KR20080106109A - 광학 필름, 및 그를 이용하는 편광판 및 액정 표시 장치 - Google Patents

광학 필름, 및 그를 이용하는 편광판 및 액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080106109A
KR20080106109A KR1020080051060A KR20080051060A KR20080106109A KR 20080106109 A KR20080106109 A KR 20080106109A KR 1020080051060 A KR1020080051060 A KR 1020080051060A KR 20080051060 A KR20080051060 A KR 20080051060A KR 20080106109 A KR20080106109 A KR 20080106109A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
liquid crystal
optical
optical film
cellulose acylate
Prior art date
Application number
KR1020080051060A
Other languages
English (en)
Inventor
아키히로 마츠후지
히로아키 사타
다케이치 다츠타
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지필름 가부시키가이샤 filed Critical 후지필름 가부시키가이샤
Publication of KR20080106109A publication Critical patent/KR20080106109A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/08—Cellulose derivatives
    • C08L1/10—Esters of organic acids, i.e. acylates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/08—Cellulose derivatives
    • C08L1/10—Esters of organic acids, i.e. acylates
    • C08L1/12—Cellulose acetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C09D133/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08J2301/08—Cellulose derivatives
    • C08J2301/10—Esters of organic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08J2301/08—Cellulose derivatives
    • C08J2301/10—Esters of organic acids
    • C08J2301/12—Cellulose acetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2433/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2433/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2433/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08J2433/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • G02B1/105—
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/50—Protective arrangements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

광학 필름은 300,000 이상의 중량 평균 분자량을 가지는 셀룰로오스 아실레이트; 및 두께 방향 리타데이션을 감소시킬 수 있고 1,000 이상의 중량 평균 분자량을 가지는 화합물을 포함한다.
두께 방향 리타데이션, 면내 리타데이션, 중량 평균 분자량

Description

광학 필름, 및 그를 이용하는 편광판 및 액정 표시 장치{OPTICAL FILM, AND POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 광학 필름, 및 그를 이용하는 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 광학 등방성을 가지고, 필름 두께를 감소시키는 경우에도 우수한 표면 평탄성 및 높은 강도를 유지하는 광학 필름, 및 이를 이용하는 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
높은 인성 (high toughness) 및 난연성 (flame retardancy) 을 가지기 때문에, 셀룰로오스 아실레이트 필름은 사진용 지지체 및 다양한 광학 재료로서 이용되어 왔다. 특히, 최근에 셀룰로오스 아실레이트 필름은 액정 표시 장치용 광학 투명 필름으로서 널리 이용되어 왔다. 셀룰로오스 아실레이트 필름이 높은 광학적 투명성 및 높은 광학적 등방성을 가지기 때문에, 이 필름은 액정 표시 장치와 같이 편광을 이용하는 장치용 광학 재료로서 우수하다. 따라서, 편광자용 보호 필름 및 경사 방향에서 관찰되는 표시 (시야각의 보상) 가 개선될 수 있는 광학-보상 필름용 지지체로서 이용되어 왔다.
액정 표시 장치를 구성하는 부재 중 하나인 편광판에서, 편광자용 보호 필름 이 편광자의 적어도 일 측에 접합됨으로써 형성된다. 일반적으로, 편광자는 폴리비닐 알코올 (PVA)-계 필름을 연신한 후 그것을 요오드 또는 이색성 염료로 염색함으로써 획득된다.
많은 경우, PVA 에 직접 접합될 수 있는 셀룰로오스 아실레이트 필름, 특히, 트리아세틸 셀룰로오스 필름이 편광자용 보호 필름으로서 채용된다. 이러한 편광자용 보호 필름은 광학 등방성이 우수하다는 것이 중요하고, 편광자용 보호 필름의 광학 특성이 편광판의 특성을 크게 좌우한다.
최근에, 액정 표시 장치의 시야각 특성을 개선하도록 강하게 요구되어 왔다. 또한, 편광자용 보호 필름 및 광학-보상 필름용 지지체와 같은 광학 투명 필름이 광학적 등방성을 개선시키도록 요구되어 왔다. 광학적으로 등방성이 되기 위해서는, 광학 필름의 복굴절 및 두께의 곱 (product) 으로 표현된 리타데이션 값이 작은 것이 중요하다. 특히, 경사 방향에서 관찰되는 표시를 개선시키기 위해서, 면내 리타데이션 (Re) 뿐만 아니라 두께 방향 리타데이션 (Rth) 을 감소시키는 것이 필요하다. 더욱 구체적으로 설명하면, 광학 투명 필름의 광학 특성이 평가될 때, 필름의 정면에서 측정된 작은 Re 를 가져야만 하고, 이 Re 는 각도를 변화시키면서 측정되는 경우에도 변화되지 않아야만 한다.
정면에서 측정되는 감소된 Re 를 가지는 셀룰로오스 아실레이트 필름이 제조되어 왔지만, Re 의 변화가 작은, 즉, 작은 Rth 를 가지는 셀룰로오스 아실레이트 필름은 제조하기 어렵다. 따라서, 셀룰로오스 아실레이트 필름 대신에 폴리카보네이트-계 필름 및 열가소성 시클로올레핀 필름을 이용하여 각도에 따른 Re 의 변화가 작은 광학 투명 필름을 제공하는 것이 제안되어 있다 [예를 들어, 일본 특허 공개 공보 (JP-A) 2001-318233 및 JP-A-2002-328233; ZEONOR (Nippon Zeon Corporation 제조), ARTON (JSR 제조) 등과 같은 시판중인 제품]. 그러나, 편광자용 보호 필름으로서 광학 투명 필름을 이용하는 경우, 필름의 소수성으로 인해 PVA 으로의 접착성의 문제가 제기된다. 또한, 전체 필름 표면에 걸친 광학 특성에서의 불균일성 문제도 남겨진다.
이 문제들을 극복하기 위해, 광학 이방성을 저하시킴으로써 PVA 로의 우수한 접합 적성을 가지는 셀룰로오스 아실레이트 필름을 개량 (upgrade) 하는 것이 강하게 요구되어 왔다. 더욱 자세하게 설명하면, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 정면에서 측정된 Re 가 거의 0 이고 각도에 따른 리타데이션의 변화가 작은, 즉, Rth 도 거의 0 인 광학 등방성의 광학 투명 필름을 개발시키는 것이 요구되어 왔다.
개선된 광학 등방성을 가지는 이러한 셀룰로오스 아실레이트 필름을 제조하는 방법으로서, 가소제를 이용하는 기술이 개시되어 있다. 셀룰로오스 아실레이트 필름을 제조하는데 있어서, 소위 가소제로 지칭되는 화합물을 첨가하여 필름 형성 성능을 개선시키는 것은 일반적인 관행이다. 가소제의 예는 트리페닐 포스페이트 및 비페닐 디페닐 포스페이트와 같은 포스포릭산 트리에스테르, 프탈산 에스테르 등을 포함한다. 이들 가소제 중 몇몇은 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학 이방성을 저하시키는 효과를 갖는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 특정 지방산 에스테르가 개시된다 (예를 들어, JP-A-2001-247717 참조). 그러나, 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학 이방성을 저하시키는 충분한 효과는 이들 화합 물을 이용함으로써 달성될 수 없다.
반대로, JP-A-2006-030937 은 특정 첨가제를 이용함으로써 개량된 광학 등방성을 가지는 셀룰로오스 아실레이트 필름을 제조하는 기술을 개시한다. JP-A-2005-105139 및 JP-A-2005-105140 는 셀룰로오스 아실레이트 필름의 광학 이방성을 상쇄하는 광학 이방성을 나타내는 유기 물질을 함유하는 낮은 광학 이방성의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 개시한다. 그러나, 이 기술들은, 광학 특성이 파장에 매우 의존하는 문제, 광학 이방성을 저하시키기 위한 대량의 폴리머의 첨가가 유연성을 손상하거나, 또는, 절단 단계에서 크래킹 (cracking) 을 유발하는 문제, 및 불충분한 상용성이 헤이즈의 증가를 초래하는 문제를 가진다.
디스플레이 두께를 감소시키기 위해, 그 안에 채용된 다양한 부재들의 두께를 감소시키는 것이 시도되어 왔다. 따라서, 편광판용 보호 필름의 두께를 감소시키는 것도 요구된다. 광학 특성의 이방성이 광학적 경로 길이에 의존하기 때문에, 두께의 감소는 디스플레이 두께의 감소뿐만 아니라 필름의 광학 이방성의 저하에도 기여한다. 최근의 액정 표시 장치에서, 디스플레이 색상을 개선시키는 것도 요구된다. 이 요구를 충족시키기 위해, 편광자용 보호 필름 또는 광학-보상 필름용 지지체와 같은 광학 투명 필름은 400 내지 800㎚ 의 파장의 가시 영역에서 감소된 Re 및 Rth 를 가져야만 하고, 파장에 따른 Re 및 Rth 의 변화, 즉, 파장 분산이 적어야만 한다.
