KR20150093591A - 장척 편광 필름의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 장척 편광 필름의 길이 방향에 대하여 45°±15° 방향으로 흡수축을 갖는 장척 편광 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다
상기 장척 편광 필름은 장척 기재 상에, 상기 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15° 방향으로 흡수축을 갖는 장척 편광막을 형성하는 공정을 포함한다. 상기 제조 방법은, 장척 기재에, 배향 규제력의 방향이 상기 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15°인 장척 배향막을 형성하는 공정을 더 갖고, 상기 장척 배향막을 형성하는 공정과 상기 장척 편광막을 형성하는 공정을 이 순서대로 행할 수 있다.
상기 장척 편광 필름은 장척 기재 상에, 상기 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15° 방향으로 흡수축을 갖는 장척 편광막을 형성하는 공정을 포함한다. 상기 제조 방법은, 장척 기재에, 배향 규제력의 방향이 상기 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15°인 장척 배향막을 형성하는 공정을 더 갖고, 상기 장척 배향막을 형성하는 공정과 상기 장척 편광막을 형성하는 공정을 이 순서대로 행할 수 있다.
Description
본 발명은 장척 편광 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 플랫 패널 표시 장치에는 그의 광학 보상을 목적으로 하여 편광 필름 등의 광학 필름이 사용되고 있다. 최근의 플랫 패널 표시 장치는 그의 박막화가 강하게 요구되고 있고, 그에 따라 편광 필름도 보다 박형의 것이 요구되고 있다. 예를 들어 특허문헌 1에는, 중합성 액정 화합물과, 2색성 색소를 포함하는 조성물로 형성된 박형의 편광 필름이 기재되어 있다. 또한, 편광 필름의 길이 방향에 대하여 사선 방향으로 흡수축을 갖는 편광 필름이 요구되고 있었다.
편광 필름의 길이 방향에 대하여 사선 방향으로 흡수축을 갖는 장척 편광 필름의 공업적인 제조는 번잡한 가공 기술을 필요로 하는 것이며, 새로운 제조 방법이 요구되고 있었다.
본 발명은 이하의 발명을 포함한다.
[1] 장척 기재 상에, 상기 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15° 방향으로 흡수축을 갖는 장척 편광막을 형성하는 공정을 포함하는 장척 편광 필름의 제조 방법.
[2] 장척 기재에, 배향 규제력의 방향이 상기 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15°인 장척 배향막을 형성하는 공정을 더 갖고, 상기 장척 배향막을 형성하는 공정과 상기 장척 편광막을 형성하는 공정을 이 순서대로 행하는 [1]에 기재된 장척 편광 필름의 제조 방법.
[3] 장척 배향막은 제1 건조막으로 형성되는 [2]에 기재된 장척 편광 필름의 제조 방법 .
[4] 제1 건조막은, 장척 기재 상에 배향막 형성용 조성물을 연속적으로 도포하여 형성된 제1 도포막을 건조시킨 것으로서,
상기 제1 건조막에, 상기 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15° 방향의 편광을 조사하여 상기 장척 배향막을 형성하는 [3]에 기재된 장척 편광 필름의 제조 방법.
[5] 장척 편광막은 제2 건조막으로 형성되는 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 장척 편광 필름의 제조 방법.
[6] 제2 건조막은, 장척 광 배향막 상에 2색성 색소를 포함하는 편광막 형성용 조성물을 연속적으로 도포하여 형성되는 제2 도포막을 건조시킨 것이며,
상기 제2 건조막을 경화하여, 상기 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15° 방향으로 흡수축을 갖는 장척 편광막을 형성하는 [5]에 기재된 장척 편광 필름의 제조 방법.
[7] 장척 기재가 1/4 파장판 기능을 갖는 장척 위상차 필름인 [1] 내지 [6]에 기재된 장척 편광 필름의 제조 방법.
[8] 장척 기재와, 장척 편광막을 갖는 장척 편광 필름으로서,
해당 장척 편광막의 흡수축의 방향이, 해당 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15°인 장척 편광 필름.
[9] 장척 편광막의 두께가 5㎛ 이하인 [8]에 기재된 장척 편광 필름.
[10] 장척 기재와 장척 편광막 사이에, 장척 배향막을 더 갖는 [8] 또는 [9]에 기재된 장척 편광 필름.
[11] 장척 배향막이 장척 광 배향막인 [10]에 기재된 장척 편광 필름.
[12] 장척 편광막이 2색성 색소를 포함하는 [8] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 장척 편광 필름.
[13] 장척 편광막이 중합성 액정 화합물의 중합물을 포함하는 [8] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 장척 편광 필름.
[14] 장척 편광막이, X선 회절 측정에 있어서 브래그 피크를 나타내는 [8] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 장척 편광 필름.
[15] 장척 기재가 1/4 파장판 기능을 갖는 장척 위상차 필름이며,
해당 장척 위상차 필름의 지상축이 해당 장척 위상차 필름의 길이 방향에 대하여 0°±15° 또는 90°±15°인 [8] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 장척 편광 필름.
[16] 장척 위상차 필름이 하기 식 (40), (50) 및 식 (51)로 표시되는 광학 특성을 갖는 [15]에 기재된 장척 편광 필름.
(Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 파장 450nm, 550nm, 650nm의 광에 대한 정면 위상차값을 나타냄)
[17] 가시광 전역에서의 타원률이 50％ 이상이며, 또한 파장 550nm의 광에 대한 타원률이 70％인 [15] 또는 [16]에 기재된 장척 편광 필름.
[18] 시감도 보정 편광도(Py)가 80％ 이상인 [8] 내지 [17] 중 어느 하나에 기재된 장척 편광 필름.
[19] 시감도 보정 투과율(Ty)이 35％ 이상인 [8] 내지 [18] 중 어느 하나에 기재된 장척 편광 필름.
[20] [8] 내지 [19] 중 어느 하나에 기재된 장척 편광 필름으로부터 장척 기재의 길이 방향에 대하여 긴 변이 0° 또는 90°가 되는 직사각형의 형태로 잘라낸 편광 필름.
[21] [20]에 기재된 편광 필름을 구비하는 표시 장치.
[22] [8] 내지 [19] 중 어느 하나에 기재된 장척 편광 필름을 표시 장치에 연속적으로 접합함으로써 얻어지는 장척 편광 필름 부착 표시 장치,
본 발명에 따르면, 장척 편광 필름의 길이 방향에 대하여 45°±15° 방향으로 흡수축을 갖는 장척 편광 필름을 제조할 수 있다.
도 1은 장척 편광 필름의 연속적 제조 방법(롤 투 롤(Roll to Roll) 형식)의 주요부를 도시하는 모식도이다.
도 2는 장척 광 배향막의 배향 규제력의 방향(D2)와, 장척 기재의 길이 방향(D1)의 관계를 도시하는 모식도이다.
도 3은 장척 원편광판의 연속적 제조 방법의 주요부를 도시하는 모식도이다.
도 2는 장척 광 배향막의 배향 규제력의 방향(D2)와, 장척 기재의 길이 방향(D1)의 관계를 도시하는 모식도이다.
도 3은 장척 원편광판의 연속적 제조 방법의 주요부를 도시하는 모식도이다.
<장척 기재>
장척 기재는, 통상 수지 기재이다.
수지 기재는, 통상 투명 수지 기재이다. 투명 수지 기재란, 광, 특히 가시광을 투과할 수 있는 투광성을 갖는 기재를 의미하고, 투광성이란, 파장 380nm 내지 780nm에 걸친 광선에 대한 투과율이 80％ 이상이 되는 특성을 말한다.
장척 기재는, 바람직하게는 1/4 파장판 기능을 갖는 장척 위상차 필름이다. 보다 바람직하게는 식 (40)으로 표시되는 광학 특성을 갖고, 더욱 바람직하게는 식 (40-1)로 표시되는 광학 특성을 갖는다.
Re(550)은 파장 550nm의 광에 대한 정면 위상차값을 나타낸다.
또한, 장척 기재는, 바람직하게는 식 (50) 및 식 (51)로 표시되는 광학 특성을 갖는다. Re(λ)는 파장 λnm의 광에 대한 정면 위상차값을 나타낸다.
상기 장척 위상차 필름은, 위상차를 갖지 않는 장척 기재를 연신함으로써 얻을 수 있다. 장척 위상차 필름의 광학 특성은 연신 방법에 의해 조절할 수 있고, 식 (50) 및 (51)로 표시되는 광학 특성을 갖는 장척 기재는, 특정한 구조를 갖는 장척 기재를 연신함으로써 얻을 수 있다.
장척 위상차 필름의 지상축 방향은 연신 방법에 따라 상이하고, 1축, 2축 또는 사선 연신 등, 그 연신 방법에 따라서 지상축 및 광축이 결정된다. 길이 방향으로 1축 연신된 장척 위상차 필름은 생산성이 높고, 범용성이 많기 때문에 바람직하다.
장척 기재는, 1/4 파장판 기능을 갖고, 또한 지상축이 장척 위상차 필름의 길이 방향에 대하여 0°±10° 또는 90°±10°이면 바람직하다. 이러한 장척 기재를 사용하면, 원편광판으로서 기능하는 장척 편광 필름을 용이하게 얻을 수 있다.
장척 기재의 정면 위상차값은 그의 두께에 의해 조정할 수 있다. 정면 위상차값은 식 (10)에 의해 결정된다는 점에서, 원하는 정면 위상차값(Re(λ))을 얻기 위해서는, Δn(λ)과 막 두께 d를 조정하면 된다. 즉, Δn(λ)과 막 두께 d를 조정함으로써 1/4 파장판 기능을 갖는 장척 기재를 얻을 수 있다.
식 중, Re(λ)는 파장 λnm에 있어서의 정면 위상차값을 나타내고, d는 막 두께를 나타내고, Δn(λ)는 파장 λnm에 있어서의 복굴절률을 나타낸다. 복굴절률 Δn(λ)는 정면 위상차값을 측정하고, 위상차층의 두께로 나눔으로써 얻어진다.
장척 기재를 구성하는 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노르보르넨계 중합체 등의 폴리올레핀; 환상 올레핀계 수지; 폴리비닐알코올; 폴리에틸렌테레프탈레이트; 폴리메타크릴산에스테르; 폴리아크릴산에스테르; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스 및 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로오스에스테르; 폴리에틸렌나프탈레이트; 폴리카르보네이트; 폴리술폰; 폴리에테르술폰; 폴리에테르케톤; 폴리페닐렌술피드; 및 폴리페닐렌옥시드 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 셀룰로오스에스테르, 환상 올레핀계 수지, 폴리카르보네이트, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 또는 폴리메타크릴산에스테르이다.
셀룰로오스에스테르는, 셀룰로오스에 포함되는 수산기의 적어도 일부가 에스테르화된 것이며, 시장으로부터 입수할 수 있다. 또한, 셀룰로오스에스테르를 포함하는 기재도 시장으로부터 입수할 수 있다. 시판되는 셀룰로오스에스테르를 포함하는 기재로서는, 후지탁(등록 상표) 필름(후지 샤신 필름(주)), KC8UX2M(코니카 미놀타 옵토(주)), KC8UY(코니카 미놀타 옵토(주)) 및 KC4UY(코니카 미놀타 옵토(주)) 등을 들 수 있다.
환상 올레핀계 수지란, 노르보르넨 또는 다환 노르보르넨계 단량체 등의 환상 올레핀의 중합체, 또는 그들의 공중합체를 포함하는 것이다. 당해 환상 올레핀계 수지는 개환 구조를 포함할 수도 있고, 또한 개환 구조를 포함하는 환상 올레핀계 수지를 수소 첨가한 것일 수도 있다. 또한 당해 환상 올레핀계 수지는 투명성을 현저하게 손상시키지 않고, 현저하게 흡습성을 증대시키지 않는 범위에서, 쇄상 올레핀 및 비닐화 방향족 화합물에서 유래하는 구조 단위를 포함하고 있을 수도 있다. 또한, 당해 환상 올레핀계 수지는, 그 분자 내에 극성기가 도입되어 있을 수도 있다.
