KR20140086896A - 조성물 및 필름 그리고 그들의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
(과제) 용액 상태에서의 보론산 화합물의 분해가 억제된 조성물의 제공.
(해결 수단) 적어도 1 종류의 보론산 화합물과 용매를 함유하는 조성물로서, 상기 조성물 중에 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물을 함유하는 조성물.
(해결 수단) 적어도 1 종류의 보론산 화합물과 용매를 함유하는 조성물로서, 상기 조성물 중에 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물을 함유하는 조성물.
Description
본 발명은 조성물 및 필름 그리고 그들의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 용액 상태에서의 보론산 화합물의 분해가 억제된 조성물 및 그 조성물을 사용한 필름 그리고 그들의 제조 방법에 관한 것이다.
보론산 화합물은 과산화물과의 접촉에 의한 반응에 의해 알코올류로 분해되는 것이 알려져 있다 (비특허문헌 1 등 참조).
에테르류 등의 어떤 종의 유기물은 장기간 저장이나 산소와의 공존하에서의 취급에 의해 과산화물을 생성하고, 축적하는 것이 알려져 있다. 지금까지 테트라하이드로푸란 (THF), 디이소프렌에테르, 제 2 급 알코올류, 디비닐아세틸렌, 염화비닐리덴 등이 과산화물을 생성·축적하고, 경우에 따라서는 폭발하는 것이 알려져 있다. 일반적으로 과산화물을 생성하기 쉬운 물질의 상당수는 C=C 이중 결합이나 에테르 결합을 갖고 있는 것이나, 인발되기 쉬운 제 3 급 수소를 분자 구조상에 함유하는 등, 구조로부터의 예측이 가능하며, 몇 가지의 사고 사례도 보고되어 있다. 그러나 이들은 정성적인 평가이며, 어느 용매 중에서 과산화물이 생성되는 것인지, 그 과산화물의 생성 속도 및 생성된 과산화물의 구조 등에 대해 체계적으로 조사되어 있지 않은 것이 현상황이다 (비특허문헌 2 등 참조).
여기서, 특허문헌 1 에는, 특정 구조의 비스아릴아민 유도체와 특정 구조의 보론산 유도체를 원료로 하여, 팔라듐 화합물과 tert-부틸기, 아다만틸기, 시클로헥실기 중 적어도 하나를 치환기로서 포함하는 포스핀 화합물로 이루어지는 촉매를 사용하고, 염기와 용매를 공존시켜 탄소-탄소 결합 형성 반응을 실시하는 것을 특징으로 하는 특정 구조의 비스아릴아민 유도체의 제조 방법이 기재되어 있으며, 실용적인 조건하에서 비스아릴아민 유도체와 보론산 유도체의 탄소-탄소 결합 형성 반응을 실시할 수 있어, 목적으로 하는 비스아릴아민 유도체를, 부반응을 억제하면서 고수율로 제조할 수 있는 것이 기재되어 있다. 특히, 보론산과 아릴아민의 반응시, 팔라듐 촉매에 포스핀 화합물을 첨가하면, 탈붕소 반응을 억제하는 것에 관하여 기재가 있다.
특허문헌 2 에는, 가수 분해되어 보론산기가 되는 것이 가능한 고리형기를 포함하는 특정 구조의 피롤리딘 화합물의 시트르산염 혹은 타르타르산염, 그 고리형 이성체, 또는 그 임의의 수화물 혹은 용매화물이 기재되어 있고, 보론산 화합물을 시트르산염 등 (고체) 으로 함으로써 저장 안정성이 향상되는 것에 관하여 기재가 있다.
Tetrahedron Letters, 48 (2007) 2713
유기 화학 실험의 사고·위험 (마루젠) 스즈키 히토미 저
그러나, 특허문헌 1 에는, 직접 포스핀 화합물이 탈붕소 반응의 억제를 할 수 있다고는 기재가 없었다. 특허문헌 2 에는, 액체에서의 저장 안정성에 대한 평가의 기재가 없고, 액체 상태의 저장 안정성을 높이는 방법에 대해 개시도 시사도 없었다.
그러한 가운데 본 발명자들은, 메틸에틸케톤 등의 용매 중에서 장기간 보론산 화합물을 용액 상태로 보존하면, 용액 중에서 산화 등에 의한 보론산 화합물의 분해가 진행되는 것을 알아냈다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 용액 상태에서의 보론산 화합물의 분해가 억제된 조성물을 제공하는 것이다.
한층 더 예의 검토한 결과, 본 발명자들은 용매 중에서 보론산 화합물의 분해를 억제하는 특정한 화합물군을 알아내고, 보론산 화합물에 특정한 화합물군을 첨가한 조성물은 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성시켰다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단인 본 발명은 이하와 같다.
[1] 적어도 1 종류의 보론산 화합물과 용매를 함유하는 조성물로서,
상기 조성물 중에 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
[2] [1] 에 기재된 조성물은 상기 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산이 시트르산인 것이 바람직하다.
[3] [1] 또는 [2] 에 기재된 조성물은 상기 용매가 케톤계 유기 용매인 것이 바람직하다.
[4] [1] ∼ [3] 중 어느 한 항에 기재된 조성물은 상기 보론산 화합물이 하기 일반식 (I) 로 나타내어지는 것이 바람직하다.
[화학식 1]
(일반식 (I) 중, R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 비치환의, 지방족 탄화수소기, 아릴기 또는 헤테로 고리기를 나타내고, 이들은 서로 연결되어 고리를 형성해도 된다. R3 은 치환 혹은 비치환의, 지방족 탄화수소기, 아릴기 또는 헤테로 고리기를 나타낸다.)
[5] [1] ∼ [4] 중 어느 한 항에 기재된 조성물은 추가로 막대 형상 액정 화합물 및 디스코틱 액정 화합물 중 적어도 일방을 포함하는 것이 바람직하다.
[6] 적어도 1 종류의 보론산 화합물과,
카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물
을 용매에 용해시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 [1] ∼ [5] 중 어느 한 항에 기재된 조성물의 제조 방법.
[7] [1] ∼ [5] 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 지지체 상에 도포함으로써 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름.
[8] [1] ∼ [5] 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 지지체 상에 도포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 용액 상태에서의 보론산 화합물의 분해가 억제된 조성물을 제공할 수 있다.
도 1 은, 비교예 2-1 및 실시예 2-1 ∼ 2-4 에 있어서의, 본 발명의 조성물과 비교예의 조성물의 경과일수와 보론산 화합물 분해율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 2 는, 비교예 2-2 및 실시예 2-5 ∼ 2-8 에 있어서의, 본 발명의 조성물과 비교예의 조성물의 경과일수와 보론산 화합물 분해율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 3 은, 비교예 3-1 및 실시예 3-1 ∼ 3-4 에 있어서의, 본 발명의 조성물과 비교예의 조성물의 경과일수와 보론산 화합물 분해율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4 는, 비교예 3-1 및 실시예 3-5 ∼ 3-7 에 있어서의, 본 발명의 조성물과 비교예의 조성물의 경과일수와 보론산 화합물 분해율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5 는, 비교예 4-1 및 실시예 4-1 ∼ 4-3 에 있어서의, 본 발명의 조성물과 비교예의 조성물의 경과일수와 보론산 화합물 분해율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6 은, 비교예 4-2 그리고 실시예 4-4 및 4-5 에 있어서의, 본 발명의 조성물과 비교예의 조성물의 경과일수와 보론산 화합물 분해율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7 은, 참고예 5-1 ∼ 5-4 에 있어서의, 보론산 화합물을 저농도로 포함하는 조성물의 보론산 화합물의 함유량과 보론산 화합물 분해율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 2 는, 비교예 2-2 및 실시예 2-5 ∼ 2-8 에 있어서의, 본 발명의 조성물과 비교예의 조성물의 경과일수와 보론산 화합물 분해율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 3 은, 비교예 3-1 및 실시예 3-1 ∼ 3-4 에 있어서의, 본 발명의 조성물과 비교예의 조성물의 경과일수와 보론산 화합물 분해율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4 는, 비교예 3-1 및 실시예 3-5 ∼ 3-7 에 있어서의, 본 발명의 조성물과 비교예의 조성물의 경과일수와 보론산 화합물 분해율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5 는, 비교예 4-1 및 실시예 4-1 ∼ 4-3 에 있어서의, 본 발명의 조성물과 비교예의 조성물의 경과일수와 보론산 화합물 분해율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6 은, 비교예 4-2 그리고 실시예 4-4 및 4-5 에 있어서의, 본 발명의 조성물과 비교예의 조성물의 경과일수와 보론산 화합물 분해율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7 은, 참고예 5-1 ∼ 5-4 에 있어서의, 보론산 화합물을 저농도로 포함하는 조성물의 보론산 화합물의 함유량과 보론산 화합물 분해율의 관계를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에 기재하는 구성 요건의 설명은 대표적인 실시형태나 구체예에 기초하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그러한 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 있어서 「∼」 를 사용하여 나타내는 수치 범위는 「∼」 의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
또한, 본 명세서에서는, 「가시광」 이란, 380 ㎚ ∼ 780 ㎚ 의 것을 말한다. 또, 본 명세서에서는, 측정 파장에 대해 특별히 부기가 없는 경우에는, 측정 파장은 550 ㎚ 이다.
또, 본 명세서에 있어서, 각도 (예를 들어 「90°」 등의 각도), 및 그 관계 (예를 들어 「직교」, 「평행」, 「동일 방향」, 및 「45°로 교차」 등) 에 대해서는, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 허용되는 오차의 범위를 포함하는 것으로 한다. 이 때, 허용되는 오차로는, 예를 들어, 엄밀한 각도 ±10°미만의 범위 내인 것 등을 의미하며, 구체적으로 엄밀한 각도와의 오차는 5°이하인 것이 바람직하고, 3°이하인 것이 보다 바람직하다.
[조성물, 조성물의 제조 방법]
본 발명의 조성물은 적어도 1 종류의 보론산 화합물과 용매를 함유하는 조성물로서, 상기 조성물 중에 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의해, 용액 상태에서의 보론산 화합물의 분해를 억제할 수 있다. 보론산 화합물의 분해 메커니즘에 대해 상세한 것은 알 수 없지만, 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물을 첨가함으로써, 용액 상태에서의 보론산 화합물의 분해를 억제할 수 있다.
또, 본 발명의 조성물의 제조 방법은 적어도 1 종류의 보론산 화합물과, 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물을 용매에 용해시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 보론산 화합물이나, 상기 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산이나, 상기 인 원자 함유 화합물을 용매에 용해시키는 방법으로는 특별히 제한은 없고, 공지된 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들어 충분량의 용매에 대해 각 화합물을 첨가하면 된다.
이하, 본 발명의 조성물의 바람직한 양태에 대하여 설명한다.
<보론산 화합물>
본 발명의 조성물은 보론산 화합물을 포함한다.
본 발명에 사용할 수 있는 보론산 화합물로는 특별히 제한은 없다.
상기 보론산 화합물이 하기 일반식 (I) 로 나타내어지는 것이 바람직하다.
[화학식 2]
(일반식 (I) 중, R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 비치환의, 지방족 탄화수소기, 아릴기 또는 헤테로 고리기를 나타내고, 이들은 서로 연결되어 고리를 형성해도 된다. R3 은 치환 혹은 비치환의, 지방족 탄화수소기, 아릴기 또는 헤테로 고리기를 나타낸다.)
상기 일반식 (I) 로 나타내는 보론산 화합물은 「배향막 계면측 수직 배향제」, 「배향막 계면측 수평 배향제」, 혹은 「배향막층과 위상차층의 밀착 개량제」 로서 바람직하게 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 조성물이, 막대 형상 액정 화합물이나 디스코틱 액정 화합물을 포함하는 경우, 상기 일반식 (I) 로 나타내는 보론산 화합물을 첨가함으로써 이들 액정 화합물이 배향막 근방에서 배향을 규제할 수 있음과 동시에, 중합성기가 치환되어 있는 화합물은 배향막층과 위상차층의 밀착을 개량할 수 있다.
