KR20090094469A - 복굴절성 필름, 적층 필름, 및 화상 표시 장치 - Google Patents

복굴절성 필름, 적층 필름, 및 화상 표시 장치 Download PDF

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KR20090094469A
KR20090094469A KR1020097015725A KR20097015725A KR20090094469A KR 20090094469 A KR20090094469 A KR 20090094469A KR 1020097015725 A KR1020097015725 A KR 1020097015725A KR 20097015725 A KR20097015725 A KR 20097015725A KR 20090094469 A KR20090094469 A KR 20090094469A
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film
birefringent
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쇼이찌 마쯔다
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만족하는 얇고 가벼운 복굴절성 필름이며, 비교적 간이하게 제작할 수 있는 복굴절성 필름을 제공한다. 본 발명의 복굴절성 필름은, 하기 화학식 I로 표시되는 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체를 포함하고, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만족한다. 단, 화학식 I에 있어서, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 할로겐 원자, 알콕시기, -R기, -OM기, -COOM기, -OCOR기, -NHCOR기, -CONHR기, -NH2기, -NO2기, -CF3기, -CN기, -OCN기, -SCN기, -SM기, -PO3M기를 나타낸다(단, M은 반대 이온을 나타내고, R은 탄화수소를 나타냄). k, l, m 및 n은 치환수를 나타낸다. k는 1 내지 4의 정수이고, l, m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
<화학식 1>
Figure 112009045667911-PCT00011
리오트로픽 액정, 다환식 화합물, 굴절률 타원체, 복굴절성 필름, 위상차값, 편광자, 화상 표시 장치

Description

복굴절성 필름, 적층 필름, 및 화상 표시 장치 {BIREFRINGENT FILM, MULTILAYER FILM AND IMAGE DISPLAY}
본 발명은, 화상 표시 장치의 구성 부재로서 바람직한 복굴절성 필름, 및 상기 복굴절성 필름을 갖는 적층 필름 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는, 액정 분자의 전기 광학 특성을 이용하여, 문자나 화상을 표시하는 화상 표시 장치 중 하나이다. 그러나, 액정 표시 장치는, 광학 이방성을 갖는 액정 분자를 이용하기 때문에, 어느 방향으로는 우수한 표시 특성을 나타내어도, 다른 방향에서는, 화면이 어두워지거나 또는 불선명해지거나 한다. 이 때문에, 액정 표시 장치에는, 소정의 위상차를 나타내는 복굴절성 필름(위상차 필름, 광학 보상층 등으로도 불림)이 구비되어 있다.
종래, 복굴절성 필름 중 하나로서, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만족하는 복굴절성 필름이 알려져 있다(특허 문헌 1). 이러한 굴절률의 관계를 만족시키는 복굴절성 필름은, 통상, 고분자 필름의 양면에 수축성 필름을 점착하고, 상기 고분자 필름을 두께 방향으로 팽창하도록 연신함으로써 제작할 수 있다.
[특허 문헌 1] 일본국 특허 출원 공개 2000-231014호 공보
그러나, 상기한 바와 같이 하여 제작된 고분자 필름으로 이루어지는 복굴절성 필름은, 두꺼워지기 쉽다. 따라서, 이러한 복굴절성 필름을 구비하는 액정 표시 장치는, 비교적 두껍고 또한 무거워진다. 이 때문에, 액정 표시 장치의 박형 경량화의 요청에 대응할 수 없다.
또한, 상기 복굴절성 필름의 제작에 있어서는, 수축성 필름의 수축력을 이용하여, 고분자 필름을 두께 방향으로 연신하는 처리가 필요하다.
본 발명의 목적은, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만족시키고, 얇고 경량인 복굴절성 필름을 제공하는 것이며, 또한, 비교적 간단하게 제작할 수 있는 복굴절성 필름을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 복굴절성 필름을 갖는 적층 필름, 및 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 복굴절성 필름은, -S03M기(M은 반대 이온을 나타냄)를 갖는 리오트로픽 액정성 다환식 화합물을 포함하고, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 다환식 화합물은, 하기 화학식 I로 표시되는 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체이다.
Figure 112009045667911-PCT00001
단, 화학식 I에 있어서, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 할로겐 원자, 알콕시기, -R기, -OM기, -COOM기, -OCOR기, -NHCOR기, -CONHR기, -NH2기, -NO2기, -CF3기, -CN기, -OCN기, -SCN기, -SM기, 또는 -PO3M기를 나타낸다(단, M은, 반대 이온을 나타내고, R은 탄화수소를 나타냄). k, l, m 및 n은 치환수를 나타낸다. k는 1 내지 4의 정수이고, l, m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
상기 복굴절성 필름은, 예를 들면 상기 리오트로픽 액정성 다환식 화합물을 주성분으로서 포함하는 용액을 도공함으로써 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 복굴절성 필름은 얇게 형성할 수 있고, 그 제조도 비교적 간이하게 행할 수 있다.
또한, 상기 복굴절성 필름은, -S03M기를 갖는 다환식 화합물을 포함하기 때문에, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만족시키는 필름으로 된다.
또한, 본 발명의 적층 필름은, 상기 복굴절성 필름이 다른 필름에 적층되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 화상 표시 장치는, 상기 복굴절성 필름 또는 상기 적층 필름을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복굴절성 필름을 구비하는 화상 표시 장치는, 박형 경량화가 우수하고, 시야각 특성도 우수하다.
본 발명의 복굴절성 필름은, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만족시키기 때문에, 화상 표시 장치의 광학 보상 재료로서 유용하다. 또한, 본 발명의 복굴절성 필름은, 얇게 형성할 수 있기 때문에, 이것을 구비하는 화상 표시 장치는, 박형 경량화가 우수하다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
<본 발명에 있어서의 용어의 의미>
본 발명에 있어서, 주요한 용어의 의미는 하기한 바와 같다.
「복굴절성 필름」이란, 그 면내 및/또는 두께 방향으로 복굴절(굴절률의 이방성)을 나타내는 필름을 의미한다. 「복굴절성 필름」은, 예를 들면 파장 590nm에서의 면내 및/또는 두께 방향의 복굴절률이 1×10-4 이상인 필름을 포함한다.
「nx」,「ny」란, 복굴절성 필름의 면내에 있어서 서로 직교하는 방향의 굴절률을 각각 의미한다(단, nx>ny). 「nz」란, 복굴절성 필름의 두께 방향의 굴절률을 의미한다.
