KR20100093010A

KR20100093010A - 광학 보상 필름

Info

Publication number: KR20100093010A
Application number: KR1020100013374A
Authority: KR
Inventors: 베른트 피브란츠; 베른하르트 리거; 델트레프 파울루쓰; 악셀 얀센; 울리흐 시만; 일로나 헤름
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하; 로포 하이 테크 필름 게엠베하
Priority date: 2009-02-14
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2010-08-24
Also published as: DE102010005038A1; CN101806926B; US20100208181A1; EP2218763A3; JP2010191422A; CN101806926A; TW201037422A; EP2218763A2; JP5911666B2; TWI540366B; US8592010B2

Abstract

본 발명은 전술한 바와 같은 막대형 액정이 부가된 액정 디스플레이용 광학 보상 필름, 이러한 유형의 보상 필름을 하나 이상 갖는 편광판, 상기 유형의 보상 필름을 갖는 액정 디스플레이, 및 상기 보상 필름, 편광판, 및 액정 디스플레이의 제조 방법, 액정 디스플레이용 보상 필름으로의 첨가와 같은 전술한 액정 화합물의 용도, 및 앞에서 알 수 있는 본 발명의 추가의 청구 대상에 관한 것이다.

Description

광학 보상 필름{OPTICAL COMPENSATION FILMS}

본 발명은 후술하는 특정 막대형 액정이 추가된 액정 디스플레이용 광학 보상 필름, 이러한 유형의 보상 필름을 하나 이상 갖는 편광판, 상기 유형의 보상 필름을 갖는 액정 디스플레이, 및 상기 보상 필름, 편광판, 및 액정 디스플레이의 제조 방법, 액정 디스플레이용 보상 필름으로의 부가와 같은 후술 액정 화합물의 용도, 및 하기에서 알 수 있는 추가의 본 발명의 청구 대상에 관한 것이다.

큰 시야각에서 색상 쉬프트를 감소시키고 콘트라스트의 시야각 의존성을 개선하기 위해, 광학 보상 필름이 액정 디스플레이의 액정 셀과 편광자 필름 사이에서 일반적으로 사용된다. 이러한 필름은 특이적 광학 지연 특성을 가져서, 특정 유형의 액정 디스플레이와 매칭된다.

"LCD"란 용어는 하기에서 액정 디스플레이 대신에 사용된다. LCD는 당업계의 숙련자들에게 공지되어 있다. 시판중인 TV 세트, 데스크탑 모니터, 또는 랩탑 또는 노트북은 일반적으로 액정 기술에 기초한 스크린을 포함한다. 여기에서, 백라이팅은 편광 필터에 의해 선형 방식으로 편광되어, 예를 들어 목적하는 휘도에 따라 광의 편광면을 회전시키는 액정 층을 통과하고, 제 2 편광 필터를 통해 배출된다. 구동 전자장치(driver electronics), 착색된 필터 및 유리 시트와 함께 이러한 구성성분이 소위 "패널"을 형성한다.

TFT(박막 트랜지스터)란, 요즘 데스크탑 모니터 및 노트북에서 일반적인 것으로서, 각각의 픽셀이 이들 자체의 트랜지스터에 의해 어드레싱되는, LCD 패널의 능동-매트릭스 변형체를 의미한다. 대조적으로, 수동-매트릭스 디스플레이는 단지 가장자리에서만 제어용 전자장치를 보유하며, 여기서 개별적인 픽셀은 열 및 행을 따라(line-by-line and column-by-column) 스위칭된다. 따라서, 이들은 이미지 형성(image build up)에 있어서 상당히 느리고, 이들의 낮은 전력 소모로 인하여, 예를 들어 휴대폰, 포터블 디지털 비디오 용품 또는 MP3 플레이어와 같은 작은 용품에 주로 사용된다. LCD 및 TFT 모니터라는 용어는, 엄격하게 말하자면 상이하지만, 종종 동의어로 사용된다.

패널의 유형은, 액정 셀의 기판들 사이의 액정의 정렬 유형에 따라 본질적으로 상이하다. TN(twisted nematic) 패널에서, 액정 분자는 전기장 부재시 기판들 표면에 평행하게 정렬되고(이때, 상기 표면에 대해 수직인 이들의 선호 방향(preferential direction)은 나선을 갖는다), 전압을 인가하면, 인가된 전기장의 표면에 대해 수직으로 정렬한다. 이들은 비교적 높은 시야각 의존성을 나타내며, 이는 보상 필름을 사용하는 경우에만 부분적으로 감소될 수 있다. 이들은 매우 빠른 스위칭 거동을 나타내지는 않는다.

평면내 스위칭(in-plane switching; IPS)의 경우, 액정 분자는 기판 표면에 평행하도록 정렬되지만, 꼬임은 없다. 액정 셀은 기판들 중 단지 하나 위에 전극 층을 갖는다. 결과적으로, 전압이 인가되면, 전기장이 기판 표면에 평행하게 발생되어, 패널 영역 내부의 액정을 재정렬한다. TN 패널에 비해 콘트라스트는 시야각에 상당히 덜 좌우된다. 그러나, 컬러 디스플레이의 시야각 의존성은 개선된 S-IPS 및 듀얼-도메인 IPS 기법을 통해서만 감소되어 왔다. 약장(weak field)이란, 빠른 VA 패널과 전류 변형이 상당히 경쟁적이지만, 반응 시간이 초기에 매우 느림을 의미한다.

VA(vertically aligned) 패널내 액정 분자는, 장-부재(field-free) 상태에서 기판 표면에 대해 실질적으로 직각으로 정열되며 네가티브 유전 이방성을 가지며, 이는 이들이 기판들 사이에 전기장의 인가시 표면에 평행하게 재-정렬됨을 의미한다. VA 패널은 인가된 전압의 부재시 광의 통과를 허용하지 않기 때문에, 이들은 진한 흑색을 나타내며 매우 높은 콘트라스트값을 갖는다. 서브-유형으로는 MVA(multi-domain VA), PVA(patterned VA) 및 ASV(advanced super view)를 갖는다. 이들은 선호 방향이 상이한 영역으로 셀을 나눠서, 높은 시야각 안정성을 달성한다. VA 패널은 특히 짧은 스위칭 시간을 특징으로 하며, 결론적으로 본 발명의 목적을 위해 이들 및 이들의 제조가 바람직하다.

종래의 분야에서, 지지체 필름, 예를 들어 트라이아세틸 셀룰로즈(TAC)와 같은 셀룰로즈 아세테이트 필름에 도포된, 정렬된 중합 반응성 액정 층(종종 "반응성 메조겐" 또는 "RM(reactive mesogen)"으로 공지됨)에 기초한 보상 필름이 개시되었다. 보상 필름은 일반적으로 편광 필름("편광자")에 일반적으로 적층되어 있다. 편광자는 전형적으로 요오드-합침되고 연신된 PVA 필름 및 임의로 하나 또는 2개의 보호 필름으로 구성된다. 사용된 보호 필름은 예를 들어 TAC 필름이다.

종래 분야에서는 추가로 디스코틱(discotic; 디스크형) 액정 분자가 TAC 필름에 직접 도입되고, 특정 광학 지연 작용이 TAC 필름의 연신에 의해 달성됨이 개시되어 있다. 이러한 TAC 필름은 편광자용 보호 필름으로서 직접 사용될 수도 있다. 디스코틱 분자 대신에, 캘러미틱(calamitic; 막대형) 액정 분자가 TAC 필름에 직접 도입되는 것도 가능하다.

추가로, 편광판의 보호 필름 중 하나가, 특히 얇은 층을 가능하게 하는 광학 보상 필름을 바로 나타내는 배열이 공지되어 있다.

추가로, 특이적 장점을 갖는 다수의 다른 배열이 발견되었다. 그러나, 이들은 모두 시야각을 증가시키기 위해서, 하나 이상의 광학 보상 필름을 가져야 한다는 것이 일반적이다.

예를 들어, 이들은 기본적으로 셀룰로즈 아실레이트, 구체적으로 셀룰로즈 C₁-C₇-알카노에이트(Z-C₁-C₇-Z), 예를 들어 셀룰로즈 아세테이트 및/또는 프로피오네이트(예를 들어 CAP) 또는 바람직하게는 셀룰로즈 아세테이트(트라이아세틸-셀룰로즈, TAC)로 구성되어 있다. 셀룰로즈 아실레이트 필름은 (비교적 낮은 지연도(retardation)와 함께) 필름 표면에 직각인 축에 대해 일반적으로 광학적으로 등방성이다. 그러나, 광학 보상 필름으로서 유용하기 위해서는, 이는 광학 이방성, 바람직하게는 고도의 광 지연도를 나타내야만 한다. 연신된 복굴절성 합성 중합체 물질 이외에, 디스코틱 분자를 포함하되, 상기 디스코틱 분자를 정렬하고 후속적으로 이들을 정렬된 형태로 고정함으로써 제조된 이방성 층이 제안되어 왔다. 미국 특허 제 6,559,912 호 및 미국 특허원 제 2003/0218709 호는, 예를 들어 1,3,5-트라이아진계 디스코틱 분자, 또는 중합체 액정 또는 케톤, 에터 및/또는 에스터 화합물, 중합성 라디칼을 함유하는 것을 기술하고 있다.

미국 특허 제 6,778,242 호는 2개 이상의 방향족 고리 시스템을 함유하는, 캘러미틱 또는 디스코틱 액정 분자를 포함하는 TAC 필름계 보상 필름을 개시하고 있다.

그러나, 이러한 첨가제의 사용과 관련하여, 예를 들어 Z-C₁-C₇-A(특히, TAC)의 제조에서 사용된 용매 및 기타 첨가제와의 상용성과 같은 어려움이 발생할 수 있다. 추가로, 사용된 첨가제의, 최종 제품과의 불량한 상용성 또는 이들의 높은 휘발성 및/또는 확산 경향으로 인해, 생성된 필름의 불량한 내구성이 발생할 수도 있다.