발명의 개요
전술한 바와 같이, 필름 두께의 감소는 필름 취성 (brittleness) 을 악화시키는 경향을 초래한다. 그 결과, 예를 들어, 제조 또는 프로세싱 도중에 필름을 처리 또는 취급하는데 있어서 주름 (wrinkle) 및 얽힘 (kink) 의 생성과 같은 성능 및 생산성에 있어서 다양한 문제가 빈번하게 발생한다. 셀룰로오스 아실레이트 필름에 대한 리타데이션을 감소시킬 수 있는 전술한 첨가제를 첨가하는 경우, 필름 두께 감소에 수반하는 이들 문제는 발생할 수밖에 없으며, 이에 따라 획득된 셀룰로오스 아실레이트 필름은 단차 불균일 또는 인열 강도 (tear strength) 의 감소를 나타낸다. 따라서, 광학 등방성 (특히, Rth) 이 우수하고, 필름 두께를 감소시키는 경우에도 우수한 표면 평탄성 및 높은 강도를 유지하는 셀룰로오스 아실레이트 필름이 요구되어 왔다.
따라서, 본 발명은 광학 등방성을 가지고, 필름 두께를 감소시키는 경우에도 우수한 표면 평탄성 및 높은 강도를 가지는 광학 필름, 및 이들을 이용하는 편광판 및 액정 표시 장치를 제공한다.
전술한 문제를 해결하기 위해, 발명자들은 집약적인 연구를 수행하였다. 그 결과로서, 발명자들은, 전술한 문제가 셀룰로오스 아실레이트의 중량 평균 분자량 및 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 을 저하시킬 수 있는 화합물의 중량 평균 분자량을 각각 특정값 또는 그 이상으로 조절함으로써 상기 문제를 해결할 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.
따라서, 본 발명의 구성은 이하와 같다.
<1> 300,000 이상의 중량 평균 분자량을 가지는 셀룰로오스 아실레이트; 및
1,000 이상의 중량 평균 분자량을 가지며 두께 방향의 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물을 포함하는 광학 필름.
<2> 상기 셀룰로오스 아실레이트의 중량 평균 분자량이 300,000 내지 500,000 인 상기 <1> 의 광학 필름.
<3> 상기 두께 방향의 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물의 중량 평균 분자량은 3,000 내지 10,000 인 상기 <1> 의 광학 필름.
<4> 상기 두께 방향의 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물은 폴리메틸 메타크릴레이트인 상기 <1> 의 광학 필름.
<5> 30 내지 60 ㎛ 의 필름 두께를 가지는 상기 <1> 의 광학 필름.
<6> 상기 광학 필름의 면내 리타데이션이 630㎚ 의 파장에서 0㎚ 내지 20㎚ 이고, 그리고
상기 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션이 630㎚ 의 파장에서 -20㎚ 내지 20㎚ 인 상기 <1> 의 광학 필름.
<7> 식 (1) : │Rth(630)-Rth(480)│≤20 을 충족하고,
여기서, Rth(630) 는 630㎚ 의 파장에서 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션을 나타내고, 그리고
Rth(480) 는 480㎚ 의 파장에서 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션을 나타내는 상기 <1> 의 광학 필름.
<8> 편광자; 및
상기 편광자의 보호 필름인 상기 <1> 의 광학 필름을 포함하는 편광판.
<9> 상기 <8> 의 편광판을 포함하는 액정 표시 장치.
본 발명의 광학 필름은 광학 등방성을 가지고, 필름 두께를 감소시키는 경우에도 우수한 표면 평탄성 및 높은 강도를 유지한다.
다음으로, 본 발명이 더욱 상세하게 설명된다.
본 발명의 광학 필름은 특정 중량 평균 분자량을 가지는 셀룰로오스 아실레이트 및 두께 방향의 리타데이션을 감소시킬 수 있고 특정 중량 평균 분자량을 가지는 화합물을 포함하는 필름 (셀룰로오스 아실레이트 필름) 을 포함한다.
먼저, 셀룰로오스 아실레이트 필름을 구성하는 성분이 설명된다.
[셀룰로오스 아실레이트]
본 발명에 이용되는 셀룰로오스 아실레이트 원료로서, 발명 협회 공개 기보 No. 2001-1,745 등에서 보고된 것과 같은 목재 펄프, 면 섬유 린터 등의 셀룰로오스 재료가 이용될 수 있다. 셀룰로오스 아실레이트는 목재 화학 pp.180 내지 190 (Kyoritsu Shuppan, Migita 등 1968) 등에 개시된 방법으로 합성될 수 있다.
필름 두께 감소에 수반되는 문제에 대한 집약적인 연구의 결과로서, 이 문제들은 셀룰로오스 아실레이트의 분자량을 증가시킴으로써 극복될 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명에 이용되는 셀룰로오스 아실레이트의 특정 중량 평균 분자량은 바람직하게는 300,000 내지 500,000 이고, 더욱 바람직하게는 330,000 내지 400,000 이다. 중량 평균 분자량이 300,000 미만인 경우, 이 필름은 깨지기 쉽게 되고 취급성이 악화된다. 양호한 용해도를 달성하고 극도로 높은 도프 점도를 회피하기 위한 관점에서, 중량 평균 분자량은 500,000 이하인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량은 메틸렌 디클로라이드에서 용해되고 PMMA 의 용어로 표현되는 상태로 일반적으로 채용된 GPC 에 의해 측정된 값을 의미한다.
셀룰로오스 아실레이트의 아실기는 특별히 제한되지 않지만, 2 내지 4 의 탄소수를 가지는 아실기가 바람직하다. 아세틸기 또는 프로피오닐기를 이용하는 것이 바람직하고, 아세틸기가 특히 바람직하다. 전체 아실-치환도는 2.8 내지 3.0 인 것이 바람직하고, 2.8 내지 2.95 인 것이 더욱 바람직하다. 모든 아실기가 아세틸기인 셀룰로오스 아세테이트를 이용하는 경우, 아세틸 치환도는 2.8 내지 2.95 인 것이 바람직하고, 2.85 내지 2.95 인 것이 더욱 바람직하다. Re 및 Rth 의 변화를 최소화하기 위한 관점에서, 6-위치에서의 아실-치환도가 0.9 이상인 셀룰로오스 아세테이트를 이용하는 것이 바람직하다. 2.8 이상의 치환도에서, 광학 이방성은 나타나기 어렵다. 한편, 2.95 의 치환도는, 제조를 용이하게 하는 높은 용해성이 획득될 수 있기 때문에 바람직하다. 본 명세서에 채용되는 아실-치환도는 ASTM D817 에 따라 계산된 값이다.
또한, JP-A-12-313766 에 개시된 범위 내에서 셀룰로오스 아실레이트 내의 각각의 Ca, Fe 및 Mg 의 함유량을 제어하는 것이 바람직하다.
[두께 방향의 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물]
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트와 함께 이용되는 두께 방향의 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물은 셀룰로오스 아실레이트의 광학 이방성, 특히, Rth 를 감소시키는, 광학 이방성을 나타내는 화합물이다. 두께 방향 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물은 셀룰로오스 아실레이트로 표현된 광학 이방성을 감소시키는 특성을 가지는, 즉, 셀로비오스 골격에 대해 평행하게 배향되고 그 분자축에 수직인 방향에 큰 굴절률을 가지는 화합물이다.
두께 방향의 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물은 전술한 특성을 가지는 한 특별히 한정되지 않는다. 셀룰로오스 아실레이트와 상용성이 높고 음의 (negative) 고유의 복굴절을 가지는 고분자 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.
더욱 상세하게 설명하면, 셀룰로오스 아실레이트의 아실기의 광학 이방성에 대항하는 에스테르기를 가지는 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 그 바람직한 예는 아크릴산계 폴리머, 메타크릴산계 폴리머 및 그 코폴리머를 포함한다. 아크릴산계 폴리머 및 메타크릴산계 폴리머로서, 아크릴산 또는 메타크릴산의 메틸 에스테르, 아크릴산 또는 메타크릴산의 에틸 에스테르, 아크릴산 또는 메타크릴산의 페닐 에스테르, 아크릴산 또는 메타크릴산의 벤질 에스테르 등의 호모폴리머 및 코폴리머가 열거될 수 있다. 아크릴산계 폴리머 및 메타크릴산계 폴리머가 셀룰로오스 아실레이트에 가까운 굴절률을 가지기 때문에 바람직하다. 이들 중에서, 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 를 사용하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 셀룰로오스 아실레이트와 상용성의 폴리에스테르 폴리우레탄 올리고 머, 폴리에스테르 올리고머 등의 이용이 바람직하다.
