KR20150118204A - 광학 보상 필름의 제조 방법 - Google Patents

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KR20150118204A
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히로노리 야기누마
나오 무라카미
모토코 가와사키
구니히로 세이케
게이고 에하라
쇼고 야마모토
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닛토덴코 가부시키가이샤
도요 고한 가부시키가이샤
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Abstract

종래의 액정 재료를 사용한 경사 배향형 광학 보상 필름이 아니라, TN 모드의 액정 표시 장치 등의 시야각 특성의 개선에 유용한, 비액정 폴리머 재료를 사용한 새로운 경사 배향형 광학 보상 필름의 제조 방법을 제공한다. 비액정 폴리머를 포함하는 광학 보상 필름의 제조 방법으로서, 비액정 폴리머를 용융시켜 용융 수지를 조제하는 용융 공정과, 용융된 비액정 폴리머에 전단력 부여 수단에 의해 전단력을 가함으로써, 두께 방향에 대해 경사진 광축을 갖는 필름을 형성하는 필름 형성 공정과, 상기 필름을 연신하는 연신 공정을 포함하고, 상기 필름 형성 공정을, 상기 용융된 비액정 폴리머의 온도 (T3), 상기 비액정 폴리머의 유리 전이점 (Tg) 및 상기 전단력 부여 수단의 온도 (T2) 가, 하기 식 (A) 및 (B) 의 관계를 만족시키는 조건하에서 실시하는 것을 특징으로 한다.
(A) T3>Tg+25 ℃
(B) T3>T2

Description

광학 보상 필름의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD FOR OPTICAL COMPENSATION FILM}
본 발명은 광학 보상 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 액정 표시 장치 (LCD) 에 있어서는, 경사 방향에서 본 경우의 콘트라스트의 저하나 색상의 변화가 있기 때문에, 시야각 특성은 CRT 와 비교하여 충분한 것이 아니라, 개량이 강하게 요망되고 있다. LCD 의 시야각 특성은, 주로 액정 셀의 복굴절성의 각도 의존성에서 기인되고 있다. 예를 들어, 비틀림 네마틱 (TN) 모드 액정 표시 장치는, 응답 속도나 콘트라스트가 우수하고, 생산성도 높기 때문에, 퍼스널 컴퓨터나 모니터 등의 OA 기기 등, 각종 장치의 표시 수단으로서 널리 보급되어 있다. 그러나, 상기 TN 모드의 액정 표시 장치에서는, 상하의 전극 기판에 대하여 액정 분자가 경사 배향되어 있기 때문에, 관찰하는 각도에 따라 표시 화상의 콘트라스트가 변화되고, 화면이 착색되는 것에 의한 시인성의 저하가 발생하거나 하여, 시야각 의존성이 커진다는 문제가 있다. 그래서, 광학 보상 필름을 사용하여 이 복굴절성, 즉 리타데이션의 각도 의존성을 보상함으로써, 시야각 특성을 개선하는 것이 강하게 요망되고 있다.
시야각 특성을 개선하기 위해서, 상기 TN 모드의 액정 표시 장치에서는, 예를 들어, 경사형 광학 보상 필름이 사용되고 있다. 예를 들어, 고분자 매트릭스 중에 경사 배향된 저분자 액정을 포함하는 광학 보상 필름 (예를 들어, 특허문헌 1 참조) 이나, 지지체 상에 배향막을 형성하고, 그 위에 디스코틱 액정을 경사 배향시키고, 상기 액정을 중합시킨 광학 보상 필름이 보고되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조). 그러나, 이러한 액정 재료를 경사 배향시킨 TN 모드용의 광학 보상 필름은 수많이 보고되어 있지만, 예를 들어, 액정 재료의 선택 (예를 들어, 공기 계면의 표면 에너지의 차이를 이용한 경사 배향하기 쉬운 액정 재료의 선택) 이나 액정 재료의 경사각의 제어 (예를 들어, 계면활성제에 의한 경사각의 제어) 가 필요하고, 또한 배향 기판이 필수인 등 제법이 복잡하고, 제어 인자도 다방면에 걸쳐 있기 때문에 경사각이나 위상차를 변화시키는 것도 곤란하다는 문제점도 있다 (예를 들어, 특허문헌 3 참조).
또, 액정 재료를 사용한 경우, 액정 분자 하나 하나의 정밀한 제어가 곤란하기 때문에, 필름으로서 본 경우에 배향에 변동이 발생하여 이 변동이 편광 해소를 야기시켜 패널 콘트라스트를 저하시킨다는 문제도 있다.
또한, VA 모드나 IPS 모드의 액정 표시 장치와 달리, TN 모드 액정 표시 장치는, 그 성질상, 편광판을, 편광자의 흡수축이 액정 패널의 가로 방향에 대해 45° 또는 135°의 방위가 되도록 설치한다. 고온 또는 저온 환경하 혹은 고습 환경하에 있어서, 편광판에 치수 변화가 발생하면, 광학 보상 필름에 응력이 가해져 변형이 발생하는 경우가 있다. 이 변형이 광 누설을 발생시키게 하고, 액정 패널의 수평 방향 및 수직 방향으로 휘도의 불균일이 발생한다는 외관 균질성 (유니포미티) 의 문제가 있다.
일본 특허 제2565644호 일본 특허 제2802719호 일본 공개특허공보 2000-105315호
본 발명의 목적은, 종래의 액정 재료를 사용한 경사 배향형 광학 보상 필름이 아니라, 비액정 폴리머 재료를 사용한 새로운 경사 배향형 광학 보상 필름의 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 구체적으로는, 예를 들어, TN 모드의 액정 표시 장치 등의 시야각 특성의 개선에 유용한, 비액정 폴리머 재료를 사용한 경사 배향형 광학 보상 필름의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 광학 보상 필름의 제조 방법은, 비액정 폴리머를 포함하는 광학 보상 필름의 제조 방법으로서,
비액정 폴리머를 용융시켜 용융 수지를 조제하는 용융 공정과,
용융된 비액정 폴리머에 전단력 부여 수단에 의해 전단력을 가함으로써, 두께 방향에 대해 경사진 광축을 갖는 필름을 형성하는 필름 형성 공정과,
상기 필름을 연신하는 연신 공정을 포함하고,
상기 필름 형성 공정을, 상기 용융된 비액정 폴리머의 온도 (T3), 상기 비액정 폴리머의 유리 전이점 (Tg) 및 상기 전단력 부여 수단의 온도 (T2) 가, 하기 식 (A) 및 (B) 의 관계를 만족시키는 조건하에서 실시하는 것을 특징으로 한다.
