KR20160026754A - 광학 필름, 광학 필름의 제조 방법, 편광판 및 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

편광판 제조시의 핸들링성이 우수하고, 또한 편광판에 첩합했을 때에 편광판 컬이 양호한 광학 필름, 광학 필름의 제조 방법, 편광판 및 액정 표시 장치를 제공하는 것.
평균 아실 치환도 2.00 ∼ 2.55 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 코어층과, 코어층의 일방의 표면 상에, 평균 아실 치환도 2.60 ∼ 3.00 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 제 1 스킨층을 갖고, 코어층의 타방의 표면 상에, 평균 아실 치환도 2.60 ∼ 3.00 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 제 2 스킨층을 갖는 광학 필름으로서, 25 ℃ 60 ％ 상대습도 환경하에 30 분 정치시킨 후의 필름의 컬의 곡률 반경이 25 ㎜ 보다 크고, 25 ℃ 의 수중에서 30 분 정치시킨 후의 필름의 수중 컬의 곡률 반경이 10 ㎜ 이상 25 ㎜ 이하인 광학 필름.

Description

광학 필름, 광학 필름의 제조 방법, 편광판 및 액정 표시 장치{OPTICAL FILM, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}

본 발명은, 편광판에 사용했을 때에 편광판 컬이 양호한 광학 필름에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 광학 필름의 제조 방법, 그리고 상기 광학 필름을 갖는 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 액정 표시 장치의 대화면화, 그리고 액정 표시 장치 및 그 사용 부재의 박형화가 진행되고 있다. 디자인성의 관점에서, 텔레비전의 프레임을 좁게 하는 설계가 선호되고 있다. 또, 신흥국에서의 수요의 증가에 의해, 액정 패널의 수송 거리는 증가하고 있어, 상대습도가 높은 장소를 이동하는 기회가 증가하고 있다.

특허문헌 1 에는, 특정한 자외선 흡수제를 소정의 양으로 함유하는 셀룰로오스아실레이트 필름을 사용함으로써, 고온 고습 환경 후의 흑표시시의 색 불균일과, 표시부 코너에 생기는 주변 불균일을 억제할 수 있는 것이 개시되어 있다.

특허문헌 2 에는, 편광판 컬을 개선하는 수단으로서, 편광자의 양면에 첩합 (貼合) 하는 2 장의 투명 보호 필름 중, 1 장의 투명 보호 필름을 편광자와 첩합한 후에, 나머지 편면에 다른 1 장의 투명 보호 필름을 첩합하는 편광판의 제조 방법이 기재되어 있다.

특허문헌 3 에는, 기계 흐름 방향에 수직인 방향 (TD) 의 단부 (端部) 에 있어서의 컬량이 상대적으로 큰 광학 필름 B 의 표면에, 단부의 컬량이 작은 광학 필름 A 를 적층함으로써, TD 의 단부에 있어서의 컬이 억제된 광학 필름 적층체 X 를 제조하는 방법이 기재되어 있다. 구체적으로는, 광학 필름 A 및 B 를 각각 기계 흐름 방향 (MD) 을 따라 장력을 부여한 상태로 반송하는 반송 공정 (A) 과, 광학 필름 B 중 컬이 오목해지는 표면측에 광학 필름 A 를 첩합하는 첩합 공정 (B) 을 실시하는 것이 기재되고, 첩합 공정 (B) 에서는, 광학 필름 B 에 있어서 기계 흐름 방향 (MD) 에 부여되는 장력을 T_B, 광학 필름 A 에 있어서 기계 흐름 방향 (MD) 에 부여되는 장력을 T_A 로 했을 때, 장력비 (T_B/T_A) < 1 이 되도록 장력을 부여한 상태로 광학 필름 A, B 를 첩합하는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 3 에는, 3 층 적층체로 이루어지는 편광판의 컬을 조정하는 것은 기재되어 있지 않다.

특허문헌 4 에는, 두께 방향으로 2 분할했을 때의 일방에 대한 타방의 가소제 함유율비가 1.2 ∼ 2.0 이고, 또한 25 ℃ 수중에 있어서의 컬 반경이 25 ㎜ 이상인 셀룰로오스아실레이트 필름이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2011-173964호 일본 공개특허공보 2004-117482호 일본 공개특허공보 2013-11774호 일본 공개특허공보 2003-145563호

상기와 같이 액정 패널의 수송 거리가 증가하고 있어, 상대습도가 높은 장소를 이동하는 기회도 증가하고 있지만, 수송 후에도 표시 품질의 균일성을 유지하는 것이 필요해지고 있다. 또, 편광판 컬이 크면, 패널 첩합시에 단부에 기포가 들어가는 것이나, 고온 고습 내구 시험 후에 편광판 단부에 광 누설이 생기는 것을 알게 되었다. 특히, 대형 사이즈의 박형 편광판에서는, 종래의 수법으로는 컬의 조정이 불충분하다.

본 발명은, 편광판 제조시의 단부의 접힘이 억제되고, 또 편광판 컬이 억제되는 광학 필름, 그 제조 방법 및 편광판을 제공하는 것을 해결해야 할 과제로 한다. 또, 본 발명은, 광학 필름을 액정 패널에 첩합했을 때의 기포를 방지하고, 고온 고습 내구 시험 후의 광 누설을 억제할 수 있는 광학 필름, 그 제조 방법 및 편광판을 제공하는 것을 해결해야 할 과제로 한다. 또한 본 발명은, 상기 광학 필름을 갖고, 경사 광 누설, 및 시간 경과 후의 단부 광 누설이 양호한 액정 표시 장치를 제공하는 것을 해결해야 할 과제로 한다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 필름의 수중 컬을 단순하게 작게하는 것이 아니라 소정의 범위에서 조정함으로써 편광판 컬을 작게할 수 있는 것을 알아내었다. 본 발명은 이들 지견에 기초하여 완성한 것이다.

즉, 본 발명에 의하면, 이하의 발명이 제공된다.

(1) 평균 아실 치환도 2.00 ∼ 2.55 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 코어층과, 상기 코어층의 일방의 표면 상에, 평균 아실 치환도 2.60 ∼ 3.00 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 제 1 스킨층을 갖고,

상기 코어층의 타방의 표면 상에, 평균 아실 치환도 2.60 ∼ 3.00 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 제 2 스킨층을 갖는 광학 필름으로서,

25 ℃ 60 ％ 상대습도 환경하에 30 분 정치 (靜置) 시킨 후의 필름의 컬의 곡률 반경이 25 ㎜ 보다 크고, 25 ℃ 의 수중에서 30 분 정치시킨 후의 필름의 수중 컬의 곡률 반경이 10 ㎜ 이상 25 ㎜ 이하인 광학 필름.

(2) 광학 필름 전체의 막두께가 3 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하이고, 제 1 스킨층 및 제 2 스킨층의 두께가 각각 0.3 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하인 (1) 에 기재된 광학 필름.

(3) 코어층이, 셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여, 중축합 에스테르 1 ∼ 9 질량부를 함유하는 (1) 또는 (2) 에 기재된 광학 필름.

(4) 하기 식 1 및 하기 식 2 를 만족하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 광학 필름 ;

식 1 : 30 ㎚ ≤ Re (550) ≤ 80 ㎚

식 2 : 80 ㎚ ≤ Rth (550) ≤ 150 ㎚

단, Re (550) 은 파장 550 ㎚ 에 있어서의 광학 필름의 면내 리타데이션을 나타내고, Rth (550) 은 파장 550 ㎚ 에 있어서의 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다.

(5) 셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여 중축합 에스테르 1 ∼ 9 질량부를 함유하는 코어층 형성용 도프와,

셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여 중축합 에스테르 0 질량부 이상 0.05 질량부 미만을 함유하는 제 1 스킨층 형성용 도프와,

셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여 중축합 에스테르 0 질량부 이상 0.05 질량부 미만을 함유하는 제 2 스킨층 형성용 도프를, 지지체 상에 공유연(共流延)함으로써 막 제조하는 공정을 포함하는 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

(6) 추가로 필름을 연신하는 공정을 포함하고, 연신 개시시의 필름의 잔류 용매량이 0 질량％ 이상 3 질량％ 이하이고, 연신 개시시의 필름 탄성률이 100 ㎫ 이상 1500 ㎫ 이하인 (5) 에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

(7) 편광자와 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 광학 필름을 갖는 편광판.

(8) (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 광학 필름과, 편광자와, 보호 필름이 상기 순서로 배치되어 있고, 상기 광학 필름의 수중 컬과, 상기 보호 필름의 수중 컬이 동일한 방향으로 컬되어 있는 (7) 에 기재된 편광판.

(9) (5) 또는 (6) 에 기재된 제조 방법으로 제조된 광학 필름과, 편광자와, 보호 필름이 상기 순서로 배치되어 있고, 상기 광학 필름의 수중 컬과, 상기 보호 필름의 수중 컬이 동일한 방향으로 컬되어 있는 (7) 에 기재된 편광판.

(10) (7) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 편광판을 갖는 액정 표시 장치.

본 발명의 광학 필름 및 편광판에 있어서는, 편광판 제조시의 단부의 접힘을 억제할 수 있고, 또 편광판 컬을 억제할 수 있다. 본 발명의 액정 표시 장치는, 경사 광 누설, 및 시간 경과 후의 단부 광 누설이 양호하다.

도 1 은 유연 다이 근방의 개략도이다.
도 2 는 공유연의 일례의 설명도이다.
도 3 은 필름을 45°간격이 되도록 4 방향에서 절취하는 것을 나타내는 도면이다.
도 4 는 광학 필름의 수중 컬과 보호 필름의 수중 컬이 동일한 방향으로 컬되어 있는 경우를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 「∼」 를 사용하여 나타내는 수치 범위는, 「∼」 의 전후에 기재되는 수치를 하한치 및 상한치로서 포함하는 범위를 의미한다.

본 명세서에 있어서, Re (λ) 및 Rth (λ) 는 각각 파장 λ 에 있어서의 필름의 면내의 리타데이션 (㎚) 및 두께 방향의 리타데이션 (㎚) 을 나타낸다. 또한, 본 명세서에 있어서 특별히 기재가 없을 때에는, 파장 λ 은 550 ㎚ 로 한다. Re (λ) 는 KOBRA 21ADH 또는 WR 혹은 KOBRA CCD 시리즈 (오지 계측 기기 (주) 제조) 에 있어서 파장 λ ㎚ 의 광을 필름 법선 방향에 입사시켜 측정된다.

측정되는 필름이 1 축 또는 2 축의 굴절률 타원체로 나타내는 것인 경우에는, 이하의 방법에 의해 Rth (λ) 가 산출된다.

Rth (λ) 는 상기 Re (λ) 를 면내의 지상축 (KOBRA 21ADH 또는 WR 혹은 KOBRA CCD 시리즈에 의해 판단된다) 을 경사축 (회전축) 으로 하여 (지상축이 없는 경우에는 필름 면내의 임의의 방향을 회전축으로 한다) 필름 법선 방향에 대해 법선 방향으로부터 편측 50 도까지 10 도 스텝으로 각각 그 경사진 방향으로부터 파장 λ ㎚ 의 광을 입사시켜 전부 6 점 측정하고, 그 측정된 리타데이션치와 평균 굴절률의 가정치 및 입력된 막두께치를 기초로 KOBRA 21ADH 또는 WR 혹은 KOBRA CCD 시리즈로 산출된다.

상기에 있어서, 법선 방향으로부터 면내의 지상축을 회전축으로 하여 어느 경사 각도에 리타데이션의 값이 제로가 되는 방향을 갖는 필름의 경우에는, 그 경사 각도보다 큰 경사 각도에서의 리타데이션치는 그 부호를 부 (負) 로 변경한 후, KOBRA 21ADH 또는 WR 혹은 KOBRA CCD 시리즈로 산출된다. 측정 파장 λ ㎚ 의 선택에 있어서는, 파장 선택 필터를 수동으로 교환하거나, 또는 측정치를 프로그램 등으로 변환하여 측정할 수 있다.

또한, 지상축을 경사축 (회전축) 으로 하여 (지상축이 없는 경우에는 필름 면내의 임의의 방향을 회전축으로 한다), 임의의 경사진 2 방향으로부터 리타데이션치를 측정하고, 그 값과 평균 굴절률의 가정치 및 입력된 막두께치를 기초로, 이하의 식 (X) 및 식 (XI) 로부터 Rth 를 산출할 수도 있다.

상기의 Re (θ) 는 법선 방향으로부터 각도 θ 경사진 방향에 있어서의 리타데이션치를 나타낸다. 또, 식 중, nx 는 면내에 있어서의 지상축 방향의 굴절률을 나타내고, ny 는 면내에 있어서 nx 에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz 는 nx 및 ny 에 직교하는 방향의 굴절률을 나타낸다. d 는 막두께를 나타낸다.

측정되는 필름이 1 축이나 2 축의 굴절률 타원체로 표현할 수 없는 것, 이른바 광학축 (optic axis) 이 없는 필름인 경우에는, 이하의 방법에 의해 Rth (λ) 가 산출된다.

Rth (λ) 는 상기 Re (λ) 를, 면내의 지상축 (KOBRA 21ADH 또는 WR 혹은 KOBRA CCD 시리즈에 의해 판단된다) 을 경사축 (회전축) 으로 하여 필름 법선 방향에 대해 -50 도에서 +50 도까지 10 도 스텝으로 각각 그 경사진 방향으로부터 파장 λ ㎚ 의 광을 입사시켜 11 점 측정하고, 그 측정된 리타데이션치와 평균 굴절률의 가정치 및 입력된 막두께치를 기초로 KOBRA 21ADH 또는 WR 로 산출된다.