추가로, 이미 전술한 바와 같이, 폭넓은 범위의 상이한 LCD 시스템이 존재하는데, 이는 목적하는 조건에 필름을 매칭시키는 것이 어려울 수 있음을 의미한다. 따라서, 하나의 필름 또는 둘 이상의 필름이, 보상을 위해 또는 두께나 기타 요구사항에 따라, LCD의 특정 요구사항에 적응가능해야만 하는 보상 필름의 두께 및 중량 등과 같은 특성을 위해 사용되는 것이 가능하다.

필름 평면 방향에서의 광학 보상 필름의 광학 지연도 Ro(소위 "평면내" 지연도; 종종 Re로 공지됨) 및 필름 두께의 방향에서의 Rth(소위 "평면외" 지연도)는 하기와 같은 수학식 IV 및 V로 설명된다.

[수학식 IV]

[수학식 V]

여기서, nx는 필름 평면의 느린 축(즉, 최대 굴절률을 갖는 축, 즉 파가 느린 진행 속도를 갖는 진동 방향)에 따른 굴절률이고, ny는 nx에 대해 직각인 필름의 면에서 빠른 축(즉, 가장 작은 굴절률을 갖는 축, 즉, 파가 보다 빠른 진행 속도를 갖는 경우의 진동 방향)에 따른 굴절률이고, nz는 필름 두께의 방향(즉, nx 및 ny에 대해 직각임)에서의 굴절률이고, d는 필름의 두께(단위: nm)이다.

비연신된 네가티브-C 보상 필름의 경우, nx=ny>nz가 일반적으로 적용되어, 수학식 V를 사용하여 음의 값이 Rth가 수득된다.

Ro 및 Rth의 적당한 값의 설정은, 각각의 경우에서 사용된 액정 셀의 유형 및 셀을 어드레싱하는 경우 생성된 편광 상태의 변화에 좌우된다.

이미지 디스플레이를 위한 유용한 디스플레이 유형, 예를 들어 TN(twisted nematic), STN(supertwisted nematic), VA(vertically aligned) 및 IPS(in plane switching)의 경우, 보정을 위한 상이한 지연도 값이 요구된다.

추가로, 종래 업계에서 제안된 TAC 필름은 부적절한 분산성(광 파장에 대한 복굴절 또는 지연도 의존성)을 갖고, 이는, 특히 VA LCD의 경우에, 특히 큰 시야각에서(즉, 디스플레이에 대해 직각인 시야각으로부터의 편차가 큰 경우) 콘트라스트 장애를 유발하는 것이 발견되었다.

전술한 어려움에 비추어, 본 발명의 목적은 지연도 값 Ro(=Re) 및 Rth의 정확한 설정을 가능하게 하고 이러한 값들이 장기간 고도로 안정성을 갖는 보상 필름으로서, 여기서 제조 동안 및 최종 제품에서 사용된 첨가제가 우수한 상용성을 가져서 임의의 착색 또는 헤이즈를 유발하지 않고, 상기 보상 필름에 의해 필수적인 광학 특성이, 예를 들어 유용한 두께 및 단지 하나의 보상 필름이 두 개 대신에 사용될 수 있는지 여부과 관련하여, 연신과 같은 적당한 척도에 의해 목적하는 디스플레이에 유연성 있게 적용가능한 보상 필름을 발견하는 것이다. 사용된 물질이 넓은 농도 범위에서 상용성인 경우, 지연도 값(retardation value)은 사용된 첨가제의 농도 및 구체적으로 매칭된 후처리 둘다에 의해 변할 수 있고, 이는 적용을 위한 높은 융통성을 유발한다.

추가로, 보상 필름은 매칭된 광학적 보상을 가져야만 하고, 특히 VA-LCD의 경우, 큰 시야각에서도 높은 콘트라스트를 가능하게 해야만 한다.

특정 막대형 화합물의 사용은 달성될 대상에 대해 언급된 목적 중 하나 또는 전부를 가능하게 함이 발견되었다.

특히, 하나 이하의 방향족 고리를 갖는 액정 또는 메조겐 화합물이 보상 필름에서의 용도를 위한 TAC 필름용 첨가제로서 적당함이 발견되었다.

이러한 화합물은 매우 우수한 지연 특성 및 적당한 안정성(온도/습도 저장 테스트)을 나타냄이 발견되었다. 추가로, TAC 필름에서의 사용시, 이러한 화합물은, 하나 초과의 방향족 고리를 갖는 화합물에 비해 개질된 지연도 분산을 나타냄이 발견되었다. 이렇게, TAC 필름 또는 보상 필름의 개선된 분산이 달성될 수 있으며, 이는 VA-LCD의 경우 각도-의존성 콘트라스트의 증가에 기여할 수 있다. LCD 모의 계산은, 특히 Ro값(소위 "평면내" 지연도)의 네가티브 분산(즉, 파장의 증가에 따라 광학 지연이 증가하는 경우)은 디스플레이에 대한 콘트라스트 비율을 개선시킴을 나타냈다.

도 1 및 도 2는 실시예 1에 따른 본 발명의 보상 필름에 대한 다양한 파장에서의 지연도 분산, 즉 Ro 및 Rth 값을 나타낸다.
도 3 및 도 4는 비교예 1에 따른 보상 필름에 대한 다양한 파장에서의 지연도 분산, 즉 Ro 및 Rth를 나타낸다.
도 5는 가소화제 함량의 함수로서, 실시예 2에 따른 보상 필름의 지연도 Ro 및 Rth를 나타낸다.
도 6은 연신 인자의 함수로서 실시예 3에 따른 연신 보상 필름의 지연도 Ro 및 Rth를 나타낸다.

따라서, 본 발명은 특히 CAP 또는 바람직하게는 셀룰로즈 아세테이트에 기초한 셀룰로즈 아크릴레이트계 바람직하게는 액정 디스플레이용 광학 보상 필름에 관한 것으로, 이는 2개 이상의 고리를 갖되, 이들 고리 중 하나 이하가 방향족 고리인, 메조겐계 또는 액정계 화합물, 특히 바람직하게는 캘라미틱(막대형) 화합물 중에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다.

본 발명은, 추가로 앞서 정의하고 후술할 2개 이상의 고리를 갖는 화합물을 하나 이상 포함하는 광학 보상 필름(바람직하게는 액정 디스플레이용)의 제조 방법으로서, 여기서 상기 화합물들은 제조 동안 보상 필름용 출발물질과 혼합되는 방법에 관한 것이다. 후속적인 단계에서, 필름은 하나 이상의 방향, 예를 들어 1 내지 3개의 방향(x, y 및 z, 예를 들어 z 방향에서는 후속적으로 디스카딩(discarding)처리된 수축 필름), 바람직하게는 2개의 방향으로 연신된다.

본 발명은, 한 쌍의 투명 보호 필름 및 상기 보호 필름들 사이의 편광막을 갖고, 상기 투명 보호 필름 중 하나 이상이 앞서 정의하고 후술하는 바와 같이, 두 개 이상의 고리를 갖는 화합물을 하나 이상 포함하는 셀룰로즈 아크릴레이트계 광학 보상 필름을 하나 이상 포함하는 (바람직하게는 액정 디스플레이용) 편광판, 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 추가로, 앞서 정의하고 후술하는 바와 같이, 2개 이상의 고리를 갖는 화합물을 하나 이상 포함하는 하나 이상의 광학 보상 필름을 갖는 액정 디스플레이, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 액정 디스플레이용 광학 보상 필름의 제조를 위한, 앞서 정의하고 후술하는 바와 같이, 2개 이상의 고리를 갖는 하나 이상의 화합물의 용도에 관한 것으로, 여기서 이러한 화합물 중 하나 이상은 보상 필름의 제조 도중에 하나 이상의 보상 필름에 첨가되고, 그 다음 후속적인 단계에서, 상기 보상 필름은 액정 디스플레이의 제조를 위해 사용된다.

전후에 사용된 일반적인 표현 및 부호는, 다른 언급이 없는 한, 전술하거나 후술할 의미를 가지며, 본 발명의 개별적인 청구 대상에 대해, 이들이 이미 도입부에서 앞서 정의되지 않는 한, 일반적인 표현 또는 부호 중 하나, 그 이상 또는 모두는 서로 독립적으로 후술할 보다 구체적인 정의로 대체될 수 있으며, 이들은 각각의 경우 본 발명의 바람직한 실시양태를 나타낸다.

본 발명에 따른 보상 필름은 광학 이방성을 나타낸다. 즉, 공간 방향인 x, y 및 z 중 2개 이상에서 굴절률 n이 상이함을 나타낸다. 필름 평면의 방향에서의 광학 보상 필름의 복굴절률 Δn_o및 필름 두께 방향에서의 Δn_th는 하기 수학식 I 및 II에 의해 기술된다:

[수학식 I]

[수학식 II]

여기서, nx는 필름 평면의 느린 축(즉, 최대 굴절률을 갖는 축, 즉 파가 느린 진행 속도를 갖는 진동 방향)에 따른 굴절률이고, ny는 nx에 대해 직각인 필름의 면에서 빠른 축(즉, 가장 작은 굴절률을 갖는 축, 즉, 파가 보다 빠른 진행 속도를 갖는 경우의 진동 방향)에 따른 굴절률이고, nz는 필름 두께의 방향(즉, nx 및 ny에 대해 직각임)에서의 굴절률이다.

보상 필름의 광학 지연도 R는 하기 수학식 III에 따라 복굴절율 Δn및 층 두께의 곱으로 정의된다:

[수학식 III]

필름 평면의 방향에서의 광 보상 필름의 지연도 Ro("평면내" 지연도) 또는 필름 두께 방향에서의 Rth("평면외" 지연도)는 하기 수학식 IV 및 수학식 V에 의해 제공된다:

[수학식 IV]

[수학식 V]

상기 식에서, d는 필름 두께이다.

굴절률, 복굴절률 및 광학 지연도는 광 파장의 함수로서 일반적으로 변한다. 이러한 의존성은 또한 (광학) 분산으로서 공지되어 있다. 대부분의 광학 매체는 파장이 증가함에 따라 굴절율이 감소한다(정상 분산(normal dispersion)). 대조적으로, 일부 광학 매체는, 파장이 증가함에 따라 굴절율이 증가한다(이상 분산(anomalous dispersion)).

