KR20120048648A - 광학 보상 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 - Google Patents

광학 보상 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 Download PDF

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KR20120048648A
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코니카 미놀타 어드밴스드 레이어즈 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 블로킹(부착)의 개선에 의해, 투명성 필름 기재 및 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층(액정층)의 변형에 의한 리타데이션 불균일을 억제하고, 우수한 표면 평활성(저헤이즈)을 갖는 광학 보상 필름, 이것을 사용한 편광판 및 액정 표시 장치를 제공한다. 광학 보상 필름은, 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재의 편면에, 배향된 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층이 설치되고, 동 투명성 필름 기재의 다른 면에, 셀룰로오스 에스테르계 수지 결합제와 미립자를 함유하는 백코트층이 형성되어 있고, 백코트층에 포함되는 미립자의 입경이 1㎛ 이하이고, 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 2 내지 10nm의 범위인 것을 특징으로 한다.

Description

광학 보상 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 {OPTICAL COMPENSATION FILM, POLARIZING PLATE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 광학 보상 필름, 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치에는 시야각 특성 등의 광학 특성을 개선하기 위해 광학 보상 성능을 갖는 광학 필름이 사용되고 있다. 이러한 광학 보상 필름으로서는, 액정 화합물을 함유하고, 그 액정 화합물이 배향된 광학 이방성층을 구비한 광학 보상 필름이 알려져 있다.
한편, 투명성 필름 기재 상에 광학 이방성층을 구비하는 광학 보상 필름에는, 광학 이방성층을 설치한 측과 반대측의 면에 백코트층을 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 백코트층은 바람직하게는 블로킹 방지층을 겸해서 도설되며, 그로 인해 백코트층 형성용 도포 조성물에는 블로킹 방지 기능을 갖게 하기 위한 미립자를 첨가하는 것이 행해지고 있다.
이러한 광학 보상 필름으로서는, 구체적으로는, 예를 들어 하기의 특허문헌 1 내지 3에 기재된 것을 들 수 있다.
특허문헌 1에는, 액정 표시 장치의 광학 보상에 기여하는 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 등을 안정적이고 양호한 평면 평활성을 유지하며 제작하는 데에 유용한 도포 조성물이 기재되어 있다. 그리고, 특허문헌 1에는 광학 보상 필름의 광학 이방성층과 반대측의 면에 백코트층을 설치하는 것이 기재되어 있다.
또한, 특허문헌 2 및 3에는, 투명성 필름 기재의 편측에 기능성 박막층을 갖고, 반대측에 셀룰로오스 에스테르, 미립자 및 유기 용제를 구성 성분으로 하는 백코트층을 갖는 광학 보상 필름이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2008-150489호 공보 일본 특허 공개 제2005-266231호 공보 일본 특허 공개 제2007-320052호 공보
그러나, 액정 도포 필름과 같은 표면 평활성(저헤이즈)이 요구되는 광학 보상 필름에 있어서, 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층측의 면과 반대측면의 하드 코트층(블로킹 방지층)은 제조 공정의 중요한 과제이다. 광학 보상 필름의 조여감기에 의해 블로킹(감기 상태에서의 부착, 변형)이 발생하면, 투명성 필름 기재 및 광학 이방성층(액정층)이 변형되고, 리타데이션 불균일(광학값 변동에 의한 불균일)이라 불리는 외관상 및 기능상의 문제가 발생해 버린다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제를 해결하고, 셀룰로오스계 수지 필름으로 이루어지는 투명성 필름 기재의 편면에 광학 이방성층(액정층)이 설치되고, 동 다른 면에, 미립자와 결합제를 포함하는 백코트층이 설치되어 있는 광학 보상 필름에 대해서, 블로킹(부착)의 개선에 의해 투명성 필름 기재 및 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층(액정층)의 변형에 의한 리타데이션 불균일을 억제할 수 있음과 함께, 우수한 표면 평활성(저헤이즈)을 갖는 광학 보상 필름, 이것을 이용한 편광판 및 액정 표시 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명자는 상기의 점을 감안하여 예의 연구를 거듭한 결과, 셀룰로오스계 수지 필름으로 이루어지는 투명성 필름 기재의 편면에, 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층(액정층)이 설치되고, 동 다른 면에, 미립자와 결합제를 포함하는 백코트층이 설치된 광학 보상 필름에 대해서, 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 표면 거칠기가 작으면, 블로킹 개선 효과가 약해져 버리는 것을 발견하였다. 그리고, 백코트층 형성 시에, 백코트층 형성용 도포 조성물 중의 용제 종류의 선정에 의해, 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 표면 거칠기를, 소정의 비교적 거친 범위로 제어함으로써, 광학 보상 필름의 블로킹(부착)을 개선할 수 있고, 이에 의해 투명성 필름 기재 및 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층(액정층)의 변형에 의한 리타데이션 불균일을 억제할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1의 광학 보상 필름의 발명은, 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재의 편면에, 배향된 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층이 설치되고, 동 투명성 필름 기재의 다른 면에, 셀룰로오스 에스테르계 수지 결합제와 미립자를 함유하는 백코트층이 설치되어 있는 광학 보상 필름에 있어서, 백코트층에 포함되는 미립자의 입경이 1㎛ 이하이고, 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 2 내지 10nm의 범위인 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 광학 보상 필름이며, 투명성 필름 기재의 편면과, 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 사이에 접합용 중간층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 3의 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재된 광학 보상 필름이며, 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재가 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 필름인 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 4의 발명은 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 광학 보상 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판이다.
청구항 5의 발명은 청구항 4에 기재된 편광판을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치이다.
청구항 1의 광학 보상 필름의 발명은, 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재의 편면에, 배향된 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층이 설치되고, 동 투명성 필름 기재의 다른 면에, 셀룰로오스 에스테르계 수지 결합제와 미립자를 함유하는 백코트층이 설치되어 있는 광학 보상 필름에 있어서, 백코트층에 포함되는 미립자의 입경이 1㎛ 이하이고, 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 2 내지 10nm의 범위인 것으로, 청구항 1의 발명에 의하면, 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 소정의 비교적 거친 범위로 제어함으로써, 광학 보상 필름의 블로킹(부착)을 개선할 수 있고, 이에 의해, 광학 보상 필름에 대해서, 투명성 필름 기재 및 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층(액정층)의 변형에 의한 리타데이션 불균일을 억제할 수 있음과 함께, 우수한 표면 평활성(저헤이즈)을 갖는다는 효과를 발휘한다.
청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 광학 보상 필름이며, 투명성 필름 기재의 편면과, 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 사이에 접합용 중간층이 설치되어 있는 것으로, 청구항 2의 발명에 의하면, 접합용 중간층 및 광학 이방성층에 있어서 결함의 발생을 억제할 수 있어, 접합용 중간층과 광학 이방성층의 밀착성이 충분히 높고, 또한 광학 이방성층의 액정 화합물의 배향성이 충분히 높은 광학 보상 필름을 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다.
상기 청구항 1 또는 2에 기재된 광학 보상 필름에 있어서는, 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재로서는, 투명성이 높은 점에서 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 필름인 것이 바람직하다.
청구항 4의 발명은 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 광학 보상 필름을 갖는 편광판이며, 청구항 4의 발명에 의하면, 편광판의 투명 보호 필름으로서 광학 보상 성능이 우수한 광학 보상 필름이 적용되어 있으므로, 예를 들어 액정 표시 장치에 적용했을 때에 시야각의 확대나 콘트라스트의 향상 등의, 액정 표시 장치의 고화질화를 실현할 수 있는 편광판이 얻어진다.
청구항 5의 발명은 청구항 4에 기재된 편광판을 갖는 액정 표시 장치이며, 청구항 5의 발명에 의하면, 광학 보상 성능이 우수한 광학 보상 필름을 구비하는 편광판을 사용하므로, 시야각의 확대나 콘트라스트 등이 향상된, 고화질의 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시 형태를 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.
(광학 보상 필름)
본 발명에 따른 광학 보상 필름은, 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재의 편면에, 배향된 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층이 설치되고, 동 투명성 필름 기재의 다른 면에, 셀룰로오스 에스테르계 수지 결합제와 미립자를 함유하는 백코트층이 설치되어 있는 광학 보상 필름이며, 백코트층에 포함되는 미립자의 입경이 1㎛ 이하이고, 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 2 내지 10nm의 범위인 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학 보상 필름은, 투명성 필름 기재와, 투명성 필름 기재 상에 형성된 기능층을 구비하고, 기능층이, 활성선 경화 수지를 함유하는 접합용 중간층과, 액정 화합물을 함유하는 광학 이방성층의 적어도 2개의 층을 적층한 것이며, 접합용 중간층이 광학 이방성층보다 투명성 필름 기재측에 존재한다.
광학 보상 필름으로서는, 기능층으로서, 접합용 중간층 및 광학 이방성층만으로 구성된 것으로 한정되지 않고, 다른 층을 구비한 것이어도 좋다. 구체적으로는, 예를 들어 기능층으로서, 투명성 필름 기재와 접합용 중간층 사이에 개재하는 제2 중간층으로서 하지층을 구비하고 있어도 좋다. 하지층으로서는, 예를 들어 대전 방지층, 용출 억제층 및 방현층 등으로서 기능하는 것을 들 수 있다.
본 발명에서는 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재의 광학 이방성층을 설치한 측의 면과 반대측의 면에는 백코트층이 설치되어 있다.
백코트층은 활성 에너지선 경화 수지층이나 그 밖의 층을 설치함으로써 발생하는 컬을 교정하기 위해서 설치됨과 함께, 백코트층은 블로킹 방지층을 겸해서 도설되고, 그 경우, 백코트층용 도포 조성물에는 블로킹 방지 기능을 갖게 하기 위해 미립자가 첨가되어 있다.
본 발명에 따른 광학 보상 필름에 있어서는, 백코트층에 포함되는 미립자의 입경이 1㎛ 이하이다. 여기서, 백코트층에 포함되는 미립자의 입경이 1㎛를 초과하면, 광학 보상 필름의 헤이즈의 상승이 발생하는 것 이외에, 미립자 탈락의 가능성이 높아져, 공정 오염의 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 본 발명에 따른 광학 보상 필름에 있어서는, 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 2 내지 10nm 범위이다.
본 발명에 따른 광학 보상 필름의 백코트층의 기층 표면의 중심선 평균 거칠기(Ra)는, 예를 들어 온도 23℃, 습도 50±5% RH의 조건 하에서 3차원 표면 구조 해석 현미경(zygo New View 5000, 캐논 한바이 가부시끼가이샤제)을 사용하여 대물 렌즈 50배, 이미지 줌 1.0배로 측정할 수 있다. 이때, 50nm 이상의 피크가 있는 미립자 존재 영역 부분을 자른 영역 부분(이하, 미립자가 존재하지 않는 영역 부분이라고 함)인 백코트층 기층 표면에 대해서 중심선 평균 거칠기(Ra)의 측정을 행하는 것이다.
