KR20080031847A - 광학 기능 필름의 제조 방법, 광학 기능 필름, 편광판,광학 소자 및 화상 표시 장치 - Google Patents

광학 기능 필름의 제조 방법, 광학 기능 필름, 편광판,광학 소자 및 화상 표시 장치 Download PDF

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와타루 나가타케
세이지 곤도우
게이이치 오카모토
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

외관 불량을 발생시키지 않고 광학 기능 필름을 제조하는 것을 하나의 과제로 한다.
열가소성 수지로 이루어지는 기재 필름 상에 수지 용액을 도공하는 도공 공정과, 도공된 수지를 고정화하여 수지층을 형성하는 고정화 공정을 구비한 광학 기능 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 도공 공정의 전단에, 기재 필름을 가열한 상태에서 연신하는 연신 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
Figure P1020077002612
열가소성 수지, 기재 필름.

Description

광학 기능 필름의 제조 방법, 광학 기능 필름, 편광판, 광학 소자 및 화상 표시 장치{METHOD FOR PRODUCING OPTICALLY FUNCTIONAL FILM, OPTICALLY FUNCTIONAL FILM, POLARIZING PLATE, OPTICAL DEVICE AND IMAGE DISPLAY}
본 발명은, 광학 기능 필름의 제조 방법 및 광학 기능 필름, 그 광학 기능 필름을 구비한 편광판 및 광학 소자, 그리고 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근, TV 나 퍼스널 컴퓨터라는 OA 기기의 표시 장치로서, 박형 경량이며 또한 소비 전력이 적은 액정 표시 장치가 다용되는 경향에 있다. 그 액정 표시 장치는, 액정층이나 편광판 외에도, 광학 보상층, 하드코트층, 반사 방지층, 위상차층 등의 여러 가지의 광학 기능층이 적층됨으로써 구성된다. 따라서, 이들의 광학 기능층은, 각층의 목적에 적합한 기능을 발휘하는 것 뿐만 아니라, 그 전제로서, 화상 표시 장치의 표시 화상에 악영향을 미치지 않는 것이 요구되고 있다.
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 이들의 광학 기능층으로서 사용하기 위한 광학 기능 필름을 제조하였을 때, 그 광학 기능 필름에 매우 미세한 줄무늬의 얼룩이나 점형상의 얼룩 등의 외관 불량이 발생하는 경우가 있다.
본 발명은, 이러한 종래의 문제점을 감안하여, 외관 불량을 발생시키지 않고 광학 기능 필름을 제조하는 것을 하나의 과제로 한다.
또, 본 발명은, 우수한 화상 표시 특성을 갖는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 다른 과제로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
광학 기능 필름은, 일반적으로, 기재 필름 상에 수지 용액을 도공(塗工)하는 도공 공정과, 도공된 수지를 고정화하여 수지층을 형성하는 고정화 공정을 거쳐 제조되는 것이 많은데, 본 발명자들이 예의 연구한 결과, 기재 필름 상에 수지 용액을 도공하기 전에 미리 기재 필름을 가열 연신해 둠으로써, 상기 기술한 바와 같은 외관 불량의 저감을 도모할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 열가소성 수지로 이루어지는 기재 필름 상에 수지 용액을 도공하는 도공 공정과, 도공된 수지를 고정화하여 수지층을 형성하는 고정화 공정을 구비한 광학 기능 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 도공 공정의 전단에, 기재 필름을 가열한 상태에서 연신하는 연신 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 있어서 연신 배율은, 연신되는 기재 필름에 있어서의 연신전의 연신 방향 길이에 대한 연신 후의 연신 방향 길이의 비를 말한다.
또, 본 발명의 광학 기능 필름은, 상기 기술한 것과 같은 광학 기능 필름의 제조 방법에 의해 제조된 것이며, 본 발명의 편광판은 그 광학 기능 필름과 편광자가 적층되어 이루어지고, 본 발명의 광학 소자 및 화상 표시 장치는, 그 광학 기능 필름이 적층되어 이루어지는 것이다.
발명의 효과
본 발명에 관련된 광학 기능 필름의 제조 방법에 의하면, 수지 용액의 도공에 앞서 기재 필름을 가열 연신하는 공정을 구비함으로써, 기재 필름 상의 미세한 요철이 평활화되고, 나아가서는 그 위에 적층되는 수지층도 평활이 되기 때문에, 외관 불량이 매우 적은 광학 기능 필름을 제조할 수 있다. 또, 본 발명에 관련된 화상 표시 장치는, 이러한 외관 불량이 매우 적은 광학 기능 필름을 이용한 것이기 때문에, 화상 표시 특성이 매우 우수한 것이다.
도 1 은, 실시예 1 및 비교예 1 에서 얻어진 표면 요철과 경사 각도의 실측값의 대비를 나타낸 도면.
도 2 는, 실시예 6, 비교예 4 및 비교예 5 에서 얻어진 표면 요철과 경사 각도의 실측값의 대비를 나타낸 도면.
도 3 은, 실시예 7 및 비교예 6 에서 얻어진 표면 요철과 경사 각도의 실측값의 대비를 나타낸 도면.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명에 관련된 광학 기능 필름의 제조 방법에 대해 설명한다.
본 발명에 관련된 광학 기능 필름의 제조 방법은, 열가소성 수지로 이루어지는 기재 필름 상에 수지 용액을 도공하는 도공 공정과, 도공된 수지를 고정화하여 수지층을 형성하는 고정화 공정을 구비한 광학 기능 필름의 제조 방법에 있어서, 상기 도공 공정의 전단에, 기재 필름을 가열한 상태에서 연신하는 연신 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
기재 필름으로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머 등의 투명 폴리머로 이루어지는 필름을 들 수 있다.
또, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 폴리머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 고리상 내지 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 올레핀계 폴리머, 염화 비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머 등의 투명 폴리머로 이루어지는 필름도 들 수 있다.
또한 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술파이드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화 비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머나 상기 폴리머의 브랜드물 등의 투명 폴리머로 이루어지는 필름 등도 들 수 있다. 특히 광학적으로 복굴절이 적은 것이 바람직하게 사용된다.
또한, 기재 필름으로서는, 편광 특성이나 내구성 등의 점으로부터, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머가 바람직하고, 특히 트리아세틸셀룰로오스 필름이 바람직하다.
또, 기재 필름으로서는, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO 01/37007) 에 기재된 폴리머 필름, 예를 들어, 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로서는, 이소부티렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교대 공중합체와 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다.
또, 상기 기재 필름으로서는, 바람직하게는, 일본 공개특허공보 2005-314534호에 기재된 하기 구조식 (1) 로 표시되는 글루타르산 무수물 단위를 함유하는 아크릴 수지 (A) 를 주성분으로서 포함한 아크릴 수지 필름이 사용된다. 하기 구조식 (1) 로 표시되는 글루타르산 무수물 단위를 함유함으로써, 내열성이 향상될 수 있다. 하기 구조식 (1) 중, R1, R2 는, 동일 또는 상이한 수소 원자 또는 탄소수 1∼5 의 알킬기를 나타내고, 바람직하게는 수소 원자 또는 메틸기이며, 보다 바람직하게는 메틸기이다.
Figure 112007009908311-PCT00001
상기 아크릴 수지 (A) 중, 상기 구조식 (1) 로 표시되는 글루타르산 무수물 단위의 함유 비율은, 바람직하게는 20∼40중량%, 보다 바람직하게는 25∼35중량% 이다.