전후에서, "네가티브 (광학) 분산"이란, 이상 분산을 갖는 물질 또는 필름을 나타내며, 여기서 파장(λ)의 증가에 따라 복굴절율(Δn)의 절대값이 증가한다. 예를 들어, ｜Δn(450)｜는 ｜Δn(550)｜ 보다 작고, Δn(450)/Δn(550)는 1 미만이며, 여기서 Δn(450) 및 Δn(550)는 450nm 및 550nm 파장에서의 복굴절율을 나타낸다. "포지티브 (광학) 분산"이란, 정상 분산을 갖는 물질 또는 필름을 나타내며, 여기서 파장(λ)의 증가에 따라 복굴절율(Δn)의 절대값이 감소한다. 예를 들어, ｜Δn(450)｜는 ｜Δn(550)｜ 보다 크고, Δn(450)/Δn(550)는 1 초과이다. 문헌[A. Uchiyama, T. Yatabe "Control of Wavelength Dispersion of Birefringene for Oriented Copolycarbonate Films Containing Positive and Negative Birefringent Units", J. Appl. Phys. Vol. 42 pp 6941-6945(2003)]을 참조한다.

특정 파장에서의 광학 지연도는 층의 두께에 직접 비례하기 때문에, 광학 분산은 예를 들어 Δn(450)/Δn(550) 비에 의한 복굴절 분산으로서, 또는 예를 들어 R(450)/R(550)(여기서, R(450) 및 R(550)는 450nm 및 550nm 각각의 파장에서의 지연도를 의미한다)에 의한 지연도 분산으로서 언급될 수도 있다.

층 두께는 파장에 의해 변하지 않기 때문에, R(450)/R(550)<1 및 ｜R(450)｜<｜R(550)｜는 복굴절과 유사하게 네가티브 분산 또는 이상 분산을 갖는 물질 또는 필름에 적용되고, R(450)/R(550)>1 및 ｜R(450)｜>｜R(550)｜는 포지티브 분산 또는 정상 분산을 갖는 물질 또는 필름에 적용된다. 이는 지연도 값 Ro 및 Rth에 동일하게 적용된다.

물질의 지연도(R(λ))는 "M2000 분광타원해석기(M2000 Spectroscopic ellipsometer)"(제이.에이. 울람 캄파니(J. A. Woollam Co.))를 사용하여 타원편광분석법에 의해 측정될 수 있다. 이는 복굴절성 샘플의 광학 지연도(단위: nm)가 특정 파장 범위, 전형적으로 370nm 내지 1000nm에서 측정되도록 할 수 있다. 분산도(R(450)/R(550) 또는 Δn(450)/Δn(550))는 이러한 값으로부터 계산될 수 있다.

앞서 설명하고 후술할 지연도 값은, 다른 언급이 없는 한, 울람 WVASE M2000 분광타원해석기를 사용하여 측정되었다.

지연도 R, 굴절률 n 및 복굴절율 Δn에 대해 앞서 설명하고 후술되는 값은, 다른 언급이 없는 한, 파장 550nm(상온에서 측정시)에서의 값이다.

"고리"란 용어는, 카보사이클릭, 헤테로사이클릭, 방향족 또는 헤테로-방향족인 유기 라디칼을 의미한다. 고리는 포화되거나 부분적으로 또는 충분히 불포화될 수 있다. 포화되거나 부분적으로 불포화된 고리는 하기에서 "비-방향족"으로 지칭되고, 충분히 불포화된 고리는 하기에서 "방향족"으로서 지칭된다. 고리는 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭(예를 들어, 바이사이클로옥테인)일 수 있거나 스피로 연결부(예를 들어, 스피로[3.3]-헵테인)를 가질 수 있다. 이러한 고리 중 2개 이상은 단일 결합, 또는 브릿지 기에 의해 연결되거나 함께 축합된 라디칼을 형성할 수 있다. 따라서, 본원의 목적을 위해, 예를 들어 사이클로헥실, 또는 사이클로헥세닐 라디칼은 비-방향족 고리이고, 바이사이클로옥틸 라디칼은 폴리사이클릭, 비-방향족 고리이고, 스피로헵틸 라디칼은 스피로-연걸된 비-방향족 고리이고, 페닐 라디칼은 방향족 고리이고, 나프틸 라디칼은 2개의 방향족 고리로 구성된 축합된 라디칼이고, 인데인 라디칼은 하나의 방향족 고리 및 하나의 비-방향족 고리로 구성된 축합된 라디칼이다.

광학 보상 필름은 또한 하기에서 "보상 필름"으로도 지칭된다. 본 발명에 따르면, 셀룰로즈 아실레이트, 특히 CAP 또는 바람직하게는 셀룰로즈 아세테이트에 기초한 광학 보상 필름이 바람직하다.

셀룰로즈 아실레이트란, 구체적으로 셀룰로즈 트라이아실레이트(여기서, 아실 라디칼은 동일하거나 또는 (특히 불규칙적으로) 상이할 수 있다), 바람직하게는 상응하는 셀룰로즈 트라이-C₁-C₇-알카노에이트, 바람직하게는 트라이-C₁-C₄ 알카노에이트, 예를 들어 뷰티레이트, 프로피오네이트 및/또는 아세테이트, 예를 들어 특히 CAP(셀룰로즈 아세토프로피오네이트) 또는 TAC(셀룰로즈 트라이아세테이트 또는 트라이-아세틸셀룰로즈)를 지칭한다.

아실 치환도(DS), 즉 셀룰로즈 서브-단위체(탄소수 6의 단당류 서브-단위체)당 결합된 아실 라디칼의 개수는 바람직하게는 2.4 내지 3, 특히 2.7 내지 2.98이다.

트라이아세틸셀룰로즈의 경우에, 예를 들어 셀룰로즈 아세테이트는 바람직하게는 59.0 내지 61.5%의 아세트산 함량, 특히 59.5 내지 61.3%의 아세트산 함량을 갖는다. 본원에서, "아세트산 함량"이란 용어는, 아세틸셀룰로즈의 C₆ 서브-단위체 당 결합된 아세트산의 중량 기준 양을 지칭한다. 예를 들어 ASTM: D-817-91("셀룰로즈 아세테이트의 테스트") 또는 상응하는 방법에 따라, 실험적으로 측정할 수 있다. 다른 언급이 없는 한, 아세트산 함량에 대한 전술하고 후술할 값은 ASTM: D-817-91 방법에 따른다.

본 발명에 따른 셀룰로즈 아세테이트 필름 또는 본 발명에 따라 제조될 수 있는 셀룰로즈 아세테이트 필름의, 다분산도(즉, 수 평균 분자량(M_n)에 대한 중량 평균 분자량(M_w)의 비)로서 공지된 다분자성(수 평균에 대한 중량 평균의 비)은 예를 들어, 1.5 내지 7, 예를 들어 2 내지 4일 수 있다. 본원에서 분자량은 용매로서 클로로폼 또는 메틸렌 클로라이드를 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된다.

본 발명에 따른 보상 필름은, 바람직한 것으로 후술하는 바와 같은 지연도 값 Ro(=Re)을 나타내도록 두께, 연신 파라미터 및 2개 이상의 고리 또는 축합된 고리를 갖는 화합물의 함량이 앞서 정의하고 후술하는 바와 같이 선택된, 바람직하게 연신된 필름, 특히 2 방향(2축) 연신된 필름이다.

본 발명에 따른 보상 필름에서, 앞서 정의하고 후술하는 바와 같이 2개 이상의 고리 또는 축합 고리를 갖는 화합물은 보상 필름의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 10중량%, 특히 2 내지 8중량%, 더욱 보다 바람직하게는 2 내지 6중량%의 함량을 갖는다.

본원에서 "중량"(예를 들어, 중량%)은 질량과 동의어이다.

본 발명에 따른 셀룰로즈 아실레이트계 광학 보상 필름은, 특히 앞서 정의한 바와 같은 적합한 지연도 Ro 및 Rth의 수립을 위해 전후에서 정의한 바와 같이 2개 이상의 고리를 갖는 화합물을 하나 이상 포함한다. 본 발명에 따른 제품의 제조 방법 및 그의 사용은, 기능상 특징부로서 바람직하게는 유사하게 앞서 정의한 바와 같은 적합한 지연도 Ro 및 Rth를 수립하기 위한 목적을 포함한다.

2개 이상의 고리를 갖는 본 발명에 따른 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 I 중에서 선택된다:

[화학식 I]

R¹-A¹-(Z¹-A²)_m-R²

상기 식에서,

R¹ 및 R² ^는각각, 서로 독립적으로, F, Cl, Br, I, OH, -CN, -NO₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -NH₂, -SF₅, 탄소수 1 내지 12의 직쇄형 또는 분지쇄형 알킬 또는 알콕시를 나타내며, 여기서, 추가로, 하나 이상의 CH₂ 기는, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CH=CH-, -C≡C-, -NR⁰-, -CO-NR⁰-, -NR⁰-CO-로 치환될 수도 있고, 추가로 하나 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 CN에 의해 치환될 수도 있고,

A¹ 및 A²는 각각 서로 독립적으로,

5 내지 10개, 바람직하게는 5, 6, 7 또는 8개의 고리 원자를 갖는 비-방향족 모노- 또는 폴리사이클릭-, 카보- 또는 헤테로사이클릭 고리로서, 추가로 이들 고리 중 2개 이상이 축합 라디칼을 형성할 수도 있으며 개별적인 고리가 추가로 일치환되거나 다중치환될 수도 있는, 비-방향족 모노- 또는 폴리사이클릭-, 카보- 또는 헤테로사이클릭 고리로 구성된 그룹 A); 및/또는

5 내지 10개, 바람직하게는 5 또는 6개의 고리 원자를 갖되, 추가로 일치환되거나 다중치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리로 구성된 그룹 B), 및/또는

상기 그룹 A)로부터의 하나 이상의 고리 및 그룹 B)로부터의 정확하게 하나의 고리로 구성된 축합된 라디칼로서, 상기 개별적인 고리가 추가로 일치환되거나 다중치환될 수 있는 축합된 라디칼로 구성된 그룹 C)

중에서 선택된 라디칼을 나타내며,

존재하는 라디칼 A¹ 및 A² 중 하나 이하가 그룹 B) 또는 그룹 C)에서 선택되고,

Z¹는 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, -COO-, -OCO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂S-, -SCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CH₂-, -C₂F₄-, -CH=CH-, -CH=CF-, -CF=CH-, -CF=CF-, -C≡C- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -COO-, -OCO- 또는 단일 결합을 나타내고,

R⁰은 수소 또는 C₁-C₇ 알킬을 나타내고,

m은 1, 2, 3, 4 또는 5의 정수를 나타낸다.

