KR20230038574A - 광학 필름, 원편광판, 유기 일렉트로 루미네선스 표시 장치 - Google Patents
광학 필름, 원편광판, 유기 일렉트로 루미네선스 표시 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 원편광판으로서 유기 EL 표시 장치에 이용했을 때에, 정면 방향 및 경사 방향에 있어서의 흑색의 색감 변화가 억제되는 광학 필름, 원편광판 및 유기 EL 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 광학 필름은, 광학 이방성층 (A)와, 광학 이방성층 (B)와, 광학 이방성층 (C)를 이 순서로 갖는 장척상의 광학 필름으로서, 광학 이방성층 (A)가, 수직 배향한 원반상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고, 광학 이방성층 (B)가, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이며, 광학 이방성층 (C)가, 수직 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축이 평행이며, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)가, 서로의 면내 지상축을 소정의 위치 관계가 되도록 배치된, 광학 필름이다.
Description
본 발명은, 광학 필름, 원편광판, 및, 유기 일렉트로 루미네선스 표시 장치에 관한 것이다.
굴절률 이방성을 갖는 광학 이방성층은, 유기 일렉트로 루미네선스(EL) 표시 장치의 반사 방지막, 및, 액정 표시 장치의 광학 보상 필름 등의 다양한 용도에 적용되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에 있어서는, 소정의 광학 특성을 나타내는 2종의 광학 이방성층을 적층한 위상차판이 개시되어 있다.
본 발명자들은, 특허문헌 1에 기재되어 있는 광학 이방성층을 적층시킨 광학 필름에 대하여 검토한 결과, 원편광판으로서 유기 EL 표시 장치에 이용했을 때에, 정면 방향 및 경사 방향에 있어서의 흑색의 색감 변화의 억제에 개선의 여지가 있는 것을 확인했다.
본 발명은, 원편광판으로서 유기 EL 표시 장치에 이용했을 때에, 정면 방향 및 경사 방향에 있어서의 흑색의 색감 변화가 억제되는 광학 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
또, 본 발명은, 원편광판 및 유기 EL 표시 장치를 제공하는 것도 과제로 한다.
본 발명자들은, 이하의 구성에 의하여 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아냈다.
[1]
광학 이방성층 (A)와, 광학 이방성층 (B)와, 광학 이방성층 (C)를 이 순서로 갖는 장척상의 광학 필름으로서,
광학 이방성층 (A)가, 수직 배향한 원반상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고,
광학 이방성층 (B)가, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이며,
광학 이방성층 (C)가, 수직 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고,
광학 이방성층 (A)의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축이 평행이며,
광학 이방성층 (C) 측으로부터 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있고,
광학 이방성층 (C) 측으로부터 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있는, 광학 필름.
[2]
광학 이방성층 (A)의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이 140~220nm이고,
파장 550nm에서 측정한 광학 이방성층 (B)의 굴절률 이방성 Δn과 광학 이방성층 (B)의 두께 d의 곱 Δnd의 값이 140~220nm이며,
광학 이방성층 (C)의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이 0~10nm이고, 또한, 광학 이방성층 (C)의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이 -120~-20nm인, [1]에 기재된 광학 필름.
[3]
장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 이루는 각도가 40~85°이고,
광학 이방성층 (B)에 있어서의 비틀림 배향한 액정 화합물의 비틀림 각도가 90±30°이며,
광학 이방성층 (C) 측으로부터 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 40~85° 시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있고,
광학 이방성층 (C) 측으로부터 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 40~85° 반시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있는, [1] 또는 [2]에 기재된 광학 필름.
[4]
광학 이방성층 (A)와, 광학 이방성층 (C)와, 광학 이방성층 (B)를 이 순서로 갖는 장척상의 광학 필름으로서,
광학 이방성층 (A)가, 수평 배향한 봉상 액정 화합물을 고정화하여 이루어지는 층이고,
광학 이방성층 (C)가, 수직 배향한 봉상 액정 화합물을 고정화하여 이루어지는 층이며,
광학 이방성층 (B)가, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고,
광학 이방성층 (A)의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측의 표면에서의 면내 지상축이 평행이며,
광학 이방성층 (B) 측으로부터 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있고,
광학 이방성층 (B) 측으로부터 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있는, 광학 필름.
[5]
광학 이방성층 (A)의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이 140~220nm이고,
파장 550nm에서 측정한 광학 이방성층 (B)의 굴절률 이방성 Δn과 광학 이방성층 (B)의 두께 d의 곱 Δnd의 값이 140~220nm이며,
광학 이방성층 (C)의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이 0~10nm이고, 또한, 광학 이방성층 (C)의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이 -150~-50nm인, [4]에 기재된 광학 필름.
[6]
장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 이루는 각도가 5~50°이고,
광학 이방성층 (B)에 있어서의 비틀림 배향한 액정 화합물의 비틀림 각도가 90±30°이며,
광학 이방성층 (B) 측으로부터 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 5~50° 시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있고,
광학 이방성층 (B) 측으로부터 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 5~50° 반시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있는, [4] 또는 [5]에 기재된 광학 필름.
[7]
[1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름과, 편광자를 갖고,
편광자가, 광학 필름이 갖는 광학 이방성층 (A)에 인접하여 배치되어 이루어지는 원편광판.
[8]
편광자가, 시감도 보정 단체(單體) 투과율이 44% 이상의 편광자인, [7]에 기재된 원편광판.
[9]
편광자가, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 형성된 편광자인, [7] 또는 [8]에 기재된 원편광판.
[10]
[1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름, 또는, [7] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 원편광판을 갖는, 유기 일렉트로 루미네선스 표시 장치.
본 발명에 의하면, 원편광판으로서 유기 EL 표시 장치에 이용했을 때에, 정면 방향 및 경사 방향에 있어서의 흑색의 색감 변화가 억제되는 광학 필름을 제공할 수 있다.
또, 본 발명에 의하면, 원편광판 및 유기 EL 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 광학 필름의 제1 실시형태의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 광학 필름의 제2 실시형태의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 원편광판의 실시형태의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 원편광판의 실시형태의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 광학 필름의 제1 실시형태의 개략 단면도의 일례이다.
도 6은, 본 발명의 광학 필름의 제1 실시형태의 하나의 양태에 있어서의, 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 관계를 나타내는 도이다.
도 7은, 도 5 중의 흰색 화살표의 방향으로부터 관찰했을 때의 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 각도의 관계를 나타내는 도이다.
도 8은, 본 발명의 광학 필름의 제1 실시형태의 개략 단면도의 다른 예이다.
도 9는, 본 발명의 광학 필름의 제1 실시형태의 다른 양태에 있어서의, 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 관계를 나타내는 도이다.
도 10은, 도 8 중의 흰색 화살표의 방향으로부터 관찰했을 때의 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 각도의 관계를 나타내는 도이다.
도 11은, 본 발명의 광학 필름의 제2 실시형태의 개략 단면도의 일례이다.
도 12는, 본 발명의 광학 필름의 제2 실시형태의 하나의 양태에 있어서의, 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 관계를 나타내는 도이다.
도 13은, 도 11 중의 흰색 화살표의 방향으로부터 관찰했을 때의 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 각도의 관계를 나타내는 도이다.
도 14는, 본 발명의 광학 필름의 제2 실시형태의 개략 단면도의 다른 예이다.
도 15는, 본 발명의 광학 필름의 제2 실시형태의 다른 양태에 있어서의, 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 관계를 나타내는 도이다.
도 16은, 도 14 중의 흰색 화살표의 방향으로부터 관찰했을 때의 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 각도의 관계를 나타내는 도이다.
도 2는, 본 발명의 광학 필름의 제2 실시형태의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 원편광판의 실시형태의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 원편광판의 실시형태의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 광학 필름의 제1 실시형태의 개략 단면도의 일례이다.
도 6은, 본 발명의 광학 필름의 제1 실시형태의 하나의 양태에 있어서의, 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 관계를 나타내는 도이다.
도 7은, 도 5 중의 흰색 화살표의 방향으로부터 관찰했을 때의 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 각도의 관계를 나타내는 도이다.
도 8은, 본 발명의 광학 필름의 제1 실시형태의 개략 단면도의 다른 예이다.
도 9는, 본 발명의 광학 필름의 제1 실시형태의 다른 양태에 있어서의, 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 관계를 나타내는 도이다.
도 10은, 도 8 중의 흰색 화살표의 방향으로부터 관찰했을 때의 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 각도의 관계를 나타내는 도이다.
도 11은, 본 발명의 광학 필름의 제2 실시형태의 개략 단면도의 일례이다.
도 12는, 본 발명의 광학 필름의 제2 실시형태의 하나의 양태에 있어서의, 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 관계를 나타내는 도이다.
도 13은, 도 11 중의 흰색 화살표의 방향으로부터 관찰했을 때의 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 각도의 관계를 나타내는 도이다.
도 14는, 본 발명의 광학 필름의 제2 실시형태의 개략 단면도의 다른 예이다.
도 15는, 본 발명의 광학 필름의 제2 실시형태의 다른 양태에 있어서의, 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 관계를 나타내는 도이다.
도 16은, 도 14 중의 흰색 화살표의 방향으로부터 관찰했을 때의 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 각각의 면내 지상축의 각도의 관계를 나타내는 도이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시형태에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그와 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 있어서, "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
또, 본 명세서에 있어서, 각 성분은, 각 성분에 해당하는 물질을 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 여기에서, 각 성분에 대하여 2종 이상의 물질을 병용하는 경우, 그 성분에 대한 함유량이란, 특별한 설명이 없는 한, 병용한 물질의 합계의 함유량을 가리킨다.
또, 본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴"은, "아크릴" 또는 "메타크릴"을 나타내는 표기이다.
이어서, 본 명세서에서 이용되는 용어에 대하여 설명한다.
지상축(遲相軸)은, 특별한 설명이 없으면, 550nm에 있어서의 정의이다.
본 발명에 있어서, Re(λ) 및 Rth(λ)는 각각, 파장 λ에 있어서의 면내의 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다. 특별한 기재가 없을 때는, 파장 λ는, 550nm로 한다.
본 발명에 있어서, Re(λ) 및 Rth(λ)는, AxoScan(Axometrics사제)에 있어서, 파장 λ로 측정한 값이다. AxoScan으로 평균 굴절률((nx+ny+nz)/3)과 막두께(d(μm))를 입력함으로써,
지상축 방향(°)
Re(λ)=R0(λ)
Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×d
가 산출된다.
또한, R0(λ)은, AxoScan으로 산출되는 수치로서 표시되는 것이지만, Re(λ)를 의미하고 있다.
본 명세서에 있어서, 굴절률 nx, ny, 및 nz는, 아베 굴절계(NAR-4T, 아타고(주)제)를 사용하고, 광원으로 나트륨 램프(λ=589nm)를 이용하여 측정한다. 또, 파장 의존성을 측정하는 경우는, 다파장 아베 굴절계 DR-M2(아타고(주)제)로, 간섭 필터와의 조합으로 측정할 수 있다.
또, 폴리머 핸드북(JOHN WILEY & SONS, INC), 및, 각종 광학 필름의 카탈로그의 값을 사용할 수 있다. 주된 광학 필름의 평균 굴절률의 값을 이하에 예시한다: 셀룰로스아실레이트(1.48), 사이클로올레핀 폴리머(1.52), 폴리카보네이트(1.59), 폴리메틸메타크릴레이트(1.49), 및, 폴리스타이렌(1.59).
본 명세서 중에 있어서의 "광"이란, 활성광선 또는 방사선을 의미하고, 예를 들면, 수은등의 휘선 스펙트럼, 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, 극자외선(EUV광: Extreme Ultraviolet), X선, 자외선, 및 전자선(EB: Electron Beam) 등을 의미한다.
그중에서도, 자외선이 바람직하다.
본 명세서에서는, "가시광"이란, 380~780nm의 광을 말한다. 또, 본 명세서에서는, 측정 파장에 대하여 특별히 부기(付記)가 없는 경우는, 측정 파장은 550nm이다.
또, 본 명세서에 있어서, 각도의 관계(예를 들면 "직교", "평행" 등)에 대해서는, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 허용되는 오차의 범위를 포함하는 것으로 한다. 구체적으로는, 엄밀한 각도±10° 미만의 범위 내인 것을 의미하며, 엄밀한 각도와의 오차는, ±5° 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, ±3° 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 봉상 액정 화합물의 수평 배향이란, 액정 화합물의 장축이 층 표면에 대하여 수평으로, 또한, 동일 방위로 배열되어 있는 상태를 말한다.
여기에서, 수평이란, 엄밀하게 수평인 것을 요구하는 것이 아니라, 층 내의 액정 화합물의 평균 분자축과 층 표면이 이루는 경사각이 20° 미만인 배향을 의미하는 것으로 한다.
또, 동일 방위란, 엄밀하게 동일 방위인 것을 요구하는 것이 아니라, 면내의 임의의 20개소의 위치에서 지상축의 방위를 측정했을 때, 20개소에서의 지상축의 방위 중의 지상축 방위의 최대차(20개의 지상축 방위 중, 차가 최대가 되는 2개의 지상축 방위의 차)가 10° 미만인 것을 의미하는 것으로 한다.
원반상 액정 화합물의 수직 배향이란, 액정 화합물의 원반축이 층 표면에 대하여 수직으로, 또한, 동일 방위로 배열되어 있는 상태를 말한다.
여기에서, 수직이란, 엄밀하게 수직인 것을 요구하는 것이 아니라, 층 내의 액정 화합물의 원반면과 층 표면이 이루는 경사각이 70~110°인 배향을 의미하는 것으로 한다.
또, 동일 방위란, 엄밀하게 동일 방위인 것을 요구하는 것이 아니라, 면내의 임의의 20개소의 위치에서 지상축의 방위를 측정했을 때, 20개소에서의 지상축의 방위 중의 지상축 방위의 최대차(20개의 지상축 방위 중, 차가 최대가 되는 2개의 지상축 방위의 차)가 10° 미만인 것을 의미하는 것으로 한다.
본 명세서에 있어서, 광학 이방성층은, 소정의 광학 특성을 나타내는 층이면 되고, 예를 들면, 배향한 액정 화합물의 배향 상태를 고정하여 이루어지는 층인 것이 바람직하다.
또한, "고정한" 상태는, 액정 화합물의 배향이 지지된 상태이다. 구체적으로는, 통상, 0~50℃, 보다 가혹한 조건하에서는 -30~70℃의 온도 범위에 있어서, 층에 유동성이 없고, 또, 외장 혹은 외력에 의하여 배향 형태에 변화를 발생시키지 않으며, 고정된 배향 형태를 안정적으로 계속 유지할 수 있는 상태인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 광학 필름에 포함되는 광학 이방성층은, 수직 배향한 봉상 액정 화합물 또는 수평 배향한 원반상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층인 것이 바람직하다.
원편광판이나 표시 장치의 보상층으로서 이용할 수 있는 유용성으로부터, 수직 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층은, 포지티브 C 플레이트인 것이 바람직하고, 또, 수평 배향한 원반상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층은, 네거티브 C 플레이트인 것이 바람직하다.
여기에서, 포지티브 C 플레이트(양의 C 플레이트)와 네거티브 C 플레이트(음의 C 플레이트)는 이하와 같이 정의된다.
필름면 내의 지상축 방향(면내에서의 굴절률이 최대가 되는 방향)의 굴절률을 nx, 면내의 지상축과 면내에서 직교하는 방향의 굴절률을 ny, 두께 방향의 굴절률을 nz로 했을 때, 포지티브 C 플레이트는 식 (C1)의 관계를 충족시키는 것이며, 네거티브 C 플레이트는 식 (C2)의 관계를 충족시키는 것이다. 또한, 포지티브 C 플레이트는 Rth가 음의 값을 나타내고, 네거티브 C 플레이트는 Rth가 양의 값을 나타낸다.