(A) T3>Tg+25 ℃
(B) T3>T2
본 발명에 의하면, 종래의 액정 재료를 사용한 경사 배향형 광학 보상 필름이 아니라, 비액정 폴리머 재료를 사용한 새로운 경사 배향형 광학 보상 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1(a) 및 도 1(b) 는 평균 경사 각도를 설명하는 개략도이다.
도 2(a) ∼ 도 2(d) 는 본 발명의 필름 형성 공정을 예시하는 도면이다.
도 3 은 본 발명에 의해 제공되는 광학 보상 필름 일체형 편광판의 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4 는 본 발명에 의해 제공되는 액정 패널의 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5(a) 는, 실시예 3 의 액정 표시 장치의 외관 균질성 (유니포미티) 을 나타내는 사진이며, 도 5(b) 는, 실시예 4 의 액정 표시 장치의 외관 균질성 (유니포미티) 을 나타내는 사진이며, 도 5(c) 는, 비교예 1 의 액정 표시 장치의 외관 균질성 (유니포미티) 을 나타내는 사진이다.
본 발명의 제조 방법에서는, 상기 필름 형성 공정에 있어서, 회전 속도가 상이한 2 개의 롤 사이를 통과시킴으로써 용융된 비액정 폴리머에 전단력을 가하여 상기 T2 가 상기 2 개의 롤 온도의 높은 쪽의 롤 온도인 것이 바람직하다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 2 개의 롤의 일방 롤의 회전 속도에 대한 타방 롤의 회전 속도의 차가 0.1 ∼ 50 % 의 범위에 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 T2 가 Tg―70 ℃<T2<Tg+15 ℃ 의 관계인 것이 바람직하다. 상기 T2 가 상기 관계인 점에서, 광학 보상 필름의 광축의 기울기가 충분해져, 면내 위상차 (Re) 의 증가, 외관 불량과 같은 문제를 발생시키는 경우가 없다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 연신 공정에 있어서의 연신 온도 (T4) 가 Tg≤T4<T3 의 관계인 것이 바람직하다. 상기 T4 가 상기 관계인 점에서, 광학 보상 필름의 광축 기울기가 충분해진다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 연신 공정에 있어서의 연신 배율이 1.01 ∼ 2.00 배의 범위에 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 광학 보상 필름이 하기 식 (1) 및 (2) 을 만족시키는 것이 바람직하다.
(1) 3 ㎚≤(nx―ny)×d≤200 ㎚
(2) 5°<β
(식 (1) 및 (2) 에 있어서, X, Y, Z 상의 3 개의 굴절률 nx, ny, nz 중에서, nx 는, 필름 면내에서 굴절률이 최대가 되는 방향의 굴절률, ny 는, 상기 필름 면내에서 상기 nx 의 방향과 직교하는 방향의 굴절률, nz 는, 상기 nx 및 상기 ny 의 각 방향에 대해 직교하는 상기 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타내고, d 는, 필름의 두께 (㎚) 를 나타내고, β 는 상기 nx 의 방향과 직교하는 필름의 YZ 평면 내의 최대 굴절률을 nb 로 했을 때의, 상기 nb 의 방향과 상기 ny 의 방향이 이루는 각도를 나타낸다.)
본 발명에 있어서, 상기 「β」는 평균 경사 각도를 나타내고, 통계적으로 본 분자 (예를 들어, 비액정 폴리머 분자) 전체의 경사 배향 각도의 평균을 의미한다. 구체적으로는, 평균 경사 각도 「β」는, 두께 방향으로 존재하는 분자 전체 (벌크 상태의 분자) 의 평균 경사 배향 각도를 의미하고, 도 1(a) 및 도 1(b) 를 나타내는 바와 같이 nb 의 방향과 ny 의 방향이 이루는 각도이다.
다음으로, 상기 평균 경사 각도 「β」를 구하는 방법에 대해 설명한다. 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 필름 두께 방향의 분자의 경사를 평균내어 1 개의 굴절률 타원체라고 생각하면, 일정 각도 θ 로 입사되는 광에 대해 측정되는 위상차값 (δ) 은 하기 식 (I) 로 나타낸다. 따라서, 예를 들어, 지상축과 수직 방향의 극각 ―60° ∼ +60°(법선 방향을 0°) 을 5°간격으로 측정한 위상차값과 하기 식 (I) 및 (Ⅱ) 에 의해 평균 경사 각도 「β」를 산출할 수 있다. 여기서, 식 (I) 및 (Ⅱ) 중의 na, nb 및 nc 는, 필름을 구성하는 부재 자체의 굴절률, 즉, β=0 일 때의 필름의 굴절률 nx, ny 및 nz 이고, d 는 필름의 두께 (㎚) 이다.
Figure pat00001
다음으로, 본 발명의 광학 보상 필름의 제조 방법에 대해 예를 들어 이하에 설명한다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 제조 방법은, 상기 용융 공정, 상기 필름 형성 공정 및 상기 연신 공정의 일련의 공정을 갖는다.
(1) 용융 공정
먼저, 비액정 폴리머를 용융시켜 용융 수지를 조제한다.