일반식 (I) 중, R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 비치환의, 지방족 탄화수소기, 아릴기, 또는 헤테로 고리기를 나타낸다. 지방족 탄화수소기로는, 탄소수 1 ∼ 20 의 치환 혹은 비치환의 직사슬 혹은 분기의 알킬기 (예를 들어, 메틸기, 에틸기, iso-프로필기 등), 탄소수 3 ∼ 20 의 치환 혹은 비치환의 고리형 알킬기 (예를 들어, 시클로헥실기 등), 탄소수 2 ∼ 20 의 알케닐기 (예를 들어, 비닐기 등) 를 들 수 있고, 아릴기로는, 탄소수 6 ∼ 20 의 치환 혹은 비치환의 페닐기 (예를 들어, 페닐기, 톨릴기 등), 탄소수 10 ∼ 20 의 치환 혹은 비치환의 나프틸기 등을 들 수 있고, 헤테로 고리기로는 예를 들어, 적어도 하나의 헤테로 원자 (예를 들어, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등) 를 포함하는, 치환 혹은 비치환의 5 원자 혹은 6 원자 고리의 기이고, 예를 들어, 피리딜기, 이미다졸릴기, 푸릴기, 피페리딜기, 모르폴리노기 등을 들 수 있다. 이들은 서로 연결되어 고리를 형성해도 되며, 예를 들어, R1 및 R2 의 이소프로필기가 연결되어, 4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 고리를 형성해도 된다.
일반식 (I) 중, R1 및 R2 로서, 바람직하게는 수소 원자, 혹은, 탄소수 1 ∼ 3 의 직사슬 혹은 분기의 알킬기, 및, 그들이 연결되어 고리를 형성한 경우이며, 가장 바람직하게는 수소 원자이다.
일반식 (I) 중, R3 은 치환 혹은 비치환의, 지방족 탄화수소기, 아릴기 또는 헤테로 고리기를 나타낸다. 지방족 탄화수소기로는, 탄소수 1 ∼ 30 의 치환 혹은 비치환의 직사슬 혹은 분기의 알킬기 (예를 들어, 메틸기, 에틸기, iso-프로필기, n-프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 헥사데실기, 옥타데실기, 에이코실기, 이소프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 1-메틸부틸기, 이소헥실기, 2-메틸헥실기 등), 탄소수 3 ∼ 20 의 치환 혹은 비치환의 고리형 알킬기 (예를 들어, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 1-아다만틸기, 2-노르보르닐기 등), 탄소수 2 ∼ 20 의 알케닐기 (예를 들어, 비닐기, 1-프로페닐기, 1-부테닐기, 1-메틸-1-프로페닐기 등) 를 들 수 있고, 아릴기로는, 탄소수 6 ∼ 50 의 치환 혹은 비치환의 페닐기 (예를 들어, 페닐기, 톨릴기, 스티릴기, 4-벤조일옥시페닐기, 4-페녹시카르보닐페닐기, 4-비페닐기, 4-(4-옥틸옥시벤조일옥시)페녹시카르보닐페닐기 등), 탄소수 10 ∼ 50 의 치환 혹은 비치환의 나프틸기 등 (예를 들어, 비치환 나프틸기 등) 을 들 수 있으며, 헤테로 고리기로는 예를 들어, 적어도 하나의 헤테로 원자 (예를 들어, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등) 를 포함하는, 치환 혹은 비치환의 5 원자 혹은 6 원자 고리의 기이고, 예를 들어, 피롤, 푸란, 티오펜, 피라졸, 이미다졸, 트리아졸, 옥사졸, 이소옥사졸, 옥사디아졸, 티아졸, 티아디아졸, 인돌, 카르바졸, 벤조푸란, 디벤조푸란, 티아나프텐, 디벤조티오펜, 인다졸벤즈이미다졸, 엔트라닐, 벤즈이소옥사졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 푸린, 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 트리아진, 퀴놀린, 아크리딘, 이소퀴놀린, 프탈라진, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 나프틸리딘, 페난트롤린, 푸테리딘, 모르폴린, 피페리딘 등의 기를 들 수 있다.
또한, 이들 지방족 탄화수소기, 아릴기, 및 헤테로 고리기에 포함되는 탄화수소기는 임의의 치환기에 의해 1 개 이상 치환되어 있어도 된다. 치환기로는 수소를 제외한 1 가의 비금속 원자단을 들 수 있고, 할로겐 원자 (-F, -Br, -Cl, -I), 하이드록실기, 알콕시기, 아릴옥시기, 메르캅토기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알킬디티오기, 아릴디티오기, 아미노기, N-알킬아미노기, N,N-디알킬아미노기, N-아릴아미노기, N,N-디아릴아미노기, N-알킬-N-아릴아미노기, 아실옥시기, 카르바모일옥시기, N-알킬카르바모일옥시기, N-아릴카르바모일옥시기, N,N-디알킬카르바모일옥시기, N,N-디아릴카르바모일옥시기, N-알킬-N-아릴카르바모일옥시기, 알킬술폭시기, 아릴술폭시기, 아실티오기, 아실아미노기, N-알킬아실아미노기, N-아릴아실아미노기, 우레이드기, N'-알킬우레이드기, N',N'-디알킬우레이드기, N'-아릴우레이드기, N',N'-디아릴우레이드기, N'-알킬-N'-아릴우레이드기, N-알킬우레이드기, N-아릴우레이드기, N'-알킬-N-알킬우레이드기, N'-알킬-N-아릴우레이드기, N',N'-디알킬-N-알킬우레이드기, N',N'-디알킬-N-아릴우레이드기, N'-아릴-N-알킬우레이드기, N'-아릴-N-아릴우레이드기, N',N'-디아릴-N-알킬우레이드기, N',N'-디아릴-N-아릴우레이드기, N'-알킬-N'-아릴-N-알킬우레이드기, N'-알킬-N'-아릴-N-아릴우레이드기, 알콕시카르보닐아미노기, 아릴옥시카르보닐아미노기, N-알킬-N-알콕시카르보닐아미노기, N-알킬-N-아릴옥시카르보닐아미노기, N-아릴-N-알콕시카르보닐아미노기, N-아릴-N-아릴옥시카르보닐아미노기, 포르밀기, 아실기, 카르복실기 및 그 공액 염기기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 카르바모일기, N-알킬카르바모일기, N,N-디알킬카르바모일기, N-아릴카르바모일기, N,N-디아릴카르바모일기, N-알킬-N-아릴카르바모일기, 알킬술피닐기, 아릴술피닐기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 술포기 (-SO3H) 및 그 공액 염기기, 알콕시술포닐기, 아릴옥시술포닐기, 술피나모일기, N-알킬술피나모일기, N,N-디알킬술피나모일기, N-아릴술피나모일기, N,N-디아릴술피나모일기, N-알킬-N-아릴술피나모일기, 술파모일기, N-알킬술파모일기, N,N-디알킬술파모일기, N-아릴술파모일기, N,N-디아릴술파모일기, N-알킬-N-아릴술파모일기, N-아실술파모일기 및 그 공액 염기기, N-알킬술포닐술파모일기 (-SO2NHSO2(alkyl)) 및 그 공액 염기기, N-아릴술포닐술파모일기 (-SO2NHSO2(aryl)) 및 그 공액 염기기, N-알킬술포닐카르바모일기 (-CONHSO2(alkyl)) 및 그 공액 염기기, N-아릴술포닐카르바모일기 (-CONHSO2(aryl)) 및 그 공액 염기기, 알콕시실릴기 (-Si(Oalkyl)3), 아릴옥시실릴기 (-Si(Oaryl)3), 하이드록시실릴기 (-Si(OH)3) 및 그 공액 염기기, 포스포노기 (-PO3H2) 및 그 공액 염기기, 디알킬포스포노기 (-PO3(alkyl)2), 디아릴포스포노기 (-PO3(aryl)2), 알킬아릴포스포노기 (-PO3(alkyl)(aryl)), 모노알킬포스포노기 (-PO3H(alkyl)) 및 그 공액 염기기, 모노아릴포스포노기 (-PO3H(aryl)) 및 그 공액 염기기, 포스포노옥시기 (-OPO3H2) 및 그 공액 염기기, 디알킬포스포노옥시기 (-OPO3(alkyl)2), 디아릴포스포노옥시기 (-OPO3(aryl)2), 알킬아릴포스포노옥시기 (-OPO3(alkyl)(aryl)), 모노알킬포스포노옥시기 (-OPO3H(alkyl)) 및 그 공액 염기기, 모노아릴포스포노옥시기 (-OPO3H(aryl)) 및 그 공액 염기기, 시아노기, 니트로기, 아릴기, 알케닐기, 알키닐기를 들 수 있다. 또, 이들의 치환기는 가능하다면 치환기끼리, 또는 치환하고 있는 탄화수소기와 결합하여 고리를 형성해도 된다.
일반식 (I) 중의 R3 으로서 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 40 의 치환 혹은 비치환 아릴기이고, 보다 바람직하게는 적어도 하나 이상의 아릴기 혹은 헤테로 고리기를 포함하는 치환기를 갖는 페닐기이며, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 4 개의 페닐기를 포함하는 치환기가 4 위치로 치환한 페닐기이다.
또, 일반식 (I) 로 나타내는 보론산 화합물이 가교성기로 치환되어 있으면, 지지체와 광학 이방성층의 밀착성이 개선되므로 바람직하다. R3 중에 가교성기가 포함되는 것이 바람직하다. 가교성기는 일반적으로는 중합성기이며, 예를 들어, 비닐기, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 아크릴아미드기, 스티릴기, 비닐케톤기, 부타디엔기, 비닐에테르기, 옥실라닐기, 아지리디닐기, 옥세탄기 등의 중합성기를 들 수 있고, 바람직하게는 비닐기, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 스티릴기, 옥실라닐기 혹은 옥세탄기이며, 가장 바람직하게는 비닐기, 아크릴레이트기, 아크릴아미드기, 스티릴기이다.
본 발명에서는 공지된 보론산 화합물을 사용할 수도 있으며, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2006-215092호, 일본 공개특허공보 2006-215093호, 일본 공개특허공보 2006-171383호, 일본 공개특허공보 2010-105960, 일본 공표특허공보 2010-502610호에 기재되어 있는 보론산 화합물을 본 발명에 사용할 수 있다.
그 외, 본 발명에 사용할 수 있는 보론산 화합물의 구체예를 이하에 열거한다. 단, 본 발명의 범위는 이하의 구체예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 6]
보론산 화합물은 일반적으로 시판되는 보론산 화합물을 그대로 사용하거나, 치환기를 갖는 보론산 화합물을 원료로 하여, 에스테르화, 아미드화, 알킬화 등 일반적인 합성 반응을 실시함으로써 용이하게 합성하거나 할 수 있다. 또, 시판되는 보론산 화합물을 사용하지 않는 경우에는, 예를 들어, 할로겐화물 (예를 들어 아릴브로마이드 등) 로부터 n-부틸리튬과 트리알콕시보란 (예를 들어 트리메톡시보란 등) 에 의해 합성하거나, 금속 마그네슘을 사용한 Wittig 반응을 실시함으로써 합성하거나 할 수 있다.
본 발명의 조성물 중에 있어서의 보론산 화합물의 함유량의 바람직한 범위는 그 용도에 따라 다르지만, 광학 이방성층의 형성에 사용하는 관점에서, 15 ppm 이상인 것이 바람직하고, 100 ppm 이상인 것이 보다 바람직하며, 200 ppm 이상인 것이 특히 바람직하다. 본 발명의 조성물 중에 있어서의 보론산 화합물의 함유량의 상한값으로는 특별히 제한은 없지만, 100000 ppm 으로 할 수 있다.