상기의 측정에 있어서, 평균 굴절률의 가정치는 폴리머 핸드북 (JOHN WILEY ＆ SONS, INC), 각종 광학 필름의 카탈로그의 값을 사용할 수 있다. 평균 굴절률의 값이 이미 알려진 것이 아닌 것에 대해서는 압베 굴절계로 측정할 수 있다. 주된 광학 필름의 평균 굴절률의 값을 이하에 예시한다 :

셀룰로오스아실레이트 (1.48), 시클로올레핀 폴리머 (1.52), 폴리카보네이트 (1.59), 폴리메틸메타크릴레이트 (1.49), 폴리스티렌 (1.59) 이다.

이들 평균 굴절률의 가정치와 막두께를 입력함으로써, KOBRA 21ADH 또는 WR 혹은 KOBRA CCD 시리즈는 nx, ny, nz 를 산출한다. 이 산출된 nx, ny, nz 로부터 Nz = (nx - nz)/(nx - ny) 가 추가로 산출된다.

또한, 리타데이션은, AxoScan (AXOMETRICS 사) 을 사용하여 측정할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 위상차막 등의 「지상축」 은, 굴절률이 최대가 되는 방향을 의미한다. 또, 굴절률의 측정 파장은 특별한 기술이 없는 한, 가시광역의 파장 λ = 550 ㎚ 에서의 값이다.

또, 본 명세서에 있어서, 각 부재의 광학 특성을 나타내는 수치, 수치 범위에 대해서는, 액정 표시 장치나 그것에 사용되는 부재에 대해 일반적으로 허용되는 오차를 포함하는 수치, 수치 범위 및 성질을 나타내고 있다고 해석되는 것으로 한다.

본 명세서에 있어서, 수평균 분자량은, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피 (GPC) 측정에 의한 폴리스티렌 환산치로서 정의된다. 본 명세서에 있어서, 수평균 분자량 (Mn) 은, 예를 들어, HLC-8220 (토소 (주) 제조) 을 사용하여, 칼럼으로서 TSKgel (등록상표) Super AWM-H (토소 (주) 제조, 6.0 ㎜ID × 15.0 ㎝ 를 사용함으로써 구할 수 있다. 용리액은 특별히 서술하지 않는 한, 10 m㏖/ℓ 리튬브로마이드 NMP (N-메틸피롤리디논) 용액을 사용하여 측정한 것으로 한다.

[광학 필름]

본 발명의 광학 필름은, 평균 아실 치환도 2.00 ∼ 2.55 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 코어층과, 코어층의 일방의 표면 상에, 평균 아실 치환도 2.60 ∼ 3.00 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 제 1 스킨층을 갖고, 코어층의 타방의 표면 상에, 평균 아실 치환도 2.60 ∼ 3.00 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 제 2 스킨층을 갖는 광학 필름으로서, 25 ℃ 60 ％ 상대습도 환경하에 30 분 정치시킨 후의 필름의 컬의 곡률 반경이 25 ㎜ 보다 크고, 25 ℃ 의 수중에서 30 분 정치시킨 후의 필름의 수중 컬의 곡률 반경이 10 ㎜ 이상 25 ㎜ 이하인 광학 필름이다.

본 명세서에 있어서, 필름의 컬 (필름의 수중 컬을 포함한다) 은 이하로 정의한다. 필름에 길이 방향이 있는 경우, 길이 방향을 제 1 방향으로 하고, 필름은 동변 (同邊) 길이인 경우, 임의 변의 방향을 제 1 방향으로 하고, 길이 방향이 없는 경우, 임의의 방향을 제 1 방향으로 하고, 제 1 방향이 장변이 되도록 35 ㎜ × 3 ㎜ 로 잘라내고, 장변 방향의 곡률 반경을 측정하여, 제 1 방향의 곡률 반경으로 한다. 동일하게, 제 1 방향에 대해, 45°간격의 방향을 각각 장변으로 하고, 제 2 ∼ 제 4 방향의 곡률 반경을 측정한다. 제 1 ∼ 제 4 방향의 곡률 반경 중, 최소 곡률 반경을 갖는 방향을 필름의 컬 방향으로 하고, 그 곡률 반경을 필름의 컬의 곡률 반경이라고 한다.

25 ℃ 60 ％ 상대습도 환경하에 30 분 정치시킨 후의 필름의 컬 (25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬이라고도 칭한다) 의 곡률 반경의 측정은, 이하와 같이 실시할 수 있다. 필름을 35 ㎜ × 3 ㎜ 로 절취한다. 이 때, 장변 방향이 45°간격이 되는 제 1 ∼ 제 4 방향에서 잘라낸다.

25 ℃ 60 ％ 상대습도 환경에 30 분 정치시킨 후에, ISO (국제 표준화 기구의 규격) 18910 : 2000 (Imaging materials -Photographic film and paper- Determination of curl) 의 측정 방법 A 에 따라 측정할 수 있다. 절취한 장변 방향 (35 ㎜) 의 곡률 반경을 판독하고, 제 1 ∼ 제 4 방향의 곡률 반경 중 최소의 값이 되는 방향의 값을 필름 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬의 곡률 반경으로 한다.

또한, 필름의 MD 방향 (종방향) 의 컬을 평가할 때에는 필름의 MD 방향을 35 ㎜ 로 하고, 필름의 TD 방향의 컬을 평가할 때에는 필름의 TD 방향 (횡방향) 을 35 ㎜ 로 한다.

(필름의 수중 컬의 측정 방법)

상기의 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬과 동일한 방향에서 필름을 샘플링하고, 25 ℃ 의 수중에 30 분 침지한 후에, ISO 18910 : 2000 (Imaging materials -Photographic film and paper- Determination of curl) 의 측정 방법 A 에 따라 측정하여, 곡률 반경을 측정한다. 절취한 장변 방향 (35 ㎜) 의 곡률 반경을 판독하고, 제 1 ∼ 제 4 방향 중 곡률 반경이 최소의 값이 되는 방향의 값을 필름의 수중 컬의 곡률 반경으로 한다.

또한, 필름의 MD 방향 (종방향) 의 컬을 평가할 때에는 필름의 MD 방향을 35 ㎜ 로 하고, 필름의 TD 방향의 컬을 평가할 때에는 필름의 TD 방향 (횡방향) 을 35 ㎜ 로 한다.

25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬 및 수중 컬이, 편광판 제조 및 편광판 컬에 부여하는 영향은 이하와 같다. 편광판은 일반적으로 이하의 방법으로 제조된다. 상온 상습 환경에서 광학 필름, 편광자, 보호 필름을 반송한 후, 광학 필름과 편광자 사이, 및 보호 필름과 편광자 사이가 폴리비닐알코올 (PVA) 계 접착제로 도포된다. 그 후, 가열 (40 ∼ 80 ℃) 되어, PVA 계 접착제가 건조되고 접착되어 적층체가 된다.

필름이 PVA 계 접착제로 젖기 전의 반송시에는, 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬이 작으면 (곡률 반경이 크다), 필름의 컬은 작고, 편광판 제조시의 핸들링성을 양호하게 할 수 있다. 필름이 PVA 계 접착제로 젖은 후에 가열되면, 수중 컬의 영향으로 필름이 컬되기 시작하여, 상온 상습으로 되돌려도, 필름의 컬은 원래대로 되돌아가지 않는다. 또, 필름이 컬되기 시작하는 타이밍에는, 편광판으로서 접착되어 있다. 편광판은 적층체이며, 각 층의 신축력의 밸런스가 편광판 컬의 형성에 영향을 미치므로, 접착 후에 필름이 컬되고자 하는 힘에 의해, 적층체로서의 컬을 교정하는 효과가 생겨, 편광판의 컬을 작게 할 수 있다.

본 발명의 광학 필름의 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬의 곡률 반경은 25 ㎜ 보다 크지만, 바람직하게는 30 ㎜ 이상이고, 보다 바람직하게는 40 ㎜ 이상이다. 본 발명의 광학 필름의 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬의 곡률 반경의 상한은 특별히 한정되지 않는다. 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬의 곡률 반경을 상기 범위로 함으로써, 편광판 제조시에 단부의 접힘의 발생을 억제할 수 있다.

본 발명의 광학 필름의 수중 컬의 곡률 반경은 10 ㎜ 이상 25 ㎜ 이하이지만, 바람직하게는 10 ㎜ 이상 25 ㎜ 미만이고, 보다 바람직하게는 11 ㎜ 이상 22 ㎜ 이하이고, 보다 바람직하게는 12 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하이다. 수중 컬의 곡률 반경을 상기 범위로 함으로써, 편광판에 첩합한 후의 컬을 작게할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 광학 필름은, 편광판의 컬 조정을 위해서 광학 필름의 수중 컬을 크게 (곡률 반경을 작게) 하는 한편으로, 편광판 제조의 안정화를 위해, 광학 필름의 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬을 작게 (곡률 반경을 크게) 하고 있다. 종래는, 필름의 수중 컬과 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬은 연동되는 (수중 컬이 크면 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬도 크고, 수중 컬이 작으면 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬도 작다) 것으로 생각되고 있었다. 본 발명에 있어서는, 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬의 곡률 반경이 10 ㎜ 이상 25 ㎜ 이하이고, 수중 컬의 곡률 반경이 25 ㎜ 보다 큰 범위로 조정함으로써, 편광판의 컬을 작게 할 수 있는 것을 알아내었다.

25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬을 작게 하기 위해서는, 25 ℃ 60 ％ 상대습도에 있어서의 표면과 이면의 흡수에 의한 변형량의 차를 작게 하는 것이 유효하고, 그러기 위해서는 첨가제의 첨가량을 소정의 범위로 하는 것이 유효하다고 생각된다. 또, 표면과 이면의 물성의 밸런스를 맞추는 것도 유효하고, 그러기 위해서는 복수종의 도프를 사용한 공유연에 의해 막 제조하고, 또한 표면의 스킨층과 이면의 스킨층의 막두께를 가까운 값이 되도록 하여, 스킨층의 막두께를 얇게 하는 것이 유효하다고 생각된다. 한편, 수중 컬을 크게 하기 위해서는, 필름 두께 방향에서 물성 (함수율, 탄성률) 을 변화시키는 것이 유효하고, 그러기 위해서는 복수종의 도프를 사용한 공유연에 의해 막 제조하는 방법이 유효하다고 생각된다. 또, 물 침지로 해방되는 표리의 잔류 변형량의 차를 크게 하는 것도 유효하고, 그러기 위해서는 첨가제의 첨가량을 소정의 범위에서 조정하여 연신시의 표면과 이면의 유리 전이 온도의 차를 크게 하는 것, 막 제조시에 스킨층에 첨가제를 첨가하지 않는 것, 그리고 탄성률이 높은 상태로 연신하는 것 등이 유효하다고 생각된다.

(필름의 층 구조)

본 발명의 광학 필름은, 평균 아실 치환도 2.00 ∼ 2.55 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 코어층과, 코어층의 일방의 표면 상에, 평균 아실 치환도 2.60 ∼ 3.00 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 제 1 스킨층을 갖고, 코어층의 타방의 표면 상에, 평균 아실 치환도 2.60 ∼ 3.00 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 제 2 스킨층을 갖는다.

본 명세서 중에 있어서, 「코어층」 이란 가장 막두께가 두꺼운 층을 말하고, 「스킨층」 이란, 코어층보다 막두께가 얇고, 코어층에 접해 있는 층을 말한다.

본 발명의 광학 필름은, 이후에 기재하는 바와 같이 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 도프를 동시 또는 축차로 지지체 상에 다층 유연하여 막 제조함으로써 제조할 수 있지만, 그 경우에도 각 층이 서로 섞여 명확한 계면이 형성되어 있지 않은 상태여도 된다.

또, 각 층 중에 있어서의 셀룰로오스아실레이트는 1 종만을 사용해도 되고, 복수의 셀룰로오스아실레이트를 하나의 층에 혼재시켜도 되지만, 각 층 중에 있어서의 셀룰로오스아실레이트는 1 종인 것이 바람직하다.

(막두께)

본 발명의 광학 필름 전체의 막두께는 3 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상 47 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 7 ㎛ 이상 45 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

막두께를 3 ㎛ 이상으로 함으로써, 필름으로서의 강도를 확보할 수 있으므로 바람직하고, 또 막두께를 50 ㎛ 이하로 함으로써, 습도 변화에 대응하기 쉽고, 광학 특성을 유지하기 쉬워진다.

제 1 스킨층 및 제 2 스킨층의 두께는 각각 0.3 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 0.4 ㎛ 이상 2.5 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.5 ㎛ 이상 2.0 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 막두께는, 안리츠 주식회사 제조 전자 마이크로미터 K402B 에 의해 측정할 수 있다.

(리타데이션 Re 및 Rth)

본 발명의 광학 필름의 리타데이션 Re 및 Rth 는, 액정 셀 및 광학 필름의 설계에 의해 적절히 선택된다.

Re 는,

30 ㎚ ≤ Re (550) ≤ 80 ㎚ 를 만족하는 것이 바람직하고,

35 ㎚ ≤ Re (550) ≤ 70 ㎚ 를 만족하는 것이 보다 바람직하고,

40 ㎚ ≤ Re (550) ≤ 65 ㎚ 를 만족하는 것이 더욱 바람직하다.