상기 용융 수지는, 비액정 폴리머를 포함하는 열가소성 수지로부터 형성되면 되고, 비액정 폴리머와 기타 열가소성 수지의 혼합물이어도 된다. 비액정 폴리머를 포함하는 열가소성 수지는, 임의의 적절한 것을 사용할 수 있지만, 광 투과율이 70 % 이상인 투명성 필름을 형성할 수 있는 용융 수지가 바람직하다. 또, 용융 수지는, 유리 전이점 (Tg) 이 80 ∼ 170 ℃ 이며, 용융 온도가 180 ∼ 300 ℃ 이고, 전단 속도 100(1/s) 에 있어서의 용융 점도가 250 ℃ 에서 10000 Paㆍs 이하인 것이 바람직하다. 이러한 용융 수지는 필름으로의 성형이 용이하다. 따라서, 이러한 용융 수지를 사용하면, 예를 들어, 투명성이 우수한 광학 보상 필름을 압출 성형 등의 일반적인 성형 방법에 의해 얻을 수 있다. 또, 상기 비액정 폴리머로서 1×10―12 ∼ 9×10―11㎡/N 의 광탄성 계수를 갖는 것을 선택함으로써, 바람직한 광탄성 계수 (1×10―12 ∼ 9×10―11㎡/N) 를 갖는 광학 보상 필름을 얻을 수 있다. 종래의 액정 재료를 사용한 경사 배향형 광학 보상 필름 (예를 들어, 후지 필름사 제조의 제품명 「WV 필름」) 에서는, 지지 기재가 필수이며, 지지 기재와 액정 재료의 광탄성 계수가 크기 때문에 외관 균질성 (유니포미티) 에 문제가 있었다. 이것에 대해, 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름은, 편광판의 치수 변화 등에서 기인되어 응력이 가한 경우에도, 광 누설이나 휘도 불균일의 발생을 방지할 수 있다. 그 결과, 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름을 사용함으로써, 예를 들어, 외관 균질성 (유니포미티) 이 우수한 TN 모드의 액정 패널이나 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또, 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름은, 종래의 액정 재료를 사용한 경사 배향형 광학 보상 필름과 비교하여 편광자와 일체화했을 때, 편광 해소성이 작고, 보다 높은 편광 상태를 얻을 수 있다. 그 결과, 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름을 사용함으로써, 예를 들어, 정면 콘트라스트가 우수한 TN 모드의 액정 패널이나 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또, 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름은, 비액정 폴리머를 포함하므로, 예를 들어, 편광자의 보호 필름으로서 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 비액정 폴리머로서는, 예를 들어, 아크릴계 폴리머, 메타크릴계 폴리머, 스티렌계 폴리머, 올레핀계 폴리머, 고리형 올레핀계 폴리머, 폴리아릴레이트계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머, 폴리술폰계 폴리머, 폴리우레탄계 폴리머, 폴리이미드계 폴리머, 폴리에스테르계 폴리머, 폴리비닐알코올계 폴리머 및 이들 코폴리머 등을 들 수 있다. 또, 상기 비액정 폴리머로서는, 셀룰로오스계 폴리머, 폴리염화비닐리덴 등의 폴리염화비닐계 폴리머도 바람직하게 사용된다. 상기 비액정 폴리머는, 1 종만을 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 아크릴계 폴리머, 메타크릴계 폴리머, 올레핀계 폴리머, 고리형 올레핀계 폴리머, 폴리아릴레이트계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머, 폴리우레탄계 폴리머 및 폴리에스테르계 폴리머가 바람직하다. 이들 비액정 폴리머는 투명성 및 배향성이 우수하다. 따라서, 이들 비액정 폴리머를 사용하면, 바람직한 복굴절률 (면내 배향성) (Δn) 을 갖는 광학 보상 필름을 얻을 수 있다. 상기 복굴절률 (Δn) 은 파장 590 ㎚ 에 있어서 바람직하게는 0.0001 ∼ 0.02 의 범위이다. 통상적으로 액정 셀의 복굴절률 (Δn) 및 광학 보상 필름의 복굴절률 (Δn) 에는 파장 의존성이 있지만, 광학 보상 필름의 복굴절률 (Δn) 이 상기 범위 내이면, 액정 셀의 복굴절률 (Δn) 의 파장 의존성과 광학 보상 필름의 복굴절률 (Δn) 의 파장 의존성을 동조 (同調) 시킬 수 있다. 그 결과, 예를 들어, 가시광의 전체 파장역에 걸쳐 TN 모드의 액정 패널이나 액정 표시 장치에 있어서의 시각에 의한 복굴절률 (Δn) 의 변화 및 위상의 어긋남을 작게 하여 착색 현상의 발생을 방지할 수 있다. 상기 광학 보상 필름의 복굴절률 (Δn) 은 보다 바람직하게는 0.0001 ∼ 0.018 이다. 상기 복굴절률 (Δn) 은, 식:Δn=nx―nz 에 의해 산출할 수 있다. 상기 효과는 파장 550 ㎚ 와 450 ㎚ 에 있어서의 복굴절률 (Δn) 의 비 (Δn450/Δn550) 가, 바람직하게는 0.80 ∼ 1.2, 보다 바람직하게는 0.90 ∼ 1.15 인 경우에 의해 바람직하게 발휘될 수 있다. 그 결과, 광시야각에 있어서 우수한 보상이 실현되고, 양호한 콘트라스트 등의 시야각 보상 효과가 얻어진다. 또한, 통상적으로 면내 배향성과 경사 배향성은 트레이드 오프의 관계에 있지만, 상기와 같은 성질을 갖는 비액정 폴리머를 선택함으로써, 면내 배향성이 높은 상태에서 경사 배향시켜 광학 보상 필름을 성형할 수 있다.
상기 아크릴계 폴리머로서는, 예를 들어, 메틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트 등의 아크릴레이트계 모노머를 중합시켜 얻어지는 폴리머 등을 들 수 있다. 상기 메타크릴계 폴리머로서는, 예를 들어, 메틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트 등의 메타크릴레이트계 모노머를 중합시켜 얻어지는 폴리머 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리메틸메타크릴레이트가 바람직하다.
상기 올레핀계 폴리머로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 들 수 있다.
상기 고리형 올레핀계 폴리머는 고리형 올레핀을 중합 단위로서 중합되는 수지의 총칭으로, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평1-240517호, 일본 공개특허공보 평3-14882호, 일본 공개특허공보 평3-122137호 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 상기 고리형 올레핀계 폴리머는 고리형 올레핀과 기타 모노머의 공중합체여도 된다. 상기 고리형 올레핀계 폴리머의 구체예로는, 고리형 올레핀의 개환 (공)중합체, 고리형 올레핀의 부가 중합체, 고리형 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀과의 공중합체 (대표적으로는 랜덤 공중합체) 및 이들을 불포화 카르복실산이나 그 유도체로 변성한 그래프트 변성체, 그리고 그들의 수소화물을 들 수 있다. 상기 고리형 올레핀의 구체예로는 노르보르넨계 모노머를 들 수 있다.