식 (C1) nz>nx≒ny
식 (C2) nz<nx≒ny
또한, 상기 "≒"이란, 양자가 완전하게 동일한 경우뿐만 아니라, 양자가 실질적으로 동일한 경우도 포함한다.
"실질적으로 동일"이란, 예를 들면, (nx-ny)×d(단, d는 필름의 두께이다)의 절댓값이, 0~10nm, 바람직하게는 0~5nm인 경우도 "nx≒ny"에 포함된다.
본 발명의 광학 필름의 특징점으로서는, 소정의 액정 화합물을 소정의 배향에 고정화하여 이루어지는 3층의, 광학 이방성층 (A), 광학 이방성층 (B) 및 광학 이방성층 (C)를 소정의 순서로 배치하고, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)의 면내 지상축을 소정의 위치 관계로 배치하는 점을 들 수 있다.
특허문헌 1에 있어서는, 후술하는 비교예 1에 나타내는 바와 같이, 원편광판으로서 유기 EL 표시 장치에 이용했을 때에, 정면 방향 및 경사 방향에 있어서의 흑색의 색감 변화의 억제에 개선의 여지가 있다.
그 때문에, 본 발명에 있어서는, 상술한 바와 같이, 광학 이방성층 (A), 광학 이방성층 (B) 및 광학 이방성층 (C)를 소정의 순서로 배치하고, 광학 이방성층 (A) 및 광학 이방성층 (B)를 소정의 위치 관계로 배치함으로써, 원편광판으로서 유기 EL 표시 장치에 적용했을 때에, 정면 방향 및 경사 방향에 있어서의 흑색의 색감 변화가 억제되었다고 생각된다.
[광학 필름(제1 실시형태)]
본 발명의 제1 실시형태에 관한 광학 필름은, 광학 이방성층 (A)와, 광학 이방성층 (B)와, 광학 이방성층 (C)를 이 순서로 갖는 장척상의 광학 필름으로서,
광학 이방성층 (A)가, 수직 배향한 원반상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고,
광학 이방성층 (B)가, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고,
광학 이방성층 (C)가, 수직 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고,
광학 이방성층 (A)의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축이 평행이며,
광학 이방성층 (C) 측으로부터 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있고,
광학 이방성층 (C) 측으로부터 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있는, 광학 필름이다.
[광학 필름(제2 실시형태)]
본 발명의 제2 실시형태에 관한 광학 필름은, 광학 이방성층 (A)와, 광학 이방성층 (C)와, 광학 이방성층 (B)를 이 순서로 갖는 장척상의 광학 필름으로서,
광학 이방성층 (A)가, 수평 배향한 봉상 액정 화합물을 고정화하여 이루어지는 층이고,
광학 이방성층 (C)가, 수직 배향한 봉상 액정 화합물을 고정화하여 이루어지는 층이며,
광학 이방성층 (B)가, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고,
광학 이방성층 (A)의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측의 표면에서의 면내 지상축이 평행이며,
광학 이방성층 (B) 측으로부터 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있고,
광학 이방성층 (B) 측으로부터 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (C) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있는, 광학 필름이다.
〔제1 실시형태〕
이하에, 본 발명의 광학 필름의 제1 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 광학 필름의 제1 실시형태의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 1에 나타내는 광학 필름(10)은, 광학 이방성층 (A)(1a)와, 광학 이방성층 (B)(1b)와, 광학 이방성층 (C)(1c)를, 이 순서로 갖는다.
여기에서, 광학 이방성층 (A)(1a)는, 수직 배향한 원반상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이다.
또, 광학 이방성층 (B)(1b)는, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이다.
또, 광학 이방성층 (C)(1c)는, 수직 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이다.
다음으로, 도 5~도 7을 참조하여 설명한다.
도 5에 나타내는 광학 필름(101)은, 광학 이방성층 (A)(11a)와, 광학 이방성층 (B)(11b)와, 광학 이방성층 (C)(11c)를 이 순서로 갖는다. 또한, 광학 이방성층 (B)(11b)는, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 액정 화합물(LC)을 고정하여 이루어지는 층이다.
도 6 중의 광학 이방성층 (A)(11a) 중의 화살표는 각각의 표면 상에서의 면내 지상축을 나타내고, 파선은 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 나타낸다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 광학 이방성층 (A)(11a)의 광학 이방성층 (B)(11b) 측과는 반대 측의 표면(111a)에 있어서의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (A)(11a)의 광학 이방성층 (B)(11b) 측의 표면(112a)에 있어서의 면내 지상축은 평행이고, 어느 면내 지상축도 장척상의 광학 필름의 길이 방향이 이루는 각도는 θ1로 나타난다.
또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 도 5의 흰색 화살표 측으로부터 관찰했을 때〔광학 이방성층 (C)(11c)로부터 광학 이방성층 (A)(11a) 측을 향하여 관찰했을 때〕, 파선으로 나타낸 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)(11a)의 면내 지상축은 θ1° 시계 방향으로 회전하고 있다. 즉, 광학 이방성층 (A)(11a)의 면내 지상축은 θ1° 시계 방향으로 회전한 위치에 위치한다.
또, 도 6 중의 광학 이방성층 (B)(11b) 중의 화살표는 각각의 표면에서의 면내 지상축을 나타낸다.
광학 이방성층 (A)(11a)의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)(11b)의 광학 이방성층 (A)(11a) 측의 표면에서의 면내 지상축은 평행이다. 바꾸어 말하면, 광학 이방성층 (B)(11b)의 광학 이방성층 (A)(11a) 측의 표면(111b)에서의 면내 지상축과, 장척상의 광학 필름의 길이 방향이 이루는 각도는, 상술한 θ1에 해당한다.
또, 광학 이방성층 (B)(11b)의 광학 이방성층 (A)(11a) 측의 표면(111b)에서의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)(11b)의 광학 이방성층 (A)(11a) 측과는 반대 측의 표면(112b)에서의 면내 지상축은, 후술하는 비틀림 각도를 이룬다. 바꾸어 말하면, 도 5의 흰색 화살표 측으로부터 관찰했을 때〔광학 이방성층 (C)(11c)로부터 광학 이방성층 (A)(11a) 측을 향하여 관찰했을 때〕, 광학 이방성층 (B)(11b)의 광학 이방성층 (A)(11a) 측의 표면(111b)에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)(11b)의 광학 이방성층 (A)(11a) 측과는 반대 측의 표면(112b)에서의 면내 지상축이 반시계 방향으로 소정 각도로 회전하고 있다.
즉, 도 7에 나타내는 바와 같이, 도 5의 흰색 화살표 측으로부터 관찰했을 때〔광학 이방성층 (C)(11c)로부터 광학 이방성층 (A)(11a) 측을 향하여 관찰했을 때〕, 광학 이방성층 (A)(11a)의 면내 지상축을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (B)(11b)의 광학 이방성층 (A)(11a) 측과는 반대 측의 표면(112b)에서의 면내 지상축은 θ2° 반시계 방향으로 소정 각도 회전한 위치에 위치한다.
다음으로, 도 8~도 10을 참조하여 설명한다.
도 8에 나타내는 광학 필름(102)은, 광학 이방성층 (A)(12a)와, 광학 이방성층 (B)(12b)와, 광학 이방성층 (C)(12c)를 이 순서로 갖는다. 또한, 광학 이방성층 (B)(12b)는, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 액정 화합물(LC)을 고정하여 이루어지는 층이다.
도 9 중의 광학 이방성층 (A)(12a) 중의 화살표는 각각의 표면 상에서의 면내 지상축을 나타내고, 파선은 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 나타낸다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 광학 이방성층 (A)(12a)의 광학 이방성층 (B)(12b) 측과는 반대 측의 표면(121a)에 있어서의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (A)(12a)의 광학 이방성층 (B)(12b) 측의 표면(122a)에 있어서의 면내 지상축은 평행이고, 어느 면내 지상축도 장척상의 광학 필름의 길이 방향이 이루는 각도는 θ1로 나타난다.
또한, 도 10에 나타내는 바와 같이, 도 8의 흰색 화살표 측으로부터 관찰했을 때〔광학 이방성층 (C)(11c)로부터 광학 이방성층 (A)(11a) 측을 향하여 관찰했을 때〕, 파선으로 나타낸 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)(12a)의 면내 지상축은 θ1° 반시계 방향으로 회전하고 있다. 즉, 광학 이방성층 (A)(12a)의 면내 지상축은 θ1° 반시계 방향으로 회전한 위치에 위치한다.
또, 도 9 중의 광학 이방성층 (B)(12b) 중의 화살표는 각각의 표면에서의 면내 지상축을 나타낸다.
광학 이방성층 (A)(12a)의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)(12b)의 광학 이방성층 (A)(12a) 측의 표면에서의 면내 지상축은 평행이다. 즉, 광학 이방성층 (B)(12b)의 광학 이방성층 (A)(12a) 측의 표면(121b)에서의 면내 지상축과, 장척상의 광학 필름의 길이 방향이 이루는 각도는, 상술한 θ1에 해당한다.
또, 광학 이방성층 (B)(12b)의 광학 이방성층 (A)(12a) 측의 표면(121b)에서의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)(12b)의 광학 이방성층 (A)(12a) 측과는 반대 측의 표면(122b)에서의 면내 지상축은, 후술하는 비틀림 각도를 이룬다. 바꾸어 말하면, 도 8의 흰색 화살표 측으로부터 관찰했을 때〔광학 이방성층 (C)(11c)로부터 광학 이방성층 (A)(11a) 측을 향하여 관찰했을 때〕, 광학 이방성층 (B)(12b)의 광학 이방성층 (A)(12a) 측의 표면(121b)에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)(12b)의 광학 이방성층 (A)(12a) 측과는 반대 측의 표면(122b)에서의 면내 지상축이 시계 방향으로 소정 각도로 회전하고 있다.
즉, 도 10에 나타내는 바와 같이, 도 8의 흰색 화살표 측으로부터 관찰했을 때〔광학 이방성층 (C)(11c)로부터 광학 이방성층 (A)(11a) 측을 향하여 관찰했을 때〕, 광학 이방성층 (A)(12a)의 면내 지상축을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (B)(12b)의 광학 이방성층 (A)(12a) 측과는 반대 측의 표면(122b)에서의 면내 지상축은 θ2° 시계 방향으로 소정 각도(비틀림 각도) 회전한 위치에 위치한다.
〔제2 실시형태〕
이하에, 본 발명의 광학 필름의 제2 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는, 본 발명의 광학 필름의 제2 실시형태의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 2에 나타내는 광학 필름(20)은, 광학 이방성층 (A)(2a)와, 광학 이방성층 (C)(2c)와, 광학 이방성층 (B)(2b)를, 이 순서로 갖는다.
여기에서, 광학 이방성층 (A)(2a)는, 수평 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이다.
또, 광학 이방성층 (C)(2c)는, 수직 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이다.
또, 광학 이방성층 (B)(2b)는, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이다.
다음으로, 도 11~도 13을 참조하여 설명한다.
도 11에 나타내는 광학 필름(201)은, 광학 이방성층 (A)(21a)와, 광학 이방성층 (C)(21c)와, 광학 이방성층 (B)(21b)를 이 순서로 갖는다. 또한, 광학 이방성층 (B)(21b)는, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 액정 화합물(LC)을 고정하여 이루어지는 층이다.
도 12 중의 광학 이방성층 (A)(21a) 중의 화살표는 각각의 표면 상에서의 면내 지상축을 나타내고, 파선은 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 나타낸다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 광학 이방성층 (A)(21a)의 광학 이방성층 (B)(21b) 측과는 반대 측의 표면(211a)에 있어서의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (A)(21a)의 광학 이방성층 (B)(21b) 측의 표면(212a)에 있어서의 면내 지상축은 평행이고, 어느 면내 지상축도 장척상의 광학 필름의 길이 방향이 이루는 각도는 θ1로 나타난다.
또한, 도 13에 나타내는 바와 같이, 도 11의 흰색 화살표 측으로부터 관찰했을 때〔광학 이방성층 (B)(21b)로부터 광학 이방성층 (A)(21a) 측을 향하여 관찰했을 때〕, 파선으로 나타낸 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)(11a)의 면내 지상축은 θ1° 시계 방향으로 회전하고 있다. 즉, 광학 이방성층 (A)(11a)의 면내 지상축은 θ1° 시계 방향으로 회전한 위치에 위치한다.
또, 도 12 중의 광학 이방성층 (B)(21b) 중의 화살표는 각각의 표면에서의 면내 지상축을 나타낸다.
광학 이방성층 (A)(21a)의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)(21b)의 광학 이방성층 (A)(21a) 측의 표면에서의 면내 지상축은 평행이다. 바꾸어 말하면, 광학 이방성층 (B)(21b)의 광학 이방성층 (A)(21a) 측의 표면(211b)에서의 면내 지상축과, 장척상의 광학 필름의 길이 방향이 이루는 각도는, 상술한 θ1에 해당한다.
또, 광학 이방성층 (B)(21b)의 광학 이방성층 (A)(21a) 측의 표면(211b)에서의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)(21b)의 광학 이방성층 (A)(21a) 측과는 반대 측의 표면(212b)에서의 면내 지상축은, 후술하는 비틀림 각도를 이룬다. 바꾸어 말하면, 도 11의 흰색 화살표 측으로부터 관찰했을 때〔광학 이방성층 (B)(21b)로부터 광학 이방성층 (A)(21a) 측을 향하여 관찰했을 때〕, 광학 이방성층 (B)(21b)의 광학 이방성층 (A)(21a) 측의 표면(211b)에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)(21b)의 광학 이방성층 (A)(21a) 측과는 반대 측의 표면(212b)에서의 면내 지상축이 시계 방향으로 소정 각도로 회전하고 있다.
즉, 도 13에 나타내는 바와 같이, 도 11의 흰색 화살표 측으로부터 관찰했을 때〔광학 이방성층 (B)(21b)로부터 광학 이방성층 (A)(21a) 측을 향하여 관찰했을 때〕, 광학 이방성층 (A)(21a)의 면내 지상축을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (B)(21b)의 광학 이방성층 (A)(21a) 측과는 반대 측의 표면(212b)에서의 면내 지상축은 θ2° 시계 방향으로 소정 각도 회전한 위치에 위치한다.
다음으로, 도 14~도 16을 참조하여 설명한다.
도 14에 나타내는 광학 필름(202)은, 광학 이방성층 (A)(22a)와, 광학 이방성층 (C)(22c)와, 광학 이방성층 (B)(22b)를 이 순서로 갖는다. 또한, 광학 이방성층 (B)(22b)는, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 액정 화합물(LC)을 고정하여 이루어지는 층이다.
도 15 중의 광학 이방성층 (A)(22a) 중의 화살표는 각각의 표면 상에서의 면내 지상축을 나타내고, 파선은 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 나타낸다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 광학 이방성층 (A)(22a)의 광학 이방성층 (B)(22b) 측과는 반대 측의 표면(221a)에 있어서의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (A)(22a)의 광학 이방성층 (B)(22b) 측의 표면(222a)에 있어서의 면내 지상축은 평행이고, 어느 면내 지상축도 장척상의 광학 필름의 길이 방향이 이루는 각도는 θ1로 나타난다.
또한, 도 16에 나타내는 바와 같이, 도 14의 흰색 화살표 측으로부터 관찰했을 때〔광학 이방성층 (B)(22b)로부터 광학 이방성층 (A)(22a) 측을 향하여 관찰했을 때〕, 파선으로 나타낸 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (A)(22a)의 면내 지상축은 θ1° 반시계 방향으로 회전하고 있다. 즉, 광학 이방성층 (A)(22a)의 면내 지상축은 θ1° 반시계 방향으로 회전한 위치에 위치한다.
또, 도 15 중의 광학 이방성층 (B)(22b) 중의 화살표는 각각의 표면에서의 면내 지상축을 나타낸다.