「투과율(T[λ])」이란, 가시광에 있어서의 광선(대표적으로는 파장 590nm)의 투과율을 의미한다. 상기 투과율은, 필름 두께 100㎛에서, 분광 광도계로 측정된 스펙트럼 데이터를 기초로 시감도 보정을 행한 Y값을 말한다.
「면내의 복굴절률(Δnxy[λ])」이란, 23℃에서 파장 λ(nm)에 있어서의 복 굴절성 필름의 면내의 굴절률차를 의미한다. Δnxy[λ]는, Δnxy[λ]=nx-ny에 의해 구할 수 있다.
「면내의 위상차값(Re[λ])」이란, 23℃에서 파장 λ(nm)에 있어서의 복굴절성 필름의 면내의 위상차값을 의미한다. Re[λ]는, 복굴절성 필름의 두께를 d(nm)로 하였을 때, Re[λ]=(nx-ny)×d에 의해 구할 수 있다.
「두께 방향의 위상차값(Rth[λ])」이란, 23℃에서 파장 λ(nm)에 있어서의 복굴절성 필름의 두께 방향의 위상차값을 의미한다. Rth[λ]는, 복굴절성 필름의 두께를 d(nm)로 하였을 때, Rth[λ]=(nx-nz)×d에 의해 구할 수 있다.
「Nz 계수」란, Rth[λ]/Re[λ]로부터 산출되는 값이다. 본 발명에서는, Nz 계수는, 파장 590nm를 기준으로 하는, Rth[590]/Re[590]으로부터 산출되는 값이다. Rth[590] 및 Re[590]은 상기한 바와 같다.
또한, 이들 각 값은, 하기 실시예의 란에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다.
「리오트로픽 액정성」이란, 온도나 화합물(용질)의 농도를 변화시킴으로써, 등방상-액정상의 상 전이를 일으키는 성질을 의미한다. 액정상은, 편광 현미경으로 관찰되는 액정상의 광학 모양에 의해, 확인, 식별할 수 있다.
<본 발명의 복굴절성 필름>
본 발명의 복굴절성 필름은, -S03M기(M은 반대 이온을 나타냄)를 갖는 리오트로픽 액정성 다환식 화합물을 포함하고, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만 족하고 있다. 상기 리오트로픽 액정성 다환식 화합물은, 용액 상태에서, 액정상을 나타낼 수 있는 화합물이다. 이 액정상은, 특별히 제한은 없고, 네마틱 액정상, 스메틱 액정상, 콜레스테릭 액정상 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 액정상은 네마틱 액정상이다.
상기 다환식 화합물은, 바람직하게는 -SO3M기를 갖는 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체이고, 보다 바람직하게는 하기 화학식 I로 표시되는 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체이다.
<화학식 I>
Figure 112009045667911-PCT00002
단, 화학식 I에 있어서, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 할로겐 원자, 알콕시기, -R기, -OM기, -COOM기, -OCOR기, -NHCOR기, -CONHR기, -NH2기, -NO2기, -CF3기, -CN기, -OCN기, -SCN기, -SM기, 또는 -PO3M기를 나타낸다(단, M은 반대 이온을 나타내고, R은 탄화수소를 나타냄). k, l, m 및 n은 치환수를 나타낸다. k는 1 내지 4의 정수이고, l, m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
상기 M은, 바람직하게는, 수소 이온, 알칼리 금속 이온, 알칼리 토금속 이온, 다른 금속 이온, 또는 치환 또는 비치환의 암모늄 이온이다. 이 금속 이온으 로서는, 예를 들면 Ni2+, Fe3+, Cu2+, Ag+, Zn2+, Al3+, Pd2+, Cd2+, Sn2+, Co2+, Mn2+, Ce3+ 등을 들 수 있다. 예를 들면, 복굴절성 필름이 상기 다환식 화합물을 포함하는 용액으로 형성되는 경우, 상기 다환식 화합물은, 그 치환기의 M이, 물에 대한 용해성을 향상시키는 이온인 것이 바람직하다. 이러한 다환식 화합물은, 물에 용해되기 쉬워지기 때문에, 양호한 수용액을 제조할 수 있다. 그리고, 이 용액을 이용하여 복굴절성 필름을 형성한 후, 이 복굴절성 필름의 내수성을 높이기 위해, 상기 물에 대한 용해성을 향상시키는 이온을, 물에 불용성 또는 난용성의 이온으로 치환할 수도 있다.
화학식 I에 있어서, R로 표시되는 탄화수소는, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 치환기를 가질 수도 있는 알킬기(바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬기), 치환기를 가질 수도 있는 환상 알킬기(바람직하게는 탄소수 3 내지 6의 환상 알킬기), 치환기를 가질 수도 있는 알케닐기(바람직하게는 탄소수 2 내지 6의 알케닐기), 치환기를 가질 수도 있는 아릴기(바람직하게는 벤젠환이 1개인 아릴기) 등을 들 수 있다. 또한, 화학식 I에 있어서, 알콕시기는, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알콕시기이다.
또한, 화학식 I에 있어서, X, Y 및 Z는, 바람직하게는 각각 독립적으로 -0M기, -COOM기, -NH2기, -SM기, 또는 -PO3M기이다. 또한, X, Y 및 Z의 치환수 l, m 및 n은, 바람직하게는 0 내지 2이고, 보다 바람직하게는 0 내지 1이다. 이러한 다환식 화합물은, 수계 용매에의 용해성이 우수하다.
본 발명의 복굴절성 필름은, 적당한 기재 상에 상기 다환식 화합물을 포함하는 용액을 도공하고, 도공막을 형성함으로써 얻을 수 있다. 이 도공막(복굴절성 필름)은, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만족한다. 상기 다환식 화합물을 포함하는 복굴절성 필름의 굴절률 타원체가 nz>nx>ny로 되는 작용은 명확하지 않지만, 다음과 같다고 추정된다. 즉, 상기 다환식 화합물은, 기재 상에 도공하였을 때, 그 분자 중의 -S03M기가 기재 표면에 대면하도록 향한 상태에서 액정상을 형성한다고 추정된다. 이 때문에, 상기 다환식 화합물은, 다환식 화합물의 장축 방향이 기재 표면에 대한 법선 방향에 대략 평행한 상태로 배향된다. 이와 같이 다환식 화합물이 배향됨으로써, nz(두께 방향의 굴절률)가 최대로 되는 복굴절성 필름이 얻어진다.