쇄상 올레핀은, 에틸렌 및 프로필렌 등을 들 수 있고, 비닐화 방향족 화합물은, 스티렌, α-메틸스티렌 및 알킬 치환 스티렌 등을 들 수 있다.
환상 올레핀계 수지가, 환상 올레핀과, 쇄상 올레핀 또는 비닐화 방향족 화합물의 공중합체인 경우, 환상 올레핀에서 유래되는 구조 단위의 함유량은, 공중합체의 전체 구조 단위에 대하여 통상 50몰％ 이하이고, 바람직하게는 15 내지 50몰％이다.
환상 올레핀계 수지가, 환상 올레핀과, 쇄상 올레핀과, 비닐화 방향족 화합물의 3원 공중합체인 경우, 쇄상 올레핀에서 유래되는 구조 단위의 함유량은, 공중합체의 전체 구조 단위에 대하여 통상 5 내지 80몰％이며, 비닐화 방향족 화합물에서 유래하는 구조 단위의 함유 비율은, 공중합체의 전체 구조 단위에 대하여 통상 5 내지 80몰％이다. 이러한 3원 공중합체는, 고가의 환상 올레핀의 사용량을 비교적 적게 할 수 있다는 이점이 있다.
환상 올레핀계 수지는, 시장으로부터 입수할 수 있다. 시판되는 환상 올레핀계 수지는, 토파스(Topas)(등록 상표)(티코나(Ticona)사 제조), 아톤(등록 상표)(JSR(주) 제조), 제오노아(ZEONOR)(등록 상표) 및 제오넥스(ZEONEX)(등록 상표)(이상, 닛본 제온(주) 제조), 및 아펠(등록 상표)(미쯔이 가가꾸(주) 제조) 등을 들 수 있다. 이러한 환상 올레핀계 수지를, 예를 들어 용제 캐스트법, 용융 압출법 등의 공지된 수단에 의해 제막하여, 장척 기재로 할 수 있다. 시판되는 환상 올레핀계 수지를 포함하는 장척 기재는, 에스시나(등록 상표) 및 SCA40(이상, 세끼스이 가가꾸 고교(주) 제조), 제오노아 필름(등록 상표)(옵테스(주)) 및 아톤 필름(등록 상표)(JSR(주)) 등을 들 수 있다.
장척 기재에는, 표면 처리를 실시할 수도 있다. 장척 기재의 표면 처리는, 예를 들어 진공 분위기 하 내지 대기압 분위기 하에서의 코로나 또는 플라즈마 처리, 레이저 처리, 오존 처리, 비누화 처리, 화염 처리, 커플링제의 도포 처리, 프라이머 처리 및 반응성 단량체나 반응성을 갖는 중합체를 장척 기재 표면에 부착시킨 후에 방사선, 플라즈마 또는 자외선을 조사하여 반응시키는 그래프트 중합법에 의한 처리 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 진공 분위기 하 내지 대기압 분위기 하에서의 코로나 또는 플라즈마 처리가 바람직하다.
코로나 또는 플라즈마에 의한 장척 기재의 표면 처리로서는, 대기압 근방의 압력 하에서, 대향한 전극 사이에 장척 기재를 설치하고, 코로나 또는 플라즈마를 발생시켜서 장척 기재의 표면 처리를 행하는 방법, 대향한 전극 사이에 가스를 흘리고, 전극 사이에서 가스를 플라즈마화하고, 플라즈마화한 가스를 장척 기재에 뿜어서 부착시키는 방법, 및 저압 조건 하에서, 글로우 방전 플라즈마를 발생시켜서 장척 기재의 표면 처리를 행하는 방법을 들 수 있다.
그 중에서도, 대기압 근방의 압력 하에서, 대향한 전극 사이에 기재를 설치하고, 코로나 또는 플라즈마를 발생시켜서, 장척 기재의 표면 처리를 행하는 방법, 또는 대향한 전극 사이에 가스를 흘리고, 전극 사이에서 가스를 플라즈마화하고, 플라즈마화한 가스를 장척 기재에 뿜어서 부착시키는 방법이 바람직하다. 이러한 코로나 또는 플라즈마에 의한 표면 처리는, 통상 시판되는 표면 처리 장치에 의해 행해진다.
장척 기재는, 편광막 형성용 조성물을 도포하는 면과는 반대의 면에 보호 필름을 가질 수도 있다. 보호 필름으로서는, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카르보네이트 및 폴리올레핀 등의 필름, 및 당해 필름에 점착층을 더 갖는 필름 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 건조 시에 있어서의 열변형이 작기 때문에, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하다. 보호 필름을, 편광막 형성용 조성물을 도포하는 면과는 반대인 면에 가짐으로써, 기재 반송 시의 필름의 흔들림이나 도포면의 근소한 진동을 억제할 수 있어, 도막의 균일성을 향상시킬 수 있다.
장척 기재의 두께는, 실용적인 취급을 할 수 있을 정도의 중량인 점에서는, 얇은 편이 바람직하지만, 너무 얇으면 강도가 저하되어, 가공성이 떨어지는 경향이 있다. 장척 기재의 두께는, 통상 5 내지 300㎛이며, 바람직하게는 20 내지 200㎛이다.
장척 기재의 길이 방향의 길이는, 통상 10 내지 3000m이며, 바람직하게는 100 내지 2000m이다. 장척 기재의 짧은 방향의 길이는, 통상 0.1 내지 5m이며, 바람직하게는 0.2 내지 2m이다. 또한, 본 명세서에 있어서 「장척」 기재란, 「롤상으로 감긴 장척 기재」 및 「롤상의 장척 기재로부터 권출한 장척 기재」를 포함하는 것이며, 장척 배향막 및 장척 편광 필름 등이라고 할 때의 「장척」도 마찬가지이다.
<장척 배향막>
본 발명의 장척 편광 필름은, 장척 기재와 장척 편광막을 갖고, 장척 편광막의 흡수축의 방향이, 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15°의 각도인 것이 바람직하다. 이러한 장척 편광 필름은, 예를 들어 장척 기재 상에 장척 배향막을 형성하고, 그 위에 장척 편광막을 형성하는 방법에 의해 얻어진다. 장척 배향막은, 2색성 색소 및 중합성 액정 화합물을 원하는 방향으로 배향시키는 배향 규제력을 갖는다. 즉, 장척 배향막은, 그의 배향 규제력의 방향으로 편광막 형성용 조성물에 포함되는 2색성 색소를 배향할 수 있기 때문에, 해당 편광막 형성용 조성물을 경화함으로써 장척 편광막의 흡수축의 방향을 상기 각도로 할 수 있다. 장척 편광막의 흡수축의 방향은, 장척 배향막의 배향 규제력과 동일한 방향인 것이 바람직하다.
장척 배향막은, 편광막 형성용 조성물의 도포 등에 의해 용해되지 않는 용제 내성을 갖고, 또한 용제의 제거나 2색성 색소를 배향시키기 위한 가열 처리에 있어서의 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 장척 배향막은, 장척 광 배향막, 배향성 중합체를 포함하는 장척 배향막 및 표면에 요철 패턴이나 복수의 홈을 갖는 장척 그루브 배향막 등을 들 수 있고, 바람직하게는 장척 광 배향막이다.
장척 배향막의 막 두께는, 통상 10nm 내지 10000nm이며, 바람직하게는 10nm 내지 1000nm이며, 보다 바람직하게는 500nm 이하이고, 또한 보다 바람직하게는 10nm 이상이다. 상기 범위로 하면, 배향 규제력이 충분히 발현된다.
장척 배향막의 배향 규제력의 방향은 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15°이며, 바람직하게는 45°±10°이며, 보다 바람직하게는 45°±5°이며, 특히 바람직하게는 45°±1°이다.
<장척 광 배향막>
장척 광 배향막은, 통상 광 배향막 형성용 조성물로 형성된다.
광 배향막 형성용 조성물은, 광 반응성기를 갖는 중합체 또는 단량체, 및 용제를 함유한다.
광 반응성기란, 광을 조사함으로써 배향능을 나타내는 기를 말한다. 구체적으로, 광 반응성기는, 광을 조사함으로써 분자의 배향 유기 또는 이성화 반응, 2량화 반응, 광 가교 반응, 또는 광 분해 반응과 같은, 배향능의 기원이 되는 광 반응을 한다. 당해 광 반응성기 중에서도, 2량화 반응 또는 광 가교 반응을 일으키는 것이, 배향성이 우수하다는 점에서 바람직하다. 이상과 같은 반응을 발생시킬 수 있는 광 반응성기로서는, 불포화 결합, 특히 이중 결합을 갖는 것이 바람직하고, 탄소-탄소 이중 결합(C=C 결합), 탄소-질소 이중 결합(C=N 결합), 질소-질소 이중 결합(N=N 결합), 및 탄소-산소 이중 결합(C=O 결합)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 갖는 기가 특히 바람직하다.
C=C 결합을 갖는 광 반응성기로서는, 예를 들어 비닐기, 폴리엔기, 스틸벤기, 스틸바졸기, 스틸바졸리움기, 칼콘기 및 신나모일기 등을 들 수 있다. C=N 결합을 갖는 광 반응성기로서는, 방향족 시프 염기 및 방향족 히드라존 등의 구조를 갖는 기를 들 수 있다. N=N 결합을 갖는 광 반응성기로서는, 아조벤젠기, 아조나프탈렌기, 방향족 복소환 아조기, 비스아조기 및 포르마잔기 등이나, 아족시벤젠을 기본 구조로 하는 것을 들 수 있다. C=O 결합을 갖는 광 반응성기로서는, 벤조페논기, 쿠마린기, 안트라퀴논기 및 말레이미드기 등을 들 수 있다. 이들 기는, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 알릴옥시기, 시아노기, 알콕시카르보닐기, 히드록실기, 술폰산기 및 할로겐화 알킬기 등의 치환기를 갖고 있을 수도 있다.
그 중에서도, 광 이량화 반응하는 광 반응성기가 바람직하고, 광 배향에 필요한 편광 조사량이 비교적 적고, 또한 열 안정성이나 경시 안정성이 우수한 광 배향막이 얻어지기 쉽다는 점에서, 신나모일기 및 칼콘기가 바람직하다. 광 반응성기를 갖는 중합체로서는, 당해 중합체 측쇄의 말단부가 신남산 구조가 되는 신나모일기를 갖는 것이 특히 바람직하다.
광 배향막 형성용 조성물의 용제로서는, 광 반응성기를 갖는 중합체 및 단량체를 용해하는 것이 바람직하다. 해당 용제는, 물, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 또는 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, 감마부티로락톤, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 또는 락트산에틸 등의 에스테르계 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸아밀케톤 또는 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용제; 펜탄, 헥산 또는 헵탄 등의 비염소계 지방족 탄화수소 용제; 톨루엔 또는 크실렌 등의 비염소계 방향족 탄화수소 용제, 아세토니트릴 등의 니트릴계 용제; 테트라히드로푸란 또는 디메톡시에탄 등의 에테르계 용제; 클로로포름 또는 클로로벤젠 등의 염소계 용제 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 단독으로 사용할 수도 있고, 조합할 수도 있다.
광 배향막 형성용 조성물에 대한, 광 반응성기를 갖는 중합체 또는 단량체의 함유량은, 당해 광 반응성기를 갖는 중합체 또는 단량체의 종류나 제조하려고 하는 광 배향막의 두께에 따라 적절히 조절할 수 있는데, 적어도 0.2질량％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.3 내지 10질량％의 범위가 특히 바람직하다. 또한, 광 배향막의 특성이 현저하게 손상되지 않는 범위에서, 폴리비닐알코올이나 폴리이미드 등의 고분자 재료나 광증감제가 포함되어 있을 수도 있다.