본 발명의 조성물 중에 있어서의 보론산 화합물의 함유량은, 본 발명의 조성물을 FPR (Film Patterned Retarder) 방식의 3 D 화상 표시 장치용의 광학 이방성층용 도포액에 사용되는 경우에는, 50 ∼ 5000 ppm 인 것이 보다 특히 바람직하고, 또, IPS 방식의 액정 표시 장치용의 광학 이방성층의 도포액에 사용되는 경우에는 500 ∼ 50000 ppm 인 것이 보다 특히 바람직하다.
<카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 인 원자 함유 화합물>
본 발명의 조성물은 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물을 포함한다.
상기 용매에 대해, 상기 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 상기 인 원자 함유 화합물을 0.1 ∼ 10000 ppm 포함하는 것이 바람직하고, 1 ∼ 1000 ppm 포함하는 것이 보다 바람직하며, 10 ∼ 100 ppm 포함하는 것이 특히 바람직하다.
(카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산)
상기 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산으로는, 킬레이트 작용을 하는 화합물인 것이 바람직하다.
상기 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산으로는, 지방족 하이드록시산 (예를 들어, 글리콜산, 락트산, 타르트론산, 글리세린산, 하이드록시부티르산, 2-하이드록시부티르산, 3-하이드록시부티르산, γ-하이드록시부티르산, 말산, 타르타르산, 시트라말산, 시트르산, 이소시트르산, 류신산, 메발론산, 판토산, 리시놀산, 리시넬라이드산, 세레브론산, 퀸산, 시킴산), 방향족 하이드록시산 (예를 들어, 모노하이드록시벤조산 유도체, 살리실산, 크레오소트산 (호모살리실산, 하이드록시(메틸)벤조산), 바닐린산, 시링산, 디하이드록시벤조산 유도체, 피로카테큐산, 레조르실산, 프로토카테큐산, 겐티스산, 오르셀린산, 트리하이드록시벤조산 유도체, 갈산, 페닐아세트산 유도체, 만델산, 벤질산, 아트로락트산, 계피산, 하이드로계피산 유도체, 멜릴로트산, 플로레트산, 쿠말산, 움벨산, 커피산, 페룰산, 시나핀산), 지방족 카르복실산 (예를 들어, 옥살산 (에탄이산), 말론산 (프로판이산), 숙신산 (부탄이산), 글루타르산 (펜탄이산), 아디프산 (헥산이산), 푸마르산 ((E)-부타-2-엔이산), 말레산 ((Z)-부타-2-엔이산), 1,2,3-프로판트리카르복실산, 시클로헥산-1,2,4-트리카르복실산 등), 방향족 카르복실산 (예를 들어, 프탈산 (벤젠-1,2-디카르복실산), 이소프탈산 (벤젠-1,3-디카르복실산), 테레프탈산 (벤젠-1,4-디카르복실산), 멜리트산 (벤젠헥사카르복실산) 등) 이 바람직하고, 지방족 하이드록시산이 그 중에서도 바람직하며, 시트르산인 것이 보다 바람직하다.
또, 상기 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산은 임의의 염으로 한 상태로 사용해도 된다.
본 발명의 조성물은, 상기 용매에 대해, 상기 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산을 0.1 ∼ 10000 ppm 포함하는 것이 바람직하고, 1 ∼ 1000 ppm 포함하는 것이 보다 바람직하며, 10 ∼ 100 ppm 포함하는 것이 특히 바람직하다.
(인 원자 함유 화합물)
상기 인 원자 함유 화합물로는, 특별히 제한은 없지만, 포스파이트계 화합물이나 포스핀, 또는 그 산화물 및 이들의 조합 등을 들 수 있으며, 포스파이트계 화합물인 것이 바람직하다.
상기 포스파이트계 화합물로는 특별히 제한은 없고, 인계 산화 방지제로서 공지된 것 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 트리스(4-메톡시-3,5-디페닐)포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트 등을 들 수 있다.
또, 트리페닐포스파이트, 디페닐이소데실포스파이트, 페닐디이소데실포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 디이소데실펜타에리트리톨포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 사이클릭 네오펜탄테트라일비스(옥타데실)포스파이트, 사이클릭 네오펜탄테트라일비(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 사이클릭 네오펜탄테트라일비(2,4-디-t-부틸-4-메틸페닐)포스파이트, 비스[2-t-부틸-6-메틸-4-{2-(옥타데실옥시카르보닐)에틸}페닐] 하이드로겐포스파이트 등도 들 수 있다.
또, 상기 포스파이트계 화합물인 인 원자 함유 화합물은 시판되는 것을 사용해도 되고, 예를 들어, 아데카스타브 PEP-36 (ADEKA (주) 제조), Sumilizer GS (스밀라이저 GS, 스미토모 화학 (주) 제조), IRGAFOS 168 (BASF 제조) 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 포스핀으로는, 일본 공개특허공보 2010-105960호에 기재된 포스핀 등을 들 수 있다.
본 발명의 조성물은, 상기 용매에 대해, 상기 인 원자 함유 화합물을 0.1 ∼ 10000 ppm 포함하는 것이 바람직하고, 1 ∼ 1000 ppm 포함하는 것이 보다 바람직하며, 10 ∼ 100 ppm 포함하는 것이 특히 바람직하다.
<용매>
본 발명의 조성물은 용매를 포함한다.
상기 용매로는 특별히 제한은 없지만, 케톤계 유기 용매, 테트라하이드로푸란 (THF), 디이소프렌에테르, 제 2 급 알코올류, 그 밖의 일본 공개특허공보 2010-105960호에 기재된 용매 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물은 상기 용매가 케톤계 유기 용매인 것이 현저하게 본 발명의 효과가 얻어지는 관점에서 바람직하다. 어떠한 이론에 구애받는 것도 아니지만, 본 발명의 조성물은, 상기 용매가 케톤계 유기 용매일 때에, 특히 용액 상태에서의 보론산 화합물의 분해를 억제할 수 있다. 케톤계 유기 용매는 종래 산화하는 것이 알려져 있지 않고, 상기 용매가 케톤계 유기 용매일 때에, 특히 용액 상태에서의 보론산 화합물의 분해를 억제할 수 있는 것도 종래 알려져 있지 않았다.
상기 케톤계 유기 용매로는, 공지된 것을 사용할 수 있으며, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 아세톤, 디에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸아밀케톤, 이소포론 또는 이들의 병용인 것이 바람직하고, 메틸에틸케톤, 혹은, 메틸에틸케톤 및 시클로헥사논의 병용인 것이 보다 바람직하며, 메틸에틸케톤인 것이 특히 바람직하다.
또한, 상기 용매는 시판되는 것을 사용해도 되고, 예를 들어, 상기 케톤계 유기 용매인 메틸에틸케톤이면, 토넨 제조의 것이나, 이데미츠 고산 제조의 것이나, 마루젠 석유 화학 제조의 것을 본 발명에 사용할 수 있다. 시판되는 용매에는, 임의의 첨가제나 불순물이 포함되는 경우도 있지만, 상기의 시판되는 용매를 사용한 보론산 화합물 용액에는, 전술한 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물을 첨가함으로써, 충분히 본 발명의 효과가 얻어진다.
<막대 형상 액정 화합물, 디스코틱 액정 화합물>
일반적으로, 액정성 화합물 (이하, 액정 화합물이라고 하는 경우도 있다) 은 그 형상으로부터, 막대 형상 타입과 원반 형상 타입으로 분류할 수 있다. 또한 각각 저분자와 고분자 타입이 있다. 고분자란 일반적으로 중합도가 100 이상인 것을 가리킨다 (고분자 물리·상 전이 다이내믹스, 도이 마사오 저, 2 페이지, 이와나미 서점, 1992).
본 발명의 조성물은 어느 액정성 화합물을 사용할 수도 있지만, 막대 형상 액정성 화합물 및 디스코틱 액정성 화합물 (원반 형상 액정성 화합물) 중 적어도 일방을 포함하는 것이 바람직하다. 2 종 이상의 막대 형상 액정성 화합물, 2 종 이상의 원반 형상 액정성 화합물, 또는 막대 형상 액정성 화합물과 원반 형상 액정성 화합물의 혼합물을 사용해도 된다. 상기 서술한 액정성 화합물의 고정화를 위해서, 중합성기를 갖는 막대 형상 액정성 화합물 또는 원반 형상 액정성 화합물을 사용하여 형성하는 것이 보다 바람직하고, 액정성 화합물이 1 분자 중에 중합성기를 2 이상 갖는 것이 더욱 바람직하다. 액정성 화합물이 2 종류 이상인 혼합물의 경우에는, 적어도 1 종류의 액정성 화합물이 1 분자 중에 2 이상의 중합성기를 갖고 있는 것이 바람직하다.
막대 형상 액정성 화합물로는, 예를 들어, 일본 공표특허공보 평11-513019호의 청구항 1 이나 일본 공개특허공보 2005-289980호의 단락 [0026] ∼ [0098], 일본 공개특허공보 2006-215093호, 일본 공개특허공보 2006-171383호에 기재된 것을 바람직하게 사용할 수 있으며, 디스코틱 액정성 화합물로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2007-108732호의 단락 [0020] ∼ [0067] 이나 일본 공개특허공보 2010-244038호의 단락 [0013] ∼ [0108], 일본 공개특허공보 2006-215092호, 일본 공개특허공보 2006-171383호에 기재된 것을 바람직하게 사용할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
<기타 첨가제>
본 발명의 조성물은 기타 첨가제를 포함하고 있어도 된다.
기타 첨가제로는, 일본 공개특허공보 2006-215092호, 일본 공개특허공보 2006-215093호, 일본 공개특허공보 2006-171383호에 기재되어 있는 중합성 개시제, 공기 계면 수직 배향제 등의 다른 첨가제를 들 수 있다. 또, 액정 표시 장치의 편광판에 사용되는 광학 보상 필름 (특히 IPS 모드의 액정 표시 장치의 편광판에 사용되는 광학 보상 필름) 의 위상차층이나 광학 이방성층에 첨가되는 공지된 첨가제도 들 수 있으며, 예를 들어, 증감제 등을 들 수 있다.
또, 후술하는 FPR 방식의 3 D 화상 표시 장치에 사용하는 패턴 광학 이방성층에 첨가되는 공지된 첨가제도 들 수 있으며, 예를 들어, 광중합성기를 갖는 모노머 (단관능 모노머, 다관능 모노머), 그들에 사용되는 광중합 개시제 등을 들 수 있다.
[필름, 필름의 제조 방법]
본 발명의 필름은 본 발명의 조성물을 지지체 상에 도포함으로써 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 필름은 지지체와, 그 지지체 상에 형성된 기능층을 포함하며, 상기 기능층이 적어도 1 종류의 보론산 화합물과, 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 필름의 제조 방법은 본 발명의 조성물을 지지체 상에 도포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 조성물을 지지체 상에 도포하는 방법으로는 특별히 제한은 없고, 공지된 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2006-215092호, 일본 공개특허공보 2006-215093호, 일본 공개특허공보 2006-171383호에 기재된 방법 (예, 와이어 바 도포법, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비아 코팅법, 리버스 그라비아 코팅법, 다이 코팅법) 에 의해 실시할 수 있다.
본 발명의 필름은, 본 발명의 조성물을 지지체 상에 도포함으로써 형성되어 이루어지는 층 (상기 기능층) 이, 상기 보론산 화합물과, 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물에 더하여, 액정성 화합물을 포함하는 광학 이방성층을 포함하는 광학 필름인 것이 바람직하다. 이와 같은 광학 필름으로는, 액정 표시 장치의 편광판에 사용되는 광학 보상 필름 (특히 IPS 모드의 액정 표시 장치의 편광판에 사용되는 광학 보상 필름) 이나, 3 D 화상 표시 장치에 사용하는 광학 필름 등으로서 바람직하게 사용할 수 있다.