여기서, 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 2nm 미만으로 작으면, 블로킹 개선 효과가 약해져 버리므로 바람직하지 않다. 또한, 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 10nm를 초과하면, 광학 보상 필름의 표면 평활성이 떨어지고, 헤이즈가 높아져서 투명성이 열화하므로 바람직하지 않다.
본 발명자는 예의 연구를 거듭한 결과, 광학 보상 필름의 투명성 필름 기재 성분에 대하여, 고용해성, 저용해성의 용제를 각종 비율로 혼합시킨 용매를 백코트층 형성용 조성물의 용제에 사용함으로써, 기재의 팽윤도의 차이로부터 목표하는 표면 거칠기가 얻어짐을 발견하였다.
이하, 본 발명에 따른 광학 보상 필름에 대해서, 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재, 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층, 접합용 중간층 및 백코트층의 순서대로 설명한다.
(투명성 필름 기재)
투명성 필름 기재로서는, 투명성이 있고 광학 보상 필름의 기재로서 사용할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 또한, 여기에서 투명성이 있다란, 가시광의 투과율이 60% 이상인 것이며, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상이다. 투명성 필름 기재로서는, 구체적으로는 예를 들어 투명성 수지를 함유하는 수지 필름 등을 들 수 있다.
투명성 수지로서는, 광학 보상 필름의 기재로서 사용할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 필름 기재 등으로 성형했을 때에 투명성이 있는 것이 바람직하다. 투명성 수지로서는, 구체적으로는, 예를 들어 셀룰로오스 에스테르계 수지를 들 수 있다.
셀룰로오스 에스테르계 수지로서는 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어 셀룰로오스 수지의, 탄소수가 2 내지 22 정도인 카르복실산 에스테르인 것이 바람직하고, 탄소수가 2 내지 6인 저급 지방산 에스테르인 것이 보다 바람직하다. 또한, 방향족 카르복실산의 에스테르여도 좋다.
또한, 셀룰로오스 에스테르계 수지로서는, 보다 구체적으로는, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 수지, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 수지 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 부티레이트 수지와 같은 아세틸기 이외에 프로피오네이트기 또는 부티레이트기가 결합한 셀룰로오스의 혼합 지방산 에스테르 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 프로피오네이트기를 치환기로서 포함하는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 수지는 내수성이 우수하고 투명성이 높은 점에서, 액정 화상 표시 장치용 필름으로서 특히 유용하다.
셀룰로오스 에스테르계 수지로서는, 보다 구체적으로는, 예를 들어 아세틸기의 치환도를 X, 프로피오닐기 또는 부티릴기의 치환도를 Y, 총 아실기 치환도를 X+Y로 했을 때, X와 Y가 하기 수학식 (I) 및 (II)를 만족시키는 셀룰로오스의 혼합 지방산 에스테르를 갖는 셀룰로오스 에스테르계 수지가 바람직하다.
Figure pct00001
또한, 상기 수학식 (I) 및 (II) 외에, 하기 수학식 (III) 및 하기 수학식 (IV)를 만족시키는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 수지가 특히 바람직하다.
Figure pct00002
또한, 아실기로 치환되어 있지 않은 부분은 통상 수산기로서 존재하고 있다. 이들 셀룰로오스 에스테르계 수지는 공지된 방법으로 합성할 수 있다. 아실기의 치환도의 측정 방법은 ASTM-D817-96의 규정에 준하여 측정할 수 있다.
아실기로서는, 직쇄여도 좋고 분지되어 있어도 좋으며, 또한 환을 형성하고 있어도 좋다. 아실기의 치환도가 동일 정도인 경우, 아실기의 탄소수가 크면 복굴절성이 저하되기 때문에, 탄소수가 2 내지 6인 아실기가 바람직하다. 또한, 부티레이트를 형성하는 부티릴기는 직쇄여도 좋고 분지되어 있어도 좋다.
또한, 셀룰로오스 에스테르계 수지로서는, 단일의 셀룰로오스 에스테르계 수지여도 좋으며, 또한 복수종의 셀룰로오스 에스테르계 수지, 예를 들어 아실기 치환도가 상이한 것 등을 조합해서 사용해도 좋다. 또한, 상기의 적합 범위 외의 셀룰로오스 에스테르계 수지를 조합해서 사용해도 좋다. 복수종의 셀룰로오스 에스테르계 수지를 조합해서 사용함으로써, 원하는 광학 특성을 갖는 투명성 필름 기재를 얻을 수 있다. 상기 적합 범위 외의 셀룰로오스 에스테르계 수지를 조합해서 사용하는 경우이더라도, 적합 범위 내의 셀룰로오스 에스테르계 수지와 적합 범위 외의 셀룰로오스 에스테르계 수지의 혼합비가 질량비로 100:0 내지 50:50인 것이 바람직하다.
셀룰로오스 에스테르계 수지의 원료인 셀룰로오스로서는 특별히 한정은 없지만, 면화 린터, 목재 펄프(침엽수 유래, 활엽수 유래), 케나프 등을 들 수 있다. 또한, 이들로부터 얻어진 셀룰로오스 에스테르계 수지는 각각 임의의 비율로 혼합 사용할 수 있다. 이들 셀룰로오스 에스테르계 수지는, 아실화제가 산 무수물(무수아세트산, 무수 프로피온산, 무수 부티르산)인 경우에는, 아세트산과 같은 유기산이나 메틸렌 클로라이드 등의 유기 용매를 사용하고, 황산과 같은 프로톤성 촉매를 사용해서 셀룰로오스 원료와 반응시켜서 얻을 수 있다.
셀룰로오스 에스테르계 수지의 수 평균 분자량은 60000 내지 300000인 것이, 광학 보상 필름으로 성형했을 경우의 기계적 강도가 강한 점에서 바람직하다. 또한, 용액 유연 제막법에 있어서 적당한 도프 점도가 되는 점에서도 바람직하다. 또한, 70000 내지 200000인 것이 보다 바람직하다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn)이 1.4 내지 4.5의 범위인 것이 바람직하다.
셀룰로오스 에스테르계 수지의 중량 평균 분자량 Mw, 수 평균 분자량 Mn은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하여 측정하였다.
또한, 셀룰로오스 에스테르계 수지는 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다.
셀룰로오스 에스테르계 수지는 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는, 아실화제가 산 클로라이드(CH3COCl, C2H5COCl, C3H7COCl)인 경우에는, 촉매로서 아민과 같은 염기성 화합물을 사용해서 반응이 행해진다. 보다 구체적으로는, 일본 특허 공개 평10-45804호 공보에 기재된 방법 등을 참고로 해서 합성할 수 있다. 또한, 셀룰로오스 에스테르계 수지는 각 치환도에 맞춰 상기 아실화제량을 조정해서 반응시킨 것으로, 셀룰로오스 에스테르계 수지는 이들 아실화제가 셀룰로오스 분자의 수산기에 반응한다. 셀룰로오스 분자는 글루코오스 유닛이 다수 연결된 것으로 이루어져 있고, 글루코오스 유닛에 3개의 수산기가 있다. 이 3개의 수산기에 아실기가 유도된 수를 치환도(몰%)라고 한다. 예를 들어, 셀룰로오스 트리아세테이트는 글루코오스 유닛의 3개의 수산기 모두에 아세틸기가 결합하고 있다(실제로는 2.6 내지 3.0임).
또한, 셀룰로오스 에스테르 필름으로서는, 시판되고 있는 것으로서, 구체적으로, 예를 들어 코니카 미놀타 옵토 가부시끼가이샤제의 코니카 미놀타 태크 KC8UX, KC4UX, KC5UX, KC8UCR3, KC8UCR4, KC8UCR5, KC8UY, KC4UY, KC12UR, KC4UE, KC8UE, KC8UY-HA, KC8UX-RHA, KC8UXW-RHA-C, KC8UXW-RHA-NC, KC4UXW-RHA-NC 등을 들 수 있다.
또한, 투명성 필름 기재로서는, 접합용 중간층을 형성하기 전에 표면 처리를 실시한 것이 바람직하다. 표면 처리로서는 특별히 한정되지 않고 통상의 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 글로우 방전 처리, 코로나 방전 처리, 자외선 처리, 화염 처리 등을 들 수 있다.
또한, 투명성 필름 기재로서는 광학적으로 이축성의 필름인 것이 바람직하다. 여기서, 광학적으로 이축성의 필름이란, nx>ny>nz인 투명성 필름 기재이다. 광학적으로 이축성의 필름으로서는, 가시광의 투과율이 80% 이상, 막 두께가 20 내지 70㎛, 하기 수학식 1로 구해지는 면내 리타데이션(Ro)이 20 내지 330nm, 하기 수학식 2로 구해지는 두께 방향 리타데이션(Rt)이 50 내지 340nm인 것이 바람직하다.
Figure pct00003
Figure pct00004
여기서, nx는 필름의 면내의 지상축 방향의 굴절률을 나타내고, ny는 필름의 면내의 지상축에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz는 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타내고, d는 필름의 두께(nm)를 나타낸다. 상기 각 굴절률은, 예를 들어 오지 게이소꾸 기끼 가부시끼가이샤제의 코브라(KOBRA)-21ADH를 사용하여, 온도 23℃, 상대 습도 55% RH의 환경 하에서 파장 590nm로 측정할 수 있다.
또한, 셀룰로오스 에스테르 필름의 이축성을 조정하기 위해서는, 구체적으로는, 예를 들어 리타데이션 상승제, 아크릴계 중합체 및 당 에스테르 화합물 중 적어도 1종을 함유시키는 것이 바람직하다.
리타데이션 상승제로서는, 셀룰로오스 에스테르 필름의 리타데이션을 상승시키는 것이면 특별히 한정되지 않는다.
또한, 투명제 필름 기재를 제조할 때, 그의 원료인 수지 조성물의 경화를 저해하지 않는 범위에서, 미립자, 가소제나 자외선 흡수제가 함유되어 있는 것이어도 좋다. 또한, 이러한 투명성 필름 기재(수지 필름)의 제조 방법에 대한 상세한 내용에 대해서는 후술한다.
투명성 필름 기재의 두께는 수지 필름의 박형화를 달성하기 위해서 얇은 편이 바람직하지만, 제조 중의 파단 등을 방지하기 위해 20㎛ 이상인 것이 바람직하다. 여기에서의 두께란 평균 막 두께를 말하며, 가부시끼가이샤 미쯔토요제의 접촉식 막 두께 측정기에 의해 필름의 폭 방향으로 20 내지 200군데의 막 두께를 측정하고, 그 측정값의 평균값을 막 두께로서 나타낸다. 또한, 투명성 필름 기재의 폭, 물성 및 형상 등은 특별히 한정 없이, 제조하는 광학 보상 필름의 목적에 맞춰 적절히 선택할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 광학 보상 필름의 폭은 대형의 액정 표시 장치로의 사용, 편광판 가공 시의 필름의 사용 효율, 생산 효율의 관점에서 1000 내지 4000mm인 것이 바람직하다.