<제1 도포막>
배향막이 광 배향막인 경우에는, 상기 광 배향막 형성용 조성물을 장척 기재에 도포함으로써 제1 도포막이 형성된다. 또한, 제1 도포막은, 상기한 다른 배향막을 형성하는 조성물을 장척 기재에 도포해도 형성할 수 있다.
광 배향막 형성용 조성물을 장척 기재에 연속적으로 도포하는 방법으로서는, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 어플리케이터법 및 플렉소법 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법 및 플렉소법이다.
<제1 건조막>
제1 도포막을 건조시킴으로써 제1 건조막이 형성된다. 본원 명세서에 있어서는, 제1 도포막의 전체 질량에 대하여 제1 도포막이 함유하는 용제의 함유량이 50질량％ 이하로 된 것을 제1 건조막이라고 한다.
제1 도포막을 건조하는 방법은, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조법 및 감압 건조법 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 통풍 건조법과 가열 건조법을 조합한 방법이다. 건조 온도는, 10 내지 250℃가 바람직하고, 25 내지 200℃가 더욱 바람직하다. 건조 시간은, 10초간 내지 60분간이 바람직하고, 30초간 내지 30분간이 보다 바람직하다. 건조시킴으로써 제1 도포막에 포함되는 용제가 제거된다.
제1 건조막에 있어서의, 용제의 함유량은 바람직하게는 30질량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 10질량％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5질량％ 이하이고, 특히 바람직하게는 1질량％ 이하이다.
제1 건조막에, 장척 기재의 길이 방향에 대하여 당해 막 평면에 있어서의 사선 방향의 편광을 조사함으로써, 배향 규제력의 방향이 장척 기재의 길이 방향에 대하여 비스듬한 장척 광 배향막이 얻어진다. 즉, 장척 배향막의 배향 규제력의 방향은, 당해 막 평면에 있어서의 편광의 조사 각도로 정할 수 있다.
편광은, 제1 건조막에 직접 조사할 수도 있고, 장척 기재를 투과시켜서 조사할 수도 있다.
편광의 파장은, 광 반응성기를 갖는 중합체 또는 단량체의 광 반응성기가 광 에너지를 흡수할 수 있는 파장 영역의 것이 바람직하다. 구체적으로는, 파장 250 내지 400nm 범위의 자외선이 바람직하다.
편광의 광원은, 크세논 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈할라이드 램프, KrF, ArF 등의 자외광 레이저 등을 들 수 있고, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 및 메탈할라이드 램프가 바람직하다. 이들 램프는, 파장 313nm의 자외선의 발광 강도가 크기 때문에 바람직하다.
편광은, 예를 들어 상기 광원으로부터의 광을, 편광자를 통과시킴으로써 얻어진다. 상기 편광자의 편광각을 조정함으로써, 편광의 방향을 임의로 조정할 수 있다. 상기 편광자는, 편광 필터나 글랜-톰슨(Glan-Thompson), 글랜-테일러(Glan-Taylor) 등의 편광 프리즘이나 와이어 그리드 타입의 편광자를 들 수 있다. 편광은 실질적으로 평행광이면 바람직하다.
조사되는 편광의 각도를 조정함으로써, 배향 규제력의 방향을 임의로 조정할 수 있다. 해당 편광의 방향은, 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15°이며, 바람직하게는 45°±10°이며, 보다 바람직하게는 45°±5°이며, 특히 바람직하게는 45°±1°이다.
또한, 편광을 조사할 때에, 마스킹을 행하면, 배향 규제력의 방향이 상이한 복수의 영역(패턴)을 배향막에 형성할 수 있다. 바람직하게는, 장척 광 배향막은 균일한 배향 패턴을 갖는다.
이렇게 하여, 긴 광 배향막의 배향 규제력의 방향이 해당 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15°이고, 장척 기재와 장척 광 배향막이 적층된 장척 배향 필름이 얻어진다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 배향 규제력을 나타내는 것을 배향막이라 하고, 제1 건조막에 소정의 조작을 행한 것, 및 제1 건조막 자체가 배향 규제력을 나타내는 것이 이것에 해당한다.
상기 장척 배향 필름은, 액정 재료의 배향을 유기할 수 있다. 장척 광 배향막의 배향 규제력의 방향이 해당 장척 기재의 길이 방향에 대하여 비스듬하다면, 장척 배향 필름은, 흡수축의 방향이 장척 기재의 길이 방향에 대하여 비스듬한 장척 편광 필름의 제조에 유용하다.
<배향성 중합체를 포함하는 장척 배향막>
배향성 중합체는, 아미드 결합을 갖는 폴리아미드나 젤라틴류, 이미드 결합을 갖는 폴리이미드 및 그의 가수분해물인 폴리아믹산, 폴리비닐알코올, 알킬 변성 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리옥사졸, 폴리에틸렌이민, 폴리스티렌, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 폴리아크릴산에스테르류를 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리비닐알코올이 바람직하다. 2종 이상의 배향성 중합체를 조합할 수도 있다.
배향성 중합체를 포함하는 장척 배향막은, 통상 배향성 중합체가 용제에 용해된 배향성 중합체 조성물로 형성된다. 용제로서는, 광 배향막 형성용 조성물의 용제로서 예시한 용제와 동일한 것을 들 수 있다.
배향성 중합체 조성물 중의 배향성 중합체의 농도는, 배향성 중합체가 용제에 완전 용해되는 범위이면 된다. 배향성 중합체 조성물에 대한 배향성 중합체의 함유량은, 바람직하게는 0.1 내지 20질량％이며, 보다 바람직하게는 0.1 내지 10질량％이다.
배향성 중합체 조성물은, 시장으로부터 입수할 수 있다. 시판되는 배향성 중합체 조성물로서는, 산에버(등록 상표, 닛산 가가꾸 고교(주) 제조), 옵토머(등록 상표, JSR(주) 제조) 등을 들 수 있다.
광 배향막 형성용 조성물과 동일한 방법에 의해, 배향성 중합체 조성물로부터 제1 도포막 및 제1 건조막을 형성할 수 있다.
배향성 중합체 조성물로 형성된 제1 건조막은, 배향성을 나타내면 그대로 장척 배향막으로서 사용할 수도 있고, 러빙 처리를 실시할 수도 있다.
러빙 처리의 방법은, 러빙천이 둘러 감겨지고, 회전하고 있는 러빙 롤에 제1 건조막을 접촉시키는 방법을 들 수 있다. 러빙 처리를 행할 때에, 마스킹을 행하면, 배향의 방향이 상이한 복수의 영역(패턴)을 제1 건조막에 형성할 수도 있다.
러빙 처리의 각도를 조정함으로써, 배향 규제력의 방향을 임의로 조정할 수 있다. 해당 러빙 처리의 방향은, 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15°이며, 바람직하게는 45°±10°이며, 보다 바람직하게는 45°±5°이며, 특히 바람직하게는 45°±1°이다.
<그루브 배향막>
그루브(groove) 배향막은, 막 표면에 요철 패턴 또는 복수의 그루브(홈)를 갖는 막이다. 동일한 간격으로 배열한 복수의 직선 형상의 그루브를 갖는 막에 액정 분자를 둔 경우, 그 홈을 따른 방향으로 액정 분자가 배향된다. 당해 배향막의 배향 규제력의 방향은, 그루브의 형상 등에 의해 정할 수 있다. 또한, 광 배향막 형성용 조성물과 동일한 방법에 의해, 그루브 배향막을 형성하는 조성물로부터 제1 도포막 및 제1 건조막을 형성할 수 있다.
그루브 배향막을 얻는 방법으로서는, 감광성 폴리이미드막 표면에 패턴 형상의 슬릿을 갖는 노광용 마스크를 통하여 노광 후, 현상 및 린스 처리를 행하여 요철 패턴을 형성하는 방법, 표면에 홈을 갖는 판상의 원반에 경화 전의 UV 경화 수지층을 형성하고, 수지층을 기재에 옮기고 나서 경화하는 방법, 및 기재 상에 형성한 경화 전의 UV 경화 수지의 막에, 복수의 홈을 갖는 롤상의 원반을 가압하여 요철을 형성하고, 그 후 경화하는 방법 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 일본 특허 공개 (평)6-34976호 공보 및 일본 특허 공개 제2011-242743호 공보에 기재된 방법 등을 들 수 있다.
상기 방법 중에서도, 기재 상에 형성한 경화 전의 UV 경화 수지의 막에, 복수의 홈을 갖는 롤상의 원반을 가압하여 요철을 형성하고, 그 후 경화하는 방법이 바람직하다. 롤상 원반은, 내구성의 관점에서 스테인리스(SUS) 강이 바람직하다.
UV 경화 수지로서는, 단관능 아크릴레이트의 중합체, 다관능 아크릴레이트의 중합체 또는 이들의 혼합물의 중합체를 들 수 있다.
단관능 아크릴레이트란, 아크릴로일옥시기(CH2=CH-COO-) 및 메타크릴로일옥시기(CH2=C(CH3)-COO-)로 이루어지는 군에서 선택되는 기(이하, (메트)아크릴로일옥시기라고 기재하는 경우도 있음)를 1개 갖는 화합물이다. 또한, (메트)아크릴레이트란 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미한다.
(메트)아크릴로일옥시기를 1개 갖는 단관능 아크릴레이트로서는, 탄소수 4 내지 16의 알킬(메트)아크릴레이트, 탄소수 2 내지 14의 β카르복시알킬(메트)아크릴레이트, 탄소수 2 내지 14의 알킬화페닐(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트 및 이소보닐(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
다관능 아크릴레이트란, 2 이상의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 화합물이며, (메트)아크릴로일옥시기를 2 내지 6개 갖는 화합물이 바람직하다.
(메트)아크릴로일옥시기를 2개 갖는 다관능 아크릴레이트는, 1,3-부탄디올디(메트)아크릴레이트; 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트; 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트; 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트; 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트; 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트; 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트; 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트; 비스페놀A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르; 에톡시화비스페놀A디(메트)아크릴레이트; 프로폭시화네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트; 에톡시화네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 및 3-메틸펜탄디올디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
(메트)아크릴로일옥시기를 3 내지 6개 갖는 다관능 아크릴레이트로서는,
트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트; 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트; 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메트)아크릴레이트; 에톡시화트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트; 프로폭시화트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트; 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트; 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트; 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트; 트리펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트; 트리펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트; 트리펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트; 트리펜타에리트리톨헵타(메트)아크릴레이트; 트리펜타에리트리톨옥타(메트)아크릴레이트;
펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트와 산 무수물의 반응물; 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트와 산 무수물의 반응물;
트리펜타에리트리톨헵타(메트)아크릴레이트와 산 무수물의 반응물;
카프로락톤 변성 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트; 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트; 카프로락톤 변성 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메트)아크릴레이트; 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트; 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트; 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트; 카프로락톤 변성 트리펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트; 카프로락톤 변성 트리펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트; 카프로락톤 변성 트리펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트; 카프로락톤 변성 트리펜타에리트리톨헵타(메트)아크릴레이트; 카프로락톤 변성 트리펜타에리트리톨옥타(메트)아크릴레이트; 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트와 산 무수물의 반응물; 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트와 산 무수물의 반응물, 및 카프로락톤 변성 트리펜타에리트리톨헵타(메트)아크릴레이트와 산 무수물의 반응물 등을 들 수 있다.
카프로락톤 변성이란, (메트)아크릴레이트 화합물의 알코올 유래 부위와 (메트)아크릴로일옥시기의 사이에, 카프로락톤의 개환체 또는 개환 중합체가 도입되어 있는 것을 의미한다.