<광학 필름>
액정 표시 장치의 편광판에 사용되는 광학 보상 필름 (특히 IPS 모드의 액정 표시 장치의 편광판에 사용되는 광학 보상 필름) 으로는, 일본 공개특허공보 2006-215092호, 일본 공개특허공보 2006-215093호, 일본 공개특허공보 2006-171383호에 기재되는 위상차 막 또는 광학 보상 필름의 구성에 있어서, 광학 이방성층에 상기 보론산 화합물과, 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물을 갖는 광학 보상 필름이 바람직하다.
3 D 화상 표시 장치에 사용하는 광학 필름은, 예를 들어, 반사 방지층과, 지지체와, 액정성 화합물을 포함하는 광학 이방성층을 적어도 이 순서로 가지며, 상기 광학 이방성층이 추가로 보론산 화합물, 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물을 갖는 광학 필름이 바람직하다.
이와 같은 광학 필름은 추가로 상기 반사 방지층이 적어도 방현층을 가지며, 상기 광학 이방성층보다 상기 반사 방지층측에 존재하는 층 전체에서의 산소 투과도가 100 ㏄/[㎡·day·atom] 이상인 광학 필름인 것이 바람직하다. 3 D 화상 표시 장치에 사용하는 광학 필름과 같이, 상기 액정성 화합물을 포함하는 광학 이방성층을 포함하는 광학 필름을, 시인측 편광자의 한층 더 외측에 배치한 경우에 있어서, 상기 서술한 구성으로 함으로써, 광학 필름의 내광성을 향상시킬 수 있다.
광학 이방성층보다 반사 방지층측에 존재하는 층 전체에서의 산소 투과도를 100 ㏄/[㎡·day·atom] 이상으로 함으로써, 광학 필름의 내광성을 향상시킬 수 있다.
광학 이방성층보다 반사 방지층측에 존재하는 층 전체, 즉, 지지체 및 반사 방지층 그리고 배향막을 갖는 경우에는 배향막을 포함한 층 전체에서의 산소 투과도는 100 ㏄/[㎡·day·atom] 이상이며, 130 ㏄/[㎡·day·atom] 이상이 바람직하고, 140 ㏄/[㎡·day·atom] 이상이 더욱 바람직하다.
3 D 화상 표시 장치에 사용하는 광학 필름은, 3 D 화상 표시 장치에 있어서, 직선 편광을 원편광으로 변환하기 위해서 사용되는 경우가 있다. 그 경우, 보다 정확한 원편광에 접근할 수 있다는 이유에서, 광학 이방성층의 위상차로는 λ/4 정도인 것이 바람직하고, 구체적으로는 Re (550) 가 110 ∼ 165 ㎚ 인 것이 바람직하다.
또, 3 D 화상 표시 장치에 사용하는 광학 필름은 3 D 화상 표시 장치 중에서도 소위 FPR 방식 (Film Patterned Retarder 방식) 에 사용되는 경우가 있다. 그 경우, 우회전의 원편광과 좌회전의 원편광을 각각 만들어 낼 수 있다는 이유에서, 광학 이방성층이 면내 지상축 방향 및 면내 리타데이션 중 적어도 일방이 서로 다른 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 포함하고, 또한 제 1 및 제 2 위상차 영역이 면내에 있어서 교대로 배치되어 있는 패턴 광학 이방성층인 것이 바람직하다.
3 D 화상 표시 장치에 사용하는 광학 필름에 있어서의 광학 이방성층은 상기 보론산 화합물과, 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물에 더하여, 액정성 화합물을 포함하는 광학 이방성층이다.
3 D 화상 표시 장치에 사용하는 광학 필름을 원편광판, 또는 패턴 원편광판으로서 사용하는 경우, 상기 서술한 바와 같이, 보다 정확한 원편광에 접근할 수 있다는 이유에서, 광학 이방성층은 위상차가 λ/4 정도인 위상차 영역을 갖는 것이 바람직하며, 구체적으로는, Re (550) 가 110 ∼ 165 ㎚ 인 것이 바람직하고, 115 ∼ 150 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 120 ∼ 145 ㎚ 인 것이 특히 바람직하다.
상기 광학 이방성층은, 상기 서술한 바와 같이, 우회전의 원편광과 좌회전의 원편광을 각각 만들어 낼 수 있다는 이유에서, 면내 지상축 방향 및 면내 리타데이션 중 적어도 일방이 서로 다른 제 1 위상차 영역 및 제 2 위상차 영역을 포함하고, 또한 제 1 및 제 2 위상차 영역이 면내에 있어서 교대로 배치되어 있는 패턴 광학 이방성층인 것도 바람직하다.
이와 같은 광학 이방성층의 형성 방법으로는, 예를 들어, 액정성 화합물을 배향 상태로 고정화하는 방법을 들 수 있다. 이 때, 액정성 화합물을 고정화하는 방법으로는, 상기 액정성 화합물로서 중합성기를 갖는 액정성 화합물을 사용하여 중합시키는 고정화하는 방법 등이 바람직하게 예시된다. 또한, 광학 이방성층은 단층 구조이어도 되고, 적층 구조이어도 된다.
상기 서술한 광학 이방성층에 있어서의 위상차를 λ/4 정도로 하기 위해서, 액정성 화합물의 배향 상태를 제어하는 경우가 있다. 이 때, 막대 형상 액정성 화합물을 사용하는 경우에는, 막대 형상 액정성 화합물을 수직 또는 수평 배향한 상태로 고정화하는 것이 바람직하고, 디스코틱 액정성 화합물을 사용하는 경우에는, 디스코틱 액정성 화합물을 수직 배향한 상태로 고정화하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 「막대 형상 액정성 화합물이 수평 배향」 이란, 막대 형상 액정성 화합물의 다이렉터와 층면이 평행인 것을 말하며, 「디스코틱 액정성 화합물이 수직 배향」 이란, 디스코틱 액정성 화합물의 원반면과 층면이 수직인 것을 말한다. 엄밀하게 수평, 수직인 것을 요구하는 것이 아니라, 각각 정확한 각도로부터 ±20°의 범위인 것을 의미하는 것으로 한다. ±5°이내인 것이 바람직하고, ±3°이내인 것이 보다 바람직하고, ±2°이내인 것이 더욱 바람직하며, ±1°이내인 것이 가장 바람직하다.
또, 액정성 화합물을 수평 배향, 수직 배향 상태로 하기 위해서, 수평 배향, 수직 배향을 촉진하는 첨가제 (배향 제어제) 를 사용해도 된다. 첨가제로는 각종 공지된 것을 사용할 수 있지만, 본 발명의 필름에서는 적어도 상기 보론산 화합물을 배향 제어제의 1 종으로서 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 광학 이방성층의 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 0.1 ∼ 10 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 5 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.
(지지체)
본 발명의 필름은 지지체를 포함한다.
본 발명의 필름이 액정 표시 장치의 편광판에 사용되는 광학 보상 필름인 경우, 상기 지지체는 투명인 것이 바람직하며, 구체적으로는 광 투과율이 80 % 이상인 투명 지지체인 것이 바람직하다.
지지체는 파장 분산이 작은 것이 바람직하며, 구체적으로는 Re (400)/Re (700) 의 비가 1.2 미만인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 상기 투명 지지체로는, 폴리머 필름이 바람직하다. 상기 투명 지지체는 상기 서술한 제 1 위상차 막, 제 2 위상차 막 또는 편광판 보호막을 겸할 수도 있다. 또, 투명 지지체와 위상차 막 전체로, 제 1 위상차 막 또는 제 2 위상차 막을 구성하고 있어도 된다. 지지체의 광학 이방성은 작은 것이 바람직하며, 면내 리타데이션 (Re) 이 20 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 5 ㎚ 이하인 것이 가장 바람직하다. 또, 상기 투명 지지체가 제 1 위상차 막을 겸하는 경우에는, 리타데이션 (Re) 이 20 ㎚ ∼ 150 ㎚ 이며, 40 ㎚ ∼ 115 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 60 ㎚ ∼ 95 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 마찬가지로, Nz 는 1.5 ∼ 7 이며, 2.0 ∼ 5.5 인 것이 보다 바람직하고, 2.5 ∼ 4.5 인 것이 더욱 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 면내 방향의 리타데이션 값 (Re;이하, 간단히 「Re」 라고 칭하는 경우가 있다) 과 막두께 방향의 리타데이션 값 (Rth;이하, 간단히 「Rth」 라고 칭하는 경우가 있다) 은 이하에 기초하여 산출하는 것으로 한다.
Re (λ), Rth (λ) 는 각각 파장 λ 에 있어서의 면내 방향의 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다.
상기 Re (λ) 는 「KOBRA 21ADH」 (오지 계측 기기 (주) 제조) 에 있어서 파장 λ nm 의 광을 필름의 법선 방향으로 입사함으로써 측정된다. 또, Rth (λ) 는 상기 Re (λ) 와, 지상축 (KOBRA 21ADH에 의해 판단된다) 을 경사축 (회전축) 으로 하여 필름 법선 방향에 대해 +40°경사진 방향으로부터 파장 λ nm 의 광을 입사하여 측정한 리타데이션 값과, 및 면내의 지상축을 경사축으로 하여 필름 법선 방향에 대해 -40°경사진 방향으로부터 파장 λ nm 의 광을 입사하여 측정한 리타데이션 값의 합계 3 개의 방향에서 측정한 리타데이션 값을 기초로 상기 「KOBRA 21ADH」 로 산출할 수 있다. 이 때, 평균 굴절률의 가정값 및 막두께를 입력하는 것이 필요하다. 「KOBRA 21ADH」 는 Rth (λ) 에 더하여 nx, ny, nz 도 산출할 수 있다. 여기서, nx 는 필름면 내의 지상축 (x) 방향의 굴절률이고, ny 는 필름면 내의 진상축 (y) 방향의 굴절률이며, nz 는 필름의 막두께 방향 (필름 면과 직교하는 방향) 의 굴절률을 의미한다.
상기 「평균 굴절률」 은 셀룰로오스아세테이트에서는 1.48 을 사용하지만, 셀룰로오스아세테이트 이외의 대표적인 광학 용도의 폴리머 필름의 값으로는, 시클로올레핀폴리머 (1.52), 폴리카보네이트 (1.59), 폴리메틸메타크릴레이트 (1.49), 폴리스티렌 (1.59) 등의 값을 사용할 수 있다. 그 밖의 기존의 폴리머 재료의 평균 굴절률값은 폴리머 핸드북 (JOHN WILEY & SONS, INC) 이나 폴리머 필름의 카탈로그값을 사용할 수 있다. 또, 평균 굴절률이 불분명한 재료인 경우에는, 아베 굴절계를 사용하여 측정할 수 있다. 또한, 이 산출된 nx, ny, nz 로부터 Nz = (nx-nz) / (nx-ny) 가 또한 산출된다.