투명성 필름 기재로서는, 광학 보상 필름의 기재로서 사용할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어 용액 유연 제막법이나 용융 유연 제막법 등에 의해 얻어진 수지 필름 등을 사용할 수 있다. 이러한 수지 필름이면, 막 두께가 균일하여, 광학 보상 필름의 기재로서 적절히 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재가 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 수지 필름인 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 투명성 필름 기재의 투명성이 높고, 또한 광학 이방성층에 함유되는 액정 화합물의 배향성이 높으므로, 광학 보상 성능이 우수할 뿐만 아니라, 투명성도 충분히 우수한 광학 보상 필름이 얻어진다.
(광학 이방성층)
광학 이방성층은 액정 화합물을 함유하는 층이면 특별히 한정되지 않고, 시야각을 확대하는 등의 소정의 광학 보상 성능을 발휘할 수 있는 광학 이방성층 등을 들 수 있다. 또한, 광학 이방성층은 액정 화합물이 배향되어 있는 것이 바람직하고, 그의 배향성이 높은 것이 보다 바람직하다.
또한, 액정 화합물로서는 특별히 한정되지 않고, 광학 이방성층에 함유되는 종래 공지의 액정 화합물 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 분자 내에 막대 형상의 메소겐기나 원반 형상의 메소겐기를 갖는 것 등을 들 수 있다. 그 중에서도 분자 내에 막대 형상의 메소겐기를 갖는 것이 바람직하다. 그리고, 액정 화합물로서는, 수직 배향할 수 있고, 그의 배향을 고정화할 수 있는, 소위 수직 배향성을 갖는 액정 화합물인 것이 보다 바람직하다. 즉, 광학 이방성층으로서는, 예를 들어 분자 내에 막대 형상의 메소겐기를 갖는 액정 화합물을 함유하고, 메소겐기가 그의 장축 방향을 투명성 필름 기재의 면 방향에 대략 수직이 되도록 배향(수직 배향)시킨 후, 배향이 고정화되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 액정 화합물이 분자 내에 막대 형상의 메소겐기를 갖고, 메소겐기가 그의 장축 방향을 투명성 필름 기재의 면 방향에 대략 수직이 되도록 배향시킨 후, 배향이 고정화되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 광학 보상 성능이 보다 우수한 광학 필름이 얻어진다.
또한, 분자 내에 막대 형상의 메소겐기를 갖는 액정 화합물로서는, 막대 형상의 메소겐기와 중합성 관능기를 함유하는 중합성 액정이어도 좋고, 적어도 주쇄 및 측쇄 중 어느 한쪽에 막대 형상의 메소겐기를 함유하는 고분자 액정이어도 좋으며, 막대 형상의 메소겐기와 중합성 관능기를 함유하는 고분자 액정이어도 좋다. 중합성 관능기를 함유함으로써, 고정화 시, 예를 들어 액정 전이 온도 미만까지 냉각한 후, 냉각하면서 중합시킴으로써 배향을 보다 고정화시킬 수 있고, 또한 광학 이방성층으로서 경화시킬 수도 있는 점 등에서 바람직하다. 그리고, 메소겐기의 배향성이나 중합에 의한 광학 이방성층의 성형성 등의 관점에서, 중합성 액정이 바람직하다.
메소겐기로서는 특별히 한정되지 않지만, 수직 배향할 수 있는 막대 형상의 메소겐기인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 에스테르기, 시아노기, 알킬기 및 아릴기를 함유하는 관능기 등을 들 수 있다. 또한, 메소겐기로서는, 상기 각 메소겐기를 1종 함유하는 것이어도 좋고, 2종 이상을 조합해서 함유하는 것이어도 좋다.
중합성 관능기로서는 특별히 한정되지 않고, 배향 후, 배향을 유지한 채 중합시킬 수 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 열에 의해 중합이 개시되는 것이어도 좋고, 자외선 등의 활성선의 조사에 의해 중합이 개시되는 것이어도 좋다. 즉, 중합성 액정의 경우, 열경화성의 것이어도 좋고, 활성선 경화성의 것이어도 좋다. 또한, 액정 화합물을 액정 전이 온도 미만에서 중합시키는 경우, 너무 가열하지 않는 편이 바람직하므로, 활성선 경화성의 것 쪽이 보다 바람직하다.
또한, 액정 화합물이 활성선의 조사에 의해 중합 가능한 관능기를 갖는 중합성 액정 화합물이며, 고정화 공정이 광학 이방성층 형성용 도포 조성물을 냉각한 후, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물에 활성선을 조사하여, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물을 경화시키는 공정인 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 의하면, 후술하는 접합용 중간층 및 광학 이방성층에 있어서 결함의 발생을 억제할 수 있어, 접합용 중간층과 광학 이방성층의 밀착성이 충분히 높고, 또한 광학 이방성층의 액정 화합물의 배향성이 충분히 높은 광학 보상 필름을 보다 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 중합성 관능기로서는, 구체적으로는, 예를 들어 아크릴로일기, 메타크릴로일기나 비닐에테르 등의 비닐기, 에폭시기 및 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 또한, 중합성 관능기를 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다. 또한, 중합성 액정으로서는, 중합성 관능기를 분자 내에 1개 함유하는 것이어도 좋고, 2개 이상 함유하는 것이어도 좋다.
액정 화합물로서는, 메소겐기를 함유하는 것이나 메소겐기와 중합성 관능기를 함유하는 것 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 문헌[Makromol. Chem., 190권, 2255 페이지(1989년), Advanced Materials 5권, 107 페이지(1993년), 미국 특허 제4683327호 명세서, 미국 특허 제5622648호 명세서, 미국 특허 제5770107호 명세서, 국제 공개 제95/22586호 공보, 국제 공개 제95/24455호 공보, 국제 공개 제97/00600호 공보, 국제 공개 제98/23580호 공보, 국제 공개 제98/52905호 공보, 일본 특허 공개 평1-272551호 공보, 일본 특허 공개 평6-16616호 공보, 일본 특허 공개 평7-110469호 공보, 일본 특허 공개 평11-80081호 공보, 일본 특허 공개 제2001-328973호 공보, 일본 특허 공개 제2004-240188호 공보, 일본 특허 공개 제2005-99236호 공보, 일본 특허 공개 제2005-99237호 공보, 일본 특허 공개 제2005-121827호 공보, 일본 특허 공개 제2002-30042호 공보 등에 기재된 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 보다 구체적으로는, 예를 들어 하기 화학식 1 및 하기 화학식 2로 표시되는 화합물이 바람직하게 사용된다.
Figure pct00005
식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기를 나타내고, X는 수소, 염소, 브롬, 요오드, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 메톡시기, 시아노기, 또는 니트로기를 나타내고, a 및 b는 2 내지 12를 나타낸다.
Figure pct00006
식 중, R3은 수소 또는 메틸기를 나타낸다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 액정 화합물로서는, R1 및 R2가 함께 수소를 나타내는 것이, 액정상을 나타내는 온도 범위가 넓은 점에서 바람직하다. 또한, X로서는, 염소 또는 메틸기가 바람직하다. a 및 b는 2 내지 12를 나타내지만, 4 내지 10인 것이 바람직하고, 6 내지 9인 것이 바람직하다.
또한, 액정 화합물은 상기 각 액정 화합물을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상 조합해서 사용해도 좋다.
또한, 액정 화합물로서는, 시판되고 있는 것으로서, 구체적으로는, 예를 들어 DIC 가부시끼가이샤제의 UCL018이나 바스프(BASF)사제의 팔리오 칼라 LC242 등을 들 수 있다.
또한, 여기서 수직 배향이란, 투명성 필름 기재의 두께 방향에 대한, 메소겐기의 장축 방향(액정 화합물의 배향 방향)의 각도인 틸트각이 70 내지 90°인 것을 의미하고, 80 내지 90°인 것이 바람직하다. 또한, 액정 화합물이 수직 배향하는지의 여부는 액정 화합물, 특히 그 막대 형상의 메소겐기의 구조에 의존하는 것으로 알려져 있다. 즉, 수직 배향하는 구조를 갖는 액정 화합물이면, 공지된 배향 처리에 의해 수직 배향할 수 있다.
배향 처리로서는, 구체적으로는, 예를 들어 피도포층인 접합용 중간층 등 위에 도포된, 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 도포 조성물(도포액)을 액정 화합물의 액정 전이 온도 이상까지 가열함으로써 수직 배향시키고, 그 후, 액정 전이 온도 미만까지 냉각함으로써, 그의 수직 배향을 고정화하는 방법 등을 들 수 있다. 여기서, 액정 전이 온도란 고체-액정 상전이 온도를 가리킨다. 그리고, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물을 도포한 후의 액정 전이 온도 이상까지의 가열은 액정-등방성 액체 상전이 온도 이하까지인 것이 바람직하다.
또한, 광학 이방성층의 두께는 0.1 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 0.2 내지 5㎛인 것이 보다 바람직하다.
또한, 광학 이방성층은 상기 수학식 1로 구해지는 면내 리타데이션(Ro)이 0 내지 10nm인 것이 바람직하다. 또한, 상기 수학식 2로 구해지는 두께 방향 리타데이션(Rt)이 -500 내지 -100nm인 것이 바람직하다.
(접합용 중간층)
접합용 중간층은 투명성 필름 기재 상, 또는 하지층을 구비하는 경우에는 하지층 상에 형성된다.
또한, 접합용 중간층은 활성선 경화 수지를 포함한다. 또한, 접합용 중간층은 광학 이방성층의 액정 화합물의 배향을 촉진시키는 액정 배향층으로서 작용하는 것, 구체적으로는, 예를 들어 러빙 처리를 실시한 것이어도 좋다.
활성선 경화 수지로서는, 자외선 등의 활성선에 의해 경화하는 것으로, 투명성이 있는 것이다. 여기서 투명성이 있다란, 가시광의 투과율이 60% 이상인 것을 말하며, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상이다. 구체적으로는, 예를 들어 비닐기, 알릴기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 이소프로페닐기, 에폭시기 및 옥세타닐기 등의 중합성 관능기를 갖는 것 등을 들 수 있다. 또한, 활성선 경화 수지로서는, 중합성 관능기를 2개 이상 갖고, 활성선을 조사함으로써, 가교 구조 또는 그물코 구조가 되는 것이 바람직하다. 또한, 활성선으로서는, 작업성의 관점 등에서 자외선인 것이 바람직하다. 즉, 활성선 경화 수지로서는, 자외선 경화 수지인 것이 바람직하다. 또한, 활성선 경화 수지로서는, 활성선 경화성 화합물을 경화시켜서 얻어지는 것인 것이 바람직하다. 그리고, 그 활성선 경화성 화합물로서는, 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 아크릴레이트 올리고머 중 적어도 어느 한쪽인 것이 보다 바람직하다.
활성선 경화 수지로서는, 구체적으로는, 예를 들어 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트계 수지, 자외선 경화형 폴리에스테르 아크릴레이트계 수지, 자외선 경화형 에폭시 아크릴레이트계 수지, 자외선 경화형 폴리올 아크릴레이트계 수지 및 자외선 경화형 에폭시 수지 등의 자외선 경화형 아크릴레이트계 수지 등을 들 수 있다.