다관능 아크릴레이트는 시장으로부터 입수할 수 있다. 시판품으로서는, A-DOD-N, A-HD-N, A-NOD-N, APG-100, APG-200, APG-400, A-GLY-9E, A-GLY-20E, A-TMM-3, A-TMPT, AD-TMP, ATM-35E, A-TMMT, A-9550, A-DPH, HD-N, NOD-N, NPG, TMPT [신나카무라 가가꾸(주) 제조], "아로닉스(ARONIX) M-220", 동(同) "M-325", 동 "M-240", 동 "M-270", 동 "M-309", 동 "M-31O", 동 "M-321", 동 "M-350", 동 "M-360", 동 "M-305", 동 "M-306", 동 "M-450", 동 "M-451", 동 "M-408", 동 "M-400", 동 "M-402", 동 "M-403", 동 "M-404", 동 "M-405", 동 "M-406"[도아 고세(주) 제조], "에베크릴(EBECRYL)11", 동 "145", 동 "150", 동 "40", 동 "140", 동 "180", DPGDA, HDDA, TPGDA, HPNDA, PETIA, PETRA, TMPTA, TMPEOTA, DPHA, 에베크릴 시리즈[다이셀 사이텍(주) 제조] 등을 들 수 있다.
배향 흐트러짐이 작은 배향을 얻기 위해서는, 그루브 배향막의 볼록부의 폭은 0.05㎛ 내지 5㎛인 것이 바람직하고, 오목부의 폭은 0.1㎛ 내지 5㎛인 것이 바람직하고, 요철의 단차의 깊이는 2㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.01㎛ 내지 1㎛ 이하인 것이 바람직하다.
<편광막 형성용 조성물>
본 발명에 있어서의 편광막 형성용 조성물은 2색성 색소를 포함한다.
편광막 형성용 조성물의 점도는, 제2 도포막의 막 두께에 불균일이 발생하기 어려워지기 때문에, 10mPa·s 이하가 바람직하고, 0.1 내지 7mPa·s가 보다 바람직하다.
<2색성 색소>
2색성 색소란, 분자의 장축 방향에 있어서의 흡광도와, 단축 방향에 있어서의 흡광도가 상이한 성질을 갖는 색소를 말한다.
2색성 색소는, 300 내지 700nm의 범위에 흡수 극대 파장(λMAX)을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 2색성 색소는, 예를 들어 아크리딘 색소, 옥사진 색소, 시아닌 색소, 나프탈렌 색소, 아조 색소 및 안트라퀴논 색소 등을 들 수 있는데, 그 중에서도 아조 색소가 바람직하다. 아조 색소는, 모노아조 색소, 비스아조 색소, 트리스아조 색소, 테트라키스아조 색소 및 스틸벤아조 색소 등을 들 수 있고, 바람직하게는 비스아조 색소 및 트리스아조 색소이다. 2색성 색소는 단독이거나, 조합할 수도 있는데, 3종류 이상을 조합하는 것이 바람직하다. 특히, 3종류 이상의 아조 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
아조 색소는, 예를 들어 식 (2)로 표시되는 화합물(이하, 경우에 따라 「화합물 (2)」라고 함)을 들 수 있다.
[식 (2) 중,
A1 및 A3은 서로 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 페닐기, 치환기를 가질 수도 있는 나프틸기 또는 치환기를 가질 수도 있는 1가의 복소환기를 나타내며, A2는 치환기를 가질 수도 있는 1,4-페닐렌기, 치환기를 가질 수도 있는 나프탈렌-1,4-디일기 또는 치환기를 가질 수도 있는 2가의 복소환기를 나타내며, p는 1 내지 4의 정수를 나타내며, p가 2 이상의 정수일 경우, 복수의 A2는 서로 독립적으로 동일하거나 상이할 수도 있음]
1가의 복소환기로서는, 퀴놀린, 티아졸, 벤조티아졸, 티에노티아졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 옥사졸 및 벤조옥사졸 등의 복소환 화합물로부터 1개의 수소 원자를 제거한 기를 들 수 있다. 2가의 복소환기로서는, 상기 복소환 화합물로부터 2개의 수소 원자를 제거한 기를 들 수 있다.
A1 및 A3에 있어서의 페닐기, 나프틸기 및 1가의 복소환기, 및 A2에 있어서의 p-페닐렌기, 나프탈렌-1,4-디일기 및 2가의 복소환기가 임의로 갖는 치환기로서는, 탄소수 1 내지 4의 알킬기; 메톡시기, 에톡시기 및 부톡시기 등의 탄소수 1 내지 4의 알콕시기; 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1 내지 4의 불화알킬기; 시아노기; 니트로기; 할로겐 원자; 아미노기, 디에틸아미노기 및 피롤리디노기 등의 치환 또는 비치환 아미노기(치환 아미노기란, 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 1개 또는 2개 갖는 아미노기, 또는 2개의 치환 알킬기가 서로 결합하여 탄소수 2 내지 8의 알칸디일기를 형성하고 있는 아미노기를 의미하며, 비치환 아미노기는 -NH2임)를 들 수 있다. 또한, 탄소수 1 내지 6의 알킬기의 구체예는, 화합물 (1)의 페닐렌기 등이 임의로 갖는 치환기로 예시한 것과 동일하다.
화합물 (2) 중에서도, 이하의 식 (2-1) 내지 식 (2-6)으로 각각 표시되는 화합물이 바람직하다.
[식 (2-1 내지 2-6) 중,
B1 내지 B20은 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 아미노기(치환 아미노기 및 비치환 아미노기의 정의는 상기한 바와 같음), 염소 원자 또는 트리플루오로메틸기를 나타내며,
n1 내지 n4는 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수를 나타내며,
n1이 2 이상인 경우, 복수의 B2는 서로 독립적으로 동일하거나 상이할 수도 있고,
n2가 2 이상인 경우, 복수의 B6은 서로 독립적으로 동일하거나 상이할 수도 있고,
n3이 2 이상인 경우, 복수의 B9는 서로 독립적으로 동일하거나 상이할 수도 있고,
n4가 2 이상인 경우, 복수의 B14는 서로 독립적으로 동일하거나 상이할 수도 있음]
상기 안트라퀴논 색소는, 식 (2-7)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
[식 (2-7) 중,
R1 내지 R8은 서로 독립적으로 수소 원자, -Rx, -NH2, -NHRx, -NRx 2, -SRx 또는 할로겐 원자를 나타내며,
Rx는 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기를 나타냄]
상기 옥사존 색소는, 식 (2-8)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
[식 (2-8) 중,
R9 내지 R15는 서로 독립적으로 수소 원자, -Rx, -NH2, -NHRx, -NRx 2, -SRx 또는 할로겐 원자를 나타내며,
Rx는 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기를 나타냄]
상기 아크리딘 색소는, 식 (2-9)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
[식 (2-9) 중,
R16 내지 R23은 서로 독립적으로 수소 원자, -Rx, -NH2, -NHRx, -NRx 2, -SRx 또는 할로겐 원자를 나타내며,
Rx는 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기를 나타냄]
식 (2-7), 식 (2-8) 및 식 (2-9)에 있어서의, Rx로 표시되는 탄소수 1 내지 4의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기 및 헥실기 등을 들 수 있고, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로서는, 페닐기, 톨루일기, 크실릴기 및 나프틸기 등을 들 수 있다.
상기 시아닌 색소는, 식 (2-10)으로 표시되는 화합물 및 식 (2-11)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
[식 (2-10) 중,
D1 및 D2는 서로 독립적으로 식 (2-10a) 내지 식 (2-10d) 중 어느 하나로 표시되는 기를 나타내며,
n5는 1 내지 3의 정수를 나타냄]
[식 (2-11) 중,
D3 및 D4는 서로 독립적으로 식 (2-11a) 내지 식 (2-11h) 중 어느 하나로 표시되는 기를 나타내며,
n6은 1 내지 3의 정수를 나타냄]
편광막 형성용 조성물에 있어서의 2색성 색소의 함유량은, 2색성 색소의 배향을 양호하게 하는 관점에서, 편광막 형성용 조성물의 고형분 100질량부에 대하여 0.1질량부 이상 30질량부 이하가 바람직하고, 0.1질량부 이상 20질량부 이하가 보다 바람직하고, 0.1질량부 이상 10질량부 이하가 더욱 바람직하고, 0.1질량부 이상 5질량부 이하가 특히 바람직하다. 여기서, 고형분이란, 편광막 형성용 조성물로부터 용제를 제외한 성분의 합계량을 말한다.
편광막 형성용 조성물은, 중합성 액정 화합물, 용제, 중합 개시제, 증감제, 중합 금지제, 레벨링제 및 중합성 비액정 화합물 등을 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 중합성 액정 화합물을 포함한다. 중합성 액정 화합물을 포함하는 장척 편광막은, 강도가 향상되고, 또한 색 불균일이 감소한다.
<중합성 액정 화합물>
중합성 액정 화합물이란, 중합성기를 갖고, 또한 액정성을 나타내는 화합물이다.
중합성기란, 중합 반응에 관여하는 기를 의미하고, 광중합성기인 것이 바람직하다. 여기서, 광중합성기란, 후술하는 광중합 개시제로부터 발생한 활성 라디칼이나 산 등에 의해 중합 반응할 수 있는 기를 말한다. 중합성기로서는, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐옥시기, 옥시라닐기 및 옥세타닐기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다. 액정성을 나타내는 화합물은, 서모트로믹성 액정이거나 리오트로픽 액정일 수도 있고, 또한 서모트로픽 액정에 있어서의, 네마틱 액정이거나 스메틱 액정일 수도 있다.
중합성 액정 화합물은, 보다 높은 편광 특성이 얻어진다는 점에서 스메틱 액정 화합물이 바람직하고, 고차 스메틱 액정 화합물이 보다 바람직하다. 그 중에서도, 스메틱 B상, 스메틱 D상, 스메틱 E상, 스메틱 F상, 스메틱 G상, 스메틱 H상, 스메틱 I상, 스메틱 J상, 스메틱 K상 또는 스메틱 L상을 형성하는 고차 스메틱 액정 화합물이 보다 바람직하고, 스메틱 B상, 스메틱 F상 또는 스메틱 I상을 형성하는 고차 스메틱 액정 화합물이 보다 바람직하다. 중합성 액정 화합물이 형성하는 액정상이 이들 고차 스멕틱상이라면, 배향 질서도가 보다 높은 편광막을 제조할 수 있다. 또한, 이렇게 배향 질서도가 높은 장척 편광막은 X선 회절 측정에 있어서 헥사틱상이나 크리스탈상과 같은 고차 구조 유래의 브래그 피크가 얻어진다. 당해 브래그 피크는, 분자 배향의 주기 구조에서 유래되는 피크이며, 중합성 액정 화합물이 형성하는 액정상이 이들 고차 스멕틱상이라면, 그의 주기 간격이 3.0 내지 6.0Å인 막을 얻을 수 있다.
이러한 화합물은 구체적으로는 하기 식 (B)로 표시되는 화합물(이하 화합물 (B)라고 하는 경우가 있음) 등을 들 수 있다. 당해 중합성 액정 화합물은, 단독으로 사용할 수도 있고, 조합할 수도 있다.
[식 (B) 중,
X1, X2 및 X3은 서로 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 1,4-페닐렌기 또는 치환기를 가질 수도 있는 시클로헥산-1,4-디일기를 나타내되, 단 X1, X2 및 X3 중 적어도 하나는 치환기를 가질 수도 있는 1,4-페닐렌기이며, 시클로헥산-1,4-디일기를 구성하는 -CH2-는 -O-, -S- 또는 -NR-로 치환되어 있을 수도 있고, R은 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 페닐기를 나타내며,
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 -CH2CH2-, -CH20-, -COO-, -OCOO-, 단결합, -N=N-, -CRa=CRb-, -C≡C- 또는 -CRa=N-를 나타내며, Ra 및 Rb는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 나타내며,
U1은 수소 원자 또는 중합성기를 나타내며,
U2는 중합성기를 나타내며,
W1 및 W2는 서로 독립적으로 단결합, -O-, -S-, -COO- 또는 -OCOO-를 나타내며,
V1 및 V2는 서로 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 20의 알칸디일기를 나타내고, 해당 알칸디일기를 구성하는 -CH2-는 -0-, -S- 또는 -NH-로 치환되어 있을 수도 있음]
화합물 (B)에 있어서, X1, X2 및 X3 중 적어도 하나는, 치환기를 가질 수도 있는 1,4-페닐렌기인 것이 바람직하다.