지지체가 되는 폴리머 필름의 예로는, 셀룰로오스에스테르, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트 및 폴리메타크릴레이트의 필름이 포함된다. 이들 중에서도 셀룰로오스에스테르 필름이 바람직하고, 아세틸셀룰로오스 필름이 더욱 바람직하며, 트리아세틸셀룰로오스 필름이 가장 바람직하다. 상기 폴리머 필름은 솔벤트 캐스트법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 투명 지지체의 두께는 일반적으로 20 ∼ 500 ㎛ 인 것이 바람직하고, 40 ∼ 200 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 투명 지지체와 그 위에 형성되는 층 (접착층, 수직 배향막 혹은 위상차층) 의 접착을 개선하기 위해서, 투명 지지체에 표면 처리 (예, 글로우 방전 처리, 코로나 방전 처리, 자외선 (UV) 처리, 화염 처리) 를 실시해도 된다. 추가로 투명 지지체 상에는, 접착층 (하도층) 을 형성해도 된다. 또, 투명 지지체나 장척의 투명 지지체에는, 반송 공정에서의 미끄럼성을 부여하거나, 권취한 후의 이면과 표면의 첩부 (貼付) 를 방지하거나 하기 위해서, 평균 입경이 10 ∼ 100 ㎚ 정도인 무기 입자를 고형분 질량비로 5 % ∼ 40 % 혼합한 폴리머층을 지지체의 편측에 도포나 지지체와의 공유연에 의해 형성한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 필름이 3 D 화상 표시 장치에 사용하는 광학 필름인 경우, 상기 지지체를 형성하는 재료로는, 예를 들어, 셀룰로오스계 폴리머;폴리메틸메타크릴레이트, 락톤 고리 함유 중합체 등의 아크릴산에스테르 중합체를 갖는 아크릴계 폴리머;열가소성 노르보르넨계 폴리머;폴리카보네이트계 폴리머;폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머;폴리스티렌, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체 (AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머;폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 폴리머;염화비닐계 폴리머;나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머;이미드계 폴리머;술폰계 폴리머;폴리에테르술폰계 폴리머;폴리에테르에테르케톤계 폴리머;폴리페닐렌술파이드계 폴리머;염화비닐리덴계 폴리머;비닐알코올계 폴리머;비닐부티랄계 폴리머;알릴레이트계 폴리머;폴리옥시메틸렌계 폴리머;에폭시계 폴리머;또는 이들 폴리머를 혼합한 폴리머를 들 수 있다.
또 상기 지지체는 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계 또는 실리콘계 등의 자외선 경화형, 열 경화형 수지의 경화층으로서 형성할 수도 있다.
이 중에서도, 비교적 산소 투과도가 높다는 이유에서, 종래 편광판의 투명 보호 필름으로서 이용되어 온, 트리아세틸셀룰로오스로 대표되는, 셀룰로오스계 폴리머 (이하, 셀룰로오스아실레이트라고 한다) 를 바람직하게 사용할 수 있다.
또, 가공성 및 광학 성능의 관점에서, 아크릴계 폴리머를 사용하는 것도 바람직하다.
아크릴계 폴리머로는, 폴리메틸메타크릴레이트나, 일본 공개특허공보 2009-98605호의 단락 [0017] ∼ [0107] 에 기재되는 락톤 고리 함유 중합체 등을 들 수 있다.
(기타 층)
상기 광학 필름은 광학 이방성층과 지지체 사이에 광학 이방성층을 형성하기 위한 배향막을 형성해도 된다. 상기 배향막으로는 공지된 것을 사용할 수 있다.
상기 반사 방지층은 적어도 방현층을 갖는 것이 바람직하다.
상기 반사 방지층은, 광학 필름의 내광성이 보다 향상되는 이유에서, 지지체 및 반사 방지층의 층 전체 (적층체) 의 산소 투과도가 450 ㏄/[㎡·day·atom] 이상이 되는 것이 바람직하고, 500 ㏄/[㎡·day·atom] 이상이 되는 것이 보다 바람직하며, 600 ㏄/[㎡·day·atom] 이상이 되는 것이 특히 바람직하다.
반사 방지층을 갖는 상기 광학 필름의 구체적인 층 구성의 예를 하기에 나타내지만, 본 발명의 광학 필름의 층 구성으로는 하기 예에 한정되지 않는다.
또한, 하기 예에 있어서, 본 발명에 있어서의 반사 방지층으로는, 방현층 이외에, 저굴절률층, 중굴절률층, 고굴절률층이 포함되지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.
광학 이방성층/지지체/지지체/방현층
광학 이방성층/지지체/지지체/방현층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/지지체/방현층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/지지체/하드 코트층/방현층
광학 이방성층/지지체/지지체/하드 코트층/방현층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/지지체/하드 코트층/방현층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/방현층
광학 이방성층/지지체/방현층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/방현층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/하드 코트층/방현층
광학 이방성층/지지체/하드 코트층/방현층/저굴절률층
광학 이방성층/지지체/하드 코트층/방현층/중굴절률층/고굴절률층/저굴절률층
본 발명에 있어서는, 상기 층 구성 중, 다수의 층을 배치하면, 반사 방지층의 산소 투과도는 작아지므로, 반사 방지층으로서 방현층만을 갖는 양태가 바람직하다.
상기 반사 방지층에 있어서의 방현층은 표면 산란에 의한 방현성과, 바람직하게는 필름의 경도, 내찰상성을 향상시키기 위한 하드 코트성을 필름에 부여할 목적으로 형성된다.
또, 상기 방현층은, 후술하는 본 발명의 화상 표시 장치와 같이, 시인측의 편광자의 더욱 외측에 액정성 화합물을 포함하는 광학 이방성층이 배치되는 경우에는, 광학 이방성층이 형성된 표면 필름의 공기 계면에서의 반사를 억제한다는 관점에서 유용하다.
상기 방현층, 저굴절률층, 중굴절률층, 고굴절률층 등에 대해서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2012-159692호에 기재된 것 등을 사용할 수 있다.
<편광판>
본 명세서에 있어서, 편광판이란, 편광자의 적어도 일방 면의 측에, 편광판 보호 필름이나, 본 발명의 필름 등이 적층된 형태를 나타낸다.
본 발명의 필름을 사용하여, 반사 방지층과, 지지체와, 광학 이방성층과, 편광자를 이 순서로 갖는 편광판을 제조할 수 있다. 여기서 반사 방지층, 지지체, 및 광학 이방성층은 상기 광학 필름에 의해 구성되어 있다.
본 발명에 있어서, 상기 편광판은 원편광판으로서 사용할 수 있다.
원편광판으로서의 사용 양태로는, 예를 들어, 상기 광학 필름의 광학 이방성층의 위상차를 λ/4 정도로 하고, 광학 이방성층의 지상축과 편광자의 흡수축이 45°로 교차하도록 배치하는 양태 등을 들 수 있다.
또, 상기 편광판은 패턴 광학 이방성층을 사용한 패턴 원편광판으로서도 사용할 수 있다.
<화상 표시 장치>
본 발명의 필름을 사용하여 화상 표시 장치를 제조할 수 있다.
화상 표시 장치는 상기 광학 필름 또는 상기 편광판과, 화상 표시 패널을 갖는다. 상기 광학 필름이 반사 방지층을 갖는 경우에는 반사 방지층을 시인측으로 하여 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 화상 표시 장치에 있어서의 화상 표시 패널은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 액정층을 포함하는 액정 패널이어도 되고, 유기 EL 층을 포함하는 유기 EL 표시 패널이어도 되며, 플라즈마 디스플레이 패널이어도 된다. 어느 양태에 대해서도, 각종 가능한 구성을 채용할 수 있다.
또, 투과 모드의 액정 패널 등, 화상 표시 패널의 시인측에 화상 표시를 위한 편광자를 갖는 양태에서는, 그 편광자를 상기 편광판에 있어서의 편광자로서 이용하고, 상기 편광판이 화상 표시 장치에 있어서의 시인측의 편광판을 겸하는 양태도 바람직하다. 물론, 상기 편광판이 화상 표시 장치의 시인측의 편광판을 겸하지 않고, 다른 편광자를 갖고 있어도 되지만, 그 경우에는, 상기 편광판에 있어서의 편광자의 흡수축의 방향과, 화상 표시 장치의 시인측의 편광자의 흡수축의 방향을 동일 방향으로 하여 배치하는 것이 바람직하다.
마찬가지로, 화상 표시 장치에 있어서의 액정 셀의 구성에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 일반적인 구성의 액정 셀을 채용할 수 있다.
액정 셀로는, 예를 들어 대향 배치된 1 쌍의 기판과, 그 1 쌍의 기판간에 협지된 액정층을 포함하며, 필요에 따라, 컬러 필터층 등을 포함하고 있어도 된다. 액정 셀의 구동 모드에 대해서도 특별히 한정되지 않고, 트위스티드 네마틱 (TN), 슈퍼 트위스티드 네마틱 (STN), 버티컬 얼라이먼트 (VA), 인플레인 스위칭 (IPS), 옵티컬리 컴펜세이티드 벤드 셀 (OCB) 등의 각종 모드를 이용할 수 있다.
상기 화상 표시 장치에 이용되는 액정 셀은 VA 모드, OCB 모드, IPS 모드, 또는 TN 모드인 것이 바람직하고, IPS 모드인 것이 보다 바람직하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
IPS 모드의 액정 셀은 막대 형상 액정 분자가 기판에 대해 실질적으로 평행으로 배향하고 있고, 기판면에 평행한 전계가 인가함으로써 액정 분자가 평면적으로 응답한다. IPS 모드는 전계 무인가 상태로 흑색 표시가 되고, 상하 1 쌍의 편광판의 흡수축은 직교하고 있다. 광학 보상 시트를 사용하여 경사 방향에서의 흑색 표시시의 누설광을 저감시켜 시야각을 개량하는 방법이 일본 공개특허공보 평10-54982호, 일본 공개특허공보 평11-202323호, 일본 공개특허공보 평9-292522호, 일본 공개특허공보 평11-133408호, 일본 공개특허공보 평11-305217호, 일본 공개특허공보 평10-307291호 등에 개시되어 있다.
실시예
이하에 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 실시예에 의해 한정적으로 해석되어야 할 것은 아니다.
[실시예 1]
메틸에틸케톤 (이데미츠 고산 제조) 10 g 에 대해, 보론산 화합물 (1) 3 ㎎ 및 하기 표 2 와 같이 첨가제 A 및 B 를 첨가하여 1 주일 후의 분해 거동을 관찰하였다.
[화학식 7]
(분해율의 측정 방법)
이 보론산 화합물 (1) 에 하기 표 2 에 기재된 첨가제를 첨가한 용액에 대해, 하기 조건으로 고속 액체 크로마토그래피 (HPLC) 측정을 실시하고, 보론산 화합물 (1) 의 면적 백분율을 구한다.
<HPLC 조건>
칼럼 :TOSOH ODS80TS (4.6 ㎜ × 150 ㎜, 5 ㎛)
칼럼 온도:40 ℃
용리액 A :증류수 (아세트산, 트리에틸아민 각 0.1 vol% 함유)
용리액 B :아세토니트릴 (아세트산, 트리에틸아민 각 0.1 vol% 함유)
유량:1.0 ㎖/min.
측정 시간:35 min.
검출 파장:254 ㎚
주입량:10 ㎕
[화학식 8]
이상으로부터, 시트르산 및 그 유연체로 대표되는 다가 카르복실산 또는 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물, 그리고 인 원자 함유 화합물이 보론산 화합물의 분해를 현저하게 억제하는 것이 판명되었다.
[실시예 2]
한층 더 상세하게 시트르산의 분해 억제 거동을 확인하였다.
메틸에틸케톤 (이데미츠 고산 제조 및 마루젠 석유 화학 제조) 10 g 에 대해, 상기 보론산 화합물 (1) 3 ㎎ 및 하기 표 3 과 같이 첨가제를 첨가하여 분해 거동을 관찰하였다.
비교예 2-1 및 실시예 2-1 ∼ 2-4 의 결과를 도 1 에, 비교예 2-2 및 실시예 2-5 ∼ 2-8 의 결과를 도 2 에 나타내었다.
도 1 및 도 2 의 결과로부터, 약 3 개월간의 보존으로 시트르산은 첨가량에 의존하지 않고 분해 거동을 억제하는 것을 알 수 있었다.
[실시예 3]
한층 더 상세한 분해 거동을 확인하였다.
메틸에틸케톤 (이데미츠 고산 제조) 10 g 에 대해, 상기 보론산 화합물 (1) 3 ㎎ 및 하기 표 4 와 같이 첨가제 A 및 B 를 첨가하여 분해 거동을 관찰하였다.
비교예 3-1 및 실시예 3-1 ∼ 3-4 의 결과를 도 3 에, 비교예 3-1 및 실시예 3-5 ∼ 3-7 의 결과를 도 4 에 나타내었다.
