 필름 (T2 ∼ T6) 의 제조)

셀룰로오스 아실레이트의 종류, 그리고, 첨가제의 종류, 첨가량 및 필름의 두께를 표 1-1 의 내용에 변경한 것 이외에는 상기와 동일하게 하여 순파장 분산성의 폴리머 필름 (T2 ∼ T6) 을 제조하였다.

표 1-1

(셀룰로오스 아실레이트 필름 (TR1) 의 제조)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고 가열하면서 교반하여 각 성분을 용해시켜, 셀룰로오스 아실레이트 용액을 조제하였다.

셀룰로오스 아세테이트 용액 조성 (질량부)	내층	외층
아세트화도 60.9% 의 셀룰로오스 아세테이트 트리페닐포스페이트 (가소제) 비페닐디페닐포스페이트 (가소제) 메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 메탄올 (제 2 용매) 1-부탄올 (제 3 용매) 실리카 (입경 20㎚) 하기의 리타데이션 상승제	100 7.8 3.9 293 71 1.5 0 1.4	100 7.8 3.9 314 76 1.6 0.8 1.4

리타데이션 상승제

얻어진 내층용 도프 및 외층용 도프를 3 층 공유연 다이를 이용하여, O℃ 로 냉각시킨 드럼 상에 유연시켰다. 잔류 용제량이 70 질량% 인 필름을 드럼으로부터 벗겨내고, 양단을 핀 텐터로 고정시켜 반송 방향의 드로우비를 110% 로 하여 반송하면서 80℃ 에서 건조시키고, 추가로, 잔류 용제량이 10% 가 되었을 때 110℃ 에서 건조시켰다. 그 후, 140℃ 의 온도에서 30 분 건조시켜, 잔류 용제가 0.3 질량% 의 셀룰로오스 아실레이트 (TR1)(외층 : 3㎛, 내층 : 74㎛, 외층 : 3㎛) 를 제조하였다. 얻어진 필름의 광학 특성은 Re=8㎚, Rth=82㎚ 였다.

제조한 각 필름을 온도 60℃ 의 유전식 가열 롤을 통과시켜, 필름 표면 온도를 4O℃ 로 승온시킨 후에, 하기 조성의 알칼리 용액 (A) 을 바코터에 의해, 14 ml/㎡ 도포하고, 110℃ 로 가열한 스팀식 원적외선 히터 ((주) 노리타케 컴퍼니 제조) 하에 10 초간 체류시킨 후, 동일하게 바코터를 사용하여 순수를 3ml/㎡ 도포하였다. 이 때의 필름 온도는 40℃ 였다. 이어서 파운틴 코터에 의한 수세와 에어 나이프에 의한 수분 제거를 3 회 반복한 후에, 70℃ 의 건조 존에 2 초 체류시켜 건조시켰다.

<알칼리 용액 (A) 조성>

수산화 칼륨 4.7 질량부 물 15.7 질량부 이소프로판올 64.8 질량부 프로필렌글리콜 14.9 질량부 C16H33O(CH2CH2O)10H (계면 활성제) 1.0 질량부

<광학 보상 필름 (F11) 의 제조>

(광학 이방성층의 제조)

상기 제조한 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T1) 의 비누화 처리를 실시한 면에, 하기 조성의 배향막 도포액을 와이어바로 연속적으로 도포하였다. 60℃ 의 온풍으로 60 초, 추가로 100℃ 의 온풍으로 120 초 건조시켜 배향막을 형성하였다.

배향막 도포액의 조성

하기의 변성 폴리비닐알코올 10 질량부 물 371 질량부 메탄올 119 질량부 글루탈알데히드 0.5 질량부

변성 폴리비닐알코올

하기 조성의 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 도포액 (S1) 을, 상기 제조한 배향막 상에 와이어바로 연속적으로 도포하였다. 필름의 반송 속도는 20m/min 으로 하였다. 실온에서 80℃ 로 연속적으로 가온하는 공정에서 용매를 건조시키고, 그 후, 120℃ 의 건조 존에서 90 초간 가열하여 디스코틱 액정성 화합물의 분자를 배향시켰다. 이어서, 필름의 온도를 90℃ 로 유지하고, 고압 수은등을 이용하여 UV 광을 500mJ/㎠ 조사하고 디스코틱 분자의 배향을 고정화시키고, 광학 이방성층을 형성하여 본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름 (F11) 을 제조하였다.

디스코틱 액정 화합물을 함유하는 도포액 (S1) 의 조성

하기의 디스코틱 액정성 화합물 (I) 91 질량부 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, 오사카 유기 화학 (주) 제조) 9 질량부 광중합 개시제 (이르가큐어 907, 치바가이기사 제조) 3 질량부 증감제 (카야큐어-DETX, 닛폰 화약 (주) 제조) 1 질량부 하기의 불소계 폴리머 (A) 0.4 질량부 메틸에틸케톤 212 질량부

디스코틱 화합물 (I)

불소계 폴리머 - (A)

제조한 광학 보상 필름 (F11) 으로부터 디스코틱 액정성 화합물을 이용하여 형성한 광학 이방성층만을 박리시킨 것을 자동 복굴절률계 (KOBRA-21ADH, 오우지 계측 기기 (주)사 제조) 를 이용하여 광학 특성을 측정하였다. 파장 590㎚ 로 측정한 Re 는 0㎚ 이며, Rth 는 163㎚ 였다. 디스코틱 액정 분자가 필름면에 대해 실질적으로 수평으로 배향하고 있는 광학 이방성층이 형성된 것을 확인할 수 있었다.

또, 광학 이방성층의 막두께는 2.15㎛ 였다.

<광학 보상 필름 (F12 ∼ F16) 의 제조>

상기에서 제조한 광학 보상 필름 (F11) 에 대해, 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T1) 을 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T2) ∼ (T6) 으로 각각 변경하고, 추가로 광학 보상 필름의 Rth 가 200㎚ 가 되도록 막두께를 조정하여, 본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름 (F12 ∼ F16) 을 제조하였다.

<광학 보상 필름 (F17 ∼ F18) 의 제조>

상기에서 제조한 광학 보상 필름 (F11) 에 대해, 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T1) 을 상기에서 제조한 셀룰로오스 아실레이트 필름 (TR1) 및 시판되는 셀룰로오스 아세테이트 필름 (후지탁크 TD80UF, 후지 사진 필름 (주) 제조, Re : 2㎚, Rth : 46㎚) 을 대신하여 Rth 가 200㎚ 가 되도록 광학 이방성층의 막두께를 조정하고, 비교예의 광학 보상 필름 (F17 및 F18) 을 제조하였다.

상기에서 제조한 광학 보상 필름에 대해, 광학 이방성층의 막두께, Rth, Rth / d (Rth 를 광학 이방성층의 막두께로 나눈 값), 파장 분산성 : Rth(450) / Rth(550) 및, 광학 보상 필름의 Rth, 파장 분산성 : Rth(450) / Rth(550), 불균일을 표 1-4 에 정리하였다. 또한, 광학 보상 필름의 불균일은 하기의 평가 방법에 따라 평가하였다.

암실 내에 설정된 샤카스텐 상에 2 장의 편광판을 서로 크로스니콜 배치가 되도록 설치하였다. 시료가 되는 광학 보상 필름을 2 장의 편광판 사이에 두고, 법선 방향으로부터 60 도의 방향으로 1m 떨어진 곳에서 보아 이하의 기준에 따라 불균일을 평가하였다.

◎ : 자세히 보아도 불균일의 발생이 관찰되지 않는다.

○ : 불균일의 발생은 대부분 관찰되지 않는다.

○△ : 약간의 불균일이 발생하고 있다.

△ : 일부에 불균일이 보인다.

× : 전체면에 불균일이 보인다.

표 1-4

표 1-4 에 나타낸 결과로부터 이하의 것이 명백하다.

식 (1-1) ∼ 식 (1-3) 을 만족하는 폴리머 필름을 이용한 광학 보상 필름 (F11 ∼ F16) 은, Rth(450) / Rth(550) 이 1.1 이상이며, Rth 에 대해 높은 파장 분산성이 얻어졌다. 한편, 식 (1-1) ∼ 식 (1-3) 을 만족하지 않는 셀룰로오스 아실레이트 필름 (TR1 및 TD80UF) 을 이용한 광학 보상 필름 (F17 및 F18) 에서는, Rth(450) / Rth(550) 이 1.1 미만으로, Rth 에 대해 충분한 파장 분산성을 얻을 수 없었다. 특히, Rth(450) / Rth(550) 이 1.3 이상의 폴리머 필름을 사용한 광학 보상 필름 (F11 ∼ F14) 에서는 Rth(450) / Rth(550) 이 1.15 이상의 매우 높은 파장 분산성이 얻어졌다.

특히 250㎚ ∼ 400㎚ 의 파장 영역에 흡수 극대를 갖는 파장 분산 제어제 (A) 와 식 (B) 로 표시되는 첨가제 (D-5) 를 사용한 셀룰로오스 아실레이트 필름에 서는 T2, T3 에 나타낸 것과 같이, Rth(590) 이 40㎚ 이상의 광학 특성이 얻어지고, 이들을 이용한 광학 보상 필름 (F12, F13) 에서는 Rth(450) / Rth(550) 이 1.15 인 매우 높고, 불균일의 발생도 없어 매우 양호했다.

[예 1-2]

셀룰로오스 아실레이트 필름을 폴리머 필름으로 하고, 게다가 중합성 봉형상 액정성 화합물을 카이랄 네마틱 배향시킨 후, 중합에 의한 고정화시켜 광학 이방성층을 형성한 광학 보상 필름을 제조하였다. 이하, 이 제조 방법 및 평가 결과에 대해 설명한다.

<광학 보상 필름 (F22) 의 제조>

F12 와 동일하게 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T2) 상에 변성 폴리비닐알코올을 주성분으로 하는 배향막을 형성하였다.

하기 조성의 봉형상 액정 화합물을 함유하는 도포액 (S2) 을, 상기 제조한 배향막 상에 와이어바로 연속적으로 도포하였다. 필름의 반송 속도는 20m/min 으로 하였다. 실온으로부터 80℃ 로 연속적으로 가온하는 공정으로 용매를 건조시키고, 그 후, 120℃ 의 건조 존에서 90 초간 가열하여 봉형상 액정성 화합물의 분자를 배향시켰다. 이어서, 필름의 온도를 90℃ 로 유지하고, 고압 수은등을 이용하여 UV 광을 100mJ/㎠ 조사하고, 봉형상 액정 화합물의 분자의 배향을 고정화시켜 광학 이방성층을 형성하여, 본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름 (F21) 을 제조하였다.

봉형상 액정 화합물을 함유하는 도포액 (S2) 의 조성

하기의 봉형상 액정성 화합물 (Ⅰ) 90 질량부 광학 활성 화합물 (Policolor LC756, BASF사 제조) 10 질량부 광중합 개시제 (이르가큐어 907, 치바가이기사 제조) 3 질량부 증감제 (카야큐어-DETX, 닛폰 화약 (주) 제조) 1 질량부 메틸에틸케톤 162 질량부

봉형상 액정 화합물 (I)

제조한 광학 보상 필름 (F21) 으로부터 봉형상 액정성 화합물을 이용하여 형성한 광학 이방성층만을 박리하고, 자동 복굴절률계 (KOBRA-21 ADH, 오우지 계측 기기 (주)사 제조) 를 이용하여 광학 특성을 측정하였다. 파장 590㎚ 로 측정한 광학 이방성층만의 Re 는 O㎚ 이며, Rth 는 143㎚ 였다.

<광학 보상 필름 (F23, F25 ∼ F26) 의 제조>

상기에서 제조한 광학 보상 필름 (F22) 에 대해, 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T2) 을 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T3), (T5) ∼ (T6) 으로 변경하고, 추가로 광학 보상 필름의 Rth 가 200㎚ 가 되도록 막두께를 조정하여, 본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름 (F23, F25 ∼ F26) 을 제조하였다.

<광학 보상 필름 (F27 ∼ F28) 의 제조>

상기에서 제조한 광학 보상 필름 (F22) 에 대해, 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T2) 을 상기에서 제조한 셀룰로오스 아실레이트 필름 (TR1) 및 시판되는 셀룰 로오스 아세테이트 필름 (후지탁크 TD80UF, 후지 사진 필름 (주) 제조, Re : 2㎚, Rth : 46㎚) 을 대신하여 Rth 가 200㎚ 가 되도록 광학 이방성층의 막두께를 조정하고, 비교예의 광학 보상 필름 (F27 및 F28) 을 제조하였다.

상기에서 제조한 광학 보상 필름의 평가 결과를 표 1-5 에 정리하였다. 평가 방법은 상기 예 1-1 과 동일하다.

표 1-5

표 1-5 에 나타난 결과로부터 이하의 것이 명백하다.