치환기를 가질 수도 있는 1,4-페닐렌기는 비치환인 것이 바람직하다. 치환기를 가질 수도 있는 시클로헥산-1,4-디일기는 치환기를 가질 수도 있는 트랜스-시클로헥산-1,4-디일기인 것이 바람직하고, 치환기를 가질 수도 있는 트랜스-시클로헥산-1,4-디일기는 비치환인 것이 바람직하다.
치환기를 가질 수도 있는 1,4-페닐렌기 또는 치환기를 가질 수도 있는 시클로헥산-1,4-디일기가 임의로 갖는 치환기는, 메틸기, 에틸기 및 부틸기 등의 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 시아노기 및 할로겐 원자 등을 들 수 있다.
Y1은 -CH2CH2-, -COO- 또는 단결합이면 바람직하고, Y2는 -CH2CH2- 또는 -CH2O-이면 바람직하다.
U2는 중합성기이다. U1은 수소 원자 또는 중합성기이며, 바람직하게는 중합성기이다. U1 및 U2는 모두 중합성기이면 바람직하고, 모두 광중합성기이면 바람직하다. 광중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물은, 보다 저온 조건 하에서 중합할 수 있다는 점에서 유리하다.
U1 및 U2로 표시되는 중합성기는 서로 독립적으로 상이할 수도 있지만, 동일하다면 바람직하다. 중합성기로서는, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐옥시기, 옥시라닐기 및 옥세타닐기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다.
V1 및 V2로 표시되는 알칸디일기로서는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기, 데칸-1,10-디일기, 테트라데칸-1,14-디일기 및 이코산-1,20-디일기 등을 들 수 있다. V1 및 V2는, 바람직하게는 탄소수 2 내지 12의 알칸디일기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 12의 알칸디일기이다.
치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 20의 알칸디일기가 임의로 갖는 치환기로서는, 시아노기 및 할로겐 원자 등을 들 수 있는데, 해당 알칸디일기는 비치환인 것이 바람직하고, 비치환 또한 직쇄상의 알칸디일기인 것이 보다 바람직하다.
W1 및 W2는, 서로 독립적으로, 바람직하게는 단결합 또는 -O-이다.
화합물 (B)의 구체예는, 식 (1-1) 내지 식 (1-23)으로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다. 화합물 (B)가 시클로헥산-1,4-디일기를 갖는 경우, 그 시클로헥산-1,4-디일기는 트랜스체인 것이 바람직하다.
예시한 화합물 (B) 중에서도, 식 (1-2), 식 (1-3), 식 (1-4), 식 (1-6), 식 (1-7), 식 (1-8), 식 (1-13), 식 (1-14) 및 식 (1-15)로 각각 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
예시한 화합물 (B)는 단독 또는 조합하여 장척 편광막에 사용할 수 있다. 또한, 2종 이상의 중합성 액정 화합물을 조합하는 경우에는, 적어도 1종이 화합물 (B)이면 바람직하고, 2종 이상이 화합물 (B)이면 보다 바람직하다. 조합함으로써, 액정-결정 상전이 온도 이하의 온도에서도 일시적으로 액정성을 유지할 수 있는 경우가 있다. 2종류의 중합성 액정 화합물을 조합하는 경우의 혼합비는, 통상 1:99 내지 50:50이며, 바람직하게는 5:95 내지 50:50이며, 보다 바람직하게는 10:90 내지 50:50이다.
화합물 (B)는, 예를 들어 문헌 [Lub et al, Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 115, 321-328(1996)], 또는 일본 특허 제4719156호 등에 기재된 공지 방법으로 제조된다.
편광막 형성용 조성물에 있어서의 중합성 액정 화합물의 함유 비율은, 중합성 액정 화합물의 배향성을 높게 한다는 관점에서, 편광막 형성용 조성물의 고형분 100질량부에 대하여 통상 70 내지 99.5질량부이며, 바람직하게는 80 내지 99질량부이며, 보다 바람직하게는 80 내지 94질량부이며, 더욱 바람직하게는 80 내지 90질량부이다.
<용제>
용제는, 중합성 액정 화합물을 완전히 용해할 수 있는 것이 바람직하고, 또한 중합성 액정 화합물의 중합 반응에 불활성인 용제인 것이 바람직하다.
용제는, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜부틸에테르 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올 용제; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤 또는 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 및 락트산에틸 등의 에스테르 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 2-헵타논 및 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용제; 펜탄, 헥산 및 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용제; 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소 용제, 아세토니트릴 등의 니트릴 용제; 테트라히드로푸란 및 디메톡시에탄 등의 에테르 용제; 클로로포름 및 클로로벤젠 등의 염소 함유 용제 등을 들 수 있다. 이들 용제는 단독으로 사용할 수도 있고, 조합할 수도 있다.
용제의 함유량은, 상기 편광막 형성용 조성물의 총량에 대하여 50 내지 98질량％가 바람직하다. 환언하면, 편광막 형성용 조성물에 있어서의 고형분은, 2 내지 50질량％가 바람직하다. 해당 고형분이 50질량％ 이하이면, 편광막 형성용 조성물의 점도가 낮아지는 것으로부터, 편광막의 두께가 대략 균일해짐으로써 당해 편광막에 불균일이 발생하기 어려워지는 경향이 있다. 또한, 이러한 고형분은, 제조하려고 하는 장척 편광막의 두께를 고려하여 정할 수 있다.
<중합 개시제>
중합 개시제는, 중합성 액정 화합물 등의 중합 반응을 개시할 수 있는 화합물이다. 중합 개시제는, 광의 작용에 의해 활성 라디칼을 발생하는 광중합 개시제가 바람직하다.
중합 개시제는, 예를 들어 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 알킬페논 화합물, 아실포스핀옥시드 화합물, 트리아진 화합물, 요오도늄염 및 술포늄염 등을 들 수 있다.
벤조인 화합물은, 예를 들어 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 및 벤조인이소부틸에테르 등을 들 수 있다.
벤조페논 화합물은, 예를 들어 벤조페논, o-벤조일벤조산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 및 2,4,6-트리메틸벤조페논 등을 들 수 있다.
알킬페논 화합물은, 예를 들어 디에톡시아세토페논, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1,2-디페닐-2,2-디메톡시에탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-〔4-(2-히드록시에톡시)페닐〕프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 및 2-히드록시-2-메틸-1-〔4-(1-메틸비닐)페닐〕프로판-1-온의 올리고머 등을 들 수 있다.
아실포스핀옥시드 화합물은, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드 및 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥시드 등을 들 수 있다.
트리아진 화합물은, 예를 들어 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐〕-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(푸란-2-일)에테닐〕-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐〕-1,3,5-트리아진 및 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐〕-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
중합 개시제로는 시판되는 것을 사용할 수 있다. 시판되는 중합 개시제는, 이르가큐어(Irgacure)(등록 상표) 907, 184, 651, 819, 250 및 369(바스프(BASF) 재팬(주) 제조); 세이크올(등록 상표) BZ, Z 및 BEE(세꼬 가가꾸(주) 제조); 카야큐어(kayacure)(등록 상표) BP100 및 UVI-6992(다우사 제조); 아데카 옵토머 SP-152 및 SP-170((주)아데카(ADEKA) 제조); TAZ-A 및 TAZ-PP(DKSH 재팬(주) 제조); 및 TAZ-104((주)산와 케미컬 제조) 등을 들 수 있다.
중합 개시제는, 편광막 형성용 조성물에 중합성 액정 화합물이 포함되는 경우에, 편광막 형성용 조성물에 포함되면 바람직하다. 편광막 형성용 조성물에 중합성 액정 화합물이 포함되는 경우의, 편광막 형성용 조성물에 있어서의 중합 개시제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 배향을 어지럽히기 어렵다는 관점에서, 중합성 액정 화합물의 함유량 100질량부에 대하여 통상 0.1 내지 30질량부이며, 바람직하게는 0.5 내지 10질량부이며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 8질량부이다.
<증감제>
증감제는, 광증감제가 바람직하다. 증감제는, 예를 들어 크산톤 및 티오크산톤 등의 크산톤 화합물(예를 들어, 2,4-디에틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤 등); 안트라센 및 알콕시기 함유 안트라센(예를 들어, 디부톡시안트라센 등) 등의 안트라센 화합물; 페노티아진 및 루브렌 등을 들 수 있다.
증감제는, 편광막 형성용 조성물에 중합성 액정 화합물이 포함되는 경우에, 편광막 형성용 조성물에 포함되면 바람직하다. 편광막 형성용 조성물에 중합성 액정 화합물이 포함되는 경우의, 편광막 형성용 조성물에 있어서의 증감제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 함유량 100질량부에 대하여 통상 0.1 내지 30질량부이며, 바람직하게는 0.5 내지 10질량부이며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 8질량부이다.
<중합 금지제>
상기 중합 금지제는, 히드로퀴논, 알콕시기 함유 히드로퀴논, 알콕시기 함유 카테콜(예를 들어, 부틸카테콜 등), 피로갈롤, 2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시 라디칼 등의 라디칼 포착제; 티오페놀류; β-나프틸아민류 및 β-나프톨류 등을 들 수 있다.
중합 금지제는, 편광막 형성용 조성물에 중합성 액정 화합물이 포함되는 경우에, 편광막 형성용 조성물에 포함되면 바람직하다. 중합 금지제에 의해, 중합성 액정 화합물의 중합 반응의 진행 정도를 컨트롤할 수 있다.
편광막 형성용 조성물에 중합성 액정 화합물이 포함되는 경우의, 편광막 형성용 조성물에 있어서의 증감제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 함유량 100질량부에 대하여 통상 0.1 내지 30질량부이며, 바람직하게는 0.5 내지 10질량부이며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 8질량부이다.
<레벨링제>
레벨링제는, 편광막 형성용 조성물의 유동성을 조정하여, 편광막 형성용 조성물의 도포막을 보다 평탄하게 하는 기능을 갖고, 예를 들어 계면 활성제를 들 수 있다. 바람직한 레벨링제로서는, 폴리아크릴레이트 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제 및 불소 원자 함유 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제를 들 수 있다.
폴리아크릴레이트 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제로서는, "BYK-350, BYK-352, BYK-353, BYK-354, BYK-355, BYK-358N, BYK-361N, BYK-380, BYK-381 및 BYK-392(BYK 케미(Chemie)사 제조) 등을 들 수 있다.
불소 원자 함유 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제로서는, 메가팩(등록 상표) R-08, R-30, R-90, F-410, F-411, F-443, F-445, F-470, F-471, F-477, F-479, F-482, F-483(DIC(주) 제조); 서플론(등록 상표) S-381, S-382, S-383, S-393, SC-101, SC-105, KH-40 및 SA-100(AGC 세이미케미칼(주) 제조); E1830 및 E5844((주)다이킨 파인케미컬 연구소 제조); 에프톱 EF301, EF303, EF351 및 EF352(미쯔비시 머터리얼 덴시 가세이(주) 제조) 등을 들 수 있다.
레벨링제는, 편광막 형성용 조성물에 중합성 액정 화합물이 포함되는 경우에, 편광막 형성용 조성물에 포함되면 바람직하다. 편광막 형성용 조성물에 있어서의 레벨링제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 함유량 100질량부에 대하여 통상 0.3질량부 이상 5질량부 이하이고, 바람직하게는 0.5질량부 이상 3질량부 이하이다.