정확하게 하나의 방향족 고리를 함유하는 본 발명에 따른 화합물이 특히 바람직하다.

추가로, 방향족 고리를 함유하지 않는 본 발명에 따른 화합물이 바람직하다.

특히, 오로지 그룹 A)로부터의 라디칼을 하나 이상 함유하는 화학식 I의 화합물, 특히 m이 2, 3 또는 4인 화합물이 특히 바람직하다.

특히, 정확하게 그룹 B) 또는 그룹 C)로부터의 하나의 라디칼을 함유하는 화학식 I의 화합물, 특히 m이 2, 3 또는 4인 화합물이 바람직하다.

본 발명에 따른 화합물에서, 치환된 고리는 바람직하게는 L에 의해 일치환 또는 다중치환된 고리를 의미하며, 여기서 L은 각각의 경우 동일하게 또는 상이하게 OH, CH₂OH, F, Cl, Br, I, -CN, -NO₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, SF₅, -C(=O)N(R⁰)₂, -C(=O)Y¹, -C(=O)R⁰, -N(R⁰)₂, 임의로 치환된 실릴, 탄소수 1 내지 25의 직쇄형 또는 분지쇄형 알킬 또는 알콕시, 또는 탄소수 2 내지 25의 직쇄형 또는 분지쇄형 알케닐, 알키닐, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내며, 이때 모든 상기 기 중 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, 또는 CN에 의해 치환될 수 있고, Y¹은 할로겐을 나타낸다.

그룹 A)로부터의 특히 바람직한 라디칼은, 사이클로헥세인-1,4-다이일(여기서, 추가로 하나 이상의 비-인접한 CH₂ 기는 O 및/또는 S에 의해 치환될 수 있음("6원 O/S-헤테로사이클릭 고리")), 사이클로헥센-1,4-다이일, 피페리딘-1,4-다이일, 바이사이클로-[1.1.1]헵테인-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥테인-1,4-다이일, 스피로[3.3]헵테인-2,6-다이일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 옥타하이드로-4,7-메타노-인데인-2,5-다이일로 구성된 군 중에서 선택되며, 이때 이러한 모든 라디칼은 비치환되거나 L에 의해 일치환 또는 다중치환될 수 있다.

그룹 B)로부터의 특히 바람직한 라디칼은, 1,4-페닐렌(여기서, 추가로 하나 이상의 CH기가 N에 의해 치환될 수 있음("6원 N-헤테로방향족 고리")), 피롤-2,5-다이일, 퓨란-2,5-다이일, 티오펜-2,5-다이일, 이미다졸-2,5-다이일, 1,3-옥사졸-2,5-다이일, 1,3-티아졸-2,5-다이일, 피라졸-3,5-다이일, 이옥사졸-3,5-다이일 및 이속사티아졸-3,5-다이일로 구성된 군 중에서 선택되며, 여기서 이러한 모든 라디칼은 비치환되거나 L에 의해 일치환되거나 다중치환될 수 있다.

그룹 C)로부터의 특히 바람직한 라디칼은, 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-다이일 및 인데인-2,5-다이일이며, 이들 각각은 비치환되거나 L에 의해 일치환되거나 다중치환될 수 있다.

특히 바람직한 6원 O/S-헤테로사이클릭 고리는 테트라하이드로-피란-2,5-다이일, 1,3-다이옥세인-2,5-다이일 및 1,3-다이티안-2,5-다이일이다.

특히 바람직한 6원 N-헤테로방향족 고리는 피리딘-2,5-다이일, 피리미딘-2,5-다이일, 피리다진-3,6-다이일 및 1,3,5-트라이아진이다.

A¹ 및 A²가 각각 서로 독립적으로

를 나타내고, 상기 라디칼 A¹ 및 A² 중 하나가 임의로 또한

(여기서, L¹ 및 L²는 각각 또한 독립적으로 H, F 또는 Cl이다)를 나타낼 수 있는 화학식 I의 화합물이 특히 바람직하다.

특히 바람직한 화학식 I의 화합물은 하기의 화학식 I1 내지 I6의 화합물로부터 선택된다:

[화학식 I1]

[화학식 I2]

[화학식 I3]

[화학식 I4]

[화학식 I5]

[화학식 I6]

상기 식에서,

R¹ 및 R²는 화학식 I에서 나타낸 의미를 갖고, L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이다.

화학식 I의 화합물 및 이들의 서브-화학식에서, R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 바람직하게는 탄소수 1 내지 7의 직쇄형 알킬 또는 알콕시, 또는 탄소수 2 내지 6의 직쇄형 알케닐을 나타낸다. R¹는 특히 바람직하게는 CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇, n-C₄H₉, n-C₅H₁₁, OCH₃, 또는 OC₂H₅를 나타낸다. R²는 특히 바람직하게는 F, CN, NH₂, NCS, CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇, n-C₄H₉, n-C₅H₁₁, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타낸다. 바람직한 알케닐 기는 CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 및 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-이다.

라디칼 R¹ 및 R² 중 하나, 바람직하게는 R²가 -C≡C-CN 또는 -C≡C-CH₃를 나타내는, 화학식 I의 화합물, 특히 화학식 I2, 화학식 I3 및 화학식 I4의 화합물이 특히 바람직하다.

라디칼 R¹ 및 R² 중 하나, 바람직하게는 R²가 -NCS를 나타내는, 화학식 I의 화합물, 특히 화학식 I5의 화합물이 특히 바람직하다.

라디칼 R¹ 및 R² 중 하나, 바람직하게는 R¹이 탄소수 2 내지 7의 알케닐 기를 나타내는, 화학식 I의 화합물, 특히 화학식 I2, 화학식 I3 및 화학식 I4의 화합물이 특히 바람직하다.

R¹가 R³-Z³-을 나타내고/나타내거나 R²가 R⁴-Z⁴-를 나타내고, 여기서 R³ 및 R⁴가 각각 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 7의 알킬 또는 알콕시를 나타내고, Z³ 및 Z⁴는 각각 서로 독립적으로 -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CONR⁰-, 또는 -NR⁰CO-를 나타내는, 화학식 I 및 그의 서브-화학식이 특히 바람직하다. Z³ 및 Z⁴는 바람직하게는 -CO-O- 또는 -O-CO-를 나타낸다. 추가로, 바람직한 화학식 I의 화합물 및 그들의 서브-화학식의 화합물은, R¹이 R³-CO-O를 나타내고/나타내거나 R²가 R⁴-CO-O를 나타내는 화합물 및 R¹이 R³-O-CO를 나타내고/나타내거나 R²가 R⁴-O-CO-를 나타내는 화합물이다.

화학식 I에서 Z¹는 바람직하게는 -COO-, -OCO- 또는 단일 결합을 나타내며, 특히 바람직하게는 단일 결합이다.

하기 서브-화학식 중에서 선택된 화합물이 특히 바람직하다:

상기 식에서,

알킬 및 알킬^*는 각각 서로 독립적으로 탄소수 1, 2, 3, 4, 5 또는 6의 직쇄형 알킬을 나타내고, 알케닐은 탄소수 2, 3, 4, 5 또는 6의 직쇄형 알케닐 라디칼을 나타내고, (O)는 산소 원자 또는 단일 결합을 나타내고, X⁰은 CN 또는 CH₃를 나타내고, L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F를 나타낸다. 알케닐은 바람직하게는 CH₂=CH-, CH₂=CHCH₂CH₂-, CH₃-CH=CH-, CH₃-CH₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₂-CH=CH-, CH₃-(CH₂)₃-CH=CH- 또는 CH₃-CH=CH-(CH₂)₂-를 나타낸다.

전술한 서브-화학식에서, L¹은 바람직하게는 F이고, L²는 H 또는 F, 바람직하게는 F이다.

"비롯하다" 또는 "포함하다" 또는 "갖다"란, 열거된 특징부 및/또는 구성성분 이외에, 추가의 특징부, 공정 단계 및/또는 구성성분이 존재할 수 있음을 의미한다. 즉, 목록이 확고한 것이 아님을 의미한다. 대조적으로, "으로 구성된다"란, 이러한 방식으로 특징화된 실시양태에서 단지 상기 특징부, 공정 단계 및/또는 구성성분만이 존재함을 의미한다.

화학식 I 및 그의 서브-화학식의 화합물은 문헌(예를 들어, 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart]에서와 같이 표준 방식으로)에서 기술한 바와 같이, 엄밀하게 공지된 반응 조건하에서 상기 반응에 적합한, 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 본원에서 보다 상세하게 기술하고 있지는 않지만 공지된 변형체의 사용도 본원에서 포함될 수 있다.

추가로 화학식 I 및 그의 서브-화학식의 화합물의 적합한 제조 방법은 문헌에 기술되어 있다. 화학식 I1 내지 I6의 화합물 및 이들의 제조 방법은, 예를 들어 유럽 특허출원 제 0 087 102 호, 유럽 특허출원 제 0 062 470 호 및 독일 특허출원 제 32 27 916 호에 개시되어 있거나 이들에 기술된 방법과 유사하게 제조될 수 있다.

화학식 I 및 그의 서브-화학식의 화합물은, 당업계의 숙련자들에게 익숙한 통상적인 방법, 예를 들어, 상응하는 방향족 보론산 또는 보론산 에스터의 적합하게 치환된 페닐 화합물로의 스즈키 가교결합(Suzuki cross-coupoing)(연속하여 수행할 수 있음)에 의해 제조될 수 있다. 본원에서는 할로페닐 화합물, 특히 브로모- 또는 요오도-페닐 화합물이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 보상 필름은 단지 하나의 화학식 I의 화합물로 구성된다.