상기 노르보르넨계 모노머로서는, 예를 들어, 노르보르넨 및 그 알킬 및/또는 알킬리덴 치환체, 예를 들어, 5-메틸-2-노르보르넨, 5-디메틸-2-노르보르넨, 5-에틸-2-노르보르넨, 5-부틸-2-노르보르넨, 5-에틸리덴-2-노르보르넨 등, 이들 할로겐 등의 극성기 치환체;디시클로펜타디엔, 2,3-디하이드로디시클로펜타디엔 등;디메타노옥타하이드로나프탈렌, 그 알킬 및/또는 알킬리덴 치환체 및 할로겐 등의 극성기 치환체, 예를 들어, 6-메틸-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌, 6-에틸-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌, 6-에틸리덴-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌, 6-클로로-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌, 6-시아노-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌, 6-피리딜-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌, 6-메톡시카르보닐-1,4:5,8-디메타노-1,4,4a,5,6,7,8,8a-옥타하이드로나프탈렌 등;시클로펜타디엔의 3 ∼ 4 량체, 예를 들어, 4,9:5,8-디메타노-3a,4,4a,5,8,8a,9,9a-옥타하이드로-1H-벤조인덴, 4,11:5,10:6,9-트리메타노-3a,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a,11,11a-도데카하이드로-1H-시클로펜타안트라센 등을 들 수 있다. 상기 고리형 올레핀계 폴리머는, 상기 노르보르넨계 모노머와 기타 모노머의 공중합체여도 된다.
상기 폴리카보네이트계 폴리머로는, 바람직하게는 방향족 폴리카보네이트가 사용된다. 상기 방향족 폴리카보네이트는, 대표적으로는 카보네이트 전구 물질과 방향족 2 가 페놀 화합물의 반응에 의해 얻을 수 있다. 상기 카보네이트 전구 물질의 구체예로는, 포스겐, 2 가 페놀류의 비스클로로포르메이트, 디페닐카보네이트, 디-p-톨릴카보네이트, 페닐-p-톨릴카보네이트, 디-p-클로로페닐카보네이트, 디나프틸카보네이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 포스겐, 디페닐카보네이트가 바람직하다. 상기 방향족 2 가 페놀 화합물의 구체예로는, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-디메틸페닐)프로판, 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-디메틸페닐)부탄, 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-디프로필페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 바람직하게는 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산이 사용된다. 특히, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판과 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산을 병용하는 것이 바람직하다.
상기 폴리우레탄계 폴리머로서는, 예를 들어, 폴리에스테르계 폴리우레탄 (변성 폴리에스테르우레탄, 수분산계 폴리에스테르우레탄, 용제계 폴리에스테르우레탄), 폴리에테르계 폴리우레탄, 폴리카보네이트계 폴리우레탄 등을 들 수 있다.
상기 폴리에스테르계 폴리머로서는, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등을 들 수 있다.
본 공정에 있어서, 상기 비액정 폴리머가 비정성 (非晶性) 수지인 경우에는, 그 유리 전이점 (Tg)+80 ℃ 이상, 결정성 수지인 경우에는, 그 융점 이상의 온도에서 상기 비액정 폴리머를 용융 압출함으로서 용융 수지를 조제하는 것이 바람직하다. 상기 용융 압출은, 예를 들어 T 다이 등, 종래에 공지된 용융 압출 수단을 사용하여 실시할 수 있다.
(2) 필름 형성 공정
다음으로, 용융된 비액정 폴리머에 전단력 부여 수단에 의해 전단력을 가함으로써, 두께 방향에 대해 경사진 광축을 갖는 필름을 형성한다. 도 2 에 본 공정을 예시한다. 본 공정에서는, 예를 들어, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 상기 용융 수지를, 회전 속도 및 회전 방향이 상이한 2 개의 롤 (R1, R2) 사이를 통과시킴으로써, 상기 용융 수지에 전단력을 가하여 필름 성형한다. 상기 2 개의 롤의 일방 롤의 회전 속도에 대한 타방 롤의 회전 속도의 차는 전술한 바와 같다. 본 공정에서는, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 상기 용융 수지를, 회전 속도가 동일하고, 회전 방향도 동일한 (본 예에서는 모두 우회전) 의 2 개의 롤 (R1, R2) 사이를 통과시킴으로써, 상기 용융 수지에 전단력을 가하여 필름 성형해도 된다. 또, 상기 2 개의 롤 (R1, R2) 의 직경은, 도 2(c) 및 도 2(d) 에 나타내는 바와 같이 상이해도 된다.
전술한 바와 같이, 본 공정에 있어서의 상기 용융 수지의 온도 (T3) 와 상기 열가소성 수지의 유리 전이점 (Tg) 은 T3>Tg+25 ℃ 의 관계를 만족시킨다. 또, 본 공정에 있어서의 전단력 부여 수단의 온도 (예를 들어, 상기 2 개의 롤 중, 온도가 높은 롤의 롤 온도) T2 와 상기 T3 은 T3>T2 의 관계를 만족시킨다. T3>Tg+25 ℃ 의 관계를 만족시키고, 또한, T3>T2 의 관계를 만족시킴으로써, 액정 표시 장치 등에 광학 보상 필름에서 기인된 줄무늬 등의 외관 불량의 발생을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 T2 는 Tg―70 ℃<T2<Tg+15 ℃ 의 관계를 만족시키는 것이 바람직하고, 그 이유도 전술한 바와 같다.
상기 용융 공정의 용융 압출시에 있어서의 용융 수지 온도를 T1 로 하면, 상기 T2 는 T1>T2 의 관계를 만족시킨다. 또, 상기 T3 은 T1>T3 의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다. 이 관계를 만족시킴으로써, 광학 보상 필름의 광축 기울기가 충분해져, 면내 위상차 (Re) 가 커지는 경우가 없다. 상기 T3 은 T1>T3×1.1 의 관계를 만족시키는 것이 보다 바람직하다.