레벨링제의 함유량이 상기한 범위 내이면, 중합성 액정 화합물을 수평 배향시키는 것이 용이하고, 또한 얻어지는 장척 편광막이 보다 평활하게 되는 경향이 있기 때문에 바람직하다. 중합성 액정 화합물에 대한 레벨링제의 함유량이 상기한 범위를 초과하면, 얻어지는 장척 편광막에 불균일이 발생하기 쉬운 경향이 있기 때문에 바람직하지 않다. 편광막 형성용 조성물은, 레벨링제를 2종류 이상 함유하고 있을 수도 있다.
<중합성 비액정 화합물>
편광막 형성용 조성물은, 중합성 비액정 화합물을 함유할 수도 있다. 중합성 비액정 화합물을 함유함으로써, 중합 반응성 부위의 가교 밀도를 높여서, 장척 편광막의 강도를 향상시킬 수 있다.
중합성 비액정 화합물은, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기로 이루어지는 군 중 적어도 1개 이상의 중합성기를 갖는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 2개 이상 10개 이하의 중합성기를 갖는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 3개 이상 8개 이하의 중합성기를 갖는 것이 바람직하다.
편광막 형성용 조성물에 있어서의 중합성 비액정 화합물의 함유량은, 편광막 형성용 조성물의 고형분 100질량부에 대하여 통상 0.1 내지 30질량부이며, 바람직하게는 0.5 내지 10질량부이다.
<제2 도포막>
편광막 형성용 조성물을 장척 배향막 상에 연속적으로 도포함으로써 제2 도포막이 형성된다.
편광막 형성용 조성물을 장척 배향막에 연속적으로 도포하는 방법은, 배향막 형성용 조성물의 도포 방법과 동일한 방법을 들 수 있다. 2색성 색소가 리오트로픽 액정성을 갖는 경우에는, 전단력을 가해서 도포함으로써, 2색성 색소를 배향시킬 수 있다.
<제2 건조막>
제2 도포막을 건조시킴으로써 제2 건조막이 형성된다. 본원 명세서에 있어서는, 제2 도포막의 전체 질량에 대하여 제2 도포막에 있어서의 용제의 함유량이 50질량％ 이하가 된 것을 제2 건조막이라고 한다. 해당 용제의 함유량은 바람직하게는 30질량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 10질량％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5질량％ 이하이고, 특히 바람직하게는 1질량％ 이하이다.
제2 도포막을 건조하는 방법은, 제1 도포막을 건조하는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다. 제2 도포막을 가열 건조하고, 2색성 색소 및 중합성 액정 화합물을 액정상으로 전이시킴으로써, 2색성 색소 및 중합성 액정 화합물은, 통상 배향한다.
건조 후의 제2 건조막에 포함되는 2색성 색소 및 중합성 액정 화합물이 액정상을 형성하고 있지 않은 경우, 이들이 액정상을 나타내는 온도까지 제2 건조막을 가열함으로써 액정상을 형성할 수 있다. 제2 건조막에 포함되는 2색성 색소 및 중합성 액정 화합물을 용액 상태로 전이하는 온도 이상으로 가열하고, 계속하여 해당 2색성 색소 또는 중합성 액정 화합물이 액정상을 나타내는 온도까지 냉각함으로써 액정상을 형성할 수도 있다.
또한, 상기 건조와, 상기 액정상을 형성하기 위한 가열은, 동일한 가열 공정에 의해 행할 수도 있다.
<장척 편광막>
제2 건조막은, 그대로 장척 편광막으로서 사용할 수도 있지만, 제2 건조막에 중합성 액정 화합물이 포함되는 경우에는, 경화하는 것이 바람직하다. 경화한다란, 제2 건조막에 포함되는 중합성 액정 화합물을 중합하는 것이며, 중합 방법으로서는, 가열 및 광 조사를 들 수 있고, 바람직하게는 광 조사이다. 이 경화에 의해, 제2 건조막에 포함되는 2색성 색소를 배향한 상태에서 고정할 수 있다.
경화는, 중합성 액정 화합물에 액정상을 형성시킨 상태에서 행하는 것이 바람직하고, 액정상을 나타내는 온도에서, 광 조사하여 경화할 수도 있다.
광 조사에 있어서의 광은, 가시광, 자외광 및 레이저광을 들 수 있다. 취급하기 쉽다는 점에서 자외광이 바람직하다. 광은, 제2 건조막에 직접 조사할 수도 있고, 장척 기재를 투과시켜서 조사할 수도 있다.
상기 광 조사의 광원은, 크세논 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈할라이드 램프, KrF, ArF 등의 자외광 레이저 등을 들 수 있고, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 및 메탈할라이드 램프가 바람직하다. 이들 램프는, 파장 313nm의 자외선의 발광 강도가 크기 때문에 바람직하다.
장척 편광막의 두께는, 통상 5㎛ 이하이고, 바람직하게는 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상 3㎛ 이하이다. 장척 편광막의 두께는, 간섭 막 두께 측정기나 레이저 현미경 또는 촉침식 막 두께 측정기로 측정할 수 있다.
또한, 장척 편광막은 바람직하게는 X선 회절 측정에 있어서 브래그 피크를 나타낸다.
<장척 편광 필름>
이렇게 하여, 장척 기재와, 장척 편광막을 갖는 장척 편광 필름으로서, 해당 장척 배향막의 배향 규제력의 방향이 해당 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15°이며, 해당 장척 편광막의 흡수축의 방향이 해당 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15°이며 또한 해당 광 배향 규제력의 방향에 평행한 장척 편광 필름이 얻어진다.
장척 편광 필름에 있어서, 장척 편광막의 흡수축의 방향은, 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±10°이며, 바람직하게는 45°±5°이며, 보다 바람직하게는 45°±1°이다. 장척 편광막의 흡수축의 방향이 45°에 보다 가까운 쪽이, 장척 편광막과 장척 위상차 필름을 적층한 필름이 보다 높은 타원률을 나타낸다.
본 발명의 장척 편광 필름에, 장척 기재로서의 장척 위상차 필름을 일체 라미네이트(접합)함으로써 장척 원편광판을 제조할 수 있다.
얻어진, 장척 편광 필름을 매엽상으로 절단함으로써 편광 필름이 얻어진다. 또한, 장척 원편광판을 매엽상으로 절단함으로써 원편광판이 얻어진다.
바람직하게는, 장척 편광 필름 또는 장척 원편광판으로부터 장척 기재의 길이 방향에 대하여 긴 변이 O°또는 90°가 되는 직사각형의 형태로 잘라냄으로써 편광 필름 또는 원편광 필름을 얻는다. 여기서, 긴 변이 O°가 되는 직사각형이란, 직사각형의 긴 변 방향과 장척 기재의 길이 방향이 일치하는 것이고, 긴 변이 90°가 되는 직사각형이란, 직사각형의 짧은 변 방향과 장척 기재의 길이 방향이 일치하는 것이다.
매엽상이란, 필름의 길이 방향과 짧은 방향의 밸런스가 현저하게 상이한 것을 제외한 것이며, 본원 명세서에 있어서는, 길이 방향의 길이가 짧은 방향의 길이의 5배 이하이면 매엽상이라고 한다.
절단은 임의의 방법으로 행할 수 있다.
본 발명의 장척 편광 필름의 헤이즈값은, 통상 2％ 이하이고, 바람직하게는 1％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5％ 이하이다. 헤이즈값이 낮을수록 투명성이 높다.
본 발명의 장척 편광 필름의 시감도 보정 편광도(Py)는 통상 80％ 이상이며, 바람직하게는 90％ 이상이며, 보다 바람직하게는 95％ 이상이다. Py가 80％ 이상이면 흑색 휘도가 저하되어, 즉 콘트라스트가 향상되기 때문에 바람직하다.
본 발명의 장척 편광 필름의 시감도 보정 투과율(Ty)은 통상 35％ 이상이며, 바람직하게는 40％ 이상이며, 보다 바람직하게는 42％ 이상이다. Ty가 35％ 이상이면 백색 휘도가 향상되기 때문에 바람직하다. 또한, 여기에서의 투과율이란 기재 필름과 공기 계면에서의 굴절률차에 수반되는 계면 반사 손실분이나 기재 필름 자체의 흡수에 의한 손실분도 포함한다. 또한, 안티글래어 처리 등에 의해 편광 필름에 방현 성능을 부여한 경우에는, 산란광을 포함하여 적분구에 의해 측정한 값이다.
본 발명의 장척 편광 필름의 Lab 표색계에서의 색도(단체 a)는 통상 0±5이며, 바람직하게는 0±3이며, 보다 바람직하게는 0±2이며, 더욱 바람직하게는 0±1이다. Lab 표색계에서의 색도(단체 b)는 통상 0±5이며, 바람직하게는 O±3이고, 보다 바람직하게는 0±2이며, 더욱 바람직하게는 0±1이다. 색도가 0에 보다 가까울수록 뉴트럴이 되기 때문에, 백색 표시 시의 색 재현성이 향상된다는 점에서 바람직하다.
본 발명에 있어서의 장척 편광막과, 장척 위상차 필름을 갖는 장척 편광 필름의 타원률, 및 장척 위상차 필름을 갖는 장척 원편광판의 타원률은, 가시광 전역에 있어서 100％에 가까운 것이 이상적인데, 파장 분산성이라는 관점에서 곤란하다. 따라서, 시감도가 높은 파장 영역에서의 타원률이 높은 것이 외광 반사 방지 기능이라는 점에서는 중요하다. 즉 가시광 전역에서의 타원률이 50％ 이상이며, 또한 파장 550nm의 광에 대한 타원률이 70％이면 바람직하다. 보다 바람직하게는, 가시광 전역에서의 타원률이 60％ 이상이며, 또한 파장 550nm의 광에 대한 타원률이 80％이며, 더욱 바람직하게는 가시광 전역에서의 타원률이 70％ 이상이며, 또한 파장 550nm의 광에 대한 타원률이 90％ 이상이다.
<장척 편광 필름의 연속적 제조 방법>
본 발명의 장척 편광 필름은, 통상 롤 투 롤 형식에 의해 연속적으로 제조한다. 도 1을 참조하여, 장척 편광 필름을, 롤 투 롤 형식에 의해 연속적으로 제조하는 방법의 주요부의 일례를 설명한다. 또한, 도 1에는, 장척 배향막으로서 장척 광 배향막을 채용한 예를 도시했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 상술한 다른 배향막을 적절히 채용할 수 있다.
장척 기재가 제1 권취 코어(210A)에 권취되어 있는 제1 롤(210)은, 예를 들어 시장으로부터 용이하게 입수할 수 있다. 이러한 롤의 형태로 시장으로부터 입수할 수 있는 장척 기재는, 이미 예시한 장척 기재 중에서도, 셀룰로오스에스테르, 환상 올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리메타크릴산에스테르를 포함하는 필름 등을 들 수 있다.
계속해서, 상기 제1 롤(210)로부터 장척 기재를 권출한다. 장척 기재를 권출하는 방법은 해당 제1 롤(210)의 권취 코어(210A)에 적당한 회전 수단을 설치하고, 당해 회전 수단에 의해 제1 롤(210)을 회전시킴으로써 행해진다. 또한, 제1 롤(210)로부터 장척 기재를 반송하는 방향으로 적당한 보조 롤(300)을 설치하고, 당해 보조 롤(300)의 회전 수단으로 장척 기재를 권출하는 형식일 수도 있다. 또한, 제1 권취 코어(210A) 및 보조 롤(300) 모두 회전 수단을 설치함으로써, 장척 기재에 적당한 장력을 부여하면서, 장척 기재를 권출하는 형식일 수도 있다.
상기 제1 롤(210)로부터 권출된 장척 기재는, 도포 장치(211A)를 통과할 때에 그의 표면 상에 도포 장치(211A)에 의해 광 배향막 형성용 조성물이 도포된다. 이렇게 연속적으로 광 배향막 형성용 조성물을 도포하는 도포 장치(211A)는, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 플렉소법이 바람직하다.