본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서, 보상 필름은 2종 또는 2종 이상의 화학식 I의 화합물로 구성된다. 이러한 유형의 특히 바람직한 보상 필름은 2종 내지 15종, 특히 바람직하게는 2종 내지 10종, 매우 특히 바람직하게는 2종, 3종, 4종 또는 5종의 화학식 I의 화합물로 구성된다.

본 발명의 추가로 바람직한 실시양태에서, 액정 셀 또는 액정 디스플레이 당 단지 하나(즉, 정확하게 하나)의 보상 필름이 사용된다.

본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서, 액정 셀 또는 액정 디스플레이 당 2개 또는 그 이상의 보상 필름이 사용된다.

마지막의 경우, 본 발명에 따른 보상 필름은 VA(vertically aligned) 액정 디스플레이의 보상을 위해 바람직하게 사용되며, 여기서 2개의 보상 필름이 사용되는 경우, 각각의 필름의 지연도 Ro는 바람직하게는 30 내지 70nm, 구체적으로 40 내지 60nm의 범위이고, 지연도 Rth는 바람직하게는 -100 내지 -160nm, 특히 -120 내지 -140nm의 범위이고, VA 디스플레이용 단지 하나의 보상 필름의 경우에, 지연도 Ro는 바람직하게는 30 내지 90nm, 특히 50 내지 70nm이고, 지연도 Rth는 바람직하게는 -160 내지 -270nm, 특히 -180 내지 -250nm이다(바람직한 지연도값, 바람직한 지연도 범위임).

추가로 바람직한 실시양태에서, 보상 필름은 지연도 Ro의 네가티브 분산을 나타내며, 여기서 Ro(450)/Ro(550)<1 또는 ｜Ro(450)｜<｜Ro(550)｜이다(이때, Ro(450) 및 Ro(550)는 각각 450nm 및 550nm의 파장에서의 지연도를 나타낸다).

추가의 바람직한 실시양태에서, 보상 필름은 지연도 Ro의 포지티브 분산을 나타내며, 여기서 Ro(450)/Ro(550)>1 또는 ｜Ro(450)｜>｜Ro(550)｜이다(이때, Ro(450) 및 Ro(550)는 각각 450nm 및 550nm의 파장에서의 지연도를 나타낸다).

바람직한 실시양태에서, 예를 들어 하기 방법은 액정 디스플레이용 보상 필름의 제조를 위한 본 발명에 따른 방법을 따른다.

이러한 본 발명의 바람직한 실시양태는, 본 발명에 따른 유형의 광학 보상 필름의 제조 방법(전후에서 정의한 바 또는 청구범위에서 정의한 바와 같음)로서, 여기서 하나 이상의 화학식 I의 화합물은 이러한 필름의 제조를 위한 통상적인 방법 동안 보상 필름의 제조 방법에서 사용된 혼합물에 첨가되는 방법에 관한 것이다

본원에서 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허출원 제 2005/0045064 A1에서 기술하는 바와 같이, (필름-캐스팅 방법의 경우 용매 또는 용매 혼합물에서) 사용된 혼합물의 구성성분은, 바람직하게는 가소화제 및 임의로 하나 이상의 첨가제 또는 이들의 혼합물에 (하나의 배치로 또는 바람직하게는 단계별로, 예를 들어 셀룰로즈 에스터(셀룰로즈 아실레이트), 특히 CAP 또는 바람직하게는 셀룰로즈 아세테이트와 같은 구성성분의 미리-제조된 용액(예를 들어, 교반하여 제조하거나 분산액임)을 사용하여) 첨가하고, 그다음 제어된 스프레드를 갖는 해당하는 필름-캐스팅 기기 위에서 금속 벨트(예를 들어, 강 호일로 제조됨)와 같은 적합한 기판 위로 바람직하게는 용액 캐스팅(=필름-캐스팅)하고 바람직하게는 공지된 방법에 의해 제거-건조함으로써, 통상적인 방법에 의해 본 발명에 따른 보상 필름으로 전환한다.

사용된 용매/용매 혼합물에서의 화학식 I의 화합물의 우수한 용해도의 측면에서, 이러한 화합물은 최종 농도에 비해 증가된 농도를 갖는 농축물의 형태로 첨가될 수 있다는 점이 특히 장점인데, 이는 제조방법의 바람직한 변형이다. 예를 들어, 화학식 I의 화합물 또는 화합물들은, 예를 들어 고정식 혼합기와 같은 적합한 혼합기를 사용하여 예를 들어 라인(펌프 라인내) 내에서, 최종 농도(추가로 첨가제를 포함할 수 있음)에 비해 1.3 내지 5와 같은 1.05 내지 10배로 농축된 용액으로 첨가될 수 있다.

적합한 용매 또는 용매 혼합물은, 바람직하게는 탄소수 3 내지 12의 사이클릭 또는 비-사이클릭 에스터, 케톤 또는 에터, 또는 적합한 할로겐화(특히 염소화) 용매, 예를 들어 구체적으로 다이클로로메테인 또는 클로로폼, 바람직하게는 선형, 분지형 또는 환형 알콜(여기서 상기 알콜은 불소화될 수도 있다), 특히 메탄올과의 혼합물의 형태일 수 있다. 염소화 탄화수소(예를 들어, 특히 메틸렌 클로라이드) 및 알콜(특히 메탄올)의 혼합물이 바람직하게 사용된다. 상기 비-알콜성 용매중 하나와 상기 알콜성 용매 중 하나의 혼합물인 경우, 이들의 체적비는 바람직하게는 75:25 내지 98:2, 예를 들어 90:10(비-알콜성 용매: 알콜성 용매, v/v)의 범위이다.

각각의 경우에 지연도 Ro 및 Rth를 바람직한 범위로 설정하기 위해(바람직하게는 동시에 가성 뒤틀림(virtual distortion)을 줄이기 위해서) 후속적으로 연신시키는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 연신 방향에 대해 직각방향에서의 고정의 부재하에서 또는 바람직하게는 그의 존재하에서, 1축연신하거나, 바람직하게는 모든 방향에서의 뒤틀림을 줄이기 위해서 2축연신할 수 있다. 연신율은, 보상 필름의 원 길이 또는 폭에 따라, 바람직하게는 1 내지 100%(1.01배 내지 2배 연신율)의 범위이고, 예를 들어 본 발명의 바람직한 실시양태에서는 3 내지 40%(1.03배 내지 1.4배 연신율)의 범위이다. 2축연신은 동시에 또는 개별적인 단계로 수행될 수 있다. 벨트로부터 탈착된(take off) 보상 필름을, 예를 들어 먼저 길이방향으로 연신하고, 그다음 측방향으로 연신하고, 그다음 완전히 건조시키거나; 먼저 완전히 건조시킨 후 권취시킨 필름의 비연속적인 제조의 경우, 예를 들어 개별적인 작업 단계로 길이방향으로 먼저 연신시키고, 그다음 측방향으로 연신시키거나, 동시에 연신시킬 수 있다.

필름은 승온된 온도에서 연신되며, 여기서 상기 온도는 바람직하게는 필름 물질의 유리 전이 온도의 영역이다. 특정 경우에, 예를 들어 부분적 결정질 물질인 경우에, 연신 온도는 필름 물질의 유리-전이 온도 보다 30℃ 이하일 수 있다. 필름은 건조 조건하에서 연신될 수 있다. 길이방향 연신의 경우, 측방향 고정의 부재하에 또는 바람직하게는 그의 존재하에(예를 들어 클립에 의해), 필름은 롤러에 의해, 예를 들어 탈착 속도를 롤링-업(rolling up) 속도 보다 느리게 함으로써 연신될 수 있다. 다르게는, 개별적인 연신은 연신 기기를 통해 수행될 수 있다.

편광층(특히 PVA계)의 적층을 위한 접착제와의 우수한 결합성(구체적으로 개선된 접착력)을 달성하기 위해서, 표면에서의 친수성이 증가되도록, 예를 들어 염기 수용액(예를 들어 KOH 또는 NaOH와 같은 알칼리 금속 하이드록사이드)에 의해, 가수분해가 수행될 수 있는 0 내지 80℃의 온도(예를 들어 약 50℃) 및 예를 들어 0.1 내지 10분(가능한 바람직한 변형체는 예를 들어 1 내지 3분)로, 수득된 보호 필름을 부가적인 단계로 부분적으로 가수분해하는 것이 바람직하다.

그다음, 임의로 접착제 및 보호 층을 적용하고 임의로 절단한 후, 상기 필름을 편평한 형태로 또는 롤링-업 형태로 저장할 수 있다.

본 발명에 따른 편광판은 2개의 투명 보호 필름 및 이들 사이의 편광막을 포함한다. 본 발명에 따른 광학 보상 필름은 보호 필름 중 하나로서 사용되거나 또는 상기 보호 필름 중 하나에 적용될 수 있다. 종래의 셀룰로즈 아실레이트 필름, 특히 셀룰로즈 C₁-C₇ 알카노에이트 필름, 특히 CAP 필름 또는 바람직하게는 셀룰로즈 아세테이트 필름이 다른 보호 필름으로서(또는 양쪽 보호 필름으로서) 사용될 수 있다.

사용된 편광막은, 예를 들어 요오드-함유 편광막, 폴리엔계 편광막 또는 이색성 염료를 포함하는 편광막일 수 있다. 요오드-함유 및 염료-함유 편광막은 일반적으로 폴리비닐 알콜 필름으로부터 제조된다. 편광막의 투과 축은 본 발명에 따른 필름의 연신 방향에 본질적으로 직각으로 배치된다.

보상 필름의 느린 축은 편광막의 투과 축에 본질적으로 직각으로 또는 본질적으로 평행하게 정렬될 수 있다.

편광판의 제작에서, 편광막 및 보호 필름은 (일반적으로) 수성 접착제에 의해 적층되며, 이러한 목적을 위해서 보호 필름(이들 중 하나는 바람직하게는 바로 본 발명에 따른 보상 필름일 수 있다)은 바람직하게는 전술한 바와 같이 표면에서 가수분해된다.

원편광(circular-polarizing) 편광판의 제작에서, 본 발명에 따른 보상 필름은, 보상 필름의 느린 축이 막의 투과 축에 대해 본질적으로 45°의 각도로 정렬되는 방식으로 배치될 수 있다(여기서, "본질적으로 직각"의 경우는 직각으로부터의 편차, "본질적으로 평행"의 경우는 0°로부터의 편차).