Rth 는,

80 ㎚ ≤ Rth (550) ≤ 150 ㎚ 를 만족하는 것이 바람직하고,

90 ㎚ ≤ Rth (550) ≤ 140 ㎚ 를 만족하는 것이 보다 바람직하고,

100 ㎚ ≤ Rth (550) ≤ 130 ㎚ 를 만족하는 것이 더욱 바람직하다.

Re (550) 은 파장 550 ㎚ 에 있어서의 광학 필름의 면내 리타데이션, 및 Rth (550) 은 파장 550 ㎚ 에 있어서의 광학 필름의 두께 방향 리타데이션을 나타낸다.

<셀룰로오스아실레이트>

본 발명에 사용되는 셀룰로오스아실레이트는 특별히 한정되지 않는다. 셀룰로오스아실레이트의 원료로는, 면화 린터나 목재 펄프 (활엽수 펄프, 침엽수 펄프) 등이 있고, 어느 원료로부터 얻어지는 셀룰로오스아실레이트여도 사용할 수 있고, 경우에 따라 복수종의 원료로부터 얻어지는 셀룰로오스아실레이트를 혼합하여 사용해도 된다. 예를 들어, 마루자와, 우타저, 「플라스틱 재료 강좌 (17) 섬유소계 수지」 일간 공업 신문사 (1970년 발행) 나 발명 협회 공개기보 공기 번호 2001-1745호 (7페이지 ∼ 8페이지) 에 기재된 셀룰로오스를 사용할 수 있다.

셀룰로오스를 구성하는 β-1,4 결합되어 있는 글루코오스 단위는, 2 위치, 3 위치 및 6 위치에 유리된 수산기를 가지고 있다. 셀룰로오스아실레이트는, 이들 수산기의 일부 또는 전부가 아실기에 의해 아실화된 중합체이다. 평균 아실 치환도는, 2 위치, 3 위치 및 6 위치에 위치하는 셀룰로오스의 수산기가 아실화되어 있는 비율 (100 ％ 의 아실화는 치환도 1) 을 의미한다.

아세틸 치환도의 측정 방법은, ASTM (미국 시험 재료 협회) 의 D-817-91 에 준하여 실시할 수 있다.

본 발명에서는, 코어층의 셀룰로오스아실레이트의 평균 아실 치환도는 2.00 ∼ 2.55 이고, 제 1 스킨층 및 제 2 스킨층의 셀룰로오스아실레이트의 평균 아실 치환도는 각각 독립적으로 2.60 ∼ 3.00 이다.

본 발명에 있어서의 셀룰로오스아실레이트의 탄소수 2 이상의 아실기로는, 지방족기 또는 알릴기여도 되고, 특별히 한정되지 않는다. 그것들은, 예를 들어 셀룰로오스의 알킬카르보닐에스테르, 알케닐카르보닐에스테르 혹은 방향족 카르보닐에스테르, 방향족 알킬카르보닐에스테르 등이고, 각각 추가로 치환된 기를 가지고 있어도 된다. 이들의 바람직한 예로는, 아세틸기, 프로피오닐기, 부타노일기, 헵타노일기, 헥사노일기, 옥타노일기, 데카노일기, 도데카노일기, 트리데카노일기, 테트라데카노일기, 헥사데카노일기, 옥타데카노일기, 이소부타노일기, tert-부타노일기, 시클로헥산카르보닐기, 올레오일기, 벤조일기, 나프틸카르보닐기, 신나모일기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 아세틸기, 프로피오닐기, 부타노일기, 도데카노일기, 옥타데카노일기, tert-부타노일기, 올레오일기, 벤조일기, 나프틸카르보닐기, 신나모일기 등이 보다 바람직하고, 특히 바람직하게는 아세틸기, 프로피오닐기, 부타노일기 (아실기가 탄소 원자수 2 ∼ 4 인 경우) 이고, 보다 특히 바람직하게는 아세틸기 (셀룰로오스아실레이트가 셀룰로오스아세테이트인 경우) 이다.

셀룰로오스의 아실화에 있어서, 아실화제로는, 산무수물이나 산클로라이드를 사용한 경우, 반응 용매인 유기 용매로는, 유기산, 예를 들어, 아세트산, 메틸렌클로라이드 등이 사용된다.

촉매로는, 아실화제가 산무수물인 경우에는, 황산과 같은 프로톤성 촉매가 바람직하게 사용되고, 아실화제가 산클로라이드 (예를 들어, CH₃CH₂COCl) 인 경우에는, 염기성 화합물이 사용된다.

가장 일반적인 셀룰로오스의 혼합 지방산 에스테르의 공업적 합성 방법은, 셀룰로오스를 아세틸기 및 다른 아실기에 대응하는 지방산 (아세트산, 프로피온산, 발레르산 등) 또는 그들의 산무수물을 함유하는 혼합 유기산 성분으로 아실화하는 방법이다.

본 발명에 사용하는 셀룰로오스아실레이트는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평10-45804호에 기재되어 있는 방법에 의해 합성할 수 있다. 또, 셀룰로오스아실레이트로는, 예를 들어, L-70 (주식회사 다이셀), LT-55 (주식회사 다이셀), CA-394-60LF (Eastman Chemical Company) 등의 시판품을 사용할 수도 있다.

(중축합 에스테르)

본 발명의 광학 필름에는 원하는 바에 따라, 중축합 에스테르를 첨가할 수 있다.

중축합 에스테르는, 디카르복실산 성분과 디올 성분의 중축합 에스테르이다. 디카르복실산 성분은, 1 종의 디카르복실산만으로 되어 있어도 되고, 또는 2 종 이상의 디카르복실산의 혼합물이어도 된다. 그 중에서도, 디카르복실산 성분으로서, 적어도 1 종의 방향족성 디카르복실산 및 적어도 1 종의 지방족 디카르복실산을 함유하는 디카르복실산 성분을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 디올 성분에 대해서도 1 종의 디올 성분만으로 되어 있어도 되고, 또는 2 종 이상의 디올의 혼합물이어도 된다. 그 중에서도, 디올 성분으로서, 에틸렌글리콜 및/또는 평균 탄소 원자수가 2.0 보다 크고 3.0 이하인 지방족 디올을 사용하는 것이 바람직하다.

디카르복실산 성분 중의 방향족 디카르복실산과 지방족 디카르복실산의 비율은, 방향족 디카르복실산이 5 ∼ 100 몰％ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 100 몰％ 인 것이 보다 바람직하고, 20 ∼ 100 몰％ 인 것이 더욱 바람직하다.

방향족 디카르복실산의 예로는, 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,8-나프탈렌디카르복실산, 2,8-나프탈렌디카르복실산 및 2,6-나프탈렌디카르복실산 등이 포함되고, 프탈산, 및 테레프탈산이 바람직하다. 지방족 디카르복실산의 예에는, 옥살산, 말론산, 숙신산, 말레산, 푸마르산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 도데칸디카르복실산, 및 1,4-시클로헥산디카르복실산 등이 포함되고, 그 중에서도, 숙신산 및 아디프산이 바람직하다.

디올 성분은, 에틸렌글리콜 및/또는 평균 탄소 원자수가 2.0 보다 크고 3.0 이하인 디올이다. 디올 성분 중, 에틸렌글리콜이 50 몰％ 인 것이 바람직하고, 75 몰％ 인 것이 보다 바람직하다. 지방족 디올로는, 알킬디올 또는 지환식 디올류를 들 수 있고, 예를 들어 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올(네오펜틸글리콜), 2,2-디에틸-1,3-프로판디올(3,3-디메틸올펜탄), 2-n-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올(3,3-디메틸올헵탄), 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,12-옥타데칸디올, 디에틸렌글리콜 등이 있고, 이들은 에틸렌글리콜과 함께 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물로서 사용되는 것이 바람직하다.

디올 성분은, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 및 1,3-프로판디올인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 에틸렌글리콜 및 1,2-프로판디올이다.

또, 중축합 에스테르로는, 중축합 에스테르의 말단의 OH 가 모노카르복실산과 에스테르를 형성하고 있는 중축합 에스테르의 유도체인 것이 바람직하다. 양 말단 OH 기의 봉지 (封止) 에 사용하는 모노카르복실산류로는, 지방족 모노카르복실산이 바람직하고, 아세트산, 프로피온산, 부탄산, 벤조산 및 그 유도체 등이 바람직하고, 아세트산 또는 프로피온산이 보다 바람직하고, 아세트산이 가장 바람직하다. 중축합 에스테르의 양 말단에 사용하는 모노카르복실산류의 탄소 원자수가 3 이하이면, 화합물의 가열 감량이 커지지 않고, 면상 고장의 발생을 저감시키는 것이 가능하다. 또, 봉지에 사용하는 모노카르복실산은 2 종 이상을 혼합해도 된다. 중축합 에스테르의 양 말단은 아세트산 또는 프로피온산에 의해 봉지되어 있는 것이 바람직하고, 아세트산 봉지에 의해 양 말단이 아세틸에스테르 잔기로 되어 있는 중축합 에스테르의 유도체가 특히 바람직하다.

중축합 에스테르의 수평균 분자량은 500 ∼ 2000 인 것이 바람직하고, 700 ∼ 1500 인 것이 보다 바람직하고, 700 ∼ 1200 인 것이 특히 바람직하다. 중축합 에스테르의 수평균 분자량은 500 이상인 것이 광학 발현성 향상의 관점에서 바람직하다. 또, 2000 이하이면 셀룰로오스아실레이트와의 상용성이 높아지고, 제조시 및 가열 연신시의 블리드 아웃(bleed out)이 잘 발생하지 않게 된다.

중축합 에스테르의 수평균 분자량은, 본 명세서 중 상기한 바와 같이, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피에 의해 측정, 평가할 수 있다. 또, 말단이 봉지가 없는 폴리에스테르폴리올인 경우, 질량당의 수산기의 양 (이하, 수산기가) 에 의해 산출할 수도 있다. 수산기가는, 폴리에스테르폴리올을 아세틸화한 후, 과잉된 아세트산의 중화에 필요한 수산화칼륨의 양 (㎎) 을 측정한다.

중축합 에스테르는, 통상적인 방법에 의해, 디카르복실산 성분과 디올 성분의 폴리에스테르화 반응 혹은 에스테르 교환 반응에 의한 열 용융 축합법, 또는 디카르복실산 성분의 산클로라이드와 글리콜류의 계면 축합법 중 어느 방법에 의해서도 용이하게 합성할 수 있는 것이다. 또, 중축합 에스테르에 대해서는, 무라이 코이치 편자 「가소제 그 이론과 응용」 (주식회사 사이와이 쇼보, 쇼와 48년 3월 1일 초판 제 1 판 발행) 에 상세한 기재가 있다. 또, 일본 공개특허공보 평05-155809호, 일본 공개특허공보 평05-155810호, 일본 공개특허공보 평5-197073호, 일본 공개특허공보 2006-259494호, 일본 공개특허공보 평07-330670호, 일본 공개특허공보 2006-342227호, 일본 공개특허공보 2007-003679호의 각 공보 등에 기재되어 있는 소재를 이용할 수도 있다.

중축합 에스테르의 구체예로는,

디카르복실산 유닛이 테레프탈산/숙신산 = 70/30, 디올 유닛이 에틸렌글리콜/프로필렌글리콜 = 50/50, 말단이 아세틸기인 수평균 분자량 1000 의 중축합 에스테르 ;

디카르복실산 유닛이 테레프탈산/숙신산 = 45/55, 디올 유닛이 에틸렌글리콜/프로필렌글리콜 = 50/50, 말단이 아세틸기인 수평균 분자량 950 의 중축합 에스테르 ;

디카르복실산 유닛이 테레프탈산/숙신산 = 20/80, 디올 유닛이 에틸렌글리콜/프로필렌글리콜 = 50/50, 말단이 아세틸기인 수평균 분자량 900 의 중축합 에스테르 ; 및

디카르복실산 유닛이 아디프산, 디올 유닛이 에틸렌글리콜/프로필렌글리콜 = 50/50, 말단이 아세틸기인 수평균 분자량 1000 의 중축합 에스테르 ;

를 사용할 수 있다. 디카르복실산 및 디올의 수치는 몰비를 나타낸다.

본 발명의 광학 필름은, 중축합 에스테르 (바람직하게는, 방향족 디카르복실산과 지방족 디올의 중축합 에스테르) 를, 셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여 1 ∼ 9 질량부 함유하는 것이 바람직하고, 1 ∼ 8 질량부가 보다 바람직하고, 1 ∼ 7 질량부가 더욱 바람직하다.

본 발명에 있어서 중축합 에스테르는, 가소제로서 사용할 수 있지만, 중축합 에스테르는, 리타데이션 발현제로서의 기능을 겸하고 있어도 된다.

(당에스테르)

본 발명의 보호 필름에 당에스테르를 첨가해도 된다.

[당에스테르] 의 구체예 및 바람직한 범위는, 일본 공개특허공보 2011-94098 의 [0041 ∼ 0056] 에 기재된 바와 같다.