자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트계 수지로서는, 구체적으로는, 예를 들어 폴리에스테르 폴리올에 이소시아네이트 단량체 또는 예비중합체를 반응시켜서 얻어진 생성물을, 추가로 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트(이하, 아크릴레이트에는 메타크릴레이트를 포함하는 것으로서 아크릴레이트만을 표시함), 2-히드록시프로필아크릴레이트 등의 수산기를 갖는 아크릴레이트계 단량체를 반응시킴으로써 용이하게 얻을 수 있는 것 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 일본 특허 공개 소59-151110호 공보에 기재된 것 등을 들 수 있다. 또한, 시판품으로서는, 구체적으로는, 예를 들어 닛본 고세이 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제의 시코 UV-7510B, DIC 가부시끼가이샤제의 유니딕 17-806 100부와 닛본 폴리우레탄 고교 가부시끼가이샤제의 코로네이트 L 1부의 혼합물 등을 들 수 있다.
자외선 경화형 폴리에스테르 아크릴레이트계 수지로서는, 구체적으로는, 예를 들어 폴리에스테르 폴리올에 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시아크릴레이트계의 아크릴레이트계 단량체를 반응시킴으로써 용이하게 얻을 수 있는 것 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 일본 특허 공개 소59-151112호 공보에 기재된 것 등을 들 수 있다.
자외선 경화형 에폭시 아크릴레이트계 수지로서는, 구체적으로는, 예를 들어 에폭시 아크릴레이트를 올리고머로 하고, 여기에 반응성 희석제, 광중합 개시제를 첨가하고, 반응시켜서 생성하는 것 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 일본 특허 공개 평1-105738호 공보에 기재된 것 등을 들 수 있다.
자외선 경화형 폴리올 아크릴레이트계 수지로서는, 구체적으로는, 예를 들어 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 알킬 변성 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트 등을 들 수 있다.
활성선 경화 수지로서는, 상기 예시한 화합물 외에, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 디비닐벤젠, 1,4-시클로헥산 디아크릴레이트, 1,4-시클로헥실디메틸아지아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라아크릴에스테르 등을 들 수 있다. 그리고, 그의 시판품으로서는, 구체적으로는, 예를 들어 가부시끼가이샤 아데카(ADEKA)제의 아데카 옵토머 KR?BY 시리즈(KR-400, KR-410, KR-550, KR-566, KR-567, BY-320B), 고에이 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제의 코에이 하드 A-101-KK, A-101-WS, C-302, C-401-N, C-501, M-101, M-102, T-102, D-102, NS-101, FT-102Q8, MAG-1-P20, AG-106, M-101-C, 다이니찌세이까 고교 가부시끼가이샤제의 세이카 빔 PHC2210(S), PHCX-9(K-3), PHC2213, DP-10, DP-20, DP-30, P1000, P1100, P1200, P1300, P1400, P1500, P1600, SCR900, 다이셀 사이텍 가부시끼가이샤제의 KRM7033, KRM7039, KRM7130, KRM7131, UVECRYL29201, UVECRYL29202, DIC 가부시끼가이샤제의 RC-5015, RC-5016, RC-5020, RC-5031, RC-5100, RC-5102, RC-5120, RC-5122, RC-5152, RC-5171, RC-5180, RC-5181, 주고쿠 도료 가부시끼가이샤제의 오렉스 No. 340 클리어, 산요 가세이 고교 가부시끼가이샤제의 선래드 H-601, RC-750, RC-700, RC-600, RC-500, RC-611, RC-612, 쇼와 고분시 가부시끼가이샤제의 SP-1509, SP-1507, 그레이스 재팬 가부시끼가이샤제의 RCC-15C, 도아 고세이 가부시끼가이샤제의 아로닉스 M-6100, M-8030, M-8060, 신나까무라 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제의 NK 하드 B-420, NK 에스테르 A-DOG, NK 에스테르 A-IBD-2E 등을 들 수 있다.
또한, 접합용 중간층의 두께가 0.01 내지 1㎛인 것이 바람직하고, 0.02 내지 0.7㎛인 것이 보다 바람직하다. 접합용 중간층의 두께가 너무 얇으면, 접합용 중간층이 갖는 효과, 예를 들어 액정 배향층, 대전 방지층, 용출 방지층 및 방현층 등으로서 작용하는 효과나, 상기와 같은 밀착성을 높이는 효과를 발휘하기 어려워지는 경향이 있다. 또한, 접합용 중간층의 두께가 너무 두꺼우면, 얻어지는 광학 보상 필름이 불필요하게 두꺼워져, 광학 보상 필름의 박형화를 저해한다는 경향이 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 접합용 중간층 및 광학 이방성층에 있어서 결함의 발생을 보다 억제할 수 있어, 접합용 중간층과 광학 이방성층의 밀착성이 보다 높고, 또한 광학 이방성층의 액정 화합물의 배향성이 보다 높은 광학 보상 필름이 얻어진다.
또한, 활성선 경화 수지가 활성선 경화성 화합물을 경화시켜서 얻어지는 것인 것이 바람직하다. 그리고, 그 활성선 경화성 화합물로서는, 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 아크릴레이트 올리고머 중 적어도 어느 한쪽인 것이 보다 바람직하다.
(백코트층)
본 발명에서는 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재의 광학 이방성층을 설치한 측의 면과 반대측의 면에는 백코트층이 설치되어 있다.
여기서, 백코트층은 블로킹 방지층을 겸해서 도설되고, 그 경우, 백코트층 형성용 도포 조성물에는 블로킹 방지 기능을 갖게 하기 위해서 미립자가 첨가되어 있다.
또한, 백코트층은 활성 에너지선 경화 수지층이나 그 밖의 층을 설치함으로써 발생하는 컬을 교정하기 위해서도 설치되어 있다. 즉, 광학 보상 필름에, 백코트층을 설치한 면을 내측으로 해서 둥글려지고자 하는 성질을 갖게 함으로써, 컬의 정도를 균형잡히게 할 수 있다.
백코트층에 첨가되는 미립자로서는, 무기 화합물의 예로서, 이산화규소, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 소성 카올린, 소성 규산칼슘, 산화주석, 산화인듐, 산화아연, ITO, 수화 규산칼슘, 규산알루미늄, 규산마그네슘 및 인산칼슘을 들 수 있다. 미립자는 규소를 포함하는 것이 헤이즈가 낮아지는 점에서 바람직하고, 특히 이산화규소가 바람직하다.
이들 미립자는, 예를 들어 아에로질 R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, OX50, TT600(이상, 닛본 아에로질 가부시끼가이샤제), 시호스타 KE-P10, 동 KE-P30, 동 KE-P50, 동 KE-P100, 동 KE-P150, 동 KE-P250(이상, 가부시끼가이샤 닛본 쇼꾸바이사제)의 상품명으로 시판되고 있고, 사용할 수 있다. 이들 중에서도 특히 바람직한 것으로서는, 시호스타 KE-P30, 동 KE-P50, 동 KE-P100을 들 수 있다.
산화지르코늄의 미립자는, 예를 들어 아에로질 R976 및 R811(이상, 닛본 아에로질 가부시끼가이샤제)의 상품명으로 시판되고 있고, 사용할 수 있다.
중합체의 미립자의 예로서, 아크릴 수지 미립자, 실리콘 수지 미립자 및 불소 수지 미립자를 들 수 있다. 아크릴 수지 미립자로서는, 예를 들어 MP-1451(소껭 가가꾸 가부시끼가이샤제), 리오 스페아 RSP-3021D(도요 잉크 가부시끼가이샤제)의 상품명으로 시판되고 있고, 사용할 수 있다.
또한, 실리콘 수지 미립자로서는, 특히 3차원 망상 구조를 갖는 것이 바람직하고, 예를 들어 토스펄 103, 동 105, 동 108, 동 120, 동 145, 동 3120 및 동 240(이상, 도시바 실리콘 가부시끼가이샤제)의 상품명으로 시판되고 있고, 사용할 수 있다.
백코트층에 포함되는 미립자는 그의 입경이 1㎛ 이하이다. 또한, 백코트층에 포함되는 미립자는 결합제에 대하여 0.1 내지 50질량%, 바람직하게는 0.1 내지 10질량%인 것이 바람직하다. 백코트층을 설치한 경우의 헤이즈의 증가는 1% 이하인 것이 바람직하고, 0.5% 이하인 것이 바람직하고, 특히 0.0 내지 0.1%인 것이 바람직하다. 또한, 백코트층에 포함되는 미립자의 입경은 가시광 영역의 대강의 하한인 400nm 이하가 보다 바람직하다. 광학적으로 파장 이하의 입경에서는 산란이 발생하기 어려워지기 때문이다.
백코트층의 결합제로서 사용되는 수지로서는, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(바람직하게는 아세틸기 치환도 1.2 내지 2.3, 프로피오닐기 치환도 0.1 내지 1.0), 디아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 수지 등의 셀룰로오스 에스테르계 수지를 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
특히 바람직하게는 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트와 같은 셀룰로오스계 수지이다.
백코트층은, 구체적으로는 상기 미립자, 결합제 및 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재를 용해시키는 용매 또는 팽윤시키는 용매 및 필름 기재를 용해시키지 않는 용매를 포함하는 백코트층 형성용 도포 조성물을, 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재에 도포함으로써 행해진다.
여기서, 백코트층 형성용 도포 조성물에는 2종류의 혼합 용제를 사용하는 것이 바람직하다.
단, 이들 2종류의 용제는 하기의 2개의 조건을 만족시키는 것이다.
여기서, SP값 9 내지 10의 용제를 「용제 1」 및 SP값 11 내지 15의 용제를 「용제 2」로 하면, 이들 용제는 하기의 2개의 조건을 만족한다.
조건 1: 용제 1의 비점 > 용제 2의 비점
조건 2: 용제 1과 용제의 혼합 비율이 8:2 내지 1:9
여기서, 유기 화합물의 SP값이란 용해성 파라미터를 말하는 것으로서, 얼마만큼 용매 등에 녹기 쉬운지를 수치화한 것이며, 유기 화합물에서는 자주 사용되는 극성과 동의이고, 이 SP값이 클수록 극성이 큰 것을 나타낸다. SP값은 표도르(Fedors)법으로 계산한 계산값을 사용할 수 있다.