이상과 같이, 도 3 및 도 4 의 결과로부터, 시트르산으로 대표되는 다가의 카르복실산 또는 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물, 포스파이트계 화합물, 혹은 그들의 병용은 보론산 화합물의 분해 거동을 억제하는 효과가 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 4]
메틸에틸케톤 (이데미츠 고산 제조) 8.57 g 및 시클로헥사논 (토요 합성 제조) 1.43 g 의 혼합 용액에 대해, 하기 보론산 화합물 (2) 20.95 ㎎ 및 하기 표 5 와 같이 첨가제를 첨가하여 1 주일 후의 분해 거동을 관찰하였다.
[화학식 9]
(분해율의 측정 방법)
이 보론산 화합물 (2) 에 하기 표 5 에 기재된 첨가제를 첨가한 용액에 대해, 하기 조건으로 고속 액체 크로마토그래피 (HPLC) 측정을 실시하고, 보론산 화합물 (2) 의 면적 백분율을 구한다.
<HPLC 조건>
칼럼 :TSK-Gel ODS 100Z (4.6 ㎜ × 150 ㎜)
칼럼 온도:40 ℃
용리액 A :증류수 (아세트산, 트리에틸아민 각 0.1 vol% 함유)
용리액 B :아세토니트릴 (아세트산, 트리에틸아민 각 0.1 vol% 함유)
유량:1.0 ㎖/min.
검출 파장:254 ㎚
주입량:10 ㎕
상기 표 6 에서는, 실시예 4-1 ∼ 4-3 으로서, 시트르산을 0.1 ㎎ (10 ppm 상당), 0.3 ㎎ (30 ppm 상당), 1.0 ㎎ (100 ppm 상당) 첨가했을 때의 분해 거동을 관찰하였다.
실시예 4-4 및 4-5 로서, 인 화합물 (1) PEP-36 을 0.3 ㎎ (30 ppm 상당), 1.0 ㎎ (100 ppm 상당) 첨가했을 때의 분해 거동을 관찰하였다.
비교예 4-1 및 실시예 4-1 ∼ 4-3 의 결과를 도 5 에, 비교예 4-2 그리고 실시예 4-4 및 4-5 의 결과를 도 6 에 나타내었다.
도 5 및 도 6 의 결과로부터, 시트르산으로 대표되는 다가의 카르복실산 또는 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물, 혹은, 포스파이트계 화합물은 보론산 화합물의 분해 거동을 억제하는 효과가 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 5]
(참고예 5-1 ∼ 5-4)
메틸에틸케톤 (토넨 제조) 10 g 에 대해, 하기 표 7 과 같이 상기 보론산 화합물 (2) 를 첨가하여 3 주일 후의 분해 거동을 관찰하였다.
그 결과를 도 7 에 나타내었다.
하기 도 7 로부터, 조성물 중의 보론산 화합물이 저농도일수록 분해율이 높은 경향이 보였다.
(실시예 5-1 ∼ 5-6 및 비교예 5-1)
상기 참고예 5-1 ∼ 5-4 와 같이 붕소가 묽은 농도에서는, 보론산 화합물의 분해율이 매우 높다.
그래서 본 발명에서 알아낸 시트르산 화합물이나 인 원자 함유 화합물을 첨가하여, 하기 표 8 과 같이 상기 보론산 화합물 (2) 0.01 ㎎ 및 첨가제를 첨가하여 3 주간 시간 경과 시험을 실시하였다.
상기 표 8 의 결과, 첨가제 농도에 따라 효과는 다르지만, 붕소 (보론산 화합물) 의 농도가 낮을 때에 현저하게 분해를 억제하고 있는 것이 판명되었다.
[실시예 6:위상차 필름으로의 적용]
(방현층용 도포액의 조제)
하기의 조성이 되도록 각 성분을 MIBK (메틸이소부틸케톤) 와 MEK (메틸에틸케톤) 의 혼합 용매 (89 대 11 (질량비)) 로 혼합하였다. 구멍 직경 30 ㎛ 의 폴리프로필렌제 필터로 여과하여 방현층용 도포액 1 을 조제하였다. 각 도포액의 고형분 농도는 40 질량% 이다. 또한, 도포액의 조제시에, 수지 입자 및 스멕타이트는 후술하는 분산액 상태로 첨가하였다.
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방현층 도포액 1
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스멕타이트 (루센타이트 STN, 코프 케미컬사 제조) 1.00 질량%
수지 입자 (테크 폴리머 SSX, 세키스이 화성품 공업사 제조) 8.00 질량%
아크릴레이트 모노머 (NK 에스테르 A9550, 신나카무라 화학 공업사 제조)
87.79 질량%
중합 개시제 (이르가큐어 907, BASF 사 제조) 3.00 질량%
레벨링제 (P-4) 0.15 질량%
분산제 (DISPERBYK-2164, 빅크케미·재팬사 제조) 0.06 질량%
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레벨링제 (P-4)
[화학식 10]
(수지 입자 분산액의 조제)
투광성 수지 입자의 분산액은 교반하고 있는 MIBK 용액 중에 투광성 수지 입자 (테크 폴리머 SSX, 세키스이 화성사 제조) 를 분산액의 고형분 농도가 30 질량% 가 될 때까지 서서히 첨가하고, 30 분간 교반하여 조제하였다.
(스멕타이트 분산액의 조제)
스멕타이트의 분산액은 최종적으로 방현층용 도포액에 사용되는 모든 MEK 를 사용하고, MEK 중에 교반하면서 스멕타이트 (루센타이트 STN, 코프 케미컬사 제조) 를 서서히 첨가하고, 30 분간 교반하여 조제하였다.
(방현층의 도포 형성)
두께 60 ㎛ 의 자외선 흡수제 함유 트리아세틸셀룰로오스 필름 (산소 투과도:882 ㏄/[㎡·day·atom]) 을 롤 형태로 권출하고, 방현층용 도포액 1 을 사용하여, 막두께 4 ㎛ 가 되도록 방현층을 도포 형성하였다.
구체적으로는, 일본 공개특허공보 2006-122889호 실시예 1 에 기재된 슬롯 다이를 사용한 다이 코트법으로, 반송 속도 30 m/분의 조건으로 각 도포액을 도포하고, 80 ℃ 에서 150 초 건조 후, 추가로 질소 퍼지하 산소 농도 약 0.1 % 로 160 W/㎝ 의 공랭 메탈 할라이드 램프 (아이그래픽스사 제조) 를 사용하여, 조도 400 mW/㎠, 조사량 180 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하여 도포층을 경화시켜 방현층을 형성한 후, 권취하여, 반사 방지층이 부착된 지지체 1 을 제조하였다.
제조한 반사 방지층이 부착된 지지체 1 의 산소 투과도는 479 ㏄/[㎡·day·atom] 이었다.
(알칼리 비누화 처리한 지지체 1 의 제조)
상기 제조한 반사 방지층이 부착된 지지체 1 을, 온도 60 ℃ 의 유전식 가열 롤을 통과시켜, 필름 표면 온도를 40 ℃ 로 승온시킨 후에, 필름의 방현층이 형성되어 있는 면과는 반대측의 면에 하기에 나타내는 조성의 알칼리 용액을 #6 의 와이어 바로 연속적으로 도포하고, 110 ℃ 로 가열하여, 노리타케 컴퍼니 리미티드사 제조의 스팀식 원적외 히터 아래로 10 초간 반송하였다. 계속해서, 동일하게 바 코터를 사용하여, 순수를 3 ㎖/㎡ 도포하였다. 이어서, 파운틴 코터에 의한 수세와 에어 나이프에 의한 탈수를 3 회 반복한 후에, 70 ℃ 의 건조 존으로 10 초간 반송하여 건조시키고, 알칼리 비누화 처리한 지지체 1 을 제조하였다.
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알칼리 용액의 조성
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수산화칼륨 2.0 질량부
물 6.5 질량부
이소프로판올 85.0 질량부
계면 활성제 SF-1:C14H29O(CH2CH2O)20H 0.035 질량부
프로필렌글리콜 6.5 질량부
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(노광 전 배향막이 부착된 지지체 1 의 제조)
상기 제조한 알칼리 비누화 처리한 지지체 1 의, 비누화 처리를 실시한 면에, 하기 조성의 배향막 도포액 1 을 #14 의 와이어 바로 연속적으로 도포하였다. 60 ℃ 의 온풍으로 60 초, 추가로 100 ℃ 의 온풍으로 120 초 건조시키고, 노광 전 배향막이 부착된 지지체 1 을 형성하였다. 노광 전 배향막의 막두께는 0.45 ㎛ 이며, 산소 투과도는 132 ㏄/[㎡·day·atom] 이었다.
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배향막 형성용 도포액 1 의 조성
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배향막용 폴리머 재료 (P-1) 2.4 질량부
광 산발생제 (S-1) 0.17 질량부
라디칼 중합 개시제
(이르가큐어 2959, 치바·스페셜리티·케미컬즈사 제조)
0.18 질량부
라디칼 개시제 (R-1) 0.18 질량부
메탄올 16.5 질량부
IPA (이소프로판올) 7.2 질량부
물 73.55 질량부
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[화학식 11]
(자외선 노광)
다음으로, 투과부의 가로 스트라이프 폭 363 ㎛, 차폐부의 가로 스트라이프 폭 363 ㎛ 의 스트라이프 마스크를 상기 제조한 노광 전 배향막이 부착된 지지체 1 상에 배치하고, 실온 공기하에서, 200 ㎚ ∼ 400 ㎚ 의 파장 영역에 있어서의 조도 500 mW/㎠ 의 자외선 조사 장치 (Light Hammer 10,240 W/㎝, Fusion UV Systems 사 제조) 를 광원 유닛으로서 사용하여 자외선을 0.06 초간 (30 mJ/㎠) 조사하여 패턴 배향막을 형성하였다.
(패턴 광학 이방성층의 형성)
상기 자외선 노광 후의 패턴 배향막에, 스트라이프 마스크의 스트라이프에 대해 45°의 각도를 유지하여 500 rpm 으로 일방향으로 1 왕복, 러빙 처리를 실시하였다. 이어서, 하기의 광학 이방성층용 도포액을 #3.2 의 와이어 바로 도포하였다. 또한, 막면 온도 110 ℃ 에서 2 분간 가열 숙성한 후, 80 ℃ 까지 냉각시켜 공기하에서 20 mW/㎠ 의 공랭 메탈 할라이드 램프 (아이그래픽스사 제조) 를 사용하여 자외선을 20 초간 조사하여, 그 배향 상태를 고정화함으로써 패턴 광학 이방성층을 형성하였다. 마스크 노광 부분 (제 1 위상차 영역) 은 러빙 방향에 대해 지상축 방향이 평행으로 디스코틱 액정 화합물이 수직 배향하고 있고, 미노광 부분 (제 2 위상차 영역) 은 직교로 수직 배향하고 있었다. 또한, 광학 이방성층의 막두께는 1.15 ㎛ 였다.
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광학 이방성층용 도포액의 조성
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디스코틱 액정 E-2 80 질량부
디스코틱 액정 E-3 20 질량부
배향막 계면 배향제 (II-1) 0.9 질량부
배향막 계면 배향제 (III-1) :상기 보론산 화합물 (1) 0.08 질량부
공기 계면 배향제 (P-2) 0.2 질량부
공기 계면 배향제 (P-3) 0.6 질량부
광중합 개시제 (이르가큐어 907, BASF 사 제조) 3.0 질량부
다관능 모노머 (에틸렌옥사이드 변성 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트
(비스코트 360, 오사카 유기 화학사 제조)) 10 질량부
시트르산 메틸에틸케톤에 대해 30 ppm
메틸에틸케톤 268 질량부
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[화학식 12]
(광학 필름 1 의 제조)
이상과 같이 하여, 지지체의 양면에 각각 방현층과 패턴 광학 이방성층이 형성된 광학 필름 1 을 제조하였다.