전술한 바와 같이 두께 방향의 리타데이션을 감소시키기 위한 화합물은 1,000 이상의 중량 평균 분자량을 가져야만 하고, 2,000 내지 20,000 인 것이 바람직하고, 3,000 내지 15,000 가 더욱 바람직하다. 이는, 저분자량이 캐스팅에 뒤따르는 건조 단계 도중에 휘발 손실 (volatilization loss) 의 증가를 유발하기 때문이다. 전술한 바와 같이 상한을 결정함으로써, 블리드-아웃 (bleed-out) 이 회피 (억제) 될 수 있다. 중량 평균 분자량은 GPC 에 의해 결정된 PMMA 에 대한 중량 평균 분자량의 값을 의미한다.
전술한 바와 같이 중량 평균 분자량을 가지는 두께 방향의 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물은, 톨루엔 또는 이소프로필 알코올 (IPA) 과 같은 사슬 이동을 용이하게 하는 용매 내에서의 중합, β-머캅토프로피온산 또는 티오글리세롤과 같은 사슬 이동제의 존재하에서의 중합, 낮은 모노머/중합 개시제 비율에서의 중합, 또는 이들 조건을 조합한 상태에서의 중합에 의해 획득될 수 있다.
축합 폴리머는 이염기성 산을 2 가 알코올에 공급하는 비율, 또는 일염기성 산을 1 가 알코올에 공급하는 비율을 변경함으로써 제조될 수 있다.
위상 분리 또는 블리딩을 방지하고, 균일성을 유지하며, 필름 특성이 악화되지 않도록 방지하는 관점으로, 셀룰로오스 아실레이트의 100 질량부 당 5 내지 30 질량부 더욱 바람직하게는 10 내지 25 질량부의 양으로 두께 방향의 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물을 첨가시키는 것이 바람직하다.
[파장 분산 조절제]
전술한 바와 같이 두께 방향 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물을 첨가함으로써 필름의 Rth 가 감소될 수 있지만, 셀룰로오스 아실레이트의 Rth 는 파장에 따라 변화한다. 따라서, 장파장측의 Rth 가 단파장측의 Rth 와 크게 다르다는 것이 종종 관찰된다. 480㎚ 의 파장에서의 Rth 와 630㎚ 의 파장에서의 Rth 는 이하의 일반식을 만족하는 관계를 가지는 것이 바람직하다.
일반식 (1) : │Rth(630)-Rth(480)│≤20
일반식 (1) 으로 표현된 관계를 충족시키기 위해, 파장 분산 조절제를 이용하는 것이 바람직하다. 파장 분산 조절제로서, 다양한 치환기에 의해 치환될 수도 있는, 벤조트리아졸, 벤조페논, 시아노아크릴레이트 또는 트리아진 골격을 주요 부분으로 가지는 화합물이 바람직하다. 이하 바람직한 예들이 설명되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 이하의 구조식에서, R 은 유기 치환기를 의미하고, R' 는 H, OH 또는 유기 치환기를 의미한다. 유기 치환기의 예는 1 내지 12 탄소수를 가지는 알킬기, 아릴기 등을 포함한다. 이들 화합물은 200 내지 400㎚ 의 자외선 영역에서 흡수하지만 가시영역에서는 흡수하지 않는 것이 바람직하다.
화합물 1
Figure 112008039091295-PAT00001
화합물 2
Figure 112008039091295-PAT00002
화합물 3
Figure 112008039091295-PAT00003
화합물 4
Figure 112008039091295-PAT00004
화합물 1 의 예는 2-(2-히드록시-5-t-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-t-부틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3-t-부틸-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디-t-펜틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-[2-히드록시-3-(3,4,5,6-테트라히드로프탈아미드-메틸)-5-메틸페닐]벤조트리아졸, 분지형 및 선형 C7 -9 알킬과 벤젠 프로판산-3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시의 에스테르, 2-(2-히드록시-3,5-비스(1-메틸-1-페닐 에틸)페닐)-2H-벤조트리아졸 등을 포함한다.
화합물 2 의 예는 2-히드록시-4-n-헥톡시벤조페논, 2-히드록시-4-n-옥톡시벤조페논, 2-히드록시-4-벤질옥시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논 등을 포함한다.
화합물 3 의 예는 에틸-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트, (2-에틸헥실)-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트, 데실-2-시아노-3-(5-메톡시-페틸) 아크릴레이트 등을 포함한다.
화합물 4 의 예는 2,4-비스[2-히드록시-4-부톡시페닐]-6-(2,4-디부톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2-(2,4-디히드록시페닐)-4,6-비스-(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-부톡시페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 등을 포함한다.
다른 화합물로서, 에스테르, 예를 들어, 페닐 살리실레이트 및 톨릴 살리실레이트와 같은 살리실산 에스테르, (2,4-디-t-부틸)페닐-(4-히드록시,3,5-디-t-부틸) 벤조에이트 등이 열거될 수 있다.
벤조페논 화합물 및 에스테르 화합물이 바람직하다.
파장 분산 조절제의 함유량은 셀룰로오스 아실레이트의 100 질량부당 0.1 내지 30 질량부가 바람직하고, 0.2 내지 10 질량부가 더욱 바람직하고, 0.5 내지 2 질량부가 가장 바람직하다. 가시적인 부분에서의 착색 및 │Rth(630)-Rth(480)│ 값의 관점에서, 전술한 바와 같은 범위 내의 양으로 파장 분산 조절제를 첨가하는 것이 바람직하다.
[가소제]
본 발명에서, 필요한 경우에는 가소 효과를 가지는 가소제를 더 첨가하는 것이 가능하다. 가소제의 특정 예로서, 포스포릭산 에스테르, 카르복시산 에스테르, 아미드, 에테르 또는 우레탄과 같은 작용기를 가지는 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 화합물의 바람직한 예는 이하와 같지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다.
포스포릭산 에스테르의 예는 트리페닐 포스페이트, 비페닐 디페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트, 크레실 디페닐 포스페이트, 옥틸 디페닐 포스페이트, 트리옥틸 포스페이트, 트리부틸 포스페이트, 레조르시놀 비스디페닐 포스페이트, 1,3-페닐렌 비스디크실레닐 포스페이트, 비스페놀 A 비스디페닐 포스페이트 등을 포함한다.
카르복시산 에스테르의 예는 트리메틸올프로판 트리벤조에이트, 트리메틸올프로판 트리시클로헥실 카르복시레이트, 펜타에리트리톨 테트라부티레이트, 글리세롤 트리부티레이트, 트리아세틴, 트리부틸린 및 트리프로피오닌과 같은 다가의 알코올 카르복시산 에스테르; 디부틸 숙시네이트, 디페닐 아디페이트, 디부틸 프탈레이트, 디아릴 프탈레이트, 디메틸 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트, 디-2-메톡시에틸 프탈레이트, 디옥틸 프탈레이트, 디-2-에틸헥실 프탈레이트, 트리메틸 트리멜리테이트 및 테트라에틸 피로멜리테이트와 같은 포화 또는 불포화된 다가의 카르복시산 에스테르; 및 메틸 메타크릴레이트 및 에틸 아크릴레이트의 올리고머를 포함한다.
산소산 에스테르의 예는 글리콜산, 살리실산, 시트르산, 말산 및 타르타르산 과 같은 산소산의 에스테르, 예를 들어, 트리에틸 시트레이트, 아세틸/트리에틸 시트레이트, 디부틸 타르타레이트, 디부틸 디아세틸타르타레이트, 부틸 프탈릴 부틸 글리콜레이트, 에틸 프탈 에틸 글리콜레이트, 메틸 프탈릴 에틸 글리콜레이트, 부틸 프탈일 부틸 글리콜레이트를 포함한다.
아미드의 예는 N-페닐-벤젠 카본아미드, N-페닐-p-톨루엔 술폰아미드 및 N-에틸톨루엔 술폰아미드와 같은 카르복시산 아미드 및 술폰산 아미드를 포함한다.
또한, o-크레실 p-톨루엔술포네이트과 같은 술폰산 에스테르, 에탄올 또는 헥실 알코올과 같은 알코올과 톨루엔 디이소시아네이트를 반응시킴으로써 획득된 우레탄을 이용할 수 있다.
바람직한 예로서, 비스페놀 A 의 글리시딜 에테르와 같은 에테르 올리고머, 2 가 알코올과 1 가 알코올의 혼합물과 톨루엔 디이소시아네이트를 반응시킴으로써 획득된 우레탄 올리고머와 같은 저분자 에테르를 예시할 수 있다.
또한, 트리틸 알코올 등이 바람직한 예로서 열거될 수도 있다.
가소제가 셀룰로오스 아실레이트의 100 질량부당 바람직하게는 1 내지 30 질량부, 더욱 바람직하게는 5 내지 15 질량부로 첨가된다.
다음으로, 본 발명에 따른 광학 필름의 실시형태가 설명된다. 또한, 본 발명에 따른 편광판의 실시형태 및 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 실시형태가 연속적으로 설명된다.
[광학 필름]
본 발명에 따른 광학 필름은 전술한 것과 같은 셀룰로오스 아실레이트 및 전 술한 것과 같은 두께 방향의 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물을 포함하는 셀룰로오스 아실레이트 필름을 포함한다. 이 셀룰로오스 아실레이트 필름은 주로 편광자용 보호 필름 및 광학-보상 필름용 지지체로서 적절하게 이용된다.