광학 이방성층 (A)(22a)의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)(22b)의 광학 이방성층 (A)(22a) 측의 표면에서의 면내 지상축은 평행이다. 즉, 광학 이방성층 (B)(22b)의 광학 이방성층 (A)(22a) 측의 표면(221b)에서의 면내 지상축과, 장척상의 광학 필름의 길이 방향이 이루는 각도는, 상술한 θ1에 해당한다.
또, 광학 이방성층 (B)(22b)의 광학 이방성층 (A)(22a) 측의 표면(221b)에서의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)(22b)의 광학 이방성층 (A)(22a) 측과는 반대 측의 표면(222b)에서의 면내 지상축은, 후술하는 비틀림 각도를 이룬다. 바꾸어 말하면, 도 14의 흰색 화살표 측으로부터 관찰했을 때〔광학 이방성층 (B)(22b)로부터 광학 이방성층 (A)(22a) 측을 향하여 관찰했을 때〕, 광학 이방성층 (B)(22b)의 광학 이방성층 (A)(22a) 측의 표면(221b)에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)(22b)의 광학 이방성층 (A)(22a) 측과는 반대 측의 표면(222b)에서의 면내 지상축이 반시계 방향으로 소정 각도로 회전하고 있다.
즉, 도 16에 나타내는 바와 같이, 도 14의 흰색 화살표 측으로부터 관찰했을 때〔광학 이방성층 (B)(22b)로부터 광학 이방성층 (A)(22a) 측을 향하여 관찰했을 때〕, 광학 이방성층 (A)(22a)의 면내 지상축을 기준으로 하여, 광학 이방성층 (B)(22b)의 광학 이방성층 (A)(22a) 측과는 반대 측의 표면(222b)에서의 면내 지상축은 θ2° 반시계 방향으로 소정 각도(비틀림 각도) 회전한 위치에 위치한다.
<광학 이방성층 (A)>
광학 이방성층 (A)는, 상술한 바와 같이, 제1 실시형태에 있어서는, 수직 배향한 원반상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고, 제2 실시형태에 있어서는, 수평 배향한 봉상 액정 화합물을 고정화하여 이루어지는 층이다.
또, 광학 이방성층 (A)의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션은, 제1 실시형태 및 제2 실시형태 중 어느 것에 있어서도, 140~220nm가 바람직하고, 본 발명의 광학 필름을 원편광판으로서 적용한 유기 EL 표시 장치의 정면 방향 또는 경사 방향으로부터 시인했을 때의 흑색의 색감 변화가 보다 억제되는 점(이하, 간단히 "흑색의 색감 변화가 보다 억제되는 점"이라고도 한다.)에서, 150~200nm가 보다 바람직하다.
제1 실시형태에 있어서는, 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 이루는 각도 θ1은 40~85°가 바람직하고, 50~85°가 보다 바람직하며, 65~85°가 더 바람직하다.
한편, 제2 실시형태에 있어서는, 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 이루는 각도 θ1은 5~50°가 바람직하고, 5~40°가 보다 바람직하며, 5~25°가 더 바람직하다.
<광학 이방성층 (B)>
광학 이방성층 (B)는, 제1 실시형태 및 제2 실시형태 중 어느 것에 있어서도, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고, 이른바 나선 구조를 가진 카이랄 네마틱상을 고정하여 이루어지는 층인 것이 바람직하다. 또한, 상기 상(相)을 형성할 때에는, 네마틱 액정상을 나타내는 액정 화합물과 후술하는 카이랄제를 혼합한 것이 사용되는 것이 바람직하다.
또한, "고정한" 상태의 의미는, 상술한 바와 같다.
파장 550nm에서 측정한 광학 이방성층 (B)의 굴절률 이방성 Δn과 광학 이방성층 (B)의 두께 d의 곱 Δnd의 값은, 제1 실시형태 및 제2 실시형태 중 어느 것에 있어서도, 140~220nm가 바람직하고, 흑색의 색감 변화가 보다 억제되는 점에서, 150~210nm가 보다 바람직하며, 160~200nm가 더 바람직하다.
또한, 굴절률 이방성 Δn이란, 광학 이방성층의 굴절률 이방성을 의미한다.
상기 Δnd의 측정 방법은, Axometrics사의 AxoScan(폴라리미터) 장치를 이용하고 동사의 장치 해석 소프트웨어를 이용하여 측정한다.
액정 화합물의 비틀림 각도(액정 화합물의 배향 방향의 비틀림 각도)는 90±30°(60~120°의 범위 내)가 바람직하고, 흑색의 색감 변화가 보다 억제되는 점에서, 90±20°(70~110°의 범위 내)가 보다 바람직하며, 90±10°(80~100°의 범위 내)가 더 바람직하다.
또한, 비틀림 각도의 측정 방법은, Axometrics사의 AxoScan(폴라리미터) 장치를 이용하고 동사의 장치 해석 소프트웨어를 이용하여 측정한다.
또, 액정 화합물이 비틀림 배향한다는 것은, 광학 이방성층(B)의 두께 방향을 축으로 하여, 광학 이방성층(B)의 일방의 주표면부터 타방의 주표면까지의 액정 화합물이 비틀리는 것을 의도한다. 그에 따라, 액정 화합물의 배향 방향(면내 지상축 방향)이, 광학 이방성층(B)의 두께 방향의 위치에 따라 상이하다.
광학 이방성층 (A)의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축이 평행이다. 바꾸어 말하면, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축과, 장척상의 광학 필름의 길이 방향이 이루는 각도는, 상술한 θ1에 해당한다.
또, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축과, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축은, 상술한 비틀림 각도(90±30°의 범위 내)를 이루는 것이 바람직하다. 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 광학 이방성층 (B)의 광학 이방성층 (A) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 시계 방향으로 소정 각도(90±30°의 범위 내) 회전하고 있다.
(카이랄제(키랄제))
액정 화합물의 비틀림 배향 형성에 이용되는 카이랄제로서, 공지의 각종 카이랄제가 이용 가능하다. 카이랄제는 액정 화합물의 나선 구조를 유기(誘起)하는 기능을 갖는다. 카이랄 화합물은, 화합물에 의하여, 유기하는 나선의 센스 또는 나선 피치가 상이하기 때문에, 목적에 따라 선택하면 된다.
카이랄제로서는, 공지의 화합물을 이용할 수 있지만, 신나모일기를 갖는 것이 바람직하다. 카이랄제의 예로서는, 액정 디바이스 핸드북(제3장 4-3항, TN, STN용 카이랄제, 199페이지, 일본 학술 진흥회 제142 위원회 편, 1989), 및, 일본 공개특허공보 2003-287623호, 일본 공개특허공보 2002-302487호, 일본 공개특허공보 2002-80478호, 일본 공개특허공보 2002-80851호, 일본 공개특허공보 2010-181852호 및 일본 공개특허공보 2014-034581호 등에 기재되는 화합물이 예시된다.
카이랄제는, 일반적으로 부제(不齊) 탄소 원자를 포함하지만, 부제 탄소 원자를 포함하지 않는 축성 부제 화합물 또는 면성 부제 화합물도 카이랄제로서 이용할 수 있다. 축성 부제 화합물 또는 면성 부제 화합물의 예에는, 바이나프틸, 헬리센, 파라사이클로페인 및 이들의 유도체가 포함된다. 카이랄제는, 중합성기를 갖고 있어도 된다.
카이랄제와 액정 화합물이, 모두 중합성기를 갖는 경우는, 중합성 카이랄제와 중합성 액정 화합물의 중합 반응에 의하여, 중합성 액정 화합물로부터 유도되는 반복 단위와, 카이랄제로부터 유도되는 반복 단위를 갖는 폴리머를 형성할 수 있다.
이 양태에서는, 중합성 카이랄제가 갖는 중합성기는, 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기와, 동종의 기인 것이 바람직하다. 따라서, 카이랄제의 중합성기도, 불포화 중합성기, 에폭시기 또는 아지리딘일기인 것이 바람직하고, 불포화 중합성기인 것이 더 바람직하며, 에틸렌성 불포화 중합성기인 것이 특히 바람직하다.
또, 카이랄제는, 액정 화합물이어도 된다.
카이랄제로서는, 아이소소바이드 유도체, 아이소만나이드 유도체, 및, 바이나프틸 유도체 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 아이소소바이드 유도체는, BASF사제의 LC-756 등의 시판품을 이용해도 된다.
액정 조성물에 있어서의, 카이랄제의 함유량은, 액정 화합물량의 0.01~200몰%가 바람직하고, 1~30몰%가 보다 바람직하다.
<광학 이방성층 (C)>
광학 이방성층 (C)는, 제1 실시형태 및 제2 실시형태 중 어느 것에 있어서도, 수직 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고, 후술하는 광배향성 폴리머를 포함하는 층인 것이 바람직하다.
광학 이방성층 (C)의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션은, 제1 실시형태 및 제2 실시형태 중 어느 것에 있어서도, 0~10nm인 것이 바람직하다.
또, 광학 이방성층 (C)의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션은, 제1 실시형태에 있어서는, -120~-20nm인 것이 바람직하고, 제2 실시형태에 있어서는, -150~-50nm인 것이 바람직하다.
상기 면내 리타데이션은, 흑색의 색감 변화가 보다 억제되는 점에서, 0~5nm가 보다 바람직하다.
상기 두께 방향의 리타데이션은, 흑색의 색감 변화가 보다 억제되는 점에서, 제1 실시형태에 있어서는, -110~-30nm가 보다 바람직하며, -100~-40nm가 보다 바람직하다. 제2 실시형태에 있어서는, -140~-60nm가 보다 바람직하며, -130~-70nm가 보다 바람직하다.
<광학 필름의 제조 방법>
상술한 광학 필름의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 특히, 상술한 광학 필름의 제조 방법은, 롤 투 롤로 연속적으로 실시할 수 있다.
예를 들면, 소정의 광학 특성을 나타내는 광학 이방성층 (A)~광학 이방성층 (C)를 각각 제작하여, 그들 광학 이방성층과 장척 지지체를 밀착층(예를 들면, 점착층 또는 접착층)을 개재하여 소정의 순서로 첩합함으로써, 광학 필름을 제조할 수 있다.
또, 장척 지지체 상에, 순차적으로, 후술하는 중합성 액정 조성물을 이용하여, 광학 이방성층 (A)~광학 이방성층 (C)를 각각 제작하여, 광학 필름을 제조해도 된다. 예를 들면, 장척 지지체 상에 중합성 액정 조성물을 도포하여, 광학 이방성층 (C)를 형성한 후, 광학 이방성층 (C) 상에 중합성 액정 조성물을 도포하여, 광학 이방성층 (B)를 형성하고, 또한, 광학 이방성층 (B) 상에 중합성 액정 조성물을 도포하여, 광학 이방성층 (A)를 형성해도 된다.
또, 상술한 광학 이방성층을 첩합하는 방법과, 중합성 액정 조성물을 이용하여 광학 이방성층을 형성하는 방법을 조합해도 된다.
조합한 방법으로서는, 장척 지지체 상에 중합성 액정 조성물을 도포하여, 광학 이방성층 (C)를 형성한 후, 광학 이방성층 (C) 상에 중합성 액정 조성물을 도포하여, 광학 이방성층 (B)를 형성하여 적층체를 얻은 후에, 별도로, 장척 지지체 상에 중합성 액정 조성물을 도포하여 형성된 광학 이방성층 (A)를, 밀착층(예를 들면, 점착층 또는 접착층)을 개재하여 광학 이방성층 (B)에 첩합함으로써, 광학 필름을 제조할 수 있다.
또, 조합한 다른 방법으로서는, 장척 지지체 상에 중합성 액정 조성물을 도포하여, 광학 이방성층 (C)를 형성한 후, 광학 이방성층 (C) 상에 중합성 액정 조성물을 도포하여, 광학 이방성층 (A)를 형성하여 적층체를 얻은 후에, 별도로, 장척 지지체 상에 중합성 액정 조성물을 도포하여 형성된 광학 이방성층 (B)를, 밀착층(예를 들면, 점착층 또는 접착층)을 개재하여 광학 이방성층 (C)에 첩합함으로써, 광학 필름을 제조할 수 있다.
이하, 각 부재에 대하여 상세하게 설명한다.
(액정 화합물)
상술한 광학 이방성층 (A), 광학 이방성층 (B) 및 광학 이방성층 (C)는, 각각, 상술한 액정 화합물을 소정의 배향 상태로 고정한 층이고, 중합성기를 갖는 액정 화합물을 포함하는 조성물(이하, "중합성 액정 조성물"이라고도 약기한다.)을 이용하여 형성된 층인 것이 바람직하다.
여기에서, 상술한 봉상 액정 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공표특허공보 평11-513019호의 청구항 1이나 일본 공개특허공보 2005-289980호의 단락 0026~0098에 기재된 것을 바람직하게 이용할 수 있다.
또, 상술한 원반상 액정 화합물(디스코틱 액정 화합물)로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2007-108732호의 단락 0020~0067이나 일본 공개특허공보 2010-244038호의 단락 0013~0108에 기재된 것을 바람직하게 이용할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 봉상 액정 화합물은, 순파장 분산성의 액정 화합물이어도 되고, 역파장 분산성의 액정 화합물이어도 되지만, 순파장 분산성의 액정 화합물인 경우, 광학 필름의 제조 비용이 저하됨과 함께, 내구성도 향상되는 점에서 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 순파장 분산성의 액정 화합물이란, 이 액정 화합물을 이용하여 제작된 광학 이방성층의 가시광 범위에 있어서의 면내의 리타데이션(Re)값을 측정했을 때에, 측정 파장이 커짐에 따라 Re값이 작아지는 것을 말한다. 한편, 역파장 분산성의 액정 화합물이란, 동일하게 Re값을 측정했을 때에, 측정 파장이 커짐에 따라 Re값이 커지는 것을 말한다.
액정 화합물이 갖는 중합성기의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 부가 중합 반응이 가능한 관능기가 바람직하고, 중합성 에틸렌성 불포화기 또는 환중합성기가 보다 바람직하며, (메트)아크릴로일기, 바이닐기, 스타이릴기, 또는, 알릴기가 더 바람직하다.
또한, 본 발명에서 제조되는 광학 이방성층은, 중합성기를 갖는 액정 화합물(중합성기를 갖는 봉상 액정 화합물 또는 디스코틱 액정 화합물)이 중합 등에 의하여 고정되어 형성된 층이고, 층이 된 후에는 더이상 액정성을 나타낼 필요는 없다.
중합성 액정 조성물 중에 있어서의 액정 화합물의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 액정 화합물의 배향 상태를 제어하기 쉬운 점에서, 중합성 액정 조성물의 전체 질량(고형분)에 대하여, 60질량% 이상이 바람직하고, 70질량% 이상이 보다 바람직하다. 상한은 특별이 제한되지 않지만, 99질량% 이하가 바람직하고, 97질량% 이하가 보다 바람직하다.
(그 외의 성분)
중합성 액정 조성물은, 액정 화합물 이외의 다른 성분을 포함하고 있어도 된다.
예를 들면, 중합성 액정 조성물은, 중합 개시제를 포함하고 있어도 된다. 중합성 액정 조성물이 중합 개시제를 포함하는 경우, 보다 효율적으로 중합성기를 갖는 액정 화합물의 중합이 진행된다.
중합 개시제로서는 공지의 중합 개시제를 들 수 있고, 광중합 개시제, 및, 열중합 개시제를 들 수 있으며, 광중합 개시제가 바람직하다.
중합성 액정 조성물 중에 있어서의 중합 개시제의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 중합성 액정 조성물의 전체 질량(고형분)에 대하여, 0.01~20질량%가 바람직하고, 0.5~10질량%가 보다 바람직하다.
중합성 액정 조성물은, 광증감제를 포함하고 있어도 된다.
광증감제의 종류는 특별히 제한되지 않고, 공지의 광증감제를 들 수 있다.
중합성 액정 조성물 중에 있어서의 광증감제의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 중합성 액정 조성물의 전체 질량(고형분)에 대하여, 0.01~20질량%가 바람직하고, 0.5~10질량%가 보다 바람직하다.