(광학 필름 2 의 제조)
제조한 광학 필름 1 에 대해, 두께 60 ㎛ 의 자외선 흡수제 함유 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 바꾸어, 두께 40 ㎛ 의 자외선 흡수제 함유 트리아세틸셀룰로오스 필름 (산소 투과도:1391 ㏄/[㎡·day·atom]) 으로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 반사 방지층이 부착된 지지체 2 (산소 투과도:600 ㏄/[㎡·day·atom]), 알칼리 비누화 처리한 지지체 2, 노광 전 배향막이 부착된 지지체 2 (산소 투과도:140 ㏄/[㎡·day·atom]), 광학 필름 2 를 제조하였다.
(광학 필름의 산소 투과도 측정)
상기 제조한 광학 필름에 있어서, 광학 이방성층보다 반사 방지층측에 존재하는 층 전체의 산소 투과도로서, 지지체만, 반사 방지층이 부착된 지지체, 노광 전 배향막이 부착된 지지체에 있어서의 산소 투과도를, MOCON 사 제조 산소 투과율 측정 장치 (OX-TRAN 2/21 ML/SL 형) 로, 하기 조건으로 측정하였다. 또한, 목적의 층을 측정할 때에는, 제조한 광학 필름으로부터 목적의 층을 박리하여 측정할지, 광학 필름을 제조 도중의 부재에서 측정할지를 적절히 선택하여 측정하였다. 측정 결과를 하기 표 9 에 나타낸다.
여기서, 산소 투과도는 기본적으로는 광학 이방성층보다 반사 방지층측에 존재하는 층 전체의 산소 투과도를 측정하지만, 측정하는 층이 증가하면 산소 투과도는 작아지므로, 본래 측정할 필요가 없는 광학 이방성층 등을 포함한 상태로 측정한 산소 투과도가 100 ㏄/[㎡·day·atom] 이상인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 특정한 층 (예를 들어 지지체) 의 산소 투과도가 소정의 값 이상이라는 규정의 소속 여부에 대해서도, 다른 층 (예를 들어 반사 방지층이나 본래 측정할 필요가 없는 광학 이방성층 등) 을 포함한 상태로 측정한 산소 투과도가 그 소정의 값 이상인 경우에는, 그 규정의 범위 내라고 간주할 수 있다.
<측정 조건>
투과 가스:순산소 (습도:60 %RH, 유량:10 ㎖/min)
캐리어 가스:질소 (98 %)/수소 (2 %) 혼합 가스 (습도:60 %RH, 유량:10 ㎖/min)
시료 면적:5 ㎠ (순정 (純正) 알루미늄 마스크 사용)
시료 온도:25 ℃
(내광성 평가)
상기 제조한 광학 필름의 광학 이방성층측에 점착제를 통해 유리판을 첩부하고, 반사 방지층측으로부터, 슈퍼 크세논 웨더 미터 “SX-75” (스가 시험기사 제조, 60 ℃, 50 %RH 조건) 로 크세논 광을 25 만 Lx 로 200 시간 조사하였다. 소정 시간 경과 후, 광학 필름이 부착된 유리판을 꺼내어, Re (550) 의 변화를 측정하였다.
A:Re (550) 의 변화가 5 ㎚ 미만
B:Re (550) 의 변화가 5 ㎚ 이상 10 ㎚ 미만
C:Re (550) 의 변화가 10 ㎚ 이상
(평가)
실시예 6 에서는 시트르산 (메틸에틸케톤에 대해 30 ppm) 을 첨가한 광학 이방성층용 도포액을 조제하여 사용하였지만, 얻어진 광학 필름 1 및 2 의 평가 성능상 문제는 없고, 광학 이방성층용 도포액에 용액 안정성을 부여할 수 있었다.
또, 광학 필름 1 및 2 의 제조에 있어서, 상기 시트르산 대신에, PEP-36 을 메틸에틸케톤에 대해 100 ppm 을 첨가한 광학 이방성층용 도포액을 조제하여 사용한 경우에도, 동일하게 얻어진 광학 필름의 평가 성능상 문제는 없고, 광학 이방성층용 도포액에 용액 안정성을 부여할 수 있었다.
[실시예 7]
하기 양태의 위상차 필름 No. 33 의 위상차층을 형성하기 위한 도포 용액에 대해, 시트르산 (메틸에틸케톤에 대해 30 ppm) 을 첨가했지만, 평가 성능상 문제는 없고, 위상차층을 형성하기 위한 도포 용액에 용액 안정성을 부여할 수 있었다. 위상차 필름 No. 33 의 제조 방법 등에 대하여 이하에 기재한다.
1. 지지체의 제조
(1) 셀룰로오스아실레이트 필름의 제조
이하의 방법으로 셀룰로오스아실레이트 필름을 각각 제조하였다.
(1)-1 도프 조제
셀룰로오스아실레이트 용액의 조제:
하기 표에 기재한 주제, 첨가제, 및 용매를 믹싱 탱크에 투입하고, 교반하여 각 성분을 용해시키고, 또한 90 ℃ 로 약 10 분간 가열한 후, 평균 구멍 직경 34 ㎛ 의 여과지 및 평균 구멍 직경 10 ㎛ 의 소결 금속 필터로 여과하였다.
또한, 첨가제의 첨가량은 표 중에 주제 100 질량부에 대한 질량부로 나타내었다. 용제 1 과 용제 2 의 조성비는 질량비로 표 중에 기재하였다. 또, 셀룰로오스아실레이트 용액의 고형분 농도 (단위 질량%) 를 표 중의 「농도」 의 란에 기재하였다.
미립자 분산액의 조제:
다음으로 상기 방법으로 조제한 각 셀룰로오스아실레이트 용액을 포함하는 하기 성분을 분산기에 투입하고, 미립자 분산액을 조제하였다.
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미립자 분산액
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·무기 미립자 (아에로질 R972 닛폰 아에로질 주식회사 제조)
0.2 질량부
·메틸렌클로라이드 72.4 질량부
·메탄올 10.8 질량부
·각 셀룰로오스아실레이트 용액 10.3 질량부
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각 셀룰로오스아실레이트 용액을 100 질량부, 및 상기 미립자 분산액을, 셀룰로오스아실레이트에 대해 무기 미립자가 0.02 질량부가 되는 양으로 혼합하고, 막제조용 도프를 조제하였다.
(1)-2 유연
상기 서술한 도프를 밴드 유연기를 사용하여 유연하였다. 또한, 밴드는 스테인리스제였다.
(1)-3 건조
유연되어 얻어진 웨브 (필름) 를 밴드로부터 박리 후, 패스 롤을 반송시켜, 건조 온도 120 ℃ 에서 20 분간 건조시켰다. 또한, 여기서 말하는 건조 온도란, 필름의 막면 온도를 의미한다.
(1)-4 연신
얻어진 웨브 (필름) 를 밴드로부터 박리하고, 클립에 끼워, 고정단 1 축 연신의 조건으로, 표에 기재된 연신 온도 및 연신 배율로 텐터를 사용하여 필름 반송 방향 (MD) 에 직교하는 방향 (TD) 으로 연신하였다.
연신 배율 및 연신 온도에 대해서는 하기 표에 기재한다. 또한 - 는 수축을 의미한다.
(1)-5 비누화 처리
지지체의 비누화 처리를 실시하는 시료에 대해서는, 이하와 같이 실시하였다.
제조한 지지체를 2.3 ㏖/ℓ 의 수산화나트륨 수용액에 55 ℃ 에서 3 분간 침지하였다. 실온의 수세 욕조 중에서 세정하고, 30 ℃ 에서 0.05 ㏖/ℓ 의 황산을 사용하여 중화하였다. 재차, 실온의 수세 욕조 중에서 세정하고, 또한 100 ℃ 의 온풍으로 건조시켰다. 이와 같이 하여, 지지체 표면의 비누화 처리를 실시하였다.
사용한 화합물을 각각 이하에 나타낸다.
표 중, 「CTA」 는 셀룰로오스트리아세테이트를 나타내고, 수치는 아세틸기의 치환도를 나타낸다.
CAP 는 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트를 나타내고, 아세틸기 치환도 0.7, 프로피오닐기 치환도 1.6 이다.
또한, 지지체 32 는 아세틸기 치환도 2.43 의 셀룰로오스디아세테이트를 코어층으로 하고, 코어층의 양측에, 아세틸기 치환도 2.81 의 셀룰로오스트리아세테이트를 스킨층으로서 갖는 필름을 모두 유연으로 제조하였다. 지지체 32 의 셀룰로오스아실레이트 전체의 아세틸기 치환도는 2.45 였다.
Appear3000 은 Ferraania 제조의 고리형 올레핀계 수지이다.
EG:에틸렌글리콜
PG:1,2-프로판디올
TPA:테레프탈산
AA:아디프산
SA:숙신산
[화학식 13]
2. 중간층의 형성
하기 표 12 에 기재한 내용물 및 용매를 혼합하여, 중간층 형성용 조성물을 조제하였다.
(아크릴층)
아크릴계 화합물 2 종 100 질량부, 광중합 개시제 (이르가큐어 127, 치바·스페셜리티·케미컬즈 (주) 제조) 4 질량부, 및 용제를 혼합하고, 15 질량% 가 되도록 아크릴층 형성용 조성물을 조제하였다. 이와 같이 조정한 아크릴층 형성용 조성물을 지지체 상에 와이어 바 코터 #1.6 으로 도포하고, 60 ℃, 0.5 분 건조 후, 120 W/㎝ 고압 수은등을 사용하여 30 ℃ 30 초간 UV 조사하고 중간층을 가교하였다.
얻어진 중간층의 막두께는 하기 표 중에 기재하였다.
사용한 화합물을 각각 이하에 나타낸다.
MIBK:메틸이소부틸케톤
ACR1:블렌머 GLM, 니치유 (주) 제조, 하기 구조의 화합물.
[화학식 14]
ACR2:KAYARAD PET30, 닛폰 가야쿠 (주) 제조, 하기 구조의 화합물 (펜타에리트리톨트리아크릴레이트/펜타에리트리톨테트라아크릴레이트) 의 혼합물.
[화학식 15]
3. 위상차층의 형성
중간층 상에, 하기 표에 기재한 액정 화합물 (하기 표에 나타내는 액정 화합물 1 과 액정 화합물 2 를 하기 표에 나타내는 조성비 (질량비) 로 포함하는 혼합물) 1.8 g, 광중합 개시제 (이르가큐어 907, 치바 가이기사 제조) 0.06 g, 증감제 (카야큐어 DETX, 닛폰 가야쿠 (주) 제조) 0.02 g, 하기 표에 기재한 수직 배향제 0.002 g, 수직 배향제 (보론산 화합물 (2)) 0.002 g, 후술하는 용매 (메틸에틸케톤 및 시클로헥사논의 합계) 에 대해 30 ppm 이 되는 양의 시트르산을 메틸에틸케톤 (MEK)/시클로헥사논 (= 86/14 (질량%)) 에 용해한 용액을, #3.2 의 와이어 바로 도포하였다. 이것을 금속 프레임에 첩부하여, 100 ℃ 의 항온조 중에서 2 분간 가열하고, 막대 형상 액정 화합물을 배향시켰다 (호메오트로픽 배향). 다음으로, 50 ℃ 로 냉각시킨 후에, 질소 퍼지하 산소 농도 약 0.1 % 로 160 W/㎝ 의 공랭 메탈 할라이드 램프 (아이그래픽스 (주) 제조) 를 사용하여, 조도 190 mW/㎠, 조사량 300 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하여 도포층을 경화시켰다. 그 후, 실온까지 방랭시켰다.
사용한 화합물을 각각 이하에 나타낸다.
[화학식 16]
[화학식 17]
[화학식 18]
이와 같이 하여, 셀룰로오스아실레이트 필름 상에 중간층을 갖고, 상기 중간층 상에 호메오트로픽 액정층으로 이루어지는 위상차층을 갖는 적층형의 위상차 필름 33 을 제조하였다.
