KR20210070272A - 광학 필름 및 그 제조 방법, 광학 적층체 그리고 액정 표시 장치 - Google Patents

광학 필름 및 그 제조 방법, 광학 적층체 그리고 액정 표시 장치 Download PDF

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카즈야 스다
히로나리 스데지
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니폰 제온 가부시키가이샤
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Abstract

노르보르넨계 중합체를 포함하는 열가소성 노르보르넨계 수지로 형성된 광학 필름으로서, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg가 식(1)을 만족하고, 열가소성 노르보르넨계 수지에 Tg + 15℃에서 1.5배로 자유단 1축 연신을 실시한 경우에 발현하는 복굴절 ΔnR이 식(2)을 만족하고, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth 및 광학 필름의 두께 d가 식(3)을 만족하는, 광학 필름.
(1) Tg ≥ 110℃
(2) ΔnR ≥ 0.0025
(3) Rth/d ≥ 3.5 × 10-3

Description

광학 필름 및 그 제조 방법, 광학 적층체 그리고 액정 표시 장치
본 발명은, 광학 필름 및 그 제조 방법, 광학 적층체 그리고 액정 표시 장치에 관한 것이다.
종래, 열가소성 수지로 형성된 광학 필름이 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1~5에는, 열가소성 노르보르넨계 수지로 형성된 광학 필름이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2005-043740호 일본 공개특허공보 2006-235085호 일본 공개특허공보 2006-327112호 일본 공개특허공보 2008-114369호 일본 공개특허공보 2003-238705호
근년, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 적용하기 위한 광학 필름에는, 리타데이션의 발현성이 우수한 것이 요구되고 있고, 특히, 두께 방향의 리타데이션 Rth의 발현성이 우수한 필름이 요구되고 있다. 구체적으로는, 당해 광학 필름의 두께당의 두께 방향의 리타데이션 Rth가 큰 광학 필름이 요구되고 있다. 종래의 열가소성 수지로 이루어지는 필름을 사용하여, 두께당의 두께 방향의 리타데이션 Rth가 큰 광학 필름을 얻는 방법으로는, 높은 연신 배율로 연신하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 높은 연신 배율로 연신하여 얻어지는 광학 필름은, 배향각 정밀도가 낮아지는 경향이 있었다.
또한, 화상 표시 장치는 여러 가지 환경에서 사용되는 경우가 있고, 예를 들어, 고온 환경에 있어서 사용되는 경우가 있을 수 있다. 이에, 광학 필름에는, 높은 내열성이 요구된다. 따라서, 두께 방향의 리타데이션 Rth에 착안하면, 고온 환경에 있어서도 그 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화를 억제할 수 있는 것이 요구된다.
본 발명은, 상기의 과제를 감안하여 창안된 것으로, 열가소성 노르보르넨계 수지로 형성되고, 두께당의 두께 방향의 리타데이션 Rth가 큰 광학 필름으로서, 배향각 정밀도가 높고, 또한, 고온 환경에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화를 억제할 수 있는 광학 필름 및 그 제조 방법; 그리고, 상기의 광학 필름을 포함하는 광학 적층체 및 액정 표시 장치;를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 상기의 과제를 해결하기 위하여 예의 검토하였다. 그 결과, 본 발명자는, 열가소성 노르보르넨계 수지로서, 소정의 범위의 유리 전이 온도 Tg를 갖고, 또한, 소정의 조건으로 연신한 경우에 소정의 복굴절 ΔnR을 발현하는 것을 사용함으로써, 두께당의 두께 방향의 리타데이션이 크고, 배향각 정밀도가 높고, 또한, 내열성이 우수한 광학 필름을 제조할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 하기의 것을 포함한다.
〔1〕 노르보르넨계 중합체를 포함하는 열가소성 노르보르넨계 수지로 형성된 광학 필름으로서,
상기 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg가, 하기 식(1)을 만족하고,
상기 열가소성 노르보르넨계 수지에, Tg + 15℃, 1분간에 1.5배로 자유단 1축 연신을 실시한 경우에 발현하는 복굴절 ΔnR이, 하기 식(2)을 만족하고,
상기 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth, 및 상기 광학 필름의 두께 d가, 하기 식(3)을 만족하는, 광학 필름.
(1) Tg ≥ 110℃
(2) ΔnR ≥ 0.0025
(3) Rth/d ≥ 3.5 × 10-3
〔2〕 상기 노르보르넨계 중합체의 분자량 분포가, 2.4 이하인, 〔1〕에 기재된 광학 필름.
〔3〕 상기 노르보르넨계 중합체가, 테트라시클로도데센계 단량체를 25 중량% 이상 포함하는 단량체의 중합체 및 그 수소화물로 이루어지는 군에서 선택되고,
상기 테트라시클로도데센계 단량체가, 테트라시클로도데센, 및 테트라시클로도데센의 고리에 치환기가 결합한 테트라시클로도데센 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는, 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 광학 필름.
〔4〕 상기 광학 필름의 광탄성 계수가 8 Brewster 이하인, 〔1〕~〔3〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.
〔5〕 상기 광학 필름의 면내 리타데이션 Re가, 40 nm 이상 80 nm 이하인, 〔1〕~〔4〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름.
〔6〕 〔1〕~〔5〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법으로서,
상기 열가소성 노르보르넨계 수지를, 압출 성형법 또는 용액 캐스트법에 의해 성형하는 것을 포함하는, 광학 필름의 제조 방법.
〔7〕 〔1〕~〔5〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름과, 편광판을 구비하는 광학 적층체.
〔8〕 〔7〕에 기재된 광학 적층체를 구비하는, 액정 표시 장치.
본 발명에 의하면, 열가소성 노르보르넨계 수지로 형성되고, 두께당의 두께 방향의 리타데이션 Rth가 큰 광학 필름으로서, 배향각 정밀도가 높고, 또한, 고온 환경에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화를 억제할 수 있는 광학 필름 및 그 제조 방법; 그리고, 상기의 광학 필름을 포함하는 광학 적층체 및 액정 표시 장치;를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여, 실시형태 및 예시물을 나타내어 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은, 이하에 나타내는 실시형태 및 예시물에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 필름의 면내 리타데이션 Re는, 별도로 언급하지 않는 한, Re = (nx - ny) × d로 나타내어지는 값이다. 또한, 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 별도로 언급하지 않는 한, Rth = [{(nx + ny)/2} - nz] × d로 나타내어지는 값이다. 여기서, nx는, 필름의 두께 방향과 수직인 방향(면내 방향)으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타낸다. ny는, 상기 면내 방향으로서 nx의 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타낸다. nz는 두께 방향의 굴절률을 나타낸다. d는, 필름의 두께를 나타낸다. 측정 파장은, 별도로 언급하지 않는 한, 550 nm이다.
이하의 설명에 있어서, 「장척」의 필름이란, 필름의 폭에 대하여 5배 이상의 길이를 갖는 필름을 말하며, 바람직하게는 10배 혹은 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤상으로 권취되어 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 필름을 말한다. 필름의 폭에 대한 길이의 비율의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 100,000배 이하로 할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 「편광판」이란, 별도로 언급하지 않는 한, 강직한 부재뿐만 아니라, 예를 들어 수지제의 필름과 같이 가요성을 갖는 부재도 포함한다.
[1. 광학 필름의 개요]
본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 필름은, 열가소성 노르보르넨계 수지로 형성된 필름이다. 상기의 열가소성 노르보르넨계 수지는, 노르보르넨계 중합체를 포함한다. 그리고, 본 실시형태에 따른 광학 필름은, 하기의 제1~제3 요건을 만족한다.
제1로, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg는, 하기 식(1)을 만족한다.
(1) Tg ≥ 110℃
제2로, 열가소성 노르보르넨계 수지의 평가 복굴절 ΔnR은, 하기 식(2)을 만족한다. 여기서, 평가 복굴절은, 어느 재료에, 당해 재료의 유리 전이 온도보다 15℃ 높은 연신 온도, 1분간에, 1.5배로 자유단 1축 연신을 실시한 경우에 발현하는 복굴절을 나타낸다.
(2) ΔnR ≥ 0.0025
제3으로, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth, 및 광학 필름의 두께 d가, 하기 식(3)을 만족한다.
(3) Rth/d ≥ 3.5 × 10-3
상기의 제1~제3 요건을 만족하는 본 실시형태에 따른 광학 필름은, 식(3)으로 나타내어지는 바와 같이, 두께 d당의 두께 방향의 리타데이션 Rth가 크다. 또한, 이 광학 필름은, 고온 환경에 있어서, 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화를 억제할 수 있다. 또한, 이 광학 필름은, 상기와 같이 두께 d에 비하여 큰 두께 방향의 리타데이션 Rth를 가지면서, 높은 배향각 정밀도를 달성할 수 있다.
[2. 열가소성 노르보르넨계 수지]
열가소성 노르보르넨계 수지는, 노르보르넨계 중합체를 포함하는 열가소성 수지이다. 노르보르넨계 중합체는, 노르보르넨계 단량체를 중합시키고, 또한 필요에 따라 수소화를 행하여, 얻어지는 구조를 포함하는 중합체이다. 따라서, 노르보르넨계 중합체는, 통상, 노르보르넨계 단량체를 중합시켜 얻어지는 반복 구조, 및 상기 반복 구조를 수소화하여 얻어지는 구조로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상의 구조를 포함한다. 이러한 노르보르넨계 중합체에는, 예를 들어, 노르보르넨계 단량체의 개환 중합체, 노르보르넨계 단량체와 임의의 단량체의 개환 공중합체, 그리고, 그들의 수소화물; 노르보르넨계 단량체의 부가 중합체, 노르보르넨계 단량체와 임의의 단량체의 부가 공중합체, 그리고, 그들의 수소화물;이 포함된다. 또한, 열가소성 노르보르넨계 수지가 포함하는 노르보르넨계 중합체는, 1종류여도 되고, 2종류 이상이어도 된다.
노르보르넨계 단량체는, 노르보르넨 구조를 분자 내에 포함하는 단량체이다. 이 노르보르넨계 단량체로는, 예를 들어, 비시클로[2.2.1]헵토-2-엔(관용명: 노르보르넨), 트리시클로[4.3.0.12,5]데카-3,7-디엔(관용명: 디시클로펜타디엔), 테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔(관용명: 테트라시클로도데센) 등의, 방향고리 구조를 포함하지 않는 노르보르넨계 단량체; 5-페닐-2-노르보르넨, 5-(4-메틸페닐)-2-노르보르넨, 5-(1-나프틸)-2-노르보르넨, 9-(2-노르보르넨-5-일)-카르바졸 등의, 방향족 치환기를 갖는 노르보르넨계 단량체; 1,4-메타노-1,4,4a,4b,5,8,8a,9a-옥타하이드로플루오렌, 1,4-메타노-1,4,4a,9a-테트라하이드로플루오렌(관용명: 메타노테트라하이드로플루오렌), 1,4-메타노-1,4,4a,9a-테트라하이드로디벤조푸란, 1,4-메타노-1,4,4a,9a-테트라하이드로카르바졸, 1,4-메타노-1,4,4a,9,9a,10-헥사하이드로안트라센, 1,4-메타노-1,4,4a,9,10,10a-헥사하이드로페난트렌 등의, 축합 다환 구조 중에 노르보르넨고리 구조와 방향고리 구조를 포함하는 노르보르넨계 단량체; 그리고, 이들 화합물의 유도체(예를 들어, 고리에 치환기를 갖는 것); 등을 들 수 있다.