편광자용 보호 필름이 높은 투명성, 낮은 광학 이방성, 적절한 강성 등과 같은 이러한 특성을 갖는 것이 요구된다. 따라서, 본 발명의 광학 필름은 바람직하게는 80% 이상의 투과율을 가지고, 더욱 바람직하게는 90% 이상의 투과율을 갖는다. 헤이즈는 바람직하게는 2.0% 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.0% 이하이다. 굴절률은 1.4 내지 1.7 이 바람직하다.
본 발명의 광학 필름의 유리 전이 온도는 바람직하게는 100℃ 이상 200℃ 미만이고, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상 180℃ 미만이다.
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름이 IPS 모드의 액정 표시 장치에서 이용되는 것이 특히 바람직하다. 광원측의 편광판을 통과한 광의 방향과 정면 편광판의 흡수축의 방향의 불일치로 인해 유발된 광 누설 및 색미의 시야각의 변화를 최소화하기 위해, 또한, 본 발명에 따른 셀룰로오스 아실레이트 필름이 원하지 않는 이방성을 나타내지 않기 위해 복굴절을 가지는 광학 이방성층과 조합되어 이용되는 경우 광학 이방성층의 광학 성능만을 나타내기 위해, 본 발명의 광학 필름은 630㎚ 의 파장에서 바람직하게는 0 내지 20㎚ 의 Re, 더욱 바람직하게는 0 내지 10㎚ 의 Re 를 가지고, 630㎚ 의 파장에서 바람직하게는 -20㎚ 내지 20㎚ 의 Rth, 더욱 바람직하게는 -10㎚ 내지 10㎚ 의 Rth 를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 광학 필름은 용매 캐스팅 방법으로 제조되는 것이 바람직하다. Re 및 Rth 의 변화를 최소화하기 위한 관점에서, 유기 용매 내에 셀룰로오스 아실레이트, 두께 방향의 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물 및 다른 첨가물(들)을 용해시킴으로써 제조된 셀룰로오스 아실레이트 용액의 고체 농도는, 바람직하게는 16질량% 내지 30질량% 이고, 더욱 바람직하게는 18질량% 내지 26질량% 이다. 여기 이용되는 유기 용매로서, 염화 용매, 알코올, 케톤 및 에스테르의 혼합물을 이용하는 것이 바람직하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 염화 용매로서, 메틸렌 디클로라이드 또는 클로로포름이 바람직하다. 알코올로서 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올 또는 1-부탄올을 이용하고, 에스테르로서 메틸 아세테이트를 이용하고, 케톤으로서 아세톤, 시클로펜타논 또는 시클로헥사논을 이용하는 것이 특히 바람직하다.
셀룰로오스 아실레이트 용액을 제조하기 위해, 전술한 셀룰로오스 아실레이트가 팽창 (swelling) 을 위해 교반 하에서 탱크 내의 용매에 먼저 첨가된다. 용해되지 않은 어떠한 물질도 이 용기 내에 잔존하지 않기 때문에, 팽창 시간은 10 분 이상이 바람직하다. 이 용매의 온도는 0 내지 40℃ 가 바람직하다. 0℃ 이상의 온도는 팽창 속도의 저하를 예방하고 용해되지 않은 잔류물의 형성을 회피하는 관점에서 바람직하다. 한편, 급속한 팽창을 예방하고 중심부의 충분한 팽창을 허용하기 위한 관점에서 40℃ 이하의 온도가 바람직하다. 셀룰로오스 아실레이트를 용해하기 위해, 냉각 용해법 및 고온 용해법 중 하나 또는 모두가 이용될 수 있다. 냉각 용해법 및 고온 용해법에서 구체적인 방법으로서, 발명 협회 공개 기보 제 2001-1,745 등에 보고된 것과 같은 공지된 것이 채용될 수 있다. 또한, 몇몇 경우에는, 전술한 바와 같이 셀룰로오스 아실레이트 용액은 저온에서 용해된 후 그 결과 용액을 농축 절차를 이용하여 농축하여 최적의 농도를 제공함으로써 제조되는 것이 바람직하다.
셀룰로오스 아실레이트 용액 (도프) 을 제조하는 과정에서, 본 목적에 적절한 다른 첨가제(들)를 첨가할 수 있다. 이들 첨가제의 예는 산화방지제, 과산화물 분해제, 라디칼 저해제, 금속 불활성화제, 산 포획제, 힌더드 아민 (hindered amine) 과 같은 열화 방지제, 박리제, 매트제 (금속 산화물 미립자) 등을 포함한다.
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트 필름을 제조하기 위한 프로세스 및 장치로서, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름의 종래 제조를 위한 용액-캐스팅 필름-제조 프로세스 및 용액-캐스팅 필름-제조 장치가 채용된다. 용해 탱크로부터 제조된 도프 (셀룰로오스 아실레이트 용액) 가 일단 저장 탱크에 저장되고, 도프에 함유된 기포가 제거됨으로써, 도프가 최종적으로 제조된다. 도프는 도프 배출구로부터 고정밀도로 계량 공급을 할 수 있는 가압형 정량 기어 펌프를 통해서 가압형 다이로 전달된다. 다음으로, 이 도프는 가압 다이의 슬릿으로부터 무한히 주행하여 캐스팅부의 금속 지지체 (밴드 또는 드럼) 상으로 균일하게 캐스팅된다. 그 후, 반-건조된 도프 필름 (웹 (web) 으로도 지칭) 이 금속 지지체로부터 박리된다. 박리된 웹은 폭-조절을 위해 클립 또는 핀 텐터로 양 말단이 고정되어 텐터로 반송됨으로써 건조된다. 후속으로, 건조기의 롤을 통해 반송되어 권취 머신을 통해서 일정한 길이로 권취된다. 건조 유닛, 즉, 텐터 및 롤의 조합, 개별적인 유닛에서의 온도 및 개별적인 포인트에서의 잔류하는 용매의 양은 목적에 따라서 변경될 수 있다.
본 발명에서, 텐터 출구에서의 필름 폭이 텐터 입구에서의 필름폭을 초과하도록 필름이 연신되어 원하는 Re 를 달성할 수 있다. 연신 비율이 원하는 Re 에 따라서 변화하더라도, 이는 1.0 내지 1.3-배가 바람직하고, 1.0 내지 1.25-배가 더욱 바람직하다. 연신 단계에서 잔류 용매의 양은 바람직하게는 2질량% 내지 35질량% 가 바람직하고, 2질량% 내지 30질량% 가 더욱 바람직하다. 잔류 용매의 양은 주름 발생 및 필름 손상을 예방하는 관점에서 2질량% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 잔류 용매의 양은 Re 의 연신 및 제어의 충분한 효과를 달성하는 관점에서 30질량% 이하가 바람직하다. Re 를 제어하기 위해, 반송 단계의 장력은 처리 도중에 어떠한 문제도 유발하지 않은 범위 내에서 조절될 수도 있다.
필름 두께의 변화를 감소시키고 광학 이방성의 변화를 감소시키기 위해, 금속 지지체로서 채용되는 평활한 밴드 또는 드럼 상에서 셀룰로오스 아실레이트 용액을 캐스팅하는 것이 바람직하다. 또한, 복수의 셀룰로오스 아실레이트 용액을 동시-캐스팅하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 광학 필름의 제조에서, 도프는 금속 지지체 상에서 바람직하게는 30 내지 250℃, 더욱 바람직하게는 40 내지 180℃ 및 가장 바람직하게는 40 내지 140℃ 로 건조된다.
본 발명에 따른 광학 필름의 최종 (건조) 필름 두께는 바람직하게는 30 내지 60㎛ 및 더욱 바람직하게는 40 내지 60㎛ 의 범위이다. 필름 두께를 조절하기 위해, 도프 내의 고형분 함유량, 다이의 마우스피스의 슬릿 갭, 다이로부터의 압출 흐름 레이트 및 압력, 금속 지지체의 속도 등이 제어되어 원하는 두께를 달성할 수도 있다.
필름의 인열 강도는 JIS K 7128 에 따른 Elmendorf 인열 강도 머신을 이용함으로써 측정될 수 있다. 인열 강도가 너무 작은 경우, 이 필름은 쉽게 손상된다. 인열 강도가 너무 큰 경우, 이 필름은 딱딱하고 부서지기 쉽다. 따라서, 인열 강도는 0.1N 이상인 것이 바람직하고, 0.15N 이상인 것이 더욱 바람직하다. 인열 강도가 필름 두께에 관련되기 때문에, 필름 두께는 0.002N/㎛ 인 것이 바람직하다.
[편광판]
본 발명에 따른 편광판은 편광자의 보호 필름과 같이 전술한 바와 같은 본 발명의 광학 필름을 갖는다.