<위상차 필름의 평가>
얻어진 위상차 필름 33 에 대해, 두께, 단면 막두께, Re, Rth, |Rth/Re|, 헤이즈, 투습도, 밀착성, 결정 생성, 인열 강도를 평가하였다.
(단면 막두께)
위상차 필름의 두께 방향으로 단면을 마이크로톰으로 절삭한 후, 오스뮴산으로 염색한 후에, SEM 을 사용하여 단면 관찰하고, 지지체와 중간층 사이에 지지체의 주성분과 중간층의 주성분을 포함하는 혼합층의 막두께 측정을 실시하였다.
(인열 강도)
필름 시료 50 ㎜ × 64 ㎜ 를, 23 ℃·상대 습도 65 % 로 2 시간 조습하고, 경 (輕) 하중 인열 강도 시험기 (토요 정기 제작소) 를 사용하여 ISO6383/2-1983 에 따라 인열에 필요로 하는 가중을 측정하고, MD, TD 방향으로 평균화하여 평가하였다.
(헤이즈의 측정)
얻어진 필름의 헤이즈를 헤이즈 미터 “HGM-2DP” {스가 시험기 (주) 제조} 를 사용하여 JIS K-7136 에 따라 측정하였다.
(밀착성의 평가)
필름의 위상차층과 중간층의 밀착성을 크로스 컷 박리 테스트에 의해 조사하였다. 커터로 가로세로 2 ㎜ ×2 ㎜ 메시를 100 개 작성하고, 닛토 셀로테이프 (등록상표) 를 첩부하고, 그 후 박리하여, 박리하지 않고 필름 상에 남은 개수를 하기 지표에 기초하여 채점하였다. 개수가 많을수록 밀착성이 높은 것을 나타낸다.
A;박리 없음
B:80 개 이상, 100 개 미만
C;60 개 이상, 80 개 미만
D:60 개 이하
(결정 생성 관찰)
편광 현미경으로 크로스니콜 환경하에서 관찰하고, 필름 지상축이 현미경에 탑재된 편광판의 적어도 일방의 축과 평행이 되도록 배치한 상태로 관찰을 실시하였다.
이 때, 액정층에 핀트를 맞추고, 관찰했을 때에 몰티즈 크로스 혹은 휘점 고장을 육안으로 확인하였다.
(필름 투습도)
투습도의 값은, JIS Z0208의 투습도 시험 (컵법) 에 준하여, 온도 40 ℃, 상대 습도 90 % 의 분위기 중, 시료를 24 시간에 통과하는 수증기의 중량 (g) 을 측정한 후, 시료 면적 1 ㎡ 당 환산한 값이다.
A;400 ∼ 2000 g / ㎡ / 24 h
B;2000 ∼ 2200 g / ㎡ / 24 h
C;2200 ∼ 2400 g / ㎡ / 24 h
D;2400 이상 혹은 400 이하 g / ㎡ / 24 h
4. 편광판의 제조
상기에서 제조한 각 위상차 필름을, 폴리비닐알코올계 편광자와, 접착제를 사용하여 첩합 (貼合) 하고, 또한 편광자의 반대측 표면에, 동일하게 하여, 후지 필림 (주) 제조, 후지태크 T60 을 첩합하여, 편광판을 각각 제조하였다. 위상차 필름과 편광자를 첩합할 때에는, 지지체인 셀룰로오스아실레이트 필름의 표면과 편광자의 표면을 첩합하였다.
또한, 액정 표시 장치에 실장할 때에는, 어느 것에 대해서도, 위상차 필름을 액정 셀과 편광자 사이에 배치하였다.
또한, 상기 제조한 각 편광판은 후술하는 바와 같이 표시면측 편광판으로서 사용하였다. 이것과 조합하여 사용하는 백라이트측 편광판으로서, 편광자의 일방의 표면에, Z-TAC (후지 필름 제조), 타방의 표면에 후지 필림 (주) 제조, 후지태크를 각각 첩합하여 제조한 편광판을 사용하였다. 액정 표시 장치에 실장할 때에는, Z-TAC 필름을 액정 셀과 편광자 사이에 배치하였다.
<편광판의 평가>
[점착제층이 부착된 편광판의 제조]
(점착제층의 형성)
이하 조성의 점착제층 조성물을 도포액으로서 사용하고, 실리콘계 박리제로 표면 처리한 세퍼레이트 필름에 다이 코터를 사용하여 도포하고, 90 ℃ 에서 5 분간 건조시켜, 아크릴레이트계 점착제층을 형성하였다. 그 때의 점착제층의 막두께는 35 ㎛ 였다.
- 점착제층 조성물 조성 -
토아 합성사 제조 아로닉스 M-315 (15 질량%), 아크릴계 공중합체 (아크릴산부틸, 아크릴산메틸 및 아크릴산을 질량비 77:20:3 의 비율로 사용하고, 통상적인 방법에 따라 중합하여 이루어지는, 중량 평균 분자량 800,000 의 공중합체, 100 질량%), 치바·스페셜리티·케미컬즈사 제조 이르가큐어 500 (0.3 질량%), 니혼 폴리우레탄사 제조 콜로네이트 L (2 질량%), 신에츠 화학 공업사 제조 KBM-403 (0.1 질량%)
(점착제층의 전사와 숙성)
이 점착제층을 제조한 편광판의 편면에 전사하고, 온도 23 ℃, 상대 습도 65 % 의 조건으로 7 일간 숙성시켜 점착제층이 부착된 편광판을 얻었다. 이와 같이 하여 점착제층이 부착된 편광판을 얻었다.
(편광판 내구성의 평가)
상기에서 제조한 점착제층이 부착된 편광판에 대해, 파장 410 ㎚ 및 680 ㎚ 에 있어서의 편광판의 직교 투과율을 본 명세서에 기재한 방법으로 측정하였다. 구체적으로는, 먼저 얻어진 점착제층이 부착된 편광판을 50 × 50 ㎜ 사이즈로 재단하고, 50 × 50 ㎜ 의 알칼리 유리판 상에 점착제층이 접촉하도록 하여 단부를 첩부하였다. 또한 점착제층이 부착된 편광판 전체를 라미네이터 롤을 사용하여 유리판 상에 첩부하여, 측정용 샘플을 얻었다. 이 측정용 샘플에 대해, 습열 환경하에서의 시간 경과 전의 파장 680 ㎚ 에 있어서의 편광판의 직교 투과율을 측정하였다.
그 후, 60 ℃, 상대 습도 95 % 의 환경하에서 500 시간 보존한 후, 파장 680 ㎚ 에서의 직교 투과율을 측정하였다.
지표에 시간 경과 전후의 직교 투과율의 변화를 구하고, 이것을 점착제층이 부착된 편광판의 편광판 내구성으로 하여 하기 표에 그 결과를 기재하였다.
이들 결과를 산출하고, 680 ㎚ 에 있어서의 직교 투과율 변화를 이하의 지표로 평가하였다.
Z = (시간 경과 후의 직교 투과율/시간 경과 전의 직교 투과율)×100-100
A;Z 가 0.5 % 이하
B;Z 가 0.5 % 이상 ∼ 1 % 이하
C;Z 가 1 % 보다 크다
편광판의 직교 투과율은 자동 편광 필름 측정 장치 VAP-7070 (니혼 분광 (주) 제조) 을 사용하여 측정하였다. 측정에서는, 25 ℃ 60 %RH 조건하에서 측정하고, 10 회 측정의 평균값을 사용하였다.
5. 액정 표시 장치의 제조와 평가
IPS 모드 액정 셀 (액정층의 d·Δn 의 값은 300 ㎚) 의 표시면측에, 상기에서 제조한 위상차 필름을 갖는 각 편광판을 실장하고, 또한 백라이트 측에 상기에서 제조한 Z-TAC 필름을 갖는 편광판을 실장하여, IPS 모드 액정 표시 장치를 제조하였다.
<액정 표시 장치의 평가>
(액정 셀의 준비)
IPS 모드의 액정 셀을 구비하는 iPad2 [상품명;Apple 사 제조] 로부터 액정 패널을 꺼내고, 액정 셀의 프론트측 (표시면측) 과 리어측 (백라이트측) 에 배치되어 있던 광학 필름을 프론트측 (표시면측) 만 제거하여, 액정 셀의 겉 유리면을 세정하였다.
상기 IPS 모드 액정 셀의 표시면측 표면에 위상차 필름이 부착된 편광판을 첩합하였다.
이와 같이 하여 IPS 모드 액정 표시 장치 LCD 를 제조하였다.
제조한 LCD 를 꺼낸 iPad2 에 되돌리고, 이하의 평가를 실시하였다.
(정면 콘트라스트 평가)
상기 제조한 IPS 모드의 액정 표시 장치 각각에 대해, 백라이트를 설치하고, 측정기 (EZ-Contrast XL88, ELDIM 사 제조) 를 사용하여, 흑색 표시시 및 백색 표시시의 휘도를 측정하고, 정면 콘트라스트비 (CR) 를 산출하고, 이하의 기준으로 평가하였다.
A:800≤CR
B:700≤CR<800
C:600≤CR<700
D:600>CR
(컬러 시프트 (시야각 색미) 평가)
상기 제조한 IPS 모드의 액정 표시 장치 각각에 대해, 백라이트를 설치하고, 측정기 (EZ-Contrast XL88, ELDIM 사 제조) 를 사용하여, 흑색 표시에 있어서의 정면에 대해 극각 60 도 방향으로부터 관찰하고, 방위각 0 ∼ 90 도 (제 1 상한), 90 ∼ 180 도 (제 2 상한), 180 ∼ 270 도 (제 3 상한), 270 ∼ 360 도 (제 4 상한) 의 각 상한의 최대의 ΔE 를 평균한 지표를 컬러 시프트라고 정의함과 함께, 이하의 기준으로 평가하였다.
A:컬러 시프트 거의 없다.
B:컬러 시프트는 관찰되었지만, 실용상 문제 없다.
C:컬러 시프트가 관찰되고, 실용상 문제 있다.
(시야각 CR 평가)
상기 제조한 IPS 모드의 액정 표시 장치 각각에 대해, 백라이트를 설치하고, 각각에 대해 측정기 (EZ-Contrast XL88, ELDIM 사 제조) 를 사용하여, 암실 내에서 흑색 표시시 및 백색 표시시의 휘도를 측정하고, 극각 60 도 방향의 각 상한의 최소값의 평균값을 시야각 콘트라스트비 (시야각 CR) 라고 정의하고, 산출하여, 이하의 기준에 따라 평가하였다.
A:시야각 CR 이 100 이상.
B:시야각 CR 이 70 이상, 100 미만.
C:시야각 CR 이 50 이상, 70 미만.
D:시야각 CR 이 50 미만.
하기 표 14 에 평가 결과를 나타낸다.
위상차 필름 No. 33 의 위상차층을 형성하기 위한 도포 용액에 대해, 시트르산 (메틸에틸케톤에 대해 30 ppm) 을 첨가한 경우에도, 평가 성능상 문제는 없고, 위상차층을 형성하기 위한 도포 용액에 용액 안정성을 부여할 수 있는 것을 알 수 있었다.
Claims (8)
- 적어도 1 종류의 보론산 화합물과 용매를 함유하는 조성물로서,
상기 조성물 중에 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산이 시트르산인 것을 특징으로 하는 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 용매가 케톤계 유기 용매인 것을 특징으로 하는 조성물. - 제 1 항에 있어서,
추가로 막대 형상 액정 화합물 및 디스코틱 액정 화합물 중 적어도 일방을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물. - 적어도 1 종류의 보론산 화합물과,
카르복실산과 알코올을 1 분자 내에 함유하는 화합물 또는 다가 카르복실산, 혹은, 인 원자 함유 화합물
을 용매에 용해시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 조성물의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 지지체 상에 도포함으로써 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 지지체 상에 도포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조 방법.
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