도포 장치(211A)를 통과하여 제1 도포막이 형성된 장척 기재는, 건조로(212A)에 반송되어, 건조로(212A)에 의해 제1 도포막이 건조되어 제1 건조막이 형성된다. 건조로(212A)에는, 예를 들어 통풍 건조법과 가열 건조법을 조합한 열풍식 건조로가 사용된다. 건조로(212A)의 설정 온도는, 상기 광 배향막 형성용 조성물에 포함되는 용제의 종류 등에 따라서 정해진다. 건조로(212A)는, 서로 다른 설정 온도의, 복수의 존을 포함하는 것일 수도 있고, 서로 다른 설정 온도의 복수의 건조로를 직렬로 설치한 것일 수도 있다.
얻어진 상기 제1 건조막에, 편광 조사 장치(213A)에 의해 편광을 조사함으로써 장척 광 배향막이 얻어진다. 그 때, 장척 기재의 길이 방향(D1)에 대하여 광 배향막의 배향 규제력의 방향(D2)가 사선이 되도록 편광을 조사한다. 도 2는, 편광 조사 후에 형성된 광 배향막의 배향 규제력의 방향(D2)와, 장척 기재의 길이 방향(D1)의 관계가 45°인 경우를 모식적으로 도시한 도면이다. 즉, 도 2는 편광 조사 장치(213A) 통과 후의 장척 광 배향막의 표면을, 장척 기재의 길이 방향(D1)과, 장척 광 배향막의 배향 규제력의 방향(D2)를 보았을 때, 그들이 이루는 각도가 45°를 나타내는 것을 도시한다.
계속해서, 장척 광 배향막이 형성된 장척 기재는, 도포 장치(211B)를 통과한다. 도포 장치(211B)에 의해, 상기 장척 광 배향막 상에 편광막 형성용 조성물(중합성 액정 화합물을 포함하는 것)이 도포되고, 제2 도포막이 형성된다. 그 후, 건조로(212B)를 통과함으로써 제2 건조막이 형성된다. 건조로(212B)는, 건조로(212A)와 마찬가지로, 서로 다른 설정 온도의 복수의 존을 포함하는 것일 수도 있고, 서로 다른 설정 온도의 복수의 건조로를 직렬로 설치한 것일 수도 있다.
상기 건조로(212B)를 통과함으로써, 편광막 형성용 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물이 액정상을 형성하고, 2색성 색소가 배향한다. 제2 건조막에 포함되는 중합성 액정 화합물이 액정상을 형성한 상태에서, 편광 조사 장치(213B)에 의해 광을 조사함으로써, 해당 중합성 액정 화합물은 액정상을 유지한 채 중합되어, 장척 편광막이 형성된다.
이렇게 하여 얻어진 장척 편광 필름은, 제2 권취 코어(220A)에 권취되어, 제2 롤(220)의 형태가 얻어진다. 또한, 권취할 때에는, 적당한 스페이서를 사용한 동시 권취를 행할 수도 있다.
이와 같이, 장척 기재가, 제1 롤(210)로부터, 도포 장치(211A), 건조로(212A), 편광 UV 조사 장치(213A), 도포 장치(211B), 건조로(212B) 및 광 조사 장치(213B)의 순서로 통과함으로써, 롤 투 롤 형식에 의해 연속적으로 장척 편광 필름을 제조할 수 있다.
또한, 도 1에 도시하는 제조 방법에서는, 장척 기재로부터 장척 편광 필름까지를 연속적으로 제조하는 방법을 도시했지만, 다른 방법으로 제조할 수도 있다. 예를 들어, 먼저, 장척 기재를 제1 롤(210)로부터 권출하고, 도포 장치(211A), 건조로(212A) 및 편광 조사 장치(213A)를 이 순으로 통과시키고, 이것을 권취 코어에 권취함으로써, 롤상의 장척 배향 필름을 연속적 제조하고, 계속하여 얻어진 롤상의 장척 배향 필름을 권출하고, 도포 장치(211B), 건조로(212B) 및 광 조사 장치(213B)를 이 순으로 통과시켜서 장척 편광 필름을 제조할 수도 있다.
제2 롤(220)의 형태로 장척 편광 필름을 제조한 경우에는, 해당 제2 롤(220)로부터 장척 편광 필름을 권출하고, 소정의 치수로 재단하고 나서, 재단된 편광 필름에 위상차 필름을 접합함으로써 원편광판을 제조할 수도 있지만, 장척 위상차 필름이 권취 코어에 권취되어 있는 제3 롤을 준비함으로써, 장척 원편광판을 연속적으로 제조할 수도 있다.
장척 원편광판을 연속적으로 제조하는 방법에 대해서, 도 3을 참조하여 설명한다. 이러한 제조 방법은,
제2 롤(220)로부터 연속적으로 본 발명의 장척 편광 필름을 권출함과 동시에, 장척 위상차 필름이 권취되어 있는 제3 롤(230)로부터 연속적으로 장척 위상차 필름를 권출하는 공정과,
상기 장척 편광 필름과, 상기 장척 위상차 필름을 연속적으로 접합하여 장척 원편광판을 얻는 공정과,
얻어진 긴 원편광 필름을 제4 권취 코어(240A)에 권취하여, 제4 롤(240)을 얻는 공정을 포함한다. 이 방법은 소위 롤 투 롤 접합이다.
장척 편광 필름과, 장척 위상차 필름은, 적당한 접착제를 사용하여 접합할 수 있다.
본 발명의 장척 편광 필름은, 필요에 따라 재단하여, 다양한 표시 장치에 사용할 수 있다. 본 발명의 장척 편광 필름 및 본 발명의 장척 편광 필름으로부터 잘라낸 편광 필름은, 통상 접착제 또는 감압식 접착제를 통하여 표시 장치에 접합된다. 바람직하게는, 본 발명의 장척 편광 필름은 연속적으로 표시 장치에 접합되고, 보다 바람직하게는 연속적으로 복수의 표시 장치에 접합된다. 본 발명의 장척 편광 필름을 표시 장치에 연속적으로 접합함으로써, 장척 편광 필름 부착 표시 장치가 얻어진다.
표시 장치는, 표시 소자를 갖는 장치이며, 발광원으로서 발광 소자 또는 발광 장치를 포함한다. 본 발명의 장척 편광 필름 또는 본 발명의 장척 편광 필름으로부터 잘라낸 편광 필름을 구비하는 표시 장치는, 예를 들어 액정 표시 장치, 유기 일렉트로루미네센스(EL) 표시 장치, 무기 일렉트로루미네센스(EL) 표시 장치, 전자 방출 표시 장치(예를 들어 전기장 방출 표시 장치(FED), 표면 전계 방출 표시 장치(SED)), 전자 페이퍼(전자 잉크나 전기 영동 소자를 사용한 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장치(예를 들어 그레이팅 라이트 밸브(GLV) 표시 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)를 갖는 표시 장치) 및 압전 세라믹 디스플레이 등을 들 수 있다. 액정 표시 장치는, 투과형 액정 표시 장치, 반투과형 액정 표시 장치, 반사형 액정 표시 장치, 직시형 액정 표시 장치 및 투사형 액정 표시 장치 등 모두를 포함한다. 이들 표시 장치는, 2차원 화상을 표시하는 표시 장치일 수도 있고, 3차원 화상을 표시하는 입체 표시 장치일 수도 있다. 본 발명의 장척 편광 필름 및 본 발명의 장척 편광 필름으로부터 잘라낸 편광 필름은, 특히 유기 전계 발광(EL) 표시 장치 및 무기 전계 발광(EL) 표시 장치 등의 표시 장치, 및 터치 패널을 포함하는 표시 장치에 유효하게 사용된다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 예 중의 「％」 및 「부」는, 특별한 언급이 없는 한 질량％ 및 질량부이다.
실시예 1
[광 배향막 형성용 조성물의 제조]
하기 성분을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반함으로써 광 배향막 형성용 조성물을 얻었다. 하기 광 배향성 재료는, 일본 특허 공개 제2013-33248호 공보에 기재된 방법으로 합성하였다.
광 배향성 재료(2부):
용제(98부):o-크실렌
〔편광막 형성용 조성물의 제조〕
하기의 성분을 혼합하고, 80℃에서 1시간 교반함으로써 편광막 형성용 조성물을 얻었다. 2색성 색소에는, 일본 특허 공개 제2013-101328호 공보의 실시예에 기재된 아조계 색소를 사용했다.
〔중합성 액정 화합물〕
〔2색성 색소〕
〔다른 성분〕
중합 개시제;
2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(이르가큐어 369; 바스프 재팬(주) 제조) 6부
레벨링제;
폴리아크릴레이트 화합물(BYK-361N; BYK-케미사 제조)
1.2부
용제; o-크실렌 250부
[장척 편광 필름 (1)의 제조]
폭 640mm의 롤상의 장척 트리아세틸셀룰로오스 필름(코니카 미놀타(주) 제조 KC4UY-TAC 40㎛)을 8m/min의 속도로 연속적으로 권출하고, 필름 표면에 플라즈마 처리를 실시한 후에, 슬롯다이 코터를 사용하여 광 배향막 형성용 조성물을 16ml/min의 유량으로 토출하여, 필름 중앙부의 폭 400mm 범위에 제1 도포막을 형성하였다. 또한, 100℃로 설정한 통풍 건조로 중을 2분간에 걸쳐서 반송함으로써 용매를 제거하여, 제1 건조막을 형성하였다. 그 후, 필름의 길이 방향에 대하여 45° 방향의 편광 UV광을 해당 제1 건조막에 20mJ/㎠(313nm 기준)의 강도가 되도록 조사함으로써 배향 규제력을 부여하여, 장척 광 배향막을 형성하였다. 얻어진 장척 광 배향막 상에 슬롯다이 코터를 사용하여 편광막 형성용 조성물을 24ml/min의 유량으로 토출하고, 필름 중앙부의 폭 400mm 범위에 제2 도포막을 형성하였다. 또한, 110℃로 설정한 통풍 건조로 중을 2분간에 걸쳐서 반송함으로써 용매를 제거하여, 제2 건조막을 형성하다. 그 후, UV광을 1000mJ/㎠(365nm 기준)로 조사하여 제2 건조막에 포함되는 중합성 액정 화합물을 경화시킴으로써 장척 편광막을 형성하였다. 그 후, 연속적으로 롤상으로 감아올려, 45° 방향으로 흡수축을 갖는 장척 편광 필름 (1) 200m를 얻었다.
[장척 편광 필름 (1)의 평가]
얻어진 장척 편광 필름 (1)의, 도공 개시 부분으로부터 3m의 위치 및 도공 종료 부분으로부터 3m의 위치로부터, 각각 각변 5cm의 크기의 편광 필름을, 폭 방향에서 5점 잘라내어, 편광 필름을 얻었다.
〔편광도/투과율 측정〕
본 발명의 장척 편광 필름의 유용성을 확인하기 위해서, 이하와 같이 하여 편광도 및 투과율을 측정하였다. 투과축 방향의 투과율(T1) 및 흡수축 방향의 투과율(T2)을 분광 광도계(시마즈 세이사꾸쇼(주) 제조 UV-3150)에 편광자 부착 폴더를 세팅한 장치를 사용하여, 더블빔법에 의해 2nm 스텝 380 내지 680nm의 파장 범위에서 측정하였다. 측정된 각 파장의 투과축 방향의 투과율(T1) 및 흡수축 방향의 투과율(T2)의 값으로부터, 하기 식 (1) 및 식 (2)를 사용하여 단체 투과율 및 편광도를 산출하고, JIS Z 8701의 2도 시야(C 광원)에 의해 시감도 보정을 행하여 시감도 보정 편광도(Py), 시감도 보정 투과율(Ty) 및 Lab 표색계에서의 색도(단체 a 및 단체 b)를 산출하였다. 이들 측정 결과를 표 1에 나타내었다.
단체 투과율(％)=(T1+T2)/2
식 (1)
편광도(％)={(T1-T2)/(T1+T2)}×100
식 (2)
〔헤이즈값의 측정〕
본 발명의 장척 편광 필름의 투명성을 확인하기 위해서, 헤이즈 미터(HZ-2; 스가 시껭끼(주) 제조)를 사용하여 헤이즈값을 측정하였다. 그 측정 결과를 표 1에 나타내었다.