동일한 폴리머 필름을 이용한 광학 보상 필름으로서도, 디스코틱 액정의 호메오트로픽 배향을 이용하여 형성된 광학 이방성층을 갖는 표 1-4 에서 나타내는 광학 보상 필름 쪽이, 콜레스테릭 액정상을 이용하여 형성된 광학 이방성층을 갖는 표 1-5 에 나타나는 광학 보상 필름과 비교하여, Rth 에 대해 보다 높은 파장 분산성을 나타내는 것을 알 수 있다.

식 (1-1) ∼ 식 (1-3) 을 만족하는 폴리머 필름을 이용한 광학 보상 필름 (F22, F25 ∼ F26) 은, Rth(450) / Rth(550) 가 1.1 이상이며, Rth 에 대해 높은 파장 분산성을 나타냈는데, 식 (1-1) ∼ 식 (1-3) 을 만족하지 않은 TD80UF 를 이용한 광학 보상 필름에서는, Rth(450) / Rth(550) 이 1.1 미만으로, 충분한 파장 분산성을 나타내지 않은 것을 알 수 있다.

Rth(450) - Rth(550) 가 -5㎚ 미만의 폴리머 필름 상에, 콜레스테릭 액정상을 이용하여 형성된 광학 이방성층을 갖는 광학 보상 필름에서는, Rth(450) / Rth(550) 이 거의 1 이 되어 버려, 양의 파장 분산성을 나타내지 않는 것을 알 수 있다. 따라서, 폴리머 필름 상에 콜레스테릭 액정상을 이용하여 형성된 광학 이방성층을 갖는 광학 보상 필름의 양태에서는, 폴리머 필름의 Rth(450) - Rth(550) 을 -5㎚ 이상으로 하는 것이 특히 중요한 것을 알 수 있다.

또, 디스코틱 액정의 호메오트로픽 배향을 이용하여 형성된 광학 이방성층은, 콜레스테릭 액정상을 이용하여 형성된 광학 이방성층과 비교하여, 보다 얇은 막두께로 높은 Rth 를 얻을 수 있는 경향이 있으므로, 보다 도포 불균일이 없는 균일한 광학 특성을 나타내는 층을 형성할 수 있다. 폴리머 필름 상에 디스코틱 액정의 호메오트로픽 배향을 이용하여 형성된 광학 이방성층을 갖는 광학 보상 필름의 양태에 있어서도, 폴리머 필름으로서 Rth (590㎚) 가 80㎚ 이상이고, 또한 Rth(450) - Rth(550) 이 -5㎚ 이상인 셀룰로오스 아실레이트 폴리머 필름을 이용하면, 특히 불균일이 없고, 파장 분산성이 높은 광학 보상 필름이 얻어지는 것을 알 수 있다.

[예 1-3]

셀룰로오스 아실레이트 필름과, 그 위에 파장 분산성이 높은 중합성 디스코틱 화합물을 수평 배향 (호메오트로픽 배향) 후, 중합에 의해 고정화시켜 광학 이방성층을 형성하여 파장 분산성이 높은 광학 보상 필름을 제조하였다. 이하 제조 방법 및 그 평가 결과에 대해 설명한다.

F11 의 제조와 동일하게, 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T1) 상에 변성 폴리비닐알코올을 주성분으로 하는 배향막을 형성하였다.

하기 조성의 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 도포액 (S3) 을, 상기 제조한 배향막 상에 와이어바로 연속적으로 도포하였다. 필름의 반송 속도는 20m/min 로 하였다. 실온에서부터 80℃ 로 연속적으로 가온하는 공정으로 용매를 건조시키고, 그 후, 120℃ 의 건조 존에서 90 초간 가열하여 디스코틱 액정성 화합물의 분자를 배향시켰다. 이어서, 필름의 온도를 90℃ 로 유지하고 고압 수은등을 이용하여 UV 광을 500mJ/㎠ 조사하고, 디스코틱 분자의 배향을 고정화시켜 광학 이방성층을 형성하여 광학 보상 필름 (F31) 를 제조하였다.

디스코틱 액정 화합물을 함유하는 도포액 (S3) 의 조성

하기의 디스코틱 액정성 화합물 (Ⅱ) 91 질량부 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트와 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트의 혼합물 [KAYARAD DPHA : 닛폰 화약 (주) 제조] 9 질량부 하기 광중합 개시제 (A) 2 질량부 상기의 불소계 폴리머 (A) 0.4 질량부 메틸에틸케톤 254 질량부

디스코틱 화합물 (Ⅱ)

중합 개시제 (A)

제조한 광학 보상 필름 (F31) 으로부터 디스코틱 액정성 화합물을 사용하여 형성된 광학 이방성층만을 박리한 것을 자동 복굴절률계 (KOBRA-21 ADH, 오우지 계측 기기 (주)사 제조) 를 이용하여 광학 특성을 측정하였다. 파장 590㎚ 로 측정한 Re 는 O㎚ 이며, Rth 는 163㎚ 였다. 디스코틱 액정 분자가 필름면에 대해서 실질적으로 수평으로 배향하고 있는 광학 이방성층이 형성된 것을 확인할 수 있었다.

<광학 보상 필름 (F32 ∼ F36) 의 제조>

상기에서 제조한 광학 보상 필름 (F31) 에 대해, 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T1) 을, 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T2) ∼ (T6) 으로 변경하고, 추가로 광학 보상 필름의 Rth 가 200㎚ 가 되도록 막두께를 조정하여 광학 보상 필름 (F32 ∼ F36) 을 제조하였다.

상기에서 제조한 광학 보상 필름의 평가 결과를 표 1-6 에 정리하였다. 평가 방법은 상기 예 1-1 과 동일하다.

표 1-6

표 1-6 에 나타난 결과로부터 이하의 것이 명백하다.

파장 분산성이 높은 폴리머 필름과 파장 분산성이 높은 디스코틱 액정의 호메오트로픽 배향을 이용한 광학 이방성층을 조합시킴으로써, 불균일이 없고 파장 분산성이 높은 광학 보상 필름이 얻어지는 것을 알 수 있다.

[예 1-4]

<액정 표시 장치의 제조>

(수직 배향 액정셀의 제조)

폴리비닐알코올 3 중량% 수용액에, 옥타데실디메틸암모늄클로라이드 (커플링제) 를 1 중량% 첨가하였다. 이것을, ITO 전극 부착의 유리 기판 상에 스핀코트하고 160℃ 로 열처리한 후, 러빙 처리하여 수직 배향막을 형성하였다. 러빙 처리는 2 장의 유리 기판에 있어서 반대 방향이 되도록 실시하였다. 셀 갭 (d) 이 약 5.0㎛ 가 되도록 2 장의 유리 기판을 마주 보게 하였다. 셀 갭에, 에스테르계와 에탄계를 주성분으로 하는 액정성 화합물 (An : 0.06) 을 주입하고, 수직 배향 액정셀 (A) 을 제조하였다. Δn 과 d 의 곱은 300㎚ 였다.

(상측 편광판의 제조)

테이진 화성 (주) 의 폴리카보네이트 필름 『퓨어 에이스 WR』를 Tg 부근에서 열완화함으로써 Re 가 120㎚, Rth 가 70㎚ 인 제 2 광학 보상 필름 (A) 을 얻었다.

요오드 수용액 중에서 연속하여 염색한 두께 80㎛ 의 롤상 폴리비닐알코올 필름을 반송 방향으로 5 배 연신하고 건조시켜 장척의 편광막을 얻었다. 이 편광막의 일방의 면에 폴리비닐알코올계 접착제를 이용하여 상기 제 2 광학 보상 필름 (A) 을 편광막의 투과축과 제 2 광학 보상 필름 (A) 의 지상축이 평행이 되도록 접합시키고, 타방의 면에 비누화 처리된 시판되는 셀룰로오스 아세테이트 필름 (후지탁크 TD8OUL, 후지 사진 필름 (주) 제조) 을, 폴리비닐알코올계 접착제를 이용하여 연속하여 부착시켜, 상측 편광판 (P1) 을 제조하였다.

(하측 편광판의 제조)

상기에서 제조한 광학 보상 필름 (F11) 및 후지탁크 TD8OUF 를 비누화 처리하고, 편광막의 양면에 폴리비닐알코올계 접착제를 이용하여 롤 투 롤로 부착하여, 일체형 편광판 (P11) 을 제조하였다. 이 때, 광학 보상 필름의 광학 보상층은 편광판의 외측을 향하고 있었다.

일체형 편광판 (P11) 에 대해, 광학 보상 필름 (F11) 을 상기에서 제조한 광학 보상 필름 (F12) ∼ (F18), (F22) ∼ (F28) 및 (F31) ∼ (F36) 대신에, 일체형 편광판 (P12) ∼ (P18), (P22) ∼ (P28) 및 (P31) ∼ (P36) 를 제조하였다.

또, 상기에서 제조한 일체형 편광판 (P11) 에 대해, 광학 보상 필름 (F11) 을 시판되는 저 리타데이션 TAC (Z-TAC 후지 사진 필름 (주) 제조) 을 대신하여 편 광판 (PO) 을 제조하였다.

(편광판의 편입)

각 필름의 적층 각도는 표시 장치를 위에서 보았을 때의 좌우 방향을 기준 (0˚) 으로 하면, 도 2 에 나타내는 것과 같이 편광막 흡수축 (104)(도 1 에서는 15) 의 축 각도는 90˚, 보호막 지상축 (102 및 106) 의 각도는 90˚ 로 설정하였다. 상기에서 제조한 각 광학 보상 필름을, 하측 편광판과 액정셀 사이에, 광학 이방성층 (도 1 에서는 10) 이 액정셀 기판 (도 1 에서는 8) 에 접하도록, (편광판 (PO) 은 Z-TAC 면이 액정셀 기판에 접하도록) 액정 표시 장치에 장착하였다. 또한, 하측 편광판으로서는, 상기에서 제조한 편광판을 사용하였다.

또, 상기에서 제조한 상측 편광판 (도 1 에서는 1) 을 상측 액정셀 기판 (도 1 에서는 5) 상에, 제 2 광학 보상 필름 (A) 을 기판측으로 하여 장착하였다. 이 때, 제 2 광학 보상 필름 (A) 의 지상축이 상측 편광판의 투과축과 일치하도록 구성하였다.

표 1-7 에 나타내는 바와 같이 상기에서 제조한 본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름을 장착한 액정 표시 장치를 제조하였다. 이들의 제조한 액정 표시 장치에 대해, 정면 및 경사 방향의 누설광, 정면 및 경사에서 관찰했을 때의 컬러 시프트, 및 불균일을 하기의 방법으로 평가하여 표 1-7 에 정리하였다.

(1) 누설광 (정면)

암실 내에 설정된 샤카스텐 상에, 편광판을 부착시키지 않은 상태에서 액정셀을 두고, 법선 방향에서 1m 떨어진 곳에 설치된 휘도계 (분광 방사 휘도계 CS- 1000 : 미놀타 (주) 제조) 로 휘도 (1) 을 측정하였다.

이어서, 상기와 동일한 샤카스텐 상에 편광판을 부착시킨 각 액정 표시 장치를 두고, 상기와 동일하게 휘도 (2) 를 측정하여, 이것을 휘도 (1) 에 대한 비율로 나타낸 것을 누설광으로 했다.

(2) 누설광 (경사)

암실 내에 설정된 샤카스텐 상에, 편광판을 부착시키지 않은 상태에서 액정셀을 두고, 액정셀의 러빙 방향을 기준으로서 왼쪽 방향으로 45 도의 방위에서, 또한 액정셀의 법선 방향으로부터 60 도의 방향으로 1m 떨어진 곳에 설치된 휘도계 (분광 방사 휘도계 CS-1000 : 미놀타 (주) 제조) 로 휘도 (1) 를 측정하였다.

이어서, 상기와 동일한 샤카스텐 상에, 편광판을 부착시킨 각 액정 표시 장치를 두고, 상기와 동일하게 휘도 (2) 를 측정하고, 이것을 휘도 (1) 에 대한 100분 율로 나타낸 것을 경사 누설광으로 하였다.

(3) 흑표시시의 컬러 시프트 (정면)

암실 내에 설정된 샤카스텐 상에, 편광판을 부착시킨 상태의 액정셀을 두고, 법선 방향에서 1m 떨어진 곳에서 액정셀을 관찰하여, 색과 그 강도를 하기의 기준으로 평가하였다.

○ : 특정한 색이 보이지 않는다.

○△ : 특정한 색이 약간 보인다.

△ : 특정한 색이 조금 보인다.

× : 특정한 색이 분명히 보인다.

(4) 흑표시시의 컬러 시프트 (경사)

암실 내에 설정된 샤카스텐 상에, 편광판을 부착시킨 상태의 액정셀을 두고, 액정셀의 러빙 방향을 기준으로서 왼쪽 방향으로 45 도의 방위에서, 또한 액정셀의 법선 방향으로부터 60 도의 방향에서 1m 떨어진 곳에서 관찰하여, 흑표시시의 컬러 시프트를 상기 (3) 과 동일한 기준으로 평가하였다.