치환기로는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기 등의 알킬기; 알킬리덴기; 알케닐기; 극성기; 등을 들 수 있다. 극성기로는, 예를 들어, 헤테로 원자, 또는 헤테로 원자를 갖는 원자단 등을 들 수 있다. 헤테로 원자로는, 예를 들어, 산소 원자, 질소 원자, 황 원자, 규소 원자, 할로겐 원자 등을 들 수 있다. 극성기의 구체예로는, 플루오로기, 클로로기, 브로모기, 요오드기 등의 할로겐기; 카르복실기; 카르보닐옥시카르보닐기; 에폭시기; 하이드록시기; 옥시기; 알콕시기; 에스테르기; 실라놀기; 실릴기; 아미노기; 니트릴기; 술폰기; 시아노기; 아미드기; 이미드기; 등을 들 수 있다. 치환기의 수는, 1이어도 되고, 2 이상이어도 된다. 또한, 2 이상의 치환기의 종류는, 동일해도 되고, 달라도 된다. 단, 포화 흡수율이 낮아 내습성이 우수한 광학 필름을 얻는 관점에서는, 노르보르넨계 단량체는, 극성기의 양이 적은 것이 바람직하고, 극성기를 갖지 않는 것이 보다 바람직하다.
노르보르넨계 단량체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
상기의 노르보르넨계 단량체의 구체적인 종류 및 중합비는, 원하는 유리 전이 온도 Tg 및 평가 복굴절 ΔnR을 갖는 열가소성 노르보르넨계 수지가 얻어지도록 선택하는 것이 바람직하다. 통상, 노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도 및 복굴절 발현성은, 당해 노르보르넨계 중합체의 원료가 되는 노르보르넨계 단량체의 종류 및 중합비에 의존한다. 따라서, 노르보르넨계 단량체의 종류 및 중합비를 적절하게 조정함으로써, 노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도 및 복굴절 발현성을 조정할 수 있으므로, 그 노르보르넨계 중합체를 포함하는 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg 및 평가 복굴절 ΔnR을 식(1) 및 식(2)을 만족하도록 조정할 수 있다.
노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도 및 복굴절 발현성을 크게 하여, 유리 전이 온도 Tg 및 평가 복굴절 ΔnR이 큰 열가소성 노르보르넨계 수지를 용이하게 얻는 관점에서는, 노르보르넨계 단량체로서, 테트라시클로도데센계 단량체를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 노르보르넨계 중합체는, 테트라시클로도데센계 단량체를 포함하는 단량체의 중합체 및 그 수소화물로 이루어지는 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 이러한 노르보르넨계 중합체는, 통상, 테트라시클로도데센계 단량체를 중합시켜 얻어지는 반복 구조, 및 상기 반복 구조를 수소화하여 얻어지는 구조로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상의 구조(이하, 임의로 「테트라시클로도데센계 구조」라고 하는 경우가 있다.)를 포함한다.
테트라시클로도데센계 단량체는, 테트라시클로도데센 및 테트라시클로도데센 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 단량체를 나타낸다. 테트라시클로도데센 유도체란, 테트라시클로도데센의 고리에 치환기가 결합한 구조를 갖는 화합물이다. 치환기의 수는, 1이어도 되고, 2 이상이어도 된다. 또한, 2 이상의 치환기의 종류는, 동일해도 되고, 달라도 된다. 바람직한 테트라시클로도데센 유도체로는, 예를 들어, 8-에틸리덴-테트라시클로〔4.4.0.12,5.17,10〕-도데카-3-엔(관용명: 에틸리덴테트라시클로도데센), 8-에틸-테트라시클로〔4.4.0.12,5.17,10〕-도데카-3-엔, 8-에톡시카르보닐테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]-3-도데센, 8-메틸-8-메톡시카르보닐테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]-3-도데센 등을 들 수 있다. 테트라시클로도데센계 단량체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
노르보르넨계 중합체의 원료로서의 단량체의 전량 100 중량%에 대하여, 그것에 포함되는 테트라시클로도데센계 단량체의 비율(중합비)은, 바람직하게는 25 중량% 이상, 보다 바람직하게는 27 중량% 이상, 특히 바람직하게는 29 중량% 이상이고, 바람직하게는 60 중량% 이하, 보다 바람직하게는 55 중량% 이하, 특히 바람직하게는 50 중량% 이하이다. 테트라시클로도데센계 단량체의 중합비가 상기의 범위에 있는 경우, 노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도 및 복굴절 발현성을 크게 할 수 있으므로, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg 및 평가 복굴절 ΔnR을 식(1) 및 식(2)의 범위에 들어가게 하기 쉽다.
통상, 어느 단량체에서 유래하는 반복 구조(단량체 단위)의 노르보르넨계 중합체에 있어서의 비율은, 그 단량체의 전체 단량체에 있어서의 비율(중합비)과 일치한다. 따라서, 통상, 테트라시클로도데센계 구조의 노르보르넨계 중합체에 있어서의 비율은, 단량체의 전량에 대한 테트라시클로도데센계 단량체의 중합비와 일치한다. 따라서, 노르보르넨계 중합체 100 중량%에 대한 테트라시클로도데센계 구조의 비율은, 바람직하게는, 상기의 테트라시클로도데센계 단량체의 중합비와 동일한 범위에 들어간다.
또한, 노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도 및 복굴절 발현성을 크게 하여, 유리 전이 온도 Tg 및 평가 복굴절 ΔnR이 큰 열가소성 노르보르넨계 수지를 용이하게 얻는 관점에서는, 노르보르넨계 단량체로서, 디시클로펜타디엔계 단량체를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 노르보르넨계 중합체는, 디시클로펜타디엔계 단량체를 포함하는 단량체의 중합체 및 그 수소화물로 이루어지는 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 이러한 노르보르넨계 중합체는, 통상, 디시클로펜타디엔계 단량체를 중합시켜 얻어지는 반복 구조, 및 상기 반복 구조를 수소화하여 얻어지는 구조로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상의 구조(이하, 임의로 「디시클로펜타디엔계 구조」라고 하는 경우가 있다.)를 포함한다.
디시클로펜타디엔계 단량체는, 디시클로펜타디엔 및 디시클로펜타디엔 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 단량체를 나타낸다. 디시클로펜타디엔 유도체란, 디시클로펜타디엔의 고리에 치환기가 결합한 구조를 갖는 화합물이다. 치환기의 수는, 1이어도 되고, 2 이상이어도 된다. 또한, 2 이상의 치환기의 종류는, 동일해도 되고, 달라도 된다. 디시클로펜타디엔계 단량체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
노르보르넨계 중합체의 원료로서의 단량체의 전량 100 중량%에 대하여, 그것에 포함되는 디시클로펜타디엔계 단량체의 비율(중합비)은, 바람직하게는 50 중량% 이상, 보다 바람직하게는 55 중량% 이상, 특히 바람직하게는 60 중량% 이상이고, 바람직하게는 80 중량% 이하, 보다 바람직하게는 75 중량% 이하, 특히 바람직하게는 70 중량% 이하이다. 디시클로펜타디엔계 단량체의 중합비가 상기의 범위에 있는 경우, 노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도 및 복굴절 발현성을 크게 할 수 있으므로, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg 및 평가 복굴절 ΔnR을 식(1) 및 식(2)의 범위에 들어가게 하기 쉽다.
통상, 디시클로펜타디엔계 구조의 노르보르넨계 중합체에 있어서의 비율은, 단량체의 전량에 대한 디시클로펜타디엔계 단량체의 중합비와 일치한다. 따라서, 노르보르넨계 중합체 100 중량%에 대한 디시클로펜타디엔계 구조의 비율은, 바람직하게는, 상기의 디시클로펜타디엔계 단량체의 중합비와 동일한 범위에 들어간다.
특히, 노르보르넨계 단량체로서 테트라시클로도데센계 단량체 및 디시클로펜타디엔계 단량체를 조합하여 사용하는 경우, 그들의 양의 비는, 소정의 범위에 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 테트라시클로도데센계 단량체 100 중량부에 대하여, 디시클로펜타디엔계 단량체의 양은, 바람직하게는 100 중량부 이상, 보다 바람직하게는 150 중량부 이상, 특히 바람직하게는 200 중량부 이상이고, 바람직하게는 500 중량부 이하, 보다 바람직하게는 450 중량부 이하, 특히 바람직하게는 400 중량부 이하이다. 따라서, 노르보르넨계 중합체에 있어서, 테트라시클로도데센계 구조 100 중량부에 대하여, 디시클로펜타디엔계 구조의 양은, 바람직하게는 100 중량부 이상, 보다 바람직하게는 150 중량부 이상, 특히 바람직하게는 200 중량부 이상이고, 바람직하게는 500 중량부 이하, 보다 바람직하게는 450 중량부 이하, 특히 바람직하게는 400 중량부 이하이다. 상기의 양비가 상기 범위에 있는 경우, 노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도 및 복굴절 발현성을 크게 할 수 있으므로, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg 및 평가 복굴절 ΔnR을 식(1) 및 식(2)의 범위에 들어가게 하기 쉽다.
노르보르넨계 단량체와 공중합시키는 임의의 단량체를 사용하는 경우, 그 임의의 단량체의 종류는, 원하는 유리 전이 온도 Tg 및 평가 복굴절 ΔnR을 갖는 열가소성 노르보르넨계 수지가 얻어지는 범위에서, 제한은 없다. 노르보르넨계 단량체와 개환 공중합이 가능한 임의의 단량체로는, 예를 들어, 시클로헥센, 시클로헵텐, 시클로옥텐 등의 모노 고리형 올레핀류 및 그 유도체; 시클로헥사디엔, 시클로헵타디엔 등의 고리형 공액 디엔 및 그 유도체; 등을 들 수 있다. 또한, 노르보르넨계 단량체와 부가 공중합이 가능한 임의의 단량체로는, 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐 등의 탄소수 2~20의 α-올레핀 및 이들의 유도체; 시클로부텐, 시클로펜텐, 시클로헥센 등의 시클로올레핀 및 이들의 유도체; 1,4-헥사디엔, 4-메틸-1,4-헥사디엔, 5-메틸-1,4-헥사디엔 등의 비공액 디엔; 등을 들 수 있다. 임의의 단량체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
노르보르넨계 중합체로는, 노르보르넨계 단량체를 중합시키고 또한 수소화를 행하여 얻어지는 구조를 포함하는 수소화물이 바람직하다. 이 수소화물은, 중합체 중의 비방향족성의 불포화 결합이 수소화된 것이어도 되고, 중합체 중의 방향족성의 불포화 결합이 수소화된 것이어도 되며, 중합체 중의 비방향족성의 불포화 결합 및 방향족성의 불포화 결합의 양방이 수소화된 것이어도 된다. 그 중에서도, 중합체 중의 비방향족성의 불포화 결합 및 방향족성의 불포화 결합의 양방이 수소화된 노르보르넨계 중합체가 바람직하다. 이와 같이 수소화된 노르보르넨계 중합체를 사용함으로써, 두께 방향의 리타데이션 Rth의 발현성을 효과적으로 높일 수 있고, 광탄성 계수를 작게 할 수 있다. 따라서, 큰 두께 방향의 리타데이션 Rth와 낮은 광탄성 계수의 양립이 가능하게 된다. 또한, 통상은, 광학 필름의 기계적 강도, 내습성, 내열성 등의 특성을 효과적으로 개선할 수 있다.
노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도는, 바람직하게는 110℃ 이상, 보다 바람직하게는 112℃ 이상, 특히 바람직하게는 114℃ 이상이다. 이와 같이 높은 유리 전이 온도를 갖는 노르보르넨계 중합체를 사용함으로써, 고온 환경에 있어서의 노르보르넨계 중합체의 배향의 완화를 억제할 수 있다. 따라서, 고온 환경에 있어서의 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화를 억제할 수 있다. 또한, 통상, 상기 범위의 유리 전이 온도를 갖도록 노르보르넨계 단량체의 종류 및 중합비가 조정된 노르보르넨계 중합체를 포함하는 필름은, 연신에 의한 복굴절의 발현성이 큰 경향이 있고, 그 때문에, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth를 크게 하기 쉽다. 노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도의 상한은, 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 180℃ 이하, 보다 바람직하게는 170℃ 이하, 특히 바람직하게는 160℃ 이하이다. 노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도가 상기의 상한값 이하인 경우, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth를 크게 하기 쉽다.