상기한 작용으로부터, 다환식 화합물은, 기본 골격의 장축 방향의 단부에 -S03M기를 갖는 화합물이 바람직하다. 이러한 다환식 화합물로서는, 예를 들면 하기 화학식 II 또는 화학식 III으로 표시되는 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체를 들 수 있다.
Figure 112009045667911-PCT00003
단, 화학식 II에 있어서, M, X, Y 및 Z는 화학식 I과 마찬가지이다. l, m 및 n은 치환수를 나타내고, 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
Figure 112009045667911-PCT00004
단, 화학식 III에 있어서, M, X, Y 및 Z는 화학식 I과 마찬가지이다. l, m 및 n은 치환수를 나타내고, m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, l은 0 내지 2의 정수이다.
다환식 화합물은, 상기 화학식 II 또는 화학식 III으로 표시되는 것 중에서도, 바람직하게는 l, m 및 n 중 1개 이상이 0이고(즉, X, Y 및 Z 중 1개 이상이 비치환임), 보다 바람직하게는 l, m 및 n이 모두 0이다(즉, X, Y 및 Z가 모두 비치환임). 이러한 바람직한 다환식 화합물은, -S03M기 이외의 치환기의 상호 작용이 적어, 다환식 화합물의 장축 방향이 기재 표면에 대하여 대략 직교하도록 배향하기 쉽다. 이 때문에, 이러한 바람직한 다환식 화합물을 포함하는 복굴절성 필름은, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 확실하게 만족할 수 있다. 또한, 이러한 다환식 화합물은, 수계 용매에의 용해성도 우수하다.
특히 바람직하게는, 상기 화학식 II의 X, Y 및 Z가 모두 비치환의 다환식 화합물이다. 이러한 다환식 화합물은, 하기 화학식 IV로 표시되는, 아세나프토[1,2- b]퀴녹살린 유도체이다.
Figure 112009045667911-PCT00005
단, 화학식 IV에 있어서, M은 화학식 I과 마찬가지이다.
상기 다환식 화합물은, 예를 들면 방향족 디아민 화합물과 아세나프텐퀴논 유도체의 탈수 축합 등에 의해 얻을 수 있다.
구체적으로는, 방향족 디아민 화합물 또는 그의 치환물을 술폰화 처리함으로써, -SO3M기가 도입된 방향족 디아민 화합물이 얻어진다. 상기 술폰화 처리에는, 황산, 발연 황산, 클로로술폰산 등의 무기 술폰산 등을 사용할 수 있다. 다음에, 상기 -SO3M기가 도입된 방향족 디아민 화합물과 아세나프토퀴논 또는 그의 치환물을 축합 반응시킴으로써, 상기 -SO3M기를 갖는 다환식 화합물이 얻어진다(하기 반응식 a 참조). 또한, 얻어진 다환식 화합물의 M이 수소 이외인 경우, 적당한 산을 접촉시킴으로써, 하기 반응식 a에 나타낸 바와 같이, -SO3H기를 갖는 다환식 화합물이 얻어진다.
Figure 112009045667911-PCT00006
본 발명의 복굴절성 필름은, 예를 들면 상기 다환식 화합물을 적절한 용매에 용해시켜 액정상의 상태로 하고, 이 용액을 기재 상에 도공 건조함으로써 제작할 수 있다. 상기 용액을 기재 상에 도공 건조시켜 제막한 도공막이, 본 발명의 복굴절성 필름이다.
상기 다환식 화합물은, 용액 내에 있어서 안정한 액정상을 형성한다. 따라서, 다환식 화합물을 포함하는 용액으로부터의 용매 캐스팅법에 의해, 높은 면내 복굴절률을 갖고, 가시광의 영역에서 흡수가 없거나 작은, 투명한 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 복굴절성 필름에는, 상기 다환식 화합물 이외에, 임의의 첨가제가 포함될 수도 있다. 상기 첨가제로서는, 예를 들면 가소제, 열 안정제, 광 안정제, 윤활제, 항산화제, 자외선 흡수제, 난연제, 착색제, 내전방지제, 상용화제, 가교제, 증점제 등을 들 수 있다. 상기 첨가제의 배합 비율은, 상기 다환식 화합물 100질량부에 대하여, 0 초과 10질량부 이하이다.
본 발명의 복굴절성 필름은, 용액 도공에 의해 제막할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따르면, 비교적 얇은 복굴절성 필름을 제공할 수 있다.
이 복굴절성 필름의 두께는, 바람직하게는 0.05㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.1㎛ 이상이다. 복굴절성 필름의 두께의 상한은, 특별히 한정되지 않으며, 면내 및/또는 두께 방향의 위상차값의 설계에 따라서 적절하게 설정할 수 있다. 복굴절성 필름은, 얇은 것이 바람직하므로, 그 두께는 바람직하게는 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5㎛ 이하, 특히 바람직하게는 3㎛ 이하이다.
또한, 상기 복굴절성 필름은, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만족하고, 또한 비교적 높은 면내의 복굴절률을 갖는다. 이 때문에, 상기 복굴절성 필름은, 종래의 복굴절성 필름에 비하여 각별히 얇아도, 원하는 위상차값을 갖는다.
상기 복굴절성 필름의 파장 590nm에서의 투과율(T[590])은, 바람직하게는 80％ 이상이고, 보다 바람직하게는 90％ 이상이다. 상기 복굴절성 필름의 헤이즈값은, 바람직하게는 5％ 이하이고, 보다 바람직하게는 4％ 이하이고, 특히 바람직하게는 3％ 이하이다. 이러한 헤이즈값의 복굴절성 필름을 구비하는 화상 표시 장치는, 표시 특성이 우수하다. 단, 상기 헤이즈값은, JIS-K7105에 준하여 측정된 값을 말한다.
상기 복굴절성 필름의 파장 590nm에서의 면내의 복굴절률(Δnxy[590])은, 바람직하게는 0.01 이상이고, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.3이고, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.3이다.
상기 복굴절성 필름의 파장 590nm에서의 면내의 위상차값(Re[590])은, 목적에 따라서, 적절한 값으로 설정될 수 있다. 상기 Re[590]은, 바람직하게는 10nm 이상이고, 보다 바람직하게는 20nm 내지 500nm이고, 특히 바람직하게는 50nm 내지 300nm이다.