(5) 불균일

암실 내에 설정된 샤카스텐 상에, 편광판을 부착시키지 않은 상태의 액정셀 (A) 을, 전극이 형성된 기판이 샤카스텐측이 되도록 두고, 액정셀의 러빙 방향을 기준으로 하여 왼쪽 방향으로 45 도의 방위에서, 또한 액정셀의 법선 방향으로부터 60 도의 방향에서 1m 떨어진 곳에서 관찰하여, 이하의 기준에 따라 불균일을 평가하였다.

◎ : 자세히 보아도 불균일의 발생이 관찰되지 않는다.

○ : 불균일의 발생은 대부분 관찰되지 않는다.

○△ : 약간의 불균일이 발생하고 있다.

△ : 일부에 불균일이 보인다.

× : 전체면에 불균일이 보인다.

표 1-7

표 1-7 의 결과로부터 이하의 것이 명백하다.

본 발명의 제 1 양태의 광학 보상 필름을, 수직 배향 액정셀 (A) 의 광학 보상에 이용한 액정 표시 장치 (L1 ∼ L16, L26, L31 및 L32) 는, 불균일이 적고, 정면 및 경사의 누설광이 적고, 또한 정면 및 경사 방향에서 보았을 때의 컬러 시프트도 적고, 광학 보상 필름을 이용하지 않은 액정 표시 장치 (L0) 및 대신에 비교예의 광학 보상 필름을 이용한 액정 표시 장치 (L17, L18 및 L28) 와 비교하여, 현격히 우수한 표시 특성을 나타냈다.

이어서 본 발명의 제 2 양태의 실시예 및 비교예에 대해 설명한다.

[예 2-1]

(투명 지지체 (C1) 의 조제)

(셀룰로오스 아세테이트 용액의 조제)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고 교반하여 각 성분을 용해시켜, 셀룰로오스 아세테이트 용액 (A) 를 조제하였다.

셀룰로오스 아세테이트 용액 (A) 의 조성

아세틸 치환도 2.94 의 셀룰로오스아세테이트 100.0 질량부 메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 402.0 질량부 메탄올 (제 2 용매) 60.0 질량부

(매트제 용액의 조제)

평균 입경 16㎚ 의 실리카 입자 (AEROSIL R972, 닛폰 아에로질 (주) 제조) 를 20 질량부, 및 메탄올을 80 질량부 혼합하여 30 분간 잘 교반하고, 실리카 입자 분산액을 조제하였다. 이 분산액을 하기의 조성물과 함께 분산기에 투입하고, 추가로 30 분간 이상 교반하여 각 성분을 용해시켜, 매트제 용액을 조제하였다.

매트제 용액 조성

평균 입경 16㎚ 의 실리카 입자 분산액 10.0 질량부 메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 76.3 질량부 메탄올 (제 2 용매) 3.4 질량부 셀룰로오스 아세테이트 용액 (A) 10.3 질량부

(첨가제 용액의 조제)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고 가열하면서 교반하여 각 성분을 용해시켜, 셀룰로오스 아세테이트 용액을 조제하였다.

첨가제 용액 조성

하기의 광학적 이방성 저하제 49.3 질량부 하기의 파장 분산 조정제 4.9 질량부 메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 58.4 질량부 메탄올 (제 2 용매) 8.7 질량부 셀룰로오스 아세테이트 용액 (A) 12.8 질량부

광학적 이방성 저하제

파장 분산 조정제

(셀룰로오스 아세테이트 필름의 제조)

상기 셀룰로오스 아세테이트 용액 (A) 을 94.6 질량부, 매트제 용액을 1.3 질량부, 첨가제 용액 4.1 질량부 각각을 여과 후에 혼합시켜 밴드 유연기를 이용하여 유연시켰다. 상기 조성으로 광학적 이방성을 저하하는 화합물 및 파장 분산 조정제의 셀룰로오스 아세테이트에 대한 질량비는 각각 12%, 1.2% 였다. 잔류 용제량 30% 로 필름을 밴드로부터 박리하고, 140℃ 에서 40 분간 건조시켜, 두께 80㎛ 의 장척상의 셀룰로오스 아세테이트 필름 (T0) 을 제조하였다. 얻어진 필름의 면내 리타데이션 (Re) 은 1㎚ (지상축은 필름 길이 방향과 수직인 방향), 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 은 -1㎚ 였다. 이것을 투명 지지체 (C1) 로서 이용하였다.

상기에서 제조한 투명 지지체 (C1) 상에, 온도 60℃ 의 유전식 가열 롤을 통과시켜, 필름 표면 온도를 40℃ 로 승온시킨 후에, 하기에 나타내는 조성의 알칼리 용액 (S-1) 을, 로드 코터를 이용하여 도포량 17.3mL/㎡, 도포 속도 60m/분으로 도포하여 110℃ 로 가열 (비누화 온도) 한 (주)노리타케 컴퍼니 리미티드 제조의 스팀식 원적외 히터 하에서 8 초간 (비누화 시간) 체류시켰다. 이어서, 동일한 로드 코터를 이용하고, 순수를 2.8mL/㎡ 도포하였다. 이 때의 필름 온도는 40℃ 였다. 이어서, 파운틴 코터에 의한 수세와 에어 나이프에 의한 수분 제거를 4 회 반복한 후에, 70℃ 의 건조 존에 5 초간 체류시키고 건조시켜 비누화 처리하였다.

{알칼리 용액 (S-1) 조성}

수산화 칼륨 4.7 질량부

물 15.8 질량부

이소프로판올 63.7 질량부

계면 활성제 1.0 질량부

SF-1 : C₁₆H₃₃O(CH₂CH₂O)₁₀H

프로필렌글리콜 14.8 질량부

비누화 처리를 실시한 투명 지지체 (C1) 의 비누화 처리면에, 하기 조성의 배향막 도포액을 도포하고 건조시켜, 배향막을 형성하였다.

(배향막 도포액 조성)

하기의 변성 폴리비닐알코올 10 질량부

물 371 질량부

메탄올 119 질량부

글루타르알데히드 (가교제) 0.5 질량부

(광학 이방성층 (C2) 용 도포액의 조제)

하기의 조성물을, 102Kg 의 메틸에틸케톤에 용해시켜 도포액을 조제하였다.

하기의 디스코틱 액정성 화합물 (Ⅰ) 41.01 질량부

에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트

(V#360, 오사카 유기 화학 (주) 제조) 4.06 질량부

하기 폴리머 (A-1) 0.13 질량부

하기 광중합 개시제 (1) 0.90 질량부

디스코틱 액정성 화합물 (Ⅰ)

폴리머 (A-1)

광중합 개시제 (1)

상기 광학 이방성층 (C2) 의 조성물을 102 질량부의 메틸에틸케톤에 용해시켜 도포액으로 하고, 이것을 상기 배향막의 표면에 #4.2 의 와이어바로 연속적으로 도포시켜, 130℃ 상태에서 1 분간 가열하여 디스코틱 액정성 화합물을 배향시켰다. 이어서, 100℃ 에서 120W/㎝ 고압 수은등을 이용하여 UV 조사하고, 디스코틱 액정성 화합물을 중합시켰다. 그 후, 실온까지 방랭하였다. 얻어진 광학 이방성층의 파장 550㎚ 에서 측정한 Re 는 0.5㎚, Rth 는 180㎚ 이며, 광학 이방성층 (C2) 에 요구되는 광학 특성을 만족하고 있었다.

(광학 보상 시트의 밀착성 평가)

광학 보상 시트의 밀착성은, JIS K 5400 의 8.5.2 크로스 커트 테이프법으로 순서대로 시험편을 제조하여 평가하였다. 단, 평가에는 닛토덴코 제조 폴리에스테르 점착 테이프 NO31RH 를 사용하였다. 결과를 표에 나타낸다.

<광학 보상 시트의 편광판 제조>

요오드 수용액 중에서 연속해서 염색한 두께 80㎛ 의 롤상의 폴리비닐알코올 필름을 반송 방향으로 5 배 연신하여 건조시켜 장척의 편광막을 얻었다. 이 편광막의 일방의 면에 비누화 처리한 상기 광학 보상 시트 (K-1) 를 타방의 면에 비누화 처리한 시판되는 셀룰로오스 아세테이트 필름 (후지탁크 TD80UL, 후지 필름 (주) 제조) 을, 폴리비닐알코올계 접착제를 이용하여 연속해서 접합시켜 편광판 (P-1) 을 제조하였다.

(광학 이방성층 (A) 의 제조)

테이진 화성 (주) 의 폴리카보네이트 필름 『퓨어 에이스 WR』를 Tg 부근에서 열완화함으로써 Re 가 120㎚, Rth 가 78㎚ 인 광학 이방성층 (A) 을 얻었다.

<광학 이방성층 (A) 부착의 편광판 제조>

요오드 수용액 중에서 연속하여 염색한 두께 80㎛ 의 롤상 폴리비닐알코올 필름을 반송 방향으로 5 배 연신하고 건조시켜 장축의 편광막을 얻었다. 이 편광막의 일방의 면에 폴리비닐알코올계 접착제를 이용하여 상기 광학 이방성층 (A) 을 편광막의 투과축과 광학 이방성층 (A) 의 지상축이 평행이 되도록 접합시켜, 타방의 면에 비누화 처리한 시판되는 셀룰로오스 아세테이트 필름 (후지탁크 TD80UL, 후지 필름 (주) 제조) 을, 폴리비닐알코올계 접착제를 이용하여 연속해서 접합시켜, 편광판 (P-A1) 을 제조하였다.

<VA 패널에 대한 실장>

수직 배향형 액정셀을 사용한 액정 표시 장치 [샤프 제조 (LC-37GE2)] 에 설 치되어 있는 한쌍의 편광판 및 한쌍의 광학 보상 시트를 벗겨 액정셀을 꺼냈다.

상기의 수직 배향형 액정셀을 사용한 액정 표시 장치에 설치되어 있는 한쌍의 편광판 및 한쌍의 광학 보상 시트 대신에, 상기에서 제조한 편광판 (P-1) 을 광학 이방성층 (C2) 이 액정셀측이 되도록 점착제를 개재하여 백라이트측의 액정셀에 부착하였다. 또한 상기 제조한 편광판 (P-A1) 을 광학 이방성층 (A) 이 액정셀측이 되도록 점착제를 개재하여 편광판 (P-1) 과 반대측의 액정셀에 부착하였다. 이 때 편광판 (P-1) 과 편광판 (P-A1) 의 투과축이 크로스하도록 액정셀에 접합시켰다. 액정셀에 55Hz 의 직사각형파 전압을 인가하였다. 백표시 5V, 흑표시 OV 의 노멀리 블랙 모드로 하였다. 흑표시의 방위각 0˚, 극각 60˚ 방향 시야각에 있어서의 흑표시 투과율 (%) 및, 방위각 O 도 극각 60 도와 방위각 180 도 극각 60 도의 색 차이 Δx 를 구하였다. 결과를 표에 나타낸다.

색 변화 (Δx)

◎ : 0.02 미만

○ : 0.02 ∼ 0.04

△ : 0.04 ∼ 0.06

× : 0.06 이상

[예 2-2]

광학 이방성층 (C2) 을 #3.6 의 와이어바로 제조하고, Re 를 0.4㎚, Rth 를 160㎚ 로 한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 하여 광학 보상 시트, 편광판을 제조하였다. 편광판 (P-1) 대신에, 이 편광판을 이용한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하고, 동일하게 색 시야각 측정을 실시하였다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는, 예 2-1 과 동일하게 적어 양호하였다.

[예 2-3]

광학 이방성층 (C2) 을 #4.8 의 와이어바로 제조하고, Re 를 0.4㎚, Rth 를 200㎚ 로 한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 하여 광학 보상 시트, 편광판을 제조하였다. 편광판 (P-1) 대신에, 이 편광판을 이용한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하고, 동일하게 색 시야각 측정을 실시하였다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는 예 2-1 과 동일하게 적어 양호하였다.

[예 2-4 ∼ 2-6]

투명 지지체 (C1) 를 제조할 때에 사용한 파장 분산 조정제의 첨가량을 바꿔, Re, Rth, Rth₄₀₀(C1) - Rth₇₀₀(C1) 의 값을 변화시킨 셀룰로오스 아실레이트 필름을 투명 지지체 (C1) 로서 이용한 것 이외에는, 예 2-1 ∼ 2-3 의 각각과 동일하게 하여, 광학 보상 시트, 편광판을 각각 제조하였다. 편광판 (P-1) 대신에, 얻어진 편광판의 각각을 이용한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하고, 동일하게 색 시야각 측정을 실시하였다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는 예 2-1 과 동일하게 적어 양호하였다.

[예 2-7 ∼ 2-9]

투명 지지체 (C1) 로서 하기의 방법에 의해 제조한 고리형 폴리올레핀 (COC) 필름을 제조하였다.