(3) 연신 공정
다음으로, 상기 필름을 연신한다. 연신 방향은 상기 필름의 폭방향이어도 되고, 길이 방향이어도 된다. 연신 방법 및 연신 조건 (온도 및 배율) 은, 비액정 폴리머의 종류, 원하는 광학 특성 등에 따라 적절히 선택될 수 있지만, 전술한 바와 같이 본 공정에 있어서의 연신 온도 (T4) 가 Tg≤T4<T3 의 관계를 만족시키는 것이 바람직하고, 그 이유도 전술한 바와 같다. 또, 전술한 바와 같이 본 공정에 있어서의 연신 배율은 1.01 ∼ 2.00 배의 범위인 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 번잡한 경사 배향 처리가 요구되지 않는다. 또, 경사 배향시킨 후에 연신이나 수축 등의 처리를 실시하여, 원하는 위상차가 되도록 광학 특성을 용이하게 제어할 수 있다. 이와 같은 경사 배향 후의 위상차 제어는, 종래의 액정 재료를 사용한 경사 배향형 광학 보상 필름에서는 실시할 수 없는 것이고, 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름의 우위한 점 중 하나이다. 또, 일반적인 연신 처리에 의해 배향 처리할 수 있으므로, 필름 두께나 필름 폭의 설정 자유도가 높고, 그 결과 원하는 광학 특성을 갖는 광학 보상 필름을 저렴하게 설계할 수 있다.
본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름의 두께는 임의의 적절한 두께로 설정될 수 있다. 상기 두께는 바람직하게는 10 ∼ 300 ㎛ 이며, 보다 바람직하게는 20 ∼ 200 ㎛ 이다.
본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름은, nx>ny>nz 또는 nx>ny=nz 의 굴절률의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다. 여기서, 「ny=nz」는, ny 와 nz 가 엄밀하게 동등한 경우뿐만 아니라, ny 와 nz 가 실질적으로 동일하고, Nz 계수가 0.9 를 초과하고 1.1 미만인 경우를 포함한다. 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름이 nx>ny>nz 의 굴절률의 관계를 만족시키는 경우, 그 Nz 계수는 바람직하게는 1.1 ∼ 10 의 범위이며, 보다 바람직하게는 1.1 ∼ 8 의 범위이다. 이러한 굴절률의 관계를 만족시킴으로써, 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름은, 예를 들어, 각 액정 분자의 배향을 일체 위상차로 하여 본 경우에 정 (正) 의 이축성의 이방성을 갖는 경사형 위상차판이 되는 액정 셀을 전체 방위로 바람직하게 시야각 보상할 수 있다. 이와 같은 액정 셀로서는, 특히 TN 모드의 액정 셀을 바람직하게 들 수 있다. 상기 Nz 계수는 식:Nz 계수=Rth/Re 에 의해 산출할 수 있다. 상기 Re 는, 예를 들어, 23 ℃, 파장 590 ㎚ 에 있어서의 광학 보상 필름의 면내 위상차이고, 광학 보상 필름의 두께를 d(㎚) 로 했을 때, 식:Re=(nx-ny)×d 에 의해 구해진다. 상기 Rth 는, 예를 들어, 23 ℃, 파장 590 ㎚ 에 있어서의 광학 보상 필름의 두께 방향의 위상차이고, 광학 보상 필름의 두께를 d(㎚) 로 했을 때, 식:Rth=(nx-nz)×d 에 의해 구해진다.
본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름은, 필름의 XY 평면, YZ 평면 및 ZX 평면 중 어느 것에도 평행이 아닌 면 (즉, nb 방향과 nx 방향을 포함하는 면) 에 있어서, 2 개의 광축을 갖고 있어도 된다. 이러한 광학 보상 필름은, 비액정 폴리머의 경사 방향 (nb 방향) 에 대해 수직으로 최대 굴절률 nx (na) 를 배향축으로 하여 가질 수 있다. 상기 광학 보상 필름의 배향축 방향은, 예를 들어, 부의 이축성의 굴절률 이방성을 나타내는 비액정 폴리머를 일정한 각도로 경사 배향시킴으로써, 경사 방향에 대해 수직 방향으로 할 수 있다. 또, 이와 같은 광학 보상 필름은, TN 모드 등의 액정 패널이나 액정 표시 장치의 시야각 보상을 보다 바람직하게 할 수 있다.
(4) 용도
다음으로, 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름의 용도에 대해 예를 들어 설명한다. 단, 이하의 용도는 예시에 지나지 않고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
(4-1) 광학 보상 필름 일체형 편광판
본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름은, 예를 들어, 광학 보상 필름 일체형 편광판에 사용할 수 있다. 상기 광학 보상 필름 일체형 편광판은, 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름과 편광자를 포함한다. 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름은, 종래의 액정 재료를 사용한 경사 배향형 광학 보상 필름보다 편광 해소성이 작으므로, 편광자에 적층된 경우에 보다 높은 편광 상태를 얻을 수 있다.
도 3 은 상기 광학 보상 필름 일체형 편광판 구성의 일례를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 이 광학 보상 필름 일체형 편광판 (100) 은, 편광자 (10) 와 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름 (20) 을 포함한다. 상기 광학 보상 필름 일체형 편광판 (100) 에 있어서는, 필요에 따라 상기 편광자 (10) 와 상기 광학 보상 필름 (20) 사이 및 상기 편광자 (10) 의 상기 광학 보상 필름 (20) 이 배치되지 않은 측의 적어도 일방에 임의의 적절한 보호 필름 (도시 생략) 이 형성되어도 된다. 상기 광학 보상 필름 일체형 편광판 (100) 을 구성하는 각 층은, 각각 임의의 적절한 점착제층 또는 접착제층 (도시 생략) 을 개재하여 배치되어 있다. 또한, 상기 편광자 (10) 와 상기 광학 보상 필름 (20) 사이에 보호 필름이 형성되지 않은 경우, 상기 광학 보상 필름 (20) 이 상기 편광자 (10) 의 보호 필름으로서 기능할 수 있다.
상기 편광자 (10) 와 상기 광학 보상 필름 (20) 은 그 흡수축과 지상축이 임의의 적절한 각도를 규정하도록 적층된다. 상기 광학 보상 필름 일체형 편광판 (100) 이 TN 모드의 액정 패널이나 액정 표시 장치에 사용되는 경우, 바람직하게는 상기 편광자 (10) 와 상기 광학 보상 필름 (20) 은 그 흡수축과 지상축이 실질적으로 직교가 되도록 적층된다. 여기서, 「실질적으로 직교」란 90°±3°의 범위를 포함하고, 바람직하게는 90°±1°이다.