(리타데이션 발현제)

본 발명의 광학 필름에는 리타데이션 발현제를 첨가해도 된다. 리타데이션 발현제로는, 특별히 제한은 없지만, 봉상 화합물, 원반상 화합물, 또는 이후에 기재하는 일반식 (II-1) 로 나타내는 화합물 등을 사용할 수 있다. 봉상 화합물 또는 원반상 화합물로는, 적어도 2 개의 방향족 고리를 갖는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

봉상 화합물을 사용하는 경우, 봉상 화합물의 첨가량은, 셀룰로오스아실레이트 성분 100 질량부에 대하여 0.1 질량부 이상 3 질량부 미만인 것이 바람직하고, 0.5 질량부 이상 2 질량부 미만인 것이 더욱 바람직하다. 원반상 화합물 또는 일반식 (II-1) 로 나타내는 화합물을 사용하는 경우, 원반상 화합물 또는 일반식 (II-1) 로 나타내는 화합물의 첨가량은 각각 셀룰로오스아실레이트에 대하여 0.1 ∼ 10 질량％ 인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 4 질량％ 인 것이 보다 바람직하고, 1 ∼ 3 질량％ 인 것이 특히 바람직하다.

원반상 화합과 일반식 (II-1) 로 나타내는 화합물은 Rth 리타데이션 발현성에 있어서 봉상 화합물보다 우수하기 때문에, 특히 큰 Rth 리타데이션을 필요로 하는 경우에는 바람직하게 사용된다. 2 종류 이상의 리타데이션 발현제를 병용해도 된다. 리타데이션 발현제는, 250 ∼ 400 ㎚ 의 파장 영역에 최대 흡수를 갖는 것이 바람직하고, 가시 영역에 실질적으로 흡수를 가지고 있지 않은 것이 바람직하다.

원반상 화합물에 대해 설명한다. 원반상 화합물로는 적어도 2 개의 방향족 고리를 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 「방향족 고리」 는, 방향족 탄화수소 고리에 더하여, 방향족성 헤테로 고리를 포함한다. 방향족 탄화수소 고리는, 6 원자 고리 (즉, 벤젠 고리) 인 것이 특히 바람직하다.

「방향족 고리」 의 구체예 및 바람직한 범위는, 일본 공개특허공보 2013-75401호의 단락 번호 0073 ∼ 0077 에 기재된 바와 같다. 또, 방향족 고리 및 연결기는, 치환기를 가지고 있어도 되고, 치환기의 구체예는, 일본 공개특허공보 2013-75401호의 단락 번호 0078 ∼ 0081 에 기재된 바와 같다.

원반상 화합물의 분자량은, 300 ∼ 800 인 것이 바람직하다.

원반상 화합물로서 하기 일반식 (I) 로 나타내는 트리아진 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

[화학식 1]

상기 일반식 (I) 중 :

R²⁰¹ 은 각각 독립적으로 오르토 위치, 메타 위치 및 파라 위치 중 적어도 어느 것에 치환기를 갖는 방향족 고리 또는 복소 고리를 나타낸다.

X²⁰¹ 은 각각 독립적으로 단결합 또는 -NR²⁰²- 를 나타낸다. 여기서, R²⁰² 는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 알케닐기, 방향족 고리기 또는 복소 고리기를 나타낸다.

R²⁰¹ 이 나타내는 방향족 고리는, 페닐 또는 나프틸인 것이 바람직하고, 페닐인 것이 특히 바람직하다. R²⁰¹ 이 나타내는 방향족 고리는 어느 치환 위치에 적어도 하나의 치환기를 가져도 된다. 상기 치환기의 예로는, 할로겐 원자, 하이드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 알킬기, 알케닐기, 아릴기, 알콕시기, 알케닐옥시기, 아릴옥시기, 아실옥시기, 알콕시카르보닐기, 알케닐옥시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 술파모일기, 알킬 치환 술파모일기, 알케닐 치환 술파모일기, 아릴 치환 술파모일기, 술폰아미드기, 카르바모일, 알킬 치환 카르바모일기, 알케닐 치환 카르바모일기, 아릴 치환 카르바모일기, 아미드기, 알킬티오기, 알케닐티오기, 아릴티오기 및 아실기가 포함된다.

R²⁰¹ 이 나타내는 복소 고리기는, 방향족성을 갖는 것이 바람직하다. 방향족성을 갖는 복소 고리는, 일반적으로 불포화 복소 고리이고, 바람직하게는 최다의 이중 결합을 갖는 복소 고리이다. 복소 고리는 5 원자 고리, 6 원자 고리 또는 7 원자 고리인 것이 바람직하고, 5 원자 고리 또는 6 원자 고리인 것이 더욱 바람직하고, 6 원자 고리인 것이 가장 바람직하다. 복소 고리의 헤테로 원자는, 질소 원자, 황 원자 또는 산소 원자인 것이 바람직하고, 질소 원자인 것이 특히 바람직하다. 방향족성을 갖는 복소 고리로는, 피리딘 고리 (복소 고리기로는, 2-피리딜 또는 4-피리딜) 가 특히 바람직하다. 복소 고리기는 치환기를 가지고 있어도 된다. 복소 고리기의 치환기의 예는, 상기 방향족 고리의 치환기의 예와 동일하다.

X²⁰¹ 이 단결합인 경우의 복소 고리기는, 질소 원자에 유리 원자가를 갖는 복소 고리기인 것이 바람직하다. 질소 원자에 유리 원자가를 갖는 복소 고리기는, 5 원자 고리, 6 원자 고리 또는 7 원자 고리인 것이 바람직하고, 5 원자 고리 또는 6 원자 고리인 것이 더욱 바람직하고, 5 원자 고리인 것이 가장 바람직하다. 복소 고리기는, 복수의 질소 원자를 가지고 있어도 된다. 또, 복소 고리기는, 질소 원자 이외의 헤테로 원자 (예를 들어, O, S) 를 가지고 있어도 된다.

R²⁰² 가 나타내는 알킬기는, 고리형 알킬기여도 되고 사슬형 알킬기여도 되지만, 사슬형 알킬기가 바람직하고, 분기를 갖는 사슬형 알킬기보다 직사슬형 알킬기가 보다 바람직하다. 알킬기의 탄소 원자수는, 1 ∼ 30 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 20 인 것이 보다 바람직하고, 1 ∼ 10 인 것이 더욱 바람직하고, 1 ∼ 8 이 더욱 바람직하고, 1 ∼ 6 인 것이 가장 바람직하다. 알킬기는 치환기를 가지고 있어도 된다. 치환기의 예에는, 할로겐 원자, 알콕시기 (예를 들어, 메톡시기, 에톡시기) 및 아실옥시기 (예를 들어, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기) 가 포함된다.

R²⁰² 가 나타내는 알케닐기는, 고리형 알케닐기여도 되고 사슬형 알케닐기여도 되지만, 사슬형 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하고, 분기를 갖는 사슬형 알케닐기보다 직사슬형 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 알케닐기의 탄소 원자수는, 2 ∼ 30 인 것이 바람직하고, 2 ∼ 20 인 것이 보다 바람직하고, 2 ∼ 10 인 것이 더욱 바람직하고, 2 ∼ 8 인 것이 더욱 바람직하고, 2 ∼ 6 인 것이 가장 바람직하다. 알케닐기는 치환기를 가지고 있어도 된다. 치환기의 예로는, 전술한 알킬기의 치환기와 동일하다.

R²⁰² 가 나타내는 방향족 고리기 및 복소 고리기는, R²⁰¹ 이 나타내는 방향족 고리 및 복소 고리와 동일하고, 바람직한 범위도 동일하다. 방향족 고리기 및 복소 고리기는 추가로 치환기를 가지고 있어도 되고, 치환기의 예에는 R²⁰¹ 의 방향족 고리 및 복소 고리의 치환기와 동일하다.

일반식 (I) 로 나타내는 화합물은, 예를 들어 일본 공개특허공보 2003-344655호에 기재된 방법 등, 공지된 방법에 의해 합성할 수 있다. 리타데이션 발현제의 자세한 것은 공개기보 2001-1745 의 49페이지에 기재되어 있다.

상기 원반상 화합물로서, 하기 일반식 (II-1) 로 나타내는 화합물을 사용하는 것도 바람직하다. 또한, 하기 일반식 (II-1) 로 나타내는 화합물은, 원반상인 것을 필요로 하지 않는다.

[화학식 2]

(일반식 (II-1) 중, Y¹ 은 메틴기, 혹은 -N- 을 나타낸다. Ra³¹ 은 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 방향족 고리기 또는 복소 고리기를 나타낸다. Rb³¹, Rc³¹, Rd³¹ 및 Re³¹ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 방향족 고리기 또는 복소 고리기를 나타낸다. Q²¹ 은 단결합, -O-, -S-, 혹은 -NRf- 를 나타내고, Rf 는 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 방향족 고리기 또는 복소 고리기를 나타내고, Ra³¹ 과 연결하여 고리를 형성해도 된다. X³¹, X³², 및 X³³ 은 각각 독립적으로 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다. X³⁴ 는 하기 일반식 (Q)

일반식 (Q)

[화학식 3]

(일반식 (Q) 중, * 측이 상기 일반식 (II-1) 로 나타내는 화합물 중의 복소 고리로 치환되어 있는 N 원자와의 연결 부위이다)

로 나타내는 2 가의 연결기로 이루어지는 군에서 선택되는 연결기를 나타낸다.)

일반식 (II-1) 에 있어서의 알킬기, 알케닐기, 방향족 고리기 또는 복소 고리기는, 일반식 (I) 에 있어서의 알킬기, 알케닐기, 방향족 고리기 또는 복소 고리기와 동일한 의미이다.

상기 일반식 (II-1) 로 나타내는 화합물로는, 일본 공개특허공보 2013-75401호의 단락 번호 0092 ∼ 0095 에 기재되는 일반식 (II-2), 일반식 (II-4) 또는 일반식 (II-5) 로 나타내는 것이 더욱 바람직하다. 그 중에서도, 이하의 일반식 (II-4) 로 나타내는 것이 특히 바람직하다.

[화학식 4]

(일반식 (II-4) 중, Y⁴ 는 메틴기, 혹은 -N- 을 나타낸다. Ra³⁴ 는 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 방향족 고리기 또는 복소 고리기를 나타낸다. Q²⁴ 는 단결합, -O-, -S-, 혹은 -NRf- 를 나타내고, Rf 는 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 방향족 고리기, 또는 복소 고리기를 나타내고, Ra³⁴ 와 연결하여 고리를 형성해도 된다. R⁶¹, R⁶², R⁶³ 및 R⁶⁴ 는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 수산기, 카르바모일기, 술파모일기, 탄소수 1 내지 8 의 알킬기, 탄소수 1 내지 8 의 알콕시기, 탄소수 1 내지 8 의 알킬아미노기, 탄소수 1 내지 8 의 디알킬아미노기를 나타낸다.)

<그 밖의 첨가제>

본 발명의 광학 필름에는, 필요에 따라 매트제를 첨가할 수 있다. 매트제로는, 핸들링시에 흠집이 생기거나, 반송성이 악화되는 것을 방지하는 기능을 나타내는 소재이면 특별히 한정되지 않고, 무기 화합물 또는 유기 화합물의 매트제를 사용할 수 있다.

무기 화합물의 매트제의 바람직한 구체예로는, 규소를 함유하는 무기 화합물 (예를 들어, 이산화규소, 소성 규산칼슘, 수화규산칼슘, 규산알루미늄, 규산마그네슘 등), 산화티탄, 산화아연, 산화알루미늄, 산화바륨, 산화지르코늄, 산화스트론튬, 산화안티몬, 산화주석, 산화주석·안티몬, 탄산칼슘, 탤크, 클레이, 소성 카올린 및 인산칼슘 등이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 규소를 함유하는 무기 화합물이나 산화지르코늄이지만, 셀룰로오스아실레이트 필름의 탁도를 저감시킬 수 있으므로, 이산화규소가 특히 바람직하게 사용된다. 상기 이산화규소의 미립자로는, 예를 들어, 아에로질 (등록상표) R972, R974, R812, 200, 300, R202, OX50, TT600 (이상 닛폰 아에로질 (주) 제조) 등의 상품명을 갖는 시판품을 사용할 수 있다. 산화지르코늄의 미립자로는, 예를 들어, 아에로질 R976 및 R811 (이상 닛폰 아에로질 (주) 제조) 등의 상품명으로 시판되고 있는 것을 사용할 수 있다.

유기 화합물의 매트제의 바람직한 구체예로는, 예를 들어, 실리콘 수지, 불소 수지 및 아크릴 수지 등의 폴리머가 바람직하고, 그 중에서도, 실리콘 수지가 바람직하게 사용된다. 실리콘 수지 중에서도, 특히 삼차원의 망상 구조를 갖는 것이 바람직하고, 예를 들어, 토스펄 (등록상표) 103, 토스펄 105, 토스펄 108, 토스펄 120, 토스펄 145, 토스펄 3120 및 토스펄 240 (이상 도시바 실리콘 (주) 제조) 등의 상품명을 갖는 시판품을 사용할 수 있다.