(투명 지지체 (C1) 의 제조)

하기 조성물을 내압 밀폐 탱크에 투입하여 교반 후, 온수에서 80℃ 로 가열하여 각 성분을 용해하였다. 냉각 후, 평균 구멍 직경 34㎛ 의 여과지 및 평균 구멍 직경 10㎛ 의 소결 금속 필터로 여과하였다.

고리형 폴리올레핀 용액 (D-2)

토파스 5013 (판매원 폴리플라스틱 (주)) 150 질량부 시클로헥산 350 질량부

이어서 상기 방법으로 제조한 고리형 폴리올레핀 용액 (D-2) 을 함유한 하기 조성물을 분산기에 투입하여 매트제 분산액을 조제하였다.

매트제 분산액 (M-2)

1 차 평균 입경 16㎚ 의 실리카 입자 (aerosi1 R972 닛폰 아에로질 (주) 제조) 2 질량부 시클로헥산 75 질량부 고리형 폴리올레핀 용액 (D-2) 10 질량부

상기 고리형 폴리올레핀 용액 (D-2) 을 100 질량부, 매트제 분산액 (M-2) 을 1.1 질량부 혼합하고, 막제조용 도프를 조제하였다. 상기 서술한 도프를 밴드 유연기를 이용하여 유연시켰다. 잔류 용제량이 약 25 질량% 로 밴드로부터 벗겨낸 필름을, 텐터를 이용하여 2% 의 연신율로 폭방향으로 연신하고, 필름에 구김이 생기지 않도록 유지하면서, 열풍을 쐬어 건조시켰다. 그 후 텐터 반송에서 롤 반송으로 이행하고, 추가로 100℃ ∼ 120℃ 로 건조시켜 감았다. 제조한 COC 필름은, 표에 나타낸 바와 같이, 투명 지지체 (C1) 로서의 광학 특성을 만족하 였다.

상기 방법으로 제조한 COC 필름을 코로나 처리하였다. 이 코로나 처리를 실시한 COC 필름을 투명 지지체 (C1) 로서 비누화 처리를 실시한 셀룰로오스 아세테이트 필름 대신에 사용한 것 이외에는, 예 2-1 ∼ 2-3 과 동일하게 하여, 광학 보상 시트, 및 편광판을 각각 제조하였다. 편광판 (P-1) 대신에, 얻어진 편광판의 각각을 이용한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하여 동일하게 색 시야각 측정을 실시하였다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는, 예 2-1 과 동일하게 적어 양호하였다.

[예 2-10 ∼ 2-12]

투명 지지체 (C1) 로서 하기의 방법에 의해 제조한 고리형 폴리올레핀 (COP) 필름을 제조하였다.

(투명 지지체 (C1) 의 제조)

막제조용 도프의 조성을 하기로 한 것 이외에는 예 2-7 ∼ 2-9 와 동일하게 하여, 고리형 올레핀계 수지 COP 필름을 얻었다.

Arton G (JSR (주) 제조) 100질량부

디클로로메탄 390 질량부

화합물 A-7 (도쿄 화성 공업 (주) 제조) 10.0 질량부

상기 방법으로 제조한 COP 필름을 코로나 처리하였다. 이 코로나 처리를 실시한 COP 필름을 투명 지지체 (C1) 로서 비누화 처리를 실시한 셀룰로오스 아세테이트 필름 대신에 사용한 것 이외에는, 예 2-1 ∼ 2-3 과 동일하게 하여, 광학 보상 시트, 및 편광판을 각각 제조하였다. 편광판 (P-1) 대신에, 얻어진 편광판의 각각을 이용한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하고, 동일하게 색 시야각 측정을 실시하였다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는, 예 2-1 과 동일하게 적어 양호하였다.

[예 2-13 ∼ 2-15]

투명 지지체 (C1) 로서 하기의 방법에 의해 제조한 2 축 연신 락톤고리 함유 중합체계 수지 (LCA) 필름을 이용하였다.

(락톤고리 함유 중합체계 수지의 제조)

교반 장치, 온도 센서, 냉각관, 질소 도입관을 구비한 30L 반응 가마에, 8000g 의 메타크릴산 메틸 (MMA), 2000g 의 2-(히드록시메틸)아크릴산 메틸 (MHMA), 10000g 의 톨루엔을 장착하고, 이것에 질소를 통과시키면서 105℃ 까지 승온하여 환류한 결과, 개시제로서 10.0g 터셔리알루미퍼옥시이소노나노에이트 (아토피나 요시토미 제조, 상품명 : 루파졸 570) 을 첨가함과 동시에, 20.0g 의 개시제와 100g 의 톨루엔으로 이루어지는 용액을 4 시간에 걸쳐 적하하면서, 환류하 (약 105 ∼ 110℃) 에서 용액 중합을 실시하고, 추가로 4 시간에 걸쳐 숙성을 실시하였다.

얻어진 중합체 용액에 10g 의 인산 스테아릴/인산 디스테아릴 혼합물 (사카이 화학 제조, 상품명 : Phoslex A-18) 을 첨가하여, 환류하 (약 90 ∼ 110℃) 에서 5 시간, 고리화 축합 반응을 실시하였다. 이어서, 상기 고리화 축합 반응에서 얻어진 중합체 용액을, 패럴 온도 260℃, 회전수 100rpm, 감압도 13.3 ∼ 400hPa (10 ∼ 300mmHg), 리어벤트수 1 개, 포어벤트수 4 개의 벤트 타입 스크루 2 축 압출기 (φ=29.75㎜ , L/D=30) 에, 수지량 환산으로 2.0kg/시간의 처리 속도로 도입하고, 그 압출기 내에서 고리화 축합 반응과 탈휘를 실시하여 압출함으로써, 투명한 락톤고리 함유 중합체계 수지 펠릿 (1A) 을 얻었다.

락톤고리 함유 중합체계 수지 펠릿 (1A) 의 락톤고리율은 97.0%, 질량 평균 분자량 147700, 멜트 플로우레이트는 11.0g/10 분, Tg (유리 전이 온도) 는 130℃ 였다.

(기재 필름의 제조)

락톤고리 함유 중합체계 수지 펠릿 (1A) 100 부에 대해, TINUⅥN1577 (치바스페셜티 케미컬즈사 제조) 을 1 부, 아데카스타브 LA-31 (아사히 덴카 공업사 제조) 을 1 부, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체를 10 부, 발포 억제제로서 아세트산 아연을 0.12 부 혼합하고, 단축 압출기로 다이스 온도 250℃ 에서 T 다이로부터 압출하여 120㎛ 의 미연신 필름을 얻었다. 이 미연신 필름을 종방향으로 145℃ 에서 1.5 배 연신한 후, 횡방향으로 145℃ 로 1.8 배 연신하고 60㎛ 두께의 2 축 연신 필름을 얻었다.

상기 방법으로 제조한 LCA 필름을 코로나 처리하였다. 이 코로나 처리를 실시한 LCA 필름을 투명 지지체 (C1) 로서 비누화 처리를 실시한 셀룰로오스 아세테이트 필름 대신에 사용한 것 이외에는, 예 2-1 ∼ 2-3 과 동일하게 하여, 광학 보상 시트, 및 편광판을 각각 제조하였다. 편광판 (P-1) 대신에, 얻어진 편광판의 각각을 이용한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조 하고, 동일하게 색 시야각 측정을 실시하였다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는, 예 2-1 과 동일하게 적어 양호하였다.

[예 2-16 ∼ 2-18]

광학 이방성층 (C2) 의 형성시에, 배향막의 표면을 러빙 처리한 것, 및 하기 조성의 도포액을 이용하여 광학 이방성층 (C2) 을 형성한 것, 및 광학 이방성층 (C2) 의 Re, Rth 가 표에 나타내는 값이 되도록 막두께를 조정한 것 이외에는, 예2-1 과 동일하게 하여 광학 보상 시트, 및 편광판을 각각 제조하였다. 편광판 (P-1) 대신에 얻어진 편광판의 각각을 이용한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하고, 동일하게 색 시야각 측정을 실시했다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는, 예 2-1 과 비교하여 약간 증가했지만, 충분히 양호한 범위였다.

(봉형상 액정 화합물을 함유하는 도포액의 조성)

하기의 봉형상 액정성 화합물 91 질량부 광중합 개시제 (이르가큐어 907, 치바가이기사 제조) 3 질량부 증감제 (카야큐어-DETX, 닛폰 화약 (주) 제조) 1 질량부 상기 폴리머 (A-1) 0.4 질량부 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, 오사카 유기 화학 (주) 제조) 9 질량부 중합성 카이랄제 (BASF 사 제조 LC756) 3 질량부 메틸에틸케톤 172 질량부

봉형상 액정 화합물

[예 2-19 ∼ 2-21]

상기 방법으로 제조한 LCA 필름을 코로나 처리하였다. 이 코로나 처리를 실시한 LCA 필름을 투명 지지체 (C1) 로서 비누화 처리를 실시한 셀룰로오스 아세테이트 필름 대신에 사용한 것 이외에는, 예 2-16 ∼ 2-18 과 동일하게 하여, 광학 보상 시트, 및 편광판을 각각 제조하였다. 편광판 (P-1) 대신에, 얻어진 편광판의 각각을 이용한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하고, 동일하게 색 시야각 측정을 실시하였다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는, 예 2-1 과 비교하여 약간 증가했지만, 충분히 양호한 범위였다.

[예 2-22 ∼ 2-24]

광학 이방성층 (C2) 의 형성에 이용한 디스코틱 액정 화합물 (Ⅰ) 을 하기 디스코틱 액정 화합물 (2) 을 대신하여, 광학 이방성층 (C2) 의 Re 및 Rth 가 표에 나타내는 값이 되도록 막두께를 각각 조정한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 하여 광학 보상 시트, 및 편광판을 각각 제조하였다. 편광판 (P-1) 대신에, 얻어진 편광판의 각각을 이용한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하여 동일하게 색 시야각 측정을 실시하였다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는, 예 2-1 과 동일하게 적어 양호하였다.

디스코틱 액정성 화합물 (2)

[예 2-25 ∼ 2-27]

광학 이방성층 (C2) 의 형성에 사용한 수평 배향제인 폴리머 (A-1) 을 하기 폴리머 (A-2) 를 대신하고, 또한, 광학 이방성층 (C2) 의 Re, Rth 가 표에 나타내는 값이 되도록 막두께를 각각 조정한 것 이외에는 예 2-1 과 동일하게 하여, 광학 보상 시트, 및 편광판을 각각 제조하였다. 편광판 (P-1) 대신에, 얻어진 편광판의 각각을 이용한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하고, 동일하게 색 시야각 측정을 실시하였다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는, 예 2-1 과 동일하게 적어 양호하였다.

폴리머 (A-2)

[예 2-28]

투명 지지체 (C1) 로서 하기 기재의 방법에 의해 제조한 폴리머 필름을 이용하였다.

(폴리머 (1) 의 제조)

하기 조성물을 4 구 플라스크 (투입구, 온도계, 환류 냉각관, 질소 도입구, 교반기를 장착) 에 투입하고, 서서히 80℃ 까지 승온시키고 교반하면서 5 시간 중합을 실시하여, 중합 종료후 폴리머 용액을 다량의 메탄올에 투입하고 침전시켜, 추가로 메탄올로 세정하여 정제하고 건조시켜 중량 평균 분자량 3,000 (GPC 로 측정) 의 폴리머 (1) 를 얻었다.

메틸아크릴레이트 10 질량부

2-히드록시에틸아크릴레이트 1 질량부

아조비스이소부티로니트릴 (AIBN) 1 질량부

톨루엔 30 질량부

(투명 지지체 (C1) 의 제조)

하기 도프 조성물을 가압 밀폐 용기에 투입하고, 70℃ 까지 가열하여 용기 내 압력을 1 기압 이상으로 하여 교반하면서 셀룰로오스 에스테르를 완전히 용해시켰다. 도프 온도를 35℃ 까지 낮추고 하룻밤 정치(靜置) 시키고, 이 도프를 아즈미 여과지 (주) 제조의 아즈미 여과지 No.244 를 사용하여 여과한 후, 추가로 하룻밤 정치시켜 탈포하였다. 이어서 니혼 세이센 (주) 제조의 파인메트 NM (절대 여과 정밀도 100㎛), 파인 포어 NF (절대 여과 정밀도 50㎛, 15㎛, 5㎛ 의 순서대로 순차 여과 정밀도를 높여 사용) 를 사용하여 여과 압력 1.0×1O⁶Pa 로 여과하여 막제조에 사용하였다. 막두께는 40㎛ 였다.