즉, 본 발명의 광학 필름은 편광판의 보호 필름으로서 이용될 수 있다. 일반적으로, 편광판은 편광자 및 그 양측에 제공된 2 장의 투명 보호 필름을 포함한다. 본 발명의 광학 필름은 보호 필름 중 적어도 하나로서 이용될 수 있다. 다른 보호 필름으로서, 일반적으로 채용되는 셀룰로오스 아세테이트 필름이 이용될 수도 있다. 편광자는 요오드-함유 편광자, 이색성 염료를 이용하는 염료-함유 편광자, 및 폴리엔계 편광자를 포함한다. 요오드-함유 편광자 및 염료-함유 편광자는 일반적으로 폴리비닐 알코올계 필름을 이용하여 제조된다. 편광판용 보호 필름으로서 본 발명의 광학 필름을 이용하는 경우, 편광판을 제조하는 방 법은 특히 한정되지 않고, 이 편광판은 일반적으로 채용되는 방법으로 제조될 수도 있다. 이 방법은, 그 결과물인 셀룰로오스 아실레이트 필름 또는 일반적으로 채용되는 셀룰로오스 아세테이트 필름을 알칼리를 통해서 처리하는 단계, 및 완전하게 비누화된 폴리비닐 알코올의 수용액을 이용하여, 요오드 용액 내에 폴리비닐 알코올 필름을 침지 및 연신시킴으로써 제조되는 편광자의 일 측면 또는 양 측면에 그 필름을 접합시키는 단계를 포함한다. 알칼리 처리용 치환기로서, JP-A-6-94915 및 JP-A-6-118232 에 개시된 간략화된 접착 프로세싱이 수행될 수도 있다. 편광자에 보호 필름의 처리된 표면을 접착하기 위해 이용된 접착제의 예는 베이스로서 폴리비닐 알코올 또는 폴리비닐 부티랄과 같은 폴리비닐알코올을 가지는 접착제 및 베이스로서 부틸 아크릴레이트와 같은 비닐을 가지는 라텍스를 포함한다.
편광자에 본 발명의 광학 필름을 접합할 때, 광학 필름은 편광자의 흡수축 및 본 발명의 광학 필름의 길이 방향에 따라서 접합되어 연속적인 제조를 가능하게 하는 것이 바람직하다.
[광학-보상 필름]
또한, 본 발명에 따른 광학 필름은 광학-보상 필름용 지지체로서 이용될 수 있다. 즉, 광학-보상 필름은 본 발명의 광학 필름상에 광학-보상층을 형성함으로써 제조될 수 있다. 광학-보상층에, 필요에 따라, 배향층이 제공되는 것이 바람직하다.
배향층에는, 유기 화합물 (바람직하게는 폴리머) 의 러빙 처리, 무기 화합물의 경사 기상 증착, 및 마이크로 그루브를 가지는 층의 형성과 같은 수단이 제공될 수 있다. 또한, 전계를 부여하고, 자계를 부여하고, 또는 광을 조사함으로써 발생되는 배향 기능을 가진 배향층이 알려져 있다. 그러나, 폴리머의 러빙 처리에 의해 형성된 배향층이 특히 바람직하다. 러빙 처리는 고정 방향에서 페이퍼 또는 섬유로 폴리머층의 표면을 여러 번 러빙함으로써 수행되는 것이 바람직하다. 편광자의 흡수축 및 러빙 방향은 서로 실질적으로 평행한 것이 바람직하다. 배향층에 이용되는 폴리머의 종류에 대해, 폴리이미드, 폴리비닐 알코올, JP-A-9-152509 에 개시된 중합성기-함유 폴리머 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 배향층의 두께는 바람직하게는 0.01 내지 5㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 2㎛ 이다.
광학 이방성층은 액정성 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 본 발명에 이용되는 액정 화합물은 디스코틱 액정 화합물 또는 봉상 액정 화합물인 것이 특히 바람직하다.
[디스코틱 액정 화합물]
본 발명에 이용가능한 디스코틱 액정 화합물의 예는 다양한 참조문헌 (C.Destrade 등, Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, 111페이지 (1981); the Chemical Society of Japan 의 Quarterly Journal of Outline of Chemistry, No. 22, Chemistry of Liquid Crystal, Chap.5, Chap.10, Sec. 2 (1994); B.Kohne 등, Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., 1794페이지 (1985); J.Zhang 등., J.Am.Chem.Soc., Vol. 116, 2655 페이지 (1994)) 에 개시된 화합물을 포함한다. 트리페닐렌 유도체에서와 같이, 디스코틱 액정 분자는 측쇄가 원반상 코어로부터 방사상으로 연장하는 구조를 갖는다. 또한, 시간이 지남에 따라 안정성을 부여하기 위해, 열, 광 등에 반응하는 기 (group) 를 더 도입하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같은 디스코틱 액정의 바람직한 예는 JP-A-8-50206 에 나타난다.
디스코틱 액정 분자는, 배향층의 부근에서 러빙 방향에 대해 사전-경사각을 가지고 필름 평면에 대해 실질적으로 평행으로 배향되고, 이에 대향하는 공기 표면측에서는, 디스코틱 액정 분자가 그 평면에 대해 실질적으로 수직의 형태로 기립하여 배향된다. 디스코틱 액정층 전체는 하이브리드 배향을 취하고, TN 모드의 TFT-LCD 의 시야각 확대가 이 층 구조로 실현될 수 있다.
(봉상 액정 화합물)
본 발명에 이용되는 봉상 액정 화합물의 예는 아조메틴, 아족시 화합물, 시아노비페닐, 시아노페닐 에스테르, 벤조산 에스테르, 페닐 시클로헥산카르복실레이트, 시아노페닐시클로헥산, 시아노-치환된 페닐피리미딘, 알콕시-치환된 페닐피리미딘, 페닐디옥산, 톨란, 및 알케닐시클로헥실벤조니트릴을 포함한다. 이러한 저분자 액정 화합물뿐만 아니라, 고분자 액정 화합물도 본 발명에 이용가능할 수도 있다.
전술된 광학 이방성층은, 일반적으로, 용매에 용해된 액정 화합물 및 다른 화합물 (및 부가적으로 중합성 모노머 및 광중합 개시제)의 용액을 배향층상에 코팅하고, 건조하고, 코팅된 배향층을 네마틱상-형성 온도로 가열하고, 이 코팅된 배향층을 UV 선 등으로 조사하여 중합을 시행한 후 냉각시킴으로써 획득된다.
이와 다르게, 광학 이방성층은 용매에 비-액정 화합물을 용해시키고, 그 용 액을 지지체상에 코팅하고, 그 코팅층을 건조함으로써 제조된 비-액정 폴리머층일 수도 있다. 이 경우에 이용되는 비-액정 화합물로서, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르 케톤, 폴리아릴 에테르 케톤, 폴리아미드 이미드 또는 폴리에스테르 이미드와 같은 폴리머가 내열성, 내약품성 및 투명성이 우수하고 강성이 풍부하기 때문에 이용될 수도 있다. 이들 폴리머들 중 임의의 폴리머가 단독으로 이용될 수도 있다. 이와 다르게, 상이한 작용기를 가지는 이들 폴리머의 2 개 이상의 폴리머, 예를 들어, 폴리아릴 에테르 케톤 및 폴리아미드가 혼합물로 이용될 수도 있다. 이들 폴리머들 중에서, 폴리이미드가 높은 투명성, 높은 배향성 및 높은 연신성을 가지기 때문에 바람직하다. 지지체로서, TAC 필름이 바람직하다.
또한, 비-액정층 및 지지체의 적층체가 텐터를 이용하여 1.05 배로 횡축으로 연신된 후 지지체 측의 편광자에 접합되는 것이 바람직하다.
또한, 광학 이방성층은 350㎚ 이하의 선택 반사 파장을 가지는 콜레스테릭 액정의 고체화된 배향층일 수도 있다. 콜레스테릭 액정으로서, 전술한 바와 같은 선택 반사 특성을 가지는 적절한 화합물, 예를 들어, JP-A-3-67219, JP-A-3-140921, JP-A-5-61039, JP-A-6-186534 또는 JP-A-9-133810 에 개시된 화합물을 이용할 수도 있다. 고체화된 배향층의 안정성 등의 관점에서 바람직하게 이용될 수 있는 콜레스테릭 액정의 예는, 콜레스테릭 액정 폴리머, 그 내부에 키랄제가 포함된 네마틱 액정 폴리머, 및 광중합 또는 열 중합을 수행하여 이러한 액정 폴리머를 형성하는 화합물로 이루어진 콜레스테릭 액정층을 형성할 수 있는 화합물을 포 함한다.
이 경우, 광학 이방성층은, 예를 들어, 콜레스테릭 액정이 지지체 상부에 코팅되는 방법으로 형성될 수 있다. 이 경우, 위상차 등을 제어할 목적을 위해 필요한 동일한 또는 상이한 콜레스테릭 액정을 다층 코팅하는 방법을 채용할 수 있다. 콜레스테릭 액정의 코팅은 그라비어 코팅 방법, 다이 코팅 방법 또는 딥 코팅 방법과 같은 임의의 적절한 방법으로 수행될 수 있다.