본 발명의 광학 보상 필름의 백코트층 형성용 도포 조성물에 사용되는 용제로서는, 상기 조건을 만족시키는 것을 적절히 선정할 수 있다. 예를 들어, 메탄올(MA), 에탄올(EA), 1-프로판올(NPA), 이소프로판올(IPA), 부탄올, 펜탄올, 벤질 알코올, 디아세톤알코올(DAA) 등의 알코올계 용제, 아세톤, 아세틸아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 메틸프로필케톤, 메틸이소부틸케톤(MIBK), 시클로헥사논, 이소포론 등의 케톤계 용제, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸, 포름산아밀, 아세트산이소아밀, 프로피온산부틸, 부티르산이소프로필, 부티르산에틸, 부티르산부틸, 락트산메틸, 락트산에틸, 옥시아세트산메틸, 옥시아세트산에틸, 옥시아세트산부틸, 메톡시아세트산메틸, 메톡시아세트산에틸, 메톡시아세트산부틸, 에톡시아세트산메틸, 에톡시아세트산에틸, 3-옥시프로피온산메틸, 3-옥시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 2-옥시프로피온산메틸, 2-옥시프로피온산에틸, 2-옥시프로피온산프로필, 2-메톡시프로피온산메틸, 2-메톡시프로피온산에틸, 2-메톡시프로피온산프로필, 2-에톡시프로피온산메틸, 2-에톡시프로피온산에틸, 2-옥시-2-메틸프로피온산메틸, 2-옥시-2-메틸프로피온산에틸, 2-메톡시-2-메틸프로피온산메틸, 2-에톡시-2-메틸프로피온산에틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산프로필, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 2-옥소부탄산메틸, 2-옥소부탄산에틸 등의 에스테르계 용제, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르(MCS), 에틸렌글리콜 모노에틸에테르(ECS), 에틸렌글리콜 이소프로필 에테르(IPC), 에틸렌글리콜 모노부틸에테르(BCS), 에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 메틸에테르(PGME), 프로필렌글리콜 에틸에테르(PE), 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트(PGMEA), 프로필렌글리콜 에틸에테르 아세테이트(PGEEA), 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디부틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노부틸에테르 등의 글리콜 유도체, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 도데실벤젠 등의 벤젠 유도체, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 도데실벤젠 등의 벤젠 유도체, 포름아미드(FA), N-메틸포름아미드, 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드(DMSO), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), γ-부티로락톤, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 테트라히드로푸란(THF), 클로로포름, 미네랄 스피리츠, 터피네올 등 중에서 적절히 선택할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 광학 보상 필름의 백코트층 형성용 도포 조성물에 사용되는 용제와 그의 비점 및 SP값을 하기 표 1에 예시하였다.
Figure pct00007
여기서, 상기 조건 1 및 조건 2를 만족시키는 백코트층의 사용 용제 1과 사용 용제 2의 조합을 예시하면 다음과 같다.
사용 용제 1 사용 용제 2 혼합비
PGMEA :IPA =2:8
PGMEA :NPA =3:7
PGMEA :메탄올 =3:7
PGMEA :에탄올 =4:6
메틸에틸케톤:메탄올 =1:9
메틸에틸케톤:메탄올 =5:5
아세트산에틸:메탄올 =3:7
아세트산에틸:메탄올 =4:6
시클로헥사논:IPA =2:8
시클로헥사논:NPA =2:8
시클로헥사논:에탄올 =3:7
시클로헥사논:메탄올 =2:8
상기와 같은 백코트층 형성용 도포 조성물을 그라비아 코터, 딥 코터, 리버스 코터, 와이어 바 코터, 다이 코터 또는 스프레이 도포, 잉크젯 도포 등을 사용해서 투명성 필름 기재의 표면에 웨트 막 두께 1 내지 100㎛로 도포하는 것이 바람직하지만, 특히 5 내지 30㎛인 것이 바람직하다.
백코트층을 도설하는 순서는 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재의 활성 에너지선 경화 수지층을 도설하기 전이든 후이든 상관없지만, 백코트층이 블로킹 방지층을 겸하는 경우에는 먼저 도설하는 것이 바람직하다. 또는, 2회 이상으로 나누어 백코트층을 도포할 수도 있다.
(광학 보상 필름의 제조 방법)
본 발명에 따른 광학 보상 필름은 구체적으로는 이하와 같이 제조된다.
우선, 본 발명에 따른 광학 보상 필름에서는 백코트층이 블로킹 방지층을 겸하기 때문에, 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재의 편면에 백코트층을 먼저 도설하고, 그 후 투명성 필름 기재의 다른 면에 접합용 중간층인 활성선 경화 수지층을 도설하는 것이 바람직하다.
백코트층은, 구체적으로는 미립자, 결합제 및 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재를 용해시키는 용매 또는 팽윤시키는 용매 및 필름 기재를 용해시키지 않는 용매를 포함하는 백코트층 형성용 도포 조성물을, 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재의 표면 상에 도포함으로써 행해진다.
상기와 같은 백코트층 형성용 도포 조성물을 그라비아 코터, 딥 코터, 리버스 코터, 와이어 바 코터, 다이 코터 또는 스프레이 도포, 잉크젯 도포 등을 사용해서 투명성 필름 기재의 표면에 웨트 막 두께 1 내지 100㎛로 도포하는 것이 바람직하지만, 특히 5 내지 30㎛인 것이 바람직하다.
백코트층을 도설하는 순서는 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재의 활성 에너지선 경화 수지층을 도설하기 전이든 후이든 상관없지만, 백코트층이 블로킹 방지층을 겸하는 경우에는 먼저 도설하는 것이 바람직하다. 또는, 2회 이상으로 나누어 백코트층을 도포할 수도 있다.
다음으로, 투명성 필름 기재 상에 접합용 중간층을 형성한다. 구체적으로는, 투명성 필름 기재 상에, 활성선 경화 수지를 함유하는 중간층 형성용 도포 조성물을 도포한다.
도포 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 공지된 도포 방법을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 그라비아 코터, 스피너 코터, 와이어 바 코터, 롤 코터, 리버스 코터, 압출 코터, 에어 닥터 코터, 다이 코터, 딥 코터 및 잉크젯법 등의 도포 장치를 사용한 것을 들 수 있다. 그리고, 도포 두께로서는, 중간층 형성용 도포 조성물의 고형분 농도 등에 따라서도 상이하지만, 구체적으로는, 예를 들어 형성되는 접합용 중간층의 두께가 상기 범위 내가 되는 것과 같은 두께인 것이 바람직하고, 웨트 막 두께로 0.1 내지 40㎛인 것이 바람직하고, 0.5 내지 30㎛인 것이 보다 바람직하다. 또한, 드라이 막 두께로서는, 평균 막 두께로 0.01 내지 1㎛인 것이 바람직하고, 0.02 내지 0.7㎛인 것이 보다 바람직하다.
그리고, 투명성 필름 기재 상에 도포된 중간층 형성용 도포 조성물에 활성선을 조사하여 접합용 중간층을 형성시킨다. 이때, 활성선을 조사하기 전에, 투명성 필름 기재 상에 도포된 중간층 형성용 도포 조성물을 건조시켜 두어도 좋다. 건조 방법으로서는, 중간층 형성용 도포 조성물 중의 유기 용제를 건조할 수 있으면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어 풍건, 가열 제거 및 감압 제거 등을 들 수 있다. 이들을 단독으로 행해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 행해도 좋다. 또한, 활성선으로서는, 중간층 형성용 도포 조성물을 경화시킬 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 구체적으로는 예를 들어 전자선이나 자외선 등을 들 수 있다. 그 중에서도 조작성의 관점 등에서 자외선이 바람직하다.
또한, 중간층 형성용 도포 조성물은 활성선 경화 수지 이외에, 통상적으로 유기 용제가 함유되어 있다.
유기 용제로서는, 활성선 경화 수지를 용해시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소류, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올, 시클로헥산올 등의 알코올류, 메틸렌 클로라이드, 디옥솔란, 프로필렌글리콜 모노알킬에테르(프로필렌글리콜모노메틸에테르 등) 등의 글리콜 에테르류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 아세트산 에스테르 등의 글리콜 에테르류의 카르복실산 에스테르, 아세트산에틸, 아세트산메틸, 락트산메틸 등의 에스테르류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류 및 디아세톤 알코올 등의 케톤 알코올류 등을 들 수 있다. 그 중에서도 알킬기의 탄소수가 1 내지 4인 프로필렌글리콜 모노알킬에테르나 알킬기의 탄소수가 1 내지 4인 프로필렌글리콜 모노알킬에테르 아세트산 에스테르 등이 바람직하다. 또한, 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다. 또한, 중간층 형성용 도포 조성물 중의 유기 용제 농도는 조성 등에 따라 다르지만, 예를 들어 5 내지 80질량% 정도인 것이 바람직하다.
또한, 중간층 형성용 도포 조성물은 활성선 경화 수지 이외에, 예를 들어 셀룰로오스 에스테르계 수지, 후술하는 광중합 개시제 등을 함유하고 있어도 좋다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 중간층 형성용 도포 조성물에는 광중합 개시제를 함유해도 좋다. 전자선을 조사함으로써 중합시키는 경우에는 광중합 개시제가 불필요하지만, 일반적으로 사용되고 있는 중합, 예를 들어 자외선(UV) 조사에 의한 중합의 경우에는, 중합을 촉진시키기 위해 광중합 개시제를 함유시키는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써 중합 온도를 낮게 할 수 있다.
광중합 개시제로서는, 활성선 경화 수지의 경화 반응의 개시에 기여할 수 있으면 좋고, 구체적으로는 예를 들어 α-히드록시케톤, 아세토페논, 벤조페논, 히드록시벤조페논, 미힐러 케톤, α-아밀옥심에스테르, 티오크산톤 등 및 이들의 유도체 등을 들 수 있다. 이 중에서도 α-히드록시케톤 및 이의 유도체가 바람직하다. 또한, 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다. 또한, 광중합 개시제의 함유량은, 예를 들어 활성선 경화 수지 100 질량부에 대하여 0.1 내지 1질량부 정도인 것이 바람직하다.
자외선을 조사하는 광원으로서는, 자외선을 발생하는 광원이면 한정 없이 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 카본 아크등, 메탈 할라이드 램프 및 크세논 램프 등을 들 수 있다.
자외선의 조사 조건은 광원이나 중간층 형성용 도포 조성물 등에 따라 다르지만, 활성선의 조사량은 통상 5 내지 500mJ/cm2이며, 바람직하게는 5 내지 150mJ/cm2이다.
또한, 활성선을 조사할 때에는 필름의 반송 방향으로 장력을 부여하면서 행하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 폭 방향으로도 장력을 부여하면서 행하는 것이다. 부여하는 장력은 30 내지 300N/m인 것이 바람직하다.
장력을 부여하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 백 롤 상에서 반송 방향으로 장력을 부여해도 좋고, 텐터로 폭 방향 또는 2축 방향으로 장력을 부여해도 좋다. 이에 의해 더욱 평면성이 우수한 필름을 얻을 수 있다.
다음으로, 접합용 중간층 상에 광학 이방성층을 형성한다. 구체적으로는, 접합용 중간층 상에, 액정 화합물을 함유하는 광학 이방성층 형성용 도포 조성물을 도포한다.
도포 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 공지된 도포 방법을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 스핀 코트법, 롤 코트법, 프린트법, 침지 인상법, 다이 코트법, 캐스팅법, 바 코트법, 블레이드 코트법, 스프레이 코트법, 그라비아 코트법, 리버스 코팅법 및 압출 코트법 등을 들 수 있다. 그리고, 도포 두께로서는, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물의 고형분 농도 등에 따라서도 다르지만, 구체적으로는, 예를 들어 형성되는 광학 이방성층의 두께가 상기 범위 내가 되는 것과 같은 두께인 것이 바람직하고, 드라이 막 두께로서는, 평균 막 두께로 0.1 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 0.2 내지 5㎛인 것이 보다 바람직하다.