<도프 조성물>

셀룰로오스트리아세테이트 (치환도 2.83) 100 질량부

상기 합성의 폴리머 (1) 15 질량부

하기 UV 제 (1) 0.8 질량부

하기 UV 제 (2) 0.2 질량부

메틸렌클로라이드 475 질량부

에탄올 50 질량부

UV 제 (1)

UV 제 (2)

얻어진 폴리머 필름의 광학 특성은 표에 나타낸 바와 같이, 투명 지지체 (C1) 로서의 요건을 만족하였다. 투명 지지체 (C1) 로서 이 폴리머 필름을 사용한 것 이외에는, 예 2-16 과 동일하게 하여 광학 이방성층 (C2) 을 형성하고 광학 보상 시트, 및 편광판을 제조하였다. 또한 이 편광판을 이용하고, 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하고, 동일하게 색 시야각 측정을 실시하였다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는, 예 2-1 과 비교하여 어느 정도 증가했는데, 충분히 양호했다.

[예 2-29]

투명 지지체 (C1) 로서 하기 기재의 방법에 의해 제조한 셀룰로오스 아실레이트 필름을 이용하였다.

(투명 지지체 (C1) 의 제조)

하기 도프 조성물을 가압 밀폐 용기에 투입하고, 70℃ 까지 가열하여 용기 내 압력을 1 기압 이상으로 하고, 교반하면서 셀룰로오스 에스테르를 완전히 용해시켰다. 도프 온도를 35℃ 까지 낮추고 하룻밤 정치시키고, 이 도프를 아즈미 여과지 (주) 제조의 아즈미 여과지 No.244 를 사용하여 여과한 후, 추가로 하룻밤 정치시켜 탈포하였다. 이어서 일본 세이센 (주) 제조의 파인메트 NM (절대 여과 정밀도 100㎛), 파인 포어 NF (절대 여과 정밀도 50㎛, 15㎛, 5㎛ 의 순서대로 순차 여과 정밀도를 높여 사용) 를 사용하여 여과 압력 1.0 × 10⁶Pa 로 여과하여 막제조에 사용하였다. 막두께는 40㎛ 였다.

<도프 조성물>

셀룰로오스트리아세테이트 (치환도 2.83) 100 질량부

트리페닐포스페이트 15 질량부

상기 UV 제 (1) 0.8 질량부

상기 UV 제 (2) 0.2 질량부

메틸렌클로라이드 475 질량부

에탄올 50 질량부

얻어진 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학 특성은, 표에 나타내는 대로, 투명 지지체 (C1) 로서의 요건을 만족하였다. 투명 지지체 (C1) 로서 이 셀룰로오스 아실레이트 필름을 이용한 것 이외에는, 예 2-16 과 동일하게 하여 광학 이방성층 (C2) 을 형성하여 광학 보상 시트, 및 편광판을 제조하였다. 또한 이 편광판을 이용하고, 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하고, 동일하게 색 시야각 측정을 실시했다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는 예 2-1 과 비교하여 어느 정도 증가했지만, 충분히 양호했다.

[예 2-30]

예 2-28 중의 폴리머 필름의 제조에 있어서, 막두께를 80㎛ 로 하고, Re 및 Rth 를 표에 나타나는 값이 되도록 조정한 투명 지지체 (C1) 를 사용한 것 이외에는, 예 2-28 과 동일하게 하여 광학 보상 시트 및 편광판을 제조하였다. 이 편광판을 이용하여 동일하게 액정 표시 장치를 제조하고, 동일하게 색 시야각 측정을 실시하였다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는 예 2-1 과 비교하여 어느 정도 증가했지만, 충분히 양호했다.

[예 2-31]

투명 지지체 (C1) 로서 예 2-30 에서 제조한 폴리머 필름을 이용한 것 이외에는 예 2-1 과 동일하게 하고, 광학 이방성층 (C2) 를 형성하여 광학 보상 시트, 및 편광판을 제조하였다. 이 편광판을 이용하여 동일하게 하고 액정 표시 장치를 제조하여, 동일하게 색 시야각 측정을 실시했다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는 예 2-1 과 동일하게 적어 양호했다.

[예 2-32 ∼ 2-34]

광학 이방성층 (C2) 으로서 하기의 방법으로 제조하고, 또한 Re, Rth, Rth450 / Rth550 이 표에 나타나는 값이 되도록 막두께를 각각 조정하여 형성한 폴리이미드층을 이용하였다.

(폴리이미드층 제조)

2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판과 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐로 합성된 중량 평균 분자량 (Mw) 120,000 의 폴리이미드를 시클로헥사논에 용해시켜 15 중량% 의 폴리이미드 용액을 조제하였다. 그리고, 예 2-1 에 기재된 투명 지지체 (C1) 에 상기 폴리이미드 용액을 도공하였다. 이 도공막을 100℃ 에서 10 분 건조 처리한 결과, 막두께 5㎛ ∼ 6㎛ 의 광학 보상 시트이며, 표에 나타내는 광학 특성의 광학 보상 시트를 각각 얻었다. 이들의 광학 보상 시트의 각각을 이용하고, 예 2-1 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다. 또한 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하고, 색 시야각 측정을 실시했다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는 예 2-1 과 동일하게 적어 양호했다.

[예 2-35 ∼ 2-37]

투명 지지체 (C1) 로서 예 2-13 에서 제조한 폴리머 필름을 이용한 것 이외 에는, 예 2-32 ∼ 2-34 와 동일하게 하여 광학 이방성층 (C2) 를 형성하고, 광학 보상 시트, 및 편광판을 제조하였다. 이 편광판을 이용하고, 동일하게 하여 액정 표시 장치를 제조하고, 동일하게 색 시야각 측정을 실시했다. 결과를 표에 나타내었으며, 시야각에 의존한 색 변화는 예 2-1 과 동일하게 적어 양호했다.

[예 2-1']

예 2-1 에 있어서, 광학 이방성층 (C2) 의 형성에 이용한 조성물로부터 폴리머 (A-1) 을 제거한 조성물을 사용하고, 예 2-1 과 동일하게 하여 광학 이방성층을 형성했지만, 디스코틱 액정 화합물이 미배향이며, 원하는 광학 특성의 광학 이방성층 (C2) 을 형성할 수 없었다.

[예 2-2']

실시예 1 의 투명 지지체 (C1) 대신에, Re, Rth, Rth400 - Rth700 이 표에 나타내는 값이 되는 폴리머 필름을 투명 지지체로서 이용하였다. 그 이외에는 예 1 과 동일하게 액정 표시 장치를 제조하였다. 동일하게 색 시야각 측정을 실시한 결과, 색 변화가 악화되는 것을 알았다.

[예 2-3']

예 2-1 의 투명 지지체 (C1) 대신에, Re 가 표에 나타내는 값인 폴리머 필름을 이용하고, 또한 광학 이방성층 (C2) 의 Rth 가 표에 나타내는 값이 되도록 막두께를 조정한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 액정 표시 장치를 제조하였다.

동일하게 색 시야각 측정을 실시한 결과, 색 변화가 악화되는 것을 알았다.

[예 2-4']

예 2-1 의 투명 지지체 (C1) 대신에, Rth400 - Rth700 이 표에 나타내는 값인 폴리머 필름을 사용한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 액정 표시 장치를 제조하였다. 동일하게 색 시야각 측정을 실시한 결과, 색 변화가 약간 악화되는 것을 알았다.

또한, 예 2-1 의 광학 이방성층 (C2) 의 형성에 이용한 조성물 중에서 다관능 모노머 (에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, 오사카 유기 화학 (주) 제조)) 를 제거하고 광학 이방성층을 형성한 것 이외에는, 예 2-1 과 동일하게 광학 보상 시트를 제조하였다. 이 광학 보상 시트의 투명 지지체 (C1) 와 광학 이방성층 (C2) 의 밀착 평가는 6 점인 것을 알 수 있었다.

표 2-1

이어서 본 발명의 제 3 양태의 실시예 및 비교예에 대해 설명한다.

[예 3-1]

셀룰로오스 아실레이트 필름을 폴리머 필름 기재로 하고, 게다가 중합성 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 조성물을 도포하여 디스코틱 구조 단위를 수평 배향시킨 후, 중합에 의해 고정화시켜 형성한 광학 이방성층을 갖는 광학 보상 필름을 예로 본 발명의 제 3 양태를 설명한다.

<셀룰로오스 아세테이트 필름 (T1) 의 제조>

(셀룰로오스 아세테이트 용액의 조제)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고 교반하여 각 성분을 용해시켜, 셀룰로오스 아세테이트 용액 (A) 을 조제하였다.

셀룰로오스 아세테이트 용액 (A) 의 조성

아세틸 치환도 2.94 의 셀룰로오스 아세테이트 100.0 질량부 메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 402.0 질량부 메탄올 (제 2 용매) 60.0 질량부

(매트제 용액의 조제)

평균 입경 16㎚ 의 실리카 입자 (AEROSIL R972, 닛폰 아에로질 (주) 제조) 를 20 질량부, 메탄올 80 질량부를 30 분간 잘 교반 혼합하여 실리카 입자 분산액으로 했다. 이 분산액을 하기의 조성물과 함께 분산기에 투입하고, 추가로 30 분 이상 교반하고 각 성분을 용해시켜, 매트제 용액을 조제하였다.

매트제 용액 조성

평균 입경 16㎚ 의 실리카 입자 분산액 10.0 질량부 메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 76.3 질량부 메탄올 (제 2 용매) 3.4 질량부 셀룰로오스 아세테이트 용액 (A) 10.3 질량부

(첨가제 용액의 조제)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고 가열하면서 교반하여 각 성분을 용해시켜, 셀룰로오스 아세테이트 용액을 조제하였다.

첨가제 용액 조성

하기의 광학적 이방성 저하제 49.3 질량부 하기의 파장 분산 조정제 4.9 질량부 메틸렌클로라이드 (제 1 용매) 58.4 질량부 메탄올 (제 2 용매) 8.7 질량부 셀룰로오스 아세테이트 용액 (A) 12.8 질량부

광학적 이방성 저하제

파장 분산 조정제

(셀룰로오스 아세테이트 필름의 제조)

상기 셀룰로오스 아세테이트 용액 (A) 을 94.6 질량부, 매트제 용액을 1.3 질량부, 첨가제 용액 4.1 질량부 각각을 여과 후에 혼합시키고, 밴드 유연기를 이용하여 유연시켰다. 상기 조성에서 광학적 이방성을 저하하는 화합물 및 파장 분산 조정제의 셀룰로오스 아세테이트에 대해서는 질량비는 각각 12%, 1.2% 였다. 잔류 용제량 30% 에서 필름을 밴드로부터 박리하고 140℃ 에서 40 분간 건조시켜, 두께 80㎛ 의 장척상의 셀룰로오스 아세테이트 필름 (T1) 을 제조하였다. 얻어진 필름의 면내 리타데이션 (Re) 은 1㎚ (지상축은 필름 길이 방향과 수직인 방향), 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 은 -1㎚ 였다.

제조한 필름을 온도 60℃ 의 유전식 가열 롤을 통과시켜 필름 표면 온도를 40℃ 로 승온시킨 후에, 하기 조성의 알칼리 용액 (A) 을 바코터에 의해, 14ml/㎡ 도포하고, 110℃ 로 가열한 스팀식 원적외선 히터 ((주) 노리타케 컴퍼니 제조) 하에 1O 초간 체류시킨 후, 동일하게 바코터를 이용하여 순수를 3ml/㎡ 도포하였다. 이 때의 필름 온도는 40℃ 였다. 이어서 파운틴 코터에 의한 수세와 에어 나이프에 의한 수분 제거를 3 회 반복한 후에, 70℃ 의 건조 존에 2 초 체류시켜 건조시켰다.

<알칼리 용액 (A) 조성>

수산화 칼륨 4.7 질량부 물 15.7 질량부 이소프로판올 64.8 질량부 프로필렌글리콜 14.9 질량부 C16H33O(CH2CH2O)10H (계면 활성제) 1.0 질량부

<광학 보상 필름 (F11) 의 제조>

(광학 이방성층의 제조)

상기 제조한 장척상의 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T1) 의 비누화 처리를 실시한 면에, 하기 조성의 배향막 도포액을 #14 의 와이어바로 연속적으로 도포하였다. 60℃ 의 온풍으로 60 초, 추가로 100℃ 의 온풍으로 120 초 건조시켜, 배향막을 형성하였다.

배향막 도포액의 조성

하기의 변성 폴리비닐알코올 10 질량부 물 371 질량부 메탄올 119 질량부 글루탈알데히드 0.5 질량부

변성 폴리비닐알코올

하기 조성의 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 도포액 (S1) 을, 상기 제조한 배향막 상에 #6.0 의 와이어바로 연속적으로 도포하였다. 필름의 반송 속도는 20m/min 로 하였다. 실온에서부터 80℃ 로 연속적으로 가온시키는 공정으로 용매를 건조시키고, 그 후, 120℃ 의 건조 존에서 90 초간 가열하여 디스코틱 액정성 화합물을 배향시켰다. 이어서, 필름의 온도를 90℃ 로 유지하고, 고압 수은등을 이용하여 UV 광을 500mJ/㎠ 조사하고 액정 화합물의 배향을 고정화시키고, 광학 이방성층 (B1) 을 형성하여 광학 보상 필름 (F11-200) 을 제조하였다.