상기 편광자로는, 목적에 따라 임의의 적절한 편광자가 채용될 수 있다. 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌ㆍ아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 폴리머 필름에, 요오드나 2 색성 염료 등의 2 색성 물질을 흡착시켜 1 축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리비닐알코올계 필름에 요오드 등의 2 색성 물질을 흡착시켜 1 축 연신한 편광자가 편광 2 색비가 높아 특히 바람직하다. 상기 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 1 ∼ 80 ㎛ 의 범위이다.
폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 흡착시켜 1 축 연신한 편광자는, 예를 들어, 폴리비닐알코올을 요오드의 수용액에 침지시킴으로써 염색하고, 원래 길이의 3 ∼ 7 배로 연신함으로써 제작할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산 아연, 염화 아연 등을 함유하는 수용액에 침지시켜도 되고, 요오드화 칼륨 등의 수용액에 침지시킬 수도 있다. 또한, 필요에 따라 염색 전에 폴리비닐알코올계 필름을 물에 침지시켜 수세해도 된다.
폴리비닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리비닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블로킹 방지제를 세정할 수 있을 뿐만 아니라, 폴리비닐알코올계 필름을 팽윤 시킴으로써 염색 편차 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은, 요오드로 염색한 후에 실시해도 되고, 염색하면서 연신해도 되고, 또 연신하고 나서 요오드로 염색해도 된다. 붕산이나 요오드화 칼륨 등의 수용액 중이나 수욕 중에서도 연신할 수 있다.
(4-2) 액정 표시 장치
본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름은, 예를 들어 액정 표시 장치에 사용할 수 있다. 상기 액정 표시 장치는, 액정 셀과, 상기 액정 셀의 적어도 일방 측에 배치된 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름 또는 본 발명에 의해 제공되는 광학 보상 필름 일체형 편광판을 포함한다. 도 4 에, 본 발명에 의해 제공되는 액정 표시 장치에 있어서의 액정 패널의 구성의 일례를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 이 액정 패널 (200) 은, 액정 셀 (30) 과, 상기 액정 셀 (30) 의 양측에 배치된 광학 보상 필름 (20, 20') 과 각 광학 보상 필름 (20, 20') 의 상기 액정 셀 (30) 과 반대측에 각각 배치된 편광자 (10, 10') 를 구비한다. 상기 광학 보상 필름 (20, 20') 의 적어도 일방은 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름이다. 상기 편광자 (10, 10') 는 대표적으로는 그 흡수축이 직교하도록 하여 배치되어 있다. 상기 액정 표시 장치의 사용 목적 및 상기 액정 셀의 배향 모드에 따라서는, 상기 광학 보상 필름 (20, 20') 의 일방이 생략될 수 있다. 또, 상기 광학 보상 필름 (20) (20') 및 상기 편광자 (10) (10') 로는, 본 발명에 의해 제공되는 광학 보상 필름 일체형 편광판이 바람직하게 사용된다.
상기 액정 셀 (30) 은, 1 쌍의 유리 기판 (31, 31') 과 상기 기판 (31, 31') 사이에 배치된 표시 매체로서의 액정층 (32) 을 갖는다. 일방 기판 (액티브 매트릭스 기판) (31') 에는, 액정의 전기 광학 특성을 제어하는 스위칭 소자 (대표적으로는 TFT) 와 이 스위칭 소자에 게이트 신호를 부여하는 주사선 및 소스 신호를 주는 신호선이 형성되어 있다 (모두 도시 생략). 타방 기판 (컬러 필터 기판) (31) 에는 컬러 필터 (도시 생략) 가 형성된다. 또한, 컬러 필터는 액티브 매트릭스 기판 (31') 에 형성해도 된다. 기판 (31, 31') 의 간격 (셀 갭) 은 스페이서 (도시 생략) 에 의해 제어되고 있다. 상기 기판 (31, 31') 의 상기 액정층 (32) 과 접하는 측에는, 예를 들어, 폴리이미드로 이루어지는 배향막 (도시 생략) 이 형성되어 있다.
액정 셀의 구동 모드로는, 임의의 적절한 구동 모드가 채용될 수 있다. 바람직하게는 구동 모드는, TN 모드, 벤드 네마틱 (OCB) 모드 또는 전계 제어 복굴절 (ECB) 모드이며, 이들 중에서도 TN 모드가 특히 바람직하다. 전술한 바와 같은 광학 보상 필름 또는 광학 보상 필름 일체형 편광판과 조합함으로써, 우수한 시야각 개선 효과가 얻어지기 때문이다.
상기 TN 모드의 액정 셀이란, 2 매의 기재 사이에 정의 유전 이방성 네마틱 액정을 끼운 것으로, 유리 기재의 표면 배향 처리에 의해 액정 분자 배향이 90 도 비틀어져 있는 것을 말한다. 구체적으로는, 바이푸칸 주식회사 「액정 사전」158 페이지 (1989 년) 에 기재된 액정 셀이나 일본 공개특허공보 소63-279229호에 기재된 액정 셀을 들 수 있다.
상기 OCB (Optically Compensated Bend or Optically Compensated Birefringence) 모드의 액정 셀이란, 전압 제어 복굴절 (ECB:Electrically Controlled Birefringence) 효과를 이용하여, 투명 전극 사이에 정의 유전 이방성 네마틱 액정이, 전압 무인가시에 중앙부에 비틀림 배향이 존재하는 벤드 배향된 액정 셀을 말한다. 상기 OCB 모드의 액정 셀은 「π 셀」이라고도 알려져 있다. 구체적으로는, 쿄리츠 출판 주식회사 「차세대 액정 디스플레이」(2000 년) 11 페이지 ∼ 27 페이지에 기재된 것이나 일본 공개특허공보 평7-084254호에 기재된 것을 들 수 있다.