그리고, 접합용 중간층 상에 도포된 광학 이방성층 형성용 도포 조성물을 건조시킨다. 건조 방법으로서는, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물 중의 유기 용제를 건조할 수 있으면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어 풍건, 가열 제거 및 감압 제거 등을 들 수 있다. 이들을 단독으로 행해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 행해도 좋다.
그리고, 접합용 중간층 상에 도포되어 건조된 광학 이방성층 형성용 도포 조성물을 액정 화합물의 액정 전이 온도 이상으로 가열함으로써, 액정 화합물을 배향시킨다. 그의 배향 시간으로서는, 예를 들어 1 내지 10분간 정도 걸린다. 또한, 여기서 액정 전이 온도란, 고체-액정 상전이 온도를 가리킨다. 그리고, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물을 도포한 후의 액정 전이 온도 이상까지의 가열은 액정-등방성 액체 상전이 온도 이하까지인 것이 바람직하다. 또한, 가열 속도는 10 내지 150℃/초인 것이 바람직하다.
그 후, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물을 액정 화합물의 액정 전이 온도이하로 냉각하여, 그의 배향을 고정하고, 그 상태에서 광학 이방성층 형성용 도포 조성물에 활성선을 조사한다. 그렇게 함으로써, 그의 배향성이 보다 고정되고, 그리고 액정 화합물이 수직 배향한 광학 이방성층이 형성된다. 즉, 이 공정은 액정 화합물이 활성선의 조사에 의해 중합 가능한 관능기를 갖는 중합성 액정 화합물인 경우, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물을 냉각한 후, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물에 활성선을 조사하여 광학 이방성층 형성용 도포 조성물을 경화시키는 공정이다. 그렇게 함으로써 광학 이방성층을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물은 액정 화합물 이외에, 통상적으로 후술하는 유기 용제가 함유되어 있다.
유기 용제로서는, 액정 화합물을 용해시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 또한, 유기 용제로서는, 투명성 필름 기재나 접합용 중간층의 성상을 저하시키지 않는 용매인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 벤젠, 톨루엔 등의 탄화수소류, 메톡시벤젠, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류, 아세트산에틸, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, γ-부티로락톤 등의 에스테르류, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매, 디클로로메탄, 사염화탄소, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 트리트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌 등의 할로겐계 용매, t-부틸알코올, 디아세톤알코올, 글리세린, 모노아세틴, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸 셀로솔브 등의 알코올류, 페놀, 파라클로로페놀 등의 페놀류 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다.
또한, 유기 용매 중에서도 단독 사용하는 용매로서 바람직한 것은, 탄화수소계 용매 및 에틸렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트나 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 등의 글리콜 모노에테르아세테이트계 용매이며, 조합해서 사용하는 용매로서 바람직한 것은, 에테르류 또는 케톤류와, 글리콜류를 조합해서 사용하는 혼합 용매이다.
또한, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물의 고형분 농도로서는, 액정 화합물의 용해성이나 광학 이방성층의 막 두께 등에 따라 다르지만, 예를 들어 0.1 내지 60질량% 정도인 것이 바람직하고, 3 내지 40질량% 정도인 것이 보다 바람직하다.
또한, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물에는, 액정 화합물 이외에, 예를 들어 액정 화합물로서, 중합성 관능기를 갖는 중합성 액정 등을 사용하는 경우, 후술하는 광중합 개시제 등을 함유하고 있어도 좋다. 전자선을 조사함으로써 중합시키는 경우에는 광중합 개시제가 불필요하지만, 일반적으로 사용되고 있는 중합, 예를 들어 자외선(UV) 조사에 의한 중합의 경우에는, 중합을 촉진시키기 위해서 광중합 개시제를 함유시키는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 중합 온도를 낮게 할 수 있어, 고정화를 적절히 행할 수 있다.
광중합 개시제로서는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는, 예를 들어 벤질(비벤조일), 벤조인 이소부틸에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조페논, 벤조일벤조산, 벤조일벤조산메틸, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 벤질메틸케탈, 디메틸아미노메틸벤조에이트, 2-n-부톡시에틸-4-디메틸아미노벤조에이트, p-디메틸아미노벤조산이소아밀, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 메틸로벤조일포르메이트, 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-클로로티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤 및 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다. 또한, 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다.
광중합 개시제의 함유량으로서는 0.01 내지 20질량%인 것이 바람직하고, 0.1 내지 10질량%인 것이 보다 바람직하고, 0.5 내지 5질량%인 것이 더욱 바람직하다. 광중합 개시제의 함유량이 너무 적으면, 광중합 개시제의 효과를 발휘할 수 없는 경향이 있고, 또한 너무 많으면, 액정 화합물의 중합성이 저하되어, 분자량이 낮아지고, 따라서 내찰상성 등이 저하되는 경향이 있다.
또한, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물에는 본 발명의 목적이 손상되지 않는 범위에서 증감제를 함유시켜도 좋다. 증감제로서는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는, 예를 들어 닛본 가야꾸 가부시끼가이샤제의 카야큐어 DETX 등을 들 수 있다.
또한, 광학 이방성층 형성용 도포 조성물에는, 상기 각 조성 이외에도 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 하기 첨가제를 함유시켜도 좋다.
첨가제로서는, 우선, 예를 들어 다가 알코올과 1 염기산 또는 다염기산을 축합해서 얻어지는 폴리에스테르 예비중합체에, (메트)아크릴산을 반응시켜서 얻어지는 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트; 폴리올기와 2개의 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 서로 반응시킨 후, 그의 반응 생성물에 (메트)아크릴산을 반응시켜서 얻어지는 폴리우레탄 (메트)아크릴레이트; 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 폴리카르복실산 폴리글리시딜에스테르, 폴리올 폴리글리시딜에테르, 지방족 혹은 지환식 에폭시 수지, 아민에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 디히드록시벤젠형 에폭시 수지 등의 에폭시 수지와, (메트)아크릴산을 반응시켜서 얻어지는 에폭시(메트)아크릴레이트 등의 광중합성 화합물 및 아크릴기 또는 메타크릴기를 갖는 광중합성의 액정성 화합물, 일본 특허 공개 제2007-45993호 공보에 기재된 오늄염, 불화 아크릴레이트 중합체 등을 들 수 있다. 첨가제의 첨가에 의해 광학 이방성층 형성용 도포 조성물의 경화성이 향상되고, 얻어지는 광학 이방성층의 기계 강도가 증대하고, 또한 그의 안정성이 개선된다.
또한, 첨가제의 함유량은 본 발명의 목적이 손상되지 않는 범위에서 선택되고, 일반적으로는 광학 이방성층 형성용 도포 조성물의 40질량% 이하인 것이 바람직하고, 20질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 용매를 함유하는 광학 이방성층 형성용 도포 조성물에는, 도포 시공을 용이하게 하기 위해서 계면 활성제 등을 함유시켜도 좋다. 계면 활성제로서는, 구체적으로는, 예를 들어 이미다졸린, 4급 암모늄염, 알킬아민옥사이드, 폴리아민 유도체 등의 양이온계 계면 활성제; 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 축합물, 1급 혹은 2급 알코올 에톡실레이트, 알킬페놀 에톡실레이트, 폴리에틸렌글리콜 및 그의 에스테르, 라우릴황산나트륨, 라우릴황산암모늄, 라우릴황산아민류, 알킬 치환 방향족 술폰산염, 알킬인산염, 지방족 혹은 방향족 술폰산 포르말린 축합물 등의 음이온계 계면 활성제; 라우릴아미드프로필베타인, 라우릴아미노아세트산베타인 등의 양쪽성계 계면 활성제; 폴리에틸렌글리콜 지방산 에스테르류, 폴리옥시에틸렌알킬아민 등의 비이온계 계면 활성제; 퍼플루오로알킬술폰산염, 퍼플루오로알킬카르복실산염, 퍼플루오로알킬에틸렌옥사이드 부가물, 퍼플루오로알킬트리메틸암모늄염, 퍼플루오로알킬기?친수성기 함유 올리고머, 퍼플루오로알킬?친유기 함유 올리고머 퍼플루오로알킬기 함유 우레탄 등의 불소계 계면 활성제 등을 들 수 있다.
계면 활성제의 함유량으로서는, 계면 활성제의 종류, 액정 재료의 종류, 용매의 종류, 나아가 용액을 도포 시공하는 배향막의 종류 등에 따라서도 다르지만, 통상적으로는 액정 화합물에 대하여 10ppm 내지 10질량%인 것이 바람직하고, 100ppm 내지 5질량%인 것이 바람직하고, 0.1 내지 1질량%인 것이 바람직하다.
활성선으로서는, 중간층 형성용 도포 조성물을 경화시킬 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 구체적으로는, 예를 들어 전자선이나 자외선 등을 들 수 있다. 이 중에서도 조작성의 관점 등에서 자외선이나 가시광이 바람직하고, 자외선이 보다 바람직하다. 자외선으로의 경화는, 기술이 확립되어 있는 것이나 가시광으로 경화하는 경우보다 이용하기 쉬운 점에서 바람직하다. 파장으로서는, 구체적으로는, 예를 들어 150 내지 500nm인 것이 바람직하고, 250 내지 450nm인 것이 보다 바람직하고, 300 내지 400nm인 것이 바람직하다.
자외선을 조사하는 광원으로서는, 자외선을 발생하는 광원이면 한정 없이 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 살균 램프, 형광 케미컬 램프, 블랙 라이트 등의 저압 수은 램프, 고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프 등의 고압 방전 램프, 초고압 수은 램프, 크세논 램프, 수은 크세논 램프 등의 쇼트 아크 방전 램프 등을 들 수 있다. 이 중에서도 메탈 할라이드 램프, 크세논 램프, 고압 수은 램프등 등의 사용이 권장된다.
자외선의 조사 조건은 광원이나 광학 이방성층 형성용 도포 조성물 등에 따라 다르지만, 활성선의 조사량은 통상 5 내지 500mJ/cm2이고, 바람직하게는 5 내지 150mJ/cm2이다.
또한, 상술한 바와 같이, 투명성 필름 기재가 긴 형상이고, 제1 도포 공정, 중간층 형성 공정, 제2 도포 공정, 배향 공정 및 고정화 공정의 각 공정이, 투명성 필름 기재를 길이 방향으로 반송하면서 행해지고 있는 경우, 투명성 필름 기재의 폭이 1000mm 이상이며, 투명성 필름 기재의 반송 속도가 40m/분 이상인 것이 바람직하다. 여기에서의 투명성 필름 기재의 반송 속도는 중간층 형성용 도포 조성물이나 광학 이방성층 형성용 도포 조성물의 도포 속도에 상당한다.