매트제를 셀룰로오스아실레이트 용액에 첨가하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 셀룰로오스아실레이트와 용매를 혼합하는 단계에서 첨가물을 함유시켜도 되고, 셀룰로오스아실레이트와 용매로 혼합 용액을 제조한 후에, 첨가물을 첨가해도 된다. 나아가서는 도프를 유연하기 직전에 매트제를 첨가 및 혼합해도 되고, 그 혼합은 스크루식 혼합기를 온라인으로 설치하여 실시할 수 있다. 구체적으로는, 인라인 믹서 등의 정적 혼합기가 바람직하고, 또, 인라인 믹서로는, 예를 들어, 스태틱 믹서 SWJ (토레 정지형 관내 혼합기 Hi-Mixer) (토레 엔지니어링 제조) 등이 바람직하다. 매트제의 혼합의 바람직한 양태는, 일본 공개특허공보 2013-75401호의 단락 번호 0127 에 기재되어 있는 바와 같다.

본 발명의 광학 필름은, 2 개의 스킨층의 적어도 일방에 매트제를 함유하는 것이, 필름면의 마찰 계수 저감에 의한 내찰상성, 폭 광폭 필름을 장척 (長尺) 으로 감았을 때에 발생하는 삐걱거림의 방지, 필름 접힘 방지의 관점에서 바람직하고, 2 개의 스킨층의 양방에 매트제를 함유하는 것이 내찰상성, 삐걱거림을 효과적으로 저감시키는 관점에서 특히 바람직하다.

본 발명의 광학 필름에 있어서의 매트제의 함유량은, 0.01 ∼ 5.0 질량％ 가 바람직하고, 0.03 ∼ 3.0 질량％ 가 보다 바람직하고, 0.05 ∼ 1.0 질량% 가 특히 바람직하다. 상기의 범위로 함으로써, 광학 필름의 헤이즈를 증대시키지 않고, 삐걱거림 저감 효과 및 내찰상성을 실현할 수 있다.

[광학 필름의 제조 방법]

본 발명의 광학 필름의 제조 방법은, 셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여 중축합 에스테르 1 ∼ 9 질량부를 함유하는 코어층 형성용 도프와, 셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여 중축합 에스테르 0 질량부 이상 0.05 질량부 미만을 함유하는 제 1 스킨층 형성용 도프와, 셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여 중축합 에스테르 0 질량부 이상 0.05 질량부 미만을 함유하는 제 2 스킨층 형성용 도프를, 지지체 상에 공유연함으로써 막 제조하는 공정을 포함한다. 상기의 3 종의 도프는 지지체 상에 동시 또는 축차로 다층 유연할 수 있다. 본 발명의 광학 필름의 제조 방법에 있어서는, 공유연한 도프를 건조시켜 필름으로 하고, 상기 필름을 지지체로부터 박리하고, 박리 후의 필름을 연신해도 된다.

(도프의 조제)

본 발명에 있어서는, 용액 막 제조법에 의해 셀룰로오스아실레이트를 유기 용매에 용해시킨 용액 (도프) 을 사용하여 광학 필름을 제조할 수 있다.

유기 용매는, 탄소 원자수가 3 ∼ 12 인 에테르, 탄소 원자수가 3 ∼ 12 인 케톤, 탄소 원자수가 3 ∼ 12 인 에스테르 및 탄소 원자수가 1 ∼ 6 인 할로겐화탄화수소에서 선택되는 용매를 함유하는 것이 바람직하다. 에테르, 케톤 및 에스테르는, 고리형 구조를 가지고 있어도 된다. 에테르, 케톤 및 에스테르의 관능기 (즉, -O-, -CO- 및 -COO-) 중 어느 것을 2 개 이상 갖는 화합물도 유기 용매로서 사용할 수 있다. 유기 용매는, 알코올성 수산기와 같은 다른 관능기를 가지고 있어도 된다. 2 종류 이상의 관능기를 갖는 유기 용매의 경우, 그 탄소 원자수는, 어느 관능기를 갖는 화합물의 규정 범위 내이면 된다.

탄소 원자수가 3 ∼ 12 인 에테르의 예에는, 디이소프로필에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 1,4-디옥산, 1,3-디옥소란, 테트라하이드로푸란, 아니솔 및 페네톨이 포함된다.

탄소 원자수가 3 ∼ 12 인 케톤의 예에는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디이소부틸케톤, 시클로헥사논 및 메틸시클로헥사논이 포함된다.

탄소 원자수가 3 ∼ 12 인 에스테르의 예에는, 에틸포르메이트, 프로필포르메이트, 펜틸포르메이트, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트 및 펜틸아세테이트가 포함된다.

2 종류 이상의 관능기를 갖는 유기 용매의 예에는, 2-에톡시에틸아세테이트, 2-메톡시에탄올 및 2-부톡시에탄올이 포함된다.

할로겐화탄화수소의 탄소 원자수는, 1 또는 2 인 것이 바람직하고, 1 인 것이 가장 바람직하다. 할로겐화탄화수소의 할로겐은 염소인 것이 바람직하다. 할로겐화탄화수소의 수소 원자가 할로겐으로 치환되어 있는 비율은, 25 ∼ 75 몰％ 인 것이 바람직하고, 30 ∼ 70 몰％ 인 것이 보다 바람직하고, 35 ∼ 65 몰％ 인 것이 더욱 바람직하고, 40 ∼ 60 몰％ 인 것이 가장 바람직하다. 메틸렌클로라이드가 대표적인 할로겐화탄화수소이다.

2 종류 이상의 유기 용매를 혼합하여 사용해도 된다.

용액의 조제는, 통상적인 용액 막 제조법에 있어서의 도프의 조제 방법 및 장치를 사용하여 실시할 수 있다. 또한, 일반적인 방법의 경우에는, 유기 용매로서 할로겐화탄화수소 (특히, 메틸렌클로라이드) 를 사용하는 것이 바람직하다.

셀룰로오스아실레이트의 양은, 얻어지는 용액 중에 10 ∼ 40 질량％ 함유되도록 조정하는 것이 바람직하고, 10 ∼ 30 질량％ 인 것이 더욱 바람직하다. 유기 용매 중에는, 임의의 첨가제를 첨가해 두어도 된다.

용액은, 상온 (0 ∼ 40 ℃) 에서 셀룰로오스아실레이트와 유기 용매를 교반함으로써 조제할 수 있다. 고농도의 용액은, 가압 및 가열 조건하에서 교반해도 된다. 구체적으로는, 셀룰로오스아실레이트와 유기 용매를 가압 용기에 넣어 밀폐하고, 가압하에서 용매의 상온에 있어서의 비점 이상, 또한 용매가 비등하지 않는 범위의 온도에서 가열하면서 교반한다. 가열 온도는, 통상은 40 ℃ 이상이고, 바람직하게는 60 ∼ 200 ℃ 이고, 더욱 바람직하게는 80 ∼ 110 ℃ 이다.

각 성분은 미리 대충 혼합하고 나서 용기에 넣어도 되고, 순차 용기에 투입해도 된다. 용기는 교반할 수 있도록 구성되어 있을 필요가 있다. 질소 가스 등의 불활성 기체를 주입하여 용기를 가압할 수 있다. 또, 가열에 의한 용매의 증기압의 상승을 이용해도 된다. 혹은, 용기를 밀폐 후, 각 성분을 압력하에서 첨가해도 된다.

가열하는 경우, 용기의 외부에서 가열하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 재킷 타입의 가열 장치를 사용할 수 있다. 또, 용기의 외부에 플레이트 히터를 설치하고, 배관하여 액체를 순환시킴으로써 용기 전체를 가열할 수도 있다.

용기 내부에 교반 날개를 형성하고, 이것을 사용하여 교반하는 것이 바람직하다. 교반 날개는, 용기의 벽 부근에 도달하는 길이의 것이 바람직하다. 교반 날개의 말단에는, 용기의 벽의 액막을 갱신하기 위해서, 스크래이퍼 날개를 형성하는 것이 바람직하다.

용기에는, 압력계, 온도계 등의 계기류를 설치해도 된다. 용기 내에서 각 성분을 용매 중에 용해한다. 조제한 도프는 냉각 후 용기로부터 꺼내거나, 혹은 꺼낸 후, 열 교환기 등을 사용하여 냉각시켜도 된다.

(공유연)

조제한 셀룰로오스아실레이트 용액 (도프) 으로부터, 용액 막 제조법에 의해 셀룰로오스아실레이트 필름을 제조할 수 있다.

도프는, 드럼 또는 밴드 상에 유연하고, 용매를 증발시켜 필름을 형성한다. 유연 전의 도프는, 고형분량이 10 ∼ 40 질량％ 가 되도록 농도를 조정하는 것이 바람직하다. 드럼 또는 밴드의 표면은, 경면 (鏡面) 상태로 마무리해 두는 것이 바람직하다. 용액 막 제조법에 있어서의 유연 및 건조 방법에 대해서는, 미국 특허 2336310호, 미국 특허 2367603호, 미국 특허 2492078호, 미국 특허 2492977호, 미국 특허 2492978호, 미국 특허 2607704호, 미국 특허 2739069호, 미국 특허 2739070호, 영국 특허 640731호, 영국 특허 736892호, 일본 특허공보 소45-4554호, 일본 특허공보 소49-5614호, 일본 공개특허공보 소60-176834호, 일본 공개특허공보 소60-203430호, 일본 공개특허공보 소62-115035호에 기재가 있다.

본 발명에 있어서는, 얻어진 셀룰로오스아실레이트 용액 (도프) 을, 지지체로서의 평활한 밴드 상 또는 드럼 상에 유연하여 막 제조할 수 있다. 본 발명의 광학 필름의 제조 방법으로는, 공지된 공유연 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 금속 지지체의 진행 방향으로 간격을 두고 설치한 복수의 유연구로부터 셀룰로오스아실레이트 용액을 각각 유연시켜 적층시키면서 필름을 제조해도 되고, 예를 들어 일본 공개특허공보 소61-158414호, 일본 공개특허공보 평1-122419호, 일본 공개특허공보 평11-198285호 등에 기재된 방법을 사용할 수 있다. 또, 2 개의 유연구로부터 셀룰로오스아실레이트 용액을 유연함으로써 막 제조해도 되고, 예를 들어 일본 특허공보 소60-27562호, 일본 공개특허공보 소61-94724호, 일본 공개특허공보 소61-947245호, 일본 공개특허공보 소61-104813호, 일본 공개특허공보 소61-158413호, 일본 공개특허공보 평6-134933호에 기재된 방법으로 실시할 수 있다. 또, 일본 공개특허공보 소56-162617호에 기재된 고점도 셀룰로오스아실레이트 용액의 흐름을 저점도의 셀룰로오스아실레이트 용액으로 감싸고, 그 고점도와 저점도의 셀룰로오스아실레이트 용액을 동시에 압출하는 셀룰로오스아실레이트 필름 유연 방법이어도 된다. 또한, 일본 공개특허공보 소61-94724호, 일본 공개특허공보 소61-94725호에 기재된 외측의 용액이 내측의 용액보다 빈 (貧) 용매인 알코올 성분을 많이 함유시키는 것도 바람직하다.

또, 2 개의 유연구를 사용하여, 제 1 유연구에 의해 금속 지지체에 성형한 필름을 박리하고, 금속 지지체면에 접해 있던 측에 제 2 유연을 실시함으로써, 필름을 제조할 수도 있다 (예를 들어 일본 특허공보 소44-20235호).

본 발명의 광학 필름의 제조 방법에서는, 셀룰로오스아실레이트 용액을 공유연하여, 스킨층/코어층/스킨층의 셀룰로오스아실레이트 필름을 제조할 수 있다. 공유연한 도프를 건조시켜, 필름으로서 지지체로부터 박리할 수 있다.

(건조 공정)

드럼 또는 벨트 상에서 건조되어, 박리된 필름의 건조 방법에 대해 서술한다. 드럼이나 벨트가 1 주 (周) 하기 직전의 박리 위치에서 박리된 필름은, 지그재그상으로 배치된 롤군에 교대로 통과시켜 반송하는 방법이나 박리된 필름의 양단을 클립 등으로 파지(把持)시켜 비접촉적으로 반송하는 방법 등에 의해 반송된다. 건조는, 반송 중의 필름 양면에 소정 온도의 바람을 쐬게 하는 방법이나 마이크로 웨이브 등의 가열 수단 등을 사용하는 방법에 의해 실시할 수 있다. 급속한 건조는, 형성되는 필름의 평면성을 저해할 우려가 있으므로, 건조의 초기 단계에서는, 용매가 발포하지 않을 정도의 온도에서 건조시키고, 건조가 진행되고 나서 고온에서 건조를 실시하는 것이 바람직하다. 지지체로부터 박리한 후의 건조 공정에서는, 용매의 증발에 의해 필름은 길이 방향 혹은 폭 방향으로 수축하고자 한다. 수축은 높은 온도에서 건조시킬수록 커진다. 이 수축을 가능한 한 억제하면서 건조시키는 것이 필름의 평면성을 양호하게 하는 데에 있어서 바람직하다. 이 점에서, 예를 들어, 일본 공개특허공보 소62-46625호에 나타나 있는 바와 같이, 건조의 전체 공정 혹은 일부의 공정을 폭 방향으로 클립 혹은 핀으로 웨브의 폭 양단을 폭 유지하면서 실시하는 방법 (텐터 방식) 이 바람직하다. 상기 건조 공정에 있어서의 건조 온도는, 100 ∼ 145 ℃ 인 것이 바람직하다. 사용하는 용매에 따라 건조 온도, 건조 풍량 및 건조 시간이 상이하지만, 사용 용매의 종류, 조합에 따라 적절히 선택하면 된다.

(연신)

본 발명에 있어서는, 공유연한 도프를 건조시켜 지지체로부터 박리한 후, 필름을 연신할 수 있다.