중합성 액정 조성물은, 중합성기를 갖는 액정 화합물과는 상이한 중합성 모노머를 포함하고 있어도 된다. 중합성 모노머로서는, 라디칼 중합성 화합물, 및, 양이온 중합성 화합물을 들 수 있고, 다관능성 라디칼 중합성 모노머가 바람직하다. 중합성 모노머로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2002-296423호 중의 단락 0018~0020에 기재된 중합성 모노머를 들 수 있다.
중합성 액정 조성물 중의 중합성 모노머의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 액정 화합물 전체 질량에 대하여, 1~50질량%가 바람직하고, 5~30질량%가 보다 바람직하다.
중합성 액정 조성물은, 계면활성제를 포함하고 있어도 된다. 계면활성제로서는, 종래 공지의 화합물을 들 수 있지만, 불소계 화합물이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2001-330725호 중의 단락 0028~0056에 기재된 화합물, 및, 일본 특허출원 2003-295212호 중의 단락 0069~0126에 기재된 화합물을 들 수 있다.
중합성 액정 조성물은, 폴리머를 포함하고 있어도 된다. 폴리머로서는, 셀룰로스에스터를 들 수 있다. 셀룰로스에스터로서는, 일본 공개특허공보 2000-155216호 중의 단락 0178에 기재된 것을 들 수 있다.
중합성 액정 조성물 중의 폴리머의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 액정 화합물 전체 질량에 대하여, 0.1~10질량%가 바람직하고, 0.1~8질량%가 보다 바람직하다.
광학 이방성층 (C)를 형성하는 중합성 액정 조성물은, 중합성 액정 조성물에 포함되는 광배향성 폴리머가 후술하는 개열형 광배향성 폴리머인 경우, 광산발생제를 포함하고 있어도 된다.
광산발생제로서는, 예를 들면, 오늄염 화합물, 트라이클로로메틸-s-트라이아진류, 설포늄염, 아이오도늄염, 제4급 암모늄염류, 다이아조메테인 화합물, 이미드설포네이트 화합물, 및, 옥심설포네이트 화합물을 들 수 있다. 그중에서도, 오늄염 화합물, 이미드설포네이트 화합물, 또는, 옥심설포네이트 화합물이 바람직하고, 오늄염 화합물, 또는, 옥심설포네이트 화합물이 보다 바람직하다. 광산발생제는, 1종 단독 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
중합성 액정 조성물은, 상기 이외에도, 액정 화합물을 수평 배향 상태 또는 수직 배향 상태로 하기 위하여, 수평 배향 또는 수직 배향을 촉진하는 첨가제(배향 제어제)를 포함하고 있어도 된다.
(광배향성 폴리머)
본 발명의 광학 필름이 갖는 광학 이방성층 (C)에 포함되어 있어도 되는 임의의 광배향성 폴리머(이하, 형식적으로 "본 발명의 광배향성 폴리머"라고도 약기한다.)는, 광배향성기를 갖는 폴리머이다.
본 발명의 광배향성 폴리머가 갖는 광배향성기란, 이방성을 갖는 광(예를 들면, 평면 편광 등)의 조사에 의하여, 재배열 또는 이방적(異方的)인 화학 반응이 유기되는 광배향 기능을 갖는 기를 말하고, 배향의 균일성이 우수하며, 열적 안정성 및 화학적 안정성도 양호해지는 이유에서, 광의 작용에 의하여 이량화 및 이성화 중 적어도 일방이 발생하는 광배향성기가 바람직하다.
광의 작용에 의하여 이량화되는 기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 신남산 유도체, 쿠마린 유도체, 칼콘 유도체, 말레이미드 유도체, 및, 벤조페논 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유도체의 골격을 갖는 기 등을 적합하게 들 수 있다.
한편, 광의 작용에 의하여 이성화되는 기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 아조벤젠 화합물, 스틸벤 화합물, 스파이로피란 화합물, 신남산 화합물, 및, 하이드라조노-β-케토에스터 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물의 골격을 갖는 기 등을 적합하게 들 수 있다.
이들 광배향성기 중, 적은 노광량으로도 상층에 형성되는 광학 이방성층의 액정 배향성이 보다 양호해지는 이유에서, 신나모일기, 아조벤젠기, 칼콘일기, 및, 쿠마린기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기인 것이 바람직하다.
본 발명의 광배향성 폴리머는, 광학 이방성층 (C)의 형성 시에 있어서, 광배향성기를 갖는 반복 단위와, 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는 반복 단위를 포함하는 광배향성 폴리머인 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 광배향성 폴리머는, 상층에 형성되는 광학 이방성층의 액정 배향성이 보다 양호해지는 이유에서, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생하는 개열기를 포함하는 반복 단위 A를 갖고, 반복 단위 A가, 측쇄에 개열기를 가지며, 또한, 측쇄의 개열기보다 말단 측에 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는 광배향성 폴리머(이하, "개열형 광배향성 폴리머"라고도 약기한다.)인 것이 바람직하다.
여기에서, 반복 단위 A가 포함하는 "극성기"란, 헤테로 원자 또는 할로젠 원자를 적어도 1원자 이상 갖는 기를 말하고, 구체적으로는, 예를 들면, 수산기, 카보닐기, 카복시기, 아미노기, 나이트로기, 암모늄기, 사이아노기 등을 들 수 있다. 그중에서도, 수산기, 카보닐기, 카복시기가 바람직하다.
또, "극성기를 발생하는 개열기"란, 개열에 의하여 상술한 극성기를 발생하는 기를 말하지만, 본 발명에 있어서는, 라디칼 개열 후에 산소 분자와 반응하여, 극성기를 생성하는 기도 포함한다.
이와 같은 개열형 광배향성 폴리머로서는, 예를 들면, 국제 공개공보 제2018/216812호의 단락 [0014]~[0049]에 기재된 광배향성 폴리머를 들 수 있으며, 이들 단락의 기재 내용은 본 명세서에 원용된다.
불소 원자 또는 규소 원자를 갖는 반복 단위를 포함하는 광배향성 폴리머의 다른 예로서는, 하기 식 (1) 또는 식 (2)로 나타나는 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는 반복 단위와, 광배향성기를 갖는 반복 단위를 갖는 공중합체(이하, "특정 공중합체"라고도 약기한다.)를 적합하게 들 수 있다.
또한, 하기 식 (1) 또는 식 (2)로 나타나는 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는 반복 단위는, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생하는 개열기를 포함하는 반복 단위이다.
<<식 (1) 또는 식 (2)로 나타나는 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는 반복 단위>>
[화학식 1]
상기 식 (1) 및 (2) 중, r 및 s는, 각각 독립적으로, 1 이상의 정수를 나타낸다.
또, RB1 및 RB2는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
또, Y1 및 Y2는, 각각 독립적으로, -O-, 또는, -NRZ-를 나타낸다. 단, RZ는, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
또, LB1은, r+1가의 연결기를 나타낸다.
또, LB2는, s+1가의 연결기를 나타낸다.
또, B1은, 하기 식 (B1)로 나타나는 기를 나타낸다. 단, 하기 식 (B1) 중의 *가, LB1과의 결합 위치를 나타내고, r이 2 이상의 정수인 경우, 복수의 B1은, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
또, B2는, 하기 식 (B2)로 나타나는 기를 나타낸다. 단, 하기 식 (B2) 중의 *가, LB2와의 결합 위치를 나타내고, s가 2 이상의 정수인 경우, 복수의 B2는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
[화학식 2]
상기 식 (B1) 및 (B2) 중, *는, 결합 위치를 나타낸다.
또, n은, 1 이상의 정수를 나타낸다. 단, 복수의 n은, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
또, m은, 2 이상의 정수를 나타낸다.
또, Rb1은, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
또, Rb2, Rb3, 및, Rb4는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 단, 2개의 Rb3은, 서로 결합하여 환을 형성하고 있어도 되며, 복수의 Rb2는, 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 복수의 Rb3은, 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 복수의 Rb4는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
또, Lb1은, n+1가의 연결기를 나타낸다. 단, 복수의 Lb1은, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
또, Lb2는, m+1가의 연결기를 나타낸다.
또, Z는, 불소 원자를 갖는 지방족 탄화 수소기, 또는, 오가노실록세인기를 나타낸다. 단, 상기 지방족 탄화 수소기는, 산소 원자를 갖고 있어도 되며, 복수의 Z는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
상기 식 (1) 중, RB1이 나타내는 치환기로서는, 공지의 치환기를 들 수 있다. 그중에서도, 탄소수 1~12의 알킬기가 바람직하고, 메틸기인 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (1) 중, Y1은, 각각 독립적으로, -O-, 또는, -NRZ-를 나타내고, RZ는, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. RZ의 치환기로서는, 공지의 치환기를 들 수 있으며, 메틸기인 것이 바람직하다. Y1로서는, -O-, 또는, -NH-를 나타내는 것이 바람직하고, -O-를 나타내는 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (1) 중, LB1은, r+1가의 연결기를 나타낸다.
r+1가의 연결기로서는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~24의 r+1가의 탄화 수소기로서, 탄화 수소기를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄화 수소기가 바람직하고, 탄소수 1~10의 산소 원자 또는 질소 원자를 포함하고 있어도 되는 지방족 탄화 수소기가 보다 바람직하다. r+1가의 연결기로서는, 2~3가의 연결기가 바람직하고, 2가의 연결기가 보다 바람직하다.
상기 식 (1) 중, r은, 1 이상의 정수를 나타낸다. 그중에서도, 합성 적성의 관점에서, 1~3의 정수가 바람직하고, 1~2의 정수가 보다 바람직하며, 1이 더 바람직하다.
상기 식 (2) 중, RB2가 나타내는 치환기로서는, 공지의 치환기를 들 수 있다. 그중에서도, 탄소수 1~12의 알킬기가 바람직하고, 메틸기인 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (2) 중, Y2는, -O-, 또는, -NRZ-를 나타낸다. 단, RZ는, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. RZ의 치환기로서는, 공지의 치환기를 들 수 있으며, 메틸기인 것이 바람직하다. Y2로서는, -O-, 또는, -NH-를 나타내는 것이 바람직하고, -O-를 나타내는 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (2) 중, LB2는, s+1가의 연결기를 나타낸다.
s+1가의 연결기로서는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~24의 s+1가의 탄화 수소기로서, 탄화 수소기를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄화 수소기가 바람직하고, 탄소수 1~10의 산소 원자 또는 질소 원자를 포함하고 있어도 되는 지방족 탄화 수소기가 보다 바람직하다.
s+1가의 연결기로서는, 2가의 연결기가 바람직하다.
상기 식 (2) 중, s는, 1 이상의 정수를 나타낸다. 그중에서도, 합성 적성의 관점에서, 1~2의 정수가 바람직하고, 1이 보다 바람직하다.
상기 식 (B1) 중, Rb1이 나타내는 치환기로서는, 탄소수 1~18의 지방족 탄화 수소기가 바람직하고, 탄소수 1~12의 알킬기인 것이 보다 바람직하며, 메틸기인 것이 특히 바람직하다. Rb1은 치환기인 것이 바람직하다.
상기 식 (B1) 중, Rb2가 나타내는 치환기로서는, 공지의 치환기를 들 수 있으며, 상기 식 (B1) 중의 Rb1의 치환기로 예시한 기를 들 수 있다. 또, Rb2는, 수소 원자를 나타내는 것이 바람직하다.
상기 식 (B1) 중, Lb1은 n+1가의 연결기를 나타내며, n+1가의 연결기로서는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~24의 n+1가의 탄화 수소기로서, 탄화 수소기를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄화 수소기가 바람직하고, 탄소수 1~10의 산소 원자 또는 질소 원자를 포함하고 있어도 되는 지방족 탄화 수소기가 보다 바람직하다.
n+1가의 연결기로서는, 2~4가의 연결기가 바람직하고, 2~3가의 연결기가 보다 바람직하며, 2가의 연결기가 더 바람직하다.
상기 식 (B1) 중, n은, 1 이상의 정수를 나타낸다. 그중에서도, 합성 적성의 관점에서, 1~5의 정수가 바람직하고, 1~3의 정수가 보다 바람직하며, 1이 더 바람직하다.
상기 식 (B1) 및 상기 식 (B2) 중, Z는, 불소 원자를 갖는 지방족 탄화 수소기, 또는, 오가노실록세인기를 나타낸다. 단, 상기 지방족 탄화 수소기는, 산소 원자를 갖고 있어도 되며, 복수의 Z는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
불소 원자를 갖는 지방족 탄화 수소기로서는, 예를 들면, 불소 원자 함유 알킬기, 불소 원자 함유 알킬기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-로 치환된 것, 불소 원자 함유 알켄일기 등을 들 수 있다. 불소 원자를 갖는 지방족 탄화 수소기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으며, 1~30이 바람직하고, 3~20이 보다 바람직하며, 3~10이 더 바람직하다.
불소 원자를 갖는 지방족 탄화 수소기에 포함되는 불소 원자의 수는 특별히 한정되지 않으며, 1~30이 바람직하고, 5~25가 보다 바람직하며, 7~20이 더 바람직하다.
상기 식 (B2) 중, Rb3 및 Rb4가 나타내는 치환기로서는, 공지의 치환기를 들 수 있으며, 상기 식 (B1) 중의 Rb1이 나타내는 치환기로 예시한 기를 들 수 있다. 또, Rb3은, 2개의 Rb3이 서로 결합하여 환을 형성하고 있는 것이 바람직하고, 2개의 Rb3이 서로 결합하여 사이클로헥세인환을 형성하고 있는 것이 보다 바람직하다. 또, Rb4는, 수소 원자를 나타내는 것이 바람직하다.
상기 식 (B2) 중, Lb2는, m+1가의 연결기를 나타낸다.
m+1가의 연결기로서는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~24의 m+1가의 탄화 수소기로서, 탄화 수소기를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환되어 있어도 되는 탄화 수소기가 바람직하고, 탄소수 1~10의 산소 원자 또는 질소 원자를 포함하고 있어도 되는 지방족 탄화 수소기가 보다 바람직하다. m+1가의 연결기로서는, 3~4가의 연결기가 바람직하고, 4가의 연결기가 보다 바람직하다.
상기 식 (B2) 중, m은, 2 이상의 정수를 나타낸다. 그중에서도, 합성 적성의 관점에서, 2~4의 정수가 바람직하고, 2~3의 정수가 보다 바람직하다.
상기 식 (B1)로 나타나는 기를 포함하는 반복 단위의 구체예로서는, 하기 식 B-1~B-22로 나타나는 반복 단위를 들 수 있으며, 상기 식 (B2)로 나타나는 기를 포함하는 반복 단위의 구체예로서는, 하기 식 B-23~B-24로 나타나는 반복 단위를 들 수 있다.
[화학식 3]
광배향성 폴리머 중에 있어서의 식 (1) 또는 (2)로 나타나는 기를 갖는 반복 단위의 함유량은 특별히 한정되지 않으며, 상층에 형성되는 광학 이방성층의 액정 배향성이 보다 양호해지는 이유에서, 광배향성 폴리머의 전체 반복 단위에 대하여, 3질량% 이상이 바람직하고, 5질량% 이상이 보다 바람직하며, 10질량% 이상이 더 바람직하고, 20질량% 이상이 특히 바람직하며, 95질량% 이하가 바람직하고, 80질량% 이하가 보다 바람직하며, 70질량% 이하가 더 바람직하고, 60질량% 이하가 특히 바람직하며, 50질량% 이하가 가장 바람직하다.
<<광배향성기를 갖는 반복 단위>>
광배향성기를 갖는 반복 단위의 주쇄의 구조는 특별히 한정되지 않고, 공지의 구조를 들 수 있으며, 예를 들면, (메트)아크릴계, 스타이렌계, 실록세인계, 사이클로올레핀계, 메틸펜텐계, 아마이드계, 및, 방향족 에스터계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 골격이 바람직하다.