또한, 상기 복굴절성 필름의 파장 590nm에서의 두께 방향 위상차값(Rth[590])은, 목적에 따라서 적절한 값으로 설정될 수 있다. 상기 Rth[590]은, 바람직하게는 -10nm 이하이고, 보다 바람직하게는 -500nm 내지 -10nm이고, 특히 바람직하게는 -100nm 내지 -10nm이다.
상기 복굴절성 필름의 Nz 계수는, 바람직하게는 0 미만이고, 보다 바람직하게는 -0.5 초과 0 미만이고, 특히 바람직하게는 -0.3 내지 -0.1이다. Nz 계수가 상기 범위에 있는 복굴절성 필름은, 여러가지 구동 모드의 액정 표시 장치의 광학 보상에 이용할 수 있다.
<본 발명의 복굴절성 필름의 제조 방법>
하나의 실시 형태에 있어서, 본 발명의 복굴절성 필름은, 다음 각 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 얻을 수 있다.
공정 (1): 상기 다환식 화합물과, 용매를 적어도 함유하고, 액정상을 나타내는 용액을 제조하는 공정.
공정 (2): 기재를 준비하는 공정.
공정 (3): 공정 (2)의 기재의 표면에, 상기 공정 (1)의 용액을 도공하고, 이것을 건조하는 공정.
또한, 상기 공정 (1)과 공정 (2)는, 어느 공정을 먼저 행하여도 되고, 또는 동시 병행적으로 행하여도 되며, 그 실시 순서는 불문한다.
[공정 (1)]
공정 (1)은, 상기 다환식 화합물을 적어도 포함하는 용액을 제조하는 공정이다.
다환식 화합물은, 상기에서 예시한 것으로부터 적절하게 선택될 수 있다. 다환식 화합물로서는, 예를 들면 화학식 I로 표시되는 다환식 화합물이며 그의 -S03M 기의 치환수 및/또는 치환 위치가 다른 다환식 화합물이나, 화학식 I의 X, Y 및 Z의 종류 및/또는 치환수 및/또는 치환 위치가 다른 다환식 화합물 등으로부터 선택할 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
용매는, 상기 다환식 화합물을 용해시켜, 액정상(바람직하게는 네마틱 액정상)을 발현시킬 수 있는 임의의 용매가 선택된다.
상기 용매는, 예를 들면 물 등의 무기 용제일 수도 있고, 알코올류, 케톤류, 에테르류, 에스테르류, 아미드류, 셀로솔브류 등의 유기 용제일 수도 있다. 상기 유기 용매로서는, 예를 들면 n-부탄올, 2-부탄올, 시클로헥산올, 이소프로필알코올, t-부틸알코올, 글리세린, 에틸렌글리콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-펜타논, 2-헥사논, 테트라히드로푸란, 디옥산, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 락트산 메틸, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등을 들 수 있다. 이들 용매는, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
상기 용매는, 바람직하게는 수계 용매가 이용되고, 특히 바람직하게는 물이 이용된다. 상기 물의 전기 전도율은, 바람직하게는 20μS/cm 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.001μS/cm 내지 10μS/cm이고, 특히 바람직하게는 0.001μS/cm 내지 5μS/cm이다. 상기 물의 전기 전도율의 하한값은 0μS/cm이다. 상기 범위의 전기 전도율을 갖는 물을 이용함으로써, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만족하는 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 용액에 있어서의 다환식 화합물의 농도는, 리오트로픽 액정상을 나타내는 범위로 적절하게 조정될 수 있다. 상기 용액에 있어서의 다환식 화합물의 농도는, 바람직하게는 3질량％ 내지 40질량％이고, 보다 바람직하게는 3질량％ 내지 30질량％이고, 특히 바람직하게는 5질량％ 내지 30질량％이고, 가장 바람직하게는 10질량％ 내지 30질량％이다. 상기 농도 범위의 용액은, 안정한 액정 상태를 나타낼 수 있다.
상기 용액에는, 임의의 적절한 첨가제가 첨가될 수도 있다. 상기 첨가제로서는, 예를 들면 계면활성제, 가소제, 열 안정제, 광 안정제, 윤활제, 항산화제, 자외선 흡수제, 난연제, 착색제, 대전 방지제, 상용화제, 가교제, 증점제 등을 들 수 있다. 첨가제의 첨가량은, 바람직하게는 용액 100질량부에 대하여, 0 초과 10질량부 이하이다.
상기 용액에는, 계면활성제가 첨가될 수도 있다. 계면활성제는, 다환식 화합물을 포함하는 용액의 기재 표면에의 습윤성이나 도공성을 향상시키기 위해 첨가된다. 상기 계면활성제는, 비이온 계면활성제가 바람직하다. 상기 계면활성제의 첨가량은, 바람직하게는 용액 100질량부에 대하여 0 초과 5질량부 이하이다.
[공정 (2)]
공정 (2)는, 기재를 준비하는 공정이다. 바람직하게는, 상기 기재 중 적어도 한쪽 표면에는, 친수화 처리가 실시된다.
상기 기재는, 상기 다환식 화합물을 함유하는 용액을 균일하게 유연하기 위한 부재이다. 기재는, 임의의 적절한 것이 선택될 수 있다. 기재로서는, 예를 들면 유리 기판, 석영 기판, 고분자 필름, 플라스틱 기판, 알루미늄이나 철 등의 금속판, 세라믹 기판, 실리콘 웨이퍼 등을 들 수 있다. 기재는, 유리 기판 또는 고분자 필름을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 유리 기판은 특별히 한정되지 않으며, 적절한 것이 선택된다. 상기 유리 기판으로서는, 바람직하게는 일반적으로 액정 셀에 이용되고 있는 유리 기판을 들 수 있다. 이러한 유리 기판은, 예를 들면 알칼리 성분을 포함하는 소다 석회(청판) 유리, 또는 저알칼리 붕사산 유리이다. 상기 유리 기판은, 시판품을 그대로 이용할 수도 있다. 시판 중인 유리 기판으로서는, 예를 들면 코닝사 제조의 글래스 코드 1737, 아사히 글래스(주) 제조의 글래스 코드 AN635, NH 테크노글래스(주) 제조의 글래스 코드 NA-35 등을 들 수 있다.