상기 셀룰로오스아실레이트 필름의 제조 방법에서는, 필름 반송 방향 (이하, 필름 MD 방향이라고도 한다) 과 필름 반송 방향에 직교하는 방향 (이하, 필름 TD 방향이라고도 한다) 중 어느 방향으로 연신해도 되지만, 적어도 필름 TD 방향으로 연신하는 것이 원하는 리타데이션을 발현시키는 관점에서 바람직하다. 또한, 필름 TD 방향과 일치하지 않는 방향 (예를 들어, 필름 MD 방향) 으로의 연신과 조합한 2 축 연신이어도 된다. 또, 연신은 1 단으로 실시해도 되고, 다단으로 실시해도 된다.

본 발명의 광학 필름은 2 축 연신을 실시할 수 있다.

2 축 연신을 실시할 때에는, 필름 MD 방향 (반송 방향) 으로 연신한 후에 필름 TD 방향 (반송 방향과 직교 방향) 으로 연신하는 것이 바람직하다. 연신을 실시할 때, 잔류 용매를 함유하고 있어도 되고, 잔류 용매를 함유하지 않은 상태로 연신해도 된다. 잔류 용매를 함유하는 경우에는, 용매량이 필름 고형분 중량에 대하여 0.1 중량％ ∼ 50 중량％ 의 사이에서 연신하는 것이 바람직하다.

필름 MD 방향으로의 연신에 있어서의 연신율은, 0 ∼ 20 ％ 인 것이 바람직하고, 0 ∼ 15 ％ 인 것이 보다 바람직하고, 0 ∼ 10 ％ 인 것이 특히 바람직하다. 상기 연신시의 셀룰로오스아실레이트 웨브의 연신율은, 연신 존 입구에 있어서의 필름 반송 속도와 출구에 있어서의 필름 반송 속도에 차를 부여함으로써 달성할 수 있다. 예를 들어, 2 개의 닙 롤을 갖는 장치를 사용한 경우, 연신 존 입구측의 닙 롤의 회전 속도보다 출구측의 닙 롤의 회전 속도를 빠르게 함으로써, MD 방향으로 셀룰로오스아실레이트 필름을 바람직하게 연신할 수 있다. 또한, 「연신율 (％)」 이란, 이하의 식에 의해 구해지는 것을 의미한다.

연신율 (％) = 100 × {(연신 후의 길이) - (연신 전의 길이)}/연신 전의 길이

필름 TD 방향으로의 연신에 있어서의 연신율은, 20 ％ 초과인 것이 바람직하고, 20 ％ 초과 내지 60 ％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 22 ∼ 55 ％ 인 것이 특히 바람직하고, 23 ∼ 50 ％ 인 것이 보다 특히 바람직하다. 이와 같은 연신을 실시함으로써, 리타데이션의 발현성을 조정할 수 있다.

연신 개시시의 막면 온도는 100 ℃ 이상 220 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 120 ℃ 이상 200 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 필름 TD 방향으로 연신하는 방법으로서, 텐터 장치를 사용하여 연신하는 것이 바람직하다.

필름 TD 방향으로 연신할 때, 연신 개시시의 필름의 잔류 용매량은 0 질량％ 이상 3 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 0 질량％ 이상 2.3 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0 질량％ 이상 2.1 질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

잔류 용매량은 하기의 식으로 나타낼 수 있다.

잔류 용매량 (질량％) = {(M - N)/N} × 100

여기서, M 은 필름 (웨브) 의 임의 시점에서의 질량, N 은 M 을 측정한 필름을 110 ℃ 에서 3 시간 건조시켰을 때의 질량이다.

필름 TD 방향으로 연신할 때, 연신 개시시의 필름 탄성률은 100 ㎫ 이상 1500 ㎫ 이하인 것이 바람직하고, 100 ㎫ 이상 1000 ㎫ 이하인 것이 보다 바람직하고, 100 ㎫ 이상 500 ㎫ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 100 ㎫ 이상 300 ㎫ 이하인 것이 특히 바람직하다.

필름 탄성률은, 연신의 15 초 전에 필름 중앙부로부터 필름 MD 방향 10 ㎜, 필름 TD 방향 130 ㎜ 가 되도록 잘라내고, 텐실론 만능 재료 시험기 RTF 시리즈 (오리엔텍사 제조) 를 사용하여, 척간 거리 100 ㎜ 가 되도록 하고, 인장 속도 100 ㎜％/분으로 인장 시험을 실시함으로써 측정할 수 있다.

[편광판]

본 발명의 광학 필름은, 편광판용 필름으로서 사용할 수 있다. 편광판은, 편광자의 적어도 일방의 면에, 본 발명의 광학 필름을 첩합하여 적층함으로써 제조할 수 있다. 편광자는 종래부터 공지된 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 폴리비닐알코올 필름 등의 친수성 폴리머 필름을 요오드와 같은 2 색성 염료로 처리하여 연신한 것이다. 셀룰로오스아실레이트 필름과 편광자의 첩합은, 특별히 한정은 없지만, 수용성 폴리머의 수용액으로 이루어지는 접착제에 의해 실시할 수 있다. 이 수용성 폴리머 접착제는 완전 비누화형의 폴리비닐알코올 수용액이 바람직하게 사용된다. 편광자의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 3 ㎛ ∼ 35 ㎛ 이고, 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 25 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 5 ∼ 20 ㎛ 이다.

본 발명의 광학 필름은, 보호 필름/편광자/보호 필름/액정 셀/본 발명의 광학 필름/편광자/보호 필름의 구성, 혹은 보호 필름/편광자/본 발명의 광학 필름/액정 셀/본 발명의 광학 필름/편광자/보호 필름의 구성으로 바람직하게 사용할 수 있다.

보호 필름으로는, 편광판 보호 필름으로서의 기능을 갖는 것이면 임의의 것을 사용할 수 있다. 편광판 보호 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들어 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이와 같은 열가소성 수지의 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 (노르보르넨계 수지), 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 편광자에는, 통상적으로 편광판 보호 필름이 접착제층에 의해 첩합된다.

본 발명의 편광판에 있어서는, 바람직하게는, 본 발명의 광학 필름과, 편광자와, 보호 필름이 상기 순서로 배치되어 있으며, 상기 광학 필름의 수중 컬과, 상기 보호 필름의 수중 컬이 동일한 방향으로 컬되어 있는 것이 바람직하다. 도 4 는, 보호 필름 (1), 편광자 (2) 및 광학 필름 (3) 이 이 순서로 적층된 편광판에 있어서, 보호 필름 (1) 의 수중 컬의 방향과, 광학 필름 (3) 의 수중 컬이 동일한 방향인 2 개의 양태를 나타낸다.

(물결 컬)

물결 컬이란, 프로텍트 필름, 보호 필름, 편광자, 광학 필름, 점착제, 세퍼레이트 필름의 순서로 적층된 편광판이, 고습의 환경하에 정치되었을 때, 편광판의 단부가 흡수되는 결과, 편광판 단부가 흡습 팽창에 의해 변형되어, 파상 (波狀) 이 되는 현상이다.

편광자의 두께가 5 ∼ 15 ㎛ 이고, 2 축으로 연신한 광학 필름을 사용하면, 편광판의 물결 컬이 억제되는 것을 알 수 있었다. 메커니즘은 명확하지 않지만, 편광자의 두께가 5 ∼ 15 ㎛ 이면 팽창력이 억제되고, 2 축으로 연신된 광학 필름을 사용하면, 광학 필름이 편광자의 팽창을 억제하는 작용을 하는 것으로 생각된다.

[액정 표시 장치]

본 발명의 편광판은, 여러 가지 표시 모드의 액정 표시 장치에 사용할 수 있다. 액정 표시 장치의 표시 모드로는, TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), FLC (Ferroelectric Liquid Crystal), AFLC (Anti-ferroelectric Liquid Crystal), OCB (Optically Compensatory Bend), STN (Supper Twisted Nematic), VA (Vertically Aligned) 및 HAN (Hybrid Aligned Nematic) 등의 표시 모드가 제안되어 있고, 본 발명의 액정 표시 장치의 표시 모드도 특별히 한정되지 않는다. 특히 바람직하게는, 본 발명의 액정 표시 장치는, VA 모드의 액정 표시 장치이다.

실시예

이하의 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<셀룰로오스아세테이트>

일본 공개특허공보 평10-45804호 및 일본 공개특허공보 평8-231761호에 기재된 방법으로, 셀룰로오스아세테이트를 합성하고, 그 치환도를 측정하였다. 구체적으로는, 촉매로서 황산 (셀룰로오스 100 질량부에 대하여 7.8 질량부) 을 첨가하고, 아실 치환기의 원료가 되는 카르복실산을 첨가하여 40 ℃ 에서 아실화 반응을 실시하였다. 이 때, 아세트산의 양을 조정함으로써 아실기의 치환도를 조정하였다. 또, 아실화 후에 40 ℃ 에서 숙성을 실시하였다. 또한, 이 셀룰로오스아세테이트의 저분자량 성분을 아세톤으로 세정하여 제거하였다. 합성한 셀룰로오스아세테이트의 치환도를 표 1 에 나타낸다.

<도프의 조제>

(코어층 도프 용액 C01 의 조제)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 교반하여 각 성분을 용해하여, 코어층 도프 용액 C01 을 조제하였다.

셀룰로오스아세테이트 CA01 (치환도 2.43) 100 질량부

가소제 E1 4.0 질량부

첨가제 N1 2.3 질량부

메틸렌클로라이드 394.0 질량부

메탄올 59.0 질량부

고형분 농도는 19.0 질량％ 였다.

(코어층 도프 용액 C02 ∼ C27 의 조제)

표 2 에 기재된 셀룰로오스아세테이트, 가소제 및 첨가제를 표 2 에 기재된 양으로 사용하는 것 이외에는, 코어층 도프 용액 C01 의 조제의 경우와 동일하게 하여, 코어층 도프 용액 C02 ∼ C27 을 제조하였다. 셀룰로오스아세테이트 농도 및 용매의 조성이 동일해지도록 용매의 양은 적절히 조정하였다. 표 2 에 있어서의 첨가량의 란의 수치는, 셀룰로오스아세테이트의 양을 100 질량부로 했을 경우의 질량부를 나타낸다.

[화학식 5]

[화학식 6]

(스킨층 도프 용액 S01 의 조제)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 교반하여 각 성분을 용해하여, 스킨층 도프 용액 S01 을 조제하였다.

셀룰로오스아세테이트 CA02 (치환도 2.81) 100 질량부

메틸렌클로라이드 425.0 질량부

메탄올 63.0 질량부

(매트제 용액의 분산)

하기의 조성물을 분산기에 투입하고, 교반하여 각 성분을 용해하여, 매트제 분산액 M1 을 조제하였다.

평균 입자 사이즈 20 ㎚ 의 실리카 입자 2.0 질량부

(AEROSIL (등록상표) R972, 닛폰 아에로질 (주) 제조)

메틸렌클로라이드 76.1 질량부

메탄올 11.4 질량부

스킨층 도프 용액 S01 12.6 질량부

(도프 용액 S01M 의 조제)

상기에서 조제한 스킨층 도프 용액 S01 에, 매트제 분산액 M1 을 이하에 나타낸 비율로 혼합하여, 스킨층 도프 용액 S01M 을 조제하였다.

스킨층 도프 용액 S01 100.0 질량부

매트제 분산액 M1 7.1 질량부

(스킨층 도프 용액 S02 ∼ S06 의 조제)

표 5 에 기재된 셀룰로오스아세테이트, 가소제 및 박리 촉진제를 표 5 에 기재된 양으로 사용하는 것 이외에는, 스킨층 도프 용액 S01 의 조제와 동일한 방법에 의해, 스킨층 도프 용액 S02 ∼ S06 을 조제하였다. 셀룰로오스아세테이트 농도 및 용매의 조성이 동일해지도록 용매의 양은 적절히 조정하였다. 표 5 에 있어서의 첨가량의 란의 수치는, 셀룰로오스아세테이트의 양을 100 질량부로 했을 경우에 있어서의 질량부를 나타낸다. 박리 촉진제 K-37V 는, 포엠 I (등록상표) K-37V, 리켄 비타민 (주) 사 제조를 나타낸다.

(스킨층 도프 용액 S02M ∼ S06M 의 조제)

스킨층 도프 용액 S01 대신에 스킨층 도프 용액 S02 ∼ S06 을 사용하는 것 이외에는, 스킨층 도프 용액 S01M 의 조제와 동일한 방법에 의해, 매트제액을 첨가한 스킨층 도프 용액 S02M ∼ S06M 을 조제하였다.

<셀룰로오스아세테이트 필름의 막 제조>

(유연)

상기에서 조제한 도프 용액 C01 ∼ C27, S01M ∼ S06M 을 표 6 에 기재한 조합으로 사용하여, 밴드 유연기에 의해 유연하였다.

도프 용액을 유연할 때에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 주행하는 밴드 (85) 상에 유연 다이 (89) 로부터 하기 표 6 에 기재된 도프를, 도 2 에 나타내는 바와 같이 공유연하였다. 여기서, 각 도프의 유연량을 조정함으로써, 코어층을 가장 두껍게 하고, 결과적으로 연신 후의 필름의 막두께가 하기 표 6 의 값이 되도록 동시 다층 공유연한 유연막 (70) 을 형성시켰다.