전술한 광학 이방성층을 형성하는 경우, 액정 배향의 절차가 수행된다. 액정을 배향하기 위한 절차는 특별히 한정되지 않지만, 액정을 배향하기 위한 임의의 절차가 채용될 수도 있다. 그 예는 액정을 배향 필름상에 코팅하고 나서 배향시키는 절차를 포함한다. 이에 따라 형성된 배향 필름의 예는 폴리머와 같은 유기 화합물로 이루어진 러빙된 필름, 무기 화합물의 경사 증착된 필름, 마이크로그루브를 가지는 필름, 및 랭뮤어-블로젯 방법 (Langmuir-Blodgett method) 에 의해 ω-트리코산산, 디옥타데실메틸암모늄 클로라이드 또는 메틸 스테아레이트와 같은 유기 화합물의 LB 필름을 축적함으로써 제조된 필름을 포함한다. 또한, 광으로 조사될 때 배향을 수행하는 배향 필름이 이용될 수도 있다. 한편, 연신된 필름상에 액정을 코팅한 후 액정을 배향하는 단계를 포함하는 방식 (JP-A-3-9325), 및 전계 또는 자계의 인가하에서 액정을 배향하는 단계를 포함하는 방식을 이용할 수도 있다. 액정 분자의 배향은 가능한 한 균일한 것이 바람직하다. 전술한 바와 같은 고체화된 층은 배향 고정된 액정 분자를 가진다.
또한, 전술한 바와 같이 광학-보상 필름을 가지는 측면에 대향하는 측면에 편광자를 가지는 편광판의 보호 필름의 일 면으로서 이러한 광학-보상 필름을 채용할 수 있다.
[액정 표시 장치]
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 전술한 바와 같은 본 발명의 편광판을 이용하는 것이다.
본 발명의 편광판은, 예를 들어, 점착제를 이용하여 액정 표시 장치의 액정셀에 접합된다. 본 발명의 광학 필름은 편광판의 액정셀 측에 보호 필름으로서 제공되는 것이 바람직하다.
광학 필름은 액정셀의 양측 또는 일측에 접합될 수도 있다. 또한, 상이한 광학 특성을 가지는 광학 필름의 조합을 이용할 수도 있다.
낮은 광학 이방성을 가지는 본 발명의 광학 필름이 IPS 모드의 액정셀에 이용되는 것이 특히 바람직하고, 이 필름은 액정셀의 양측에 제공되는 것이 바람직하다. 광학-보상층을 가지는 셀룰로오스 아실레이트 필름은 VA 모드 및 OCB 모드인 것이 바람직하다.
이제, 본 발명에 따른 편광판 및 액정 표시 장치가 도면을 참조하여 설명된다.
도 1 은 본 발명에 따른 편광판 및 액정 표시 장치의 일 실시형태를 도시하는 사시도이다.
도 1 에 도시된 액정셀 (1) 은 상부 편광판 (10), 액정셀 (20) 및 하부 편광판 (30) 을 포함한다. 상부 편광판 (10) 은 함께 적층된 보호필름 (H1), 편광 자 (P1), 및 보호 필름 (A1) 으로 구성된다. 액정셀 (20) 은 함께 적층된 위상차 필름 A (L1), 액정층 (L2) 및 위상차 필름 B (L3) 으로 구성된다. 하부 편광판 (30) 은 함께 적층된 보호 필름 (A2), 편광자 (P2) 및 보호 필름 (H2) 으로 구성된다. 본 실시형태는, 상부 편광판 (10) 및 하부 편광판 (30) 이 보호 필름 (A1 및 A2) 으로서 각각 본 발명의 광학 필름을 가지는, 본 발명에 따른 편광판을 나타낸다.
또한, 백라이트 소스가 제공되지만 이는 도면에 도시되지 않는다.
[실시예]
다음으로, 본 발명은 이하의 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 이하에 정의된 재료, 시약, 재료의 양 및 비율, 절차 및 다른 인자가 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적절하게 변경될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하의 실시예에 특별히 한정되지 않는다.
(셀룰로오스 아세테이트 용액의 제조)
표 1 에 나타난 바와 같이, 셀룰로오스 아세테이트는 조건, 즉, 아세틸-치환에 채용되는 촉매량, 반응 농도, 반응 온도, 반응 시간 등을 변화시킴으로써 제조된다. 이에 따라 획득된 각각의 셀룰로오스를 이용하여, 이하의 조성물이 혼합 탱크에 넣어지고 교반되어 개별적인 성분을 용해시킨다. 따라서, 셀룰로오스 아세테이트 용액이 제조된다.
(셀룰로오스 아세테이트 용액의 조성)
셀룰로오스 아세테이트 100.0 질량부
메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 400.0 질량부
메탄올 (제 2 용매) 60.0 질량부
두께 방향 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물 및 파장 분산 조절제로서, 개별적인 화합물이 표 1 에 설명된 것과 같이 각각 제조되고 혼합 탱크에 첨가된다. 용해 이후에, 각각의 성분은 셀룰로오스 아세테이트 용액과 혼합되고, 그 결과물인 혼합물의 고형분 농도가 20질량% 로 더 조절되어 이에 따라 도프가 제조된다.
(셀룰로오스 아세테이트 도프를 이용하는 투명 필름의 형성)
전술한 셀룰로오스 아세테이트 도프가 밴드 캐스팅 머신을 이용함으로써 필터링되고 캐스팅된다. 잔류하는 용매 함유량이 30질량% 에 도달할 때, 이 필름은 밴드로부터 박리되고 텐터-연신된다. 잔류하는 용매 함유량이 140℃ 에서 0.2질량% 이하에 도달할 때까지 건조한 후에, 이 필름은 냉각되고 권취된다. 따라서, 표 1 에 나타난 비교예 및 실시예의 샘플이 형성된다.
Figure 112008039091295-PAT00005
이 측정에서 채용된 GPC 조건은 이하와 같다.
용매 : 클로로포름
용매 농도 : 1㎎/㎖
장치 : TOSO HLC-8220 GPC
전술한 측정에 의해 결정될 수 있는 Mw 및 Mn 는 각각 중량 평균 분자량 및 수 평균 분자량을 나타낸다.
표 1 에 열거된 파장 분산 조절제로서, 이하의 구조를 가지는 화합물이 이용된다.
트리아졸 유도체
Figure 112008039091295-PAT00006
트리아진 유도체
Figure 112008039091295-PAT00007
표 1 에서, TPP 는 트리페닐 포스페이트를 나타내고, BDP 는 비페닐 디페닐 포스페이트를 나타낸다.
(1-6) 평가 및 결과
획득된 필름은 이하의 항목에 대해 테스팅된다. 표 2 는 그 결과를 나타낸다.
(1) 필름 표면의 평탄성
이에 따라 형성된 각각의 필름의 단차 불균일이 길이 방향 및 폭 방향에서 육안으로 관찰된다.
A : 작은 불균일이 관찰된다.
B : 비주기적 불균일이 관찰된다.
C : 주기적인 불균일이 관찰된다.
(2) 필름 거칠기
FUJINON 레이저 간섭계 F601 를 이용하여, 이에 따라 형성된 각각의 필름의 60mm (직경) 면적에서 두께의 불균일이 측정되고, 제곱 평균 거칠기가 표면 평탄성을 평가하는데 채용된다.
(3) 필름의 광학 특성
본 상세한 설명에서, Re(λ) 및 Rth(λ) 는 λ 파장에서 면내 리타데이션 및 두께 방향 리타데이션을 각각 나타낸다. Re(λ) 는 (Oji Science Instruments 제조의) KOBRA 21ADH 또는 WR 에서 법선 방향으로 λ㎚ 의 파장을 가지는 광을 입사시켜서 측정된다.
측정되는 필름이 일축 또는 이축의 굴절률 타원체로 표현되는 경우, Rth(λ) 는 이하 설명되는 방법으로 계산될 수 있다.
Rth(λ) 는 KOBRA 21ADH 에 의해 결정되는 면내 지상축을 경사축 (회전축; 필름이 면내에 지상축을 가지지 않을 경우에 임의의 면내 방향에서 정의되는 회전축) 으로서 이용하여 샘플 필름의 법선 방향에 대해 0° 내지 50° 까지 10°마다 단계 회전하여 결정된 6 개의 방향에서 파장 λ㎚ 의 광을 입사시키면서 측정된 6 개의 Re(λ) 값들; 평균 굴절률의 가정값; 및 필름 두께로서 입력된 값에 기초하여 KOBRA 21ADH 또는 WR 에 의해 계산된다.
어떠한 리타데이션도 주어지지 않는 (즉, 0) 필름의 경우, 회전축으로서 면내 지상축을 이용하는 필름의 법선 방향에 대해 일정한 각도로 회전된 방향에서 광을 입사시키기 위해, 그 각도보다 큰 각도에서 획득되는 임의의 리타데이션 값은 부호를 음 (minus) 으로 전환시킨 후 KOBRA 21ADH 또는 WR 에 의해 계산된다.