노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도는, 시차 주사 열량 분석계를 사용하고, JIS K 6911에 기초하여, 승온 속도 10℃/분의 조건으로 측정할 수 있다.
노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도는, 예를 들어, 노르보르넨계 중합체의 원료로서의 노르보르넨계 단량체의 종류 및 중합비에 의해 조정할 수 있다.
노르보르넨계 중합체는, 큰 복굴절 발현성을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 노르보르넨계 중합체는, 큰 평가 복굴절을 갖는 것이 바람직하다. 상세하게는, 노르보르넨계 중합체의 평가 복굴절은, 바람직하게는 0.0025 이상, 보다 바람직하게는 0.0026 이상, 특히 바람직하게는 0.0027 이상이다. 이와 같이 큰 평가 복굴절을 갖는 노르보르넨계 중합체를 사용함으로써, 연신 배율이 낮아도 큰 리타데이션을 발현시킬 수 있다. 따라서, 작은 연신 배율로 광학 필름에 큰 두께 방향의 리타데이션 Rth를 발현시킬 수 있으므로, 광학 필름의 배향각 정밀도를 효과적으로 개선할 수 있다. 노르보르넨계 중합체의 평가 복굴절의 상한은, 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 0.0050 이하, 보다 바람직하게는 0.0047 이하, 특히 바람직하게는 0.0045 이하이다. 노르보르넨계 중합체의 평가 복굴절이 상기의 상한값 이하인 경우, 노르보르넨계 중합체의 제조를 용이하게 행할 수 있다.
노르보르넨계 중합체의 평가 복굴절은, 하기의 방법에 의해 측정할 수 있다.
노르보르넨계 중합체를 성형하여, 시트를 얻는다. 이 시트에, 자유단 1축 연신을 실시한다. 자유단 1축 연신이란, 일방향으로의 연신으로서, 그 연신 방향 이외에 시트에 구속력을 가하지 않는 연신을 나타낸다. 상기의 자유단 1축 연신의 연신 온도는, 노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도보다 15℃ 높은 온도이다. 또한, 연신 시간은 1분간이고, 자유단 1축 연신의 연신 배율은, 1.5배이다. 연신 후, 시트 중앙부의 면내 리타데이션을 측정 파장 550 nm에서 측정하고, 이 면내 리타데이션을 시트 중앙부의 두께로 나눔으로써, 평가 복굴절이 얻어진다.
노르보르넨계 중합체의 평가 복굴절은, 예를 들어, 노르보르넨계 중합체의 원료로서의 노르보르넨계 단량체의 종류 및 중합비, 그리고, 노르보르넨계 중합체의 분자량 분포에 의해 조정할 수 있다.
노르보르넨계 중합체의 중량 평균 분자량 Mw는, 바람직하게는 10000~100000, 보다 바람직하게는 15000~80000, 특히 바람직하게는 20000~60000이다. 중량 평균 분자량이 상기의 범위에 있는 경우, 광학 필름의 기계적 강도 및 성형성이 고도로 밸런스된다.
노르보르넨계 중합체의 분자량 분포 Mw/Mn은, 바람직하게는 2.4 이하, 보다 바람직하게는 2.35 이하, 특히 바람직하게는 2.3 이하이다. 노르보르넨계 중합체의 분자량 분포 Mw/Mn이 상기 범위에 있는 경우, 광학 필름의 접착 강도를 높일 수 있으므로, 광학 필름의 디라미네이션을 억제할 수 있다. 분자량 분포란, 중량 평균 분자량과 수평균 분자량의 비로, 「중량 평균 분자량 Mw/수평균 분자량 Mn」으로 나타내어진다. 노르보르넨계 중합체의 분자량 분포의 하한은, 통상 1.0 이상이다.
노르보르넨계 중합체의 중량 평균 분자량 및 수평균 분자량은, 용리액으로서 시클로헥산을 사용하는 겔·퍼미에이션·크로마토그래피에 의해, 폴리이소프렌 환산으로 측정할 수 있다. 노르보르넨계 중합체가 시클로헥산에 용해되지 않는 경우, 상기의 겔·퍼미에이션·크로마토그래피에서는, 용리액으로서 톨루엔을 사용해도 된다. 용리액이 톨루엔일 때에는, 폴리스티렌 환산으로 중량 평균 분자량 및 수평균 분자량을 측정할 수 있다.
노르보르넨계 중합체의 응력 복굴절은, 바람직하게는 2350 × 10-12 Pa-1 이상, 보다 바람직하게는 2400 × 10-12 Pa-1 이상, 특히 바람직하게는 2550 × 10-12 Pa-1 이상이고, 바람직하게는 3000 × 10-12 Pa-1 이하, 보다 바람직하게는 2950 × 10-12 Pa-1 이하, 특히 바람직하게는 2800 × 10-12 Pa-1 이하이다. 노르보르넨계 중합체의 응력 복굴절이 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 그 노르보르넨계 중합체를 포함하는 필름은, 연신에 의한 복굴절의 발현성이 큰 경향이 있고, 그 때문에, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth를 크게 하기 쉽다. 또한, 노르보르넨계 중합체의 응력 복굴절이 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 광학 필름의 리타데이션 Re 및 Rth를 제어하기 쉬워져, 리타데이션의 면내의 편차를 억제할 수 있다.
노르보르넨계 중합체의 응력 복굴절은, 하기의 방법으로 측정할 수 있다.
노르보르넨계 중합체를 시트상으로 성형하여, 시트를 얻는다. 이 시트의 양단을 클립으로 고정한 후에, 편방의 클립에 소정의 무게(예를 들어 160 g)의 추를 고정한다. 이어서, 소정 온도(예를 들어, 노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도보다 5℃ 높은 온도)로 설정한 오븐 내에, 추를 고정하지 않은 쪽의 클립을 기점으로 하여, 소정 시간(예를 들어 1시간) 시트를 매달아 연신 처리를 행한다. 연신 처리를 행한 시트를, 천천히 식혀 실온까지 되돌린다. 이 시트에 대하여, 시트 중심부의 면내 리타데이션을 측정 파장 650 nm에서 측정하고, 이 면내 리타데이션을 시트 중심부의 두께로 나눔으로써, δn값을 산출한다. 그리고, 이 δn값을, 시트에 가한 응력(상기의 경우에는, 소정의 추를 고정하였을 때에 가해진 응력)으로 나누어, 응력 복굴절을 구할 수 있다.
노르보르넨계 중합체의 응력 복굴절은, 노르보르넨계 중합체의 원료로서의 노르보르넨계 단량체의 종류 및 중합비에 의해 조정할 수 있다.
노르보르넨계 중합체는, 예를 들어, 노르보르넨계 단량체, 및 필요에 따라 사용되는 임의의 단량체를, 적절한 촉매의 존재 하에서 중합하는 것을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 또한, 노르보르넨계 중합체로서 수소화물을 제조하는 경우, 노르보르넨계 중합체의 제조 방법은, 상기의 중합 후에, 얻어진 중합체에 대하여, 니켈, 팔라듐, 루테늄 등의 전이 금속을 포함하는 수소화 촉매의 존재 하에서 수소를 접촉시켜, 탄소-탄소 불포화 결합을 수소화하는 것을 포함하고 있어도 된다.
열가소성 노르보르넨계 수지에 포함되는 노르보르넨계 중합체의 비율은, 식(1) 및 식(2)을 만족하는 열가소성 노르보르넨계 수지가 얻어지는 범위에서 임의이다. 노르보르넨계 중합체의 우수한 특성을 활용하는 관점에서는, 열가소성 노르보르넨계 수지에 포함되는 노르보르넨계 중합체의 비율은, 바람직하게는 80 중량%~100 중량%, 보다 바람직하게는 90 중량%~100 중량%, 특히 바람직하게는 95 중량%~100 중량%이다.
열가소성 노르보르넨계 수지는, 노르보르넨계 중합체 이외의 임의의 성분을 포함하고 있어도 된다. 임의의 성분으로는, 예를 들어, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 열 안정제, 광 안정제, 대전 방지제, 분산제, 염소 포착제, 난연제, 결정화 핵제, 강화제, 블로킹 방지제, 방담제(防曇劑), 이형제, 안료, 유기 또는 무기의 충전제, 중화제, 활제, 분해제, 금속 불활성화제, 오염 방지제, 항균제 등을 들 수 있다. 임의의 성분은, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
열가소성 노르보르넨계 수지는, 상기 식(1)을 만족하는 유리 전이 온도 Tg를 갖는다. 상세하게는, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg는, 통상 110℃ 이상, 바람직하게는 112℃ 이상, 특히 바람직하게는 114℃ 이상이다. 이와 같이 높은 유리 전이 온도 Tg를 갖는 열가소성 노르보르넨계 수지를 사용함으로써, 고온 환경에 있어서의 노르보르넨계 중합체의 배향의 완화를 억제할 수 있다. 따라서, 고온 환경에 있어서의 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화를 억제할 수 있다. 또한, 통상, 상기 범위의 유리 전이 온도 Tg를 갖는 열가소성 노르보르넨계 수지를 포함하는 필름은, 연신에 의한 복굴절의 발현성이 큰 경향이 있고, 그 때문에, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth를 크게 하기 쉽다. 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg의 상한은, 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 180℃ 이하, 보다 바람직하게는 170℃ 이하, 특히 바람직하게는 160℃ 이하이다. 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg가 상기의 상한값 이하인 경우, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth를 크게 하기 쉽다.
열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg는, 시차 주사 열량 분석계를 사용하고, JIS K 6911에 기초하여, 승온 속도 10℃/분의 조건으로 측정할 수 있다.
열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg는, 예를 들어, 노르보르넨계 중합체의 원료로서의 노르보르넨계 단량체의 종류 및 중합비, 그리고 노르보르넨계 중합체의 함유율에 의해 조정할 수 있다.
열가소성 노르보르넨계 수지는, 상기 식(2)을 만족하는 평가 복굴절 ΔnR을 갖는다. 상세하게는, 열가소성 노르보르넨계 수지의 평가 복굴절 ΔnR은, 통상 0.0025 이상, 바람직하게는 0.0026 이상, 특히 바람직하게는 0.0027 이상이다. 이와 같이 큰 평가 복굴절 ΔnR을 갖는 열가소성 노르보르넨계 수지를 사용함으로써, 연신 배율이 낮아도 큰 리타데이션을 발현시킬 수 있다. 따라서, 작은 연신 배율로 광학 필름에 큰 두께 방향의 리타데이션 Rth를 발현시킬 수 있으므로, 광학 필름의 배향각 정밀도를 효과적으로 개선할 수 있다. 열가소성 노르보르넨계 수지의 평가 복굴절 ΔnR의 상한은, 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 0.0050 이하, 보다 바람직하게는 0.0047 이하, 특히 바람직하게는 0.0045 이하이다. 열가소성 노르보르넨계 수지의 평가 복굴절 ΔnR이 상기의 상한값 이하인 경우, 열가소성 노르보르넨계 수지의 제조를 용이하게 행할 수 있다.
열가소성 노르보르넨계 수지의 평가 복굴절 ΔnR은, 하기의 방법에 의해 측정할 수 있다.