상기 아크릴 수지 (A) 는, 상기 구조식 (1) 로 표시되는 글루타르산 무수물 단위 외에, 임의의 적절한 모노머 단위를 1 종 또는 2종 이상 포함하고 있어도 된다. 이러한 단량체 단위로서, 바람직하게는, 비닐카르복실산 알킬에스테르 단위를 들 수 있다. 상기 아크릴 수지 (A) 중, 비닐카르복실산 알킬에스테르 단위의 함유 비율은, 바람직하게는 60∼80중량%, 보다 바람직하게는 65∼75중량% 이다.
상기 비닐카르복실산 알킬에스테르 단위로서는, 예를 들어, 하기 일반식 (2) 로 표시되는 단위를 들 수 있다. 하기 일반식 (2) 중, R3 는 수소 원자 또는 탄소수 1∼5 의 지방족 혹은 지환식 탄화 수소, R4 는 탄소수 1∼5 의 지방족 탄화 수소를 나타낸다.
Figure 112007009908311-PCT00002
상기 아크릴 수지 (A) 의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 80000∼150000 이다.
상기 기재 필름 중의 상기 아크릴 수지 (A) 의 함유 비율은, 바람직하게는 60∼90중량% 이다.
또한, 상기 기재 필름 중에는, 상기 기술한 것과 같은 각종 수지 이외에, 임 의의 적절한 성분이 1 종 또는 2종 이상 포함되어 있어도 된다. 이러한 성분으로서는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 임의의 적절한 성분을 채용할 수 있다. 예를 들어, 상기 기술한 수지 이외의 수지, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다.
기재 필름의 두께는, 적절하게 결정할 수 있는데, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 점에서 10∼500㎛ 정도이며, 20∼300㎛ 가 바람직하고, 30∼200㎛ 가 보다 바람직하다.
또, 상기 연신 공정에 있어서의 기재 필름의 연신 배율은, 기재 필름이 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머인 경우, 1.001∼1.2배의 범위 내인 것이 바람직하고, 1.08∼1.16배의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 또, 기재가 노르보르넨 구조를 갖는 올레핀계 폴리머인 경우, 1.001∼4배의 범위 내인 것이 바람직하고, 2∼3배의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 또한, 기재 필름이 아크릴계 폴리머인 경우, 1.001∼4배의 범위 내인 것이 바람직하고, 2∼3배의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.
기재 필름을 연신하는 방법으로서는, 예를 들어, 열가소성 고분자 필름을 길이 방향으로 1축 연신하는 자유단 횡연신, 필름의 길이 방향을 고정한 상태에서 폭 방향으로 연신하는 고정단 횡연신, 필름을 길이 방향으로 이동시키면서 폭 방향으로 연신하는 텐터 연신 등을 들 수 있다.
텐터 연신이란, 예를 들어 기재 필름이 감긴 롤로부터 별도의 롤에 기재 필 름을 이송시키면서, 그 롤 사이에 배치된 연신 장치에 의해 기재 필름을 폭 방향으로 연신하는 것이다. 구체적으로는, 연신 장치에 구비된 한쌍의 파지부재(把持部材)에 의해 기재 필름의 폭 방향 양단을 각각 파지하고, 그 한쌍의 파지 부재의 간격을 서서히 넓히면서 그 파지 부재를 기재의 이송 방향으로 이동시키고, 연신 전의 파지 부재의 간격에 대한 연신 후의 파지 부재의 간격의 비율이 소정의 확대 비율이 된 후, 기재 필름을 해방시킴으로써, 기재 필름을 소정의 연신 배율로까지 연신하는 것이다.
상기 연신 공정에 있어서의 기재 필름의 가열 온도는, 80∼300℃ 가 바람직하고, 100∼200℃ 가 보다 바람직하며, 120∼180℃ 가 특히 바람직하다. 또, 그 가열 온도를, 그 기재 필름을 구성하는 수지의 유리 전이 온도 (Tg) 를 기준으로 하여 표시하면, Tg-30℃∼Tg+60℃ 인 것이 바람직하고, Tg-10℃∼Tg+40℃ 인 것이 보다 바람직하며, Tg+0℃∼Tg+25℃ 인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 온도로 가열하면 상기와 같은 열가소성 수지로 이루어지는 기재 필름이 연화되기 때문에, 연화된 기재 필름을 연신함으로써 기재 필름의 미세한 요철을 평활화할 수 있다.
특히, 연신 배율을 1.05∼1.15 의 범위로 함으로써, 그 기재 필름의 표면 요철의 고저차가 예를 들어 0.2㎛ 이하가 되고, 외관 불량을 현저하게 저감시킬 수 있다.
또, 상기 연신 공정에 있어서는, 기재 필름을 최대 연신 배율까지 일단 연신한 후에, 그 연신과는 역방향으로 필름을 완화 (수축) 시킬 수도 있다. 연신 공정에 있어서 완화 (수축) 를 실시하면, 보잉 현상에 의한 배향축의 어긋남을 억제하여, 기재 필름면 내의 위상차 (Δnd), 기재 필름 두께 방향의 위상차 (Rth) 및 배향축의 정밀도를 한층 더 향상시킬 수 있다.
완화율 (완화율=완화 후의 기재 필름 폭/완화 전의 기재 필름 폭) 은, 0.85∼0.999배가 바람직하고, 0.98∼0.998배가 보다 바람직하며, 0.990∼0.995배가 더욱 바람직하다.
또한, 상기 연신 공정에 있어서, 기재 필름을 최대 연신 배율에까지 일단 연신한 후에 완화를 실시하는 경우에는, 본 발명에 있어서의 연신 배율 (최종 연신 배율) 은, 연신 전의 기재 필름 폭에 대한 완화 후의 기재 필름 폭, 즉,
(연신 배율=완화 후의 기재 필름 폭/연신 전의 기재 필름 폭)
으로서 구해지는 것이다. 바꾸어 말하면, 연신 배율 (최종 연신 배율) 은, 최대 연신 배율과 완화율과의 곱으로 얻을 수 있다.
또, 광학 기능 필름으로서 위상차 필름을 제조하는 경우에는, 상기 고정화 공정에 의해 수지층을 형성한 후, 그 기재 필름을 더 연신하는 것도 가능하다. 연신 배율은, 그 위상차 필름의 용도에 따라, 굴절률이 원하는 값이 되도록 조정하면 된다.
기재 필름에 도포하는 수지 재료로서는, 예를 들어, 내열성, 내약품성 및 투명성이 우수하고, 강성도 풍부하기 때문에, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르케톤, 폴리아미드-이미드 혹은 폴리에스테르-이미드 등의 폴리머를 들 수 있다. 이들의 폴리머는, 어느 한 종류를 단독으로 사용해도 되고, 예를 들어, 폴리에테르케톤과 폴리아미드의 혼합물과 같이, 상이한 관능기를 갖는 2종 이상의 혼합물로서 사용해도 된다. 이러한 폴리머 중에서도, 고투명성, 고배향성 및 고연신성인 점에서, 폴리이미드가 특히 바람직하다.
상기 폴리머의 분자량은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 중량 평균 분자량 (Mw)이 1,000∼1,000,000 의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2,000∼500,000 의 범위이다.
상기 폴리이미드로서는, 예를 들어, 면내 배향성이 높고, 유기 용제에 가용인 폴리이미드가 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 일본 공표특허공보2000-511296호에 개시된, 9,9-비스(아미노아릴)플루오렌과 방향족 테트라카르복실산 2무수물과의 축합 중합 생성물을 포함하고, 하기 식 (3) 에 나타내는 반복 단위를 하나 이상 포함한 폴리머를 사용할 수 있다.