이들 중, (메트)아크릴계, 실록세인계, 및, 사이클로올레핀계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 골격이 보다 바람직하며, (메트)아크릴계 골격이 더 바람직하다.
광배향성기를 갖는 반복 단위의 구체예로서는, 이하를 들 수 있다.
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
[화학식 8]
[화학식 9]
광배향성 폴리머 중에 있어서의 광배향성기를 갖는 반복 단위의 함유량은 특별히 한정되지 않으며, 상층에 형성되는 광학 이방성층의 액정 배향성이 보다 양호해지는 이유에서, 광배향성 폴리머의 전체 반복 단위에 대하여, 5~60질량%가 바람직하고, 10~50질량%가 보다 바람직하며, 15~40질량%가 더 바람직하다.
<<가교성기를 갖는 반복 단위>>
특정 공중합체는, 상술한 식 (1) 또는 (2)로 나타나는 기를 갖는 반복 단위 및 광배향성기를 갖는 반복 단위 외에, 가교성기를 갖는 반복 단위를 더 갖고 있어도 된다.
가교성기의 종류는 특별히 한정되지 않고, 공지의 가교성기를 들 수 있다. 그중에서도, 에폭시기, 에폭시사이클로헥실기, 옥세탄일기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 바이닐기, 스타이릴기, 및, 알릴기를 들 수 있다.
가교성기를 갖는 반복 단위의 주쇄의 구조는 특별히 한정되지 않고, 공지의 구조를 들 수 있으며, 예를 들면, (메트)아크릴계, 스타이렌계, 실록세인계, 사이클로올레핀계, 메틸펜텐계, 아마이드계, 및, 방향족 에스터계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 골격이 바람직하다.
이들 중, (메트)아크릴계, 실록세인계, 및, 사이클로올레핀계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 골격이 보다 바람직하며, (메트)아크릴계 골격이 더 바람직하다.
가교성기를 갖는 반복 단위의 구체예로서는, 이하를 들 수 있다.
[화학식 10]
특정 공중합체에 있어서의 가교성기를 갖는 반복 단위의 함유량은 특별히 한정되지 않으며, 상층에 형성되는 광학 이방성층의 액정 배향성이 보다 양호해지는 이유에서, 광배향성 폴리머의 전체 반복 단위에 대하여, 10~60질량%가 바람직하고, 20~50질량%가 보다 바람직하다.
상기 이외의 다른 반복 단위를 형성하는 모노머(라디칼 중합성 단량체)로서는, 예를 들면, 아크릴산 에스터 화합물, 메타크릴산 에스터 화합물, 말레이미드 화합물, 아크릴아마이드 화합물, 아크릴로나이트릴, 말레산 무수물, 스타이렌 화합물, 및, 바이닐 화합물을 들 수 있다.
본 발명의 광배향성 폴리머의 합성법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 상술한 식 (1) 또는 (2)로 나타나는 기를 갖는 반복 단위를 형성하는 모노머, 상술한 광반응성기를 갖는 반복 단위를 형성하는 모노머, 및, 임의의 다른 반복 단위를 형성하는 모노머를 혼합하며, 유기 용제 중에서, 라디칼 중합 개시제를 이용하여 중합함으로써 합성할 수 있다.
본 발명의 광배향성 폴리머의 중량 평균 분자량(Mw)은 특별히 한정되지 않지만, 상층에 형성되는 광학 이방성층의 액정 배향성이 보다 양호해지는 이유에서, 25000 이상인 것이 바람직하고, 25000~500000이 보다 바람직하며, 25000~300000이 더 바람직하고, 30000~150000이 특히 바람직하다.
여기에서, 광배향성 폴리머 및 후술하는 계면활성제에 있어서의 중량 평균 분자량은, 이하에 나타내는 조건에서 젤 침투 크로마토그래프(GPC)법에 의하여 측정된 값이다.
·용매(용리액): THF(테트라하이드로퓨란)
·장치명: TOSOH HLC-8320GPC
·칼럼: TOSOH TSKgel Super HZM-H(4.6mm×15cm)를 3개 접속하여 사용
·칼럼 온도: 40℃
·시료 농도: 0.1질량%
·유속: 1.0ml/min
·교정 곡선: TOSOH제 TSK 표준 폴리스타이렌 Mw=2800000~1050(Mw/Mn=1.03~1.06)까지의 7개 샘플에 의한 교정 곡선을 사용
(기판)
후술하는 바와 같이, 광학 이방성층을 형성할 때에는, 기판 상에 광학 이방성층을 형성하는 것이 바람직하다.
기판은, 광학 이방성층을 지지하는 판이다.
기판으로서는, 투명 기판이 바람직하다. 또한, 투명 기판이란, 가시광의 투과율이 60% 이상인 기판을 의도하고, 그 투과율은 80% 이상이 바람직하며, 90% 이상이 보다 바람직하다.
기판의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션값(Rth(550))은 특별히 제한되지 않지만, -110~110nm가 바람직하고, -80~80nm가 보다 바람직하다.
기판의 파장 550nm에 있어서의 면내의 리타데이션값(Re(550))은 특별히 제한되지 않지만, 0~50nm가 바람직하고, 0~30nm가 보다 바람직하며, 0~10nm가 더 바람직하다.
기판을 형성하는 재료로서는, 광학 성능 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분 차폐성, 및, 등방성 등이 우수한 폴리머가 바람직하다.
기판으로서 이용할 수 있는 폴리머 필름으로서는, 예를 들면, 셀룰로스아실레이트 필름(예를 들면, 셀룰로스트라이아세테이트 필름(굴절률 1.48), 셀룰로스다이아세테이트 필름, 셀룰로스아세테이트뷰틸레이트 필름, 셀룰로스아세테이트프로피오네이트 필름), 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터 필름, 폴리에터설폰 필름, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 폴리아크릴 필름, 폴리유레테인 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리설폰 필름, 폴리에터 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리에터케톤 필름, (메트)아크릴나이트릴 필름, 및, 지환식 구조를 갖는 폴리머의 필름(노보넨계 수지(아톤: 상품명, JSR사제, 비정질 폴리올레핀(제오넥스: 상품명, 닛폰 제온사제)))을 들 수 있다.
그중에서도, 폴리머 필름의 재료로서는, 트라이아세틸셀룰로스, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 또는, 지환식 구조를 갖는 폴리머가 바람직하고, 트라이아세틸셀룰로스가 보다 바람직하다.
기판에는, 다양한 첨가제(예를 들면, 광학적 이방성 조정제, 파장 분산 조정제, 미립자, 가소제, 자외선 방지제, 열화 방지제, 박리제, 등)가 포함되어 있어도 된다.
기판의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 10~200μm가 바람직하고, 10~100μm가 보다 바람직하며, 20~90μm가 더 바람직하다. 또, 기판은 복수 매의 적층으로 이루어져 있어도 된다. 기판은 그 위에 마련되는 층과의 접착을 개선하기 위하여, 기판의 표면에 표면 처리(예를 들면, 글로 방전 처리, 코로나 방전 처리, 자외선(UV) 처리, 화염 처리)를 실시해도 된다.
또, 기판 위에, 접착층(언더코팅층)을 마련해도 된다.
또, 기판에는, 반송 공정에서의 슬라이딩성을 부여하거나, 권취한 후의 이면과 표면의 첩부를 방지하거나 하기 위하여, 평균 입경이 10~100nm 정도의 무기 입자를 고형분 질량비로 5~40질량% 혼합한 폴리머층을 기판의 편측에 배치해도 된다.
기판은, 이른바 가지지체여도 된다. 즉, 본 발명의 제조 방법을 실시한 후, 기판을 광학 이방성층으로부터 박리해도 된다.
또, 기판의 표면에 직접 러빙 처리를 실시해도 된다. 즉, 러빙 처리가 실시된 기판을 이용해도 된다. 러빙 처리의 방향은 특별히 제한되지 않고, 액정 화합물을 배향시키고 싶은 방향에 따라, 적절히, 최적인 방향이 선택된다.
러빙 처리는, LCD(liquid crystal display)의 액정 배향 처리 공정으로서 널리 채용되고 있는 처리 방법을 적용할 수 있다. 즉, 기판의 표면을, 종이, 거즈, 펠트, 고무, 나일론 섬유, 또는, 폴리에스터 섬유 등을 이용하여 일정 방향으로 문지름으로써, 배향을 얻는 방법을 이용할 수 있다.
기판 상에는, 배향막이 배치되어 있어도 된다.
배향막은, 유기 화합물(바람직하게는 폴리머)의 러빙 처리, 무기 화합물의 사방(斜方) 증착, 마이크로 그루브를 갖는 층의 형성, 또는, 랭뮤어·블로젯법(LB막)에 의한 유기 화합물(예, ω-트라이코산산, 다이옥타데실메틸암모늄 클로라이드, 스테아릴산 메틸)의 누적과 같은 수단으로 형성할 수 있다.
또한, 전장(電場)의 부여, 자장의 부여, 또는, 광조사(바람직하게는 편광)에 의하여, 배향 기능이 발생하는 배향막도 알려져 있다.
광학 이방성층을 형성하는 수순은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 상술한 중합성기를 갖는 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물을 기판 상에 도포하여, 필요에 따라 건조 처리를 실시하는 방법(이하, 간단히 "도포 방법"이라고도 한다.), 및, 별도 광학 이방성층을 형성하여 기판 상에 전사하는 방법을 들 수 있다. 그중에서도, 생산성의 점에서는, 도포 방법이 바람직하다.
이하, 도포 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도포 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 와이어 바 코팅법, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비어 코팅법, 리버스 그라비어 코팅법, 및, 다이코팅법을 들 수 있다.
또한, 필요에 따라, 조성물의 도포 후에, 기판 상에 도포된 도막을 건조하는 처리를 실시해도 된다. 건조 처리를 실시함으로써, 도막으로부터 용매를 제거할 수 있다.
도막의 막두께는 특별히 제한되지 않지만, 0.1~20μm가 바람직하고, 0.2~15μm가 보다 바람직하며, 0.5~10μm가 더 바람직하다.
다음으로, 형성된 도막에, 배향 처리를 실시하여, 도막 중의 중합성 액정 화합물을 배향시킨다.
배향 처리는, 실온에 의하여 도막을 건조시키거나, 또는, 도막을 가열함으로써 행할 수 있다. 배향 처리로 형성되는 액정상은, 서모트로픽성 액정 화합물의 경우, 일반적으로 온도 또는 압력의 변화에 의하여 전이시킬 수 있다. 리오트로픽성 액정 화합물의 경우에는, 용매량 등의 조성비에 의해서도 전이시킬 수 있다.
또한, 도막을 가열하는 경우의 조건은 특별히 제한되지 않지만, 가열 온도로서는 50~250℃가 바람직하고, 50~150℃가 보다 바람직하며, 가열 시간으로서는 10초간~10분간이 바람직하다.
또, 도막을 가열한 후, 후술하는 경화 처리(광조사 처리) 전에, 필요에 따라, 도막을 냉각해도 된다. 냉각 온도로서는 20~200℃가 바람직하고, 30~150℃가 보다 바람직하다.
다음으로, 중합성 액정 화합물이 배향된 도막에 대하여 경화 처리를 실시한다.
중합성 액정 화합물이 배향된 도막에 대하여 실시되는 경화 처리의 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 광조사 처리 및 가열 처리를 들 수 있다. 그중에서도, 제조 적성의 점에서, 광조사 처리가 바람직하고, 자외선 조사 처리가 보다 바람직하다.
광조사 처리의 조사 조건은 특별히 제한되지 않지만, 50~1000mJ/cm2의 조사량이 바람직하다.
광조사 처리 시의 분위기는 특별히 제한되지 않지만, 질소 분위기가 바람직하다.
또, 광학 이방성층 (C)에 대해서는, 상술한 광배향성 폴리머를 함유하고 있는 경우, 광학 이방성층 (C)의 광학 이방성층 (A) 또는 광학 이방성층 (B)와 접하는 측의 표면에, 광학 이방성층 (A) 또는 광학 이방성층 (B)와 접하기 전에, 배향 제어능을 부여하는 관점에서, 광배향 처리를 실시하는 것이 바람직하다.
광배향 처리로서는, 예를 들면, 중합성 액정 조성물의 도막(경화 처리가 실시된 경화막을 포함한다)에 대하여 편광, 또는 도막 표면에 대하여 경사 방향으로부터 비편광을 조사하는 방법을 들 수 있다.
광배향 처리에 있어서, 조사하는 편광은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 직선 편광, 원편광, 및, 타원 편광을 들 수 있으며, 직선 편광이 바람직하다.
또, 비편광을 조사하는 "경사 방향"이란, 도막 표면의 법선 방향에 대하여 극각 θ(0<θ<90°) 기울인 방향인 한, 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, θ가 20~80°가 바람직하다.
편광 또는 비편광에 있어서의 파장으로서는, 광배향성기가 감광하는 광이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 자외선, 근자외선, 및, 가시광선을 들 수 있으며, 250~450nm의 근자외선이 바람직하다.
또, 편광 또는 비편광을 조사하기 위한 광원으로서는, 예를 들면, 제논 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 및, 메탈할라이드 램프를 들 수 있다. 이와 같은 광원으로부터 얻은 자외선 또는 가시광선에 대하여, 간섭 필터 또는 색 필터 등을 이용함으로써, 조사하는 파장 범위를 한정할 수 있다. 또, 이들 광원으로부터의 광에 대하여, 편광 필터 또는 편광 프리즘을 이용함으로써, 직선 편광을 얻을 수 있다.
편광 또는 비편광의 적산광량은 특별히 한정되지 않으며, 1~300mJ/cm2가 바람직하고, 5~100mJ/cm2가 보다 바람직하다.
편광 또는 비편광의 조도는 특별히 한정되지 않으며, 0.1~300mW/cm2가 바람직하고, 1~100mW/cm2가 보다 바람직하다.
또, 광학 이방성층 (C)에 대해서는, 중합성 액정 조성물에 포함되는 광배향성 폴리머가, 상술한 개열형 광배향성 폴리머인 경우, 상술한 광배향 처리를 실시하기 전에, 개열기에서의 개열이 진행되어, 불소 원자 또는 규소 원자를 포함하는 기를 탈리시키는 관점에서, 광조사 처리를 실시하는 것이 바람직하다.
상기 광조사 처리는, 광산발생제가 감광하는 처리이면 되고, 예를 들면, 자외선을 조사하는 방법을 들 수 있다. 광원으로서는, 고압 수은 램프 및 메탈할라이드 램프 등의 자외선을 발광하는 램프를 이용하는 것이 가능하다. 또, 조사량은, 10mJ/cm2~50J/cm2가 바람직하고, 20mJ/cm2~5J/cm2가 보다 바람직하며, 30mJ/cm2~3J/cm2가 더 바람직하고, 50~1000mJ/cm2가 특히 바람직하다.
또한, 상기 광조사 처리는, 상술한 경화 처리를 실시한 후에 실시해도 되지만, 상술한 경화 처리와 동시에 실시해도 된다.
[원편광판]
본 발명의 원편광판은, 상술한 본 발명의 광학 필름과, 편광자를 갖고, 편광자가, 광학 필름이 갖는 광학 이방성층 (A)에 인접하여 배치되어 이루어지는 원편광판이다. 바꾸어 말하면, 본 발명의 원편광판은, 광학 이방성층 (A)가, 광학 이방성층 (B) 및 광학 이방성층 (C)보다, 편광자에 가까운 측에 배치되어 이루어지는 원편광판이다.
원편광판의 일 실시형태로서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 원편광판(30)은, 편광자(3)와, 광학 필름(10)을 포함한다. 편광자(3)는, 광학 필름(10)의 광학 이방성층 (1c) 측과는 반대 측에 배치되어 있다. 상이한 일 실시형태로서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 원편광판(40)은, 편광자(3)와, 광학 필름(20)을 포함한다. 편광자(3)는, 광학 필름(20)의 광학 이방성층 (2b) 측과는 반대 측에 배치되어 있다.