제조한 광학 보상 필름 (F11-200) 및, 광학 보상 필름 (F11-200) 으로부터 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 광학 이방성층만을 박리한 것을 자동 복굴절률계 (KOBRA-21ADH, 오우지 계측 기기 (주)사 제조) 를 이용하여 광학 특성을 측정하였다. 파장 590㎚ 에서 측정한 Re 는 2㎚ 이며, Rth 는 200㎚ 였다. 광학 보상 필름 (F1) 의 또한, 광학 이방성층만의 Re 는 O㎚ 이며, Rth 는 200㎚ 였다. 또, 디스코틱 액정 구조 단위가 필름면에 대해 실질적으로 수평으로 배향하고 있는 광학 이방성층이 형성된 것을 확인할 수 있었다.

또, 광학 이방성층의 막두께는 2.65㎛ 이며, 굴절률 이방성은 0.075 였다.

디스코틱 액정 화합물을 함유하는 도포액 (S1) 의 조성

하기의 디스코틱 액정성 화합물 (Ⅰ) 91 질량부 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, 오사카 유기 화학 (주) 제조) 9 질량부 광중합 개시제 (이르가큐어 907, 치바가이기사 제조) 3 질량부 증감제 (카야큐어-DETX, 닛폰 화약 (주) 제조) 1 질량부 하기의 불소계 폴리머 0.4 질량부 메틸에틸케톤 212 질량부

디스코틱 액정성 화합물 (Ⅰ)

폴리머 (A)(1)

상기에서 제조한 광학 보상 필름 (F11-200) 에 대해, Rth 가 180㎚, 160㎚, 140㎚ 가 되도록 도포 막두께를 변경하고, 각각 F11-180, F11-160, F11-140 을 제조하였다.

<광학 보상 필름 (F12) 의 제조>

상기에서 제조한 F11-200 에 대해, 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T1) 을 시판되는 셀룰로오스 아세테이트 필름 (후지탁크 TD8OUF, 후지 사진 필름 (주) 제조, Re : 3㎚, Rth : 45㎚) 을 대신하여 Rth 가 200㎚ 가 되도록 광학 이방성층의 막두께를 조정하고, F12-200 을 제조하였다.

또한 상기에서 제조한 광학 보상 필름 (F12-200) 에 대해, Rth 가 180㎚, 160㎚, 140㎚ 가 되도록 도포 막두께를 변경하고, 각각 F12-180, F12-160, F12-140 을 제조하였다.

<광학 보상 필름 (F21) 의 제조>

광학 보상 필름 (F11-200) 과 동일하게 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T1) 상에 배향막을 형성하고, 배향막 상에 하기 조성의 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 도포액 (S2) 을, 상기 제조한 배향막 상에 #6.0 의 와이어바로 연속적으로 도포하였다. 필름의 반송 속도는 20m/min 로 하였다. 실온에서부터 90℃ 로 연속적으로 가온시키는 공정으로 용매를 건조시키고, 그 후, 120℃ 의 건조 존에서 90 초간 가열하여, 디스코틱 액정성 화합물을 배향시켰다. 이어서, 필름의 온도를 90℃ 로 유지하고, 고압 수은등을 이용하여 UV 광을 500mJ/㎠ 조사하여 액정 화합물의 배향을 고정화시키고 광학 이방성층 (B2) 을 형성하여, 광학 보상 필름 (F21-200)을 제조하였다.

디스코틱 액정 화합물을 함유하는 도포액 (S2) 의 조성

하기의 디스코틱 액정성 화합물 (Ⅱ) 91 질량부 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트와 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트의 혼합물 [KAYARADDPHA : 닛폰 화약 (주) 제조] 9 질량부 하기 광중합 개시제 (A) 2 질량부 상기의 불소계 폴리머 (A) 0.4 질량부 메틸에틸케톤 254 질량부

디스코틱 액정성 화합물 (Ⅱ)

중합 개시제 (A)

제조한 광학 보상 필름 (F21-200), 광학 보상 필름 (F21-200) 으로부터 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 광학 이방성층만을 박리한 것을 자동 복굴절률계 (KOBRA-21ADH, 오우지 계측 기기 (주)사 제조) 를 이용하여 광학 특성을 측정하였다. 파장 590㎚ 로 측정한 Re 는 2㎚ 이며, Rth 는 200㎚ 였다. 광학 보상 필름 (F1) 의 또한, 광학 이방성층만의 Re 는 0㎚ 이며, Rth 는 200㎚ 였다. 또, 디스코틱 액정 분자가 필름면에 대해 실질적으로 수평으로 배향하고 있는 광학 이방성층이 형성된 것을 확인할 수 있었다.

또, 광학 이방성층의 막두께는 2.2㎛ 이며, 굴절률 이방성은 0.091 이었다.

상기에서 제조한 광학 보상 필름 (F21-200) 에 대해, Rth 가 180㎚, 160㎚, 140㎚ 가 되도록 도포 막두께를 변경하여, 각각 F21-180, F21-160, F21-140 을 제조하였다.

<광학 보상 필름 (F22) 의 제조>

상기에서 제조한 F21-200 에 대해, 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T1) 을 시판되는 셀룰로오스 아세테이트 필름 (후지탁크 TD80UF, 후지 사진 필름 (주) 제조, Re : 3㎚, Rth : 45㎚) 을 대신하여 Rth 가 200㎚ 가 되도록 광학 이방성층의 막두께를 조정하고 F21-200 을 제조하였다.

또한 상기에서 제조한 광학 보상 필름 (F22-200) 에 대해, Rth 가 180㎚, 160㎚, 140㎚ 가 되도록 도포 막두께를 변경하고, 각각 F22-180, F22-160, F22-140 을 제조하였다.

<광학 보상 필름 (F31) 의 제조>

광학 보상 필름 (F11-200) 과 동일하게 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T1) 상에 배향막을 형성하고, 배향막 상에 하기 조성의 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 도포액 (S3) 을, 상기 제조한 배향막 상에 와이어바로 연속적으로 도포하였다. 필름의 반송 속도는 20m/min 로 하였다. 실온에서부터 90℃ 로 연속적으로 가온시키는 공정으로 용매를 건조시키고, 그 후, 120℃ 의 건조 존에서 90 초간 가열하여, 디스코틱 액정성 화합물을 배향시켰다. 이어서, 필름의 온도를 90℃ 로 유지하고, 고압 수은등을 이용하여 UV 광을 500mJ/㎠ 조사하고 액정성 화합물의 배향을 고정화시켜 광학 이방성층 (B3) 을 형성하여, 광학 보상 필름 (F31-200) 을 제조하였다.

디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 도포액 (S3) 의 조성

디스코틱 액정성 화합물 (Ⅰ) 82 질량부 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, 오사카 유기 화학 (주) 제조) 18 질량부 광중합 개시제 (이르가큐어 907, 치바가이기사 제조) 3 질량부 증감제 (카야큐어-DETX, 닛폰 화약 (주) 제조) 1 질량부 하기의 불소계 폴리머 0.4 질량부 메틸에틸케톤 212 질량부

상기에서 제조한 광학 보상 필름 (F31-200) 에 대해, Rth 가 180㎚, 160㎚, 140㎚ 가 되도록 도포 막두께를 변경하고, 각각 F31-180, F31-160, F31-140 을 제조하였다.

<광학 보상 필름 (F32) 의 제조>

상기에서 제조한 F31-200 에 대해, 셀룰로오스 아실레이트 필름 (T1) 을 시판되는 셀룰로오스 아세테이트 필름 (후지탁크 TD80UF, 후지 사진 필름 (주) 제조, Re : 3㎚, Rth : 45㎚) 을 대신하여 Rth 가 200㎚ 가 되도록 광학 이방성층의 막두께를 조정하여, F31-200 을 제조하였다.

또한 상기에서 제조한 광학 보상 필름 (F32-200) 에 대해, Rth 가 180㎚, 160㎚, 140㎚ 가 되도록 도포 막두께를 변경하고, 각각 F32-180, F32-160, F32-140을 제조하였다.

상기에서 제조한 광학 보상 필름의 결과를 표 3-1 에 나타낸다.

표 3-1

상기의 결과로부터 일반식 (1) 로 표시되는 디스코틱 화합물을 이용함으로써 Rth/d 를 대폭 상승시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

[예 3-2]

<하측 편광판의 제조>

상기의 광학 보상 필름 (F11-200) 및 후지탁크 TD80UF 를 비누화 처리하고, 편광막의 양면에 폴리비닐알코올계 접착제를 이용하여 롤 투 롤로 부착하여, 일체형 편광판 (P11-200) 을 제조하였다. 이 때, 광학 보상 필름의 광학 보상층은 편광판의 외측을 향하고 있었다.

표 3-1 에 나타난 다른 광학 보상 필름에 관해서도 P11-200 과 동일하게 하여 편광판을 제조하였다.

[예 3-3]

<액정 표시 장치의 제조>

(수직 배향 액정셀의 제조)

폴리비닐알코올 3 중량% 수용액에, 옥타데실디메틸암모늄클로라이드 (커플링제) 를 1 중량% 첨가하였다. 이것을, ITO 전극 첨부의 유리 기판 상에 스핀코트하고, 160℃ 에서 열처리한 후, 러빙 처리를 실시하여 수직 배향막을 형성하였다. 러빙 처리는, 2 장의 유리 기판에 있어서 반대 방향이 되도록 실시하였다. 셀 갭 (d) 이 약 5.0㎛ 가 되도록 2 장의 유리 기판을 마주 보게 했다. 셀 갭에, 에스테르계와 에탄계를 주성분으로 하는 액정성 화합물 (Δn : 0.06) 을 주입하고, 수직 배향 액정셀 (A) 을 제조하였다. Δn 과 d 의 곱은 300㎚ 였다.

(상측 편광판의 제조)

데이진 카세이 (주) 의 폴리카보네이트 필름 「퓨어 에이스 WR」를 Tg 부근에서 열완화함으로써 Re 가 120㎚, Rth 가 78㎚ 인 제 2 광학 보상 필름 (A) 을 얻었다. 요오드 수용액 중에서 연속하여 염색한 두께 80㎛ 의 롤상 폴리비닐알코올 필름을 반송 방향으로 5 배 연신하고, 건조시켜 장척의 편광막을 얻었다. 이 편광막의 일방의 면에 폴리비닐알코올계 접착제를 이용하여 상기 제 2 광학 보상 필름 (A) 을 편광막의 투과축과 제 2 광학 보상 필름 (A) 의 지상축이 평행이 되도록 접합시키고, 타방의 면에 비누화 처리한 시판되는 셀룰로오스 아세테이트 필름 (후지탁크 TD80UL, 후지 사진 필름 (주) 제조) 을 폴리비닐알코올계 접착제를 이용하여 연속으로 접합시켜 편광판 (P1) 을 제조하였다.

(편광판의 장착)

각 필름의 적층 각도는 표시 장치를 위에서 보았을 때의 좌우의 방향을 기준 (0˚) 으로 하면, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 편광막 흡수축 (104)(도 1 에서는 15) 의 축 각도는 90˚, 보호막 지상축 (102 및 106) 의 각도는 90˚로 설정하였다. 상기에서 제작한 하측 편광판을, 광학 이방성층 (도 1 에서는 10) 이 상측 액정셀 기판 (도 1 에서는 8) 에 접하도록, 액정 표시 장치에 장착하였다.

또, 상측 편광판 (도 1 에서는 1) 과 상측 액정셀 기판 (도 1 에서는 5) 사이에, 제 2 광학 필름이 오도록 상측 편광판을 배치하였다. 이 때, 제 2 광학 보상 필름의 지상축이 상측 편광판의 투과축과 일치하도록 구성하였다.

표 2 에 나타내는 바와 같이 상기에서 제작한 본 발명의 제 3 양태의 광학 보상 필름을 장착한 액정 표시 장치를 제작하였다.

표 3-2

상기에서 제작한 액정 표시 장치에 대해 정면 및 경사 누설광, 정면 및 경사지게 보았을 때의 색, 불균일을 하기의 방법으로 평가하고, 표 3-2 에 정리하였다.

(1) 누설광 (정면)

암실 내에 설정된 샤카스텐 상에, 편광판을 부착시키지 않은 상태에서 액정셀을 두고, 법선 방향에서 1m 떨어진 곳에 설치된 휘도계 (분광 방사 휘도계 CS-1 000 : 미놀타 (주) 제조) 로 휘도 (1) 를 측정하였다.

이어서, 상기와 동일한 샤카스텐 상에 편광판을 부착시킨 각 액정 표시 장치를 두고, 상기와 같이 휘도 (2) 를 측정하고, 이것을 휘도 (1) 에 대한 비율로 나 타낸 것을 경사 누설광으로 하였다.