"본질적으로"란, 전술한 각도가 전술한 각도로부터 5°까지, 예를 들어 4°까지, 특히 2°까지 벗어날 수 있음을 의미한다.

본 발명에 따른 보상 필름의 두께는, 바람직하게는 20 내지 150㎛, 특히 30 내지 100㎛의 범위이다.

액정 디스플레이의 제작을 위해, 본 발명에 따른 총 하나 또는 2개의 보상 필름을 가지고 전술한 바와 같이 제작된 2개의 편광판은, 통상적인 방법에 의해 투과형 또는 반사형 액정 디스플레이의 제조에 사용된다. 본 발명에 따른 보상 필름은 액정 셀과 하나 또는 둘의 편광판 사이에 배치된다.

액정 셀은 바람직하게 VA(vertically aligned; MVA(multidomain VA)를 포함함), OCB(optically compensated bend) 또는 TN(twisted nematic, STN(supertwisted nematic), DSTN(double layer STN) 기법 또는 HAN(hybrid aligned nematic) 포함) 원리에 따라(상기 VA 원리가 큰 TFT 액정 디스플레이에서 자주 사용되고 따라서 특히 바람직함), 또는 IPS(in-plane switching; 디스플레이의 표면에 대해 평행한 장) 원리에 따라 작동한다.

적당한 배열은 당업계의 숙련자에게 공지되어 있고, 도입부에서, 상세한 설명의 나머지에서, 또는 도면과 특허청구범위에서와 같이, 본 발명에서 설명한 변형체는 단지 설명하기 위한 것이며 본 발명의 범주를 한정하고자 하는 것은 아니다.

추가로, 가소화제, 분산제, 안료, 염료(바람직함), UV 흡수제, 충전제, 무기 중합체, 유기 중합체, 소포제, 윤활제, 산화방지제(예를 들어, 입체장애 페놀, 입체장애 아민, 인계 산화방지제, 황계 산화방지제, 산소 스캐빈저 등, 예를 들어 0.1 내지 10중량%의 양), 산 스캐빈저(예를 들어, 폴리글리콜의 다이글리시딜 에터, 금속 에폭사이드, 에폭시화 에터 축합 제품, 다이글리디실 에터(예를 들어 비스페놀 A의 다이글리시딜 에터), 에폭시화 불포화 지방산 에스터, 에폭시화 식물성 오일 등, 예를 들어 0.1 내지 10중량%의 양), 유리-라디칼 스캐빈저, 전기전도도 증가제, 증점제, 표백방지제, 방부제, 화학적 안정화제, 예를 들어 입체장애 아민(예를 들어, 2,2,6,6-테트라알킬-피페리딘) 또는 페놀, IR 흡수제, 굴절율 조절제, 가스 투과 감소제, 수 투과 감소제, 항균제, 블록화방지제(특히 바람직하게는 매팅제(matting agent)로서 공지됨)(이는 예를 들어 다른쪽 상부에 놓인 보호 필름의 분리의 용이성을 양호하게 보장함), 예를 들어 (세미)금속 옥사이드, 예를 들어 이산화규소, 이산화티탄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘 카올린, 활석, 하소된 칼슘 실리케이트, 수화된 칼슘 실리케이트, 알루미늄 실리케이트, 마그네슘 실리케이트 또는 칼슘 포스페이트, 인산 염에 기초한 작은 무기 입자, 실릭산 염 또는 카복실산 염, 또는 작은 가교결합 중합체 입자(예를 들어, 0.001 내지 5중량%의 양), 이미 언급한 것 이외의 안정화제 등, 또는 이러한 첨가제 중 둘 이상의 혼합물이 본 발명에 따른 보상 필름에 첨가될 수 있다(예를 들어, 용액의 제조 또는 성분들의 분산 중에 첨가될 수 있다). 액정 디스플레이내 편광자용 보상 필름의 제조를 위한 이러한 유형의 첨가제가 당업계의 숙련자에게 익숙하다. 사용된 이러한 유형의 모든 첨가제의 총량은 보상 필름 물질의 중량에 따라 전술한 0.1 내지 25중량%가 바람직하다.

적합한 가소화제는 종래의 가소화제, 예를 들어 지방족 다이카복실산 에스터, 예를 들어 다이옥틸 아디페이트, 다이사이클로헥실 아디페이트 또는 다이페닐 숙시네이트, 불포화 또는 포화 비환형 또는 헤테로사이클릭 다이- 또는 폴리카복실산의 에스터 및/또는 카바메이트, 예를 들어 다이-2-나프틸-1,4-사이클로헥세인다이카복실레이트, 트라이사이클로헥실 트라이카바메이트, 테트라-3-메틸 페닐 테트라하이드로퓨란-2,3,4,5-테트라카복실레이트, 테트라뷰틸 1,2,3,4-사이클로펜테인테트라카복실레이트, 트라이페닐 1,3,5-사이클로헥실트라이카복실레이트, 다이아이소노닐 1,2-사이클로헥세인다이카복실레이트, 트라이페닐 벤젠-1,3,5-테트라카복실레이트, 화학식 I의 화합물과는 구별되는 프탈산계 가소화제, 예를 들어 다이에틸, 다이메톡시에틸, 다이메틸, 다이옥틸, 다이뷰틸, 다이-2-에틸헥실 또는 다이사이클로헥실 프탈레이트, 비스(2-프로필헵틸) 프탈레이트, 다이사이클로헥실 테레프탈레이트, 메틸프탈릴 메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴 에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴 프로필글리콜레이트, 뷰틸프탈릴 뷰틸글릴콜레이트, 글리세롤 에스터, 예를 들어 글리세롤 트라이아세테이트, 시트르산계 가소화제, 예를 들어 아세틸 트라이메틸 시트레이트, 아세틸 트라이에틸 시트레이트 또는 아세틸 뷰틸 시트레이트, 폴리에터계 가소화제, 또는 바람직하게는 (특히 화학식 I의 가소화제와의 상승 효과를 개선시키기 위해서 뿐만 아니라 환경적인 허용성 및 우수한 가공성의 이유로 인하여) 포스페이트계 가소화제, 예를 들어 트라이페닐 포스페이트(매우 바람직함), 트라이크레실 포스페이트, 바이페닐다이페닐 포스페이트, 뷰틸렌비스(다이에틸 포스페이트), 에틸렌비스(다이페닐 포스페이트), 페닐렌비스(다이뷰틸 포스페이트), 페닐렌비스(다이페닐 포스페이트), 페닐렌비스(다이크실렌 포스페이트), 비스페놀 A 다이페닐 포스페이트, 다이페닐 2-에틸헥실 포스페이트, 옥틸 다이페닐 포스페이트 또는 트라이에틸 포스페이트이다.

본 발명에 따른 보상 필름내 가소화제의 총 부는, 각각의 경우, 이들의 중량을 기준으로 바람직하게는 4 내지 15중량%, 특히 6 내지 13중량%, 예를 들어 8 내지 11 중량%이다.

UV 흡수제는, 바람직하게는 UV-A, UV-B 및 UV-C 방사선의 영역을 흡수하는, 통상적인 UV 흡수제 물질(바람직하게는 400nm의 파장에 대한 전자기 복사성의 가시광 영역에서, 10% 이하의 흡광도, 바람직하게는 0.5% 이하의 흡광도, 특히 0.2% 이하의 흡광도)로부터 선택된다.

사용된 통상적인 UV 흡수제 물질은 바람직하게는 티뉴빈(Tinuvin) 326(등록상표)(2-3급-뷰틸-6-(5-클로로벤조트라이아졸-2-일)-4-메틸페놀 = 2-(5-클로로-(2H)-벤조트라이아졸-2-일)-4-(메틸)-6-(3급-뷰틸) 페놀 = "뷰메트리졸") 또는 티뉴빈 327(등록상표)(2,4-다이-3급-뷰틸-6-(5-클로로벤조트라이아졸-2-일)페놀)(둘다 스위스 바젤 소재의 시바 스페셜티 케미칼스 아게(Ciba Specialty Chemiclas AG)에서 입수함), 유비눌(Uvinul) 3049(등록상표)(2,2-다이하이드록시-4,4-다이메톡시벤조페논; 독일 루드비그스하펜 소재의 바스프 아게(BASF AG)), 유비눌 D-50(등록상표)(2,2'4,4'-테트라하이드록시벤조페논; 바스프 아게) 또는 이러한 UV 보호 첨가제 중 2종 이상의 혼합물, 특히 티뉴빈 326 단독이다.

IR 흡수제는, 특정 파장에서의 지연도 값이 적합하도록 보상 필름과 혼합될 수 있으며, 예를 들어, 보상 필름의 중량을 기준으로 0.01중량 내지 5중량%, 바람직하게는 0.02 내지 2중량%, 매우 바람직하게는 0.1 내지 0.5중량%의 양이다. 해당하는 IR 흡수제의 예로는 무기 또는 바람직하게는 유기 IR 흡수제, 예를 들어 시아닌 염료, 금속 킬레이트, 알루미늄 화합물, 다이이모늄 화합물, 퀴논, 스쿠알리움 화합물 및 메틴 화합물, 특히 은-할라이드 포토그래피로부터의 감광성 물질의 영역으로부터의 물질이다. IR 흡수제는 바람직하게는 750 내지 1100nm에서, 특히 800 내지 1000nm에서의 흡광도를 나타낸다.

본 발명의 바람직한 실시양태는 특허청구범위 및 구체적으로 독립항으로부터 유래하며, 이러한 이유로 특허청구범위를 참고로 본 명세서에 도입하였다.

본 발명의 특히 바람직한 실시양태는, 실시예에서 언급된 화학식 I의 화합물을 하나 이상 포함하는 광학 보상 필름; 또는 바람직하게는 구체적으로 앞서 바람직한 것으로 언급된 연신 비율을 갖고 지연도 Ro 및 Rth가 앞서 바람직한 것으로 언급된 값으로 바람직하게 설정된, 바람직하게 1축연신된 또는 특히 2축연신된 보상 필름에 관한 것이다.