다음으로, 이 유연막 (70) 을 유연 밴드 (85) 로부터 박리하고, 습윤 필름으로 한 후, 이동부 및 텐터로 건조시켜 필름으로 하였다. 도프를 박리한 직후의 잔류 용매량은 약 25 질량％ 였다. 필름을 건조실에 보내고, 다수의 롤러에 걸어 감으면서 반송하는 동안에 건조를 충분히 촉진시켰다.

(2 축 연신)

유연하여 얻어진 필름 (실시예 20, 21) 을 MD (종) 방향으로 10 ％ 연신한 후, 클립으로 파지하고, 고정단 1 축의 조건으로 TD (횡) 방향으로 40 ％ 연신하였다. 이 때, TD 연신 개시시의 잔류 용매량 및 필름의 탄성률은, 표 7 에 기재된 바와 같았다. 연신 개시시의 필름 탄성률은, 필름 재료, 잔류 용매량 및 온도에 의해 조정하였다.

(TD 1 축 연신)

유연하여 얻어진 필름 (실시예 1 ∼ 19, 비교예 1 ∼ 9) 을 클립으로 파지하고, 고정단 1 축의 조건으로 TD (횡) 방향으로 30 ％ 연신하였다. 이 때, 연신 개시시의 잔류 용매량 및 필름의 탄성률은, 표 7 에 기재된 바와 같았다. 연신 개시시의 필름 탄성률은, 필름 재료, 잔류 용매량 및 온도에 의해 조정하였다.

(연신 개시시의 필름 탄성률의 측정)

연신 개시시의 탄성률은 이하와 같이 계측하였다. 유연하여 얻어진 필름을, 연신하기 15 초 전에 필름 중앙부로부터 MD (종) 방향 10 ㎜, TD (횡) 방향 130 ㎜ 가 되도록 잘라내었다. 텐실론 만능 재료 시험기 RTF 시리즈 (오리엔텍사 제조) 를 사용하여, 척간 거리 100 ㎜ 가 되도록 하고, 인장 속도 100 ㎜％/분으로 인장 시험을 실시하였다.

유연하여 얻어진 필름에 대해, 연신 개시시의 막면 온도를 열전대를 사용하여 계측하였다. 텐실론 만능 재료 시험기의 필름 인장부에 오븐을 설치하고, 텐실론 측정 개시시에 필름 막면 온도가 상기 연신 개시시의 온도와 동일해지도록 오븐의 온도를 조정하였다.

(습열 처리)

연신 처리를 거친 각 필름에, 결로 방지 처리, 습열 처리 (수증기 접촉 처리) 및 열처리를 순차 실시하였다.

결로 방지 처리에서는, 각 필름에 건조 공기를 쐬어, 필름 온도 Tf0 를 120 ℃ 로 조절하였다.

습열 처리 (수증기 접촉 처리) 에서는, 습윤 기체 접촉실 내의 습윤 기체의 절대 습도 (습열 처리 절대 습도) 가 250 g/㎥ 가 되도록, 그리고 습윤 기체의 이슬점은, 각 필름의 온도 Tf0 보다 10 ℃ 이상 높은 온도가 되도록 조절하고, 각 필름의 온도 (습열 처리 온도) 가 100 ℃ 가 되는 상태를 처리 시간 (60 초) 만큼 유지하면서, 각 필름을 반송하였다.

열처리에서는, 열처리실 내의 기체의 절대 습도 (열처리 절대 습도) 를 0 g/㎥ 로 하고, 각 필름의 온도 (열처리 온도) 를 습열 처리 온도와 동일한 온도로 설정하고, 처리 시간 (2 분) 만큼 유지하였다. 필름 표면 온도는, 테이프형 열전대 표면 온도 센서 (안리츠 계기 (주) 제조 ST 시리즈) 를 필름에 3 점 첩부 (貼付) 하고, 각각의 평균치로부터 구하였다.

(권취)

그 후, 실온까지 냉각시킨 후에 각 필름을 권취하고, 그 제조 적성을 판단할 목적으로, 롤 폭 1960 ㎜, 롤 길이 3900 m 의 롤을 상기 조건으로 최저 24 롤 제조하였다. 연속으로 제조한 24 롤 중의 1 롤에 대해 100 m 간격으로 길이 1 m 의 샘플 (폭 1960 ㎜) 을 잘라내어 각 실시예 및 비교예의 필름으로 하고, 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬 및 수중 컬의 측정을 이하와 같이 실시하였다.

(25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬의 측정 방법)

얻어진 필름을, MD 방향을 0°로 하여 45°간격이 되도록 4 방향에서, 35 ㎜ × 3 ㎜ 가 되도록 절취하였다 (도 3 을 참조). 절취한 4 장의 필름을 25 ℃ 60 ％ 환경에 30 분 정치시킨 후에, 필름의 컬의 곡률 반경을 판독하였다. 또한, 절취한 장변측 (35 ㎜) 의 컬량을 판독하고, 곡률 반경이 최소인 값을 필름의 컬의 곡률 반경으로 하였다.

(수중 컬의 측정 방법)

상기의 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬과 동일한 방향에서 필름을 샘플링하고, 25 ℃ 의 수중에 30 분 침지한 후, 곡률 반경을 판독하였다. 또한, 절취한 장변측 (35 ㎜) 의 컬량을 판독하고, 곡률 반경이 최소인 값을 필름의 컬의 곡률 반경으로 하였다.

(필름의 리타데이션)

상기의 방법에 의해 자동 복굴절계 KOBRA-21ADH (오지 계측기 (주) 제조) 로 계측하였다.

25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬, 수중 컬, Re (550) 및 Rth (550) 을 계측한 결과를 표 7 에 나타낸다.

<보호 필름의 제조>

(제 1 스킨층 및 제 2 스킨층용 셀룰로오스에스테르 용액의 조제)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여, 각 성분을 용해하여, 제 1 스킨층 및 제 2 스킨층용 셀룰로오스에스테르 용액을 조제하였다.

제 1 스킨층 및 제 2 스킨층용 셀룰로오스에스테르 용액의 조성 :

셀룰로오스에스테르 (아세틸 치환도 2.86) 100 질량부

식 (I) 의 당에스테르 화합물 3 질량부

식 (II) 의 당에스테르 화합물 1 질량부

자외선 흡수제 2.4 질량부

실리카 입자 분산액 (평균 입경 16 ㎚) 0.078 질량부

(AEROSIL (등록상표) R972, 닛폰 아에로질 (주) 제조)

메틸렌클로라이드 339 질량부

메탄올 74 질량부

부탄올 3 질량부

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

(코어층용 셀룰로오스에스테르 용액의 조제)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여, 각 성분을 용해하여, 코어층용 셀룰로오스에스테르 용액을 조제하였다.

코어층용 셀룰로오스에스테르 용액의 조성

셀룰로오스에스테르 (아세틸 치환도 2.86) 100 질량부

식 (I) 의 당에스테르 화합물 7.7 질량부

식 (II) 의 당에스테르 화합물 2.3 질량부

자외선 흡수제 2.4 질량부

메틸렌클로라이드 266 질량부

메탄올 58 질량부

부탄올 2.6 질량부

(공유연에 의한 막 제조)

유연 다이로서, 공유연용으로 조정한 피드 블록을 장비하여, 3 층 구조의 필름을 성형할 수 있도록 한 장치를 사용하였다. 상기 제 1 스킨층용 셀룰로오스에스테르 용액, 코어층용 셀룰로오스에스테르 용액, 및 제 2 스킨층용 셀룰로오스에스테르 용액을 유연구로부터 -7 ℃ 로 냉각시킨 드럼 상에 공유연하였다. 이 때, 두께의 비가 제 1 스킨층/코어층/제 2 스킨층 = 5/53/2 가 되도록 각 도프의 유량을 조정하였다.

직경 3 m 의 드럼인 경면 스테인리스 지지체 상에 유연하였다. 드럼 상에서 34 ℃ 의 건조풍을 270 ㎥/분으로 쐬게 하였다.

그리고, 유연부의 종점부로부터 50 ㎝ 앞에서, 유연하여 회전해 온 셀룰로오스에스테르 필름을 드럼으로부터 박리한 후, 양단을 핀 텐터로 클립하였다. 박리할 때, MD 방향으로 5 ％ 의 연신을 실시하였다.

핀 텐터로 유지된 셀룰로오스에스테르 웨브를 건조 존에 반송하였다. 처음의 건조에서는 45 ℃ 의 건조풍을 송풍하고, 다음으로 110 ℃ 에서 5 분 건조시켰다. 이 때, 셀룰로오스에스테르 웨브를 폭 방향으로 배율을 10 ％ 로 연신하면서 반송하였다.

핀 텐터로부터 웨브를 이탈시킨 후, 핀 텐터로 유지되어 있던 부분을 연속적으로 절취하고, MD 방향으로 210N 의 텐션을 가하면서 145 ℃ 에서 10 분 건조시켰다. 또한, 웨브가 원하는 폭이 되도록 폭 방향 단부를 연속적으로 절취하고, 웨브 폭방향 양단부에 15 ㎜ 의 폭으로 10 ㎛ 의 높이의 요철을 부여하여, 막두께 60 ㎛ 의 필름을 제조하고, 보호 필름 2A 로 하였다.

상기에서 제조한 보호 필름 2A 의 수중 컬의 곡률 반경은 50 ㎜ 였다.

<편광판의 제조>

실시예 1 ∼ 21 및 비교예 1 ∼ 9 에서 제조한 광학 필름의 표면을 알칼리 비누화 처리하였다. 1.5 몰/ℓ 의 수산화나트륨 수용액에 45 ℃ 에서 2 분간 침지하고, 실온의 수세 욕조 중에서 세정하고, 30 ℃ 에서 0.05 몰/ℓ 의 황산을 사용하여 중화시켰다. 다시, 실온의 수세 욕조 중에서 세정하고, 추가로 100 ℃ 의 온풍으로 건조시켰다. 계속해서, 두께 60 ㎛ 의 롤상 폴리비닐알코올 필름을 요오드 수용액 중에서 연속해서 5 배로 연신하고, 건조시켜 두께 15 ㎛ 의 편광자를 얻었다. 폴리비닐알코올 (쿠라레 제조 PVA-117H) 3 질량％ 수용액을 접착제로 하여, 상기의 알칼리 비누화 처리한 실시예 및 비교예의 광학 필름과, 동일하게 알칼리 비누화 처리한 보호 필름 2A 를 준비하고, 편광자를 실시예 또는 비교예의 광학 필름과 보호 필름 2A 의 사이가 되도록 첩합하여 적층체를 얻었다. 이 때, 실시예 또는 비교예의 광학 필름, 및 보호 필름 2A 의 MD 방향이 편광자의 흡수축 방향과 평행이 되도록 하였다.

실시예 또는 비교예의 광학 필름측의 면에는 두께 15 ㎛ 의 아크릴계 점착제층을 형성하고, 추가로 그 외측에 두께 38 ㎛ 가 되는 세퍼레이트 필름을 첩합하였다. 상기 편광판에 있어서, 보호 필름 2A 측의 면에는 아크릴계 점착제층과 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 이루어지는 두께 60 ㎛ 의 프로텍트 필름을 첩합하여 편광판을 제조하였다.

실시예 또는 비교예의 광학 필름, 편광자, 및 보호 필름 2A 의 순서로 상하 방향으로 배치했을 때, 보호 필름 2A 를 상측에서 보았을 때, 광학 필름 및 보호 필름 2A 의 수중 컬이 위가 볼록한 경우를 정 (正) 의 컬, 아래가 볼록한 경우를 부 (負) 의 컬로 하였다.

(편광판 제조시의 단부 접힘)

상기와 같이 편광판을 제조했을 때, 단부의 접힘 발생 빈도를 관찰하였다. 편광판을 1000 m 제조하고, 이하의 기준으로 평가하였다.

1 : 발생하지 않음

2 : 발생하지만, 편광판의 평가가 가능

3 : 발생하고, 편광판의 평가 불능

(편광판 컬의 평가)

상기에서 제조한 편광판을 장변 방향이 1150 ㎜, 단변 방향이 645 ㎜ 인 장방형으로 타발하였다. 이 때, 편광자의 흡수축이 장변 방향이 되도록 하였다. 타발한 편광판을 23 ℃ 55 ％ 상대습도의 환경하에 7 일간 방치한 후, 세퍼레이트 필름을 박리하여 컬을 평가하였다.

세퍼레이트 필름을 박리한 편광판을, 하면이 볼록해지는 방향으로 평평한 면에 정치시키고, 4 귀퉁이 및 각 변 중앙부의 들뜬 높이를 계측하여 절대치의 최대치를 편광판 컬 치로 하였다.

여기서, 편광판 컬이 정 (+) 이라 함은 프로텍트 필름측 (즉 보호 필름측) 으로 볼록한 컬을 나타내고, 편광판 컬이 부 (-) 라 함은 세퍼레이트 필름을 박리한 점착제측 (즉 제 1 광학 필름측) 으로 볼록한 컬인 것을 나타낸다.

상기의 평가의 결과를 표 8 에 나타낸다.