(2) 누설광 (경사)

암실 내에 설정된 샤카스텐 상에, 편광판을 부착시키지 않은 상태에서 액정셀을 두고, 액정셀의 러빙 방향을 기준으로 하여 왼쪽 방향으로 45 도의 방위이고, 또한 액정셀의 법선 방향으로부터 60 도의 방향에서 1m 떨어진 곳에 설치된 휘도계 (분광 방사 휘도계 CS-1000 : 미놀타 (주) 제조) 로 휘도 (1) 를 측정하였다.

이어서, 상기와 동일한 샤카스텐 상에 편광판을 부착시킨 각 액정 표시 장치를 두고, 상기와 동일하게 휘도 (2) 를 측정하고, 이것을 휘도 (1) 에 대한 100 분율로 나타낸 것을 경사 누설광으로 하였다.

(3) 흑표시시의 컬러 시프트 (정면)

암실 내에 설정된 샤카스텐 상에, 편광판을 부착시킨 상태에서 액정셀을 두고, 법선 방향에서 1m 떨어진 곳에 설치된 곳에서 액정셀을 관찰하여 색과 그 강도를 하기와 같이 평가하였다. 컬러 시프트의 강도는 하기의 기준에 따랐다.

○ : 특정한 색이 보이지 않는다.

○△ : 특정한 색이 약간 보인다.

△ : 특정한 색이 조금 보인다.

× : 특정한 색이 분명히 보인다.

(4) 흑표시시의 컬러 시프트 (경사)

암실 내에 설정된 샤카스텐 상에, 편광판을 부착시킨 상태에서 액정셀을 두고, 액정셀의 러빙 방향을 기준으로 하여 왼쪽 방향으로 45 도의 방위이고, 또한 액정셀의 법선 방향으로 60 도의 방향에서 1m 떨어진 곳에서 흑표시시의 컬러 시프트를 상기 (3) 과 동일한 기준으로 평가하였다.

(5) 불균일

암실 내에 설정된 샤카스텐 상에, 편광판을 부착시키지 않은 상태에서 액정셀 (1) 을 전극을 배설한 기판이 샤카스텐측이 되도록 두고, 액정셀의 러빙 방향을 기준으로 하여 왼쪽 방향으로 45 도의 방위이고, 또한 액정셀의 법선 방향으로부터 60 도의 방향에서 1m 떨어진 곳에서 보아 이하의 기준에 따라 불균일을 평가하였다.

○ : 불균일의 발생은 관찰되지 않는다.

○△ : 약간 불균일이 발생되어 있다.

△ : 일부에 불균일이 보인다.

× : 전체면에 불균일이 보인다.

표 3-2 의 결과로부터 이하가 분명하다.

액정셀 (A) 를 이용한 액정 표시 장치에서는 각종 광학 보상 필름에 있어서, 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 이 180㎚ 에서, 정면 및 경사의 누설광이 가장 적고, 정면 및 경사 방향에서 보았을 때의 색도 적어, 최선의 광학 특성을 나타낸다.

각종 광학 보상 필름에 있어서 폴리머 필름 기재의 Rth 가 45㎚ 인 TD80UF 를 사용한 것에 대해, Rth 가 O㎚ 의 T1 을 사용했지만 광학 특성이 양호하다. 일반적으로 광학 이방성층의 Rth 가 높을수록 막두께가 두껍고, 불균일이 일어나기 쉽다. Rth / 막두께를 높게 함으로써, 동일한 Rth 로 막두께를 얇게 할 수 있 어 불균일을 개선할 수 있다. 광학 이방성층의 Rth / 막두께를 0.065 이상으로 함으로써, 광학 이방성층의 Rth 가 150㎚ 이상에서도 불균일이 없는 양호한 면상을 얻을 수 있다.

[예 3-4]

여기에서는 UV 조사량을 낮춤으로써, Rth / d 를 상승시키는 방법에 대해 설명한다.

F11-200 에 사용한 배향막상으로 상기의 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 도포액 (S1) 을, 상기 제작한 배향막 상에 #6.0 의 와이어바로 연속적으로 도포하였다. 필름의 반송 속도는 20m/min 로 하였다. 실온에서부터 80℃ 로 연속적으로 가온시키는 공정에서 용매를 건조시키고, 그 후, 120℃ 의 건조 존에서 90 초간 가열하여, 디스코틱 액정성 화합물을 배향시켰다. 이어서, 필름의 온도를 80℃ 로 유지하고, 고압 수은등을 이용하여 UV 광을 500mJ/㎠ 조사하고 액정 화합물의 배향을 고정화시켜 광학 이방성층을 형성하여, 광학 보상 필름 (F51) 을 제작하였다.

상기에서 제작한 광학 보상 필름 (F51) 에 대해 UV 광의 조사량을 표 3-3 과 동일하게 변경하여 F52 ∼ F54 를 제작하였다.

F11-200 에 이용한 배향막상으로 상기의 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 도포액 (S4) 을, 상기 제작한 배향막 상에 #6.0 의 와이어바로 연속적으로 도포하였다. 필름의 반송 속도는 20m/min 로 하였다. 실온에서부터 80℃ 로 연속적으로 가온시키는 공정에서 용매를 건조시키고, 그 후, 120℃ 의 건조 존에서 90 초간 가열하여 디스코틱 액정성 화합물을 배향시켰다. 이어서, 필름의 온도를 80℃ 로 유지하고, 고압 수은등을 이용하여 UV 광을 500mJ/㎠ 조사하여 액정 화합물의 배향을 고정화시킴으로써 광학 이방성층을 형성하여 광학 보상 필름 (F61) 을 제작하였다.

상기에서 제작한 광학 보상 필름 (F61) 에 대해 UV 광의 조사량을 표 3-3 과 같이 변경하여 F62 ∼ F64 를 제작하였다.

디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 도포액 (S4) 의 조성

하기의 디스코틱 액정성 화합물 (Ⅰ) 91 질량부 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, 오사카 유기 화학 (주) 제조) 9 질량부 광중합 개시제 (A) 2 질량부 하기의 불소계 폴리머 0.4 질량부 메틸에틸케톤 214 질량부

또한 상기 광학 보상 필름 (F51 ∼ F54) 에 이용한 도포액을 디스코틱 액정성 화합물 (S1 내지 S2) 로 변경하여 필름 (F71 ∼ F74) 을 제작하였다.

또, 추가로 상기 광학 보상 필름 (F51 ∼ F54) 에 이용한 도포액을 디스코틱 액정성 화합물 (S1 내지 S5) 로 변경하여 필름 (F81 ∼ F84) 을 제작하였다.

디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 도포액 (S5) 의 조성

디스코틱 액정성 화합물 (Ⅱ) 91 질량부 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V#360, 오사카 유기 화학 (주) 제조) 9 질량부 하기 광중합 개시제(A) 2 질량부 상기의 불소계 폴리머 (A) 0.4 질량부 메틸에틸케톤 254 질량부

상기에서 제작한 광학 보상 필름 (F51 ∼ F54, F61 ∼ F64, F71 ∼ F74 및 F8l ∼ F84) 를 표 3-1 과 동일한 방법으로 평가하여 표 3-3 에 결과를 나타냈다.

또한, 밀착성 시험은 이하의 방법으로 실시하였다.

(6) 밀착성 평가

각 반사 방지 필름 시료의 저굴절률층을 갖는 측의 표면에, 커터 나이프로 바둑판 눈금 모양으로 세로 11 개, 가로 11 개의 절삭 깊이를 넣고, 합계 100 개의 정사각형의 네모칸을 새겨, 닛토 덴코 (주) 제조의 폴리에스테르 점착 테이프 "No.31B" 를 압착하여 밀착 시험을 실시하였다. 벗겨짐의 유무를 육안으로 관찰하고, 하기의 4 단계 평가를 실시하였다.

◎ : 100 개의 네모칸 중에서 박리가 전혀 관찰되지 않은 것.

○ : 100 개의 네모칸 중에서 박리가 관찰된 것이 2 개 이내인 것

△ : 100 개의 네모칸 중에서 박리가 관찰된 것이 3 ∼ 10 개인 것

× : 100 개의 네모칸 중에서 박리가 인정된 것이 10 개를 초과한 것

표 3-3

표 3-3 의 결과로부터 이하가 명백하다.

UV 조사량을 낮춰가면 Rth / d 를 높일 수 있다. 이 때, UV 조사량의 저하와 함께 밀착성이 악화되는 경향이 있는데, 감광역이 330㎚ ∼ 450㎚ 이며, 할로겐 라디칼을 발생하는 중합 개시제 (A) 를 이용하면 밀착성 악화가 일어나기 어렵다. 따라서, Rth / d 를 높이기 위해 감광역이 330㎚ ∼ 450㎚ 이며, 할로겐 라디칼을 발생하는 중합 개시제 (A) 를 이용하는 것은 바람직한 양태이다.

또, F71 ∼ F74 와 F81 ∼ F84 의 비교에서, UV 조사량을 낮춰가면 Rth / d 를 높일 수 있다. 이 때, UV 조사량의 저하와 함께 밀착성이 악화되는 경향이 있는데, 다관능 모노머로서 4 관능 이상의 중합성기를 갖는 다관능 모노머를 사용한 것은 (F71 ∼ F74), 3 관능의 다관능 모노머를 사용한 (F81 ∼ F84) 에 대해 밀착성 악화가 일어나기 어렵다. 따라서, Rth / d 를 높이기 위해 4 관능 이상의 중합성기를 갖는 다관능 모노머를 사용하는 것은 바람직한 양태이다.

이어서, 광학 보상 필름 (F71) 에 대해 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 도포액 (S2) 의 디스코틱 액정성 화합물 (Ⅱ) 및 다관능 모노머 DPHA 의 양을 표3-4 와 같이 변경하여 F75 ∼ F77 를 제작하였다.

또, 광학 보상 필름 (F81) 에 대해 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 도포액 (S5) 의 디스코틱 액정성 화합물 (Ⅱ) 및 다관능 모노머 V#360 의 양을 표 3-4 와 동일하게 변경하여 F85 ∼ F87 를 제작하였다.

이들의 평가 결과를 표 3-4 에 나타낸다.

표 3-4

표 3-4 의 결과로부터 이하가 명백하다.

함유하는 다관능 모노머의 양을 낮춰가면 Rth / d 를 높일 수 있다. 이 때, 모노머의 양을 낮추면 밀착성이 악화되는 경향이 있는데, 다관능 모노머로서 4 관능 이상의 중합성기를 갖는 다관능 모노머를 사용한 것은 (F71 과 F75 ∼ F77), 3 관능의 다관능 모노머를 사용한 (F81 과 F85 ∼ F87) 에 대해, 밀착성 악화가 일어나기 어렵다. 따라서, Rth / d 를 높이기 위해 4 관능 이상의 중합성기를 갖 는 다관능 모노머를 사용하는 것은 바람직한 양태이다.

도 1 은 본 발명의 액정 표시 소자의 일례를 나타내는 개략 모식도이다.

도 2 는 본 발명의 편광판의 일례를 나타내는 개략 모식도이다.