이러한 광폭의 광학 보상 필름을 상기와 같은 고속으로 투명성 필름 기재를 반송해서 제조하고자 하면, 일반적으로 중간층 형성용 도포 조성물이나 광학 이방성층 형성용 도포 조성물의 도포 불균일 등이 발생하여, 형성되는 접합용 중간층이나 광학 이방성층에 결함이 발생하기 쉽지만, 상기 제조 방법에 의하면, 접합용 중간층 및 광학 이방성층에 있어서 결함의 발생을 억제할 수 있어, 접합용 중간층과 광학 이방성층의 밀착성이 충분히 높고, 또한 광학 이방성층의 액정 화합물의 배향성이 충분히 높은 광학 보상 필름을 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 광학 보상 필름의 두께는 20㎛ 이상인 것이 바람직하고, 20 내지 80㎛인 것이 보다 바람직하다. 여기에서의 두께란 평균 막 두께를 말하며, 가부시끼가이샤 미쯔토요제의 접촉식 막 두께 측정기에 의해 필름의 폭 방향으로 20 내지 200군데의 막 두께를 측정하고, 그 측정값의 평균값을 막 두께로서 나타낸다. 또한, 투명성 필름 기재의 폭, 물성 및 형상 등은 특별히 한정 없이, 제조하는 광학 보상 필름의 목적에 맞춰 적절히 선택할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 광학 보상 필름의 폭은 대형의 액정 표시 장치로의 사용, 편광판 가공 시의 필름의 사용 효율, 생산 효율의 관점에서 1000mm 이상인 것이 바람직하고, 1000 내지 4000mm인 것이 보다 바람직하다.
(편광판)
편광판은 편광 소자와, 편광 소자의 표면 상에 배치된 투명 보호 필름을 구비하고, 투명 보호 필름이 광학 보상 필름이다. 편광 소자란, 입사광의 편광을 직선 편광으로 바꾸어 사출하는 광학 소자이다.
편광판으로서는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 필름을 요오드 용액 중에 침지해서 연신함으로써 제작되는 편광 소자 중 적어도 한쪽의 표면에, 완전 비누화형 폴리비닐알코올 수용액을 사용하여 광학 보상 필름을 접합한 것이 바람직하다. 또한, 편광 소자의 다른 한쪽의 표면에도 광학 보상 필름을 적층시켜도 좋고, 다른 편광판용의 투명 보호 필름을 적층시켜도 좋다. 이 편광판용 투명 보호 필름으로서는, 예를 들어 시판되는 셀룰로오스 에스테르 필름으로서 코니카 미놀타 옵토 가부시끼가이샤제의 KC8UX2M, KC4UX, KC5UX, KC4UY, KC8UY, KC12UR, KC8UY-HA, KC8UX-RHA, KC4FR-1, KC4HR-1, KC8UCR-3, KC8UCR-4, KC8UCR-5 등이 바람직하게 사용된다. 혹은, 셀룰로오스 에스테르 필름 이외의 환상 올레핀 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트 등의 수지 필름을 사용해도 좋다. 이 경우는, 비누화 적성이 낮기 때문에, 적당한 접착층을 개재하여 편광판에 접착 가공하는 것이 바람직하다.
편광판은, 상술한 바와 같이, 편광 소자 중 적어도 한쪽의 표면측에 적층하는 보호 필름으로서 광학 보상 필름을 사용한 것이다. 이 때, 광학 보상 필름이 위상차 필름 등의 광학 보상 필름으로서 작용하는 경우, 광학 보상 필름의 지상축이 편광 소자의 흡수축에 실질적으로 평행 또는 직교하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 편광 소자의 구체예로서는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 편광 필름을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 편광 필름은 폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 염색시킨 것과 2색성 염료를 염색시킨 것이 있다. 폴리비닐알코올계 필름으로서는, 에틸렌으로 변성된 변성 폴리비닐알코올계 필름이 바람직하게 사용된다.
편광 소자는 예를 들어 이하와 같이 해서 얻어진다. 우선, 폴리비닐알코올 수용액을 사용해서 제막한다. 얻어진 폴리비닐알코올계 필름을 1축 연신시킨 후 염색하거나, 염색한 후 1축 연신한다. 그리고, 바람직하게는 붕소 화합물로 내구성 처리를 실시한다.
편광 소자의 막 두께는 5 내지 40㎛인 것이 바람직하고, 5 내지 30㎛인 것이 보다 바람직하고, 5 내지 20㎛인 것이 보다 바람직하다.
상기 편광 소자의 표면 상에, 셀룰로오스 에스테르를 포함하는 셀룰로오스 에스테르계 광학 보상 필름을 접합하는 경우, 완전 비누화 폴리비닐알코올 등을 주성분으로 하는 수계의 접착제에 의해 접합하는 것이 바람직하다. 또한, 셀룰로오스 에스테르계 광학 보상 필름 이외의 광학 보상 필름의 경우는, 적당한 점착층을 개재하여 편광판에 접착 가공하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 편광판은 투명 보호 필름으로서 상기 실시 형태에 따른 광학 보상 필름을 사용함으로써, 광학 보상 필름이 광학 보상 성능 등이 우수하므로, 광학 보상 성능 등이 우수한 편광판이 얻어진다.
이와 같은 구성에 의하면, 편광판의 투명 보호 필름으로서 광학 보상 성능이 우수한 광학 보상 필름이 적용되어 있으므로, 예를 들어 액정 표시 장치에 적용했을 때에 시야각의 확대나 콘트라스트의 향상 등의, 액정 표시 장치의 고화질화를 실현할 수 있는 편광판이 얻어진다.
(액정 표시 장치)
액정 표시 장치는 액정 셀과, 액정 셀을 사이에 두도록 배치된 2장의 편광판을 구비한다. 또한, 액정 셀이란 한 쌍의 전극 사이에 액정 물질이 충전된 것으로서, 이 전극에 전압을 인가함으로써 액정의 배향 상태가 변화되어, 투과광량이 제어된다. 이러한 액정 표시 장치는 광학 보상 성능 등이 우수한 편광판이 사용되고 있으므로, 액정 표시 장치의 시야각 특성 등의 광학 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 액정 표시 장치의 고정밀화를 실현할 수 있다.
또한, 액정 표시 장치로서는, 구체적으로는, 예를 들어 반사형, 투과형 및 반투과형의 것을 들 수 있고, 또한 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형(PVA형, MVA형), IPS형 등의 각종 구동 방식의 것을 들 수 있다. 이 중에서도 본 실시 형태에 따른 광학 보상 필름을 구비한 편광판은 IPS형의 액정 표시 장치에서 적절히 사용된다.
본 실시 형태에 따른 광학 보상 필름을 구비한 편광판을 시판되는 IPS(In Plane Switching) 모드형의 액정 표시 장치에 내장함으로써, 시인성이 우수하고, 우수한 컬러 시프트, 코너 불균일, 정면 콘트라스트 특성을 갖는 액정 표시 장치를 제작할 수 있다.
여기서, IPS 모드란, 프린지 전기장 스위칭(FFS: Fringe-Field Switching) 모드도 포함하고, IPS 모드와 마찬가지로, 본 실시 형태에 따른 광학 보상 필름을 구비한 편광판을 내장할 수 있어, 동일한 효과를 가지는 액정 표시 장치를 제작할 수 있다.
IPS 모드형의 액정 표시 장치에서의 액정 패널의 액정층은 초기 상태에서 기판면과 평행한 호모지니어스 배향이고, 또한 기판과 평행한 평면에서 액정층의 디렉터는 전압 무인가 시에서 전극 배선 방향과 평행 또는 얼마쯤 각도를 갖는다. 그리고, 전압 인가 시에서 액정층의 디렉터의 방향이 전압의 인가에 수반하여 전극 배선 방향과 수직인 방향으로 이행하고, 액정층의 디렉터 방향이 전압 무인가 시의 디렉터 방향에 비하여 45° 전극 배선 방향으로 경사졌을 때, 당해 전압 인가 시의 액정층은 마치 1/2 파장판과 같이 편광의 방위각을 90° 회전시켜, 출사측 편광판의 투과축과 편광의 방위각이 일치해서 백색 표시가 된다.
일반적으로 액정층의 두께는 일정하지만, 횡전계 구동이기 때문에, 액정층의 두께에 약간 요철을 형성하는 편이 스위칭에 대한 응답 속도를 올릴 수 있다고도 생각할 수 있지만, 본 실시 형태에 따른 광학 보상 필름을 구비한 편광판을 내장함으로써, 액정층의 두께가 일정하지 않은 경우이더라도 그의 효과를 최대한 살릴 수 있는 것이다.
따라서, 액정층의 두께의 변화에 대하여 영향이 적지만, 2 내지 6㎛인 것이 바람직하고, 3 내지 5.5㎛인 것이 보다 바람직하다. 그렇게 함으로써, 우수한 성능을 효과적으로 발휘할 수 있는 액정층이 된다.
본 발명에 따르면, 광학 보상 성능이 우수한 광학 보상 필름을 구비하는 편광판을 사용하므로, 시야각의 확대나 콘트라스트 등이 향상된, 고화질의 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
<실시예>
다음으로, 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
투명성 셀룰로오스 에스테르계 수지 필름 기재로서는, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 필름(CAP, 상품명 KC-4KR, 코니카 미놀타 옵토사제)을 사용하였다. 이 수지 필름의 막 두께는 60㎛이며, 폭은 1.5m였다.
(백코트층 형성용 도포 조성물)
셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP) 0.1질량부
(아세틸기 치환도 0.04, 프로피오닐기 치환도 2.4, 총 아실기 치환도 2.44)
프로필렌글리콜모노메틸에테르 아세테이트 20질량부
(용제 1: PGMEA, 비점: 146℃, SP값: 9.6)
이소프로필알코올 80질량부
(용제 2: IPA, 비점: 82.4℃, SP값: 11.5)
실리카 미립자의 2% 이소프로필알코올 분산액 0.8질량부
(시호스타 KE-P50, 가부시끼가이샤 닛본 쇼꾸바이제, 평균 입경: 500nm)
상기 백코트층 형성용 도포 조성물을 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 필름의 편면에 와이어 바(#5)로 도포하고, 온도 80℃에서 30초간 건조하여 백코트층을 형성하였다. 백코트층의 막 두께는 0.2㎛였다.
(접합용 중간층 형성용 도포 조성물)
우레탄 아크릴레이트 올리고머 13질량부
(UV-7510B 닛본 고세이 가가꾸 가부시끼가이샤)
프로필렌글리콜 모노메틸에테르 290질량부
이소프로필알코올 685질량부
광중합 개시제 0.05질량부
(루시린 TPO 바스프 가부시끼가이샤제)
상기 중간층 형성용 도포 조성물을 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 필름의 다른 면에 와이어 바(#3)로 도포하고, 온도 80℃에서 30초간 건조한 후, 자외선을 120mJ/mm를 10초 조사해서 경화하였다. 건조 후의 접합용 중간층의 막 두께는 0.5㎛였다.