25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬의 곡률 반경이 30 ㎜ 보다 큰 실시예 1 ∼ 6 및 9 ∼ 21 의 광학 필름을 사용한 편광판에 있어서는, 편광판 제조시의 단부 접힘의 평가가 1 로, 특히 우수하였다. 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬의 곡률 반경이 25 ㎜ 보다 크고 30 ㎜ 이하인 실시예 7 및 8 의 광학 필름을 사용한 편광판에 있어서는, 편광판 제조시의 단부 접힘의 평가가 2 로, 양호하였다. 한편, 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬의 곡률 반경이 25 ㎜ 이하인 비교예 3 및 6 의 광학 필름을 사용한 편광판에 있어서는, 편광판 제조시의 단부 접힘의 평가가 3 으로, 불량이었다.

(물결 컬의 평가)

상기로 제조한 편광판을 장변 방향이 1150 ㎜, 단변 방향이 645 ㎜ 인 장방형으로 타발하였다. 이 때, 편광판의 흡수축이 단변에 평행이 되도록 하였다. 타발한 편광판을 세퍼레이트 필름이 아래가 되도록, 23 ℃ 55 ％ 상대습도 환경하에서 24 시간, 평평한 면에 정치시킨 후, 편광판 4 변에 있어서 평평한 면으로부터 들뜬 지점을 물결로 하고, 물결마다 있는 평평한 면으로부터의 들뜬량의 최고치를 물결의 높이로 하여, 직척 (直尺) 실버 (신와 측정 (주) 제조) 를 사용하여 계측하였다. 편광판 각 변에 있어서 각 물결의 높이의 측정은, 세퍼레이트 필름이 아래가 되도록 정치시킨 상태, 및 세퍼레이트 필름이 위가 되도록 정치시킨 상태로 실시하였다.

물결의 높이가 1 ㎜ 이상인 지점을 1 파로 하여 계측하고, 편광판 각 변의 파의 수, 및 파의 높이를 측정하였다. 측정 결과를 하기 표에 나타낸다. 각 변의 파의 수 중, 최대치를 「파수」 라고 부르고, 전체 측정 결과 중 최대 파의 높이를 「파고」 라고 부른다. 파고 3 ㎜ 이하, 또한 파수 3 개 이하이면 실용상 문제 없다.

2 축 연신을 실시한 광학 필름을 사용한 편광판 20, 편광판 21 은, TD 1 축 연신을 실시한 광학 필름을 사용한 편광판 1, 편광판 2 와 비교하여 파고, 파수 모두 양호하였다.

<액정 표시 장치>

(액정 표시 장치의 제조)

상기의 실시예 및 비교예의 편광판을 2 장씩 사용하여, 점착제측 (즉 실시예 또는 비교예의 광학 필름측) 이 액정 셀측이 되도록 하여, VA 액정 셀에 각각의 편광판의 흡수축이 직교하도록 첩부하여, 실시예 및 비교예의 액정 표시 장치를 제조하였다. VA 액정 셀은 시판되는 VA 모드 액정 표시 장치 (LC-52 G7, 샤프 (주) 제조) 의 표리의 편광판 및 위상차판을 박리하여 사용하였다.

(경사 광 누설의 평가)

제조한 액정 표시 장치를 암실 내에서 흑표시 상태의 액정 표시의 극각 60 도, 방위각 45 도에 있어서의 흑휘도를 측정기 (EZ-Contrast XL88, ELDIM 사 제조) 를 사용하여 계측하고, 이하의 기준으로 평가하였다.

1 : 0.5 cd/㎡ 이하

2 : 0.5 cd/㎡ 를 초과 1.0 cd/㎡ 이하

3 : 1.0 cd/㎡ 를 초과 1.5 cd/㎡ 이하

4 : 1.5 cd/㎡ 를 초과 2.0 cd/㎡ 이하

5 : 2.0 cd/㎡ 를 초과한다

1 ∼ 3 은 실용상 문제 없고, 4 ∼ 5 는 광 누설이 커 실용상 문제가 있다.

(50 ℃ 90 ％ 상대습도 1000 시간 후의 단부 광 누설)

실시예 및 비교예의 편광판을 첩합한 액정 셀을, 50 ℃ 90 ％ 상대습도 환경의 항온층에 1000 시간 방치한 후 취출하고, 암실 내에서 흑표시 상태의 액정 표시의 정면에서 관찰한 흑휘도를 측정기 (EZ-Contrast XL88, ELDIM 사 제조) 를 사용하여 계측하였다. 화면 4 변의 단부로부터 3 ㎝ 의 위치를 상하좌우의 중심 4 점에 있어서 계측하고, 최대치를 단부 광 누설로 하고, 이하의 기준으로 평가하였다.

1 : 0.2 cd/㎡ 이하

2 : 0.2 cd/㎡ 를 초과 0.3 cd/㎡ 이하

3 : 0.3 cd/㎡ 를 초과 0.4 cd/㎡ 이하

4 : 0.4 cd/㎡ 를 초과 0.5 cd/㎡ 이하

5 : 0.5 cd/㎡ 를 초과한다

1 ∼ 3 은 실용상 문제 없고, 4 ∼ 5 는 광 누설이 눈에 띄어 실용상 문제가 있다.

상기의 평가의 결과를 표 10 에 나타낸다.

(실시예의 정리)

필름의 수중 컬의 곡률 반경이 10 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하이고, 편광판 컬이 -5 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하인 액정 표시 장치 1 내지 4, 17, 20 및 21 은, 50 ℃ 90 ％ 상대습도 1000 시간 후의 단부 광 누설의 평가가 1 로, 특히 우수하였다.

수중 컬의 곡률 반경이 20 ㎜ 이상 25 ㎜ 이하이고, 편광판 컬이 -10 ㎜ 이상 -5 ㎜ 이하 또는 5 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하인 액정 표시 장치 5 내지 16, 18 및 19 는, 50 ℃ 90 ％ 상대습도 1000 시간 후의 단부 광 누설의 평가가 2 또는 3 으로, 양호하였다.

한편, 수중 컬의 곡률 반경이 25 ㎜ 보다 크고, 편광판 컬이 -10 ㎜ 보다 작거나, 또는 10 ㎜ 보다 큰 액정 표시 장치 22 ∼ 27 은, 50 ℃ 90 ％ 상대습도 1000 시간 후의 단부 광 누설의 평가가 4 또는 5 로, 불량이었다.

또, 편광판에 있어서 광학 필름의 수중 컬과 보호 필름의 수중 컬이 동일한 방향으로 컬되어 있는 액정 표시 장치 1 내지 17, 20 및 21 은 모두 양호한 결과를 나타내고, 편광판에 있어서 광학 필름의 수중 컬과 보호 필름의 수중 컬이 상이한 방향으로 컬되어 있는 액정 표시 장치 18 및 19 도 허용 가능한 수준이었다.

실시예 5 의 광학 필름은, 중축합 폴리에스테르량이 약간 많고, 또 실시예 6 의 광학 필름은 중축합 폴리에스테르량이 약간 적고, 수중 컬이 약간 떨어지지만 실용상은 문제 없다.

실시예 7 의 광학 필름은 가소제를 함유하지 않고, 실시예 8 의 광학 필름은 지방족계 중축합 폴리에스테르를 함유하고, 실시예 9 의 광학 필름은 방향족의 비율이 낮은 방향족계 중축합 폴리에스테르를 함유함으로써, 수중 컬이 약간 떨어지지만 실용상은 문제 없다.

실시예 10 의 광학 필름은, 전체의 막두께가 약간 두껍고, 실시예 11 의 광학 필름은 스킨층의 두께가 약간 두꺼움으로써, 25 ℃ 60 ％ 상대습도 컬 및 수중 컬이 약간 떨어지지만 실용상은 문제 없다.

실시예 14 의 광학 필름은 스킨층에 가소제를 함유함으로써, 수중 컬이 약간 떨어지지만 실용상은 문제 없다.

실시예 15 의 광학 필름은 평균 아실 치환도가 약간 높고, 실시예 16 의 광학 필름은 평균 아실 치환도가 약간 낮고, 수중 컬이 약간 떨어지지만 실용상은 문제 없다.

70 유연막
85 유연 밴드
89 유연 다이
120 코어층용 도프
121 제 1 스킨층용 도프
122 제 2 스킨층용 도프
120a 코어층
121a 제 1 스킨층
122a 제 2 스킨층
150 제 2 스킨층 (지지체층) 용 다이
151 코어층 (기층) 용 다이
152 제 1 스킨층 (에어면층) 용 다이

Claims (20)

1. 평균 아실 치환도 2.00 ∼ 2.55 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 코어층과,
   상기 코어층의 일방의 표면 상에, 평균 아실 치환도 2.60 ∼ 3.00 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 제 1 스킨층을 갖고,
   상기 코어층의 타방의 표면 상에, 평균 아실 치환도 2.60 ∼ 3.00 의 셀룰로오스아실레이트를 함유하는 제 2 스킨층을 갖는 광학 필름으로서,
   25 ℃ 60 ％ 상대습도 환경하에 30 분 정치(靜置)시킨 후의 필름의 컬의 곡률 반경이 25 ㎜ 보다 크고,
   25 ℃ 의 수중에서 30 분 정치시킨 후의 필름의 수중 컬의 곡률 반경이 10 ㎜ 이상 25 ㎜ 이하인 광학 필름.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 광학 필름 전체의 막두께가 3 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하이고, 상기 제 1 스킨층 및 상기 제 2 스킨층의 두께가 각각 0.3 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하인 광학 필름.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 코어층이, 셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여, 중축합 에스테르 1 ∼ 9 질량부를 함유하는 광학 필름.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   하기 식 1 및 하기 식 2 를 만족하는 광학 필름 ;
   식 1 : 30 ㎚ ≤ Re (550) ≤ 80 ㎚
   식 2 : 80 ㎚ ≤ Rth (550) ≤ 150 ㎚
   단, Re (550) 은 파장 550 ㎚ 에 있어서의 광학 필름의 면내 리타데이션을 나타내고, Rth (550) 은 파장 550 ㎚ 에 있어서의 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다.
5. 셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여 중축합 에스테르 1 ∼ 9 질량부를 함유하는 코어층 형성용 도프와,
   셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여 중축합 에스테르 0 질량부 이상 0.05 질량부 미만을 함유하는 제 1 스킨층 형성용 도프와,
   셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여 중축합 에스테르 0 질량부 이상 0.05 질량부 미만을 함유하는 제 2 스킨층 형성용 도프를, 지지체 상에 공유연(共流延)함으로써 막 제조하는 공정을 포함하는, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.
6. 셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여 중축합 에스테르 1 ∼ 9 질량부를 함유하는 코어층 형성용 도프와,
   셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여 중축합 에스테르 0 질량부 이상 0.05 질량부 미만을 함유하는 제 1 스킨층 형성용 도프와,
   셀룰로오스아실레이트 100 질량부에 대하여 중축합 에스테르 0 질량부 이상 0.05 질량부 미만을 함유하는 제 2 스킨층 형성용 도프를, 지지체 상에 공유연함으로써 막 제조하는 공정을 포함하는, 제 4 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.
7. 제 5 항에 있어서,
   추가로 필름을 연신하는 공정을 포함하고, 연신 개시시의 필름의 잔류 용매량이 0 질량％ 이상 3 질량％ 이하이고, 연신 개시시의 필름 탄성률이 100 ㎫ 이상 1500 ㎫ 이하인, 광학 필름의 제조 방법.
8. 제 6 항에 있어서,
   추가로 필름을 연신하는 공정을 포함하고, 연신 개시시의 필름의 잔류 용매량이 0 질량％ 이상 3 질량％ 이하이고, 연신 개시시의 필름 탄성률이 100 ㎫ 이상 1500 ㎫ 이하인, 광학 필름의 제조 방법.
9. 편광자와 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름을 갖는 편광판.
10. 편광자와 제 4 항에 기재된 광학 필름을 갖는 편광판.
11. 제 9 항에 있어서,
    제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름과, 편광자와, 보호 필름이 상기 순서로 배치되어 있고, 상기 광학 필름의 수중 컬과 상기 보호 필름의 수중 컬이 동일한 방향으로 컬되어 있는 편광판.
12. 제 10 항에 있어서,
    제 4 항에 기재된 광학 필름과, 편광자와, 보호 필름이 상기 순서로 배치되어 있고, 상기 광학 필름의 수중 컬과 상기 보호 필름의 수중 컬이 동일한 방향으로 컬되어 있는 편광판.
13. 제 5 항에 기재된 제조 방법으로 제조된 광학 필름과, 편광자와, 보호 필름이 상기 순서로 배치되어 있고, 상기 광학 필름의 수중 컬과 상기 보호 필름의 수중 컬이 동일한 방향으로 컬되어 있는, 편광자와 제 1 항에 기재된 광학 필름을 갖는 편광판.
14. 제 6 항에 기재된 제조 방법으로 제조된 광학 필름과, 편광자와, 보호 필름이 상기 순서로 배치되어 있고, 상기 광학 필름의 수중 컬과 상기 보호 필름의 수중 컬이 동일한 방향으로 컬되어 있는, 편광자와 제 4 항에 기재된 광학 필름을 갖는 편광판.
15. 제 9 항에 기재된 편광판을 갖는 액정 표시 장치.
16. 제 10 항에 기재된 편광판을 갖는 액정 표시 장치.
17. 제 11 항에 기재된 편광판을 갖는 액정 표시 장치.
18. 제 12 항에 기재된 편광판을 갖는 액정 표시 장치.
19. 제 13 항에 기재된 편광판을 갖는 액정 표시 장치.
20. 제 14 항에 기재된 편광판을 갖는 액정 표시 장치.

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