부호의 설명

1 상측 편광판

2 상측 편광판 흡수축

3 1 축 또는 2 축의 광학 이방성층

4 1 축 또는 2 축의 광학 이방성층 지상축의 방향

5 액정셀 상부 전극 기판

6 상부 기판 배향 제어 방향

7 액정성 분자

8 액정셀 하부 전극 기판

9 하부 기판 배향 제어 방향

10 광학 이방성층 (본 발명의 광학 보상 필름의 광학 이방성층)

14 하측 편광판

15 하측 편광판 흡수축의 방향

101 편광판 보호막

102 편광판 보호막 지상축의 방향

103 편광판 편광막

104 편광막 흡수축 방향

105 편광판 보호막

106 편광판 보호막 지상축의 방향

Claims (44)

1. 폴리머 필름 상에 광학 이방성층을 적어도 1 층 갖는 광학 보상 필름으로서, 면내 리타데이션이 0 ∼ 10㎚, 및 두께 방향의 리타데이션이 100 ∼ 300㎚ 이며, 상기 폴리머 필름이 이하의 관계식 (1-1) ∼ (1-3) 을 만족하는, 광학 보상 필름 :

   식 (1-1) -50㎚ ≤ Rth(590) ≤ 150㎚

   식 (1-2) -5㎚ ≤ Rth(450) - Rth(550)

   식 (1-3) 0 ≤ Re(590) ≤ 10㎚.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 폴리머 필름이 또한 이하의 관계식 (1-4) 및 (1-5) 를 만족하는, 광학 보상 필름 :

   식 (1-4) 20㎚ ≤ Rth(590) ≤ 120㎚

   식 (1-5) 1.0 < Rth(450) / Rth(550) < 4.0.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 폴리머 필름이 셀룰로오스 아실레이트를 주로 함유하는 셀룰로오스 아실레이트계 필름인, 광학 보상 필름.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 폴리머 필름이 250㎚ ∼ 400㎚ 의 파장 영역에 흡수 극대를 갖는 파장 분산 제어제를 1 질량% ∼ 30 질량% 함유하는 폴리머 필름인, 광학 보상 필름.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 폴리머 필름이 하기 식 (B-1) 로 표시되는 화합물의 적어도 1 종을 함유하는 폴리머 필름인, 광학 보상 필름 :

   식 (B-1)

   

   식 중, R¹ 및 R² 는 각각, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 폴리머 필름이 아실 치환도가 2.90 ∼ 3.00 인 셀룰로오스 아실레이트를 주로 함유하는 셀룰로오스 아실레이트계 필름인, 광학 보상 필름.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 폴리머 필름이 총 아실 치환도가 2.70 ∼ 3.00 인 혼합 지방산 에스테르를 주로 함유하는 셀룰로오스 아실레이트계 필름인, 광학 보상 필름.
8. 제 1 항에 있어서,

   하기 식 (1-6) 을 만족하는, 광학 보상 필름 :

   식(1-6) 1.06 ≤ Rth(450) / Rth(550) ≤ 1.30.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 광학 이방성층이 하기 식 (1-7) 을 만족하는, 광학 보상 필름 :

   식(1-7) 1.09 ≤ Rth(450) / Rth(550) ≤ 1.30.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층이 디스코틱 액정을 함유하는 중합성 조성물을 경화시켜 형성된 층이며, 상기 광학 이방성층 중 상기 디스코틱 액정이 그 원반면을 층면에 대해서 수평으로 하여 배향한 상태로 고정되어 있는, 광학 보상 필름.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층이 액정을 함유하는 중합성 조성물을 카이랄 네마틱 (콜레스테릭) 액정상의 상태로 중합에 의해 고정시켜 형성된 층인, 광학 보상 필름.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층이 고분자 재료를 도포하여 형성된 폴리머층이며, 그 폴리머층이 음의 굴절률 이방성을 가짐과 함께 층면의 법선 방향으로 광축을 갖는, 광학 보상 필름.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층이 함불소 계면 활성제를 함유하는, 광학 보상 필름.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 보상 필름을 갖는, 편광판.
15. 투명 지지체 (C1) 및 광학 이방성층 (C2) 을 갖고, 또한 하기 식 (2-1) ∼ (2-4) 를 만족하는 C 플레이트인, 광학 보상 필름 :

    (2-1) O ≤ Re₆₃₀(C1) ≤ 10

    (2-2) O ≤ Re₅₅₀(C2) ≤ 10

    (2-3) 100 ≤ Rth₅₅₀(C2) - Rth₅₅₀(C1)

    (2-4) │Rth₄₅₀(C2) / Rth₅₅₀(C2) - Rth₄₅₀(C) / Rth₅₅₀(C)│≤ 0.1

    [식 중, Reλ (C1) 은 투명 지지체 (C1) 의 파장 λ㎚ 에 있어서의 정면 리타데이션치 (단위 : ㎚), Rthλ (C1) 은 투명 지지체 (C1) 의 파장 λ㎚ 에 있어서의 막두께 방향의 리타데이션치 (단위 : ㎚) 이고, Reλ (C2) 는 광학 이방성층 (C2) 의 파장 λ㎚ 에 있어서의 정면 리타데이션치 (단위 : ㎚), Rthλ (C2) 는 파장 λ㎚ 에 있어서의 광학 이방성층 (C2) 의 막두께 방향의 리타데이션치 (단위 : ㎚) 이고, Rthλ (C) 는 파장 λ㎚ 에 있어서의 광학 보상 필름 (C1 과 C2 의 적층체) 의 막두께 방향의 리타데이션치 (단위 : ㎚) 이다].
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 투명 지지체 (C1) 및 상기 광학 이방성층 (C2) 이 하기 식 (2-5) ∼ (2-8) 을 만족하는, 광학 보상 필름 :

    (2-5) -25 ≤ Rth₆₃₀(C1) ≤ 25

    (2-6) 100 ≤ Rth₅₅₀(C2) ≤ 300

    (2-7) -35 ≤ Rth₄₀₀(C1) - Rth₇₀₀(C1) ≤ 50

    (2-8) 1.04 ≤ Rth₄₅₀(C2) / Rth₅₅₀(C2) ≤ 1.30.
17. 제 15 항에 있어서,

    상기 투명 지지체 (C1) 및/또는 상기 광학 이방성층 (C2) 이 음의 C 플레이트인, 광학 보상 필름.
18. 제 15 항에 있어서,

    상기 투명 지지체 (C1) 가 셀룰로오스 아실레이트류의 필름, 노르보르넨계 폴리머류의 필름, 시클로올레핀 폴리머류의 필름, 락톤고리 함유 중합체계 수지 필름 또는 폴리카보네이트류의 필름으로 이루어지는, 광학 보상 필름.
19. 제 15 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층 (C2) 이 중합성 액정 화합물의 적어도 1 종을 함유하는 중합성 액정 조성물을 액정상의 상태로 고정시켜 형성된 층인, 광학 보상 필름.
20. 제 15 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층 (C2) 이 봉형상 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 콜레스테릭상의 상태로 고정시켜 형성된 층인, 광학 보상 필름.
21. 제 15 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층 (C2) 이 디스코틱 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을, 그 디스코틱 액정 화합물의 분자를 호메오트로픽 배향시켜, 네마틱 액정상의 상태로 고정시켜 형성된 층인, 광학 보상 필름.
22. 제 19 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층 (C2) 이 추가로 하기 일반식 (a) 의 반복 단위를 함유하는 불소계 폴리머를 갖는 화합물을 함유하는, 광학 보상 필름 :

    일반식 (a)

    

    일반식 (a) 에 있어서, R¹, R² 및 R³ 은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. Q 는 페닐기를 적어도 1 개 함유한 카르복실기 (-COOH) 또는 그 염, 술포기 (-SO₃H) 또는 그 염, 포스포녹시기 {-OP(=O)(OH)₂} 또는 그 염, 친수성기 (-OH), 또는 아크릴아미드 (-NR⁴- (R⁴ 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 또는 아르알킬기를 나타낸다)) 를 갖는다. L 은 하기의 연결기 군에서 선택되는 임의의 기, 또는 그들의 2 개 이상을 조합시켜 형성되는 2 가의 연결기를 나타낸다 ;

    (연결기 군)

    단결합, -O-, -CO-, -S-, -SO₂-, -P(=O)(OR⁵)- (R⁵ 는 알킬기, 아릴기, 또는 아르알킬기를 나타낸다), 알킬렌기 및 아릴렌기.
23. 제 19 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층 (C2) 이 2 개 이상의 관능기를 갖는 다관능 모노머를 추가로 함유하는 상기 중합성 액정 조성물로 형성된 층인, 광학 보상 필름.
24. 제 15 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층 (C2) 이 폴리머 필름층인, 광학 보상 필름.
25. 폴리머 필름 기재 상에 광학 이방성층을 갖는 광학 보상 필름으로서, 면내 리타데이션 (Re) 이 0 ∼ 10㎚ 이며, 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 이 100 ∼ 300㎚ 이며, 또한 그 광학 이방성층의 Rth/d (두께 방향의 리타데이션을 막두께로 나눈 값) 가 0.065 ∼ 0.16 인, 광학 보상 필름.
26. 제 25 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층의 Rth/d 가 0.085 ∼ 0.16 인, 광학 보상 필름.
27. 제 25 항에 있어서,

    하기 식 (3-1) 을 만족하는, 광학 보상 필름.

    식 (3-1) 1.03 ≤ Rth(450) / Rth(550) ≤ 1.30
28. 제 25 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층이 하기 식 (3-2) 를 만족하는, 광학 보상 필름.

    식 (3-2) 1.06 ≤ Rth(450) / Rth(550) ≤ 1.30
29. 제 25 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층이 중합성 조성물로 형성되는, 광학 보상 필름.
30. 제 25 항에 있어서,

    상기 중합성 조성물이 광중합 개시제를 함유하고, 그 광중합 개시제의 감광역이 330㎚ ∼ 450㎚ 인 범위이며, 또한 그 광중합 개시제가 할로겐 라디칼 또는 수소 원자를 제외하는 원자의 수가 8 이하인 탄화 수소 라디칼을 발생하는, 광학 보상 필름.
31. 제 25 항에 있어서,

    상기 중합성 조성물이 4 개 이상인 이중 결합을 갖는 다관능 모노머를 함유하는, 광학 보상 필름.
32. 제 25 항에 있어서,

    상기 중합성 조성물이 중합성기를 갖는 디스코틱 액정성 화합물을 함유하는 조성물이며, 또한 상기 광학 이방성층에 있어서 그 디스코틱 액정 화합물의 디스코틱 구조 단위가 폴리머 필름 기재면에 대해 수평 배향하고 있는, 광학 보상 필름.
33. 제 32 항에 있어서,

    상기 디스코틱 액정성 화합물이 하기 식 (Ⅰ) 로 표시되는 화합물인, 광학 보상 필름.

    

    [식 중, A¹ 및 A² 는, 서로 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알킬기, 또는 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알콕시기를 나타내고 : Y 는, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알킬기, 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알콕시기, 탄소 원자수가 2 ∼ 13 인 아실기, 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알킬아미노기, 또는 탄소 원자수가 2 ∼ 13 인 아실옥시기를 나타내고 ; 또는, A² 와 Y 가 결합하여, 5 원자 고리 또는 6 원자 고리를 형성하고 있어도 되고 ; Z 는, 할로겐 원자, 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알킬기, 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알콕시기, 탄소 원자수가 2 ∼ 13 인 아실기, 탄소 원자수가 1 ∼ 12 인 알킬아미노기 또는 탄소 원자수가 2 ∼ 13 인 아실옥시기를 나타내고 ; L 은, -O-, -CO-, -S-, -NH-, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, 아릴렌기 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 2 가의 연결기이며 ; Q 는, 중합성기를 나타내고 ; a 는, 1 ∼ 4 의 정수를 나타내고 ; b 는, 0 ∼ (4-a) 의 정수를 나타낸다]
34. 제 29 항에 있어서,

    상기 중합성 조성물이 카이랄 네마틱 (콜레스테릭) 액정성 화합물을 함유하 는, 광학 보상 필름.
35. 제 25 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층이 플루오로 지방족 함유 폴리머를 함유하는, 광학 보상 필름.
36. 제 25 항에 있어서,

    상기 광학 이방성층이 코팅했을 때에 음의 굴절률 이방성을 갖고, 또한 면의 법선 방향으로 광축을 갖는 고분자 재료를 포함하는, 광학 보상 필름.
37. 제 25 항에 있어서,

    상기 폴리머 필름 기재의 두께 방향의 리타데이션이 -25 ∼ 25㎚ 인, 광학 보상 필름.
38. 제 25 항에 있어서,

    상기 폴리머 필름이 셀룰로오스 아실레이트 필름인, 광학 보상 필름.
39. 제 1 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 보상 필름을 갖는, 편광판.
40. 서로 흡수축이 직교하고 있는 2 장의 편광막, 및 상기 2 장의 편광판 사이에, 한쌍의 기판 및 그 기판간에 협지되는 액정성 분자를 함유하는 액정층을 가짐과 함께, 외부 전계가 인가되어 있지 않은 비구동 상태에 있어서, 상기 액정성 분자가 상기 기판에 대해 대략 수직인 방향으로 배향하는 액정셀과,

    제 1 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 보상 필름을 갖는, 또는 상기 편광판의 일방이 제 39 항에 기재된 편광판인, 액정 표시 장치.
41. 제 40 항에 있어서,

    상기 액정 표시 장치가 추가로 제 2 광학 보상 필름을 갖고, 상기 제 2 광학 보상 필름이 고분자 연신 필름으로 이루어지고, 정면 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션이 하기 식 (8) 및 하기 식 (9) 를 만족하는, 액정 표시 장치 :

    식 (8) 70 ≤ Re(550) ≤ 180

    식 (9) 30 ≤ Rth(550) ≤ 140.
42. 제 40 항에 있어서,

    제 2 광학 보상 필름이, 하기 식 (10) 을 만족하는, 액정 표시 장치 :

    식 (10) 0.7 ≤ Re(450) / Re(550) ≤ 1.0.
43. 제 41 항에 있어서,

    상기 제 2 광학 보상 필름이, 셀룰로오스 아실레이트 필름, 노르보르넨계 필 름, 폴리카보네이트계 필름, 폴리에스테르계 필름 및 폴리술폰계 필름 중 어느 하나로 이루어지는, 액정 표시 장치.
44. 제 41 항에 있어서,

    상기 제 2 광학 보상 필름이 편광막의 일방에 그 면내 지상축을 그 편광막의 흡수축에 대해 직교로 하여 직접 적층되어 있는, 액정 표시 장치.

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