상기 고분자 필름을 형성하는 수지는, 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는, 상기 고분자 필름으로서는, 열가소성 수지를 함유하는 필름을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지로서는, 폴리올레핀 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 스티렌계 수지, 폴리메타크릴산 메틸, 폴리아세트산 비닐, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리카보네 이트계 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리이미드계 수지 등을 들 수 있다. 이들 열가소성 수지는, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 또한, 열가소성 수지는, 임의의 적절한 중합체 변성이 이루어질 수도 있다. 중합체 변성으로서는, 예를 들면 공중합, 가교, 분자 말단, 입체 규칙성 등의 변성을 들 수 있다.
상기 고분자 필름은, 가시광의 광선 투과율이 우수하고, 투명성이 우수한 필름이 바람직하다. 이 고분자 필름의 가시광에 있어서의 투과율(T[590])은, 바람직하게는 80％ 이상, 보다 바람직하게는 90％ 이상이다. 또한, 고분자 필름의 헤이즈값은, 바람직하게는 3％ 이하, 보다 바람직하게는 1％ 이하이다. 단, 헤이즈값은, JIS-K7105에 준하여 측정된 값을 말한다.
상기 기재가 고분자 필름인 경우, 이 기재 상에 복굴절성 필름을 형성한 후, 상기 기재를 보호 필름으로서 이용할 수도 있다.
또한, 상기 기재로서는, 셀룰로오스계 수지를 함유하는 고분자 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 셀룰로오스계 수지의 기재는, 다환식 화합물을 포함하는 용액의 습윤성이 우수하다. 이 때문에, 이 기재를 이용하면, 두께 변동이 작은 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 셀룰로오스계 수지는, 특별히 한정되지 않으며, 적절한 것을 선택할 수 있다. 셀룰로오스계 수지는, 바람직하게는 셀룰로오스의 수산기의 일부 또는 전부 가 아세틸기, 프로피오닐기 및/또는 부틸기로 치환된, 셀룰로오스 유기산 에스테르 또는 셀룰로오스 혼합 유기산 에스테르이다. 상기 셀룰로오스 유기산 에스테르로서는, 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부틸레이트 등을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스 혼합 유기산 에스테르로서는, 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 등을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스계 수지는, 예를 들면 일본 특허 공개 평2001-188128호 공보 [0040] 내지 [0041]에 기재된 방법에 의해 얻을 수 있다.
상기 기재는, 시판 중인 고분자 필름을 그대로 사용할 수 있다. 또는, 시판 중인 고분자 필름에 2차적 가공을 실시한 것을 사용할 수 있다. 이 2차적 가공으로서는, 연신 처리 및/또는 수축 처리 등을 들 수 있다. 셀룰로오스계 수지를 함유하는 시판 중인 고분자 필름으로서는, 예를 들면 후지 샤신 필름(주) 제조의 후지 태크 시리즈(상품명: ZRF80S, TD80UF, TDY-80UL), 코니카 미놀타 옵트(주) 제조의 상품명: KC8UX2M 등을 들 수 있다.
상기 기재의 두께는, 바람직하게는 20㎛ 내지 100㎛이다. 상기 두께의 기재는, 취급성이 우수하고, 또한 용액을 양호하게 도공할 수 있다.
또한, 상기 기재의 일면에는, 바람직하게는 친수화 처리가 실시된다. 친수화 처리란, 기재의 물의 접촉각을 저하시키는 처리를 말한다. 친수화 처리는, 다환식 화합물을 포함하는 용액의 기재 표면에의 습윤성이나 도공성을 향상시키기 위해 실시된다.
상기 친수화 처리는, 기재의 23℃에서의 물의 접촉각을, 처리 전과 비교하 여, 바람직하게는 10％ 이상 저하시키는 처리이고, 더욱 바람직하게는 15％ 내지 80％ 저하시키는 처리이고, 특히 바람직하게는 20％ 내지 70％ 저하시키는 처리가 포함된다. 또한, 이 저하시키는 비율(％)은, 수학식 {(처리 전의 접촉각 - 처리 후의 접촉각)/처리 전의 접촉각}×100에 의해 구해진다.
또한, 상기 친수화 처리는, 기재의 23℃에서의 물의 접촉각을, 처리 전과 비교하여, 바람직하게는 5°이상 저하시키는 처리이고, 더욱 바람직하게는 10°내지 65°저하시키는 처리이고, 특히 바람직하게는 20°내지 60°저하시키는 처리가 포함된다.
또한, 상기 친수화 처리는, 기재의 23℃에서의 물의 접촉각을, 바람직하게는 5°내지 60°로 하는 처리이고, 더욱 바람직하게는 5°내지 50°로 하는 처리이고, 특히 바람직하게는 5°내지 45°로 하는 처리가 포함된다. 물의 접촉각이 상기 범위인 기재를 이용함으로써, 두께 변동이 작은 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 친수화 처리는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 상기 친수화 처리는, 예를 들면 건식 처리일 수도 있고, 습식 처리일 수도 있다. 건식 처리로서는, 예를 들면 코로나 처리, 플라즈마 처리, 글로우 방전 처리 등의 방전 처리; 화염 처리; 오존 처리; UV 오존 처리, 자외선 처리 및 전자선 처리 등의 전리 활성선 처리 등을 들 수 있다. 습식 처리로서는, 예를 들면 물이나 아세톤 등의 용매를 이용한 초음파 처리; 알칼리 처리; 앵커 코팅 처리 등을 들 수 있다. 이들 처리는, 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 행할 수도 있다.
바람직하게는, 상기 친수화 처리는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 알칼리 처 리, 또는 앵커 코팅 처리이다. 이러한 친수화 처리가 실시된 기재를 이용함으로써, 높은 배향성을 갖고, 또한 두께 변동이 작은 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다. 상기 친수화 처리의 조건(예를 들면, 처리 시간이나 강도 등)은, 기재의 물의 접촉각이 상기한 범위로 되도록 적절하게 조정될 수 있다.