Figure 112007009908311-PCT00003
상기 식 (3) 중, R3∼R6 는, 수소, 할로겐, 페닐기, 1∼4개의 할로겐 원자 또는 탄소수 1∼10 의 알킬기로 치환된 페닐기, 및 탄소수 1∼10 의 알킬기로 이루어지는 군에서 각각 독립적으로 선택되는 적어도 한 종류의 치환기이다. 바람 직하게는 R3∼R6 는, 할로겐, 페닐기, 1∼4개의 할로겐 원자 또는 탄소수 1∼10 의 알킬기로 치환된 페닐기, 및 탄소수 1∼10 의 알킬기로 이루어지는 군에서 각각 독립적으로 선택되는 적어도 한종류의 치환기이다.
상기 식 (3) 중, Z 는, 예를 들어, 탄소수 6∼20 의 4가 방향족기이며, 바람직하게는, 피로멜리트기, 다환식 방향족기, 다환식 방향족기의 유도체, 또는, 하기 식 (4) 로 표시되는 기이다.
Figure 112007009908311-PCT00004
상기 식 (4) 중, Z' 는, 예를 들어, 공유 결합, C(R7)2기, CO기, O원자, S 원자, SO2기, Si(C2H5)2기, 또는, NR8기이며, 복수의 경우, 각각 동일하거나 또는 상이하다.
또, w 는, 1∼10 까지의 정수를 나타낸다. R7 은, 각각 독립적으로, 수소 또는 C(R9)3 이다. R8 는, 수소, 탄소수 1∼20 의 알킬기, 또는 탄소수 6∼20 의 아릴기이며, 복수의 경우, 각각 동일하거나 또는 상이하다. R9 는, 각각 독립으로, 수소, 불소, 또는 염소이다.
상기 다환식 방향족기로서는, 예를 들어, 나프탈렌, 플루오렌, 벤조플루오렌 또는 안트라센으로부터 유도되는 4가의 기를 들 수 있다. 또, 상기 다환식 방 향족기의 치환 유도체로서는, 예를 들어, 탄소수 1∼10 의 알킬기, 그 불소화 유도체, 및 F 나 Cl 등의 할로겐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 기로 치환된 상기 다환식 방향족기를 들 수 있다.
이 밖에도, 예를 들어, 일본 공표특허공보 평8-511812호에 기재된, 반복 단위가 하기 일반식 (5) 또는 (6) 으로 표시되는 호모폴리머나, 반복 단위가 하기 일반식 (7) 로 표시되는 폴리이미드 등을 들 수 있다. 또한, 하기 식 (7)의 폴리이미드는, 하기 식 (5) 의 호모폴리머의 바람직한 양태이다.
Figure 112007009908311-PCT00005
Figure 112007009908311-PCT00006
Figure 112007009908311-PCT00007
상기 일반식 (5)∼(7) 중, G 및 G' 는, 예를 들어, 공유 결합, CH2기, C(CH3)2기, C(CF3)2기, C(CX3)2기 (여기에서, X 는, 할로겐이다.), CO기, O원자, S원자, SO2기, Si(CH2CH3)2기, 및, N(CH3)기로 이루어지는 군에서, 각각 독립으로 선택 되는 기를 표시하고, 각각 동일하거나 상이해도 된다.
상기 식 (5) 및 식 (7) 중, L 은, 치환기이며, d 및 e 는, 그 치환수를 표시한다. L 은, 예를 들어, 할로겐, 탄소수 1∼3 의 알킬기, 탄소수 1∼3 의 할로겐화 알킬기, 페닐기, 또는, 치환 페닐기이며, 복수의 경우, 각각 동일하거나 또는 상이하다. 상기 치환 페닐기로서는, 예를 들어, 할로겐, 탄소수 1∼3 의 알킬기, 및 탄소수 1∼3 의 할로겐화 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한종류의 치환기를 갖는 치환 페닐기를 들 수 있다. 또, 상기 할로겐으로서는, 예를 들어, 불소, 염소, 브롬 또는 요오드를 들 수 있다. d 는, 0∼2 까지의 정수이며, e 는, 0∼3 까지의 정수이다.
상기 식 (5)∼(7) 중, Q 는 치환기이며, f 는 그 치환수를 표시한다. Q 로서는, 예를 들어, 수소, 할로겐, 알킬기, 치환 알킬기, 니트로기, 시아노기, 티오알킬기, 알콕시기, 아릴기, 치환 아릴기, 알킬에스테르기, 및 치환 알킬에스테르 기로 이루어지는 군에서 선택되는 원자 또는 기로서, Q 가 복수인 경우, 각각 동일하거나 또는 상이하다. 상기 할로겐으로서는, 예를 들어, 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 들 수 있다. 상기 치환 알킬기로서는, 예를 들어, 할로겐화 알킬기를 들 수 있다.
또 상기 치환 아릴기로서는, 예를 들어, 할로겐화 아릴기를 들 수 있다. f 는, 0∼4 까지의 정수이며, g 및 h 는, 각각 0∼3 및 1∼3 까지의 정수이다. 또, g 및 h 는, 1 보다 큰 것이 바람직하다.
상기 식 (6) 중, R10 및 R11 은, 수소, 할로겐, 페닐기, 치환 페닐기, 알킬기, 및 치환 알킬기로 이루어지는 군에서, 각각 독립으로 선택되는 기이다.
그 중에서도, R10 및 R11 은, 각각 독립으로, 할로겐화 알킬기인 것이 바람직하다.
상기 식 (7) 중, M1 및 M2 는, 동일하거나 또는 상이하고, 예를 들어, 할로겐, 탄소수 1∼3 의 알킬기, 탄소수 1∼3 의 할로겐화 알킬기, 페닐기, 또는, 치환 페닐기이다.
상기 할로겐으로서는, 예를 들어, 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 들 수 있다.
또, 상기 치환 페닐기로서는, 예를 들어, 할로겐, 탄소수 1∼3 의 알킬기, 및 탄소수 1∼3 의 할로겐화 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한종류의 치환기를 갖는 치환 페닐기를 들 수 있다.
상기 식 (5) 에 나타나는 폴리이미드의 구체예로서는, 예를 들어, 하기 식 (8) 로 표시되는 것 등을 들 수 있다.
Figure 112007009908311-PCT00008
또한, 상기 폴리이미드로서는, 예를 들어, 상기 기술한 것과 같은 골격 (반복 단위) 이외의 산 2무수물이나 디아민을, 적절하게 공중합시킨 코폴리머를 들 수 있다.
상기 산 2무수물로서는, 예를 들어, 방향족 테트라카르복실산 2무수물을 들 수 있다.
상기 방향족 테트라카르복실산 2무수물로서는, 예를 들어, 피로멜리트산 2무수물, 벤조페논테트라카르복실산 2무수물, 나프탈렌테트라카르복실산 2무수물, 복소환식 방향족 테트라카르복실산 2무수물, 2,2'-치환 비페닐테트라카르복실산 2무수물 등을 들 수 있다.
상기 피로멜리트산 2무수물로서는, 예를 들어, 피로멜리트산 2무수물, 3,6-디페닐피로멜리트산 2무수물, 3,6-비스(트리플루오로메틸)피로멜리트산 2무수물, 3,6-디브로모피로멜리트산 2무수물, 3,6-디클로로피로멜리트산 2무수물 등을 들 수 있다. 상기 벤조페논테트라카르복실산 2무수물로서는, 예를 들어, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 2무수물, 2,3,3',4'-벤조페논테트라카르복실산 2무수물, 2,2', 3,3'-벤조페논테트라카르복실산 2무수물 등을 들 수 있다. 상기 나프탈렌테트라카르복실산 2무수물로서는, 예를 들어, 2,3,6,7-나프탈렌-테트라카르복실산 2무수물, 1,2,5,6-나프탈렌-테트라카르복실산 2무수물, 2,6-디클로로-나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산 2무수물 등을 들 수 있다. 상기 복소환식 방향족 테트라카르복실산 2무수물로서는, 예를 들어, 티오펜-2,3,4,5-테트라카르복실산 2무수물, 피라진-2,3,5,6-테트라카르복실산 2무수물, 피리딘-2,3,5,6-테트라카르복실산 2무수물 등을 들 수 있다.