하기 실시예는 본 발명을 한정하지 않으면서 본 발명을 설명한다. 그러나, 이러한 실시예는 당업계의 숙련자들에게 바람직하게 사용될 수 있는 화합물과의 바람직한 혼합물의 개념, 이들의 개별적인 농도 및 다른 화합물과의 이들의 조합을 보여준다. 추가로, 이러한 실시예는 이용가능한 특성 및 특성의 조합을 설명한다.

명시적으로 다르게 언급하지 않는 한, 본원에서 나타낸 모든 온도, 예를 들어 융점 T(C, N), 스메틱(S) 상으로부터 네마틱(N)으로의 전이 온도 T(S, N) 및 투명점 T(N, I)는 섭시 온도(℃)이다. m.p.는 융점을 나타내고, cl.p는 투명점을 나타낸다. 추가로, C는 결정 상태, N은 네마틱상, S는 스메틱상, I는 등방성 상을 나타낸다. 이러한 표시들 사이의 데이터는 상-전이 온도(단위: ℃)를 나타낸다. 모든 농도 및 %값의 단위는 중량%이며, 용매 없이 모든 고체 또는 액정 성분들을 전체로서 포함하는 개별적인 혼합물에 관한 것이다.

추가로, 다음의 약어를 사용하였다(n, m: 각각 서로 독립적으로, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이다):

실시예

실시예 1

각각의 경우 전술한 화학식 I1 내지 I6의 화합물을 포함하는 본 발명에 따른 보상 필름을 하기와 같이 제조하였다:

셀룰로즈 아세테이트(트라이아세틸셀룰로즈, TAC) 및 액정 물질(예를 들어, 화학식 I1 내지 I6의 화합물)을 유리병에서 칭량해 넣고, 이때 표준으로서, 본 발명에 따른 액정 물질의 함량은 고체의 전체 양의 2.5%였다. 이 혼합물은, 계속 교반하면서 다이클로로메테인에 용해시켰다. 물질이 완전히 용해되면, 용액을 약 40℃까지 간단히 가열하고 다시 냉각하였다. 그다음, 용액은 어떠한 공기 방울도 함유하지 않아야만 하고, 필름-권취 프레임을 사용하여 유리판으로 권취할 수 있었다. 습윤 필름의 두께는 (달성될 TAC 농도 및 TAC 필름 두께에 따라) 약 1000㎛였다. 용매를 증발시키고, TAC 필름을 유리판으로부터 들어올려 벗길 수 있었다. 그다음 80℃의 건조 캐비넷에서 건조시켜 상기 필름에 여전히 존재하는 임의의 잔류 용매를 제거하였다.

상기 필름은 밤새 상온에서 저장하고, 그다음 광학적으로 평가하였다(Rth 값의 측정). 필름 영역을 60℃ 및 95% 상대 대기 습도(RH)에서의 기후 캐비넷(climatic cabinet)에 저장하고, 시간 간격(최대 1000시간 이하) 마다 헤이즈를 평가하였다. Ro값을 측정하기 위해, 필름 영역을 수동식 연신 기기를 사용하여 1축연신하였다(최대 1.4배까지 연신).

개별적인 비연신된 보상 필름의 지연도 Rth 및 저장 안정성을 하기에 표 1에 요약하였다(비연신된 필름에 있어서, TAC 필름 두께는 약 80㎛이고, Ro는 약 0nm이다.).

CCPC-33의 화합물을 포함하는 연신된 보상 필름의 광학 분산(다양한 파장에서의 Ro 또는 Rth)을, 각각 도 1 및 도 2에 나타냈다. 보상 필름은 Ro 및 Rth의 네가티브 분산도, 즉 파장 증가에 따라 Ro 및 Rth의 절대값의 증가를 나타낸다.

비교예 1

비교를 위해, 고리가 3개인 하기 화학식의 화합물을 사용한 것을 제외하면, 실시예 1에서 기술한 바와 동일하게 보상 필름을 제조하였다:

보상 필름의 지연도 및 저장 안정성을 하기 표 2에 요약하였다(TAC 필름 두께는 약 80㎛였다).

PGP-2-5의 화합물을 포함하는 연신된 보상 필름의 광학 분산(다양한 파장에서의 Ro 또는 Rth)을, 각각 도 3 및 도 4에 나타냈다. 보상 필름은 포지티브 분산도, 즉 파장 증가에 따라 Ro 및 Rth의 절대값의 감소를 나타냈다.

실시예 1 및 비교예 1로부터 명백해지는 바와 같이, 보상 필름의 지연도 분산은, 본 발명에 따른 액정 물질(예를 들어, CCPC-33)의 사용에 의해, Ro 및 Rth의 분산이 PGP-2-5의 액정 물질을 포함하는 보상 필름과 정확하게 반대 거동을 나타내도록 영향을 받을 수 있다. 따라서, 보상 필름의 분산은 액정 디스플레이의 분산에 보다 양호하게 매칭될 수 있고, 콘트라스트 거동 및 색상 재생(특히 큰 시야각에서)이 개선될 수 있다.

이러한 조정(adaptation)은, 요구되는 경우, 다양한 지연 분산도를 갖는 2종 이상의 화학식 I의 화합물의 혼합물을 사용함으로써 개선될 수 있으며, 즉, 연신 후 지연 필름의 R(450)/R(550)가 정확하게 설정될 수 있다.

실시예 2

메틸렌 클로라이드/메탄올 97/3(w/w)내 트라이아세틸셀룰로즈(TAC)(이스트만 케미칼(Eastman Che.), 미국 킹스포트 소재, 상품명: 셀룰로즈 트라이아세티이트 VM 149, 아세틸화도: 60.8%) 및 가소화제인 트라이페닐 포스페이트(TPP)(농도는 표 3 참조)의 16중량% 용액을 500ml 들이의 유리병에서 제조하였다. 각각의 경우, 화학식 I의 화합물은 고체를 기준으로(TAC+TPP) 2.5%의 농도로 첨가하고, 전체 혼합물은 밤새 롤러 캐비넷에서 용해시켰다.

이러한 용액을 수욕중에서 50℃에서 탈기하고, 그다음 각각의 나이프-코팅 필름을 제조하고, 80℃에서 밤새 건조시켰다.

본 발명에 따라 첨가될 화학식 I의 화합물은 화합물 CCPC-34이었다. CCPC 34(2.5중량%) 및 다양한 함량의 가소화제 TPP를 포함하는 TAC 필름에 대한 연신 전의 필름의 지연도 값 Rth 및 Ro, 및 필름의 헤이즈를 표 3에 나타냈다.

이러한 방식으로 제조된 필름은 어떠한 유의한 헤이즈도 나타내지 않았으며, 이는 첨가제와 매트릭스간의 매우 우수한 상용성을 나타낸다. 추가로, 가소화제 함량에 대한 지연도 값 Rth의 의존성이 명백하다.

도 5는 가소화제 TPP 함량과의 함수로서, 표 3으로부터의 미연신된 필름의 지연도 값 Ro(■), Rth(◇) 및 80㎛(Δ)로 보정된 Rth를 나타낸다.

실시예 3

4%, 8% 및 10%의 가소화제 함량을 갖는 실시예 2로부터의 필름은 전술한 바와 같이 1축연신되거나 2축연신된다.

일반적인 기기에 대한 설명 및 연신 방법

실험실용 연신 기기(카로(Karo) 4, 독일 사이그스도르프의 브뢰크너(Bruchner))는, 각각의 경우에 4개의 클립을 사용하여 4개의 측면 모두를 고정하는 샘플 충전용 모듈(여기로 필름은 주위 조건에서 삽입됨)로 구성되며, 전체 장치가 예열을 위해 오븐 모듈로 후속적으로 삽입된다. 예열 후, 샘플을 샘플 충전 챔버로 다시 이동시키고 연신시킨다. 장치를 냉각시킨 후, 클립을 제거하고 샘플을 제거할 수 있다.

연신 공정 중에, 기계적 신도 및 인장을 연속적으로 측정할 수 있고, 이는 다양한 물질과 비교하여, 최종적으로 제조 유닛의 디자인을 따르게 한다(데이타는 도시하지 않음).

a) 연신 공정:

연신 공정의 다양한 설정이 가능하다:

- 연신 속도의 변화

- 다양한 연신 온도

- 2축 공정에서의 연속적 또는 동시적 연신

본 발명을 위한 적합한 설정 파라미터는 하기와 같다:

- 160℃에서 1분 동안 예열

- 160℃에서 연신

- 130℃의 클립 온도

- 거의 상온까지 20초의 냉각 시간("냉동")

- 1%/초의 연신 속도(비대칭 2축연신의 경우 1%/초 및 4%/초)

- 연신 모드: 주름(shrinkage)을 갖는 1축연신(=넥-인), 연신 방향에 대해 수직인 고정 치수를 갖는 1축연신, 2축 대칭(TD에서의 인자와는 상이한 MD에서의 인자), 2축 비대칭(MD에서의 인자 = TD에서의 인자)

- 1축연신의 경우, 캐스팅 방향(길이방향, 기계 방향; MD)에서, 또는 횡방향(TD)에서 1.0 내지 1.2의 연신율

- 2축연신의 경우 다양한 조합에서의 1.0 내지 1.2, 및 TD에서의 1.0 내지 1.2의 연신율

다른 언급이 없는 한, 샘플은 1%/초의 느린 속도로 동시에 연신된다.

b) 결과의 평가:

우선, 냉각 및 클립으로부터의 이형 이후의 샘플의 일체성을 시각적으로 평가하였다. 연신 후, 70×70mm의 초기 샘플 크기는 예를 들어 약 85×85mm로 증가할 수 있다. 샘플의 유용 면적은, 클립의 작용으로 인하여 가장자리 영역이 손실되기 때문에, 연신 조건에 따라 약 60×60mm이다. 그다음, 샘플을 2개의 교차된 편광자 사이에 놓고, 발생하는 편광 색상을 평가한다. 필름의 중심부 주변을 따라 편광 색상이 균일한 경우, 이 지점에서 측정값을 측정할 수 있다.

다양한 연신 인자에 따라 연신한 후, 필름의 지연도 값 Rth 및 Ro를 하기 표 4에 나타냈으며, 여기서 %p는 가소화제 함량을, u는 1축을, bi는 2축을 나타낸다.