또한, Rth 는, 지상축을 경사축 (필름이 어떠한 지상축도 가지지 않을 경우에 임의의 면내 방향에서 정의되는 회전축) 으로서 가정하여, 2 개의 회전 방향에서 광을 입사시켜서 측정된 2 개의 리타데이션 값, 평균 굴절률의 가정값, 및 필름두께의 입력값에 기초하여 이하의 식 (2) 및 (3) 으로부터 계산될 수 있다.
식 (2)
Figure 112008039091295-PAT00008
비고 :
전술한 식에서, Re(θ) 는 법선의 방향으로부터 각도 θ 만큼 회전된 방향에서의 리타데이션 값을 나타낸다.
전술한 식 (2) 에서, nx 는 지상축 방향에서 면내 굴절률을 나타내고; ny 는 nx 에 대해 직교 방향에서 면내 굴절률을 나타내고; nz 는 nx 및 ny 에 대해 직교 방향에서 굴절률을 나타내고; d 는 필름의 두께이다.
식 (3) Rth = ((nx+ny)/2-nz)×d
측정되는 필름이 일축 또는 이축의 굴절률 타원체로 나타나지 않는, 즉, 광학축이 없는 필름으로 지칭되는 경우, Rth(λ) 는 이하 설명된 바와 같은 방법으로 계산될 수 있다.
Re(λ) 는 필름 표면에 대해 수직하는 방향에서 파장 λ 의 광을 입사시켜서 KOBRA-21ADH 또는 WR 을 이용함으로써 측정된다. Rth(λ) 는, KOBRA 21ADH 또는 WR 에 의해 결정된 면내 지상축을 경사축(회전축)으로서 이용하여 필름의 수직 방향에 대해 -50°내지 +50°까지 10°단계 회전에 의해 결정되는 11 개의 방향에서 파장 λ㎚ 의 광을 입사시켜서 측정된 복수의 리타데이션 값들; 평균 굴절률의 가정값; 및 필름 두께로서 입력된 값에 기초하여 KOBRA 21ADH 를 이용하여 계산된다.
전술한 측정에서, 평균 굴절률의 가정값은 폴리머 핸드북 (John Wiley & Sons, Inc.) 에서 다양한 광학 필름의 카탈로그에 열거된 값으로부터 이용가능하다. 미지의 평균 굴절률의 필름은 Abbe 굴절계를 이용하여 측정될 수 있다. 몇몇 주요 광학 필름의 평균 굴절률은: 셀룰로오스 아세테이트 (1.48), 시클로올레핀 폴리머 (1.52), 폴리카보네이트 (1.59), 폴리메틸메타크릴레이트 (1.49) 및 폴리스티렌 (1.59) 로 열거된다. KOBRA 21ADH 또는 WR 은 평균 굴절률의 가정값 및 필름 두께를 입력하여 nx, ny 및 nz 를 계산한다. 이에 따라 산출된 nx, ny 및 nz 에 기초하여, Nz=(nx-nz)/(nx-ny) 가 또한 계산된다. ㅿRth 가 이하의 수학식에 의해 정의된다.
수학식 (4) : ㅿRth = │Rth(630)-Rth(480)│
(3) 필름의 유리 전이 온도 (Tg)
필름 샘플 (5㎜×30㎜) 은 2 시간 이상 동안 25℃ 및 60%RH 에서 수분-컨디셔닝된 후, 20㎜ 의 그립 (gripping) 거리, 2℃/min 의 온도 상승 레이트 및 1Hz 의 주파수의 조건 하에서 동적 점탄성 미터기 (DVA-225; IT Keisoku Seigyo K.K 제조) 에 의해 측정된다. 다음으로, 이에 따라 형성된 동적 저장 탄성률의 온도 의존 커브에서 저온측으로부터 고온측으로 연장하는 직선과 동적 저장 탄성률이 급속히 감소한 후의 직선 부분에서의 기울기로서의 접선 사이의 교차점의 온도가 유리 전이 온도로서 결정된다.
(4) 필름의 헤이즈
헤이즈 미터기 (HGM-2DP, Suga Test Instruments Co., Ltd. 제조) 를 이용함으로써 JIS K-6714 에 따라서 25℃ 및 60%RH 에서의 측정을 본 발명에 따른 셀룰로오스 아세테이트 필름에 수행함으로써 헤이즈가 측정된다.
(5) 인열 강도의 측정
인열 강도는 JIS K 7128 에 따라서 Elmendorf 인열 강도 머신을 이용하여 측정된다. 이 측정은 25℃ 및 60%RH 의 분위기에서 이루어진다.
(6) 파열에서 연신율 (elongation) 의 측정
인장력 머신을 이용함으로써, 샘플 (1㎝ 의 폭, 측정 샘플 길이 1㎝) 이 1000%/min 의 속도로 연신되고, 파열점이 결정된다.
이 측정은 25℃ 및 60%RH 의 분위기에서 이루어진다.
Figure 112008039091295-PAT00009
표 2 에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 광학 필름들 각각은 양호한 표면 평탄성, 너무 높거나 너무 낮지 않은 Tg, 파열에서 큰 연신율 및 (너무 약하지 않지만 유연한) 양호한 취급성을 나타내는 것으로 이해할 수 있다.
보호 필름으로서 전술된 샘플 3, 7 및 10 을 이용하여, 도면에 나타난 편광판 및 액정 표시 장치가 후술되는 제조 방법에 따라서 제조된다. 획득된 샘플은 상부 편광판 및 하부 편광판에 대한 보호 필름 A1 및 A2 로서 채용된다.
<보호 필름 H1 및 H2>
시판중인 셀룰로오스 아세테이트 필름 (FUJITAC TD80UF, Fuji Photo Film Co., Ltd. 제조) 이 보호 필름 H1 및 H2 로서 채용된다.
<편광판>
본 발명에 채용된 편광 필름을 제조하기 위해 연신된 폴리비닐 알코올 필름에 요오드가 흡수된다.
(편광판의 제조)
투명 필름 샘플 3, 7 및 10 각각은 2 분 동안 40℃ 에서 1.5N 수산화 나트륨 수용액에 침지되고, 물-세정 배쓰에서 실온으로 세정되어, 30℃ 의 0.1N 황산에 의해 중화된다. 다음으로, 이 필름은 물-세정 배쓰에서 실온으로 다시 세정된 후, 100℃ 의 뜨거운 공기로 건조된다.
다음으로, 80㎛ 두께의 롤링된 폴리비닐 알코올 필름은 요오드 수용액에 5-배 연속적으로 연신되고 건조된다. 이에 따라 획득된 20㎛ 두께의 편광 필름을 전술된 알칼리-비누화된 투명 필름 및 보호 필름 사이에 3% 폴리비닐 알코올 (PVA-117H, Kuraray Co., Ltd. 제조) 수용액을 접착제로서 이용하여 본딩하여 편광판을 제조한다.
<IPS-모드 액정셀의 제조>
유리 기판상에, 인접하는 전극들 사이의 거리가 20㎛ 로 조절되도록 하는 방식으로 전극들이 제공되고, 배향 필름으로서 폴리이미드 필름이 그 상부에 제공되고, 러빙 처리가 뒤따른다. 독립적으로, 다른 유리 기판이 제조되고, 그 일 표면에 폴리이미드 필름이 제공되어 러빙 처리됨으로써 다른 배향막이 제공된다. 배향 필름들이 서로 기판들 사이에 3.9㎛ 의 갭 (d1) 을 가지면서 직면하고 2 개의 유리 기판의 러빙 방향은 평행하게 구동되도록, 2 개의 유리 기판이 겹쳐지고 적층된다. 후속으로, 0.0769 의 굴절률 이방성 (ㅿn) 및 4.5 의 양의 유전율 이방성 (ㅿε) 을 가지는 네마틱 액정 조성물이 여기 개시된다. 액정층의 d1ㅿn 값은 300㎚ 이다.
(액정 표시 장치)
앞서 획득된 편광판은, 본 발명의 광학 필름이 액정셀측에 제공되는 방법으로 점착제를 이용하여 IPS-모드 액정셀의 양측에 적층된다. 전압이 인가되지 않을 때, 액정셀에서 액정 조성물의 비정상적인 광 굴절률 방향과 편광판의 흡수축이 직각으로 교차할 수 있도록, 시인측의 편광판이 적층된다. 한편, 백라이트측에 편광판의 흡수축은 시야측의 편광판의 흡수측과 직각으로 교차하도록 제공된다.