상기 2,2'-치환 비페닐테트라카르복실산 2무수물로서는, 예를 들어, 2,2'-디 브로모-4,4',5,5'-비페닐테트라카르복실산 2무수물, 2,2'-디클로로-4,4',5,5'-비페닐테트라카르복실산 2무수물, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4',5,5'-비페닐테트라카르복실산 2무수물 등을 들 수 있다.
또, 상기 방향족 테트라카르복실산 2무수물의 그 밖의 예로서는, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 2무수물, 비스(2,3-디카르복시페닐)메탄 2무수물, 비스(2,5,6-트리플루오로-3,4-디카르복시페닐)메탄 2무수물, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 2무수물, 4,4'-(3,4-디카르복시페닐)-2,2-디페닐프로판 2무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)에테르 2무수물, 4,4'-옥시디프탈산 2무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)술폰산 2무수물(3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산 2무수물), 4,4'-[4,4'-이소프로필리덴-디(p-페닐렌옥시)]비스(프탈산 무수물), N,N-(3,4-디카르복시페닐)-N-메틸아민 2무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)디에틸실란 2무수물 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 상기 방향족 테트라카르복실산 2무수물로서는, 2,2'-치환 비페닐 테트라카르복실산 2무수물이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 2,2'-비스(트리할로메틸)-4,4',5,5'-비페닐테트라카르복실산 2무수물이며, 더욱 바람직하게는, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4',5,5'-비페닐테트라카르복실산 2무수물이다.
상기 디아민으로서는, 예를 들어, 방향족 디아민을 들 수 있고, 구체예로서는, 벤젠디아민, 디아미노벤조페논, 나프탈렌디아민, 복소환식 방향족 디아민, 및 그 밖의 방향족 디아민을 들 수 있다.
상기 벤젠 디아민으로서는, 예를 들어, o-, m- 및 p-페닐렌디아민, 2,4-디아 미노톨루엔, 1,4-디아미노-2-메톡시벤젠, 1,4-디아미노-2-페닐벤젠 및 1,3-디아미노-4-클로로벤젠과 같은 벤젠디아민으로 이루어지는 군에서 선택되는 디아민 등을 들 수 있다. 상기 디아미노벤조페논의 예로서는, 2,2'-디아미노벤조페논, 및 3,3'-디아미노벤조페논 등을 들 수 있다. 상기 나프탈렌디아민으로서는, 예를 들어, 1,8-디아미노나프탈렌, 및 1,5-디아미노나프탈렌 등을 들 수 있다. 상기 복소환식 방향족 디아민의 예로서는, 2,6-디아미노피리딘, 2,4-디아미노피리딘, 및2,4-디아미노-S-트리아진 등을 들 수 있다.
또, 상기 방향족 디아민으로서는, 이들 이외에, 4,4'-디아미노비페닐, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-(9-플루오레닐리덴)-디아닐린, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐, 3,3'-디클로로-4,4'-디아미노디페닐메탄, 2,2'-디클로로-4,4'-디아미노비페닐, 2,2',5,5'-테트라클로로벤지딘, 2,2-비스(4-아미노페녹시페닐)프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 4,4'-비스(3-아미노페녹시)비페닐, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 4,4'-디아미노디페닐티오에테르, 4,4'-디아미노디페닐술폰 등을 들 수 있다.
상기 수지 재료인 폴리에테르케톤으로서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2001-49110호에 기재된, 하기 일반식 (9) 로 표시되는 폴리아릴에테르케톤을 들 수 있다.
Figure 112007009908311-PCT00009
상기 식 (9) 중, X 는, 치환기를 나타내고, q 는, 그 치환수를 나타낸다. X 는, 예를 들어, 할로겐 원자, 저급 알킬기, 할로겐화 알킬기, 저급 알콕시기, 또는, 할로겐화 알콕시기이며, X 가 복수인 경우, 각각 동일해도 상이해도 된다.
상기 할로겐 원자로서는, 예를 들어, 불소 원자, 브롬 원자, 염소 원자 및 요오드 원자를 들 수 있고, 이들 중에서도, 불소 원자가 바람직하다. 상기 저급 알킬기로서는, 예를 들어, 탄소수 1∼6 의 직쇄 또는 분기쇄를 갖는 저급 알킬기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼4 의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기이다. 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 및, tert-부틸기가 바람직하고, 특히 바람직하게는, 메틸기 및 에틸기이다. 상기 할로겐화 알킬기로서는, 예를 들어, 트리플루오로메틸기 등의 상기 저급 알킬기의 할로겐화물을 들 수 있다. 상기 저급 알콕시기로서는, 예를 들어, 탄소수 1∼6 의 직쇄 또는 분기쇄의 알콕시기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼4 의 직쇄 또는 분기쇄의 알콕시기이다. 구체적으로는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기, sec-부톡시기, 및, tert-부톡시기가, 보다 바람직하고, 특히 바람직하게는 메톡시기 및 에톡시기이다. 상기 할로겐화 알콕시기로서는, 예를 들어, 트리플루오로메톡시 기 등의 상기 저급 알콕시기의 할로겐화물을 들 수 있다.
상기 식 (9) 중, q 는, 0∼4 까지의 정수이다. 상기 식 (9) 에 있어서는, q=0 이며, 또한, 벤젠고리의 양단에 결합한 카르보닐기와 에테르의 산소 원자가 서로 파라위치에 존재하는 것이 바람직하다.
또, 상기 식 (9) 중, R1 는, 하기 식 (10) 으로 표시되는 기이며, m 은, O 또는 1 의 정수이다.
Figure 112007009908311-PCT00010
상기 식 (10) 중, X' 는 치환기를 나타내고, 예를 들어, 상기 식 (9) 에 있어서의 X 와 동일하다. 상기 식 (10) 에 있어서, X' 가 복수인 경우, 각각 동일하거나 또는 상이하다. q' 는, 상기 X' 의 치환수를 나타내고, 0∼4 까지의 정수로서, q'=0 가 바람직하다. 또, p 는, 0 또는 1 의 정수이다.
상기 식 (10) 중, R2 는, 2가의 방향족기를 나타낸다. 이 2가의 방향족기로서는, 예를 들어, o-, m- 혹은 p-페닐렌기, 또는, 나프탈렌, 비페닐, 안트라센, o-, m- 혹은 p-테르페닐, 페난트렌, 디벤조푸란, 비페닐에테르, 혹은, 비페닐술폰으로부터 유도되는 2가의 기 등을 들 수 있다. 이들의 2가의 방향족기에 있어서, 방향족에 직접 결합되어 있는 수소가, 할로겐 원자, 저급 알킬기 또는 저급 알콕시기로 치환되어도 된다. 이들 중에서도, 상기 R2 로서는, 하기 식 (11) ∼(17) 로 이루어지는 군에서 선택되는 방향족기가 바람직하다.
Figure 112007009908311-PCT00011
상기 식 (9) 중, 상기 R1 로서는, 하기 식 (18) 로 표시되는 기가 바람직하고, 하기 식 (18) 에 있어서, R2 및 p 는 상기 식 (1O) 과 동일하다.
Figure 112007009908311-PCT00012
또한, 상기 식 (9) 중, n 은 중합도를 표시하고, 예를 들어, 2∼5,000 의 범위이며, 바람직하게는, 5∼500 의 범위이다. 또, 그 중합은, 동일한 구조의 반복 단위로 이루어지는 것이어도 되고, 상이한 구조의 반복 단위로 이루어지는 것이어도 된다. 후자의 경우에는, 반복 단위의 중합 형태는, 블록 중합이어도 되고, 랜덤 중합이어도 된다.