열가소성 노르보르넨계 수지를 성형하여, 시트를 얻는다. 이 시트에, 자유단 1축 연신을 실시한다. 상기의 자유단 1축 연신의 연신 온도는, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg보다 15℃ 높은 온도(즉, Tg + 15℃)이다. 또한, 연신 시간은 1분간이고, 자유단 1축 연신의 연신 배율은, 1.5배이다. 연신 후, 시트 중앙부의 면내 리타데이션 Re(a)를 측정 파장 550 nm에서 측정하고, 이 면내 리타데이션 Re(a)를 시트 중앙부의 두께 T(a)로 나눔으로써, 평가 복굴절 ΔnR이 얻어진다.
열가소성 노르보르넨계 수지의 평가 복굴절 ΔnR은, 예를 들어, 노르보르넨계 중합체의 원료로서의 노르보르넨계 단량체의 종류 및 중합비, 노르보르넨계 중합체의 분자량 분포, 그리고, 노르보르넨계 중합체의 함유율에 의해 조정할 수 있다.
열가소성 노르보르넨계 수지의 응력 복굴절 CR은, 바람직하게는 2350 × 10-12 Pa-1 이상, 보다 바람직하게는 2400 × 10-12 Pa-1 이상, 특히 바람직하게는 2550 × 10-12 Pa-1 이상이고, 바람직하게는 3000 × 10-12 Pa-1 이하, 보다 바람직하게는 2950 × 10-12 Pa-1 이하, 특히 바람직하게는 2800 × 10-12 Pa-1 이하이다. 열가소성 노르보르넨계 수지의 응력 복굴절 CR이 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 그 열가소성 노르보르넨계 수지를 포함하는 필름은, 연신에 의한 복굴절의 발현성이 큰 경향이 있고, 그 때문에, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth를 크게 하기 쉽다. 또한, 열가소성 노르보르넨계 수지의 응력 복굴절 CR이 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 광학 필름의 리타데이션 Re 및 Rth를 제어하기 쉬워져, 리타데이션의 면내의 편차를 억제할 수 있다.
열가소성 노르보르넨계 수지의 응력 복굴절 CR은, 하기의 방법으로 측정할 수 있다.
열가소성 노르보르넨계 수지를 시트상으로 성형하여, 시트를 얻는다. 이 시트의 양단을 클립으로 고정한 후에, 편방의 클립에 소정의 무게(예를 들어 160 g)의 추를 고정한다. 이어서, 소정 온도(예를 들어, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg보다 5℃ 높은 온도)로 설정한 오븐 내에, 추를 고정하지 않은 쪽의 클립을 기점으로 하여, 소정 시간(예를 들어 1시간) 시트를 매달아 연신 처리를 행한다. 연신 처리를 행한 시트를, 천천히 식혀 실온까지 되돌린다. 이 시트에 대하여, 시트 중심부의 면내 리타데이션 Re(b)를 측정 파장 650 nm에서 측정하고, 이 면내 리타데이션 Re(b)를 시트 중심부의 두께 T(b)[mm]로 나눔으로써, δn값을 산출한다. 그리고, 이 δn값을, 시트에 가한 응력(상기의 경우에는, 소정의 추를 고정하였을 때에 가해진 응력)으로 나누어, 응력 복굴절 CR을 구할 수 있다.
열가소성 노르보르넨계 수지의 응력 복굴절 CR은, 노르보르넨계 중합체의 원료로서의 노르보르넨계 단량체의 종류 및 중합비, 그리고, 노르보르넨계 중합체의 함유율에 의해 조정할 수 있다.
[3. 광학 필름의 특성]
본 실시형태에 따른 광학 필름은, 상술한 열가소성 노르보르넨계 수지로 형성된 필름으로, 그 두께 방향의 리타데이션 Rth 및 두께 d가, 상기의 식(3)을 만족한다. 상세하게는, 비 Rth/d는, 통상 3.5 × 10-3 이상, 바람직하게는 3.7 × 10-3 이상, 특히 바람직하게는 4.0 × 10-3 이상이다. 본 실시형태에 따른 광학 필름은, 이와 같이, 두께 d당의 두께 방향의 리타데이션 Rth를 크게 할 수 있다. 따라서, 두께 d를 얇게 하면서, 두께 방향의 리타데이션 Rth를 크게 하는 것이 가능하다. 비 Rth/d의 상한은, 특별한 제한은 없으나, 광학 필름의 디라미네이션을 효과적으로 억제하는 관점에서는, 바람직하게는 8.0 × 10-3 이하, 보다 바람직하게는 6.0 × 10-3 이하이다.
노르보르넨계 중합체의 유리 전이 온도 및 복굴절 발현성은, 통상, 당해 노르보르넨계 중합체의 재료가 되는 노르보르넨계 단량체의 종류 및 중합비에 의존한다. 따라서, 이 노르보르넨계 중합체를 포함하는 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg 및 평가 복굴절 ΔnR은, 노르보르넨계 중합체의 재료가 되는 노르보르넨계 단량체의 종류 및 중합비에 상관을 갖는다. 따라서, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg 및 평가 복굴절 ΔnR은, 통상, 그 열가소성 노르보르넨계 수지에 포함되는 노르보르넨계 중합체의 원료로서의 노르보르넨계 단량체의 종류 및 중합비를 반영하고 있다. 본 발명자의 검토에 의하면, 이와 같이 소정의 범위의 유리 전이 온도 Tg 및 평가 복굴절 ΔnR을 갖도록 선택된 종류 및 양의 노르보르넨계 단량체를 채용한 노르보르넨계 중합체를 포함하는 열가소성 노르보르넨계 수지는, 연신에 의한 두께 방향의 리타데이션 Rth의 발현성이 우수한 것이 판명되어 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 높은 Rth/d를 갖는 광학 필름은, 상술한 노르보르넨계 중합체를 포함하는 열가소성 노르보르넨계 수지를 사용하여 연신 필름으로서 제조하는 것이 가능하다.
본 실시형태에 따른 광학 필름의 광탄성 계수는, 작은 것이 바람직하다. 광학 필름의 구체적인 광탄성 계수는, 바람직하게는 8 Brewster 이하, 보다 바람직하게는 7 Brewster 이하, 특히 바람직하게는 6 Brewster 이하이다. 여기서, 1 Brewster = 1 × 10-13 cm2/dyn이다. 광학 필름의 광탄성 계수가 작은 경우, 그 광학 필름은, 휨을 일으켜도 리타데이션 등의 광학 특성에 변화를 일으키기 어렵다. 따라서, 광학 필름을 액정 표시 장치에 설치한 경우에, 광학 필름의 휨에서 기인하는 광 누출의 발생을 억제할 수 있다. 광 누출이란, 액정 표시 장치를 흑색 표시 상태로 한 경우에, 차폐해야 할 광이 화면으로부터 누출되어, 화면이 밝아지는 현상을 말한다. 광탄성 계수의 하한은, 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 0.5 Brewster 이상, 보다 바람직하게는 1.0 Brewster 이상, 특히 바람직하게는 1.5 Brewster 이상이다.
광학 필름의 광탄성 계수는, 엘립소미터에 의해 측정할 수 있다.
작은 광탄성 계수를 갖는 광학 필름은, 예를 들어, 수소화된 노르보르넨계 중합체를 포함하는 열가소성 노르보르넨계 수지를 사용함으로써 실현할 수 있다.
본 실시형태에 따른 광학 필름은, 높은 배향각 정밀도를 달성할 수 있다. 구체적으로는, 광학 필름은, 그 두께 방향과 수직인 면내 방향에, 지상축을 갖고 있다. 그리고, 광학 필름은, 이 지상축의 방향의 편차를 억제할 수 있다. 따라서, 어느 기준 방향에 대하여 지상축이 이루는 각도로서의 배향각 θ의 편차를 억제할 수 있으므로, 높은 배향각 정밀도를 달성할 수 있다. 배향각 정밀도가 높은 광학 필름은, 액정 표시 장치에 설치한 경우에, 화면의 휘도, 콘트라스트 등의 표시 특성을 면내에서 균일하게 할 수 있다.
광학 필름의 배향각 정밀도는, 배향각 θ의 표준 편차 θσ에 의해 평가할 수 있다. 광학 필름의 배향각 θ의 표준 편차 θσ는, 작을수록 바람직하다. 구체적으로는, 광학 필름의 배향각 θ의 표준 편차 θσ는, 바람직하게는 0°~0.15°, 보다 바람직하게는 0°~0.14°, 특히 바람직하게는 0°~0.13°이다.
광학 필름의 배향각 θ의 표준 편차 θσ는, 하기의 방법에 의해 측정할 수 있다.
광학 필름의 어느 기준 방향에 대하여 지상축이 이루는 각도의 절대값을, 배향각 θ로서 측정한다. 이 측정은, 광학 필름의 폭 방향으로 50 mm의 간격, 길이 방향으로 10 m의 간격의, 복수의 측정 위치에서 행한다. 그리고, 그들의 측정 결과로부터, 배향각 θ의 표준 편차 θσ를 계산할 수 있다.
통상, 광학 필름은, 열가소성 노르보르넨계 수지를 사용하여, 연신 필름으로서 제조된다. 또한, 열가소성 노르보르넨계 수지가 복굴절의 발현성이 우수하므로, 식(3)을 만족할 정도로 큰 리타데이션을 발현시키기 위하여 요구되는 연신 배율은 작다. 따라서, 열가소성 노르보르넨계 수지로 형성된 연신 필름으로서 광학 필름을 제조할 때에, 연신 배율을 작게 할 수 있다. 이와 같이 연신 배율이 작음으로써, 상기의 광학 필름은, 높은 배향각 정밀도를 달성할 수 있다.
본 실시형태에 따른 광학 필름은, 내열성이 우수하다. 구체적으로는, 광학 필름은, 고온 환경에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화를 억제할 수 있다. 내열성이 우수한 광학 필름은, 고온 환경에서 사용될 수 있는 액정 표시 장치에 대하여 적용할 수 있다.
광학 필름의 내열성은, 고온 환경에서의 내구 시험에 의한 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화율에 의해 평가할 수 있다. 예를 들어, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth0을 측정한 후에, 그 광학 필름에, 85℃의 환경에서 500시간 보관하는 내구 시험을 행한다. 내구 시험 후, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth1을 측정한다. 그리고, 내구 시험에 의한 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션의 변화량 Rth0 - Rth1을, 내구 시험 전의 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth0으로 나누어, 그 변화율을 계산할 수 있다. 본 실시형태에 따른 광학 필름에 의하면, 상기의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화율을, 바람직하게는 3% 이하로 할 수 있다.
광학 필름이 포함하는 열가소성 노르보르넨계 수지는, 높은 유리 전이 온도 Tg를 갖는다. 따라서, 고온 환경에 있어서도, 열가소성 노르보르넨계 수지에 포함되는 노르보르넨계 중합체의 분자는, 배향 완화를 일으키기 어렵다. 그 때문에, 상기와 같이 고온 환경에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화를 억제할 수 있다.
본 실시형태에 따른 광학 필름은, 바람직하게는, 높은 내습성을 갖는다. 따라서, 광학 필름은, 고습도 환경에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화를 억제할 수 있는 것이 바람직하다. 내습성이 우수한 광학 필름은, 고습도 환경에서 사용될 수 있는 액정 표시 장치에 대하여 적용할 수 있다.
광학 필름의 내습성은, 고습도 환경에서의 내구 시험에 의한 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화율에 의해 평가할 수 있다. 예를 들어, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth0을 측정한 후에, 그 광학 필름에, 60℃, 습도 90%의 환경에서 500시간 보관하는 내구 시험을 행한다. 내구 시험 후, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth2를 측정한다. 그리고, 내구 시험에 의한 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션의 변화량 Rth0 - Rth2를, 내구 시험 전의 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth0으로 나누어, 그 변화율을 계산할 수 있다. 본 실시형태에 의하면, 상기의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화율을, 바람직하게는 3% 이하로 할 수 있다.