(중합성 액정층 형성용 도포 조성물)
자외선 중합성 액정 재료 25질량부
(UCL018 다이닛본 잉크 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제)
프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 80질량부
광중합 개시제 0.04질량부
(루시린 TPO, 바스프 가부시끼가이샤제)
힌더드 아민 0.02질량부
(LS-765, 산쿄 라이프 테크 가부시끼가이샤제)
상기 중합성 액정층 형성용 도포 조성물을 다이 코터에 의해 상기 접합용 중간층의 표면 상에 웨트 12㎛의 두께로 도포하였다. 그 후, 온도 100℃의 항온조 중에서 2분간 가열하고, 막대 형상 액정 화합물을 배향시켜서, 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층을 형성하였다. 광학 이방성층의 막 두께는 2㎛였다.
또한, 하기 표 2에, 실시예 1에서의 백코트층 형성용 도포 조성물의 사용 용제 1의 종류, 그의 SP값 및 비점(℃), 및 동 사용 용제 2의 종류, 그의 SP값 및 비점(℃), 나아가 사용 용제 1과 사용 용제 2의 용제 혼합비를 통합해서 기재하였다.
이렇게 해서 얻어진 본 실시예 1에 따른 광학 보상 필름의 백코트층의 기층 표면의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 온도 23℃, 습도 50±5% RH의 조건 하에서 3차원 표면 구조 해석 현미경(zygo New View 5000, 캐논 한바이 가부시끼가이샤제)을 사용하여 대물 렌즈 50배, 이미지 줌 1.0배로 측정하였다.
이때, 50nm 이상의 피크가 있는 미립자 존재 영역 부분을 자른, 미립자가 존재하지 않는 영역 부분인 백코트층 기층 표면에 대해서 중심선 평균 거칠기(Ra)의 측정을 행한 바, 중심선 평균 거칠기(Ra)는 5nm이며, 얻어진 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 2
상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로 실시하되, 상기 실시예 1의 경우와 다른 점은, 백코트층 형성용 도포 조성물의 용제로서 용제 1:메틸에틸케톤(MEK, 비점: 80℃, SP값: 9.3) 10질량부 및 용제 2:메탄올(MeOH, 비점: 64.6℃, SP값: 14.5) 90질량부를 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 10:90의 비율로 사용한 점에 있다.
이렇게 해서 얻어진 본 실시예 2에 따른 광학 보상 필름의 백코트층의 기층 표면의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로 측정한 바, 중심선 평균 거칠기(Ra)는 2nm이며, 얻어진 결과를 하기 표 3에 아울러 나타내었다.
실시예 3
상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로 실시하되, 상기 실시예 1의 경우와 다른 점은, 백코트층 형성용 도포 조성물의 용제로서 용제 1:아세트산 에틸(비점: 78℃, SP값: 8.9) 30질량부 및 용제 2:메탄올(MeOH, 비점: 64.6℃, SP값: 14.5) 70질량부를 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 30:70의 비율로 사용한 점에 있다.
이렇게 해서 얻어진 본 실시예 3에 따른 광학 보상 필름의 백코트층의 기층 표면의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로 측정한 바, 중심선 평균 거칠기(Ra)는 10nm이며, 얻어진 결과를 하기 표 3에 아울러 나타내었다.
실시예 4
상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로 실시하되, 상기 실시예 1의 경우와 다른 점은, 백코트층 형성용 도포 조성물의 미립자로서 실리카 미립자의 2% 이소프로필알코올 분산액(시호스타 KE-P10, 가부시끼가이샤 닛본 쇼꾸바이제, 평균 입경: 100nm) 0.8질량부를 사용한 점에 있다.
실시예 5
상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로 실시하되, 상기 실시예 1의 경우와 다른 점은, 백코트층 형성용 도포 조성물의 미립자로서 실리카 미립자의 2% 이소프로필알코올 분산액(시호스타 KE-P100, 가부시끼가이샤 닛본 쇼꾸바이제, 평균 입경: 1000nm) 0.8질량부를 사용한 점에 있다.
실시예 6
상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로 실시하되, 상기 실시예 1의 경우와 다른 점은, 백코트층 형성용 도포 조성물의 미립자로서 아크릴 미립자의 2% 이소프로필알코올 분산액(RSP-3021D, 가부시끼가이샤 도요 잉크제, 평균 입경: 500nm) 0.8질량부를 사용한 점에 있다.
실시예 7
상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로 실시하되, 상기 실시예 1의 경우와 다른 점은, 투명성 셀룰로오스 에스테르계 수지 필름 기재로서 셀룰로오스 트리아세테이트 필름(TAC, 상품명 KC4UYW, 코니카 미놀타 옵토사제)을 사용한 점에 있다. 이 수지 필름의 막 두께는 60㎛이고, 폭은 1.5m였다.
비교예 1
비교를 위해, 상기 실시예 1의 경우와는 백코트층 형성용 도포 조성물의 용제가 상이하도록 하여 실시하였다. 즉, 백코트층 형성용 도포 조성물의 용제로서 용제 1:프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA, 비점: 146℃, SP값: 9.6) 5질량부 및 용제 2:이소프로필알코올(IPA, 비점: 82.4℃, SP값: 11.5) 95질량부를 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 5:95의 비율로 사용한 점에 있다.
이렇게 해서 얻어진 비교예 1에 따른 광학 보상 필름의 백코트층의 기층 표면의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로 측정한 바, 중심선 평균 거칠기(Ra)는 1nm이며, 얻어진 결과를 하기 표 3에 아울러 나타내었다.
비교예 2
비교를 위해, 상기 실시예 1의 경우와는 백코트층 형성용 도포 조성물의 용제가 상이하도록 하여 실시하였다. 즉, 백코트층 형성용 도포 조성물의 용제로서 용제 1:시클로헥사논(비점: 155℃, SP값: 9.6) 90질량부 및 용제 2:노르말 프로필알코올(NPA, 비점: 97℃, SP값: 12) 10질량부를 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 90:10의 비율로 사용한 점에 있다.
이렇게 해서 얻어진 비교예 2에 따른 광학 보상 필름의 백코트층의 기층 표면의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로 측정한 바, 중심선 평균 거칠기(Ra)는 20nm이며, 얻어진 결과를 하기 표 3에 아울러 나타내었다.
비교예 3
상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로 실시하되, 상기 실시예 1의 경우와 다른 점은, 백코트층 형성용 도포 조성물의 미립자로서 실리카 미립자의 2% 이소프로필알코올 분산액(HPS-500, 가부시끼가이샤 도아 고세이제, 평균 입경: 5000nm) 0.8질량부를 사용한 점에 있다.
(평가 시험)
상기 제작한, 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 3에 따른 각 광학 보상 필름에 대해서 하기의 방법에 의해 광학 성능을 평가하였다.
〔헤이즈의 측정〕
상기 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 3에서 얻어진 광학 보상 필름의 각 시료에 대해서, 헤이즈 측정기(NDH-2000, 도꾜 덴쇼꾸 고교 가부시끼가이샤제)를 사용하여 헤이즈값을 3회씩 측정하고, 그의 평균값을 각 광학 보상 필름의 헤이즈값으로 하였다. 얻어진 결과를 하기 표 3에 아울러 나타내었다.
〔리타데이션 불균일의 측정〕
상기 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 3에서 얻어진 각 광학 보상 필름에 대해서, 상온에서 1주일 보관 후의 롤 샘플로부터 A 크기의 시료를 잘라내고, 각각의 시료에 대해서 크로스 니콜 조건 하에서, 육안에 의해 리타데이션 불균일의 평가를 하기의 기준에 의해 행하였다. 얻어진 결과를 하기 표 3에 아울러 나타내었다.
◎: 누름 자국, 변형에 의한 불균일이 전혀 없는 것
○: 약간의 불균일은 있지만, 유해성이 없는 것
×: 불균일이 눈에 띄고, 유해성이 있는 것
〔내구 처리 후의 리타데이션 불균일의 측정〕
상기 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 3에서 얻어진 각 광학 보상 필름에 대해서, 온도 50℃, 습도 90% RH의 고습 조건 하에서, 각 광학 보상 필름 시료를 중첩해서 200g의 하중을 걸어 3시간 동안 내구 처리를 행한 후, 각각의 시료에 대해서 크로스 니콜 조건 하에서, 육안에 의해 리타데이션 불균일의 평가를 상기 기준에 의해 행하였다. 얻어진 결과를 하기 표 3에 아울러 나타내었다.
〔블로킹의 측정〕
상기 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 3에서 얻어진 각 광학 보상 필름에 대해서, 온도 50℃, 습도 90% RH의 고습 조건 하에서, 각 광학 보상 필름 시료를 중첩해서 200g의 하중을 걸어 3시간 동안 내구 처리를 행한 후, 각각의 시료에 대해서 크로스니콜 조건 하에서, 육안에 의해 부착(블로킹성)의 평가를 상기 기준에 의해 행하였다. 얻어진 결과를 하기 표 3에 아울러 나타내었다.
Figure pct00008
Figure pct00009
상기 표 3의 결과로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 7에서 얻어진 광학 보상 필름은, 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 소정의 비교적 거친 범위로 제어함으로써, 모두 광학 보상 필름의 블로킹(부착)을 개선할 수 있고, 이에 의해, 광학 보상 필름에 대해서, 투명성 필름 기재 및 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층(액정층)의 변형에 의한 리타데이션 불균일을 억제할 수 있음과 함께, 우수한 표면 평활성(저헤이즈)을 갖는 것이었다.
이에 반해, 상기 비교예 1에서 얻어진 광학 보상 필름은 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 작기 때문에 저헤이즈를 갖는 것이지만, 광학 이방성층(액정층)의 변형에 의한 리타데이션 불균일, 특히 내구 처리 후의 리타데이션 불균일을 억제할 수는 없는 것이었다. 또한, 상기 비교예 2에서 얻어진 광학 보상 필름은 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 크기 때문에 헤이즈값이 매우 높은 것이었다. 또한, 상기 비교예 3에서 얻어진 광학 보상 필름은 백코트층에 포함되는 미립자의 평균 입자경이 매우 큰 것이기 때문에 헤이즈값이 매우 높은 것으로, 광학 보상 필름의 성능으로서 만족할 만한 수준의 것은 얻어지지 않았다.

Claims (5)

  1. 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재의 편면에, 배향된 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층이 설치되고, 동 투명성 필름 기재의 다른 면에, 셀룰로오스 에스테르계 수지 결합제와 미립자를 함유하는 백코트층이 설치되어 있는 광학 보상 필름에 있어서, 백코트층에 포함되는 미립자의 입경이 1㎛ 이하이고, 백코트층 기층 표면의 미립자가 존재하지 않는 영역의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 2 내지 10nm의 범위인 것을 특징으로 하는 광학 보상 필름.
  2. 제1항에 있어서, 투명성 필름 기재의 편면과, 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 사이에 접합용 중간층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 보상 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 셀룰로오스 에스테르계 수지 투명성 필름 기재가 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 필름인 것을 특징으로 하는 광학 보상 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 광학 보상 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판.
  5. 제4항에 기재된 편광판을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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