또한, 상기 식 (9) 로 표시되는 폴리아릴에테르케톤의 말단은, p-테트라플루오로벤조일렌기측이 불소이며, 옥시알킬렌기측이 수소 원자인 것이 바람직하고, 이러한 폴리아릴에테르케톤은, 예를 들어, 하기 일반식 (19) 로 표시할 수 있다. 또한, 하기 식에 있어서, n 은 상기 식 (9) 와 동일한 중합도를 표시한다.
Figure 112007009908311-PCT00013
상기 식 (9) 로 표시되는 폴리아릴에테르케톤의 구체예로서는, 하기 식 (20)∼(23) 으로 표시되는 것 등을 들 수 있고, 하기 각 식에 있어서, n 은, 상기 식 (9) 와 동일한 중합도를 표시한다.
Figure 112007009908311-PCT00014
또, 이들 이외에, 상기 수지 재료인 폴리아미드 또는 폴리에스테르로서는, 예를 들어, 일본 공표특허공보 평10-508048호에 기재된 폴리아미드나 폴리에스테르를 들 수 있고, 그들의 반복 단위는, 예를 들어, 하기 일반식 (24) 로 표시할 수 있다.
Figure 112007009908311-PCT00015
상기 식 (24) 중, Y 는, O 또는 NH 이다. 또, E 는, 예를 들어, 공유 결 합, C2 알킬렌기, 할로겐화 C2 알킬렌기, CH2기, C(CX3)2기 (여기에서, X 는 할로겐 또는 수소이다.), CO기, O원자, S원자, SO2기, Si(R)2기, 및, N(R)기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한종류의 기이며, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. 상기 E 에 있어서, R 는, 탄소수 1∼3 의 알킬기 및 탄소수 1∼3 의 할로겐화 알킬기의 적어도 한종류이며, 카르보닐 관능기 또는 Y 기에 대해 메타위치 또는 파라위치에 있다.
또, 상기 (24) 중, A 및 A' 는, 치환기이며, t 및 z 는, 각각의 치환수를 나타낸다. 또, p 는, 0∼3 까지의 정수이며, q 는, 1∼3 까지의 정수이며, r 은, 0∼3 까지의 정수이다.
상기 A 는, 예를 들어, 수소, 할로겐, 탄소수 1∼3 의 알킬기, 탄소수 1∼3 의 할로겐화 알킬기, OR (여기에서, R 은, 상기 정의의 것이다.) 로 표시되는 알콕시기, 아릴기, 할로겐화 등에 의한 치환 아릴기, 탄소수 1∼9 의 알콕시카르보닐기, 탄소수 1∼9 의 알킬카르보닐옥시기, 탄소수 1∼12 의 아릴옥시카르보닐기, 탄소수 1∼12 의 아릴카르보닐옥시기 및 그 치환 유도체, 탄소수 1∼12 의 아릴카르바모일기, 그리고, 탄소수 1∼12 의 아릴카르보닐아미노기 및 그 치환 유도체로 이루어지는 군에서 선택되고, 복수의 경우, 각각 동일하거나 또는 상이하다. 상기 A'는, 예를 들어, 할로겐, 탄소수 1∼3 의 알킬기, 탄소수 1∼3 의 할로겐화 알킬기, 페닐기 및 치환 페닐기로 이루어지는 군에서 선택되고, 복수의 경우, 각각 동일하거나 또는 상이하다. 상기 치환 페닐기의 페닐고리 상의 치환기로서는, 예를 들어, 할로겐, 탄소수 1∼3 의 알킬기, 탄소수 1∼3 의 할로겐화 알킬기 및 이들의 조합을 들 수 있다. 상기 t 는, 0∼4 까지의 정수이며, 상기 z 는, 0∼3 까지의 정수이다.
상기 식 (24) 로 표시되는 폴리아미드 또는 폴리에스테르의 반복 단위 중에서도, 하기 일반식 (25) 로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure 112007009908311-PCT00016
상기 식 (25) 중, A, A' 및 Y 는, 상기 식 (24) 에서 정의한 것이며, v 는 0∼3 의 정수, 바람직하게는, 0∼2 의 정수이다. x 및 y 는, 각각 0 또는 1 이지만, 모두 0 인 경우는 없다.
또, 폴리에스테르로서는, 반복 단위가 하기 일반식 (26)(27) 로 표시되는 것 이어도 된다.
Figure 112007009908311-PCT00017
상기 식 (26)(27) 중, X 및 Y 는, 치환기이다. 그 X 는, 수소, 염소 및 브롬으로 이루어지는 군에서 선택된다. 또, 그 Y 는, 하기 식 (28),(29),(30),(31) 로 이루어지는 군에서 선택된다.
Figure 112007009908311-PCT00018
또한, 폴리에스테르로서는, 상기 일반식 (26),(27) 로 표시되는 폴리에스테르를 조합한 코폴리머이어도 된다.
상기 수지 재료를 용해시키는 용제로서는, 상기 수지 재료를 용해할 수 있고 또한 기재 필름을 극도로는 침식하지 않는 것이면 되고, 사용하는 수지 재료 및 기재 필름에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 클로로포름, 디클로로메탄, 사염화 탄소, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화 수소류, 페놀, 파라클로로 페놀 등의 페놀류, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메톡시벤젠, 1,2-디메톡시벤젠 등의 방향족 탄화 수소류, 아세톤, 아세트산 에틸, t-부틸알코올, 글리세린, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 에틸 셀솔브, 부틸셀솔브, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 피리딘, 트리에틸아민, 디메 틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 아세토니트릴, 부티로니트릴, 메틸이소부틸케톤, 메틸에테르케톤, 시클로펜타논, 이황화 탄소 등을 사용할 수 있다.
상기 용제 중에는, 메틸이소부틸케톤이 수지 조성물의 용해제가 우수하고, 또한 기재 필름을 침식하는 경우가 없기 때문에 특히 바람직하다.
이들 용제는, 1 종 또는 2종 이상을 적절하게 조합하여 사용할 수 있다.
상기 수지 용액에는, 필요에 따라 적절하게, 첨가제를 첨가할 수 있다. 첨가제로서는, 특별히 한정은 없는데, 자외선 흡수제, 열화 방지제 (예를 들어, 산화 방지제, 과산화물 분해제, 라디칼 금지제, 금속 불활성제, 산 포획제, 아민), 가소제, 대전 방지제 등의 외, 지지체인 플라스틱 기판과의 밀착성을 확보하기 위해서 등의, 임의의 목적을 만족시키는 첨가제를 사용할 수 있다. 배합 부수는, 위상차판의 특성을 손상시키지 않는 범위가 바람직하다.
수지 용액의 도공 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 스핀코트법, 롤코트법, 플로우코트법, 프린트코트법, 딥코트법, 유연 성막(成膜)법, 바코트법, 그라비아 인쇄법 등을 들 수 있다. 수지 용액은, 기재 필름에 직접 도포되어도 되고, 다른 1 또는 2 이상의 층을 개재하여 도포되어도 된다.
도공막의 고정화 방법에 대해서는 특별히 한정은 없고, 사용하는 고분자 수지의 종류나 그 배합 부수, 또 기재 필름의 재질에 의해 적절하게 결정할 수 있다.
고정화 방법의 일례로서 건조 방법을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, 자연 건조나 가열 건조 (예를 들어, 40℃∼350℃ 로 가열) 를 들 수 있다. 그 건조 공정은, 조건을 바꾸어 2단계에서 실시해도 된다.