노르보르넨계 중합체가 바람직하게는 내습성이 우수하므로, 광학 필름은, 습기의 침입을 억제하기 쉽다. 따라서, 고습도 환경에 있어서도, 광학 필름에 포함되는 노르보르넨계 중합체의 분자는, 배향 완화를 일으키기 어렵다. 그 때문에, 상기와 같이 고습도 환경에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화를 억제할 수 있다.
본 실시형태에 따른 광학 필름은, 바람직하게는, 낮은 흡수율을 갖는다. 예를 들어, 23℃의 수중에 24시간 침지한 경우의 광학 필름의 중량 기준의 흡수율은, 바람직하게는 0%~0.15%, 보다 바람직하게는 0%~0.10%, 특히 바람직하게는 0%~0.05%이다. 이와 같이 낮은 흡수율을 갖는 경우, 광학 필름은, 상기와 같이 우수한 내습성을 가질 수 있다.
본 실시형태에 따른 광학 필름은, 바람직하게는, 디라미네이션을 억제할 수 있다. 따라서, 광학 필름은, 편광판 등의 필름에 대하여 접착제를 사용하여 첩합을 행하는 경우에, 광학 필름을 벗겨지기 어렵게 할 수 있다. 노르보르넨계 중합체를 포함하는 종래의 연신 필름은, 일반적으로 디라미네이션을 일으키기 쉬웠던 것을 감안하면, 본 실시형태에 따른 광학 필름이 디라미네이션을 억제할 수 있는 것은, 당해 광학 필름의 우수한 이점의 하나이다.
본 실시형태에 따른 광학 필름의 면내 리타데이션 Re는, 당해 광학 필름의 용도에 따라 임의이다. 구체적인 범위를 나타내면, 광학 필름의 면내 리타데이션 Re는, 바람직하게는 40 nm 이상, 보다 바람직하게는 45 nm 이상, 특히 바람직하게는 50 nm 이상이고, 바람직하게는 80 nm 이하, 보다 바람직하게는 75 nm 이하, 특히 바람직하게는 70 nm 이하이다. 광학 필름의 면내 리타데이션 Re가 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 리타데이션의 발현성을 양호하게 하기 쉽다. 또한, 광학 필름의 면내 리타데이션 Re가 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 리타데이션의 면내에서의 편차를 억제할 수 있다. 면내 리타데이션 Re는, 화상 표시 장치의 설계에 따라, 상기 범위 내에서 적당하게 선택될 수 있다.
본 실시형태에 따른 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 당해 광학 필름의 용도에 따라 임의이다. 구체적인 범위를 나타내면, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 바람직하게는 100 nm 이상, 보다 바람직하게는 120 nm 이상, 특히 바람직하게는 150 nm 이상이고, 바람직하게는 400 nm 이하, 보다 바람직하게는 380 nm 이하, 특히 바람직하게는 360 nm 이하이다. 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth가 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 화상 표시 장치의 경사 방향의 콘트라스트를 높일 수 있다. 또한, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth가 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 두께 방향의 리타데이션 Rth 및 배향각의 면내에 있어서의 편차를 억제할 수 있다. 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 화상 표시 장치의 설계에 따라, 상기 범위 내에서 적당하게 선택될 수 있다.
본 실시형태에 따른 광학 필름은, 높은 전체 광선 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 광학 필름의 구체적인 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 85%~100%, 보다 바람직하게는 87%~100%, 특히 바람직하게는 90%~100%이다. 전체 광선 투과율은, 시판의 분광 광도계를 사용하여, 파장 400 nm 이상 700 nm 이하의 범위에서 측정할 수 있다.
본 실시형태에 따른 광학 필름은, 적층 필름을 구비한 액정 표시 장치의 화상 선명성을 높이는 관점에서, 헤이즈가 작은 것이 바람직하다. 광학 필름의 헤이즈는, 바람직하게는 1% 이하, 보다 바람직하게는 0.8% 이하, 특히 바람직하게는 0.5% 이하이다. 헤이즈는, JIS K7361-1997에 준거하여, 탁도계를 사용하여 측정할 수 있다.
본 실시형태에 따른 광학 필름은, 얇은 것이 바람직하다. 상술한 열가소성 노르보르넨계 수지를 사용함으로써, 광학 필름이 얇아도, 큰 두께 방향의 리타데이션 Rth를 얻을 수 있다. 또한, 광학 필름이 얇은 경우, 광학 필름의 휨을 억제할 수 있으므로, 휨에 의한 리타데이션 등의 광학 특성의 변화를 작게 할 수 있다. 따라서, 광학 필름을 액정 표시 장치에 설치한 경우에, 광학 필름의 휨에서 기인하는 광 누출의 발생을 억제할 수 있다. 광학 필름의 구체적인 두께 d는, 바람직하게는 120 μm 이하, 보다 바람직하게는 100 μm 이하, 특히 바람직하게는 80 μm 이하이다. 두께 d의 하한은, 특별한 제한은 없으나, 디라미네이션을 억제하는 관점에서는, 바람직하게는 20 μm 이상, 보다 바람직하게는 30 μm 이상, 특히 바람직하게는 40 μm 이상이다.
[4. 광학 필름의 제조 방법]
상술한 광학 필름은, 예를 들어, 열가소성 노르보르넨계 수지를 성형하여 수지 필름을 얻는 공정과, 이 수지 필름을 연신하는 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 연신되기 전의 수지 필름을, 연신 후에 얻어지는 광학 필름과 구별하기 위하여, 이하, 임의로 「연신 전 필름」이라고 하는 경우가 있다.
열가소성 노르보르넨계 수지를 성형하여 연신 전 필름을 얻는 공정에 있어서, 성형 방법에 제한은 없다. 성형 방법으로는, 예를 들어, 압출 성형법, 용액 캐스트법, 인플레이션 성형법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 압출 성형법 및 용액 캐스트법이 바람직하고, 압출 성형법이 특히 바람직하다.
연신 전 필름을 준비한 후에, 그 연신 전 필름을 연신하는 공정을 행한다. 이 연신에 의해, 필름 중의 노르보르넨계 중합체의 분자를 배향시킬 수 있으므로, 상술한 광학 특성을 갖는 광학 필름이 얻어진다. 연신 전 필름을 연신하는 공정에서의 연신 조건은, 원하는 광학 필름이 얻어지는 범위에서, 임의로 설정할 수 있다.
연신 전 필름의 연신의 양태는, 예를 들어, 1방향으로 연신을 행하는 1축 연신이어도 되고, 비평행한 2방향으로 연신을 행하는 2축 연신이어도 된다. 또한, 2축 연신은, 2방향으로의 연신을 동시에 행하는 동시 2축 연신이어도 되고, 일방의 방향으로의 연신을 행한 후에 타방의 방향으로의 연신을 행하는 축차 2축 연신이어도 된다. 이들 중, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 큰 광학 필름을 용이하게 제조하는 관점에서, 2축 연신이 바람직하고, 축차 2축 연신이 보다 바람직하다.
연신 전 필름의 연신 방향은, 임의로 설정할 수 있다. 예를 들어, 연신 전 필름이 장척의 필름인 경우, 연신 방향은, 세로 방향이어도 되고, 가로 방향이어도 되며, 경사 방향이어도 된다. 세로 방향이란, 장척의 필름의 길이 방향을 나타내고, 가로 방향이란, 장척의 필름의 폭 방향을 나타내며, 경사 방향이란, 장척의 필름의 길이 방향과 평행도 수직도 아닌 방향을 나타낸다.
연신 전 필름의 연신 배율은, 바람직하게는 1.4 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상이고, 바람직하게는 2.2 이하, 보다 바람직하게는 2.1 이하이다. 연신 배율이 상기 범위의 하한값 이상인 경우, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 큰 광학 필름을 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 연신 배율이 상기 범위의 상한값 이하인 경우, 광학 필름의 배향각 정밀도를 용이하게 높일 수 있다. 2축 연신을 행하는 경우, 일방의 방향으로의 연신의 연신 배율과 타방의 방향으로의 연신의 연신 배율의 곱으로 나타내어지는 전체의 연신 배율이, 상기 범위에 들어가는 것이 바람직하다.
연신 전 필름의 연신 온도는, 바람직하게는 Tg℃ 이상, 보다 바람직하게는 Tg + 5℃ 이상이고, 바람직하게는 Tg + 40℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg + 30℃ 이하이다. 연신 온도가 상기 범위인 경우, 광학 필름의 두께를 균일하게 하기 쉽다.
상기의 제조 방법에서는, 상술한 바와 같이, 연신 전 필름을 연신함으로써 광학 필름을 얻을 수 있으나, 상기의 제조 방법은, 임의의 공정을 더 포함하고 있어도 된다.
예를 들어, 상기의 제조 방법은, 광학 필름을 트리밍하는 공정, 광학 필름에 표면 처리를 실시하는 공정 등을 포함하고 있어도 된다.
[5. 광학 적층체]
본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체는, 상술한 광학 필름과, 편광판을 구비한다. 광학 필름이, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 커도 두께를 얇게 할 수 있으므로, 광학 적층체를 얇게 하거나, 광학 적층체의 휨을 억제하거나 할 수 있다. 또한, 광학 필름이 높은 배향각 정밀도를 가지므로, 광학 적층체의 광학 특성을 면내에서 균일하게 할 수 있다. 또한, 광학 필름이 높은 내열성을 가지므로, 광학 적층체도, 높은 내열성을 가질 수 있다. 이러한 광학 적층체는, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 호적하게 적용할 수 있다.
편광판으로는, 예를 들어, 편광자층을 구비하는 필름을 사용할 수 있다. 편광자층으로는, 예를 들어, 적절한 비닐알코올계 중합체의 필름에, 적절한 처리를 적절한 순서 및 방식으로 실시한 것을 사용할 수 있다. 이러한 비닐알코올계 중합체의 예로는, 폴리비닐알코올 및 부분 포르말화 폴리비닐알코올을 들 수 있다. 필름의 처리의 예로는, 요오드 및 이색성 염료 등의 이색성 물질에 의한 염색 처리, 연신 처리, 및 가교 처리를 들 수 있다. 편광자층은, 흡수축과 평행한 진동 방향을 갖는 직선 편광을 흡수할 수 있는 것으로, 특히, 편광도가 우수한 것이 바람직하다. 편광자층의 두께는, 5 μm~80 μm가 일반적이지만, 이에 한정되지 않는다.
편광판은, 편광자층을 보호하기 위하여, 편광자층의 일측 또는 양측에, 보호 필름층을 구비하고 있어도 된다. 보호 필름층으로는, 임의의 투명 필름층을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성 등이 우수한 수지의 필름층이 바람직하다. 그러한 수지로는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 아세테이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, 열가소성 노르보르넨계 수지, (메트)아크릴 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 복굴절이 작은 점에서 아세테이트 수지, 열가소성 노르보르넨계 수지, (메트)아크릴 수지가 바람직하고, 투명성, 저흡습성, 치수 안정성, 경량성 등의 관점에서, 열가소성 노르보르넨계 수지가 특히 바람직하다.
상기의 편광판은, 예를 들어, 편광자층과 보호 필름층을 첩합하여 제조할 수 있다. 첩합시에는, 필요에 따라, 접착제를 사용해도 된다.
광학 적층체는, 광학 필름 및 편광판에 조합하여, 임의의 부재를 더 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 광학 적층체는, 광학 필름과 편광판을 첩합하기 위한 접착층을 구비하고 있어도 된다.
광학 적층체의 두께는, 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 30 μm 이상, 보다 바람직하게는 50 μm 이상이고, 바람직하게는 150 μm 이하, 보다 바람직하게는 130 μm 이하이다.