(평가)
이 IPS 패널의 블랙 표시에서 45°경사 방향의 광 누설 및 색미 변화가 관찰된다. 보호 필름 A1 으로서 전술한 샘플 3 내지 7 이 이용되는 표시 장치에서 일반적으로 채용되는 FUJITAC TD80UF 편광판 및 보호 필름 A1 으로서 샘플 10 을 이용하는 표시 장치와 비교하여, 비스듬히 관찰될 때의 광누설 및 색미 변화가 작은 것으로 한눈에 확인할 수 있다. 이 효과는 보호 필름의 작은 Re 및 Rth 의 값에 의해 확립된다.
본 발명의 광학 필름은 광학 등방성을 가지고, 필름 두께를 감소시키는 경우에도 우수한 표면 평탄성 및 높은 강도를 유지한다.
외국 우선권의 이점이 본 출원에 주장되는 각각의 및 모든 외국 특허 출원의 전체 개시가 충분히 설명한 것처럼 본 명세서에 참조로서 통합된다.
도 1 은 본 발명에 따른 광학 필름을 이용한 편광판 및 액정 표시 장치의 바람직한 실시형태를 도시하는 사시도.

Claims (9)

  1. 300,000 이상의 중량 평균 분자량을 가지는 셀룰로오스 아실레이트; 및
    1,000 이상의 중량 평균 분자량을 가지는 두께 방향 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물을 포함하는, 광학 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 아실레이트의 중량 평균 분자량이 300,000 내지 500,000 인, 광학 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 두께 방향 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물의 중량 평균 분자량은 3,000 내지 10,000 인, 광학 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 두께 방향 리타데이션을 감소시킬 수 있는 화합물은 폴리메틸 메타크릴레이트인, 광학 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    30 내지 60㎛ 의 필름 두께를 가지는, 광학 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 필름의 면내 리타데이션은 630㎚ 의 파장에서 0㎚ 내지 20㎚ 이고,
    상기 광학 필름의 두께 방향 리타데이션은 630㎚ 의 파장에서 -20㎚ 내지 20㎚ 인, 광학 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    식 (1) : │Rth(630)-Rth(480)│≤20 을 만족시키고,
    여기서, Rth(630) 은 630㎚ 의 파장에서의 상기 광학 필름의 두께 방향 리타데이션을 나타내고,
    Rth(480) 는 480㎚ 의 파장에서의 상기 광학 필름의 두께 방향 리타데이션을 나타내는, 광학 필름.
  8. 편광자; 및
    상기 편광자의 보호 필름인 제 1 항에 기재된 광학 필름을 포함하는, 편광판.
  9. 제 8 항에 기재된 편광판을 포함하는, 액정 표시 장치.
KR1020080051060A 2007-05-31 2008-05-30 광학 필름, 및 그를 이용하는 편광판 및 액정 표시 장치 KR20080106109A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007145339A JP5232408B2 (ja) 2007-05-31 2007-05-31 光学フィルムならびにそれを用いた偏光板および液晶表示装置
JPJP-P-2007-00145339 2007-05-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080106109A true KR20080106109A (ko) 2008-12-04

Family

ID=40172676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080051060A KR20080106109A (ko) 2007-05-31 2008-05-30 광학 필름, 및 그를 이용하는 편광판 및 액정 표시 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20090046225A1 (ko)
JP (1) JP5232408B2 (ko)
KR (1) KR20080106109A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170070558A (ko) * 2015-12-14 2017-06-22 동우 화인켐 주식회사 하드코팅 형성용 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120320313A1 (en) * 2011-06-15 2012-12-20 Eastman Chemical Company Cellulose triacetate films with low birefringence
WO2015008743A1 (ja) * 2013-07-17 2015-01-22 コニカミノルタ株式会社 偏光板および液晶表示装置
JP6330807B2 (ja) * 2013-07-17 2018-05-30 コニカミノルタ株式会社 偏光板および液晶表示装置
JP6164124B2 (ja) * 2014-03-19 2017-07-19 コニカミノルタ株式会社 液晶表示装置
JP6327222B2 (ja) * 2014-09-30 2018-05-23 住友化学株式会社 偏光板、粘着剤付き偏光板及び液晶表示装置
KR102571057B1 (ko) * 2018-02-12 2023-08-25 삼성전자주식회사 위상차 필름 및 표시 장치
CN116144080A (zh) * 2022-12-26 2023-05-23 乐凯光电材料有限公司 一种纤维素酯膜及其制备方法和应用

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4352592B2 (ja) * 2000-07-11 2009-10-28 コニカミノルタホールディングス株式会社 セルロースエステルドープ組成物、セルロースエステルフィルムの製造方法、セルロースエステルフィルム及びそれを用いた偏光板
JP4788072B2 (ja) * 2001-06-29 2011-10-05 コニカミノルタホールディングス株式会社 セルロースエステルフィルム、偏光板用保護フィルム及び偏光板
US6977275B2 (en) * 2002-01-16 2005-12-20 Eastman Chemical Company Carbohydrate esters and polyol esters as plasticizers for polymers, compositions and articles including such plasticizers and methods of using the same
JP4228809B2 (ja) * 2003-07-23 2009-02-25 コニカミノルタオプト株式会社 セルロースエステルフィルム、その製造方法及び偏光板
TWI353461B (en) * 2004-05-18 2011-12-01 Fujifilm Corp Optical film, optical compensation film, polarizin
JP4551773B2 (ja) * 2005-01-13 2010-09-29 富士フイルム株式会社 光学補償シート、偏光板、及び液晶表示装置
JP4810674B2 (ja) * 2005-03-10 2011-11-09 コニカミノルタオプト株式会社 光学フィルムの製造方法、光学補償フィルムの製造方法
JP4759317B2 (ja) * 2005-05-26 2011-08-31 富士フイルム株式会社 偏光板及びこれを用いた液晶表示装置
JP5284567B2 (ja) * 2005-08-01 2013-09-11 富士フイルム株式会社 液晶表示装置
KR20080031040A (ko) * 2005-08-03 2008-04-07 코니카 미놀타 옵토 인코포레이티드 셀룰로오스 에스테르 필름의 제조 방법 및 그것을 이용한액정 표시 장치
JP5061901B2 (ja) * 2005-08-29 2012-10-31 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 液晶表示装置
TW200722873A (en) * 2005-10-18 2007-06-16 Fujifilm Corp Liquid crystal display

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170070558A (ko) * 2015-12-14 2017-06-22 동우 화인켐 주식회사 하드코팅 형성용 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 필름

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008299104A (ja) 2008-12-11
JP5232408B2 (ja) 2013-07-10
US20090046225A1 (en) 2009-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7839569B2 (en) Polarizing plate and liquid crystal display
KR101618870B1 (ko) 셀룰로오스 에스테르 필름, 위상차 필름, 편광판 및 액정 표시 장치
JPWO2006118038A1 (ja) 光学フィルム、偏光板及び横電界スイッチングモード型液晶表示装置
WO2007061139A1 (en) Cellulose acylate film, method of producing the same, cellulose derivative film, optically compensatory film using the same, optically-compensatory film incorporating polarizing plate, polarizing plate and liquid crystal display device
WO2002046809A1 (fr) Feuille de compensation optique a base de film d&#39;ester cellulosique, film d&#39;alignement, et couche optiquement anisotrope formee de molecules de cristaux liquides a alignement fixe
JP5232408B2 (ja) 光学フィルムならびにそれを用いた偏光板および液晶表示装置
WO2012111703A1 (ja) バリア素子及び３ｄ表示装置
JP5072393B2 (ja) セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置
WO2006033313A1 (en) Polarizing plate and liquid crystal display
JPWO2006117981A1 (ja) 光学フィルム、偏光板及び横電界スイッチングモード型液晶表示装置
JP2006257380A (ja) セルロースエステルフィルムの製造方法、セルロースエステルフィルム、偏光板及び液晶表示装置
TW201345962A (zh) 光學膜、偏光板、影像顯示裝置、以及光學膜的製造方法
US20070231506A1 (en) Optical film, polarizing plate and liquid crystal display device
US20080049173A1 (en) Optical film, polarizing plate and liquid crystal display device
JP4931539B2 (ja) 光学補償フィルム、偏光板、及び液晶表示装置
JP4972836B2 (ja) 偏光板の製造方法
JP5873643B2 (ja) セルロースエステルフィルム、偏光板、及び液晶表示装置
JP2007331388A (ja) セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置
JP4596940B2 (ja) セルロースアシレートフィルムの製造方法
KR100967324B1 (ko) 광학 보상 시트, 편광판 및 이를 사용한 액정 표시 장치
JP4904665B2 (ja) 液晶表示装置及び偏光板セット
JP2005309362A (ja) 光学補償シート、その製造方法、偏光板、及び液晶表示装置
JP2003240948A (ja) 光学フィルム、偏光板、光学フィルムロ−ル、光学フィルムを用いた表示装置、光学フィルムの製造方法
KR102129141B1 (ko) 광학 필름, 롤상 광학 필름, 편광판, 액정 표시 장치 및 광학 필름의 제조 방법
JP2004354962A (ja) 光学補償シート、偏光板、及びそれを用いた液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E601 Decision to refuse application