또, 자외선 등의 광으로 경화하는 광중합성의 관능기를 갖는 수지를 이용한 경우에는, 가열 처리를 실시함으로써 어느 정도 용제를 휘발시킨 후, 가시광 또는 자외광을 조사함으로써 도공막을 고정화할 수 있다.
상기 고정화된 도공막의 두께는, 통상 0.2∼50㎛ 로 하고, 바람직하게는 1∼30㎛ 로 한다. 두께가 1∼30㎛ 인 경우에는, 도포나 건조시의 얼룩을 방지할 수 있어, 외관 불량을 더 저감할 수 있다.
본 발명의 편광판은, 상기 기술한 바와 같이 하여 제작된 광학 기능 필름과 편광 소자가 적층된 것이며, 그 외의 구성에 대해서는 특별히 제한은 없다. 위상차 필름과 편광 소자는, 직접 접합되어도 되고, 다른 부재를 개재하여 적층되어도 된다.
편광 소자로서는 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 방법에 의해, 각종 필름에, 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질을 흡착시켜 염색하고, 연신, 가교, 건조시킴으로써 조제한 것 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 자연광을 입사시키면 직선 편광을 투과하는 필름이 바람직하고, 광투과율이나 편광도가 우수한 것이 바람직하다. 상기 이색성 물질을 흡착시키는 각종 필름으로서는, 예를 들어, 폴리비닐알코올 (PVA) 계 필름, 부분 포르말화 PVA 계 필름, 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름, 셀룰로오스계 필름 등의 친수성 고분자 필름 등을 들 수 있고, 이들 이외에도, 예를 들어, PVA 의 탈수 처리물이나 폴리 염화 비닐을 염산 처리 등을 한 폴리 염화 비닐계 배향 필름 등도 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는 PVA 계 필름이다. 또, 상기 편광 소자의 두께는, 통상, 1∼80㎛ 의 범위인데, 이 범위에는 한정되지 않는다.
본 발명의 편광판의 구체예로서는, 상기 기술한 바와 같이 하여 제작된 본 발명에 관련된 광학 기능 필름 (예를 들어, 위상차 필름), 편광자, 및 투명 보호 필름이 적층되어 이루어지는 것을 들 수 있다.
또, 상기 투명 보호 필름은, 예를 들어, 그 투명 보호 필름의 적어도 일방의 면에, 하드코트 처리, 반사 방지 처리, 스티킹 방지나 확산, 안티글레어 등을 목적으로 하는 표면 처리가 실시된 것이어도 된다. 상기 하드코트 처리란, 편광판 표면의 흠집 방지 등을 목적으로 하고, 예를 들어, 상기 투명 보호 필름의 표면에, 경화형 수지로 구성되는, 경도나 미끄럼성이 우수한 경화 피막을 형성하는 처리이다. 상기 경화형 수지로서는, 예를 들어, 실리콘계, 우레탄계, 아크릴계, 에폭시계 등의 자외선 경화형 수지 등을 사용할 수 있고, 상기 처리는, 종래 공지된 방법에 따라 실시할 수 있다. 상기 스티킹 방지란, 인접하는 층과의 밀착 방지를 목적으로 하는 것이다. 상기 반사 방지 처리는, 편광판 표면에서의 외광의 반사 방지를 목적으로 하고, 종래 공지된 반사 방지층 등의 형성에 의해 실시할 수 있다. 상기 안티글레어 처리는, 편광판 표면에 있어서 외광이 반사함으로써, 편광판 투과광의 시인 방해를 방지하는 것을 목적으로 하고, 예를 들어, 종래 공지된 방법에 따라, 상기 투명 보호 필름의 표면에, 미세한 요철 구조를 형성함으로써 실시할 수 있다.
위상차 필름과 편광판 (또는 편광자) 의 적층 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 방법에 따라 실시할 수 있다. 일반적으로는, 점착제나 접착제 등을 사용할 수 있고, 그 종류는, 위상차 필름의 재질 등에 의해 적절하게 결정할 수 있다. 상기 접착제로서는, 예를 들어, 아크릴계, 비닐알코올계, 실리콘계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계, 폴리에테르계 등의 폴리머제 감압 접착제나, 고무계 감압 접착제를 들 수 있다. 또, 글루타르알데히드, 멜라민, 옥살산 등의 비닐알코올계 폴리머의 수용성 가교제 등으로 구성되는 접착제 등도 사용할 수 있다. 이들의 접착제나 점착제로서는, 예를 들어, 온도나 열의 영향에 의해서도 벗겨지기 어렵고, 광투과율이나 편광도에도 우수한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 편광 소자가 PVA 계 필름의 경우, 예를 들어, 접착 처리의 안정성 등의 점에서, PVA 계 접착제가 바람직하다. 이들의 접착제나 점착제는, 예를 들어, 편광 소자나 투명 보호 필름의 표면에 도포해도 되고, 상기 접착제나 점착제로 구성된 테이프나 시트와 같은 층을 상기 표면에 배치해도 된다.
본 발명의 화상 표시 장치는, 화상 표시 장치의 표시 화면에, 상기 광학 기능 필름이 배치되어 이루어지는 것이다. 화상 표시 장치로서는, 투과형이나 반사형의 액정 표시 장치, 및 유기 일렉트로루미네센스 장치 등의 임의의 화상 표시 장치를 채용할 수 있다.
액정 표시 장치로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 트위스티드 네마틱(TN) 모드의 액정셀, 수직 배향 (VA) 모드의 액정셀, 또는 인플레인 스위칭 (IPS) 모드의 액정셀 등을 이용한 액정 표시 장치를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 수직 배향 (VA) 모드의 액정셀은, 상기 광학 기능 필름과의 조합에 있어서의 상성(相性)이 좋고, 화상 표시 특성이 우수한 액정 표시 장치가 된다.
구체적으로는, 수직 배향 (VA) 모드의 액정셀은, 액정층을 구성하는 액정 분자로서, 부(負)의 유전율 이방성을 갖는 네마틱 액정이 채용되어 있고, 기판에 수직배향막을 형성함으로써, 전압 무인가시에는 그 액정 분자가 기판면에 수직으로 배향한 상태로 되어 있다. 그리고, 이러한 전압 무인가 상태에 있어서, 제 1 편광판을 통과한 직선 편광의 광을 일방의 기판면으로부터 액정층에 입사시키면, 그 입사광은 수직 편광하고 있는 상기 액정 분자의 장축 방향을 따라 진행하게 된다. 액정 분자의 장축 방향으로는 복굴절이 생기지 않기 때문에, 그 입사광은 편광 방위를 바꾸지 않고 진행하고, 상기 제 1 편광판과 직교하는 편광축을 갖는 제 2 편광판에서 흡수된다. 이로 인해, 전압 무인가시에 있어서는 어두운 상태의 표시를 얻을 수 있게 된다. 기판간에 전압이 인가되면, 상기 액정 분자는, 그 장축이 기판면과 평행해지도록 배향된다. 이러한 전압 인가 상태에 있어서, 액정 분자는, 그 액정층에 입사된 광에 대해서 복굴절성을 나타내고, 이로 인해, 입사광의 편광 상태는 그 액정 분자의 기울기에 따라 변화한다. 예를 들어, 소정의 최대 전압 인가시에 있어서 액정층을 통과하는 광의 편광 방위가 90˚회전한 직선 편광이 되는 경우에는, 그 입사광은 제 2 편광판도 통과하기 때문에, 그 표시 장치는 밝은 상태의 표시를 얻을 수 있게 된다.