상기 코로나 처리는, 대표적으로는 코로나 방전 내에, 기재를 통과시킴으로써, 기재 표면을 개질하는 처리이다. 상기 코로나 방전은, 접지된 유전체 롤과 절연된 전극 사이에 고주파, 고전압을 인가함으로써, 전극 사이의 공기가 절연 파괴되어 이온화하여 발생한다. 상기 플라즈마 처리는, 대표적으로는 저온 플라즈마 내에, 기재를 통과시킴으로써, 기재 표면을 개질하는 처리이다. 상기 저온 플라즈마는, 저압의 불활성 가스나 산소, 할로겐 가스 등 무기 기체 중에서 글로우 방전을 일으키면, 기체 분자의 일부가 이온화하여 발생한다. 상기 초음파 세정 처리는, 대표적으로는 물이나 유기 용매 내에 기재를 침지시켜 초음파를 쏘임으로써, 기재 표면의 오염물을 제거하고, 기재의 습윤성을 개선하는 처리이다. 상기 알칼리 처리는, 대표적으로는 염기성 물질을 물 또는 유기 용제에 용해한 알칼리 처리액에 기재를 침지함으로써, 기재 표면을 개질하는 처리이다. 상기 앵커 코팅 처리는, 대표적으로는 기재 표면에 앵커 코팅제를 도공하는 처리이다.
[공정 (3)]
공정 (3)은, 상기 공정 (2)에서 준비한 기재의 표면(기재 표면에 친수화 처리가 실시되고 있는 경우에는 그 표면)에, 상기 공정 (1)에서 제조한 용액을 도공하고, 이것을 건조하는 공정이다.
상기 용액의 도공 속도는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 도공 속도 10mm/초 이상이고, 보다 바람직하게는 50mm/초 이상이고, 특히 바람직하게는 100mm/초 이상이다. 도공 속도의 상한은, 바람직하게는 8000mm/초이고, 보다 바람직하게는 6000mm/초이고, 특히 바람직하게는 4000mm/초이다. 도공 속도를 상기 범위로 설정함으로써, 상기 용액 중에, 다환식 화합물이 배향하는 데 적합한 전단력이 가해진다. 이 때문에, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만족하고, 또한 두께 변동이 작은 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 용액을 기재의 표면에 도공하는 방법으로서는, 적절하게 적절한 코터를 이용한 도공 방법이 채용될 수 있다. 코터로서는, 예를 들면 리버스 롤 코터, 정회전 롤 코터, 그라비아 롤 코터, 나이프 코터, 로드 코터, 슬롯 다이 코터, 슬롯 오리피스 코터, 커튼 코터, 파운틴 코터, 에어 닥터 코터, 키스 코터, 딥 코터, 비드 코터, 블레이드 코터, 캐스트 코터, 스프레이 코터, 스핀 코터, 압출 코터, 핫 멜트 코터 등을 들 수 있다. 상기 코터는, 바람직하게는 리버스 롤 코터, 정회전 롤 코터, 그라비아 롤 코터, 로드 코터, 슬롯 다이 코터, 슬롯 오리피스 코터, 커튼 코터, 및 파운틴 코터이다. 이러한 코터를 이용하여 용액을 도공하면, 두께 변동이 작은 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 용액을 건조시키는 수단은, 적절하게, 적절한 수단이 채용될 수 있다. 건조 수단은, 예를 들면 열풍 또는 냉풍이 순환하는 공기 순환식 항온 오븐; 마이크로파 또는 원적외선 등을 이용한 히터; 온도 조절용으로 가열된 롤, 히트 파이프 롤 및 금속 벨트 등을 들 수 있다.
상기 용액을 건조시키는 온도는, 상기 용액의 등방상 전이 온도 이하이고, 저온으로부터 고온으로 서서히 승온하여 건조시키는 것이 바람직하다. 상기 건조 온도는, 바람직하게는 10℃ 내지 80℃이고, 더욱 바람직하게는 20℃ 내지 60℃이다. 상기한 온도 범위이면 두께 변동이 작은 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 용액을 건조시키는 시간은, 건조 온도나 용매의 종류에 따라서, 적절히 설정된다. 두께 변동이 작은 복굴절성 필름을 얻기 위해서는, 건조 시간은, 예를 들면 1분 내지 30분이고, 바람직하게는 1분 내지 10분이다.
[다른 공정]
본 발명의 복굴절성 필름의 제조 방법은, 바람직하게는 상기 공정 (1) 내지 (3)의 후에, 하기 공정 (4)를 더 포함한다.
공정 (4): 상기 공정 (3)에서 얻어진 필름에, 알루미늄염, 바륨염, 납염, 크롬염, 스트론튬염, 및 분자 내에 2개 이상의 아미노기를 갖는 화합물염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물염을 포함하는 용액을 접촉시키는 공정.
본 발명에 있어서, 상기 공정 (4)는, 얻어지는 복굴절성 필름을, 물에 대하여 불용화 또는 난용화시키기 위해 실시된다. 상기 화합물염으로서는, 예를 들면 염화알루미늄, 염화바륨, 염화납, 염화크롬, 염화스트론튬, 4,4'-테트라메틸디아미노디페닐메탄 염산염, 2,2'-디피리딜 염산염, 4,4'-디피리딜 염산염, 멜라민 염산염, 테트라아미노피리미딘 염산염 등을 들 수 있다. 이러한 화합물염이면, 내수성이 우수한 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기한 화합물염을 포함하는 용액의 화합물염 농도는, 바람직하게는 3질량％ 내지 40질량％이고, 특히 바람직하게는 5질량％ 내지 30질량％이다. 복굴절성 필름에, 상기 농도 범위의 화합물염을 포함하는 용액을 접촉시킴으로써, 내수성이 우수한 복굴절성 필름이 얻어질 수 있다.
상기 공정 (3)에서 얻어진 복굴절성 필름을, 상기 화합물염을 포함하는 용액과 접촉시키는 방법으로서는, 임의의 방법이 채용될 수 있다. 이 방법으로서는, 예를 들면 복굴절성 필름의 표면에 상기 화합물염을 포함하는 용액을 도공하는 방법, 복굴절성 필름을 상기 화합물염을 포함하는 용액에 침지하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 방법을 행한 후의 복굴절성 필름은, 물 또는 임의의 용제로 세정하는 것이 바람직하다. 또한, 세정 후, 건조함으로써, 기재와 복굴절성 필름과의 계면의 밀착성이 우수한 적층 필름이 얻어질 수 있다.
<본 발명의 복굴절성 필름의 용도>
본 발명의 복굴절성 필름의 용도는, 특별히 한정되지 않지만, 대표적으로는 액정 표시 장치의 광학 부재를 들 수 있다. 이 광학 부재에는 λ/4판, λ/2판, 시야각 확대 필름, 플랫 패널 디스플레이용 반사 방지 필름 등이 포함된다.