[6. 액정 표시 장치]
본 발명의 일 실시형태에 따른 액정 표시 장치는, 상술한 광학 적층체를 구비한다. 상술한 바와 같이, 광학 적층체가 구비하는 광학 필름은 얇게 할 수 있으므로, 광학 적층체는 휨을 일으키기 어렵다. 따라서, 휘어진 부분에서의 광학 필름의 광학 특성의 변화에 의한 광 누출의 발생을 억제할 수 있다. 상기의 휨은, 일반적으로 액정 표시 장치의 화면의 코너에 있어서 발생하기 쉬운데, 본 실시형태에 따른 액정 표시 장치에서는, 이러한 코너에서의 광 누출을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 광학 필름이 높은 배향각 정밀도를 가질 수 있으므로, 본 실시형태에 따른 액정 표시 장치는, 화면의 휘도, 콘트라스트 등의 표시 특성을 화면의 면내에서 균일하게 할 수 있다. 또한, 광학 필름이 높은 내열성을 가지므로, 본 실시형태에 따른 액정 표시 장치는, 고온 환경에 있어서의 표시 특성의 변화를 억제할 수 있다.
통상, 액정 표시 장치는, 액정 셀을 구비하고, 이 액정 셀의 적어도 편측에 광학 적층체를 구비한다. 그 중에서도, 광학 적층체는, 액정 셀, 광학 필름 및 시인측 편광자가 이 순서로 늘어서도록 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 있어서, 광학 필름은, 시야각 보상 필름으로서 기능할 수 있다.
액정 셀은, 예를 들어, 인플레인 스위칭(IPS) 모드, 버티컬 얼라인먼트(VA) 모드, 멀티 도메인 버티컬 얼라인먼트(MVA) 모드, 컨티뉴어스 핀휠 얼라인먼트(CPA) 모드, 하이브리드 얼라인먼트 네마틱(HAN) 모드, 트위스티드 네마틱(TN) 모드, 슈퍼 트위스티드 네마틱(STN) 모드, 옵티컬 컴펜세이티드 벤드(OCB) 모드 등, 임의의 모드의 액정 셀을 사용할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 양을 나타내는 「%」 및 「부」는, 별도로 언급하지 않는 한 중량 기준이다. 이하의 조작은, 별도로 언급하지 않는 한, 상온 상압 대기 중에서 행하였다.
[I. 중합체의 물성값의 측정 방법 및 산출 방법]
(중합체의 중량 평균 분자량 Mw, 수평균 분자량 Mn 및 분자량 분포 Mw/Mn의 측정 방법)
중합체의 중량 평균 분자량 Mw 및 수평균 분자량 Mn은, 시클로헥산을 용리액으로 하는 겔·퍼미에이션·크로마토그래피(GPC)에 의해 측정하고, 표준 폴리이소프렌 환산값으로서 구하였다.
표준 폴리이소프렌으로는, 토소사 제조 표준 폴리이소프렌(Mw = 602, 1390, 3920, 8050, 13800, 22700, 58800, 71300, 109000, 280000)을 사용하였다.
측정은, 토소사 제조 칼럼(TSKgelG5000HXL, TSKgelG4000HXL 및 TSKgelG2000HXL)을 3개 직렬로 연결하여 사용하고, 유속 1.0 mL/분, 샘플 주입량 100 μL, 칼럼 온도 40℃의 조건으로 행하였다.
분자량 분포 Mw/Mn은, 상기 방법에 의해 측정한 중량 평균 분자량 Mw 및 수평균 분자량 Mn의 측정값을 이용하여 산출하였다.
(유리 전이 온도 Tg의 측정 방법)
유리 전이 온도 Tg는, 시차 주사 열량 분석계(나노테크놀로지사 제조 「DSC6220SII」)를 사용하고, JIS K 6911에 기초하여, 승온 속도 10℃/분의 조건으로 측정하였다.
(평가 복굴절 ΔnR의 측정 방법)
수지를, 세로 50 mm × 가로 100 mm × 두께 100 μm의 시트상으로 성형하여, 샘플 시트를 얻었다. 이 샘플 시트에, 항온조 장착 인장 시험기(인스트론 저팬 컴퍼니 리미티드사 제조 「5564형」)를 사용하여, 자유단 1축 연신을 실시하였다. 이 연신의 조건은, 하기와 같다.
연신 온도: Tg + 15℃
척간 거리: 65 mm
연신 배율: 1.5배(연신 거리 32.5 mm)
연신 시간: 1분
연신 속도: 32.5 mm/분
연신 처리를 행한 후, 연신된 샘플 시트를 실온으로 되돌려, 측정 시료를 얻었다.
이 측정 시료에 대해, 위상차계(AXOMETRICS사 제조 「AXOSCAN」)를 사용하여, 측정 파장 550 nm에서, 측정 시료의 중심부의 면내 리타데이션 Re(a)[nm]를 측정하였다. 또한, 측정 시료의 상기 중심부의 두께 T(a)[mm]를 측정하였다. 이들 측정값 Re(a) 및 T(a)를 이용하여, 하기 식(X1)에 의해, 수지의 평가 복굴절 ΔnR을 계산하였다.
ΔnR = Re(a) × (1/T(a)) × 10-6 (X1)
(응력 복굴절 CR의 측정 방법)
수지를, 세로 35 mm × 가로 10 mm × 두께 1 mm의 시트상으로 성형하여, 샘플 시트를 얻었다. 이 샘플 시트의 양단을 클립으로 고정한 후에, 편방의 클립에 160 g의 추를 고정하였다. 이어서, 수지의 유리 전이 온도 Tg + 5℃로 온도를 설정한 오븐 내에, 추를 고정하지 않은 쪽의 클립을 기점으로 하여, 1시간 샘플 시트를 매달아 연신 처리를 행하였다. 그 후, 샘플 시트를 천천히 식혀 실온까지 되돌려, 측정 시료를 얻었다.
이 측정 시료에 대해, 복굴절계(포토닉래티스 제조 「WPA-100」)를 사용하여, 측정 파장 650 nm에서, 측정 시료의 중심부의 면내 리타데이션 Re(b)[nm]를 측정하였다. 또한, 측정 시료의 상기 중심부의 두께 T(b)[mm]를 측정하였다. 이들 측정값 Re(b) 및 T(b)를 이용하여, 하기 식(X2)에 의해, δn값을 산출하였다.
δn = Re(b) × (1/T(b)) × 10-6 (X2)
당해 δn값 및 샘플에 가한 응력 F를 이용하여, 하기 식(X3)에 의해, 응력 복굴절 CR을 계산하였다.
CR = δn/F (X3)
[II. 광학 필름의 특성의 평가 방법]
(광학 필름의 광탄성 계수의 측정 방법)
광학 필름의 광탄성 계수는, 엘립소미터에 의해 측정하였다.
(광학 필름의 배향각 정밀도의 평가 방법)
광학 필름의 길이 방향에 대하여 지상축이 이루는 각도의 절대값을, 배향각 θ로서 측정하였다. 이 측정은, 편광 현미경(올림푸스사 제조의 편광 현미경 「BX51」)을 사용하여 행하였다. 또한, 상기의 배향각 θ의 측정을, 광학 필름의 폭 방향으로 50 mm의 간격, 길이 방향으로 10 m의 간격으로, 복수의 측정 위치에서 행하였다. 그들 측정 결과의 표준 편차 θσ를, 배향각 정밀도의 평가 지표로서 계산하였다. 배향각 θ의 표준 편차 θσ는, 작은 편이 배향각 θ의 편차가 작아 바람직하다.
(광학 필름의 디라미네이션의 평가 방법)
피착체로서, 노르보르넨계 중합체를 포함하는 수지로 형성된 미연신 필름(니폰 제온사 제조 「제오노아 필름」, 두께 100 μm, 수지의 유리 전이 온도 160℃, 연신 처리는 실시되지 않은 것)을 준비하였다. 측정 대상 필름으로서의 광학 필름의 편면, 및 상기의 미연신 필름의 편면에, 코로나 처리를 실시하였다. 광학 필름의 코로나 처리를 실시한 면, 및 미연신 필름의 코로나 처리를 실시한 면의 양방에, 접착제(토요켐사 제조의 UV 접착제 CRB 시리즈)를 부착시켰다. 접착제를 부착시킨 면끼리를 첩합하였다. 그 후, 무전극 UV 조사 장치(헤레우스사 제조)를 사용하여, 접착제에 자외선 조사를 행하여, 접착제를 경화시켰다. 상기의 자외선 조사는, 램프로서 D 밸브를 사용하여, 피크 조도 100 mW/cm2, 적산 광량 3000 mJ/cm2의 조건으로 행하였다. 이에 의해, 미연신 필름/접착제의 층/광학 필름의 층 구성을 갖는 샘플 필름을 얻었다.
얻어진 샘플 필름에 대하여, 하기의 순서로, 90도 박리 시험을 실시하였다.
샘플 필름을 15 mm의 폭으로 재단하여, 필름편을 얻었다. 이 필름편의 광학 필름측의 면을, 슬라이드 유리의 표면에, 점착제를 사용하여 첩합하였다. 이 때, 점착제로는, 양면 점착 테이프(닛토덴코사 제조, 품번 「CS9621」)를 사용하였다. 고성능형 디지털 포스게이지(이마다사 제조 「ZP-5N」)의 선단에, 필름편에 포함되는 미연신 필름을 끼우고, 슬라이드 유리의 표면의 법선 방향으로 300 mm/분의 속도로 그 미연신 필름을 견인하여, 견인의 힘의 크기를 박리 강도로서 측정하였다. 박리 강도의 평가는, 이하의 평가 기준에 의해 행하였다.
양호: 1.0 N/15 mm 이상.
불량: 1.0 N/15 mm 미만.
(광학 필름의 리타데이션 Rth, Re 및 두께 d의 측정 방법, 그리고, Rth/d의 평가 방법)
광학 필름의, 두께 방향의 리타데이션 Rth 및 면내 리타데이션 Re는, 위상차계(AXOMETRICS사 제조 「AXOSCAN」)를 사용하여, 측정 파장 550 nm에서 측정하였다.
광학 필름의 두께 d는, 스냅 게이지(미츠토요사 제조 「ID-C112BS」)에 의해 측정하였다.
측정한 두께 방향의 리타데이션 Rth를, 두께 d로 나누어, Rth/d를 산출하였다.
(85℃, 500시간 경과 후의 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화율의 평가 방법)
후술하는 내구 시험 전에, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth0을 측정하였다. 그 후, 광학 필름에, 85℃의 환경에서 500시간 보관하는 내구 시험을 행하였다. 내구 시험 후, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth1을 측정하였다. 이들 측정값 Rth0 및 Rth1로부터, 하기의 식(X4)에 의해, 내구 시험에 의한 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션의 변화율(Rth 변화율)을 계산하였다.
Rth 변화율(%) = {(Rth0 - Rth1)/Rth0} × 100 (X4)
상기의 Rth 변화율이 작을수록, 광학 필름의 내열성이 우수한 것을 나타낸다. 이에, 구한 Rth 변화율을, 하기의 평가 기준에 의해 평가하였다.
양호: Rth 변화율이 3% 이하.
불량: Rth 변화율이 3%보다 크다.
(60℃, 습도 90%, 500시간 경과 후의 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 변화율의 평가 방법)
후술하는 내구 시험 전에, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth0을 측정하였다. 그 후, 광학 필름에, 60℃, 습도 90%의 환경에서 500시간 보관하는 내구 시험을 행하였다. 내구 시험 후, 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth2를 측정하였다. 이들 측정값 Rth0 및 Rth2로부터, 하기의 식(X5)에 의해, 내구 시험에 의한 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션의 변화율(Rth 변화율)을 계산하였다.