이러한 구성의 VA 모드 액정 표시 장치는, 콘트라스트가 높다는 점에서 우수한 화상 표시 특성을 갖고 있는데, 두께 방향의 굴절률이 면방향의 굴절률보다 커지는 광학 특성 (nx=ny<nz) 을 갖고 있고, 표시 상태의 시야각 의존을 발생시킨다는 문제가 있다. 이러한 시야각 의존성을 광학 보상에 의해 저감시키기 위해서 는, 두께 방향에 굴절률이 작은 광학 특성 (nx=ny>nz) 을 갖는 광학 보상층이 필요하다.
한편, 본 발명에 관련된 광학 기능 필름으로서는, 특히, 두께 방향에 굴절률 이 작은 광학 특성 (nx=ny>nz) 을 갖는 광학 보상층을 제공하는 경우에 매우 바람직하다.
구체적으로는, 기재 필름을 가열한 상태에서 연신하는 연신 공정과 그 기재 필름 상에 상기 기술한 것과 같은 폴리이미드를 함유하는 수지 용액을 도공하는 도공 공정과, 도공된 폴리이미드를 고정화하여 폴리이미드층을 형성하는 고정화 공정을 실시함으로써, 두께 방향에 굴절률이 작은 광학 특성 (nx=ny>nz) 을 갖는 광학 보상층을 구비한 광학 기능 필름을 얻을 수 있다. 즉, 기재 필름 상에 폴리이미드층을 고정화하는 것만으로, 그 후의 연신 공정을 거치지 않고, 두께 방향에 굴절률이 작은 광학 특성 (nx=ny>nz) 을 갖고, 게다가 줄무늬 얼룩이 없는 외관 특성 이 우수한 광학 기능 필름을 얻을 수 있다.
따라서, 이러한 구성의 광학 기능 필름은, 상기 VA 모드의 액정셀과의 조합에 의해 액정 표시 장치의 광학적 등방화를 실현하고, 시야각 특성 및 외관 특성 이 우수한 화상 표시 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
또, 상기 nx=ny>nz 의 광학 특성을 갖는 광학 보상층을 면 내 한방향으로 연신함으로써, nx>ny>nz 의 이축성의 광학 특성을 갖는 광학 보상층으로 할 수 있다. 이러한 nx>ny>nz 의 이축성의 광학 특성을 갖는 광학 보상층은, 크로스니콜 상태의 편광자를 경사지게 보았을 경우의 편광자의 축어긋남에 의한 광누출을 방지하는데 바람직하다.
이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들의 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에 있어서 채용한 측정 방법은, 이하와 동일하다.
<기재 필름 표면 요철의 측정 방법>
기재 필름 폭 방향 중앙부로부터, 30mm 사방의 기재 필름편을 샘플로서 채취하였다. 그 샘플에 대해, 기재 필름 폭 방향 (TD 방향) 에 있어서의 표면 요철(㎛) 을, 고정밀도 미세 형상 측정기 (코자카 연구소 제조, ET4000) 에서 측정하여, 그 평균값을 표면 요철 (㎛) 로 하였다.
또한, 고정밀도 미세 형상 측정기의 측정 조건은, 이하와 동일하다.
주사 속도 : 0.5mm/sec
평가 간격 : 3㎛
X 축 스케일 분해능 : O.O1㎛
Z 방향 분해능 : 0.1nm (±3.2㎛ 레인지)
촉침 선단 반경 : 0.5㎛ (다이아몬드)
<기재 필름 표면 요철의 평균 경사각의 측정 방법>
기재 필름 폭 방향 (TD 방향) 단변보다 30mm 내측에 들어간 위치로부터, 30 mm 사방의 기재 필름편을 샘플로서 채취하고, 추가로, 기재 필름의 중앙부로부터도 30mm 사방의 기재 필름편을 샘플로서 채취하였다. 각각의 샘플에 대해, 기재 필름 폭 방향 (TD 방향) 에 있어서의 표면 요철의 경사각을, 고정밀도 미세 형상 측정기 (상동) 로 각각 2개씩 측정하여, 합계 4지점에서 측정된 표면 요철의 경사각의 평균값을 평균 경사각 (℃) 으로 하였다.
또한, 측정기의 측정 조건은, 표면 요철 측정시와 동일하게 하였다.
<수지층의 두께의 측정 방법>
수지 용액 도공 후에 있어서, 기재 필름 폭 방향 중앙부로부터 30mm 사방의 광학 기능 필름편을 채취하여, 피크 발레법을 이용하여 분광 광도계 (오션 옵틱스사 제조, USB2000) 로 수지층의 두께를 측정하여, 그 표준 편차를 구하였다.
<유리 전이 온도 Tg 의 측정 방법>
TMA법으로 측정하였다.
<육안 판정의 기준>
○ 육안으로 감지되는 줄무늬는 전혀 없으며, 균일한 외관이 얻어진다.
△ 완만한 줄무늬 얼룩이 근소하게 확인되지만, 실용상 문제가 없는 외관이 얻어진다.
× 눈에 띄는 강한 얼룩이, 곳곳에 확인된다.
(실시예 1)
트리아세틸셀룰로오스제의 장척(長尺) 필름 (후지 사진 필름사 제조, TF-80UL, 막두께 80㎛, 폭 1330mm, Tg 145℃) 을 기재 필름으로 하고, 그 기재 필름을 145 ℃ 로 가열함과 함께, 그 기재 필름의 폭 방향 양단을 연신 장치에 구비된 한쌍의 파지 부재로 각각 파지하고, 그 한쌍의 파지 부재를 그 기재 필름의 길이 방 향으로 이동시킴과 함께 그 파지 부재의 간격이 1.1배 (최대 연신 배율) 가 될 때까지 그 간격을 서서히 넓혀감으로써, 그 기재 필름을 연신하였다. 그 후, 그 파지 부재의 간격이 1.09배 (최종 연신 배율) 가 되도록 완화 (즉, 완화율 0.992배) 시켰다.
한편, 메틸이소부틸케톤에 폴리이미드 (하기 식 (32), 중량 평균 분자량 Mw=140,000) 를 용해시킴으로써, 폴리이미드 농도가 10중량% 이며 점도가 200mPa·sec 인 폴리이미드 용액을 조제하였다.
그리고, 도포 장치로서 다이코터를 이용하고, 그 폴리이미드 용액을 상기 기술한 바와 같이 하여 얻어진 기재 필름 상에 도포하고, 120℃ 에서 3분간 건조시킴으로써, 막두께 3.0㎛ 의 수지층을 형성하였다.
얻어진 광학 기능 필름의 외관을 육안으로 확인한 결과, 길이 방향의 줄무늬(줄문양) 는 볼 수 없었다. 다른 측정 결과는 표 1 에 나타낸 바와 같다.
Figure 112007009908311-PCT00019
(실시예 2)
기재 필름으로서, 트리아세틸셀룰로오스제의 장척 필름 (후지 사진 필름사 제조, TFY-80UL, 막두께 80㎛, 폭 1330mm) 을 사용하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 광학 기능 필름을 제작하였다.
얻어진 광학 기능 필름의 외관을 육안으로 확인한 결과, 줄무늬는 볼 수 없 었다. 다른 측정 결과는 표 1 에 나타낸 바와 같다.
(실시예 3)
기재 필름으로서, 트리아세틸셀룰로오스제의 장척 필름 (후지 사진 필름사 제조, TFY-80UL, 막두께 80㎛, 폭 1475mm) 을 사용하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 광학 기능 필름을 제작하였다.
얻어진 광학 기능 필름의 외관을 육안으로 확인한 바, 줄무늬는 볼 수 없었다. 다른 측정 결과는 표 1 에 나타낸 바와 같다.