〔막 두께 측정〕
편광 필름을 마이크로톰(microtome)으로 절삭한 후, 이 단면에 카본 증착을 실시하고, 주사형 투과 전자 현미경(STEM, 전계 방사형 주사 전자 현미경(FE-STEM), 형식 번호: 「S-5500」, (주)히타치 세이사꾸쇼 제조)에 의한 관찰을 행한 바, 광 배향막의 막 두께는 100nm, 편광막의 막 두께는 2.1㎛였다.
표 1의 결과로부터, 투명성이 높고, 높은 편광 성능을 갖고, 또한 뉴트럴한 색상을 갖는 편광 필름을, 200m 롤로 폭 방향 및 길이 방향에서 균일하게 제작할 수 있는 것을 확인하였다.
실시예 2
[장척 편광 필름 (2)의 제조]
편광막 형성용 조성물의 도포 유량을 35.5ml/min으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 장척 편광 필름 (2) 200m를 얻었다.
[장척 편광 필름 (2)의 평가]
장척 편광 필름 (1)과 동일하게 하여 편광도/투과율 측정 및 헤이즈값의 측정을 행하였다. 결과를 표 2에 나타내었다. 또한, 장척 편광 필름 (1)과 동일하게 하여 막 두께를 측정한 바, 장척 편광 필름 (2)의 광 배향막의 막 두께는 100nm, 편광막의 막 두께는 2.5㎛였다.
표 2의 결과로부터, 투명성이 높고, 높은 편광 성능을 갖고, 또한 뉴트럴한 색상을 갖는 편광 필름을 200m 롤로 폭 방향 및 길이 방향으로 균일하게 제작할 수 있는 것을 확인하였다.
실시예 3
[장척 편광 필름 (3)의 제조]
폭 640mm의 롤상의 장척 트리아세틸셀룰로오스 필름(코니카 미놀타(주) 제조의 KC4UY-TAC 40㎛)을 폭 640mm의 롤상의 1축 연신 필름 WRF-S(변성 폴리카르보네이트계 수지, 막 두께 50㎛)로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 장척 편광 필름 (3) 200m를 얻었다.
상기 롤상의 WRF-S 필름으로부터 일부를 샘플링하고, 정면 위상차값(Re(λ))을 오지 게이소꾸 기끼(주) 제조의 자동 복굴절계 「코브라(KOBRA)(등록 상표)」을 사용하여 측정하였다. 그 결과, Re(450.0)=131.0nm, Re(498.6)=140.0nm, Re(549.4)=144.5nm, Re(587.7)=146.3nm, Re(627.8)=147.3nm, Re(751.3)=148.0nm이며, 지상축의 방향은 필름 길이 방향에 대하여 0°(평행 방향)였다. 상기의 측정 결과로부터 코시 근사를 사용하여 재계산한 바, Re(550)=144.6nm, Re(650)=147.6nm가 얻어졌다. 즉, 상기 롤상의 WRF-S 필름은, 하기 식 (40), (50) 및 (51)로 표시되는 광학 특성을 갖고 있었다.
또한, 코시 근사식은 Re(λ)=a+b/λ^2+c/λ^4+d/λ^6을 사용하여, 각 계수를 실측값으로부터 구하였다.
[장척 편광 필름 (3)의 평가]
장척 편광 필름 (1)과 동일하게 하여 편광도/투과율 측정 및 헤이즈값의 측정을 행하였다. 결과를 표 3에 나타내었다. 또한, 편광도/투과율 측정은, 샘플의 편광막측으로부터 측정 편광광을 입사하여 측정하였다. 또한, 장척 편광 필름 (1)과 동일하게 하여 막 두께를 측정한 바, 장척 편광 필름 (3)의 광 배향막의 막 두께는 100nm이며, 편광막의 막 두께는 2.1㎛였다.
표 3의 결과로부터, 투명성이 높고, 높은 편광 성능을 갖고, 또한 뉴트럴한 색상을 갖는 편광 필름을 200m 롤로 폭 방향 및 길이 방향으로 균일하게 제작할 수 있는 것을 확인하였다.
〔타원률 측정〕
장척 편광 필름 (3)의 원편광판으로서의 유용성을 확인하기 위해서, 오지 게이소꾸 기끼(주) 제조의 자동 복굴절계 「코브라(등록 상표)」을 사용하여, 장척 편광 필름 (3)의 길이 방향에 대한 장척 편광막의 흡수축의 각도, 장척 편광막의 흡수축과 필름 기재(1축 연신 필름 WRF-S)의 지상축이 이루는 각도 및 파장 450nm, 550nm, 588nm, 628nm 및 751nm의 광에 대한 타원률을, 잘라낸 각각의 편광 필름에 대하여 측정하였다. 여기서, 타원률이란, 원편광의 단축/장축의 비이며, 구체적으로는, 완전 원편광일 때의 타원률은 100％, 직선 편광일 때의 타원률이 O％이며, 각 파장에 있어서의 타원률이 100％에 가까울수록 우수한 원편광판이 되어, 반사 방지 특성이 우수하다. 이 측정 결과를 표 4에 나타내었다.
표 4의 결과로부터, 200m의 장척 편광 필름 (3)의 폭 방향 및 길이 방향에 있어서, 장척 편광막의 흡수축은 필름 기재의 길이 방향에 대하여 실질적으로 45°(설정값 45°)로 균일하게 제작할 수 있는 것을 확인하였다. 또한, 넓은 파장 범위에 걸쳐서 높은 원편광 변환을 달성할 수 있는 것으로부터, OLED 등의 반사 방지 필름에 유용하다.
실시예 4
[장척 편광 필름 (4)의 제조]
편광막 형성용 조성물의 도포 유량을 35.5ml/min으로 한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여 장척 편광 필름 (4) 200m를 얻었다.
[장척 편광 필름 (4)의 평가]
장척 편광 필름 (1)과 동일하게 하여 편광도/투과율 측정 및 헤이즈값의 측정을 행하였다. 결과를 표 5에 나타내었다. 또한, 편광도/투과율 측정은, 샘플의 편광막측으로부터 측정 편광광을 입사하여 측정하였다. 또한, 장척 편광 필름 (1)과 동일하게 하여 막 두께를 측정한 바, 장척 편광 필름 (4)의 광 배향막의 막 두께는 100nm이며, 편광막의 막 두께는 2.5㎛였다. 또한, 실시예 3과 동일하게 타원률을 측정한 결과를 표 6에 나타내었다.
표 6의 결과로부터, 200m의 장척 편광 필름 (4)의 폭 방향 및 길이 방향에 있어서, 장척 편광막의 흡수축은 필름 기재의 길이 방향에 대하여 실질적으로 45°(설정값 45°)로 균일하게 제작할 수 있는 것을 확인하였다. 또한, 넓은 파장 범위에 걸쳐서 높은 원편광 변환을 달성할 수 있는 것으로부터, OLED 등의 반사 방지 필름에 유용하다.
본 발명은 장척 편광 필름의 길이 방향에 대하여 45°±15° 방향으로 흡수축을 갖는 장척 편광 필름을 제조하는데에 유용하다.
210: 제1 롤
210A: 권취 코어
220: 제2 롤
220A: 권취 코어
211A, 211B: 도포 장치
212A, 212B: 건조로
213A: 편광 UV 조사 장치
213B: 편광 조사 장치
300: 보조 롤
230: 제3 롤
230A: 권취 코어
240: 제4 롤
240A: 권취 코어
210A: 권취 코어
220: 제2 롤
220A: 권취 코어
211A, 211B: 도포 장치
212A, 212B: 건조로
213A: 편광 UV 조사 장치
213B: 편광 조사 장치
300: 보조 롤
230: 제3 롤
230A: 권취 코어
240: 제4 롤
240A: 권취 코어
Claims (22)
- 장척 기재 상에, 상기 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15° 방향으로 흡수축을 갖는 장척 편광막을 형성하는 공정을 포함하는 장척 편광 필름의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 장척 기재에, 배향 규제력의 방향이 상기 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15°인 장척 배향막을 형성하는 공정을 더 갖고, 상기 장척 배향막을 형성하는 공정과 상기 장척 편광막을 형성하는 공정을 이 순서대로 행하는 장척 편광 필름의 제조 방법.
- 제2항에 있어서, 장척 배향막은 제1 건조막으로 형성되는 장척 편광 필름의 제조 방법,
- 제3항에 있어서, 제1 건조막은, 장척 기재 상에 배향막 형성용 조성물을 연속적으로 도포하여 형성된 제1 도포막을 건조시킨 것이며,
상기 제1 건조막에, 상기 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15° 방향의 편광을 조사하여 상기 장척 배향막을 형성하는 장척 편광 필름의 제조 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 장척 편광막은 제2 건조막으로 형성되는 장척 편광 필름의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 제2 건조막은, 장척 광 배향막 상에 2색성 색소를 포함하는 편광막 형성용 조성물을 연속적으로 도포하여 형성되는 제2 도포막을 건조시킨 것이며,
상기 제2 건조막을 경화하여, 상기 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15° 방향으로 흡수축을 갖는 상기 장척 편광막을 형성하는 장척 편광 필름의 제조 방법. - 제6항에 있어서, 장척 기재가 1/4 파장판 기능을 갖는 장척 위상차 필름인 장척 편광 필름의 제조 방법.
- 장척 기재와, 장척 편광막을 갖는 장척 편광 필름으로서,
해당 장척 편광막의 흡수축의 방향이, 해당 장척 기재의 길이 방향에 대하여 45°±15°인 장척 편광 필름. - 제8항에 있어서, 장척 편광막의 두께가 5㎛ 이하인 장척 편광 필름.
- 제8항 또는 제9항에 있어서, 장척 기재와 장척 편광막 사이에, 장척 배향막을 더 갖는 장척 편광 필름.
- 제10항에 있어서, 장척 배향막이 장척 광 배향막인 장척 편광 필름.
- 제8항에 있어서, 장척 편광막이 2색성 색소를 포함하는 장척 편광 필름.
- 제8항에 있어서, 장척 편광막이 중합성 액정 화합물의 중합물을 포함하는 장척 편광 필름.
- 제8항에 있어서, 장척 편광막이, X선 회절 측정에 있어서 브래그 피크를 나타내는 장척 편광 필름.
- 제8항에 있어서, 장척 기재가 1/4 파장판 기능을 갖는 장척 위상차 필름이며,
해당 장척 위상차 필름의 지상축이 해당 장척 위상차 필름의 길이 방향에 대하여 0°±15° 또는 90°±15°인 장척 편광 필름. - 제15항에 있어서, 장척 위상차 필름이 하기 식 (40), (50) 및 식 (51)로 표시되는 광학 특성을 갖는 장척 편광 필름.
(Re(450), Re(550), Re(650)은 각각 파장 450nm, 550nm, 650nm의 광에 대한 정면 위상차값을 나타냄) - 제15항 또는 제16항에 있어서, 가시광 전역에서의 타원률이 50％ 이상이며, 또한 파장 550nm의 광에 대한 타원률이 70％인 장척 편광 필름.
- 제8항에 있어서, 시감도 보정 편광도(Py)가 80％ 이상인 장척 편광 필름.
- 제8항에 있어서, 시감도 보정 투과율(Ty)이 35％ 이상인 장척 편광 필름.
- 제8항에 기재된 장척 편광 필름으로부터 장척 기재의 길이 방향에 대하여 긴 변이 0° 또는 90°가 되는 직사각형의 형태로 잘라낸 편광 필름.
- 제20항에 기재된 편광 필름을 구비하는 표시 장치.
- 제8항에 기재된 장척 편광 필름을 표시 장치에 연속적으로 접합함으로써 얻어지는 장척 편광 필름 부착 표시 장치.
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