Rth 변화율(%) = {(Rth0 - Rth2)/Rth0} × 100 (X5)
상기의 Rth 변화율이 작을수록, 광학 필름의 내열성 및 내습성이 우수한 것을 나타낸다. 이에, 구한 Rth 변화율을, 하기의 평가 기준에 의해 평가하였다.
양호: Rth 변화율이 3% 이하.
불량: Rth 변화율이 3%보다 크다.
(광학 필름의 흡수율의 측정 방법)
광학 필름의 일부를 절단하여, 시험편(사이즈: 100 mm × 100 mm)을 준비하고, 그 시험편의 중량 w0을 측정하였다. 그 후, 이 시험편을, 23℃의 수중에 24시간 침지하였다. 침지 후, 시험편의 중량 w1을 측정하였다. 그리고, 침지 전의 시험편의 중량 w0에 대한, 침지에 의해 증가한 시험편의 중량 w1 - w0의 비율 (w1 - w0)/w0을, 흡수율(%)로서 산출하였다. 흡수율은 작은 편이 바람직하다.
[III. 액정 표시 장치의 특성의 평가 방법]
(코너 불균일의 평가)
액정 표시 장치를, 85℃의 환경에 100시간 보관하는 내구 시험을 행하였다. 그 후, 액정 표시 장치의 화면을 흑색 표시 상태로 하여, 화면 주변의 광 누출(코너 불균일)의 유무를 목시로 확인하였다.
양호: 화면 주변의 광 누출은 전혀 관찰되지 않는다.
불량: 화면 주변의 광 누출이 현저하다.
[실시예 1]
(1-1) 개환 중합체의 제조:
내부를 질소 치환한 유리제 반응 용기에, 후술하는 단량체의 합계 100 중량부에 대하여 200 부의 탈수한 시클로헥산, 1-헥센 0.75 mol%, 디이소프로필에테르 0.15 mol%, 및 트리이소부틸알루미늄 0.44 mol%를, 실온에서 반응기에 넣어, 혼합하였다. 그 후, 45℃로 유지하면서, 반응기에, 단량체로서의 테트라시클로도데센(TCD) 29 중량부, 디시클로펜타디엔(DCPD) 68 중량부 및 노르보르넨(NB) 3 중량부와, 6염화텅스텐(0.65 중량% 톨루엔 용액) 0.02 mol%를, 병행하여 2시간에 걸쳐 연속적으로 첨가하여, 중합하였다. 이어서, 중합 용액에, 이소프로필알코올 0.2 mol%를 첨가해 중합 촉매를 불활성화하여, 중합 반응을 정지시켰다. 상기의 설명에 있어서, 단위 「mol%」로 나타내어지는 양은, 모두, 단량체의 합계량을 100 mol%로 한 값이다. 얻어진 노르보르넨계 개환 중합체의 중량 평균 분자량 Mw는 2.8 × 104, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.1이었다. 또한, 단량체의 중합체로의 전화율은, 100%였다.
(1-2) 수소화에 의한 노르보르넨계 중합체의 제조:
이어서, 상기의 공정(1-1)에서 얻어진 개환 중합체를 포함하는 반응 용액 300 부를 교반기 장착 오토클레이브로 옮기고, 규조토 담지 니켈 촉매(닛키 화학사 제조 「T8400RL」, 니켈 담지율 57%) 3 부를 첨가하여, 수소압 4.5 MPa, 160℃에서 4시간, 수소화 반응을 행하였다.
수소화 반응의 종료 후, 얻어진 용액을, 라지올라이트 #500을 여과상으로 하여, 압력 0.25 MPa로 가압 여과(이시카와지마하리마 중공사 제조 「푼다백 필터」)하여, 수소화 촉매를 제거하고, 무색 투명한 용액을 얻었다. 얻어진 용액을, 대량의 이소프로판올 중에 부어, 개환 중합체의 수소화물로서의 노르보르넨계 중합체를 침전시켰다. 침전된 노르보르넨계 중합체를 여과 채취한 후에, 노르보르넨계 중합체 100 부당, 산화 방지제〔펜타에리트리톨-테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트](치바·스페셜티·케미컬즈사 제조, 제품명 「이르가녹스(등록상표) 1010」)〕 0.1 부를 용해한 크실렌 용액 2.0 부를 첨가하였다. 이어서, 진공 건조기(220℃, 1 Torr)로 6시간 건조시켜, 열가소성 노르보르넨계 수지를 얻었다. 노르보르넨계 중합체의 중량 평균 분자량은 4.0 × 104, 분자량 분포 Mw/Mn은 2.3이었다.
얻어진 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg, 평가 복굴절 ΔnR, 및 응력 복굴절 CR을, 상술한 방법으로 측정하였다. 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg는 110℃, 평가 복굴절 ΔnR은 0.0030, 응력 복굴절 CR은 2600 × 10-12 Pa-1이었다.
(1-3) 연신 전 필름의 제조:
상기의 공정(1-2)에서 얻어진 열가소성 노르보르넨계 수지를 2축 압출기에 투입하고, 열 용융 압출 성형에 의해 스트랜드상의 성형체로 성형하였다. 이 성형체를 스트랜드 커터를 사용해 세단하여, 열가소성 노르보르넨계 수지의 펠릿을 얻었다.
이 펠릿을 100℃에서 5시간 건조하였다. 그 후, 통상적인 방법에 의해 그 펠릿을 압출기에 공급하고, 250℃에서 용융시켰다. 그리고, 용융된 열가소성 노르보르넨계 수지를, 다이로부터 냉각 드럼 상에 토출시켜, 두께 110 μm의 장척의 연신 전 필름을 얻었다.
(1-4) 광학 필름의 제조:
롤간에서의 플로트 방식을 이용한 종연신기를 준비하였다. 이 종연신기를 사용하여, 상기의 연신 전 필름을, 세로 방향으로 1.26배로 연신하여, 중간 필름을 얻었다. 종연신기를 사용한 상기의 연신의 연신 온도는, 120℃이고, 이것은, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg보다 10℃ 높은 온도(Tg + 10℃)였다.
그 후, 상기의 중간 필름을, 텐터법을 이용한 횡연신기에 공급하고, 인취 장력과 텐터 체인 장력을 조정하면서, 가로 방향으로 1.43배로 연신하여, 2축 연신 필름으로서의 장척의 광학 필름을 얻었다. 횡연신기를 사용한 상기의 연신의 연신 온도는, 120℃이고, 이것은, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg보다 10℃ 높은 온도(Tg + 10℃)였다. 얻어진 광학 필름은, 면내 리타데이션 Re가 60 nm, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 320 nm, 두께 d가 65 μm였다.
얻어진 광학 필름에 대하여, 상술한 방법에 의해, 평가를 행하였다.
(1-5) 광학 적층체의 제조:
장척의 원단 필름으로서, 두께 65 μm의 미연신 폴리비닐알코올 필름(비닐론 필름, 평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰%)을 준비하였다. 가이드 롤을 통하여 이 원단 필름을 길이 방향으로 연속 반송하면서, 당해 필름에 대하여, 30℃에서 1분간 순수에 침지하는 팽윤 처리, 그리고, 염색 용액(요오드 및 요오드화칼륨을 몰비 1:23으로 포함하는 염색제 용액, 염색제 농도 1.2 mmol/L)에 32℃에서 2분간 침지하는 염색 처리를 행하여, 필름에 요오드를 흡착시켰다. 그 후, 필름을 35℃에서 30초간, 붕산 3% 수용액으로 세정하였다. 그 후, 57℃에서, 붕산 3% 및 요오드화칼륨 5%를 포함하는 수용액 중에서, 필름을 6.0배로 연신하였다. 그 후, 필름에 대하여, 35℃에서, 요오드화칼륨 5% 및 붕산 1.0%를 포함하는 수용액 중에서 보색 처리를 행하였다. 그 후, 필름을 60℃에서 2분간 건조시켜, 두께 23 μm의 장척의 편광자층을 얻었다. 이 편광자층의 편광도를 자외 가시 분광 광도계(닛폰 분광사 제조 「V-7100」)로 측정한 결과, 99.996%였다.
아크릴 수지(스미토모 화학사 제조 「스미펙스 HT55X」)를, T 다이를 구비하는 열 용융 압출 필름 성형기에 공급하였다. T 다이로부터 아크릴 수지를 압출하고, 아크릴 수지를 필름상으로 성형하였다. 이에 의해, 아크릴 수지로 형성된 두께 40 μm의 장척의 보호 필름층을 얻었다.
얻어진 보호 필름층의 편방의 면에, 코로나 처리를 실시하였다. 그 후, 코로나 처리를 실시한 보호 필름층의 면에, 자외선 경화형 접착제(ADEKA사 제조 「아클스 KRX-7007」)를 도공하여, 접착층을 형성하였다. 이 접착층을 개재하여, 편광자층과 보호 필름층을, 핀치 롤을 사용하여 첩합하였다. 그 직후에, UV 조사 장치에 의해 접착층에 750 mJ/cm2의 자외선 조사를 행하여, 접착층을 경화시켰다. 이에 의해, 편광자층/접착층(두께 2 μm)/보호 필름층의 층 구성을 갖는 장척의 편광판을 얻었다.
광학 필름의 편방의 면에, 코로나 처리를 실시하였다. 그 후, 코로나 처리를 실시한 광학 필름의 면에, 자외선 경화형 접착제(ADEKA사 제조 「아클스 KRX-7007」)를 도공하여, 접착층을 형성하였다. 이 접착층을 개재하여, 편광판과 광학 필름을, 핀치 롤을 사용하여 첩합하였다. 그 직후에, UV 조사 장치에 의해 접착층에 750 mJ/cm2의 자외선 조사를 행하여, 접착층을 경화시켰다. 첩합은, 광학 필름의 지상축과 편광자층의 흡수축이, 두께 방향에서 보았을 때 수직이 되도록 행하였다. 이로부터, 광학 필름/접착층/편광자층/접착층/보호 필름층의 층 구성을 갖는 장척의 광학 적층체를 얻었다.
(1-6) VA형 액정 표시 장치의 제조:
VA형의 액정 표시 장치(파나소닉사 제조의 40형 텔레비전 「TH-40AX700」)를 준비하였다. 이 액정 표시 장치는, 액정 셀의 유리면에 첩합된 시인측의 편광판을 구비하고 있었다. 액정 표시 장치로부터 이 시인측의 편광판을 떼어냈다. 그 후, 상기의 공정(1-5)에서 제조한 장척의 광학 적층체를 액정 표시 장치의 적절한 크기로 재단하고, 광학 필름측의 면을, 액정 셀의 유리면에 첩합하여, 시험용의 VA형 액정 표시 장치를 제조하였다. 상기의 첩합은, 액정 표시 장치가 원래 구비하고 있던 시인측의 편광판의 흡수축의 방향과, 새롭게 액정 셀에 첩합된 광학 적층체의 편광자층의 흡수축의 방향이 일치하도록 행하였다.
얻어진 액정 표시 장치에 대하여, 상술한 방법으로 평가를 행하였다.
[실시예 2]
상기의 공정(1-1)에 있어서 사용하는 단량체의 조합을, 테트라시클로도데센(TCD) 31 중량부, 디시클로펜타디엔(DCPD) 68 중량부, 및 노르보르넨(NB) 1 중량부로 변경하였다.