(비교예 1∼3)
실시예 1∼3 과 동일한 트리아세틸셀룰로오스 필름을 기재 필름으로 하고, 그 기재 필름을 연신하지 않고, 마찬가지로 하여 폴리이미드 용액을 도포하여, 건조시켜 광학 기능 필름을 제작하였다.
비교예 1∼3 에서 얻어진 광학 기능 필름을 육안으로 확인한 결과, 필름의 길이 방향을 따른 줄무늬 (줄문양) 가 발생하고 있는 것이 확인되었다. 다른 측정 결과는 표 1 에 나타낸 바와 같다.
(실시예 4)
기재 필름으로서, 트리아세틸셀룰로오스제의 장척 필름 (후지 사진 필름사 제조, TD-80UL, 막두께 80㎛, 폭 1330 mm, Tg 145℃) 을 사용하고, 연신 공정에 있어서의 가열 온도를 163℃ 로 하며, 연신 공정에 있어서의 최대 연신 배율을 1.05배, 완화율을 0.998배, 최종 연신 배율을 1.05배로 하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 광학 기능 필름을 제작하였다. 측정 결과는 표 1 에 나타낸 바 와 같다.
(실시예 5)
연신 공정에 있어서의 최대 연신 배율을 1.08배, 완화율을 0.998배, 최종 연신 배율을 1.08배로 하는 것 이외에는, 실시예 4 와 동일하게 하여, 광학 기능 필름을 제작하였다. 측정 결과는 표 1 에 나타낸 바와 같다.
(실시예 6)
연신 공정에 있어서의 최대 연신 배율을 1.1배, 완화율을 0.998배, 최종 연신 배율을 1.1배로 하는 것 이외에는, 실시예 4 와 동일하게 하여, 광학 기능 필름을 제작하였다. 측정 결과는 표 1 에 나타낸 바와 같다.
(비교예 4)
연신 공정을 채용하지 않고, 그 밖에는 실시예 4 와 동일하게 하여, 광학 기능 필름을 제작하였다. 측정 결과는 표 1 에 나타낸 바와 같다.
(비교예 5)
연신 공정을 채용하지 않고, 기재 필름을 163℃ 로 가열 (아닐) 처리만 실시하고, 그 밖에는 실시예 4 와 동일하게 하여, 광학 기능 필름을 제작하였다. 측정 결과는 표 1 에 나타낸 바와 같다.
(실시예 7)
기재 필름으로서, 올레핀계 폴리머제의 장척 필름 (일본 제온사 제조, ZEONOR, 막두께 80㎛, 폭 1330mm, Tg 137℃) 을 사용하여, 연신 공정에 있어서의 가열 온도를 155℃ 로 하고, 연신 공정에 있어서의 최대 연신 배율을 2.5배, 완화 율을 0.995배, 최종 연신 배율을 2.49배로 하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 광학 기능 필름을 제작하였다. 측정 결과는 표 1 에 나타낸 바와 같다.
(실시예 8)
연신 공정에 있어서의 최대 연신 배율을 3.5배, 완화율을 0.998배, 최종 연신 배율을 3.49배로 하는 것 이외에는, 실시예 7 과 동일하게 하여, 광학 기능 필름을 제작하였다. 측정 결과는 표 1 에 나타낸 바와 같다.
(비교예 6)
연신 공정을 채용하지 않고, 그 밖에는 실시예 7 과 동일하게 하여, 광학 기능 필름을 제작하였다. 측정 결과는 표 1 에 나타낸 바와 같다.
Figure 112007009908311-PCT00020
또한, 실시예 1 과 비교예 1 에 대한 표면 요철과 경사각의 실측 데이터를 도 1 에 나타내고, 실시예 6 과 비교예 4 및 5 에 대한 표면 요철과 경사각의 실측 데이터를 도 2 에 나타내며, 실시예 7 과 비교예 6 에 대한 표면 요철과 경사각의 실측 데이터를 도 3 에 나타낸다.
상기 표 1 에 나타낸 것과 같이, 연신 공정을 포함한 방법에 따라 작성된 실시예의 광학 기능 필름은, 연신 공정을 포함하지 않는 방법에 따라 작성된 비교예의 광학 기능 필름과 비교하여, 육안 평가가 높은, 즉, 외관이 양호한 것으로 되는 것이 확인된다.
또, 이러한 육안 평가에 의한 결과는, 기재 필름의 표면 요철 (㎛) 이나 표면 요철의 평균 경사각 (˚), 그리고, 수지 두께의 표준 편차의 결과도 정합하고 있어, 이들의 측정 결과로부터도 뒷받침되고 있는 것이 확인된다.
또한, 실시예 1 및 비교예 1 에서 얻어진 상기 표면 요철과 경사 각도의 실측값의 대비를 도 1 에 나타낸다. 그 도 1 에 의하면, 실시예 1 의 광학 기능 필름에 있어서의 표면 요철 및 경사 각도의 편차가, 비교예 1 의 경우에 비해 대폭 저감되어 있는 것이 한층 더 명확하게 나타나고 있다.
마찬가지로, 실시예 6, 비교예 4 및 비교예 5 에서 얻어진 실측값의 대비를 도 2 에 나타낸다. 그 도 2 에 의하면, 실시예 6 의 광학 기능 필름에 있어서의 표면 요철 및 경사 각도의 편차가, 비교예 4 나 5 의 경우에 비해 대폭 저감되어 있는 것이 한층 더 명확하게 나타나 있다.
마찬가지로, 실시예 7 및 비교예 6 에서 얻어진 실측값의 대비를 도 3 에 나타낸다. 그 도 3 에 의하면, 실시예 7 의 광학 기능 필름에 있어서의 표면 요철 및 경사 각도의 편차가, 비교예 6 의 경우에 비해 대폭 저감되어 있는 것이 한층 더 명확하게 나타나 있다.

Claims (13)

  1. 열가소성 수지로 이루어지는 기재 필름 상에 수지 용액을 도공(塗工)하는 도공 공정과, 도공된 수지를 고정화하여 수지층을 형성하는 고정화 공정을 구비한 광학 기능 필름의 제조 방법에 있어서,
    상기 도공 공정의 전단에, 기재 필름을 가열한 상태에서 연신하는 연신 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 광학 기능 필름의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연신 공정에 있어서의 기재 필름의 가열 온도가 80∼300℃ 인 것을 특징으로 하는 광학 기능 필름의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 연신 공정에 있어서의 기재 필름의 가열 온도가 그 기재 필름을 구성 하는 수지의 유리 전이 온도를 Tg 로 했을 경우에, Tg-30℃∼Tg+60℃ 인 것을 특징으로 하는 광학 기능 필름의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연신 공정에 있어서의 기재 필름의 연신 배율이 1.001∼4.0배의 범위 내인 것을 특징으로 하는 광학 기능 필름의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재 필름을 구성하는 열가소성 수지가 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 노르보르넨계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 1 종인 것을 특징으로 하는 광학 기능 필름의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 용액이 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르케톤, 폴리아미드-이미드, 및 폴리에스테르-이미드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 1 종의 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 광학 기능 필름의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지층의 두께가 30㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 기능 필름의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 기능 필름의 제조 방법에 따라 제조된 광학 기능 필름.
  9. 제 8 항에 있어서,
    광학 기능 필름의 굴절률 특성이 nx≥ny>nz 인 것을 특징으로 하는 광학 기 능 필름.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    VA 모드의 액정 표시 장치에 사용되는 것을 특징으로 하는 광학 기능 필름.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 기능 필름과 편광자가 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광판.
  12. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 기능 필름이 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
  13. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 기능 필름을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
KR1020077002612A 2005-07-04 2006-07-03 광학 기능 필름의 제조 방법, 광학 기능 필름, 편광판,광학 소자 및 화상 표시 장치 KR20080031847A (ko)

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