편광자의 흡수축과 장척상의 광학 필름의 길이 방향은, 평행인 것이 바람직하다. 즉, 편광자의 흡수축과 장척상의 광학 필름의 길이 방향이 이루는 각도는, 0~10°가 바람직하다.
제1 실시형태에 있어서의 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 40~85°가 바람직하고, 50~85°가 보다 바람직하며, 65~85°가 더 바람직하다. 제2 실시형태에 있어서의 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축과 편광자의 흡수축이 이루는 각도는 5~50°가 바람직하고, 5~40°가 보다 바람직하며, 5~25°가 더 바람직하다.
상술한 바와 같이, 편광자의 흡수축은, 통상, 길이 방향으로 위치하기 쉽다. 그 때문에, 편광자의 흡수축과 장척상의 광학 필름의 길이 방향이 평행이 되도록 양자를 첩합할 때에는, 양자의 길이 방향을 따르도록 롤 투 롤로 연속적으로 양자를 첩합함으로써, 원하는 원편광판을 제작할 수 있다.
편광자는, 자연광을 특정 직선 편광으로 변환하는 기능을 갖는 부재이면 되고, 예를 들면, 흡수형 편광자를 들 수 있다.
편광자의 종류는 특별히 제한은 없고, 통상 이용되고 있는 편광자를 이용할 수 있으며, 예를 들면, 아이오딘계 편광자, 이색성 염료를 이용한 염료계 편광자, 및, 폴리엔계 편광자를 들 수 있다. 아이오딘계 편광자 및 염료계 편광자는, 일반적으로, 폴리바이닐알코올에 아이오딘 또는 이색성 염료를 흡착시켜, 연신함으로써 제작된다.
또한, 편광자의 편면 또는 양면에는, 보호막이 배치되어 있어도 된다.
또, 국제 공개공보 제2019/131943호 및 일본 공개특허공보 2017-83843호에 기재되어 있는 바와 같이, 편광자로서, 폴리바이닐알코올을 바인더로서 이용하지 않고, 액정 화합물 및 이색성 유기 색소(예를 들면, 국제 공개공보 제2017/195833호에 기재된 광흡수성 이방성막에 이용되는 이색성 아조 색소)를 이용하여, 도포에 의하여 제작한 도포형 편광자를 이용해도 된다. 즉, 편광자는 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 형성된 편광자여도 된다.
이 도포형 편광자는, 액정 화합물의 배향을 활용하여, 이색성 유기 색소를 배향시키는 기술이다. 일본 공개특허공보 2012-83734호에 기재되어 있는 바와 같이, 중합성 액정 화합물이 스멕틱성을 나타내면, 배향도를 높이는 관점에서 바람직하다. 혹은, 국제 공개공보 제2018/186503호에 기재되어 있는 바와 같이, 색소를 결정화시키는 것도 배향도를 높이는 관점에서 바람직하다. 국제 공개공보 제2019/131943호에는, 배향도를 높이기 위하여 바람직한 고분자 액정의 구조가 기재되어 있다.
연신을 행하지 않고, 액정의 배향성을 이용하여 이색성 유기 색소를 배향시킨 편광자는 하기의 특징을 갖는다. 두께가 0.1μm~5μm 정도로 매우 박층화할 수 있는 것, 일본 공개특허공보 2019-194685호에 기재되어 있는 바와 같이 절곡했을 때의 크랙이 들어가기 어려운 것이나 열변형이 작은 것, 일본 특허공보 6483486호에 기재되는 바와 같이 50%를 초과하는 것 같은 투과율이 높은 편광판에서도 내구성이 우수한 것 등, 많은 장점을 갖는다.
이들의 장점을 살려, 고휘도나 소형 경량이 요구되는 용도, 미세한 광학계 용도, 곡면을 갖는 부위로의 성형 용도, 플렉시블 부위로의 용도가 가능하다. 물론, 지지체를 박리하고 편광자를 전사하여 사용하는 것도 가능하다.
편광자의 투과율은, 전력 절약화의 관점에서는, 시감도 보정 단체 투과율이 40% 이상인 것이 바람직하고, 44% 이상인 것이 보다 바람직하며, 50% 이상인 것이 더 바람직하다.
본 발명에 있어서, 편광자의 시감도 보정 단체 투과율은, 자동 편광 필름 측정 장치: VAP-7070(니혼 분코사제)을 이용하여 측정한다. 시감도 보정 단체 투과율은, 다음과 같이 하여 측정할 수 있다. 점착제를 통하여 유리 위에 편광자를 첩부한 샘플(5cm×5cm)을 제작한다. 이때, 편광판 보호 필름을 유리와 반대 측(공기 계면 측)이 되도록 편광자에 첩부한다. 이 샘플의 유리 쪽을 광원을 향하여 세팅하여, 측정한다.
원편광판의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방법을 채용할 수 있다.
예를 들면, 밀착층을 개재하여, 광학 필름 및 편광자를 첩합하는 방법을 들 수 있다.
[유기 EL 표시 장치]
본 발명의 유기 EL 표시 장치는, 상술한 광학 필름(또는 원편광판)을 갖는다. 통상, 원편광판은, 유기 EL 표시 장치의 유기 EL 표시 패널 상에 마련된다. 즉, 본 발명의 유기 EL 표시 장치는, 유기 EL 표시 패널과, 상술한 원편광판을 갖는다.
유기 EL 표시 장치의 일례로서는, 유기 EL 표시 패널, 광학 필름, 및, 편광자를 이 순서로 갖는다.
유기 EL 표시 패널은, 양극, 음극의 한 쌍의 전극 간에 발광층 혹은 발광층을 포함하는 복수의 유기 화합물 박막을 형성한 부재이고, 발광층 외에 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 보호층 등을 가져도 되며, 또 이들 각층(各層)은 각각 다른 기능을 구비한 것이어도 된다. 각층의 형성에는 각각 다양한 재료를 이용할 수 있다.
[용도]
상술한 광학 필름은, 편광 소자(편광판)로서, 곡면을 갖는 다양한 물품에 이용할 수 있다. 예를 들면, 곡면을 갖는 롤러블 디스플레이, 차재 디스플레이, 선글라스의 렌즈, 화상 표시 장치용의 고글의 렌즈 등에 이용할 수 있다. 본 실시형태에 있어서의 광학 필름 또는 원편광판은, 곡면 상에 첩합하거나, 수지와 일체 성형하거나 할 수 있기 때문에, 디자인성의 향상에 기여한다.
헤드 업 디스플레이 등의 차재 디스플레이 광학계, AR(확장 현실) 안경, VR(가상 현실) 안경 등의 광학계나, LiDAR(Light Detection and Ranging), 얼굴 인증 시스템, 편광 이메징 등의 광학 센서 등으로 미광(迷光) 억제의 목적으로 이용하는 것도 바람직하다.
실시예
이하에 실시예와 비교예를 들어 본 발명의 특징을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 및, 처리 수순은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의하여 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.
[실시예 1]
<셀룰로스아실레이트 필름(기판)의 제작>
하기 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 교반하여, 추가로 90℃에서 10분간 가열했다. 그 후, 얻어진 조성물을, 평균 구멍 직경 34μm의 여과지 및 평균 구멍 직경 10μm의 소결 금속 필터로 여과하여, 도프를 조제했다. 도프의 고형분 농도는 23.5질량%이며, 가소제의 첨가량은 셀룰로스아실레이트에 대한 비율이며, 도프의 용제는 염화 메틸렌/메탄올/뷰탄올=81/18/1(질량비)이다.
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셀룰로스아실레이트 도프
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셀룰로스아실레이트(아세틸 치환도 2.86, 점도 평균 중합도 310) 100질량부
당 에스터 화합물 1(하기 식 (S4)에 나타낸다)
6.0질량부
당 에스터 화합물 2(하기 식 (S5)에 나타낸다)
2.0질량부
실리카 입자 분산액(AEROSIL R972, 닛폰 에어로질(주)제)
0.1질량부
용제(염화 메틸렌/메탄올/뷰탄올)
-------------------------------------------------------------
[화학식 11]
[화학식 12]
상기에서 제작한 도프를, 드럼 제막기를 이용하여 유연했다. 0℃로 냉각된 금속 지지체 상에 접하도록 도프를 다이로부터 유연하고, 그 후, 얻어진 웨브(필름)를 박리했다. 또한, 드럼은 SUS제였다.
유연되어 얻어진 웨브(필름)를, 드럼으로부터 박리 후, 필름 반송 시에 30~40℃에서, 클립으로 웨브의 양단을 클립하여 반송하는 텐터 장치를 이용하여 텐터 장치 내에서 20분간 건조했다. 계속해서, 웨브를 롤 반송하면서 존 가열에 의하여 후건조했다. 얻어진 웨브에 널링을 실시한 후, 권취했다.
얻어진 셀룰로스아실레이트 필름의 막두께는 40μm이며, 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(550)은 1nm, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth(550)은 26nm였다.
(알칼리 비누화 처리)
상술한 셀룰로스아실레이트 필름을, 온도 60℃의 유전식 가열 롤을 통과시켜, 필름 표면 온도를 40℃로 승온한 후에, 필름의 밴드면에 하기에 나타내는 조성의 알칼리 용액을, 바 코터를 이용하여 도포량 14ml/m2로 도포하고, 110℃로 가열한 (주)노리타케 컴퍼니 리미티드제의 스팀식 원적외 히터 하에, 10초간 반송했다. 계속해서, 동일한 바 코터를 이용하여, 순수를 3ml/m2 도포했다. 이어서, 파운틴 코터에 의한 수세와 에어 나이프에 의한 탈수를 3회 반복한 후에, 70℃의 건조 존에 10초간 반송하여 건조하고, 알칼리 비누화 처리한 셀룰로스아실레이트 필름을 제작했다.
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알칼리 용액
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수산화 칼륨
4.7질량부
물
15.8질량부
아이소프로판올
63.7질량부
계면활성제: C14H29O(CH2CH2O)20H
1.0질량부
프로필렌글라이콜
14.8질량부
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<배향막의 형성>
셀룰로스아실레이트 필름의 알칼리 비누화 처리를 행한 면에, 하기 조성의 배향막 도포액을 #14의 와이어 바로 연속적으로 도포했다. 60℃의 온풍으로 60초간, 추가로 100℃의 온풍으로 120초간 건조했다.
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배향막 도포액
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하기 폴리바이닐알코올
10질량부
물
371질량부
메탄올
119질량부
글루탈알데하이드(가교제)
0.5질량부
시트르산 에스터(산쿄 가가쿠(주)제)
0.175질량부
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폴리바이닐알코올
[화학식 13]
<광학 이방성층 (A)의 형성>
상기 제작한 배향막에 연속적으로 러빙 처리를 실시했다. 이때, 장척상의 필름의 길이 방향과 반송 방향은 평행하고, 필름의 길이 방향(반송 방향)과 러빙 롤러의 회전축이 이루는 각도는 76°로 했다. 필름의 길이 방향(반송 방향)을 90°로 하고, 필름 측으로부터 관찰하여 필름 폭방향을 기준(0°)으로 시계 방향을 양의 값으로 나타내면, 러빙 롤러의 회전축은 -14°에 있다. 바꾸어 말하면, 러빙 롤러의 회전축의 위치는, 필름의 길이 방향을 기준으로, 시계 방향으로 76° 회전시킨 위치이다.
상기 러빙 처리한 배향막 상에, 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 원반상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 도포액 (1a)를 도포하여, 조성물층을 형성했다. 그 후, 얻어진 조성물층에 대하여, 용매의 건조 및 원반상 액정 화합물의 배향 숙성을 위하여, 110℃의 온풍으로 2분간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 80℃에서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 광학 이방성층 (A)에 해당하는 광학 이방성층 (1a)를 형성했다.
광학 이방성층 (1a)의 두께는, 1.1μm였다. 또, 550nm에 있어서의 리타데이션은 168nm였다. 원반상 액정 화합물의 원반면의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다. 또, 광학 이방성층 (1a)의 지상축의 각도는 러빙 롤러의 회전축과 평행이고, 필름의 폭방향을 0°(길이 방향은 반시계 방향을 90°, 시계 방향을 -90°)로 하면, 광학 이방성층 (1a) 측에서 보았을 때, 지상축은 -14°였다.
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광학 이방성층 형성용 조성물 (1a)
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하기의 원반상 액정 화합물 1
80질량부
하기의 원반상 액정 화합물 2
20질량부
하기의 배향막 계면배향제 1
0.55질량부
하기의 함불소 화합물 A
0.1질량부
하기의 함불소 화합물 B
0.05질량부
하기의 함불소 화합물 C
0.21질량부
에틸렌옥사이드 변성 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트
(V#360, 오사카 유키 가가쿠(주)제)
10질량부
광중합 개시제(이르가큐어 907, BASF제)
3.0질량부
메틸에틸케톤
200질량부
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원반상 액정 화합물 1
[화학식 14]
원반상 액정 화합물 2
[화학식 15]
배향막 계면배향제 1
[화학식 16]
함불소 화합물 A(하기 식 중, a 및 b는, 전체 반복 단위에 대한 각 반복 단위의 함유량(질량%)을 나타내고, a는 90질량%, b는 10질량%를 나타낸다.)
[화학식 17]
함불소 화합물 B(각 반복 단위 중의 수치는 전체 반복 단위에 대한 함유량(질량%)을 나타내고, 좌측의 반복 단위의 함유량은 32.5질량%이며, 우측의 반복 단위의 함유량은 67.5질량%였다.)
[화학식 18]
함불소 화합물 C(각 반복 단위 중의 수치는 전체 반복 단위에 대한 함유량(질량%)을 나타내고, 좌측의 반복 단위의 함유량은 25질량%이며, 한가운데의 반복 단위의 함유량은 25질량%이고, 우측의 반복 단위의 함유량은 50질량%였다.)
[화학식 19]
<광학 이방성층 (C) 및 광학 이방성층 (B)의 적층체 형성>
(광학 이방성층 (1c)의 형성)
상기 제작한 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 도포액 (1c)를 도포하여, 조성물층을 형성했다. 그 후, 필름의 양단을 지지하여, 필름의 도막이 형성된 면의 측에, 필름과의 거리가 5mm가 되도록 냉각판(9℃)을 설치하고, 필름의 도막이 형성된 면과는 반대 측에, 필름과의 거리가 5mm가 되도록 히터(75℃)를 설치하여, 2분간 건조시켰다.
이어서, 온풍으로 60℃ 1분간 가열하고, 산소 농도가 100ppm 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 365nm의 UV-LED를 이용하여, 조사량 100mJ/cm2의 자외선을 조사했다. 그 후, 온풍으로 120℃ 1분간 어닐링함으로써, 전구체층을 형성했다.
얻어진 전구체층에, 실온에서, 와이어 그리드 편광자를 통과시킨 UV광(초고압 수은 램프; UL750; HOYA제)을 7.9mJ/cm2(파장: 313nm) 조사함으로써, 표면에 배향 제어능을 갖는 조성물층을 형성했다.
또한, 형성한 조성물층의 막두께는 0.5μm였다. 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는 0nm이고, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는 -68nm였다. 봉상 액정 화합물의 장축 방향의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
이와 같이 하여, 광학 이방성층 (C)에 해당하는 광학 이방성층 (1c)를 형성했다.