상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향의 연신 배율을 1.28배, 가로 방향의 연신 배율을 1.48배로 변경하였다. 또한, 상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향 및 가로 방향의 연신 온도를, 122.5℃로 변경하고, 이것은, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg보다 10℃ 높은 온도(Tg + 10℃)였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 열가소성 노르보르넨계 수지, 광학 필름 및 액정 표시 장치의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 3]
상기의 공정(1-1)에 있어서 사용하는 단량체의 조합을, 테트라시클로도데센(TCD) 29 중량부, 디시클로펜타디엔(DCPD) 68 중량부, 및 에틸리덴테트라시클로도데센(ETD) 3 중량부로 변경하였다.
상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향의 연신 배율을 1.27배, 가로 방향의 연신 배율을 1.44배로 변경하였다. 또한, 상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향 및 가로 방향의 연신 온도를, 124℃로 변경하고, 이것은, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg보다 10℃ 높은 온도(Tg + 10℃)였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 열가소성 노르보르넨계 수지, 광학 필름 및 액정 표시 장치의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 4]
상기의 공정(1-1)에 있어서 사용하는 단량체의 조합을, 테트라시클로도데센(TCD) 31 중량부, 디시클로펜타디엔(DCPD) 68 중량부, 및 에틸리덴테트라시클로도데센(ETD) 1 중량부로 변경하였다.
상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향의 연신 배율을 1.30배, 가로 방향의 연신 배율을 1.50배로 변경하였다. 또한, 상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향 및 가로 방향의 연신 온도를, 125℃로 변경하고, 이것은, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg보다 10℃ 높은 온도(Tg + 10℃)였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 열가소성 노르보르넨계 수지, 광학 필름 및 액정 표시 장치의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 5]
상기의 공정(1-1)에 있어서 사용하는 단량체의 조합을, 테트라시클로도데센(TCD) 30 중량부 및 디시클로펜타디엔(DCPD) 70 중량부로 변경하였다.
상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향의 연신 배율을 1.256배로 변경하였다. 또한, 상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향 및 가로 방향의 연신 온도를, 125.5℃로 변경하고, 이것은, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg보다 10℃ 높은 온도(Tg + 10℃)였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 열가소성 노르보르넨계 수지, 광학 필름 및 액정 표시 장치의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 1]
상기의 공정(1-1)에 있어서 사용하는 단량체의 조합을, 테트라시클로도데센(TCD) 31 중량부, 디시클로펜타디엔(DCPD) 68 중량부, 및 노르보르넨(NB) 1 중량부로 변경하였다. 또한, 상기의 공정(1-1)에 있어서의 중합 온도를, 55℃로 변경하였다.
상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향의 연신 배율을 1.25배, 가로 방향의 연신 배율을 1.45배로 변경하였다. 또한, 상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향 및 가로 방향의 연신 온도를, 122℃로 변경하고, 이것은, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg보다 10℃ 높은 온도(Tg + 10℃)였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 열가소성 노르보르넨계 수지, 광학 필름 및 액정 표시 장치의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 2]
상기의 공정(1-1)에 있어서 사용하는 단량체의 조합을, 테트라시클로도데센(TCD) 5 중량부, 디시클로펜타디엔(DCPD) 80 중량부, 및 에틸리덴테트라시클로도데센(ETD) 15 중량부로 변경하였다.
상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향의 연신 배율을 1.35배, 가로 방향의 연신 배율을 1.55배로 변경하였다. 또한, 상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향 및 가로 방향의 연신 온도를, 114℃로 변경하고, 이것은, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg보다 10℃ 높은 온도(Tg + 10℃)였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 열가소성 노르보르넨계 수지, 광학 필름 및 액정 표시 장치의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 3]
상기의 공정(1-1)에 있어서 사용하는 단량체의 조합을, 메타노테트라하이드로플루오렌(MTF) 10 중량부, 테트라시클로도데센(TCD) 40 중량부, 및 디시클로펜타디엔(DCPD) 50 중량부로 변경하였다.
상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향의 연신 배율을 1.60배, 가로 방향의 연신 배율을 1.80배로 변경하였다. 또한, 상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향 및 가로 방향의 연신 온도를, 138℃로 변경하고, 이것은, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg보다 10℃ 높은 온도(Tg + 10℃)였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 열가소성 노르보르넨계 수지, 광학 필름 및 액정 표시 장치의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 4]
상기의 공정(1-1)에 있어서 사용하는 단량체의 조합을, 메타노테트라하이드로플루오렌(MTF) 10 중량부, 테트라시클로도데센(TCD) 40 중량부, 및 디시클로펜타디엔(DCPD) 50 중량부로 변경하였다.
상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향의 연신 배율을 1.20배, 가로 방향의 연신 배율을 1.40배로 변경하였다. 또한, 상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향 및 가로 방향의 연신 온도를, 138℃로 변경하고, 이것은, 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg보다 10℃ 높은 온도(Tg + 10℃)였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 열가소성 노르보르넨계 수지, 광학 필름 및 액정 표시 장치의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 5]
단량체로서 테트라시클로도데센(TCD) 50 중량부 및 8-메틸테트라시클로도데센(MTD) 50 중량부를 사용한 것 이외에는, 실시예 1의 공정(1-1)과 동일한 조작을 행하여, 개환 중합체를 얻었다. 개환 중합체의 중량 평균 분자량 Mw는 4.0 × 104, 분자량 분포 Mw/Mn은 2.0이었다. 단량체의 중합체로의 전화율은 100%였다.
이렇게 하여 얻어진 개환 중합체를 포함하는 중합 반응 용액 300 부를 교반기 장착 오토클레이브로 옮기고, 규조토 담지 니켈 촉매(닛키 화학사 제조 「T8400RL」, 니켈 담지율 57%) 3 부를 첨가하여, 수소압 4.5 MPa, 160℃에서 4시간, 수소화 반응을 행하였다.
수소화 반응의 종료 후, 얻어진 용액을, 라지올라이트 #500을 여과상으로 하여, 압력 0.25 MPa로 가압 여과(이시카와지마하리마 중공사 제조 「푼다백 필터」)하여, 수소화 촉매를 제거하고, 무색 투명한 용액을 얻었다. 얻어진 용액을, 대량의 이소프로판올 중에 부어, 중합체를 침전시켰다. 침전된 중합체를 여과 채취한 후에, 진공 건조기(220℃, 1 Torr)로 6시간 건조시켜, 상기의 개환 중합체의 수소화물을 얻었다. 당해 개환 중합체의 수소화물의 유리 전이 온도 Tg는, 158℃였다.
이 개환 중합체의 수소화물 28 중량부, 무수 말레산 10 중량부, 및 디쿠밀퍼옥사이드 3 중량부를 t-부틸벤젠 130 중량부에 용해하고, 140℃에서 6시간 반응시켰다. 얻어진 반응 생성물 용액을 메탄올 중에 부어, 반응 생성물을 응고시켰다. 이 응고물을 진공 건조기(220℃, 1 Torr)로 6시간 건조시켜, 말레산 변성 개환 중합체 수소화물을 얻었다. 이 말레산 변성 개환 중합체 수소화물을, 이하, 「극성 COP」라고 하는 경우가 있다. 극성 COP의 말레산기 함유율은 25 몰%였다.
상기의 공정(1-3)에 있어서, 연신 전 필름의 재료의 수지로서, 상기의 극성 COP를 사용하였다.
상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향의 연신 배율을 1.62배, 가로 방향의 연신 배율을 1.82배로 변경하였다. 또한, 상기의 공정(1-4)에 있어서, 세로 방향 및 가로 방향의 연신 온도를, 180℃로 변경하고, 이것은, 말레산 변성 개환 중합체 수소화물의 유리 전이 온도 Tg보다 10℃ 높은 온도(Tg + 10℃)였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 광학 필름 및 액정 표시 장치의 제조 및 평가를 행하였다.
[결과]
상기의 실시예 및 비교예의 결과를, 하기의 표 1 및 표 2에 나타낸다. 하기의 표 1 및 표 2에 있어서, 약칭의 의미는, 하기와 같다.
모노머의 란의 「T」: 테트라시클로도데센(TCD).
모노머의 란의 「D」: 디시클로펜타디엔(DCPD).
모노머의 란의 「N」: 노르보르넨(NB).
모노머의 란의 「E」: 에틸리덴테트라시클로도데센(ETD).
모노머의 란의 「M」: 메타노테트라하이드로플루오렌(MTF).
Rth 변화율(85℃): 85℃의 환경에서 500시간 보관하는 내구 시험에 의한 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션의 변화율.
Rth 변화율(60℃ 90%): 60℃, 습도 90%의 환경에서 500시간 보관하는 내구 시험에 의한 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션의 변화율.
Figure pct00001
Figure pct00002
[참고예 1. 박리 강도의 측정 방법의 타당성에 대하여]
상술한 실시예 및 비교예에서 채용한 박리 강도의 측정 방법이, 피착체가 편광판인 경우의 박리 강도의 평가를 반영한 것이라고 할 수 있는지의 여부를 평가하는 실험을 행하였다.
일본 공개특허공보 2005-70140호의 실시예 1에 기재된 방법과 동일한 방법에 의해, 편광 필름 및 접착제를 준비하였다. 또한, 측정 대상 필름으로서, 본원의 실시예 1에서 얻어진 광학 필름을 준비하였다. 이 광학 필름의 편면에 코로나 처리를 실시하고, 이 코로나 처리면을, 편광 필름의 편방의 표면에, 접착제를 개재하여 첩합하였다. 편광 필름의 다른 편방의 표면에는, 트리아세틸셀룰로오스 필름을, 접착제를 개재하여 첩합하였다. 그 후, 80℃에서 7분간 건조시켜 접착제를 경화시켜, 샘플 필름을 얻었다. 얻어진 샘플 필름에 대하여, 상술한 (광학 필름의 디라미네이션의 평가 방법)에 있어서의 것과 동일한 90도 박리 시험을 행하였다. 그 결과, 본원 실시예 1에서 얻어진 값과 동일한 박리 강도의 값이 얻어졌다.
이 결과로부터, 상술한 실시예 및 비교예에서 채용한 박리 강도의 측정 방법에 의한 박리 강도의 측정 결과가, 피착체가 편광판인 경우의 박리 강도의 평가를 반영한 것인 것이 확인되었다.

Claims (8)

  1. 노르보르넨계 중합체를 포함하는 열가소성 노르보르넨계 수지로 형성된 광학 필름으로서,
    상기 열가소성 노르보르넨계 수지의 유리 전이 온도 Tg가, 하기 식(1)을 만족하고,
    상기 열가소성 노르보르넨계 수지에, Tg + 15℃, 1분간에 1.5배로 자유단 1축 연신을 실시한 경우에 발현하는 복굴절 ΔnR이, 하기 식(2)을 만족하고,
    상기 광학 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth, 및 상기 광학 필름의 두께 d가, 하기 식(3)을 만족하는, 광학 필름.
    (1) Tg ≥ 110℃
    (2) ΔnR ≥ 0.0025
    (3) Rth/d ≥ 3.5 × 10-3
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노르보르넨계 중합체의 분자량 분포가, 2.4 이하인, 광학 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 노르보르넨계 중합체가, 테트라시클로도데센계 단량체를 25 중량% 이상 포함하는 단량체의 중합체 및 그 수소화물로 이루어지는 군에서 선택되고,
    상기 테트라시클로도데센계 단량체가, 테트라시클로도데센, 및 테트라시클로도데센의 고리에 치환기가 결합한 테트라시클로도데센 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는, 광학 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 필름의 광탄성 계수가 8 Brewster 이하인, 광학 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 필름의 면내 리타데이션 Re가, 40 nm 이상 80 nm 이하인, 광학 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법으로서,
    상기 열가소성 노르보르넨계 수지를, 압출 성형법 또는 용액 캐스트법에 의해 성형하는 것을 포함하는, 광학 필름의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름과, 편광판을 구비하는 광학 적층체.
  8. 제7항에 기재된 광학 적층체를 구비하는, 액정 표시 장치.
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