상기 ECB 모드는, 전압 무인가시에는 액정 셀 내의 액정 분자가 소정 방향으로 나열되고, 전압 인가시에는 액정 분자가 소정 방향으로부터 일정 각도로 기울어짐으로써, 복굴절 효과에 의해 편광 상태를 변화시켜 표시를 실시한다. 또한, ECB 모드는, 인가 전압의 크기에 따라 액정 분자의 기울기가 변화되고, 그 기울기에 따라 투과광 강도가 변화된다. 따라서, 백색광을 입사시킨 경우, 검광자 (시인측의 편광자) 를 통과한 광은 간섭 현상에 의해 착색되고, 그 색상은 액정 분자의 기울기 (인가 전압의 강도) 에 따라 변화된다. 그 결과, ECB 모드는, 단순한 구성으로 (예를 들어, 컬러 필터를 형성하지 않고) 컬러 표시가 가능해진다는 이점을 갖는다. 본 발명에 있어서는, 상기와 같은 구동 메카니즘 (표시 메카니즘) 을 갖는 한, 임의의 적절한 ECB 모드가 채용될 수 있다. 구체예로는, 호메오트로픽 (DAP:Deformation of Vertically Aligned Phases) 방식, 호모지니어스 방식, 하이브리드 (HAN:Hybrid Aligned Nematic) 방식을 들 수 있다.
상기 액정 표시 장치의 용도로는 특별히 제한은 없고, PC 모니터, 노트북, 복사기 등의 OA 기기, 휴대 전화, 시계, 디지털 카메라, 휴대 정보 단말 (PDA), 휴대 게임기 등의 휴대 기기, 비디오 카메라, 액정 텔레비젼, 전자 레인지 등의 가정용 전기 기기, 백 모니터, 카 내비게이션 시스템용 모니터, 카 오디오 등의 차재용 기기, 상업 점포용 인포메이션용 모니터 등의 전시 기기, 감시용 모니터 등의 경비 기기, 개호용 모니터, 의료용 모니터 등의 개호ㆍ의료 기기 등의 각종 용도로 사용할 수 있다.
실시예
다음으로, 본 발명의 실시예에 대해 비교예와 함께 설명한다. 단, 본 발명은 하기의 실시예 및 비교예에 의해 제한되지 않는다. 또한, 하기 실시예 및 비교예에 있어서의 각종 특성은 하기 방법에 의해 평가 또는 측정을 실시하였다.
(1) 복굴절률 (Δn)
복굴절률 (Δn) 은, 아베 굴절률계 [아타고 (주) 제조 제품명 「DR-M4」] 를 사용하여 측정하였다.
(2) 위상차값 (Re, Rth)
위상차값 (Re, Rth) 은, Axiometric 사 제조의 제품명 「Axoscan」를 사용하여 파장 590 ㎚, 23 ℃ 에서 측정하였다.
(3) 평균 경사 각도 (β)
na, nb, nc 및 위상차값 (δ) (지상축과 수직 방향으로 극각 ―50° ∼ +50°(법선 방향을 0°) 를 5°간격으로 측정한 위상차값) 을 상기 식 (I) 및 (Ⅱ) 에 대입하여 평균 경사 각도 (β) 를 구하였다. 또한, 위상차값은, Axiometric 사 제조의 제품명 「Axoscan」를 사용하여, 파장 590 ㎚, 23 ℃ 에서 측정한 값을 사용하였다. 또, 각 굴절률은, 아베 굴절률계 [아타고 (주) 제조 제품명 「DR-M4」] 를 사용하여 측정한 값을 사용하였다.
(4) 정면 콘트라스트
액정 표시 장치에 백색 화상 및 흑색 화상을 표시하게 했을 경우의 XYZ 표시계의 Y 값을, 탑콘사 제조의 휘도계 (BM-5) 를 사용하여 측정하였다. 백색 화상에 있어서의 Y 값 (YW:백색 휘도) 과 흑색 화상에 있어서의 Y 값 (YB:흑색 휘도) 으로부터 정면 방향의 콘트라스트비 「YW/YB」를 산출하였다.
(5) 두께
두께는 오츠카 전자사 제조의 제품명 「MCPD-3000」을 사용하여 측정하였다.
[실시예 1]
폴리카보네이트계 폴리머 (Tg=148 ℃) 를 280 ℃ (T1) 의 T 다이로부터 용융 압출하고, 160 ℃ (T2) 로 가열된 회전 속도의 차이가 50 % 인 2 개의 롤 (R1, R2) 사이를 통과시킴으로써, 광축을 두께 방향으로 경사지게 하여 두께 150 ㎛ 의 필름을 얻었다. 광축을 두께 방향으로 경사지게 하기 직전의 용융 수지 온도 (T3) 는 245 ℃ 였다. 그 후, 155 ℃ (T4) 에서 1.5 배로 가로 1 축 연신 (폭 방향 연신) 을 실시하여 두께 100 ㎛ 의 광학 보상 필름을 얻었다. 이 광학 보상 필름의 각종 특성을 측정한 결과, Δn=0.001, Re=100 ㎚, Rth=130 ㎚, β=44°였다. 이 광학 보상 필름을 편광자와 적층시키고, SAMSUNG 사 제조의 20 인치-TN 모드 액정 표시 장치에 실장한 결과, 정면 콘트라스트 (1400), 시야각 특성이 우수하고, 외관 균질성 (유니포미티) 도 후술하는 실시예 3 과 동일한 정도로 우수하였다.
[실시예 2]
폴리카보네이트 (Tg=134 ℃) 의 펠릿을 280 ℃ (T1) 에서 용융 압출하고, 130 ℃ (T2) 로 가열된 회전 속도의 차이가 10 % 인 2 개의 롤 (R1, R2) 사이를 통과시킴으로써, 광축을 두께 방향으로 경사지게 하여 두께 100 ㎛ 의 필름을 얻었다. 광축을 두께 방향으로 경사지게 하기 직전의 용융 수지 온도 (T3) 는 230 ℃ 였다. 그 후, 155 ℃ (T4) 에서 1.2 배로 가로 1 축 연신을 실시하여 두께 95 ㎛ 의 광학 보상 필름을 얻었다. 이 광학 보상 필름의 각종 특성을 측정한 결과, Δn=0.0014, Re=76 ㎚, Rth=134 ㎚, β=33°였다. 이 광학 보상 필름을 편광자와 적층시키고, 실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 액정 표시 장치에 실장한 결과, 정면 콘트라스트 (1555), 시야각 특성이 우수하고, 외관 균질성 (유니포미티) 도 후술하는 실시예 3 과 동일한 정도로 우수하였다.