본 발명의 하나의 실시 형태에 있어서, 본 발명의 복굴절성 필름에 다른 필름을 적층함으로써, 적층 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 있어서, 본 발명의 복굴절성 필름에 편광자를 적층함으로써, 편광판을 제공할 수 있다.
상기 편광판은, 본 발명의 복굴절성 필름과 편광자를 적어도 구비하는 적층 필름이다. 이 편광판에는, 상기 기재가 적층될 수도 있고, 다른 광학 필름이 적층될 수도 있다. 상기 다른 광학 필름으로서는, 예를 들면 본 발명과는 상이한 다른 복굴절성 필름, 임의의 보호 필름 등을 들 수 있다. 실용적으로는, 상기 편광판을 구성하는 각 층의 사이에는, 적절한 접착층이 형성되고, 각 층이 점착된다.
상기 편광판의, 편광자와 복굴절성 필름의 점착 각도는, 목적에 따라서, 적절하게 설정될 수 있다. 상기 편광판이, 예를 들면 반사 방지 필름으로서 이용되는 경우에는, 상기 편광자의 흡수축 방향과 복굴절성 필름의 지상축 방향이 이루는 각도가, 바람직하게는 25°내지 65°, 보다 바람직하게는 35°내지 55°로 되도록,편광자와 복굴절성 필름이 점착된다. 또한, 상기 편광판이, 예를 들면 시야각 확대 필름으로서 이용되는 경우에는, 상기 편광자의 흡수축 방향과 복굴절성 필름의 지상축 방향이 이루는 각도가, 실질적으로 평행 또는 실질적으로 직교로 되도록, 편광자와 복굴절성 필름이 점착된다. 또한, 「실질적으로 평행」이란, 편광자의 흡수축 방향과 복굴절성 필름의 지상축 방향이 이루는 각도가, 0°±10°의 범위를 포함하고, 바람직하게는 0°±5°이다. 「실질적으로 직교」란, 편광자의 흡수축 방향과 복굴절성 필름의 지상축 방향이 이루는 각도가, 90°±10°의 범위를 포함하고, 바람직하게는 90°± 5°이다.
상기 편광자는, 자연광 또는 편광을 직선 편광으로 변환하는 광학 특성을 갖는 광학 필름이다. 편광자로서는, 요오드 또는 2색성 염료를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지를 주성분으로 하는 연신 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 편광자의 두께는, 통상 5㎛ 내지 50㎛이다.
상기 접착층은, 인접하는 부재의 면과 면을 접합하고, 실용상 충분한 접착력과 접착 시간으로 일체화시킬 수 있으면, 임의의 적절한 것이 선택된다. 접착층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면 접착제, 점착제, 앵커 코팅제를 들 수 있다. 접착층은, 예를 들면 피착체의 표면에 앵커 코팅제층이 형성되고, 그 위에 접착제층 또는 점착제층이 형성된 다층 구조일 수도 있고, 또는 육안적으로 인지할 수 없는 얇은 층(헤어 라인이라고도 함)일 수도 있다. 편광자의 한쪽의 측에 배치된 접착층과 다른쪽의 측에 배치된 접착층은, 각각 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
또한, 본 발명의 복굴절성 필름 및 상기 복굴절성 필름을 포함하는 적층 필름은, 각종 화상 표시 장치에 구비시켜 사용할 수 있다.
본 발명의 화상 표시 장치는, 액정 표시 장치 외에, 유기 EL 디스플레이, 및 플라즈마 디스플레이 등이 포함된다. 화상 표시 장치의 바람직한 용도는, 텔레비젼이고, 특히, 화면 크기 40인치 이상의 대형 텔레비젼이다. 화상 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우에는, 그 바람직한 용도는 텔레비젼, 퍼스널 컴퓨터 모니터, 노트북 컴퓨터, 복사기 등의 OA 기기; 휴대 전화, 시계, 디지털 카메라, 휴대 정보 단말기(PDA), 휴대 게임기 등의 휴대 기기; 비디오 카메라, 전자 레인지 등의 가정용 전기 기기; 백 모니터, 카 내비게이션 시스템용 모니터, 카 오디오 등의 차량 탑재용 기기; 상업 점포용 인포메이션용 모니터 등의 전시 기기; 감시용 모니터 등의 경비 기기; 간호용 모니터, 의료용 모니터 등의 간호·의료 기기 등이다.
<실시예>
이하, 실시예를 나타내어, 본 발명을 더 설명한다. 단, 본 발명은, 하기 실 시예로만 한정되는 것은 아니다.
또한, 실시예에서 이용한 각 측정 방법은, 이하와 같다.
(1) 두께의 측정 방법:
두께는, 기재(유리판)의 표면에 형성한 복굴절성 필름의 일부를 박리하고, 상기 기재와 복굴절성 필름의 단차를, 울박사 제조의 촉침식 표면 형상 측정기(제품명:「DEKTAK」)를 이용하여 측정하였다.
(2) T[590], nx, ny, nz, Re[590], Rth[590], 및 Nz 계수의 측정 방법:
T[590] 등은, 오지 게이소꾸 기끼(주) 제조의 제품명 「KOBRA21-ADH」를 이용하여, 23℃에서 측정하였다. 또한, 평균 굴절률은, 아베 굴절률계(아타고(주) 제조, 제품명 「DR-M4」)를 이용하여 측정하였다.
(3) Δnxy[590]의 측정 방법:
Δnxy[590]은, Rth[590]/두께(nm)로부터 산출하였다.
(4) 액정상의 확인 방법:
2매의 슬라이드 글래스 사이에 용액을 끼워넣고, 이것을 핫 스테이지(메틀러 토레도(주) 제조, 제품명 「FP28HT」)에 설치 후, 편광 현미경(올림푸스(주) 제조, 제품명 「BX50」)을 이용하여, 온도를 변화시키면서 관찰하고, 액정상의 확인을 행하였다.
[합성예 1]
<3,4-디아미노벤젠술폰산의 합성>
교반기를 구비한 반응 용기에 4％ 발연 황산 60mL를 투입하고, 교반하면서 1,2-페닐렌디아민 10.0g을 서서히 첨가하여, 140℃로 가열한 후, 4시간 반응시켰다. 얻어진 용액을 냉각 후, 60℃ 이하로 유지하면서 92.5mL의 이온 교환수를 첨가하여 희석하고, 25℃ 이하로 될 때까지 냉각한 후, 3시간 교반하였다. 침전물을 여과 후, 이온 교환수로 재결정을 2회 행하고, 여과 후의 고형분을 12시간 진공 건조함으로써, 3,4- 디아미노벤젠술폰산 13.7g을 얻었다.