1축연신(1:1.20) 및 비대칭 2축연신(1.05:1.20)을 수행하였다. 1축연신의 경우, "1(mono)"란 측면에서 떠한 고정도 없음을 의미한다. 즉, "넥-인(neck-in)"이 발생한다(연신 인자: 1.2).

도 6은 4%(◆), 8%(○) 및 10%(Δ)의 가소화제 농도에 대해, 연신 인자의 함수로서 표 4로부터의 1축연신된 필름의 지연도 값 Ro(상부 라인) 및 Rth(하부 라인)를 나타낸다.

실시예 4

메틸렌 클로라이드/메탄올 97/3(w/w)내 트라이아세틸셀룰로즈(TAC)(이스트만, 미국 킹스포트 소재, 상품명: 셀룰로즈 트라이아세테이트 VM 149, 아세틸 함량 43.4% 내지 43.8%), 트라이페닐 포스페이트(TPP) 및 일부 경우에 부가적으로 가소화제인 에틸프탈릴 에틸글리콜레이트(EPEG)의 16중량% 용액을 제조하였다. 각각의 경우 고체 함량을 16%로 조정하였다. 레시피 A는 고체를 기준으로 8중량%의 TPP를 포함하고, 레시피 B는 고체를 기준으로 8중량%의 TPP 및 2중량%의 EPEG를 포함하였다. 이들은 롤러 캐비넷에서 밤새 용해시켰다. 그다음, 이 코팅물을 나누고, 각각의 경우 고체를 기준으로(TAC+가소화제) 2.5%, 4% 또는 5%의 농도로 첨가제 1를 첨가하고, (16% 용액을 수득하기 위해서) 추가로 용매를 첨가하였다. 이 혼합물을 롤러 캐비넷에서 밤새 다시 용해시켰다. 이러한 코팅을 수욕에서 탈기하고, 각각의 경우 필름을 상온에서 유리 판에 권취시켰다. 여기서의 캐스팅 간격은 목적하는 필름 두께에 따라 390㎛ 내지 650㎛로 설정하였다. 약 5분 동안 상온에서 권취 필름을 탈기하였다. 팬-보조된 건조 캐비넷에서 80℃에서 약 18시간 동안 필름을 보유하는 유리 판을 건조시켰다.

본 발명에 따라 첨가되는 액정 첨가제(첨가제 1)는 물질 분류 CCPC-nm으로부터의 성분 75% 및 물질 분류 CCP-n-Am으로부터의 성분 25%로 구성된다.

필름의 조성을 표 5에 나타낸다.

필름을 건조하고 회수한 후, 상온에서 전술한 바와 같이, 두께, 헤이즈 및 지연도를 측정하였다. 연신 이전의 필름의 광학 특성을 하기 표 6에 요약하였다.

실시예 5

필름에 대한 다양한 연신 인자로 인장한 이후의 지연도 값 및 파장 분산

실시예 4에서 제조하고 특징화된 필름은 카로 4 실험실용 연신 유닛(독일 시그스도르프의 브뢰크너)에서 연신하였다. 다양한 연신도 및 온도에서 연신한 후, Ro 및 Rth값을 액소스캔 편광기(액소메트릭스(Axometrics))를 사용하여 파장의 함수로서 측정하였다. 이들 결과는 표 7에 요약하였다.

각각의 경우의 Ro[450nm], Ro[550nm] 및 Ro[650nm]는 각각 450, 550 및 650nm의 파장에서 측정된 "평면내" 지연도에 해당하고; 동일한 것이 파장-의존성 Rth("평면외") 값에도 적용된다.

상기 표에서,

MD는 캐스팅 방향(기계 방향)에서의 연신이고,

TD는 캐스팅 방향에 직각(횡방향)인 필름 평면에서의 연신이다.

Claims

액정 디스플레이용 셀룰로즈 아실레이트계 광학 보상 필름으로서,
2개 이상의 고리를 갖는 화합물을 하나 이상 포함하되, 이러한 고리 중 하나 이하가 방향족 고리인, 광학 보상 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 2개 이상의 고리를 갖는 화합물의 중량비율이 보상 필름의 전체 중량을 기준으로 0.5 내지 10중량%인, 광학 보상 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
20 내지 150㎛, 특히 30 내지 100㎛의 두께를 갖는, 광학 보상 필름.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
지연도 값 Ro가 30 내지 70nm이고, 지연도 값 Rth가 -100 내지 -160nm이며, 여기서, Ro는 광학 보상 필름의 평면 방향에서의 지연도(retardation) 값을 나타내고, Rth는 광학 보상 필름의 두께 방향에서의 지연도 값을 나타내는, 광학 보상 필름.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
지연도 값 Ro가 30 내지 90nm이고, 지연도 값 Rth가 -160 내지 -270nm인, 광학 보상 필름.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
주성분(basis)으로서 작용하는 셀룰로즈 아실레이트가 셀룰로즈 아세토프로피오네이트(CAP) 및/또는 셀룰로즈 아세테이트인, 광학 보상 필름.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2개 이상의 고리를 갖는 화합물이 하기 화학식 I의 화합물 중에서 선택되는, 광학 보상 필름:
[화학식 I]
R¹-A¹-(Z¹-A²)_m-R²
상기 식에서,
R¹ 및 R²는 각각, 서로 독립적으로, F, Cl, Br, I, OH, -CN, -NO₂, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -NH₂, -SF₅, 탄소수 1 내지 12의 직쇄형 또는 분지쇄형 알킬 또는 알콕시를 나타내며, 여기서, 추가로, 하나 이상의 CH₂ 기는, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CH=CH-, -C≡C-, -NR⁰-, -CO-NR⁰-, -NR⁰-CO-로 치환될 수도 있고, 추가로 하나 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 CN에 의해 치환될 수도 있고,
A¹ 및 A²는 각각 서로 독립적으로,
5 내지 10개, 바람직하게는 5, 6, 7 또는 8개의 고리 원자를 갖는 비-방향족 모노- 또는 폴리사이클릭-, 카보- 또는 헤테로사이클릭 고리로서, 추가로 이들 고리 중 2개 이상이 축합 라디칼을 형성할 수도 있으며 개별적인 고리가 추가로 일치환되거나 다중치환될 수도 있는, 비-방향족 모노- 또는 폴리사이클릭-, 카보- 또는 헤테로사이클릭 고리로 구성된 그룹 A); 및/또는
5 내지 10개, 바람직하게는 5 또는 6개의 고리 원자를 갖되, 추가로 일치환되거나 다중치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리로 구성된 그룹 B), 및/또는
상기 그룹 A)로부터의 하나 이상의 고리 및 그룹 B)로부터의 정확하게 하나의 고리로 구성된 축합된 라디칼로서, 상기 개별적인 고리가 추가로 일치환되거나 다중치환될 수 있는 축합된 라디칼로 구성된 그룹 C)
중에서 선택된 라디칼을 나타내며,
존재하는 라디칼 A¹ 및 A² 중 하나 이하가 그룹 B) 또는 그룹 C)에서 선택되고,
Z¹는 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, -COO-, -OCO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂S-, -SCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CH₂-, -C₂F₄-, -CH=CH-, -CH=CF-, -CF=CH-, -CF=CF-, -C≡C- 또는 단일 결합을 나타내고,
R⁰은 수소 또는 C₁-C₇ 알킬을 나타내고,
m은 1, 2, 3, 또는 4의 정수를 나타낸다.
제 7 항에 있어서,
화학식 I에서, A¹ 및 A²가 각각 서로 독립적으로
를 나타내고, 상기 라디칼 A¹ 및 A² 중 하나가 임의로 또한
(여기서, L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로 H, F 또는 Cl이다)를 나타내는, 광학 보상 필름.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
화학식 I의 화합물이 하기 화학식 I1 내지 I6의 화합물로부터 선택되는, 광학 보상 필름:
[화학식 I1]

[화학식 I2]

[화학식 I3]

[화학식 I4]

[화학식 I5]

[화학식 I6]

상기 식에서,
R¹ 및 R²는 제 8 항에서 정의한 의미를 갖고, L¹ 및 L²는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F이다.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
R²가 -C≡C-CN, -C≡C-CH₃ 또는 -NCS를 나타내는, 광학 보상 필름.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
R¹이 탄소수 2 내지 7의 알케닐기를 나타내는, 광학 보상 필름.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 광학 보상 필름의 제조를 위한 제 1 항 및 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에서 언급한 화합물 중 하나 이상의 용도로서, 하나 이상의 이러한 화합물을 광학 보상 필름에 이의 제조 도중에 첨가하는, 용도.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 광학 보상 필름을 갖는 편광판.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 광학 보상 필름을 하나 이상 갖는 액정 디스플레이.
제 14 항에 있어서,
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 광학 보상 필름을 정확하게 하나 갖는, 액정 디스플레이.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 광학 보상 필름을 2개 이상 갖는 액정 디스플레이.
제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
VA 디스플레이인, 액정 디스플레이.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 광학 보상 필름의 제조 방법으로서,
광학 보상 필름의 제조 공정 중에 상기 보상 필름의 제조에 사용되는 혼합물에 상기 2개 이상의 고리를 갖는 화합물 하나 이상을 첨가하는, 제조 방법.
제 18 항에 있어서,
필름-캐스팅 방법인, 제조 방법.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
캐스팅 및 건조 이후에 수득가능한 필름을 연신하되, 이 때 연신은 연신 방향에 대해 직각방향에서의 고정의 존재 및 부재하에서의 1축연신이거나, 2축연신일 수 있는, 제조 방법.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 광학 보상 필름을 편광막 또는 편광막의 보호 층에 적용하는, 특히 적층하는, 편광판의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 광학 보상 필름을 적용한, 특히 적층한 편광판을 하나 이상 사용하는, 액정 디스플레이의 제조 방법.
제 22 항에 있어서,
액정 디스플레이의 제조 중에 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 광학 보상 필름을 정확하게 하나 사용하는, 제조 방법.
제 22 항에 있어서,
액정 디스플레이의 제조 중에 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 광학 보상 필름을 2개 이상 사용하는, 제조 방법.