[실시예 3]
고리형 올레핀계 폴리머 (Tg=133 ℃) 의 펠릿을 265 ℃ (T1) 에서 용융 압출하고, 105 ℃ (T2) 로 가열된 회전 속도의 차이가 3 % 인 2 개의 롤 (R1, R2) 사이를 통과시킴으로써, 광축을 두께 방향으로 경사지게 하여 두께 110 ㎛ 의 필름을 얻었다. 광축을 두께 방향으로 경사지게 하기 직전의 용융 수지 온도 (T3) 는 220 ℃ 였다. 그 후, 140 ℃ (T4) 에서 1.2 배로 가로 1 축 연신을 실시하여 두께 100 ㎛ 의 광학 보상 필름을 얻었다. 이 광학 보상 필름의 각종 특성을 측정한 결과, Δn=0.0012, Re=83 ㎚, Rth=112 ㎚, β=40°였다. 이 광학 보상 필름을 편광자와 적층시키고, 실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 액정 표시 장치에 실장한 결과, 정면 콘트라스트 (1400), 시야각 특성이 우수하고, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이 외관 균질성 (유니포미티) 도 우수하였다.
[실시예 4]
40 ℃ (T2) 로 가열된 2 개의 롤 (R1, R2) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 광학 보상 필름을 작성하여 두께 100 ㎛ 의 광학 보상 필름을 얻었다. 이 광학 보상 필름의 각종 특성을 측정한 결과, Δn=0.0014, Re=80 ㎚, Rth=131 ㎚, β=30°였다. 이 광학 보상 필름을 실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 액정 표시 장치에 실장한 결과, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이 외관적으로 미세한 줄무늬는 보였지만, 정면 콘트라스트 (1386) 및 시야각 특성은 우수하여 사용상 문제는 없었다.
[비교예 1]
광축을 두께 방향으로 경사지게 하기 직전의 용융 수지 온도 (T3) 를 150 ℃ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 광학 보상 필름을 작성하고, 실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 액정 표시 장치에 실장한 결과, 도 5(c) 에 나타내는 바와 같이 외관 불량 (줄무늬) 이 발생하였다.
실시예 및 비교예에서 제작한 각 광학 보상 필름에 대해 각종 특성을 측정 또는 평가하였다. 그 결과를 하기 표 1 에 나타낸다. 또한, 표 1 에 있어서, 「A」는, 두께 방향에 대한 경사가 양호 (30 % 이상) 하고, 연신 후의 외관이 양호한 (줄무늬가 확인되지 않음) 광학 보상 필름이 얻어졌음을 나타낸다. 「B」는, 연신 후에 미세한 줄무늬를 확인할 수 있었지만, 사용상 문제는 없는 광학 보상 필름이 얻어졌음을 나타낸다. 「C」는, 연신 후에는 확실한 줄무늬를 확인할 수 있어 외관 불량이 발생했음을 나타낸다.
Tg T3 T2 T3>T2 Tg 와 T2 의 관계식 효과
실시예 1 148℃ 245℃ 160℃ 관계 만족시킴 관계 만족시킴 A
실시예 2 134℃ 230℃ 130℃ 관계 만족시킴 관계 만족시킴 A
실시예 3 133℃ 220℃ 105℃ 관계 만족시킴 관계 만족시킴 A
실시예 4 148℃ 245℃ 40℃ 관계 만족시킴 관계 만족시키지 못함 B
비교예 1 148℃ 150℃ 160℃ 관계 만족시키지 못함 관계 만족시킴 C
※ Tg 와 T2 의 관계식:Tg―70℃<T2<Tg+15℃
상기 표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 3 에 있어서는, 실장시에 정면 콘트라스트, 시야각 특성, 외관 균질성 (유니포미티) 이 우수한 광학 보상 필름이 얻어졌다. 또, 실시예 4 에 있어서는, 실시예 1 ∼ 3 에는 외관 면에서 약간 열등하지만, 사용상 문제가 없는 광학 보상 필름이 얻어졌다. 한편, 비교예 1 에 있어서는, 외관 불량 (줄무늬) 이 발생한 광학 보상 필름밖에 얻어지지 못했다.
산업상 이용 가능성
본 발명의 광학 보상 필름의 제조 방법에 의하면, 비액정 폴리머 재료를 사용한 새로운 경사 배향형 광학 보상 필름을 제조할 수 있다. 본 발명에 의해 얻어지는 광학 보상 필름은, 예를 들어, LCD 등의 화상 표시 장치 등에 바람직하게 사용할 수 있고, 그 용도는 제한되지 않아 넓은 분야에 적용 가능하다.
10, 10' : 편광자
20, 20' : 광학 보상 필름
30 : 액정 셀
100 : 광학 보상 필름 일체형 편광판
200 : 액정 패널
R1, R2 : 롤

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  1. 본 출원의 발명의 설명에 기재된 발명.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9394415B2 (en) * 2012-11-06 2016-07-19 Konica Minolta, Inc. Long obliquely-stretched film, and circularly polarising plate and organic EL display using long obliquely-stretched film
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4697775B2 (ja) * 2005-01-31 2011-06-08 日東電工株式会社 液晶パネルおよび液晶表示装置
JP2007038646A (ja) * 2005-06-28 2007-02-15 Jsr Corp 光学フィルムの製造方法、光学フィルムおよび偏光板
JP5408923B2 (ja) * 2008-08-04 2014-02-05 富士フイルム株式会社 熱可塑性フィルムの製造方法
JP2010048889A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Sumitomo Chemical Co Ltd 位相差フィルムの製造方法
JP5324904B2 (ja) * 2008-12-10 2013-10-23 富士フイルム株式会社 偏光板の製造方法、偏光板、および液晶表示装置
JP2011075927A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Fujifilm Corp 光学フィルムとその製造方法、偏光板、光学補償フィルムおよび液晶表示装置
JP5633960B2 (ja) * 2010-04-09 2014-12-03 日東電工株式会社 光学補償フィルム

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