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광학 이방성층 형성용 조성물 (1c)
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하기의 봉상 액정 화합물 (A)
100질량부
중합성 모노머(A-400, 신나카무라 가가쿠 고교사제)
4.0질량부
하기의 중합 개시제 S-1(옥심형)
5.0질량부
하기의 광산발생제 D-1
3.0질량부
하기의 중합체 M-1
2.0질량부
하기의 수직 배향제 S01
2.0질량부
하기의 광배향성 폴리머 A-1
2.0질량부
하기의 계면활성제 B-1
0.2질량부
메틸에틸케톤
42.3질량부
메틸아이소뷰틸케톤
627.5질량부
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봉상 액정 화합물 (A)(이하, 화합물의 혼합물)
[화학식 20]
중합 개시제 S-1
[화학식 21]
광산발생제 D-1
[화학식 22]
중합체 M-1
[화학식 23]
수직 배향제 S01
[화학식 24]
광배향성 폴리머 A-1(각 반복 단위 중에 기재된 수치는, 전체 반복 단위에 대한, 각 반복 단위의 함유량(질량%)을 나타내고, 좌측의 반복 단위부터 43질량%, 27질량%, 30질량%였다. 또, 중량 평균 분자량은 69800이었다.)
[화학식 25]
계면활성제 B-1(중량 평균 분자량은 2200이었다.)
[화학식 26]
(광학 이방성층 (1b)의 형성)
이어서, 상기 제작한 광학 이방성층 (1c) 상에, 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 도포액 (1b)를 도포하여, 80℃의 온풍으로 60초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 80℃에서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 광학 이방성층 (B)에 해당하는 광학 이방성층 (1b)를 형성했다.
광학 이방성층 (1b)의 두께는 1.2μm이고, 파장 550nm에 있어서의 Δnd는 164nm, 액정 화합물의 비틀림 각도는 81°였다. 필름의 폭방향을 0°(길이 방향을 90°)로 하면, 광학 이방성층 (1b) 측에서 보았을 때, 액정 화합물의 배향축 각도는, 공기 측이 14°, 광학 이방성층 (1c)에 접하는 측이 95°였다.
또한, 광학 이방성층에 포함되는 액정 화합물의 배향축 각도는, 기판의 폭방향을 기준의 0°로 하여, 광학 이방성층의 표면 측으로부터 기판을 관찰하고, 시계 방향(우측 회전)일 때를 음, 반시계 방향(좌측 회전)일 때를 양으로서 나타내고 있다.
또, 액정 화합물의 비틀림 각도는, 광학 이방성층의 표면 측으로부터 기판을 관찰하고, 표면 측(앞측)에 있는 액정 화합물의 배향축 방향을 기준으로, 기판 측(안측)의 액정 화합물의 배향축 방향이 시계 방향(우측 회전)일 때를 음, 반시계 방향(좌측 회전)일 때를 양으로서 나타내고 있다.
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광학 이방성층 형성용 조성물 (1b)
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상기의 봉상 액정 화합물 (A)
100질량부
에틸렌옥사이드 변성 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트
(V#360, 오사카 유키 가가쿠(주)제)
4질량부
광중합 개시제(Irgacure819, BASF사제)
3질량부
하기의 좌측 비틀림 카이랄제 (L1)
0.60질량부
상기의 함불소 화합물 C
0.08질량부
메틸에틸케톤
156질량부
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좌측 비틀림 카이랄제 (L1)
[화학식 27]
상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층 (1c)와 광학 이방성층 (1b)가 직접 적층된 적층체 (1c-1b)를 제작했다. 또한, 상술한 방법으로 광학 이방성층 (1c)의 광학 이방성층 (1b)와 접하는 측의 표면을 확인한 결과, 광배향성 폴리머가 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
<광학 이방성층 (A), 광학 이방성층 (B) 및 광학 이방성층 (C)의 적층체 형성>
상기 제작한 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에 형성한 광학 이방성층 (1a)의 표면 측과, 상기 제작한 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에 형성한 적층체 (1c-1b)의 광학 이방성층 (1b)의 표면 측을, 자외선 경화형 접착제를 이용하여, 연속적으로 첩합했다.
계속해서, 광학 이방성층 (1a) 측의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층 (1a)의 셀룰로스아실레이트 필름에 접하고 있던 면을 노출시켰다. 이와 같이 하여, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층 (1c), 광학 이방성층 (1b), 광학 이방성층 (1a)가 이 순서로 적층된 광학 필름 (1c-1b-1a)를 얻었다.
<직선 편광판 1의 제작>
셀룰로스트라이아세테이트 필름 TJ25(후지필름사제: 두께 25μm)의 지지체 표면을 알칼리 비누화 처리했다. 구체적으로는, 55℃의 1.5 규정의 수산화 나트륨 수용액에 지지체를 2분간 침지한 후, 지지체를 실온의 수세욕조 내에서 세정하고, 추가로 30℃의 0.1 규정의 황산을 이용하여 중화했다. 중화한 후, 지지체를 실온의 수세욕조 내에서 세정하고, 추가로 100℃의 온풍으로 건조하여, 편광자 보호 필름을 얻었다.
두께 60μm의 롤상 폴리바이닐알코올(PVA) 필름을 아이오딘 수용액 중에서 길이 방향으로 연속하여 연신하고, 건조하여 두께 13μm의 편광자를 얻었다. 편광자의 시감도 보정 단체 투과율은, 43%였다. 이때, 편광자의 흡수축 방향과 길이 방향은 일치하고 있었다.
상기의 편광자의 한쪽 면에, 상기 편광자 보호 필름을, 하기 PVA 접착제를 이용하여 첩합하여, 직선 편광판 1을 제작했다.
(PVA 접착제의 조제)
아세토아세틸기를 갖는 폴리바이닐알코올계 수지(평균 중합도: 1200, 비누화도: 98.5몰%, 아세토아세틸화도: 5몰%) 100질량부, 및, 메틸올멜라민 20질량부를, 30℃의 온도 조건하에, 순수에 용해하고, 고형분 농도 3.7질량%로 조정한 수용액으로 하여, PVA 접착제를 조제했다.
<원편광판의 제작>
상기 제작한 장척상의 광학 필름 (1c-1b-1a)의 광학 이방성층 (1a)의 표면과, 상기 제작한 장척상의 직선 편광판의 편광자의 표면(편광자 보호 필름의 반대 측의 면)을, 자외선 경화형 접착제를 이용하여, 연속적으로 첩합했다. 계속해서, 광학 이방성층 (1c) 측의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층 (1c)의 셀룰로스아실레이트 필름에 접하고 있던 면을 노출시켰다.
이와 같이 하여, 광학 필름 (1c-1b-1a)와, 직선 편광판으로 이루어지는 원편광판 (P1)을 제작했다. 이때, 편광자 보호 필름, 편광자, 광학 이방성층 (1a), 광학 이방성층 (1b) 및 광학 이방성층 (1c)가, 이 순서로 적층되어 있고, 편광자의 흡수축과 광학 이방성층 (1a)의 지상축이 이루는 각도는 76°였다. 또, 폭방향을 기준의 0°로 하여, 광학 이방성층 (1b)의 광학 이방성층 (1a) 측의 액정 화합물의 배향축 각도는 14°이며, 광학 이방성층 (1a)의 지상축 방향과 일치하고 있었다.
[실시예 2]
<배향막의 형성>
상기 제작한 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, WO2016/002722호의 실시예 1에 기재된 광배향막 형성 재료를 도포했다. 그 후, 도막을 온풍으로 125℃로 가열하여 경막시켰다. 이어서, 313nm의 편광 자외선을 조사했다.
<광학 이방성층 (B)의 형성>
상기 제작한 광배향막 상에, 다이 도포기를 이용하여, 상기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 도포액 (1b)를 도포하여, 80℃의 온풍으로 60초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 80℃에서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 광학 이방성층 (B)에 해당하는 광학 이방성층 (2b)를 형성했다.
광학 이방성층 (2b)의 두께는 1.2μm이고, 파장 550nm에 있어서의 Δnd는 164nm, 액정 화합물의 비틀림 각도는 81°였다. 필름의 폭방향을 0°(길이 방향을 90°)로 하면, 광학 이방성층 (2b) 측에서 보았을 때, 액정 화합물의 배향축 각도는, 공기 측이 -76°, 셀룰로스아실레이트 필름에 접하는 측이 5°였다.
또한, 광학 이방성층에 포함되는 액정 화합물의 배향축 각도는, 기판의 폭방향을 기준의 0°로 하여, 광학 이방성층의 표면 측으로부터 기판을 관찰하고, 시계 방향(우측 회전)일 때를 음, 반시계 방향(좌측 회전)일 때를 양으로서 나타내고 있다.
또, 액정 화합물의 비틀림 각도는, 광학 이방성층의 표면 측으로부터 기판을 관찰하고, 표면 측(앞측)에 있는 액정 화합물의 배향축 방향을 기준으로, 기판 측(안측)의 액정 화합물의 배향축 방향이 시계 방향(우측 회전)일 때를 음, 반시계 방향(좌측 회전)일 때를 양으로서 나타내고 있다.
<광학 이방성층 (C) 및 광학 이방성층 (A)의 적층체 형성>
(광학 이방성층 (2c)의 형성)
실시예 1의 광학 이방성층 (1c)의 형성에 있어서, 조성물층의 두께를 바꾸는 것 이외에는 동일하게 하여, 표면에 배향 제어능을 갖는 조성물층을 형성했다.
또한, 형성한 조성물층의 막두께는 0.7μm였다. 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는 0nm이고, 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는 -96nm였다. 봉상 액정 화합물의 장축 방향의 필름면에 대한 평균 경사각은 90°이며, 필름면에 대하여, 수직으로 배향하고 있는 것을 확인했다.
이와 같이 하여, 광학 이방성층 (C)에 해당하는 광학 이방성층 (2c)를 형성했다.
(광학 이방성층 (2a)의 형성)
이어서, 상기 제작한 광학 이방성층 (2c) 상에, 다이 도포기를 이용하여, 하기의 조성의 봉상 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 도포액 (2a)를 도포하여, 80℃의 온풍으로 60초간 가열했다. 계속해서, 얻어진 조성물층에 대하여 80℃에서 UV 조사(500mJ/cm2)를 행하고, 액정 화합물의 배향을 고정화하여, 광학 이방성층 (A)에 해당하는 광학 이방성층 (2a)를 형성했다.
광학 이방성층 (2a)의 두께는, 1.2μm였다. 또, 550nm에 있어서의 리타데이션은 168nm였다. 봉상 액정 화합물의 장축 방향의 필름면에 대한 평균 경사각은 0°이며, 필름면에 대하여, 수평으로 배향하고 있는 것을 확인했다. 또, 필름의 폭방향을 0°(길이 방향을 90°)로 하면, 광학 이방성층 (2a) 측에서 보았을 때, 지상축은 -76°였다.
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광학 이방성층 형성용 조성물 (2a)
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상기의 봉상 액정 화합물 (A)
100질량부
에틸렌옥사이드 변성 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트
(V#360, 오사카 유키 가가쿠(주)제)
4질량부
광중합 개시제(Irgacure819, BASF사제)
3질량부
상기의 함불소 화합물 C
0.08질량부
메틸에틸케톤
156질량부
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상기 수순에 따라, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층 (2c)와 광학 이방성층 (2a)가 직접 적층된 적층체 (2c-2a)를 제작했다. 또한, 상술한 방법으로 광학 이방성층 (2c)의 광학 이방성층 (2a)와 접하는 측의 표면을 확인한 결과, 광배향성 폴리머가 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
<광학 이방성층 (A), 광학 이방성층 (C) 및 광학 이방성층 (B)의 적층체 형성, 및, 원편광판의 제작>
상기 제작한 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에 형성된 적층체 (2c-2a)의 광학 이방성층 (2a)의 표면과, 상기 제작한 장척상의 직선 편광판의 편광자의 표면(편광자 보호 필름의 반대 측의 면)을, 자외선 경화형 접착제를 이용하여, 연속적으로 첩합했다. 계속해서, 광학 이방성층 (2c) 측의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층 (2c)의 셀룰로스아실레이트 필름에 접하고 있던 면을 노출시켰다.
노출된 광학 이방성층 (2c)의 표면과, 상기 제작한 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에 형성한 광학 이방성층 (2b)의 표면 측을, 자외선 경화형 접착제를 이용하여, 연속적으로 첩합했다. 계속해서, 광학 이방성층 (2b) 측의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층 (2b)의 셀룰로스아실레이트 필름에 접하고 있던 면을 노출시켰다.
이와 같이 하여, 광학 필름 (2b-2c-2a)와, 직선 편광판으로 이루어지는 원편광판 (P2)를 제작했다. 이때, 편광자 보호 필름, 편광자, 광학 이방성층 (2a), 광학 이방성층 (2c) 및 광학 이방성층 (2b)가, 이 순서로 적층되어 있고, 편광자의 흡수축과 광학 이방성층 (2a)의 지상축이 이루는 각도는 14°였다. 또, 폭방향을 기준의 0°로 하여, 광학 이방성층 (2b)의 광학 이방성층 (2c) 측의 액정 화합물의 배향축 각도는 -76°이며, 광학 이방성층 (2a)의 지상축 방향과 일치하고 있었다.
[비교예 1]
일본 특허공보 제5960743호의 실시예 1에 기재된 방법과 동일하게 하여, 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 수직 배향한 원반상 액정으로 이루어지는 광학 이방성층 (ha)와, 비틀림 배향한 원반상 액정으로 이루어지는 광학 이방성층 (hb)가, 이 순서로 직접 적층된 광학 필름을 제작했다.
이때, 광학 이방성층 (ha)의 파장 550nm에 있어서의 리타데이션은 181nm이고, 필름의 폭방향을 0°(길이 방향을 90°)로 하면, 광학 이방성층 (ha) 측에서 보았을 때, 지상축은 -13°였다. 또, 광학 이방성층 (hb)의 파장 550nm에 있어서의 Δnd는 172nm, 액정 화합물의 비틀림 각도는 81°이고, 필름의 폭방향을 0°(길이 방향을 90°)로 하면, 광학 이방성층 (hb) 측에서 보았을 때, 액정 화합물의 배향축 각도는, 공기 측이 -94°, 셀룰로스아실레이트 필름에 접하는 측이 -13°였다.
상기 제작한 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에 형성된 적층체 (ha-hb)의 셀룰로스아실레이트 필름의 표면과, 상기 제작한 장척상의 직선 편광판의 편광자의 표면(편광자 보호 필름의 반대 측의 면)을, 자외선 경화형 접착제를 이용하여, 연속적으로 첩합했다. 이와 같이 하여, 원편광판 (PH)를 제작했다.
〔내구성 평가〕
상술한 원편광판의 제작에 있어서, 직선 편광판과 광학 이방성층을 자외선 경화형 접착제로 첩합하는 대신에, 유리판과 한 변이 40mm인 사각형으로 자른 광학 이방성층을 감압형 점착제를 이용하여 첩합했다. 즉, 광학 필름 (1c-1b-1a), 또는, 광학 필름 (2b-2c-2a)를 유리판 상에 형성했다. 이때, 광학 이방성층 (1a), 또는, 광학 이방성층 (2a)는 유리판 측이었다. 유리판 부착 광학 필름을, 암모니아 2mol%/L의 메탄올 용액을 넣은 나사구병 상에 배치함으로써, 암모니아를 60분간 노출시켰다. 이때, 노출면이 광학 이방성층 (1c), 또는, 광학 이방성층 (2b)가 되도록 배치했다.
Axometrics사의 Axoscan을 이용하여, 파장 450nm, 550nm 및 650nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(450), Re(550) 및 Re(650)을 측정했다.
H=Re(450)/Re(550)으로 할 때, 암모니아 노출 전의 H를 H0, 암모니아 노출 후의 H를 H1로 하고, ΔH(%)=｜H1-H0｜/H0×100을 지표로 하여, 하기와 같이 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
A: ΔH가 1% 미만
B: ΔH가 1% 이상 2% 미만
C: ΔH가 2% 이상
<유기 EL 표시 장치의 제작>
(표시 장치로의 실장)
유기 EL 패널 탑재의 SAMSUNG사제 GALAXY S4를 분해하여, 원편광판을 박리하고, 거기에 상기의 제작한 원편광판을, 편광자 보호 필름이 외측에 배치되도록, 감압형 점착제를 이용하여 표시 장치에 첩합했다.