[합성예 2]
<아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-9-술폰산의 합성>
교반기를 구비한 반응 용기에 이소프로판올 60mL와 이온 교환수 57mL를 투입하고, 질소 버블링 및 교반을 행하면서, 50％ 수산화나트륨 수용액 4.0mL를 첨가하였다. 이 용액에 상기 [합성예 1]에서 얻어진 3,4-디아미노벤젠술폰산 9.5g을 첨가하고, 완전히 용해시켰다. 이 용액을 40℃ 내지 45℃로 유지하면서 1시간에 걸쳐 아세나프텐퀴논 9.2g을 첨가하고, 35℃ 내지 40℃를 유지하면서 1시간 반응시켰다(하기 반응식 b 참조). 교반기를 구비한 다른 반응 용기에 이소프로판올 300mL를 첨가하여, 75℃에서 가열 교반하고, 여기에 상기 반응 용액을 첨가하였다. 그 후, 70℃ 내지 75℃로 유지하면서 1시간 교반을 계속함으로써 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-9-술폰산나트륨염을 석출시키고, 여과에 의해 조 생성물을 얻었다. 이 조 생성물을 210mL의 아세트산에 분산시키고, 2.8mL의 황산을 첨가한 후에 30분간 교반하였다. 그 후, 실온까지 냉각함으로써 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-9-술폰산을 석출시키고, 더 여과하여 조 생성물을 얻었다. 이 조 생성물을 아세트산에 의해 세정함으로써, 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-9-술폰산 15g을 얻었다.
이 생성물 10g을, 1L의 이온 교환수(전기 전도율: 0.1μS/cm)에 용해하고, 여기에 5％ 수산화나트륨 수용액을 첨가하여, pH3.5의 수용액을 제조하였다. 얻어진 수용액을 공급 탱크에 넣고, 닛토덴코(주) 제조의 역침투막 필터(제품명 「NTR-7430 필터」)를 구비한 시험 장치를 이용하여, 액량이 일정하게 되도록 역침투수를 첨가하면서 순환 여과하였다. 이 순환 여과에 의해, 폐액의 전기 전도율이 146μS/cm로 될 때까지 잔존산의 제거를 행하여, 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-9-술폰산 함유 수용액을 얻었다.
Figure 112009045667911-PCT00007
[실시예]
상기 합성예 2에서 얻어진 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-9-술폰산 함유 수용액에, 5％ 수산화나트륨 수용액을 첨가하고, 이것을 pH=7로 조정하였다. 다음에, 회전 증발기를 이용하여, 상기 수용액 중의 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린-9-술폰산의 농도가 28질량％로 될 때까지, 상기 수용액을 농축하였다. 그 후, 상기 농도가 24질량％로 될 때까지 이온 교환수를 첨가하여 교반하였다. 이러한 농도의 수용액을 편광 현미경으로 관찰한 바, 23℃에서 네마틱 액정상을 나타내었다.
이 수용액을, 두께 1.3mm의 유리 기판 상에 바코터(부슈만(BUSCHMAN)사 제조, 제품명:「메이어 로트(mayer rot) HS1.5」)를 이용하여 도공하고(습식 두께: 3㎛), 23℃의 항온실 내에서 자연 건조시켰다. 그 결과, 유리 기판의 표면에, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만족시키는 복굴절성 필름을 얻었다.
이 복굴절성 필름은, 두께 0.7㎛이고, 하기의 특성을 갖고 있었다.
Δnxy[59O]=0.19.
T[590]=90％.
Re[590]=125nm.
Rth[590]=-19nm.
Nz 계수=-0.16.

Claims (10)

  1. -S03M기(M은 반대 이온을 나타냄)를 갖는 리오트로픽 액정성 다환식 화합물을 포함하고, 굴절률 타원체가 nz>nx>ny의 관계를 만족하는, 복굴절성 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다환식 화합물이 하기 화학식 I로 표시되는 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체인, 복굴절성 필름.
    <화학식 I>
    Figure 112009045667911-PCT00008
    단, 화학식 I에 있어서, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 할로겐 원자, 알콕시기, -R기, -OM기, -COOM기, -OCOR기, -NHCOR기, -CONHR기, -NH2기, -NO2기, -CF3기, -CN기, -OCN기, -SCN기, -SM기, 또는 -PO3M기를 나타내고(단, M은 반대 이온을 나타내고, R은 탄화수소를 나타냄), k, l, m 및 n은 치환수를 나타내고, k는 1 내지 4의 정수이고, l, m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다환식 화합물이 하기 화학식 II 또는 화학식 III으로 표시되는 아세나프토[1,2-b]퀴녹살린 유도체 중 적어도 어느 한쪽을 포함하는, 복굴절성 필름.
    <화학식 II>
    Figure 112009045667911-PCT00009
    <화학식 III>
    Figure 112009045667911-PCT00010
    단, 화학식 II 및 III에 있어서, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 할로겐 원자, 알콕시기, -R기, -OM기, -COOM기, -OCOR기, -NHCOR기, -CONHR기, -NH2기, -NO2기, -CF3기, -CN기, -OCN기, -SCN기, -SM기, -PO3M기를 나타내고(단, M은 반대 이온을 나타내고, R은 탄화수소를 나타냄), l, m 및 n은 치환수를 나타내고, 화학식 II 및 화학식 III의 m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 화학식 II의 l은 0 내지 3의 정수이고, 화학식 III의 l은 0 내지 2의 정수이다.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파장 590nm에서의 면내의 위상차값(Re[590])이 10nm 이상인, 복굴절성 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파장 590nm에서의 두께 방향의 위상차값(Rth[590])이 -10nm 이하인, 복굴절성 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, Nz 계수가 -0.5 초과 0 미만인, 복굴절성 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다환식 화합물을 포함하는 용액을 기재 상에 도공하고, 건조함으로써 얻어지는 복굴절성 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 복굴절성 필름과, 다른 필름을 갖는 적층 필름.
  9. 제8항에 있어서, 상기 다른 필름이 편광자를 포함하는, 적층 필름.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 복굴절성 필름 또는 제8항 또는 제9항에 기재된 적층 필름을 구비하는 화상 표시 장치.
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