〔표시 성능의 평가〕
(정면 방향)
제작한 유기 EL 표시 장치에 흑색 표시를 하고, 밝은 빛 아래에 있어서 정면 방향으로부터 관찰하여, 색감 변화를 하기의 기준으로 평가했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
A: 색감 변화가 전혀 시인되지 않거나, 혹은, 시인되지만, 약간.(허용)
B: 색감 변화가 시인되지만, 반사광은 작아, 사용상 문제는 없다.(허용)
C: 색감 변화가 시인되고, 반사광도 커서, 허용할 수 없다.
(경사 방향)
제작한 유기 EL 표시 장치에 흑색 표시를 하고, 밝은 빛 아래에 있어서, 극각 45°로부터 형광등을 비춰, 전방위로부터 반사광을 관찰했다. 색감 변화의 방위각 의존성을 하기의 기준으로 평가했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
A: 색조차가 전혀 시인되지 않거나, 혹은, 시인되지만, 매우 약간.(허용)
2: 색조차가 시인되지만, 반사광은 작아, 사용상 문제는 없다.(허용)
C: 색조차가 시인되고, 반사광도 커서, 허용할 수 없다.
[표 1]
상기 표 1에 나타내는 결과로부터, 본 발명의 광학 필름은, 원편광판으로서 유기 EL 표시 장치에 이용했을 때에, 정면 방향 및 경사 방향에 있어서의 흑색의 색감 변화를 억제할 수 있는 것이 확인되었다. 한편, 비교예의 광학 필름은, 원편광판으로서 유기 EL 표시 장치에 이용했을 때에, 경사 방향에 있어서의 흑색의 색감 변화 억제가 뒤떨어져 있었다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일하게 하여 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층 (1c), 광학 이방성층 (1b) 및 광학 이방성층 (1a)가 이 순서로 적층된 광학 필름 (1c-1b-1a)를 얻었다.
이어서, 직선 편광판 2로서, 폴리바이닐알코올 필름을 이색성 유기 색소에 의하여 염색한 폴라테크노사제의 편광판 SHC-215U를 준비했다. 편광자의 시감도 보정 단체 투과율은, 44%였다.
장척상의 광학 필름 (1c-1b-1a)의 광학 이방성층 (1a)의 표면과, 상기 장척상의 직선 편광판 2의 편면에 코로나 처리를 한 면을, 자외선 경화형 접착제를 이용하여 연속적으로 첩합했다. 계속해서, 광학 이방성층 (1c)의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층 (1c)의 셀룰로스아실레이트 필름에 접하고 있던 면을 노출시켰다. 이와 같이 하여, 원편광판 (P3)을 제작했다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일하게 하여 장척상의 셀룰로스아실레이트 필름 상에, 광학 이방성층 (1c), 광학 이방성층 (1b) 및 광학 이방성층 (1a)가 이 순서로 적층된 광학 필름 (1c-1b-1a)를 얻었다.
이어서, 편광 필름 4B로서, 이색성 유기 색소와 중합성 액정을 이용한 편광자를 하기 수순으로 준비했다.
후술하는 배향층 형성용 도포액 PA1을, 와이어 바로 연속적으로 셀룰로스트라이아세테이트 필름 TJ40(후지필름제: 두께 40μm) 상에 도포했다. 도막이 형성된 지지체를 140℃의 온풍으로 120초간 건조하고, 계속해서, 도막에 대하여 편광 자외선 조사(10mJ/cm2, 초고압 수은 램프 사용)함으로써, 광배향층 PA1을 형성하여, 광배향층 PA1 부착 TAC 필름을 얻었다.
광배향층 PA1의 막두께는 0.3μm였다.
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배향층 형성용 도포액 PA1
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하기 중합체 PA-1
100.00질량부
하기 산발생제 PAG-1
5.00질량부
하기 산발생제 CPI-110TF
0.005질량부
자일렌
1220.00질량부
메틸아이소뷰틸케톤
122.00질량부
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중합체 PA-1
[화학식 28]
산발생제 PAG-1
[화학식 29]
산발생제 CPI-110F
[화학식 30]
얻어진 광배향층 PA1 상에, 하기의 광흡수 이방성층 형성용 조성물 P2를 와이어 바로 연속적으로 도포하여, 도막 P2를 형성했다.
다음으로, 도막 P2를 140℃에서 30초간 가열하고, 그 후, 도막 P2를 실온(23℃)이 될 때까지 냉각했다.
다음으로, 얻어진 도막 P2를 90℃에서 60초간 가열하고, 다시 실온이 될 때까지 냉각했다.
그 후, LED(light emitting diode)등(중심 파장 365nm)을 이용하여 조도 200mW/cm2의 조사 조건에서 2초간 조사함으로써, 광배향층 PA1 상에 광흡수 이방성층 P2를 제작했다. 라디칼 중합성기의 몰 함률은, 1.17mmol/g이다.
광흡수 이방성층 P2의 막두께는 1.0μm였다.
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광흡수 이방성층 형성용 조성물 P2
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·하기 이색성 색소 D-4
0.25질량부
·하기 이색성 색소 D-5
0.36질량부
·하기 이색성 색소 D-6
0.59질량부
·하기 고분자 액정 화합물 P-1
2.21질량부
·하기 저분자 액정성 화합물 M-1
1.36질량부
·중합 개시제
IRGACUREOXE-02(BASF사제)
0.150질량부
·하기 계면활성제 F-1
0.026질량부
·사이클로펜탄온
46.00질량부
·테트라하이드로퓨란
46.00질량부
·벤질알코올
3.00질량부
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이색성 색소 D-4
[화학식 31]
이색성 색소 D-5
[화학식 32]
이색성 색소 D-6
[화학식 33]
고분자 액정 화합물 P-1
[화학식 34]
저분자 액정성 화합물 M-1
[화학식 35]
계면활성제 F-1
[화학식 36]
얻어진 광흡수 이방성층 P2 상에, 하기의 경화층 형성용 조성물 K1을 와이어 바로 연속적으로 도포하여, 도막을 형성했다.
다음으로, 도막을 실온 건조시키고, 다음으로, 고압 수은등을 이용하여 조도 28mW/cm2의 조사 조건에서 15초간 조사함으로써, 광흡수 이방성층 P2 상에 경화층 K1을 제작했다.
경화층 K1의 막두께는, 0.05μm였다.
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경화층 형성용 조성물 K1
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·하기 봉상 액정 화합물의 혼합물 L1
2.61질량부
·하기 변성 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트
0.11질량부
·하기 광중합 개시제 I-1
0.05질량부
·하기 계면활성제 F-3
0.21질량부
·메틸아이소뷰틸케톤
297질량부
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봉상 액정 화합물의 혼합물 L1(하기 식 중의 수치는 질량%를 나타내고, R은 산소 원자로 결합하는 기를 나타낸다.)
[화학식 37]
변성 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트
[화학식 38]
광중합 개시제 I-1
[화학식 39]
계면활성제 F-3
[화학식 40]
경화층 K1 상에, 하기의 산소 차단층 형성용 조성물 B2를 와이어 바로 연속적으로 도포했다. 그 후, 100℃의 온풍으로 2분간 건조함으로써, 경화층 K1 상에 두께 1.0μm의 산소 차단층 B2를 형성하여, 광흡수 이방성층 P2를 포함하는 편광 필름 4B를 제작했다.
편광 필름 4B의 시감도 보정 단체 투과율은, 44%였다.
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산소 차단층 형성용 조성물 B2
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·하기의 변성 폴리바이닐알코올
3.80질량부
·개시제 Irg2959
0.20질량부
·물
70질량부
·메탄올
30질량부
-------------------------------------------------------------
변성 폴리바이닐알코올
[화학식 41]
편광 필름 4B의 산소 차단층 B2 측과 편광판 보호 필름을 점착 시트를 이용하여 첩부했다. 그 후, 편광 필름 4B의 TJ40만을 박리하고, 박리한 면과 장척상의 광학 필름 (1c-1b-1a)의 광학 이방성층 (1a)의 표면과, 자외선 경화형 접착제를 이용하여 연속적으로 첩합했다. 계속해서, 광학 이방성층 (1c)의 셀룰로스아실레이트 필름을 박리하여, 광학 이방성층 (1c)의 셀룰로스아실레이트 필름에 접하고 있던 면을 노출시켰다. 이와 같이 하여, 원편광판 (P4)를 제작했다.
[실시예 5]
실시예 4의 광흡수 이방성층 P2의 막두께를 0.8μm로 한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 방향으로 원편광판 (P5)를 제작했다. 편광자의 시감도 보정 단체 투과율은, 45%였다.
〔내구성 평가〕
실시예 1 및 3~5의 원편광판에 있어서, 습열 환경을 상정한 내구성의 평가를 실시했다.
상술한 원편광판의 제작에 있어서, 유리판과 한 변이 40mm인 사각형으로 자른 광학 이방성층을 감압형 점착제를 이용하여 첩합했다. 즉, 광학 필름 (1c-1b-1a)를 유리판 상에 형성했다. 이때, 광학 이방성층 (1a)는 유리판 측이었다. 유리판 부착 광학 필름을, 0.05mol%/L의 암모니아 수용액을 넣은 나사구병 상에 배치함으로써, 암모니아를 24시간 노출시켰다. 이때, 노출면이 광학 이방성층 (1c)가 되도록 배치했다.
습열 내구 전후에서의 실효 반사율의 차를, 100μ 두께의 PET 필름에 알루미늄 포일을 점착 시트를 이용하여 첩부한 반사 기판을 작성하고, 분광 측색계(코니카 미놀타제)를 이용하여, 이하의 기준을 따라 평가했다.
AA: 반사율차가, 0.2% 이하
A: 반사율차가, 0.2%보다 크고, 또한, 0.5% 이하
B: 반사율차가, 0.5%보다 크고, 또한, 2.0% 이하
C: 반사율차가, 2.0%보다 크다
[표 2]
또, 실시예 3~5의 원편광판은, 유기 EL 표시 장치의 반사 방지 필름으로서 이용했을 때, 실시예 1과 동등한 초기 성능을 나타내면서, 습열 내구 전후에서의 표시 성능 변화도 저감시킬 수 있는 것이 확인되었다.
또한, 실시예 3 및 5의 원편광판은, 백색 표시 시의 투과율 상승을 확인할 수 있어 유기 EL 소자의 전력 절약화를 달성할 수 있는 것이 확인되었다.
10, 20, 101, 102, 201, 202 광학 필름
30, 40 원편광판
1a, 2a, 11a, 12a, 21a, 22a 광학 이방성층 (A)
1b, 2b, 11b, 12b, 21b, 22b 광학 이방성층 (B)
1c, 2c, 11c, 12c, 21c, 22c 광학 이방성층 (C)
3 편광자
111a, 112a, 111b, 112b, 121a, 122a, 121b, 122b, 211a, 212a, 211b, 212b, 221a, 222a, 221b, 222b, 표면
30, 40 원편광판
1a, 2a, 11a, 12a, 21a, 22a 광학 이방성층 (A)
1b, 2b, 11b, 12b, 21b, 22b 광학 이방성층 (B)
1c, 2c, 11c, 12c, 21c, 22c 광학 이방성층 (C)
3 편광자
111a, 112a, 111b, 112b, 121a, 122a, 121b, 122b, 211a, 212a, 211b, 212b, 221a, 222a, 221b, 222b, 표면
Claims (10)
- 광학 이방성층 (A)와, 광학 이방성층 (B)와, 광학 이방성층 (C)를 이 순서로 갖는 장척상의 광학 필름으로서,
상기 광학 이방성층 (A)가, 수직 배향한 원반상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고,
상기 광학 이방성층 (B)가, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이며,
상기 광학 이방성층 (C)가, 수직 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고,
상기 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축과, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축이 평행이며,
상기 광학 이방성층 (C) 측으로부터 상기 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 상기 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 상기 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (A) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있고,
상기 광학 이방성층 (C) 측으로부터 상기 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 상기 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 상기 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (A) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있는, 광학 필름. - 청구항 1에 있어서,
상기 광학 이방성층 (A)의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이 140~220nm이고,
파장 550nm에서 측정한 상기 광학 이방성층 (B)의 굴절률 이방성 Δn과 상기 광학 이방성층 (B)의 두께 d의 곱 Δnd의 값이 140~220nm이며,
상기 광학 이방성층 (C)의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이 0~10nm이고, 또한, 상기 광학 이방성층 (C)의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이 -120~-20nm인, 광학 필름. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 장척상의 광학 필름의 길이 방향과, 상기 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 이루는 각도가 40~85°이고,
상기 광학 이방성층 (B)에 있어서의 상기 비틀림 배향한 액정 화합물의 비틀림 각도가 90±30°이며,
상기 광학 이방성층 (C) 측으로부터 상기 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 상기 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 상기 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 40~85° 시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (A) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있고,
상기 광학 이방성층 (C) 측으로부터 상기 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 상기 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 상기 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 40~85° 반시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (A) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (A) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있는, 광학 필름. - 광학 이방성층 (A)와, 광학 이방성층 (C)와, 광학 이방성층 (B)를 이 순서로 갖는 장척상의 광학 필름으로서,
상기 광학 이방성층 (A)가, 수평 배향한 봉상 액정 화합물을 고정화하여 이루어지는 층이고,
상기 광학 이방성층 (C)가, 수직 배향한 봉상 액정 화합물을 고정화하여 이루어지는 층이며,
상기 광학 이방성층 (B)가, 두께 방향을 나선축으로 하는 비틀림 배향한 봉상 액정 화합물을 고정하여 이루어지는 층이고,
상기 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축과, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (C) 측의 표면에서의 면내 지상축이 평행이며,
상기 광학 이방성층 (B) 측으로부터 상기 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 상기 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 상기 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (C) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (C) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있고,
상기 광학 이방성층 (B) 측으로부터 상기 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 상기 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 상기 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (C) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (C) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있는, 광학 필름. - 청구항 4에 있어서,
상기 광학 이방성층 (A)의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이 140~220nm이고,
파장 550nm에서 측정한 상기 광학 이방성층 (B)의 굴절률 이방성 Δn과 상기 광학 이방성층 (B)의 두께 d의 곱 Δnd의 값이 140~220nm이며,
상기 광학 이방성층 (C)의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이 0~10nm이고, 또한, 상기 광학 이방성층 (C)의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이 -150~-50nm인, 광학 필름. - 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 장척상의 광학 필름의 길이 방향과 상기 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 이루는 각도가 5~50°이고,
상기 광학 이방성층 (B)에 있어서의 상기 비틀림 배향한 액정 화합물의 비틀림 각도가 90±30°이며,
상기 광학 이방성층 (B) 측으로부터 상기 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 상기 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 상기 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 5~50° 시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (C) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (C) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 시계 방향으로 회전하고 있고,
상기 광학 이방성층 (B) 측으로부터 상기 광학 이방성층 (A) 측을 향하여 관찰했을 때에, 상기 장척상의 광학 필름의 길이 방향을 기준으로 하여, 상기 광학 이방성층 (A)의 면내 지상축이 5~50° 반시계 방향으로 회전하고 있는 경우, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (C) 측의 표면에서의 면내 지상축을 기준으로, 상기 광학 이방성층 (B)의 상기 광학 이방성층 (C) 측과는 반대 측의 표면에서의 면내 지상축이 반시계 방향으로 회전하고 있는, 광학 필름. - 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름과, 편광자를 갖고,
상기 편광자가, 상기 광학 필름이 갖는 광학 이방성층 (A)에 인접하여 배치되어 이루어지는 원편광판. - 청구항 7에 있어서,
상기 편광자가, 시감도 보정 단체 투과율이 44% 이상의 편광자인, 원편광판. - 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 편광자가, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 형성된 편광자인, 원편광판. - 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름, 또는, 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 원편광판을 갖는, 유기 일렉트로 루미네선스 표시 장치.
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